JP7521794B2 - Bending machine, bending method and program - Google Patents

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Description

本発明は、板状のワークに塑性変形による曲げ成形を施す加工技術に関する。 The present invention relates to a processing technology that performs bending forming on a plate-shaped workpiece by plastic deformation.

従来、船体構造などに用いられる厚板の曲げ加工法として、線状加熱曲げや線状プレス曲げ及びロール曲げが主流として適用されている。線状加熱曲げ加工法は、技術者の経験に依存するところが大きいと共に、3次元の任意の形状には適用できないといった課題がある。線状プレス曲げ及びロール曲げの加工法では、大きな設備が必要となる。 Traditionally, linear heating bending, linear press bending, and roll bending have been the mainstream methods for bending thick plates used in ship hull structures, etc. Linear heating bending is highly dependent on the experience of the engineer, and has issues such as not being applicable to arbitrary three-dimensional shapes. Linear press bending and roll bending require large equipment.

一方、近年、多品種少量生産への対応技術として、金型を必要とせず(ダイレスで)金属薄板(シート)を自在な形状に成形加工する技術であるインクリメンタルシートフォーミングが注目されている(例えば非特許文献1,2)。インクリメンタルシートフォーミングは、小さな棒状の成形ツールの先端を金属シートに接触させながらスライドまたはロールさせて、金属薄板を局所的に塑性変形させることを連続的に行い、自在な形状に成形する塑性加工技術である。 Meanwhile, in recent years, incremental sheet forming, a dieless forming technique for forming thin metal sheets (sheets) into any shape, has been attracting attention as a technology for high-mix, low-volume production (e.g., Non-Patent Documents 1 and 2). Incremental sheet forming is a plastic processing technique in which the tip of a small rod-shaped forming tool is brought into contact with a metal sheet and slid or rolled to continuously plastically deform the metal sheet locally into any shape.

北澤 君義、中根 正勝、“アルミニウム薄板の半楕円体状CNCインクリメンタル張出成形”軽金属 研究論文、Vol 47,N0.8、P440-P445、1997.Kimiyoshi Kitazawa, Masakatsu Nakane, "CNC incremental stretch forming of semi-ellipsoidal aluminum sheet" Light Metals Research Paper, Vol 47, No. 8, P440-P445, 1997. 鈴木 信行、地西 徹、“インクリメンタルフォーミングと超塑性成形を組み合わせた加工プロセス―板金部品の自在な板厚配置を目指して―” 塑性と加工(日本塑性加工学会誌) 第54巻、第628号(2013-5)Nobuyuki Suzuki, Toru Jinishi, "Processing process combining incremental forming and superplastic forming - Aiming for flexible thickness arrangement of sheet metal parts -" Journal of the Japan Society for Technology of Plasticity, Vol. 54, No. 628 (May 2013)

一方、厚めである板状のプレートの場合、ツールをスライドさせることができないためインクリメンタルシートフォーミング方式は適しておらず、現状では、伝統的に線状加熱または直線に沿った連続的な冷間プレスを適用した曲げ成形に頼っている。この場合、加熱式では材料の劣化の問題があり、また加熱式では成形が長時間となり、さらに直線に沿ってプレスする方式では3次元の曲面に成形することは困難である。 On the other hand, for thicker plate-like plates, the incremental sheet forming method is not suitable because the tool cannot be slid, and so traditional bending methods currently rely on linear heating or continuous cold pressing along a straight line. In this case, the heating method has problems with material deterioration, and the forming process takes a long time, and it is difficult to form a three-dimensional curved surface using the method of pressing along a straight line.

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、板状のワークに対する3次元の曲げ塑性変形を簡易な設備でありながら任意形状に、かつより短時間で行うことができる曲げ加工機、曲げ加工方法及びプログラムを提供するものである。 The present invention has been made in consideration of the above, and provides a bending machine, bending method, and program that can perform three-dimensional bending plastic deformation of plate-shaped workpieces into any shape in a short time using simple equipment.

本発明に係る曲げ加工機は、加工用ツールと、水平なXY面上に支持された塑性変形加工の対象である板状のワークに対して、相対的に前記加工用ツールを、前記XY面の上方で、かつ前記XY面に平行にスライドさせると共に前記XY面に直交するZ方向に昇降変位させる駆動部と、予め設計された加工条件に基づいて、前記加工用ツールを相対的に前記XY面上の複数の目的位置へ順番にスライドさせる指示と、各目的位置で当該各目的位置に対応する変位量だけ前記加工用ツールを前記Z方向に相対的に降下、上昇変位させると共に、降下位置まで所定時間で移動させる指示とを前記駆動部に対して行う制御部とを備えたものである。 The bending machine according to the present invention comprises a processing tool, a drive unit that slides the processing tool above and parallel to a horizontal XY plane relative to a plate-shaped workpiece that is the subject of plastic deformation processing and is supported on the XY plane, and raises and lowers the processing tool in a Z direction perpendicular to the XY plane, and a control unit that issues instructions to the drive unit to sequentially slide the processing tool relatively to multiple target positions on the XY plane based on predesigned processing conditions, and to lower and raise the processing tool relatively in the Z direction at each target position by a displacement amount corresponding to the target position, and to move the processing tool to the lowered position in a predetermined time.

また、本発明に係る曲げ加工方法は、水平なXY面上に支持された塑性変形加工の対象である板状のワークに対する予め設計された加工条件に基づいて、加工用ツールを前記ワークに対して相対的に前記XY面上の複数の目的位置へ順番にスライドさせ、かつ各目的位置で当該目的位置に対応する変位量だけ前記加工用ツールを前記Z方向に相対的に降下、上昇させると共に、降下位置まで所定時間で移動させるものである。 The bending method according to the present invention involves sliding a processing tool relative to a plate-shaped workpiece supported on a horizontal XY plane, which is the subject of plastic deformation processing, in sequence to a number of target positions on the XY plane, based on predesigned processing conditions for the workpiece, and lowering and raising the processing tool relative to the workpiece in the Z direction by a displacement amount corresponding to the target position at each target position, and moving the processing tool to the lowered position in a predetermined time.

また、本発明に係るプログラムは、水平なXY面上に支持された塑性変形加工の対象である板状のワークの形状、諸元及び加工目標形状の情報から、前記ワークのXY面上の複数の目的位置、前記複数の目的位置への加工用ツールのスライド順、前記各目的位置での前記XY面に直交するZ方向への前記加工用ツールの降下、上昇変位量、及び降下位置までの移動時間を加工条件として設計する設計手段、及び前記設計手段で設計された前記加工条件に基づいて、前記加工用ツールに対して、順番に前記複数の目的位置へのスライド制御と、各目的位置での前記降下、上昇変位制御及び停止制御との指示を行う制御手段、としてプロセッサを機能させるものである。 The program according to the present invention causes a processor to function as a design means for designing, based on information on the shape, specifications and target shape of a plate-shaped workpiece supported on a horizontal XY plane and subject to plastic deformation processing, multiple target positions on the XY plane of the workpiece, the sliding order of the processing tool to the multiple target positions, the descent and ascent displacement amount of the processing tool in the Z direction perpendicular to the XY plane at each target position, and the movement time to the descent position, as well as a control means for instructing the processing tool to sequentially control the sliding to the multiple target positions, and to control the descent, ascent displacement and stop at each target position, based on the processing conditions designed by the design means.

これらの発明によれば、加工用ツールを前記ワークに対して相対的に水平なXY面上の複数の目的位置へ順番にスライドさせ、かつ各目的位置で当該目的位置に対応する変位量だけ前記加工用ツールを前記ワークに対して相対的にZ方向に降下、上昇させると共に、降下位置まで所定時間で移動させることでワークへの曲げ加工が行われる。これによれば、ワークの表面の多点位置に対して順番に加工用ツールを押し当てて局所的な塑性変形を順次生成することで、全体に対して目標形状の成形が行われる。従って、板状のワークに対する3次元の曲げ塑性変形を簡易な設備でありながら任意形状に、かつより短時間で加工を施すことができる。 According to these inventions, the processing tool is slid sequentially to multiple target positions on a horizontal XY plane relative to the workpiece, and at each target position, the processing tool is lowered and raised in the Z direction relative to the workpiece by the displacement amount corresponding to the target position, and is moved to the lowered position in a predetermined time, thereby bending the workpiece. In this way, the processing tool is pressed sequentially against multiple points on the surface of the workpiece to sequentially generate localized plastic deformation, thereby forming the target shape for the entire workpiece. Therefore, three-dimensional bending plastic deformation can be performed on a plate-shaped workpiece into any shape in a short time using simple equipment.

また、本発明は、前記ワークを目標形状に塑性変形させる前記加工条件を設計する加工条件設計手段を備えたものである。この構成によれば、加工手順が予め設計されることで、加工機を自動で稼働させることが可能となる。 The present invention also includes a processing condition design means for designing the processing conditions for plastically deforming the workpiece into a target shape. With this configuration, the processing procedure is designed in advance, making it possible to operate the processing machine automatically.

また、前記加工条件に前記複数の目的位置を含めることで、ワーク全面に対する曲げ加工が可能となる。 In addition, by including the multiple target positions in the processing conditions, bending can be performed on the entire surface of the workpiece.

また、前記加工条件に前記複数の目的位置の順番を含めることで、加工工程の効率化が図れる。 In addition, by including the order of the multiple target positions in the processing conditions, the processing process can be made more efficient.

また、前記駆動部は、前記ツールを前記Z方向に変位させるプレス部と、前記ワークをXY面でスライドさせるXYスライドテーブルとを備えたものである。この構成によれば、ツールの昇降とワークのスライドとを別部材で行わせることで、例えば大サイズのワークを加工対象とする場合に、全体の構成の簡素化に繋がる。 The drive unit also includes a press unit that displaces the tool in the Z direction, and an XY slide table that slides the workpiece on the XY plane. With this configuration, the tool is raised and lowered and the workpiece is slid using separate members, which can simplify the overall configuration, for example when machining a large workpiece.

本発明によれば、板状のワークに対する3次元の曲げ塑性変形を簡易な設備でありながら任意形状に、かつより短時間で加工を施すことができる。 According to the present invention, it is possible to perform three-dimensional bending plastic deformation on plate-shaped workpieces into any shape in a short time using simple equipment.

本発明に係る曲げ加工機の第1実施形態を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a bending machine according to the present invention; 板状のワークを支持する部材を示す図で、(A)は環状の縁部を有する支持部材を示し、(B)は複数の点で支持する支持部材を示す図である。1A and 1B are diagrams showing members for supporting a plate-shaped workpiece, in which (A) shows a support member having an annular edge, and (B) shows a support member that supports at multiple points. インクレメンタルプレートフォーミングの一場面を説明するイメージ図である。FIG. 1 is an image diagram illustrating a scene of incremental plate forming. ワークの目標形状と加工条件の設計との関連を示す図で、(A)は目標形状のイメージ図、(B)は加工条件を設計する際に一例として適用する有限要素モデルを説明する図である。FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the target shape of a workpiece and the design of machining conditions; (A) is an image of the target shape, and (B) is a diagram explaining a finite element model applied as an example when designing machining conditions. 加工条件としての加工位置、加工順番の一例を説明する図で、(A)はワーク面と対応付けた図、(B)はそのデータテーブルである。FIG. 13 is a diagram for explaining an example of machining positions and machining orders as machining conditions, in which (A) is associated with a work surface, and (B) is a data table thereof. ツールでプレスされたワーク面の変形成形の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of deformation forming of a work surface pressed by a tool. 制御部によって実行される加工条件設計支援処理の一例を示すフローチャートである。11 is a flowchart showing an example of a machining condition design support process executed by a control unit. 制御部によって実行される加工処理の一例を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an example of a processing process executed by a control unit. 実験例に使用されるワークの条件を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the conditions of a workpiece used in an experimental example. 本実験例における加工位置(X,Y座標値)、加工変位(Z値)、加工順番(n)を示す図表である。1 is a table showing the machining position (X, Y coordinate values), the machining displacement (Z value), and the machining order (n) in this experimental example. シミュレーションで得られた垂直方向の寸法値(Z値)(図中、クロ円で示す)と、実験による変形寸法(Z値)(図中、クロ三角形で示す)とを比較した図である。1 is a diagram comparing vertical dimension values (Z values) obtained by simulation (shown by black circles in the diagram) with deformation dimensions (Z values) obtained by experiment (shown by black triangles in the diagram).

図1は、本発明に係る曲げ加工機の全体概略構成図を示す。曲げ加工機1は、情報処理及び数値制御(CNC)を行う制御部10と、制御部10で処理された情報に基づいてコンピュータ数値制御されてワーク3に曲げ加工を施す加工部20とを備える。 Figure 1 shows a schematic diagram of the overall configuration of a bending machine according to the present invention. The bending machine 1 includes a control unit 10 that performs information processing and numerical control (CNC), and a processing unit 20 that performs bending processing on a workpiece 3 under computer numerical control based on information processed by the control unit 10.

制御部10は、CPUを備えたプロセッサ部11と、プロセッサ部11と接続された記憶部12、入力情報及び処理情報を適宜表示する表示部13及び必要な情報の入力を受け付ける、例えばタッチパネル等からなる操作部14を備える。記憶部12は、後述する設計プログラム及び数値解析プログラムその他を含む制御プログラム記憶部121及び設計された加工条件を記憶する加工条件記憶部122を備える。 The control unit 10 includes a processor unit 11 with a CPU, a memory unit 12 connected to the processor unit 11, a display unit 13 that appropriately displays input information and processing information, and an operation unit 14 consisting of, for example, a touch panel that accepts input of necessary information. The memory unit 12 includes a control program memory unit 121 that includes a design program and a numerical analysis program, which will be described later, and other programs, and a machining condition memory unit 122 that stores the designed machining conditions.

プロセッサ部11は、制御プログラムを実行することによって演算部110及び加工制御部113として機能する。演算部110は、加工条件設計部111及び数値解析部112を備える。加工制御部113は、各処理時間について計時動作を行うタイマ114、スライド制御部115及びプレス制御部116を備える。 The processor unit 11 executes a control program to function as a calculation unit 110 and a machining control unit 113. The calculation unit 110 includes a machining condition design unit 111 and a numerical analysis unit 112. The machining control unit 113 includes a timer 114 that measures each processing time, a slide control unit 115, and a press control unit 116.

加工条件設計部111は、曲げ加工対象となる板状のワーク3を目標形状に成形する加工条件を設計する処理を行う。本実施形態に適用される板状のワーク3は、例えば鉄、ステンレス、アルミニウム、銅及び合金等の金属材であり、板厚は、材質及び平面サイズにもよるが、一般的にはシート材より厚い2mm以上、より好ましくは4mm以上、さらにそれ以上の厚板を対象とする。本実施形態では、例えば棒状の加工用のツール26の下端を板状のワーク3に押し当てる(プレスする)ことによりワーク3を局所的に塑性変形させ、かかる局所的な塑性変形を多数の点に順番に行うことで、任意の形状に成形する加工技術(インクレメンタルプレートフォーミング)を採用している。 The processing condition design unit 111 performs processing to design processing conditions for forming the plate-shaped workpiece 3 to be bent into a target shape. The plate-shaped workpiece 3 applied to this embodiment is, for example, a metal material such as iron, stainless steel, aluminum, copper, or an alloy, and the plate thickness depends on the material and planar size, but is generally 2 mm or more thicker than sheet material, more preferably 4 mm or more, and is targeted for thick plates even thicker than that. In this embodiment, for example, the lower end of a rod-shaped processing tool 26 is pressed against (pressed against) the plate-shaped workpiece 3 to locally plastically deform the workpiece 3, and such local plastic deformation is performed sequentially at multiple points, thereby forming the workpiece into an arbitrary shape (incremental plate forming).

図3は、かかるインクレメンタルプレートフォーミングの一場面を説明する図で、ツール26を上方からワーク3の上面のあるポイント(位置)に降下させてワークを押し下げ、プレスを行っている状態を示している。図3において、ツール26は、例えば水平に配置されたワーク3の上方の基準高さで、水平方向(X軸、Y軸)の目的位置にスライドされ、当該目的位置で、設計された降下量だけ降下されてワーク3面に押し当てられる(プレスを行う)。ワーク3は、ツール26による下方への押し当てにより目的位置で下方に押し下げられて湾曲し、塑性変形を生じる。 Figure 3 is a diagram illustrating one scene in such incremental plate forming, showing the state in which the tool 26 is lowered from above to a certain point (position) on the top surface of the workpiece 3 to press down on the workpiece and perform pressing. In Figure 3, the tool 26 is slid to the target position in the horizontal direction (X-axis, Y-axis) at a reference height above the horizontally placed workpiece 3, for example, and at the target position, it is lowered by a designed amount and pressed against the surface of the workpiece 3 (pressing is performed). The workpiece 3 is pressed downward at the target position by the tool 26, causing it to bend and undergo plastic deformation.

ワーク3に対する変形は、例えば図4(A)に示すように、目標形状(3次元の曲面)として設定される。加工条件設計部111は、ワーク3の諸元(諸要素)及び目標形状に基づいて、加工条件の設計を行う。ワーク3の諸元としては、サイズ、弾性率、ポイズン比及び降状応力を含む。 The deformation of the workpiece 3 is set as a target shape (three-dimensional curved surface), for example as shown in FIG. 4(A). The machining condition design unit 111 designs the machining conditions based on the specifications (various elements) of the workpiece 3 and the target shape. The specifications of the workpiece 3 include size, elastic modulus, poison ratio, and yield stress.

本実施形態では、図4(B)に示すように、ワーク3を所定の小サイズのソリッド要素に分割し、加工条件設計部111は、かかるソリッド要素を使用した有限要素モデルに基づいて加工条件を算出する。ここに、加工条件は、有限要素モデルに対して、加工位置(X,Y座標値)、加工変位(Z値)、加工順番(n)、加工時間(t)、及びワーク3の支持条件を含む。なお、本実施形態において、ソリッド要素のサイズは、XY平面が例えば1,000mm×1,000mm程度のワークの場合、20mm×20mm程度である。また、ワーク3の支持条件は、平板のワーク3を、その端縁領域の少なくとも3点以上で支持するとした場合に、1つの支持点ではX,Y,Z方向について固定(動きを規制)し、残りの支持点については単に下方からの支持としてもよい。 In this embodiment, as shown in FIG. 4B, the workpiece 3 is divided into solid elements of a predetermined small size, and the machining condition design unit 111 calculates the machining conditions based on a finite element model using such solid elements. Here, the machining conditions include the machining position (X, Y coordinate values), machining displacement (Z value), machining order (n), machining time (t), and support conditions for the workpiece 3 for the finite element model. In this embodiment, the size of the solid element is about 20 mm x 20 mm for a workpiece with an XY plane of about 1,000 mm x 1,000 mm. In addition, the support conditions for the workpiece 3 may be such that, when the flat workpiece 3 is supported at least at three points on its edge region, one support point is fixed (movement is restricted) in the X, Y, and Z directions, and the remaining support points are simply supported from below.

加工位置(X,Y座標値)は、例えばワーク3を支持するワーク支持部23(図1参照)の特定部位を基準に設定すればよく、また、加工変位(Z値)は、ワーク支持部23の上方であって、少なくともワーク3の板厚を越える高さ位置を基準に設定すればよい。これらの位置情報は、座標値の他、コンピュータ数値制御可能な駆動信号に変換した数値でもよい。また、加工位置の情報は、基準位置に対する座標値でもよいし、加工順番(n)に沿った相対的なスライド量でもよい。加工変位(Z値)は、垂直方向の前記基準高さにツール26の下端が位置し、その位置からの降下量をいう。なお、ツール26は、一般的に棒状の工具を立直させて使用され、直径100mm、かつ下端部は例えば半球形状を有する。ツール26の下端部は、半球形状に代えて、球面の一部でもよく、また、他の曲面でもよいし、平面でもよい。なお、加工用のツール26は棒状である必要はなく、前記のうちの下端部の構成部位(例えば半球形状の部位)のみで形成されたツールでもよい。 The machining position (X, Y coordinate values) may be set based on, for example, a specific portion of the work support portion 23 (see FIG. 1) that supports the work 3, and the machining displacement (Z value) may be set based on a height position above the work support portion 23 that exceeds at least the plate thickness of the work 3. These position information may be coordinate values or numerical values converted into a drive signal that can be numerically controlled by a computer. The machining position information may be coordinate values relative to a reference position or a relative slide amount along the machining order (n). The machining displacement (Z value) refers to the amount of descent from the position where the lower end of the tool 26 is located at the reference height in the vertical direction. The tool 26 is generally used as a rod-shaped tool that is upright, has a diameter of 100 mm, and has a lower end that is, for example, a hemispherical shape. Instead of a hemispherical shape, the lower end of the tool 26 may be a part of a sphere, or may be another curved surface or a flat surface. The processing tool 26 does not need to be rod-shaped, but may be a tool formed only of the lower end component (e.g., the hemispherical portion) described above.

また、加工条件設計部111は、例えば加工順番(n)の個数を最少化するような最適な設計を行う。例えば図5(A)では、1,000mm×1,000mmのワーク3に対して、16点の目的位置(n1,n2,…,ni)が設定されている。さらに、図5(A)中に矢印で示すように、効率的な加工処理を実行するべく、加工順番(n)は、隣接する加工位置間におけるツール26のスライド長が最少となるように設計される。あるいはトータルのスライド長が最短となるような経路の順でもよい。さらに、図5(B)に示すように、各目的位置(n1,n2,…,ni)に対して、加工変位(Z値)、加工時間(t)が設計される。加工時間(t)は一定でもよい。 The machining condition design unit 111 also performs optimal design, for example, to minimize the number of machining sequences (n). For example, in FIG. 5(A), 16 target positions (n1, n2, ..., ni) are set for a 1,000 mm x 1,000 mm workpiece 3. Furthermore, as shown by the arrows in FIG. 5(A), in order to perform efficient machining, the machining sequence (n) is designed to minimize the slide length of the tool 26 between adjacent machining positions. Alternatively, the order of the path may be such that the total slide length is the shortest. Furthermore, as shown in FIG. 5(B), the machining displacement (Z value) and machining time (t) are designed for each target position (n1, n2, ..., ni). The machining time (t) may be constant.

なお、図1に示す外部制御部40は、制御部10と同一機能を有するもので、必要に応じて設けられる。この外部制御部40は、記憶部42に設計プログラムを記憶し、表示部43、操作部44を経て入力された加工対象のワーク3の諸元、目標形状の情報を取得して、制御部41の演算部411で、制御部10の演算部110と同様の処理を実行するものである。設計された加工条件は、制御部10の加工条件記憶部122に、有線又は無線を経由して書き込ませることができ、かかる態様を採用することで、曲げ加工機1と物理的に離れた場所で適宜な時点に加工条件の設計演算が可能となる。 The external control unit 40 shown in FIG. 1 has the same functions as the control unit 10 and is provided as necessary. This external control unit 40 stores a design program in a memory unit 42, acquires information on the specifications and target shape of the workpiece 3 to be machined input via a display unit 43 and an operation unit 44, and executes the same processing as the calculation unit 110 of the control unit 10 in a calculation unit 411 of the control unit 41. The designed processing conditions can be written to the processing condition storage unit 122 of the control unit 10 via a wired or wireless connection. By adopting such an embodiment, it is possible to design and calculate the processing conditions at an appropriate time in a location physically separated from the bending machine 1.

続いて、加工部20について説明する。加工部20は、ワーク3を支持する機構と、ワーク3に加工を施す機構とを備える。支持のための機構は、床面Fに2層で載置されるY軸ベッド21、X軸ベッド22を備え、上側のX軸ベッド22の上面にワーク支持部23が搭載されている。ワーク支持部23の上部にはワーク3が支持される。 Next, the processing unit 20 will be described. The processing unit 20 includes a mechanism for supporting the workpiece 3 and a mechanism for processing the workpiece 3. The support mechanism includes a Y-axis bed 21 and an X-axis bed 22 that are placed in two layers on the floor surface F, and a workpiece support unit 23 is mounted on the top surface of the upper X-axis bed 22. The workpiece 3 is supported on the top of the workpiece support unit 23.

一方、Y軸ベッド21、X軸ベッド22及びワーク支持部23を囲むようにして、例えば門構え形状を有する枠体部24が設置され、X方向の中央位置付近にプレス機25が配置されている。 On the other hand, a frame body 24 having, for example, a gate shape is installed so as to surround the Y-axis bed 21, the X-axis bed 22 and the work support part 23, and a press machine 25 is disposed near the center position in the X direction.

Y軸ベッド21、X軸ベッド22は、ベッド本体211,221の下面に互いに直交する方向で設置された長尺のガイドレール212,222及びその上を往復摺動可能なスライダ213,223を備える。これにより、Y軸ベッド21は、Y軸方向に移動可能にされ、X軸ベッド22は、X軸方向に移動可能にされている。従って、X軸ベッド22の上面に配置されたワーク支持部23はXY平面上でスライド可能となる。Y軸ベッド21とX軸ベッド22とで、いわゆるXYスライドテーブルが形成される。 The Y-axis bed 21 and the X-axis bed 22 are equipped with long guide rails 212, 222 installed on the undersides of the bed bodies 211, 221 in directions perpendicular to each other, and sliders 213, 223 that can slide back and forth on the guide rails. This allows the Y-axis bed 21 to move in the Y-axis direction, and the X-axis bed 22 to move in the X-axis direction. Therefore, the work support part 23 arranged on the upper surface of the X-axis bed 22 can slide on the XY plane. The Y-axis bed 21 and the X-axis bed 22 form a so-called XY slide table.

図2は、四角形状を有する板状のワーク3を支持するワーク支持部の形態を示している。図2(A)はワーク3の端縁全面を支持する形態であり、図2(B)はワーク3の端縁の適所を点状に支持する形態である。 Figure 2 shows the shape of the work support part that supports the plate-like workpiece 3 having a square shape. Figure 2(A) shows a shape that supports the entire edge of the workpiece 3, and Figure 2(B) shows a shape that supports the edge of the workpiece 3 in a point-like manner at appropriate locations.

図2(A)において、ワーク支持部23は、四角形状の環状体で、周囲の縁部231でワーク3を支持する。縁部231の四角のそれぞれには、移動規制のためのL字状の突条体232が配置されている。なお、図2では、便宜上、四角の1コーナーのみ記載されている。突条体232にワーク3のコーナーが嵌合することでXY方向への移動規制が図れる。なお、図では示していないが、四角のうちの1つの突条体232には、ワーク3のZ方向への移動も規制するべく、突条体232の上面に天井を設けた構造としてもよい。 In FIG. 2(A), the work support portion 23 is a rectangular ring-shaped body that supports the work 3 at the peripheral edge 231. An L-shaped protrusion 232 is arranged at each of the rectangular corners of the edge 231 to restrict movement. Note that, for convenience, only one corner of the rectangle is shown in FIG. 2. The corner of the work 3 fits into the protrusion 232 to restrict movement in the XY directions. Note that, although not shown in the figure, one of the rectangular protrusions 232 may have a structure in which a ceiling is provided on the upper surface of the protrusion 232 in order to also restrict movement of the work 3 in the Z direction.

図2(B)において、ワーク支持部230は、ワーク3の端縁の下方に複数配置された棒状の支持突起2301と、必要に応じて低姿勢の補助突起2302とを備える。支持突起2301は、ワーク3の各コーナーに対応する位置で上向けに配置される。補助突起2302は、ワーク3の各辺の中間に所定個数ずつ配置されて、プレス時に撓むワーク3の下面に当接して必要以上の下方への撓みを規制する。補助突起2302は、撓み量に対応した低い高さのものが採用される。図2(B)では、辺の中央位置に1個設けている。なお、支持突起2301の1個については、ワーク3を上下で挟み込む機構を設けて、ワーク3のZ方向への移動を規制するようにしている。また、支持突起2301、補助突起2302は、ジンバル機構乃至はユニバーサル継ぎ手構造を備えて、撓んだワーク3の下面と常時対向して接するようにしてもよい。 2B, the work support section 230 includes a rod-shaped support protrusion 2301 arranged below the edge of the work 3, and a low-profile auxiliary protrusion 2302 as required. The support protrusions 2301 are arranged facing upward at positions corresponding to the corners of the work 3. A predetermined number of auxiliary protrusions 2302 are arranged in the middle of each side of the work 3, and abut against the bottom surface of the work 3 that bends during pressing to prevent excessive downward bending. A low-height auxiliary protrusion 2302 corresponding to the amount of bending is adopted. In FIG. 2B, one auxiliary protrusion is provided at the center position of the side. Note that one of the support protrusions 2301 is provided with a mechanism for clamping the work 3 from above and below to restrict the movement of the work 3 in the Z direction. In addition, the support protrusions 2301 and the auxiliary protrusions 2302 may be provided with a gimbal mechanism or a universal joint structure so as to always face and contact the bottom surface of the bent work 3.

図1に戻って、数値解析部112は、加工条件設計部111で初期設計された加工条件を用いて曲げ成形の計算機シミュレーションを施すものである。より詳細には、数値解析部112は、有限要素法を適用して塑性変形の挙動を近似的に解くもので、これによって、ワーク3の曲げ成形の形状をシミュレーションする。また、数値解析部112は、シミュレーションで得られた成形形状と目標形状との比較を行って、形状精度の判定を行う。判定は、例えば両方の形状の差分に基づいて精度の良否を判定する。さらに、数値解析部112は、精度不良と判定した場合には、加工条件設計部111に対して加工条件のやり直しを指示する。 Returning to FIG. 1, the numerical analysis unit 112 performs a computer simulation of bending using the processing conditions initially designed by the processing condition design unit 111. More specifically, the numerical analysis unit 112 applies the finite element method to approximately solve the behavior of plastic deformation, thereby simulating the shape of the bending of the workpiece 3. The numerical analysis unit 112 also compares the formed shape obtained by the simulation with the target shape to determine the shape accuracy. The determination is made based on, for example, the difference between the two shapes to determine whether the accuracy is good or bad. Furthermore, if the numerical analysis unit 112 determines that the accuracy is poor, it instructs the processing condition design unit 111 to redo the processing conditions.

図6に示すワーク3は、サイズ1,000mm×1,000mm、厚さ10mm、さらに弾性率E=2.1E5 MPa、ポイズン比0.3、降伏応力240 MPaの軟鋼の例である。図6は、このワーク3の中央に200mmの曲げ目標形状を設定した場合に、弾性スプリングバックや厚さ変化などが起因して、193mmの変位に止まった場合を示している。なお、図中、縞模様はZ軸コンター(等高線)を示す。多点式の成形プロセスは非線形であるため、成形されるワークに生じるずれが目標形状に対して許容偏差内に収まるまで、加工条件設計のやり直しを行うことが好ましい。 The workpiece 3 shown in Figure 6 is an example of mild steel with dimensions of 1,000 mm x 1,000 mm, thickness of 10 mm, elastic modulus E = 2.1E5 MPa, poison ratio 0.3, and yield stress of 240 MPa. Figure 6 shows a case where a bending target shape of 200 mm is set at the center of this workpiece 3, and the displacement stops at 193 mm due to elastic springback and thickness changes. Note that the stripes in the figure indicate the Z-axis contour. Since the multi-point forming process is nonlinear, it is preferable to redesign the processing conditions until the deviation that occurs in the formed workpiece falls within the allowable deviation from the target shape.

次に、加工制御部113のスライド制御部115は、駆動部27を介してY軸ベッド21、X軸ベッド22をY軸方向、X軸方向に移動させる。ベッド本体211,221は、移動駆動源として、例えば油圧サーボプレス214,224に連結されており、駆動部27のXY軸駆動部271からの駆動信号を受けてX,Y軸方向にスライド駆動される。これによって、ワーク3の上面の任意の部位をプレス機25のワーク3に位置合わせすることができる。なお、移動駆動源は、電動プレス、サーボプレスであってもよい。 Next, the slide control unit 115 of the processing control unit 113 moves the Y-axis bed 21 and the X-axis bed 22 in the Y-axis and X-axis directions via the drive unit 27. The bed bodies 211, 221 are connected to, for example, hydraulic servo presses 214, 224 as a movement drive source, and are slid in the X-axis and Y-axis directions upon receiving a drive signal from the XY-axis drive unit 271 of the drive unit 27. This makes it possible to align any part of the top surface of the workpiece 3 with the workpiece 3 of the press machine 25. The movement drive source may be an electric press or a servo press.

プレス制御部116は、Z軸駆動部272を介してプレス機25を駆動させる。プレス機25は、ワーク3の板厚、材料、加工変位量を考慮して、最大押圧力を発生する能力を備えたものが採用され、最大押圧力が例えば数トン~数十トンの場合もある。 The press control unit 116 drives the press machine 25 via the Z-axis drive unit 272. The press machine 25 is one that is capable of generating a maximum pressing force taking into account the plate thickness, material, and amount of processing displacement of the workpiece 3, and the maximum pressing force may be, for example, several tons to several tens of tons.

図7は、演算部110(又は演算部411)によって実行される加工条件設計支援処理の一例を示すフローチャートである。まず、設計プログラムが起動されて、ワーク3の諸元情報及び目標形状情報が取得される(ステップ#1)。次いで、初期加工条件の設計処理が実行される(ステップ#3)。初期加工条件は、予め設定された方法に従って、ワーク3の支持条件、加工位置(X,Y座標値)、加工変位(Z値)、加工順番(n)、加工時間(t)が設計される。なお、初期加工条件の一部は、マニュアル設定であってもよく、また例えば加工時間が固定である場合では自動的に設定されてもよい。他の条件は、種々のルールに従って設計可能である。例えば、加工位置の個数は、サイズに対応させて設計可能であり、加工位置は、目標形状に対応させて設計可能であり、加工変位は、加工位置の個数及び加工位置に応じて設計可能である。 Figure 7 is a flowchart showing an example of a processing condition design support process executed by the calculation unit 110 (or the calculation unit 411). First, a design program is started, and specification information and target shape information of the workpiece 3 are acquired (step #1). Next, a design process of the initial processing conditions is executed (step #3). The initial processing conditions are designed according to a preset method, including the support conditions of the workpiece 3, the processing position (X, Y coordinate values), the processing displacement (Z value), the processing order (n), and the processing time (t). Note that some of the initial processing conditions may be set manually, or may be set automatically when the processing time is fixed, for example. Other conditions can be designed according to various rules. For example, the number of processing positions can be designed in accordance with the size, the processing positions can be designed in accordance with the target shape, and the processing displacement can be designed according to the number of processing positions and the processing positions.

次いで、初期加工条件及び有限要素モデルに基づいて点状曲げの数値解析が実行されて(ステップ#5)、数値解析の結果である成形形状と予め設定した目標形状との比較が行われる(ステップ#7)。比較方法は種々の方法が適用可能である、また、目標形状の種類に応じた適当な比較方法を採用する態様であってもよい。比較方法の一例としては、各製品位置における形状の最大差分又は2乗和、及び/又はXY方向に対する曲面の位置ずれ量を適用して、形状精度として扱ってもよい。 Next, a numerical analysis of the point bending is performed based on the initial processing conditions and the finite element model (step #5), and the formed shape resulting from the numerical analysis is compared with a preset target shape (step #7). Various comparison methods can be applied, and an appropriate comparison method may be adopted according to the type of target shape. As an example of a comparison method, the maximum difference or square sum of the shape at each product position, and/or the positional deviation of the curved surface in the XY direction may be applied and treated as the shape accuracy.

比較の結果、形状精度が所定の閾値内か否か判定され(ステップ#9)、形状精度が低い(NG)と判定された場合、加工条件の変更指示及び変更処理が行われて(ステップ#11)、ステップ#5にリターンし、数値解析のやり直しが行われる。加工条件の変更は、加工位置の個数の変更、加工位置の変更、加工変位の変更、加工時間の変更の少なくとも1つ以上の要素であることが好ましい。また、加工条件の変更は、成形形状と目標形状との比較結果に応じて(差分量に応じて)、変更要素及び変更量を調整することが、より好ましい。 As a result of the comparison, it is determined whether the shape accuracy is within a predetermined threshold value (step #9), and if it is determined that the shape accuracy is low (NG), an instruction to change the processing conditions is given and the change process is performed (step #11), and the process returns to step #5, where the numerical analysis is redone. It is preferable that the change in the processing conditions is at least one of the following elements: change in the number of processing positions, change in the processing positions, change in the processing displacement, and change in the processing time. It is also more preferable that the change in the processing conditions is adjusted by adjusting the change elements and the change amount according to the comparison result between the formed shape and the target shape (according to the difference amount).

そして、ステップ#9で、形状精度の判定に合格(OK)した場合、加工条件を確定し(ステップ#13)、加工条件記憶部122に導いて保管する。 Then, in step #9, if the shape accuracy judgment is passed (OK), the processing conditions are finalized (step #13) and are transferred to and stored in the processing condition memory unit 122.

図8は、加工制御部113によって実行される加工処理の一例を示すフローチャートである。まず、加工条件が加工条件記憶部122から読み出され(ステップS1)、さらに加工順番を示すnに数値“1”がセットされる(ステップS3)。 Figure 8 is a flowchart showing an example of a processing process executed by the processing control unit 113. First, the processing conditions are read from the processing condition storage unit 122 (step S1), and the value "1" is set to n, which indicates the processing order (step S3).

次いで、スライド制御部115によって最初の加工順番となる加工位置を示す座標値xn、yn(n=1)が設定されると(ステップS5)、Y軸ベッド21、X軸ベッド22がこの加工位置に向けて、予め設定された所定速度でスライド駆動される(ステップS7)。次いで、目標位置に到達したか否かが判断され(ステップS9)、到達したと判断されると、加工変位(値Zn)が設定される(ステップS11)。次いで、降下(プレス)指示が発生される(ステップS13)。降下の指示を受けて、ワーク3が基準高さから所定速度で加工変位(値Zn)位置まで降下されると、タイマ114により計時が開始されて当該降下位置で所定の加工時間(tn)の計時が行われ(ステップS15)、計時後に、所定速度で基準高さまで上昇される(ステップS17)。なお、ワーク3の降下速度を比較的低速に設定することで、ワーク3との当接時の衝撃を緩和でき、ツール26のみならず、ワーク3表面に傷、局所的な窪み、また破損(ひび割れなど)の発生が抑制できる。 Next, when the slide control unit 115 sets the coordinate values xn, yn (n=1) indicating the machining position for the first machining order (step S5), the Y-axis bed 21 and the X-axis bed 22 are driven to slide toward this machining position at a preset predetermined speed (step S7). Then, it is determined whether the target position has been reached (step S9), and if it is determined that the target position has been reached, the machining displacement (value Zn) is set (step S11). Then, a descent (press) instruction is issued (step S13). When the workpiece 3 is lowered from the reference height to the machining displacement (value Zn) position at a predetermined speed upon receiving the descent instruction, the timer 114 starts timing and a predetermined machining time (tn) is timed at the lowered position (step S15), and after the time is measured, the workpiece 3 is raised to the reference height at a predetermined speed (step S17). In addition, by setting the descent speed of the workpiece 3 to a relatively low speed, the impact when it comes into contact with the workpiece 3 can be mitigated, and the occurrence of scratches, localized dents, and damage (such as cracks) not only on the tool 26 but also on the surface of the workpiece 3 can be suppressed.

そして、基準高さ位置に到達したか(戻ったか)否かが判断され(ステップS19)、基準高さの位置に到達したと判断されると、加工順番(n)が最終順番niを超えたか否かが判断される(ステップS21)。超えていなければ、加工順番が1だけインクリメントされて(ステップS23)、ステップS5にリターンし、次の加工位置に対する加工処理が繰り返し実行される。そして、ステップS21で、加工順番(n)が最終順番niを超えたと判断されると、全ての加工位置に対して加工処理が終了したとして、本フローを終了する。 Then, it is determined whether the reference height position has been reached (returned) (step S19), and if it is determined that the reference height position has been reached, it is determined whether the processing order (n) has exceeded the final order ni (step S21). If it has not been exceeded, the processing order is incremented by 1 (step S23), and the process returns to step S5, and the processing process is repeated for the next processing position. Then, if it is determined in step S21 that the processing order (n) has exceeded the final order ni, the processing process is considered to have been completed for all processing positions, and this flow is terminated.

なお、ツール26に対する降下量、上昇量は、駆動信号を計測して、あるいは駆動時間を計測することで確認してもよいし、または位置センサ(例えばエンコーダ、フォトインターラプタ)を利用してツール26の位置を計測することで移動制御する態様でもよい。 The amount of descent or elevation of the tool 26 may be confirmed by measuring the drive signal or drive time, or the movement may be controlled by measuring the position of the tool 26 using a position sensor (e.g., an encoder or photointerrupter).

本発明は以下の態様を採用することができる。 The present invention can adopt the following aspects:

(1)ツール26とワーク3のXY平面での相対移動は、いずれか一方が駆動される態様としてよく、また、ツール26とワーク3のZ方向の相対移動は、いずれか一方が駆動される態様としてよい。これにより、構造的により簡易となる駆動方法を適宜採用できるという自由度の高い機器を提供できる。 (1) The relative movement between the tool 26 and the workpiece 3 in the XY plane may be performed by driving either one of them, and the relative movement between the tool 26 and the workpiece 3 in the Z direction may be performed by driving either one of them. This provides a highly flexible device that can appropriately adopt a drive method that is structurally simpler.

(2)前記実施形態では、ワーク3のサイズ例として1,000mm×1,000mm×10mmとしたが、さらに小サイズでもよく、逆に、例えば3m×6mのような大サイズにも適用可能な汎用型として提供できる。 (2) In the above embodiment, the example size of the workpiece 3 is 1,000 mm x 1,000 mm x 10 mm, but it may be smaller in size, or conversely, it can be provided as a general-purpose type that can be applied to a larger size such as 3 m x 6 m.

(3)加工時間(t)としては、ワークのサイズ、板厚及び材質に応じて、数秒~数分、好ましくは1分程度が設定可能である。かかる方法によれば、従来の加熱型の加工機で1日乃至それ以上掛かっていた作業時間を数時間程度に短縮させることが可能となる。また、プレス制御部116は、降下位置でワーク3を所定の加工時間(tn)だけ停止させる処理としたが、これに代えて、降下開始から降下位置までの移動時間、あるいは降下開始から上昇終了までの移動時間を加工時間(tn)として扱う処理でもよい。この場合、降下位置側で、直ちに乃至所要時間を置いて上昇に転じるような移動制御を含めてもよい。 (3) The processing time (t) can be set to a few seconds to a few minutes, preferably about one minute, depending on the size, thickness, and material of the workpiece. This method makes it possible to shorten the work time that took a day or more with conventional heating-type processing machines to about a few hours. In addition, the press control unit 116 stops the workpiece 3 at the lowered position for a predetermined processing time (tn), but instead, the movement time from the start of descent to the lowered position, or the movement time from the start of descent to the end of ascent, may be treated as the processing time (tn). In this case, movement control may be included such that the workpiece starts to rise immediately or after a required time from the lowered position.

<実験例> 以下、実験例について図9~図11を参照して説明する。 <Experimental Example> The experimental example will be explained below with reference to Figures 9 to 11.

図9に示すように、実験例に使用されるワーク3は、一辺500mmの正方形で、厚さ8mmのSS400(鋼板)である。ワーク3の4隅に対応する位置には盤状の支持突起2301が支持用として配置され、各辺の中間に対応する位置には、支持突起2301より-33mm低い位置に補助突起2302が配置されて、その上にワーク3を載置した。また、ワーク3を、支持突起2301上に配置された、支持突起2301と同一形状の押え部材との間に挟持した。 As shown in Figure 9, the workpiece 3 used in the experimental example is a square with sides of 500 mm and a thickness of 8 mm made of SS400 (steel plate). Plate-shaped support protrusions 2301 are arranged at positions corresponding to the four corners of the workpiece 3 for support purposes, and auxiliary protrusions 2302 are arranged at positions corresponding to the middle of each side, at a position -33 mm lower than the support protrusions 2301, on which the workpiece 3 is placed. The workpiece 3 is also clamped between a pressing member of the same shape as the support protrusions 2301, which is arranged on the support protrusions 2301.

図10(A)(B)は、本実験例における加工位置(X,Y座標値)、加工変位(Z値)、加工順番(n)である。なお、本実験例では加工時間は1か所あたり、10秒程度とした。加工位置は、ワーク3の中心を1番目(n=1)とし、次いで、等半径上で反時計方向に均等な8方向に順番に、さらに、1周ごとに順次径を大きくするように加工位置を設定し、最後は33番目である。加工条件の詳細は、図10(B)に示す。また、図10(B)には各加工位置における加工変位(Z値)を示している。成形は、ワーク3の中間を最も深くする略半球状の形状とした。ツール26は、直径60mmの円柱体で、先端は曲率100mmの球状である。 Figures 10(A) and 10(B) show the machining positions (X, Y coordinate values), machining displacement (Z value), and machining order (n) in this experimental example. In this experimental example, the machining time was about 10 seconds per location. The machining positions were set so that the center of the workpiece 3 was the first (n=1), followed by eight equally sized counterclockwise directions on an equal radius, and then the machining positions were set so that the diameter increased with each revolution, with the last being the 33rd. Details of the machining conditions are shown in Figure 10(B). Figure 10(B) also shows the machining displacement (Z value) at each machining position. The workpiece 3 was formed into an approximately hemispherical shape with the deepest point at the center. The tool 26 was a cylinder with a diameter of 60 mm, and the tip was spherical with a curvature of 100 mm.

図11は、シミュレーションで得られた垂直方向の寸法値(Z値)(図中、クロ円で示す)と、実験による変形寸法(Z値)(図中、クロ三角形で示す)とを比較した図である。図11(A)は、A-A’方向における各Z値を示し、図11(B)は、B-B’方向における各Z値を示している。図11(A)(B)に示すように、両Z値は決めて近似し、目標形状と成形形状とが略一致することが分かった。従って、本曲げ加工方法は、設計通りの曲げ加工が実現できることが確認できた。 Figure 11 is a diagram comparing the vertical dimension values (Z values) obtained in the simulation (shown as black circles in the figure) with the deformation dimensions (Z values) obtained from the experiment (shown as black triangles in the figure). Figure 11(A) shows the Z values in the A-A' direction, and Figure 11(B) shows the Z values in the B-B' direction. As shown in Figures 11(A) and (B), it was found that both Z values were determined and approximated, and that the target shape and the formed shape were approximately the same. Therefore, it was confirmed that this bending method can achieve bending as designed.

1 曲げ加工機
10 制御部
11 プロセッサ部
110 演算部(設計手段)
111 加工条件設計部
112 数値解析部
113 加工制御部(制御手段)
115 スライド制御部
116 プレス制御部
121 制御プログラム記憶部
20 加工部
21 Y軸ベッド(XYスライドテーブル)
22 X軸ベッド(XYスライドテーブル)
214,224 油圧サーボプレス(駆動部)
23 ワーク支持部
25 プレス機(駆動部)
26 ツール(加工用ツール)
27 駆動部
3 ワーク
REFERENCE SIGNS LIST 1 bending machine 10 control unit 11 processor unit 110 calculation unit (design means)
111 Machining condition design unit 112 Numerical analysis unit 113 Machining control unit (control means)
115 Slide control unit 116 Press control unit 121 Control program storage unit 20 Processing unit 21 Y-axis bed (XY slide table)
22 X-axis bed (XY slide table)
214, 224 Hydraulic servo press (drive unit)
23 Work support section 25 Press machine (drive section)
26 Tools (machining tools)
27 Drive unit 3 Work

Claims (5)

加工用ツールと、
水平なXY面上に支持された曲げ塑性変形加工の対象である板状のワークに対して、相対的に前記加工用ツールを、前記XY面の上方で、かつ前記XY面に平行にスライドさせると共に前記XY面に直交するZ方向に昇降変位させる駆動部と、
予め設計された加工条件に基づいて、前記加工用ツールを相対的に前記XY面上の複数の加工位置へ順番にスライドさせる指示と、各加工位置で当該各加工位置に対応する変位量だけ前記加工用ツールを前記Z方向に相対的に降下、上昇変位させると共に、降下位置まで所定時間で移動させる指示とを前記駆動部に対して行う制御部とを備え
前記加工条件は、前記ワークが所定の小サイズに分割されたソリッド要素を使用した有限要素モデルに基づいて算出された曲げ加工機。
Machining tools and
a drive unit that slides the processing tool above the XY plane and in parallel with the XY plane relative to a plate-shaped workpiece that is a target of bending plastic deformation processing and is supported on a horizontal XY plane, and raises and lowers the processing tool in a Z direction perpendicular to the XY plane;
a control unit that issues to the drive unit an instruction to relatively slide the processing tool to a plurality of processing positions on the XY plane in order based on predesigned processing conditions, and an instruction to relatively lower and raise the processing tool in the Z direction at each processing position by a displacement amount corresponding to the respective processing position, and to move the processing tool to a lowered position in a predetermined time ,
A bending machine in which the processing conditions are calculated based on a finite element model using solid elements in which the workpiece is divided into predetermined small sizes .
前記ワークを目標形状に塑性変形させる前記加工条件を設計する加工条件設計手段を備えた請求項1に記載の曲げ加工機。 The bending machine according to claim 1, which is equipped with a processing condition design means for designing the processing conditions for plastically deforming the workpiece into a target shape. 前記駆動部は、前記ツールを前記Z方向に変位させるプレス部と、前記ワークをX面でスライドさせるXYスライドテーブルとを備えた請求項1又は2に記載の曲げ加工機。 3. The bending machine according to claim 1, wherein the drive unit includes a press unit that displaces the tool in the Z direction, and an XY slide table that slides the workpiece in an XY plane. 水平なXY面上に支持された曲げ塑性変形加工の対象である板状のワークに対する予め設計された加工条件に基づいて、加工用ツールを前記ワークに対して相対的に前記XY面上の複数の加工位置へ順番にスライドさせ、かつ各加工位置で当該加工位置に対応する変位量だけ前記加工用ツールを前記XY面に直交するZ方向に相対的に降下、上昇させると共に、降下位置まで所定時間で移動させ、
前記加工条件は、前記ワークが所定の小サイズに分割されたソリッド要素を使用した有限要素モデルに基づいて算出された曲げ加工方法。
Based on predesigned processing conditions for a plate-shaped workpiece supported on a horizontal XY plane and to be subjected to bending plastic deformation processing, a processing tool is slid relative to the workpiece to a plurality of processing positions on the XY plane in order, and at each processing position, the processing tool is lowered and raised relatively in a Z direction perpendicular to the XY plane by a displacement amount corresponding to the processing position, and moved to the lowered position in a predetermined time;
A bending method in which the processing conditions are calculated based on a finite element model using solid elements in which the workpiece is divided into predetermined small sizes.
水平なXY面上に支持された曲げ塑性変形加工の対象である板状のワークの形状、諸元及び加工目標形状の情報から、前記ワークのXY面上の複数の加工位置、前記複数の加工位置への加工用ツールのスライド順、前記各加工位置での前記XY面に直交するZ方向への前記加工用ツールの降下、上昇変位量、及び降下位置までの移動時間を加工条件として設計する設計手段、及び
前記設計手段で設計された前記加工条件に基づいて、前記加工用ツールに対して、順番に前記複数の加工位置へのスライド制御と、各加工位置での前記降下、上昇変位制御及び停止制御との指示を行う制御手段、としてプロセッサを機能させ、
前記加工条件は、前記ワークが所定の小サイズに分割されたソリッド要素を使用した有限要素モデルに基づいて算出されたプログラム。
a design means for designing, as processing conditions, a plurality of processing positions on the XY plane of the workpiece, a sliding order of the processing tool to the plurality of processing positions, a descent and ascent displacement amount of the processing tool in a Z direction perpendicular to the XY plane at each processing position, and a movement time to the descent position, based on information on the shape, specifications, and processing target shape of a plate-shaped workpiece supported on a horizontal XY plane and which is the target of bending plastic deformation processing; and a control means for instructing the processing tool to sequentially perform slide control to the plurality of processing positions, and the descent, ascent displacement control, and stop control at each processing position, based on the processing conditions designed by the design means;
A program in which the machining conditions are calculated based on a finite element model using solid elements in which the workpiece is divided into predetermined small sizes.
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