(57)【要約】【課題】板状部材の端部領域でのまくれ（ばり）の形成を最小化できる、オープンシーム管を形成するために板状部材を曲げプレス機において曲げ加工する曲げ加工方法を提供すること。【解決手段】オープンシーム管を形成するために板状部材１を曲げプレス機２において曲げ加工する曲げ加工方法であって、曲げプレス機２が、変位しないよう固定された上部３と、該上部３に対向しつつ相対変位する下部４とを備え、該下部４が上部３に対して垂直方向ＨV及び水平方向ＨHに変位するよう設けられており、下部４の垂直方向への変位により板状部材１が曲げ加工される前記曲げ加工方法において、板状部材１の曲げ加工時に、垂直方向ＨVへの下部４の変位に加えて、下部４と板状部材１の間の接触領域５が曲げ加工の前後で相対変位しないよう下部４を水平方向ＨHへ変位させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オープンシーム管を形成するために板状部材（１）を曲げプレス機（２）において曲げ加工する曲げ加工方法であって、前記曲げプレス機（２）が、変位しないよう固定された上部（３）と、該上部（３）に対向しつつ相対変位する下部（４）とを備え、該下部（４）が前記上部（３）に対して垂直方向（ＨV）及び水平方向（ＨH）に変位するよう設けられており、前記下部（４）の垂直方向への変位により前記板状部材（１）が曲げ加工される前記曲げ加工方法において、
前記板状部材（１）の曲げ加工時に、垂直方向（ＨV）への前記下部（４）の変位に加えて、前記下部（４）と前記板状部材（１）の間の接触領域（５）が曲げ加工の前後で相対変位しないよう前記下部（４）を水平方向（ＨH）へ変位させることを特徴とする曲げ加工方法。
【請求項２】
前記下部（４）の水平方向への移動を少なくとも１つの油圧アクチュエータにより行うことを特徴とする請求項１記載の曲げ加工方法。
【請求項３】
前記油圧アクチュエータとしてピストン−シリンダシステムを使用することを特徴とする請求項２記載の曲げ加工方法。
【請求項４】
前記板状部材（１）と接触する前記下部（４）の表面（６）を凹面とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の曲げ加工方法。
【請求項５】
前記下部（４）の表面（６）の曲率を一定としないことを特徴とする請求項４記載の曲げ加工方法。
【請求項６】
前記板状部材（１）と接触する前記上部（３）の表面（７）を凸面とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の曲げ加工方法。
【請求項７】
前記上部（３）の表面（７）の曲率を一定としないことを特徴とする請求項６記載の曲げ加工方法。
【請求項８】
前記板状部材（１）を、その曲げ加工時に、前記上部（３）の下端領域（８）において該下端領域（８）に対して強固に保持することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の曲げ加工方法。
【請求項９】
前記板状部材（１）における互いに反対側に位置する両端部を、前記曲げプレス機（２）によって同時に曲げ加工することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の曲げ加工方法。
【請求項１０】
前記下部（４）の垂直方向（ＨV）の変位と水平方向（ＨH）の変位の間に所定の相関関係が成立するよう制御装置（９）によって前記下部（４）の垂直方向（ＨV）の移動と水平方向（ＨH）の移動を行うことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項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、オープンシーム管を形成するために板状部材を曲げプレス機において曲げ加工する曲げ加工方法であって、前記曲げプレス機が、変位しないよう固定された上部と、該上部に対向しつつ相対変位する下部とを備え、該下部が前記上部に対して垂直方向及び水平方向に変位するよう設けられており、前記下部の垂直方向への変位により前記板状部材が曲げ加工される前記曲げ加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
板状部材からオープンシーム管を形成する場合には、継ぎ目を閉鎖する前にこの板状部材を円筒状に形成する必要がある。また、板状部材の各端部の当接箇所がルーフ状（Dachbildung）に形成されるのを避けるために、管を形成する板状部材は、上記のような曲げ加工方法によって曲げ加工される。
【０００３】
上記のような曲げプレス機が使用される場合、板状部材の曲げ加工時には、曲げプレス機の下部が垂直方向へ移動し、当該板状部材が曲げプレス機の上部に対して押圧されることで該板状部材の端部が曲げられる。このとき、材料の押出し限界を超えるような大きな接触圧力が生じることがあり、これにより板状部材の不都合な変形が生じてしまうことがある。
【０００４】
そこで、特許文献１には、板状部材における下側が曲げ加工の開始と共に曲げプレス機の下部における押圧面に平面的に接触し、この平面的な接触は、下部の複合的な移動により曲げ加工工程全体にわたって維持されることが提案されている。なお、このとき、下部の垂直方向への移動及び回転軸回りの回転も同時になされる。
【０００５】
また、特許文献２には曲げプレス機がその作動領域において摺動可能に支持された凹状部分（下部）を備えていることが開示されており、この凹状部分の曲面は凸状部分（上部）の曲面に一致（対応）するよう形成されている。ただし、凹状曲面から湾曲部の基部へは比較的大きな傾斜の相違が生じ、これによりプレス用の隙間が拡大してしまう。
【０００６】
また、上記に類する方法が特許文献３に開示されており、曲げ加工開始時に板状部材の下端部と接触する当該曲げプレス機の下部のプレス面がヘルツ接触により平面的に当接するようになっている。また、ルーフ状エッジ部の形成（Dachkantenbildung）を押さえつつ塑性変形あるいは塑性的な絞り（Verquetschung）を回避するために、特許文献３に記載された発明によれば、曲げプレス機における下部の垂直方向の移動と水平方向の移動を調整することで、曲げ加工工程全体において、板状部材端部に対する接触面が最小にあるいは一定に保持されるようになっている。なお、これに類似した発明が特許文献４にも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００６／０３９９１６号
【特許文献２】独国特許出願公開第２４５５５９６号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０２００７０１２３１６号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第１９５８７１２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかして、上記いずれの発明においても、曲げ加工された板状部材の端部を十分に所望の形状とすることができない。そして、板状部材の端部領域には、材料に大きな力が加わったり押出しが生じたりして、まくれ（ばり）が形成されることになってしまう。
【０００９】
本発明は上記問題にかんがみてなされたもので、その目的とするところは、板状部材の端部領域でのまくれ（ばり）の形成を最小化できる冒頭に記載したような方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、板状部材の曲げ加工時に、垂直方向への下部の変位に加えて、前記下部と前記板状部材の間の接触領域が曲げ加工の前後で相対変位しないよう前記下部を水平方向へ変位させることを特徴としている。
【００１１】
また、前記下部の水平方向への移動を少なくとも１つの油圧アクチュエータにより行うとともに、該油圧アクチュエータとしてピストン−シリンダシステムを使用している。
【００１２】
また、前記板状部材と接触する前記下部の表面を凹面とするとともに、前記下部の表面の曲率を一定としないようにしている。これにより、曲げプレス機における様々な領域を様々な曲率を有する板状部材に対して用いることが可能となる。
【００１３】
また、前記板状部材と接触する前記上部の表面を凸面とするとともに、前記上部の表面の曲率を一定としないようにしている。
【００１４】
また、前記板状部材を、その曲げ加工時に、前記上部の下端領域において該下端領域に対して強固に保持するようにしている。
【００１５】
また、本発明の一実施形態は、前記板状部材における互いに反対側に位置する両端部を、曲げプレス機によって同時に曲げ加工することを特徴としている。
【００１６】
さらに、本発明においては、前記下部の垂直方向の変位と水平方向の変位の間に所定の相関関係が成立するよう制御装置によって前記下部の垂直方向の移動と水平方向の移動を行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、特に大きなオープンシーム管を形成するに当たって、必要な板状部材を最適に円筒状に曲げ加工することが可能であり、特に、板状部材側の当接領域を最適に、すなわちまくれ（ばり）が形成されないように形成することができる。これは、板状部材の最初の接触点あるいは接触領域が下部の表面上で滑らないことにより達成されるものである。したがって、曲げ加工中に大きな機械的負荷が作用する板状部材の材料は引っ張られることがなく、まくれ（ばり）が生じることがない。
【００１８】
また、本発明によれば、上部と板状部材の間に相対変位が生じないため、上部の表面の摩耗が大幅に低減される。したがって、板状部材における各当接箇所を接合する溶接工程を最適な条件の下で行うことができ、まくれ（ばり）によってこれが阻害されることもない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】板状部材を従来技術に基づき上部と下部で曲げ加工する曲げプレス機の一部を概略的に示した図である。
【図２】図１に示すものと異なる従来技術に基づく曲げ加工工程を示す図である。
【図３】本発明による曲げ加工方法を示す図１及び図２に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１にはオープンシーム管を成形するために板状部材１を曲げ加工する曲げプレス機２が示されており、この曲げプレス機２は、上部３及び下部４で構成されている。ここでは、これら上部３及び下部４はその断面で示されており、これら上部３及び下部４において、曲げ加工される板状部材１が載置されている。なお、上部３は変位不能に固定されている。
【００２２】
一方、下部４は、上部３に対して垂直方向へ相対変位可能に設けられている。すなわち、下部４は、矢印ＨVで示す垂直方向へ変位するようになっている。また、この下部４は、図中において、異なる２つの位置において示されている（図２及び図３においても同様）。この下部４の下側の位置においては、板状部材１は、まだ変形されずに曲げプレス機２に挿入された状態となっており、その右端部が下部４の表面（凹面）６に当接している。
【００２３】
また、図中には下部４が矢印ＨV方向へ上昇した位置も示されており、ここでは板状部材１が曲げ加工されている。この板状部材１は、その曲げ加工時に、上部３の凸面７に対して押圧されるようになっている。そして、板状部材１の曲げ加工時には、上部３の下端領域８において当該板状部材１は強固に保持されている。
【００２４】
ところで、図１に示す工程は特許文献２に記載されたものにほぼ対応しており、これによれば、板状部材１の接触領域５（紙面に対して垂直に延びる線状の接触領域）は、下部４が矢印ＨV方向へ上昇する際に、下部４の表面（凹面）６上を滑ってしまう（接触領域５の摺動量が符号ｓで示されている。）。
【００２５】
また、図中には摺動量ｓが示されており、この摺動により、板状部材１の端部にまくれ（ばり）が形成されてしまう。そして、図示（図１）の曲げ加工においては、曲げプレス時に下部４と板状部材１の間で相対変位が生じるような下部４の水平方向の変位はなされていない。
【００２６】
図２には他の従来技術に基づく板状部材１の曲げプレス機２による工程が示されており、これは、ほぼ特許文献３に記載されたものに対応している。この図２に示すものは、下部４の垂直方向の変位に加えて、同水平方向の変位もなされる点で図１に示すものと相違している。ここでは、ルーフ状エッジ部の形成（Dachkantenbildung）を抑えるようになされている。そのため、この場合も、板状部材１の曲げ加工時に接触領域５が下部４の表面（凸面）６上を摺動することになる。なお、曲げ加工前と曲げ加工後の間の摺動量が符号ｓで図中に示されている。
【００２７】
したがって、図２におけるものにおいては下部４の水平方向の変位も併せてなされるため、接触圧力を低減することはできるものの、板状部材１の端部と下部４の表面６との間に比較的大きな摺動が生じることになってしまう。
【００２８】
そこで、図３に示す本発明によるものでは、図２に示すものと同様に下部４が板状部材１の曲げ加工時に垂直方向（ＨV）及び水平方向（ＨH）に変位するようになっているが、この水平方向（ＨH）への変位は、下部４と板状部材１の間の接触領域５が曲げ加工の前後で相対変位しないように設定されている。すなわち、図において、下側の曲げ加工前の状態と上側の曲げ加工後の状態を比較して分かるとおり、接触領域５は、曲げ加工の前後で下部４の表面６における同位置にある。
【００２９】
これにより、板状部材の材料の押出しがなされることがなく、ばりやまくれの形成を確実に回避することが可能である。
【００３０】
しかして、垂直方向（ＨV）及び水平方向（ＨH）への変位の調整のために制御装置９が設けられており、この制御装置９は、ピストン−シリンダシステムに接続されている。すなわち、垂直方向用アクチュエータ１０により垂直方向（ＨV）への変位がなされ、水平方向用アクチュエータ１１により水平方向（ＨH）への変位がなされるようになっている。
【００３１】
ここで、制御装置９にはアルゴリズムあるいは特性曲線がメモリされており、このアルゴリズムあるいは特性曲線により垂直方向の変位に対して常に適当な水平方向の変位がなされるようになっている。このような制御は閉ループ制御回路においてなされ、このために通常の制御手段（不図示）が設けられている。
【００３２】
したがって、図１及び図２に示すものにおいて生じる摺動量ｓは、本発明においては生じることがない。
【符号の説明】
【００３３】
１          板状部材
２          曲げプレス機
３          上部
４          下部
５          接触領域
６          下部の表面
７          凸面
８          上部の下端領域
９          制御装置
１０        垂直方向用アクチュエータ
１１        水平方向用アクチュエータ
ｓ          摺動量
【図１】
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【図２】
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【図３】
2011173168.tif 000005