JP4787548B2

JP4787548B2 - 薄板の成形方法および装置

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Publication number: JP4787548B2
Application number: JP2005167542A
Authority: JP
Inventors: 廣之網野; 茂夫松原; 言呂
Original assignee: Amino Corp
Current assignee: Amino Corp
Priority date: 2005-06-07
Filing date: 2005-06-07
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2025-06-07
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Description

本発明は金属薄板の成形方法および装置に関する。

金属薄板を立体形状に加工する方法や手段として、Ｘ−Ｙテーブル上に薄板を固定し、その薄板を上方のＺ軸方向に移動可能な工具により下方に押し付けながら棒状工具の移動により順次塑性変形させて成形を行なうフォーミング方法が知られている。この方法の応用として成形モデルを使用する場合もあり、図１はこの成形法の概要を示している。

しかしながら、前記方法は、形状の成形全体を棒状工具により等高線軌跡を描かせて逐次成形するため、次のような問題があった。
１）成形が完了するまでに時間がかかり、たとえば５００個／月以上といった量産のための成形は困難である。
２）板厚の減少が大きい。
ブランク板厚：t０、成形後の板厚：t、成形角度：θ、板厚の減少率：δとしたとき、成形後の板厚はｔ＝ｔ0・sinθで求められるが、従来では成形角度が２０度、板厚０．８mmの場合、３４．２％の板厚減少が生じ、その箇所が破断しやすいので、自動車部品の場合の３０％以下の要求に対して答えられなかった。
３）縦壁の成形が困難ないし不可能である。
成形品に急角度の部分がある場合にこれに倣った成形が困難であり、成形角度θはアルミニウムで１５度、SPCで２０度、SUSで２５度が限界であった。このため、２）とあいまって、成形できる形状に制限がある。
４）表面の仕上げがよくない。
棒状工具を等高線軌跡を描かせて成形するので、波状のツール痕が発生することが避けられず、これを軽減するためにピッチを細かくすると成形時間が長くかかる。
５）精度が不十分となりやすい。
先行技術はもっぱら材料の「伸び」を利用した成形方法であるため、出来上がった製品をプレス成形品と比較すると板厚減少の点や寸法精度などで劣る面がある。

こうした問題点を改良するため、本発明者らは、特願２００１−２４０９６８号において、ブランク材の縁部を挟持した状態で板厚方向から成形形状を有する型パンチを押し込んでラフフォーミングを行い、ついで、型パンチの押込み状態のまま型パンチと板厚を挟んで反対側から、棒状工具により形状成形を行なう方法を提案した。

この方法により、前記問題点はかなり解消することができた。しかしながら、この方法では、図２のように、板厚方向から成形形状を有する型パンチを全ストローク押し込んでワーク全体を１度で荒く成形し、その状態で細部を成形するので、図２のように、成形形状に凹部Ａがあるような場合、図３のように材料余りによるボデーしわＢＳの発生を避けられず、製品精度が悪化する問題があった。
特開２００３−５３４３６号公報

本発明は前記のような問題点を解消するためになされたもので、その目的とするところは、量産用プレス成形用の試作品などの立体形状製品を、形状の制限なしに、材料余りによるボデーしわの発生なく、高精度にしかも短時間で成形することができる成形方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、前記方法の実施に好適な装置を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の薄板の成形方法は、ブランク材の縁部を挟持した状態で板厚方向から成形形状を有する型パンチを押し込んで所定高さまでの絞り成形を行い、型パンチの押込み状態のまましわ押え力を増加して材料の流動をロックした状態で型パンチと板厚を挟んで反対側から工具により形状成形を行い、この後、しわ押え力を低下させて、型パンチを再び所要高さだけ上昇させて絞り成形を行い、次いでしわ押え力を高くし材料の流動をロックした状態で前記工具により形状成形を行うステップを１回以上繰り返すことを特徴としている。

また、本発明の薄板の成形装置は、ベッド上に間隔的に配されブランク材の縁部を板厚方向で挟持するしわ押え力可変かつ前後移動・停止可能な複数のしわ押え装置と、前記しわ押え装置よりも内側に配置された所望の形状の型パンチと、前記しわ押え装置により支持されたブランク材に型パンチを突入させて絞り成形を行なうための設定位置で停止自在なＣＮＣ制御型パンチ昇降装置と、架構フレームに３軸方向移動可能に装備され、前記型パンチの段階的突入によりステップ状に絞り成形されたブランク材に対して型パンチと協働して成形を行なうＣＮＣ制御型インクリメンタル成形装置を備え、前記複数のしわ押え装置によりブランク材の縁部を挟持した状態で、前記ＣＮＣ制御型パンチ昇降装置により板厚方向から前記型パンチを押し込んで絞り成形を行い、前記型パンチの押込み状態のまま前記しわ押え装置によるしわ押え力を増して材料の流動をロックした状態で前記型パンチと板厚を挟んで反対側から前記ＣＮＣ制御型インクリメンタル成形装置により形状成形を行うことを特徴としている。

本発明の薄板の成形方法によれば、型パンチによる絞り成形と工具によるインクリメンタル成形を複合させるので、板厚減少が少なく、成形角度が１５〜２５度といった縦壁の成形も可能であり、またツール痕も軽度となり、成形時間も短縮可能である。
しかも、所定高さまでの絞り成形を行った段階で型パンチを位置保持し、材料の流動を一旦ロックし、その状態でインクリメンタル成形を行い、次いでしわ押え力を緩め、型パンチを再度上昇させて所要の高さまで絞り成形を行い、その状態で材料の流動を一旦ロックし、インクリメンタル成形を行う工程を採用し、ステップ状に絞りとインクリメンタルの複合逐次成形を行うので、材料余りによるボディしわの発生が抑制され、複雑な形状でも非常に精度よく成形することが可能となる。

本発明の薄板の成形装置によれば、前記成形法の効果をフルに発揮させることができる。

本発明による成形法は、成形品または成形途中のブランク材にトリミング、ピアスなどの加工を行うことを含んでいる。
また、本発明による成形装置は、型パンチまたはＣＮＣ制御型インクリメンタル成形装置により成形されたブランク材もしくは成形品にトリミング、ピアスなどの除去加工を行うＣＮＣ制御型レーザー切断装置をさらに備えている
これらによれば、最終製品形状あるいはそれに近い状態まで一箇所で加工を行えるので、能率を向上することが可能となる。
また本発明は、型パンチにより成形されたブランク材の頂部に対する圧縮成形用の工具を備えたＣＮＣ制御型頂部成形装置をさらに備えている。
これによれば、頂部に凹部を有する製品を精度よく加工できる。

以下に添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図４ないし図７は本発明による薄板成形方法の一例を示している。
1はベッド５上に所要間隔で配置されブランク材（薄板）Ｗの縁部を板厚方向で挟持する複数のしわ押え装置であり、しわ押え力可変かつ前後移動・停止可能となっている。２は前記しわ押え装置よりも内側に配置された所望の形状の型パンチ、３は型パンチ２を段階的に上昇させて前記ブランク材Ｗに押し込み、絞り成形を行なうための設定位置で逐次停止自在なＣＮＣ制御型パンチ昇降装置である。
４は前記型パンチの段階的な上昇・停止により絞り成形されたステップ成形ブランク材に対して型パンチと協働して成形を行なうための３軸方向移動自在なＣＮＣ制御型インクリメンタル成形装置である。

本発明は、まず図６（ａ）のように、ブランク材Ｗの周縁部を全周にわたってしわ押え装置１，１で挟持する。ブランク材Ｗは鋼板、アルミ板、ステンレス板、複合板など所望のものが選ばれる。
しわ押え装置１は、図５のように、薄板Ｗの縁部を載置するダイス１０と、これと対向する押え盤１１と、前記押え盤１１またはダイス１０を加力する押え用アクチュエータ１２を備えたブロック状の本体１ａと、該本体1ａの背方のベッド上に固定され出力部が本体1ａに連結された移動用アクチュエータ１ｂとを有している。押え用アクチュエータ１２と移動用アクチュエータ１ｂは、ねじとこれを並進させるナットとサーボモータなどからなる機械式のもの、油圧シリンダなど任意である。この実施例では油圧シリンダを用いており、押え用アクチュエータ１２は電磁比例弁などの制御要素５３によりしわ押え力Ｆを任意の大きさに調整できるようになっている。
なお、これら各しわ押え装置１は各別に作動可能であり、薄板の板厚、材質、機械的性質、成形形状などにより所要数の押え用アクチュエータ１２のみを選択的に作動させたり、全部または所要数の押え用アクチュエータ１２と移動用アクチュエータ１ｂを組み合わせ作動させたりする場合を含んでいる。

型パンチ２は、総型やマスター型と称されるものを意味しており、通常、金属材料たとえば亜鉛合金、低融点合金、樹脂コーティング亜鉛合金などで作られるが、場合によっては硬質プラスチック、あるいはＦＲＰなどでつくられていてもよい。型パンチ２は直線状あるいは曲率状の斜面のみならず、段部、凹面、凸面などの異形部を有しているものを含んでおり、その異形部には、突起部、突条、凹み、溝などを含んでいる。
ＣＮＣ制御型パンチ昇降装置３は、コンピュータを制御手段としてデジタル制御されるもので、任意の位置に停止でき、かつその位置を保持でき，また速度も任意に制御できる特性を有している。
ＣＮＣ制御型パンチ昇降装置３は、ベッドないしフレーム（以下、ベッドという）の周縁より内側に設けられた凹室の下方に配置されているが、油圧シリンダは位置制御の難点があるので適当とはいえず、サーボ系の機械的なアクチュエータたとえばサーボモータ３ａと減速機３ｂとねじ３ｃの組み合わせなどが好適である。複数の減速機３ｂとねじ３ｃは同期軸３ｄにより結ばれている。
出力部としてのねじ３ｃの先端には型取り付け盤３eが連結されており、これに成形すべき製品に即応する立体形状に仕上げられた前記型パンチ２が交換可能に取り付けられる。

成形にあたっては、成形形状に仕上げた型パンチ２を型取り付け盤３eにボルトナット等によって固定する。これで準備が整うので、ベッド５上にマグネットチャック、吸引機などの搬送装置により成形すべきブランク材Ｗを搬入する。このとき好ましくはしわ押え装置１の移動用アクチュエータ1ｂを作動して本体1ａを後退させておき、しわ押え装置１の各押え用アクチュエータ１２によって押え盤１１を開放側に移動しておき、薄板Ｗの搬入とともに本体1ａを前進させ、ダイス１０との間に薄板Ｗの縁部を挿入し、押え用アクチュエータ１２を作動してでブランク材Ｗの縁部を挟持する。

上記のようにしわ押え装置１でブランク材Ｗの周縁部をクランプするが、成形開始時にはしわ押え力Ｆを小さく設定する。この状態でＣＮＣ制御型パンチ昇降装置３を成形プログラムに従って型パンチ２が所要高さＳ1だけ上昇するように駆動する。これが図６（ｂ）の状態であり、ブランク材Ｗに型パンチ２が下方から押し込まれることにより板厚方向に塑性変形させられ、しわ押え力Ｆが小さいためブランク材Ｗは材料流動がなされ、設定したストロークだけの絞り成形が行われる。このときに、押え用アクチュエータ１２の加力をゆるめて材料の流れを促進し、材料切れを防止する。この例では頂部ないし天井部分の絞り成形がなされている。

ＣＮＣ制御型パンチ昇降装置３に対するＣＮＣ制御により型パンチ２はその所要高さ位置での停止状態が保持される。その状態でしわ押え装置１の押え用アクチュエータ１２を駆動し、大きなしわ押え力Ｆｍｘにする。これにより第１段絞り成形ブランク材Ｗ１は材料流動が行われないようにロックされる。

この状態において、ＣＮＣ制御型インクリメンタル成形装置４を作動して形状加工工具４ｄにより形状成形を行う。これが図６（ｃ）の状態であり、前記型パンチ２と協働してこれの形状に倣うように等高線軌跡を描かせることで、第１ステップで絞り成形された部分が精密に仕上げられる。成形形状に段部２１がある場合、その段部にいたる縦壁２２が途中まで成形されることになる。

ついで、しわ押え装置１の押え用アクチュエータ１２を駆動して再び材料流動を許容する大きさのしわ押え力Ｆに低下させ、この状態でＣＮＣ制御型パンチ昇降装置３を駆動して、所定の高さＳ２だけ型パンチ２を上昇させ、このストロークで型パンチ２を停止させてそれを保持することで再度絞り成形を行う。これが図６（ｄ）の状態であり、第２段絞り成形ブランク材Ｗ２となる。
ついで、型パンチ２を位置保持させた状態で、しわ押え装置１の押え用アクチュエータ１２を駆動して大きなしわ押え力Ｆｍｘにする。これによりブランク材Ｗ２の材料流動が行われないように完全にロックされるので、ＣＮＣ制御型インクリメンタル成形装置４を作動して形状成形工具４ｄにより形状成形を行う。こ+れが図６（e）、（ｆ）の状態であり、前記型パンチ２と協働してこれの形状に倣うように等高線軌跡を描かせ（ｅ）あるいは３次元移動させる（ｆ）ことで、第２ステップで絞り成形された部分が精密に仕上げられ、この例では成形品Ｗ３となる。

角度の強い縦壁２２とこれに続く段部２１があっても、第１、第２ステップでの絞り成形と、各ステップでのインクリメンタル成形及びそれらにおけるしわ押え力の制御（図７は前記２回のステップＩ，ＩＩでの成形ストロークとしわ押え力の関係を示している）により、材料余り現象が改善され、ボデーしわが抑制される。
なお、実施例では第１ステップと第２ステップでの逐次成形としているが、３回以上のステップで製品を得る場合を含んでいる。ちなみに、図４は５ステップ成形例を示しており、左半部に成形前の状態を、右半部に成形状態を示している。

図８は本発明の成形法における制御系の例を示しており、制御装置は全体を符号６として表している。該制御装置６では、製作すべき製品の３次元面データを格納したコンピュータ６ａからＩＧＥＳデータとして加工用ＣＡＭ６ｂに送られ、該加工用ＣＡＭ６ｂからコンピュータからなるＣＮＣコントローラ６ｃに伝送され、このＣＮＣコントローラ６ｃで、ブランク材の材質、板厚、成形形状に応じた絞り成形＋インクリメンタル成形のステップ回数と、各ステップにおける位置（上昇高さ）Ｓ、Ｓ１…Ｓｎ）と速度Ｖ、Ｖ１…Ｖｎ，及びしわ押え力Ｆ，Ｆｍｘ、各ステップにおけるインクリメンタル成形のためのＸ，Ｙ，Ｚの各軸の駆動条件（位置、移動速度、軌跡等）を演算する。
この演算結果に基づき、ＣＮＣコントローラ６ｃからＣＮＣ制御型パンチ昇降装置３のサーボモータとしわ押え装置１に演算に基づく所定の位置、速度、しわ押え力のデジタル信号が送られ、第１ステップの絞り成形が行われる。この成形状態はＣＮＣコントローラ６ｃにフィードバックされ、設定値と比較され、差異がある場合には補正指令が出される。そして、ＣＮＣ制御型パンチ昇降装置３に位置保持指令が送られ、型パンチ２は第１ステップ位置に保持される。

第１ステップの絞り成形が完了すると、その信号によりしわ押え装置１に材料の移動をロックする所定の大きさのしわ押え力増加信号が送られ、またＣＮＣコントローラ６cからＣＮＣ制御型インクリメンタル成形装置４のＸ，Ｙ，Ｚの各軸のサーボモータに位置と速度の信号が送られ、形状成形工具４ｄによりインクリメンタル成形が行われる。この成形時も成形状態がＣＮＣコントローラ６ｃにフィードバックされ、設定値と比較され、差異がある場合には補正指令が出される。この成形が完了するとＣＮＣコントローラ６ｃに完了信号が送られる。こうして少なくとも２回のステップにより絞り・インクリメンタル成形が行われ、製品となる。形状成形工具４ｄは各ステップとも共通であってもよいし、異なっていてもよい。

本発明によれば、インクリメンタル成形だけによる形状創成に比べて形成時間は短縮され、また、絞り成形とインクリメンタル成形の併用により板厚の減少も抑えられ板厚減少率３０％位内を満足することが十分可能となる。また、絞り成形が併用されるのでツール痕も少なくなり、成形角度がきつい縦壁の成形も可能となる。
しかも、一回の絞り成形で全体をラフに成形し、局部を工具によりインクリメンタル成形するのでなく、２回以上のステップで絞り成形とインクリメンタル成形を行って逐次的に形状を仕上げ、その際にしわ押え力をコントロールして行うので、材料余りが抑えられボデーしわ、よりしわの発生が解消される。したがって、複雑な形状であっても精度よく成形することができるのである。

なお、本発明は前記各ステップの実施により得られた成形品に対して、あるいは未完成状態の段階で、図９のように、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸で運動可能なたとえば６軸のＣＮＣ制御型レーザー切断装置７を使ってトリミング、ピアスなどの除去加工を行う工程を併用してもよい。図９（ａ）はトリミング加工を行っている状態を示しており、レーザー照射ヘッド７ａは等高線移動または３次元移動される。（ｂ）はカッティング加工を行っている状態を示しており、（ｃ）はピアシングを行っている状態を示している。
加工時期のパターンとしては、第１ステップまたは第２ステップで絞り成形を行いインクリメンタル成形が終わった段階で行うケース、第１ステップまたは第２ステップで絞り成形が行われ、インクリメンタル成形が開始されるまでの間に行われるケースがある。いずれにしても、切断加工情報はＣＮＣコントローラ６ｃで演算され、図８のように、ＣＮＣ制御型レーザー切断装置7のサーボモータに出力の大きさとともに移動軌跡、速度の条件が送られて作動される。
このような工程を加味した場合には、本成形と同じ場所で最終製品形状まで加工することができ、他所へ素成形品を移送して別途加工することを要さなくなるので、能率の向上を図ることができる。

図１０は前記した本発明の薄板成形法の実施に好適な装置の第１例を示している。
８は台状フレームであり、この台状フレーム５０の中間位置にベッド５が固設され、その上に多数の前記しわ押え装置１が一定間隔で配置されている。しわ押え装置１の内側には凹室が形成され、ここに前記ＣＮＣ制御型パンチ昇降装置３が配置されている。
前記ベッド５の長手方向一側にはＣＮＣ制御型インクリメンタル成形装置４が移動自在に配置され、他側にはトップドライブ式のＣＮＣ制御型頂部成形装置９が配置されている。また、ベッド５の幅方向一側には、ＣＮＣ制御型レーザー切断装置７が配置されている。
なお、ＣＮＣ制御型インクリメンタル成形装置４はこの例では昇降自在なワークホルダ機構４ｆを内部に設けている。

前記ＣＮＣ制御型インクリメンタル成形装置４は、駆動源としてＡＣサーボモータあるいはリニアモータ備え、台状フレーム８に沿って移動可能な架構フレーム４ａと、これに搭載された主軸体４ｂを備え、主軸体４ｂは成形用の工具４ｄを交換可能に取り付ける工具ホルダ４ｃを備えている。
前記架構フレーム４ａは、頂部に横架された平行な１組のＸ軸レール４０と、それらＸ軸レール４０，４０に装架されたＹ軸レール（移動テーブル）４１を有しており、Ｙ軸レール４１にはこれをＸ軸レール４０，４０に沿って移動するためのサーボモータと減速機（図示せず）が搭載されている。

前記主軸体４ｂはＹ軸レール４１に搭載され、かつＹ軸レール４１に沿って移動するためのサーボモータと減速機（図示せず）を備えている。主軸体４ｂは下方に伸びる工具ホルダ４ｃを有しており、頂部には前記工具ホルダ４ｃまたはこれを取り付けたスライドをＺ軸方向に移動するためのサーボモータと減速機４３が搭載されている。前記各サーボモータは台状フレーム８の中央側部に設置したＣＮＣコントローラ６ｃに電気的に接続され、これからの制御信号により工具ホルダ４ｃと成形用工具４ｄの位置制御を自在に行なえるようになっている。
前記成形用工具４ｄは工具ホルダ４ｃに対する取り付け部と前記型パンチ２と協働して薄板Ｗの細部形状を成形したり、全体を仕上げたりするための押圧部を有している。工具４ｄは工具ホルダ４ｃに対して回転可能であってもよい。

前記ＣＮＣ制御型頂部成形装置９は、駆動源としてＡＣサーボモータあるいはリニアモータ備え、台状フレーム８に沿って移動可能な架構フレーム９ａと、これに搭載された主軸体９ｂを備え、主軸体９ｂは圧縮成形用の工具９ｄを交換可能に取り付ける工具ホルダ９ｃを備えている。
前記架構フレーム９ａは、頂部に装架されたＹ軸レール（移動テーブル）９１を有しており、前記主軸体９ｂはＹ軸レール９１に搭載され、かつＹ軸レール９１に沿って移動するためのサーボモータと減速機（図示せず）を備えている。主軸体９ｂは前記工具ホルダ９ｃをＺ軸方向に移動するための油圧シリンダあるいはボールねじとサーボモータなどの駆動源を備え、この駆動源と前記架構フレーム移動用駆動源、主軸体移動用駆動源は前記ＣＮＣコントローラ６ｃに電気的に接続され、これからの制御信号により工具ホルダ９ｃと圧縮成形用の工具９ｄの位置、速度及び力の大きさを自在に調整できるようになっている。
前記圧縮成形用の工具９ｄは、図１２に示すように型パンチ２の凹型部２０と協働して薄板Ｗに局部的に強圧を与えて成形するためのもので、弾性体（可縮体）たとえばウレタンゴムが用いられる。この成形方式を併用すれば、型パンチ局部２０と非接触ないし軽く接触していただけのブランク材頂部を弾性体が型パンチ局部２０に押し付けるため、型パンチ局部２０になじむように塑性変形される。

ＣＮＣ制御型レーザー切断装置7は、先端にレーザー照射ヘッド７ａを取り付けたサーボモータ駆動の６軸ロボット７ｂと、レーザー照射ヘッド７ａにレーザー光を供給するレーザー発振装置７ｃとを備え、サーボモータと発振装置の駆動部は前記ＣＮＣコントローラ６ｃに電気的に接続され、これからの制御信号によりレーザー照射ヘッド７ａの位置、速度及びレーザービーム強さを自在に調整できるようになっており、図１２のように所望の部位においてレーザー光を照射しつつ移動し、除去加工を行うようになっている。
なお、図１２は模式的にインクリメンタル成形、局部圧縮成形、レーザー切断加工を行っている状態を示している。

図１１は本発明の薄板成形法の実施に好適な装置の第２例を示している。
この実施例においては、ＣＮＣ制御型インクリメンタル成形装置４とＣＮＣ制御型レーザー切断装置７が併合され、ツール交換によりインクリメンタル成形とレーザー切断を行えるようになっており、これにより装置のコンパクト化を図っている。
すなわち、ＣＮＣ制御型インクリメンタル成形装置４は、駆動源としてＡＣサーボモータあるいはリニアモータ備え、台状フレーム８に沿って移動可能な架構フレーム４ａを有しているが、頂部のＹ軸レール４１には６軸ロボットアームが主軸体４ｂとして搭載され、アーム先端のホルダ４ｃに工具とレーザー照射アタッチメントを交換可能に取り付けるようにしている。
その他は図１０のものと構成が同じであるから、同じ箇所に同じ符号を付し、説明は援用することにする。

本発明は各種の大型立体形状製品の試作作業に好適であり、たとえば、フェンダやフードアウターなどで代表される自動車の外板パネルなどを簡単にかつ精度よく作ることができる。

旧来の薄板成形方法を示す縦断側面図である。従来の薄板成形方法を示す縦断側面図である。図２の方法による不良発生状態を示す成形品の斜視図である。本発明にかかる成形方法を成形前と成形中で半部づつ示す模式的側面図である。本発明におけるしわ押え装置としわ押え状態を示す側面図である。（ａ）〜（ｆ）は本発明の成形法を段階的に示す説明図である。本発明における成形ストロークとしわ押え力の関係を示す線図である。本発明における制御系を示す説明図である。（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明によるレーザー切断例を示す説明図である。本発明にかかる薄板成形装置の一例を示す斜視図である。本発明にかかる薄板成形装置の他例を示す斜視図である。本発明を適用した成形状態を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１しわ押え装置
２型パンチ
３ＣＮＣ制御型パンチ昇降装置
４ＣＮＣ制御型インクリメンタル成形装置
５ベッド
６ＣＮＣ制御装置
７ＣＮＣ制御型レーザー切断装置
８ＣＮＣ制御型頂部成形装置
Ｗブロック材
Ｗ1，Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４ステップ絞りブランク材

Claims

ブランク材の縁部を挟持した状態で板厚方向から成形形状を有する型パンチを所定高さまで押し込んで絞り成形を行い、型パンチの押込み状態のまましわ押え力を増して材料の流動をロックした状態で型パンチと板厚を挟んで反対側から工具により形状成形を行い、この後、しわ押え力を低下させ、型パンチを再び所要高さだけ上昇させて絞り成形を行い、次いでしわ押え力を高くし材料の流動をロックした状態で前記工具により形状成形を行うステップを１回以上繰り返すことを特徴とする薄板の成形方法。
成形品または成形途中のブランク材にトリミング、ピアスなどの加工を行う請求項１に記載の薄板の成形方法。
ベッド上に間隔的に配されブランク材の縁部を板厚方向で挟持するしわ押え力可変かつ前後移動・停止可能な複数のしわ押え装置と、前記しわ押え装置よりも内側に配置された所望の形状の型パンチと、前記しわ押え装置により支持されたブランク材に型パンチを突入させて絞り成形を行なうための設定位置で停止自在なＣＮＣ制御型パンチ昇降装置と、架構フレームに３軸方向移動可能に装備され、前記型パンチの段階的突入によりステップ状に絞り成形されたブランク材に対して型パンチと協働して成形を行なうＣＮＣ制御型インクリメンタル成形装置を備え、前記複数のしわ押え装置によりブランク材の縁部を挟持した状態で、前記ＣＮＣ制御型パンチ昇降装置により板厚方向から前記型パンチを押し込んで絞り成形を行い、前記型パンチの押込み状態のまま前記しわ押え装置によるしわ押え力を増して材料の流動をロックした状態で前記型パンチと板厚を挟んで反対側から前記ＣＮＣ制御型インクリメンタル成形装置により形状成形を行うことを特徴とする薄板の成形装置。
型パンチまたはＣＮＣ制御型インクリメンタル成形装置により成形されたブランク材もしくは成形品にトリミング、ピアスなどの除去加工を行うＣＮＣ制御型レーザー切断装置をさらに備えている請求項３に記載の薄板の成形装置。
型パンチにより成形されたブランク材の頂部に対する圧縮成形用の工具を備えたＣＮＣ制御型頂部成形装置をさらに備えている請求項３に記載の薄板の成形装置。