JPWO2010101295A1 - 金属板の加工装置及び加工方法 - Google Patents
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Abstract
Description
即ち、本発明は、金属板を成形する加工装置であって、成形後の金属板の形状と適合する形状を有する金型(パンチともいう)と、前記金型との間で金属板を挟み込んで当該金属板を成形する複数のロールと、前記各ロールを、水平方向に独立して移動させ、かつ鉛直方向に独立して昇降させるロール移動機構と、前記金型へのロールの押し付け角度を変えられるロール角度設定機構とを有することを特徴としている。
さらに、前記ロールは、それぞれに荷重検出装置を有することができる。その荷重検出装置によって、成形加工時の加工荷重を制御して成形加工することもできる。
加えて、金型も上下動しながら成形加工してもよい。
なお、三次元的な複雑形状とは、幅が任意に変化するような部品形状も含む。
また、前記各ロールが前記金型の稜線に沿って独立して移動してもよい。
さらに、前記各ロールが、鉛直方向の昇降に加え、水平方向の移動もでき、任意の位置で金属板を所定の荷重で挟み込みながら成形加工してもよい。
その際、前記各ロールが、ロール角度設定機構により、金型に押し付ける角度を任意に設定し、成形加工してもよい。
その際、成形後の金属板に引張力が作用する伸びフランジ部において、一対の前記ロールが前記伸びフランジ部を中心として互いに近づく方向に移動して、当該伸びフランジ部を成形してもよい。また、成形後の金属板に圧縮力が作用する縮みフランジ部において、一対の前記ロールが前記縮みフランジ部を中心として互いに離れる方向に移動して、当該縮みフランジ部を成形してもよい。
もちろん、金属板が780MPa以上の引張強度を有する高張力鋼でもよい。さらに引張強度980MPa以上の超高張力鋼でも、1470MPa以上の超超高張力鋼でもよい。
図2は、本実施の形態にかかる加工装置の構成の概略を示す側面図である。
図3は、本実施の形態にかかる加工装置の金型の概略を示す平面図である。
図4は、本実施の形態にかかる加工装置の構成の概略を示す平面図である。
図5は、成形後の金属板の平面図である。
図6は、成形後の金属板の側面図である。
図7は、成形後の金属板の側面図である。
図8は、ロールの側面図である。
図9は、加工装置で金属板を成形する様子を示した説明図である。
図10は、加工装置で金属板を成形する様子を示した説明図である。
図11は、加工装置で金属板を成形する様子を示した説明図である。
図12は、他の実施の形態にかかるロールの側面図であって、(a)は曲率半径がR1の湾曲部を有するロールを示し、(b)は曲率半径がR2の湾曲部を有するロールを示し、(c)は曲率半径がR3の湾曲部を有するロールを示し、(d)は湾曲部を有さないロールを示している。
図13は、他の実施の形態にかかる加工装置の構成の概略を示す側面図である。
図14は、複雑形状に成形した金属板の図である。(a)は俯瞰図を、(b)は平面図を、(c)は側面図を示す。
例えば、水平定板(図示せず)上の任意の位置へ移動可能な駆動機構44であれば、各ロール毎に独立して、任意の位置へ移動させることができる。これにシリンダ43、支持部材42を介して、各ロールが鉛直上下動できるため、結果として三次元空間の任意の位置に各ロールを独立して配置することも可能である。このように、移動機構については、本形態に限定されることなく、三次元空間に各ロールを配置できるものであれば、本発明の技術範囲に入るものである。
金型60の突出部61は、当該金型60の下面の両外側に形成されている。かかる場合、レール20、21は、突出部61の稜線L3、L4に沿って配設されている。また、ロール30は、突出部61の形状と適合するように本体ロール部30aが突出部61の内側に配置され、突出ロール部30bが突出部61の下方に配置されている。すなわち、ロール30は、レール20、21上に、突出ロール部30bが外側に突出するように配置されている。なお、ロール31〜33についても、レール20、21上に同様に配置されている。
10 金型
11 突出部
20、21 レール
30〜33 ロール
30a〜33a 本体ロール部
30b〜33b 突出ロール部
30c〜33c 湾曲部
40 ロール移動機構
41 シャフト
42 支持部材
43 シリンダ
44 駆動機構
50 制御部
60 金型
61 突出部
A 伸びフランジ部
B 縮みフランジ部
H 金属板
H1 突出部
L1〜L4 稜線
R1〜R3 曲率半径
Claims (18)
- 金属板を成形する加工装置であって、
成形後の金属板の形状と適合する面形状を有する金型と、
前記金型との間で金属板を挟み込んで当該金属板を成形する複数のロールと、
前記ロールを、独立して水平方向に移動させ、かつ鉛直方向に独立して昇降させるロール移動機構と、を有することを特徴とする、金属板の加工装置。 - 前記移動機構が、ロールを前記金型に押し付ける角度を任意に設定することができるロール角度設定機構を有していることを特徴とする請求項1に記載の金属板の加工装置。
- 前記移動機構が、前記金型の稜線に沿って独立し移動することを特徴とする請求項1または2に記載の金属板の加工装置。
- 前記移動機構が加工荷重検出装置を備えていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の金属板の加工装置。
- 前記ロールは、本体ロール部と、前記本体ロール部から同心状に突出し、当該本体ロール部より小さい径の突出ロール部と、を有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の金属板の加工装置。
- 前記本体ロール部と前記突出ロール部とのコーナー部の外周面には、全面に亘って、側面視において内側に凸に湾曲した湾曲部が設けられ、前記複数のロールは、異なる曲率半径の前記湾曲部を備えた前記ロールを有することを特徴とする、請求項5に記載の金属板の加工装置。
- 前記複数のロールは、異なる径の前記突出ロール部を備えた前記ロールを有することを特徴とする、請求項5又は6に記載の金属板の加工装置。
- 前記金型の面形状は、内側が外側に比べて突出した形状であり、前記突出ロール部は、前記本体ロール部に対して内側に突出していることを特徴とする、請求項5〜7のいずれかに記載の金属板の加工装置。
- 前記金型の面形状は、外側が内側に比べて突出した形状であり、前記突出ロール部は、前記本体ロール部に対して外側に突出していることを特徴とする、請求項5〜7のいずれかに記載の金属板の加工装置。
- 金型及び複数のロールを用いて金属板を成形する加工方法であって、
前記各ロールが独立して鉛直方向に上昇し、当該ロールと前記金型との間で金属板を所定の荷重で挟み込みながら、前記各ロールが水平方向に独立して移動して、当該金属板を成形することを特徴とする、金属板の加工方法。 - 前記ロールが前記金型の稜線に沿って、独立して水平方向に移動することを特徴とする請求項10に記載の金属板の加工方法。
- 前記複数のロールは、前記金型の稜線に沿って水平方向に往復移動して、金属板を成形することを特徴とする、請求項10または11に記載の金属板の加工方法。
- 前記ロールは、本体ロール部と、前記本体ロール部から突出し、前記本体ロール部より小さい径の突出ロール部と、前記本体ロール部と前記突出ロール部とのコーナー部の外周面に全周に亘って設けられ、側面視において内側に凸に湾曲した湾曲部と、を有し、前記湾曲部の曲率半径が異なる前記複数のロールを用いて金属板を成形することを特徴とする、請求項10又は12に記載の金属板の加工方法。
- 前記突出ロール部の径が異なる前記複数のロールを用いて金属板を成形することを特徴とする、請求項10〜13のいずれかに記載の金属板の加工方法。
- 成形後の金属板が、引張力が作用する伸びフランジ部若しくは圧縮力が作用する縮みフランジ部の一方または両方を有することを特徴とする請求項10〜14に記載の金属板の加工方法。
- 成形後の金属板に引張力が作用する伸びフランジ部において、一対の前記ロールが前記伸びフランジ部を中心として互いに近づく方向に移動して、当該伸びフランジ部を成形することを特徴とする、請求項15に記載の金属板の加工方法。
- 成形後の金属板に圧縮力が作用する縮みフランジ部において、一対の前記ロールが前記縮みフランジ部を中心として互いに離れる方向に移動して、当該縮みフランジ部を成形することを特徴とする、請求項15に記載の金属板の加工方法。
- 前記金属板が引張強度780MPa以上の高張力鋼板であることを特徴とする請求項10〜17のいずれか1項に記載の金属板の加工方法。
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