JPS61159228A - 型材の曲げ加工方法およびその装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は曲げにより断面形状の変形を生じ易い長尺部材
（この明細書では型材と総称する）のための曲げ加工方
法およびその装置に関する。

考−−址 例えば窓枠として普及されているアルミサツシのように
複雑な断面形状をした薄肉の型材をそのまま曲げ加工す
ると、断面形状が容易に変形してしまう。このような型
材は通常は押出加工等により直線状に形成されるので、
用途に応じて円弧状等の曲線状に湾曲した型材を製造す
る場合、断面形状を変形させずに所要の曲げ加工を行う
ことが要求される。

従来の技術−扛よびその問題点 直線状に伸長せる型材をその断面形状が変形しないよう
に曲げ加工するだめの１つの方法として、型材の曲げ内
側および外側の断面形状をそれぞれ補完する断面形状で
且つ所要の湾曲状に形成された一対の曲げ型を使用し、
両曲げ型の間に型材を挟圧して曲げ加工する方法がある
。即ち、型材の曲げ内外側部分を補完断面形状とせる曲
げ型に強制的に係合させ、これにより型Ｈの断面形状の
変形を防止するのである。

この方法によれば、断面形状の異なる型材に同一の曲げ
型を使用することができず、曲げ型は型材に専用のもの
として準備されることになる。型材の断面形状および望
まれる湾曲は種々様々であるから、曲げ型もこれに応し
て多数必要となる。

しかも少量多品種の製品を製造する場合にはしばしば曲
げ型を交換して間欠的な平行生産が行われるので、曲げ
型および工程の管理が面倒となる欠点がある。

他の方法としては、曲げ変形可能な比較的硬い合成樹脂
に型材全体を内包させて例えば角柱状に固め、然る後曲
げ加工機によりこの合成樹脂の固形体を曲げ加工する。

そして曲げ加工が終了した後に合成樹脂を溶か己たり剥
ぎ取ることにより型材を取り出す方法がある。

このように型材を合成樹脂で固めた後に曲げ加工する方
法によれば、型材の断面形状に応した曲げ型は不要とな
る。しかし合成樹脂による型材の固め工程や曲げ加工後
の型材取り出し工程が繁雑となり、作業性、生産性の悪
化に伴って高価となる欠点がある。

発明の目的 本発明の目的は上述した従来技術の欠点を排除し、型材
専用の従来のような曲げ型を必要とせず、簡便に様々な
断面形状の型材を曲げ加工でき、これにより安価な製品
を得ることができる型材の曲げ加工方法およびその装置
を提供することである。

節明の）既要 本発明による型材の曲げ加工方法の基本的な特徴は、複
数枚の変形可能な薄板帯状の補助部材を準備し、これら
の補助部材を重ね合わせた状態で少なくとも型材の曲げ
半径方向と直角な両側から、且つ前記重ね合わせの方向
を型材の曲げ半径方向に一致させて型材を挟みつけ、こ
れにより少なくとも対向せる補助部材群の間に型材を密
着保持せしめ、このようにして組付けた全体を曲げ加工
するごとにある。

即し、型材の断面形状における少なくとも曲げ方向と直
角な方向の両外面に各補助部材の先端を当接させ、これ
により型材の断面形状を所定形状に拘束し、この拘束を
維持したまま曲げ加工することを特徴とする。

好ましくは、補助部材を上述のように組イ」けた状態で
補助部材群の外側端部が互いに平行な平面を形成し、こ
の平面を全体の曲げ加工時にガイドすることで補助部材
個々のおよび全体としての横方向のズレ（断面形状の変
形を生じる）を防止することが望まれる。

また型材をほぼ一定の力で長手方向に引張りつつ曲げ加
工を行うことが好ましく、曲げ加工の終１後に更Ｑこ追
加の引張力を作用させることがスプリングハックの抑制
の点で好ましい。

イＬ皿 前Ｊホした本発明による＋ＩＩロブ゛加工方法において
は、補助部材の絹４＝Ｊけが従来技術で述べた合成樹脂
による固形の働きをなす。即ち、各補助部材は互いに密
着状態で組旬げられ、しかもそれらの内側端部がそれぞ
れ型材の外面に当接されるので、この結果として補助部
材群が型Ｈの少なくとも曲げ方向と直角な両外面を補完
する充填体として働くのである。

また、補助部材を絹付けた全体を曲げ加工する際、各補
助部材の間は長平方向に滑りを生しる。

この結果、例え多数の補助部材が使用され且つ大きな曲
げ加工であっても補助部材に強大な引張応力が生じるこ
とは回避される。従って曲げ加工に必要とされる駆動力
が不当に増大することはない。

このために補助部材は摩擦係数が小さい十オ料で作られ
、また表面間の滑りを良好になされることが望まれる。

以下に本発明の曲げ加工方法を実施するための添付図面
に示す例とせる装置を参照して、この曲げｊＪｌＩＩ方
法およびその装置について更に詳細に説明する。

犬施用 第１図および第２図に示す曲げ加工装置の構造を説明す
れば、この装置は一対の水平方向に配向されたアーム１
．１゛を有している。これらのアーム１、ｌ”　はフレ
ーム構造とせる架台２に対し、間隔を隔てた位置におい
て枢軸３．３゛によりそ　　　　　　゛れぞれ一端部を
軸着され、同一の水平面内でそれぞれ独自に枢動できる
ようにされている。各アーム１、■”はここでは■形断
面の型鋼（適当に補強して例えば■形断面とすることが
できる）により作られており、それぞれの直立部分には
複数の孔４．４°が所定の間隔を隔てて水平方向に並べ
て形成されている。

また第１図に示すように、この装置には一対の油圧シリ
ンダ装置５．５゛が配備されている。これらの油圧シリ
ンダ装置５．５′はそれぞれの基端部が、枢軸３．３゛
を結んだ直線に対し直角でその中央を通る綿ｐに関して
対称的な位置で、且つ該線ｌに沿って一方（図中下方向
）へ偏寄った位置において、それぞれビン６．６′によ
り軸着されている。また油圧シリンダ装置５．５゛の伸
縮ロッド７．７°の先端部はアーム１．１゛に対してピ
ン８．８”により軸着されている。・即ち、これらの油
圧シリンダ装置５．５゛がそのロッド７．７゛を伸縮作
動させることにより、アーム１、ｌ゛をそれぞれ水平方
向に枢動できるようになっているのである。ここでは図
示していないが、油圧シリンダ装置５．５″に対して適
当な油圧供給源が接続され、図示していない適当な制御
装置によりロッド７．７゛の伸縮作動を制御するように
なっている。

架台２には更に、曲げ加工のための最終的な湾曲形状、
即ちここでは円弧状の周面１０Ａを有する曲げ型１０が
固定されている。この曲げ型１０はその中心点が前記線
β上に位置するように、且つ線βトの周面１０Ａの位置
が枢軸３．３″を結んだ直線から僅かに（曲げ加工する
型材の寸法に応して適当に選定される）前記中心点側へ
偏寄った状態で、線ｌに対称的に固定されている。また
この曲げ型１０の架台２上での高さ位置は、後述するよ
うにアームｌ、１′上に取イ」けられる曲げ加工すべき
型材の高さ位置に対応される。尚、曲げ型１０はそれ自
体が所要の曲率に湾曲せる一体部材として形成すること
ができるが、例えば第８図に示すように複数の曲げ型台
６０を架台２に固定し、各曲げ型台６０に形成せる複数
の貫通ねじ孔６１にそれぞれ螺合したボルト６２のねし
込み量を調整してボルト６２の先端面６２Ａを所望の曲
げ湾曲に沿わせ、これらの先端面６２Ａの外側に更に適
当に湾曲せる帯鋼６３を沿わせて配置し、これにより所
要の曲率の滑らかな曲面を得るような汎用の曲げ型とす
ることができる。このような曲げ型によれば、ボルト６
２のねじ込み量の調整によって如何様な曲面をも容易に
得られる利点がある。

曲げ加工すべき型材は、第１図に示すように直綿状に７
−ム１、ビを位置決めした後、この了−ム１．１′上に
それぞれ配備されている各クランプ装置１）　（一方の
み示す）により各端部を保持され“ζセｙｌ・されるよ
うになっている。各クランプ装置１）は第２図に示すよ
うに、例えば「コ」形断面のガイド部材１２（一方のみ
示す）を有し、このガイ１部材１２を介してアーム１．
１″上をスライド可能上つ回転不能に載置されている。

また各クランプ装置ＩＩは了−ムｌ、１゛１−に固定可
能の油圧シリンダ装置１３　（一方のめ示す）の伸縮ロ
ノ１゛１４に連結されてアーム１．１゛の長手方向へ移
動できるようになっている。

この移動は、後述するように曲げ加工に際して型材に引
張力を作用させることを意図するものである。これらの
油圧シリンダ装置１３は取イζＪけ台１５に取付けられ
ていて、取付Ｃ）台１５に形成した孔１６をアー１、ｌ
、１°の孔４．４°の何れかに位置合ね−ｌした後適当
なピン（図示せず）を挿入することでアーム１．１゛の
長手方向へ位置調整可能に固定できるようになっている
。このような位置牝１整は、型材の長さ寸法に欠１する
クランプ装置１）の位置を調整するためである。

また、架台２に番Ｊ第２図に示すように曲げ型１０の上
下両側に平板とせるガイ１部材１７．１日が配備されて
いる。これらのガイｉ板部１７．１８は曲げ加工に際し
て型材を水平状態に維持するため、即ら薄板帯状の補助
部材を型材に密着保持させて型Ｈの変形を防１トするた
めにある。

さて、本発明の特徴として、型材の曲げ１Ｊｌｌ王には
第３図に示すよう４ｆ薄い（肉厚約１〜５　ｍ　ｒｎ　
）板状の補助部材２０が多数使用される。この補助部材
２０ば曲げ加工する例えば第４図に符号３０で示ず型＋
Ａの長さ寸法より多少短い長さＸ１法、詳しくはく型材
の長さ）＝（クランプ長さ）≧（補助部材の長さ）を満
たずような（１法とされており、厚さ方向へ容易に曲げ
変形できる比較的硬い月利から作られている。また補助
部材２０は第４図に示すように互いに重ね合わされて使
用されるので、互いの間の摩擦が小さいことが望まれる
。ごのために例えば塩化ビニル材、ウレタンゴム等の合
成樹脂祠、成いはばね鋼で作るのが好ましい。

補助部材２０は、第４図および第５図に示すように、重
ね合わせた状態で型材の曲げ方向（第４図においてＸ−
７面内の方向で、第５図で矢印Ｆの方向）と直角な両側
（上下）から、且つその重ね合わせの方向を型Ｈの曲げ
方向に一致さセた状態で型材３０を挟みつけ、これによ
り少なくとも灯回せる補助部材群の間に型材を密着保持
せしめるように組付けられて使用される。第４図では同
等寸法の補助部材２０を使用しているために、この組イ
］けで補助部材２０は第５図に示すように型材３０の形
状に応した外側形状を呈している。しかしながら、曲げ
加工を好ましく行うため夕１側端部をそれぞれ＆？ｌＥ
］およびＥ２で示すように互いに平行で且つ曲げ方向Ｆ
に平行な面を形成するようにカッ（・することが望まし
い。しかしながら実際上の便宜から、曲げ加工する型材
の形状に応じて組付は後に線ＥｌおよびＥ２と平行とな
るように補助部材の幅寸法を予め１枚１枚寸法決めして
形成しておくことが勿論できる。

］　２ 沫１Ｆ例慕１員ノる作用− このように型材３０に対して補助部材２０を絹イ１け、
好ましくは外側端部を揃えた状態でこの全体が第６図に
示すように補助部材２０の両端（＝Ｊ近においてもしく
は適当なピンチにて複数の位置においてハンド、テープ
等の適当な締結手段４０により締結して一体に保持さゼ
る。この時、型材３０の両端は補助部材２０の各端部か
ら多少突出し、前述のクランプ装置１）により保持でき
るようにするのである。

ごの型材３０および補助部材２０を組（＝Ｊしｊた全体
を前述した装置のアーム１、Ｉ°上に載置させ、型材３
０の各端をクランプ装置１）により保持して曲げ加工を
開始するのである。この際、枢軸３．３゛の中間イ」近
において型材３０および補助部材２０の締結した組付は
体は、第７図に示すように曲げ型ＩＯの周面１０Ａに内
側部を接し、且つガイド部材１７および１８の間に比較
的緊密に挟まれた状態とされる。

曲げ加工に際しては、まず油圧シリンダ装置ｌ３がイく
１勢されて型材３０に引張力を与える。この引張力は型
材の面Ｊ力より小ざい力で良く、例えばその人体４０〜
７０％の引張力が好ましい。このように引張力を加える
のは、従来の曲げ別王技術で知られているように伸びを
与えた状態で曲げることが確実な曲げを達成できる知見
による。従って曲げ加工の間は常に適当な引張力を加え
ておくのである。

然る後、油圧シリンダ装置５．５°を付勢する。

この油圧シリンダ装置５．５”の作動によりアーム］、
１゛がそれぞれ枢軸３．３゛を中心にして互いに逆方向
で曲げ型１０の周縁１０Ａに接近する方向へ枢動される
。これにより、型材３０および補助部材２０の全体を曲
げ型１０の周Ｓｔ　］　ＯＡ。

に沿ゲＣ曲げ加工する。このようにして曲げ加工が終了
した後、更に追加の張張力を油圧シリンダ装置１３によ
り力１）え、スプリング八ツクを抑止するようになす。

この後型材をこの装置から取り外すことで曲げ加工工程
が終了される。

ここで、アーム１．１′の回転により曲げ加工が行われ
る間、型材３０は引張力が加えられているので、曲げ型
１０の周面１０Ａから離れることはない。また、補助部
材２０は曲げの進行に応して互いに滑りを生しるが、ガ
イド部材１７および１８によりガイドされているので、
外れることはない。締結手段４０は主に曲げ力ｌ工に入
るまでの仮止め手段として機能する。この締結手段４０
としてテープを使用し、これを長手方向に適当なピッチ
で複数個所につき締結する場合、ガイド部材１７．１８
の間にこのテープが進入することになる。この場合には
、テープが補助部材２０とガイ１３部ｔ４’　１７およ
び１８との間にて早期にスリ切れることになるが、この
スリ切れによってガイド部材１７および１８の間隔寸法
が適正状態に維持できるのである。更に第７図に示すよ
うに、例えばばね鋼等の鋼へ列用・５０のような当て部
材を絹４＝ＪＵ体の最外面に沿わせて長手方向へ伸長さ
−Ｕ、この鋼ヘルド５０の両端を例えばクランプ装置１
）により保持さ−Ｕ、アームの回転の間常に鋼ヘル１−
５０が適当な張力を維持するようになすことで、型材３
０および補助部材２０の組イ」け体がノ＼ラケルことを
防止できる。この場合、鋼ベルト５０の少なくとも一端
は滑り可能に取付けられ、曲げ加工の間はぼ一定の張力
状態に維持されるのが好ましい。

上述した装置の構成およびその作用は本発明の好ましい
例における説明であり、例えば補助部材２０の外側端部
を平行面にしなくても第５図に示した状態のまま曲げ加
工することもできる。また、曲げ型１０の周面１０Ａの
湾曲は曲げ加工の所望形状になされるのであって、円弧
、放物線とは限らず、複雑な曲面とすることができる。

更に、この周面１０Ａを第７図に示したように垂直面と
して示したが、型材３０および補助部材２０の締結が確
実にでき、捩じれが防止できるならば周面１０Ａに凹溝
を形成して組付は体の中側部分のみの位置決めを行い、
ガイド板１７．１８を省略することもできる。このよう
に様々な変更が可能である。

発明の効果 ■　曲げ加工する型材の断面形状に応して専用の曲げ型
を必要としない。

■　補助部材の採用により、複雑な形状の型＋Ａの正確
な曲げが容易に達成できる。

■　補助部材の取付けは単に型材に押し当てるだけで良
いから、作業性は損なわれない。

■　１つの共通な曲げ型で様々な型材の曲げを同様に容
易に実行できる。

■　型材が違っても補助部材の一部を兼用することがで
きる。

■　第８図に示したような汎用曲げ型によれば、任意の
曲げ半径が得られ、微調整ができ、金型費用は大幅に削
減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の曲げ加工方法を実施する装置の一例と
せる平面図。 第２図は第１図の装置の立面図。 第３図は補助部十オの斜視図。 第４図は型材に補助部材を組付ける状態を示す部分的な
斜視図。 第５回は型材に補助部材を組付けた状態を示す断面図。 第６図は型材に補助部材を組付りだ状態で端部付近に締
結手段を取４１けた状態を示す部分的な斜視図。 第７図は型材が曲げ加工されている状態における断面図
。 第８図は汎用の曲げ型を示す斜視図。 １．１゛　・・・アーム ２・・・・・・架台 ３．３°　・・・枢軸 ４．４゛・・・孔 ５．５゛　・・・油圧シリンダ装置 ６．６”　・・・ピン ７．７゛　・・・イ申１宿ロッド ８．８″　・・・ピン ＩＯ・・・・・・曲げ型 １（ＩＡ・・・・・周面 １）・・・・・・クランプ装置 １２・　・　・　・　・　ガイド部材 １３・・・・・・油圧シリンダ装置 １４・・・・・・伸縮ロフト １５　・　　・　　・　　・　　・　　・　取イ」　番
）　台１７．１８・・・ガイｉ′部材 ２０・・・・・・補助部材 ３０・・・・・・型材 ４０・・・・・・締結部材 ５０・・・・・・鋼ヘルド ６０・・・・・・曲げ型台 ６１・・・・・・貫通ねじ孔 ６２・・・・・・ボルト ６２Ａ・・・・・先端面 ６３・・・・・・帯鋼 第゛３図 ズ 第４図 第６図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数枚の変形可能な薄板帯状の補助部材を準備し
   、これらの補助部材を重ね合わせた状態で型材の曲げ半
   径方向と直角な少なくとも一方の側から、且つ前記重ね
   合わせの方向を前記曲げ半径方向に一致させて型材に密
   着させ、これにより少なくとも補助部材群の間に型材を
   密着保持せしめ、このようにして組付けた全体を曲げ加
   工することを特徴とする型材の曲げ加工方法。
2. （２）前記曲げ加工の間に型材に引張力を作用させるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の型材の曲げ
   加工方法。
3. （３）前記組付けた全体を矩形断面とし、曲げ方向と平
   行な面の少なくとも一方の面を曲げの間にガイド部材に
   よりガイドされることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項または第２項に記載の型材の曲げ加工方法。
4. （４）架台に取付けられた曲げ型と、前記曲げ型の位置
   する平面内を枢動できるように架台に一端を枢着された
   少なくとも１つのアームと、曲げ加工する型材の一端を
   固定するために取付けられたクランプ装置と、該クラン
   プ装置を前記アームに沿って駆動して型材に引張力を与
   えるための該アームに位置調整可能に取付けられた手段
   とを含んで構成されていることを特徴とする型材の曲げ
   加工装置。
5. （５）型材が前記曲げ型に沿って曲げ加工される際に型
   材の曲げ方向と直角な方向の位置決めを行うために、前
   記曲げ型の両側にガイド部材が設けられていることを特
   徴とする特許請求の範囲第４項記載の型材の曲げ加工装
   置。
6. （６）前記曲げ型が半円形状の部材とされ、その円周中
   央位置と中心とを結ぶ線に対称的に前記アームが配置さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
   型材の曲げ加工装置。
7. （７）曲げるべき型材の外側から型材を前記曲げ型に対
   して押し当てる手段を備えていることを特徴とする特許
   請求の範囲第４項記載の型材の曲げ加工装置。
8. （８）前記押し当てる手段が型材に沿って伸長するベル
   ト部材とされ、前記アームの枢動の間に常に張力を作用
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載
   の型材の曲げ加工装置。