JP2008055507A - 成形作用と精密打抜作用により生産された立体的アタッチメントを製造する方法と装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組込み可能でバリのない部材が最も僅かな公差、より高い精度と処理安全性をもって安価に使用され得るように、複雑な幾何学により組合せ成形兼精密打抜作用により生産されたアタッチメントを製造する方法と工具を改良すること。
【解決手段】薄板鋼の成形が同時に精密打抜により第一工程にて実施され、この際に成形によって生産された内部形状の位置、形状と位置設定が完全な切り抜き中に薄板鋼の外形の位置の後に整合されており、第二工程にて薄板鋼が精密打抜中に生じる程度のバリの平坦化の前に内外輪郭にはその外部輪郭（ＡＫ）に基づいて心合せられ、薄板鋼は同時に薄板鋼に形成された内部形状（ＩＫ）の位置設定と形状に基づいて、精密打抜面のバリが直接に工具にバリ平坦化できるように配向されている。
【選択図】図５

Description

この発明は、平ストリップが工具に供給され、工具において実質的に均一に彎曲された外部輪郭を有する少なくとも薄板鋼が平ストリップから切り抜かれて、薄板鋼が複数処理工程で一つのアタッチメントに処理され、第一作業工程にて精密打抜され、生じるバリが引き続き第二作業工程にて平坦化され、組込み可能なアタッチメントが後処理なしに工具から取り出される、特に自動車座席成分などの、成形や精密打抜作用によって生産された平ストリップから成る立体的アタッチメント、特に突起、へこみ、くぼみ、空所、シンク、穴及びピボットプレスの少なくともいずれか一つの内部形状を備えるアタッチメントを製造する方法に関する。

この発明は、さらに、成形して精密に打抜く工具と、精密打抜中に内外輪郭に生じるバリを平坦化する工具と、工具間にアタッチメントを移送する移送装置を備える請求項１に記載の組合せ成形兼精密打抜作用により特に自動車座席成分などの、成形や精密打抜作用によって生産された平ストリップから成る立体的アタッチメント、特に突起、へこみ、くぼみ、空所、シンク、穴及びピボットプレスの少なくともいずれか一つの内部形状を備えるアタッチメントを製造する工具に関する。

座席調整成分、例えば継手アタッチメントの固定継手部材と旋回可動な継手部材は、公知のように成形と精密スタンプ或いは精密打抜によって最終的使用目的のために非常に高次元精度で製造される。これら継手部材は回転運動を伝達する内歯部或いは外歯部を有し、それら歯部は突起として適切な継手部材と一部材で形成されている（ドイツ特許第３２４４３９９号明細書［特許文献１］、ドイツ特許第２８３４４９２号明細書［特許文献２］、ドイツ特許第３２２７２２２号明細書［特許文献３］）。

欧州特許第０８８５０７４号明細書（特許文献４）から、スタンプ部材、特に二つの方法工程における薄板を製造する方法が知られている。第一方法工程では、工作材が装置の内部に精密打抜工程にて生材料から精密打抜され、その精密打抜後に同様に装置に収容された移送タングによってエンボスステージにもたらされ、エンボスステージが同様に装置の内部に存在し、第二方法工程ではエンボスステージにて工作材の内外輪郭がバリ平坦化されるので、第一方法工程中に工作材に生じたバリは工作材が更なる後処理をもはや必要としないように、丸められている。

薄板は円板状に形成され、大抵は円板縁まで開放するスリット或いは長穴の形態の中断部を有する（ドイツ特許出願公開第３６３０９８１号明細書［特許文献５］）か、或いは軸方向において突き出した軸を有する閉鎖円板である（ドイツ特許第１１９２８８７号明細書［特許文献６］）。それ故に、公差要件なしの薄板は精密打抜処理において高い要件を要しなく、薄板の引き抜き、曲げ、屈曲、圧縮、分解、正面削り、エンボス、ホブ切り、突起とへこみの形成、押出し或いはピボットプレスのような成形作用の部分は言及するに値しない。

自動車座席成分用の規則的に包含したアタッチメントは、成形兼精密打抜作用には材料面及び構造的に非常に高い要件を提示する突起、へこみ、くぼみ、空所、シンク、穴及びピボットプレスのような内部形状或いは内部輪郭を複雑化した。

切断すべき薄板厚さと材料品質との関係に小さい隅半径をもつ部品の精密打抜の限度は十分に知られている。経験に基づいて、精密打抜難易度は定義されて、この難易度は困難ステージＳ１（容易）、Ｓ２（中間）とＳ３（困難）に区分する（スイス国のハールベグ出版株式会社、方法、工作材、部分構成用のハンドブックの「成形と精密打抜」第１５４頁乃至第１６５頁、１９９７年を参照）。それ故に、難易度は実質的に切断線幾何学と薄板厚さによって決定される。そのために、切断線幾何学は、隅半径、穴直径、スリット幅やウエブ幅のような簡単な幾何学基本形状に分割される。薄板厚さに対する切断線を記載する幾何学的量の関係から、薄板厚さの上昇により増加する精密打抜難易度が明らかになる。これは、薄板のような大きな面の薄い部分の精密打抜が大きな薄板厚さにおける狭いウエブ或いはリングの精密打抜より実質的に簡単であることを意味する。

継手アタッチメントを特徴付ける高い成形部分と比較的大きな厚さとによって、特許文献４に基づく先行技術は適用できない、というのは、そのために必要な知識が工作材の流れ特性、押圧ラムの硬度と荷重性、工具の被覆、潤滑剤と構成に関して利用されないからである。

さらに、特許文献４に基づく先行技術は、薄板鋼がまず最初に平ストリップに切断されて、それにより平ストリップの個々の点に残ったままであるという欠点を有する。平ストリップにおける種々の幾何学によって、ストリップの変位とそれで加工された部品の公差の損傷を導く偏心荷重が生じ、それは座席調整成分のような***材のために受けることがない。さらに、欠点は、平ストリップに点的に保持された薄板鋼の次の内部切断によって丸さが著しく減少されるので、著しい公差偏差が生じ得る。
ドイツ特許第３２４４３９９号明細書 ドイツ特許第２８３４４９２号明細書 ドイツ特許第３２２７２２２号明細書 欧州特許第０８８５０７４号明細書 ドイツ特許出願公開第３６３０９８１号明細書 ドイツ特許第１１９２８８７号明細書 方法、工作材、部分構成用のハンドブックの「成形と精密打抜」第１５４頁乃至第１６５頁、１９９７年、スイス国のハールベグ出版株式会社

この先行技術では、この発明の課題は、組込み可能でバリのない部材が最も僅かな公差、より高い精度と処理安全性をもって安価に使用され得るように、複雑な幾何学により組合せ成形兼精密打抜作用により生産されたアタッチメントを製造する方法と工具を改良することである。

この課題は、請求項１の特徴とする特徴事項を備える前記種類の方法によってそして請求項７或いは８の特徴とする特徴事項を備える工具によって解決される。

方法と工具の好ましい構成は従属請求項に採用できる。

この発明による解決策は、複数に構成された継手アタッチメントの精密打抜と成形が一つの共通の第一作業工程で実施できることを特徴とする。薄板鋼の外部輪郭の位置或いは寸法に基づく継手アタッチメントの成形により生産された内部形状の位置、形状と設定位置の整合によって、成形処理を精密打抜処理と唯一の作業工程に組合せることが可能である。これは、平ストリップを通しての部材の移動がもはや可能でなく且つ部材の丸みを減少させる遅延が発生しなく、アタッチメントが完全に平ストリップから切り抜かれて、収容され、引き続いて内部に切断され得るずばぬけた利点と結びついている。これは処理の安全性と精度を向上させる。

平ストリップから引き出し中に生じるバリの平坦化の前に薄板鋼がその外部輪郭に基づいて心合せられ、薄板鋼が同時に薄板鋼に形成された内部形状の設定位置と形状に基づいて配向され、それは常に平坦化のための正確な位置決めが保証され得ることを導く。

この発明による方法は、仕上った組込み可能な継手アタッチメントを高い精度と非常狭い公差をもって単に二つの作業工程で後作業なしに仕上げることが可能であり、薄板鋼の外部輪郭の位置に基づく内部輪郭の位置と設定位置が完全な切り抜き中に整合され、薄板鋼が外部輪郭と内部輪郭における平ストリップから切り抜き中に生じるバリの平坦化の前に第二工程でその外部輪郭に基づいて心合せられ、薄板鋼が同時に薄板鋼に形成された内部形状の設定位置に基づいて配向される。

さらに、仕上った継手アタッチメントが損傷なしに工具から取り出され得ることが利点である、というのは、複数の第一作業工程（ステージ）が同時に平ストリップの前進方向であるけれども、互いにずれて前後に位置する箇所で平ストリップに実施され、切り抜いた薄板鋼が互いに対向方向の移送方向に第二ステージから取り出されるからである。

この発明による工具によってすべての精密打抜作用とスタンプ作用並びに成形作用は平ストリップの通過中に実現される。工具のモジュール構成はプレス工程当たり種々の同時に実行される精密打抜作用、スタンプ作用と成形作用を互いに分離することを許容し、それにより平ストリップが同時に荷重されるように個々のモジュールを互いに配置することを可能とする。これは、首尾一貫して、継手アタッチメントの経済的製造を導く。

更なる利点と詳細は添付図面を参照して次の詳細な説明から明らかになる。

この発明は、次に一実施例にて詳細に説明されるべきである。

この発明による方法によると、自動車座席成分用の組込み可能な立体的継手アタッチメント１は後作業なしに単に二つの作業工程で製造されるべきである。図１と２は、円であるけれども、そのような幾何学形状に確定されない継手アタッチメント１を示し、この継手アタッチメント１は４ｍｍの厚さをもつ鋼製の平ストリップ２から精密打抜と成形の組合せによって製造されていた。組込み可能な状態では、継手アタッチメント１は円形縁３、継手軸線Ａを収容する中心穴４、直接に縁部３に内部を限定する平らな収容部５、突起６と、例えば溶接によって座席背もたれの架台に固定するために用いられる四つの形成したくぼみ７を有する。

この発明による方法は、図３に示されるように、二つの作業工程で開始し、しかも、第一成形兼精密打抜ステージＩでは、完全な成形作用と精密打抜作用が行われ、薄板鋼８が成形されて完全に平ストリップから切り出され、そして第一ステージと無関係な心合せ兼平坦化ステージＩＩでは、精密打抜中に生じるバリ９が直接に工具にて平坦化される。

バリ９は精密打抜中に薄板鋼８の外部輪郭ＡＫの上辺と、穴４の内部輪郭ＩＫの上辺とに生じる（図４を参照）。それに対して、平坦化された収容部５、突起６とくぼみ７が単に成形作用によって生産され、幅広く同時に精密打抜作用により実行され、薄板鋼の外部輪郭ＡＫの直径の位置に基づく成形によって生産された内部形状の位置、形状と設定位置が完全な切り抜き中に整合される。言い換えると、完全断面の外部輪郭ＡＫの直径が内部形状を形成し、それは、精密成形が外部輪郭ＡＫに影響しなく、それで公差の減少或いは遅延を導くことを維持する。

平坦部（収容部５）、突起６とくぼみ７と穴４の設定位置は、内部輪郭の寸法ＩＫの程度に形成されて、外部輪郭ＡＫに関して正確に決定される、というのは、成形作用、平坦化、へこみとくぼみは、精密打抜とほぼ同時に一つの共通のステージで開始し得るからである。

薄板鋼８がステージＩにて平ストリップ２から引き抜かれた後に、薄板鋼８の移動が平ストリップ２を通してもはや生じない。それ故に、遅延或いは円形でないのような傾斜或いは他のミス原因が除去される。

薄板鋼８は生じるバリ９の平坦化の前にその外部輪郭ＡＫに基づいて心合せされ、薄板鋼８は同時に薄板鋼に形式された内部形状の設定位置と形状に基づいて配向される。

図５は、二つの構成された図示されていないプレスに挿入した工具モジュール１０と１１を示し、この工具モジュールによりこの発明による方法が実施される。各工具モジュール１０と１１は組合せ成形兼精密打抜工具ＦＵＷとこの工具と無関係な心合せ兼平坦化工具ＺＥＷとを有する。これら工具ＦＵＷとＺＥＷとはそれぞれ一つの移送装置１２と１３によって互いに連結されている。

移送装置１２と１３は工具ＦＵＷにより成形されて引き抜かれた薄板鋼８を工具ＺＥＷへ運び、この工具では薄板鋼８が平坦化の前に心合せ兼配向装置１４により把握される。心合せ兼配向装置１４はこの例では三つの心合せフィンガー１５を有し、この心合せフィンガー１５は薄板鋼８の外部輪郭ＡＫに互いにずれて１２０°の角度の下で設置するので、薄板鋼８の平坦部（収容部５）、突起６とくぼみ７はその位置に基づいて穴４に関して正確に固定している。フィンガー１５は、工具ＺＥＷの平坦化工具が外部輪郭ＡＫの辺と内部輪郭ＩＫの辺に作用するよう到達して、バリ９を直接に工具にて平坦化され得るように、内部形状を整合することを可能とする。

各移送装置１２と１３は構成が同じであり、平らに形成された連動体１６を有し、その連動体は工具モジュール１０と１１の基板１７上に支承された軸１８に沿って移動自在に配置されている。この連動体１６は心合せ、配向と平坦化のために、工具ＦＵＷで精密打抜されて成形された薄板鋼８を工具ＺＥＷへ運び、そこから組込み可能な継手アタッチメント１を工具モジュール１０或いは１１に接続された取出し装置１９まで運ぶので、各仕上がった継手アタッチメント１が損傷なしにプレスを去り得る。

工具モジュール１０或いは１１の各基板１７上には、輸送ロール２０或いは２１は平ストリップ２を成形兼精密打抜工具ＦＵＷまで輸送するために固定されている。この輸送ロール２０或いは２１は、工具モジュール１１が工具モジュール１０に当接されるとすぐに、両モジュール用の一つの共通の輸送装置２２に補充される。この場合には、工具モジュール１０と１１は、工具モジュール１０或いは１１の両成形兼精密打抜工具ＦＵＷがそれぞれ共通に平ストリップ２の一部を前進方向Ｖにおいて互いにずれて位置する箇所ＢとＣに把握できるように、互いに整合されている。これは、精密打抜兼成形作用中の平ストリップ２の均一な負荷を導き、同時に切り抜かれて成形された薄板鋼８を互いに対向方向の移送方向Ｔ１とＴ２において横外方方向に成形兼精密打抜工具ＦＵＷから工具ＺＥＷに対して離れて、さらに取出し装置１９まで損傷なしに搬出するようにする。

この発明による方法に基づいて製造された通常の継手アタッチメントの斜視図を示す。 図１のラインＢ−Ｂによる断面を示す。 この発明による方法の概略表示を示す。 図３の第一の作業工程の経過の原理的表示を示す。 図３の第二の作業工程の経過の原理的表示を示す。 この発明による方法を実施する二つのモジュールの組合せた工具の平面図を示す。

符号の説明

１．．．．．継手アタッチメント
２．．．．．平ストリップ
３．．．．．継手アタッチメントの円形縁
４．．．．．継手アタッチメントの穴
５．．．．．平坦化された収容部
６．．．．．突起
７．．．．．くぼみ
８．．．．．薄板鋼
９．．．．．バリ
１０、１１．．．工具モジュール
１２、１３．．．輸送装置
１４．．．．心合せ兼配向装置
１５．．．．心合せフィンガー
１６．．．．連動体
１７．．．．工具モジュールの基板
１８．．．．軸
１９．．．．取出し装置
２０、２１．．．輸送ロール
２２．．．．輸送装置
Ａ．．．．．軸線
Ｉ．．．．．成形兼精密打抜ステージ（工程Ｉ）
ＩＩ．．．．．心合せ兼平坦化ステージ（工程ＩＩ）
ＡＫ．．．．寸法−外部輪郭
Ｂ、Ｃ．．．作用箇所
ＩＫ．．．．寸法−内部輪郭
ＦＵＫ．．．精密打抜兼成形工具
ＺＥＷ．．．心合せ兼平坦化工具
Ｔ１，Ｔ２．．．移送方向
Ｖ．．．．．平ストリップの前進方向

Claims (11)

1. 平ストリップが工具に供給され、工具において実質的に均一に彎曲された外部輪郭を有する少なくとも薄板鋼が平ストリップから切り抜かれて、薄板鋼が複数処理工程で一つのアタッチメントに処理され、第一作業工程にて精密打抜され、生じるバリが引き続く第二作業工程にて平坦化され、組込み可能なアタッチメントが後処理なしに工具から取り出される、特に自動車座席成分などの、成形作用と精密打抜作用によって生産された平ストリップから成る立体的アタッチメント、特に突起、へこみ、くぼみ、空所、シンク、穴及びピボットプレスの少なくともいずれか一つの内部形状を備えるアタッチメントを製造する方法において、薄板鋼の成形が同時に精密打抜と共に第一工程にて実施され、この際に成形によって生産された内部形状の位置、形状と位置設定が完全な切り抜き中に薄板鋼の外部輪郭の位置の後に整合されており、第二工程にて薄板鋼は、精密打抜中に内外輪郭に生じたバリの平坦化の前にその外部輪郭（ＡＫ）に基づいて心合せられ、同時に薄板鋼は薄板鋼に形成された内部形状（ＩＫ）の位置設定と形状に基づいて精密打抜面のバリが直接に工具にて平坦化できるように配向されていることを特徴とする方法。
2. 二つの等しく形成された工具の少なくとも二つの第一作業工程（ステージ）は平ストリップの前進方向（Ｖ）において互いにずれて位置する平ストリップの箇所（Ｂ、Ｃ）に同時に実施され、仕上った組込み可能な継手アタッチメントが互いに反対を向いた移送方向（Ｔ１，Ｔ２）において第二ステージから取り出されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 第一作業工程が平ストリップの前進方向（Ｖ）に平ストリップに位置された箇所の中心に実施され、仕上った組込み可能な継手アタッチメントが平ストリップの前進方向（Ｖ）に対して実質的に垂直に位置された移送方向（Ｔ１或いはＴ２）において第二ステージから取り出されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 第一と第二のステージは互いに無関係に実施され、この際にこれらのステージが移送方向によって連結されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 薄板鋼のその外部輪郭（ＡＫ）への心合せは外部輪郭に均一に作用する心合せ配向装置によって実施されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 第一ステージにおいて薄板鋼が実質的に円状或いは均一に彎曲された輪郭を備えて平ストリップから分離されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 成形して精密に打抜く工具と、精密打抜中に内外輪郭に生じるバリを平坦化する工具と、工具間にアタッチメントを移送する移送装置を備える請求項１に記載の組合せ成形兼精密打抜作用により特に自動車座席成分などの、成形作用と精密打抜作用によって生産された平ストリップから成る立体的アタッチメント、特に突起、へこみ、くぼみ、空所、シンク、穴及びピボットプレスの少なくともいずれか一つの内部形状を備えるアタッチメントを製造する工具において、工具は少なくとも二つの工具モジュール（１０、１１）から形成されて、この工具がそれぞれ一つの組合せ成形兼精密打抜工具（ＦＵＷ）と一つの心合せバリ平坦化工具（ＺＥＷ）を包含し、この工具モジュール（１０、１１）は少なくとも一つの輸送ロール（２０、２１）を支持し、そして工具モジュール（１０、１１）は、両工具モジュール（１０、１１）のそれぞれ工具（ＦＵＷ）が平ストリップ（２）を前進方向（Ｖ）にずれて位置する箇所（Ｂ、Ｃ）に同時に把握するように互いに配置されており、工具モジュールの輸送ロール（２０、２１）が平ストリップ（２）を供給する共通輸送装置（２２）を形成し、そして移送装置（１２、１３）が互いに対向回転する移送方向（Ｔ１，Ｔ２）において成形兼精密打抜工具（ＦＵＷ）から横に外方に離れて配置されていることを特徴とする工具。
8. 成形して精密に打抜く工具と、精密打抜中に内外輪郭に生じるバリを平坦化する工具と、工具間にアタッチメントを移送する移送装置を備える請求項１に記載の組合せ成形兼精密打抜作用により特に自動車座席成分などの、成形作用と精密打抜作用によって生産された平ストリップから成る立体的アタッチメント、特に突起、へこみ、くぼみ、空所、シンク、穴及びピボットプレスの少なくともいずれか一つの内部形状を備えるアタッチメントを製造する工具において、工具は少なくとも二つの工具モジュール（１０、１１）から形成されて、この工具がそれぞれ一つの組合せ成形兼精密打抜工具（ＦＵＷ）と一つの心合せバリ平坦化工具（ＺＥＷ）と、平ストリップ（２）を成形兼精密打抜工具（ＦＵＷ）に供給するための少なくとも二つの駆動される輸送ロール（２０或いは２１）から構成された輸送装置（２２）を包含し、そして移送方向（Ｔ１或いはＴ２）は実質的に平ストリップ（２）の前進方向（Ｖ）に垂直に成形兼精密打抜工具（ＦＵＷ）から横に外方に離れて配置されていることを特徴とする工具。
9. 心合せバリ平坦化工具（ＺＥＷ）は成形兼精密打抜工具（ＦＵＷ）で加工された薄板鋼（８）を心合せ配向させる心合せ配向装置（１４）を包含し、この工具が薄板鋼（８）の外部輪郭に設置されていることを特徴とする請求項７或いは８に記載の工具。
10. 心合せ配向装置（１４）は、薄板鋼（８）がその心合せ位置を心合せバリ平坦化工具（ＺＥＷ）で達成されたならば、薄板鋼（８）の外部輪郭（ＡＫ）に隣接して配置されているフィンガー（１５）を有することを特徴とする請求項７或いは８に記載の工具。
11. 移送装置（１２、１３）は、成形兼精密打抜工具（ＦＵＷ）に加工された薄板鋼（８）を心合せバリ平坦化工具（ＺＥＷ）へもたらし、組込み可能な継手アタッチメントを工具モジュール（１０、１１）から取出し装置（１９）へ放出するように、成形兼精密打抜工具（ＦＵＷ）と心合せバリ平坦化工具（ＺＥＷ）との間に軸（１８）に沿って移行できる連動体（１６）を有することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の工具。

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