JPH1157874A - 板材の逐次成形加工法及びその装置 - Google Patents
板材の逐次成形加工法及びその装置Info
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- JPH1157874A JPH1157874A JP9213401A JP21340197A JPH1157874A JP H1157874 A JPH1157874 A JP H1157874A JP 9213401 A JP9213401 A JP 9213401A JP 21340197 A JP21340197 A JP 21340197A JP H1157874 A JPH1157874 A JP H1157874A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】特殊設備、専用金型がなく、市販NCフライス
盤、棒状工具で、自由度の大きな張出し成形が可能な逐
次成形加工法を提供する。 【解決手段】 市販NCフライス盤のベッド3上に、ガ
イド21で並行に保った上下板からなるダイセット4を
置き、主軸2に上側棒状工具5を取り付け、ダイセット
上板6に被加工板材8を保持クランプ9で固定し、下板
10の上面に、摺動可能に下側棒状工具11を保持する
ロータリーテーブル13を乗せ、ロータリーテーブル1
3をベッド3外に固定し、数値制御により回転させるよ
うにしたものである。
盤、棒状工具で、自由度の大きな張出し成形が可能な逐
次成形加工法を提供する。 【解決手段】 市販NCフライス盤のベッド3上に、ガ
イド21で並行に保った上下板からなるダイセット4を
置き、主軸2に上側棒状工具5を取り付け、ダイセット
上板6に被加工板材8を保持クランプ9で固定し、下板
10の上面に、摺動可能に下側棒状工具11を保持する
ロータリーテーブル13を乗せ、ロータリーテーブル1
3をベッド3外に固定し、数値制御により回転させるよ
うにしたものである。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、板材の逐次成形加
工法及びその装置に係り、特に、板材に通常の市販機械
を用いた各種形状の張出し成形をする方法およびその装
置に関するものである。
工法及びその装置に係り、特に、板材に通常の市販機械
を用いた各種形状の張出し成形をする方法およびその装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】数値制御装置により棒状工具を操作し、
なるべく専用の工具を用いずに、板材にビードや張出し
などの自由な形状を逐次成形する方法およびその装置に
関しては、次のようなものが提案されている。従来の第
一の技術においては、機械学会論文集C58巻554号
(1992)3147頁において、成形ボールローラー
と、ダイスと支持板で周辺が固定された薄板に部分的に
逐次張出し変形を付与させている研究例が報告されてい
る。
なるべく専用の工具を用いずに、板材にビードや張出し
などの自由な形状を逐次成形する方法およびその装置に
関しては、次のようなものが提案されている。従来の第
一の技術においては、機械学会論文集C58巻554号
(1992)3147頁において、成形ボールローラー
と、ダイスと支持板で周辺が固定された薄板に部分的に
逐次張出し変形を付与させている研究例が報告されてい
る。
【0003】また、従来の第二の技術においては、機械
学会論文集C59巻565号(1993)2849頁に
おいて、複数ボールローラーによる専用型を用いないフ
レキシブルな逐次張出し成形に関する研究例が報告され
ている。この報告は、成形ボールローラーにz軸方向の
動きを与えるz軸移動台、薄板を固定するx−y移動テ
ーブル、z軸方向と水平方向の移動が可能な二個の支持
ボールローラーを取り付けた回転工具台とから装置を構
成したものである。
学会論文集C59巻565号(1993)2849頁に
おいて、複数ボールローラーによる専用型を用いないフ
レキシブルな逐次張出し成形に関する研究例が報告され
ている。この報告は、成形ボールローラーにz軸方向の
動きを与えるz軸移動台、薄板を固定するx−y移動テ
ーブル、z軸方向と水平方向の移動が可能な二個の支持
ボールローラーを取り付けた回転工具台とから装置を構
成したものである。
【0004】さらに、従来の第三の技術においては、特
開平7ー132329号公報において、球状の先端を持
った板材の成形方法および成形装置について記載があ
る。この記載の技術では、被加工材の周縁部を保持し、
被加工材を肉厚方向からの両側から第一の押圧体と、球
面状の押圧部を備えた第二の押圧体を当接させ、第二の
押圧体を第一の押圧体の周りを移動させながら、肉厚方
向にも相対移動させるものであつた。
開平7ー132329号公報において、球状の先端を持
った板材の成形方法および成形装置について記載があ
る。この記載の技術では、被加工材の周縁部を保持し、
被加工材を肉厚方向からの両側から第一の押圧体と、球
面状の押圧部を備えた第二の押圧体を当接させ、第二の
押圧体を第一の押圧体の周りを移動させながら、肉厚方
向にも相対移動させるものであつた。
【0005】さらに、従来の第四の技術においては、特
開平9ー85355号公報において、上下棒状工具を用
いた金属板の成形方法およびその装置について記載があ
る。この記載の技術では、下パンチを、金属板の加工部
分の上パンチと対向する位置で金属板に接触させ、前記
上パンチは上下方向に、下パンチは、上下方向および水
平方向に移動させることにより、両パンチの一方もしく
は両方を金属板に対して押出し、所望の輪郭形状に成形
させるものであった。
開平9ー85355号公報において、上下棒状工具を用
いた金属板の成形方法およびその装置について記載があ
る。この記載の技術では、下パンチを、金属板の加工部
分の上パンチと対向する位置で金属板に接触させ、前記
上パンチは上下方向に、下パンチは、上下方向および水
平方向に移動させることにより、両パンチの一方もしく
は両方を金属板に対して押出し、所望の輪郭形状に成形
させるものであった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の第一の技術
においては、ダイスと支持板を必要とするため、製品毎
にダイを製作する費用がかかるという課題があった。従
来の第二の技術の場合、二個または三個の球状の先端を
持った棒状工具のみで、各種の形状の張出し成形を行う
ことができるが、装置は手動の研究装置であり、装置の
制御軸数は、成形用棒状工具駆動機構の上下方向の動
き、板材保持機構の前後、左右、上下方向の動き、支持
側棒状工具駆動機構の前後、左右、上下、回転方向の動
きの合計八軸の駆動軸があり、工具の動きの自由度は大
きいが、この構成で装置を作ると、装置機構部および軸
の制御部の製作費用が極めて高価なものになる上、成形
用ソフトウエアも複雑になるという課題を有していた。
においては、ダイスと支持板を必要とするため、製品毎
にダイを製作する費用がかかるという課題があった。従
来の第二の技術の場合、二個または三個の球状の先端を
持った棒状工具のみで、各種の形状の張出し成形を行う
ことができるが、装置は手動の研究装置であり、装置の
制御軸数は、成形用棒状工具駆動機構の上下方向の動
き、板材保持機構の前後、左右、上下方向の動き、支持
側棒状工具駆動機構の前後、左右、上下、回転方向の動
きの合計八軸の駆動軸があり、工具の動きの自由度は大
きいが、この構成で装置を作ると、装置機構部および軸
の制御部の製作費用が極めて高価なものになる上、成形
用ソフトウエアも複雑になるという課題を有していた。
【0007】さらに、第三の従来技術においては、前記
第二の従来技術における各機構の動きのうち、数値制御
するのは、成形側棒状工具駆動機構の上下方向、板材保
持機構を乗せたダイセットの前後、左右、方向の三方向
の動きに限定し、板材保持装置の上下方向の動きを主軸
に従動させる共に、支持側工具をダイセット上に固定さ
せる等で前記数値制御の軸数を三軸に限定したことによ
り、装置として汎用のNCフライス盤などが使用できる
ようにすると共に、その成形用ソフトウエアも応用でき
るようにしたものであり、優れたものであった。しか
し、支持側工具がダイセットに固定されているため、単
純な棒状工具では成形可能な形状は限られ、複雑輪郭の
部品や、大型部品の加工においては、支持側に、張出し
底面の形状と、大きさや形状を合わせた専用の雄型が必
要となるという課題を有していた。
第二の従来技術における各機構の動きのうち、数値制御
するのは、成形側棒状工具駆動機構の上下方向、板材保
持機構を乗せたダイセットの前後、左右、方向の三方向
の動きに限定し、板材保持装置の上下方向の動きを主軸
に従動させる共に、支持側工具をダイセット上に固定さ
せる等で前記数値制御の軸数を三軸に限定したことによ
り、装置として汎用のNCフライス盤などが使用できる
ようにすると共に、その成形用ソフトウエアも応用でき
るようにしたものであり、優れたものであった。しか
し、支持側工具がダイセットに固定されているため、単
純な棒状工具では成形可能な形状は限られ、複雑輪郭の
部品や、大型部品の加工においては、支持側に、張出し
底面の形状と、大きさや形状を合わせた専用の雄型が必
要となるという課題を有していた。
【0008】第四の従来技術の方式においては、前記上
パンチは上下方向に、下パンチは、上下方向および水平
方向に移動させることにより、両パンチの一方もしくは
両方を金属板に対して押出す構成にするためには、専用
機を製作しなければならず、両パンチを動作させるた
め、尖鋭な角度を有する成型品が製作するのはやや困難
であるという課題を有していた。
パンチは上下方向に、下パンチは、上下方向および水平
方向に移動させることにより、両パンチの一方もしくは
両方を金属板に対して押出す構成にするためには、専用
機を製作しなければならず、両パンチを動作させるた
め、尖鋭な角度を有する成型品が製作するのはやや困難
であるという課題を有していた。
【0010】本発明の第一の目的は、上記従来技術の課
題を解決すべくなされたもので、汎用の3次元NCフラ
イス盤やそのソフトウエアなどが使用でき、特殊な機構
を持った専用の設備や、専用の支持工具を必要とせず
に、自由度の大きな張出し成形が可能な逐次成形加工法
およびその加工装置を提供することにある。
題を解決すべくなされたもので、汎用の3次元NCフラ
イス盤やそのソフトウエアなどが使用でき、特殊な機構
を持った専用の設備や、専用の支持工具を必要とせず
に、自由度の大きな張出し成形が可能な逐次成形加工法
およびその加工装置を提供することにある。
【0011】また、本発明の第二の目的は、市販の設備
や工具を少し加工するだけで、他に専用の装置や工具を
使用せず、フレキシブルな形状の張出加工を実現するこ
とにある。また、本発明の第三の目的は、市販の設備や
工具を少し加工するだけで、専用の装置や工具を使用せ
ず、張出しを有する大型の部品の加工を実現することに
ある。また、本発明の第四の目的は、一度クランプした
被加工材を外して持ち替えること無く、複雑な形状の張
出しを有する部品の加工を実現することにある。また、
本発明の第5の目的は、張出し成形を有する板材部品の
試作において、専用工具の製作時間を省き、部品の供給
を短納期で実現することにある。
や工具を少し加工するだけで、他に専用の装置や工具を
使用せず、フレキシブルな形状の張出加工を実現するこ
とにある。また、本発明の第三の目的は、市販の設備や
工具を少し加工するだけで、専用の装置や工具を使用せ
ず、張出しを有する大型の部品の加工を実現することに
ある。また、本発明の第四の目的は、一度クランプした
被加工材を外して持ち替えること無く、複雑な形状の張
出しを有する部品の加工を実現することにある。また、
本発明の第5の目的は、張出し成形を有する板材部品の
試作において、専用工具の製作時間を省き、部品の供給
を短納期で実現することにある。
【0012】
【発明が解決しようとする手段】上記目的を達成するた
めに、本発明に係る板材の逐次成形加工法は、べッド上
に載置され、ガイドで水平且つ相互に並行に保たれた二
枚の板からなるダイセット上に被加工板材をクランプで
保持し、次に、主軸に取り付けた上側工具で前記被加工
板材の上面を、前記ダイセット上に摺動可能なスラスト
軸受を介して載置され、且つ前記主軸の回転中心と一致
た回転中心を有するロータリーテーブルで保持された下
側工具で前記被加工板材の下面を、それぞれ前記両工具
軸の間隔をほぼ板厚み程度として押圧させ、次で、前記
上側工具と前記ダイセットを制御し、且つ前記下側工具
を前記上側工具の移動に随い前記両工具軸間を保持しな
がら移動させ、前記両工具を同期させて上下に作用さ
せ、所望の輪郭形状の浅いビードまたは上もしくは下へ
の浅い張出しを成形することを特徴とする方法である。
めに、本発明に係る板材の逐次成形加工法は、べッド上
に載置され、ガイドで水平且つ相互に並行に保たれた二
枚の板からなるダイセット上に被加工板材をクランプで
保持し、次に、主軸に取り付けた上側工具で前記被加工
板材の上面を、前記ダイセット上に摺動可能なスラスト
軸受を介して載置され、且つ前記主軸の回転中心と一致
た回転中心を有するロータリーテーブルで保持された下
側工具で前記被加工板材の下面を、それぞれ前記両工具
軸の間隔をほぼ板厚み程度として押圧させ、次で、前記
上側工具と前記ダイセットを制御し、且つ前記下側工具
を前記上側工具の移動に随い前記両工具軸間を保持しな
がら移動させ、前記両工具を同期させて上下に作用さ
せ、所望の輪郭形状の浅いビードまたは上もしくは下へ
の浅い張出しを成形することを特徴とする方法である。
【0013】本発明に係る板材の逐次成形加工法の他の
構成は、前記記載の板材の逐次成形加工法で、板材に所
望の輪郭形状の浅いビードまたは上もしくは下への浅い
張出しを成形させ、次に、ダイセット上板と共に被加工
材を、下側工具と当接しない高さまで移動させ、所望の
張出し成形を上側工具のみで成形することを特徴とする
方法である。
構成は、前記記載の板材の逐次成形加工法で、板材に所
望の輪郭形状の浅いビードまたは上もしくは下への浅い
張出しを成形させ、次に、ダイセット上板と共に被加工
材を、下側工具と当接しない高さまで移動させ、所望の
張出し成形を上側工具のみで成形することを特徴とする
方法である。
【0014】本発明に係る板材の逐次成形加工法のさら
に他の構成は、前記記載のいずれかの板材の逐次成形加
工法で、張出し成形を行ったのち、ロータリーテーブル
を前記固定部材から解放し、前記ダイセット下板の任意
の位置に固定し、当該ロータリーテーブル上の下側工具
を被加工板材の支持部材とし、所望の張出し成形を行わ
せることを特徴とする方法である。
に他の構成は、前記記載のいずれかの板材の逐次成形加
工法で、張出し成形を行ったのち、ロータリーテーブル
を前記固定部材から解放し、前記ダイセット下板の任意
の位置に固定し、当該ロータリーテーブル上の下側工具
を被加工板材の支持部材とし、所望の張出し成形を行わ
せることを特徴とする方法である。
【0015】本発明に係る板材の逐次成形加工装置の構
成は、上側工具を取り付けた上下の送り動作をする主軸
と、左右および前後の送り動作をするベッドと、前記ベ
ッド上に載置され、ガイドで水平、且つ相互に並行に保
たれた二枚の板からなるダイセットと、前記ダイセット
の上板に設けた工具を作用させるための貫通穴と、被加
工板材を保持するクランプと、前記ダイセットと摺動さ
せるスラスト軸受と、前記軸受けを介してダイセット下
板の上面に載置したロータリーテーブルと、前記ロータ
リーテーブルを前記ベッドの移動と無関係に固定する固
定部材と、前記ロータリーテーブルで保持された被加工
板材の下面を押圧する下側工具と、これらを制御する数
値制御装置を備え、前記上側工具と前記ベッド上のダイ
セットと前記下側工具を制御すると共に、前記ロータリ
ーテーブルの回転中心と前記主軸の回転中心を一致さ
せ、且つ前記下側工具を前記上側工具の移動に随い当該
上側工具を中心に移動させて、前記両工具軸の間隔を板
厚み程度に保持しながら、上下に同期させて前記貫通穴
に挿入するように制御し、板材に所望の輪郭形状の浅い
ビードまたは上もしくは下への浅い張出しを成形するこ
とを特徴とするものである。
成は、上側工具を取り付けた上下の送り動作をする主軸
と、左右および前後の送り動作をするベッドと、前記ベ
ッド上に載置され、ガイドで水平、且つ相互に並行に保
たれた二枚の板からなるダイセットと、前記ダイセット
の上板に設けた工具を作用させるための貫通穴と、被加
工板材を保持するクランプと、前記ダイセットと摺動さ
せるスラスト軸受と、前記軸受けを介してダイセット下
板の上面に載置したロータリーテーブルと、前記ロータ
リーテーブルを前記ベッドの移動と無関係に固定する固
定部材と、前記ロータリーテーブルで保持された被加工
板材の下面を押圧する下側工具と、これらを制御する数
値制御装置を備え、前記上側工具と前記ベッド上のダイ
セットと前記下側工具を制御すると共に、前記ロータリ
ーテーブルの回転中心と前記主軸の回転中心を一致さ
せ、且つ前記下側工具を前記上側工具の移動に随い当該
上側工具を中心に移動させて、前記両工具軸の間隔を板
厚み程度に保持しながら、上下に同期させて前記貫通穴
に挿入するように制御し、板材に所望の輪郭形状の浅い
ビードまたは上もしくは下への浅い張出しを成形するこ
とを特徴とするものである。
【0016】本発明に係る板材の逐次成形加工装置の他
の構成は、前記記載の逐次成形装置において、ダイセッ
トの上板を上下方向に駆動する空気圧もしくは液圧シリ
ンダーで支持し、前記シリンダーが、被加工材を下側工
具と干渉しない位置まで、ダイセット上板を押し上げる
ようにしたことを特徴とするものである。
の構成は、前記記載の逐次成形装置において、ダイセッ
トの上板を上下方向に駆動する空気圧もしくは液圧シリ
ンダーで支持し、前記シリンダーが、被加工材を下側工
具と干渉しない位置まで、ダイセット上板を押し上げる
ようにしたことを特徴とするものである。
【0017】本発明に係る板材の逐次成形加工装置のさ
らに他の構成は、前記記載のいずれかの逐次成形装置に
おいて、ロータリーテーブルをベッド外に固定している
腕を開放する機構と、前記開放されたロータリーテーブ
ルをダイセット下板の任意の位置に固定するための機構
を備えたことを特徴とするものである。
らに他の構成は、前記記載のいずれかの逐次成形装置に
おいて、ロータリーテーブルをベッド外に固定している
腕を開放する機構と、前記開放されたロータリーテーブ
ルをダイセット下板の任意の位置に固定するための機構
を備えたことを特徴とするものである。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る板材の逐次成
形加工法に用いられる逐次成形加工装置の各実施形態を
図1ないし図8を参照して詳細に説明する。 〔実施の形態 1〕先ず、図1を参照して、本発明に係
る板材の逐次成形加工法に用いられる逐次成形加工装置
を説明する。図1は、本発明に係る板材の逐次成形加工
法に用いられる逐次成形加工装置の一実施形態の説明図
である。板材の逐次成形加工装置本体1は、上下方向の
送りは主軸2、左右および前後方向の送りはベッド3の
動きにより制御される3次元数値制御装置であり、市販
のNCフライス盤などをそのまま用いた装置である。
形加工法に用いられる逐次成形加工装置の各実施形態を
図1ないし図8を参照して詳細に説明する。 〔実施の形態 1〕先ず、図1を参照して、本発明に係
る板材の逐次成形加工法に用いられる逐次成形加工装置
を説明する。図1は、本発明に係る板材の逐次成形加工
法に用いられる逐次成形加工装置の一実施形態の説明図
である。板材の逐次成形加工装置本体1は、上下方向の
送りは主軸2、左右および前後方向の送りはベッド3の
動きにより制御される3次元数値制御装置であり、市販
のNCフライス盤などをそのまま用いた装置である。
【0019】前記逐次成形加工装置本体1のベッド3上
に、図示しないガイドで、水平且つ並行に保持されてい
る二枚の板からなる市販のダイセット4が載置され、先
端部を球面状に形成した上側の棒状工具5が主軸2に取
り付けられている。そして、前記ダイセット4の上板6
に上下の棒状工具5,11を作用させるための貫通穴7
と、被加工板材8を保持するためのクランプ9が設けら
れている。
に、図示しないガイドで、水平且つ並行に保持されてい
る二枚の板からなる市販のダイセット4が載置され、先
端部を球面状に形成した上側の棒状工具5が主軸2に取
り付けられている。そして、前記ダイセット4の上板6
に上下の棒状工具5,11を作用させるための貫通穴7
と、被加工板材8を保持するためのクランプ9が設けら
れている。
【0020】前記棒状工具11はロータリーテーブル1
2に保持され、当該ロータリーテーブル12は、前記ダ
イセット4の下板10の上面に空気軸受13を介して、
前記ダイセット4の下板10の上を自由に移動できるよ
うに載置されている。また、前記ロータリーテーブル1
2を前記本体1に固定されている開閉自在のクランプ1
4に連結した腕15で固定し、前記ロータリーテーブル
12の回転中心を上側の主軸2の回転中心と一致させる
と共に、前記ベッド3が移動してもその中心の一致が保
持されるようになっている。
2に保持され、当該ロータリーテーブル12は、前記ダ
イセット4の下板10の上面に空気軸受13を介して、
前記ダイセット4の下板10の上を自由に移動できるよ
うに載置されている。また、前記ロータリーテーブル1
2を前記本体1に固定されている開閉自在のクランプ1
4に連結した腕15で固定し、前記ロータリーテーブル
12の回転中心を上側の主軸2の回転中心と一致させる
と共に、前記ベッド3が移動してもその中心の一致が保
持されるようになっている。
【0021】前記主軸2に取り付けられている前記被加
工板材8の上面を押圧する棒状工具5と前記ベッド3上
のダイセット4を、数値制御により3次元に制御する。
その結果、前記ロータリーテーブル12に固定した棒状
工具11を、前記主軸2を中心に回転するように付加し
た数値制御軸により、それぞれ同期させながら移動させ
る。この結果、板材の逐次成形加工装置は、前記被加工
板材8に、必要な輪郭形状をした浅いビードまたは上も
しくは下への浅い張出しを成形することができる。
工板材8の上面を押圧する棒状工具5と前記ベッド3上
のダイセット4を、数値制御により3次元に制御する。
その結果、前記ロータリーテーブル12に固定した棒状
工具11を、前記主軸2を中心に回転するように付加し
た数値制御軸により、それぞれ同期させながら移動させ
る。この結果、板材の逐次成形加工装置は、前記被加工
板材8に、必要な輪郭形状をした浅いビードまたは上も
しくは下への浅い張出しを成形することができる。
【0022】また、前記ダイセット4に設けられたシリ
ンダー16は、前記被加工板材8に、必要な輪郭形状の
浅いビードまたは上もしくは下への浅い張出しの成形を
行う際、前記ダイセット4の上板6への重量をバランス
させるものである。そして、前記所望な輪郭を成形した
後、さらに深い張出しを、上側の棒状工具5のみにより
行う際、前記被加工材8の保持面を下側の棒状工具11
が当接しない高さまで押上げるためのものである。
ンダー16は、前記被加工板材8に、必要な輪郭形状の
浅いビードまたは上もしくは下への浅い張出しの成形を
行う際、前記ダイセット4の上板6への重量をバランス
させるものである。そして、前記所望な輪郭を成形した
後、さらに深い張出しを、上側の棒状工具5のみにより
行う際、前記被加工材8の保持面を下側の棒状工具11
が当接しない高さまで押上げるためのものである。
【0023】マグネットチャック17は、前記ロータリ
ーテーブル12に取り付けられ、当該ロータリーテーブ
ル12を固定する前記クランプ14と前記アーム15を
開放するとき、前記ダイセット4の下板10に固定する
ためのものである。前記ロータリーテーブル12および
その回転を制御する数値制御装置ならびにそのソフト
は、数値制御工作機械に簡単に取り付けられるものが市
販されていることが多く、それを利用することが出来
る。
ーテーブル12に取り付けられ、当該ロータリーテーブ
ル12を固定する前記クランプ14と前記アーム15を
開放するとき、前記ダイセット4の下板10に固定する
ためのものである。前記ロータリーテーブル12および
その回転を制御する数値制御装置ならびにそのソフト
は、数値制御工作機械に簡単に取り付けられるものが市
販されていることが多く、それを利用することが出来
る。
【0024】次に、図2、3を参照して、図1の逐次成
形加工装置を用いた板材の逐次成形加工法の詳細を説明
する。図2は、図1の逐次成形加工装置の要部拡大図、
図3は、図2の逐次成形加工装置のX−Y断面図であ
る。図2、3において、図1と同一符号は、同等の機
能、構成を有する部材である。
形加工装置を用いた板材の逐次成形加工法の詳細を説明
する。図2は、図1の逐次成形加工装置の要部拡大図、
図3は、図2の逐次成形加工装置のX−Y断面図であ
る。図2、3において、図1と同一符号は、同等の機
能、構成を有する部材である。
【0025】上記構成の逐次成形加工装置を用いて、中
央部が凹で、且つ浅い四角形の張出し20を前記被加工
材8に成形することについて説明する。図3の(イ)−
(イ′)断面が示すように、ダイセット4の上板6上に
設けたクランプ9により被加工板材8がクランプされて
いる。前記クランプ9の位置を、ハンドル19でスライ
ドするようになつているクランプ台18により、前記被
加工材8の寸法に容易に合わせられるようになってい
る。図2、3に示す如く、最初に図示Aの位置から張出
し成形を始めるとする。下側棒状工具11の下面がロー
タリーテーブル12上に固定され、当該下側棒状工具1
1に対し、その垂直方向の内側に板厚程度のクリアラン
スを保つ位置を保持して、上側棒状工具5を下降させ
る。
央部が凹で、且つ浅い四角形の張出し20を前記被加工
材8に成形することについて説明する。図3の(イ)−
(イ′)断面が示すように、ダイセット4の上板6上に
設けたクランプ9により被加工板材8がクランプされて
いる。前記クランプ9の位置を、ハンドル19でスライ
ドするようになつているクランプ台18により、前記被
加工材8の寸法に容易に合わせられるようになってい
る。図2、3に示す如く、最初に図示Aの位置から張出
し成形を始めるとする。下側棒状工具11の下面がロー
タリーテーブル12上に固定され、当該下側棒状工具1
1に対し、その垂直方向の内側に板厚程度のクリアラン
スを保つ位置を保持して、上側棒状工具5を下降させ
る。
【0026】前記下降により、前記被加工材8を板厚程
度の深さだけ凹状にへこませる。そののち、前記上側棒
状工具5と前記下側棒状工具11とを図示矢印の方向に
図示Bの位置まで移動させる。この場合、前記下側棒状
工具11は前記ロータリーテーブル12上に固定されて
いるので、当該ロータリーテーブル12と共に移動す
る。
度の深さだけ凹状にへこませる。そののち、前記上側棒
状工具5と前記下側棒状工具11とを図示矢印の方向に
図示Bの位置まで移動させる。この場合、前記下側棒状
工具11は前記ロータリーテーブル12上に固定されて
いるので、当該ロータリーテーブル12と共に移動す
る。
【0027】図示Bの位置では、前記上側棒状工具5は
円弧の軌道上を動くようにし、下側棒状工具11もロー
タリーテーブル12の回転により、前記板厚程度のクリ
アランスを保つ位置で、上側棒状工具5の円弧と同じ曲
率半径で、且つ同じ曲率中心の円弧の軌道上を移動させ
る。
円弧の軌道上を動くようにし、下側棒状工具11もロー
タリーテーブル12の回転により、前記板厚程度のクリ
アランスを保つ位置で、上側棒状工具5の円弧と同じ曲
率半径で、且つ同じ曲率中心の円弧の軌道上を移動させ
る。
【0028】図示C、D、Eの直線部では、下側棒状工
具11は、上側棒状工具5との間を前記クリアランスを
保ちながら、浅い張出し20に対して上側棒状工具5の
外側の位置を移動させる。図3の一点鎖線は、D直線部
の位置におけるロータリーテーブル12と上側棒状工具
5、下側棒状工具11を示している。このようにして、
上側棒状工具5が一周させ、最初の図示A点に戻るよう
にする。
具11は、上側棒状工具5との間を前記クリアランスを
保ちながら、浅い張出し20に対して上側棒状工具5の
外側の位置を移動させる。図3の一点鎖線は、D直線部
の位置におけるロータリーテーブル12と上側棒状工具
5、下側棒状工具11を示している。このようにして、
上側棒状工具5が一周させ、最初の図示A点に戻るよう
にする。
【0029】さらに、再び、図2のA点で上側棒状工具
5を同一の量だけ押し込み、前記動作を繰り返えさせ
る。この繰り返し動作を何回か繰り返すことにより、破
断を生じない範囲の深さの浅い張出しを成形させる。図
2に示される一点鎖線は、その際の前記ロータリーテー
ブル12の相対位置の軌跡を示している。実際には、前
記上側棒状工具5と前記ロータリーテーブル12の中心
は移動せず、前記ダイセット4全体が動き、ロータリー
テーブル12は回転運動を行い、上側棒状工具5は上下
運動をするだけである。
5を同一の量だけ押し込み、前記動作を繰り返えさせ
る。この繰り返し動作を何回か繰り返すことにより、破
断を生じない範囲の深さの浅い張出しを成形させる。図
2に示される一点鎖線は、その際の前記ロータリーテー
ブル12の相対位置の軌跡を示している。実際には、前
記上側棒状工具5と前記ロータリーテーブル12の中心
は移動せず、前記ダイセット4全体が動き、ロータリー
テーブル12は回転運動を行い、上側棒状工具5は上下
運動をするだけである。
【0030】前記浅い張出し20を成形した後、シリン
ダー16によりガイドポスト21に沿って被加工材8を
押上げ、下側棒状工具11と干渉しない位置で、上側棒
状工具5とロータリーテーブル12もしくはベッド3を
移動させて、張出し成型を行えば、より自由な形状の張
出しを行うことが出来る。
ダー16によりガイドポスト21に沿って被加工材8を
押上げ、下側棒状工具11と干渉しない位置で、上側棒
状工具5とロータリーテーブル12もしくはベッド3を
移動させて、張出し成型を行えば、より自由な形状の張
出しを行うことが出来る。
【0031】ここで、本発明を明確にするため、図8を
参照して、従来の方法における凹型の張出し成形加工法
を説明する。図8は、従来における板材の逐次張出し成
形法の説明図である。図8に示す如く、一般に張出し成
形加工法において、成形品の輪郭形状の支えダイ22が
ないと、上側工具5の押し込み力で被加工材8がたわ
み、張出し部20の正確な輪郭と形状が得られない。し
たがって、正確な輪郭と形状の張出し部20を得るため
には、前記ような輪郭形状のダイを専用に作る必要があ
った。
参照して、従来の方法における凹型の張出し成形加工法
を説明する。図8は、従来における板材の逐次張出し成
形法の説明図である。図8に示す如く、一般に張出し成
形加工法において、成形品の輪郭形状の支えダイ22が
ないと、上側工具5の押し込み力で被加工材8がたわ
み、張出し部20の正確な輪郭と形状が得られない。し
たがって、正確な輪郭と形状の張出し部20を得るため
には、前記ような輪郭形状のダイを専用に作る必要があ
った。
【0032】本発明の構成では、下側の支えに棒状工具
を用いるが、従来の如く、専用輪郭ダイ22を用いて
も、浅い張出し加工の段階では、上側工具5と被加工材
8との接触が点状であるので、本発明が示す如く、下側
に棒状工具を用いても拘束度に少ししか差がない。した
がって、たわみが生じるのを防止した状態で、最初の板
厚程度の深さの成形が形成されると、その部分の剛性が
支えとなり、その後の成形は、下側棒状工具を用いて
も、専用輪郭ダイを用いたのと全く同様になる。
を用いるが、従来の如く、専用輪郭ダイ22を用いて
も、浅い張出し加工の段階では、上側工具5と被加工材
8との接触が点状であるので、本発明が示す如く、下側
に棒状工具を用いても拘束度に少ししか差がない。した
がって、たわみが生じるのを防止した状態で、最初の板
厚程度の深さの成形が形成されると、その部分の剛性が
支えとなり、その後の成形は、下側棒状工具を用いて
も、専用輪郭ダイを用いたのと全く同様になる。
【0033】〔実施の形態 2〕図4を参照して、本発
明に係る板材の逐次成形加工法の他の実施形態を説明す
る。図4は本発明に係る板材の逐次成形加工法の他の実
施形態の説明図である。図4には、被加工材8に対して
凸の張出し23を成形するときの上側棒状工具5および
下側棒状工具11と、ロータリーテーブル12との関係
位置を示している。
明に係る板材の逐次成形加工法の他の実施形態を説明す
る。図4は本発明に係る板材の逐次成形加工法の他の実
施形態の説明図である。図4には、被加工材8に対して
凸の張出し23を成形するときの上側棒状工具5および
下側棒状工具11と、ロータリーテーブル12との関係
位置を示している。
【0034】前記の場合、前記ロータリーテーブル12
上の下側棒状工具11に対し、上側棒状工具5は、前記
下側棒状工具11に対しその外側に、板厚程度のクリア
ランスを保持する位置で下降して、板厚程度の深さだ
け、被加工材8を凹ませた後、下側棒状工具11と共
に、張出し成型の輪郭形状を描いて移動する。
上の下側棒状工具11に対し、上側棒状工具5は、前記
下側棒状工具11に対しその外側に、板厚程度のクリア
ランスを保持する位置で下降して、板厚程度の深さだ
け、被加工材8を凹ませた後、下側棒状工具11と共
に、張出し成型の輪郭形状を描いて移動する。
【0035】図示の一点鎖線は、前記下側棒状工具11
と前記ロータリーテーブル12が最初とは反対側(図示
左側)に移動したときの当該下側棒状工具11と前記ロ
ータリーテーブル12の位置を示している。前記上側棒
状工具5が円弧を描いて移動する場合は、前記下側棒状
工具11もロータリーテーブル12の回転により同じク
リアランスを保持する位置で、上側棒状工具5の円弧よ
り小さい同心の円弧を描いて移動する。こうして上側棒
状工具5が輪郭を一周すると、さらに前記棒状工具5が
押し込まれ、何周かそれを繰り返すことにより、必要深
さの浅い張出しが成形される。
と前記ロータリーテーブル12が最初とは反対側(図示
左側)に移動したときの当該下側棒状工具11と前記ロ
ータリーテーブル12の位置を示している。前記上側棒
状工具5が円弧を描いて移動する場合は、前記下側棒状
工具11もロータリーテーブル12の回転により同じク
リアランスを保持する位置で、上側棒状工具5の円弧よ
り小さい同心の円弧を描いて移動する。こうして上側棒
状工具5が輪郭を一周すると、さらに前記棒状工具5が
押し込まれ、何周かそれを繰り返すことにより、必要深
さの浅い張出しが成形される。
【0036】その際、被加工材8を固定するクランプ9
は、上側工具5によりダイセット上板毎少しずつ押し下
げられる。図4では、ロータリーテーブル12に取り付
ける棒状工具11の上面部は平らになっている。
は、上側工具5によりダイセット上板毎少しずつ押し下
げられる。図4では、ロータリーテーブル12に取り付
ける棒状工具11の上面部は平らになっている。
【0037】〔実施の形態 3〕図5を参照して、本発
明に係る板材の逐次成形加工法のさらに他の実施形態を
説明する。図5は本発明に係る板材の逐次成形加工法の
さらに他の実施形態の説明図である。図5には、下側棒
状工具11を、ロータリーテーブル12の中心に対して
対象的に二本取り付け、上側棒状工具5により被加工材
8にビード24を成形する場合の断面図を示したもので
ある。前記上側棒状工具5の進行方向(図示では上下方
向)に対して、二本の下側棒状工具11の軸方向と直交
する線(図示では左右方向)が、常に直角を保たれるよ
うに、前記ロータリーテーブル12の回転を制御するこ
とで、前記被加工材8の任意の位置に、無歪みで自由な
形状のビード24を形成することができる。
明に係る板材の逐次成形加工法のさらに他の実施形態を
説明する。図5は本発明に係る板材の逐次成形加工法の
さらに他の実施形態の説明図である。図5には、下側棒
状工具11を、ロータリーテーブル12の中心に対して
対象的に二本取り付け、上側棒状工具5により被加工材
8にビード24を成形する場合の断面図を示したもので
ある。前記上側棒状工具5の進行方向(図示では上下方
向)に対して、二本の下側棒状工具11の軸方向と直交
する線(図示では左右方向)が、常に直角を保たれるよ
うに、前記ロータリーテーブル12の回転を制御するこ
とで、前記被加工材8の任意の位置に、無歪みで自由な
形状のビード24を形成することができる。
【0038】〔実施の形態 4〕図6を参照して、本発
明に係る板材の逐次成形加工法のさらに他の実施形態を
説明する。図6は、本発明に係る板材の逐次成形加工法
のさらに他の実施形態の説明図である。図6は、図5の
方法で、張出しの輪郭形状をしたビード24を成形した
後、上側棒状工具5をロータリーテーブル12に対して
引き上げ、さらに、これから成形する一点鎖線で示す張
出し25に下側工具11が当たらぬよう、被加工材8を
上方に押上げた状態を示している。この後、一点鎖線で
示すように、上側棒状工具5と図示しないベッド3(図
3参照)の動きにより、更に深い必要な形状の張出し2
5を成形する。
明に係る板材の逐次成形加工法のさらに他の実施形態を
説明する。図6は、本発明に係る板材の逐次成形加工法
のさらに他の実施形態の説明図である。図6は、図5の
方法で、張出しの輪郭形状をしたビード24を成形した
後、上側棒状工具5をロータリーテーブル12に対して
引き上げ、さらに、これから成形する一点鎖線で示す張
出し25に下側工具11が当たらぬよう、被加工材8を
上方に押上げた状態を示している。この後、一点鎖線で
示すように、上側棒状工具5と図示しないベッド3(図
3参照)の動きにより、更に深い必要な形状の張出し2
5を成形する。
【0039】〔実施の形態 5〕図7を参照して、本発
明に係る板材の逐次成形加工法のさらに他の実施形態を
説明する。図7は本発明に係る板材の逐次成形加工法の
さらに他の実施形態の説明図である。図7は、図2の成
形装置を用いた方法で、輪郭形状をした浅い凹型の張出
し20を成形したのち、図6の成形方法で張出し25を
成形し、その後、下側棒状工具11を張出し25を支え
る位置に移動した状態を図示している。ここでは、ロー
タリーテーブル12に取り付けたマグネットチャック1
7を励磁して、前記ロータリーテーブル12をベッド3
外で固定するクランプ14を開放し、張出し25を下方
から支える。それにより下側棒状工具11と、既に加工
した張出し25が一つの剛体型となり、その外側に凸形
の張出26を上側棒状工具5により成形することが出来
る。
明に係る板材の逐次成形加工法のさらに他の実施形態を
説明する。図7は本発明に係る板材の逐次成形加工法の
さらに他の実施形態の説明図である。図7は、図2の成
形装置を用いた方法で、輪郭形状をした浅い凹型の張出
し20を成形したのち、図6の成形方法で張出し25を
成形し、その後、下側棒状工具11を張出し25を支え
る位置に移動した状態を図示している。ここでは、ロー
タリーテーブル12に取り付けたマグネットチャック1
7を励磁して、前記ロータリーテーブル12をベッド3
外で固定するクランプ14を開放し、張出し25を下方
から支える。それにより下側棒状工具11と、既に加工
した張出し25が一つの剛体型となり、その外側に凸形
の張出26を上側棒状工具5により成形することが出来
る。
【0040】
【発明の効果】以上、詳細に説明した如く、本発明の構
成によれば次の如き効果が得られる。 (1)特殊な機構を持った設備や、専用の支持工具を必
要とせず、各種形状の張出し成形がフレキシブルにでき
る逐次成形加工方法及びその装置を提供することができ
る。 (2)汎用的な設備と棒状工具の組み合わせのみで、大
型部品の張りだし加工を実現する逐次成形加工方法及び
その装置を提供することができる。 (3)張出し成形を有する板材部品の製作において、専
用工具の製作時間が省けるので、短納期で部品の供給を
する逐次成形加工方法及びその装置を提供することがで
きる。
成によれば次の如き効果が得られる。 (1)特殊な機構を持った設備や、専用の支持工具を必
要とせず、各種形状の張出し成形がフレキシブルにでき
る逐次成形加工方法及びその装置を提供することができ
る。 (2)汎用的な設備と棒状工具の組み合わせのみで、大
型部品の張りだし加工を実現する逐次成形加工方法及び
その装置を提供することができる。 (3)張出し成形を有する板材部品の製作において、専
用工具の製作時間が省けるので、短納期で部品の供給を
する逐次成形加工方法及びその装置を提供することがで
きる。
【図1】本発明に係る板材の逐次成形加工法に用いられ
る逐次成形加工装置の一実施形態の説明図である。
る逐次成形加工装置の一実施形態の説明図である。
【図2】図1の逐次成形加工装置の要部拡大図である。
【図3】図2の逐次成形加工装置のX−Y断面図であ
る。
る。
【図4】本発明に係る板材の逐次成形加工法の他の実施
形態の説明図である。
形態の説明図である。
【図5】本発明に係る板材の逐次成形加工法のさらに他
の実施形態の説明図である。
の実施形態の説明図である。
【図6】本発明に係る板材の逐次成形加工法のさらに他
の実施形態の説明図である。
の実施形態の説明図である。
【図7】本発明に係る板材の逐次成形加工法のさらに他
の実施形態の説明図である。
の実施形態の説明図である。
【図8】従来における張出し逐次張出し成形加工法の説
明図である。
明図である。
1…装置本体、2…主軸、3…ベッド、4…ダイセッ
ト、5…上側棒状工具、6…ダイセット上板、7…貫通
穴、8…被加工板材、9…クランプ、10…ダイセット
下板、11…下側棒状工具、12…ロータリーテーブ
ル、13…空気軸受、14…固定クランプ、15…腕、
16…シリンダー、17…マグネットチャック、18…
クランプ台、19…ハンドル、20…張出し、21…ガ
イドポスト、22…ダイ、23…張出し、24…ビー
ド、25…張出し、26…逆張出し
ト、5…上側棒状工具、6…ダイセット上板、7…貫通
穴、8…被加工板材、9…クランプ、10…ダイセット
下板、11…下側棒状工具、12…ロータリーテーブ
ル、13…空気軸受、14…固定クランプ、15…腕、
16…シリンダー、17…マグネットチャック、18…
クランプ台、19…ハンドル、20…張出し、21…ガ
イドポスト、22…ダイ、23…張出し、24…ビー
ド、25…張出し、26…逆張出し
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 落合 和泉 栃木県下津賀郡大平町富田1052の4番地 株式会社日立栃木マテリアル内 (72)発明者 籾山 和雄 栃木県下津賀郡大平町富田1052の4番地 株式会社日立栃木マテリアル内 (72)発明者 三関 隆 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所冷熱事業部内
Claims (6)
- 【請求項1】 べッド上に載置され、ガイドで水平且つ
相互に並行に保たれた二枚の板からなるダイセット上に
被加工板材をクランプで保持し、 次に、主軸に取り付けた上側工具で前記被加工板材の上
面を、前記ダイセット上に摺動可能なスラスト軸受を介
して載置され、且つ前記主軸の回転中心と一致た回転中
心を有するロータリーテーブルで保持された下側工具で
前記被加工板材の下面を、それぞれ前記両工具軸の間隔
をほぼ板厚み程度として押圧させ、 次で、前記上側工具と前記ダイセットを制御し、且つ前
記下側工具を前記上側工具の移動に随い前記両工具軸間
を保持しながら移動させ、前記両工具を同期させて上下
に作用させ、所望の輪郭形状の浅いビードまたは上もし
くは下への浅い張出しを成形することを特徴とする板材
の逐次成形加工方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の板材の逐次成形加工法
で、板材に所望の輪郭形状の浅いビードまたは上もしく
は下への浅い張出しを成形させ、 次に、ダイセット上板と共に被加工材を、下側工具と当
接しない高さまで移動させ、所望の張出し成形を上側工
具のみで成形することを特徴とする板材の逐次成形加工
法。 - 【請求項3】 請求項1または2記載のいずれかの板材
の逐次成形加工法で、張出し成形を行ったのち、ロータ
リーテーブルを前記固定部材から解放し、前記ダイセッ
ト下板の任意の位置に固定し、当該ロータリーテーブル
上の下側工具を被加工板材の支持部材とし、所望の張出
し成形を行わせることを特徴とする板材の逐次成形加工
法。 - 【請求項4】 上側工具を取り付けた上下の送り動作を
する主軸と、左右および前後の送り動作をするベッド
と、前記ベッド上に載置され、ガイドで水平、且つ相互
に並行に保たれた二枚の板からなるダイセットと、前記
ダイセットの上板に設けた工具を作用させるための貫通
穴と、被加工板材を保持するクランプと、前記ダイセッ
トと摺動させるスラスト軸受と、前記軸受けを介してダ
イセット下板の上面に載置したロータリーテーブルと、
前記ロータリーテーブルを前記ベッドの移動と無関係に
固定する固定部材と、前記ロータリーテーブルで保持さ
れた被加工板材の下面を押圧する下側工具と、これらを
制御する数値制御装置を備え、 前記上側工具と前記ベッド上のダイセットと前記下側工
具を制御すると共に、前記ロータリーテーブルの回転中
心と前記主軸の回転中心を一致させ、且つ前記下側工具
を前記上側工具の移動に随い当該上側工具を中心に移動
させて、前記両工具軸の間隔を板厚み程度に保持しなが
ら、上下に同期させて前記貫通穴に挿入するように制御
し、板材に所望の輪郭形状の浅いビードまたは上もしく
は下への浅い張出しを成形することを特徴とする板材の
逐次成形加工装置。 - 【請求項5】 請求項4記載の逐次成形加工装置におい
て、 ダイセットの上板を上下方向に駆動する空気圧もしくは
液圧シリンダーで支持し、前記シリンダーが、被加工材
を下側工具と干渉しない位置まで、ダイセット上板を押
し上げるようにしたことを特徴とする板材の逐次成形加
工装置。 - 【請求項6】 請求項4または5記載のいずれかの逐次
成形加工装置において、 ロータリーテーブルをベッド外に固定している腕を開放
する機構と、前記開放されたロータリーテーブルをダイ
セット下板の任意の位置に固定するための機構を備えた
ことを特徴とする板材の逐次成形加工装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9213401A JPH1157874A (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 板材の逐次成形加工法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9213401A JPH1157874A (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 板材の逐次成形加工法及びその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1157874A true JPH1157874A (ja) | 1999-03-02 |
Family
ID=16638616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9213401A Pending JPH1157874A (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 板材の逐次成形加工法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1157874A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1111465C (zh) * | 2000-08-31 | 2003-06-18 | 华中科技大学 | 板材数控无模成型加工机 |
WO2003070396A1 (fr) * | 2002-02-19 | 2003-08-28 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Dispositif de formage successif |
CN103611772A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-03-05 | 罗信精密零件(上海)有限公司 | 一种全自动多工位汽车abs集成阀端盖冲压设备 |
-
1997
- 1997-08-07 JP JP9213401A patent/JPH1157874A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1111465C (zh) * | 2000-08-31 | 2003-06-18 | 华中科技大学 | 板材数控无模成型加工机 |
WO2003070396A1 (fr) * | 2002-02-19 | 2003-08-28 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Dispositif de formage successif |
US6823705B2 (en) | 2002-02-19 | 2004-11-30 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Sequential forming device |
CN103611772A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-03-05 | 罗信精密零件(上海)有限公司 | 一种全自动多工位汽车abs集成阀端盖冲压设备 |
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