JP4276870B2

JP4276870B2 - 逐次成形加工工具

Info

Publication number: JP4276870B2
Application number: JP2003089943A
Authority: JP
Inventors: 智仙岡田; 言呂; 雅士溝口
Original assignee: Amino Corp
Current assignee: Amino Corp
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2023-03-28
Also published as: JP2004291066A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス金型を使用しないで金属材料を成形する逐次成形加工装置の逐次成形加工工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
棒状の工具を金属板素材の表面に当接しつつ、成形すべき製品の形状に対応して、等高線に沿って逐次成形を加える逐次成形加工手段は、下記の特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１４４４号公報（欧州特許出願公開第１１４７８３２Ａ２号）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図４において、全体を符号１００で示す逐次成形加工装置は、Ｘ−Ｙ平面状に配置される成形加工素材である金属板のワーク１０を載置するテーブル１１０と、ワークの周縁をテーブル１１０にクランプするワーククランプ１２０を備える。ワーク１０は、その周辺をテーブル１１０とワーククランプ１２０の間で把持され、固定される。テーブル１１０は上下動する。テーブル１１０の中央部に成形部２０に対応する金型がある。この金型は垂直方向に移動しない。
【０００５】
逐次成形加工工具１５０は、図示しないスピンドル等に装着され、ワーク１０に対してＸ−Ｙ平面に沿って相対移動可能であり、Ｚ軸方向にも移動可能である。
逐次成形加工は、ワーク１０に対して逐次成形加工工具１５０を当接させて、成形部２０の形状に沿ってＸ−Ｙ平面上を水平方向に相対移動させつつ、成形部２０の等高線に沿って逐次成形加工工具１５０及び、テーブル１１０をＺ軸方向に相対的に移動させて逐次成形加工を行う。逐次成形加工工具１５０は垂直方向（Ｚ軸方向）に沿っている。
【０００６】
逐次成形加工条件は、ワーク１０の材質により変化する。
例えば、ワーク１０がアルミ合金の板材であるときには、工具１５０とワーク１０の間の送り速度は、最大で毎分３００００ｍｍ程度であり、等高線のピッチは、０．５ｍｍ程度である。
加工中は、逐次成形加工工具１５０の先端は、常にワーク１０に接触している。
【０００７】
図５は、逐次成形加工工程の詳細を示す説明図である。
加工素材（ワーク）１０の成形時においては、逐次成形加工工具１５０が加工部２０の形状に対応して、等高線の位置に向けて、ピッチＰ_１方向に下降して、等高線に沿って移動する。逐次成形加工工具１５０が一周して戻るとこれをくり返し、加工部２０を上方縁２０ａから下方縁２０ｂに向かって逐次成形加工を施す。
逐次成形加工工具１５０の先端部は、円弧状に成形されている。逐次成形加工工具１５０は軸線まわりに固定されているか、または、自由回転するようにスピンドルに対して保持されている。
【０００８】
ワーク１０は、鋼材やアルミ材等の板材が用いられるので、逐次成形加工の進行に伴なって、加工部２０に対して逐次成形加工工具の反対側に突起（膨れ）２０ｃが自然発生する。
この突起２０ｃの発生のメカニズムは、金属材であるワークに塑性加工を施す際のスプリングバックに起因するものである。
この突起２０ｃの高さ寸法は、逐次成形加工の進行に伴ない増大する。突起２０ｃが大きくなると、逐次成形加工の中断を余儀なくされる。
本発明はこの突起の発生を防止する逐次成形加工方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の逐次成形加工工具は、逐次成形加工装置のスピンドルに装着されるシャンク部と、加工工具本体と、円弧状に形成されワークに接して成形を行う加工先端部とから構成されており、前記シャンク部に連続して前記加工工具本体と前記加工先端部が構成され、かつ、前記加工先端部は前記加工工具本体のワーク側に位置しており、前記加工工具本体には、ラジアルベアリングおよびスラストベアリングを介して、当該加工工具本体の軸線まわりに回転可能にハウジングが設置されており、前記ハウジングには、突起押え部材が設置されており、前記突起押え部材は、扇形状の平面形状を有し、そのワークに当接する下面の平面状の押え面が前記加工先端部の先端部と同一面に位置するように配置されており、前記突起押え部材は１２０度の円弧で形成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の逐次成形加工工具を示す。
全体を符号３００で示す逐次成形加工工具は、逐次成形加工装置のスピンドルに装着されるシャンク部３１０を有し、シャンク部３１０の下端近傍にネジ部３１２が設けられる。
【００１１】
このネジ部３１２を利用して逐次成形加工工具の工具本体部３１４に対して、突起押え装置のハウジング３６０がナット部材３３０により固着される。
ハウジング３６０内部には、ラジアルベアリング３５０が設けてあり、工具本体部３１４に対して回転自在に取付けられる。
【００１２】
ナット部材３３０と逐次成形加工工具３００の先端側に配置される外径が大径のストッパ部材３４０との間には、スラストベアリング３５２が配置してあり、ハウジング３６０に対する軸線方向の推力に対して対抗する構造となっている。
ハウジング３６０に対して、ボルト３６２により突起押え部材３７０が取付けられる。突起押え部材３７０は、平面形状が例えば扇形状を有し、下面３７２は平坦面の押え面を形成する。
【００１３】
逐次成形加工工具３００の先端側には、ストッパ部材３４０を支持する段部を有し、先端部には円弧状の加工先端部３２０を形成している。この加工先端部３２０はワーク１０に接する。前記ストッパ部材３４０は、工具本体部３１４より外径寸法が大なる寸法を有している。
加工先端部３２０の先端部と突起押え部材３７０の下面３７２は、ほぼ同一の平面上にある。棒状部材を加工して、シャンク部３１０、工具本体部３１４、加工先端部３２０を設けている。
突起押え部材３７０の幅Ｌ _１は、押え部材がない場合に生ずるであろう突起２０ｃの幅よりも大きい。突起押え部材３７０は、この突起２０ｃが生じないように突起２０ｃの部分を押えるものである。逐次成形加工工具３００の移動方向の先端の突起押え部材３７０は斜面をなすように面取りされている。突起押え部材３７０の前端部３７３から後端部３７４までの円弧状の面は、突起２０ｃが発生するであろう範囲であり、その角度は約１２０度程度である。
【００１４】
図２は、本発明の逐次成形加工工具の作用を示す説明図である。
逐次成形加工工具３００は、矢印Ｆ _１方向に送られ、その加工先端部３２０がワーク１０に対して押圧され、加工部２０を逐次成形加工を施す。
逐次成形加工工具３００の加工部２０の反対側に存在する突起押え部材３７０の下端の押え面をなす下面３７２は、ワーク１０の上面に接している。
【００１５】
この状態で逐次成形加工工具３００が矢印Ｆ _１方向に送られると、ワーク１０の上面と突起押え部材３７０の下面３７２との間の摩擦によって、突起押え部材３７０は工具本体３１４に対して矢印Ｒ１方向の回動力を受ける。
この回動によって、突起押え部材３７０の後端部３７４は、逐次成形加工品であるワーク１０の加工部２０に突き当たり、回動が規制される。
【００１６】
この作用により、突起押え部材３７０の回動は停止し、その位置に保持される。
この状態を保ちつつ、逐次成形加工は進行する。
突起押え部材３７０の下面３７２は、常時ワーク１０の上面を押圧するので、逐次成形加工に伴なう突起の発生は防止される。
【００１７】
図３は、本発明の逐次成形加工工具３００の他の使用例を示す。
この使用例は、逐次成形加工の加工部２０が曲面を形成する場合を示す。
本発明の逐次成形加工工具３００は、前述した機能を有するので、逐次成形加工工具３００が矢印Ｆ _１方向に送られて、逐次成形加工を加工部２０に施す際に、突起押え部材３７０はワーク１０の上面に押圧されて摩擦力を受けて矢印Ｒ _１方向に回動する。
【００１８】
この回動は、突起押え部材３７０の後端部３７４が加工部２０に当接する位置で規制されて曲面を通過する。
すなわち、本発明の逐次成形加工工具によれば、平面形状が曲面を有する加工部に対しても突起を発生させることなく、必要な逐次成形加工を施すことができる。
上記実施例は図２に示すように、図の左側に成形部２０があり、右側に突起押え部材３７０があるが、突起押え部材３７０は回転し、後端部３７４が成形部２０に接して位置が定まるので、成形部２０が右側にあってもよい。成形部２０が右側にあるときは前端部３７３が後端となる。
また、上記実施例ではワーク１０の周辺部をクランプしていたので、突起２０ｃが生じやすいが、〔特許文献１〕のように、中央部を固定しているものにも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の逐次成形加工装置の逐次成形加工工具を示す説明図。（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の底面図。
【図２】本発明の逐次成形加工装置の加工工程を示す説明図。（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）を走行方向から見た図。
【図３】本発明の逐次成形加工装置の加工工具を示す説明図。
【図４】従来の逐次成形加工の説明図。
【図５】従来の逐次成形加工により発生する歪の説明図。
【符号の説明】
１０ワーク素材
２０成形部
１００逐次成形加工装置
１１０テーブル
１２０ワーククランプ
１５０逐次成形加工工具
３００本発明の逐次成形加工工具
３１０シャンク部
３１４本体
３６０ハウジング
３７０突起押え部材
３７２突起押え面

Claims

成形部に対応した形状の金型に対してワークを配置し、前記ワークの金型と反対側から逐次成形加工工具を当該ワークに当接し、逐次成形加工を行う逐次成形加工装置の逐次成形加工工具において、
前記逐次成形加工工具は、逐次成形加工装置のスピンドルに装着されるシャンク部と、加工工具本体と、円弧状に形成されワークに接して成形を行う加工先端部とから構成されており、
前記シャンク部に連続して前記加工工具本体と前記加工先端部が構成され、かつ、前記加工先端部は前記加工工具本体のワーク側に位置しており、
前記加工工具本体には、ラジアルベアリングおよびスラストベアリングを介して、当該加工工具本体の軸線まわりに回転可能にハウジングが設置されており、
前記ハウジングには、突起押え部材が設置されており、
前記突起押え部材は、扇形状の平面形状を有し、そのワークに当接する下面の平面状の押え面が前記加工先端部の先端部と同一面に位置するように配置されており、前記突起押え部材は１２０度の円弧で形成されること、
を特徴とする逐次成形加工工具。