JP3031546U

JP3031546U - 曲げ加工機

Info

Publication number: JP3031546U
Application number: JP1996003887U
Authority: JP
Inventors: 元生壁屋; 洋金井; 弘毅四谷
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-05-09
Filing date: 1996-05-09
Publication date: 1996-11-29
Anticipated expiration: 2002-05-09

Abstract

(57)【要約】【課題】本考案は自動車、家電および建材の各分野に
おいて使用される塗装鋼板またはめっき鋼板の品質保証
確保のための試験片曲げ加工機を提供すること。【解決手段】本考案の装置は、粗曲げの中間加工と塗
膜密着曲げの最終加工を同一板温度で連続して行うこと
を特徴とした曲げ加工機である。【効果】需要家での実加工のシミュレートを精度良く
再現し、高能率の作業が出来るようになった。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、自動車、家電および建材の各分野において使用される塗装鋼板またはめっき鋼板の品質保証確保のための試験片曲げ加工機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

自動車、家電および建材の各分野における各種鋼板の低コスト化もしくは高機能化要求は年々高まる傾向にあり、裸鋼板のメッキまたは後処理といった表面処理化あるいはポストコートのプレコート化といった動きは今後止まるところを知らない状況にある。この情勢にあって、特にプレコート製品に対する品質確保においては需要家毎に特定の企画があってミルメーカーの一時製品は、これを満足することが義務付けされている。この需要家企画で共通する特性として、塗膜の加工性、密着性および加工後の耐食性がある。該特性は当然ながら需要家で想定される雰囲気下での加工において企画を満足することが義務付けされる。

【０００３】ところが、該特性の評価において従来しばしば経験することは需要家での実プレス結果とミルメーカーの結果が必ずしも一致しない点である。例えば、塗装鋼板の１８０度圧着曲げ試験による−１０℃の塗膜加工割れ性のり評価において、従来の加工方法では一旦２０℃程度の室温で鋼板の粗曲げ加工が行われ、次いで −１０℃に特定した加工室に該粗曲げした鋼板を設置し、板温の所定板温への到達をまって再度密着曲げ加工を行っているのが現状である。

【０００４】しかしこの従来方法では塗膜の加工割れ形態あるいは割れレベルといった塗膜性能がその後の需要家での実プレスによる評価結果と必ずしも一致しない欠点がある。また粗曲げ加工と密着曲げ加工とが手動形式であるため、到達板温待ちなどによる作業効率の低下が指摘される。この従来方法の最大の課題は加工形状にもよるが、需要家での多工程にわたる実プレスにおいて、プレス時の板温が工場内の室温にリンクしていて、四季に応じて該板温が変化する点にあり、この板温変化を想定した加工のシミュレートがミルメーカーで行い難い点にある。

【０００５】つまり製品開発においては、需要家での多工程にわたる実プレス加工を想定した塗膜の加工特性をシミュレートする場合、加工室温は少なくとも一定であることが必須であり、この機能を具備した加工機を必要とする。勿論、室温が特定できる部屋があって、その中で人が入って粗曲げと密着曲げがオペレーションできる状態であってもよいが、人が重装備となって行動面の自由や安全作業面でやや難が有り、また部屋全体を温度特定しなければならず、電力費の高騰などがあってあまり得策ではない。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の課題は、以上のような従来技術の最大の欠点である需要家での実加工のシミュレートをほぽ再現性よく行う点を最大の課題とし、恒温機能を有する加工室を装備し、その加工室内で粗曲げ加工から最終密着曲げまでの一貫加工機能を具備した曲げ加工機を提案する点にある。また、装置規模としてコンパクトであることおよび効率よく一人作業できる点にある。上述したように、需要家での実加工をシミュレートするには四季折々に変化する加工時の室温ないしは板温を先ずは制御して特定できる機能の具備が必要である。またこの室温において粗曲げから最終密着曲げまでの加工が連続して行えるプロセス機能が必要である。またこれらの主工程に付随した鋼板サンプルのセット機能、粗曲げ時鋼板がスプリングバックにより金型内で位置ズレの防止など、数々の付帯機能の併設が必要とされる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案の装置は、鋼板の折り曲げ加工において、粗曲げの中間加工と塗膜密着曲げの最終加工を同一板温で連続して行うことを特徴する曲げ加工機である。

【０００８】本考案の解決手段を明確にするために、従来法との差異を先ず説明する。従来法の第１工程は鋼板のサイジング、第２工程は、粗曲げ／手加工（ハンァチーフ折り曲げ）、大気中、第３工程は、該粗曲げされた鋼板を密着曲げ専用加工機の特定室温の加工室にセットし、該鋼板が所定板温に到達するまで待機、第４工程は加工機にて密着曲げ加工、第５工程は、加工機の加工室より鋼板を取り出し、加工部の特性を評価の５工程が行われている。

【０００９】これに対して、本考案では、従来法の工程２〜工程４を同一加工機の特定室温の加工室で連続的に最終加工まで完了するようにしたものである。粗曲げと密着曲げを同一加工機で行うために、粗曲げは横押しプレス、密着曲げは垂直プレスと２個のプレスを９０度に配置してそれぞれ各一個のポンチを締結し、ダイスは共有にして同一加工室に設置したのが特徴である。

【００１０】以下本考案の内容について詳述する。先ず装置の基本構成は、（１）恒温加工室およびその雰囲気温度を制御するための加熱冷却室。（２）水平の金型駆動部：水平方向の軸線に沿って動く油圧シリンダーとパンチを締結して、鋼板の粗曲げを行う横押しプレス。（３）垂直の金型駆動部：垂直方向の軸線に沿って動く油圧シリンダーと上金型を締結し、固定位置の下金型との間で粗曲げ後の鋼板の密着曲げを行う垂直プレス。（４）上、下金型：横押しプレス時は上金型と下金型でダイスを構成。垂直プレス時は上金型がポンチ、下金型がダイスとなる。

【００１１】なお、鋼板の種類は電気メッキ、溶融メッキ法等の公知の方法で得られる各種メッキ鋼板。（Ｚｎ系、Ｚｎ系合金、ＡＬ系、Ｚｎ−ＡＬ系）、及び公知の方法で得られる塗装鋼板（プレコートを含む）並びに冷延鋼板等を言う。この装置において上述の課題を解決するために、次の手段をとった。すなわち、鋼板の初期セット用の鋼板挿入ガイドを上下金型の側面に設置し、横押しプレス、垂直プレス兼用の上下金型により、同一加工室で横押しプレス、垂直プレスとも出来るようにした。

【００１２】そこで、横押しプレス時には上下金型の側面をダイスとして使用し、ポンチと金型側面の間で鋼板の粗曲げ加工を行う。横押しされたサンプルが初期位置から、垂直プレス位置まで滑り込む経路を滑らかにし、疵防止のために上下金型の角部にＲをつける。横押しシリンダーのストロークはストロークエンドで、鋼板が初期セット位置から上下金型間に乗り移る値にした。上下金型のギャップは垂直プレスの油圧シリンダーにより任意に設定可能にする。垂直プレス時には上金型底面と下金型上面の間で粗曲げ後の鋼板（Ｕ字型）をプレスして密着曲げ加工を行う。また、上金型、下金型のギャップ値は粗曲げ加工後の鋼板が垂直位置に対して位置変化をせずに、垂直プレス待機位置に保持できる値にした。

【００１３】上述の対策の作用を説明する。（１）粗曲げ加工時の疵防止ここで最も懸念される点は、被加工サンプル（鋼板）が横押しプレス（ポンチ）で水平方向に押し込まれる際に、該サンプル表面にかき疵等の二次欠陥の発生である。特に塗装鋼板等の有機塗膜はかき疵が発生しやすいが、その場合には試験の意義がなくなる。そこで、上下金型の角部にＲをつける事により、疵が防止できた。また，材質、板厚によりＲを制御するが、１ｍｍ厚の塗装鋼板の場合Ｒを６ｍｍにして疵が防止できた。

【００１４】（２）粗曲げサンプルの固定ダイス内位置取り制御鋼板挿入ガイド、上下金型の角部Ｒ、上金型と下金型のギャップ値、横押しシリンダーのストロークの４因子により、粗曲げサンプルの固定ダイス内位置取り制御を行う。ＳＬ：横押しシリンダーのストローク（鋼板挿入ガイド位置を基準として）Ｌ₁，Ｌ₂：シリンダー中心線からの鋼板長さＧ：上金型と下金型のギャップ値とした場合ＳＬ＝Ｌ₁−Ｇ／４（π−２）（但しＬ₁＞Ｌ₂の場合）となるようストロークを設定すれば、鋼板の後端は金型の側面を通り過ぎて水平面の端部にくる。更にストロークを数ｍｍ延ばして鋼板を密着曲げ待機位置に滑らせる。なお、Ｌ₁，Ｌ₂の大小関係は任意に選定できる。

【００１５】（３）粗曲げサンプルの固定ダイス内動き制御粗曲げ終了後、シリンダーが後退した時、鋼板がスプリングバックのため位置ずれをおこしやすい状態になる。鋼板を安定して保持するためにシリンダーの後退と同時に上金型と下金型のギャップ値をαだけ小さくした位置で上金型を保持する。αは１〜２ｍｍの値にセットする。

【００１６】

【考案の実施の形態】

以下に添付の図面に示された実施例にもとずいて、本考案の構成を説明する。図１は本考案を適用した装置の全体正面図を、図２は全体側面図を、図３は起動前の状態図を示している。この図１、図２及び図３に示すように、横押しプレスのための部品として油圧シリンダー１及びポンチ２、垂直プレスのための部品として油圧シリンダー３、上下金型４，５が雰囲気温度制御可能な加工室７に配置され曲げ加工が行われる。この加工室７は例えば−２０℃から１２０℃の任意の温度に制御可能である。加熱・冷却室９は、加熱ヒーターと冷凍機を熱・冷原として電子式温度調節器により制御し、攪拌機により加工室に通風している。

【００１７】曲げ加工用の鋼板は、５０ｍｍ（巾）×５０ｍｍ（長）×１．０ｍｍ（厚）の塗装鋼板を使用した。図４において作業扉８開放の状態で作業者が鋼板１０を挿入ガイド６に垂直に挿入する。その後扉を閉めてプレススタートボタンを押すと自動的にシーケンスが進む。横押しポンチ２を前進させると、上下金型ギャップ４−２に沿って鋼板１０は曲げられ、角部が５Ｒになっている上、下金型の４− １、５−１に沿って滑る。この時上下金型ギャップ値は粗曲げ後の鋼板１１曲げＲに対応する値に設定しておく。

【００１８】横押しシリンダーがストロークエンドに達すると粗曲げ工程は終了してシリンダーは後退工程に移る。Ｌ₁＝３０，Ｌ₂＝２０の時、鋼板挿入ガイド６の位置から２５ｍｍ進んだ位置で鋼板は上下金型間に乗り移る。ここから更に５ｍｍ進んだ位置がストロークエンドになるようシーケンスを組んでいる。横押しシリンダーが後退工程に移ると鋼板がスプリングバックにより跳ねとんで上下金型平面部内で位置ずれを起こすため垂直シリンダーを１〜２ｍｍ下降させた位置で鋼板を保持する。

【００１９】実施例では、ポンチＲ：６ｍｍ金型Ｒ：５ｍｍ上下金型ギャップ：１６ｍｍ横押し荷重：１４００ｋｇｆの条件で目標通りのＵ字形の粗曲げ形状となり、上下金型間に安定して保持されている。次に垂直シリンダーにより上金型が下降しストロークエンドに達すると、圧力を検出して上昇する。鋼板は１２の形状で下金型の上に残る。鋼板は完全に密着し、曲げ先端部の形状はくびれや盛り上がり部のない目標通りの形状が得られた。作業者は扉を開けて鋼板を取り出し、密着曲げ加工が終了する。この間、雰囲気温度は一定に保持され、手動介入の必要も無い。鋼板材質、寸法等の前提条件変更に対応して上述の数値は当然、適正値に変更可能である。

【００２０】

【考案の効果】

以上述べたように、本装置は粗曲げと密着曲げを、雰囲気温度が制御された同一加工室で行うため、加工精度が上がり、需要家での加工精度を充分再現できる。また、従来手作業であった部分が統一された機械作業となるため、作業能率が高く、装置全体がコンパクトであり、設置面積が小さい等極めて優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案装置の全体正面図である。

【図２】本考案装置の全体側面図である。

【図３】本考案装置の起動前状態のワークサイドから見
た透視図である。

【図４】加工開始時、粗曲げ終了時、密着曲げ終了時の
状態を示すワークサイドから見た断面図である。

【符号の説明】

１油圧シリンダー（粗曲げ用）２ポンチ３油圧シリンダー（密着曲げ用）４上金型４−１上金型の縁５下金型５−１下金型の縁６鋼板挿入ガイド７加工室８作業扉９加熱・冷却室 1 0 加工前の鋼板 1 1 粗曲げ終了時の鋼板 1 2 密着曲げ終了時の鋼板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２１Ｄ 19/08 Ｂ２１Ｄ 19/08 ＢＧ０１Ｎ 33/20 Ｇ０１Ｎ 33/20 Ｑ (72)考案者四谷弘毅千葉県富津市青木1536番３オートメ工業株式会社富津営業所内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】鋼板の折り曲げ加工において、粗曲げの
中間加工と密着曲げの最終加工を同一板温度で連続して
行うことを特徴する曲げ加工機。