JPH10166067A - ヘミング加工方法およびヘミング加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピアス加工された穴の周縁部にヘミング加工
を施そうとすると少なくとも二工程必要となる。 【解決手段】 インサートポンチ９とパッド５とでワー
クＷを拘束し、インサートポンチ９にセクショナルダイ
４を押し込んでヘミングフランジ部Ｆを成形する。なお
もセクショナルダイ４を押し込んで凹状座部Ｑを形成
し、先に成形されたヘミングフランジ部Ｆをプリヘミン
グ状態とする。セクショナルダイ４が上昇する過程で凹
状座部Ｑを元の状態に戻すとともに、ヘミングフランジ
部Ｆを完全に折り返して、一工程でヘミング加工を完了
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレス曲げ加工の
代表的な形態の一つであるヘミング加工方法およびヘミ
ング加工装置に関し、特にワークに予め形成された穴の
周縁部にヘミング加工を施すにあたり、フランジ曲げ、
プリヘミング（予備曲げ）およびヘミング（本曲げ）の
三工程を実質的に一工程で行えるようにしたヘミング加
工方法およびヘミング加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ヘミング加工に類似したカーリング加工
方法として特開平７−１４８５３２号公報に記載されて
いるものがある。

【０００３】この従来のカーリング加工方法では、図８
に示すように、ピアス（穴抜き）加工、バーリンク加工
およびリストライク＆カーリング加工の三工程からな
り、ピアス加工工程では、ダイ５１とパッド５２とで板
状のワークＷを加圧拘束した上でポンチ５３を下降させ
ることにより、それらダイ５１とポンチ５３とのせん断
作用によってピアス穴Ｐを打抜成形する。一方、バーリ
ンク加工工程では、先にピアス穴Ｐが形成されたワーク
Ｗをダイ６１とパッド６２とで加圧拘束した上でそのダ
イ６１にポンチ６３を押し込むことにより、ピアス穴Ｐ
の周縁部を直角に折り曲げてフランジ部Ｆを成形する。

【０００４】さらに、リストライク＆カーリング加工工
程では、先に成形されたフランジ部Ｆをダイ７１の凸部
７１ａにはめ合わせるようにしてワークＷをダイ７１上
に位置決めした上で、ポンチ７３を下降させる。これに
より、フランジ部Ｆはダイ７１の湾曲面７１ｂに沿って
外側に折り曲げられ、前記ピアス穴Ｐの全周縁部にはカ
ール部７４が成形される。

【０００５】このような加工形態は、例えば自動車の車
体パネルに形成される配線（ワイヤハーネス）用の穴に
多用され、ゴム製のグロメットを使用することなくその
ままの状態で配線を挿通させたとしても、配線そのもの
を損傷等から保護することができることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のカーリング加工
方法では、ピアス穴加工以外にバーリング加工とリスト
ライク＆カーリング加工の少なくとも二工程が必要であ
り、工程数の増加を招くこととなって好ましくない。

【０００７】本発明は以上のような課題に着目してなさ
れたもので、穴の周縁部にヘミング加工を施すにあた
り、ピアス穴加工に続く一つの工程内で、穴の周縁部の
フランジ曲げ加工とプリヘミング加工（予備曲げ）およ
びヘミング加工（本曲げ）の全てを行うことができるよ
うにしたヘミング加工方法およびヘミング加工装置を提
供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、ポンチに上下動可能に弾性支持された環状のインサ
ートポンチと、このインサートポンチに対向するダイ、
および該ダイに上下動可能に弾性支持されたパッドとの
三者により、ワークに予め形成された穴の周縁部にヘミ
ング加工を施す方法であって、ヘミングフランジ部とな
るべき穴周縁部よりも外側部分をインサートポンチを含
むポンチとパッドとにより加圧拘束した状態で、ダイを
インサートポンチの内側に押し込むことにより、前記穴
周縁部をインサートポンチ側に折り曲げてヘミングフラ
ンジ部を成形するフランジ曲げ工程と、前記フランジ曲
げ加工に続いてなおもダイをインサートポンチ側に押し
込むことにより、そのインサートポンチをワークから一
旦離間させながら該ワークのうちそれまでインサートポ
ンチで拘束されていた部分をそのインサートポンチの移
動方向に折り曲げて座部を成形するプリヘミング工程
と、プリヘミング加工終了後にインサートポンチがダイ
とともに初期状態に復帰する過程で、前記ヘミングフラ
ンジ部を座部に重合するように折り曲げながらその座部
を元の状態に矯正するヘミング工程とを含んでいること
を特徴としている。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明のプリヘミング工程において、ダイとヘミングフ
ランジ部との摩擦力によってヘミングフランジ部の外側
部分をダイの移動方向に引き込んで座部を成形すること
を特徴としている。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明のプリヘミング工程において、ダイの外周の段状
部をヘミングフランジ部の根元部に係合させて、そのダ
イの移動に伴ってヘミングフランジの外側部分をダイの
移動方向に引き込んで座部を成形することを特徴として
いる。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項１記載の
ヘミング加工方法に用いられるヘミング加工装置であっ
て、ポンチに弾性体を介してインサートポンチが上下動
可能に支持されていて、これらポンチとインサートポン
チとにより下型が形成されている一方、上ホルダにはイ
ンサートポンチに内接可能なセクショナルダイが固定さ
れているとともに、該上ホルダにパッドが上下動可能に
弾性支持されていて、これら上ホルダとセクショナルダ
イおよびパッドとによって上型が形成されていることを
特徴としている。

【００１２】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の発明におけるセクショナルダイの外周面には、フラン
ジ曲げ加工後のヘミングフランジ部の根元部に係合する
段状部が形成されていることを特徴としている。

【００１３】したがって、請求項１に記載の発明では、
インサートポンチがダイに押し込まれる過程において、
その前半でインサートポンチとダイとの協働によってヘ
ミングフランジ部が曲折成形されるとともに、後半では
ワークから一旦インサートポンチが離れながらそのワー
クのうちヘミングフランジ部の外側の部分がインサート
ポンチと同方向に引き込まれて座部が成形される。

【００１４】これにより、ヘミングフランジ部は、イン
サートポンチによるプリヘミング加工が可能なようにイ
ンサートポンチに対して所定の傾きをもつことになる。
そして、ダイおよびインサートポンチが初期状態に戻る
べく逆方向に移動し始めると、上記座部が元の状態に戻
るべく矯正されるとともに、ヘミングフランジ部が上記
座部と重合するように折り返されてヘミング加工が完了
する。

【００１５】特に請求項２に記載の発明では、ヘミング
フランジ部の外側の部分が座部として成形されるプリヘ
ミング状態となる過程では、ダイとヘミングフランジ部
との摩擦力によってそのヘミングフランジ部の外側の部
分がインサートポンチ側に引き込まれ、さらに、請求項
３に記載の発明では、ダイ外周の段状部がヘミングフラ
ンジ部の根元部に係合することで、上記の摩擦力に加え
て、ダイの移動力によって強制的にヘミングフランジ部
の外側の部分がインサートポンチ側に引き込まれる。

【００１６】請求項４に記載の発明では、ポンチとイン
サートポンチとからなる下型に対して、上ホルダとセク
ショナルダイおよびパッドの三者からなる上型が下降す
る過程で、上記の請求項１に記載の発明の挙動が達成さ
れる。

【００１７】そして、請求項５に記載の発明では、上型
側となるセクショナルダイの外周の段状部がヘミングフ
ランジ部の根元部に係合することで、ヘミングフランジ
部の外側の部分がインサートポンチとともに下方に引き
込まれる。

【００１８】

【発明の効果】請求項１，２に記載の発明によれば、環
状のインサートポンチにダイが押し込まれる過程でフラ
ンジ曲げとそれに続くプリヘミング加工とが行われる一
方で、ダイがインサートポンチから抜け出る方向に逆動
作し始めると、ヘミングフランジ部がワークと重合する
ように折り返されてヘミングされることから、ピアス穴
加工以外に一工程あればヘミング加工に必要な全ての加
工を行うことができる。これにより、加工工程数とプレ
ス型の製作工数が大幅に削減されて、成形品のコストダ
ウンを図ることができる。

【００１９】請求項３に記載の発明によれば、プリヘミ
ング加工時には、ヘミングフランジ部とダイとの摩擦力
以外に、そのダイ外周の段状部とヘミングフランジ部と
の係合によるダイの移動力が加わるため、ヘミングフラ
ンジ部の外側部分をより確実に折り曲げて座部を成形す
ることができ、請求項１，２に記載の発明と同様の効果
のほかに、プリヘミング加工の信頼性が向上する利点が
ある。

【００２０】請求項４に記載の発明によれば、下型に対
して上型が下降する過程で、請求項１に記載の発明にお
ける各工程が進捗するので、請求項１に記載の発明と同
様に、加工工程数の削減とプレス型の製作工数の削減に
より成形品のコストダウンを図ることができる。

【００２１】請求項５に記載の発明によれば、上型の一
部となるセクショナルダイの外周に段状部が形成されて
いるため、請求項３に記載の発明と全く同様に、プリヘ
ミング加工の信頼性が向上する利点がある。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１〜６は本発明の好ましい実施
の形態を示す図で、図７に示す自動車のフードリッジロ
アパネル（以下、ワークと称する）Ｗの縦壁部に形成さ
れるハーネス挿入穴Ｈの周縁部にヘミング加工を施す場
合の例を示している。すなわち、図１の（Ａ）〜（Ｄ）
はヘミング加工が完了するまでの一連の工程の流れを示
しており、また図２〜５は図１の（Ａ）〜（Ｄ）に示す
各工程の詳細を示している。なお、フードリッジロアパ
ネルＷは、図７に示すように、最終的にフードリッジ８
１やサイドメンバ８２およびストラットハウジング８３
等と溶接接合される。また、８４はハーネス挿入穴Ｈに
挿入されるワイヤハーネスである。

【００２３】図２に示すように、プレス型は大別して上
型１と下型２とから形成されている。上型１の主体とな
る上ホルダ３には中実の段付円筒状をなすセクショナル
ダイ４が固定されているとともに、このセクショナルダ
イ４を取り囲むようにしてパッド５が配置されている。
パッド５は、周知のように上ホルダ３に対する上下方向
ストロークを規制するパッドリテーナとウレタンゴム等
の弾性体（いずれも図示省略）を介して上ホルダ３に対
し上下動可能に支持されている。

【００２４】一方、下型２は、下ホルダを兼ねたポンチ
６の一部に円筒状の凹部７を形成して、この凹部７にウ
レタンゴム等の弾性体８を介して有底円環状のインサー
トポンチ９を上下動可能に配置したもので、インサート
ポンチ９の上面には上記セクショナルダイ４を受容し得
るダイ受容凹部１０が形成されている。そして、下型２
から上型１が上昇離間して、弾性体８が自由伸長状態に
ある時には、インサートポンチ９の上面とポンチ６の上
面とが面一状態となるように設定されている。

【００２５】また、前記セクショナルダイ４の外周の一
部はインサートポンチ９のダイ受容凹部１０に入り得る
ように部分的に切除されて段状部１１が形成されている
ほか、パッド５のうちインサートポンチ９の周縁部上面
と対向する部分には複数のオイルブレーカ１２が等ピッ
チで配置されている。このオイルブレーカ１２は、図示
外の圧縮コイルスプリングで付勢されたプランジャ１３
をケース１４内におさめてユニット化したものであっ
て、後述するように成形直後の凹状座部Ｑのスプリング
バックを抑制すると同時に、油等のためにワークＷがパ
ッド５の押圧面５ａに貼り付くのを防止する機能を有し
ている。

【００２６】したがって、本実施の形態によれば、図１
の（Ａ）および図２に示すように、上型１が上死点位置
にある状態で、前工程でピアス穴加工が施されたワーク
Ｗすなわち予めハーネス挿入穴Ｈが形成されたワークＷ
を下型２上に投入し、そのハーネス挿入穴Ｈの中心とイ
ンサートポンチ９の中心とが一致するように位置決めす
る。なお、この時点ではハーネス挿入穴Ｈの直径よりも
インサートポンチ９側のダイ受容凹部１０の直径の方が
大きいことは言うまでもない。

【００２７】下型２上にワークＷが位置決めされた時点
で上型１が下降すると、パッド５がワークＷに圧接して
このパッド５とポンチ６およびインサートポンチ９の三
者でワークＷのうちハーネス挿入穴Ｈの周囲を加圧拘束
する。この時、オイルブレーカ１２のばね定数は弾性体
８のそれよりも著しく小さいために、オイルブレーカ１
２のプランジャ１３はパッド５の押圧面５ａと面一とな
るまで引っ込むかたちとなる。

【００２８】この状態からなおも上型１が下降すると、
図１の（Ｂ）および図３に示すようにセクショナルダイ
４がインサートポンチ９のダイ受容凹部１０に入り込
み、フランジ曲げ加工としてハーネス挿入穴Ｈの周縁を
下方に折り曲げてヘミングフランジ部Ｆを成形する。

【００２９】この場合、成形されるヘミングフランジ部
Ｆのフランジ高さは１０ミリ以下であってそれほど大き
な成形力を必要としないために、弾性体８は圧縮変形す
ることなく上記フランジ成形力に十分に対抗するかたち
となる。

【００３０】上記のようにフランジ曲げ加工が行われた
後にさらに上型１が下降すると、セクショナルダイ４の
凸部下面４ａがインサートポンチ９におけるダイ受容凹
部１０の内底面に当接していわゆる底突き状態となるこ
とから、図１の（Ｃ）および図４に示すようにインサー
トポンチ９は弾性体８の圧縮変形を伴いながら強制的に
押し下げられ、やがてはセクショナルダイ４の段状部１
１が、先に成形されたヘミングフランジ部Ｆの根元部に
係合するようになる。

【００３１】その結果、インサートポンチ９は一旦ワー
クＷから離間しつつヘミングフランジ部Ｆの先端の下方
まで押し下げられ、ヘミングフランジ部Ｆにはセクショ
ナルダイ４との間の摩擦力に加えて段状部１１との係合
によるセクショナルダイ４の押し下げ力が加わるため
に、図４に示すように上型１が下死点に達するまでにワ
ークＷのうちヘミングフランジ部Ｆよりも外側の部分す
なわちそれまでインサートポンチ９で拘束されていた部
分がプリヘミング加工として下方に折り曲げられて凹状
座部Ｑが成形される。すなわち、凹状座部Ｑが形成され
たことによってヘミングフランジ部Ｆは、インサートポ
ンチ９によるヘミング加工が可能なように所定の傾きを
もつことになる。

【００３２】ここで、ヘミングフランジ部Ｆのフランジ
高さを例えば８ｍｍとすると、セクショナルダイ４によ
るフランジ曲げ加工開始から下死点位置に達するまでの
ストロークは図６のように振り分けられる。

【００３３】また、図４に示すように、ワークＷからイ
ンサートポンチ９が一旦離れ、しかも凹状座部Ｑが成形
されるのに伴ってオイルブレーカ１２のプランジャ１３
も徐々に突出し、この段階での凹状座部Ｑのスプリング
バックすなわち凹状座部Ｑが元の状態に戻ろうとするの
を阻止する役目をする。

【００３４】図１の（Ｃ）および図４に示した状態から
上型１が再び上昇し始めると、インサートポンチ９はセ
クショナルダイ４とともに初期状態に戻ろうとすること
から、インサートポンチ９はヘミングフランジ部Ｆの先
端に当接して、凹状座部Ｑを元の状態に復元させるべく
その凹状座部Ｑを矯正し、同時にヘミングフランジ部Ｆ
をその凹状座部Ｑに重合させるように折り曲げる。

【００３５】これにより、図１の（Ｄ）および図５に示
すように、インサートポンチ９がポンチ６と面一状態に
なるまで復帰すると、凹状座部Ｑは完全に元のフラット
な状態に復元するとともに、ヘミングフランジ部Ｆが先
に凹状座部Ｑであった部分と平行となるように完全に折
り返されてハーネス挿入穴Ｈの周縁部のヘミング加工が
完了する。

【００３６】このように本実施の形態によれば、上型１
が下死点位置に達するまでの間にフランジ曲げ加工とプ
リヘミング加工が行われる一方、上型１が下死点位置か
ら初期状態に復帰する過程でヘミングフランジ部Ｆを完
全に折り返すヘミング加工が行われることから、ピアス
穴加工以外に一工程加えるだけで上記ハーネス挿入穴Ｈ
の周縁部のヘミング加工を完了することができる。

【００３７】ここで、本発明は、先の実施の形態に示し
た上下型の配置を上下逆転させた場合にも初期の目的を
達成できることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい実施の形態を示す一連の工程
説明図。

【図２】図１の（Ａ）の詳細を示す図で、パッドがワー
クを加圧拘束した状態を示す要部断面図。

【図３】図１の（Ｂ）の詳細を示す図で、フランジ曲げ
加工が終了した状態を示す要部断面図。

【図４】図１の（Ｃ）の詳細を示す図で、プリヘミング
加工が終了した状態を示す要部断面図。

【図５】図１の（Ｄ）の詳細を示す図で、ヘミング加工
が終了した状態を示す要部断面図。

【図６】図２〜５に示すプレス型のストローク説明図。

【図７】加工対象ワークの一例であるフードリッジロア
パネルを含む自動車の前部構造を示す要部斜視図。

【図８】ヘミング加工に類似した従来のカーリング加工
方法を示す説明図。

【符号の説明】

１…上型 ２…下型 ３…上ホルダ ４…セクショナルダイ ５…パッド ６…ポンチ ８…弾性体 ９…インサートポンチ １１…段状部 Ｗ…フードリッジロアパネル（ワーク） Ｈ…ハーネス挿入穴 Ｆ…ヘミングフランジ部 Ｑ…凹状座部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンチに上下動可能に弾性支持された環
   状のインサートポンチと、このインサートポンチに対向
   するダイ、および該ダイに上下動可能に弾性支持された
   パッドとの三者により、ワークに予め形成された穴の周
   縁部にヘミング加工を施す方法であって、 ヘミングフランジ部となるべき穴周縁部よりも外側部分
   をインサートポンチを含むポンチとパッドとにより加圧
   拘束した状態で、ダイをインサートポンチの内側に押し
   込むことにより、前記穴周縁部をインサートポンチ側に
   折り曲げてヘミングフランジ部を成形するフランジ曲げ
   工程と、 前記フランジ曲げ加工に続いてなおもダイをインサート
   ポンチ側に押し込むことにより、そのインサートポンチ
   をワークから一旦離間させながら該ワークのうちそれま
   でインサートポンチで拘束されていた部分をそのインサ
   ートポンチの移動方向に折り曲げて座部を成形するプリ
   ヘミング工程と、 プリヘミング加工終了後にインサートポンチがダイとと
   もに初期状態に復帰する過程で、前記ヘミングフランジ
   部を座部に重合するように折り曲げながらその座部を元
   の状態に矯正するヘミング工程と、 を含むことを特徴とするヘミング加工方法。
2. 【請求項２】 前記プリヘミング工程では、ダイとヘミ
   ングフランジ部との摩擦力によってヘミングフランジ部
   の外側部分をダイの移動方向に引き込んで座部を成形す
   ることを特徴とする請求項１記載のヘミング加工方法。
3. 【請求項３】 前記プリヘミング工程では、ダイの外周
   の段状部をヘミングフランジ部の根元部に係合させて、
   そのダイの移動に伴ってヘミングフランジの外側部分を
   ダイの移動方向に引き込んで座部を成形することを特徴
   とする請求項２記載のヘミング加工方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載のヘミング加工方法に用い
   られるヘミング加工装置であって、 ポンチに弾性体を介してインサートポンチが上下動可能
   に支持されていて、これらポンチとインサートポンチと
   により下型が形成されている一方、 上ホルダにはインサートポンチに内接可能なセクショナ
   ルダイが固定されているとともに、該上ホルダにパッド
   が上下動可能に弾性支持されていて、これら上ホルダと
   セクショナルダイおよびパッドとによって上型が形成さ
   れていることを特徴とするヘミング加工装置。
5. 【請求項５】 前記セクショナルダイの外周面には、フ
   ランジ曲げ加工後のヘミングフランジ部の根元部に係合
   する段状部が形成されていることを特徴とする請求項４
   記載のヘミング加工装置。