(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板を厚み方向にせん断することにより、縦方向の一端及び他端にそれぞれ切断面を有する切り板を形成する切断工程と、前記切り板に曲げ加工を施す曲げ工程とを行って、前記切断面が曲げられた形状を呈する曲げ加工品を製造する曲げ加工品の製造方法において、
前記切り板を一対の座屈防止板の間に挟んで該切り板の座屈を防止した状態で、該切り板の切断面を有する一端及び他端をそれぞれ上型及び下型の型凹部内に配置して、該上型及び下型を互いに近づける方向に変位させて前記切り板をその縦方向にプレス加工することにより、前記切り板の切断面に形成されているカエリ部の金属を該カエリ部に隣接する前記切り板の非切断部側に流動させて該カエリ部の金属を前記非切断部の金属に一体化する切断面成形工程を行った後に前記曲げ工程を行うこと、
を特徴とする曲げ加工品の製造方法。
【請求項２】
縦方向の一端及び他端にせん断加工により形成された切断面を有する切り板の各切断面を成形する切り板の切断面成形装置であって、
前記切り板の切断面が形成されている一端及び他端をそれぞれ受け入れる型凹部を有する上型及び下型と、前記上型と下型との間に配置されて、一端及び他端が前記上型及び下型の型凹部内に挿入された切り板を間に挟んで拘束することにより、該切り板の座屈を防止する一対の座屈防止板とを具備し、
前記上型及び下型の型凹部の内面には、両型を互いに近づける方向に相対的に変位させた際に、受け入れている切り板の切断面に形成されているカエリ部の金属を該カエリ部に隣接する切り板の非切断部側に流動させて該カエリ部の金属を該非切断部の金属に一体化するプレス加工を行う成形面が形成されていること、
を特徴とする切り板の切断面成形装置。
【請求項３】
前記上型及び下型の型凹部の内面の成形面は、該型凹部内に受け入れる切り板の端部に形成されている切断面のダレ部に面接触する曲面状のダレ部受け面と、該切断面のせん断面及び破断面に面接触するように形成された主受け面と、該切断面のカエリ部分を成形するカエリ部成形面とを有し、
前記カエリ部成形面は、前記ダレ部受け面の曲率半径よりも大きい曲率半径を有する曲面からなっていて、前記上型及び下型が相対的に近づく方向に変位させられた際に、各型の型凹部の内面のカエリ部成形面が、切り板の切断面に形成されているカエリ部を構成している金属を該カエリ部に隣接する切り板の非切断部側に流動させるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の切り板の切断面成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板をせん断加工することにより形成された切り板に曲げ加工を施して曲げ加工品を製造する曲げ加工品の製造方法、及び切り板の切断面に形成されたカエリを除去するための成形を行う切り板の切断面成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４（Ａ）に示したように、鋼板等からなる帯板状の金属板１を、可動刃２と固定刃３とを備えたシヤーにより切断することにより、同図（Ｂ）に示すように２枚の切り板４，４に分離した場合、各切り板４の切断面４ａには、ダレ部４a1とカエリ部４a4とが形成される。また図５に示した拡大断面図に示されているように、ダレ部4a1に隣接する部分に表面が滑らかなせん断面４a2が形成され、せん断面４a2とカエリ部４a4との間に表面が荒れた破断面４a3が形成される。せん断面４a2は滑らかな表面を有するが、通常せん断面は切断面のほぼ１／３を占めるにすぎず、切断面の大部分は破断面４a3が占めている。
【０００３】
図４に示されているように、切断の際に固定刃３側に配置されていた切り板４では、可動刃２により最初に切断される表面側にダレ部４a1が形成され、固定刃３により押えられている裏面側にカエリ部４a4が形成される。また切断の際に可動刃２側に配置されていた切り板４側では、固定刃３により最初に切断される裏面側にダレ部４a1が形成され、可動刃２により押される表面側にカエリ部４a4が形成される。
【０００４】
本明細書においては、長尺の金属板１を順次シヤーにより切断して一連の切り板を製作する場合に、各切り板４の金属板１の長手方向に沿う方向を各切り板の縦方向とし、該縦方向及び厚み方向の双方に対して直角な方向を切り板の幅方向とする。金属板１を順次シヤーにより切断して、一連の切り板４，４，…を形成した場合、各切り板４の縦方向の一端側ではカエリ部４a4が切り板の表面４Ａ側に形成され、各切り板の他端側ではカエリ部４a4が切り板の裏面４Ｂ側に形成される。
【０００５】
上記のようにして製作された切り板４に、切断面４ａが曲げられる形での曲げ加工を施して、例えば図６に示すような断面がＬ字形を呈する曲げ加工品５を製作すると、曲げ加工の際に金属が延ばされるコーナ部５ａの外周側に形成されているカエリ部の箇所に亀裂(割れ）５ｂが形成されることがある。これは、カエリ部４a4が破断面４s3よりも更に粗な金属組織を有していて、微細な亀裂を無数に有しているため、曲げ加工により延ばされると割れ易いことによる。
【０００６】
曲げ加工品５の亀裂５ｂは、カエリ部付近に局部的に発生するが、強度的な弱点となるおそれがあるだけでなく、製品の外観を悪くするため、亀裂が形成された曲げ加工品は、製品として出荷することができない。
【０００７】
切り板４を曲げ加工した際に亀裂が生じるのを防ぐため、図５に破線で示したように切り板のカエリ部が形成された端部の角部を斜めに切削してカエリ部を除去した後に曲げ加工を施すことが行われている。
【０００８】
また特許文献１には、打ち抜きにより形成されたブランクについてではあるが、ブランクをプレス加工機の上型と下型との間に配置して、ブランクを厚み方向にプレス加工することによりカエリ部を除去する方法について記載されている。シヤーにより切断された切り板４についても、図７に示したように、上型７及び下型８と、上型７を下型８に向けて変位させるプレス機構９とを備えたプレス加工機を用いて、切り板４の一端及び他端を切り板の厚み方向にプレス加工することにより、カエリ部４a4を除去することが考えられる。このように切り板４に厚み方向のプレス加工を施すと、図８に示したように、カエリ部４a4を構成していた金属が破断面４a3側に流動して、カエリ部４a4を構成していた金属が破断面４a3を構成している金属に一体化するため、カエリ部４a4が除去されて、破断面４a3の端部にアールがついた盛り上がり部４a5′が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−３６１３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
切り板を製作した後、カエリ部を除去するに際して、切り板の切断面側の角部を斜めに切削する方法によった場合には、切削加工を施す必要があるため、カエリ部の除去作業を短時間で効率よく行うことが困難であるだけでなく、切削の際に生じる切り屑の処理が必要になるため、余計な作業が必要になって、製造コストが高くなるのを避けられない。
【００１１】
また図７に示したように、切り板４を厚み方向にプレス加工する方法によった場合には、カエリ部４a4を除去することはできるが、曲げ加工した際に亀裂が生じるのを防ぐことはできない。カエリ部を板厚方向にプレスすると、カエリ部の粗い組織を構成している金属が、表面の組織が荒い破断面側に移動することになるため、カエリ部を緻密な組織に集約することができない。プレス成形によりカエリ部が押し潰されることにより形成された盛り上がり部４a5′は、極端な言い方をすれば、無数の亀裂が集合した組織を有することになるため、このような処理がされた切り板に曲げ加工を施すと、曲げ部の外側（金属が引っ張られる側）のコーナ部に容易に亀裂が発生することになる。
【００１２】
本発明の目的は、金属板をせん断加工することにより形成された切り板に曲げ加工を施して切断面が曲げられた曲げ加工品を製造する際に、曲げ部の外側のコーナ部に亀裂が発生するのを確実に防止することが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】
【００１３】
本発明は、金属板を厚み方向にせん断することにより、縦方向の一端及び他端にそれぞれ切断面を有する切り板を形成する切断工程と、前記切り板に曲げ加工を施す曲げ工程とを行って、切断面が曲げられた形状を呈する曲げ加工品を製造する曲げ加工品の製造方法に適用される。
【００１４】
本発明においては、切り板の切断面に形成されているカエリ部の金属を該カエリ部に隣接する切り板の非切断部側に流動させて該カエリ部の金属を非切断部の金属に一体化する切断面成形工程を行った後に曲げ工程を行う。
【００１５】
上記のように、切り板の切断面のせん断面と反対側の端部に形成されているカエリ部の金属を該カエリ部に隣接する切り板の非切断部側に流動させて該カエリ部の金属を切り板の非切断部の金属に一体化する切断面成形工程を行うと、カエリ部を構成していた金属を緻密な組織を有する非切断部の金属に一体化することができるため、曲げ加工をした際に曲げ部の外側のコーナ部となる部分に割れやすい部分を生じさせないようにすることができる。従って、切り板に曲げ加工を施した際に曲げ部の外側のコーナ部に亀裂が生じるのを防ぐことができる。
【００１６】
本発明の好ましい態様では、上記切断面成形工程が、切り板を一対の座屈防止板の間に挟んで該切り板の座屈を防止した状態で、該切り板の切断面を有する一端及び他端をそれぞれ上型及び下型の型凹部内に配置して、該上型及び下型を互いに近づける方向に変位させて前記切り板をその縦方向にプレス加工することにより行われる。
【００１７】
上記のように切り板を座屈防止板の間に挟んだ状態で、切り板を縦方向にプレス加工して切断面の成形を行うと、切り板を変形させることなく、カエリ部を非切断部に一体化する成形を行うことができる。
【００１８】
本発明はまた、縦方向の一端及び他端にせん断加工により形成された切断面を有する切り板の各切断面を成形する切り板の切断面成形装置に適用される。
【００１９】
本発明に係わる切り板の切断面成形装置は、切り板の切断面が形成されている一端及び他端をそれぞれ受け入れる型凹部を有する上型及び下型と、上型と下型との間に配置されて、一端及び他端が上型及び下型の型凹部内に配置された切り板を間に挟んで拘束することにより、該切り板の座屈を防止する一対の座屈防止板とを備えることにより構成される。上記上型及び下型の型凹部の内面には、両型を互いに近づける方向に相対的に変位させた際に、受け入れている切り板の切断面に形成されているカエリ部の金属を該カエリ部に隣接する切り板の非切断部側に流動させて該カエリ部の金属を該非切断部の金属に一体化するプレス加工を行う成形面が形成されている。
【００２０】
上記の成形装置によれば、切断面のカエリ部を構成している金属を、隣接する非切断部を構成している金属側に流動させて、カエリ部を構成している金属を非切断部を構成している緻密な組織を有する金属に一体化することができるため、曲げられた際に亀裂が生じやすい部分を切断面に生じさせないようにすることができ、曲げ加工を施した際に、曲げ部の外側のコーナ部に亀裂が生じるおそれがない切り板を得ることができる。
【００２１】
本発明の好ましい態様では、上型及び下型の型凹部の内面の成形面が、該型凹部内に受け入れる切り板の端部に形成されている切断面のダレ部に面接触する曲面状のダレ部受け面と、該切断面のせん断面及び破断面に面接触するように形成された主受け面と、該切断面のカエリ部分を成形するカエリ部成形面とを有している。この場合、カエリ部成形面は、ダレ部受け面の曲率半径よりも大きい曲率半径を有する曲面からなっていて、上型及び下型が相対的に近づく方向に変位させられた際に、各型の型凹部の内面のカエリ部成形面が、切り板の切断面に形成されているカエリ部を構成している金属を該カエリ部に隣接する切り板の非切断部側に流動させるように構成されている。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明に係わる曲げ加工品の製造方法によれば、切り板の切断面のせん断面と反対側の端部に形成されているカエリ部の金属を該カエリ部に隣接する切り板の非切断部側に流動させて該カエリ部の金属を切り板の非切断部の金属に一体化する切断面成形工程を行うので、カエリ部を構成していた金属を緻密な組織を有する非切断部の金属に一体化することができる。従って、切り板に曲げ加工を施した際に曲げ部の外側のコーナ部となる部分に割れやすい部分を生じさせないようにすることができ、切り板に曲げ加工を施した際に曲げ部の外側のコーナ部に亀裂が生じるのを確実に防ぐことができる。
【００２３】
また本発明に係わる切り板の切断面成形装置によれば、切断面のカエリ部を構成している金属を、隣接する非切断部を構成している金属側に流動させて、カエリ部を構成している金属を非切断部を構成している緻密な組織を有する金属に一体化することができるため、曲げられた際に亀裂が生じやすい部分を切断面に生じさせないようにすることができ、曲げ加工を施した際に、曲げ部の外側のコーナ部に亀裂が生じるおそれがない切り板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係わる製造方法において、成形された切り板の切断面のプロフィールを示した断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係わる切り板の切断面成形装置の構成を概略的に示した断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係わる切り板の切断面成形装置の型内に設ける成形面の形状の一例を示した断面図である。
【図４】（Ａ）は帯板状の金属板をシヤーで切断する際の状態を説明する説明図、（Ｂ）は同金属板を切断して切り板を形成した状態を説明する説明図である。
【図５】せん断加工により形成された切り板の切断面のプロフィールを示す断面図である。
【図６】せん断加工により形成された切り板に曲げ加工を施して形成した曲げ加工品の一例を示した斜視図である。
【図７】切り板を厚み方向にプレス加工して切断面に形成されたカエリ部を除去する加工を行うプレス加工機の構成を概略的に示した断面図である。
【図８】切り板を厚み方向にプレス加工する方法によりカエリ部が除去された切断面のプロフィールを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下図１ないし図３を参照して、本発明の一実施形態について詳細に説明する。
本実施形態に係わる曲げ加工品の製造方法においては、金属板を厚み方向にせん断することにより、縦方向の一端及び他端にそれぞれ切断面を有する切り板を形成する切断工程と、切り板に曲げ加工を施す曲げ工程とを行って、図６に一例が示されているように、切断面４ａが曲げられた曲げ加工品５を製造するに当って、切り板の切断面に形成されているカエリ部の金属を該カエリ部に隣接する切り板の非切断部側に流動させて該カエリ部の金属を非切断部の金属に一体化する切断面成形工程を行った後に曲げ工程を行う。
【００２６】
図１は、上記切断面成形工程により、切断面４ａを成形した後の切り板の切断面のプロフィールを示したものである。切断面成形工程では、同図に破線で示されたように破断面４a3に隣接する部分に形成されていたカエリ部４a4を構成していた金属が、カエリ部４a4に隣接した領域に存在している切り板４の非切断部（せん断加工が施されていない部分）４０１側に流動させられて、カエリ部を構成していた金属が非切断部４０１を構成する金属と一体化されることにより、非切断部４０１に、表面にアールがつけられた盛り上がり部４a5が形成される。ここで、カエリ部４a4に隣接する非切断部４０１は、切り板４の厚み方向の一端及び他端にそれぞれ形成されている平坦面の何れかのカエリ部４a4寄りの領域である。
【００２７】
非切断部４０１に存在する金属は緻密な組織を有しているため、カエリ部４a4を構成していた金属を非切断部側に流動させると、カエリ部を構成していた金属が非切断部の緻密な金属組織中に入り込んで一体化される。そのため、形成された盛り上がり部４a5は、緻密な組織を有して、割れにくい性質を有している。従って、後で行われる曲げ工程において、切り板４に曲げ加工を施した際に、曲げ部の外側のコーナ部に亀裂が生じるのを確実に防ぐことができる。
【００２８】
図２を参照すると、切り板４の切断面のプレス加工を行う切断面成形装置１０の構成例が示されている。本実施形態に係わる切断面成形装置１０は、切り板４の切断面４ａが形成されている一端及び他端をそれぞれ受け入れる型凹部１１ａ及び１２ａをそれぞれ有する上型１１及び下型１２と、上型１１と下型１２との間に配置されて、一端及び他端が上型１１及び下型１２の型凹部１１ａ内及び１２ａ内に配置された切り板４を間に挟んで拘束することにより、該切り板の座屈を防止する一対の座屈防止板１３及び１４と、上型１１を下型１２側に変位させるプレス機構９とを備えている。上型１１及び下型１２の型凹部１１ａ及び１２ａのそれぞれの内面には、両型を互いに近づける方向に相対的に変位させた際に、受け入れている切り板４の切断面４ａに形成されているカエリ部４a4の金属を該カエリ部に隣接する切り板の非切断部４０１側に流動させて該カエリ部の金属を該非切断部の金属に一体化するプレス加工を行う成形面が形成されている。
【００２９】
上型１１の型凹部１１ａの内面に形成された成形面は、図３に示されているように、該型凹部内に受け入れる切り板４の端部に形成されている切断面４ａのダレ部４a1にほぼ面接触する曲面状のダレ部受け面Ｃ１と、切断面４ａのせん断面４a2及び破断面４a3にほぼ面接触するように傾斜した主受け面Ｃ２と、切断面４ａのカエリ部分４a4を成形する曲面状のカエリ部成形面Ｃ３とを有している。主受け面Ｃ２は、切断面４ａに形成されるせん断面４a2及び破断面４a3の傾斜に沿うように傾斜した状態で設けられてカエリ部成形面Ｃ３に自然につながるように設けられている。ダレ受け面Ｃ１は、型穴内に切り板の端部を受け入れた際に、受け入れた切り板の端部の切断面のダレ受け面Ｃ１に面接触してダレ部を受け止めるように設けられている。同様に、主受け面Ｃ２は、型穴内に切り板の端部を受け入れた際に、受け入れた切り板の端部の切断面のせん断面４a2及び破断面４a3に面接触してこれらの面を受け止めるように形成されている。
【００３０】
カエリ部成形面Ｃ３は、ダレ部受け面Ｃ１の曲率半径よりも大きい曲率半径を有する曲面からなっていて、上型及び下型が相対的に近づく方向に変位させられた際に、切り板４の切断面に形成されているカエリ部４a4を構成している金属を該カエリ部に隣接する切り板の非切断部４０１側に流動させるように設けられている。下形１２の型凹部１２ａの内面にも同様な成形面が形成されている。
【００３１】
各型の型凹部の内面に形成する成形面の断面形状を、コの字形を呈する左右対称な形状に形成することも考えられるが、このように成形面を形成した場合には、上型を下型側に移動させた際に、先ず成形面が切り板の切断面のダレ部４a1付近の部分を押し潰してカエリ部４a4側に移動させるため、カエリ部４a4を構成している金属を集中的に押して非切断部４０１側に流動させることができない。
【００３２】
これに対し、図３に示されたように、ダレ受け面Ｃ１及び主受け面Ｃ２の部分の断面形状を、実際の切断面４ａに形成されるダレ部４a1、せん断面４a2及び破断面４a3の部分の形状に合わせた形状として、切り板４の一端及び他端を上型１１及び下形１２内に挿入した際に、それぞれの型の成形面のダレ受け面Ｃ１がダレ部４a1を受け止め、主受け面Ｃ２がせん断面４a2及び破断面４a3を受け止めるようにしておくと、上型を下型側に移動させた際に、切り板の切断面のダレ部４a1付近の部分が押し潰されてカエリ部４a4側に移動することがないため、カエリ部成形面Ｃ３により、カエリ部を構成している金属を隣接する部分に存在する非切断部４０１側に容易に流動させることができ、この金属の流動により、切り板４の非切断部４０１の、カエリ部４a4が形成されていた部分に隣接する領域に、表面にアールがつけられた盛り上がり部４a5を形成することができる。
【００３３】
上記のように切り板の切断面成形装置を構成すると、切り板４の切断面４ａのカエリ部４a4を構成している金属を、隣接する非切断部を構成している金属側に流動させて、カエリ部を構成している金属を非切断部を構成している緻密な組織を有する金属に一体化することができるため、延伸された際に亀裂が生じやすい部分を切断面に生じさせないようにすることができる。従って、上記の成形装置により成形された切り板４に曲げ加工を施して例えば図６に示されたように切断面が曲げられた形状を呈する曲げ加工品５を製造した際に、曲げ部５ａの外側のコーナ部に亀裂５ｂが生じるおそれを無くすことができる。
【００３４】
延伸させた際に比較的亀裂が生じ易い材質を有する金属板(例えばステンレス板）をシヤーにより切断して形成した切り板４を図７に示したプレス加工機により厚み方向にプレス加工して、切断面４ａのカエリ部４a4を除去した後、その切り板に曲げ加工を施して、図６に示されるように切断面が曲げられた曲げ加工品５を製造した場合、約５０％の割合で、曲げ部の外側のコーナ部に亀裂が生じた。これに対し、図２及び図３に示された成形装置により、同じ材質の切り板を縦方向にプレス加工して、切断面のカエリ部を形成している金属を該カエリ部に隣接する領域に存在している非切断部を構成している金属に一体化する処理を行った後に、切り板に折り曲げ加工を施したところ、曲げ部の外側のコーナ部に亀裂が発生した例は皆無であった。このことから、本発明のように、切り板に縦方向（厚み方向及び幅方向に対して直角な方向）のプレス加工を施して、切断面のカエリ部の金属を隣接する非切断部側に流動させて、カエリ部を構成していた金属を緻密な組織を有する非切断部の金属に一体化する加工を施してから、曲げ加工を行うと、曲げ加工品の曲げ部の外側のコーナ部に亀裂が発生するのを防ぐことができることが確認された。
【００３５】
上記の説明では、図６に示したような断面がＬ字形を呈する曲げ加工品を製造するとしたが、断面がコの字形を呈する曲げ加工品や、断面がＶ字形を呈する曲げ加工品を製造する場合にも本発明を適用することができるのはもちろんである。
【符号の説明】
【００３６】
１  金属板
２  シヤーの上刃
３  シヤーの下刃
４  切り板
４ａ  切断面
４a1  ダレ部
４a2  せん断面
４a3  破断面
４a4  カエリ部
１０  切り板の切断面成形装置
１１  上型
１２  下型
１３  座屈防止板
１４  座屈防止板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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