JP2005131655A - 板材曲げ方法および曲げ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１回の曲げ工程で板材片の鋭角曲げができない板材曲げ装置によっても、板材から突出する板材片を板材に対して鋭角に曲げ、折り重ね状態に曲げることができる板材曲げ方法を提供する。
【解決手段】第１挟み過程で、板材Ｗから突出した曲げるべき板材片Ｗａを上型２１と下型２２との間から突出させた状態で固定する。次の第１鈍角曲げ過程で、曲げ型２４を移動させて、上下型２１，２２による挟み込み状態の板材片Ｗａを９０度未満の角度だけ曲げる。次の曲げ基端ずらし過程、再挟み過程で、板材Ｗを板材片Ｗａが突出する方向に微小距離Δｄだけ移動させ固定する。次の第２鈍角曲げ過程で、曲げ型２４を上方に移動させて板材片Ｗａの第１鈍角曲げ過程時の曲げ基端よりもさらに基端側の部分を９０度未満の角度だけ曲げる。最後の重ね曲げ過程で、板材片Ｗを前記開き角度が略零となるまで上下型２１，２２間で挟んで曲げる。
【選択図】図４

Description

この発明は、上下型および曲げ型を備える板材曲げ装置を用いて板材から突出した板材片を折り重なり状態に曲げる板材曲げ方法に関する。

板材に設けられた舌片状の板材片を折り重ね状態に曲げる板材曲げ方法として、第１曲げ段階で、板材を上型と下型とで挟み、これら上下型で挟まれた板材から突出する板材片を、曲げ型の上下動だけでなく、左右移動を加えることで、９０度以上、すなわち板材に対して鋭角に曲げる方法がある。この後の第２曲げ段階で、板材片を上下型で挟み込んで折れ重なり状態になるまでフラットに潰す加工を行う（例えば特許文献１）。
特公平７−９０２８４号公報

しかし、板材曲げ装置の種類によっては、曲げ型の左右移動が制限され、板材片を９５度程度までしか曲げられないものもある。この場合には、折り曲げた板材片のスプリングバックもあるので、上下型で挟まれる板材部分に対して板材片を鋭角に曲げることが困難である。そのため、上記した鋭角曲げの後に、板材片の曲げ部を、上下型で挟まれていた板材部分に重なるまでフラットに潰す加工ができない。

この発明の目的は、１回の曲げ工程で板材片の鋭角曲げができない板材曲げ装置によっても、板材から突出する板材片を板材に対して鋭角に曲げることができて、折り重ね状態に曲げ加工することのできる板材曲げ方法を提供することである。

この発明の板材曲げ方法は、次の第１挟み過程、第１鈍角曲げ過程、曲げ基端ずらし過程、再挟み過程、第２鈍角曲げ過程、および重ね曲げ過程を順次行う含む方法である。
第１挟み過程では、板材から突出した曲げるべき板材片を上型と下型との間から突出させた状態で前記板材を前記上型と下型により上下に挟んで固定する。
第１鈍角曲げ過程では、曲げ型を移動させて前記上型と下型とで挟み込み状態の板材片を９０度未満の角度だけ曲げて前記上型と下型が挟む板材部分に対して前記板材片が成す開き角度を鈍角とする。
曲げ基端ずらし過程では、前記上型と下型を上下に離して板材の固定を解除し前記板材を板材片が突出する方向に微小距離だけ移動させる。
再挟み過程では、板材を上型と下型により挟んで固定する。
第２鈍角曲げ過程では、曲げ型を上方に移動させて前記板材片の第１鈍角曲げ過程時の曲げ基端よりもさらに基端側の部分を９０度未満の角度だけ曲げて前記板材片の第１鈍角曲げ過程時の曲げ基端よりも先端側の部分と上型および下型が挟む板材部分とが成す開き角度を鋭角とする。
重ね曲げ過程では、前記板材片を前記開き角度が略零となるまで曲げる。

この方法によると、曲げ基端ずらし過程で板材片を微小距離移動させることにより、曲げ基端を変えて鈍角曲げを繰り返すことにより鋭角に曲げるようにしたため、１回の曲げ工程で板材片の鋭角曲げができない板材曲げ装置によっても、板材から突出する板材片を板材に対して鋭角に曲げることができ、折り重ね状態に曲げ加工することができる。曲げ基端ずらし過程における上記微小距離は、鋭角曲げができない板材曲げ装置において、曲げ基端をずらすことによって上記第２鈍角曲げ過程で上記曲げ片を鋭角とでき、かつ曲げられた板材片の全体が鋭角曲げ片と認識できる程度のものとできる範囲の距離である。

この発明において、前記曲げ基端ずらし過程における板材の移動量を、板厚寸法相当としてもよい。
このときの板材の移動量を、板厚寸法相当とした場合、重ね曲げ過程における板材片の曲げ部分が膨らむことがなく、実質１回の板材片の曲げ角度を鋭角とする曲げ方法の場合と遜色のないものとすることができる。

また、前記曲げ基端ずらし過程における板材の移動量を、板厚寸法相当とする場合に、板厚寸法よりも多くしてもよい。すなわち、板厚寸法相当とする範囲には、厳密には板厚寸法よりも多い範囲と、板厚寸法よりも少ない範囲とがあるが、そのうちの板厚寸法よりも多い範囲とする。
このように板材の移動量を、板厚寸法よりも多くした場合は、重ね曲げ過程における板材片の曲げ部分に割れを生じさせることなく曲げることができる。

この発明の板材曲げ装置は、少なくとも一方が上下動自在であって板材を上下に挟んで固定する上型および下型、並びに上記上型と下型とが挟む板材部分から突出した板材片を曲げる曲げ型を有する曲げ加工機構と、板材端を把持して板材を板材平面方向に移動させる板材送り機構と、これら曲げ加工機構および板材送り機構を制御する板材曲げ制御手段とを有する。
この板材曲げ制御手段は、
前記板材送り機構により、板材から突出した曲げるべき板材片を上型と下型との間から突出させた状態で前記板材を前記上型と下型により上下に挟んで固定する第１挟み過程、 曲げ型を移動させて前記上型と下型とで挟み込み状態の板材片を９０度未満の角度だけ曲げて前記上型と下型が挟む板材部分に対して前記板材片が成す開き角度を鈍角とする第１鈍角曲げ過程、
前記上型と下型を上下に離して板材の固定を解除し前記板材を板材片が突出する方向に微小距離だけ移動させる曲げ基端ずらし過程、
板材を上型と下型により挟んで固定する再挟み過程、
曲げ型を上方に移動させて前記板材片の第１鈍角曲げ過程時の曲げ基端よりもさらに基端側の部分を９０度未満の角度だけ曲げて前記板材片の第１鈍角曲げ過程時の曲げ基端よりも先端側の部分と上型および下型が挟む板材部分とが成す開き角度を鋭角とする第２鈍角曲げ過程、
および前記上型と下型とを上下に離して板材の固定を解除し、上記上型または別の金型により前記板材片を前記開き角度が略零となるまで曲げる重ね曲げ過程、
とを行うように制御するものとする。

この構成の板材曲げ装置によると、この発明の上記板材曲げ方法を実施することができて、１回の曲げ工程で板材片の鋭角曲げができない構成であっても、板材から突出する板材片を板材に対して鋭角に曲げることができて、折り重ね状態に曲げ加工することができる。

この発明の板材曲げ方法は、第１挟み過程、第１鈍角曲げ過程、曲げ基端ずらし過程、再挟み過程、第２鈍角曲げ過程、および重ね曲げ過程を順次行う方法であり、曲げ基端ずらし過程で板材片を微小距離移動させることにより、曲げ基端を変えて鈍角曲げを繰り返すことにより鋭角に曲げるようにしたため、１回の曲げ工程で板材片の鋭角曲げができない板材曲げ装置によっても、板材から突出する板材片を板材に対して鋭角に曲げることができて、折り重ね状態に曲げ加工することができる。

この発明の一実施形態を図１〜図５と共に説明する。図１はこの実施形態に係る板材曲げ方法が適用される板材曲げ装置の概略構成を示す平面図、図２はその側面図である。この板材曲げ装置は、タレット式のパンチプレスにおいて、曲げ加工機能を付加したものである。この板材曲げ装置は、板材端を把持して板材Ｗを板材平面方向に移動させ、所定位置に位置決めする板材送り機構１２と、曲げ加工機構２０と、これら板材送り機構１２および曲げ加工機構２０を制御する板材曲げ制御手段５０とを備える。
曲げ加工機構２０は、位置決めされた板材Ｗの中にあり周囲が孔Ａとなって片持ち状に延びる板材片Ｗａ（図５（Ａ））を、曲げ工具６，７を用いて上方または下方に曲げるものである。曲げ加工機構２０は、上方または下方のいずれか片方の曲げ加工が可能なものであれば良いが、この実施形態では上方および下方の任意の方向に曲げ加工が可能なものとしてある。

この板材曲げ装置は、上記曲げ加工機構２０の他にパンチ加工機構１８とタップ装置４０とを有している。上記板材送り機構１２および各加工機構１８，２０は、共通のフレーム１に設置されている。板材送り機構１２は、テーブル１３上に載せられた板材Ｗの任意箇所を加工位置Ｐへ送る手段である。この板材送り機構１２は、前後（Ｙ方向）移動するキャリッジ１４に、左右（Ｘ方向）移動するクロススライド１５を設置し、板材Ｗの端部を把持するワークホルダ１６をクロススライド１５に取付けたものである。キャリッジ１４，クロススライド１５は、サーボモータ等からなる各軸の駆動源３４，３５により進退駆動される。

パンチ加工機構１８は、パンチ加工を行うパンチ側およびダイ側の工具４，５をそれぞれ設置した上下の工具支持体２，３と、パンチ側の工具４を駆動するためにラム８を昇降駆動するパンチ駆動手段９と、希望の工具４，５が加工位置Ｐに来るように工具支持体２，３を動作させる工具割出機構（図示せず）とを備える。工具支持体２，３はタレットからなり、その円周方向に並んで設けられた各工具ステーションにパンチ側およびダイ側の工具４，５が支持される。パンチ駆動手段９は、サーボモータ等からなる駆動源１１の回転駆動を、クランク機構等の回転・直線運動変換機構１０を介してラム８に伝達するものである。

曲げ加工機構２０は、図３に示す上下の曲げ工具６，７を有し、板材Ｗの突片Ｗａを上方および下方の任意方向に曲げ加工可能とされている。曲げ加工機構２０は、上記曲げ工具６，７と、その工具支持体２，３と、上側の曲げ工具６の昇降駆動を行う駆動源１１と、下側の曲げ工具７における曲げ型２４の昇降駆動を行う駆動源３２と、曲げ工具６，７を工具中心回りに回転割出する駆動源（「Ｃ軸駆動源」と称する）３３とを備える。工具支持体２，３は、上記タレットであり、上記工具ステーションのうちの１箇所または複数箇所に、パンチ工具４およびダイ工具５（図１）に代えて曲げ工具６，７がそれぞれ設置される。上側の曲げ工具６を昇降駆動する駆動源１１は、パンチ工具４を昇降駆動する駆動源１１で兼ねており、上記ラム８を介して曲げ工具６が昇降させられる。

上下の曲げ工具６，７は、それぞれ工具本体６ａ，７ａに固定されたクランプ型である上型２１，下型２２と、これら上型２１，下型２２に沿って昇降自在に設置された曲げ型２３，２４とを有する。上側の曲げ工具６はその工具本体６ａが工具支持体２に昇降自在に設置され、下側の曲げ工具７は工具本体７ａが工具支持体３に固定設置されている。曲げ型２３、２４は、例えば図５のように、板材Ｗの中間部分に設けられて基端を除く周囲が孔Ａとなった片持ち状の板材片Ｗａを曲げる加工が可能なものである。

下曲げに際しては、上方に待機していた上側の曲げ工具６の全体が駆動源１１（図３）により下降させられる。クランプ型２１が板材Ｗを下側のクランプ型２２とで挟み付けた後は、曲げ工具６の曲げ型２３のみが下降する。これにより板材Ｗが下側に曲げられる。 上曲げに際しては、下曲げと同じく、上側の曲げ工具６の全体が駆動源１１により下降させられ、クランプ型２１が板材Ｗを下側のクランプ型２２に挟み付けるが、この後は、上側の曲げ工具６の下降を止め、下側の曲げ工具７における曲げ型２４を駆動源３２により上昇させる。この上昇動作により、板材Ｗが上側に曲げられる。
上下の曲げ工具６，７は、上記のように工具中心回りに回転自在に設置されており、下曲げを行うときと、上曲げを行うときとで、曲げ工具６，７の割出角度を１８０°回転させることができる。

次に、上記板材曲げ装置を用いて、板材Ｗから突出した板材片Ｗａを折り重ね状態に曲げ加工する工程を説明する。まず曲げ加工の前段階とし、図５（Ａ）に示すように板材Ｗの中に、周囲が孔Ａとなってその孔Ａ内に片持ち状に延びる板材片Ｗａを加工する。この加工は、板材曲げ装置におけるパンチ加工機構１８によって行われる。
このように加工された板材片Ｗａが、曲げ工具６，７を用い、次のように、第１挟み過程、第１鈍角曲げ過程、曲げ基端ずらし過程、再挟み過程、第２鈍角曲げ過程、および重ね曲げ過程を順次を経て折り重なり状態とされる。

（１）第１挟み過程。
板材片Ｗａの所定の部分Ｌａ（図５（Ａ））を、板材機構５２による送り動作により、曲げ工具６，７の位置である加工位置Ｐに位置させる。所定の部分Ｌａは、板材片Ｗａの基端における最初に曲げ加工を行う部分である。
この位置決めされた板材片Ｗａを、上側の曲げ工具４６の上型２１と、下側の曲げ工具７の下型２２とで上下に挟んで固定する（図４（Ａ））。

（２）第１鈍角曲げ過程。
下側の曲げ工具７の曲げ型２４を上昇させて、板材片Ｗａを９０°未満の角度θ１（例えば６０°）だけ曲げ、上下のクランプ型２１，２２が挟む板材部分に対して前記板材片Ｗａが成す角度を鈍角（例えば１２０°）とする（図４（Ｂ），図５（Ｂ））。

（３）曲げ基端ずらし過程。
上型２１を上昇させることで、上型２１と下型２２を上下に離して板材Ｗの固定を解除してから、板材Ｗを板材片Ｗａが突出する方向に微小距離Δｄ（図５（Ａ））だけ移動させる（図４（Ｃ））。

（４）第２鈍角曲げ過程。
この状態で、上型２１と下型２２とで板材Ｗを上下に挟んで再度固定する（図４（Ｄ））。

（５）第２鈍角曲げ過程。
この状態で、下側の曲げ工具７の曲げ型２４を上昇させて、板材片Ｗａの第１鈍角曲げ過程時の曲げ基端Ｌａよりもさらに基端側の部分Ｌｂを、９０°未満の角度（例えば60°）だけ曲げる。これにより、板材片Ｗａの第１鈍角曲げ過程時の曲げ基端Ｌａよりも先端側の部分と上下型２１，２２が挟む板材部分とが成す開き角度θ２を鋭角（例えば６０°）とする（図４（Ｅ），図５（Ｃ））。

（６）重ね曲げ過程。
下側の曲げ型２４を下降させ、上型２１を上昇させて板材Ｗの固定を解除すると共に、板材Ｗを板材片Ｗａが突出する方向に移動させてから（図４（Ｆ））、板材Ｗを再度、その板材片Ｗａが上型２１の直下位置となるまで、反対側に移動させる（図４（Ｇ））。この状態で、上型２１を下降させ、上下型２１，２２で板材片Ｗａを挟むことで、板材片Ｗａを前記開き角度θ２が略零となるまで曲げる（図４（Ｈ））。
なお、この重ね曲げ過程は、上型２１の下降で行う方法に限らず、例えば工具支持体２，３の別のステーションに搭載された重ね曲げ過程専用工具５１（図１）により行うようにしても良く、また手作業でハンマー等の工具で行っても良い。重ね曲げ過程専用工具５１は、例えば下側の工具支持体３に設置され板材Ｗを載せる支持台状金型（図示せず）と、上側の工具支持体２に設置されてパンチ工具と４と同様にラム８により昇降させられて板材片Ｗａを上方から押し付ける押し付け金型（図示せず）とで構成される。

（７）タップ孔加工過程。
このように曲げ加工された板材Ｗの板材片Ｗａの重なった部分に、パンチ加工機構１８で（図１）下孔を明け、その下孔がタップ装置４０の直下位置となるように移動させ、タップ装置４０でタップ加工を施して上記下孔をタップ孔ａとする（図５（Ｅ））。

この板材曲げ方法によると、このようにして、１回の曲げ過程で板材片Ｗａの曲げ角度（クランプ位置に対する）を鋭角にできない板材曲げ装置であっても、曲げ過程を複数回に分けて行うことで板材片Ｗａを鋭角に曲げることができ、折り重ね状態に曲げ加工を行うことができる。

上記曲げ基端ずらし過程（図４（Ｃ））における板材移動の微小距離Δｄ（図５（Ａ））は、板材Ｗの板厚寸法相当とするのが好ましい。これにより、上記折り重なり状態の板材片Ｗａの曲げ部分が膨らむことがなく、実質１回の板材片Ｗａの曲げ角度を鋭角とする曲げ方法の場合と遜色のないものとすることができる。
上記微小距離Δｄは板材Ｗの板厚寸法よりも多くしても良い。この場合は、上記折り重なり状態の曲げ加工における板材片Ｗａの曲げ部分に割れが生じる恐れが少なくなる。

なお、上記実施形態では、板材Ｗの中間部分に設けられて基端を除く周囲が孔Ａとなった片持ち状の板材片Ｗａを曲げる中曲げ加工の場合を例示して説明したが、板材Ｗの端部に突出する板材片を曲げ加工する場合にも、上記各工程を上記と同様に適用することができる。

上記板材曲げ制御手段５０は、上記第１挟み過程、第１鈍角曲げ過程、曲げ基端ずらし過程、再挟み過程、第２鈍角曲げ過程、および重ね曲げ過程を順次を行うように、曲げ加工機構２０における各駆動源１１，３２等と板材送り機構１２の各駆動源を制御する手段である。板材曲げ制御手段５０は、例えば数値制御装置により構成され、ＮＣコード等からなる加工プログラム（図示せず）により、上記各過程の制御を行うものとされる。板材曲げ制御手段５０において、上記重ね曲げ過程は、上型２１とは別の金型、例えば重ね曲げ過程専用工具５１により行わせるようにしても良い。

この発明の一実施形態にかかる板材曲げ方法が適用される板材曲げ装置の平面図である。 同板材曲げ装置の側面図である。 同板材曲げ装置における曲げ加工機構の破断正面図である。 同板材曲げ装置による折り重ね状態の曲げ加工の過程を示す説明図である。 同折り重ね状態の曲げ加工の各過程での板材片の加工状態を示す説明図である。

符号の説明

６…上側の曲げ工具
７…下側の曲げ工具
２１…上型
２２…下型
２３…上側の曲げ型
２４…下側の曲げ型
Ｗ…板材
Ｗａ…板材片
Δｄ…微小距離

Claims (4)

1. 板材から突出した曲げるべき板材片を上型と下型との間から突出させた状態で前記板材を前記上型と下型により上下に挟んで固定する第１挟み過程、
   曲げ型を移動させて前記上型と下型とで挟み込み状態の板材片を９０度未満の角度だけ曲げて前記上型と下型が挟む板材部分に対して前記板材片が成す開き角度を鈍角とする第１鈍角曲げ過程、
   前記上型と下型を上下に離して板材の固定を解除し前記板材を板材片が突出する方向に微小距離だけ移動させる曲げ基端ずらし過程、
   板材を上型と下型により挟んで固定する再挟み過程、
   曲げ型を上方に移動させて前記板材片の第１鈍角曲げ過程時の曲げ基端よりもさらに基端側の部分を９０度未満の角度だけ曲げて前記板材片の第１鈍角曲げ過程時の曲げ基端よりも先端側の部分と上型および下型が挟む板材部分とが成す開き角度を鋭角とする第２鈍角曲げ過程、
   および前記板材片を前記開き角度が略零となるまで曲げる重ね曲げ過程、
   よりなる板材曲げ方法。
2. 前記曲げ基端ずらし過程における板材の移動量を、板厚寸法相当とした請求項１記載の板材曲げ方法。
3. 前記曲げ基端ずらし過程における板材の移動量を、板厚寸法よりも多くした請求項２記載の板材曲げ方法。
4. 少なくとも一方が上下動自在であって板材を上下に挟んで固定する上型および下型、並びに上記上型と下型とが挟む板材部分から突出した板材片を曲げる曲げ型を有する曲げ加工機構と、
   板材端を把持して板材を板材平面方向に移動させる板材送り機構と、
   これら曲げ加工機構および板材送り機構を制御する板材曲げ制御手段とを有し、
   この板材曲げ制御手段は、
   前記板材送り機構により、板材から突出した曲げるべき板材片を上型と下型との間から突出させた状態で前記板材を前記上型と下型により上下に挟んで固定する第１挟み過程、 曲げ型を移動させて前記上型と下型とで挟み込み状態の板材片を９０度未満の角度だけ曲げて前記上型と下型が挟む板材部分に対して前記板材片が成す開き角度を鈍角とする第１鈍角曲げ過程、
   前記上型と下型を上下に離して板材の固定を解除し前記板材を板材片が突出する方向に微小距離だけ移動させる曲げ基端ずらし過程、
   板材を上型と下型により挟んで固定する再挟み過程、
   曲げ型を上方に移動させて前記板材片の第１鈍角曲げ過程時の曲げ基端よりもさらに基端側の部分を９０度未満の角度だけ曲げて前記板材片の第１鈍角曲げ過程時の曲げ基端よりも先端側の部分と上型および下型が挟む板材部分とが成す開き角度を鋭角とする第２鈍角曲げ過程、
   および前記上型と下型とを上下に離して板材の固定を解除し、上記上型または別の金型により前記板材片を前記開き角度が略零となるまで曲げる重ね曲げ過程、
   とを行うように制御するものとした
   板材曲げ装置。
   

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