JP4994985B2 - 翼体保護部材製造用の二次プレス金型 - Google Patents

翼体保護部材製造用の二次プレス金型 Download PDF

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Description

本発明は、翼体保護部材製造用の二次プレス金型に関し、特に、ガスタービンエンジンン、ジェットエンジンのファン静翼のように三次元曲面形状を有する翼体の先端縁部分に装着される金属製の翼体保護部材の製造に用いられる二次プレス金型に関するものである。

ガスタービンエンジン、ジェットエンジンのファン静翼(ファンステータブレード)を繊維強化樹脂や炭素複合材料により構成する試みがある(たとえば、特許文献1)。繊維強化樹脂や炭素複合材料製の翼体は、同等の機械的強度を有する金属製のものに比して軽量で、高靱性である反面、欠けやすいと云う欠点を含んでいる。特に、航空機用のガスタービンエンジン、ジェットエンジンでは、駐機中などに、カウリング内に空気と共に吸い込んだ砂や小石等がファン静翼の先端縁(リーディングエッジ)に衝突し、翼体の先端縁が欠損する可能性がある。

このことに対して、繊維強化樹脂や炭素複合材料製の翼体の先端縁に、当該先端縁を取り囲むように、エッジプロテクタと呼ばれるU字状横断面の金属製の保護部材を装着し、砂や小石等の衝突による翼体先端縁の欠損を防ぐことが考えられている。

従来の翼体の翼形状は、単純な二次曲面形状であったので、一般的なプレス成形でもエッジプロテクタを製造可能であった。近年では、より高い効率を得るために、複雑な三次元曲面形状による翼体が採用されるようになってきている。

このような翼体のエッジプロテクタは、翼体の空力特性に悪影響を与えないよう、翼体の先端縁部分の形状にぴったりと整合し、翼形状を乱さないものでなくてはならない。このような要求により、エッジプロテクタは、翼体の自由曲線による先端縁形状と、翼先端縁に連続する自由曲面による翼面形状とに合致する複雑な三次元の自由曲面形状で、しかも高精度に製造される必要がある。

このような三次元の自由曲面形状による金属製のエッジプロテクタの製造方法としては、切削加工のほか、電鋳法、ハイドロフォーミング法(液圧成形法)、順送り型成形法が考えられる。
特開2006−307698号公報

電鋳法によるエッジプロテクタの製造は、高度な形状精度を有するエッジプロテクタを製造できるが、一つのエッジプロテクタを製造するのに時間がかかり、製造コストも高い。

ハイドロフォーミング法によるエッジプロテクタの製造は、成形可能な板厚が厚く、エッジプロテクタが必要とする薄い板厚のものの成形が難しい。また、エッジ形状を正確に出すのが難しく、しかも、製造コストも高い。

順送り型成形法によるエッジプロテクタの製造は、成形工程数が極端に多くなり、金型費が嵩む。しかも、三次元自由曲面を有するエッジプロテクタを高精度に製造することが難しい。

本発明が解決しようとする課題は、三次元自由曲面によるエッジプロテクタを、製造コストを高くすることなく、生産性よく高精度に製造することである。

本発明による翼体保護部材(エッジプロテクタ)製造方法は、三次元曲面形状を有する翼体の先端縁部分に装着される金属製の翼体保護部材を製造する方法であって、平板状の金属素材を一次プレス金型にセットし、曲げ稜線形状が前記翼体の先端縁の形状に合致する形状になるよう、前記一次プレス金型を用いて前記金属素材をU字形の横断面形状に絞り成形する一次塑性加工工程と、前記一次塑性加工工程によって一次塑性加工された一次塑性加工品を二次プレス金型にセットし、前記曲げ稜線形状の部分を変形より保護した状態で、その曲げ稜線部の両側に連続する側片部が前記翼体の前記先端縁に連続する翼面形状に合致する形状になるよう、前記二次プレス金型を用いて前記一次塑性加工品をストレッチ成形する二次塑性加工工程とを有する。

本発明によるプレス金型は、上述の発明による翼体保護部材製造方法に用いられる一次プレス金型であって、互いに対向して配置された下部パンチホルダおよび上部ダイホルダと、前記下部パンチホルダの金型取付面上に取り付けられ、前記翼体の先端縁の形状に合った稜線形状の上端縁部を有する平板状のパンチ金型と、スプリング手段によって前記下部パンチホルダより上下動可能にフローティング保持され、前記パンチ金型が通る開口部を有し、上面が平板状の金属素材を載置される金属素材載置面になっている素材ホルダと、前記上部ダイホルダに取り付けられ、当該上部ダイホルダの降下によって前記パンチ金型の左右両側面に対向する左右一対のダイ金型とを有する。

本発明による一次プレス金型は、好ましくは、前記左右一対のダイ金型は各々左右方向に移動可能に設けられており、当該左右一対のダイ金型を各々前記パンチ金型の左右両側面に向けて付勢するばね手段が取り付けられており、前記パンチ金型に対して前記ダイ金型が降下移動する過程で、前記ばね手段のばね力によって前記ダイ金型を前記金属素材に押し付ける構造になっている。

本発明による一次プレス金型は、好ましくは、前記素材ホルダの前記金属素材載置面に絞りビードを有する。

また、本発明によるプレス金型は、上述の発明による翼体保護部材製造方法に用いられる二次プレス金型であって、互いに対向して配置された下部パンチホルダおよび上部ダイホルダと、前記下部パンチホルダの金型取付面上に設けられ前記金型取付面の側に位置するパンチ基部と前記翼体の先端縁の形状に合った稜線形状の上端縁部と前記パンチ基部と前記上端縁部との間にあって前記翼体の前記先端縁の両側に連続する翼面形状に合った三次元曲面形状の左右両側面とを有するパンチ金型と、前記上部パンチホルダに取り付けられて前記パンチ金型の前記上端縁部に対向し、前記一次塑性加工品の曲げ稜線部分を前記パンチ金型の前記上端縁部に押し付ける上部クランプ部材と、前記パンチ金型の前記パンチ基部の左右両側面に各々対向し、前記一次塑性加工品の曲げ両側片部の先端側を前記パンチ基部の左右両側面に各々押し付ける左右一対の側部クランプ部材と、前記パンチ金型の前記左右両側面に各々対向し、前記翼体の前記先端縁の両側に連続する翼面形状に合った三次元曲面形状を有し、前記一次塑性加工品の曲げ両側片部を各々前記パンチ金型の前記左右両側面に押し付けて当該部分の三次元曲面のストレッチ成形を行う左右一対のダイ金型とを有する。

本発明による二次プレス金型は、好ましくは、前記パンチ金型が前記下部パンチホルダに対して金型取付面の延在方向に変位可能に設けられている。

本発明による翼体保護部材製造方法は、一次と二次の二つの塑性加工工程に分けた塑性加工によって三次元曲面の翼体保護部材を製造する方法であり、一次塑性加工工程では、専用の一次プレス金型を用いて翼体の先端縁形状に合致する絞り成形のみを行い、まず、先端縁形状の成形を完了し、その後に、二次塑性加工工程として、別の専用の二次プレス金型を用いて、曲げ稜線形状の部分を変形より保護した状態で、その曲げ稜線部の両側に連続する側片部が翼体の先端縁に連続する翼面形状に合致するストレッチ成形を行い、翼体保護部材全体の成形を完成することにより、先端縁形状に合致する絞り成形と、翼面形状に合致するストレッチ成形の双方を、互いに影響を及ぼし合うことなく高精度に行うことができる。このことにより、三次元曲面の翼体保護部材を、製造コストを高くすることなく、生産性よく高精度に製造することができる。

以下に、本発明による翼体保護部材製造方法およびその製造方法の実施に用いられる金型の実施形態を、図1〜図6を参照して説明する。

この実施形態の説明に先立ち、本実施形態によって製造する翼体保護部材(以下、エッジプロテクタと云う)の大きさ、形状の一例について説明する。図7に示されているように、エッジプロテクタ100は、板厚tが0.1mm程度、全長Lが30mm〜300mm程度、幅Wが5mm〜30mm程度のステンレス鋼板製のものであり、U字状横断面形状で、曲げ稜線部aの形状が、エッジプロテクタ100を装着される翼体の先端縁の自由曲線形状に合致する形状で、曲げ稜線部aの両側に連続する側片部b、cが翼体の前記先端縁の両側に連続する翼面形状に合致する三次元自由曲面になっている。

つぎに、本実施形態によるエッジプロテクタ100の製造方法の概要について説明する。

一次塑性加工工程として、図1、図2に示されているように、所定の寸法に切断された平板状の金属素材、つまり、ステンレス鋼板製のブランクプレートWaを一次プレス金型10にセットし、曲げ稜線部aの形状が翼体(エッジプロテクタ100を装着される翼体)の先端縁の形状に合致する形状になるよう、一次プレス金型10を用いてブランクプレートWaをU字形の横断面形状に絞り成形する。

次に、二次塑性加工工程として、図3〜図5に示されているように、上述の一次塑性加工工程によって一次塑性加工された一次塑性加工品Wbを二次プレス金型50にセットし、曲げ稜線部aを、形状変形より保護した状態で、その曲げ稜線aの両側に連続する側片部b、cが前記翼体の前記先端縁に連続する翼面形状に合致する形状になるよう、二次プレス金型50を用いて一次塑性加工品Wbをストレッチ成形する。

一次プレス金型10および一次塑性加工工程について、図1、図2を参照して説明する。

一次プレス金型10は、互いに対向して配置された下部パンチホルダ11と上部ダイホルダ12とを有する。下部パンチホルダ11にはガイドポスト13が垂直(上下方向)に固定装着されている。上部ダイホルダ12にはガイドスリーブ14が固定装着されている。ガイドスリーブ14にはガイドポスト13が摺動可能に嵌合している。これにより、ダイセットをなし、下部パンチホルダ11が図示されていないプレス機械のボルスタに固定装着され、上部ダイホルダ12が図示されていないプレス機械の上下動ラムに取り付けられる。

下部パンチホルダ11の上面がなす金型取付面11A上には取付ボルト(図示省略)によってパンチ金型16が垂直に固定装着されている。パンチ金型16は、エッジプロテクタ100の全長Lより長い横幅(図1、図2の紙面を直角に貫通する方向の長さ寸法)をする平板状のもので、左右両側面16B、16Cは平らな垂直面(鉛直面)になっている。パンチ金型16の上端縁部16Aは、前記翼体の先端縁の自由曲線形状に合った稜線形状になっている。なお、上端縁部16Aは、ブランクプレートWaのスプリングバックを考慮した形状になっている。

下部パンチホルダ11には、スプリング手段である複数個のガス封入スプリング装置17が取り付けられている。ガス封入スプリング装置17は、垂直姿勢で下部パンチホルダ11に取り付けられており、ガス封入スプリング装置17のピストンロッド18の上端部には取付板19、図示省略の取付ボルトによってブランクホルダ(素材ホルダ)20が水平に取り付けられている。つまり、ブランクホルダ20は、複数個のガス封入スプリング装置17によって下部パンチホルダ11より水平姿勢で上下動可能にフローティング保持されている。

取付板19、ブランクホルダ20にはパンチ金型16が通る開口部21、22が形成されている。開口部21、22はパンチ金型16より十分大きく、パンチ金型16は、開口部21、22の内壁に非接触で、開口部21、22を通過する構造になっている。

ブランクホルダ20の上面は、パンチ金型16の上端縁部16Aの稜線形状と同じ形状をもって(図面を直角に貫通する方向に)湾曲しており、ブランクプレートWaを載置されるブランク載置面23になっている。ブランクホルダ20はしわ押さを兼ねており、ブランク載置面23には開口部22の左右の開口縁部に沿って帯状の絞りビード24A、24Bが設けられている。

上部ダイホルダ12の下面には左右一対のダイ保持部材25、26が取付ボルト(図示省略)によって取り付けられている。ダイ保持部材25、26は、各々、ダイ金型27、28を左右水平方向にスライド可能に支持している。ダイ金型27、28は、相対向する先端面27A、28Aを有する。ダイ金型27、28の先端面27A、28Aは、各々垂直平面(鉛直平面)で、上部ダイホルダ12の降下によってパンチ金型16の左右両側面16B、16Cに対向する。ダイ金型27、28の下底面27C、28Cの先端面27A、28Aの側の角部は、絞りビード24A、24Bの配置に対応して切り欠いた逃げ部27D、28Dになっている。

ダイ保持部材25、26には、各々、ばね収容孔25A、26Aが形成されている。ばね収容孔25A、26Aには、各々、圧縮コイルばね29、30が設けられている。圧縮コイルばね29、30は、ダイ保持部材25、26にねじ係合している調整ナット31、32の先端面とダイ金型27、28の背面との間に挟まれ、ダイ金型27、28を各々パンチ金型16の左右両側面に向けて付勢している。

このばね付勢によるダイ金型27、28の最前進位置(図1の状態)は、ダイ金型27、28に形成されたストッパ面27B、28Bがダイ保持部材25、26に形成されたストッパ面26B、27Bに当接することにより決められている。この最前進位置でのダイ金型27、28の互いの先端面27A、28A間の間隔(左右間隙)は、パンチ金型16の左右両側面16B、16C間の寸法(左右幅)より少し小さい値に設定されている。

なお、ダイ金型27、28の最前進位置は、ダイ金型側にリテーナボルトを取り付けなどしてダイ金型27、28の前後進移動量を制限することによって設定することも可能である。

圧縮コイルばね29、30によるダイ金型27、28のばね付勢力(反力)は、調整ナット33、34のねじ込み量により調整可能になっている。

上述の構成による一次プレス金型10を用いた一次塑性加工は、図1に示されているように、上部ダイホルダ12が上昇位置にある初期状態で、ブランクホルダ20のブランク載置面23上、詳細には、絞りビード24A、24B上にブランクプレートWaを載置する。なお、この状態では、パンチ金型16の上端縁部16Aは、開口部22内にあり、ブランク載置面23より上方に突出していない。

つぎに、上部ダイホルダ12を降下させる。すると、ダイ金型27、28の下底面27C、28CによってブランクプレートWaがブランク載置面23、絞りビード24A、24Bに押し付けられる。これにより、ブランクプレートWaがブランクホルダ20とダイ金型27、28とに挟まれてホールドされる。

これより更に、上部ダイホルダ12が降下することにより、ダイ金型27、28と共に、取付板19、ブランクホルダ20が、ガス封入スプリング装置17のばね力に抗してガス封入スプリング装置17を縮小しながら降下する。このようにしてガス封入スプリング装置17のばね力がブランクホルダ20に作用することにより、ブランクホルダ20とダイ金型27、28とによるブランクプレートWaのホールド圧力の均一化が図られる。

ブランクホルダ20の更なる降下により、ブランクプレートWaの略中央部(左右方向の中央部)がパンチ金型16の上端縁部16Aに当たり、引き続き、ブランクホルダ20、ダイ金型27、28が、ブランクプレートWaをホールドした状態で、降下することにより、ブランクプレートWaがパンチ金型16の上端縁部16Aに押し付けられ、ダイ金型27、28の先端面27A、28A間に、ブランクプレートWaと共にパンチ金型16が、ダイ金型27、28の先端面27A、28A間を押し広げながら、進入する。

これにより、図2に示されているように、圧縮コイルばね29、30のばね力によってダイ金型27、28の先端面27A、28AがブランクプレートWaに押し付けられると共に、ブランクプレートWaがパンチ金型16の左右両側面16B、16Cに押し付けられ、ゼロクリアランスで、ブランクプレートWaがU字形の横断面形状に絞り成形される。

この絞り成形では、パンチ金型16の上端縁部16Aの形状に倣って、前記翼体の先端縁形状に合致する曲げ稜線部aの成形だけがブランクプレートWaに対して行われ、曲げ稜線部aの両側に連続する側片部は、パンチ金型16の平らな左右両側面16B、16Cに押し付けられるだけで、絞り加工は行われない。つまり、一次塑性加工では、曲げ稜線部aの両側に連続する側片部は三次元曲面を持たないストレート形状で絞り加工を行う。必要下死点まで、上部ダイホルダ12を降下させ、下死点で所定圧力まで加圧し、その後、開放して一次塑性加工を完了する。

この一次塑性加工では、前記翼体の先端縁形状に合致する曲げ稜線部aの自由曲線の形状が確定する。このように一次塑性加工されたブランクプレートWaを一次塑性加工品Wbと云う。

一次塑性加工におけるホルダ圧力は、ガス封入スプリング装置17の仕様によって適正値に設定することができる。一次塑性加工におけるブランク材滑り込み量は、絞りビード24A、24Bの幅寸法、高さ寸法の選定によって、均一化でき、併せてしわ発生の抑制をコントロールできる。

また、型間クリアランスがゼロクリアランスで絞り成形が行われることにより、曲げ稜線部aの形状精度、成形しわ発生の抑制を適切にコントロールすることができ、併せてブランクプレートWaの減肉コントロールも行われる。これらのことにより、曲げ稜線部aの成形精度が高いものになる。

つぎに、二次プレス金型50および二次塑性加工工程について、図3〜図6を参照して説明する。

二次プレス金型50は、互いに対向して配置された下部パンチホルダ51と上部ダイホルダ52とを有する。下部パンチホルダ51は図示されていないプレス機械のボルスタに固定装着され、上部ダイホルダ52は図示されていないプレス機械の上下動ラムに取り付けられる。

下部パンチホルダ51の上面がなす金型取付面51A上にはパンチ金型54が金型取付面51A上を変位可能に載置されている。つまり、パンチ金型54は、下部パンチホルダ51に対して金型取付面51Aの延在方向(水平方向)に変位可能になっている。パンチ金型54は、エッジプロテクタ100の全長Lより長い横幅(図3〜図5の紙面を直角に貫通する方向の長さ寸法)をする板状のもので、金型取付面51Aの側に位置する取付フランジ部54Aおよびパンチ基部54Bと、前記翼体の先端縁の自由曲線形状に合った稜線形状の上端縁部54Cと、パンチ基部54Bと上端縁部54Cとの間にあって前記翼体の先端縁の両側に連続する翼面形状に合った三次元自由曲面形状の左右両側面54D、54Eとを有する。なお、左右両側面54D、54Eは一次塑性加工品Wbのスプリングバックを考慮した形状になっている。

パンチ金型54の上端縁部54Cは、一次プレス金型10のパンチ金型16の上端縁部16Aと同等の形状である。パンチ基部54Bの左右両側面には凹溝54F、54Gが形成されている。

下部パンチホルダ51の左右両側には、各々、サイドプレート55、56が垂直に取り付けられている。サイドプレート55、56には、一組の油圧シリンダ装置57、58が、各々、水平姿勢で取り付けられている。油圧シリンダ装置57、58は、パンチ金型54の左右両側にあって、パンチ金型54を挟んで、相対向している。油圧シリンダ装置57、58のピストンロッド59、60の先端部には、左右一対の側部クランプ部材61、62が固定装着されている。

側部クランプ部材61、62は、パンチ金型54のパンチ基部54Bの左右両側面に各々対向し、油圧シリンダ装置57、58によって駆動されて一次塑性加工品Wbの曲げ両側片部の先端側をパンチ基部54Bの左右両側面に各々押し付ける。側部クランプ部材61、62の先端面61A、62Aにはパンチ基部54Bの凹溝54F、54Gに嵌合するビード部61B、62Bが突出形成されている。

サイドプレート55、56には、もう一組の油圧シリンダ装置63、64が、各々、水平姿勢で取り付けられている。油圧シリンダ装置63、64は、パンチ金型54の左右両側にあって、パンチ金型54を挟んで、相対向している。油圧シリンダ装置63、64のピストンロッド65、66の先端部には、左右一対のダイ金型67、68が固定装着されている。

ダイ金型67、68は、パンチ金型54の左右両側面54D、54Eに各々対向し、当該左右両側面54D、54Eの三次元自由曲面形状と凹凸を逆にした同等の三次元自由曲面による先端面67A、68Aを有する。ダイ金型67、68は、油圧シリンダ装置63、64によって駆動されて一次塑性加工品Wbの曲げ両側片部を各々先端面67A、68Aをもってパンチ金型の左右両側面54D、54Eに押し付け、当該部分の三次元曲面のストレッチ成形を行う。

上部ダイホルダ52の下面52Aには、ロッド72によって上部クランプ押さえ板71が取り付けられている。上部クランプ押さえ板71は、圧縮コイルばね73によって弾発設置され、一次塑性加工品Wbを挟んでパンチ金型54の上端縁部54C上に載置される上部クランプ部材70を、上部ダイホルダ52の降下によって、弾力的に、パンチ金型54の上端縁部54C上に押し付けるようになっている。

上部クランプ部材70は下面部に、パンチ金型54の上端縁部54Cの自由曲線形状と凹凸を逆にした同等の自由曲線形状による凹部70Aを有する。上部クランプ部材70は、上部ダイホルダ52の降下によって降下移動し、パンチ金型54にセットされた一次塑性加工品Wbの曲げ稜線部分aを、凹部70Aをもってパンチ金型54の上端縁部54Cに押し付ける。

なお、上部クランプ部材70は上部クランプ押さえ板71に対して当該上部クランプ押さえ板71の下面の延在方向(水平方向)に変位可能になっている。

上述の構成による二次プレス金型50を用いた二次塑性加工は、図3に示されているように、上部ダイホルダ52が上昇位置にある初期状態で、プレス余剰部を切断排除した一次塑性加工品Wbを、パンチ金型54を跨ぐようにパンチ金型54上に載置する。パンチ金型54上に載置された一次塑性加工品Wbの曲げ稜線部分aは、パンチ金型54の上端縁部54Cに整合する。

一段目の工程として、図4に示されているように、上部ダイホルダ52を降下させ、上部クランプ押さえ板71によって上部クランプ部材70の凹部70Aを、パンチ金型54にセットされている一次塑性加工品Wbの曲げ稜線部分aに、ばね反力付与状態で押し付ける。これにより、一次塑性加工品Wbの曲げ稜線部分aは、パンチ金型54の上端縁部54Cと上部クランプ部材70の凹部70Aとで挟まれ、これらにより拘束される。この拘束は、曲げ稜線部分aが塑性変形しない範囲内の、比較的低圧で行われる。

なお、上部クランプ部材70の凹部70Aがパンチ金型54にセットされている一次塑性加工品Wbの曲げ稜線部分aに押し付けられる際には、パンチ金型54が下部ダイホルダ51に対して当該下部ダイホルダ51の金型取付面51Aの延在方向に変位可能であること、上部クランプ部材70が上部ダイホルダ52に対して当該上部パンチホルダ52の下面52Aの延在方向に変位可能であることにより、パンチ金型54にセットされている一次塑性加工品Wbの曲げ稜線部分aの配置に倣って、パンチ金型54が下部パンチホルダ51の金型取付面51Aの延在方向に変位する動き、あるいは、上部クランプ部材70が上部パンチホルダ52の下面52Aの延在方向に変位する動きが生じる。

これにより、上部クランプ部材70の凹部70Aがパンチ金型54にセットされている一次塑性加工品Wbの曲げ稜線部分aに、ぴったりと整合し、曲げ稜線部分aを変形させることがない。

つぎに、二段目の工程として、図5に示されているように、油圧シリンダ装置57、58によって側部クランプ部材61、62を互いに同時に前進移動させる。この前進移動により、側部クランプ部材61、62の先端面61A、62Aが、一次塑性加工品Wbの曲げ両側片部の先端側に当接し、当該曲げ両側片部の先端側をパンチ基部54Bの左右両側面に各々押し付ける。そして、側部クランプ部材61、62の先端面61A、62Aのビード部61B、62Bが一次塑性加工品Wbの曲げ両側片部の先端側を挟んでパンチ基部54Bの凹溝54F、54Gに嵌合する。

これにより、一次塑性加工品Wbの曲げ両側片部の先端側がパンチ基部54Bと側部クランプ部材61、62とで挟まれてこれらよりクランプされると同時に、ビード部61B、62Bと凹溝54F、54Gとの嵌合によって、曲げ両側片部の先端側にブランクホールドビードdが形成される。

つぎに、三段目の工程として、図6に示されているように、油圧シリンダ装置63、64によってダイ金型67、68を互いに同時に前進移動させる。この前進移動によりダイ金型67、68の先端面67A、68Aが、一次塑性加工品Wbの曲げ両側片部に当接し、当該曲げ両側片部をパンチ金型54の左右両側面54D、54Eに各々押し付ける。

これにより、一次塑性加工品Wbの曲げ稜線aの両側に連続する側片部b、cが、前記翼体の前記先端縁に連続する翼面形状に合致する三次元自由形状に、ストレッチ成形される。この後に、ブランクホールドビードdなどのプレス余剰部を切断排除し、図7に示されているようなエッジプロテクタ100を完成させる。

パンチ金型54とダイ金型67、68による側片部b、cのストレッチ成形は、パンチ金型54と上部クランプ部材70とで、曲げ稜線形状の部分を変形より保護した状態で、別の工程で行われるので、前記翼体の先端縁形状に合致する絞り成形と、翼面形状に合致するストレッチ成形の双方が、互いに影響を及ぼし合うことなく高精度に行われるようになる。このことにより、三次元曲面の翼体のエッジプロテクタ100を、製造コストを高くすることなく、生産性よく高精度に製造することができる。

また、ダイ金型67、68の先端面67A、68Aが、一次塑性加工品Wbの曲げ両側片部に当接し、当該曲げ両側片部をパンチ金型54の左右両側面54D、54Eに各々押し付ける際には、パンチ金型54が下部ダイホルダ51に対して当該下部ダイホルダ51の金型取付面51Aの延在方向に変位可能であること、上部クランプ部材70が上部ダイホルダ52に対して当該上部パンチホルダ52の下面52Aの延在方向に変位可能であることにより、ダイ金型67、68の先端面67A、68Aに倣ってパンチ金型54の左右両側面54D、54Eがダイ金型67、68の先端面67A、68Aに合致するように、パンチ金型54が下部パンチホルダ51の金型取付面51Aの延在方向に変位する動きが生じる。

これにより、ダイ金型67、68の先端面67A、68Aとパンチ金型54の左右両側面54D、54Eとが、一次塑性加工品Wbの曲げ両側片部を挟んで、ぴったりと整合し、上部クランプ部材70の凹部70Aがパンチ金型54にセットされている一次塑性加工品Wbの曲げ稜線部分aに、ぴったりと整合し、曲げ稜線部分aを変形させることがない。このことによっても、翼面形状に合致するストレッチ成形が高精度に行われるようになる。

なお、側部クランプ部材61、62、ダイ金型67、68の駆動は、油圧シリンダ装置に代えて、ばね機構により駆動されてもよい。

本発明による一次プレス金型の一つの実施形態の上死点状態を示す断面図である。 本発明による一次プレス金型の一つの実施形態の下死点状態を示す断面図である。 本発明による二次プレス金型の一つの実施形態の初期状態を示す断面図である。 本発明による二次プレス金型の一つの実施形態の第1の中間状態を示す断面図である。 本発明による二次プレス金型の一つの実施形態の第2の中間状態を示す断面図である。 本発明による二次プレス金型の一つの実施形態の最終状態を示す断面図である。 本発明による翼体保護部材製造方法によって製造されるエッジプロテクタの一例を示す斜視図である。

符号の説明

10 一次プレス金型
11 下部パンチホルダ
12 上部ダイホルダ
13 ガイドポスト
14 ガイドスリーブ
16 パンチ金型
17 ガス封入スプリング装置
18 ピストンロッド
19 取付板
20 ブランクホルダ
21、22 開口部
23 ブランク載置面
24A、24B 絞りビード
25、26 ダイ保持部材
27、28 ダイ金型
29、30 圧縮コイルばね
31、32 調整ナット
50 二次プレス金型
51 下部ダイホルダ
52 上部ダイホルダ
54 パンチ金型
55、56 サイドプレート
57、58 油圧シリンダ装置
59、60 ピストンロッド
61、62 側部クランプ部材
63、64 油圧シリンダ装置
65、66 ピストンロッド
67、68 ダイ金型
70 上部クランプ部材
71 上部クランプ押さえ板
72 ロッド
73 圧縮コイルばね
100 エッジプロテクタ
Wa ブランクプレート
Wb 一次塑性加工品

Claims (3)

  1. 曲げ稜線形状が三次元曲面形状を有する翼体の先端縁の自由曲面形状に合致する形状になるよう一次プレス金型を用いて金属素材をU字形の横断面形状に絞り成形した一次塑性加工品を、当該一次塑性加工品の曲げ稜線部の両側に連続する側片部が前記翼体の前記先端縁に連続する翼面形状に合致する形状になるよう前記一次塑性加工品をストレッチ成形する翼体保護部材製造用の二次プレス金型であって、
    互いに対向して配置された下部パンチホルダおよび上部ダイホルダと、
    前記下部パンチホルダの金型取付面上に設けられ、前記金型取付面の側に位置するパンチ基部と、前記翼体の先端縁の自由曲面形状に合った稜線形状の上端縁部と、前記パンチ基部と前記上端縁部との間にあって前記翼体の前記先端縁の両側に連続する翼面形状に合った三次元曲面形状の左右両側面とを有するパンチ金型と、
    前記パンチ金型の前記上端縁部の自由曲面形状と凹凸を逆にした自由曲面形状による凹部を有し、前記上部パンチホルダに水平方向に変位可能に取り付けられて前記パンチ金型の前記上端縁部に対向し、前記凹部によって前記一次塑性加工品の曲げ稜線部分を前記パンチ金型の前記上端縁部に押し付ける上部クランプ部材と、
    前記パンチ金型の前記パンチ基部の左右両側面に各々対向し、前記一次塑性加工品の曲げ両側片部の先端側を前記パンチ基部の左右両側面に各々押し付ける左右一対の側部クランプ部材と、
    前記パンチ金型の前記左右両側面に各々対向し、前記翼体の前記先端縁の両側に連続する翼面形状に合った三次元曲面形状を有し、前記一次塑性加工品の曲げ両側片部を各々前記パンチ金型の前記左右両側面に押し付けて当該部分の三次元曲面のストレッチ成形を行う左右一対のダイ金型と、
    を有する翼体保護部材製造用の二次プレス金型。
  2. 前記パンチ金型が前記下部パンチホルダに対して金型取付面の延在方向に変位可能に設けられている請求項2に記載の翼体保護部材製造用の二次プレス金型。
  3. 前記上部ダイホルダには圧縮コイルばねによって当該上部ダイホルダの降下方向に弾発的に設置された上部クランプ押さえ板が取り付けられており、前記上部クランプ部材は前記上部クランプ押さえ板によって弾力的に前記パンチ金型の前記上端縁部に対して押し付ける請求項1または2に記載の翼体保護部材製造用の二次プレス金型。
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