JP3962156B2 - クリップ成形方法及びクリップ成形装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属板からなり、ループ部と一対の足部とを有し、足部が互いに交差するクリップを成 形するクリップ成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
本発明のクリップ成形方法の成形対象物であるクリップについて、図1〜図4を用いて説明する。図1はクリップ1の斜視図、図2はクリップ1の平面図、図3はクリップ1の側面図、図4は成形前のクリップ1のブランクの展開図、図5はクリップ1を装備したクリップ機構の斜視図である。図1、図2および図3において、クリップ1は楕円状のループ部2と一対の足部3、4とからなり、ループ部2は、後部2a、一方の側部2b、他方の側部2cおよび交差部2dからなっている。また、一方の足部3は、鈍角に曲がった中部3aと内側に直角に曲がった端部3bを有し、他方の足部4は、鈍角に曲がった中部4aと内側に直角に曲がった端部4bを有している。このクリップ1は、図4に示すような輪郭形状であって、金属薄板から打ち抜き等の手段により形成されたブランク5を折り曲げて成形されるものである。
【0003】
また、クリップ1は、図5に示すように、クリップ機構に組み込まれて使用される。すなわち、クリップ1のループ部2(図2参照)側を管状のオサエカン6内で移動することにより、クリップ機構を構成してクリップ対象物7を摘むことができる。クリップ機構は、管状のオサエカン6が図2に示すクリップ1の後部2a側から側部2b、2c側へ進むに連れて、オサエカン6の内径がループ幅Wより小さいので、ループ部2を絞ることにより足部3、4の端部3b、4bの間隔が一旦広がり、オサエカン5がさらに足部3、4に進むと、足部3、4を絞って端部3b、4bの間隔を狭め、足部3、4にクリップ力が生ずる機構となっている。
【0004】
従来、上述のようなループ部を有するクリップの成形方法には、一般的に、金属薄板を打ち抜いたブランクを押圧成形する方法(従来技術1)が用いられている。図32に示すように、芯金102に対して、金型103を3方向から押圧し、介在するブランク101を芯金102に倣わせて成形する。この場合、ブランク101の両端部101aは平行に成形される。ループ部を有し足部が交差するクリップの成形方法に関連する技術には、釣巻環の製造方法として、特公昭57−3445号公報所載の技術(従来技術2)が開示されている。図33に示すように、素材の線材110は、上型111によって環状部110aを曲げられた後、回転可能な軸112によって回転され、線材110は捻じられて所定の形状に成形される。
【0005】
また、同様に、フック付コイルばねのフック端の成形方法として、特公昭62−43768号公報所載の技術(従来技術3)が開示されている。図34に示すように、連続して送り出される線材120の送り方向と直角の面内に、放射状に配置された複数個の成形工具121がカム122のタイミングによって前後進しコイルばねを成形している。さらに、同様に、ループ状線材の製造装置として、特開昭62−118929号公報所載の技術(従来技術4)が開示されている。図35および図36に示すように、まず、線材130を巻付け用爪131で掴み、この巻付け用爪131をピン132の方向へスライド手段133の動作により移動させ、ピン132に線材130を巻き付けて、スライド手段133を反対方向に移動させ、線材130をループ状に成形している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記従来技術には、つぎのような問題点があった。従来技術1の方法を本発明のクリップ成形方法の成形対象物であるクリップ1に適用すると、図1に示したように、足部3、4が互いに交差しているので、双方の足部3、4が干渉し、成形できないという問題があった。また、従来技術2の方法では、クリップ1は板材であるため、図37に示すように、ループ部2にタオレ8が発生し、品質を満足することができない。
【0007】
さらに、従来技術3の方法では、成形部に対して放射方向に成形工具121を配置し、カム122のタイミングによって線材120をループ形状に成形している。しかし、カム122を使用したストローク制御方式をクリップ1に適用すると、板材の厚さのバラツキによっては、板材が成形工具121に確実に押圧されず、特に板材の厚さが公差の最小の場合には、スプリングバックが大きくなり、ループ部2の幅W(図2参照)が大きくばらつく。クリップ1は、オサエカン6と組み合わせて使用するので、ループ幅Wのバラツキの影響によって引き込み力量が大きく変わり、安定した操作ができない。さらにまた、従来技術4の方法では、型による押圧成形ではないため、当然、ループ2の形状や寸法が大きくばらつく。また、板材のループ曲げへの応用は非常に困難である。
【0008】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、請求項1、2または3に係る発明の課題は、ループ部を有し一対の足部が交差するクリップを、板状のワークの両足部を干渉させることなく成形し、成形後のループ部の隙間およびループ幅を所望の寸法に収めてループ形状を安定させることができ、さらに品質にバラツキのないクリップを得るクリップ成形方法を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、ループ部と一対の足部とを有し該足部が互いに交差するクリップを成形するクリップ成形方法において、ワークを予備成形する工程と、予備成形されたワークを成形部にセットし、成形中心に対して放射方向に移動自在に配設されループ部の後部形状を成形する第1の押圧手段により成形中心に固着されループ部の内側形状を成形する芯金に向かってワークを押圧する第1のループ曲げ工程と、成形中心に対して放射方向に移動自在に配設されループ部の一方の側部形状を成形する第2の押圧手段によりワークを前記芯金に押圧する第2のループ曲げ工程と、第1の押圧手段を後退させ、前記第1の押圧手段の押圧方向に対して垂直方向でかつワークに向かって突出自在に配設された突き上げピンによって、一対の足部同士が交差可能な状態で維持されるように、前記第2の押圧手段によって成形される後部側の足部に対し前記突き上げピンの突出方向側に他方の足部を突き上げてループ部後部を塑性変形させる工程と、突き上げピンを後退させ、成形中心に対して放射方向に移動自在な配設されループ部の他方の側部形状を成形する第3の押圧手段により、前記突き上げピンによって塑性変形されたワークを前記芯金に押圧する第3のループ曲げ工程と、第3の押圧手段を後退させ、第1の押圧手段によりループ部の後部を再度押圧する工程と、上下方向に移動自在に配設された押圧部材によりループ部後部が塑性変形されて持ち上げられた他方の足部が所望の位置に成形されるように、少なくともワークの該足部を上方から押圧する工程と、成形中心に対して放射方向に移動自在に配設され一対の足部が交差する角度を整える第4の押圧手段と第1、第2、および第3の押圧手段とによりクリップ形状を整えるように、ワークのループ部を芯金に向かって押圧整形する工程とを有する。
【0010】
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明のクリップ成形方法において、前記第2のループ曲げ工程および前記第3のループ曲げ工程では、前記第2の押圧手段および第3の押圧手段の押圧力を前記芯金を破損しない低圧力とし、前記第4の押圧手段と第1、第2および第3の押圧手段とによってクリップ形状を整えるように、押圧成形する際またはその後に、少なくとも第2および第3の押圧手段の押圧力を高くしてワークのループ部を芯金向かって押圧整形する。請求項3に係る発明は、請求項1または2に係る発明のクリップ成形方法において、前記ワークを予備成形する工程は、完成品クリップのループ曲げ形状の一部と同一の形状となるように、ワークを曲げ成形するものである。
【0011】
請求項1、2または3に係る発明のクリップ成形方法では、第1のループ曲げにより、ループ部の後部の成形を行うとともに、ワークが八の字状に曲げられ、第2のループ曲げ以降の工程がやり易い形状を形成する。第2のループ曲げにより、ループ部の一方の側部の成形を行うとともに、クリップの一方の足部が他方の足部と交差可能の位置まで曲げられる。芯金と第2の押圧手段とによってワークを把持し、以降の工程においてワークの固定が行える。第1の押圧手段を後退させることによって、第1の押圧手段の押圧方向に対して垂直方向でかつワークに向かって突出自在に配設された突き上げピンにより、後部側の足部に対し前記突き上げピンの突出方向側に他方の足部を突き上げてループ部の後部を塑性変形させる際に、ループ部の後部が自由に動き、ループ部の異常な変形を防止する。他方の足部を突き上げてループ部の後部を塑性変形させることによって、突き上げピンが元に戻っても、一対の足部同士が交差可能な状態にする。
【0012】
突き上げピンを後退させることによって、以降の工程で、第3の押圧手段等の押圧動作の障害にならないようにする。第3のループ曲げによって、ループ部の他方の側部の成形を行うとともに、一対の足部の交差が完了する。第3の押圧手段を後退させることによって、以降の工程で、ループ部の後部および他方の足部が動き、ループ部の異常な変形を防止する。ループ部の後部を再度押圧することにより、ループ部の後部の形状が整うとともに、持ち上げられた他方の足部が下がり隙間間隔が小さくなる。押圧部材で少なくともワークの足部を上方から押圧することにより、持ち上げられた他方の足部が所望の位置にくるようにループ部の後部を塑性変形させる。第4の押圧手段と第1、第2、第3の押圧手段とにより、ワークのループ部を芯金に向かって押圧成形することによりクリップ形状を最終的に整える。
【0013】
請求項2に係る発明のクリップ成形方法では、上記作用に加え、つぎのような作用がある。第2のループ曲げおよび第3のループ曲げにおいては、芯金を破損しない低圧力で、ワークを芯金に押圧するため、ループの形状によっては、第4の押圧手段と第1、第2、第3の押圧手段で、クリップ形状を整えるように、ワークにループ部を芯金に向かってする押圧整形において、クリップ形状の整形が不十分で、スプリングバックが残る場合がある。そこで、第4の押圧手段と、第1、第2、第3の押圧手段とで、ワークのループ部を芯金に向かって押圧整形する際に、少なくとも第2および第3の押圧手段の押圧力を高くして押圧整形すると、スプリングバックが修正され、クリップ形状を整えることができる。第4の押圧手段と第1、第2、第3の押圧手段とで押圧した後に、少なくとも第2および第3の押圧手段の押圧力を高くして押圧整形しても同じ作用が得られる。クリップ形状の成形および整形が終了した後、それぞれの押圧手段の押圧力を低くして各押圧手段を後退させると、各押圧手段の後退タイミングのずれによって芯金に対して不測の押圧力がかかって芯金を破損するようなことはない。
【0014】
請求項3に係る発明のクリップ成形方法では、上記作用に加え、つぎのような作用がある。第2のループ曲げ、第3のループ曲げおよび第4の押圧手段と第1、第2、第3の押圧手段での押圧整形では、押圧手段の数および押圧手段の移動方向に制限があるため、ワークのスプリングバックにより、ループ部の成形まはた整形が不十分な場合がある。前記ワークを成形部にセットする前に、ワークに完成品のループ曲げ形状と同一の形状となる曲げ成形を予め行うことによって、押圧手段の数および押圧手段の移動方向の制限を補って、良好なループ形状を得る。
【0015】
請求項4に係る発明のクリップ成形装置は、ループ部と一対の足部とを有し、該足部が互いに交差するクリップをワークから成形するクリップ成形装置であって、前記クリップのループ部の内側形状をワークに形成する芯金と、前記芯金に沿わせて前記ワークに前記ループ部の後部のループ曲げを行うように芯金に対して移動し、前記ワークが芯金に対し第2の型で把持固定されたときに後退する第1の型と、前記芯金に沿わせて前記ワークに前記ループ部の一方の側部を成形するように芯金に対して移動し、前記ループ部の後部に対して前記一方の足部が前記他方の足部と交差可能な位置まで曲げるループ曲げを行う第2の型と、前記第2の型によってループ曲げが行われた後部側となる前記一方の足部のループ曲げを行った後に前記一方の足部に対して前記他方の足部を突き上げ、この一対の足部同士が交差可能な状態に維持する突き上げピンと、前記一対の足部同士が交差可能な状態のワークに対するループ部の他方の側部を前記芯金に沿わせて成形するように芯金に対して移動し、前記ワークを押圧することによって前記ワークの前記他方の足部を一方の足部と交差させる第3の型と、前記一対の一対の足部同士が交差した後に前記突き上げピンで突き上げた前記他方の足部を下げるように押圧して一対の足部を所望の位置に整える押圧部材と、前記所望の位置に整えられた一対の足部同士が前記ループ部の前部で交差する角度を整えるように成形する第4の型と、を有する。
【0016】
請求項4に係る発明のクリップ成形装置では、芯金によりワークに対してループ部の内側形状を形成し、第1の型によりループ部の後部のループ曲げを行い、第2の型によりループ部の後部に対して一方の足部が他方の足部と交差可能な位置まで曲げるループ曲げを行い、突き上げピンにより一方の足部に対して他方の足部を突き上げ、この一対の足部同士が交差可能な状態に維持し、押圧部材により突き上げピンで突き上げた他方の足部を下げるように押圧して一対の足部を所望の位置に整え、第4の型により所望の位置に整えられた一対の足部同士がループ部の前部で交差する角度を整えるように成形するという一連の動作を行うことによって、ループ部と一対の足部を有し該足部が互いに交差するクリップの整形後のループ部の隙間およびループ幅を所望の寸法に収め、ループ形状を安定させることができ、品質にバラツキのないクリップを得ることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態では、既に図1〜図5に示したクリップ1の成形方法を説明するものであるが、クリップの形状については、ループ部と一対の足部とを有し、該足部が交差する金属薄板からなる部材であるならば、クリップという名称や機能に制限を受けることなく、本発明の実施の形態を適用できるものである。以下、具体的な実施の形態について説明する。
【0018】
(実施の形態1)
図6〜図19は実施の形態1を示し、図6はクリップ成形装置の斜視図、図7は突き上げピン部の縦断面図、図8は押圧部材部であって図6のX−X断面図、図9はワークを成形部に供給した状態の平面図、図10は第1のループ曲げの平面図、図11は第2のループ曲げの平面図、図12は他方の足部の突き上げ加工の平面図、図13は他方の足部の突き上げ加工の側面図、図14は第3のループ曲げの平面図、図15はループ部後部の第1のパンチによる再押圧加工の平面図、図16はループ部後部の第1のパンチによる再押圧加工の側面図、図17は他方の足部の上方からの押圧加工の平面図、図18は他方の足部の上方からの押圧加工の側面図、図19は整形加工の平面図である。
【0019】
まず、クリップ成形方法に用いる成形装置について説明する。図6において、クリップ成形装置は、押圧手段として、先端押圧面に成形型を形成し、シリンダによって駆動されて押圧力を得るパンチを用いている。テーブル11の上面には、成形位置中心(以下成形中心とよぶ)にクリップ1のループ部2(図2参照)の内側形状を成形する型である芯金12が固着されている。この芯金12を中心、すなわち成形中心に対して、放射方向であって、芯金12の左側に第3の押圧手段としての第3のパンチ13、芯金12の右側に第2の押圧手段としての第2のパンチ14、芯金12の後側に第1の押圧手段としての第1のパンチ15、芯金12の前側に第4の押圧手段としての第4のパンチ16がそれぞれ配設されている。
【0020】
第1のパンチ15は、その押圧面がクリップ1のループ部2の後部2a(図2参照)を成形する型、第2のパンチ14は、その押圧面がループ部2の一方の側部2b(図2参照)を成形する型、第3のパンチ13は、その押圧面がループ部2の他方の側部2c(図2参照)を成形する型、第4のパンチ16は、その押圧面がループ部2の交差部2dで一対の足部3、4が交差する角度(図2参照)を整える型となっている。これらのパンチ13、14、15、16は、それぞれ、テーブル11の上面に配設された一対のガイド17に挟持され、かつテーブル11の上面をスムーズに成形中心に対して放射方向に摺動自在に調整されている。また、これらのパンチ13、14、15、16の浮き防止のため、それぞれ、一対のガイド17の上面にカバー18が取着され、ボルト19により固定されている。これらのパンチ13、14、15、16は、それぞれ押圧面と反対側の端部がシリンダのシリンダロッドと連結され、該シリンダによって移動するようになっている。なお、各シリンダと、このシリンダを載置する台とは、図示されていない。
【0021】
芯金12に対して、左前側の位置に、突き上げピン20が配設されている。図7に示すように、突き上げピン20は、テーブル11に穿設された摺動穴11aに挿通され、収納穴11b内に配置されたシリンダ21のシリンダロッド21aと連結されており、上下方向に摺動自在になっている。図6において、芯金12に対して、前側の位置に、押圧部材22が配設されている。図8(図6のX−X断面図)に示すように、押圧部材22は、テーブル11の上面に立設した支柱23に取付け板24を介して取着したシリンダ25のシリンダロッド25aに連結され、上下に移動することができる。
【0022】
つぎに、上記構成の成形装置を用いたクリップの成形方法を説明する。図9において、ワーク9は、図4において既に示したブランク5を予備成形して、図9に示す形状となっている。この形状は後に説明する実施の形態3によって形成されたものであるが、ワーク9は必ずしもこの形状でなくてもよい。ただし、本実施の形態で成形される部分は、クリップ1のループ部2(図2参照)の部分のみであるので、ワーク9には、予め、クリップ1の足部3、4の中部3a、4aの鈍角曲げ加工、および端部3b、4bの直角曲げ加工を施したものである必要がある。
【0023】
図9において、ワーク9をテーブル11の成形部、すなわち、テーブル11の成形中心に固着された芯金12に沿わせてワーク9を成形する位置、特に、この段階では、芯金12と第1のパンチ15との間での成形位置にセットし、以下の工程でクリップ1の成形を行う。
■第1工程
図10に示すように、不図示のシリンダにて第1のパンチ15を芯金12に向かって前進させ、第1のパンチ15で芯金12に向かってワーク9を押圧して、第1のループ曲げを行う。第1のループ曲げにより、ループ部2の後部2aの成形を行うとともに、ワーク9が八の字状に曲げられ、第2のループ曲げ以降の工程がやり易い形状となる。
【0024】
■第2工程
図11に示すように、不図示のシリンダにて第2のパンチ14を芯金12に向かって前進させ、第2のパンチ14で芯金12に向かってワーク9を押圧して、第2のループ曲げを行う。第2のループ曲げにより、ループ部2の一方の側部2bの成形を行うとともに、ワーク9の一方の足部3が、他方の足部4と交差可能な位置まで曲げられる。芯金12と第2のパンチ14とによってワーク9を把持し、以降の工程においてワーク9の固定が行われる。この後、第1のパンチ15は後退させられる。これにより、次工程で他方の足部4を突き上げピン20で突き上げて、ループ部2の後部2aを塑性変形させる際に、後部2aが自由に動き、ループ部2の異常な変形を防止することができる。
【0025】
■第3工程
図12および図13に示すように、シリンダ21(図7参照)にて突き上げピン20をテーブル11の上面から垂直な方向に突き出させて、突き上げピン20で他方の足部4を突き上げて、ループ部2の後部2aを変形させる。この変形によって、ループ部2の後部2aが塑性変形し、突き上げピン20が復帰しても、つぎの第4工程において、一対の足部3、4同士が交差可能な状態に維持される。この後、突き上げピン20をテーブル11の上面から突き出ない状態に後退させる。これにより、以降の工程で、第3のパンチ13等の押圧手段の動作の障害にならないようにすることができる。
【0026】
■第4工程
図14に示すように、不図示のシリンダにて第3のパンチ13を芯金12に向かって前進させ、第3のパンチ13でワーク9を芯金12に向かって押圧して、一対の足部3、4を交差させるように、第3のループ曲げを行う。第3のループ曲げによって、ループ部2の他方の側部2cの成形を行うとともに、一対の足部部3、4の交差が完了する。この後、第3のパンチ13を後退させる。これによって、以降の工程で、ループ部2の後部2aおよび他方の足部4が自由に動き、ループ部2の異常な変形を防止することができる。
【0027】
■第5工程
図15に示すように、不図示のシリンダにて第1のパンチ15を再び芯金12に向かって前進させ、第1のパンチ15でループ部2の後部2aを再度押圧する。この工程は、ループ部2の後部2aの形状を整えるとともに、図16に示すように、ループ部2の後部2aの上側(矢印Aの部分)を押圧するため、突き上げられている他方の足部4が下方(矢印Bの方向)に下がり、隙間Gを小さくすることができる。しかし、図15に示すように、他方の側部2cの一部2c′に若干の歪みが発生してしまう。
【0028】
■第6工程
図17に示すように、シリンダ25(図8参照)にて押圧部材22を、テーブル11上面に垂直でかつワーク9の上方から下降させ、ワーク9を上方から一対の足部3、4が交差する交差部2dの位置で押圧する。これにより、ループ部2の後部2aが塑性変形され、持ち上げられた他方の足部4が所望の位置に整えられ、図18に示すように、隙間Gが所望する寸法に修正される。
【0029】
■第7工程
図19に示すように、不図示のシリンダにて第3のパンチ13を再び芯金12に向かってループ部2の他方の側部2cを押圧するように前進させ、図15にて示した他方の側部2cの一部2c′の歪みを修正する。この工程と同時に、不図示のシリンダにて第4のパンチ16を一方の足部3と他方の足部4とのなす角度を成形するように前進させ、第4のパンチ16、第1のパンチ15、第2のパンチ14および第3のパンチ13の協同で、ワーク9のループ部2を芯金12に向かって押圧整形し、クリップ形状を整形する。この後、第3のパンチ13、第2のパンチ14、第1のパンチ15、第4のパンチ16をワーク9から離反・後退させて、ワーク9を成形して得られたクリップ1を取り出す。
【0030】
本実施の形態によれば、板状のワークの足部を突き上げピンにて持ち上げ、その後に一対の足部が交差するようにループ曲げを行うことにより、ループ部を有し一対の足部が交差するクリップを、板状のワークの両足部を干渉させることなく成形することができる。また、第1のパンチによる2回の押圧、押圧部材による押圧、第1、第2、第3および第4のパンチの協同による押圧整形により、ループ部と一対の足部を有し該足部が互いに交差するクリップの整形後のループ部の隙間およびループ幅を所望の寸法に収め、ループ形状を安定させることができ、品質にバラツキのないクリップを得ることができる。
【0031】
(実施の形態2)
図20〜図22は実施の形態2を示し、図20は芯金と第2のパンチおよび第3のパンチとのクリアランスを示す図、図21は高圧成形の効果を示す説明図、図22は低圧成形の場合を示す説明図である。本実施の形態は、一部が異なるのみで、大部分が実施の形態1と共通の成形装置と工程とで成形加工が行われるため、異なる部分のみ説明し、共通の部分はその旨説明し、共通の図と詳細な説明を省略する。
【0032】
まず、本実施の形態で用いる成形装置について説明する。成形装置は、つぎの点が実施の形態1と異なっている。すなわち、図6において、第3のパンチ13と第2のパンチ14とを駆動するシリンダ(不図示)の圧力が、ワーク9を芯金2に押圧しても、芯金12が破損しない程度の圧力(低圧力)と、ワーク9を芯金12に押圧すると、クリップ形状が押圧されてスプリングバックが修正される圧力(高圧力)とに切り換えが可能になっている。また、芯金12と第2のパンチ14および第3のパンチ13とのクリアランスCは、図20に示すように、ワーク9の板厚の最小値に調整されており、いかなる板厚でも常時押圧できるようになっている。その他の成形装置の構成は実施の形態1と同一である。
【0033】
つぎに、上記構成の成形装置を用いたクリップの成形方法を説明する。実施の形態1と同様に、図9において、ワーク9をテーブル11の成形部にセットし、以下の工程でクリップ1の成形を行う。
■第1工程
実施の形態1の第1工程と同様に第1のループ曲げを行う。
■第2工程
第2のパンチ14を芯金12に向かって前進させ、第2のパンチ14で芯金12を破損しない低圧力でワーク9を芯金12に押圧し、図11に示すように、第2のループ曲げを行う。このように低圧力で成形を行うので、板厚が厚いワーク9が供給された場合でも、片持ち梁状態にある芯金12の破損を防止することができる。他の作用は、実施の形態1の第2工程と同様である。
【0034】
■第3工程
実施の形態1の第3工程と同様に、図12および図13に示すように、他方の足部4を持ち上げて、ループ部2の後部2aを塑性変形させる。
■第4工程
第3のパンチ13を芯金12に向かって前進させ、第3のパンチ13で芯金12を破損しない低圧力でワーク9を芯金12に向かって押圧して、図14に示すように、第3のループ曲げを行う。このように、低圧力で成形を行うので、板厚の厚いワーク9が供給された場合、または第3のパンチ13と第2のパンチ14との押圧力のバランスが崩れた場合でも、片持ち梁状態にある芯金12の破損を防止することができる。他の作用は実施の形態1の第4工程と同様である。
【0035】
■第5工程
実施の形態1の第5工程と同様に、ループ部2の後部2aを再度押圧する。
■第6工程
実施の形態1の第6工程と同様に、ワーク9の上方から押圧部材22でワーク9を押圧する。
【0036】
■第7工程
図19に示すように、不図示のシリンダにて第3のパンチ13を再び芯金12に向かってループ部2の他方の側部2cを押圧するように前進させ、図15にて示した他方の側部2cの一部2c′の歪みを修正する。この工程と同時に、不図示のシリンダにて第4のパンチ16を一方の足部3と他方の足部4とのなす角度を成形するように前進させ、第4のパンチ16、第1のパンチ15、第2のパンチ14および第3のパンチ13の協同で、ワーク9のループ部2を芯金12に向かって押圧整形し、クリップ形状を整形する。この際、第2のパンチ14と第3のパンチ13との押圧力を高圧力にしてワーク9のループ部2を芯金に向かって押圧整形する。芯金12は片持ち梁構造なので高圧力で押圧すると芯金12が破損する危険があるが、第2のパンチ14と第3のパンチ13が芯金12の両側から押圧しているため力の釣り合いがとれ、芯金12が破損することはない。このように高圧力で押圧整形できるため、図21に示すようにスプリングバックが小さくでき、図2に示すループ幅Wの寸法バラツキが図22に示す低圧力整形の場合よりも小さくなる。
【0037】
この後、第3のパンチ13、第2のパンチ14、第1のパンチ15、第4のパンチ6をワーク9から離反・後退させ、ワーク9を成形して得られたクリップ1を取り出す。このとき、第2のパンチ14と第3のパンチ13の後退のタイミングがずれると、芯金12は一瞬高圧力がかかった片持ち梁の状態になり、芯金12が破損する危険がある。このため、第2のパンチ14と第3のパンチ13との押圧力を再び低圧力に切り換えてから、第2のパンチ14と第3のパンチ13とを後退させる。
【0038】
本実施の形態によれば、実施の形態1の効果に加え、第2のパンチと第3のパンチを高圧力にしてワークを同時に押圧整形するので、芯金を破損することなく、スプリングバックを修正し、ループ幅の寸法を所望の値に収めてクリップ形状を整えることができ、品質にバラツキのないクリップを得ることができる。
【0039】
本実施の形態では、第3のパンチ13を再び芯金12に向かって前進させ、同時に第4のパンチ16を前進させて、第4のパンチ16、第1のパンチ15、第2のパンチ14および第3のパンチ13の協同で、ワーク9のループ部2を芯金12に向かって押圧整形し、クリップ形状を整形する際に、第2のパンチ14と第3のパンチ13の押圧力を高圧力にしてワーク9のループ部2を芯金12に向かって押圧整形しているが、第2のパンチ14と第3のパンチ13との押圧力は低圧力のままで一旦押圧整形し、その状態で、第2のパンチ14および第3のパンチ13の押圧力を高くしてワーク9のループ部2を芯金12に向かって押圧整形しても同一の作用が得られる。
【0040】
また、本実施の形態では、第1のパンチ15の押圧力を芯金12が破損しない程度の圧力で押圧する形態を示したが、第4のパンチ16の押圧力とのバランスをとって、より高い圧力で押圧することもできる。この場合、第1のパンチ15および第4のパンチ16を後退させるときには、それぞれの押圧力を一旦芯金12が破損しない程度の低圧力にして後退させることは言うまでもない。
【0041】
(実施の形態3)
図23〜図31は実施の形態3を示し、図23はワーク成形装置の斜視図、図24はブランクをセットした平面図、図25は凸パンチが前進した平面図、図26は固定用パンチが前進した平面図、図27は凹パンチが前進した平面図、図28は端部曲げパンチが前進した平面図、図29は全てのパンチが後退した平面図、図30は予備成形工程が完了したワークの平面図、図31は後工程のR曲げの状態を示す説明図である。
【0042】
本実施の形態は、実施の形態1におけるワーク9をテーブル1の成形部にセットするに先立って、ワーク9に完成品であるクリップ1のループ曲げ形状の一部と同一の形状となる予備成形としての曲げ成形を行うところに特徴がある。しかし、実際には、ワーク9は、図4に示すブランク5を曲げ成形して、図30に示すように、ループ曲げ形状の一部と同一の形状であるR曲げ部51とともに、中部3a、4aの鈍角曲げ加工および端部3b、4bの直角曲げ加工を行って得られるものである。
【0043】
まず、ワーク9の成形装置について説明する。図23において、テーブル31の上面の成形位置である中心部に対して放射方向に、位置決めパンチ左32、位置決めパンチ右33、凸パンチ34、凹パンチ35および固定用パンチ36が配設されている。位置決めパンチ左32と位置決めパンチ右33とには、互いに対向する端面に溝部32a、33aが形成され、平板状のブランク5(図4参照)の両端を保持して成形位置に位置決めする。凸パンチ34と凹パンチ35とは、図30に示すワーク9のR曲げ部51および中部3a、4aを曲げ加工する。凸パンチ34の両側には、凹パンチ35と協同して図30に示す端部3b、4bの曲げ加工を行う端部曲げパンチ左37と端部曲げパンチ右38とが配設されている。凹パンチ35は中央部で2分割されており、固定用パンチ36を前後に摺動できる状態に介装している。固定用パンチ36は、凸パンチ34と協同して、ブランク5が成形される間、ブランク5を挟持するものである。位置決めパンチ左32と位置決めパンチ右33、凸パンチ34と凹パンチ35および固定用パンチ36とは、それぞれ対向する位置に配置されている。
【0044】
これらのパンチは、それぞれ一対のガイド39または49に挟持され、ガイド39または49は、それぞれのパンチがテーブル31の上面をスムーズに放射方向に摺動するように調整してテーブル31に固着されている。また、これらのパンチの浮き防止のために、それぞれ一対のガイド39または49の上面にカバー40またはカバー50を載置し、ボルト41にてガイド39または49に固定している。また、それぞれのパンチは図示しないシリンダに連結されており、各々独立して駆動されるように構成されている。
【0045】
つぎに、図24〜図29を用いて、ブランク5を曲げ成形してワーク9を得るワーク9の成形方法を説明する。
■第1工程(図24参照)
不図示のシリンダにて、位置決めパンチ左32と位置決めパンチ右33とを、中央部に向かって前進させ、それぞれの先端面に形成された溝部32a、33aに、図示しないブランク供給ハンドでブランク5をセットする。
■第2工程(図25参照)
不図示のシリンダにて凸パンチ34を前進させ、ブランク5の一方の面に接触させる。
■第3工程(図26参照)
不図示のシリンダにて固定用パンチ36を前進させ、ブランク5を固定用パンチ36と凸パンチ34とで挟持する。その後、位置決めパンチ左32と位置決めパンチ右33とを後退させる。
【0046】
■第4工程(図27参照)
不図示のシリンダにて凹パンチ35を前進させ、ブランク5を凹パンチ35と凸パンチ34との間に当接させて、R曲げ成形を2ヶ所、中部鈍角曲げ成形を2ヶ所行う。
■第5工程(図28参照)
不図示のシリンダにて、端部曲げパンチ左37と端部曲げパンチ右38とを前進させ、ブランク5を端部曲げパンチ左37および端部曲げパンチ右38と凹パンチ35との間に当接させて、端部直角曲げ成形を2ヶ所行う。
■第6工程(図29参照)
全てのパンチが後退し、不図示のワーク排出ハンドで完成したワーク9を取り出す。
【0047】
図30に示すように、ワーク9のR曲げ部51のR寸法は、図31に示すループ曲げまで行った最終工程の製品であるクリップ1のR曲げ形状と同一になっている。以上の第1〜第6の工程で得られたワーク9は、実施の形態1または実施の形態2で説明したループ曲げの工程を経ることにより、完成品であるクリップ1が得られる。
【0048】
つぎに、予めR曲げを行ったワーク9を用いて、クリップ1のループ曲げ成形をした場合の作用を説明する。図31において、ワーク9は、芯金12に向かって、第1のパンチ15、第2のパンチ14、第3のパンチ13および第4のパンチ16で押圧整形されている。この押圧整形において、ループ部2の後部2aの整形は十分に行うことはできるが、R曲げ部51の整形は、ワーク9のこの部分が平板状の場合は、スプリングバックにより十分に行えない。しかし、上記工程により、予めR曲げを行ったワーク9を用いると、R曲げ部51が予め成形されているので、ループ部2が所望の形状および寸法となる。
【0049】
本実施の形態によれば、実施の形態1または実施の形態2の効果に加え、ワーク9に完成品のループ曲げ形状の一部と同一の形状となる曲げ成形を行っているので、ループ曲げおよび押圧整形において、スプリングバックが取りきれなくても、ループ形状や寸法を安定させることができる。
【0050】
【発明の効果】
請求項1、2または3に係る発明によれば、板状のワークの足部を突き上げピンにて持ち上げ、その後に一対の足部が交差するようにループ曲げを行うことにより、ループ部を有し足部が交差するクリップを、板状のワークの両足部を干渉させることなく成形することができる。また、第1の押圧手段による2回の押圧、押圧部材による押圧、第1、第2、第3および第4の押圧手段による協同の押圧整形により、ループ部と一対の足部を有し該足部が互いに交差するクリップの整形後のループ部の隙間およびループ幅を所望の寸法に収め、ループ形状を安定させることができ、品質にバラツキのないクリップを得ることができる。請求項2または3に係る発明によれば、上記効果に加え、第2の押圧手段と第3の押圧手段とを高圧力にしてワークを押圧整形するので、芯金を破損することなく、スプリングバックを修正し、ループ幅の寸法を所望の値に収めてクリップ形状を整えることができ、品質にバラツキのないクリップを得ることができる。請求項3に係る発明によれば、上記効果に加え、ワークに完成品のループ曲げ形状の一部と同一の形状となる曲げ成形を行っているので、ループ曲げおよび押圧整形において、スプリングバックが取りきれなくても、クリップのループ形状や寸法を安定させることができる。
【0051】
請求項4に係る発明によれば、整形後におけるクリップのループ部の形状(特に、2つの足部が交差する部位の隙間)およびループの幅寸法を所望内に収めることができ、品質にバラツキの無いクリップが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の成形対象物であるのクリップ1の斜視図である。
【図2】クリップ1の平面図である。
【図3】クリップ1の側面図である。
【図4】成形前のクリップ1のブランクの展開図である。
【図5】クリップ1を装備したクリップ機構の斜視図である。
【図6】実施の形態1のクリップ成形装置の斜視図である。
【図7】実施の形態1の突き上げピン部の縦断面図である。
【図8】実施の形態1の押圧部材部であって、図6のX−X断面図である。
【図9】実施の形態1のワークを成形部に供給した状態の平面図である。
【図10】実施の形態1の第1のループ曲げの平面図である。
【図11】実施の形態1の第2のループ曲げの平面図である。
【図12】実施の形態1の他方の足部の突き上げ加工の平面図である。
【図13】実施の形態1の他方の足部の突き上げ加工の側面図である。
【図14】実施の形態1の第3のループ曲げの平面図である。
【図15】実施の形態1のループ部後部の第1のパンチによる再押圧加工の平面図である。
【図16】実施の形態1のループ部後部の第1のパンチによる再押圧加工の側面図である。
【図17】実施の形態1の他方の足部の上方からの押圧加工の平面図である。
【図18】実施の形態1の他方の足部の上方からの押圧加工の側面図である。
【図19】実施の形態1の整形加工の平面図である。
【図20】実施の形態2の芯金と第2のパンチおよび第3のパンチとのクリアランスを示す図である。
【図21】実施の形態2の高圧成形の効果を示す説明図である。
【図22】実施の形態2の低圧成形の場合を示す説明図である。
【図23】実施の形態3のワーク成形装置の斜視図である。
【図24】実施の形態3のブランクをセットした平面図である。
【図25】実施の形態3の凸パンチが前進した平面図である。
【図26】実施の形態3の固定用パンチが前進した平面図である。
【図27】実施の形態3の凹パンチが前進した平面図である。
【図28】実施の形態3の端部曲げパンチが前進した平面図である。
【図29】実施の形態3の全てのパンチが後退した平面図である。
【図30】実施の形態3の予備成形工程が完了したワークの平面図である。
【図31】実施の形態3の後工程のR曲げの状態を示す説明図である。
【図32】従来技術1の成形方法を示す説明図である。
【図33】従来技術2の製造方法を示す説明図である。
【図34】従来技術3の成形装置の正面図である。
【図35】従来技術4の製造装置の概略平面図である。
【図36】従来技術4の製造装置の正面図である。
【図37】従来技術2の不具合を示す説明図である。
【符号の説明】
12 芯金
13 第3のパンチ
14 第2のパンチ
15 第1のパンチ
16 第4のパンチ
20 突き上げピン
21 押圧部材
Claims (4)
- ループ部と一対の足部とを有し該足部が互いに交差するクリップを成形するクリップ成形方法において、
ワークを予備成形する工程と、
予備成形されたワークを成形部にセットし、成形中心に対して放射方向に移動自在に配設されループ部の後部形状を成形する第1の押圧手段により成形中心に固着されループ部の内側形状を成形する芯金に向かってワークを押圧する第1のループ曲げ工程と、
成形中心に対して放射方向に移動自在に配設されループ部の一方の側部形状を成形する第2の押圧手段によりワークを前記芯金に押圧する第2のループ曲げ工程と、
第1の押圧手段を後退させ、前記第1の押圧手段の押圧方向に対して垂直方向でかつワークに向かって突出自在に配設された突き上げピンによって、一対の足部同士が交差可能な状態で維持されるように、前記第2の押圧手段によって成形される後部側の足部に対し前記突き上げピンの突出方向側に他方の足部を突き上げてループ部後部を塑性変形させる工程と、
突き上げピンを後退させ、成形中心に対して放射方向に移動自在な配設されループ部の他方の側部形状を成形する第3の押圧手段により、前記突き上げピンによって塑性変形されたワークを前記芯金に押圧する第3のループ曲げ工程と、
第3の押圧手段を後退させ、第1の押圧手段によりループ部の後部を再度押圧する工程と、上下方向に移動自在に配設された押圧部材によりループ部後部が塑性変形されて持ち上げられた他方の足部が所望の位置に成形されるように、少なくともワークの該足部を上方から押圧する工程と、
成形中心に対して放射方向に移動自在に配設され一対の足部が交差する角度を整える第4の押圧手段と第1、第2、および第3の押圧手段とによりクリップ形状を整えるように、ワークのループ部を芯金に向かって押圧整形する工程とを有することを特徴とするクリップ成形方法。 - 前記第2のループ曲げ工程および前記第3のループ曲げ工程では、前記第2の押圧手段および第3の押圧手段の押圧力を前記芯金を破損しない低圧力とし、前記第4の押圧手段と第1、第2および第3の押圧手段とによってクリップ形状を整えるように、押圧成形する際またはその後に、少なくとも第2および第3の押圧手段の押圧力を高くしてワークのループ部を芯金向かって押圧整形することを特徴とする請求項1記載のクリップ成形方法。
- 前記ワークを予備成形する工程は、完成品クリップのループ曲げ形状の一部と同一の形状となるように、ワークを曲げ成形するものであることを特徴とする請求項1または2記載のクリップ成形方法。
- ループ部と一対の足部とを有し、該足部が互いに交差するクリップをワークから成形するクリップ成形装置であって、
前記クリップのループ部の内側形状をワークに形成する芯金と、
前記芯金に沿わせて前記ワークに前記ループ部の後部のループ曲げを行うように芯金に対して移動し、前記ワークが芯金に対し第2の型で把持固定されたときに後退する第1の型と、
前記芯金に沿わせて前記ワークに前記ループ部の一方の側部を成形するように芯金に対して移動し、前記ループ部の後部に対して前記一方の足部が前記他方の足部と交差可能な位置まで曲げるループ曲げを行う第2の型と、
前記第2の型によってループ曲げが行われた後部側となる前記一方の足部のループ曲げを行った後に前記一方の足部に対して前記他方の足部を突き上げ、この一対の足部同士が交差可能な状態に維持する突き上げピンと、
前記一対の足部同士が交差可能な状態のワークに対するループ部の他方の側部を前記芯金に沿わせて成形するように芯金に対して移動し、前記ワークを押圧することによって前記 ワークの前記他方の足部を一方の足部と交差させる第3の型と、
前記一対の足部同士が交差した後に前記突き上げピンで突き上げた前記他方の足部を下げるように押圧して一対の足部を所望の位置に整える押圧部材と、
前記所望の位置に整えられた一対の足部同士が前記ループ部の前部で交差する角度を整えるように成形する第4の型と、
を有することを特徴とするクリップ成形装置。
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