JP3205619U - 金属板の曲げ加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】金属板に摺り疵も打痕跡も付けずに効率的な曲げ加工を行うことができる曲げ加工装置を提供する。【解決手段】一対の可動板３５上に載置した金属板Ｗに対して中心軸Ｘに沿って上金型２０で押圧力を与えて金属板を曲げ加工する装置１０であり、可動板が板バネ３９の付勢力に抗して曲げ加工時の金属板の伸びと共に移動するので、金属板に摺り疵を付けない。可動板の上面は完全無欠のフラット面であるため、上金型による押圧力を受けても金属板に打痕跡を残さない。可動板は着脱可能に設けられるので、摩耗や損傷した場合には可動板のみを交換すれば良く、コストを削減できる。比較的短い長さの搖動部材３２を長尺の下金型本体３１上に複数台長さ方向に連接して長尺装置とし、金属板の長さに応じた長さの可動板を、一または複数セットの搖動部材に跨るようにセットして、曲げ加工を行うことができる。【選択図】図３

Description

本考案は、鋼板などの金属板を曲げ加工するために用いられる装置に関し、特に、一対の略半円形断面形状の揺動部材を備えた下金型と、該一対の揺動部材の上に載置した金属板に対して該一対の揺動部材間の中心位置に向けて押圧力を与える上下動可能な上金型とを協働させることにより該中心位置で金属板を曲げ加工するタイプの装置に関する。

上述したようなタイプの金属板の曲げ加工装置は、下記特許文献１〜３などに公知であり、曲げ加工を行うべき金属板を、一対の揺動部材（またはその上に固着された板受け部材。以下同じ。）の上面同士が面一になる原点位置（引用文献１の第１図、引用文献２の図２、引用文献３の３に示される位置）で該上面に載置し、この状態から上金型を降下して揺動部材間の中心位置を押圧することにより、一対の揺動部材を逆向きに回転させながら、該中心位置で曲げ加工を行うものであり、古くから使用されてきた固定下金型を用いるタイプの曲げ加工装置（特許文献１の第３図・第４図参照）と比べると曲げ加工精度に優れるなどの利点を発揮するものであった。

しかしながら、金属板が平板の状態から曲げ加工されていくと、その材料の塑性変形によって特にその外面側が伸びることから、該金属板を載置している揺動部材との間に位置ずれが生じ、これに伴う擦り疵が金属板の外面に付き、商品価値を低下させる。

下記特許文献４では、この問題に対する解決手段として、略半円形断面形状を有する一対の揺動部材の各上面に板受け部材をスライド可能に取り付けることが提案されている。すなわち、揺動部材１５の上面に板受け部材２１を取り付けるに際して、板受け部材２１の上面（金属板を載置する面）に長穴２３を形成し、この長穴２３に通した締結部材２５を揺動部材１５に締着することにより、板受け部材２１が揺動部材１５の上面に対して内外方向にスライド移動可能であるような取付態様が採用されている。これにより、板受け部材上に載置された金属板Ｗが曲げ加工時に塑性変形して伸びたときに、これに追従して板受け部材２１も移動するので、金属板Ｗの外面と板受け部材２１の上面との間に位置ずれが生ずることによる擦り疵の発生を防止することができる。

実開平３−１４０１０号公報 特開２００２−００１４３５号公報 特開２００２−１２００１６号公報 特開平１０−１６６０６０号公報

特許文献４に開示される構成は、上述したように金属板に摺り疵を与えることを防止する上では効果的であるが、本考案者による検証の結果、さらに解決すべき問題が残されていることが判明した。

それは、板受け部材２１の上面に形成した長穴２３による打痕跡が金属板の外面に付いて商品価値を低下させてしまうことであった。すなわち、特許文献４では、金属板Ｗが曲げ加工時に塑性変形して伸びたときに、これに追従して板受け部材２１が金属板Ｗと共に動くことを許容するために、板受け部材２１を、板受け部材２１の上面に形成した長穴２３に通した締結部材２５で揺動部材１５に取り付ける手法を採用していることから、金属板Ｗと板受け部材２１との間の相対移動による摺り疵が付くことを防止することができるが、反面、金属板Ｗを上金型７で押圧したときに、金属板Ｗの外面が板受け部材２１の上面に強く押し付けられるので、長穴２３の輪郭に沿った形状の打痕跡が金属板Ｗの外面に付いてしまう。

したがって、本考案が解決しようとする課題は、金属板に摺り疵も打痕跡も付けずに効率的な曲げ加工を行うことができる新規の構成の曲げ加工装置を提供することである。もう一つの課題は、曲げ加工すべき金属板の幅が異なる場合に適した装置構成を提供することである。

これらの課題を解決するため、請求項１に係る本考案は、中心線について対称に一対の円弧状断面形状の凹溝が上面に形成された本体と、これら一対の凹溝に各々揺動自在に収容される一対の揺動部材を有する下金型と、この下金型の上方において中心線に沿って移動可能に設けられる上金型とを有してなり、下金型に載置した金属板に対して上金型を移動させて押圧力を与えることにより一対の揺動部材を揺動させながら中心線に沿って金属板を曲げ加工するように構成された金属板の曲げ加工装置において、揺動部材の上面に非固定で載置されて金属板載置面を与える上面部を有する可動板と、この可動板の側面部を着脱可能に支持する支持手段と、この可動板を互いに離れる方向に移動させるように常に付勢力を与えると共に曲げ加工時には該付勢力に抗して可動板が金属板の伸びに追従して揺動部材に対して互いに近づく方向に移動することを許容するスプリング手段とを備えることを特徴とする。

請求項２に係る本考案は、請求項１記載の金属板の曲げ加工装置において、長尺の下金型本体に、複数セットの搖動部材が長さ方向に連接してセットされることを特徴とする。

請求項３に係る本考案は、請求項２記載の金属板の曲げ加工装置において、各搖動部材が独立して稼動可能であることを特徴とする。

請求項４に係る本考案は、請求項２または３記載の金属板の曲げ加工装置において、搖動部材のいずれか一に、または、隣接する複数の搖動部材に跨るように、可動板が着脱可能にセットされることを特徴とする。

本考案によれば、下金型の揺動部材上にスライド移動可能に載置される可動板上に金属板を載せて揺動部材を揺動させながら曲げ加工を行うので、金属板に摺り疵を付けることがなく、また、金属板の載置面となる可動板の上面は完全にフラットであって穴や開口を有しないので、金属板に打痕跡を付けることもない。したがって、完全に無傷に金属板の曲げ加工を行うことができ、商品価値を損なうことがない。

また、可動板にはスプリング手段による付勢力が作用しており、曲げ加工時に金属板が塑性変形により伸びたときに、可動板が該付勢力に抗して、金属板の伸びに追従して揺動部材に対してスライド移動可能とされるが、スプリング部材が元の状態に復元しようとする復元力により、曲げ加工後の金属板を下金型から取り出したときに、可動板（および揺動部材）は瞬時に原点位置に復帰して、次の曲げ加工に備えることができる。

また、可動板は着脱可能であるので、繰り返し曲げ加工に用いることにより可動板に偏摩耗や損傷が生じた場合、可動板のみを交換すれば良いので、装置全体を交換する場合に比べて、コストを大幅に削減することができる。

本考案による金属板の曲げ加工装置は、既存の装置に必要部材を付設することにより後付けの装置として、または、あらかじめ必要部材を組み込んだ新規の装置として、提供することができる。

本考案の好適な一実施形態によれば、長尺の下金型本体に短尺の搖動部材３２を複数セット連接して配置した装置構成が採用される。曲げ加工すべき金属板は様々に異なる長さを有するため、従来は、ある程度の長さを有する曲げ加工装置を用いて、その長さ以下の金属板の曲げ加工に共用していた。しかしながら、曲げ加工装置の長さが長くなると、特に搖動部材についてその形状精度を製造上確保することが困難になり、これによって曲りや捩れ、撓みなどが生じると、曲げ加工の中心線が一直線上に整列しなくなるので、加工精度および製品価値が著しく低下する。数種類の長さの曲げ加工装置を用意しておき、曲げ加工すべき金属板の長さに応じたものを選択して曲げ加工を行うようにすれば、このような不利欠点は解消するが、反面、コストが嵩むことになる。

これに対し、本考案によれば、長尺の下金型本体に短尺の搖動部材３２を複数セット連接して配置した装置構成を採用することにより、搖動部材は比較的短い長さのものとして製造すれば良いので、製造上の形状精度が確保され、金属板を曲げ加工した場合に生ずる曲りや捩れ、撓みなどによる加工精度や商品価値の低下を防ぐことができる。

また、可動板について短尺用、中尺用、長尺用など数種類の長さのものを用意して、曲げ加工すべき金属板に応じて適宜交換して使用することにより、前記の問題を解決することができる。長尺の金属板を曲げ加工する場合は、長尺の下金型本体において連接されている搖動部材の複数セットに跨って長尺の可動板をセットして曲げ加工するので、搖動部材同士の継目が金属板に痕跡として残ることがない。また、短尺の金属板を曲げ加工する場合は、１セット分の搖動部材に、またはその長さに応じて複数セットの搖動部材に跨るように、可動板をセットして、該搖動部材のみを稼動すれば良く、長尺装置に連接されている他の搖動部材３２は稼働させる必要がないので、効率的に所望の長さの金属板を曲げ加工することができる。

本考案の一実施形態による金属板の曲げ加工装置の全般構成を示す正面図である。 この装置が待機状態にあるときの要部拡大正面図である。 この装置で曲げ加工を行っているときの要部拡大正面図である。 この装置を５連にして短尺の金属板を曲げ加工する場合の使用状態側面図である。 この装置を５連にして長尺の金属板を曲げ加工する場合の使用状態側面図である。

以下に実施例を挙げて本考案について詳述する。

図１ないし図３には、本考案の一実施形態による金属板の曲げ加工装置１０が示されている。これらのうち、図１は装置１０の全般構成を示す正面図であり、図２はこの装置１０が待機状態ないし原点位置にあるときの要部拡大正面図であり、図３はこの装置１０で金属板Ｗに対して曲げ加工を行っているときの要部拡大正面図である。

この装置１０は、上金型２０と、本体３１と一対の揺動部材３２，３２とを備える下金型３０を有する。上金型２０は、下金型３０の上方において、本体３１の中心軸Ｘに沿って移動（昇降）可能に設けられ、待機状態（図２）においては下金型３０の上方に離れた位置（原点位置）に停止しており、この原点位置から駆動機構（図示せず）により駆動されて下降することにより金属板Ｗに対して曲げ加工を行い（図３）、曲げ加工終了後には再び駆動機構により駆動されて原点位置に戻る。

下金型本体３１の上面には、中心線Ｘについて対称に一対の凹溝３３，３３が形成される。各凹溝３３は略半円弧状断面形状を有し、この内面形状に対応する略半円弧状断面形状を有する揺動部材３２が凹溝３３に収容されたときに、揺動部材３２が回転中心３４で両方向に揺動することを許容している。揺動部材３２，３２は、コイルスプリング４２（図１，図２および図３では図示省略）により待機状態（図２）に向けて常に回転付勢されているが、上金型２０による押圧力が中心軸Ｘ上に作用したときに、コイルスプリング４２の付勢力に抗して互いに逆方向に揺動して図３の状態に移行する。また、下金型本体３１の上面には、一対の凹溝３３，３３の間（中心軸Ｘ上）にＶ溝４３が形成されている。コイルスプリング４２は、後述するボルトなどの締結部材４１の頭部と、本体３１に当板４４を固定するボルトなどの締結部材４５の軸部との間に架け渡されている。

各揺動部材３２の上面には可動板３５が非固定且つ着脱可能に載置されている。可動板３５は、待機状態（図２）において一対の可動板３５，３５が面一となって金属板に対する載置面を与える上面部３５ａ，３５ａを有する。図２に示す待機状態ないし原点位置にあるとき、これら上面部３５ａ，３５ａの先端同士は略当接し、あるいはわずかな隙間がそれらの間に形成されている。このときに可動板３５ａ，３５ａによって面一に形成される金属板載置面は、完全無欠のフラットな平滑面として形成される。可動板上面部３５ａ，３５ａと金属板Ｗとの間の摩擦は、揺動部材３２，３２と可動板上面部３５ａ，３５ａとの間の摩擦より大きいものとされ、これを実現させるために、たとえば揺動部材３２の上面および／可動板に低摩擦材料をコーティングするなどの手法が必要に応じて採択される。図示実施形態では、各可動板上面部３５ａの下面に低摩擦シート３６が貼着されている。

各可動板３５は、揺動部材３２の外方に所要の長さ延長した後、下方に折り曲げられて側面部３５ｂを形成し、板バネ３９の付勢力を受けながら、本体１０に対して着脱可能に装着される。この具体的構成について、以下に詳しく説明する。

各揺動部材３２の下側の略半円弧状断面部分を一部切り欠いて段設面（符号なし）が形成され、この段設面に板バネ３９を介して当接させた固定板３７の上面部に対して、揺動部材３２はボルトなどの締結部材４１で固定されている。固定板３７は、本体３１の外方まで延長した後、下方に折り曲げられて側面部を形成し、該側面部の先端は添板３８と共にカシメ金具４０で止められており、上方に延びる添板３８との間に板バネ３９の先端部が挿入され、且つ、板バネ３９の先端部と添板３８との間に可動板３５の側面部３５ｂの先端が挟み込まれた状態となっている。

このようにして、各揺動部材３２は、可動板３５と固定板３７とで上下から挟まれた状態で、固定板３７に対してはボルト３９で固定されているが、可動板３５は揺動部材３２に対して非固定であって単にその上に載置されているだけであり、したがって、可動板３５は揺動部材３２に対してそれらの当接面に沿ってスライド移動可能である。待機状態（図２）においては、板バネ３９の先端部が添板３８方向にバネ付勢されており、この付勢力を受けて、可動板側面部３５ｂが添板３８に押し付けられて添板３８に密接しているが、曲げ加工時（図３）には、後述するように金属板Ｗの塑性変形による伸びに追従して、可動板３５が板バネ３９の付勢力に抗して移動するので、可動板側面部３５ｂは添板３８から離れて位置することになる。

この装置１０を用いて金属板Ｗを曲げ加工する際の装置１０の動作および作用について説明する。まず、待機状態（図２）において面一となって水平の金属板載置面を与えている一対の可動板上面部３５ａ，３５ａの上に、曲げ加工を行おうとする金属板Ｗを載置する。このとき、金属板Ｗの曲げ加工地点が中心軸Ｘ上に位置するようにして金属板Ｗを載置する。

この状態から、下金型３０の上方に離れた原点位置（図２）で待機している上金型２０を下降させていくと、その先端が中心軸Ｘ上に位置する金属板Ｗの曲げ加工地点に当たり、さらに下降させることにより、一対の揺動部材３２，３２が回転中心３４，３４を中心として互いに逆方向に回転ないし揺動し、可動板３５に固定または連結されている固定板３７、添板３８、板バネ３９、カシメ金具４０、などを有するアセンブリ４６，４６も揺動部材３２，３２と共に同方向に揺動する。図３は、金属板Ｗを９０度の曲げ角度で曲げ加工した状態を示す。

従来技術に関して既述したように、金属板Ｗを曲げ加工すると塑性変形により伸びが生じるが、この装置１０では、可動板３５，３５が板バネ３９の付勢力に抗して固定板３７に近づく方向に移動可能に設けられているので、金属板Ｗが伸びたときには、これに追従して可動板３５、３５は互いに近づく方向に移動する。待機状態（図２）では、可動板３５，３５の先端は、揺動部材３２，３２の上面の内側端に略整列した位置にあるが、曲げ加工が進んだ状態（図３）では、可動板３５，３５の先端が、揺動部材３２，３２の上面内側端から突出してＶ溝４３に入り込んでおり、金属板Ｗの伸びに追従して、可動板３５，３５が揺動部材３２，３２に対してスライド移動していることが分かる。この可動板３５，３５のスライド移動は、板バネ３９がその付勢力に抗して圧縮され、可動板側面部３５ｂが固定板側面部に近づく方向に移動することによって実現する。

すなわち、この装置１０によれば、曲げ加工の際に金属板Ｗが塑性変形により伸びたときに、金属板を載置している可動板３５，３５も金属板Ｗの伸びに追従して一緒に動くので、これらの間で相対移動が生ずることがなく、金属板Ｗに摺り疵を与えない。

さらに、金属板載置面を与える可動板上面部３５ａ，３５ａは穴や開口を有しない完全無欠なフラット面であるから、上金型２０による押圧力が作用しても、打疵跡（特許文献４に関して既述）を金属板Ｗに付けることもない。

このようにして曲げ加工を行った後、上金型２０を上昇させて原点位置（図２）に復帰させ、曲げ加工後の金属板Ｗを下金型３０から取り出して、上金型２０による押圧力および金属板Ｗの荷重から解放されると、揺動部材３２，３２がコイルスプリング４２，４２の付勢力により各々前記とは反対方向に揺動すると同時に、板バネ３９，３９の付勢力を受けて可動板側面部３５ｂ，３５ｂが固定板側面部から離れる方向に移動して、添板３８，３８の内面に密接する図２の待機状態に自動的に復帰する。これにより、次回の金属板曲げ加工に備えることができる。

この装置１０の下金型３０に関する構成は、本体３１および揺動部材３２，３２を有する既存の下金型３０にアセンブリ４６を追加することにより実現可能であるので、後付けタイプの構成としても有用である。

この装置１０の下金型３０において、可動板３５は、その上面部３５ａが搖動部材３２（より具体的には低摩擦シート３６）の上に単に載置されると共に、その側面部３５ｂの先端が板バネ３９と添板３８の間に挟み込まれた状態で配置されているので、可動板３５は着脱可能である。この構成は、大きな利点を生む。一つの利点は、繰り返し曲げ加工に用いることにより可動板３５が偏摩耗や損傷が生じた場合、可動板３５のみを交換すれば良いので、可動板３５が固定されている装置１０では装置全体を交換する必要があることに比べて、コストを大幅に削減することができることである。

また、従来技術に関連して既述したように、曲げ加工の対象となる金属板Ｗは様々な長さを有するが、装置１０の長さを過度に長くすると、剛性を有する下金型本体３１は問題ないが、揺動部材３２についてその全長に亘って均一の精度を確保することは困難であり、曲りや捩れ、撓みなどが生じることにより、加工精度および製品価値が著しく低下する。しかしながら、長尺の下金型本体３１に短尺の搖動部材３２を複数セット連接して配置し、可動板３５を着脱可能とした装置構成を採用すれば、曲げ加工すべき金属板Ｗの長さＬｗに応じた長さの可動板３５を用いることによって、上記の不利欠点を解消することができる。

たとえば、図４および図５に示すように、長さＬ３１＝５００ｍｍの下金型本体３１に長さＬ３２＝１００ｍｍの搖動部材３２，３２を５セット連接して、総全長Ｌ１０＝５００ｍｍの長尺装置１０とする。一方、可動板３５として、長さＬ３５ａ＝１００ｍｍとＬ３５ｂ＝５００ｍｍの２通りの長さのものを用意しておく。金属板Ｗの長さＬｗが１００ｍｍ以下、たとえばＬｗ＝５０ｍｍであるときは、図４に示すように、５セット連接されている搖動部材３２のいずれか１セット（図示の例では中央の搖動部材３５）にＬ３５ａ＝１００ｍｍの可動板３５をセットして曲げ加工を行う。金属板Ｗの長さＬｗが１００ｍｍを超えるときは、その長さＬｗに応じて、複数セット分の搖動部材３２に跨るようにして長さＬ３５ｂ＝５００ｍｍの可動板３５をセットする。たとえば、Ｌｗ＝４４０ｍｍであるときは、図５に示すように、５セット分の搖動部材３２のすべてに跨るようにＬ３５ｂ＝５００ｍｍの可動板３５をセットして曲げ加工を行う。

このようにすることにより、搖動部材３２は比較的短い長さのものとして製造すれば良いので、製造上の形状精度が確保され、金属板Ｗを曲げ加工した場合に生ずる曲りや捩れ、撓みなどによる加工精度や商品価値の低下を防ぐことができる。長尺の金属板Ｗを曲げ加工する場合は、長尺の下金型本体３１において連接されている搖動部材３２の複数セットに跨って長尺の可動板３５をセットするので、搖動部材３２同士の継目が金属板Ｗに痕跡として残ることはない。また、短尺の金属板Ｗを曲げ加工する場合は、１セット分の搖動部材３２に、またはその長さに応じて複数セットの搖動部材３２に跨るように、可動板３５をセットして、該搖動部材３２のみを稼動すれば良く、長尺装置１０に連接されている他の搖動部材３２は稼働させる必要がない。

なお、この例では、長さＬ３２＝１００ｍｍの搖動部材３２を５セット連接して長尺装置１０としているが、各搖動部材３２の長さや、その連接セット数は必要に応じて任意に設定することができる。また、この例では、長さＬ３５ａ＝１００ｍｍとＬ３５ｂ＝５００ｍｍの２通りの長さの可動板３５を用意したが、長さＬ３５の異なるより多数の可動板３５を用意しておいて、金属板Ｗの長さＬｗに応じて適宜選択して曲げ加工に用いるようにしても良い。

１０ 金属板の曲げ加工装置
２０ 上金型
３０ 下金型
３１ 下金型の本体
３２ 揺動部材
３３ 凹溝
３４ 揺動部材の回転中心
３５ 可動板
３５ａ 上面部
３５ｂ 側面部
３６ 低摩擦シート
３７ 固定板
３８ 添板
３９ 板バネ（スプリング手段）
４０ カシメ金具
４１ 締結部材
４２ コイルスプリング
４３ Ｖ溝
４４ 当板
４５ 締結部材
４６ アセンブリ
５０ 装置単体１０を長さ方向に連接してなる長尺装置

Claims (4)

1. 中心線について対称に一対の円弧状断面形状の凹溝が上面に形成された本体と、これら一対の凹溝に各々揺動自在に収容される一対の揺動部材を有する下金型と、この下金型の上方において中心線に沿って移動可能に設けられる上金型とを有してなり、下金型に載置した金属板に対して上金型を移動させて押圧力を与えることにより一対の揺動部材を揺動させながら中心線に沿って金属板を曲げ加工するように構成された金属板の曲げ加工装置において、揺動部材の上面に非固定で載置されて金属板載置面を与える上面部を有する可動板と、この可動板の側面部を着脱可能に支持する支持手段と、この可動板を互いに離れる方向に移動させるように常に付勢力を与えると共に曲げ加工時には該付勢力に抗して可動板が金属板の伸びに追従して揺動部材に対して互いに近づく方向に移動することを許容するスプリング手段とを備えることを特徴とする、金属板の曲げ加工装置。
2. 長尺の下金型本体に、複数セットの搖動部材が長さ方向に連接してセットされることを特徴とする、請求項１記載の金属板の曲げ加工装置。
3. 各搖動部材が独立して稼動可能であることを特徴とする、請求項２記載の金属板の曲げ加工装置。
4. 搖動部材のいずれか一に、または、隣接する複数の搖動部材に跨るように、可動板が着脱可能にセットされることを特徴とする、請求項２または３記載の金属板の曲げ加工装置。