钢板加工方法以及钢板加工装置的制造方法

钢板加工方法以及钢板加工装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于将钢板加工成规定的形状的钢板加工方法以及钢板加工装置。
【背景技术】
[0002]以往，在对钢板进行加工时，使用安装有用途不同的多对模具的冲床。
[0003]例如，专利文献I公开了一种冲床，在该冲床安装有:用于对被实施了拉深加工后的钢板进行修整加工的模具对；用于对被实施了修整加工后的钢板进行粗弯曲加工的模具对；以及用于对被实施了粗弯曲加工的钢板进行精弯曲加工的模具对。
[0004]利用该冲床，能够同时加工处于互不相同状态的多个(三个)钢板。
[0005]然而，在如上的冲床中，由于利用多对模具同时加工多个钢板，因此在冲压加工中需要极大的负载，产生冲床变大等问题。
[0006]专利文献2公开了如下的技术:利用设置有上模以及下模的冲压装置对钢板进行拉深加工，利用安装于机械手的激光切刀(laser cutter)对被实施了拉深加工后的钢板进行修整加工，利用安装于机械手的辊对被实施了修整加工后的钢板进行弯曲加工。
[0007]然而，激光切刀为昂贵的设备，因此，为了采用激光切刀，需要高昂的设备投资。因而，在专利文献2记载的技术中，在使用激光切刀进行钢板的修整加工时，在钢板的加工所需的成本增加这点上是不利的。
[0008]专利文献1:日本特许第3685961号公报
[0009]专利文献2:日本特开2000 - 79424号公报

【发明内容】

[0010]本发明的课题在于提供一种能够廉价地加工钢板的技术。
[0011]本发明所涉及的钢板加工方法将钢板加工为规定的形状，上述钢板加工方法的特征在于，上述钢板加工方法包含以下工序:拉深加工工序，使用至少一对模具对上述钢板进行拉深加工；以及切断加工工序，使用至少一个步冲轮廓机对在上述拉深加工工序中被实施了拉深加工后的上述钢板进行切断加工，上述步冲轮廓机具备:筒状的壳体；冲头，上述冲头被收纳于上述壳体的内部，并通过沿上下方向往复运动而冲裁上述钢板；以及凹模，上述凹模形成有供上述冲头进入的凹模孔和与上述凹模孔连通并用于将被从上述钢板冲裁下的废料排出的排出孔，上述凹模以与上述壳体夹着上述钢板的方式设置于上述壳体的下方，在上述切断加工工序中，一边使上述步冲轮廓机移动，一边利用上述冲头对被供给至上述壳体与上述凹模之间的上述钢板连续地进行冲裁来进行切断。
[0012]在本发明所涉及的钢板加工方法中，优选形成为:在上述拉深加工工序中，将在上述钢板的一方的表面侧突出的加强筋遍及上述钢板的周缘部的整周形成为环状，在上述加强筋的至少一部分形成有低部，上述低部具有比上述步冲轮廓机的上述壳体与上述凹模之间的最短距离小的高度，在上述切断加工工序中，使上述步冲轮廓机从上述钢板的周缘越过上述低部移动到比上述加强筋靠内侧的部分，将上述钢板的周缘部的包含上述加强筋的部分切下。
[0013]在本发明所涉及的钢板加工方法中，优选形成为:上述加强筋的低部形成为与上述钢板的表面共面。
[0014]在本发明所涉及的钢板加工方法中，优选形成为:在上述拉深加工工序中，将在上述钢板的一方的表面侧突出的加强筋遍及上述钢板的周缘部的整周形成，上述加强筋在至少一个位置被分隔开，上述加强筋的被分隔开的部分的一方以及另一方以形成有能够供上述步冲轮廓机通过的程度的间隙的方式沿上述钢板的内外方向隔开间隔配置，在上述切断加工工序中，使上述步冲轮廓机通过上述间隙移动到上述钢板的比上述加强筋靠内侧的部分，将上述钢板的周缘部的包含上述加强筋的部分切下。
[0015]在本发明所涉及的钢板加工方法中，优选形成为:在上述拉深加工工序中，将在上述钢板的一方的表面侧突出的加强筋遍及上述钢板的周缘部的整周形成为连续的环状，在上述切断加工工序中，从上述钢板的周缘到比上述加强筋靠内侧的部分进行切削，使上述步冲轮廓机进入该切削部分，将上述钢板的周缘部的包含上述加强筋的部分切下。
[0016]在本发明所涉及的钢板加工方法中，优选形成为:在上述拉深加工工序中，将在上述钢板的一方的表面侧突出的加强筋遍及上述钢板的周缘部的整周形成为连续的环状，在上述切断加工工序中，按压上述加强筋的至少一部分而使该部分成为比上述步冲轮廓机的上述壳体与上述凹模之间的最短距离小的高度，使上述步冲轮廓机从上述钢板的周缘越过上述加强筋的被按压的部分移动到比上述加强筋靠内侧的部分，将上述钢板的周缘部的包含上述加强筋的部分切下。
[0017]在本发明所涉及的钢板加工方法中，优选形成为:在上述拉深加工工序中，将在上述钢板的一方的表面侧突出的加强筋遍及上述钢板的周缘部的整周形成为连续的环状，并且在上述钢板的比上述加强筋靠内侧的部分设置贯通上述钢板的表面的狭缝，由此形成能够向上述钢板的一方的表面侧折弯的狭缝加工部，在上述切断加工工序中，将上述狭缝加工部向上述钢板的一方的表面侧折弯，由此在上述钢板形成能够插入上述步冲轮廓机的贯通孔，将上述步冲轮廓机插入上述贯通孔，将上述钢板的周缘部的包含上述加强筋的部分切下。
[0018]在本发明所涉及的钢板加工方法中，优选形成为:还包含对在上述切断加工工序中被实施了切断加工后的上述钢板进行弯曲加工的弯曲加工工序。
[0019]本发明所涉及的钢板加工装置将钢板加工为规定的形状，上述钢板加工装置的特征在于，上述钢板加工装置具备:拉深加工装置，上述拉深加工装置具有至少一对模具，对上述钢板进行拉深加工；切断加工装置，上述切断加工装置具有至少一个步冲轮廓机，对由上述拉深加工装置实施了拉深加工后的上述钢板进行切断加工；以及弯曲加工装置，上述弯曲加工装置对由上述切断加工装置实施了切断加工后的上述钢板进行弯曲加工，上述步冲轮廓机具备:筒状的壳体；冲头，上述冲头被收纳于上述壳体的内部，并通过沿上下方向往复运动而冲裁上述钢板；以及凹模，上述凹模形成有供上述冲头进入的凹模孔和与上述凹模孔连通并用于将被从上述钢板冲裁下的废料排出的排出孔，上述凹模以与上述壳体夹着上述钢板的方式设置于上述壳体的下方，上述步冲轮廓机一边移动一边利用上述冲头连续地进行冲裁来切断被供给至上述壳体与上述凹模之间的上述钢板。
[0020]根据本发明，能够廉价地加工钢板。
【附图说明】
[0021]图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的钢板加工装置的图。
[0022]图2是示出钢板加工装置的拉深加工装置的图。
[0023]图3是示出在拉深加工装置的上模形成的凸部的仰视图。
[0024]图4是示出在拉深加工装置的下模形成的凹部的俯视图。
[0025]图5是示出在钢板加工装置的切断加工装置设置的步冲轮廓机的图，(a)是剖视图，(b)是沿着(a)的A — A线的剖视图。
[0026]图6是示出使用了本发明的第一实施方式所涉及的钢板加工装置的钢板加工工序的图。
[0027]图7是示出拉深加工工序的图。
[0028]图8是示出被实施了拉深加工后的钢板的图。
[0029]图9是示出形成于邻接的加强筋之间的间隙的图。
[0030]图10是示出步冲轮廓机的移动路径的图。
[0031]图11是示出形成于加强筋的低部的图。
[0032]图12是示出以加强筋的一端以及另一端在钢板的内外方向上离开的方式遍及钢板的周缘部的整周连续形成的加强筋的图。
[0033]图13是示出以邻接的加强筋彼此在钢板的内外方向上离开的方式遍及钢板的周缘部的整周形成的多个加强筋的图。
[0034]图14是示出本发明的第二实施方式所涉及的钢板加工装置的图。
[0035]图15是示出在拉深加工装置的上模形成的凸部的仰视图。
[0036]图16是示出在拉深加工装置的下模形成的凹部的俯视图。
[0037]图17是示出从周缘到比加强筋靠内侧的部分被切削后的钢板的图。
[0038]图18是示出在比加强筋靠内侧的部分形成有狭缝加工部的钢板的图。
[0039]图19是示出利用步冲轮廓机将狭缝加工部向下方折弯后的样子的图。
【具体实施方式】
[0040][第一实施方式]
[0041]以下，参照图1?图5，对作为本发明所涉及的钢板加工装置的第一实施方式的钢板加工装置I进行说明。
[0042]钢板加工装置I是用于将钢板即工件W加工为规定的形状的装置。
[0043]此外，为了便于说明，将图1中的上下方向定义为钢板加工装置I的上下方向。
[0044]如图1所示，钢板加工装置I具备拉深加工装置2、切断加工装置3、弯曲加工装置4。
[0045]拉深加工装置2具备冲床21、上模22以及下模23。拉深加工装置2构成为对工件W进行拉深加工。
[0046]在冲床21安装有上模2 2以及下模23，且构成为能够使上模22相对于下模23接近以及离开。
[0047]上模22以及下模23是安装于冲床21的一对模具，分别配置于冲床21的上部以及下部。上模22以及下模23构成为:通过利用冲床21使上模22接近下模23，对配置于两者之间的工件W实施拉深加工。
[0048]如图2所示，上模22具有凹模孔221和凹模部222。
[0049]上模22的下表面向上方凹陷而形成凹模孔221。凹模孔221沿后述的下模23的冲头部231的形状形成。
[0050]凹模部222构成为与下模23的冲头部231 —起对工件W进行拉深加工。凹模部222以包围凹模孔221的方式形成。S卩，凹模部222相当于上模22中的、没有形成凹模孔221的部分。
[0051]在凹模部222的下表面形成有用于约束工件W的周缘部的防皱面。在凹模部222的防皱面，以向下方突出的方式形成有用于在工件W的拉深加工时抑制该工件W的流入(向凹模孔221侧的移动)的多个凸部222a、222a……。各凸部222a形成为剖视观察呈近似梯形状。
[0052]如图3所示，多个凸部222a、222a……在凹模部222的防皱面上以沿着凹模孔221的形状包围凹模孔221的方式形成，邻接的凸部222a、222a彼此隔开规定的间隔配置。即，以包围凹模孔221的方式断续地设置凸部222a。换言之，多个凸部222a、222a……形成为将以从凹模部222的防皱面的规定位置起绕凹模孔221的周围环绕一周而后返回上述位置的方式连续形成的一个凸部的多个部分除去而得的形状。
[0053]此外，在本实施方式中，凹模孔221形成为在仰视图中呈近似矩形状，六个凸部222a,222a……以包围凹模孔221的方式形成为在仰视图中呈近似矩形状。
[0054]此外，在本实施方式中，使用安装有一对模具(上模22以及下模23)的冲床21，但也可以使用在铅垂方向安装有多对模具的多级冲床。
[0055]如图2所示，下模23具有冲头部231和压坯料环232。
[0056]冲头部231形成为朝上模22的凹模孔221突出。冲头部231沿着上模22的凹模孔221的形状形成。冲头部231构成为与上模22的凹模部222 —起对工件W进行拉深加工。
[0057]压坯料环232构成为与上模22的凹模部222—起夹住并约束工件W的周缘部。压坯料环232以包围冲头部231的方式设置。即，在压坯料环232，以不与冲头部231接触的方式，沿着冲头部231的形状形成有用于供冲头部231通过的贯通孔(参照图4)。压坯料环232由规定的施力机构经由多个缓冲销233、233……向上方施力，若压坯料环232被施加克服该作用力的负载，则向下方移动。压坯料环232构成为:在完全没有被施加负载的情况下，其上表面与冲头部231的上表面共面、或者位于比冲头部231的上表面高的位置。
[0058]缓冲销233是沿上下方向延伸的棒材。缓冲销233的上端部被固定于压坯料环232，缓冲销233的下端部被固定于上述施力机构。
[0059]另外，压坯料环232的上表面与凹模部222的防皱面对应。在压坯料环232的上表面，以向下方凹陷的方式形成有与上模22的凹模部222的多个凸部222a、222a……对应的多个凹部232a、232a……。各凹部232a沿着对应的凸部222a的形状形成。S卩，各凹部232a形成为在剖视图中呈近似梯形状。
[0060]如图4所示，多个凹部232a、232a……与多个凸部222a、222a……的位置一致地形成。详细地说，多个凹部232a、232a……在压坯料环232的上表面以沿着压坯料环232的上述贯通孔的形状包围该贯通孔的方式形成，邻接的凹部232a、232a彼此隔开规定的间隔配置。S卩，凹部232a以包围上述贯通孔的方式断续地设置。换言之，多个凹部232a、232a……形成为将以从压坯料环232的上表面的规定位置起绕上述贯通孔的周围环绕一周而后返回上述位置的方式连续形成的一个凹部的多个部分除去而得的形状。
[0061]此外，在本实施方式中，冲头部231以及压坯料环232的上述贯通孔形成为近似矩形状，六个凹部232a、232a……以包围上述贯通孔的方式形成为在俯视图中呈近似矩形状。
[0062]如图1所示，切断加工装置3具备下模31、机器人32、32、步冲轮廓机33、33。切断加工装置3是用于对由拉深加工装置2实施了拉深加工后的工件W进行切断加工的装置。
[0063]下模31是载置由拉深加工装置2实施了拉深加工后的工件W的部件。
[0064]机器人32具有多关节的臂，且构成为能够变更该臂的位置以及姿势。在机器人32的臂的前端安装有用于将载置于下模31的工件W的周缘部的不需要的部分除去(修整)的步冲轮廓机33。
[0065]此外，机器人32的个数并无限定，只要设置有安装有步冲轮廓机33的至少一个机器人32即可。
[0066]另外，在设置有二个以上机器人32的情况下，只要在至少一个机器人32安装有步冲轮廓机33即可。
[0067]如图5的(a)以及图5的(b)所示，步冲轮廓机33是一边移动一边连续地冲裁工件W的装置，具备壳体331、冲头332、支承部333、凹模334、驱动部335。
[0068]此外，为了便于说明，将图5的(a)中的上下方向定义为步冲轮廓机33的上下方向。
[0069]壳体331形成为沿上下方向延伸的近似圆筒形状，且其下端部敞开。
[0070]冲头332以能够沿上下方向滑动的方式被收纳在壳体331的内部。
[0071]在壳体331的内周面固定有用于支承壳体331和凹模334的支承部333。
[0072]冲头332构成为沿上下方向往复运动，并冲裁工件W。冲头332具有冲裁刃332a和连结部332b。
[0073]冲裁刃332a具有近似蹄状的截面形状，在下端形成有用于冲裁工件W的刀尖。冲裁刃332a构成为:在冲头332到达下止点时，冲裁刃332a从壳体331的下端向下方突出，进入后述的凹模334的凹模孔334a。
[0074]连结部332b与驱动部335连结，以便借助驱动部335使冲头332沿上下方向往复运动。
[0075]支承部333是用于支承壳体331和凹模334的部件。支承部333的上端部固定于壳体331的内周面，并从壳体331的内部向下方延伸。支承部333具有在壳体331的下端面形成沿着冲裁刃332a的截面形状的开口的形状。即，在支承部333的嵌插于壳体331内的部分与壳体331之间，形成有用于收纳冲头332的空间，该空间的形成于壳体331的下端面的开口具有沿着冲裁刃332a的截面形状的形状。
[0076]在支承部333的下端部固定有凹模334。
[0077]凹模334以与壳体331夹着工件W的方式设置于壳体331的下方。凹模334具有近似圆柱形状，以覆盖支承部333的下端部的方式被固定于支承部333。凹模334具有凹模孔334a和排出孔334b。
[0078]凹模孔334a形成为:在冲头332到达下止点时，冲裁刃332a进入该凹模孔334q。详细地说，凹模孔334a形成在凹模334与支承部333的嵌插于凹模334内的部分之间，呈沿着冲裁刃332a的截面形状的形状，且在凹模334的上端面开口。
[0079]排出孔334b是用于将由冲头332从工件W冲裁下的月牙状的废料S向凹模334的外部排出的孔。排出孔334b形成于凹模334的侧面，且与凹模孔334a连通。
[0080]驱动部335构成为使冲头332沿上下方向往复运动。驱动部335具有连结部335a、杆 335b、马达 335c。
[0081]连结部335a与冲头332的连结部332b连结。
[0082]杆335b与马达335c和连结部335a连接，以便将马达335c的动力传递至连结部335a0
[0083]马达335c构成为经由杆335b向连结部335a传递动力。马达335c的旋转运动经由杆335b被转换成连结部335a的上下运动。
[0084]如上，步冲轮廓机33在将工件W夹装在壳体331与凹模334之间的状态下，一边沿规定的方向移动一边使冲头332沿上下方向(相对于凹模334接近以及离开的方向)往复运动，由此能够连续地冲裁工件W。
[0085]另外，通过使用步冲轮廓机33，与使用激光切刀的情况比较，能够廉价地进行工件W的修整。
[0086]另外，在使用立铣刀进行工件W的修整的情况下，在短时间内立铣刀即磨损，工件W的修整所需的成本增加。然而，在使用步冲轮廓机33的情况下，冲头332较难磨损且廉价，因此能够抑制工件W的修整所需的成本。
[0087]另外，在步冲轮廓机33中，凹模334构成为使废料S 通过凹模孔334a从排出孔334b被排出。即，废料S在工件W的下方被排出。
[0088]因此，能够防止废料S附着于工件W，能够良好地进行工件W的切断加工。
[0089]如图1所示，弯曲加工装置4具备下模41、机器人42、42、弯曲加工辊43、43。弯曲加工装置4是用于对由切断加工装置3实施了切断加工后的工件W进行弯曲加工的装置。
[0090]下模41是载置由切断加工装置3实施了切断加工后的工件W的部件。
[0091]机器人42与机器人32大致同样地构成。在机器人42的臂的前端安装有用于对载置于下模41的工件W进行弯曲加工的弯曲加工辊43。
[0092]此外，机器人42的个数没有限定，只要设置有安装有弯曲加工辊43的至少一个机器人42即可。
[0093]另外，在设置有二个以上机器人42的情况下，只要在至少一个机器人42安装有弯曲加工辊43即可。
[0094]弯曲加工辊43 —边按压被载置于下模41的工件W的规定部分一边滚动，由此对工件W实施弯曲加工。
[0095]此外，弯曲加工辊43的形状没有限定，可以是与工件W的加工部分对应的形状。
[0096]另外，相对于一个机器人42，可以设置用途不同的多个辊。
[0097]以下，参照图6?图13，对使用钢板加工装置I进行的钢板加工工序SI进行说明。
[0098]如图6所示，钢板加工工序SI包含拉深加工工序S2、切断加工工序S3、弯曲加工工序S4。
[0099]拉深加工工序S2是使用拉深加工装置2对工件W进行拉深加工的工序。
[0100]如图7所示，在拉深加工工序S2中，首先，将工件W配置在上模22与下模23之间，使上模22向下模23下降，以便利用上模22的凹模部222与下模23的压坯料环232对工件W的周缘部进行冲压。
[0101]而且，克服经由多个缓冲销233、233……对压坯料环232向上方施力的上述施力机构的作用力，使上模22下降到下止点，由此，工件W形成为沿着下模23的冲头部231的形状。
[0102]这样，利用凹模部222和压坯料环232约束工件W的周缘部，利用冲头部231对工件W实施拉深加工。
[0103]如上所述，在凹模部222以及压坯料环232分别形成有多个凸部222a、222a……以及多个凹部232a、232a……(参照图3以及图4)。
[0104]因此，在利用凹模部222和压坯料环232对工件W的周缘部进行冲压时，在工件W的周缘部，沿着多个凸部222a、222a……以及多个凹部232a、232a……的形状，以向下方突出的方式形成有多个加强筋Wb、Wb......。
[0105]这样，多个凸部222a、222a……以及多个凹部232a、232a……作为加强筋形成部发挥功能。
[0106]多个加强筋Wb、Wb……沿着与工件W的流入方向正交的方向形成，以便在利用上模22以及下模23对工件W实施拉深加工时抑制工件W的流入。多个加强筋Wb、Wb……分别以在剖视图中具有近似梯形状的方式，以向下方突出的方式形成。
[0107]如图8所示，多个加强筋Wb、Wb......遍及工件W的周缘部的整周形成，邻接的加强筋Wb、Wb彼此隔开规定的间隔配置。即，遍及工件W的周缘部的整周，加强筋Wb断续地形成。换言之，多个加强筋Wb、Wb……形成为将以从工件W的周缘部的规定位置起绕该周缘部的整周环绕一周而后返回上述位置的方式连续形成的一个加强筋的多个部分除去而得的形状。
[0108]此外，在本实施方式中，工件W形成为在俯视图中呈近似矩形状，六个加强筋Wb、Wb……遍及工件W的周缘部的整周形成为在俯视图中呈近似矩形状。
[0109]切断加工工序S3是使用切断加工装置3对经过了拉深加工工序S2后的工件W进行切断加工的工序。
[0110]在切断加工工序S3中，从经过了拉深加工工序S2后的工件W的周缘处的任意位置起，一边使切断加工装置3的步冲轮廓机33移动一边连续地冲裁工件W，由此，将工件W的周缘部的不需要的部分切下(进行修整)。
[0111]这里，工件W的周缘部的不需要的部分包含形成有多个加强筋Wb、Wb……的部分。因此，在利用步冲轮廓机33将工件W的周缘部的不需要的部分切下的情况下，需要使步冲轮廓机33移动到工件W的比多个加强筋Wb、Wb……靠内侧的部分。
[0112]若要利用步冲轮廓机33越过加强筋Wb将工件W切断，则由于在步冲轮廓机33的结构上，壳体331以及凹模334与加强筋Wb干涉，因此难以使步冲轮廓机33移动到工件W的比多个加强筋Wb、Wb......靠内侧的部分。
[0113]然而，在钢板加工工序SI中，多个加强筋Wb、Wb……相互隔开规定的间隔形成。即，在邻接的加强筋Wb、Wb之间形成有间隙。
[0114]因此，如图9所示，能够使步冲轮廓机33通过加强筋Wb、Wb的间隙移动到工件W的比多个加强筋Wb、Wb......靠内侧的部分。
[0115]这样，在使步冲轮廓机33通过加强筋Wb、Wb的间隙移动到工件W的比多个加强筋Wb,Wb……靠内侧的部分后，使步冲轮廓机33遍及工件W的周缘部的整周移动，由此能够将工件W的周缘部的不需要的部分切下。
[0116]此外，邻接的加强筋Wb、Wb彼此的间隔(参照图9的L)设定为能够使步冲轮廓机33通过该加强筋Wb、Wb的间隙的程度。
[0117]另外，加强筋Wb、Wb的间隙优选配置于在拉深加工工序S2中不对工件W流入的抑制产生不良影响的位置。
[0118]在进行工件W的修整时，优选以包含一个加强筋Wb的部分为单位进行切下。
[0119]如图10所示，在本实施方式中，在工件W形成有六个加强筋Wb、Wb……，因此，可以将工件W的周缘部的不需要的部分分割为六个部分进行切下。
[0120]由此，能够缩小被切下后的不要部位，能够容易地进行废弃处理。
[0121]此外，图10的箭头示出了步冲轮廓机33的移动路径。
[0122]另外，优选利用多个步冲轮廓机将工件W的周缘部的不需要的部分同时切下。
[0123]在本实施方式中，在切断加工装置3设置有两个步冲轮廓机33、33，因此，可以利用步冲轮廓机33、33将包含一个加强筋Wb的不要部位每次同时切下两个。
[0124]由此，能够在短时间内进行工件W的修整。
[0125]此外，在本实施方式中，工件W形成为在俯视图中呈近似矩形状，六个加强筋Wb、Wb……遍及工件W的周缘部的整周形成为在俯视图中呈近似矩形状，但工件W以及加强筋Wb的形状、进而加强筋Wb的个数没有限定。只要在规定形状的工件中以加强筋的至少一部分不存在的方式遍及工件的周缘部的整周断续地形成加强筋即可。
[0126]另外，本发明所涉及的工件的“周缘部”包含工件的外周缘部和内周缘部。例如，当在工件形成有规定的贯通孔的情况下，不仅在工件的外周缘部，在贯通孔的周围、即工件的内周缘部也形成有加强筋。
[0127]另外，在本实施方式中，加强筋以至少一部分不存在的方式遍及工件的周缘部的整周断续地形成，但只要至少将加强筋的一部分设定为步冲轮廓机能够越过该加强筋而移动的程度的高度即可。
[0128]例如，如图11所示，可以连续地形成一个加强筋Wb，使其一部分具有步冲轮廓机33能够越过加强筋Wb而移动的程度的高度，形成高度比其它部分低的部分亦即低部Wba。
[0129]低部Wba具有比步冲轮廓机33中的壳体331与凹模334之间的最短距离(严格来说是壳体331的下端面与凹模334的上端面之间的距离(参照图5))小的上下尺寸(高度)。即，低部Wba由步冲轮廓机33的冲头332冲裁，构成为使得步冲轮廓机33能够在低部Wba上通过。
[0130]当在加强筋Wb形成有低部Wba的情况下，遍及工件W的周缘部的整周连续地形成有加强筋Wb。
[0131]因此，能够良好地抑制工件W的流入。
[0132]在进行工件W的修整时，使步冲轮廓机33越过低部Wba而移动到工件W的比多个加强筋Wb、Wb……靠内侧的部分即可。
[0133]此外，当遍及工件W的周缘部的整周断续地形成加强筋Wb的情况下，加强筋Wb、Wb的间隙相当于低部Wba。换言之，当遍及工件W的周缘部的整周断续地形成加强筋Wb的情况下，低部Wba形成为与工件W的表面共面。
[0134]另外，也可以使遍及工件的周缘部的整周连续地形成的加强筋在至少一个位置分隔开，使该被分隔开的部分的一方以及另一方在工件的内外方向隔开间隔配置，由此形成用于使步冲轮廓机移动至工件的比加强筋靠内侧的部分的路径。
[0135]例如，如图12所示，可以以加强筋Wb的一端以及另一端在工件W的内外方向上离开的方式，遍及工件W的周 缘部的整周连续地形成一个加强筋Wb。加强筋Wb的一端以及另一端的间隔设定为步冲轮廓机33能够通过的程度。
[0136]另外，如图13所示，也可以按照邻接的加强筋Wb、Wb彼此在工件W的内外方向上离开的方式形成多个加强筋Wb、Wb......。
[0137]这里，工件W的“内外方向”是从工件W的外缘趋向加强筋Wb的内侧的方向，是沿着工件W的表面与工件W的周缘部的周方向正交的方向。
[0138]此外，图12的箭头示出步冲轮廓机33的移动路径。
[0139]通过像这样使遍及工件的周缘部的整周连续地形成的加强筋在内外方向上错开，能够在不增加工件的流入量的情况下形成用于使步冲轮廓机移动到工件的比加强筋靠内侧的部分的路径。即，加强筋并非以沿着工件的周缘部的周方向离开的方式被分隔开的形状，而具有以沿着工件的流入方向离开的方式被分隔开的形状，因此，工件流入时的阻力不会减小。
[0140]弯曲加工工序S4是使用弯曲加工装置4对经过了切断加工工序S3后的工件W进行弯曲加工的工序。
[0141]在弯曲加工工序S4中，一边利用弯曲加工装置4的弯曲加工辊43按压经过了切断加工工序S3后的工件W的规定部分一边使弯曲加工辊43滚动，由此对工件W实施弯曲加工。
[0142]如上，在钢板加工工序SI中，依次进行拉深加工工序S2、切断加工工序S3以及弯曲加工工序S4，由此将工件W加工为规定的形状。
[0143][第二实施方式]
[0144]以下，参照图14?图16，对作为本发明所涉及的钢板加工装置的第二实施方式的钢板加工装置1001进行说明。
[0145]钢板加工装置1001是用于将钢板即工件W加工为规定形状的装置。
[0146]此外，为了便于说明，将图14的上下方向定义为钢板加工装置1001的上下方向。
[0147]另外，在钢板加工装置1001中，对与钢板加工装置I共通的部分标注相同的标号并省略说明。
[0148]如图14所示，钢板加工装置1001具备拉深加工装置1002、切断加工装置1003、弯曲加工装置4。
[0149]拉深加工装置1002具备冲床21、上模1022以及下模1023。拉深加工装置1002构成为对工件W进行拉深加工。
[0150]在本实施方式中，在冲床21安装有上模1022以及下模1023。
[0151]上模1022以及下模1023是安装于冲床21的一对模具，分别配置于冲床21的上部以及下部。上模1022以及下模1023构成为:借助冲床21使上模1022接近下模1023，由此对配置于两者之间的工件W实施拉深加工。
[0152]如图15所示，上模1022具有凹模孔1221和凹模部1222。
[0153]以上模1022的下表面向上方凹陷的方式形成凹模孔1221。凹模孔1221沿着后述的下模1023的冲头部1231的形状形成。
[0154]凹模部1222构成为:与下模1023的冲头部1231 —起对工件W进行拉深加工。凹模部1222以包围凹模孔1221的方式形成。即，凹模部1222相当于上模1022的没有形成凹模孔1221的部分。
[0155]在凹模部1222的下表面，形成有用于约束工件W的周缘部的防皱面。在凹模部1222的防皱面形成有用于在工件W的拉深加工时抑制该工件W的流入(朝凹模孔1221侧的移动)的凸部1222a。
[0156]凸部1222a以具有在俯视图中呈近似梯形状的方式以向下方突出的方式形成。凸部1222a沿着凹模孔1221的形状以包围凹模孔1221的方式连续地形成。详细地说，凸部1222a以从凹模部1222的防皱面的规定位置起绕凹模孔1221的周围环绕一周而后返回上述位置的方式形成为环状。
[0157]此外，在本实施方式中，凹模孔1221形成为在仰视图中呈近似矩形状，凸部1222a以包围凹模孔1221的方式形成为在仰视图中呈近似矩形状。
[0158]如图16所示，下模1023具有冲头部1231和压坯料环1232。
[0159]冲头部1231以向上模1022的凹模孔1221突出的方式形成。冲头部1231沿着上模1022的凹模孔1221的形状形成。冲头部1231构成为与上模1022的凹模部1222 —起对工件W进行拉深加工。
[0160]压坯料环1232构成为与上模1022的凹模部1222 —起夹住并约束工件W的周缘部。压坯料环1232以包围冲头部1231的方式设置。即，在压坯料环1232，沿着冲头部1231的形状形成有用于供冲头部1231通过的贯通孔，以免与冲头部1231接触。压坯料环1232由规定的施力机构经由多个缓冲销(未图示)向上方施力，压坯料环1232若被施加克服该作用力的负载则向下方移动。压坯料环1232构成为:在完全没有被施加负载的情况下，其上表面位于与冲头部1231的上表面相同、或者比冲头部1231的上表面高的位置。
[0161]压坯料环1232的上表面与凹模部1222的防皱面对应。在压坯料环1232的上表面，以向下方凹陷的方式形成有与上模1022的凹模部1222的1222a对应的凹部1232a。
[0162]凹部1232a沿着凸部1222a的形状形成。S卩，凹部1232a形成为在剖视图中呈近似梯形状。凹部1232a沿着压坯料环1232的上述贯通孔的形状以包围该贯通孔的方式连续地形成。详细地说，凹部1232a以从压坯料环1232的上表面的规定位置起绕上述贯通孔的周围环绕一周而后返回上述位置的方式形成为环状。
[0163]此外，在本实施方式中，冲头部1231以及压坯料环1232的上述贯通孔形成为近似矩形状，凹部1232a以包围上述贯通孔的方式形成为在俯视图中呈近似矩形状。
[0164]如图14所示，切断加工装置1003具备下模31、机器人32、32、步冲轮廓机33、立铣刀1034。切断加工装置1003是用于对由拉深加工装置1002实施了拉深加工后的工件W进行切断加工的装置。
[0165]在本实施方式中，在一方的机器人32安装有步冲轮廓机33，在另一方的机器人32安装有立铣刀1034。
[0166]立铣刀1034构成为对工件W进行切削加工。
[0167]以下，参照图17?图19，对使用了钢板加工装置1001的钢板加工工序S1001进行说明。
[0168]钢板加工工序S1001包含拉深加工工序S1002、切断加工工序S1003、弯曲加工工序 S1004。
[0169]拉深加工工序S1002是使用拉深加工装置1002对工件W进行拉深加工的工序。
[0170]此外，拉深加工装置1002进行工件W的拉深加工时的动作方式与钢板加工装置I的拉深加工装置2大致相同，因此省略详细的说明。
[0171]如上所述，在凹模部1222以及压坯料环1232分别形成有凸部1222a以及凹部1232a (参照图15以及图16)。
[0172]因此，在利用凹模部1222和压坯料环1232对工件W的周缘部进行冲压时，在工件W的周缘部，沿着凸部1222a以及凹部1232a的形状，以向下方突出的方式形成有加强筋Wb0
[0173]这样，凸部1222a以及凹部1232a作为加强筋形成部发挥功能。
[0174]在本实施方式中，加强筋Wb遍及工件W的周缘部的整周连续地形成。详细地说，加强筋Wb以从工件W的周缘部的规定位置起绕该周缘部的整周环绕一周而后返回上述位置的方式形成为环状。
[0175]切断加工工序S1003是使用切断加工装置1003对经过了拉深加工工序S1002后的工件W进行切断加工的工序。
[0176]如上所述，在本实施方式中，加强筋Wb形成为遍及工件W的周缘部的整周连续的环状。
[0177]因此，与经过了钢板加工工序SI的拉深加工工序S2后的工件W不同，在经过了拉深加工工序S1002后的工件W中，未形成用于使步冲轮廓机33移动到比加强筋Wb靠内侧的部分的路径(以下记为“步冲轮廓机33的进入路径”)。
[0178]在切断加工工序S1003中，利用切断加工装置1003的立铣刀1034形成工件W的步冲轮廓机33的进入路径。
[0179]详细地说，如图17所示，从工件W的周缘到比加强筋Wb靠内侧的部分，利用立铣刀1034进行切削。此时，以工件W的切削部分成为步冲轮廓机33能够进入的程度的大小的方式进行切削。
[0180]由此，使步冲轮廓机33进入工件W的切削部分，从工件W的比加强筋Wb靠内侧的部分开始进行借助步冲轮廓机33进行的工件W的切断，由此能够将工件W的周缘部的不需要的部分切下。
[0181]此外，工件W中的步冲轮廓机33的进入路径只要至少形成有一条即可，其条数没有限定。
[0182]此外，在本实施方式中，立铣刀1 034安装于切断加工装置1003的另一方的机器人32，但只要能够从工件W的周缘到比加强筋Wb靠内侧的部分进行切削而形成步冲轮廓机33的进入路径即可，也可以代替立铣刀1034而将激光切刀等加工工具安装于另一方的机器人32。
[0183]另外，在本实施方式中，通过从工件W的周缘到比加强筋Wb靠内侧的部分进行切削，形成步冲轮廓机33的进入路径，但只要能够使步冲轮廓机33进入工件W的比加强筋Wb靠内侧的部分即可，并不限定于该方法。
[0184]例如，也可以在切断加工装置1003的另一方的机器人32安装辊等加工工具来代替立铣刀1034，使用该加工工具将加强筋Wb的至少一部分按压至步冲轮廓机33能够越过加强筋Wb而移动的程度的高度(比步冲轮廓机33的壳体331与凹模334之间的最短距离小的高度)，由此来形成步冲轮廓机33的进入路径。
[0185]另外，如图18所不，也可以在工件W的比加强筋Wb靠内侧的部分设置贯通工件W的表面的狭缝，由此来形成作为步冲轮廓机33的进入路径的狭缝加工部Ws。
[0186]狭缝加工部Ws通过在工件W的比加强筋Wb靠内侧的位置在工件W设置近似U字形的狭缝而形成。即，狭缝加工部Ws形成为仅一部分未被从工件W切离的状态。
[0187]如图19所示，在利用步冲轮廓机33从上方按压狭缝加工部Ws的情况下，狭缝加工部Ws向下方折弯，在工件W形成能够插入步冲轮廓机33的贯通孔。
[0188]由此，通过将步冲轮廓机33插入于上述贯通孔，并从该贯通孔开始进行借助步冲轮廓机33进行的工件W的切断，能够将工件W的周缘部的不需要的部分切下。
[0189]此外，狭缝加工部Ws只要至少形成一个即可，其个数没有限定。
[0190]另外，在本实施方式中，通过在工件W设置近似U字状的狭缝而形成狭缝加工部Ws，但狭缝加工部Ws的形状并无限定。
[0191]另外，狭缝加工部Ws的形成方法并无限定，但优选通过拉深加工工序S1002形成。
[0192]例如，可以在上模1022或者下模1023设置用于在工件W形成近似U字状的狭缝的刀，在进行工件W的拉深加工的同时，形成狭缝加工部Ws。
[0193]由此，不需要另外进行用于形成狭缝加工部Ws的作业，能够防止钢板加工工序S1001所需的时间增加。
[0194]工业上利用的可能性
[0195]本发明能够利用于将钢板加工为规定形状的钢板加工方法以及钢板加工装置。
[0196]标号说明
[0197]1:钢板加工装置；2:拉深加工装置；21:冲床；22:上模；221:凹模孔；222:凹模部；222a:凸部；23:下模；231:冲头部；232:压坯料环；232a:凹部；3:切断加工装置；31:下模;32:机器人；33:步冲轮廓机；331:壳体；332:冲头；333:支承部；334:凹模；334a:凹模孔;334b:排出孔；335:驱动部；4:弯曲加工装置；41:下模；42:机器人；43:弯曲加工辊。
【主权项】
1.一种钢板加工方法，所述钢板加工方法将钢板加工为规定的形状， 所述钢板加工方法的特征在于， 所述钢板加工方法包含以下工序: 拉深加工工序，使用至少一对模具对所述钢板进行拉深加工；以及切断加工工序，使用至少一个步冲轮廓机对在所述拉深加工工序中被实施了拉深加工后的所述钢板进行切断加工， 所述步冲轮廓机具备:筒状的壳体；冲头，所述冲头被收纳于所述壳体的内部，并通过沿上下方向往复运动而冲裁所述钢板；以及凹模，所述凹模形成有供所述冲头进入的凹模孔和与所述凹模孔连通并用于将被从所述钢板冲裁下的废料排出的排出孔，所述凹模以与所述壳体夹着所述钢板的方式设置于所述壳体的下方， 在所述切断加工工序中，一边使所述步冲轮廓机移动，一边利用所述冲头对被供给至所述壳体与所述凹模之间的所述钢板连续地进行冲裁来进行切断。2.根据权利要求1所述的钢板加工方法，其特征在于， 在所述拉深加工工序中，将在所述钢板的一方的表面侧突出的加强筋遍及所述钢板的周缘部的整周形成为环状， 在所述加强筋的至少一部分形成有低部，所述低部具有比所述步冲轮廓机的所述壳体与所述凹模之间的最短距离小的高度， 在所述切断加工工序中，使所述步冲轮廓机从所述钢板的周缘越过所述低部移动到比所述加强筋靠内侧的部分，将所述钢板的周缘部的包含所述加强筋的部分切下。3.根据权利要求2所述的钢板加工方法，其特征在于， 所述加强筋的低部形成为与所述钢板的表面共面。4.根据权利要求1所述的钢板加工方法，其特征在于， 在所述拉深加工工序中，将在所述钢板的一方的表面侧突出的加强筋遍及所述钢板的周缘部的整周形成， 所述加强筋在至少一个位置被分隔开， 所述加强筋的被分隔开的部分的一方以及另一方以形成有能够供所述步冲轮廓机通过的程度的间隙的方式沿所述钢板的内外方向隔开间隔配置， 在所述切断加工工序中，使所述步冲轮廓机通过所述间隙移动到所述钢板的比所述加强筋靠内侧的部分，将所述钢板的周缘部的包含所述加强筋的部分切下。5.根据权利要求1所述的钢板加工方法，其特征在于， 在所述拉深加工工序中，将在所述钢板的一方的表面侧突出的加强筋遍及所述钢板的周缘部的整周形成为连续的环状， 在所述切断加工工序中，从所述钢板的周缘到比所述加强筋靠内侧的部分进行切削，使所述步冲轮廓机进入该切削部分，将所述钢板的周缘部的包含所述加强筋的部分切下。6.根据权利要求1所述的钢板加工方法，其特征在于， 在所述拉深加工工序中，将在所述钢板的一方的表面侧突出的加强筋遍及所述钢板的周缘部的整周形成为连续的环状， 在所述切断加工工序中，按压所述加强筋的至少一部分而使该部分成为比所述步冲轮廓机的所述壳体与所述凹模之间的最短距离小的高度，使所述步冲轮廓机从所述钢板的周缘越过所述加强筋的被按压的部分移动到比所述加强筋靠内侧的部分，将所述钢板的周缘部的包含所述加强筋的部分切下。7.根据权利要求1所述的钢板加工方法，其特征在于， 在所述拉深加工工序中，将在所述钢板的一方的表面侧突出的加强筋遍及所述钢板的周缘部的整周形成为连续的环状，并且在所述钢板的比所述加强筋靠内侧的部分设置贯通所述钢板的表面的狭缝，由此形成能够向所述钢板的一方的表面侧折弯的狭缝加工部， 在所述切断加工工序中，将所述狭缝加工部向所述钢板的一方的表面侧折弯，由此在所述钢板形成能够插入所述步冲轮廓机的贯通孔，将所述步冲轮廓机插入所述贯通孔，将所述钢板的周缘部的包含所述加强筋的部分切下。8.根据权利要求1?7中任一项所述的钢板加工方法，其特征在于， 还包含对在所述切断加工工序中被实施了切断加工后的所述钢板进行弯曲加工的弯曲加工工序。9.一种钢板加工装置，所述钢板加工装置将钢板加工为规定的形状， 所述钢板加工装置的特征在于， 所述钢板加工装置具备: 拉深加工装置，所述拉深加工装置具有至少一对模具，对所述钢板进行拉深加工； 切断加工装置，所述切断加工装置具有至少一个步冲轮廓机，对由所述拉深加工装置实施了拉深加工后的所述钢板进行切断加工；以及 弯曲加工装置，所述弯曲加工装置对由所述切断加工装置实施了切断加工后的所述钢板进行弯曲加工， 所述步冲轮廓机具备: 筒状的壳体； 冲头，所述冲头被收纳于所述壳体的内部，并通过沿上下方向往复运动而冲裁所述钢板；以及 凹模，所述凹模形成有供所述冲头进入的凹模孔和与所述凹模孔连通并用于将被从所述钢板冲裁下的废料排出的排出孔，所述凹模以与所述壳体夹着所述钢板的方式设置于所述壳体的下方， 所述步冲轮廓机一边移动一边利用所述冲头连续地进行冲裁来切断被供给至所述壳体与所述凹模之间的所述钢板。
【专利摘要】提供能廉价地加工钢板的技术。使用钢板加工装置(1)加工工件(W)的钢板加工工序(S1)包含：使用具有上模(22)和下模(23)的拉深加工装置(2)对工件(W)进行拉深加工的拉深加工工序(S2)及使用具有步冲轮廓机(33、33)的切断加工装置(3)对被实施了拉深加工的工件(W)进行切断加工的切断加工工序(S3)，步冲轮廓机(33)具备筒状的壳体(331)、被收纳于壳体(331)的内部并通过沿上下方向往复运动而冲裁工件(W)的冲头(332)、及形成有供冲头(332)进入的凹模孔(334a)和与凹模孔(334a)连通并用于排出废料(S)的排出孔(334b)且设置于壳体(331)下方的凹模(334)，对被供给至壳体(331)与凹模(334)之间的工件(W)进行修整。
【IPC分类】B21D28/00
【公开号】CN104884183
【申请号】CN201280077414
【发明人】齐藤和美
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2012年11月30日
【公告号】EP2929952A1, US20150273559, WO2014083701A1