JP3906074B2 - 段曲げ加工装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、段曲げ加工方法および曲げ加工装置並びにその装置に用いる段曲げ用金型に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば図7(A)に示されているようなワークWから段曲げ加工を行って図7(B)に示されているような段曲げ加工部Dを有する曲げ製品Gを加工する段曲げ加工方法としては、(1)、通常のパンチ(先端が鋭角状)とVダイを用いて2回曲げることによって段差を設ける方法、(2)、加工するワーク(板材)の厚さおよび段差形状に合った総金型を用いて1回の曲げで段差を設ける方法(跳ね上げタイプ、水平タイプ)および(3)、段差寸法を金型内部にシムアジャストする形の特殊な金型を用いて段差を設ける方法(ファインオフセット、スーパマルチ)とが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の段曲げ加工方法において、(1)の通常のパンチとVダイを用いて曲げる段曲げ加工方法では、ダイの形状寸法により最小段差寸法に制約があり、一般的な段曲げには使用されることが少ないのが現状である。また、(2)の跳ね上げタイプの段曲げ加工方法では、段曲げ金型は基本的に板厚、材質、段差寸法を特定した総金型を用いる。そのため、段差寸法の僅かな違いであっても、その都度加工条件に合わせた金型形状を必要とし、製品形状に対する柔軟性がない。(2)の水平タイプの段曲げ加工方法では、所謂、板厚分段差の場合にしばしば使用されるが、この加工方法では加工に際して水平方向の分力が生じ、この分力が機械本体へ影響することがないよう、金型に水平分力を支えるバックアップを設けることによって、製品形状に制約が生じる。而して、新たな金型の製作、金型装置の変更が生じる。
【0004】
(3)のタイプの段曲げ加工方法では、板厚および段差に対して金型内部のシム調整によって柔軟に対応できるが、シムの厚さが有段であるため段差寸法を正確に出すため試し曲げを必要としている。また、金型装置が高価であり、構造的な面からも高ハイトな金型を採用できないため製品形状に制約を生じる場合がある。
【0005】
この発明は上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、制御装置による上下テーブル間の位置決めとの関係において、最も重要な段差寸法を正確に出すようにした段曲げ加工方法および曲げ加工装置並びにその装置に用いる段曲げ用金型を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1によるこの発明の段曲げ加工装置は、同ーの肩アール部および同ーのV幅を有する一対のパンチとダイをそれぞれ上部テーブルのパンチホルダと下部テーブルのダイホルダとに設けると共に前記ダイホルダを移動位置決め自在に設け、前記パンチとダイとの金型オフセット量が所定の金型オフセット量になるように制御する制御装置を設け、該制御装置が段曲げ製品情報入力手段と、段曲げ金型決定手段と、前記段曲げ製品情報入力手段から入力されたワーク情報と、前記段曲げ金型決定手段で決定された段曲げ金型の金型情報により所定形状の段差寸法を得るための前記パンチとダイの刃間距離を所定の値となるように算出する刃間距離算出手段とを備えると共に、前記ワーク情報および金型情報に基づき段曲げ伸び値を算出する段曲げ伸び値算出手段を備えてなることを特徴とするものである。
【0009】
したがって、段曲げ製品情報入力手段から入力されたワーク情報と、段曲げ金型決定手段にて決定された段曲げ金型の金型情報を制御装置の刃間距離算出手段に取り込ませることによって、刃間距離算出手段で所定形状の段差寸法を得るためのパンチとダイの刃間距離が所定の値となるように算出される。また、パンチとダイのオフセット量が所定のオフセット量となるように前後方向へ移動位置決め自在に設けられているので、パンチおよびダイを交換する際の金型段取り時間を大幅に短縮することができる。さらに、制御装置の段曲げ伸び値算出手段で、ワーク情報、金型情報に基づき段曲げ伸び値を算出して、ブランキング工程用マシンの制御装置へ、伸び値情報を送信することによって、伸びを考慮した所定寸法の展開寸法のブランキング材がブランキング工程用マシンにて得られる。これにより作業者の熟練性を必要とせず短時間にて所定形状の段曲げ製品が得ることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0019】
図1を参照するに、曲げ加工装置としてのプレスブレーキ1は、両側にサイドフレーム3を備えており、このサイドフレーム3の前側上部には上部テーブル5が固定して設けられている。この上部テーブル5の下部にはパンチホルダ7を介してパンチ9(Vパンチ)が着脱可能に設けられている。
【0020】
前記サイドフレーム3の前側下部には下部テーブル11が上下方向に移動自在に設けられている。この下部テーブル11の下部にはダイホルダ13を介してダイ15(段曲げダイ)が着脱可能に設けられている。前記下部テーブル11は前記サイドフレーム3の前側下部に設けられている上下動駆動手段としての例えば油圧シリンダ17に装着されているピストンロッド19の上端に取り付けられている。このピストンロッド19の移動量を検出するために、前記サイドフレーム3の側面には例えばリニアスケール21が設けられている。
【0021】
前記ダイホルダ13は、前記下部テーブル11の上部11Aに対して前後方向(図1において左右方向)に位置決め調整自在に設けられている。より詳細には、前記下部テーブル11の上部11Aには、上面を開放し、しかも、図1において左右方向へ延伸したU溝23が設けられており、このU溝23には図1において左右方向へ延伸したボールねじ25が設けられていて、このボールねじ25の図1において右側にはサーボモータ27が連結されている。しかも、サーボモータ27にはエンコーダ29が備えられている。また、前記ボールねじ25の図1において左側は前記下部テーブル11の上部11Aの左側に回転自在に支承されていると共にボールねじ25には前記ダイホルダ13の下部に取り付けられたナット部材31が螺合されている。
【0022】
前記サイドフレーム3の側面には、プレスブレーキ1を制御せしめる制御装置33が設けられていて、この制御装置33により油圧シリンダ17を作動せしめて上部テーブル5に対して下部テーブル11を上昇せしめることによって、前記パンチ9(Vパンチ)とダイ15(段曲げダイ)との協動で例えばワークWに種々の段曲げ加工を行うことができる。
【0023】
前記パンチ9(Vパンチ)、ダイ15(段曲げダイ)の形状は、図2に示されているように、同一の肩アール部R1、R2および同一のV幅Vを有していると共にパンチ9(Vパンチ)におけるV幅Vの中心とダイ15(段曲げダイ)におけるV幅Vの中心との距離である金型オフセット量δとなっている。なお、前記肩アール部R1、R2は例えば、0.4mm程度が望ましいものである。
【0024】
上記構成により、パンチ9(Vパンチ)、ダイ15(段曲げダイ)の形状を、図2に示されているように、同一の肩アール部R1、R2および同一のV幅Vとして、しかも、図1においてサーボモータ27を駆動せしめてボールねじ25を回転させることにより、ナット部材31を介してダイホルダ13が前後方向すなわち図1において左右方向へ移動位置決めされて前記金型オフセット量δを調整することができる。なお、金型オフセット量δは前記エンコーダ29により正確に検出することができる。
【0025】
前記制御装置33は、図3に示されているように、CPU35を備えており、このCPU35には、例えば上位制御装置で作成されたCAD情報を基にして板厚、材質、曲げ長さ、角度、段差寸法などのワーク情報や、肩アール部R1、R2、V幅V、金型オフセット量δなどの金型情報を入力せしめるキーボードのごとき段曲げ製品情報入力手段37、種々のデータを表示せしめるCRTのごとく表示手段39が接続されている。また、前記CPU35には、前記油圧シリンダ17、サーボモータ27が接続されている。
【0026】
さらに、前記CPU35には、前記段曲げ製品情報入力手段37から入力された肩アール部R1、R2、V幅V、金型オフセット量δなどの金型情報段を基にして曲げ金型を決定する曲げ金型決定手段41と、前記段曲げ製品情報入力手段から入力されたワーク情報とおよび前記段曲げ金型決定手段41にて決定された段曲げ金型の金型情報により、所定形状の段差寸法を得るためのパンチ9とダイ15の刃間距離Dを所定の値となるように算出する刃間距離算出手段43と、前記ワーク情報、金型情報に基づき段曲げ伸び値を算出する段曲げ伸び値算出手段47が接続されている。
【0027】
前記曲げ金型決定手段41と、刃間距離算出手段43と、段曲げ伸び値算出手段47は、前記制御装置33に備えずに上位制御装置に備えさせて算出し、この算出されたデータを制御装置33に送信するようにしても構わない。また、前記段曲げ伸び値算出手段47で算出された段曲げ伸び値、前記ワーク情報、金型情報を基にしてブランク材の展開寸法を算出して、例えばタレットパンチプレスやレーザ加工機などのブランキングマシンの制御装置へ送信することができる。
【0028】
而して、ブランキングマシンにて、この算出されたブランキング材の展開寸法を利用することにより、曲げる前のブランキング材として段曲げ伸び値を考慮してものが正確に加工することができる。
【0029】
上記構成により、ワークWに段曲げ加工を行う段曲げ加工方法を、図4に示されたフローチャートを基にして説明すると、図4において、まず、ステップS1にて上位制御装置から製品情報(CAD情報)を取得し、ステップS2で肩アール部R1、R2、V幅V、金型オフセット量δなどの金型情報段を基に金型のパンチ9、段曲げダイ15を決定する。ステップS3では、板厚、材質、曲げ長さ、角度、段差寸法などのワーク情報や、肩アール部R1、R2、V幅V、金型オフセット量δなどの金型情報を基にして刃間距離算出手段43で所定形状の段差寸法を得るためのパンチ9とダイ15の刃間距離Dを所定の値となるように算出する。
【0030】
次に、ステップS4では、段曲げ伸び値算出手段47で段曲げ伸び値を算出し、ステップS5で、算出された段曲げ伸び値、前記ワーク情報、金型情報を基にしてブランク材展開寸法を算出して、例えばタレットパンチプレスやレーザ加工機などのブランキングマシンの制御装置へ送信する。ステップS6では、前記決定された金型オフセット量δを基にして、サーボモータ27を駆動せしめることにより、ダイホルダ13が前後方向すなわち図1において左右方向へ移動位置決めされて所定の金型オフセット量δに調整される。ステップS7で、前記算出された所定のD値でもって、パンチ9と段曲げダイ15との協動によりワークWに図5(A)、(B)、(C)に示されているように、段差小、段差中、段差大の所定の段曲げ加工が行われて終了する。なお、パンチ9(Vパンチ)のV幅は、通常の角度曲げの際に採用するV幅と同じで板厚*5〜6倍である。また、ブランク材の展開寸法を求める際、板厚、材質、金型形状、段差寸法から一義的に求めることができる。
【0031】
また、刃間距離Dである金型押し込み量を変化させると、図6(A)、(B)に示されているように、段差寸法がD’、D”のごとく異なるが、同時に立ち上がり角度も異なるため、所謂仕上がり寸法L’、L”に差異を生じる。そのため、製品の仕上がり寸法L’を正確に得るためには、V幅を含む金型形状、ブランク材の材質、板厚、段差寸法の関係から、図6の幾何学的形状から予め正しい展開寸法を計算しておく必要がある。そのときには前記制御装置33または製品形状データから展開図を作成するCADおよびプレスブレーキ用CAMにおいて正しい展開寸法を計算する計算式と正しい段差寸法が得られる金型押し込み量であるD値を計算する計算式が設けられるものである。
したがって、同一の肩アール部R1、R2および同一のV幅Vを有する一対のパンチ9、ダイ15を用いて、ワークWに段曲げ加工を行うことによって、作業者の熟練性を必要とせず、短時間にて所定形状の段曲げ製品を得ることができる。
【0032】
パンチ9、ダイ15の一方が、所定のオフセット量δとなるように前後方向へ移動位置決め自在に設けられていることによって、パンチ9、ダイ15を交換した際の金型段取り時間を大幅に短縮せしめることができる。
【0033】
制御装置33の段曲げ伸び値算出手段45で、ワーク情報、金型情報に基づき段曲げ伸び値を算出することによって、ブランキング工程用マシンへ伸び値情報を送信できるから、伸びを考慮した所定寸法の展開寸法を得ることができる。
【0034】
なお、この発明は前述した実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。前記実施の形態において、上部テーブル5を固定し、下部テーブル11を上下動せしめるようにした例で説明したが、下部テーブル11を固定し、上部テーブル5を上下動せしめるようにしものでも構わない。また、金型オフセット量δを調整するのに、ダイホルダ13を下部テーブル11に対して前後方向へ移動せしめて調整する例で説明したが、パンチホルダ7を上部テーブル5に対して前後方向へ移動せしめて調整するようにしても構わない。
【0035】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、段曲げ製品情報入力手段から入力されたワーク情報と、段曲げ金型決定手段にて決定された段曲げ金型の金型情報を制御装置の刃間距離算出手段に取り込ませることによって、刃間距離算出手段で所定形状の段差寸法を得るためのパンチとダイの刃間距離が所定の値となるように算出することができる。また、パンチとダイのオフセット量が所定のオフセット量となるように前後方向へ移動位置決め自在に設けられているので、パンチおよびダイを交換する際の金型段取り時間を大幅に短縮することができる。さらに、制御装置の段曲げ伸び値算出手段で、ワーク情報、金型情報に基づき段曲げ伸び値を算出して、ブランキング工程用マシンの制御装置へ、伸び値情報を送信することによって、伸びを考慮した所定寸法の展開寸法のブランキング材がブランキング工程用マシンにて得られる。これらにより作業者の熟練性を必要とせず短時間にて所定形状の段曲げ製品が得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の曲げ加工装置としてのプレスブレーキの側面図である。
【図2】プレスブレーキに用いるパンチとダイの拡大側面図である。
【図3】プレスブレーキを制御せしめる制御装置の構成ブロック図である。
【図4】この発明のワークに段曲げ加工を説明するフローチャート図である。
【図5】(A)、(B)、(C)はワークにパンチとダイとの協動により種々な段差寸法が得られるための説明図である。
【図6】(A)、(B)は押し込み量であるD値と展開長の自動計算を説明するための説明図である。
【図7】(A)、(B)は従来、プレスブレーキで加工する加工前のワーク、加工後の段曲げ製品を示した図である。
【符号の説明】
1 プレスブレーキ(曲げ加工装置)
3 サイドフレーム
5 上部テーブル
7 パンチホルダ
9 パンチ
11 下部テーブル
13 ダイホルダ
15 ダイ
17 油圧シリンダ(上下動駆動装置)
19 ピストンロッド
21 リニアスケール
23 U溝
25 ボールねじ
27 サーボモータ
29 エンコーダ
31 ナット部材
33 制御装置
35 CPU
37 段曲げ製品情報入力手段
39 表示手段
41 曲げ金型決定手段
43 刃間距離算出手段
45 段曲げ伸び値算出手段
Claims (1)
- 同ーの肩アール部および同ーのV幅を有する一対のパンチとダイをそれぞれ上部テーブルのパンチホルダと下部テーブルのダイホルダとに設けると共に前記ダイホルダを移動位置決め自在に設け、前記パンチとダイとの金型オフセット量が所定の金型オフセット量になるように制御する制御装置を設け、該制御装置が段曲げ製品情報入力手段と、段曲げ金型決定手段と、前記段曲げ製品情報入力手段から入力されたワーク情報と、前記段曲げ金型決定手段で決定された段曲げ金型の金型情報により所定形状の段差寸法を得るための前記パンチとダイの刃間距離を所定の値となるように算出する刃間距離算出手段とを備えると共に、前記ワーク情報および金型情報に基づき段曲げ伸び値を算出する段曲げ伸び値算出手段を備えてなることを特徴とする段曲げ加工装置。
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