JPH10291070A - プレス型の加工方法 - Google Patents

プレス型の加工方法

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JPH10291070A
JPH10291070A JP10349497A JP10349497A JPH10291070A JP H10291070 A JPH10291070 A JP H10291070A JP 10349497 A JP10349497 A JP 10349497A JP 10349497 A JP10349497 A JP 10349497A JP H10291070 A JPH10291070 A JP H10291070A
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JP
Japan
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bead
wire
processing
upper edge
edge
Prior art date
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Pending
Application number
JP10349497A
Other languages
English (en)
Inventor
Keizo Tanaka
敬三 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
HTK Engineering Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Honda Engineering Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工機の加工ヘッドに取付けたアーク溶接ト
ーチ7により欠肉部Waに、ブローホールがなく且つ座
りの良い肉盛り部を形成できようにする。 【解決手段】 ボールエンドミル6aにより型素材Wの
エッジ部Weに断面略四半円形状の欠肉部Waを形成す
る。その後、ワイヤ11の先端を、ワイヤ11の先端か
ら欠肉面Wsまでの鉛直方向距離より、欠肉面Wsの上
縁E2までの横方向距離の方が長くなるように位置させ
て欠肉面Wsの下縁E1を包含する第1ビードB1を形
成し、次にワイヤ11の先端を、欠肉面Wsの上縁E2
より上方かつ横方向外側に位置させて第2ビードB2を
形成し、最後にワイヤ11の先端を、第2パス工程より
も横方向外側に位置させて残存する欠肉領域を包含する
第3ビードB3を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プレス型の上側面
と横側面とが成す所定のエッジ部を型本体とは異なる材
料で形成するプレス型の加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、特開平8−57559号公報によ
り、加工機のテーブル上にプレス型の型素材をセットし
て、該加工機の加工ヘッドに取付けた加工工具により型
素材の所定のエッジ部を切削して欠肉部を形成する第1
工程と、加工ヘッドに肉盛り器具を付け換えて前記欠肉
部に前記材料を肉盛りする第2工程と、加工ヘッドに加
工工具を付け換えて肉盛り部を所定形状に仕上げ加工す
る第3工程とを有するプレス型の加工方法は知られてい
る。このものでは、加工工具としてプラズマ溶射トーチ
や溶接トーチを用いて、エッジ部を傾斜面に面取りして
形成した欠肉部に所定の材料を肉盛りしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、プラズマ溶
射は、ブローホールが生じにくいとされているが、肉盛
り材料の性質あるいは作業環境の都合上、溶接トーチで
ビードを形成して肉盛りした方が有利な場合がある。し
かし、溶接トーチによる肉盛りではブローホールを生じ
易く、また、傾斜面に面取りした欠肉部に溶接トーチで
肉盛りした場合には、肉盛り部の座りが悪くなり、肉盛
り部の型素材に対する結合強度を確保することが困難に
なる。
【0004】本発明は、以上の点に鑑み、加工機の加工
ヘッドに取付けた溶接トーチにより欠肉部にブローホー
ルを生ずることなく、且つ座り良く肉盛りを行い得るよ
うにしたプレス型の加工方法を提供することを課題とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明は、プレス型の上側面と横側面とが成す所定
のエッジ部を型本体とは異なる材料で形成するプレス型
の加工方法であって、加工機のテーブル上にプレス型の
型素材をセットして、該加工機の加工ヘッドに取付けた
加工工具により型素材の所定のエッジ部を切削して欠肉
部を形成する第1工程と、加工ヘッドに溶接トーチを付
け換えて前記欠肉部に前記材料を肉盛りする第2工程
と、加工ヘッドに加工工具を付け換えて肉盛り部を所定
形状に仕上げ加工する第3工程とを有するプレス型の加
工方法において、第1工程で断面略四半円形状の欠肉部
を形成し、第2工程では、溶接トーチを、該溶接トーチ
から延出する前記材料からなるワイヤの先端が欠肉部の
断面円弧形状の欠肉面の上縁より下方になり、且つワイ
ヤの先端からその鉛直下方の欠肉面までの距離に比べて
欠肉面の上縁からワイヤまでの横方向距離の方が長くな
る位置に配置して溶接を行うことにより欠肉面の下縁を
包含する第1ビードを形成する第1パス工程と、溶接ト
ーチを、ワイヤの先端が欠肉面の上縁より上方かつ横方
向外側になる位置に配置して溶接を行うことにより第2
ビードを形成する第2パス工程と、溶接トーチを、ワイ
ヤの先端が欠肉面の上縁より上方で第2パス工程よりも
横方向外側になる位置に配置して溶接を行うことにより
残存する欠肉領域を包含する第3ビードを形成する第3
パス工程とにより欠肉部に肉盛りする。
【0006】上述のように欠肉部の形状を断面略四半円
形にすれば、前記欠肉面の下縁寄りの部分が上向きの面
になり、肉盛り部の欠肉部への座りが良くなる。
【0007】また第1パス工程では、欠肉面の下縁を包
含する第1ビードを形成するので、第1ビードと欠肉部
の下縁との間に隙間が生じることがなく、ブローホール
が生ずることがない。
【0008】ところで、ワイヤが欠肉部の上縁に近づく
と、ワイヤと欠肉部の上縁との間で放電が生じ、その反
力たる横方向の力によりワイヤが振動して、ビード形成
時にスパッタが発生するおそれがあるが、本発明の第1
パス工程のように、ワイヤの位置を欠肉部の上縁から遠
ざけておけば、このような不具合が生ずることがなく、
ビードの品質が安定する。
【0009】そして第2パス工程では、欠肉面の上縁を
包含する第2ビードを形成するので、欠肉面の上縁と第
2ビードとの間に隙間が生ずることがなく、且つワイヤ
の先端を、欠肉面の上縁より上方かつ横方向外側になる
ように位置させて第2ビードを形成するので、第1ビー
ドと広い領域で融合し、両ビード間にいわゆるアンダー
カット状の隙間が生ずることもなく、この後に第3ビー
ドを形成したときに3つのビードが接する領域にブロー
ホールが生ずることがない。
【0010】さらに第3パス工程では、残存する欠肉領
域を包含する第3ビードを形成するので、肉盛り部を仕
上げ加工した後に加工面に残るような隙間が、第3ビー
ドと第1ビード及び第2ビードとの間に形成されること
はない。
【0011】
【発明の実施の形態】図1を参照して、1は加工機のベ
ッドであり、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方
向、上下方向をZ軸方向として、ベッド1上にモータ2
aによりボールねじ2bを介してX軸方向に移動可能な
テーブル2を設けると共に、ベッド1を跨ぐように配置
した門形のフレーム3にモータ4aによりボールねじ4
bを介してZ軸方向に移動可能な可動枠4を設け、該可
動枠4にモータ5aによりボールねじ5bを介してY軸
方向に移動可能な加工ヘッド5を搭載し、テーブル2に
対し加工ヘッド5をX,Y,Zの3軸方向に相対移動可
能とした3軸NC加工機を構成した。そして、テーブル
2にプレス型、例えば、自動車のサイドパネル用のトリ
ム型の型素材Wをセットし、プロフィール加工と肉盛り
を行うための欠肉部Wa(図2(a)参照)の形成と肉
盛りと肉盛り部Wb(図2(e)参照)の仕上げ加工と
を行うようにした。
【0012】加工ヘッド5にはスピンドルモータ5cに
よって回動駆動されるスピンドル5dが設けられてお
り、該スピンドル5dに、プロフィール加工、欠肉部W
aの形成及び仕上げ加工を行うための加工工具6と、肉
盛りを行うための溶接トーチ、例えばアーク溶接トーチ
7とを付け換え自在とした。
【0013】アーク溶接トーチ7はテーブル2の端部に
取付けたストック台8に支持されており、加工工具6を
図外の工具交換装置に受渡した後に加工ヘッド5をスト
ック台8の直上位置に移動して下降させることによりス
ピンドル5dにアーク溶接トーチ7を自動的に装着し得
るようにした。
【0014】ベッド1の脇には、アーク溶接トーチ7に
電力、遮蔽ガスあるいは冷却水等を、図示していないコ
ンジットケーブルを介して一定の条件で供給するための
供給装置9が配置されており、該供給装置9上のワイヤ
リール10から導出される肉盛り材料からなるワイヤ
(図2(b)参照)11を、テーブル2の端部に設けた
ワイヤガイド12を介してアーク溶接トーチ7に供給し
ている。尚、本実施形態では直径が1.2mmのワイヤ
11を用いた。
【0015】型素材Wの加工に際しては、先ず、加工ヘ
ッド5に加工工具6を取付けて型素材Wにプロフィール
加工を施し、次いでトリム型の刃部となる型素材Wのエ
ッジ部Weを、図2(a)に示す如く加工工具6たるボ
ールエンドミル6aを用いて断面略四半円形状の欠肉部
Waを切削して断面円弧形状の欠肉面Wsを形成した。
欠肉面Wsの形状は、型素材Wの上側面Suと横側面S
sとが成すエッジWeから鉛直上方に距離L1(0.5
mm)離れた円弧中心Oから6mmの距離に位置する円
弧面である。尚、型素材Wの上側面Suには仕上げ代L
2として0.5mmが確保されている。このような欠肉
面Wsを形成すれば、欠肉面Wsが横方向外側において
上向き面になるので、該欠肉面Wsに座り良くビードを
形成することができ、傾斜面にビードを形成する場合よ
りビードの形状を所望の形状に形成し易い。
【0016】次に、加工ヘッド5に肉盛り器具であるア
ーク溶接トーチ7を付け換えてこれを一定の送り速度で
移動させて欠肉部Waに、図2(b)乃至(d)に示す
如く、3回のパス工程により3本のビードB1〜B3を
形成して肉盛り部Wbを形成した。
【0017】ところで、本実施形態のように、テーブル
2に対してX,Y,Zの3軸方向に相対移動可能な加工
ヘッド5に固定されるアーク溶接トーチ7により3回の
パス工程で肉盛り部Wbを形成する場合、パス工程毎に
アーク溶接トーチ7の向きを換えたりできないため、ブ
ローホール等のない高品質の肉盛り部Wbを形成するに
は各ビードB1〜B3を形成する位置が重要であり、し
たがって、ビード形成時のアーク溶接トーチ7のワイヤ
11の位置が重要である。
【0018】そこで、まず第1ビードB1を形成する第
1パス工程では、図2(b)に示す如く、ワイヤ11の
先端(つまりビード形成時のワイヤ11の溶融点)が上
側面Suより下方になり、且つワイヤ11の先端からそ
の鉛直下方の欠肉面Wsまでの距離Hに比べて欠肉面W
sの上縁E1からワイヤ11までの距離Dの方が長くな
り、欠肉面Wsの下縁E2を包含するビードを形成し得
るようにアーク溶接トーチ7を配置して、欠肉面Wsの
下縁E2に沿って第1ビードB1を形成した。具体的に
は、ワイヤ11の先端中心11aが欠肉面Wsの下縁E
2から、上に距離L3(3mm)、横方向内側に距離L
4(2mm)離れた位置に位置するようにアーク溶接ト
ーチ7を配置した。尚、L3は3mmを中心として±1
mmにすることが望ましく、L4は2mmを中心として
±1mmにすることが望ましい。
【0019】このようにして第1ビードB1を形成すれ
ば、第1ビードB1により欠肉面Wsの下縁E2を包含
できるので、欠肉面Wsの下縁E2と第1ビードB1と
の間にいわゆるアンダーカットと称される隙間K(図3
(a)参照)が生ずることがなく、仕上げ加工後のエッ
ジ部に切り欠き等が残るようなことがない。またワイヤ
11から型素材Wの上縁E1への放電が防止されるの
で、放電に起因した横方向の力によりワイヤ11が振動
してビード形成時にスパッタ等が発生するといったこと
がない。さらに欠肉部Waに、所定の高さまで第1ビー
ドB1を盛ることができ、残る2つのパス工程でビード
B2,B3を形成することにより欠肉部Waの全体を包
含する肉盛り部Wbを形成することができる。
【0020】次に第2パス工程では、図2(c)に示す
如く、ワイヤ11の先端中心11aが、欠肉面Wsの上
縁E1から上に距離L5(0.5mm)、横方向外側に
距離L6(0.6mm)離れた位置に位置するように、
アーク溶接トーチ7を配置して第2ビードB2を形成し
た。尚、L5は0.5mmを中心として±0.3mmに
することが望ましく、L6は0.6mmを中心として±
0.3mmにすることが望ましい。
【0021】このようにして第2ビードB2を形成すれ
ば、第2ビードB2により欠肉面Wsの上縁E1を包含
できるので、該上縁E1と第2ビードB2との間に隙間
K(図3(b)参照)が生ずることがなく、しかも第2
ビードB2と第1ビードB1との間にアンダーカット状
の隙間K(図3(c)参照)が生ずることもないので、
仕上げ加工後のエッジ部に切り欠き等が残るようなこと
がない。
【0022】最後に第3パス工程では、図2(d)に示
す如く、ワイヤ11の先端が型素材Wの上側面Suより
上方になり、且つこのパス工程で形成される第3ビード
B3により残存する欠肉領域を包含し得るようにアーク
溶接トーチ7を配置して第3ビードB3を形成した。具
体的には、ワイヤ11の先端中心11aが第1ビードB
1形成時のワイヤ11の位置(図2(b)参照)より約
3mm上方に位置するように、すなわち第2ビードB2
の表面と上側面Suの仮想延長面との交線E3から上に
距離L7(0.5mm)、横方向外側に距離L8(0.
6mm)離れた位置に位置するようにアーク溶接トーチ
7を配置した。尚、L7は0.5mmを中心として±
0.3mmにすることが望ましく、L8は0.6mmを
中心として±0.3mmにすることが望ましい。
【0023】このようにして第3ビードB3を形成すれ
ば、第3ビードB3により残存する欠肉領域を包含でき
るので、第3ビードB3と第1ビードB1又は第2ビー
ドB2との間に隙間K(図3(d),(e)参照)が生
ずることがなく、肉盛り部Wbを仕上げ加工によりエッ
ジ部を切り欠き等のない所望の形状に加工することがで
きる。
【0024】肉盛りが終了すると、図2(e)に示す如
く、加工ヘッド5に再び加工工具6を付け換えて該加工
工具6により肉盛り部Wbを所定の刃部形状に仕上げ加
工する。
【0025】尚、上記加工工具6は1種類に限定される
ものではなく、プロフィール加工、欠肉部Waの切削加
工あるいは肉盛り部Wbの仕上げ加工の夫々に適した工
具を工具交換装置を用いて使い分けすることができる。
【0026】また、上記実施例ではトリム型の刃部を肉
盛り材で形成する実施例について説明したが、ドロー型
等の他のプレス型において成形荷重の強く作用する強圧
部を高硬度の肉盛り材で形成する場合にも同様に本発明
を適用できる。
【0027】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、加工機の
加工ヘッドに取付けた溶接トーチにより欠肉部にブロー
ホールのない肉盛り部を座り良く形成でき、肉盛り部で
形成されるエッジ部の強度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施に用いる加工機の一例の斜視図
【図2】 (a)〜(e)は、トリム型の刃部となるエ
ッジ部を形成するまので各加工工程を示すエッジ部の断
面図
【図3】 (a)〜(e)は、それぞれ不適切な肉盛り
状態を示すエッジ部の断面図
【符号の説明】
7 アーク溶接トーチ(溶接トーチ) 11 ワイヤ B1 第1ビード B2 第2ビード B3 第3ビード E1 上縁 E2 下縁 Wa 欠肉部 Ws 欠肉面

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プレス型の上側面と横側面とが成す所定
    のエッジ部を型本体とは異なる材料で形成するプレス型
    の加工方法であって、 加工機のテーブル上にプレス型の型素材をセットして、
    該加工機の加工ヘッドに取付けた加工工具により型素材
    の所定のエッジ部を切削して欠肉部を形成する第1工程
    と、加工ヘッドに溶接トーチを付け換えて前記欠肉部に
    前記材料を肉盛りする第2工程と、加工ヘッドに加工工
    具を付け換えて肉盛り部を所定形状に仕上げ加工する第
    3工程とを有するプレス型の加工方法において、 第1工程で断面略四半円形状の欠肉部を形成し、 第2工程では、溶接トーチを、該溶接トーチから延出す
    る前記材料からなるワイヤの先端が欠肉部の断面円弧形
    状の欠肉面の上縁より下方になり、且つワイヤの先端か
    らその鉛直下方の欠肉面までの距離に比べて欠肉面の上
    縁からワイヤまでの横方向距離の方が長くなる位置に配
    置して溶接を行うことにより欠肉面の下縁を包含する第
    1ビードを形成する第1パス工程と、 溶接トーチを、ワイヤの先端が欠肉面の上縁より上方か
    つ横方向外側になる位置に配置して溶接を行うことによ
    り第2ビードを形成する第2パス工程と、 溶接トーチを、ワイヤの先端が欠肉面の上縁より上方で
    第2パス工程よりも横方向外側になる位置に配置して溶
    接を行うことにより残存する欠肉領域を包含する第3ビ
    ードを形成する第3パス工程とにより欠肉部に肉盛りす
    る、ことを特徴とするプレス型の加工方法。
JP10349497A 1997-04-21 1997-04-21 プレス型の加工方法 Pending JPH10291070A (ja)

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