(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板の成形加工方法であって、
前記金属板を金型によるプレス成形によって成形加工するプレス成形加工工程と、
前記プレス成形加工工程の後に、前記金属板をインクリメンタル成形によって加工するインクリメンタル成形加工工程と、
を具備し、
前記インクリメンタル成形加工工程は、最終工程とされ、
前記インクリメンタル成形加工工程には、前記プレス成形加工工程によって成形加工された形状を元の形状に復元する成形加工が含まれる、
金属板の成形加工方法。
【請求項２】
請求項１記載の金属板の成形加工方法であって、
前記インクリメンタル成形加工工程には、前記プレス成形加工工程によって成形加工された特徴線を除去する成形加工が含まれる、
金属板の成形加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板の成形加工方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属板の成形加工とは、金属板（以下、ワーク）の一部を除去することなく変形させる加工である。ワークの成形加工方法としては、例えば、金型によるプレス成形加工が良く知られている。プレス成形加工は、大量生産に対応できるものの、金型の製作には多額の費用と時間を必要とするため、少量生産には対応できない。
【０００３】
少量生産に対応できるワークの成形加工方法としては、インクリメンタル成形加工が知られている。インクリメンタル成形加工とは、金型を用いることなく、棒状工具をワークに押し付け、棒状工具を移動させながらワークを少しずつ引き伸ばして成形加工する成形加工方法である（例えば、特許文献１）。
【０００４】
インクリメンタル成形加工は、多品種かつ少量生産に対応できるものの、例えば平板からワークの最終形状に成形加工する場合には、必要なツールパスの距離が長くなり、ツールの移動速度が遅いことから成形加工時間がかかり、生産効率が悪いという欠点があった。そこで、金属板の成形加工では、少量生産に対応でき、かつ、成形加工時間を短縮できることが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３４１２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は、少量生産に対応でき、かつ、成形加工時間を短縮できる金属板の成形加工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
即ち、請求項１においては、金属板の成形加工方法であって、前記金属板を金型によるプレス成形によって成形加工するプレス成形加工工程と、前記プレス成形加工工程の後に、前記金属板をインクリメンタル成形によって加工するインクリメンタル成形加工工程と、を具備し、前記インクリメンタル成形加工工程は、最終工程とされ、前記インクリメンタル成形加工工程には、前記プレス成形加工工程によって成形加工された形状を元の形状に復元する成形加工が含まれるものである。
【０００９】
請求項２においては、請求項１記載の金属板の成形加工方法であって、前記インクリメンタル成形加工工程には、前記プレス成形加工工程によって成形加工された特徴線を除去する成形加工が含まれるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の金属板の成形加工方法によれば、少量生産に対応でき、かつ、成形加工時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るインクリメンタル成形加工装置の全体的な構成を示した構成図。
【図２】本発明の実施形態に係る成形加工工程の流れを示すフロー図。
【図３】同じく模式図。
【図４】別部品についての成形加工工程の流れを示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を用いて、インクリメンタル成形加工装置１００について説明する。
なお、図１は、インクリメンタル成形加工装置１００を断面構成図によって表している。
【００１３】
インクリメンタル成形加工装置１００の構成について説明する。
インクリメンタル成形加工装置１００は、棒状工具１０をワークＷに押し付け、棒状工具１０を移動させながらワークＷを少しずつ引き伸ばして成形加工する成形加工装置である。インクリメンタル成形加工装置１００は、棒状工具１０と、支持装置２０と、を具備している。
【００１４】
なお、本実施形態のワークＷは、金属板から加工される自動車の部品としている。後述するようにワークＷは、プレス成形装置（図示略）によってプレス成形加工された後の最終の段階にて、インクリメンタル成形加工装置１００によって成形加工がなされる。
【００１５】
棒状工具１０は、ワークＷに押しつけられ、移動しながらワークＷを少しずつ引き伸ばすものである。棒状工具１０は、ＮＣマシン（図示略）に取り付けられている。ＮＣマシン（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｍａｃｈｉｎｉｎｇ）とは、数値制御による機械の加工装置である。ＮＣマシンでは、棒状工具１０の動作をＸ、Ｙ、Ｚ方向の座標値によって定義し、その情報をもとに工作機械に内蔵されたサーボモータが動くことによって棒状工具１０を動作させ、ワークＷの成形加工が行われる。
【００１６】
支持装置２０は、棒状工具１０によって成形加工されるワークＷを支持する装置である。支持装置２０は、ベース２１と、緩衝部材２２と、当て板２３と、締め付け治具２４と、を具備している。
【００１７】
ベース２１は、ワークＷの成形加工されない部分（本実施形態ではワークＷの縁部）が載置されるものである。緩衝部材２２は、当て板２３とワークＷとの間に介して配置されるものである。当て板２３は、ワークＷの成形加工されない部分を押圧するものである。締め付け治具２４は、ベース２１と当て板２３とを締め付けることによって、当て板２３をワークＷの成形加工されない部分に押圧させるものである。
【００１８】
インクリメンタル成形加工装置１００の作用について説明する。
ワークＷは、支持装置２０によって、成形加工されない部分が固定支持され、ＮＣマシンにて制御される棒状工具１０によって、少しずつ引き伸ばされて成形加工される。
【００１９】
図２を用いて、成形加工工程Ｓ１００の流れについて説明する。
なお、図２は、成形加工工程Ｓ１００の流れをフロー図によって表している。
【００２０】
成形加工工程Ｓ１００は、本発明の成形加工方法の実施形態である。成形加工工程Ｓ１００は、ワークＷを成形加工する工程である。成形加工工程Ｓ１００は、複数回のプレス成形加工工程Ｓ１１０〜Ｓ１３０と、インクリメンタル成形加工工程Ｓ１５０と、を具備している。なお、成形加工工程Ｓ１００の後に、切削加工工程Ｓ２００、機械加工工程Ｓ３００等が行われるものとする。
【００２１】
プレス成形加工工程Ｓ１１０・Ｓ１２０・Ｓ１３０は、一対の金型によってワークＷをプレス成形加工する工程である。プレス成形加工には、曲げ加工又は絞り加工などが含まれる。本実施形態では、複数回のプレス成形加工工程として、第一プレス成形加工工程Ｓ１１０と、第二プレス成形加工工程Ｓ１２０と、第三プレス成形加工工程Ｓ１３０と、を具備する構成としたが、これに限定されない。
【００２２】
インクリメンタル成形加工工程Ｓ１５０は、上述したインクリメンタル成形加工装置１００によってワークＷを成形加工する工程である。インクリメンタル成形加工工程Ｓ１５０は、棒状工具１０をワークＷに押し付け、棒状工具１０を移動させながらワークＷを少しずつ引き伸ばして成形加工する工程である。
【００２３】
インクリメンタル成形加工工程Ｓ１５０では、ワークＷを成形加工工程Ｓ１００での所望の最終形状に成形する成形加工のみならず、複数回のプレス成形加工工程Ｓ１１０〜Ｓ１３０において成形加工された形状をもとの形状（成形加工される前の形状）に復元する成形加工も含まれるものとする。
【００２４】
ここで、特記すべき事項として、インクリメンタル成形加工工程Ｓ１５０は、プレス成形加工工程Ｓ１１０の最終工程、すなわち全てのプレス成形加工工程Ｓ１１０〜Ｓ１３０が終了してから実施されるものとする。
【００２５】
図３を用いて、成形加工工程Ｓ１００によるフードアウターの成形加工の流れについて説明する。
なお、図３では、フードアウターについての成形加工工程Ｓ１００の流れを模式的に表している。
【００２６】
フードアウターは、エンジンルームの上面を閉塞する部材である。ここで、成形加工工程Ｓ１００では、量産型フードアウター５０と、少量生産型フードアウター５５と、が成形加工されるものとする。なお、量産型フードアウター５０には、表面中央部に特徴線が形成され、少量生産型フードアウター５５には表面中央部にエアインテーク５６が形成されるものとする。
【００２７】
第一プレス成形加工工程Ｓ１１０、第二プレス成形加工工程Ｓ１２０及び第三プレス成形加工工程Ｓ１３０では、金型によるプレス成形加工によって、量産型フードアウター５０の成形加工工程Ｓ１００での形状が成形加工される。なお、量産型フードアウター５０は、プレス成形加工工程Ｓ１１０〜Ｓ１３０にて成形加工が終了される。
【００２８】
インクリメンタル成形加工工程Ｓ１５０では、少量生産型フードアウター５５が成形加工される。インクリメンタル成形加工工程Ｓ１５０では、少量生産型フードアウター５５が量産型フードアウター５０をもとにして成形加工されるものとする。
【００２９】
インクリメンタル成形加工工程Ｓ１５０では、まず、棒状工具１０を移動させながら特徴線５１を少しずつ引き伸ばして成形加工し、特徴線５１を消去する。つまり、一度プレス成形加工工程Ｓ１１０〜Ｓ１３０にて成形加工された形状を、再度インクリメンタル成形加工工程Ｓ１５０にて成形加工によって消去し、特徴線５１が形成されていた部分の形状を成形加工がされる前の形状に復元する。
【００３０】
インクリメンタル成形加工工程Ｓ１５０では、次に、棒状工具１０を移動させながら特徴線５１が消去された量産型フードアウター５０を少しずつ引き伸ばして成形加工し、エアインテーク５６を形成する。なお、少量生産型フードアウター５５は、インクリメンタル成形加工工程Ｓ１５０にて成形加工が終了される。
【００３１】
図４を用いて、成形加工工程Ｓ１００によるフェンダーについての成形加工の流れについて説明する。
なお、図４では、フェンダーについての成形加工工程Ｓ１００の流れを模式的に表している。
【００３２】
フェンダーは、タイヤを囲うように取り付けられた泥よけであって、前後左右のボディパネルそのものと一体化されている部分である。ここで、成形加工工程Ｓ１００では、量産型フェンダー６０と、少量生産型フェンダー６５と、が成形加工されるものとする。なお、少量生産型フェンダー６５にはオーバーフェンダー６６が形成されるものとする。
【００３３】
第一プレス成形加工工程Ｓ１１０、第二プレス成形加工工程Ｓ１２０及び第三プレス成形加工工程Ｓ１３０では、金型によるプレス成形加工によって、量産型フェンダー６０の成形加工工程Ｓ１００での形状が成形加工される。なお、量産型フェンダー６０は、プレス成形加工工程Ｓ１１０〜Ｓ１３０にて成形加工が終了される。
【００３４】
インクリメンタル成形加工工程Ｓ１５０では、少量生産型フェンダー６５が成形加工される。インクリメンタル成形加工工程Ｓ１５０では、少量生産型フェンダー６５が量産型フェンダー６０をもとにして成形加工されるものとする。
【００３５】
インクリメンタル成形加工工程Ｓ１５０では、まず、棒状工具１０を移動させながら量産型フェンダー６０の一側のフランジ６１を少しずつ引き伸ばして成形加工し、元の形状（成形加工がなされる前の形状）に復元させる。つまり、一度プレス成形加工工程Ｓ１１０〜Ｓ１３０にて成形加工された形状を、再度インクリメンタル成形加工工程Ｓ１５０にて成形加工によって元の形状に復元する。
【００３６】
インクリメンタル成形加工工程Ｓ１５０では、次に、棒状工具１０を移動させながらフランジ６１が消去された量産型フェンダー６０を少しずつ引き伸ばして成形加工し、オーバーフェンダー６６を形成する。
【００３７】
インクリメンタル成形加工工程Ｓ１５０では、次に、棒状工具１０を移動させながらオーバーフェンダー６６が成形加工された量産型フェンダー６０を少しずつ引き伸ばして成形加工し、フランジ６１を形成する。なお、少量生産型フェンダー６５は、インクリメンタル成形加工工程Ｓ１５０にて成形加工が終了される。
【００３８】
成形加工工程Ｓ１００の効果について説明する。
成形加工工程Ｓ１００によれば、少量生産に対応でき、かつ、成形加工時間を短縮できる。
【００３９】
すなわち、成形加工工程Ｓ１００では、量産型ワークＷの形状、並びに、量産型ワークＷの形状と少量生産型のワークＷの形状との共通形状を金型によるプレス成形加工工程Ｓ１１０〜Ｓ１３０にて成形加工し、少量生産型のワークＷの形状固有の形状をインクリメンタル成形加工工程Ｓ１５０にて成形加工する。そのため、成形加工時間に時間がかかるインクリメンタル成形加工工程Ｓ１５０での成形加工を最小限のものとして、効率よく成形加工することができる。
【００４０】
また、インクリメンタル成形加工工程Ｓ１５０では、プレス成形加工工程Ｓ１１０〜Ｓ１３０にて成形加工された形状を元の形状に復元させることで、インクリメンタル成形加工工程Ｓ１５０を最終工程とする成形加工工程Ｓ１００によって成形加工するワークＷの汎用性を向上することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１０          棒状工具
２０          支持装置
Ｓ１００      成形加工工程
Ｓ１１０      第一プレス成形加工工程
Ｓ１２０      第二プレス成形加工工程
Ｓ１３０      第三プレス成形加工工程
Ｓ１５０      インクリメンタル成形加工工程
【図１】
0005696682.tif 000002
【図２】
0005696682.tif 000003
【図３】
0005696682.tif 000004
【図４】
0005696682.tif 000005