【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平面度、真直度を必要とする箱曲げ形状を持つ部材（レールなど）を加工する方法に関し、従来の箱曲げ形状部材の平面度及び真直度といった加工品質を向上させるための箱曲げ加工方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、機械部品のレールとして用いられる箱曲げ形状部材は、図６に示されるようなものであり、所望の箱曲げパンチと、それに対向する一定のクリアランスを持つダイとによって金属部材を挟み込むことにより、所望の箱曲げ形状の形成を行なうようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、底面部をレール等に使用する箱曲げ形状部材の場合、その底面部の平面度又は真直度は、非常に高い精度が要求される。
【０００４】
複写機等で使用されるレール部品は、５００［ｍｍ］で、平面度０．２程度が必要であるが、板金部品の平面度の加工限界は、１００［ｍｍ］で、平面度０．１５だと言われている。
【０００５】
曲げ加工の場合、加工の性質上必然的にキャンバと呼ばれる鞍形の反りが発生する。この原因は、図７に示されるように、曲げ部の外側表面部に生じた引張り力１により、該曲げ部の外側表面部が長手方向に縮み、且つ曲げ部の内側表面部に生じた圧縮力２により、該曲げ部の内側表面部が長手方向に伸びようとするためである。この力が箱曲げ形状部材の平面部（底面部）を反らせることになる。そのため、複写機等で使用されるレール部品は、矯正型にて加工したり、或いは必要以上に大きなプレス機械を用いて金属部材の押え力を増大させることにより対応している。
【０００６】
しかしながら、前述の如く、複写機等で使用されるレール部品を、矯正型にて加工したり、或いは必要以上に大きなプレス機械を用いて金属部材の押え力を増大させるのでは、工程が追加されることやプレス機械を必要以上に大きくすることによりコストアップにつながるという欠点を有していた。
【０００７】
本発明は、斯かる実情に鑑み、加工限界（１００［ｍｍ］で平面度０．１５）を超えても矯正型を使用しなくて済み、且つ必要以上に大きなプレス機械を用いなくても所望の平面度（５００［ｍｍ］で平面度０．２）を得ることができ、コストダウンを図り得る箱曲げ加工方法及び装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明では、箱曲げ加工を行なう金属部材の曲げ線部の内側に複数の局部的変形を形成させた箱曲げ加工方法を最も主要な特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明では、箱曲げ加工を行なう金属部材の曲げ線部の内側に複数の局部的変形を形成させるパンチを備えた箱曲げ加工装置を最も主要な特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。図１は、金属部材の曲げ線部に複数の局部的変形を形成させた形状である。図１において、曲げ線部に複数の局部的に変形させた局部的変形部３以外は、通常の箱曲げ形状と同じであるが、曲げ線部に複数の局部的に変形させた局部的変形部３については、箱曲げ内側に０．２〜０．５程度の凸形状となる。凸形状の形状及び凸量は、後述するパンチ６の形状により変化するが、基本的には、ある程度狭い均一ピッチ（およそ２０〜３０［ｍｍ］程度）で配置するのが平面度向上には良いが、不均一ピッチ又は、５０［ｍｍ］〜１００［ｍｍ］の広いピッチでも効果はある。
【００１１】
この形状により、図１示す如く、複数の局部的に変形させた局部的変形部３において、図２（Ｂ）に示すように、板厚中心部の中心線より内側に発生する圧縮力２と、板厚中心部の中心線より外側に発生する引張り力１とに相対する力が発生するため、全体的な反り量が少なくなり、平面度が向上する。
【００１２】
図３は、箱曲げ加工を行なう金属部材の曲げ線部の内側に複数の局部的変形を形成させるためのパンチ形状を表わす斜視図である。箱曲げ加工用のパンチ６の曲げ線部に複数の凹形状４を設けるようにしてある。図３のような四角錐形状の方が加工上は容易に加工できるが、形状は、凹形状４であれば、どのような形でも良い。
【００１３】
図４を用いて動作を説明する。ノックアウトプレート５の上に金属部材を載置した状態で、パンチ６とノックアウトプレート５により金属部材を挟み込むことにより固定し、この状態にてパンチ６は、なお下降しダイ７に接触して箱曲げ加工が開始される。金属部材は、パンチ６とダイ７にて徐々に挟み込まれながら下降する。この時、パンチ６の凹形状４に金属部材が入り込むことにより、該金属部材は、図１のような形状に形成される。この形状により複数の局部的に変形させた局部的変形部３において、図２（Ｂ）に示すように、板厚中心部の中心線より内側に発生する圧縮力２と、板厚中心部の中心線より外側に発生する引張り力１とに相対する力が発生するため、全体的な反り量が少なくなり、平面度が向上する。
【００１４】
図５は、曲げ線部の内側に複数の局部的変形部３（図３の４と同形状の凹形状（三角柱））を形成させて箱曲げ加工を行なった金属部材を複写機構造体とした例を表わす図である。図５において、金属部材はレール部材であるため、高精度の平面度を必要とするが、今までは、平面度として０．５程度（５００［ｍｍ］）であったため、必要以上に大きなプレス機で加工し、平面を強く押えることにより平面度をアップさせるか、矯正型を用いて平面を矯正して所望の平面度を確保していたが、本発明によりプレス機を大型化することなく、矯正型を用いなくても所望の平面度を得ることができる。
【００１５】
尚、本発明の箱曲げ加工方法及び装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００１６】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の箱曲げ加工方法及び装置によれば、加工限界（１００［ｍｍ］で平面度０．１５）を超えても複数の局部的に変形させた部分において、板厚中心部の中心線より内側に発生する圧縮力と、板厚中心部の中心線より外側に発生する引張り力とに相対する力が発生するため、全体的な反り量が少なくなって平面度が向上することにより、矯正工程を追加せず、且つ必要以上に大きなプレス機械を用いなくても所望の平面度（５００［ｍｍ］で平面度０．２）を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例の斜視図及び断面図であって、金属部材の曲げ線部に複数の局部的変形を形成させた形状の例を表わす斜視図及び断面図である。
【図２】箱曲げ加工を行なう金属部材の曲げ線部に作用する力を表わす断面図であって、（Ａ）は従来における断面図、（Ｂ）は本発明における断面図である。
【図３】箱曲げ加工を行なう金属部材の曲げ線部の内側に複数の局部的変形を形成させるためのパンチ形状を表わす斜視図である。
【図４】箱曲げ加工を行なうための金型構造を表わす側面図である。
【図５】曲げ線部の内側に複数の局部的変形を形成させて箱曲げ加工を行なった金属部材を複写機構造体とした例を表わす図である。
【図６】従来の箱曲げ形状部材を表わす斜視図である。
【図７】従来の箱曲げ形状部材の曲げ線部に作用する力を表わす斜視図である。
【符号の説明】１ 引張り力
２ 圧縮力
３ 局部的変形部
４ 凹形状
５ ノックアウトプレート
６ パンチ
７ ダイ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for processing a member (such as a rail) having a box bending shape requiring flatness and straightness, and a box for improving the processing quality such as flatness and straightness of a conventional box bending shape member. The present invention relates to a bending method and apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a box-bending-shaped member used as a rail of a machine component is as shown in FIG. 6, and a metal member is sandwiched between a desired box-bending punch and a die having a certain clearance opposed thereto. The desired box bending shape is formed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Generally, in the case of a box-shaped member whose bottom is used for a rail or the like, very high precision is required for the flatness or straightness of the bottom.
[0004]
A rail component used in a copying machine or the like requires 500 [mm] and a flatness of about 0.2, but the flatness processing limit of the sheet metal component is 100 [mm] and a flatness of 0.15. It is said that.
[0005]
In the case of bending, saddle-shaped warpage called camber is inevitably generated due to the nature of the processing. This is because, as shown in FIG. 7, the outer surface of the bent portion contracts in the longitudinal direction due to the tensile force 1 generated on the outer surface of the bent portion, and the compression generated on the inner surface of the bent portion. This is because the inner surface of the bent portion tends to extend in the longitudinal direction by the force 2. This force causes the flat portion (bottom portion) of the box bent shape member to warp. For this reason, rail components used in copiers and the like are handled by processing them with a straightening die or increasing the pressing force of metal members using a press machine larger than necessary.
[0006]
However, as described above, if a rail component used in a copying machine or the like is processed by a straightening type or a pressing force of a metal member is increased by using an unnecessarily large press machine, an additional process is required. However, there is a disadvantage that the cost is increased by making the press machine larger than necessary.
[0007]
In view of such circumstances, the present invention does not require the use of a straightening die even when exceeding the processing limit (flatness of 0.15 at 100 [mm]), and can be achieved without using an unnecessarily large press machine. (A flatness of 0.2 at 500 [mm]) and a box bending method and apparatus capable of reducing costs.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 has a most important feature of a box bending method in which a plurality of local deformations are formed inside a bending line portion of a metal member for performing box bending. .
[0009]
The most important feature of the invention according to claim 2 is a box bending apparatus provided with a punch for forming a plurality of local deformations inside a bending line portion of a metal member for performing box bending.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a shape in which a plurality of local deformations are formed in a bending line portion of a metal member. In FIG. 1, except for a locally deformed portion 3 in which a plurality of locally deformed bending lines are formed, the shape is the same as a normal box bending shape, but a plurality of locally deformed locally deformed bending lines are used. The portion 3 has a convex shape of about 0.2 to 0.5 inside the box bend. Although the shape and amount of the protrusions vary depending on the shape of the punch 6 described later, basically, it is better to arrange them at a uniform pitch that is somewhat narrow (about 20 to 30 [mm]) to improve the flatness. However, an effect is obtained even with an uneven pitch or a wide pitch of 50 [mm] to 100 [mm].
[0011]
Due to this shape, as shown in FIG. 1, in a plurality of locally deformed locally deformed portions 3, as shown in FIG. Since a force corresponding to the tensile force 1 generated outside the center line of the plate thickness center portion is generated, the overall amount of warpage is reduced, and the flatness is improved.
[0012]
FIG. 3 is a perspective view showing a punch shape for forming a plurality of local deformations inside a bending line portion of a metal member to be subjected to box bending. A plurality of concave shapes 4 are provided in a bending line portion of a box bending punch 6. The quadrangular pyramid shape as shown in FIG. 3 can be processed more easily in processing, but the shape may be any shape as long as it is concave shape 4.
[0013]
The operation will be described with reference to FIG. With the metal member placed on the knockout plate 5, the metal member is fixed by sandwiching the metal member between the punch 6 and the knockout plate 5. In this state, the punch 6 still descends and contacts the die 7 to bend the box. Processing starts. The metal member descends while being gradually sandwiched between the punch 6 and the die 7. At this time, when the metal member enters the concave shape 4 of the punch 6, the metal member is formed into a shape as shown in FIG. As shown in FIG. 2 (B), in a plurality of locally deformed portions 3 locally deformed by this shape, as shown in FIG. Since a force corresponding to the tensile force 1 generated outside the center line is generated, the overall amount of warpage is reduced, and the flatness is improved.
[0014]
FIG. 5 shows a metal member obtained by forming a plurality of locally deformed portions 3 (a concave shape (triangular prism) having the same shape as 4 in FIG. 3) inside a bending line portion and performing a box bending process with a copying machine structure. FIG. In FIG. 5, since the metal member is a rail member, a high-precision flatness is required. However, since the flatness was about 0.5 (500 [mm]), an unnecessarily large press is required. It was processed by a machine, and the flatness was improved by strongly pressing the flat surface, or the desired flatness was secured by correcting the flat surface using a correction mold, but without increasing the size of the press machine by the present invention A desired flatness can be obtained without using a correction mold.
[0015]
It should be noted that the box bending method and apparatus of the present invention are not limited to the above-described illustrated examples, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention.
[0016]
【The invention's effect】
As described above, according to the box bending method and apparatus of the present invention, even when exceeding the processing limit (flatness of 0.15 at 100 [mm]), the thickness of a plurality of locally deformed portions is increased. Since a force is generated relative to the compressive force generated inside the center line of the center and the tensile force generated outside the center line of the thickness center, the overall warpage is reduced and the flatness is reduced. By improving, a desired flatness (flatness of 0.2 at 500 [mm]) can be obtained without adding a straightening step and without using an unnecessarily large press machine.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view and a cross-sectional view of an example of an embodiment of the present invention, and are a perspective view and a cross-sectional view illustrating an example of a shape in which a plurality of local deformations are formed in a bending line portion of a metal member. .
FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views showing a force acting on a bending line portion of a metal member performing box bending processing, wherein FIG. 2A is a cross-sectional view in the related art, and FIG. 2B is a cross-sectional view in the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing a punch shape for forming a plurality of local deformations inside a bending line portion of a metal member to be subjected to box bending.
FIG. 4 is a side view showing a mold structure for performing box bending.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which a metal member subjected to box bending by forming a plurality of local deformations inside a bending line portion is used as a copying machine structure.
FIG. 6 is a perspective view showing a conventional box bent member.
FIG. 7 is a perspective view showing a force acting on a bending line portion of a conventional box bending member.
[Description of Signs] 1 Tensile force 2 Compressive force 3 Local deformation part 4 Concave shape 5 Knockout plate 6 Punch 7 Die
