JPH06339731A - 中空ワークの曲げ加工用マンドレル及び曲げ加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 マンドレル４がナイロン製押出品からなり、
かつ、該マンドレル４が固定金型１のワーク導通孔１ａ
から前方に突出し、その先端部が可動金型２のワーク導
通孔２ａの中央部に位置せしめられている。 【効果】 ワークＷを、ひけ等の不本意な変形のない曲
率半径の小さい曲がり部を有するシートフレーム材等の
曲がり品に曲げ加工することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、アルミニウム製中空
押出材等の金属製中空ワークの曲げ加工に用いられる曲
げ加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図２（イ）に示されるようなア
ルミニウム製シートフレーム材（Ｓ）は、図２（ロ）に
示されるような偏平状のアルミニウム製中空押出材によ
るワーク（Ｗ）に曲げ加工を施すことにより、製造され
るが、この曲げ加工に、例えば、マルチベンタータイプ
の曲げ加工装置を用いることが検討されている。

【０００３】この曲げ加工装置は、図３に示されるよう
に、ワーク導通孔（51a ）を有する固定金型（51）と、
該固定金型（51）の前方に配置されると共に、ワーク導
通孔（52a ）を有し、かつ転向・変位可能に支持された
可動金型（52）と、固定金型（51）の後方に配置され、
ワーク（Ｗ）を固定金型（51）のワーク導通孔（51a）
に強制導通せしめる押し金によるワークフィーダー（5
3）とが備えられ、ワークフィーダー（53）による両金
型導通孔（51a ）（52a ）へのワーク（Ｗ）の強制導通
と、可動金型（52）の転向・変位動作との協働作用によ
りワーク（Ｗ）の曲げを行うものとなされている。

【０００４】そして、上記のような中空材によるワーク
（Ｗ）の曲げ加工の場合には、ワーク（Ｗ）の曲がり部
にひけ等の潰れ状の変形が生じるのを抑制ないし防止す
る目的において、一般に、マンドレル（54）が、曲げ加
工装置の一構成要素として用いられる。

【０００５】従来、このようなマンドレル（54）として
は、ＭＣナイロン材によるマンドレルが使用されてお
り、該マンドレル（54）は、固定金型（51）のワーク導
通孔（51a ）内から可動金型（52）側に所定長さ突出さ
せる態様において、ワーク（Ｗ）の中空部内に適合配置
して、用いられていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来構成のマンドレル（54）を組み込んだマルチ
ベンダーを用いて、中空ワーク（Ｗ）を上記のようなシ
ートフレーム材（Ｓ）に曲げ加工する場合、該シートフ
レーム材（Ｓ）の例えば両肩（ｓ）（ｓ）の曲がり部
（b1）（b1）の曲率半径ｒ1 は６０ｍｍと非常に厳しい
ものであるために、マンドレル（54）がワーク（Ｗ）の
中空部内でそのような曲がり変形に追従するのが難し
い。そのため、マンドレル（54）の破損等の発生を回避
すべく、マンドレル（54）の先端部は、図３に示される
ように、固定金型（51）と可動金型（52）との間の中央
部分ぐらいまでしか突出させることができかった。この
結果、マンドレル（54）の効果が必ずしも十分には発揮
されず、図４に示されるように、得られたシートフレー
ム材（Ｓ）の肩部（ｓ）にひけ（ａ）等の潰れ状の変形
が生じてしまうという問題があった。

【０００７】この発明は、上記のような従来の問題点に
鑑み、曲率半径の小さい厳しい曲げ加工に対応すること
ができて、曲がり品の曲がり部のひけ等の不本意な変形
の発生を有効的に抑制ないし防止することができる曲げ
加工用マンドレル及び曲げ加工装置を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的において、第１
の発明は、ナイロン製押出品からなることを特徴とする
曲げ加工用マンドレルを要旨とする。

【０００９】また、第２発明は、ワーク導通孔を有する
固定金型と、該固定金型の前方に配置されると共に、ワ
ーク導通孔を有し、かつ転向・変位可能に支持された可
動金型と、固定金型の後方に配置され、該ワークを固定
金型のワーク導通孔に強制導通せしめるワークフィーダ
ーと、固定金型のワーク導通孔内から可動金型側に突出
する態様においてワーク中空部内に配置されるマンドレ
ルと、が備えられ、ワークフィーダーによる両金型導通
孔へのワークの強制導通と、可動金型の転向・変位動作
との協働作用によりワークの曲げを行うものとなされた
曲げ加工装置において、前記マンドレルが、ナイロン製
押出品からなることを特徴とする中空ワークの曲げ加工
装置を要旨とする。

【００１０】更に、第３発明は、上記第２発明におい
て、マンドレルの先端部が、可動金型のワーク導通孔内
にまで達するものとなされている、中空ワークの曲げ加
工装置を要旨とする。

【００１１】上記のナイロン製押出品としては、水添加
重合法によるナイロン６を原料とした押出品が好適に用
いられる。このようなナイロン製押出品としては、ＰＮ
ナイロン材（日本ポリエンコ（株））が具体的一例とし
て好適に挙げられる。その物性を表１に示す。

【００１２】

【表１】

【００１３】

【作用】上記第１発明では、マンドレルが、ナイロン製
押出品からなるものであることにより、該マンドレル
は、引張強度、伸びのいずれにも優れたものとなり、そ
のため、このようなマンドレルをワーク中空部内に配置
して該中空ワークに曲率半径の小さい厳しい曲げ加工を
施しても、該マンドレルは、そのような厳しい曲げに破
損等なく追従変形しえ、中空ワークは、ひけ等の不本意
な変形が抑制され、ないしは存在しない曲率半径の小さ
い曲がり部を有する曲がり品に曲げ加工される。

【００１４】また、第２発明では、このマンドレルがマ
ルチベンダータイプの曲げ加工装置に組み込まれたもの
となされていることにより、マンドレルを固定金型のワ
ーク導通孔内から可動金型側に大きく突出させても、該
マンドレルは、固定金型と可動金型との間の厳しい曲げ
を受ける領域において、そのような曲げに、破損等なく
追従変形しうる。従って、厳しい曲げを受ける領域範囲
においても広くマンドレルをワーク中空部内に配するこ
とができ、ワークは、ひけ等の不本意な変形が抑制さ
れ、ないしは存在しない曲率半径の小さい曲がり部を有
する曲がり品に曲げ加工される。

【００１５】更に、第３発明では、固定金型のワーク導
通孔から突出されたマンドレルの先端部が、可動金型の
ワーク導通孔内にまで達するものとなされていることに
より、ワークは、厳しい曲げを受ける長さ範囲の全長な
いしは略全長に及んでその中空部内からマンドレルにて
支持され、従って、ひけ等の不本意な変形のない曲率半
径の小さい曲がり部を有する曲がり品に曲げ加工され
る。もちろん、マンドレルはナイロン製押出品であるこ
とにより、このような厳しい曲げにおいてマンドレルの
破損等も起こらない。

【００１６】

【実施例】次に、この発明の実施例を説明する。

【００１７】本実施例では、図２（ロ）に示されるよう
な横断面の中空ワーク（Ｗ）に曲げ加工を施して、図２
（イ）に示されるようなシートフレーム材（Ｓ）を製作
する。

【００１８】中空ワーク（Ｗ）は、アルミニウム製の偏
平方形状の中空押出材で、その寸法は、幅Ｂが４５ｍ
ｍ、高さＨが１３ｍｍ、長辺側の肉厚ｔ1 が１．１ｍ
ｍ、短辺側の肉厚ｔ2 が２ｍｍである。

【００１９】シートフレーム材（Ｓ）は、上記中空ワー
ク（Ｗ）をその高さ方向に曲げ加工を施して逆Ｕ字状に
成形されると共に、その両足部（ｌ）（ｌ）の長さ方向
中間部にはワーク幅方向に曲げ加工を施して製作される
部品である。肩部（ｓ）における曲がり部（b1）の曲率
半径ｒ1 は６０ｍｍ、足部（ｌ）における曲がり部（b
2）（b3）の曲率半径ｒ2 は２００ｍｍである。

【００２０】そして、上記の曲げ加工に用いられる装置
は、図１（イ）（ロ）に示されるように、ワーク導通孔
（1a）を有する固定金型（１）と、該固定金型（１）の
前方に配置されると共に、ワーク導通孔（2a）を有し、
かつ転向・変位可能に支持された可動金型（２）と、固
定金型（１）の後方に配置され、該ワーク（Ｗ）を固定
金型（１）のワーク導通孔（1a）に強制導通せしめるワ
ークフィーダー（３）と、マンドレル（４）とが備えら
れている。そして、ワークフィーダー（３）による両金
型導通孔（1a）（2a）へのワーク（Ｗ）の強制導通と、
可動金型（２）の転向・変位動作との協働作用によりワ
ーク（Ｗ）の曲げを行うものとなされている。

【００２１】上記固定金型（１）は、前側の曲げ支点用
金型（５）と、後側のワークガイド用金型（６）と、こ
れら両金型（５）（６）を保持する保持用金型（７）と
を備え、これらの各ワーク導通孔（5a）（6a）は、固定
金型（１）のワーク導通孔（1a）として、ワーク（Ｗ）
の外周形状に即するように形成されている。

【００２２】また、可動金型（２）は、そのワーク導通
孔（2a）が、前後方向中央位置においてワーク（Ｗ）の
外周形状に即した内周形状を有すると共に、該中央位置
から前後両方向に向けて曲面テーパー状に開く曲面状に
形成され、可動金型（２）の転向・変位時にワーク
（Ｗ）が所定の態様にスムーズに曲げられながら該導通
孔（2a）を通過しうるようにされている。

【００２３】更に、フィーダー（３）は、前後方向に強
制移動される押金（3a）によるものとなされている。

【００２４】そして、マンドレル（４）は、ナイロン製
押出品、例えば、水添加重合法によるナイロン６を原料
とした押出品によるもので、ワーク（Ｗ）の中空部内に
適合状態に配置される横断面形状サイズを有するものに
成形されている。そして、該マンドレル（４）は、その
後端部が支持バー（９）に連結支持されて、固定金型
（１）のワーク導通孔（1a）内から、固定金型（１）の
前方に突出され、更に、その先端部が可動金型（２）の
ワーク導通孔（2a）内の中央位置にまで達するように配
設されるものとなされている。

【００２５】上記曲げ加工装置による曲げ加工において
は、ワーク（Ｗ）を、その中空部内にマンドレル（４）
を配した状態に、曲げ加工装置にセッティングした状態
において、図１（ロ）に示されるように、押し金（3a）
を前進駆動せしめてワーク（Ｗ）を固定金型（１）のワ
ーク導通孔（1a）内方に強制導通せしめると共に、可動
金型（２）を所定の態様において転向・変位変位せしめ
る。すると、ワーク（Ｗ）は、前方に移動しながら、可
動金型（２）を作用点とし、固定金型（１）を支点とし
て曲げ力を付与され、所定の曲がり形状に曲げ加工され
る。

【００２６】この曲げ加工中、ワーク（Ｗ）に曲げの作
用が最も強く及ぼされる、固定金型（１）と可動金型
（２）との間の領域では、その領域の全長にわたってワ
ーク中空部内にマンドレル（４）が存在されているか
ら、曲率半径の小さい肩部（ｓ）や幅方向曲げとなる足
部（ｌ）の中間部分の曲げ加工時においても、曲げによ
るひけ等の変形を生じることがなく、真っ直ぐな部分と
略同じ横断面形状の曲がり部（b1）（b2）（b3）を有す
る曲がり品に曲げ加工される。しかも、ナイロン製押出
品からなるマンドレル（４）の採用により、このような
厳しい曲げにもマンドレル（４）が支障なく追従して弾
性変形しえ、マンドレル（４）の破損等の発生もない。

【００２７】因みに、図２（ロ）に示される寸法形状構
成のＡ６０６１−Ｔ４中空押出材による中空ワーク
（Ｗ）を、図２（イ）に示されるような寸法形状構成の
シートフレーム材（Ｓ）に曲げ加工するのに、ＭＣナイ
ロン＃９０１材（伸び：１０〜５０％、引張強度：８０
０〜９８０ｋｇ／ｃｍ² ）によるマンドレルと、ＭＣナ
イロン＃９０８材（伸び：４０〜１５０％、引張強度：
５２０〜６５０ｋｇ／ｃｍ² ）によるマンドレルと、水
添加重合法によるナイロン６を原料とした押出品として
のＰＮナイロン材（伸び：２０〜１００％、引張強度：
７２０〜８４０ｋｇ／ｃｍ² ）によるマンドレルとを用
意し、いずれもマンドレルの先端を可動金型（２）のワ
ーク導通孔（2a）内中央部まで突出せしめた状態にし
て、それぞれのマンドレルについて、マルチベンダーに
よる曲げ加工を行った。なお、マルチベンダーにおい
て、可動金型（２）の前後方向の長さＬ1 は４０ｍｍ、
固定金型（１）と可動金型（２）との間の間隔距離Ｌ2
は１５ｍｍ、固定金型（１）からのマンドレル（４）の
突出長さＬ3 は３５ｍｍとした。

【００２８】その結果、ＭＣナイロン＃９０１材による
マンドレルでは、シートフレーム材（Ｓ）の足（ｌ）の
中間部における曲がり部（b2）（b3）の曲げ時に凹みが
発生し、また、ＭＣナイロン＃９０８材によるマンドレ
ルでは、一本目でワーク（Ｗ）が座屈すると共に、マン
ドレルが破損した。これに対し、ＰＮナイロン材による
マンドレルでは、マンドレルの破損等がないことはもと
より、曲がり形状、外観品質とも良好なシートフレーム
材（Ｓ）に安定良く曲げ加工された。

【００２９】以上に、この発明の実施例を説明したが、
マンドレルとしては、その周側面に周方向に延びる切込
みを、長さ方向に間隔的に形成して、曲がり性能を向上
させるようにした構成等が採用されてもよい。

【００３０】

【発明の効果】上述の次第で、第１発明の曲げ加工用マ
ンドレルは、ナイロン製押出品からなるものであるか
ら、マンドレルが引張強度、伸びのいずれにも優れたも
のになり、そのため、このようなマンドレルをワーク中
空部内に配置して該中空ワークに曲率半径の小さい厳し
い曲げ加工を施しても、該マンドレルは、そのような厳
しい曲げに破損等なく追従変形することができ、ワーク
を、ひけ等の不本意な変形が抑制され、ないしは存在し
ない曲率半径の小さい曲がり部を有する曲がり品に曲げ
加工することができる。

【００３１】また、第２発明にかかる曲げ加工装置は、
このようなナイロン製押出品からなるマンドレルがマル
チベンダータイプの曲げ加工装置に組み込まれたものと
なされているから、マンドレルを固定金型のワーク導通
孔内から可動金型側に大きく突出させても、該マンドレ
ルは、固定金型と可動金型との間の厳しい曲げを受ける
領域において、そのような曲げに、破損等なく追従変形
しえ、従って、厳しい曲げを受ける領域範囲においても
広くマンドレルをワーク中空部内に配することができ、
ワークを、ひけ等の不本意な変形が抑制され、ないしは
存在しない曲率半径の小さい曲がり部を有する曲がり品
に曲げ加工することができる。

【００３２】更に、第３発明にかかる曲げ加工装置は、
固定金型のワーク導通孔から突出されたマンドレルの先
端部が、可動金型のワーク導通孔内にまで達するものと
なされているから、ワークは、厳しい曲げを受ける長さ
範囲の全長ないしは略全長に及んでその中空部内からマ
ンドレル支持され、従って、ワークを、ひけ等の不本意
な変形が存在しない曲率半径の小さい曲がり部を有する
曲がり品に曲げ加工することができる。もちろん、マン
ドレルはナイロン製押出品からなるものであるから、こ
のような厳しい曲げにおいてマンドレルの破損等なく、
曲げ加工を遂行しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図（イ）は実施例にかかる曲げ加工装置を示す
断面図、図（ロ）は曲げ加工途上における同曲げ加工装
置の断面図である。

【図２】図（イ）はシートフレーム材の斜視図、図
（ロ）はワークの横断面図である。

【図３】図（イ）は従来例にかかる曲げ加工装置を示す
断面図、図（ロ）は曲げ加工途上における同曲げ加工装
置の断面図である。

【図４】従来の曲げ加工装置によって曲げ加工されたシ
ートフレーム材の肩部におけるひけを示す部分正面図で
ある。

【符号の説明】

１…固定金型 １ａ…ワーク導通孔 ２…可動金型 ２ａ…ワーク導通孔 ３…フィーダー ４…マンドレル Ｗ…ワーク Ｓ…シートフレーム材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ナイロン製押出品からなることを特徴と
   する曲げ加工用マンドレル。
2. 【請求項２】 ワーク導通孔を有する固定金型と、 該固定金型の前方に配置されると共に、ワーク導通孔を
   有し、かつ転向・変位可能に支持された可動金型と、 固定金型の後方に配置され、該ワークを固定金型のワー
   ク導通孔に強制導通せしめるワークフィーダーと、 固定金型のワーク導通孔内から可動金型側に突出する態
   様においてワーク中空部内に配置されるマンドレルと、 が備えられ、 ワークフィーダーによる両金型導通孔へのワークの強制
   導通と、可動金型の転向・変位動作との協働作用により
   ワークの曲げを行うものとなされた曲げ加工装置におい
   て、 前記マンドレルが、ナイロン製押出品からなることを特
   徴とする中空ワークの曲げ加工装置。
3. 【請求項３】 前記マンドレルの先端部が、可動金型の
   ワーク導通孔内にまで達するものとなされている、請求
   項２に記載の中空ワークの曲げ加工装置。