JP4459345B2 - 曲げ加工方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばアルミニウム製の形材や鋼管材などの金属製のワークに適用される曲げ加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、金属製ワークを曲げ加工する方法、例えば押し通し式曲げ加工方法では、図５の実線で示すように、ワークＷをワークフィーダ（図示せず）により、固定金型５１におけるワーク導通孔５２ならびに固定金型５１の前方に配備されたジャイロ金型５３におけるワーク導通孔５４にそれぞれ強制導通させる一方、ジャイロ金型５３による転向・変位・回転動作により前記固定金型５１を支点にしてワークＷに対して曲げ力を付勢するようになっている。
【０００３】
例えばワークＷを、その長手方向（軸線Ｘ方向）で湾曲させる場合、上述したワークＷの強制導通を行いながら、前記ジャイロ金型５３を、まず図５の実線状態から鎖線で示すように、ワークＷの軸線Ｘと直交方向へ変位させるとともに、僅かに回転変位させた後、さらにジャイロ金型５３を図６に示すように回転制御することにより、ワークＷを所定の曲率で湾曲させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記曲げ加工時におけるワークＷには、前記強制導通のためにジャイロ金型５３から後方にかけて、全体に矢印Ｐで示す方向の圧縮力が付与されている。
【０００５】
ところが、従来、ジャイロ金型５３の回転中心Ｑが図６に示すように、ワークＷの軸線Ｘ上に設定されているので、ジャイロ金型５３を、例えば上記回転中心Ｑを中心にして反時計方向へ回転変位させて、ワークＷに曲げ力を付与したときに、ワークＷの曲げ内側面Ｗｂとの接触部位が図６に鎖線位置から実線位置に変位する。つまり、このジャイロ金型５３におけるワークＷの曲げ内側面Ｗｂとの接触部位が圧縮方向Ｐに抗する方向（矢印ｂ方向）へ僅かに摺動変位することになり、このときの摺動抵抗のために、ワークＷ、とくにその曲げ内側面Ｗｂにしわなどが発生しやすいといった問題がある。
【０００６】
この発明は、上記問題を解決するためになされたもので、ワークに曲げ力を付与する際、ワークにしわなどが発生するのを有効に防止できる曲げ加工方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、固定金型におけるワーク導通孔ならびに固定金型の前方のジャイロ金型におけるワーク導通孔に金属製のワークＷをそれぞれ強制導通し、この強制導通と、ジャイロ金型の転向・変位・回転動作との協働作用により、ワークＷに曲げ力を付与する曲げ加工方法において、ワークＷに曲げ力を付与する際、ジャイロ金型の回転中心をワークの軸線よりも曲げ方向内側に設定してジャイロ金型を回転変位させることを特徴とする曲げ加工方法によって解決される。
【０００８】
この発明によれば、ジャイロ金型の回転中心が、ワークの軸線よりも曲げ方向内側に設定されているので、ワークに曲げ力を付与するために、ジャイロ金型を回転させた際には、ワークの曲げ内側面との接触側がワークの圧縮方向に抗するように摺動するのが抑制され、逆にワークの曲げ外側面との接触部位が前方へ大きく変位してワークに引張力を付与することになる。このため、ワークに対する圧縮力が緩和され、ワークの内側面にしわが生じるのが抑制される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は、この発明に実施形態にかかる曲げ加工方法が適用される押し通し式曲げ加工装置を示す断面図である。ここでは、図２に示すように、アルミニウムもしくはアルミニウム合金などからなる角筒形の金属パイプを曲げ加工の対象ワークＷとしている。
【００１１】
図１に示す押し通し式曲げ加工装置は、ワーク導通孔２を有する固定金型１と、同じくワーク導通孔４を有し、固定金型１の前方に配備されて、転向・変位・回転可能に支持されたジャイロ金型３と、ワークＷ内に圧入されるマンドレル５と、固定金型１の後方へ配備され、ワークＷを固定金型１のワーク導通孔２に強制導通させる押し金などによるワークフィーダＦとを備えている。
【００１２】
固定金型１は、ワーク導通孔２に導通させたワークＷに曲げ力を付与する際の支点となるものである。ワーク導通孔２は、ワークＷの横断面形状に合わせて正面形状が方形で前後方向へ貫通して形成されたものである。
【００１３】
ジャイロ金型３は、ワークＷに曲げ力を付与する際の作用点となるものである。そのジャイロ金型３のワーク導通孔４は、ワークＷの横断面形状に合わせて正面形状が方形で前後方向へ貫通して形成されたものである。
【００１４】
このジャイロ金型３は、この実施形態では、ワークＷに曲げ力を付与する際の回転中心（図４）ＱがワークＷの曲げ内側面Ｗｂとの接触部位に設定されている。なお、回転中心Ｑは、ワーク軸線Ｘよりも曲げ方向内側に設定されていればよい。
【００１５】
なお、マンドレル５は、ワーク曲げ加工時における横断面形状での歪み変形やしわの発生を抑制するために、上記ワークＷ内の所定位置まで挿入されたもので、その後端面には、マンドレル位置決め用のロッド６が突設されている。
【００１６】
つぎに、上記装置を利用してワークＷを曲げ加工する方法について説明する。
【００１７】
まず、ワークフィーダＦによりワークＷを、図１に示すように、固定金型１のワーク導通孔２ならびにジャイロ金型３のワーク導通孔４に導通させる。そして、ワークＷに対する曲げ加工するにあたり、外周面５ａに潤滑油を塗布したマンドレル５を上記ワークＷ内に挿入し、固定金型１のワーク導通孔２との対応位置で静止させる。
【００１８】
この状態で、ワークＷを、例えば長手方向（軸線Ｘ方向）で湾曲させる場合、ワークＷの強制導通を行いながら、前記ジャイロ金型３を、まず図３の実線位置から鎖線位置までのように、ワークＷの軸線Ｘと直交方向へ変位させるとともに、僅かに回転変位させた後、さらにジャイロ金型３を図４に示すように、回転中心Ｑを中心にして、反時計方向へ回転制御することにより、ワークＷを所定の曲率で湾曲させることができる。
【００１９】
この時、前記ジャイロ金型３の回転中心ＱをワークＷの曲げ内側面Ｗｂとの接触部位に設定してあるので、ワークＷに曲げ力を付与したときに、ジャイロ金型３におけるワークＷの曲げ内側面Ｗｂとの接触部位が圧縮方向に抗する方向へ摺動しない。一方、ワークＷの曲げ外側面Ｗａとの接触部位が前方へ変位（初期位置に対する変位量Ｌ）してワークＷに引張力Ｔを付与することになる。このため、ワークＷに対する圧縮力が緩和され、ワークＷの内側面にしわが生じるのが抑制され、ワークＷの歩留りを高めることができる。
【００２０】
この実施形態では、図２におけるワークＷの横断面での縦寸法Ｖが４０ｍｍ、横寸法Ｈが４０ｍｍ、肉厚ｔが２ｍｍに設定され、図４におけるジャイロ金型３の初期位置からの軸線Ｘ方向の変位量Ｌは、２０ｍｍに設定されている。
【００２１】
なお、曲げ対象ワークＷは、角筒に限らず、円筒形などの他の横断面形状を有する筒形パイプであってもよく、また、中実材であってもよい。
【００２２】
また、上記曲げ加工は、この実施形態で適用した押し通し式のものに限定されるものではない。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、この発明は、固定金型の前方に配備されて、ワークに曲げ力を付与するジャイロ金型の回転中心を、ワークの軸線よりも曲げ方向内側に設定したことにより、ワークに曲げ力を付与したときに、ジャイロ金型におけるワークの曲げ内側面との接触部位が圧縮方向に抗するように摺動してさらに圧縮力が加わるのが抑制される反面、ワークの曲げ外側面との接触部位が前方へ変位してワークに引張力が付与され、したがって、ワークに対する圧縮力が緩和され、ワークの内側面にしわが生じるのを有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に実施形態にかかる曲げ加工方法が適用される押し通し式曲げ加工装置を示す断面図である。
【図２】この実施形態で使用する曲げ加工対象としてのワークを示す斜視図である。
【図３】同じく曲げ加工方法によるジャイロ金型の初期曲げ動作の説明図である。
【図４】同じく曲げ加工方法によるジャイロ金型の回転曲げ動作の説明図である。
【図５】従来の曲げ加工方法によるジャイロ金型初期曲げ動作の説明図である。
【図６】従来の曲げ加工方法によるジャイロ金型の回転曲げ動作の説明図である。
【符号の説明】
１・・・・・・・・・固定金型
２・・・・・・・・・固定金型のワーク導通孔
３・・・・・・・・・ジャイロ金型
４・・・・・・・・・ジャイロ金型のワーク導通孔
Ｑ・・・・・・・・・ジャイロの回転中心
Ｗ・・・・・・・・・ワーク
Ｗｂ・・・・・・・・ワークの曲げ内側面
Ｘ・・・・・・・・・軸線

Claims (1)

1. 固定金型におけるワーク導通孔ならびに固定金型の前方のジャイロ金型におけるワーク導通孔に金属製のワークをそれぞれ強制導通し、この強制導通と、ジャイロ金型の転向・変位・回転動作との協働作用により、ワークに曲げ力を付与する曲げ加工方法において、
   ワークに曲げ力を付与する際、ジャイロ金型の回転中心をワークの曲げ内側面との接触部位に設定してジャイロ金型を回転変位させることを特徴とする曲げ加工方法。

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