JP2003245727A - 逐次成形装置 - Google Patents

逐次成形装置

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JP2003245727A
JP2003245727A JP2002043914A JP2002043914A JP2003245727A JP 2003245727 A JP2003245727 A JP 2003245727A JP 2002043914 A JP2002043914 A JP 2002043914A JP 2002043914 A JP2002043914 A JP 2002043914A JP 2003245727 A JP2003245727 A JP 2003245727A
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JP
Japan
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pressing member
rod
shaped pressing
forming
successive forming
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JP2002043914A
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Koji Fukuda
浩治 福田
Shigeo Ozawa
茂雄 小澤
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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    • 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
    • B21D31/00Other methods for working sheet metal, metal tubes, metal profiles
    • B21D31/005Incremental shaping or bending, e.g. stepwise moving a shaping tool along the surface of the workpiece
    • 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
    • B21D39/00Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/02Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal by folding, e.g. connecting edges of a sheet to form a cylinder
    • B21D39/021Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal by folding, e.g. connecting edges of a sheet to form a cylinder for panels, e.g. vehicle doors
    • B21D39/023Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal by folding, e.g. connecting edges of a sheet to form a cylinder for panels, e.g. vehicle doors using rollers

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 逐次成形に続くトリム工程やかしめ工程を逐
次成形装置の利用により効率化する。また、従来の逐次
成形では成形できなかった、棒状押圧部材の押圧方向で
あるZ軸方向から見通せないような凹部などの部分を簡
単に逐次成形できるようにする。 【手段】被加工板材1を立体形状に成形した成形部は、
Aに示すように、Z軸方向から見通せない凹部4を有す
る。そこでBに示すように、押圧部材の先端を自在ツー
ル20として、多軸化して傾動自在のヘッド部24を棒
状の押圧部材とする。これを傾動させながら、凹部4の
側方で適宜角度に傾けながら、凹部内壁5や天井壁6及
び底壁7を逐次成形し、凹部4を逐次成形成形する。そ
の他の側面2や頂部3など、Z軸方向から見通せる面
は、棒状押圧部材10又はヘッド部24の軸線をZ軸方
向と平行にして従来同様に逐次成形する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この出願は、逐次成形に用い
る装置に関する。逐次成形とは棒状又は凸型もしくは凹
型形状をなす押圧部材を、金属製薄板等へ押し当てなが
ら板材と押圧部材を相対的に移動させることにより、シ
ェル形状等の所定立体形状を成形する公知方法をいう。
なお、本願発明においては、成形前の板材平面内におけ
る直交2軸方向をXY、これらとそれぞれ直交する軸方
向をZとする。
【0002】
【従来の技術】このような逐次成形及び装置はWO99
/38627号等により公知であり、例えば、特開平5
−42328号には板材の四辺をしわ押さえにより水平
に保持し、下方から凸型状をなす型状押圧部材を押し上
げて大まかな形状に予備絞り成形し、上方から棒状押圧
部材を押し当てながら板材をXY方向へ移動させ、かつ
押圧部材をZ方向へ移動することにより所望の立体形状
を成形するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の逐次成形におい
ては、棒状押圧部材を被加工板材に対してZ軸方向から
押しつけて塑性変形させるため、Z軸方向から見通せな
い凹部等は逐次成形不可能か、もしくは被加工板材を傾
ける等の変則的な支持をする極めて困難な成形を強いら
れる。したがって、このような部分に対しても容易に逐
次成形できる装置の提供を第1の目的とする。また逐次
成形に続いてトリムやかしめ作業をする場合、その都度
被加工板材を専用のテーブルへ取付け直し、さらに専用
のレーザーカット手段やかしめ工具等により作業をする
ため多くの手間を要するので高コストになった。そこで
このような成形作業の効率化を第2の目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項1に係る逐次成形装置は、被加工板材に棒状押圧
部材を押し当てて塑性変形させることにより所定の立体
形状を成形するための逐次成形装置において、前記棒状
押圧部材を前記被加工板材に対して直交3軸方向へ相対
的に移動自在とするとともに、前記棒状押圧部材の先端
部を基部に対して傾動自在に設けたことを特徴とする。
【0005】請求項2に係る発明は、被加工板材に棒状
押圧部材を押し当てて塑性変形させることにより所定の
立体形状を成形するための逐次成形装置において、前記
棒状押圧部材を前記被加工板材に対して直交3軸方向へ
相対的に移動自在とするとともに、前記棒状押圧部材の
先端部を逐次成形の押圧と異なる加工に用いる加工部に
したことを特徴とする。
【0006】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、棒状押圧部材
を被加工板材に対して直交3軸方向へ相対的に移動自在
にするとともに、棒状押圧部材の先端部を基部に対して
傾動自在に設けたたので、棒状押圧部材の基部における
軸線方向から見通せない凹部等は、棒状押圧部材の先端
部を傾動させて側方から押圧することにより逐次成形す
る。これにより棒状押圧部材の基部における軸線方向か
ら見通せない凹部等でも容易に逐次成形できる。
【0007】請求項2の発明によれば、棒状押圧部材の
先端部を逐次成形の押圧部以外の加工部としたので、逐
次成形に続き、棒状押圧部材の先端部を利用してトリム
やかしめ等の成形を行うことができるので、成形効率を
向上させることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて実施例を説
明する。図1は本実施例に係る逐次成形を示し、Aは逐
次成形された所定の立体形状を示し、周囲を固定された
被加工板材8を逐次成形することにより得られる。この
成形部にはZ軸方向から見える側面2及び頂部3に加え
て、Z軸方向から見えない図の側方へ開放された凹部4
を有する。この部分は図のBに示すように、棒状押圧部
材に設けた自在ツール20の一部を棒状で傾動自在のヘ
ッド部24とし、このヘッド部24により成形する。
【0009】この成形は、ヘッド部24を直角等適宜角
度に曲げて側方から側面2へ押しつけ、被加工板材1を
Z及びY軸方向へ移動させて押圧部による等高線を描か
せ、一つの等高線が完結すると、被加工板材1をX軸方
向へ所定ピッチずらせて再び等高線を描かせ、これを繰
り返すことにより逐次成形で凹部4を形成する。このと
き、凹部内壁5、天井壁6及び底壁7も成形される。
【0010】その他の側面2や頂部3など、Z軸方向か
ら見通せる面は、自在ツール20を設けていない一般的
な棒状押圧部材10をZ軸方向から押しつけながら、被
加工板材1をXY軸方向へ移動させて等高線を描き、続
いてZ軸方向へ所定ピッチずらして再び等高線を描く逐
次成形により形成できる。なお、棒状押圧部材10に代
えて、自在ツール20のままですべての面を逐次成形す
ることも可能である
【0011】図2のBは自在ツール20の斜視図を示
し、図2のAに示す棒状押圧部材10の先端へ取付け一
体化される。棒状押圧部材10は被加工板材8に対して
XYZからなる直交3軸方向へ相対移動可能である。こ
れに対して自在ツール20はXYZ3軸の回りにUVW
なる3軸方向へ旋回可能である。
【0012】すなわち、自在ツール20は、棒状押圧部
材10の基部10aへ結合される本体取付部21を備
え、ここから突出する軸22が第1モータ23により棒
状押圧部材10の軸線であるZ軸回りに回転自在であ
る。
【0013】さらに、軸22にはヘッド部24が第2モ
ータ25により、Z軸に対して自由な角度へ揺動自在に
設けられ、これによりヘッド部24はUVWの3軸方向
へ旋回自在になる。なおヘッド部24はその軸線26の
回りへ回転自在の円錐状ローラーをなし、その外周面2
7は斜面になっている。
【0014】このように、傾動自在のヘッド部24を設
けて、その傾動角を変化させながら逐次成形することに
より、従来では逐次成形できないか又は著しく手間を要
した部分も簡単に逐次成形可能になる。また、自在ツー
ル20のままですべての面を逐次成形すれば、先端部の
交換を不要にできるので、成形を効率化できる。
【0015】次に、図3〜図7に基づいて第2実施例を
説明する。図3は本実施例の対象とする塑性加工の概要
を示し、被加工部材である金属製のスキンパネル30と
これを補強するため金属製等のフレームパネル31を重
ねて、スキンパネル30の周囲に形成した立フランジ
(後述)を折り曲げてかしめる加工により一体化したコ
ンプパネル32を制作する。スキンパネル30は逐次成
形され、フレームパネル31は予めプレス成形又は逐次
成形により成形されている。
【0016】図4はスキンパネル30の逐次成形を示
し、この後のかしめ作業にも使用するテーブル40はコ
ンクリート製等の簡易型でり、そのの上面には大Rの曲
面部41や成形凹部42が形成されている。周囲は略4
5°の傾斜面43をなす。この上に鉄板等の金属など塑
性変形可能な適宜材料からなる被加工板材1を置き、そ
の周囲をクランプ44にて固定する。
【0017】被加工板材1はテーブル40と一体になっ
て、被加工板材1の加工前平面内で直交するXY軸方向
及びこれらと直交するZ軸方向の計3軸方向へ自在に移
動可能になっている。またテーブル40は単独でZ軸方
向へ移動自在である。被加工板材1の上方には棒状押圧
部材10がZ軸方向へ移動自在に設けられ、被加工板材
1へ押しつけることにより押圧部を塑性変形させるよう
になっている。
【0018】テーブル40による被加工板材1の移動
は、棒状押圧部材10の押圧により被加工板材1が所定
立体形状の成形部が得られるように、XY平面内で等高
線を描かせつつ、一つの等高線形成が完結する毎にZ軸
方向へ等ピッチ又は不等ピッチ(以下、Z方向ピッチと
いう)で移動させる逐次成形を行うべく、図示省略の制
御装置により移動制御される。
【0019】上記逐次成形により、図示のようにテーブ
ル40の曲面部41や成形凹部42を倣った曲面状に成
形する。その後、図5に示すように、棒状押圧部材10
の周囲又はその先端部に代えてカッター11を取付け、
被加工板材1の周囲にかしめフランジ12を残してカッ
トするようトリム部13へ押し当て、逐次成形時と同様
に被加工板材1をXY平面にて移動させることにより全
周をカットしてトリミングしてスキンパネル30を得
る。
【0020】図6はフレームパネル31とのかしめ工程
を示し、テーブル40の上に置かれたスキンパネル30
の上にフレームパネル31を乗せ、スキンパネル30の
かしめフランジ12をカッター11と交換された自在ツ
ール20により折り曲げる。
【0021】図6におけるかしめは、ヘッド部24を軸
線26が図の左下方へ向くように傾けて、外周面27に
より、フレームパネル31の外周部を起点にしてかしめ
フランジ12を若干上方へ折り曲げた状態であり、この
状態で被加工板材1をXY平面で移動させることにより
全周を同じように変形させる。
【0022】図7は図6に続くかしめフランジ部分にお
けるかしめ工程を拡大し、Aはヘッド部24を外周面2
7がほぼ鉛直になるように傾けて、押圧することにより
かしめフランジ12を略直角に折り曲げる。これを上記
同様に全周に形成する(以下同じ)。
【0023】Bではヘッド部24を軸線26が図の右下
を向くように傾けることにより、かしめフランジ12を
略45°フレームパネル31の周縁部上へ折り曲げる。
図4及び図6のABに示す各工程の予備かしめに続いて
Cでは軸線26を略水平にすることにより、かしめフラ
ンジ12をフレームパネル31の周縁部へ折り返して密
接させて本かしめをする。これによりDに示すように、
スキンパネル30とフレームパネル31がかしめフラン
ジ12を介してかしめにより一体化する。
【0024】このように、棒状押圧部材10の先端部に
自在ツール20を設け、棒状押圧部材10を多軸化した
形動自在のヘッド部24とし、かつその外周面27を加
工部とすることにより、逐次成形装置を用いて、トリム
成形やかしめ作業を行うことができ、成形時間を短縮し
て成形を効率化できる。またテーブル40を共通使用で
きるため、型換え等の手間が不要となり、この点でも成
形作業を効率化する。
【0025】また、自在ツール20がヘッド部24のZ
軸に対する傾動角度を変化自在にするから、同一の自在
ツール20だけで加工角度の異なる作業が可能になる。
特にかしめ作業の場合は、予備かしめと本かしめで角度
を変えて行うことができるので、スキンパネル30とフ
レームパネル31のずれを防止できる。
【0026】なお、本願発明は上記実施例に限定され
ず、同一の発明原理内において種々に変形や応用が可能
である。例えば、自在ツール20をロボットアーム等の
XYZ3軸方向へ移動自在な多関節部材へ取付けること
により、被加工板材1側を不動に固定させ、自在ツール
(棒状押圧部材)側のみをXYZ並びにUVW軸方向へ
へ移動自在にしてもよい。
【0027】また、トリムを逐次成形及びかしめ作業と
不連続の別工程とし、自在ツール20を棒状押圧部材と
して使用すれば、逐次成形とかしめ作業を自在ツールの
着脱なしに連続して行うことができ、成形作業をさらに
効率化する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1実施例に係る逐次成形を説明する図
【図2】 自在ツールを示す斜視図
【図3】 第2実施例に係るコンプパネルの製造を説明
する図
【図4】 スキンパネルの逐次成形を示す図
【図5】 トリム工程を示す図
【図6】 かしめ工程を示す図
【図7】 図6に続くかしめ工程を示す図
【符号の説明】
1:被加工板材、4:凹部、10:棒状押圧部材、1
1:カッター、12:かしめフランジ、20:自在ツー
ル、24:ヘッド部、30:スキンパネル、31:フレ
ームパネル、32:コンプパネル、40:テーブル、4
1:曲面部、42:成形凹部、43:斜面部、44:ク
ランプ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被加工板材に棒状押圧部材を押し当てて
    塑性変形させることにより所定の立体形状を成形するた
    めの逐次成形装置において、前記棒状押圧部材を前記被
    加工板材に対して直交3軸方向へ相対的に移動自在とす
    るとともに、前記棒状押圧部材の先端部を基部に対して
    傾動自在に設けたことを特徴とする逐次成形方法。
  2. 【請求項2】 被加工板材に棒状押圧部材を押し当てて
    塑性変形させることにより所定の立体形状を成形するた
    めの逐次成形装置において、前記棒状押圧部材を前記被
    加工板材に対して直交3軸方向へ相対的に移動自在とす
    るとともに、前記棒状押圧部材の先端部を逐次成形の押
    圧と異なる加工に用いる加工部にしたことを特徴とする
    逐次成形装置。
JP2002043914A 2002-02-20 2002-02-20 逐次成形装置 Withdrawn JP2003245727A (ja)

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Effective date: 20050510