JPH11207413A - インクリメンタル成形方法 - Google Patents
インクリメンタル成形方法Info
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- JPH11207413A JPH11207413A JP10009823A JP982398A JPH11207413A JP H11207413 A JPH11207413 A JP H11207413A JP 10009823 A JP10009823 A JP 10009823A JP 982398 A JP982398 A JP 982398A JP H11207413 A JPH11207413 A JP H11207413A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 所望の形状加工時の板厚減少に伴う割れを防
止するインクリメンタル成形方法を提供する。 【解決手段】 被加工材を徐々に押圧成形し所望の形状
に加工するインクリメンタル成形方法であって、少なく
とも押圧成形時に前記被加工材と接触する部分に、例え
ば従来のインクリメンタル成形工具の半球状頂部に、工
具軸線方向に少なくとも１つ以上の溝が形成されたイン
クリメンタル溝付き成形工具５ａ（以下「溝付き工具５
ａ」）を用い、溝付き工具５ａを回転させながら被加工
材を断続的に押圧成形するインクリメンタル成形方法で
ある。溝付き工具５ａは、中心軸に直角な横断面におい
て、山側の肩に相当する部分が頂部と滑らかな曲線で繋
がれ、工具軸線方向に４つの溝が形成された、いわゆる
「花びら形状」に形成されている。また、溝及び山部分
は、工具の軸線を含む平面上に形成されている。
止するインクリメンタル成形方法を提供する。 【解決手段】 被加工材を徐々に押圧成形し所望の形状
に加工するインクリメンタル成形方法であって、少なく
とも押圧成形時に前記被加工材と接触する部分に、例え
ば従来のインクリメンタル成形工具の半球状頂部に、工
具軸線方向に少なくとも１つ以上の溝が形成されたイン
クリメンタル溝付き成形工具５ａ（以下「溝付き工具５
ａ」）を用い、溝付き工具５ａを回転させながら被加工
材を断続的に押圧成形するインクリメンタル成形方法で
ある。溝付き工具５ａは、中心軸に直角な横断面におい
て、山側の肩に相当する部分が頂部と滑らかな曲線で繋
がれ、工具軸線方向に４つの溝が形成された、いわゆる
「花びら形状」に形成されている。また、溝及び山部分
は、工具の軸線を含む平面上に形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインクリメンタル成
形方法、特に所望の形状加工時の板厚減少に伴う割れを
防止するインクリメンタル成形方法に関する。
形方法、特に所望の形状加工時の板厚減少に伴う割れを
防止するインクリメンタル成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば自動車のホイールキャップは、プ
レス加工により大量生産されるのが一般的であるが、注
文生産で多種類のホイールキャップを少量又は一品生産
する場合がある。このような少量又は一品物のホイール
キャップを製作する場合、従来はそれらの形状ごとに成
形型を製作すると製作費用がかさむため、通常板金職人
により一品ずつ生産していた。しかしながら、かかる場
合一品を製作する時間が長時間化し、製造コストがかさ
むという問題があった。
レス加工により大量生産されるのが一般的であるが、注
文生産で多種類のホイールキャップを少量又は一品生産
する場合がある。このような少量又は一品物のホイール
キャップを製作する場合、従来はそれらの形状ごとに成
形型を製作すると製作費用がかさむため、通常板金職人
により一品ずつ生産していた。しかしながら、かかる場
合一品を製作する時間が長時間化し、製造コストがかさ
むという問題があった。
【０００３】そこで、少量多品種の生産の場合におい
て、形状ごとに成形型を製作することなく、生産コスト
を削減する成形方法が、特開平７−１３２３２９号公報
の「板材の成形方法及びその成形装置」に提案されてい
る。すなわち、図１１に示すような数値制御立型フライ
ス盤（以下、「ＮＣ立型フライス盤」という）を用いて
板材を加工する方法であるが、このＮＣ立型フライス盤
のテーブル３０には、板材の周縁を保持する治具２０が
固定され、ＮＣ立型フライス盤には、板材を徐々に押圧
成形するインクリメンタル成形工具５が装着されてい
る。
て、形状ごとに成形型を製作することなく、生産コスト
を削減する成形方法が、特開平７−１３２３２９号公報
の「板材の成形方法及びその成形装置」に提案されてい
る。すなわち、図１１に示すような数値制御立型フライ
ス盤（以下、「ＮＣ立型フライス盤」という）を用いて
板材を加工する方法であるが、このＮＣ立型フライス盤
のテーブル３０には、板材の周縁を保持する治具２０が
固定され、ＮＣ立型フライス盤には、板材を徐々に押圧
成形するインクリメンタル成形工具５が装着されてい
る。
【０００４】上記治具２０は、図１２に示すように、ベ
ースプレート１の四隅にそれぞれガイドポスト１２が取
り付けられ、ベースプレート１の中心には、板材を下か
ら支える下側工具１３が取り付けられている。上側プレ
ート１４の四隅には、それぞれガイドポスト穴１４ａが
設けられ、上側プレート１４の中心には、下側工具穴１
４ｂが設けられている。従って、ガイドポスト１２及び
下側工具１３は、それぞれガイドポスト穴１４ａ及び下
側工具穴１４ｂに嵌め込まれる。これにより、上側プレ
ート１４は上下にスムーズにスライドすることができ
る。成形用の板材である板材４は、上側プレート１４上
に置かれ、更に板材４の上に中央部に大きく開口した開
口１６ａを有する板材固定枠１６が載せられる。ボルト
を板材固定枠１６の四隅に設けられた穴１６ｂ及び上側
プレート１４に設けられた穴１４ｃを貫通しネジ止めさ
れることによって、板材４が固定される。
ースプレート１の四隅にそれぞれガイドポスト１２が取
り付けられ、ベースプレート１の中心には、板材を下か
ら支える下側工具１３が取り付けられている。上側プレ
ート１４の四隅には、それぞれガイドポスト穴１４ａが
設けられ、上側プレート１４の中心には、下側工具穴１
４ｂが設けられている。従って、ガイドポスト１２及び
下側工具１３は、それぞれガイドポスト穴１４ａ及び下
側工具穴１４ｂに嵌め込まれる。これにより、上側プレ
ート１４は上下にスムーズにスライドすることができ
る。成形用の板材である板材４は、上側プレート１４上
に置かれ、更に板材４の上に中央部に大きく開口した開
口１６ａを有する板材固定枠１６が載せられる。ボルト
を板材固定枠１６の四隅に設けられた穴１６ｂ及び上側
プレート１４に設けられた穴１４ｃを貫通しネジ止めさ
れることによって、板材４が固定される。
【０００５】一方、ＮＣ立型フライス盤には、予め作成
しておいた計画形状に等高線データが記憶されている。
しておいた計画形状に等高線データが記憶されている。
【０００６】従って、図１３に示すように、治具２０一
式をＮＣ立型フライス盤のテーブル３０に載せ固定し、
ＮＣ立型フライス盤に取り付けられた棒状のインクリメ
ンタル成形工具５を回転移動させながら、予め作成して
おいた計画形状に等高線データに従って、上から一層毎
に押圧成形していくことによって、板材が所望の形状に
加工される。上側プレート１４には上向きあるいは下向
きの力が付与されるようになっており、この押圧成形時
に、上側プレート１４は、インクリメンタル成形工具５
の押圧成形に応じて、図１４に示すように下方にスライ
ドする。
式をＮＣ立型フライス盤のテーブル３０に載せ固定し、
ＮＣ立型フライス盤に取り付けられた棒状のインクリメ
ンタル成形工具５を回転移動させながら、予め作成して
おいた計画形状に等高線データに従って、上から一層毎
に押圧成形していくことによって、板材が所望の形状に
加工される。上側プレート１４には上向きあるいは下向
きの力が付与されるようになっており、この押圧成形時
に、上側プレート１４は、インクリメンタル成形工具５
の押圧成形に応じて、図１４に示すように下方にスライ
ドする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
特開平７−１３２３２９号公報の板材の成形方法及びそ
の成形装置に用いられている先端形状が半球状のインク
リメンタル工具を用いて、例えば成形される面の傾斜が
急な場合には、成形に必要な被加工材の伸び量が大きく
なり、被加工材の伸び能力を超えてしまうため、成型時
にわれが発生するおそれがあった。
特開平７−１３２３２９号公報の板材の成形方法及びそ
の成形装置に用いられている先端形状が半球状のインク
リメンタル工具を用いて、例えば成形される面の傾斜が
急な場合には、成形に必要な被加工材の伸び量が大きく
なり、被加工材の伸び能力を超えてしまうため、成型時
にわれが発生するおそれがあった。
【０００８】また、上記先端形状が半球状のインクリメ
ンタル成形工具の押付け力によって発生する引っ張り力
により、既成形部分を変形させるおそれがあった。その
結果、形状が崩れ、目的の形状が得られにくいという問
題があった。
ンタル成形工具の押付け力によって発生する引っ張り力
により、既成形部分を変形させるおそれがあった。その
結果、形状が崩れ、目的の形状が得られにくいという問
題があった。
【０００９】本発明は上記従来の課題に鑑みたものであ
り、その目的は、所望の形状加工時の板厚減少に伴う割
れを防止するインクリメンタル成形方法を提供すること
である。
り、その目的は、所望の形状加工時の板厚減少に伴う割
れを防止するインクリメンタル成形方法を提供すること
である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために、本発明に係るインクリメンタル成形方法
は、以下の特徴を有する。
するために、本発明に係るインクリメンタル成形方法
は、以下の特徴を有する。
【００１１】被加工材を徐々に押圧成形し所望の形状に
加工するインクリメンタル成形方法であって、少なくと
も押圧成形時に前記被加工材と接触する部分に、工具軸
線方向に少なくとも１つ以上の溝が形成されたインクリ
メンタル溝付き成形工具を用い、前記インクリメンタル
溝付き成形工具を回転させながら前記被加工材を断続的
に押圧成形するインクリメンタル成形方法である。
加工するインクリメンタル成形方法であって、少なくと
も押圧成形時に前記被加工材と接触する部分に、工具軸
線方向に少なくとも１つ以上の溝が形成されたインクリ
メンタル溝付き成形工具を用い、前記インクリメンタル
溝付き成形工具を回転させながら前記被加工材を断続的
に押圧成形するインクリメンタル成形方法である。
【００１２】上記インクリメンタル溝付き成形工具を回
転させながら押圧していくことにより、成形量が分断さ
れ、１回の成形量を小さくできると共に、溝付き成形工
具の回転方向を適切に選ぶことにより被加工材を逐次外
側から内側に寄せていく作用もある。このため、局部の
板厚が大幅に減少するおそれがなくなり、われの発生を
防止できると共に、形状精度を向上させることができ
る。
転させながら押圧していくことにより、成形量が分断さ
れ、１回の成形量を小さくできると共に、溝付き成形工
具の回転方向を適切に選ぶことにより被加工材を逐次外
側から内側に寄せていく作用もある。このため、局部の
板厚が大幅に減少するおそれがなくなり、われの発生を
防止できると共に、形状精度を向上させることができ
る。
【００１３】更に、本発明に係るインクリメンタル成形
方法の他の好ましい態様は以下の通りである。
方法の他の好ましい態様は以下の通りである。
【００１４】（１）被加工材を徐々に押圧成形し所望の
形状に加工するインクリメンタル成形方法であって、被
加工材を挟んでインクリメンタル溝付き成形工具と反対
の側に、成形したい目的の形状を持つサポータを配置
し、前記インクリメンタル溝付き成形工具は、前記サポ
ータに押圧力を発生させないように被加工材を押圧する
ことを特徴とするインクリメンタル成形方法である。
形状に加工するインクリメンタル成形方法であって、被
加工材を挟んでインクリメンタル溝付き成形工具と反対
の側に、成形したい目的の形状を持つサポータを配置
し、前記インクリメンタル溝付き成形工具は、前記サポ
ータに押圧力を発生させないように被加工材を押圧する
ことを特徴とするインクリメンタル成形方法である。
【００１５】上記サポータを用い、インクリメンタル溝
付き成形工具は、前記サポータに押圧力を発生させない
ように被加工材を押圧することにより、工具の押付け力
によって生ずる張力による既成形部の形状の崩れを更に
防止することができ、形状精度を更に向上する作用があ
る。
付き成形工具は、前記サポータに押圧力を発生させない
ように被加工材を押圧することにより、工具の押付け力
によって生ずる張力による既成形部の形状の崩れを更に
防止することができ、形状精度を更に向上する作用があ
る。
【００１６】（２）上記インクリメンタル溝付き成形工
具の先端横断面は、花びら状、半円状、三角等の多角形
状、星形状等、工具の回転によって断続的に被加工材を
押圧できる形状であればよい。
具の先端横断面は、花びら状、半円状、三角等の多角形
状、星形状等、工具の回転によって断続的に被加工材を
押圧できる形状であればよい。
【００１７】これにより、上述したように、成形量が分
断され、１回の成形量を小さくできると共に、回転方向
を適切に選ぶことにより被加工材を逐次外側から内側に
寄せていく作用もある。このため、局部の板厚が大幅に
減少するおそれがなくなり、われの発生を防止できると
共に、形状精度を向上させることができる。
断され、１回の成形量を小さくできると共に、回転方向
を適切に選ぶことにより被加工材を逐次外側から内側に
寄せていく作用もある。このため、局部の板厚が大幅に
減少するおそれがなくなり、われの発生を防止できると
共に、形状精度を向上させることができる。
【００１８】（３）また、上記インクリメンタル溝付き
成形工具の被加工材を押圧する面の稜線が、工具の軸線
を含む平面である必要はなく、工具先端の溝は、工具軸
線方向に傾きを持たせて形成されてもよく、又は波状に
形成されてもよい。
成形工具の被加工材を押圧する面の稜線が、工具の軸線
を含む平面である必要はなく、工具先端の溝は、工具軸
線方向に傾きを持たせて形成されてもよく、又は波状に
形成されてもよい。
【００１９】従来は、製品の成形面の傾きの大きさに応
じて、工具先端の球半径を選択する必要があったが、工
具先端の形状を上記形状にすることにより、等高線の位
相軌跡方向の工具半径をそのままで、送り方向の工具半
径を大きくすることができ、われを発生させないで対応
可能な製品の成形面の傾きの範囲を拡大することができ
る。その結果、工具先端の球半径を選択する機会が従来
に比べて減少し、省力化が図れる。
じて、工具先端の球半径を選択する必要があったが、工
具先端の形状を上記形状にすることにより、等高線の位
相軌跡方向の工具半径をそのままで、送り方向の工具半
径を大きくすることができ、われを発生させないで対応
可能な製品の成形面の傾きの範囲を拡大することができ
る。その結果、工具先端の球半径を選択する機会が従来
に比べて減少し、省力化が図れる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な一実施の形
態を説明する。
態を説明する。
【００２１】実施の形態１．図１〜図５を用いて、本実
施の形態のインクリメンタル成形方法について説明す
る。尚、本実施の形態では、従来技術で説明した特開平
７−１３２３２９号公報の板材の成形方法及びその成形
装置を基本的に用いて、インクリメンタル成形を行って
いるので、従来の成形装置と同様の構成要素には同一の
符号を付しその説明を省略する。
施の形態のインクリメンタル成形方法について説明す
る。尚、本実施の形態では、従来技術で説明した特開平
７−１３２３２９号公報の板材の成形方法及びその成形
装置を基本的に用いて、インクリメンタル成形を行って
いるので、従来の成形装置と同様の構成要素には同一の
符号を付しその説明を省略する。
【００２２】本実施の形態の成形方法に用いるインクリ
メンタル溝付き成形工具（以下「溝付き工具」という）
は、少なくとも押圧成形時に前記被加工材と接触する部
分に、例えば従来のインクリメンタル成形工具の半球状
頂部に、工具軸線方向に少なくとも１つ以上の溝が形成
された工具である。
メンタル溝付き成形工具（以下「溝付き工具」という）
は、少なくとも押圧成形時に前記被加工材と接触する部
分に、例えば従来のインクリメンタル成形工具の半球状
頂部に、工具軸線方向に少なくとも１つ以上の溝が形成
された工具である。
【００２３】例えば、図１（ａ）に示す溝付き工具５ａ
は、中心軸に直角な横断面において、山側の肩に相当す
る部分が頂部と滑らかな曲線で繋がれ、図１（ｂ）に示
すＡ−Ａ横断面図のように、工具軸線方向に４つの溝が
形成された、いわゆる「花びら形状」に形成されてい
る。また、上記溝付き工具５ａの溝及び山部分は、工具
の軸線を含む平面上に形成されている。なお、後述する
われ発生試験時に用いた本実施の形態の工具頂部の基本
球の半径は、５ｍｍであった。
は、中心軸に直角な横断面において、山側の肩に相当す
る部分が頂部と滑らかな曲線で繋がれ、図１（ｂ）に示
すＡ−Ａ横断面図のように、工具軸線方向に４つの溝が
形成された、いわゆる「花びら形状」に形成されてい
る。また、上記溝付き工具５ａの溝及び山部分は、工具
の軸線を含む平面上に形成されている。なお、後述する
われ発生試験時に用いた本実施の形態の工具頂部の基本
球の半径は、５ｍｍであった。
【００２４】次に、本実施の形態の溝付き工具５ａを用
いてインクリメンタル成形を行った場合と、従来の頂部
半球状の工具を用いてインクリメンタル成形を行った場
合とのわれの発生について、以下に述べる。
いてインクリメンタル成形を行った場合と、従来の頂部
半球状の工具を用いてインクリメンタル成形を行った場
合とのわれの発生について、以下に述べる。
【００２５】＜実験例１＞本実施の形態の溝付き工具５
ａを用いた場合のインクリメンタル成形方法は、次の通
りである。まず、被加工材を上下方向に自在に揺動可能
な板材固定枠１６で保持する（図１３）。被加工材４の
直下に、図５に示すように、サポータ３を配置する。次
いで、ＮＣ立形フライス盤により、溝付き工具５ａを回
転させながら、目的の形状の等高線データに従って水平
面内で移動させる。そして、一層目の成形が終了した
ら、垂直方向に溝付き工具５ａを移動させ、次層を上記
同様に等高線データに沿って水平方向の成形を行い、そ
の後垂直方向に工具を移動させ、同様にして順次等高線
データに従って一層毎に押圧成形を行う。
ａを用いた場合のインクリメンタル成形方法は、次の通
りである。まず、被加工材を上下方向に自在に揺動可能
な板材固定枠１６で保持する（図１３）。被加工材４の
直下に、図５に示すように、サポータ３を配置する。次
いで、ＮＣ立形フライス盤により、溝付き工具５ａを回
転させながら、目的の形状の等高線データに従って水平
面内で移動させる。そして、一層目の成形が終了した
ら、垂直方向に溝付き工具５ａを移動させ、次層を上記
同様に等高線データに沿って水平方向の成形を行い、そ
の後垂直方向に工具を移動させ、同様にして順次等高線
データに従って一層毎に押圧成形を行う。
【００２６】なお、本実施の形態において、溝付き工具
５ａとサポータ３との隙間は、成形品の板厚を超える値
とした。これにより、溝付き工具５ａによりサポータ３
に押圧力を発生させないように被加工材４を押圧するこ
とが可能となる。
５ａとサポータ３との隙間は、成形品の板厚を超える値
とした。これにより、溝付き工具５ａによりサポータ３
に押圧力を発生させないように被加工材４を押圧するこ
とが可能となる。
【００２７】溝付き工具５ａの移動速度は２０００ｍｍ
／ｍｉｎであり、溝付き工具５ａの回転数は２０００ｒ
ｐｍ、垂直方向の送りは０．３ｍｍ／回、溝付き工具５
ａの移動方向及び回転方向は右回転とした。
／ｍｉｎであり、溝付き工具５ａの回転数は２０００ｒ
ｐｍ、垂直方向の送りは０．３ｍｍ／回、溝付き工具５
ａの移動方向及び回転方向は右回転とした。
【００２８】一方、溝のない頂部半球状の従来工具は、
本実施の形態のように回転させることなく固定させて移
動させる以外は、上記本実施の形態と同様にインクリメ
ンタル成形を行った。
本実施の形態のように回転させることなく固定させて移
動させる以外は、上記本実施の形態と同様にインクリメ
ンタル成形を行った。
【００２９】両者とも、被加工材４には、板厚０．６ｍ
ｍの軟鋼板を用いて、図２に示すような形状に成形し
た。結果を表１に示す。
ｍの軟鋼板を用いて、図２に示すような形状に成形し
た。結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】 以上より、上記溝付き工具５ａを回転させながら押圧し
ていくことにより、成形量が分断され、１回の成形量を
小さくできると共に、被加工材を逐次外側から内側に寄
せられる。従って、局部の板厚が大幅に減少するおそれ
がなく、われの発生を防止できると共に、形状精度を向
上させることができる。
ていくことにより、成形量が分断され、１回の成形量を
小さくできると共に、被加工材を逐次外側から内側に寄
せられる。従って、局部の板厚が大幅に減少するおそれ
がなく、われの発生を防止できると共に、形状精度を向
上させることができる。
【００３１】サポータ３を用い、溝付き工具５ａがサポ
ータ３に押圧力を発生させないように被加工材４を押圧
するので、工具の押付け力によって生ずる張力による既
成形部の形状の崩れを更に防止することができ、形状精
度を更に向上する。なお、サポータ３は樹脂、木材等で
構成することにより簡便に製作できる。
ータ３に押圧力を発生させないように被加工材４を押圧
するので、工具の押付け力によって生ずる張力による既
成形部の形状の崩れを更に防止することができ、形状精
度を更に向上する。なお、サポータ３は樹脂、木材等で
構成することにより簡便に製作できる。
【００３２】＜実験例２＞、上記同様にインクリメンタ
ル成形を行い、被加工材４の板厚を１．０ｍｍにした場
合に上記実験例１（板厚０．６ｍｍ）でわれの生じた位
置の板厚を測定した。その結果を表２に示す。
ル成形を行い、被加工材４の板厚を１．０ｍｍにした場
合に上記実験例１（板厚０．６ｍｍ）でわれの生じた位
置の板厚を測定した。その結果を表２に示す。
【００３３】
【表２】 以上より、上記実験例１でわれの生じた位置の板厚減少
は、従来の頂部半球状の工具を用いた場合より、溝付き
工具５ａを回転させて行った場合の方が小さくなること
が判明した。すなわち、溝付き工具５ａを回転させて押
圧成形する場合には、板厚の減少が小さく、われ防止の
効果があることが判明した。
は、従来の頂部半球状の工具を用いた場合より、溝付き
工具５ａを回転させて行った場合の方が小さくなること
が判明した。すなわち、溝付き工具５ａを回転させて押
圧成形する場合には、板厚の減少が小さく、われ防止の
効果があることが判明した。
【００３４】＜実験例３＞また、図３の形状に成形した
場合の本実施の形態の溝付き工具５ａと従来の頂部半球
状工具との工具軌跡からのずれ量を測定した。ずれの判
定位置は、図４に示す通りである。結果を表３に示す。
なお、図３において、実線は正規形状を示し、破線はパ
ネル形状（すなわち、成形された形状）を示す。
場合の本実施の形態の溝付き工具５ａと従来の頂部半球
状工具との工具軌跡からのずれ量を測定した。ずれの判
定位置は、図４に示す通りである。結果を表３に示す。
なお、図３において、実線は正規形状を示し、破線はパ
ネル形状（すなわち、成形された形状）を示す。
【００３５】
【表３】 以上より、本実施の形態の溝付き工具５ａのずれ量は、
従来の頂部半球状工具に比べ約１／２になり、形状精度
も向上することが判明した。
従来の頂部半球状工具に比べ約１／２になり、形状精度
も向上することが判明した。
【００３６】本実施の形態では、サポータを用いたがこ
れに限るものではなく、サポータを用いなくても、溝付
き工具を回転させながらインクリメンタル成形すること
により、成形量が分断され、１回の成形量を小さくでき
ると共に回転方向を適切に選べば、被加工材を逐次外側
から内側に寄せられるので、局部の板厚が大幅に減少す
るおそれがなく、われの発生を防止できる。従って、形
状精度の高い所望の形状に成形することができる。
れに限るものではなく、サポータを用いなくても、溝付
き工具を回転させながらインクリメンタル成形すること
により、成形量が分断され、１回の成形量を小さくでき
ると共に回転方向を適切に選べば、被加工材を逐次外側
から内側に寄せられるので、局部の板厚が大幅に減少す
るおそれがなく、われの発生を防止できる。従って、形
状精度の高い所望の形状に成形することができる。
【００３７】実施の形態２．本発明のインクリメンタル
成形方法に用いられる溝付き工具は、上記実施の形態１
の花びら形状に限るものではなく、図６〜図９に示すよ
うに、半円状（図６）、多角形状、例えば図７の四角形
状、星形状（図８）、楕円形状（図９）等、工具の回転
によって断続的に被加工材を押圧できる形状であれば、
どのような形状であってもよい。なお、本実施の形態の
溝付き工具５ｂ〜５ｅの溝及び山部分は、工具の軸線を
含む平面上に形成されている。
成形方法に用いられる溝付き工具は、上記実施の形態１
の花びら形状に限るものではなく、図６〜図９に示すよ
うに、半円状（図６）、多角形状、例えば図７の四角形
状、星形状（図８）、楕円形状（図９）等、工具の回転
によって断続的に被加工材を押圧できる形状であれば、
どのような形状であってもよい。なお、本実施の形態の
溝付き工具５ｂ〜５ｅの溝及び山部分は、工具の軸線を
含む平面上に形成されている。
【００３８】溝付き工具の頂部を上記形状にすることに
より、成形量が分断され、１回の成形量を小さくできる
と共に回転方向を適切に選べば、被加工材を逐次外側か
ら内側に寄せていく作用もある。このため、局部の板厚
が大幅に減少するおそれがなくなり、われの発生を防止
できると共に、形状精度を向上させることができる。
より、成形量が分断され、１回の成形量を小さくできる
と共に回転方向を適切に選べば、被加工材を逐次外側か
ら内側に寄せていく作用もある。このため、局部の板厚
が大幅に減少するおそれがなくなり、われの発生を防止
できると共に、形状精度を向上させることができる。
【００３９】実施の形態３．上記実施の形態の１及び２
は、溝付き工具の溝及び山部分が、工具の軸線を含む平
面上に形成されていたが、本実施の形態では、図１０に
示すように、溝付き工具５ｆの被加工材を押圧する面の
稜線が、工具の軸線を含む平面上でなく、工具先端の溝
が、工具軸線方向に傾きを持たせて形成されている。す
なわち、本実施の形態の溝付き工具５ｆは、工具軸中心
に斜めに沿ったＫ−Ｋ横断面図が、いわゆる花びら形状
になるように形成されている。
は、溝付き工具の溝及び山部分が、工具の軸線を含む平
面上に形成されていたが、本実施の形態では、図１０に
示すように、溝付き工具５ｆの被加工材を押圧する面の
稜線が、工具の軸線を含む平面上でなく、工具先端の溝
が、工具軸線方向に傾きを持たせて形成されている。す
なわち、本実施の形態の溝付き工具５ｆは、工具軸中心
に斜めに沿ったＫ−Ｋ横断面図が、いわゆる花びら形状
になるように形成されている。
【００４０】本実施の形態では、花びらの形状に溝付き
工具の頂部が形成されているが、これに限るものではな
く、波状に形成されていてもよい。
工具の頂部が形成されているが、これに限るものではな
く、波状に形成されていてもよい。
【００４１】従来の頂部半球状の成形工具では、製品の
成形面の傾きが大きい場合には、表４に示すように、工
具の球半径を小さくした方が有利であった。一方、成形
面の傾きが小さい（水平に近い）場合には、球半径は大
きい方がわれに対して有利であった。
成形面の傾きが大きい場合には、表４に示すように、工
具の球半径を小さくした方が有利であった。一方、成形
面の傾きが小さい（水平に近い）場合には、球半径は大
きい方がわれに対して有利であった。
【００４２】
【表４】 これは、球半径を大きくすると、等高線に沿った工具の
移動軌跡の法線方向に、工具の送りに向き合う被加工材
の盛り上がりを緩和する効果が高いためである。
移動軌跡の法線方向に、工具の送りに向き合う被加工材
の盛り上がりを緩和する効果が高いためである。
【００４３】本実施の形態の溝付き工具５ｆでは、等高
線の移動軌跡方向の工具半径はそのままで、送り方向の
工具半径を大きくすることができ、われを発生させない
で対応可能な製品の成形面の傾きの範囲を拡大すること
ができる。その結果、工具先端の球半径を選択する機会
が従来に比べて減少し、省力化が図れる。
線の移動軌跡方向の工具半径はそのままで、送り方向の
工具半径を大きくすることができ、われを発生させない
で対応可能な製品の成形面の傾きの範囲を拡大すること
ができる。その結果、工具先端の球半径を選択する機会
が従来に比べて減少し、省力化が図れる。
【００４４】
【発明の効果】以上のように、本発明に係るインクリメ
ンタル成形方法によれば、インクリメンタル溝付き成形
工具を回転させながら押圧していくことにより、成形量
が分断され、１回の成形量を小さくできると共に回転方
向を適切に選べば、被加工材を逐次外側から内側に寄せ
ていく。このため、局部の板厚が大幅に減少するおそれ
がなくなり、われの発生を防止できると共に、形状精度
を向上させることができる。
ンタル成形方法によれば、インクリメンタル溝付き成形
工具を回転させながら押圧していくことにより、成形量
が分断され、１回の成形量を小さくできると共に回転方
向を適切に選べば、被加工材を逐次外側から内側に寄せ
ていく。このため、局部の板厚が大幅に減少するおそれ
がなくなり、われの発生を防止できると共に、形状精度
を向上させることができる。
【図１】 本発明のインクリメンタル成形方法に用いる
インクリメンタル溝付き成形工具の一例の構造を説明す
る図である。
インクリメンタル溝付き成形工具の一例の構造を説明す
る図である。
【図２】 われの生じやすい成形形状の構造を示す図で
ある。
ある。
【図３】 成形面の傾きの大きい成形形状の構造を示す
図である。
図である。
【図４】 図４に示す成形形状に従って、インクリメン
タル成形した場合の工具軌跡と成型品のずれ量を説明す
る図である。
タル成形した場合の工具軌跡と成型品のずれ量を説明す
る図である。
【図５】 本発明のインクリメンタル成形方法におい
て、被加工材の直下にサポータを配置する場合の構成を
示す図である。
て、被加工材の直下にサポータを配置する場合の構成を
示す図である。
【図６】 本発明に係るインクリメンタル成形方法に用
いるインクリメンタル溝付き成形工具の他の例の構造を
説明する図である。
いるインクリメンタル溝付き成形工具の他の例の構造を
説明する図である。
【図７】 本発明に係るインクリメンタル成形方法に用
いるインクリメンタル溝付き成形工具の他の例の構造を
説明する図である。
いるインクリメンタル溝付き成形工具の他の例の構造を
説明する図である。
【図８】 本発明に係るインクリメンタル成形方法に用
いるインクリメンタル溝付き成形工具の他の例の構造を
説明する図である。
いるインクリメンタル溝付き成形工具の他の例の構造を
説明する図である。
【図９】 本発明に係るインクリメンタル成形方法に用
いるインクリメンタル溝付き成形工具の他の例の構造を
説明する図である。
いるインクリメンタル溝付き成形工具の他の例の構造を
説明する図である。
【図１０】 本発明に係るインクリメンタル成形方法に
用いるインクリメンタル溝付き成形工具の他の例の構造
を説明する図である。
用いるインクリメンタル溝付き成形工具の他の例の構造
を説明する図である。
【図１１】 ＮＣ立型 フライス盤の構造を示す斜視図
である。
である。
【図１２】 ＮＣ立型フライス盤のテーブルに載せる治
具の分解拡大図である。
具の分解拡大図である。
【図１３】 ＮＣ立型フライス盤を用いたインクリメン
タル成形方法を説明する図である。
タル成形方法を説明する図である。
【図１４】 ＮＣ立型フライス盤を用いたインクリメン
タル成形方法を説明する図である。
タル成形方法を説明する図である。
１ ベースプレート、３ サポータ、４ 板材、５ イ
ンクリメンタル成形工具、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５
ｅ，５ｆ インクリメンタル溝付き成形工具（溝付き工
具）、１２ ガイドポスト、１３ 下側工具、１４ 上
側プレート、１４ｂ 下側工具穴、１６ 板材固定枠、
１６ａ 開口、２０ 治具、３０ ＮＣ立型フライス盤
のテーブル。
ンクリメンタル成形工具、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５
ｅ，５ｆ インクリメンタル溝付き成形工具（溝付き工
具）、１２ ガイドポスト、１３ 下側工具、１４ 上
側プレート、１４ｂ 下側工具穴、１６ 板材固定枠、
１６ａ 開口、２０ 治具、３０ ＮＣ立型フライス盤
のテーブル。
フロントページの続き (72)発明者 村田 篤信 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 松田 文憲 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 永田 達也 愛知県豊田市緑々丘５丁目14番地 大豊精 機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 被加工材を徐々に押圧成形し所望の形状
に加工するインクリメンタル成形方法であって、 少なくとも押圧成形時に前記被加工材と接触する部分
に、工具軸線方向に少なくとも１つ以上の溝が形成され
たインクリメンタル溝付き成形工具を用い、前記インク
リメンタル溝付き成形工具を回転させながら前記被加工
材を断続的に押圧成形するインクリメンタル成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10009823A JPH11207413A (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | インクリメンタル成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10009823A JPH11207413A (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | インクリメンタル成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11207413A true JPH11207413A (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=11730870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10009823A Pending JPH11207413A (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | インクリメンタル成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11207413A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1147832A2 (en) * | 2000-04-17 | 2001-10-24 | Hitachi, Ltd. | Incremental forming method and apparatus for the same |
| EP1462190A1 (en) * | 2003-03-28 | 2004-09-29 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for incremental forming |
| JP2006051547A (ja) * | 2000-04-17 | 2006-02-23 | Hitachi Ltd | 逐次成形方法とその装置 |
| CN102847772A (zh) * | 2012-09-19 | 2013-01-02 | 上海交通大学 | 一种基于零件形状特征的板料渐进成形方法 |
| CN104203447A (zh) * | 2012-04-05 | 2014-12-10 | 丰田自动车株式会社 | 渐进成形方法 |
| CN106513499A (zh) * | 2016-09-20 | 2017-03-22 | 北京航空航天大学 | 一种用于渐进成形的转动成形工具 |
| CN108380743A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-08-10 | 武汉理工大学 | 一种板料渐进成形的多功能装置 |
-
1998
- 1998-01-21 JP JP10009823A patent/JPH11207413A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1147832A2 (en) * | 2000-04-17 | 2001-10-24 | Hitachi, Ltd. | Incremental forming method and apparatus for the same |
| EP1147832A3 (en) * | 2000-04-17 | 2003-11-12 | Hitachi, Ltd. | Incremental forming method and apparatus for the same |
| JP2006051547A (ja) * | 2000-04-17 | 2006-02-23 | Hitachi Ltd | 逐次成形方法とその装置 |
| JP4628928B2 (ja) * | 2000-04-17 | 2011-02-09 | 株式会社日立製作所 | 逐次成形方法 |
| EP1462190A1 (en) * | 2003-03-28 | 2004-09-29 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for incremental forming |
| CN104203447A (zh) * | 2012-04-05 | 2014-12-10 | 丰田自动车株式会社 | 渐进成形方法 |
| CN104203447B (zh) * | 2012-04-05 | 2016-03-09 | 丰田自动车株式会社 | 渐进成形方法 |
| US9522420B2 (en) | 2012-04-05 | 2016-12-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Incremental forming method |
| CN102847772A (zh) * | 2012-09-19 | 2013-01-02 | 上海交通大学 | 一种基于零件形状特征的板料渐进成形方法 |
| CN102847772B (zh) * | 2012-09-19 | 2014-06-25 | 上海交通大学 | 一种基于零件形状特征的板料渐进成形方法 |
| CN106513499A (zh) * | 2016-09-20 | 2017-03-22 | 北京航空航天大学 | 一种用于渐进成形的转动成形工具 |
| CN108380743A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-08-10 | 武汉理工大学 | 一种板料渐进成形的多功能装置 |
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