JP2017170483A - Incremental molding method and molding tool - Google Patents

Incremental molding method and molding tool Download PDF

Info

Publication number
JP2017170483A
JP2017170483A JP2016059412A JP2016059412A JP2017170483A JP 2017170483 A JP2017170483 A JP 2017170483A JP 2016059412 A JP2016059412 A JP 2016059412A JP 2016059412 A JP2016059412 A JP 2016059412A JP 2017170483 A JP2017170483 A JP 2017170483A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
molding
metal plate
incremental
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016059412A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
圭吾 小山田
Keigo Oyamada
圭吾 小山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2016059412A priority Critical patent/JP2017170483A/en
Publication of JP2017170483A publication Critical patent/JP2017170483A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem of being limited to local molding since conventional incremental molding is unfit for molding a molding part of which an outside surface becomes an appearance.SOLUTION: In an incremental molding method, a first molding part 2A and a second molding part 2B of a tool 2 are selectively pressed for molding in response to a part of a metal plate W, by using the tool 2 having the first molding part 2A of the tip center composed of a plane or a curved surface and the second molding part 2B on the tip periphery relatively large in curvature to the first molding part 2A, when molding in the final shape by gradually deforming the metal plate W in the plate thickness direction, by pressing and moving the tool 2 to the metal plate W for holding the periphery. A molding part M having an excellent appearance quality is provided, even when molding the molding part M of which an outside surface becomes an appearance.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、金属板に工具を押し付けて移動させることにより、金属板を次第に変形させて立体形状に成形するインクリメンタル成形方法、及びこれに用いる成形用工具に関するものである。   The present invention relates to an incremental forming method for forming a three-dimensional shape by gradually deforming a metal plate by pressing and moving the tool against the metal plate, and a forming tool used therefor.

従来、インクリメンタル成形としては、板材のダイレスフォーミングの名称で特許文献1に記載されているものがある。特許文献1に記載のインクリメンタル成形では、金属薄板の周囲を固定する板材保持機構と、板材保持機構で保持した金属薄板の上側に配置した工具と、金属薄板の下側に配置した固定押圧機構とを備えた成形装置を用いる。工具は、先端部が、一定の曲率を有する半球状を成している。   Conventionally, as incremental molding, there is one described in Patent Document 1 under the name of dieless forming of a plate material. In the incremental molding described in Patent Document 1, a plate material holding mechanism for fixing the periphery of a thin metal plate, a tool arranged on the upper side of the thin metal plate held by the plate material holding mechanism, and a fixed pressing mechanism arranged on the lower side of the thin metal plate, Is used. The tool has a hemispherical shape with a constant curvature at the tip.

そして、上記のインクリメンタル成形は、金属薄板の周囲を板材保持機構で拘束し、その金属薄板を固定押圧機構に押し当てた状態にし、同金属薄板の上面に工具を押し付けて移動させることにより、金属薄板を固定押圧機構に沿って次第に変形させる。この際、成形装置は、金属薄板に押し付けた工具を周回させると共に、周回毎に工具を外側に横移動させつつ下降させるようにし、これに伴って板材保持機構を下降させる。   Then, the above-described incremental molding is performed by restraining the periphery of the metal thin plate with a plate material holding mechanism, pressing the metal thin plate against the fixed pressing mechanism, and pressing and moving the tool on the upper surface of the metal thin plate, The thin plate is gradually deformed along the fixed pressing mechanism. At this time, the forming device circulates the tool pressed against the metal thin plate, and lowers the plate material holding mechanism in accordance with this while lowering the tool while laterally moving the tool outward.

これにより、上記インクリメンタル成形は、固定押圧機構を内側にして金属薄板を次第に変形させ、同金属薄板を立体的な最終形状に成形する。その最終形状は、下側に開放された凹型になる。   Thereby, the said incremental shaping | molding changes a metal thin plate gradually by making a fixed press mechanism inside, and shape | molds the said metal thin plate in a three-dimensional final shape. The final shape is a concave shape opened to the lower side.

特許第4287912号公報Japanese Patent No. 4287912

ところが、上記したような従来のインクリメンタル成形では、固定押圧機構に金属薄板を押し当てた状態にし、固定押圧機構の反対側である外側面に工具を押し付けて成形を行うことから、外側面が外観になる成形品の成形には不向きであった。つまり、上記のインクリメンタル成形では、外観になる外側面が工具の接触面であり、その外側面に工具による縞状の圧痕が生じる虞があるからである。   However, in the conventional incremental molding as described above, since the metal thin plate is pressed against the fixed pressing mechanism and the tool is pressed against the outer surface on the opposite side of the fixed pressing mechanism, the outer surface has an external appearance. It was unsuitable for molding of a molded product. That is, in the above-described incremental molding, the outer surface that becomes the appearance is the contact surface of the tool, and there is a possibility that a striped impression by the tool may be generated on the outer surface.

そこで、外側面が外観になる成形品を成形する場合は、凹型の固定押圧機構を用い、固定押圧機構の内側に沿うように金属薄板を次第に変形させることが考えられる。つまり、成形品の内側面を工具の接触面にする。しかし、従来のインクリメンタル成形では、固定押圧機構と工具との間で金属薄板が圧縮されるので、外側面に工具の圧痕が転写されたり、成形終了時に材料余りが生じたりして、外観品質が損なわれる虞がある。   Therefore, when molding a molded product having an outer surface as an appearance, it is conceivable to use a concave fixed pressing mechanism and gradually deform the thin metal plate along the inner side of the fixed pressing mechanism. That is, the inner surface of the molded product is used as the contact surface of the tool. However, in the conventional incremental molding, the metal thin plate is compressed between the fixed pressing mechanism and the tool, so that the impression of the tool is transferred to the outer surface or the surplus material is produced at the end of the molding, resulting in an appearance quality. There is a risk of damage.

このため、固定押圧機構を用いたインクリメンタル成形は、外側面が外観になる成形品を成形する場合は、全工程ではなく、予めプレス成形された成形品の追加工程として行われる線状部分の成形や、外観品質に影響のない部分の成形といった局部的な成形に限られている。   For this reason, incremental molding using a fixed pressing mechanism is not a whole process when molding a molded product whose outer surface is an appearance, but is a linear part molding that is performed as an additional process for pre-molded molded products. In addition, it is limited to local molding such as molding of a portion that does not affect the appearance quality.

本発明は、上記従来の状況に鑑みて成されたもので、外側面が外観になる成形品を成形する場合でも、良好な外観品質を有する成形品を成形することができるインクリメンタル成形方法及び成形用工具を提供することを目的としている。なお、成形品の外側面とは、例えば、成形品が凹型である場合にはその外周側の面であり、成形品が湾曲状である場合には湾曲の外周側の面である。   The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and is an incremental molding method and molding capable of molding a molded product having good appearance quality even when molding a molded product having an outer side appearance. The purpose is to provide tools. The outer surface of the molded product is, for example, the outer peripheral surface when the molded product is concave, and the outer peripheral surface of the curve when the molded product is curved.

本発明に係わるインクリメンタル成形方法は、周囲を保持した金属板に工具を押し付けて移動させることにより、金属板を板厚方向に次第に変形させて最終形状に成形する方法である。このインクリメンタル成形方法では、平面又は曲面から成る先端中央の第1成形部と、第1成形部に対して曲率が相対的に大きい先端周囲の第2成形部とを備えた工具を用いる。そして、インクリメンタル成形方法は、金属板の部位に応じて、工具の第1成形部及び第2成形部を選択的に押し付けて成形を行うことを特徴としている。   The incremental forming method according to the present invention is a method in which a metal plate is gradually deformed in the plate thickness direction and formed into a final shape by pressing and moving a tool against the metal plate holding the periphery. In this incremental molding method, a tool including a first molded part at the center of the tip made of a flat surface or a curved surface and a second molded part around the tip having a relatively large curvature with respect to the first molded part is used. And the incremental shaping | molding method is characterized by performing shaping | molding by selectively pressing the 1st shaping | molding part and 2nd shaping | molding part of a tool according to the site | part of a metal plate.

本発明に係わる成形用工具は、周囲を保持した金属板に工具を押し付けて移動させることにより、金属板を板厚方向に次第に変形させて最終形状に成形するインクリメンタル成形に用いる工具である。そして、成形用工具は、平面又は曲面から成る先端中央の第1成形部と、第1成形部に対して曲率が相対的に大きい先端周囲の第2成形部とを備えたことを特徴としている。   The forming tool according to the present invention is a tool used for incremental forming in which a metal plate is gradually deformed in a plate thickness direction and formed into a final shape by pressing and moving the tool against a metal plate holding the periphery. The molding tool includes a first molding part at the center of the tip made of a flat surface or a curved surface, and a second molding part around the tip having a relatively large curvature with respect to the first molding part. .

本発明に係わるインクリメンタル成形方法は、上記構成を採用したことにより、最終形状に近い曲率を有する工具での成形が可能になり、また、金属板の周囲を拘束するだけで成形を行うので、工具による縞状の圧痕や材料余りが抑制される。これにより、上記のインクリメンタル成形方法によれば、外側面が外観になる成形品を成形する場合でも、その内側面を工具の接触面にして、良好な外観品質を有する成形品を成形することができる。   Since the incremental forming method according to the present invention employs the above-described configuration, it can be formed with a tool having a curvature close to the final shape, and the forming is performed only by restraining the periphery of the metal plate. Striped indentation and material surplus due to are suppressed. As a result, according to the above-described incremental molding method, even when molding a molded product whose outer surface becomes an appearance, the molded product having a good appearance quality can be molded with the inner surface as a contact surface of the tool. it can.

本発明に係わる成形用工具は、上記構成を採用したことにより、最終形状に近い曲率での成形が可能になると共に、金属板における縞状の圧痕や材料余りを抑制し、外側面が外観になる成形品を成形する場合でも、良好な外観品質を有する成形品を成形することができる。   The forming tool according to the present invention can be formed with a curvature close to the final shape by adopting the above-described configuration, suppresses striped indentations and material surpluses on the metal plate, and the outer surface has an appearance. Even when a molded product is molded, a molded product having good appearance quality can be molded.

本発明に係わるインクリメンタル成形方法の第1実施形態における基本構成を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the basic composition in 1st Embodiment of the incremental shaping | molding method concerning this invention. 第1成形部が平面である工具を説明する側面図及び平面図(A)、及び第1成形部が曲面である工具を説明する側面図及び平面図(B)である。It is the side view and top view (A) explaining the tool whose 1st forming part is a plane, and the side view and top view (B) explaining the tool whose 1st forming part is a curved surface. 第1成形部による成形を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining shaping | molding by a 1st shaping | molding part. 第2成形部による成形を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining shaping | molding by a 2nd shaping | molding part. 図4に続いて第2成形部による成形を説明する断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining molding by a second molding unit following FIG. 4. 図5に示す金属板を工具の送り方向から見た状態で示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which looked at the metal plate shown in FIG. 5 from the feed direction of a tool. 図5に対して傾斜させた工具の送り方向を変えた状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which changed the feed direction of the tool inclined with respect to FIG. 本発明に係わるインクリメンタル成形方法の第2実施形態を説明するエンジンフードのアウタパネルの平面図である。It is a top view of the outer panel of the engine hood explaining 2nd Embodiment of the incremental shaping | molding method concerning this invention. 図8中のA−A線に基づく断面図であって、アウタパネルの成形を説明する断面図である。It is sectional drawing based on the AA in FIG. 8, Comprising: It is sectional drawing explaining shaping | molding of an outer panel. 図8中のA−A線に基づく断面図であって、アウタパネルのキャラクターラインの成形を説明する断面図である。It is sectional drawing based on the AA line in FIG. 8, Comprising: It is sectional drawing explaining shaping | molding of the character line of an outer panel.

〈第1実施形態〉
インクリメンタル成形は、図1に示すように、平坦な金属板Wの周囲を固定装置1により拘束し、上側に配置した成形用工具2を金属板Wに押し付けて移動させることにより、金属板Wを板厚方向に次第に変形させて、金属板Wを立体的な成形品(最終形状)Mに成形するものである。以下の説明では、『成形用工具2』を単に『工具2』とする。
<First Embodiment>
As shown in FIG. 1, the incremental forming is performed by constraining the periphery of a flat metal plate W by a fixing device 1, pressing the forming tool 2 disposed on the upper side against the metal plate W, and moving the metal plate W. The metal plate W is formed into a three-dimensional molded product (final shape) M by being gradually deformed in the plate thickness direction. In the following description, “forming tool 2” is simply referred to as “tool 2”.

成形品(図5参照)Mは、その形態がとくに限定されないが、この実施形態では、周壁部S及び底壁部Bを有する扁平な凹型であり、底壁部Bに、外側(図5中で下側)に突出する直線状の突条部Tを有している。この成形品Mは、周壁部Sの外周面を含む外側面を外観とするものである。   The shape of the molded product (see FIG. 5) M is not particularly limited, but in this embodiment, the molded product M is a flat concave shape having a peripheral wall portion S and a bottom wall portion B. And has a linear ridge T projecting downward. The molded product M has an outer surface including the outer peripheral surface of the peripheral wall portion S as an appearance.

また、成形装置は、全体の図示を省略したが、例えば、多軸制御型の作業ロボットやNC工作機械などを用いることができる。なお、この実施形態のインクリメンタル成形方法では、工具2を傾斜させる都合上、工具2の動作の自由度が高い成形装置であることが望ましく、このような観点から、作業ロボットを用いることがより好適である。   In addition, although the overall illustration of the molding apparatus is omitted, for example, a multi-axis control type working robot, an NC machine tool, or the like can be used. In addition, in the incremental forming method of this embodiment, it is desirable that the forming device has a high degree of freedom of movement of the tool 2 for the purpose of tilting the tool 2, and from this point of view, it is more preferable to use a work robot. It is.

固定装置1は、枠状を成すと共に、下側の固定具1Aと上側の可動具1Bとを備えており、金属板Wの周囲を挟持して可動具1Bを固定することにより、金属板Wの周囲を強固に拘束する。   The fixing device 1 has a frame shape, and includes a lower fixing tool 1A and an upper movable tool 1B. The fixing device 1 clamps the periphery of the metal plate W to fix the movable tool 1B. Firmly restrain the surroundings.

工具2は、図2に示すように、丸棒状を成しており、平面又は曲面から成る先端中央の第1成形部2Aと、第1成形部2Aに対して曲率が相対的に大きい(曲率半径が相対的に小さい)先端周囲の第2成形部2Bとを備えている。第1成形部2Aは、曲面として球面を含むものである。   As shown in FIG. 2, the tool 2 has a round bar shape, and has a relatively large curvature with respect to the first molded portion 2A at the center of the tip, which is a flat surface or a curved surface, and the first molded portion 2A (curvature). And a second molding portion 2B around the tip (having a relatively small radius). The first molded part 2A includes a spherical surface as a curved surface.

図2(A)に示す工具2は、第1成形部2Aが円形の平面から成るものであり、その外周に面取り状(R状)の第2成形部2Bを有している。図2(B)に示す工具2は、第1成形部2Aが球面(曲面)から成るものであり、その外周に、第1成形部2Aの曲率よりも大きい曲率の第2成形部2Bを有している。図示の第1成形部2Aは、その曲率が比較的小さい緩やかな球面である。   In the tool 2 shown in FIG. 2A, the first molding portion 2A is formed of a circular plane, and has a chamfered (R-shaped) second molding portion 2B on the outer periphery thereof. In the tool 2 shown in FIG. 2B, the first molding part 2A is formed of a spherical surface (curved surface), and the second molding part 2B having a curvature larger than the curvature of the first molding part 2A is provided on the outer periphery thereof. doing. The illustrated first molded portion 2A is a gentle spherical surface whose curvature is relatively small.

上記の工具2は、より望ましくは、第1成形部2A及び第2成形部2Bが、成形する最終形状(成形品M)に対応した曲率を有するものとしている。つまり、工具2は、上述の如く、周壁部S、底壁部B及び突条部Tを有する成形品Mを成形する場合、この成形品Mの形状に応じて、第1成形部2A及び第2成形部2Bの形状や曲率が設定されている。   In the above-described tool 2, more preferably, the first molding part 2A and the second molding part 2B have a curvature corresponding to the final shape (molded product M) to be molded. That is, when the tool 2 forms the molded product M having the peripheral wall portion S, the bottom wall portion B, and the ridge portion T as described above, the first molded portion 2A and the first molding portion 2A are formed according to the shape of the molded product M. 2 The shape and curvature of the molded part 2B are set.

より具体的には、工具2は、底壁部Bに対する周壁部Sの角度や、突条部Tの幅、高さ(溝深さ)、頂部(溝底部)の形状などに応じて、第1成形部2Aを平面又は曲面とし、第1成形部2A及び第2成形部2Bの曲率を設定する。なお、工具2は、図2(A)及び(B)に例示したように先端部の形状が異なるものや、径が異なるものなどを複数種用意しておくことも構わない。   More specifically, the tool 2 is configured according to the angle of the peripheral wall portion S with respect to the bottom wall portion B, the width, height (groove depth) of the ridge portion T, the shape of the top portion (groove bottom portion), and the like. The 1 molding part 2A is made into a plane or a curved surface, and the curvatures of the first molding part 2A and the second molding part 2B are set. In addition, as for the tool 2, as shown in FIGS. 2A and 2B, it is possible to prepare a plurality of types having different tip shapes or different diameters.

上記の工具2は、成形装置において、直交する3軸方向に移動可能に保持され、且つ傾斜角度を変更し得るように回動可能に保持されている。なお、固定装置1及び工具2は、相対的に移動可能であれば良く、固定装置1を不動にしても良いし、3軸方向の相対的な移動を満足するように双方を移動可能にしても良い。   In the forming apparatus, the tool 2 is held so as to be movable in three orthogonal axes, and is held so as to be rotatable so that the inclination angle can be changed. The fixing device 1 and the tool 2 need only be relatively movable. The fixing device 1 may be stationary, or both may be movable so as to satisfy the relative movement in the three axial directions. Also good.

インクリメンタル成形方法は、上記の工具2を用い、金属板Wの部位に応じて、工具2の第1成形部2A及び第2成形部2Bを選択的に押し付けて成形を行うものとしている。また、インクリメンタル成形方法は、より好ましい実施形態として、工具2を傾斜させて金属板Wに第2成形部2Bを押し付けて成形を行うものとしている。さらに、インクリメンタル成形方法は、より好ましい実施形態として、工具2の傾斜角度を変更しながら金属板Wに工具2を押し付けて成形を行うものとしている。   In the incremental forming method, the above-described tool 2 is used, and the first forming part 2A and the second forming part 2B of the tool 2 are selectively pressed according to the portion of the metal plate W to perform forming. Further, as a more preferred embodiment, the incremental forming method is performed by inclining the tool 2 and pressing the second forming portion 2B against the metal plate W. Furthermore, as a more preferred embodiment, the incremental forming method is performed by pressing the tool 2 against the metal plate W while changing the inclination angle of the tool 2.

すなわち、インクリメンタル成形方法は、図3に示すように、固定装置1により平坦な金属板Wの周囲を拘束し、その金属板Wの一方の面(上面)に工具2を押し付けて、周壁部Sを形成する。   That is, in the incremental molding method, as shown in FIG. 3, the periphery of the flat metal plate W is restrained by the fixing device 1, the tool 2 is pressed against one surface (upper surface) of the metal plate W, and the peripheral wall portion S Form.

より具体的には、インクリメンタル成形方法では、金属板Wに対して工具2を垂直な状態にし、金属板Wにおいて周壁部Sを形成すべき箇所に対して、工具2の第1成形部2Aを押し付けながら周回させると共に、図3中に太い矢印で示す如く、周回毎に工具2を金属板Wの中心方向に移動させつつ下降させる。この際、金属板Wに対する工具2の圧接力、工具2の周回速度、周回毎の工具2の移動量及び下降量は、金属板Wの材質及び厚さや、周壁部Sの形態、及びその形態における部位に応じて決定する。このようにして、金属板Wは、図1に示す平坦な状態から図3に移行するように、底壁部Bを次第に下げるようにして、周壁部Sが傾斜した状態に逐次成形される。   More specifically, in the incremental forming method, the tool 2 is placed in a vertical state with respect to the metal plate W, and the first forming portion 2A of the tool 2 is formed on the metal plate W where the peripheral wall portion S is to be formed. While rotating, the tool 2 is lowered while being moved toward the center of the metal plate W for each turn as shown by a thick arrow in FIG. At this time, the pressing force of the tool 2 against the metal plate W, the rotating speed of the tool 2, the moving amount and the descending amount of the tool 2 for each turn, the material and thickness of the metal plate W, the form of the peripheral wall portion S, and the form thereof Determine according to the site. In this way, the metal plate W is sequentially formed in a state where the peripheral wall portion S is inclined so that the bottom wall portion B is gradually lowered so as to shift from the flat state shown in FIG. 1 to FIG. 3.

次に、インクリメンタル成形方法は、図4に示すように、工具2を傾斜させて、金属板Wの底壁部Bに工具2の第2成形部2Bを押し付けると共に、その傾斜方向(倒れ方向)に工具2を直線的に移動させる。この際、工具2は、一方向に移動させても良いし、往復移動させても良い。そして、インクリメンタル成形方法は、工具2の直線的移動を繰り返し行うことで、図5及び図6に示すように、底壁部Bの一部を次第に溝状に変形させて、外側(下側)に突出する突条部Tを逐次成形する。   Next, as shown in FIG. 4, the incremental forming method inclines the tool 2 and presses the second forming portion 2 </ b> B of the tool 2 against the bottom wall portion B of the metal plate W, and the inclination direction (falling direction). The tool 2 is moved linearly. At this time, the tool 2 may be moved in one direction or may be reciprocated. Then, the incremental forming method repeats the linear movement of the tool 2 to gradually deform a part of the bottom wall portion B into a groove shape as shown in FIGS. 5 and 6, and to the outside (lower side). The protruding ridges T projecting to are sequentially formed.

この際、インクリメンタル成形方法では、金属板Wの部位に応じて、工具2の傾斜角度を変更しながら金属板Wに工具2を押し付けて成形を行うことができ、突条部(溝状部)Tが所望の最終形状に至るように、工具2の傾斜角度を漸増若しくは漸減させて逐次成形することができる。   At this time, in the incremental forming method, the tool 2 can be pressed against the metal plate W while changing the inclination angle of the tool 2 in accordance with the portion of the metal plate W, and the protrusion (grooved portion) can be formed. Sequential forming can be performed by gradually increasing or decreasing the inclination angle of the tool 2 so that T reaches a desired final shape.

ここで、インクリメンタル成形方法では、上記の如く突条部Tを成形する場合、金属板Wの底壁部Bの下側に、突条部成形用の治具3を配置することができる。この治具3は、突条部Tの反転形状である溝部を有しており、局部的に配置される。この際、インクリメンタル成形では、治具3を配置するだけで、この治具3を金属板Wに押し付ける必要はなく、工具2の押し付けにより、金属板Wを治具3に沿って局部的に変形させる。   Here, in the incremental forming method, when the protruding portion T is formed as described above, the protruding portion forming jig 3 can be disposed below the bottom wall portion B of the metal plate W. This jig 3 has a groove portion that is a reverse shape of the ridge portion T, and is locally arranged. At this time, in the incremental molding, it is not necessary to press the jig 3 against the metal plate W simply by arranging the jig 3, and the metal plate W is locally deformed along the jig 3 by pressing the tool 2. Let

上記のインクリメンタル成形方法は、第1成形部2A及び第2成形部2Bを有する工具2を用い、金属板Wの部位に応じて、第1成形部2A及び第2成形部2Bを選択的に押し付けて成形を行うので、最終形状に近い曲率を有する工具2での成形が可能になる。また、上記のインクリメンタル成形方法は、基本的に、固定装置1によって金属板Wの周囲を拘束するだけであるから、従来のような固定押圧機構が不要であるうえに、金属板Wが著しく圧縮されることがないので、工具2による縞状の圧痕の発生を抑制する。さらに、上記のインクリメンタル成形方法は、上記工具2の採用により、半球状先端部を有する工具で発生し易い材料余りを抑制し、材料余りによる突起の発生を未然に阻止する。   In the above-described incremental molding method, the tool 2 having the first molding part 2A and the second molding part 2B is used, and the first molding part 2A and the second molding part 2B are selectively pressed according to the part of the metal plate W. Thus, the tool 2 having a curvature close to the final shape can be formed. In addition, since the above-described incremental forming method basically only restrains the periphery of the metal plate W by the fixing device 1, the conventional fixed pressing mechanism is not required, and the metal plate W is significantly compressed. Therefore, the generation of striped indentation by the tool 2 is suppressed. Furthermore, the above-described incremental molding method uses the tool 2 to suppress a material surplus that is likely to occur in a tool having a hemispherical tip, and to prevent a protrusion due to the material surplus.

このようにして、上記のインクリメンタル成形方法によれば、外側面が外観になる成形品Mを成形する場合でも、その内側面を工具2の接触面にして、良好な外観品質を有する成形品Mを成形することができる。また、上記のインクリメンタル成形方法では、第1成形部2A及び第2成形部2Bを有する1本の工具2だけで、成形品Mの各部位の成形に対処することが可能である。   In this way, according to the above-described incremental molding method, even when the molded product M whose outer side surface is appearance is formed, the inner side surface is used as the contact surface of the tool 2 and the molded product M having good appearance quality. Can be molded. Further, in the above-described incremental molding method, it is possible to cope with molding of each part of the molded product M with only one tool 2 having the first molding part 2A and the second molding part 2B.

また、上記のインクリメンタル成形方法では、工具2を傾斜させて金属板Wに第2成形部2Bを押し付けて成形を行うことにより、曲率半径の小さい部分を成形することができ、例えば、折れ線のような角部や突出部を高品質に成形することができる。   Further, in the above-described incremental forming method, the tool 2 is inclined and the second forming portion 2B is pressed against the metal plate W to form, so that a portion having a small curvature radius can be formed, for example, a broken line The corners and protrusions can be formed with high quality.

さらに、上記のインクリメンタル成形方法では、工具2の傾斜角度を変更しながら金属板Wに工具2を押し付けて成形を行うことにより、工具交換を行わずに、主体部や局部の成形を行うことができ、製造のサイクルタイムの短縮化、成形品Mの生産性の向上、及び製造コストの低減等に貢献することができる。   Further, in the above-described incremental forming method, the main part and the local part can be formed without changing the tool by pressing the tool 2 against the metal plate W while changing the inclination angle of the tool 2. This can contribute to shortening the manufacturing cycle time, improving the productivity of the molded product M, and reducing the manufacturing cost.

さらに、上記のインクリメンタル成形方法では、工具2が、平面又は比較的緩やかな曲面から成る第1成形部2Aを有しているので、金属板Wと第1成形部2Aとの接触が、面接触若しくは面接触に近い接触になる。このため、上記のインクリメンタル成形方法では、工具2の周回毎に行う横移動、すなわち送り方向に対する横方向の移動のピッチを大きくしても、金属板Wに縞状の圧痕を生じさせずに逐次成形することが可能になり、横移動のピッチの増大により、成形時間を短縮することができる。   Further, in the above-described incremental forming method, the tool 2 has the first forming part 2A having a flat surface or a relatively gentle curved surface, so that the contact between the metal plate W and the first forming part 2A is surface contact. Or contact close to surface contact. For this reason, in the above-described incremental forming method, even if the lateral movement performed every rotation of the tool 2, that is, the pitch of the lateral movement with respect to the feed direction is increased, the metal plate W is successively formed without causing striped impressions. Molding becomes possible, and the molding time can be shortened by increasing the pitch of the lateral movement.

さらに、上記の成形用工具2は、第1成形部2A及び第2成形部2Bを有するものとしたため、最終形状に近い曲率での成形が可能になると共に、金属板Wにおける縞状の圧痕や材料余りを抑制し、外側面が外観になる成形品Mを成形する場合でも、良好な外観品質を有する成形品Mを成形することができる   Furthermore, since the molding tool 2 has the first molding part 2A and the second molding part 2B, molding with a curvature close to the final shape is possible, and a striped impression on the metal plate W or Even in the case of molding a molded product M in which the remainder of the material is suppressed and the outer surface becomes an appearance, the molded product M having a good appearance quality can be molded.

さらに、上記の成形用工具2は、第1成形部2A及び第2成形部2Bが、成形する最終形状に対応した曲率を有しているので、1本の工具2だけで、設計とおりの成形品Mを高品質で成形することができる。   Furthermore, since the above-mentioned forming tool 2 has a curvature corresponding to the final shape to be formed, the first forming part 2A and the second forming part 2B can be formed as designed with only one tool 2. The product M can be molded with high quality.

〈第2実施形態〉
図7に示すインクリメンタル成形方法は、第1実施形態と同様に、周壁部S、底壁部B及び突条部Tを有する成形品Mを成形するものである。先の実施形態では、図5及び図6に示すように、周壁部Sの形成後、突条部Tを成形する際に、工具2を傾斜させて、その傾斜方向(倒れ方向)に工具2を移動させている。
Second Embodiment
The incremental molding method shown in FIG. 7 is for molding a molded product M having a peripheral wall portion S, a bottom wall portion B, and a ridge portion T, as in the first embodiment. In the previous embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, after forming the peripheral wall portion S, the tool 2 is inclined when the ridge portion T is formed, and the tool 2 is inclined in the inclined direction (falling direction). Is moving.

これに対して、この実施形態では、突条部Tを成形する際に、工具2を傾斜させ、その傾斜方向に交差する方向(図7中で紙面垂直方向)に工具2を直線的に移動させている。そして、工具2の直線的移動を繰り返し行うことで、底壁部Bの一部を次第に溝状に変形させて、外側(下側)に突出する突条部Tを逐次成形する。この突条部Tの成形時には、図中仮想線で示す治具3を用いることも可能である。   On the other hand, in this embodiment, when forming the ridge T, the tool 2 is inclined, and the tool 2 is linearly moved in a direction intersecting the inclination direction (perpendicular to the paper surface in FIG. 7). I am letting. Then, by repeatedly performing linear movement of the tool 2, a part of the bottom wall portion B is gradually deformed into a groove shape, and the protrusion T projecting outward (downward) is sequentially formed. At the time of forming the protruding portion T, it is possible to use a jig 3 indicated by a virtual line in the drawing.

上記のインクリメンタル成形方法は、先の実施形態と同様に、外側面が外観になる成形品Mを成形する場合でも、その内側面を工具2の接触面にして、良好な外観品質を有する成形品Mを成形することができる。しかも、上記のインクリメンタル成形方法は、傾斜させた工具2の移動方向を、その傾斜方向に交差する方向にすることで、頂角がより小さい突条部Tを高品質で成形することができる。   In the above-described incremental molding method, as in the previous embodiment, even when molding a molded product M having an outer side appearance, the molded product having a good appearance quality by using the inner side surface as a contact surface of the tool 2. M can be molded. Moreover, in the above-described incremental forming method, the protruding portion T having a smaller apex angle can be formed with high quality by making the moving direction of the inclined tool 2 the direction intersecting the inclined direction.

〈第3実施形態〉
図8〜図10に示す実施形態において、成形品(M)は、自動車用エンジンフードのアウタパネルPである。アウタパネルPは、緩やかに湾曲した主体部が底壁部Bに相当し、底壁部Bの両側に、所定角度を成して連続する周壁部Sを有している。そして、アウタパネルPは、底壁部Bと周壁部Sとの境界線が、局部的に曲率半径が小さいキャラクターラインCLである。アウタパネルPは、底壁部Bの湾曲の外周側(図9及び図10中で下側)が外観になる外側面である。
<Third Embodiment>
In the embodiment shown in FIGS. 8 to 10, the molded product (M) is an outer panel P of an automobile engine hood. The outer panel P has a gently curved main body portion corresponding to the bottom wall portion B, and has peripheral wall portions S that are continuous at a predetermined angle on both sides of the bottom wall portion B. In the outer panel P, the boundary line between the bottom wall portion B and the peripheral wall portion S is a character line CL having a locally small radius of curvature. The outer panel P is an outer surface whose outer peripheral side (the lower side in FIGS. 9 and 10) of the bottom wall B is curved.

インクリメンタル成形方法は、上記のアウタパネルPを成形するに際し、平坦な金属板(ブランク材)の周囲を拘束した状態にし、工具2を垂直状態にして、第1成形部2Aを金属板Wに押し付けて周壁部Sを形成する。この際、インクリメンタル成形では、先の実施形態と同様に、工具2を移動させると共に、図9中に太い矢印で示すように、工具2の1回の移動毎に、同工具2を中心側へ横移動させつつ下降させ、底壁部Bを押し下げるようにして、周壁部Sを逐次成形する。   In the incremental forming method, when forming the outer panel P, the periphery of a flat metal plate (blank material) is constrained, the tool 2 is in a vertical state, and the first forming portion 2A is pressed against the metal plate W. A peripheral wall portion S is formed. At this time, in the incremental molding, the tool 2 is moved as in the previous embodiment, and the tool 2 is moved toward the center each time the tool 2 is moved, as indicated by a thick arrow in FIG. The peripheral wall portion S is sequentially formed so that the bottom wall portion B is pushed down while being laterally moved and the bottom wall portion B is pushed down.

次に、インクリメンタル成形方法は、図9中に点線で湿すように、工具2の第1成形部2Aを底壁部Bに押し付けて周回させ、周回毎に工具2を中心側へ横移動させつつ下降させ、底壁部Bを緩やかな湾曲状に逐次成形する。   Next, in the incremental forming method, the first forming portion 2A of the tool 2 is pressed against the bottom wall portion B so as to be wetted with a dotted line in FIG. 9, and the tool 2 is moved laterally toward the center for each turn. Then, the bottom wall portion B is successively formed into a gently curved shape.

その後、インクリメンタル成形方法では、周壁部S及び底壁部Bの成形により、双方の境界線が成形されているが、図10に示すように、工具2を傾斜させて第2成形部2Bを境界線の内側に押し付けて移動させる。これにより、インクリメンタル成形方法では、境界線部分の曲率半径がより小さくなるように次第に変形させ、折れ線状のキャラクターラインCLを逐次成形する。   Thereafter, in the incremental forming method, the boundary line between both is formed by forming the peripheral wall portion S and the bottom wall portion B. However, as shown in FIG. 10, the tool 2 is inclined and the second forming portion 2B is bounded. Press inside the line to move it. Thereby, in the incremental forming method, the boundary line portion is gradually deformed so that the radius of curvature becomes smaller, and the polygonal character line CL is sequentially formed.

なお、図示しない固定装置により拘束したアウタパネルPの周囲は、フランジFとして残り、必要に応じて他の成形や切除が行われる。   In addition, the circumference | surroundings of the outer panel P restrained by the fixing device which is not illustrated remain as the flange F, and other shaping | molding and cutting are performed as needed.

このようにして、上記のインクリメンタル成形方法は、アウタパネルPを成形するに際し、その裏面側に配置した工具2の第1及び第2の成形部2A,3Bを選択的に使用することにより、工具2による縞状の圧痕や材料余り等のない良好な外観品質を有するアウタパネルを提供することができる。また、上記のインクリメンタル成形方法は、1本の工具2だけで、所定の傾斜角度を有する周壁部S、緩やかに湾曲した底壁部(主体部)、及び局部的なキャラクターラインCLを高品質に成形することができる。   Thus, in the above-described incremental molding method, when the outer panel P is molded, the tool 2 is selectively used by using the first and second molding parts 2A and 3B of the tool 2 arranged on the back side thereof. Therefore, it is possible to provide an outer panel having a good appearance quality free from striped indentation or material surplus due to the above. In addition, the above-described incremental molding method can improve the quality of the peripheral wall portion S having a predetermined inclination angle, the gently curved bottom wall portion (main portion), and the local character line CL with only one tool 2. Can be molded.

本発明に係わるインクリメンタル成形方法は、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の細部を適宜変更することが可能である。さらに、上記各実施形態では、金属板Wの上側に配置した工具で逐次成形を行う場合を例示したが、金属板Wを立てた状態にし、横方向から工具2を押し付けて逐次成形することも可能である。   The incremental molding method according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the details of the configuration can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. Furthermore, in each said embodiment, although the case where sequential shaping | molding was performed with the tool arrange | positioned on the upper side of the metal plate W was illustrated, it is also possible to make the metal plate W upright and press the tool 2 from the lateral direction to form sequentially. Is possible.

2 工具
2A 第1成形部
2B 第2成形部
M 成形品(最終形状)
P アウタパネル(成形品)
W 金属板
2 Tool 2A 1st forming part 2B 2nd forming part M Molded product (final shape)
P Outer panel (molded product)
W Metal plate

Claims (5)

周囲を保持した金属板に工具を押し付けて移動させることにより、金属板を板厚方向に次第に変形させて最終形状に成形するに際し、
平面又は曲面から成る先端中央の第1成形部と、第1成形部に対して曲率が相対的に大きい先端周囲の第2成形部とを備えた工具を用い、
金属板の部位に応じて、工具の第1成形部及び第2成形部を選択的に押し付けて成形を行うことを特徴とすインクリメンタル成形方法。
When pressing the tool against the metal plate holding the periphery and moving it, the metal plate is gradually deformed in the plate thickness direction to form the final shape,
Using a tool provided with a first molding part at the center of the tip made of a flat surface or a curved surface, and a second molding part around the tip having a relatively large curvature with respect to the first molding part,
An incremental forming method, wherein forming is performed by selectively pressing a first forming portion and a second forming portion of a tool according to a portion of a metal plate.
工具を傾斜させて金属板に第2成形部を押し付けて成形を行うことを特徴とする請求項1に記載のインクリメンタル成形方法。   The incremental forming method according to claim 1, wherein the forming is performed by inclining the tool and pressing the second forming portion against the metal plate. 工具の傾斜角度を変更しながら金属板に工具を押し付けて成形を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のインクリメンタル成形方法。   3. The incremental forming method according to claim 1, wherein the forming is performed by pressing the tool against the metal plate while changing the tilt angle of the tool. 周囲を保持した金属板に工具を押し付けて移動させることにより、金属板を板厚方向に次第に変形させて最終形状に成形するインクリメンタル成形に用いる工具であって、
平面又は曲面から成る先端中央の第1成形部と、第1成形部に対して曲率が相対的に大きい先端周囲の第2成形部とを備えたことを特徴とする成形用工具。
A tool used for incremental molding, in which a metal plate is gradually deformed in the thickness direction and formed into a final shape by pressing and moving the tool against the metal plate holding the periphery,
A molding tool comprising: a first molded part at the center of the tip made of a flat surface or a curved surface; and a second molded part around the tip having a relatively large curvature with respect to the first molded part.
第1成形部及び第2成形部が、成形する最終形状に対応した曲率を有していることを特徴とする請求項4に記載の成形用工具。   The molding tool according to claim 4, wherein the first molding part and the second molding part have a curvature corresponding to a final shape to be molded.
JP2016059412A 2016-03-24 2016-03-24 Incremental molding method and molding tool Pending JP2017170483A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016059412A JP2017170483A (en) 2016-03-24 2016-03-24 Incremental molding method and molding tool

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016059412A JP2017170483A (en) 2016-03-24 2016-03-24 Incremental molding method and molding tool

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017170483A true JP2017170483A (en) 2017-09-28

Family

ID=59971637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016059412A Pending JP2017170483A (en) 2016-03-24 2016-03-24 Incremental molding method and molding tool

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017170483A (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11327619A (en) * 1998-05-11 1999-11-26 Hitachi Ltd Nc program preparation method for successive molding, successive molding method and record medium
JP2001334314A (en) * 2000-05-25 2001-12-04 Toyota Motor Corp Method and apparatus for successive forming
JP2003245727A (en) * 2002-02-20 2003-09-02 Honda Motor Co Ltd Successive forming apparatus
KR100473033B1 (en) * 2000-04-17 2005-03-08 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 Incremental forming method and apparatus for the same
JP2006051547A (en) * 2000-04-17 2006-02-23 Hitachi Ltd Incremental forming method and apparatus for the same
DE102013019397A1 (en) * 2013-11-18 2015-05-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. forming mandrel

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11327619A (en) * 1998-05-11 1999-11-26 Hitachi Ltd Nc program preparation method for successive molding, successive molding method and record medium
KR100473033B1 (en) * 2000-04-17 2005-03-08 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 Incremental forming method and apparatus for the same
JP2006051547A (en) * 2000-04-17 2006-02-23 Hitachi Ltd Incremental forming method and apparatus for the same
JP2001334314A (en) * 2000-05-25 2001-12-04 Toyota Motor Corp Method and apparatus for successive forming
JP2003245727A (en) * 2002-02-20 2003-09-02 Honda Motor Co Ltd Successive forming apparatus
DE102013019397A1 (en) * 2013-11-18 2015-05-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. forming mandrel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1192830C (en) Increment forming method and apparatus
JP3787900B2 (en) Sequential stretch forming equipment for metal plates
JP2003236623A (en) Sequential forming machine
JP6682940B2 (en) Incremental molding method
JP6847398B2 (en) Sequential molding method
TWI288671B (en) Method and apparatus for incremental forming
JP2000153313A (en) Incremental pressing and forming device
JP4525547B2 (en) Sheet metal product manufacturing method
JP2017170483A (en) Incremental molding method and molding tool
JP3629948B2 (en) Sequential stretch forming method and apparatus for metal plate and molded product
JP2007118017A (en) Double-action press device and press method
JP5807293B2 (en) Method for forming undercut portion and method for producing molded product having undercut portion
JP6577955B2 (en) How to adapt part shapes individually
JP6864321B2 (en) Sequential molding method
CN114192621A (en) Bending feeding device and bending center
JP6685509B2 (en) Sequential forming tool and sequential forming method using the same
JP2019063846A (en) Metal mold for press working
Buff et al. Robot-based incremental sheet metal forming–increasing the geometrical complexity and accuracy
JP6852555B2 (en) Sequential molding method
JP2018015806A (en) Tool for sequential forming and sequential forming method using the same
JP5218233B2 (en) Roll forming apparatus and roll forming method
JP2008264788A (en) Method and apparatus for press-working headrest stay
JPWO2020008226A1 (en) Sequential molding method
JP2000246357A (en) Molding method and device for punch streching metal plate successively and molded article
JP2003245727A (en) Successive forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191202

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191129

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200130

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20200220