特許 5791876 管体成型プレス方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5791876

(24)【登録日】2015年8月14日

(45)【発行日】2015年10月7日

(54)【発明の名称】管体成型プレス方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 5/01 20060101AFI20150917BHJP

   B21D 39/03 20060101ALI20150917BHJP

【ＦＩ】

   B21D5/01 S

   B21D5/01 L

   B21D39/03 Z

【請求項の数】1

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2010-99311(P2010-99311)

(22)【出願日】2010年4月23日

(65)【公開番号】特開2011-104653(P2011-104653A)

(43)【公開日】2011年6月2日

【審査請求日】2013年2月19日

【審判番号】不服2014-23360(P2014-23360/J1)

【審判請求日】2014年11月17日

(31)【優先権主張番号】特願2009-244868(P2009-244868)

(32)【優先日】2009年10月23日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】309034560

【氏名又は名称】有限会社和田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100130281

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 道幸

(72)【発明者】

【氏名】和田 登

【合議体】

【審判長】 久保 克彦

【審判官】 西村 泰英

【審判官】 渡邊 真

(56)【参考文献】

【文献】 特開平７−２９９５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−７４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５５−２７４４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２８６９５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５６−６２０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５６−６２０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５６−６２０１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

B21D 5/01,39/03,53/88,B21C 37/06,37/08

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

薄板状の板材を円筒状の管体に成型する管体成型プレス方法において、
横臥した円柱型と、該円柱型の上方に位置する該円柱型に咬合可能な下向きの断面円弧状の丸凹面を有する上型との間に該板材を配置可能に設けられたサイドガイドの上に該板材を載置し、
該板材を該円柱型の外周と該上型の丸凹面とで断面略円弧形に成型し、
該板材を該円柱型と該上型との間で挟持しつつ該上型を該円柱型と一体で降下させ、
該円柱型を、上面に該円柱型に咬合可能な上向きの断面円弧状の丸凹面を有すると共に該上面の両長手角から該丸凹面に向かって傾斜面を有する下型に押下し、
該板材の端辺を該下型の傾斜面に当接させつつ該丸凹面方向に誘導し、
さらに該上型で該円柱型を降下させ、該板材の端辺付近を該円柱型の外周面と該下型の丸凹面とで断面略円弧形に成型して該薄板状の板材を円筒状の管体に成型し、
該管体に成型されるとき、当接する端辺同士が略対向しつつ略同一平面上を移動して当接し、該端辺の一方に設けられた外形略Ｍ字状で突出する左右の爪部が根元で一体となった接合凸部と、該端辺の他方に設けられた内周略Ｖ字状の接合凹部とを嵌合させ、
該接合凸部の該爪部の先端が該接合凹部の奥側の略Ｖ字状の内周に当接し、
さらに該接合凸部と該接合凹部とが深く押圧されることにより、該接合凸部の該爪部が該接合凹部の該内周の傾斜に沿って押し拡げられ、
該接合凸部の該爪部を該接合凹部に掛合させることを特徴とする管体成型プレス方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、板材を管体に成型する管体成型プレス方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、板材を押圧して管体に成型する管体成型プレス機としていくつかのものが提案されている。例えば、特許文献１に示されるものは、先端が断面円弧状に突出したＵ型プレスヘッドと断面円弧状の凹陥部を形成したＯ型プレスヘッドとを有する反転金型を、昇降駆動されるプレススライドの下部に回転可能に設けている。そして、Ｕ型プレスヘッドは、反転金型から突出方向に進退可能設けられている。

【0003】

また、特許文献２に示される管成形プレス装置では、まず、ボルスタの上面に固定下型を取り付け、固定下型の上面両側部に可動下型を摺動進退可能に取り付けている。そして、スライダに摺動可能に取り付けられた摺動台の下面に第１の上型と第２の上型とを平行に取り付け、被成形板を挟んで可動下型に形成された凹溝に第１の上型を押圧して端曲げを行う。次に、被成形板の中央を挟んで固定下型２の凹部に第１の上型を押圧してＵプレス加工を行い、最後に、第２の上型を固定下型に押し当てＯプレス加工を行うものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開昭６２−１４２０２６号公報

【特許文献2】特開平５−３１５３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来の管体成型プレス機は、プレス機自体の構造や動きが複雑であり、また、作業工程が多いことから、管体の成型に時間が掛かり作業が非効率であった。

【0006】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、成型工程が少なく、成型を高速に行うことが可能な管体成型プレス方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

請求項１記載の管体成型プレス方法は、横臥した円柱型と、円柱型の上方に位置する円柱型に咬合可能な下向きの断面円弧状の丸凹面を有する上型との間に板材を配置可能に設けられたサイドガイドの上に板材を載置し、板材を円柱型の外周と上型の丸凹面とで断面略円弧形に成型し、板材を円柱型と上型との間で挟持しつつ上型を円柱型と一体で降下させ、円柱型を、上面に円柱型に咬合可能な上向きの断面円弧状の丸凹面を有すると共に上面の両長手角から丸凹面に向かって傾斜面を有する下型に押下し、板材の端辺を下型の傾斜面に当接させつつ丸凹面方向に誘導し、さらに上型で円柱型を降下させ、板材の端辺付近を円柱型の外周面と下型の丸凹面とで断面略円弧形に成型して薄板状の板材を円筒状の管体に成型し、管体に成型されるとき、当接する端辺同士が略対向しつつ略同一平面上を移動して当接し、端辺の一方に設けられた外形略Ｍ字状で突出する左右の爪部が根元で一体となった接合凸部と、端辺の他方に設けられた内周略Ｖ字状の接合凹部とを嵌合させ、接合凸部の爪部の先端が接合凹部の奥側の略Ｖ字状の内周に当接し、さらに接合凸部と接合凹部とが深く押圧されることにより、接合凸部の爪部が接合凹部の内周の傾斜に沿って押し拡げられ、接合凸部の爪部を接合凹部に掛合させることを特徴とする。

【0008】

【0009】

【0010】

【0011】

【0012】

【0013】

【0014】

【0015】

【0016】

【発明の効果】

【0017】

請求項１の発明によれば、各型が上下に配置され構成が容易であり、上型を下降させるのみの駆動で板材を管体に成型できることから、成型工程が少なく、成型を高速に行うことが可能である。また、成型工程が少なく成型を高速に行うことが可能である管体の成型において、接合凸部を接合凹部に掛合させることで、端辺同士が離れず管体の形状の保持が可能となる。

【0018】

【0019】

【0020】

【0021】

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明に係る管体成型プレス機の一例を示す斜視図である。

【図2】同管体成型プレス機の要部を示す斜視図である。

【図3】同管体成型プレス機の動作を示す説明図である。

【図4】同管体成型プレス機の上型が下がりはじめた状態を示す説明図である。

【図5】同管体成型プレス機の上型が下がりつつある状態を示す説明図である。

【図6】同管体成型プレス機の上型が下がりきった状態を示す説明図である。

【図7】同管体成型プレス機の他のサイドガイドを示す斜視図である。

【図8】同管体成型プレス機の他のサイドガイドの動作を示す説明図である。

【図9】同管体成型プレス機の他のサイドガイドで上型が下がりはじめた状態を示す説明図である。

【図10】同管体成型プレス機で成型する板材の一例を示す上面図である。

【図11】図１０の板材の成型過程を示す説明図である。

【図12】図１０の板材の成型過程を示す説明図である。

【図13】図１０の板材の端辺の接合の様子を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、本発明に係る管体成型プレス機の一例を示す斜視図である。図２は、同管体成型プレス機の要部を示す斜視図である。図３は、同管体成型プレス機の動作を示す説明図である。図４は、同管体成型プレス機の上型が下がりはじめた状態を示す説明図である。図５は、同管体成型プレス機の上型が下がりつつある状態を示す説明図である。図６は、同管体成型プレス機の上型が下がりきった状態を示す説明図である。

【0024】

図において、本発明の形態における管体成型プレス機１は、板材を押圧して管体に成型するものであり、基台２２に設けられた下型３０、円柱型２６及びサイドガイド２４、金型受板１２に設けられた上型１４及び上横型１６等で構成されている。そして、管体成型プレス機１は、図示しないプレス機構により、基台２２に対して金型受板１２が押し下げられるプレス機としての構造を有している。

【0025】

基台２２に設けられている下型３０は、略直方体状で、上面に長手方向に伸びて穿設された断面円弧状の丸凹面３０ａを有すると共に、上面の両長手角から丸凹面３０ａに向かって傾斜面３０ｂを有している。また、下型３０の長手方向の両側には、上端面２４ａが後述する円柱型２６の上方に突出する直方体状のサイドガイド２４が起立している。また、下型３０の上方には、下型３０の丸凹面３０ａに咬合可能に横臥する円柱型２６が配置されている。

【0026】

この円柱型２６は、下型３０の丸凹面３０ａの真上で、外周面の最上部が両側のサイドガイド２４の上端面２４ａからわずかに下がった位置に、円柱型受け２８ａ及び円柱型支え２８ｂで両端を支えられた形で配置されている。円柱型２６を支える円柱型受け２８ａ及び円柱型支え２８ｂは、共に基台２２に穿設された穴部２２ａを貫通して基台２２の上に突出しており、ダイクッションとして、円柱型２６を基台２２方向（下型３０方向）に沈み込む構造を有している。実際には、円柱型２６の後端は、円柱型支え２８ｂにより両側から挟持された状態で保持され、円柱型２６の前端は、下からの円柱型受け２８ａに載置するような形で支持されている。そして、円柱型２６は、このダイクッションにより、後述する上型１４の押下力に抗して下降する付勢力を有して上型１４と下型３０との間に保持されている。尚、ダイクッションの付勢手段としては圧縮空気による方法や油圧による方法等があるが、成型する板材の材質や大きさ等により適宜選択するようにすればよい。

【0027】

金型受板１２に設けられている上型１４は、略直方体状で、サイドガイド２４の上端面２４ａよりも上で、円柱型２６の上方に位置し、円柱型２６に咬合可能な下向きの断面円弧状の丸凹面１４ａを有する。また、金型受板１２の上型１４の長手方向の両側からは、直方体状の上横型１６が垂下している。

【0028】

次に、実施の形態の管体成型プレス機１の動作を説明する。まず、図３に示すように、作業者は、被成型物である板材６を、サイドガイド２４の上端面２４ａの上に載置する。そして、作業者は、管体成型プレス機１を動作させる。すると、金型受板１２の下降に合わせて、上型１４及び上横型１６が下降する。

【0029】

この上型１４の下降に伴って、図４に示すように、上横型１６の下端面１６ａの非上型側と、サイドガイド２４の上端面２４ａの下型側とが嵌合し、板材６を所定の長さに裁断することになる。尚、切断される板材６の長さは、成型予定の管体の円周に該当する長さである。

【0030】

そして、さらに金型受板１２が下降すると、図５に示すように、円柱型２６の外周と上型１４の丸凹面１４ａとが咬合することとなり、切断された板材６ａは、円柱型２６の外周と上型１４の丸凹面１４ａとの間で挟扼されることにより、断面略円弧状に成型される。この時、図５に示すように、板材６ａの端辺６ｂは、下型３０の方向に垂下したような状態になる。尚、円柱型２６は、ダイクッションにより上方向に付勢されており、板材６ａが上型１４で成型されるまでは下降しない。

【0031】

そしてなお金型受板１２が下降し、上型１４が押し下げられると、円柱型２６と上型１４との間に板材６ａを挟持したまま、付勢力に抗して円柱型２６が下降する。すると、板材６ａの端辺６ｂが、下型３０の傾斜面３０ｂに当接する。しかしながら、傾斜面３０ｂが斜め下方向（丸凹面３０ａ方向）に傾斜していることから、板材６ａの端辺６ｂは曲げられつつ、傾斜面３０ｂにより下型３０の丸凹面３０ａ方向に導かれる。

【0032】

そして、さらに円柱型２６が押し下げられると、図６に示すように、円柱型２６の外周と下型３０の丸凹面３０ａとが咬合こととなり、板材６ａは、円柱型２６の外周と下型３０の丸凹面３０ａとの間で挟扼されることにより、断面略円弧状に成型される。これにより、板材６ａは管体に成型される。最後に、金型受板１２を元の位置に上昇させ、上型１４や円柱型２６を元の位置に戻し、成型された管体を円柱型２６から抜き取って、成型は終了する。

【0033】

以上のように、本実施の形態の管体成型プレス機１によれば、各型が上下に配置され構成が容易であり、上型１４を下降させるのみの駆動で板材６を管体に成型できることから、成型工程が少なく、成型を高速に行うことが可能である。また、円柱型２６をダイクッションにより保持し駆動させることから、従来のプレス装置の構造をそのまま使用でき、装置のコストを抑えることができる。

【0034】

さらに、上横型１６とサイドガイド２４により板材６を成型前に所定の長さに裁断できることから、板材６の長さの調整や加工を予めする必要がなく、また、裁断された時点で板材６ａが所望の位置にあることから、板材６の位置決めも容易である。このような構造であれば、帯状に長い板材６を順次送りながら成型することも可能で、作業の効率をより高めることができる。

【0035】

尚、上述の管体成型プレス機１のサイドガイド２４は、上横型１６と咬み合うことで板材６の両端を切断する構造になっているが、このように切断することなく、予め管体の円周の長さに切断された板材８を成型することも可能である。この場合、図７〜図９に示すサイドガイド４２を使うことで、板材８の位置決めを容易にし、また位置のズレを抑えることができる。

【0036】

図７〜図９に示すサイドガイド４２は、上部に、略直方体状で、長手方向に伸びる保持部材４４を備えている。この保持部材４４は、サイドガイド４２の上面に穿設された傾斜溝４２ａに、長手方向の前後をサイドガイド４２の本体から軸ピン４２ｂを介して揺動可能に軸支されている。また、保持部材４４の下型３０側の面の下部からは、長手方向に渡る鍔部４４ａが突出している。そして、サイドガイド４２及び保持部材４４にはそれぞれビス４６が螺着されており、ビス４６間にサイドガイド４２と保持部材４４とに架け渡すようにバネ４８が設けられている。このバネ４８の付勢力により、保持部材４４は、揺動することなく鍔部４４ａが水平になるように保持されている。

【0037】

そして、板材８の成型を行う場合には、図８に示すように、作業者は、まず板材８を、サイドガイド４２の鍔部４４ａの上に載置する。尚、鍔部４４ａにより板材８が最初に保持されるのは、図８に示すように、円柱型２６のすぐ上である。次に、作業者が管体成型プレス機１を動作させると、図９に示すように、金型受板１２が下降し、上型１４も下降する。上型１４が下降すると、上型１４が板材８に触れて板材８を円柱型２６に押しつけ始める。板材８が押し下げられると、鍔部４４ａを介して保持部材４４が下方向に揺動する。そして、鍔部４４ａ相互の間隔が板材８よりも長くなると、鍔部４４ａが板材８から離れることになる。そして、板材８は、上述の板材６ａと同様に成型される。尚、板材８の成型が終了し、上型１４が元の位置に戻れば、保持部材４４も元の状態に戻る。尚、上横型１６が上述と同様に上型１４の両脇に設けられていても、保持部材４４自体が柔軟に揺動することで、成型の邪魔になることはない。

【0038】

上記の板材８は、予め管体の円周の長さに切断されたものであるが、単に長方形の板材を真円の管体に成型するだけでなく、途中で拡径又は縮径するような管体を成型することも可能である。さらに、板材８の端辺をつきあわせるだけではなく、端辺同士をつなぎ止めるような成型も可能である。次に、板材の端辺同士をつなぎ止める成型について図１０〜図１３を用いて説明する。図１０は、管体成型プレス機で成型する板材の一例を示す上面図である。図１１及び図１２は、図１０の板材の成型過程を示す説明図である。図１３は、図１０の板材の端辺の接合の様子を示す説明図である。

【0039】

図１０〜図１３において、板材５０は、管体成型プレス機１で管体に成型する略長方形の薄板状の金属板である。この板材５０の管体に成型されるとき当接する端辺の一方（端辺５０ａ）には、外形略Ｍ字状の接合凸部５２が設けられ、端辺の他方（端辺５０ｂ）には、内周略Ｖ字状の接合凹部５４が穿設されている。接合凸部５２及び接合凹部５４は、端辺５０ａ，５０ｂに沿ってそれぞれ所定間隔で複数設けられている。尚、その大きさ、個数及び間隔は、板材の材質や大きさ等により後述の効果を得られる範囲で適宜定めるようにすればよいが、例えば、成型して得られる管体の大きさがφ４２で、板材５０の厚みが１．２ｍｍで、ステンレス鋼板（ＳＵＳ４０９Ｌ）の場合、接合凸部５２及び接合凹部５４を、約１５ｍｍ間隔で設けている。

【0040】

次に、板材５０を管体成型プレス機１で管体に成型する方法を説明する。まず、板材５０を管体成型プレス機１にセットするが、例えば、図３に示されるように、板材５０をサイドガイド２４に載置する。図３の板材６は、予め所定の長さに切断されたものではないが、板材５０は、図１０に示されるような形状で、両側のサイドガイド２４の上に均等な位置で載置するようにすればよい。

【0041】

そして、初期段階の成型は、裁断こそされないものの、図４及び図５と同様である。そして、図５から図６との間の成型の様子を、図１１及び図１２により詳細に説明している。すなわち、図５の状態から、なお金型受板１２が下降し、上型１４が押し下げられると、円柱型２６と上型１４との間に板材５０を挟持したまま、付勢力に抗して円柱型２６が下降する。すると、図１１に示すように、板材５０の端辺５０ａ，５０ｂが、下型３０の傾斜面３０ｂに当接する。しかしながら、傾斜面３０ｂが斜め下方向（丸凹面３０ａ方向）に傾斜していることから、板材５０の端辺５０ａ，５０ｂは曲げられつつ、傾斜面３０ｂにより下型３０の丸凹面３０ａ方向に導かれる。そして、さらに円柱型２６が押し下げられると、図１２に示すように、板材５０の端辺５０ａと端辺５０ｂとが当接する寸前まで接近することになる。

【0042】

図１１に示す位置での板材５０の様子を拡大して説明したのが、図１３（ａ）であり、この段階では、まだ接合凸部５２と接合凹部５４とは、離れている。そして、さらに円柱型２６が押し下げられると、端辺５０ａと端辺５０ｂとが接近し、接合凹部５４に接合凸部５２が入り込むような感じになる（図１３（ｂ））。さらに円柱型２６が押し下げられると、接合凸部５２の突出する爪部５２ａの先端が接合凹部５４の奥側の略Ｖ字状の内周の傾斜部５４ａに当接する。そして、さらに接合凸部５２と接合凹部５４とが深く押圧されることにより、接合凸部５２の爪部５２ａが接合凹部５４の傾斜部５４ａに沿って外側に押し拡げられる（図１３（ｂ））。最終的に、端辺５０ａと端辺５０ｂとが密接した状態では、接合凸部５２が接合凹部５４に沿う形に変形して嵌合することになる（図１３（ｃ））。このとき、接合凸部５２の爪部５２ａが、接合凹部５４の入口のくびれ部分である係止部５４ｂに係る形になり、接合凸部５２を接合凹部５４に掛合させた状態となる。

【0043】

このように、管体成型プレス機１で板材５０を管体に成型することで、成型工程が少なく成型を高速に行うことが可能であることに加え、接合凸部５２を接合凹部５４に掛合させることで、端辺５０ａ，５０ｂ同士が離れないようにでき、管体の形状の保持が可能となる。

【産業上の利用可能性】

【0044】

以上のように、成型工程が少なく、成型を高速に行うことが可能な管体成型プレス方法を提供することができる。

【符号の説明】

【0045】

１・・・・・管体成型プレス機
６・・・・・板材
６ａ・・・・板材
６ｂ・・・・端辺
８・・・・・板材
１２・・・・金型受板
１４・・・・上型
１４ａ・・・丸凹面
１６・・・・上横型
１６ａ・・・下端面
２２・・・・基台
２２ａ・・・穴部
２４・・・・サイドガイド
２４ａ・・・上端面
２６・・・・円柱型
２８ａ・・・円柱型受け
２８ｂ・・・円柱型支え
３０・・・・下型
３０ａ・・・丸凹面
３０ｂ・・・傾斜面
４２・・・・サイドガイド
４２ａ・・・傾斜溝
４２ｂ・・・軸ピン
４４・・・・保持部材
４４ａ・・・鍔部
４６・・・・ビス
４８・・・・バネ
５０・・・・板材
５０ａ・・・端辺
５０ｂ・・・端辺
５２・・・・接合凸部
５２ａ・・・爪部
５４・・・・接合凹部
５４ａ・・・傾斜部
５４ｂ・・・係止部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】