JP4946206B2 - 異形管の曲げ加工方法および曲げ加工装置、並びに加工された自動車用部品 - Google Patents
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Description
(1)軸方向の一方から他方にかけて周長が漸次増加または減少し、少なくとも前記異形管の断面の一辺が平面であって、該平面が軸方向の一方端から他方の向きに延在する異形管の曲げ加工方法であって、当該異形管の曲げ外周側が前記平面を構成するように加工端およびその対極の送り端からなる両端を保持し、前記異形管をその曲げ加工後の形状と略同一の孔型を有する回転曲げダイスに嵌合させつつ、前記異形管の加工端を前記回転曲げダイスの回転に同調して移動させるとともに、前記異形管の曲げ外周側面に押し当てられた、当該異形管の形状と略同一の孔型を有する孔型ガイドを前記異形管の送り速度より速く移動させることによって圧縮応力を付与した状態で曲げ加工を行うことを特徴とする異形管の曲げ加工方法である(以下、単に「サイドブースタータイプの加工方法」という)。
上記サイドブースタータイプの加工方法に区分して、異形管の曲げ加工方法であって、異形管の加工端を前記回転曲げダイスの回転に同調して移動させるとともに、異形管の送り端を加工端の移動速度より速く移動させることによって圧縮応力を付与した状態で曲げ加工を行う、バックブースタータイプの加工方法がある。
(3)上記(1)および(2)の異形管の曲げ加工方法においては、前記異形管の割れを防止するように前記圧縮応力を制御すること、さらには、前記異形管の曲げ加工の内周側の一部または全部に尖り部を形成させつつ、圧縮応力を付与した状態で曲げ加工を行うことが望ましい。
特に圧縮応力を制御する場合に、先端部に圧縮力を発生させ、後部側に進むにつれ断面積が大きくなる場合には大きな圧縮力を発生させ、後部側に進むにつれ断面積が小さくなる場合には小さな圧縮力を発生させることがさらに望ましい。
(4)上記(1)〜(3)の異形管の曲げ加工方法では、前記異形管の加工端または/および送り端に平行部を設け、この平行部に中子を装着して当該平行部をクランプすることにより、加工端の移動時、または送り端の移動時のすべりを防止することができる。さらに、前記異形管の内面に芯金を装着して内面を拘束しつつ、曲げ加工を行うのが望ましい。
(5)上記(1)および(2)の異形管の曲げ加工方法を用いる装置であって、前記異形管の曲げ加工後の形状と略同一の孔型を有する回転曲げダイスと、前記異形管の形状と略同一の孔型を有する孔型ガイドと、前記孔型ガイドを前記異形管の側面に押し当てながら所定の速度で当該孔型ガイドを移動可能にする移動手段と、前記異形管の加工端を前記回転曲げダイスに嵌合させ、これと同調して移動させる加工端の保持手段と、前記異形管の送り端を所定の速度で移動可能にする送り端の保持手段と具備し、前記孔型ガイドの移動手段を前記加工端の保持手段の移動速度より速く移動させ、または同時に前記送り端の保持手段を前記加工端の保持手段の移動速度より速く移動させることによって圧縮応力を付与した状態で曲げ加工を行うことを特徴とする異形管の曲げ加工装置である。
(6)上記(1)〜(4)の異形管の曲げ加工方法によって加工され、ブレーキペダルおよびシートフレームなどの車体基材、またはリインフォースなどの車体骨格部材に用いられることを特徴とする自動車用部品である。
(曲げ加工装置および加工方法)
図3は、本発明の曲げ加工方法を実施するための装置構成を示す図であり、(a)は曲げ加工前に異形管をセットした状態を示し、(b)は曲げ加工が進行している状態を示している。図3(a)に示すように、異形管1の先端側にセットされる加工端は、小周長側端部からなり、回転曲げダイス3に設けられた金型クランプ4と締め付けダイ5とでクランプされる。
(圧縮応力の制御)
本発明の曲げ加工方法は、異形管の送り端を加工端の移動速度より速く移動させ、または/および異形管の側面に押し当てられた孔型ガイドを異形管の送り速度より速く移動させることによって圧縮応力を付与した状態とし、当該異形管の割れを防止するように圧縮応力を制御することを特徴としている。
(尖り部の形成)
本発明の曲げ加工方法では、異形管の送り端を加工端の移動速度より速く移動させ、または/および異形管の側面に押し当てられた孔型ガイドを異形管の送り速度より速く移動させ、圧縮応力を付与した状態で曲げ加工を行う際に、回転曲げダイスに嵌合させて異形管の曲げ加工の内周側の一部または全部に尖り部を形成させるのが望ましい。
(端部保持、クランプ方法)
異形管の圧縮曲げ加工の際し、その両端をクランプするのにともない加工端または送り端の移動時にすべりが発生し、曲げ加工部に充分な圧縮応力を付与することができない事態が発生するおそれがある。これに対し、本発明の曲げ加工方法では、圧縮応力を付与するに際し、実操業を想定した場合により実現可能な対策として、異形管の加工端または/および送り端に平行部を設け、この平行部に中子を装着して当該平行部をクランプし、加工端の移動時、または送り端の移動時のすべりを防止する手段を採用できる。
表1に示す薄鋼板A、Bを用いて、UO成形ののちレーザ溶接を行い、小周長側端部がφ26mm、大周長側端部がφ48mmで、管長さが420mmのテーパ管を作製した。これらのテーパ管を高さ25mmの矩形断面(コーナR約6mm)を有する角管のテーパ管に成形し曲げの素材(以下、「テーパ管A、B」という)とした。 得られたテーパ管A、Bを用いて、表2および表3に示す各条件で前記図2に示す車体骨格部材のリインフォースの曲げ加工を実施し、曲げ加工後の表面状況を目視観察した。
(実施例2)
図13は、実施例2でテーラード鋼板を用いたテーパ管から曲げ加工したレインフォースの形状を示す図であり、(a)は全長に亘る外観形状および端面形状を、(c)は全長に亘る板厚構成を示している。表1に示す薄鋼板Cを用いて、UO成形ののちレーザ溶接を行い、小周長側端部がφ22mm、大周長側端部がφ51mmで、管長さが440mmのテーパ管を作製した。
3:ダイス、回転曲げダイス、 4:金型クランプ
5、締め付けダイ、 6:保持装置
7:ロッド、 8:後端クランプダイ
9:孔型ガイド、 10:ロッド
11:保持工具、 12:ストッパー
15:中子、 16:芯金
1a:尖り部、 1b:平行部
Claims (9)
- 軸方向の一方から他方にかけて周長が漸次増加または減少し、少なくとも前記異形管の断面の一辺が平面であって、該平面が軸方向の一方端から他方の向きに延在する異形管の曲げ加工方法であって、
当該異形管の曲げ外周側が前記平面を構成するように加工端およびその対極の送り端からなる両端を保持し、
前記異形管をその曲げ加工後の形状と略同一の孔型を有する回転曲げダイスに嵌合させつつ、前記異形管の加工端を前記回転曲げダイスの回転に同調して移動させるとともに、
前記異形管の曲げ外周側面に押し当てられた、当該異形管の形状と略同一の孔型を有する孔型ガイドを前記異形管の送り速度より速く移動させることによって圧縮応力を付与した状態で曲げ加工を行うことを特徴とする異形管の曲げ加工方法。 - 軸方向の一方から他方にかけて周長が漸次増加または減少し、少なくとも前記異形管の断面の一辺が平面であって、該平面が軸方向の一方端から他方の向きに延在する異形管の曲げ加工方法であって、
当該異形管の曲げ外周側が前記平面を構成するように加工端およびその対極の送り端からなる両端を保持し、
前記異形管をその曲げ加工後の形状と略同一の孔型を有する回転曲げダイスに嵌合させつつ、前記異形管の加工端を前記回転曲げダイスの回転に同調して移動させるとともに、
前記異形管の送り端を加工端の移動速度より速く移動させ、かつ前記異形管の曲げ外周側面に押し当てられた、当該異形管の形状と略同一の孔型を有する孔型ガイドを前記異形管の送り速度より速く移動させることによって圧縮応力を付与した状態で曲げ加工を行うことを特徴とする異形管の曲げ加工方法。 - 前記異形管の割れを防止するように前記圧縮応力を制御することを特徴とする請求項1または2に記載の異形管の曲げ加工方法。
- 前記圧縮応力を制御する場合に、先端部に圧縮力を発生させ、後部側に進むにつれ断面積が大きくなる場合には大きな圧縮力を発生させ、後部側に進むにつれ断面積が小さくなる場合には小さな圧縮力を発生させることを特徴とする請求項3に記載の異形管の曲げ加工方法。
- 前記異形管の曲げ加工の内周側の一部または全部に尖り部を形成させつつ、圧縮応力を付与した状態で曲げ加工を行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の異形管の曲げ加工方法。
- 前記異形管の加工端または/および送り端に平行部を設け、この平行部に中子を装着して当該平行部をクランプし、加工端の移動時、または送り端の移動時のすべりを防止することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の異形管の曲げ加工方法。
- 前記異形管の内面に芯金を装着して内面を拘束しつつ、曲げ加工を行うことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の異形管の曲げ加工方法。
- 請求項1または2に記載の異形管の曲げ加工方法を用いる装置であって、
前記異形管の曲げ加工後の形状と略同一の孔型を有する回転曲げダイスと、
前記異形管の形状と略同一の孔型を有する孔型ガイドと、
前記孔型ガイドを前記異形管の側面に押し当てながら所定の速度で当該孔型ガイドを移動可能とする移動手段と、
前記異形管の加工端を前記回転曲げダイスに嵌合させ、これと同調して移動させる加工端の保持手段と、
前記異形管の送り端を所定の速度で移動可能とする送り端の保持手段と具備し、
前記孔型ガイドの移動手段を前記加工端の保持手段の移動速度より速く移動させ、または同時に前記送り端の保持手段を前記加工端の保持手段の移動速度より速く移動させることによって圧縮応力を付与した状態で曲げ加工を行うことを特徴とする異形管の曲げ加工装置。 - 請求項1〜7のいずれかに記載の曲げ加工方法によって加工され、ブレーキペダルおよびシートフレームなどの車体基材、またはリインフォースなどの車体骨格部材に用いられることを特徴とする自動車用部品。
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