JP2016209888A

JP2016209888A - 曲げ加工装置

Info

Publication number: JP2016209888A
Application number: JP2015093081A
Authority: JP
Inventors: 勉木暮; Tsutomu Kogure; 崇士木暮; Takashi Kigure; 亮太木暮; Ryota Kigure
Original assignee: KIGURE TECHNO KK
Current assignee: KIGURE TECHNO KK
Priority date: 2015-04-30
Filing date: 2015-04-30
Publication date: 2016-12-15

Abstract

【課題】棒部材を装置にセットした後、棒部材の途中をU形状等に曲げ加工すると共に、その両端部をさらに斜め方向等に屈曲形成する加工を１台の装置で連続的且つ短時間で行うことができるようにした曲げ加工装置を提供する。
【解決手段】水平パンチが前方へ移動した際、下方ダイスの後端の円弧溝に係合した直状の棒部材をパンチ成形部の円弧溝が係合した状態で押圧することによって下方ダイスの円弧溝の形状に従って棒部材の途中が屈曲形成される一方、パンチプレートの下降によりストリッパーに形成された開口部を経て下降する端部曲げ用パンチの押圧面が端部曲げ用ダイスの受面を押圧することによって、端部曲げ用ダイスの端部曲げ用溝に係合された棒部材の端部が上方へ押圧されることで棒部材の端部に傾斜状の曲がり部を形成するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、直状の棒部材を曲げ加工する際、棒部材の途中をU形状等に曲げ加工した両端部をさらに屈曲形成するようにした曲げ加工装置に関するものである。なお、本発明において、棒部材とはパイプ部材を含む棒状の金属線材をいうものとする。

従来から、直状の棒部材をU形状に曲げ加工する装置が開発されている。その例として、特許文献１を参照すると、この装置はＵ型ダンパー装置であり、加工ヘッドの湾曲面に当てた長尺板材の両側にローラを回転しながら押し当てて平行に移動することにより、U形状の部材に曲げ加工するようにしたものである。

ところで、このようにU形状に形成した部材の両端の端部を更に斜め方向に屈曲加工して、図９（ａ）に示すような部材に形成する場合、従来の方法では、上記のように棒部材をU形状に曲げ加工した後、この加工後の部材を取り出して別箇所の曲げ加工装置にセットし、部材の端部を斜め方向に曲げ加工するという２度の曲げ作業が必要であった。

このため、従来から、棒部材の途中をU形状等に曲げ加工すると共に、その両端部をさらに斜め方向等に屈曲形成する加工を１台の装置で連続的に行うことによって、曲げ加工に要する時間を短縮化し、大量生産の効率をあげることができるようにした曲げ加工装置の開発が望まれていたのである。

特開２０１５−４７６２０号公報

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、棒部材を装置にセットした後、棒部材の途中をU形状等に曲げ加工すると共に、その両端部をさらに斜め方向等に屈曲形成する加工を１台の装置で連続的且つ短時間で行うことができるようにした曲げ加工装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１の曲げ加工装置は、１階ベースの上方に昇降可能に設けられた２階ベースの上方にて上下方向に駆動されるパンチプレートが設けられ、２階ベースの上面に沿って前後方向に移動する水平パンチはスプリングの弾性で後方へ付勢されると共に、水平パンチの後端に形成された傾斜状受面がその上方のパンチプレートの下部に固定された押圧パンチの下端の傾斜状押圧面に上方から押圧されることによって水平パンチを前方へ移動することが可能であり、この水平パンチの前面には曲げ加工時に棒部材の外形側に係合する円弧溝が形成された凹形状のパンチ成形部が設けられ、この水平パンチの前方における２階ベースの上部には曲げ加工時に棒部材の内形側に係合する円弧溝が形成された下方ダイスが設けられ、水平パンチが前方へ移動した際、下方ダイスの後端の円弧溝に係合した直状の棒部材の両側をパンチ成形部の円弧溝が係合した状態で押圧することによって下方ダイスの円弧溝の形状に従って棒部材の途中が屈曲形成される一方、パンチプレートの前側下方にはストリッパーボルトに支持されると共にスプリングで下方に弾性付勢されたストリッパーが設けられ、このストリッパーの下面には下方ダイスの円弧溝の形状に対応すると共に下方ダイスの円弧溝に係合した棒部材の上側を係合する円弧溝が形成された上方ダイスが設けられ、下方ダイスの前側に隣設された開口部を経て１階ベースの上面に固定された端部曲げ用ダイスの上端の傾斜状受面が露出されると共に、この傾斜状受面に上方ダイスの両側の円弧溝に連続する２条の端部曲げ用溝が形成される一方、端部曲げ用ダイスの上方にパンチプレートの下部に固定された端部曲げ用パンチが設けられ、この端部曲げ用パンチの下端の傾斜状押圧面に端部曲げ用ダイスの端部曲げ用溝に対応した端部押圧溝が形成され、パンチプレートの下降によりストリッパーに形成された開口部を経て下降する端部曲げ用パンチの押圧面が端部曲げ用ダイスの受面を押圧することによって、端部曲げ用ダイスの端部曲げ用溝に係合された棒部材の端部が上方へ押圧されることで棒部材の端部に傾斜状の曲がり部が形成されるようにしたことを特徴とする。

本発明の曲げ加工装置は、パンチプレートの下降によって水平パンチが前方へ移動すると、下方ダイスの後端の円弧溝に係合した直状の棒部材の両側を水平パンチの前端に設けられたパンチ成形部の円弧溝が係合した状態で押圧することによって、パンチ成形部の凹形状と下方ダイスの円弧溝の形状に従って棒部材の途中が屈曲形成されることになる。

また、パンチプレートの下降によりストリッパーに形成された開口部を経て下降する端部曲げ用パンチの押圧面が端部曲げ用ダイスの受面を押圧することによって、端部曲げ用ダイスの端部曲げ用溝に係合された棒部材の端部が上方へ押圧されることで棒部材の端部に傾斜状の曲がり部が形成されることになる。

従って、このような本発明の曲げ加工装置によれば、直状の棒部材をセットした後は、パンチプレートの下降動作によって、直状の棒部材の途中の曲げ加工と端部の曲げ加工とを連続的に行うことができるため、従来なら少なくとも２回の曲げ加工が必要であった成形が１発成形で可能になり、曲げ加工に要する時間を短縮し、大量生産の効率を大幅にあげることが可能となる。

本発明の実施例における曲げ加工装置を側方から見た図であり、パンチガイドは断面で示してある。本発明の実施例における曲げ加工装置の２階ベースを上方から見た図である。本発明の実施例における曲げ加工装置のパンチプレート側を下方から見た図である。本発明の実施例における曲げ加工装置を側方から見た図であり、直状の棒部材を定位置に設置した状態を示す。本発明の実施例における曲げ加工装置の２階ベースを上方から見た図であり、直状の棒部材を定位置に設置した状態を示す。本発明の実施例における曲げ加工装置を側方から見た図であり、棒部材をU形状に曲げ加工した状態を示す。本発明の実施例における曲げ加工装置の２階ベースを上方から見た図であり、棒部材をU形状に曲げ加工した状態を示す。本発明の実施例における曲げ加工装置を側方から見た図であり、棒部材の端部を傾斜状に曲げ加工した状態を示す。（ａ）は本発明の実施例における曲げ加工装置によってU形状に曲げ加工した棒部材の端部を傾斜状に曲げ加工した状態を示す斜視図であり、（ｂ）〜（ｄ）は本発明の曲げ加工装置を応用して曲げ加工することが可能な種々の形状を示す平面図である。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

本実施例の曲げ加工装置は、図１〜図３に示すように、下方に設置された１階ベース１と、１階ベース１の上方に昇降可能に設けられた２階ベース２と、２階ベース２の上方にて上下方向に駆動されるパンチプレート３とを有するものである。

このような構成において、図１又は図２に示すように、１階ベース１はその両端（図２参照）の下部に敷設されたライナー４の上部に固定されると共に、１階ベース１の下方の空間にクッションプレート５が設けられている。このクッションプレート５は、その下方に設けられたエアークッション５ａによって上方へ付勢された状態にされている。また、１階ベース１の隅部の複数個所に複数のガイド棒６を立設してあり、各ガイド棒６は１階ベース１に形成された挿通孔１ａに沿って移動可能に挿通されている。

また、１階ベースの上方に設けられた２階ベース２は複数の挿着孔２ａに各ガイド棒６を挿通して固定してあり、２階ベース２の上方に設けられたパンチプレート３は、不図示のエアーシリンダー等によって上下方向に駆動される構成とされている。なお、図１には不図示であるが、図２、図３等の平面図に示すように、パンチプレート３と１階ベース１との間には両側にガイドポスト２６が設けられ、パンチプレート３の円滑な昇降動作を案内するようにしている。

このような構成により、パンチプレート３が下降して各ガイド棒６の上端を下方へ押圧すると、ガイド棒６はクッションプレート５に対する上方への付勢力に抗して下方へ移動するに伴い２階ベース２も下降し、パンチプレート３の上昇によって各ガイド棒６もまた上方へ移動して２階ベース２も上昇するが、クッションプレート５が１階ベース１の下面に当たった時点で停止する。

さらに、図１又は図２に示すように、２階ベース２の上面にパンチガイド７が固定され、このパンチガイド７の内部にて前後方向に挿通する内部空間に水平パンチ８が設けられたことによって、水平パンチ８は前後方向に移動可能とされている。また、水平パンチ８の後部には、２階ベース２の上面にスプリング支持体９が固定され、このスプリング支持体９に水平方向に設けられたスプリング１０の前端ロッド１０ａが水平パンチ８の後端に形成された後方へ下り勾配を有する傾斜状受面８ａの内部に固定されている。

一方、その上方に設けられたパンチプレート３の下部にパンチパッキン１１及びパンチホルダー１２を介して垂下状に押圧パンチ１３が固定され、この押圧パンチ１３の下端には傾斜状押圧面１３ａが形成されている。このような構成により、図４に示すように、パンチプレート３の下降によって押圧パンチ１３が下降すると、押圧パンチ１３の傾斜状押圧面１３ａが水平パンチ８の傾斜状受面８ａを押圧することによって、水平パンチ８が前方へ移動する。また、パンチプレート３が上昇すると、水平パンチ８はスプリング１０の付勢力によって後方へ復帰し、スプリング支持体９に当接することによって停止状態となる。

なお、このような動作において、押圧パンチ１３の傾斜状押圧面１３ａがスプリング１０の前端ロッド１０ａに当たらないように、押圧パンチ１３の下方内部には、前端ロッド１０ａの当接を回避する凹溝１３ｂが形成されている。

さらに、図２に示すように、水平パンチ８の前部には、棒部材Ｂの曲げ加工時に、棒部材Ｂの外形側に係合する断面円弧形の円弧溝１４ａが形成された凹形状のパンチ成形部１４が設けられている。なお、本実施例は、直状の棒部材Ｂを図９（ａ）に示すようにやや離間した両端に曲がり部Ｂ１を有するＵ形状に形成するものであるため、パンチ成形部１４は、図９（ａ）に示すＵ形状に対応する凹形状１４ａに形成されている。

さらに、水平パンチ８の前方には、図１又は図２に示すように、２階ベース２の上面に成形台１５が設けられ、成形台１５の上面には棒部材Ｂの内形側を形成すべき型形状を有する下方ダイス１６が固定ピン１６ｂで固定され、この下方ダイス１６の外周には棒部材Ｂの下側に係合する断面円弧形の円弧溝１６ａが形成されている。

また、図２に示すように、成形台１５の上面の後端付近における両側には、棒部材Ｂを設置する際の位置決めとして機能する位置決めガイド１７が固定され、図５に示すように、これらの位置決めガイド１７に設置された直状の棒部材Ｂは、その途中が下方ダイス１６の後端側の直状の円弧溝１６ａに係合された状態となる。このような構成により、水平パンチ８が前方へ移動することによって、図７に示すように、水平パンチ８が前方へ移動した際、下方ダイス１６の後端の円弧溝１６ａに係合した棒部材Ｂの両側をパンチ成形部１４の凹形状１４ａの円弧溝１４ａが係合した状態で押圧することによって、棒部材Ｂは下方ダイス１６の円弧溝１６ａの後端の形状に従って棒部材Ｂの途中が屈曲形成される。

一方、図１又は図３に示すように、パンチプレート３の前側下方にはパンチパッキン１１及びパンチホルダー１２を介してストリッパーボルト１８に支持されたストリッパー１９が設けられている。このストリッパー１９は、ストリッパーボルト１８がパンチホルダー１２内に設けられた挿通穴１２ａに上下動可能に挿通して支持されると共に、四方に設けられたスプリング２０によって下方向に弾性付勢された構成とされている。

また、ストリッパー１９の下面には、図１又は図３に示すように上方ダイス２１が固定ピン２１ｂで固定され、上方ダイス２１の外周には上記の下方ダイス１６の円弧溝１６ａの形状に対応する断面円弧形の円弧溝２１ａが形成されている。この上方ダイス２１の円弧溝２１ａは、下方ダイス１６の円弧溝１６ａに係合した棒部材Ｂの上側を係合するものであり、図６に示すように、パンチプレート３の下降によってストリッパー１９が下降した際、下方ダイス１６の円弧溝１６ａに係合された棒部材Ｂを上方ダイス２１の円弧溝２１ａで挟持することとなる。

さらに、図１又は図２に示すように、下方ダイス１６の前方の隣接位置には開口部２２が形成され、この開口部２２の位置に対応して、１階ベース１の上面には棒部材Ｂの端部曲げ用ダイス２３がホルダー２３ｃによって固定されている。また、端部曲げ用ダイス２３の上端には下方ダイス１６側に下り勾配を有する傾斜状受面２３ａが形成され、この傾斜状受面２３ａには上方ダイス２１の両側の円弧溝２１ａに連続する断面円弧形状の２条の端部曲げ用溝２３ｂが形成されている。

このような構成により、図８に示すように、２階ベース２が下降した際には、端部曲げ用ダイス２３の傾斜状受面２３ａが上記の開口部２２から上方へ露出されると共に、端部曲げ用ダイス２３の上端の傾斜状受面２３ａに形成された２条の端部曲げ用溝２３ｂの下端が下方ダイス１６の外周の円弧溝１６ａと高さを合わせるように設定されている。

一方、上記の端部曲げ用ダイス２３の上方にパンチプレート３の下部に固定された端部曲げ用パンチ２５が設けられ、この端部曲げ用パンチ２５の下端の傾斜状押圧面２５ａに端部曲げ用ダイス２３の端部曲げ用溝２３ｂに対応した断面円弧形状の端部押圧溝２５ｂが形成されている。

このような構成により、図６に示すように、端部曲げ用ダイス２３は、パンチプレート３が下降することによって、スプリング２０の弾性に抗してストリッパー１９が上方へ押し上げられた際、ストリッパー１９に設けられた開口部２４を経て端部曲げ用ダイス２３の傾斜状受面２３ａが下方へ移動することとなる。

また、ストリッパー１９が成形台１５の下方ダイス１６に当接した際、下方ダイス１６の円弧溝１６ａに係合した棒部材Ｂの上側が上方ダイス２１の円弧溝２１ａにも係合されることになる。このとき、ガイド棒６の上端は上方のパンチホルダー１２に当接し、それ以降はガイド棒６を押し下げる動作となる。

また、図８に示すように、ガイド棒６の上端がパンチホルダー１２の下面に当接した時点から、パンチプレート３の下降によって、ガイド棒６がエアークッション５ａの弾力に抗して下降すると、ガイド棒６に固定されている２階ベース２が下降する。一方、上方のスプリング２０の下方への弾力によって、ストリッパー１９が下方へ押し下げられることにより、上方ダイス２１の円弧溝２１ａと下方ダイス１６の円弧溝１６ａが棒部材Ｂを挟持した状態を保つこととなる。

このような状態で、１階ベース１の上面の端部曲げ用ダイス２３の傾斜状受面８ａが開口部２４を経て、端部曲げ用パンチ２５の傾斜状押圧面２５ａを押圧すると、端部曲げ用ダイス２３の端部曲げ用溝２３ｂが棒部材Ｂの両側の端部を傾斜状受面２３ａの勾配に沿って押し上げることによって、図９（ａ）に示すように、棒部材Ｂの両端部に曲がり部Ｂ２が形成される。

次に、上記の構成による本実施例の曲げ加工装置を用いて、直状の棒部材Ｂを、図９（ａ）に示す屈曲形状に曲げ加工する工程について説明する。なお、図４〜図８に示す棒部材Ｂは、図示を明瞭にするため、黒色で描いたものとしている。

まず、図２に示すように、２階ベース２の成形台１５の両側の位置決めガイド１７に棒部材Ｂを設置する。次いで、図４及び図５に示すように、パンチプレート３を下降するに伴って押圧パンチ１３が下降すると、押圧パンチ１３の傾斜押圧面１３ａが２階ベース２の上面に設けられた水平パンチ８の傾斜状受面８ａを押圧することによって水平パンチ８が前方へ移動する。

この水平パンチ８の移動によって、上記のように位置決めガイド１７に設置された棒部材Ｂの外形側が水平パンチ８の円弧溝８ａに係合されると共に、棒部材Ｂの内形側の上部が２階ベース２側の下方ダイス１６の円弧溝１６ａの後端に係止される。

さらに、図６又は図７に示すように、水平パンチ８が前方に移動すると、水平パンチ８のパンチ成形部１４の凹形状１４ａが棒部材Ｂの両側を押圧することによって棒部材Ｂの曲げ加工を開始し、水平パンチ８の円弧溝８ａと下方ダイス１６の円弧溝１６ａの形状に応じたＵ形状に形成される。

また、このような曲げ加工と同時に、パンチプレート３の下降に伴ってストリッパー１９も下降すると、下方ダイス１６の外周の円弧溝１６ａに係合された棒部材Ｂの上部をストリッパー１９の上方ダイス２１の円弧溝２１ａが押圧することによって、上方ダイス２１の円弧溝２１ａと下方ダイス１６の円弧溝１６ａが棒部材Ｂを上下から挟持した状態にする。

次いで、図８に示すように、ガイド棒６の上端がパンチホルダー１２の下面に当接した時点から、パンチプレート３の下降によって、ガイド棒６がエアークッション５ａの弾力に抗して下降すると、ガイド棒６に固定されている２階ベース２が下降する。一方、上方のスプリング２０の下方向への弾力によって、ストリッパー１９が下方へ押し下げられることで、上方ダイス２１の円弧溝２１ａと下方ダイス１６の円弧溝１６ａが棒部材Ｂを挟持した状態を保つ。

そして、このような状態で、１階ベース１の上面の端部曲げ用ダイス２３の傾斜状受面８ａが開口部２２を経て端部曲げ用パンチ２５の傾斜状押圧面２５ａを押圧すると、端部曲げ用ダイス２３の端部曲げ用溝２３ｂが棒部材Ｂの両側の端部を傾斜状受面２３ａの勾配に沿って押し上げることにより、図９（ａ）に示すように、棒部材Ｂの両端部に曲がり部Ｂ２が形成される。

その後、ストリッパー１９を上方へ移動して、成形台１５の上方を開くことによって、曲げ加工された棒部材Ｂを取り出すことができる。

なお、図９(ｂ)~(ｄ)は、本発明の曲げ加工装置の応用例であって、本実施例の水平ダイス８の凹形状１４ａの形状や上方ダイス２１と下方ダイス１６の形状を変えることによって、図９(ｂ)に示すように図９(ａ)の部材を斜め方向に変形した形状、図９(ｃ)に示すように曲がり部Ｂ１が円弧形に形成された形状、さらには図９(ｄ)に示すように曲がり部Ｂ１が山状に形成された形状に曲げ加工することが可能となる。

本発明の曲げ加工装置は、棒部材を装置にセットした後、棒部材の途中をU形状等に曲げ加工すると共に、その両端部をさらに斜め方向等に屈曲形成する加工を１台の装置で連続的且つ短時間で行うことができるようにした曲げ加工装置として利用可能である。

１１階ベース
２２階ベース
３パンチプレート
４ライナー
５クッションプレート
５ａエアークッション
６ガイド棒
７パンチガイド
８水平パンチ
８ａ傾斜状受面
８ｂ固定ピン
９スプリング支持体
１０スプリング
１０ａ前端ロッド
１１パンチパッキン
１２パンチホルダー
１２ａ挿通穴
１３押圧パンチ
１３ａ傾斜状押圧面
１３ｂ凹溝
１４パンチ成形部
１４ａ円弧溝
１４ｂ凹形状
１５成形台
１６下方ダイス
１６ａ円弧溝
１６ｂ固定ピン
１７位置決めガイド
１８ストリッパーボルト
１９ストリッパー
２０スプリング
２１上方ダイス
２１ａ円弧溝
２１ｂ固定ピン
２２開口部
２３端部曲げ用ダイス
２３ａ傾斜状受面
２３ｂ端部曲げ用溝
２３ｃホルダー
２４開口部
２５端部曲げ用パンチ
２５ａ傾斜状押圧面
２５ｂ端部押圧溝
２６ガイドポスト
Ｂ棒部材
Ｂ１、Ｂ２曲がり部

Claims

１階ベースの上方に昇降可能に設けられた２階ベースの上方にて上下方向に駆動されるパンチプレートが設けられ、２階ベースの上面に沿って前後方向に移動する水平パンチはスプリングの弾性で後方へ付勢されると共に、水平パンチの後端に形成された傾斜状受面がその上方のパンチプレートの下部に固定された押圧パンチの下端の傾斜状押圧面に上方から押圧されることによって水平パンチを前方へ移動することが可能であり、この水平パンチの前面には曲げ加工時に棒部材の外形側に係合する円弧溝が形成された凹形状のパンチ成形部が設けられ、この水平パンチの前方における２階ベースの上部には曲げ加工時に棒部材の内形側に係合する円弧溝が形成された下方ダイスが設けられ、水平パンチが前方へ移動した際、下方ダイスの後端の円弧溝に係合した直状の棒部材の両側をパンチ成形部の円弧溝が係合した状態で押圧することによって下方ダイスの円弧溝の形状に従って棒部材の途中が屈曲形成される一方、パンチプレートの前側下方にはストリッパーボルトに支持されると共にスプリングで下方に弾性付勢されたストリッパーが設けられ、このストリッパーの下面には下方ダイスの円弧溝の形状に対応すると共に下方ダイスの円弧溝に係合した棒部材の上側を係合する円弧溝が形成された上方ダイスが設けられ、下方ダイスの前側に隣設された開口部を経て１階ベースの上面に固定された端部曲げ用ダイスの上端の傾斜状受面が露出されると共に、この傾斜状受面に上方ダイスの両側の円弧溝に連続する２条の端部曲げ用溝が形成される一方、端部曲げ用ダイスの上方にパンチプレートの下部に固定された端部曲げ用パンチが設けられ、この端部曲げ用パンチの下端の傾斜状押圧面に端部曲げ用ダイスの端部曲げ用溝に対応した端部押圧溝が形成され、パンチプレートの下降によりストリッパーに形成された開口部を経て下降する端部曲げ用パンチの押圧面が端部曲げ用ダイスの受面を押圧することによって、端部曲げ用ダイスの端部曲げ用溝に係合された棒部材の端部が上方へ押圧されることで棒部材の端部に傾斜状の曲がり部が形成されるようにしたことを特徴とする曲げ加工装置。