JP4149027B2 - 角パイプの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、角パイプをプレス成形によって得ることができる角パイプの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば複写機等の電子装置のフレームには角パイプが用いられるが、この角パイプは図１２又は図１３に示すように２部材を溶接することによって製造されていた。
【０００３】
即ち、図１２及び図１３は角パイプの部分斜視図であり、図１２に示す角パイプ１１０はチャンネル材１０１の上面にプレート１０２を突き合わせて両者の突き合わせ部を部分的又は連続的に溶接することによって得られ、又、図１３に示す角パイプ２１０は断面Ｌ字状の２つのアングル材２０１，２０２同士を突き合わせてその突き合わせ部を部分的又は連続的に溶接することによって得られていた。
【０００４】
ところが、図１２に示す角パイプ１１０及び図１３に示す角パイプ２１０の製造にあっては、溶接工程を要する他、それぞれの接合部に形成される溶接ビードＸ，Ｙを仕上げ加工によって研削する必要があるため、加工工数が増大して製造コストがアップするとともに、溶接熱の影響によって角パイプ１１０，２１０に熱変形を生じるという問題がある。
【０００５】
そこで、プレス成形によって角パイプを製造する方法が提案されている（例えば、特公昭５６−１５９７７号公報参照）が、この方法を図１４及び図１５に基づいて説明する。
【０００６】
即ち、図１４及び図１５はプレス成形による角パイプの製造方法を示す断面図であり、本方法においては、図１４に示すように幅方向中央部に逆Ｕ字状の凸部３０１ａが形成された金属プレート３０１がダイ３０２上にセットされ、この金属プレート３０１の凸部３０１ａがパンチ３０３によって押し潰される。尚、ダイ３０２は固定部３０２ａと該固定部３０２ａに対して上下動可能な可動部３０２ｂとで構成されており、可動部３０２ｂはスプリング３０４によって支持されている。
【０００７】
而して、金属プレート３０１の凸部３０１ａがパンチ３０３によって押し潰されて平坦になった後にパンチ３０３が更に下動すると、図１５に示すようにスプリング３０４の付勢力に抗してダイ３０２の可動部３０２ｂが押し下げられるため、金属プレート３０１はダイ３０２の固定部３０２ａとパンチ３０３との間で絞られて左右両半部分が曲げ合わされ、この結果、上方が開放された横断面略Ｕ字状の中間品が得られる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記プレス成形による製造方法においては、スプリングバックによって金属プレート３０１の合わせ面である両フランジ部３０１ｂが開いてしまうため、プレス成形後に両フランジ部３０１ｂを突き合わせて溶接する必要があり、溶接に伴う前記問題が発生するとともに、角パイプに要求される精度（例えば、公差±０．１）を満足することができないという問題があった。
【０００９】
従って、本発明の目的とする処は、要求精度を満たす角パイプをプレス成形によって低コストで製造することができる角パイプの製造方法を提供することにある。
【００１０】
ところで、従来は既製の角パイプに後からドリル加工によって必要な孔明けを行っていたため、加工に伴う角パイプの変形、切粉やバリの発生等の問題が発生していた。
【００１１】
従って、本発明の目的とする処は、角パイプの成形時に穿孔、切欠き加工、絞り加工等を同時に行うことによって後加工を省略し、後加工に伴う角パイプの変形、切粉やバリの発生等の問題を解決することができる角パイプの製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
矩形状の金属プレートを素材としてこれの幅方向両端を長さ方向に沿って同方向に直角に折り曲げてフランジ部とすることによって１次中間品を得る第１曲げ工程と、
前記１次中間品の幅方向中央部に長さ方向に沿う所定幅の凹曲面を形成するとともに、該凹曲面の両端を内側に略直角に折り曲げて横断面略Ｕ字状の２次中間品を得る第２曲げ工程と、
前記２次中間品の凹曲面の両側の側壁部を内側に押圧して各端部に形成された前記フランジ部同士を突き合わせて該凹曲面を平面状に形成するリストライク工程と、
を経て角パイプを得ることを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記素材にプレス加工によって穿孔、切欠き加工及び絞り加工の少なくも１つを施す前加工工程を前記第１曲げ工程の前に実施することを特徴とする。
【００１４】
従って、請求項１記載の発明によれば、リストライク工程において２次中間品の両側壁部を内側に押圧する際に該２次中間品の幅方向中央部に形成された凹曲面は両側壁部のスプリングバックによる外側への開きを抑制する機能を果たすため、リストライク工程において両側壁部を内側に押圧してフランジ部同士を突き合わせれば、フランジ部は開くことなく密着して横断面矩形の角パイプがプレス成形のみによって得られ、溶接工程が不要となって溶接に伴う加工工数と加工コストの増大、熱変形による精度低下等を防ぐことができ、要求精度を満たす角パイプを低コストで製造することができる。
【００１５】
又、請求項２記載の発明によれば、第１曲げ工程の前に素材にプレス加工によって穿孔、切欠き加工、絞り加工等が予め施されるため、後加工による穿孔、切欠き加工、絞り加工等が不要となり、後加工に伴う角パイプの変形、切粉やバリの発生等の問題を解決することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は前加工工程（ピアス工程）を示す断面図、図２は第１曲げ工程によって得られた１次中間品の横断面図、図３〜図５は第２曲げ工程をその作用順に示す断面図、図６は第２曲げ工程によって得られた２次中間品の横断面図、図７は図６のＡ部拡大詳細図、図８〜図１０はリストライク工程をその作用順に示す断面図、図１１は本発明方法によって製造された角パイプの部分斜視図である。
【００１８】
本実施の形態に係る製造方法は、素材にプレス加工によって孔明けする前加工工程（ピアス工程）と、素材の幅方向両端を長さ方向に沿って同方向に直角に折り曲げてフランジ部とすることによって１次中間品を得る第１曲げ工程と、前記１次中間品の幅方向中央部に長さ方向に沿う所定幅の凹曲面を形成するとともに、該凹曲面の両端を内側に略直角に折り曲げて横断面略Ｕ字状の２次中間品を得る第２曲げ工程と、前記２次中間品の凹曲面の両側の側壁部を内側に押圧して各端部に形成された前記フランジ部同士を突き合わせるリストライク工程を経て角パイプを得ることを特徴とする。
【００１９】
先ず、前加工工程（ピアス工程）においては、図１に示すように、矩形状の金属プレートから成る素材Ｗがピアスダイ１上に載置されてセットされる。尚、ピアスダイ１の所定位置には複数のピアス孔１ａが貫設されている。
【００２０】
一方、ピアスダイ１の前記ピアス孔１ａの上方位置には複数のピアスパンチ２がパンチホルダー３に支持されて配置されており、パンチホルダー３を下動させてこれに支持されたピアスパンチ２で素材Ｗを打ち抜くことによって素材Ｗの所定箇所に所望の孔加工が施される。尚、この前加工工程においては、穿孔の他、プレス加工によって素材Ｗに切欠き加工、絞り加工等を施しても良い。
【００２１】
而して、上述のように前加工工程において所定位置に孔加工が施された素材Ｗは、次の第１曲げ工程において既知のプレス加工によって図２に示すように幅方向（図２の左右方向）両端の所定幅部分が長さ方向（図２の紙面垂直方向）に沿って同方向（図示例では上方向）に直角に折り曲げられる。この曲げ加工によって幅方向両端部に直角上方に起立するフランジ部Ｗａを有する１次中間品Ｗ１が得られる。尚、図２においてＷｅは位置決め用の円孔である。
【００２２】
そして、上述の第１曲げ工程によって得られた一次中間品Ｗ１には図３〜図５に示すプレス装置によって第２曲げ工程が施される。
【００２３】
ここで、図３〜図５に示すプレス装置の構成と作用を説明する。
【００２４】
図示のプレス装置は上型１１と下型２１を含んで構成されており、上型１１は図の紙面垂直方向に長い所定幅（＝角パイプの内幅寸法）のパンチ１２を有している。このパンチ１２はパンチホルダー１３に垂直に支持されており、その下面は所定の曲率を有する円弧曲面状の凹面１２ａを構成しており、その幅方向中心部には逃げ穴１２ｂが形成されている。
【００２５】
又、図において、１４はストリッパーであって、これの幅方向中央部に穿設された溝１４ａには前記パンチ１２が嵌合しており、該ストリッパー１４と前記パンチホルダー１３との間にはスプリング１５が介装されている。そして、このストリッパー１４の下面の一部からはキラーピン１６が下方に向かって垂直に突設されている。
【００２６】
一方、前記下型２１は図の紙面垂直方向に長いダイ２２とこれを保持するダイホルダー２３を含んで構成されており、ダイ２２に形成された加工孔２２ａとダイホルダー２３に形成された貫通孔２３ａには図の紙面垂直方向に長い所定幅（＝角パイプの外幅寸法）のノックアウトブロック２４が上下動可能に挿通しており、該ノックアウトブロック２４はジョイント２５を介してサブクッションピン２６の上端に連結されている。尚、サブクッションピン２６は不図示のクッションピンを介してプレス装置本体の不図示のダイクッションに連結されている。
【００２７】
ところで、前記ノックアウトブロック２４の上面は前記パンチ１２の凹面１２ａに等しい曲率を有する円弧曲面状の凸面２４ａを構成しており、その幅方向中心部には位置決めピン２７が突設されている。
【００２８】
而して、図３に示す成形前のセット状態においては、上型１１は上限に位置しており、この状態で前記１次中間品Ｗ１はその幅方向両端に形成されたフランジ部Ｗａが垂直上方に起立するようにして下型２１のダイ２２上に載置されてセットされる。尚、このとき、１次中間品Ｗ１はその幅方向中心に穿設された前記円孔Ｗｅ（図２参照）をノックアウトブロック２４に突設された前記位置決めピン２７に嵌め込むことによって正確に位置決めされる。
【００２９】
その後、図３に示すセット状態から上型１１を下動させれば、図４に示すように、キラーピン１６の下端が下型２１のダイホルダー２３の上面に当接するためにストリッパー１４が図示位置に固定される。従って、上型１１が更に下動すると、パンチ１２がストリッパー１４を貫通して下がるとともに、ストリッパー１４とパンチホルダー１３との間に介装されたスプリング１５が圧縮される。
【００３０】
そして、やがてパンチ１２が１次中間品Ｗ１に当接してこれを押圧すると、図５に示すように、１次中間品Ｗ１はその幅方向中央部がパンチ１２の円弧曲面状の凹面１２ａとノックアウトブロック２４の円弧曲面状の凸面２４ａに挟持されてプレス加工され、この１次中間品Ｗ１の幅方向中央部には長さ方向に沿う所定幅の凹曲面Ｗｂが形成される。
【００３１】
又、パンチ１２の押圧力によってノックアウトブロック２４が図示のように押し下げられるため、１次中間品Ｗ１はその幅方向中間部がノックアウトブロック２４とパンチ１２との間で成形されて凹曲面Ｗｂの両端が内側に略直角に折り曲げられる。この結果、１次中間品Ｗ１の凹曲面Ｗｂの左右両側に側壁部Ｗｃが形成され、両側壁部Ｗｃはその端部に形成された前記フランジ部Ｗａがパンチ１２の側部に当接するまで曲げ合わされ、これによって図６に示すように上方が開放された（左右のフランジ部Ｗａが開いた）横断面略Ｕ字状の２次中間品Ｗ２が得られる。尚、このとき、ノックアウトブロック２４の上面に突設された位置決めピン２７はパンチ１２の下面に形成された逃げ穴１２ｂに埋没するため、第２曲げ工程における加工は支障なく円滑になされる。
【００３２】
ところで、図７に詳細に示すように、２次中間品Ｗ２の凹曲面Ｗｂの両端内側のコーナー部には、両側壁部Ｗｃのスプリングバックによる外側への開きを抑制するための凹溝状の底突きビードＷｄが長さ方向に沿って形成されている。
【００３３】
而して、以上説明した前加工工程（ピアス工程）〜第２曲げ工程を経て図６に示す２次中間品Ｗ２が得られると、この２次中間品Ｗ２には図８〜図１０に示すプレス装置によってリストライク工程が施される。
【００３４】
ここで、図８〜図１０に示すプレス装置の構成と作用を説明する。
【００３５】
図示のように、下型ダイセット３１上には左右一対のスライドカム３２が不図示のカムホルダーによって左右方向に摺動自在に設置されており、各スライドカム３２の背面側にはテーパ面３２ａが形成されている。
【００３６】
一方、上記スライドカム３２の上方には左右一対のドライバカム３３が上型ダイセット３４に支持されて配置されており、各ドライバカム３３に形成されたテーパ面３３ａはこれの下方に位置する前記各スライドカム３２のテーパ面３２ａに係合している。
【００３７】
又、上記上型ダイセット３４の左右方向中央部には押圧ブロック３５が上下動可能に挿通支持されており、該押圧ブロック３５はこれと上型ダイセット３４との間に縮装されたスプリング３６によって下方に付勢されている。
【００３８】
而して、図８に示すセット状態においては、下型ダイセット３１上であって、且つ、左右のスライドカム３２の間の空間に前記２次中間品Ｗ２がその凹曲面Ｗｂが下になるようにしてセットされる。尚、このとき、２次中間品Ｗ２はその凹曲面Ｗｂに穿設された円孔Ｗｅ（図２参照）に下型ダイセット３１に突設された位置決めピン３７が嵌合することによって位置決めされている。そして、この状態から上型ダイセット３４を下動させると、これに支持されたドライバカム３３と押圧ブロック３５が一体的に下動する。
【００３９】
すると、ドライバカム３３に係合する左右のスライドカム３２は両カム３２，３３のテーパ面３２ａ，３３ａによる楔作用によって同量ずつ内側（図示矢印方向）に移動して互いに近接し、図９に示すように２次中間品Ｗ２の左右の側壁Ｗｃを同時に内側に押圧してこれらを内側に折り曲げ、これらの各端部に形成されたフランジ部Ｗａ同士を突き合わせる。この結果、２次中間品Ｗ２の底面を構成する凹曲面Ｗｂは下型ダイセット３１からの押圧力を受けて平面状に成形される。これと同時に、押圧ブロック３５は２次中間品Ｗ２のフランジ部Ｗａに当接して固定され、その後の上型ダイセット３４の更なる下動によってスプリング３６が圧縮されるために押圧ブロック３５はスプリング３６の強い弾発力によって２次中間品Ｗ２のフランジ部Ｗａを押圧する。
【００４０】
ところで、上記リストライク工程においては、２次中間品Ｗ２の幅方向中央部に形成された凹曲面Ｗｂは両側壁部Ｗｃのスプリングバックによる外側への開きを抑制する機能を果たすため、このリストライク工程において両側壁部Ｗｃを内側に押圧してフランジ部Ｗａ同士を突き合わせれば、その後、図１０に示すように上型ダイセット３４とドライバカム３３及び押圧ブロック３５を上動させ、左右のスライドカム３２を不図示のリターンスプリングによって外側（図示矢印方向）に移動させて除荷しても、フランジ部Ｗａは開くことなく密着して横断面矩形の角パイプ１０がプレス成形のみによって得られる。
【００４１】
以上のように、本発明に係る製造方法によれば、角パイプ１０がプレス成形のみによって得られるために溶接工程が不要となり、従って、溶接に伴う加工工数と加工コストの増大、熱変形による精度低下等を防ぐことができ、要求精度を満たす角パイプ１０を低コストで製造することができる。
【００４２】
ここで、本発明方法によって実際に製造された角パイプ１０の具体例を図１１に示すが、本発明方法によれば、第１曲げ工程の前に素材Ｗにプレス加工によって穿孔、切欠き加工等が予め施されるため、角パイプ１０には既にブラケット部１０ａや複数の円孔１０ｂ、更には任意の形状の切欠き１０ｃ，１０ｄ等が形成されており、これらを後加工によって形成する必要がない。
【００４３】
従って、本発明方法によれば、後加工を省略することができ、後加工に伴う角パイプの変形、切粉やバリの発生等の問題を解決することができるという効果も得られる。
【００４４】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１記載の発明によれば、リストライク工程において２次中間品の両側壁部を内側に押圧する際に該２次中間品の幅方向中央部に形成された凹曲面は両側壁部のスプリングバックによる外側への開きを抑制する機能を果たすため、リストライク工程において両側壁部を内側に押圧してフランジ部同士を突き合わせれば、フランジ部は開くことなく密着して横断面矩形の角パイプがプレス成形のみによって得られ、溶接工程が不要となって溶接に伴う加工工数と加工コストの増大、熱変形による精度低下等を防ぐことができ、要求精度を満たす角パイプを低コストで製造することができるという効果が得られる。
【００４５】
又、請求項２記載の発明によれば、第１曲げ工程の前に素材にプレス加工によって穿孔、切欠き加工、絞り加工等が予め施されるため、後加工による穿孔、切欠き加工、絞り加工等が不要となり、後加工に伴う角パイプの変形、切粉やバリの発生等の問題を解決することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法における前加工工程（ピアス工程）を示す断面図である。
【図２】本発明方法における第１曲げ工程によって得られた１次中間品の横断面図である。
【図３】本発明方法における第２曲げ工程を示す断面図である。
【図４】本発明方法における第２曲げ工程を示す断面図である。
【図５】本発明方法における第２曲げ工程を示す断面図である。
【図６】本発明方法における第２曲げ工程によって得られた２次中間品の横断面図である。
【図７】図６のＡ部拡大詳細図である。
【図８】本発明方法におけるリストライク工程を示す断面図である。
【図９】本発明方法におけるリストライク工程を示す断面図である。
【図１０】本発明方法におけるリストライク工程を示す断面図である。
【図１１】本発明方法によって製造された角パイプの部分斜視図である。
【図１２】従来の製造方法によって得られた角パイプの部分斜視図である。
【図１３】従来の製造方法によって得られた角パイプの部分斜視図である。
【図１４】従来のプレス成形による角パイプの製造方法を示す断面図である。
【図１５】従来のプレス成形による角パイプの製造方法を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 角パイプ
Ｗ 素材
Ｗ１ １次中間品
Ｗ２ ２次中間品
Ｗａ フランジ部
Ｗｂ 凹曲面
Ｗｃ 側壁部
【発明の属する技術分野】
本発明は、角パイプをプレス成形によって得ることができる角パイプの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば複写機等の電子装置のフレームには角パイプが用いられるが、この角パイプは図１２又は図１３に示すように２部材を溶接することによって製造されていた。
【０００３】
即ち、図１２及び図１３は角パイプの部分斜視図であり、図１２に示す角パイプ１１０はチャンネル材１０１の上面にプレート１０２を突き合わせて両者の突き合わせ部を部分的又は連続的に溶接することによって得られ、又、図１３に示す角パイプ２１０は断面Ｌ字状の２つのアングル材２０１，２０２同士を突き合わせてその突き合わせ部を部分的又は連続的に溶接することによって得られていた。
【０００４】
ところが、図１２に示す角パイプ１１０及び図１３に示す角パイプ２１０の製造にあっては、溶接工程を要する他、それぞれの接合部に形成される溶接ビードＸ，Ｙを仕上げ加工によって研削する必要があるため、加工工数が増大して製造コストがアップするとともに、溶接熱の影響によって角パイプ１１０，２１０に熱変形を生じるという問題がある。
【０００５】
そこで、プレス成形によって角パイプを製造する方法が提案されている（例えば、特公昭５６−１５９７７号公報参照）が、この方法を図１４及び図１５に基づいて説明する。
【０００６】
即ち、図１４及び図１５はプレス成形による角パイプの製造方法を示す断面図であり、本方法においては、図１４に示すように幅方向中央部に逆Ｕ字状の凸部３０１ａが形成された金属プレート３０１がダイ３０２上にセットされ、この金属プレート３０１の凸部３０１ａがパンチ３０３によって押し潰される。尚、ダイ３０２は固定部３０２ａと該固定部３０２ａに対して上下動可能な可動部３０２ｂとで構成されており、可動部３０２ｂはスプリング３０４によって支持されている。
【０００７】
而して、金属プレート３０１の凸部３０１ａがパンチ３０３によって押し潰されて平坦になった後にパンチ３０３が更に下動すると、図１５に示すようにスプリング３０４の付勢力に抗してダイ３０２の可動部３０２ｂが押し下げられるため、金属プレート３０１はダイ３０２の固定部３０２ａとパンチ３０３との間で絞られて左右両半部分が曲げ合わされ、この結果、上方が開放された横断面略Ｕ字状の中間品が得られる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記プレス成形による製造方法においては、スプリングバックによって金属プレート３０１の合わせ面である両フランジ部３０１ｂが開いてしまうため、プレス成形後に両フランジ部３０１ｂを突き合わせて溶接する必要があり、溶接に伴う前記問題が発生するとともに、角パイプに要求される精度（例えば、公差±０．１）を満足することができないという問題があった。
【０００９】
従って、本発明の目的とする処は、要求精度を満たす角パイプをプレス成形によって低コストで製造することができる角パイプの製造方法を提供することにある。
【００１０】
ところで、従来は既製の角パイプに後からドリル加工によって必要な孔明けを行っていたため、加工に伴う角パイプの変形、切粉やバリの発生等の問題が発生していた。
【００１１】
従って、本発明の目的とする処は、角パイプの成形時に穿孔、切欠き加工、絞り加工等を同時に行うことによって後加工を省略し、後加工に伴う角パイプの変形、切粉やバリの発生等の問題を解決することができる角パイプの製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
矩形状の金属プレートを素材としてこれの幅方向両端を長さ方向に沿って同方向に直角に折り曲げてフランジ部とすることによって１次中間品を得る第１曲げ工程と、
前記１次中間品の幅方向中央部に長さ方向に沿う所定幅の凹曲面を形成するとともに、該凹曲面の両端を内側に略直角に折り曲げて横断面略Ｕ字状の２次中間品を得る第２曲げ工程と、
前記２次中間品の凹曲面の両側の側壁部を内側に押圧して各端部に形成された前記フランジ部同士を突き合わせて該凹曲面を平面状に形成するリストライク工程と、
を経て角パイプを得ることを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記素材にプレス加工によって穿孔、切欠き加工及び絞り加工の少なくも１つを施す前加工工程を前記第１曲げ工程の前に実施することを特徴とする。
【００１４】
従って、請求項１記載の発明によれば、リストライク工程において２次中間品の両側壁部を内側に押圧する際に該２次中間品の幅方向中央部に形成された凹曲面は両側壁部のスプリングバックによる外側への開きを抑制する機能を果たすため、リストライク工程において両側壁部を内側に押圧してフランジ部同士を突き合わせれば、フランジ部は開くことなく密着して横断面矩形の角パイプがプレス成形のみによって得られ、溶接工程が不要となって溶接に伴う加工工数と加工コストの増大、熱変形による精度低下等を防ぐことができ、要求精度を満たす角パイプを低コストで製造することができる。
【００１５】
又、請求項２記載の発明によれば、第１曲げ工程の前に素材にプレス加工によって穿孔、切欠き加工、絞り加工等が予め施されるため、後加工による穿孔、切欠き加工、絞り加工等が不要となり、後加工に伴う角パイプの変形、切粉やバリの発生等の問題を解決することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は前加工工程（ピアス工程）を示す断面図、図２は第１曲げ工程によって得られた１次中間品の横断面図、図３〜図５は第２曲げ工程をその作用順に示す断面図、図６は第２曲げ工程によって得られた２次中間品の横断面図、図７は図６のＡ部拡大詳細図、図８〜図１０はリストライク工程をその作用順に示す断面図、図１１は本発明方法によって製造された角パイプの部分斜視図である。
【００１８】
本実施の形態に係る製造方法は、素材にプレス加工によって孔明けする前加工工程（ピアス工程）と、素材の幅方向両端を長さ方向に沿って同方向に直角に折り曲げてフランジ部とすることによって１次中間品を得る第１曲げ工程と、前記１次中間品の幅方向中央部に長さ方向に沿う所定幅の凹曲面を形成するとともに、該凹曲面の両端を内側に略直角に折り曲げて横断面略Ｕ字状の２次中間品を得る第２曲げ工程と、前記２次中間品の凹曲面の両側の側壁部を内側に押圧して各端部に形成された前記フランジ部同士を突き合わせるリストライク工程を経て角パイプを得ることを特徴とする。
【００１９】
先ず、前加工工程（ピアス工程）においては、図１に示すように、矩形状の金属プレートから成る素材Ｗがピアスダイ１上に載置されてセットされる。尚、ピアスダイ１の所定位置には複数のピアス孔１ａが貫設されている。
【００２０】
一方、ピアスダイ１の前記ピアス孔１ａの上方位置には複数のピアスパンチ２がパンチホルダー３に支持されて配置されており、パンチホルダー３を下動させてこれに支持されたピアスパンチ２で素材Ｗを打ち抜くことによって素材Ｗの所定箇所に所望の孔加工が施される。尚、この前加工工程においては、穿孔の他、プレス加工によって素材Ｗに切欠き加工、絞り加工等を施しても良い。
【００２１】
而して、上述のように前加工工程において所定位置に孔加工が施された素材Ｗは、次の第１曲げ工程において既知のプレス加工によって図２に示すように幅方向（図２の左右方向）両端の所定幅部分が長さ方向（図２の紙面垂直方向）に沿って同方向（図示例では上方向）に直角に折り曲げられる。この曲げ加工によって幅方向両端部に直角上方に起立するフランジ部Ｗａを有する１次中間品Ｗ１が得られる。尚、図２においてＷｅは位置決め用の円孔である。
【００２２】
そして、上述の第１曲げ工程によって得られた一次中間品Ｗ１には図３〜図５に示すプレス装置によって第２曲げ工程が施される。
【００２３】
ここで、図３〜図５に示すプレス装置の構成と作用を説明する。
【００２４】
図示のプレス装置は上型１１と下型２１を含んで構成されており、上型１１は図の紙面垂直方向に長い所定幅（＝角パイプの内幅寸法）のパンチ１２を有している。このパンチ１２はパンチホルダー１３に垂直に支持されており、その下面は所定の曲率を有する円弧曲面状の凹面１２ａを構成しており、その幅方向中心部には逃げ穴１２ｂが形成されている。
【００２５】
又、図において、１４はストリッパーであって、これの幅方向中央部に穿設された溝１４ａには前記パンチ１２が嵌合しており、該ストリッパー１４と前記パンチホルダー１３との間にはスプリング１５が介装されている。そして、このストリッパー１４の下面の一部からはキラーピン１６が下方に向かって垂直に突設されている。
【００２６】
一方、前記下型２１は図の紙面垂直方向に長いダイ２２とこれを保持するダイホルダー２３を含んで構成されており、ダイ２２に形成された加工孔２２ａとダイホルダー２３に形成された貫通孔２３ａには図の紙面垂直方向に長い所定幅（＝角パイプの外幅寸法）のノックアウトブロック２４が上下動可能に挿通しており、該ノックアウトブロック２４はジョイント２５を介してサブクッションピン２６の上端に連結されている。尚、サブクッションピン２６は不図示のクッションピンを介してプレス装置本体の不図示のダイクッションに連結されている。
【００２７】
ところで、前記ノックアウトブロック２４の上面は前記パンチ１２の凹面１２ａに等しい曲率を有する円弧曲面状の凸面２４ａを構成しており、その幅方向中心部には位置決めピン２７が突設されている。
【００２８】
而して、図３に示す成形前のセット状態においては、上型１１は上限に位置しており、この状態で前記１次中間品Ｗ１はその幅方向両端に形成されたフランジ部Ｗａが垂直上方に起立するようにして下型２１のダイ２２上に載置されてセットされる。尚、このとき、１次中間品Ｗ１はその幅方向中心に穿設された前記円孔Ｗｅ（図２参照）をノックアウトブロック２４に突設された前記位置決めピン２７に嵌め込むことによって正確に位置決めされる。
【００２９】
その後、図３に示すセット状態から上型１１を下動させれば、図４に示すように、キラーピン１６の下端が下型２１のダイホルダー２３の上面に当接するためにストリッパー１４が図示位置に固定される。従って、上型１１が更に下動すると、パンチ１２がストリッパー１４を貫通して下がるとともに、ストリッパー１４とパンチホルダー１３との間に介装されたスプリング１５が圧縮される。
【００３０】
そして、やがてパンチ１２が１次中間品Ｗ１に当接してこれを押圧すると、図５に示すように、１次中間品Ｗ１はその幅方向中央部がパンチ１２の円弧曲面状の凹面１２ａとノックアウトブロック２４の円弧曲面状の凸面２４ａに挟持されてプレス加工され、この１次中間品Ｗ１の幅方向中央部には長さ方向に沿う所定幅の凹曲面Ｗｂが形成される。
【００３１】
又、パンチ１２の押圧力によってノックアウトブロック２４が図示のように押し下げられるため、１次中間品Ｗ１はその幅方向中間部がノックアウトブロック２４とパンチ１２との間で成形されて凹曲面Ｗｂの両端が内側に略直角に折り曲げられる。この結果、１次中間品Ｗ１の凹曲面Ｗｂの左右両側に側壁部Ｗｃが形成され、両側壁部Ｗｃはその端部に形成された前記フランジ部Ｗａがパンチ１２の側部に当接するまで曲げ合わされ、これによって図６に示すように上方が開放された（左右のフランジ部Ｗａが開いた）横断面略Ｕ字状の２次中間品Ｗ２が得られる。尚、このとき、ノックアウトブロック２４の上面に突設された位置決めピン２７はパンチ１２の下面に形成された逃げ穴１２ｂに埋没するため、第２曲げ工程における加工は支障なく円滑になされる。
【００３２】
ところで、図７に詳細に示すように、２次中間品Ｗ２の凹曲面Ｗｂの両端内側のコーナー部には、両側壁部Ｗｃのスプリングバックによる外側への開きを抑制するための凹溝状の底突きビードＷｄが長さ方向に沿って形成されている。
【００３３】
而して、以上説明した前加工工程（ピアス工程）〜第２曲げ工程を経て図６に示す２次中間品Ｗ２が得られると、この２次中間品Ｗ２には図８〜図１０に示すプレス装置によってリストライク工程が施される。
【００３４】
ここで、図８〜図１０に示すプレス装置の構成と作用を説明する。
【００３５】
図示のように、下型ダイセット３１上には左右一対のスライドカム３２が不図示のカムホルダーによって左右方向に摺動自在に設置されており、各スライドカム３２の背面側にはテーパ面３２ａが形成されている。
【００３６】
一方、上記スライドカム３２の上方には左右一対のドライバカム３３が上型ダイセット３４に支持されて配置されており、各ドライバカム３３に形成されたテーパ面３３ａはこれの下方に位置する前記各スライドカム３２のテーパ面３２ａに係合している。
【００３７】
又、上記上型ダイセット３４の左右方向中央部には押圧ブロック３５が上下動可能に挿通支持されており、該押圧ブロック３５はこれと上型ダイセット３４との間に縮装されたスプリング３６によって下方に付勢されている。
【００３８】
而して、図８に示すセット状態においては、下型ダイセット３１上であって、且つ、左右のスライドカム３２の間の空間に前記２次中間品Ｗ２がその凹曲面Ｗｂが下になるようにしてセットされる。尚、このとき、２次中間品Ｗ２はその凹曲面Ｗｂに穿設された円孔Ｗｅ（図２参照）に下型ダイセット３１に突設された位置決めピン３７が嵌合することによって位置決めされている。そして、この状態から上型ダイセット３４を下動させると、これに支持されたドライバカム３３と押圧ブロック３５が一体的に下動する。
【００３９】
すると、ドライバカム３３に係合する左右のスライドカム３２は両カム３２，３３のテーパ面３２ａ，３３ａによる楔作用によって同量ずつ内側（図示矢印方向）に移動して互いに近接し、図９に示すように２次中間品Ｗ２の左右の側壁Ｗｃを同時に内側に押圧してこれらを内側に折り曲げ、これらの各端部に形成されたフランジ部Ｗａ同士を突き合わせる。この結果、２次中間品Ｗ２の底面を構成する凹曲面Ｗｂは下型ダイセット３１からの押圧力を受けて平面状に成形される。これと同時に、押圧ブロック３５は２次中間品Ｗ２のフランジ部Ｗａに当接して固定され、その後の上型ダイセット３４の更なる下動によってスプリング３６が圧縮されるために押圧ブロック３５はスプリング３６の強い弾発力によって２次中間品Ｗ２のフランジ部Ｗａを押圧する。
【００４０】
ところで、上記リストライク工程においては、２次中間品Ｗ２の幅方向中央部に形成された凹曲面Ｗｂは両側壁部Ｗｃのスプリングバックによる外側への開きを抑制する機能を果たすため、このリストライク工程において両側壁部Ｗｃを内側に押圧してフランジ部Ｗａ同士を突き合わせれば、その後、図１０に示すように上型ダイセット３４とドライバカム３３及び押圧ブロック３５を上動させ、左右のスライドカム３２を不図示のリターンスプリングによって外側（図示矢印方向）に移動させて除荷しても、フランジ部Ｗａは開くことなく密着して横断面矩形の角パイプ１０がプレス成形のみによって得られる。
【００４１】
以上のように、本発明に係る製造方法によれば、角パイプ１０がプレス成形のみによって得られるために溶接工程が不要となり、従って、溶接に伴う加工工数と加工コストの増大、熱変形による精度低下等を防ぐことができ、要求精度を満たす角パイプ１０を低コストで製造することができる。
【００４２】
ここで、本発明方法によって実際に製造された角パイプ１０の具体例を図１１に示すが、本発明方法によれば、第１曲げ工程の前に素材Ｗにプレス加工によって穿孔、切欠き加工等が予め施されるため、角パイプ１０には既にブラケット部１０ａや複数の円孔１０ｂ、更には任意の形状の切欠き１０ｃ，１０ｄ等が形成されており、これらを後加工によって形成する必要がない。
【００４３】
従って、本発明方法によれば、後加工を省略することができ、後加工に伴う角パイプの変形、切粉やバリの発生等の問題を解決することができるという効果も得られる。
【００４４】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１記載の発明によれば、リストライク工程において２次中間品の両側壁部を内側に押圧する際に該２次中間品の幅方向中央部に形成された凹曲面は両側壁部のスプリングバックによる外側への開きを抑制する機能を果たすため、リストライク工程において両側壁部を内側に押圧してフランジ部同士を突き合わせれば、フランジ部は開くことなく密着して横断面矩形の角パイプがプレス成形のみによって得られ、溶接工程が不要となって溶接に伴う加工工数と加工コストの増大、熱変形による精度低下等を防ぐことができ、要求精度を満たす角パイプを低コストで製造することができるという効果が得られる。
【００４５】
又、請求項２記載の発明によれば、第１曲げ工程の前に素材にプレス加工によって穿孔、切欠き加工、絞り加工等が予め施されるため、後加工による穿孔、切欠き加工、絞り加工等が不要となり、後加工に伴う角パイプの変形、切粉やバリの発生等の問題を解決することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法における前加工工程（ピアス工程）を示す断面図である。
【図２】本発明方法における第１曲げ工程によって得られた１次中間品の横断面図である。
【図３】本発明方法における第２曲げ工程を示す断面図である。
【図４】本発明方法における第２曲げ工程を示す断面図である。
【図５】本発明方法における第２曲げ工程を示す断面図である。
【図６】本発明方法における第２曲げ工程によって得られた２次中間品の横断面図である。
【図７】図６のＡ部拡大詳細図である。
【図８】本発明方法におけるリストライク工程を示す断面図である。
【図９】本発明方法におけるリストライク工程を示す断面図である。
【図１０】本発明方法におけるリストライク工程を示す断面図である。
【図１１】本発明方法によって製造された角パイプの部分斜視図である。
【図１２】従来の製造方法によって得られた角パイプの部分斜視図である。
【図１３】従来の製造方法によって得られた角パイプの部分斜視図である。
【図１４】従来のプレス成形による角パイプの製造方法を示す断面図である。
【図１５】従来のプレス成形による角パイプの製造方法を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 角パイプ
Ｗ 素材
Ｗ１ １次中間品
Ｗ２ ２次中間品
Ｗａ フランジ部
Ｗｂ 凹曲面
Ｗｃ 側壁部
Claims (2)
- 矩形状の金属プレートを素材としてこれの幅方向両端を長さ方向に沿って同方向に直角に折り曲げてフランジ部とすることによって１次中間品を得る第１曲げ工程と、
前記１次中間品の幅方向中央部に長さ方向に沿う所定幅の凹曲面を形成するとともに、該凹曲面の両端を内側に略直角に折り曲げて横断面略Ｕ字状の２次中間品を得る第２曲げ工程と、
前記２次中間品の凹曲面の両側の側壁部を内側に押圧して各端部に形成された前記フランジ部同士を突き合わせて該凹曲面を平面状に形成するリストライク工程と、
を経て角パイプを得ることを特徴とする角パイプの製造方法。 - 前記素材にプレス加工によって穿孔、切欠き加工及び絞り加工の少なくも１つを施す前加工工程を前記第１曲げ工程の前に実施することを特徴とする請求項１記載の角パイプの製造方法。
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