JP2008100240A - プレス加工方法およびプレス加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キャラクタラインを明確に形成できるプレス加工方法およびプレス加工装置を提供すること。
【解決手段】プレス加工装置１０は、第２上型９０を下降させて鋼板１２のキャラクタライン８５を含む部分をプレス成形する。次いで、第１上型３８を下降させて鋼板１２の残る部分をプレス成形する。これにより、第２上型９０と下型５２とで、先ずキャラクタライン８５を形成するため、リヤサイドアウタパネルにキャラクタライン８５を明確に形成できる。
【選択図】図５

Description

本発明は、プレス加工方法およびプレス加工装置に関する。詳しくは、キャラクタラインを有する成形品のプレス加工方法およびプレス加工装置に関する。

従来より、例えば、車両のアウタパネルなどは、薄板状のワークをプレス成形することにより形成される（特許文献１参照）。この特許文献１に示されたプレス方法およびプレス装置によれば、ワークの端部をブランクホルダで挟持し、しわ押さえ力をワークに加える。次いで、上型を下降させて、該上型と下型でワークをプレスすることによりプレス成形される。
特開昭６３−１９４８２６号公報

ところで、上述の車両のアウタパネルの表面には、キャラクタラインが形成される場合がある。キャラクタラインとは、車両のアウタパネルなどの成形品の表面に形成されるデザイン上重要な稜線のことである。このようなキャラクタラインは、上型に溝状部を設け、下型にこの溝状部に対向する突状部を設けておき、このような上型と下型とでワークをプレスすることで、溝状部がワークに転写されて、形成される。

しかしながら、このような上型と下型とでワークをプレスする際、キャラクタラインの両側からワークが流入するが、金型の形状によってキャラクタライン両側からの流入量が異なるため、キャラクタラインの位置がずれてしまい、その結果、キャラクタラインが不明確になるおそれがあった。

本発明は、キャラクタラインを明確に形成できるプレス加工方法およびプレス加工装置を提供することを目的とする。

本発明に係るプレス加工方法は、キャラクタラインを有する成形品のプレス加工方法であって、ワークの一部をプレス成形して前記成形品のキャラクタラインを含む部分を形成する第１プレス工程と、前記ワークの残る部分をプレス成形する第２プレス工程と、を有することを特徴とする。

この発明によれば、第１プレス工程で成形品のうちキャラクタラインを含む部分をプレス成形し、第２プレス工程で成形品の残る部分を形成する。これにより、第１プレス工程で先ずキャラクタラインを形成するため、成形品表面にキャラクタラインを明確に形成できる。

この場合、前記第２プレス工程では、前記ワークの一部を押圧した状態を維持しながら、前記ワークの残る部分をプレス成形することが好ましい。

この発明によれば、ワークの一部を押圧した状態を維持しながら、第２プレス工程でワークの残る部分をプレス成形する。これにより、キャラクタラインの両側からワークが流入するのを防止できるため、キャラクタラインの位置がずれるのを防止できる。

本発明に係るプレス加工装置は、キャラクタラインを有する成形品をプレス加工するプレス加工装置であって、ワークを挟んで配置された第１の型および第２の型と、前記第１の型を前記第２の型に対して進退させる進退機構と、前記進退機構を制御する制御手段と、を備え、前記第１の型は、複数の分割型に分割され、前記複数の分割型のうちの一つは、前記成形品のキャラクタラインを跨いで配置されるキャラクタライン成形型であり、前記制御手段は、前記キャラクタライン成形型でワークの一部をプレス成形し、その後、残る分割型で前記ワークの残る部分をプレス成形することを特徴とする。

この発明によれば、複数の分割型に分割される第１の型のうち、キャラクタラインを跨いで配置されるキャラクタライン成形型でワークの一部をプレス成形し、残る分割型でワークの残る部分をプレス成形する。これにより、キャラクタライン成形型で先ずキャラクタラインを形成するため、成形品表面にキャラクタラインを明確に形成できる。

この場合、前記制御手段は、前記ワークの残る部分をプレス成形する際に、前記キャラクタライン成形型で前記ワークを押圧した状態を維持しながら、残る分割型で前記ワークの残る部分をプレス成形することが好ましい。

この発明によれば、キャラクタライン成形型でワークを押圧した状態を維持しながら、残る分割型でワークの残る部分をプレス成形する。これにより、キャラクタラインの両側から材料が流入するのを防止できるため、キャラクタラインの位置がずれるのを確実に防止できる。

本発明に係るプレス加工方法およびプレス加工装置によれば、第１プレス工程で成形品のうちキャラクタラインを含む部分をプレス成形し、第２プレス工程で成形品の残る部分を形成する。これにより、第１プレス工程で先ずキャラクタラインを形成するため、成形品表面にキャラクタラインを明確に形成できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るプレス加工装置によってプレス成形された車両のリヤサイドアウタパネル８０の構成を示す正面図である。
リヤサイドアウタパネル８０は、一枚の鋼板からなり、略平らなパネル上部８１およびパネル下部８２と、図示しない車両のドアが嵌合するフランジ部８３とを有する。

パネル上部８１およびパネル下部８２は、キャラクタライン８５を境界として、図１中上下に分けられる。このキャラクタライン８５は、デザイン上重要な稜線である。
フランジ部８３は、これらパネル上部８１およびパネル下部８２の図１中左側に設けられる。このフランジ部８３は、鋼板の端部を折り曲げて形成され、図１中上下方向に延びる。また、このフランジ部８３のうち、パネル上部８１と隣接する入り隅部分は、鋼板を伸びフランジ成形することによって形成される湾曲部（端部）８４となっている。

図２は、本発明の実施の形態に係るプレス加工装置１０の部分的な構成を示す模式図である。具体的には、図２は、図１に示すリヤサイドアウタパネル８０のＡ−Ａ断面図である。

プレス加工装置１０は、鋼板（ワーク）１２の下側に配置された下型（第２の型）５２を有する下型機構２０と、下型５２に対して第１上型３８を接近、隔離させる第１上型機構（進退機構）１８と、該第１上型機構１８に設けられて下型５２に対して第２上型９０（キャラクタライン成形型）を接近、隔離させる第２上型機構２２（進退機構）と、これら下型機構２０、第１上型機構１８、および第２上型機構２２を制御する制御部（制御手段）１６とを有する。

上述のプレス加工装置１０の第１上型３８の型面３８ａ、型面３８ｂ、および第２上型９０の型面９０ａは、一つの成形面を構成する。つまり、第１上型３８および第２上型９０は、一つの金型を分割した構造である。このうち、第２上型９０の型面９０ａは、リヤサイドアウタパネル８０のキャラクタライン８５を跨ぐように配置されている。

第１上型機構１８は、サーボモータ２４と、該サーボモータ２４によって図示しない減速ギアを介して回転駆動される回転板２８と、該回転板２８の側面に上端部が揺動可能に軸支されたコネクティングロッド３０とを有する。

サーボモータ２４は、例えばＡＣ型であって、高い応答性を有するとともにトルクむらが小さい。サーボモータ２４の軸回転位置は図示しないエンコーダによって検出され、この検出された軸回転位置に基づいて、サーボモータ２４はフィードバック制御される。

第１上型機構１８は、さらに、コネクティングロッド３０の下端に軸支されたスライダ３２と、該スライダ３２を上下方向に案内する図示しないガイドと、スライダ３２の位置を検出して制御部１６に信号を供給する第１リニアセンサ３６と、該スライダ３２の下面に設けられた第１上型３８とを有する。

第１上型３８は、下型５２とともに鋼板１２を挟んでプレス加工するものであって、下面に鋼板１２の上面に当接するための型面３８ａおよび型面３８ｂが設けられている。また、第１上型３８の周辺には、環状のホルダ４０がやや突出している。したがって、ホルダ４０は、鋼板１２に対して型面３８ａおよび型面３８ｂよりも先行して当接することになる。ホルダ４０の先端面は、水平面に設定されている。

図３は、第１上型機構１８に設けられた第２上型機構２２の構成を示す断面図である。
図３に示すように、第２上型機構２２は、型面９０ａが形成された第２上型９０と、該第２上型９０を第１上型３８の成形面（型面３８ａおよび型面３８ｂ）から突出させるアクチュエータ９３とを有する。

第２上型９０は、第１上型３８に設けられたガイド穴３８ｃに嵌合しており、例えば、図３中上下方向に進退可能である。第２上型９０の先端面の周縁には、面取り部９０ｂが形成されている。

アクチュエータ９３は、図３中上下方向に進退可能なドライバロッド９２と、該ドライバロッド９２に連結された図示しないシリンダと、このシリンダに対して圧油を供給・回収する図示しない油圧モータとを有する。
アクチュエータ９３は、このドライバロッド９２を図３中下方に押し出すことで、第２上型９０を押圧して、該第２上型９０の型面９０ａを、第１上型３８の成形面（型面３８ａおよび型面３８ｂ）から突出させる。

第２上型機構２２は、さらに、アクチュエータ９３の油圧モータを回転駆動する図示しないサーボモータと、第２上型９０の位置を検出して制御部１６に信号を供給する第２リニアセンサ９４とを有する。サーボモータは、制御部１６に接続されており、これにより、下型５２の型面５２ａとともに第２上型９０の型面９０ａにより鋼板１２のうちキャラクタラインを形成する部分を適切な圧力で押圧できる。

図２に戻って、下型機構２０は、ベースとなる固定台５０と、該固定台５０の上部に設けられた下型５２と、鋼板１２の周辺部を支持する環状のブランクホルダ５４と、該ブランクホルダ５４を昇降させるダイクッション機構５６とを有する。

下型５２は、前記の第１上型３８および第２上型９０とともに鋼板１２を挟んでプレス加工するものであって、上面に鋼板１２の下面に当接するための型面５２ａが設けられている。この型面５２ａは、第１上型３８の型面３８ａおよび型面３８ｂと、第２上型９０の型面９０ａとに対応する形状に形成されている。

ブランクホルダ５４は、第１上型３８のホルダ４０と対向する位置に設けられ、鋼板１２をプレスする際にしわの発生および位置ずれなどを防止するために、該ホルダ４０ともに鋼板１２の端部を挟持する。

ダイクッション機構５６は、下方から固定台５０および下型５２の取付部５２ｂを貫通してブランクホルダ５４の下部に固定されている複数のピン６０と、これらピン６０の下端部に接続されたプレート６２と、該プレート６２を昇降させる油圧式の昇降機構７０と、プレート６２の位置を検出して制御部１６に信号を供給する第３リニアセンサ７２とを有する。

昇降機構７０は、プレート６２に連結された図示しない油圧シリンダと、この油圧シリンダを駆動する図示しないサーボ機器と、を含んで構成される。このサーボ機器は、制御部１６に接続されており、これにより、所定の圧力制御を行いながら、第１上型３８のホルダ４０とともにブランクホルダ５４により鋼板１２の周辺部を適切な圧力で押圧してしわ押さえを行うことができる。

制御部１６は、第１上型機構１８を駆動する第１上型駆動部１６ａと、第２上型機構２２を駆動する第２上型駆動部１６ｂと、ダイクッション機構５６を駆動するダイクッション駆動部１６ｃとを有する。

第１上型駆動部１６ａは、サーボモータ２４に接続されたエンコーダおよび第１リニアセンサ３６から供給される信号を参照しながらサーボモータ２４を駆動制御し、スライダ３２を昇降する。
第２上型駆動部１６ｂは、第２リニアセンサ９４から供給される信号を参照しながらアクチュエータ９３を駆動制御し、第２上型９０を昇降する。
ダイクッション駆動部１６ｃは、第３リニアセンサ７２から供給される信号を参照しながらダイクッション機構５６のサーボ機器を制御し、ブランクホルダ５４を昇降する。

次に、以上のように構成されるプレス加工装置１０を用いてワークである鋼板１２を加工して、図１に示すような車両のリヤサイドアウタパネル８０を成形する方法について、図４のフローチャートを参照しながら説明する。

先ず、ステップＳ１において、初期設定を行う。つまり、ブランクホルダ５４を所定位置まで上昇させておき、該ブランクホルダ５４によって未加工の鋼板１２を支持する。また、ここで、第２上型機構２２の第２上型９０の型面９０ａは、第１上型３８の成形面（型面３８ａおよび型面３８ｂ）と面一にさせておき、第１上型３８は上死点まで上昇させておく。

ステップＳ２において、第１上型駆動部１６ａの作用下に、サーボモータ２４を回転駆動して第１上型３８を下降させる。

ある程度下降をさせると、ホルダ４０が鋼板１２の上面に接触し、該鋼板１２はホルダ４０とブランクホルダ５４とにより挟持される。これにより、鋼板１２には、しわ押さえ力が加えられた状態となる。また、この時点（鋼板１２がホルダ４０とブランクホルダ５４とにより挟持された時点）から、ダイクッション駆動部１６ｃの作用下に、ダイクッション機構５６のサーボ機器を制御して、ブランクホルダ５４も下降させる（ステップＳ３）。これにより、第１上型３８が下降しても、鋼板１２に加えられたしわ押さえ力は適切に維持される。
なお、第１上型３８およびブランクホルダ５４が所定の位置まで下降すると、第１上型駆動部１６ａおよびダイクッション駆動部１６ｃは、第１上型３８およびブランクホルダ５４の下降を停止させる。

ステップＳ４において、第２上型駆動部１６ｂは、アクチュエータ９３を駆動して、第２上型９０を下降させて、第２上型９０の型面９０ａを、第１上型３８の成形面（型面３８ａおよび型面３８ｂ）から突出させる。

ステップＳ５において、第２上型駆動部１６ｂは、第２リニアセンサ９４からの信号を参照して、第２上型９０が下死点に達したか否かを確認する。第２上型９０が下死点に達した場合にはステップＳ６に移り、未達の場合には下降を継続する。

ステップＳ６において、第２上型９０の下降を停止させる。すると、図５に示すように、鋼板１２は、第２上型９０の型面９０ａと、下型５２の型面５２ａとの間に挟まれてプレス成形される。これにより、図１のリヤサイドアウタパネル８０のキャラクタライン８５が形成される。

ステップＳ７において、第１上型駆動部１６ａおよびダイクッション駆動部１６ｃの作用下に、第１上型３８およびブランクホルダ５４を下降させる。同時に、第２上型駆動部１６ｂの作用下に、第２上型９０を第１上型３８に対して埋没させる。これにより、第２上型９０の型面９０ａで鋼板１２の上面を押圧した状態が維持される。

ステップＳ８において、第１上型駆動部１６ａは、第１リニアセンサ３６からの信号を参照して、第１上型３８が下死点に達したか否かを確認する。第１上型３８が下死点に達した場合にはステップＳ９に移り、未達の場合には下降を継続する。

ステップＳ９において、第１上型３８およびブランクホルダ５４の下降を停止させる。すると、図６に示すように、鋼板１２は、第１上型３８の成形面（型面３８ａおよび型面３８ｂ）と、下型５２の型面５２ａとの間に挟まれてプレス成形される。これにより、図１のリヤサイドアウタパネル８０のうち、ステップＳ６で形成されたキャラクタライン８５以外の残り部分であるパネル上部８１、パネル下部８２およびフランジ部８３が形成される。

ここで、第１上型３８が下死点に達することにより、第２上型９０の型面９０ａは、第１上型３８の成形面（型面３８ａおよび型面３８ｂ）と面一になる。
また、ここで、鋼板１２は、第２上型９０の型面９０ａと下型５２の型面５２ａとの間に挟持されている。したがって、パネル上部８１、パネル下部８２およびフランジ部８３は、鋼板１２のキャラクタライン８５を跨ぐ部分に圧力が加えられた状態で、該鋼板１２の残りの部分をプレス成形することにより形成される。

ステップＳ１０において、第１上型駆動部１６ａの作用下に、サーボモータ２４を回転駆動して第１上型３８を上昇させる。

ステップＳ１１において、ダイクッション駆動部１６ｃの作用下に、ダイクッション機構５６のサーボ機器を制御して、ブランクホルダ５４をパネル搬送位置まで上昇させる。

ステップＳ１２において、ブランクホルダ５４に載置されたプレス加工済みの鋼板１２を所定の搬送手段によって次工程のステーションへ搬送する。

ステップＳ１３において、ダイクッション駆動部１６ｃは、ブランクホルダ５４を加工待機位置まで再上昇させ、未加工の鋼板１２を所定の位置に配置する。なお、この間も第１上型３８は上昇を継続している。

ステップＳ１４において、第１上型駆動部１６ａは、第１リニアセンサ３６の信号を参照して第１上型３８の位置が上死点に達したか否かを確認する。第１上型３８が上死点に対して未達であるときには上昇を継続し、上死点に達したときには、鋼板１２の加工を終了する。

以上、プレス加工装置１０を用いたプレス加工の手順を、一つのフローチャート上で表わしたが、例えば、第１上型駆動部１６ａ、第２上型駆動部１６ｂおよびダイクッション駆動部１６ｃの各駆動部が、相互に同期確認を行いながら独立的に動作してもよい。

本実施の形態によれば、以下のような効果がある。
（１）第１プレス工程で、第２上型９０を下降させて、第２上型９０と下型５２とで、鋼板１２をプレス加工し、キャラクタライン８５を成形する。その後、第２プレス工程で、第１上型３８を下降させて、第１上型３８と下型５２とで、鋼板１２の残りの部分をプレス加工し、パネル上部８１、パネル下部８２およびフランジ部８３を形成する。
これにより、第２上型９０と下型５２とで、先ずキャラクタライン８５を形成するため、リヤサイドアウタパネル８０にキャラクタライン８５を明確に形成できる。

（２）また、第２プレス工程では、鋼板１２を第２上型９０と下型５２とで押圧した状態を維持しながら、鋼板１２の残る部分を第１上型３８と下型５２とでプレス加工する。
これにより、キャラクタライン８５の両側から材料が流入するのを防止できるため、キャラクタライン８５の位置がずれるのを確実に防止できる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれるものである。

本発明の一実施形態に係るプレス加工装置によってプレス成形されたリヤサイドアウタパネルの構成を示す正面図である。 前記実施形態に係るプレス加工装置の構成を示す模式図である。 前記実施形態に係るプレス加工装置の第２上型機構の断面図である。 前記実施形態に係るプレス加工装置の動作を示すフローチャートである。 前記実施形態に係るプレス加工装置のキャラクタ成形型を下死点まで下降させた状態における部分拡大図である。 前記実施形態に係るプレス加工装置の残る分割型を下死点まで下降させた状態における部分拡大図である。

符号の説明

１０…プレス加工装置
１２…鋼板（ワーク）
１６…制御部（制御手段）
１８…第１上型機構（進退機構）
２２…第２上型機構（進退機構）
３８…第１上型（分割型）
５２…下型（第２の型）
８５…キャラクタライン
９０…第２上型（キャラクタライン成形型）

Claims (4)

1. キャラクタラインを有する成形品のプレス加工方法であって、
   ワークの一部をプレス成形して前記成形品のキャラクタラインを含む部分を形成する第１プレス工程と、
   前記ワークの残る部分をプレス成形する第２プレス工程と、を有することを特徴とするプレス加工方法。
2. 請求項１に記載の成形品のプレス加工方法において、
   前記第２プレス工程では、前記ワークの一部を押圧した状態を維持しながら、前記ワークの残る部分をプレス成形することを特徴とするプレス加工方法。
3. キャラクタラインを有する成形品をプレス加工するプレス加工装置であって、
   ワークを挟んで配置された第１の型および第２の型と、
   前記第１の型を前記第２の型に対して進退させる進退機構と、
   前記進退機構を制御する制御手段と、を備え、
   前記第１の型は、複数の分割型に分割され、
   前記複数の分割型のうちの一つは、前記成形品のキャラクタラインを跨いで配置されるキャラクタライン成形型であり、
   前記制御手段は、前記キャラクタライン成形型でワークの一部をプレス成形し、その後、残る分割型で前記ワークの残る部分をプレス成形することを特徴とするプレス加工装置。
4. 請求項３に記載のプレス加工装置において、
   前記制御手段は、前記ワークの残る部分をプレス成形する際に、前記キャラクタライン成形型で前記ワークを押圧した状態を維持しながら、残る分割型で前記ワークの残る部分をプレス成形することを特徴とするプレス加工装置。
   

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