特開 2024-104074 ヘミング加工用金型、及びヘミング加工方法

(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】P2024104074

(43)【公開日】2024-08-02

(54)【発明の名称】ヘミング加工用金型、及びヘミング加工方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 19/08 20060101AFI20240726BHJP

   B21D 22/08 20060101ALI20240726BHJP

【ＦＩ】

B21D19/08 C

B21D19/08 F

B21D22/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023008096

(22)【出願日】2023-01-23

(71)【出願人】

【識別番号】390014672

【氏名又は名称】株式会社アマダ

(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】清水 哲

(72)【発明者】

【氏名】三宅 秀幸

(72)【発明者】

【氏名】鄭 進

【テーマコード（参考）】

4E137

【Ｆターム（参考）】

4E137CA02

4E137EA14

(57)【要約】

【課題】金型による複数の打痕が残ることを抑制し、加工品質の向上を図る。
【解決手段】ダイローラー部３０及びパンチローラー部６０は、ダイ２０とパンチ５０との間にワーク１００を挟み込んだ状態において、ワーク１００の平行移動を許容するように相互に回転可能に構成されている。ダイローラー部３０及びパンチローラー部６０は、ワーク１００の縁部１１０を直角状に折り曲げる第１加工部Ｄ１、Ｐ１と、直角状に折り曲げられたワーク１００の縁部１１０を鋭角状に折り曲げる第２加工部Ｄ２、Ｐ２と、鋭角状に折り曲げられたワーク１００の縁部１１０をワーク１００の一般部１２０と密着させる第３加工部Ｄ３、Ｐ３と、を含んでいる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

板状のワークの縁部を折り返すヘミング加工用金型において、
前記ワークと対向するように配置される下金型と、
前記ワークを隔てて前記下金型と対向するように配置され、前記下金型に対して近接及び離隔するように移動自在に構成される上金型と、を備え、
前記下金型は、前記上金型と対向する上面に下ローラー部を備え、
前記上金型は、前記下金型と対向する下面に、前記下ローラー部と対向するように配置された上ローラー部を備え、
前記下ローラー部及び前記上ローラー部は、
前記下金型と前記上金型との間に前記ワークを挟み込んだ状態において、前記ワークの平行移動を許容するように相互に回転可能に構成され、
前記下ローラー部及び前記上ローラー部は、
前記ワークの縁部を直角状に折り曲げる第１加工部と、
直角状に折り曲げられた前記ワークの縁部を鋭角状に折り曲げる第２加工部と、
鋭角状に折り曲げられた前記ワークの縁部を前記ワークの一般部と密着させる第３加工部と、を含む、
ヘミング加工用金型。

【請求項2】

前記下ローラー部及び前記上ローラー部は、
回転軸の延在方向に沿って、前記第１加工部、前記第２加工部、及び前記第３加工部が順番に配置されている
請求項１記載のヘミング加工用金型。

【請求項3】

前記下ローラー部及び前記上ローラー部は、
前記ワークの縁部に凹状の溝部を形成する第４加工部をさらに含み、
前記下ローラー部及び前記上ローラー部は、
前記回転軸の延在方向に沿って、前記第１加工部、前記第２加工部、前記第３加工部、及び前記第４加工部が順番に配置されている
請求項２記載のヘミング加工用金型。

【請求項4】

前記下ローラー部は、
前記下金型の上面に、前記回転軸に対して直交する方向に並んだ３つの下ローラーから構成され、
前記３つの下ローラーは、前記３つの下ローラーのうち中央にある下ローラーの上端位置が両側にある下ローラーの上端位置よりも前記上ローラー部側へと突出するように配置され、
前記上ローラー部は、
前記上金型の下面に、前記回転軸に対して直交する方向に並んだ３つの上ローラーから構成され、
前記３つの上ローラーは、それぞれの上ローラーの下端位置が同一平面上に揃うように配置されている
請求項２又は３記載のヘミング加工用金型。

【請求項5】

板状のワークの縁部を折り返すヘミング加工方法において、
回転自在な下ローラー部を備える下金型に対して、回転自在な上ローラー部を備える上金型を近接させて、前記下金型の下ローラー部と前記上金型の上ローラー部との間に前記ワークを挟み込む第１工程と、
前記下ローラー部と前記上ローラー部との間に前記ワークを挟み込んだ状態で、前記下ローラー部及び前記上ローラー部の回転軸と直交する方向に前記ワークを平行移動させながら、前記下ローラー部及び前記上ローラー部によって前記ワークの縁部を加工する第２工程と、を含み、
前記第１工程及び前記第２工程を繰り返しながら、
前記ワークの縁部を直角状に折り曲げる第１加工、
直角状に折り曲げられた前記ワークの縁部を鋭角状に折り曲げる第２加工、及び
鋭角状に折り曲げられた前記ワークの縁部を前記ワークの一般部と密着させる第３加工を行う
ヘミング加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヘミング加工用金型、及びヘミング加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、移送路に沿って板状のワークをピッチ送りする度に第一成形型と第二成形型とでワークを挟み込む動作を繰り返すことで、板状のワークの縁部を折り返すヘミング加工方法が開示されている。具体的には、第一成形型が第二成形型へと接近することにより、押し刃が移送路に向け移動し、ワークの縁部が直角曲げガイドに沿って折り曲げられる。ワークがピッチ送りされて、第一成形型が第二成形型へと接近することにより、直角状に折り曲げられた縁部は、押圧ガイドと鋭角曲げガイドとの間に挟み込まれ、鋭角状に折り曲げられる。さらに、ワークがピッチ送りされて、第一成形型が第二成形型へと接近することにより、鋭角状に折り曲げられた縁部は、押圧ガイドと重ね潰しガイドとの間に挟み込まれ、重ね潰し状になるまで折り曲げられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６２１６６１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示された方法では、ワークをピッチ送りする度に第一成形金型と第二成形金型とによってワークが押圧されるので、加工後のワーク表面にピッチ送りに応じた金型の打痕が残ってしまう。このため、加工品質が低下してしまうという不都合がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様のヘミング加工用金型は、板状のワークの縁部を折り返すヘミング加工用金型であって、ワークと対向するように配置される下金型と、ワークを隔てて下金型と対向するように配置され、下金型に対して近接及び離隔するように移動自在に構成される上金型と、を備え、下金型は、上金型と対向する上面に下ローラー部を備え、上金型は、下金型と対向する下面に、下ローラー部と対向するように配置された上ローラー部を備え、下ローラー部及び上ローラー部は、下金型と上金型との間にワークを挟み込んだ状態において、ワークの平行移動を許容するように相互に回転可能に構成され、下ローラー部及び上ローラー部は、ワークの縁部を直角状に折り曲げる第１加工部と、直角状に折り曲げられたワークの縁部を鋭角状に折り曲げる第２加工部と、鋭角状に折り曲げられたワークの縁部をワークの一般部と密着させる第３加工部と、を含む。

【0006】

本発明の一態様のヘミング加工用金型によれば、下金型及び上金型によってワークが挟持された状態でも、下ローラー部及び上ローラー部が相互に回転することでワークを平行移動させることができる。ワークが平行移動すると、上ローラー部及び下ローラー部が協働することで、ワークの縁部に沿って必要な加工を連続的に行うことができる。上ローラー部及び下ローラー部には、ヘミング加工に必要な加工部が設けられている。ワークの縁部を各加工部に位置決めし、加工部毎にワークの平行移動を繰り返すことで、ワークの縁部を段階的に折り曲げることができる。これにより、ワークの縁部に対してヘミング加工を行うことができる。各加工部が加工を行う間は、下金型と上金型とがワークを挟み込んだままの状態で維持されるので、金型による複数の打痕がワーク表面に残ることを抑制することができる。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一態様によれば、金型による複数の打痕が残ることを抑制することができるので、加工品質の向上を図ることできる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本実施形態に係るヘミング加工用金型を示す断面図である。

【図2】図２は、ダイの構成を示す斜視図である。

【図3】図３は、ダイの構成を示す上面図である。

【図4】図４は、図３に示すダイのＡＡ断面を示す断面図である。

【図5】図５は、図３に示すダイのＢＢ断面を示す断面図である。

【図6】図６は、パンチの構成を示す斜視図である。

【図7】図７は、パンチの構成を示す下面図である。

【図8】図８は、図７に示すパンチのＡＡ断面を示す断面図である。

【図9】図９は、図７に示すパンチのＢＢ断面を示す断面図である。

【図10】図１０は、ダイローラー及びパンチローラーの高さを説明する図である。

【図11】図１１は、ダイ及びパンチによる溝加工を説明する図である。

【図12】図１２は、ダイ及びパンチによる溝加工を説明する図である。

【図13】図１３は、ダイ及びパンチによる溝加工を説明する図である。

【図14】図１４は、ダイ及びパンチによる直角曲げ加工を説明する図である。

【図15】図１５は、ダイ及びパンチによる直角曲げ加工を説明する図である。

【図16】図１６は、ダイ及びパンチによる直角曲げ加工を説明する図である。

【図17】図１７は、ダイ及びパンチによる鋭角曲げ加工を説明する図である。

【図18】図１８は、ダイ及びパンチによる鋭角曲げ加工を説明する図である。

【図19】図１９は、ダイ及びパンチによる鋭角曲げ加工を説明する図である。

【図20】図２０は、ダイ及びパンチによる密着加工を説明する図である。

【図21】図２１は、ダイ及びパンチによる密着加工を説明する図である。

【図22】図２２は、ダイ及びパンチによる密着加工を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照し、本実施形態に係るヘミング加工用金型、及びヘミング加工方法について説明する。

【0010】

図１は、本実施形態に係るヘミング加工用金型を示す断面図である。本実施形態に係るヘミング加工用金型１は、板状のワーク１００の縁部１１０を折り返すヘミング加工用金型であって、ワーク１００と対向するように配置されるダイ２０（下金型の一例）と、ワーク１００を隔ててダイ２０と対向するように配置され、ダイ２０に対して近接及び離隔するように移動自在に構成されるパンチ５０（上金型の一例）と、を備える。ダイ２０は、パンチ５０と対向する上面２３にダイローラー部３０（下ローラ部の一例）を備え、パンチ５０は、ダイ２０と対向する下面５３に、ダイローラー部３０と対向するように配置されたパンチローラー部６０（上ローラ部の一例）を備える。ダイローラー部３０及びパンチローラー部６０は、ダイ２０とパンチ５０との間にワーク１００を挟み込んだ状態において、ワーク１００の平行移動を許容するように相互に回転可能に構成されている。そして、ダイローラー部３０及びパンチローラー部６０は、ワーク１００の縁部１１０を直角状に折り曲げる第１加工部Ｄ１、Ｐ１と、直角状に折り曲げられたワーク１００の縁部１１０を鋭角状に折り曲げる第２加工部Ｄ２、Ｐ２と、鋭角状に折り曲げられたワーク１００の縁部１１０をワーク１００の一般部１２０と密着させる第３加工部Ｄ３、Ｐ３と、を含む。

【0011】

以下、ヘミング加工用金型１の詳細な構成を説明する。ヘミング加工用金型１は、板状のワーク１００に対して、ワーク１００の縁部１１０を１８０度折り返して重ね合わせるヘミング加工を行うための金型である。ヘミング加工用金型１は、図示しないパンチプレスに装着して使用される。このヘミング加工用金型１によって加工されるワーク１００は、例えば０．８～１．６ｍｍ程度の薄板であることが好ましい。折り返す縁部１１０の幅、すなわちワーク１００の縁辺１００ａから曲げ線Ｘまでの距離は、例えば６ｍｍ以下であることが好ましい。

【0012】

ヘミング加工用金型１は、ダイ２０と、上金型の一例であるパンチ５０とを備えている。ヘミング加工用金型１は、ダイ２０とパンチ５０との協働によりヘミング加工を行う。ダイ２０は、パンチプレスが備える、下部タレットなどのダイホルダに支持されている。パンチ５０は、パンチプレスが備える、上部タレットなどのパンチホルダに上下動自在に支持されている。

【0013】

図２は、ダイの構成を示す斜視図である。図３は、ダイの構成を示す上面図である。図４は、図３に示すダイのＡＡ断面を示す断面図であり、図５は、図３に示すダイのＢＢ断面を示す断面図である。

【0014】

図２に示すように、ダイ２０は、ダイ本体部２２と、ダイローラー部３０とで構成されている。

【0015】

ダイ本体部２２の上面２３は、ワーク１００の下面と対向する対向面であり、ワーク１００を隔ててパンチ５０と対向する。ダイ本体部２２の上面２３は、所要の凹凸形状を備えている。ダイ本体部２２の上面２３には、ダイローラー部３０が設けられている。

【0016】

ダイ本体部２２には、ワーク搬入時にワーク１００がダイローラー部３０と干渉しないように所定の高さでワーク１００を支持するためのブラシ部材２４が設けられている。ブラシ部材２４は、パンチ５０が接近してワーク１００を押圧したときにワーク１００がダイローラー部３０に到達することができるように、可撓性を備える柔軟な部材で構成されている。

【0017】

ダイローラー部３０は、センターダイローラー３１と、センターダイローラー３１の両側に配置された一対のサイドダイローラー３５とで構成されている。センターダイローラー３１及び一対のサイドダイローラー３５を総称する場合には、単にダイローラー３１、３５という。

【0018】

図３及び図４に示すように、センターダイローラー３１は、ダイ本体部２２に支持されたセンターダイシャフト３２にスラスト軸受３３、インナー軸受３４を介して回転自在に支持されている。図３及び図５に示すように、サイドダイローラー３５は、ダイ本体部２２に支持されたサイドダイシャフト３６にスラスト軸受３７、インナー軸受３８を介して回転自在に支持されている。

【0019】

図３及び図４に示すように、センターダイローラー３１は、センターダイシャフト３２に沿って延在する円筒形状の回転部材である。センターダイローラー３１の回転軸（センターダイシャフト３２の軸心）は、ワーク１００に対して平行となるように設定されている（図１参照）。

【0020】

センターダイローラー３１は、円筒形状のダイローラー本体部３１０と、円筒形状のダイローラー連結部３２０とで構成されている。ダイローラー本体部３１０とダイローラー連結部３２０とは、軸方向（回転軸の延在方向）に沿って連続しており、一体的に連結されている。

【0021】

ダイローラー本体部３１０は、第１大径部３１１と、小径部３１２と、第２大径部３１３とを有している。第１大径部３１１、小径部３１２、第２大径部３１３は、この順番でダイローラー本体部３１０の軸方向にかけて配置されている。第１大径部３１１及び第２大径部３１３は、軸方向にかけて均一な外径となる円筒形状を有しており、第１大径部３１１及び第２大径部３１３の外径は互いに一致している。小径部３１２は、第１大径部３１１及び第２大径部３１３よりも小径に形成されており、軸方向の中央部に向かうほど窄んだ円筒形状を有している。

【0022】

ダイローラー連結部３２０は、軸方向にかけて均一な外径となる円筒形状を有している。ダイローラー連結部３２０の軸方向の中央部には、突条部３２１が設けられている。突条部３２１は、径方向外側に向かって鋭角に尖った凸形状を有しており、周方向に沿ってダイローラー連結部３２０の全周に延在している。

【0023】

図４に示すように、センターダイシャフト３２の両端には、センターダイローラー３１の上下方向の高さを調整するための部材である高さ調整シム３９が設けられている。高さ調整シム３９には様々なサイズが用意されており、センターダイローラー３１に付与する高さに応じてサイズを切り替えることができる。

【0024】

図３及び図５に示すように、サイドダイローラー３５は、サイドダイシャフト３６に沿って延在する円筒形状の回転部材である。サイドダイローラー３５の回転軸（サイドダイシャフト３６の軸心）は、ワーク１００に対して平行となるように配置されている。サイドダイローラー３５は、センターダイローラー３１のダイローラー本体部３１０と同一構造を有しており、第１大径部３５１と、小径部３５２と、第２大径部３５３とを有している。

【0025】

このような構成のダイ２０において、上面２３側からダイ本体部２２を眺めた場合、図３に示すように、３つのダイローラー３１、３５は、互いに平行となるように配列されている。このとき、３つのダイローラー３１、３５は、第１大径部３１１、３５１側に位置するローラー端面３１ａ、３５ａが同一直線上に並ぶように、位置決めされている。したがって、センターダイローラー３１の第１大径部３１１、小径部３１２、及び第２大径部３１３と、一対のサイドダイローラー３５の第１大径部３５１、小径部３５２、及び第２大径部３５３とは、それぞれ横並びに整列している。

【0026】

図６は、パンチの構成を示す斜視図である。図７は、パンチの構成を示す下面図である。図８は、図７に示すパンチのＡＡ断面を示す断面図であり、図９は、図７に示すパンチのＢＢ断面を示す断面図である。

【0027】

図６に示すように、パンチ５０は、パンチ本体部５２と、パンチローラー部６０とで構成されている。

【0028】

パンチ本体部５２は、パンチプレスのストライカによって押圧されて上下方向に移動する円筒形状のガイド部材５５（図１参照）の下端に固定されている。パンチ本体部５２の下面５３は、ワーク１００の上面と対向する対向面であり、ワーク１００を隔ててダイ２０と対向する。パンチ本体部５２の下面５３は、所要の凹凸形状を備えている。パンチ本体部５２の下面５３には、パンチローラー部６０が設けられている。

【0029】

パンチローラー部６０は、センターパンチローラー６１と、センターパンチローラー６１の両側に配置された一対のサイドパンチローラー６５とで構成されている。センターパンチローラー６１及び一対のサイドパンチローラー６５を総称する場合には、単にパンチローラー６１、６５という。

【0030】

図７及び図８に示すように、センターパンチローラー６１は、パンチ本体部５２に支持されたセンターパンチシャフト６２にスラスト軸受６３、インナー軸受６４を介して回転自在に支持されている。図９に示すように、サイドパンチローラー６５は、パンチ本体部５２に支持されたサイドパンチシャフト６６にインナー軸受６８を介して回転自在に支持されている。

【0031】

図７及び図８に示すように、センターパンチローラー６１は、センターパンチシャフト６２に沿って延在する円筒形状の回転部材である。センターパンチローラー６１の回転軸（センターダイシャフト３２の軸心）は、ワーク１００に対して平行となるように配置されている（図１参照）。

【0032】

センターパンチローラー６１は、円筒形状のパンチローラー本体部６１０と、フランジ部６２０とで構成されている。パンチローラー本体部６１０と、フランジ部６２０とは、軸方向に沿って連続するように一体形成されている。

【0033】

パンチローラー本体部６１０は、軸方向にかけて均一な外径となる円筒形状を有している。パンチローラー本体部６１０の軸方向における全長は、センターダイローラー３１の軸方向における全長と概ね対応している（図１参照）。フランジ部６２０は、パンチローラー本体部６１０の一方の端部側に設けられており、パンチローラー本体部６１０よりも大径となるように形成されている。

【0034】

図８に示すように、センターパンチローラー６１の両端には、センターパンチローラー６１の軸方向位置を調整するための部材である板厚調整シム６９が設けられている。板厚調整シム６９には様々な厚みが用意されており、センターパンチローラー６１の軸方向位置に応じて厚みを切り替えることができる。

【0035】

図７及び図９に示すように、サイドパンチローラー６５は、サイドパンチシャフト６６に沿って延在する円筒形状の回転部材である。サイドパンチローラー６５の回転軸（サイドパンチシャフト６６の軸心）は、ワーク１００に対して平行となるように配置されている。サイドパンチローラー６５は、軸方向にかけて均一な外径となる円筒形状を有している。

【0036】

サイドパンチローラー６５の外径は、パンチローラー本体部６１０の外径よりも小さく設定されている。サイドパンチローラー６５の軸方向における全長は、パンチローラー本体部６１０の軸方向における全長よりも短く設定されている。サイドパンチローラー６５の軸方向における全長は、サイドダイローラー３５の軸方向における全長と概ね対応している。

【0037】

このような構成のパンチ５０において、下面５３側からパンチ本体部５２を眺めた場合、図７に示すように、３つのパンチローラー６１、６５は、互いに平行となるように配列されている。このとき、センターパンチローラー６１は、サイドパンチローラー６５における一方のローラー端面６５ａよりもフランジ部６２０が突出するように位置に配置されている。

【0038】

再び図１を参照するに、ダイ２０及びパンチ５０がパンチプレスに装着されると、ダイ２０とパンチ５０とが互いに対向する。このとき、センターダイローラー３１の上方に、センターパンチローラー６１が対向する。なお、図１には示されていないが、一対のサイドダイローラー３５の上方に、一対のサイドパンチローラー６５がそれぞれ対向する。

【0039】

センターパンチローラー６１のフランジ部６２０と、センターダイローラー３１の一方のローラー端面３１ａとの間には、一定のクリアランスＣＬが設けられる。このクリアランスＣＬは、加工対象となるワーク１００の板厚に基づいて、板厚調整シム６９を用いてセンターパンチローラー６１の軸方向位置を調整することにより設定される。

【0040】

図１０は、ダイローラー及びパンチローラーの高さを説明する図である。ダイローラー部３０を構成する３つのダイローラー３１、３５のうち、センターダイローラー３１の上端位置は、両側にあるサイドダイローラー３５の上端位置よりも高さｈだけ、パンチローラー部６０側へと突出するように配置されている。一方、パンチローラー部６０を構成する３つのパンチローラー６１、６５は、それぞれのローラー下端部が同一平面（ワーク１００と平行な平面）上に揃うように配置されている。このように、中央に位置するセンターダイローラー３１を上方に突出させることで、加工時に生じるワーク１００の反りを抑制することができる。

【0041】

なお、高さｈは、ワーク１００に生じる反りを矯正する程度に応じて調整することができる。この高さｈは、高さ調整シム３９を用いてセンターダイローラー３１の上下方向の高さを調整することにより設定される。

【0042】

図１に示すように、このような構成のヘミング加工用金型１において、ダイローラー部３０及びパンチローラー部６０には、第１から第４までの加工部Ｄ１～Ｄ４、Ｐ１～Ｐ４が設けられている。

【0043】

第１加工部Ｄ１、Ｐ１は、ワーク１００の縁部１１０を直角状に折り曲げる部位であり、ダイ２０側の第１加工部Ｄ１と、パンチ５０側の第１加工部Ｐ１とで構成されている。ダイ２０側の第１加工部Ｄ１は、センターダイローラー３１の一方のローラー端面３１ａと、センターダイローラー３１の第１大径部３１１とで構成されている。一方、パンチ５０側の第１加工部Ｐ１は、センターパンチローラー６１のフランジ部６２０と、パンチローラー本体部６１０の一部とで構成されている。

【0044】

第２加工部Ｐ２、Ｄ２は、直角状に折り曲げられたワーク１００の縁部１１０を鋭角状に折り曲げる部位であり、ダイ２０側の第２加工部Ｄ２と、パンチ５０側の第２加工部Ｐ２とで構成されている。ダイ２０側の第２加工部Ｄ２は、センターダイローラー３１の小径部３１２で構成されている。一方、パンチ側の第２加工部Ｐ２は、センターパンチローラー６１のパンチローラー本体部６１０で構成されている。

【0045】

「縁部１１０を鋭角状に折り曲げる」とは、縁部１１０と一般部１２０（縁部１１０を除いたワーク１００の領域）との内角が鋭角であることを意味する。したがって、縁部１１０と一般部１２０との境目の形状が尖った角形状であることに限らず、丸みを伴うような湾曲形状であってもよい。

【0046】

図１では示されていないが、サイドダイローラー３５の小径部３５２も、ダイ２０側の第２加工部Ｄ２の一部を構成する。同様に、サイドパンチローラー６５も、パンチ５０側の第２加工部Ｐ２の一部を構成する。

【0047】

第３加工部Ｄ３、Ｐ３は、鋭角状に折り曲げられたワーク１００の縁部１１０をワーク１００の一般部１２０と密着させる部位であり、ダイ２０側の第３加工部Ｄ３と、パンチ５０側の第３加工部Ｐ３とで構成されている。ダイ２０側の第３加工部Ｄ３は、センターダイローラー３１の第２大径部３１３で構成されている。一方、パンチ側の第３加工部Ｐ３は、センターパンチローラー６１のパンチローラー本体部６１０で構成されている。

【0048】

図１では示されていないが、サイドダイローラー３５の第２大径部３５３も、ダイ２０側の第３加工部Ｄ３を構成する。同様に、サイドパンチローラー６５も、パンチ５０側の第３加工部Ｐ３を構成する。

【0049】

第４加工部Ｄ４、Ｐ４は、ワーク１００の縁部１１０に凹状の溝部を形成する部位であり、ダイ２０側の第４加工部Ｄ４と、パンチ５０側の第４加工部Ｐ４とで構成されている。ダイ２０側の第４加工部Ｄ４は、センターダイローラー３１のダイローラー連結部３２０で構成されている。一方、パンチ側の第１加工部Ｐ１は、センターパンチローラー６１のパンチローラー本体部６１０で構成されている。

【0050】

第１加工部Ｄ１、Ｐ１、第２加工部Ｄ２、Ｐ２、第３加工部Ｄ３、Ｐ３、及び第４加工部Ｄ４、Ｐ４は、ダイローラー部３０及びパンチローラー部６０の軸方向（回転軸の延在方向）に沿って順番に配置されている。

【0051】

以下、図１１から図２２を参照し、本実施形態に係るヘミング加工用金型１を用いたヘミング加工方法について説明する。本実施形態に係るヘミング加工は、回転自在なダイローラー部３０を備えるダイ２０に対して、回転自在なパンチローラー部６０を備えるパンチ５０を近接させて、ダイ２０のダイローラー部３０とパンチ５０のパンチローラー部６０との間にワーク１００を挟み込む第１工程と、ダイローラー部３０とパンチローラー部６０との間にワーク１００を挟み込んだ状態で、ダイローラー部３０及びパンチローラー部６０の回転軸と直交する方向にワーク１００を平行移動させながら、ダイローラー部３０及びパンチローラー部６０によってワーク１００の縁部１１０を加工する第２工程を含む。そして、第１工程及び第２工程を繰り返しながら、ワーク１００の縁部１１０を直角状に折り曲げる直角曲げ加工（第１加工）と、直角状に折り曲げられたワーク１００の縁部１１０を鋭角状に折り曲げる鋭角曲げ加工（第２加工）と、鋭角状に折り曲げられたワーク１００の縁部１１０をワーク１００の一般部１２０と密着させる密着加工（第３加工）と、を行う。

【0052】

なお、上述した通り、本実施形態に係るダイローラー部３０及びパンチローラー部６０は、ワーク１００の縁部１１０に凹状の溝部を形成する第４加工部Ｄ４、Ｐ４を含んでいる。そのため、直角曲げ加工に先立ち、ワーク１００の縁部１１０に凹状の溝部１１０ａを形成する溝加工（第４加工）を行うことができる。

【0053】

図１１から図１３を参照し、ワーク１００の縁部１１０に凹状の溝部１１０ａを形成する溝加工について説明する。図１１から図１３は、ダイ及びパンチによる溝加工を説明する図である。図１１において、Ｘ１方向、及びＸ１方向と反対向きとなるＸ２方向は、ダイローラー部３０（及びパンチローラー部６０）の軸方向と平行な方向である。Ｙ１方向、及びＹ１方向と反対向きとなるＹ２方向は、ダイローラー部３０（及びパンチローラー部６０）の軸方向と直交する方向である。

【0054】

ワーク１００は、図示しないワーク移動装置に設けられたクランプ２００によって保持されており、ワーク１００の移動は、ワーク移動装置によって行われる。まず、ワーク移動装置は、ワーク１００の折り曲げ位置である曲げ線ＸがＹ１及びＹ２方向と平行になるようにワーク１００をダイ２０上に配置する。このとき、ワーク１００は、ダイローラー部３０の第４加工部Ｄ４、具体的には突条部３２１に対して曲げ線Ｘが一致するように位置決めされる。加えて、ワーク１００は、縁辺１００ａと直交する関係にある一方の直交縁辺１００ｂがセンターダイローラー３１に到達するように位置決めされる。

【0055】

このような位置決め後、ダイ２０に対してパンチ５０を近接させることにより第１工程を実行する。第１工程により、ダイローラー部３０の第４加工部Ｄ４とパンチローラー部６０の第４加工部Ｐ４との間にワーク１００が挟み込まれる。

【0056】

つぎに、ワーク移動装置は、ワーク１００をＹ１方向へと平行移動させる（第２工程）。平行移動は、一方の直交縁辺１００ｂの対辺となる他方の直交縁辺１００ｃが、ワーク１００の進行方向であるＹ１方向の奥側にあるサイドダイローラー３５を通り過ぎるまで行われる。これにより、ダイローラー部３０の第４加工部Ｄ４とパンチローラー部６０の第４加工部Ｐ４との間をワーク１００の縁部１１０が通過する。ワーク１００が通過した後、パンチ５０はダイ２０から離される。

【0057】

図１２に示すように、ダイローラー部３０の第４加工部Ｄ４には突条部３２１が設けられ、パンチローラー部６０の第４加工部Ｐ４には円筒形状のパンチローラー本体部６１０が設けられている。突条部３２１とパンチローラー本体部６１０との間でワーク１００が押圧されることで、図１３に示すように、ワーク１００の下面において曲げ線Ｘと対向する位置に、凹状の溝部１１０ａが成形される。突条部３２１が鋭角な形状であるため、溝部１１０ａの形状もＶ字形状となる。加えて、ワーク１００がＹ１方向へと平行移動されるので、ワーク１００の縁辺１００ａに沿って溝部１１０ａが直線状に形成される。

【0058】

図１４から図１６を参照し、ワーク１００の縁部１１０を直角状に折り曲げる直角曲げ加工について説明する。図１４から図１６は、ダイ及びパンチによる直角曲げ加工を説明する図である。

【0059】

図１４に示すように、ワーク移動装置は、曲げ線Ｘ（すなわちＶ字状の溝部１１０ａ）がダイローラー３１、３５の一方のローラー端面３１ａ、３５ａと一致するように、ワーク１００をＸ１方向へ平行移動させる。つづいて、ワーク移動装置は、他方の直交縁辺１００ｃがセンターダイローラー３１に到達するように、ワーク１００を位置決めする。

【0060】

位置決め後、ダイ２０に対してパンチ５０を近接させることにより第１工程を実行する。第１工程により、ダイローラー部３０の第１加工部Ｄ１とパンチローラー部６０の第１加工部Ｐ１との間にワーク１００が挟み込まれる。

【0061】

つぎに、ワーク移動装置は、ワーク１００をＹ２方向へと平行移動させる（第２工程）。平行移動は、一方の直交縁辺１００ｂがダイ２０を通り過ぎるまで行われる。これにより、ダイローラー部３０の第１加工部Ｄ１とパンチローラー部６０の第１加工部Ｐ１との間をワーク１００の縁部１１０が通過する。ワーク１００が通過した後、パンチ５０はダイ２０から離される。

【0062】

図１５に示すように、ダイローラー部３０の第１加工部Ｄ１にはフランジ部６２０が設けられ、パンチローラー部６０の第１加工部Ｐ１には第１大径部３１１が設けられている。フランジ部６２０と第１大径部３１１の端面（センターダイローラー３１の一方のローラー端面３１ａ）との間にワーク１００の縁部１１０が挟み込まれることで、図１６に示すように、ワーク１００の縁部１１０が下向き、且つ直角状に折り曲げられる。加えて、ワーク１００がＹ２方向へと平行移動されるので、ワーク１００の縁部１１０の全域が下向き、且つ直角状に折り曲げられる。

【0063】

図１７から図１９を参照し、ワーク１００の縁部１１０を鋭角状に折り曲げる鋭角曲げ加工について説明する。図１７から図１９は、ダイ及びパンチによる鋭角曲げ加工を説明する図である。

【0064】

図１７に示すように、ワーク搬送装置は、曲げ線Ｘがダイローラー３１、３５の小径部３１２、３５２と一致するように、ワーク１００をＸ２方向へ平行移動させる。このとき、先の工程で、一方の直交縁辺１００ｂがダイ２０を通り過ぎるまでワーク１００を移動させているので、直角に折り曲げられた縁部１１０とダイ２０とが干渉することなく、ワーク１００をＸ２方向へと移動させることができる。つづいて、ワーク搬送装置は、一方の直交縁辺１００ｂがサイドダイローラー３５に到達するように、ワーク１００を位置決めする。

【0065】

位置決め後、ダイ２０に対してパンチ５０を近接させることにより第１工程を実行する。第１工程により、ダイローラー部３０の第２加工部Ｄ２とパンチローラー部６０の第２加工部Ｐ２との間にワーク１００が挟み込まれる。

【0066】

つぎに、ワーク移動装置は、ワーク１００をＹ１方向へと平行移動させる（第２工程）。平行移動は、他方の直交縁辺１００ｃがダイ２０を通り過ぎるまで行われる。これにより、ダイローラー部３０の第２加工部Ｄ２とパンチローラー部６０の第２加工部Ｐ２との間をワーク１００の縁部１１０が通過する。ワーク１００が通過した後、パンチ５０はダイ２０から離される。

【0067】

図１８に示すように、ダイローラー部３０の第２加工部Ｄ２には外周面が凹状に湾曲した小径部３１２が設けられ、パンチローラー部６０の第２加工部Ｐ２には円筒形状のパンチローラー本体部６１０が設けられている。よって、小径部３１２とパンチローラー本体部６１０との間でワーク１００が押圧されることで、下向きに折り曲げられた縁部１１０は、小径部３１２の湾曲に沿って折り曲げられる。これにより、図１９に示すように、ワーク１００の縁部１１０が鋭角状に折り曲げられる。加えて、ワーク１００がＹ１方向へと平行移動されるので、ワーク１００の縁部１１０の全域が鋭角状に折り曲げられる。なお、鋭角曲げ加工は、センターダイローラー３１及びセンターパンチローラー６１のみならず、一対のサイドダイローラー３５及びサイドパンチローラー６５によっても行われる。

【0068】

図２０から図２２を参照し、ワーク１００の縁部１１０をワーク１００の一般部１２０と密着させる密着加工について説明する。図２０から図２２は、ダイ及びパンチによる密着加工を説明する図である。

【0069】

図２０に示すように、ワーク搬送装置は、曲げ線Ｘがダイローラー３１、３５の第２大径部３１３、３５３と一致するように、ワーク１００をＸ２方向へ平行移動させる。つづいて、ワーク搬送装置は、他方の直交縁辺１００ｃがサイドダイローラー３５に到達するように、ワーク１００を位置決めする。

【0070】

位置決め後、ダイ２０に対してパンチ５０を近接させることにより第１工程を実行する。第１工程により、ダイローラー部３０の第３加工部Ｄ３とパンチローラー部６０の第３加工部Ｐ３との間にワーク１００が挟み込まれる。

【0071】

つぎに、ワーク移動装置は、ワーク１００をＹ２方向へと平行移動させる（第２工程）。平行移動は、一方の直交縁辺１００ｂがダイ２０を通り過ぎるまで行われる。これにより、ダイローラー部３０の第３加工部Ｄ３とパンチローラー部６０の第３加工部Ｐ３との間をワーク１００の縁部１１０が通過する。ワーク１００が通過した後、パンチ５０は、ダイ２０から離される。

【0072】

図２１に示すように、ダイローラー部３０の第３加工部Ｄ３には第２大径部３１３が設けられ、パンチローラー部６０の第３加工部Ｐ３には円筒形状のパンチローラー本体部６１０が設けられている。よって、パンチローラー本体部６１０と第２大径部３１３との間でワーク１００が押圧されることで、図２２に示すように、ワーク１００の縁部１１０がワーク１００の一般部１２０に対して密着させられる。加えて、ワーク１００がＹ１方向へと平行移動されるので、ワーク１００の縁部１１０の全域が一般部１２０に対して密着させられる。なお、密着加工は、センターダイローラー３１及びセンターパンチローラー６１のみならず、一対のサイドダイローラー３５及びサイドパンチローラー６５によっても行われる。

【0073】

このような一連の工程により、ワーク１００の縁部１１０にヘミング加工が行われる。これにより、ワーク１００の縁部１１０は、１８０度折り曲げられて、ワーク１００の一般部１２０に対して密着した状態となる。なお、ヘミング加工における各加工時のパンチ５０のストローク位置、すなわちパンチ５０の下降端の位置は、ダイローラー部３０とパンチローラー部６０との間の間隔が各加工において最適となるように調整されている。

【0074】

以上説明したように、本実施形態に係るヘミング加工用金型１によれば、ダイ２０及びパンチ５０によってワーク１００が挟持された状態でも、ダイローラー部３０及びパンチローラー部６０が相互に回転することでワーク１００を平行移動させることができる。ワーク１００が平行移動すると、ダイローラー部３０及びパンチローラー部６０が協働することで、必要な加工をワーク１００の縁部１１０に沿って連続的に行うことができる。ダイローラー部３０及びパンチローラー部６０には、ヘミング加工に必要な加工部Ｄ１～Ｄ３、Ｐ１～Ｐ３が設けられている。ワーク１００の縁部１１０を各加工部Ｄ１～Ｄ３、Ｐ１～Ｐ３に位置決めし、加工部Ｄ１～Ｄ３、Ｐ１～Ｐ３毎にワーク１００の平行移動を繰り返すことで、ワーク１００の縁部１１０を段階的に折り曲げることができる。これにより、ワーク１００に対してヘミング加工を行うことができる。各加工部Ｄ１～Ｄ３、Ｐ１～Ｐ３が加工を行う間は、ダイ２０とパンチ５０とがワーク１００を挟み込んだままの状態で維持されるので、金型による複数の打痕がワーク表面に残ることを抑制することができる。これにより、加工品質の向上を図ることできる。

【0075】

本実施形態において、ダイローラー部３０及びパンチローラー部６０は、回転軸の延在方向（軸方向）に沿って、第１加工部Ｄ１、Ｐ１、第２加工部Ｄ２、Ｐ２、及び第３加工部Ｄ３、Ｐ３が順番に配置されている。

【0076】

この構成によれば、ワーク１００の位置を軸方向に沿って移動させることで、第１加工部Ｄ１、Ｐ１、第２加工部Ｄ２、Ｐ２、及び第３加工部Ｄ３、Ｐ３を択一的に選択することができる。これにより、加工部Ｄ１～Ｄ３、Ｐ１～Ｐ３を切り替えながらワーク１００の縁部１１０を加工することで、ワーク１００に対してヘミング加工を行うことができる。

【0077】

本実施形態において、ダイローラー部３０及びパンチローラー部６０は、ワーク１００の縁部１１０に凹状の溝部１１０ａを形成する第４加工部Ｄ４、Ｐ４をさらに含む。ダイローラー部３０及びパンチローラー部６０は、回転軸の延在方向に沿って、第１加工部Ｄ１、Ｐ１、第２加工部Ｄ２、Ｐ２、第３加工部Ｄ３、Ｐ３、及び第４加工部Ｄ４、Ｐ４が順番に配置されている。

【0078】

この構成によれば、同一のヘミング加工用金型１によって溝加工を行うことができる。ワーク１００に対して溝部１１０ａを前加工しておくことで、加工時の曲げがアシストされるので、曲げ線Ｘからずれることなく縁部１１０を整然と折り曲げることができる。これにより、加工品質の向上を図ることできる。

【0079】

なお、ダイローラー部３０及びパンチローラー部６０は、第４加工部Ｄ４、Ｐ４を必須で備えている必要はない。例えば、別途の手法で、ワーク１００に対して溝部１１０ａを前加工しておいてもよい。また、板厚の薄いワーク１００を用いる場合には、そのまま直角曲げを行っても、加工後の曲げ位置が曲げ線Ｘからずれることが少ないと考えられるので、前加工としての溝加工を省略することも可能である。

【0080】

また、本実施形態では、突条部３２１によってコイニング（圧印）することにより溝部１１０ａを形成している。しかしながら、溝部１１０ａの形成方法は、切削などであってもよい。

【0081】

本実施形態において、ダイローラー部３０は、ダイ２０の上面２３に回転軸に対して直交する方向に並んだ３つのダイローラー３１、３５から構成され、３つのダイローラー３１、３５は、３つのダイローラー３１、３５のうち中央にあるセンターダイローラー３１の上端位置が両側にあるサイドダイローラー３５の上端位置よりも突出するように配置されている。また、パンチローラー部６０は、パンチ５０の下面５３に回転軸に対して直交する方向に並んだ３つのパンチローラー６１、６５から構成され、３つのパンチローラー６１、６５は、それぞれのパンチローラー６１、６５の下端位置が同一平面上に揃うように配置されている。

【0082】

この構成によれば、中央に位置するセンターダイローラー３１を上方に突出させることで、加工時に生じるワーク１００の反りを抑制することができる。

【0083】

本実施形態において、ヘミング加工方法は、ヘミング加工用金型１と対向する技術的特徴を備えている。このため、本実施形態に係るヘミング加工方法によれば、各加工を行う間、ダイ２０とパンチ５０との間にワークを挟み込んだ状態が継続されている。金型による複数の打痕がワーク表面に残ることを抑制することができるので、加工品質の向上を図ることできる。

【0084】

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

【符号の説明】

【0085】

１ ヘミング加工用金型
２０ ダイ
２２ ダイ本体部
２３ 上面
３０ ダイローラー部
３１ センターダイローラー
３１ａ ローラー端面
３１０ ダイローラー本体部
３２０ ダイローラー連結部
３２１ 突条部
３５ サイドダイローラー
３５ａ ローラー端面
３９ 高さ調整シム
５０ パンチ
５２ パンチ本体部
５３ 下面
６０ パンチローラー部
６１ センターパンチローラー
６１０ パンチローラー本体部
６２０ フランジ部
６５ サイドパンチローラー
６９ 板厚調整シム
Ｄ１、Ｐ１ 第１加工部
Ｄ２、Ｐ２ 第２加工部
Ｄ３、Ｐ３ 第３加工部
Ｄ４、Ｐ４ 第４加工部
１００ ワーク
１００ａ 縁辺
１００ｂ、１００ｃ 直交縁辺
１１０ 縁部
１１０ａ 溝部
１２０ 一般部
２００ クランプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】