JPS5947027A - 伸び・縮みフランジ曲げ加工方法 - Google Patents

伸び・縮みフランジ曲げ加工方法

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Publication number
JPS5947027A
JPS5947027A JP57157420A JP15742082A JPS5947027A JP S5947027 A JPS5947027 A JP S5947027A JP 57157420 A JP57157420 A JP 57157420A JP 15742082 A JP15742082 A JP 15742082A JP S5947027 A JPS5947027 A JP S5947027A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flange
workpiece
punch
bending
stretch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57157420A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiichi Sudo
誠一 須藤
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP57157420A priority Critical patent/JPS5947027A/ja
Publication of JPS5947027A publication Critical patent/JPS5947027A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/04Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on brakes making use of clamping means on one side of the work
    • B21D5/045With a wiping movement of the bending blade

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一部に伸びフランジあるいは縮みフランジま
たは伸びフランジと縮みフランジの両方(以下単に伸び
・縮みフランジという)を有するプレス品に発生するウ
ェアの捩れやフランジのスプリングバックという不良現
象を解消するフランジ曲げ加工方法にvIYるものであ
る。
伸びフランジあるいは縮み7ランジを部分的に有する断
面り字型あるいは断面U字型のプレス品は、上下型に固
定された雄岐一対のパンチとグイとで曲げ加工されるの
が一般的である。
すなわち、従来は1図に示すように、グイ1を装着した
グイホルダ2の一側において、ワーク3を上下動可能な
一対のパンチ4どバッド5とで上下方向から挟持し−て
下降させ、ワーク3の端部を下降したパンチ4とグイ1
との間で90度に折り曲げて直線フランジ6、伸びフラ
ンジ7(ワーク曲がり部の半径方向内側のフランジで引
張歪を受ける部分)および縮みフランジ8(ワーク曲が
り部の半径方向外側のフランジで圧縮歪を受ける部分〉
を形成していた。
しかしながら、このようにして成形されたプレス品の伸
びフランジ7には、弾性回復の圧縮応力が必然的に発生
し、縮みフランジ8には引張応力が発生する。この応力
の方向は伸びフランジ7の面内にウェブ9に平行に現わ
れ、その大きさは伸びフランジ7の根元7aがら先端7
bに向ってまた縮みフランジ8の根元8aがら先端8b
に向って放射状に分布する。このため、伸びフランジ7
、縮みフランジ8は型から開放されると高さ方向に曲げ
変形を受け、この結果、ウェブ9の捩れをひき起す。ま
た、伸びフランジ7の前記圧縮応力は伸び7ランジ7を
断面剛性の小さい板厚方向にも曲げ変形させるため、伸
びフランジ7はウェブ9に対して鈍角に開いたものとな
る。ワーク3のこのような状態は第2図に示されている
。すなわち、型中に拘束されている状態においては、あ
や目模様で示した伸び7ランジ7は、同図中実線で示さ
れているように所定の円筒面形状を有しているが、型か
ら開放されたときには、上述した圧縮応力により、矢印
A、A’方向および矢印B方向に変形し、これによって
、想像線で示したフランジの状態、すなわち伸びフラン
ジ7がウェブ9に対IJで鈍角に開き4それにつれて直
線フランジ6が捩れた状態になる。 このような伸びフ
ランジ7および縮みフランジ8による不良現象を抑制す
るために、本出願人により、既にワークの伸びフランジ
加工の影響によるウェブの捩れや伸びフランジの開きを
生じさせず、かつ11ノス型の造形に特殊技術を必要と
しないfillびフランジ曲げ加工方法が既に提供され
ている。(′F!:I@昭56−201201号) 特願昭56−201201号の伸びフランジ曲げ加:E
方法においては、第3図ないし第5図に示すよ・うに、
伸び7ランジを加工少るためのパンチ10とダイ11を
円錐面形状に形成し、その間に伸びフランジ′12を挟
圧形成して、伸びフランジ先端部13を根元部14に比
べて過剰曲げし、先端部13に行くにつれて大きくなる
引張歪を与え、この歪の弾性復元により目的とする成形
形状を得るようにした方法から成っている。すなわち、
伸びフランジ12に弾性回復の圧縮応力が発生すること
は避けられないものとして認めた上で、ウェブ15の捩
れや7ランジのスプリングバック現象をなくするために
は、この応力を捩れやスプリングバックという現象に影
響しないしのにすればよい。つまり、型が閉じている時
のワークの伸びフランジ12に、弾性回復の圧縮応力に
比例する分だけ余分に引張りの負荷歪を与えておけばよ
く、具体的には前記の如く伸びフランジ12を円錐面形
状に曲げることによって実現したものである。
しかしながら、特願昭56−201201号の発明は、
伸びフランジ部位にしか適用できず、残りの半分のウコ
ーイ1へを占める縮みフランジには)葭用できないとい
う欠点がある。そのため、縮みフランジを右するワーク
に対して捩れや不良変形の低減効果は1/2弱しがない
という問題がある。
本発明は、上記の問題を解消するために、ウェブに捩れ
やフランジのスプリングバック4生じさせず、かつ縮み
フランジを有するワークに対しても適用して効果のある
伸び・縮みフランジ曲げ加工方法を提供することを目的
とする。
この目的に沿う本発明の伸び・縮みフランジ曲げ加工方
法は、伸び・縮みフランジを有するワーク(伸びフラン
ジのみを有するワ、−り、縮みフランジのみを有するワ
ーク、伸びフランジと縮み7ランジを有するワークを含
む)を曲げ加工する際に、ワーク当り面を七子1」仕上
げとしたパンチとダイとで挟圧して曲げ加工する方法か
ら成っている。七子目仕上げは伸び7ランジ、縮みフラ
ンジに適用されるものであるが、特願昭56−2012
01号発明の円錐面に適用する場合は、ワークの伸び7
ランジ部位を挟圧するパンチとダイのワーク当り面を伸
びフランジの根元部から先端部にいくにつれ増大する歪
をワークに与える円錐面に形成すると共に該円錐面を七
子目仕上げとして、該パンチとダイとでワークの伸びフ
ランジ部位を挟圧して曲げ加工することになる。
このような方法で曲げ加工されたワークの伸び・縮みフ
ランジには、七子目面の格子状に設けられたピラミッド
形の突起がワークに食い込むことにより弾性回復の応力
よりかなり大きい集中応力が局部的に多数与えられ、弾
性回復の応力の連続的分布が切断され、圧痕部周辺の材
料移動も伴なって板の表面は塑性的に安定した新しい応
力の釣り合い状態に移行される。したがって、型が開放
し、負荷応力が除去されても、大部分の弾性回復応力は
開放されないため、捩れは大幅に低減される。この作用
は伸びフランジは勿論、縮みフランジに適用され、所期
の目的が達成される。
以下に、本発明の伸び、縮みフランジの曲げ加工方法の
望ましい実施例を図面を参照して説明する。
第6図は本発明の方法を適用したワーク20を示してお
り、伸びフランジ21と、縮みフランジ22と、ウェブ
23とを有するU字型断面のプレス品が最終形状となる
第7図および第8図は本発明を実11M!jるための装
置のうち伸びフランジ21近傍を示したものである。図
中固定して設けられたダイホルダ24の一側には、ワー
ク20を上下方向から挟持する一対のバンチ25とパッ
ド26とが配設されており、これらのバンチ25おにび
パッド26は上下方向に移動可能である。:ff−シて
、パンチ25のダイホル、ダ24側の端面27は、上方
に向って拡径する円錐面形状に形成されている。この円
錐面27の傾斜角度および曲率は、ワーク20の伸びフ
ランジ21に生じる弾性回復の圧縮応力に応じて決定さ
れる。
一方、ダイホルダ24には、パンチ25の円錐面27方
向(水平方向)に摺動可f111にカム式ダイ28が装
着され、カム式ダイ28とグーCホルダ24との間には
上下方向に変位する駆動カム29が配されている。カム
式ダイ28は、第8図に示すように、その両側面下部に
案内用突起30を有し、この案内用突起30をダイホル
ダ24に形成された案内溝(図示せず)に摺動自在に凹
凸嵌合させて、ダイホルダ24に装着されている。カム
式ダイ28のバンチ25側の端面31は、上方に向っで
拡径−ツる円錐面形状に形成され、この円錐面31の傾
斜角度はバンチ25の円錐面27の傾斜角度と互いに整
合するようにti成されている。そしで、カム式ダイ2
8の背面には、駆動カム29のカム面32と接する傾斜
面33が形成され、また、カム式、ダイ28の底面に取
付けられたブラケツ1〜34とダイホルダ24との間に
は圧縮コ、イルバネ35が介装されている。
伸びフランジ2′1を挟圧ずろ型のワーク当り面のうち
パンチ25の円錐面27とカム式ダイ28の円錐面31
とは、?A7図おJ:び第8図に示すようにモモ1」仕
上げされている。第9図おにび第10図はヒ子目仕上げ
された円錐面27.31のピラミッド型台形突起36を
示しており、該台形突起36が格子状に配列されたもの
を示している。そして、円錐面27の台形突起36ど円
錐面31の台形突起36とは、第9図に示すように、両
回錐面27.31が互いに接近したときに互い違いにな
る位置に配設されている。
各台形突起36の形状は、ワーク20の表面に適度な大
きさの圧痕を与えることができるように、ワーク2oの
厚さをtとすると、台形突起36の間隔が1.0を程度
が望ましく、台形の斜辺37.38のなす角度は90度
程度が望ましく、台形の頂部の四辺形部の辺間距離は0
゜2を程度が望ましい。
一方、縮みフランジ22を挟圧する部位の型のワーク当
り面は、図示は省略したが円筒面となっており、該円筒
状の当り面も七子目仕上げされている。そして、七子目
の台形突起の配列、形状は第9図および第10図に示し
I、:ものに準じる。
上記装置を用いて本発明の方法はつぎのように実施され
る。
まず1、駆動カム29が上昇位置にある状態、すなわち
カム式ダイ28がバンチ25方向へ突出していない状態
において、バンチ25はワーク20をそのウェブ23を
パッド26との間に挟持しつつ下G5 途中でワーク2
0の伸びフランジ21をカム式ダイ28と係合さけて、
90m曲げ加工する(第7図参照)。つさ゛に、駆動カ
ム29がD方向に加工し、これによってカム式タイ28
は圧縮コイルバネ35のイq勢力に抗してE方向へ摺動
して、ワーク2Qの伸びフランジ21をパンチ25の円
錐面27どカム式ダイ9の円錐面3°1どの間て挟圧づ
る7、こうして。
伸びフランジ21は、更に過剰に曲げられ、弾性回復の
圧縮応力に比例づる分だけ余シ:゛に引張りの変形応力
を与えられる。この状態では直υノランジも同時に「ウ
ェブ23に対して曲げ形成されるが、伸び7ランジ21
にのみ円錐形状の過剰面げが施される。
一方、縮みフランジ22は円筒面状のワーク当り面によ
って挟圧されてつTブ23に対して直角に折り曲げられ
る。この折り曲げた状態を第11図に示す。
ところで、伸びフランジ21の曲げ成形に際しては、バ
ンチ25の円錐面27とカム式タイ9の円錐面31に七
子目状の台形突起36が形成されており、また、縮みフ
ランジ22のワーク当り面にも七子目状の突起が形成さ
れているので、伸び7ランジ21、縮みフランジ22に
は第12図に示す如く表面に圧痕が形成される。
第13図はこの圧痕39を拡大して示している。
圧痕39はワーク20の伸びフランジ21および縮みフ
ランジ22の部分の表裏面に格子状に形成され、圧痕3
9の間隔は、台形¥起36の間隔が[の場合tとなる。
ワーク20の表面に生じる圧痕39にJ、る集中応力は
円錐面27.31による曲げ成形の応力よりはるかに大
きく、圧痕にJ:っ(弾f1回復の応力の連続的な分布
が切断され、弾性回復応力は閉じ込められたままとなる
ので、スプリングバックが生じ雌く、ワーク20の捩れ
(,1,大幅に低減される。
第14図はウェブ23の幅が150mm、伸びフランジ
21、縮み7ランジ22の高さが55Il1m1伸びフ
ランジ21の曲げ半径が300mm、ウェアの曲がり角
度20度のワーク20にお(プる、円錐面27.31に
よるオーバベンドと、圧痕39による捩れ抑制の試験結
果を示している。試験は円錐面27.31の角度が伸び
フランジ21で2度、縮みフランジ22で0度(すなわ
ち円筒面)の場合を示しており、圧痕3つ深さを種々に
変えて行なっである。図中組輪は曲がり部から450m
mの位置での捩れの人ピさkqを示しており、横軸は円
錐面27.31のオーバベント角度βである。またβ−
2度において派生している第3の座標軸は仲ひフランジ
21の圧痕深さであり、β−0度において派生している
第4の座標軸は縮めフランジ22の圧痕深さである。図
から分るようにオーバベンドのみの曲線△はβ−2度で
飽和しており、β−2度において圧痕39をつけること
により曲1Bの如く捩れkqが低減する。モして圧痕3
9の深さが大になる程1テれkqの低減が著しく、従来
の曲げ成形した場合に比ベオーバベンドに4ることによ
りβ=2度で捩れが1/2弱に、そし、てそれに圧痕3
9を付加することにより捩れが約1/2.5になる。同
様に縮みフランジ22では、従来の曲げ型の捩れCが圧
痕39をっ()ることにより曲線りのように減少し、従
来に比べて捩れkqは1/1.5に減少する。また、圧
痕39の深さが0.1mmのときより0.2+u+のと
きの方が安定することも分かる。
以上説明したように、本発明の伸び・縮みフランジ曲げ
加工方法は、伸び・縮みフランジの表面に七子目型面に
よる圧痕をっけて曲げ加工するものであるから、弾性回
復応力を切断してワーク表面に閉じ込め、弾性回復応力
による捩れ変形、7ランジのスプリングバックを効果的
に抑制できるという効果が得られる。
また、この圧痕の形成を先に提案した伸びフランジのオ
ーバベンドによる捩れ抑ff、Ij法ど組み合せれば、
さらに変形の抑制を向上できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の曲げ加工装置のla [9i面図、第2
図は従来の曲げ加工装置によって曲げ加エしたプレス品
の要部斜視図、 第3図は本出願人が既に提出した曲げhnn工法法実施
する装置の縦断面図、 第4図は第3図の装置におけるカム式ダイの斜視図、 第5図は第3図の装置によって曲げjJlJ工したプレ
ス品の要部斜視図、 第6図は本発明の方法を適用するワークの一例を示す斜
視図、 第7図は本発明の曲げ加工方法を実施する装置の縦断面
図、 第8図は第7図の装置のカム式ダイの斜視図、第9図は
七子目仕上げされたワーク当り面の平面図、 第10図は第9図のワーク当り面の正面図、第11図は
ワークの断面図、 第12図はワーク折り曲げ時の概略正面図、第13図は
ワークの部分拡大断面図。 第14図は本発明の方法による試験結果を示す特性図、 20・・・・・・・・・ワーク 21・・・・・・・・・伸びフランジ 22・・・・・・・・・縮みフランジ 24・・・・・・・・・ダイホルダ 25・・・・・・・・・パンチ 26・・・・・・・・・パッド 27・・・・・・・・・円錐面 28・・・・・・・・・カム式ダイ 29・・・・・・・・・駆動カム 31・・・・・・・・・円錐面 36・・・・・・・・・台形突起 4第1図 第3図 σ 第4図 1 第5図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 伸び・縮みフラ、ンジを有するワークを曲げ加
    工する際に、伸び・縮みフランジ部位をワーク当り面を
    七子目仕上げとしたパンチとグイとで挟圧して曲げ加工
    することを特徴と覆る伸び・縮みフランジ曲げ加工方法
  2. (2) ワークの伸びフランジ部位な挟圧するパンチと
    グイのワーク当り面を、伸びフランジの根元部から先端
    部にいくにつれ増大づる歪をワークに与える円錐面に形
    成すると共に、該円錐面を七子目仕上げとして、該パン
    チとグイとてワークの伸びフランジ部位を挟圧して曲げ
    加工する特許請求の範囲第1項に記載の伸び・縮みフラ
    ンジ曲げ加工方法。
JP57157420A 1982-09-11 1982-09-11 伸び・縮みフランジ曲げ加工方法 Pending JPS5947027A (ja)

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JP57157420A JPS5947027A (ja) 1982-09-11 1982-09-11 伸び・縮みフランジ曲げ加工方法

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JP57157420A JPS5947027A (ja) 1982-09-11 1982-09-11 伸び・縮みフランジ曲げ加工方法

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102601220A (zh) * 2012-03-28 2012-07-25 中国重汽集团济南动力有限公司 弯角法兰槽型梁油箱支架的加工工艺
CN107774759A (zh) * 2017-12-12 2018-03-09 张家港市立业机械有限公司 高效压弯机
CN111872174A (zh) * 2020-08-05 2020-11-03 董芊 一种铝合金连接板折弯扭转分类一体机

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