JP7471890B2

JP7471890B2 - 曲げ加工方法

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Publication number: JP7471890B2
Application number: JP2020057982A
Authority: JP
Inventors: 夏也田口
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2024-04-22
Anticipated expiration: 2040-03-27
Also published as: JP2021154349A

Description

本発明は、被加工部材を曲げ加工する曲げ加工方法に関する。

曲げ加工機によって被加工部材に曲げ加工を施すために、パンチとダイとを備えるプレスブレーキが用いられている。従来のプレスブレーキによる曲げ加工では、生地平板に板厚の１／２以下の深さで溝部を形成し、この溝部がパンチの先端部と係合するように生地平板をバックゲージに突き当てる。そして、生地平板をパンチによりダイのＶ溝に向けて押圧することにより、このＶ溝に沿って生地平板を屈曲させている。

特開昭５９－７６６２４号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された従来の加工方法では、例えば、生地平板を手作業によりバックゲージに突き当てて曲げ位置に配置するため、パンチの先端部を生地平板の溝部に対し常時適切に係合させることは非常に難しく、僅かな係合位置の位置ズレによって曲げ不良を引き起こすことがあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、被加工部材の溝部とパンチの先端部との係合位置の位置ズレに対する許容範囲を大きくして、曲げ不良の発生を防止することができる曲げ加工方法を提供することを目的とする。

本発明に係る曲げ加工方法は、相対的に移動可能に設けられたパンチとダイとを有する金型を備えた曲げ加工機によって、板状の被加工部材を曲げ加工する曲げ加工方法において、前記被加工部材に設けられた溝部よりも大きい先端部を有する前記パンチの該先端部を、該溝部に押し当てて該溝部に沿って曲げ加工を行うことを特徴とする。

本発明の一実施形態において、前記先端部は、曲線断面形状を有し、前記溝部の溝幅をａとし、前記先端部の曲率半径をＲとした場合、該曲率半径Ｒが前記溝幅ａの１／２の値よりも大きくなる（ａ／２＜Ｒ）ように形成されている。

本発明の他の実施形態において、前記先端部は、前記ダイのダイ溝の溝幅をｂとし、前記ダイ溝に押し込まれた前記被加工部材の板面と水平面とのなす角度をθとし、前記被加工部材の板厚をｃとした場合、前記曲率半径Ｒが前記溝幅ｂの１／２から前記板厚ｃをｓｉｎθで除算したものを減算した値以下となる（Ｒ≦ｂ／２－（ｃ／ｓｉｎθ））ように形成されている。

本発明の更に他の実施形態において、前記溝部は、Ｖ形断面形状を有するように形成されている。

本発明の更に他の実施形態において、前記溝部は、切削加工により形成されている。

本発明の更に他の実施形態において、前記溝部は、溝底部の頂点が尖るように形成されている。

本発明の更に他の実施形態において、前記溝部は、前記板面から前記頂点までの鉛直距離をｄとした場合、該鉛直距離ｄが前記板厚の４０％～６０％の範囲となるように形成されている。

本発明によれば、被加工部材の溝部とパンチの先端部との係合位置の位置ズレに対する許容範囲を大きくして、曲げ不良の発生を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る曲げ加工方法を実行するパンチ及びダイと、被加工部材とを概略的に説明するための図である。ダイ及び被加工部材の一部を拡大して概略的に説明するための図である。被加工部材の板厚と、パンチの曲率半径と、ダイの溝部の溝幅との大凡の関係を、通常の曲げ加工と実施形態の曲げ加工についてまとめた表である。比較例１，２に用いるパンチ及びダイと、被加工部材とを概略的に説明するための図である。比較例１の検証実験１－１の実験結果を示す結果表である。比較例２の検証実験１－２の実験結果を示す結果表である。曲げ加工方法の実施例１における検証実験１－３の実験結果を示す結果表である。実施例２における検証実験１－４の実験結果を示す結果表である。検証実験１の検証結果のまとめを示す表である。参考例１における検証実験２－１の実験結果を示す結果表である。参考例２における検証実験２－１の実験結果を示す結果表である。検証実験２の加工条件をまとめて示すグラフである。検証実験２の加工条件をまとめて示す表である。実施例３における検証実験２－２の実験結果を示す結果表である。実施例４における検証実験２－２の実験結果を示す結果表である。実施例５における検証実験２－２の実験結果を示す結果表である。実施例６における検証実験２－２の実験結果を示す結果表である。実施例７における検証実験２－３の実験結果を示す結果表である。実施例８における検証実験３－１の実験結果を示す結果表である。実施例９における検証実験３－２の実験結果を示す結果表である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態に係る曲げ加工方法を詳細に説明する。ただし、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本発明の一実施形態に係る曲げ加工方法を実行するパンチ及びダイと、被加工部材とを概略的に説明するための図であり、曲げ加工においては、これらを用いて曲げ加工を行う曲げ加工機として、例えばプレスブレーキ（図示せず）が用いられる。なお、プレスブレーキの基本的な構造については既知であるので、ここでは説明が必要な場合を除いて説明を省略する。

以下の説明において、「Ｘ軸方向」はプレスブレーキの正面に向かい合った場合の左右方向を意味し、「Ｙ軸方向」はこの場合の奥行き方向を意味し、「Ｚ軸方向」はこの場合の上下方向を意味している。また、本実施形態においては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や、一部の構成要素が省略されている場合がある。

図１に示すように、本実施形態の曲げ加工方法は、例えば上下方向に相対的に移動可能に設けられたパンチＰとダイＤとを有する金型を備えたプレスブレーキにおいて、板状の被加工部材として、ＳＥＣＣ等の板金であるワークＷの一方の板面（例えば、表面）１に設けられた溝部であるＶカット溝１０に対し、このＶカット溝１０よりも大きい先端部２０を有するパンチＰのこの先端部２０を押し当てる。そして、ワークＷをダイＤのダイ溝であるＶ溝３０に押し込むことにより、ワークＷをＶカット溝１０に沿って曲げて、目標とする寸法に曲げ加工を行う。

なお、パンチＰは、その先端部２０がワークＷのＶカット溝１０よりも大きければ、その断面形状は限定されるものではない。また、ワークＷの溝部は、例えば、専用治具等を用いた切削加工により形成されるＶ形断面形状を有するＶカット溝１０に限定されるものではなく、例えば、Ｕ形断面形状等、種々の断面形状のものを含み得る。

ただし、ワークＷの溝部をＶカット溝１０で構成する場合は、Ｖカット溝１０の肩部１３については平面の組み合わせやＲ面により形成されていても良いが、溝底部の頂点１１はＶカット溝１０の各部の寸法如何によっては、尖る形状に形成されることが好ましい。ここで、「尖る形状」とは、両肩部１３側から頂点１１側に向けて先細りとなる形状を意味する。この場合において、Ｖカット溝１０の溝底部の頂点１１とその両側に形成された傾斜面１２とのなす角度θ１は、９０°以下となるような形状であることが好適だが、これに限定されるものではなく、θ１が９０°より大きくても良い。また、Ｖカット溝１０は、曲面状の傾斜面１２を有するＲ形状のＶ溝であっても良く、この場合においても、頂点１１が先細りの形状であれば「尖る形状」に含まれるものとする。また、ダイＤのダイ溝も、Ｖ形断面形状を有するＶ溝３０に限定されるものではない。

パンチＰは、例えば、先端部２０がＶカット溝１０よりも大きくなるような曲線断面形状を有するように形成されている。先端部２０は、具体的には、プレスブレーキの奥行き方向に沿って上下方向に湾曲するが、左右方向には変化しない曲面により構成され、その曲率半径をＲとし、Ｖカット溝１０の奥行き方向の溝幅をａとした場合、先端部２０の曲率半径ＲがＶカット溝１０の溝幅ａの１／２の値よりも大きくなる、すなわち「ａ／２＜Ｒ」の関係を満たすように形成されている。これは、先端部２０の曲率半径Ｒの下限値が、Ｖカット溝１０（の溝幅ａの１／２）よりも大きくなることを表している。

図２は、ダイＤ及びワークＷの一部を拡大して概略的に説明するための図であり、パンチＰの先端部２０は、上記構成に加えて、次のように構成され得る。すなわち、先端部２０は、ダイＤのＶ溝３０の奥行き方向の溝幅をｂとし、このＶ溝３０に押し込まれたワークＷの他方の板面（例えば、裏面）２と水平面（例えば、ダイＤの上面）３１とのなす角度をθ２とし、ワークＷの板厚をｃとした場合、先端部２０の曲率半径ＲがＶ溝３０の溝幅ｂの１／２からワークＷの板厚ｃをｓｉｎθ２で除算したものを減算した値以下となる、すなわち「Ｒ≦ｂ／２－（ｃ／ｓｉｎθ２）」の関係を満たすように形成されている。これは、パンチＰの先端部２０の曲率半径Ｒの上限値が、ダイＤのＶ溝３０の溝幅ｂ（の１／２）とワークＷの板厚ｃ（の１／ｓｉｎθ２）とを考慮して、これらの値以下に定まることを表している。

従って、パンチＰの先端部２０は、以上の各要件により、例えば上記ｓｉｎθ２を単にθとすると、曲率半径Ｒが次式（１）を満たすように構成されると良い。
[数１]
ａ／２＜Ｒ≦ｂ／２－（ｃ／ｓｉｎθ）・・・（１）

本実施形態においては、ワークＷにＶカット溝１０を形成することで、このＶカット溝１０の部分が肉薄部となり、該肉薄部が優先的に曲がる性質を利用している。また、Ｖカット溝１０は傾斜面１２を有するため、パンチＰの先端部２０とワークＷとが相対的に滑り易い性質を有する。従って、パンチＰの先端部２０がＶカット溝１０の傾斜面１２を滑り、Ｖカット溝１０の中心がパンチＰの中心と一致するようワークＷの位置決めがされながら、ダイＤのＶ溝３０内にワークＷのＶカット溝１０を含む領域が優先的に押し込まれるようにすれば、ワークＷのＶカット溝１０とパンチＰの先端部２０との係合位置にある程度の位置ズレが発生しても、目標とする寸法に曲げ加工を行うことができるようになる。

すなわち、本発明者の知見によれば、パンチＰの先端部２０が少なくとも上記のように構成されれば、曲げ加工時における、ワークＷのＶカット溝１０とパンチＰの先端部２０との係合位置の位置ズレに対する許容範囲を大きくすることが可能となった。これにより、ワークＷの突き当てミスによる曲げ不良の発生を極力防止することができるようになる。

なお、正規の係合位置は、図１に示すように、パンチＰとダイＤの中心軸がＬ軸に一致している位置をいい、例えば図中矢印の＋方向は、ワークＷをバックゲージに突き当てた際に少なくともパンチＰの中心軸がユーザから見て奥行き方向の手前側に位置するズレの方向（すなわち、ワークＷが奥に行きすぎた状態）を指している。

また、図中矢印の－方向は、ワークＷをバックゲージに突き当てた際に少なくともパンチＰの中心軸がユーザから見て奥行き方向の奥側に位置するズレの方向（すなわち、ワークＷが手前に来すぎた状態）を指している。なお、目標とする寸法は、例えば上記Ｌ軸の値（Ｌ軸値）で表すことが可能である。また、ワークＷのＶカット溝１０は、その深さ（彫り量）が、ワークＷの板面（表面）１から溝底部の頂点１１までの鉛直距離をｄとした場合、この鉛直距離ｄがワークＷの板厚ｃの４０％～６０％の範囲となるように形成されている。

そして、本実施形態の曲げ加工方法を実現する曲げ加工条件においては、ワークＷの板厚ｃは、例えば０．５ｍｍ～２．６ｍｍであり、好ましくは１．２ｍｍ～１．６ｍｍである。また、ワークＷのＶカット溝１０は、溝幅ａが例えば０．４ｍｍ～１．２ｍｍであり、好ましくは０．８ｍｍ～１．２ｍｍである。また、ダイＤのＶ溝３０は、上記のようにワークＷの板厚ｃが０．５ｍｍ～２．６ｍｍの場合、溝幅ｂが板厚ｃの６倍程度となるように形成され、例えば３．０ｍｍ～１６．０ｍｍであり、好ましくは１４．０ｍｍ～１６．０ｍｍである。

一方、パンチＰの先端部２０の曲率半径Ｒは、Ｖカット溝１０の溝幅ａの１／２の値の２．５倍以上であることが好ましく、５．０倍以上であることが更に好ましく、また、１０．０倍以下であることが好ましい。
また、パンチＰの先端部２０の曲率半径Ｒは、ダイＤのＶ溝３０の溝幅ｂの１／２の値の１０．０倍以下であることが好ましく、５．０倍以下であることが更に好ましく、また、２．０倍以上であることが好ましい。
具体的には、パンチＰの先端部２０の曲率半径Ｒは、例えば０．２ｍｍ～３．０ｍｍであり、好ましくは１．５ｍｍ～３．０ｍｍである。

例えば、ワークＷの板厚ｃと、パンチＰの曲率半径Ｒと、Ｖ溝３０の溝幅ｂとの大凡の関係を、一般的な通常の曲げ加工と本実施形態の曲げ加工についてまとめると、図３に示すようになる。この図３によれば、本実施形態の効果を奏するパンチＰの先端部２０の曲率半径Ｒは１．５ｍｍ～３．０ｍｍであり、Ｖ溝３０の溝幅ｂは１４．０ｍｍ～１６．０ｍｍであることが分かる。

以下、本発明について実施例を挙げて説明するが、本発明は必ずしもこれらに限定されるものではない。なお、以降においては、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、上記「鉛直距離ｄ」を「彫り量ｄ」として説明する。

［検証実験１：実施例１，２、比較例１，２］
実施例１，２では、検証実験１を実施した。この検証実験１では、比較例１，２及び実施例１，２共にワークＷの材質及び板厚ｃを変えずに、金型であるパンチＰとダイＤの条件を変更することで、位置ズレの補正（位置ズレを許容すること）が可能であるか否かを検証した。なお、比較例１，２のパンチＰｃ、ダイＤｃ及びワークＷｃについては、図４に示す。この比較例１，２のパンチＰｃは、ワークＷｃのＶカット溝１０´の溝幅ａよりも小さい先端部２０´を有しており、具体的には、先端部２０´の曲率半径Ｒが、ワークＷｃのＶカット溝１０´の溝幅ａの１／２の値以下となるように形成されている。

検証実験１においては、比較例１，２及び実施例１，２の共通の加工条件として、ワークＷ，Ｗｃの材質をＳＥＣＣとし、板厚ｃを１．２ｍｍとした上で、ワークＷのフランジの目標曲げ長さを１００ｍｍに設定した。そして、比較例１，２の金型条件は、パンチＰｃの先端部２０´の曲率半径Ｒを０．２ｍｍとし、ダイＤｃのＶ溝３０´の溝幅ｂを６．０ｍｍとして、ダイＤｃの肩部３２´の肩半径ｒを１．５ｍｍに設定した。一方、実施例１，２の金型条件は、パンチＰの先端部２０の曲率半径Ｒを３．０ｍｍとし、ダイＤのＶ溝３０の溝幅ｂを１４．０ｍｍとして、ダイＤの肩部３２の肩半径ｒを２．５ｍｍに設定した。なお、パンチＰ，Ｐｃによる押圧力は一定とした。

（１）検証実験１－１
検証実験１－１では、比較例１について実験を行った。まず、ワークＷｃのＶカット溝１０´を、２回彫り（２ｐａｓ）の工法によって、溝幅ａが０．８ｍｍ及び彫り量ｄが０．４ｍｍで、角度θ１が９０°となるように形成した。また、目標とするＬ軸値の寸法を５０．００ｍｍに設定し、正規の係合位置である基準位置を０ｍｍとして、上記－方向に位置ズレを生じさせ、これを補正量（ｍｍ）として複数回曲げ加工を実施した。設定されたＬ軸値に対し、加工結果のＬ軸値が±０．３ｍｍ以内に収まると共に、角度が８９度４０分～９０度２０分の範囲なら良加工とし、それ以外は不良加工と判定した。なお、良加工及び不良加工の判定は、日本工業規格（ＪＩＳ）の「金属プレス加工品の普通寸法公差」における「曲げ及び絞りの普通寸法許容差（ＪＩＳＢ０４０８－１９９１）」と「角度寸法の許容差」に基づいて行った。この検証実験１－１の実験結果を図５に示す。

図５に示すように、補正量が－０．１ｍｍ～－０．５ｍｍの範囲においては、曲げ加工は１回目及び２回目共に良加工であったが、補正量が－０．７ｍｍ～－１．１ｍｍの範囲では、１回目の－０．７ｍｍを除いて全て不良加工となった。具体的には、補正量が－０．７ｍｍの場合、２回目のＬ軸値の寸法が４９．７８ｍｍとなり、角度が８９度２３分となった。従って、補正量が－０．７ｍｍの場合、１回目は寸法及び角度共に許容範囲内であったが、２回目は寸法及び角度共に許容範囲外の結果となったので、不良加工と判定した。

また、補正量が－０．９ｍｍの場合、１回目のＬ軸値の寸法が４９．６５ｍｍとなり、角度が８９度３１分となった。また、２回目のＬ軸値の寸法が４９．７４ｍｍとなり、角度が８８度３５分となった。従って、補正量が－０．９ｍｍの場合、２回目の寸法のみは許容範囲内であったが、それ以外は許容範囲外の結果となったので、不良加工と判定した。

更に、補正量が－１．１ｍｍの場合、１回目のＬ軸値の寸法が４９．５１ｍｍとなり、角度が８７度５０分となった。また、２回目のＬ軸値の寸法が４９．６１ｍｍとなり、角度が８６度１９分となった。従って、補正量が－１．１ｍｍの場合は、寸法及び角度の全てが許容範囲外の結果となったので、不良加工と判定した。なお、図示及び説明は省略するが、基準位置から上記＋方向に位置ズレを生じさせて複数回曲げ加工を実施した結果も同様となった。

（２）検証実験１－２
検証実験１－２では、比較例２について実験を行った。比較例２では、ワークＷｃのＶカット溝１０´を、３回彫り（３ｐａｓ）の工法によって、溝幅ａが１．２ｍｍ及び彫り量ｄが０．６ｍｍとなるように形成した。それ以外の加工条件については、検証実験１－１と同様とした。この検証実験１－２の実験結果を図６に示す。

図６に示すように、補正量が－０．１ｍｍ～－１．１ｍｍの範囲においては、曲げ加工は１回目及び２回目共に良加工であったが、補正量が－１．３ｍｍのときは、１回目及び２回目共に不良加工となった。具体的には、１回目のＬ軸値の寸法が５０．０２ｍｍとなり、角度が８９度３９分となった。また、２回目のＬ軸値の寸法が４８．８２ｍｍとなり、角度が８９度４２分となった。従って、補正量が－１．３ｍｍの場合、１回目の寸法のみは許容範囲内であったが、それ以外は許容範囲外の結果となったので、不良加工と判定した。

（３）検証実験１－３
検証実験１－３では、実施例１について実験を行った。各加工条件については、検証実験１－１と同様とした。この検証実験１－３の実験結果を図７に示す。なお、検証実験１－３においては、所定の基準位置に合わせて、加工結果のＬ軸値が所定範囲内に収まると共に、角度が所定の範囲なら良加工とし、それ以外は不良加工と判定した。図７に示すように、補正量が＋０．３ｍｍ～＋１．０ｍｍの範囲及び－０．３ｍｍ～－１．５ｍｍの範囲においては、曲げ加工は１回目及び２回目共に良加工であったが、補正量が＋１．５ｍｍのときは、２回目が不良加工となった。

より具体的には、この補正量（＋１．５ｍｍ）の２回目のＬ軸値の寸法が５０．１５ｍｍとなり、角度が８９度０１分となった。従って、補正量が＋１．５ｍｍの場合、２回目は寸法のみが許容範囲内であったが、角度は許容範囲外の結果となったので、不良加工と判定した。

（４）検証実験１－４
検証実験１－４では、実施例２について実験を行った。実施例２の各加工条件については、検証実験１－２と同様とした。この検証実験１－４の実験結果を図８に示す。なお、検証実験１－４においては、所定の基準位置に合わせて、加工結果のＬ軸値が所定範囲内に収まると共に、角度が所定の範囲なら良加工とし、それ以外は不良加工と判定した。図８に示すように、補正量が＋０．３ｍｍ～＋１．５ｍｍの範囲及び－０．３ｍｍ～－１．５ｍｍの範囲の全てにおいて、Ｌ軸値が所定範囲内に収まると共に、角度が所定の範囲内となったため、良加工と判定した。

（５）検証実験１の見解
上記検証実験１－１及び１－２によって、比較例１，２については、パンチＰｃの先端部２０´の曲率半径Ｒが０．２ｍｍであるため、パンチＰｃとダイＤｃの係合位置の位置ズレの基準位置に対する寸法ズレ量が、ワークＷｃのＶカット溝１０´の溝幅ａ以内であれば、位置ズレを補正することが可能であることが判明した。また、ワークＷｃのＶカット溝１０´の彫り量ｄによって、位置ズレの補正可能域を変えられることも判明した。

一方、上記検証実験１－３及び１－４によって、実施例１，２については、パンチＰの先端部２０の曲率半径Ｒが３．０ｍｍであるため、パンチＰとダイＤの係合位置の位置ズレの基準位置に対する寸法ズレ量が、ワークＷのＶカット溝１０の溝幅ａより大きくても、位置ズレを補正することが可能であることが判明した。また、ワークＷの曲げ角度が比較例１，２に比べて安定することも判明した。従って、実施例１，２は、比較例１，２に比べて位置ズレの補正可能域が広いと言える。

すなわち、Ｖカット溝１０，１０´の彫り量ｄについては、２回彫り（０．４ｍｍ）よりも３回彫り（０．６ｍｍ）の方が良く、パンチＰの先端部２０，２０´の曲率半径Ｒについては、小さい（０．２ｍｍ）よりも大きい（３．０ｍｍ）方が良いことが、検証実験１により判明した。

なお、図示は省略するが、比較例１，２と実施例１，２とで、良加工時における曲げ加工品（製品）の仕上がりの美観に影響するワークＷの曲げ外側の半径（曲げ外Ｒ）の状態については、ほぼ相違は見られなかった。例えば、２回彫りの工法において、比較例１の基準位置における曲げ外Ｒは１．４８７ｍｍであり、補正量を＋１．１ｍｍとしたときの曲げ外Ｒは１．４５４ｍｍとなった。これに対し、実施例１において補正量を＋１．０ｍｍとしたときの曲げ外Ｒは１．４２６ｍｍとほぼ変わらない結果となった。

また、３回彫りの工法においては、比較例２の基準位置における曲げ外Ｒは１．１２５ｍｍであり、補正量を＋１．０ｍｍとしたときの曲げ外Ｒは１．０８１ｍｍとなった。これに対し、実施例２において補正量を＋１．３ｍｍとしたときの曲げ外Ｒは１．１６２ｍｍと、やはりほぼ変わらない結果となった。総括として、検証実験１の検証結果は、図９に示すようになった。図９における「◎」は良を、「○」は可を、及び「△」は許容可を意味している。

図９に示すように、検証実験１の検証結果では、比較例１，２は、補正範囲が「○」でマイナス（－）方向の補正及び曲げ角度がそれぞれ「△」、並びに肩部３２´の損傷を表す肩傷が「○」の評価となった。一方、実施例１，２は、補正範囲が「◎」でマイナス（－）方向の補正及び曲げ角度がそれぞれ「○」、並びに肩傷が「◎」の比較例１，２よりも高い評価となった。なお、仕上がりの曲げ外Ｒに関しては、上述したように比較例１，２及び実施例１，２共に「○（同等）」の評価となった。以上のように、検証実験１の検証結果からは、実施例１のような金型のパンチＰの先端部２０の曲率半径Ｒが大きい方が、位置ズレの寸法補正（寸法調整）が容易であることが判明した。

［検証実験２：参考例１，２、実施例３～７］
次に、検証実験１の検証結果を踏まえて、検証実験２を実施した。この検証実験２では、検証実験１に追加の加工条件として、ワークＷのＶカット溝１０の彫り量ｄを１回彫り（１ｐａｓ）の工法によって０．２ｍｍとなるように形成した。また、ワークＷの材質にステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）を追加すると共に、板厚ｃをＳＥＣＣの場合は１．０ｍｍ及び１．６ｍｍとし、ＳＵＳ３０４の場合は１．５ｍｍとした。更に、パンチＰの先端部２０の曲率半径Ｒが１．５ｍｍのものも追加した。

従って、検証実験２においては、実施例３～７の加工条件として、ワークＷの材質をＳＥＣＣ又はＳＵＳ３０４とし、板厚ｃを１．０ｍｍ、１．２ｍｍ、１．６ｍｍ及び１．５ｍｍ（ＳＵＳ３０４のみ）とした上で、ワークＷのフランジの目標曲げ長さを１００ｍｍに設定した。また、実施例３～７の金型条件は、パンチＰの先端部２０の曲率半径Ｒを１．５ｍｍ又は３．０ｍｍとし、ダイＤのＶ溝３０の溝幅ｂを１４．０ｍｍとして、ダイＤの肩部３２の肩半径ｒを２．５ｍｍに設定した。

（１）検証実験２－１
検証実験２－１では、検証実験１の検証結果に対して、まず、Ｖカット溝１０の彫り量ｄの深さの違いによる効果を参考例１，２として検証した。この検証実験２－１の実験結果を図１０及び図１１に示す。なお、検証実験２－１においては、所定の基準位置に合わせて、加工結果のＬ軸値が所定範囲内に収まると共に、角度が所定の範囲なら良加工とし、それ以外は不良加工と判定した。検証実験２－１では、Ｖカット溝１０の彫り量ｄを０．２ｍｍとし、目標とするＬ軸値の寸法を５０．００ｍｍに設定し、正規の係合位置である基準位置を０ｍｍとして、上記±方向に位置ズレを生じさせ、これを補正量（ｍｍ）として複数回曲げ加工を実施した。

図１０に示す参考例１のように、例えば板厚ｃが１．２ｍｍのＳＥＣＣからなるワークＷを、曲率半径Ｒが３．０ｍｍの先端部２０を有するパンチＰを用いて加工した場合、補正量が＋０．３ｍｍ及び＋０．５ｍｍの範囲の全てにおいて、寸法が５０．３１ｍｍ及び５０．５２ｍｍと、所定範囲内に収まらず、全てが許容範囲外の結果となったので、不良加工と判定した。

また、図１１に示す参考例２ように、上記と同様の板厚ｃで形成されたＳＵＳ３０４からなるワークＷを、同じパンチＰを用いて加工した場合、補正量が＋０．３ｍｍの範囲において、同じく寸法が５０．３７ｍｍと、所定範囲内に収まらず許容範囲外の結果となったので、不良加工と判定した。

このような不良加工の傾向は、ワークＷの材質をＳＥＣＣとＳＵＳ３０４とで入れ替えて、板厚ｃを１．０ｍｍ又は１．６ｍｍに変更し、曲率半径Ｒを１．５ｍｍのものに変更して実施した場合も同様であった。このように、Ｖカット溝１０の彫り量ｄが０．２ｍｍの場合は、ワークＷがＶ溝３０の位置に滑って移動しながら曲がるような挙動を見ることができなかったので、参考例１及び参考例２のような彫り量ｄが１回彫りの工法による０．２ｍｍのものは、加工条件としては好ましくないことが判明した。

（２）検証実験２－２
次に、検証実験２－２では、実施例１，２のワークＷの材質及び板厚ｃ、パンチＰの先端部２０の曲率半径Ｒ、Ｖカット溝１０の彫り量ｄ等の各条件を変更することで、位置ズレの補正が可能な好ましい加工条件を実施例３～６として検証した。

検証実験２－２における加工条件は、図１２及び図１３に示すように設定した。すなわち、ワークＷの板厚ｃは０．８ｍｍ～２．３ｍｍとし、Ｖカット溝１０の彫り量ｄは０．３ｍｍ以上～１．０ｍｍ以上とした。また、パンチＰの先端部２０の曲率半径Ｒは１．５ｍｍ以上又は３．０ｍｍ以上とし、ダイＤのＶ溝３０の溝幅ｂは１４．０ｍｍ以上又は１６．０ｍｍ以上とした。なお、図１３に示すように、ワークＷの板厚ｃが０．８ｍｍ、２．０ｍｍ及び２．３ｍｍの場合の彫り量ｄ、曲率半径Ｒ及び溝幅ｂは、例えば備考欄に記載のとおり、検証結果から算出され得る。

まず、ワークＷをＳＥＣＣとし、その板厚ｃが１．６ｍｍでＶカット溝１０の彫り量ｄが０．４ｍｍ且つ先端部２０の曲率半径Ｒが１．５ｍｍのパンチを用いた実験結果（実施例３）を、図１４に示す。なお、この場合においても、所定の基準位置に合わせて、加工結果のＬ軸値が所定範囲内に収まると共に、角度が所定の範囲なら良加工とし、それ以外は不良加工と判定した。このケースでは、補正量が－０．１ｍｍ～－１．０ｍｍの範囲及び＋０．１～＋０．５の範囲の全ての範囲において、曲げ加工は寸法及び角度共に許容範囲内であったので良加工と判定した。

次に、ワークＷの材質、板厚ｃ及び彫り量ｄを図１４のものと同じにし、先端部２０の曲率半径Ｒを３．０ｍｍとしたパンチＰを用いた実験結果（実施例４）を、図１５に示す。なお、この場合においても、所定の基準位置に合わせて、加工結果のＬ軸値が所定範囲内に収まると共に、角度が所定の範囲なら良加工とし、それ以外は不良加工と判定した。このケースでは、補正量が－０．１ｍｍ～－１．０ｍｍの範囲及び＋０．１～＋１．０の範囲の全てにおいて、曲げ加工は寸法及び角度共に許容範囲内であり良加工と判定した。

次に、ワークＷの材質及び板厚ｃを図１４，図１５のものと同じにし、彫り量ｄを０．６ｍｍ及び先端部２０の曲率半径Ｒを１．５ｍｍとしたパンチＰを用いた実験結果（実施例５）を、図１６に示す。なお、この場合においても、所定の基準位置に合わせて、加工結果のＬ軸値が所定範囲内に収まると共に、角度が所定の範囲なら良加工とし、それ以外は不良加工と判定した。このケースでも、補正量が－０．１ｍｍ～－１．０ｍｍの範囲及び＋０．１～＋１．０の範囲の全てにおいて、寸法及び角度が許容範囲内となったので、曲げ加工は寸法及び角度共に良加工であると判定した。

更に、ワークＷの材質、板厚ｃ及び彫り量ｄを図１６のものと同じにし、先端部２０の曲率半径Ｒを３．０ｍｍとしたパンチＰを用いた実験結果（実施例６）を、図１７に示す。なお、この場合においても、所定の基準位置に合わせて、加工結果のＬ軸値が所定範囲内に収まると共に、角度が所定の範囲なら良加工とし、それ以外は不良加工と判定した。このケースでも、補正量が－０．３ｍｍ～－０．７ｍｍの範囲及び＋０．３～＋０．７の範囲の全てにおいて、寸法及び角度が許容範囲内となったので、曲げ加工は寸法及び角度共に良加工であると判定した。このような傾向は、ワークＷの板厚ｃを変更した場合であっても同様であった。

（３）検証実験２－３
次に、検証実験２－３では、検証実験２－２のものに比べて、ワークＷの材質をＳＵＳ３０４で構成した場合の位置ズレの補正が可能な好ましい加工条件を検証した。検証実験２－３における加工条件は、ワークＷの材質及び板厚ｃ以外は図１７のものと同じにした。板厚ｃは、１．２ｍｍとした。この場合の実験結果（実施例７）を、図１８に示す。なお、検証実験２－３においては、所定の基準位置に合わせて、加工結果のＬ軸値が所定範囲内に収まると共に、角度が所定の範囲なら良加工とし、それ以外は不良加工と判定した。このケースでは、補正量が－０．３ｍｍ～－１．０ｍｍの範囲及び＋０．３～＋１．０の範囲の全てにおいて、寸法及び角度が許容範囲内となったので、曲げ加工は寸法及び角度共に良加工であると判定した。このような傾向は、彫り量ｄ及び曲率半径Ｒを変更した場合であっても同様であった。

（４）検証実験２の見解
上記検証実験２－１，２－２によって、Ｖカット溝１０の彫り量ｄが１回彫りの工法による０．２ｍｍのものよりも、Ｖカット溝１０の彫り量ｄが２回彫り又は３回彫りの工法による０．４ｍｍ又は０．６ｍｍのものの方が位置ズレの寸法補正が優れていることが判明し、検証実験２－２～２－４によって、ワークＷの材質によって補正能力に関する差異はほぼないことが判明した。また、ワークＷの板厚ｃ毎に、最適なＶカット溝１０の彫り量ｄ（板厚ｃの４０％～６０％）があることが判明し、更に、パンチＰの先端部２０の曲率半径Ｒは、３．０ｍｍの方が好ましいことが判明した。以上のように、検証実験２の検証結果からは、ワークＷの板厚ｃに基づく最適なＶカット溝１０の彫り量ｄと、位置ズレの寸法補正がより容易なパンチＰ及びダイＤの金型条件とが判明した。

［検証実験３：実施例８，９］
次に、検証実験１及び検証実験２の検証結果を踏まえて、検証実験３を実施した。この検証実験３では、ワークＷのフランジの目標曲げ長さをより実践的な３００ｍｍに設定することにした。従って、検証実験３における加工条件は、ワークＷの材質をＳＥＣＣとし、板厚ｃを１．６ｍｍ及びＶカット溝１０の彫り量ｄを０．６ｍｍとした上で、目標曲げ長さが３００ｍｍに設定された。また、金型条件は、パンチＰの先端部２０の曲率半径Ｒを１．５ｍｍ又は３．０ｍｍとし、ダイＤのＶ溝３０の溝幅ｂを１４．０ｍｍとして、ダイＤの肩部３２の肩半径ｒを２．５ｍｍに設定された。

（１）検証実験３－１
検証実験３－１では、曲率半径Ｒを１．５ｍｍとしたパンチＰを用い、Ｖ溝３０のＬ軸を「中央」とし、左側を「左」及び右側を「右」の項目として寸法及び角度を検証する実験が行われた。その実験結果（実施例８）を図１９に示す。なお、検証実験３－１においては、「中央」、「左」及び「右」の所定の基準位置のＬ軸値の寸法及び角度に合わせて、加工結果のＬ軸値が所定範囲内に収まると共に、角度が所定の範囲なら良加工とし、それ以外は不良加工と判定した。このケースでは、補正量が－０．７ｍｍ及び＋０．７ｍｍの範囲において、全ての項目で寸法及び角度が許容範囲内となったので、曲げ加工は寸法及び角度共に良加工であると判定した。

（２）検証実験３－２
検証実験３－２では、曲率半径Ｒを３．０ｍｍとしたパンチＰを用いて、図１９と同様に寸法及び角度を検証する実験が行われた。その実験結果（実施例９）を図２０に示す。なお、検証実験３－２においては、「中央」、「左」及び「右」の所定の基準位置におけるＬ軸値の寸法及び角度に合わせて、加工結果のＬ軸値が所定範囲内に収まると共に、角度が所定の範囲なら良加工とし、それ以外は不良加工と判定した。このケースでは、補正量が－０．７ｍｍ～－０．３ｍｍ及び＋０．３ｍｍ～＋０．７ｍｍの範囲において、全ての項目で寸法及び角度が許容範囲内となったので、曲げ加工は寸法及び角度共に良加工であると判定した。

（３）検証実験３の見解
上記検証実験３－１及び３－２によって、板厚ｃが１．６ｍｍの場合はＶカット溝１０の彫り量ｄは０．６ｍｍが好ましいことが判明した。なお、この場合の彫り量ｄは、板厚ｃの４０％～６０％であるとすると、０．６ｍｍ～０．９ｍｍに設定されれば良い。また、パンチＰの先端部２０の曲率半径Ｒは１．５ｍｍ又は３．０ｍｍが好ましいことが判明した。以上のように、検証実験３の検証結果からは、検証実験２の検証結果に示された彫り量ｄ及び金型条件による曲げ加工に基づいて、位置ズレの補正可能域を広くとりながら、ワークＷのフランジの目標曲げ長さの適用範囲を広くすることが可能となることが判明した。

以上説明したように、本実施形態に係る曲げ加工方法は、ワークＷのＶカット溝１０よりも大きいパンチＰの先端部２０をＶカット溝１０に押し当てて、Ｖカット溝１０に沿って曲げ加工が行われる。より具体的には、パンチＰの先端部２０は、その曲率半径Ｒが、Ｖカット溝１０の溝幅ａの１／２の値よりも大きく、且つダイＤのＶ溝３０の溝幅ｂの１／２からワークＷの板厚ｃをｓｉｎθで除算したものを減算した値以下となるように（ａ／２＜Ｒ≦ｂ／２－（ｃ／ｓｉｎθ））形成された上で、曲げ加工が行われる。

これにより、パンチＰ及びダイＤとワークＷとの位置が所定の許容範囲内においてズレてしまった場合であっても、パンチＰの先端部２０とワークＷとが相対的に滑り、Ｖカット溝１０に沿ってワークＷを折り曲げながらワークＷがＶ溝３０内に滑り込んでいくように曲げ加工を行うことができる。また、このような構成によれば、ワークＷをバックゲージに突き当てた際に、例えばワークＷの左右が奥行き方向の＋方向及び－方向に平面的に偏ってパンチＰ及びダイＤに対してＶカット溝１０がズレたような場合であっても、位置ズレを補正（角度補正）することも可能となる。このように、本実施形態によれば、位置ズレに対する許容範囲を大きくして曲げ不良の発生を防止することが可能となる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１板面（表面）
２板面（裏面）
１０Ｖカット溝
１１頂点
１２傾斜面
１３，３２肩部
２０先端部
３０Ｖ溝
３１水平面（上面）

Claims

相対的に移動可能に設けられたパンチとダイとを有する金型を備えた曲げ加工機によって、板状の被加工部材を曲げ加工する曲げ加工方法において、
前記被加工部材に設けられた溝部よりも大きい先端部を有する前記パンチの該先端部を、該溝部に押し当てて該溝部に沿って曲げ加工を行うことにより、前記溝部の中心が前記パンチの中心と一致するように前記被加工部材が位置決めされることを特徴とし、
前記溝部は、前記被加工部材の表面から該溝部の溝底部の頂点までの鉛直距離が該被加工部材の板厚の４０％～６０％の範囲となるように形成されており、
前記溝部は、Ｖ形断面形状を有するように、切削加工により形成されている
曲げ加工方法。
相対的に移動可能に設けられたパンチとダイとを有する金型を備えた曲げ加工機によって、板状の被加工部材を曲げ加工する曲げ加工方法において、
前記被加工部材に設けられた溝部よりも大きい先端部を有する前記パンチの該先端部を、該溝部に押し当てて該溝部に沿って曲げ加工を行うことにより、前記溝部の中心が前記パンチの中心と一致するように前記被加工部材が位置決めされることを特徴とし、
前記溝部は、前記被加工部材の表面から該溝部の溝底部の頂点までの鉛直距離が該被加工部材の板厚の４０％～６０％の範囲となるように形成されており、
前記先端部は、曲線断面形状を有し、前記溝部の溝幅をａとし、前記先端部の曲率半径をＲとした場合、該曲率半径Ｒが前記溝幅ａの１／２の値よりも大きくなる（ａ／２＜Ｒ）ように形成されている
ことを特徴とする曲げ加工方法。
前記先端部は、前記ダイのダイ溝の溝幅をｂとし、前記ダイ溝に押し込まれた前記被加工部材の裏面と水平面とのなす角度をθとし、前記被加工部材の板厚をｃとした場合、前記曲率半径Ｒが前記溝幅ｂの１／２から前記板厚ｃをｓｉｎθで除算したものを減算した値以下となる（Ｒ≦ｂ／２－（ｃ／ｓｉｎθ））ように形成されている
ことを特徴とする請求項２記載の曲げ加工方法。
前記溝部は、前記溝底部の前記頂点が尖るように形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の曲げ加工方法。