JP2013116492A5 - - Google Patents

Description

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
即ち、本発明に係る板状ワークの湾曲保持装置の第１の態様は、板状ワークを、その弾性変形範囲内で湾曲させて保持するための湾曲保持装置であって、前記板状ワークの湾曲断面に直交する方向から見て、該板状ワークの一方の面の互いに離れた２点に当接可能な２つの支持点と、同じく前記板状ワークの湾曲断面に直交する方向から見て、前記板状ワークの他方の面に、前記支持点に挟まれる位置で当接可能な少なくとも１つの加圧点と、前記２つの支持点と前記加圧点の少なくとも一方を、前記板状ワークの板厚方向に進退させる進退駆動手段と、前記加圧点に加わる荷重を検出する荷重検出手段と、前記荷重検出手段からの荷重データが入力され、所定の荷重が加わるように前記進退駆動手段を駆動させる制御手段とを具備してなり、前記制御手段は、前記板状ワークを湾曲させながらショットを投射してピーン成形を行う場合において、前記荷重検出手段から入力される荷重データの減少が停止した時点、または所定の荷重値に達した時点で、前記ショットの投射を停止させる制御を行うことを特徴とする。

したがって、従来のように当て治具やテンプレート等の型部材を用意することなく、簡素かつ汎用性の高い構成によって板状ワークを湾曲させることができる。しかも、支持点と加圧点とが板状ワークに対して点接触するため、航空機の翼のように外板（スキン）とリブ状の補強部材（ストリンガー）とが一体化されたインテグラル・スキンでも、支持点または加圧点を補強部材以外の部位に当接させることにより、簡単に湾曲させることができる。
また、例えば、板状ワークを湾曲保持した状態でピーン加工を施し、板状ワークが湾曲した形状を保つように塑性変形させる場合には、上記構成とすることにより、簡素な構成で板状ワークに正確な湾曲率を付与することができる。即ち、湾曲する前の板状ワークの高さと、支持点の高さとの相対関係に拘わらず、支持点は板状ワークに当たったら、その高さで止まってその位置を保持する機能があれば、あとは荷重検出手段により加圧点に加わる荷重を検出しながら、加圧点の方だけを板状ワーク側に移動させることにより、板状ワークを湾曲させることができる。
さらに、上記構成とした場合、湾曲保持された板状ワークにショットが投射されてピーン加工が進むにつれ、板状ワークが平坦に戻ろうとする反力が減少し、荷重検出手段から制御手段に入力される荷重データが減少していく。したがって、この荷重データの減少が停止した時点、または所定の荷重値に達した時点で、板状ワークの湾曲加工が完了したと判断でき、ピーン加工を終了することができる。このため、ピーン加工に費やされる時間を必要最小限とし、加工時間の短縮および省力化に貢献することができる。

また、本発明に係る板状ワークの湾曲保持装置の第８の態様は、前記第１から第７のいずれかの態様において、前記支持点と前記加圧点との、各々の進退位置を検出する進退位置検出手段と、前記進退位置検出手段からの進退位置データが入力され、所定の進退位置となるように前記進退駆動手段を駆動させる制御手段と、をさらに有することを特徴とする。

また、本発明に係る板状ワークの湾曲保持装置の第９の態様は、前記第１から第８のいずれかの態様において、前記板状ワークの湾曲率を検出する湾曲率検出手段と、前記湾曲率検出手段からの湾曲率データが入力され、所定の湾曲率となるように前記進退駆動手段を駆動させる制御手段と、をさらに有することを特徴とする。

また、本発明に係る板状ワークの湾曲保持方法の第１の態様は、板状ワークを、その弾性変形範囲内で湾曲させて保持しながら、ショットを投射してピーン成形を行うための湾曲保持方法であって、前記板状ワークの一方の面に少なくとも２つの支持点を当接させ、前記板状ワークの他方の面の、前記支持点に挟まれる位置に少なくとも１つの加圧点を当接させ、前記支持点と前記加圧点の少なくとも一方を、前記板状ワークの板厚方向に進めることにより前記板状ワークを湾曲させるとともに、前記加圧点に加わる荷重を検出し、この荷重データの減少が停止した時点、または所定の荷重値に達した時点で、前記ショットの投射を停止させることを特徴とする。

また、本発明に係る板状ワークの湾曲成形方法は、前記第１から第９の態様に記載の板状ワークの湾曲保持装置を用いて板状ワークを湾曲保持しながら、該板状ワークの一方の面からショットを投射してピーン成形を施すことにより、前記板状ワークを湾曲させることを特徴とする。

Claims (12)

1. 板状ワークを、その弾性変形範囲内で湾曲させて保持するための湾曲保持装置であって、
   前記板状ワークの湾曲断面に直交する方向から見て、前記板状ワークの一方の面の互いに離れた２点に当接可能な２つの支持点と、
   同じく前記板状ワークの湾曲断面に直交する方向から見て、前記板状ワークの他方の面に、前記支持点に挟まれる位置で当接可能な少なくとも１つの加圧点と、
   前記２つの支持点と前記加圧点の少なくとも一方を、前記板状ワークの板厚方向に進退させる進退駆動手段と、
   前記加圧点に加わる荷重を検出する荷重検出手段と、
   前記荷重検出手段からの荷重データが入力され、所定の荷重が加わるように前記進退駆動手段を駆動させる制御手段と、
   を具備してなり、
   前記制御手段は、前記板状ワークを湾曲させながらショットを投射してピーン成形を行う場合において、前記荷重検出手段から入力される荷重データの減少が停止した時点、または所定の荷重値に達した時点で、前記ショットの投射を停止させる制御を行うことを特徴とする板状ワークの湾曲保持装置。
2. 前記板状ワークの湾曲断面に直交する方向から見て、前記２点の支持点が第１の間隔で前記板状ワークの一方の面に当接し、２点の前記加圧点が前記第１の間隔よりも狭い第２の間隔で前記板状ワークの他方の面に当接し、
   前記第１の間隔の中心点と前記第２の間隔の中心点とが合致していることを特徴とする請求項１に記載の板状ワークの湾曲保持装置。
3. 前記支持点と前記加圧点の少なくとも一点は、前記板状ワークの面方向に独立的に移動可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の板状ワークの湾曲保持装置。
4. 前記進退駆動手段は、全ての前記支持点および前記加圧点をそれぞれ独立的に進退させることができるように設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の板状ワークの湾曲保持装置。
5. 前記板状ワークを下方から支持するワーク支持部材を有し、
   前記ワーク支持部材は、付勢手段により下方から付勢され、
   前記付勢手段の付勢強度は、前記板状ワークの自重を支持することができ、かつ前記板状ワークが湾曲成形された際において、該板状ワークが撓ることにより加わる反力を吸収できる程度に設定されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の板状ワークの湾曲保持装置。
6. 前記ワーク支持部材は転動体であり、その上に載置された前記板状ワークを面方向に送ることができることを特徴とする請求項５に記載の板状ワークの湾曲保持装置。
7. 前記支持点を進退させる前記進退駆動手段は、アクチュエータの動力をボールねじ機構を介して前記支持点に伝達する構成であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の板状ワークの湾曲保持装置。
8. 前記支持点と前記加圧点との、各々の進退位置を検出する進退位置検出手段と、
   前記進退位置検出手段からの進退位置データが入力され、所定の進退位置となるように前記進退駆動手段を駆動させる制御手段と、
   をさらに有することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の板状ワークの湾曲保持装置。
9. 前記板状ワークの湾曲率を検出する湾曲率検出手段と、
   前記湾曲率検出手段からの湾曲率データが入力され、所定の湾曲率となるように前記進退駆動手段を駆動させる制御手段と、
   をさらに有することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の板状ワークの湾曲保持装置。
10. 板状ワークを、その弾性変形範囲内で湾曲させて保持しながら、ショットを投射してピーン成形を行うための湾曲保持方法であって、
    前記板状ワークの一方の面に少なくとも２つの支持点を当接させ、
    前記板状ワークの他方の面の、前記支持点に挟まれる位置に少なくとも１つの加圧点を当接させ、
    前記支持点と前記加圧点の少なくとも一方を、前記板状ワークの板厚方向に進めることにより前記板状ワークを湾曲させるとともに、
    前記加圧点に加わる荷重を検出し、この荷重データの減少が停止した時点、または所定の荷重値に達した時点で、前記ショットの投射を停止させることを特徴とする板状ワークの湾曲保持方法。
11. 前記板状ワークの湾曲断面に直交する方向から見て、２点の前記支持点を第１の間隔で前記板状ワークの一方の面に当接させる一方、２点の前記加圧点を前記第１の間隔よりも狭い第２の間隔で前記板状ワークの他方の面に当接させ、
    前記第１の間隔の中心点と前記第２の間隔の中心点とを合致させた状態で前記板状ワークを湾曲保持することを特徴とする請求項１０に記載の板状ワークの湾曲保持方法。
12. 請求項１から９に記載の板状ワークの湾曲保持装置を用いて板状ワークを湾曲保持しながら、該板状ワークの一方の面からショットを投射してピーン成形を施すことにより、前記板状ワークを湾曲させることを特徴とする板状ワークの湾曲成形方法。