特開 2024-115252 曲げ加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024115252

(43)【公開日】2024-08-26

(54)【発明の名称】曲げ加工装置

(51)【国際特許分類】

   B21D 5/01 20060101AFI20240819BHJP

【ＦＩ】

B21D5/01 M

B21D5/01 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023020862

(22)【出願日】2023-02-14

(71)【出願人】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100207181

【弁理士】

【氏名又は名称】岡村 朋

(72)【発明者】

【氏名】厚坊 祐介

【テーマコード（参考）】

4E063

【Ｆターム（参考）】

4E063AA01

4E063BA01

4E063CA05

4E063DA06

4E063JA01

4E063JA07

(57)【要約】

【課題】安価な構成により、精度良く曲げ加工を行う曲げ加工装置を提供することを課題とする。
【解決手段】板状のワークＷを、その一端側の被加工部Ｗ１を露出させた状態で挟持する挟持部と、被加工部Ｗ１を押圧して曲げる押圧位置と、押圧位置よりも被加工部Ｗ１を曲げる移動方向と反対方向へ退避した退避位置とを往復移動可能に設けられるカムスライダ１５と、カムスライダ１５の往復移動方向と交差する方向へ往復移動可能に設けられ、カムスライダ１５を往復移動させるカムドライバ１４と、を備え、被加工部Ｗ１を被加工部Ｗ１の厚み方向に曲げる曲げ加工装置１であって、カムドライバ１４は、カムスライダ１５に当接してカムスライダ１５を押圧位置へ移動させる当接面部１４ａ２と、当接面部１４ａ２よりもカムスライダ１５から退避した退避面部１４ａ４とを、カムドライバ１４の移動方向に有し、カムドライバ１４の往復移動により、カムスライダ１５は、押圧位置、退避位置、押圧位置の順で往復移動することを特徴とする。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

板状のワークを、その一端側の被加工部を露出させた状態で挟持する挟持部と、
前記被加工部を押圧して曲げる押圧位置と、前記押圧位置よりも前記被加工部を曲げる移動方向と反対方向へ退避した退避位置とを往復移動可能に設けられる曲げ加工部と、
前記曲げ加工部の往復移動方向と交差する方向へ往復移動可能に設けられ、前記曲げ加工部を往復移動させる移動部と、を備え、
前記被加工部を前記被加工部の厚み方向に曲げる曲げ加工装置であって、
前記移動部あるいは前記曲げ加工部の少なくとも一方は、前記移動部あるいは前記曲げ加工部の他方に当接して前記曲げ加工部を前記押圧位置へ移動させる当接面部と、前記当接面部よりも前記移動部あるいは前記曲げ加工部の他方から退避した退避面部とを、前記移動部の移動方向に有し、
前記移動部の往復移動により、前記曲げ加工部は、前記押圧位置、前記退避位置、前記押圧位置の順で往復移動することを特徴とする曲げ加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、曲げ加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

板状のワークを挟持した状態で、その一端側を曲げ加工部によりプレスして曲げ加工する曲げ加工装置が従来から存在する。

【0003】

このような曲げ加工装置によるワークの曲げ加工では、曲げ加工後のスプリングバックにより所望の曲げ形状を得られなくなるという問題がある。

【0004】

例えば図９（ａ）に示すように、パッド１０１と下型１０２によりワークＷを挟持した状態で、曲げ刃１０３によりワークＷの被加工部Ｗ１に対する曲げ加工を行う。この際、ワークＷの曲げ部分の外側には引張応力が生じ、内側には圧縮応力が生じている。この状態で、図９（ｂ）に示すように、曲げ刃１０３を被加工部Ｗ１から退避させて被加工部Ｗ１に対する押圧力を取り除くと、ワークＷの弾性復帰力により、曲げ部分が元の形状へ戻る方向へ変形するスプリングバックが生じてしまう。

【0005】

これに対して、例えば特許文献１の曲げ加工装置では、第１の金型によりワークを曲げ代が残るように曲げ加工した後、第２の金型によりワークを最終形状に曲げ加工する曲げ加工装置が開示されている。

【0006】

特許文献１のように曲げ加工を２工程に分けることにより、１回だけで曲げ加工を行う場合と比較して２回目の加工時のスプリングバック量を低減させたり、１回目の加工で２回目の曲げ加工時にスプリングバックが生じにくい形状に曲げ加工したりすることが可能になり、最終形状を所望の形状により近づけることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第７００８１５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、特許文献１のように異なる成形型を用いて曲げ加工する場合、加工装置のコストアップにつながってしまうという問題があった。また、同じ成形型により二回の曲げ加工を行うこともできるが、この場合には、一つの成形型により曲げ加工の時間が長くなってしまい、全体のタクトタイムに影響を与えてしまうという別の問題が生じる。

【0009】

本発明では、安価な構成により、精度良く曲げ加工を行う曲げ加工装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記の課題を解決するため、本発明は、板状のワークを、その一端側の被加工部を露出させた状態で挟持する挟持部と、前記被加工部を押圧して曲げる押圧位置と、前記押圧位置よりも前記被加工部を曲げる移動方向と反対方向へ退避した退避位置とを往復移動可能に設けられる曲げ加工部と、前記曲げ加工部の往復移動方向と交差する方向へ往復移動可能に設けられ、前記曲げ加工部を往復移動させる移動部と、を備え、前記被加工部を前記被加工部の厚み方向に曲げる曲げ加工装置であって、前記移動部あるいは前記曲げ加工部の少なくとも一方は、前記移動部あるいは前記曲げ加工部の他方に当接して前記曲げ加工部を前記押圧位置へ移動させる当接面部と、前記当接面部よりも前記移動部あるいは前記曲げ加工部の他方から退避した退避面部とを、前記移動部の移動方向に有し、前記移動部の往復移動により、前記曲げ加工部は、前記押圧位置、前記退避位置、前記押圧位置の順で往復移動することを特徴とする。

【0011】

本発明によれば、移動部の一度の往復移動により、曲げ加工部の被加工部に対する押圧、退避、押圧の動作を実施できる。一度目の押圧後に曲げ加工部を退避させることにより、被加工部に意図的にスプリングバックを生じさせた後、曲げ加工部を押圧位置へ移動させて再度の曲げ加工を行う。これにより、二度目のスプリングバックを小さくすることができ、精度良く曲げ加工を行うことができる。また、これらを一つの曲げ加工装置により実施できるため、安価な構成で迅速に曲げ加工を完了できる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、安価な構成により、精度良く曲げ加工を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係る曲げ加工装置の概略構成図である。

【図2】図１よりも上型を下降させた状態の図である。

【図3】図２よりも上型を下降させ、ワークを挟持した状態の図である。

【図4】（ａ）～（ｄ）は、カムドライバの上下動により、被加工部に対する曲げ加工を実施する過程を説明する図である。

【図5】カムスライダの変形例を示す斜視図である。

【図6】（ａ）～（ｃ）は、カムドライバの上下動により、当接ローラがカムドライバの各面に追従する様子を説明する図である。

【図7】図１の実施形態のカムスライダのカムドライバに対する追従性を説明する図である。

【図8】カムスライダの変形例を示す図である。

【図9】（ａ）、（ｂ）は、曲げ加工によるスプリングバックを説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

【0015】

図１は、本発明の一実施形態に係る曲げ加工装置を示す概略構成図である。本実施形態の曲げ加工装置は、板状のワークに曲げ加工をするための曲げ加工装置である。

【0016】

図１に示すように、曲げ加工装置１は、上型１１と、下型１２と、パッド１３と、移動部としてのカムドライバ１４と、曲げ加工部としてのカムスライダ１５と、支持スライダ１６などを有する。

【0017】

パッド１３は、スプリング１７を介して上型１１に保持されている。パッド１３は第１挟持部１３Ａを有する。上型１１には、パッド１３の上型１１からの脱落を防止するためのサイドピン１８が設けられる。サイドピン１８は、その一端側が上型１１に保持され、他端側がパッド１３に当接可能に設けられている。

【0018】

ワークＷは下型１２上に載置されており、ワークＷの被加工部Ｗ１を含む一端側部分が下型１２から露出している。

【0019】

カムドライバ１４は、カムスライダ１５および支持スライダ１６に当接してこれらを個別に図１の左右方向に往復移動させるための移動部である。カムドライバ１４は、上型１１のプレス方向の移動に伴って上下方向に往復移動する。このカムドライバ１４の移動方向は、カムスライダの移動方向である図１の左右方向と交差する方向である。

【0020】

カムドライバ１４は、図１の左側であるカムスライダ１５側に、第１傾斜面部１４ａ１と、当接面部１４ａ２と、第２傾斜面部１４ａ３と、退避面部１４ａ４とを有する。図１の下側から順に、第１傾斜面部１４ａ１、当接面部１４ａ２、第２傾斜面部１４ａ３、退避面部１４ａ４が連続的に設けられる。退避面部１４ａ４は、当接面部１４ａ２よりもカムスライダ１５のカムドライバ１４に対する当接部分から退避した面部であり、当接面部１４ａ２よりも図１の右側に配置された面部である。

【0021】

またカムドライバ１４は、図１の右側に、傾斜面部１４ｂ１と、平面部１４ｂ２とを有する。

【0022】

カムスライダ１５は図１の左右方向に移動可能に設けられる。カムスライダ１５は、ワークＷの被加工部Ｗ１を押圧して曲げる押圧部である曲げ刃１５Ａを有する。またカムスライダ１５は、カムドライバ１４側に、図１の上側から順に、第１傾斜面部１５ａ１、当接面部１５ａ２、第２傾斜面部１５ａ３、退避面部１５ａ４を、この順で連続的に有する。退避面部１５ａ４は、当接面部１５ａ２よりもカムドライバ１４のカムスライダ１５に対する当接部分から退避した面部であり、当接面部１５ａ２よりも図１の左側に配置された面部である。カムスライダ１５は、図示しないバネなどの付勢部材により、図１の右方向へ付勢されて図１の位置に配置される。

【0023】

支持スライダ１６は図１の左右方向に移動可能に設けられる。支持スライダ１６は、ワークＷの被加工部Ｗ１側である図１の左側に第２挟持部１６Ａを有する。また支持スライダ１６は、下降してきたカムドライバ１４と対向する側に、第１傾斜面部１６ａ１と、平面部１６ａ２とを有する。支持スライダ１６は、図示しないバネなどの付勢部材により、図１の左方向へ付勢されて図１の位置に配置される。

【0024】

次に、曲げ加工装置１によりワークＷの被加工部Ｗ１を曲げ加工する過程について説明する。曲げ加工装置１は、被加工部Ｗ１をその厚み方向へ曲げる。この「厚み方向」とは、被加工部Ｗ１の曲げ加工前の厚み方向のことである。また、厳密に厚み方向と同じ方向に限らず、厚み方向のベクトルを有する方向といった程度の意味である。

【0025】

まず、図１の位置から上型１１を下降させることにより、図２に示すように、カムドライバ１４の傾斜面部１４ｂ１が支持スライダ１６の第１傾斜面部１６ａ１に当接する。カムドライバ１４が下降するほど、第１傾斜面部１６ａ１が傾斜面部１４ｂ１に沿って移動して支持スライダ１６は図２の右方向へ移動する。

【0026】

カムドライバ１４をさらに下降させることにより、図３に示すように、カムドライバ１４は、支持スライダ１６の第１傾斜面部１６ａ１を乗り越えて、平面部１４ｂ２を平面部１６ａ２に当接させる。これにより、支持スライダ１６が図３の左右方向の移動範囲の右端の位置に配置される。この状態で、支持スライダ１６の第２挟持部１６ＡがワークＷの一端側の被加工部Ｗ１よりも他端側の部分に、その下面側から当接する。また上型１１を図３の位置まで下降させることにより、パッド１３が下降してパッド１３の第１挟持部１３ＡがワークＷの被加工部Ｗ１よりも他端側の部分に、その上面側から当接する。これらにより、ワークＷの被加工部Ｗ１が、パッド１３の第１挟持部１３Ａおよび支持スライダ１６の第２挟持部１６Ａにより挟持される。このように、第１挟持部１３Ａおよび第２挟持部１６Ａは、ワークＷを挟持する挟持部を構成する。

【0027】

カムドライバ１４が図３の位置よりもさらに下方向へ移動しても、平面部１４ｂ２と平面部１６ａ２との当接により、支持スライダ１６のカムドライバ１４に対する左右方向の位置は変化しない。つまり、以降の曲げ工程で、支持スライダ１６は図３の位置を保持される。また、上型１１が図３の位置よりも下降しても、上型１１の下降分だけスプリング１７が圧縮され、パッド１３の位置は変化しない。つまり、図３の位置から上型１１がさらに下降しても、パッド１３および支持スライダ１６の位置は変化せず、第１挟持部１３Ａおよび第２挟持部１６Ａは、図３と同じ位置でワークＷの一部を挟持した状態を維持する。またスプリング１７の弾性により、パッド１３がワークＷに対してその上方向から押し当てられ、挟持部がワークＷを確実に挟持して位置固定する。

【0028】

また図３の位置では、カムドライバ１４の第１傾斜面部１４ａ１がカムスライダ１５の第１傾斜面部１５ａ１に当接している。カムドライバ１４を下降させるほど、第１傾斜面部１５ａ１が第１傾斜面部１４ａ１に沿って移動してカムスライダ１５はバネの付勢力に抗して図３の左方向へ移動する。以下、このカムスライダ１５の移動について、図４（ａ）～（ｄ）を用いて説明する。

【0029】

カムドライバ１４の下降により、図４（ａ）に示すように、カムスライダ１５が図４の左方向へ移動し、曲げ刃１５ＡがワークＷの被加工部Ｗ１に当接する。この状態で、カムドライバ１４をさらに下降させることにより、曲げ刃１５Ａが被加工部Ｗ１を図４の左方向へ押圧して曲げ加工を行う。そして、図４（ｂ）に示すように、カムドライバ１４の当接面部１４ａ２がカムスライダ１５の当接面部１５ａ２に当接する位置までカムドライバ１４が下降することで、カムスライダ１５が図４の左右方向の移動範囲の左端の位置に到達する。この位置が、曲げ刃１５Ａが被加工部Ｗ１を曲げ方向へ押圧する押圧位置である。以上により、曲げ刃１５Ａによる被加工部Ｗ１の一度目の曲げ加工が完了する。

【0030】

この状態からカムドライバ１４をさらに下降させることにより、図４（ｃ）に示すように、カムスライダ１５の当接面部１５ａ２に、カムドライバ１４の退避面部１４ａ４が当接する。また、カムスライダ１５の退避面部１５ａ４に、カムドライバ１４の当接面部１４ａ２が当接する。これにより、退避面部１４ａ４の当接面部１４ａ２に対する図４の右方向への後退分だけ、カムスライダ１５がバネの付勢力により図４（ｂ）の位置よりも図４の右方向へ移動する。つまり、カムスライダ１５が、図４（ｂ）の押圧位置よりも、被加工部Ｗ１に対する押圧方向と反対方向へ退避する。カムスライダ１５のこの図４（ｃ）の位置が、カムスライダ１５の退避位置である。カムスライダ１５の退避位置への移動により、曲げ刃１５Ａによる被加工部Ｗ１への押圧力が解除され、被加工部Ｗ１にスプリングバックが生じる。なお、図４（ｂ）と図４（ｃ）の間では、カムドライバ１４の下降により、傾斜面部１５ａ３が傾斜面部１４ａ３に沿って移動してカムスライダ１５は徐々に図４の右方向へ移動する。

【0031】

上記説明では、図４（ｃ）のカムスライダ１５の退避位置で、曲げ刃１５Ａは被加工部Ｗ１に非接触であるが、本発明はこれに限るものではない。つまり、上記の「退避位置」とは、「押圧位置」よりも、カムスライダ１５が被加工部を曲げる移動方向（図４の左方向）と反対方向へ退避した位置という意味であり、必ずしも被加工部から完全に退避した位置を意味するものとは限らない。

【0032】

図４（ｃ）の位置までカムドライバ１４を移動させた後、上型１１を上昇させてカムドライバ１４を上昇させる。これにより、カムドライバ１４がカムスライダ１５に対して上昇し、互いの傾斜面に沿ってカムスライダ１５が図４の左方向へ移動する。これにより、図４（ｄ）に示すように、カムドライバ１４の当接面部１４ａ２がカムスライダ１５の当接面部１５ａ２に再び当接する。この過程で、カムスライダ１５は図４の左方向へ移動し、図４（ｄ）に示す押圧位置に再び配置される。これにより、曲げ刃１５Ａによる被加工部Ｗ１の二回目の曲げ加工が行われる。

【0033】

その後、カムドライバ１４がさらに上昇してカムスライダ１５および支持スライダ１６から退避する（図１参照）。なお、カムドライバ１４の昇降により支持スライダ１６が移動することにより、曲げ加工時の図３あるいは図４（ａ）～（ｄ）の位置では、第２挟持部１６ＡがワークＷにその下面側から当接するとともに、カムドライバ１４が上昇した図１あるいは図２の姿勢では、第２挟持部１６ＡをワークＷから退避させて第１挟持部１３Ａの上昇を妨げないようにすることができる。

【0034】

以上のように本実施形態では、上型１１の一度の下降および上昇の往復動作のみで、カムスライダ１５を押圧位置→退避位置→押圧位置の順で往復移動させることができる。なお、この「押圧位置→退避位置→押圧位置の順」というのは、間に他の位置を挟んでもよい。これにより、曲げ刃１５Ａによる被加工部Ｗ１の一度目の曲げ加工→曲げ刃１５Ａの被加工部Ｗ１からの退避によるスプリングバック→曲げ刃１５Ａによる被加工部Ｗ１の二度目の曲げ加工を実施することができる。このように、一度目の曲げ加工後にスプリングバックを生じさせて二度目の曲げ加工を行うことにより、その後のスプリングバック量を低減し、被加工部を精度よく曲げ加工することができる。また、上型１１の往復動作だけで上記工程を完了することができる。従って、複数の成形型を使用したり、あるいは、同じ成形型で二回の往復運動をさせることなく、曲げ加工を精度良く行うことができる。従って、曲げ加工装置のコストダウンあるいは曲げ加工の時間短縮を実現できる。

【0035】

また本実施形態では、プレス型である上型１１の上下動を利用して、曲げ刃１５Ａによる上記曲げ加工を実施できる。

【0036】

次に、曲げ加工装置１の変形例について説明する。

【0037】

上記実施形態では、例えば図４（ｃ）のように、カムドライバ１４とカムスライダ１５が面と面で接触する場合を示した。しかし、点接触させるなど部分的な接触であってもよい。

【0038】

例えば図５に示すカムスライダ１５は、カムドライバ１４に当接する当接部として、当接ローラ１５Ｂを有する。本実施形態では、図６（ａ）～（ｃ）に示すように、カムドライバ１４が下降することにより、当接ローラ１５Ｂがカムドライバ１４の第１傾斜面部１４ａ１、当接面部１４ａ２、第２傾斜面部１４ａ３、退避面部１４ａ４へ相対移動する。これにより、カムスライダ１５は、前述の実施形態と同様、図６（ｂ）の押圧位置→図６（ｃ）の退避位置、そして、カムドライバ１４が上昇して、当接ローラ１５Ｂが再び当接面部１４ａ２に当接し、カムスライダ１５が再び押圧位置に配置される。以上により、前述の実施形態と同様、同じ成形型で二回の往復運動をさせることなく、曲げ加工を精度良く行うことができる。従って、曲げ加工装置のコストダウンあるいは曲げ加工の時間短縮を実現できる。

【0039】

本実施形態のように、当接ローラ１５Ｂをカムドライバ１４に対して点接触させる構成により、前述の実施形態と比較して、当接面部１４ａ２などのカムドライバ１４側の面部の長さを小さくすることができ、曲げ加工のために必要なカムドライバ１４、つまり上型１１のストロークを小さくすることができる。つまり、前述の実施形態のように面接触する構成では、例えば図７に示すように、カムスライダ１５の当接面部１５ａ２がカムドライバ１４の当接面部１５ａ２を乗り越えるまでは、カムスライダ１５の図７の右方向への移動が始まらない。といったように、カムスライダ１５を移動させるためのストローク量が長くなってしまう。これに対して、本実施形態のような当接ローラ１５Ｂをカムドライバ１４に対して点接触させる構成では、当接ローラ１５Ｂのカム度ラバ１４の各面部に対する追従性が良く、カムドライバ１４、つまり上型１１のストロークを小さくできる。一方、図７のようにカムドライバ１４とカムスライダ１５を面接触させる構成の方が、カムドライバ１４がカムスライダ１５を図７の左方向へ押圧する力を大きくすることができるという利点がある。なお、本実施形態ではカムドライバ１４側にのみ当接面部および退避面部が設けられる。このように、当接面部および退避面部をカムドライバ１４あるいはカムスライダ１５の一方側が有し、他方は当接面部および退避面部に当接する当接部を部分的に有する構成でもよい。この当接部は、当接ローラ１５Ｂのようなローラ部に限らず、例えば、その角部を面取りした矩形状の突起部であってもよい。

【0040】

また図８に示すカムドライバ１４は、第１傾斜面部１４ａ１、第１当接面部１４ａ２、第２傾斜面部１４ａ３、退避面部１４ａ４に加えて、第３傾斜面部１４ａ５、第２当接面部１４ａ６を有する。また、第１当接面部１４ａ２は第２当接面部１４ａ６よりもカムスライダ１５側に対して図８の右側へ後退している。具体的には、第２当接面部１４ａ６の図８の左右方向の位置Ｘを基準にして、第１当接面部１４ａ２は位置Ｘよりも５ｍｍ右、退避面部１４ａ４は位置Ｘよりも１５ｍｍ右に配置される。

【0041】

本実施形態では、カムスライダ１５の当接部が第１当接面部１４ａ２→退避面部１４ａ４→第２当接面部１４ａ６の順で当接する。これにより、カムスライダ１５は、曲げ刃１５Ａによる第１押圧位置→退避位置→第２押圧位置の順で移動する。第１押圧位置では、曲げ刃１５Ａによる被加工部Ｗ１の曲げ量が、第２押圧位置および最終的な曲げ形状に対して小さく設けられる。このように本実施形態では、曲げ量の小さい予備曲げを行った後、スプリングバックを生じさせ、最終的に得たい曲げ形状の分だけ曲げる第２の曲げ加工を実施できる。

【0042】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0043】

１ 曲げ加工装置
１１ 上型
１２ 下型
１３ パッド
１３Ａ 第１挟持部
１４ カムドライバ（移動部）
１４ａ２ 当接面部
１４ａ４ 退避面部
１５ カムスライダ（曲げ加工部）
１５Ａ 曲げ刃（押圧部）
１５ａ２ 当接面部
１５ａ４ 退避面部
１６ 支持スライダ
１６Ａ 第２挟持部
Ｗ 板状のワーク
Ｗ１ ワークの被加工部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】