JPH0655335B2 - フランジ成形加工方法及びフランジ成形加工用金型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、板状のワークの縁部若しくはワークに形成さ
れた穴の周縁部を折曲げ、そのワークの縁部若しくは周
縁部にフランジを成形するフランジ成形加工方法と、そ
のフランジ成形加工の際に使用するフランジ成形加工用
金型と、に関するものである。

（従来の技術） 従来、例えば、電車の扉や窓の枠体にガラス等を取付け
るための突起曲部（第５図に示す形状）所謂フランジを
成形するフランジ成形加工は、板状のワークの穴の周縁
部全体をプレス機械を使用して金型で一度に折曲げて行
っていた。

（発明が解決しようとする問題点） このように、従来は、ワークの穴の周縁部全体を一度に
折曲げてフランジを成形するのでフランジの各部の寸
法、即ち、第５図において、長辺の寸法ｌ_１、短辺の寸
法ｌ_２、長辺と短辺とが交わる各円弧の寸法Ｒ、立上り
寸法Ｔ、等が金型によって制約される問題点を有してい
た。

又、前記フランジの各部の寸法が変更になる度に、新な
金型を製作する必要があり、金型の製作費、金型管理費
等を必要すると共に、金型の交換に伴う段取り時間がか
かり、生産性が悪かった。

このことは、多種、少量生産の今日においては大きな問
題点となっている。

さらに、金型で一度に前記フランジを成形するため、能
力トン数の大きいプレスを使用しなければならず、設備
が大型化する問題点も有していた。

尚、ワークの外周縁部全体を金型で一度に折曲げる場合
も同様なことがいえる。

本発明は、金型に制約されることなく、フランジの寸法
を自由に設定できるようにすると共に、フランジの寸法
が変更になっても同一の金型でフランジを成形できるフ
ランジ成形加工方法とその成形に使用するフランジ成形
加工用金型と、を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 前述のごとき従来の問題に鑑みて、本発明のフランジ成
形加工方法は、板状のワークの縁部あるいはワークに形
成された穴の周縁部にフランジを成形加工するフランジ
成形加工方法にして、（ａ）ワークの縁部あるいは周縁
部のフランジ成形部を、パンチプレスに備えたダイに形
成された成形面に対応する位置に位置決めする工程と、
（ｂ）前記ダイの成形面と対応する成形面を備えたパン
チをパンチプレスに備えた打撃子によって押圧する工程
と、（ｃ）前記ダイの成形面とパンチの成形面との間に
て前記フランジ成形部の１部をワークに対して交差する
方向のフランジに折曲げ成形する工程と、（ｄ）前記打
撃子によるパンチの押圧を解除する工程と、（ｅ）前記
フランジ成形部の円弧状部分に対応すべく前記ダイ及び
パンチをワークに対して相対的に回動する工程と、
（ｆ）フランジに折曲げ成形した部分に隣接した部分を
前記ダイの成形面に対応する位置に位置決めした後に、
前記打撃子により前記パンチを再び押圧して当該隣接し
た部分をフランジに折曲げ成形する工程と、（ｇ）前記
（ｄ）工程から（ｆ）工程を繰り返して前記フランジ成
形部に円弧状の連続した態様のフランジを折曲げ成形す
る工程と、よりなるものである。

また、フラジ成形用金型は、ダイホルダに支持されるダ
イと上記ダイホルダに対向して設けたパンチホルダに往
復動自在に支持されるパンチとよりなるフランジ成形用
金型にして、ダイに、先端面と円弧状の成形面とを備え
てなる突出部を設け、上記ダイの成形面に対応しかつ協
働してワークのフランジ成形部にフランジを成形する成
形面と先端面とを備えてなる突出部を前記パンチに設
け、前記ダイとパンチとをワークに対して相対的に回動
してワークの円弧状のフランジ成形部に連続した円弧状
のフランジを成形する構成としてなるものである。

（作用） 板状のワークの縁部あるいはワークに形成された穴の周
縁部のフランジ成形部の１部を、ダイに備えた突出部の
成形面に対応させてワークを位置決めした後、上記ダイ
の成形面と対応しかつ協働する成形面を備えたパンチに
より前記ワークを押圧し、ダイの成形面とパンチの成形
面との間でフランジ成形部の１部を折曲げて、ワークに
対し交差する方向のフランジを成形する。

その後、パンチを上昇させ、パンチとダイトとを同期的
に回動して、新たなフランジ成形部をダイの成形面に対
応させてワークを位置決めし、新たにフランジ成形部を
折曲げ、前回に成形したフランジと連続したフランジを
成形する。

このようにして、折曲げと、パンチとダイとの同期回動
の繰返しにより板状のワークに縁部あるいはワークに形
成された穴の周縁部に連続したフランジを成形する。

（実施例） 以下、添付図面に基づいてこの発明の好適一実施例を説
明する。

第１図はこの発明に関わるＮＣ制御装置付のタレットパ
ンチプレス１の側面図を示すものであって、ふところ部
３を備えたフレーム５を有したタレットパンチプレス１
には、板状のワークＷを支持する固定テーブル７と、ワ
ークＷの位置決めを行なうワーク位置決め装置９と、後
述するパンチ１１（第１図には図示せず）を備えた円板
状の上部タレット１３及び後述するダイ１５（第１図に
は図示せず）を備えた円板状の下部タレット１７とを備
えたタレット装置１９とが設けられている。

また前記フレーム５には、上部タレット１３のパンチ１
１を打撃する打撃子２１を備えたラム本体２３が昇降自
在に装着してあり、さらに、前記タレット装着１９に
は、タッピングユニット２５を着脱自在に装着してあ
る。

前記固定テーブル７は、フレーム５のふところ部３の下
方に位置する下部フレーム２７上に設けられ、また前記
ワーク位置決め装置９は、下部フレーム２７に架設した
レール２９を介して左右方向（第１図の左右方向）へ移
動自在に支承された移動テーブル３１と、該移動テーブ
ル３１上に架設されたレール３３を介して前後方向（第
１図の紙面に対し垂直方向）へ移動自在に支承されたキ
ャリッジ３５と、さらに該キャリッジ３５に設けられ，
ワークＷを挾持するためのクランプ３７とから構成さ
れ、ワークＷをタレット装置１９に対して前後左右に位
置決めできるものである。

前記タレット装置１９は、前述のように前記ふところ部
３の上方に位置する上部フレーム３９に、回転軸４１を
介して回転自在に支承された円板状の上部タレット１３
と、ふところ部３の下方に位置する下部フレーム２７に
回転軸４３を介して回転自在に支承された円板状の下部
タレット１７とから構成され、上部タレット１３と下部
タレット１７とは、ＮＣ制御装置（図示省略）サーボモ
ータ等で構成された回転駆動装置（図示省略）により同
期して同一方向に回動されるものである。そして、前記
上部タレット１３の外周付近には、パンチ１１が回転し
うるように支持されたおり、前記下部タレット１７に
は、前記パンチ１１に対応するダイ１５がパンチ１１と
同期回転するように支持されている。

前記ラム本体２３は、前記上部フレーム３９に上下動自
在に支承されるとともに、前気上部タレット１３に支持
されたパンチ１１の上方に位置しており、その下面に
は、前記パンチ１１を打撃する打撃子２１が装着してあ
る。

次に、第１図中、矢印IIの部分の拡大断面図である第２
図において、上部タレット１３（図示していないが回転
軸４１は図の左方にある）の上面（第２図の上方）１３
a には回転支持軸４５がボルト４７によって垂直状態に
取付けられている。回転支持軸４５には従動プーリ４９
が止め輪５１によって抜き止めされて回転自在に設けら
れている。従動プーリ４９の外周には駆動プーリ５３が
止め輪５５によって抜き止めされると共にキー５７によ
って従動プーリ４９と一体に回転する様に設けてある。
駆動プーリ５３の外周にはＮＣ制御装置（図示省略）に
より作動する第１の回転駆動装置（図示省略）の駆動力
を伝達する駆動無端ベルト５９が掛け回されている。

駆動プーリ５３の上側（第２図の上端側）には、２個の
ドッグ６１a ，６１b が設けてあり、これは対応した上
部フレーム３９の下面には、２組のセンサ６３a ，６３
b が設けてある。この２個のドッグ６１a ，６１b と２
個のセンサ６３a ，６３b とによって、パンチ１１の原
点位置を検出するための上部検出装置６５が構成されて
いる。

上部タレット１３の外周（第２図の右端）近くには上部
タレット１３の上面１３a と下面（第２図の下端側）１
３b とを上下に貫通する穴６７が前記打撃子２１と対応
するように穿設してある。その穴６７には、一端に太径
部６９a を有した筒状のパンチホルダ６９がその太径部
６９a を上側して回転自在に嵌合している。パンチホル
ダ６９は、上部タレット１３の下面１３b にボルト７１
によって取付けられた抜き止め板７３と、パンチホルダ
６９に係止している止め輪７５とによって、上方への抜
き止めがなされている。

前記太径部６９a の外周はプーリ６９b になっており、
前記従動プーリ４９に掛け回した従動無端ベルト７７が
掛け回わされている。

前記筒状のパンチホルダ６９の貫通孔６９c には、軸状
のパンチ１１を上下動自在に嵌合してある。パンチ１１
の軸部１１a の上端（第２図の上端側）に形成した鍔１
１b と、前記貫通孔６９c の上端部分に形成した段部６
９d との間には、パンチ１１の端部１１a の外周に遊嵌
状態に巻設されたリターンスプリング７９が装着してあ
る。そのリターンスプリング７９は、パンチ１１を打撃
子２１の方へ押上げるものである。貫通孔６９c の内壁
にはキー溝６９e が形成してある。

パンチ１１の軸部１１a の側面には前記キー溝６９e と
係合する位置決めピン１１c が突設してある。このキー
溝６９e と位置決めピン１１c との係合により、パンチ
１１はパンチホルダ６９と一体になって、上部タレット
１３に対して回転する。

軸部１１a の下端（以下先端と称す）には、軸部１１a
の軸心と直交する先端水平面８１a と軸心とほぼ平行す
る成形面としての立下り垂直面８１ｂとからなる下向き
突出部８１を形成している。

下部タレット１７（図示していないが回転軸４３は図の
左方にある）の外周（第２図の右端）近くには下部タレ
ット１７の上面１７a と、下面１７b とを上下に貫通す
る穴８３が前記パンチ１１と対応するように穿設してあ
る。その穴８３には、一端に太径部８５a を有した筒状
のダイホルダ８５が太径部８５a を上側にして回転自在
に嵌合している。そのダイホルダ８５の下部には止め輪
８７が設けてあり、ダイホルダ８５の上方への抜止めが
なされている。さらに、ダイホルダ８５の下端には、後
述する下部検出装置８９を構成するドッグ９１が設けて
ある。

前記太径部８５a の外周はプーリ８５b になっており、
ＮＣ制御装置（図示省略）により作動する第２の回転駆
動装置（図示週略）の回転駆動力を受ける従動無端ベル
ト９３が掛け回してある。

前記筒状のダイホルダ８５の貫通孔８５c の上端部分に
段部８５d が形成されており、その段部８５d にある程
度厚みを有した円板状のダイ１５が嵌合している。又、
段部８５d にはキー溝８５e が形成してある。

ダイ１５の円板部１５a 側面には前記キー溝８５e と係
合する位置決めピン１５b が突設してある。このキー溝
８５e と位置決めピン１５b との係合により、下部タレ
ット１７に対し、ダイ１５はダイホルダ８５と一体に回
転するようになっている。

円板部１５a の上端（以下先端と称す）には、パンチ１
１の軸心と直交する先端水平面９７a と、その先端水平
面９７a とほぼ直交する成形面としての立下り垂直面９
７ｂとからなる上向き突出部９７が形成してある。

その上向き突出部９７の立上り垂直面９７b を上方から
見下す（第２図中III−III矢視）と第３図に示すよう
に、ほぼ円弧状をしている。その円弧状の中央は前記パ
ンチ１１の立下り垂直面８１b と対応するように平らな
面である直線面９７c が水平（第３図の図面と平行な方
向）距離ｌ寸法だけ僅かに形成してあり、その両側はワ
ークＷを折曲げる際、未加工のワークＷ若しくはフラン
ジを成形した部分を逃がすための逃げ部９７d が形成し
てある。

又、ダイ１５の先端水平面９７a （第２図）より一段低
い水平面１５c と、前記立上り垂直面９７b とで形成さ
れる空間部１５d には、エジェクタプレート９９が、エ
ジェクタプレート９９に設けた鍔付案内軸１０１により
ダイ１５に対し上下動自在に配設してある。そのエジェ
クタプレート９９とダイ１５との間には、エジェクタプ
レート９９を、常時、パンチ１１の方へ付勢するスプリ
ング１０３が設けてある。

下部タレット１７の上面１７a には、ダイホルダ８５を
覆うようにカバー１０５がボルト１０７によって取付け
てある。

下部タレット１７の下面１７b の下側の下部フレーム２
７上には、ディスクサポート１０９が設けてある。その
ディスクサポート１０９の右端（第２図の右側）には、
前記ドッグ９１と対応しうるセンサ１１１が設けてあ
る。そのドッグ９１と、センサ１１１と、によって下部
検出装置８９が構成される。

以上の構成において、先ず、上部検出装置65（第２図）
と、下部検出装置89とによって、パンチホルダ69と、ダ
イホルダ８５との原点位置を設定してパンチ１１と、ダ
イ１５との相対位置を決め、立下り垂直面８１b と、立
上り垂直面９７b とが対向しうるようにする。

次にあらかじめ孔を穿設したワークＷを固定テーブル７
に載置してクランプ（第１図）３７で挾持する。

次に、ワーク位置決め装置９をＮＣ制御装置の制御によ
り操作して、ワークＷをパンチ１１とダイ１５との間に
進入させ、第２図と第４図(a)に示すようにワークＷに
形成したフランジ成形部である孔Ｗa の周縁部をダイ１
５の立上り垂直面９７b に対応させパスラインの位置で
水平状態に保持する。

その状態で、打撃子２１でパンチ１１をリターンスプリ
ング７９に抗して打撃して打下すと、第４図(a)に示す
ように、ワークＷは、パンチ１１の水平面８１a とエジ
ェクタプレート９９の上面との挾まれて、下方に移動
し、ワークＷの孔Ｗa の周縁部が下向き突出部８１の立
下り垂直面８１b と、上向き突出部９７の垂直面９７c
とにより徐々に折曲げられていく。その折曲げの際、逃
げ部９７d はワークＷを逃がし折曲げを容易にして、
歪、ひび、割れ等を防いでいる。

パンチ１１が最下端まで下りると、第４図(c)に示すよ
うにワークＷは完全に折曲げられる。

その後は、打撃子２１の押圧を解除すると、パンチ１１
はリターンスプリング７９により、エジェクタプレート
９９はスプリング１０３により夫々復帰上昇し、第４図
(d)に示す状態を経て、同図(e)に示すように、エジェク
タプレート９９とワークＷとが、パスラインの位置まで
上昇し、第１回目の折曲加工が終了する。

その後、ワークＷの穴Ｗa 周縁部の直線部分を折曲げる
場合は、パンチ１１とダイ１５とを回転せず、ワーク位
置決め装置９をＮＣ制御装置の制御により操作して、ワ
ークＷのみを、ワークＷの周縁部をダイ１５の直線面９
７c に対応させて、その直線面の水平距離ｌより少ない
距離（好ましくは（１／２）以下）移動させ、再度パン
チ１１とダイ１５とでワークＷの周縁部の新たなフラン
ジ成形部分の折曲加工を行う。このように、折曲加工と
ワークＷの移動とを繰返して、ワークＷの穴Ｗa の周縁
部の直線部分を少しづつ折曲げることにより、連続した
フランジを成形することができる。

又、ワークＷの穴Ｗa の周縁部が円弧状になっている場
合は、ＮＣ装置制御によって、第１の回転駆動装置を作
動して、駆動無端ベルト５９、駆動プーリ５３、従動プ
ーリ４９、従動無端ベルト７７、パンチホルダ６９を介
してパンチ１１を所定角度回転させると共に、第２の回
転駆動装置を作動してダイ１５を従動無端ベルト９３、
ダイホルダ８５を介して所定角度回転させる。その場
合、パンチ１１とダイ１５との回転は、ワークＷの円弧
部に対し、ダイ１５の直線面９７c が、その直線面９７
c の水平距離ｌより少ない距離（好ましくは（１／２）
ｌ以下）移動するように行なう。又、パンチ１１とダイ
１５とはＮＣ制御装置の制御にり同期回転するので両者
の回転角度は同一である。

このパンチ１１とダイ１５との回転により、ダイ１５の
直線面９７c に、ワークＷのフランジ成形部分の新たに
折曲げる部分を対応させることができ、その部分に前述
した第４図(a)から同図(e)までの折曲工程を繰返すこと
によって、新たな折曲加工を施すことができる。

このようにして、パンチ１１とダイ１５とを、ダイ１５
の直線面９７c の水平距離ｌより少ない距離（好ましく
は（１／２）ｌ以下）に該当する分の回転と、折曲加工
との繰返しによって、円弧状の部分に連続したフランジ
を成形することができる。

尚、円弧状部にフランジを成形するとき、必要に応じて
パンチ１１とダイ１５とを同期回転させると共に、上部
タレット１３と、下部タレット１７とを僅かに同期回
転、若しくはワークＷの移動によって、ワークＷ穴Ｗa
の周縁部を直線面９７c に対応させても良い。

又、フランジの寸法が変更になった場合は、ワーク位置
決め装置９によるワークの移動方向、パンチ１１とダイ
１５の回転角、上部タレット１３と下部タレット１７と
の回転角、を夫々変更する必要があるが、それは、ＮＣ
制御装置のプログラムを変更することにより、容易に行
うことができる。

さらに、以上の実施例では、ワークＷの穴Ｗa の周縁部
にフランジを成形するのに、穴があらかじめ形成された
ワークＷをタレットパンチに載置して加工を開始してい
るが、穴を形成していないワークＷをタレットパンチに
載置して、上部、下部の各タレットに設けた穴明け用の
パンチとダイ（図示省略）とで穴を形成してからフラン
ジを成形しても良い。

又、以上の実施例ではワークＷの穴Ｗa の周縁部にフラ
ンジを成形する説明を行ったが、ワークＷの縁部にフラ
ンジを成形する場合も同様の加工工程により行なう。

以上のように、本実施例によると、１つの金型を、ワー
クＷの縁部若してくワークＷに穿設した穴の周縁部に対
応させて、その金型で、数回に別けてその縁部若しくは
周縁部に折曲加工を施してフランジを成形するので、フ
ランジの成形に制約を与えることが無くフランジの各部
寸法を自由に設定した加工ができると共に、能力トン数
の小さいプレスででも成形加工が可能となり加工設備を
コンパクトにできる。

又、フランジの寸法が変更になっても、ＮＣ制御装置の
プログラムを変更して、ワークの移動と、パンチとダイ
の同期回転角とを変えることにより、直に変更になった
寸法のフランジを成型でき、金型の交換に伴う段取りの
時間が不要となり、生産性が大巾に向上する。

さらに、本発明は前述の実施例のみに限ることなく、適
宜の設計的変更を行なうことにより、その他の態様でも
実施し得るものである。

［発明の効果］ 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、本発
明によれば、フランジの寸法が変更になっても新たな金
型を製作することなく対応することができ、また円弧状
のフランジを容易に成形することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係るタレットパンチプレス
の側面図、第２図は第１図の矢印II部の拡大断面図、第
３図は第２図のIII−III矢視図、第４図は第２図の一部
分の動作図、第５図は第１図のタレットパンチによりフ
ランジ成形されたワークの斜視図である。 （図面の主要部を表わす符号の説明） １……タレットパンチプレス １１……パンチ １５……ダイ ８１……下向き突出部 ８１b ……立下り垂直面 ９７……上向き突出部 ９７b ……立上り垂直面 ９７d ……逃げ部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】板状のワーク（Ｗ）の縁部あるいはワーク
   （Ｗ）に形成された穴の周縁部にフランジを成形加工す
   るフランジ成形加工方法にして、次の各工程よりなるこ
   とを特徴とするフランジ成形加工方法。 （ａ）ワーク（Ｗ）の縁部あるいは周縁部のフランジ成
   形部を、パンチプレス（１）に備えたダイ（１５）に形
   成された成形面に対応する位置に位置決めする工程、 （ｂ）前記ダイ（１５）の成形面と対応する成形面を備
   えたパンチ（１１）をパンチプレス（１）に備えた打撃
   子（２１）によって押圧する工程、 （ｃ）前記ダイ（１５）の成形面とパンチ（１１）の成
   形面との間にて前記フランジ成形部の１部をワーク
   （Ｗ）に対して交差する方向のフランジに折曲げ成形す
   る工程、 （ｄ）前記打撃子（２１）によるパンチ（１１）の押圧
   を解除する工程、 （ｅ）前記フランジ成形部の円弧状部分に対応すべく前
   記ダイ（１５）及びパンチ（１１）をワーク（Ｗ）に対
   して相対的に回動する工程、 （ｆ）フランジに折曲げ成形した部分に隣接した部分を
   前記ダイ（１５）の成形面に対応する位置に位置決めし
   た後に、前記打撃子（２１）により前記パンチ（１１）
   を再び押圧して当該隣接した部分をフランジに折曲げ成
   形する工程、 （ｇ）前記（ｄ）工程から（ｆ）工程を繰り返して前記
   フランジ成形部に円弧状の連続した態様のフランジを折
   曲げ成形する工程、
2. 【請求項２】ダイホルダ（８５）に支持されるダイ（１
   ５）と上記ダイホルダ（８５）に対向して設けたパンチ
   ホルダ（６９）に往復動自在に支持されるパンチ（１
   １）とよりなるフランジ成形用金型にして、ダイ（１
   ５）に、先端面（９７ａ）と円弧状の成形面（９７ｂ）
   とを備えてなる突出部（９７）を設け、上記ダイ（１
   ５）の成形面（９７ｂ）に対応しかつ協働してワーク
   （Ｗ）のフランジ成形部にフランジを成形する成形面
   （８１ｂ）と先端面（８１ａ）とを備えてなる突出部
   （８１）を前記パンチ（１１）に設け、前記ダイ（１
   ５）とパンチ（１１）とをワーク（Ｗ）に対して相対的
   に回動してワーク（Ｗ）の円弧状のフランジ成形部に連
   続した円弧状のフランジを成形する構成としてなること
   を特徴とするフランジ成形用金型。