(57)【要約】【課題】逐次成形加工の際に加工部に発生しようとする突起を防止する工具を提供する。【解決手段】逐次成形加工工具３００は、矢印Ｆ１方向に送られ、工具３００の先端部３２０がワーク１０に対して押圧され、加工部２０を逐次成形加工する。逐次成形加工工具３００の加工部２０の反対側に存在する突起押え部材３７０の下面の押え面３７２は、ワーク１０の上面に接している。この状態で工具３００が矢印Ｆ１方向に送られると、ワーク１０の上面と突起押え部材３７０の押え面３７２の間の摩擦によって、突起押え部材３７０は工具本体に対して矢印Ｒ１方向の回動力を受ける。この回動によって、突起押え部材３７０の工具の送り方向Ｆ１とは反対側の端部３７４は、逐次成形加工の加工部２０に突き当たり、回動が規制される。この作用により、突起押え部材３７０の回動は停止し、その位置に保持される。この状態を保ちつつ、逐次成形加工は進行する。突起押え部材３７０の下面の押え面３７２は、常時ワーク１０の上面を押圧するので、逐次成形加工に伴なう突起の発生は防止される。【選択図】        図２
2004291066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具本体でワークを押圧しつつ成形すべき等高線に沿って移動させる逐次成形加工方法において、
前記工具本体と共に移動し、前記工具本体の先端と実質的に同一平面の押圧する部材で前記ワークを押圧すること、を特徴とする逐次成形加工方法。
【請求項２】
請求項１に記載の逐次成形加工方法において前記工具本体の先端と、実質的に同一平面を押圧する部材は前記工具本体に設置されていることを特徴とする逐次成形加工方法。
【請求項３】
請求項２に記載の逐次成形加工方法において、前記部材は前記工具本体に回転自在に設置していることを特徴とする逐次成形加工方法。
【請求項４】
逐次成形加工装置のスピンドルに装着されるシャンク部と、シャンク部に連続する工具本体部と、ワークに接する先端部と、本体部に取付けられる突起押え装置を備え、突起押え装置は工具本体部に回転自在に取付けられるハウジングと、ハウジングに固着される突起押え部材を備える逐次成形加工工具。
【請求項５】
突起押え装置の突起押え部材は、ほぼ扇形の平面形状を有する請求項４記載の逐次成形加工工具。
【請求項６】
突起押え装置の突起押え部材の下面は、工具の先端部とほぼ同一平面に配設される請求項４記載の逐次成形加工工具。
【請求項７】
突起押え装置のハウジングは、工具本体部に対してラジアルベアリングとスラストベアリングを介して取付けられる請求項４記載の逐次成形加工工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス金型を使用しないで金属材料を成形する逐次成形加工方法及び工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
棒状の工具を金属板素材の表面に当接しつつ、成形すべき製品の形状に対応して、等高線に沿って逐次成形を加える逐次成形加工手段は、下記の特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１４４４号公報（欧州特許出願公開第１１４７８３２Ａ２号）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図４において、全体を符号１００で示す逐次成形加工装置は、Ｘ−Ｙ平面状に配置される成形加工素材である金属板のワーク１０を載置するテーブル１１０と、ワークの周縁をテーブル１１０にクランプするワーククランプ１２０を備える。ワーク１０は、その周辺をテーブル１１０とワーククランプ１２０の間で把持され、固定される。テーブル１１０は上下動する。テーブル１０の中央部に成形部２０に対応する金型がある。この金型は垂直方向に移動しない。
【０００５】
逐次成形加工工具１５０は、図示しないスピンドル等に装着され、ワーク１０に対してＸ−Ｙ平面に沿って相対移動可能であり、Ｚ軸方向にも移動可能である。
逐次成形加工は、ワーク１０に対して逐次成形加工工具１５０を当接させて、成形部２０の形状に沿ってＸ−Ｙ平面上を水平方向に相対移動させつつ、成形部２０の等高線に沿って逐次成形加工工具１５０及び、テーブル１１０をＸ軸方向に移動させて逐次成形加工を行う。逐次成形加工工具１５０は垂直方向（Ｚ軸方向）に沿っている。
【０００６】
逐次成形加工条件は、ワーク１０の材質により変化する。
例えば、ワーク１０がアルミ合金の板材であるときには、工具１５０とワーク１０の間の送り速度は、最大で毎分３００００ｍｍ程度であり、等高線のピッチは、０．５ｍｍ程度である。
加工中は、工具１５０の先端は、常にワーク１０に接触している。
【０００７】
図５は、逐次成形加工工程の詳細を示す説明図である。
加工素材（ワーク）１０は、逐次成形加工工具１５０が加工部２０の形状に対応して、等高線の位置に向けて、ピッチＰ１方向に下降して、等高線に沿って移動する。工具１５０が一周して戻るとこれをくり返し、加工部２０を上方縁２０ａから下方縁２０ｂに向かって逐次成形加工を施す。
逐次成形加工工具２０の先端部は、円弧状に成形されている。工具２０は軸線まわりに固定されているか、または、自由回転するようにスピンドルに対して保持されている。
【０００８】
ワーク１０は、鋼材やアルミ材等の板材が用いられるので、逐次成形加工の進行に伴なって、加工部２０に対して逐次成形加工工具の反対側に突起（膨れ）２０ｃが自然発生する。
この突部２０ｃの発生のメカニズムは、金属材であるワークに塑性加工を施す際のスプリングバックに起因するものである。
この突起２０ｃの高さ寸法は、逐次成形加工の進行に伴ない増大する。突起２０ｃが大きくなると、逐次成形加工の中断を余儀なくされる。
本発明はこの突起の発生を防止する逐次成形加工方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の逐次成形加工方法は、加工工具の本体と実質的に同一平面の押圧する部材で、ワークを押圧しつつ加工を施すものである。また、加工工具は、逐次成形加工装置のスピンドルに装着されるシャンク部と、シャンク部に連続する工具本体部と、ワークに接する先端部と、本体部に取付けられる突起押え装置を押え、突起押え装置は工具本体部に回転自在に取付けられるハウジングと、ハウジングに固着される突起押え部材を備える。
【００１０】
そして、突起押え装置の突起押え部材は、ほぼ扇形の平面形状を有し、突起押え部材の下面は、工具の先端部とほぼ同一平面に配設される。
また、突起押え装置のハウジングは、工具本体部に対してラジアルベアリングとスラストベアリングを介して取付けられるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の逐次成形加工工具を示す。
全体を符号３００で示す逐次成形加工工具は、逐次成形加工装置のスピンドルに装着されるシャンク部３１０を有し、シャンク部３１０の下端近傍にねじ部３１２が設けられる。
【００１２】
このねじ部３１２を利用して逐次成形加工工具本体部３１４に対して、突起押え装置のハウジング３６０がナット部材３３０により固着される。
ハウジング３６０内部には、ラジアルベアリング３５０が設けてあり、工具本体部３１４に対して回転自在に取付けられる。
【００１３】
ナット部材３３０と工具３００の先端側の大径のストッパ部材３４０の間には、スラストベアリング３５２が配置してあり、ハウジング３６０に対する軸線方向の推力に対して対抗する構造となっている。
ハウジング３６０に対して、ボルト３６２により突起押え部材３７０が取付けられる。突起押え部材３７０は、平面形状が例えば扇形状を有し、下面３７２は平坦面の押え面を形成する。
【００１４】
逐次成形加工工具３００の先端部は、ストッパ部材３１４を支持する段部を有し、本体部３１４より径寸法が大なる寸法を有し、先端部は円弧状の加工先端部３２０を形成する。これはワーク１０に接する。
加工先端部３２０の先端部と突起押え部材３７０の下面３７２は、ほぼ同一の平面上にある。棒状部材を加工して、シャンク３１０、ストッパ３１４、加工先端部３２０を設けている。
突起押え部材３７０の幅Ｌ１は押え部材３７０がない場合に生ずるであろう突起２０ｃの幅よりも大きい。押え部材３７０は、この突起２０ｃが生じないように突起２０ｃの部分を押えるものである。工具３００の移動方向の先端の押え部材は斜面に面取りしている。突起押え部材３７０の前端部３７３から後端部３７４までの円弧状の距離は、突起２０ｃが発生するであろう範囲であり、約１２０℃程度である。
【００１５】
図２は、本発明の逐次成形加工工具の作用を示す説明図である。
逐次成形加工工具３００は、矢印Ｆ１方向に送られ、その先端部３２０がワーク１０に対して押圧され、加工部２０を逐次成形加工を施す。
逐次成形加工工具３００の加工部２０の反対側に存在する突起押え部材３７０の下端の押え面３７２は、ワーク１０の上面に接している。
【００１６】
この状態で工具３００が矢印Ｆ１方向に送られると、ワーク１０の上面と突起押え部材３７０の押え面３７２の間の摩擦によって、突起押え部材３７０は工具本体に対して矢印Ｒ１方向の回動力を受ける。
この回動によって、突起押え部材３７０の端部３７４は、逐次成形加工の加工部２０に突き当たり、回動が規制される。
【００１７】
この作用により、突起押え部材３７０の回動は停止し、その位置に保持される。
この状態を保ちつつ、逐次成形加工は進行する。
突起押え部材３７０の下面の押え面３７２は、常時ワーク１０の上面を押圧するので、逐次成形加工に伴なう突起の発生は防止される。
【００１８】
図３は、本発明の逐次成形加工工具３００の他の使用例を示す。
この使用例は、逐次成形加工の加工部２０が曲面を形成する場合を示す。
本発明の逐次成形加工工具３００は、前述した機能を有するので、逐次成形加工工具３００が矢印Ｆ１方向に送られて、逐次成形加工を加工部２０に施す際に、突部押え部材３７０はワーク１０の上面に押圧されて摩擦力を受けて矢印Ｒ１方向に回動する。
【００１９】
この回動は、突起押え部材３７０の後端部３７４が加工部２０に当接する位置で規制されて曲面を通過する。
すなわち、本発明の逐次成形加工工具によれば、平面形状が曲面を有する加工部に対しても突起を発生させることなく、必要な逐次成形加工を施すことができる。
上記実施例は図２に示すように、図の左側に成形部２０があり、右側に突起押え部材３７０があるが、突起押え部材３７０は回転し、後端部３７４が成形部２０に接して位置が定まるので、成形部２０が右側にあってもよい。成形部２０が右側にあるときは前端部３７３が後端となる。
また、上記実施例ではワーク１０の周辺部をクランプしていたので、突起２０ｃが生じやすいが、〔特許文献１〕のように、中央部を固定しているものにも利用できる
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の逐次成形加工装置の逐次成形加工工具を示す説明図。（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の底面図。
【図２】本発明の逐次成形加工装置の加工工程を示す説明図。（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）を走行方向から見た図。
【図３】本発明の逐次成形加工装置の加工工具を示す説明図。
【図４】従来の逐次成形加工の説明図。
【図５】従来の逐次成形加工により発生する歪の説明図。
【符号の説明】
１０  ワーク素材
２０  成形部
１００  逐次成形加工装置
１１０  テーブル
１２０  ワーククランプ
１５０  逐次成形加工工具
３００  本発明の逐次成形加工工具
３１０  シャンク部
３１４  本体
３６０  ハウジング
３７０  突起押え部材
３７２  突起押え面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004291066.tif 000006
【図５】
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