JP4318846B2

JP4318846B2 - 角パイプのプレス曲げ成形装置

Info

Publication number: JP4318846B2
Application number: JP2000280139A
Authority: JP
Inventors: 价偉藤田; 育男加藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-09-11
Filing date: 2000-09-11
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2020-09-11
Also published as: JP2002086217A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、自動二輪車のリヤフォークに使用される角パイプのプレスによる曲げ成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に外観性に優れ、曲げ剛性が大きいなどの理由で、自動二輪車のリヤフォーク材として、角パイプが広く利用されている。ところで、この角パイプをリヤフォークとして利用するには、曲げ加工をする必要があり、たとえば、この角パイプをプレスベンダーで曲げ加工する場合には、角パイプの曲げ加工部の凸面側では引張り力が、また凹面側では圧縮力が作用するため、成形加工後の角パイプの曲げ加工部の凹面側の中央部にへこみが生じるなどの局部変形を生起してしまい、角パイプの剛性の低下を招き、実用に供し得なくなるという不具合があった。
【０００３】
そこで、かかる不具合を解消するために、従来では、芯材を角パイプの被折り曲げ部に差し込んだのち、成形型により、その角パイプの被折り曲げ部を曲げ成形するようにした、成形手段が知られている（特開昭６３−１９２５１９号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の曲げ成形手段では、複数の芯材を、角パイプ内に差し込み、また、そこから抜き出す作業が面倒であり、作業能率が低下して、コスト高を招き、また、成形精度が高く品質の良い成形品を安定して提供するのがむずかしいなどの問題がある。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、角パイプの曲げ成形時における局部変形を防止して、曲げ剛性が高く、かつ、品質がよく外観性の優れた角パイプを成形でき、その上、生産性に優れた、角パイプのプレス曲げ成形装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本請求項１記載の発明は、角パイプのプレス曲げ成形装置であって、
直線面、傾斜面、およびそれらを連続する曲げ面を有する成形面を形成する下型と、
直線面、傾斜面、およびそれらを連続する曲げ面を有する上型と、
複数枚の板状の芯材を積層して構成されて可撓性を有し、前記下型にセットされた角パイプ内に抜差自在に装着可能な、芯材組立体と、
前記芯材組立体に連結され、該芯材組立体を角パイプ内に抜差可能に装着され、また、角パイプの曲げ成形後は、その曲げ成形部から外れた位置まで芯材組立体を移動させる芯材駆動手段とを備え、
前記芯材組立体は、板状の第１の芯材と、その第１に芯材の上下に積層状に重ね合わされる複数枚の第２の芯材とにより層状に形成されていて、第１の芯材には、その長手方向に沿う長穴が形成され、一方、第２の芯材には、前記長穴内をスライド可能に貫通する連結ボルトが連結されて、第１の芯材に対してその長手方向にスライド可能であり、
前記芯材駆動手段の駆動により、前記第１の芯材は、第２の芯材に対して前記長穴の長さ範囲で、単独で前記角パイプの内方向あるいは外方向にスライドした後、それらの芯材が一体となって同方向にスライド可能としたことを特徴としている。
【０００７】
かかる特徴によれば、構成簡単な曲げ成形装置によって、角パイプの曲げ成形時における局部変形の発生を防止して、成形精度の高い曲げ角パイプを成形することができ、また、可撓性を保有する芯材組立体は、角パイプ内への装着、そこからの離脱操作が簡単容易なる。すなわち、芯材組立体を角パイプ内に挿入するとき、第１の芯材の長穴の外端は、後部連結ボルトに係合するまで第２の芯材に対して相対的に内方にスライドし、その後に、第１、第２の芯材は一体となって角パイプＰ内に所定の位置まで挿入されるので、芯材組立体の、角パイプ内への挿入作業が容易になり、また芯材組立体を角パイプから引き抜く作業では、まず、中央部の第１の芯材のみが第２の芯材に対して長穴の長さ範囲で、外方にスライドされ、その後、第１、第２の芯材がが一体となって角パイプから引き抜かれるので、芯材組立体の角パイプからの引き抜き作業が容易になる。よって、角パイプの成形作業能率を高め、生産性を大幅に向上させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付図面に例示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説明する。
【０００９】
まず、図１〜１１を参照して、本発明の第１実施例にかかる角パイプのプレス曲げ成形装置の構造について説明する。
【００１０】
図１は、本発明による、角パイプＰの成形前の直状の状態と、本発明によるプレス曲げ成形後の状態とを示す斜視図、図２は、成形型が型開きされ、角パイプがそこにセットされた状態の成形装置に縦断面図、図３は、図２の３−３線に沿う断面、図４は、角パイプが保持手段により保持された状態の成形装置の縦断面図、図５は、成形型が型締めされ、角パイプが曲げ成形された状態の成形装置に縦断面図、図６は、図５の６−６線に沿う断面図、図７は、図５の７−７線に沿う断面図、図８は、型締め後、芯材組立体の第１の芯材を途中まで抜き取った状態を示す成形装置の縦断面図、図９は、成形型を型開きした状態を示す成形型の縦断面図、図１０は、型開き後、角パイプを取り出した状態を示す成形装置の縦断面図、図１１は、型開き後、角パイプを取り出した状態を示す成形装置の縦断面図である。
【００１１】
本発明にかかる角パイプのプレス曲げ成形装置は、角パイプＰをプレス曲げ成形するプレス成形型Ｍと、曲げ加工すべき角パイプＰに抜差自在に装着される芯材組立体Ａとより構成されている。
【００１２】
図２〜７に示すように、プレス成形型Ｍは、固定の下型ＭＤと、図示しない従来公知の駆動装置により、この下型ＭＤに対して進退可能に昇降駆動される可動の上型ＭＵとより構成されている。下型ＭＤは、その主体部を構成する下型本体１が、ダイベース２上に固定され、この下型本体１の後面には、ガイド部材３が一体に設けられる。また、ガイド部材３の後面には、後向に延びる受台４が固定され、この受台４上に伸縮油圧シリンダなどよりなる、芯材組立体Ａの駆動手段１１が設けられる。
【００１３】
前記下型本体１の上面には、下型成形面６が形成される。この下型成形面６は、ダイベース２と略平行な、後半部の直線面６ａと、この直線面６ａの前端より前下がりに傾斜（水平面に対して３０°±５°）する、前半部の傾斜面６ｂと、前記直線面６ａと傾斜面６ｂとを連続的に接続する、中間部の曲げ面６ｃとより構成され、この曲げ面６ｃは、ワークである角パイプＰを曲げ成形するために上方に凸の所定の曲率を有する曲面に形成されて、その前後は、前記傾斜面６ｂと直線面６ａとに滑らかに連続的に接続されている。そして、この下型ＭＤには、その左右方向の中央部に、全長にわたり断面凹状の下側のホールド溝７が形成され、このホールド溝７の前後両端面は、外部に開放されている。そして、この下側のホールド溝７には、後に詳しく述べるように、ワークである角パイプＰの曲げ成形時には、その中心線より下半部が嵌合されるようになっている。また、前記ガイド部材３の下型成形面６より上方に突出する部分の前面には、角パイプＰの位置決め面３ａが形成され、この位置決め面３ａに、下型成形面６上に嵌合される角パイプＰの後端面が衝き当てられるようになっている。前記ガイド部材３の上部には、その前後面に開口するガイド穴３ｂが設けられ、このガイド穴３ｂに、角パイプＰ内に装着される芯材組立体Ａの、第１の芯材２５の自由端部が挿通案内され、この第１の芯材２５の端縁は、ジョイント１０を介して受台４上の芯材駆動装置１１モータ駆動部１１ａに連結される。
【００１４】
下型ＭＤに対して昇降駆動される、可動の上型ＭＵの主体部を構成する上型本体１３は、図示しない昇降装置により昇降駆動される昇降部材１５に一体に設けたダイベース１４の下面に一体に吊設されている。この上型本体１３は、その前後方向の長さが前記下型本体１よりも短く形成されおり、その下面には、前記下型成形面６に対応する上型成形面１６が形成され、この上型成形面１６は、ダイベース１４と略平行な、後半部の直線面１６ａと、この直線面１６ａの前端より前下がりに傾斜（直線面に対して３０°±５°）する、前半部の傾斜面１６ｂと、前記直線面１６ａと傾斜面１６ｂとを連続的に接続する、中間部の曲げ面１６ｃとより形成され、この曲げ面１６ｃは、ワークである角パイプＰを曲げ成形するために下方に向けて凹の所定の曲率の曲面に形成されて、その前後は、前記傾斜面１６ｂと直線面１６ａとに滑らかに連続的に接続されている。そして、この上型ＭＵには、その左右方向の中央部に、全長にわたり断面凹状の上側のホールド溝１７が、前記下型ＭＤの下側のホールド溝７に対応して形成され、この上側のホールド溝１７の前後両端面は、外部に開放されている。そして、この上側のホールド溝１７には、後に詳しく述べるように、ワークである角パイプＰの曲げ成形時には、その中心線より上半部が嵌合されるようになっている。また、ダイベース１４には、上型ＭＵの後面に近づけて、ワークである角パイプＰの保持手段１８が設けられている。この保持手段１８は、ダイベース１４の下面に固定される中空角筒状の支持部材１９と、この支持部材１９に上下方向に進退移動可能に嵌合される角筒状の保持部材２０と、支持部材１９内に設けられて保持部材２０を突出方向、すなわち下方向に弾発付勢するばね部材２１とより構成されている。保持部材２０の下面の幅方向の中央部には、前記上側ホールド溝１７と長手方向に符合する押え溝２２が形成されている。そして、保持部材２０は、その自由状態では、その下面が上型成形面１６の最下面と同じか、それよりも若干下方に突出するレベルにある。
【００１５】
つぎに、曲げ成形加工される角パイプＰ内に抜差可能に装着される芯材組立体Ａの構造について説明すると、この芯材組立体Ａは、中央に配置される、一枚の第１の芯材２５と、その第１の芯材の上下に積層状に重ね合わされる複数枚の第２の芯材２６，２７とより構成され、角パイプＰの中空部断面と略同形の四角断面形成されている。前記第１の芯材２５は、金属板、合成樹脂板などの帯状の板材により形成されていて、角パイプＰの曲げ部に容易に追従して撓曲し得るような可撓性と弾性を有する。そして、その基部側に、その長手方向に沿う長穴２５ａが穿設されている。一方、前記複数枚の第２の芯材２６，２７は、ナイロン板などの合成樹脂板あるいは金属板により、帯状の板材により形成されて、前記第１の芯材１５の上下面に２枚ずつ積層され、相互に、および第１の芯材２５に対して相対スライドが可能であり、また、角パイプＰの曲げ部に容易に追従して撓曲し得るような可撓性を有する。
【００１６】
図２に明瞭に示すように、複数枚の第２の芯材２６，２７の前、後両端部には、それらを貫通して、前、後部連結穴２９，３０が穿設され、これらの連結穴２９，３０には、間隙を存して前、後部連結ボルト３１，３２がそれぞれ緩通連結されており、これにより、複数枚の第２の芯材２６，２７の前、後両端部は、前、後部連結ボルト３１，３２により、相互に遊動可能、すなわち、フローチング状態で連結されている。また、後部連結ボルト３２は、第１の芯材２５の長穴２５ａを貫通しており、この第１の芯材２５は、後部連結ボルト３２に案内され、その長穴２５ａの長さ範囲で、複数枚の第２の芯材２６，２７に対して、それらの長手方向にスライド可能である。
【００１７】
芯材組立体Ａの後端部は、前記ガイド部材３により前後に移動可能に支持され、第１の芯材２５の後端部は、第２の芯材２６，２７の後端よりも後方に突出していて、ガイド部材３を通して後方に延びており、その後端に、前記芯材駆動手段１１の駆動部１１ａがジョイント１０を介して連結されている。したがって、芯材駆動手段１１の作動によれば、第１の芯材２５を、第２の芯材２６，２７に対して前後にスライド制御することができる。
【００１８】
つぎに、前述したように構成されるプレス曲げ成形装置により、ワークである角パイプＰを曲げ成形する方法について説明する。
【００１９】
(1) まず、成形型Ｍを型開きした状態において、固定の下型本体１の下型成形面６上に、角パイプＰを載設し、その下半部を下側ホールド溝７に嵌合させ、また、その後端面をガイド部材３の位置決め面３ａに衝き当てて、角パイプＰを、下型ＭＤ上に位置決めセットする（図２，３参照）。
【００２０】
(2) つぎに、芯材駆動手段１１の作動により、その駆動部１１ａに連結される、芯材組立体Ａを角パイプＰのガイド部材３側の開口端から、該角パイプＰの内部に抜差自在に挿入する。そのとき、第１の芯材２５の長穴２５ａの外端は、後部連結ボルト３２に係合するまで第２の芯材２６，２７に対して相対的に内方にスライドし、その後に、第１、第２の芯材２５，２６，２７は一体となって角パイプＰ内に所定の位置まで挿入されるので、芯材組立体Ａの、角パイプＰ内への挿入作業が容易になる（図２，３参照）。
【００２１】
(3) 芯材組立体Ａの、角パイプＰ内の、所定位置への挿入が終了したら、成形型Ｍを型閉じめすべく、上型ＭＵを下降させる。これにより、まず、保持手段１８の押え溝２２が角パイプＰに嵌合して、該保持手段１８により、角パイプＰの基部を下型本体１上に弾発保持する（図４参照）。
【００２２】
(4) その後、引き続く、上型ＭＵの下型本体１に対応した下降により、先に上型本体１３の傾斜面１６ｂが角パイプＰの上半部に嵌合しながら、該角パイプＰを下型本体１に沿って押圧し、該角パイプＰのプレス曲げ成形が行われ、上型本体１３が下型本体１上に型閉めされて、角パイプＰの全長にわたり、その上、下半部に、上、下型本体１，１３のホールド溝７，１７がそれぞれ嵌合され、角パイプＰは所定の形状にプレス曲げ成形される（図５〜７参照）。
【００２３】
このプレス曲げ成形において、可撓性を有する複数枚の第２の芯材２６，２７は、相互にスライド可能に積層され、それらの両端部は前、後部連結ボルト３１，３２により相互に遊動可能にフローチング状態で連結されていることにより、角パイプＰの曲げ成形により作用する押圧力を吸収することができ、これにより、角パイプＰの曲げ成形時に、該角パイプＰに局部的に無理な力をかけることがなく、その局部変形の発生を防止することができる。
【００２４】
(5) その後、成形型Ｍの型締め状態のまま、芯材駆動手段１１の作動により、芯材組立体Ａの第１芯材２５を角パイプＰの曲げ成形部分から外れた位置まで引き抜き方向に移動させる（図８参照）。
【００２５】
なお、この工程において、芯材組立体Ａの、第１の芯材２５に続いて第２の芯材２６をも角パイプＰの曲げ成形部分から外れた位置まで引き抜き方向に移動させてもよい。
【００２６】
(6) その後、上型ＭＵを上昇駆動して型開きをして、成形した角パイプＰを取り出す。この場合、図１０に示すように、芯材駆動手段１１の収縮作動により、芯材組立体Ａを角パイプＰより抜き取ってから、該パイプＰを取り出しても良く、あるいは、図１１に示すように、芯材組立体Ａを抜き取らずに、角パイプＰを成形型Ｍの前方に抜き取るようにしてもよい。
【００２７】
しかして、前述の芯材組立体Ａを角パイプＰから引き抜く作業では、まず、中央部の第１の芯材２５のみが第２の芯材２６，２７に対して長穴２５ａの長さ範囲で、外方にスライドされ、その後、第１、第２の芯材が２５，２６，２７が一体となって角パイプＰから引き抜かれるので、芯材組立体Ａの角パイプＰからの引き抜き作業が容易になる。
【００２８】
つぎに、図１２，１３を参照して、この発明の第２実施例について説明するに、この第２実施例は、芯材組立体Ａの構造が前記第１実施例のものと若干相違しており、図１２は、芯材組立体を装着した角パイプを成形型にセットし、該成形型を型閉じした状態を示す成形装置の断面図、図１３は、図１２の１３−１３線に沿う断面図であって、前記第１実施例と同じ要素には同じ符合が付されている。
【００２９】
芯材組立体Ａは、帯状の金属製の板材よりなる、中央部の一枚の第１の芯材１２５と、この第１の芯材１２５の上、下面にそれぞれ積層される、各一枚の帯状のナイロン（商品名、ＭＣ９０１）などの合成樹脂製の板材よりなる、上下の第２芯材１２６，１２７とより構成される。第１の芯材１２５は、前記第１実施例の第１芯材２５と同じ構造であり、また、上下の第２の芯材１２６，１２７の両端は、前記第１実施例と同じく前、後部連結ボルト３１，３２により遊動連結、すなわちフロ−チング連結される。
【００３０】
しかして、この第２実施例の芯材組立体Ａを使用して、前記第１実施例と同じ装置により、角パイプＰのプレス曲げ成形する場合も、前記第１実施例と同じ作用効果が得られる。
【００３１】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。
【００３２】
たとえば、前記実施例の成形型では、下型が固定型、上型が可動型に構成されるが、下型を可動型、上型を固定型に構成してもよい。また、前記実施例では芯材駆動手段は、油圧シリンダにより構成されるが、これを油圧モータなどの他の公知の駆動装置に置き換えてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本請求項１記載の発明によれば、角パイプの曲げ成形時における局部変形の発生を防止して、成形精度の高い曲げ角パイプを成形することができ、また、可撓性を保有する芯材組立体は、角パイプ内への装着、そこからの離脱操作が簡単容易なる。すなわち、芯材組立体を角パイプ内に挿入するとき、第１の芯材の長穴の外端は、後部連結ボルトに係合するまで第２の芯材に対して相対的に内方にスライドし、その後に、第１、第２の芯材は一体となって角パイプＰ内に所定の位置まで挿入されるので、芯材組立体の、角パイプ内への挿入作業が容易になり、また芯材組立体を角パイプから引き抜く作業では、まず、中央部の第１の芯材のみが第２の芯材に対して長穴の長さ範囲で、外方にスライドされ、その後、第１、第２の芯材がが一体となって角パイプから引き抜かれるので、芯材組立体の角パイプからの引き抜き作業が容易になる。よって、角パイプの成形作業能率を高め、生産性を大幅に向上させることができ、角パイプのプレス曲げ成形装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による、角パイプＰの成形前の直状の状態と、本発明によるプレス曲げ成形後の状態とを示す斜視図（第１実施例）
【図２】成形型が型開きされ、角パイプがそこにセットされた状態の成形装置に縦断面図
【図３】図２の３−３線に沿う断面
【図４】角パイプが保持手段により保持された状態の成形装置の縦断面図
【図５】成形型が型締めされ、角パイプが曲げ成形された状態の成形装置に縦断面図
【図６】図５の６−６線に沿う断面図
【図７】図５の７−７線に沿う断面図
【図８】型締め後、芯材組立体の第１の芯材を途中まで抜き取った状態を示す成形装置の縦断面図
【図９】成形型を型開きした状態を示す成形型の縦断面図
【図１０】型開き後、角パイプを取り出した状態を示す成形装置の縦断面図
【図１１】型開き後、角パイプを取り出した状態を示す成形装置の縦断面図
【図１２】芯材組立体を装着した角パイプを成形型にセットし、該成形型を型閉じした状態を示す成形装置の断面図（第２実施例）
【図１３】図１２の１３−１３線に沿う断面図
【符号の説明】
６・・・・・・・・・・下型の成形面
６ａ・・・・・・・・・直線面
６ｂ・・・・・・・・・傾斜面
６ｃ・・・・・・・・・曲げ面
７・・・・・・・・・・ホールド溝
１１・・・・・・・・・芯材駆動装置
１６・・・・・・・・・上型の成形面
１６ａ・・・・・・・・直線面
１６ｂ・・・・・・・・傾斜面
１６ｃ・・・・・・・・曲げ面
１７・・・・・・・・・ホールド溝
１８・・・・・・・・・保持手段
２５，１２５・・・・・第１の芯材
２６，１２６・・・・・第２の芯材
２５ａ・・・・・・・・長穴
２７，１２７・・・・・第２の芯材
３２・・・・・・・・・連結ボルト
Ａ・・・・・・・・・・芯材組立体
ＭＵ・・・・・・・・・上型
ＭＤ・・・・・・・・・下型

Claims

角パイプのプレス曲げ成形装置であって、
直線面（６ａ）、傾斜面（６ｂ）、およびそれらを連続する曲げ面（６ｃ）を有する成形面（６）を形成する下型（ＭＤ）と、
直線面（１６ａ）、傾斜面（１６ｂ）、およびそれらを連続する曲げ面（１６ｃ）を有する上型（ＭＵ）と、
複数枚の板状の芯材（２５，２６，２７；１２５，１２６，１２７）を積層して構成されて可撓性を有し、前記下型（ＭＤ）にセットされた角パイプ（Ｐ）内に抜差自在に装着可能な、芯材組立体（Ａ）と、
前記芯材組立体（Ａ）に連結され、該芯材組立体（Ａ）を角パイプ（Ｐ）内に抜差可能に装着され、また、角パイプ（Ｐ）の曲げ成形後は、その曲げ成形部から外れた位置まで芯材組立体（Ａ）を移動させる芯材駆動手段（１１）とを備え、
前記芯材組立体（Ａ）は、板状の第１の芯材（２５；１２５）と、その第１に芯材（２５；１２５）の上下に積層状に重ね合わされる複数枚の第２の芯材（２６，２７；１２６，１２７）とにより層状に形成されていて、第１の芯材（２５；１２５）には、その長手方向に沿う長穴（２５ａ）が形成され、一方、第２の芯材（２６，２７；１２６，１２７）には、前記長穴（２５ａ）内をスライド可能に貫通する連結ボルト（３２）が連結されて、第１の芯材（２５；１２５）に対してその長手方向にスライド可能であり、
前記芯材駆動手段（１１）の駆動により、前記第１の芯材（２５；１２５）は、第２の芯材（２６，２７；１２６，１２７）に対して前記長穴（２５ａ）の長さ範囲で、単独で前記角パイプ（Ｐ）の内方向あるいは外方向にスライドした後、それらの芯材（２５，２６，２７；１２５，１２６，１２７）が一体となって同方向にスライド可能としたことを特徴とする、角パイプのプレス曲げ成形装置。