JP2007289998A - Method for forming groove-shaped notch on hollow square pipe and die used for the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、中空角パイプの所望個所に溝型の切欠部を成形加工する中空角パイプの溝型切欠成形方法に関するものである。 The present invention relates to a groove-shaped notch forming method for a hollow square pipe, in which a groove-shaped notch is formed at a desired portion of the hollow square pipe.
従来、中空角パイプに溝型切欠を成形する場合はフライスやセバー等に切削工具を取付け、その部分を削り取る方法を多用している。その中空角パイプの溝型切欠には、金型を使用しているので中空角パイプの中に雌型に相当する芯金を挿入して行っている。その芯金の挿入時に内部の溶接線の出っ張り、中空角パイプ内寸法精度のバラツキ・そり・曲り・中空角パイプ長さなどによって挿入するのが困難若しくは不可能となる場合が多い。また、芯金を使用しないで通常の平坦刃稜金型を使用して切欠きを行った場合は中空角パイプが故に押圧力で押しつぶされてしまい、中空角パイプは勿論のこと雌型も砕けてしまう。そこで、中空角パイプに溝型切欠を成形加工するのに芯金が無くても切欠成形できる方法が必要とされるので、特開平1−215413号のような中空角パイプの溝型切欠成形方が開発された。この方法は、本願出願人が開発されたものである。
この従来方法によれば、雄型の下降に伴い万力を移動させて雌型の正側面との間にパイプをその径に合わせて固定し、雄型の刃部がパイプ切欠面に同時に使用しないように刃部に孔穿部及び切裂部を設けて、これらの時間差を設けて作動させかつ雄型の斜面部により切欠部分がカール状に成形加工する構成になっているので、雄型の作動のみによりパイプをその径に合わせて固定し、更にパイプの切欠部分に押圧力が集中的に掛けることはなくパイプが押しつぶされることもなく切欠部を成形加工することができるが、中空角パイプの中央部分の変形量が大きくなり、良質な切欠部をスムーズに成形することが困難であった。 According to this conventional method, the vise is moved as the male mold descends, and the pipe is fixed to the diameter of the female mold according to its diameter, and the male blade is used simultaneously on the pipe notch surface. Since the blade part is provided with a hole drilling part and a tearing part, the time difference between these parts is operated, and the notched part is formed into a curled shape by the male slope part. The pipe is fixed to the diameter only by the operation of the pipe, and the notch is not concentrated on the notch part of the pipe and the notch can be molded without being crushed. The amount of deformation at the center of the pipe is large, and it is difficult to smoothly form a good-quality notch.
本発明は上記の如き課題を解決するために開発したものであって、中空角パイプの所望個所に溝型切欠部を成形加工する中空角パイプ溝型切欠成形方法において、金型パンチの両側刃先よりも多少板厚かつ突出された鋸歯状に成形した中央刃先部を設け、該中央刃先部を介して中空角パイプの中央先端に穴を開けてから両側刃先部を挿入して該刃先のシャー部にて溝型切欠部を切断することを特徴とする中空角パイプ溝型切欠成形法の提供にあり、また前記の中空角パイプ溝型切欠成形法において鋸歯状の両側刃先の中央刃先部が少なくとも1個以上有することを特徴とする中空角パイプ溝型切欠成形金型及び前記溝型切欠成形金型が中央刃先部を両側刃先部よりも角パイプ板厚+α分長くすることにより溝型切欠部切断時の押圧力を分散させることを可能とした中空角パイプ溝型切欠成形金型の提供にある。 The present invention has been developed in order to solve the above-described problems, and is a hollow square pipe groove notch forming method for forming a groove notch at a desired portion of a hollow square pipe. A central cutting edge portion formed in a sawtooth shape that is slightly thicker and more protruding than the central blade edge portion is formed, a hole is formed in the central tip of the hollow square pipe through the central cutting edge portion, and then both cutting edge portions are inserted to form a shear on the cutting edge. A hollow square pipe groove notch molding method characterized by cutting the groove mold notch portion at the portion, and in the hollow square pipe groove notch molding method described above, A hollow square pipe groove notch mold characterized by having at least one and a groove notch by making the center cutting edge longer than the both edge edges by a square pipe plate thickness + α. Disperses the pressing force when cutting parts To provide a hollow square pipe trench notch molding die which enables Rukoto.
本発明の成形方法によれば、中空角パイプの所望個所に溝型切欠部を成形加工する中空角パイプ溝型切欠成形方法において、金型パンチの両側刃先よりも多少板厚かつ突出された鋸歯状に成形した中央刃先部を設け、該中央刃先部を介して中空角パイプの中央先端に穴を開けてから両側刃先部を挿入して該刃先のシャー部にて溝型切欠部を切断することを特徴とする中空角パイプ溝型切欠成形法であるから、中央刃先部により両側刃先部が挿入される前に刃先のシャー部にて切断することが可能となるので、押圧力が分散され変形量をなくすことができる。 According to the forming method of the present invention, in a hollow square pipe groove notch forming method in which a groove notch is formed at a desired portion of a hollow square pipe, the saw blade protruded somewhat thicker than the both-side cutting edges of the mold punch. A central cutting edge is formed in a shape, a hole is made in the center tip of the hollow square pipe through the central cutting edge, and then both side cutting edges are inserted to cut the groove-type notch at the shear portion of the cutting edge. Since the hollow square pipe groove notch molding method is characterized by the fact that it is possible to cut at the shear part of the blade edge before the both edge edge parts are inserted by the central blade edge part, the pressing force is dispersed. The amount of deformation can be eliminated.
また本発明の成形方法によれば、鋸歯状の両側刃先の中央刃先部が少なくとも1個以上有し、更に該金型が中央刃先部を両側刃先部よりも角パイプ板厚+α分長くすることにより、溝型切欠部切断時の押圧力を完全に分散させることを可能とすることができる。 Further, according to the molding method of the present invention, at least one central cutting edge portion of the saw-toothed both-side cutting edge has at least one, and the mold further makes the central cutting edge portion longer than the both-side cutting edge portions by the square pipe plate thickness + α. Thus, it is possible to completely disperse the pressing force at the time of cutting the groove-type notch.
本発明の最良な実施形態は、中空角パイプの所望個所に溝型切欠部を成形加工する中空角パイプ溝型切欠成形方法において、金型パンチの両側刃先よりも多少板厚かつ突出された鋸歯状に成形した中央刃先部を設け、該中央刃先部を介して中空角パイプの中央先端に穴を開けてから両側刃先部を挿入して該刃先のシャー部にて溝型切欠部を切断することを特徴とする中空角パイプ溝型切欠成形法であり、また前記中空角パイプ溝型切欠成形法において鋸歯状の両側刃先の中央刃先部が少なくとも1個以上有することを特徴とする中空角パイプ溝型切欠成形金型であり、また前記の溝型切欠成形金型が中央刃先部を両側刃先部よりも角パイプ板厚+α分長くすることにより、溝型切欠部切断時の押圧力を分散させることを可能とした中空角パイプ溝型切欠成形金型であるから、従来方法で生じていた押圧力による変形量を完全になくすことができる。また、本発明の方法によれば従来方法で得られていた次のような効果もそのまま得られる。
ア、フライスやセバー等に切削工具を取付けて削り取る方法によらず、中空角パイプに溝 型切欠部を成形加工することができ、しかも金型を使用する場合でも角パイプの中に雌 型に相当する芯金を挿入する必要もなく、更に芯金型無しで通常の刃稜金型を使用して も抜圧力でパイプや型を砕けることなく溝型切欠部を成形加工することができる。
イ、特に雄型が角パイプに接触して切り開きの開始瞬間時に発生する反作用を防ぐ加工方 法であるから、高精度の切欠き作用が可能となるのでスムーズで良質な溝型切欠部を成 形加工させることができる。
ウ、更にこの成形法により得た製品は、従来不可能とされていた溝型切欠部の中空角パイ プを提供することができるので、従来の中空角パイプが更に広範囲の用途として使用で きる効果もある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The best embodiment of the present invention is a hollow square pipe groove notch forming method in which a groove notch is formed at a desired location of a hollow square pipe. A central cutting edge is formed in a shape, a hole is made in the center tip of the hollow square pipe through the central cutting edge, and then both side cutting edges are inserted to cut the groove-type notch at the shear portion of the cutting edge. A hollow square pipe groove type notch molding method characterized in that the hollow square pipe groove type notch molding method has at least one central cutting edge portion of saw-toothed both-side cutting edges in the hollow square pipe groove type notch molding method. It is a groove-type notch mold, and the groove-type notch mold described above distributes the pressing force when cutting the groove-type notch by making the center cutting edge longer than the both-side cutting edge by the square pipe plate thickness + α. Hollow horn pie that made it possible Since a groove-type notch molding die, it is possible to eliminate the amount of deformation by the pressing force which occurs in the conventional method completely. Further, according to the method of the present invention, the following effects obtained by the conventional method can be obtained as they are.
Regardless of the method of cutting with a cutting tool attached to milling cutters, severs, etc., it is possible to form a groove notch in a hollow square pipe, and even in the case of using a metal mold, There is no need to insert a corresponding core metal, and even if a normal edge ridge mold is used without a core metal mold, the groove-type notch can be formed without breaking the pipe or the mold with the drawing pressure.
In particular, since this is a machining method that prevents the reaction that occurs when the male mold contacts the square pipe at the start of slitting, high-precision notching is possible, so a smooth and high-quality groove-shaped notch is formed. It can be shaped.
Furthermore, since the product obtained by this molding method can provide a hollow square pipe with a groove-shaped notch, which has been impossible in the past, the conventional hollow square pipe can be used for a wider range of applications. There is also an effect.
以下、図面に従って本発明の実施例について説明する。本発明は、従来方法の改良発明であるから従来方法の基本発明について説明し、更に改良部分についてのみ説明することにする。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Since the present invention is an improvement of the conventional method, the basic invention of the conventional method will be described, and only the improved portion will be described.
図1は、本発明の中空角パイプの溝型切欠成形法の工程を示したものである。図中1は中空角パイプであり、2は中空部、3がパイプ面部である。通常の中空角パイプ1は、硬質性の金属素材を正方形、長方形等の角パイプ状に成形加工されている。したがって、中空角パイプ全体を切断するのは簡単であるが、中空部2の任意個所に溝型の切欠部分を成形加工することは困難若しくは不可能である。以下、本発明による溝型成形方法について説明する。
FIG. 1 shows a process of a grooved notch forming method for a hollow square pipe according to the present invention. In the figure, 1 is a hollow square pipe, 2 is a hollow part, and 3 is a pipe surface part. The normal hollow
まず、後に詳述するように図4の(イ)と(ロ)に示す雌型23の正側面23aと万力24との間に中空角パイプ1を置く。次に雄型13を下降させるとアッパープレート15、カムホルダー14によりクイックカム16が雌型23の裏側面23bに沿って下降し、バックアップ25に取りつけたスライドカム29を押しのけ、バックアップ25を図4(イ)の中矢線E方向に移動させ、バックアップ25に固定したカムロッド26により万力24も矢印線E方向に移動させて、雌型23の正側面23aと万力24との間に中空角パイプ1を固定して第1加工工程Aを終了する。
First, as will be described in detail later, the hollow
ついで、図1(イ)に示すように雄型13の刃部40に成形した孔穿部により、パイプ面部3の上面に刃型部4を成形させる。この刃型部4は、従来のプレス加工用金型装置を用いて、中空角パイプ1の上面のパイプ面部3に対して垂直状態に刃部40の孔穿部を当接させて上方から加圧すれば、雄型13の刃部40がパイプ面部3に突き刺さり図1(イ)に示すような刃型部4が成形され第2加工工程Bが終了する。更に、刃型部4に雄型13の刃部40を突き刺したままの状態で雄型13を加圧すれば、刃部40の孔穿部に連設した切裂部がパイプ面部3に食い込まれて刃型部4が切断される。そうすれば、図1(ロ)に示すようにパイプ面部3の上面と片側面に切断部5が成形されると共に切欠部6が成形されることになる。この場合、切欠部6は雄型13の斜面部13aにより中空部2内の方向にカール状に成形されるように構成され第3加工工程Cが終了する。更に、前記第1図(ロ)の状態で雄型13を加圧すると、図1(ハ)に示すようにパイプ面部3の下面も刃部40の孔穿部及び切裂部により切断されて切欠部6がカール状の切欠カス7となり切り落とされることになる。その結果、パイプ面部3の上面片側面と下面の各3面に切断部5が成形され、中空角パイプ1のほぼ半分の位置に構成切欠部Mを成形加工することができる第4工程が終了する。なお、切欠カス7はスクラップとして廃棄処理される。
Next, as shown in FIG. 1 (a), the
図2は、本発明の成形方法に使用した雄型位13の刃部40の刃稜形成とその特徴について図示したものである。図2(イ)及び(ロ)に示すように、刃部40の刃稜形状は雄型13の型刃巾Wの両端より左右にそれぞれ内方向であって、A−A線、B−B線、U−U線の交点及びA−A線、C−C線、S−S線の交点であるa点とb点で示し次の条件とする。すなわち、刃部40の孔穿部はa勾配とb勾配はU−U線となす各θ1 とし、c勾配はS−S線となす各θ2 とし上記a勾配の刃長V1 、b勾配の刃長V1 及びc勾配及び刃長V11、V11とする。なお、このa、b、c勾配及び刃長V1 、V11は中空角パイプ1の材質、肉厚寸法当により適宜に変化させて、孔穿部が強度不足で破損することを防止する必要がある。また、刃部40の切裂部は前述の孔穿部に連設され、a勾配の刃長V1 とb勾配の刃長V1 との間に円弧R11をなした刃長V2 と、c勾配の刃長V1 に続いたe勾配の刃長V22及び円弧R1 をなしたV222 とからなる。刃長V2 の円弧R11は、刃稜が中空角パイプ1の切欠面に同時に作用しないように時間差があるように構成されており、鋏の原理と更に切欠部6がカール状に成形されるようにカスつまり防止してガイドラインとなると共に雄型の破損を防止させている。また、R11の頂点KはU−U線より1/3Wを目安として構成されている。
FIG. 2 illustrates the formation of the edge of the
また、刃長V22は、そのe勾配がS−S線となす角θ3 で刃長V222 の円弧R1 とc勾配との交点をそれぞれP2 、P3 とすると、これらP2 、P3 間に位置している。このe勾配は1パイプ切欠描き線の深さと中空角パイプ1の上面を中空部2へ向けて垂直壁面と底面とを外部に向けて切り開くために設けた勾配である。刃長V222 の円弧R1 は、W/2×1.5 =0.75Wを目安としている。なお、雄型13の底面は前述の刃部40の孔穿部及び切裂部よりも内側に切り込まれて斜面部13aをなしている。この斜面部13aにより、中空角パイプ1の空洞側に前記刃長V2 の円弧R11と相俟ってカール状に成形してカスつまりを防止している。
Also, the blade length V 22, when the e gradient and the intersection of the circular arc R 1 and c slope respectively P 2, P 3 of the blade length V 222 by the line S-S and the angle theta 3, these P 2, It is located between the P 3. This e-gradient is a gradient provided to cut the depth of one pipe cut line and the upper surface of the hollow
このように構成された雄型13を用いているので、中空角パイプ1に雄型13の刃部40を突先である孔穿部をくい込ませると刃部40は立ち気味になるので、いわゆる「くさびの原理」により切り開く力は弱められるが、切欠く部分を押圧する力はブレス機の加圧と等圧で大きくなるから切口を裂こうとする切開力が加わり、更に切込みが進んで切欠部6がカール状になって切り落されるのである。この原理については、本願出願人が開発した特公昭55−50737号の角パイプ屈曲機構と同じ原理である。
Since the
図3と図4は、本発明の成形法に使用されたプレス加工用金型装置を示したものであり、図3はプレス加工用金型装置の分解と組立て状態を示したものである。本図からも明らかのように、本金型装置は上型部11と下型部21とからなるプレス加工用の金型装置である。その特徴は、カムホールダー14と万力24とにある。カムホルダー14は、雄型13をかかえる上型ホルダー12と対置させてアッパープレート15に螺着させている。このカムホルダー14の先端部には、クイックカム16が取付けられている。万力24は、いわゆるバイスであり雌型23への中空角パイプ1を押圧するために設けたものである。なお、18は上型部11を下型部21の作動下死点より復帰させるためのスプリング、22は下型部21の取付ベース、25はバックアップ、29はバックアップ25に付設されているスライドカムである。また30は止めネジであり、万力24の押圧を調整するネジを兼ねたものである。
3 and 4 show the press working mold apparatus used in the molding method of the present invention, and FIG. 3 shows the disassembled and assembled state of the press working mold apparatus. As is clear from this drawing, the present mold apparatus is a mold apparatus for press working comprising an
図4(イ)は、金型装置の内部構造を示したものである。まず、上型部11はアッパープレート15を介して上型ホルダー12に雄型13と、クイックカム16が設けてあるカムホルダー14が取付けられている。次に、下型部21はベース22に雌型23の基台部にカムロッド26が装着されている。カムロッド26の一端はスライドカム29が付設されているバックアップ25が止めネジ30を介して螺着されている。この場合、バックアップ25はベース22を摺動自在となるように構成されている。一方、カムロッド26の他端には、加圧スプリング27とバイス復帰用のスプリング28とが内設されており、この両スプリング27、28間に万力24が挿設されて止めネジ30にて螺着されている。つまり、万力24が加圧スプリング27にて常時加圧されると共に、スプリング28にて万力24を復帰させるように構成されているのである。この場合も、万力24がベース22上を摺動自在となるように構成することが条件となる。このように構成されている上型部11と下型部21は、スプリング18を介して装着されている。このスプリング18は上型復帰用のスプリングでありリターンスプリングの圧力だけで上型部11がスムーズに上昇できるように構成されている。
FIG. 4 (a) shows the internal structure of the mold apparatus. First, in the
更に、図4(ロ)は本金型装置の使用状態を図示したものであり以下順次説明する。まず、図3に図示されているように中空角パイプ1を雄型23の正側面23aに当てセットする。次に、万力24を中空角パイプ1の方向に作動(万力24の作動手段はいかなる手段でもよい)させて図4(ロ)に図示されているようにバックアップ25を矢印方向に摺動させれば、加圧スプリング27を介して万力24が矢印方向に摺動される。この万力24の摺動により中空角パイプ1が雌型23の正側面23aと万力24の壁面に弾圧かつ押圧されることになる。更に、上型部11を上型部から加圧(加圧手段は従来と同じ)すれば、図4(ロ)に示すように、雄型13を支えている図4の(イ)のスプリング18を圧縮しながら中空角パイプ1に接触すると同時に切込みされて一定の位置で切断されることになる。この場合、雄型13は被加工物Iを貫通されると共にカムホルダー14を引抜く場合は、クイックカム16が図4(ロ)に示したようにカムホルダー14の内部にかくれた状態となり、スライドカム29とバックアップ25、カムロッド26を介して作動している万力24の押圧力を解除して、上型部11の加圧をなくせばスプリング18の弾圧だけでスムーズに上昇させることができる。なお、本金型装置は本願出願人が開発した装置であるが、この金型装置に限定されることなく従来一般的に使用されている金型装置であっても同一効果が得られることは云うまでもない。
Further, FIG. 4 (b) illustrates the usage state of the mold apparatus, which will be described in turn below. First, as shown in FIG. 3, the hollow
次に、従来の成形方法において改良された本発明の特徴について、図5乃至図6によって説明することにする。従来の中空角パイプ溝型切欠成形方法との主たる相異点は、図5に示すように雄型13に成形されている刃型部分である。従来の刃型部分は図2に示すように左右両側端に2個の刃先に対して、本発明の場合は両側端の刃先部a、cの中央部に刃先cが設けられているところに特徴を有している。このように中央に刃先部cを設けることによって、従来の刃先部2点によって生じていた変形量を完全に無くすことができる。すなわち、従来の刃先ではパンチ金型の突入時にパンチ側の加工材(中空角パイプ)に大きな変形量が生じて良好な切断が不可能であったが、本発明のように中央部に刃先を設けることで刃先部a、bが突入された際にシャー部S、Sにて切断されることによって、押圧力が分散されるから変形量が全く無くなることになる。これは中央の刃先部cが他の刃先部a、bより角パイプ板厚+α分だけ長くする(板厚+d)ことで先に穴をあけることによるものである。この刃先部分の形状を変える以外は、従来の成形方法と同じであるから詳細な説明に省略する。
Next, the characteristics of the present invention improved in the conventional molding method will be described with reference to FIGS. The main difference from the conventional hollow square pipe groove mold notch molding method is the blade mold part molded in the
なお、本発明では中央部分に刃先を1つだけ有する場合を説明されているが、それ以外に数個の刃先を設けても同様な効果が得られる。例えば、鋸歯状の刃先部分にすることによって、よりよい成果が得られることは云うまでもない。 In addition, although the case where only one blade edge is provided in the central portion is described in the present invention, the same effect can be obtained even if several blade edges are provided. For example, it is needless to say that better results can be obtained by using a sawtooth-shaped cutting edge portion.
1 中空角パイプ 2 中空部
3 パイプ面部 4 刃型部
5 切断部 6 切欠部
13 雄型 13a 斜面部
16 クイックカム 23 雌型
23a 正側面 23b 裏側面
24 万力 25 バックアップ
40 刃部
A 第1加工工程 B 第2加工工程
C 第3加工工程 D 第4加工工程
M 溝型切欠部 S シャー部
a、b、c 刃先部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
The groove-type notch molding die according to claim 2 makes it possible to disperse the pressing force at the time of cutting the groove-type notch by making the center blade edge portion longer than the both-side blade edge portions by the square pipe plate thickness + α. The hollow square pipe groove mold notch mold according to claim 2.
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