(57)【要約】【課題】捩れやスプリングバックの原因となる応力・曲げモーメントが残留しないようにした折り曲げ品のねじれ防止方法及び角度出し方法並びにそれらに用いるプレス装置を提供する。【解決手段】細長い素材板１ａをその長手方向に沿ってカーブした折り曲げ線４で折り曲げる際に、一旦所望の曲げ角度よりも所定角度オーバベンドした後、略所望の曲げ角度まで積極的に曲げ戻すことを特徴とする折り曲げ品のねじれ防止方法。【選択図】      図１
2004195535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素材板をその長手方向に沿ってカーブした折り曲げ線で折り曲げる際に、一旦所望の曲げ角度よりも所定角度オーバベンドした後、略所望の曲げ角度まで積極的に曲げ戻すことを特徴とする折り曲げ品のねじれ防止方法。
【請求項２】
上記オーバベンドと曲げ戻しとを、相互に近接離間する上台および下台と、上記上台に設けられた上型と、上記下台に設けられた下型と、上記上台と下台とが近接したとき基準角度から所定角度傾動する傾動型と、該傾動型を元の基準角度に戻すリセット手段とを有するプレス装置によって、上記上台と下台とを近接離間させる１工程で行う請求項１記載の折り曲げ品のねじれ防止方法。
【請求項３】
素材板をその長手方向に沿った直線状の折り曲げ線で折り曲げる際に、一旦所望の曲げ角度よりも所定角度オーバベンドした後、略所望の曲げ角度まで積極的に曲げ戻すことを特徴とする折り曲げ品の角度出し方法。
【請求項４】
上記オーバベンドと曲げ戻しとを、相互に近接離間する上台および下台と、上記上台に設けられた上型と、上記下台に設けられた下型と、上記上台と下台とが近接したとき基準角度から所定角度傾動する傾動型と、該傾動型を元の基準角度に戻すリセット手段とを有するプレス装置によって、上記上台と下台とを近接離間させる１工程で行う請求項３記載の折り曲げ品の角度出し方法。
【請求項５】
相互に近接離間する上台および下台と、上記上台に設けられた上型と、上記下台に設けられ上型との間に素材板の一部を挟持する下型と、上記上台と下台とが近接したとき基準角度から所定角度傾動し素材板の挟持部分以外の部分をオーバベンドする傾動型と、該傾動型を元の基準角度に戻し上記部分を基準角度まで積極的に曲げ戻すリセット手段とを有することを特徴とする折り曲げ品のプレス装置。
【請求項６】
素材板の一部を把持する把持手段と、該把持手段で把持された素材板の把持部分以外の部分を所望の折り曲げ角度に対して所定角度オーバベンドさせる折り曲げ手段と、該折り曲げ手段でオーバベンドされた素材板の部分を所望の角度まで積極的に曲げ戻す曲げ戻し手段とを備えたことを特徴とする折り曲げ品のプレス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、折り曲げ品のねじれ防止方法及び角度出し方法並びにそれらに用いるプレス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９(a)(b)に示すように、自動車フレームのサイドメンバやクロスメンバ等のメンバ部品は、断面コ字型又はＬ字型に折り曲げられた細長の折り曲げ品１を用いて構成される。そして、この折り曲げ品１は、長手方向に断面形状が変化したり、曲線形状をしている。
【０００３】
上記折り曲げ品１は、断面コ字型の場合にはウェブ２とその両端に略直角に形成されたフランジ３とからなり、図１０に示すように、Ｓ字状の素材板１ａを長手方向に沿ってＳ字状にカーブする折り曲げ線４にてプレス加工で折り曲げて成形される。
【０００４】
すなわち、素材板１ａは、ウェブ２となる部分２ａとフランジ３となる部分３ａとから平面視Ｓ字状に打ち抜かれて成形されており、フランジ３となる部分３ａがＳ字状にカーブする折り曲げ線４にてプレスの上下型に挟み込まれて直角に曲げ起こされ、断面コ字状の細長い折り曲げ品１となる。
【０００５】
ここで、素材板１ａの縁部ＡＢは、プレスの上下型に挟み込まれて直角に曲げ起こされると、Ａ’Ｂ’に移動するが、ここでＡ’Ｂ’の方がＡＢよりも幾何学的長さが長いため、引き伸ばされることになる。この伸び率（歪ε）は、主に折り曲げ線４の曲率半径ｒによって定まる。詳しくは、フランジ３の端部の伸び率εは、フランジ３の高さをｈとすると、概ねε＝ｈ／ｒとなる。
【０００６】
よって、伸び率εは、図１１に示すように、フランジ３の縁部が最も大きく、曲げ線付近では０に近い。そして、プレスの金型内にて、フランジ３がその面内で塑性変形で伸ばされるということは、図１２に示すように、塑性応力σ（引っ張り）が発生している。別の見方をすれば、図１２に示すように、プレスの金型内にて、フランジ３に塑性的に曲げモーメントＭが作用しているとみなすことができる。
【０００７】
従って、製品（折り曲げ品）１をプレスの金型から取り出したときのスプリングバックによる変形（伸ばされた部分が縮むことによる変形）は、図１２に示す曲げモーメントＭと逆向きの曲げモーメントＭを弾性的に作用させたときの変形と同じとなる。その様子を図１３に示す。
【０００８】
なお、図１２はプレス時に曲げ起こされたときに引き伸ばされる部分の応力状態と曲げモーメントとを示したが、プレス時に曲げ起こされたときに押し縮められる部分の応力状態と曲げモーメントは、符号・方向が逆になるだけであって、変形は同様の原理によって生じる（図１０のＣＤ、Ｃ’Ｄ’参照）。
【０００９】
よって、製品１をプレスの金型から取り出すとき、製品１全体に図１３に示すようなモーメントＭが作用する。この結果、製品１には、スプリングバック後、図１４に示すような捩れ変形が生じる。なお、図９(a)に示すように、曲げ線４の一方が直線で他方が曲線の場合でも、同じ原理で捩れ変形が生じる。
【００１０】
図１４では極端に誇張して描いたが、実際のサイドメンバでは数度（１〜３度程度）の捩れ変形が生じる。そして、捩れが残ったままでは、その後の組立工程で部品の取り付けに支障を来したり、組立ができたとしても組立後の精度が所定の精度に入らない、等の問題が生じる。
【００１１】
そのため、プレス加工した後、捩れを解消する修正を施す場合が多い。これに関連する先行技術文献として特許文献１等が知られており、例えば、図１５に示すように、プレスの金型に予め捩れ角θを見込んでプレスする方法も行われている。
【００１２】
【特許文献１】
特開平２００１−２５２７２１号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１５に示す手法では、プレスの上型（パンチ）５が下型（ダイ）６から抜けるようにするために、片方のフランジ３の角度をウェブ２に対して鈍角にしなければならない。そのため、次の工程でフランジ３を直角にする加工が必要となる。すなわち、２工程が必要となり、コストアップとなる。また、材料の強度（降伏点、引張り強さ）がばらつくと、捩れ量もばらつくため、適正な捩れ見込み角θを定めるのが困難となる。
【００１４】
また、別の手法として、捩れが生じるフランジ３の部分を、上型５と下型６とのクリアランスを小さくすることにより、プレス時にしごき、残留する応力・曲げモーメントを小さくする方法も考えられるが、上型５・下型６が囓ったり、摩耗したりし易いため、量産方法としては採用し難い。
【００１５】
ところで、上述のような製品１の捩れは、素材板１ａの折り曲げ線４が曲線である場合に、フランジ３が曲げ起こしに伴って図１０に示すように伸び（縮み）変形することで、発生するものである。よって、素材板１ａの折り曲げ線４が直線の場合には、曲げ起こしに伴ってフランジ３に図１０の如き伸び（縮み）が生じないため、製品１の捩れは問題とならない。
【００１６】
しかし、素材板１ａの折り曲げ線４が直線の場合、図１６に示すように、スプリングバックによりフランジ３がδθだけ開く（なお、折り曲げ線４が曲線の場合には図１６に示すスプリングバックは小さい）。このスプリングバック角δθは、素材板１ａが鋼板の場合、曲げＲの大きさが板厚の１〜２倍程度では、略２〜３度程度である。
【００１７】
この対策として、図１７に示すように、プレス機のクッションパッド７の背圧を調整して製品のウェブ２を撓ませながら曲げ、プレスの下死点にてウェブ２を平らにする背圧制御を行うことで、フランジ３の直角度を出す手法が知られている。しかし、この手法では、一般に背圧をかなり低めに設定する必要があるためウェブ２の平坦度が悪化し、下死点で大荷重を加えないとウェブ２が平らにならない等の問題がある。
【００１８】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、捩れやスプリングバックの原因となる応力・曲げモーメントが残留しないようにした折り曲げ品のねじれ防止方法及び角度出し方法並びにそれらに用いるプレス装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために第１の発明は、素材板をその長手方向に沿ってカーブした折り曲げ線で折り曲げる際に、一旦所望の曲げ角度よりも所定角度オーバベンドした後、略所望の曲げ角度まで積極的に曲げ戻すことを特徴とする折り曲げ品のねじれ防止方法である。
【００２０】
上記オーバベンドと曲げ戻しとを、相互に近接離間する上台および下台と、上記上台に設けられた上型と、上記下台に設けられた下型と、上記上台と下台とが近接したとき基準角度から所定角度傾動する傾動型と、該傾動型を元の基準角度に戻すリセット手段とを有するプレス装置によって、上記上台と下台とを近接離間させる１工程で行うことが好ましい。
【００２１】
また第２の発明は、素材板をその長手方向に沿った直線状の折り曲げ線で折り曲げる際に、一旦所望の曲げ角度よりも所定角度オーバベンドした後、略所望の曲げ角度まで積極的に曲げ戻すことを特徴とする折り曲げ品の角度出し方法である。
【００２２】
上記オーバベンドと曲げ戻しとを、相互に近接離間する上台および下台と、上記上台に設けられた上型と、上記下台に設けられた下型と、上記上台と下台とが近接したとき基準角度から所定角度傾動する傾動型と、該傾動型を元の基準角度に戻すリセット手段とを有するプレス装置によって、上記上台と下台とを近接離間させる１工程で行うことが好ましい。
【００２３】
また、第３の発明は、相互に近接離間する上台および下台と、上記上台に設けられた上型と、上記下台に設けられ上型との間に素材板の一部を挟持する下型と、上記上台と下台とが近接したとき基準角度から所定角度傾動し素材板の挟持部分以外の部分をオーバベンドする傾動型と、該傾動型を元の基準角度に戻し上記部分を基準角度まで積極的に曲げ戻すリセット手段とを有することを特徴とする折り曲げ品のプレス装置である。
【００２４】
また、第４の発明は、素材板の一部を把持する把持手段と、該把持手段で把持された素材板の把持部分以外の部分を所望の折り曲げ角度に対して所定角度オーバベンドさせる折り曲げ手段と、該折り曲げ手段でオーバベンドされた素材板の部分を所望の角度まで積極的に曲げ戻す曲げ戻し手段とを備えたことを特徴とする折り曲げ品のプレス装置である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を添付図面に基いて説明する。
【００２６】
図１０に示す素材板１ａをプレス加工し、その金型から取り外した製品（折りめげ品）１に捩れが発生する原因は、既述のように、フランジ３がプレス加工による曲げ起こしに伴って伸び・縮み変形を受けることで、フランジ３に曲げモーメントＭが残留する点にある。よって、このモーメントＭを０にすれば、製品１に捩れが生じることはない。本実施形態によれば上記モーメントＭを略０にすることができる。以下、その原理を説明する。
【００２７】
先ず、図１０に示す素材板１ａをプレス加工によってＳ字状にカーブした折り曲げ線４にて折り曲げるとき、フランジ３に作用するモーメントＭは、ｔを素材板の板厚、ｈをフランジの高さ、σを発生応力、ｙを折り曲げ線４からフランジの高さ方向の長さとすると、次式で定義される。
【００２８】
【数１】
2004195535.tif 000003
【００２９】
モーメントＭを０にするためには、応力σを０にするか、応力σのｙ方向の分布をモーメントＭが０となるような分布にすればよい。
【００３０】
このため、本実施形態では、上記素材板１ａをその長手方向に沿ってカーブした折り曲げ線４で折り曲げる際に、図１(a)に示すように、一旦所望の曲げ角度（図例では９０度：但しこの角度に限られるものではない）よりも所定角度Δθオーバベンドし、その後、図１(b)に示すように、略所望の曲げ角度（略９０度）まで積極的に曲げ戻している。曲げ戻す際、ウェブ２はプレス機のパッドとパンチとでクランプした状態とする。
【００３１】
また、丁度９０度ではなく略９０度としたのは、曲げ戻した後のスプリングバックを見越し、９０度より多少大きめの角度（ウェブ２とフランジ３とが鈍角となる角度）となるまで曲げ戻し力を加え、その力を解放したときスプリングバックによって９０度になることを考慮したものである。かかる変形プロセスを経るとモーメントＭが略０になるが、その理由を以下に説明する。
【００３２】
図２に図１０の素材板１ａの伸びフランジ部分３ａの拡大図を示す。素材板１ａの縁部Ａ０Ｂ０は、プレス機によって曲げ起こされて一旦Ａ１Ｂ１まで９０度以上にオーバベンドされ、その後、９０度まで即ちＡ２Ｂ２まで曲げ戻される。なお、前段で述べたように、スプリングバックを考慮して９０度より多少大きめの角度まで曲げ戻してもよいが、図例では説明の簡略化のため９０度まで曲げ戻した場合を説明する。
【００３３】
素材板１ａの縁部は、図２において、９０度以上にオーバベンドされてＡ０Ｂ０からＡ１Ｂ１まで移動するときには、材料が引き伸ばされて引張応力が生じる。そして、フランジ３は、縁部側の方が根元側よりも大きく引張変形される。よって、フランジ３には、図３(a)に示す応力分布で引張応力が発生する（上述した図１２参照）。
【００３４】
その後、素材板１ａの縁部は、Ａ１Ｂ１からＡ２Ｂ２に曲げ戻し移動するときには反対に縮められて圧縮変形を受ける。このとき、フランジ３は、縁部側の方が根元側よりも大きく圧縮変形されるため、縁部側に圧縮応力が生じ、根元側には引張応力が残り、図３(b)に示す応力分布となる。よって、上記曲げ戻し量を調整して図３(b)に示す応力分布を調節することで、応力σをｙ方向にフランジ高さｈまで積分して算出される曲げモーメントＭを略０にできるわけである。そして、この戻し量は、僅かで構わない。以下に、更に詳しく説明する。
【００３５】
図４は、応力・歪み線図である。図２のＡ点をこの応力・歪み線図でＡ０、Ａ１、Ａ２と追ってみる。上記Ａ点は、素材板１ａの時点Ａ０では図４の原点であり、それが伸びフランジ変形を受け、塑性域のＡ１点まで移動する。そして、弾性的に曲げ戻し変形を受け（素材板１ａの弾性域の範囲で曲げ戻し変形を受け）、Ａ２点まで移動する。そして、Ａ２点が図４に示すように、応力０の軸上の位置まで戻ったとすると、Ａ点についての材料の応力は０となる。
【００３６】
仮に、Ａ１点を超えてＡ１’点までオーバベンドさせた場合（オーバベンド量が大き過ぎた場合）、戻し量も大きくなってＡ２’点まで移動することになり、反対に圧縮応力が残ってしまう。すなわち、修正し過ぎとなり、却って製品１が逆方向に捩れてしまう。よって、適切なオーバベンド量（オーバベンド角度）を求めることが重要なる。このオーバベンド角度は、いくつかの異なった角度で試験的に製品１をプレス加工して実験的に求めてもよいが、次のようにして大凡の値を算出することもできる。
【００３７】
Ａ１点からＡ２点までの変形は、弾性変形なので、変形量は僅かであり、歪み量としては、ε＝σ／Ｅである。ここで、Ｅはヤング率である。よって、オーバベンド角度Δθは、既述のε＝ｈ／ｒを用いれば、図１０に示す曲率半径ｒ、フランジの高さｈ、応力σとすると、Δθ＝（σ・ｒ）／（Ｅ・ｈ）で表される。具体的には、半径ｒ＝５００ｍｍ、フランジ高さｈ＝４０ｍｍ、応力σ＝４００ＭＰａ、ヤング率Ｅ＝２１０ＧＰａとすると、オーバベンド角度Δθ＝０．０２４ｒａｄ＝１．４度となる。
【００３８】
実際上はフランジ３内の応力を全て０にすることは困難なので、図３(b)に示すように、一部分はプラスで残りの部分はマイナスの応力となるようにし、結果的に、図３(b)の分布の応力σを折り曲げ線４からフランジ３の高さ方向ｙに沿ってｈまで積分した曲げモーメントＭが０になるように、Δθを調節すればよい。この調節は、シミュレーションや実験によって行う。
【００３９】
図５乃至図８に、上述のように、素材板１ａをその長手方向に沿ってカーブした折り曲げ線４で折り曲げる際に、一旦所望の曲げ角度よりも所定角度オーバベンドした後、所望の曲げ角度まで積極的に曲げ戻すために用いるプレス装置Ｐを示す。
【００４０】
図５に示すように、このプレス装置Ｐは、相互に近接離間する上台１０および下台１１と、上台１０に設けられた上型１２と、下台１１に昇降可能に設けられ上型１２との間に素材板１ａの一部（ウェブ２となる部分２ａ）を挟持する下型１３と、上台１０と下台１１とが近接したとき基準角度（図例では９０度だが他の角度でもよい）から所定角度傾動し素材板１ａの挟持部分以外の部分（フランジ３となる部分３ａ）をオーバベンドする傾動型１４と、傾動型１４を元の基準角度に戻して上記部分３ａを基準角度まで積極的に曲げ戻すリセット手段１５とを有する。なお、下型１３を下台１１に固設し、上型１２を上台１０に昇降可能に設けてもよい。
【００４１】
上台１０は、プレス機械（油圧機構や錘機構や電気機構等）によって下台１１に対して近接離間する。上型（パンチ）１２は、図５にて紙面裏表方向に水平面内でカーブして延出された断面エ字状材からなり、頂辺部１２ａと底辺部１２ｂと中央部１２ｃとを有する。下型（クッションパッド）１３は、図５にて紙面裏表方向に水平面内で同様にカーブして延出された長い板材からなり、上台１０とは独立して下台１１から油圧で出没制御されるクッションピン１６の頂部に取り付けられている。
【００４２】
傾動型１４は、上型１２の底辺部１２ｂの左右にそれぞれ傾動自在に載置されたサイドパンチ１４ａと、下台１１の左右にそれぞれ傾動自在に載置され上台１０に固設されたカム１７に当接して傾動するサイドダイ１４ｂとからなる。これらサイドパンチ１４ａとサイドダイ１４ｂとは、図５にて上型１２及び下型１３と同様に紙面裏表方向に水平面内でカーブして形成されている。上型１２の底辺部１２ｂの端面には、図６にも示すように、傾動型１４（サイドパンチ１４ａ、サイドダイ１４ｂ）の傾動角度に合わせて傾斜部１８が形成されている。
【００４３】
リセット手段１５は、上型１２の底辺部１２ｂと頂辺部１２ａと中央部１２ｃとサイドパンチ１４ａとによって区画された部分に介設・充填されたウレタン１５ａからなる。ウレタン１５ａは、図６に示すようにサイドパンチ１４ａの傾動を収縮することで許容すると共に、収縮状態から元の状態に戻ろうとする回復力によって図７に示すようにオーバベンドされたフランジ３を基準角度（９０度）に積極的に曲げ戻す力を発揮する。なお、リセット手段１５は、ウレタン１５ａに限らず、ゴム等の弾性材や皿バネ・コイルバネ等のスプリングや油圧シリンダ等でもよい。
【００４４】
かかるプレス装置Ｐにより、図１０に示す素材板１ａは次のようにして断面コ字状の製品（折り曲げ品）１に加工される。先ず、図５に示すように、素材板１ａは、下型１３の上に載置される。上台１０が下降すると、素材板１ａは、下型１３と上型１２との間に挟持される。すなわち、下型１３と上型１２とは、把持手段を構成する。上台１０の下降に伴って、クッションピン１６が沈み、下型１３と上型１２とにウェブ部分２ａが挟持された素材板１ａは、その左右側部（フランジ部分３ａ）がサイドダイ１４ｂに当たって曲げられる。このとき、ウェブ部分２ａは、クッションピン１６からの圧力を受け、上型１２と下型１３との間にぐらつくことなく挟持される。
【００４５】
更に上台１０が下降すると、図６に示すように、サイドダイ１４ｂがカム１７に当接して傾動され、サイドダイ１４ｂとサイドパンチ１４ａとの間に挟持されたフランジ部分３ａが、基準角度（９０度）を超えてオーバベンドされる。すなわち、サイドダイ１４ｂとサイドパンチ１４ａとカム１７とが、フランジ３を基準角度を超えてオーバベンドさせる折り曲げ手段を構成する。このとき、ウレタン１５ａは、圧縮変形してサイドパンチ１４ａの傾動を許容すると共に、元の状態に戻ろうとする回復力をため込む。図６はプレス装置Ｐの下死点を示す。
【００４６】
その後、上台１０が上昇すると、図７に示すように、ウレタン１５ａがその回復力によってオーバベンドされたフランジ３を積極的に基準角度（９０度）まで曲げ戻す。すなわち、ウレタン１５ａは、オーバベンドされたフランジ３を基準角度まで積極的に曲げ戻す曲げ戻し手段を構成する。この曲げ戻し時、ウェブ２は、クッションピン１６からの圧力を受け、下型１３と上型１２との間に所定の圧力で挟持されており、ぐらつくことはない。
【００４７】
ここで、既述のように、オーバベンド量（オーバベンド角度）によってフランジ３内の応力分布が変わり、曲げモーメントＭが変わって捩れ量が変わるため、捩れが０となるようなオーバベンド量に設定すればよい（図３(b)参照）。オーバベンド量の求め方については上述した通りである。また、図例では、オーバベンド量は、カム１７の高さ位置によって変わるため、カム１７の高さ位置をシム板等で調節することで調節することが好ましい。
【００４８】
また、製品（折り曲げ品）１は、図８に示すように、その曲率が長手方向に変化しているため、それぞれの箇所毎に適正なオーバベンド量は異なる。よって、製品１の長手方向に所定間隔を隔ててプレス機の金型（上型１２、下型１３、傾動型１４等）を分割し、それぞれの金型毎に適正なオーバベンド量を別々に設定することが望ましい。なお、図７の状態の後、上台１０が更に上昇して、上型１２が下型１３から離間し、下型１３がサイドダイ１４ｂより高く上昇して、製品１がエジェクトされる。
【００４９】
本実施形態によれば、プレス装置Ｐの上台１０を下台１１に対して１回昇降させるプレス加工の１行程（工程）で捩れのない製品１を成形でき、従来行われていた捩れ修正工程を廃止できる。すなわち、従来の図１５に示す金型見込み法では、金型を上下に引き抜く都合上、製品１の一方のフランジ３を鈍角にする必要があり、別工程で直角に修正していたが、本実施形態では修正が不要となるため、生産性が向上する。
【００５０】
また、従来の図１５に示す金型見込み法では、一旦、捩れ角θを見込んだ金型を製造すると、見込み量を変更するには金型を作り直さなければならず、コスト上の観点から困難である。すなわち、変更するには、プレスのパンチ、パッド等を作り直す必要があり、コストアップが免れない。そして、適切な見込み量は、何度かトライアンドエラーを重ねて実験的に求まるものであるため、何度も作り直さなければならず、大幅なコストアップとなる。
【００５１】
他方、本実施形態では、捩れ角θを金型に見込まないのでフランジ３の直角度が崩れることはなく、また、カム１７の高さを変えるだけでオーバベンド量を変更できるので、調整が容易である。よって、従来の図１５に示す金型見込み法と比べると、大幅なコストダウンとなる。従って、本実施形態では、カム１７と上台１０との間に、複数種類のスペーサ又はシム状のスペーサ板を複数積層して着脱自在に介設し、そのスペーサを交換したりスペーサ板数を変更することで、オーバベンド量を変更可能とすることが好ましいことは前述の通りである。
【００５２】
また、従来の図１５に示す金型見込み法では、素材板１ａの材料強度のばらつきの影響を直接受けるが、本実施形態では捩れの発生原因である曲げモーメントＭそのものを小さくする方法なので、ばらつきの影響が小さい。よって、本実施形態によれば、安定して捩れの少ない精度の良い製品を得ることができる。また、従来の図１５に示す金型見込み法では、製品１に比較的大きな応力が残留してしまうが、本実施形態では曲げ戻しによって図３(b)に示すように応力がある程度キャンセルされて残留応力が小さくなる。よって、遅れ破壊等を抑制できる。
【００５３】
ところで、上述のような製品１の捩れは、素材板１ａの折り曲げ線４が曲線である場合に生じ、素材板１ａの折り曲げ線４が直線の場合には生じないことは前述した通りである。また、素材板１ａの折り曲げ線４が直線の場合には、図１６に示すスプリングバックが生じることも前述した通りである。このように折り曲げ線４が直線の場合のスプリングバックは、オーバベンドした後に積極的に曲げ戻しすることで、防止できる。残留応力を小さくできるからである。
【００５４】
すなわち、細長い素材板１ａをその長手方向に沿った直線状の折り曲げ線４で折り曲げる際に、一旦所望の曲げ角度よりも所定角度オーバベンドした後、略所望の曲げ角度まで積極的に曲げ戻し、オーバベンド量をスプリングバック量と同じ量に設定しておけば、フランジ３の直角度の精度を高めることができる。また、この場合、クッションピン１６の背圧を高く設定できるので、ウェブ２の平坦度も高く、図１７に示す従来技術のようにウェブ２の平坦度が悪化することも下死点で大荷重を加える必要もない。
【００５５】
このような、製品１の折り曲げ角度の精度を高めるためのオーバベンドと曲げ戻しとは、図５乃至図７に示す各金型（上型１２、下型１３、傾動型１４等）の折り曲げ線４に沿ってカーブされていた部分を直線にしたプレス装置によって、上台１０と下台１１とを近接離間させる１工程で行うことができる。
【００５６】
ところで、実際の製品１（車体フレーム等）の形状は、図９に示すように、長手方向に曲線部と直線部とが混在している。よって、プレス装置Ｐの金型を図８に示すように製品１の長手方向に間隔を隔てて分割し、折り曲げ線４が曲線となる曲線部の金型に対しては捩れ防止のオーバベンド量に設定し、折り曲げ線４が直線となる直線部の金型に対してはスプリングバック防止のオーバベンド量に設定すれば、プレス加工の１工程で製品の捩れとスプリングバックとを防止できる。
【００５７】
なお、製品１の曲線部のみに本発明を適用し、直線部に対しては図１７に示す従来技術を適用してもよい。この場合、曲線部のクッションピン１６の背圧を高背圧に、直線部のクッションピン１６の背圧を低背圧に制御する必要がある。また、図例では、本発明を断面コ字状材に適用したものを説明したが、断面Ｌ字状材にも本発明を適用できることは勿論である。また、図５乃至図７に示すプレス装置Ｐは、上下逆に配置してもよく、９０度横に寝かせて配置してもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る折り曲げ品のねじれ防止方法及び角度出し方法並びにそれらに用いるプレス装置によれば、捩れやスプリングバックの原因となる応力・曲げモーメントが製品に残留することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る折り曲げ品のねじれ防止方法の工程図である。
【図２】上記ねじれ防止方法の説明図である。
【図３】上記ねじれ防止方法に伴う製品の応力変化を示す説明図である。
【図４】上記ねじれ防止方法における製品の応力・歪み線図である。
【図５】上記ねじれ防止方法に用いられるプレス装置の断面図である。
【図６】上記プレス装置の作動の様子を示す断面図である（下死点）。
【図７】上記プレス装置の作動の様子を示す断面図である（下死点から上昇した点）。
【図８】上記プレス装置の平面図である。
【図９】折り曲げ品としての車体フレーム（サイドメンバ）の斜視図である。
【図１０】上記サイドメンバを構成する断面コ字型材の展開図である。
【図１１】プレス時に製品のフランジに生じる歪みを示す説明図である。
【図１２】プレス時に製品のフランジに生じる応力と曲げモーメントとを示す説明図である。
【図１３】プレス後に製品のフランジに生じる曲げモーメントを示す説明図である。
【図１４】プレス後に製品に生じる捩れを示す斜視図である。
【図１５】製品の捩れを防止する従来例を示すプレス機の断面図である。
【図１６】製品のスプリングバックの様子を示す説明図である。
【図１７】製品のスプリングバックを防止する従来例を示すプレス機の断面図である。
【符号の説明】
１    折り曲げ品（製品）
２    ウェブ
３    フランジ
１ａ  素材板
２ａ  ウェブとなる部分
３ａ  フランジとなる部分
４    折り曲げ線
１０  上台
１１  下台
１２  上型
１３  下型
１４  傾動型
１５  リセット手段
Ｐ    プレス装置
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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