JPH08257647A

JPH08257647A - 絞り成形装置及び絞り成形方法

Info

Publication number: JPH08257647A
Application number: JP7064320A
Authority: JP
Inventors: Isao Nojiri; 勲野尻
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-03-23
Filing date: 1995-03-23
Publication date: 1996-10-08

Abstract

(57)【要約】【目的】ワークパネルの絞り成形による加工変形量が
多い部分においても薄肉化が起こるのを防止することが
できる絞り成形装置を提供する。【構成】絞り成形装置２のラム４と一体に上型リング
８が下降し、上型ダイパッド１０と下型２４に挟持され
て、ワークパネルＷ２の一部が所定の形状に絞り加工さ
れ、また下型クッションリング２０の下降に伴って突出
部２０ｃの下面が回転ダイ２６の右端部に当接して押し
下げ、回転ダイ２６を右回りに回転させる。一方、下型
２４によって上型ダイパッド１０は相対的に押し上げら
れ、上型基板６の下面の凸部６ａが吊りカム１２の上面
に当接して押し下げるため、吊りカム１２はスライド孔
１０ａに沿って斜め下方に移動し始める。吊りカム１２
の加工面１２ａは突出した下端１２ｂからワークパネル
Ｗ２に当接し始め、ワークパネルＷ２の右側から左側に
向かって肉寄せされながら、絞り加工が進行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、鋼板等の被加工物を
絞り成形加工するための絞り成形装置及び絞り成形方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車ボディ等の製造工程においては、
鋼板等の粗材をプレス装置を用いた絞り成形加工によっ
て所定の形状を有する部材に加工するのが一般的であ
る。かかる絞り成形加工を行うための装置の具体例とし
ては、実願昭５８−１６６７３６号（実開昭６０−７４
８１０号）のマイクロフィルムに記載されたプレス用型
具の考案がある。このマイクロフィルムに記載された技
術においては、上型及び下型とこれらにクッション装置
を介して支持された上下ブランクホルダーが設けられて
いる。絞り成形加工においては、上型が上昇した状態で
下型の上に粗材となる鋼板（以下、「ワークパネル」と
いう。）が載置される。そして、プレス装置の作動によ
って上型が下降して、ワークパネルが上型の加工面と下
型の加工面とに強力に挟まれて、絞り成形加工が実施さ
れる。このようにして、ワークパネルが絞り成形加工さ
れて、所定の形状の製品が製造される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
技術においては、上型の加工面あるいは下型の加工面の
全体がワークパネルに同時に当接するため、ワークパネ
ルの成形加工による変形量が多い部分（製品で凸部にな
る部位等）においては、大きな張力が働いてワークパネ
ルが大きく引き延ばされる。この結果、成形加工による
変形量が多い部分のみが薄肉化してしまうという問題点
があった。かかる問題点は、上記技術のような絞り成形
においてのみならず、寄せ曲げ加工等の他の加工方法に
ついても同様に生ずるものである。

【０００４】そこで、本出願の請求項１に係る発明にお
いては、絞り成形による加工変形量が多い部分において
薄肉化が起こるのを防止することができる絞り成形装置
を提供することを目的とする。

【０００５】また、本出願の請求項２に係る発明におい
ては、絞り成形による加工変形量が多い部分において薄
肉化が起こるのを防止することができる絞り成形方法を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、請求項１に係る
発明においては、上記の課題を解決するために、第一の
型と、該第一の型に対向して近接離隔可能に設けられ該
第一の型との間で被加工物を挟持固定する第二の型と、
前記第一の型及び前記第二の型の少なくとも一方に設け
られた移動加工部材とを有し、絞り成形の過程で該移動
加工部材を移動させて前記被加工物に当接させて絞り成
形加工を行う絞り成形装置において、前記移動加工部材
の最初に前記被加工物と当接する面が、前記被加工物の
絞り成形加工による変形量の多い側ほど前記被加工物か
ら離れており、変形量の少ない側ほど前記被加工物に近
接していることを特徴とする絞り成形装置を創出した。

【０００７】また上記の課題を解決するために、請求項
２に係る発明においては、絞り成形の過程で移動加工部
材を移動させて挟持固定された被加工物に当接させて絞
り成形加工を行う絞り成形方法において、前記移動加工
部材を前記被加工物に対して、絞り成形加工による変形
量の少ない側から変形量の多い側に向かって当接させて
行くことを特徴とする絞り成形方法を創出した。

【０００８】

【作用】さて、請求項１の発明に係る絞り成形装置は、
第一の型と、この第一の型に対向して近接離隔可能に設
けられ、第一の型との間で被加工物を挟持固定する第二
の型と、第一の型及び第二の型の少なくとも一方に設け
られた移動加工部材とを有し、絞り成形の過程で移動加
工部材を移動させて被加工物に当接させて絞り成形加工
を行う絞り成形装置である。かかる絞り成形装置におい
て、移動加工部材の最初に前記被加工物と当接する面
が、前記被加工物の絞り成形加工による変形量の多い側
ほど前記被加工物から離れており、変形量の少ない側ほ
ど前記被加工物に近接するように設定されている。これ
によって、移動加工部材を移動させて、第一の型と第二
の型の間に挟持固定された被加工物に当接させて加工を
行う段階で、移動加工部材が被加工物の被加工面におい
て、絞り成形加工による変形量の少ない側から変形量の
多い側に向かって当接して行くことになる。この結果、
被加工物は成形加工による変形量の少ない側から多い側
に向かって肉寄せされることになり、加工変形量の多い
部分において被加工物の充分な厚さが確保される。これ
によって、加工変形量の多い部分における薄肉化が確実
に防止される。このようにして、絞り成形による加工変
形量が多い部分において薄肉化が起こるのを防止するこ
とができる絞り成形装置となる。

【０００９】また、請求項２の発明に係る絞り成形方法
においては、絞り成形の過程で移動加工部材を移動させ
て、挟持固定された被加工物に当接させて絞り成形加工
を行う絞り成形方法において、移動加工部材を被加工物
に対して、絞り成形加工による変形量の少ない側から変
形量の多い側に向かって当接させて行くことを特徴とし
ている。この結果、被加工物は成形加工による変形量の
少ない側から多い側に向かって肉寄せされることにな
り、加工変形量の多い部分において被加工物の充分な厚
さが確保される。これによって、加工変形量の多い部分
における薄肉化が確実に防止される。このようにして、
絞り成形による加工変形量が多い部分において薄肉化が
起こるのを防止することができる絞り成形方法となる。

【００１０】

【実施例】次に、本発明を具現化した一実施例につい
て、図１乃至図１０を参照して説明する。まず、本実施
例の絞り成形装置の構造について、図１を参照して説明
する。図１は、本実施例に係る絞り成形装置２の構造を
示す断面図であり、絞り成形が開始される前の状態を示
している。図１に示されるように、本実施例の絞り成形
装置２は、図示しないプレス機構のラム４の下面に上型
部分６〜１８が取り付けられており、プレス機構のボル
スタ３０の上面に下型部分２０〜２８が設けられてい
る。ラム４の下面には、上型基板６及び上型リング８が
固定されている。上型リング８内には上型ダイパッド１
０が上下方向にスライド可能に収納されている。そし
て、上型基板６と上型ダイパッド１０の間には、上型用
スプリング１６が嵌挿されている。この上型用スプリン
グ１６の付勢力によって上型ダイパッド１０の下端が上
型リング８の突出部８ｃに当接して、上型ダイパッド１
０は所定の位置に停止している。

【００１１】上型ダイパッド１０内に斜めに穿設された
スライド孔１０ａには、吊りカム１２がスライド可能に
嵌合している。この吊りカム１２の加工面１２ａは下端
１２ｂが突出した形状を有しており、上型ダイパッド１
０との間に挟まれたカム用スプリング１８によって、上
方にスライドする方向に付勢されている。そして、吊り
カム１２の上端が上型ダイパッド１０に固定されたカム
ストッパ１４に当接することによって、吊りカム１２は
所定の位置に停止している。さらに、上型基板６の下面
には、吊りカム１２の上方において凸部６ａが設けられ
ている。後述するように、この凸部６ａによって吊りカ
ム１２の上面が押し下げられて、吊りカム１２がスライ
ド孔１０ａに沿って斜め下方にスライドする。

【００１２】ボルスタ３０の上面には、下型２４が固定
されている。この下型２４のボルスタ３０への固定部の
二箇所に設けられた貫通孔２４ａ，２４ｂ内をクッショ
ンピン２２Ａ，２２Ｂがそれぞれ貫通している。これら
のクッションピン２２Ａ，２２Ｂの上端には、下型クッ
ションリング２０が固定されている。クッションピン２
２Ａ，２２Ｂの下端は、ボルスタ３０の下方に設けられ
た図示しない公知のクッション機構に接続されている。
下型２４には円筒形の一部をなす案内面２４ｃが設けら
れており、この案内面２４ｃに、外形の一部が円筒形で
ある回転ダイ２６が、回転中心２６ｃを中心として回転
可能に嵌合している。さらに、下型２４には案内面２４
ｃの一部においてスプリング溝２４ｄが穿設されてお
り、スプリング溝２４ｄ内には戻しスプリング２８がは
め込まれている。この戻しスプリング２８によって、回
転ダイ２６は図において左回り方向に付勢されており、
回転ダイ２６の右端が下型クッションリング２０の下端
に当接することによって、回転ダイ２６は所定の位置に
停止している。さらに、上型リング８の下面の二箇所に
は凸状挟持部８ａ，８ｂが設けられており、下型クッシ
ョンリング２０の上面のこれらと対向する位置には、凹
状挟持部２０ａ，２０ｂがそれぞれ設けられている。

【００１３】さて、かかる構造を有する本実施例の絞り
成形装置２を用いた絞り成形の手順について、図１乃至
図５を参照して説明する。まず、図１に示されるよう
に、絞り成形装置２の上型リング８と下型クッションリ
ング２０が開いた状態で、下型クッションリング２０の
所定位置にワークパネルＷ１が載置される。続いて、プ
レス機構が作動してラム４と一体に上型リング８が下降
し、まず凸状挟持部８ａ，８ｂと凹状挟持部２０ａ，２
０ｂによって、ワークパネルＷ１の両端が挟持固定され
る。それとともに、下型クッションリング２０が上型リ
ング８に押し下げられて、図示しないクッション機構に
よる所定のクッション力を維持しながら、クッションピ
ン２２Ａ，２２Ｂとともに次第に下降する。そして、さ
らに上型リング８が下降することによって、図２に示さ
れるように、上型ダイパッド１０と下型２４に挟持され
て、ワークパネルＷ１の一部が所定の形状に絞り加工さ
れてワークパネルＷ２となる。

【００１４】このとき、下型クッションリング２０の下
降に伴って、下型クッションリング２０の突出部２０ｃ
の下面が回転ダイ２６の右端部に当接して押し下げる。
この結果、回転ダイ２６は戻しスプリング２８の反発力
に抗して図２で右回りに回転する。一方、上型リング８
はさらに下降するが、上型ダイパッド１０はワークパネ
ルＷ２を介して下型２４に当接しているためにこれ以上
は下降せず、この結果上型基板６が上型用スプリング１
６の反発力に抗して上型ダイパッド１０に接近する。こ
れによって、図２に示されるように上型基板６の下面の
凸部６ａが吊りカム１２の上面に当接して押し下げるた
め、吊りカム１２はカム用スプリング１８の反発力に抗
してスライド孔１０ａに沿って斜め下方に移動し始め
る。ここで、前述の如く、吊りカム１２の加工面１２ａ
は下端１２ｂが突出した形状を有しているため、図２に
示されるように下端１２ｂからワークパネルＷ２に当接
し始める。すなわち、ワークパネルＷ２の右側から左側
に向かって肉寄せが行われながら、絞り加工が進行す
る。

【００１５】そして、図３に示されるように、さらにラ
ム４が下降してストロークの下端に達することによっ
て、回転ダイ２６はいっぱいまで右回転して、吊りカム
１２はストローク下端まで下降する。これによって、上
型ダイパッド１０，吊りカム１２と回転ダイ２６の間に
挟持されたワークパネルＷ３が、製品形状にまで絞り加
工される。次に、型開き段階に入り、ラム４が上昇を開
始する。このとき、図３に示されるように、加工された
ワークパネルＷ３には負角量Ｌ１が存在するため、吊り
カム１２がこのまま一体に上昇するとワークパネルＷ３
と抵触する。しかし、本実施例の絞り成形装置２におい
ては、隙間Ｖ１の分だけ上型リング８が上昇するのに伴
って、吊りカム１２がカム用スプリング１８の反発力に
よってスライド孔１０ａに沿って斜め上方に移動する。
この結果、図４に示されるように吊りカム１２が後退し
た状態となり、その後吊りカム１２が上型リング８と一
体に上昇する。従って、負角量Ｌ１があっても型開き時
にワークパネル（製品）Ｗ３と吊りカム１２が抵触する
という不具合が防止され、スムースに型開きを行うこと
ができる。

【００１６】そして、図４に示される状態からさらにラ
ム４が上昇することによって、下型クッションリング２
０が上昇する。これによって、下型クッションリング２
０で押さえられていた回転ダイ２６が、戻しスプリング
２８の反発力によって図４で左回りに回転する。この結
果、図５に示されるように回転ダイ２６は元の位置まで
戻り、回転ダイ２６の突出部が製品Ｗ３からスムースに
抜け出て、製品Ｗ３を容易に取り出すことができる。す
なわち、図４に示される状態のままでは、負角量Ｌ１が
あるために、変形させなければ製品Ｗ３を取り出すこと
ができない。しかし、本実施例の絞り成形装置２におい
ては、このように型開きに連動して回転する回転ダイ２
６を設けているために、負角量（いわゆるアンダーカッ
ト）Ｌ１を有する製品Ｗ３であっても、変形させること
なく容易に取り出すことができるのである。さて、図５
に示されるように、ラム４の上昇に伴って上型リング
８，上型ダイパッド１０，吊りカム１２も共に上昇し
て、絞り成形装置２は図１に示される最初の状態に戻
る。そして、下型クッションリング２０の上面に残され
た製品Ｗ３が取り出されて、一回の絞り成形工程が完了
する。

【００１７】ここで、上述した吊りカム１２による肉寄
せの効果について、図６乃至図８を参照してさらに詳し
く説明する。図６乃至図８は、本実施例における絞り成
形加工の詳細を示す絞り成形装置２の部分断面図であ
る。図６に示されるように、吊りカム１２が押し下げら
れると、前述の如く吊りカム１２の加工面１２ａの下端
１２ｂからワークパネルＷ６に当接し始める。これによ
って、下端１２ｂの左側に肉寄せされた厚肉部Ｗａが生
ずる。この厚肉部Ｗａは、吊りカム１２の加工面１２ａ
がワークパネルＷ６に当接して行くに従って、次第に左
側に移動する。そして、図７に示されるように、ワーク
パネルＷ６の最大変形部Ｗｂまで肉寄せされる。さらに
吊りカム１２が下降するとともに回転ダイ２６が右回り
に回転することによって、図８に示されるように絞り成
形加工が進行して、最終的に図３に示される状態となっ
て製品Ｗ３が得られる。このようにして、ワークパネル
Ｗ６の右側から左側に向かって肉寄せが行われながら絞
り加工が進行することによって、絞り成形加工による変
形量が最も大きい部分Ｗｂにおいても充分な材料の厚み
が確保される。これによって、ワークパネルＷ６の絞り
成形による加工変形量が多い部分Ｗｂにおいて、薄肉化
が起こるのを防止して、均一な肉厚の製品を得ることが
できる。

【００１８】次に、このようにして絞り成形されて得ら
れる最終製品の全体構造と、本実施例の波及的な効果に
ついて、図９及び図１０を参照して説明する。図９は最
終製品Ｗ９の全体構造を示す斜視図であり、図１０
（Ａ）は最終製品Ｗ９の平面図、図１０（Ｂ）はその側
面図、図１０（Ｃ）は図９，図１０（Ａ）におけるII−
II部分の断面図である。従来技術によって図９及び図１
０に示されるような形状の製品Ｗ９を絞り成形した場合
には、凹み面Ｗ１０にシワが発生しやすかった。しか
し、本実施例の絞り成形装置２においては、上述の如
く、この凹み面Ｗ１０を吊りカム１２によって下側から
上側に向かって肉寄せしながら絞り加工している。これ
によって、凹み面Ｗ１０のシワが延ばされて平坦な凹み
面Ｗ１０となり、シワのない極めて良好な製品Ｗ９が得
られる。

【００１９】本実施例の絞り成形装置２においては、上
型部分に移動加工部材として吊りカム１２を設け、下型
部分に回転ダイ２６を設けた構造としているが、これら
の吊りカム１２や回転ダイ２６は本発明に必須のもので
はない。また、本発明における移動加工部材としては、
吊りカム１２以外にも、回転ダイやその他の部材を用い
ることができる。さらに、本実施例においては、図９及
び図１０に示されるような最終形状の製品を絞り成形す
る場合について説明したが、その他の形状の製品の絞り
成形にも適用できる。絞り成形装置のその他の部分の構
成，配置，機能，数，大きさ，接続関係等や、絞り成形
方法のその他の工程の内容等についても、本実施例に限
定されるものではない。

【００２０】

【発明の効果】請求項１に係る発明においては、移動加
工部材の最初に被加工物と当接する面が、被加工物の絞
り成形加工による変形量の多い側より変形量の少ない側
に近接している絞り成形装置を創出したために、肉寄せ
によって絞り成形による加工変形量が多い部分において
薄肉化が起こるのを防止することができる。これによっ
て、優れた品質の製品を得ることができる、実用的な絞
り成形装置となる。

【００２１】また、請求項２に係る発明においては、移
動加工部材を被加工物に対して、絞り成形加工による変
形量の少ない側から変形量の多い側に向かって当接させ
て行く絞り成形方法を創出したために、肉寄せによって
絞り成形による加工変形量が多い部分において薄肉化が
起こるのを防止することができる。これによって、優れ
た品質の製品を得ることができる、実用的な絞り成形方
法となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る絞り成形装置の一実施例の構造と
絞り成形方法の一実施例の最初の段階を示す断面図であ
る。

【図２】絞り成形装置及び絞り成形方法の一実施例にお
ける次の成形段階を示す断面図である。

【図３】絞り成形装置及び絞り成形方法の一実施例にお
ける次の成形段階を示す断面図である。

【図４】絞り成形装置及び絞り成形方法の一実施例にお
ける次の成形段階を示す断面図である。

【図５】絞り成形装置及び絞り成形方法の一実施例にお
ける成形完了の段階を示す断面図である。

【図６】絞り成形装置及び絞り成形方法の一実施例にお
ける絞り成形の詳細を示す部分断面図である。

【図７】絞り成形装置及び絞り成形方法の一実施例にお
ける絞り成形の詳細を示す部分断面図である。

【図８】絞り成形装置及び絞り成形方法の一実施例にお
ける絞り成形の詳細を示す部分断面図である。

【図９】絞り成形装置及び絞り成形方法の一実施例によ
って成形される製品を示す斜視図である。

【図１０】絞り成形装置及び絞り成形方法の一実施例に
よって成形される製品を示す平面図等である。

【符号の説明】

２絞り成形装置８，１０第二の型１２移動加工部材２０，２４第一の型Ｗ１被加工物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第一の型と、該第一の型に対向して近接
離隔可能に設けられ該第一の型との間で被加工物を挟持
固定する第二の型と、前記第一の型及び前記第二の型の
少なくとも一方に設けられた移動加工部材とを有し、絞
り成形の過程で該移動加工部材を移動させて前記被加工
物に当接させて絞り成形加工を行う絞り成形装置におい
て、前記移動加工部材の最初に前記被加工物と当接する面
が、前記被加工物の絞り成形加工による変形量の多い側
ほど前記被加工物から離れており、変形量の少ない側ほ
ど前記被加工物に近接していることを特徴とする絞り成
形装置。
【請求項２】絞り成形の過程で移動加工部材を移動さ
せて挟持固定された被加工物に当接させて絞り成形加工
を行う絞り成形方法において、前記移動加工部材を前記被加工物に対して、絞り成形加
工による変形量の少ない側から変形量の多い側に向かっ
て当接させて行くことを特徴とする絞り成形方法。