JP5039767B2 - ベンディング装置及びベンディング方法 - Google Patents
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Description
本発明者らは、ストレッチベンド法において、フレキシブル金型を用いることについて鋭意検討を重ね、本発明に想到した。
前記バンド部材の中間材と前記被加工物とは、接触することができる。前記バンド部材の保護材は、前記中間材よりも硬質とすることができる。
前記引張り押圧手段は、前記被加工物を徐々に引張りながら、前記フレキシブル金型に前記被加工物を押圧することができる。さらに、前記引張り押圧手段は、前記被加工物を設定荷重未満で引張りながら前記フレキシブル金型に前記被加工物を押圧し、その後前記被加工物を徐々に設定荷重まで引張りながら前記フレキシブル金型に前記被加工物を押圧することができる。
また、このバンド部材は、積層構造を有してなることができる。この保護材とこの中間材は一体とすることができる。
なお、本発明に係るベンディング装置は、その好適な形態で、前記フレキシブル金型に、前記各金型片の隣り合う先端部同士を各々連結する連結部材を取り付けることができる。
また、本発明は他の側面でベンディング方法であり、フレキシブル金型を所定の位置に固定するステップと、前記固定されたフレキシブル金型に被加工物を、該フレキシブル金型と該被加工物との間にバンド部材を介在させて接触させるステップと、前記接触させた被加工物の両端を固定するステップと、前記固定された被加工物の水平方向に対して引張り力を負荷した状態で該被加工物を保持し、該被加工物の垂直方向に対して押圧力を負荷する、引張り押圧ステップと、を含み、前記バンド部材が、保護材と中間材により形成されていることを特徴とする。
前記接触させるステップでは、前記バンド部材の中間材と前記被加工物とを接触することができる。前記バンド部材の保護材は、前記中間材よりも硬質とすることができる。
前記引張り押圧ステップでは、前記固定された被加工物の水平方向に対して引張り力を徐々に負荷しながら、該被加工物の垂直方向に対して押圧力を負荷することができる。さらに、前記引張り押圧ステップでは、前記固定された被加工物の水平方向に対して設定荷重未満の引張り力を負荷しながら、該被加工物の垂直方向に対して押圧力を負荷し、その後該被加工物の水平方向に対して設定荷重の引張り力を徐々に負荷しながら、該被加工物の垂直方向に対して押圧力を負荷することとすることもできる。
図1に、本発明に係るベンディング装置の一実施の形態を示す。
また、ベンディング装置10−1は、被加工物12を引張り状態で保持し、フレキシブル金型11に被加工物12を押圧するために、図示しない引張り押圧手段を備える。
各金属片11aの材質は、特に限定されるものではなく、例えば、S45C等が挙げられる。各金属片11aの表面には、表面処理を施してもよい。表面処理方法としては、工業用Crめっき、無電解Ni−Pめっき、PVDによるCrNコーティング等が挙げられる。このような表面処理を施すことにより、各金属片11aの表面に摺動性、耐摩耗性、耐食性を付加することができ、フレキシブル金型11の長寿命化が可能となる。また、各金属片11aの表面に、PTFE複合Ni−Pめっきを施すことにより、耐摩耗性及び潤滑性を付加することができ、フレキシブル金型11への傷つきを低減することが可能となる。
保護材14の材質は、被加工物12の材質又は加工精度によって変更することが可能である。ストレッチ荷重は、被加工物の耐力×加工断面積を標準とするため、この荷重に耐え得る材質であれば特に限定されるものではない。保護材14の材質としては、例えば、炭素鋼、低合金鋼、ステンレス鋼等の金属材料、ナイロン樹脂等の高分子材料等が挙げられる。例えば、被加工物12の材質がアルミニウム合金である場合、アルミニウム合金は比較的軟らかいため、低合金鋼、ナイロン樹脂、ステンレス鋼を適用することが可能である。また、被加工物12の材質がステンレス鋼板である場合、低合金鋼、低合金鋼よりも高強度であるダイス鋼を適用することが可能である。保護材14の材質が樹脂(ナイロン、エポキシ、フッ素等)である場合、被加工物12の傷の発生を防止することができ、かつ、フレキシブル金型11の傷及び摩耗の発生を防止することができる。
保護材14の厚さは、0.3〜1mmであることが好ましい。この範囲であれば、金型との接触による破断損傷はなく、低荷重で金型に沿うことが可能であり、寸法精度を維持できるからである。
まず、フレキシブル金型11を所定の位置に固定する。この位置決め方法として、本実施の形態では、図2に示すように、テンプレート法を用いている。テンプレート16にフレキシブル金型11をバンド部材13を介し、又は直接押し付け、フレキシブル金型11が動かないように固定用ボルト等で固定する。
この引張り力を負荷した状態で被加工物12を保持し(矢印B)、被加工物12をフレキシブル金型11及びバンド部材13に沿うように曲げる(矢印C)。このとき、被加工物12の垂直方向に対して、被加工物12が浮き上がらないように、押圧力が負荷される。押圧力は、10〜100MPaであることが好ましい。この範囲であれば、被加工物の浮き上がりを防止できるからである。押圧は、チャッキングから加工の終了までとする。また、被加工物12中にナイロン樹脂、ポリウレタン等の樹脂を入れ、この被加工物12の垂直方向に対して押圧力を負荷することにより、被加工物12が浮きねじれないようにすることも可能である。
得られた被加工物は、その形状、材質及び曲げRによっても傷が発生しない。
図3に、本実施の他の形態に係るベンディング装置10−2を示す。本形態では、各金属片11aの隣り合う先端部11b同士を各々連結する連結部材が取り付けられている。本形態では、図3(a)に示すように、連結部材としてチェーン構造を用いている。このチェーン構造は、自由に回転できるローラ31をはめたブッシュ32で固定されたローラリンク33と、ピン34で固定されたピンリンク36とを交互につないだ構造であり、首尾両端を取り外し可能のピン35で環状に結合して用いる(図3(b)、(c))。
図3(a)に示すように、ローラリンク33のブッシュ32側には各金属片11aの先端部が当接した状態となっている。各金属片11aを固定用ボルトとして形成している。この固定用ボルトと、支持板38に固着されたナット37とが螺合し、螺合位置を調整することにより、各金属片11aの先端部の位置を調整することができる。
本発明に係るベンディング装置では、バンド部材13を積層構造として実施することができる。本形態では、保護材14の表面にコーティングを施すことによって中間材15を形成してもよい。コーティングの方法としては、スプレー法等が挙げられる。
本発明に係るベンディング装置は、さらに他の形態で、引張り押圧手段が、固定された被加工物12の水平方向に対して引張り力を徐々に負荷しながら、被加工物12の垂直方向に対して押圧力を負荷するようにすることができる。被加工物12の歪が増加することに連動して引張り力を増大させることにより、被加工物12に付加するしわを減少させることができるからである。
本発明に係るベンディング装置は、さらに他の別の形態で、引張り押圧手段が、固定された被加工物12の水平方向に対して設定荷重未満の引張り力を負荷しながら、被加工物12の垂直方向に対して押圧力を負荷し、その後被加工物12の水平方向に対して設定荷重の引張り力を徐々に負荷しながら、被加工物12の垂直方向に対して押圧力を負荷するようにすることができる。被加工物12の歪が増加することに連動して引張り力を増大させることにより、被加工物12に付加するしわを減少させることができるからである。
11 フレキシブル金型
11a 金属片
11b 先端部
12 被加工物
13 バンド部材
14 保護材
15 中間材
16 テンプレート
21 金型
22 被加工物
31 ローラ
32 ブッシュ
33 ローラリンク
34 ピン
35 取り外し可能ピン
36 ピンリンク
37 ナット
38 支持板
Claims (13)
- 複数の金属片が並列に配列され、各金属片の先端部が同一方向に進退するフレキシブル金型を備えるベンディング装置であって、
被加工物を引張り状態で保持し、前記フレキシブル金型に前記被加工物を押圧する引張り押圧手段と、
前記フレキシブル金型と前記被加工物との間に介在させるバンド部材とを具備し、
前記バンド部材が、保護材と中間材により形成されていることを特徴とするベンディング装置。 - 前記バンド部材の中間材と前記被加工物とが接触することを特徴とする請求項1に記載のベンディング装置。
- 前記バンド部材の保護材が、前記中間材よりも硬質であることを特徴とする請求項1又は2に記載のベンディング装置。
- 前記引張り押圧手段が、前記被加工物を徐々に引張りながら、前記フレキシブル金型に前記被加工物を押圧することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のベンディング装置。
- 前記引張り押圧手段が、前記被加工物を設定荷重未満で引張りながら前記フレキシブル金型に前記被加工物を押圧し、その後前記被加工物を徐々に設定荷重まで引張りながら前記フレキシブル金型に前記被加工物を押圧することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のベンディング装置。
- 前記バンド部材が、積層構造を有してなることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のベンディング装置。
- 前記保護材と前記中間材が一体であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のベンディング装置。
- 前記フレキシブル金型に、前記各金型片の隣り合う先端部同士を各々連結する連結部材が取り付けられていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のベンディング装置。
- フレキシブル金型を所定の位置に固定するステップと、
前記固定されたフレキシブル金型に被加工物を、該フレキシブル金型と該被加工物との間にバンド部材を介在させて接触させるステップと、
前記接触させた被加工物の両端を固定するステップと、
前記固定された被加工物の水平方向に対して引張り力を負荷した状態で該被加工物を保持し、該被加工物の垂直方向に対して押圧力を負荷する、引張り押圧ステップと、
を含み、
前記バンド部材が、保護材と中間材により形成されていることを特徴とするベンディング方法。 - 前記接触させるステップで、前記バンド部材の中間材と前記被加工物とが接触することを特徴とする請求項9に記載のベンディング方法。
- 前記バンド部材の保護材が、前記中間材よりも硬質であることを特徴とする請求項9又は10に記載のベンディング方法。
- 前記引張り押圧ステップで、前記固定された被加工物の水平方向に対して引張り力を徐々に負荷しながら、該被加工物の垂直方向に対して押圧力を負荷することを特徴とする請求項9〜11のいずれかに記載のベンディング方法。
- 前記引張り押圧ステップで、前記固定された被加工物の水平方向に対して設定荷重未満の引張り力を負荷しながら、該被加工物の垂直方向に対して押圧力を負荷し、その後該被加工物の水平方向に対して設定荷重の引張り力を徐々に負荷しながら、該被加工物の垂直方向に対して押圧力を負荷することを特徴とする請求項9〜11のいずれかに記載のベンディング方法。
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