JP2014180669A

JP2014180669A - 折り曲げ金型

Info

Publication number: JP2014180669A
Application number: JP2013054611A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Takahashi; 司高橋
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2013-03-18
Filing date: 2013-03-18
Publication date: 2014-09-29
Anticipated expiration: 2033-03-18
Also published as: JP6159108B2

Abstract

【課題】板材を折り曲げる際の加工コストを軽減する。
【解決手段】折り曲げ加工機に装着される折り曲げ金型１０であって、曲線状に形成される長孔２７を備えるパンチホルダ２１と、パンチホルダ２１の長孔２７に並べて装着される複数のパンチ部材４０と、を備える上型２０を有する。また、曲線状に形成される長孔３７を備えるダイホルダ３１と、ダイホルダ３１の長孔３７に並べて装着される複数のダイ部材５０と、を備える下型３０を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、折り曲げ加工機に装着される折り曲げ金型に関する。

金属板等の板材に折り曲げ加工を施す際には、プレスブレーキ等の折り曲げ加工機が用いられる（特許文献１参照）。折り曲げ加工機には、上型および下型からなる折り曲げ金型が装着されており、上型と下型とを近接させることで板材を折り曲げることが可能となる。なお、特許文献１においては、折り曲げ部の曲率を変化させた金型の製造コストを軽減するため、レーザ加工された薄板を多数積層させて金型を構成している。

特開２００６−１２２９５９号公報

ところで、板材の折り曲げ加工においては、単に直線状に折り曲げるだけでなく、曲線状に折り曲げることも要求される。このように、板材を曲線状に折り曲げる際には、折り曲げ形状に合わせて専用の金型を準備することが必要となる。しかしながら、金型の製造には多大なコストが掛かることから、生産数量によっては、複数の板材を組み合わせて溶接する加工方法を採用することも多い。このような板材を組み合わせて溶接する加工方法を採用した場合であっても、製造工数の増加に伴って加工コストが増大することから、板材を折り曲げる際の加工コストを軽減することが求められている。

本発明の目的は、板材を折り曲げる際の加工コストを軽減することにある。

本発明の折り曲げ金型は、折り曲げ加工機に装着される折り曲げ金型であって、曲線状に形成される取付部を備えるパンチホルダと、前記パンチホルダの取付部に並べて装着される複数のパンチ部材と、を備える第１金型と、曲線状に形成される取付部を備えるダイホルダと、前記ダイホルダの取付部に並べて装着される複数のダイ部材と、を備える第２金型と、を有する。

本発明によれば、第１金型をパンチホルダの取付部に並べて装着される複数のパンチ部材によって構成し、第２金型をダイホルダの取付部に並べて装着される複数のダイ部材によって構成したので、パンチホルダおよびダイホルダの取付部の形状に合わせて第１金型および第２金型の形状を変えることが可能となる。これにより、折り曲げ金型の汎用性を高めることができ、板材を折り曲げる際の加工コストを軽減することが可能となる。

本発明の一実施の形態である折り曲げ金型が取り付けられた折り曲げ加工機の一例を示す概略図である。折り曲げ金型を示す斜視図である。折り曲げ金型を示す分解斜視図である。（ａ）はパンチ組立体を示す斜視図であり、（ｂ）はパンチ組立体を示す分解斜視図である。パンチ組立体を構成するパンチ部材を示す分解斜視図である。（ａ）はダイ組立体を示す斜視図であり、（ｂ）はダイ組立体を示す分解斜視図である。パンチホルダに対するパンチ組立体の取付過程を示す斜視図である。ダイホルダに対するダイ組立体の取付過程を示す斜視図である。（ａ）〜（ｃ）は板材の折り曲げ過程を示す説明図である。（ａ）は図９（ａ）のＡ−Ａ線に沿って上型を示す断面図であり、（ｂ）は図９（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って上型を示す断面図であり、（ｃ）は折り曲げ金型によって加工された板材を示す斜視図である。（ａ）はパンチホルダやダイホルダに設けられる他のプレート部材を示す平面図であり、（ｂ）はプレート部材を組み込んだ折り曲げ金型によって加工された板材を示す斜視図である。（ａ）および（ｂ）はパンチホルダやダイホルダに設けられる他のプレート部材を示す平面図である。（ａ）および（ｂ）は他のダイ組立体を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である折り曲げ金型１０が取り付けられた折り曲げ加工機１１の一例を示す概略図である。図１に示すように、プレスブレーキ等の折り曲げ加工機１１は、サイドフレーム１２の下部に固定される下部テーブル１３と、サイドフレーム１２の上部に上下動自在に設けられる上部テーブル１４とを備えている。サイドフレーム１２と上部テーブル１４との間には油圧シリンダ１５が設けられており、この油圧シリンダ１５を用いて上部テーブル１４を上下動させることが可能となる。上部テーブル１４に設けられる上側クランプ１６には、折り曲げ金型１０を構成する上型（第１金型）２０が固定されている。一方、下部テーブル１３に設けられる下側クランプ１７には、折り曲げ金型１０を構成する下型（第２金型）３０が固定されている。このように、折り曲げ加工機１１には、上型２０と下型３０とによって構成される折り曲げ金型１０が装着されている。上型２０と下型３０との間に金属板等の板材Ｗを挿入した状態のもとで、上部テーブル１４つまり上型２０を下降移動させることにより、板材Ｗを上型２０と下型３０との間に挟んで折り曲げることが可能となる。

図２は折り曲げ金型１０を示す斜視図である。また、図３は折り曲げ金型１０を示す分解斜視図である。図２および図３に示すように、上型２０は、パンチホルダ２１とこれに取り付けられるパンチ組立体２２とを備えている。パンチホルダ２１は、上側クランプ１６に固定される被クランプ部２３を備えるホルダ本体２４と、ホルダ本体２４の下面に取り付けられるプレート部材２５とを備えている。ホルダ本体２４にはプレート部材２５を貫通して下方に伸びる一対のガイドピン２６が設けられており、プレート部材２５には曲線状に湾曲する長孔（取付部）２７が形成されている。図３に示すように、パンチ組立体２２には、パンチホルダ２１に向けて突出する凸部２８が形成されている。このパンチ組立体２２の凸部２８をパンチホルダ２１の長孔２７に挿入することにより、パンチ組立体２２はパンチホルダ２１に対して着脱自在に装着される。

図２および図３に示すように、下型３０は、ダイホルダ３１とこれに取り付けられるダイ組立体３２とを備えている。ダイホルダ３１は、下側クランプ１７に固定される被クランプ部３３を備えるホルダ本体３４と、ホルダ本体３４の上面に取り付けられるプレート部材３５とを備えている。ホルダ本体３４およびプレート部材３５にはガイドピン２６が案内されるガイド孔３６が形成されており、プレート部材３５には曲線状に湾曲する長孔（取付部）３７が形成されている。図３に示すように、ダイ組立体３２には、ダイホルダ３１に向けて突出する凸部３８が形成されている。このダイ組立体３２の凸部３８をダイホルダ３１の長孔３７に挿入することにより、ダイ組立体３２はダイホルダ３１に対して着脱自在に装着される。

図４（ａ）はパンチ組立体２２を示す斜視図であり、図４（ｂ）はパンチ組立体２２を示す分解斜視図である。図５はパンチ組立体２２を構成するパンチ部材４０を示す分解斜視図である。図４（ａ）および（ｂ）に示すように、パンチ組立体２２は一列に並んだ複数のパンチ部材４０によって構成されており、各パンチ部材４０の側面には一対の雌ネジ部４１ａ，４１ｂが形成されている。一方の雌ネジ部４１ａには連結プレート（弾性板）４２のボルト孔４３ａに通されたボルト部材４４ａが締結されており、他方の雌ネジ部４１ｂには連結プレート４２のボルト孔４３ｂに通されたボルト部材４４ｂが締結されている。すなわち、複数のパンチ部材４０は、連結プレート４２を介して互いに連結されている。図５に示すように、パンチ部材４０は、凸部２８が形成される第１駒部材４５と、第１駒部材４５の溝部４５ａに往復動自在に設けられる第２駒部材４６と、第１駒部材４５と第２駒部材４６との間に設けられるスプリング（弾性部材）４７とを備えている。また、図４（ｂ）に示すように、ボルト部材４４ａが案内される連結プレート４２のボルト孔４３ａは長孔に形成されており、第１駒部材４５は連結プレート４２に対して所定範囲で移動自在となる。すなわち、連結プレート４２を介して複数のパンチ部材４０を連結した場合であっても、スプリング４７を伸縮させながら第１駒部材４５に対して第２駒部材４６を往復動させることが可能となる。また、第１駒部材４５には下端面に対してほぼ直角となるワーク加工面４８が形成されており、第２駒部材４６の下端にはワーク押え面４９が形成されている。

図６（ａ）はダイ組立体３２を示す斜視図であり、図６（ｂ）はダイ組立体３２を示す分解斜視図である。図６（ａ）および（ｂ）に示すように、ダイ組立体３２は一列に並んだ複数のダイ部材５０によって構成されており、各ダイ部材５０の側面には一対の雌ネジ部５１ａ，５１ｂが形成されている。一方の雌ネジ部５１ａには連結プレート（弾性板）５２のボルト孔５３ａに通されたボルト部材５４ａが締結されており、他方の雌ネジ部５１ｂには連結プレート５２のボルト孔５３ｂに通されたボルト部材５４ｂが締結されている。すなわち、複数のダイ部材５０は、連結プレート５２を介して互いに連結されている。また、ダイ部材５０には、第２駒部材４６のワーク押え面４９に対向するワーク支持面５５が形成されるとともに、このワーク支持面５５にほぼ直角となるワーク加工面５６が形成されている。

図７はパンチホルダ２１に対するパンチ組立体２２の取付過程を示す斜視図であり、図８はダイホルダ３１に対するダイ組立体３２の取付過程を示す斜視図である。なお、図７にはパンチホルダ２１を構成するプレート部材２５の一部が記載されており、図８にはダイホルダ３１を構成するプレート部材３５の一部が記載されている。前述したように、パンチ組立体２２は、連結プレート４２を介して連結される複数のパンチ部材４０によって構成されている。同様に、ダイ組立体３２は、連結プレート５２を介して連結される複数のダイ部材５０によって構成されている。このように、複数のパンチ部材４０を連結する連結プレート４２や、複数のダイ部材５０を連結する連結プレート５２は、高張力鋼鈑等の弾性材料を用いて形成されている。すなわち、図７に一点鎖線Ａで示すパンチ組立体２２の初期形状から、連結プレート４２を撓ませてパンチ組立体２２を湾曲させることができ、プレート部材２５の湾曲する長孔２７にパンチ組立体２２の凸部２８を挿入することが可能となる。なお、連結プレート４２のバネ力が作用するパンチ組立体２２は、一点鎖線Ａで示される初期形状に戻ろうとするため、プレート部材２５の長孔２７からパンチ組立体２２が脱落することはない。同様に、図８に一点鎖線Ａで示されるダイ組立体３２の初期形状から、連結プレート５２を撓ませてダイ組立体３２を湾曲させることができ、プレート部材３５の湾曲する長孔３７にダイ組立体３２の凸部３８を挿入することが可能となる。なお、連結プレート５２のバネ力が作用するダイ組立体３２は、一点鎖線Ａで示される初期形状に戻ろうとするため、プレート部材３５の長孔３７からダイ組立体３２が脱落することはない。

続いて、折り曲げ金型１０を用いた板材Ｗの折り曲げ加工について説明する。図９（ａ）〜（ｃ）は板材Ｗの折り曲げ過程を示す説明図であり、図９（ａ）〜（ｃ）には図２の矢印Ａ方向から見た折り曲げ金型１０の一部が示されている。図９（ａ）に示すように、折り曲げ加工機１１の初期状態においては、上部テーブル１４が上方に移動することで上型２０と下型３０との間には所定の隙間が設けられている。折り曲げ加工を行う作業者は、ワークとしての板材Ｗを上型２０と下型３０との間に挿入し、板材Ｗを下型３０のワーク支持面５５上に設置する。続いて、折り曲げ加工機１１の図示しないスイッチ等が作業者によって操作されると、図９（ｂ）に矢印Ｘで示すように、上部テーブル１４および上型２０は板材Ｗに向けて所定ストロークで下降移動を開始する。図９（ｂ）に示すように、上型２０のワーク押え面４９つまり第２駒部材４６が板材Ｗに接触した後には、第２駒部材４６はスプリング４７を圧縮させながらその停止位置を保持し、第１駒部材４５は板材Ｗの縁部を下型３０に押し付けるように下降する。すなわち、上型２０のワーク押え面４９によって板材Ｗを押さえながら、上型２０のワーク加工面４８によって下型３０のワーク加工面４８に押し付けるように板材Ｗの縁部が折り曲げられる。そして、図９（ｃ）に示すように、板材Ｗの縁部がほぼ直角に折り曲げられるまで、上型２０の下降移動は継続されることになる。

ここで、図１０（ａ）は図９（ａ）のＡ−Ａ線に沿って上型２０を示す断面図であり、図１０（ｂ）は図９（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って上型２０を示す断面図である。また、図１０（ｃ）は折り曲げ金型１０によって加工された板材Ｗを示す斜視図である。前述したように、プレート部材２５，３５には湾曲した長孔２７，２８が形成されることから、図１０（ａ）および（ｂ）に示すように、上型２０のパンチ組立体２２と下型３０のダイ組立体３２とを共に湾曲させることが可能となる。すなわち、パンチ組立体２２のワーク加工面４８とダイ組立体３２のワーク加工面５６とを、湾曲する曲線上に配置することができるため、図１０（ｃ）に示すように、エッジＥを湾曲させながら板材Ｗの縁部を折り曲げることが可能となる。

前述したように、上型２０のパンチ組立体２２と下型３０のダイ組立体３２とにおいては、連結プレート４２，５２を撓ませながら変形させることが可能となる。したがって、プレート部材２５，３５に形成される長孔２７，３７の形状を変えることにより、上型２０のパンチ組立体２２と下型３０のダイ組立体３２とを変形させることができ、様々な形状に板材Ｗを折り曲げることが可能となる。ここで、図１１（ａ）はパンチホルダ２１やダイホルダ３１に設けられる他のプレート部材６０を示す平面図であり、図１１（ｂ）はプレート部材６０を組み込んだ折り曲げ金型によって加工された板材Ｗを示す斜視図である。図１１（ａ）に示すように、プレート部材６０には、その一部が曲線状に湾曲する長孔（取付部）６１が形成されている。このプレート部材６０にパンチ組立体２２およびダイ組立体３２を取り付けることにより、パンチ組立体２２のワーク加工面４８とダイ組立体３２のワーク加工面５６とを、一点鎖線Ａ上に配置することができるため、図１１（ｂ）に示すように、エッジＥを部分的に湾曲させながら板材Ｗの縁部を折り曲げることが可能となる。

これまで説明したように、パンチホルダ２１やダイホルダ３１のプレート部材２５，３５を変更することにより、上型２０や下型３０の形状を変化させる保持することができるため、様々な形状の折り曲げ金型を準備することなく、様々な形状に板材Ｗを折り曲げることが可能となる。すなわち、折り曲げ金型１０の汎用性を高めることができ、板材Ｗを折り曲げる際の加工コストを軽減することが可能となる。また、ダイ部材５０の第２駒部材４６によって板材Ｗを押さえながら、板材Ｗを折り曲げるようにしたので、板材Ｗからシワ等の欠陥を排除することができ、板材Ｗの折り曲げ品質を向上させることが可能となる。

また、パンチホルダ２１とダイホルダ３１との位置関係は、ガイド孔３６とこれに挿入されるガイドピン２６とによって維持されている。すなわち、上型２０と下型３０との位置関係が適切に保たれるため、この点からも、板材Ｗの折り曲げ品質を向上させることが可能となる。また、連結プレート４２を介して複数のパンチ部材４０を連結したので、パンチ組立体２２のワーク加工面４８を滑らかに湾曲させて配置することが可能となる。同様に、連結プレート５２を介して複数のダイ部材５０を連結したので、ダイ組立体３２のワーク加工面５６を滑らかに湾曲させて配置することが可能となる。このように、ワーク加工面４８，５６を滑らかに湾曲させて配置することができるため、板材Ｗの折り曲げ品質を向上させることが可能となる。

前述の説明では、プレート部材２５，３５，６０に対して１つの長孔２７，３７，６１を形成しているが、これに限られることはなく、他の形状を備える取付部を形成しても良い。ここで図１２（ａ）および（ｂ）はパンチホルダ２１やダイホルダ３１に設けられる他のプレート部材７０，８０を示す平面図である。図１２（ａ）に示すように、プレート部材７０に、曲線状に配置される複数の取付孔７１からなる取付孔群（取付部）７２を形成し、それぞれの取付孔７１に対して凸部２８，３８を挿入しても良い。このように、プレート部材７０に取付孔群７２を形成した場合には、図１０（ｃ）に示すように、エッジＥを湾曲させながら板材Ｗの縁部を折り曲げることが可能となる。また、図１２（ｂ）に示すように、プレート部材８０に、一部が曲線状に配置される複数の取付孔８１からなる取付孔群（取付部）８２を形成し、それぞれの取付孔８１に対して凸部２８，３８を挿入しても良い。このように、プレート部材８０に取付孔群８２を形成した場合には、図１１（ｂ）に示すように、エッジＥを部分的に湾曲させながら板材Ｗの縁部を折り曲げることが可能となる。

続いて、図１３（ａ）および（ｂ）は他のダイ組立体９０，９５を示す斜視図である。なお、図１３において、図６に示す部材と同様の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。図１３（ａ）に示すように、ダイ組立体９０を構成するダイ部材５０の上端にアダプタ９１を装着しても良い。アダプタ９１には円弧状に加工された角部９２が設けられており、このダイ組立体９０を用いることで板材Ｗを折り曲げる際の曲率を調整することが可能となる。また、図１３（ｂ）に示すように、ダイ組立体９５を構成する一部のダイ部材５０の上端にアダプタ９６を装着しても良い。このように、アダプタ９６を用いてダイ組立体９５を部分的に嵩上げすることにより、板材ＷのエッジＥを上下方向に曲げながら板材Ｗの縁部を折り曲げることが可能となる。なお、前述の説明では、ダイ部材５０に対して別部材のアダプタ９１，９６を装着しているが、これに限られることはなく、ダイ部材５０とアダプタ９１，９６とを一体に加工しても良い。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、プレート部材２５，３５，６０，７０，８０の長孔２７，３７，６１や取付孔７１，８１に対してパンチ部材４０やダイ部材５０の凸部２８，３８を挿入しているが、この取付構造に限られることはない。例えば、プレート部材２５，３５に取付部としての凸部を形成するとともにパンチ部材４０やダイ部材５０に凹部を形成し、凸部と凹部とを嵌合させることでプレート部材２５，３５にパンチ部材４０やダイ部材５０を取り付けても良い。また、ボルト部材等の締結部材を用いることにより、プレート部材２５，３５にパンチ部材４０やダイ部材５０を取り付けても良い。また、プレート部材２５，３５，６０，７０，８０に対し、取付部として形成される長孔２７，３７，６１や取付孔群７２，８２については、図示する形状に限れることはなく、少なくとも一部が曲線状に曲がる形状であれば、如何なる形状であっても良い。

前述の説明では、製造コストを抑制する観点から、レーザー加工機等を用いてプレート部材２５，３５，６０，７０，８０に長孔２７，３７，６１や取付孔７１，８１を形成し、プレート部材２５，３５，６０，７０，８０をパンチホルダ２１やダイホルダ３１に組み込んでいるが、これに限られることはない。例えば、パンチホルダ２１やダイホルダ３１に対して取付部として機能する溝部を加工しても良い。また、前述の説明では、連結プレート４２を介して複数のパンチ部材４０を連結するとともに、連結プレート５２を介して複数のダイ部材５０を連結しているが、これに限られることはない。例えば、パンチホルダ２１に対して複数のパンチ部材４０を個々に取り付けても良く、ダイホルダ３１に対して複数のダイ部材５０を個々に取り付けても良い。

また、前述の説明では、パンチ部材４０を第１駒部材４５と第２駒部材４６とによって構成しているが、これに限られることはなく、パンチ部材４０を第１駒部材４５だけを用いて構成しても良い。なお、図示する場合には、パンチ組立体２２を上型２０に取り付け、ダイ組立体３２を下型３０に取り付けているが、これに限られることはなく、パンチ組立体２２を下型３０に取り付け、ダイ組立体３２を上型２０に取り付けても良い。

１０折り曲げ金型
１１折り曲げ加工機
２０上型（第１金型）
２１パンチホルダ
２５プレート部材
２７長孔（取付部）
３０下型（第２金型）
３１ダイホルダ
３５プレート部材
３７長孔（取付部）
４０パンチ部材
４２連結プレート（弾性板）
４５第１駒部材
４６第２駒部材
４７スプリング（弾性部材）
５０ダイ部材
５２連結プレート（弾性板）
６０プレート部材
６１長孔（取付部）
７０プレート部材
７２取付孔群（取付部）
８０プレート部材
８２取付孔群（取付部）
Ｗ板材

Claims

折り曲げ加工機に装着される折り曲げ金型であって、
曲線状に形成される取付部を備えるパンチホルダと、前記パンチホルダの取付部に並べて装着される複数のパンチ部材と、を備える第１金型と、
曲線状に形成される取付部を備えるダイホルダと、前記ダイホルダの取付部に並べて装着される複数のダイ部材と、を備える第２金型と、
を有する、折り曲げ金型。
請求項１記載の折り曲げ金型であって、
複数の前記パンチ部材は前記パンチホルダに着脱自在に装着され、複数の前記ダイ部材は前記ダイホルダに着脱自在に装着される、折り曲げ金型。
請求項１または２記載の折り曲げ金型であって、
前記パンチ部材は、前記パンチホルダの取付部に設けられる第１駒部材と、前記第１駒部材に往復動自在に設けられる第２駒部材と、前記第１駒部材と前記第２駒部材との間に設けられる弾性部材と、を備える、折り曲げ金型。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の折り曲げ金型であって、
複数の前記パンチ部材は弾性板を介して互いに連結され、複数の前記ダイ部材は弾性板を介して互いに連結される、折り曲げ金型。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の折り曲げ金型であって、
前記パンチホルダおよび前記ダイホルダは、前記取付部としての長孔が形成されるプレート部材を備える、折り曲げ金型。