JPH11179436A - 三次元曲げ加工方法 - Google Patents

三次元曲げ加工方法

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JPH11179436A
JPH11179436A JP35121597A JP35121597A JPH11179436A JP H11179436 A JPH11179436 A JP H11179436A JP 35121597 A JP35121597 A JP 35121597A JP 35121597 A JP35121597 A JP 35121597A JP H11179436 A JPH11179436 A JP H11179436A
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JP
Japan
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bending
radius
press
shape
core
Prior art date
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Pending
Application number
JP35121597A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuo Tsuge
光雄 柘植
Tadashi Hakamata
唯史 袴田
Harumichi Hino
治道 樋野
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
Original Assignee
Nippon Light Metal Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 中空形材やフランジ部を有する中空形材を小
さい半径で、皺や座屈を生じることなく、高い精度及び
生産性で曲げ加工する。 【構成】 中空形材内に首振り中子を挿入した状態で、
押し通し曲げにより目標曲げ半径に対してその適正範囲
内の曲げ加工を行い、最終曲げ形状に形成された金型3
0、35によるプレス曲げ成形により更に曲げ半径の小
さな曲げ成形を行って、最終曲げ形状とする。三次元の
曲げに対しては90度成形方向の異なる2組の金型を用
いてプレス成形する。 【効果】 押し通し曲げによる予備成形により、プレス
成形による半径の小さい高度の曲げを高い生産性で行う
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両のフレ
ーム材や建築用部材或いはエクステリア部品等に用いら
れるAl合金押し出し形材等の中空の形材を押し通し曲
げにより二次元または三次元的に曲げ加工する技術に関
し、小さな曲げ半径の曲げ加工、特にこれらの部材がそ
の長手方向に沿って突出したいわゆるフランジ部等を有
するものにおいて、小さな曲げ半径でその断面形状を高
精度に保って曲げ加工する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】Al合金の押出形材等の形材は、中空の
構造或いはその長手方向に沿ってフランジ部を設けた構
造等任意の断面形状に成形可能であり、種々の用途に適
した形状や強度を付与することができるため、前記のよ
うな種々の用途向けの部材として広く用いられている
が、これらの用途に応じて更に2次元或いは3次元の立
体形状に曲げ加工することが少なくない。このような曲
げ加工には、曲げ加工の曲率や曲げ方向に自由度のある
押し通し曲げが多く用いられるが、中空構造の形材が曲
げ加工に伴って断面形状が変形したり、皺が発生し易
く、特に上記のような突出部を有する断面形状のものに
おいては、このような部位で座屈や皺等を生じ、またそ
の影響で中空構造部でも皺等の変形を生じることとな
る。
【0003】例えば、図1(a)に示すようなフランジ
部3を有する断面形状のAl押出し形材1を半径R1
びR2 の曲率半径でそれぞれ三次元の曲げ加工を行い、
また半径R3 で垂直面内の二次元の曲げ加工を行う場
合、平面図(b)及び正面図(c)に示すようにこれら
の曲げ加工は、水平面内及び垂直面内でR1 に対してそ
れぞれ大きい半径R1b及び小さい半径R1c、R2 に対し
大きい半径R2b、R2c、更に垂直面内にのみの曲げの半
径R3 に対して小さい半径R3cの曲げ加工がされる。こ
のような曲げ加工によって形材の断面及び外形に現れる
皺や変形の状態を図2に示す。図のように大きい半径R
2 の曲げ成形を受けた箇所では、滑らかな外形が保た
れ、断面形状の変形も生じていない。
【0004】これに対して、小さい半径R1 の曲げ成形
を行った箇所では、曲げの曲線の外側に当たるフランジ
部で強い引張のため部分的な伸び10が生じ、中空側部
2の壁は曲げによる圧縮側に皺11を生じる。また、中
空上面部の曲げの内側近傍は圧縮力のため皺12を生じ
ている。更に、垂直面内で小さい半径R3cの曲げ成形さ
れた箇所では、曲げの内側にあたる中空側壁下方では圧
縮力を受けて皺11を生じている。中空形材では曲げ成
形によって座屈や皺の発生を生じ易いが、このようにフ
ランジ部等の突出部を有する場合、これらの部分の成形
が困難であることに加え、上記のようにこれらの周囲に
応力を及ぼして皺等を発生することとなる。
【0005】このような中空断面を有する形材の曲げ成
形においては、中空部内面の形状に合わせた形状の中子
の使用が有効であり、押し通し曲げ等の成形に際しては
形材の曲げ加工の行われる箇所に挿入配設した状態で曲
げ加工を行い、形材の曲げ加工部位を内面から支持して
座屈や皺等の発生を抑制し、断面形状の変形を防止する
ことが行われる。しかしながら、このような手段によっ
ても、曲げの半径が小さく或いはフランジ部を有する場
合等には前記のような座屈や皺の発生或いは断面形状の
変形を抑制することは困難である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題を解消すべく案出されたものであり、形材の曲げの
曲率半径の小さい曲げ加工やフランジ部を有する等複雑
な断面形状の形材の曲げ加工を高精度且つ廉価に行うこ
とを可能とすることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、その目的を達
成するため、第1工程として、形材内に首振り中子を挿
入して形材内に配置し、第2工程として、押し通し曲げ
により目標曲げ半径に対してその適正範囲内の曲げ加工
を行い、第3工程として、最終曲げ形状に形成された金
型間で形材を成形するプレス曲げにより更に上記範囲を
超える曲げ半径の小さな曲げ加工を行い、第4工程とし
て、上記中子を取り除く、工程からなる曲げ加工方法。
また、上記第3工程において、プレス成形の方向が90
度異なる2組の金型を用いて第1組の金型で成形後、第
2組の金型で成形を行う。更に、上記第4工程におい
て、最終形状に成形された金型に形材を挟み込んだ状態
で上記中子を引き出して取り除く曲げ加工方法である。
【0008】
【作用】請求項1の第1工程による首振り中子の配置と
第2工程の押し通し曲げの組合せにより押し通し曲げに
よる加工を最大限に行い、比較的曲げの半径の大きい部
位の成形を完了せしめると共にその適正範囲を超える小
さい半径の曲げ成形の部位について次工程の予備成形と
することにより、押し通し曲げの高い生産性と自由度の
高い加工特性を発揮することができる。次の第3工程の
プレス曲げ成形は、上記の予備成形を経て行うため多段
階の成形を行うことなく容易に一段階で行うことが可能
となり、形材内に上記首振り中子を配置した状態でプレ
ス成形を行うため形材の断面形状の変形を効果的に防止
することができるから、その高い加工精度を高い生産性
で実現することができる。また、請求項3記載の第3工
程は三次元の立体形状の曲げ加工に対処することができ
るもので、プレス加工方向を三次元の立体形状に対応し
て90度に分解してそれぞれの方向の曲げ形状に沿う加
工形状とした2組の金型によりこれらの形状にプレス成
形することができる。更に、前記中子を取り除くに際し
て、プレス金型で成形後形材を押圧した状態で中子を引
き抜いて除去するものである。
【0009】
【発明の実施の態様】図1に示す断面形状の形材1を対
象として、図示のような三次元の曲げ加工を行う例につ
いて説明する。図3(a)は、本発明の曲げ成形に使用
する数珠状中子20の例であり、その外観を示す。数珠
状中子20は、図3(b)にその断面の詳細構造を示す
ように形材の内側断面形状に一致する外形形状で、アセ
タール・コポリマーよりなるジュラコン(商標名)等の
硬質の材料からなる複数のスライス状のコマ21を軟質
塩化ビニール樹脂等の弾性材料からなるカラー22を介
して可撓性のワイヤーロープ25等で連ね、両端の固定
治具26の間にワイヤーロープをネジ27等で固定して
一体に形成する。このように構成された数珠状中子は弾
性体製のカラーを介して可撓性のロープで連ねているた
め屈曲自在であり、図4に示すように曲げの立体形状に
沿って柔軟に曲げることができる。従って、押し通し曲
げ等の成形に際しては形材の曲げ加工の行われる箇所に
数珠状中子を挿入配設した状態で曲げ加工を行うことに
より、形材の曲げ加工部位を硬質材料からなるコマによ
り内面から支持してその座屈や皺等の発生を抑制し、断
面形状の変形を防止することができる。また、形材に挿
入したままの状態で、更に金型の間で押圧するプレス曲
げを行うことにより、プレス曲げの際の金型から受ける
押圧力や曲げ成形に対して皺の発生や断面形状の変形を
効果的に抑制する。
【0010】本発明の第1工程では、押し通し曲げに先
立ってこのような数珠状中子を図1に示す形材1内に挿
入し、形材を固定金型と可動金型からなる押通し曲げ装
置に配置する。この数珠状中子はその後の金型の間で押
圧するプレス成形工程を含め、形材を内面から支持して
その断面形状の変形を防止するものであるから、このよ
うな座屈や皺発生等の断面変形を生じる小さい曲率半径
の曲げ加工を行う箇所のみに配置しても良いが、加工後
に中子を取り除く際の便宜等の中子の取扱上の利点を考
慮して、適宜の長さに作製して形材の全長に渡って配設
しても良い。
【0011】第2工程の押し通し曲げ加工は、このよう
な数珠状中子を形材内に挿入配設した状態で形材を固定
金型から可動金型に向けて押し通すことによって行う。
この第2工程の曲げ加工においては、曲げ成形は固定金
型と可動金型との間の間隔及び両金型のなす角度によっ
て決まる曲率に曲げ加工されるが、小さい半径の曲げや
フランジを有する形材の場合には曲げ成形につれて座屈
や皺を発生する等断面形状の変形を生じるため、形材に
座屈や皺等を生じない押し通し曲げの適する半径の曲げ
の範囲で行う。従って、最終的な曲げの成形がこの範囲
で行われる部位は、この工程で最終的な仕上がり状態の
曲げ成形がなされることとなる。この押し通し曲げ工程
は曲げの曲率や方向に自由度が大きく二次元及び三次元
の立体形状の曲げ成形を高い生産性で行うことができ
る。また、上記の押し通し曲げの適正範囲を超える更に
小さな半径の曲げ成形が行われる部位については、この
押し通し曲げ成形が次工程に対する予備成形となるた
め、次工程のプレス曲げ成形の負担が小さくてすみ、多
段階の成形を必要とすることなく所定の方向について一
回の加工工程で成形することができる。
【0012】第3工程においては、図5(a)及び
(b)にそれぞれ上型30及び下型35を示すように形
材の最終的な加工形状をなす一対の金型の間で押し通し
加工後の形材に対して最終的なプレス成形加工を行う。
図の下型内に配置された形材は上型が下降するに従っ
て、最終形状となっていない部位が押圧され下型との間
で挟み付けられて更に曲げ成形され、図6に示すように
上型と下型とが合接して形材を押圧することによりプレ
ス曲げ成形される。プレス成形の工程においては曲率半
径の小さい曲げ成形部も予め押し通し曲げの工程で予備
成形され、また、形材の内側が数珠状中子により支持拘
束された状態で成形されるため半径の小さい曲げ成形に
おいても座屈や皺の発生等の断面形状の変化が効果的に
抑制され、高い精度の加工ができる。この最終の加工形
状とするプレス型も予めスプリングバックを見込んだ形
状とすることは無論である。
【0013】第4工程においては、プレス成形後形材か
ら数珠状中子を取り除くが、この取り除く工程はプレス
型で形材を挟んだ状態で行うことにより、金型で成形さ
れた形状を維持した状態で中子を取り除くことができ
る。一方、最終の第4工程の形材から中子を取り除く工
程は、プレス金型がスプリングバックを見込んだ形状に
成形されているため目標となる曲げ形状よりも曲率が小
さく、また形材自体も金型に拘束されて変形できないた
めプレス金型に収容した状態での中子の抜き取りには大
きな引抜き力を必要とする。従って、引き抜きが困難な
場合やそのまま引き抜くと形材内面に対しても反って傷
をつける懸念があるような場合は、型外しを行って形材
がスプリングバックにより緩やかな形状に回復し、弾性
的な変形可能な状態で引き抜けば良い。図5に示すプレ
ス曲げ成形型は、上下一対の金型からなるものである
が、第3工程の曲げ加工が三次元で行われる場合には、
これらの三次元の曲げ形状を直交座標系となる90度の
異なる方向に分解して、それぞれの方向での曲げ加工の
形状に成形した2組のプレス型を用い、それぞれの方向
ごとの2次元曲げ加工を行うことにより、三次元におけ
る所定の曲げ成形を行うことができる。
【0014】本発明の曲げ加工は、比較的大きな曲げ半
径の成形部位に対しては押し通し曲げ成形で最終成形が
なされ、また、曲げ半径の小さい箇所に対しても押し通
し曲げによって予備成形がなされているため、次工程の
プレス曲げを高精度に容易に行うことができる。このよ
うに本発明の曲げ加工は、生産性の高い押し通し曲げで
大きい半径の曲げと共に小さい半径の曲げの箇所につい
ていわば予備成形を行い、数珠状中子を併用した高精度
のプレス曲げ成形で高度の加工を行うことにより、小さ
い半径の曲げやフランジを有する形材に対し高い生産性
を維持して且つ高度の曲げ加工を高精度で行うことを可
能とするものである。
【0015】また、押し通し曲げ工程で発生するフラン
ジ部の皺等についても、このプレス曲げ成形によって修
正されるため、より仕上げの良好な成形が可能である。
第1工程において用いられる数珠状中子は、曲げの半径
の大きさに応じて、大きい半径の場合は、コマの間隔を
広く、小さい半径の曲げ部位についてはコマの間隔を小
さくし、また形材の形状や寸法の変更に対してこれらの
コマの形状を変えて組み替えることにより対応すること
ができる。
【0016】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の曲げ成
形方法によれば、中空形材等の小さい曲率半径の高度な
曲げ加工やフランジ等の突出部を有する中空形材の曲げ
加工を行うことが可能であり、より小さい半径の曲げ成
形を高精度に且つ高い生産性のもとで実現することがで
き、また、単純な工程により設備的な経費及び運用コス
トを低減することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 フランジを有する中空形材とその曲げ形状:
外観(a)、平面図(b)、正面図(c)
【図2】 図1の形材の曲げ加工による皺等の発生状態
【図3】 本発明で用いる数珠状中子:外観(a)、断
面構造詳細(b)
【図4】 本発明に用いる数珠状中子が曲げ成形の曲線
に沿って曲がる状態を示す外観図
【図5】 本発明に用いるプレス曲げ金型:上型
(a)、下型(b)
【図6】 本発明の曲げ成形のプレス曲げ成形の最終状
態断面
【符号の説明】
1:形材 2:形材中空部 3:フランジ 1
0:伸び部 11:皺 12:皺 20:数珠状中子 21:コマ 2
2:カラー 25:連結材 26:固定部 2
7:ネジ 30:上型 35:下型
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樋野 治道 静岡県庵原郡蒲原町蒲原1丁目34番1号 日本軽金属株式会社グループ技術センター 内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1工程として、形材内に首振り中子を
    挿入して形材内に配置し、第2工程として、押し通し曲
    げにより目標曲げ半径に対してその適正範囲内の曲げ加
    工を行い、第3工程として、最終曲げ形状に形成された
    金型間で形材を成形するプレス曲げにより更に上記範囲
    を超える曲げ半径の小さな曲げ加工を行い、第4工程と
    して、上記中子を取り除く、工程からなる曲げ加工方
    法。
  2. 【請求項2】 上記第3工程において、プレス成形の方
    向が90度異なる2組の金型を用いて第1組の金型で成
    形後、第2組の金型で成形を行う請求項1記載の曲げ加
    工方法。
  3. 【請求項3】 上記第4工程において、最終形状に成形
    された金型に形材を挟み込んだ状態で上記中子を引き出
    して取り除くことを特徴とする請求項1又は2記載の曲
    げ加工方法。
JP35121597A 1997-12-19 1997-12-19 三次元曲げ加工方法 Pending JPH11179436A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008168351A (ja) * 2007-01-11 2008-07-24 Cml Internatl Spa パイプ曲げ装置用マンドレル
CN104785586A (zh) * 2014-01-22 2015-07-22 黄胜 一种复杂形状管道的弯管工艺
CN106583514A (zh) * 2016-12-15 2017-04-26 中车长春轨道客车股份有限公司 轨道车辆空心铝合金型材压弯模具及其使用方法
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008168351A (ja) * 2007-01-11 2008-07-24 Cml Internatl Spa パイプ曲げ装置用マンドレル
CN104785586A (zh) * 2014-01-22 2015-07-22 黄胜 一种复杂形状管道的弯管工艺
CN106583514A (zh) * 2016-12-15 2017-04-26 中车长春轨道客车股份有限公司 轨道车辆空心铝合金型材压弯模具及其使用方法
CN106583514B (zh) * 2016-12-15 2019-06-11 中车长春轨道客车股份有限公司 利用轨道车辆空心铝合金型材压弯模具对型材的压弯工艺
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