JP5014069B2

JP5014069B2 - プレス成形用金型

Info

Publication number: JP5014069B2
Application number: JP2007288585A
Authority: JP
Inventors: 忠俊木下
Original assignee: YOUR BUSINESS CO., LTD.
Current assignee: YOUR BUSINESS CO., LTD.
Priority date: 2007-11-06
Filing date: 2007-11-06
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2027-11-06
Also published as: DE602008001300D1; JP2009113078A; EP2058061A1; US7665341B2; EP2058061B1; KR20090046676A; CN101428315A; US20090113978A1

Description

本発明は、自動車用パネルを負角成形にて曲げ加工等するプレス成形用金型に関するものである。

従来、自動車用のボデーサイドアウターにおけるピラーは、その断面形状が複雑であり、金型成形にては、図８（Ａ）に示すように、下型における固定ポンチ１６ａの上部に素材を保持する保持部１６ｂとこの保持部１６ｂに連なる円弧面からなるカム溝を有する下型に、前記カム溝に回動自在に挿入されその一端に寄曲げ部１７ａを有する円柱状の回転カム１７を有して、この回転カム１７の上方で昇降自在で且つ横方向にスライド自在にされ先端に寄曲げ刃を有するとともに前記素材を挟持する方向に回転させる吊りカムと、前記下型の保持部１６ｂの上方に昇降自在に配置されたパッドでなり、前記ピラー（ワーク１２）を回転カム１７により複雑に曲げ加工するプレス用金型（円柱カム方式）が知られている（特許文献１参照）。
特公昭６３−１１０８９号公報

しかし、従来のプレス成形用金型を用いても、前記ピラーの断面形状が、更に複雑になり、従来の金型では負角成形が困難となってきている。例えば、図８（Ｂ）に示すように、形状も細く曲げが深いので、保持部である固定用ポンチ１６ａが存在する幅も設定できなくなり、パネル取り出し用の隙間１８を設けると、その空隙が大きくなってピラー素材を上型のパッドでしっかりと押さえることができなくなって、パネル成形品質の低下を招くことになる。このように、ワークの曲面形状の曲げが深く、且つ、上下方向の高低差が大きいと、固定用ポンチと回転カムとの分割ラインが各断面で高さが異なり、一断面では設計不可能となり、例えば、成形加工の工程を分割したり、図９に示すように、フロントピラーやルーフ，リア等に前記円柱カム方式の金型（Ａ〜Ｄ）２０を分割し、各ワークの傾斜に沿わせて配置したりして、成形しなければならないという課題がある。本発明に係るプレス成形用金型は、このような課題を解決するために提案されたものである。

本発明に係るプレス成形用金型の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、
負角成形用のプレス金型であって、
上型に固着されて上下に昇降自在なパッドと、
前記上型若しくは下型に支持されると共にカム面に沿って横方向にスライドするように支持され一端部に寄曲げ刃を有するスライドカムと、
ワークの負角部を形成する寄曲げ部を有するとともに前記スライドカム用のカム面を有して全体が回動手段により回動する回動カムと、
前記パッドの下位置に配置され上部にワーク用の保持部を有し前記回動カムの寄曲げ部側に配置され且つスライド自在に保持されるとともに当該回動カムと共に回動するスライド体と、
前記回動カムをワーク加工位置に回動させる回動手段と、
前記スライド体を、前記回動カムと共に該スライド体が加工位置に回動した後に上方向にスライドさせるスライド駆動手段とから構成されていることである。

前記回動カムは、回動中心を軸にして回動するものであり、回動手段は、前記回動カム下に設けられ水平に移動するスライドブロックのテーパ部が前記回動カムの下部に当接して押し上げることで回動させるものであることが好ましい。

また、前記スライド駆動手段は、スライド体を上方向にスライドさせるカム面を有して横方向に移動自在なカムスライドと、該カムスライドを常に付勢して元の位置に復帰させる弾性手段と、上型に固着されているとともに前記カムスライドを横方向に強制的に移動させる上型ドライバとで構成されていることを含むものである。

本発明のプレス成形用金型によれば、従来例に示した様な回転カムによる円柱カム方式の金型でも不可能であった曲げの深い負角成形が、本発明のプレス金型によって曲加工が可能となったばかりでなく、従来、品物を取り出すために必要な形状スキが無くなったので、パネル品質が飛躍的に向上する。また、図６に示すように、従来は金型を小分割せざるを得なかった場合でも本発明に係るプレス成形用金型ではその必要が無く、金型の分割を最小限に押さえることができて、コストが大幅に削減される。更に、側面方向でパネルに沿って金型の回動中心の軸を傾斜させることなく、図７に示すように、該回動中心の軸を水平にして設定が可能となるので、金型製作コストを大幅に低減させることができる。

本発明に係るプレス成形用金型１は、図１に示すように、例えば、自動車用パネル等を複雑な断面形状に形成する負角成形用のプレス金型であって、この金型の概略構成について、スライドカムを吊りカムとした一例で説明すると、まず、上型２に固着されて上下に昇降自在なパッド３と、スライドカムである吊りカム４と、回動カム５と、回動手段６と、スライド体７と、スライド駆動手段８とがある。なお、前記スライドカムは、前記吊りカム４の場合に限定されず、下型に支持されスライド自在にされる場合もある。

前記各構成物品の詳細について説明すると、前記上型２に吊持されて昇降自在であると共にカム面４ａ，４ｂに沿って横方向にスライドするように支持され一端部に寄曲げ刃４ｃを有する吊りカム４がある。曲げ加工対象物のワークの負角部を形成する寄曲げ部５ａを有するとともに前記吊りカム用のカム面５ｂを有して全体が回動手段６により回動中心５ｃを中心にして回動する回動カム５がある。

更に、前記パッド３の下位置に配置され上部にワーク用の保持部７ａを有し前記回動カム５の寄曲げ部５ａ側に配置され、且つ、斜め上方にスライド自在に保持されるとともに当該回動カム５と共に前記回動中心５ｃを中心にして回動するスライド体７がある。このスライド体７の保持部７ａにおける端面と、回動カム５の寄曲げ部５ａの端面とが、図１に示すように、摺接している。前記保持部７ａの上面が斜め上方にスライドして、前記寄曲げ部５ａの上面と揃い、ワーク１２の加工面となる。

そして、前記回動カム５をワーク加工位置に回動させる、例えば、エアーシリンダーで駆動される回動手段６と、前記スライド体７を、前記回動カム５と共に該スライド体７が加工位置に回動した後に斜め上方向にスライドさせるスライド駆動手段８とがあって、このプレス成形金型１が構成されている。

前記回動カム５は、回動中心５ｃを軸にして回動するものであり、前記回動手段６は、一例として前記回動カム５の下に設けられ、エアーシリンダー６ａで水平に移動するスライドブロック６ｂのテーパ部６ｃが前記回動カム５の下部のスライドプレート５ｄに当接して、押し上げることで回動させるものである。

スライド駆動手段８は、一例として、スライド体７を上方向にスライドさせるカム面９ａを有して前記回動カム５の端部に支持され横方向に移動自在なカムスライド９と、該カムスライド９を常に付勢して（図１では、左方向に付勢する）元の位置に復帰させる、例えば、コイルスプリングである弾性手段１０と、前記カムスライド９のカム面９ｂに当接してこれを横方向に強制的に移動させるカム面１１ａを有するとともに上型２に固着されている上型ドライバ１１とで構成されている。

以上のように構成されたプレス成形用金型１の使用方法について、図１〜図を参照して説明する。図１刃、上型２が上死点の位置にあり、前記パッド３，吊りカム４，上型ドライバ１１が共に上死点の位置にある。この状態が初期位置である。この状態から、ボデーサイドアウター等のワーク１２が金型内に投入され、最初にプレス成形用金型１の回動手段６を駆動させる。

前記回動手段６が駆動されシリンダーロッド先端のスライドブロック６ｂがプレート１３上を、図１中において左方向にスライドする。このスライドブロック６ｂのテーパ部６ｃがスライドプレート５ｄに当接してこれを斜めに押し上げ、更にスライドブロック６ｂの上面に載せる。これにより、回動カム５が回動中心５ｃを中心にして時計方向に回転する。

前記回動カム５が時計方向に所望の回転をすることで、この回動カム５に支持されている前記スライド体７及びカムスライド９も回転し、カムスライド９の側方端面９ｃが上型２の下降方向と平行になる。

次に、上型２が下型１４に向かって降下する。まず、上型ドライバ１１のカム面１１ａが、カムスライド９のカム面９ｂに当接して、当該カムスライド９を、弾性手段１０の付勢力に抗して右横にスライドさせる。同時に、カム面９ａの移動によりスライド体７が斜め上方に押し上げられ、保持部７ａの上面が寄曲げ部５ａの上面と揃って、ワーク１２の下面にこの両者が当接して下から支持するようになる。

そして、スプリング１５（図１参照）等で支持されたパッド３がワーク１２を上から圧接する。更に、前記上型２が降下して、上型ドライバ１１は、上下方向の時間的なタイミングを図る直線部１１ｂでカムスライド９の直線部９ｃと摺接して、カムスライド９をスライドさせた状態に維持し、一方、吊りカム４は、回動カム５のカム面５ｂにカム面４ａが当接し、更に上型２に押し込まれることで、斜め下に向かって図２中で左方向にスライドされる。

こうして、吊りカム４の寄曲げ刃４ｃが、回動カム５の寄曲げ部５ａにワーク１２を挟装して押し、曲げ加工する。これによって、深い曲げ加工ができる。

この後、図３に示すように、上型２が上昇すると、吊りカム４と上型ドライバ１１が同時に移動し、寄曲げ刃４ｃが寄曲げ部から離隔し、上型ドライバ１１の直線部１１ｂからカム面１１ａに移ると、前記カムスライド９が弾性縦断１０に付勢されて左横方向に移動する。それにより、スライド体７がカム面９ａが左に逃げるので斜め下に降下する。よって、ワーク１２の下面から保持部７ａが離隔する。そして、パッド３がスプリング１５等を介して上に引き上げられる。

次に、図４に示すように、上型２が更に上に上昇して、上型ドライバ１１及び吊りカム４が上に移動する。そして、回動手段６によって、スライドブロック６ｂを右方向に回動手段６のエアシリンダー６ａで後退させる。これにより、回動中心５ｃを中心にして回動カム５が反時計方向に回転し、寄曲げ部５ａが前記ワーク１２の内側から離隔される。その結果、図４に示すように、ワーク１２の下に十分なパネル取出し用の空間が確保される様になり、このような深い曲げにした負角成形が可能となったのである。

前記ワーク１２が金型から取り出されると、図１に示した初期状態に戻るのである。このように、本発明に係るプレス成形用金型１では、回動する回動カム５を用いて、該回動カム５に上下方向にスライドするスライド体７にワーク用の保持部７ａを設けることで、ワーク１２が曲げ成形された後に、前記保持部７ａを最初に離隔させて、その後に、保持部７ａが離隔してできる空間に寄曲げ部５ａを回転させて離隔させる様にしたものである。

本発明の他の実施例としては、図５に示すように、ワーク１２ａに対して、固定ポンチ１６が有り、上下斜めにスライドするスライド体７の保持部７ａが有り、回動カム５の寄曲げ部５ａがあり、下型に支持されて回動カム５の上を横方向にスライドするスライドカム４ｄとがある場合のプレス成形用金型１ａで、回動中心５ｃを適宜位置に設定することで、前記実施例と同様にして、回動カム５を反時計方向に回転させて、ワーク１２ａの下面から寄曲げ部５ａを離間させて、パネル取出し用の隙間を確保できるものである。

本発明に係るプレス成形用金型１の全体構成を示す概略構成断面図である。同本発明のプレス成形用金型１の使用方法を説明する図であり、ワーク１２を曲げ加工している様子の断面図である。同本発明に係るプレス成形用金型１の使用状態における、曲げ加工が終了して、上型２を昇降させている途中の図である。同本発明に係るプレス成形用金型１の使用状態における、曲げ加工が終了して、上型２を昇降させ終了し、初期状態に戻った状態の図である。同本発明の他の実施例に係るプレス成形用金型１ａの概略構成断面図である。本発明のプレス成形用金型１の使用状態を示す平面図である。同プレス成形用金型１により、回動中心５ｃの軸を、曲面形状のワークに対して水平に設定できる様子を示す正面図である。従来例に係るプレス成形金型の使用状態を示す一部概略構成断面図（Ａ）と、ワーク１２の曲げ加工が更に深くなった場合の状態を示す説明図（Ｂ）とである。同従来例の金型（Ａ〜Ｄ）を小分割して配置し、ワークを成形する場合を示す正面図である。

符号の説明

１，１ａプレス成形用金型、
２上型、
３パッド、
４吊りカム、４ａ，４ｂカム面、
４ｃ寄曲げ刃、４ｄスライドカム、
５回動カム、５ａ寄曲げ部、
５ｂカム面、５ｃ回動中心、
６回動手段、６ａエアーシリンダー、
６ｂスライドブロック、６ｃテーパ部、
７スライド体、７ａ保持部、
８スライド駆動手段、
９カムスライド、９ａ，９ｂカム面、
９ｃ側方端面、
１０弾性手段、
１１上型ドライバ、１１ａカム面、
１１ｂ直線部、
１２ワーク、
１３プレート、
１４下型、
１５スプリング、
１６ａ固定ポンチ、１６ｂ保持部、
１７回動カム、
１８隙間、
２０円柱カム方式の金型。

Claims

負角成形用のプレス金型であって、
上型に固着されて上下に昇降自在なパッドと、
前記上型若しくは下型に支持されると共にカム面に沿って横方向にスライドするように支持され一端部に寄曲げ刃を有するスライドカムと、
ワークの負角部を形成する寄曲げ部を有するとともに前記スライドカム用のカム面を有して全体が回動手段により回動する回動カムと、
前記パッドの下位置に配置され上部にワーク用の保持部を有し前記回動カムの寄曲げ部側に配置され且つスライド自在に保持されるとともに当該回動カムと共に回動するスライド体と、
前記回動カムをワーク加工位置に回動させる回動手段と、
前記スライド体を、前記回動カムと共に該スライド体が加工位置に回動した後に上方向にスライドさせるスライド駆動手段とから構成されていること、
を特徴とするプレス成形用金型。
回動カムは、回動中心を軸にして回動するものであり、回動手段は、前記回動カム下に設けられ水平に移動するスライドブロックのテーパ部が前記回動カムの下部に当接して押し上げることで回動させるものであること、
を特徴とする請求項１に記載のプレス成形用金型。
スライド駆動手段は、スライド体を上方向にスライドさせるカム面を有して横方向に移動自在なカムスライドと、該カムスライドを常に付勢して元の位置に復帰させる弾性手段と、上型に固着されているとともに前記カムスライドを横方向に強制的に移動させる上型ドライバとで構成されていること、
を特徴とする請求項１に記載のプレス成形用金型。