JP2003039117A - 引張り曲げ加工方法とそのための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工部位によって曲げ半径が変化する場合
に、ワークごとの加工後形状のばらつき（即ち、所望形
状に対する誤差）を充分に小さく抑えることができる引
張り曲げ加工方法を実現する。 【解決手段】 長尺のワークＷに張力Ｔを加えながらワ
ークＷを型３６ａに押付けてワークＷを曲げる。ワーク
Ｗの機械的強度に関する指標（耐力）ｔを実測し、予め
調査されている「ワークＷの機械的強度に関する指標ｔ
とワークＷの曲げ半径とワークＷに加える張力ｔとスプ
リングバック率の間に成立する関係」を用いて、実測さ
れたワークＷの機械的強度に関する指標ｔとワークＷの
曲げ半径から、ワークＷをその半径に曲げたときのスプ
リングバック率が所定値となる張力Ｔ（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ
３）を決定し、そのとき加工しようとしているワークＷ
の曲げ半径に対して決定された張力Ｔ（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ
３）を加えながらワークＷを型３６に押付けてワークＷ
を型３６に倣って曲げる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、長尺のワークに
張力を加えながらワークを型に押付けてワークを曲げる
方法と、その方法に用いる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】 長尺のワークを型に押付け、ワークを
型に用意されているカーブに倣わせることによってワー
クを曲げる方法が知られている。このときワークにしわ
が寄るのを防止するために、ワークに張力を加えながら
曲げることが行なわれる。張力の大きさは曲げ加工の品
質に大きく影響する。従来の張力調整技術が、特開平１
１−２９０９６２号公報に記載されている。この公報に
記載の技術では、曲げ加工する前に、図６（ａ）に示す
ように、ワークＷに張力を加えて耐力ｔを検出する。同
一品番のワークでも、ワークごとに機械的強度や断面形
状がばらつき、耐力ｔがばらつくために、ワークごとに
耐力ｔを実測する。そして、実測された耐力ｔによっ
て、曲げ加工時に加える張力Ｔを計算する。その上で、
図６（ｂ）に示すように、計算された張力ＴをワークＷ
に加えながら、チャック３２ａ、３２ｂを型３６に対し
て相対移動させ、ワークＷを型３６の表面に用意されて
いるカーブに倣わせることによってワークＷを引張りな
がら曲げる。ワークごとに実測された耐力ｔに基づい
て、曲げ加工時に加える張力Ｔを計算すると、ワークご
とのスプリングバック量のばらつきが抑えられる。

【０００３】図７（ａ）は、ワークごとに張力を調整し
ないで一定張力で曲げ加工する場合（符号８０ａ、８２
ａ）と、張力をワークごとに調整する場合（符号８０
ｂ、８２ｂ）を対比して示す。カーブ８０ａは低い耐力
を持つワークを曲げ加工して型３６から外した後の形状
を示し、カーブ８２ａは高い耐力を持つワークを曲げ加
工して型３６から外した後の形状を示している。ワーク
ごとに張力を調整しないで一定張力で曲げ加工すると、
低い耐力を持つワークのスプリングバック量は小さく、
高い耐力を持つワークのスプリングバック量は大きくな
るために、加工後形状はワークごとに大きくばらつく。
これに対して、カーブ８０ｂは低い耐力を持つワークに
小さな張力を加えて曲げ加工して型３６から外した後の
形状を示し、カーブ８２ｂは高い耐力を持つワークに大
きな張力を加えて曲げ加工して型３６から外した後の形
状を示している。張力を調整することによって、ワーク
ごとの加工後形状のばらつきを抑えることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、上記
した従来の張力調整技術では、ワークごとの加工後形状
のばらつきを抑えるのに限界があった。本発明者の研究
によって、スプリングバック量には、ワークに加える張
力や、ワークの機械的強度や、ワークの断面形状のみな
らず、曲げ加工後のワークの曲げ半径が大きく影響する
ことがわかった。即ち、耐力のばらつきにあわせて張力
を増減することによるスプリングバック量の変化は、曲
げ半径によって変化する。通常、ワークの曲げ半径が大
きいほどスプリングバック率は大きくなる。このために
下記の事象が生じる。

【０００５】図７（ｂ）において、加工部位Ｓ１では曲
げ半径が小さく、加工部位Ｓ２では曲げ半径が大きい。
低い耐力を持つワークには張力を小さくし、高い耐力を
持つワークには張力を大きくする従来の技術の場合、想
定された曲げ半径でのスプリングバック量が等しくなる
ように張力を調整することが可能である。図７（ｂ）
は、曲げ半径が小さな加工部位Ｓ１でのスプリングバッ
ク量が等しくなるように張力調整した場合を示し、低い
耐力を持つワークの加工後形状と高い耐力を持つワーク
の加工後形状は、加工部位Ｓ１では良く一致する。

【０００６】しかしながら、曲げ半径の小さな加工部位
Ｓ１でのスプリングバック量が等しくなるように張力を
補償した結果、曲げ半径が大きな加工部位Ｓ２では、張
力が過小となって所望のカーブ８４に対しスプリングバ
ック量が過大となり、低い耐力を持つワークの場合、加
工後形状がカーブ８０ｂとなってしまう。一方、高い耐
力を持つワークの場合、加工後形状がカーブ８２ｂとな
ってしまう。このように、加工部位によって曲げ半径が
変化する場合には、耐力にあわせて張力を一様に増減す
るだけでは、ワークごとの加工後形状のばらつきを充分
に小さく抑えることができないのである。

【０００７】本発明は、加工部位によって曲げ半径が変
化する場合に、ワークごとの加工後形状のばらつき（所
望形状に対する誤差）を充分に小さく抑えることができ
る引張り曲げ加工方法とそのための装置を実現するもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段と作用と効果】 本願発明
の方法は、長尺のワークに張力を加えながらワークを型
に押付けてワークを曲げる方法に関する。本方法では、
ワークの機械的強度に関する指標を実測し、予め調査さ
れている「ワークの機械的強度に関する指標とワークの
曲げ半径とワークに加える張力とスプリングバック率の
間に成立する関係」を用いて、実測されたワークの機械
的強度に関する指標とワークの曲げ半径から、ワークを
その半径に曲げたときのスプリングバック率が所定値と
なる張力を決定し、そのとき加工しようとしているワー
クの曲げ半径に対して決定された張力を加えながらワー
クをその曲げ半径に曲げる。この方法では、ワークの機
械的強度に応じて張力を補償するのみならず、ワークの
曲げ半径をも加味して張力の補償幅を調整する。即ち、
張力の補償幅を曲げ半径に応じて増減していく。このた
めに、ワークの機械的強度が高くても低くても、また、
曲げ半径が大きい部位でも小さい部位でも、ワークごと
の加工後形状のばらつき（所望形状に対する誤差）を充
分に小さく抑えることができる。

【０００９】本願方法の１つの特徴は、加工開始時から
経時的に加工部位と曲げ半径が変化するのに合わせて、
曲げ半径が小さい部位では張力を低くし、曲げ半径が大
きい部位では張力を高くしながらワークを型に押付けて
ワークを型に倣って曲げることである。この場合、曲げ
半径が小さな加工部位でのスプリングバック率と、曲げ
半径が大きな加工部位でのスプリングバック率が均質化
され、加工精度の向上が得られる。

【００１０】本願方法の他の１つの特徴は、低い耐力ｔ
１を持つワークを小さな曲げ半径Ｒ１に加工する部位Ｓ
１での張力Ｔ１１と、低い耐力ｔ１を持つワークを大き
な曲げ半径Ｒ２に加工する部位Ｓ２での張力Ｔ１２と、
高い耐力ｔ２を持つワークを小さな曲げ半径Ｒ１に加工
する部位Ｓ１での張力Ｔ２１と、高い耐力ｔ２を持つワ
ークを大きな曲げ半径Ｒ２に加工する部位Ｓ２での張力
Ｔ２２の間に、Ｔ１１＜Ｔ１２、Ｔ２１＜Ｔ２２、Ｔ２
１＞Ｔ１１、Ｔ２２＞Ｔ１２の関係を満たす張力を加え
ることである。図６に示す従来の方法では、Ｔ１１＝Ｔ
１２、Ｔ２１＝Ｔ２２である。これでは、図７に説明し
たように、所定の曲げ半径の加工部位でのみ、低い耐力
を持つワークと高い耐力を持つワークの加工後形状のば
らつきを抑えることができるに過ぎず、所定の曲げ半径
と相違する曲げ半径の部位では、加工後形状が揃わなく
なってしまう。本願方法によると、ワークの機械的強度
と曲げ半径の双方を指標として張力を調整することか
ら、低い耐力を持つワークと高い耐力を持つワークの加
工後形状のばらつき（所望形状に対する誤差）を、曲げ
半径が変化する全長に亘って小さく抑えることができ
る。

【００１１】本願発明は、引張り曲げ加工装置に具体化
することができる。この引張り曲げ加工装置は、ワーク
を押付ける型と、ワークの両端を把持する一対のチャッ
クと、型に対して各チャックを相対移動させるチャック
移動機構と、型に対するチャックの位置の変化に追従し
て、その位置で加工されるワークのスプリッグバック率
が所定値となるように張力を変化させる張力調整機構を
備える。この装置によると、加工部位とともに曲げ半径
が変化する加工を行うにあたって、ワークの機械的強度
が高くても低くても、また、曲げ半径が大きい部位でも
小さい部位でも、ワークごとの加工後形状のばらつき
（所望形状に対する誤差）を充分に小さく抑えることが
できる。

【００１２】特に、ワークを押付ける型と、ワークの両
端を把持する一対のチャックと、型に対して各チャック
を相対移動させるチャック移動機構と、一対のチャック
間距離を所定量広げることによりチャック間に発生する
張力を測定してワークの機械的強度に関する指標を実測
する手段と、型に対するチャックの位置の変化に追従し
て、その位置で加工される実測された機械的強度に関す
る指標を持つワークのスプリッグバック率が所定値とな
るように張力を変化させる張力調整機構を備えることが
好ましい。この装置によると、加工部位とともに曲げ半
径が変化する加工を行なうにあたって、機械的強度の変
化に抗して、曲げ半径が大きい部位でも小さい部位で
も、ワークごとの加工後形状のばらつき（所望形状に対
する誤差）を充分に小さく抑えることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】 本発明の実施例の引張り曲げ加
工装置を図１を参照して説明する。図１は本実施例の引
張り曲げ加工装置の概略平面図を示す。図１に示す引張
り曲げ加工装置２０は、固定された装置台２２上に、２
つのチャック支持台２４ａ、２４ｂが移動可能に載置さ
れている。各チャック支持台２４ａ、２４ｂは、それぞ
れＡ方向移動用アクチュエータ３８ａ、３８ｂ（図３参
照）によって、矢印Ａのように弧を描いて移動可能とな
っている。各チャック支持台２４ａ、２４ｂには、それ
ぞれチャック保持部２６ａ、２６ｂがＸ方向ガイド部２
８ａ、２８ｂとＹ方向ガイド部３０ａ、３０ｂを介して
取付けられている。各チャック保持部２６ａ、２６ｂ
は、チャック支持台２４ａ、２４ｂの長手方向（Ｘ方
向）に沿ってＸ方向移動用アクチュエータ４２ａ、４２
ｂ（図３参照）によって移動可動なＸ方向ガイド部２８
ａ、２８ｂにそれぞれ取付けられているため、Ｘ方向に
移動可能となっている。また、各チャック保持部２６
ａ、２６ｂは、Ｙ方向ガイド部３０ａ、３０ｂに沿って
Ｙ方向移動用アクチュエータ４４ａ、４４ｂ（図３参
照）によってＹ方向（図示紙面垂直方向）にも移動可能
となっている。

【００１４】各チャック保持部２６ａ、２６ｂには、そ
れぞれチャック軸３１ａ、３１ｂを介してチャック３２
ａ、３２ｂが取付けられている。各チャック３２ａ、３
２ｂは、それぞれＢ方向回転用アクチュエータ４０ａ、
４０ｂ（図３参照）によって、チャック軸３１ａ、３１
ｂを回転軸として矢印Ｂのように回転可能となってい
る。このように、各チャック３２ａ、３２ｂはＡ方向、
Ｘ方向、Ｙ方向に移動可能であり、Ｂ方向に回転可能な
ので、本装置２０によると長尺のワークＷの３次元曲げ
加工をすることができる。各チャック３２ａ、３２ｂに
は、Ｘ方向の張力検出用の張力センサ（例えばロードセ
ル等）３４ａ、３４ｂがそれぞれ取付けられている。な
お、ワークＷが図２のように中空部を持つ場合には、チ
ャック３２ａ、３２ｂの先端に芯金（図示省略）を取付
け、その芯金をワークＷの中空部に挿入することで、ワ
ークＷの曲げ加工時のつぶれ等の断面変形を防止するこ
とができる。また、装置台２２には型３６が取付けられ
ており、この型３６はワークＷの種々の曲げ加工形状に
対応させるため自動的あるいは手動によって取換え可能
となっている。その他に、図１の装置はワークＷのクラ
ンプ部（図示省略）を備えている。なお、上記した各ア
クチュエータ３８〜４４（図２参照）は、油圧シリン
ダ、油圧モータ、サーボモータ等で構成すればよい。各
アクチュエータ３８〜４４には、アクチュエータ３８〜
４４の位置や回転位置等の検出用のセンサ（例えばエン
コーダ等）４６〜５２（図３参照）がそれぞれ取付けら
れている。

【００１５】また、図１の引張り曲げ加工装置２０は、
パラメータ設定部５４と、ＮＣ制御部５６を備えてい
る。これらを含む制御ブロック図を図３に示す。図３に
示すパラメータ設定部５４では、図１の装置に関する種
々のパラメータ、例えば、使用する型３６の種類、ワー
クＷの加工部位幅や加工部位数の設定、ワークＷの各加
工部位のスプリングバック量等を設定可能となってい
る。なお、これらのパラメータは、装置２０により自動
的に設定することもできる。ＮＣ制御部５６は、制御回
路５８と、演算回路６０と、メモリ６２と、駆動回路６
４を持つ。ここで、メモリ６２には、チャック３２の位
置（各アクチュエータ３８〜４４の位置等で規定され
る）制御用のデータ、各種の型３６に関するデータ（型
３６の各加工部位の曲げ半径値等）、各種のワークＷに
関するデータ（各種のワークＷの断面係数等）等が格納
されている。

【００１６】制御回路５８は、パラメータ設定部５４で
設定された各種のパラメータに応じて適宜必要なチャッ
ク３２の位置制御用のデータを取出して、駆動回路６４
に制御信号を送る役割を果たす。また、制御回路５８
は、各アクチュエータ３８〜４４に取付けられたセンサ
４６〜５２が検出した位置等の検出信号を受け取り、そ
の信号に応じて駆動回路６４に制御信号を送る役割を果
たす。また、制御回路５８は、チャック３２がＸ方向に
所定幅変位したことをＸ方向移動用アクチュエータ４２
のセンサ５０が検知した時点で張力センサ３４によって
検知された張力、即ち、ワークＷがＸ方向に所定の歪み
を生じたときの張力（耐力と近似する）検出信号を張力
センサ３４から受け取り、その信号を増幅処理等してワ
ークＷの耐力データとして演算回路６０に送る役割を果
たす。また、制御回路５８は、メモリ６２に格納された
ワークＷ（型３６）の各加工部位の曲げ半径値や断面係
数等のデータを適宜取出して演算回路６０に送る役割を
果たす。また、制御回路５８は、パラメータ設定部５４
で設定されたワークＷの各加工部位のスプリングバック
量を演算回路６０に送る役割を果たす。

【００１７】演算回路６０では、上記したワークＷの耐
力データと、ワークＷの各加工部位の曲げ半径や断面係
数等のデータを研究・実験によって予め決定した演算式
ｆに代入してワークＷの各加工部位のスプリングバック
率がパラメータ設定部５４で設定された値となるように
曲げ加工の際の張力を求める。即ち、ワークＷのスプリ
ングバック率は、耐力と、曲げ半径等と、曲げ加工の際
の張力を所定の演算式に代入することで精度良く制御す
ることができるが、演算回路６０には、この時点で耐力
のデータと、曲げ半径のデータと、スプリングバック率
のデータが送られているので、ワークＷの曲げ加工の際
の張力を求めることができる。

【００１８】駆動回路（例えば、油圧回路やサーボモー
タ駆動回路等）６４では、上記したように制御回路５８
から送られた制御信号に基づいて、各アクチュエータ３
８〜４４を駆動させる役割を果たす。これによって各チ
ャック３２を型３６に対して所望の位置に相対移動させ
ることができる。

【００１９】次に、本実施例の引張り曲げ加工装置２０
を使用した第１の引張り曲げ加工方法を図４を主に参照
して説明する。まず、曲げ加工がされていない状態のワ
ークＷの各端部を手動または自動で各チャック３２ａ、
３２ｂに取付ける。その後パラメータ設定部５４で、使
用する型３６の種類、ワークＷの種類、ワークＷの加工
部位幅と加工部位数、ワークＷの各加工部位のスプリン
グバック率を設定する。型３６の種類とワークＷの加工
部位幅と加工部位数を設定することでワークＷの各加工
部位の曲げ加工後の曲げ半径値が決定される。なお、各
種の型３６の曲げ半径等のデータや、各種のワークＷに
関するデータは予めメモリに格納されている。パラメー
タ設定部５４での設定によって、型３６は左右対称に形
成された型３６ａ、ワークＷの加工部位がＳ１〜Ｓ３、
各加工部位Ｓ１〜Ｓ３の曲げ加工後の曲げ半径値がＲ１
〜Ｒ３、スプリングバック率がＳＢ１〜ＳＢ３と決定さ
れたとする。

【００２０】その後、装置２０の動作を開始させると、
制御回路５８からの制御信号によって駆動回路６４がＸ
方向移動用アクチュエータ４２ａ、４２ｂを駆動させ、
チャック支持台２４ａ、２４ｂ上をＸ方向ガイド部２８
ａ、２８ｂに取付けられたチャック保持部２６ａ、２６
ｂがそれぞれＸ方向の外側に移動する。チャック保持部
２６ａ、２６ｂに取付けられたチャック３２ａ、３２ｂ
はワークＷを把持しているからチャック保持部２６ａ、
２６ｂのＸ方向外側の移動に伴って、ワークＷは図４
（ａ）に示すようにチャック３２ａ、３２ｂによってＸ
方向外側に引張られる。その張力を徐々に増やしてい
き、チャック３２がＸ方向に所定幅変位したことをＸ方
向移動用アクチュエータ４２のセンサ５０が検知した時
点でチャック３２の張力センサ３４によって検知された
張力ｔ、即ち、ワークＷがＸ方向に所定の歪みを生じた
ときに張力センサ３４が検知した張力ｔ（耐力と近似す
る）の検出信号を、制御回路５８で増幅処理等してワー
クＷの耐力データｔとして演算回路６０に送る。また、
制御回路５８は、メモリ６２からワークＷの各加工部位
Ｓ１〜Ｓ３の曲げ半径データＲ１〜Ｒ３（Ｒ１＜Ｒ２＜
Ｒ３）を取出して演算回路６０に送る。また、制御回路
５８は、パラメータ設定部５４で設定されたワークＷの
各加工部位Ｓ１〜Ｓ３のスプリングバック率ＳＢ１〜Ｓ
Ｂ３を演算回路６０に送る。

【００２１】演算回路６０では、上記したワークＷの耐
力データｔと、ワークＷの加工部位Ｓ１の曲げ半径デー
タＲ１と、ワークＷの加工部位Ｓ１の断面係数データＺ
１を予め用意した演算式ｆに代入して、ワークＷの加工
部位Ｓ１のスプリングバック率がパラメータ設定部５４
で設定された値ＳＢ１となるように曲げ加工の際の張力
Ｔ１を求める。即ち、ＳＢ１＝ｆ（ｔ、Ｒ１、Ｚ１、Ｔ
１）となるようなＴ１を求める。加工部位Ｓ２とＳ３に
ついても同様にして張力Ｔ２とＴ３を求める。ここで、
演算式ｆは、耐力ｔが高いほどスプリングバック率ＳＢ
が大きくなり、曲げ半径Ｒが大きいほどスプリングバッ
ク率ＳＢが大きくなり、断面係数Ｚが大きいほどスプリ
ングバック率ＳＢが小さくなり、張力Ｔが大きいほどス
プリングバック率ＳＢが小さくなるような式となってい
る。

【００２２】また、演算式ｆは、耐力ｔが高く、曲げ加
工後の曲げ半径Ｒが大きいほど、スプリングバック率Ｓ
Ｂが相乗的に増加するような式となっている。具体的に
は、低い耐力ｔ１を持つワークを小さな曲げ半径Ｒ１に
加工する部位Ｓ１でのスプリングバック率をＳＢ１１、
大きな曲げ半径Ｒ２に加工する部位Ｓ２でのスプリング
バック率をＳＢ１２とし、高い耐力ｔ２を持つワークの
加工部位Ｓ１でのスプリングバック率をＳＢ２１、加工
部位Ｓ２でのスプリングバック率をＳＢ２２としたとき
に、演算式ｆは、ＳＢ１１＜ＳＢ１２、ＳＢ２１＜ＳＢ
２２、ＳＢ２１＞ＳＢ１１、ＳＢ２２＞ＳＢ１２の関係
を満たす式となっている。

【００２３】このことは、張力Ｔの観点からみると、演
算式ｆは、低い耐力ｔ１を持つワークの加工部位Ｓ１で
の張力をＴ１１、加工部位Ｓ２での張力をＴ１２とし、
高い耐力ｔ２を持つワークの加工部位Ｓ１での張力をＴ
２１、加工部位Ｓ２での張力をＴ２２としたときに、Ｔ
１１＜Ｔ１２、Ｔ２１＜Ｔ２２、Ｔ２１＞Ｔ１１、Ｔ２
２＞Ｔ１２の関係を満たす式となっていることを示して
いる。耐力ｔの変化を補償するのに必要な張力Ｔの補償
量には曲げ半径Ｒが影響し、曲げ半径Ｒが小さい部分で
は張力Ｔの補償量を小さくし、曲げ半径Ｒが大きい部分
では張力Ｔの補償量を大きくする必要がある。

【００２４】制御回路５８は、演算回路６０で求められ
た張力Ｔ１で各チャック３２ａ、３２ｂによってワーク
Ｗの各端部をＸ方向外側に引張りながら、チャック支持
台２４（チャック３２）を矢印Ａの方向に移動させて曲
げ加工を行うように制御する。制御回路５８から制御信
号を受取った駆動回路６４は、Ｘ方向移動用アクチュエ
ータ４２とＡ方向移動用アクチュエータ３８を駆動させ
る。この結果、図４（ｂ）に示すように、ワークＷの加
工部位Ｓ１は、張力Ｔ１で引張られながら、型３６ａに
押付けられて型３６ａに倣って曲げ加工される。ワーク
Ｗの加工部位Ｓ１の引張り曲げ加工後、制御回路５８
は、張力をＴ１からＴ２に切換え、その張力Ｔ２で各チ
ャック３２ａ、３２ｂによってワークＷの各端部をＸ方
向外側に引張りながら、チャック支持台２４（チャック
３２）を矢印Ａの方向に移動させて曲げ加工を行うよう
に制御する。制御回路５８から制御信号を受取った駆動
回路６４は、Ｘ方向移動用アクチュエータ４２とＡ方向
移動用アクチュエータ３８を駆動させる。なお、ワーク
Ｗの加工部位Ｓ１の引張り曲げ加工後は、張力Ｔ２で各
チャック３２ａ、３２ｂによってワークＷの各端部を引
張っても、その張力Ｔ２は加工部位Ｓ１には加わらず
に、加工部位Ｓ１の両端に隣接した２つの加工部位Ｓ２
に加わることになる。この結果、図４（ｃ）に示すよう
に、ワークＷの２つの加工部位Ｓ２は、張力Ｔ２で引張
られながら、型３６ａに押付けられて型３６ａに倣って
曲げ加工される。ワークＷの加工部位Ｓ２の引張り曲げ
加工後は、同様にして、図４（ｄ）に示すように、ワー
クＷの加工部位Ｓ２に隣接した２つの加工部位Ｓ３は、
張力Ｔ３で引っ張られながら、型３６ａに押付けられて
型３６ａに倣って曲げ加工される。

【００２５】第１の方法によって、低い耐力ｔ１を持つ
ワークを曲げ加工する場合、加工部位Ｓ１に比較して曲
げ半径が大きな加工部位Ｓ２（曲げ半径Ｒ２）では、上
記した演算式ｆによって、Ｔ１１＜Ｔ１２、Ｔ２１＜Ｔ
２２、Ｔ２１＞Ｔ１１、Ｔ２２＞Ｔ１２の関係を満たす
張力Ｔ１２で引張り曲げ加工を行うから、加工部位Ｓ２
では、従来の方法で曲げ加工を行った図７のカーブ８０
ｂの状態よりもスプリングバック率を小さくすることが
でき、所望のカーブ８４に近づけることができる。これ
に対し、第１の方法によって、高い耐力ｔ２を持つワー
クを曲げ加工する場合、加工部位Ｓ１に比較して曲げ半
径が大きな加工部位Ｓ２（曲げ半径Ｒ２）では、上記し
た演算式ｆによって、上記の関係を満たす張力Ｔ２２で
引張り曲げ加工を行うから、加工部位Ｓ２では、従来の
方法で曲げ加工を行った図７のカーブ８２ｂの状態より
もスプリングバック率を小さくすることができ、所望の
カーブ８４に近づけることができる。このために、第１
の方法によると、ワークＷの機械的強度（耐力）が高く
ても低くても、また、曲げ半径が大きい部位でも小さい
部位でも、従来の方法以上にワークＷごとの加工後形状
のばらつき（即ち、所望形状に対する誤差）を充分に小
さく抑えることができる。

【００２６】次に、第１実施例の引張り曲げ加工装置２
０を使用した第２の引張り曲げ加工方法を図５を主に参
照して説明する。第１の方法と重複する説明は省略し、
第２の方法に特徴的な内容を説明する。図１のパラメー
タ設定部５４での設定によって、型３６は左右非対称の
型３６ｂ、ワークＷの加工部位数がＳ１〜Ｓ５、各加工
部位Ｓ１〜Ｓ５の曲げ加工後の曲げ半径値がＲ１〜Ｒ
５、スプリングバック率がＳＢ１〜ＳＢ５と決定された
とする。また、図５（ａ）に示すようにワークＷをチャ
ック３２ａ、３２ｂで引張って張力ｔ（耐力と近似す
る）を求め、演算回路６０で、ワークＳ１〜Ｓ５の張力
がそれぞれＴ１〜Ｔ５と求められたとする。

【００２７】制御回路５８は、演算回路６０で求められ
た張力Ｔ１で各チャック３２ａ、３２ｂによってワーク
Ｗの各端部をＸ方向外側に引張りながら、チャック支持
台２４（チャック３２）を矢印Ａの方向に移動させて曲
げ加工を行うように制御する。制御回路５８から制御信
号を受信した駆動回路６４は、Ｘ方向移動用アクチュエ
ータ４２とＡ方向移動用アクチュエータ３８を駆動させ
る。この結果、図５（ｂ）に示すように、ワークＷの加
工部位Ｓ１は、張力Ｔ１で引張られながら、型３６ｂに
押付けられて型３６ｂに倣って曲げ加工される。ワーク
Ｗの加工部位Ｓ１の引張り曲げ加工後、制御回路５８
は、チャック３２ａの張力をＴ１からＴ２に切換え、チ
ャック３２ｂの張力をＴ１からＴ３に切換え、張力Ｔ２
でチャック３２ａによってワークＷの一端をＸ方向外側
（図示左側）に引張りながら、また同時に、張力Ｔ３で
チャック３２ｂによってワークＷの他端をＸ方向外側
（図示右側）に引張りながら、チャック支持台２４（チ
ャック３２）を矢印Ａの方向に移動させて曲げ加工を行
うように制御する。制御回路５８から制御信号を受信し
た駆動回路６４は、Ｘ方向移動用アクチュエータ４２と
Ａ方向移動用アクチュエータ３８を駆動させる。なお、
ワークＷの加工部位Ｓ１の引張り曲げ加工後は、加工部
位Ｓ１の一端に隣接した加工部位Ｓ２と、加工部位Ｓ１
の他端に隣接した加工部位Ｓ３には、それぞれ独立に張
力を加えることができる。この結果、図５（ｃ）に示す
ように、ワークＷの加工部位Ｓ２は張力Ｔ２で引張られ
ながら、また、ワークＷの加工部位Ｓ３は張力Ｔ３で引
張られながら、型３６ｂに押付けられて型３６ｂに倣っ
て曲げ加工される。ワークＷの加工部位Ｓ２とＳ３の引
張り曲げ加工後は、同様にして、図５（ｄ）に示すよう
に、ワークＷの加工部位Ｓ４は張力Ｔ４で引張られなが
ら、また、ワークＷの加工部位Ｓ５は張力Ｔ５で引張ら
れながら、型３６ｂに押付けられて型３６ｂに倣って曲
げ加工される。

【００２８】第２の方法によると、型３６ｂが左右非対
称に形成されていて、曲げ加工後のワークＷの曲げ半径
が左右対称でない場合でも、ワークＷの各端部を異なる
張力で引張ることによって、ワークＷの機械的強度（耐
力）が高くても低くても、また、曲げ半径が大きい部位
でも小さい部位でも、ワークＷごとの加工後形状のばら
つき（所望形状に対する誤差）を充分に小さく抑えるこ
とができる。

【００２９】以上、本発明の実施例の引張り曲げ加工装
置と引張り曲げ加工方法について説明したが、本発明の
適用範囲は上記の実施例になんら限定されるものではな
い。すなわち、本発明は、当業者の知識に基づいて種々
の変更、改良を施した形態で実施することができる。例
えば、上記した方法では、加工部位をＳ１〜Ｓ３あるい
はＳ１〜Ｓ５としているが、加工部位の数や幅には制限
はない。即ち、加工部位の幅を微小幅とし、加工部位の
数を無限に大きくすることで、加工部位に加える張力を
連続的に変化させるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の引張り曲げ加工装置の概略平
面図。

【図２】ワークの断面図。

【図３】同装置の制御ブロック図を示した図

【図４】本実施例の装置を用いた第１の引張り曲げ加工
方法を示した図。

【図５】本実施例の装置を用いた第２の引張り曲げ加工
方法を示した図。

【図６】従来の引張り曲げ加工方法を示した図。

【図７】ワークを曲げ加工して型から外した後のワーク
を示した図。

【符号の説明】

Ｗ：ワーク ２０：引張り曲げ加工装置 ２２：装置台 ２４：チャック支持台 ２６：チャック保持部 ２８：Ｘ方向ガイド部 ３０：Ｙ方向ガイド部 ３１：チャック軸 ３２：チャック ３４：張力センサ ３６：型 ３８：Ａ方向移動用アクチュエータ ４０：Ｂ方向回転用アクチュエータ ４２：Ｘ方向移動用アクチュエータ ４４：Ｙ方向移動用アクチュエータ ４６〜５２：センサ ５４：パラメータ設定部 ５６：ＮＣ制御部 ５８：制御回路 ６０：演算回路 ６２：メモリ ６４：駆動回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西出 知由 富山県新湊市奈呉の江12番地の３ アイシ ン軽金属株式会社内 (72)発明者 吉田 朋夫 富山県新湊市奈呉の江12番地の３ アイシ ン軽金属株式会社内 Ｆターム(参考） 4E063 AA01 BC13 JA01 JA07 LA09 LA13

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺のワークに張力を加えながらワーク
   を型に押付けてワークを曲げる方法であり、ワークの機
   械的強度に関する指標を実測し、予め調査されている
   「ワークの機械的強度に関する指標とワークの曲げ半径
   とワークに加える張力とスプリングバック率の間に成立
   する関係」を用いて、実測されたワークの機械的強度に
   関する指標とワークの曲げ半径から、ワークをその半径
   に曲げたときのスプリングバック率が所定値となる張力
   を決定し、そのとき加工しようとしているワークの曲げ
   半径に対して決定された張力を加えながらワークを型に
   押付けてワークを型に倣って曲げる方法。
2. 【請求項２】 長尺のワークに張力を加えながらワーク
   を型に押付けてワークを曲げる方法であり、加工開始時
   から経時的に加工部位と曲げ半径が変化するのに合わせ
   て、曲げ半径が小さい部位では張力を低くし、曲げ半径
   が大きい部位では張力を高くしながらワークを型に押付
   けてワークを型に倣って曲げる方法。
3. 【請求項３】 低い耐力ｔ１を持つワークを小さな曲げ
   半径Ｒ１に加工する部位Ｓ１での張力Ｔ１１と、低い耐
   力ｔ１を持つワークを大きな曲げ半径Ｒ２に加工する部
   位Ｓ２での張力Ｔ１２と、高い耐力ｔ２を持つワークを
   小さな曲げ半径Ｒ１に加工する部位Ｓ１での張力Ｔ２１
   と、高い耐力ｔ２を持つワークを大きな曲げ半径Ｒ２に
   加工する部位Ｓ２での張力Ｔ２２の間に、Ｔ１１＜Ｔ１
   ２、Ｔ２１＜Ｔ２２、Ｔ２１＞Ｔ１１、Ｔ２２＞Ｔ１２
   の関係を満たす張力をワークに加えながらワークを型に
   押付けてワークを型に倣って曲げる方法。
4. 【請求項４】 ワークを押付ける型と、ワークの両端を
   把持する一対のチャックと、型に対して各チャックを相
   対移動させるチャック移動機構と、型に対するチャック
   の位置の変化に追従して、その位置で加工されるワーク
   のスプリッグバック率が所定値となるように張力を変化
   させる張力調整機構を備える引張り曲げ加工装置。
5. 【請求項５】 ワークを押付ける型と、ワークの両端を
   把持する一対のチャックと、型に対して各チャックを相
   対移動させるチャック移動機構と、一対のチャック間距
   離を所定量広げることによりチャック間に発生する張力
   を測定してワークの機械的強度に関する指標を実測する
   手段と、型に対するチャックの位置の変化に追従して、
   その位置で加工される実測された機械的強度に関する指
   標を持つワークのスプリッグバック率が所定値となるよ
   うに張力を変化させる張力調整機構を備える引張り曲げ
   加工装置。