JP3228122B2 - オーバーベンド加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、縮みフランジ成
形部、伸びフランジ成形部および直線状のフランジ部を
折曲加工する際に、加工後のスプリングバック量を見込
んで直角より若干鋭角に折曲成形するオーバーベンド加
工装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は、トラック用サイドフレームに使
用される断面コ字型のフレーム材Ｗを示すもので、この
フレーム材Ｗは、底面と同一平面内で湾曲した部分があ
るため、この両側部をフランジ成形する際に、その曲線
の内側が伸びフランジ成形部Ｗ2 となり、また曲線の外
側は縮みフランジ成形部Ｗ1 となる。したがって、この
伸びフランジ成形部Ｗ2 と縮みフランジ成形部Ｗ1 のフ
ランジ外縁側における線長不足および線長余りによるス
プリングバックを補正して、コ字型断面の幅精度の向上
およびフレーム材Ｗの反り防止を図っている。すなわ
ち、上型と下型との一組の曲げ刃のうち、下型を上下に
二分してその上側（製品フランジ先端側）部分をカムス
ライド刃として、前記上型に固定したカムドライバによ
り水平方向に前進駆動し、上型の下死点付近で、前記カ
ムスライド刃によりフレーム材Ｗの縮みフランジ成形部
Ｗ1 を下型の平面プロファイルラインより内側に曲げ込
む、いわゆるオーバーベンド加工が従来より行われてい
る。

【０００３】図８ないし図１２は、断面コ字型のフレー
ムのフランジ部を折曲成形する従来のオーバーベンド加
工装置を示すもので、図８に示すように、このオーバー
ベンド加工装置１は、上型２と下型３とからなり、上型
２には、ポンチ４とカムドライバ５とがそれぞれ下方へ
突出した状態に固設されている。また下型３には、前記
ポンチ４との間にフレーム材Ｗを挟持して断面コ字型に
折曲するダイ６と、前記ポンチ４との間でフレーム材Ｗ
を挟持して下降するとともに、上昇時にはノックアウト
を兼ねるダイクッション７とを備えている。

【０００４】さらに、前記ダイ６の縮みフランジ成形部
Ｗ1 側には、鉛直方向に下降するカムドライバ５のテー
パ部と係合して水平方向に押動されるカムスライダ８が
設けられている。このカムスライダ８にオーバーベンド
カム刃９が一体に設けられており、上型２の下死点付近
で、ほぼ直角に折曲された縮みフランジ成形部Ｗ1 を側
方から押圧することにより、成形後のフランジ部のスプ
リングバックを見越して、スプリングバックした後の状
態で折曲部が直角となるように若干鋭角側まで折曲する
ようになっている。なお、図１において符号１０は、カ
ムドライバ５がカムスライダ８を押動する際の反力受部
となるヒールブラケットである。

【０００５】また、前記オーバーベンドカム刃９の平面
プロファイルラインＹは、下降するカムドライバ５が下
降することによって水平方向に駆動された際に、前進限
（上型２の下死点）において、両隣りの直線部分のフラ
ンジ成形用の固定式曲げ刃１１，１２の各平面プロファ
イルラインＺと滑らかに繋がるように形成され、このオ
ーバーベンドカム刃９は、オーバーベンドさせる角度に
合せてその上部前端を前方へ張り出させた連続した曲面
に形成されている。

【０００６】そして、このオーバーベンド加工装置１に
よってフレーム材Ｗの縮みフランジ成形部Ｗ1 を折曲形
成した場合には、上型２とともに下降するポンチ４と固
定されたダイ６とによって、先ず縮みフランジ成形部Ｗ
1 がほぼ直角に折曲された後、カムドライバ５に駆動さ
れてカムスライダ８と一体に前進するオーバーベンドカ
ム刃９の先端側部分によって、前記ほぼ直角に折曲され
た部分が、鋭角側にさらに折曲される（図１２参照）。
その結果、外側に湾曲したフレーム材Ｗの縮みフランジ
成形部Ｗ1 は、ダイ６から脱型した際にスプリングバッ
クした後のフランジ部の折曲角度がほぼ直角となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
のオーバーベンド加工装置によってフレーム材Ｗの湾曲
した部分を加工した場合には、オーバーベンドカム刃９
の平面プロファイルラインＹが、このオーバーベンドカ
ム刃９が前述のように前進限（上型２の下死点）に達し
た状態で、両隣りの固定式曲げ刃の平面プロファイルラ
インＺと滑らかに繋がるように形成されているため、オ
ーバーベンドカム刃９が後退限（待機位置）のときのプ
ロファイルラインを曲線Ｙ′で示したように、固定式両
曲げ刃の近傍となる両翼部においてオーバーベンドカム
刃９の本来のプロファイルライン（図１０において破線
で示したライン）より逃げた形状となっている。

【０００８】したがって、オーバーベンドカム刃９は、
その上部前端を張り出させた形状に形成されているが、
オーバーベンドさせる角度に合わせて形成されているた
め、前方へ緩やかに突出しており、したがって、オーバ
ーベンドカム刃９の後退限においては、このオーバーベ
ンドカム刃９の前端とポンチ４との間に過大なクリアラ
ンスＣが生じてしまい、フレーム材Ｗに対する拘束力は
得られなかった。そのため、オーバーベンドカム刃９が
前進限付近へ移動するまで、このオーバーベンドカム刃
９とポンチ４との間に過大なクリアランスＣが生じるこ
ととなり、その結果、縮みフランジ成形部Ｗ1 において
は、クリアランス過大部、すなわち折曲部付近に余肉が
集中し、オーバーベンドカム刃９の追い込みでは潰しき
れない大きな皺が発生して品質不良の原因となってい
た。

【０００９】この発明は、上記の事情に鑑みなされたも
ので、加工部に皺や亀裂等の成形不良の発生しないオー
バーベンド加工装置を提供することを目的としている。

【００１０】この目的は、オーバーベンド刃の後退位置
において、ポンチとの間のクリアランス量を適正とする
ことによって達成される。

【００１１】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記の課
題を解決するための手段として請求項１記載の発明は、
ワークの側縁部を折曲形成するポンチおよびダイと、前
記ポンチのストローク方向と交わる方向に前進して前記
ポンチおよびダイによって折曲された側縁部を更に折曲
して鋭角に形成するオーバーベンド刃とを備えたオーバ
ーベンド加工装置において、前記オーバーベンド刃が厚
板状を呈し、このオーバーベンド刃の前端の前記ポンチ
復帰位置側に、前記ポンチと共働してワークの側縁部を
曲げ起す初期成形部が設けられ、前記前端のポンチ復帰
位置から遠くなる側に、折曲された前記側縁部をさらに
折曲して鋭角に形成するオーバーベンド部が設けられる
とともに、前記初期成形部が、前記オーバーベンド部よ
り前方へ、かつオーバーベンド部に対して不連続となる
よう突出させて形成されていることを特徴としている。

【００１２】また、請求項２記載の発明は、ワークの側
縁部を折曲形成するポンチおよびダイと、前記ポンチの
ストローク方向と交わる方向に前進して前記ポンチおよ
びダイによって折曲された側縁部を更に折曲して鋭角に
形成するオーバーベンド刃とを備えたオーバーベンド加
工装置において、前記オーバーベンド刃が厚板状を呈
し、このオーバーベンド刃の前記ポンチ復帰位置側に、
前記ポンチと共働してワークの側縁部を曲げ起す初期成
形刃が、前記オーバーベンド刃の後退限においてこのオ
ーバーベンド刃の前端より前方へ、かつオーバーベンド
刃に対して不連続となるよう突出させて形成されている
ことを特徴としている。

【００１３】したがって、請求項１記載の発明のオーバ
ーベンド加工装置においては、オーバーベント部の前端
より初期成形部が前方へ、かつオーバーベント部に対し
て不連続、すなわち段差あるいは屈曲点を有するか、ま
たは曲率変化を伴う等によって急激に突出させて形成さ
れているため、オーバーベンド刃の後退位置において
も、ポンチと初期成形部との間およびワークと初期成形
部との間のクリアランスを適正とできる。したがって、
加工初期からポンチが下死点付近に達するまでの間にお
いてもワークの板材が拘束されるため、クリアランス量
が多過ぎた際に生じる余肉の集中が防止され、この余肉
の集中によって生じる皺の発生が防止される。そして、
ポンチの下死点付近において、オーバーベンド部と初期
成形部とからなるオーバーベンド刃が一体に前進して、
既に折曲されている側縁部を側方から押圧して鋭角に折
曲形成する。

【００１４】また、請求項２記載の発明のオーバーベン
ド加工装置においては、オーバーベンド刃が後退限のと
き、このオーバーベンド刃の前端より前方へ突出するよ
うに初期成形刃が形成されているので、加工初期におい
て、オーバーベンド刃の後退位置においても、ポンチと
初期成形刃との間のクリアランスが多過ぎずに適正量と
なり、したがって、加工初期よりワークの板材が拘束さ
れるため、クリアランス量が多過ぎた際に生じる余肉の
集中が防止され、この余肉の集中によって生じる皺の発
生が防止される。そして、ポンチの下死点付近におい
て、初期成形刃が固定された状態でオーバーベンド刃の
みが前進して、既に折曲されている縮みフランジ成形部
をさらに押圧して鋭角に折曲形成する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明のオーバーベンド
加工装置を、断面コ字型の自動車用フレームの縮みフラ
ンジ成形部Ｗ1 をオーバーベンド加工する場合に適用し
た一実施例を図１ないし図５に基づいて説明する。な
お、この実施例は、図８に示した従来のオーバーベンド
加工装置におけるオーバーベンドカム刃の形状を変更し
たものであり、したがってオーバーペンドカム刃を除く
装置全体の構成については図８を参照して説明する。

【００１６】この実施例のオーバーベンド加工装置は、
上型２と下型３とからなり、上型２には、ポンチ４とカ
ムドライバ５とがそれぞれ下方へ突出した状態に固設さ
れている。また下型３には、前記ポンチ４との間にフレ
ーム材Ｗを挟持して断面コ字型に折曲するダイ６と、前
記ポンチ４との間でフレーム材Ｗを挟持して下降すると
ともに、上昇時にエジェクタを兼ねるダイクッション７
とを備えている。さらに、前記ダイ６の縮みフランジ成
形部Ｗ1 側には、鉛直方向に下降するカムドライバ５の
テーパ部と係合して水平方向に押動されるカムスライダ
８が設けられている。このカムスライダ８にオーバーベ
ンドカム刃１９が一体に設けられている。

【００１７】このオーバーベンドカム刃１９は、このオ
ーバーベンドカム刃１９が後退限のときに、ポンチ４と
によって平板状のフレーム材Ｗの側縁部を曲げ起す初期
成形部１９ａと、上型２の下死点付近で前進駆動される
このオーバーベンドカム刃１９が前進限に達するまでの
間に、既に、ほぼ直角に折曲された縮みフランジ成形部
Ｗ1 （側縁部）を側方から押圧して、更に鋭角側に折曲
するオーバーベンド部１９ｂとを備えており、この初期
成形部１９ａとオーバーベンド部１９ｂとは、カムドラ
イバ５に駆動されて一体にスライドするようになってい
る。

【００１８】また、初期成形部１９ａは、前記オーバー
ベンド部１９ｂが前進限のときに、折曲されている側縁
部に干渉しないように、この側縁部の上端より上方から
前方へ突出形成されている。

【００１９】そして、図３に断面形状を示すようにオー
バーベンド部１９ｂは、オーバーベンドカム刃１９の前
面に、その上部前端が張り出すとともに、下方側が漸次
後退するように傾いた湾曲面に形成されており、その平
面プロファイルラインＹは、オーバーベンドカム刃１９
の前進限（上型２が下死点）の時に、両隣の曲げ加工装
置１１，１２の固定式の曲げ刃の平面プロファイルライ
ンＺに滑らかに繋がるように、前記初期成形部１９ａの
プロファイレラインＸより大きな半径の曲線に形成され
ている。

【００２０】また、初期成形部１９ａは、オーバーベン
ドカム刃１９の前面上部から、オーバーベンド部１９ｂ
に対して不連続面となるように、断面ほぼＣ字形に前方
へ急激に突出させて形成されており、その突出量は両翼
部で最大となり、その平面プロファイルラインＸは、成
形するフレーム材Ｗの設計に基づく湾曲形状にほぼ一致
するとともに、オーバーベンドカム刃１９の後退限（待
機位置）の時に、両隣の直線部分のフランジ成形を行う
曲げ加工装置１１，１２の固定式の曲げ刃の平面プロフ
ァイルラインＺにそれぞれ滑らかに繋がる曲線に形成さ
れている。なお図２において符号Ｙ′は、オーバーベン
ドカム刃１９の後退限におけるオーバーベンド部１９ｂ
の平面プロファイルライン、Ｘ′は、オーバーベンドカ
ム刃１９の前進限における初期成形部１９ａの平面プロ
ファイルラインである。

【００２１】次に、上記のように構成されるこの実施例
の作用を図面に基づいて説明する。

【００２２】この実施例のオーバーベンド加工装置によ
ってフレーム材Ｗの縮みフランジ成形部Ｗ1 を折曲形成
した場合には、上型２の下降に伴って下降するポンチ４
と、待機位置のオーバーベンドカム刃１９の前方に突出
した初期成形部１９ａとによって、先ず、フレーム材Ｗ
の縮みフランジ成形部Ｗ1 の範囲を側縁部が曲げ起され
る（図３参照）。

【００２３】この時、初期成形部１９ａがオーバーベン
ド部１９ｂに対して不連続となるように、オーバーベン
ド部１９ｂより前方へ突出形成されているため、オーバ
ーベンドカム刃１９の後退限においても、初期成形部１
９ａとポンチ４との間のクリアランスが適正に形成され
る。また、この所期成形部１９ａの平面プロファイルラ
インＸが、フレーム材Ｗの本来の湾曲形状に一致すると
ともに、その両翼部においては、隣接する直線部分をフ
ランジ成形する曲げ加工装置１１，１２の固定式の曲げ
刃の平面プロファイルラインＺと滑らかに繋がるように
形成されている。その結果、初期成形部１９ａとポンチ
４との間のクリアランス量が適正に設定できるため、ク
リアランス過大部が生じず、余肉の集中による折曲部分
の皺の発生を防止することができる。

【００２４】次いで、上型２が下死点付近まで降下する
と、ポンチ４と下型３のダイ６とによって縮みフランジ
成形部Ｗ1 がほぼ直角に折曲されるとともに、カムドラ
イバ５に駆動されてオーバーベンドカム刃１９が前進を
開始する（図４参照）。

【００２５】そして、上型２が下死点に達すると同時
に、オーバーベンドカム刃１９が前進限に達して、その
オーバーベンド部１９ｂが、ほぼ直角に折曲されている
縮みフランジ成形部Ｗ1 を側方から押圧することによっ
て、鋭角側に更に折曲させる（図５参照）。

【００２６】したがって、縮みフランジ成形部Ｗ1 を、
成形不良を生じることなく、また成形後のスプリングバ
ック量に応じた適正量だけ鋭角側へオーバーベンド加工
することができる。

【００２７】なお、この実施例においては、初期成形部
１９ａの両翼部を、オーバーベンド部１９ａとの境に段
差が形成されるように突出させるとともに、この初期成
形部１９ａの中央部が、オーバーベンド部１９ａの中央
部と同一面上となるように突出量を漸次減少させて形成
されている。すなわち、オーバーベンドカム刃１９のオ
ーバーベンド部１９ｂの最大ストローク部（下端）の平
面プロファイルラインＹの幅方向中央のポイントを、こ
のオーバーベンド部１９ｂの上端の平面プロファイルラ
インＹの幅方向中央のポイントと平面図上で一致するよ
うに形成し、また、初期成形部１９ａの下端部を、前記
オーバーベンド部１９ｂの幅方向中央のポイントと一致
させ、そこから両側に向けて徐々に上方へ逃す形状とな
るように形成されている。

【００２８】したがって、縮みフランジ成形部Ｗ1 は、
加工初期より、ポンチ４と初期成形部１９ａの両翼部と
によって両端部分が挟持されるため、湾曲部への折れ込
みおよび材料の流れを抑制して余肉の集中が防止される
ため、皺等の成形不良を生じることなく縮みフランジ成
形できるとともに、加工終了後のダイクッション７がま
た上昇する時に、製品（フレーム材Ｗ）のエッジが、初
期成形部１９ａのオーバーハングした部分に引っ掛かる
ことがなく、上昇する製品によってオーバーベンドカム
刃１９がスムーズに押し戻されるようになっている。

【００２９】そして、加工を終了した製品を、変形させ
ることなく搬出できるとともに、カムドライバ５によっ
て前進駆動されたオーバーベンドカム刃１９を戻すため
のリターンスプリングや往復係合式のカムドライバ等の
戻し機構を用いることなくオーバーベンドカム刃１９
（カムスライダ８）を待機位置に復帰させることができ
る。

【００３０】そして、加工終了後にダイ６から脱型され
た製品（フレーム材Ｗ）の縮みフランジ成形部Ｗ1 は、
オーバーベンド加工装置によって予め折曲部を鋭角に形
成してあるため、スプリングバックした際に折曲角度が
ほぼ直角になる。

【００３１】以上説明したようにこの実施例のオーバー
ベンド加工装置は、オーバーベンド刃１９を初期成形部
１９ａとオーバーベンド部１９ｂとの２つの部分で構成
し、初期成形部１９ａの平面プロファイルラインＸを、
オーバーベンド刃１９が後退限のとき両隣の曲げ刃１
１，１２の平面プロファイルラインＺとそれぞれ滑らか
に繋がるようにし、かつオーバーベンド部１９Ｂの平面
プロファイルラインＹを、オーバーベンド刃１９が前進
限のとき両隣の曲げ刃１１，１２の平面プロファイルラ
インＺと滑らかに繋がるようにしたので、加工初期には
ポンチ４と初期成形部１９ａとのクリアランスが適正と
なり、クリアランスが過大とならないため余肉が集中せ
ず、したがって折曲部の皺等の成形不良の発生を防止す
ることができる。

【００３２】また、上記実施例では、オーバーベンドカ
ム刃１９を、初期成形部１９ａとオーバーベンド部１９
ｂとの２つの部分で構成し、これら初期成形部１９ａと
オーバーベンド部１９ｂとを一体にスライド可能に形成
したが、図６に示すように、オーバーベンドカム刃２９
と初期成形部３０とを別体に構成し、所期成形部３０を
下型３のダイ６と一体とし、オーバーベンドカム刃２９
のみを、カムドライバ５によって前進駆動するようにし
ても同様の作用効果が得られる。

【００３３】また上記実施例においては、初期成形部１
９ａを、オーバーベンド部１９ｂに対して前方へ、かつ
不連続に突出させるために、曲率が大きく変化するよう
に断面Ｃ型に突出形成したが、初期成形部１９ａとオー
バーベンド部１９ｂとの間に段差部が生じるように大幅
に突出させるか、あるいは断面形状において両者間に屈
曲点が形成されるようにしても良い。

【００３４】更に、上記実施例においてはオーバーベン
ド刃をカム駆動する場合について説明したが、油圧機構
やリンク機構等の他の駆動手段によって駆動する構成と
することができる。

【００３５】また、上記実施例においては、縮みフラン
ジ成形部Ｗ1 を加工する場合について説明したが、伸び
フランジ成形部Ｗ2 あるいは直線部をフランジ加工する
装置に適用することもできる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように請求項１および２記
載の発明のオーバーベンド加工装置は、加工初期にワー
クを曲げ起す初期成形部を、オーバーベント部に対して
不連続となるように前方へ大きく突出させて形成したの
で、加工初期のオーバーベンド刃の後退位置において
も、ポンチと初期成形部あるいは初期成形刃との間のク
リアランスを適正化できフランジ加工時の余肉の集中を
防いで、余肉の集中に起因する皺等の成形不良の発生を
防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のオーバーベンド加工装置
に使用されるオーバーベンドカム刃を示す斜視図であ
る。

【図２】オーバーベンドカム刃の平面プロファイルライ
ンを示す説明図である。

【図３】加工初期におけるポンチとオーバーベンドカム
刃との関係を示す要部断面側面図である。

【図４】上型の下死点付近におけるポンチとオーバーベ
ンドカム刃との関係を示す要部断面側面図である。

【図５】上型の下死点におけるポンチとオーバーベンド
カム刃との関係を示す要部断面側面図である。

【図６】オーバーベンドカム刃の別の例を示す斜視図で
ある。

【図７】縮みフランジ成形部を有するトラック用フレー
ム材の斜視図である。

【図８】オーバーベンド加工装置の上死点の状態を示す
断面側面図である。

【図９】同じく下死点の状態を示す断面側面図である。

【図１０】従来のオーバーベンド加工装置にオーバーベ
ンドカム刃の平面プロファイルラインを示す説明図であ
る。

【図１１】従来のオーバーベンド加工装置の加工初期に
おけるポンチとオーバーベンドカム刃との関係を示す要
部断面側面図である。

【図１２】同じく上型の下死点におけるポンチとオーバ
ーベンドカム刃との関係を示す要部断面側面図である。

【符号の説明】

２ 上型 ３ 下型 ４ ポンチ ５ カムドライバ ６ ダイ ７ ダイクッション ８ カムスライダ １９ オーバーベンドカム刃 １９ａ 初期成形部 １９ｂ オーバーベンド部 ２９ オーバーベンドカム刃 ３０ 初期成形刃 Ｗ フレーム材 Ｗ1 縮みフランジ成形部 Ｗ2 伸びフランジ成形部 Ｘ 初期成形部の平面プロファイルライン Ｙ オーバーベンド部の平面プロファイルライン

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの側縁部を折曲形成するポンチお
   よびダイと、前記ポンチのストローク方向と交わる方向
   に前進して前記ポンチおよびダイによって折曲された側
   縁部を更に折曲して鋭角に形成するオーバーベンド刃と
   を備えたオーバーベンド加工装置において、 前記オーバーベンド刃が厚板状を呈し、このオーバーベ
   ンド刃の前端の前記ポンチ復帰位置側に、前記ポンチと
   共働してワークの側縁部を曲げ起す初期成形部が設けら
   れ、前記前端のポンチ復帰位置から遠くなる側に、折曲
   された前記側縁部をさらに折曲して鋭角に形成するオー
   バーベンド部が設けられるとともに、前記初期成形部
   が、前記オーバーベンド部より前方へ、かつオーバーベ
   ンド部に対して不連続となるよう突出させて形成されて
   いることを特徴とするオーバーベンド加工装置。
2. 【請求項２】 ワークの側縁部を折曲形成するポンチお
   よびダイと、前記ポンチのストローク方向と交わる方向
   に前進して前記ポンチおよびダイによって折曲された側
   縁部を更に折曲して鋭角に形成するオーバーベンド刃と
   を備えたオーバーベンド加工装置において、 前記オーバーベンド刃が厚板状を呈し、このオーバーベ
   ンド刃の前記ポンチ復帰位置側に、前記ポンチと共働し
   てワークの側縁部を曲げ起す初期成形刃が、前記オーバ
   ーベンド刃の後退限においてこのオーバーベンド刃の前
   端より前方へ、かつオーバーベンド刃に対して不連続と
   なるよう突出させて形成されていることを特徴とするオ
   ーバーベンド加工装置。