JP2008519694A - 材料シートに曲り制御構造体を形成する方法、それにより生じたシート、およびそのためのダイセット - Google Patents
材料シートに曲り制御構造体を形成する方法、それにより生じたシート、およびそのためのダイセット Download PDFInfo
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Abstract
【課題】材料シート(21、121、221、321、421、521、621、721)にスリット、溝または変位部(22)のような曲り制御構造体を形成する方法を提供する。
【解決手段】曲り制御構造体(22)はシートにおいて所望の曲げ線(23)と実質的に平行に延びている中央部分と、曲げ線(23)から離れる方向に分岐している端部分(27)とを有している。1つの実施形態では、この方法は曲げ線(23)に沿って所望の間隔を隔てられた距離を置いて数対のスリットの端部分(27)間に所望の構成を有する曲げストラップ(24)を形成する工程と、別々のダイセットを使用してスリット(22)を完成するために端部分(27)を連結する中央部分(26)を形成する工程とを有している。複数の端部分用ダイ(51/54)を使用して種々の形状の端部分(27)および種々の幅のストラップ(24)を生じることができ、中央部分形成用ダイの単一セット(71/74)を使用して端部分(27)を連結する。他の実施形態では、単一の端部分(27)または鏡像インプレッション(A、B)を生じるダイセットを使用し、好ましくはこれらのダイセットを重ね合わせて完全な曲り制御構造体(22)を生じる。また、モジュールダイインサート(511-514、611-614)により曲り制御構造体を生じることができるモジュールダイ組立体(500)を開示する。最後に、ダイセットのグループからの異なる長さのダイセット(722a、722b、722c)の選択を行って曲げ線に沿った所望の位置に曲げストラップ(24)を位置決めすることができる。
【選択図】図1
【解決手段】曲り制御構造体(22)はシートにおいて所望の曲げ線(23)と実質的に平行に延びている中央部分と、曲げ線(23)から離れる方向に分岐している端部分(27)とを有している。1つの実施形態では、この方法は曲げ線(23)に沿って所望の間隔を隔てられた距離を置いて数対のスリットの端部分(27)間に所望の構成を有する曲げストラップ(24)を形成する工程と、別々のダイセットを使用してスリット(22)を完成するために端部分(27)を連結する中央部分(26)を形成する工程とを有している。複数の端部分用ダイ(51/54)を使用して種々の形状の端部分(27)および種々の幅のストラップ(24)を生じることができ、中央部分形成用ダイの単一セット(71/74)を使用して端部分(27)を連結する。他の実施形態では、単一の端部分(27)または鏡像インプレッション(A、B)を生じるダイセットを使用し、好ましくはこれらのダイセットを重ね合わせて完全な曲り制御構造体(22)を生じる。また、モジュールダイインサート(511-514、611-614)により曲り制御構造体を生じることができるモジュールダイ組立体(500)を開示する。最後に、ダイセットのグループからの異なる長さのダイセット(722a、722b、722c)の選択を行って曲げ線に沿った所望の位置に曲げストラップ(24)を位置決めすることができる。
【選択図】図1
Description
[関連出願]
本願は、「シート材料の正確折曲げ方法およびそのためのスリットシート」と称される2002年8月17日に出願された同時係属特許出願第09/640,267号(現在、米国特許第6,481,259B1号)に基づいた一部継続出願である「シート材料の正確折曲げ方法、スリットシートおよび作製方法」と称される2002年9月26日に出願された同時係属特許出願第10/256,870号に基づいた一部継続出願である「曲り制御変位部を有するシート材料およびそれを形成する方法」と称される2004年3月3日に出願された同時係属特許出願第10/795,077号に基づいた一部継続出願である。
本願は、「シート材料の正確折曲げ方法およびそのためのスリットシート」と称される2002年8月17日に出願された同時係属特許出願第09/640,267号(現在、米国特許第6,481,259B1号)に基づいた一部継続出願である「シート材料の正確折曲げ方法、スリットシートおよび作製方法」と称される2002年9月26日に出願された同時係属特許出願第10/256,870号に基づいた一部継続出願である「曲り制御変位部を有するシート材料およびそれを形成する方法」と称される2004年3月3日に出願された同時係属特許出願第10/795,077号に基づいた一部継続出願である。
本発明は、一般に、スリット、溝または変位部のような曲り制御構造体を材料シートに位置決めしたり構成したりする方法に関し、より詳細には、折られた或は曲げられたシート系製品の融通性製造の或は少量製造のためにより経済的に用いられることができるスタンピングまたはパンチング方法に関する。
融通性、急速または少量製造は多くの産業界により普及してきている。第1少量製造運転の製品が製造され、次いで市場に出される。或る製品の修正が望ましいことを示す市場フィードバックが得られ、フィードバックは他の少量製造運転のために製品を修正するために使用される。この融通性または急速製造方法によれば、製造業者はそれらの製品を使用者のニーズを満たすように生じることができる。使用者は、もちろん、融通性の製造能力を有する製造業者の敏感性が非常に望ましいことをわかる。
原型作成状況において、製品デザインが市場に出される前に製品デザインを試験する目的でより少量製造運転を行うことができる。次いで、融通性の製造少量運転または多量の厳しい型成形製造運転を使用して最終的な原型作成されたデザインを製造することができる。
曲り制御スリット、溝または変位部を使用してシート材料から製品を製造する際に重要な限界デザイン考慮問題のうちの1つは、曲り制御構造体の位置決めおよび構成と、曲り制御構造体間に結果的に生じた曲げストラップの位置決めおよび構成とである。かくして、縁部作用と、応力集中と、スクラップの減少と、シート上のシート開口部または構造特徴との相互作用とが、曲り制御スリット、溝または変位部および/または曲げストラップに対する変化を行われることを必要とすることがある重要なデザイン考慮問題であることができる。
前述の関連出願はシート材料の曲げを正確に行う曲り制御構造体を製造したり形成したりするための幾つかの技術を開示している。これらの関連出願のうち、「曲り制御変位部を有するシート材料およびそれを形成するための方法」と称される出願第10/795,077号は、シート材料における曲り制御構造体の経済的な形成に特によく適しているスタンピングまたはパンチング方法に関する広範囲の開示をしているという点で特に適切である。関連出願の曲り制御構造体は、シートの正確な曲げのためのスリットの両側におけるシート材料の縁部-縁部係合を最も望ましく生じる。前述の関連出願のすべては出典を明示することにより本願明細書の開示の一部とされる。
関連出願に開示されているように、曲り制御スリット、溝または変位部は種々の形状および長さを有することができる。しかも、長さ方向に隣接した曲り制御構造体間の曲げストラップの幅および形状は、各曲り制御スリット、溝または変位部の端部分の形状と、長さ方向に隣接したスリット、溝または変位部の相互間の曲げ線を横切る進み距離または横方向の距離とに応じて、それらの構成を変えることができる。
ここで使用する場合、表現「曲り制御構造体」は、所望の曲げ線を横切って延びている曲げストラップを構成するスリット、溝、変位部または他の構造体を意味している。しかしながら、曲り制御構造体により構成される曲げストラップがシートの曲りを制御するためにスリット、溝または変位部と協働するか或は合同することは理解されるであろう。
曲り制御構造体をシート材料にスタンピングまたはパンチング成形することにより、顕著な経済的な利点を達成することができる。本発明は、コストを低減するダイセット代替体を提供することによりスタンピングまたはパンチング成形コストを更に低減するが、所望の製品の性能を生じる曲り制御構造体のための種々の位置決めおよび形状の要件に対処することを求めている。
各々が全体の曲り制御構造体を生じる嵌合わせダイ表面を有する複数の異なるスタンピングまたはパンチングダイセットを用いることが可能である。これらのダイセットは融通性の製造方法のために経済的に使用されることができる。しかしながら、わかるように、可能なスリットの構成および/または曲げストラップの幅の各々ごとに異なるダイセットに基づいている解決法によれば、スタンピングまたはパンチングダイセットの数が望ましくなく多くなってしまう。本発明はダイセットの多量の在庫を有するコストを低減する幾つかの別の解決法を提供することによりこの問題に取り組んでいる。
任意の製品デザイン方法の一部として、シートの曲りを制御するために使用されるスリット、溝または変位部の長さが特定のデザインに対処するように変えられることが望ましい。例えば、製品の寸法は、通常、スリットの寸法、特に、スリットの長さに対処するように変えられることができない。かくして、製品は固定された幅および長さを有しなければならない壁部を有してもよく、曲り制御構造体を設計する際、壁部の曲りを生じるスリット、溝または変位部の長さは、最も好ましくは、最終的な構造体の固定された肉厚に対処するように変えられる。しかも、曲り制御スリット、溝または変位部がシート材料の縁部まで延びている場合、曲り制御構造体が反ったり、変形したり、あるいはシート縁部のところの応力集中を引き起こしたりしないことが望ましい。これは、幾つかの構造体では、困難な仕事であるが、製品の壁部の固定幅または長さにより影響される。
可能な望ましくない縁部作用は、スクラップを最小にする望みにより、および以前の関連出願に教示されているスリット形成、溝形成および変位技術がシートの比較的複雑な折曲げに特に良く適していることにより、更に複雑にされている。かくして、幾らかが興味或る複数の折り線を有するシートが一般的である。例えば、製品の壁部が、他の方向に折られる或は曲げられる他の壁部にすぐ隣接している縁部で終わることは珍しいことではない。従って、シートの1つの壁部に沿った折り線が異なる平面へ折られる壁部の縁部を超えて材料の中へ延びるために、曲り制御構造体を有することを望まない。同様に、スリット、溝または変位部が1つの製品の縁部の外方に延びて追加の製品を形成するのに使用されるべきシートの隣接部分に入るならば、スクラップが増大される。
従って、本発明の目的は、曲り制御構造体を材料シートに形成する方法と、この方法で生じられ、形成された材料シートを曲げるときに生じる3次元製品の融通性の或は急速な製造用途および原型作成に特に良く適している材料シートとを提供することである。
本発明の他の目的は、最小の数の割り送りステーションまたは次々の段階を用いている経済的なスタンピングおよびパンチング方法における使用に良く適しているシート材料から製品を製造するための方法を提供することである。
本発明の他の目的は、最小の数のダイセットを使用して曲り制御構造体および中間の折曲げストラップの構成、長さおよび間隔の変化を可能にする、曲り制御構造体を材料シートに形成するための方法およびスタンピングまたはパンチングダイのセットを提供することである。
本発明の更に他の目的は、スリット、溝または変位部を最終製品の縁部および他の構造特徴に対して最も有利な位置に位置決めすることができる、曲り制御構造体を材料シートに位置決めするための方法を提供することである。
本発明の更に他の目的は、スクラップを最小にし、且つ異なる平面へのシートの複雑な折曲げに対処する、曲り制御構造体を材料シートに形成するための方法およびダイセットを提供することである。
本発明の曲り制御構造体を材料シートに形成するための方法、その結果生じたシートおよびそのためのダイセットは、添付図面により例示され且つ添付図面に示されるように、下記に発明を実施するための最良の態様に詳細に述べられ、その最良の態様から明らかにになる他の目的および利点の特徴を有する。
本発明の方法は、所望の曲げ線の交互側に沿って長さ方向に変位された関係で曲げ線に沿って位置決めされる曲り制御構造体を形成するのに適しており、長さ方向に隣接した曲り制御構造体は曲げ線を横切って斜めに延びている曲げストラップを構成する。曲り制御構造体の各々は曲げ線と平行に或は実質的に平行に延びている中央部分と、この中央部分の両端部のところで曲げ線から離れる方向に分岐している端部分とを有している。
1つの態様では、この方法は、簡単に言うと、曲げストラップを構成するスリット、溝または変位部の端部分を形成することにより、曲げ線に沿って所望の間隔を隔てられた距離を置いて所望の構成で曲げストラップを長さ方向に隣接した曲り制御構造体間に形成する工程と、その後、中央部分形成用ダイセットを使用して曲り制御構造体の端部分を連結することにより曲り制御構造体の残部を形成する工程とで構成されている。1つのスタンピングまたはパンチングの実施形態では、端部分形成用ダイセットを使用して第1対の横方向に間隔を隔てられた端部分を曲げ線の両側で材料シートに同時に形成する。次いで、ダイセットを90度回転させ、シートに対して再位置決めして端部分間に所望の間隔を設定する。次いで、第2対の横方向に間隔を隔てられた端部分を同時に形成し、曲げ線をこの方法を下って繰り返す。曲り制御スリット、溝または変位部の相互間の曲げストラップが形成されたら、中央部分の長さのセグメントを形成する中央部分形成用ダイセットを使用することにより中央部分を形成する工程が達成される。次いで、中央部分形成用ダイセットを、好ましくは、シート材料を移動させるか或は並進させることにより、先に形成された端部分から次の端部分まで曲げ線に沿って、例えば、急速ストロークモードで徐々に横方向に並進させるか或は進行させて曲り制御構造体の中央部分を完成する。
他のスタンピングまたはパンチングの実施形態では、個々の端部分用ダイセットを使用して一方の端部分を形成し、次いで、このダイセットを回転させ且つ並進させて反対の端部分を形成する。中央部分用ダイセットを一端部分から他端部分まで徐々に並進させるか或は進行させて曲り制御構造体を完成する。同じようにして、曲げ線の両側に追加の曲がり制御構造体を形成する。
更に他のスタンピングまたはパンチングの実施形態では、左側および右側ダイセットが使用され、各ダイセットは端部分と、曲り制御構造体の中央部分の連結されたセグメントとを有している。曲げストラップの幅は、ダイセットのうちの一方を逆転し、そしてダイセット間の長さ方向間隔ならびに進み距離を選定することにより変えられる。曲り制御構造体の長さは左側および右側ダイセットの中央部分セグメント間の重なりを選定することにより制御される。
また、本発明は材料シートの縁部に対しておよび材料シートにおける開口部のような弱められた構造特徴に対して曲り制御構造体を位置決めするための方法を含む。かかる位置決めは、まず曲げストラップを構成し、次いで端部分を中央部分と連結する端部分用のスタンピングダイセットを使用することにより経済的に達成されることができる。
しかしながら、最も広い態様では、曲り制御構造体を位置決めする方法は、また、レーザー切断、水ジェット切断および他の形成または材料除去技術により形成される曲り制御構造体に対する用途を有している。
融通性または急速な比較的少量の製造または原型作成のために使用される場合、本方法は所望の製品を製造するために曲げストラップの構成およびそれらの間の距離のうちの一方を変える工程を有している。原型作成の場合、複数の色々な原型デザインを作成し、原型作成運転からのこれらの色々な原型デザインのための曲り構造体を形成する。次いで、曲り構造体の試験に基づいた原型曲げストラップの構成および間隔を選定し、そして選定されたデザインに基づいて、多量製造ダイを作製するか、或は融通性の少量製造ダイを作製する。
本発明の他の態様では、曲り構造体の融通性製造を達成するためのスタンピングまたはパンチングダイセットが提供され、これらのダイセットは、簡単に言うと、曲り制御スリットまたは溝の端部分を生じるように形成された少なくとも1つの端部分形成用ダイセットと、スリット、溝または変位部の連結中央部分のセグメントを生じるように形成された中央部分形成用ダイセットとを有している。
更に他の態様では、モジュールダイセットインサートが作成され、これらのインサートは、所望の曲り制御構造体の構成および位置決めを生じるために曲り制御構造体がダイボディに沿って構成されるように種々の端部分インサートモジュールを種々の中央部分インサートモジュールと接合するためにダイボディに設けられることができる。
最後に、様々な長さの完全な曲り制御構造体を製造するように形成された比較的少数のダイセットを使用することによって、実質的な経済的利点を達成することができる。その場合、所望の長さの曲り制御構造体の組合せを生じるように、かかるダイセットから選定を行い、これらの曲り制御構造体は、曲げストラップの数および幅が所望の強度、耐疲労性および製品の性能の特性を生じるように、曲げ線に沿って間隔を隔てられている。
例が添付図面に示されている本発明の好適な実施形態を以下に詳細に参照する。本発明を好適な実施形態と関連して説明するが、図示の実施形態が本発明を限定しようとするものではないことは理解されるであろう。それどころか、本発明は、添付の請求項により定められるように、本発明の精神および範囲内に含まれる変形例、変更例および同等例に及ぶものである。
図1を参照すると、所望の曲げ線23に沿って形成された一般に22で示される複数の曲り制御構造体を有する材料シート21が示されている。この場合、各曲り制御構造体22はシート21の厚さ寸法を完全に貫通しているスリットとして示されている。先の関連した出願に開示されているように、シート材料の折曲げを制御するために、材料シートの厚さ寸法を完全に貫通していない溝および変位部を使用することもできる。
わかるように、スリットすなわち曲り制御構造体22は曲げ線23の交互の側に沿って延びており、長さ方向に隣接したスリット22の端部はそれらの間に曲げストラップ24を構成する。各曲り制御構造体22は曲げ線23と実質的に平行に延びている中央部分26と、曲げストラップ24を構成するように曲げ線23から離れる方向に分岐している端部分27とを有している。図1に示される曲り制御構造体の形態では、端部分27は曲げ線23から離れる方向に湾曲している弧状の端部分として設けられている。従って、曲げストラップ24は中心線、例えば、図1Bでは中心線25を有しており、この中心線は曲げ線23を横切って斜めに延びている。曲げストラップの中心線25は交互の方向に向けられている。この構成および更に追加の別の端部分およびスリットの構成は、これらの曲り制御構造体により達成されることができ、その結果、曲げ線23に沿ったシート21の曲りの正確な制御が生じる縁-面係合であるものとして、前述の関連出願により詳細に記載されている。かかる詳細は、ここでは繰り返さないが、関連出願からの参照によりここに組み入れられる。
関連出願第10/795,077号には、スタンピングまたはパンチングダイセットの使用に基づいている、曲げ線に沿ってスリットを形成する方法が開示されている。シート材料のスタンピングまたはパンチングは、しばしば、シート材料に曲げによって形成されることができる製品を作製する非常に経済的な方法である。このようなスタンピングまたはパンチング方法では、単一のストロークでスリットの各々を生じるダイセットを得ることは全く実施可能である。しかしながら、曲り制御構造体および曲げストラップの構成は、(強さ、精度および耐疲労性のような)種々の性能基準を達成するためにシートを所望の製品へ曲げることができるために変化されることが必要であるなら、曲り制御構造体および曲げストラップの各々の可能な変化のためのダイセットを得るには、ダイセットの望ましくなく多くの在庫を必要とする。
曲げ線23に沿った曲り制御スリット、溝または変位部22およびそれらの間の曲げストラップ24の適切な位置決めは縁部のところの、或はシートの開口部に隣接した曲り部における応力集中、縁部反り作用および弱さを回避するために不可欠である。更に、曲り制御構造体の適切な位置決めにより、シートの擦れを最小にすることができる。
従って、複雑な曲り製品をより経済的に形成することができ、且つ縁部悪影響および応力集中を最小にすることができるように、曲り制御構造体および曲げストラップを位置決めする方法を提供することが本発明の重要な面である。
図1は曲り制御構造体の悪い位置決めを示しており、図1Aおよび図1Bは本発明のスタンピングおよびパンチング方法を使用して実施されることができる改良位置決めを示している。一般原則として、曲り制御構造体22の湾曲された或は分岐している端部分27をシート縁部28、29または31のようなシート縁部まで延ばすことは望ましくない。従って、図1でわかるように、シート縁部28、29に位置決めされるスリット22は両方ともシート縁部まで延びている中央部分26を有している。中央部分26は通常、曲げ線23と平行または実質的に平行であるので、曲り制御構造体22の中央部分26は縁部28、29に対する曲げ線23と実質的に同じ角度関係でシートから出ている。これにより、シートが曲げられるとき、曲り制御構造体が縁部のところに局部的な反りを生じるいずれの傾向をも減じる。
しかしながら、図1におけるシート21の縁部31において、スリットが端部分27aの接線点で終わっており、始点であるのは同じスリットの中央部分26である。これにより、スリットの端部分27aを縁部31に非常に近くに位置決めし、このような位置決めは回避されるべきである。曲げストラップ24aは、縁部31に近すぎて、縁部31のところに反りまたは応力集中を引き起こしてしまう。
図1Aは図1の望ましくない縁部の状態を如何に補正することができるかを示している。スリット22aの端部分27aは、曲げ線に対して横の方向における縁部のところのシートの局部的な歪曲を防ぐように理想的に心出しされるのに十分に縁部31から離れる方向に移動されている。図1Aでは、中央部分26aは、曲げストラップ24aにおける応力がスロット35の縁部31または底部にではなく、シート21のボディの中へ向けられるように、端部分27aを縁部31から隔てている。
曲げストラップ24aがこのような応力の集中を回避するためにシートの縁部31から隔てられるべきある距離は材料の特性、シートの厚さおよびシートから製造された曲り製品の荷重のような要因に依存している。本発明が少量製造運転を経済的に行うことができることにより、シートの縁部に対する端部分の位置および曲げストラップの位置を、生じた曲り製品を負荷することにより試験することができる。スリットの位置を変化させることができるが、だたし、かかる試験がこのような変化が必要であることを示すことを仮定としている。
シートが曲げ線に近い開口部30のような弱められた構造特徴を有する場合に、同様な応力集中問題が起こることが可能である。図1では、スリット22bはほとんど開口部30まで延びている端部分27bを有している。かくして、スリットの端部分27bからのいずれの亀裂の伝播も開口部すなわち弱められた構造特徴30に向けられ、これは一般に望ましくない。更に、応力を開口部30に向けるために、曲げストラップ24が位置決めされている。
図1Bでは、曲り制御構造体22bの端部27bの望ましくない位置決めが補正されている。かくして、スリット22bがより理想的に心出しされ、且つ端部分27bもストラップ24bも応力を開口部30に向けないように、このスリット22bが曲げ線23に沿って図1におけるその位置の右側まで移動されている。
図1におけるシート21の縁部28、29間のスリット22の長さを考慮することにより、更なる曲り制御構造体の位置決め原理がわかる。縁部28に近いスリット22は比較的短い。この結果、縁部28、29間の曲げ線の残部に沿った単位長さあたりに生じるよりも、縁部28に近い曲げ線の単位長さあたりの曲げストラップが多くなる。このような構成は曲げストラップ24をシートの縁部28の近くに集中させており、この場合、縁部28で始まる曲げ線に沿ったシートの引裂を受ける傾向が大きくなることがある。
進み距離(2つの曲り制御構造体の曲げ線を横切る横方向の間隔)を増大させることにより、或は曲げ線に沿った長さ方向の間隔を変えることにより、或はそれらの両方により、曲げストラップ24の横方向の幅を増大させることによって、曲げ線の耐引裂性が達成することもできる。両解決法によれば、ストラップのより大きい幅寸法(中心線と垂直な距離25)と、ストラップのより大きい横断面積(幅×シートの厚さ)とがシートの縁部に近くに生じる。縁部の近くの曲げストラップの増大された横断面積は、縁部からの曲げ線を下る引裂きを伝播するいずれの傾向をも阻止する。
他の縁部作用問題を図1Aにより例示することができる。シート21は、これが平ら状態または予め折り曲げられた状態にある場合に縁部29に接近して並置されている縁部31までスリット化されている。シートの隣接した縁部29、31はシートを下って途中まで延びている横方向のスロット35により形成されている。或る場合には、スロット35の幅寸法または切口は比較的小さいこともある。スリット22aがスロット35を横切り且つ縁部29の他方の側の隣接したシートの領域の中へ延びる程度まで縁部31を超えて延びないことが非常に望ましい。スリット22aが沿っている曲げ線23が縁部29まで延びているスリット22が沿っている曲げ線の僅かに上方にあることがわかるので、縁部29を横切ったスリット22aの結果、スロット35の両側に構造上の弱さおよび望ましくない体裁的な影響が生じる。
複数の並んでいる部分が同じ材料シートから形成される場合、これらの部分がスリットの重なりに対処する量だけ互いから間隔を隔てられていないかぎり、同じ望ましくない影響または隣接したシートの領域が生じる。しかしながら、このような対処の結果、シートスクラップの望ましくない増大が生じる。
従って、わかるように、曲り制御スリット、溝または変位部および曲げ線に沿ったそれらの間の曲げストラップの長さ、間隔および位置決めを変えることを非常に望ましくするか或は必要にすることができる多くの要因がある。しかも、よくあることだが、変化されることができない製品の要件のため、縁部28、29のようなシートの縁部間の距離が変化されることができない。この結果、変化不可能な製品の寸法に対処するために、曲り制御構造体の長さおよび位置決めを変えることができる必要がある。同様に、曲げ線に近い開口部、スリットおよび弱められた構造領域が変化不可能であることもある。後述の融通性または急速製造方法、特に、スタンピングまたはパンチング方法は、所望の製品を製造するために曲り制御構造体および曲げストラップにとって必要とされることができる必要な調整を経済的に行うのに特に良く適している。
図2を参照して、本発明の曲り制御構造体22を生じるための経済的なスタンピングまたはパンチング方法を説明する。この方法は設計の変化を容易にし、そして融通性のある製造状況に用いられることができる。本方法では、曲げストラップ24の形成は、曲り制御構造体の端部分27を形成するのに1つのパンチングまたはスタンピングダイセットを使用し、曲り制御構造体を完成するのに第2のダイセットを使用している。従って、この方法は、曲げストラップ24を構成する端部分ダイセットまたはモジュールの構成を選定し、曲げ線23に沿った曲げストラップの間隔を選定し、次いで別体のダイセットまたはダイモジュールおよび1つまたはそれ以上のパンチングまたはスタンピングストロークを使用して曲り制御構造体の中央部分26を形成することにより間隔を隔てられた曲げストラップを連結することにより、曲り制御スリット、溝または変位部を形成することができる。
図2には、3つの所望の曲げ線22a、22b、22cがシート121に示されている。これらの曲げ線は、本方法の2つの段階を示しており、曲げ線23cでは、完成された曲り制御構造体および曲げストラップを示している。曲げ線23aに沿って、複数の対向された端部分27がシート121にスタンピングまたはパンチング成形されて各セットの端部分27間に曲げストラップ24を構成している。各部分27は、後でより詳細に記載されるように、スタンピングまたはパンチングダイセットにより用紙の中へ下方にスタンピングまたはパンチング成形されたものと考えられる。各端部分が用紙から下方に傾斜される周囲はほぼ4分の1円の端部分27の端部間に延びている点線41により図2および図2Aに概略的に示されている僅かな曲り部である。しかしながら、端部分27が用紙から下方に傾斜されることができ、或は上方または下方にパンチング成形され、次いでシート121と同じ平面にあるように加圧されるか平らに戻されることができることは理解されるであろう。曲げ線23aに沿った長さ方向の間隔は、前述の理由で、結果的に生じたスリット22がシート121の縁部128、129まで延びている(曲げ線23bに沿って示されるように)中央部分26を有するように選択された。
図3、図4および図5は1つのパンチングストロークにより数対の端部分27を形成するのに使用される端部分形成タレットパンチダイセットの具体例を示している。かくして、図2における曲げ線23aに沿った各対の端部分27は図3ないし図5のダイセットおよびダイの単一のストロークを使用して形成される。
図3、図4および図5では、端部分形成タレットパンチダイセットは孔53に往復移動可能に設けられている2つの雄ダイ52を支持する上方ダイブロックボディ51で構成されていることがわかる。雌ダイブロック54が雄ダイブロック51と整合関係で位置決めされており、雄ダイ52の端部56と、雌ダイブロック54における凹部57とは、雄ダイ52の下方変位により図2および図2Aの下方に変位された4分の1円のスリット端部分27を生じるように協働的に形成されている。
同じ端部分形成ダイセット51/54を使用して、このダイセット51/54を回転することによるだけで、交互の方向に向けられている曲げストラップ24を構成する数対の端部分27を構成することができることは本発明の特定の利点である。図2に示される曲り制御スリットでは、端部分27は約90度の夾角を有する4分の1の円弧の状態で曲げ線から分岐している。従って、ダイセット51/54を使用して一対の端部分27をパンチング成形することができ、次いでダイセット51/54を約90度だけ回転させて次のセットの曲げストラップ構成端部分27をパンチング成形することができる。曲げストラップは曲げ線に沿って交互の方向に向けられている中心線25(図2A)を有する。また、図15、図16および図17では、スリットの弧状端部分はたった約60度の夾角を有しており、これらの端部分のために、図3ないし図5の具体例と同等であるタレットパンチダイセットを約60度だけ回転させるだけでよい。
図2に概略的に示されるように、破線の円61は第1曲げストラップ24を構成する第1対の端部分27を生じるための位置にある端部分形成ダイセット51/54を示しており、円形の破線62は、約90度だけ回転され、反対方向に向けられた曲げストラップ24を構成する第2対の端部分27を形成するための位置にある端部分形成ダイセット51/54を示している。材料シート121が従来の好適な解決法のように並進されるか或は移動される場合、タレットパンチダイセット51/54は同じ位置に留まったり、パンチングストローク相互間で約90度だけ単に回転されたりする。曲げ線23aに沿ったシート121の並進量は数対の端部分間の間隔を定め、結局、曲り制御構造体の全長を定める。
従って、曲り制御スリットの中央部分26を縁部128、129のところで終わらせるように、曲げストラップ24間の間隔、かくしてスリット22の長さを容易に調整することができることは明らかである。同様に、曲り制御構造体およびストラップをより理想的に心出しするために、且つ曲げ力を曲げ線に沿って合わせるために、曲げストラップ24をシートの縁部近くに集中させることできるように、或はストラップを曲げ線23aの近くの開口部(図示せず)のような弱められた構造特徴から離れる方向に移動させることができるように、すべてではないが、間隔が等しいことが必要である。
端部分27の形状を変えることも可能であるが、これは、異なる形状の雄ダイ端部56および相手の雌ダイ凹部57を有するダイセット51/54、例えば、約60度の弧状端部分を形成するダイセット51/54を必要とする。しかも、4分の1円の形状を保持しながら、曲げストラップ24の横方向の幅を増大したいなら、ダイ52が往復移動する孔53間の距離と、雌ダイにおける凹部57間の距離を変えなければならない。前述のように、これは、曲げ線を横切るスリット間の進み距離を増大させることにより、或は端部分27を曲げ線に沿って長さ方向に移動させることにより、或はそれらの両方により、なされることができる。それにもかかわらず、複数のセットの端部分形成ダイ51/54を設けることにより、曲り制御構造体の曲げストラップ24が結果的に生じる3次元の製品のための装填基準を満たすことができるように、種々の端部分の構成、曲げストラップの幅およびストラップの位置を試みることができる。複数の端部分形成ダイが必要であるが、曲り制御スリット、溝または変位部の中央部分の形成から端部分の形成を分離することにより、可能な順列の数を大きく減らすことができる。このような分離は、曲り制御構造体の中央部分の長さを所望の構成の形成のための変数として取り、それにより多数の曲り制御構造体の長さおよびストラップの構成を生じるのに必要とされるダイセットの在庫を減らす。
図2および図2Bを参照して、シート121における曲り制御構造体22の完成を説明する。図2では、曲げストラップ24を構成する数対の端部分27がシート121にパンチング加工された中央部分26により曲げ線23bに沿ってその交互の側に連結されている。しかしながら、図示のセットの曲り制御スリット22では、中央部分26は実際には曲げ線23b上に落ちてそれに重ねられている。従って、ここで使用される場合、曲げ線の表現「交互の側」は中央部分26が曲げ線から横方向に間隔を隔てられているか、或は端部分27が曲げ線の交互側から離れる方向に延びている状態で曲げ線に重ねられている状態を含む。
図2Bは曲り制御構造体の中央部分26のセグメント26sをシート材料にパンチング加工するタレットパンチダイセット(図7ないし図9)により材料シートに形成されたインプレッションを示している。また、中央部分のセグメント26sは用紙にパンチング加工されているものとして示されており、破線50はシートの残部の平面から下方に傾斜し始めているところを示している。仮想線55は中央の傾斜された平らな領域60と中央部分のセグメントインプレッションの端部領域65との間の傾斜の変化を示している。
中央部分26の各セグメント26sは、中央部分27を連結して曲り制御構造体の全体の中央部分26を生じるために曲げ線23bに沿って他のセグメントとともに付設されることがわかる。図2では、曲げ線23bに沿ってシートの左側の第1の全体のスリット中央部分26は3つの中央部分セグメント26sにより構成されており、次の全体の中央部分26は5つの中央部分セグメント26sにより構成されている。
完成されたパンチング加工済みの曲り制御構造体22は図2に曲げ線23cに沿って示されている。破線70は、シート材料がシート121の平面から下方に傾斜される曲り制御構造体に沿ったほぼ総合の周囲を示している。
図7ないし図9には、雄ダイブロック71および雌ダイブロック74で構成された中央部分形成用タレットパンチダイセットが示されている。単一の雄ダイ72が孔73に往復移動可能に設けられており、この雄ダイ72は図2Bの中央部分セグメント26sを生じるために雌ダイブロック74における凹部77と協働する端部76を有している。
中央部分26sが単一のパンチングストロークで端部部分27を連結する長さ寸法を有することが可能であるが、ほとんどの場合、曲げ線23bに沿って示されるように、中央部分26の全長を完成するには、幾つかの中央ストロークが必要とされる。従って、本発明の方法の1つの実施形態では、中央部分26の所望の長さを達成するために、多数のストロークを使用して単一の中央部分形成用ダイセット71/74を曲げ線を下って徐々に線状に前進させる(並進させるか、或は進ませる)。多くのタレットパンチは急速ストロークモードを有する。かくして、中央部分26のセグメント26sを形成するだけであり、且つダイセットを1つの端部分27から他の端部分27へ進ませるために、パンチが急速ストロークモードにある間、シートを短い進み距離で線状に移動(並進)させる中央部分用ダイセット71/74を使用することが全く可能である。
図8からわかるように、雄ダイツール72が、下方ストロークで前端部のシートに次第に入るように端部分間の前進方向にボートの船首のように傾斜されている端部76を有することが好ましい。更に、中央部分26を隣接したシート領域の中へ延びることなしに縁部28、29のところで終わらせるために、好ましくは、ダイ72には、比較的四角形された或はそれに近い垂直な後端部91が形成されている。曲げ線23bに沿った左側縁部129のところでわかるように、比較的四角形された船首部は縁部129を越えてあまり遠くには延びていなく、そして縁部129に隣接した材料を損傷しなく、或はこの材料にあまり遠くには切り込まない。これにより、シート121の近接状に並んだ領域を使用してほとんど無駄なしに並んだ部分を形成することができる。
図2および図13ないし図15を参照して多数のダイストロークを使用した中央部分26の形成を更に説明する。図2では、上方に分岐している端部分27を連結する中央部分26はダイセット71/74を曲げ線23bに沿って左側から右側へ進ませることによって形成され、下方に分岐している端部分27の中央部分26はダイセット71/74を180度だけ回転させ、そしてこのダイセットを曲げ線23bに沿って右側から左側へ進ませることによって形成される。前述のように、各場合には、ダイセットの進行を行うためにシートを移動させることが好適である。
5つの重なっている中央部分セグメント26sから形成される中央の曲り制御構造体を考慮して、雄ダイ72の後端部または末端部91が、端部分27が曲げ線23bおよび所望の中央部分に対して接する個所に近接して、しかしそれに僅かに重なって位置決めされることはわかるであろう。これは図2および図11における点93に示されている。中央部分セグメントが端部分接触点93にわずかに重ねることが好ましいが、かかる重なりが絶対要件ではないことがわかった。実際、中央部分セグメント26sは端部分27から僅かに間隔を隔てられることさえできる、曲り制御構造体の中央部分に沿った縁-面係合により、端部分27および中央部分セグメント26sを押圧して、あたかもこれらが連結されたようにシートを折り曲げる。或る場合には、端部分と中央部分との間の小さい切断されていない空間は小さい連結されていない長さを横切って割れるか、或は「つぶれ」、そして曲り制御構造体を完成する。
いずれの場合にも、ダイのストロークが起こると、ダイ72の先部92がスリット22の他端部のところの端部分27の十分に手前である位置96でシート材料121にほんの部分的に入った状態で、スリット22の全体の中央部分26のセグメント26sだけが形成される。次いで、シートおよびダイセット71/74のうちの一方が図12における矢印97の方向に徐々に並進(移動)され、最も好ましくは、シート121が並進される。次いで、中央部分を図12に示される位置99まで他の線状スリットセグメント26sだけ長くするように、ダイ72で2番目のスタンピングストロークを実施する。図示の順序において、シート121を再び矢印97の方向に徐々に線状に移動させ、ダイ72の3番目のストロークを用いる。更に2つの並進およびストローク後、中央部分セグメント26sが端部分27を連結する。中央部分26の長さによっては、好ましくはパンチングまたはスタンピング設備の急速ストロークモードを使用しながら、中央部分26が完成されるまで、ダイの必要な数のストロ−クが行われる。図14において、シート121は所望の曲り制御構造体22を生じるために形成された端部分27ならびに中央部分26を有していることがわかる。
前述のように、ダイセット71/74をシート21に沿って左側から右側へ前進させて曲げ線から下方に分岐している端部分27を有するスリット22の中央連結部分26を形成する。曲げ線23から上方に分岐している端部分27のために、ダイセットを180度だけ回転させ、そして図2における右側から左側へ前進させる。これにより、ダイ72の近い垂直な末端または先端部分91を、下方に分岐しているスリットのために正確に縁部128のところ、および上方に分岐しているスリット端部分のために正確にシート縁部129のところでシート21に入れる。かくして、スリット22を有していないシートの連続領域は中央部分形成用ダイセットにより損傷されなく、更に、スリットの中央部分26はシート縁部まで延びるように位置決めされることができる。同時に、スリット22の顕著な変化および厚さは単一セット71/74の中央部分形成用もダイで対処されることができる。
本発明の方法の最も好適な形態では、曲げストラップ24を構成する端部分27が方法の第1工程で形成され、次いで、中央部分26が数対の端部分を連結するように形成されて所望のスリットすなわち曲り制御構造体を完成する。かくして、好適な方法は事実上、ストラップ中心式である。曲げストラップの構成および位置決めは所望の折曲げ力、製品強度、耐疲労性および曲げ制度を与えるように選択される。ストラップの構成および間隔が選定されたら、中央部分は曲げストラップ構成端部分を連結して折曲げせー魚構造体を完成する。
しかしながら、曲げストラップの間隔および形状が選定されたら、まず中央部分26を形成し、その後、端部分27を形成することも可能であることは理解されるであろう。このような別の解決法がとられる場合、中央部分はそれらが端部分27と連結するように位置決めされ、長さを有する。本方法のこの別の態様では、まず、中央部分が形成されるが、曲げストラップの間隔および曲げストラップの幅は中央部分のためのパンチング方法が実際に始められる前に定められなければならない。曲げストラップの間隔および曲げストラップの幅は先に出願された分野の関連出願(これらは出典を明示することにより本願明細書の開示の一部とされる)に論述されている。かくして、曲げストラップの形状および間隔は、たとえ中央部分26が初めに材料シートにスタンピング加工されても、中央部分26の長さを制御する。
また、ほとんどの場合、好ましくは、ダイ72の先端部92が縁部128を超えて延びるように曲り制御構造体22が曲げ線23b上に配置されないことはわかるべきである。先端部92が材料シートを徐々に貫通するので、この先端部は、縁部128のところでシートを完全に貫通するために望ましくなく長い距離、縁部128を越えて延びる。この結果、縁部128を超えてシートを貫通する結果、望ましくないスクラップが生じる。明らかに、縁部128に隣接した材料が無いなら、この問題は存在しない。しかし、シートの並んだ領域が存在する場合、上方に分岐しているスリット22が縁部129まで延びている中央部分26を有し、且つ下方に分岐しているスリット22が縁部178まで延びている中央部分26を有するように曲り制御構造体22に数および長さを選定することによってスクラップの損失を減少させる。
図2では、図3ないし図5のタレットパンチダイセットを使用した単一のパンチングストロークにより、数対の端部分27が形成される。パンチングストローク各々ごとにたった1つの端部分27を生じるダイセットを使用することも本発明の範囲内である。この処理方法は、より多くのストロークおよび材料シートの操りを必要とする欠点を有しているが、広い範囲の曲り制御構造体を生じるのに必要とされるダイセットの在庫を減らす利点を有している。
単一の端部分がパンチングストローク各々ごとに形成される場合、曲げストラップの幅は数対のパンチングダイ52間のより広い間隔を有する新しいダイセットを必要とすることなしに変化されることができる。ダイストローク各々ごとに単一の端部分27を形成することにより曲り制御構造体を形成する方法では、第1端部分27をダイストロークにより形成し、パンチングダイを90度だけ回転させる間、材料シートを曲り制御構造体の反対の端部まで併進させ、次いで、第2端部分27を他のパンチングストロークにより形成する。この方法は、曲げ線23の一方の側を下って進行し、次いで曲げ線23の反対側で曲り制御構造体のために繰り返される。
1ストロークあたりの2つの端部分のための解決法によれば、曲げ線に沿った進み距離および/または位置を増大させるか或いは減少させるためにパンチングの位置決めを単に変えることによって曲げストラップの幅を変えることができる。かくして、端部分形成用パンチングダイ52の対間の異なる間隔を有する複数のダイセット対を必要としない。
なお、単一のストロークで1つの端部分27を形成し、次いで材料シート(またはダイセット)を移動させてダイセットを位置決めして、曲げ線を下るのではなく、曲げ線を横切る第2ストロークにより第2端部分27をパンチング成形することも可能である。パンチングダイセットは、曲げ線を横切って端部分27をパンチング成形するために使用される場合、図2における端部分27の90度の夾角のための180度だけ回転される。この結果、2つのパンチングストロークを使用して、図2に曲げ線23a上に示されるように、所望の曲げストラップ24を構成する一対の端部分27が形成される。
これらの1ストロークあたりの2つの端部分のための解決法のいずれでも、端部分は、好ましくは、中央部分セグメント26sをパンチング成形する図7ないし図9のもののような中央部分用ダイセットにより連結される。この中央部分セグメント26sは単一のストロークにより端部分27を連結するのに十分に長いことが可能であり、或いはもっと短いことが可能であり、そして前述のように、完全な中央部分26を形成するために複数にストロークおよびシート(またはダイセット)の移動(併進)を必要とする。
図15および図15Aを参照して曲り制御構造体形成方法の更に別の実施形態および本発明のその結果生じたシートを説明する。図15には、曲り制御構造体22が曲げ線23に沿って形成されている全体的に221で示される材料シートが示されている。図15および図15Aの実施形態では、構造体の端部分を中央部分から完全に分離する代わりに、端部分27を比較的長い中央部分セグメント26sに連結するパンチングまたはスタンピングダイセット(図示せず)が使用される。しかも、構造体22、つまり、インプレッションAの右側端部を形成するダイセットならびに曲り制御構造体22、つまり、インプレッションBの左側端部を生じるダイセットが使用される。また、破線80は、パンチング成形されたシートが用紙から下方または上方に傾斜し始める周囲境界線である。仮想線85は材料がインプレッションの後端部90まで戻り傾斜する箇所である。
図15では、曲り制御構造体を形成するために右側および左側ダイセットを使用していることがわかる。
中央の曲り制御構造体22は、一方がインプレッションAを生じるダイセットによる、他方がインプレッションBを生じるダイセットによる2つのパンチストロークで構成されることがわかる。インプレッションA、Bの後端部が整合されているが、非常に僅かに重なった状態で傾斜線85を位置決めする量だけ長さ方向に重なっている。これにより、インプレッションA、Bにより生じられることができる中央部分26のための実質的に最大の連続長さを生じる。
逆転されていて、中央の曲り制御構造体22の右側にある曲り制御構造体22のために、ダイストロークは長い中央部分26を短くするためにより大きい距離だけ重ねられている。また、これらの曲り制御構造体22は中央部分26をシート221の縁部228、229まで延ばすように位置決めされている。縁部228のところの終了は、通常、縁部229に隣接した領域の中までのインプレッションAの延長があるので、縁部229のところの終了より好ましい。これは、例えば、縁部228について示されるごとく位置決めされるように、縁部229のところのインプレッションAの重なりを引き込むか或いは短くするために中央の曲り制御構造体22の重なりを増すことにより補正されることができる。
処理順序に関して、一連のインプレッション、例えば、インプレッションAがすべて曲げ線23に沿って形成され、次いで、ダイを回転させて下方に分岐しているインプレッションAのために同じインプレッションを形成する。次いで、インプレッションBのためのダイセットを使用して曲げ線の一方の側に沿って各曲り制御構造体22を完成し、次いで、第1の側が完成された後に、ダイセットを180度だけ回転させて他方の側を完成する。これもまた、2つの次々のパンチングステーションまたは段階で達成されることができる。
処理順序に関して、一連のインプレッション、例えば、インプレッションAがすべて曲げ線23に沿って形成され、次いで、ダイを回転させて下方に分岐しているインプレッションAのために同じインプレッションを形成する。次いで、インプレッションBのためのダイセットを使用して曲げ線の一方の側に沿って各曲り制御構造体22を完成し、次いで、第1の側が完成された後に、ダイセットを180度だけ回転させて他方の側を完成する。これもまた、2つの次々のパンチングステーションまたは段階で達成されることができる。
なお、縁部228に近い曲げストラップ24は縁部229に近い曲げストラップ24より幅広い。これは、曲げ線23からの曲り制御構造体の進み距離を増大させることにより達成され、そして縁部228に沿ったより大きい荷重に耐えるために製品により大きい強度を与えるために使用されることができる。
図16、図16Aおよび図16Bに移って参照すると、本発明の方法の更なる実施形態およびその結果生じたシートが示されている。複数の曲り制御構造体22がスタンピングまたはパンチングにより曲げ線23の交互側に形成されているシート材料321が示されている。図1の実施形態と同様な方法で、各ダイセット(図示せず)が、所望の構成の曲げストラップ24を構成するように端部分27がスタンピング成形されている一対のインプレッションを生じる。しかしながら、更に、図15および図15Aの実施形態と同様な方法で、ダイセットは中央部分セグメント26sが端部分27に連結されているインプレッションを生じる。従って、完全な曲り制御構造体22は、また、中央部分セグメント26sを整合させて重ねることにより生じられる。
図16Aおよび図16Bからわかるように、この解決方法もまた、右側ダイおよび左側ダイを必要とする。何故なら、1セットのダイを180度だけ回転させることにより、完全な曲り制御構造体22を形成することができないからである。かくして、図16Aに示されるように、右側のインプレッション(右側へ下方に傾斜された曲げストラップ24)は標準線の厚さを有しており、図16Bでは、左側のインプレッション(左側へ下方に傾斜された曲げストラップ24)のためには、太線の厚さを使用している。完成されたパンチング成形曲り制御構造体22を生じるために右側ダイおよび左側ダイを如何に必要とするかを示すのに、その(太線/標準線の図式)慣習が図16に用いられている。
図16では、図16Aおよび図16Bのインプレッションを生じるダイセットの場合、結果的に生じた曲り制御構造体22が次の曲げ線の下方で最小の中央部分26を有することがわかるように、頂部曲げ線が大きい重なりを有する2つのインプレッションを示していることもわかる。
シート321上の底部の2つの曲げ線については、図16Aおよび図16Bのインプレッションを生じるダイセットの場合、実質的に最大の中央部分26を有する中央の曲り制御構造体について重なりが減少されている。シート321の底部の2つの線の左側にスリット22のための中間の中央部分の長さが示されている。
図15の実施形態がそうであるように、好ましくは、段階的な或いは次々のダイステーションが使用され、右側のインプレッションは1つの段階で形成され、左側のインプレッションは他の段階で形成される。
図15の実施形態がそうであるように、好ましくは、段階的な或いは次々のダイステーションが使用され、右側のインプレッションは1つの段階で形成され、左側のインプレッションは他の段階で形成される。
なお、図15または図16のパインチング成形されたシートを生じる方法のいずれかを中央部分形成ダイセットの使用と組み合わされることができる。かくして、連結された中央部分を曲げ線23に沿って或る間隔置きにして端部分27をパンチング成形し、次いで端部分ダイ間の隙間を架橋するのに必要とされるような中央部分セグメント26sを生じる中央部分用ダイセットを使用して部分的な中央部分を連結することにより、更に長い曲り制御構造体を形成することができる。
図17ないし図21はパンチング成形された材料シートと、図1−5と関連して説明した方法と類似した方法で曲り制御構造体を形成するために使用されることができるタレットパンチダイセットとを示している。また、数対の端部分27がシート421にパンチング成形されている。端部分27は中央部分形成用ダイセット(図示せず)により連結される。
しかしながら、図18ないし図21では、図3ないし図5のダイセット451/454と異なるようにして構成されていることがわかる。図19で最も良くわかるように、雄ダイ452は雌ダイボディ454における凹部457より小さい幅寸法を有している。雄ダイ452をシート421の中へ下方に変位させると、シート421が462のところで煎断されるように、内縁部が凹部457内の縁部461と近接して整合される。雄ダイ452の外縁部463は凹部457の外縁部464から横方向に間隔を隔てられている。この間隔は466のところでシートを煎断するのではなく、シート材料421に肩部466を生じる。肩部466は雄ダイの内縁部460を雌ダイの縁部461に押し当てる。雄ダイ452が下方に押されるときに縁部460、461を共に押すことにより、煎断がより容易に達成され、そしてより多くのパンチングストロークの間、近接して対向された煎断縁部460、461がより鋭いままであると思われる。しかも、ダイ452はグラインダーを使用して研ぐのにより容易に且つあまり高価ではない端部を有している。かくして、パンチングダイ451/454を研ぐコストはパンチングダイ51/54を研ぐコストと比較して著しく減少される。
なお、また、多くのカーボン鋼では、雄ダイ452は端部分27に沿ってシート421を完全に煎断し通るためにシートの厚さの約70ないし80パーセントだけシート421を貫通するだけでよい。かかる貫通の深さが図20に示されている。
図17は完全に煎断された端部分27を実線として示しており、インプレッションの丸い肩部471は破線481として示されており、下方に変位された肩部472もまた破線482として示されている。
最後に、図21では、図17のインプレッションを生じる雄ダイ472のインゲン豆形状および特大の同様に形成された凹部457を見ることができる。明確のために、これらのインゲン豆形状を図18ないし図20に示そうとしなかった。
図18ないし図20のダイを図3ないし図5のダイと同じように使用することができ、端部分27を連結する中央部分セグメントの形成のための同等なダイセット(図示せず)もある。図18ないし図20のダイは段階的なタレットパンチング方法に使用されるが、これらのダイは、図22ないし図30Bと関連してより詳細に説明されるように、本発明を実施するためにモジュールダイセット組立体を如何に生じることができるかに関して有益でもある。
図22では、全体的に500で示されるダイセット組立体が示されており、このダイセット組立体では、1つのダイブロック551が雄ダイ552を支持しており、第2ダイブロック550が雌ダイ554を支持している。ダイブロック551、550の各々には、溝501が形成されており、例えば、Oリング503、固着部材504および留め具506によりモジュールインサートダイ部材が溝501の中に固着されている。
雄ダイ552および凹部557の両方は、図15および図16のパンチング成形されたシートを生じるダイの場合がそうであるように、構造体中央部分のセグメントが付設されている以外、図21に示される形状と同様なインゲン豆形状を有している。図18ないし図20と関連して説明したように、雄および雌ダイの内縁部を共に押す肩部566をシート521に生じるように、雄ダイ552と比較して過大寸法にされている。
図22ないし25Bの実施形態では、曲げ線23に沿って所望の形状および間隔の曲り制御構造体22を生じるモジュールダイセットをブロック550、551に構成するために、複数のモジュールダイインサートが用いられている。図23はダイブロック550の雌ダイインサート511、512、513、514をそれらの凹部557および対応する雄ダイ部材552とともに実質的に図22における線23-23の平面に沿った横断面で示している。
中央部分セグメントを構成するのにインサート512、513を使用し、端部分27を形成するのにモジュールインサート511、514を使用していることがわかる。インサート511ないし514は、図24に示されているように、これらを並んだ当接関係で設置したとき、所望の曲り制御構造体を形成するために組立体500の溝501に固着されることができるモジュールダイセットを構成した。
図24のモジュールダイインサートの組立体を使用してパンチング成形されたシート521が図25、図25Aおよび図25Bに示されている。わかるように、各構造体22の中央部分26の長さは、モジュールインサート部材512、513のような中央部分モジュールインサートを加えるか或は取り去るだけで変えられることができる。ここでは、端部分インサートは、短い中央部分を有する構造体のためのインサート512、513無しでインサート511、514を共に設置することができるように、中央部分の短いセグメントを有していることがわかる。しかも、短い中央部分セグメントまたはインサート511、514は、インサート512、513により形成されて中央部分セグメントと整合することがわかるであろう。
曲げストラップ24の形状および幅は、同様に、端部分用の異なる形状のモジュールインサート551、514を取り替えることによって変えられることができる。従って、前述のように、種々の間隔目標と、縁部影響の対処とを達成するように、曲げ線23の長さを下って延びるモジュールダイインサートを使用することにより溝501に沿って複数の曲り制御構造体22が構成されることができる。
曲り制御構造体22をスタンピングまたはパンチング成形するのに適しているモジュールダイセットインサート組立体の他の具体例が図26ないし図30Bを参照することによりわかる。これらのモジュールインサートもまた、図22に示されるように、パンチングまたはスタンピング組立体500に使用される。
図26は曲り制御構造体22の端部分および中央部分を形成するために使用されることができる4つのインサート部材611、612、613、614を示している。端部分形成用インサート611、614は図21に示されるようなタレットパンチダイ451/454のインゲン豆形状を有している。しかしながら、モジュールインサート614は製造されたインプレッションとインサート部材612、613の中央部分インプレッションとの重なりの多くを引き起こす延長または直線セグメント610を有するものとして示されている。これは選択自由として好適である。何故なら、端部分インプレッションおよび中央部分インプレッションの接点間のいずれの隙間も、前述のように、縁-面係合により、あたかも隙間が無いか或は任意の隙間を横切る煎断さえも無いように挙動する傾向があるからである。モジュールインサート611、614は、図1のタレットパンチの具体例に関して行われるようにダイを回転させる必要なしに、所望の間隔で曲げ線23に沿って形勢される数対の端部分27を有している。
しかしながら、図26ないし図30Bのモジュール具体例では、2段階パンチングまたはスタンピング方法が用いられている。かくして、図27では、インサート611、614は、毛一過的に生じられる曲り制御構造体の所望の間隔に応じて、スペーサ616(ダイ「付属品」)により互いから間隔を隔てられている。なお、図27では、インサート614は図26に示されるような延長部610を有していないが、インサート611の鏡像インサートである。
次いで、図28に示されるように、曲げ線23に沿って数対ンタン部分27を生じるために、図27の組立体を使用してシート621をパンチング成形する。実線はシート621を貫通するスリットであり、破線617は肩部666(図30B)であり、破線618は肩部667である。
第2班チング段階では、端部分27を連結して折曲げ構造体22を完成するために図29に示されるダイインサートの第2組立体が用いられている。かくして、端部分27を連結するためにインサート612、613をスペーサ616と組み合わせることができる。モジュールインサート612、613は、曲げ線23の両側で端部分を連結するためにこれらのインサートを逆転して使用することができる幾何形状を有している。
明らかに、スペーサ616およびモジュールインサートが端部分27を連結するのに必要とされる間隔に合うように選択されるが、端部分形成用インサート611、614はインサート511、514の場合がそうであるようには、中央部分セグメントを有していないので、中央部分インサート612、613は好ましくは端部分形成用インサート611、614により形成されたインプレッションに当接し、多分、それに重なる。この重なりは、中央部分26が端部分インプレッション27に点618で少なくとも接するのに十分であるべきである。結果は図30では連続した曲り制御構造体として見られることができ、この場合、切断されたスリットは実線で示されており、対向された肩部666および肩部667は破線で示されている。
1段階方法に優る2段階方法の利点のうちの1つは、2段階の各ストロークに必要とされるパンチング力が少ないと言う点である。明らかに、欠点は2段階間のシートの操りおよびパンチングの繰返しを必要とすることである。
図31を参照して、所望の曲り制御構造体の構成および位置決めを可能にしながら、必要とされるパンチングダイセットの在庫を減らすための更なる技術を説明する。
シート721の頂部には、各々が単一のダイセットおよびダイストロークにより形成された3つのダイインプレッションすなわちパンチ煎断部722a、722b、722cが形成されている。かくして、これらのインプレッション722aないし722cは1つのパンチングストロークにより形成された完全な曲り制御構造体である。これらの曲り制御構造体が曲げ線に沿って3つの異なる長さ寸法を有しており、煎断部722aが最も短く、煎断部722bはインプレッション722aの2倍ほどの長さであり、煎断部722cは煎断部722aの3倍ほどの長さであることはわかるであろう。異なる長さの完全な曲り制御構造体を生じるパンチングダイの数セットを設けることにより、曲げストラップの実質的に所望の或いは理想的な位置決めおよび構成を許容する3の限定セット(または4セットまたは5セットまたはそれ以上のセット)から使用されるダイの組合せの選択を行うことが可能である。
図31における曲げ線23を考慮して、所望の曲り部はシート721における開口部730を通って延びている。開口部730の右側では、シートの煎断部722aを生じる2つのダイが縁部728、729のところに用いられ、2倍の長さの中間の曲り制御構造体722bが煎断部722a間に位置決めされている。この結果、煎断部722aの中央部分が縁部728、729まで延びており、もっと長い煎断部722bが開口部730の右側まで曲げ線23に沿って所望の曲り制御構造体を完成している。
開口部730の左側では、インプレッション722a、722b、722cを生じるダイのセットの異なる選択がなされている。かくして、開口部730に近い複数の曲げストラップ24を生じる複数の短いインプレッション722aが用いられている。シートの中間部では、もっと長いインプレッション722cが用いられ、インプレッションすなわち煎断部722bが縁部731のところの使用されている。
曲げ線23に沿った曲り制御構造体の横方向の間隔、進み距離は所望に応じて変化されることができる。ここでは、インプレッションすなわち煎断部722a、722b、722cは1x、2xおよび3xの長さ関係を有するものとして示されているが、分数の倍数を含めて、他の倍数を用いることができ、ならびに所定セットのダイにおいてもっと多い数の長さを選択することができる。更に、曲り制御端部分が変えられるべきであれば、例えば、60度の夾角を有する円弧であるか、或いは自身に曲り戻る耐疲労性の弧状端部であるなら、同様に形成されたダイセットが必要とされる。
シート材料に曲り制御構造体を生じるために使用されることができる前記の幾つかのタレットパンチ/モジュールダイ組合せを使用して融通性の製造または原型作成方法におけるこれらのダイ組合せの使用を説明する。
第1工程では、シートの曲げ線23に沿った曲げストラップ24の構成および間隔を選択することができる。ここで使用する場合、表現「構成」は数対の端部分27の形状およびそれらの間の間隔を意味している。曲げ線に沿った長さ方向の間隔は明らかに、同じ曲り制御構造体22の端部分27が互いから間隔を隔てられている曲げ線23に沿った位置を意味している。かくして、製品設計者はストラップ24の構成および長さ方向の間隔を選定し、必要とされる端部分27および連結中央部分26をシートに形成することができる。曲り制御構造体の選定された構成および間隔を生じるダイを適切な形成設備に取付け、第1曲げストラップおよび曲り制御構造体の構成を有する比較的少量のシートの製造運転を行う。次いで、複数の少量生産の運転において複数の様々なデザインをシート材料に形成することができるように、異なるすなわち様々な長さ方向の間隔および/または端部分の構成を使用して第2製造運転を行うことができる。次の工程は、構造体のための荷重、耐疲労性、折曲げ位置の精度、折曲げ力または他の基準のような所望の性能基準について折曲げ構造耐の試験を可能にするのに十分な量で様々なデザインのための構造にシートを折り曲げることである。試験されたら、どの曲げストラップの構成および間隔が完全に形成された3次元構造体のための基準を最も良く満たすかに関してデザイン間の選択を行うことができる。最良の構成を選択して、選定されたデザインからの曲り制御構造体を有するシート材料の製造運転を行うことができる。その結果、少量運転で構造体を経済的に設計し、再構成することができ、それによりこの方法を融通性の(急速)製造および/または原型作成に適したものにすることができる。
この金属曲げ方法の重要な特徴のうちの1つは、多量生産の厳しい型成形運転に移るコストを低減すると言う点である。比較的少量の製造運転において製造された曲り制御構造体は、シートにおける曲り部の位置決めが極めて正確且つ精密である。デザインを原型作成するのにプレスブレーキを使用する場合、所望の少量製造プレスブレーキ折曲げ製品が選択されたら、選択されたデザインを多量製造運転において実施しようとするときに、かなりの試験およびデザイン調整が必要とされることは一般的な問題である。前述のスタンピングおよびパンチング方法により形成された曲り制御構造体22は、達成されることができる曲り部位置の精度のために、非常に少ないデザインの調整を伴う厳しい型成形に転ずる。
本発明の特定の実施形態の前記説明を例示および説明のために示した。これらの説明は排他的であるものではなく、且つ本発明を開示された正確な形態に限定しようとするものではなく、明らかに、前記教示を鑑みて、多くの変更例および変形例が可能である。実施形態は、本発明の原理およびその実施用途を最も良く説明するために選択して記載したものであり、それにより当業者は意図された特定の用途に適しているものとして種々の変更例とともに本発明および種々の実施形態を最良に利用することできる。本発明の範囲は添付の請求項およびそれらの同等例により定められるものである。
Claims (59)
- 所望の曲げ線に沿って曲げ線の交互側に長さ方向に変位された関係で位置決めされた曲り制御構造体を材料シートに形成する方法であって、各構造体は、曲げ線と実質的に平行な中央部分と、端部分とを有しており、これらの端部分はこの両端部から離れる方向に分岐して長さ方向に隣接した端部分間に曲げストラップを構成しており、
曲げストラップを構成するようにシート材料に構造体の端部分を形成することによって曲げ線に対する所望の位置で長さ方向に隣接した構造体間に曲げストラップを形成する工程と、
別々の形成工程により、構造体を完成するために端部分を連結する中央部分を形成する工程と、
を備えている曲り制御構造体を材料シートに形成する方法。 - 中央部分を形成する工程は曲げストラップを形成する工程後に行なわれる、請求項1に記載の方法。
- 曲げストラップを形成する工程は、端部分形成用ダイを使用して曲げ線の両側で第1対の横方向に間隔を隔てられた端部分をシート材料に形成し、端部分形成用ダイを分岐している端部分の夾角に実質的に等しい量だけ回転させ、端部分形成用ダイおよび材料シートのうちの一方を、端部分形成用ダイが第1対の端部分から所望の間隔距離をおいて位置決めされる移動位置まで移動させ、そしてこの移動位置で第2対の横方向に間隔を隔てられた端部分を形成することによって達成される、請求項1に記載の方法。
- 前記端部分は、弧状であって、約90度の夾角だけ曲げ線から離れる方向に分岐しており、回転工程は端部形成用ダイを約90度だけ回転させることによって達成される、請求項3に記載の方法。
- 前記端部分は、弧状であって、約60度の夾角だけ曲げ線から離れる方向に分岐しており、回転工程は端部形成用ダイを約60度だけ回転させることによって達成される、請求項3に記載の方法。
- 中央部分を形成する工程は、第1対の端部分のうちの一方を曲げ線の同じ側の第2対の端部分のうちの一方と連結するために中央部分形成用ダイを使用して達成される、請求項3に記載の方法。
- 中央部分を形成する工程は、形成されるべき中央部分の長さより短い長さを有する中央部分形成用ダイを使用することにより中央部分を形成することによって達成され、中央部分の長さのセグメントを形成する工程と、材料シートおよび中央部分成形用ダイのうちの一方を移動させる工程と、中央部分の長さの他のセグメントを形成する工程と、中央部分の全長が形成されるまでセグメントを形成する工程を繰り返す工程とを有している、請求項6に記載の方法。
- セグメントを形成する工程はシート材料を移動させながら行われる急速ストロークを使用するタレットパンチで達成される、請求項7に記載の方法。
- 端部分を形成する工程および中央部分を形成する工程は、材料シートの厚さ寸法を完全に貫通するスリットを生じるようになっている端部形成用ダイおよび中央部分形成用ダイを使用して達成される、請求項6に記載の方法。
- 端部形成用ダイおよび中央部分形成用ダイはタレットパンチダイである、請求項9に記載の方法。
- 複数の様々な製品デザインを生じるために曲げストラップの構成およびそれらの間の距離のうちの一方を変える工程と、
様々なデザインを使用して材料シートの少量製造運転を行う工程と、
少量製造運転から様々なデザインのための折曲げ構造体を形成する工程と、
折曲げ講座応対に基づいて曲げストラップの構成および間隔を選定する工程と、
を更に備えている請求項1に記載の方法。 - 各々が所望の曲げ線と実質的に平行に延びている中央部分と、この中央部分の両端部から離れる方向に分岐している端部分とを有している折曲げ構造体を材料シートに形成する方法であって、
端部分形成用ダイを使用して曲げ線に沿った所望の位置で第1分岐端部分を材料シートに形成する工程と、
端部分形成用ダイを使用して第1端部分から曲げ線に沿って間隔を隔てられた所定位置で第2端部分を材料シートに形成する工程と、
間隔を隔てられた第1および第2端部分を連結する中央部分を形成する工程と、
を備えている折曲げ構造体を材料シートに形成する方法。 - 中央部分を形成する工程は、第1端部分および第2端部分を形成する工程の後に中央部分形成用ダイを使用して行われる、請求項12に記載の方法。
- 中央部分を形成する工程は、形成される中央部分の長さ未満の長さを有する中央部分形成用ダイによる複数の形成工程を使用して達成される、請求項13に記載の方法。
- 第2端部分を形成する工程は、第1端部分の実質的に鏡像である形状を有する第2端部分を形成することによって達成される、請求項12に記載の方法。
- 第2端部分は分岐している第1端部分の夾角に等しい量だけ端部分形成用ダイを回転させることによって形成される、請求項15に記載の方法。
- 複数の折曲げ構造体が、長さ方向に互い違いの関係で曲げ線の交互側に形成され、曲げ線に沿った長さ方向に隣接した構造体は、それらの間に、曲げ線を横切って斜めに延びている中心線を有する曲げストラップを構成し、
第1端部分を形成する工程は曲げ線の一方の側に沿って間隔を隔てられた位置で複数回繰り返され、且つ曲げ線の他方の側に沿って複数回繰り返され、
第2端部分を形成する工程は曲げ線の一方の側に沿って間隔を隔てられた位置で繰り返され、且つ曲げ線の他方の側に沿って複数回繰り返されて所望の構成を有する複数の曲げストラップを第1端部分と共に構成し、
中央部分を形成する工程は曲げ線の両側で複数回繰り返されて構造体の形成を完了する、請求項12に記載の方法。 - 曲げ線の一方の側に第2端部分を形成する工程は分岐している端部分の約夾角だけ端部分形成用ダイを回転させることによって達成され、
曲げ線の他方の側に第2端部分を形成する工程は約180度だけ同じ端部分形成用ダイを回転させ、次いで180度の配向から約夾角だけ同じダイを回転させることによって達成される、請求項17に記載の方法。 - 第1端部分および第2端部分を形成する工程は弧状の形状を有する端部分形成用ダイを使用して達成される、請求項12に記載の方法。
- 形成工程はスリットである曲り制御構造体を形成する、請求項12に記載の方法。
- 形成工程は曲り制御構造体を形成すべき材料シートの領域を変位させる、請求項12に記載の方法。
- 端部分形成用ダイは、所望の構成の曲げストラップを構成するように曲げ線の両側に曲り制御構造体の2つの横方向に間隔を隔てられた端部分を形成するようになっており、第1端部分を形成する工程は、曲げ線の反対側の他の曲り制御構造体に第1端部分を同時に形成する、請求項12に記載の方法。
- 所望の曲げ線に沿って曲げ線の交互側に長さ方向に変位された関係で位置決めされており、各々が、曲げ線と実質的に平行に延びている中央部分と、この中央部分の両端部から離れる方向に分岐している端部分とを有していて、長さ方向に隣接した端部分間に曲げストラップを構成する曲り制御構造を材料シートに形成する方法であって、
完成された曲り制御構造体を形成するために右端部形成用ダイおよび左端部形成用ダイを使用することによって構造体を形成する工程を備えており、前記右端部形成用ダイおよび左端部形成用ダイは、各々、端部分と、構造体の中央部分のセグメントとを有しており、この形成工程は、互いに整合状態にあるダイの各々の中央部分のセグメントの位置にダイを位置決めすることによって達成される、曲り制御構造を材料シートに形成する方法。 - 形成工程はダイの各々の中央部分のセグメントを重ねることによって達成される、請求項23に記載の方法。
- 右側端部分を形成する工程はダイ各々の中央部分のセグメントを曲げ線に沿って互いから間隔を隔てることによって達成され、
中央部分セグメント形成用ダイを使用することによりダイ各々の中央部分の間隔を隔てられたセグメントを連結する工程を備えている、請求項23に記載の方法。 - 形成工程は、曲げ線の両側に曲げ線に沿って間隔を隔てられた距離を置いて各構造体の一部を形成するためにダイのうちの一方を使用することにより達成され、従って、ダイのうちの他方を使用して曲げ線の両側に書く構造体の残部を形成する、請求項23に記載の方法。
- 形成工程はタレットパンチ装置におけるダイを使用することにより達成される、請求項26に記載の方法。
- 所望の曲げ線に沿って実質的に平行な関係で位置決めされるべき中央部分と、この中央部分の両端部のところで曲げ線から離れる方向に分岐している端部分とを有する曲り制御構造体を材料シートに形成するためのダイのセットであって、
所望の形状の少なくとも1つの端部分を生じるように形成された嵌め合いダイ表面を有するダイセットを形成する少なくとも1つの端部分と、
中央部分形成用ダイセットの単一のストロークを使用して曲り制御構造体の中央部分の少なくとも1つのセグメントを生じるように形成された嵌め合いダイ表面を有する中央部分形成用ダイセットと、
を備えているダイのセット。 - 端部分形成用ダイセットは曲げ線の両側で所望の横方向に間隔を隔てられた位置に位置決めされる2つの曲り制御端部分を生じるように形成されている、請求項28に記載のダイのセット。
- 中央部分形成用ダイセットは実質的に線状の中央部分セグメントを生じる嵌め合いダイ表面を有しており、ダイの一端部は材料シートに対してほぼ垂直であり、ダイの反対の端部は材料シートに次第に進入するように傾斜されている、請求項28に記載のダイのセット。
- 線状の中央部分形成用ダイセットにより互いに結合するのに適した異なる端部分形状を有する複数の端部分形成用ダイを備えており、
中央部分形成用ダイセットは線状の中央部分セグメントを生じる嵌め合い表面を有している、請求項28に記載のダイのセット。 - 端部分形成用ダイ各々は曲げ線の両側で横方向に間隔を隔てられた位置に2つの曲り制御端部分を生じるように形成されている、請求項31に記載のダイのセット。
- 所望の曲げ線に沿って実質的に平行な関係で位置決めされるべき中央部分と、この中央部分の両端部のところで曲げ線から離れる方向に分岐している端部分とを有する曲り制御構造体を材料シートに形成するためのダイのセットであって、
所望形状の右端部分および構造体の中央部分のセグメントを生じるように形成された嵌め合いダイ表面を有する右端部分形成用ダイセットと、
所望形状の左端部分および構造体の中央部分のセグメントを生じるように形成された嵌め合いダイ表面を有する左端部分形成用ダイセットと、
を備えている制御構造体を材料シートに形成するためのダイのセット。 - 前記右端部分ダイセットおよび左端部分ダイセットは互いに鏡像である端部分を生じるように形成されている、請求項33に記載のダイのセット。
- 所望の曲げ線と実質的に平行に伸びている中央部分と、この中央部分の両端部のところで曲げ線から離れる方向に分岐している端部分とを有する少なくとも1つの曲り制御構造体を材料シートに形成するための方法であって、
所定の形成ダイ、パンチおよびスタンプのうちの1つを使用して一対の分岐している端部分と、連結用の中央部分とを曲げ線に沿った所望の位置で材料シートに同時に形成する工程を備えている、
曲り制御構造体を材料シートに形成するための方法。 - 追加の所定数の曲り制御構造体を前記曲げ線に沿って前記シートに形成することを更に有する請求項35に記載に方法。
- 複数の様々な原型デザインを生じるために曲り制御構造体相互間の構成および距離のうちの一方を変化させる工程と、
様々な原型デザインを使用して材料シートの原型作成運転を行う工程と、
原型作成運転から様々な原型デザインのための折曲げ構造体を形成する工程と、
折曲げ構造体に基づいて原型曲り制御構造体の構成および間隔を選定する工程と、
選定された原型曲り制御構造体の構成および間隔を使用して製造ダイを作製する工程と、
製造ダイ、スタンプおよびパンチを使用して曲り制御構造体を有する材料シートの製造運転を行う工程と、
を備えている請求項36に記載の方法。 - 単一の材料シートから3次元の物体を製造する方法であって、
各々が所望の曲げ線と実質的に平行に延びている中央部分と、この中央部分の両端部から離れる方向に分岐している端部分とを有している複数の曲り制御構造体を材料シートに形成する工程と、
追加の所定数の曲り制御構造体を追加の所定の曲げ線に沿って材料シートに形成する工程と、
所望の3次元物体を形成するために前記材料シートを前記曲げ線に沿って折り曲げる工程と、
を備えている単一の材料シートから3次元物体を製造する方法。 - 前記次元物体は荷重支持物体である、請求項38に記載の方法。
- 少なくとも1つの曲げ線に沿って折り曲げられるべき材料シートに曲り制御構造体を位置決めするための方法であって、
曲り部の縁部の近くまで延びている曲り制御構造体の中央部分を位置決めする工程を備えており、これらの曲り制御構造体は、曲げ線に対して横の方向における縁部のところの材料シートの局部的な曲りを防ぐために縁部から十分に間隔を隔てられた曲り制御構造体の端部分からの距離だけ縁部まで延びている曲げ線と平行な曲り制御構造体の中央部分と、長さ方向に隣接した曲り制御構造体相互間の曲げストラップの構成に近似するように構成された曲げストラップを縁部とともに構成する折曲げ構造体の端部分とのうちの一方を有しており、
縁部の内方で曲げ線に沿って位置決めされた所望数の曲げストラップを生じて所望の強度の曲り部を生じるために縁部の内方で曲げ線に沿った曲り制御構造体の長さおよび数を選定する工程を備えている、
材料シートに曲り制御構造体を位置決めするための方法。 - 曲げストラップにおける折曲げ応力を材料シートにおける弱まられた構造特徴から離れる方向に向ける位置に縁部の内方で曲げ線に沿った曲げストラップを位置決めする工程を備えている請求項40に記載の方法。
- 曲げ線の残部に沿った単位長さあたりの曲げストラップより多い縁部の近くの曲げストラップを位置決めする工程を備えている請求項40に記載の方法。
- 位置決め工程は縁部の近くの曲り制御構造体の長さを短くすることによって達成される、請求項42に記載の方法。
- 縁部の近くの曲り制御構造体は増大された横方向幅寸法の曲げストラップを構成する、請求項40に記載の方法。
- 曲り制御構造体は曲げ線を横切って延びている斜めに配向された中心線を有する曲げストラップを構成するために曲げ線から分岐するように形成された端部分を有している、請求項40に記載の方法。
- 縁部は曲げ線に対して斜角で延びており、位置決め工程は斜めの縁部と同じ方向に分岐している分岐端部分を有する曲り制御構造体を位置決めすることにより達成される、請求項45に記載の方法。
- 位置決め工程は、端部分が材料シートの弱められた領域に向かい方向に分岐している状態で中央部分を縁部まで延びるように位置決めすることによって達成される、請求項45に記載の方法。
- 1つの縁部まで延びている曲げ線に交互側に沿って形成された複数の曲り制御構造体を有する材料シートよりなり、これらの曲り制御構造体は曲げ線と実質的に平行に配向された中央部分と、この中央部分に連結されていて、曲げ線から離れる方向に分岐している少なくとも1つの端部分とを有しており、曲り制御構造体の長さ方向に隣接した端部分は、これらの間に、曲げ線を横切って斜めに延びている中央の長さ方向軸線を有する曲げストラップを構成しており、縁部に最も近い曲り制御構造体は縁部まで延びている中央部分を有しており、端部分はシートの折曲げ時に縁部の局部的な変形を防ぐために縁部から十分に間隔を隔てられている、
少なくとも1つの曲げ線に沿って正確に折曲げ可能に形成された材料シート。 - 曲げ線の近くに弱められた構造特徴が形成されており、曲り制御構造体は、構造特徴への亀裂の伝播および構造特徴のところの応力集中を防ぐようにして構造特徴の近くで曲げ線に沿って位置決めされている、請求項48に記載の材料シート。
- 縁部の近くの曲り制御構造体は曲げストラップを構成しており、これらの曲げストラップは、曲げ線に沿った単位長さのあたりのその横断面積が曲げ線の残部にわたる単位長さあたりの曲げストラップの横断面積と比較して増大されている、請求項48に記載の材料シート。
- 曲げ線の単位長さあたりの曲げストラップの数は縁部の近くで縁部から遠いところより多い、請求項50に記載の材料シート。
- 縁部の近くの曲げストラップの幅は縁部から遠い曲げストラップの幅より大きい、請求項50に記載の材料シート。
- 材料シートにおける曲げ線のまわりに曲り制御構造体を形成するためのモジュールダイであって、
複数のモジュールダイ部材を受けて取付けるためのトラックを有しているダイボディと、
トラックに設けられた複数のモジュールダイ部材と、を備えており、これらのモジュールダイ部材は、曲げ線から離れる方向に分岐している曲り制御構造体の端部分を形成するのに適した少なくとも1つのモジュール端部分ダイ部材と、曲げ線と実質的に平行に延びる曲り制御構造体の中心部分の少なくとも1つのセグメントを形成するのに適した少なくとも1つの別体のモジュール中央部分ダイ部材とを有しており、モジュール端部分ダイ部材およびモジュール中央部分ダイ部材は、トラックに当接関係で位置決めされており、そしてモジュールダイを使用して材料シートに連続した曲り制御構造体を生じることができるように協働敵に形成されている、モジュールダイ。 - トラックは実質的に曲げ線の長さにわたって延びており、モジュールダイ部材はトラックに取外し可能に設けられている、請求項53に記載のモジュールダイ。
- 複数のモジュール端部分ダイ部材と、少なくとも1つのモジュール中央部分ダイ部材とがトラックに設けられている、請求項53に記載のモジュールダイ。
- モジュールダイ部材は雄モジュールダイ部材であり、
第2の複数のモジュールダイ部材が形成された第2トラックを有する第2ダイボディを備えており、第2モジュールダイ部材は、曲り制御構造体を生じるために雄モジュールダイ部材と協働するように形成された形状を有する雌モジュールダイ部材である、請求項53に記載のモジュールダイ。 - 材料シートに曲り制御構造体を形成する方法であって、これらの構造体は、長さ方向に隣接した曲り制御構造体間に曲げストラップを構成するように所望の曲げ線に沿って曲げ線の交互側で且つ長さ方向に変位された関係で位置決めされ、
各々が、単一のパンチストロークごとに異なる長さの完全な曲り制御構造体を生じるように形成されているパンチングダイセットのグループを用意する工程と、
曲げ線に沿った曲げストラップの所望の位置決めおよび構成を可能にするためにグループからダイセットの組合せを選択する工程と、
選択されたダイセットの組合せを使用して曲り制御構造体を所望の位置で材料シートにパンチング成形する工程と、
を備えている材料シートに曲り制御構造体を形成する方法。 - 用意工程は、最も短い長さの自然数倍だけ最も短い長さを有するダイセットと異なる長さ寸法を有する複数のダイセットを用意することにより達成される、請求項57に記載の方法。
- 用意工程は、異なる長さと、第1グループにおける第セットの曲り制御構造体端部分と形状が異なる曲り制御構造体端部分とを有する、少なくとも、ダイセットの第2グループを用意する工程を有しており、
選択工程は第1グループおよび第2グループの両方から選択することによって達成される、請求項57に記載の方法。
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