JP4634094B2

JP4634094B2 - ヘミング加工方法

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Publication number: JP4634094B2
Application number: JP2004245807A
Authority: JP
Inventors: 博行大塚; 龍夫品田; 正昭堤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-08-25
Filing date: 2004-08-25
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2024-08-25
Also published as: JP2006061931A

Description

本発明は、縁にフランジを立ててなる第１のワークに第２のワークを載せ、フランジを第２のワークの縁に折り曲げて重ねるヘミング加工技術に関する。

ヘミングプレス装置やヘミング装置と称するヘミング加工装置が各種提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−１３７０２９公報（図４）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図６（ａ）〜（ｄ）は従来の技術の基本原理を説明する図である。
（ａ）において、下型１０１に、フランジ１０２を有するアウターパネル１０３を載せ、このアウターパネル１０３にインナーパネル１０４を載せる。そして、水平な本曲げ刃１０５及び傾斜した予備曲げ刃１０６を有する折曲げ型１０７を、矢印１１１の如く、フランジ１０２に向かって移動する。

（ｂ）において、予備曲げ刃１０６でフランジ１０２を予備的に曲げる。そして、折曲げ型１０７を、矢印１１２の如く上げ、次に図右へ前進させる。
（ｃ）において、折曲げ型１０７を、矢印１１３の如く下げる。そして、本曲げ刃１０５でフランジ１０２を押し下げる。
（ｄ）は、ヘミング加工の完了姿を示す。

（ａ）から（ｂ）までは、折曲げ型１０７をほぼ水平に移動し、（ｂ）から（ｃ）までは折曲げ型１０７を上方へ待機させ、（ｃ）から（ｄ）までは折曲げ型１０７をほぼ鉛直に移動する。すなわち、ヘミング工程は、水平移動、上方待機のための移動、鉛直移動の３動作が必要となる。そのため、加工時間が延び、生産性がよくない。

本発明は、加工時間が短縮でき、生産性を高めることのできるヘミング加工技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、パンチを用いて、フランジをヘミング加工する方法において、
前記フランジの外面となす角度が９０°未満になるように前記パンチ先端の下面に設けた爪部を前記フランジの先端に当てる工程と、
前記フランジの基部を中心として前記フランジの先端が円弧を描くように、前記パンチを横及び上下に平行移動することで、前記フランジの先端を前記パンチで押圧して前記フランジを折り曲げる初期曲げ工程と、
前記フランジの先端を中心に前記パンチを回転して前記フランジの先端から前記フランジの基部まで前記パンチを当てる角度修正工程と、
前記フランジの基部を中心として前記フランジの先端が円弧を描くように前記パンチを横及び上下に平行移動し、且つ傾動することで前記フランジをさらに折り曲げる本曲げ工程とからなり、
これらの工程において、前記フランジの先端が前記パンチの爪部上をほとんど移動しないことを特徴とする。

制御部は、パンチ傾動手段、昇降手段及び横移動手段を一括して制御する。この制御により、連続する一連の動作でフランジにヘミング加工を施すことができる。

請求項１に係る発明では、パンチを横移動及び上下移動させる基本動作に、パンチを傾動する要素を加えたことにより、連続する一連の動作、すなわち、実質的に１工程で、ヘミング加工を実施することができ、加工時間を短縮することができ、生産性を高めることができる。
加えて、一連の加工において、フランジ上端の位置がパンチ上を殆ど移動しない。よって、フランジの外面に擦り傷が発生しないという利点がある。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るヘミング加工装置の原理図であり、ヘミング加工装置２０は、下型１１に載せた第１のワーク１２（例えばドアアウターパネル）に、第２のワーク１３（同ドアインナーパネル）を載せ、次に第１のワーク１２の縁に設けたフランジ１４を折り曲げるための装置であり、次に説明する構成からなる。

ヘミング加工装置２０は、第１・第２のワーク１２、１３に向かって横移動（図では左右へ水平移動）すると共に上下へも移動可能な移動構造体３０（詳細構造は後述する。）と、この移動構造体３０に設けると共に横移動方向と直交する方向（図面表裏方向）へ延ばした水平軸２２と、この水平軸２２に傾動自在に取付けたパンチ２３と、このパンチ２３を傾動させるために移動構造体３０に設けたパンチ傾動手段２４と、移動構造体３０の一部を移動するために移動構造体３０に内蔵した昇降手段２５と、移動構造体３０を全体的に移動するために移動構造体３０と外部構造物２６との間に介設した横移動手段２７と、パンチ傾動手段２４、昇降手段２５及び横移動手段２７を一括して制御する制御部２８と、からなる。

パンチ傾動手段２４は、油圧シリンダが好適であるが、電動シリンダ、空圧シリンダ、ロータリアクチュエータ、リンク機構であっても良く、要はパンチ２３を正確に傾動させる機構であれば種類は問わない。昇降手段２５及び横移動手段２７も同様に、電動シリンダ、空圧シリンダ、リンク機構、ピニオン・ラック横構であっても良く種類は問わない。

移動構造体３０は、パンチ２３を上下、左右に二次元的に移動させることのできる構造体であれば良く、例えば、外部構造物２６に載せた平板状のベース３１と、このベース３１に水平移動可能に載せたスライドプレート３２と、このスライドプレート３２に立てた縦ガイドメンバー３３、３３と、この縦ガイドメンバー３３、３３に昇降自在に取付けた昇降メンバー３４と、この昇降メンバー３４の上面に取付けたブラケット３５と、からなり、このブラケット３５で水平軸２２を支える。

図中、３６、３７は連結メンバー、３８は連結ピンであり、連結メンバー３６を介した横移動手段２７の作用により、スライドプレート３２、縦ガイドメンバー３３、３３、昇降メンバー３４などを一括して図面左右へ横移動させることができる。
また、連結メンバー３７を介した昇降手段２５の作用により、昇降メンバー３４、ブラケット３５、水平軸２２、パンチ２３及びパンチ傾動手段２４を一括して上下に移動させることができる。

以上の構成からなるヘミング加工装置２０の作用を次に述べる。
図２はフランジの初期曲げ工程の説明図であり、パンチ２３は、Ｔ字状のメンバーであり、３つの腕のうち、１つに水平軸２２を設け、１つに連結軸３８を設け、残る１つに爪部３９を設けてなり、爪部３９は僅かに下へ傾斜させたが、パンチ２３は全体としてごく単純な形状のメンバーである。

以下の説明のために、フランジ１４の長さをＬ、フランジ１４の基部（下端）をＰ１、フランジ１４の先端（上端）をＰ２、水平軸２２の中心をＰ３、連結ピン３８の中心をＰ４、パンチ傾動手段２４の傾動中心をＰ５、昇降メンバー３４の上面前端の点をＰ６と呼ぶことにする。

先ず、図示せぬ待機位置に置いたパンチ２３の傾きを設定する。すなわち、パンチ２３の爪部３９とフランジ１４の外面とのなす角度をθ１とするときに、このθ１が７０〜８５°の範囲から選択した角度になるように、パンチ傾動手段２４を作動させて、パンチ２３の初期傾きを定める。

次に、昇降メンバー３４を下降移動し且つ横移動することで、フランジ１４の上端にパンチ２３の爪部３９を当てる。この状態が図２の実線に相当する。

続く動作の基本軌跡は、点Ｐ１を中心とし、半径をＬとして反時計方向へ約４５°回転させた円弧Ｓ１とする。なお、円弧Ｓ１の中心角は４５°に限らず、３０〜６０°の角度であればよい。

すなわち、パンチ傾動手段２４は固定したまま、図示せぬ横移動手段及び昇降手段を作動させて、点Ｐ２、点Ｐ３、点Ｐ４、点Ｐ５、点Ｐ６の全てが円弧Ｓ１を描くように、想像線で示す位置まで移動する。
この結果、フランジ１４は反時計方向へ約４５°折り曲げられる。この一連の工程を初期曲げ工程という。

図３はパンチの角度修正工程の説明図であり、上記図２の想像線が図３での実線に相当する。この状態では、フランジ１４の外面とパンチ２３の爪部３９との間に角度θ２だけの隙間が存在する。この角度θ２がゼロになるように、点Ｐ２を中心に、点Ｐ３及び点Ｐ４を時計方向へ回転する。なお、点Ｐ５は点Ｐ３と同一の軌跡を描かせる。図示する如く、点Ｐ４と点Ｐ５との距離の変化分だけパンチ傾動手段を作動させる。
すなわち、実線から想像線までパンチ２３を移動するには、横移動手段、昇降手段、パンチ傾動手段の全てを作動させる。以上の工程をパンチの角度修正工程と呼ぶ。

図４はフランジの本曲げ工程の説明図であり、上記図３の想像線が図４での実線に相当する。
実線で示すパンチ２３を、点Ｐ１を中心にして反時計方向へ傾動させる。具体的には、点Ｐ１を中心に点Ｐ３及び点Ｐ４を反時計方向へ傾動させて、パンチ２３を想像線の位置まで移動する。これで、フランジ１４を完全に折り曲げることができる。なお、点Ｐ５は点Ｐ３と同一の軌跡を描かせる。図示する如く、点Ｐ４と点Ｐ５との距離の変化分だけパンチ傾動手段を作動させる。
すなわち、実線から想像線までパンチ２３を傾動するには、横移動手段、昇降手段、パンチ傾動手段の全てを作動させる。以上の工程をフランジの本曲げ工程と呼ぶ。

図５はヘミング完了を示す図であり、第１のワーク１２に立てたフランジ１４を、第２のワーク１３の縁に折り曲げて重ねた状態を示す。

図２〜図５において、点Ｐ２は爪部３９上の一点で当たり、その位置は爪部３９上を殆ど移動することはない。そのため、フランジ１４の外面に擦り傷が発生する心配はない。

また、図２〜図４の工程を整理すると次の通りになる。
下型に、縁にフランジを立ててなる第１のワークを載せ、この第１のワークに第２のワークを載せ、前記フランジの近傍に上下移動、横移動並びに傾動可能なパンチを臨ませる準備工程と、
前記パンチの先端下面に設けた爪部が前記フランジの外面となす角度が９０°未満になるようにして前記爪部をフランジの先端に当て、フランジの基部を中心としてフランジの先端が円弧を描くように、前記パンチを横及び上下に平行移動することで、前記フランジを約４５°曲げる初期曲げ工程と、
前記パンチをフランジの外面に接触するように、フランジの先端を中心にしてパンチを傾動させるパンチの角度修正工程と、
前記フランジの基部を中心としてフランジの先端が円弧を描くように、前記パンチを横及び上下に平行移動し、且つ傾動することで、前記フランジを約４５°曲げる本曲げ工程と、からなることを特徴とする。

初期曲げ工程、パンチの角度修正工程、本曲げ工程の一連の動作は、パンチをフランジから離すことなく連続して実施することができる。動作はやや複雑であるが、制御部に制御プログラムを常駐させることで、連続的に短時間でヘミング加工を実施することができる。

尚、上述の制御方法は、代表的な一例を述べたものであって、本発明のヘミング加工装置の作動方法は任意であり、実施例に限定するものではない。

また、移動構造体は、実施例では全体を横移動手段で水平移動させ、一部を昇降手段で上下移動させたが、全体を昇降手段で上下移動させ、一部を横移動手段で水平移動させるようにしてもよい。

本発明は、ドアインナーパネルにドアアウターパネルを一体化するヘミング加工装置に好適である。

本発明に係るヘミング加工装置の原理図である。フランジの初期曲げ工程の説明図である。パンチの角度修正工程の説明図である。フランジの本曲げ工程の説明図である。ヘミング完了を示す図である。従来の技術の基本原理を説明する図である。

符号の説明

１２…第１のワーク、１３…第２のワーク、１４…フランジ、２０…ヘミング加工装置、２２…水平軸、２３…パンチ、２４…パンチ傾動手段、２５…昇降手段、２６…外部構造物、２７…横移動手段、２８…制御部、３９…パンチの前部下面に設けた爪部。

Claims

パンチを用いて、フランジをヘミング加工する方法において、
前記フランジの外面となす角度が９０°未満になるように前記パンチ先端の下面に設けた爪部を前記フランジの先端に当てる工程と、
前記フランジの基部を中心として前記フランジの先端が円弧を描くように、前記パンチを横及び上下に平行移動することで、前記フランジの先端を前記パンチで押圧して前記フランジを折り曲げる初期曲げ工程と、
前記フランジの先端を中心に前記パンチを回転して前記フランジの先端から前記フランジの基部まで前記パンチを当てる角度修正工程と、
前記フランジの基部を中心として前記フランジの先端が円弧を描くように前記パンチを横及び上下に平行移動し、且つ傾動することで前記フランジをさらに折り曲げる本曲げ工程とからなり、
これらの工程において、前記フランジの先端が前記パンチの爪部上をほとんど移動しないことを特徴とするヘミング加工方法。