专利名称：长尺寸部件的弯曲加工方法及装置、以及门框的弯曲加工方法
技术领域：
本发明涉及一种例如为了制造汽车的门框而对铝或铁等的长尺寸部件进行弯曲加工的方法及装置、以及门框的弯曲加工方法。
背景技术：
图6是示出现有的长尺寸部件的弯曲加工工序的流程图。首先，对长尺寸部件一律施加规定时间的拉伸力而沿长度方向拉伸(S1、S2:是)，对应其伸长量降低拉伸力后施加弯曲压力，以使长尺寸部件的长度方向呈曲线状的方式对长尺寸部件进行弯曲加工(S3、S4、S5)。[现有技术文献][非专利文献][非专利文献I]日本发明协会公开技法第2005-505666号
发明内容
(发明要解决的问题)然而，在上述现有技术中，由于对长尺寸部件一律施加规定时间的拉伸力，从而对于拉伸耐力低的长尺寸部件来说，在经过规定时间的时刻发生由于过剩的弹性破坏或过度的永久变形而引起的截面的扭曲、变形、断裂(拉伸破坏)，已经不能作为商品而成立的事例并不是少数。如图7所示，原则上长尺寸部件的拉伸耐力和材料的硬度成比例关系，但是由于近年来以轻量化、纤薄化为背景的长度或截面积的细微差别，在名义上、标牌上即使是同一批由硬度相同的材料构成的长尺寸部件，拉伸耐力也会偏差很大。另外，即使是由相同的材料构成的长尺寸部件，特别是铝制的长尺寸部件，如称为“季节性物品”那样，拉伸耐力也会由于季节、温度、湿度而偏差很大。图8示出铝制的同一批制品的拉伸耐力的偏差。从而在上述现有技术中，对拉伸耐力在大范围内偏差的长尺寸部件、特别是对拉伸耐力低的长尺寸部件进行良好的弯曲加工困难。本发明基于以上的问题意识而完成，目的在于获得对拉伸耐力在大范围内偏差的长尺寸部件、特别是对拉伸耐力低的长尺寸部件能够进行良好的弯曲加工的长尺寸部件的弯曲加工方法及装置、以及门框的弯曲加工方法。(解决技术问题的技术方案)本发明着眼于如下内容而完成:重新认识对长尺寸部件(门框)一律施加规定时间的拉伸力的现有的技术常识，对于各长尺寸部件测定(监测)从开始施加初期拉伸压力开始的变位(変位)，当在规定时间内长尺寸部件的变位超过预定的拉伸破坏阀值时或者长尺寸部件的变位没有超过该拉伸破坏阀值而经过规定时间时，如果立即设定比该时刻的拉伸力低的修正拉伸力，并将该修正拉伸力和弯曲压力施加于长尺寸部件，以其长度方向呈曲线状的方式进行弯曲加工，则即使对于拉伸耐力低的长尺寸部件也不会产生拉伸破坏，能够进行良好的弯曲加工。 S卩，本发明的长尺寸部件的弯曲加工方法的特征在于具有如下步骤:将从初期拉伸力开始增加的拉伸力施加于长尺寸部件并沿长度方向拉伸的步骤；测定开始施加该初期拉伸力后的所述长尺寸部件的变位的步骤；以及当该变位在规定时间内超过拉伸破坏阀值时或者该变位没有超过该拉伸破坏阀值而经过规定时间时，同时施加比超过该拉伸破坏阀值的时刻的拉伸力低的修正拉伸力或者比经过该规定时间的时刻的拉伸力低的修正拉伸力、和以长度方向呈曲线状的方式对长尺寸部件进行弯曲加工的弯曲压力的弯曲加工步骤。在本说明书中，“拉伸破坏”是指，当将长尺寸部件沿长度方向长时间拉伸时，发生由于过剩的弹性破坏或过度的永久变形而引起的截面的扭曲、变形、断裂这种不良情况，已经不能作为商品而成立的现象。在本说明书中，“拉伸破坏阀值”是指，当将拉伸力施加于长尺寸部件并沿长度方向拉伸时，如果继续拉伸则能够发生拉伸破坏的变位(或者比其略少的变位)。即，在长尺寸部件的变位超过拉伸破坏阀值的时刻，在长尺寸部件上不会发生拉伸破坏，如果在长尺寸部件的变位超过拉伸破坏阀值的时刻立即变更为比该时刻的拉伸力低的修正拉伸力，则能够确实地防止拉伸破坏。优选的是，在所述弯曲加工步骤中，当开始施加初期拉伸力后的所述长尺寸部件的变位在规定时间内超过拉伸破坏阀值时，对应直到超过该拉伸破坏阀值为止所需要的时间，选择性地设定多个修正拉伸力的值。由此，分别对于能够产生拉伸破坏的拉伸耐力低的长尺寸部件，能够设定最佳的修正拉伸力而进行良好的弯曲加工。优选的是，在所述弯曲加工步骤中，当开始施加初期拉伸力后的所述长尺寸部件的变位没有超过拉伸破坏阀值而经过规定时间时，对应经过该规定时间的时刻的所述长尺寸部件的变位量，选择性地设定多个修正拉伸力的值。由此，分别对于具有不能产生拉伸破坏程度的拉伸耐力的长尺寸部件，能够设定最佳的修正拉伸力而进行良好的弯曲加工。本发明在长尺寸部件的弯曲加工装置的样式中，其特征在于具有:弯曲单元，施加将长尺寸部件沿长度方向拉伸的可变拉伸力和以长度方向呈曲线状的方式对长尺寸部件进行弯曲加工的弯曲压力；变位测定单元，当通过所述弯曲单元将从初期拉伸力开始增加的可变拉伸力施加于所述长尺寸部件时，测定该可变拉伸力导致的所述长尺寸部件的变位；以及控制单元，当由所述变位测定单元测定的长尺寸部件的变位在规定时间内超过拉伸破坏阀值时或者当由所述变位测定单元测定的长尺寸部件的变位没有超过拉伸破坏阀值而经过规定时间时，将所述弯曲单元的可变拉伸力变更为比超过该拉伸破坏阀值的时刻的拉伸力低的修正拉伸力或者比经过该规定时间的时刻的拉伸力低的修正拉伸力，之后通过所述弯曲单元将弯曲压力施加于所述长尺寸部件。本发明在门框的弯曲加工方法的样式中，其特征在于具有如下步骤:将从初期拉伸力开始增加的拉伸力施加于门框并沿长度方向拉伸的步骤；测定开始施加该初期拉伸力后的所述门框的变位的步骤；以及当该变位在规定时间内超过拉伸破坏阀值时或者该变位没有超过该拉伸破坏阀值而经过规定时间时，同时施加比超过该拉伸破坏阀值的时刻的拉伸力低的修正拉伸力或者比经过该规定时间的时刻的拉伸力低的修正拉伸力、和以长度方向呈曲线状的方式对门框进行弯曲加工的弯曲压力的弯曲加工步骤。(发明的效果)根据本发明，能够获得对拉伸耐力在大范围内偏差的长尺寸部件、特别是对拉伸耐力低的长尺寸部件能够进行良好的弯曲加工的长尺寸部件的弯曲加工方法及装置、以及门框的弯曲加工方法。
图1是示出本发明涉及的长尺寸部件的弯曲加工装置的构成的示图。图2是示出修正拉伸力保持图表中储存的数据的一例的示图。图3是示出本发明涉及的长尺寸部件的弯曲加工工序的流程图。图4是示出硬度(拉伸耐力)不同的长尺寸部件的变位的差异的示图。图5是示出对拉伸耐力有偏差的长尺寸部件的拉伸力的控制的示图。图6是示出现有的长尺寸部件的弯曲加工工序的流程图。图7是示出拉伸耐力和材料的硬度的一般的关系的示图。图8是示出铝制的长尺寸部件的拉伸耐力的偏差的示图。符号说明I: 长尺寸部件的弯曲加工装置10: 折弯机(弯曲单元)11:卡盘12:模具20: 变位测定单元30: 控制单元40: 计时器50: 修正拉伸力保持图表W: 长尺寸部件(门框)d:变位D: 拉伸破坏阀值。
具体实施例方式参照图1至图5，对将本发明涉及的长尺寸部件(门框)的弯曲加工装置I适用于汽车的门框的制造的实施方式进行说明。弯曲加工装置I具备折弯机(弯曲单元)10，该折弯机对铝或铁等的长尺寸部件(门框)w施加将长尺寸部件W沿长度方向拉伸的可变拉伸力和以使长度方向呈曲线状的方式对长尺寸部件W进行弯曲加工的弯曲压力。折弯机10具有把持并固定长尺寸部件W的两端部的卡盘11，未图示的气缸固定于该卡盘11，通过经由该气缸将拉伸力赋予卡盘11，能够对长尺寸部件W施加沿长度方向拉伸的可变拉伸力。另夕卜，卡盘11被未图示的摇动台支撑，通过使该摇动台摇动并压接于模具12，能够施加以使长度方向呈曲线状的方式对长尺寸部件W进行弯曲加工的弯曲压力。弯曲加工装置I具备变位测定单元20，该变位测定单元测定将拉伸力施加于两端部通过卡盘11被把持的长尺寸部件W时的长尺寸部件W的变位d。变位测定单元20例如可以是将长尺寸部件W的变位d换算成脉冲数而进行测定的编码器(未图示)，也可以是将通过赋予拉伸力的卡盘11而推压的推压部件(未图示)的推压量换算成长尺寸部件W的变位d而进行测定的机构。即，变位测定单元20只要能够测定长尺寸部件W的变位d，其样式
无关紧要。弯曲加工装置I具备控制单元30，该控制单元通过输入由变位测定单元20测定的长尺寸部件W的变位d，而对应输入的变位d来控制经由折弯机10施加于长尺寸部件W的可变拉伸力。更具体地说，控制单元30对折弯机10发送用于对长尺寸部件W施加从初期拉伸力开始渐渐增加的可变拉伸力的指示信号，同时，通过计时器40开始计时。当从变位测定单元20输入的长尺寸部件W的变位d在规定时间内超过拉伸破坏阀值D时，控制单元30对折弯机10发送用于将施加于长尺寸部件W的可变拉伸力变更为比超过拉伸破坏阀值D的时刻的拉伸力低的修正拉伸力的指示信号。当从变位测定单元20输入的长尺寸部件W的变位d没有超过拉伸破坏阀值D而经过规定时间时，控制单元30对折弯机10发送用于将施加于长尺寸部件W的可变拉伸力变更为比经过规定时间的时刻的拉伸力低的修正拉伸力的指示信号。这里“拉伸破坏”是指，当将长尺寸部件W沿长度方向长时间拉伸时，发生由于过剩的弹性破坏或过度的永久变形而引起的截面的扭曲、变形、断裂这种不良情况，已经不能作为商品而成立的现象。另外“拉伸破坏阀值D”是指，当将拉伸力施加于长尺寸部件W并沿长度方向拉伸时，如果继续拉伸则能够发生拉伸破坏的变位(或者比其略少的变位)。即，在长尺寸部件的变位d超过拉伸破坏阀值D的时刻，在长尺寸部件W上不会发生拉伸破坏，如果在长尺寸部件W的变位d超过拉伸破坏阀值D的时刻立即变更为比该时刻的拉伸力低的修正拉伸力，则能够确实地防止拉伸破坏。控制单元30连接于修正拉伸力保持图表50，对折弯机10进行指示的多个修正拉伸力的值能够选择性设定地储存在该修正拉伸力保持图表50中。图2示出修正拉伸力保持图表50中储存的数据的一例。图2 (A)的数据为，当从变位测定单元20输入的长尺寸部件W的变位d在规定时间内超过拉伸破坏阀值D时，直到超出拉伸破坏阀值D为止所需要的时间和多个修正拉伸力的值相对应的数据。图2 (B)的数据，当从变位测定单元20输入的长尺寸部件W的变位d没有超过拉伸破坏阀值D而经过规定时间时，经过规定时间的时刻的长尺寸部件W的变位d和多个修正拉伸力的值相对应的数据。另外，修正拉伸力保持图表50可以储存于弯曲加工装置I的内部存储器，也可以储存于连接在控制部30的外部存储器。使用图3的流程图对如上构成的弯曲加工装置I的动作进行详细地说明。首先，在将长尺寸部件W的两端部把持固定于折弯机10的卡盘11的状态下，控制单元30对折弯机10发送用于将从初期拉伸力开始渐渐增加的可变拉伸力施加于长尺寸部件W的指示信号，同时，开始通过计时器40进行的计时。收到来自控制单元30的指示信号的折弯机10，经由未图示的气缸对卡盘11赋予拉伸力，从而开始施加将长尺寸部件W沿长度方向拉伸的可变拉伸力(SI)。同时，变位测定单元20开始测定施加该可变拉伸力时的长尺寸部件W的变位d，将该测定结果输入至控制单元30。
当从变位测定单元20输入的长尺寸部件W的变位d在规定时间内超过拉伸破坏阀值D时(S2:是)，控制单元30确认直到超过该拉伸破坏阀值D为止所需要的时间(S3)，参照修正拉伸力保持图表50，设定与直到超过该拉伸破坏阀值D为止所需要的时间相对应的修正拉伸力的值(S4)。例如，在图2 (A)中，如果直到长尺寸部件W的变位d超过拉伸破坏阀值D为止所需要的时间在Tl、T2、T3的范围内，则控制单元30分别将修正拉伸力的值设定为A、B、C。并且，控制单元30对折弯机10发送用于将施加于长尺寸部件W的可变拉伸力变更为设定的修正拉伸力的指示信号。最后，通过使支撑卡盘11的未图示摇动台摇动并压接于模具12，从而以长度方向呈曲线状的方式对长尺寸部件W进行弯曲加工(S5)。另一方面，当从变位测定单元20输入的长尺寸部件W的变位d没有超过拉伸破坏阀值D并经过规定时间时(S2:否，S6:是)，控制单元30确认在经过该规定时间的时刻的长尺寸部件W的变位d (S7)，参照修正拉伸力保持图表50，设定与在经过该规定时间的时刻的长尺寸部件W的变位d相对应的修正拉伸力的值(S8)。例如，在图2 (B)中，如果在经过该规定时间的时刻的长尺寸部件W的变位d在dl、d2、d3的范围内，则控制单元30分别将修正拉伸力的值设定为X、Y、Z。并且，控制单元30对折弯机10发送用于将施加于长尺寸部件W的可变拉伸力变更为设定的修正拉伸力的指示信号。最后，通过使支撑卡盘11的未图示摇动台摇动并压接于模具12，从而以长度方向呈曲线状的方式对长尺寸部件W进行弯曲加工(S9)。如果假设长尺寸部件W的拉伸耐力与材料的硬度有关，则如图4所示，越是由硬度高的材料构成的长尺寸部件W，变位d越小，越是由硬度低的材料构成的长尺寸部件W，变位d越大。从而,如果对拉伸耐力的偏差大的长尺寸部件W —律连续施加规定时间的拉伸力，则存在经过规定时间的时刻的变位d超过拉伸破坏阀值D的情况(区域I)和没有超过的情况(区域II)。虽然对于区域II的长尺寸部件W不会产生拉伸破坏的问题，但是对于区域I的长尺寸部件W在经过规定时间的时刻，已经发生拉伸破坏的可能性高。这里，如图5中的实线所示，对于区域I的长尺寸部件W，当变位d超过拉伸破坏阀值D时，通过立即变更为比该时刻的拉伸力低的修正拉伸力，防止在长尺寸部件W上发生拉伸破坏(图3的流程图中的S2-S5)。另外，如图5中的虚线所示，对于区域II的长尺寸部件W，由于即使经过规定时间变位d也没有超过拉伸破坏阀值D，并且从经过规定时间开始变更为比该时刻的拉伸力低的修正拉伸力，因此在长尺寸部件W上不会发生拉伸破坏(图3的流程图中的S2、S6-S9)。这样，根据本实施方式的长尺寸部件的弯曲加工方法，由于具有如下步骤:将从初期拉伸力开始增加的拉伸力施加于长尺寸部件W并沿长度方向拉伸的步骤；测定开始施加该初期拉伸力后的上述长尺寸部件W的变位d的步骤；以及当该变位d在规定时间内超过拉伸破坏阀值D时或者该变位d没有超过该拉伸破坏阀值D而经过规定时间时，同时施加比超过该拉伸破坏阀值D的时刻的拉伸力低的修正拉伸力或者比经过该规定时间的时刻的拉伸力低的修正拉伸力、和以长度方向呈曲线状的方式对长尺寸部件W进行弯曲加工的弯曲压力的弯曲加工步骤；因此能够对拉伸耐力在大范围内偏差的长尺寸部件W、特别是对拉伸耐力低的长尺寸部件W进行良好的弯曲加工。(产业上的利用可能性)本发明涉及的长尺寸部件的弯曲加工方法及装置、以及门框的弯曲加工方法，例如适合使用于为了制造汽车的门框而对铝或铁等的长尺寸部件进行弯曲加工的方法及装置、以及门框的弯曲加工方法。
权利要求
1.一种长尺寸部件的弯曲加工方法，其特征在于具有如下步骤: 将从初期拉伸力开始增加的拉伸力施加于长尺寸部件并沿长度方向拉伸的步骤； 测定开始施加该初期拉伸力后的所述长尺寸部件的变位的步骤；以及 当该变位在规定时间内超过拉伸破坏阀值时或者该变位没有超过该拉伸破坏阀值而经过规定时间时，同时施加比超过该拉伸破坏阀值的时刻的拉伸力低的修正拉伸力或者比经过该规定时间的时刻的拉伸力低的修正拉伸力、和以长度方向呈曲线状的方式对长尺寸部件进行弯曲加工的弯曲压力的弯曲加工步骤。
2.根据权利要求1所述的长尺寸部件的弯曲加工方法，其特征在于， 在所述弯曲加工步骤中，当开始施加初期拉伸力后的所述长尺寸部件的变位在规定时间内超过拉伸破坏阀值时，对应直到超过该拉伸破坏阀值为止所需要的时间，选择性地设定多个修正拉伸力的值。
3.根据权利要求1或2所述的长尺寸部件的弯曲加工方法，其特征在于， 在所述弯曲加工步骤中，当开始施加初期拉伸力后的所述长尺寸部件的变位没有超过拉伸破坏阀值而经过规定时间时，对应经过该规定时间的时刻的所述长尺寸部件的变位量，选择性地设定多个修正拉伸力的值。
4.一种长尺寸部件的弯曲加工装置，其特征在于具有: 弯曲单元，施加将长尺寸部件沿长度方向拉伸的可变拉伸力和以长度方向呈曲线状的方式对长尺寸部件进行弯曲加工的弯曲压力； 变位测定单元，当通过所述弯曲单元将从初期拉伸力开始增加的可变拉伸力施加于所述长尺寸部件时，测定该可变拉伸力导致的所述长尺寸部件的变位；以及 控制单元，当由所述变位测定单元测定的长尺寸部件的变位在规定时间内超过拉伸破坏阀值时或者当由所述变位测定单元测定的长尺寸部件的变位没有超过拉伸破坏阀值而经过规定时间时，将所述弯曲单元的可变拉伸力变更为比超过该拉伸破坏阀值的时刻的拉伸力低的修正拉伸力或者比经过该规定时间的时刻的拉伸力低的修正拉伸力，之后通过所述弯曲单元将弯曲压力施加于所述长尺寸部件。
5.一种门框的弯曲加工方法，其特征在于具有如下步骤: 将从初期拉伸力开始增加的拉伸力施加于门框并沿长度方向拉伸的步骤； 测定开始施加该初期拉伸力后的所述门框的变位的步骤；以及 当该变位在规定时间内超过拉伸破坏阀值时或者该变位没有超过该拉伸破坏阀值而经过规定时间时，同时施加比超过该拉伸破坏阀值的时刻的拉伸力低的修正拉伸力或者比经过该规定时间的时刻的拉伸力低的修正拉伸力、和以长度方向呈曲线状的方式对门框进行弯曲加工的弯曲压力的弯曲加工步骤。
全文摘要
一种对拉伸耐力在大范围内偏差的长尺寸部件、特别是对拉伸耐力低的长尺寸部件能够进行良好的弯曲加工的长尺寸部件的弯曲加工方法及装置、以及门框的弯曲加工方法。本发明的长尺寸部件的弯曲加工方法具有如下步骤将从初期拉伸力开始增加的拉伸力施加于长尺寸部件并沿长度方向拉伸的步骤；测定开始施加该初期拉伸力后的所述长尺寸部件的变位的步骤；以及当该变位在规定时间内超过拉伸破坏阀值时或者该变位没有超过该拉伸破坏阀值而经过规定时间时，同时施加比超过该拉伸破坏阀值的时刻的拉伸力低的修正拉伸力或者比经过该规定时间的时刻的拉伸力低的修正拉伸力、和以长度方向呈曲线状的方式对长尺寸部件进行弯曲加工的弯曲压力的弯曲加工步骤。
文档编号B21D7/06GK103097051SQ20118004381
公开日2013年5月8日 申请日期2011年9月14日 优先权日2010年10月13日
发明者吉原二郎, 高木和幸, 松原明范, 森雄司 申请人:白木工业株式会社