JPH1085850A - 薄板状ワークのプレス成形方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】伸び率が略均一となり、成形品の強度や品質が
向上し、製造コストを低廉化することが可能な薄板状ワ
ークのプレス成形方法およびその装置を提供する。 【解決手段】下スライダ５２と上スライダ１０２の夫々
の挟持部８０、１１６によって薄板状のワーク１２４の
縁部が挟持される。ダイ８４が矢印Ｃ方向に変位する
と、ローラ６４がカム部材１８の第１の傾斜面２２、第
１の垂直面２４、第２の傾斜面２６、第２の垂直面２８
を順次転動することにより、下スライダ５２は矢印Ａ方
向に変位する。このため、前記ワーク１２４は矢印Ａ、
Ｂ方向に引張されて変形した後、金型１２の成形面１４
に押圧されてプレス加工が施される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄板状ワークのプ
レス成形方法およびその装置に関し、一層詳細には、薄
板状ワークの伸び率が略一定で歩留まりを向上させるこ
とが可能な薄板状ワークのプレス成形方法およびその装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、薄板状ワークをプレス加工により
成形する方法およびその装置として、例えば、特開昭６
３−１９４８２６号公報に開示されているパネルプレス
方法およびその装置がある。この方法および装置によれ
ば、パネルの側部をブランクホルダで把持し、該ブラン
クホルダを下方に変位させてパネルを下型に押圧し、パ
ネルに一方向の張りを与える。次いで、上型を下降させ
て該上型と前記下型でパネルを挟持し、該パネルにプレ
ス成形を施す。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
パネルプレス方法およびその装置では、パネルを下型に
押圧することにより該パネルに一方向の張りを与えてい
るため、パネルと下型との摩擦抵抗等によりパネルの位
置によってその伸び率が異なっている。これにより、成
形品が全体として不均一となり、この成形品の強度や品
質が低下するという問題がある。

【０００４】また、パネルの縁部近傍の捨て絞りを形成
する肩部ではパネルの伸び率が大きくなり、該パネルが
破断限界を超える懸念がある。そこで、肩部の絞り形状
を深くしてパネルの破断を阻止しているが、このために
材料の歩留りが低下し、製造コストが高騰するという欠
点がある。

【０００５】本発明は前記の課題を解決すべくなされた
ものであって、伸び率が略均一となり、成形品の強度や
品質が向上し、製造コストを低廉化することが可能な薄
板状ワークのプレス成形方法およびその装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、第１のスライダと第２のスライダとに
よって薄板状ワークを挟持する工程と、ダイの変位作用
下に前記第１のスライダに設けられたローラが金型に設
けられたカム部材に案内されて前記第１のスライダと第
２のスライダを前記ダイの変位方向と直交する方向に変
位させ、前記薄板状ワークを前記ダイの変位方向と直交
する方向に引張させて変形させる工程と、前記ダイの更
なる変位作用下に前記薄板状ワークを金型の成形面に押
圧し、該薄板状ワークにプレス加工を施す工程と、を有
することを特徴とする。

【０００７】本発明によれば、第１のスライダと第２の
スライダとによって挟持された薄板状ワークは該第１の
スライダ、第２のスライダの変位作用下に均等に引張さ
れて変形し、該薄板状ワークは金型の成形面に押圧され
て所定の形状に成形される。

【０００８】この場合、前記薄板状ワークを挟持する工
程中、前記第１または第２のスライダのうちの一方に突
出形成された係合部材を、前記第１または第２のスライ
ダのうちの他方に形成された凹部または孔部に係合させ
ることにより、前記第１のスライダと第２のスライダを
互いに位置決めすると、前記第１のスライダと第２のス
ライダを一体的に変位させることができ、好適である。

【０００９】また、本発明は、成形面が形成された金型
と、前記金型に設けられたカム部材と、前記金型に対し
て接近離間する方向に相対的に変位可能なダイと、前記
金型の側部に設けられ、前記ダイの変位方向に変位可能
に構成されたブランクホルダと、前記ブランクホルダに
設けられ、該ブランクホルダの変位方向と直交する方向
に変位自在な第１のスライダと、前記第１のスライダに
設けられ、前記カム部材が係合して前記第１のスライダ
の変位制御を行うローラと、前記ダイに設けられ、前記
第１のスライダの変位方向に沿って変位自在且つ前記第
１のスライダに当接自在な第２のスライダと、を備え、
前記ダイが前記金型に接近すると、前記第１のスライダ
と第２のスライダとによって薄板状ワークを挟持し、前
記ダイの更なる変位作用下に前記第１のスライダと第２
のスライダが前記ダイの変位方向に変位すると共に、前
記ローラが前記カム部材に案内されて前記第１のスライ
ダと第２のスライダが前記ブランクホルダの変位方向と
直交する方向に変位することにより前記薄板状ワークを
引張しながら前記金型の成形面に押し当ててプレス加工
を施すことを特徴とする。

【００１０】本発明によれば、該第１のスライダ、第２
のスライダは前記ダイの変位作用下に薄板状ワークを挟
持し、第１のスライダに設けられたローラが金型に設け
られたカム部材に係合して前記第１のスライダと第２の
スライダが前記ダイの変位方向と直交する方向に変位す
る。このため、前記薄板状ワークは引張される。前記ダ
イの更なる変位作用下に前記薄板状ワークは前記金型の
成形面に押圧され、所定の形状に成形される。

【００１１】この場合、前記ローラおよび前記カム部材
は、前記成形面の縁部のうち、前記薄板状ワークの引張
方向と略直交する縁部の側に複数配設されると、前記第
１スライダが変位する際、前記ローラおよびカム部材に
はその変位方向と直交する方向に力が加わることがない
ので、該ローラやカム部材が変形したり位置ずれが発生
する懸念がなく、好適である。

【００１２】また、この場合、前記第１のスライダおよ
び第２のスライダには、スライダ同士が当接したときに
互いに位置決めするための位置決め手段が設けられる
と、前記第１のスライダと第２のスライダを前記ダイの
変位方向と直交する方向に一体的に変位させることがで
き、好適である。

【００１３】さらに、この場合、前記位置決め手段は、
前記第１または第２のスライダのうちの一方に突出して
設けられた係合部材であり、前記係合部材が前記第１ま
たは第２のスライダのうちの他方に形成された凹部また
は孔部に係合することにより、前記第１のスライダと第
２のスライダが互いに位置決めされると、容易に前記第
１のスライダと第２のスライダを位置決めすることがで
き、好ましい。

【００１４】さらにまた、この場合、前記第１または第
２のスライダのうちのいずれか一方にスプリングが設け
られ、該スプリングにより前記第１または第２のスライ
ダは前記ブランクホルダの変位方向と直交する方向に付
勢されると、前記ローラは前記カム部材に良好に当接し
て前記第１のスライダが正確に変位制御され、一層好適
である。

【００１５】さらにまた、この場合、前記第１または第
２のスライダのうちのいずれか一方にシリンダが設けら
れ、前記シリンダが付勢されることにより前記第１およ
び第２のスライダは前記ブランクホルダの変位方向と直
交する方向に変位する。このため、薄板状のワークの成
形前に、前記第１と第２のスライダを所定の位置に変位
させておくことができ、好ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明に係る薄板状ワークのプレ
ス成形方法について、それを実施する装置との関係にお
いて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しなが
ら以下詳細に説明する。

【００１７】図１および図２において、参照符号１０
は、本実施の形態に係る薄板状ワークのプレス成形装置
を示す。このプレス成形装置１０は金型１２を備え、該
金型１２は中空に形成されると共に、当該金型１２の上
部には湾曲した成形面１４が形成されている。該成形面
１４の縁部には傾斜した肩部１５が形成されている。前
記金型１２には後述するワークの引張方向（矢印Ａ方
向）に延在して突出部１６が形成され、該突出部１６の
端部には上方に指向して膨出形成された複数のカム部材
１８が配設される。該カム部材１８の外壁面には上部か
ら下方に傾斜する第１の傾斜面２２と、該第１の傾斜面
２２に連続して垂直に形成された第１の垂直面２４と、
該第１の垂直面２４に連続して形成された第２の傾斜面
２６と、該第２の傾斜面２６に連続して垂直に形成され
た第２の垂直面２８とを有し、前記第１の傾斜面２２、
第１の垂直面２４、第２の傾斜面２６、第２の垂直面２
８とによりカム面３０を構成する。

【００１８】前記金型１２に隣接して上下方向に変位可
能に構成された複数のピン部材３２が、図２中、奥行き
方向に沿って立設され、該ピン部材３２の上部にはブラ
ンクホルダ３６に形成された突部３７が載置される。該
ブランクホルダ３６には矢印Ｃ、Ｄ方向へと延在して孔
部３８が画成され、該孔部３８には前記カム部材１８が
挿通される。前記ブランクホルダ３６の上部には板状の
当接部４０が、図において垂直方向に立設されている。
前記当接部４０の一方の面には、図３に示すように、段
部４２が形成され、該段部４２には雌ねじが刻設された
ねじ孔４４が画成される。該ねじ孔４４にはスプリング
ポスト４６が水平方向に延在して螺入される。前記ブラ
ンクホルダ３６には、図１および図２に示すように、凹
部４８が画成されることにより全体に薄肉に形成され、
このため、該ブランクホルダ３６が軽量に形成される。

【００１９】前記ブランクホルダ３６の上部にはリニア
ガイド５０が水平方向に延在して設けられ、該リニアガ
イド５０には下スライダ５２が摺動自在に設けられる。
このため、前記下スライダ５２は矢印Ａ、Ｂ方向に変位
自在である。前記下スライダ５２の一方の外壁面５４は
前記当接部４０に当接自在であり、従って、前記下スラ
イダ５２は該当接部４０によって矢印Ａ方向の変位範囲
が規制される。前記下スライダ５２には前記複数のカム
部材１８が挿通される複数の孔部５６が画成され、夫々
の孔部５６を形成する一方の壁部には段部５８が形成さ
れる。該段部５８には取付部材６０が固着され、該取付
部材６０には軸部材６２を介してローラ６４が転動自在
に設けられる。該ローラ６４は前記カム面３０に当接自
在である。

【００２０】このローラ６４は軸方向に長尺に形成され
ると、該ローラ６４が前記カム部材１８に係合したとき
に当該ローラ６４が撓曲し、下スライダ５２の位置に誤
差が生じる懸念がある。このため、ローラ６４は軸方向
に比較的短く形成され、それ自体が撓曲する懸念がない
ように構成されている。

【００２１】前記下スライダ５２には、図１および図３
に示すように、前記外壁面５４から水平方向に延在して
凹部６６が画成され、該凹部６６を形成する一方の壁部
６８には当該凹部６６より幅狭に形成された凹部７０が
画成される。前記凹部７０には前記スプリングポスト４
６が嵌入する。前記壁部６８には前記スプリングポスト
４６を囲繞して設けられたスプリング７２の一端部が当
接し、該スプリング７２の他端部は前記段部４２に着座
する。従って、前記下スライダ５２は前記スプリング７
２によって矢印Ｂ方向に常時付勢されている。

【００２２】前記下スライダ５２の上部には、図１に示
すように、水平方向に延在して長尺状の凹部７４が画成
され、該凹部７４の端部は楕円形に形成された凹部７６
に連通する。この場合、前記凹部７４は孔部であっても
よい。前記下スライダ５２の前記金型１２に隣接する壁
部には、図１および図２に示すように、斜面部７８が形
成され、該斜面部７８の上方には挟持部８０が上方に突
出して形成される。該挟持部８０は前記金型１２の成形
面１４の縁部に沿って湾曲形成される。前記挟持部８０
には溝部８２がその長手方向に沿って画成される。

【００２３】前記プレス成形装置１０には前記金型１２
に接近離間可能にダイ８４が設けられ、該ダイ８４の下
部には前記ブランクホルダ３６の上部と前記当接部４０
とにより形成される空間８６に臨入するように突部８８
が形成される。前記ダイ８４には複数の凹部９０が画成
されることにより全体に薄肉に形成され、このため、該
ダイ８４は軽量に形成される。また、ダイ８４の下面に
は孔部９２が画成され、従って、ダイ８４はさらに軽量
化される。前記凹部９０のうちの一つを形成する底部９
４には、図３に示すように、シリンダ９６が水平方向に
進退可能に設けられ、また、前記底部９４にはその一部
が切り欠かれて孔部９８が画成されている。

【００２４】前記ダイ８４の下面にはリニアガイド１０
０ａ、１００ｂが水平方向に延在して設けられ、該リニ
アガイド１００ａ、１００ｂには上スライダ１０２が摺
動自在に設けられる。前記上スライダ１０２の上部には
突部１０４が形成され、該突部１０４は前記シリンダ９
６のピストンロッド１０６の端部に固着される。従っ
て、前記シリンダ９６が付勢されると、上スライダ１０
２は矢印ＡまたはＢ方向に変位する。前記上スライダ１
０２には腕部１０８が形成され、該腕部１０８の下部に
は前記下スライダ５２の上部に当接自在な当接部１１０
が設けられる。前記上スライダ１０２の下部には溝部１
１２が画成され、該溝部１１２には長尺状に形成された
係合部材１１４が前記上スライダ１０２の下面から突出
して固着される。該係合部材１１４の下部は前記下スラ
イダ５２の凹部７４に嵌入自在に構成される。前記上ス
ライダ１０２の下部には挟持部１１６が突出形成され、
該挟持部１１６にはその長手方向に沿って突出したビー
ド１１８が形成される。前記挟持部１１６は前記下スラ
イダ５２の挟持部８０と係合自在に構成され、挟持部８
０と挟持部１１６とが係合したとき、前記ビード１１８
は前記溝部８２に嵌入する。前記上スライダ１０２の縁
部近傍には前記金型１２の成形面１４の肩部に係合自在
な成形面１２０が形成されている。

【００２５】本実施の形態に係る薄板状ワークのプレス
成形装置１０は、基本的には以上のように構成されるも
のであり、次にその動作について説明する。

【００２６】先ず、図２に示すように、ブランクホルダ
３６はピン部材３２の付勢作用下に矢印Ｄ方向に変位し
ている。このとき、下スライダ５２はスプリング７２の
付勢作用下に矢印Ｂ方向に変位し、ローラ６４はカム面
３０の第１の垂直面２４に当接している。また、ダイ８
４に設けられたシリンダ９６のピストンロッド１０６は
伸張しており、上スライダ１０２は矢印Ｂ方向に変位し
ている（図３中、２点鎖線参照）。

【００２７】以上のような準備段階を経て、図２に示す
ように、金属の如き材料で形成された薄板状のワーク１
２４の縁部が下スライダ５２の挟持部８０に載置され
る。このとき、前記ワーク１２４は金型１２の成形面１
４から離間している。次に、ダイ８４が矢印Ｃ方向に変
位してワーク１２４の縁部が挟持部８０と挟持部１１６
とによって挟持されると、ビード１１８がワーク１２４
を介して溝部８２に嵌入し、ワーク１２４は前記ビード
１１８に沿って塑性変形する。また、係合部材１１４が
凹部７４に係合することにより上スライダ１０２が下ス
ライダ５２に対して位置決めされる。

【００２８】次に、ダイ８４がさらに矢印Ｃ方向に変位
すると、ローラ６４がカム面３０の第２の傾斜面２６を
転動することによって下スライダ５２が該第２の傾斜面
２６に沿って矢印Ａ方向に変位する。上スライダ１０２
は係合部材１１４によって下スライダ５２と一体的に矢
印Ａ方向に変位し、ワーク１２４は矢印Ａ、Ｂ方向に伸
張する。このとき、ワーク１２４は成形面１４から離間
しているため、該ワーク１２４は矢印Ａ、Ｂ方向に均等
に伸張し、該ワーク１２４の伸び率が一定となる。

【００２９】ダイ８４のさらなる変位作用下に、前記ワ
ーク１２４はその中央から金型１２の成形面１４に当接
して該ワーク１２４は成形面１４に沿って塑性変形す
る。ローラ６４は、図４に示すように、第２の垂直面２
８を転動し、ワーク１２４の縁部近傍は肩部１５と上ス
ライダ１０２の成形面１２０とによって挟持され、該肩
部１５に沿って成形されるに至る。このとき、ワーク１
２４は均等に伸張して成形面１４に押圧され、塑性変形
するため、該ワーク１２４はその全体の品質が等しい均
一な成形品となる。

【００３０】以上のようにワーク１２４にプレス加工が
施されると、図５に示すように、ダイ８４が矢印Ｄ方向
に変位し、ワーク１２４が成形されて得られた製品が取
り出される。このとき、シリンダ９６のピストンロッド
１０６は縮退しており（図３参照）、上スライダ１０２
は矢印Ａ方向に変位している。そしてシリンダ９６を付
勢して上スライダ１０２を矢印Ｂ方向に変位させ、次の
ワーク１２４を成形加工すべく待機する。

【００３１】

【発明の効果】本発明に係る薄板状ワークのプレス成形
方法およびその装置によれば、以下のような効果ならび
に利点が得られる。

【００３２】薄板状ワークは成形面から離間した状態で
伸張され、次いで金型の成形面に押圧されて所定の形状
に加工されるため、薄板状ワークはその全体の伸び率が
等しく、均一な成形品が得られる。このため、成形品の
品質が向上する。また、成形品には部分的に強度が不足
する箇所が発生する懸念がなく、成形品の強度が向上す
る。

【００３３】さらに、肩部の絞り形状を深くする必要が
ないため、材料の歩留まりが向上し、製造コストを低廉
化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る薄板状ワークのプレ
ス成形装置の金型を示す斜視図である。

【図２】図１のプレス成形装置の縦断面図である。

【図３】図２のプレス成形装置のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面
図である。

【図４】図２のプレス成形装置の使用方法を示し、薄板
状ワークが金型に押圧された状態の縦断面図である。

【図５】図２のプレス成形装置の使用方法を示し、ダイ
が上方に変位した状態の縦断面図である。

【符号の説明】

１０…プレス成形装置 １２…金型 １４、１２０…成形面 １８…カム部材 ３６…ブランクホルダ ５２…下スライダ ６４…ローラ ８４…ダイ ９６…シリンダ １０２…上スライダ １１４…係合部材 １２４…ワーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鎌田 輝郎 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 若林 徹也 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１のスライダと第２のスライダとによっ
   て薄板状ワークを挟持する工程と、 ダイの変位作用下に前記第１のスライダに設けられたロ
   ーラが金型に設けられたカム部材に案内されて前記第１
   のスライダと第２のスライダを前記ダイの変位方向と直
   交する方向に変位させ、前記薄板状ワークを前記ダイの
   変位方向と直交する方向に引張させて変形させる工程
   と、 前記ダイの更なる変位作用下に前記薄板状ワークを金型
   の成形面に押圧し、該薄板状ワークにプレス加工を施す
   工程と、 を有することを特徴とする薄板状ワークのプレス成形方
   法。
2. 【請求項２】請求項１記載の薄板状ワークのプレス成形
   方法において、 前記薄板状ワークを挟持する工程中、前記第１または第
   ２のスライダのうちの一方に突出形成された係合部材
   を、前記第１または第２のスライダのうちの他方に形成
   された凹部または孔部に係合させることにより、前記第
   １のスライダと第２のスライダを互いに位置決めするこ
   とを特徴とする薄板状ワークのプレス成形方法。
3. 【請求項３】成形面が形成された金型と、 前記金型に設けられたカム部材と、 前記金型に対して接近離間する方向に相対的に変位可能
   なダイと、 前記金型の側部に設けられ、前記ダイの変位方向に変位
   可能に構成されたブランクホルダと、 前記ブランクホルダに設けられ、該ブランクホルダの変
   位方向と直交する方向に変位自在な第１のスライダと、 前記第１のスライダに設けられ、前記カム部材が係合し
   て前記第１のスライダの変位制御を行うローラと、 前記ダイに設けられ、前記第１のスライダの変位方向に
   沿って変位自在且つ前記第１のスライダに当接自在な第
   ２のスライダと、 を備え、前記ダイが前記金型に接近すると、前記第１の
   スライダと第２のスライダとによって薄板状ワークを挟
   持し、前記ダイの更なる変位作用下に前記第１のスライ
   ダと第２のスライダが前記ダイの変位方向に変位すると
   共に、前記ローラが前記カム部材に案内されて前記第１
   のスライダと第２のスライダが前記ブランクホルダの変
   位方向と直交する方向に変位することにより前記薄板状
   ワークを引張しながら前記金型の成形面に押し当ててプ
   レス加工を施すことを特徴とする薄板状ワークのプレス
   成形装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の薄板状ワークのプレス成形
   装置において、 前記ローラおよび前記カム部材は、前記成形面の縁部の
   うち、前記薄板状ワークの引張方向と略直交する縁部の
   側に複数配設されることを特徴とする薄板状ワークのプ
   レス成形装置。
5. 【請求項５】請求項３または４記載の薄板状ワークのプ
   レス成形装置において、 前記第１のスライダおよび第２のスライダには、スライ
   ダ同士が当接したときに互いに位置決めするための位置
   決め手段が設けられることを特徴とする薄板状ワークの
   プレス成形装置。
6. 【請求項６】請求項５記載の薄板状ワークのプレス成形
   装置において、 前記位置決め手段は、前記第１または第２のスライダの
   うちの一方に突出して設けられた係合部材であり、前記
   係合部材が前記第１または第２のスライダのうちの他方
   に形成された凹部または孔部に係合することにより、前
   記第１のスライダと第２のスライダが互いに位置決めさ
   れることを特徴とする薄板状ワークのプレス成形装置。
7. 【請求項７】請求項３〜６のいずれか１項に記載の薄板
   状ワークのプレス成形装置において、 前記第１または第２のスライダのうちのいずれか一方に
   はスプリングが設けられ、該スプリングにより前記第１
   または第２のスライダは前記ブランクホルダの変位方向
   と直交する方向に付勢されることを特徴とする薄板状ワ
   ークのプレス成形装置。
8. 【請求項８】請求項３〜７のいずれか１項に記載の薄板
   状ワークのプレス成形装置において、 前記第１または第２のスライダのうちのいずれか一方に
   はシリンダが設けられ、前記シリンダが付勢されること
   により、前記第１および第２のスライダは前記ブランク
   ホルダの変位方向と直交する方向に変位することを特徴
   とする薄板状ワークのプレス成形装置。