JP4756858B2

JP4756858B2 - プレス成形装置

Info

Publication number: JP4756858B2
Application number: JP2004369857A
Authority: JP
Inventors: 誠小田; 誠司大上; 徹上野; 拡二郎利光
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2011-08-24
Anticipated expiration: 2024-12-21
Also published as: JP2006175460A

Description

本発明は自動車のフロントフェンダーパネルを成形するプレス成形装置に関するものである。

例えば、自動車のボディ等の金属製板では、鉛直方向における下側の固定金型と上側の可動金型によるプレス加工で形成している。プレス方向に対して、ワークの側面をワークの載置面の内側にもぐり込ませるような負角を形成する場合には、特開２００３−３１１３４７号公報に記載されているようにロータリーカム構造を備えたものを用いたり、特開平１１−３４７６５４号公報に記載されているようにダブルカム構造を備えたものを用いたりしている。

また、自動車のランプトップ部３（図５参照）では、フードフランジを形成する部位と、フェンダーフランジを形成する部位が立体的に近接している。斯かる自動車のランプトップ部の成形については、例えば、実公平４−４２０１３号公報に提案された加工装置が知られている。
特開２００３−３１１３４７号公報特開平１１−３４７６５４号公報実公平４−４２０１３号公報

自動車のランプトップ部が形成されるフロントフェンダーパネル１は、例えば、サイドパネル側を上にした状態で、全体として図６に示すような形状をしている。図６中、２はサイドパネル部、３はランプトップ部、４はボンネット側へ続くフード部、５はヘッドランプを設置するランプ設置部である。

フード部４は、サイドパネル部２の面から略垂直に湾曲しており、その下端にワークの内側に屈曲したフランジ６が形成されている。図示は省略するが、このフランジ６にはフロントフェンダーパネル１をフロントフェンダーエプロンに取り付けるための取付穴が形成される。またランプ設置部５の側には、ヘッドランプを設置するために段差７を設けたフランジ８を形成している。また、ランプトップ部３は、Ａ−Ａ断面を示す図７に示すように、フード部４側、ランプ設置部５側のそれぞれから滑らかに連続し、Ｂ−Ｂ断面を示す図８に示すように、先端に向けて細く湾曲した形状になっている。ランプトップ部３の先端は、図９に示すように、フード部４側のフランジ６と、ランプ設置部５側のフランジ８に囲まれた先細の袋状部９に形成されている。

フード部４側のフランジ６は、上型の衝合方向に対して、ワークが載置される面よりも内側に潜り込むように折曲されており、いわゆる負角に形成されている。

一般的に、ワークに負角部を形成する場合には、特許文献１、２に記載されているようなロータリーカム構造やダブルカム構造が採用されているが、上述したようにランプトップ部３は、先端に向けて袋状に細くなっているため、ロータリーカムを配設するスペースがない。また、ダブルカム構造を用いた場合でも、図１０に示すように、同時に複数の方向から加工カムを衝合させてフード部４側のフランジ６とランプ設置部５側のフランジ８を形成すると、案内カムＡがワークに囲まれるため、案内カムＡからワークを抜くことができない。

このため、従来、フロントフェンダーパネルのプレス成形では、フード部４側のフランジ６を形成する工程と、ランプ設置部５側のフランジ８を形成する工程を分け、案内カムがどちらか一方の側に抜けるようにして形成する必要があった。このため、ランプトップ部３の寄曲加工に少なくとも２回のプレス加工が必要であった。

自動車のボディの成形では、作業効率の向上、低コスト化の要請から、絞り、外周抜き、寄曲の３工程化が進められている。しかし、フロントフェンダーのランプトップ部３のようにワークを略袋状に寄曲加工する部位が存在する場合は、斯かる部位の寄曲加工の工程数が増えてしまうため、３工程化ができず、４工程或いは５工程の加工工程が必要となっていた。また、３工程化を実現するためには、意匠を制約する必要があった。

本発明に係るプレス成形装置は、下型に設置され、成形形状に対応した形状を備えた案内カムと、上型の昇降動作に従動して動く加工カムとを備え、上型が下型に衝合する動作により加工カムを案内カムに衝合させて、案内カム上に設置されたワークとしての自動車のフロントフェンダーパネルを所定形状に成形するプレス成形装置において、案内カムは、上型の昇降動作に従動して下型に対してスライド移動するベースカムに設置され、かつ、フロントフェンダーパネルのフード部及び該フード部の側面に形成される負角のフランジを形成するフード側面形成部と、フード側面形成部に対して回動可能に配設され、フロントフェンダーパネルのランプトップ部の先端に形成される先細の袋状部を形成するランプトップ先端形成部と、ランプトップ先端形成部がオフセットさせて取り付けられ、ベースカムに対して垂直方向の軸線を有する回動軸と、回動軸を回動させる駆動手段とを備え、加工時にランプトップ部の先端に袋状部を形成する所定位置にランプトップ先端形成部を位置させるとともに、複数の加工カムをそれぞれ所定の方向からランプトップ先端形成部及びフード側面形成部に衝合させて袋状部及び上記フランジを形成し、加工後に駆動手段により回動軸を回動操作し、ランプトップ先端形成部を回動軸の軸線回りに回動させて、袋状部に干渉しないように退避させ、さらにベースカムのスライド移動により案内カムを移動させて、ランプトップ先端形成部をランプトップ部から抜くことを特徴とする。

このプレス成形装置によれば、フード側面形成部とランプトップ先端形成部とを有する案内カムにより、フロントフェンダーパネルのフード部の側面の負角のフランジと、ランプトップ部の先端の先細の袋状部とを１回のプレス加工で成形することができ、加工後は、ランプトップ先端形成部を回動軸の軸線回りに回動させて、袋状部に干渉しないように退避させ、さらにベースカムのスライド移動により案内カムを移動させて、ランプトップ先端形成部をランプトップ部から抜くことができる。これにより、フロントフェンダーパネルに対するプレス加工の加工工程数を減らすことができ、作業効率を向上させ、低コスト化を図ることができる。

以下、本発明の一実施形態に係るプレス成形装置について、自動車のフロントフェンダーパネルのランプトップ部の寄曲加工を例に挙げて説明する。なお、フロントフェンダーパネル１の各部位については上述した図６で用いた符号を付して説明する。

自動車のフロントフェンダーパネル１のランプトップ部３を形成する部分について、プレス成形装置の下型に設置される案内カムは、図１に示すように、フード側面形成部１１と、ランプトップ先端形成部１２と、駆動手段１３を備えている。なお、説明の便宜上、図１は、加工時のフロントフェンダーパネル１の位置を点線で示している。

フード側面形成部１１は、フロントフェンダーパネル１のフード部４及びフード部４の側面に形成されるフランジ６を形成するものであり、フード部側の側面１１ａは、フード部４からランプトップ部３の先端にかけてフード部４の成形形状に応じた形状を備えている。またランプ設置部５側も、上面にランプ設置用のフランジを形成する成形面１１ｂを備えている。また、フード側面形成部１１のランプトップ部３側には、ランプトップ先端形成部１２がフード側面形成部１１に連続して回動可能に配設されるため、その回動円弧に沿った窪み１１ｃを備えている。

ランプトップ先端形成部１２は、ランプトップ部３の先端に形成される先細の袋状部９を形成する案内カムの袋状形成部であり、フード側面形成部１１の窪み１１ｃに取り付けられている。ランプトップ先端形成部１２の先端部１２ａは、フード側面形成部１１のフード部４側の側面１１ａに連続し、ランプトップ部３の先端に形成する先細の袋状部９に対応した突起状の成形形状を備えている。また、上面には、フード側面形成部のランプ設置用の成形面ランプ設置用のフランジを形成する成形面１１ｂに連続した成形面１２ｂを備えている。

ランプトップ先端形成部１２は、回動軸２１の上部に設置台２１ａを介してオフセットさせて取り付けている。ランプトップ先端形成部１２を取り付けた回動軸２１は、フード側面形成部１１のランプトップ部３の先端側において、ワークを加工する時に、フード側面形成部１１に連続した成形形状を構成するように、回動自在に軸支し、後述する駆動手段１３により回動操作できるように構成している。

なお、ランプトップ先端形成部１２は、ワークを加工した後にワークに形成される先細の袋状部に干渉しないように回動退避させることが必要であり、斯かるランプトップ先端形成部１２の回動退避動作を実現するため、回動軸２１の設置位置、回動軸２１の角度及びランプトップ先端形成部１２のオフセット量を調整するとよい。

また、この実施形態では、ダブルカム構造を構成して加工カムと協働してフード部４側の下部にフランジ６を負角に形成するため、フード側面形成部１１及びランプトップ先端形成部１２を、それぞれ下型に対してスライド移動可能に設置したベースカム２３の上に設置しており、図２に示すように、ランプトップ先端形成部１２を取り付けた回動軸２１をベースカム２３に垂直に軸支している。このベースカム２３は、上型に設置された固定カム３１と係合し、フード側面形成部１１及びランプトップ先端形成部１２を、加工時にフード部を形成する所定の加工位置に移動させ（図１参照）、加工後にワークの内側に移動させるものである（図４参照）。

駆動手段１３は、ランプトップ先端形成部１２の回動軸２１を回動操作するものであり、この実施形態では、回動軸２１から半径方向に突設した操作アーム２４に、アクチュエータとしての油圧シリンダ２５を取り付け、斯かる油圧シリンダ２５の伸縮動作で回動軸２１を回動している。油圧シリンダ２５はランプトップ先端形成部１２と同様にベースカム２３に設置されている。また、この実施形態では、図１に示す加工時のランプトップ先端形成部１２の位置で回動軸２１の回動をロックするロック機構を設けている。なお、駆動手段１３は、これに限定されず、例えば、図示は省略するが、カム機構により、上型の昇降動作に従動して、回動軸２１が回動操作されるようにしてもよい。

以下に、ワークのランプトップ部３の先端に先細の袋状部９を成形する工程を説明する。

まず、駆動手段１３により、ランプトップ先端形成部１２を回動させ、図１に示すように、フード側面形成部１１のランプトップ部３の先端側に連続して、ランプトップ部３の先端部の成形形状を形成する所定位置に移動させ、ロック機構（図示省略）により回動軸２１を固定する。

次に、上型を降下させプレス加工を行なう。このときランプトップ部３の先端部のフード部４側では、図２に示すように、上型に設置した固定カム３１との間に構成されたカム機構により、ベースカム２３は図中左側に動き、加工カム２２は図中右側に動き、ランプトップ先端形成部１２と加工カム２２が衝合して、フード側の側面に負角のフランジ６を形成する。また、ランプトップ部３の先端側にも、別の加工カムが衝合し、ランプトップ先端形成部１２の下側に沿ってワークを寄曲げ、フード側に形成されるフランジ６に連続させて負角のフランジを形成する。また、フード側面形成部１１及びランプトップ先端形成部１２のランプ設置部５側の側面には、上型に設置した寄曲刃３２が衝合して、段差７を備えたフランジ８を形成する。

これにより、ランプトップ部３の先端には、フード側の側面に形成されるフランジ６とランプ設置側の側面に形成されるフランジ８に囲まれ、先端に向けて細くなった袋状部９が形成される（図９参照）。

ワークを脱型させるとき、このプレス成形装置は、図３に示すように、駆動手段１３により回動軸２１を左回りに回動させ、ランプトップ先端形成部１２の先端を、ワークに形成された先細袋状のランプトップ部３の先端から退避させる。次に、図４に示すように、この状態でベースカム２３をワークの内側にスライド移動させる。このとき、ワークはランプトップ部３の先端からランプトップ部３の基端側に向けて徐々に高く盛り上がった形状をしているので、ランプトップ先端形成部１２をランプトップ部３のランプ設置部５側に形成されたフランジ８に引っ掛からずにランプトップ部３から抜くことができる。

このプレス成形装置によれば、上述したフロントフェンダーパネル１のランプトップ部３の先端のように、ワークに先細の袋状部を成形する工程において、ランプトップ先端形成部１２をワークに干渉しないように回動させて、ワークの先細の袋状部９の先端から抜くことができる。また、ランプトップ先端形成部１２の回動軸を下型に対してスライド移動するベースカム２１に軸支するようにし、上型の昇降動作に従動して動く加工カム２２と協働してワークに負角を形成するようにしたので、上記の先細の袋状部の一辺に、先端から連続した負角のフランジを形成することができる。これにより斯かる袋状部９の寄曲加工を１回のプレス加工で成形することができる。

以上、本発明の一実施形態に係るプレス成形装置を説明したが、本発明に係るプレス成形装置は上記の実施形態に限定されない。

例えば、上記のようにワークに極細の袋状部が形成される部位は、自動車のフロントフェンダーパネルのランプトップ部の先端に限らず、クォータパネルのリヤコンビランプ部などがあり、本発明に係るプレス成形装置はこれらと同様に先細の袋状部を成形する種々の部位に適用することができる。

上述した実施形態では、フード側に形成される負角のフランジを形成するため、袋状形成部としてのランプトップ先端形成部１２の回動軸２１をベースカム２３に軸支し、下型に対してフード側面形成部１１と一緒に動くようにした。

本発明の一実施形態に係るプレス成形装置の案内カムを示す平面図。案内カムの設置構造を示す縦断面図ランプトップ先端形成部が回動した状態を示す平面図。案内カムをワークの内側にスライド移動させた状態を示す平面図。自動車のランプトップ部を示す図。フロントフェンダーパネルを示す平面図。ランプトップ部の先端形状を示す図６のＡ−Ａ端面図。ランプトップ部の先端形状を示す図６のＢ−Ｂ端面図。ランプトップ部の先端形状を示す斜視図。従来のプレス成形装置の問題点を示す断面図。

符号の説明

１フロントフェンダーパネル
３ランプトップ部
４フード部
５ランプ設置部
６フランジ
７段差
８フランジ
９袋状部
１１フード側面形成部
１２ランプトップ先端形成部（袋状形成部）
１２ａランプトップ先端形成部の先端部
１３駆動手段
２１回動軸
２２加工カム
２３ベースカム
２４固定カム
２４操作アーム
２５油圧シリンダ

Claims

下型に設置され、成形形状に対応した形状を備えた案内カムと、
上型の昇降動作に従動して動く加工カムとを備え、
前記上型が下型に衝合する動作により加工カムを案内カムに衝合させて、案内カム上に設置されたワークとしての自動車のフロントフェンダーパネルを所定形状に成形するプレス成形装置において、
前記案内カムは、前記上型の昇降動作に従動して下型に対してスライド移動するベースカムに設置され、かつ、フロントフェンダーパネルのフード部及び該フード部の側面に形成される負角のフランジを形成するフード側面形成部と、該フード側面形成部に対して回動可能に配設され、フロントフェンダーパネルのランプトップ部の先端に形成される先細の袋状部を形成するランプトップ先端形成部と、該ランプトップ先端形成部がオフセットさせて取り付けられ、前記ベースカムに対して垂直方向の軸線を有する回動軸と、該回動軸を回動させる駆動手段とを備え、
加工時にランプトップ部の先端に前記袋状部を形成する所定位置に前記ランプトップ先端形成部を位置させるとともに、複数の前記加工カムをそれぞれ所定の方向から前記ランプトップ先端形成部及びフード側面形成部に衝合させて前記袋状部及び前記フランジを形成し、
加工後に前記駆動手段により前記回動軸を回動操作し、前記ランプトップ先端形成部を前記回動軸の軸線回りに回動させて、前記袋状部に干渉しないように退避させ、さらに前記ベースカムのスライド移動により前記案内カムを移動させて、前記ランプトップ先端形成部をランプトップ部から抜くことを特徴とするプレス成形装置。