JP5966597B2

JP5966597B2 - 板金プレス加工方法

Info

Publication number: JP5966597B2
Application number: JP2012112886A
Authority: JP
Inventors: 貫叶井; 隆広田中
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2012-05-16
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2016-08-10
Anticipated expiration: 2032-05-16
Also published as: JP2013237087A

Description

本発明は、板金プレス加工方法に関するものである。

板金プレス加工方法の中には、プレス板材をピッチ搬送によってプレス金型内に順送りして、ピッチ搬送される毎に順次、孔あけ、曲げ等の加工を行って、所望の製品成形部を形成し、この製品成形部を切断によってプレス板材から切り離すことが行われている。特許文献１には、プレス板材を順送りしながらプレス成形して、最後の工程で打ち抜きを行うものが開示されている。

ところで、プレス成形の高率化等の観点から、１枚のプレス板材において、左右一対の製品成形部をプレス成形することが行われている。すなわち、プレス板材の幅方向（搬送方向と直交する方向）左側と右側とで個別に製品成形部を成形することが行われている。
この場合、左側製品成形部と右側製品成形部とは同じ工程で切断が行われて、それぞれプレス板材から切り離されるようになっている。そして、プレス板材には、左側製品成形部を切断する左側切断刃と右側製品成形部を切断する右側切断刃とが干渉しないように、左右の製品成形部の間には中央余剰部が形成されていた。そして、この中央余剰部は、プレス板材の全長に渡って存在するものとなる。

特開２０００−２５４７３５号公報

前述のように、１枚のプレス板材から左右の製品成形部を得る場合、プレス板材の幅方向中央領域においてプレス板材の全長に渡って伸びる中央余剰部が、歩留まり悪化の原因となる。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、１枚のプレス板材から左右の製品成形部をプレス成形する場合において、歩留まりを向上させることのできる板金プレス加工方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、請求項１に記載のように、
送り装置によってプレス板材をピッチ搬送によって順送りしつつ、左右の製品成形部をプレス成形して、最終的に左右の製品成形部をプレス板材から切断するようにしたして板金プレス加工方法であって、
前記プレス板材に設定される切断線として、前記プレス板材の幅方向の中央領域で前記プレス板材の搬送方向に沿って伸びると共に左側製品素材部と右側製品素材部とを接続する共通切断線が設定され、
前記左側製品素材部から形成される左側製品成形部と前記右側製品素材部から形成される右側製品成形部とのうちいずれか一方の製品成形部が、最終工程で切断されて前記プレス板材から切り離され、
前記左側製品成形部と前記右側製品成形部とのうち他方の製品成形部が、前記最終工程の前の工程で切断されて前記プレス板材から切り離され、
もっとも先端にある前記一方の製品成形部と左右並列な位置でかつ前記他方の製品成形部の搬送方向先端面に当接可能に臨むように位置センサが配設されて、該位置センサが該他方の製品成形部によって押圧されることにより作動されたときに、前記送り装置が停止されて前記プレス板材が停止される、
ようにしてある。

上記解決手法によれば、左側製品素材部に対応した左側製品成形部と、右側製品素材部に対応した右側製品成形部とは、共通切断線でもって接続された関係となるので、つまり左右の製品成形部の間においてプレス板材の搬送方向全長に渡って伸びる中央余剰部を不用あるいは搬送方向に断続する短いものとすることができ、歩留まりを向上させることができる。また、左右の製品成形部の切断工程を前後にずらしてあるので、左側製品成形部用の切断刃と右側製品成形部用の切断刃とが干渉することなく、各切断を確実に行うことができる。以上に加えて、送り装置は、他方の製品成形部によって押圧されることによって位置センサが作動した際に送りを停止するだけでよく、送り装置として極めて簡単かつ安価なものを用いることができる。さらに、もっとも先端にある一方の製品成形部の左右一方側の側方には、前工程で他方の製品成形部が除去されているため余裕空間が存在することになるが、この余裕空間を有効に利用して位置センサを配設して、プレス装置全体としての搬送方向長さの短縮化に寄与することができる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、
前記プレス板材の幅方向に伸びる部分を有して、隣り合う左側製品素材部の間に左側余剰部を設定する共に前記共通切断線に連なる左側切断線と、前記プレス板材の幅方向に伸びる部分を有して、隣り合う右側製品素材部の間に右側余剰部を設定すると共に前記共通切断線に連なる右側切断線と、が設定され、前記最終工程の前の工程よりもさらに前の工程において、前記左側切断線と前記右側切断線とが切断される、
ようにしてある（請求項２対応）。この場合、左右の各製品素材部の間にある左右余剰部をあらかじめ除去して、製品成形部のプレス板材からの切断を容易に行うことができる。特に、左右の製品素材部のうち左右余剰部に臨む側の縁部を曲げ加工する等の上で好ましいものとなる。

前記共通切断線に対する前記右側切断線と前記左側切断線との各接続部付近が、それぞれ、前記プレス板材の搬送方向に対して傾斜または円弧状に湾曲するように設定されている、ようにしてある（請求項３対応）。この場合、得られた製品成形部の角部に鋭角なエッジ部が形成されてしまう事態を防止することができる。また、プレス成形の工程が進んだ状態でも、プレス板材に対する左右の製品成形部の連結強度を確保して、ピッチ送りをを確実に行う上でも好ましいものとなる。

前記プレス板材に、前記左側余剰部と前記右側余剰部との間の中央領域に中央余剰部が設定され、
プレス成形の過程において、前記中央余剰部に前記プレス板材の位置決め孔が形成される、
ようにしてある（請求項４対応）。この場合、位置決め孔を利用した位置決めを、プレス板材の幅方向中央部でもって精度よく行なうことができる。また、プレス板材の搬送方向に断続的に存在する中央余剰部により、プレス成形の工程が進んだ段階でも、プレス板材に対する左右の製品成形部の連結強度を確保する上で好ましいものとなる。

本発明によれば、１枚のプレス板材から左右２個取りのプレス成形を行う場合に、歩留まりを向上させることができる。

本発明の基本原理を説明する平面図。本発明を利用して得られたプレス成形品の具体例を示す斜視図。図２のプレス成形品を得るための加工工程を示す平面図。本発明による板金プレス加工方法が適用されたプレス装置を示す側面図。図３のプレス装置に組み込まれたリフタの一例を示す要部拡大断面図。図３のプレス装置に組み込まれた位置決めピンの一例を示す要部拡大断面図。図３のプレス装置のうち、左右の製品成形部の取出し部分を示す要部平面図。

本発明の実施形態について、原理的な部分中心に、図１を参照しつつ説明する。まず、プレス板材が符合１で示され、このプレス板材１は、１つの金型内に図中左側から右側へとピッチ搬送によって順送りされて、ピッチ搬送毎に金型内で順次プレス成形される。プレス板材１から切断される直前の左側製品成形部が符合１０で、また右側の製品成形部が符合２０で示される。さらに、左側製品成形部１０に対応した成型完了前の製品素材部が符合１１で示され、右側製品成形部２０に対応した成型完了前の製品素材部が符合２１で示される。

図１において、一点鎖線によって、設定された切断線が示される。上記切断線として、大別して、共通切断線α、左側切断線β、右側切断線γの３種類が設定される。各切断線α、β、γは、切断前の状態では一点鎖線で示され、切断後は実線で示される。

共通切断線αは、プレス板材１の搬送方向に伸びて、左側製品成形部１０（左側製品素材部１１）用の切断線と、右側製品成形部２０（右側製品素材部２１）用の切断線とを兼用している。つまり、従来は、共通切断線αの長さ部分において、所定幅を有する中央余剰部を有していたが、少なくとも共通切断線αの長さ部分については中央余剰部が不用な設定とされている。

左側切断線βは、プレス板材１の幅方向に伸びる部分を有して、その幅方向外端はプレス板材１の幅方向左端面にまで達し、かつその幅方向内端は、共通切断線αに接続されている（連なっている）。隣り合う１対の左側切断線βの間は、左側余剰部１２とされている。この左側余剰部１２によって、少なくともプレス成形の当初は、隣り合う左側製品素材部１１同士が連結されることになる。また、隣り合う一対の左側切断線βの幅方向内端部同士が、左内側切断線β１によって接続されている。

右側切断線γも、左側切断線βと同様に設定されている。すなわち、右側切断線γは、プレス板材１の幅方向に伸びていて、その幅方向外端はプレス板材１の幅方向右端面にまで達し、かつその幅方向内端は、共通切断線αに接続されている（連なっている）。隣り合う１対の右側切断線γの間は、右側余剰部２２とされている。この右側余剰部２２によって、少なくともプレス成形の当初は、隣り合う右側製品素材部２１同士が連結されることになる。また、隣り合う一対の右側切断線γの幅方向内端部同士が、右内側切断線γ１によって接続されている。なお、左右の余剰部１２，２２がプレス成形によって除去された部分（空間）が、符合１２ａ、２２ａで示してある。

左右の余剰部１２と２２との間は、中央余剰部３１とされるが、この中央余剰部３１は、共通切断線αによってプレス板材１の搬送方向に分断されたものとなる。左右の各切断線βとγとは、共通切断線αへの接続部位が、プレス板材１の搬送方向に傾斜あるいは円弧状とされた円滑用接続部β２あるいはγ２とされている。

以上のような前提において、１つのプレス金型内にプレス板材１がピッチ搬送により順送りされて、図中左側から右側へ順次、例えば位置決め孔３２の形成、左右の各余剰部１２、２２の除去（切断）が行われる。この後の工程で、まず左側製品成形部１０のみの切断が行われて、左側製品成形部１０がプレス板材１からの切り離される。左側製品成形部１０のプレス板材１からの切り離し後の工程で、右側製品成形部２０の切断が行われて、右側製品成形部２０がプレス板材１から切り離される。勿論、左右の製品成形部１０、２０は、中央余剰部３１が除去された状態となってプレス板材１から切り離されるものである・
プレス板材１の幅方向中央部において、製品とならないでカスとなる部分は、プレス板材１の搬送方向に断続的に存在する中央余剰部３１のみとなり、歩留まりが大幅に向上される。ちなみに、左右の製品成形部を同一工程で切断していた従来手法において設定されていた中央余剰部は、共通切断線α部分を含む幅方向に大きな所定幅を有しており、しかもプレス板材１の全長に渡って伸びているものであり、歩留まりが悪いものとなっていた。

幅方向中央に位置する位置決め孔３２を利用して、プレス板材１がプレス金型内で位置決めされるので、左右一方に位置決め孔をずらして設定する場合に比して、位置決め精度を高める（加工精度を高める）上で好ましいものとなる。また、中央余剰部３１を介して、左右の製品成形部１０，２０がプレス板材１の搬送方向に連結されているので、連結強度も十分確保されることになり、ピッチ搬送による順送りを精度よく行う上でも好ましいものとなる。

図２は、前述したプレス成形方法によって成型された具体的な製品Ｗの一例が示される。図２に示す製品Ｗは、断面Ｌ字状とされて、例えば車体の補強用とされる（例えばシートの取付部位の補強やシートベルトの取付部位の補強等）。図３は、図２に示す製品Ｗをプレス成形する場合において、図１に対応した図となっている。したがって、図１に示したのと同一構成要素には、同一符合を付してその重複した説明は省略する。

まず、プレス板材１は、図３右方から左方へとピッチ搬送による順送りされて、７工程の加工が行われる。ただし、プレス板材１に対する連結部位となる余剰部４５は、右側製品成形部２０（右側製品素材部２１）に対してのみ設定するようにしてある。つまり、左側製品成形部１０あるいは左側製品素材部１１は、右側製品成形部２０あるいは右側製品素材部２１を介して連結されるようにしてある。また、図１の中央余剰部３１に相当する部分は開口部４６として工程の早い段階で除去されるようにしてある。なお、図３中破線で、後述するリフタを配設して好適な位置を示してあり、この破線上でリフタが間隔をあけて複数配設される。リフタは、プレス金型が開いたときに、プレス板材１を上方へ持ち上げてピッチ搬送の抵抗を低減するために設けられている。

最終工程（図３左端の工程）よりも１つ前の工程で、左側製品成形部１０が切断されて、プレス板材１から切り離され、図２に示すような製品Ｗが得られる。この次の工程で、右側製品成形部２０が切断されて、プレス板材１から切り離され、図２に示すような製品Ｗが得られる。

図４は、図３に示すような加工を順次行うためのプレス装置Ｐを示す。プレス板材１は、図４右方からプレス装置Ｐ（の金型内）にピッチ搬送によって順送りされる。図４実線でプレス金型が閉じたときのプレス板材１の高さ位置が示され、図４破線で、プレス金型が開いたときのプレス板材１の高さ位置が示される。
図４、図７に示すように、左側製品成形部１０（に応じた製品Ｗ）は、左側排出シュート４１に落下された後、コンベア４２に移送される。右側製品成形部２０（に応じた製品Ｗ）は右側排出シュート４３に落下された後、上記コンベア４２に移送される。左右の排出シュート４１，４３の左端位置は、ほぼ同じ位置とされている。

前記リフタの一例が、図５に示される。すなわち、リフタ５０は、持ち上げピン５１とスプリング５２とを有している。持ち上げピン５１は、下型６１に上下方向に摺動自在に保持されて、所定以上の上方動は、その鍔部５１ａが下型６１に形成された係止段部６１ａに当接することにより規制される。持ち上げピン５１は、スプリング５２によって上方に付勢されて、下方への大きな押圧力が作用しない限り、持ち上げピン５１は下型６１の上面（加工面）より高くなるように突出される（図５の状態で、この状態が図４の破線で示すプレス板材１の高さ位置となる）。上型が６２が下降されて、プレス板材１が下方へ押圧されると、持ち上げピン５１が下方へ変位される。

上型６２が上昇したときに、プレス板材１が、リフタ５０によって持ち上げられて下型６１から離間されるので、次のピッチ搬送による順送りを行う際の抵抗が小さくなる。

図６は、前述した位置決め孔３２と共働して位置決めを行うための位置決めピン７０の一例を示す。位置決めピン７０は、上型６２に保持されて下方に向けて伸びており、その先端部は徐々に先細となるように形成されている。位置決めピン７０の先端外径は、位置決め孔３２の内径よりも十分に小さく設定されて、多少のずれがあっても位置決めピン７０が位置決め孔３２内に挿入可能なようにされている。位置決めピン７０の基端部側の外径は位置決め孔３２にがたつきなく嵌合できる大きさに設定されて、このがたつきのない嵌合により、プレス板材１の位置決めが精度よく行われる。

図１，図４において、プレス装置Ｐの左端部側には、位置センサ８０が設けられている。この位置センサ８０は、プレス装置Ｐに固定された本体部８１と、本体部８０に対してプレス板材１の搬送方向に摺動自在に保持されて検知ピン８２と、本体部８０内に装備されて検知ピン８２を上記搬送方向とは逆方向に付勢するスプリング（図示略）とを有している。また、位置センサ８０は、本体部８１内に、検知ピン８２が所定以上プレス板材１の搬送方向に押圧変位されることによりＯＮとなるスイッチが装備されている。

検知ピン８２の先端は、左側製品成形部１０の搬送方向先端面に当接可能に臨んでいる。プレス装置Ｐの図４右方側には、図示を略す送り装置が配設される。上記送り装置によってプレス板材１搬送方向に送っていく際に、左側製品成形部１０の先端によって検知ピン８２が所定以上押圧されると、位置センサ８０がＯＮとなり、送り装置が停止される。送り装置は、位置センサ８０のＯＮ操作によって送りを停止するだけでよく、送り装置として極めて簡単かつ安価なものを用いることができる。

位置センサ８０は、右側製品成形部２０と左右並列な位置に設定される。つまり、もっとも先端にある右側製品成形部２０の左側には、前工程で左側製品成形部１０が除去されているため余裕空間が存在することになるが、この余裕空間を有効に利用して位置センサ８０を配設してある（プレス装置Ｐ全体としての搬送方向長さの短縮化に寄与）。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。左右の製品成形部１０、２０の形状設定等は適宜変更できる。右側製品成形部２０を先にプレス板材１から除去し、その後に左側製品成形部１０をプレス板材１から除去するように、動作を左右逆の関係としてもよい。中央余剰部３１や左右余剰部１２，２２の位置、形状等の設定は適宜変更できる。要は、製品成形部１０、２０が、プレス板材１から切断される前の状況において、当該プレス板材１に対して連結されていればよいものである。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明は、左右２個取りのプレス成形を連続して行う上で好適である。

Ｐ：プレス装置
α：共通切断線
β：左側切断線
β１：左内側切断線
β２：円滑用切断部
γ：右側切断線
γ１：左内側切断線
γ２：円滑用切断部
１：プレス板材
１０：左側製品成形部
１１：左側製品素材部
１２：左側余剰部
２０：右側製品成形部
２１：右側製品素材部
２２：右側余剰部
３１：中央余剰部
３２：位置決め孔
４０：左側排出シュート
４２：コンベア
４３：右側排出シュート
５０：リフタ
５１：持ち上げピン
５２：スプリング
６１：下型
６２：上型
７０：位置決めピン
８０：位置センサ

Claims

送り装置によってプレス板材をピッチ搬送によって順送りしつつ、左右の製品成形部をプレス成形して、最終的に左右の製品成形部をプレス板材から切断するようにしたして板金プレス加工方法であって、
前記プレス板材に設定される切断線として、前記プレス板材の幅方向の中央領域で前記プレス板材の搬送方向に沿って伸びると共に左側製品素材部と右側製品素材部とを接続する共通切断線が設定され、
前記左側製品素材部から形成される左側製品成形部と前記右側製品素材部から形成される右側製品成形部とのうちいずれか一方の製品成形部が、最終工程で切断されて前記プレス板材から切り離され、
前記左側製品成形部と前記右側製品成形部とのうち他方の製品成形部が、前記最終工程の前の工程で切断されて前記プレス板材から切り離され、
もっとも先端にある前記一方の製品成形部と左右並列な位置でかつ前記他方の製品成形部の搬送方向先端面に当接可能に臨むように位置センサが配設されて、該位置センサが該他方の製品成形部によって押圧されることにより作動されたときに、前記送り装置が停止されて前記プレス板材が停止される、
ことを特徴とする板金プレス加工方法。
請求項１において、
前記プレス板材の幅方向に伸びる部分を有して、隣り合う左側製品素材部の間に左側余剰部を設定する共に前記共通切断線に連なる左側切断線と、前記プレス板材の幅方向に伸びる部分を有して、隣り合う右側製品素材部の間に右側余剰部を設定すると共に前記共通切断線に連なる右側切断線と、が設定され、
前記最終工程の前の工程よりもさらに前の工程において、前記左側切断線と前記右側切断線とが切断される、
ことを特徴とする板金プレス加工方法。
請求項２において、
前記共通切断線に対する前記右側切断線と前記左側切断線との各接続部付近が、それぞれ、前記プレス板材の搬送方向に対して傾斜または円弧状に湾曲するように設定されている、ことを特徴とする板金プレス加工方法。
請求項２または請求項３において、
前記プレス板材に、前記左側余剰部と前記右側余剰部との間の中央領域に中央余剰部が設定され、
プレス成形の過程において、前記中央余剰部に前記プレス板材の位置決め孔が形成される、
ことを特徴とする板金プレス加工方法。