JP7401173B2 - プレス加工装置及びこの装置を用いたプレス加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、プレス加工装置及びこの装置を用いたプレス加工方法に関し、特に板状をなすワークの一端側に設けられたフランジ部に曲げ加工を施すための技術に関する。

自動車の構造部品には、断面コの字状や断面Ｕ字状など板材に複数回の曲げ加工を施すことによって得られるものがある。このような断面形状の構造部品を成形するための方法として、例えば特許文献１や特許文献２に記載のプレス成形方法がある。

これらの特許文献１，２に記載のプレス成形方法は何れも、中間成形工程で、予め板状ワークの一端に、当該一端に対して屈曲又は湾曲した状態のフランジ部を成形しておき、然る後、最終曲げ工程で、フランジ部と板状ワークとの間に新たに屈曲部又は湾曲部をプレス成形により設けることで、フランジ部の板状ワーク側への折り返し成形を可能としている。

特開平１１－２２６６４８号公報 特開２０１４－１０８４２９号公報

ところで、近年では、この種の構造部品に対する高剛性化と軽量化の要求が益々強まる傾向にあり、そのために、例えばこの種の構造部品の断面形状をさらに複雑化又は高精度化する必要性が高まっているのが現状である。特許文献１や特許文献２に記載のプレス成形方法の場合、最終曲げ工程において、フランジ部の内側に金型がない状態で成形を行うので、成形可能な形状の自由度は高まる一方、中空状態のままで成形が進行するため、成形後の形状が安定しないといった問題があった。

そこで、例えば図１１に示すプレス加工装置１００を用いたプレス加工方法が考えられる。このプレス加工装置１００は、板状をなすワーク本体１０１と、ワーク本体１０１の一端を曲げた形状の中間曲げ部１０２と、中間曲げ部１０２の一端側をワーク本体１０１側に折り返すように曲げた形状のフランジ部１０３とを一体に有する中間ワーク１０４に対して所定の曲げ加工を施すためのものである。この場合、中間ワーク１０４のフランジ部１０３の中間曲げ部１０２に対する曲げ角度θ０（内側の角度）は鈍角の状態にある。ここで、プレス加工装置１００は、ワーク本体１０１を保持する上型１０５及び下型１０６と、下型１０６に隣接して設けられ、上型１０５に接近する向きの相対移動によって斜め下方に突き出したフランジ部１０３の先端部１０３ａと当接することで、フランジ部１０３に対して曲げ角度を縮小させる曲げ加工を施す曲げ加工型１０７とを有する。この場合、下型１０６の側面１０６ａは、フランジ部１０３が曲げ加工型１０７により上方に押し曲げられる過程でその先端部１０３ａと当接することで、先端部１０３ａの水平方向への移動を規制する規制面として機能する（図１２を参照）。このように下型１０６の側面１０６ａがフランジ部１０３の規制面として機能し得るように、側面１０６ａを曲げ加工型１０７に対して所定の位置に配置することで、フランジ部１０３がワーク本体１０１側に折り返すように曲げられると共に、フランジ部１０３の基端部１０３ｂが外側に張り出すように変形してコーナー部１０８が成形される（図１３を参照）。

上述したプレス加工方法であれば、フランジ部１０３の先端部１０３ａを曲げ加工型１０７、次いで下型１０６の側面１０６ａに突き当てながらフランジ部１０３を折り曲げていくので、コーナー部１０８（図１３を参照）となるフランジ部１０３の基端部１０３ｂを外側に張り出させる向きの圧縮力を付与できる。よって、従来の加工手段と比べても安定した形状のフランジ部１０３及びコーナー部１０８が成形され得る。しかしながら、上記構成のプレス加工装置１００を用いた場合であっても、以下の如き問題点が生じる。すなわち、上記構成のプレス加工装置１００では、上型１０５及び下型１０６とワーク本体１０１との位置関係はプレス加工中において一定であるため、例えば曲げ加工型１０７を可動型として上型１０５に向けて上昇させる構成をとる場合、フランジ部１０３の先端部１０３ａが下型１０６の側面１０６ａに当接した後、側面１０６ａ上を摺動しながらフランジ部１０３が折り曲げられていくことになる（図１２の二点鎖線で示す状態）。これでは、先端部１０３ａの摩耗が激しく、成形後の先端部１０３ａにカエリと呼ばれる成形不良が生じるおそれが生じる。

以上の事情に鑑み、本明細書では、カエリ等の成形不良を生じることなく、かつ高精度で安定したフランジ部の曲げ加工を施すことのできるプレス加工装置及びプレス加工方法を提供することを、解決すべき技術課題とする。

前記課題の解決は、本発明に係るプレス加工装置によって達成される。すなわち、この加工装置は、板状をなすワーク本体と、ワーク本体の一端側を曲げた形状の中間曲げ部と、中間曲げ部の一端側をワーク本体の側に曲げた形状のフランジ部とを一体に有し、フランジ部の中間曲げ部に対する曲げ角度が鈍角である中間ワークのフランジ部に対して、曲げ角度を縮小させる曲げ加工を施すためのプレス加工装置であって、ワーク本体を保持する上型及び下型と、上型に接近する向きに相対移動することで、斜め下方に突出した状態のフランジ部の先端部と当接してフランジ部に曲げ角度を縮小させる曲げ加工を施す曲げ加工面を有する曲げ加工型とを備え、フランジ部の曲げ加工の過程でフランジ部の先端部と当接して、先端部の水平方向への移動を規制する規制面が曲げ加工型に設けられている点をもって特徴付けられる。なお、ここでいう曲げ角度とは、中間曲げ部とフランジ部との連結部の断面において、中間曲げ部とフランジ部とがなす角度（１８０°未満の側の角度）をいう。また、ここでいう「上」「下」「水平」は上型と下型、及び曲げ加工型の相対的な位置関係を意味しており、必ずしも「上」「下」が鉛直方向に沿った向きには限定されない。

このように、本発明に係るプレス加工装置では、板状をなすワーク本体を保持する上型及び下型とを設けると共に、これら上型と下型とは別に、中間曲げ部に対する曲げ角度が鈍角であるフランジ部に所定の曲げ加工を施すための曲げ加工面を有する曲げ加工型をさらに設けるようにした。また、これに加えて、フランジ部の曲げ加工の過程でフランジ部の先端部と当接して先端部の水平方向への移動を規制する規制面を曲げ加工型に設けるようにした。例えば図１１に示すプレス加工装置１００と比べた場合の相違点として（改良点）として、本発明に係るプレス加工装置は、フランジ部の先端部の水平方向への移動を規制する規制面を、ワーク本体の保持を行う下型にではなく、フランジ部の曲げ加工を行う曲げ加工型に設けるようにした。本発明に係るプレス加工装置によれば、フランジ部は曲げ加工型の曲げ加工面に押し上げられてワーク本体の側に折り曲げられていくため、フランジ部の先端部と曲げ加工面とは常に同じ上下方向位置にある。ここで、規制面は曲げ加工面と同じ型に設けられるので、規制面と曲げ加工面もまた曲げ加工時には常に同じ上下方向位置にある。これにより、曲げ加工時、フランジ部の先端部と規制面とは常に同じ上下方向位置に保たれるので、規制面にフランジ部の先端部が当接した後も、フランジ部の先端部は規制面により水平方向の移動を規制される。よって、フランジ部の先端部が摩耗する事態を回避しつつも、高品質な曲げ加工を安定的に実施することが可能となる。また、フランジ部の先端部は規制面に到達した後、曲げ加工面及び規制面に対して一定の位置に保たれるため、フランジ部に付与する圧縮力を安定させることができる。よって、フランジ部の基端部を外側に張り出させて成形されるコーナー部を安定した形状に成形することが可能となる。

また、前記課題の解決は、本発明に係るプレス加工装置を用いたプレス加工方法によっても達成される。また、この場合、本発明に係るプレス加工方法においては、フランジ部の基端部から先端部までの長さ寸法と、曲げ加工型の上型に対する相対移動量とに基づいて、フランジ部の基端部に成形されるコーナー部の曲率半径を調整してもよい。

上述したように、本発明に係るプレス加工装置によれば、成形すべきフランジ部の曲げ加工を成形不良なく高精度に実施できると共に、フランジ部の基端に安定した形状のコーナー部を成形することができる。ここで、本発明に係るプレス加工装置を用いて上述したプレス加工を行うに際して、コーナー部の形状について本発明者らが検討した結果、特に、フランジ部の基端部から先端部までの長さ寸法と、曲げ加工型の上型に対する相対移動量と、規制面の水平方向位置が、コーナー部の形状、特に曲率半径のサイズを大きく左右することが判明した。よって、上述した因子のうち、フランジ部の長さ寸法と曲げ加工型の相対移動量をパラメータとしてコーナー部の形状を設定すれば、手間なくかつ容易にコーナー部の形状を制御することが可能となる。

以上のように、本発明によれば、カエリ等の成形不良を生じることなく、かつ高精度で安定したフランジ部の曲げ加工を施すことのできるプレス加工装置及びプレス加工方法を提供することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るプレス加工品の製造方法の流れを模式的に示した図である。 図１に示すブランク材に第一曲げ加工を施すための装置の断面図である。 図２に示す第一曲げ加工装置を用いた曲げ加工の一例を説明するための図である。 図１に示す第一中間ワークに第二曲げ加工を施すための装置の断面図である。 図４に示す第二曲げ加工装置を用いた曲げ加工の一例を説明するための図である。 図１に示す第二中間ワークに本発明に係るプレス加工を実施するための装置の断面図である。 図６に示すプレス加工装置を用いたプレス加工の一例を説明するための図である。 図６に示すプレス加工装置を用いたプレス加工の一例を説明するための図である。 図８中の矢印Ａで示す部分を拡大して示した図である。 図６に示すプレス加工装置を用いたプレス加工において、各パラメータがコーナー部を含めたフランジ部の形状に及ぼす影響を説明するための表である。 本発明との比較に係るプレス加工装置の断面図である。 図１１に示すプレス加工装置を用いたプレス加工方法の一例を説明するための図である。 図１１に示すプレス加工装置を用いたプレス加工方法の一例を説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態に係るプレス加工装置及びこの装置を用いたプレス加工方法の内容を図面に基づいて説明する。本実施形態では、車両用構造部品としてのロアアームをプレス加工品として製造する場合を例にとって、以下に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るプレス加工品の製造方法の流れを模式的に示した図である。図１に示すように、本実施形態に係るプレス加工品の製造方法は、ブランク材Ｗ０に対して所定の曲げ加工（第一曲げ加工）を施すことで第一中間ワークＷ１を得る第一曲げ加工工程Ｓ１と、第一曲げ加工工程Ｓ１で得た第一中間ワークＷ１に対して所定の曲げ加工（第二曲げ加工）を施すことで第二中間ワークＷ２を得る第二曲げ加工工程Ｓ２と、第二曲げ加工工程Ｓ２で得た第二中間ワークＷ２に対して所定の曲げ加工（第三曲げ加工）をプレス加工により施すことで第三中間ワークとしてのプレス加工品Ｗを得る第三曲げ加工工程Ｓ３とを備える。ここで、第三曲げ加工工程Ｓ３が、本発明に係るプレス加工方法に相当し、このプレス加工工程で使用するプレス加工装置３０（後述する図６を参照）が、本発明に係るプレス加工装置に相当する。以下、各工程Ｓ１～Ｓ３の詳細を順に説明する。

（Ｓ１）第一曲げ加工工程
この工程では、図２に示すプレス加工装置１０を用いて、例えば平板状のブランク材Ｗ０に所定の曲げ加工を施す。ここで、図２に示すプレス加工装置１０は、ブランク材Ｗ０を保持する上型１１及び下型１２と、上型１１に隣接して設けられ、上型１１及び下型１２に保持された状態のブランク材Ｗ０に所定の曲げ加工を施す曲げ加工型１３，１４とを具備する。

上記構成のプレス加工装置１０を用いた曲げ加工は、例えば以下のようにして行われる。まず図２に示すように、ブランク材Ｗ０の一端側Ｗ０ａと他端側Ｗ０ｂをそれぞれ食み出させた状態でブランク材Ｗ０を上型１１及び下型１２で保持する。然る後、上型１１に隣接する曲げ加工型１３，１４をそれぞれ下降させて、各曲げ加工型１３，１４と上型１１との境界を起点としてブランク材Ｗ０の一端側Ｗ０ａと他端側Ｗ０ｂをそれぞれ下方に折り曲げる。これにより、図３に示すように、ブランク材Ｗ０の一端側Ｗ０ａを曲げた形状の第一中間曲げ部Ｗ１１と、ブランク材Ｗ０の他端側Ｗ０ｂを曲げた形状の第二中間曲げ部Ｗ１２とを一体的に有する第一中間ワークＷ１が成形される。

（Ｓ２）第二曲げ加工工程
この工程では、図４に示すプレス加工装置２０を用いて、第一曲げ加工工程Ｓ１を経て得られた第一中間ワークＷ１に所定の曲げ加工を施す。ここで、図４に示すプレス加工装置２０は、第一中間ワークＷ１のワーク本体Ｗ１３を保持する上型２１及び下型２２と、下型２２に隣接し、かつ第一中間ワークＷ１の第一中間曲げ部Ｗ１１の内側に配設されるスライド型２３と、第一中間曲げ部Ｗ１１の下方に位置し、第一中間曲げ部Ｗ１１に所定の曲げ加工を施す曲げ加工型２４とを具備する。

ここで、曲げ加工型２４の上部と、スライド型２３の下部にはそれぞれ、曲げ加工後の第一中間曲げ部Ｗ１１の一端側Ｗ１１ａの形状に対応した一対の曲げ加工面２４ａ，２３ａが設けられている。これら一対の曲げ加工面２４ａ，２３ａは上下方向で対向する位置に配設されている。また、各曲げ加工面２４ａ，２３ａは、第二曲げ加工工程Ｓ２の終了時において第一中間曲げ部Ｗ１１の一端側Ｗ１１ａに成形されるフランジ部Ｗ２１に応じた形態に設定される（図５を参照）。

上記構成のプレス加工装置２０を用いた曲げ加工は、例えば以下のようにして行われる。まず図４に示すように、第一中間ワークＷ１のワーク本体Ｗ１３を上型２１及び下型２２で保持する。この状態で、第一中間曲げ部Ｗ１１の下方には曲げ加工型２４が配置されている。然る後、曲げ加工型２４を上昇させて、下方に延びた状態の第一中間曲げ部Ｗ１１の先端部に曲げ加工面２４ａを押し当てる。ここで曲げ加工面２４ａは傾斜しているため、第一中間曲げ部Ｗ１１の先端部は曲げ加工面２４ａに沿った向き、すなわち下型２２の側に向けた押し曲げ力を受ける。これにより、第一中間曲げ部Ｗ１１の一端側Ｗ１１ａに対する曲げ加工が行われる。この曲げ加工は、本図示例だと、スライド型２３の曲げ加工面２３ａと曲げ加工型２４の曲げ加工面２４ａとで押し曲げられた一端側Ｗ１１ａが挟持される位置まで曲げ加工型２４を上昇させることで行われる。以上のようにして、図５に示すように、第一中間曲げ部Ｗ１１の一端側Ｗ１１ａを曲げた形状のフランジ部Ｗ２１を一体に有する第二中間ワークＷ２が成形される。ここで、フランジ部Ｗ２１の第一中間曲げ部Ｗ１１に対する曲げ角度θ１は、鈍角（９０°＜θ１＜１８０°）の範囲に設定される。

成形された第二中間ワークＷ２は、スライド型２３を下型２２に向けてスライドさせることで下型２２及びスライド型２３から脱型される。なお、スライド型２３のスライド動作は、型開き動作に伴って自動的に行ってもよいし、独立した駆動装置により行ってもよい。

（Ｓ３）第三曲げ加工工程
この工程では、図６に示すプレス加工装置３０を用いて、第二曲げ加工工程Ｓ２を経て得られた第二中間ワークＷ２に所定の曲げ加工を施す。ここで、図６に示すプレス加工装置３０は、第二中間ワークＷ２のワーク本体Ｗ１３を保持する上型３１及び下型３２と、下型３２に隣接して設けられ、上型３１に接近する向きの相対移動によって、フランジ部Ｗ２１に対して曲げ角度θ１を縮小させる曲げ加工を施す曲げ加工型３３と、曲げ加工型３３に設けられ、フランジ部Ｗ２１の先端部Ｗ２１ａの水平方向への移動を規制する規制面３４とを具備する。

このうち、曲げ加工型３３は、フランジ部Ｗ２１の下方に配置され、上型３１に接近する向きに相対移動することで、斜め下方に突出した状態のフランジ部Ｗ２１の先端部Ｗ２１ａと当接してフランジ部Ｗ２１に曲げ角度θ１を縮小させる曲げ加工を施す曲げ加工面３５を有する。すなわち、曲げ加工型３３は、上型３１及び下型３２と別個独立に昇降可能に構成されている。本実施形態では、曲げ加工面３５は、水平方向に延びた形状をなしている。そのため、上述のように曲げ加工型３３が上昇して下方に向かうにつれて下型３２の側に移行する向きに傾斜した状態のフランジ部Ｗ２１の先端部Ｗ２１ａに当接することで、曲げ角度θ１が縮小する向きにフランジ部Ｗ２１を押し曲げるようになっている。換言すると、曲げ加工型３３の上昇によりフランジ部Ｗ２１の先端部Ｗ２１ａと当接してフランジ部Ｗ２１をワーク本体Ｗ１３側に折り返す向きにフランジ部Ｗ２１を押し曲げる限りにおいて、曲げ加工面３５の形態は任意であり、必ずしも水平方向に延びている必要はない。よって、図示例に限らず、曲げ加工面３５は、水平方向に対するある程度の傾斜（～１０°）を許容し得る。あるいは、曲げ加工面３５は、完全な平坦形状以外の形状（少なくとも部分的に曲面形状をなす形状、互いに傾斜角度の異なる複数の平面からなる形状等）を許容し得る。

規制面３４は、曲げ加工型３３に設けられる。本実施形態では、規制面３４は曲げ加工面３５の下型３２側の端部に設けられ、上方に延びた形状をなす。詳細には、規制面３４は、曲げ加工型３３の移動方向に沿った向きに直線的に延びた形状をなしている。そして、この規制面３４は、曲げ加工型３３によるフランジ部Ｗ２１の曲げ加工の過程でフランジ部Ｗ２１の先端部Ｗ２１ａと当接するように構成されている。言い換えると、曲げ加工の対象となるフランジ部Ｗ２１の長さ寸法Ｌ（基端部Ｗ２１ｂから先端部Ｗ２１ａまでの距離）に応じて、規制面３４の曲げ加工型３３における水平方向位置、正確にはフランジ部Ｗ２１の先端部Ｗ２１ａが曲げ加工面３５に当接した位置を基準とした規制面３４の水平方向位置が所定の範囲に設定される。よって、この場合、曲げ加工面３５の水平方向距離についても、フランジ部Ｗ２１の長さ寸法に応じて所定の範囲に設定される。

次に、上記構成のプレス加工装置３０を用いた曲げ加工の一例を、図６～図９に基づいて説明する。

まず図６に示すように、第二中間ワークＷ２のワーク本体Ｗ１３を上型３１及び下型３２で保持する。この状態で第一中間曲げ部Ｗ１１及びフランジ部Ｗ２１は上型３１及び下型３２から食み出した状態にあり、フランジ部Ｗ２１は下方に向かうにつれて下型３２に近づく向きに傾斜して突き出した状態にある。また、曲げ加工型３３はフランジ部Ｗ２１の下方に位置している。図６では、フランジ部Ｗ２１の先端部Ｗ２１ａに当接しているが、先端部Ｗ２１ａから下方に離れた位置にあってもよい。そして、上述した状態から、曲げ加工型３３を上昇させて、斜め下方に突出した状態のフランジ部Ｗ２１の先端部Ｗ２１ａに曲げ加工面３５を押し当てる。これにより、フランジ部Ｗ２１は曲げ角度θ１を縮小させる向きに押し曲げられるので、フランジ部Ｗ２１の先端部Ｗ２１ａは曲げ加工型３３の上昇に伴って下型３２に向けて移動する。

ここで曲げ加工面３５の一端部（下型３２側の端部）には規制面３４が設けられている。そのため、上述のようにしてフランジ部Ｗ２１の曲げ加工が進行する過程で、フランジ部Ｗ２１の先端部Ｗ２１ａは規制面３４に当接する（図７を参照）。この状態から曲げ加工型３３を引き続き上昇させることで、フランジ部Ｗ２１の折り曲げはさらに進行する（図７中、二点鎖線で示す状態）。一方、フランジ部Ｗ２１の先端部Ｗ２１ａは規制面３４により水平方向への移動を規制された状態にあるため、曲げ加工型３３を基準に見た場合、フランジ部Ｗ２１の曲げ加工が進行した場合においても、規制面３４及び曲げ加工面３５に対する先端部Ｗ２１ａの位置は変わらない（図７中、二点鎖線で示す状態）。よって、先端部Ｗ２１ａが規制面３４との摺動による摩耗ないし局所的な変形を生じる事態を防ぎながら、フランジ部Ｗ２１の曲げ加工を継続することができる。

上述のようにしてフランジ部Ｗ２１に対する曲げ加工を引き続き実行し、例えば図６に示す曲げ加工型３３の曲げ加工開始位置からの上昇量（ストローク位置）Ｈが所定の大きさになった時点で曲げ加工型３３の上昇を停止する（図８を参照）。そして、上型３１を上昇させて曲げ加工後の第二中間ワークＷ２を曲げ加工装置３０から取出す。これにより、図８に示すように、フランジ部Ｗ２１の第一中間曲げ部Ｗ１１に対する曲げ角度θ１が所定の大きさ（曲げ加工後の曲げ角度θ２）に縮小された状態のプレス加工品Ｗが得られる。また、上述のようにフランジ部Ｗ２１に曲げ加工を施すことで、フランジ部Ｗ２１の基端部Ｗ２１ｂが外側に張り出すように変形し、所定形状のコーナー部Ｗ３１が形成される（図９の二点鎖線で示す状態から実線で示す状態に変形）。

図９は、第三曲げ加工工程Ｓ３を経て得られたプレス加工品Ｗの要部を拡大した図を示している。図９に示すように、上記工程Ｓ３でフランジ部Ｗ２１に対する曲げ加工が行われた結果、フランジ部Ｗ２１と第一中間曲げ部Ｗ１１との間に所定形状のコーナー部Ｗ３１が形成される。ここで、コーナー部Ｗ３１は全体として断面Ｒ状をなし、所定の曲率半径ｒ１を有する。また、プレス加工品Ｗにおけるフランジ部Ｗ２１の第一中間曲げ部Ｗ１１に対する曲げ角度θ２は、当然に第二中間ワークＷ２の曲げ角度θ１（図６を参照）よりも小さく、例えば９０°に近い大きさ（９０°＜θ２＜１００°）となっている。

ここで、コーナー部Ｗ３１の曲率半径ｒ１及びフランジ部Ｗ２１の最終的な曲げ角度θ２は、以下に示す三つの因子により制御することが可能である。すなわち、上述したように、図６に示す構成のプレス加工装置３０を用いて曲げ角度θ１が鈍角の状態にある第二中間ワークＷ２に曲げ角度θ１を縮小させる曲げ加工を施す場合、フランジ部Ｗ２１の基端部Ｗ２１ｂから先端部Ｗ２１ａまでの長さ寸法Ｌと、曲げ加工型３３の上型３１に対する上昇量（ストローク位置）Ｈ、及び規制面３４の水平方向位置が、コーナー部Ｗ３１の形状、特に曲率半径ｒ１のサイズを大きく左右することが判明した。よって、上述した三因子のうち、フランジ部Ｗ２１の長さ寸法Ｌと曲げ加工型３３のストローク位置Ｈをパラメータとしてコーナー部Ｗ３１の形状を設定すれば、プレス加工装置３０を大幅な変更を要することなく、容易にかつ低コストにコーナー部Ｗ３１の曲率半径ｒ１を制御することが可能となる。

上述した長さ寸法Ｌとストローク位置Ｈと、曲率半径ｒ１との関係を図１０に示す。図１０に示すように、例えばフランジ部Ｗ２１の長さ寸法Ｌを相対的に短くすることで、コーナー部Ｗ３１の曲率半径ｒ１は大きくなる傾向にある。逆に、長さ寸法Ｌを相対的に長くすることで、曲率半径ｒ１は小さくなる傾向にある。これは、長さ寸法Ｌの大小がコーナー部Ｗ３１となるフランジ部Ｗ２１の基端部Ｗ２１ｂに作用する圧縮力の大小に直結しているためと推察される。また、曲げ加工型３３のストローク位置Ｈを相対的に低くすることで、コーナー部Ｗ３１の曲率半径ｒ１は大きくなる傾向にある。逆に、ストローク位置Ｈを相対的に高くすることで、曲率半径ｒ１は小さくなる傾向にある。これも、ストローク位置Ｈの大小が基端部Ｗ２１ｂに作用する圧縮力の大小に直結しているためと推察される。また、ストローク位置Ｈは、第三曲げ加工工程Ｓ３後のフランジ部Ｗ２１の曲げ角度θ２にも影響を及ぼすことから、例えば図１０に示すように、ストローク位置Ｈを相対的に低くすることで、曲げ角度θ２は相対的に大きくなり、ストローク位置Ｈを相対的に高くすることで、曲げ角度θ２は相対的に小さくなる傾向にある。以上の傾向を踏まえて、フランジ部Ｗ２１の長さ寸法Ｌとストローク位置Ｈを設定することにより、容易にコーナー部Ｗ３１の形状と最終的な曲げ角度θ２を制御することが可能となる。

以上述べたように、本実施形態に係るプレス加工装置３０によれば、フランジ部Ｗ２１は曲げ加工型３３の曲げ加工面３５に押し上げられてワーク本体Ｗ１３の側に徐々に折り曲げられていくため、フランジ部Ｗ２１の先端部Ｗ２１ａと曲げ加工面３５とは常に同じ上下方向位置にある。ここで、規制面３４は曲げ加工面３５と共に曲げ加工型３３に設けられるので、規制面３４と曲げ加工面３５もまた曲げ加工時には常に同じ上下方向位置にある。これにより、上述した曲げ加工時、フランジ部Ｗ２１の先端部Ｗ２１ａと規制面３４とは常に同じ上下方向位置に保たれるので、規制面３４にフランジ部Ｗ２１の先端部Ｗ２１ａが当接した後も、フランジ部Ｗ２１の先端部Ｗ２１ａは規制面３４により水平方向の移動を規制される。よって、フランジ部Ｗ２１の先端部Ｗ２１ａにカエリなどの成形不良が生じる事態を回避しつつも、高品質な曲げ加工を安定的に実施することが可能となる。また、フランジ部Ｗ２１の先端部Ｗ２１ａは規制面３４に到達した後、曲げ加工面３５及び規制面３４に対して一定の位置に保たれるため、フランジ部Ｗ２１に付与する圧縮力を安定させることができる。よって、フランジ部Ｗ２１の基端部Ｗ２１ｂを外側に張り出させて成形されるコーナー部Ｗ３１を安定した形状に成形することが可能となる。

以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明に係るプレス加工装置及びこの装置を用いたプレス加工方法は、その趣旨を逸脱しない範囲において、上記以外の構成を採ることも可能である。

例えば上記実施形態では、規制面３４は、曲げ加工面３５の下型３２側の端部に設けられ、曲げ加工型３３の移動方向に沿った向きに上方に直線的に延びた形状をなす場合を例示したが（図６を参照）、もちろんこの形状には限られない。曲げ加工型３３によるフランジ部Ｗ２１の曲げ加工の過程でフランジ部Ｗ２１の先端部Ｗ２１ａと当接した後、先端部Ｗ２１ａが規制面３４を下型３２側へ乗り越えることがない限りにおいて、規制面３４の位置、形状、ないしサイズは任意に設定することが可能である。

また、上記実施形態では、プレス加工装置３０によるプレス加工時、上型３１及び下型３２を固定側、曲げ加工型３３を可動側として、曲げ加工型３３を上昇させる場合を例示したが、もちろんこれ以外の形態をとることも可能である。すなわち、曲げ加工型３３を固定側とする一方、上型３１及び下型３２を可動側として第二中間ワークＷ２と一体的に下降させることによって、フランジ部Ｗ２１に上述した曲げ加工を施してもよい。

また、上記実施形態では、第一曲げ加工工程Ｓ１と第二曲げ加工工程Ｓ２にそれぞれ図２と図４に示すプレス加工装置１０，２０を用いた場合を例示したが、もちろんこれ以外の手段でブランク材Ｗ０及び第一中間ワークＷ１に所定の曲げ加工を施してもよい。すなわち、図６に示す形態の第二中間ワークＷ２が得られる限りにおいて、第二中間ワークＷ２を得るための手段、構成は任意であり、プレス加工以外の手段で第二中間ワークＷ２を得てもよい。また、図１に示す順にブランク材Ｗ０を変形させていくことで第二中間ワークＷ２を得る必要もなく、例えば一回又は三回以上の加工で図１に示す形態の第二中間ワークＷ２を得るようにしてもよい。

また、上記実施形態では、自動車用ロアアームをプレス加工品Ｗとして製造する場合を例示したが、もちろん本発明はロアアーム以外の車両用構造部品の製造に適用することが可能である。すなわち、全体として板状部材からなり、断面形状でフランジ部が折り返した形状をなす部品である限りにおいて、任意の車両用構造部品、ひいては一般構造部品の製造に本発明を適用することが可能である。

１０ プレス加工装置
１１ 上型
１２ 下型
１３，１４ 曲げ加工型
２０ プレス加工装置
２１ 上型
２２ 下型
２３ スライド型
２４ 曲げ加工型
２３ａ，２４ａ 曲げ加工面
３０ プレス加工装置
３１ 上型
３２ 下型
３３ 曲げ加工型
３４ 規制面
３５ 曲げ加工面
１００ プレス加工装置
１０１ ワーク本体
１０２ 中間曲げ部
１０３ フランジ部
１０３ａ 先端部
１０４ 中間ワーク
１０５ 上型
１０６ 下型
１０６ａ 側面
１０７ 曲げ加工型
１０８ コーナー部
Ｈ ストローク位置
Ｌ 長さ寸法
ｒ１ 曲率半径
Ｗ プレス加工品
Ｗ０ ブランク材
Ｗ１ 第一中間ワーク
Ｗ１１ 第一中間曲げ部
Ｗ１２ 第二中間曲げ部
Ｗ１３ ワーク本体
Ｗ２ 第二中間ワーク
Ｗ２１ フランジ部
Ｗ２１ａ 先端部
Ｗ２１ｂ 基端部
Ｗ３１ コーナー部
θ０，θ１，θ２ 曲げ角度

Claims (2)

1. 板状をなすワーク本体と、前記ワーク本体の一端側を曲げた形状の中間曲げ部と、前記中間曲げ部の一端側を前記ワーク本体の側に曲げた形状のフランジ部とを一体に有し、前記フランジ部の前記中間曲げ部に対する曲げ角度が鈍角である中間ワークの前記フランジ部に対して、前記曲げ角度を縮小させる曲げ加工を施すためのプレス加工装置であって、
   前記ワーク本体を保持する上型及び下型と、
   前記上型に接近する向きに相対移動することで、斜め下方に突出した状態の前記フランジ部の先端部と当接して前記フランジ部に前記曲げ角度を縮小させる曲げ加工を施す曲げ加工面を有する曲げ加工型とを備え、
   前記フランジ部の曲げ加工の過程で前記フランジ部の先端部と当接して、前記先端部の水平方向への移動を規制する規制面が前記曲げ加工型に設けられている、プレス加工装置。
2. 請求項１に記載のプレス加工装置を用いたプレス加工方法であって、
   前記フランジ部の基端部から先端部までの長さ寸法と、前記曲げ加工型の前記上型に対する相対移動量とに基づいて、前記フランジ部の基端部に成形されるコーナー部の曲率半径を調整する、プレス加工方法。

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