JP2933711B2 - Aluminum material bending method - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、アルミニウム材の曲げ加工方法、とくに
アルミニウム押出型材をワークとして、これを固定金型
とその前方に対応配置された可動ジャイロ金型とを有す
る曲げ加工機を用いて曲げ加工する場合の曲げ加工方法
に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for bending an aluminum material, and more particularly, to a method using an extruded aluminum material as a workpiece, and using the same as a fixed mold and a movable gyro mold arranged in front of the fixed mold. The present invention relates to a bending method when performing bending using a bending machine having the same.

従来の技術 建材、機械部品、自動車部品等々に使用される長尺ア
ルミニウム材、とくにアルミニウム押出型材を二次元、
あるいは三次元に曲げ加工する場合、一般にマルチベン
ダーと称されているような固定金型と可動ジャイロ金型
とを備えた曲げ加工機が近時使用されている。かかる曲
げ加工機を使用して加工すると、ワークを押しながら曲
げる圧縮曲げの原理を支配的に利用して曲げ加工が行わ
れるため、材料の局部的な伸びとか圧縮が比較的小さく
て済み、材質欠陥や表面欠陥の少ない曲げ加工品が得ら
れる有利性がある。2. Description of the Related Art Long aluminum materials used for building materials, machine parts, automobile parts, etc.
Alternatively, when performing three-dimensional bending, a bending machine equipped with a fixed mold and a movable gyro mold, which is generally called a multi-bender, has recently been used. When processing using such a bending machine, bending is performed using the principle of compression bending, which bends while pressing a work, so that local elongation or compression of the material can be relatively small, There is an advantage that a bent product having few defects and surface defects can be obtained.

発明が解決しようとする課題 ところが、アルミニウム材を上記マルチベンダーを用
いて曲げ加工する場合、殊に長時間の連続曲げ加工や、
異形断面形材で局限曲げに近い形状へ曲げ加工を行う
と、ワークへの加工油等の潤滑材の供給にもかかわらず
ワークの金型に対する焼付き、かじりの現象が発生し、
結果ワークに疵が発生する事態を生じ、円滑な曲げ加工
がしばしば阻害されてしまうことがあった。Problems to be Solved by the Invention However, when bending an aluminum material using the above-mentioned multi-bender, especially continuous bending for a long time,
When bending to a shape close to local bending with a deformed cross section, seizure of the work to the mold and galling occur despite the supply of lubricant such as processing oil to the work,
As a result, a situation occurs in which a flaw occurs in the work, and smooth bending is often hindered.

このために、従来では、金型にクロムメッキ等の滑り
性を向上するための表面処理を施すことによる改善が試
みられているが、ワークが殊にアルミニウム材である場
合、上記のかじり、焼付き現象はなおこれを防止し得る
ものではなかった。For this reason, conventionally, attempts have been made to improve the mold by applying a surface treatment such as chromium plating to improve the slipperiness. However, when the work is made of an aluminum material in particular, the above-mentioned galling and burning have been attempted. The sticking phenomenon still could not prevent this.

この発明は、上記のような問題点を解消しうる曲げ加
工方法を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a bending method capable of solving the above-described problems.

課題を解決するための手段 本発明者らは、上記問題点の解決を目的として種々実
験と研究の結果、アルミニウム材の表面の凹凸状態と表
面酸化皮膜の厚さが、金型に対するワークのかじりや焼
付きの発生に関与していることを見出すに至り、この発
明を完成しえたものである。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted various experiments and studies for the purpose of solving the above-mentioned problems. The present inventors have found that the present invention is involved in the occurrence of image sticking and seizure, and have completed the present invention.

即ちこの発明は、ワーク導通孔を有する固定金型の前
方に、三次元方向に転向及び変位可能な可動ジャイロ金
型を有する曲げ加工機を用い、上記ジャイロ金型の動作
によって両金型を順次的に強制導通されるワークに潤滑
剤を供給して所定の曲げ加工を施すに際し、アルミニウ
ム材からなるワークを表面粗さ20μｍ以下、表面酸化皮
膜の厚さ30Å以下の状態に調整して上記曲げ加工に供す
ることを特徴とするアルミニウム材の曲げ加工方法を要
旨とするものである。That is, the present invention uses a bending machine having a movable gyro mold that can be turned and displaced in three dimensions in front of a fixed mold having a work conduction hole, and the two dies are sequentially operated by the operation of the gyro mold. When a lubricant is supplied to a workpiece that is forcibly conducted and a predetermined bending process is performed, the aluminum workpiece is adjusted to a surface roughness of 20 μm or less and a surface oxide film thickness of 30 mm or less. The gist of the present invention is a method of bending an aluminum material, which is provided for processing.

ワークのアルミニウム材は、主としてアルミニウム押
出型材であり、A1000系から7000系に至る各種のアルミ
ニウム材またはアルミニウム合金材、例えば6063、606
1、6N01、3003、7N01、DT80、7003、5052、5N01等の各
種合金材からなるものが適用される。The aluminum material of the work is mainly an extruded aluminum material, and various aluminum materials or aluminum alloy materials ranging from A1000 series to 7000 series, for example, 6063, 606
Materials composed of various alloy materials such as 1, 6N01, 3003, 7N01, DT80, 7003, 5052, and 5N01 are applied.

作用 ワークであるアルミニウム材の表面粗さを20μｍ以下
に規定することにより、アルミニウム材と金型との間に
生じる摩擦力が軽減される。またアルミニウム材表面の
酸化皮膜が30Å以下に規定されることにより、アルミニ
ウム材表面の潤滑剤の保持性が向上し、潤滑剤の作用に
よってさらに摩擦力が軽減される。そして、かかる摩擦
力の軽減によって曲げ金型に対するワークの凝着が防が
れ、焼付き、かじりが防止される。The frictional force generated between the aluminum material and the mold is reduced by setting the surface roughness of the aluminum material as the work to 20 μm or less. When the oxide film on the surface of the aluminum material is regulated to 30 ° or less, the retention of the lubricant on the surface of the aluminum material is improved, and the frictional force is further reduced by the action of the lubricant. The reduction of the frictional force prevents the work from sticking to the bending mold, thereby preventing seizure and galling.

実施例 図示実施例において、（１）は一般にマルチベンダー
と称される形式の曲げ加工機であり、固定金型（２）
と、その前方に対応配置された可動ジャイロ金型（３）
とを有する。Embodiment In the illustrated embodiment, (1) is a bending machine of a type generally called a multi-bender, and a fixed mold (2)
And a movable gyro mold (3) arranged in front of it
And

固定金型（２）は、種々の形式のものがあるが、図示
実施例におけるそれは、中央のワーク導通孔（４）がワ
ーク（10）の周囲をとり囲むような配置に設定された多
数の誘導ローラ群（５）によって構成され、出口側の先
端部SKD鋼等の熱間工具鋼やカーボン、あるいはセラミ
ックス等でつくられた口金（６）が装着されている。There are various types of the fixed mold (2). In the illustrated embodiment, the fixed mold (2) has a large number of arrangements such that the central work conduction hole (4) surrounds the periphery of the work (10). A base (6) made of a group of guide rollers (5) and made of hot tool steel, such as SKD steel, carbon, ceramics, or the like, at the tip end on the outlet side is mounted.

一方、可動ジャイロ金型（３）は、上下及び左右に移
動可能なジャイロ金型取付フレーム（８）に装着して前
記固定金型（２）の前方に配備されている。このジャイ
ロ金型（３）は、ジャイロの原理を利用して三次元的に
転向及び変位作動されるものであり、これを三次元的に
動作させることにより、両金型（２）（３）のワーク導
通孔（４）（９）を通して第１図矢印方向に強制的に押
圧移動されるワーク（10）に、固定金型（２）の特に口
金（６）部分を支点とする三次元的な曲げを付与するも
のである。そして又、ジャイロ金型（３）を前後方向に
移動させ、固定金型（２）との間隔を変化させることに
より、ジャイロ金型（３）の動作によってワーク（10）
に付与される曲げモーメントの大きさを調整することが
できるものである。On the other hand, the movable gyro mold (3) is mounted on a gyro mold mounting frame (8) that can move up and down and left and right and is arranged in front of the fixed mold (2). The gyro mold (3) is three-dimensionally turned and displaced using the gyro principle. By operating the gyro mold three-dimensionally, the two dies (2) and (3) are operated. The work (10) forcedly moved in the direction of the arrow in FIG. 1 through the work conduction holes (4) and (9) of FIG. It is to give a gentle bending. Further, by moving the gyro mold (3) in the front-rear direction and changing the distance from the fixed mold (2), the work (10) is operated by the gyro mold (3).
It is possible to adjust the magnitude of the bending moment imparted to the substrate.

上記の曲げ加工機を用いて、長尺のアルミニウム材か
らなるワーク（10）に所定の曲げ加工を施すに際し、該
ワークは予めその表面を20μｍ以下の表面粗さ（Ra）に
調整しておくとともに、表面酸化皮膜を30Å以下の厚さ
に調整しておく。かかる調整方法の１つとして、アルミ
ニウム材の表面をナイロンパット、サンドペーパー、ス
コッチブライト等で押出方向、曲げ方向にそって研磨加
工する方法を挙げうる。このように、アルミニウム材の
表面粗さを20μｍ以下に規定するのは、アルミニウム材
表面を可及的平滑にして、金型との間に生じる摩擦力を
軽減するためであり、20μｍを超える表面粗さでは摩擦
力が大きく、金型への焼付きやかじりを発生し易くなる
からである。一方、酸化皮膜厚さを30Å以下に規定する
のは、酸化皮膜厚さが薄いほど潤滑剤の保持性が向上
し、30Åを超える厚さでは潤滑剤の保持性が悪くなって
やはり金型との間の摩擦力が増大する結果、焼付きやか
じりを発生する危険が高まるからである。When performing a predetermined bending process on a work (10) made of a long aluminum material by using the above bending machine, the surface of the work is adjusted to a surface roughness (Ra) of 20 μm or less in advance. At the same time, adjust the thickness of the surface oxide film to 30 mm or less. As one of such adjustment methods, a method of polishing the surface of an aluminum material with a nylon pad, sandpaper, scotch bright, or the like along an extrusion direction and a bending direction may be used. The reason for limiting the surface roughness of the aluminum material to 20 μm or less is to make the surface of the aluminum material as smooth as possible and reduce the frictional force generated between the aluminum material and the surface of the aluminum material. If the roughness is large, the frictional force is large, and seizure or galling on the mold is likely to occur. On the other hand, the reason why the thickness of the oxide film is specified to be 30 mm or less is that the thinner the oxide film thickness, the better the retention of the lubricant is. This is because the risk of seizure and galling increases as a result of an increase in the frictional force between the two.

上記により表面粗さ、酸化皮膜厚さを規定したワーク
（10）の曲げ加工は、加工油等の潤滑剤を供給しつつそ
れを固定金型（２）のワーク導通孔（４）を経由して可
動ジャイロ金型（３）のワーク導通孔（９）に強制的に
押し込みながら前進させることで、ジャイロ金型（３）
の転向変位動作により、二次元あるいは三次元に曲げが
付与されることによって行われる。この際、ワーク（1
0）の20μｍ以下の表面粗さが摩擦力の軽減による潤滑
作用を及ぼすとともに、30Å以下の酸化皮膜厚さが加工
油の保持性向上による潤滑作用を促して潤滑油切れを防
止する。従って、曲げ加工の連続的実施によって金型温
度が多少上昇しても、ワーク（10）の金型（２）（３）
に対する焼付き、かじりが防止される。In the bending of the work (10) having the specified surface roughness and oxide film thickness as described above, while supplying a lubricant such as processing oil, the work is passed through the work conduction hole (4) of the fixed mold (2). The gyro mold (3) is advanced by forcibly pushing it into the work conduction hole (9) of the movable gyro mold (3).
Is performed by applying a bending in two dimensions or three dimensions by the turning displacement operation. At this time, the work (1
0) The surface roughness of 20 μm or less exerts a lubricating effect by reducing the frictional force, and the oxide film thickness of 30 ° or less promotes the lubricating effect by improving the holding ability of the processing oil, thereby preventing the lubricating oil from running out. Therefore, even if the mold temperature is slightly increased due to continuous bending, the molds (2) and (3)
Seizure and galling are prevented.

次に、この発明の効果を確認するため以下の試験を行
った。Next, the following tests were performed to confirm the effects of the present invention.

即ち、A6063アルミニウム合金からなる複数の角筒状
押出材を、ナイロンパット、サンドペーパー、スコッチ
ブライト等により研磨して、第１表に示す各種値の表面
粗さ、酸化皮膜厚さに調整した。なお、酸化被膜厚さの
測定はハンターホール法により行った。That is, a plurality of rectangular tubular extruded materials made of an A6063 aluminum alloy were polished with a nylon pad, sandpaper, Scotch bright, or the like, and adjusted to various values of surface roughness and oxide film thickness shown in Table 1. The thickness of the oxide film was measured by the Hunter Hall method.

次に、上記の各アルミニウム材につき第１図に示した
曲げ加工機を用いて、同一条件で曲げ加工を行ったとき
の焼付きやかじり等表面欠陥の発生状態を調べた。その
結果を第１表に併せて示す。Next, using the bending machine shown in FIG. 1 for each of the above aluminum materials, the state of occurrence of surface defects such as seizure and galling when bending was performed under the same conditions was examined. The results are shown in Table 1.

以上の結果から、本発明によれば、焼付きやかじりの
発生を抑制しうることを確認しえた。 From the above results, it was confirmed that according to the present invention, occurrence of seizure and galling can be suppressed.

発明の効果 この発明によれば、上述の次第で、アルミニウム材か
らなるワークの曲げ加工を、ワークの表面粗さ、表面酸
化膜を一定値以下に調整した状態で行うことにより、ワ
ークと金型との間に生じる摩擦力を軽減しえて金型の焼
付き、かじり等を生じることなく円滑に行うことがで
き、表面に疵のない良品質の曲げ加工製品を得ることが
できる。Advantageous Effects of the Invention According to the present invention, as described above, a work made of an aluminum material is bent in a state where the surface roughness and the surface oxide film of the work are adjusted to a certain value or less, so that the work and the mold are formed. Can be performed smoothly without causing seizure, galling, etc. of the mold by reducing the frictional force generated between them, and it is possible to obtain a high quality bent product having no flaws on the surface.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図はこの発明の実施態様を示す断面図である。 （１）…曲げ加工機、（２）…固定金型、（３）…ジャ
イロ金型、（10）…ワーク。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention. (1) Bending machine, (2) Fixed die, (3) Gyro die, (10) Work.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高見 祐一 大阪府堺市海山町６丁224番地 昭和ア ルミニウム株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−107921（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−91909（ＪＰ，Ａ) 特公 平２−45523（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平２−4379（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B21D 7/00 - 9/18 B21C 9/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yuichi Takami 6, 224 Kaiyama-cho, Sakai-shi, Osaka Inside Showa Aluminum Co., Ltd. (56) References JP-A-1-107921 (JP, A) JP-A-1 -91909 (JP, A) JP 2-45523 (JP, B2) JP 2-4379 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁶ , DB name) B21D 7/00- 9/18 B21C 9/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】ワーク導通孔を有する固定金型の前方に、
三次元方向に転向及び変位可能な可動ジャイロ金型を有
する曲げ加工機を用い、上記ジャイロ金型の動作によっ
て両金型を順次的に強制導通されるワークに潤滑剤を供
給して所定の曲げ加工を施すに際し、アルミニウム材か
らなるワークを表面粗さ20μｍ以下、表面酸化皮膜の厚
さ30Å以下の状態に調整して上記曲げ加工に供すること
を特徴とするアルミニウム材の曲げ加工方法。1. A method according to claim 1, further comprising the step of:
Using a bending machine having a movable gyro mold capable of turning and displacing in a three-dimensional direction, a predetermined bending is performed by supplying a lubricant to a work in which both dies are sequentially forcedly connected by the operation of the gyro mold. A method of bending an aluminum material, wherein a work made of an aluminum material is adjusted to a surface roughness of 20 μm or less and a thickness of a surface oxide film of 30 mm or less when performing the bending.