JPH0586301B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は長尺帯状品の捩り加工方法に係り、特
に、低コストで且つ高精度に、長尺帯状品に捩り
を付与するに好適な長尺帯状品の捩り加工方法に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来、長尺帯状品の捩り加工は、該長尺帯状品
の捩りを付与する部分の両端をクランプし、これ
に捩りトルクを付加することにより実施してい
た。しかし、この加工方法ではクランプ部に変形
が集中するのみならず、スプリング・バツクが大
きかつた。したがつて、所定の捩りを付与するた
めには、繰返し加工を行なうか、あらかじめ予備
実験により前記スプリング・バツクの値を把握し
てから加工する手段がとられていた。しかし、前
者の手段によれば、加工時間が長くなり、後者の
手段によれば、材料特性及び形状のばらつきに対
してスプリングバツクが変化するため、加工精度
が劣つていた。

また、長尺帯状品の断面が長手方向に変化して
いるものでは、均一な捩りを得ることができなか
つた。さらに、非対称形横断面を有するもので
は、捩りトルクが、剛性の低い横断面部に集中す
るので、その横断面の形状が変化してしまうとい
う問題点があつた。

一方加工対象品が小さい場合には、総型を用い
てプレスにより捩り加工する方法がとられている
が、この方法によれば、総型が高価であつた。加
工対象品が大きくなるにつれて、特に長い加工品
の場合は、加工力が大きくなり、大形プレスを必
要とするものであり、また、総型を用いる方法で
は、90°を越えるような大きな捩りを付与するこ
とが出来ないものであつた。

その他、特開昭57−8791号公報に示されるよう
に、高周波誘導加熱によつて、捩り付与部を局部
的に加熱しながら捩りトルクを付与し、加熱位置
を順次移動させて全体を捩る方法もあるが、高価
な高周波電源が必要となるばかりか、加熱体の移
動速度，冷却方法，捩りトルク付与のタイミング
等加工条件の設定が困難であつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述したように、従来の捩り加工方法によれ
ば、低コストで且つ高精度に長尺帯状品に捩りを
付与することができないという問題点があつた。

本発明は、上記した従来技術の問題点を改善し
て、既存のプレスを使用することにより、低コス
トで且つ高精度に長尺帯状品に捩りを付与するこ
とができる長尺帯状品の捩り加工方法の提供を、
その目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る長尺帯状品の捩り加工方法の構成
は、上下方向に対向して配設した上，下部分型と
これら両部分型に隣接し左右方向に対向して配設
した一対の幅方向拘束工具との間へ長尺帯状品を
挿入し、この長尺帯状品を、前記幅方向拘束工具
によつて幅方向を拘束しながら、前記両部分型を
所定位置まで移動させて上下方向から加圧するこ
とにより該長尺帯状品に捩りを付与するようにし
た長尺帯状品の捩り加工方法において、上，下部
分型を、上記所定位置まで移動させたとき、長尺
帯状品の横断面形状とほぼ同一の型空〓を形成す
る加圧面を有する上，下部分型とし、これら両部
分型と一対の幅方向拘束工具との間へ挿入した前
記長尺帯状品の一端側を、第１のハンドリング装
置によつて把持してこの長尺帯状品の該第１のハ
ンドリング装置による把持部の横断面を前記型空
〓に対して所定傾斜角だけ傾斜した状態に保持
し、他端側を、捩り中心を確保することができる
第２のハンドリング装置によつて把持して、前記
長尺帯状品を、前記上，下部分型によつて適当な
長手方向の加圧長さ，板厚方向の圧縮量で加圧し
て部分的にせん断加工したのち、前記第１のハン
ドリング装置によつて、該長尺帯状品をその長手
方向へ送るとともにさらに所定傾斜角だけ傾斜し
た状態に保持し、さきと同様にして、再び部分的
にせん断加工することを繰り返すことにより、前
記長尺帯状品に捩りを付与するようにしたもので
ある。

〔作用〕

長尺帯状品の両端を２台のハンドリング装置
（第１および第２のハンドリング装置）により把
握して、捩りの軸心を確保し、前記長尺帯状品の
横断面形状が成形できる上，下部分型の型近傍に
設置した一対の幅方向拘束工具によつて面内での
曲がりを抑止しながら、前記長尺帯状品を前記両
部分型の間で間欠的に長手方向へ送り且つ回転し
て、該上，下部分型で順次加圧することにより、
前記長尺帯状品の長手方向の所定長さに捩りを付
与するようにしたものである。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例によつて説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る長尺帯状品
の捩り加工方法の実施に使用される捩り加工装置
の概要を示す斜視図、第２図は、第１図に係る捩
り加工装置の動作手順の概要を示すフローチヤー
ト図、第３図は、第１図における上，下部分型と
一対の幅方向拘束工具および、これによつて加工
される長尺帯状品を併せて示すものであり、第３
図ａは正面図、第３図ｂは側面図、第４図は、第
３図における長尺帯状品の詳細を示す斜視図、第
５図は、第４図に係る長尺帯状品の横断面図、第
６図は、長尺帯状品を所定傾斜角だけ回転させ、
幅方向拘束工具をその間隔が長尺帯状品の板幅に
なるまで前進させた状態を示すものであり、第６
図ａは正面図、第６図は側面図、第７図は、第６
図に係る状態から上，下部分型を所定位置まで前
進させて、長尺帯状品を加圧した状態を示すもの
であり、第７図ａは正面図、第７図ｂは側面図、
第８図は、１回目の加圧後の長尺帯状品を示す要
部斜視図、第９図は、長尺帯状品を１ピツチだけ
送り、さらに所定傾斜角だけ傾斜させた状態を示
すものであり、第９図ａは正面図、第９図ｂは側
面図、第１０図は、２回目の加圧後の長尺帯状品
を示す要部斜視図、第１１図は、加工が終了し
て、長尺帯状品に捩りが付与された捩れ品を示す
斜視図、第１２図は、第１１図のＡ矢視図であ
る。

本実施例の概要を、図面を用いて説明すると、
上下方向に対応して配設した上，下部分型とこれ
ら両部分型に隣接し左右方向に対向して配設した
一対の幅方向拘束工具との間へ、上面１ａが平坦
面で、下面１ｂが円筒面である長尺帯状品１を挿
入し、この長尺帯状品１を、前記幅方向拘束工具
によつて幅方向を拘束しながら、前記両部分型を
所定位置まで前進させて上下方向から加圧するこ
とにより長尺帯状品１に捩りを付与するようにし
た長尺帯状品の捩り加工方法であつて、上，下部
分型を、上記所定位置まで前進させたとき、長尺
帯状品１の横断面形状（第５図）とほぼ同一の型
空〓を形成する加圧面に係る平坦加圧面３ａ，円
弧加圧面４ａを有する上，下部分型３，４とし、
これら両部分型３，４と一対の幅方向拘束工具
５，６との間へ挿入した長尺帯状品１の一端側
を、第１のハンドリング装置に係る主ハンドリン
グ装置７によつて把持してこの長尺帯状品１の該
主ハンドリング装置７による把持部１ｃの横断面
を前記型空〓に対して所定傾斜角だけ傾斜した状
態に保持し、他端側を、捩り中心を確保すること
ができる第２のハンドリング装置に係る補助ハン
ドリング装置８によつて把持して、幅方向拘束工
具５，６を、その間隔が長尺帯状品１の板幅ｗに
なるまで前進させ、上，下部分型３，４を、前記
所定位置まで前進させて、長尺帯状品１を、該
上，下部分型３，４によつて適当な長手方向の加
圧長さ，板厚方向の圧縮量で加圧して部分的にせ
ん断加工したのち、上，下部分型３，４を後退さ
せ、幅方向拘束工具５，６を後退させ、主ハンド
リング装置７によつて、長尺帯状品１をその長手
方向へ１ピツチだけ移動させるとともにさらに所
定傾斜角だけ回転させて傾斜した状態に保持し、
さきと同様にして、再び部分的にせん断加工する
ことを繰返すことにより、長尺帯状品１を捩りを
付与するようにしたものである。

以下、詳細に説明する。

長尺帯状品１は、第４，５図にその詳細を示す
ように、上面１ａが平坦面，下面１ｂが円弧面
（曲率半径＝ｒ）の、全長がｌ，板幅がｗ，横断
面高さがｈ，側面平坦部高さがｔの帯状品であつ
て、この長尺帯状品１の捩り付与長さ＝l′の部分
に、捩れ角αの捩りを付与するものである。１ｃ
は、主ハンドリング装置７の把持部、１ｄは、補
助ハンドリング装置８の把持部である。

この長尺帯状品１に捩りを付与するに使用され
捩り加工装置を、第１，３図を用いて説明する。

上，下部分型３，４は、予め設定した所定位置
まで前進したとき（すなわち、所定のストローク
を与えたとき）、第５図に示す長尺帯状品１の横
断面形状とほぼ同一の型空〓を形成することがで
きる平坦加圧面３ａ，円弧加圧面４ａ（この加圧
面４ａの曲率半径はＲ＝ｒ）を有するものであ
り、上部分型３の幅方向加圧部長さはａ、長手方
向加圧部長さはb_Pまた、下部分型４の長手方向加
圧部長さはb_Pである。そして、これら上，下部分
型３，４は、それぞれプレス（図示せず）の上ラ
ム，下ラムに装着されている。幅方向拘束工具
５，６は、その間隔が長尺帯状品１の板幅ｗにな
るまで前進し（すなわち、所定の移動量だけ前進
し）、その位置に固定されて、前記上，下部分型
３，４による加圧中における長尺帯状品１の面内
曲がりの発生を抑止することができるものであ
り、長手方向拘束部長さは、いずれもb_K、高さは
Ｈである。そして、これら幅方向拘束工具５，６
は、上，下部分型３，４の補助ハンドリング装置
側に隣接して配設され、前記プレスのベツド上に
装着されている。

主ハンドリング装置７は、長尺帯状品１の把持
部１ｃを把持し、この長尺帯状品１に回転を与え
て所定傾斜角だけ傾斜させることができ、上，下
部分型３，４によつて長尺帯状品１に加工力が負
荷されたとき、この加工力に抗して前記傾斜角を
維持することができるモーメントを発生すること
ができ、且つ長尺帯状品１に所定ピツチで送りを
与えることができるものである。補助ハンドリン
グ装置８は、長尺帯状品１の把持部１ｄを把持
し、主ハンドリング装置７の動き、および加工に
ともなう長尺帯状品１の材料の動きに従動する。

１０は、予め、長尺帯状品１に与える前記所定
傾斜角，所定ピツチ，捩り付与長さ（＝l′），捩
り角（＝α）、上，下部分型３，４の前記ストロ
ーク、および幅方向拘束工具５，６の前記移動量
を設定しておくことにより、捩り加工装置の加工
動作を制御することができる制御装置である。

このように構成した捩り加工装置を使用して、
本発明の一実施例に係る長尺帯状品の捩り加工方
法を説明する。

まず、長尺帯状品１の把持部１ｃを主ハンドリ
ング装置７で把持する。第３図に示すように開状
態にある上，下部分型３，４および幅方向拘束工
具５，６の間へ、上，下部分型側から、長尺帯状
品１の把持部１ｄを挿入し、初期加工位置（捩り
付与長さの端）が上，下部分型３，４の位置にく
るように位置決めし、把持部１ｄを補助ハンドリ
ング装置８によつて把持する。

制御装置１０に、傾斜角θ（たとえば1°である。
この決め方は、後述の具体例で説明する），送り
のピツチ（この実施例では、長手方向加圧部長さ
b_Pに等しい），捩り付与長さ（＝l′），上，下部分
型３，４のストローク（この決め方も、後述の具
体例で説明する），幅方向拘束工具５，６の移動
量を説明する。

ここで捩り加工装置をONにすると、主ハンド
リング装置７によつて、長尺帯状品１が傾斜角θ
だけ回転する。幅方向拘束工具５，６が設定移動
量だけ前進する（第６図）。上，下部分型３，４
が設定ストロークだけ前進して、長尺帯状品１を
加圧して、１回目の加圧を終了する（第７図）。
このとき、長尺帯状品１の横断面の中心位置が確
保され、横断面高さがh′（＜ｈ）になる。

上記加圧により、長尺帯状品１が、上，下部分
型３，４の主ハンドリング装置側の側面と加圧面
３ａ，４ａとの境界部で部分的にせん断加工され
るとともに、若干圧縮されて横断面の部分的欠落
が防止される。この１回目の加圧後の長尺帯状品
１は、第８図に示すように、主ハンドリング装置
側と補助ハンドリング装置側とで相対的に角度θ
の捩れが付与されている。また、主ハンドリング
装置側と補助ハンドリング装置側とのギヤツプ、
すなわち段差δは、近似的に次式によつて与えら
れる。

δ＝（ｗ／２）×θ−（ｈ−h′）／２ 次に、上，下部分型３，４が後退し、幅方向拘
束工具５，６が後退し、主ハンドリング装置７に
よつて、長尺帯状品１が主ハンドリング装置側へ
設定ピツチ送られるとともに、さらに傾斜角θだ
け回転する（第９図）。ここで、前記１回目の加
圧と同様にして、幅方向拘束工具５，６が設定移
動量だけ前進し、上，下部分型３，４が設定スト
ロークだけ前進して、２回目の加圧を終了する。
この２回目の加圧後の長尺帯状品１は、第１０図
に示すように、合計θ＋θ＝2θの捩りが付与され
ている。

以下、同様の加圧が繰返され、捩り付与長さ
l′の加圧が終了すると、第１１，１２図に示すよ
うな、捩れ品２が得られ、捩り加工装置がOFF
になる。

具体例を示す。

全長ｌ＝2000mm，板幅ｗ＝200mm，横断面高さ
ｈ＝46mm，側面平坦部高さｔ＝６mm，円弧面の曲
率半径ｒ＝145mmのアルミニウムの長尺帯状品１
の捩り付与長さl′＝1000mmに、捩れ角α＝50°の捩
りを付与する場合。

上部分型３の幅方向加圧部長さａ＝210mm，長
手方向加圧部長さb_P＝20mm，下部分型４の円弧加
圧面４ａの曲率半径Ｒ＝145mm，長手方向加圧部
長さb_P＝20mm。幅方向拘束工具５，６の長手方向
拘束部長さb_K＝20mm，高さＨ＝300mmのものを使
用した。

傾斜角θ＝1°に設定した。これは、捩り付与長
さl′＝1000mmの間を50°に捩るのであるから、１mm
当たりでは50°／1000mm＝0.05°／mmとなる。上，
下部分型３，４の長手方向加圧部長さb_P＝20mmの
ものを使用するので、この20mmの間では、0.05
（°／mm）×20mm＝1°となり、この1°に設定した。
上，下部分型３，４のストロークは、長尺帯状品
１に板厚方向１mmの圧縮量を与えて、加圧後の横
断面高さがh′＝45mm（＜ｈ＝46mm）になるように
設定した。

このようにして上記長尺帯状品１の加工を行な
つたところ、１回の加圧によつて生ずる捩れ角は
傾斜角θに等しい1°であり、この加圧を50回繰返
すことにより、l′＝20mm×50＝1000mmの捩り付与
長さに、α＝1°×50＝50°の捩れ角を有する捩れ
品２を得ることができた。

なお、前記した計算式を用いて段差δを計算す
ると、δ≒1.25mmである。

以上説明した実施例によれば、主ハンドリング
装置７によつて捩れ角α（これは90°以上であつて
もよい）に係る傾斜角θを与え、補助ハンドリン
グ装置８によつて捩りの軸心を確保し、幅方向拘
束工具５，６によつて曲がりを防止し、既存のプ
レスに装着した上，下部分型３，４によつて長尺
帯状品１を上，下方向から加圧するようにしたの
で、既存のプレスを使用することにより、低コス
トで且つ高精度に、長尺帯状品１に捩りを付与す
ることができるという効果がある。

なお、本実施例においては、幅方向拘束工具
５，６を上，下部分型３，４の補助ハンドリング
装置側に配設したが、主ハンドリング装置側に配
設しても、同等の効果を奏するものである。

さらに、本実施例においては、上，下部分型
３，４によつて、長尺帯状品１の板厚をｈ−h′だ
け圧縮するようにしたが、圧縮量は０（h′＝ｈ）
であつてもよい。しかし、圧縮量を与えた方が、
上，下部分型３，４による加圧部分が良好な平面
になり、また材料の部分的欠落も生じない。

さらにまた、本実施例においては、一様な横断
面形状の長尺帯状品１に一様な捩りを付与する場
合について説明したが、板幅方向，板厚方向，長
手方向にテーパ状になつた長尺帯状品などであつ
ても、上，下部分型の形状とそのストローク，幅
方向拘束工具の移動量などを適当に変化させるこ
とにより、該長尺帯状品に捩りを付与することが
できる。捩れ角の変更は、主ハンドリング装置の
回転角度の変更によつて可能である。段差を小さ
くするためには、送りのピツチと傾斜角θとを小
さくすればよい。

次に、他の実施例を説明する。

前記実施例においては、第２のハンドリング装
置に係る補助ハンドリング装置８を、主ハンドリ
ング装置７に従動させていた。この方法によつて
も、補助ハンドリング装置８による把持部１ｄの
横断面は、加圧後に型空〓に対して傾斜角がほぼ
0°になり、１回の加圧により捩れ角θの捩りが付
与される。

これに対して本実施例は、補助ハンドリング装
置８によつて、把持部１ｄの横断面を、上，下部
分型３，４による加圧と同期して、強制的に前記
型空〓に対する傾斜角が0°になるように保持する
ようにした。

このようにして加圧することにより、長尺帯状
品１の加工によるスプリング・バツクをきわめて
小さくすることができるので、捩り加工の精度が
さらに向上するという利点がある。

最後に、さらに他の実施例を説明する。

この実施例は、加圧に先立つて、第１のハンド
リング装置に係る主ハンドリング装置７と、第２
のハンドリング装置に係る補助ハンドリング装置
８とによつて、長尺帯状品１に捩りモーメントを
負荷し、この捩りモーメントによつて発生する、
把持部１ｃの型空〓に対する傾斜角が前記傾斜角
θになるようにする。そして、上，下部分型３，
４による加圧中は、補助ハンドリング装置８によ
つて、把持部１ｄの横断面の前記型空〓に対する
傾斜角が常に0°になるように保持するようにし
た。

このようにして加圧することにより、加工前に
長尺帯状品１に一様な捩りモーメントが負荷さ
れ、捩りの方向に弾性変形が与えられているの
で、前記実施例（把持部１ｄの横断面の傾斜角を
加圧と同期して強制的に0°にする実施例）に比べ
て、スプリング・バツクをさらに小さくすること
ができるという利点がある。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明によれば、既
存のプレスを使用することにより、低コストで且
つ高精度に、長尺帯状品に捩りを付与することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る長尺帯状品
の捩り加工方法の実施に使用される捩り加工装置
の概要を示す斜視図、第２図は、第１図に係る捩
り加工装置の動作手順の概要を示すフローチヤー
ト図、第３図は、第１図における上，下部分型と
一対の幅方向拘束工具および、これによつて加工
される長尺帯状品を併せて示すものであり、第３
図ａは正面図、第３図ｂは側面図、第４図は、第
３図における長尺帯状品の詳細を示す斜視図、第
５図は、第４図に係る長尺帯状品の横断面図、第
６図は、長尺帯状品を所定傾斜角だけ回転させ、
幅方向拘束工具をその間隔が長尺帯状品の板幅に
なるまで前進させた状態を示すものであり、第６
図ａは正面図、第６図ｂは側面図、第７図は、第
６図に係る状態から上，下部分型を所定位置まで
前進させて、長尺帯状品を加圧した状態を示すも
のであり、第７図ａは正面図、第７図ｂは側面
図、第８図は、１回目の加圧後の長尺帯状品を示
す要部斜視図、第９図は、長尺帯状品を１ピツチ
だけ送り、さらに所定傾斜角だけ傾斜させた状態
を示すものであり、第９図ａは正面図、第９図ｂ
は側面図、第１０図は、２回目の加圧後の長尺帯
状品を示す要部斜視図、第１１図は、加工が終了
して、長尺帯状品に捩りが付与された捩れ品を示
す斜視図、第１２図は、第１１図のＡ矢視図であ
る。 １……長尺帯状品、１ｃ……主ハンドリング装
置による把持部、１ｄ……補助ハンドリング装置
による把持部、２……捩り品、３……上部分型、
３ａ……平坦加圧面、４……下部分型、４ａ……
円弧加圧面、５，６……幅方向拘束工具、７……
主ハンドリング装置、８……補助ハンドリング装
置、l′……捩り付与長さ、α……捩れ角、θ……
所定傾斜角。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上下方向に対向して配設した上，下部分型と
   これら両部分型に隣接し左右方向に対向して配設
   した一対の幅方向拘束工具との間へ長尺帯状品を
   挿入し、この長尺帯状品を、前記幅方向拘束工具
   によつて幅方向を拘束しながら、前記両部分型を
   所定位置まで移動させて上下方向から加圧するこ
   とにより該長尺帯状品に捩りを付与するようにし
   た長尺帯状品の捩り加工方法において、上，下部
   分型を、上記所定位置まで移動させたとき、長尺
   帯状品の横断面形状とほぼ同一の型空〓を形成す
   る加圧面を有する上，下部分型とし、これら両部
   分型と一対の幅方向拘束工具との間へ挿入した前
   記長尺帯状品の一端側を、第１のハンドリング装
   置によつて把持してこの長尺帯状品の該第１のハ
   ンドリング装置による把持部の横断面を前記型空
   〓に対して所定傾斜角だけ傾斜した状態に保持
   し、他端側を、捩り中心を確保することができる
   第２のハンドリング装置によつて把持して、前記
   長尺帯状品を、前記上，下部分型によつて適当な
   長手方向の加圧長さ，板厚方向の圧縮量で加圧し
   て部分的にせん断加工したのち、前記第１のハン
   ドリング装置によつて、該長尺帯状品をその長手
   方向へ送るとともにさらに所定傾斜角だけ傾斜し
   た状態に保持し、さきと同様にして、再び部分的
   にせん断加工することを繰返すことにより、前記
   長尺帯状品に捩りを付与することを特徴とする長
   尺帯状品の捩り加工方法。 ２ 第２のハンドリング装置によつて、長尺帯状
   品の該第２のハンドリング装置による把持部の横
   断面を、加圧と同期して、型空〓に対応する傾斜
   角が0°になるように保持したものである特許請求
   の範囲第１項記載の長尺帯状品の捩り加工方法。 ３ 第１のハンドリング装置と第２のハンドリン
   グ装置とによつて長尺帯状品に捩りモーメントを
   負荷することにより、この長尺帯状品の前記第１
   のハンドリング装置による把持部の横断面を型空
   〓に対して所定傾斜角だけ傾斜せしめ、前記第２
   のハンドリング装置によつて、前記長尺帯状品の
   該第２のハンドリング装置による把持部の横断面
   を、加圧中常に、前記型空〓に対する傾斜角が0°
   になるように保持したものである特許請求の範囲
   第１項記載の長尺帯状品の捩り加工方法。