JP2008137105A - Sheet metal working method and sheet metal article produced thereby - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、板金加工に関連するあらゆる分野をその技術分野とするものであり、特に曲げ加工による金属板折り曲げ角部の成形技術に関する分野は勿論のこと、その加工および加工品の製造、販売、利用等に必要となる技術、設備、器具類を提供または販売する分野から、それら資材や機械装置、部品類に必要となる素材、例えば、木材、石材、各種繊維類、プラスチック、各種金属材料等を提供する分野、それらに組み込まれる電子部品やそれらを集積した制御関連機器の分野、各種計測器の分野、当該設備、器具を動かす動力機械の分野、そのエネルギーとなる電力やエネルギー源である電気、オイルの分野といった一般的に産業機械と総称されている分野、更には、それら設備、器具類を試験、研究したり、それらの展示、販売、輸出入に係わる分野、将又、それらの使用の結果やそれを造るための設備、器具類の運転に伴って発生するゴミ屑の回収、運搬等に係わる分野、それらゴミ屑を効率的に再利用するリサイクル分野などの外、現時点で想定できない新たな分野までと、関連しない技術分野はない程である。 This invention has all fields related to sheet metal processing as its technical field, and in particular, the field related to the forming technology of metal plate bending corners by bending processing, manufacturing and sales of processed and processed products, From the field of providing or selling technologies, equipment, and tools required for use, etc., materials required for those materials, machinery and parts, such as wood, stone, various fibers, plastics, various metal materials, etc. , The electronic components incorporated in them, the field of control-related equipment that integrates them, the field of various measuring instruments, the field of power equipment that moves the equipment and instruments, the electricity that is the energy and the electricity that is the energy source In addition, the field generally referred to as industrial machinery, such as the field of oil, as well as testing and researching these facilities and equipment, and exhibiting, selling, and transporting them Fields related to entering, generals, the results of their use, equipment for making them, fields related to the collection and transportation of garbage debris generated by the operation of equipment, and efficient reuse of these garbage debris There are no technical fields that are not related to the recycling field and other new fields that cannot be envisaged at this time.
(着目点)
金属部品を製造する技術には、一般的に鋳造、切削、熱間鍛造、プレス成型(冷間鍛造を含む)など様々な加工法が採られており、部品の利用目的や必要性能に応じてそれら加工法の中から適宜選択することとなるが、超精密部品や高強度部品を製造する場合以外は、規格化された既製の金属板や金属棒などを裁断、成型加工することによって工数を削減し、秀れた外観および寸法精度と安定した品質とを確保することができるプレス成型や板金加工などを選択し、製品価格の引き下げに貢献するよう努力するという製造手法が広く採用されている。
(Points of interest)
Various processing methods such as casting, cutting, hot forging, and press molding (including cold forging) are generally used in the technology for manufacturing metal parts, depending on the purpose and required performance of the parts. Although it will be selected appropriately from these processing methods, except when manufacturing ultra-precision parts and high-strength parts, man-hours can be reduced by cutting and molding standardized metal plates and metal bars. A wide range of manufacturing methods are used to reduce the price of products by selecting press molding and sheet metal processing that can reduce and ensure excellent appearance and dimensional accuracy and stable quality. .
しかしながら、一般的なプレス加工や板金加工には、図8のプレス成形品の側面図中に示す断面形状のように、曲げ加工による加工部品1角部2,2の断面が円弧形状となってしまい、折曲後の金属板の平板面同士が頂点で交叉する角部断面形状に成型することが非常に困難であるという欠点を有しており、各角部2,2にC面カットやR面仕上げをもたない製品を加工する場合には、一般に工数を増大させ、多くの加工屑を発生させるという欠点をもつ切削加工を行う必要があり、勢い製造コストを高騰させてしまうこととなっていた。
However, in general press work or sheet metal work, the cross section of the processed
そうしたプレス成形や切削加工の欠点を克服するため、例えば図9の仮組みされる金属板材の斜視図、図10の熔接された加工部品の側面図、および、図11の切削仕上げされた加工部品の側面図に示すように、既製金属板から所定寸法に裁断された1枚の長方形状のベース板3と、それに同一長とする如く既製金属板から裁断された所定高さの2枚の壁板31,31とを準備し、図9中に示すように、各壁板31,31の下端縁外側の全長に亘る角部分に、傾斜面状の面取り部32,32を形成した後、当該ベース板3の長尺方向に平行する両端縁上に沿って、各壁板31,31を直角状に組み合わせ、その直立状の姿勢を維持させたまま、夫々の接合部分の表裏がわ複数適所を仮止め熔接し、図10に示すように、角部2,2の内側に沿って熔接W2,W2すると共に、同角部2,2外側の面取り部32,32を埋めるよう熔接W1,W1し、さらに、図11に示すよう、面取り部32,32から突出している熔接部分W1,W1を切削加工により、平面状に切除して角部2,2外がわを、直角θに仕上げ、切削加工だけによって製造されたものよりもコストを大幅に削減し、所謂角出しチャンネル1を製造することが行われている。
In order to overcome such drawbacks of press molding and cutting, for example, a perspective view of a temporarily assembled metal plate shown in FIG. 9, a side view of a welded processed part shown in FIG. 10, and a cut finished processed part shown in FIG. As shown in the side view of FIG. 1, one
また、口字型断面の角パイプ5の製造にあっても、やはり角出し加工には相当のコストを要することとなっており、それを克服するために、図12の仮組みされる板材の斜視図、図13の熔接された加工部品の側面図、および、図14の切削仕上げされた加工部品の側面図に示すように、既製金属板から所定寸法に裁断された長方形状のベース板3ならびに同一形状の蓋板33と、それらと同一長に設定するよう、既製金属板から切り出した所定高さの2枚の壁板31,31とを製作し、それら壁板31,31の各ベース板3および蓋板33に接合する全長に亘る上下端縁外側を傾斜面状に切除して面取り部32,32,……を形成した後、図9中に示すよう、各ベース板3、蓋板33、壁板31,31の外側表面が口字型断面形をなすよう組み合わせると共に、図13中に示すよう、各四隅を扇状に切除され、各四面壁を内がわから規制可能なダイヤフラム34を装着し、さらに、内がわの各四隅に90°に規制された周壁面を有する矩形棒状の裏当て金35,35,……を、長尺方向に添って接合、配置させた上、同図13中に示すように、内側からの熔接が不可能なため、各裏当て金35,35,……の外側に配置した各壁板31,31の面取り部32,32,……がわだけに熔接W1,W1,……を施し、それらに接合、対峙するベース板3および蓋板33の端縁を各裏当て金35,35,……と共に熔接、一体化し、さらに、同図13中に示す、各面取り部32,32,……から外側に突出するよう形成された熔接による肉盛り部分W1,W1,……を切削加工により、図14に示すよう、壁板31,31の外側表面に面一の平滑面状に切除し、角出し加工を施したものとする加工方法が採られていた。
In addition, even in the manufacture of the
しかしながら、図9ないし図11に示した、前者の角出しチャンネル1は切削加工によって各角部の精度を十分に確保できるものの、図11を参照すれば明らかなように、外側熔接部分W1と内側溶接部分W2との間に配置された壁板31,31の当接端と、ベース板3の当接面壁との間に、熔接されずに分離されたままの未熔接部Zを残す結果となるものが続出してしまって材厚に相当するだけの十分な強度を確保できず、耐久性に劣るという欠点をもつものであった。
However, although the former squaring
また、図12ないし図14に示した、後者の口字型断面の角パイプ5は、角部2,2,……付近、接合部分の肉厚全体に亘る熔接の実現、ならびに熔接による捩れや歪みの発生を阻止するために、裏当て金35,35,……やダイヤフラム34などを装着しなければならず、部品点数や工数、重量などの増加、および製造コストの高騰を招くものとなり、勢い高価なものとなってしまうという致命的な欠点を有するものであった。
Also, the latter
(従来の技術)
さらに、こうした角出しチャンネル1や口字型断面の角パイプ5の製造に応用可能な技術として、例えば特開平7−124654号公報の「パイプ材の隆起部成形方法」発明に開示されたもののように、保持型にパイプ材の略半周面を嵌合保持し、この保持型から突出するパイプ材の他の半周面に向け所要角度をもって出入りする押型の型面により、パイプ材を押圧変形させ、この押型の型面で隆起部を形成するとともに隆起部の稜線の角出しを行なうことにより、当該パイプ材に形成される稜線部分の角出しをシャープに成形可能としたものがある。
(Conventional technology)
Further, as a technique applicable to the manufacture of the
また、特開2006−264177号公報「直角2面修正挽き装置」発明として提案されているもののように、把持部材により加工対象となる角材の両端を把持させ、送材車の移動により移送し、この移送角材の隣り合う2面を、V字状に組み合わせた一対の円板刃物で切削し、歪みを除いた直角2面を得るものとし、当該角材の把持部材に、角材の2つの稜が垂直線と一致するように角材の姿勢を決め、この状態で角材を把持させる角材の姿勢決め手段を付帯させ、上記一対の円板刃物は、各々が移送角材の上側の隣り合う2面に対応し、挟角が90度をなす逆V字状に配置された直角2面修正挽き装置として角材の位置決めを正確且つ効率的に行うことができ、しかも姿勢決め手段を上下に移動し、切削量の調整を可能としたものもある。 Also, as proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-264177, "Right-angle 2-sided correction grinding device", the both ends of the square material to be processed are gripped by the gripping member, and transferred by the movement of the feeding vehicle, Two adjacent surfaces of this transported square are cut with a pair of disc blades combined in a V shape to obtain two right-angled surfaces from which distortion has been removed. The posture of the square bar is determined so as to coincide with the vertical line, and a square bar posture determining means for holding the square bar in this state is attached, and each of the pair of disk blades corresponds to two adjacent upper surfaces of the transfer square bar. In addition, as a right-angled two-face correction grinder arranged in an inverted V shape with an included angle of 90 degrees, it is possible to accurately and efficiently position the square material, and to move the posture determining means up and down, Some have made it possible to adjust
そして、特開2000−334645号公報に開示された「4面直角出し研削装置」発明のように、固定側支持ユニットと移動側支持ユニットの一対よりなるワ−クチャック機構にワ−クを回動自在に水平方向に保持し、ワ−ク上面を回転する円盤状砥石により研削するものとなし、当該チャック機構が、水平方向に取り付けられた回転軸に垂直方向に具備されたワ−ク受枠部材、回転軸の駆動モ−タ、カップリング部材、回転軸の回転制止機構および前記回転軸の回転駆動をカップリング部材に伝える伝達機構を有する固定側支持ユニット、およびワ−ク受枠部材を水平方向に移動させるスライド機構、固定側支持ユニットのカップリング部材と係合するカップリング部材およびカップリング部材が受けた回転駆動力をワ−ク受枠部材に固定側支持ユニットのワ−ク受枠部材の回転と同方向にかつ同じ回転速度で伝達する伝達機構を有する移動側支持ユニットとからなるものとされ、偏心することなくワ−クをバッチ式に回動自在に水平方向に保持可能とするようにしたものなど、幾つかのこの種公知技術が散見される。 Then, as in the “four-sided right angle grinding machine” disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-334645, the work is rotated by a work chuck mechanism comprising a pair of a fixed side support unit and a moving side support unit. A workpiece receiving frame member that is held in a horizontal direction freely and is ground by a disk-shaped grindstone that rotates the upper surface of the workpiece, and the chuck mechanism is provided in a direction perpendicular to a rotating shaft attached in the horizontal direction. , A rotating shaft drive motor, a coupling member, a rotation stop mechanism for the rotating shaft, and a fixed support unit having a transmission mechanism for transmitting the rotation driving of the rotating shaft to the coupling member, and the work receiving frame member in the horizontal direction. The sliding mechanism to be moved, the coupling member engaged with the coupling member of the fixed side support unit, and the rotational driving force received by the coupling member are fixed to the work receiving frame member. It is composed of a moving side support unit having a transmission mechanism that transmits in the same direction and at the same rotational speed as the work receiving frame member of the side support unit, and the work can be rotated batchwise without being eccentric. There are some known techniques of this kind, such as those that can be held freely in the horizontal direction.
前者の「パイプ材の隆起部成形方法」発明は、基本的にプレス成形によって隆起部を形成するものであり、シャープな角出しが可能だとしても、その角部形状には自ずと限界があり、切削加工によって得られるような精密な角出しを行うことは、不可能であると思慮されるものであり、また、次に示した「直角2面修正挽き装置」発明や、後者の「4面直角出し研削装置」発明は、何れも、図9ないし図11に示した角出しチャンネル1、および図12ないし図14に示した口字型断面の角パイプ5の製造に応用することによって切削、角出し作業の効率化を図ることが可能となるものの、図9ないし図14中に示したような、ベース板3、壁板31、面取り部32、蓋板33、ダイヤフラム34および裏当て金35などの多数の部品を使用しなければならないという非効率的な製造形態を根本的には解消することには繋がらないという致命的な欠点を有するものであった。
(問題意識)
上述したとおり、従前までに提案のある「パイプ材の隆起部成形方法」、「直角2面修正挽き装置」、および「4面直角出し研削装置」などでは、何れも従来の角出しチャンネル1や口字型断面の角パイプ5の製造に応用することが可能であるものの、図8のプレス成形品1を円筒パイプ材または矩形パイプ材に変更し、前者の「パイプ材の隆起部成形方法」を応用した場合であっても、該プレス成形品1の角部2,2の円弧型断面形状を切削加工なしに直線状稜線となる角出し加工を行うことは不可能であり、さらに、切削加工を追加した場合にも、板材肉厚および切削代の拡大を免れることができず、製造工数や材料の無駄を増大させてしまうという欠点を生じるものであり、また、図9ないし図11の角出しチャンネル1や、図12ないし図14の口字型断面の角パイプ5の製造に、「直角2面修正挽き装置」や、後者の「4面直角出し研削装置」を応用した場合には、精度の高い角出しを可能とするが、ベース板3、壁板31、面取り部32、蓋板33、ダイヤフラム34および裏当て金35などの各部品同士を熔接によって一体化する製造は、プレス加工による折曲げ品に比較して部品点数が多く、製造工数や生産コストの削減が難しいという困難な課題を残すものとなっていた。
(Awareness of problems)
As described above, all of the previously proposed “pipe material raised portion forming method”, “right-angle two-surface correction grinding device”, “four-surface right-angle grinding device”, etc. Although it can be applied to the production of the
(発明の目的)
そこで、この発明は、部品点数を最小限度に抑え、製造工数を低減させ、低コストに生産可能であり、しかも高精度の角出し加工を実現、可能とする新たな金属加工技術の開発はできないものかとの判断から、逸速くその開発、研究に着手し、長期に渡る試行錯誤と幾多の試作、実験とを繰り返してきた結果、今回、遂に新規な板金加工方法、およびそれによる新規な構造の板金加工品を実現化することに成功したものであり、以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構成を詳述することとする。
(Object of invention)
Therefore, the present invention cannot develop a new metal processing technology that can minimize the number of parts, reduce the number of manufacturing steps, can be produced at low cost, and realizes and enables high-accuracy chamfering. From the judgment of whether or not it was, we started development and research very quickly, and as a result of repeating trial and error over many years and many trial productions and experiments, this time, finally, a new sheet metal processing method and a new structure resulting therefrom The present invention has succeeded in realizing a sheet metal processed product, and hereinafter, the configuration thereof will be described in detail together with an embodiment representing the present invention shown in the drawings.
(発明の構成)
図面に示すこの発明を代表する実施例からも明確に理解されるように、この発明の板金加工方法は、基本的に次のような構成から成り立っている。
即ち、金属板外側表面に、所望折曲げ加工線に沿って所定深さの切欠き溝を形成し、該切欠き溝部分を、山折りで、同切欠き溝の内側表面がわの一致する箇所が所定角度の角部かその角部に近い谷折りとなるよう曲げ加工した後、この曲げ加工箇所両側の各金属板外側表面が属する平面同士で構成する所定角度の仮想頂角を含むようにして、当該切欠き溝を同一金属製かまたは熔着性に秀れた金属製かの何れかの熔接による肉盛り加工を施した上、該熔接肉盛り部分を、当該曲げ加工箇所両側の各金属板外側表面が属する平面と同一面となるよう夫々切除して所定角度の密実な頂部を形成するようにした構成を要旨とする板金加工方法である。
(Structure of the invention)
As can be clearly understood from the embodiments representing the present invention shown in the drawings, the sheet metal working method of the present invention basically comprises the following configuration.
That is, a notch groove having a predetermined depth is formed on the outer surface of the metal plate along a desired bending line, and the notch groove portion is mountain-folded so that the inner surface of the notch groove coincides with the gap. After bending so that the location is a corner of a predetermined angle or a valley fold close to the corner, include a virtual apex angle of a predetermined angle formed by planes to which the outer surfaces of each metal plate on both sides of the bending location belong. The notch groove is subjected to a build-up process by welding of the same metal or a metal excellent in weldability, and the weld build-up part is formed on each metal on both sides of the bending process place. A sheet metal working method having a gist of a configuration in which a solid top portion having a predetermined angle is formed by cutting each surface so as to be flush with a plane to which a plate outer surface belongs.
この基本的な構成からなる板金加工方法を、より具体的に示すと、金属板外側表面に、所望折曲げ加工線に沿って当該金属板肉厚寸法の1/3に相当する深さの切欠き溝を形成し、該切欠き溝部分を、山折りで、同切欠き溝の内側表面がわの一致する箇所が直角の角部かその角部に近い谷折りとなるよう曲げ加工してL字状のものとした後、この曲げ加工箇所両側の各金属板外側表面が属する平面同士で構成する90°の仮想頂角を含むようにして、当該切欠き溝を同一金属製かまたは熔着性に秀れた金属製かの何れかの熔接による肉盛り加工を施した上、該熔接肉盛り部分を、当該曲げ加工箇所両側の各金属板外側表面が属する平面と同一面となるよう夫々切除して密実な直角頂部を形成するようにした構成からなる板金加工方法となる。 More specifically, the sheet metal processing method comprising this basic configuration is cut on the outer surface of the metal plate at a depth corresponding to 1/3 of the thickness of the metal plate along the desired folding line. Form a notch groove, and bend the notch groove part so that the portion where the inner surface of the notch groove coincides with the corner is a right angle corner or a valley fold near the corner. After making it L-shaped, the notch groove is made of the same metal or weldable so as to include a virtual apex angle of 90 ° formed by planes to which the outer surfaces of the metal plates on both sides of the bent portion belong. In addition, the welded portion of either one of the excellent metals is welded, and the welded portion is cut out to be flush with the plane to which the outer surface of each metal plate on both sides of the bent portion belongs. Thus, a sheet metal working method having a configuration in which a solid right-angled apex portion is formed is obtained.
これら板金加工方法には、金属板外側表面に、所定間隔を隔てて平行する複数本の所望折曲げ加工線に沿って当該金属板肉厚寸法の1/3に相当する深さの複数本の切欠き溝を形成し、それら切欠き溝部分を、山折りで、同切欠き溝の内側表面がわの一致する箇所が所定角度の角部かその角部に近い谷折りとなるよう曲げ加工して多角形溝型状のものとした後、夫々の曲げ加工箇所両側の各金属板外側表面が属する平面同士で構成する所定角度の仮想頂角を含むようにして、夫々の切欠き溝を同一金属製かまたは熔着性に秀れた金属製かの何れかの熔接による肉盛り加工を施した上、それら熔接肉盛り部分を、夫々の曲げ加工箇所両側の各金属板外側表面が属する平面と同一面となるよう夫々切除して所定角度の密実な頂部を形成するようにした板金加工方法が包含される。 In these sheet metal working methods, a plurality of metal sheets having a depth corresponding to 1/3 of the thickness of the metal sheet along a plurality of desired folding lines parallel to the outer surface of the metal sheet at a predetermined interval. Form notch grooves, and bend the notch grooves so that the part where the inner surface of the notch groove coincides with the corner is a corner of a predetermined angle or a valley fold near the corner. After forming a polygonal groove shape, each notch groove is made of the same metal so as to include a predetermined vertical angle formed by planes to which the outer surfaces of the metal plates on both sides of each bending portion belong. After performing the build-up process by welding of either metal made or excellent in weldability, the weld build-up part is defined as a plane to which the outer surface of each metal plate on both sides of each bending position belongs. Cut to be flush with each other to form a solid top with a predetermined angle Sheet Metal working method and the like.
これをより具体的なものとして示すと、金属板外側表面に、所定間隔を隔てて平行する二本の所望折曲げ加工線に沿って当該金属板肉厚寸法の1/3に相当する深さの二本の切欠き溝を形成し、それら切欠き溝部分を、山折りで、同切欠き溝の内側表面がわの一致する箇所が直角の角部かその角部に近い谷折りとなるよう曲げ加工して断面コの字またはそれに類似する断面形のものとした後、夫々の曲げ加工箇所両側の各金属板外側表面が属する平面同士で構成する90°の仮想頂角を含むようにして、夫々の切欠き溝を同一金属製かまたは熔着性に秀れた金属製かの何れかの熔接による肉盛り加工を施した上、それら熔接肉盛り部分を、夫々の曲げ加工箇所両側の各金属板外側表面が属する平面と同一面となるよう夫々切除して密実な直角頂部を形成するようにした構成の板金加工方法ということができる。 More specifically, the depth corresponding to 1/3 of the thickness of the metal plate along two desired folding lines parallel to the outer surface of the metal plate at a predetermined interval. The two notch grooves are formed, and the notch groove portions are mountain-folded so that the inner surface of the notch groove has a right-angle corner or a valley fold near the corner. After bending into a U-shaped cross-section or a cross-sectional shape similar to it, including a virtual apex angle of 90 ° composed of planes to which the outer surfaces of the metal plates on both sides of each bending portion belong, Each notch groove was subjected to build-up processing by welding of either the same metal or a metal excellent in weldability, and then the weld build-up portion was placed on each side of each bending process. Solid right angles by cutting them so that they are flush with the plane to which the outer surface of the metal plate belongs. Part can be said that the structure sheet metal processing method which is adapted to form a.
さらにまた、この発明の板金加工方法は、 金属板外側表面に、所定間隔を隔てて平行する二本の所望折曲げ加工線に沿って当該金属板肉厚寸法の1/3に相当する深さの二本の切欠き溝を形成し、それら切欠き溝部分を、山折りで、同切欠き溝の内側表面がわの一致する箇所が直角の角部かその角部に近い谷折りとなるよう曲げ加工して断面コの字またはそれに類似する断面形のものとした後、夫々の曲げ加工箇所両側の各金属板外側表面が属する平面同士で構成する90°の仮想頂角を含むようにして、夫々の切欠き溝を同一金属製かまたは熔着性に秀れた金属製かの何れかの熔接による肉盛り加工を施した上、それら熔接肉盛り部分を、夫々の曲げ加工箇所両側の各金属板外側表面が属する平面と同一面となるよう夫々切除して密実な直角頂部を形成して溝型部材とした上、それら一対を、夫々の各ウエブの端縁で何れも外側表面がわを切り欠いた当接用端縁部に加工してから、夫々の溝部が対向状であって、対峙するウエブ巾寸法の和が共に等しくなるよう規制したウエブ配置にして各当接用端縁部同士を突き合わせ状態となし、それら各当接用端縁部相互で形成される溝部を同一金属製かまたは熔着性に秀れた金属製かの何れかの熔接による肉盛り加工を施した後、それら熔接肉盛り部分を、夫々のウエブ外側表面が共に属する平面と同一面となるように切除してしまい、矩形断面のものに形成するようにした構成からなる板金加工方法を含んでいる。 Furthermore, the sheet metal processing method of the present invention has a depth corresponding to 1/3 of the thickness of the metal plate along two desired bending lines parallel to the outer surface of the metal plate at a predetermined interval. The two notch grooves are formed, and the notch groove portions are mountain-folded so that the inner surface of the notch groove has a right-angle corner or a valley fold near the corner. After bending into a U-shaped cross-section or a cross-sectional shape similar to it, including a virtual apex angle of 90 ° composed of planes to which the outer surfaces of the metal plates on both sides of each bending portion belong, Each notch groove was subjected to build-up processing by welding of either the same metal or a metal excellent in weldability, and then the weld build-up portion was placed on each side of each bending process. Densely cut out to be flush with the plane to which the outer surface of the metal plate belongs. After forming a square apex portion to form a groove-shaped member, each pair of the grooves is processed into an abutting edge portion in which the outer surface is notched at the edge of each web, and each groove portion is then processed. Are opposed to each other and the abutting edges are abutted with each other by forming a web arrangement in which the sum of the opposite web width dimensions is the same. After the groove portion to be formed is welded by welding of either the same metal or a metal excellent in weldability, the welded overlay portion is defined as a plane to which each outer surface of the web belongs. It includes a sheet metal working method comprising a configuration in which the same surface is cut out to form a rectangular cross section.
(関連する発明)
上記した、板金加工方法に関連し、この発明には、それらによって製造された板金加工品も包含している。
即ち、この発明の最も基本となる板金加工方法によるものとして、金属板外側表面に、所望折曲げ加工線に沿って所定深さの切欠き溝を形成し、該切欠き溝部分を、山折りで、同切欠き溝の内側表面がわの一致する箇所が所定角度の角部かその角部に近い谷折りとなるよう曲げた後、この曲げ加工箇所両側の各金属板外側表面が属する平面同士で構成する所定角度の仮想頂角を含むようにして、当該切欠き溝を熔接によって肉盛りした上、該熔接肉盛り部分を、当該曲げ加工箇所両側の各金属板外側表面が属する平面と同一面となるよう夫々切除して所定角度の密実な頂部を形成してなるものとした構成を要旨とする板金加工品である。
(Related invention)
In relation to the above-described sheet metal processing method, the present invention also includes a sheet metal processed product manufactured by them.
That is, according to the most basic sheet metal processing method of the present invention, a notch groove having a predetermined depth is formed on the outer surface of the metal plate along a desired bending line, and the notch groove portion is fold-folded. Then, after bending the inner surface of the notch groove so that the portion where the wrinkles coincide with each other is a corner of a predetermined angle or a valley fold near the corner, the plane to which the outer surface of each metal plate on both sides of the bent portion belongs The notch groove is built up by welding so as to include a predetermined vertical vertices constituted by each other, and the welded build-up portion is flush with the plane to which each metal plate outer surface on both sides of the bending portion belongs. The sheet metal processed product is characterized by a structure in which a solid top portion having a predetermined angle is formed by cutting each of them.
より具体的には、金属板外側表面に、所望折曲げ加工線に沿って当該金属板肉厚寸法の1/3に相当する深さの切欠き溝を形成し、該切欠き溝部分を、山折りで、同切欠き溝の内側表面がわの一致する箇所が直角の角部かその角部に近い谷折りとなるよう曲げてL字状のものとなし、この曲げ加工箇所両側の各金属板外側表面が属する平面同士で構成する90°の仮想頂角を含むようにして、当該切欠き溝を熔接によって肉盛りした上、該熔接肉盛り部分を、当該曲げ加工箇所両側の各金属板外側表面が属する平面と同一面となるよう夫々切除して密実な直角頂部に形成した板金加工品であるとすることができる。 More specifically, a notch groove having a depth corresponding to 1/3 of the thickness of the metal plate along the desired bending line is formed on the outer surface of the metal plate. In the mountain fold, the inner surface of the notch groove is bent so that the portion where the flank coincides is a right-angled corner or a valley fold close to the corner. The notch groove was built up by welding so as to include a virtual apex angle of 90 ° formed by the planes to which the outer surfaces of the metal plate belong, and the welded plateau portion was placed on the outside of each metal plate on both sides of the bending portion. It may be a sheet metal processed product that is cut out so as to be in the same plane as the plane to which the surface belongs, and is formed at a dense perpendicular top.
これら基本的な構成からなる板金加工品には、次に示すとおりの幾つかの板金加工品を包含する。
その一つは、金属板外側表面に、所定間隔を隔てて平行する複数本の所望折曲げ加工線に沿って当該金属板肉厚寸法の1/3に相当する深さの複数本の切欠き溝を形成し、それら切欠き溝部分を、山折りで、同切欠き溝の内側表面がわの一致する箇所が所定角度の角部かその角部に近い谷折りとなるよう曲げて多角形溝型状のものとなし、夫々の曲げ加工箇所両側の各金属板外側表面が属する平面同士で構成する所定角度の仮想頂角を含むようにして、夫々の切欠き溝を熔接によって肉盛りした上、それら熔接肉盛り部分を、夫々の曲げ加工箇所両側の各金属板外側表面が属する平面と同一面となるよう夫々切除して所定角度の密実な頂部に形成してなるものとした板金加工品である。
The sheet metal processed products having these basic configurations include several sheet metal processed products as shown below.
One of them is a plurality of notches having a depth corresponding to 1/3 of the thickness of the metal plate along a plurality of desired folding lines parallel to the outer surface of the metal plate at a predetermined interval. Form grooves, and bend the notched grooves into a polygonal shape by bending them so that the inner surface of the notched grooves is a corner of a predetermined angle or a valley fold near the corner. It is made into a groove shape, and each notched groove is built up by welding so as to include a predetermined vertical vertices composed of planes to which the outer surfaces of each metal plate on both sides of each bending portion belong. Sheet metal products that are formed by cutting out these weld overlay parts so as to be flush with the plane to which the outer surface of each metal plate belongs on both sides of each bending position, and forming a solid top portion of a predetermined angle. It is.
また、金属板外側表面に、所定間隔を隔てて平行する二本の所望折曲げ加工線に沿って当該金属板肉厚寸法の1/3に相当する深さの二本の切欠き溝を形成し、それら切欠き溝部分を、山折りで、同切欠き溝の内側表面がわの一致する箇所が直角の角部かその角部に近い谷折りとなるよう曲げて断面コの字またはそれに類似する断面形のものとなし、夫々の曲げ加工箇所両側の各金属板外側表面が属する平面同士で構成する90°の仮想頂角を含むようにして、夫々の切欠き溝を熔接によって肉盛りした上、それら熔接肉盛り部分を、夫々の曲げ加工箇所両側の各金属板外側表面が属する平面と同一面となるよう夫々切除して密実な直角頂部を形成して溝型部材とした上、各ウエブの端縁で何れも外側表面がわを切り欠いた当接用端縁部にしてなるもの一対を、夫々の溝部が対向状であって、対峙するウエブ巾寸法の和が共に等しくなるよう規制したウエブ配置にして各当接用端縁部同士を突き合わせ状態としたまま熔接によって肉盛りした上、それら熔接肉盛り部分を、夫々のウエブ外側表面が共に属する平面と同一面となるように切除して矩形断面のものに形成してなる構成とした板金加工品がそれである。 In addition, two notch grooves having a depth corresponding to 1/3 of the thickness of the metal plate are formed on the outer surface of the metal plate along two desired folding lines parallel to each other at a predetermined interval. Then, the notch groove portion is bent in a mountain fold so that the portion where the inner surface of the notch groove coincides with the corner is a right angle corner or a valley fold near the corner. Each notch groove is built up by welding so that it has a similar cross-sectional shape and includes a 90 ° virtual apex angle formed by planes to which the outer surfaces of the metal plates on both sides of each bending portion belong. In addition, each welded portion is cut out so as to be in the same plane as the plane to which each metal plate outer surface on both sides of each bending portion belongs to form a solid right-angled top portion to form a groove-shaped member, The edge of the web is the contact edge where the outer surface is notched. A pair of the groove portions are formed in a web arrangement in which the respective groove portions are opposed to each other and the sum of the opposite web width dimensions is controlled to be equal to each other, and the respective contact edge portions are in contact with each other by welding. In addition, it is a sheet metal processed product that has a structure in which the welded portion is cut out so as to be flush with the plane to which the respective outer surfaces of the webs belong.
以上のとおり、この発明の板金加工方法、およびそれによる板金加工品によれば、金属板外側表面の、所望の折曲げ加工線に沿って所定深さの切欠き溝を形成し、曲げ加工を正確且つ容易なものとし、該切欠き溝を該切欠き溝部分を、山折りで、同切欠き溝の内側表面がわの一致する箇所が所定角度の角部かその角部に近い谷折りとなるよう曲げた後、この曲げ加工箇所両側の各金属板外側表面が属する平面同士で構成する所定角度の仮想頂角を含む肉盛りとするように熔接を施し、該熔接肉盛り部分を、当該曲げ加工箇所両側の各金属板外側表面が属する平面と同一面となるよう夫々切除して所定角度の密実な頂部を形成し、折曲げ加工線に相当する内側表面がわの箇所が所定角度の角部かその角部に近い谷折りで全く溶接部のない正確な内側表面となるように形成し、従前までのような複数枚に裁断された金属板同士の組み合わせ、およびダイヤフラムや裏当て金などを利用した結合角度の調節や内側結合部分の補強などを一切不要とし、部品点数を最小限度に抑え、製造工数を削減し、低コストに生産可能で、しかも内外とも高精度の角出し加工を実現化できるという秀れた特徴が得られるものである。 As described above, according to the sheet metal processing method of the present invention and the sheet metal processed product thereby, a notch groove having a predetermined depth is formed along the desired bending line on the outer surface of the metal plate, and bending is performed. The notch groove is a fold-folded part of the notch groove, and the inner surface of the notch groove is a corner fold at a predetermined angle or a valley fold near the corner. After being bent so as to be welded so as to include a built-up including a virtual vertical angle of a predetermined angle constituted by planes to which the respective metal plate outer surfaces on both sides of the bending portion belong, Each metal plate on both sides of the bending portion is cut so that it is flush with the plane to which the outer surface of the metal plate belongs to form a dense top at a predetermined angle, and the inner surface corresponding to the bending line is a predetermined portion of the wrinkle. Accurate with no weld at the corner of the angle or at the valley fold near the corner There is no need to adjust the bonding angle using a diaphragm or backing metal, or to reinforce the inner bonding part. As a result, it is possible to obtain the excellent features that the number of parts is minimized, the number of manufacturing steps is reduced, the production can be performed at a low cost, and the high-precision cornering can be realized both inside and outside.
加えて、金属板外側表面の、折曲げ加工線に沿って該金属板、肉厚寸法の1/3に相当する深さに設定された切欠き溝を形成し、金属板の肉厚寸法の2/3は、そのまま残されて曲げ加工が施されることとなり、同一素材製の曲げ加工部分の2/3の強度を確保できると共に、折り曲げ加工後に切欠き溝を肉盛りする如く熔接してさらに強度を高めることができ、角出し加工の精度および外観を高めることができる上、秀れた強度を与えることができ、さらに、金属板の折り曲げ角度を90°の角部かその角部に近い角部に性格に形成して美観を要する額縁の枠材や飾り棚のフレーム、家具や家電製品などのフレームとしては勿論のこと、箱尺や伸縮ロッドなどのように、次々に中空部にその中空部と略同型の部材を伸縮自在に組み合わせるようにした部材とするときに、中空部内に溶接部やダイヤフラムなどが邪魔にならない中空部材としても最適なものとなるばかりか、気密性や水密性および密閉強度などを必要とする配管や水路用の枠部品などにも大いに利用可能となるなど、利用範囲を大幅に拡大することができるという利点を兼備している。
In addition, a notch groove set to a depth corresponding to 1/3 of the thickness of the metal plate along the bending line on the outer surface of the metal plate is formed, and the thickness of the
そして、金属板外側表面の、所定間隔を隔てて平行する複数本の折曲げ加工線に沿って該金属板、肉厚寸法の1/3に相当する深さに設定された切欠き溝を形成することにより、U字型やコ字型、多角筒型など、切欠き溝を一本とした場合のL字型やV字型、く字型などよりもさらに複雑な形状の板金加工品を製造、可能とすることができ、しかも金属板の折り曲げ角度を90°の角部かその角部に近い角部に設定可能とし、角出しの切削加工の作業効率を高め、同形状の従来品に比較して秀れた生産性と美しい外観とを有する板金加工品とする効果が得られる。 Then, a notch groove set to a depth corresponding to 1/3 of the thickness of the metal plate is formed along a plurality of parallel bending lines on the outer surface of the metal plate at a predetermined interval. By doing this, U-shaped, U-shaped, polygonal tube-shaped, etc., sheet metal products with more complicated shapes than L-shaped, V-shaped, and rectangular shapes with a single notched groove It can be manufactured, and the bending angle of the metal plate can be set to a corner of 90 ° or a corner close to the corner, which improves the work efficiency of the cutting of the corner and improves the work efficiency. Compared to the above, an effect of obtaining a sheet metal processed product having excellent productivity and a beautiful appearance can be obtained.
さらに、それらと同様に製造されたU字断面形またはコ字断面形の板金部品一対の、外側表面がわを切除した各端縁同士を突き合わせて矩形断面状に組み合わせると共に、外がわに露出状となった各端縁凹部に、同一金属製かまたは熔着性に秀れた金属製かの何れかの熔接を施して連結用の熔接肉盛り部分を形成し、各端縁凹部を挟み、面一状に隣り合うよう配したウエブ外側表面同士を共通する同一面状に連続させるよう、共通の平面から外がわに膨出する各熔接肉盛り部分を切除し、面一状のものに形成するようにして外観に秀れ、高精度に角出しされた角型パイプを効率的に低コストで生産することができ、しかも同一寸法、形状の従来品よりも遙かに軽量且つ大幅に耐久強度を高めたものとすることができるという、これまでのものには到底期待することができなかったような秀れた特徴を得ることができるものとなっている。 In addition, a pair of U-shaped or U-shaped sheet metal parts manufactured in the same manner as above are combined in a rectangular cross-section by abutting the edges whose outer surfaces are cut off and exposed to the outer folds. Each edge recess formed in the shape of the same metal or a metal excellent in weldability is welded to form a weld overlay for connection, and each edge recess is sandwiched In order to make the web outer surfaces arranged so as to be flush with each other continue to be in the same common plane, each weld overlay that bulges outward from the common plane is cut off to be flush with each other. It is possible to produce square pipes with excellent appearance and high accuracy squared out at low cost efficiently, and much lighter and significantly larger than conventional products of the same size and shape. It is possible to increase the durability strength so far. It has become one that can get hardly expected that could not be such soo features to.
また、切欠き溝は、その最深部位を、連続するR断面形状とするよう形成することにより、板金折り曲げ加工のときに応力集中を未然に防ぎ、クラックの発生や残留応力の集中を防止し、より一層の耐久強度の向上を図ることができるという効果が付加されるものとなる。 In addition, the notch groove is formed so that its deepest portion has a continuous R cross-sectional shape, thereby preventing stress concentration in the bending process of sheet metal, preventing the occurrence of cracks and concentration of residual stress, An effect of further improving the durability can be added.
上記したとおりの構成からなるこの発明の実施に際し、その最良もしくは望ましい形態について説明を加えることにする。
金属板外側表面の、折曲げ加工線に沿って切欠き溝を形成する工程は、後に続く折り曲げ可能の後に施す熔接作業を、可能または容易にする目的から、必ず折り曲げ後に外側表面となる壁面がわに形成されたものとしなければならず、しかも折り曲げ加工に伴う応力を、切欠き溝形成箇所付近だけに集中させ、折り曲げ加工の後に、切欠き溝箇所以外の金属板外側表面を湾曲させることなく、平面状に維持可能な深さに設定すべきであり、加えて、その深さ設定の大小により、金属板折曲げ部分の強度が影響を受けることから、完成後の板金加工品1に要求される強度を考慮し、しかも折り曲げ加工後の切欠き溝箇所以外の金属板外側表面を平面状に維持可能な深さに設定するのが望ましいが、強度を然程必要とされない装飾用品などとする場合には、例えば金属板肉厚寸法の9/10に相当する切欠き溝深さとすることが可能であり、折曲後の角度姿勢を維持できる程度の深さに設定することができる外、塑性変形容易な金属板の場合などには、金属板肉厚寸法の1/10に相当する切欠き溝深さに設定することが可能であり、切欠き溝が、応力集中箇所を直線状の境界線とするよう規制し、折り曲げ箇所を直線状の稜線型に確定、可能とするよう、補助する程度のものとすることなどが可能である。
In implementing the present invention having the configuration as described above, the best or desirable mode will be described.
The process of forming a notch groove on the outer surface of the metal plate along the folding line is to ensure that the wall surface that will be the outer surface after folding is made for the purpose of enabling or facilitating the subsequent welding operation after being foldable. It must be formed in a crocodile, and the stress accompanying the bending process is concentrated only in the vicinity of the notch groove forming part, and after the bending process, the outer surface of the metal plate other than the notch groove part is curved. However, it should be set to a depth that can be maintained flat, and in addition, the strength of the bent portion of the metal plate is affected by the depth setting. Considering the required strength, it is desirable to set the outer surface of the metal plate other than the notch groove after bending to a depth that can be maintained flat, but decorative items that do not require that much strength To In this case, for example, the depth of the notch groove corresponding to 9/10 of the metal plate thickness can be set, and the depth can be set to such a degree that the angle posture after bending can be maintained, In the case of a metal plate that is easily plastically deformed, it is possible to set the depth of the notch groove corresponding to 1/10 of the metal plate thickness. It is possible to restrict the boundary line so as to assist and so as to determine and enable the bent portion to be a linear ridge line type.
しかしながら、鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金、チタン合金、マグネシウム合金、銅、真鍮、青銅など、一般的に使用される金属板の場合には、肉厚寸法の1/3に相当する切欠き溝深さに設定されたものとすべきであり、切欠き溝の深さを金属板肉厚寸法の1/3未満に相当するよう設定すると、曲げ加工によって切欠き溝に望む外側表面部分の平面形状が維持されず、湾曲されてしまい、後の切削加工の切削量を増大し、工数を増加させてしまうという欠点を生じる虞が高くなり、また、切欠き溝の深さを金属板肉厚寸法の1/3を超える値に相当するよう設定した場合には、金属板折り曲げ部分の強度が、同一肉厚の金属板を折り曲げ加工した場合の、約1/3以下の強度まで低下してしまい、強度部品としての利用には不向きなものとなってしまうという欠点を生じてしまう。 However, in the case of a commonly used metal plate such as steel, stainless steel, aluminum alloy, titanium alloy, magnesium alloy, copper, brass, bronze, etc., the notch groove depth corresponding to 1/3 of the wall thickness If the depth of the notch groove is set to be less than 1/3 of the thickness of the metal plate, the planar shape of the outer surface portion desired for the notch groove by bending is set. Will not be maintained and will be curved, increasing the amount of cutting in the subsequent cutting process, increasing the number of man-hours, and increasing the depth of the notch groove. If it is set so as to correspond to a value exceeding 1/3 of the above, the strength of the bent portion of the metal plate is reduced to a strength of about 1/3 or less when the same thickness metal plate is bent. Unsuitable for use as a strength component It occurs the disadvantage that becomes things.
上記何れかのようにして金属板外側表面の、折曲げ加工線に沿って切欠き溝を形成した後、金属板外側表面の該切欠き溝を山折り、同切欠き溝の内側表面がわに一致する部分を谷折りとするよう、所定角度に曲げ加工する工程を実施することとなるが、後に行う熔接による肉盛り部分の形成のため、必ず切欠き溝を山折りする必要があり、これとは逆向きに金属板外側表面の該切欠き溝を谷折りしてしまうと、後の熔接による肉盛り部分の定着が極めて困難となり、後の精度を要する切削による角出し加工も殆ど不可能になってしまう。 After forming a notch groove on the outer surface of the metal plate along the bending line as described above, the notch groove on the outer surface of the metal plate is folded in a mountain, and the inner surface of the notch groove is It is necessary to bend the notch groove in order to form a built-up part by welding that will be performed later, so that the part that coincides with the valley is folded at a predetermined angle. On the contrary, if the cut groove on the outer surface of the metal plate is valley-folded, it becomes extremely difficult to fix the build-up portion by subsequent welding, and there is almost no chamfering by cutting that requires subsequent accuracy. It will be possible.
折り曲げ加工後の切欠き溝部分への熔接によって熔接肉盛り部分を形成する工程では、該切欠き溝に所定角度の頂角を含むよう肉盛りする如く、対象となる金属板の種類に応じて同一金属製かまたは熔着性に秀れた金属製かの何れかの熔接を施さなければならず、より具体的には、ガス熔接、被覆アーク溶接、タングステンイナートガスアーク溶接、メタルイナートガス熔接、アルゴン熔接、炭酸ガスアーク溶接、スポット熔接、プラズマ熔接、テルミット熔接、エレクトロスラグ熔接、サブマージアーク溶接、電子ビーム熔接、レーザー熔接などに代表される既存の各種熔接、または、アーク蝋付け、抵抗蝋付け、炉内蝋付け、トーチ蝋付けなどに代表される既存の各種蝋付けによって行うことが可能であるということができ、対象金属板の種類に応じ、鋼材用熔接棒、ステンレス鋼材用熔接棒、ガス熔接棒、低温熔接棒またはワイヤ、および各種フラックスを被覆したものなど、市販材料を選択、使用するのが望ましいが、専用に開発、生産された熔接材料を使用することも可能である。また、熔接肉盛り部分は、所定角度に曲げ加工した後の、切欠き溝を挟み隣接する二つの外側表面同士の仮想される頂角を包蔵するものとして形成されなければならず、仮想される頂角よりも小さな熔接肉盛り部分の場合には、後の切削加工によっても正確な頂角を形成することができないという不都合を生じてしまうこととなる。 In the process of forming the weld build-up part by welding to the notch groove part after bending, depending on the type of the target metal plate, such that the notch groove is built up so as to include the apex angle of a predetermined angle. Either the same metal or a metal with excellent weldability must be welded. More specifically, gas welding, coated arc welding, tungsten inert gas arc welding, metal inert gas welding, argon Various existing welding, such as welding, carbon dioxide arc welding, spot welding, plasma welding, thermite welding, electroslag welding, submerged arc welding, electron beam welding, laser welding, or arc brazing, resistance brazing, furnace It can be said that it can be carried out by various existing brazing represented by inner brazing, torch brazing, etc. Depending on the type, it is desirable to select and use commercially available materials such as steel welding rods, stainless steel welding rods, gas welding rods, low-temperature welding rods or wires, and those coated with various fluxes. It is also possible to use the produced welding material. In addition, the weld build-up part must be formed as a virtual angle between the two outer surfaces adjacent to each other across the notch groove after being bent at a predetermined angle. In the case of the weld overlay portion smaller than the apex angle, there arises a disadvantage that an accurate apex angle cannot be formed even by a subsequent cutting process.
熔接肉盛り部分を、互いに交叉する外側表面の夫々に平行する交叉面壁とするよう、換言すれば、この曲げ加工箇所両側の各金属板外側表面が属する平面同士で構成する所定角度の密実な頂部となるように切除し、そのまま所定角度の密実な頂部として仕上げたものとする外、必要があれば、即ち角部を面取り加工面とする必要があるときや、装飾や滑り止め、安全性の確保その他の目的で凹凸加工面その他とする必要があるときなどには、所定角度で密実に形成した頂部に対して後加工によって面取りや凹凸面などといった単純な角部から発展させた形状、構造のものに形成するか、密実な頂部の形成過程を辿る中で同じ並行的にそれら角部から発展させた形状、構造の加工処理面が形成されていくようにするかの何れかによる加工処理を実施、可能とするものであることは言うまでもないことである。 In other words, the weld build-up portion is made to be a crossing surface wall parallel to each of the outer surfaces crossing each other, in other words, a solid with a predetermined angle formed by planes to which the respective outer surfaces of the metal plates on both sides of the bent portion belong. Cut to the top and finish as it is as a solid top with a predetermined angle, if necessary, that is, when it is necessary to chamfer the corners, decoration, anti-slip, safety The shape developed from simple corners such as chamfering or uneven surface by post-processing on the top part that is densely formed at a predetermined angle when it is necessary to make the uneven surface or the like for the purpose of ensuring the property Either to form the structure, or to form a processed surface of the shape and structure developed from these corners in parallel while following the formation process of the dense top Processing by Facilities, it is needless to say that are likely.
この密実な頂部を形成する工程では、板金加工品の完成時に必要とされる角出し精度に応じた工作機械を用いて行わなければならず、より具体的には、フライス盤、型削り盤、マシニングセンター、研削盤、ニューメリカルコントロール工作機械などの外、電子ビーム加工機、放電加工機、ウォータージェット切断機などの様々な工作機械を利用することが可能であり、板金加工品の製造目的に応じた加工精度と工数とを得ることができる加工機械を選択、使用するようにする。
また、複数本の切欠き溝を形成する場合には、全ての切欠き溝を同時に加工し、続く折り曲げ、熔接、切削の各加工も同様に同時に進めることが、工数の削減や作業の効率化に結びつくものであるが、各切欠き溝の加工、およびそれ以降の曲げ、熔接、切削の加工が夫々順次行われれば、必ず全て同時進行の加工を行う必要はない。即ち、複数本の中の一部の切欠き溝を形成した後、曲げ加工や、それ以降の加工を行った後に、残りの切欠き溝を形成し、それら残りの曲げ加工、およびそれ以降の加工を実施するよう作業を進めることも可能であることは言うまでもない。
In the process of forming this solid top part, it must be performed using a machine tool corresponding to the accuracy of cornering required at the time of completion of the sheet metal workpiece, more specifically, a milling machine, a shaper, In addition to machining centers, grinding machines, numerically controlled machine tools, various machine tools such as electron beam machines, electric discharge machines, and water jet cutting machines can be used, depending on the purpose of manufacturing sheet metal products. Select and use a processing machine that can achieve high processing accuracy and man-hours.
In addition, when multiple notch grooves are formed, all the notch grooves can be processed at the same time, and the subsequent bending, welding, and cutting processes can be performed at the same time, reducing man-hours and improving work efficiency. However, it is not always necessary to carry out the simultaneous machining as long as the machining of each notch groove and the subsequent bending, welding, and cutting are performed sequentially. That is, after forming some notch grooves in a plurality of pieces, after performing bending and subsequent processing, forming the remaining notched grooves, and then bending the remaining bending processing, and thereafter Needless to say, it is also possible to proceed with the work.
金属板は、製造の目的となる板金加工品を、この発明の板金加工方法によって製造可能な板状素材としなければならず、より具体的には、ISO規格(International Organization for Standardization)や日本工業規格、アメリカ工業規格、ドイツ工業規格など各国の工業規格に準じて生産された既製の金属板ということができ、例えば、鋼板、ステンレス板、アルミニウム合金板、チタン合金板、マグネシウム合金板、銅板、真鍮板、青銅板などとすることができる外、冷間または熱間による曲げ加工や熔接、蝋付け、切削、研磨などの加工を可能とする合成樹脂板やガラス板、または、各種複合材製の板状材料に置き換えることも可能である。 For the metal plate, the processed sheet metal product to be manufactured must be made into a plate-like material that can be manufactured by the sheet metal processing method of the present invention, and more specifically, ISO (International Organization for Standardization) and Nihon Kogyo. It can be said that it is a ready-made metal plate produced according to the industrial standard of each country such as the standard, American industrial standard, German industrial standard, for example, steel plate, stainless steel plate, aluminum alloy plate, titanium alloy plate, magnesium alloy plate, copper plate, It can be made of brass plate, bronze plate, etc., made of synthetic resin plate or glass plate that can be bent or welded by cold or hot, welding, brazing, cutting, polishing, or various composite materials It is also possible to replace the plate material.
折曲げ加工線は、金属板の所望する折り曲げ箇所に添って直線状に想定されるものであって実際に存在するものではなく、加工前の罫描き線によって現れることはあるが、板金加工品に必須のものではない。しかしながら、必ず切欠き溝の形成箇所に想定されていなければならず、そして、これに一致するようにして正確に切欠き溝を形成しなければならない。 The bending line is assumed to be linear along the desired bending point of the metal plate and does not actually exist, but may appear as a ruled line before processing, but it is a sheet metal processed product Is not essential. However, it must be assumed where the notch groove is to be formed, and the notch groove must be accurately formed so as to coincide with this.
切欠き溝は、金属板の折り曲げ箇所となる折曲げ加工線に添って、曲げ加工のときに生じる応力を集中可能とすると共に、曲げ加工後の熔接による肉盛りを可能または容易にするという機能を果たし、その深さ寸法は理論上、金属板肉厚寸法の1/10に相当するものとしたり、金属板肉厚寸法の9/10に相当する値に設定したりすることなどが可能であり、少なくとも折り曲げ加工後にも金属板の一体状態と、折り曲げ形状とを維持可能な深さとすれば足りるが、一般に広く使用されている各種金属製の板材を曲げ加工した後に得られる強度や、熔接肉盛り部分の切削加工性などを考慮すると、金属板肉厚寸法の1/3に相当する深さに設定されたものとすべきであり、金属板肉厚寸法の1/3を超える深さでは十分な強度が得られず、金属板肉厚寸法の1/3に満たない深さに設定した場合には、前述したように曲げ加工および熔接肉盛り部分の切削加工性を悪化させる虞が高くなるという欠点を生じ、加えて、この切欠き溝は、その最深部位を連続するR断面形状から形成するようにし、そのR断面形状の最深部(最も板厚が薄い応力集中箇所)が所望の折曲げ加工線に一致する配置関係とすべきであり、金属板の折り曲げ加工における過大な応力集中を未然に防ぎ、クラックの発生や残留応力の集中を防止可能となるようにしたものとするのが望ましい。 The notch groove is capable of concentrating the stress generated during bending along the bending line that becomes the bending part of the metal plate, and enabling or facilitating build-up by welding after bending. The depth dimension can theoretically be equivalent to 1/10 of the thickness of the metal plate, or it can be set to a value corresponding to 9/10 of the thickness of the metal plate. Yes, it is sufficient to have a depth that can maintain the integrated state of the metal plate and the bent shape even after bending, but the strength obtained after bending various commonly used metal plate materials and welding In consideration of the machinability of the built-up portion, it should be set to a depth corresponding to 1/3 of the metal plate thickness, and the depth exceeds 1/3 of the metal plate thickness. Is not enough strength, When the depth is set to less than 1/3 of the metal plate thickness, there is a disadvantage that the bending work and the machinability of the weld overlay portion are deteriorated as described above. The notch groove is formed so that the deepest portion thereof is formed from a continuous R cross-sectional shape, and the deepest portion of the R cross-sectional shape (the stress concentration portion where the plate thickness is the thinnest) coincides with a desired bending line. It should be related, and it is desirable to prevent excessive stress concentration in the bending process of the metal plate, and to prevent generation of cracks and concentration of residual stress.
熔接肉盛り部分は、金属板の曲げ加工によって拡開状となった切欠き溝部分を、連続状にして折り曲げ角部分を補強すると共に、切欠き溝を挟み互いに隣り合い交叉する外側表面の夫々に平行する交叉面壁とするよう、換言すれば、当該曲げ加工箇所両側の各金属板外側表面が属する平面と同一面となるよう夫々切除し、密実な頂角を形成できるようにする機能を果たし、十分な強度をもって金属板の切欠き溝およびそれに臨む外側表面縁部分とに一体化されたものとし、しかも、後に切削、形成される頂角を、肉厚内に包蔵したものとしなければならず、曲げ加工箇所両側の各金属板外側表面が属する平面と同一面から外がわに凹むクラックやビード輪郭が発生しないよう注意して製造されたものとしなければならず、さらに、高強度や高い加工精度、外観の向上などを求める場合には、角出しの切削加工によって熔接部分と、これに連続する外側表面縁部分との境界部分に線状の模様や溝などが形成されないよう、熔接法や材料などをより深く検討して緻密に熔接されたものに仕上げるのが望ましい。
以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構造について詳述することとする。
The weld overlay part is formed by expanding the notch groove part that has been expanded by bending the metal plate to reinforce the bent corner part, and each of the outer surfaces that intersect with each other across the notch groove. In other words, the metal plate has a function of being able to form a solid apex angle by cutting each metal plate so that the outer surface of each metal plate is flush with the plane to which the metal plate belongs. It must be integrated with the notch groove of the metal plate and the outer surface edge portion facing it with sufficient strength, and the apex angle to be cut and formed later must be included in the wall thickness. In addition, it must be manufactured with care not to generate cracks or bead contours that are dented from the same plane as the plane to which the outer surface of each metal plate on both sides of the bending site belongs. High When improving machining accuracy and appearance, the welding method should be used to prevent the formation of linear patterns and grooves at the boundary between the welded part and the continuous outer surface edge part by square cutting. It is desirable to study the materials and materials in more detail and finish them closely.
In the following, the structure of the present invention will be described in detail together with an embodiment representative of the present invention shown in the drawings.
図1の切欠き溝を形成した金属板の平面図、図2の切欠き溝を形成した金属板の側面図、図3の折り曲げ、熔接肉盛りを施した板金加工品の側面図、および図4の角出し加工された板金加工品の斜視図に示される事例は、金属板11外側表面12の、所定間隔B1を隔てて平行する二本の折曲げ加工線IL,ILに沿って該金属板11、肉厚寸法Tの1/3に相当する深さDに設定された切欠き溝4,4を形成し、各切欠き溝4,4を山折り、同各切欠き溝4,4の内側表面15がわに一致する部分を谷折りとするよう、90°に曲げ加工した後、各切欠き溝4,4に90°の頂角を含むよう肉盛りする如く、同一金属製かまたは熔着性に秀れた金属製かの何れかの熔接を施し、各熔接肉盛り部分W3,W3を互いに隣り合い交叉する外側表面の夫々に平行する交叉面壁とするよう、換言するならば、曲げ加工箇所両側の各金属板外側表面が属する平面と同一面となるよう切除し、密実な頂角が形成されてなる、この発明の板金加工品1における代表的な一実施例を示すものである。
FIG. 1 is a plan view of a metal plate formed with a notch groove, FIG. 2 is a side view of the metal plate formed with a notch groove, FIG. 3 is a side view of a sheet metal product subjected to bending and welding, and FIG. The example shown in the perspective view of the sheet metal processed product with the four corners processed is that the metal along the two folding lines IL and IL of the
当該板金加工品1は、図1ないし図4中に示すように、この発明の板金加工方法によって製造された角出しチャンネル1であり、以下には、板金加工方法の作業手順に従い、板金加工品1の構造について説明することとする。
角出しチャンネル1の製造に使用する金属板11は、図1中に示すように、日本工業規格に準じた所定厚さTのステンレス鋼板を、所定幅B、所定長さLの長方形に裁断したものであり、折りまげ加工によって表向きとなる外側表面12には、所望幅B1に設定された中央壁13と、それを挟む、幅B2の縦壁14,14とを区分けするよう、長さ方向に平行となる二本の折曲げ加工線IL,ILを罫描きし、フライス盤またはマシニングセンターなどを用いた加工により、図1および図2中に示すように、それら二本の折曲げ加工線IL,ILに一致する直線状であって、同金属板11肉厚寸法Tの1/3に相当する深さDの切欠き溝4,4を切削加工する。したがって、各切欠き溝4,4の最深底壁と、折りまげ加工によって内向きとなる内側表面15との間に残された肉厚寸法Rは、金属板11肉厚寸法Tの2/3に相当するものとなる。
As shown in FIGS. 1 to 4, the sheet metal processed
As shown in FIG. 1, the
各切欠き溝4,4は、それらの溝幅BGを、金属板11肉厚寸法Tの1/3以下に留めるのが望ましく、最小溝幅寸法BGを、使用切削工具の幅寸法に依拠して決定されたものとすることが可能であり、各最深部位壁を、連続するR断面形状とし、その中央最深点を折曲げ加工線ILに一致させるよう切削したものとする。
The
続く折り曲げ工程では、図2中の実線矢印に示すように、ベンディングマシンまたはベンディングロボットなどを用いて、各切欠き溝4,4を境に、外側表面12がわを山折りし、各切欠き溝の内側表面15がわに一致する部分を谷折りとするよう、90°の角度に折曲げ加工を施し、その後の熔接肉盛り工程により、折り曲げ加工の結果、各角部2,2に外向き拡開状となっている切欠き溝4,4に対し、不活性シールドガスおよび熔接用ワイヤを併用するタングステンイナートガスアーク溶接、メタルイナートガス熔接などの、ステンレス鋼板の熔接が可能なウェルディングマシンまたは熔接ロボットなどを用いて、図3中に示すように、熔接肉盛り部分W3,W3を形成する。
それら熔接肉盛り部分W3,W3は、外側表面12における中央壁13と、それに交叉状となる縦壁14,14とが直角に交叉してなる各仮想頂角を、その肉厚内に包含する寸法、形状となるよう形成されたものとする。
In the subsequent folding process, as shown by the solid line arrows in FIG. 2, the
These weld build-up portions W3 and W3 include within the wall thickness each virtual apex angle formed by the
こうして形成した熔接肉盛り部分W3,W3は、フライス盤またはマシニングセンターなどを用いて行う切除工程により、外側表面12の中央壁13に平行に、例えば中央壁13の全面に僅かに(例えば0.2ないし0.5mm程度)切り込むよう、一回または複数回に亘り切削した後、この切削面中央壁13を基準に、図4中に示すように、90°の角度θをなすよう、各縦壁14,14の外側表面12の全面を僅かに(例えば0.2ないし0.5mm程度)切り込むよう、一回または複数回に亘り切削して高精度としてなる角出しチャンネル1を完成する。
The weld build-up portions W3 and W3 formed in this way are slightly parallel to the
図5の矩形断面状に組み合わせた一対の角出しチャンネルの斜視図、図6の矩形断面状に熔接一体化した一対の角出しチャンネルの斜視図、および、図7の完成した矩形型断面の角パイプの斜視図に示す事例は、金属板11外側表面12の、所定間隔を隔てて平行する二本の折曲げ加工線IL,ILに沿って該金属板、肉厚寸法Tの1/3に相当する深さDに設定された切欠き溝4,4を形成し、各切欠き溝4,4を山折り、同各切欠き溝4,4の内側表面15がわに一致する部分を谷折りとするよう90°に曲げ加工した後、各切欠き溝4,4に90°の頂角を含むよう肉盛りする如く、同一金属製かまたは熔着性に秀れた金属製かの何れかの熔接を施し、各熔接肉盛り部分W3,W3を互いに隣り合い交叉する外側表面の夫々に平行する交叉面壁とするよう、つまり、曲げ加工箇所両側の各金属板外側表面が属する平面と同一面となるよう切除し、密実な頂角を形成してなるU字断面形またはコ字断面形の板金部品1,1一対を用意する。
5 is a perspective view of a pair of square channels combined in the rectangular cross section of FIG. 5, a perspective view of a pair of square channels welded and integrated into the rectangular cross section of FIG. 6, and an angle of the completed rectangular cross section of FIG. The example shown in the perspective view of the pipe is that the metal plate has an
それら一対の板金部品1,1の、外側表面12,12がわを切除した各端縁同士を突き合わせて矩形断面状に組み合わせ、外がわに露出状となった各端縁凹部51,51に、同一金属製かまたは熔着性に秀れた金属製かの何れかの熔接を施して連結用の熔接肉盛り部分W4,W4を形成し、各端縁凹部51,51を挟み面一状に隣り合うよう配された外側表面同士を、同一面状に連続させるよう、連結用の各熔接肉盛り部分W4,W4の突出部分を切除して同一面壁状に形成するようにした、この発明の板金加工方法による板金加工品1における代表的な他の実施例を示すものであり、以下には、この発明の板金加工方法の製造過程に従い、板金加工品1である口字型断面の角パイプ5の構造について説明して行くこととする。
The edges of the pair of
当該口字型断面の角パイプ5の製造に用いるU字断面形またはコ字断面形の一対の板金部品1,1は、前記実施例1の図1ないし図4中に示した製造工程によって得られた角出しチャンネル1,1とすべきであり、フライス盤やマシニングセンターなどを用いて、それら角出しチャンネル1,1の各縦壁14,14,……における先端縁の外側角部分に添って肉厚寸法に相当する傾斜角度45°の面取り仕上げを施した後、それら面取り仕上げが施された両端同士を、図5中に示すよう、双方の中央壁13,13が正確に平行となり、しかも互いの各縦壁14,14,……が正確に面一状の配置となる如く突き合わせた上、適切な治具類を用いるか、または手作業またはウェルディングマシンや熔接ロボットなどを用いるかしてスポット熔接による仮止めを行うかの準備作業を実施した後、各縦壁14,14,……端部間にV字型断面を形成するよう、外がわに露出状となった各端縁凹部51,51をウェルディングマシンや熔接ロボットによる熔接によって埋めると共に、図6中に示すよう、各縦壁14,14,……より外側に突出する程度に熔接肉盛り部分W4,W4を形成する。
A pair of
これら熔接肉盛り部分W4,W4は、何れか一方の角出しチャンネル1の中央壁13を位置決め基準として各縦壁14,14,……の外側表面12,12を、90°の角度で切削可能とするよう設置されたフライス盤またはマシニングセンターにより、図7中に示すよう、その盛り上がり部分を平滑面状に切除すると共に、両外側表面12,12の面一状に隣り合うよう配された縦壁14,14を夫々面一に連続させる如く、僅かに(例えば0.2ないし0.5mm程度)切り込むよう一回または複数回に亘り切削し、高精度の口字型断面の角パイプ5を完成させる。
These weld build-up portions W4 and W4 can cut the
(実施例の作用)
以上のとおりの構成からなる実施例1の板金加工品である角出しチャンネル1は、基本的に一枚の金属板11からなっており、所定厚さTの既製ステンレス鋼板から、図1に示すように、所定幅B、所定長さLの寸法に切り出したものであり、複数枚の金属板を組み合わせて製造する場合に比較して大量生産可能であるということができ、また、製造過程における外側表面12への切欠き溝4,4の切削加工により、正確な折り曲げ加工を実現可能となり、しかも各切欠き溝4,4の最深部位壁を、図2中に示すよう、連続するR断面形状に切削し、各切欠き溝4,4を山折りとするよう折曲したときに生じる応力を均質に分散し、亀裂やクラック、残留応力の集中箇所などの発生を確実に防止することが可能となる。そして、各切欠き溝4,4の最深点を、夫々折曲げ加工線IL,ILに一致させ、折り曲げ加工のときに発生する応力が折曲げ加工線IL,ILに沿って正確に集中するようにし、折り曲げ加工の精度を格段に向上させることになる。
(Operation of Example)
The
さらに、各切欠き溝4,4の深さDを、金属板11肉厚寸法の1/3の寸法に設定したものとし、折り曲げ部分に肉厚Tの2/3の厚さのステンレス鋼板を折り曲げたものと略同等の強度を確保可能とすることができ、後の熔接による補強などを考慮すれば、それ以上に高い強度を確保することも可能となり、しかも従来の複数枚の金属板同士を熔接によって結合したものでは、熔接後に捩れや撓みなどが発生していたが、これを確実に阻止することが可能となる。
Further, it is assumed that the depth D of each
加えて、タングステンイナートガスアーク溶接やメタルイナートガス熔接など、酸化防止皮膜の形成されない熔接を行って、煩雑な酸化防止皮膜の除去作業が不要となる上、熔接部切削後のビード跡をなくし、完成後の外観を向上させることが可能であり、熔接の終了後、直ちに、図3中に示す、熔接肉盛り部分W3,W3の仕上がりを目視、確認することができ、品質管理を容易に行うことが可能である。 In addition, tungsten oxide gas arc welding, metal inert gas welding, and other welding that does not form an anti-oxidation film is performed, eliminating the need for complicated removal of the anti-oxidation film, and eliminating bead marks after cutting the welded part. The appearance of the weld overlays W3 and W3 shown in FIG. 3 can be observed and confirmed immediately after the welding is completed, and quality control can be easily performed. Is possible.
さらに、図4中に示すように、熔接肉盛り部分W3,W3の不要部分を、90°の角度θに倣って切削するようにし、従前までの図11に示した構造の角出しチャンネルに比較して、熔接による重量増加を最小限に抑えることが可能となり、熔接数の削減により、作業工数も大幅に削減可能となる。 Further, as shown in FIG. 4, unnecessary portions of the weld overlay portions W3 and W3 are cut in accordance with the angle θ of 90 °, and compared with the square channel of the structure shown in FIG. Thus, the increase in weight due to welding can be minimized, and the number of work steps can be greatly reduced by reducing the number of welding.
また、実施例2として示したものは、図4に示した実施例1の角出しチャンネル1の2個を一対として、各縦壁14,14,……の先端縁外側を、大きく面取りし、図5中に示すように、突き合わせ、両縦壁14,14,……端部間に露出する端縁凹部51,51の夫々に、図6に示すような熔接肉盛り部分W4,W4を形成したものとしてあり、二つの角出しチャンネル1,1が、口字型断面を強固に維持するよう一体化され、図14に示した従来型のものに比較すると、ダイヤフラム34や裏当て金35,35,……の装着が不要となる。
Further, what is shown as Example 2 is a pair of two of the cornering
(実施例の効果)
以上のような構成からなる実施例1の角出しチャンネル1は、前記この発明の効果の項で記載の特徴に加え、図1ないし図3中に示したように、基本的に既製ステンレス鋼板から切り出した一枚の金属板11から製造可能となり、市場に潤沢に供給され、廉価にて入手可能な材料の使用が可能であり、しかも従来品に比較して部品点数を大幅に削減、抑制することができ、金属板11の一体を確保したまま、曲げ加工および熔接加工を施すことにより、従来品には頻発を避けられなかった完成後の捩れや歪みの発生を、確実に阻止可能とし、修正作業を大幅に(修正工数ならびに修正コストを従来比30%の削減を確認済み)減少させ、生産性の向上と生産コストの削減とを実現すると共に、熔接肉盛り部分W3,W3を含めた、中央壁13および縦壁14,14の外側表面12の全面に亘り、僅かな(例えば0.2ないし0.5mm程度の切り込の)切削加工を施すことにより、完成後には、図4中に示す熔接肉盛り部分W3,W3の痕跡を、殆ど見分けることができない程度にまで仕上げることが可能となり、秀れた外観を得ることができるという大きな効果を発揮するものとなる。
(Effect of Example)
In addition to the features described in the section of the effect of the present invention, the squaring
そして、実施例2として取り上げた板金加工品は、図1ないし図4中に示した角出しチャンネル1の一対を、図5ないし図7中に示したように、付き合わせ熔接して一体化してなるものとしており、部品点数の削減およびそれに伴う製造工数の削減、ならびに製品の軽量化を実現、可能とすることができ、しかも高精度に仕上げられた一対の角出しチャンネル1,1同士を正確に位置決め、熔接したものとするという、比較的簡単な作業によって秀れた精度の矩形断面の角パイプ5を得ることができるという利点が得られることになる。
The processed sheet metal product taken up as the second embodiment is formed by integrating the pair of the cornering
(結 び)
叙述の如く、この発明の板金加工方法、およびそれによる板金加工品は、その新規な構成によって所期の目的を遍く達成可能とするものであり、しかも、製造も容易で、従来型の複数枚の板材同士を組み合わせて熔接した製品に比較して大幅に軽量且つ低廉化して遥かに経済的なものとすることができる上、撓みや歪みの発生も格段に低減され、製造作業性も大幅に改善し得るものとなることから、人件費の高騰に悩む金属加工業界は勿論のこと、角出しチャンネルや角出しパイプなどの精密部品や、高強度部品などを取り扱う各種産業資材業界全体にとっても、デザイン性に秀れた調度類や家電品などに、安価にて美しい外観の金属枠やフレーム類の装着を望む一般企業や一般家庭においても高く評価されて広範に渡って利用、普及していくものになると予想される。
(Conclusion)
As described above, the sheet metal processing method of the present invention and the processed sheet metal product according to the present invention enable the intended purpose to be achieved evenly by the novel configuration, and are easy to manufacture, and are a plurality of conventional sheets. Compared to products welded by combining two plate materials, it can be made much lighter and cheaper, making it much more economical, and the occurrence of bending and distortion is greatly reduced, and manufacturing workability is greatly improved. Because it can be improved, not only in the metal processing industry that suffers from rising labor costs, but also in the various industrial materials industries that handle precision parts such as square channels and square pipes, high strength parts, etc. It has been widely used and widely used by general companies and households who want to install metal frames and frames with low-cost and beautiful appearance, such as furniture and home appliances with excellent design. It is expected to be the thing.
図面は、この発明の板金加工方法、およびそれによる板金加工品の技術的思想を具現化した代表的な幾つかの実施例を示すものである。
1 角出しチャンネル(板金加工品、加工部品、)
11 同 金属板
12 同 外側表面
13 同 中央壁
14 同 縦壁
15 同 内側表面
2 角部
3 ベース板
31 同 壁板
32 同 面取り部
33 同 蓋板
34 同 ダイヤフラム
35 同 裏当て金
4 切欠き溝
5 口字型断面の角パイプ(板金加工品)
51 同 端縁凹部
W1 熔接部分
W2 溶接部分
W3 熔接肉盛り部分
W4 熔接肉盛り部分
Z 未熔接部
IL 折曲げ加工線
T 金属板の厚さ
B 金属板の幅
L 金属板の長さ
B1 中央壁の幅
B2 縦壁の幅
D 切欠き溝の深さ
BG 切欠き溝の幅
R 切欠き溝箇所の肉厚寸法
1 Square out channel (sheet metal processed products, processed parts)
11 Metal plate
12 Same outer surface
13 Central wall
14 Same vertical wall
15 Inside
31 Same wall board
32 Chamfered part
33 Cover plate
34 Same diaphragm
35
51 Concave edge W1 Welded part W2 Welded part W3 Welded overfilled part W4 Welded overfilled part Z Unwelded part IL Bending line T Metal plate thickness B Metal plate width L Metal plate length B1 Central wall Width B2 Vertical wall width D Notch groove depth BG Notch groove width R Notch groove wall thickness
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