JP7493200B2 - In-plane bending method and in-plane bending device - Google Patents

In-plane bending method and in-plane bending device Download PDF

Info

Publication number
JP7493200B2
JP7493200B2 JP2020069982A JP2020069982A JP7493200B2 JP 7493200 B2 JP7493200 B2 JP 7493200B2 JP 2020069982 A JP2020069982 A JP 2020069982A JP 2020069982 A JP2020069982 A JP 2020069982A JP 7493200 B2 JP7493200 B2 JP 7493200B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plate material
wing
bending
plate
pair
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020069982A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021164950A (en
Inventor
収 長谷川
正彦 塩田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Light Metal Co Ltd
Tokyo Metropolitan Public University Corp
Original Assignee
Nippon Light Metal Co Ltd
Tokyo Metropolitan Public University Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Light Metal Co Ltd, Tokyo Metropolitan Public University Corp filed Critical Nippon Light Metal Co Ltd
Priority to JP2020069982A priority Critical patent/JP7493200B2/en
Publication of JP2021164950A publication Critical patent/JP2021164950A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7493200B2 publication Critical patent/JP7493200B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Description

本発明は、帯状の板材を面内で曲げ加工する面内曲げ加工方法および面内曲げ加工装置に関する。 The present invention relates to an in-plane bending method and an in-plane bending device for bending strip-shaped plate material in-plane.

帯状の板材を面内で曲げるエッジワイズ曲げを行う加工方法として、例えば特許文献1に示すアルミニウム合金製バスバーの製造方法が知られている。特許文献1の発明は、曲げ部の外周部において割れ(亀裂)や肉厚変動(くびれ)が発生するのを防止することを課題としている。特許文献1の製造方法では、加工前の素材の曲げ加工を行う部分の板幅方向両端縁部の肉厚をコイニング加工によって変化させたことによって、曲げ部における加工性が改善され、その外周部において割れや肉厚変動等の欠陥が生じるのを抑制することができる。 As a processing method for edgewise bending, which bends a strip-shaped plate material in-plane, a manufacturing method for an aluminum alloy bus bar shown in Patent Document 1 is known, for example. The invention of Patent Document 1 aims to prevent the occurrence of cracks (fissures) and thickness variations (necking) in the outer periphery of the bent part. In the manufacturing method of Patent Document 1, the thickness of both end edges in the plate width direction of the part to be bent before processing is changed by coining, thereby improving the workability of the bent part and suppressing the occurrence of defects such as cracks and thickness variations in the outer periphery.

特開2019-195827号公報JP 2019-195827 A

エッジワイズ曲げを行う場合、曲げ部の内周部では、圧縮力が作用するため、図6に示すように、板材100の曲げ部101の内周部102が座屈して加工欠陥が発生する問題があった。 When edgewise bending is performed, a compressive force acts on the inner circumference of the bent portion, which causes the inner circumference 102 of the bent portion 101 of the plate material 100 to buckle, resulting in processing defects, as shown in FIG. 6.

そこで、本発明は、帯状の板材を面内で曲げ加工するに際して、曲げ部の内周部においても加工欠陥が発生しない面内曲げ加工方法および面内曲げ加工装置を提供することを課題とする。 The present invention aims to provide an in-plane bending method and an in-plane bending device that can be used to bend strip-shaped plate material in-plane without causing defects even in the inner periphery of the bent part.

このような課題を解決するための第一の本発明は、一対の支点を中心にそれぞれ回転可能な一対のウイング式ダイと、所望の曲率の押圧面を備えたパンチとを備えたウイング式の面内曲げ加工装置を用いて、帯状の板材を面内で曲げ加工する面内曲げ加工方法である。かかる面内曲げ加工方法は、拘束板を介して前記板材を板厚方向両側から挟んだ状態で、一対の前記ウイング式ダイの支持面上に前記板材を掛け渡して設置する板材設置工程と、前記パンチを、一対の前記ウイング式ダイを押し開くように前記板材および前記拘束板に同時に押圧する曲げ工程とを備え、前記板材設置工程では、前記曲げ工程を行う前の状態で前記板材の少なくとも曲げ部の側面全体を覆うように前記拘束板を配置し、前記曲げ工程では、前記拘束板が前記ウイング式ダイとともに傾斜することを特徴とする。 The first invention for solving such problems is an in-plane bending method for bending a strip-shaped plate material in-plane using a wing-type in-plane bending device equipped with a pair of wing-type dies each rotatable about a pair of fulcrums and a punch equipped with a pressing surface of a desired curvature. This in-plane bending method includes a plate material setting step of setting the plate material across the support surfaces of the pair of wing-type dies in a state in which the plate material is sandwiched from both sides in the plate thickness direction via restraint plates, and a bending step of simultaneously pressing the punch against the plate material and the restraint plates so as to push open the pair of wing-type dies, characterized in that in the plate material setting step, the restraint plates are arranged so as to cover the entire side surface of at least the bent portion of the plate material in a state before the bending step is performed, and in the bending step, the restraint plates are inclined together with the wing-type dies .

本発明の面内曲げ加工方法によれば、拘束板を介して板材の曲げ部の側面全体を覆っているので、板材の曲げ線近傍を挟んだ状態で曲げ加工が行われるので、曲げ部の内周部において座屈が起こらず加工欠陥の発生を抑制できる。なお、曲げ加工が進むと、板材の曲げ中央部は拘束板から露出するが、露出した部分は曲げ加工が完了した部分であり、曲げモーメントの波及はあるものの、しわのような座屈は発生し難い。また、板材の曲げ状態は、パンチとウイング式ダイにて4点曲げに近いので、局所的な加工欠陥が発生し難い。 According to the in-plane bending method of the present invention, the entire side of the bent portion of the plate is covered via the restraining plate, and the plate is bent while being sandwiched near the bend line. This prevents buckling at the inner periphery of the bent portion and suppresses the occurrence of processing defects. As the bending process progresses, the central portion of the plate is exposed from the restraining plate, but the exposed portion is where the bending process is complete, and although there is some propagation of the bending moment, buckling such as wrinkles is unlikely to occur. In addition, the bending state of the plate is close to four-point bending with a punch and wing-type die, so local processing defects are unlikely to occur.

前記課題を解決するための第二の本発明は、帯状の板材を面内で曲げ加工する面内曲げ加工装置である。かかる面内曲げ加工装置は、一対の支点を中心にそれぞれ回転可能で前記板材の支持面を有する一対のウイング式ダイと、所望の曲率の押圧面を備えたパンチと、一対の前記ウイング式ダイにそれぞれ設けられ前記板材を板厚方向両側から挟んだ状態で前記ウイング式ダイに固定する拘束板とを備えている。前記拘束板は、曲げ加工を行う前の状態で前記板材の少なくとも曲げ部の側面全体を覆うとともに、前記パンチにより前記板材と同時に押圧され、前記ウイング式ダイとともに傾斜することを特徴とする。 The second invention for solving the above problem is an in-plane bending device for bending a strip-shaped plate material in-plane. The in-plane bending device includes a pair of wing-type dies each rotatable about a pair of fulcrums and having a support surface for the plate material, a punch having a pressing surface with a desired curvature, and a restraining plate provided on each of the pair of wing-type dies and fixed to the wing-type dies while sandwiching the plate material from both sides in the plate thickness direction. The restraining plate covers at least the entire side surface of the bent portion of the plate material before bending, is pressed by the punch simultaneously with the plate material, and inclines together with the wing-type dies .

本発明の面内曲げ加工装置によれば、板材の曲げ部の側面全体を覆って挟持した状態で曲げ加工を行うことができるので、曲げ部の内周部において座屈が起こらず加工欠陥が発生しない。なお、曲げ加工が進むと、板材の曲げ中央部は拘束板から露出するが、露出した部分は曲げ加工が完了した部分であり、曲げモーメントの波及はあるものの、しわのような座屈は発生し難い。また、板材の曲げ状態は、パンチとウイング式ダイにて4点曲げに近いので、局所的な加工欠陥が発生し難い。 The in-plane bending device of the present invention can perform bending while covering and clamping the entire side of the bent portion of the plate material, so buckling does not occur at the inner circumference of the bent portion and no processing defects occur. As the bending process progresses, the center of the bent plate becomes exposed from the restraining plate, but the exposed part is where the bending process is complete, and although there is some propagation of the bending moment, buckling such as wrinkles is unlikely to occur. In addition, the bending state of the plate material is close to four-point bending with a punch and wing-type die, so local processing defects are unlikely to occur.

本発明の面内曲げ加工装置においては、前記拘束板は、前記板材の両面側にそれぞれ配置されていることが好ましい。この場合、前記拘束板同士の離間距離は、前記板材の板厚寸法より所定のクリアランス分大きく、前記クリアランスは、前記拘束板間に前記板材を嵌合可能であるとともに、曲げ加工によって板材の板厚が増えた際に前記クリアランス内でそれ以上増肉させずに拘束板から反力を受ける大きさであるものが好ましい。このような構成によれば、板材を両面から拘束できるので、板材を挟持し易い。また、拘束板の板厚を変更することで、種々の厚さの板材に対応可能である。 In the in-plane bending device of the present invention, it is preferable that the restraining plates are arranged on both sides of the plate material. In this case, the separation distance between the restraining plates is greater than the thickness dimension of the plate material by a predetermined clearance, and the clearance is preferably large enough to allow the plate material to be fitted between the restraining plates and to receive a reaction force from the restraining plates without causing any further increase in thickness within the clearance when the plate material increases in thickness due to bending. With this configuration, the plate material can be restrained from both sides, making it easy to clamp the plate material. In addition, by changing the thickness of the restraining plates, it is possible to accommodate plate materials of various thicknesses.

また、本発明の面内曲げ加工装置においては、前記ウイング式ダイの前記板材の支持面は、前記支点よりも下方に位置しているものが好ましい。このような構成によれば、曲げ部の内周部において、板材とウイング式ダイ間の摩擦力が軸引張側に作用するため、座屈に対して有利となる。 In addition, in the in-plane bending device of the present invention, it is preferable that the support surface of the wing die for the plate material is located below the fulcrum. With this configuration, the frictional force between the plate material and the wing die acts on the axial tension side at the inner periphery of the bending section, which is advantageous against buckling.

本発明によれば、帯状の板材を面内で曲げ加工するに際して、曲げ部の外周部だけでなく内周部においても加工欠陥の発生を抑制できる。 According to the present invention, when bending a strip-shaped plate material in-plane, it is possible to suppress the occurrence of processing defects not only on the outer periphery but also on the inner periphery of the bent portion.

本発明の実施形態に係る面内曲げ加工装置の曲げ加工前の状態を示した断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state before bending of the in-plane bending apparatus according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る面内曲げ加工装置の曲げ加工後の状態を示した断面図である。4 is a cross-sectional view showing a state after bending of the in-plane bending apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 本発明の実施形態に係る面内曲げ加工装置を示した斜視図である。1 is a perspective view showing an in-plane bending apparatus according to an embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係る面内曲げ加工装置を示した分解斜視図である。1 is an exploded perspective view showing an in-plane bending apparatus according to an embodiment of the present invention; (a)~(c)は、本発明の実施形態に係る面内曲げ加工方法の曲げ工程を示した断面図である。1A to 1C are cross-sectional views showing bending steps of an in-plane bending method according to an embodiment of the present invention. 従来の面内曲げ加工方法で曲げ加工した板材を示した斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a plate material bent by a conventional in-plane bending method.

本発明の実施形態に係る面内曲げ加工方法および面内曲げ加工装置について図面を参照しながら詳細に説明する。かかる面内曲げ加工方法は、図1乃至図4に示す面内曲げ加工装置1を用いて、帯状の板材2を面内で曲げ加工する(エッジワイズ曲げ)方法である。本実施形態では、板材2は、アルミニウム合金にて形成されている。本発明の面内曲げ加工方法および面内曲げ加工装置1は、たとえば自動車等に用いられるバスバーをアルミニウム合金にて形成するために用いられる。 The in-plane bending method and in-plane bending device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The in-plane bending method is a method of bending a strip-shaped plate material 2 in-plane (edgewise bending) using an in-plane bending device 1 shown in Figures 1 to 4. In this embodiment, the plate material 2 is made of an aluminum alloy. The in-plane bending method and in-plane bending device 1 of the present invention are used to form bus bars from an aluminum alloy, for example, for use in automobiles, etc.

まず、面内曲げ加工装置1の構成を説明する。本実施形態に係る面内曲げ加工装置1は、一対の支軸(支点)11,11を中心にそれぞれ回転可能な一対のウイング式ダイ10,10と、所望の曲率の押圧面51を備えたパンチ50と、板材2を板厚方向両側から拘束する拘束板12とを備えている。板材2は、ウイング式ダイ10上において、長手方向が水平方向に延在し、板幅方向が縦になるように配置される。本実施形態では、面内曲げ加工装置1を側方から見た状態(図1及び図2の状態)での横方向を左右方向とし、縦方向を上下方向とし、紙面表裏方向を前後方向(表側が前、裏側が後)とする。 First, the configuration of the in-plane bending device 1 will be described. The in-plane bending device 1 according to this embodiment includes a pair of wing-type dies 10, 10 that can rotate around a pair of support shafts (supports) 11, 11, a punch 50 with a pressing surface 51 of a desired curvature, and a restraining plate 12 that restrains the plate material 2 from both sides in the plate thickness direction. The plate material 2 is arranged on the wing-type die 10 so that its length extends horizontally and its plate width direction is vertical. In this embodiment, the horizontal direction when the in-plane bending device 1 is viewed from the side (as shown in Figures 1 and 2) is the left-right direction, the vertical direction is the up-down direction, and the front-back direction of the paper is the front-back direction (front side is front, back side is back).

左右のウイング式ダイ10,10は、面内曲げ加工装置1の左右方向の中心線CLに対して左右対称形状となっている。ウイング式ダイ10は、ベース部13と立上部14とを備えている。ベース部13は、左右方向に沿って延在する板状部分である。ベース部13の上面には、中心線CL側から外側に向かって支持面15と載置面16が配置されている。支持面15は、板材2を支持する面であり、ベース部13の幅方向(前後方向)中央部に設けられている。支持面15は、中心線CL側端部から外側端部に向かって所定長さで形成されている。載置面16は、板材2の端部を固定するチャック17(図1にのみ図示)を載置する面であり、支持面15よりも一段低くなっている(図1参照)。載置面16は、支持面15の外側端部位置から外側端部に向かって所定長さで形成されている。 The left and right wing-type dies 10, 10 are symmetrical with respect to the center line CL in the left-right direction of the in-plane bending device 1. The wing-type die 10 includes a base portion 13 and a rising portion 14. The base portion 13 is a plate-shaped portion extending along the left-right direction. On the upper surface of the base portion 13, a support surface 15 and a mounting surface 16 are arranged from the center line CL side toward the outside. The support surface 15 is a surface that supports the plate material 2 and is provided in the center of the width direction (front-rear direction) of the base portion 13. The support surface 15 is formed with a predetermined length from the end on the center line CL side toward the outer end. The mounting surface 16 is a surface on which a chuck 17 (shown only in FIG. 1) that fixes the end of the plate material 2 is placed, and is one step lower than the support surface 15 (see FIG. 1). The mounting surface 16 is formed with a predetermined length from the outer end position of the support surface 15 toward the outer end.

立上部14は、前後方向に間隔をあけて一対設けられている。前後一対の立上部14,14、ベース部13の幅方向(前後方向)両端部で支持面15を両側から囲むように立ち上がっている。立上部14は、被押圧面部18と軸受部19とを備えている。被押圧面部18は、上方からパンチ50に押圧される部分であって、その上端面が被押圧面18aとなる。被押圧面18aは、中心線CL側端部から外側端部に向かって所定長さで延在している。被押圧面18aの延在長さ(左右方向長さ)は、支持面15の延在長(左右方向長さ)さより短い。被押圧面部18の高さ寸法は、板材2の幅寸法(ウイング式ダイ10に設置した状態での高さ寸法)と同等である。被押圧面18aには、焼入れが施されている。 The rising portion 14 is provided in a pair with a gap in the front-rear direction. The pair of front and rear rising portions 14, 14 rise up so as to surround the support surface 15 from both sides at both ends of the width direction (front-rear direction) of the base portion 13. The rising portion 14 is provided with a pressed surface portion 18 and a bearing portion 19. The pressed surface portion 18 is a portion pressed by the punch 50 from above, and its upper end surface becomes the pressed surface 18a. The pressed surface 18a extends a predetermined length from the end on the center line CL side toward the outer end. The extension length (left-right length) of the pressed surface 18a is shorter than the extension length (left-right length) of the support surface 15. The height dimension of the pressed surface portion 18 is equal to the width dimension of the plate material 2 (the height dimension when installed on the wing-type die 10). The pressed surface 18a is hardened.

軸受部19は、ウイング式ダイ10を、支軸11を支点として回転可能に支持する部分であって、被押圧面部18の外側端部位置から外側端部に向かって所定長さで形成されている。軸受部19の外側端部は、支持面15の外側端部と同じ位置になっている。軸受部19の側面は、被押圧面部18の側面と面一になっている。軸受部19の上端部は、被押圧面18aよりも上方に突出している。軸受部19は、支軸11が貫通する貫通孔20を備えている。貫通孔20は、支持面15よりも上方に形成されており、本実施形態のウイング式ダイ10は、上支点型となっている。 The bearing portion 19 is a portion that supports the wing-type die 10 rotatably with the support shaft 11 as a fulcrum, and is formed with a predetermined length from the outer end position of the pressed surface portion 18 toward the outer end. The outer end of the bearing portion 19 is at the same position as the outer end of the support surface 15. The side of the bearing portion 19 is flush with the side of the pressed surface portion 18. The upper end of the bearing portion 19 protrudes above the pressed surface 18a. The bearing portion 19 has a through hole 20 through which the support shaft 11 passes. The through hole 20 is formed above the support surface 15, and the wing-type die 10 of this embodiment is an upper fulcrum type.

ウイング式ダイ10は、支柱部材25に支持されている。図3および図4に示すように、支柱部材25は、前後方向に間隔をあけて一対設けられ、ウイング式ダイ10を前後方向両側から囲むように配置されている。支柱部材25は、左右一対の支柱部26,26と、これらを結ぶ連結部27とを備えている。支柱部26は、上方に延出する板状部材からなる。支柱部26の上端部には、支軸11が貫通する貫通孔28が形成されている。貫通孔28は、ウイング式ダイ10の貫通孔20と同径であり、貫通孔28と貫通孔20は、同軸上に配置される。支軸11は、ピンにて構成されており、支柱部材25の貫通孔28側からウイング式ダイ10の貫通孔20に向けて挿入されている。ピンの軸部の長さは、支柱部材25の厚さ寸法とウイング式ダイ10の立上部14の厚さ寸法とを合わせた長さとなっており、ピンの先端面と立上部14の側面とが面一となっている。連結部27は、支柱部26,26の下端部に連続して、左右方向に延在している。連結部27と支柱部26,26とは一体化されている。連結部27には、ねじ孔(図示せず)が形成されている。このねじ孔を介して、支柱部材25が台座30にねじ止めされている。 The wing-type die 10 is supported by a support member 25. As shown in FIG. 3 and FIG. 4, a pair of support members 25 are provided at an interval in the front-rear direction and are arranged to surround the wing-type die 10 from both sides in the front-rear direction. The support member 25 has a pair of left and right support parts 26, 26 and a connecting part 27 connecting them. The support part 26 is made of a plate-like member extending upward. At the upper end of the support part 26, a through hole 28 through which the support shaft 11 passes is formed. The through hole 28 has the same diameter as the through hole 20 of the wing-type die 10, and the through hole 28 and the through hole 20 are arranged coaxially. The support shaft 11 is composed of a pin and is inserted from the through hole 28 side of the support member 25 toward the through hole 20 of the wing-type die 10. The length of the pin shaft is the combined length of the thickness of the support member 25 and the thickness of the rising portion 14 of the wing-type die 10, and the tip surface of the pin is flush with the side surface of the rising portion 14. The connecting portion 27 is continuous with the lower ends of the support portions 26, 26 and extends in the left-right direction. The connecting portion 27 and the support portions 26, 26 are integrated. A screw hole (not shown) is formed in the connecting portion 27. The support member 25 is screwed to the base 30 through this screw hole.

台座30は、一対の支柱部材25,25を連結させる板状部材であって、支柱部材25,25の下部に設けられている。台座30の幅方向(前後方向)中間部には、上方部突出する凸部31が形成されている。凸部31の幅寸法(前後方向の寸法)は、支柱部材25,25の離間寸法と同等である。凸部31の前後の側面は、支柱部材25,25の位置決めガイドとなっている。凸部31の左右方向中間部には、貫通孔32が形成されている。貫通孔32には、ウイング式ダイ10を下側から支持するダイクッション33が挿通されている。ダイクッション33は、昇降可能に設けられており、ウイング式ダイ10がパンチ50にて押圧された際に、ウイング式ダイ10とともに降下し、このときウイング式ダイ10に反力を与える。 The base 30 is a plate-like member that connects the pair of support members 25, 25, and is provided at the bottom of the support members 25, 25. A convex portion 31 that protrudes upward is formed in the middle of the width direction (front-rear direction) of the base 30. The width dimension (front-rear dimension) of the convex portion 31 is equal to the distance between the support members 25, 25. The front and rear side surfaces of the convex portion 31 serve as positioning guides for the support members 25, 25. A through hole 32 is formed in the middle of the left-right direction of the convex portion 31. A die cushion 33 that supports the wing-type die 10 from below is inserted into the through hole 32. The die cushion 33 is provided so that it can be raised and lowered, and when the wing-type die 10 is pressed by the punch 50, it descends together with the wing-type die 10, applying a reaction force to the wing-type die 10 at this time.

拘束板12は、板材2の側面を面外方向から拘束する部材である。拘束板12は、各ウイング式ダイ10に2枚ずつ設けられており、板材2の前後両面側に配置される。拘束板12,12は、同形状の矩形板材からなり、ウイング式ダイ10の支柱部材25,25の間に挿入されている。拘束板12は、支持面15に沿って配置され、立上部14の側面に当接した状態でねじ止めされている。2枚の拘束板12,12は、互いに隙間をあけて配置されている。拘束板12,12の離間寸法は、板材2の板厚より所定のクリアランス分大きい。具体的には、拘束板12と板材2との間には、適度なクリアランスが存在するように拘束板12の板厚が設定されている。前記クリアランスは、拘束板12,12間に板材2を嵌合可能であるとともに、曲げ加工によって板材2の板厚が増えた際に、クリアランス内でそれ以上増肉させずに拘束板12から適切な反力を受ける大きさに設定される。一例として、板材2の厚さが2mm程度の場合は、板材2の両側のクリアランスの合計は0.2mm程度であるのが好ましい。つまり、拘束板12,12の離間寸法は、板材2の板厚寸法の110%程度となっている。これによって、板材2は、立上部14,14の間で2枚の拘束板12,12に挟まれることとなる。 The restraining plate 12 is a member that restrains the side of the plate material 2 from the out-of-plane direction. Two restraining plates 12 are provided in each wing-type die 10, and are arranged on both the front and rear sides of the plate material 2. The restraining plates 12, 12 are made of rectangular plate material of the same shape, and are inserted between the support members 25, 25 of the wing-type die 10. The restraining plate 12 is arranged along the support surface 15, and is screwed in a state of abutting against the side of the rising portion 14. The two restraining plates 12, 12 are arranged with a gap between them. The distance between the restraining plates 12, 12 is larger than the thickness of the plate material 2 by a predetermined clearance. Specifically, the thickness of the restraining plate 12 is set so that there is an appropriate clearance between the restraining plate 12 and the plate material 2. The clearance is set to a size that allows the plate material 2 to be fitted between the restraining plates 12, 12, and that receives an appropriate reaction force from the restraining plates 12 without any further increase in thickness within the clearance when the plate material 2 is increased in thickness by bending. As an example, when the thickness of the plate material 2 is about 2 mm, the total of the clearances on both sides of the plate material 2 is preferably about 0.2 mm. In other words, the separation dimension of the restraining plates 12, 12 is about 110% of the plate thickness dimension of the plate material 2. As a result, the plate material 2 is sandwiched between the two restraining plates 12, 12 between the rising parts 14, 14.

拘束板12の高さ寸法は、板材2の幅寸法(ウイング式ダイ10に設置した状態での高さ寸法)および被押圧面部18の高さ寸法と同等である。これによって、板材2を拘束板12,12で挟まれた状態でウイング式ダイ10に設置すると、ウイング式ダイ10の立上部14の被押圧面部18の上面と、拘束板12の上面と、板材2の上面とが面一となる。つまり、曲げ加工直前には、板材2の曲げ部3(曲げ加工が施される部分)のうち、側面全体が拘束板12によって拘束され、下面が支持面15によって拘束されることとなる。 The height dimension of the restraining plate 12 is equal to the width dimension of the plate material 2 (the height dimension when installed in the wing-type die 10) and the height dimension of the pressed surface portion 18. As a result, when the plate material 2 is installed in the wing-type die 10 while being sandwiched between the restraining plates 12, 12, the upper surface of the pressed surface portion 18 of the rising portion 14 of the wing-type die 10, the upper surface of the restraining plate 12, and the upper surface of the plate material 2 are flush with each other. In other words, immediately before bending, the entire side surface of the bending portion 3 of the plate material 2 (the portion to be bent) is restrained by the restraining plate 12, and the lower surface is restrained by the support surface 15.

パンチ50は、ウイング式ダイ10の上方で、面内曲げ加工装置1の中心線CL上に設けられている。パンチ50は、降下することでウイング式ダイ10の中心側端部を押下げて、ウイング式ダイ10を傾斜させながら、板材2を曲げ加工する。パンチ50の下端部は、所望の曲率の曲面状に形成されており、この曲面が押圧面51となっている。所望の曲率とは、曲げ加工される板材の内周部の曲面の半径である。曲面状の押圧面51には、焼入れが施されている。 The punch 50 is provided above the wing die 10 and on the center line CL of the in-plane bending device 1. The punch 50 descends to press down the center end of the wing die 10, tilting the wing die 10 and bending the plate material 2. The lower end of the punch 50 is formed into a curved surface with a desired curvature, and this curved surface serves as the pressing surface 51. The desired curvature is the radius of the curved surface of the inner periphery of the plate material to be bent. The curved pressing surface 51 is hardened.

次に、前記構成の面内曲げ加工装置1を用いた面内曲げ加工方法および本発明の作用効果について説明する。かかる面内曲げ加工方法は、準備工程と、板材設置工程と、曲げ工程とを備えている。 Next, we will explain the in-plane bending method using the in-plane bending device 1 configured as described above and the effects of the present invention. This in-plane bending method includes a preparation process, a plate placement process, and a bending process.

準備工程は、ウイング式ダイ10に所望の厚さの拘束板12を設置する工程である。拘束板12の厚さは、2枚の拘束板12,12と加工される板材2とを重ねた厚さが、ウイング式ダイ10の立上部14,14の離間寸法と同等になるように選択される。準備工程では、拘束板12を、立上部14の内側側面にねじ等で固定する。 The preparation process is a process of installing a restraining plate 12 of a desired thickness on the wing-type die 10. The thickness of the restraining plate 12 is selected so that the thickness of the two restraining plates 12, 12 stacked with the plate material 2 to be processed is equivalent to the distance between the rising portions 14, 14 of the wing-type die 10. In the preparation process, the restraining plate 12 is fixed to the inner side surface of the rising portion 14 with screws or the like.

板材設置工程は、一対のウイング式ダイ10,10の支持面15,15上に、板材2を掛け渡して設置する工程である。板材設置工程では、板材2を拘束板12,12の間に嵌めて、支持面15上に設置する。板材2は、曲げ加工する曲げ部3の中心が、一対のウイング式ダイ10,10の突合せ部に位置するように配置する。そして、板材2に軸力を加えて曲げる必要がある場合には、板材2の両端部をチャック17(図1参照)にて固定することが可能である。このとき、板材2の曲げ部3は、拘束板12,12によって側面全体が拘束され、支持面15によって底面が拘束されることとなる。 The plate material installation process is a process of installing the plate material 2 across the support surfaces 15, 15 of a pair of wing-type dies 10, 10. In the plate material installation process, the plate material 2 is fitted between the restraining plates 12, 12 and installed on the support surfaces 15. The plate material 2 is positioned so that the center of the bending portion 3 to be bent is located at the butt joint of the pair of wing-type dies 10, 10. When it is necessary to bend the plate material 2 by applying an axial force, both ends of the plate material 2 can be fixed with chucks 17 (see FIG. 1). At this time, the entire side of the bending portion 3 of the plate material 2 is restrained by the restraining plates 12, 12, and the bottom surface is restrained by the support surfaces 15.

曲げ工程は、パンチ50を板材2に押し付けて、板材2を面内で曲げ加工する工程である。曲げ加工では、パンチ50を降下させ、一対のウイング式ダイ10,10を押し開くように板材2を押圧させる。パンチ50の押圧面51は、ウイング式ダイ10の被押圧面部18a、拘束板12,12の上面および板材2の曲げ部3の上面に当接して、下方に押圧する。図5の(a)~(c)に示すように、曲げ加工においては、パンチ50の降下に伴って、ウイング式ダイ10,10の中心線CL側の端部が押し下げられて、ウイング式ダイ10,10が傾斜する。このとき、板材2が支持面15から受ける反力は、常に板材2の未変形部分に面で作用するため、3点曲げでみられるようなダイ(支点)から作用する支点反力によって、未変形部に局所的に圧痕を付けることがない。さらに、曲げ部3の曲げ線近傍をパンチ50の押圧面51に常時押し付けることができる。したがって、板材2は、パンチ50への良好ななじみ性が得られる。なお、パンチ50は、下死点まで下がってプレス曲げが完了すると、上昇して元の位置に戻る。ウイング式ダイ10は、ダイクッション33が上昇することで元の水平位置に戻される。 The bending process is a process in which the punch 50 is pressed against the sheet material 2 to bend the sheet material 2 in-plane. In the bending process, the punch 50 is lowered to press the sheet material 2 so as to push the pair of wing-type dies 10, 10 apart. The pressing surface 51 of the punch 50 abuts against the pressed surface portion 18a of the wing-type die 10, the upper surface of the restraining plates 12, 12, and the upper surface of the bent portion 3 of the sheet material 2, and presses downward. As shown in (a) to (c) of FIG. 5, in the bending process, as the punch 50 descends, the end portion of the wing-type die 10, 10 on the center line CL side is pressed down, and the wing-type die 10, 10 is inclined. At this time, the reaction force that the sheet material 2 receives from the support surface 15 always acts on the undeformed portion of the sheet material 2 in a surface, so that the fulcrum reaction force acting from the die (fulcrum) as seen in three-point bending does not locally make an indentation on the undeformed portion. Furthermore, the vicinity of the bending line of the bent portion 3 can be constantly pressed against the pressing surface 51 of the punch 50. Therefore, the plate material 2 can be well fitted to the punch 50. The punch 50 descends to the bottom dead center, and when press bending is completed, it rises and returns to its original position. The wing-type die 10 is returned to its original horizontal position by the rise of the die cushion 33.

ところで、ウイング式の面内曲げ加工装置においては、曲げ部3の内周部(上縁部)で、加工初期の段階で被加工材の曲げ中央部が屈曲しパンチから離れてしまう場合や、曲げの圧縮側(内周部)において周期的にうねる「しわ」と、横断面が曲げの面外に倒れる「横座屈」と呼ばれる面外変形が生じる場合が加工限界となる。本実施形態の面内曲げ加工方法および面内曲げ加工装置1においては、板材2を拘束板12,12で挟むことで、曲げ部3の面外変形を抑制している。特に、拘束板12,12は板材2の曲げ線から外側端部に亘る領域を板厚方向に挟持し、さらに、曲げ部3の内周部で板材2の板厚が増えて板材2が拘束板12に密着する際に、板材2が拘束板12,12から適切な力を受けるので、座屈を抑制できる。したがって、曲げ部3の面外変形をさらに抑制することができる。 In the case of a wing-type in-plane bending device, the processing limit is when the inner periphery (upper edge) of the bending portion 3 bends the central part of the workpiece at the initial stage of processing and separates from the punch, or when periodic undulating "wrinkles" occur on the compression side (inner periphery) of the bending, and out-of-plane deformation called "lateral buckling" occurs in which the cross section falls out of the bending plane. In the in-plane bending method and in-plane bending device 1 of this embodiment, the plate material 2 is sandwiched between the restraining plates 12, 12 to suppress out-of-plane deformation of the bending portion 3. In particular, the restraining plates 12, 12 sandwich the area from the bending line of the plate material 2 to the outer end in the plate thickness direction, and further, when the plate material 2 increases in thickness at the inner periphery of the bending portion 3 and comes into close contact with the restraining plates 12, the plate material 2 receives an appropriate force from the restraining plates 12, 12, so that buckling can be suppressed. Therefore, the out-of-plane deformation of the bending portion 3 can be further suppressed.

また、図5の(b)~(c)に示すように、ウイング式ダイ10が傾斜すると、板材2は、パンチ50とウイング式ダイ10にて4点支持に近い状態での曲げ加工となるので、曲げ部3のうち、既に曲げ加工が完了している曲げ中央部には、曲げモーメントの波及はあるものの、局所的な変形は発生しない。したがって、曲げ部3の中間部において、加工欠陥が発生し難い。 In addition, as shown in (b) and (c) of Figure 5, when the wing-type die 10 is tilted, the plate material 2 is bent in a state where it is supported at almost four points by the punch 50 and the wing-type die 10, so although the bending moment is transmitted to the central part of the bent portion 3 where bending has already been completed, no local deformation occurs. Therefore, processing defects are less likely to occur in the middle part of the bent portion 3.

なお、ウイング式ダイ10が傾斜すると、板材2の曲げ中央部は、拘束板12,12から露出するが、拘束板12,12から露出するのは曲げ加工が完了した加工済み部分であり、塑性変形中の部分は拘束板12,12にて挟まれているので、「しわ」のような面外変形を抑制することができる。 When the wing-type die 10 is tilted, the central bent portion of the plate material 2 is exposed from the restraining plates 12, 12. However, what is exposed from the restraining plates 12, 12 is the processed portion where bending has been completed, and the portion undergoing plastic deformation is sandwiched between the restraining plates 12, 12, so out-of-plane deformation such as "wrinkles" can be suppressed.

さらに、本実施形態のウイング式ダイ10は、支軸11が貫通する貫通孔20が支持面15よりも上方に形成された上支点型であるため、板材2の端部をチャック17で拘束すれば、曲げ変形初期から板材2に軸引張側の力が作用し、曲げが進行するに従って増加する。そのため、圧縮応力が低減できるので、座屈に対して有利となる。よって、板材2の面外変形をより一層抑制することができる。
一方、圧縮側の座屈より引張側の割れが問題となる板材であれば、ウイング式ダイを上支点型ではなく、たとえば下支点型にして、板材に生じる引張応力を低減する方法も取り得る。
Furthermore, since the wing-type die 10 of this embodiment is an upper support type in which the through hole 20 through which the support shaft 11 passes is formed above the support surface 15, if the end of the sheet material 2 is restrained by the chuck 17, a tensile force on the axis acts on the sheet material 2 from the early stage of bending deformation, and increases as bending progresses. This reduces the compressive stress, which is advantageous against buckling. Therefore, the out-of-plane deformation of the sheet material 2 can be further suppressed.
On the other hand, if the plate material is more prone to cracking on the tension side than buckling on the compression side, a method can be used in which the wing die is, for example, a bottom support type rather than an upper support type, to reduce the tensile stress generated in the plate material.

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定する趣旨ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。たとえば、前記実施形態では、2枚の拘束板12,12で板材2を挟むようにしているが、これに限定されるものではない。1枚の拘束板とウイング式ダイの立上部の側面とで板材を挟むようにしてもよい。また、荷重制御によって、拘束板を板材に押し付ける方法も取り得る。 Although the embodiment for implementing the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and appropriate design changes are possible within the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the plate material 2 is sandwiched between two restraining plates 12, 12, but this is not limited to this. The plate material may be sandwiched between one restraining plate and the side of the rising portion of the wing-type die. Also, a method of pressing the restraining plate against the plate material by load control may be used.

また、前記実施形態では、アルミニウム合金製の板材2を曲げ加工しているが、板材2の材質は、アルミニウム合金に限定されるものではない。かかる面内曲げ加工方法および面内曲げ加工装置1は、他の金属からなる板材であっても、加工可能である。 In addition, in the above embodiment, the plate material 2 made of an aluminum alloy is bent, but the material of the plate material 2 is not limited to an aluminum alloy. The in-plane bending method and in-plane bending device 1 can also process plate materials made of other metals.

1 面内曲げ加工装置
2 板材
3 曲げ部
10 ウイング式ダイ
11 支軸(支点)
12 拘束板
15 支持面
50 パンチ
51 押圧面
Reference Signs List 1 In-plane bending device 2 Plate material 3 Bending section 10 Wing-type die 11 Support shaft (support point)
12 Restraint plate 15 Support surface 50 Punch 51 Pressing surface

Claims (4)

一対の支点を中心にそれぞれ回転可能な一対のウイング式ダイと、所望の曲率の押圧面を備えたパンチとを備えたウイング式の面内曲げ加工装置を用いて、帯状の板材を面内で曲げ加工する面内曲げ加工方法において、
拘束板を介して前記板材を板厚方向両側から挟まれた状態で、一対の前記ウイング式ダイの支持面上に前記板材を掛け渡して設置する板材設置工程と、
前記パンチを、一対の前記ウイング式ダイを押し開くように前記板材および前記拘束板に同時に押圧する曲げ工程とを備え、
前記板材設置工程では、前記曲げ工程を行う前の状態で前記板材の少なくとも曲げ部の側面全体を覆うように前記拘束板を配置し、
前記曲げ工程では、前記拘束板が前記ウイング式ダイとともに傾斜する
ことを特徴とする面内曲げ加工方法。
An in-plane bending method for in-plane bending a strip-shaped plate material using a wing-type in-plane bending device including a pair of wing-type dies each rotatable about a pair of fulcrums and a punch having a pressing surface with a desired curvature, comprising:
a plate material installation process in which the plate material is placed across the support surfaces of the pair of wing-type dies in a state in which the plate material is sandwiched from both sides in the plate thickness direction via restraint plates;
and a bending process of simultaneously pressing the punch against the plate material and the restraining plate so as to push open the pair of wing-type dies,
In the plate material setting step, the restraint plate is disposed so as to cover at least the entire side surface of the bent portion of the plate material in a state before the bending step is performed ;
In the bending process, the restraining plate is inclined together with the wing-type die.
The in-plane bending method is characterized by the above.
帯状の板材を面内で曲げ加工する面内曲げ加工装置において、
一対の支点を中心にそれぞれ回転可能で前記板材の支持面を有する一対のウイング式ダイと、
所望の曲率の押圧面を備えたパンチと、
一対の前記ウイング式ダイにそれぞれ設けられ前記板材を板厚方向両側から挟んだ状態で前記ウイング式ダイに固定する拘束板と、を備えており、
前記拘束板は、曲げ加工を行う前の状態で前記板材の少なくとも曲げ部の側面全体を覆うとともに、前記パンチにより前記板材と同時に押圧され、前記ウイング式ダイとともに傾斜する
ことを特徴とする面内曲げ加工装置。
In an in-plane bending apparatus for bending a strip-shaped plate material in-plane,
A pair of wing-type dies each rotatable about a pair of fulcrums and having a support surface for the plate material;
A punch having a pressing surface with a desired curvature;
A pair of restraining plates are provided on each of the pair of wing-type dies and fix the plate material to the wing-type dies while sandwiching the plate material from both sides in the plate thickness direction,
The restraining plate covers at least the entire side surface of the bent portion of the plate material before bending , and is pressed by the punch simultaneously with the plate material and inclined together with the wing-type die.
An in-plane bending apparatus characterized by the above.
前記拘束板は、前記板材の両面側にそれぞれ配置されており、
両面側に配置された前記拘束板の離間距離は、前記板材の板厚寸法より所定のクリアランス分大きく、
前記クリアランスは、前記拘束板間に前記板材を嵌合可能であるとともに、曲げ加工によって板材の板厚が増えた際に前記クリアランス内でそれ以上増肉させずに拘束板から反力を受ける大きさである
ことを特徴とする請求項2に記載の面内曲げ加工装置。
The restraining plates are disposed on both sides of the plate material,
The spacing between the restraining plates arranged on both sides is greater than the thickness of the plate material by a predetermined clearance,
The in-plane bending apparatus according to claim 2, characterized in that the clearance is large enough to fit the plate material between the restraint plates and to receive a reaction force from the restraint plates without causing any further increase in thickness within the clearance when the plate material increases in thickness due to bending.
前記ウイング式ダイの前記支持面は、前記支点よりも下方に位置している
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の面内曲げ加工装置。
The in-plane bending apparatus according to claim 2 or 3, wherein the support surface of the wing-type die is located below the fulcrum.
JP2020069982A 2020-04-08 2020-04-08 In-plane bending method and in-plane bending device Active JP7493200B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020069982A JP7493200B2 (en) 2020-04-08 2020-04-08 In-plane bending method and in-plane bending device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020069982A JP7493200B2 (en) 2020-04-08 2020-04-08 In-plane bending method and in-plane bending device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021164950A JP2021164950A (en) 2021-10-14
JP7493200B2 true JP7493200B2 (en) 2024-05-31

Family

ID=78021386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020069982A Active JP7493200B2 (en) 2020-04-08 2020-04-08 In-plane bending method and in-plane bending device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7493200B2 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019022910A (en) 2018-09-03 2019-02-14 株式会社神戸製鋼所 Bus bar made of aluminum alloy and method for manufacture thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5637859Y2 (en) * 1978-09-08 1981-09-04
JPS6059057B2 (en) * 1982-10-29 1985-12-23 日産自動車株式会社 Edge vent construction method and its equipment
JPH0442007Y2 (en) * 1986-08-20 1992-10-02
JPH0622500Y2 (en) * 1989-09-26 1994-06-15 三協アルミニウム工業株式会社 Press bending equipment
DE9417776U1 (en) * 1994-11-05 1995-02-02 Novopress GmbH Pressen und Presswerkzeuge & Co KG, 41460 Neuss Bending machine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019022910A (en) 2018-09-03 2019-02-14 株式会社神戸製鋼所 Bus bar made of aluminum alloy and method for manufacture thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021164950A (en) 2021-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2351624B1 (en) Method of manufacturing closed structural member, press-forming device, and closed structural member
JP4766084B2 (en) Work bending method and apparatus
KR100760410B1 (en) Press forming method and press forming device
KR101652877B1 (en) Press forming method
US11383286B2 (en) Metal sheet for press forming, press forming device, and production method for pressed component
CA2736556A1 (en) Closed structure parts, method and press forming apparatus for manufacturing the same
JP2008030090A (en) Method of straightening bend of shape steel and straightening apparatus for the shape steel
KR101579028B1 (en) Method for manufacturing closed-structure part and apparatus for the same
EP3663012B1 (en) Method for manufacturing a press formed product
TW201819063A (en) Method and device for manufacturing press formed article
WO2020129903A1 (en) Test method and equipment for evaluating collision performance of metal sheet for vehicle body
JP4078199B2 (en) Folded product manufacturing method and manufacturing apparatus
JP7493200B2 (en) In-plane bending method and in-plane bending device
JP2003103306A (en) Bending method for metal plate and its forming die used for the forming method
JP3854525B2 (en) Press molding method and molding apparatus
JP6202059B2 (en) Press forming method
JP2008264838A (en) Pressing die and pressing method
JP2022014784A (en) Method for manufacturing test piece and method for evaluating delayed fracture characteristics of high tensile strength steel plate
WO2016088519A1 (en) Press-forming method and method of manufacturing component employing same method, and press-forming device and formed component press-formed using same device
JP2005254279A (en) Press die
JP2008238250A (en) Long shape bending apparatus
JP2785513B2 (en) Hole punch type
JP3529370B2 (en) Mold for press forming of mold material
JP7246349B2 (en) Press molding method and press molding die
JP4179435B2 (en) Weld end forming method and weld end forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230725

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230726

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231219

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240209

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240507

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240513

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7493200

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150