JP5824484B2 - パネル部材の成形方法及びパネル部材成形用アウタ部材 - Google Patents

Description

本発明は、アウタ部材とインナ部材とが重ねられ、前記アウタ部材のアウタ先端部と前記インナ部材のインナ先端部とが、互いに巻締めにより締結された縁部を有するパネル部材の成形方法及びパネル部材成形用アウタ部材に関する。

従来から、自動車のボンネット、トランク及びドア等には、アウタパネル（アウタ部材）とインナパネル（インナ部材）とが重ねられ、これらの縁部が締結されたパネル部材が広汎に用いられている。

この種のパネル部材では、縁部に多くの曲率を有する三次元形状で構成される場合や、剛性や形状等が異なる部位を有する板部材から構成される場合がある。そこで、上記の場合であっても、パネル部材の座屈を抑制し、さらに製造工程数の低減を可能とするプレス成形方法及びプレス成形装置が提案されている（特許文献１）。

このプレス成形装置では、ワークを載置する載置面を有する載置台と、前記ワークの縁部に連なる平坦面を前記載置面に押さえる押さえ手段と、前記ワークの前記縁部を巻締めして締結する巻締め部材とを備えている。巻締め部材は、押さえ手段が位置する側に向かって載置面上を摺動しながら移動するか、又は前記押さえ手段が位置する側に向かってスライド機構により前記載置面に沿って移動することを特徴としている。

特許第４８２４４１８号公報

例えば、自動車のドア等のパネル部材では、製品面（ドア表面）にキャラクターライン等の曲げ形状部が設けられる場合がある。例えば、図１０に示すパネル部材１では、パネル表面（製品面）に比較的角度の大きな曲げ形状部２が設けられており、この曲げ形状部２は、前記パネル部材１の外周端部まで延在している。パネル部材１の外周部には、巻締めにより締結された縁部３が設けられている。

しかしながら、角度の大きな縁部３では、巻締め処理時に肉余り等の成形不良が発生し易い。このため、縁部３には、曲げ形状部２に対応してカールパンチの食い込みによる損傷部位４が形成されるおそれがある。これにより、パネル部材１の製品面には、外観不良が発生するという問題がある。

本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、キャラクターライン等の曲げ形状部に成形不良が発生することを可及的に抑制することができ、外観品質の向上を図ることが可能なパネル部材の成形方法及びパネル部材成形用アウタ部材を提供することを目的とする。

本発明に係るパネル部材の成形方法では、アウタ部材とインナ部材とが重ねられ、前記アウタ部材のアウタ先端部と前記インナ部材のインナ先端部とが互いに巻締めにより締結された縁部を有している。そして、アウタ部材の製品面には、断面視で所定の局所部位で曲がることにより前記製品面の前記断面視と直交する方向に線状に延在する曲げ形状部が設けられている。

この成形方法では、曲げ形状部は、アウタ先端部に延在する曲げ形状先端部を有し、前記曲げ形状先端部を、前記アウタ先端部の他の部位よりもアウタ部材の外方に突出する形状に形成する工程を有している。

この成形方法は、インナ先端部をアウタ先端部から内方に離間させた状態で、インナ部材とアウタ部材とを重ね合わせる工程を有している。この成形方法は、カール成形型をアウタ先端部の中、曲げ形状先端部に最初に当接させてカール成形を開始させる工程を有している。この成形方法は、アウタ先端部とインナ先端部とを、カール成形型によりカール成形することにより、巻締めにより締結された縁部を設ける工程を有している。

また、本発明に係るパネル部材成形用アウタ部材は、インナ部材に重ねられ、互いに巻締めにより締結された縁部を有するパネル部材を成形するとともに、製品面に、断面視で所定の局所部位で曲がることにより前記製品面の前記断面視と直交する方向に線状に延在する曲げ形状部が設けられている。

このアウタ部材では、インナ部材のインナ先端部と巻締めされるアウタ先端部を有するとともに、曲げ形状部は、前記アウタ先端部に延在する曲げ形状先端部を有している。そして、曲げ形状先端部は、アウタ先端部の他の部位よりもアウタ部材の外方に突出する形状を有している。

本発明によれば、カール成形型は、アウタ部材の先端部の中、曲げ形状先端部に最初に当接して前記曲げ形状先端部にカール成形を開始している。このため、曲げ形状先端部に発生し易い肉余りは、前記曲げ形状先端部の両側に分散される。従って、キャラクターライン等の曲げ形状部に成形不良が発生することを可及的に抑制することができ、外観品質の向上を図ることが可能になる。

本発明の実施形態に係る成形方法が適用されるパネル部材の一部断面斜視図である。 図１をＡ矢視方向から示した図である。 前記パネル部材のキャラクターラインを示す斜視説明図である。 前記パネル部材の、図１中、ＩＶ−ＩＶ線断面説明図である。 前記パネル部材を構成するアウタパネルの平面説明図である。 前記アウタパネルの、図５中、ＶＩ−ＶＩ線断面説明図である。 前記パネル部材にカール成形を行う際の説明図である。 前記カール成形の説明図である。 前記カール成形後に前記パネル部材にシーム成形を行う際の説明図である。 従来のパネル部材の斜視説明図である。

図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る成形方法が適用されるパネル部材１０は、例えば、自動車の後部ドアとして構成される。なお、図示しないが、パネル部材１０は、例えば、自動車のボンネット、トランク、及び前部ドア等としても用いることができる。

パネル部材１０は、アウタパネル（本実施形態に係るアウタ部材）１２とインナパネル（インナ部材）１４とが重ねられ、巻締めにより締結された縁部１６を有することにより形成されている。パネル部材１０の縁部１６は、自動車後部ドアの所望の範囲に亘って三次元に延在している。

パネル部材１０では、例えば、インナパネル１４により窓枠１８が形成される。インナパネル１４は、例えば、鉄系材料で形成される一方、アウタパネル１２は、例えば、アルミニウム（合金）で形成される。

図１及び図３に示すように、アウタパネル１２は、製品面であるパネル表面１２Ｆに、キャラクターライン（曲げ形状部）１２Ｌが略水平方向（矢印Ｓ方向）に延在して形成される。アウタパネル１２及びインナパネル１４としては、例えば、所定形状に打ち抜き加工された板金素材が用いられる。

縁部１６は、自動車の後部ドアにおいて、例えば、図２の帯状網目部Ｈで示す範囲に、三次元的に延在している。なお、縁部１６は、後部ドアの全周に亘って三次元的に延在して設けてもよい。

図４に示すように、縁部１６では、アウタパネル１２のアウタ先端部１２ａがインナパネル１４に内包されている。インナパネル１４のインナ先端部１４ａは、アウタパネル１２のアウタ先端部１２ａに内包されている。この状態で、アウタパネル１２とインナパネル１４とが巻締めされている。

次に、パネル部材１０を成形する方法について、説明する。

先ず、アウタパネル１２及びインナパネル１４が製造される。アウタパネル１２では、図５に示すように、キャラクターライン１２Ｌは、アウタ先端部１２ａに延在する曲げ形状先端部１２Ｌｅを有する。曲げ形状先端部１２Ｌｅは、アウタ先端部１２ａの他の部位よりも外方（成形方向上流側）に突出する形状を有する。

具体的には、アウタパネル１２のベンドライン（カール成形の開始ライン）２０は、曲げ形状先端部１２Ｌｅとの交点であるベンド最先部２０ａが、成形方向の最上流位置に配置される。ベンド最先部２０ａの両側には、それぞれ前記ベンド最先部２０ａから離間する方向に向かってアウタパネル１２の内側（成形方向下流側）に入り込んでベンド後方部２０ｂ、２０ｂが連続して設けられる。アウタパネル１２の所定の位置には、製品形状の縁部１６となる見切り線２１が設定される。

図６に示すように、ベンドライン２０は、折り曲げ成形されてフランジ部を形成する。ベンド最先部２０ａとベンド後方部２０ｂとのライン長さの差ｔ１と、前記ベンド最先部２０ａと前記ベンド後方部２０ｂとのフランジ部の幅寸法の差ｔ２とは、差ｔ１＝差ｔ２に設定される。すなわち、ベンドライン２０は、見切り線２１までのフランジ部の周長が同一寸法に設定される。

次いで、図７に示すように、アウタパネル１２とインナパネル１４とが互いに重ね合わされて、カール成形用の載置台２２上に載置される。その際、アウタパネル１２のアウタ先端部１２ａは、インナパネル１４のインナ先端部１４ａよりも外方（成形方向上流側）に所定の長さだけ突出して配置される。

ここで、アウタパネル１２のアウタ先端部１２ａ及びインナパネル１４のインナ先端部１４ａは、予め曲げ成形されており、フランジ部が形成されている。なお、アウタパネル１２及びインナパネル１４は、図示しない押さえパッドにより載置台２２上に押圧保持されている。

載置台２２上には、湾曲面により構成されるカール成形部２４を有するカールパンチ（カール成形型）２６が摺動自在に配置される。カールパンチ２６は、載置台２２上を矢印方向に移動することにより、カール成形部２４を介してアウタパネル１２のアウタ先端部１２ａのカール成形を開始する。

この場合、本実施形態では、図５に示すように、アウタパネル１２のベンドライン２０は、曲げ形状先端部１２Ｌｅとの交点であるベンド最先部２０ａが、成形方向の最上流位置に配置されている。そして、ベンド最先部２０ａの両側には、アウタパネル１２の内側に入り込んでベンド後方部２０ｂ、２０ｂが連続して設けられている。

このため、カールパンチ２６は、ベンド最先部２０ａ、すなわち、アウタパネル１２の曲げ形状先端部１２Ｌｅに最初に当接し、前記曲げ形状先端部１２Ｌｅにカール成形を開始している。従って、曲げ形状先端部１２Ｌｅに発生し易い肉余りは、前記曲げ形状先端部１２Ｌｅの両側に、すなわち、各ベンド後方部２０ｂに分散されている。これにより、比較的大きく屈曲するキャラクターライン１２Ｌに成形不良が発生することを可及的に抑制することができ、外観品質の向上を図ることが可能になるという効果が得られる。

カールパンチ２６が、さらに矢印方向に移動すると、インナパネル１４のインナ先端部１４ａがアウタパネル１２のアウタ先端部１２ａに巻き付けられてカール成形が開始される。そして、図８に示すように、インナ先端部１４ａが所定の成形範囲までカール成形されることにより、断面略円形状を有する縁部１６が巻締め成形される。縁部１６は、高さ方向に最大５重に積層されているが、例えば、最大４重に積層されてもよい。

次いで、図９に示すように、カールパンチ２６に代えて、シーム成形部２８を有するシームパンチ３０が用いられる。このシームパンチ３０は、矢印方向（下方向）に移動することにより、断面略円形状の縁部１６を扁平状に変形させながら、シーム形成を行う。これにより、図３に示すように、所定の断面形状を有する縁部１６が形成される。

本発明は上記実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは当然可能である。

本発明に係るパネル部材の成形方法及びパネル部材成形用アウタ部材は、自動車以外の製品に対しても適用できることはもちろんである。

さらに、本発明に係るパネル部材の成形方法では、アウタパネル１２のアウタ先端部１２ａとインナパネル１４のインナ先端部１４ａとをカール成形することで、断面略円形状のカール縁部を形成している。次いで、カール縁部のうちアウタパネル１２の端部が位置する部位よりも外側の部位のみをシーム成形して扁平に変形させてもよい。

１０…パネル部材 １２…アウタパネル
１２ａ…アウタ先端部 １２Ｌ…キャラクターライン
１２Ｌｅ…曲げ形状先端部 １４…インナパネル
１４ａ…インナ先端部 １６…縁部
２０…ベンドライン ２０ａ…ベンド最先部
２０ｂ…ベンド後方部 ２１…見切り線
２６…カールパンチ ３０…シームパンチ

Claims (2)

1. アウタ部材とインナ部材とが重ねられ、前記アウタ部材のアウタ先端部と前記インナ部材のインナ先端部とが互いに巻締めにより締結された縁部を有するとともに、前記アウタ部材の製品面に、断面視で所定の局所部位で曲がることにより前記製品面の前記断面視と直交する方向に線状に延在する曲げ形状部が設けられたパネル部材の成形方法であって、
   前記曲げ形状部は、前記アウタ先端部に延在する曲げ形状先端部を有し、前記曲げ形状先端部を、前記アウタ先端部の他の部位よりも該アウタ部材の外方に突出する形状に形成する工程と、
   前記インナ先端部を前記アウタ先端部から内方に離間させた状態で、前記インナ部材と前記アウタ部材とを重ね合わせる工程と、
   カール成形型を前記アウタ先端部の中、前記曲げ形状先端部に最初に当接させてカール成形を開始させる工程と、
   前記アウタ先端部と前記インナ先端部とを、前記カール成形型によりカール成形することにより、巻締めにより締結された前記縁部を設ける工程と、
   を有することを特徴とするパネル部材の成形方法。
2. インナ部材に重ねられ、互いに巻締めにより締結された縁部を有するパネル部材を成形するとともに、製品面に、断面視で所定の局所部位で曲がることにより前記製品面の前記断面視と直交する方向に線状に延在する曲げ形状部が設けられたパネル部材成形用アウタ部材であって、
   前記インナ部材のインナ先端部と巻締めされるアウタ先端部を有するとともに、
   前記曲げ形状部は、前記アウタ先端部に延在する曲げ形状先端部を有し、前記曲げ形状先端部は、前記アウタ先端部の他の部位よりも該アウタ部材の外方に突出する形状を有することを特徴とするパネル部材成形用アウタ部材。

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