JP5216736B2 - Sheet metal bending product and processing method - Google Patents
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Description
本発明は、板金の曲げ加工品を用いる製品において、意匠性を向上させるために曲げ加工品の外曲げ半径を小さくした曲げ加工品およびその加工方法に関するものである。 The present invention relates to a bent product in which an outer bend radius of the bent product is reduced in order to improve designability in a product using a bent product of a sheet metal and a processing method thereof.
従来、板厚tを有する板金の曲げ加工においては、曲げ内側の曲率半径ρ1を0にすることは難しく、そのため、曲げ外側の曲率半径ρ2は、曲げ内側ρ1に板厚tを加えた値になる。したがって、通常の曲げ加工品の曲げ外側曲率半径はρ2は板厚tよりも大きくなる。 Conventionally, in bending a sheet metal having a sheet thickness t, it is difficult to make the curvature radius ρ1 on the inside of the bend zero, so the curvature radius ρ2 on the outside of the bend is set to a value obtained by adding the sheet thickness t to the bending inside ρ1. Become. Accordingly, the bending outer radius of curvature of a normal bent product is ρ2 larger than the plate thickness t.
しかし、前記板金曲げ加工品を意匠製品として用いる場合、意匠性の向上を目的に前記曲外側の曲率半径ρ2が小さくすることが望まれており、板厚の小さい板金を用いて曲げ加工を行うか、曲げ加工品の曲げ内側に切削加工により溝を形成して曲げ加工を行うことで、外観となる曲げ加工品の曲げ外側の曲率半径ρ2を小さくしていた。 However, in the case where the sheet metal bending product is used as a design product, it is desired that the curvature radius ρ2 on the outside of the curve is reduced for the purpose of improving the design property, and bending is performed using a sheet metal having a small thickness. Alternatively, the bending radius ρ2 on the outer side of the bent product, which is the outer appearance, is reduced by forming a groove on the inner side of the bent product by cutting and performing the bending process.
しかし、板厚の小さい板金を用いた場合、意匠部品としての強度を十分確保できないため、曲げ加工品の曲げ内側に補強を施すなどの部品点数が増える、あるいは成形するための加工工程が増えるという課題がある。 However, when sheet metal with a small thickness is used, the strength as a design part cannot be secured sufficiently, so the number of parts such as reinforcing the inside of the bent product is increased, or the number of processing steps for molding increases. There are challenges.
また、曲げ加工品の曲げ内側に切削加工により溝を形成して曲げ加工を行う場合、切削加工における切り屑処理が必要であり、一度に深い溝を加工できないために何度も切削工具を往復させるために加工時間が長くなるという問題があった。 In addition, when bending is performed by forming a groove by cutting inside the bent product, it is necessary to treat chips in the cutting process, and since the deep groove cannot be processed at once, the cutting tool is reciprocated many times. Therefore, there is a problem that the processing time becomes long.
一方、意匠部品に用いられるステンレス鋼板では、変形ひずみが大きくなると表面が白化するため、意匠性が低下する。曲げ加工の曲げ中央部の外側は必然的に変形ひずみが大きくなるが、局所的な曲げ変形を行い、変形ひずみ領域を極力小さくして、白化域を抑制することが望まれている。 On the other hand, in the stainless steel plate used for the design part, the surface is whitened when the deformation strain is increased, so that the design property is deteriorated. Although the deformation strain inevitably increases outside the bending center portion of the bending process, it is desired to perform local bending deformation and minimize the deformation strain region to suppress the whitening region.
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、金属板の曲げ部において、強度を確保しつつ、曲げ部の外側の曲率半径ρ2を小さく、しかも白化領域を抑制した意匠性の高い曲げ加工品を提供することである。 The present invention has been made in view of these points, and the object thereof is to reduce the radius of curvature ρ2 outside the bent portion while suppressing the whitening region while ensuring the strength in the bent portion of the metal plate. It is to provide a bent product with high design properties.
上記の目的を達成する本発明の曲げ加工品は、金属板の曲げ部において、該金属板の折り曲げラインの両サイドの板厚が元の板厚より厚く、部分的な肉盛を形成し、かつ該曲げ部の曲げ外半径が元の板厚以下であることを特徴とする。 The bent product of the present invention that achieves the above object, in the bent portion of the metal plate, the plate thickness on both sides of the bending line of the metal plate is thicker than the original plate thickness, forming a partial overlay, And the bending outer radius of this bending part is below the original board thickness, It is characterized by the above-mentioned.
あるいは、金属板の曲げ部において、該金属板の折り曲げラインの中央の板厚が元の板厚以下であり、かつ該折り曲げラインの両サイドに局部的な凹部を形成し、かつ該曲げ部の曲げ外半径が板厚以下であることを特徴とする。 Alternatively, in the bent portion of the metal plate, the central thickness of the folding line of the metal plate is equal to or less than the original thickness, and local concave portions are formed on both sides of the bent line, and The bending outer radius is equal to or less than the plate thickness.
本発明の曲げ加工方法により成形した曲げ加工品は、曲げ部の外側の曲率半径ρ2を小さく、しかも白化領域を抑制した意匠性の高いものである。 The bent product formed by the bending method of the present invention has a high design property in which the radius of curvature ρ2 outside the bent portion is small and the whitening region is suppressed.
以下、本発明に係るエレベータ用プーリースタンドの実施の形態を図に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of an elevator pulley stand according to the present invention will be described with reference to the drawings.
従来技術では、一般に金属板の曲げ加工では、図11に示すように曲げ内側に曲率半径81を有する板金曲げ加工品85が成形される。このとき曲げ中立線80は板厚tのほぼ中心であり、曲げ外側の曲率半径82はほぼ内側の曲率半径81と板厚tを加えた値となり、曲げ外側の曲率半径82を板厚tより小さくすることは不可能である。このとき、板金曲げ加工品85の断面においては、曲げ中立線80を境に曲げ内側には圧縮ひずみ84、反対に曲げ外側には引張りひずみ83が生じ、曲げ外側表面で引張りひずみ83は最大となる。
In the prior art, generally, in bending a metal plate, a sheet metal bending product 85 having a radius of curvature 81 on the inner side of the bending is formed as shown in FIG. At this time, the bending
そこで、曲げ外側の曲率半径82を板厚tより小さくするために、現状では、曲げ内側に図8に示すように切削工具71を用いて、金属板40に対してV溝72を形成し、該V溝72を有する金属板を曲げることで、板厚t以下の曲げ外側の曲率半径82を有する曲げ加工品を成形している。しかし、この切削工具71を用いたV溝加工では、切り屑73の処理が必要であったり、1回で深いV溝を加工できないために、切削工具71の切込み深さを小さくし、繰り返すことで所定のV溝形状を得るため、加工時間が長くなるという課題がある。
Therefore, in order to make the curvature radius 82 on the outer side of the bending smaller than the thickness t, at present, a V-groove 72 is formed on the
図1は、本発明の実施例1にかかる、2個の凹部2a,2b及び凹部の間の凸部2cで構成されるW溝11を有する金属板を示す。図1(a)は、曲げ加工前の金属板であり、図1(b)は、曲げ加工後の金属板である。W溝11は、曲げ部内側4にプレスなどで加工され、溝深さは金属板の板厚tの半分よりも大きくするため、溝の凹部2a,2bの残り板厚hは0.5×tよりも小さくなる。このW溝11を有する板金1に曲げ加工を加えると、曲げ部中央にW溝11を有し、曲げ部外側3の曲率半径Rは板厚tよりも小さい曲げ加工品100を得ることができる。また、凹部2a,2bの底からの凸部2cの高さは、凹溝2b,2cの底の直下の板厚の1〜1.5倍であることが望ましい。
FIG. 1 shows a metal plate having a
図5にW溝を金属板にW溝をプレス加工により成形するときのパンチ51を示す。これはパンチ幅Bに対して、パンチ51の先端部に曲率半径wの凸部を2個有しており、該曲率半径wは0.25×Bより小さくする。つまり、図5では2個の凸部は接しているが、該曲率半径wを小さくすると、2個の凸部の間に隙間を設けることができる。 FIG. 5 shows a punch 51 when a W groove is formed on a metal plate by pressing. This has two protrusions with a radius of curvature w at the tip of the punch 51 with respect to the punch width B, and the radius of curvature w is smaller than 0.25 × B. That is, in FIG. 5, the two convex portions are in contact with each other, but if the curvature radius w is reduced, a gap can be provided between the two convex portions.
W溝11を有する曲げ加工品の特徴は、溝加工時に生じる材料の流れを金属板の板幅方向に流すのではなく、2個の凸部の間に材料を流すことで、板厚方向への材料流動にすることができることである。これにより、曲げ部外側に生じるひずみを低減できることである。また、図6にW溝を有する板金の曲げ加工部の拡大図を示す。局所的にみると、各凹部2a,2bにおいて曲げ中心を持ち、凸部2cの直下は曲げ中心にはならない曲げ加工を行っており、曲げ加工部断面のひずみ分布は通常の曲げ加工とは異なる。
The feature of the bent product having the
図6における曲げ断面の中心20に沿ったひずみ分布図を図7に示す。溝を持たない通常の金属板の曲げ加工は、ひずみ分布55のように曲げ部内側で圧縮ひずみ、曲げ部外側で引張りひずみとなり、曲げ部外側表面で引張りひずみが最大となる。そのため、引張りひずみに起因する白化が生じる。
FIG. 7 shows a strain distribution diagram along the
一方、W溝を有する金属板の曲げ加工は、ひずみ分布56のようになる。曲げ部内側では、溝で金属が無いことにより圧縮ひずみはほぼ生じていない。その外側でも、曲げ部で板厚が薄くなっていることにより、圧縮ひずみ及び引張ひずみの絶対値が小さくなっている。また、板厚の中心から曲げ部外側でのひずみはほぼおなじようになっており、曲げ部外側表面でのひずみは通常の曲げ加工に比べて小さくすることができる。これは、曲げ中心が凹部2a、2bの部分にあることにより、ひずみが面方向に広く分布し、ひずみの絶対値が小さくなる。 On the other hand, the bending process of the metal plate having the W groove has a strain distribution 56. On the inner side of the bent portion, there is almost no compressive strain due to the absence of metal in the groove. Even on the outer side, the absolute values of the compressive strain and tensile strain are reduced because the plate thickness is reduced at the bent portion. Further, the strain on the outer side of the bent portion from the center of the plate thickness is almost the same, and the strain on the outer surface of the bent portion can be reduced as compared with a normal bending process. This is because the bending center is located in the concave portions 2a and 2b, so that the strain is widely distributed in the surface direction and the absolute value of the strain is reduced.
このようにプレスにより溝加工を行うときに生じる材料の流れを金属板の幅方向ではなく、板厚方向にすることが有効である。 In this way, it is effective that the material flow generated when grooving is performed by pressing is not the width direction of the metal plate but the plate thickness direction.
上記効果を発揮する第二の方法として、図2に示すようにV溝5を有し、該V溝5の両側に元の板厚tよりも板厚が大きくなる肉盛7を有する曲げ加工品100が挙げられる。この曲げ加工品100も曲げ部外側3の曲率半径Rを板厚tより小さくすることができる。
As a second method for exerting the above-described effect, a bending process having a V-
このV溝5の両サイドに肉盛7を形成する溝加工方法を図9(a)、図9(b)に示す。表面が平坦なダイ22の上に金属板40を設置し、板押さえ治具23に加圧力Fを付与した状態で、先端rを有し、パンチ角度θが90°より大きなパンチ21を板厚tよりも大きく押込んでV溝5を形成する。このときのV溝加工の拡大図を図3に示す。板押さえ23により金属板の板厚方向に加圧力Fを作用させることで、パンチ21を押込んだときに生じる材料の流れに関して、板幅方向への流れ32を低減し、板厚方向への流れ31にすることで、V溝5の両サイドに肉盛8を形成することができる。
A groove processing method for forming the
図10に前記V溝5の両サイドに肉盛7を有する金属板1の曲げ加工方法を示す。この曲げ加工は従来の方法と同じく曲げ用パンチ61とV溝ダイ62を用い、該曲げ用パンチ61を押込むことで、曲げ部外側3の曲率半径Rが小さい曲げ加工品100を加工できる。
FIG. 10 shows a bending method of the
また、曲げ加工部の内側に溝を形成することで曲げ加工外側の曲率半径Rを小さくすることができるが、図4は金属板の曲げ加工と同時に曲げ部内側に溝を形成する方法を示す。先端に凸部43を有し、凸部43以外はV溝に対応した形状のパンチ41と、通常と同じV溝ダイ42により金属板40を通常と同じように曲げ加工を行う。このときのパンチ41の先端の凸部43の形状が曲げ部内側の溝形状に転写することで、曲げ加工時の金属板40の曲げ部外側とV溝ダイ42の間にある空間に材料を流し込み、曲げ部外側の曲率半径Rを小さくする。ただし、この方法では、通常の曲げ加工方法に比べると大きな加工力を必要とする。
Further, the radius of curvature R on the outer side of the bending process can be reduced by forming the groove on the inner side of the bending part. FIG. 4 shows a method of forming the groove on the inner side of the bending part simultaneously with the bending process of the metal plate. . The
本技術は図12に示すエレベータの三方枠91やドア92の曲げ加工部分に用いられる。この三方枠91やドア92は意匠部品であり、角部の曲げRが小さいほど意匠性に優れる。同様に、図13に示す人や荷物を積載するかご96を構成するかご側板93の曲げ加工部に用いられる。このかご側板93も意匠部品であり、角部の曲げRが小さい方が隣接する側板との隙間が小さく見えるため、意匠性に優れる。
The present technology is used for a bent portion of the three-
本発明は、曲げ部外側曲率半径が小さい曲げ加工品を用いるような意匠性を考慮した構造製品、建築品、筐体などに用いることができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a structural product, a building product, a housing, or the like that takes into consideration design such as using a bent product having a small bending portion outer curvature radius.
1・・・溝形成された板金、2a,2b・・・凹部、2c・・・凸部、3・・・曲げ部外側、4・・・曲げ部内側、5・・・溝部(V溝)、7・・・曲げ成形後の肉盛部、8・・・溝加工時の肉盛部、11・・・W溝、40・・・板金材、100・・・曲げ加工品(曲げ外側曲率半径小)。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記W溝に沿って該曲げ部の曲げ外半径が板厚の0.5倍以下となるよう前記金属板を折り曲げる工程と、
を有する金属板の曲げ加工方法。 At the bent portion of the metal plate, the thickness of the central portion of the folding line of the metal plate is equal to or less than the thickness of the metal plate, and the thickness is smaller than the central portion on both sides of the central portion of the folding line. Forming a recess;
Bending the metal plate along the W groove so that the bending outer radius of the bent portion is 0.5 times or less of the plate thickness ;
A method for bending a metal plate.
前記凹溝の深さは、前記金属板の厚さの50%以上であることを特徴とする金属板の曲
げ加工方法。 In claim 2,
The depth of the said ditch | groove is 50% or more of the thickness of the said metal plate, The bending method of the metal plate characterized by the above-mentioned.
前記凹溝の底からの前記凸部の高さは、前記凹部の底の直下の板厚の1〜1.5倍であ
ることを特徴とする金属板の曲げ加工方法。 In claim 2,
The metal plate bending method, wherein the height of the convex portion from the bottom of the concave groove is 1 to 1.5 times the plate thickness immediately below the bottom of the concave portion.
前記二本の凹部は曲率半径が等しく、前記曲率半径は、W溝の幅の1/4より小さいこ
とを特徴とする金属板の曲げ加工方法。 In claim 2,
The metal plate bending method, wherein the two concave portions have the same radius of curvature, and the radius of curvature is smaller than 1/4 of the width of the W groove.
前記W溝は、プレスによって形成されることを特徴とする金属板の曲げ加工方法。 In claim 2,
The method for bending a metal plate, wherein the W groove is formed by pressing.
前記折り曲げラインの両サイドの部分の板厚は、塑性流動により肉盛を形成することで、前記金属板の板厚よりも厚くなっていることを特徴とする金属板の曲げ加工品。 In claim 7,
A bent product of a metal plate, wherein the thickness of both sides of the bending line is thicker than the thickness of the metal plate by forming an overlay by plastic flow.
前記形成した溝に沿って、前記金属板を折り曲げる工程と、
を含む金属板の曲げ加工方法。 While pressing both sides of the bent portion of the metal plate, pressing the bent portion, forming a thick portion of the groove and other portions of the metal plate around the groove; and
Bending the metal plate along the formed groove;
Method of bending metal plate including
前記乗客かご、ドア、三方枠のいずれかに、請求項1、7、8のいずれかに記載の金属 The metal according to any one of claims 1, 7, and 8 in any one of the passenger car, door, and three-way frame.
板の曲げ加工品、または請求項2〜6、9のいずれかに記載の曲げ加工方法にて加A bending product of a plate or a bending method according to any one of claims 2 to 6 and 9.
工した金属板を用いていることを特徴とするエレベータ。An elevator characterized by using a machined metal plate.
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