JPH09225537A - 曲げ加工方法 - Google Patents

曲げ加工方法

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JPH09225537A
JPH09225537A JP3856996A JP3856996A JPH09225537A JP H09225537 A JPH09225537 A JP H09225537A JP 3856996 A JP3856996 A JP 3856996A JP 3856996 A JP3856996 A JP 3856996A JP H09225537 A JPH09225537 A JP H09225537A
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JP
Japan
Prior art keywords
bending
amount
punch head
work material
work
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3856996A
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English (en)
Inventor
Katsumoto Kamei
克基 亀井
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
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Publication of JPH09225537A publication Critical patent/JPH09225537A/ja
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  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被加工材の材料物性や熱的特性のばらつきに
かかわらず精度の高い曲げ加工を行う。 【解決手段】 パンチヘッド2を被加工材1に押し付け
て被加工材に曲げ加工を行うにあたり、曲げ加工途中に
被加工材のヤング率を求める。このヤング率を基に被加
工材の目標曲げ角度に対応するスプリングバック量を推
測し、目標曲げ角度と推測したスプリングバック量とか
ら求めたパンチヘッドの押し込み量を決定して被加工材
をパンチヘッドで押し込む。曲げ加工中の被加工材1の
ヤング率の実測値を利用するために、被加工材の物的特
性のばらつきの影響を受けることがない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は金型を被加工材に押
し当てることで被加工材を曲げる曲げ加工方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】パンチヘッドを板材のような被加工材に
押し当てて曲げ加工を行う場合、被加工材の材料物性に
応じてスプリングバック量が変化するために、パンチヘ
ッドを被加工材に当接させた状態でパンチヘッドを移動
させる量である押し込み量は、被加工材に応じて変更し
なくては目標曲げ角度に被加工材を曲げることができな
い。このために曲げ加工時にパンチヘッドの移動量とパ
ンチヘッドにかかる力とを測定し、被加工材の目標曲げ
角度に対応するスプリングバック量を推測しながらパン
チヘッドを下降させることで、被加工材の曲げ加工を行
うことを特願平5−155785号において提案した。
【0003】これは、曲げ加工時にパンチヘッドにかか
る力を測定するためにパンチヘッドを片持ち梁とすると
ともにパンチヘッドに歪みゲージを取り付けてパンチヘ
ッドにかかる軸方向力及び水平方向力を測定することが
できるようにしておき、そして図7に示すようにパンチ
ヘッドをどこまで押し下げるかの最終押し込み量を、被
加工材の材料物性や測定した力を代入する解析モデル情
報やデータベース情報から取得する被加工材のスプリン
グバック量の推測値を加味して算出し、この最終押し込
み量までパンチヘッドを押し下げた後、パンチヘッドを
上昇させることで、被加工材がスプリングバックした時
に所要の曲げ角度となっている曲げ加工を行うととも
に、パンチヘッドを上昇させて除荷した時に被加工材に
生じるスプリングバック量の実測値をフィードバックし
て上記解析モデル情報やデータベース情報を修正するこ
とで、より正確なスプリングバック量の推測値を導くこ
とができるようにしているものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この場合、最終押し込
み量は上述のように目標曲げ角度と、被加工材を押し込
む際にパンチヘッドにかかる力や被加工材についての解
析モデル情報あるいはデータベース情報から取得するス
プリングバック量の推測値とから決定しているわけであ
るが、被加工材がバイメタルのような複合材料である場
合、そのクラッド比等のばらつきのために、被加工材の
曲げ加工に関する材料物性が文献値やカタログ値などに
対して大きくずれていることが多く、これに伴って上記
スプリングバック量の推測値の精度が低くなっており、
高精度な曲げ加工を行うことが困難であるとともに、ス
プリングバック量のフィードバックによる上記推測値の
修正を繰り返しても、被加工材自体の材料物性のばらつ
きが原因であるために、次の被加工材の曲げ加工の際に
上記修正値が有効とはならない。
【0005】また、被加工材の熱的特性もスプリングバ
ック量に影響を及ぼすが、従来はこの点については考慮
していなかった。これは被加工材がバイメタルのような
熱によって湾曲するものの場合、特に問題となるととも
に、この熱的特性も上記材料物性と同様に個体差が大き
いことを考慮しなくてはならない。本発明はこのような
点に鑑み為されたものであり、その目的とするところは
被加工材の材料物性や熱的特性のばらつきにかかわらず
精度の高い曲げ加工を行うことができる曲げ加工方法を
提供するにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】しかして本発明は、パン
チヘッドを被加工材に押し付けて被加工材に曲げ加工を
行うにあたり、曲げ加工途中に被加工材のヤング率を求
めてこのヤング率を基に被加工材の目標曲げ角度に対応
するスプリングバック量を推測し、目標曲げ角度と推測
したスプリングバック量とから求めたパンチヘッドの押
し込み量を決定して被加工材をパンチヘッドで押し込む
ことに特徴を有している。
【0007】曲げ加工中の被加工材のヤング率の実測値
を利用するために、被加工材の物的特性のばらつきの影
響を受けることがないものである。スプリングバック量
の推測にあたり、曲げ加工途中に求めたヤング率と曲げ
モーメントとから被加工材の目標曲げ角度に対応するス
プリングバック量を推測するようにしてもよい。またパ
ンチヘッドを被加工材に押し付けて被加工材に曲げ加工
を行うにあたり、曲げ加工途中に被加工材を加熱した際
の反り量を求めて被加工材の熱的特性を求め、被加工材
の目標曲げ角度に対応するスプリングバック量を推測し
て目標曲げ角度と推測したスプリングバック量と上記熱
的特性とからパンチヘッドの押し込み量を決定して被加
工材をパンチヘッドで押し込む時には、加工中の被加工
材の熱的特性を考慮して曲げ加工を行うことができるた
めに、被加工材がバイメタルのような熱的特性を有する
ものであるとともに熱的特性にばらつきが大きいものに
おいても、曲げ加工の精度を高めることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】図2に示すように、ダイ3によっ
て一端側が固定された片持ち状態の被加工材1をパンチ
ヘッド2によって上方から下方へ押し込むことで被加工
材1に曲げ加工を行う場合について詳述すると、パンチ
ヘッド2として、対の歪ゲージが両側面に取り付けられ
ている歪検出部20を介してプレス機のパンチホルダー
4にセットされるものを用いるとともに、被加工材1を
押し込んでいる時に被加工材1に接触するダイ3側の下
端縁が所要の曲率半径の曲面とされているものを用い
る。上記歪検出部20は被加工材1をパンチヘッド2で
押圧している時にパンチヘッド2にかかる荷重Fを検出
するためのもので、この測定値は被加工材1のヤング率
の算出に利用する。図中5はパンチヘッド2による被加
工材1の押し込み量Uを測定するためのリニアゲージで
ある。
【0009】そして曲げ加工を行うにあたっては、パン
チヘッド2を加工させて被加工材1を曲げながら、パン
チヘッド2にかかる荷重とパンチヘッド2の押し込み量
(パンチストローク)との相関である図3に示すような
パンチストローク−荷重曲線を求めるとともに、被加工
材1の長さLと厚みtと幅w、弾性域S内での変位量
D、ヤング率E、そして変位量Dの時の検出荷重Pとの
関係である P=EDwt3 /4L3 を変形した式 E=4LP3 /Dwt3 から、被加工材1のヤング率Eを求め、この時点で曲げ
加工をいったん中断して測定したヤング率Eや被加工材
1の塑性係数Cの初期値とを用いて有限要素法による剛
塑性シミュレーションモデル(または弾塑性シミュレー
ションモデル)によりパンチストローク−荷重関係を計
算するとともに、この計算値と実測値のずれ量により塑
性係数Cの初期値の修正を行い、修正後のデータを用い
た剛塑性シミュレーションモデルに基づいて目標曲げ角
度に推測したスプリングバック量を加味した上でパンチ
ヘッド2の押し込み量を計算する。
【0010】そして曲げ加工を再開して上記押し込み量
の計算値と一致するまでパンチヘッド2の押し込みを行
ったならば、パンチヘッド2を上昇させることで除荷し
て被加工材1をスプリングバックさせ、スプリングバッ
クした状態の被加工材1の曲げ角度を測定し、目標曲げ
角度と測定曲げ角度との差を求めて、この差が図1に示
す場合、±10′以内であれば目標とする曲げ加工がな
されたとしてこの曲げ加工を終了し、上記差が±10′
を越える時には、塑性係数Cと修正量ηとを求めて、再
度のパンチヘッド2による被加工材1の押し込みを行
う。
【0011】シミュレーションによるスプリングバック
量の推測にあたり、被加工材1のヤング率を曲げ加工中
の被加工材1から求めているために、シミュレーション
に際して被加工材1の材料物性のばらつきを考慮する必
要がなく、このためにパンチヘッド2の押し込み量とし
てその被加工材1に合った値を算出することができるも
のであり、このために精度の高い曲げ加工を行うことが
できるものである。
【0012】上記スプリングバック量の推測にあたって
は、スプリングバック量Δθは Δθ=(M/EI)L (ただしI=wt3 /12) の式を用いることができる。Mはモーメントであり、こ
のモーメントMも、被加工材1にパンチヘッド2を押し
当てて曲げ加工を行っている際にパンチヘッド2にかか
る荷重Fのうちの鉛直方向成分Fyと水平方向成分Fx
とから導けばよい。図4にこの場合の曲げ加工のフロー
チャートを示す。
【0013】被加工材1がバイメタルのように熱的特性
の影響が大きい存在である場合には、曲げ加工の途中で
被加工材1の温度要因による反り量を測定して被加工材
1の温度特性値を算出して、この算出値に応じた補正を
行うのが好ましい。すなわち図6(a)に示すように、曲
げ加工にあたってパンチヘッド2を下降させて被加工材
1に接触させ、この状態で被加工材1を所定温度Δtだ
け加熱して反りを発生させ、この状態で図6(b)に示す
ようにパンチヘッド2を検出される荷重が零となるまで
上昇させて、その時のパンチヘッド2の移動量を被加工
材1の反り量Gとし、湾曲係数算出式 K=Dt/(ΔTL2 ) より湾曲係数Kを求める。
【0014】そして湾曲係数に基づいて予測した被加工
材(バイメタル)1の曲げ加工後の通電加熱時の曲げ角
度を考慮して押し込み量の算出を行って、この押し込み
量となるまでパンチヘッド2を下降させるのである。図
5にこの場合のフローチャートを示す。被加工材1の熱
的特性を被加工材1からの実測によって得て、この熱的
特性を考慮した上で曲げ加工を行うために、被加工材1
が熱的特性においてばらつきの大きいものにおいても目
標曲げ角度への曲げ加工を正確に行うことができるもの
である。
【0015】
【発明の効果】以上のように本発明においては、曲げ加
工途中に被加工材のヤング率を求めてこのヤング率を基
に被加工材の目標曲げ角度に対応するスプリングバック
量を推測し、目標曲げ角度と推測したスプリングバック
量とから求めたパンチヘッドの押し込み量を決定して被
加工材をパンチヘッドで押し込むものであり、曲げ加工
中の被加工材のヤング率の実測値を利用するために、被
加工材の物的特性のばらつきの影響を受けることがない
ものであって、特にバイメタルのようなクラッド比等の
ばらつきのために材料物性が一定しないものにおいても
精度の高い曲げ加工を行うことができるものである。
【0016】またスプリングバック量の推測にあたり、
曲げ加工途中に求めたヤング率と曲げモーメントとから
被加工材の目標曲げ角度に対応するスプリングバック量
を推測する時には、加工中の被加工材の特性をより反映
させることができるために曲げ加工の精度を更に高くす
ることができる。そして曲げ加工途中に被加工材を加熱
した際の反り量を求めて被加工材の熱的特性を求め、被
加工材の目標曲げ角度に対応するスプリングバック量を
推測して目標曲げ角度と推測したスプリングバック量と
上記熱的特性とからパンチヘッドの押し込み量を決定し
て被加工材をパンチヘッドで押し込む時には、加工中の
被加工材の熱的特性を考慮して曲げ加工を行うことがで
きるものであり、被加工材がバイメタルのような熱的特
性を有するものであるとともに熱的特性にばらつきが大
きいものにおいても、曲げ加工の精度を高めることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例のフローチャートで
ある。
【図2】同上の曲げ加工装置の一例を示すもので、(a)
(b)は概略正面図である。
【図3】同上のパンチストローク−荷重曲線の説明図で
ある。
【図4】同上の他例のフローチャートである。
【図5】他の実施の形態の一例のフローチャートであ
る。
【図6】(a)(b)は同上の反り量の測定の説明図である。
【図7】従来例のフローチャートである。
【符号の説明】
1 被加工材 2 パンチヘッド

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パンチヘッドを被加工材に押し付けて被
    加工材に曲げ加工を行うにあたり、曲げ加工途中に被加
    工材のヤング率を求めてこのヤング率を基に被加工材の
    目標曲げ角度に対応するスプリングバック量を推測し、
    目標曲げ角度と推測したスプリングバック量とから求め
    たパンチヘッドの押し込み量を決定して被加工材をパン
    チヘッドで押し込むことを特徴とする曲げ加工方法。
  2. 【請求項2】 スプリングバック量の推測にあたり、曲
    げ加工途中に求めたヤング率と曲げモーメントとから被
    加工材の目標曲げ角度に対応するスプリングバック量を
    推測することを特徴とする請求項1記載の曲げ加工方
    法。
  3. 【請求項3】 パンチヘッドを被加工材に押し付けて被
    加工材に曲げ加工を行うにあたり、曲げ加工途中に被加
    工材を加熱した際の反り量を求めて被加工材の熱的特性
    を求め、被加工材の目標曲げ角度に対応するスプリング
    バック量を推測して目標曲げ角度と推測したスプリング
    バック量と上記熱的特性とからパンチヘッドの押し込み
    量を決定して被加工材をパンチヘッドで押し込むことを
    特徴とする曲げ加工方法。
JP3856996A 1996-02-26 1996-02-26 曲げ加工方法 Withdrawn JPH09225537A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012086255A (ja) * 2010-10-21 2012-05-10 Daihatsu Motor Co Ltd プレス成形荷重の計算方法
CN104889204A (zh) * 2015-05-25 2015-09-09 苏州市华宁机械制造有限公司 一种钢板加工工具
CN105032996A (zh) * 2015-07-31 2015-11-11 昆山一邦泰汽车零部件制造有限公司 适用范围广的折弯设备
CN105057450A (zh) * 2015-07-31 2015-11-18 昆山一邦泰汽车零部件制造有限公司 自动调节折弯角度的冲压模具
CN108393373A (zh) * 2018-03-10 2018-08-14 钟建筑 一种钢板折弯装置
CN111036727A (zh) * 2019-12-31 2020-04-21 郑州盈万电子科技有限公司 一种计算机主机箱生产用板材折弯装置

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