JP2021062378A - Metallic plate machining device and metallic plate machining method - Google Patents
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Abstract
Description
ここに開示された技術は、金属板加工装置及び金属板加工方法に関する技術分野に属する。 The technology disclosed herein belongs to the technical field relating to the metal plate processing apparatus and the metal plate processing method.
従来より、金属管を成形する際に、金属板をU字状に曲げて、その後、U字状に曲げられた金属板をU字開口側から押圧して円環状に加工する、所謂UO成形が広く用いられている。 Conventionally, when forming a metal tube, a metal plate is bent into a U shape, and then the metal plate bent into a U shape is pressed from the U-shaped opening side to be processed into an annular shape, so-called UO molding. Is widely used.
例えば、特許文献1には、予め上側が開放するU字状に曲げられた金属製板材からなる被加工材の下側を収容する凹部を有する下型と、下型にセットされた被加工材の側面部を成形する2つの側部金型と、被加工材の上側部分を成形する中間金型とを備え、各側部金型で被加工材の両側面部をそれぞれ押圧した後、中間金型により被加工材の上側部分を成形する造管装置が開示されている。
For example,
ところで、U字状に曲げられた金属板を円環状に加工する際には、円環加工装置により、該金属板をU字開口側から、半円状の凹面を有する金型で押圧するのが一般的である。このとき、金属板の端部のエッジが該金型の凹面に摺動しながら加工が進行する。このため、金属板の端部のエッジにより前記金型の凹面が削り取られる摩耗(所謂かじり摩耗)が進行してしまう。前記金型の凹面にかじり摩耗が進行すると、該凹面が変形して、最終的に成形される金属管の真円度が低下してしまうおそれがある。 By the way, when processing a U-shaped bent metal plate into an annular shape, the metal plate is pressed from the U-shaped opening side by a ring processing device with a mold having a semicircular concave surface. Is common. At this time, the processing proceeds while the edge of the end portion of the metal plate slides on the concave surface of the mold. For this reason, wear (so-called galling wear) in which the concave surface of the mold is scraped off by the edge of the end portion of the metal plate progresses. If galling wear progresses on the concave surface of the mold, the concave surface may be deformed and the roundness of the finally formed metal tube may be lowered.
特許文献1に記載の造管装置では、U字状の金属板の湾曲部に連続する一対の立壁部を、予め側部金型で接近させてU字開口を狭くすることで、かじり摩耗の量を減少させている。しかし、上型を3つに分割するため、各金型の分割部分にずれが生じるおそれがあり、成形される金属管の真円度が低下してしまうおそれがある。
In the pipe making device described in
ここに開示された技術は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、UO成形により金属板を円環状に加工する際の、円環加工装置の金型のかじり摩耗を抑制するとともに、成形される金属管の真円度を出来る限り高くすることにある。 The technique disclosed here has been made in view of these points, and the purpose thereof is to grab the mold of the annular processing apparatus when processing a metal plate into an annular shape by UO molding. The purpose is to suppress wear and to make the roundness of the formed metal tube as high as possible.
上記課題を解決するために、ここに開示された技術の第1の態様は、金属板をU字状に曲げた後、金型によりU字開口側から押圧して円環状に加工して金属管を製造する際に、前記金属板をU字状に曲げる前に該金属板をC字状に曲げる金属板加工装置を対象として、下側に凹んだ第1凹部を有し、前記金属板が載置される第1下型と、前記第1下型に載置された前記金属板を前記第1凹部に向かって押圧する第1パンチを有する第1上型とを備え、前記第1凹部の横断面形状は、幅方向の両側端部にそれぞれ設けられ、前記金属板の幅方向の両端部にそれぞれ湾曲形状を形成するための端側曲部と、幅方向の中央に設けられ、前記金属板の幅方向の中央に湾曲形状を形成するための中央曲部と、を有する、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the first aspect of the technique disclosed here is to bend a metal plate into a U shape and then press it from the U shape opening side with a mold to process the metal into an annular shape. When manufacturing a tube, the metal plate has a first recess that is recessed downward for a metal plate processing device that bends the metal plate into a C shape before bending the metal plate into a U shape. The first lower mold is provided with a first lower mold on which the metal plate is placed and a first upper mold having a first punch for pressing the metal plate placed on the first lower mold toward the first recess. The cross-sectional shape of the recess is provided at both side ends in the width direction, and is provided at both end portions of the metal plate in the width direction to form a curved shape, and is provided at the center in the width direction. It is characterized by having a central curved portion for forming a curved shape at the center in the width direction of the metal plate.
ここに開示された技術の第2の態様は、第1の態様において、前記第1凹部の横断面形状において、前記各端側曲部と前記中央曲部との間の部分は、それぞれ、前記端側曲部と前記中央曲部とを繋ぐように延びる傾斜部となっている、ことを特徴とする。 A second aspect of the technique disclosed herein is that, in the first aspect, in the cross-sectional shape of the first recess, the portions between the end side curved portions and the central curved portions are described above. It is characterized in that it is an inclined portion extending so as to connect the end side curved portion and the central curved portion.
ここに開示された技術の第3の態様は、第2の態様において、前記金属板をC字状に曲げた後、該金属板をU字状に曲げるU曲げ装置は、下側に凹んだ第2凹部を有し、C字状に曲げられた金属板が載置される第2下型と、前記第2下型に載置された前記金属板を前記第2凹部に向かって押圧する第2パンチを有する第2上型と、を有し、さらに前記U曲げ装置は、前記第2パンチによりU字状に曲げた後、該U字状の金属板の両側端部を前記第2上型により押圧するように構成されている、ことを特徴とする。 A third aspect of the technique disclosed herein is that, in the second aspect, the U-bending device that bends the metal plate into a U-shape after bending the metal plate into a C-shape is recessed downward. A second lower mold having a second recess on which a metal plate bent in a C shape is placed and a metal plate placed on the second lower mold are pressed toward the second recess. The U-bending device has a second upper mold having a second punch, and after bending into a U-shape by the second punch, both end portions of the U-shaped metal plate are subjected to the second. It is characterized in that it is configured to be pressed by the upper mold.
ここに開示された技術の第4の態様は、金属板をU字状に曲げた後、金型によりU字開口側から押圧して円環状に加工して金属管を製造する際に、前記金属板をU字状に曲げる前に該金属板をC字状に曲げる金属板加工方法を対象として、下側に凹んだ凹部を有する下型に前記金属板を載置する載置工程と、前記下型に載置された前記金属板を前記凹部に向かって押圧する押圧工程とを含み、前記押圧工程は、前記金属板の幅方向の両側端部と前記金属板の幅方向の中央とにそれぞれ湾曲部を形成する工程である、ことを特徴とする。 A fourth aspect of the technique disclosed herein is that when a metal plate is bent into a U shape and then pressed from the U-shaped opening side by a mold to be processed into an annular shape, the metal tube is manufactured. For the metal plate processing method of bending the metal plate into a C shape before bending the metal plate into a U shape, a mounting step of placing the metal plate on a lower mold having a recessed recess on the lower side, and The pressing step includes a pressing step of pressing the metal plate placed on the lower mold toward the recess, and the pressing steps include both end portions in the width direction of the metal plate and the center in the width direction of the metal plate. It is characterized in that it is a step of forming each curved portion.
ここに開示された技術の第1及び第4の態様によると、C曲げ加工された金属板は、幅方向の両側端部と幅方向の中央とに湾曲形状を有する。金属板が幅方向の両側端部に湾曲形状を有することにより、U曲げ加工したときには、U字状の金属板の各先端部分がそれぞれ湾曲した状態となる。これにより、円環加工装置により円環状に加工する際には、円環加工装置の金型を各先端部分の曲面と接触させることができるようになる。円環加工装置の金型が各先端部分の曲面に接触すれば、該金型が金属板の先端部により削られることが抑制される。この結果、UO成形により金属板を円環状に加工する際の、円環加工装置の金型のかじり摩耗を抑制することができる。 According to the first and fourth aspects of the technique disclosed herein, the C-bent metal plate has curved shapes at both side ends in the width direction and the center in the width direction. Since the metal plate has curved shapes at both end portions in the width direction, when the U-bending process is performed, each tip portion of the U-shaped metal plate is in a curved state. As a result, when the ring processing device is used to process the ring into an annular shape, the mold of the ring processing device can be brought into contact with the curved surface of each tip portion. When the die of the ring processing apparatus comes into contact with the curved surface of each tip portion, it is suppressed that the die is scraped by the tip portion of the metal plate. As a result, it is possible to suppress galling wear of the mold of the ring processing apparatus when the metal plate is processed into an annular shape by UO molding.
また、金属板が幅方向の中央に湾曲形状を有することにより、U曲げ装置でのU曲げを円滑に行うことができる。また、金属板の幅方向の中央を予め湾曲させておくことにより、U曲げ後の金属板がスプリングバックによりU字開口が開く等の変形してしまうことを出来る限り抑制することができる。これにより、U曲げ後の金属板の形状安定性が向上して、円環加工装置での加工を安定して行うことができる。この結果、成形される金属管の真円度を向上させることができる。 Further, since the metal plate has a curved shape in the center in the width direction, U-bending in the U-bending device can be smoothly performed. Further, by bending the center of the metal plate in the width direction in advance, it is possible to prevent the metal plate after U-bending from being deformed such as opening a U-shaped opening due to springback as much as possible. As a result, the shape stability of the metal plate after U-bending is improved, and the processing with the ring processing apparatus can be performed stably. As a result, the roundness of the formed metal tube can be improved.
ここに開示された技術の第2の態様によると、傾斜部を有する形状とすることで、第1凹部の全体を曲面とする場合と比較して、各端側曲部及び中央曲部の曲率を大きくすることができる。これにより、金属板を円環加工装置により円環状に加工する際に、円環加工装置の金型を各先端部分の曲面と接触させやすくなる。この結果、UO成形により金属板を円環状に加工する際の、円環加工装置の金型のかじり摩耗をより効果的に抑制することができる。 According to the second aspect of the technique disclosed herein, by forming the shape having the inclined portion, the curvature of each end side curved portion and the central curved portion is compared with the case where the entire first concave portion is curved. Can be increased. As a result, when the metal plate is processed into an annular shape by the annular processing apparatus, the mold of the annular processing apparatus can be easily brought into contact with the curved surface of each tip portion. As a result, it is possible to more effectively suppress galling wear of the mold of the ring processing apparatus when the metal plate is processed into an annular shape by UO molding.
ここに開示された技術の第3の態様によると、C曲げ装置により形成される湾曲形状の曲率がスプリングバック等により低下していたとしても、該湾曲形状の曲率をU曲げ装置によりある程度戻すことができる。また、第2下型の反発荷重と第2上型の押圧力により金属板全体をある程度湾曲させることができる。これらにより、金属板を円環加工装置により円環状に加工する際に、円環加工装置の金型を金属板に形成された曲面と接触させやすくなる。したがって、UO成形により金属板を円環状に加工する際の、円環加工装置の金型のかじり摩耗を一層効果的に抑制することができる。 According to the third aspect of the technique disclosed herein, even if the curvature of the curved shape formed by the C bending device is lowered by springback or the like, the curvature of the curved shape is restored to some extent by the U bending device. Can be done. Further, the entire metal plate can be bent to some extent by the repulsive load of the second lower mold and the pressing force of the second upper mold. As a result, when the metal plate is processed into an annular shape by the annular processing apparatus, the mold of the annular processing apparatus can be easily brought into contact with the curved surface formed on the metal plate. Therefore, it is possible to more effectively suppress the galling wear of the mold of the ring processing apparatus when the metal plate is processed into an annular shape by UO molding.
以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。 Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the drawings. The following description of the preferred embodiment is essentially merely an example.
図1〜図3は、本実施形態に係る金属管成形装置1の断面図を示す。この金属管成形装置1は、UO成形により金属板100を金属管Pに加工する装置である。金属管成形装置1は、平板状の金属板100をC字状に曲げて第1予備加工品150を得るC曲げ装置10(金属板加工装置)と、第1予備加工品150をU字状に曲げて第2予備加工品151を得るU曲げ装置20と、第2予備加工品151を円環状に、特に断面O字状に加工するO曲げ装置50とを有する。図1はC曲げ装置10を示し、図2はU曲げ装置20示し、図3はO曲げ装置50を示す。尚、以下の説明では、金属板100をC字状に曲げる加工を単にC曲げ加工といい、第1予備加工品150をU字状に曲げる加工を単にU曲げ加工といい、第2予備加工品151をO字状に曲げる加工を単にO曲げ加工という。また、以下の説明で用いる上下方向及び左右方向については、実施の使用状態における方向を限定するものではない。
1 to 3 show a cross-sectional view of the metal
本実施形態において、加工対象となる金属板100は、例えば鋼板などである。具体的には、金属板100は、高張力鋼板等の板材を用いることができる。最終的に、得られる金属管Pは、例えば自動車の車体部品や自動車における高強度を要求される部位の金属管として用いられる。
In the present embodiment, the
〈C曲げ装置〉
図1に示すように、C曲げ装置10は左右対称に構成されている。C曲げ装置10は、床面Fに設置された基台11と、基台11に対向して、該基台11の上側に昇降可能に配置される昇降台12とを有する。基台11上には、第1下型13が固定される一方、昇降台12には第1上型15が固定されている。
<C bending device>
As shown in FIG. 1, the
第1下型13は、上側から下側に向かって凹む第1凹部14を有する。第1凹部14の横断面形状は、図1に示すように、幅方向の両側端部に、幅方向の外側に向かって上側に湾曲する端側曲部14aをそれぞれ有する。具体的には、左側の端側曲部14aは左側に向かって上側に湾曲しており、右側の端側曲部14aは右側に向かって上側に湾曲している。また、第1凹部14は、幅方向の中央に上側に開口するようにU字状に湾曲した中央曲部14bを有する。
The first
第1凹部14における各端側曲部14aと中央曲部14bとの間の部分は、それぞれ、端側曲部14aと中央曲部14bとを繋ぐように斜めに延びる下側傾斜部14cとなっている。具体的には、左側の端側曲部14aの右側端と中央曲部14bの左側端とが下側傾斜部14cにより連続的に繋がれている。また、右側の端側曲部14aの左側端と中央曲部14bの右側端とが下側傾斜部14cにより連続的に繋がれている。下側傾斜部14cは、斜めに真っ直ぐに延びる傾斜平面となっている。
The portion of the
第1下型13の上側面と各端側曲部14aとの間の角部は、それぞれR面取りが施されている。
The corners between the upper side surface of the first
第1上型15は、第1パンチ16を有する。第1パンチ16は、図1に示すように、第1凹部14に対応するように、略五角形状をなしている。具体的には、第1パンチ16は、一対の端側曲部14aに対応する一対の側方曲面部16aと、中央曲部14bに対応する下側曲面部16bとを有する。各側方曲面部16aと下側曲面部16bとの間は、下側傾斜部14cに対応するように、真っ直ぐに伸びる上側傾斜部16cが形成されている。
The first
〈U曲げ装置〉
図2に示すように、U曲げ装置20は左右対称に構成されている。U曲げ装置20は、床面Fに設置された基台21と、基台21に対向して、該基台21の上側に昇降可能に配置される昇降台22とを有する。基台21上には、第2下型23が固定される一方、昇降台22には第2上型25が固定されている。
<U bending device>
As shown in FIG. 2, the
第2下型23は、幅方向の中央に下側に向かってU字状に凹んだ第2凹部24を有する。第2凹部24は、上側に向かってU字開口が徐々に広がる形状をなしている。第2凹部24の各上側端部と第2下型23の上面との間の角部には、それぞれR面取りが施されている。
The second
第2上型25は、第2上型本体26と、第2上型本体26の左右方向の中央に設けられた第2パンチ30とを有する。
The second
第2上型本体26は、左右方向の中央に設けられかつ上側に向かって凹んだ上側凹部27を有する。上側凹部27は上端部が水平に広がる水平部28となっている。上側凹部27の左側及び右側の両面は、S字状に湾曲しかつ斜めに傾斜した傾斜曲面部29が形成されている。具体的には、左側の傾斜曲面部29は、水平部28の左側の端から左斜め下に向かって、上側に凹むように湾曲した後、下側に膨らむように湾曲している。右側の傾斜曲面部29は、左側の傾斜曲面部29と対称に、水平部28の右側の端から右斜め下に向かって、上側に凹むように湾曲した後、下側に膨らむように湾曲している。
The second upper mold
第2パンチ30は、上下方向に伸びる第2パンチ本体31と、第1予備加工品150(図6等参照)を第2凹部24の側壁に押しつけるための一対の側部押圧部32と、各側部押圧部32を左右方向に移動させるカムドライバ33とを有する。
The
第2パンチ本体31は、上下方向に伸びるロッド部31aと、ロッド部31aの下側端部に設けられ、第1予備加工品150を押圧する押圧部31bとを有する。詳細な図示は省略するが、ロッド部31aは、第2上型25内に設けられたエアシリンダと連結されている。ロッド部31aは前記エアシリンダにより下向きに付勢されており、所定量以上の力が上向き加えられたときに、エアシリンダの付勢力に抗して、第2上型25に対して相対移動するようになっている。押圧部31bは、図2に示すように、ロッド部31aよりも左右方向に広がっており、下側の面が曲面になっている。図2のように、ロッド部31aの軸心に沿って切断したときの押圧部31bの曲面の曲率は、第2凹部24の横断面における下側端部の曲率と等しい。押圧部31bの上側の面は左右に水平に広がっている。
The second punch
各側部押圧部32は、カムドライバ33により押圧される係合面32aをそれぞれ有している。各側部押圧部32は、カムドライバ33により各係合面32aが下向きに押圧されることで、互いに離れるように左右に移動して、第1予備加工品150を押圧する。図示は省略するが、各側部押圧部32は、バネ等により互いに近づく方向に付勢されている。詳しくは後述するが、側部押圧部32は、第1予備加工品150が第2パンチ本体31により第2凹部24に向かって押圧されてU字状に曲げられた後、第1予備加工品150を第2凹部24の側壁に向かって押圧する。
Each
カムドライバ33は、下端部に側部押圧部32の係合面32aを押圧するテーパー部33aを有する。カムドライバ33は、バネ等により上向きに付勢されている。詳しくは後述するが、カムドライバ33は、第2上型25が下降して上側凹部27の水平部28に押圧されることで、前記付勢力に抗して下向きに移動する。
The
〈O曲げ装置〉
図3に示すように、O曲げ装置50は、左右対称に構成されている。O曲げ装置50は、床面Fに設置された基台51と、基台51に対向して、該基台51の上側に昇降可能に配置される昇降台52とを有する。基台51上には、第3下型53が固定される一方、昇降台52には第3上型56が固定されている。また、第3下型53上には、第2予備加工品151を側方から(左右方向から)押圧する一対のスライド型60が設けられている。
<O bending device>
As shown in FIG. 3, the O-bending
第3下型53は、下側円弧状凹部54を有する。下側円弧状凹部54は、上側に開口する円弧状をなしている。下側円弧状凹部54の各上側端部と第3下型53の上面との間の角部には、それぞれR面取りが施されている。
The third
第3下型53は、左右方向の両側端部に、上側に向かって延びるストッパ部55をそれぞれ有する。このストッパ部55は、一対のスライド型60が互いに離れるように左右方向に移動する際に、各スライド型60が過度に移動しないように、各スライド型60の移動を制限するための部分である。
The third
第3下型53は、各ストッパ部55と下側円弧状凹部54との間のそれぞれの位置に、下側に窪んだ係合溝部53aを有する。この係合溝部53aは、第3上型56の後述するカム部70の下端部が係合する部分である。
The third
第3上型56は、左右方向の中央に上側円弧状凹部57を有する。上側円弧状凹部57は、下側に開口する円弧状をなしている。
The third
第3上型56は、上側円弧状凹部57よりも左側及び右側にそれぞれ設けられた一対のカム部70を有する。各カム部70は、上側円弧状凹部57側に内側カム面71と、上側円弧状凹部57とは反対側の部分に設けられた外側カム面72とをそれぞれ有する。左側のカム部70の各カム面71,72は左側に向かって下側に傾斜している。右側のカム部70の各カム面71,72は右側に向かって下側に傾斜している。内側及び外側カム面71,72の傾斜角度は同じである。また、カム部70は、上側円弧状凹部57側でかつ内側カム面71よりも上側に、傾斜面73をそれぞれ有する。図3に示すように、傾斜面73の傾斜角度は、内側及び外側カム面71,72の傾斜角度と同じである。詳しくは後述するが、このカム部70はスライド型60を作動させるためのカム部70である。
The third
各スライド型60は、カム部70が入り込む係合部61と、第2予備加工品151を押圧する円弧状押圧部62とを有する。
Each
係合部61は、昇降台52の下降時に内側カム面71と係合する第1係合面61aと、係合部61にカム部70が入り込んだ後、昇降台52が上昇したときに外側カム面72と係合する第2係合面61bとを有する。左側のスライド型60を例にとると、左側のスライド型60の第1係合面61aとカム部70の内側カム面71とが係合した状態で昇降台52が下降すると、左側のスライド型60に右向きの力が作用する。これにより、左側のスライド型60が右側のスライド型60に接近するように移動する。また、左側のスライド型60の係合部61にカム部70が入り込んだ状態(図12参照)で、昇降台52が上昇すると、左側のスライド型60の第2係合面61bとカム部70の外側カム面72とが係合する。この状態から昇降台52がさらに上昇すると、左側のスライド型60に左向きの力が作用する。これにより、左側のスライド型60が右側のスライド型60から離れるように移動する。つまり、第3上型56の上下動だけでスライド型60の左右方向の動きが可能になっている。右側のスライド型60は、左側のスライド型60と左右対称に移動する。
The engaging
円弧状押圧部62は、下側円弧状凹部54及び上側円弧状凹部57を連続的に繋いで、1つの円を形成するような円弧状をなしている。具体的には、左側の円弧状押圧部62は左側に凹んだ円弧状をなしており、右側の円弧状押圧部62は右側に凹んだ円弧状をなしている。各円弧状押圧部62は、カム部70の下端部が係合溝部53aに入り込むまで昇降台52が下降したときに、下側円弧状凹部54及び上側円弧状凹部57と連続するように構成されている。
The arc-shaped
〈金属管の成形方法〉
次に、金属管成形装置1により、金属板100から金属管Pを成形する方法について図4〜図12を参照しながら説明する。尚、図を見やすくするために、各図面のスケールを適宜調整しているため、第1予備加工品150及び第2予備加工品151の大きさが一致しないことがある。
<Molding method of metal tube>
Next, a method of forming the metal tube P from the
まず、図4に示すように、第1下型13に金属板100を載置して、C曲げ装置10の第1パンチ16により金属板100を第1凹部14に向かって押圧する。
First, as shown in FIG. 4, the
次に、図4の状態から昇降台12を下降させて、図5に示すように、第1パンチ16により金属板100を押圧するとともに、第1パンチ16と第1凹部14とで金属板100を挟持する。これにより、金属板100の幅方向の中央と両端部に湾曲部がそれぞれ形成される。この結果、図6に示すような第1予備加工品150が形成される。
Next, the elevating table 12 is lowered from the state of FIG. 4, and as shown in FIG. 5, the
図6に示すように、第1予備加工品150は、一対の端側湾曲部150aと、中央湾曲部150bとを有する。端側湾曲部150aと中央湾曲部150bとは、直線部150cによりそれぞれ連続的に繋がっている。
As shown in FIG. 6, the first
以上により、C曲げ加工が完了する。C曲げ加工が完了した後は、U曲げ装置20により第1予備加工品150にU曲げ加工が施される。
With the above, the C bending process is completed. After the C-bending process is completed, the
U曲げ加工では、まず、図7に示すように、第2下型23の第2凹部24に第1予備加工品150をセットする。第1予備加工品150は、中央湾曲部150bが第2凹部24に収容されかつU字開口が上側を向くようにセットされる。
In the U-bending process, first, as shown in FIG. 7, the first
次に、図7の状態から昇降台22を下降動作させて、図8に示すように、第1予備加工品150を、第2パンチ30の押圧部31bにより、第2凹部24に向かって押圧する。これにより、中央湾曲部150bは第2凹部24に進入し、各端側湾曲部150a及び各直線部150cは第2下型23からの反力によりU字開口を閉じるように上側に変異する。
Next, the elevating table 22 is lowered from the state of FIG. 7, and as shown in FIG. 8, the first
図8の状態からさらに昇降台22を下降させると、図9に示すように、カムドライバ33により各側部押圧部32の係合面32aが押圧され、各側部押圧部32が互いに離れる方向に移動する。これにより、第1予備加工品150の各直線部150cが第2凹部24に押しつけられる。この結果、各直線部150cにおける中央湾曲部150bの近傍部分が曲げられる。さらに、図9に示すように、第1予備加工品150がU字状に曲げられた後には、各端側湾曲部150aが第2上型25の水平部28及び各傾斜曲面部29に押圧される。これにより、各直線部150cが撓む。これらの結果、第1予備加工品150から、略楕円状の外形をなすようにU字に曲げられた第2予備加工品151が形成される。
When the
以上により、U曲げ加工が完了する。U曲げ加工が完了した後は、O曲げ装置50により第2予備加工品151にO曲げ加工が施される。
With the above, the U bending process is completed. After the U-bending process is completed, the O-bending
まず、図10に示すように、第3下型53の下側円弧状凹部54に第2予備加工品151をセットする。第2予備加工品151は、U字開口が上側を向くようにセットされる。このとき、各スライド型60はストッパ部55に接触した状態となっている。
First, as shown in FIG. 10, the second
次に、図10の状態から昇降台52を下降させる。これにより、図11に示すように、上側円弧状凹部57と端側湾曲部150aとが当接する。このとき、上側円弧状凹部57は端側湾曲部150aの曲面と当接する。
Next, the
また、図11に示すように、左右のスライド型60の各第1係合面61aと各カム部70の内側カム面71とが係合する。このとき、図11に示すように、第2係合面61bと外側カム面72とが斜めに連続した状態となる。図11の状態から昇降台52をさらに下降させると、各スライド型60は、第3上型56の各カム部70により左右方向の力を受けて、互いに接近する方向に移動する。これにより、第2予備加工品151は、各スライド型60からU字開口を閉じるような左右方向の力を受ける。このとき、このスライド型60からの力により第2予備加工品151が変形する結果、第2予備加工品151と上側円弧状凹部57との間に隙間が形成されてもよい。
Further, as shown in FIG. 11, each first engaging
そして、図12に示すように、各カム部70の下端部と第3下型53の係合溝部53aとが係合するまで昇降台52を更に下降させる。これにより、図12に示すように、第2予備加工品151は、下側円弧状凹部54、上側円弧状凹部57、及び各スライド型60の円弧状押圧部62に押圧されて、O字状に曲げ変形される。
Then, as shown in FIG. 12, the elevating table 52 is further lowered until the lower end portion of each
その後、昇降台52を上昇させて、各スライド型60及び第3上型56を離型させる。このとき、左右のスライド型60の各第2係合面61bが各カム部70の外側カム面72を押圧する。これにより、各スライド型60は互いに離れる方向に移動する。これにより、第3上型56及び各スライド型60の離型が同時に完了する。そして、第3下型53を離型させれば、O曲げ加工が完了し、金属管Pが成形される。
After that, the
金属管Pが成形された後は、先端同士の突き合わせ部分を、図示しない溶接装置により溶接して、金属管Pが完成する。 After the metal tube P is formed, the abutting portion between the tips is welded by a welding device (not shown) to complete the metal tube P.
前述のように、本実施形態では、C曲げ装置10により金属板100から第1予備加工品150を成形することで、第2予備加工品151の成形時に端側湾曲部150aを形成することができる。これにより、O曲げ装置50によりO曲げ加工するときには、第2予備加工品151の各先端のエッジ部分は上側円弧状凹部57に当接せずに、端側湾曲部150aの曲面が上側円弧状凹部57に当接する。この結果、第3上型56が第2予備加工品151の各先端により削り取られにくくなり、第2予備加工品151を円環状に加工する際の、O曲げ装置50の金型(特に、第3上型56)のかじり摩耗を抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, by molding the first
尚、前述の実施形態では、左右一対のスライド型60により第2予備加工品151のU字開口を閉じながら、上側円弧状凹部57を第2予備加工品151に接触させていた。しかし、スライド型60がない構成であっても、前述の効果を得ることができる。すなわち、スライド型60が設けられていない場合でも、第3上型56の上側円弧状凹部には端側湾曲部150aの曲面を当接させることができる。このため、前記上側円弧状凹部により第2予備加工品151を押圧する際に、該第3上型56にかじり摩耗が生じるのを抑制することができる。
In the above-described embodiment, the upper
したがって、本実施形態では、U曲げ装置20によりU曲げ加工を行う前に金属板100をC字状に曲げるC曲げ装置10を備え、C曲げ装置10は、下側に凹んだ第1凹部14を有し、金属板100が載置される第1下型13と、第1下型13に載置された金属板100を第1凹部14に向かって押圧する第1パンチ16を有する第1上型15と、を有し、第1凹部14の横断面形状は、幅方向の両側端部にそれぞれ設けられ、金属板100の幅方向の両端部にそれぞれ端側湾曲部150aを形成するための端側曲部14aと、幅方向の中央に設けられ、金属板100の幅方向の中央に中央湾曲部150bを形成するための中央曲部14bと、を有する。これにより、金属板100(第1予備加工品150)が端側湾曲部150aを有することにより、U曲げ加工したときには、U字状の金属板100(第2予備加工品151)の各先端部分がそれぞれ湾曲した状態となる。これにより、O曲げ装置50により円環状に加工する際には、O曲げ装置50の第3上型56を各先端部分の曲面と接触させることができるようになる。O曲げ装置50の第3上型56が各先端部分の曲面に接触すれば、該第3上型が金属板100の先端部により削られることを抑制することができる。この結果、UO成形により金属板100を円環状に加工する際の、O曲げ装置50の金型のかじり摩耗を抑制することができる。
Therefore, in the present embodiment, the C-bending
また、金属板100が幅方向の中央に中央湾曲部150bを有することにより、U曲げ装置20でのU曲げを円滑に行うことができる。また、金属板100の幅方向の中央を予め湾曲させておくことにより、U曲げ後の金属板100がスプリングバックによりU字開口が開く等の変形してしまうことを出来る限り抑制することができる。これにより、U曲げ後の金属板100(第2予備加工品151)の形状安定性が向上して、O曲げ装置50での加工を安定して行うことができる。この結果、成形される金属管Pの真円度を向上させることができる。
Further, since the
また、本実施形態では、第1凹部14の横断面形状において、各端側曲部14aと中央曲部14bとの間の部分は、それぞれ、端側曲部14aと中央曲部14bとを繋ぐように延びる下側傾斜部14cとなっている。下側傾斜部14cを有する形状とすることで、第1凹部14の全体を曲面とする場合と比較して、各端側曲部14a及び中央曲部14bの曲率を大きくすることができる。これにより、金属板100をO曲げ装置50により円環状に加工する際に、O曲げ装置50の第3上型56を各先端部分の曲面と接触させやすくなる。この結果、UO成形により金属板100を円環状に加工する際の、O曲げ装置50の金型のかじり摩耗をより効果的に抑制することができる。
Further, in the present embodiment, in the cross-sectional shape of the first
また、本実施形態では、U曲げ装置20は、下側に凹んだ第2凹部24を有し、C曲げ装置10により加工されたC字状の金属板100(第1予備加工品150)が載置される第2下型23と、第2下型23に載置された金属板100を第2凹部24に向かって押圧する第2パンチ30を有する第2上型25とを有し、さらにU曲げ装置20は、第2パンチ30によりU字状に曲げた後、該U字状の金属板100の両側端部を第2上型25により押圧するように構成されている。これにより、C曲げ装置10により形成される端側湾曲部150aの曲率がスプリングバック等により低下していたとしても、端側湾曲部150aの曲率をU曲げ装置によりある程度戻すことができる。また、第2下型23の反発荷重と第2上型25の押圧力により金属板100全体(第1予備加工品150)をある程度湾曲させることができる。これらにより、金属板100をO曲げ装置50により円環状に加工する際に、O曲げ装置50の第3上型56を金属板100に形成された曲面と接触させやすくなる。したがって、UO成形により金属板100を円環状に加工する際の、O曲げ装置50の金型のかじり摩耗を一層効果的に抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the
(その他の実施形態)
ここに開示された技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
(Other embodiments)
The technique disclosed herein is not limited to the above-described embodiment, and can be substituted as long as it does not deviate from the gist of the claims.
例えば、前述の実施形態では、第1凹部14の横断面形状において、各端側曲部14aと中央曲部14bとの間の部分は、それぞれ、端側曲部14aと中央曲部14bとを繋ぐように延びる下側傾斜部14cとなっていた。これに限らず、第1予備加工品150に端側湾曲部150aと中央湾曲部150bとが形成されるのであれば、各端側曲部14aと中央曲部14bとの間の部分が湾曲していてもよい。
For example, in the above-described embodiment, in the cross-sectional shape of the first
また、前述の実施形態では、O曲げ加工の際に円柱状の中子を用いていなかったが、該円柱状の中子を用いてもよい。これにより、金属管Pの真円度を一層向上せることができる。 Further, in the above-described embodiment, the columnar core is not used during the O-bending process, but the columnar core may be used. Thereby, the roundness of the metal tube P can be further improved.
前述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本開示の範囲を限定的に解釈してはならない。本開示の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本開示の範囲内のものである。 The above embodiments are merely examples, and the scope of the present disclosure should not be construed in a limited manner. The scope of the present disclosure is defined by the scope of claims, and all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the scope of claims are within the scope of the present disclosure.
ここに開示された技術は、金属板をU字状に曲げた後、金型によりU字開口側から押圧して円環状に加工して金属管を製造する際に、前記金属板をU字状に曲げる前に該金属板をC字状に曲げる金属板加工装置として有用である。 The technique disclosed here is that when a metal plate is bent into a U shape and then pressed from the U-shaped opening side by a mold to be processed into an annular shape to manufacture a metal tube, the metal plate is U-shaped. It is useful as a metal plate processing device that bends the metal plate into a C shape before bending it into a shape.
10 C曲げ装置(金属板加工装置)
13 第1下型
14 第1凹部
14a 端側曲部
14b 中央曲部
14c 下側傾斜部
15 第1上型
16 第1パンチ
20 U曲げ装置
23 第2下型
24 第2凹部
25 第2上型
30 第2パンチ
50 O曲げ装置
100 金属板
150 第1予備加工品(C字状の金属板)
151 第2予備加工品(U字状に曲げられた金属板)
P 金属管
10 C bending device (metal plate processing device)
13 First lower mold
14 First recess
14a End side curved part
14b Central bend
14c Lower slope
15 First upper mold
16 1st punch
20 U bending device
23 Second lower mold
24 Second recess
25 Second upper mold
30 Second punch
50 O
150 1st pre-processed product (C-shaped metal plate)
151 Second pre-processed product (metal plate bent into a U shape)
P metal tube
Claims (4)
下側に凹んだ第1凹部を有し、前記金属板が載置される第1下型と、
前記第1下型に載置された前記金属板を前記第1凹部に向かって押圧する第1パンチを有する第1上型とを備え、
前記第1凹部の横断面形状は、
幅方向の両側端部にそれぞれ設けられ、前記金属板の幅方向の両端部にそれぞれ湾曲形状を形成するための端側曲部と、
幅方向の中央に設けられ、前記金属板の幅方向の中央に湾曲形状を形成するための中央曲部と、
を有することを特徴とする金属板加工装置。 When a metal plate is bent into a U shape and then pressed from the U-shaped opening side by a mold to be processed into an annular shape to manufacture a metal tube, the metal plate is processed before being bent into a U shape. Is a metal plate processing device that bends in a C shape.
A first lower mold having a recessed first recess on the lower side and on which the metal plate is placed,
A first upper mold having a first punch for pressing the metal plate placed on the first lower mold toward the first recess is provided.
The cross-sectional shape of the first recess is
End-side curved portions provided at both end portions in the width direction for forming curved shapes at both end portions in the width direction of the metal plate, respectively.
A central curved portion provided in the center in the width direction for forming a curved shape in the center in the width direction of the metal plate, and a central curved portion.
A metal plate processing apparatus characterized by having.
前記第1凹部の横断面形状において、前記各端側曲部と前記中央曲部との間の部分は、それぞれ、前記端側曲部と前記中央曲部とを繋ぐように延びる傾斜部となっていることを特徴とする金属板加工装置。 In the metal plate processing apparatus according to claim 1,
In the cross-sectional shape of the first recess, the portion between each end-side curved portion and the central curved portion is an inclined portion extending so as to connect the end-side curved portion and the central curved portion, respectively. A metal plate processing device characterized by being
前記金属板をC字状に曲げた後、該金属板をU字状に曲げるU曲げ装置は、
下側に凹んだ第2凹部を有し、C字状に曲げられた金属板が載置される第2下型と、
前記第2下型に載置された前記金属板を前記第2凹部に向かって押圧する第2パンチを有する第2上型と、
を有し、
さらに前記U曲げ装置は、前記第2パンチによりU字状に曲げた後、該U字状の金属板の両側端部を前記第2上型により押圧するように構成されていることを特徴とする金属板加工装置。 In the metal plate processing apparatus according to claim 2,
A U-bending device that bends the metal plate into a C-shape and then bends the metal plate into a U-shape
A second lower mold that has a second recess that is recessed on the lower side and on which a metal plate bent in a C shape is placed.
A second upper mold having a second punch that presses the metal plate placed on the second lower mold toward the second recess.
Have,
Further, the U-bending device is characterized in that after bending into a U-shape by the second punch, both end portions of the U-shaped metal plate are pressed by the second upper mold. Metal plate processing equipment.
下側に凹んだ凹部を有する下型に前記金属板を載置する載置工程と、
前記下型に載置された前記金属板を前記凹部に向かって押圧する押圧工程とを含み、
前記押圧工程は、前記金属板の幅方向の両側端部と前記金属板の幅方向の中央とにそれぞれ湾曲部を形成する工程であることを特徴とする金属板加工方法。 When a metal plate is bent into a U shape and then pressed from the U-shaped opening side by a mold to be processed into an annular shape to manufacture a metal tube, the metal plate is processed before being bent into a U shape. Is a metal plate processing method that bends in a C shape.
The mounting process of mounting the metal plate on a lower mold having a recessed recess on the lower side, and
Including a pressing step of pressing the metal plate placed on the lower mold toward the recess.
The metal plate processing method is characterized in that the pressing step is a step of forming curved portions at both side ends in the width direction of the metal plate and at the center in the width direction of the metal plate, respectively.
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