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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023015529
(43)【公開日】2023-02-01
(54)【発明の名称】プレス製品の製造方法、及びバーリング加工装置
(51)【国際特許分類】
B21D 39/02 20060101AFI20230125BHJP
【ＦＩ】
B21D39/02 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021119355
(22)【出願日】2021-07-20
(71)【出願人】
【識別番号】000219233
【氏名又は名称】東プレ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100083806
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和
(74)【代理人】
【識別番号】100101247
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 俊一
(74)【代理人】
【識別番号】100095500
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 正和
(74)【代理人】
【識別番号】100098327
【弁理士】
【氏名又は名称】高松 俊雄
(72)【発明者】
【氏名】瀧嶋 浩昭
(57)【要約】
【課題】バーリングカシメ加工を行う工程と、他の工程（成形工程）とを、1つの金型によって行う。
【解決手段】２枚の金属板１０，１１を重ね合わせて成形し、金属板１０，１１をバーリングカシメ加工によって結合する。重ね合わせた２枚の金属板１０，１１を、金型２の上型３と下型４とにより挟み込んで目的形状に成形する。その工程の後に、金型２の動作に同期したカム機構２０の駆動により、下型４に配置されたバーリングパンチ６を金属板１０，１１に向けて前進移動させて、バーリングパンチ６によって金属板１０，１１にバーリング部１０ｉを形成する。その工程の後に、カム機構２０の駆動により、バーリングパンチ６を金属板１０，１１から後退移動させる。その工程の後に、上型３に配置されたカシメパンチ５を金属板１０，１１に向けて前進移動させて、カシメパンチ５によってバーリング部１０ｉの先端を外方向に折り曲げてカシメ部１０ｊを形成する。
【選択図】図４
【解決手段】２枚の金属板１０，１１を重ね合わせて成形し、金属板１０，１１をバーリングカシメ加工によって結合する。重ね合わせた２枚の金属板１０，１１を、金型２の上型３と下型４とにより挟み込んで目的形状に成形する。その工程の後に、金型２の動作に同期したカム機構２０の駆動により、下型４に配置されたバーリングパンチ６を金属板１０，１１に向けて前進移動させて、バーリングパンチ６によって金属板１０，１１にバーリング部１０ｉを形成する。その工程の後に、カム機構２０の駆動により、バーリングパンチ６を金属板１０，１１から後退移動させる。その工程の後に、上型３に配置されたカシメパンチ５を金属板１０，１１に向けて前進移動させて、カシメパンチ５によってバーリング部１０ｉの先端を外方向に折り曲げてカシメ部１０ｊを形成する。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
２枚の金属板を重ね合わせて成形し、前記金属板をバーリングカシメ加工によって結合するプレス製品の製造方法であって、
重ね合わせた２枚の前記金属板を、金型の可動型と固定型とにより挟み込んで目的形状に成形する成形工程と、
前記成形工程の後に、前記可動型の動作に同期した同期作動機構の駆動により、前記固定型に配置されたバーリングパンチを前記金属板に向けて前進移動させて、前記バーリングパンチによって前記金属板にバーリング部を形成するバーリング工程と、
前記バーリング工程の後に、前記同期作動機構の駆動により、前記バーリングパンチを前記金属板から後退移動させるバーリングパンチ後退工程と、
前記バーリングパンチ後退工程の後に、前記可動型に配置されたカシメパンチを前記金属板に向けて前進移動させて、前記カシメパンチによって前記バーリング部の先端を外方向に折り曲げてカシメ部を形成するカシメ工程と、を含む、
プレス製品の製造方法。
重ね合わせた２枚の前記金属板を、金型の可動型と固定型とにより挟み込んで目的形状に成形する成形工程と、
前記成形工程の後に、前記可動型の動作に同期した同期作動機構の駆動により、前記固定型に配置されたバーリングパンチを前記金属板に向けて前進移動させて、前記バーリングパンチによって前記金属板にバーリング部を形成するバーリング工程と、
前記バーリング工程の後に、前記同期作動機構の駆動により、前記バーリングパンチを前記金属板から後退移動させるバーリングパンチ後退工程と、
前記バーリングパンチ後退工程の後に、前記可動型に配置されたカシメパンチを前記金属板に向けて前進移動させて、前記カシメパンチによって前記バーリング部の先端を外方向に折り曲げてカシメ部を形成するカシメ工程と、を含む、
プレス製品の製造方法。
【請求項2】
前記同期作動機構は、
前記バーリングパンチを前記金属板に向けて前進移動させるための前進移動用機構と、
前記バーリングパンチを前記金属板から後退移動させるための後退移動用機構と、を有する、
請求項１に記載のプレス製品の製造方法。
前記バーリングパンチを前記金属板に向けて前進移動させるための前進移動用機構と、
前記バーリングパンチを前記金属板から後退移動させるための後退移動用機構と、を有する、
請求項１に記載のプレス製品の製造方法。
【請求項3】
２枚の金属板を重ね合わせて、成形加工とバーリングカシメ加工とを行うバーリング加工装置であって、
可動型及び固定型を有する金型と、
前記可動型に配置されるカシメパンチと、
前記固定型に配置されるバーリングパンチと、
前記可動型の動作に同期して駆動されるカム機構と、を備え、
前記カム機構は、前記可動型の動作に同期して、前記バーリングパンチを前記金属板に向けて前進移動させて、前記バーリングパンチによって前記金属板にバーリング部を形成し、さらに、前記バーリングパンチを前記金属板から後退移動させた後に、前記カシメパンチを前記金属板に向けて前進移動させて、前記カシメパンチによって前記バーリング部の先端を外方向へ折り曲げてカシメ部を形成するように構成される、
バーリング加工装置。
可動型及び固定型を有する金型と、
前記可動型に配置されるカシメパンチと、
前記固定型に配置されるバーリングパンチと、
前記可動型の動作に同期して駆動されるカム機構と、を備え、
前記カム機構は、前記可動型の動作に同期して、前記バーリングパンチを前記金属板に向けて前進移動させて、前記バーリングパンチによって前記金属板にバーリング部を形成し、さらに、前記バーリングパンチを前記金属板から後退移動させた後に、前記カシメパンチを前記金属板に向けて前進移動させて、前記カシメパンチによって前記バーリング部の先端を外方向へ折り曲げてカシメ部を形成するように構成される、
バーリング加工装置。
【請求項4】
前記カム機構は、
前記バーリングパンチを前記金属板に向けて前進移動させるための前進移動用カムと、
前記バーリングパンチを前記金属板から後退移動させるための後退移動用カムと、を有する、
請求項３に記載のバーリング加工装置。
前記バーリングパンチを前記金属板に向けて前進移動させるための前進移動用カムと、
前記バーリングパンチを前記金属板から後退移動させるための後退移動用カムと、を有する、
請求項３に記載のバーリング加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プレス製品の製造方法、及びバーリング加工装置に関する。
【背景技術】
【0002】
２枚の鋼板（金属板）を接合する技術として、例えば特許文献１、２に開示されるバーリングカシメ工法がある。特許文献１に記載の技術は、先ず一方の鋼板にバーリング加工を施し、相手側の他方の鋼板には穴加工を施し、バーリングの円筒部に穴を貫通させ、バーリングの先端を円周外方向に折り曲げ又は潰して（カシメ加工）、２枚の鋼板同士を接合するものである。
【0003】
特許文献１に記載の技術は、バーリングカシメ加工（バーリング加工及びカシメ加工）を複数の工程（複数の金型）で行うものである。これに対して、特許文献２に記載の技術は、バーリングカシメ加工を１つの金型で行うものである。この特許文献２に記載の技術は、バーリングパンチを有する上型と、クッション装置によって可動とされるクッション台（ダイ）を有する下型と、カム機構により駆動される巻き込みパンチ（カシメパンチ）とを備え、カシメパンチによりバーリング穴の折り曲げ部の巻き込み（カシメ加工）を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００６－３１２１９４号公報
【特許文献2】実開昭６１－４９６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
自動車用車体部品として使用されるプレス成形品は、目的により様々な形状に成形加工される。このために工程数が多くなる傾向があるが、生産性の観点から工程数を減らす工夫が行われている。すなわち、異なる工程を１つの金型を使って１工程で行い、工程数を減らす工夫が行なわれている。前述の特許文献２に記載の技術は、１つの金型でバーリングカシメ加工を行えるが、プレス機械にクッション装置が必要であり、下型が可動（移動可能）であることにより他の工程（特に、成形工程）と合わせて加工することが困難である。
【0006】
そこで、本発明は、バーリングカシメ加工を行う工程と、他の工程（成形工程）とを、１つの金型によって行うことができるプレス製品の製造方法、及びバーリング加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様は、２枚の金属板を重ね合わせて成形し、金属板をバーリングカシメ加工によって結合するプレス製品の製造方法である。当該製造方法は、重ね合わせた２枚の金属板を、金型の可動型と固定型とにより挟み込んで目的形状に成形する成形工程と、成形工程の後に、可動型の動作に同期した同期作動機構の駆動により、固定型に配置されたバーリングパンチを金属板に向けて前進移動させて、バーリングパンチによって金属板にバーリング部を形成するバーリング工程と、バーリング工程の後に、同期作動機構の駆動により、バーリングパンチを金属板から後退移動させるバーリングパンチ後退工程と、バーリングパンチ後退工程の後に、可動型に配置されたカシメパンチを金属板に向けて前進移動させて、カシメパンチによってバーリング部の先端を外方向に折り曲げてカシメ部を形成するカシメ工程と、を含む。
【0008】
本発明の一態様は、２枚の金属板を重ね合わせて、成形加工とバーリングカシメ加工とを行うバーリング加工装置である。当該バーリング加工装置は、可動型及び固定型を有する金型と、可動型に配置されるカシメパンチと、固定型に配置されるバーリングパンチと、可動型の動作に同期して駆動されるカム機構と、を備える。カム機構は、可動型の動作に同期して、バーリングパンチを金属板に向けて前進移動させて、バーリングパンチによって金属板にバーリング部を形成し、さらに、バーリングパンチを金属板から後退移動させた後に、カシメパンチを金属板に向けて前進移動させて、カシメパンチによってバーリング部の先端を外方向へ折り曲げてカシメ部を形成するように構成される。
【発明の効果】
【0009】
本発明の一態様に係るプレス製品の製造方法、及びバーリング加工装置によれば、バーリングカシメ加工を行う工程と、他の工程（成形工程）とを、１つの金型によって行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1A】本実施形態に係る製造方法におけるバーリングカシメ加工の説明図である。
【図1B】本実施形態に係る製造方法におけるバーリングカシメ加工の説明図である。
【図1C】本実施形態に係る製造方法におけるバーリングカシメ加工の説明図である。
【図1D】本実施形態に係る製造方法におけるバーリングカシメ加工の説明図である。
【図2A】材料に形成される穴を拡大して示すバーリングカシメ加工の説明図である。
【図2B】材料に形成される穴を拡大して示すバーリングカシメ加工の説明図である。
【図2C】材料に形成される穴を拡大して示すバーリングカシメ加工の説明図である。
【図3A】本実施形態に係るバーリング加工装置の概略的な正面断面図である。
【図3B】本実施形態に係るバーリング加工装置の概略的な正面断面図である。
【図4】本実施形態に係るバーリング加工装置の概略的な側断面図である。
【図5】本実施形態に係るカム機構の概要を示す図である。
【図6A】本実施形態に係る製造工程に含まれるバーリング工程の説明図である。
【図6B】金型の要部を拡大して示すバーリング工程の説明図である。
【図7A】本実施形態に係る製造工程に含まれるカシメ工程の説明図である。
【図7B】金型の要部を拡大して示すカシメ工程の説明図である。
【図8】下死点の通過後に上型が上昇する際のカム機構の動作を示す説明図である。
【図9】プレス機械の動作と金型の要部の動作との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【0012】
以下、実施形態を説明するにあたり、金型の可動側に取り付けられた上型ダイをプレス駆動により下降させ、金型の固定側に取り付けられた下型パンチで、上向き方向にプレス成形するプレス成形方法で説明を行う。
【0013】
［加工材料］
図１Ａから図１Ｄに示される加工材料（２枚の鋼板（鋼鈑）１０，１１）は、例えば自動車の車体に用いられる冷延鋼板、高張力鋼板と称されるものである。本実施形態では、鋼板（金属板）１０，１１を２枚重ねた状態（図１Ａ参照）で、後述する金型２にセットしてハット形状に成形する。ハット形状に成形された２枚の鋼板１０，１１はそれぞれ、凸形状の中央部１０ａ，１１ａと、中央部１０ａ，１１ａの両端に形成されるフランジ部１０ｂ，１１ｂとを有して構成される（図１Ｂ参照）。また、本実施形態では、ハット形状に成形した鋼板１０，１１のフランジ部１０ｂ，１１ｂに対して、バーリングカシメ加工（本実施形態では左右２ヶ所）を同じ金型２及び同じ工程において行う。
図１Ａから図１Ｄに示される加工材料（２枚の鋼板（鋼鈑）１０，１１）は、例えば自動車の車体に用いられる冷延鋼板、高張力鋼板と称されるものである。本実施形態では、鋼板（金属板）１０，１１を２枚重ねた状態（図１Ａ参照）で、後述する金型２にセットしてハット形状に成形する。ハット形状に成形された２枚の鋼板１０，１１はそれぞれ、凸形状の中央部１０ａ，１１ａと、中央部１０ａ，１１ａの両端に形成されるフランジ部１０ｂ，１１ｂとを有して構成される（図１Ｂ参照）。また、本実施形態では、ハット形状に成形した鋼板１０，１１のフランジ部１０ｂ，１１ｂに対して、バーリングカシメ加工（本実施形態では左右２ヶ所）を同じ金型２及び同じ工程において行う。
【0014】
２枚の鋼板１０，１１に対して予め、図１Ａに示すような形状の穴を開ける穴開け加工を施す。下側に重ねられる鋼板１０には、凸部と凹部が交互にある異形穴１０ｈが形成される。その一方、上側に重ねられる鋼板１１には、円形穴１１ｈが形成される。
【0015】
【0016】
［金型の概要］
図３Ａ、図３Ｂ及び図４に示すように、本実施形態に係るバーリング加工装置１は、成形加工を行う成形工程と、バーリングカシメ加工を行うバーリングカシメ工程とを１工程で行うための金型２を備える。図３Ａは、加工（成形工程）を始める前で、鋼板１０，１１を金型２にセットした状態を示した図である。図３Ｂは、成形工程が終了し、バーリングカシメ工程に移行する状態を示した図である。金型２は、形状形成のために上型３に設けられる成形ダイ３ａと、形状形成のために下型４に設けられる成形パンチ４ａとを有する。成形ダイ３ａは、上型３内において上下方向に摺動して移動可能である。また、上型ダイホルダー３ｂにはカシメパンチ５が固定され、下型４の成形パンチ４ａ内にはバーリングパンチ６が上下方向に摺動して移動可能な状態で保持されている。
図３Ａ、図３Ｂ及び図４に示すように、本実施形態に係るバーリング加工装置１は、成形加工を行う成形工程と、バーリングカシメ加工を行うバーリングカシメ工程とを１工程で行うための金型２を備える。図３Ａは、加工（成形工程）を始める前で、鋼板１０，１１を金型２にセットした状態を示した図である。図３Ｂは、成形工程が終了し、バーリングカシメ工程に移行する状態を示した図である。金型２は、形状形成のために上型３に設けられる成形ダイ３ａと、形状形成のために下型４に設けられる成形パンチ４ａとを有する。成形ダイ３ａは、上型３内において上下方向に摺動して移動可能である。また、上型ダイホルダー３ｂにはカシメパンチ５が固定され、下型４の成形パンチ４ａ内にはバーリングパンチ６が上下方向に摺動して移動可能な状態で保持されている。
【0017】
金型２は、下型４のバーリングパンチ６をプレス機の駆動に同期させて上方向に突出させるための同期作動機構としてのカム機構２０を有する。カム機構２０は、上型ダイホルダー３ｂに固定される２つのカム（第１カム２１、第２カム２２）と、下型４内(成形パンチ４ａの下部)に配置される２つの水平カム（第３カム２３、第４カム２４）とを有する。また、カム機構２０は、２つの水平カム（第３カム２３、第４カム２４）の動作によりバーリングパンチ６を上下方向に動作させるために、第３カム２３と第４カム２４との間に配置されるバーリングパンチ駆動カム（第５カム２５）を有する。第３カム２３、第５カム２５、第４カム２４は、水平方向にほぼ直線状に配置されている。
【0018】
［金型の詳細］
金型２の上型ダイホルダー３ｂ又は下型ダイホルダー４ｂには、以下の構成部品が固定され、又は摺動可能な状態で保持されている。
金型２の上型ダイホルダー３ｂ又は下型ダイホルダー４ｂには、以下の構成部品が固定され、又は摺動可能な状態で保持されている。
【0019】
（成形ダイ３ａ）
成形ダイ３ａは、金型２の可動側（上型ダイホルダー３ｂ）に配置され、中央部分に形成される凹形状の凹部により２枚の鋼板１０，１１をハット形状に成形する。成形ダイ３ａは、上型３内において上下方向に摺動して移動可能である。成形ダイ３ａの上方に配置される弾性機構（本実施形態では、２つのガスクッション）７によりプレス加工途中(成形完了後)から下死点まで成形ダイ３ａが加工材料（被加工物）に当接して力を付与して、加工材料が加工中にずれることが抑制される。
成形ダイ３ａは、金型２の可動側（上型ダイホルダー３ｂ）に配置され、中央部分に形成される凹形状の凹部により２枚の鋼板１０，１１をハット形状に成形する。成形ダイ３ａは、上型３内において上下方向に摺動して移動可能である。成形ダイ３ａの上方に配置される弾性機構（本実施形態では、２つのガスクッション）７によりプレス加工途中(成形完了後)から下死点まで成形ダイ３ａが加工材料（被加工物）に当接して力を付与して、加工材料が加工中にずれることが抑制される。
【0020】
（成形パンチ４ａ）
成形パンチ４ａは、金型２の固定側（下型ダイホルダー４ｂ）に配置され、中央部分に形成される凸形状の凸部により２枚の鋼板１０，１１をハット形状に成形する。成形パンチ４ａの内部には、上方向に突出するバーリングパンチ６と、バーリングパンチ６を動作させるための第３カム２３、第４カム２４及び第５カム２５とが内蔵される。
成形パンチ４ａは、金型２の固定側（下型ダイホルダー４ｂ）に配置され、中央部分に形成される凸形状の凸部により２枚の鋼板１０，１１をハット形状に成形する。成形パンチ４ａの内部には、上方向に突出するバーリングパンチ６と、バーリングパンチ６を動作させるための第３カム２３、第４カム２４及び第５カム２５とが内蔵される。
【0021】
（カム機構２０）
図５に示すように、カム機構２０は、第１カム２１と、第２カム２２と、第３カム２３と、第４カム２４と、第５カム２５とを有して構成される。
図５に示すように、カム機構２０は、第１カム２１と、第２カム２２と、第３カム２３と、第４カム２４と、第５カム２５とを有して構成される。
【0022】
（第１カム２１）
第１カム２１は、上型ダイホルダー３ｂに固定され、上型３の動作を下型４の第３カム２３に伝える。第１カム２１の下端には所定角度（約２６度）の傾斜面２１ａが形成されており、この第１カム２１の傾斜面２１ａが第３カム２３の傾斜面２３ａに当接している。上型３がある程度下降すると、第１カム２１の傾斜面２１ａと第３カム２３の傾斜面２３ａとの当接が外れ、第１カム２１の傾斜面２１ａの上方にある垂直面２１ｂと第３カム２３の先端の垂直面２３ｂとが当接する。
第１カム２１は、上型ダイホルダー３ｂに固定され、上型３の動作を下型４の第３カム２３に伝える。第１カム２１の下端には所定角度（約２６度）の傾斜面２１ａが形成されており、この第１カム２１の傾斜面２１ａが第３カム２３の傾斜面２３ａに当接している。上型３がある程度下降すると、第１カム２１の傾斜面２１ａと第３カム２３の傾斜面２３ａとの当接が外れ、第１カム２１の傾斜面２１ａの上方にある垂直面２１ｂと第３カム２３の先端の垂直面２３ｂとが当接する。
【0023】
（第２カム２２）
第２カム２２は、上型ダイホルダー３ｂに固定され、上型３の動作を下型４の第４カム２４に伝える。第２カム２２の先端（下端）には回動可能な駒（カム部分）２２ａが設けられ、通常は駒２２ａの先端が水平方向に向くように保持され、駒２２ａの先端面２２ｂが第４カム２４の側面に形成される垂直面２４ａと当接している。上型３がある程度下降すると、駒２２ａの先端面２２ｂと第４カム２４の垂直面２４ａとの当接が外れ、第４カム２４の第２カム２２側への移動が可能になる。
第２カム２２は、上型ダイホルダー３ｂに固定され、上型３の動作を下型４の第４カム２４に伝える。第２カム２２の先端（下端）には回動可能な駒（カム部分）２２ａが設けられ、通常は駒２２ａの先端が水平方向に向くように保持され、駒２２ａの先端面２２ｂが第４カム２４の側面に形成される垂直面２４ａと当接している。上型３がある程度下降すると、駒２２ａの先端面２２ｂと第４カム２４の垂直面２４ａとの当接が外れ、第４カム２４の第２カム２２側への移動が可能になる。
【0024】
（第３カム２３）
第３カム２３は、第５カム２５と係合されて第５カム２５を上方に移動（前進移動）させる。この第３カム２３は、水平方向（横方向）に移動可能となるように下型４に配置される。第１カム２１の傾斜面２１ａとの当接面である第３カム２３の傾斜面２３ａは所定角度（約２６度）に形成され、この傾斜面２３ａの下方に垂直面２３ｂが形成されている。第３カム２３の反対側端面には所定角度（約４５度）の傾斜面２３ｃが形成されており、この第３カム２３の傾斜面２３ｃが第５カム２５の傾斜面２５ａに当接している。
第３カム２３は、第５カム２５と係合されて第５カム２５を上方に移動（前進移動）させる。この第３カム２３は、水平方向（横方向）に移動可能となるように下型４に配置される。第１カム２１の傾斜面２１ａとの当接面である第３カム２３の傾斜面２３ａは所定角度（約２６度）に形成され、この傾斜面２３ａの下方に垂直面２３ｂが形成されている。第３カム２３の反対側端面には所定角度（約４５度）の傾斜面２３ｃが形成されており、この第３カム２３の傾斜面２３ｃが第５カム２５の傾斜面２５ａに当接している。
【0025】
（第４カム２４）
第４カム２４は、第５カム２５と係合されて第５カム２５を下方に移動（後退移動）させる。この第４カム２４は、水平方向（横方向）に移動可能となるように下型４に配置される。第５カム２５の傾斜面２５ｂとの当接面である第４カム２４の傾斜面２４ｂは所定角度（約４５度）に形成されており、この第４カム２４の傾斜面２４ｂが第５カム２５の傾斜面２５ｂと当接している。第４カム２４の反対側端面には垂直面２４ａが形成されており、この第４カム２４の垂直面２４ａが第２カム２２の駒２２ａの先端面２２ｂに当接している。上型３の動作（下降）に伴って第２カム２２が動作（下降）しても、第４カム２４は第２カム２２の駒２２ａによって移動が規制されるため移動しない。上型３がある程度下降して駒２２ａの先端面２２ｂと第４カム２４の垂直面２４ａとの当接が外れると、第４カム２４が第２カム２２側へと移動する。
第４カム２４は、第５カム２５と係合されて第５カム２５を下方に移動（後退移動）させる。この第４カム２４は、水平方向（横方向）に移動可能となるように下型４に配置される。第５カム２５の傾斜面２５ｂとの当接面である第４カム２４の傾斜面２４ｂは所定角度（約４５度）に形成されており、この第４カム２４の傾斜面２４ｂが第５カム２５の傾斜面２５ｂと当接している。第４カム２４の反対側端面には垂直面２４ａが形成されており、この第４カム２４の垂直面２４ａが第２カム２２の駒２２ａの先端面２２ｂに当接している。上型３の動作（下降）に伴って第２カム２２が動作（下降）しても、第４カム２４は第２カム２２の駒２２ａによって移動が規制されるため移動しない。上型３がある程度下降して駒２２ａの先端面２２ｂと第４カム２４の垂直面２４ａとの当接が外れると、第４カム２４が第２カム２２側へと移動する。
【0026】
（第５カム２５）
第５カム２５は、バーリングパンチ６を上下方向に動作させるためのカムである。この第５カム２５は、水平方向（横方向）及び鉛直方向（上下方向）に移動可能となるように下型４に配置される。第３カム２３の傾斜面２３ｃとの当接面である第５カム２５の傾斜面２５ａは所定角度（約４５度）に形成され、第４カム２４の傾斜面２４ｂとの当接面である第５カム２５の傾斜面２５ｂは所定角度（約４５度）に形成されている。第２カム２２の駒２２ａによって第４カム２４の移動が規制された状態で、第３カム２３及び第４カム２４が第５カム２５を両方向から挟み込むと、第５カム２５は上方へ移動する。
第５カム２５は、バーリングパンチ６を上下方向に動作させるためのカムである。この第５カム２５は、水平方向（横方向）及び鉛直方向（上下方向）に移動可能となるように下型４に配置される。第３カム２３の傾斜面２３ｃとの当接面である第５カム２５の傾斜面２５ａは所定角度（約４５度）に形成され、第４カム２４の傾斜面２４ｂとの当接面である第５カム２５の傾斜面２５ｂは所定角度（約４５度）に形成されている。第２カム２２の駒２２ａによって第４カム２４の移動が規制された状態で、第３カム２３及び第４カム２４が第５カム２５を両方向から挟み込むと、第５カム２５は上方へ移動する。
【0027】
（バーリングパンチ６）
バーリングパンチ６は、加工材料（下側の鋼板１０）を下方からバーリング加工するための円形状パンチである。バーリングパンチ６の先端（上端）には面取り加工が施されている（図２Ｂ参照）。
バーリングパンチ６は、加工材料（下側の鋼板１０）を下方からバーリング加工するための円形状パンチである。バーリングパンチ６の先端（上端）には面取り加工が施されている（図２Ｂ参照）。
【0028】
（カシメパンチ５）
カシメパンチ５は、上型ダイホルダー３ｂに固定され、バーリング加工後に、バーリングパンチ６が下方に移動（後退移動）した後に、バーリング部１０ｉ（図２Ｂ参照）を外方向に開き押し潰して、カシメ部１０ｊ（図２Ｃ参照）を形成する。カシメパンチ５は、成形ダイ３ａには固定されておらず、成形ダイ３ａに対して相対移動が可能である。
カシメパンチ５は、上型ダイホルダー３ｂに固定され、バーリング加工後に、バーリングパンチ６が下方に移動（後退移動）した後に、バーリング部１０ｉ（図２Ｂ参照）を外方向に開き押し潰して、カシメ部１０ｊ（図２Ｃ参照）を形成する。カシメパンチ５は、成形ダイ３ａには固定されておらず、成形ダイ３ａに対して相対移動が可能である。
【0029】
［金型の動作］
プレス機の駆動(上型３の下降)に伴って、以下の（ｉ）～（ｖｉ）の動作によりバーリングカシメ加工が行われる。図９は、（ｉ）～（ｖｉ）の動作（プレス機の動作と金型２の要部の動作との関係）を、プレス機のクランク角（０°から３６０°）に対応して示したものである。
プレス機の駆動(上型３の下降)に伴って、以下の（ｉ）～（ｖｉ）の動作によりバーリングカシメ加工が行われる。図９は、（ｉ）～（ｖｉ）の動作（プレス機の動作と金型２の要部の動作との関係）を、プレス機のクランク角（０°から３６０°）に対応して示したものである。
【0030】
（ｉ）上型３の成形ダイ３ａが下降して、被加工材（２枚の鋼板１０，１１）を押えて拘束する。
【0031】
（ｉｉ）上型３の成形ダイ３ａがさらに下降して、下型４の成形パンチ４ａとの間で被加工材（２枚の鋼板１０，１１）がハット形状に成形される（図３Ｂ参照）。ハット形状への被加工材の成形が終わったとき、被加工材は上型３の成形ダイ３ａと下型４の成形パンチ４ａとの間に挟持された状態で保持される。
【0032】
（ｉｉｉ）上型３がさらに下降すると、上型３の第１カム２１が下方に移動されて、第３カム２３がバーリングパンチ６側（水平方向）に移動する。このとき、上型３の第２カム２２も下方に移動するが、第２カム２２の駒２２ａによって移動が規制されている第４カム２４は移動しない。したがって、第３カム２３及び第４カム２４によって両方向から挟み込まれている第５カム２５が上方に移動する。第５カム２５の上方への移動に伴いバーリングパンチ６が上方に移動（前進移動）し、被加工材（下側の鋼板１０）に対して下方からバーリング加工が行われる（図６Ａ、図６Ｂ参照）。すなわち、上型３の下方への動作が、第１カム２１、第３カム２３、第５カム２５によりバーリングパンチ６の上方への動作に変換される。その後に、第１カム２１の傾斜面２１ａと第３カム２３の傾斜面２３ａとの当接が外れ、第１カム２１の垂直面２１ｂと第３カム２３の垂直面２３ｂとの当接に移行するので、これ以降は第３カム２３は水平方向に移動せずに停止する。
【0033】
（ｉｖ）上型３がさらに下降すると、第２カム２２が下方に移動されて、第２カム２２の駒２２ａの先端面２２ｂと第４カム２４の垂直面２４ａとの当接が外れ、第４カム２４が第２カム２２側へと移動することが可能になる。これ以降は第４カム２４は第２カム２２側へ移動するため、第５カム２５が下方へ移動し、バーリングパンチ６は下方へ移動（後退移動）する。
【0034】
（ｖ）上型３がさらに下降すると、カシメパンチ５が被加工材（下側の鋼板１１）のバーリング部１０ｉに当接する。カシメパンチ５によってバーリング部１０ｉの先端部が穴中心から放射状に外方向へ曲げ変形され、バーリングパンチ６のリング状(段差部)の水平面で押し潰されてカシメられた状態となる（図７Ａ、図７Ｂ参照）。
【0035】
（ｖｉ）下死点を過ぎると、上型３は上昇する。このとき、第２カム２２の下端の駒２２ａと第４カム２４とが当接するが、駒２２ａは回転機構２２ｃにより回動して、第４カム２４に引っ掛かって干渉することを回避する（図８参照）。
【0036】
以上、本実施形態を、カム機構２０を利用した金型２で説明したが、バーリングパンチ６を上下動作させる同期作動機構はカム機構２０でなくてもよい。例えば、油圧シリンダーをバーリングパンチ６の下部に配置し、プレス機械の動作に同期させ、バーリングパンチ６を上下動作させる同期作動機構を備えていれば実施可能である。
【0037】
［作用効果等］
以下に、本実施形態による作用効果を説明する。
以下に、本実施形態による作用効果を説明する。
【0038】
（１）本実施形態に係るプレス製品の製造方法は、２枚の鋼板１０，１１を重ね合わせて成形し、鋼板１０，１１をバーリングカシメ加工によって結合するものである。当該製造方法は、重ね合わせた２枚の鋼板１０，１１を、上型３の成形ダイ３ａと下型４の成形パンチ４ａとにより挟み込んで目的形状に成形する成形工程を含む。また、当該製造方法は、成形工程の後に、上型３の動作に同期した同期作動機構（カム機構２０）の駆動により、下型４に配置されたバーリングパンチ６を鋼板１０，１１に向けて前進移動させて、バーリングパンチ６によって鋼板１０，１１にバーリング部１０ｉを形成するバーリング工程を含む。また、当該製造方法は、バーリング工程の後に、カム機構２０の駆動により、バーリングパンチ６を鋼板１０，１１から後退移動させるバーリングパンチ後退工程を含む。さらに、当該製造方法は、バーリングパンチ後退工程の後に、上型３に配置されたカシメパンチ５を鋼板１０，１１に向けて前進移動させて、カシメパンチ５によってバーリング部１０ｉの先端を外方向に折り曲げてカシメ部１０ｊを形成するカシメ工程を含む。
【0039】
（２）前述のプレス製品の製造方法において、カム機構２０は、バーリングパンチ６を鋼板１０，１１に向けて前進移動させるための前進移動用機構（第１カム２１及び第３カム２３）と、バーリングパンチ６を鋼板１０，１１から後退移動させるための後退移動用機構（第２カム２２及び第４カム２４）と、を有する。
【0040】
（３）バーリング加工装置１は、２枚の鋼板１０，１１を重ね合わせて、成形加工とバーリングカシメ加工とを行うものである。バーリング加工装置１は、上型３及び下型４を有する金型２と、上型３に配置される成形ダイ３ａ及びカシメパンチ５と、下型４に配置される成形パンチ４ａ及びバーリングパンチ６と、上型３の動作に同期して駆動されるカム機構２０と、を備える。カム機構２０は、上型３の動作に同期して、バーリングパンチ６を鋼板１０，１１に向けて前進移動させて、バーリングパンチ６によって鋼板１０，１１にバーリング部１０ｉを形成し、さらに、バーリングパンチ６を鋼板１０，１１から後退移動させた後に、カシメパンチ５を鋼板１０，１１に向けて前進移動させて、カシメパンチ５によってバーリング部１０ｉの先端を外方向へ折り曲げてカシメ部１０ｊを形成するように構成される。
【0041】
（４）前述のバーリング加工装置１において、カム機構２０は、バーリングパンチ６を鋼板１０，１１に向けて前進移動させるための前進移動用カム（第１カム２１及び第３カム２３）と、バーリングパンチ６を鋼板１０，１１から後退移動させるための後退移動用カム（第２カム２２及び第４カム２４）と、を有する。
【0042】
金型２における上型３に、成形ダイ３ａをプレス方向に移動可能に配置し、下型４には成形パンチ４ａを配置する。また、バーリングパンチ６を固定型（下型４）に配置し、カシメパンチ５は可動型（上型３）に配置する。上型３の動作に同期して駆動されるカム機構２０により、先ずバーリングパンチ６を駆動して下方からバーリング加工を行い、次いでバーリングパンチ６の後退後にカシメパンチ５を駆動して上方からカシメ加工を行うようにする。このため、１つの金型２により、同じ加工工程の中で、先ず成形加工を行い、次いでバーリング加工を行い、最後にカシメ加工を行うことができ、工程数の削減及び生産性の向上による加工コスト削減が可能になる。
【0043】
従来技術のように下型にクッション機構を備える場合、下型が上下動作を伴うため、下型にカム機構を備えることが困難であった。したがって、下型にクッション機構を備える場合、目的形状への成形加工と、バーリングカシメ加工を同じ工程（１つの金型）で行うことはできなかった。
【0044】
その一方、本実施形態では、下型４が固定型である（成形パンチ４ａが固定されている）ため、上型３の作動に追従して作動するカム機構２０を下型４に内蔵することができ、バーリングパンチ６を前進及び後退させることが可能になる。
【0045】
従来技術では、個別に２つの部品のプレス加工を行い、それら２つの部品をスポット溶接によって接合するものもあった。
【0046】
その一方、本実施形態では、プレス加工及び接合を１つの工程の中で実施することができ、工程数の削減及び生産性の向上による加工コスト削減が可能になると共に、接合品質の向上も可能になる。
【0047】
ところで、本発明のプレス製品の製造方法、及びバーリング加工装置は前述の実施形態に例をとって説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。
【0048】
前述のように、金型の可動側に取り付けられた上型ダイをプレス駆動により下降させ、金型の固定側に取り付けられた下型パンチで、上向き方向にプレス成形するプレス成形方法について実施形態を説明した。しかしながら、上型（成形ダイ）と下型（成形パンチ）とは逆でもよい。すなわち、上型パンチと下型ダイとによる下向き方向にプレス成形するプレス成形方法でもよい。
【符号の説明】
【0049】
１ バーリング加工装置
２ 金型
３ 上型（可動型）
３ａ 成形ダイ
４ 下型（固定型）
４ａ 成形パンチ
５ カシメパンチ
６ バーリングパンチ
１０ 鋼板（金属板）
１０ｉ バーリング部
１０ｊ カシメ部
１１ 鋼板（金属板）
２０ カム機構（同期作動機構）
２１ 第１カム（前進移動用カム、前進移動用機構）
２２ 第２カム（後退移動用カム、後退移動用機構）
２３ 第３カム（前進移動用カム、前進移動用機構）
２４ 第４カム（後退移動用カム、後退移動用機構）
２５ 第５カム
２ 金型
３ 上型（可動型）
３ａ 成形ダイ
４ 下型（固定型）
４ａ 成形パンチ
５ カシメパンチ
６ バーリングパンチ
１０ 鋼板（金属板）
１０ｉ バーリング部
１０ｊ カシメ部
１１ 鋼板（金属板）
２０ カム機構（同期作動機構）
２１ 第１カム（前進移動用カム、前進移動用機構）
２２ 第２カム（後退移動用カム、後退移動用機構）
２３ 第３カム（前進移動用カム、前進移動用機構）
２４ 第４カム（後退移動用カム、後退移動用機構）
２５ 第５カム
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】