JP2024058788A - Hemming method - Google Patents

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Abstract

【課題】ヘミング加工後に大きな曲げRの加工すると板金にしわが生じてしまっていた。これを回避するためには板厚を大きくするか、ヘミング加工を行わず端面に保護樹脂を設けるしかなかった。【解決手段】R曲げを行う部分に直線状に切れ目13を入れる。次に、板金の縁をヘミング加工を行いヘミング加工部分12aを形成する。次に、R曲げ中心14に基づきR曲げ加工を行うことによりコーナ部を形成する。予め切れ目13を入れておくことにより、R曲げ加工を行ってもコーナ部のヘミング加工部分にしわがよらない。【選択図】図2[Problem] When a large bend radius was processed after hemming, wrinkles would appear in the sheet metal. To avoid this, the only options were to increase the sheet thickness, or to not hemming and instead apply protective resin to the end surface. [Solution] A straight cut 13 is made in the part where R bending will be performed. Next, the edge of the sheet metal is hemmed to form the hemmed part 12a. Next, a corner is formed by performing R bending based on the R bending center 14. By making the cut 13 in advance, no wrinkles will appear in the hemmed part of the corner even when R bending is performed. [Selected drawing] Figure 2

Description

本発明は、板金の端を折り返してふち取り加工を行うヘミング(hemming)加工方法に関し、特に、コーナ部を形成するR曲げ部についてのヘミング加工の改良に関する。 The present invention relates to a hemming method in which the edge of a metal sheet is folded back to remove the edging, and in particular to improvements in hemming for R-bend sections that form corners.

ヘミング加工は、板金の端を折り返してふち取り加工を行うものであり、薄い板材の端面の仕上げとして行われる。ヘミング加工方法及びヘミング加工装置を開示する先行技術として特許文献1乃至4がある。 Hemming is a process in which the edge of a metal sheet is folded back to remove the edge, and is performed to finish the end surface of a thin plate material. Prior art that discloses hemming methods and hemming devices includes Patent Documents 1 to 4.

特開2021-70030公報「金属板の成形方法、それに用いるローラおよび装置」 ローラを転動させて行うローラ式ヘミング加工に関し、従来の円筒面からなるローラとは異なる形状のローラを開示する。曲げ加工の自由度が大きく、回転軸の姿勢(向き)を複雑に変化させ得るロボット等は必ずしも必要ではなくなる。JP 2021-70030 A "Method for forming metal sheets, and rollers and devices used therein" This paper discloses a roller-type hemming process that uses a roller to roll, and has a different shape from conventional rollers with cylindrical surfaces. The degree of freedom in bending is large, and robots that can change the posture (orientation) of the rotation axis in a complex manner are not necessarily required. 特開2022-15443公報「ロールヘミング加工方法及びロールヘミング装置」 曲げローラの近傍に先行押えローラを設けることにより、アウタパネルの外周縁において、アウタパネルの板外面がインナパネル側へ僅かに折れ曲がる面ダレ等の品質不具合を低減することを開示する。JP 2022-15443 A, "Roll hemming method and roll hemming device" Discloses that by providing a leading pressure roller near the bending roller, quality defects such as surface sagging, where the outer surface of the outer panel is slightly bent toward the inner panel at the outer edge of the outer panel, are reduced. 特許第3451592号公報「ヘミング加工方法及び装置」 アウタパネルの縁部に設けたヘムフランジをインナパネルの縁部に向けて予備曲げした後、この予備曲げしたヘムフランジにさらに加圧力を加えて本曲げすることにより、アウタパネルのヘムフランジを折り返してインナパネルの縁部を挟持させるヘミング加工方法において、上記ヘムフランジのコーナ部を加工するに際し、予備曲げの初期時に、このコーナ部の一部領域のみを局部的に加圧して変形せしめ、その後の上記コーナ部の曲げに伴う肉余りによって生じるしわを上記一部領域に集中して成長させる。Patent Publication No. 3451592: "Hemming method and apparatus" In a hemming method in which a hem flange provided on the edge of an outer panel is pre-bent toward the edge of an inner panel, and then a pressure is applied to this pre-bent hem flange to perform the final bending, thereby folding back the hem flange of the outer panel to clamp the edge of the inner panel. When processing the corner of the hem flange, pressure is applied locally to only a portion of the corner to deform it at the beginning of the pre-bending, and wrinkles caused by excess material accompanying the subsequent bending of the corner are concentrated and grow in this portion. 特許第5285463号公報「ヘミング装置」 ヘミング装置を、先端部で前記加圧ローラを回転自在に支持する支持アームと、この支持アームの基端部に軸支され、前記基端部の回りに前記支持アームを回転させるモータと、前記モータを前記ロボットに固定する支持ヘッドと、を備え、前記モータの回転トルクで前記加圧ローラの押圧力を制御するようにした。シンプルな構成となり、追従性がよく、しかも、部品点数が少なくてコンパクトなヘミング装置を提供することができる。Patent Publication No. 5285463 "Hemming device" The hemming device is equipped with a support arm that rotatably supports the pressure roller at its tip, a motor that is journaled at the base end of the support arm and rotates the support arm around the base end, and a support head that fixes the motor to the robot, and the pressing force of the pressure roller is controlled by the rotational torque of the motor. This provides a hemming device that has a simple configuration, good tracking, and is compact with a small number of parts.

特許文献3の段落0003に記載されているように、板金のヘミング加工においてコーナ部の処理が問題となる。 As described in paragraph 0003 of Patent Document 3, corner processing becomes an issue when hemming sheet metal.

昨今、金属製のオフィス製品において、デザイン上の観点から緩やかな曲面を構成に含めることが多くなってきている。これにより板金加工において曲げRを大きくすることが多くなってきている。ここで、Rは曲げ半径に対応しており、曲げRが大きいほど曲面が緩やかになる。このときの課題として薄板化した時の端面の処理があった。具体的には、ヘミング加工後に大きな曲げRの加工すると板金にしわが生じてしまっていた。このため、ヘミング加工に代えて端面に保護樹脂を入れることが行われていた。ヘミング加工を行わない場合は板金の板厚を大きくしていた。いずれにしても、薄板に大きな曲げRの加工を施す場合はヘミング加工が使用できなかった。 Recently, metal office products are increasingly incorporating gentle curves into their design. This has led to the bend radius being made larger in sheet metal processing. Here, R corresponds to the bend radius, and the larger the bend radius, the gentler the curve. One issue with this is how to deal with the edges when the sheet metal is made thinner. Specifically, if a large bend radius is created after hemming, wrinkles form in the sheet metal. For this reason, instead of hemming, protective resin is inserted into the edges. If hemming is not performed, the thickness of the sheet metal is increased. In any case, hemming cannot be used when a large bend radius is created on a thin sheet metal.

特許文献1は、ヘミング加工に使用するローラに関する発明であり、同文献中にはコーナー部や曲げRについて特段の記載はない。 Patent document 1 is an invention related to rollers used in hemming, and does not specifically mention corners or bend radius.

特許文献2は、先行押えローラに関する発明であり、同文献中にはコーナー部や曲げRについて特段の記載はない。 Patent document 2 is an invention related to a leading pressure roller, and there is no specific mention in the document of corners or bend radius.

特許文献3は、一般に、ヘムフランジのコーナ部の加工において、コーナ部をインナパネルの縁部側に折り曲げてゆくと必然的に肉余りが生じ、この肉余りによって多数のしわが発生するという課題を挙げ、これを解決するために、従来、コーナ部の肉取りを行なっていたと記載している。しかし、このやり方はコーナ部のしわの発生を防止することができるものの、本曲げを行なわないことにより生じるコーナ部とインナパネルとのすきまをシール剤や塗料等で埋めるといった特別な配慮が別途必要となると指摘している(段落003乃至005)。そして、この課題を解決するために、引用文献3の発明により、ヘムフランジのコーナ部を予備曲げするに際し、初期時に、このコーナ部の一部領域のみを局部的に加圧して変形せしめることにより、コーナ部の肉余りによるしわをこの領域に集中して発生・成長させるとしている(段落0020)。 Patent Document 3 states that, in general, when processing the corners of a hem flange, bending the corners toward the edge of the inner panel inevitably results in excess material, which causes numerous wrinkles, and states that in order to solve this problem, the corners have traditionally been trimmed. However, it points out that while this method can prevent wrinkles from forming at the corners, it requires special care to fill the gaps between the corners and the inner panel that occur when the main bending is not performed with a sealant or paint (paragraphs 003 to 005). To solve this problem, the invention of Cited Document 3 claims that when pre-bending the corners of the hem flange, pressure is applied locally to only a portion of the corner to deform it at the beginning, so that wrinkles caused by the excess material at the corners are concentrated and grow in this area (paragraph 0020).

特許文献3の発明は、コーナ部の肉余りによるしわをこの領域に集中させることで外観上の見映えを向上させているが、しわが無くなったわけではない。 The invention in Patent Document 3 improves the appearance by concentrating wrinkles caused by excess material at the corners in this area, but it does not completely eliminate wrinkles.

特許文献4は、ロボットに取り付けた加圧ローラをアンビルに載置したワークに押圧しながら加工するヘミング装置を開示する。同文献の段落0043及び図9によれば波型のしわが生じている。 Patent document 4 discloses a hemming device that processes a workpiece placed on an anvil while pressing a pressure roller attached to a robot against the workpiece. According to paragraph 0043 and Figure 9 of the same document, wavy wrinkles are generated.

特許文献1乃至4の発明では、薄板化した時の端面の処理の課題、すなわち、ヘミング加工後に大きな曲げRの加工をすると板金にしわが生じてしまうという問題を解決できない。 The inventions in Patent Documents 1 to 4 do not solve the problem of processing the end faces when the sheet is thinned, that is, the problem of wrinkles appearing in the sheet metal when a large bending radius is processed after hemming.

この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ヘミング加工後に曲げ加工を行ったときに、そのコーナ部に生じるしわを軽減することのできるヘミング加工方法を提供することを目的とする。 This invention was made to solve the above problem, and aims to provide a hemming method that can reduce wrinkles that occur at corners when bending is performed after hemming.

この発明に係るヘミング加工方法は、
板金を用意し、当該板金についてヘミング加工を行う曲げ箇所のうち、コーナ部を形成するためのR曲げを行う部分について切れ目を入れる第1工程と、
前記板金の縁を前記曲げ箇所についてヘミング加工を行う第2工程と、
前記R曲げを行う部分についてR曲げ加工を行う第3工程とを備えるものである。
The hemming method according to the present invention comprises the steps of:
A first step of preparing a sheet metal and cutting a portion of the sheet metal where a R-bending process is to be performed to form a corner portion among bending portions where a hemming process is to be performed;
A second step of hemming the edge of the metal plate at the bent portion;
and a third step of performing R-bending on the portion to be R-bended.

前記第1工程における前記切れ目の長さは、前記R曲げの大きさに対応している。例えば、90度曲げのコーナ部を形成する場合、その90度円弧の長さと略同程度の長さとする。これより多少長くてもよく、あるいはしわが生じない程度に多少短くしてもよい。60度や45度といった他の角度についても同様である。前記切れ目の幅は短くてよく、例えばレーザーで切断する場合はそのビーム幅約0.2mm程度である。 The length of the cut in the first step corresponds to the size of the R bend. For example, when forming a 90-degree bent corner, the length should be approximately the same as the length of the 90-degree arc. It may be slightly longer than this, or slightly shorter as long as wrinkles do not form. The same applies to other angles such as 60 degrees or 45 degrees. The width of the cut may be short; for example, when cutting with a laser, the beam width is about 0.2 mm.

この発明は、前記第1工程で所定の位置に切れ目を設けることにより、ヘミング加工後に曲げ加工を行ったときに、そのコーナ部に生じるしわを軽減することができた。 By providing a cut at a specified position in the first step, this invention was able to reduce wrinkles that would occur at the corners when bending was performed after hemming.

発明の実施の形態に係るヘミング加工方法の説明図である。第1工程において展開した板金に切れ目を入れた状態を示す。1 is an explanatory diagram of a hemming method according to an embodiment of the present invention, showing a state in which a cut is made in the sheet metal developed in a first step. 発明の実施の形態に係るヘミング加工方法の説明図である。第2工程において板金の端部を曲げてヘミング加工した状態、及び、コーナ部のR曲げ処理の位置を示す。1 is an explanatory diagram of a hemming method according to an embodiment of the present invention, showing a state in which an end of a metal plate is bent and hemmed in a second step, and a position of a round bend processing of a corner portion. 発明の実施の形態に係るヘミング加工方法の説明図である。第3工程においてR曲げ処理を行った状態を示す。1 is an explanatory diagram of a hemming method according to an embodiment of the present invention, showing a state where R-bending is performed in a third step. 発明の実施の形態に係るヘミング加工方法により製造した物品(一例)の斜視図(写真)を示す。FIG. 1 is a perspective view (photograph) of an article (one example) manufactured by a hemming method according to an embodiment of the present invention. 図4のコーナ部の拡大図(写真)を示す。An enlarged view (photograph) of the corner portion of FIG. 4 is shown. 図5のコーナ部のさらなる拡大図(略平面図、写真)を示す。6 shows a further enlarged view (schematic plan view, photograph) of the corner portion of FIG. 5 .

以下、発明の実施の形態に係るヘミング加工方法について説明を加える。 The hemming method according to the embodiment of the invention is explained below.

<第1工程>
材料の板金1を用意し、図1に示すように、そのR曲げを行う部分aにファイバーレーザーで直線状に切れ目(スリット)13を入れる。その長さはR曲げの大きさ、具体的にはR曲げを行う部分aの長さに対応している(後述)。材料である板金の一例をあげると、厚さ0.8mmの金属板でその材質は例えばSPCC(冷間圧延鋼板)である。説明の便宜上、同図では1つのコーナ部を構成する部材のみを示しているが、これに限定されない。必要な大きさ、コーナ部の数に応じて適切な大きさの部材を使用できる。
<First process>
A sheet metal material 1 is prepared, and as shown in Fig. 1, a fiber laser is used to make a linear cut (slit) 13 in the portion a where the R-bending is to be performed. The length of the slit corresponds to the size of the R-bending, specifically, the length of the portion a where the R-bending is to be performed (described later). An example of the sheet metal material is a metal plate with a thickness of 0.8 mm, and the material is, for example, SPCC (cold rolled steel plate). For convenience of explanation, only a member constituting one corner is shown in the figure, but this is not limited to this. A member of an appropriate size can be used depending on the required size and number of corners.

板金1の縁はヘミング加工を行う曲げ部分12である。ヘミング曲げ箇所(折り曲げ線)11を点線で示している。矢印はヘミング曲げの方向を示す。符号bは曲げ部分12の大きさである。例えば、bの長さは6mmあるいは9mm程度であるが、これに限定されない。 The edge of the metal sheet 1 is the bent portion 12 where hemming is performed. The hemming bending location (bending line) 11 is shown by a dotted line. The arrow indicates the direction of hemming bending. The symbol b is the size of the bent portion 12. For example, the length of b is about 6 mm or 9 mm, but is not limited to this.

同図の例では、切れ目13はヘミング曲げ箇所(折り曲げ線)11と同様に直線状である。切れ目13はヘミング曲げ箇所(折り曲げ線)11の延長上に位置する(両者は略同一直線上にある)。 In the example shown in the figure, the slit 13 is linear, just like the hemming bend (fold line) 11. The slit 13 is located on an extension of the hemming bend (fold line) 11 (the two are approximately on the same straight line).

後述の第3工程でコーナ部のR曲げ加工が行われる。図2にR曲げ中心14を示す。R曲げ中心14は、切れ目13の概ね中点位置で切れ目13と交差する。 The corners are rounded in the third step, which will be described later. Figure 2 shows the rounded bend center 14. The rounded bend center 14 intersects with the cut 13 at approximately the midpoint of the cut 13.

符号aの長さと曲げ半径Rの一例をあげると、コーナ部2の半径Rが30mmのとき、切れ目13の長さは55mm程度である。ファイバーレーザーの切断幅がそのまま切れ目13の幅となる。切断幅は0.5mm以下程度である。実測したところ、切断幅(レーザー径)は約0.2mmであった。この例では、切れ目13をコーナ部2の長さ(R30で90度曲げる場合、90度円弧の長さは47mm程度)よりも少し長めにしているが、これに限定されない。コーナ部2の長さと略同じ、あるいはコーナ部2にしわが発生しない程度において、それよりも短くしてもよい。 As an example of the length of the symbol a and the bending radius R, when the radius R of the corner portion 2 is 30 mm, the length of the slit 13 is about 55 mm. The cutting width of the fiber laser is the same as the width of the slit 13. The cutting width is about 0.5 mm or less. When actually measured, the cutting width (laser diameter) was about 0.2 mm. In this example, the slit 13 is slightly longer than the length of the corner portion 2 (when bending 90 degrees with R30, the length of the 90-degree arc is about 47 mm), but this is not limited. It may be approximately the same as the length of the corner portion 2, or shorter than that as long as wrinkles do not occur in the corner portion 2.

<第2工程>
板金1のヘミング曲げ部分12を、ヘミング曲げ箇所(折り曲げ線)11で折り返してヘミング加工を行う。図2はヘミング加工後の状態を示す。縁に折り返されたヘミング加工部分12aが形成される。
<Second step>
The hemming process is performed by folding back the hemmed portion 12 of the metal sheet 1 at the hemming bending location (folding line) 11. Fig. 2 shows the state after the hemming process. A hemmed portion 12a is formed by folding back the edge.

<第3工程>
図2のR曲げ中心14に基づきR曲げ加工を行うことによりコーナ部2を形成する。図3は第3工程後のコーナ部2を示す。発明の実施の形態によれば、符号cの部分にしわが発生しない。
<Third step>
The corner portion 2 is formed by performing R-bending based on the R-bending center 14 in Fig. 2. Fig. 3 shows the corner portion 2 after the third process. According to the embodiment of the invention, no wrinkles are generated in the portion indicated by the symbol c.

<第4工程>
仕上げのためにコーナ部2を含む部分にバフがけを行う。なお、第4工程は省略することもできる。
<Fourth step>
For finishing, the portion including the corner portion 2 is buffed. The fourth step may be omitted.

発明の実施の形態に係るヘミング加工方法により実際に製造した物品の一例を図4乃至図6に示す。これらの写真からわかるように、コーナー部にしわが認められない。図6の拡大写真では切れ目13が多少認められる。 An example of an article actually manufactured using the hemming method according to the embodiment of the invention is shown in Figures 4 to 6. As can be seen from these photographs, no wrinkles are observed in the corners. In the enlarged photograph of Figure 6, some cuts 13 can be seen.

発明の実施の形態によれば、ヘミング加工後に曲げ加工を行ったときに、そのコーナ部に生じるしわを軽減することのできた。 According to the embodiment of the invention, it was possible to reduce the wrinkles that occur at the corners when bending is performed after hemming.

ヘミング加工に代えて端面に保護樹脂を入れるといったことが不要になり、一体加工による部品点数、工数及びコストを削減することができた。 It is no longer necessary to apply protective resin to the end faces instead of hemming, and the number of parts, labor, and costs have been reduced by integral processing.

しわを軽減するために板金の板厚を大きくことが不要になり、薄板利用による軽量化及びコスト削減を実現できた。 It is no longer necessary to increase the thickness of the sheet metal to reduce wrinkles, and the use of thinner plates has made it possible to reduce weight and costs.

1 板金
11 ヘミング曲げ箇所(折り曲げ線)
12 金属板の縁のヘミング曲げ部分
12a ヘミング加工部分
13 切れ目(スリット)
14 R曲げ中心
2 ヘミング加工された後にR曲げ処理されたコーナ部
a ヘミング曲げ長さ
b 曲げ部分の長さ
c コーナ部のヘミング加工部分
1 Metal plate 11 Hemming bending part (bending line)
12 Hemmed portion of edge of metal plate 12a Hemmed portion 13 Slit
14 R-bend center 2 Corner part that has been R-bended after hemming a Hemming bend length b Length of bent part c Hemming part of corner part

Claims (2)

板金を用意し、当該板金についてヘミング加工を行う曲げ箇所のうち、コーナ部を形成するためのR曲げを行う部分について切れ目を入れる第1工程と、
前記板金の縁を前記曲げ箇所についてヘミング加工を行う第2工程と、
前記R曲げを行う部分についてR曲げ加工を行う第3工程とを備えるヘミング加工方法。
A first step of preparing a sheet metal and cutting a portion of the sheet metal where a R-bending process is to be performed to form a corner portion among bending portions where a hemming process is to be performed;
A second step of hemming the edge of the metal plate at the bent portion;
and a third step of performing R-bending on the portion to be R-bended.
前記第1工程における前記切れ目の長さは、前記R曲げの大きさに対応していることを特徴とする請求項1記載のヘミング加工方法。 The hemming method according to claim 1, characterized in that the length of the cut in the first step corresponds to the size of the R bend.
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