JP2010058138A - 曲げ加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加工動力の軽減を図ることができるとともに加工面の傷が少ない製品を得ることのできる曲げ加工装置を提供する。
【解決手段】ワークＷを曲げる移動部材４と、ワークＷの曲げ縁部を保持する保持部材３とを備え、移動部材４には、曲げ加工に際しワークＷに当接する部位が順次保持部材３側に移行する円弧状の傾斜面４ａと、この傾斜面４ａに連続した垂直面４ｂとが形成されており、ワークＷの曲げ縁部に接する保持部材３の部位と移動部材４の垂直面４ｂとは所定隙間をもって配置され、保持部材３には、ワークＷの曲げ縁部に接する部位よりもワークＷの曲げ方向側において、ワークＷの曲げ部分に接しないような逃げ面３ｂが形成されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、曲げ加工装置に関するもので、鋼板などの板状のワークを直角に曲げる加工を施す際に用いられる曲げ加工装置に係るものである。

この種の曲げ加工装置としては、プレスブレーキ装置が公知である。このプレスブレーキ装置は、図４に示すように、溝１１が形成された型１２と、この溝１１に向かって移動可能なポンチ１３とからなり、溝１１とポンチ１３の先端部との間に鋼板Ｗが挟持されることによって、曲げ加工がなされるものであった。

しかし、上記プレスブレーキ装置にあっては、鋼板Ｗを支える二つの支点１１ａ（溝の向かい合う上縁同士）の距離が短いため、ポンチ１３の先端には数トン単位の大きな力が要求される。このため、大きな加工動力が必要となり、設備自体が高額とならざるを得ない。

また、量産が望まれる場合には、プレス金型を用いて曲げ加工が施される。このプレス金型にあっては、通常、上型と下型との隙間が鋼板の厚さよりも若干狭く設けられ、鋼板Ｗの曲げ部分でしごき加工がなされており、このしごき加工のために数トン〜数十トンの力が必要となり、設備自体が高額とならざるを得ない。また、このしごき加工が施された曲げ部分には、すり傷が発生しやすいという問題も有していた。

また、この種の曲げ加工装置として、特許文献１記載のものも公知である。この特許文献１記載の加工装置は、ダイスの溝にポンチを挿入して、ダイスとポンチとの間で鋼材を挟持して、曲げ加工が施されるものである。この特許文献１記載のものは、ダイスの溝の上縁が面取りされることにより、溝の開口部分に傾斜面が形成されている。このように傾斜面が形成されているため、ポンチが挿入され始めると鋼材はまず傾斜面の角度まで屈曲されて、さらにポンチが挿入されることによって鋼材が直角に屈曲されることになる。なお、この特許文献１記載の加工装置にあっては、直線範囲と湾曲範囲とを有する製品を製造するために用いられるものであり、上記ダイスの傾斜面の大きさを、製品の直線範囲と湾曲範囲とにおいて異ならしめることによって、製品の湾曲範囲におけるシワ等の発生を防止せんとするものであった。
特開平１０−３０５３１６号公報

しかしながら、この特許文献１記載の装置にあっても、鋼板の曲げ部分が傾斜面の上縁や下縁と接触するため、すり傷が発生するものと考えられ、また、大きな加工動力が必要であり、設備自体の高額化は避けられない。

この発明は上記した従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、加工動力の軽減を図ることができるとともに加工面の傷が少ない製品を得ることのできる曲げ加工装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の曲げ加工装置は、加工すべき板状のワークＷに対して相対的に移動し該ワークＷの曲げ部分に当接しつつワークＷを曲げる移動部材４と、上記ワークＷの曲げ縁部を保持する保持部材３とを備え、上記移動部材４には、曲げ加工に際して上記ワークＷに当接する部位が順次保持部材３側に移行するような傾斜面４ａが形成されているとともに、この傾斜面４ａに連続して移動部材４の移動方向と略平行な垂直面４ｂが形成されており、上記ワークＷの曲げ縁部に接する保持部材３の部位と、上記移動部材４の垂直面４ｂとは所定隙間をもって配置されており、上記保持部材３には、上記ワークＷの曲げ縁部に接する部位よりもワークＷの曲げ方向側において、該ワークＷの曲げ部分に接しないような逃げ面３ｂが形成されていることを特徴とする。なお、ワークＷの曲げ縁部とは、加工後に角部となるワークＷの部位を意味し、また、ワークＷの曲げ部分とは、加工後の角部よりも端部側に位置するワークＷの部位を意味する。

また、本発明の曲げ加工装置は、請求項２記載のように、上記ワークＷの曲げ縁部に接する保持部材３の部位と、上記移動部材４の垂直面４ｂとが、ワークＷの板厚と略同一の隙間で配置された構成を採用することもできる。

また、本発明の曲げ加工装置は、請求項３記載のように、上記保持部材３には、上記ワークＷの曲げ縁部に接する部位からワークＷの曲げ方向側に、上記移動部材４の垂直面４ｂと略平行な垂直面３ａが設けられているとともに、この垂直面３ａに連続して上記逃げ面３ｂが形成されている構成を採用することもできる。

また、本発明の曲げ加工装置は、請求項４記載のように、上記移動部材４の傾斜面４ａは湾曲面からなり、該湾曲面が、略楕円の円弧形状に形成された構成を採用することもできる。

この発明の曲げ加工装置では、ワークＷが保持部材３に保持された状態で移動部材４を加工方向に移動させると、まずワークＷの曲げ部分が移動部材４の傾斜面４ａと当接する。さらに移動部材４を加工方向に移動させていくと、該傾斜面４ａのワークＷに当接する部位が順次保持部材３側に移行しつつワークＷが曲げられていき、そして、保持部材３と移動部材４の垂直面４ｂとの間にワークＷが挟持されることによってワークＷは直角に屈曲されることになる。このようにワークＷに当接する部位が順次保持部材３側に移行するような傾斜面４ａによってワークＷが順次折り曲げられて曲げ加工を施すことができるため、加工に要する力が比較的少なくすみ、加工動力の軽減を図ることができる。また、ワークＷは、当接する部位が順次保持部材３側に移行するような傾斜面４ａと当接するため、ワークＷの曲げ部分の外面に傷がつきにくい。しかも、保持部材３にはワークＷの曲げ部分に接しないような逃げ面３ｂが形成されているため、ワークＷの曲げ部分の内面に傷がつきにくい。

また、請求項２記載のように、ワークＷの曲げ縁部に接する保持部材３の部位と移動部材４の垂直面４ｂとをワークＷの板厚と略同一の隙間で配置させることによって、確実にワークＷを直角に折り曲げることができる。

また、請求項３記載のように、保持部材３に垂直面３ａを設けることによって、保持部材３の垂直面３ａと移動部材４の垂直面４ｂとによって、確実にワークＷを折り曲げることができる。また、この垂直面３ａに連続して上記逃げ面３ｂが形成されているために、曲げ加工時にこの逃げ面３ｂにおいて材料が逃げることができ、しごき加工にならず、ワークＷに傷がつきにくい。

また、請求項４記載のように、移動部材４の傾斜面４ａを湾曲面から構成することにより、ワークＷの曲げ部分の外面の傷の発生をより確実に防止することができる。さらに、この湾曲面４ａを、略楕円の円弧形状とすることによって、加工に際してワークＷの曲げ部分を順次的確に曲げていくことができ、容易且つ確実にワークＷを直角に折り曲げることができる。

次に、この発明の曲げ加工装置の具体的な実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。この発明の一実施形態に係る曲げ加工装置は、図１および図２に示すように、加工すべき板状の鋼材Ｗを載置する台座１と、この台座１上の鋼材Ｗを上方側から保持する保持部材３と、上下動可能に設けられ該鋼材Ｗを曲げる移動部材（以下、ポンチと称する）４とから構成されている。なお、本実施形態において、鋼材Ｗとしては、板厚０．６ｍｍの冷間圧延鋼板を用いている。

上記台座１には、ポンチ４が出退する穿孔２が形成されており、上記ポンチ４は、この穿孔２から上方に突出することによって、台座１上の鋼材Ｗを曲げるように設けられている。そして、該ポンチ４の上面は、保持部材３側において順次下方に傾斜する湾曲面４ａに形成されており、曲げ加工に際して鋼材Ｗの下面に当接する部位が順次保持部材３側に移行するように設けられている。また、このポンチ４は、上記湾曲面４ａに連続して、ポンチ４の移動方向（上下方向）と平行な垂直面４ｂが形成されており、この垂直面４ｂは、加工対象たる鋼材Ｗが９０度に曲げられた際に鋼材Ｗに当接する部位となる。

上記湾曲面４ａについて具体的に説明すると、この湾曲面４ａは、略楕円の円弧形状にであって、上方に凸となるような形状に形成されており、加工対象たる鋼材Ｗが９０度に近づくにつれてポンチ４の上下移動が大きくなるように設けられている。すなわち、ポンチ４に上方（移動方向前方）側では、曲率が小さく、下方（垂直面４ｂ）に行くに従い次第に曲率が大きくなるような形状となされている。このため、曲げ開始直後の小さな力での曲げ加工が可能な状態では、小さなストローク（ポンチ４の移動距離）で大きな曲げ角度が得られるが、曲げ終了直前の大きな力が必要な状態では、大きなストロークで僅かな曲げ角度となるようにし、これによって全体として小さな力で曲げ可能を行うことを可能にしている。なお、本実施形態のポンチ４の上下動は、油圧、空圧、電動、手動いかなる手段によって行うものであっても良い。

さらに、上記保持部材３は、台座１に載置された鋼材Ｗを上方から押さえ込むように水平に設けられた下面を備えており、この下面のポンチ４側の端部には、下面に対して垂直に立ち上がった垂直面３ａを備えている。つまり、保持部材３には、製品の角部となる上記鋼材Ｗの曲げ縁部に接する部位（下面のポンチ４側の端部）から上方側に上記ポンチ４の垂直面４ｂと平行な垂直面３ａが設けられていることになる。なお、この垂直面３ａの高さは本実施形態においては５．０ｍｍとしている。そして、保持部材３には、この垂直面３ａから上方に連続してポンチ４から離間する側に傾斜した逃げ面３ｂが形成されている。ここで、逃げ面３ｂの傾斜角度は、本実施形態では８８度としている。また、上記保持部材３の垂直面３ａと、上記ポンチ４の垂直面４ｂとは、鋼材Ｗの板厚（０．６ｍｍ）と略同一の隙間で配置している。

本実施形態の曲げ加工装置は、上記構成からなるが、その使用方法について以下説明する。まず、台座１に鋼材Ｗが載置されて、保持部材３によって鋼材Ｗが固定される。そして、ポンチ４を上方に移動させると、ポンチ４の上面に鋼材Ｗの曲げ部分が当接する（図２（ａ）参照）。そして、さらにポンチ４を上昇させていくと、鋼材Ｗの曲げ部分は、ポンチ４と当接する部分がポンチ４の上面４ａの保持部材３側に順次移行しつつ、折り曲げられていく（図２（ｂ），（ｃ）参照）。そして、鋼材Ｗの曲げ部分がポンチ４の垂直面４ｂと当接することによって、鋼材Ｗが最終的に９０度に折り曲げられることになる（図２（ｄ）参照）。

本実施形態の曲げ装置によれば、板厚と略同一の隙間で配された保持部材３の垂直面３ａとポンチ４の垂直面４ｂとによって、確実に鋼材Ｗを直角に折り曲げることができる。また、保持部材３の垂直面３ａに連続して上記逃げ面３ｂが形成されていることによって、曲げ加工時にこの逃げ面３ｂにおいて材料が逃げることができるため、しごき加工にならず（しごき加工が垂直面３ａの範囲に限られ）、そのため、鋼材Ｗに傷がつきにくい。

また、鋼材Ｗの曲げ部分は、当接する部位が順次保持部材３側に移行するような湾曲面４ａと当接するため、この曲げ部分の外面における傷の発生をより確実に防止することができる。

さらに、保持部材３には鋼材Ｗの曲げ部分に接しないような逃げ面３ｂが形成されているため、鋼材Ｗの曲げ部分の内面に傷がつきにくい。

また、上述のような湾曲面４ａによって、鋼材Ｗが順次曲げられて加工されるため、加工に要する力が比較的少なくすみ、加工動力の軽減を図ることができ、設備投資の削減を図ることができる。

（実験例）
次に本実施形態の加工装置の実施例および比較例を図３に示す。

実施例１では、保持部材３の垂直面３ａとポンチ４の垂直面４ｂとの隙間を板厚と同一の０．６ｍｍとして実験を行った。この実施例１では、鋼材Ｗを９０度に曲げるために１０５ｋｇｆのみの力で加工ができ、また、加工後の鋼材Ｗに傷は発生しなかった。

実施例２では、保持部材３の垂直面３ａとポンチ４の垂直面４ｂとの隙間を板厚よりも若干狭い０．５５ｍｍとして実験を行った。この実施例２では、鋼材Ｗを９０度に曲げるために１８０ｋｇｆの力を要するものの加工ができ、また、加工後の鋼材Ｗに傷は発生しなかった。

比較例１では、保持部材３の垂直面３ａとポンチ４の垂直面４ｂとの隙間が板厚と同一の０．６ｍｍであるものの、ポンチ４の上面に湾曲面を設けずに実験を行った。この比較例では、曲げ開始直後から２００ｋｇｆの力を要し、最終的には４６０ｋｇｆもの力が必要であった。また、加工後の鋼材Ｗには傷が発生した。

比較例２では、保持部材３の垂直面３ａとポンチ４の垂直面４ｂとの隙間が板厚と同一の０．６ｍｍであるものの、保持部材３に逃げ面３ｂを形成せずに実験を行った。この比較例では、鋼材Ｗを９０度に曲げるために２２５ｋｇｆの力を要し、また、加工後の鋼材Ｗに傷は発生した。

この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正及び変更を加え得ることは勿論である。つまり、たとえば、上記実施形態においては、ポンチ４を移動させるものについて説明したが、ワークＷおよび保持部材３が移動するものであっても、本発明の意図する範囲内である。

この発明の一実施形態に係る曲げ加工装置を説明するための模式的断面を示す説明図である。 同曲げ加工装置の模式的断面を示す説明図であって、加工手順を説明するための説明図である。 同曲げ加工装置の実験例を示す。 従来の曲げ加工装置の模式的説明図である。

符号の説明

１・・台座、２・・穿孔、３・・保持部材、３ａ・・垂直面、３ｂ・・逃げ面、４・・ポンチ（移動部材）、４ａ・・湾曲面（傾斜面）、４ｂ・・垂直面、Ｗ・・鋼材（ワーク）

Claims (4)

1. 加工すべき板状のワーク（Ｗ）に対して相対的に移動し該ワーク（Ｗ）の曲げ部分に当接しつつワーク（Ｗ）を曲げる移動部材（４）と、上記ワーク（Ｗ）の曲げ縁部を保持する保持部材（３）とを備え、
   上記移動部材（４）には、曲げ加工に際して上記ワーク（Ｗ）に当接する部位が順次保持部材（３）側に移行するような傾斜面（４ａ）が形成されているとともに、この傾斜面（４ａ）に連続して移動部材（４）の移動方向と略平行な垂直面（４ｂ）が形成されており、
   上記ワーク（Ｗ）の曲げ縁部に接する保持部材（３）の部位と、上記移動部材（４）の垂直面（４ｂ）とは所定隙間をもって配置されており、
   上記保持部材（３）には、上記ワーク（Ｗ）の曲げ縁部に接する部位よりもワーク（Ｗ）の曲げ方向側において、該ワーク（Ｗ）の曲げ部分に接しないような逃げ面（３ｂ）が形成されていることを特徴とする曲げ加工装置。
2. 上記ワーク（Ｗ）の曲げ縁部に接する保持部材（３）の部位と、上記移動部材（４）の垂直面（４ｂ）とが、ワーク（Ｗ）の板厚と略同一の隙間で配置されていることを特徴とする請求項１の曲げ加工装置。
3. 上記保持部材（３）には、上記ワーク（Ｗ）の曲げ縁部に接する部位からワーク（Ｗ）の曲げ方向側に、上記移動部材（４）の垂直面（４ｂ）と略平行な垂直面（３ａ）が設けられているとともに、この垂直面（３ａ）に連続して上記逃げ面（３ｂ）が形成されていることを特徴とする請求項１又は２の曲げ加工装置。
4. 上記移動部材（４）の傾斜面（４ａ）は、略楕円の円弧形状に形成され湾曲面からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの曲げ加工装置。