JPS63248524A - 金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は金型装置に関し、一層詳細には、例えば、絞り
加工時に必要とされ曲げ加工等の他の工程においては不
要となる部分を補助ポンチとして主ポンチに着脱自在に
設けると共に、前記主ポンチに係合する補助ダイを前記
補助ポンチに係合する主ダイに対して変位自在に構成し
、夫々所望のポンチとダイとを共動させて種々の異なる
加工工程を単一の装置で且つ独立して行うことを可能に
した金型装置に関する。

［発明の背景］ 一般に、板状のワークを所望の形状に成形する際、プレ
ス成形加工が広汎に行われている。

例えば、自動車用車体を構成する外板部品は、通常、以
下に示すような手順で加工されている。

すなわち、先ず、薄板鋼板から所定の形状を有するブラ
ンク材を取り出し、このブランク材に絞り加工用金型装
置でプレス加工を施すことにより車体の外板形状に対応
する湾曲面を形成している。さらに、トリミング用金型
装置により絞り加工終了後のブランク材から不要部分を
除去して後、孔開は加工用金型装置や曲げ加工用金型装
置等を介して所望の形状を呈する外板部品を成形してい
る。

このように、自動車用車体を構成する外板部品を成形す
る際には、絞り成形用金型装置、トリミング用金型装置
並びに曲げ加工用金型装置等の種々の異なる金型装置が
用いられている。

この場合、前記絞り加工用金型装置として従来から種々
の金型装置が使用されており、例えば、特開昭第５６−
１０４０１５号にその技術的思想が開示されている。こ
れを第１図に示す。

すなわち、図において、参照符号２は従来技術に係る絞
り加工用金型装置を示し、前記金型装置２は下型４と上
型６とから基本的に構成されている。前記下型４の略中
夫には、図中、鉛直上方向に膨出するポンチ８が形成さ
れており、　　　″このポンチ８の外方には複数のブラ
ンクホルダＩＯが摺動自在に配設されている。この場合
、前記ブランクホルダ１０の一端部にはロッド１２が形
成され、このロッド１２は下型４を貫通すると共に、コ
イルスプリング１４が外嵌されている。また、ブランク
ホルダ１０の他端部には凹部１６が形成されている。

一方、上型６にはポンチ８に対応して屈曲形状を呈する
ダイ面１８が設けられており、前記ダイ面１８の外方に
は凹部１６に係合するビード２０が形成されている。

このような構成において、下型４と上型６との間に薄板
鋼板からなるブランク材２２を配置し、前記下型４と上
型６とを相対的に近接変位させる。このため、コイルス
プリング１４の弾発力を介してブランクホルダ１０と上
型６とがブランク材２２を押圧し、凹部１６にビード２
０が係合して前記ブランク材２２が保持される。さらに
、下型４と上型６とが近接変位することによりポンチ８
とダイ面１８とを介して前記ブランク材２２が所望の形
状に湾曲成形される。

次いで、下型４と上型６とを相対的に離間変位させ、所
望の絞り加工を施されたブランク材２２を取り出してこ
れを図示しないトリミング用金型装置に配置し、前記ブ
ランク材２２から不要部分を切断除去する。さらに、ブ
ランク材２２は曲げ加工用金型装置（図示せず）により
その外周端部を内側に折り曲げられることになる。

ところで、前記の金型装置２はブランク材２２に対し絞
り加工専用の金型装置として使用されている。このため
、ブランク材２２から所望の自動車用車体の外板部品を
得るためには、前述した金型装置２の他にトリミング加
工用金型装置や曲げ加工用金型装置等を用意しなければ
ならない。従って、単一の外板部品を成形する際に複数
の異なる金型装置を必要とし、前記金型装置の製造コス
トが相当に高騰するという不都合が指摘される。特に、
多機種少量生産により種々の異なる外板部品を成形しよ
うとする場合、夫々の外板部品を加工するための金型装
置が相当な数となり、経済的にも到底容認され難いもの
となる不都合が生ずる。しかも、多数の金型装置を作業
場内に配置しなければならず、前記作業場内のスペース
を有効に活用することが出来ないという欠点が露呈する
。

そこで、２つの異なる作業工程、例えば、絞り加工工程
と曲げ加工工程とを単一の工程で行うよう構成した金型
装置が提案されている。然しなから、絞り加工と曲げ加
工とを同一の工程で行おうとすると、前記絞り加工を行
う成形面に前記曲げ加工のために部分的に必要以上に大
きな加圧力が作用し、この成形面に歪等が発生してしま
う。この場合、特に、自動車用車体を構成する外板部品
のように製品としての外観を呈するものにあっては、前
記歪が生じた外板部品では使用に耐え得ないものとなる
という不都合が露呈する。

［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、２つの異なる加工、例えば、絞り加工と曲げ加
工に共通に使用される主ポンチに前記絞り加工にのみ必
要とされる補助ポンチを着脱自在に装着し、一方、前記
補助ポンチに係合する主ダイに前記主ポンチに係合する
補助ダイを変位自在に配設するよう構成し、所望のポン
チとダイとを選択して共動させてブランク材に絞り加工
と曲げ加工とを独立して施すことにより、単一の金型装
置で種々の異なる加工を良好に行うことが出来ると共に
、製造コストを可及的に削減し且つ占有スペースを効果
的に狭小にすることを可能にした金型装置を提供するこ
とを目的とする。

［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明は板状のワークに
プレス成形加工を施すための金型装置であって、主ポン
チと前記主ポンチの端部に着脱自在に装着される補助ポ
ンチを設けた第１の金型と、前記補助ポンチに係合する
主ダイと前記主ポンチに係合し前記主ダイに対し変位自
在に配設される補助ダイを有する第２の金型とを含み、
第１金型と第２金型の間に板状ワークを配置し、主ポン
チと補助ポンチを主ダイと補助ダイに一体的に係合させ
て前記板状ワークに第１の加工を行い、さらに前記補助
ポンチを取り外し前記補助ダイにより板状ワークを押圧
保持して前記主ポンチと主ダイとでこの板状ワークに第
２の加工を施すよう構成することを特徴とする。

［実施態様］ 次に、本発明に係る金型装置について好適な実施態様を
挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第２図において、参照符号３０は本発明に係る金型装置
を示し、前記金型装置３０は下型３２と上型３４とから
基本的に構成される。

前記下型３２の略中央には、図中、鉛直上方向に膨出し
て主ポンチ３６が形成される。主ポンチ３６の上部側に
はこの主ポンチ３６を周回するようにして段部３８が形
成されており、前記段部３８を画成する垂直面４０並び
に主ポンチ３６の上面部３６ａは、第２図および第３図
に示すように、成形品、例えば、自動車用車体を構成す
るボンネットの屈曲形状並びに周形状に対応している。

また、垂直面４０には水平方向に指向して複数の螺孔４
２ａ乃至４２Ａが穿設され、前記螺孔４２ａ乃至４２Ｎ
を介して主ポンチ３６に補助ポンチ４４ａ乃至４４ｄが
着脱自在に装着される。

前記補助ポンチ４４ａ乃至４４ｄは絞り加工時において
のみ使用されるものであり、第３図中、二点鎖線で示す
ボンネットのトリミングラインＬより所定の長さだけ外
方に延在している。この場合、補助ポンチ４４ａ乃至４
４ｄは主ポンチ３６の段部３８に嵌合すると共に、夫々
の上面部４６ａ乃至４６ｄは前記主ポンチ３６の上面部
３６ａと連続して傾斜している。そこで、補助ポンチ４
４ａ乃至４４ｄに穿設された孔部４８ａ乃至４８１にボ
ルト５０ａ乃至５０７！を押通して夫々の先端部を主ポ
ンチ３６の垂直面４０に形成された螺孔４２ａ乃至４２
Ｎに螺入し、前記補助ポンチ４４ａ乃至４４ｄをこの主
ポンチ３６に対し固定する。

また、下型３２には前記主ポンチ３６を囲繞するように
してブランクホルダ５２が配設され、このブランクホル
ダ５２はウレタン等からなる複数のクッション５４を介
して前記下型３２から所定の距離だけ上方に位置決め保
持される。この際、クッション５４には図示しないピン
が取着されており、前記ピンを下型３２の図示しない孔
部に嵌合している。なお、ブランクホルダ５２の上面部
５２ａには主ポンチ３６を囲繞するようにして連続する
ビード用溝部５６が画成される。

一方、上型３４は主ダイ５８と前記主ダイ５８に対し変
位自在な補助ダイ６０を含む。主ダイ５８の略中央部に
は主ポンチ３６の垂直面４０の形状に対応する開口部６
２が形成される。この場合、前記開口部６２を画成する
周壁部６２ａは主ポンチ３６の垂直面４０と共動してボ
ンネットの周端部に曲げ加工を行うものであり、前記ボ
ンネットの肉厚に対応して前記周壁部６２ａを前記垂直
面４０より大きな寸法で形成しておく。

さらに、主ダイ５８の周壁部６２ａの端部には補助ポン
チ４４ａ乃至４４ｄの形状に対応して湾曲するダイ面６
４が形成され、前記ダイ面６４の端部にはブランクホル
ダ５２の上面部５２ａに係合する平面部６６が一体的に
設けられる。この平面部６６には前記ブランクホルダ５
２の溝部５６に係合するビード６８が突出形成される。

そこで、開口部６２に補助ダイ６０が変位自在に配設さ
れる。前記補助ダイ６０の鉛直下方向に対向する面部６
０ａは主ポンチ３６の上面部３６ａに対応して屈曲形状
を呈している。補助ダイ６０には夫々所定の位置に鉛直
方向に指向して複数のポルト挿通用の段付孔部７０が形
成され、前記段付孔部７０にポルト７２を挿通して夫々
の先端部を主ダイ５８に螺入する。前記補助ダイ６０と
主ダイ５８の内壁面との間にコイルスプリング７４を介
装しておく。この場合、前記コイルスプリング７４に代
替して前述したクッション５４と同様なりソションを使
用してもよく、一方、ブランクホルダ５２を前記クッシ
ョン５４に代えてコイルスプリングで支承することも出
来る。

なお、第１図中、参照符号７６ａ乃至７６ｄは当該金型
装置３０の軽量化を図るべく設けられた開口部を示す。

本発明に係る金型装置は基本的には以上のように構成さ
れるものであり、次にその作用並びに効果について説明
する。

先ず、ブランク材としての板材８０に当該金型装置３０
を介して所定の絞り加工を施す場合について説明する。

すなわち、主ポンチ３６の上部側に形成された段部３８
に補助ポンチ４４ａ乃至４４ｄを配設し、夫々の補助ポ
ンチ４４ａ乃至４４ｄに穿設された孔部４８ａ乃至４８
βにポル）５０ａ乃至５０βを挿通して夫々の先端部を
前記主ポンチ３６の螺孔４２ａ乃至４２Ｉｌに螺入し、
前記補助ポンチ４４ａ乃至４４ｄをこの主ポンチ３６に
装着する。また、下型３２に主ポンチ３６を周回して複
数のクッション５４を配設し、前記クッション５４を介
してブランクホルダ５２を前記下型３２に位置決め固定
しておく。

そこで、下型３２と上型３４との間に板材８０を配設し
、前記下型３２と上型３４とを相対的に近接変位させる
。このため、板材８０は下型３２に設けられた主ポンチ
３６と補助ポンチ４４ａ乃至４４ｄ並びに上型３４に設
けられた補助ダイ６０とダイ面６４とにより絞り加工が
行われる。その際、ブランクホルダ５２の上面部５２ａ
と溝部５６とに主ダイ５８の平面部６６とビード６８が
係合して前記板材８０が位置決め保持される（第２図参
照）。

次いで、下型３２と上型３４とを離間変位させて絞り加
工終了後の板材８０を取り出して後、図示しないトリミ
ング加工用金型装置あるいはレーザ加工装置等によりこ
の板材８０からトリミングラインＬに沿って不要部分を
除去する。

この間、当該金型装置３０を曲げ加工に使用すべく準備
作業を行う。すなわち、ポル）５０ａ乃至５０ｊ’を主
ポンチ３６の螺孔４２ａ乃至４２１から離脱させ、補助
ポンチ４４ａ乃至４４ｄを前記主ポンチ３６の段部３８
から取り出す。また、クッション５４を下型３２から取
り外してブランクホルダ５２を鉛直下方向に退避させて
おく（第４図参照）。

そして、前記トリミング加工終了後の板材８０を下型３
２の主ポンチ３６上に載置し、前記下型３２と上型３４
とを相対的に近接変位させる。従って、上型３４に配設
された補助ダイ６０がコイルスプリング７４の弾発力を
介して板材８０を押圧保持した状態で主ダイ５８と下型
３２とが近接変位する。これによって、第４図に示すよ
うに、板材８０の外周端部は主ダイ５８の周壁部６２ａ
の端部と主ポンチ３６の垂直面４０とにより鉛直下方向
に折曲されることになる。その際、ブランクホルダ５２
が鉛直下方向に退避しているため、このブランクホルダ
５２が上型３４に干渉することがない。そこで、下型３
２と上型３４とを離間変位させれば、折り曲げ加工を終
了した所望の板材８０が得られることになる。

この場合、本発明によれば、単一の金型装置で絞り加工
と曲げ加工という２つの異なる加工を夫々独立して行う
ことが出来ると共に、金型装置全体の製造コストを可及
的に低減することが可能となるという効果が得られる。

すなわち、前述したように、当該金型装置３０を介して
板材８０に絞り加工を行う際には、下型３２の主ポンチ
３６に形成されでいる段部３８に補助ポンチ４４ａ乃至
４４ｄを装着し、前記補助ポンチ４４ａ乃至４４ｄとこ
の主ポンチ３６とにより絞り加工用のポンチを一体的に
構成している。さらに、クッション５４を介してブラン
クホルダ５２を所定の高さに位置決めしている。従って
、板材８０はブランクホルダ５２を介して位置決め保持
されると共に、主ポンチ３６と補助ポンチ４４ａ乃至４
４ｄ並びに補助ダイ６０とダイ面６４とにより所定の絞
り加工が施されるに至る。

一方、トリミング加工終了後の板材８０に曲げ加工を行
う際には、主ポンチ３６から補助ポンチ４４ａ乃至４４
ｄを取り外して折り曲げ加工に使用される垂直面４０を
外部に露呈させると共に、クッション５４を離脱させて
ブランクホルダ５２を上型３４から十分に離間して配置
している。このため、トリミング加工終了後の板材８０
は補助ダイ６０により押圧保持された状態で主ダイ５８
の周壁部６２ａの端部と主ポンチ３６の垂直面４０とを
介してその外周端部を折り曲げられることになる。

このように、絞り加工時には主ポンチ３６と補助ポンチ
４４ａ乃至４４ｄとを使用し、折り曲げ加工時には前記
主ポンチ３６だけを用いて前記絞り加工と曲げ加工とい
う２つの異なる作業を夫々独立して行っている。このた
め、前記絞り加工と曲げ加工とを一工程で行う際のよう
に板材に部分的に大きな加圧力が作用することなく、前
記板材に歪等が発生することを阻止することが出来る。

さらに、絞り加工と曲げ加工とを単一の金型装置３０を
介して達成することが可能となり、従来のように、前記
２つの加工を夫々個別の金型装置で行っていたものに比
べ、金型装置を経済的に製造することが出来る。しかも
、作業場内に配置される金型装置の数が減少し、このた
め、前記金型装置が占有する空間領域を可及的に狭小に
することが可能となるという利点も挙げられる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、例えば、曲げ加工にお
いて使用されるポンチに絞り加工等の他の加工時に必要
となる部分を補助ポンチとして前記ポンチに着脱自在に
構成している。このように、ポンチに対して補助ポンチ
を必要に応じて着脱するだけでワークに対を異なる加工
作業を単一の金型装置で達成することが出来、金型装置
を一挙に安価に製造することが可能となる。しかも、夫
々の異なる加工作業を独立して遂行するため、特に、前
記具なる加工作業を一工程で行う際に惹起され易いワー
クの歪等の発生を回避して精度の高い且つ美観に優れた
成形品を得ることが出来る。さらに、作業場内には２つ
の独立した金型装置を配置する必要がなく、金型装置が
占有するスペースを可及的に狭小にし、従って、空間の
有効活用が促進されるという効果も挙げられる。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並び
に設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に係る金型装置の概略構成を示す縦断
面図、 第２図は本発明に係る金型装置の縦断面図、第３図は本
発明に係る金型装置を構成する下型の平面図、 第４図は本発明に係る金型装置の動作説明を示す縦断面
図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）板状のワークにプレス成形加工を施すための金型
   装置であって、主ポンチと前記主ポンチの端部に着脱自
   在に装着される補助ポンチを設けた第１の金型と、前記
   補助ポンチに係合する主ダイと前記主ポンチに係合し前
   記主ダイに対し変位自在に配設される補助ダイを有する
   第２の金型とを含み、第１金型と第２金型の間に板状ワ
   ークを配置し、主ポンチと補助ポンチを主ダイと補助ダ
   イに一体的に係合させて前記板状ワークに第１の加工を
   行い、さらに前記補助ポンチを取り外し前記補助ダイに
   より板状ワークを押圧保持して前記主ポンチと主ダイと
   でこの板状ワークに第２の加工を施すよう構成すること
   を特徴とする金型装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、補助
   ダイは弾性体を介して主ダイの内方に変位自在に配設さ
   れてなる金型装置。
3. （３）特許請求の範囲第１項記載の装置において、主ポ
   ンチを設けた第１金型に弾性体を介して高さ位置を調整
   可能なブランクホルダを装着し、板状ワークに第１の加
   工である絞り加工を行う際に前記ブランクホルダと第２
   金型とで前記板状ワークを保持するよう構成してなる金
   型装置。
4. （４）特許請求の範囲第３項記載の装置において、第２
   金型にはブランクホルダに設けられた溝部に係合するビ
   ードを形成してなる金型装置。