特許 7431434 金属板加工装置

(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】

(24)【登録日】2024-02-06

(45)【発行日】2024-02-15

(54)【発明の名称】金属板加工装置

(51)【国際特許分類】

   B21D 5/01 20060101AFI20240207BHJP

   B21D 37/08 20060101ALI20240207BHJP

【ＦＩ】

B21D5/01 M

B21D5/01 S

B21D37/08

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019186769

(22)【出願日】2019-10-10

(65)【公開番号】P2021062380

(43)【公開日】2021-04-22

【審査請求日】2022-07-27

(73)【特許権者】

【識別番号】590000721

【氏名又は名称】株式会社キーレックス

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岡村 寛之

(72)【発明者】

【氏名】野口 大地

【審査官】石川 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１０４０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１７２４３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２８５１１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１０－５４０２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１９１１１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｄ ５／０１

Ｂ２１Ｄ ３７／０８

Ｂ２１Ｃ ３７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属板がＵ字状に曲げられた予備加工品を、円環状に加工する金属板加工装置であって
、
床面に設置された基台と、
前記基台に対向して、該基台の上側に昇降可能に配置される昇降台と、
前記基台上に固定され、上側にＵ字開口が向いた状態の前記予備加工品の下側部分が載置されかつ下側に向かって円弧状に凹んだ下側凹部を有する下型と、
前記昇降台に固定され、上側に向かって円弧状に凹んだ上側凹部を有し、前記下型に載置された前記予備加工品を上側から押圧する上型と、
前記下型及び前記上型の一方に設けられ、上下方向と成形される金属管の軸方向との両方に直交する水平方向に離間してそれぞれ配置され、前記下型及び前記上型と相俟って前記予備加工品を円環状に加工する側部押圧面をそれぞれ有する一対のスライド型と、
前記下型及び前記上型の他方でかつ前記一対のスライド型に対応してそれぞれ設けられ、前記下型と前記上型との接近動作及び離間動作に伴って、前記一対のスライド型を前記水平方向に移動させる一対のカム部とを備え、
前記一対のスライド型は、前記下型と前記上型との接近動作により前記各カム部の第１カム面に押圧されて、互いに接近するように前記水平方向に移動する一方、前記下型と前記上型との離間動作により、前記各カム部の第２カム面に押圧されて、互いに離間するように前記水平方向に移動するようにそれぞれ構成されており、
前記各カム部は、前記第１及び第２カム面よりも前記下型及び前記上型の前記他方側に向かって突出する突出部をそれぞれ有し、
前記下型及び前記上型の前記一方には、前記突出部が収容される溝部が設けられ、
前記突出部の先端と前記溝部の底部とが当接したときには、前記下側凹部、前記上側凹部、及び前記各側部押圧面により連続する円形状が形成されることを特徴とする金属板加工装置。

【請求項2】

請求項１に記載の金属板加工装置において、
前記各スライド型は、前記第１カム面と係合する第１係合面と、該第１係合面と離間し
かつ前記第２カム面と係合する第２係合面とをそれぞれ有し、
前記第１係合面と前記第１カム面とは、前記各スライド型が互いに接近する前の状態において上下方向に対向している一方、前記第２係合面と前記第２カム面とは、前記各スライド型が互いに接近するように移動したときに上下方向に対向することを特徴とする金属板加工装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の金属板加工装置において、
上側にＵ字開口が向いた状態の前記予備加工品における一対の上側端部は、互いに接近するように曲げられた端側湾曲部をそれぞれ有することを特徴とする金属板加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

ここに開示された技術は、金属板加工装置に関する技術分野に属する。

【背景技術】

【0002】

従来より、金属管を成形する際に、金属板をＵ字状に曲げて、その後、Ｕ字状に曲げられた金属板をＵ字開口側から押圧して円環状に加工する、所謂ＵＯ成形が広く用いられている。

【0003】

例えば、特許文献１には、予め上側が開放するＵ字状に曲げられた金属製板材からなる被加工材の下側を収容する凹部を有する下型と、下型にセットされた被加工材の側面部を成形する２つの側部金型と、被加工材の上側部分を成形する中間金型とを備え、各側部金型で被加工材の両側面部をそれぞれ押圧した後、中間金型により被加工材の上側部分を成形する造管装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－１０４０２５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、特許文献１に記載の構成では、各側部金型と中間金型との作動タイミングをずらすために、可動盤を上下に２つ用意したり、スライド型の型開きのためにスライド型を移動させる付勢部材が必要であったりと、部品点数が多い。また部品点数が増えることにより、装置自体のコストも嵩んでしまう。

【0006】

ここに開示された技術は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、部品点数が少なく、低コストな金属板加工装置を提供できるようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、ここに開示された技術の第１の態様は、金属板がＵ字状に曲げられた予備加工品を、円環状に加工する金属板加工装置を対象として、床面に設置された基台と、前記基台に対向して、該基台の上側に昇降可能に配置される昇降台と、前記基台上に固定され、上側にＵ字開口が向いた状態の前記予備加工品の下側部分が載置されかつ下側に向かって円弧状に凹んだ下側凹部を有する下型と、前記昇降台に固定され、上側に向かって円弧状に凹んだ上側凹部を有し、前記下型に載置された前記予備加工品を上側から押圧する上型と、前記下型及び前記上型の一方に設けられ、上下方向と成形される金属管の軸方向との両方に直交する水平方向に離間してそれぞれ配置され、前記下型及び前記上型と相俟って前記予備加工品を円環状に加工する側部押圧面をそれぞれ有する一対のスライド型と、前記下型及び前記上型の他方でかつ前記一対のスライド型に対応してそれぞれ設けられ、前記下型と前記上型との接近動作及び離間動作に伴って、前記一対のスライド型を前記水平方向に移動させる一対のカム部とを備え、前記一対のスライド型は、前記下型と前記上型との接近動作により前記各カム部の第１カム面に押圧されて、互いに接近するように前記水平方向に移動する一方、前記下型と前記上型との離間動作により、前記各カム部の第２カム面に押圧されて、互いに離間するように前記水平方向に移動するようにそれぞれ構成されており、前記各カム部は、前記第１及び第２カム面よりも前記下型及び前記上型の前記他方側に向かって突出する突出部をそれぞれ有し、前記下型及び前記上型の前記一方には、前記突出部が収容される溝部が設けられ、前記突出部の先端と前記溝部の底部とが当接したときには、前記下側凹部、前記上側凹部、及び前記各側部押圧面により連続する円形状が形成される、ことを特徴とする。

【0008】

ここに開示された技術の第２の態様は、第１の態様において、前記各スライド型は、前記第１カム面と係合する第１係合面と、該第１係合面と離間しかつ前記第２カム面と係合する第２係合面とをそれぞれ有し、前記第１係合面と前記第１カム面とは、前記各スライド型が互いに接近する前の状態において上下方向に対向している一方、前記第２係合面と前記第２カム面とは、前記各スライド型が互いに接近するように移動したときに上下方向に対向する、ことを特徴とする。

【0009】

ここに開示された技術の第３の態様は、第１又は第２の態様において、前記予備加工品における前記一対の上側端部は、互いに接近するように曲げられた端側湾曲部をそれぞれ有する、ことを特徴とする

【発明の効果】

【0010】

ここに開示された技術の第１の態様によると、カム部により、スライド型の接近動作と離間動作とを両方とも実行できるため、スライド型を初期位置に戻すための装置等が不要になり、部品点数を削減してコストを抑えることができる。

【0011】

また、突出部の先端と溝部の底部とが当接したときには、下側凹部、上側凹部、及び各側部押圧面により連続する円形状が形成されるため、スライド型が過度に接近することがなく、真円度の高い円形状を維持することができる。これにより、成形される金属管の真円度を向上させることができる。

【0012】

ここに開示された技術の第２の態様によると、下型と上型の接近動作に伴い各スライド型を互いに接近するように移動させる動作、及び下型と上型の離間動作に伴い各スライド型を互いに離間するように移動させる動作を確実に実行することができる。

【0013】

ここに開示された技術の第３の態様によると、一対の上側端部のそれぞれに端側湾曲部が形成されているため、各端側湾曲部の曲面と上型の上側凹部とをそれぞれ接触させるようにすることができる。これにより、一対の上側端部のエッジが上型の上側凹部に接触しないようにすることができるため、円環加工装置の上型のかじり摩耗を効果的に抑制することができる。この結果、成形される金属管の真円度をより向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】例示的な実施形態に係るＯ曲げ装置の断面図であって、第３上型が上死点の位置にある状態を示す。

【図2】Ｃ曲げ装置の断面図であって、第１上型が上死点の位置にある状態を示す。

【図3】Ｕ曲げ装置の断面図であって、第２上型が上死点の位置にある状態を示す。

【図4】Ｃ曲げ装置の動作図であって、第１パンチの下側曲面部により金属板を押圧する状態を示す。

【図5】Ｃ曲げ装置の動作図であって、図４の状態から第１パンチと第１下型とで金属板を押圧した状態を示す。

【図6】Ｕ曲げ装置の動作図であって、第２パンチと第１予備加工品とが接触した状態を示す。

【図7】Ｕ曲げ装置の動作図であって、図６の状態から第２パンチにより第１予備加工品を押圧する状態を示す。

【図8】Ｕ曲げ装置の動作図であって、図７の状態から第２上型により第１予備加工品の両側端部を押圧する状態を示す。

【図9】Ｏ曲げ装置の動作図であって、第２予備加工品を第３下型に載置した状態を示す。

【図10】Ｏ曲げ装置の動作図であって、図９の状態から第３上型のカム部がスライド型に接触した状態を示す。

【図11】Ｏ曲げ装置の動作図であって、図１０の状態からＯ曲げが完了した状態を示す。

【図12】Ｏ曲げ装置の動作図であって、図１１の状態から下型と上型とが離間動作する状態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。

【0016】

図１～図３は、本実施形態に係る金属管成形装置１の断面図を示す。この金属管成形装置１は、ＵＯ成形により金属板１００を金属管Ｐに加工する装置である。金属管成形装置１は、金属板１００を円環状、特に断面Ｏ字状に加工する前に２種類の予備加工を行うように構成されている。具体的には、金属管成形装置１は、平板状の金属板１００をＣ字状に曲げて第１予備加工品１５０を得るＣ曲げ装置１０と、第１予備加工品１５０をＵ字状に曲げて第２予備加工品１５１を得るＵ曲げ装置２０と、第２予備加工品１５１を円環状に、特に断面Ｏ字状に加工するＯ曲げ装置５０（金属板加工装置）とを有する。

【0017】

以下、図１～図３を参照しながら、各装置について詳細に説明する。図１はＯ曲げ装置５０を示し、図２はＣ曲げ装置１０示し、図３はＵ曲げ装置２０を示す。尚、以下の説明では、金属板１００をＣ字状に曲げる加工を単にＣ曲げ加工といい、第１予備加工品１５０をＵ字状に曲げる加工を単にＵ曲げ加工といい、第２予備加工品１５１をＯ字状に曲げる加工を単にＯ曲げ加工という。また、以下の説明で用いる上下方向及び左右方向については、実施の使用状態における方向を限定するものではない。

【0018】

本実施形態において、加工対象となる金属板１００は、例えば鋼板などである。具体的には、金属板１００は、高張力鋼板等の板材を用いることができる。最終的に、得られる金属管Ｐは、例えば自動車の車体部品や自動車における高強度を要求される部位の金属管として用いられる。

【0019】

〈Ｃ曲げ装置〉
図２に示すように、Ｃ曲げ装置１０は左右対称に構成されている。Ｃ曲げ装置１０は、床面Ｆに設置された基台１１と、基台１１に対向して、該基台１１の上側に昇降可能に配置される昇降台１２とを有する。基台１１上には、第１下型１３が固定される一方、昇降台１２には第１上型１５が固定されている。

【0020】

第１下型１３は、上側から下側に向かって凹む第１凹部１４を有する。第１凹部１４の横断面形状は、図２に示すように、幅方向の両側端部に、幅方向の外側に向かって上側に湾曲する端側曲部１４ａをそれぞれ有する。具体的には、左側の端側曲部１４ａは左側に向かって上側に湾曲しており、右側の端側曲部１４ａは右側に向かって上側に湾曲している。また、第１凹部１４は、幅方向の中央に上側に開口するようにＵ字状に湾曲した中央曲部１４ｂを有する。

【0021】

第１凹部１４における各端側曲部１４ａと中央曲部１４ｂとの間の部分は、それぞれ、端側曲部１４ａと中央曲部１４ｂとを繋ぐように斜めに延びる下側傾斜部１４ｃとなっている。具体的には、左側の端側曲部１４ａの右側端と中央曲部１４ｂの左側端とが下側傾斜部１４ｃにより連続的に繋がれている。また、右側の端側曲部１４ａの左側端と中央曲部１４ｂの右側端とが下側傾斜部１４ｃにより連続的に繋がれている。下側傾斜部１４ｃは、斜めに真っ直ぐに延びる傾斜平面となっている。

【0022】

第１下型１３の上側面と各端側曲部１４ａとの間の角部は、それぞれＲ面取りが施されている。

【0023】

第１上型１５は、第１パンチ１６を有する。第１パンチ１６は、図２に示すように、第１凹部１４に対応するように、略五角形状をなしている。具体的には、第１パンチ１６は、一対の端側曲部１４ａに対応する一対の側方曲面部１６ａと、中央曲部１４ｂに対応する下側曲面部１６ｂとを有する。各側方曲面部１６ａと下側曲面部１６ｂとの間は、下側傾斜部１４ｃに対応するように、真っ直ぐに伸びる上側傾斜部１６ｃが形成されている。

【0024】

〈Ｕ曲げ装置〉
図３に示すように、Ｕ曲げ装置２０は左右対称に構成されている。Ｕ曲げ装置２０は、床面Ｆに設置された基台２１と、基台２１に対向して、該基台２１の上側に昇降可能に配置される昇降台２２とを有する。基台２１上には、第２下型２３が固定される一方、昇降台２２には第２上型２５が固定されている。

【0025】

第２下型２３は、幅方向の中央に下側に向かってＵ字状に凹んだ第２凹部２４を有する。第２凹部２４は、上側に向かってＵ字開口が徐々に広がる形状をなしている。第２凹部２４の各上側端部と第２下型２３の上面との間の角部には、それぞれＲ面取りが施されている。

【0026】

第２上型２５は、第２上型本体２６と、第２上型本体２６の左右方向の中央に設けられた第２パンチ３０とを有する。

【0027】

第２上型本体２６は、左右方向の中央に設けられかつ上側に向かって凹んだ上側凹部２７を有する。上側凹部２７は上端部が水平に広がる水平部２８となっている。上側凹部２７の左側及び右側の両面は、Ｓ字状に湾曲しかつ斜めに傾斜した傾斜曲面部２９が形成されている。具体的には、左側の傾斜曲面部２９は、水平部２８の左側の端から左斜め下に向かって、上側に凹むように湾曲した後、下側に膨らむように湾曲している。右側の傾斜曲面部２９は、左側の傾斜曲面部２９と対称に、水平部２８の右側の端から右斜め下に向かって、上側に凹むように湾曲した後、下側に膨らむように湾曲している。

【0028】

第２パンチ３０は、上下方向に伸びる第２パンチ本体３１と、第１予備加工品１５０（図６等参照）を第２凹部２４の側壁に押しつけるための一対の側部押圧部３２と、各側部押圧部３２を左右方向に移動させるカムドライバ３３とを有する。

【0029】

第２パンチ本体３１は、上下方向に伸びるロッド部３１ａと、ロッド部３１ａの下側端部に設けられ、第１予備加工品１５０を押圧する押圧部３１ｂとを有する。詳細な図示は省略するが、ロッド部３１ａは、第２上型２５内に設けられたエアシリンダと連結されている。ロッド部３１ａは前記エアシリンダにより下向きに付勢されており、所定量以上の力が上向き加えられたときに、エアシリンダの付勢力に抗して、第２上型２５に対して相対移動するようになっている。押圧部３１ｂは、図３に示すように、ロッド部３１ａよりも左右方向に広がっており、下側の面が曲面になっている。図３のように、ロッド部３１ａの軸心に沿って切断したときの押圧部３１ｂの曲面の曲率は、第２凹部２４の横断面における下側端部の曲率と等しい。押圧部３１ｂの上側の面は左右に水平に広がっている。

【0030】

各側部押圧部３２は、カムドライバ３３により押圧される係合面３２ａをそれぞれ有している。各側部押圧部３２は、カムドライバ３３により各係合面３２ａが下向きに押圧されることで、互いに離れるように左右に移動して、第１予備加工品１５０を押圧する。図示は省略するが、各側部押圧部３２は、バネ等により互いに近づく方向に付勢されている。詳しくは後述するが、側部押圧部３２は、第１予備加工品１５０が第２パンチ本体３１により第２凹部２４に向かって押圧されてＵ字状に曲げられた後、第１予備加工品１５０を第２凹部２４の側壁に向かって押圧する。

【0031】

カムドライバ３３は、下端部に側部押圧部３２の係合面３２ａを押圧するテーパー部３３ａを有する。カムドライバ３３は、バネ等により上向きに付勢されている。詳しくは後述するが、カムドライバ３３は、第２上型２５が下降して上側凹部２７の水平部２８に押圧されることで、前記付勢力に抗して下向きに移動する。

【0032】

〈Ｏ曲げ装置〉
図１に示すように、Ｏ曲げ装置５０は、左右対称に構成されている。Ｏ曲げ装置５０は、床面Ｆに設置された基台５１と、基台５１に対向して、該基台５１の上側に昇降可能に配置される昇降台５２とを有する。基台５１上には、第３下型５３が固定される一方、昇降台５２には第３上型５６が固定されている。また、第３下型５３上には、第２予備加工品１５１（図９参照）を水平方向（左右方向）から押圧する一対のスライド型６０が設けられている。

【0033】

第３下型５３は、下側円弧状凹部５４を有する。下側円弧状凹部５４は、上側に開口する円弧状をなしている。下側円弧状凹部５４の各上側端部と第３下型５３の上面との間の角部には、それぞれＲ面取りが施されている。

【0034】

第３下型５３は、左右方向の両側端部に、上側に向かって延びるストッパ部５５をそれぞれ有する。このストッパ部５５は、一対のスライド型６０が互いに離れるように左右方向に移動する際に、各スライド型６０が過度に移動しないように、各スライド型６０の移動を制限するための部分である。

【0035】

第３下型５３は、各ストッパ部５５と下側円弧状凹部５４との間のそれぞれの位置に、下側に窪んだ係合溝部５３ａを有する。この係合溝部５３ａは、第３上型５６の後述するカム部７０の突出部７４が係合する部分である。

【0036】

第３上型５６は、左右方向の中央に上側円弧状凹部５７を有する。上側円弧状凹部５７は、下側に開口する円弧状をなしている。

【0037】

第３上型５６は、上側円弧状凹部５７よりも左側及び右側にそれぞれ設けられた一対のカム部７０を有する。カム部７０は、スライド型６０に対応して、左右に離間してそれぞれ設けられている。各カム部７０は、第３下型５３と第３上型５６との接近動作及び離間動作に伴って、各スライド型６０を水平方向に移動させる部分である。

【0038】

各カム部７０は、上側円弧状凹部５７側に内側カム面７１と、上側円弧状凹部５７とは反対側の部分に設けられた外側カム面７２とをそれぞれ有する。左側のカム部７０の各カム面７１，７２は左側に向かって下側に傾斜している。右側のカム部７０の各カム面７１，７２は右側に向かって下側に傾斜している。内側及び外側カム面７１，７２の傾斜角度は同じである。また、カム部７０は、上側円弧状凹部５７側でかつ内側カム面７１よりも上側に、傾斜面７３をそれぞれ有する。図１に示すように、傾斜面７３の傾斜角度は、内側及び外側カム面７１，７２の傾斜角度と同じである。詳しくは後述するが、このカム部７０はスライド型６０を作動させるためのカム部７０である。

【0039】

各カム部７０の下端部には、各カム面７１，７２よりも下側に突出した突出部７４がそれぞれ設けられている。

【0040】

一対のスライド型６０は、水平方向に離間してそれぞれ配置されている。各スライド型６０は、カム部７０が入り込む係合部６１と、第２予備加工品１５１を押圧することで、下側円弧状凹部５４及び上側円弧状凹部５７と相俟って第２予備加工品１５１を円環状に加工する側部押圧面６２とをそれぞれ有する。

【0041】

係合部６１は、昇降台５２の下降時に内側カム面７１と係合する第１係合面６１ａと、係合部６１にカム部７０が入り込んだ後、昇降台５２が上昇したときに外側カム面７２と係合する第２係合面６１ｂとを有する。図１に示すように、第１係合面６１ａは、各スライド型６０が互いに接近する前の状態において、内側カム面７１と上下方向に対向している。また、図１０に示すように、第２係合面６１ｂは、各スライド型６０が互いに接近するように移動したときに、外側カム面７２と上下方向に対向する。

【0042】

具体的に、左側のスライド型６０を例に採って説明する。左側のスライド型６０の第１係合面６１ａとカム部７０の内側カム面７１とが係合した状態で昇降台５２が下降して、第３下型５３と第３上型５６とが接近動作すると、左側のスライド型６０に右向きの力が作用する。これにより、左側のスライド型６０が右側のスライド型６０に接近するように移動する。また、左側のスライド型６０の係合部６１にカム部７０が入り込んだ状態（図１１参照）で、昇降台５２が上昇して、左側のスライド型６０の第２係合面６１ｂとカム部７０の外側カム面７２とが係合する。この状態から昇降台５２がさらに上昇して、第３下型５３と第３上型５６とが離間動作すると、左側のスライド型６０に左向きの力が作用する。これにより、左側のスライド型６０が右側のスライド型６０から離れるように移動する。つまり、第３上型５６の上下動だけでスライド型６０の左右方向の動きが可能になっている。右側のスライド型６０は、左側のスライド型６０と左右対称に移動する。

【0043】

このように、一対のスライド型６０は、第３下型５３と第３上型５６との接近動作により各カム部７０の内側カム面７１に押圧されて、互いに接近するように水平方向に移動する一方、第３下型５３と第３上型５６との離間動作により、各カム部７０の外側カム面７２に押圧されて、互いに離間するように水平方向に移動する。

【0044】

側部押圧面６２は、下側円弧状凹部５４及び上側円弧状凹部５７を連続的に繋いで、１つの円を形成するような円弧状をなしている。具体的には、左側の側部押圧面６２は左側に凹んだ円弧状をなしており、右側の側部押圧面６２は右側に凹んだ円弧状をなしている。図１１に示すように、各側部押圧面６２は、カム部７０の突出部７４が係合溝部５３ａの底部に当接するときには、下側円弧状凹部５４及び上側円弧状凹部５７と相俟って、１つの円形状を形成するように構成されている。

【0045】

〈金属管の成形方法〉
次に、金属管成形装置１により、金属板１００から金属管Ｐを成形する方法について説明する。

【0046】

まず、図４に示すように、第１下型１３に金属板１００を載置して、Ｃ曲げ装置１０の第１パンチ１６により金属板１００を第１凹部１４に向かって押圧する。

【0047】

次に、図４の状態から昇降台１２を下降させて、図５に示すように、第１パンチ１６により金属板１００を押圧するとともに、第１パンチ１６と第１凹部１４とで金属板１００を挟持する。これにより、金属板１００の幅方向の中央と両端部に湾曲部がそれぞれ形成される。

【0048】

図６に示すように、第１予備加工品１５０は、一対の端側湾曲部１５０ａと、中央湾曲部１５０ｂとを有する。端側湾曲部１５０ａと中央湾曲部１５０ｂとは、直線部１５０ｃによりそれぞれ連続的に繋がっている。

【0049】

以上により、Ｃ曲げ加工が完了する。Ｃ曲げ加工が完了した後は、Ｕ曲げ装置２０により第１予備加工品１５０にＵ曲げ加工が施される。

【0050】

Ｕ曲げ加工では、まず、図６に示すように、第２下型２３の第２凹部２４に第１予備加工品１５０をセットする。第１予備加工品１５０は、中央湾曲部１５０ｂが第２凹部２４に収容されかつＵ字開口が上側を向くようにセットされる。

【0051】

次に、図６の状態から昇降台２２を下降動作させて、図７に示すように、第１予備加工品１５０を、第２パンチ３０の押圧部３１ｂにより、第２凹部２４に向かって押圧する。これにより、中央湾曲部１５０ｂは第２凹部２４に進入し、各端側湾曲部１５０ａ及び各直線部１５０ｃは第２下型２３からの反力によりＵ字開口を閉じるように上側に変位する。

【0052】

図７の状態からさらに昇降台２２を下降させると、図８に示すように、カムドライバ３３により各側部押圧部３２の係合面３２ａが押圧され、各側部押圧部３２が互いに離れる方向に移動する。これにより、第１予備加工品１５０の各直線部１５０ｃが第２凹部２４に押しつけられる。この結果、各直線部１５０ｃにおける中央湾曲部１５０ｂの近傍部分が曲げられる。さらに、図８に示すように、第１予備加工品１５０がＵ字状に曲げられた後には、各端側湾曲部１５０ａが第２上型２５の水平部２８及び各傾斜曲面部２９に押圧される。これにより、各直線部１５０ｃが撓む。これらの結果、第１予備加工品１５０から、略楕円状の外形をなすようにＵ字に曲げられた第２予備加工品１５１が形成される。

【0053】

以上により、Ｕ曲げ加工が完了する。Ｕ曲げ加工が完了した後は、Ｏ曲げ装置５０により第２予備加工品１５１にＯ曲げ加工が施される。

【0054】

まず、図９に示すように、第３下型５３の下側円弧状凹部５４に第２予備加工品１５１をセットする。第２予備加工品１５１は、Ｕ字開口が上側を向くようにセットされる。このとき、各スライド型６０はストッパ部５５に接触した状態となっている。

【0055】

次に、図９の状態から昇降台５２を下降させる。これにより、図１０に示すように、左右のスライド型６０の各第１係合面６１ａと各カム部７０の内側カム面７１とが係合する。このとき、図１０に示すように、第２係合面６１ｂと外側カム面７２とが斜めに連続した状態となる。

【0056】

図１０の状態からさらに昇降台５２を下降させると、各第１係合面６１ａが各内側カム面７１にそれぞれ押圧されて、各スライド型６０は互いに接近するように水平方向に移動する。これにより、各スライド型６０が第２予備加工品１５１をＵ字開口が閉じるように変位させる。その後、上側円弧状凹部５７と端側湾曲部１５０ａとが当接する。このとき、上側円弧状凹部５７は端側湾曲部１５０ａの曲面と当接する。

【0057】

そして、図１１に示すように、各カム部７０の突出部７４と第３下型５３の係合溝部５３ａの底部とが当接するまで昇降台５２を更に下降させる。これにより、図１１に示すように、下側円弧状凹部５４、上側円弧状凹部５７、及び各スライド型６０の側部押圧面６２によって、１つの円形状の型が形成される。そして、第２予備加工品１５１は、下側円弧状凹部５４、上側円弧状凹部５７、及び各スライド型６０の側部押圧面６２にそれぞれ押圧されて、Ｏ字状に曲げ変形される。

【0058】

その後、昇降台５２を上昇させて、第３下型５３と第３上型５６を離間動作させる。これにより、図１２に示すように、各第２係合面６１ｂが各外側カム面７２にそれぞれ押圧されて、各スライド型６０は互いに離間するように水平方向に移動する。これにより、第３上型５６が離型されるとともに、各スライド型６０がそれぞれ離型される。すなわち、第３上型５６及び各スライド型６０の離型が同時に完了する。そして、第３下型５３を離型させれば、Ｏ曲げ加工が完了し、金属管Ｐが成形される。

【0059】

金属管Ｐが成形された後は、先端同士の突き合わせ部分を、図示しない溶接装置により溶接して、金属管Ｐが完成する。

【0060】

したがって、本実施形態では、Ｏ曲げ装置５０は、床面Ｆに設置された基台５１と、基台５１に対向して、該基台５１の上側に昇降可能に配置される昇降台５２と、基台５１上に固定され、上側にＵ字開口が向いた状態の第２予備加工品１５１の下側部分が載置されかつ下側に向かって円弧状に凹んだ下側円弧状凹部５４を有する第３下型５３と、昇降台５２に固定され、上側に向かって円弧状に凹んだ上側円弧状凹部５７を有し、第３下型５３に載置された第２予備加工品１５１を上側から押圧する第３上型５６と、第３下型５３に設けられ、上下方向と成形される金属管Ｐの軸方向との両方に直交する水平方向に離間してそれぞれ配置され、第３下型５３及び第３上型５６と相俟って第２予備加工品１５１を円環状に加工する側部押圧面６２をそれぞれ有する一対のスライド型６０と、第３上型５６でかつ一対のスライド型６０に対応してそれぞれ設けられ、第３下型５３と第３上型５６との接近動作及び離間動作に伴って、一対のスライド型６０を水平方向に移動させる一対のカム部７０とを備え、一対のスライド型６０は、第３下型５３と第３上型５６との接近動作により各カム部７０の内側カム面７１に押圧されて、互いに接近するように水平方向に移動する一方、第３下型５３と第３上型５６との離間動作により、各カム部７０の外側カム面７２に押圧されて、互いに離間するように水平方向に移動するようにそれぞれ構成されている。これにより、カム部７０により、スライド型６０の接近動作と離間動作とを両方とも実行できるため、スライド型６０を初期位置に戻すための装置等が別途不要になり、部品点数を削減して装置のコストを抑えることができる。

【0061】

また、本実施形態では、各スライド型６０は、内側カム面７１と係合する第１係合面６１ａと、第１係合面６１ａと離間しかつ外側カム面７２と係合する第２係合面６１ｂとをそれぞれ有し、第１係合面６１ａと内側カム面７１とは、各スライド型６０が互いに接近する前の状態において上下方向に対向している一方、第２係合面６１ｂと外側カム面７２とは、各スライド型６０が互いに接近するように移動したときに上下方向に対向する。これにより、第３下型５３と第３上型５６の接近動作に伴い各スライド型６０を互いに接近するように移動させる動作、及び第３下型５３と第３上型５６の離間動作に伴い各スライド型６０を互いに離間するように移動させる動作を確実に実行することができる。

【0062】

また、本実施形態では、各カム部７０は、内側及び外側カム面７１，７２よりも下側に突出する突出部７４をそれぞれ有し、第３下型５３には、突出部７４が収容される係合溝部５３ａが設けられ、突出部７４の先端と係合溝部５３ａの底部とが当接したときには、下側円弧状凹部５４、上側円弧状凹部５７、及び各側部押圧面６２により連続する円形状が形成される。これにより、突出部７４の先端と係合溝部５３ａの底部とが当接したときには、下側円弧状凹部５４、上側円弧状凹部５７、及び各側部押圧面６２により連続する円形状が形成されるため、スライド型６０が過度に接近することがなく、真円度の高い円形状を維持することができる。この結果、成形される金属管Ｐの真円度を向上させることができる。

【0063】

また、本実施形態では、第２予備加工品１５１における一対の上側端部は、互いに接近するように曲げられた端側湾曲部１５０ａをそれぞれ有する。これにより、一対の上側端部のそれぞれに端側湾曲部１５０ａが形成されているため、各端側湾曲部１５０ａの曲面と第３上型５６の上側円弧状凹部５７とをそれぞれ接触させるようにすることができる。これにより、一対の上側端部のエッジが第３上型５６の上側円弧状凹部５７に接触しないようにすることができるため、Ｏ曲げ装置５０の第３上型５６のかじり摩耗を効果的に抑制することができる。この結果、成形される金属管Ｐの真円度をより向上させることができる。

【0064】

（その他の実施形態）
ここに開示された技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。

【0065】

例えば、前述の実施形態では、一対のスライド型６０が第３下型５３上に設けられており、一対のカム部７０が第３上型５６に設けられていた。これに限らず、一対のスライド型６０を第３上型５６に設けて、一対のカム部７０を第３下型５３に設けるようにしてもよい。

【0066】

また、前述の実施形態では、Ｕ曲げ加工を行う前にＣ曲げ加工を行っていたが、Ｃ曲げ加工は必ずしも行わなくてもよい。

【0067】

また、前述の実施形態では、Ｏ曲げ加工の際に円柱状の中子を用いていなかったが、該円柱状の中子を用いてもよい。これにより、金属管Ｐの真円度を一層向上せることができる。

【0068】

前述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本開示の範囲を限定的に解釈してはならない。本開示の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本開示の範囲内のものである。

【産業上の利用可能性】

【0069】

ここに開示された技術は、金属板がＵ字状に曲げられた予備加工品を、円環状に加工する金属板加工装置として有用である。

【符号の説明】

【0070】

５０ Ｏ曲げ装置（金属板加工装置）
５１ 基台
５２ 昇降台
５３ 第３下型
５３ａ 係合溝部
５４ 下側円弧状凹部
５６ 第３上型
６０ スライド型
６１ａ 第１係合面
６１ｂ 第２係合面
６２ 側部押圧面
７０ カム部
７１ 内側カム面
７２ 外側カム面
７４ 突出部
１００ 金属板
１５０ 第１予備加工品
１５０ａ 端側湾曲部
１５１ 第２予備加工品
Ｆ 床面
Ｐ 金属管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】