特許 6838600 プレス加工装置及びプレス加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6838600

(24)【登録日】2021年2月16日

(45)【発行日】2021年3月3日

(54)【発明の名称】プレス加工装置及びプレス加工方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 37/02 20060101AFI20210222BHJP

   B21D 24/16 20060101ALI20210222BHJP

   B21D 28/24 20060101ALI20210222BHJP

   B21D 19/08 20060101ALI20210222BHJP

【ＦＩ】

   B21D37/02 Z

   B21D24/16 A

   B21D28/24 D

   B21D19/08 B

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2018-239945(P2018-239945)

(22)【出願日】2018年12月21日

(65)【公開番号】特開2020-99926(P2020-99926A)

(43)【公開日】2020年7月2日

【審査請求日】2019年11月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100084146

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 宏

(74)【代理人】

【識別番号】100176463

【弁理士】

【氏名又は名称】磯江 悦子

(74)【代理人】

【識別番号】100183232

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 敏行

(72)【発明者】

【氏名】中田 英樹

【審査官】 石田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１６６２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２４３３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−０７７６２２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０６−０９９２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−００９０４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−１６５０１７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０２−０５９８２０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５６−１０５３２７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６１−００４８２０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５７−１６０５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４４８０７８２（ＵＳ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−１５９９２６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６２−０２９８２９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｄ ３７／０２

Ｂ２１Ｄ １９／０８

Ｂ２１Ｄ ２４／１６

Ｂ２１Ｄ ２８／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工物（２）を加圧するための第１状態と、上記被加工物（２）を加圧しないための第２状態とに切り替え可能なようにそれぞれ構成されている複数のセグメント（Ｓ１〜Ｓ７）に分割された成形面を有する金型（３）を備え、
上記複数のセグメント（Ｓ１〜Ｓ７）のうち少なくとも２つのセグメントを上記第１状態に切り替えて上記被加工物（２）をプレス加工でき、
上記複数のセグメント（Ｓ１〜Ｓ８）は、上記被加工物（２）のうち予め定められた加工領域を加圧するように配置されており、
上記複数のセグメント（Ｓ１〜Ｓ７）のうち少なくとも２つのセグメントを上記第１状態に切り替えて上記被加工物（２）をプレス加工した後に、上記少なくとも２つのセグメントのうちの一部のセグメントを上記第１状態に維持するとともに、上記少なくとも２つのセグメントのうちの残りのセグメントを上記第２状態に切り替えて上記被加工物（２）をプレス加工して、上記被加工物（２）のうち上記一部のセグメントにより一度加圧された加工領域を上記一部のセグメントにより再度加圧することを特徴とする、プレス加工装置（１）。

【請求項2】

請求項１に記載のプレス加工装置（１）であって、
上記複数のセグメント（Ｓ１〜Ｓ７）のうち、上記被加工物（２）の外周部分（２ａ）に隣接する部分に対応するセグメントを上記第１状態に切り替えて上記被加工物（２）をプレス加工するとき、上記被加工物（２）の上記外周部分（２ａ）にフランジを形成することを特徴とする、プレス加工装置（１）。

【請求項3】

請求項１又は２のいずれか１項に記載のプレス加工装置（１）であって、
上記被加工物（２）は、長方形状であり、
上記被加工物（２）の長手方向の両端部をプレス加工した後に、上記被加工物（２）の長手方向の中央部をプレス加工することを特徴とする、プレス加工装置（１）。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載のプレス加工装置（１）であって、
最大成形荷重が、上記複数のセグメント（Ｓ１〜Ｓ７）の全部を上記第１状態に切り替えて上記被加工物（２）をプレス加工する場合に必要な成形荷重よりも小さく、かつ、上記複数のセグメント（Ｓ１〜Ｓ７）のうちの最大の加圧面積を有するセグメントを上記第１状態に切り替えて上記被加工物（２）をプレス加工する場合に必要な成形荷重よりも大きいことを特徴とする、プレス加工装置（１）。

【請求項5】

被加工物（２）を加圧するための第１状態と、上記被加工物（２）を加圧しないための第２状態とに切り替え可能なようにそれぞれ構成されている複数のセグメント（Ｓ１〜Ｓ７）に分割された成形面を有する金型（３）を備え、上記複数のセグメント（Ｓ１〜Ｓ８）は、上記被加工物（２）のうち予め定められた加工領域を加圧するように配置されているプレス加工装置（１）を用いたプレス加工方法において、
上記複数のセグメント（Ｓ１〜Ｓ７）のうち少なくとも２つのセグメントを上記第１状態に切り替えて上記被加工物（２）をプレス加工し、
上記複数のセグメント（Ｓ１〜Ｓ７）のうち少なくとも２つのセグメントを上記第１状態に切り替えて上記被加工物（２）をプレス加工した後に、上記少なくとも２つのセグメントのうちの一部のセグメントを上記第１状態に維持するとともに、上記少なくとも２つのセグメントのうちの残りのセグメントを上記第２状態に切り替えて上記被加工物（２）をプレス加工して、上記被加工物（２）のうち上記一部のセグメントにより一度加圧された加工領域を上記一部のセグメントにより再度加圧することを有することを特徴とする、プレス加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、プレス加工装置及びプレス加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のプレス加工装置としては、１個のワークに対し、同一の金型で曲げ絞り成形と、胴突き成形（決め押し）を順に行うものがある（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−１０５０９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、上記従来のプレス加工装置では、ワークをプレス加工する金型の加工面積が大きい場合、ワークをプレス加工するときに発生する荷重が大きくなるので、加圧能力の高いプレス加工装置が必要となる。その結果、ワークをプレス加工するためのプレス加工装置が大型になるという問題がある。

【0005】

本開示の課題は、装置を小型化できるプレス加工装置及びそれを用いたプレス加工方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係るプレス加工装置は、
被加工物を加圧するための第１状態と、上記被加工物を加圧しないための第２状態とに切り替え可能なようにそれぞれ構成されている複数のセグメントに分割された成形面を有する金型を備え、
上記複数のセグメントのうち少なくとも２つのセグメントを上記第１状態に切り替えて上記被加工物をプレス加工でき、
上記複数のセグメントは、上記被加工物のうち予め定められた加工領域を加圧するように配置されており、
上記複数のセグメントのうち少なくとも２つのセグメントを上記第１状態に切り替えて上記被加工物をプレス加工した後に、上記少なくとも２つのセグメントのうちの一部のセグメントを上記第１状態に維持するとともに、上記少なくとも２つのセグメントのうちの残りのセグメントを上記第２状態に切り替えて上記被加工物（２）をプレス加工して、上記被加工物のうち上記一部のセグメントにより一度加圧された加工領域を上記一部のセグメントにより再度加圧することを特徴とする。

【0007】

本開示によれば、被加工物をプレス加工できる第１状態と、上記被加工物をプレス加工できない第２状態とをセグメント毎に切り替えできるので、複数のセグメントのうちの一部のセグメントを第１状態に切り替えた場合、複数のセグメントの全部を第１状態に切り替えた場合の加圧面積よりも小さい加圧面積で被加工物をプレス加工できる。その結果、複数のセグメントのうちの一部のセグメントを第１状態に切り替えて被加工物をプレス加工する場合、複数のセグメントの全部を第１状態に切り替えて被加工物をプレス加工する場合と比較して、被加工物を成形するために必要なプレス加工装置の加圧能力を抑制できるので、プレス加工装置を小型化できる。また、少なくとも２つのセグメントを第１状態に切り替えて被加工物をプレス加工した後に、このプレス加工で用いたセグメントのうちの一部のセグメントを第１状態に維持して被加工物をプレス加工する。これにより、先のプレス加工で生じたスプリングバック量が、後のプレス加工で矯正されるので、寸法精度を向上できる。

【0010】

一実施形態のプレス加工装置は、
上記複数のセグメントのうち、上記被加工物の外周部分に隣接する部分に対応するセグメントを上記第１状態に切り替えて上記被加工物をプレス加工するとき、上記被加工物の上記外周部分にフランジを形成する。

【0011】

上記実施形態によれば、被加工物の外周部分に隣接する部分をプレス加工するときに、被加工物の外周部分にフランジを同時に形成できるので、被加工物をプレス加工する工程数が少なくなり生産効率を向上できる。

【0012】

一実施形態のプレス加工装置では、
上記被加工物は、長方形状であり、
上記被加工物の長手方向の両端部をプレス加工した後に、上記被加工物の長手方向の中央部をプレス加工する。

【0013】

上記実施形態によれば、被加工物の長手方向の両端部をプレス加工した後に、被加工物の長手方向の中央部をプレス加工することで、先のプレス加工によって被加工物の長手方向の両端部が成形されて強度が増すので、後のプレス加工によって生じるスプリングバック量を抑制できる。

【0014】

一実施形態のプレス加工装置は、
最大成形荷重が、上記複数のセグメントの全部を上記第１状態に切り替えて上記被加工物をプレス加工する場合に必要な成形荷重よりも小さく、かつ、上記複数のセグメントのうちの最大の加圧面積を有するセグメントを上記第１状態に切り替えて上記被加工物をプレス加工する場合に必要な成形荷重よりも大きい。

【0015】

上記実施形態によれば、最大成形荷重が複数のセグメントの全部を第１状態に切り替えて被加工物をプレス加工する場合に必要な成形荷重よりも小さいので、プレス加工装置の加圧能力を抑制でき、プレス加工装置を小型化できる。

【0016】

本開示の他の態様に係るプレス加工方法は、
被加工物を加圧するための第１状態と、上記被加工物を加圧しないための第２状態とに切り替え可能なようにそれぞれ構成されている複数のセグメントに分割された成形面を有する金型を備え、上記複数のセグメントは、上記被加工物のうち予め定められた加工領域を加圧するように配置されているプレス加工装置を用いたプレス加工方法において、
上記複数のセグメントのうち少なくとも２つのセグメントを上記第１状態に切り替えて上記被加工物をプレス加工し、
上記複数のセグメントのうち少なくとも２つのセグメントを上記第１状態に切り替えて上記被加工物をプレス加工した後に、上記少なくとも２つのセグメントのうちの一部のセグメントを上記第１状態に維持するとともに、上記少なくとも２つのセグメントのうちの残りのセグメントを上記第２状態に切り替えて上記被加工物をプレス加工して、上記被加工物のうち上記一部のセグメントにより一度加圧された加工領域を上記一部のセグメントにより再度加圧することを有することを特徴とする。

【0017】

本開示に係るプレス加工方法によれば、被加工物をプレス加工できる第１状態と、上記被加工物をプレス加工できない第２状態とを金型毎に切り替えできるので、複数のセグメントのうちの一部のセグメントを第１状態に切り替えた場合、複数のセグメントの全部を第１状態に切り替えた場合の加圧面積よりも小さい加圧面積で被加工物をプレス加工できる。その結果、複数のセグメントのうちの一部のセグメントを第１状態に切り替えた場合、複数のセグメントの全部を第１状態に切り替えて被加工物をプレス加工する場合と比較して、被加工物を成形するために必要なプレス加工装置の加圧能力を抑制できるので、プレス加工装置を小型化できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本開示の第１実施形態に係るプレス加工装置の模式図である。

【図2】上記プレス加工装置の要部の模式図である。

【図3】上記プレス加工装置を用いた抜き加工を説明するための模式図である。

【図4】上記プレス加工装置を用いた絞り加工を説明するための模式図である。

【図5】上記プレス加工装置の上金型を下方から見た模式図である。

【図6】本開示の実施形態に係るプレス加工工程の第１工程を示す模式図である。

【図7】本開示の実施形態に係るプレス加工工程の第２工程を示す模式図である。

【図8】本開示の実施形態に係るプレス加工工程の第３工程を示す模式図である。

【図9】本開示の実施形態に係るプレス加工工程の第４工程を示す模式図である。

【図10】本開示の実施形態に係るプレス加工工程の第５工程を示す模式図である。

【図11】本開示の実施形態に係るプレス加工工程におけるダイハイトに関する加工条件を説明するための図である。

【図12】本開示の実施形態に係るプレス加工工程における荷重曲線である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本開示の実施形態に係るプレス加工装置及びプレス加工方法を添付図面を参照して説明する。

【0020】

図１は、本開示の実施形態に係るプレス加工装置１の模式図である。

【0021】

図１を参照すると、本実施形態に係るプレス加工装置１は、ベッド１０と、ベッド１０上に配置されたボルスタ１１と、ベッド１０から上方に延びた４本（図１では２本のみ示す）のアップライト１２と、アップライト１２によって支持されたクラウン１３と、クラウン１３の下方に設けられ、アップライト１２に沿って昇降自在に設けられたスライド１４とを備える。また、プレス加工装置１は、被加工物２を成形するための金型３を備える。プレス加工装置１の金型３は、スライド１４の下面に取り付けられた上金型２０と、ボルスタ１１の上面に載置された下金型３０とを有する。

【0022】

本実施形態のプレス加工装置１は、スライド１４を駆動するための４つ（図１では２つのみ示す）の駆動機構１５を備える。４つの駆動機構１５は、サーボモータ１５ａと、サーボモータ１５ａの回転をボールねじによって直線運動に変換するサーボシリンダ１５ｂとをそれぞれ備える。サーボシリンダ１５ｂの下端は、スライド１４の上面に接続されており、サーボモータ１５ａが回転すると、スライド１４が昇降する。本実施形態のプレス加工装置１は、いわゆる４軸制御のサーボプレスである。また、本実施形態の４つの駆動機構１５は、それぞれ２０ｔｏｎの加圧能力を有する。すなわち、本実施形態のプレス加工装置１は、８０ｔｏｎの加圧能力を有する。

【0023】

図２は、本実施形態に係るプレス加工装置１の要部を示す模式図である。本実施形態のプレス加工装置１は、抜き加工、穴抜き加工、曲げ加工、及び絞り加工などが実行できるように構成されている。図３は、本実施形態のプレス加工装置１を用いた抜き加工を説明するための模式図である。また、図４は、本実施形態のプレス加工装置１を用いた絞り加工を説明するための模式図である。なお、図２から図４は、プレス加工装置１がプレス加工を行うときの金型３の動作を説明するためのものであり、金型３を模式的に示しているため、図５〜図１０で説明する金型３の構造とは異なる。

【0024】

図２を参照すると、プレス加工装置１の上金型２０は、スライド１４（図１に示す）の下面に取り付けられた上ダイセット２１と、上ダイセット２１に取り付けられたホルダ２２Ａ，２２Ｂと、上ダイセット２１に取り付けられたスペーサ２３とを備える。また、上金型２０は、その成形面が複数のセグメントに分割されるように構成されている。具体的には、上金型２０は、絞りダイ２４と、抜きパンチ２５と、パッド２６とを備える。絞りダイ２４と、抜きパンチ２５とは、ホルダ２２Ａ，２２Ｂを介して上ダイセット２１に取り付けられている。また、パッド２６は、スプリング２７を介してスペーサ２３に取り付けられている。絞りダイ２４と、抜きパンチ２５と、パッド２６とは、セグメントの一例である。

【0025】

また、上金型２０は、上ダイセット２１とホルダ２２Ａの間に配置されたカムブロック２８Ａと、カムブロック２８Ａを駆動するエアシリンダ２９Ａとを備える。エアシリンダ２９Ａが駆動して、カムブロック２８Ａが移動することで、絞りダイ２４は、被加工物２を加圧するための第１状態と、被加工物２を加圧しないための第２状態とに切り替えられるように構成されている。具体的には、カムブロック２８Ａが絞りダイ２４と上ダイセット２１との間に介在しているとき、スライド１４（図１に示す）が降下すると、スライド１４からの加圧力が、上ダイセット２１及びカムブロック２８Ａを介して、絞りダイ２４に作用することで、絞りダイ２４は被加工物２を加圧する。一方で、カムブロック２８Ａが絞りダイ２４と上ダイセット２１との間に介在していないとき、スライド１４が降下しても、絞りダイ２４にはスライド１４からの加圧力が作用せず、絞りダイ２４は被加工物２を加圧しない。

【0026】

また、上金型２０は、ホルダ２２Ａとホルダ２２Ｂの間に配置されたカムブロック２８Ｂと、カムブロック２８Ｂを駆動するエアシリンダ２９Ｂとを備える。エアシリンダ２９Ｂが駆動して、カムブロック２８Ｂが移動することで、抜きパンチ２５は、被加工物２を加圧する第１状態と、被加工物２を加圧しない第２状態とに切り替えられるように構成されている。具体的には、カムブロック２８Ｂが抜きパンチ２５とホルダ２２Ａとの間に介在しているとき、スライド１４（図１に示す）が降下すると、スライド１４からの加圧力が、上ダイセット２１、ホルダ２２Ａ、及びカムブロック２８Ｂを介して、抜きパンチ２５に作用することで、抜きパンチ２５は被加工物２を加圧する。一方で、カムブロック２８Ｂが抜きパンチ２５とホルダ２２Ａとの間に介在していないとき、スライド１４が降下しても、抜きパンチ２５にはスライド１４からの加圧力が作用せず、抜きパンチ２５は被加工物２を加圧しない。

【0027】

プレス加工装置１の下金型３０は、下ダイセット３１と、下ダイセット３１の上面に載置された絞りパンチ３２と、下ダイセット３１に取り付けられたダイクッション３３と、ダイクッション３３に支持されたブランクホルダ３４とを備える。絞りパンチ３２は、上金型２０のパッド２６と対向する位置に配置されており、ブランクホルダ３４は、上金型２０の絞りダイ２４と対向する位置に配置されている。ダイクッション３３は、上下に直動可能なように構成されている。

【0028】

前述したように、図２では、プレス加工装置１を模式的に示しているため、図５〜図１０で説明する金型３の構造とは異なる。すなわち、絞りダイ２４、抜きパンチ２５、パッド２６、絞りパンチ３２、ダイクッション３３、及びブランクホルダ３４の数や配置などはこれに限定されない。例えば、絞りダイ２４、抜きパンチ２５、パッド２６、絞りパンチ３２、ダイクッション３３、及びブランクホルダ３４は２つ以上あってもよい。また、例えば、上金型２０が絞りパンチ３２を備えてもよいし、下金型３０が絞りダイ２４を備えてもよい。また、プレス加工装置１は、上述した構成要素以外の構成要素を備えてもよい。

【0029】

図３を参照して、本実施形態のプレス加工装置１を用いて被加工物２を抜き加工する方法を説明する。前述したように、図３は、本実施形態に係るプレス加工装置１を用いた抜き加工を説明するための模式図である。図３において、図２の構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付して示す。

【0030】

図３に示すように、カムブロック２８Ａが上ダイセット２１と絞りダイ２４との間に介在しないように、エアシリンダ２９Ａを駆動する。一方で、カムブロック２８Ｂがホルダ２２Ａと抜きパンチ２５との間に介在するように、エアシリンダ２９Ｂを駆動する。すなわち、絞りダイ２４を被加工物２を加圧しないための第２状態に切り替えるとともに、抜きパンチ２５を被加工物２を加圧するための第１状態に切り替える。この状態で、スライド１４（図１に示す）を降下させると、抜きパンチ２５とブランクホルダ３４とによって、被加工物２にせん断力が作用して、被加工物２が抜きパンチ２５とブランクホルダ３４との間で破断する。すなわち、ブランクホルダ３４は、抜きダイとして機能する。このとき、パッド２６は、スプリング２７によって絞りパンチ３２に向かって付勢されることで、被加工物２を押さえるように働く。

【0031】

次に、図４を参照して、本実施形態のプレス加工装置１を用いて被加工物２を絞り加工する方法を説明する。前述したように、図４は、本実施形態に係るプレス加工装置１を用いた絞り加工を説明するための模式図である。図４において、図２の構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付して示す。

【0032】

図４に示すように、カムブロック２８Ａが上ダイセット２１と絞りダイ２４との間に介在するように、エアシリンダ２９Ａを駆動する。一方で、カムブロック２８Ｂがホルダ２２Ａと抜きパンチ２５との間に介在しないようにエアシリンダ２９Ｂを駆動する。すなわち、絞りダイ２４を被加工物２を加圧するための第１状態に切り替えるとともに、抜きパンチ２５を被加工物２を加圧しないための第２状態に切り替える。この状態で、スライド１４（図１に示す）を降下させると、絞りダイ２４と絞りパンチ３２とによって、被加工物２が絞り加工される。このとき、被加工物２の一部が絞りダイ２４とブランクホルダ３４との間に保持されるように、ダイクッション３３は、絞りダイ２４の降下にあわせて降下する。

【0033】

図５は、本実施形態の上金型２０を下方から見た模式図である。

【0034】

図５を参照すると、本実施形態の上金型２０は、空気調和機の室外機の底フレームを成形するためのものである。上記底フレームは、略長方形状の底面と、上記底面の外周から立ち上がるように形成されたフランジとを有する。上記底面には、上金型２０の凹凸形状に対応する凹凸模様が形成されている。また、図示はしないが、本実施形態の下金型３０（図１に示す）は、上金型２０に対応する形状を有している。

【0035】

上金型２０は、その成形面が複数のセグメントに分割されている。具体的には、上金型２０は、上記底フレームの底面の長手方向の中央部を成形するための第１セグメントＳ１と、上記底フレームの底面の長手方向の一方側の端部を成形するための第２セグメントＳ２と、上記底フレーム底面の長手方向の他方側の端部を成形するための第３セグメントＳ３とを有する。なお、図５において、第１セグメントＳ１と第２セグメントＳ２との分割線Ｌ１と、第１セグメントＳ１と第３セグメントＳ３との分割線Ｌ２とを２点鎖線で示している。

【0036】

また、上金型２０は、上記底フレームの外形抜き加工をするための第４セグメントＳ４及び第５セグメントＳ５と、上記底フレームの底面に穴抜き加工をするための第６セグメントＳ６と、上記底フレームの底面にバーリング加工をするための第７セグメントＳ７とを備える。なお、図５において、第１セグメントＳ１、第２セグメントＳ２、及び第３セグメントＳ３と、第４セグメントＳ４との分割線Ｌ３を２点鎖線で示している。

【0037】

本実施形態では、第１セグメントＳ１と第２セグメントＳ２と第３セグメントＳ３とは、絞りパンチであり、第４セグメントＳ４は抜きダイであり、第５セグメントＳ５と第６セグメントＳ６は抜きパンチである。また、第７セグメントＳ７は、バーリングパンチである。また、本実施形態の第１セグメントＳ１は、第１〜第７セグメントＳ１〜Ｓ７のうち最大の加圧面積を有する。

【0038】

また、第１〜第７セグメントＳ１〜Ｓ７の周囲を取り囲むように複数のエアシリンダ２９が配置されている。本実施形態の第１〜第７セグメントＳ１〜Ｓ７は、それぞれに対応するエアシリンダ２９によって、被加工物２（図１に示す）を加圧するための第１状態と、被加工物２を加圧しないための第２状態とに切り替えられるようにそれぞれ構成されている。

【0039】

以下、本実施形態のプレス加工装置を用いたプレス加工工程について説明する。図６〜図１０は、本実施形態に係るプレス加工工程の第１工程〜第５工程の各工程をそれぞれ説明するための図である。図６〜図１０では、上金型２０を下方からみた模式図を用いて、各工程で第１状態に切り替えるセグメントをハッチングして示す。なお、本実施形態では、プレス加工工程の第１工程よりも前に図５の第４セグメントＳ４と第５セグメントＳ５とによって、被加工物２に外形抜き加工を行う。

【0040】

また、図１１は、本実施形態に係るプレス加工工程でのダイハイトＨ（図１に示す）についての加工条件（スライドモーション）を説明するための図である。ここで、ダイハイトとは、スライド１４（図１に示す）の下面からボルスタ１１（図１に示す）の上面までの高さをいう。図１１において、横軸は、プレス加工工程の開始からの加工時間を示し、縦軸は、ダイハイトＨ［ｍｍ］を示す。

【0041】

図６を参照すると、本実施形態に係るプレス加工工程の第１工程では、上金型２０の第１セグメントＳ１と第２セグメントＳ２と第３セグメントＳ３とを第１状態に切り替えた状態で被加工物２を加圧する。このとき、図１１に示すように、ダイハイトＨがＨ０からＨ１に減少するように、スライド１４（図１に示す）を降下させる。例えば、Ｈ０は、９００ｍｍであり、Ｈ１は、６１２ｍｍである。

【0042】

また、本実施形態のプレス加工工程の第１工程では、被加工物２の加圧とともに、被加工物２の外周部分２ａにフランジを形成する。具体的には、被加工物２の外周部分２ａに隣接する第１セグメントＳ１と第２セグメントＳ２と第３セグメントＳ３とを第１状態に切り替えた状態で被加工物２を加圧するときに、分割線Ｌ３を基点として被加工物２の外周部分２ａを曲げ加工して、被加工物２の外周部分２ａを分割線Ｌ３を基点として立ち上げることでフランジを形成する。

【0043】

図１１に示すように、第１工程の後、かつ第２工程の前に、ダイハイトＨがＨ１からＨ２に増加するように、スライド１４（図１に示す）を上昇させる。Ｈ２は、例えば、６３９ｍｍである。

【0044】

次に、図７を参照すると、本実施形態に係るプレス加工工程の第２工程では、上金型２０の長手方向の両端部に位置する第２セグメントＳ２と第３セグメントＳ３とを第１状態に維持するとともに、上金型２０の長手方向の中央部に位置する第１セグメントＳ１を第２状態に切り替えて、被加工物２を加圧する。すなわち、第１工程で第１状態にあった第１〜第３セグメントＳ１〜Ｓ３のうちの第２セグメントＳ２と第３セグメントＳ３とを第１状態に維持するとともに、第１工程で第１状態にあった第１〜第３セグメントＳ１〜Ｓ３のうちの第１セグメントＳ１を第２状態にして、被加工物２を加圧する。言い換えれば、第２工程で加圧される被加工物２の加工領域は、第１工程で一度加圧されている。このとき、図１１に示すように、ダイハイトＨがＨ２からＨ３に減少するように、スライド１４（図１に示す）を降下させる。Ｈ３は、例えば、６１０ｍｍであり、第２工程の絞り深さは、第１工程の絞り深さよりも深い。

【0045】

図１１に示すように、第２工程の後、かつ第３工程の前に、ダイハイトＨがＨ３からＨ２に増加するように、スライド１４（図１に示す）を上昇させる。

【0046】

次に、図８を参照すると、本実施形態に係るプレス加工工程の第３工程では、上金型２０の長手方向の中央部に位置する第１セグメントＳ１を第１状態に切り替えるとともに、上金型２０の長手方向の両端部に位置する第２セグメントＳ２と第３セグメントＳ３とを第２状態に切り替えて、被加工物２を加圧する。すなわち、第１工程で第１状態にあった第１〜第３セグメントＳ１〜Ｓ３のうちの第１セグメントＳ１を第１状態にするとともに、第１工程で第１状態にあった第１〜第３セグメントＳ１〜Ｓ３のうちの第２セグメントＳ２及び第３セグメントＳ３を第２状態にして、被加工物２を加圧する。言い換えれば、第３工程で加圧される被加工物２の加工領域は、第１工程で一度加圧されている。このとき、図１１に示すように、ダイハイトＨがＨ２からＨ３に減少するように、スライド１４（図１に示す）を降下させる。すなわち、第３工程の絞り深さは、第１工程の絞り深さよりも深い。

【0047】

図１１に示すように、第３工程の後、かつ第４工程の前に、ダイハイトＨがＨ３からＨ２に増加するように、スライド１４（図１に示す）を上昇させる。

【0048】

次に、図９を参照すると、本実施形態に係るプレス加工工程の第４工程では、複数の第６セグメントＳ６を第１状態に切り替えるとともに、第１セグメントＳ１と第２セグメントＳ２と第３セグメントＳ３とを第２状態に切り替えて、被加工物２を加圧する。このとき、図１１に示すように、ダイハイトＨがＨ２からＨ１に減少するように、スライド１４を降下させる。この第４工程によって、被加工物２に穴が形成される。

【0049】

図１１に示すように、第４工程の後、かつ第５工程の前に、ダイハイトＨがＨ１からＨ２に増加するように、スライド１４（図１に示す）を上昇させる。

【0050】

最後に、図１０を参照すると、本実施形態に係るプレス加工工程の第５工程では、第７セグメントＳ７を第１状態に切り替えるとともに、第１セグメントＳ１と第２セグメントＳ２と第３セグメントＳ３と第６セグメントＳ６とを第２状態にして、被加工物２を加圧する。このとき、図１１に示すように、ダイハイトＨがＨ２からＨ１に減少するように、スライド１４を降下させる。この第５工程によって、被加工物２にねじ穴のためのバーリング形状が形成される。

【0051】

第５工程の後、図１１に示すように、ダイハイトＨがＨ１からＨ０に増加するように、スライド１４（図１に示す）が上昇してプレス加工工程は終了する。

【0052】

図１２は、本実施形態に係るプレス加工工程での荷重曲線である。図１２において、横軸は、プレス加工工程の開始からの加工時間を示し、縦軸は、加圧力［ｔｏｎ］を示す。

【0053】

図１２を参照すると、本実施形態に係る加工方法での加工工程において、最大成形荷重は、７５ｔｏｎ程度である。なお、第１セグメントＳ１と第２セグメントＳ２と第３セグメントＳ３との全部を第１状態に切り替えて、ダイハイトＨがＨ３となる高さまで、スライド１４を降下させる場合、２５０ｔｏｎ程度の成形荷重が必要となる。すなわち、本実施形態のプレス加工工程における最大成形荷重は、被加工物２を１回のスライド工程で成形する場合に必要となる成形荷重と比較して、１／３程度に低減される。

【0054】

上記構成によれば、被加工物２を加圧するための第１状態と、被加工物２を加圧しないための第２状態とを第１〜第７セグメントＳ１〜Ｓ７毎に切り替えできるので、第１〜第７セグメントＳ１〜Ｓ７のうちの一部のセグメントを第１状態に切り替えて被加工物２をプレス加工する場合、第１〜第７セグメントＳ１〜Ｓ７の全部を第１状態に切り替えた場合の加圧面積よりも小さい加圧面積で被加工物２をプレス加工できる。その結果、第１〜第７セグメントＳ１〜Ｓ７の一部のセグメントを第１状態に切り替えて被加工物２をプレス加工する場合、第１〜第７セグメントＳ１〜Ｓ７の全部を第１状態に切り替えて被加工物２をプレス加工する場合と比較して、被加工物２を成形するために必要なプレス加工装置１の加圧能力を抑制できるので、プレス加工装置１を小型化できる。

【0055】

上記実施形態では、第１工程において第１〜第３セグメントＳ１〜Ｓ３を第１状態に切り替えて被加工物２をプレス加工した後に、第２工程において第１〜第３セグメントＳ１〜Ｓ３のうち第２セグメントＳ２と第３セグメントを第１状態に維持して被加工物２をプレス加工する。これにより、第１工程において第１〜第３セグメントＳ１〜Ｓ３を用いたプレス加工で生じたスプリングバック量が、第２工程において第２セグメントＳ２と第３セグメントＳ３とを用いたプレス加工で矯正されるので、寸法精度を向上できる。

【0056】

上記実施形態では、第１工程において第１〜第３セグメントＳ１〜Ｓ３を第１状態に切り替えて被加工物２をプレス加工した後に、第３工程において第１〜第３セグメントＳ１〜Ｓ３のうち第１セグメントＳ１を第１状態に切り替えて被加工物２をプレス加工する。これにより、第１工程において第１〜第３セグメントＳ１〜Ｓ３を用いたプレス加工で生じたスプリングバック量が、第３工程において第１セグメントＳ１を用いたプレス加工で矯正されるので、寸法精度を向上できる。

【0057】

上記実施形態によれば、被加工物２の外周部分２ａに隣接する部分をプレス加工するときに、被加工物２の外周部分２ａにフランジを同時に形成できるので、被加工物２をプレス加工する工程数が少なくなり生産効率を向上できる。

【0058】

上記実施形態によれば、第２工程で被加工物２の長手方向の両端部をプレス加工した後に、第３工程で被加工物２の長手方向の中央部をプレス加工することで、第２工程によって被加工物の長手方向の両端部が成形されて強度が増すため、第３工程によって生じるスプリングバック量を抑制できる。

【0059】

上記実施形態によれば、最大成形荷重が第１〜第７セグメントＳ１〜Ｓ７の全部を第１状態に切り替えて被加工物２をプレス加工する場合に必要な成形荷重よりも小さいので、プレス加工装置１の加圧能力を抑制でき、プレス加工装置１を小型化できる。

【0060】

また、上記実施形態のプレス加工方法によれば、被加工物２を加圧するための第１状態と、被加工物２を加圧しないための第２状態とを第１〜第７セグメントＳ１〜Ｓ７毎に切り替えできるので、第１〜第７セグメントＳ１〜Ｓ７のうちの一部のセグメントを第１状態に切り替えて被加工物２をプレス加工場合、第１〜第７セグメントＳ１〜Ｓ７の全部を第１状態に切り替えた場合の加圧面積よりも小さい加圧面積で被加工物２をプレス加工できる。その結果、第１〜第７セグメントＳ１〜Ｓ７の一部のセグメントを第１状態に切り替えて被加工物２をプレス加工する場合、第１〜第７セグメントＳ１〜Ｓ７の全部を第１状態に切り替えて被加工物２をプレス加工する場合と比較して、被加工物２を成形するために必要なプレス加工装置１の加圧能力を抑制できるので、プレス加工装置１を小型化できる。

【0061】

以上、実施形態を説明したが、特許請求の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

【0062】

例えば、上記実施形態では、プレス加工装置は、サーボプレスであったが、これに限定されず、機械プレスや液圧プレスなどの他のプレス機械であってもよい。

【0063】

また、上記実施形態では、上金型２０は、第１〜第７セグメントＳ１〜Ｓ７を有していたが、上金型２０は、より少ないセグメントに分割されてもよいし、より多いセグメントに分割されてもよい。

【0064】

上記実施形態では、上金型２０は、空気調和機の室外機の底フレームを成形するためのものであったが、これに限定されない。

【符号の説明】

【0065】

１…プレス加工装置
２…被加工物
２ａ…外周部分
３…金型
１０…ベッド
１１…ボルスタ
１２…アップライト
１３…クラウン
１４…スライド
１５…駆動機構
１５ａ…サーボモータ
１５ｂ…サーボシリンダ
２０…上金型
２１…上ダイセット
２２Ａ，２２Ｂ…ホルダ
２３…スペーサ
２４…絞りダイ
２５…抜きパンチ
２６…パッド
２７…スプリング
２８Ａ，２８Ｂ…カムブロック
２９，２９Ａ，２９Ｂ…エアシリンダ
３０…下金型
３１…下ダイセット
３２…絞りパンチ
３３…ダイクッション
３４…ブランクホルダ
Ｓ１…第１セグメント
Ｓ２…第２セグメント
Ｓ３…第３セグメント
Ｓ４…第４セグメント
Ｓ５…第５セグメント
Ｓ６…第６セグメント
Ｓ７…第７セグメント

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】