JP2002079317A - 曲げ加工方法及び曲げ加工装置における片伸び値指定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 板厚と曲げ角度のわずか２つの情報により正
確な段曲げの片伸び値を演算して曲げ加工を行う方法及
び装置の提供。 【解決手段】 パンチとダイとの協働によってワークＷ
に曲げ加工を行う曲げ加工装置で、予め種々の段曲げ加
工を行ってワークＷの板厚ｔと段曲げ角度θと片伸び値
との関係により、板厚に対する片伸び値の比率と段曲げ
角度との相関関係による近似式を算出してデータベース
として記憶しておく。実際の曲げ加工時に予め入力され
た板厚と段曲げ角度のわずか２つのデータだけの少ない
パラメータで、上記のデータベースの近似式に基づいて
より正確な段曲げの片伸び値を演算して簡単に求められ
る。予め試し段曲げ加工が行われる必要もなく、曲げ加
工が上記の片伸び値に基づいて効率的に正確に行われ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、板状のワークに曲
げ加工を行う際に、特に段曲げ加工の伸び値を正確に検
出する曲げ加工方法及び曲げ加工装置における片伸び値
指定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、曲げ加工装置としての例えばプレ
スブレーキにおいては、パンチとダイとの協働により、
板状のワークに曲げ加工が行われる際に、予め入力され
たダイＶ幅Ｖ、ダイ肩アールＤＲ、ダイ溝角度ＤＡ、パ
ンチ先端アールＰＲ、パンチ角度ＰＡなどの金型データ
と、板厚ｔ、摩擦係数μなどの曲げ条件やワークのヤン
グ率Ｅ、ポアソン比、Ｆ値、ｎ値などの材料定数といっ
たワークデータと、ラムのストロークなどの機械データ
とから、数多くの情報に基づいて段曲げ加工の伸び値が
計算されていた。

【０００３】この計算された伸び値に基づいてワークが
展開され、ブランク加工され、曲げ加工が行われてい
た。

【０００４】ここで片伸びとは、パンチ先端部とダイ溝
により曲げ加工を行った場合、曲げられるワークのパン
チ両側斜面の先端部付近のワークにアールができること
による「見かけ上の伸び」が発生するのでそのワークの
片方の側の「見かけ上の伸び量」をいう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の曲げ
加工方法及びその装置においては、上記の伸び値の計算
方法では、Ｖ曲げの伸び値を求めるように計算されてい
たので、実際の段曲げの伸び値に合わないという問題点
があった。

【０００６】また、伸び値を計算するためには、金型デ
ータ、ワークデータ、機械情報などの数多くの情報が必
要であるという問題点があった。

【０００７】また、上記のように伸び値の計算値が実際
の加工状態と合っていないことから、曲げ加工では試し
曲げが行われ、仕上がり寸法を実測することにより曲げ
伸び値が求められているので、段曲げは通常のＶ曲げに
比較して曲げ加工の段取り時間を必要とするという問題
点があった。

【０００８】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、板厚と曲げ角度のわずか２つ
の情報により正確な段曲げの伸び値を演算して曲げ加工
を行い得る曲げ加工方法及び曲げ加工装置における片伸
び値指定装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１によるこの発明の曲げ加工方法は、パンチと
ダイとの協働によってワークに段曲げ加工を行う際、予
め種々の段曲げ加工あるいは段曲げ加工のシミュレーシ
ョンを行ってワークの板厚と段曲げ角度と片伸び値との
関係により、板厚に対する片伸び値の比率と段曲げ角度
との相関関係による近似式を算出してデータベースとし
て記憶しておき、実際の曲げ加工時に指定された板厚と
段曲げ角度の２つのデータを上記のデータベースへ取り
込ませてデータベースの近似式に基づいて片伸び値を演
算して曲げ加工を行うことを特徴とするものである。

【００１０】したがって、板厚に対する片伸び値の比率
と段曲げ角度との相関関係の近似式が予め算出されてデ
ータベースとして記憶され、板厚と段曲げ角度のわずか
２つのデータだけの少ないパラメータで、上記の近似式
に基づいて、より正確な段曲げの片伸び値が簡単に求め
られる。予め試し段曲げ加工が行われる必要もなく、曲
げ加工が上記の片伸び値に基づいて効率的に正確に行わ
れる。

【００１１】請求項２によるこの発明の曲げ加工装置に
おける片伸び値指定装置は、予め種々の段曲げ加工ある
いは段曲げ加工のシミュレーションを行ってワークの板
厚と段曲げ角度と片伸び値との関係により、板厚に対す
る片伸び値の比率と段曲げ角度との相関関係による近似
式を算出する演算装置と、この演算装置により演算され
た近似式をデータベースとして記憶するデータベースフ
ァイルと、このデータベースファイルの近似式に実際の
曲げ加工時における板厚と段曲げ角度を指定して取り込
ませて片伸び値を演算する片伸び値演算装置と、を備え
てなることを特徴とするものである。

【００１２】したがって、請求項１記載の作用と同様で
あり、板厚に対する片伸び値の比率と段曲げ角度との相
関関係の近似式が予め算出されてデータベースとして記
憶され、板厚と段曲げ角度のわずか２つのデータだけの
少ないパラメータで、上記の近似式に基づいて、より正
確な段曲げの片伸び値が簡単に求められる。予め試し段
曲げ加工が行われる必要もなく、曲げ加工が上記の片伸
び値に基づいて効率的に正確に行われる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の曲げ加工方法及び
曲げ加工装置における片伸び値指定装置の実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。

【００１４】図３を参照するに、本実施の形態に係わる
曲げ加工装置としての例えばプレスブレーキ１の可動金
型としての例えばパンチＰと固定金型としての例えばダ
イＤからなる金型で板状のワークＷが段曲げ加工される
状態を示している。

【００１５】プレスブレーキ１はすでに既知のものであ
るため、詳細な説明は省略して概略のみ説明する。プレ
スブレーキ１は、立設された図示せざるサイドフレーム
の上部前面に油圧シリンダなどの上下駆動手段により上
下動可能なラム３が設けられており、このラム３の下部
にはパンチ装着部を介してパンチＰが着脱可能に装着さ
れている。一方、サイドフレームの下部前面には下部テ
ーブル５が固定して設けられており、この下部テーブル
５の上面にはダイＤが着脱可能に装着されている。

【００１６】なお、図３に示されているパンチＰとダイ
Ｄは、跳上げタイプの段曲げ金型７であり、図４に示さ
れているパンチＰとダイＤは、水平タイプの段曲げ金型
９である。

【００１７】また、プレスブレーキ１にはラム３の上下
動作のストロークを自動的に制御すると共に段曲げ加工
の片伸び値を算出するための制御装置１１が設けられて
いる。

【００１８】制御装置１１としては、図１に示されてい
るように、中央処理装置としてのＣＰＵ１３に種々のデ
ータを入力するためのキーボードなどの入力装置１５
と、種々のデータを表示するためのＣＲＴなどの表示装
置１７が接続されている。

【００１９】また、ＣＰＵ１３には、入力装置１５から
入力された金型データとしてダイＤＶ幅Ｖ、ダイＤ肩ア
ールＤＲ、ダイＤ溝角度ＤＡ、パンチＰ先端アールＰ
Ｒ、パンチＰ角度ＰＡ、パンチＰ傾斜長さＰＬ、ワーク
Ｗデータとして板厚ｔ、摩擦係数μ、ワークＷフランジ
長さＬ、曲げ角度θなどの曲げ加工条件を記憶するメモ
リ１９が接続されている。

【００２０】また、ＣＰＵ１３には、予め種々の段曲げ
加工あるいは段曲げ加工のシミュレーションを行ってワ
ークＷの板厚と段曲げ角度と片伸び値との関係により、
板厚に対する片伸び値の比率と段曲げ角度との相関関係
による近似式を算出する演算装置２１と、この演算装置
２１により演算された近似式をデータベースとして記憶
するデータベースファイル２３と、このデータベースフ
ァイル２３の近似式に基づいて実際の曲げ加工時におけ
る板厚と段曲げ角度を指定して取り込ませて片伸び値を
演算する片伸び値演算装置２５が接続されている。

【００２１】なお、上記の制御装置１１のうちで、片伸
び値を演算するための例えば演算装置２１、データベー
スファイル２３、片伸び値演算装置２５を備えた自動プ
ログラミング装置などの数値制御装置を、プレスブレー
キの制御装置１１とは別途設けても構わない。

【００２２】上記構成により、演算装置２１を用いて上
記の近似式を算出する過程について説明する。

【００２３】予め、種々の板厚及び材質の異なるワーク
Ｗ毎にプレスブレーキ１を用いて段曲げ加工を行って、
片伸び値を求める。段曲げ角度θ毎に材質、板厚、段
差、片伸び値の関係をまとめてグラフに表した。

【００２４】例えば、図５に示されているような段曲げ
角度θが９０°の場合については、上記のように求めら
れた片伸び値αと段差Ｈ１との関係グラフでは、図７に
示されているように板厚ｔにより片伸び値αが異なって
いるが、同板厚ｔでは段差量Ｈ１や材質が異なっていて
も片伸び値αがほぼ一定である。つまり、段曲げの片伸
び値αは、段差量Ｈ１と材質の影響が小さいことが分か
る。

【００２５】なお、図７においては、ワークＷは材質Ａ
の板厚ｔが3.2mm、材質Ｂの板厚ｔが1.2mm、材質Ｃの板
厚ｔが1.0mm， 1.6mm， 2.0mmを使用している。

【００２６】また、段曲げ角度θが９０°の場合の片伸
び値αと板厚ｔとの関係グラフでは、図９に示されてい
るように片伸び値αは、材質の違いに係わらず板厚ｔに
ほぼ正比例することが分かる。また、材質の影響が小さ
い。なお、図９においては、ワークＷは材質Ａの板厚ｔ
が0.5〜3.2mm、材質Ｂの板厚ｔが0.8〜1.0mm、材質Ｃの
板厚ｔが0.5〜2.0mm、材質Ｄの板厚ｔが0.8〜1.5mm、材
質Ｅの板厚ｔが1.2〜2.0mmを使用している。

【００２７】また、図６に示されているような段曲げ角
度θが４５°の場合についても、上記の上記の段曲げ角
度θが９０°の場合と同様である。つまり、片伸び値α
と段差Ｈ１との関係グラフでは、図８に示されているよ
うに段曲げの片伸び値αは、段差量と材質の影響が小さ
く、また、片伸び値αと板厚ｔとの関係グラフでは、図
１０に示されているように片伸び値αは、材質の違いに
係わらず板厚ｔにほぼ正比例する。

【００２８】以上のことから、段曲げは、通常のＶ曲げ
のＶ／ｔ（Ｖ幅／板厚ｔ）を極端に小さくしたときの曲
げ（コイニングに近い状態）と考えれば、片伸び値αに
対する材質の影響が小さいといえる。

【００２９】図１１及び図１２を参照するに、各段曲げ
角度θ毎に、片伸び値α／板厚ｔ（％）と板厚ｔとの関
係をグラフに表すと、例えば、段曲げ角度θが９０°で
あるときは、片伸び値α／板厚ｔ（％）は板厚ｔの違い
に係わらずほぼ７５％で一定となり、段曲げ角度θが４
５°であるときは、片伸び値α／板厚ｔ（％）は板厚ｔ
の違いに係わらずほぼ２５％で一定となることが分か
る。

【００３０】したがって、段曲げの片伸び値αが材質に
影響されずに、特に板厚ｔのみに影響を受けることと、
段曲げ角度θが一定ならば片伸び値α／板厚ｔ（％）も
一定となることから、段曲げ角度θと片伸び値α／板厚
ｔ（％）との関係は、図１３に示されているようなグラ
フで表される。

【００３１】上記の図１３のグラフは、予め、種々の板
厚及び材質の異なるワークＷ毎にプレスブレーキ１を用
いて段曲げ加工を行って、あるいは、段曲げ加工シミュ
レーションにて得られたデータから演算装置２１により
演算されたものである。そして、図１３のグラフの曲線
の近似式は演算装置２１により計算されてデータベース
ファイル２３に記憶される。

【００３２】例えば、片伸び値α／板厚ｔ（％）は片伸
び比（Ｙ＝α／ｔ）として表すと、近似式としては、Ｙ
＝Ａθ^２＋Ｂθ、あるいは、Ｙ＝Ｃθ＋Ｄとして計算さ
れる。

【００３３】ただし、θ＝段曲げ角度で、Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ＝近似式定数である。

【００３４】したがって、片伸び値αは、 α＝ｔ・Ｙ＝ｔ・（Ａθ^２＋Ｂθ）、 あるいは、α＝ｔ・（Ｃθ＋Ｄ）となり、α＝ｆ（ｔ，
θ）として表される。

【００３５】以上のように、上記のα＝ｆ（ｔ，θ）が
演算装置２１により計算されて予めデータベースファイ
ル２３に記憶される。

【００３６】したがって、実際の段曲げ加工の際には、
入力装置１５により製品図面情報あるいはＣＡＤデータ
に基づいて、図２に示されているように板厚ｔ、段差量
Ｈ１，Ｈ２，あるいは段曲げ角度θが入力されると、デ
ータベースファイル２３の近似式α＝ｆ（ｔ，θ）に基
づいて片伸び値演算装置２５により正確な片伸び値αが
容易に算出される。この算出された片伸び値αを用いて
実際のワークＷの段曲げ加工が行われる。なお、入力さ
れたデータとして段曲げ角度θが与えられず、段差量Ｈ
１とＨ２だけである場合は、段曲げ角度θ＝tan^−１Ｈ
１／Ｈ２にて求められる。

【００３７】ちなみに、ワークＷに対して実際の実験値
の片伸び値と上記のように近似式を使用して本発明の方
法にて片伸び値を演算し、この演算された片伸び値とを
比較して誤差を計算すると、この誤差範囲は図１４に示
されているように誤差の平均値が−０．００３mmで、標
準偏差値が０．０６９となるバラツキが小さいヒストグ
ラムで表される。

【００３８】したがって、上記の誤差範囲は実際の段曲
げ加工の際の一般的な許容誤差に対してほとんど無視で
きるほど小さいので、本発明の方法にて得られた片伸び
値は実際の片伸び値を正確に表していると言える。

【００３９】以上のように、板厚ｔに対する片伸び値α
の比率（片伸び比Ｙ％）と段曲げ角度θとに相関関係が
あることが分かったので、この相関関係の近似式Ｙ＝ｆ
（θ）を予め算出してα＝ｆ（ｔ，θ）の近似式をデー
タベースとしておくことにより、板厚ｔと段曲げ角度θ
のわずか２つのデータだけの少ないパラメータで、より
正確な段曲げの片伸び値が簡単に得られ、試し曲げ加工
を行うことなく上記の片伸び値に基づいて曲げ加工が効
率的に正確に行われる。

【００４０】なお、この発明は前述した実施の形態に限
定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他
の態様で実施し得るものである。また、実施の形態にお
いて、実際の段曲げ加工に用いる段曲げ金型にて実際の
加工条件によりシミュレーションを行って図９〜図１３
までの関係をグラフに表わすことも可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上のごとき発明の実施の形態の説明か
ら理解されるように、請求項１の発明によれば、板厚に
対する片伸び値の比率と段曲げ角度との相関関係の近似
式を予め算出してデータベースとしておくことにより、
板厚と段曲げ角度のわずか２つのデータだけの少ないパ
ラメータで、上記の近似式に基づいて、より正確な段曲
げの片伸び値を簡単に求めることができ、この片伸び値
に基づいて曲げ加工を効率的に正確に行うことができ
る。

【００４２】請求項２の発明によれば、請求項１記載の
効果と同様であり、板厚に対する片伸び値の比率と段曲
げ角度との相関関係の近似式を予め算出してデータベー
スとしておくことにより、板厚と段曲げ角度のわずか２
つのデータだけの少ないパラメータで、上記の近似式に
基づいて、より正確な段曲げの片伸び値を簡単に求める
ことができ、この片伸び値に基づいて曲げ加工を効率的
に正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】制御装置の構成ブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態の段曲げ加工されたワーク
の状態説明図である。

【図３】本発明の実施の形態で用いられるプレスブレー
キの跳上げタイプの金型により段曲げ加工される状態説
明図である。

【図４】本発明の実施の形態で用いられるプレスブレー
キの水平タイプの金型により段曲げ加工される状態説明
図である。

【図５】段曲げ角度９０°の金型による段曲げ加工状態
説明図である。

【図６】段曲げ角度４５°の金型による段曲げ加工状態
説明図である。

【図７】段曲げ角度９０°における段差と片伸び値との
関係グラフである。

【図８】段曲げ角度４５°における段差と片伸び値との
関係グラフである。

【図９】段曲げ角度９０°における板厚と片伸び値との
関係グラフである。

【図１０】段曲げ角度４５°における板厚と片伸び値と
の関係グラフである。

【図１１】段曲げ角度９０°における片伸び値／板厚
（片伸び比Ｙ）と板厚との関係グラフである。

【図１２】段曲げ角度４５°における片伸び値／板厚
（片伸び比Ｙ）と板厚との関係グラフである。

【図１３】本発明の実施の形態を示すもので、段曲げ全
データにおける片伸び比Ｙと段曲げ角度との関係を示す
グラフである。

【図１４】本発明の実施の形態における計算による片伸
び値と実際の片伸び値との誤差を表すヒストグラムであ
る。

【符号の説明】

１ プレスブレーキ ３ ラム ５ 下部テーブル ７ 跳上げタイプの段曲げ金型 ９ 水平タイプの段曲げ金型 １１ 制御装置 １５ 入力装置 １９ メモリ ２１ データベースファイル ２３ データベース演算装置 ２５ 片伸び値演算装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4E063 AA01 BA01 BA07 CA04 JA07 LA08 LA15 LA19

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パンチとダイとの協働によってワークに
   段曲げ加工を行う際、 予め種々の段曲げ加工あるいは段曲げ加工のシミュレー
   ションを行ってワークの板厚と段曲げ角度と片伸び値と
   の関係により、板厚に対する片伸び値の比率と段曲げ角
   度との相関関係による近似式を算出してデータベースと
   して記憶しておき、実際の曲げ加工時に指定された板厚
   と段曲げ角度の２つのデータを上記のデータベースへ取
   り込ませてデータベースの近似式に基づいて片伸び値を
   演算して曲げ加工を行うことを特徴とする曲げ加工方
   法。
2. 【請求項２】 予め種々の段曲げ加工あるいは段曲げ加
   工のシミュレーションを行ってワークの板厚と段曲げ角
   度と片伸び値との関係により、板厚に対する片伸び値の
   比率と段曲げ角度との相関関係による近似式を算出する
   演算装置と、この演算装置により演算された近似式をデ
   ータベースとして記憶するデータベースファイルと、こ
   のデータベースファイルの近似式に実際の曲げ加工時に
   おける板厚と段曲げ角度を指定して取り込ませて片伸び
   値を演算する片伸び値演算装置と、を備えてなることを
   特徴とする曲げ加工装置における片伸び値指定装置。