JP3295109B2 - 曲げ加工装置 - Google Patents

曲げ加工装置

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JP3295109B2
JP3295109B2 JP25553891A JP25553891A JP3295109B2 JP 3295109 B2 JP3295109 B2 JP 3295109B2 JP 25553891 A JP25553891 A JP 25553891A JP 25553891 A JP25553891 A JP 25553891A JP 3295109 B2 JP3295109 B2 JP 3295109B2
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武二 新井
俊英 加藤
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、被加工材の曲げ部分
の全長に亘ってレーザビーム,プラズマ,電子ビームな
どの加熱用ビームを照射して曲げ加工に適した温度、
例えば赤熱温度以上に加熱した状態で曲げ加工を行なう
ようにした曲げ加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、被加工材のうち、例えば材質が高
張力鋼などの曲げ強さが大きな金属板に曲げ加工を施す
場合、冷間の曲げ加工では加工がほとんど不可能である
ため、鍛造などの熱間加工により行われている。また、
設計時に曲げ構造とせず、溶接構造として、曲げ加工を
避けているのが現状である。
【0003】また、曲げ強さの小さな、常温で脆性の材
料においても、冷間の曲げ加工では加工が不可能であっ
た。
【0004】さらに、ステンレス鋼などの通常の被加工
材を曲げる場合には単に機械的な曲げ加工で行なわれて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来における高張力鋼などの曲げは、鍛造による曲げ加工
や、溶接加工では熱撓みによる変形などの影響から加工
精度が悪く、しかも割れが起こりやすく、歪み除去作業
が必要となり、さらに機械加工により仕上げを行なわな
ければならないという問題があった。
【0006】また、通常の被加工材に機械的な曲げ加工
を行なうと、曲げ部分における外側部分は曲率面を有し
てシャープに曲げられないという問題があった。
【0007】この発明の目的は、上記問題点を改善する
ため、特に高張力や常温で脆性の材料などの被加工材に
曲げ加工を行なう場合、加工精度が高精度に得られると
共に、割れをなくし、さらに歪み除去作業をなくして曲
げ加工を容易にした曲げ加工装置を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】前述のごとき問題に鑑み
て、発明は、被加工材の折曲げ加工を行うための金型
と、上記被加工材の折曲げ加工部へ加熱用ビームを照射
するための加工ヘッドとを備えた曲げ加工装置におい
て、前記金型に対する前記被加工材の送り込み方向の上
流側でかつ前記金型から僅かに上流側に離れた位置の前
記被加工材の折曲げ加工部に加熱用ビームを照射するた
めの前記加工ヘッドを設け、前記被加工材の折曲げ加工
部を全長に亘って曲げ加工に適した温度に加熱すべく、
前記加工ヘッドを、前記金型と平行な方向へ移動自在に
設けた構成である。
【0009】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参考にして
詳細に説明する。
【0010】図3および図4には、レーザアシスト曲げ
加工装置としてしごき曲げ機49が示されている。この
しごき曲げ機49は固定フレーム51と固定フレーム5
1に上下方向に駆動可能に連結された可動フレーム53
とを有し、固定フレーム51にボトムダイ55が固定さ
れている。前記可動フレーム53にはボトムダイ55と
対向してトップダイ57が固定されている。
【0011】前記固定フレーム51にはサブフレーム5
9が立設されており、このサブフレーム59の上部前面
には流体シリンダ61が複数設けられている。この流体
シリンダ61に装着されたピストンロッド63の先端
(下端)が前記可動フレーム53の前側上部に取付けら
れている。
【0012】上記構成により、流体シリンダ61を作動
させると、ピストンロッド63を介して可動フレーム5
3が揺動下降してトップダイ57が下降し、ボトムダイ
55上に載置された被加工材Wが押圧固定されることに
なる。
【0013】前記固定フレーム51と可動フレーム53
との間には、図4に示されているように、ベンドビーム
65が上下方向に揺動可能に設けられている。このベン
ドビーム65の前側(図4において左側)には金型ホル
ダ67が取付けられており、この金型ホルダ67の前側
には被加工材Wを上下方向に折曲げるための上曲げ金型
69と下曲げ金型71が備えられている。
【0014】前記金型ホルダ67の下部にはピストンロ
ッド73の先端が固定されていると共に、このピストン
ロッド73を装着した流体シリンダ75が前記固定フレ
ーム51に取付けられている。
【0015】上記構成により、流体シリンダ75を作動
させると、ピストンロッド73を介して金型ホルダ67
が上方向へ移動されると共に、ピストンロッド73を介
して金型ホルダ67が下方向へ揺動されることになる。
したがって、ボトムダイ55上に被加工材Wを載置し、
トップダイ57を下降せしめて被加工材Wをボトムダイ
55とトップダイ57とで押圧固定する。この状態で金
型ホルダ67を下方向又は上方向へ揺動せしめることに
より、上曲げ金型69又は下曲げ金型71で被加工材W
が下方向又は上方向へ折曲げられることになる。
【0016】前記しごき曲げ機の左側(図3において左
側)にはレーザ発振器77が配置されており、このレー
ザ発振器77における右側上部にはレーザビーム管79
の一端が片持ち状態で取付けられている。このレーザビ
ーム管79の他端には第1ベンドミラー81を備えた第
1ベンドミラー装置83が設けられている。このベンド
ミラー装置83には例えば流体シリンダやラックアンド
ピニオンなどによって上下動自在な第2ベンドミラー8
5を備えた第2ベンドミラー装置87が設けられてい
る。
【0017】前記固定フレーム51上に設けられたボト
ムダイ55の近傍、すなわちボトムダイ55に対する被
加工材Wの送り込み方向の上流側で上記ボトムダイ55
に近接した位置にはレーザ加工ヘッド89が、また前記
可動フレーム53の下部に設けられたトップダイ57の
近傍には、レーザ加工ヘッド91が図1に示されている
ように設けられている。レーザ加工ヘッド91の構成は
レーザ加工ヘッド89の構成と上下に反転しただけであ
るので、同一部品に同一符号を付して説明を省略する。
【0018】前記レーザ加工ヘッド89は、図1より明
らかなように、金型としてのボトムダイ55等に対する
被加工材Wの送り込み方向の上流側でボトムダイ55に
近接した位置に配置されており、かつフレーム93に図
1において紙面に対して垂直方向へ延伸して設けたガイ
ドレール95に移動自在に設けられている。すなわち、
このガイドレール95にはレーザ加工ヘッド本体97が
図1において紙面に対して直交する方向へ移動自在に設
けられている。このレーザ加工ヘッド本体97の下部に
はナット部材99が取付けられていると共に、このナッ
ト部材99に螺合したボールねじ101が図1において
紙面に対し直交する方向へ延伸して設けられている。こ
のボールねじ101の一端には図示省略の駆動装置が連
動連結されている。
【0019】前記レーザ加工ヘッド本体97には放物面
鏡103と集光レンズ105が備えられている。この集
光レンズ105側におけるレーザ加工ヘッド本体97の
プレート97Pの軸心部にはレーザビームLBを被加工
材Wに照射するための穴97Hが形成されている。
【0020】上記構成により、図示省略の駆動装置を駆
動せしめると、ボールねじ101が回転される。このボ
ールねじ101の回転によりナット部材99を介してレ
ーザ加工ヘッド本体97がしごき曲げ機49の左右方向
(図1において紙面に対し直交する方向)へガイドレー
ル95に案内されながら移動されることになる。
【0021】また、レーザ発振器77で発振されたレー
ザビームLBはレーザビーム管79を経て第1ベンドミ
ラー81で曲げられる。この第1ベンドミラー81で曲
げられたレーザビームLBは、第2ベンドミラー装置8
7を上下動させて、第2ベンドミラー85をレーザ加工
ヘッド89または91の放物面鏡103に対応する位置
へ位置決めすることによって、第2ベンドミラー85を
経て放物面鏡103に投光させる。さらにレーザビーム
LBは放物面鏡103で反射されて集光レンズ105に
集光される。集光レンズ105で集光されたレーザビー
ムLBはレーザ加工ヘッド本体97の穴97Hから被加
工材Wの折曲げ加工部の表面又は裏面に照射されて加熱
されることになる。
【0022】上記被加工材Wに対するレーザビームLB
の照射は、図1より明らかなように、前記上下のダイ5
5,57から僅かに上流側に離れた位置で行われ、前記
上下のダイ55,57にレーザビームLBが直接照射さ
れるようなことはないものである
【0023】被加工材Wの表面又は裏面を照射して加熱
すると共にレーザ加工ヘッド89又は91をしごき曲げ
機1の左右方向へ移動せしめることによって、被加工材
Wの折曲げ加工部分が全長に亘って折曲げに適した高温
に加熱されることになる。この被加工材Wの加熱された
曲げ部分が常温に冷却されない間に曲げ加工を行うよう
にしても対応可能である。
【0024】なお、レーザビームLBを照射せしめて被
加工材Wの曲げ部分を局部的に高温にする温度として
は、共析変態(A変態点)以上で、例えば軟鋼など
では800℃以上のところの赤熱温度以上が望ましいも
のである。
【0025】また、この発明は、前述した実施例に限定
されることなく、適宜の変更を行うことにより、その態
様で実施し得るものである。本実施例では加熱ビームと
してレーザビームLBを用いた例で説明したが、プラズ
マ,電子ビームなどで行っても対応可能である。
【0026】
【発明の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、本発明においては、被加工材の折曲げ加工部
へ加熱用ビームを照射して折曲げ加工を行う曲げ加工装
置において、被加工材の折曲げ加工部を全長に亘って
曲げに適した温度に加熱するために、金型に対する被加
工材の送り込み方向の上流側でかつ前記金型から僅かに
上流側に離れた位置の被加工材の折曲げ加工部へ加熱用
ビームを照射するための加工ヘッドを前記金型と平行
な方向へ移動自在に設けてあるから、被加工材の折曲げ
加工部の全長に亘って加熱用ビームを照射して加熱した
後、金型に対して被加工材の送り込みを行って直ちに折
曲げ加工を行うことができるものであり、加熱した状態
を保持しての折曲げ加工を容易に行い得るものである。
よって、前述したごとき従来の問題を解消し得るもので
ある。
【0027】この際、金型から僅かに上流側に離れた位
被加工材の折曲げ加工部に加熱用ビームムを照射し
て折曲げ加工部を折曲げに適した温度に加熱するもので
あるから、加熱用ビームの照射によって金型を加熱する
ようなことがなく、金型の長寿命化を図ることができる
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図4におけるV矢視部の拡大断面図である。
【図2】図1におけるVI矢視図である。
【図3】この発明を実施する曲げ加工装置としてのしご
き曲げ機の正面図である。
【図4】図3における右側面図である。
【符号の説明】
49 しごき曲げ機 55 ボトムダイ 57 トップダイ 69 上曲げ金型 71 下曲げ金型 77 レーザ発振器 89,91 レーザ加工ヘッド 103 放物面鏡 105 集光レンズ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−215019(JP,A) 特開 平4−220118(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21D 5/01 B21D 5/04 B21D 11/22

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被加工材の折曲げ加工を行うための金型
    と、上記被加工材の折曲げ加工部へ加熱用ビームを照射
    するための加工ヘッドとを備えた曲げ加工装置におい
    て、前記金型に対する前記被加工材の送り込み方向の上
    流側でかつ前記金型から僅かに上流側に離れた位置の前
    記被加工材の折曲げ加工部に加熱用ビームを照射するた
    めの前記加工ヘッドを設け、前記被加工材の折曲げ加工
    部を全長に亘って曲げ加工に適した温度に加熱すべく、
    前記加工ヘッドを、前記金型と平行な方向へ移動自在に
    設けたことを特徴とする曲げ加工装置。
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