JP3186824B2 - 金属薄板の曲げ加工装置およびそれを用いた曲げ加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属薄板の曲げ加工装
置およびそれを用いた曲げ加工方法に関し、特に、ダイ
スと曲げポンチによって金属薄板のＬ曲げ加工を行なう
装置およびそれを用いた曲げ加工方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】以下、ダイスと曲げポンチとを用いた従
来の金属薄板のＬ曲げ加工装置およびそれを用いた曲げ
加工方法について、図８ないし図１０に基づいて説明す
る。

【０００３】図８は、従来の金属薄板のＬ曲げ加工の典
型的な事例を示している。図８に示す曲げ加工において
は、ダイス１と曲げポンチ２とによって、金属薄板３の
Ｌ曲げ加工を行なう。この曲げ加工装置は、ベース盤４
上に固定されたダイス１の上面と、板押えパッド５との
間に、被加工物である金属薄板３が挟まれて固定され
る。金属薄板３の被曲げ加工部３ａは、ベース盤４上に
固定されたバックアップ板６の一端面に沿って上下に摺
動する、曲げポンチ２によって押し曲げられる。矢印Ｐ
は、曲げ加工時に油圧シリンダなどによって曲げポンチ
２に作用する力を示している。

【０００４】曲げ加工時において、金属薄板３の被曲げ
加工部３ａを挟んで対向する、ダイス１と曲げポンチ２
の端面間の間隙（図８に示す寸法ｔ）は、図から明らか
なように、金属薄板３の厚さとほぼ一致しなければなら
ない。

【０００５】また、従来の金属薄板のＬ曲げ加工の事例
として、図９（ａ）（ｂ）に示す加工を、図１０に示す
装置によって行なう場合がある。この曲げ加工において
は、被加工物である金属薄板７の中央部において、左右
両開きの曲げ加工部であるインディケータ部８を有して
いる。したがって、この金属薄板７のＬ曲げ加工は、端
部の曲げ加工部９とインディケータ部８とを、図１０に
示す装置によって同時に曲げ加工する。

【０００６】図１０に示す曲げ加工装置は、インディケ
ータ部８と曲げ加工部９との間を上から押える曲げパッ
ド１０と、インディケータ部８の片側を上から押える曲
げパッド１１とを有する。これらの曲げパッド１０，１
１は、ダイスとしての役割を果たすもので、それぞれ油
圧シリンダ１０ａ，１１ａによって所定の力で下方に押
えつけられている。インディケータ部８の曲げ加工は、
曲げポンチ１２の左右両端面と両側の曲げパッド１０，
１１との間で行なわれ、被曲げ加工部９の加工は、曲げ
ポンチ１３と曲げパッド１０との間で行なわれる。曲げ
ポンチ１２，１３は、それぞれ油圧シリンダ１２ａ，１
３ａによって、所定の力で上方へ押し上げられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の金属薄板の曲げ加工装置には、次のような問題があ
った。

【０００８】まず、図８に示した従来例においては、ダ
イス１と曲げポンチ２との間の間隙（寸法ｔ）が金属薄
板３の厚さにほぼ一致する必要があるため、曲げ加工の
対象となる金属薄板３の厚さが変わると、それに応じて
曲げポンチ２を取換える必要があった。

【０００９】曲げ加工の対象となる被加工物がますます
複雑化，高精度化，少ロット化し、ＦＭＳ（Flexible M
anufacturing System ）化，自動化が要求される近年、
被加工物の厚さに応じて曲げポンチを取換えなければな
らないと、時間的損失が大きくなり、効率化が図れない
という問題があった。

【００１０】また、図１０に示した従来例においては、
金属薄板７の厚さが変わると、曲げポンチの幅は、金属
薄板７の厚さの変化の２倍だけ変更を要することにな
り、図８の従来例の場合と比べて、よりわずかな板厚の
変更に対しても、曲げポンチ７を取換える必要があり、
効率の低下はより深刻であった。

【００１１】本発明は、上記従来の問題点を解消するた
め、被加工物である金属薄板の板厚変更に伴う曲げポン
チの交換を不要とする曲げ加工装置と曲げ加工方法を、
比較的低コストで提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の金属薄板の曲げ加工装置は、金属薄板のプレス型曲げ
加工に用いられるダイスと曲げポンチとを備えている。
曲げポンチは、曲げ加工時にダイスとの間に挟まれる被
加工物の厚さ方向に弾性変形可能な伸縮ポンチと、この
伸縮ポンチを固定する固定ポンチとを含んでいる。この
伸縮ポンチは、所定のストロークで互いに摺動可能に嵌
合された固定部と可動部とからなり、固定部と可動部と
の間には、固定部と可動部とで囲まれた内側に圧縮ばね
が内蔵され、上記所定のストロークにおいて、この圧縮
ばねの弾性力によって固定部と可動部とが遠ざかる方向
に付勢された状態で、可動部が固定部に対して移動可能
であり、ダイスとの間に被曲げ加工物としての金属薄板
が挟まれた状態で、その金属薄板の面から受ける押圧力
により、該金属薄板の厚さに応じてポンチが伸縮するこ
とを特徴とする。

【００１３】

【００１４】本発明の請求項２に記載の曲げ加工方法
は、ダイスと曲げポンチとを用いることによって金属薄
板のプレス型曲げ加工を行なう曲げ加工方法である。曲
げポンチとして、所定のストロークで互いに摺動可能に
嵌合された固定部と可動部とからなり、固定部と可動部
との間には、固定部と可動部とで囲まれた内側に圧縮ば
ねが内蔵された伸縮ポンチが用いられる。 この伸縮ポン
チは、上記所定のストロークにおいて、圧縮ばねの弾性
力によって前記固定部と前記可動部とが遠ざかる方向に
付勢された状態で、可動部が固定部に対して移動可能で
あり、ダイスとの間に被曲げ加工物としての金属薄板が
挟まれた状態で、その金属薄板の面から受ける押圧力に
より、該金属薄板の厚さに応じてポンチが伸縮するよう
に構成されている。伸縮ポンチの弾性変形による伸縮に
要する力は、被加工物の曲げ加工に要する力に応じて設
定される。

【００１５】

【００１６】

【作用】請求項１に記載の金属薄板の曲げ加工装置、あ
るいは請求項３に記載の曲げ加工方法によれば、曲げポ
ンチが弾性変形によって伸縮可能であることにより、被
加工物の厚さが変わった場合にその厚さに応じて、曲げ
加工時に曲げポンチが伸縮するため、曲げポンチの交換
が不要となる。

【００１７】また、請求項１に記載の金属薄板の曲げ加
工装置によれば、曲げポンチの弾性変形による伸縮を、
圧縮ばねを用いることによって実現しているため、比較
的低コストに伸縮ポンチを提供することが可能である。

【００１８】さらに、請求項２に記載の曲げ加工方法に
よれば、被加工物の曲げ加工に要する力に応じて最適な
曲げ加工力が設定される。よって、曲げポンチとダイス
との間隙や被加工物の厚さが多少ばらついたとしても、
被加工物に曲げポンチによる過度の押しつけ力や摩擦力
が作用することがない。

【００１９】

【実施例】以下本発明の第１の実施例を、図１ないし図
４に基づいて説明する。第１の実施例は、図８に示した
従来例の曲げ加工において本発明を適用した実施例であ
る。

【００２０】本実施例に用いられる曲げ加工装置は、図
８に示した従来例の場合と同様に、ダイス１と曲げポン
チ２とによって、金属薄板３のＬ曲げ加工を行なう。こ
の曲げ加工装置は、ベース盤４上に固定されたダイス１
の上面と、板押えパッド５との間に、被加工物である金
属薄板３が挟まれて固定される。金属薄板３の被曲げ加
工部３ａは、ベース板４上に固定されたバックアップ板
６の一端面に沿って上下に摺動する曲げポンチ２によっ
て押し曲げられる。矢印Ｐは、油圧シリンダなどによっ
て曲げポンチ２に作用する力を示している。

【００２１】本実施例の装置が図８に示した従来例と異
なるのは、図１を参照して、曲げポンチ２が、伸縮ポン
チの固定部２１と可動部２２ならびにポンチホルダ２３
から構成されている点である。伸縮ポンチの固定部２１
と可動部２２は、図２を参照して、互いに左右方向にス
トロークΔｔで摺動可能に嵌合されている。また、固定
部２１と可動部２２とで囲まれた内側には、両面にグリ
ースを塗布した板ばねを重ねて形成された圧縮ばね２４
が設けられ、これによって可動部２２は固定部２１から
遠ざかる方向に付勢されている。伸縮ポンチの固定部２
１には、段付貫通穴２５が設けられており、この段付慣
通孔２５において、ボルト（図示せず）によりポンチホ
ルダ２３に固定される。

【００２２】図３には、伸縮ポンチの固定部２１単体の
正面図と底面図を、図４には可動部２２単体の正面図と
底面図および右側面図を示している。伸縮ポンチの固定
部２１と可動部２２は、いずれもたとえば合金工具鋼鋼
材などが、その材質として用いられる。

【００２３】本実施例によれば、伸縮ポンチの固定部２
１と可動部２２を左右両側から挟む方向の力に対して、
可動部２２が固定部２１に対してストロークΔｔだけ弾
性変形する。したがって、被加工物の金属薄板の厚みと
して、伸縮ポンチが幅方向に最も延びた状態で最も薄い
金属薄板を曲げ加工するとした場合、伸縮ポンチが幅方
向に最も縮んだ状態においては、その板厚ｔよりもΔｔ
厚い板厚を有する金属薄板まで曲げポンチを交換するこ
となく使用することができる。被加工物の板厚が厚いほ
ど、伸縮ポンチの縮み量が大きくなるため、圧縮ばね２
４の圧縮力がより大きくなるが、これは板厚が厚いもの
ほどより大きな曲げ加工力を要することと対応するた
め、好都合である。すなわち、曲げ加工に要する力は被
加工物の板厚にほぼ比例して増大し、圧縮ばね２４の圧
縮力もその縮み量に比例して増大するため、圧縮ばね２
４のばね定数や初期圧縮量などを適宜設定することによ
り、被加工物の板厚に応じた最適な曲げ加工に要する力
を設定することが可能である。

【００２４】次に、本発明の第２の実施例について図５
ないし図７に基づいて説明する。第２の実施例は、図１
０に示された従来の曲げ加工において本発明を適用した
実施例である。

【００２５】図１０に示された金属薄板９のインディケ
ータ部を曲げ加工するための曲げポンチ１２は、左右両
端面において曲げ加工を行なうため、左右対称形である
ことが好ましい。金属薄板９の厚みの変更に応じて曲げ
ポンチ１２の伸縮を可能にした伸縮ポンチとして、たと
えば図５に示されたものが用いられる。本実施例が上記
第１の実施例における伸縮ポンチと異なるのは、固定部
３１の左右両側に、可動部３２ａ，３２ｂが対称に取付
けられている点である。固定部３１と可動部３２ａ，３
２ｂとの嵌合や、板ばねを重ねて形成された圧縮ばね３
４の配置関係については、上記第１の実施例の場合と同
様である。本実施例においては、固定部３１に対する可
動部３２ａ，３２ｂのそれぞれのストクロークをΔｔと
することにより、インディケータ部の曲げ加工を行なう
場合において、金属薄板の板厚の変動範囲をΔｔまで許
容することができる。また、固定部３１の段付貫通穴３
５は、ちょうど中央に位置するため、左右両端部を曲げ
加工に使用するインディケータ部の曲げ加工に使用する
に際して、油圧シリンダ等からポンチに作用する力のバ
ランスの点からも好都合である。

【００２６】なお、図５（ａ）に示した伸縮ポンチの長
さ（図に示す寸法Ｌ）は、加工対象となるインディケー
タ部などの被曲げ加工部の幅に応じて適宜選択する。た
とえば被加工部の幅が極めて長い場合には、図５に示し
た伸縮ポンチを、寸法Ｌの方向に複数個連結固定した形
状のものを用いることができる。この場合、圧縮ばね３
４の配列個数や段付貫通穴３５の個数も、寸法Ｌ方向の
長さに応じて増加するため、曲げ加工時の圧縮ばね３４
による圧縮力が増加するとともに、固定部３１のポンチ
ホルダ（図示せず）に対する固定も、より強固なものと
なる。

【００２７】本実施例の伸縮ポンチの固定部３１単体の
形状を図６に示し、可動部３２の単体の形状を図７に示
している。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、金属
薄板の曲げ加工において、被加工物の板厚の変更に伴う
曲げポンチの交換を不要とし、加工工程における省力化
を図ることができる。その結果、近年の曲げ加工対象物
の複雑化，高精度化あるいは少ロット化に対して、比較
的低コストで対応可能な曲げ加工装置および曲げ加工方
法を提供することが可能となる。

【００２９】また、曲げポンチが弾性変形するととも
に、その弾性力を被加工物の板厚に応じて設定すること
ができるため、板厚の変化に応じた曲げ加工力の最適な
設定が容易となる。また、被加工物の板厚や金型寸法の
ばらつきに起因する、被加工物に対する過度の押しつけ
力や摩擦力の発生も抑制される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における金属薄板の曲げ
加工装置を示す図である。

【図２】図１に示した金属薄板の曲げ加工装置における
伸縮ポンチを示す図であり、（ａ）は正面断面図
（（ｂ）のＡ−Ａ線断面）、（ｂ）は底面図である。

【図３】本発明の第１の実施例における伸縮ポンチの固
定部２１単体を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）
は底面図である。

【図４】本発明の第１の実施例における伸縮ポンチの可
動部２２を単体で示す図であり、（ａ）は正面図、
（ｂ）は底面図、（ｃ）は右側面図である。

【図５】本発明の第２の実施例における金属薄板の曲げ
加工装置の伸縮ポンチを示す図であり、（ａ）はその平
面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す図である。

【図６】図５に示した伸縮ポンチの固定部３１を単体で
示す図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）は正面図で
ある。

【図７】図５に示した伸縮ポンチの可動部３２ａを単体
で示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、
（ｃ）は右側面図である。

【図８】従来の典型的なダイスと曲げポンチによる金属
薄板のＬ曲げ加工装置の、曲げ加工状態を示す図であ
る。

【図９】インディケータ部の曲げ加工を含む金属薄板の
曲げ加工前後を示す図であり、（ａ）が曲げ加工前、
（ｂ）が曲げ加工後を示している。

【図１０】図９に示したインディケータ部の曲げ加工を
含む金属薄板の曲げ加工を行なう装置の、曲げ加工状態
を示す図である。

【符号の説明】

１ ダイス ２ 曲げポンチ ３ 金属薄板 ２１，３１ 伸縮ポンチの固定部 ２２，３２ａ，３２ｂ 伸縮ポンチの可動部 ２３ ポンチホルダ ２４，３４ 圧縮ばね

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21D 5/01 B21D 5/02 B21D 5/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属薄板のプレス型曲げ加工に用いられ
   るダイスと曲げポンチとを備えた曲げ加工装置におい
   て、 前記曲げポンチは、 曲げ加工時に前記ダイスとの間に挟まれる被加工物の厚
   さ方向に弾性変形可能な伸縮ポンチと、 この伸縮ポンチを固定する固定ポンチとを含み、 前記伸縮ポンチは、所定のストロークで互いに摺動可能
   に嵌合された固定部と可動部とからなり、前記固定部と
   前記可動部との間には、前記固定部と前記可動部とで囲
   まれた内側に圧縮ばねが内蔵され、前記所定のストロー
   クにおいて、この圧縮ばねの弾性力によって前記固定部
   と前記可動部とが遠ざかる方向に付勢された状態で、前
   記可動部が前記固定部に対して移動可能であり、前記ダ
   イスとの間に被曲げ加工物としての金属薄板が挟まれた
   状態で、その金属薄板の面から受ける押圧力により、該
   金属薄板の厚さに応じてポンチが伸縮することを特徴と
   する、金属薄板の曲げ加工装置。
2. 【請求項２】 ダイスと曲げポンチとを用いることによ
   り金属薄板のプレス型曲げ加工を行なう曲げ加工方法に
   おいて、 前記曲げポンチとして、所定のストロークで互いに摺動
   可能に嵌合された固定部と可動部とからなり、前記固定
   部と前記可動部との間には、前記固定部と前記可動部と
   で囲まれた内側に圧縮ばねが内蔵された伸縮ポンチが用
   いられ、 前記伸縮ポンチは、前記所定のストロークにおいて、前
   記圧縮ばねの弾性力によって前記固定部と前記可動部と
   が遠ざかる方向に付勢された状態で、 前記可動部が前記
   固定部に対して移動可能であり、前記ダイスとの間に被
   曲げ加工物としての金属薄板が挟まれた状態で、その金
   属薄板の面から受ける押圧力により、該金属薄板の厚さ
   に応じてポンチが伸縮するように構成されており、 前記伸縮ポンチの弾性変形による伸縮に要する力は、被
   加工物の曲げ加工に要する力に応じて設定されることを
   特徴とする、曲げ加工方法。