CN110234445B - 模具和使用该模具的加工方法 - Google Patents

Abstract

用于对板状的工件(100)进行弯曲加工的模具(10)包括：载置工件(100)的下模(20)；形成有通过移动将工件(100)朝向下模(20)按压的按压面(32)的上模(30)；设于下模(20)并能沿与上模(30)的移动方向相同的方向滑动的下侧可动部(60)；从下方对下侧可动部(60)进行弹性支承的气压弹簧(70)。此外，上模(30)的按压面(32)通过移动与工件(100)的上表面抵接，以朝向下模(20)进行按压。被气压弹簧(70)从下方弹性支承的下侧可动部(60)使相对面(62)与工件(100)的下表面抵接，并在朝与上模(30)的移动方向即下方相反的方向、即上方施力的同时，使上模(30)相对于下模(20)靠近。

Description

模具和使用该模具的加工方法

技术领域

本发明涉及一种模具和使用该模具的加工方法。

背景技术

作为用于对板状的工件进行弯曲加工的现有的模具和使用该模具的加工方法，存在如下方法：将作为工件的金属板材载置于形成有槽的冲模(固定部)上，并使用冲头(可动部)进行按压。一直以来，通过上述这种方法将工件弯折加工成期望的形状(参照专利文献1、2)。

在专利文献1的方法中，通过在将由润滑性物理性质优异的原材料制成的嵌插构件嵌装于模具的状态下进行弯折加工，来防止在工件的表面造成损伤。

此外，在专利文献2中记载有如下结构：在进行拉深加工的冲压装置中，具有配置成能上下运动的防皱压环(日文：しわ押さえリング)和对防皱压环进行支承的缓冲销。在上述这种结构中，在冲压加工时根据作用于上模的压力与作用于缓冲销的压力之差对防皱按压载荷进行调节，以对褶皱的产生进行抑制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平09-094615号公报

专利文献2：日本专利特开平08-024960号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

近年来，已知一种对由铝等金属和陶瓷等制成的板状的金属基复合材料进行弯曲加工而形成弯曲加工品的技术。金属基复合材料中的、尤其是由铝和陶瓷构成的复合材料的工件的延展性低。因此，若通过现有的方法进行弯曲加工，则在弯曲部位的外侧作用有拉伸应力(以下，也称作张力)，从而容易产生断裂、龟裂，另一方面，在弯曲部位的内侧作用有压缩应力，从而容易产生褶皱等。

在对上述这种金属基复合材料(工件)进行加工的情况下，在专利文献1所记载的方法中，当用上方的冲头对工件进行加工时，工件在从工件的弯曲起点沿外侧的侧面产生的张力的作用下可能会断裂。

此外，在专利文献2所记载的方法中，通过使载荷分布(日文：荷重パターン)变化，从而能以在加压时不产生张力的方式进行加工。然而，在冲头与冲模之间形成有间隙，因此，从工件的弯曲起点产生的张力会逃逸到上述间隙，从而存在工件容易断裂的问题。

因而，本发明的目的在于，提供一种模具以及使用该模具的加工方法，能抑制进行弯曲加工时的工件的断裂及褶皱的产生。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明是一种模具，用于对板状的工件进行弯曲加工，其特征是，包括：下模，上述下模供工件载置；以及上模，上述上模形成有将工件朝向下模按压的按压面，下模包括：下侧可动部，上述下侧可动部能沿与上模的移动方向相同的方向滑动；反作用力产生构件，上述反作用力产生构件从下方对下侧可动部进行弹性支承；以及承接构件，上述承接构件位于下侧可动部的两端部处。

发明效果

根据本发明，下侧可动部被反作用力产生构件从下方弹性支承。此外，当使上模朝向下方移动并通过按压面对工件进行按压时，使压缩应力从上下方向施加于工件，同时工件被按压到下模以进行弯曲加工。

因此，提供一种能抑制进行弯曲加工时的工件的断裂及褶皱的产生的模具和使用该模具的加工方法。

此外，反作用力产生构件由气压弹簧构成。因此，初始反作用力比弹簧等其他反作用力机构更强，从而能通过上模和下模更牢固地保持工件。此外，随着活塞的行程被压缩得较短，气缸内部的气体反作用力上升，从而能增大下侧可动部施加于工件的反作用力。

因此，能使气压弹簧朝向上方的反作用力随着下模的下侧可动部朝下方滑动移动而变强，并使在上下方向(板厚方向)上对工件进行约束的夹持力随着将工件按压于上模而逐渐变强。

其结果是，在下侧可动部朝下方滑动移动的期间，能通过足够程度的夹持力将工件约束成工件与模具之间不会滑动。

此外，气压弹簧反复进行使用模具的弯曲加工，即使压缩次数增大，反作用力也不易衰减。另外，气压弹簧的设置也容易且能减轻运行成本。此外，气压弹簧所产生的反作用力不易产生偏差，从而能稳定地进行弯曲加工。因此，通过使用气压弹簧，使弯曲加工机整体的安装相关的作业变得容易。

另外，气压弹簧沿下模的长边方向排列多个。因此，即使工件呈长条状，也能在长边方向上产生均匀的反作用力，从而能在长边方向的各部分处进行同样的弯曲加工。

此外，通过沿下模的长边方向配置多个气压弹簧，从而能构成与工件的长边方向尺寸匹配的长度的模具。

此外，气压弹簧构成为能对反作用力进行调节。

因而，根据工件的大小、强度、上模的按压力等适当地设定所需的反作用力，从而能相对于弯曲加工所需的弯曲应力，设置足够的反作用力。

另外，上模的按压面具有凸状的曲面，在与按压面相对的下侧可动部的相对面形成有沿长边方向延伸的截面呈弧状的凹部。

此外，凹部的曲率半径设定为按压面的曲率半径以上。

因而，使工件与按压面及相对面的接触面积增大，从而当工件被压缩在按压面与相对面之间时，能将各内、外侧面的曲率半径等设为期望的大小和形状。

此外，相对面的两端部各自的曲率半径设定得比下模的相邻的边缘部的曲率半径小。

因而，能将由下侧可动部的端部、边缘部以及工件这三个构件夹持形成的空间部分设定得较小，以减少逃入到上述部分的张力。因此，能充分地抑制工件的滑动，以将工件抱住。

此外，能抑制进行弯曲加工时的工件的断裂及褶皱的产生。

此外，在将金属制的垫板安装于下模的上表面并将工件载置于垫板上方之后，使上模下降以开始通过冲压进行的弯曲加工。

特别地，在下侧可动部到达最下点时，施加于工件的弯曲应力变成最大。此外，在这个时候，产生于工件的下侧面(弯曲方向上的外侧面)的张力变成最大。

张力产生的区域为工件的外侧面。因而，通过将垫板配置于工件的外侧，从而能使张力的产生区域向垫板部分移位。

因而，能进一步抑制工件的断裂及褶皱的产生。

附图说明

图1是本发明实施方式1的模具和使用该模具的加工方法，其是表示整体结构的立体图。

图2是模具中的下模的俯视图。

图3是沿图2的III－III线的位置处的剖视图。

图4是在实施方式1的模具和使用该模具的加工方法中，表示进行弯曲加工的情况的、沿图2中的IV－IV线的位置处的纵剖视图。

图5是对尺寸关系进行说明的主要部分的纵剖视图。

图6A是使用模具的加工方法中，表示将工件安装于下模的工序的示意性的工序图。

图6B是表示通过上模对工件进行按压的工序的示意性的工序图。

图6C是表示通过反作用力产生构件的反作用力，在朝与上模的移动方向相反的方向施力的同时，使上模相对于下模靠近的工序的示意性的工序图。

图6D是表示将工件取出的工序的示意性的工序图。

图7A是使用实施方式2的模具的加工方法中，表示将工件安装在被安装于下模的垫板上方的工序的示意性的工序图。

图7B是表示通过上模对工件进行按压的工序的示意性的工序图。

图7C是表示通过反作用力产生构件的反作用力，在朝与上模的移动方向相反的方向施力的同时，使上模相对于下模靠近的工序的示意性的工序图。

图7D是表示将工件取出的工序的示意性的工序图的示意性的工序图。

图8是对实施方式3的尺寸关系进行说明的主要部分的纵剖视图。

图9A是使用实施方式3的模具的加工方法中，表示将工件安装在被安装于下模的垫板上方的工序的示意性的工序图。

图9B是表示通过上模对工件进行按压的工序的示意性的工序图。

图9C是表示通过反作用力产生构件的反作用力，在朝与上模的移动方向相反的方向施力的同时，使上模相对于下模靠近的工序的示意性的工序图。

图9D是表示将工件取出的工序的示意性的工序图。

具体实施方式

以下，适当参照附图，对本发明的实施方式进行说明。对于相同的结构要素标注相同的符号，并省略重复说明。

图1是表示实施方式1的弯曲加工机1中使用的模具10的立体图。

本实施方式1的模具10对板状的工件100进行弯曲加工。模具10包括：下模20，上述下模20对工件100进行载置；以及上模30，上述上模30形成对工件100进行按压的按压面32。

工件100主要由芯部100a和表皮部100b、100b构成，其中上述芯部100a在加工前呈平板状，上述表皮部100b、100b设于芯部100a的正面、反面。

本实施方式1的芯部100a由铝粉末以及钨粉末、或是硼素的(B4C)的混合材料构成，从而具有射线或中子线的遮蔽性能。这种复合材料与铝合金相比，延展性低。

在芯部100a的两侧贴设有大致相同表面积的表皮部100b。表皮部100b设置成遍及大致整个面地分别将芯部100a的正面和反面覆盖。

本实施方式1的表皮部100b由延展性良好的铝合金构成。上述各表皮部100b、100b形成为与芯部100a相比，厚度方向的尺寸分别变小。

上模30构成为能通过省略图示的驱动机构上下移动。在上模30的下端部形成有与下模20相对的按压面32。

此外，上模30在朝上方退让的准备位置处，与构成下模20的承接构件54的上表面部之间形成规定的空间。

此外，上模30在朝下方下降的按压位置处，下端的按压面23被部分插入或靠近形成于下模20的狭缝部58。

图2是模具10中的下模20的俯视图。在下模20设有载置部50、下侧可动部60和作为反作用力产生构件的气压弹簧70，其中，上述载置部50固定于底座部40，上述气压弹簧70从下方对下侧可动部60进行支承。

其中，在载置部50沿长边方向A形成有凹状的槽部52。在槽部52中嵌合有承接构件54。此外，承接构件54通过多个螺栓56固定于载置部50(参照图4)。

在承接构件54沿长边方向A形成有狭缝部58。下侧可动部60安装于承接构件54的狭缝部58。在下侧可动部60的上表面部形成有凹状的相对面62。相对面62与上模的按压面32的凸状的曲面相对。此外，下侧可动部60构成为能在狭缝部58内沿上下方向滑动。

此外，如图2或图3所示，气压弹簧70以在狭缝部58的正下方沿下模20的长边方向A(狭缝部58的延伸设置方向)隔开规定间隔地形成一列的方式排列有多个、此处为7个。

各气压弹簧70具有气缸72和活塞74。此外，活塞74构成为能根据填充在气缸72内的气体的压力对反作用力进行调节。在本实施方式1中，使用氮气作为被填充的气体。然而，并不特别限定于此，也可以使用其他种类的气体或他们的混合气体。

此外，如图5所示，活塞74的上端面74a与下侧可动体60的下表面60a抵接。此外，气压弹簧70构成为从下方对下侧可动部60进行弹性支承。

位于上述下侧可动部60的上端缘的相对面62具有沿长边方向A延伸的凹部。上述凹部的截面形状呈朝下凸出的弧状。

此外，相对面62的凹部的曲率半径r2设定为按压面32的曲率半径r1以上。

相对面62的两端部62a、62a的截面形状呈朝上凸出的弧状。上述端部62a的曲率半径r3设定为比承接构件54的边缘部20a、20a的曲率半径r4小(r3＜r4)。若是这样，能缩小由下侧可动部60的端部62a、承接构件54的边缘部20a和工件100这三个构件夹着而形成的空间部分。由此，能减小产生于工件100的拉伸压力，能抑制破裂。

此外，在本实施方式1中，板状的工件100的厚度方向尺寸t1设定为从相对面62的凹部的曲率半径r2中减去按压面32的曲率半径r1后的大小(r2－r1)大(t1＞(r2－r1))。

接着，按照图6A～图6D所示的工序，对使用本实施方式1的模具10的加工方法进行说明。

在本实施方式1中，对使用弯曲加工机1在宽度方向大致中央处将长条平板状的工件100弯折大约90度的工序进行说明。

首先，如图6A所示，将工件100载置于下模20的上表面部并进行安装。此时，下侧可动部60的两端部62a、62a和承接构件54的上表面与工件100的下表面抵接。此外，上模30位于退让位置处，并省略图中的记载。

接着，如图6B所示，使上模30朝下方下降，以对工件100进行按压。

上模30的按压面32从上表面侧对工件100进行按压，以将工件100夹持在按压面32与下侧可动部60的相对面62之间。接着，气压弹簧70在上模的按压力的作用下朝向下方移动。

若使上模30进一步下降，则下侧可动部60下降，工件100以宽度方向的大致中央处为弯折的起点，开始弯曲加工的变形。

特别地，下侧可动部60一边维持使相对面62与工件100的下表面抵接的状态，一边朝下方移动。工件100的下表面与移动的相对面62以及在两侧被固定的边缘部20a、20a抵接。因此，工件100的下表面侧的表皮部100b仿照相对面62的弯曲形状而开始逐渐变形，以使产生急剧的张力的变形得到抑制。

图6C表示使上模30进一步朝下方下降，以对工件100进行按压的工序。

在本工序中，在使上模30进一步朝下方下降的期间，气压弹簧70的反作用力始终被施加于下侧可动部60。因此，工件100被朝向与向上模30的下方的移动方向相反的方向、即上方施力。

此外，气压弹簧70的初始反作用力比弹簧等其他反作用力机构的初始反作用力强，从而能通过上模和下模将工件牢固地保持。

通过上模30的下降，使上模30相对于下模20靠近。因而，夹持在下模20的相对面62与上模30的按压面32之间的工件100在仿照相对面62和按压面32的弯曲形状的同时发生弯曲变形。

此外，在下侧可动部60的两侧，成为工件100被相对面62及边缘部20a、20a和上模30的按压面32夹持的状态。

若使上模30下降至规定位置处，则以与相对面62抵接的宽度方向中央部分为中心弯折90度，而使下面侧成为外侧面。

另外，考虑到工件100的弹簧回弹(日文：スプリングバック)，也可以在宽度方向大致中央处将工件100弯折小于90度的锐角。

接着，在图6D中，若使上模30朝上方移动至退让位置，则在下模20与上模30之间形成有间隙。在下模20的下侧可动部60上不再作用有由上模30施加的按压力。由此，气压弹簧70的反作用力起到从底座部40将工件100抬起的力的作用。因而，通过使上模30退让，从而能容易地将弯曲加工而成的工件100从弯曲加工机1中取出。

接着，对本实施方式1的模具10和使用模具10的加工方法的作用效果进行说明。

在本实施方式1的模具10中，下模20的下侧可动部60被气压弹簧70从下方弹性支承。接着，使上模30向下方移动并通过按压面32对工件100进行按压。这样，工件100被夹持在按压面32与相对面62之间，在沿板厚方向施加压缩力(夹持力)的同时，工件100被按压到下模20以进行弯曲加工。

在上述模具10中，如图6A所示，被气压弹簧70从下方弹性支承的下侧可动部60的相对面62在下模20的上表面部附近与工件100的下表面抵接。

因而，如图6B所示，能从弯曲加工的初始阶段开始，将工件100夹持在按压面32与相对面62之间，由此，能在将压缩应力沿工件100的板厚方向施加的同时进行弯曲加工。

因而，因压缩而减少的一部分的表皮部100b的金属沿工件100的下表面侧(弯曲方向上的外侧)向两个外侧方向移动。通过以对表皮部100b的金属因弯曲而减少的弯曲部分处的表皮部100b的金属进行修补的方式移动，从而减轻在下表面侧产生的张力。

此外，工件100的上表面侧的表皮部100b被按压面32压缩(参照图5)，上述按压面32的曲率半径r1设定为比相对面62的曲率半径r2小。因此，在工件100的上表面侧(弯曲方向的内侧)不易产生褶皱。

这样，在实施方式1的模具10和使用模具10的加工方法中，能抑制在进行弯曲加工时的工件的断裂及褶皱的产生。

如上所述那样，通过实施方式1的弯曲加工机1，工件100在以通过气压弹簧70的反作用力被夹在上模30与下模20之间的状态逐渐被压缩的同时，被弯曲加工。

在本实施方式1中，随着弯曲变形，特别地以与下侧可动部60的相对面62抵接的部分为中心沿板厚方向被压缩。因此，工件100下表面侧表面的表皮部100b与相邻的芯部100a的原材料一起沿延展方向移动，从而能减轻张力。

因而，工件100的随着弯曲加工的变形而产生的张力得到缓和，因此，能抑制工件100的下表面侧的断裂。此外，能使工件100的上表面侧的压缩应力得到缓和，从而能使褶皱的产生得到抑制。

即，在本实施方式1的弯曲加工机1中，在通过上模30对设置于下模20的工件100进行加压时，利用下模20的反作用力对工件100进行约束。工件100在被上模30按压的时刻至下侧可动部60到达最下点的期间，被施加板厚方向的压缩应力。

由此，能对模具10与工件100之间的滑动进行抑制，以减轻沿与相对面62抵接的部分附近的侧面的方向的张力。

接着，在约束工件100的状态下，使下模20的下侧可动部60朝向下方滑动移动。由此，弯曲起点沿工件100的下表面移动，从而能防止在工件100上产生的弯曲应力集中于一处。

即，工件100中的在弯曲加工的初始阶段产生的弯曲起点成为按压面32与工件100的上表面抵接的部位和工件100与边缘部20a接触的部位。在工件100被约束的状态下，当下侧可动部60朝下方滑动移动时，工件100与边缘部20a接触的部位以在比该部位更靠下方处靠近内侧的方式滑动移动。

当下侧可动部60到达最下点、即气压弹簧70无法继续压缩的地点时，应力会集中在弯曲形成于工件100的倒圆部分的中心线上。在弯曲的工件100的外侧会产生张力。

在本实施方式1中，以使工件100与上模30的按压面32、下模20的下侧可动部60的相对面62以及位于两侧的边缘部20a、20a的接触面积变大的方式设定形状。

因此，在弯曲加工时，模具10将工件100的弯曲部抱住，从而能减轻产生于工件100的张力。

(实施方式2)

接着，沿图7A～图7D所示的各工序，对使用本实施方式1的变形例、即实施方式2的模具10的加工方法进行说明。

在本实施方式2中，对使用与实施方式1同样构成的弯曲加工机1在宽度方向大致中央部分处将长条平板状的工件100弯折大约90度的各工序进行说明。

首先，如图7A所示，将作为辅助工件的垫板200载置于下模20的上表面部。垫板200由延展性良好的铝合金构成。此外，垫板200的厚度方向尺寸设定为与工件100相同程度或更大。然而，并不局限于此，也可以设定为垫板200的厚度方向尺寸比工件100的厚度方向尺寸小。

接着，在垫板200上方载置工件100。上模30位于退让位置处，因而省略记载。

接着，如图7B所示，使上模30朝下方下降，以对工件100进行按压。

上模30的按压面32从上表面侧对工件100进行按压，以将工件100以及垫板200夹持在上模30的按压面32与下侧可动部60的相对面62之间。在这个时候，工件100成为被上模30以及施力的下侧可动部60以不朝外侧移动的方式夹住的状态。在工件100的弯曲角度为大致130°的地点，以承接构件54的倒圆部分为支点，开始对工件100进行弯曲加工。接着，气压弹簧70在上模的按压力的作用下朝向下方移动。

若使上模30进一步下降，则下侧可动部60下降，工件100以宽度方向的大致中央处为弯折的起点，开始弯曲加工的变形。

特别地，在工件100开始弯曲变形的初始阶段，垫板200的下表面与移动的相对面62和在两侧被固定的边缘部20a、20a抵接而从下方被支承。因此，仿照相对面62的弯曲形状，从垫板200的下表面侧开始逐渐变形，从而使在工件100的表面上产生急剧的张力的变化的变形得到抑制。

通常，在弯曲加工中，拉伸压力作用于板厚的外侧，中央部保持平衡，压缩压力作用于内侧，但在本发明的情况下，虽然垫板200延伸，但由于压缩压力作用于工件100，从而能获得不易产生裂痕的效果。

图7C表示使上模30进一步朝下方下降，以对工件100进行按压的工序。

在本工序中，在使上模30朝下方下降的期间，在始终通过气压弹簧70的反作用力，朝向上方对工件100以及垫板200施力的同时，使上模30相对于下模20靠近。

由此，工件100以及垫板200在下模20与上模30之间被压缩，并且一起发生弯曲变形。另外，也可以考虑工件100以及垫板200的弹簧回弹，在宽度方向大致中央处使工件100以及垫板200弯折比90度更多。

接着，在图7D中，若使上模30朝上方移动而达到退避位置，则在下模20与上模30之间形成有间隙。下模20的下侧可动部60上，由上模30施加的按压力消失。由此，气压弹簧70的反作用力起到将工件100以及垫板200抬起的力的作用。因而，通过使上模30退让，从而能容易地将弯曲加工后的工件100以及垫板200从弯曲加工机1中取出。

如上所述，在本实施方式2的模具10中，除了实施方式1的作用效果之外，工件100与垫板200一起一边被压缩在下模20与上模30之间，一边进行弯曲加工。

本实施方式2的工件100从变形的初始阶段开始，被在平面内方向上均等地抵接的垫板200从下方支承。因而，工件100以通过气压弹簧70的反作用力被夹在上模30与垫板200之间的状态弯曲。

此时，工件100被垫板200牢牢抱住，拉伸压力不会作用于工件100，能在使施加有压缩压力的同时进行弯曲加工，然后在工件100的下表面侧产生的张力在平面内被分散，而不会集中于一处。因而，能有效地抑制工件100的断裂及上表面侧的褶皱的产生。

关于其他结构以及作用效果与实施方式1相同，因此省略说明。

图8以及图9A～图9D是对本发明实施方式3的模具和使用该模具的加工方法进行说明的图。另外，对于与实施方式1和实施方式2相同或等同的部分，标注相同符号并省略说明。

首先，关于本实施方式3的结构，以与上述实施方式1和实施方式2的结构的不同点为中心进行说明。

承接构件154的边缘部120a在倒圆部分的至少一部分具有平坦部120b。平坦部120b具有与工件100抵接的平面，并以相对于水平面成大约45度的方式遍及沿承接构件154的长边方向A(参照图1)的全长地形成。

此外，边缘部120a中的、分别在平坦部120b的上下相邻的倒圆部包括具有与实施方式1的承接构件54的边缘部20a的曲率半径r4大致相同的曲率半径r5和r6的凸状的曲面。即，分别位于平坦部120b的上下的相邻的各倒圆部具有大致相同弧长的曲面。然而，并不特别限定于此，也可以使曲率半径r5与曲率半径r6不同，或是由弧长不同的曲面构成。

也就是说，无需使平坦部120b中心对称，也可以为非对称。

此外，在本实施方式3中，上模130的按压面132包括形成于下端部的凸状的曲面和与该曲面相邻的左右一对平面。将上模130的按压面132的平面部的倾斜角度设为与相对的平坦部120b的倾斜角度相同。也就是说，按压面132的左、右的平面部分别与相对的平面部120b(承接构件154的边缘部12a的平面)平行。

接着，按照图9A～图9D所示的示意性的工序图，对本实施方式3的模具和使用该模具的加工方法的作用效果进行说明。

在本实施方式3的模具中，首先，如图9A所示，将构件100配置于下模20上方。将垫板200预先重叠于工件100的下侧。

工件100与垫板200一起被下侧可动部160从下方支承。

如图9B所示，使上模130朝下方下降，而将工件100夹持在上模130的凸部131与下侧可动部160的相对面62之间，从而从上下两个方向对工件100进行按压。下侧可动部160的相对面62成型为朝下凸出的曲面。因此，若通过上模130和下侧可动部160对工件100进行夹持，则工件100沿相对面62发生一次变形。

在工件100发生一次变形后的状态(工件100未与承接构件154接触的状态)下，工件100与水平面所成的角度为大致14°。若为上述程度的角度，则能使由急剧的张力导致的不必要的变形得到抑制。

如图9C所示，当使上模130克服下侧可动部160的按压力进一步下降时，下侧可动部160也下降，垫板200与比变曲部120c、120c更靠外侧的曲面(曲率半径r5)的一部分线状地抵接。由此，工件100开始二次变形。

铺设于工件100的下表面的垫板200在与变曲部120c、120c滑动接触的同时变形。工件100与垫板200一起变形，但由于垫板200配置在拉伸力较大的弯曲外侧，因此，工件100不易产生龟裂等。

下侧可动部160在维持将工件100和垫板200夹持于相对面62与上模130的凸部131之间的状态的同时，使下侧可动部160和上模130下降而朝下方移动，工件100的下表面与边缘部20a、20a抵接。

接着，当使下侧可动部160和上模130朝下方进一步移动时，工件100以及垫板200沿相对面62的弯曲形状以及边缘部120a的形状逐渐发生变形(二次变形)。

如图9D所示，随着二次变形的进行，工件100在上模130的按压面132与承接构件154的平坦部120b之间以规定角度弯曲。

按压面132与平坦部120b之间设置成平行。因此，工件100在按压面132与平坦部120b之间，能使变形得到抑制。

这样，在本实施方式3中，位于上模130的凸部131两侧的按压面132形成为平面，并设置成与平坦部120b平行。因此，在从平面内外方向的两侧对工件100进行夹持的状态下，容易施加用于使中央部准确弯曲的压力。

因此，能进一步提高加工后的工件100的尺寸精度。

关于其他结构以及作用效果，由于与实施方式1和实施方式2相同或等同，因此省略说明。

如以上说明的那样，用于对板状的工件100进行弯曲加工的模具10包括：下模20，上述下模20对工件100进行载置；上模30，上述上模30形成有朝向下模20对工件100进行按压的按压面32；下侧可动部60，上述下侧可动部60设于下模20，并能沿与上模30的移动方向相同的方向滑动；以及气压弹簧70，上述气压弹簧70从下方对下侧可动部60进行弹性支承。

接着，上模30的按压面32与工件100的上表面抵接，以朝向下模20进行按压。被气压弹簧70从下方弹性支承的下侧可动部60使相对面62与工件100的下表面抵接，一边朝向与上模30的移动方向即下方相反的方向、即上方施力，一边使上模30相对于下模20靠近。

由此，工件100沿板厚方向被压缩，从而能减轻在位于弯曲方向外侧面的下表面侧产生的张力。此外，能对位于弯曲方向内侧面的上表面侧的压缩力的产生进行抑制。

因而，能抑制进行弯曲加工时的工件的断裂及褶皱的产生。

此外，本实施方式的反作用力产生构件由气压弹簧70构成。因而，随着活塞74的行程被压缩得较短，气缸72内部的气体反作用力上升，从而能增大下侧可动部60施加于工件100的反作用力。

因而，气压弹簧70朝向上方的反作用力随着下模20的下侧可动部60朝下方滑动移动而变强，能使在上下方向(板厚方向)上对工件100进行约束的夹持力随着将上模30按压于工件100而逐渐变强。

其结果是，在下侧可动部60朝下方滑动移动的期间，能通过足够程度的夹持力将工件100约束成在工件100与模具10之间不会滑动。

此外，气压弹簧70反复进行使用模具10的弯曲加工，即使压缩次数增大，反作用力也不易衰减。另外，气压弹簧70的设置也容易且能减轻运行成本。此外，气压弹簧70所产生的反作用力不易产生偏差，能稳定地进行弯曲加工。因此，通过使用气压弹簧70，使与弯曲加工机1整体的安装相关的作业变得容易。

另外，气压弹簧70沿下模20的长边方向A排列有多个、在本实施方式中为七个。因此，即使工件100呈长条状，也能在长边方向A上产生均匀的反作用力，从而能在长边方向A的各部分处进行相同的弯曲加工。

此外，通过沿下模20的长边方向A配置多个气压弹簧70，从而能构成与工件100的长边方向尺寸相适的长度的模具10。

此外，气压弹簧70构成为能通过改变填充在气缸72内的气体的压力，从而对活塞74的反作用力进行调节。

因此，根据工件100的大小、强度、上模30的按压力等适当地设定所需的反作用力，从而能相对于弯曲加工所需的弯曲应力，设置足够的应力。因而，能在使各种工件100不产生断裂及褶皱的情况下进行弯曲加工。

例如，在对由铝和陶瓷制成的金属基复合材料进行弯曲加工的情况下，若将图5所示的板状的工件100的厚度方向尺寸设为t1＝3.2mm，则至少弯曲应力需为13MPa以上。因此，上模30和下模20的反作用力合计需为13Mpa以上。

另外，上模30的按压面32具有凸状的曲面，在与按压面32相对的下侧可动部60的相对面62形成有沿长边方向A延伸的截面呈弧状的凹部。

此外，如图5所示，相对面62的凹部的曲率半径r2设定为按压面32的曲率半径r1以上(r2＞r1)。

因此，使工件100与按压面32以及相对面62的接触面积增大，从而能在工件100被压缩在按压面32与相对面62之间时，将各内、外侧面的曲率半径等设为期望的大小和形状。

此外，如图5所示，相对面62的两端部62a、62a的各曲率半径r3设定成比下模20的相邻的边缘部20a、20a的曲率半径r4小(r3＜r4)

因此，能将由下侧可动部60的端部62a、边缘部20a以及工件100这三个构件夹住而形成的空间部分设定得较小，从而能使逃入上述部分的张力减少。因而，能充分地抑制工件100的滑动，并将工件100抱住。

此外，在使用实施方式的模具10的加工方法中，能抑制进行弯曲加工时的工件100的断裂及褶皱的产生。

在本实施方式2的加工方法中，除了实施方式1的加工方法之外，还在将金属制的垫板200安装于下模20的上表面，并将工件100载置于垫板200上方之后，使上模30下降，以开始由冲压实现的弯曲加工。

特别地，在下侧可动部60到达最下点时，施加于工件100的弯曲应力变成最大。此外，在这个时候，在工件100的下侧面(弯曲方向的外侧面)产生的张力变成最大。

张力产生的区域为工件100的外侧面。因此，通过将垫板200配置于工件100的外侧，从而能使张力的产生区域向垫板200部分移位。

因此，能进一步抑制工件100的断裂、褶皱的产生。

本发明不限定于上述实施方式，能够进行各种变形。上述实施方式是为了对本发明进行易于理解地说明而进行例示的，并不一定限定于包括所说明的全部结构。

此外，能将某个实施方式的结构的一部分替换为其他实施方式的结构，此外，还能在某个实施方式的结构中追加其他实施方式的结构。此外，能削除各实施方式的结构的一部分，或是追加、替换其他结构。针对上述实施方式可能的变形例如如下面这样。

在本实施方式的模具和使用该模具的加工方法中，使用气压弹簧70作为反作用力产生构件。然而，并不特别限定于此，例如，只要是例如由液压气缸、金属制弹簧等其他机构构成的构件，或是聚氨酯等发泡合成树脂材料或橡胶构件等软质且具有弹性的构件，则也可以为其他结构的产生反作用力的构件。即，优选是从下方对下侧可动部60进行弹性支承的构件，特别是反力随着压缩而上升的构件，只要是产生这种反作用力的构件，则反作用力产生构件的形状、数量以及材质并不特别限定。

此外，在实施方式中，如图3所示，气压弹簧70沿下模20的长边方向A排列有七个。然而，并不特别限定于此，也可以使用例如一个或两个以上的多个气压弹簧70，排列也不限定为一列而是多列或交替地排列等以任意方式配置。

此外，在本实施方式中，如图5所示，相对面62的两个端部62a、62a的各曲率半径r3设定得比下模20的狭缝部58的相对的边缘部20a、20a的曲率半径r4小(r3＜r4)，并形成有由下侧可动部60的端部62a、边缘部20a和工件100这三个构件夹着的小面积的空间部分。然而，并不特别限定于此，也可以以进一步减小、甚至去除空间部分的方式设定端部62a以及边缘部20a的形状。

此外，在实施方式2中，使用厚度方向的尺寸设定成与工件100相同程度或是更大的垫板200。然而，并不特别限定于此，例如，也可以将厚度方向的尺寸设定成比工件100更小，或是没有厚度方向的尺寸。此外，垫板200的形状、数量以及材质并不特别限定，对于夹在工件100与下模20之间的块数也不特别限定。

另外，在实施方式2中，通过其他工序实现将工件100重叠于垫板200上方的工序，但并不特别限定于此，也可以在预先将工件100重叠于垫板200上方，并同时将垫板200和工件100载置于下模20的上表面部。

(符号说明)

1 加工机；

10 模具；

20 下模；

20a 边缘部；

30 上模；

32 按压面；

40 底座部；

50 载置部；

60 下侧可动部；

62 相对面；

62a 端部；

70 气压弹簧(反作用力产生构件)；

100 工件；

200 垫板(辅助构件)。

Claims (11)

1.一种模具，用于对板状的工件进行弯曲加工，其特征在于，包括：

下模，所述下模供所述工件载置；以及

上模，所述上模形成有将所述工件朝向所述下模按压的按压面，

所述下模包括：

下侧可动部，所述下侧可动部能沿与所述上模的移动方向相同的方向滑动；

反作用力产生构件，所述反作用力产生构件从下方对所述下侧可动部进行弹性支承；以及

承接构件，所述承接构件位于所述下侧可动部的两端部处，

所述上模的按压面具有凸状的曲面，

在与所述按压面相对的所述下侧可动部的相对面，形成有沿长边方向延伸的、截面呈弧状的凹部，

所述凹部的曲率半径设定为所述按压面的曲率半径以上。

2.如权利要求1所述的模具，其特征在于，

所述反作用力产生构件是气压弹簧。

3.如权利要求1所述的模具，其特征在于，

所述反作用力产生构件沿所述下模的长边方向排列多个。

4.如权利要求2所述的模具，其特征在于，

所述反作用力产生构件能对反作用力的大小进行调节。

5.如权利要求1所述的模具，其特征在于，

所述下侧可动部收容在形成于所述下模所具有的所述承接构件处的狭缝部，

所述下侧可动部的相对面的两端部各自的曲率半径设定为比所述狭缝部的边缘部的曲率半径小。

6.如权利要求1至5中任一项所述的模具，其特征在于，

所述承接构件的边缘部具有凸状的曲面。

7.如权利要求1至5中任一项所述的模具，其特征在于，

所述承接构件的边缘部具有：平面，所述平面相对于水平面倾斜；以及凸状的曲面，所述曲面与所述平面相邻。

8.如权利要求7所述的模具，其特征在于，

所述上模的按压面具有与所述承接构件的所述平面相对的平面，所述上模的所述平面与所述承接构件的所述平面平行。

9.如权利要求1至5中任一项所述的模具，其特征在于，

以使平板状的辅助构件夹在所述下模与所述工件之间的方式使用所述模具。

10.一种使用权利要求1至9中任一项所述的模具的加工方法，其特征在于，包括：

将工件安装于所述下模的工序；

通过所述上模对所述工件进行按压，并使所述工件沿着所述下侧可动部的相对面发生一次变形的工序；以及

通过所述反作用力产生构件的反作用力，在朝与所述上模的移动方向相反的方向对所述工件施力的同时，使所述下模和所述上模下降，并使所述工件与承接构件的边缘部抵接而发生二次变形的工序。

11.一种使用权利要求1至9中任一项所述的模具的加工方法，其特征在于，包括：

将辅助构件和工件安装于所述下模的工序；

通过所述上模对所述工件进行按压，并使所述工件沿着所述下侧可动部的相对面发生一次变形的工序；以及

通过所述反作用力产生构件的反作用力，在朝与所述上模的移动方向相反的方向对所述辅助构件施力的同时，使所述下模和所述上模下降，并使所述工件与承接构件的边缘部抵接而发生二次变形的工序。

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