(57)【要約】【課題】金属板を曲げ加工して所定長のパイプを成形する方法において、一次曲げ加工を行うための加圧プレート５を一次曲げ加工後に退避させて二次曲げ加工を行うことにより、一次曲げ加工と二次曲げ加工とを一つの工程にて行い、生産効率を改善する。【解決手段】下型１上の金属板Ｗに対し、両端部を残して金属板Ｗに所定長の芯金４を押し当てて一次曲げ加工を行い、一次曲げ加工された金属板Ｗの両端部に対し、該両端部が互いに接近する方向に二次曲げ加工することが可能なように、二次曲げ加工に際し、両端部に挟まれる加圧プレート５を金属板Ｗの両端部に挟まれない位置へ移動させた後、二次曲げ加工を行って金属板Ｗの両端部を曲げ、且つ両端部を互いに突き当ててパイプを形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板を曲げ加工して所定長の筒体を成形する方法であって、
ダイス上の金属板に対し、両端部を残して前記金属板に所定長のパンチを押し当てて一次曲げ加工を行い、
前記一次曲げ加工された金属板の両端部に対し、該両端部が互いに接近する方向に二次曲げ加工することが可能なように、前記二次曲げ加工に際し、前記両端部に挟まれる前記パンチの少なくとも一部を前記金属板の両端部に挟まれない位置へ移動させた後、前記二次曲げ加工を行って前記金属板の両端部を曲げ、且つ両端部を互いに突き当てて筒体を形成することを特徴とする筒体の成形方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記パンチは、前記一次曲げ加工時の押し当て方向に互いに当接、離間可能に配置された、芯金と加圧プレートとから成り、該芯金は前記筒体の内側に嵌る形状であり、前記加圧プレートは、前記一次曲げ加工時、前記芯金をその長手方向に沿って押圧し、前記二次曲げ加工時、前記芯金から離間するように配置され、
前記ダイス上で前記一次曲げ加工された金属板を、その両端部側からそれぞれ挟むように一対の可動型が設けられ、前記二次曲げ加工時、前記一対の可動型を前記一次曲げ加工された金属板に向けてそれぞれ移動させ、前記一次曲げ加工に伴い前記金属板に押し当てられた前記芯金との間に前記金属板を挟んで前記二次曲げ加工を行うことを特徴とする筒体の成形方法。
【請求項３】
金属板を曲げ加工して所定長の筒体を成形する装置であって、
前記金属板の両端部を残して前記金属板に対応させて、前記金属板の一次曲げ加工のための成形凹部を所定長に渡って備えるダイスと、
前記ダイスの成形凹部に向けて押し当てられ、前記金属板に対して前記一次曲げ加工を行うパンチと、
前記一次曲げ加工時、前記パンチを前記ダイスに向けて押し当て、その一次曲げ加工終了後、前記金属板の両端部に対し、該両端部が互いに接近する方向に二次曲げ加工することが可能なように、前記二次曲げ加工に際し、前記両端部に挟まれる前記パンチの少なくとも一部を前記金属板の両端部に挟まれない位置へ移動させるパンチ移動装置と、
前記二次曲げ加工を行って前記金属板の両端部を曲げ、且つ両端部を互いに突き当てて筒体を形成するように前記ダイスに対して移動される可動型と、
を備えることを特徴とする筒体の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板を曲げ加工して所定長の筒体を成形する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属板から中空筒形のパイプを成形する製造方法が下記特許文献１に開示されている。この特許文献１の製造方法では、ダイスとパンチによって金属板をＵ曲げ加工（一次曲げ加工とも言う）し、その後、一対のプレス型によってＵ字状に曲げられた金属板の平行部を内側に丸めるようにＯ曲げ加工（二次曲げ加工とも言う）して円筒状のパイプを成形している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７１３０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１の製造方法では、Ｕ曲げ加工とＯ曲げ加工とがそれぞれ別工程で行われており、製造のためのスペースを多く必要とし、生産効率が悪い問題がある。
このような問題に鑑み本発明の課題は、一次曲げ加工を行うパンチを一次曲げ加工後に退避させて二次曲げ加工を行うことにより、一次曲げ加工と二次曲げ加工とを一つの工程にて行い、生産効率を改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１発明は、金属板を曲げ加工して所定長の筒体を成形する方法であって、ダイス上の金属板に対し、両端部を残して前記金属板に所定長のパンチを押し当てて一次曲げ加工を行い、前記一次曲げ加工された金属板の両端部に対し、該両端部が互いに接近する方向に二次曲げ加工することが可能なように、前記二次曲げ加工に際し、前記両端部に挟まれる前記パンチの少なくとも一部を前記金属板の両端部に挟まれない位置へ移動させた後、前記二次曲げ加工を行って前記金属板の両端部を曲げ、且つ両端部を互いに突き当てて筒体を形成することを特徴とする。
第１発明によれば、パンチにより一次曲げ加工が行われた後、二次曲げ加工に際し、パンチの少なくとも一部が二次曲げ加工の邪魔にならない位置に移動される。そのため、一次曲げ加工と二次曲げ加工との間にパンチの少なくとも一部を移動する操作を挟むのみで、両加工を一つの工程にて行うことができ、生産効率を改善することができる。
【０００６】
本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記パンチは、前記一次曲げ加工時の押し当て方向に互いに当接、離間可能に配置された、芯金と加圧プレートとから成り、該芯金は前記筒体の内側に嵌る形状であり、前記加圧プレートは、前記一次曲げ加工時、前記芯金をその長手方向に沿って押圧し、前記二次曲げ加工時、前記芯金から離間するように配置され、前記ダイス上で前記一次曲げ加工された金属板を、その両端部側からそれぞれ挟むように一対の可動型が設けられ、前記二次曲げ加工時、前記一対の可動型を前記一次曲げ加工された金属板に向けてそれぞれ移動させ、前記一次曲げ加工に伴い前記金属板に押し当てられた前記芯金との間に前記金属板を挟んで前記二次曲げ加工を行うことを特徴とする。
第２発明によれば、一次曲げ加工時、加圧プレートによって芯金をその長手方向に沿って全長に渡って押圧するため、加工される筒体の長さが長くても均一に一次曲げ加工を行うことができる。また、二次曲げ加工時には、金属板に芯金を挟んだまま一対の可動型を金属板に押し当てて二次曲げ加工を行うため、一対の可動型の型形状や動作を精密なものとしなくても安定して設計どおりの二次曲げ加工を行うことができる。
【０００７】
本発明の第３発明は、金属板を曲げ加工して所定長の筒体を成形する装置であって、前記金属板の両端部を残して前記金属板に対応させて、前記金属板の一次曲げ加工のための成形凹部を所定長に渡って備えるダイスと、前記ダイスの成形凹部に向けて押し当てられ、前記金属板に対して前記一次曲げ加工を行うパンチと、前記一次曲げ加工時、前記パンチを前記ダイスに向けて押し当て、その一次曲げ加工終了後、前記金属板の両端部に対し、該両端部が互いに接近する方向に二次曲げ加工することが可能なように、前記二次曲げ加工に際し、前記両端部に挟まれる前記パンチの少なくとも一部を前記金属板の両端部に挟まれない位置へ移動させるパンチ移動装置と、前記二次曲げ加工を行って前記金属板の両端部を曲げ、且つ両端部を互いに突き当てて筒体を形成するように前記ダイスに対して移動される可動型とを備えることを特徴とする。
第３発明によれば、パンチにより一次曲げ加工が行われた後、二次曲げ加工に際し、パンチの少なくとも一部が二次曲げ加工の邪魔にならない位置に移動される。そのため、一次曲げ加工と二次曲げ加工との間にパンチの少なくとも一部を移動する操作を挟むのみで、両加工を一つの工程にて行うことができ、生産効率を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態の成形方法の説明図である。
【図２】上記実施形態の成形装置の断面図である。
【図３】上記成形装置における下型（ダイス）の斜視図である。
【図４】上記成形装置における上型（可動型）駆動部の部分断面図である。
【図５】上記成形装置における加圧プレート駆動部の断面図である。
【図６】上記成形装置における芯金保持部の断面図である。
【図７】上記成形装置の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１〜７は、本発明の一実施形態を示し、この場合、ステンレス板等の金属板を曲げ加工して、例えば長さが６５０ｍｍ、直径が２４ｍｍ程度のパイプ（本発明の筒体に相当）を成形する装置である。
図１は成形方法の概要を示しており、（Ａ）から（Ｃ）の工程を経てパイプが成形される過程を示している。
（Ａ）では、下型（本発明のダイスに相当）１上に二点鎖線で示すように金属板Ｗを載せて、芯金４を加圧プレート５によって下型１の成形凹部１ａに向けて押し当て、一次曲げ加工を行う。このとき、金属板Ｗの中央部が、下型１の成形凹部１ａに対応し、金属板Ｗの両端部が成形凹部１ａから略等しい長さだけ食み出すように載置される。
（Ｂ）では、上記一次曲げ加工において芯金４を下型１に向けて押圧した加圧プレート５を芯金４から離間させると共に、下型１の上方に対向して配置された上型２、３（本発明の可動型に相当）を互いに接近移動させて一次曲げ加工された金属板Ｗの両端部を芯金４の周りに向けて湾曲させる。加圧プレート５は、上型２、３が金属板Ｗの両端部を曲げ加工する際の上型２、３の動きを妨げない位置に移動されている。
（Ｃ）では、上記のように互いに移動され、互いに当接された上型２、３を、白抜き矢印で示すように、下型１に向けて加圧移動し、金属板Ｗの両端部を互いに接近させてパイプを成形する。成形後は芯金４の周りにパイプに成形された金属板Ｗが巻きつくことになるが、パイプの内径は芯金４の外形に比べて僅かに、例えば０．２ｍｍ程度大きくされているため、成形後のパイプが芯金４から抜けなくなることはない。（Ｂ）及び（Ｃ）の工程による加工は、本発明における二次曲げ加工に相当する。
【００１０】
図２〜６は、成形装置を示し、下型台１０上の中央部には成形されるパイプの長さに略等しい長さの下型１が設けられている。その下型１の両側には下型１を挟むように一対の固定カム３０と一対のパンチ移動装置４０が配置され、この一対の固定カム３０と一対のパンチ移動装置４０は下型１の長さ方向に沿って、それぞれ２組設けられている。一対の固定カム３０と一対のパンチ移動装置４０は、１組づつのみでも良いし、３組づつ以上でも良い。また、一対の固定カム３０と一対のパンチ移動装置４０とで組数を一致させなくても良い。なお、図２は一点鎖線で示す中心線を境として左右で断面位置を相違させて示している。
【００１１】
固定カム３０は、上記図１（Ｂ）で説明したように上型２、３を互いに接近する方向へ移動させるための機構であり、図４のように、スライダ２０に保持された上型２、３が一次曲げ加工後に下方に移動されると、上型２、３は、固定カム３０の下型１側に形成された傾斜面３１に案内されて互いに接近する方向に移動される。
なお、上型２、３は、下型１と長手方向の長さを等しくされ、下型１と平行に配置されている。また、上型２、３は、スライダ２０に対して下型１の両側方向へ摺動自在とされている。そのため、上型２、３は、ガイドボルト３ａにより摺動を案内されている。図４は、一点鎖線で示す中心線を境として左右で断面位置を相違させており、ここでは、上型３に対するガイドボルト３ａが示され、上型２に対するガイドボルトは図示を省略されているが、上型２に対するガイドボルトも、ガイドボルト３ａと同様に設けられている。
【００１２】
パンチ移動装置４０は、図３及び５のように、駆動ロッド４１と受動ロッド４２が、互いに隣接して、カムホルダ４４内で上下方向に摺動自在に配置され、駆動ロッド４１と受動ロッド４２の各下端部にはスライドカム４３が配置されている。スライドカム４３は、駆動ロッド４１が下方に移動すると受動ロッド４２側へスライドして、受動ロッド４２を上方へ移動させるようにカム面が形成されている。また、スライドカム４３は、受動ロッド４２が下方に移動すると駆動ロッド４１側へスライドして、駆動ロッド４１を上方へ移動させるようにカム面が形成されている。駆動ロッド４１の上端はスライダ２０の下端に当接され、受動ロッド４２の上端は加圧部６０の加圧プレート保持体６１の下端に当接されている。
そのため、一次曲げ加工に際し、加圧部６０の駆動ユニット６２が加圧プレート保持体６１を下方へ移動して加圧プレート５を芯金４方向へ押圧すると、受動ロッド４２は加圧プレート保持体６１により下方に押され、スライドカム４３を駆動ロッド４１側へスライドさせて駆動ロッド４１を上方へ移動させる。一次曲げ加工が終了後、二次曲げ加工のためにスライダ２０を下降させて上型２、３を下降させると、スライダ２０によって駆動ロッド４１が下方へ押され、スライドカム４３を受動ロッド４２側へスライドさせる。すると、受動ロッド４２が上方へ移動され、加圧プレート保持体６１が上方へ移動される。そのため、加圧プレート５は芯金４から離間される。図５において、６４はガイドボルトであり、６３はガイドボルト６４を内部で摺動させるガイドホルダである。
【００１３】
芯金４は加圧プレート５と下型１との間に常時保持されるように、下型１の端部に対応する位置で、図６に示すように、芯金保持部５０により片持ち支持されている。即ち、芯金保持部５０は把持体５２と閉鎖体５１とにより芯金４を掴んで駆動ユニット５５により上下動可能とされている。
なお、芯金４は下型１と長手方向の長さを等しくされており、加圧プレート５も芯金４に沿って等しい長さとされている。
【００１４】
図７は上述の成形装置によりパイプを成形する様子を示しており、（Ａ）〜（Ｃ）のように成形装置が動作してパイプの成形が行われている。図７は図２と同様の断面図に基づいている。
（Ａ）では、加圧プレート５、上型２、（３）、芯金４が下型１から離れて、全て上方に持ち上げられている。この状態で金属板Ｗが下型１の上に置かれる。次に（Ｂ）では、加圧プレート５、上型２、（３）、芯金４が全て下方へ移動され、一次曲げ加工が行われる。このとき、芯金４は加圧プレート５によって押圧され、金属板Ｗを下型１の成形凹部（１ａ）によって断面Ｕ字状に曲げ形成する。（Ｃ）では、スライダ２０が更に下降して、図５に基づいて説明したように、パンチ移動装置４０によって加圧プレート５が芯金４から離間される。同時に上型２、（３）が一対の固定カム３０によって上型２、（３）同士が互いに接近するように移動されると共に、下方に押圧され、金属板Ｗの両端部を曲げ、且つ両端部を互いに突き当ててパイプを形成する二次曲げ加工が行われる。このように金属板Ｗの両端部に対し、該両端部が互いに接近する方向に二次曲げ加工されるに際して加圧プレート５が金属板Ｗの両端部に挟まれない位置へ移動される。
【００１５】
以上の実施形態によれば、図７（Ｂ）のように、芯金４が加圧プレート５に押圧されて一次曲げ加工が行われた後、二次曲げ加工に際し、図７（Ｃ）のように、加圧プレート５が二次曲げ加工の邪魔にならない位置に移動される。そのため、一次曲げ加工と二次曲げ加工との間に、パンチ移動装置４０による加圧プレート５を移動する操作を挟むのみで、両加工を一つの工程にて行うことができ、生産効率を改善することができる。
また、一次曲げ加工時、加圧プレート５によって芯金４をその長手方向に沿って全長に渡って押圧するため、加工されるパイプの長さが長くても均一に一次曲げ加工を行うことができる。また、二次曲げ加工時には、金属板Ｗに芯金４を挟んだまま一対の上型２、３を金属板に押し当てて二次曲げ加工を行うため、一対の上型２、３の型形状や動作を精密なものとしなくても安定して設計どおりの二次曲げ加工を行うことができる。
【００１６】
本発明は、上記実施形態で説明した外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、
１．パンチを成す加圧プレートは、加圧ロッドとしても良い。加圧ロッドとした場合は、一対の可動型を一体化しても良い。加圧ロッドと一体化された可動型を使用する場合は、二次曲げ加工時、可動型はダイスに向かって移動して二次曲げ加工を行い、このとき加圧ロッドは可動型を貫通して移動可能とされる。また、加圧ロッドは芯金を長手方向に均一に押圧するため、芯金の長手方向に沿って複数本設けることが望ましい。
２．パンチは加圧プレートと芯金とを一体化したものでも良い。この場合は、二次曲げ加工時に加工される金属板に芯金を沿わせられないため、その状態で二次曲げ加工が可能なように可動型を動作させる必要がある。
３．加工される筒体は、円筒以外に多角筒でも良い。
４．上記実施形態では、ダイスが下型で、パンチがダイスの上方からダイスに向けて下方に移動するように構成したが、この上下方向は逆にされても良いし、実施形態における上下方向が左右方向となるようにしても良い。また、上記実施形態では、パンチがダイスに向けて移動するようにしたが、逆に固定されたパンチにダイスが移動するようにしても良い。
５．上記実施形態では、下型に載置される金属板が、その中央部を下型の成形凹部に対応するようにしたが、それよりずれた位置に金属板が載置されても良い。
【符号の説明】
【００１７】
１    下型（ダイス）
２、３    上型（可動型）
４    芯金
５    加圧プレート
１０  下型台
２０  スライダ
３０  固定カム
４０  パンチ移動装置
４１  駆動ロッド
４２  受動ロッド
４３  スライドカム
４４  カムホルダ
５０  芯金保持部
６０  加圧部
Ｗ    金属板
【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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