JPH10192984A - 薄板の成形型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転カムを用いて薄板成形品の負角成形を行
う際、負角成形部とその負角成形部に近傍で直交状に位
置する副負角成形部の一つの回転カムで加工できないの
を、その加工を可能にすることを目的とする。 【解決手段】 第１型に第２型を直線方向に移動させて
衝合して成形する際負角になる成形部を有する成形型で
あって、軸方向に溝を刻設した円柱状の回転カムを第１
型に回転自在に設け、回転カムの溝縁部に負角成形部を
形成し、負角成形部を有するスライドカムを前記回転カ
ムに対向させて第２型に設け、成形後ワークが第１型よ
り取り出せる状態まで回転カムを回転後退させる自動復
帰装置を第１型に設けた薄板の成形型において、回転カ
ム内に円柱状の副回転カムを回転自在に収容し、副スラ
イドカムを前記回転カムに対向させて第２型に設け、成
形後ワークが第１型より取り出せる状態まで副回転カム
を回転後退させる副自動復帰装置を第１型に設けて、負
角成形部と近傍でその負角成形部に直交状に位置する副
負角成形部とを加工するようにした薄板の成形型とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄板の成形型に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】板金やプラスチック等の薄板の負角成形
は通常スライドカムを用いて行われている。ところで、
ここでいう負角成形とは下型に載置したワークを、上型
を垂直方向に下降させて衝合して成形する際、上型の加
工軌跡より下型内に入り込む成形部を有する成形を言
う。

【０００３】従来の薄板製品の負角成形加工は下型上に
ワークを載置し、上型を垂直下方に下降させて下型の受
動カムを上型の作動カムにて駆動しワークの横方向から
加工し、加工が完了し上型が上昇すると受動カムをスプ
リングにより後退させていた。この場合ワークの外方横
方向から摺動してワークを成形する受動カムの成形部は
ワークの成形部形状と同一の一体形状に形成してある
が、ワークが載置される下型の成形部はワークを加工完
了後下型から取り出さねばならないので、下型の負角に
なる部分を分割し後退させるか、あるいは負角になる部
分の後部を削除しておきワークを前方へ移動させてワー
クの取り出しを可能としなければならない。負角の程度
が僅かである場合はあまり問題にならないが、負角の程
度が大きい場合や製品が細長い枠状の断面が溝状で、た
とえば、自動車の板金部品のフロントピラーアウターの
ような部品ではそのワークの溝幅が狭いため、負角にな
る下型の部分を分割したり削除したりすると、受動カム
の成形部で形状がくっきり形成できないのみならず、下
型の強度も不足し負角成形加工が不可能であった。

【０００４】また、スライドカムによる負角成形では受
動カムをかなり長い直線距離を摺動させて成形している
ために、受動カムを正確に所定の位置に反復して摺動さ
せることは必ずしも容易でなく、安定した品質の製品が
できにくい。さらに、製品に捩れや歪が生じ、製品を修
正する必要が生じる場合もあるが、サイドパネル、フロ
ントフェンダー、ルーフ、ボンネット、トランクリッ
ド、ドアパネルやフロントピラーアウターのような自動
車の外板部分を構成する部品では三次元の曲面・曲線を
有し、製品の修正は実際上不可能に近い。自動車の板金
組立の場合、製品に捩れや歪が生じていると、他の部品
と結合させにくく高品質の自動車板金構造の提供ができ
なくなり、薄板成形品の所定の製品精度を維持すること
ができなかった。

【０００５】また、スライドカムを用いると下型のワー
クを載置した側部に大きな受動カムやヒールを設けるこ
とになり下型面積が大きくなり、それだけ金型の重量が
増し高価な金型となっていた。そこで、上記の問題点を
解決するために、プレスの上下方向の直線運動を回転運
動に変換する薄板の成形方法とその成形型が、本出願人
により特公昭６３−４１６６２号として既に提案されて
いる。

【０００６】まず、その成形型を図３〜図７により詳細
に説明する。図３にその成形型で成形した自動車の板金
部品であるフロントピラーアウターの完成品の左右の概
略の斜視図を示す。図において下方が右用で上方が左用
である。このフロントピラーアウターはフロントドア枠
の一部であり、フロントガラスの枠の一部でもあり、さ
らにルーフパネルを支持する枠の一部ともなるものであ
って、多くの部品との連結部を有し、製品精度が厳しく
要求される製品であり、その精度を満たさない場合には
良い品質の板金車体の提供ができなくなる。

【０００７】また、このフロントピラーアウターは自動
車の外板部分を構成するため三次元曲面・曲線を有する
ものである。そして、本成形型により負角成形される部
分はＦで示される箇所であってその断面は図７のワーク
Ｗとして示される。すなわち、図４で示されるワークＷ
の状態から負角成形後は図７で示す状態となる。因み
に、このプレス加工の工程はまず最初に絞り加工を行
い、次に、図５で示される状態に外周トリミング加工を
行い、その次の第３工程として本成形工程がある。

【０００８】下型１００は、溝１０１を軸方向に刻設し
た円柱状の回転カム１０２を下型本体１０３に回転自在
に設ける。下型本体１０３は下基板１２１上にボルト１
２２により固着されている。下型本体１０３の上面はワ
ークＷを載置しうる形状に形成し、下型１０３の上面寄
りの回転カム１０２の溝１０１縁部に負角成形部１０４
を形成する。ワークＷを成形後、下型本体１０３より取
り出せるように回転カム１０２を回転後退させる自動復
帰装置１０５を下型本体１０３に埋設する。この例では
自動復帰装置１０５はコイルスプリング１０６に付勢さ
れたプッシュピン１０７を回転カム１０２の溝１０１の
負角成形部１０４との対向する面にボルト１５１で固着
した回動プレート１０８の先端下面に当接させる。な
お、自動復帰装置１０５は空圧装置、油圧装置、リンク
機構、カムあるいはこれ等に類似する機構を用いること
もでき、下型１００のみならず、上下型１０９、１００
間に設けることもできる。

【０００９】一方、上型１０９には前記回転カム１０２
に対向する位置にスライドカム１１０を設ける。このス
ライドカム１１０は下端に負角成形部１１２を形成し、
スライドカム１１０はガイド（図示せず）により案内さ
れ、スライドカム１１０上面と上基板１５２にボルト１
５３により固着された傾斜ガイド１５４下面との間に縮
設したコイルスプリング１１７により型の外側方向に付
勢される。スライドカム１１０は傾斜ガイド１５４にボ
ルト１５５により固着された停止板１５６により停止さ
れる。パッド１５７はコイルスプリング１５８で下方に
付勢され、吊りボルト１１９により上基板１５２に吊り
下げられ、ワークＷを負角成形する前にワークＷが移動
しないようにワークＷを下型本体１０３に強く押し付け
る。

【００１０】次に、この成形型の作動について述べる。
まず、図４に示すように、上型１０９は上死点に位置し
ており、その時下型１００の下型本体１０３にワークＷ
を載置する。この時は回転カム１０２は自動復帰装置１
０５により回動後退している。次に、上型１０９が下降
し始め、図５に示すように、先ず最初に、スライドカム
１１０が回転カム１０２の負角成形部１０４に干渉する
ことなくスライドカム１１０の下面が回動プレート１０
８に当接し、回転カム１０２を図５において右回りに回
転させる。

【００１１】上型１０９がなお下降し続けると、型の外
側方向に付勢されているスライドカム１１０はコイルス
プリング１１７の付勢力に抗して、カムの作用によって
横方向で左方へ移動し、図６に示す状態となり、回動し
た回転カム１０２の負角成形部１０４とスライドカム１
１０の負角成形部１１２とでワークＷを負角成形する。

【００１２】負角成形後は上型１０９が上昇し始める。
スライドカム１１０はコイルスプリング１１７により型
の外方向に付勢されており、図７において右方に移動し
負角成形されたワークＷと干渉することなく上昇する。
一方、回転カム１０２は、拘束していたスライドカム１
１０が上昇するため、自動復帰装置１０５により図７に
おいて右方へ回転し、負角成形したワークＷの下型１０
３よりの取出しの際、ワークＷが回転カム１０２の負角
成形部１０４と干渉することなく取り出せる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにして、回
転カムを用いて薄板成形品の負角成形を行っていたが、
回転カムは回転軸を中心とし回転してワークを加工する
ため、加工方向から視てワークが概略直線状で大きく屈
曲しなければ１個の回転カム内に負角成形部が入り加工
可能であるが、負角成形部の近傍でその負角成形部に直
交状に位置する近傍の別個の負角成形部は、１個の回転
カムで加工できない。

【００１４】その例として、図１および図２に示すワー
クＷがある。このワークＷは自動車板金部品のサイドパ
ネルアウターである。負角成形部の主要部分は符号１で
示すフランジをフランジ２に形成する。別の負角成形箇
所は、主要な負角成形部の近傍でフランジ１に直交状に
延出する部分のフランジ３で、そのフランジ３を実線で
示す負角の形状のフランジ４に形成する。別の負角成形
箇所が負角成形部から直交状の位置にあるため１個のカ
ム型での加工は不可能である。

【００１５】また、最近の自動車の板金部品にはドアパ
ネルをはじめとして多くの屈曲箇所があり、しかも近年
においては屈曲箇所がある上にデザインの関係から負角
成形部が多くあり、この負角成形部を多くの工程をかけ
ずに一工程で成形できるようにして生産能率を向上させ
ることが求められている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は上記の
事情に鑑み、負角成形部とその負角成形部に近傍で直交
状に位置する副負角成形部とを一工程で加工できるよう
にすべく、回転カム内に円柱状の副回転カムを回転自在
に収容し、副スライドカムを前記回転カムに対向させて
第２型に設け、成形後ワークが第１型より取り出せる状
態まで副回転カムを回動後退させる副自動復帰装置を第
１型に設けた薄板の成形型とした。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明を図１〜図２に示す具体的
一実施例に基づいて以下詳細に説明する。本発明の成形
型で成形するワークＷは、前述のように自動車のサイド
パネルアウターで、サイドパネルアウターのフランジ１
の負角成形と、このフランジ１近傍に直交状に連なる位
置のフランジ３を負角成形するもので、単に１個の回転
カムでは成形不能なものである。

【００１８】図１に本薄板の成形型の平面図、図２に図
１の断面図を示す。本薄形の成形型のワークＷの加工部
はサイドパネルアウターのフランジ１とフランジ１近傍
に直交状に延びフランジ３で、図１から分かるように平
面視でフランジ３はフランジ１に対し直交状である。単
に１個の回転カムでは負角成形部と直交状の位置の成形
は不可能である。

【００１９】図１で回転軸Ｃ_A の回転カム５の一端に、
回転軸Ｃ_B の副回転カム６を回動自在に埋設する。下型
７は、図２に示すように、下型基台８にボルト９にて支
持ブロック１０を固着し、支持ブロック１０の上面中央
の水平状の孔溝１１に、軸方向に溝１２を刻設した円柱
状の回転カム５を回転自在に支持する。

【００２０】本実施例では回転カムの自動復帰装置とし
てエアシリンダー１４が設けられている。言うまでもな
く自動復帰装置はエアシリンダーに限られるものでな
く、スプリング、油圧装置、リンク機構、カムあるいは
これ等に類似する機構を用いることができ、下型のみな
らず上下型に設けることもできる。図２では、回転カム
５の下面に連結部材１５をボルト１６にて固着し、支持
ブロック１０にボルト１７にて固着したブラケット１８
を介して基端を枢着したエアシリンダー１４のピストン
ロッド１９先端に前記連結部材１５を枢着し、ピストン
ロッド１９を収縮させて回転カム５が復帰するようにし
てある。支持ブロック１０の孔溝１１の底部には連結部
材１５の揺動を許す窓孔２０が設けられている。

【００２１】回転カム５の溝１２縁部に負角成形部２１
が形成してあり、溝１２の負角成形部２１と対向する側
には回動プレート２２がボルト２３により固着されてい
る。また、回転カム５の負角成形部２１はワークＷを支
持できるようにワークＷの下面と同一形状のワーク載置
部２４に形成し、支持ブロック１０の回転カム５のワー
ク載置部２４に連なる上部外寄りにワークＷの下面と同
一形状のワーク支持部２５を形成する。

【００２２】上型３１は、上型基台３２下面に支持ブロ
ック３３をボルト３４で固着し、支持ブロック３３の下
面にウェアプレート３５をボルト３６で固着し、ウェア
プレート３５の下面上をスライドカム３７をガイド板３
８で保持して摺動させる。スライドカム３７の先端の回
転カム５の溝１２に対向する箇所に負角成形部３９を形
成する。

【００２３】スライドカム３７の上面には受け板４０を
ボルト４１で固着し、この受け板４０と支持ブロック３
３の縦壁４２との間にコイルスプリング４３を縮設して
スライドカム３７を型の外方向に向けて付勢する。ま
た、前記のコイルスプリング３７は縦壁４２に螺着した
位置決めピン４４に外嵌め状に装着され、縦壁４２に対
向する側面に固着した停止板４５を、前記位置決めピン
４４の先端は貫通させてある。上型３１が上昇した際、
コイルスプリング４３の付勢力で受け板４０が停止板４
５に当接するまで、スライドカム３７は型の外方に移動
する。

【００２４】なお、図示は省略されているが、ワークＷ
を安定的に支持するため、ワークＷの位置決め部材が下
型７に設けられ、上型３１には、従来例で述べたように
下型７にワークＷを加圧するパッドが設けられている
が、煩雑になり本発明の要部が理解しにくくなるので、
位置決め部材およびパッドは省略する。次に、副負角成
形部の型構造について説明する。

【００２５】副負角成形部は、図１の端部に位置し、図
２に示すように、回転カム５の端部に穿孔した水平状の
孔溝５１に、軸方向に溝５２を刻設した副回転カム６を
回転自在に支持する。副回転カム６の溝５２縁部に負角
成形部５４が形成してあり、溝５２の負角成形部５４と
対向する側には回動プレート５５がボルト５６に固着さ
れている。また、副回転カム６の負角成形部５４はワー
クＷを載置できるようにワークＷの下面と同一形状のワ
ーク載置部６２に形成し、ワーク載置部６２に連なる回
転カム５の箇所をワークＷの下面と同一形状のワーク支
持部６３に形成する。

【００２６】副回転カム６を自動復帰させるための副自
動復帰装置５７が回転カム５内に埋設されている。図２
での副自動復帰装置５７は回転カム５からはみ出させて
大きく表現され、理解し易くされている。副自動復帰装
置５７は回転カム５と共に回動する。ここでの副自動復
帰装置５７はプッシュピン５８内に縮設したコイルスプ
リング５９を収容して、プッシュピン５８先端を回動プ
レート５５に当接させ、副回転カム６を付勢している。

【００２７】一方、副スライドカム６０が副回転カム５
３に対向して上型３１に配置され、副回転カム６の負角
成形部５４に対向する副スライドカム６０の箇所に負角
成形部６１を形成する。副スライドカム６０の駆動は別
個に行うが、スライドカム３７の駆動と全く同じ構造で
行うので、省略する。次に、本薄板の成形型の作動につ
いて述べる。

【００２８】図２に示した状態は、下死点の状態を示
し、従来例の図６に対応するものである。本発明では図
示しないが、従来例の図４に示すように、上型３１が上
死点に位置しており、下型７のワーク支持部２５にワー
クＷを載置する。この時は、回転カム５はエアシリンダ
１４により回動後退している。副回転カム６も副自動復
帰装置５７により回動後退している。

【００２９】次に、上型３１が、従来例の図５に示すよ
うに、まず最初に、スライドカム３７・副スライドカム
６０が回転カム５・副回転カム６の負角成形部２１・５
４に干渉することなくスライドカム３７・副スライドカ
ム６０の斜面６４・６５が回動プレート３２・５５に当
接し、回転カム５・副回転カム６を右回りに回転させ
る。

【００３０】上型３１が、なお下降し続けると、型の外
側方向に付勢されているスライドカム３７・副スライド
カム６０はコイルスプリング４３の付勢力に抗して、カ
ムの作用により横方向で左方へ移動し、従来例の図６に
示す状態、すなわち図２に示す状態となり、回動した回
転カム５・副回転カム６の負角成形部２１・６１とスラ
イドカム３７・副スライドカム６０の負角成形部２１・
５４とで、ワークＷの主要な負角成形部と共に副負角成
形部を負角成形する。

【００３１】負角成形後は上型３１が上昇し始める。ス
ライドカム３７はコイルスプリング４３により型の外方
向に付勢されており、従来例の図５に示すように、右方
に移動し、副スライドカム６０も同様に右方に移動し、
負角成形されたワークＷと干渉することなく上昇する。
一方、回転カム５は、拘束していたスライドカム３７が
上昇し、エアシリンダー１４がピストンロッド１９を収
縮させると、左方へ回転し、副スライドカム６０が副回
転カム６を拘束しないようになると、副自動復帰装置５
７が副回転カム６に作動して、副回転カム６は後退回動
し、負角成形したワークＷの下型７より取り出しの際、
ワークＷが回転カム５・副回転カム６の負角成形部２１
・５４と干渉することなく取り出せる。

【００３２】

【発明の効果】本発明は、上述のように、第１型に第２
型を直線方向に移動させて衝合して成形する際負角にな
る成形部を有する成形型であって、軸方向に溝を刻設し
た円柱状の回転カムを第１型に回転自在に設け、回転カ
ムの溝縁部に負角成形部を形成し、負角成形部を有する
スライドカムを前記回転カムに対向させて第２型に設
け、成形後ワークが第１型より取り出せる状態まで回転
カムを回転後退させる自動復帰装置を第１型に設けた薄
板の成形型において、回転カム内に円柱状の副回転カム
を回転自在に収容し、副スライドカムを前記回転カムに
対向させて第２型に設け、成形後ワークが第１型より取
り出せる状態まで副回転カムを回転後退させる副自動復
帰装置を第１型に設けて、負角成形部とその負角成形部
に直交状で近傍に位置する副負角成形部とを加工するよ
うにした薄板の成形型であるので、負角成形部の近傍で
その負角成形部に直交状に位置する別個の負角成形部
は、１個の回転カムで加工できなかったが、加工を可能
とし、工程数を減少させ、加工精度を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の具体的一実施例の平面図である。

【図２】図１の縦断面図である。

【図３】自動車の板金部品であるフロントピラーアウタ
ーの完成品の左右の概略斜視図である。

【図４】図３のフロントピラーアウターを負角成形する
成形型の上型が上死点の状態の縦断面図である。

【図５】図３の成形型の上型が下降して下型が当接した
状態の縦断面図である。

【図６】図４の成形型の上型が下死点の状態の縦断面図
である。

【図７】図４の成形型が負角成形して上型が上昇して上
死点の状態にある縦断面図である。

【符号の説明】

Ｗ…ワーク １…フランジ ２…フランジ ３…フランジ ４…フランジ ７…下型 ３１…上型 ５…回転カム ３７…スライドカム ６…副回転カム ６０…副スライドカム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１型に第２型を直線方向に移動させて
   衝合して成形する際負角になる成形部を有する成形型で
   あって、軸方向に溝を刻設した円柱状の回転カムを第１
   型に回転自在に設け、回転カムの溝縁部に負角成形部を
   形成し、負角成形部を有するスライドカムを前記回転カ
   ムに対向させて第２型に設け、成形後ワークが第１型よ
   り取り出せる状態まで回転カムを回転後退させる自動復
   帰装置を第１型に設けた薄板の成形型において、回転カ
   ム内に円柱状の副回転カムを回転自在に収容し、副スラ
   イドカムを前記回転カムに対向させて第２型に設け、成
   形後ワークが第１型より取り出せる状態まで副回転カム
   を回転後退させる副自動復帰装置を第１型に設けて、負
   角成形部と近傍でその負角成形部に直交状に位置する副
   負角成形部とを加工するようにした薄板の成形型。
2. 【請求項２】 自動復帰装置がエアシリンダーで、副自
   動復帰装置がスプリングでそれぞれ構成された請求項１
   記載の薄板の成形型。