JP2013215753A

JP2013215753A - インクリメンタル成形加工時の金属板の押さえ治具及びインクリメンタル成形加工時の金属板の押さえ方法

Info

Publication number: JP2013215753A
Application number: JP2012086601A
Authority: JP
Inventors: Koji Inoue; 孝次井上
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-04-05
Filing date: 2012-04-05
Publication date: 2013-10-24

Abstract

【課題】短時間でワークの押さえ部に均一な押圧力を付与できるインクリメンタル成形加工時の金属板の押さえ治具を提供する。
【解決手段】インクリメンタル成形加工時のワークＷの押さえ治具２０であって、ワークＷの押さえ部Ｗ２を押さえる押さえ板２３と、押さえ部Ｗ２と押さえ板２３との間に介される樹脂板２２と、押さえ板２３の複数個所に垂直方向に螺合される複数の螺子２５と、を具備し、それぞれの螺子２５の押さえ板２３の底面から突出する長さを変更することによって、樹脂板２２がワークＷの押さえ部Ｗ２を押圧する押圧力Ｐが均一となるように調整する。
【選択図】図２

Description

本発明は、インクリメンタル成形加工時の金属板の押さえ治具及びインクリメンタル成形加工時の金属板の押さえ方法の技術に関する。

インクリメンタル成形加工方法とは、金型を用いることなく、棒状工具を金属板（以下、ワーク）に押し付け、棒状工具を移動させながらワークを少しずつ引き伸ばして成形加工する成形加工方法である。インクリメンタル成形加工方法は、少量生産に対応できるワークの成形加工方法として良く知られている（例えば、特許文献１）。

インクリメンタル成形加工時には、ワークの位置決め、並びに、ワークの成形加工反力受けのために、押さえ治具によってワークの成形加工されない部分の一部を固定する必要がある。ここで、押さえ治具によって固定されるワークの成形加工されない部分の一部を、押さえ部とする。例えば、金属プレートをインクリメンタル成形加工する際には、プレートの周囲部が押さえ部として押さえ治具によって固定される。

押さえ治具は、樹脂板を介して押さえ板によって押さえ部に押圧力を付与する。このとき、樹脂板により押さえ部に付与される押圧力は、押さえ部を固定できる押圧力以上であって、押さえ部が変形しない押圧力以下に設定しなければならない。

例えば、ワークの押さえ部の板厚が不均一の場合には、ワークの押さえ部に均一に押圧力が付与されない。このような場合には、樹脂板の表面を削って、ワークの押さえ部に均一な押圧力が付与されるように微調整が行われていた。しかし、ワークを交換する毎に微調整を行なうことによって、作業工数が増加していた。そこで、インクリメンタル成形加工時には、短時間でワークの押さえ部に均一に押圧力を付与できることが求められている。

特開平１０−１３７８５８号公報

本発明の解決しようとする課題は、短時間でワークの押さえ部に均一に押圧力を付与できるインクリメンタル成形加工時の金属板の押さえ治具及びインクリメンタル成形加工時の金属板の押さえ方法を提供することである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、インクリメンタル成形加工時の金属板の押さえ治具であって、前記金属板の一部を押さえる押さえ板と、前記金属板の一部と前記押さえ板との間に介される樹脂板と、前記押さえ板の複数個所にて押さえ方向に螺合される複数の螺子と、を具備し、前記それぞれの螺子の前記押さえ板の底面から突出する長さを変更することによって、前記樹脂板が前記金属板の一部を押圧する押圧力が均一となるように調整するものである。

請求項２においては、インクリメンタル成形加工時の金属板の押さえ方法であって、前記金属板の一部を、樹脂板を介して押さえ板によって押さえ、前記押さえ板の複数個所にて押さえ方向に螺合される螺子の、前記押さえ板の底面から突出する長さをそれぞれ調整することによって、前記樹脂板が前記金属板の一部を押圧する押圧力が均一となるように調整するものである。

本発明のインクリメンタル成形加工時の金属板の押さえ治具及びインクリメンタル成形加工時の金属板の押さえ方法によれば、短時間でワークの押さえ部に均一な押圧力を付与できる。

本発明の実施形態に係るインクリメンタル成形加工装置の全体的な構成を示した構成図。同じく押さえ治具の構成を示した平面図及び一部断面図。同じく押さえ工程の流れを示すフロー図。

図１を用いて、インクリメンタル成形加工装置１００について説明する。
なお、図１は、インクリメンタル成形加工装置１００を断面構成図によって表している。

インクリメンタル成形加工装置１００の構成について説明する。
インクリメンタル成形加工装置１００は、棒状工具１０をワークＷに押し付け、棒状工具１０を移動させながらワークＷを少しずつ引き伸ばして成形加工する成形加工装置である。インクリメンタル成形加工装置１００は、棒状工具１０と、押さえ治具２０と、を具備している。

なお、本実施形態のワークＷは、プレス成形加工がなされた金属板に対して、インクリメンタル成形加工により「ＡＵＴＯ」と装飾を施すことにより形成されるプレートとしている（図２参照）。ワークＷは、プレス成形装置（図示略）によってプレス成形加工された後の最終の段階にて、インクリメンタル成形加工装置１００によって成形加工がなされる。

棒状工具１０は、ワークＷに押しつけられ、移動しながらワークＷを少しずつ引き伸ばすものである。棒状工具１０は、ＮＣマシン（図示略）に取り付けられている。ＮＣマシン（ＮｕｍｅｒｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌｍａｃｈｉｎｉｎｇ）とは、数値制御による機械の加工装置である。ＮＣマシンでは、棒状工具１０の動作をＸ、Ｙ、Ｚ方向の座標値によって定義し、その情報をもとに工作機械に内蔵されたサーボモータが動くことによって棒状工具１０を動作させ、ワークＷの成形加工が行われる。

押さえ治具２０は、棒状工具１０によって成形加工されるワークＷを固定するものである。押さえ治具２０は、ベース２１と、樹脂板２２と、押さえ板２３と、締め付け治具２４と、を具備している。なお、押さえ治具２０について、詳細は後述する。

インクリメンタル成形加工装置１００の作用について説明する。
ワークＷは、押さえ治具２０によって、成形加工されない部分が固定支持され、ＮＣマシンにて制御される棒状工具１０によって、少しずつ引き伸ばされて成形加工される。

図２を用いて、押さえ治具２０について説明する。
なお、図２（Ａ）は、押さえ治具２０を平面視にて表している。また、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡＡ断面を表している。

本実施形態のワークＷは、インクリメンタル成形加工により「ＡＵＴＯ」と装飾が施される金属板である。また、ワークＷは、インクリメンタル成形加工時には「ＡＵＴＯ」と装飾される部分を包含する領域（成形加工領域Ｗ１）と、成形加工領域以外の周囲部（押さえ部Ｗ２）と、に分けられる。押さえ部Ｗ２は、押さえ板２３によって押圧される部分である。

押さえ治具２０は、本発明のインクリメンタル成形加工時の金属板の押さえ治具に係る実施形態である。押さえ治具２０は、上述したように、ワークＷの押さえ部Ｗ２を固定する装置である。より詳しくは、押さえ治具２０は、ワークＷの押さえ部Ｗ２を押さえ板２３によって押圧することによって固定する装置である。

押さえ治具２０の構成について説明する。
押さえ治具２０は、上述したように、ベース２１と、樹脂板２２と、押さえ板２３と、締め付け治具２４と、螺子２５・・・２５と、を具備している。

ベース２１は、ワークＷの押さえ部Ｗ２が載置されるものである。ベース２１は、平面視にて、ワークＷの押さえ部Ｗ２と略同一の形状とされている。樹脂板２２は、押さえ板２３とワークＷの押さえ部との間に介して配置されるものである。樹脂板２２は、平面視にて、ワークＷの押さえ部Ｗ２と略同一の形状とされている。

押さえ板２３は、ワークＷの押さえ部を押圧するものである。押さえ板２３は、平面視にて、ワークＷの押さえ部Ｗ２と略同一の形状とされている。締め付け治具２４は、樹脂板２２がワークＷの押さえ部に押圧力を付与するように、ベース２１と押さえ板２３とを締め付けるものである。

螺子２５は、押さえ板２３の押さえ方向に螺合されている。螺子２５は、平面視にて、押さえ板２３にて所定の間隔を設けて複数本が配置されている。それぞれの螺子２５の長さは、押さえ板２３厚さよりも長くなるように構成されている。また、押さえ板２３に螺合される螺子２５は、回転操作することにより、その先端部の押さえ板２３からの突出量を変化させることができる。

図３を用いて、押さえ工程Ｓ１００の流れについて説明する。
なお、図３では、押さえ工程Ｓ１００の流れを模式的に表している。

押さえ工程Ｓ１００は、本発明のインクリメンタル成形加工時の金属板の押さえ治具、並びに、インクリメンタル成形加工時の金属板の押さえ方法に係る実施形態である。押さえ工程Ｓ１００は、ワークＷをインクリメンタル加工する際に、押さえ治具２０によって固定する方法である。押さえ工程Ｓ１００は、載置工程Ｓ１１０と、押圧力調整工程Ｓ１２０と、を具備している。

載置工程Ｓ１１０では、ワークＷの押さえ部Ｗ２がベース２１に載置され、樹脂板２２を介して押さえ板２３によってワークＷの押さえ部Ｗ２が押さえられる。このとき、締め付け治具２４によって、押さえ板２３と、樹脂板２２と、ワークＷの押さえ部Ｗ２と、ベース２１とが挟持され、締め付けられる。

押圧力調整工程Ｓ１２０では、樹脂板２２のワークＷの押さえ部Ｗ２に対する押圧力Ｐが均一化される（図２参照）。より具体的には、押さえ板２３に螺合するそれぞれの螺子２５を回転操作して、螺子２５の押さえ板２３の底面から突出する長さを変更することによって、樹脂板２２のワークＷの押さえ部Ｗ２に対する押圧力Ｐを均一化させる。

例えば、押圧力Ｐを強めたい領域では、少なくとも螺子２５を押さえ板２３の底面から突出させるように位置させる。このとき、螺子２５が押さえ板２３の底面から突出する長さを長くすることによって、その領域の押圧力Ｐをさらに強めることができる。一方、押圧力Ｐを弱めたい領域では、少なくとも螺子２５を押さえ板２３の底面から突出させないように位置させる。

押さえ治具２０及び押さえ工程Ｓ１００の効果について説明する。
押さえ治具２０及び押さえ工程Ｓ１００によれば、ワークＷの押さえ部Ｗ２の板厚が不均一であって、ワークＷの押さえ部Ｗ２に均一に押圧力が付与できない場合であっても、短時間でワークＷの押さえ部Ｗ２に均一な押圧力Ｐを付与できる。

従来、ワークＷの押さえ部Ｗ２の板厚が不均一の場合には、樹脂板２２の表面を削って、ワークＷの押さえ部Ｗ２に均一に押圧力Ｐが付与されるように微調整が行われていた。しかし、ワークＷを交換する毎に微調整を行なうことによって、作業工数が増加していた。

本実施形態の押さえ治具２０及び押さえ工程Ｓ１００によれば、押さえ板２３に螺合するそれぞれの螺子２５の、押さえ板２３の底面から突出させる長さを変更することによって、樹脂板２２のワークＷの押さえ部Ｗ２に対する押圧力Ｐを均一化させることができる。そのため、短時間でワークＷの押さえ部Ｗ２に均一な押圧力Ｐを付与できる。

２０押さえ治具
２２樹脂板
２３押さえ板
１００インクリメンタル加工装置
Ｐ押圧力
Ｓ１００押さえ工程
Ｓ１１０載置工程
Ｓ１２０押圧力調整工程

Claims

インクリメンタル成形加工時の金属板の押さえ治具であって、
前記金属板の一部を押さえる押さえ板と、
前記金属板の一部と前記押さえ板との間に介される樹脂板と、
前記押さえ板の複数個所にて押さえ方向に螺合される複数の螺子と、
を具備し、
前記それぞれの螺子の前記押さえ板の底面から突出する長さを変更することによって、前記樹脂板が前記金属板の一部を押圧する押圧力が均一となるように調整する、
インクリメンタル成形加工時の金属板の押さえ治具。
インクリメンタル成形加工時の金属板の押さえ方法であって、
前記金属板の一部を、樹脂板を介して押さえ板によって押さえ、
前記押さえ板の複数個所にて押さえ方向に螺合される螺子の、前記押さえ板の底面から突出する長さをそれぞれ調整することによって、前記樹脂板が前記金属板の一部を押圧する押圧力が均一となるように調整する、
インクリメンタル成形加工時の金属板の押さえ方法。