JPH05228557A - ヘミング加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヘミング加工において、面だれとシャクレの
発生を防止すること。 【構成】 内パット14にワークのフランジ曲げ先端軌跡
に対応する形状の案内面141を形成し、ヘム加工時にフ
ランジ３の先端を内パット14に形成した案内面 141に摺
接案内する。これにより、案内面 141側へのフランジ３
の移動が拘束されて面だれの発生が防止される。また、
下型15に載置したワークのフランジ角度に対応した角度
の隆起部16を下型15のワーク載置面 151に形成し、ヘム
刃４に先行して下降し下型15に載置されているワークを
押圧保持する内パット６を設ける。これにより、ワーク
は最初に内パット14により下型15に押圧固定され、続い
てヘム刃４が下降して折曲点７を基準にフランジ３が曲
げられ、折曲点７部分のシャクレれ方向への変形を隆起
部16により拘束し、シャクレの発生を防止することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヘミング加工時に発生
する面だれやシャクレの発生を防止するようにしたヘミ
ング加工装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車のドアの縁を加工する場
合に、ドアを構成しているインナパネルとアウタパネル
の縁部を重ね合わせ、アウタパネルの縁部（フランジ
部）を折り曲げてインナパネルの縁部を包むようにヘミ
ング加工される。

【０００３】先ず、ヘミング加工の概略について説明す
る。図５に示すようにインナパネル（以下単にインナと
いう）１とアウタパネル（以下単にアウタという）２と
を重ね合わせ、アウタ２の折り曲げるべきフランジ３の
先端にプリ刃４を当接させて斜め下方に押圧して折り曲
げた後にヘム刃５を下降してフランジ３を更に折り曲
げ、図８に示すようにインナ１の縁をアウタ２のフラン
ジ３で包むように加工する。このヘミング加工におい
て、図９の（イ）に示すように折曲起点が外方に突出す
るいわゆるシャクレが発生したり、あるいは図10に示す
ように折曲点７からずれてフランジ３が折れ曲がる面だ
れが発生することがある。

【０００４】このように、面だれやシャクレが発生する
と製品の外形寸法精度が低下し不良品になるとともに、
面だれの場合には製品の外観が損なわれることになる。
したがって、ヘミング加工にあってはこのような面だれ
やシャクレが発生しないようにすることが技術的な課題
として存在する。そこで、このような面だれやシャクレ
が発生しないヘミング加工の条件としてその一例を示せ
ば、例えば自動車のドアの場合図５に示すように下型に
ワークをセットしたときアウタ２のフランジ３が直立し
たような状態となるため、少なくとも図５においてフラ
ンジ角度αが 105°以下となるようにすることが好まし
く、また、プリ刃４とフランジ３との間の角度β（以下
プリ刃曲げ角度という）は最大65°であることが必要で
あり、更に図６に示すようにプリ加工完了角度γは35°
から45°の範囲であることが要求される。

【０００５】従来の上記面だれやシャクレを防止する手
段として、図７に示すように芯金６を使用してプリ刃４
によりアウタ２のフランジ３を芯金６に押しつけるよう
にしてプリ加工をし、その後芯金６を退避させてヘム刃
５によりヘミング加工をするようにしているものもあ
る。

【０００６】また、特開昭60ー206537 号公報（図11に示
す）に開示されているものは段差８を設けた折返しダイ
９にワークＷをスプリング10の弾性力を利用してフラン
ジパンチ11により押圧固定し、適当な手段によりワーク
Ｗのフランジを13′のように適宜角度に折り曲げ方向に
傾斜させ、次に折返しパンチ12を下降せしめて段差８と
フランジパンチ11との間でヘミング加工するとともに、
フランジパンチ11の側面でフランジ13を形成するように
している。また、実開平3ー57421 号公報には上型端部で
ワークを下型に押圧固定し、上型側端に上下動可能に設
けたヘム刃を下降させてヘミング加工をする装置が開示
されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例において、
先ず、芯金を使用したものにあってはプリ加工時にプリ
刃を芯金に強く押し付けると、芯金の強度が十分でない
場合には芯金が撓んで逃げるので、フランジの折曲点が
ずれることになり、その結果面だれが発生するという問
題があり、またプリ加工完了角度γを45°以下にするこ
とができない場合があり不良品発生の可能性があるとい
う問題がある。また、芯金の強度を十分にするために芯
金を大きくすることも考えられるが、ヘム加工する時に
は芯金を退避させなければならない。そのために、芯金
を大きくすると芯金の退避スペースが取れなくなり、芯
金を大きくして撓まないようにするには一定の限度があ
るので、芯金を用いたこの方式では面だれが発生する可
能性を常に内在しているという問題がある。

【０００８】次に、特開昭60ー206537 号公報および実開
平3ー57421 号公報に開示されているヘミング加工はとも
にワークを下型に押圧固定してヘミング加工するように
しているのでシャクレの発生はないが、フランジ部の折
り曲げ点の支持がないので面だれが発生するという問題
がある。特に特開昭60ー206537 号公報に開示されている
ものは段差８とフランジパンチ11の側面との間で拘束す
るようにしてヘミング加工を行っているので面だれの発
生はないようにも考えられるが、段差８の高さが高いた
めにフランジ13′のようにプリ加工した場合にワークの
折曲点を拘束するものがないことになって折曲点の位置
が一定せず、かつ、フランジパンチ11の側面が垂直面に
なっているのでフランジの端縁がフランジ13のように折
り曲げられてしまい、フランジの端縁が例えフランジパ
ンチ11の垂直面に押圧されてもこの押圧力は面だれを矯
正すようには働かない。

【０００９】本発明は面だれおよびシャクレが発生しな
いヘミング加工装置を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明に係る手段は、ワークのフランジを芯金にあて
がってプリ刃にて所定の角度に曲げた後に、そのフラン
ジを更にヘム刃により折り曲げてワークの縁部を加工す
るヘミング加工装置において、前記ワークを載置する下
型に載置したワークのフランジの折曲点に対応する部位
に該折曲点を支持するストッパ面を有する隆起部を前記
下型のワーク載置面に形成し、前記ヘム刃に先行して下
降し前記下型に載置されているワークを押圧保持する内
パットに前記ワークのフランジ先端の曲げ軌跡に対応す
る形状の案内面を形成したことを特徴とするものであ
る。

【００１１】

【作用】本発明はこのように構成したので、次の通りの
作用がある。すなわち、ワークのフランジを芯金にプリ
刃を押し付けて所定の角度にフランジを曲げても、プリ
刃の押し付け力は下型で受けることになり芯金は撓むこ
とはない。このように芯金が撓まないので、芯金を小さ
なものにして退避スペースを十分にとり所定のプリ加工
完了角度γにすることが可能になり、かつ、プリ刃によ
り押し付けられて曲げられるフランジの折曲点の位置が
芯金により一定になる。そして、ヘム刃によりフランジ
を曲げるときにワークは下型に支持され、かつ、折曲点
が一定の位置に形成されるので、フランジはこの折曲点
を基準として折り曲げることが可能になる。このよう
に、折曲点を基準にしてフランジが折り曲げられること
により、フランジ先端の軌跡はこの折曲点を中心としフ
ランジ長さを半径とする円弧を描くことになるので、フ
ランジの先端は内パットに形成された案内面に摺接案内
されて移動し、案内面側へのフランジの移動が拘束され
て面だれの発生を防止することが可能になる。

【００１２】一方において、下型に載置したワークのフ
ランジ角度に対応した角度の隆起部を下型のワーク載置
面に形成し、かつ、ヘム刃に先行して下降し下型に載置
されているワークを押圧保持する内パットを設けたの
で、下型に載置されているワークは最初に内パットによ
り下型に押圧固定され、続いてヘム刃が下降して折曲点
を基準にしてフランジが曲げられ、フランジの先端が内
パットに形成された案内面に摺接して移動するとともに
し、折曲点部分はフランジ角度に対応した角度の隆起部
に密着して固定され、折曲点部分のシャクレ方向への変
形をこの隆起部により拘束することが可能になる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。ヘム加工をしている状態を縦断面して示
している図１において、ヘム刃５は図示省略の上型に固
定されており、このヘム刃５に対して摺動可能にスプリ
ング17を介して内パット14が図示省略の上型に取り付け
られている。15はアウタ２を載置する載置面 151を備え
た下型であり、この下型15の載置面 151にはアウタ２の
フランジ角度α（図５参照）に対応した角度の隆起部16
が形成されている。

【００１４】プリ加工をしている状態を縦断面して示し
ている図２において、折曲点７の位置は下型15の載置面
151にインナ１とアウタ２が重ねられて載置されている
インナ１の上面の延長線 101上にあり、芯金６のプリ加
工面 601の角はこの折曲点７に位置するように形成され
ており、底面 602はインナ１に底面 603はアウタ２にそ
れぞれ密着するように形成されている。隆起部16の高さ
Ｈはフランジ３が芯金６のプリ加工面 601とプリ刃４の
プリ加工面 401に挟まれた状態において、プリ刃４のプ
リ加工面 401の延長線 402が、プリ刃４と下型15との間
の摺動面17に交叉する交点として求められている。そし
て、下型15の載置面 151と隆起部16との間の角度はアウ
タ２のフランジ角度に等しくなっている。

【００１５】ヘム加工をする直前の状態を縦断面して示
している図３において、内パット14には案内面 141が形
成されており、この案内面 141はフランジ３の折曲点７
を中心としフランジ３の折曲点７から先端までの長さＲ
（フランジ長さ）を半径とする円弧状になっている。す
なわち、この案内面 141の形状はフランジ３が折曲点７
を基準にして折り曲げられたときにフランジ３の先端が
描く軌跡に等しくなる面になっている。また、この案内
面 141の始まりはフランジ３が図２に示すように芯金６
のプリ加工面 601とプリ刃４のプリ加工面 401によりプ
リ加工されたときのプリ加工完了角度γになった時に、
フランジ３の先端がこの案内面 141に摺接し始めるよう
に決定されている。

【００１６】以上のように構成した本実施例の作用につ
いて次に説明する。ヘミング加工工程を示す図４におい
て、先ず（イ）の工程ではフランジ角度αに曲げられた
アウタ２にインナ１を重ねた状態で下型15の載置面 151
に載置される。この工程において、載置面 151と隆起部
16との間の角度はフランジ角度αに等しくなっているの
で、アウタ２は載置面 151と隆起部16に密着した状態で
載置されることになる。

【００１７】次に（ロ）の工程で図示省略の上型を下降
して芯金６を矢印方向に移動してインナ１とアウタ２を
載置面 151に押圧し固定するとともに、アウタ２の折曲
部を隆起部16に押し付けるように固定する。そして次に
プリ刃４を矢印方向に移動し、フランジ３を芯金６のプ
リ加工面 601とプリ刃４のプリ加工面 401との間に挟む
ようにしてプリ加工する。このプリ加工において、プリ
刃４の押し付け力はフランジ３を介して芯金６に伝わる
が、この芯金６にかかる力の分力は下型15で受けるので
芯金６の変形（撓み）は下型15により拘束される。

【００１８】これにより、芯金６を小さくして芯金６の
退避スペースの確保が可能になる。したがって次の工程
であるヘム加工での芯金６の退避において、その退避方
向の自由度が拡大され、プリ加工完了角度γを45°以下
にすることが可能になる。また、このように芯金６の撓
みが下型15により拘束されるので、芯金６のプリ加工面
601の角が一定の位置に定置されることになり、フラン
ジ３の折曲点７が一定の位置に形成される。また、折曲
点７の位置および隆起部16の高さＨを図２で説明したよ
うに構成した場合には、フランジ３は隆起部16と芯金６
の端部との間およびプリ加工面 601と 402との間に遊び
を生じることなく挟まれて折り曲げられるので、折曲点
７が更に強く形成され、折曲点７を基準とするフランジ
３の折り曲げがより確実になる。

【００１９】次に、図示省略の上型を下降すると芯金６
はプリ加工完了角度γ（図６参照）に沿って矢印のよう
に退避するとともに、（ハ）の工程で示すように内パッ
ト14がヘム刃５に先行して下降し、インナ１とアウタ２
は内パット14を介してスプリング17の弾性力により載置
面 151に押し付けられるように固定される。このように
内パット14がインナ１およびアウタ２を固定した状態で
は（ロ）の工程でプリ加工されたフランジ３の端部は内
パット14に形成した案内面 141に摺接する。そして、引
き続き上型を下降すると上型によってスプリング17を押
し縮めながらヘム刃５が下降しフランジ３をヘム加工す
る。

【００２０】このヘム加工において、折曲点７は（ロ）
の工程で一定の位置に形成されているので、フランジ３
の先端がこの折曲点７を中心に円弧を描いて移動する円
弧中心点と、折曲点７を中心にフランジ３の長さＲを半
径として形成されている案内面 141の中心点とが略一致
した状態になり、フランジ３の先端は案内面 141に摺接
した状態で案内されることになる。

【００２１】したがって、フランジ３がヘム加工時に案
内面 141側に移動（折曲部が面だれの方向）しょうとし
ても、その移動は案内面 141に拘束される。また一方に
おいて、隆起部16はアウタ２のフランジ角度αと同一角
度に載置面 151に設けられているので、アウタ２が載置
面 151と隆起部16に密着した状態で載置され、ヘム加工
時におけるアウタ２のシャクレ方向への変形は隆起部16
と載置面 151により拘束される。このようにして、案内
面 141による面だれ防止と載置面 151および隆起部16に
よるシャクレ防止をしながらフランジ３は（ニ）に示す
ようにシャクレおよび面だれなくヘミング加工される。
また、このように案内面 141による面だれ防止と載置面
151および隆起部16によるシャクレ防止により、プリ加
工完了角度γの条件35°≦γ≦45°が多少満たされなく
てもシャクレおよび面だれなくヘミング加工することが
可能になる。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、プリ
刃の押し付け力は下型で受けることになり芯金は撓むこ
とはない。したがって芯金を小さなものにして退避方向
の方向性に自由度をもたせることができるとともに芯金
の撓みがないので、プリ加工完了角度γを所定の角度に
することができ、かつ、一定の位置にフランジの折曲点
を形成することができる。これにより、フランジはこの
折曲点を基準として折り曲げられ、かつ、内パットに前
記ワークのフランジ曲げ先端軌跡に対応する形状の案内
面を形成したので、フランジの先端は内パットに形成さ
れた案内面に摺接案内されて移動し、案内面側へのフラ
ンジの移動が拘束されて面だれの発生を防止することが
できる。

【００２３】また、下型に載置したワークのフランジ角
度に対応した角度の隆起部を下型のワーク載置面に形成
し、かつ、ヘム刃に先行して下降し下型に載置されてい
るワークを押圧保持する内パットを設けたので、下型に
載置されているワークは最初に内パットにより下型に押
圧固定され、続いてヘム刃が下降して折曲点を基準にし
てフランジが曲げられ、フランジの先端が内パットに形
成された案内面に摺接して移動するとともにし、折曲点
部分はフランジ角度に対応した角度の隆起部に密着して
固定されるので、折曲点部分のシャクレ方向への変形を
この隆起部により拘束し、シャクレの発生を防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ヘム加工の状態を示す本発明の一実施例の縦断
面図である。

【図２】プリ加工の状態を示す本発明の一実施例の縦断
面図である。

【図３】ヘム加工をする直前の状態を示す本発明の一実
施例の縦断面図である。

【図４】本発明のヘミング加工工程を示す図である。

【図５】ヘミング加工の説明用図である。

【図６】ヘミング加工の説明用図である。

【図７】ヘミング加工の説明用図である。

【図８】ヘミング加工の説明用図である。

【図９】ヘミング加工の説明用図である。

【図10】ヘミング加工の説明用図である。

【図11】従来例の縦断面図である。

【符合の説明】

１ インナ ２ アウタ ３ フランジ ４ プリ刃 ５ ヘム刃 ６ 芯金 ７ 折曲点 14 内パット 141 案内面 15 下型 151 載置面 16 隆起部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークのフランジを芯金にあてがってプ
   リ刃にて所定の角度に曲げた後に、そのフランジを更に
   ヘム刃により折り曲げてワークの縁部を加工するヘミン
   グ加工装置において、前記ワークを載置する下型に載置
   したワークのフランジの折曲点に対応する部位に該折曲
   点を支持するストッパ面を有する隆起部を前記下型のワ
   ーク載置面に形成し、前記ヘム刃に先行して下降し前記
   下型に載置されているワークを押圧保持する内パットに
   前記ワークのフランジ先端の曲げ軌跡に対応する形状の
   案内面を形成したことを特徴とするヘミング加工装置。