JPH06226365A - 曲面塑性加工装置 - Google Patents

曲面塑性加工装置

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JPH06226365A
JPH06226365A JP5018428A JP1842893A JPH06226365A JP H06226365 A JPH06226365 A JP H06226365A JP 5018428 A JP5018428 A JP 5018428A JP 1842893 A JP1842893 A JP 1842893A JP H06226365 A JPH06226365 A JP H06226365A
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JP
Japan
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curved surface
hydraulic cylinder
moving fulcrum
movable fulcrum
curved shape
Prior art date
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Pending
Application number
JP5018428A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Sugawara
孝志 菅原
Norio Kitamura
紀夫 北村
Yoji Akutsu
洋二 圷
Shinobu Watanabe
忍 渡辺
Toshio Nezu
利雄 根津
Keiichi Nakamura
敬一 中村
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】板材の三次元曲面化塑性加工用成形装置におい
て、曲面に対応し任意の高さおよび押圧力を各々独立調
整制御可能な機能をもつ複数の可動支点1,1′と、可
動支点群1,1′を各々上下部で保持する支持枠3およ
び支持台6で構成する。 【効果】形状の異なる曲面成形で各々金型を製作する必
要がなく、そのための製作費,製作期間を大幅に節約で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は板材の曲面加工装置に係
り、特に、複雑な三次元曲面成形において特定の金型を
不要とし所定の曲面形状を成形するのに好適な曲面塑性
加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に板材の三次元成形は総型による金
型が用いられている。しかし金型の製作には多くの費用
と期間を要し大型多種少量品の場合、製造原価に占める
型費の割合が大きくなるという問題がある。このため総
型を使用せずフレキシブルな成形方法が望まれる。この
種の曲面成形装置の一例には、特願昭62−289422号明細
書で提案されている成形装置がある。この方法は図7に
示すように任意の曲面を設定できる可動支点ロッド12
と予め所定の曲面に成形された押板16を加工曲面端部
の断面形状に合致した支持側板15に固定した状態で既
設プレスに取付け被加工材20を熱間成形するものであ
る。すなわち、曲面加工時の形態は固定式多点型となっ
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、成形装置では
曲面創成のための可動支点ヘッド13と一体となってい
る可動支点ロッド12の位置決め調整機構がスクリュー
方式で手動によること。更に、事前に所定の曲面形状を
成形加工した押板16および加工曲面端部の断面形状に
合致した支持側板15の準備が必要となる。このため、
形状の異なる三次元曲面の部材加工時には、押板16お
よび支持側板15を交換することになり段取りに多大な
時間を要するという問題があった。
【0004】本発明の目的は可動支点の位置決め自動化
および押板16,支持側板15等の必要性をなくし、作
業能率を向上できる曲面加工装置を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は可動支点の位置決め高さおよび押圧力を各
々独立して作動できる制御機構および駆動機構と、曲面
形状情報データの入出力計算,図形処理,修正データフ
ィードバックシステム等の処理を行なう制御,操作部と
を備えてなることを特徴とする。
【0006】
【作用】本発明では、可動支点の位置決め高さ、および
押圧が曲面形状情報データ等に基づいて自動的に行なわ
れるので上記目的が達成される。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。
【0008】図1は本発明に係る曲面塑性加工装置の実
施例を示す斜視図である。被加工材20を曲げ成形させ
るために接触する上可動支点1,下可動支点1′が各々
油圧シリンダ2に一体化され、油圧シリンダ2は支持フ
レーム3に固定されている。更に、支持フレーム3はそ
れぞれ上フレームベース4および下フレームベース5に
フレーム支持柱6で固持され一体化されている。この構
成品でプレス本体となっており既記プレスに取付ける必
要がなく本装置が加圧プレスを兼ねるものである。
【0009】更に上下可動支点1,1′および油圧シリ
ンダ2を押圧作動させるための動力部となる油圧ユニッ
ト7,複数の可動支点群の位置決めおよび押圧力を制御
する操作盤8,NC装置10,制御盤11,各種曲面形
状情報データを処理するパソコン9で構成されている。
【0010】図2は本装置における三次元曲面成形する
ためのCADシステム流れ図を示す。ステップS100
からステップS112までは初期の曲面情報データによ
り計算、三次元図形処理が行なわれる。しかし、ステッ
プS113ではスプリングバックの計算を行なうのであ
るが現実には多岐変動要因があり正確に把握できないた
めステップS118のストローク修正でフィードバック
処理を繰返しスプリングバック量を加味しながら支点位
置を修正することになる。すなわち、初期の成形作業で
はステップS119の成形手順を繰り返すこととなる。
【0011】図3は成形状態を部分的にみた斜視図であ
り図4は図3におけるP矢視よりみた断面を示す。図4
で示されるように、被加工材20が成形される過程で上
可動支点1と下可動支点1′が被加工材20と接触する
部分B,B′は同一線上でなくずれていた。このことは
可動支点のストローク計算をする際、成形品の入力デー
タポイントC,C′に対し補正が必要であることを示
す。補正量は可動支点の球頭形状、同ピッチおよび成形
品の曲率で計算されるものである。図4の上可動支点1
の先端位置Aの高さHは成形品のプロファイルデータC
点(高さh1 )に対しh2 だけ補正して差し引く必要が
ある。下可動支点1′でも同様である。本可動支点の位
置決め制御は全てCADシステムのデータベースより作
成されたNCプログラムにより自動的に行なわれる。
尚、このように設定された可動支点のデータは作業者の
判断により任意の高さに変更設定が可能である。また、
設定データは自動的に記録され、成形加工情報として使
用される。
【0012】図5は曲面成形過程で被加工材20に不整
じわが生じる図断面図を示す。本現象は多点型成形方式
における特有のものであり、その主要因は成形過程で被
加工材20に圧縮応力が作用するためである。内側の上
可動支点1iと同下可動支点1′iとの押圧力P2 が外
側の上可動支点1o,同下可動支点1′oとの押圧力P
1 より大きい場合に被加工材20が内側の可動支点群1
i,1′iへ引込まれるためである。
【0013】図6は不整変形のない滑らかな曲率で成形
される断面を示す。対向する外周部の上下支点の押圧力
P′1が内側の上下支点の押圧力P2′より常に大きい状
態を維持させ、被加工材20に引張応力を作用させなが
ら曲面成形を行なうようにする。本装置では可動支点の
位置決めおよび押圧力の制御は、各々独立可能としてい
ると共に下部支点群は最終的に所定位置で停止するよう
にストッパ機能を付加させ成形過程で曲げ過ぎない構造
を採用している。また、成形方法の一手段としては被加
工材は平板状態で上下可動支点間にセットし前述のよう
に外周部を拘束しながら序々に曲面成形していく方式も
可能であり、不整じわの防止と共に成形時における被加
工材のずれ防止にも効果がある。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、形状の異なる曲面成形
において各々金型を製作する必要がなく、そのための製
作費,製作期間を大幅に節約できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施例を示す曲面塑性加工装置
の斜視図。
【図2】本発明の装置におけるCADシステムのフロー
チャート。
【図3】成形状態を部分的にみた斜視図。
【図4】図3の部分断面図。
【図5】成形時の状態を説明するために示す断面図。
【図6】成形時の状態を説明するために示す断面図。
【図7】従来例の曲面成形装置を示す斜視図。
【符号の説明】
1…上可動支点、1′…下可動支点、2…油圧シリン
ダ、3…支持フレーム、4…上フレームベース、5…下
フレームベース、6…フレーム支持柱、7…油圧ユニッ
ト、8…操作盤、9…パソコン、10…NC装置、11
…制御盤、20…被加工材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 忍 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 根津 利雄 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 中村 敬一 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】板材の三次元曲面化塑性加工用成形装置に
    おいて、曲面に対応し任意の高さおよび押圧力を各々独
    立調整制御可能な機能を有する複数の可動支点と、前記
    可動支点群を各々上下部で保持する支持枠および支持台
    で構成することを特徴とする曲面塑性加工装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記可動支点は上下部
    で対向する位置に配置され油圧機構で作動する駆動部お
    よび制御装置とを備えた曲面塑性加工装置。
JP5018428A 1993-02-05 1993-02-05 曲面塑性加工装置 Pending JPH06226365A (ja)

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