JPH04200932A - フランジ成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はフランジ成形方法に関するものであり、特に、
端縁の寸法か成形前より成形後の方が長くなる伸びフラ
ンジの成形方法に関するものである。

従来の技術 伸びフランジは、板状素材の端部を、端縁より内側であ
って端縁側に凹の曲線に沿って曲げることにより成形さ
れる。このような曲線に沿って素材を曲げるときには、
フランジの端縁を成形前より長く、曲げ曲線の長さに対
応する長さに延ばさなければフランジに引張応力が残り
、反りが生ずる。そのため、実開昭５８−９３３２２号
公報に記載のフランジ成形装置においては、素材のフラ
ンジとなる部分に端縁はと高い波形を成形した後、その
フランジ成形部を曲線に沿って曲げつつ波形を平坦に延
ばしてフランジを成形するようにされている。このよう
にすれば波形の成形により予め素材が延ばされ、フラン
ジ形成部に引張応力が生じなくなって反りのないフラン
ジを成形することができる。

発明か解決しようとする課題 このフランジ成形装置は、最終的に形成されるフランジ
の板面に平行な方向に相対移動する一対の型によってフ
ランジを成形するようにされているが、フランジをその
板面と交差する方向に相対移動する一対の型によって成
形することもある。

この場合、上記公報のフランジ成形装置と同様に、まず
、素材の端部に波形を成形し、次に素材端部を曲げつつ
波形を延はしてフランジを成形すれば、反りのないフラ
ンジを成形することかできるか、波形成形工程とフラン
ジ成形工程との２工程か必要となる。一対の型をフラン
ジの板面に平行な方向に相対移動させてフランジを成形
する場合には、素材端部がぞれら一対の型の相対移動方
向と交差する向きに延びており、型はその相対移動時に
まず素材端部を両側から挾んで波形を成形し、更に相対
移動することにより素材端部を曲げてフランジを成形す
るものとすることができ、波形の成形とフランジの成形
とを一工程で行うことかできる。

それに対し、一対の型がフランジの板面と交差する方向
に相対移動するものである場合には、素材端部が型の移
動方向に対して平行に位置することとなるため、この型
では移動時に素材端部を両側から挟んで波形を成形する
ことはできす、別の型を用いて予め波形を成形すること
が必要であり、フランジの成形に２工程か必要となって
成形コストが高くなってしまう。

本発明は、予め素材端部に波形を成形することな（、フ
ランジの板面と交差する方向に相対移動する一対の型に
より、反りのない伸びフランジを成形することかできる
成形方法を提供することを課題として為されたものであ
る。

課題を解決するための手段 本発明は、上記の課題を解決するために、板状素材の端
部を、端縁より内側であって端縁側に凹の曲線に沿って
曲げ、フランジを成形する方法であって、フランジの板
面と交差する方向に相対移動する一対の型によってフラ
ンジを成形するとともに、そのフランジ成形の最終段階
においてフランジをそれら一対の型によって表裏両側か
ら挟み、上記曲線に沿った方向において、上記端縁側の
部分はと多く延ばすことを特徴とする。

作用および発明の効果 素材の端部を、その端縁より内側であって端縁側に凹の
曲線に沿って曲げ、フランジを成形する場合には、フラ
ンジの端縁側ほど大きい引張応力が生ずるのであるが、
フランジ成形の最終段階において端縁側ほど多く延ばせ
ば、応力を残すことなく、端縁の寸法か曲げの曲線に対
応する寸法のフランジを成形することかでき、反りがな
く、寸法形状精度の高いフランジを得ることができる。

また、フランジは一対の型により表裏両面から強く挟ま
れて成形されるため、しわが生することもない。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基ついて詳細に説明する
。

本実施例は、第１５図および第１６図に示す製品１０を
成形するものである。この製品ＩＯは、底壁Ｉ２から一
対の側壁１４か延び出させられ、それら側壁Ｉ４の長手
方向に平行な各端部にそれぞれ外向きに延び出すフラン
ジ１６か形成されるとともに、全体が側壁１４の突出端
側に凹に湾曲させられた形状を有する。この製品１０は
、第７図に示す素材２０が第６図、第４図、第３図およ
び第２図にそれぞれ示す第一、第二、第三および第四の
成形装置２］、２２．２／Ｉ、２６により順次成形を施
されることにより成形される。以下、各装置について説
明する。

第６図に示す第一成形装置２１は、位置固定に設けられ
たダイス３０と、昇降可能に設けられたポンチ３２とを
有する。ダイス３０にはその上面に開口し、断面形状が
矩形の溝３４が形成され、ポンチ３２は溝３４に対応し
た矩形の断面形状を有している。

第４図に示す第二成形装置２２は、位置固定に設けられ
た下型４０と、昇降可能に設けられた」二型４２とを有
している。下型７ｉｏの中央には素材を載置する型部材
４４が固定されている。この型部材４４の上面は、第５
図に示すように、長手方向に関して下方に凸に湾曲した
湾曲凹面４６とされている。下型４０にはまた、可動カ
ム４８が水平に、かつ、型部材４４の長手方向と直交す
る方向に移動可能に設けられている。可動カム４８の型
部材４４に対向する側にはウレタンゴム、スプリングあ
るいはガスシリンダ等の弾性体から成る圧力調整部材５
０を介してしわ押さえ部材５２か取り付けられている。

一方、上型４２にはポンチ５６が設けられている。ポン
チ５６は、第５図に示すように長手方向の中央部か下方
に突出させられており、先端面か湾曲突面を成している
。上型４２にはまた、固定カム６０が設けられており、
上型４２の下降に伴って可動カム４８を型部材４４側へ
移動させる。

第三成形装置２４は、第３図に示すように、位置固定に
設けられた下型６４と、昇降可能に設けられ、下型６４
に対して接近、離間させられる」二型６６とを有する。

下型６４には断面形状が矩形の溝６８が形成されている
。溝６８の底面は、前記第二成形装置２２の型部材４４
の湾曲凹面４６と同様に長手方向（紙面に直角な方向）
に関して下方に凸の湾曲凹面７０とされている。また、
溝６８の長手方向に平行な一対の開口端部にはそれぞれ
、上側ほど外向きに傾斜する傾斜受は面７２が形成され
ている。この傾斜受は而７２も長手方向に関して下方に
凸に湾曲させられている。一方、上型６６においては弾
性体７４を介してポンチ７６が型板７７に取り付けられ
ている。ポンチ７６の先端面は溝６８に対応する湾曲凸
面とされており、上型６６には更に、ポンチ７６の両側
の位置にそれぞれ曲げ刃７８か固定されている。これら
曲げ刃７８にはそれぞれ、傾斜受は面７２と対応する傾
斜の傾斜曲げ面８０が形成されるとともに、この傾斜曲
げ面８０は長手方向に関して下方に凸に湾曲させられて
いる。

第四成形装置２６は、第２図に示すように、位置固定に
設けられたダイス８２と、昇降可能に設けられたポンチ
８４とを有する。ダイス８２には、その上面に開口し、
矩形断面の溝８６か形成されており、その底面は湾曲凹
面８８とされている。

また、ダイス８２の上面は、第１図に示すように外側に
向かうに従って上方に傾斜させられた傾斜受は而９０と
されている。ダイス８２の上面か平坦な場合にも、素材
の端部を曲げてフランジとするとき、端縁側はと多く延
ばされて厚さが薄くなり、フランジの板面には角度αの
傾斜か生ずるが、傾斜受は面９０の傾斜角はαより大き
いβとされている。また、傾斜受は面９０は長手方向に
関して下方に凸に湾曲させられている。一方、ポンチ８
４には下方に延び出たポンチ部９４が設けられるととも
に、ポンチ部９４の両側にはそれぞれ、幅方向に関して
は水平であるか、長手方向に関しては下方に凸の押さえ
面９６か形成されている。

次に成形について説明する。ます、第７図および第８図
に示す前記素材２０を第一成形装置２１により成形する
。この素材２０は高張力鋼製の平板である。素材２０は
第一成形装置２１により長手方向に延びる一対の直線に
沿って曲げられ、第９図および第１０図に示す一次成形
品１００とされる。−次成形品１００は、底壁１０２か
ら一対の側壁１０４が延び出す溝形を成す。

次に、−次成形品】００は第二成形装置２２により成形
される。−次成形品１００か型部材４４上に載置された
とき、第５図に示すように一次成形品１００の底壁１０
２と型部材４４の湾曲凹面４６との間には隙間かあり、
上型４２の下降に伴って固定カム６０か可動カム４８に
係合し、これを型部材４４側に移動させることによりし
わ押さえ部材５２か側壁１０４に接触する。このときポ
ンチ５６の先端面が底壁１０２とはまだ接触しておらず
、−次成形品１００には力か加えられていない。この状
態から更に上型４２を下降させるとポンチ５６の先端面
か底壁１０２に接触して曲げ成形が開始されるが、同時
に可動カム４８は固定カム６０に押されて移動し、圧力
調整部材５０を圧縮しっつしわ押さえ部材５２を側壁１
０４に押圧する。この後、上型４２は更に下降して底壁
１０２の曲げ成形を行い、底壁１０２ならびに側壁１０
４は長手方向に関して湾曲させられるが、上型４２の下
降と共にしわ押さえ部材５２が側壁１０４に直角に圧力
を加えるため、側壁１０４にしわや反りが生じない。成
形が進むほど一次成形品１、　ＯＯの湾曲か大きくなり
、側壁１０４が拘束されていなければ、側壁１０４の先
端部に圧縮応力か生じてしわが発生するのであるが、上
型４２が下降するほとしわ押さえ部材５２か側壁１０４
に加える力は大きくなるため、−次成形品１００は主と
して伸びによって湾曲させられ、しわの発生か抑制され
るのである。この成形により一次成形品１００は、第１
１図および第１２図に示すように、底壁１０２および側
壁１０４か側壁１０４の端縁側に凹の二次成形品１１０
とされる。

次に二次成形品１１０は第三成形装置２４により成形さ
れ、第１３図および第１４図に示すように、一対の側壁
１０４の長手方向の端部かそれぞれ外向きにほぼ４５度
曲げられた予備曲げ部１１４を有する三次成形品１１６
とされる。第三成形装置２４においては、第３図の左側
に示すように上型６６の下降に伴って、まずポンチ７６
か二次成形品１１０内に嵌入して溝６８と共に底壁１０
２および側壁１０４をその先端部を残して挟み、その状
態から更に上型６６か弾性体７４を圧縮しつつ下降させ
られることにより曲げ刃７８かポンチ７６に対して下降
し、側壁１０４の先端部を曲げて予備曲げ部１１４が形
成される。この際、予備曲げ部１１４の曲げ線は、側壁
１０４の端縁側に凹の円弧状を成す。

三次成形品１１６は、第四成形装置２６の溝８６内にセ
ラ１〜され、ポンチ８４の下降によりまずポンチ部９４
が三次成形品１１６内に嵌入し、溝８６の側壁面との間
で側壁１０４を挟む。ポンチ部９４の下降に伴って押さ
え面９６が予備曲げ部１１４の端縁に係合して傾斜受は
面９０の端縁に沿って曲げ、フランジ１６を成形する。

そして、予備曲げ部１１４の先端か傾斜受は面９０に当
接した後は、押さえ面９６と傾斜受は而９０とかフラン
ジ１６を表裏両側から挟んで押さえるのであるが、傾斜
受は面９０が外側ほど上方に向かう向きに傾斜させられ
、押さえ面９６と傾斜受は面９０との間隔が狭いため、
端縁側ほど薄く延ばされる。二次成形品１１０の側壁１
０４の端縁か最終的に製品１０のフランジ１６の端縁と
なるのであるが、側壁１０４の端縁は長さが１１である
のに対し、側壁１０４をその端縁側に凹の湾曲した曲線
に沿って湾曲させた場合、その曲線はｐｌより長い１２
である。そのためフランジ１６の端縁側＋１ の延ばしか不足し、引張応力が残れば、第１７図に示す
ように、成形されたフランジ１２０には長手方向の中央
部が矢印へで示すように互に接近し、端部が矢印Ｂで示
すように互に離間する向きに変形しようとし、全体が一
点鎖線で示すように変形して精度の良い製品が得られな
い。特に、高張力鋼の場合には降伏点が高いため、この
変形か生じ易いのであるか、本実施例におけるようにフ
ランジ１６の端縁側ほど多く延ばせば、高張力鋼であっ
ても残留応力か生ずることはなく、変形のない精度の良
い製品１０を得ることかできる。

なお、上記実施例において、最終の製品を成形する第四
成形装置２６のダイスの上面が傾斜受は面とされていた
か、第１８図に示す第四成形装置１３０のように、ダイ
ス１３２の上面を水平な受は而１３４とし、ポンチ１３
６の押さえ面を外側ほど下方に傾斜した傾斜押さえ面１
３８としてもよい。この場合にも、傾斜押さえ面１３８
の傾斜角度は前記傾斜受は面９０と同様にβとし、フラ
ンジ１６の端縁側を強制的に多く延ばすようにする。

また、上記各実施例においては、フランジ１Ｇの端縁が
長手方向の全体にわたって多く延ばされるようになって
いたが、部分的に多く延ばすようにしてもよい。この場
合には、例えは第１９図に示す製品１４０のように、フ
ランジ１４２に厚さが一定であって、長手方向の寸法か
フランジ１４２の端縁側ほど大きい溝１４４を等間隔に
形成する。厚さの薄い部分をフランジ１４２の端縁側ほ
ど多くすることにより、端縁側を多く延ばすのであり、
このように延ばすためには、溝＋４４に対応する形状の
凸部をダイスの受は面に設ける。

さらに、第２０図に示す製品１５０のようにフランジ１
５２の端縁側ほど深くなる溝１５４をフランジ１５２に
等間隔に形成してもよい。この場合には、溝１５４の深
さを変えることによりフランジ１５２の端縁側を多く延
ばすのであり、ダイスの受は面に溝１５４に対応する形
状の凸部を設ける。

また、上記各実施例において成形されるフランジ１６，
１４２，１５２は側壁に対して直角とされていたか、第
２１図に示すように側壁１６０に対して傾斜したフラン
ジ１６２を成形する場合にも本発明を適用することがて
きる。この場合には、前記第１図〜第１６図の実施例に
おいて三次成形品１１６を成形する場合と同様の構成の
成形装置において、ダイス１６４の傾斜受は而１６６を
外側ほど上型１６８の曲げ刃１７０の曲げ面１７２に接
近する向きに角度β傾斜させればよい。また、逆に、曲
げ面１７２を外側はと傾斜受は面１６６に接近する向き
に傾斜させてもよく、あるいは第１９図、第２０図に示
すように部分的に多く延ばすものとしてもよい。

なお、上記各実施例においてフランジの成形はいずれも
上下方向に相対移動する一対の型によって行われるよう
にされていたが、水平方向に相対移動する一対の型によ
るフランジの成形にも本発明を適用することができる。

また、本発明は、溝形の部材の側壁を曲げてフランジを
成形する場合に限らず、素材端部を湾曲した曲線に沿っ
て曲げて伸びフランジを成形する場合に一般的に適用す
ることかできる。

その他、特許請求の範囲を逸脱することなく、当業者の
知識に基づいて種々の変形、改良を施した態様で本発明
を実施することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるフランジ成形方法に使
用される４台の成形装置のうち第四成形装置の要部を示
す正面断面図である。第２図は上記第四成形装置の成形
途中の状態と成形終了時の状態とを示す正面断面図であ
る。第３図は第三成形装置の成形途中の状態と成形終了
時の状態とを示す正面断面図である。第４図は第二成形
装置を示す正面断面図であり、第５図は側面断面図であ
る。第６図は第一成形装置を示す正面断面図である。第
７図は上記フランジ成形方法によってフランジが成形さ
れる素材を示す斜視図であり、第８図は正面図である。 第９図は上記素材か上記第一成形装置により成形されて
一次成形品とされた状態を示す斜視図であり、第１０図
は正面図である。 第１１図は上記−次成形品が上記第二成形装置により成
形されて二次成形品とされた状態を示す斜視図であり、
第１２図は正面図である。第１３図は上記二次成形品か
上記第三成形装置により成形されて三次成形品とされた
状態を示す斜視図であり、第１４図は正面図である。第
１５図は上記三次成形品か」二記第四成形装置により成
形されてフランジ付の製品とされた状態を示す斜視図で
あり、第１６図は正面図である。第１７図は従来のフラ
ンジ成形においてフランジに生ずる反りを説明する図で
ある。第１８図は本発明の別の実施例であるフランジ成
形方法に使用される第四成形装置を示す正面断面図であ
る。第１９図および第２０図はそれぞれ、本発明の別の
実施例であるフランジ成形方法により成形されたフラン
ジを示す斜視図である。第２１図は本発明の更に別の実
施例であるフランジ成形方法に使用される成形装置を示
す正面断面図である。 １６：フランジ　　　　９０　傾斜受は面１４２．１５
２，１６２・フランジ Ｇ １６６　傾斜受は面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 板状素材の端部を、端縁より内側であって端縁側に凹の
   曲線に沿って曲げ、フランジを成形する方法であって、 フランジの板面と交差する方向に相対移動する一対の型
   によってフランジを成形するとともに、そのフランジ成
   形の最終段階においてフランジをそれら一対の型によっ
   て表裏両側から挟み、前記曲線に沿った方向において、
   前記端縁側の部分ほど多く延ばすことを特徴とするフラ
   ンジ成形方法。