JPH08276218A - 板材の成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転カムと該回転カムを支持する固定型具の
当接部分の摩耗を低減し、かつ、メインテナンス性を改
善する。 【構成】 下型１１側に長手軸Ｌcの回りに回転可能な
回転カム３０を設ける一方、上型１側にその下降動作に
伴い回転カム側に前進するスライドカム９を設け、回転
カムの所定の回動位置において、該回転カムの成形部３
１と前進してきたスライドカムのベンドパンチ１０との
間でワークＷを所定形状に成形するようにした板材の成
形装置ＰＭにおいて、上記回転カムを支持する下型の固
定型具１３の内面側に平面部を有するバックアップ部Ｂ
１〜Ｂ４を設ける一方、回転カムの表面側に平面部を有
する受け部Ｙ１〜Ｙ４を設け、回転カムの成形位置にお
いて、該回転カム側の受け部の平面部と固定型具側のバ
ックアップ部の平面部とが面接触状態で当接するように
設定したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば鋼板部材等の
板材を所定形状に成形加工する板材の成形装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば鋼板部材等の板材を所定形
状に成形する成形装置として、下型側に所定の軸線回り
に回転可能な回転カムを設ける一方、上型側に該上型の
下降動作に伴いテーパ状のガイド面に案内されて上記回
転カム側に前進するスライドカムを設け、回転カムの所
定の回動位置 (成形位置）において、該回転カムの成形
部と前進してきたスライドカムの成形部との間で板材
(ワーク）を所定形状に成形するようにしたものが知ら
れている (例えば、実開平６−６１３３１号公報参
照）。かかる成形装置によれば、成形後、上記回転カム
を回動させて成形位置から初期位置に戻すことにより、
ワークの成形部分を回転カム側から (つまり下型側の成
形部から）容易に脱型させることができる。そして、特
に、アンダーカット状の成形部分を有する複雑な成形を
行う場合などでも、下型の成形部を分割構造等の複雑な
構造とする必要なしに、成形したワークを容易に取り出
すことが可能になる。この結果、下型成形部の金型強度
を十分に確保でき、高精度の成形品を安定して成形する
ことができる等のメリットが得られる。

【０００３】上記回転カムは、通常、円柱状に形成さ
れ、この円柱の長手軸を中心にして回転可能に設けられ
る。一方、この回転カムを支持する下型側の固定型具に
は、断面の周縁形状が回転カムの外周に対応した円形を
呈するキャビティ部が設けられ、このキャビティ部に円
柱状の回転カムを挿入して該回転カムが支持されるよう
になっている。この場合、回転カムの回転動作は固定型
具のキャビティ部の内周面によって受け合われ、また、
スライドカムの前進による成形荷重も上記キャビティ部
の内周面によって受けられて回転カムが支持されること
になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
構造では、上記キャビティ部の内部で回転カムをスムー
スに回転させるために、該回転カムの外周面とキャビテ
ィ内周面との間には一定の間隙を設ける必要がある。こ
のため、成形荷重が作用した際には、回転カムの外周と
固定型具のキャビティ内周とは、厳密には面接触状態と
はならず、回転カムの回転中心と荷重の作用点とによっ
て定まる特定の部位において、実際にはほとんど線接触
の状態で回転カムが支持されることになる。従って、上
記キャビティ内周面の受圧部には極めて高い成形圧力が
加わることとなり、この部分の摩耗が激しいため、比較
的短期間でオーバホールを要するという問題があった。

【０００５】また、このオーバホール作業は、周縁形状
の一部に切欠のある長尺物の真円加工を要するので、回
転カム側についても、その寸法および形状精度を十分に
確保することが難しく、特に、固定型具のキャビティ部
については、損耗がひどい場合には、実際上その補修が
無理な場合が多い。そして、このような場合には、再製
作を余儀なくされることとなる。更に、このように、補
修もしくは再製作の後、回転カムと固定型具とを組み立
てる際にも、両者を型合わせして当たり等を確認しなが
ら互いに高精度に折り合わせる調整作業に非常に手間が
かかるなど、種々のメインテナンス上の問題があった。

【０００６】この発明は、上記諸問題に鑑みてなされた
もので、回転カムと固定型具の当接部分の摩耗を低減
し、かつ、メインテナンス性を改善することができる板
材の成形装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、本願の請求項
１に係る発明(以下、第１の発明という)は、下型側に所
定の軸線回りに回転可能な回転カムを設ける一方、上型
側に該上型の下降動作に伴いテーパ状のガイド面に案内
されて上記回転カム側に前進するスライドカムを設け、
回転カムの所定の回動位置において、該回転カムの成形
部と前進してきたスライドカムの成形部との間で板材を
所定形状に成形するようにした板材の成形装置におい
て、上記回転カムを支持する下型の固定型具の内面側に
平面部を有する支持部を設ける一方、上記回転カムの表
面側に平面部を有する受け部を設け、回転カムの上記所
定の回動位置において、該回転カム側の受け部の平面部
と上記固定型具側の支持部の平面部とが面接触状態で当
接するように設定したものである。

【０００８】また、本願の請求項２に係る発明(以下、
第２の発明という)は、上記第１の発明において、上記
回転カムは、その軸線方向における両端側が軸受部材で
回転可能に支持されていることを特徴としたものであ
る。

【０００９】更に、本願の請求項３に係る発明(以下、
第３の発明という)は、上記第１または第２の発明にお
いて、上記支持部と受け部とは、上記回転カムの回転方
向に沿った複数箇所に設けられていることを特徴とした
ものである。

【００１０】また、更に、本願の請求項４に係る発明
(以下、第４の発明という)は、上記第１〜第３の発明の
いずれか一において、上記支持部と受け部とは、上記回
転カムの軸線方向に沿った複数箇所に設けられているこ
とを特徴としたものである。

【００１１】また、更に、本願の請求項５に係る発明
(以下、第５の発明という)は、上記第１〜第４の発明の
いずれか一において、上記回転カムには該回転カムを回
動させるシリンダ装置が連結されており、板材を上記回
転カムの成形部にセットする前に、上記シリンダ装置を
駆動して回転カムを成形位置に回転駆動することを特徴
としたものである。

【００１２】

【発明の効果】本願の第１の発明によれば、上記固定型
具の内面側に平面部を有する支持部を設ける一方、上記
回転カムの表面側に平面部を有する受け部を設け、回転
カムの上記所定の回動位置において、該回転カム側の受
け部の平面部と上記固定型具側の支持部の平面部とが面
接触状態で当接するようにしたので、成形荷重が作用し
た際には、回転カムの外周側と固定型具の内周側とは、
上記支持部と受け部とが面接触状態で荷重を受けること
となり、この受圧部での成形圧力を低くし、この部分の
摩耗を大幅に低減することができる。この結果、成形装
置の寿命が長くなり、メインテナンスの必要性を減じる
ことができる。また、メインテナンスを行う場合でも、
上記固定型具の支持部と回転カムの受け部のみについて
補修作業を行えば良く、更に、補修後、回転カムと固定
型具とを組み立てる際にも、両者の型合わせ及び当たり
等を確認などの調整作業も容易になり、従来に比べて、
メインテナンス性を大幅に向上させることができる。

【００１３】また、本願の第２の発明によれば、基本的
には、上記第１の発明と同様の効果を奏することができ
る。特に、上記回転カムはその軸線方向における両端側
が軸受部材で回転可能に支持されているようにしたの
で、回転カムの回転精度はこれら軸受部材で確保され、
回転カムの外周と固定型具の内周については、その形状
および寸法精度に特に厳密性を要求されることがなくな
り、従来に比べて、その製作およびメインテナンスを容
易に行うことができるようになる。

【００１４】更に、本願の第３の発明によれば、基本的
には、上記第１または第２の発明と同様の効果を奏する
ことができる。しかも、その上、上記支持部と受け部と
は上記回転カムの回転方向に沿った複数箇所に設けられ
ているようにしたので、回転カムの外周と固定型具の内
周との間の受圧部の総面積を大きくすることができ、こ
の受圧部での成形圧力をより低くして摩耗をより低減す
ることができる。また、特に、径の大きい回転カムを用
いる場合においても、より安定した支持を得ることがで
きる。

【００１５】また、更に、本願の第４の発明によれば、
基本的には、上記第１〜第３の発明のいずれか一と同様
の効果を奏することができる。しかも、その上、上記支
持部と受け部とは上記回転カムの軸線方向に沿った複数
箇所に設けられているようにしたので、回転カムの外周
と固定型具の内周との間の受圧部の総面積を大きくする
ことができ、この受圧部での成形圧力をより低くして摩
耗をより低減することができる。また、特に、長尺の回
転カムを用いる場合においても、より安定した支持を得
ることができる。

【００１６】また、更に、本願の第５の発明によれば、
基本的には、上記第１〜第４の発明のいずれか一と同様
の効果を奏することができる。しかも、その上、上記回
転カムには該回転カムを回動させるシリンダ装置が連結
されており、板材を上記回転カムの成形部にセットする
前に、上記シリンダ装置を駆動して回転カムを成形位置
に回転駆動するようにしたので、回転カムの成形部への
板材のセットを、容易かつ正確に行うことができる。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の実施例を、添付図面に基づ
いて詳細に説明する。図１は、例えば自動車のフロント
フェンダパネルとされた本実施例に係るワークＷの成形
を行う成形装置ＰＭの縦断面説明図である。この図に示
すように、上記成形装置ＰＭでは、下型１１側に長手方
向の軸線回りに回転可能な柱状の回転カム３０が設けら
れ、該回転カム３０は下型ホルダ１２に固定された下型
固定型具１３内に形成されたシリンダ状のキャビティ１
３a内に回転自在に収納されている。また、図２は上記
成形装置ＰＭの下型１１および回転カム３０の正面説明
図であるが、この図に示すように、上記下型１１の長手
方向における両端部の近傍には軸支部１４がそれぞれ立
設されており、これら各軸支部１４内に配設された軸受
１５によって、回転カム３０の軸線(Ｌc)方向における
両端部が回転自在に支承されている。つまり、回転カム
３０の回転動作は上記軸受１５,１５によって支持され
ている。

【００１８】上記下型１１の固定型具１３の上部には、
成形時にワークＷが上面に載置されるとともに、側面で
該ワークＷのフランジ部Ｗfを成形するワーク受け部１
６が一体的に設けられている。更に、上記固定型具１３
の上部外方には、該固定型具１３の上部の強度および剛
性を補強するサブホルダ１７が配設されている。また、
上記回転カム３０の下部は、連結部材１８を介して、回
転カム３０を駆動(回動)するための駆動シリンダ２０の
ピストンロッド２０aに連結されており、回転カム３０
は、ピストンロッド２０aの伸縮動作に応じて軸線Ｌcを
中心にして回動するようになっている。上記駆動シリン
ダ２０は、従来から良く知られているものと同じもの
で、その構造等については具体的には図示しなかった
が、例えば、内部にピストンロッド２０aを伸長方向に
付勢する圧縮コイルバネを有するとともに、作動流体
(例えばエア)の供給により上記ピストンロッド２０aを
収縮動作させるように構成されている。

【００１９】上記回転カム３０は、その基本形状が全体
として柱状に形成され、その断面については外周の周縁
形状が基本的には円形を呈しているが、その一部が切り
欠かれており、この切り欠かれた部分の片側の端部(図
１における上端部)に回転カム３０の成形部３１が設け
られている。一方、上記切り欠かれた部分の他側の端部
(図１における下端部)には、回転カム３０の軸方向にお
ける例えば２箇所に、後述するベンドパンチ１０のスラ
イド動作を案内するスライドガイド３２が固定されてい
る。また、上記固定型具１３のキャビティ１３aも、そ
の断面について内周の周縁形状が基本的には円形を呈し
ているが、その一部が切り欠かれており、この切り欠か
れた部分から、上型１の下降動作に伴って駆動されるス
ライドカム９が出没し得るようになっている。尚、後で
詳しく説明するように、上記キャビティ１３aの内周と
回転カム３０の外周との間には、通常の回転カム式の成
形装置の場合に比べて、かなり大きい間隙が設けられて
いる。

【００２０】一方、上型ホルダ２には、回転カム３０に
セットされたワークＷを上方から押圧するプレッサ３
と、ワークＷのフランジ部Ｗfを成形するフランジダイ
４と、上記スライドカム９を吊り支持する駆動カム８と
が取り付けられている。該駆動カム８の下部にはテーパ
状のガイド面８aが設けられる一方、スライドカム９の
後部には上記駆動カム８のガイド面８aと組み合わされ
るガイド面９aが形成されており、両ガイド面８a,９aの
間にはガイド部材７が介装着されている。尚、上記スラ
イドカム９の吊り支持構造は、従来から良く知られてい
るものと同じものであるので、その詳細な説明および図
示は省略する。また、具体的には図示しなかったが、上
記プレッサ３は上型ホルダ２に対して例えばスプリング
等によって吊り支持されている。

【００２１】以上の構成において、ワークＷの曲折成形
を行う際には、ワークＷのセットに先立って、まず、上
記駆動シリンダ２０を駆動して回転カム３０を成形位置
に回動させる。そして、この成形位置で固定型具１３の
ワーク受け部１６上にワークＷが載置され、この載置さ
れたワークＷは、上型１の下降初期には上記プレッサ３
によって、上記ワーク受け部材１６および回転カム３０
の上側表面に対して押圧される。このとき、ワークＷの
セットに先立って回転カム３０が予め成形位置に回動さ
せられているので、ワークＷのセットを容易かつ正確に
行うことができる。

【００２２】このセット状態で上型１が更に下降する
と、フランジダイ４が下降することによりワーク受け部
１６の側面との間でワークＷのフランジ部Ｗfが成形さ
れる。また、駆動カム８が上下ガイド２１に沿って下降
し、この駆動カム８の下降動作に伴って、両ガイド面８
a,９aのテーパ作用によりガイド部材７を介してスライ
ドカム９が水平方向に駆動される。尚、このスライドカ
ム９の水平方向への移動は、水平ガイド２２およびスラ
イドガイド３２によってスムースに案内される。そし
て、このスライドカム９が回転カム３０側に向かって前
進し、該スライドカム９に取り付けられたベンドパンチ
１０と回転カム３０の成形部３１とによってワークＷに
所定の曲折成形が行なわれるようになっている。

【００２３】以上のようにして成形が行なわれた後、上
型１が上昇させられると、上記下降動作の場合と逆の順
序で各部が作動する。すなわち、スライドカム９が後退
するとともに、フランジダイ４及びプレッサ３が持ち上
げられ、ワークＷの拘束が解除される。そして、駆動シ
リンダ２０が駆動されて、回転カム３０が、成形位置か
ら初期位置に向かって回動される。これにより、成形さ
れたワークＷが脱型されて容易に取り出すことができる
ようになっている。

【００２４】ところで、本実施例では、図３および図４
に詳しく示すように、上記回転カム３０を支持する下型
１１の固定型具１３のキャビティ１３aの内面側に、平
面部を有するバックアップ部Ｂ１〜Ｂ４を設ける一方、
回転カム３０の表面側に平面部を有する受け部Ｙ１〜Ｙ
４を設け、回転カム３０の成形位置において、該回転カ
ム３０側の受け部Ｙ１〜Ｙ４の平面部と上記固定型具１
３側のバックアップ部Ｂ１〜Ｂ４の平面部とが面接触状
態で当接するようになっている。上記バックアップ部Ｂ
１〜Ｂ４及びこれに対応する受け部Ｙ１〜Ｙ４は、回転
カム３０の軸線Ｌcに沿った方向については５箇所に設
けられ、該方向における中央および左右両端近傍におい
ては、回転カム３０の回転方向に沿って３箇所に設けら
れている。

【００２５】上述のように、上記固定型具１３のキャビ
ティ１３aの内周と回転カム３０の外周との間には、通
常の回転カム式の成形装置の場合に比べて、かなり大き
い間隙が設けられており、この間隙部に、上記バックア
ップ部Ｂ１〜Ｂ４及びこれに対応する受け部Ｙ１〜Ｙ４
が位置している。また、この上記固定型具１３のキャビ
ティ１３aの内周と回転カム３０の外周との間に設定さ
れた基準円筒Ｃsの接平面をなすようにその角度が設定
されている。従って、成形時、回転カム３０にモーメン
ト荷重が作用した場合においても、平面部どうしの面接
触状態が保たれ、回転カム３０は強固に支持される。更
に、上記バックアップ部Ｂ１〜Ｂ４及びこれに対応する
受け部Ｙ１〜Ｙ４は、より好ましくは、その平面部の表
面が例えばグラファイト系の無給油ガイド材で覆われて
おり、接触面に対して特に給油を行う必要がないように
なっている。

【００２６】上記回転カム３０の外周面および固定型具
１３のキャビティ１３aの内周面は、より好ましくは、
鋳造の鋳放しのままとされ、上記バックアップ部Ｂ１〜
Ｂ４及びこれに対応する受け部Ｙ１〜Ｙ４の平面部の表
面のみが精密に仕上げられている。そして、この平面部
に摩耗が生じた場合には、その部分のみを肉盛りして比
較的簡単に補修することができる。尚、バックアップ部
およびこれに対応する受け部を、基台部分と平面状の表
面部分とに分割して形成し、例えば両部分の間にシムを
はさみ込むなどして、調整できるようにすることも可能
である。この場合には、平面部の表面が摩耗した場合に
は、表面部分を新しいものに交換して対応することがで
きる。

【００２７】以上、説明したように、本実施例によれ
ば、成形荷重が作用した際には、回転カム３０の外周側
と固定型具１３のキャビティ１３aの内周側とは、上記
バックアップ部Ｂ１〜Ｂ４とこれに対応する受け部Ｙ１
〜Ｙ４とが面接触状態で荷重を受けることとなり、この
受圧部での成形圧力を低くし、この部分の摩耗を大幅に
低減することができる。この結果、成形装置ＰＭの寿命
が長くなり、メインテナンスの必要性を減じることがで
きる。また、メインテナンスを行う場合でも、上記固定
型具１３のバックアップ部Ｂ１〜Ｂ４と回転カム３０の
受け部Ｙ１〜Ｙ４のみについて補修作業を行えば良く、
更に、補修後、回転カム３０と固定型具１３とを組み立
てる際にも、両者の型合わせ及び当たり等を確認などの
調整作業も容易になり、従来に比べて、メインテナンス
性を大幅に向上させることができるのである。

【００２８】また、上記回転カム３０はその軸線方向に
おける両端側が軸受１５で回転可能に支持されているの
で、回転カム３０の回転精度はこれら軸受１５,１５で
確保され、回転カム３０の外周と固定型具１３のキャビ
ティ内周については、その形状および寸法精度に特に厳
密性を要求されることがなくなり、従来に比べて、その
製作およびメインテナンスを容易に行うことができる。

【００２９】更に、上記バックアップ部Ｂ１〜Ｂ４と受
け部Ｙ１〜Ｙ４とは上記回転カム３０の回転方向に沿っ
た複数箇所(３箇所)に設けられているようにしたので、
回転カム３０の外周と固定型具１３のキャビティ内周と
の間の受圧部の総面積を大きくすることができ、この受
圧部での成形圧力をより低くして摩耗をより低減するこ
とができる。また、特に、径の大きい回転カムを用いる
場合においても、より安定した支持を得ることができ
る。

【００３０】また、更に、上記バックアップ部Ｂ１〜Ｂ
４と受け部Ｙ１〜Ｙ４とは上記回転カム３０の軸線方向
に沿った複数箇所(５箇所)に設けられているようにした
ので、回転カム３０の外周と固定型具１３のキャビティ
内周との間の受圧部の総面積を大きくすることができ、
この受圧部での成形圧力をより低くして摩耗をより低減
することができる。また、特に、長尺の回転カムを用い
る場合においても、より安定した支持を得ることができ
る。

【００３１】また、更に、上記回転カム３０には該回転
カム３０を回動させる駆動シリンダ２０が連結されてお
り、ワークＷを回転カム３０の成形部３１にセットする
前に、上記シリンダ２０を駆動して回転カム３０を成形
位置に回転駆動するようにしたので、回転カム３０の成
形部３１へのワークＷのセットを、容易かつ正確に行う
ことができるのである。

【００３２】尚、本発明は、以上の実施態様に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、
種々の改良あるいは設計上の変更が可能であることは言
うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係る成形装置の縦断面説明
図である。

【図２】 上記成形装置の下型および回転カムの正面説
明図である。

【図３】 図２のＡ−Ａ方向に沿った断面説明図であ
る。

【図４】 図２のＢ−Ｂ方向に沿った断面説明図であ
る。

【符号の説明】

１…上型 ９…スライドカム １０…ベンドパンチ １１…下型 １３…固定型具 １５…軸受 ２０…駆動シリンダ ３０…回転カム ３１…成形部 Ｂ１,Ｂ２,Ｂ３,Ｂ４…バックアップ部 Ｌc…回転カムの軸線 ＰＭ…成形装置 Ｙ１,Ｙ２,Ｙ３,Ｙ４…受け部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下型側に所定の軸線回りに回転可能な回
   転カムを設ける一方、上型側に該上型の下降動作に伴い
   テーパ状のガイド面に案内されて上記回転カム側に前進
   するスライドカムを設け、回転カムの所定の回動位置に
   おいて、該回転カムの成形部と前進してきたスライドカ
   ムの成形部との間で板材を所定形状に成形するようにし
   た板材の成形装置において、 上記回転カムを支持する下型の固定型具の内面側に平面
   部を有する支持部を設ける一方、上記回転カムの表面側
   に平面部を有する受け部を設け、回転カムの上記所定の
   回動位置において、該回転カム側の受け部の平面部と上
   記固定型具側の支持部の平面部とが面接触状態で当接す
   るように設定したことを特徴とする板材の成形装置。
2. 【請求項２】 上記回転カムは、その軸線方向における
   両端側が軸受部材で回転可能に支持されていることを特
   徴とする請求項１記載の板材の成形装置。
3. 【請求項３】 上記支持部と受け部とは、上記回転カム
   の回転方向に沿った複数箇所に設けられていることを特
   徴とする請求項１または請求項２に記載の板材の成形装
   置。
4. 【請求項４】 上記支持部と受け部とは、上記回転カム
   の軸線方向に沿った複数箇所に設けられていることを特
   徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一に記載の板材
   の成形装置。
5. 【請求項５】 上記回転カムには該回転カムを回動させ
   るシリンダ装置が連結されており、板材を上記回転カム
   の成形部にセットする前に、上記シリンダ装置を駆動し
   て回転カムを成形位置に回転駆動することを特徴とする
   請求項１〜請求項４のいずれか一に記載の板材の成形装
   置。