[发明专利]板状工件的扭转保持装置、扭转保持方法及扭转成形方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在扭转板状工件的状态下对其进行保持并且进行喷丸成形(ピーン成形)等加工的板状工件的扭转保持装置、扭转保持方法及扭转成形方法。

背景技术

在例如航空器的翼那样、使面积大并具有复杂曲面的金属板成形的情况下，近年来，广泛应用称作喷丸成形、或者喷丸硬化的成形方法。该成形方法如专利文献1、2等公开的那样是如下成形方法，即，保持金属的板状工件，通过朝向该板状工件以高速投射被称作弹丸的直径0.5～4mm左右的钢球而使其劲头良好地碰撞，从而在板状工件产生塑性变形而弯曲成形为所希望的形状。

在进行这样的喷丸成形时，公知了如果从预先使板状工件在其弹性变形范围内扭转、或者弯曲并进行保持开始投射弹丸，则施加于板状工件的弹性应力(应力)促进板状工件的变形而显著提高成形性。将该施工方法称为应力喷丸成形。在进行该应力喷丸成形时，在专利文献2中，如其图8(b)所公开的那样，利用固定件强行将板状工件沿抵挡工具(当て冶具)固定从而使板状工件弹性变形。

另外，也可以不使用抵挡工具，而通过应用夹紧状的保持装置、液压起重器的保持装置进行板状工件的扭转、或者使其弯曲并进行保持。在该情况下，为了利用上述保持装置施加使喷丸成形后板状工件与完成形状相同、或者成为近似曲率的应力，将具有预计了弹性变形回复量的规定的曲率的模板(R状的样板)抵在板状工件的弯曲面上来确认弯曲率并且设定为规定的曲率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3740103号公报

专利文献2：日本专利第3869783号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在利用抵挡工具使板状工件弹性变形的方法中，如航空器的主翼那样，为了应对长度方向复杂变化的曲率而需要巨大的抵挡工具。而且，存在由于对应于多个机种或部位必须准备很多这样巨大的抵挡工具，所以在抵挡工具的制造上消耗费用，除此之外，在其保管方面也浪费极大的场所的问题。

另一方面，在不使用抵挡工具而通过应用夹紧状的保持装置、液压起重器的保持装置将板状工件保持为扭转形状、或者弯曲的形状的方法中，保持装置的冲程的调整以及模板的作用下的扭转形状以及弯曲形状的管理等容易受到作业者的技术水平的左右，在加工的板状工件的形状的再现性、即产品的均匀性上容易产生问题。

而且，在近年来的航空器的翼中，大多使用将被称为蒙皮的外板、设置于该外板的内侧的被称为纵梁的肋状的加强部件一体化的整体蒙皮。在利用上述应力喷丸成形使整体蒙皮扭转成形或者弯曲成形的情况下，使用于赋予扭转以及弯曲形状的工具、模板等模具部件不与纵梁干涉地被利用是很困难的。

本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于，提供一种通用性高的板状工件的扭转保持装置、扭转保持方法及扭转成形方法，其不使用模具部件，利用简单且通用性高的结构，能够自如地对板状工件赋予扭转形状以及弯曲形状，并且也能够应用于整体蒙皮。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明采用以下的手段。

本发明的第一方式的板状工件的扭转保持装置是用于一边将板状工件在其弹性变形范围内扭转一边进行保持的扭转保持装置，其具有：能够抵接于所述板状工件的一面的至少2个支承点；同样地能够抵接于所述板状工件的另一面，并且被配置为横跨至少2个所述支承点的线的至少2个加压点；使所述支承点以及所述加压点的至少一点沿所述板状工件的板厚方向进退的进退驱动部。

根据上述结构，通过使至少2个支承点抵接于板状工件的一面，并且同样地使至少2个加压点抵接于板状工件的另一面的、横跨连结至少2个所述支承点的线的位置，并且利用进退驱动部将支承点或加压点的至少一点沿板状工件的板厚方向按压，从而将板状工件扭转并变形。此时的变形量(扭转量)能够根据支承点、加压点的数量、以及支承点和加压点的沿板状工件的面方向的相对位置、以及支承点或加压点的按压量等任意地设定。

因此，不用像以往那样准备抵挡工具、模板等模具部件，就能够利用简单且通用性高的结构将板状工件扭转。而且，由于支承点和加压点相对于板状工件点接触，所以即使是像航空器的翼那样地将外板(蒙皮)和肋状的加强部件(纵梁)一体化的整体蒙皮，也能够使支承点或加压点与加强部件以外的部位抵接，从而能够简单地扭转。

在上述结构中，所述支承点和所述加压点的至少一点能够独立地沿所述板状工件的面方向移动。

在上述结构的情况下，通过使例如支承点和加压点中的任一点的位置沿板状工件的面方向移动，能够自如地设定板状工件的扭转形状、扭转曲率。