JPH08318324A - 曲げ加工方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 凹部の開口部に位置するフランジ部が形成さ
れるワークが湾曲している場合でも、凹部の開口幅を拡
大することなくフランジ部の曲げ加工を可能にする。 【構成】 ワーク１０の凹部１４の開口部に位置するフ
ランジ部１１ｂを凹部１４の奥側に折り曲げる曲げ加工
方法において、フランジ部１１ｂを曲げ加工する工具
（プリヘム刃）９０を、駆動機構４０によりワーク１０
の外板１１の曲率に合わせて曲線状に凹部１４側に移動
させ、凹部１４と工具９０との干渉を防止しつつ、フラ
ンジ部１１ｂの曲げ加工を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークの凹部の開口部
に位置するフランジ部を、凹部の奥側に折り曲げる曲げ
加工方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】曲げ加工の一種であるヘミング加工は、
端部がほぼ直角に折り曲げられたワークのフランジ部
を、工具であるプリ刃（予備曲げ刃）およびヘム刃（本
曲げ刃）を用いて１８０°まで折り曲げ、折り曲げられ
たフランジ部によって他のワークの端部をはさみ込む加
工であり、例えば車両ボデーの成形に多用されている。
ワークのフランジ部のヘミング加工は、通常プリ刃とヘ
ム刃とによって行われるが、一方向からヘミング加工部
が見えない凹部が形成される場合は、凹部の開口部に位
置するフランジ部のヘミング加工が困難となる。そこ
で、ワークの凹部の開口部に位置するフランジ部のヘミ
ング加工を可能としたヘミング加工装置が先に本出願人
により、提案されている（特願平５−２３６３８３
号）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ワークの凹部
の開口部に位置するフランジ部をヘミング加工する際に
は、次の問題が存在した。図１０および図１１は、ヘミ
ング加工の対象となる車両ボデーのワーク（パネルドア
のフレーム部）の一例を示している。図１１に示すよう
に、ヘミング加工するワーク５の各フランジ部６ａが位
置する部位の断面形状がある角度差を有している場合
は、図１０のワーク１に比較してプリヘム刃が進入する
凹部７の開口幅を一定以上の寸法に設定する必要があ
る。

【０００４】図１０のワーク１のフランジ部２ａが位置
する凹部３の開口幅を、例えばＷ₁とすると、図１１の
ワーク５のフランジ部６ａが位置する凹部７の開口幅Ｗ
₂ は、ワーク１よりも大きな値（Ｗ₁ ＋α）に確保する
必要がある。その理由は、図１０のワーク１では、フラ
ンジ部２ａがヘミング加工される外板２が直線状である
ので、フランジ部２ａをヘミング加工するプリヘム刃が
外板２に対して直線方向（矢印Ｘ₁ 方向）に動いても凹
部３と干渉することはないのに対し、図１１のワーク５
では、フランジ６ａがヘミング加工される外板６は湾曲
することになるので、プリヘム刃が矢印Ｘ₂ 方向に直線
状に移動する場合は、開口幅Ｗ₂ を図１０の凹部３の開
口部Ｗ₁ よりもαだけ大に設定しないと、フランジ部６
ａをヘミング加工する際にプリヘム刃が凹部７に干渉し
てしまうからである。車両ボデーでは、凹部７の開口幅
Ｗ₂ を大に設定することは、凹部７の開口部に取付けら
れるシール部材等の車両部品もそれに合わせて大としな
ければならず、材料費等の増加により車両コストが増大
する原因になる。この問題は、車両ボデーのヘミング加
工に限らず、フランジ部を他のワークをはさむことなく
単に凹部の奥部に折り曲げる曲げ加工の際にも生じる問
題でもある。

【０００５】本発明の目的は、凹部の開口部に位置する
フランジ部が形成されるワークが湾曲している場合で
も、凹部の開口幅を拡大することなくフランジ部の曲げ
加工が可能な曲げ加工方法及び曲げ加工装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明に係る曲げ加工方法及び装置は、次の通りであ
る。 （１）ワークの凹部の開口部に形成されたフランジ部
を、該凹部の奥側に折り曲げる曲げ加工方法において、
前記フランジ部を曲げ加工する工具を前記ワークの曲率
に合わせて曲線状に移動させ、該工具の曲線状の移動に
よりフランジ部を折り曲げることを特徴とする曲げ加工
方法。 （２）ワークの凹部の開口部に形成されたフランジ部
を、該凹部の奥側に折り曲げる曲げ加工装置において、
前記フランジ部を曲げ加工する工具と、該工具を前記ワ
ークの曲率に合わせて前記凹部の開口部へ曲線状に移動
させる駆動機構とを備えたことを特徴とする曲げ加工装
置。なお、本発明をヘミング加工に適用する際には、つ
ぎの構成とするのが望ましい。 （３）ワークの凹部の開口部に位置し該凹部と隣接する
外板に形成されたフランジ部を、該凹部の奥側に折り曲
げるヘミング加工方法において、前記フランジ部を曲げ
加工するプリヘム刃を前記外板の曲率に合わせて曲線状
に移動させ、該プリヘム刃の曲線状の移動によりフラン
ジ部のプリ曲げとヘム曲げとを行うことを特徴とするヘ
ミング加工方法。 （４）ワークの凹部の開口部に位置し該凹部と隣接する
外板に形成されたフランジ部を、該凹部の奥側に折り曲
げるヘミング加工装置において、前記フランジ部をプリ
曲げおよびヘム曲げするプリヘム刃と、該プリヘム刃を
外板の曲率に合わせて前記凹部の開口部へ曲線状に移動
させる駆動機構とを備えたことを特徴とするヘミング加
工装置。

【０００７】

【作用】上記（１）、（２）の曲げ加工方法及び装置で
は、フランジ部を曲げ加工する工具が、ワーク曲率に合
わせて曲線状に移動するので、工具と凹部との干渉防止
のためのスペースを大に確保する必要がなくなる。その
ため、ワークの凹部の開口幅を拡大しなくとも、工具を
干渉させることなく凹部に進入させることができ、凹部
の開口部に位置するフランジ部の曲げ加工が可能とな
る。上記（３）、（４）のヘミング加工方法及び装置で
は、フランジ部をヘミング加工するプリヘム刃が、凹部
と隣接するワークの外板の曲率に合わせて曲線状に移動
するので、プリヘム刃と凹部との干渉防止のためのスペ
ースを大に確保する必要がなくなる。そのため、ワーク
の凹部の開口幅を拡大しなくとも、プリヘム刃を干渉さ
せることなく凹部に進入させることができ、凹部の開口
部に位置するフランジ部のヘミング加工が可能となる。

【０００８】

【実施例】以下に、本発明に係る曲げ加工方法及び装置
の望ましい実施例を、図面を参照して説明する。図１な
いし図９は、本発明の一実施例を示しており、とくに車
両ボデーの一部を構成するワークのヘミング加工に適用
した場合を示している。図１ないし図７において、３０
は曲げ加工装置としてのヘミング加工装置を示してい
る。ヘミング加工装置３０は、平板状のアッパプレート
３２を有している。アッパプレート３２は、図示されな
いプレス機械のラムに取付けられている。アッパプレー
ト３２の下方には、平板状のロアプレート３４が位置し
ている。ロアプレート３４は、図示されないプレス機械
のベッドに取付けられている。ロアプレート３４の上面
には、ワーク１０がセットされる下型３６が固定されて
いる。

【０００９】図８は、本発明のヘミング加工が適用され
るパネルドア９を示しており、図９はパネルドア９のフ
レーム部（ワーク１０）の断面を示している。図９は、
簡略化して描いた上述の図１１のワーク５と同一の構成
である。図９に示すように、ワーク１０は、外板（アウ
タパネル）１１と内板（インナパネル）１２とチャンネ
ル１３とから構成されている。ワーク１０には、チャン
ネル１３によって凹部１４が形成されている。外板１１
には、内板１２を保持するフランジ部１１ａと、チャン
ネル１３を保持するフランジ部１１ｂとが形成されてい
る。外板１１は、下型３６によって受け止められてい
る。外板１１は、フランジ部１１ａとフランジ部１１ｂ
との間が所定の曲率をもって湾曲している。フランジ部
１１ｂは、凹部１４に位置しており、本発明の対象とな
る部位である。凹部１４に位置していないフランジ部１
１ａのヘミング加工は、公知であるので、その説明を省
略し、フランジ１１ｂのみの成形についてのみ説明す
る。

【００１０】ロアプレート３４の上面側には、ベース３
８が取付けられている。ベース３８には、後述する工具
としてのプリヘム刃９０をワーク１０の外板１１の曲率
を合わせて曲線状に移動させる駆動機構４０が取付けら
れている。駆動機構４０は、ベース３８の上面に摺動自
在に装着される摺動部材４１と、摺動部材４１に結合さ
れるプレート４２とから構成されている。ベース３８と
摺動部材４１との摺動面４０ａは、外板１１の外面１１
ｃの曲率と同一の曲率に形成されている。ベース３８の
一端には、プレート４２の過度の動きを規制するストッ
パ４３が取付けられている。プレート４２には、プリブ
ラケット４４がボルトによって締結されている。プリブ
ラケット４４は、ロアプレート３４に対して斜め方向に
往復動可能となっている。ロアプレート３４のプリブラ
ケット４４の近傍には、フック４７を有する保持具４６
が取付けられている。保持具４６のフック４５とプリブ
ラケット４４のフック４７とは、引張りコイルスプリン
グ５０を介して連結されている。これにより、ロアプレ
ート３４は、保持具４６側に引張られている。

【００１１】プリブラケット４４には、第１のアーム５
２、５３を介してホルダ５４が揺動可能に支持されてい
る。各第１のアーム５２、５３は、プリブラケット４４
およびホルダ５４にピン５５によってピン連結されてい
る。プリブラケット４４とホルダ５４と第１のアーム５
２、５３は、４節リンク５１を構成している。これによ
り、ホルダ５４はプリブラケット４４に対して平行移動
が可能となっている。一方の第１のアーム５２の上端部
には、回転自在なカムローラ５６が固定ピン５８を介し
て取付けられている。

【００１２】プリブラケット４４にはフック６０が取付
けられており、ホルダ５４にはフックを兼用するピン５
５が取付けられている。プリブラケット４４のフック６
０とホルダ５４のピン５５は、引張りコイルスプリング
６２を介して連結されている。これにより、ホルダ５４
はプリブラケット４４側に引張られている。プリブラケ
ット４４には、ホルダ５４と当接可能なストッパ６４が
取付けられている。引張りコイルスプリング６２によっ
てプリブラケット４４側に引張られているホルダ５４
は、ストッパ６４との当接によりプリブラケット４４側
への過度の動きが規制されている。

【００１３】プリブラケット４４には、第２のアーム６
６がピン６８を介して連結されている。第２のアーム６
６は、アーム６６ａ、６６ｂ、ピン６６ｃ、カムローラ
６７とから構成されている。アーム６６ａは、ピン６８
を介してプリブラケット４４に連結されている。アーム
６６ａとアーム６６ｂは、ピン６６ｃを介して屈曲可能
に連結されている。ピン６６ｃには、回転自在なカムロ
ーラ６７が取付けられている。アーム６６ｂの他方は、
ロアプレート３４に固定された保持具７０にピン７２を
介して連結されている。アーム６６ａとアーム６６ｂ
は、ほぼ直角となるように連結されている。

【００１４】保持具７０の直上には、アッパプレート３
２の下面に固定された第１のカムドライバー８２が位置
している。第１のカムドライバー８２は、下端部が逆Ｕ
字形に形成されている。第１のカムドライバー８２の下
端部には、傾斜面からなるガイド面８３が形成されてい
る。ガイド面８２の上部には、上下方向に延びる第１の
カム溝８４が形成されている。第２のカム溝８４の上部
には、上下方向に延びる第２のカム溝８５が形成されて
いる。

【００１５】第１のカム溝８４および第２のカム溝８５
は、第２のアーム６６のカムローラ６７がほとんどガタ
なく進入可能な溝であり、第２のカム溝８５の中心は第
１のカム溝８４の中心に対して水平方向にずれている。
第１のカム溝８４と第２のカム溝８５は、傾斜溝８６に
よって接続されている。第２のアーム６６のカムローラ
６７が第１のカムドライバー８２の各カム溝８４、８５
に進入した際には、プリブラケット４４がロアプレート
３４に対して斜め方向に移動するようになっている。

【００１６】ホルダ５４には、工具としてのプリヘム刃
９０が取付けられている。プリヘム刃９０は、下型３６
にセットされたワーク１０のヘミング加工を行う曲刃で
あり、図２に示すように曲げ加工部９１にはプリ曲げを
行うプリ加工面９１ａと本曲げを行うヘム加工面９１ｂ
とを有している。プリヘム刃９０の一方の上面は、後述
する押えブロック９８が当接する押圧面９０ａに形成さ
れている。

【００１７】アッパプレート３２の下面には、第２のカ
ムドライバー９２が取付けられている。第２のカムドラ
イバー９２は、第１のカム面９４、第２のカム面９５、
第３のカム面９６を有するカム９３を有している。アッ
パプレート３２の下降時には、４節リンクの第１のアー
ム５２のカムローラ５６が第２のカムドライバー９２の
カム９３と接触するようになっている。第１のアーム５
２のカムローラ５６とカム９３との接触時には、カム９
３の各カム面９４、９５、９６の凹凸に追従してホルダ
５４が斜め方向に揺動するようになっている。

【００１８】アッパプレート３２の下面には、押えブロ
ック９８が取付けられている。押えブロック９８は、下
方に延びている。アッパプレート３２が下死点近くまで
下降した際には、押えブロック９８の下面がプリヘム刃
９０の押圧面９０ａに当接するようになっている。

【００１９】つぎに、ヘミング加工方法およびヘミング
加工装置における作用について説明する。図１は、図２
の（Ａ）に対応するものであり、アッパプレート３２が
上死点に位置している状態を示している。この状態で
は、ロアプレート３４に固定された下型３６にワーク１
０がセットされる。ワーク１０が下型３６にセットされ
た状態では、プリヘム刃９０がワーク１０の凹部１４か
ら水平方向に離れている。ワーク１０のセットが完了す
ると、アッパプレート３２の下降が開始される。

【００２０】図４は、図２の（Ｂ）に対応するものであ
り、アッパプレート３２の下降初期の段階を示してい
る。図４に示すように、アッパプレート３２の下降初期
には、第２のアーム６６のカムローラ６７が第１のカム
ドライバー８２のガイド面８３と接触し、その後カムロ
ーラ６７は第１のカム溝８４に進入する。そのため、プ
リブラケット４４は第２のアーム６６を介して第１のカ
ムドライバー８２側に引張られ、プリブラケット４４に
第１のアーム５２、５３を介して支持されるホルダ５４
が斜め方向に移動する。ホルダ５４には、プリヘム刃９
０が取付けられているので、プリヘム刃９０も斜め上方
に移動し、矢印Ｆ₁ に示すように、プリヘム刃９０の曲
げ加工部９１がワーク１０の凹部１４に進入する。プリ
ヘム刃９０が凹部１４に進入する際には、図３のＦ₁ に
示すように、プリヘム刃９０は駆動機構４０によってワ
ーク１０の外板１１の曲率と同一の曲率をもって移動す
るので、凹部１４の上下方向の開口幅を拡大しなくと
も、プリヘム刃９０の曲げ加工部９１が凹部１４に干渉
することはなくなる。

【００２１】さらに、アッパプレート８０の下降量が増
加すると、図５に示すように、第１のアーム５２のカム
ローラ５６が第２のカムドライバー９２の第１のカム面
９４と接触することになる。この状態では、第１のアー
ム５２、５３を介してプリブラケット４４に連結された
ホルダ５４が矢印Ｆ₂ 方向に揺動し、ホルダ５４に取付
けられたプリヘム刃９０がワーク１０のフランジ１１ｂ
に向けて移動する。プリヘム刃９０がワーク５のフラン
ジに向って移動した状態では、フランジ１１ｂがプリヘ
ム刃９０のプリ加工面９１ａと下型３６とによって挾圧
され、フランジ６ｂのプリ曲げ加工（予備曲げ加工）が
行われる。図２の（Ｃ）は、この状態を示している。

【００２２】アッパプレート８０の下降がさらに続行さ
れると、第１のアーム５２のカムローラ５６が第２のカ
ムドライバー９２の第２のカム面９５と接触し、プリヘ
ム刃９０は図２の矢印Ｆ₃ に示すように一旦ワーク５の
フランジ６ｂから斜め上方に逃がされる。さらに、アッ
パプレート８０が下降すると、図６に示すように、第２
のアーム６６のカムローラ６７が第１のカムドライバー
８２の第２のカム溝８５に進入し、プリブラケット４４
は第２のアーム６６を介して第１のカムドライバー８２
側にさらに引張られる。そのため、プリブラケット４４
に保持されるホルダ５４が斜め方向に移動し、ホルダ５
４に取付けられたプリヘム刃９０の曲げ加工部９１は、
矢印Ｆ₄ に示すようにワーク１０の凹部１４にさらに進
入する。図２の（Ｄ）は、この状態を示している。この
場合も、図３のＦ₄ に示すように、プリヘム刃９０は駆
動機構４０によってワーク１０の外板１１の曲率と同一
の曲率をもって移動するので、凹部１４の上下方向の開
口幅を拡大しなくとも、プリヘム刃９０の曲げ加工部９
１が凹部１４に干渉することはなくなる。

【００２３】図７は、アッパプレート８０が下死点近傍
まで下降した状態を示している。この状態では、第１の
アーム５２のカムローラ５６が第２のカムドライバー９
２の第３のカム面９６と接触し、ホルダ５４は矢印Ｆ₅
の方向に揺動する。そのため、プリヘム刃９０の曲げ加
工部９１はプリ曲げ加工されたワーク１０のフランジ１
１ｂに向って移動し、フランジ１１ｂはプリヘム刃９０
のヘム加工面９１ｂと下型３６との挾圧によってヘム加
工（本曲げ加工）される。本実施例では、プリヘム刃９
０によるヘム加工と同時に、アッパプレート９０の下面
に取付けられた押えブロック９８がプリヘム刃９０の押
圧面９０ａに当接し、プリヘム刃９０のフランジ１１ｂ
への押圧力は十分なものとなる。

【００２４】ワーク１０の外板１１の板厚が薄く、比較
的小さな力でヘム加工が可能である場合は、単なる４節
リンク５１によるプリヘム刃９０の揺動力でヘム加工は
十分であるが、アウタパネル６の板厚が厚くかつ加工長
さが長い場合は、上述した押えブロック９８の押圧力を
利用することにより、フランジ１１ｂのヘム加工を確実
に行うことができる。

【００２５】ワーク１０のヘミング加工が完了すると、
アッパプレート９０が上昇を開始し、プリヘム刃９０は
フランジ１１ｂから離れる。アッパプレート８０の上昇
時におけるプリヘム刃９０の動きは、図２に示す動きと
逆になり、アッパプレート８０が上死点に到達した時点
では、プリヘム刃９０は図２の（Ａ）の状態に復帰す
る。その後、ヘミング加工されたワーク１０は、下型３
６から取り出される。

【００２６】

【発明の効果】請求項１の曲げ加工方法および請求項２
の曲げ加工装置によれば、ワークの凹部の開口部に形成
されたフランジ部を、ワークの曲率に合わせて曲線状に
移動する工具によって折り曲げ加工するので、ワークの
凹部の開口幅を拡大しなくとも凹部と工具との干渉を防
止することができる。したがって、例えば車両ボデーの
成形に適用した場合は、ワークの凹部の開口部に取付け
られるシール部材等の車両部品を凹部の開口幅に合せて
大きくする必要がなくなり、材料費等の削減により車両
コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の曲げ加工方法に用いられる曲げ加工装
置の正面図である。

【図２】図１の曲げ加工装置を用いたワークの曲げ加工
順序を示す工程図である。

【図３】図２におけるプリヘム刃の動きを示す動作経路
図である。

【図４】図１の曲げ加工装置のアッパプレートの下降初
期におけるプリヘム刃の動きを示す正面図である。

【図５】図１の曲げ加工装置のプリヘム刃によるワーク
のプリ曲げ加工状態を示す正面図である。

【図６】図１の曲げ加工装置におけるプリ曲げ加工から
ヘム加工への移行過程を示す正面図である。

【図７】図１の曲げ加工装置におけるヘム加工完了状態
を示す正面図である。

【図８】図１のワークの全体を示す平面図である。

【図９】図８のＹ−Ｙ線に沿うワークの拡大断面図であ
る。

【図１０】ヘミング加工が適用されるワークの一例を示
す断面図である。

【図１１】ヘミング加工部位が一方向から見えない凹部
を有するワークの一例を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ ワーク １１ 外板 １１ｂ フランジ部 １４ 凹部 ３０ 曲げ加工装置としてのヘミング加工装置 ４０ 駆動機構 ９０ 工具としてのプリヘム刃

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの凹部の開口部に形成されたフラ
   ンジ部を、該凹部の奥側に折り曲げる曲げ加工方法にお
   いて、前記フランジ部を曲げ加工する工具を前記ワーク
   の曲率に合わせて曲線状に移動させ、該工具の曲線状の
   移動により前記フランジ部を折り曲げることを特徴とす
   る曲げ加工方法。
2. 【請求項２】 ワークの凹部の開口部に形成されたフラ
   ンジ部を、該凹部の奥側に折り曲げる曲げ加工装置にお
   いて、前記フランジ部を曲げ加工する工具と、該工具を
   前記ワークの曲率に合わせて前記凹部の開口部へ曲線状
   に移動させる駆動機構とを備えたことを特徴とする曲げ
   加工装置。