特許 7591629 段曲げ加工方法及び段曲げ加工における反り矯正方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-20

(45)【発行日】2024-11-28

(54)【発明の名称】段曲げ加工方法及び段曲げ加工における反り矯正方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 1/05 20060101AFI20241121BHJP

   B21D 5/01 20060101ALI20241121BHJP

   B21D 22/20 20060101ALI20241121BHJP

   B21D 22/26 20060101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

B21D1/05

B21D5/01 M

B21D5/01 E

B21D22/20 Z

B21D22/26 C

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023137355

(22)【出願日】2023-08-25

【審査請求日】2024-07-29

(73)【特許権者】

【識別番号】390014672

【氏名又は名称】株式会社アマダ

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100111235

【弁理士】

【氏名又は名称】原 裕子

(74)【代理人】

【識別番号】100170575

【弁理士】

【氏名又は名称】森 太士

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 諭

(72)【発明者】

【氏名】花岡 裕紀

【審査官】程塚 悠

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－３００４２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２４６３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－９０８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１４８８４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１６２６３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｄ １／０５

Ｂ２１Ｄ ５／０１

Ｂ２１Ｄ ２２／２０－２２／２２

Ｂ２１Ｄ ２２／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

平板状のワークに対し段曲げローラ金型で段曲げ部を形成する段曲げ加工と、
前記段曲げ加工の後に前記段曲げ部を矯正する矯正加工と、を含み、
前記段曲げ加工によって平板部に対し突出した前記段曲げ部を形成し、
前記矯正加工を、前記平板部の下面は支持し、かつ前記段曲げ部の下方は空間を形成して不支持とした状態で、前記段曲げ部をローラ金型によって下方に押し付ける加工とした段曲げ加工方法。

【請求項2】

前記段曲げ加工において、前記ワークをクランパで把持し前記段曲げ部を段曲げローラ金型で形成し、
前記矯正加工を、前記クランパによる前記ワークの把持を維持したまま実行する請求項１記載の段曲げ加工方法。

【請求項3】

前記段曲げ加工と前記段曲げ加工の後に実行する矯正加工とを加工組としたときに、１回以上の加工組を実行する請求項２記載の段曲げ加工方法。

【請求項4】

前記段曲げ加工は、前記段曲げローラ金型によって同じ段曲げ位置を複数回段曲げ加工する請求項３記載の段曲げ加工方法。

【請求項5】

平板部と、前記平板部に対し突出した段曲げ部とを有する段曲げ加工されたワークに対し、前記平板部の下面は支持し、かつ前記段曲げ部の下方は空間を形成して不支持とした状態で、前記段曲げ部をローラ金型によって下方に押し付ける矯正加工を実行する、段曲げ加工における反り矯正方法。

【請求項6】

前記ワークをクランパで把持し前記段曲げ部を段曲げローラ金型で形成し、前記クランパによる前記ワークの把持を維持したまま、前記矯正加工を実行する請求項５記載の段曲げ加工における反り矯正方法。

【請求項7】

前記段曲げ加工と前記段曲げ加工の後に実行する矯正加工とを加工組としたときに、複数の加工組を実行する請求項６記載の段曲げ加工における反り矯正方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、段曲げ加工方法及び段曲げ加工における反り矯正方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に、段付きローラを備えた上金型及び下金型によってワークを挟み込み、そのワークを上下の金型に対して相対的に移動させることによって、ワークに直線状又は曲線状の段曲げ加工を行う技術が記載されている。段曲げ加工は板金に段差を形成する加工であり、オフセット加工とも称される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６２５００７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載されたような、段付きローラによる段曲げ加工では、ワークに少なからず反りが生じる。この反りは、段曲げ加工における段曲げ高さを大きくするほど大きくなるため、例えば、次加工のパンチング加工で反ったワークが加工機側の部材と接触して加工が困難となる、或いは、段曲げ加工とは別の工程で矯正が必要になるという不具合が生じ得る。そのため、段付きローラによる段曲げ加工において、反りに起因する不具合を生じにくくする段曲げ加工方法及び段曲げ加工における反り矯正方法が望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記の課題を解決するために、本発明の段曲げ加工方法の一態様は次の構成を有する。すなわち、平板状のワークに対し段曲げローラ金型で段曲げ部を形成する段曲げ加工と、前記段曲げ加工の後に前記段曲げ部を矯正する矯正加工と、を含み、前記段曲げ加工によって平板部に対し突出した前記段曲げ部を形成し、前記矯正加工を、前記平板部の下面は支持し、かつ前記段曲げ部の下方は空間を形成して不支持とした状態で、前記段曲げ部をローラ金型によって下方に押し付ける加工とした段曲げ加工方法である。

【0006】

また、本発明の段曲げ加工方法における反り矯正方法の一態様は次の構成を有する。すなわち、平板部と、前記平板部に対し突出した段曲げ部とを有する段曲げ加工されたワークに対し、前記平板部の下面は支持し、かつ前記段曲げ部の下方は空間を形成して不支持とした状態で、前記段曲げ部をローラ金型によって下方に押し付ける矯正加工を実行する、段曲げ加工における反り矯正方法である。

【発明の効果】

【0007】

本発明の段曲げ加工方法及び段曲げ加工における反り矯正方法の一態様によれば、段付きローラによる段曲げ加工において、反りに起因する不具合が生じにくくなる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本発明の段曲げ加工方法の一態様において、段付きローラを備えた段曲げローラ金型ＫでワークＷに段付き加工を施す状態を示す部分断面図である。

【図2】図２は、本発明の段曲げ加工における矯正加工で用いる第１矯正金型Ｋ３４を示す正面図である。

【図3】図３は、第２矯正金型Ｋ５６を示す正面図である。

【図4A】図４Ａは、段付き曲げ加工を実施したワークＷを示す平面図である。

【図4B】図４Ｂは、図４ＡにおけるＳ４Ｂ－Ｓ４Ｂ位置での断面図である。

【図4C】図４Ｃは、段付き曲げ加工を実施したワークＷの反りを示す図４ＡにおけるＳ４Ｃ－Ｓ４Ｃ位置での断面図である。

【図5A】図５Ａは、第１矯正金型Ｋ３４による反り矯正方法を説明するための第１の図である。

【図5B】図５Ｂは、第１矯正金型Ｋ３４による反り矯正方法を説明するための第２の図である。

【図6】図６は、第２矯正金型Ｋ５６による反り矯正方法を説明するための図である。

【図7A】図７Ａは、第１矯正金型Ｋ３４を用いた第１の加工手順を示す表である。

【図7B】図７Ｂは、第１の加工手順で段曲げ加工したワークＷの反り分布図である。

【図7C】図７Ｃは、矯正加工を含まない段曲げ加工でのワークＷの反り分布図である。

【図8A】図８Ａは、第２矯正金型Ｋ５６を用いた第２の加工手順を示す表である。

【図8B】図８Ｂは、第２の加工手順で段曲げしたワークＷの反り分布図である。

【図9A】図９Ａは、第１矯正金型Ｋ３４を用いた第３の加工手順を示す表である。

【図9B】図９Ｂは、第２矯正金型Ｋ５６を用いた第４の加工手順を示す表である。

【図10】図１０は、第１矯正金型Ｋ３４の変形例である第３矯正金型Ｋ７８を示す部分断面した正面図である。

【図11】図１１は、本発明の段曲げ加工方法の一態様を実行するパンチプレスのブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の段曲げ加工方法の一態様は、金属平板のワークに対し、段曲げローラ金型Ｋ（図１参照）（以下、単に段曲げ金型Ｋとも称する）によって段曲げ加工を施した後、ローラ金型である第１矯正金型Ｋ３４（図２参照）及び第２矯正金型Ｋ５６（図３参照）のうちのいずれかを用いて反り矯正加工を行う。

【0010】

段曲げ金型Ｋ，第１矯正金型Ｋ３４，及び第２矯正金型Ｋ５６は、上金型及び下金型を有する。上金型及び下金型は、それぞれパンチプレスの上部タレット及び下部タレットに着脱自在に装着され、パンチプレスの制御部７（図１１参照）の制御の下、金型駆動部７１（図１１参照）によって上金型の上下移動、及び上下方向に延びるホルダ軸線ＣＬ１Ｖ～ＣＬ６Ｖ（図１～図３参照）まわりの同期回動が行われる。上部タレット及び下部タレットには、装着された金型をその軸線まわりに回転させるオートインデックス装置（以下ＡＩ装置）が搭載されており、金型駆動部７１は、ＡＩ装置の動作を制御するＡＩ駆動部７１１（図１１参照）を有する。すなわち、上金型及び下金型の、ホルダ軸線ＣＬ１Ｖ～ＣＬ６Ｖまわりの同期回動は、ＡＩ駆動部７１１の制御によるＡＩ装置の駆動によって実行される。まず、段曲げ金型Ｋ，第１矯正金型Ｋ３４，及び第２矯正金型Ｋ５６の構成について、図１～図３を参照して説明する。

【0011】

図１は、本発明の段曲げ加工方法の一態様において、段付きローラを備えた段曲げ金型ＫでワークＷに段付き加工を施す状態を示す部分断面図である。図２は、本発明の段曲げ加工における反り矯正加工で用いる第１矯正金型Ｋ３４を示す正面図である。図３は、第２矯正金型Ｋ５６を示す正面図である。

【0012】

（段曲げ金型Ｋ：図１参照）
段曲げ金型Ｋは、下金型Ｋ１と上金型Ｋ２とを備えている。下金型Ｋ１は、略円盤形状であって、装着ベース８２を介してパンチプレスの下部タレット（不図示）に着脱自在に装着される。上金型Ｋ２は、長尺の略円柱形状であって、図１における上側の部位がパンチプレスの上部タレット（不図示）に着脱自在に装着される。

【0013】

段曲げ金型Ｋは、パンチプレスのタレットに装着された状態で、下金型Ｋ１において上下方向に延びるホルダ軸線ＣＬ１Ｖと、上金型Ｋ２において上下方向に延びるホルダ軸線ＣＬ２Ｖとが同芯となる位置に割り出される。また、段曲げ金型Ｋは、同芯とされたホルダ軸線ＣＬ１Ｖ及びホルダ軸線ＣＬ２Ｖまわりに、水平方向に延びるローラ軸線ＣＬ１とローラ軸線ＣＬ２とが平行となる姿勢で同期回動するようパンチプレスの制御部７のＡＩ駆動部７１１によって制御される。

【0014】

下金型Ｋ１は、ホルダＫ１１と段付きローラＫ１２とを有する。段付きローラＫ１２は、軸方向に連接した大径部１２１及び小径部１２２と、ローラ軸線ＣＬ１上に外方に延出する一対の軸部１２３とを有する。大径部１２１は、段付きローラＫ１２の軸方向の一方の端部側に形成され、小径部１２２は大径部１２１に連接して他方の端部側に形成されている。一対の軸部１２３は、一本の軸部材の両端部であって、外側に突出し露出している部位である。

【0015】

ホルダＫ１１は、一対の軸部１２３を回転自在に支持しており、これにより段付きローラＫ１２はローラ軸線ＣＬ１まわりに回転可能となっている。段付きローラＫ１２の上部において、大径部１２１及び小径部１２２の周面は、ホルダＫ１１の上端よりも上方に突出している。

【0016】

上金型Ｋ２は、ホルダＫ２１と段付きローラＫ２２とを有する。段付きローラＫ２２は、軸方向に連接した大径部２２１及び小径部２２２と、ローラ軸線ＣＬ２上に外方に延出する一対の軸部２２３とを有する。大径部２２１は、段付きローラＫ２２の軸方向の一方の端部側に形成され、小径部２２２は大径部２２１に連接して他方の端部側に形成されている。一対の軸部２２３は、一本の軸部材の両端部であって、外側に突出し露出している部位である。

【0017】

ホルダＫ２１は、一対の軸部２２３を回転自在に支持しており、これにより段付きローラＫ２２はローラ軸線ＣＬ２まわりに回転可能となっている。段付きローラＫ２２の下部において、大径部２２１及び小径部２２２の周面は、ホルダＫ２１の下端よりも下方に突出している。

【0018】

この例において、大径部１２１，２２１の軸方向の幅は、小径部１２２，２２２の軸方向の幅の概ね半分であるが、この比率は限定されない。

【0019】

（第１矯正金型Ｋ３４：図２参照）
第１矯正金型Ｋ３４は、下金型Ｋ３と上金型Ｋ４とを備えたローラ金型である。下金型Ｋ３は、略円盤形状であって、装着ベース８２を介してパンチプレスの下部タレット（不図示）に着脱自在に装着される。上金型Ｋ４は、長尺の略円柱形状であって、図２における上側の部位がパンチプレスの上部タレット（不図示）に着脱自在に装着される。

【0020】

第１矯正金型Ｋ３４は、パンチプレスのタレットに装着された状態で、上下方向に延びる下金型Ｋ３のホルダ軸線ＣＬ３Ｖと上金型Ｋ４のホルダ軸線ＣＬ４Ｖとが同芯となる位置に割り出される。また、第１矯正金型Ｋ３４は、同芯とされたホルダ軸線ＣＬ３Ｖ及びホルダ軸線ＣＬ４Ｖまわりに、水平方向に延びるローラ軸線ＣＬ３とローラ軸線ＣＬ４とが平行となる姿勢で同期回動するようパンチプレスの制御部７のＡＩ駆動部７１１によって制御される。

【0021】

下金型Ｋ３は、ホルダＫ３１と段なしローラＫ３２とを有する。段なしローラＫ３２は、一定の外径を有する円柱状のローラ３２１と、ローラ軸線ＣＬ３上に外方に延出する一対の軸部３２３とを有する。一対の軸部３２３は、一本の軸部材の両端部であって、外側に突出し露出している部位である。

【0022】

ホルダＫ３１は、一対の軸部３２３を回転自在に支持しており、これにより段なしローラＫ３２はローラ軸線ＣＬ３まわりに回転可能となっている。段なしローラＫ３２の上部において、ローラ３２１の周面は、ホルダＫ３１の上端よりも上方に突出している。

【0023】

上金型Ｋ４は、ホルダＫ４１と段付きローラＫ４２とを有する。段付きローラＫ４２は、軸方向に連接した大径部４２１と小径部４２２と、ローラ軸線ＣＬ４上に外方に延出する一対の軸部４２３とを有する。大径部４２１は、段付きローラＫ４２の軸方向の一方の端部側に形成され、小径部４２２は大径部４２１に連接して他方の端部側に形成されている。一対の軸部４２３は、一本の軸部材の両端部であって、外側に突出し露出している部位である。

【0024】

ホルダＫ４１は、一対の軸部４２３を回転自在に支持しており、これにより段付きローラＫ４２はローラ軸線ＣＬ４まわりに回転可能となっている。段付きローラＫ４２の下部において、大径部４２１及び小径部４２２の下部の周面は、ホルダＫ４１の下端よりも下方に突出している。

【0025】

この例において、大径部４２１の軸方向の幅は、小径部４２２の軸方向の幅の概ね半分であるが、この比率は限定されない。

【0026】

（第２矯正金型Ｋ５６：図３参照）
第２矯正金型Ｋ５６は、下金型Ｋ５と上金型Ｋ６とを備えたローラ金型である。下金型Ｋ５は、略円盤形状であって、装着ベース８２を介してパンチプレスの下部タレット（不図示）に着脱自在に装着される。上金型Ｋ６は、長尺の略円柱形状であって、図３における上側の部位がパンチプレスの上部タレット（不図示）に着脱自在に装着される。

【0027】

第２矯正金型Ｋ５６は、パンチプレスのタレットに装着された状態で、上下方向に延びる下金型Ｋ５のホルダ軸線ＣＬ５Ｖと上金型Ｋ６のホルダ軸線ＣＬ６Ｖとが同芯となる位置に割り出される。また、第２矯正金型Ｋ５６は、同芯とされたホルダ軸線ＣＬ５Ｖ及びホルダ軸線ＣＬ６Ｖまわりに、水平方向に延びるローラ軸線ＣＬ５とローラ軸線ＣＬ６とが平行となる姿勢で同期回動するようパンチプレスの制御部７のＡＩ駆動部７１１によって制御される。

【0028】

下金型Ｋ５は、ホルダＫ５１と段なしローラＫ５２とを有する。段なしローラＫ５２は、一定の外径を有する円柱状のローラ５２１と、ローラ軸線ＣＬ５上に外方に延出する一対の軸部５２３とを有する。一対の軸部５２３は、一本の軸部材の両端部であって、外側に突出し露出している部位である。

【0029】

ホルダＫ５１は、一対の軸部５２３を回転自在に支持しており、これにより段なしローラＫ５２はローラ軸線ＣＬ５まわりに回転可能となっている。段なしローラＫ５２の上部において、ローラ５２１の周面は、ホルダＫ５１の上端よりも上方に突出している。

【0030】

上金型Ｋ６は、ホルダＫ６１とセンターローラＫ６２とを有する。センターローラＫ６２は、軸方向の中央部に形成された大径部６２１と、大径部６２１の軸方向両側に連接して形成された、大径部６２１よりも小径の一対の小径部６２２（６２２ａ，６２２ｂ）と、ローラ軸線ＣＬ６上に外方に延出する一対の軸部６２３とを有する。一対の軸部６２３は、一本の軸部材の両端部であって、外側に突出し露出している部位である。

【0031】

ホルダＫ６１は、一対の軸部６２３を回転自在に支持しており、これによりセンターローラＫ６２はローラ軸線ＣＬ６まわりに回転可能となっている。センターローラＫ６２の下部において、大径部６２１の周面は、ホルダＫ６１の下端よりも下方に突出している。

【0032】

この例において、大径部６２１の軸方向の幅は、センターローラＫ６２の軸方向の全長の概ね１／３であるが、この比率は限定されない。

【0033】

上述の第１矯正金型Ｋ３４の下金型Ｋ３と、第２矯正金型Ｋ５６の下金型Ｋ５とは、同じものであってもよい。

【0034】

段曲げ加工において、パンチプレスのテーブルに載置された金属平板のワークＷは、一縁部がパンチプレスに備えられた複数のクランパ８１（図５Ａ参照）の上下のクランプジョー８１１，８１２によって挟持される。クランパ８１のワークＷを把持する動作は、制御部７の制御によってクランパ駆動部７２（図１１参照）によって実行される。クランパ８１は、不図示のキャリッジにより水平に設定された互いに直交するＸ軸及びＹ軸に沿って移動するように支持されている。キャリッジは、制御部７の指示により、キャリッジ駆動部７３（図１１参照）の動作によって、ワークＷを下タレットと上タレットとの間の、ＸＹ平面上の所定位置に移動させる。これにより、タレットに装着された各金型によって、ワークＷの任意の位置に加工を行うことができる。

【0035】

図４Ａは、段付き曲げ加工を実施したワークＷを示す平面図であり、図４Ｂは、図４ＡにおけるＳ４Ｂ－Ｓ４Ｂ位置での断面図である。図４Ｃは、段付き曲げ加工を実施したワークＷの反りを示す図４Ａにおける図４Ｃ－図４Ｃ位置での断面図である。

【0036】

段曲げ金型Ｋを用いた段曲げ加工は、従来と同様であって、まず、下金型Ｋ１に対し上金型Ｋ２を上方に移動して離隔させた状態とし、ワークＷを、段曲げを施す部位がホルダ軸線ＣＬ１Ｖ（ＣＬ２Ｖ）と合致する位置に移動し、下金型Ｋ１及び上金型Ｋ２の回動姿勢を段曲げ方向に応じた姿勢とする。そして、金型駆動部７１の駆動による不図示のストライカの動作によって、上金型Ｋ２を下金型Ｋ１に向け下降させる（図１の矢印ＤＲ１参照）。これにより、ワークＷには段付きローラＫ１２，Ｋ２２の食い違いの挟持作用によって段部Ｗｄ１が形成される。その後、制御部７は、図４Ａに示されるように、段部Ｗｄ１を形成する方向に応じてホルダ軸線ＣＬ１Ｖまわりの回動姿勢をＡＩ駆動部７１１が制御しながら段曲げ金型Ｋを段部Ｗｄ１の形状に沿って移動させる（矢印ＤＲ２参照）。

【0037】

図４Ａ及び図４Ｂには、長方形のワークＷに対し、段曲げ金型Ｋを周回させる段曲げ加工を行って、平面視で長方形の、段曲げ高さＨｄの段曲げ部Ｗｄを形成した例が示されている。以下、段曲げ加工を施したワークＷの平面視領域を次のように呼称分類する。すなわち、段曲げされていない周縁の平板部を第１領域ＷＲ１とし、段曲げ加工により傾斜した立ち上げ部位を第２領域ＷＲ２とし、段曲げ加工により持ち上げられた平板状の段曲げ部を第３領域ＷＲ３と称する。第２領域ＷＲ２は、段部Ｗｄ１に相当する。

【0038】

平板状のワークＷに対し、段曲げ金型Ｋによって段曲げ加工を施すと、例えば、図４Ｃに示されるような、段曲げ加工前のワークＷの延在面に交わる方向の反りが生じる場合がある。例えば、第３領域ＷＲ３が、中央部が凹となる曲面状に湾曲する反りである。この場合、図４Ｃにおける第１領域ＷＲ１の左右一方の部位を水平に維持すると、第２領域を経た第３領域ＷＲ３は、断面形状で水平にならず上方に向かって湾曲傾斜した状態となる。

【0039】

段曲げ部Ｗｄに対し、第１矯正金型Ｋ３４及び第２矯正金型Ｋ５６による矯正加工を施すことで、この反りを効果的に小さくすることができる。まず、第１矯正金型Ｋ３４の矯正動作について図５Ａ及び図５Ｂを参照して説明する。第１矯正金型Ｋ３４の矯正動作は、制御部７の制御の下、金型駆動部７１及びキャリッジ駆動部７３の動作によって実行される。

【0040】

（矯正Ａ）（第１矯正金型Ｋ３４：図５Ａ及び図５Ｂ参照）
まず、第１矯正金型Ｋ３４を用いた矯正動作である矯正Ａを説明する。図５Ａは、第１矯正金型Ｋ３４による反り矯正方法を説明するための第１の図である。図５Ｂは、第１矯正金型Ｋ３４による反り矯正方法を説明するための第２の図である。

【0041】

第１矯正金型Ｋ３４は、大径部４２１と小径部４２２の半径差Ｒｄ４（図２参照）を、段曲げ金型Ｋにおける上金型Ｋ２の大径部２２１と小径部２２２との半径差Ｒｄ２（図１参照）と等しく、或いはわずかに小さくしておく。

【0042】

まず、パンチプレスにおいて、第１矯正金型Ｋ３４を、上下方向に延びる下金型Ｋ３のホルダ軸線ＣＬ３Ｖと上金型Ｋ４のホルダ軸線ＣＬ４Ｖとが同芯となる位置に割り出す。次いで、クランパ８１をワークＷを把持したまま移動して、ホルダ軸線ＣＬ３ＶがワークＷの段部Ｗｄ１における矯正を開始する位置（例えば図４Ａにおける位置ＰＭ１）に位置決めする。第１矯正金型Ｋ３４は、同芯とされたホルダ軸線ＣＬ３Ｖ及びホルダ軸線ＣＬ４Ｖまわりに、ローラ軸線ＣＬ１とローラ軸線ＣＬ２とが平行となり矯正する段部Ｗｄ１に対応した姿勢（段部Ｗｄ１の延在方向と直交する姿勢）となる回動位置に位置決めされる。

【0043】

図５Ａに示されるように、上金型Ｋ４を上昇させて下金型Ｋ３に対し離隔させた後、段曲げ加工からクランパ８１で把持したままのワークＷを挿入して位置決めする。位置決めは、例えば、図５Ａに示されるように、大径部４２１の小径部４２２側の縁部となる位置Ｊ１が、ワークＷにおける第１領域ＷＲ１と第２領域ＷＲ２との境界の位置Ｊ２に対応するようにする。ワークＷは、クランパ８１の把持によって第１領域ＷＲ１を概ね水平姿勢で保持されたおり、この状態で、第３領域ＷＲ３はクランパ８１から離れるほど上方に向かうように反っている。

【0044】

次いで、図５Ｂに示されるように、上金型Ｋ４を下降させ（矢印ＤＲ４参照）、大径部４２１とローラ３２１によって第１領域ＷＲ１を挟持し、小径部４２２により第３領域ＷＲ３の第２領域ＷＲ２に近い部位Ｐ２が下方に押し付けられる。すなわち、大径部４２１は、第１領域ＷＲ１における第２領域ＷＲ２側の部位Ｐ１を力Ｆ１でローラ３２１に押し付け、小径部４２２は、第３領域ＷＲ３の部位Ｐ２を力Ｆ２で下方に押し付ける。

【0045】

ここで、半径差Ｒｄ４は半径差Ｒｄ２と等しいかわずかに小さく設定されており、小径部４２２によって下方に押し付けられる第３領域ＷＲ３の下側には、下金型Ｋ３の段なしのローラ３２１との間に隙間としての空間Ｖａが形成される。そのため、ワークＷの第３領域ＷＲ３は、下方から不支持とされた状態で小径部４２２によって下方に押さえつけられることで容易に下方に変形する（矢印ＤＲ５参照）、すなわち矯正される。

【0046】

パンチプレスの制御部７は、第１矯正金型Ｋ３４のＸ－Ｙ平面上の位置を、段部Ｗｄ１の延在方向に沿って移動させると共に、ローラ軸線ＣＬ３，ＣＬ４が段部Ｗｄ１の現在いる位置における接線に対し常に直交するようにホルダ軸線ＣＬ３Ｖ，ＣＬ４Ｖまわりの回動姿勢を制御する。

【0047】

このようにして、下金型Ｋ３の段なしローラＫ３２と上金型Ｋ４の段付きローラＫ４２とは、ローラ軸線ＣＬ３，ＣＬ４まわりに回転しつつトラック状の段部Ｗｄ１を矯正しながら一周又は複数周し、矯正加工を終了する。

【0048】

（矯正Ｂ）（第２矯正金型Ｋ５６：図６参照）
次に第２矯正金型Ｋ５６を用いた矯正動作である矯正Ｂを説明する。図６は、第２矯正金型Ｋ５６による反り矯正方法を説明するための図である。第２矯正金型Ｋ５６の矯正動作は、制御部７の制御の下、金型駆動部７１及びキャリッジ駆動部７３の動作によって実行される。

【0049】

第１矯正金型Ｋ３４の場合と同様に、上金型Ｋ６を上昇させて下金型Ｋ５に対し離隔させた後、クランパ８１で把持した段曲げ加工を施したワークＷを挿入して位置決めする。詳しくは、上金型Ｋ６のセンターローラＫ６２の大径部６２１を、ワークＷの第３領域ＷＲ３における第２領域ＷＲ２側の縁部近傍に位置させる。

【0050】

次いで、上金型Ｋ６を所定位置まで下降させ（矢印ＤＲ６参照）、センターローラＫ６２の大径部６２１によって、第３領域ＷＲ３における第２領域ＷＲ２側の縁部近傍の部位Ｐ４を力Ｆ３で下方に押し付ける。これにより第１領域ＷＲ１の第２領域ＷＲ２側の部位Ｐ３が、下金型Ｋ５の段なしローラＫ５２に当接して下方から支持される。また、第３領域ＷＲ３の部位Ｐ４は、下金型Ｋ５の段なしローラＫ５２のローラ５２１との間に隙間としての空間Ｖｂが形成されているので、ワークＷの第３領域ＷＲ３は、下方から不支持とされた状態で大径部６２１により下方に押し付けられることで容易に下方に変形する（矢印ＤＲ７参照）、すなわち矯正される。

【0051】

上金型Ｋ６の下降する位置は、最適な矯正が行われるように、ワークＷの材質、板厚、段曲げ高さＨｄなどに応じて予め設定される。

【0052】

パンチプレスの制御部７は、第２矯正金型Ｋ５６のＸ－Ｙ平面上の位置を、段部Ｗｄ１に延在方向に沿って移動させると共に、ローラ軸線ＣＬ５，ＣＬ６が段部Ｗｄ１の現在いる位置における接線に対し直交するようにホルダ軸線ＣＬ５Ｖ，ＣＬ６Ｖまわりの回動姿勢を制御する。

【0053】

（矯正加工手順例）
次に、上述の矯正Ａ及び矯正Ｂのいずれかを含む段曲げ加工の加工手順例を説明する。この加工手順を含む、パンチプレスで行う加工動作の手順は、制御部７に備えられた記憶部７０２（図１１参照）に予め記憶されており、制御部７に備えられた中央処理装置であるＣＰＵ７０１（図１１参照）が、次に実行する加工を、記憶部７０２に記憶された加工動作の手順の中から選択し、それに基づいて実行する。

【0054】

（矯正Ａを含む加工手順例）
段曲げ金型Ｋによって段曲げ部Ｗｄが形成されたワークＷに第１矯正金型Ｋ３４による矯正Ａを施す例である第１の加工手順を、図７Ａ～図７Ｃを参照して説明する。図７Ａは、第１矯正金型Ｋ３４を用いた第１の加工手順を示す表である。図７Ｂは、第１の加工手順で段曲げ加工したワークＷの反り分布図である。図７Ｃは、矯正加工を含まない段曲げ加工によるワークＷの反り分布図である。

【0055】

第１の加工手順は、４つの加工を加工番号順に実行する。加工番号１～３は、段曲げ金型Ｋを用いた３回の段曲げ加工であり、１回の加工で持ち上げる段曲げ高さＨｄを板厚未満に抑制し、複数回の段曲げ加工を実行することで最終的に板厚以上の段曲げ高さＨｄの段曲げ部Ｗｄを形成する。この例では３回（３周）の段曲げ加工を実行する。加工番号１～３の段曲げ加工の後に、加工番号４の矯正Ａを実行する。

【0056】

第１の加工手順で行う加工に用いたワークＷの仕様は次のとおりである。この仕様を、以下、仕様αとする。
（仕様α）
材質：ＳＧＣＣ（溶融亜鉛めっき鋼板）
外形寸法：２００ｍｍ×１００ｍｍ
板厚：０．５ｍｍ
形成する段曲げ部Ｗｄの平面視形状：１５０ｍｍ×６０ｍｍ Ｒ２５
このワークＷに対し、第１の加工手順によって最終の段曲げ高さが約１．０ｍｍとなるように、矯正加工を含む段曲げ加工を行った。

【0057】

段曲げ高さは、ワークＷに対し段曲げ加工を施し、加工後のワークＷを三次元測定器のステージに載せて測定した。用いた三次元測定器は、３Ｄスキャナ型三次元測定器ＶＬ－５００（株式会社キーエンス製）である。
段曲げ加工後の段曲げ高さＨｄは、第３領域ＷＲ３における第２領域ＷＲ２側の縁部を例えば３点測定した平均値としている。

【0058】

図７Ａに示されるように、加工番号１～３の段曲げ加工で、加工後の段曲げ高さＨｄは、それぞれ０．３ｍｍ，０．７ｍｍ，１．２ｍｍとなった。加工番号３の段曲げ加工の後に、加工番号４の矯正Ａの加工（図５Ｂ参照）を実行した結果、段曲げ高さＨｄを、１．０ｍｍにできた。このように、段曲げ加工の後に連続して矯正Ａを実行する第１の加工手順により、ワークＷに対し、その板厚の約２倍の段曲げ高さＨｄの段曲げ部Ｗｄを形成できることが明らかになった。

【0059】

次に、第１の加工手順による反りの矯正について図７Ｂ及び図７Ｃを参照して説明する。図７Ｃは、第１の加工手順における加工番号４を実行する前の状態での反り分布図である。図７Ｃに示されるワークＷでは、顕著な反りが生じており、その反りの分布を反りの程度に応じて３つの分布領域Ｍ２～Ｍ４で示している。図７Ｂ，７Ｃには、ワークＷを測定器のステージに載置したときのステージ接地部位ＬＮｐが一点鎖線で示されている。

【0060】

図７Ｃに示されるように、矯正加工を行わない状態では、分布領域Ｍ２～Ｍ４で示される広い領域に顕著な反りが生じており、分布領域Ｍ４において最大７．７ｍｍであった。これに対し、加工番号４の矯正Ａの矯正加工を実行すると、分図７Ｂにおける分布領域Ｍ１で示される少ない領域となり、反りは最大２．８ｍｍまで低減した。

【0061】

上述のように、本発明の段曲げ加工の一態様は、段曲げ金型Ｋによる段曲げ加工の後に連続して、第１矯正金型Ｋ３４を用いた矯正加工を行う手順を有する。これにより、段曲げ高さＨｄが板厚の約２倍の大きさの段曲げ部Ｗｄを、小さい反りで形成できる。また、段曲げ加工と矯正加工とをクランパ８１で把持したままでの同一工程で実行できるので、クランパ８１によるワークの再把持や再位置決めなどの手間が不要となり、生産効率が向上する。

【0062】

（第２矯正金型Ｋ５６を用いた矯正加工例）
段曲げ金型Ｋによって段曲げ部Ｗｄが形成されたワークＷに第２矯正金型Ｋ５６によって矯正加工を施した例である第２の加工手順を、図８Ａ及び図８Ｂを参照して説明する。図８Ａは、第２矯正金型Ｋ５６を用いた第２の加工手順を示す表である。図８Ｂは、第２の加工手順で段曲げしたワークＷの反り分布図である。

【0063】

第２の加工手順は、第１の加工手順に対し、加工番号４の矯正加工を、第１矯正金型Ｋ３４ではなく第２矯正金型Ｋ５６で行う矯正Ｂとするものである。すなわち、加工番号１～３は、段曲げ金型Ｋを用いた段曲げ加工であり、１回の加工で持ち上げる段曲げ高さＨｄを板厚未満に抑制し、複数回の段曲げ加工を実行することで最終的に板厚以上の段曲げ高さＨｄの段曲げ部Ｗｄを形成する。この例では３回（３周分）の段曲げ加工を実行する。加工番号１～３の段曲げ加工の後に加工番号４として矯正Ｂを実行する。ワークＷの仕様は、上述の仕様αであり、ワークＷに対し最終の段曲げ高さが約１．０ｍｍとなるように矯正加工を含む段曲げ加工を行った。段曲げ高さの測定方法及び測定器も第１の加工手順と同じである。

【0064】

図８Ａに示されるように、加工番号１～３の段曲げ加工で、加工後の段曲げ高さはそれぞれ０．３ｍｍ，０．７ｍｍ，１．２ｍｍとなった。加工番号３の段曲げ加工の後に、加工番号４の第２矯正金型Ｋ５６を用いた矯正Ｂの加工（図８Ｂ参照）を実行した結果、段曲げ高さＨｄを、１．１ｍｍにできた。このように、段曲げ加工の後に連続して矯正Ｂを実行する第２の加工手順により、ワークＷに対し、その板厚の約２倍の段曲げ高さＨｄの段曲げ部Ｗｄを形成できることが明らかになった。また、図８Ｂに示されるように、反りを分布領域Ｍ５で示される少ない範囲の最大３．０ｍｍに低減できた。

【0065】

（他の矯正加工例）
上述のように、段部Ｗｄ１を１回又は複数回トレースする段曲げ加工後に、連続して第１矯正金型Ｋ３４又は第２矯正金型Ｋ５６を用いた矯正加工を実行することで、板厚の約２倍の段曲げ高さＨｄの段曲げ部Ｗｄを小さい反りで形成できる。そこで、段曲げ加工とその後の矯正加工との組み合わせ加工の組を繰り返す加工を、第１矯正金型Ｋ３４及び第２矯正金型Ｋ５６それぞれについて第３の加工手順及び第４の加工手順として実行した結果を、図９Ａ及び図９Ｂを参照して説明する。図９Ａは、第１矯正金型Ｋ３４を用いた第３の加工手順を示す表である。図９Ｂは、第２矯正金型Ｋ５６を用いた第４の加工手順を示す表である。

【0066】

（第３及び第４の加工手順）
ワークＷの仕様は、上述の仕様αである。図９Ａに示されるように、第３の加工手順では、第１の加工手順である加工番号１～４の後に、矯正Ａを含む加工番号５～８の加工を実施し、第４の加工手順では、第２の加工手順である加工番号１～４の後に、矯正Ｂを含む加工番号５～８の加工を実施する。

【0067】

第３及び第４の加工手順において、加工番号５～８は、段曲げ加工と矯正加工とをこの順でそれぞれ一回ずつ実行する加工組を連続して２回実行する。これにより、全体として段曲げ加工は５回（５周分）、矯正加工は３回（３周分）実行される。第３の加工手順においては、加工番号４，６，８の矯正Ａにより、それぞれ０．２ｍｍ，０．１ｍｍ，０．１ｍｍずつ段曲げ高さＨｄが抑制され、第４の加工手順においては、加工番号４，６，８の矯正Ｂにより、それぞれ０．１ｍｍずつ段曲げ高さＨｄが抑制されている。第３及び第４の加工手順は、いずれも最終的に段曲げ高さＨｄが２．１ｍｍの段曲げ部Ｗｄが得られている。

【0068】

すなわち、第３及び第４の加工手順により、それぞれ最終の段曲げ高さＨｄが２．１ｍｍ、という板厚の４倍以上の大きな値で得られる。このように、本発明の段曲げ加工方法の一態様によれば、段曲げ高さＨｄの高い段曲げ部Ｗｄが得られる。

【0069】

本発明の一態様は、上述した構成及び手順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において変形例としてもよい。

【0070】

第１矯正金型Ｋ３４及び第２矯正金型Ｋ５６の替わりに、図１０に示される、変形例としての第３矯正金型Ｋ７８を用いてもよい。図１０は、第１矯正金型Ｋ３４の変形例である第３矯正金型Ｋ７８を示す部分断面した正面図である。図１０では、ホルダ類は不図示としてローラについて記載されている。

【0071】

下金型Ｋ７は、段なしローラＫ７２を有する。段なしローラＫ７２は、一定の外径を有する円柱状のローラ７２１と、ローラ軸線ＣＬ７上に延出する一対の軸部７２３とを有する。一対の軸部７２３は、一本の軸部材の両端部であって、外側に突出し露出している部位である。

【0072】

上金型Ｋ８は、センターローラＫ８２と、リング状の第１カラー８２２及び第２カラー８２３とを有する。センターローラＫ８２は、軸方向の中央位置に鍔状に形成された最大外径となる大径部８２１を有する。大径部８２１に対し軸方向の両側に連接して小径部８２５，８２６が形成されている。一方の小径部８２５には第１の厚さｔ８２２のリングである第１カラー８２２が外挿で交換可能に装着され、他方の小径部８２６には第２の厚さｔ８２３のリングである第２カラー８２３が外挿で交換可能に装着されている。大径部８２１と第１カラー８２２との外径差は段差ｄ３であり、大径部８２１と第２カラー８２３との外径差は段差ｄ４である。

【0073】

第３矯正金型Ｋ７８は、第１カラー８２２及び第２カラー８２３を、選択的に段曲げ高さＨｄに対応したものとすることで、第１矯正金型Ｋ３４と同様の使い方で第１及び第３の加工手順に適用することができる。また、大径部８２１を、第２矯正金型Ｋ５６の上金型Ｋ６における大径部６２１とみなして、第２及び第４の加工手順に適用することができる。すなわち、第３矯正金型Ｋ７８は、第１矯正金型Ｋ３４及び第２矯正金型Ｋ５６の２種類の金型の機能を有する。
ワークＷに形成する段曲げ部Ｗｄの形状は、上面視で閉じたトラック状となるものに限定されず自由に設定できる。段曲げ部Ｗｄは曲線部を含む直線状であってもよい。

【0074】

以上、詳述したように、本発明の段曲げ加工方法の一態様は、平板状のワークＷに対し段曲げローラ金型Ｋで段曲げ部Ｗｄを形成する段曲げ加工と、段曲げ加工の後に段曲げ部Ｗｄを矯正する矯正加工と、を含み、段曲げ加工によって平板部ＷＲ１に対し突出した段曲げ部ＷＲ３を形成し、矯正加工を、平板部ＷＲ１の下面は支持し、かつ段曲げ部Ｗｄの下方は空間Ｖａを形成して不支持とした状態で、段曲げ部Ｗｄをローラ金型Ｋ３４によって下方に押し付ける加工としたものである。

【0075】

この一態様は段曲げ部Ｗｄの下方に空間Ｖａが形成されていることにより段曲げ部Ｗｄは下方に容易に曲がり良好に矯正される。

【0076】

また、この一態様において、ワークＷをクランパ８１で把持し段曲げ部Ｗｄを段曲げローラ金型Ｋで形成し、矯正加工を、クランパ８１によるワークＷの把持を維持したまま実行するようにしてもよい。

【0077】

これにより、クランパ８１によるワークＷの再把持などが不要なので、矯正加工を効率よく実行することができる。

【0078】

さらに、段曲げ加工と段曲げ加工の後に実行する矯正加工とを加工組としたときに、１回以上の加工組を実行するようにしてもよい。

【0079】

これにより、段曲げ高さＨｄを大きくすることができる。

【0080】

さらに、段曲げ加工は、段曲げローラ金型Ｋによって同じ段曲げ位置を複数回段曲げ加工するようにしてもよい。

【0081】

これにより、段曲げ高さＨｄをより大きくすることができる。

【0082】

また、本発明の段曲げ加工方法における反り矯正方法の一態様は、平板部ＷＲ１と、平板部ＷＲ１に対し突出した段曲げ部Ｗｄとを有する段曲げ加工されたワークＷに対し、平板部ＷＲ１の下面は支持し、かつ段曲げ部Ｗｄの下方は空間Ｖａを形成して不支持とした状態で、段曲げ部Ｗｄをローラ金型Ｋ３４によって下方に押し付ける矯正加工を実行するものである。

【0083】

この一態様は段曲げ部Ｗｄの下方に空間Ｖａが形成されていることにより段曲げ部Ｗｄは下方に容易に曲がり良好に矯正される。

【0084】

また、この一態様において、ワークＷをクランパ８１で把持し段曲げ部Ｗｄを段曲げローラ金型Ｋで形成し、クランパ８１によるワークＷの把持を維持したまま、矯正加工を実行するようにしてもよい。

【0085】

これにより、クランパ８１によるワークＷの再把持などが不要なので、矯正加工を効率よく実行することができる。

【0086】

さらに、段曲げ加工と段曲げ加工の後に実行する矯正加工とを加工組としたときに、複数の加工組を実行するようにしてもよい。

【0087】

これにより、段曲げ高さＨｄを大きくすることができる。

【符号の説明】

【0088】

７ 制御部
７０１ ＣＰＵ（中央処理装置）
７０２ 記憶部
７１ 金型駆動部
７１１ ＡＩ駆動部
７２ クランパ駆動部
７３ キャリッジ駆動部
８１ クランパ
８１１，８１２ クランプジョー
８２ 装着ベース
ＣＬ１～ＣＬ８ ローラ軸線
ＣＬ１Ｖ～ＣＬ６Ｖ ホルダ軸線
ｄ３，ｄ４ 段差
Ｆ１～Ｆ３ 力
Ｈｄ 段曲げ高さ
Ｊ１，Ｊ２ 位置
Ｋ 段曲げ金型（段曲げローラ金型）
Ｋ１ 下金型
Ｋ１１ ホルダ
Ｋ１２ 段付きローラ
１２１ 大径部
１２２ 小径部
１２３ 軸部
Ｋ２ 上金型
Ｋ２１ ホルダ
Ｋ２２ 段付きローラ
２２１ 大径部
２２２ 小径部
２２３ 軸部
Ｋ３４ 第１矯正金型（ローラ金型）
Ｋ３ 下金型
Ｋ３１ ホルダ
Ｋ３２ 段なしローラ
３２１ ローラ
３２３ 軸部
Ｋ４ 上金型
Ｋ４１ ホルダ
Ｋ４２ 段付きローラ
４２１ 大径部
４２２ 小径部
４２３ 軸部
Ｋ５６ 第２矯正金型（ローラ金型）
Ｋ５ 下金型
Ｋ５１ ホルダ
Ｋ５２ 段なしローラ
５２１ ローラ
５２３ 軸部
Ｋ６ 上金型
Ｋ６１ ホルダ
Ｋ６２ センターローラ
６２１ 大径部
６２２，６２２ａ，６２２ｂ 小径部
６２３ 軸部
Ｋ７８ 第３矯正金型
Ｋ７ 下金型
Ｋ７２ 段なしローラ
７２１ ローラ
７２３ 軸部
Ｋ８ 上金型
Ｋ８２ センターローラ
８２１ 大径部
８２２ 第１カラー
８２３ 第２カラー
８２５，８２６ 小径部
Ｍ１～Ｍ５ 分布領域
ＬＮｐ ステージ接地部位
ＰＭ１ 位置
Ｐ１～Ｐ４ 部位
Ｒｄ２，Ｒｄ４ 半径差
ｔ８２２ 第１の厚さ
ｔ８２３ 第２の厚さ
Ｖａ，Ｖｂ 空間
Ｗ ワーク
Ｗｄ 段曲げ部
Ｗｄ１ 段部
ＷＲ１ 第１領域（平板部）
ＷＲ２ 第２領域（立ち上げ部位）
ＷＲ３ 第３領域（段曲げ部）

【要約】

【課題】段付きローラによる段曲げ加工において、反りに起因する不具合が生じにくい段曲げ加工方法を提供する。
【解決手段】段曲げ加工方法を、平板状のワークＷに対し段曲げローラ金型Ｋで段曲げ部Ｗｄを形成する段曲げ加工と、段曲げ加工の後に段曲げ部Ｗｄを矯正する矯正加工と、を含み、段曲げ加工によって平板部ＷＲ１に対し突出した段曲げ部ＷＲ３を形成し、矯正加工を、平板部ＷＲ１の下面は支持し、かつ段曲げ部Ｗｄの下方は空間Ｖａを形成して不支持とした状態で、段曲げ部Ｗｄをローラ金型Ｋ３４によって下方に押し付ける加工とした。
【選択図】図５Ｂ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11】