JPH06154874A - プレスブレ―キのボトミング加工方法および装置 - Google Patents

プレスブレ―キのボトミング加工方法および装置

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JPH06154874A
JPH06154874A JP31012592A JP31012592A JPH06154874A JP H06154874 A JPH06154874 A JP H06154874A JP 31012592 A JP31012592 A JP 31012592A JP 31012592 A JP31012592 A JP 31012592A JP H06154874 A JPH06154874 A JP H06154874A
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JP
Japan
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bending
bottoming
press brake
processing
lower table
Prior art date
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JP31012592A
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English (en)
Inventor
Naoto Yoneda
尚登 米田
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Amada Co Ltd
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Amada Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボトミング加工により高精度で、高能率化さ
れる。 【構成】 プレスブレ―キ1におけるメインシリンダ9
の油圧を検出する圧力センサ25と、下部テ―ブル7に
設けられ金型のストロ―クを検出し下部テ―ブル7の位
置を検出する位置センサ23と、曲げ工程における下部
テ―ブル位置と加圧力とに基づき材料特性を算出し、前
記材料特性に基づき高精度な曲げ加工を行うための金型
形状を求める関数を算出し、高精度な加工を確認する演
算制御部31とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ボトミング加工により
高精度で、高能率な曲げ加工が実現されるプレスブレ―
キの制御方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、一般的にプレスブレ―キによる曲
げ加工には、V型のパンチとダイとが用いられている。
また、その加工方法には、パンチとダイとのワ―クに対
する接触状態の違いにより、エア―ベンド加工、ボトミ
ング加工およびコイニング加工の3種類がある。
【0003】通常、小さい加圧力で加工できるエア―ベ
ント加工が一般的である。反面、パンチとダイとの刃間
の距離のバラツキがあるので曲げ角度の精度がでにくい
という問題があった。
【0004】そこで、加工精度が要求される場合にはコ
イニング加工をする。これはエア―ベンド加工の10倍
〜20倍の加圧力が必要になるために、曲げ長さの大き
い加工はできないという欠点があった。
【0005】ボトミング加工は刃間のバラツキの影響を
受け難く、コイニング加工並の精度で加工できる上に、
加圧力がエア―ベンド加工程度あって、曲げ長さの制限
もほとんど受けない。従って、高精度の加工に適した加
工方法である。
【0006】しかし、ボトミング加工は、エア―ベンド
とコイニングとの間にある狭い刃間距離の範囲内に存在
するものである。
【0007】このボトミング加工はエア―ベンド加工の
状態からさらに刃間を狭めていき、図12のボトミング
開始点Do および図13のボトミング開始点Do ´から
始まり、区間A―Bで仕上り角度90度前後の範囲で、
図14に示すようにD値の変動に対して最も安定した加
工ができる。この関係は材料のの特性と金型の形状によ
り決定し、プレスブレ―キの構造によるものではない。
【0008】加工に影響の大きい要素は、金型のV角
度、パンチ先端の形状および材料の弾性係数、塑性係
数、加工硬化指数、内部残留応力等があげられる。これ
らの要素が変化することにより、図12、図13の曲線
はX軸およびY軸方向にシフトするものである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば炭素
鋼(SPCC)を材料として加工する場合に、材料の弾
性係数、塑性係数、加工硬化指数、内部残留応力等のう
ち、特に塑性係数、加工硬化指数、内部残留応力はメ―
カおよび製造時のロットにより相違し、同一条件で加工
することは難しい。そのために、金型のV角度またはパ
ンチ先端の丸みRを変えて目的とする曲げ角度を図1
2、図13に示す点A,Bの角度に修正する必要があ
る。
【0010】従って、従来技術の問題点として、 (1) 金型形状を決定するための材料の特性である塑性係
数、加工硬化指数、内部残留応力の測定手段を持たない
点 (2) 材料の特性をもとに金型形状を決定する手段を持た
ない点 (3) 材料を加工する際に、仕上り角度が安定する図1
2、図13に示す区間A―Bで加工しているかどうか確
認する手段がない点 が挙げられる。従って、ボトミング加工は現状のプレス
ブレ―キでは実施が困難で、ほとんどエア―ベンドかコ
イニング加工であった。
【0011】本発明の目的は、上記問題点を改善するた
めに、ボトミング加工により高精度で、高能率なプレス
ブレ―キのボトミング加工方法および装置を提供するこ
とにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、プレスブレ―キにおけるメインシリンダ
の油圧を測定し、金型のストロ―クを検出し可動テ―ブ
ルの位置を測定し、曲げ工程における可動テ―ブル位置
と加圧力とに基づき材料特性を算出し、前記材料特性に
基づき高精度な曲げ加工を行うための金型形状を求める
関数を算出し、高精度な加工を確認することを特徴とす
るプレスブレ―キのボトミング加工方法である。
【0013】また、他の態様によれば、プレスブレ―キ
におけるメインシリンダの油圧を検出する圧力センサ
と、可動テ―ブルに設けられ金型のストロ―クを検出し
可動テ―ブルの位置を検出する位置センサと、曲げ工程
における可動テ―ブル位置と加圧力とに基づき材料特性
を算出し、前記材料特性に基づき高精度な曲げ加工を行
うための金型形状を求める関数を算出し、高精度な加工
を確認する演算制御部と、を備えることを特徴とするプ
レスブレ―キのボトミング加工装置である。
【0014】
【作用】本発明のプレスブレ―キのボトミング加工方法
および装置を採用することにより、プレスブレ―キにお
けるメインシリンダの油圧を測定し、金型のストロ―ク
を検出し可動テ―ブルの位置を測定し、曲げ工程におけ
る可動テ―ブル位置と加圧力とに基づき材料特性を算出
し、前記材料特性に基づき高精度な曲げ加工を行うため
の金型形状を求める関数を算出し、高精度な加工を確認
することによって、ボトミング加工により高精度で、高
能率化される。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて、詳
細に説明する。
【0016】図2は本発明の実施されたプレスブレ―キ
の正面図、図3は図2の側面図を示す。プレスブレ―キ
1は、主として本体フレ―ム3、上部テ―ブル5、下部
テ―ブル7、メインシリンダ9、サブシリンダ11およ
び制御用コンピュ―タであるNC装置13とから構成さ
れている。
【0017】上部テ―ブル5は下端にパンチ15を取付
け、加工時にはその加重を受けている。
【0018】また、下部テ―ブル7は上面にダイ17を
取付け、メインシリンダ9およびその左右に設けられた
サブシリンダ11,11により、ガイドロ―ラ19に沿
って上下動自在である。
【0019】なお、下部テ―ブル7には上限停止装置2
1が設けられ、メインシリンダ9およびサブシリンダ1
1,11のストロ―クの制御を行い下部テ―ブル7の上
限位置を制御する。これにより曲げ加工におけるデップ
ス(D値)の制御を行うものである。
【0020】下部テ―ブル7には下部テ―ブル位置セン
サ23が設けられ下部テ―ブル7の位置を測定し、スト
ロ―クの検出用とする。
【0021】圧力センサ25は、メインシリンダ9およ
びサブシリンダ11,11の油圧力を測定するために設
けられ、油圧力およびシリンダの断面積によって加圧力
を求めるものである。
【0022】図1は本発明の一実施例のブロック図を示
す。図においてボトミング加工装置12は、NC制御装
置13と、上限停止装置21と、下部テ―ブル位置セン
サ23と、圧力センサ25およびディスプレィ(CR
T)35とから構成されている。
【0023】NC制御装置13は、センサ入力部27
と、上限停止装置ドライバ29と、演算制御部31およ
びメモリ部33とからなる。
【0024】センサ入力部27は、下部テ―ブル位置セ
ンサ23および圧力センサ25のアナログ信号を入力
し、デジタル信号に変換して演算制御部31への入力と
する。
【0025】また、上限停止位置装置ドライバ29は、
演算制御部31の演算結果に基づいて、上限停止装置2
1を操作して下部テ―ブル7の上限停止位置を制御し曲
げ加工のデップス(D値)を制御するドライバである。
【0026】なお、演算制御部31は、センサ入力部2
7からの下部テ―ブル位置センサ23と圧力センサ25
とのデジタル信号を入力とし、メモリ部33に格納され
たデ―タに基づいて演算された制御量を上限テ―ブル停
止装置ドライバ29へ出力するものとする。
【0027】さらに、メモリ部33は、読み出し専門メ
モリ(ROM)と、ランダムに読み書きできるメモリ
(RAM)とより構成され、ROMには主として次の内
容が書き込まれている。
【0028】(1) 演算制御部31のインストラクショ
ン。
【0029】(2) 図8に示す材料特性算出のプログラ
ム。
【0030】(3) 図10に示す金型形状を決定するため
の関数f(x) 。
【0031】従って、プレスブレ―キ1は実際の加工が
行われる前に、次の3操作が実施される。
【0032】最良のロット変更等のために、材料特性が
未知である場合に、図4に示すようにワ―クWに対して
平行、直角になるように試験片Wa,Wbを切出す。こ
の試験片Wa,Wbを基準とする金型で曲げると、図5
に示すように下部テ―ブル7の上昇に伴い曲げの加圧力
Gは下部テ―ブル7の位置Kの上昇に伴い変化し、この
加圧力Gの変化範囲(a)は図6に示す曲げ状態、変化
範囲(b)は図7に示す曲げ状態である。
【0033】この下部テ―ブル7の位置は下部テ―ブル
7に取付けられた下部テーブル位置センサ23により、
また加圧力はメインシリンダ9に取付けられた圧力セン
サ25により、電気信号に変換されて、NC制御装置1
3のメモリ部33に記憶される。
【0034】次に、NC制御装置13は、メモリ部33
に記憶された曲げ加工位置と加圧力との変化をもとにし
て、下部テ―ブル位置―加圧力の関係から、曲線のモデ
リングを行う。これらは、すべてNC制御装置13の内
部で仮想的に行われるもので、実際にグラフ等を作成す
るものではないが、そのアルゴニズムを説明するため
に、図8,図9によりその動作を示す。
【0035】図8は曲げ加工により材料特性のモデリン
グを行う方法で、弾性変型の直線近似a(σ=E´・
ε)と塑性変型の曲線近似b(σ=C´・εn ´)とか
らなる。E´は仮弾性係数で、C´は仮塑係数で、n´
は仮加工硬化指数である。
【0036】図9は図8で求めた弾性変形と塑性変形と
の近似曲線を重ねたもので、このようにして材料特性を
モデリングすることができる。すなわち、この工程によ
りそのロットの材料のもつ材料特性を数値として認識す
ることができる。
【0037】次に、図10は金型形状の決定方法のブロ
ック図を示す。図において上述のように求められた金型
形状に基づき、精度よく目的の角度に曲げるための金型
形状を決定するものである。関数F(x) はニュ―ラルネ
ット法の学習により求めたが、弾塑性有限要素法によ
り、あるいは、シュミレ―ションと計算式により求める
ことも可能である。
【0038】次に、上述のように求められた金型をプレ
スブレ―キ1に装着し、製品加工が行われる。この際、
図12に示すボトミング加工の区間A―Bで、曲げ加工
が行われているかを確認する。図13に示すようにその
判断は、目的の曲げ角度を得るための曲げ終了加圧力が
区間A―Bの範囲内はいっていればよい。
【0039】すなわち、図11に示すようにMPP をエア
―ベンドの最大加圧力、MP1 をボトミング開始の加圧
力、MP2 を曲げ終了加圧力とすれば、MP1 <MP2 <MPP+
PM1 であれば、図12に示す区間A―Bにあるというこ
とができる。
【0040】以上のように、プレスブレ―キ1におい
て、油圧圧力を検出する圧力センサ25と、ストロ―ク
を測定する位置センサ23および演算制御部31等を有
し、曲げ工程における下部テ―ブル位置と加圧力とに基
づき材料の特性を算出し、この材料特性に基づき高精度
な曲げ加工を行うための金型形状を求める関数を有し、
実際の加工において高精度に加工できたかを確認するこ
とによって、エア―ベンド程度の加圧力で、曲げ精度に
して3倍程度以上の精度を有する曲げ加工が可能であ
る。
【0041】
【発明の効果】上述の説明ですでに明らかなように、本
発明のプレスブレ―キのボトミング加工方法および装置
は、プレスブレ―キにおけるメインシリンダの油圧を測
定し、金型のストロ―クを検出し可動テ―ブルの位置を
測定し、曲げ工程における可動テ―ブル位置と加圧力と
に基づき材料特性を算出し、前記材料特性に基づき高精
度な曲げ加工を行うための金型形状を求める関数を算出
し、高精度な加工を確認することによって、従来技術の
問題点が有効に解決され、ボトミング加工により高精度
で、高能率化される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のブロック図である。
【図2】本発明が実施されたプレスブレ―キの正面図で
ある。
【図3】図2の側面図である。
【図4】材料特性未知のワ―クの試験片切出し説明図で
ある。
【図5】下部テ―ブルの上昇に伴う曲げ加圧力の変形状
態図である。
【図6】曲げ加工中の材料の変形状態図である。
【図7】曲げ加工中の材料の変形状態図である。
【図8】曲げ加工による材料特性のモデリング方法図で
ある。
【図9】測定結果と図8で求めた弾性および塑性変形の
近似曲線を重ねた状態図である。
【図10】金型形状の決定方法を示すブロック図であ
る。
【図11】曲げ加工がボトミング区間で行われたことの
確認図である。
【図12】D値と仕上り角度との関係線図である。
【図13】加圧力と仕上り角度との関係線図である。
【図14】ワ―クの曲げ加工状態図である。
【符号の説明】
1 プレスブレ―キ 5 上部テ―ブル 7 下部テ―ブル 12 ボトミング加工装置 13 NC制御装置 21 上限停止装置 23 下部テ―ブル位置センサ 25 圧力センサ 27 センサ入力部 29 上限停止装置ドライバ 31 演算制御部 33 メモリ部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プレスブレ―キにおけるメインシリンダ
    の油圧を測定し、金型のストロ―クを検出し可動テ―ブ
    ルの位置を測定し、曲げ工程における可動テ―ブル位置
    と加圧力とに基づき材料特性を算出し、前記材料特性に
    基づき高精度な曲げ加工を行うための金型形状を求める
    関数を算出し、高精度な加工を確認することを特徴とす
    るプレスブレ―キのボトミング加工方法。
  2. 【請求項2】 プレスブレ―キにおけるメインシリンダ
    の油圧を検出する圧力センサと、可動テ―ブルに設けら
    れ金型のストロ―クを検出し可動テ―ブルの位置を検出
    する位置センサと、曲げ工程における可動テ―ブル位置
    と加圧力とに基づき材料特性を算出し、前記材料特性に
    基づき高精度な曲げ加工を行うための金型形状を求める
    関数を算出し、高精度な加工を確認する演算制御部と、
    を備えることを特徴とするプレスブレ―キのボトミング
    加工装置。
JP31012592A 1992-11-19 1992-11-19 プレスブレ―キのボトミング加工方法および装置 Pending JPH06154874A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5813263A (en) * 1993-10-15 1998-09-29 Komatsu, Ltd. Ram position setting method and ram control unit for press brake
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AT515672A4 (de) * 2014-09-11 2015-11-15 Trumpf Maschinen Austria Gmbh Biegepresse
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US11292047B2 (en) * 2019-05-03 2022-04-05 Ford Global Technologies Mechanical die pressure monitoring system

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