特開 2025-16003 曲げ加工装置及び曲げ加工方法

(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】P2025016003

(43)【公開日】2025-01-31

(54)【発明の名称】曲げ加工装置及び曲げ加工方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 7/06 20060101AFI20250124BHJP

   B21D 22/10 20060101ALI20250124BHJP

【ＦＩ】

B21D7/06 M

B21D22/10 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023118980

(22)【出願日】2023-07-21

(71)【出願人】

【識別番号】592172699

【氏名又は名称】株式会社東晃製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100135460

【弁理士】

【氏名又は名称】岩田 康利

(74)【代理人】

【識別番号】100084043

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 喜多男

(74)【代理人】

【識別番号】100142240

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 優

(72)【発明者】

【氏名】横山 守政

【テーマコード（参考）】

4E063

4E137

【Ｆターム（参考）】

4E063AA11

4E063BA06

4E063CA03

4E137AA10

4E137AA18

4E137AA26

4E137CA01

4E137EA04

(57)【要約】

【課題】ワークを固定するためのテンションチャック等を不要とし、精度よく曲げ加工することのできる曲げ加工装置を提供する。
【解決手段】曲げ加工装置１は、湾曲形状成形面２１が形成された湾曲形状型部２０と、平板形状の通常状態αと、撓むような形状の湾曲状態とに状態変換自在な弾性板部３０と、を具備し、弾性板部３０がワークＷの他側から圧着しながら湾曲状態に状態変換されてワークＷが湾曲形状成形面２１に倣うように圧着してワークＷを所定形状に湾曲させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

長尺状でかつ長尺方向に延びる軸線が直線状となる形状のワークを所定の方向に撓ませるように湾曲させて曲げ製品を得る曲げ加工装置であって、
ベース部と、
前記ベース部に配置され、前記ワークの両端が自由端である状態で当該ワークの一側の側面が圧接されて当該ワークを前記所定の方向に湾曲させる湾曲形状成形面が形成された湾曲形状型部と、
長尺で弾性変形自在な帯板形状であり、弾性変形していない通常状態から弾性変形して撓むように湾曲した湾曲状態へ状態変換自在な弾性板部と、
前記ワークの他側の側面に接触しており、当該ワークの長手方向と一致する方向に長尺である弾性変形自在な弾性直線形状型部と、
を備え、
前記ワークの他側の側面に前記弾性直線形状型部が接触し、かつ、当該ワークの一側の側面が前記湾曲形状型部の湾曲形状成形面に対置している状態において、
前記通常状態であって長手方向が前記弾性直線形状型部の長手方向と一致した前記弾性板部の一側の側面が、当該弾性直線形状型部における前記ワークが配されている側面とは反対側の側面に圧着しながら前記湾曲状態に状態変換することにより、当該弾性直線形状型部とともに前記ワークが前記湾曲形状成形面に沿うように変形しながら圧着して当該ワークが前記所定の方向に湾曲してなる
ことを特徴とする曲げ加工装置。

【請求項2】

前記弾性板部を基準として前記湾曲形状型部の湾曲形状成形面とは反対側に配置されたローラー部を備え、
前記ローラー部が、
前記湾曲状態に状態変換した弾性板部に圧着して、前記弾性板部の長手方向に沿って当該弾性板部の他側の側面上を転動してなる
請求項１に記載の曲げ加工装置。

【請求項3】

長尺状でかつ長尺方向に延びる軸線が直線状となる形状のワークを所定の方向に撓ませるように湾曲させて曲げ製品を得る曲げ加工方法であって、
前記ワークの両端が自由端である状態で当該ワークの一側の側面が圧接されて当該ワークを前記所定の方向に湾曲させる湾曲形状成形面が形成された湾曲形状型部に対向するように前記ワークを配置して当該ワークの一側の側面を前記湾曲形状成形面に対置させるとともに、前記ワークの長手方向と一致する方向に長尺である弾性変形自在な弾性直線形状型部と前記ワークの他側の側面とを接触させる準備工程と、
前記準備工程の後に、長尺で弾性変形自在な帯板形状であり、弾性変形していない通常状態から弾性変形して撓むように湾曲した湾曲状態へ状態変換自在な弾性板部を、前記通常状態において当該弾性板部の長手方向を前記弾性直線形状型部の長手方向と一致させた状態で当該弾性板部の一側の側面を、前記弾性直線形状型部における前記ワークが配されている側面とは反対側の側面に圧着しながら前記湾曲状態に状態変換することにより、当該弾性直線形状型部とともに前記ワークを、前記湾曲形状成形面に沿うように変形させながら当該湾曲形状成形面に圧着して当該ワークを前記所定の方向に湾曲させる曲げ加工工程と、
を含むことを特徴とする曲げ加工方法。

【請求項4】

さらに、前記弾性板部を基準として前記湾曲形状型部の湾曲形状成形面とは反対側に配置されたローラー部を、前記湾曲状態に状態変換した弾性板部に圧着させながら前記弾性板部の長手方向に沿って当該弾性板部の他側の側面上を転動させて前記ワークを前記湾曲形状成形面に沿って倣わせる倣い工程を含む
請求項３に記載の曲げ加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、長尺状のワークを所定の方向に撓ませるように湾曲させる曲げ加工装置、及びワークの曲げ加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、長尺状のワークを所定の方向に湾曲させる曲げ加工装置として、例えば特許文献１に開示されているようなストレッチベンダー機が知られている。このようなストレッチベンダー機にあっては、ワークの両端をテンションチャックに固定し、これをテンションシリンダーにより引張した後、金型に圧接させて曲げ加工を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００－２３７８２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述のストレッチベンダー機にあっては、ワークの両端がテンションチャックに固定されるため、当該両端部分は被加工部分とすることができない。また、ワークを引張しながら加工するためにテンションシリンダーが金型周りで旋回するので、広大なスペースを確保する必要がある。

【0005】

そこで本発明は、ワークを固定するためのテンションチャック等を不要とし、精度よく曲げ加工することのできる曲げ加工装置を提供することを目的とする。

【0006】

また本発明は、ワークを固定するためのテンションチャック等を不要とし、精度よく曲げ加工することのできる曲げ加工方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、長尺状でかつ長尺方向に延びる軸線が直線状となる形状のワークを所定の方向に撓ませるように湾曲させて曲げ製品を得る曲げ加工装置であって、ベース部と、前記ベース部に配置され、前記ワークの両端が自由端である状態で当該ワークの一側の側面が圧接されて当該ワークを前記所定の方向に湾曲させる湾曲形状成形面が形成された湾曲形状型部と、長尺で弾性変形自在な帯板形状であり、弾性変形していない通常状態から弾性変形して撓むように湾曲した湾曲状態へ状態変換自在な弾性板部と、前記ワークの他側の側面に接触しており、当該ワークの長手方向と一致する方向に長尺である弾性変形自在な弾性直線形状型部と、を備え、前記ワークの他側の側面に前記弾性直線形状型部が接触し、かつ、当該ワークの一側の側面が前記湾曲形状型部の湾曲形状成形面に対置している状態において、前記通常状態であって長手方向が前記弾性直線形状型部の長手方向と一致した前記弾性板部の一側の側面が、当該弾性直線形状型部における前記ワークが配されている側面とは反対側の側面に圧着しながら前記湾曲状態に状態変換することにより、当該弾性直線形状型部とともに前記ワークが前記湾曲形状成形面に沿うように変形しながら圧着して当該ワークが前記所定の方向に湾曲してなることを特徴とする曲げ加工装置である。

【0008】

かかる構成にあっては、前記弾性板部を弾性変形させて撓ませるように湾曲させながら前記ワークの一側の側面を湾曲形状成形面に順次圧着させていく。これにより、ワークの両端を引張するテンションチャック等が不要となり、ワークの両端は何ら拘束されない自由端の状態で曲げ加工することができる。したがって、ワークの両端にチャッキング用の保持代を設ける必要もなくなり、ワークの母材において歩留まりが飛躍的に向上する。また、ワークの端部まで精緻にＲ加工された曲げ製品が得られることになる。なお、弾性直線形状型部および弾性板部は、弾性変形自在な素材で構成されるため繰り返し使用することが可能である。

【0009】

また、前記弾性板部を基準として前記湾曲形状型部の湾曲形状成形面とは反対側に配置されたローラー部を備え、前記ローラー部が、前記湾曲状態に状態変換した弾性板部に圧着して、前記弾性板部の長手方向に沿って当該弾性板部の他側の側面上を転動してなる構成が提案される。

【0010】

かかる構成とすることにより、ワークが適正に湾曲形状成形面に倣いながら圧接されることになり、ワークの曲げ加工の精度をより向上させることができる。

【0011】

さらに本発明は、長尺状でかつ長尺方向に延びる軸線が直線状となる形状のワークを所定の方向に撓ませるように湾曲させて曲げ製品を得る曲げ加工方法であって、前記ワークの両端が自由端である状態で当該ワークの一側の側面が圧接されて当該ワークを前記所定の方向に湾曲させる湾曲形状成形面が形成された湾曲形状型部に対向するように前記ワークを配置して当該ワークの一側の側面を前記湾曲形状成形面に対置させるとともに、前記ワークの長手方向と一致する方向に長尺である弾性変形自在な弾性直線形状型部と前記ワークの他側の側面とを接触させる準備工程と、前記準備工程の後に、長尺で弾性変形自在な帯板形状であり、弾性変形していない通常状態から弾性変形して撓むように湾曲した湾曲状態へ状態変換自在な弾性板部を、前記通常状態において当該弾性板部の長手方向を前記弾性直線形状型部の長手方向と一致させた状態で当該弾性板部の一側の側面を、前記弾性直線形状型部における前記ワークが配されている側面とは反対側の側面に圧着しながら前記湾曲状態に状態変換することにより、当該弾性直線形状型部とともに前記ワークを前記湾曲形状成形面に沿うように変形させながら圧着して当該ワークを前記所定の方向に湾曲させる曲げ加工工程と、を含むことを特徴とする曲げ加工方法である。

【0012】

かかる構成にあっては、前記弾性板部が撓むように湾曲することに伴って前記ワークが前記湾曲形状成形面に変形しながら圧着されて曲げ加工されるため、ワークを保持するテンションチャック等の固定手段は不要であり、ワークの両端に保持代を形成する必要がなくなる。したがって、ワークを構成する母材の歩留まりが飛躍的に向上する。また、ワークの端部まで精緻にＲ加工された曲げ製品が得られることになる。

【0013】

また前記弾性板部を基準として前記湾曲形状型部の湾曲形状成形面とは反対側に配置されたローラー部を、前記湾曲状態に状態変換した弾性板部に圧着させながら前記弾性板部の長手方向に沿って当該弾性板部の他側の側面上を転動させて前記ワークを前記湾曲形状成形面に沿って倣わせる倣い工程を含む構成が提案される。

【0014】

かかる構成にあっては、ワークが適正に湾曲形状成形面に圧接することになるから、加工精度が向上して精度の高い曲げ製品とすることができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明の曲げ加工装置は、ワークを固定するためのテンションチャック等が不要であるから、歩留まりが向上し、端部まで精度よく曲げ加工された製品を得ることができる優れた効果がある。

【0016】

また本発明の曲げ加工方法は、ワークを固定するためのテンションチャック等が不要であるから、歩留まりが向上し、端部まで精度よく曲げ加工された製品を得ることができる優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】曲げ加工装置の概要を示す斜視図である。

【図2】曲げ加工装置を用いた曲げ加工方法の準備工程を示す平面図であり、ワークを湾曲形状型部に配置した状態を示している。

【図3】曲げ加工装置の動作態様を示す平面図であり、弾性板部を直線形状型に圧着した状態を示している。

【図4】曲げ加工装置の動作態様を示す平面図であり、弾性板部を直線形状型に圧着しながら湾曲状態としている状態を示している。

【図5】曲げ加工装置の動作態様を示す平面図であり、ローラー部を弾性板部に圧着した状態を示している。

【図6】ワークと直線形状型の外観を示す説明図である。

【図7】ワークに直線形状型を取り付けた状態を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明の実施形態を、実施例に従って説明する。なお本発明は、下記に示す実施例に限定されることはなく、適宜、設計変更が可能である。また便宜上、実施例において上下前後左右の方向を規定して説明しているが、これによって本発明が限定されるものではない。

【0019】

図１、図２に示すように、曲げ加工装置１は、例えば床面に設置されるベース部１０を具備している。また、ベース部１０上には、湾曲形状型部２０が配置されている。

【0020】

湾曲形状型部２０の側面には、長尺状のワークＷ（図６参照）を所定の方向へ撓ませるように湾曲させるための湾曲形状成形面２１が形成されている。具体的に、ワークＷは、長尺状でかつ長尺方向に延びる軸線Ｌ（図６参照）が直線状であるいわゆるストレート形状の金属製部材で構成される。これに対して湾曲形状成形面２１は、例えば平面視で外側に凸の円弧に沿った湾曲形状をなし、前記ワークＷの側面に形成された凹凸形状に対応した凹凸形状を有している。

【0021】

また、ベース部１０上において湾曲形状成形面２１に対向する位置には、弾性変形自在な帯板形状を有する金属製の弾性板部３０が配置されている。弾性板部３０は、図１、図２に示した通常状態αにあっては平板状である。また、弾性板部３０の両端部には、弾性板部３０を保持するチャッキング等で構成された弾性板部変形手段３１，３１が各々配されており、当該弾性板部変形手段３１が所定態様で移動することによって弾性板部３０は湾曲形状成形面２１の湾曲形状に沿うように撓んだ湾曲状態βに状態変換自在とされている。例えば、両弾性板部変形手段３１，３１が互いに近づくと弾性板部３０が撓んだ状態となり、あるいは両弾性板部変形手段３１，３１が湾曲形状成形面２１に近づくと弾性板部３０が湾曲形状成形面２１に向かってワークＷを押圧する状態となる。

【0022】

なお、弾性板部変形手段３１は、例えばＣＰＵなどで構成される加工制御手段３２と電気的に接続されており、当該加工制御手段３２によって制御される。

【0023】

さらに、弾性板部３０を基準として湾曲形状成形面２１とは反対側には、回転軸が上下方向の円柱体からなるローラー部４０，４０が配されている。ローラー部４０，４０は、弾性板部３０の側面のうち、弾性板部３０を基準として湾曲形状成形面２１とは反対側の側面に圧着可能であり、かつ弾性板部３０の長手方向に沿って移動して弾性板部３０の前記側面上を転動する機能を有している。なお、ローラー部４０，４０はそれぞれローラー部移動手段４１，４１によって保持されており、ローラー部移動手段４１，４１は例えばＣＰＵ等で構成されたローラー部制御手段４２によって移動方向等が制御される。

【0024】

また、曲げ加工装置１によって曲げ加工されるワークＷには、図６，図７に示すように、長尺状で弾性変形自在な樹脂材料で構成された直線形状型５０が予め取り付けられる。具体的には、直線形状型５０は、ワークＷの側面のうち他側の側面Ｗ２の形状に対応した凹凸形状を有する一側部５１と、平坦面で構成された他側部５２と、を備えている。そして、ワークＷの長手方向と直線形状型５０の長手方向とが一致する態様で両者が組み付けられている。

【0025】

〔準備工程〕
上述の曲げ加工装置１を用いてワークＷに曲げ加工を施す際には、まず湾曲形状成形面２１と通常状態αにある弾性板部３０との間に、直線形状型５０が取り付けられたワークＷを配置する。このとき、湾曲形状成形面２１とワークＷの一側の側面Ｗ１とが対置するようにワークＷを配置する。好ましくは、湾曲形状成形面２１における弾性板部３０と最も近い部位（弾性板部３０側に突出した部位）にワークＷの一側の側面Ｗ１の一部が当接した状態でワークＷを配置する。また、直線形状型５０とワークＷとが組付けられた状態では、ワークＷの他側の側面Ｗ２と直線形状型５０の一側部５１とが面接触した状態となっている。

【0026】

〔曲げ加工工程〕
次に、図３、図４、図５に順に示すように、弾性板部３０を、直線形状型５０の他側部５２に圧着させて、ワークＷを湾曲形状成形面２１に圧着させていく。このとき、直線形状型５０の他側部５２は、弾性板部３０による押圧力を受ける受け面として機能している。

【0027】

また、並行して、弾性板部３０は撓むように湾曲状態βに状態変換していくことで、直線形状型５０が弾性変形して湾曲していきながらワークＷも同様に撓むように変形していき、ワークＷの一側の側面Ｗ１が湾曲形状成形面２１に圧接されながら順次適合していく。この変化態様にあって、湾曲形状成形面２１と弾性板部３０との間に位置したワークＷが適正に曲げ加工される。なお、ワークＷの両端は、何ら拘束されていない自由端であるから、本発明によればワークＷの端末まで湾曲した形状に加工することができる。また、弾性変形自在な直線形状型５０を介して弾性板部３０がワークＷを押圧する構成であるため、ワークＷにおいて局所的に応力が増大してしまうことを抑制することができる。

【0028】

なお、加工制御手段３２は、ワークＷを湾曲形状成形面２１に対して押し当てながら沿わせて変形させていく態様で弾性板部変形手段３１を移動させる制御内容を実行することとなる。

【0029】

〔倣い工程〕
弾性板部３０が湾曲状態βに移行した後、弾性板部３０の湾曲形状成形面２１とは反対側（図５における下側）からローラー部４０，４０を弾性板部３０に圧着させる。そして、圧着状態を維持しながら、ローラー部４０，４０を弾性板部３０の長手方向に沿って転動させて、ワークＷを湾曲形状成形面２１に沿って倣わせる。これにより、ワークＷにかかる局所的な圧力を分散させて部分的な凹凸やしわ等の発生を解消させながら一層強く湾曲形状成形面２１にワークＷを圧着させることができる。

【0030】

なお、ローラー部４０，４０における弾性板部３０の長手方向に沿う移動や、弾性板部３０に対する進退移動は、ローラー部制御手段４２によって制御されたローラー部移動手段４１，４１によって実行される。

【0031】

これまでに述べた工程を経ることで、ワークＷに由来する曲げ製品を得ることができる。そして、次の曲げ製品を加工する際には、逆の工程を経て弾性板部３０の押圧状態を解除し、次いで新たな準備工程を実行開始すればよい。なお、弾性板部３０と直線形状型５０は復元性を有するため繰り返し使用することができる。また、ローラー部４０は、繰り返し使用された弾性板部３０に生ずるひずみを改善させる機能も兼ね備えている。

【0032】

上記実施例において、各部の寸法形状は適宜自由に選択可能である。
例えば弾性板部３０の両端が弾性板部変形手段３１によって保持される構成に限られることはなく、例えば一方の弾性板部変形手段３１のみが動作する構成であっても構わない。また、湾曲形状型部２０の湾曲形状成形面２１が上向きに配置されており、弾性板部３０がワークＷを下向きに押し付けながらワークＷを曲げ加工する構成としても勿論よい。

【符号の説明】

【0033】

１ 曲げ加工装置
１０ ベース部
２０ 湾曲形状型部
２１ 湾曲形状成形面
３０ 弾性板部
３１ 弾性板部変形手段
４０ ローラー部
５０ 直線形状型（弾性直線形状型部）
５１ 一側部
５２ 他側部
Ｗ ワーク
Ｗ１ ワークの一側の側面
Ｗ２ ワークの他側の側面
α 通常状態
β 湾曲状態

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】