JPH11197761A - プレス金型でのパネルの位置合わせ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 成形加工されたパネルのせん断加工金型への
位置決めに関するもので、数値制御加工されたプレス型
の形状部分をパネル合わせで崩さないことにより、穴加
工位置とせん断加工位置を理論値とおりの位置に加工で
きるようにする為。 【構成】 せん断加工金型の上型の部品形状部分に設け
られたパッドで、成形されたパネルを押え込むよりも先
に、上型のセクショナルダイに埋め込まれた外側パット
が、下型のスクラップカッタ部分に、成形されたパネル
の余肉形状部分とダイフェース形状部分を押え込んで、
せん断加工金型に対するパネルの位置合わせを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車ボディの薄板パ
ネルのプレス成形後、穴あけ加工とせん断加工するせん
断加工金型のパネル位置合わせするに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】たとえば自動車のエンジン部分のカバー
であるフードアウターパネルは、第１図の１に示すよう
な形状をしている。ここで２はフードアウターパネルに
あけられる穴であり、３はせん断されるラインであり、
４は折り曲げラインである。このようなフードアウター
パネルを完成させる為には、第２図に示すような断面構
造の成形金型で平らなパネルを成形して、第３図に示す
ような成形品を製作する。この成形したパネルは、塑性
加工故に、一般的には成形金型から取り出すとスプリン
グバックしたり捻じ曲がったりしてしまい、成形金型の
成形形状と異なった形状になってしまう。スプリングバ
ックしたり捻じ曲がってしまったパネルは、第４図に示
すように、一般的にはパネル１の断面に対して、成形金
型のポンチとブランクホルダを合わせた断面１０とその
表面の断面形状１１のように、形状の差異によるすきが
出てしまう。従来の技術では、このようなスプリングバ
ックしたり捻じ曲がってしまったパネルを、せん断加工
金型に安定して位置が合うようにする為に、パネル合わ
せと言われる作業を行っている。第５図はそのパネル合
わせの状況を示している。ここではパネル１を基準にし
て、せん断加工金型の断面形状１０と、パネル基準でパ
ネル合わせする時の状況を示している。第５図のパネル
１とせん断加工金型の断面形状１０とのすき１４が発生
しないように、パネル１と干渉している図の上部部分
を、パネルを基準として人間がグラインダーで削り落と
すのである。このようなパネル合わせをすることによ
り、スプリングバックしたり捻じ曲がっているパネル１
でも、せん断加工金型の部品形状部分、余肉形状部分、
ダイフェース形状部分はパネル形状１とほぼ同一にな
り、パネルを比較的安定してせん断加工金型に位置合わ
せすることができる。このようにパネル合わせをするこ
とにより、パネル１にあけられる穴位置２は理論上求め
られる位置１２からスプリングバックしたり捻じ曲がっ
てしまった位置１５に移動することになる。また、せん
断位置３は理論上求められる位置１３からスプリングバ
ックしたり捻じ曲がってしまった位置１６に移動するこ
とになる。これらの穴加工とせん断加工の移動位置は、
パネルのスプリングバック量や捻じ曲がりの量によって
異なったり、パネルの形状によって異なる等の複雑な要
因の為、正確にその位置を特定することができない。そ
こで、成形加工したパネル上で穴加工位置とせん断加工
位置を想定し、レーザー加工をし、その後の工程の折り
曲げ金型でパネルを加工し、第１図に示すような完成し
たパネルを検査治具にセットし、計測し、目的とする寸
法に対する偏差を算出し、プレス金型の各工程の製作、
修正を行う。このような平面状の加工位置が理論上求め
られない位置に移動してしまうことが、パネル合わせ
後、プレス金型のトライアル、検査治具によるパネルの
計測、せん断金型の穴位置の修正やせん断加工位置の修
正、折り曲げ加工金型の修正、再度トライアル、検査治
具によるパネルの計測、せん断型の修正、トライアルと
いう工程の繰り返す結果になる。このように未確定な部
分を多く含む工程を経てプレス金型が製作される為、プ
レス金型で安定してパネルが生産できる迄に多くの製作
工数と長い製作期間がかかってしまう。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、せん断
加工金型をスプリングバックしたり捻じ曲がったパネル
でパネル合わせをおこなことにより、数値制御加工で成
形工程のプレス金型と同一形状に正確に加工されてい
る、せん断加工金型の部品形状と余肉形状部分やダイフ
ェース形状部分を崩してしまうことになる。しかも、パ
ネルという剛性のないもので、尚かつ、ばらつきも大き
く、パネルの保持方法によっては曲がってしまものを基
準として、剛性のあるプレス金型の部品形状部分と余肉
形状部分とダイフェース形状部分を、更に、部品形状間
の相対的な位置関係を保って加工することができない人
間の手によるグラインダー加工で削り込む為、数値制御
加工したものと比較し、部品形状部分と余肉形状部分と
ダイフェース形状部分の正確さは大幅に劣ったものにな
ってしまう。このような結果として、前述のように、穴
加工位置とせん断加工位置が精度高く予測できない位置
に移動してしまい、それらの位置が一度で決まらないと
いうことになってしまい、多くの製作工数と長い製作期
間がかかるということになってしまう。そこで、せん断
加工金型に対するこのようなパネル合わせをおこわなず
に、スプリングバックしたり捻じ曲がっているパネル
を、せん断加工金型に正確に位置合わせすることができ
れば、せん断加工金型で理論値とおりの位置に、穴あけ
加工とせん断加工ができるようになる。そうすれば、何
回ものトライアルを行うことなしに、ほぼ一回のトライ
アルで穴加工位置とせん断加工位置を目標とする寸法品
質に加工することができる。その結果として、プレス金
型を短期間で完成できるようになり、低価格のプレス金
型を製作することができる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】成形工程のプレス金型か
ら取り出したパネルは、前述のようにスプリングバック
したり捻じ曲がってしまっているので、当然成形工程の
プレス金型の形状と異なってしまっている。しかし、せ
ん断加工金型の部品形状部分と余肉形状部分とダイフェ
ース形状部分は、成形工程のプレス金型の部品形状と余
肉形状部分とダイフェース形状部分は同一形状に数値制
御加工されているのだから、その部分の形状を崩さず
に、パネルをそのせん断加工金型に正確に合わすことが
できれば、人手により形状を崩してしまう行為であると
ころの、パネル合わせがいらないし、穴加工位置やせん
断加工位置が理論値からずれることがない。そこで、現
状のように、せん断加工金型で成形されたパネルの比較
的平面形状の部品形状部分をプレス金型の中央部分に設
けられているパッドで押え込む前に、スプリングバック
したり捻じ曲がっているパネルを、パネルの剛性があり
凹凸形状が豊富な余肉形状部分とダイフェース形状部分
を先に押え込んでしまえば、せん断加工金型に対するパ
ネルの位置合わせ精度は格段に向上することになる。第
６図は成形されたパネルの余肉形状部分とダイフェース
形状部分の形状を押えつける部分１８を示している。こ
の１８の部分を従来工法で内側に設けてある部品形状部
分を押え込むパッドりも先に、せん断加工金型の余肉形
状部分とダイフェース形状部分で先に押えつけ、せん断
加工金型に対するパネルの位置合わせに使用するのであ
る。第７図はこの状況を示す。ここで成形されたパネル
１がせん断加工金型の数値制御加工された形状１０の余
肉形状部分とダイフェース形状部分を、上型の外側に設
けられた外側パッド２０により、部品形状部分のパッド
１９よりも先に、下型の同一部位に押え込まれ、その後
に部品形状部分の位置合わせに１９のパットで、形状１
０にパネル１に押え込まれる。このようにせん断加工金
型の数値制御加工された加工面に対して、パネルを位置
合わせすることにより、スプリングバックしたり捻じ曲
がっているパネルの穴加工位置が理論値と一致した加工
位置に、せん断加工位置が理論値と一致した加工位置に
加工できることになるので、ほぼ一回のトライアルで完
了することができる。

【０００５】

【作用】スプリングバックしたり捻じ曲がったりしてい
る成形したパネルを、パネル剛性の高い、凹凸の多い余
肉形状部分やダイフェース形状部分で、しかも位置決め
効果の大きいパネルの外周部分で、せん断加工金型の成
形金型形状と同一に数値制御加工された形状に押え込ん
でしまうので、せん断加工金型に対してパネルを正確に
位置合わせすることができる。これにより、プレス成形
されたパネルをせん断加工金型に対して正確に位置決め
できるので、穴加工位置とせん断加工位置をパネルの主
形状部分に対して正確な位置に加工することができる。

【０００６】

【実施例】第８図から第１２図までは本発明に係わるせ
ん断加工用金型を示す例である。第８図はせん断加工用
金型の下型平面図である。２１はせん断金型のポンチで
あり、２２は下型のホルダーであり、２３は余肉形状と
ダイフェース形状を持ち、外側パッドによるパネルの押
え込みに対する位置決めの基準になるものであり、スク
ラップカッタと言われ、パネルの不要になる余肉形状部
分やダイフェース形状部分を処理しやすくする為に、そ
れを細かく切断する機能を持っている。第９図はせん断
加工用金型の上型平面図である。１９は部品形状部分
で、従来のパネルを押え込むパッドである。２４は上型
のホルダーであり、２５はせん断加工用のカッターでセ
クショナルダイである。２０は外側パッドで、パネルの
余肉形状とダイフェース形状部分を下型のセクショナル
ダイに押え込み位置決めする。第１０図は、第８図と第
９図を組付けたせん断加工用金型の断面図である。スク
ラップカッタ２３に対して、外側パッド２０が余肉形状
部分とダイフェース形状部分でセクショナルダイにパネ
ルを押え込み、せん断加工用金型に対して位置決めを完
了した後、ポンチ２１に対し内部パッド１９が部品位置
を押え込む。その後、ポンチ２１に位置決めされたパネ
ルをセクショナルダイ２５でせん断して、内部パット１
９の内部にある穴加工（図示なし）も同時に完了し、せ
ん断加工金型での加工が完了する。第１１図は、第１０
図のＡ部詳細図でタイプ−１である。ここでポンチ２１
の上にスクラップカッタ２３があり、その部分にパネル
１を外側パッド２０ａが余肉形状部分とダイフェース形
状部分を押え込み、せん断加工金型に対しパネルの位置
決めが完了した時点で、部品形状部分のパッド１９が部
品形状部分を押え込む。その後、穴加工とせん断加工が
完了する。ここで２６は外側パッド用スプールタイプの
パッドリテーナであり、外側パッド２０ａのストローク
３２を規制するものである。スプリング２７は外側パッ
ドを、セクショナルダイ２５に優先して、パネルを押え
込む為のスプリングである。パッドリテーナ２８は部品
形状部分のパッドを所定のストロークで止める為のパッ
ドリテーナである。また、２９はパッドリテーナを抜き
差しする為のプレートである。ここでは、外側パッドの
ストローク３２を、部品形状部分のパッドのストローク
３１より大きく設定する。これにより、外側パッドが先
にパネルの余肉形状部分とダイフェース形状部分を先に
セクショナルダイ２３に押え込んで、せん断加工金型に
パネルを位置決めする。第１２図は、第１０図のＡ部詳
細図のタイプ−２である。この図では、外側パッドのパ
ッドリテーナーが第１１図と異なるタイプの実施例であ
る。ポンチ２１の上にセクショナルダイ２３があり、そ
の部分にパネル１を外側パッド２０ｂが余肉形状部分と
ダイフェース形状部分を押え込み、せん断加工金型に対
しパネルの位置決めが完了した時点で、部品形状部分の
パッド１９が部品形状部分を押え込む。その後、穴加工
とせん断加工が完了する。ここで３４は外側パッド用の
ピンタイプのパッドリテーナであり、外側パッド２０ｂ
のストローク３２を規制するものである。スプリング２
７外側パッドを、セクショナルダイ２５に優先して、パ
ネルを押え込むものである。第１２図においても、外側
パッドのストローク３２が、部品形状部分のパッドのス
トローク３１より大きく設定する。これにより、外側パ
ッドが先にパネルの余肉形状部分とダイフェース形状部
分を先にセクショナルダイ２３に押え込んで、せん断加
工金型にパネルを位置決めする。

【０００７】

【発明の効果】成形加工完了後、プレス型から取り出し
たスプリングバックしたり捻じ曲がったりしていて、剛
性のないパネルでのせん断加工金型に対する、人間の手
によるパネル合わせ工程がなくなったので、正確な数値
制御加工の形状を生かすことができるので、穴加工位置
とせん断加工位置を一度で決めることができる。従来行
っていた、パネル合わせを行わないので、その作業工数
が省略でき工数低減になる。何回ものトライアルとその
結果がどうであったか確認するための検査治具でのパネ
ルの計測回数も大幅に少なくなり、パネルの検査工数が
減少できる。パネルのせん断加工位置正確に決まるの
で、それを基準にしている折り曲げ工程金型のパネル位
置決めが一度で決めることができるので、各工程のプレ
ス金型製作期間を大幅に短縮することがでる。上記のよ
うに、パネル合わせやトライアル工数の減少やパネル計
測工数の減少により、プレス金型の製作工数と製作期間
をを大幅に減少させることができる。また短期間で目的
の品質パネルを生産できるプレス金型を製作することが
できるので、新車の立ち上がり期間を短縮することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、フードアウターパネルの斜視図。第２図は、
パネル成形工程金型の断面図。第３図は、フードアウタ
ーパネルの成形工程完了後の斜視図。第４図は、成形さ
れたパネルとポンチ形状と余肉形状とダイフェース形状
との差異を比較した図。第５図は、成形されたパネルと
ポンチ形状と余肉形状とダイフェース形状との差異を比
較し、理論上の穴加工位置と実際の穴加工位置との差
異、また、理論上のせん断加工位置と実際のせん断加工
位置との差異の図。第６図は、余肉形状部分とダイフェ
ース形状部分の説明図。第７図は、外側パットがパネル
の余肉形状部分とダイフェース形状部分を先に押え込
み、その後に、部品形状部分のパネルを押え込む図。第
８図は、せん断加工金型の下型図。第９図は、せん断加
工金型の上型図。第１０図は、せん断加工金型の組み付
けた時の外側パッドと内側パッドの状態を示した断面
図。第１１図は、第１０図のＡ部詳細図のタイプ−１
で、外側パッドのストロークが部品形状部分の従来タイ
プパッドのストロークより長いことを示す断面図。第１
２図は、第１０図のＡ部詳細図のタイプ−２で、第１１
図と異なるパッドリテーナを用いた場合の断面図。

【符号の説明】

１……フードアウターパネル、２……穴位置、３……せ
ん断位置、４……折り曲げ位置、５……ポンチ、６……
ブランクホルダ、７……ダイ、８……プレート、９……
クッションピン、１０……部品形状と余肉形状とダイフ
ェースを一体にした時の断面形状、１１……部品形状と
余肉形状とダイフェースを一体にした時のせん断金型の
表面形状、１２……部品形状内の理論的な穴加工位置、
１３……部品形状内の理論的なせん断加工位置、１４…
…数値制御加工時の部品形状と余肉形状とダイフェース
形状とスプリングバックしたパネルとの隙、１５……パ
ネル合わせしたせん断加工金型での穴加工位置、１６と
１７……パネル合わせしたせん断加工金型でのせん断加
工位置、１８……余肉形状とダイフェース形状の範囲、
１９……部品形状部分を押えるパッド、２０……一般的
な外側パッドの図、２０ａ……外側パッド（タイプ−
１）、２０ｂ……外側パッド（たいぷ−２）、２１……
せん断加工金型のポンチ、２２……せん断加工金型の下
型、２３……スクラップカッタ、２４……せん断加工金
型の上型、２５……せん断用セクショナルダイ、２６…
…スプールタイプのパッドリテーナ、２７……外側パッ
ド用スプリング、２８……パットリテーナ、２９……パ
ッドリテーナー用プレート、３０……スプリング、３１
……部品形状部分のパッドのストローク、３２……外側
パッドのストローク、３３……パッドリテーナー用プレ
ート、３４……外側パッドのパッドリテーナー、３５…
…スプリングガイド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プレス金型のせん断加工金型において、プ
   レス成形されたパネルを位置合わせする時に、上型の部
   品形状部分に設けられたパットよりも先に、上型の余肉
   形状部分とダイフェース形状部分に設けられた外側パッ
   ドで、パネルを、下型の余肉形状部分とダイフェース形
   状部分に押えつけることを特徴とするせん断加工金型。