CN101801558B - 板金成型用压模、压模表面的处理方法及车体的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供压模、该压模表面的处理方法及汽车的车体的生产方法，所述压模即使在模具表面附着有铁粉等异物的情况下，也能够较高地维持压制加工后的工件良品率。本发明的板金成型用压模1在模具表面2具有大量凹部3，形成有大量凹部3的模具表面2的面粗度(Ry)为30～38μm。并且，本发明的压模表面的处理方法中，对压模的表面实施喷丸加工，形成大量凹部，对实施了喷丸加工的压模的表面实施打磨加工，使压模的表面的面粗度(Ry)为30～38μm。

Description

板金成型用压模、压模表面的处理方法及车体的生产方法

技术领域

本发明涉及板金成型用压模和压模表面的处理方法、以及车体的生产方法。

背景技术

以往，汽车等的外板部件的成型是通过利用压模对工件进行压制加工的压制成型来进行的。一般来说，压制加工中使用的压模优选对该压模的模具表面，即与工件的接触面进行平滑化处理。通过使模具表面平滑化，可以提高成型得到的工件(外板部件)的表面精度。

作为使模具表面平滑化的方法，本申请人以前提出过如下的处理方法及利用该处理方法实施了处理的模具：通过切削加工形成模具的成形表面后，在所形成的模具表面涂布合成树脂，然后实施喷丸加工，使模具表面的形状平滑化(参照专利文献1)。根据专利文献1所述的方法，能够对由于切削加工而在模具表面上产生的切割残留凸出部有效地进行磨削，能够顺利地进行模具表面的平滑化。

专利文献1：日本特公平8-263号公报

发明内容

但是，专利文献1记载的压模中，在反复进行压制加工而使压模的表面附着有铁粉或其他杂质等异物的情况下，会由于这些异物而导致压制加工后工件的表面形成较大的凹凸(参照图13)，这将成为最终商品的品质上的问题。即，存在的问题是，在反复进行压制加工的过程中，铁粉等异物陷入(噛みこまれ)压模的表面，导致次品的产生率升高。

因此，本发明的目的在于提供一种板金成型用压模和该压模表面的处理方法以及汽车车体的生产方法，所述板金成型用压模即使在模具表面附着有铁粉等异物的情况下，也能够较高地维持压制加工后的工件良品率。

本发明人发现，通过在模具表面形成大量预定深度的凹部，能够实现上述目的，从而完成了本发明。更具体地说，本发明提供以下技术方案。

(1)一种板金成型用压模，其中，在模具表面具有大量凹部，该模具表面的面粗度(Ry)为30～38μm。

(2)如(1)所述的板金成型用压模，其中，所述模具表面具有镀覆层。

(3)如(3)所述的板金成型用压模，其中，所述镀覆层的厚度为5～30μm。

(4)如(2)或(3)所述的板金成型用压模，其中，所述镀覆层通过电镀形成。

(5)如(4)所述的板金成型用压模，其中，所述电镀为镀铬。

(6)一种板金成型用压模，其中，具有镀覆层的模具的该模具表面的面粗度(Ry)为30～38μm。

(7)一种板金成型用压模表面的处理方法，其中，对压模的表面实施喷丸加工，形成大量凹部，对实施了喷丸加工的所述压模的表面实施打磨加工，使该压模表面的面粗度(Ry)为30～38μm。

(8)如(7)所述的板金成型用压模表面的处理方法，其中，实施所述喷丸加工前，对所述压模的表面实施镀覆处理。

(9)一种压模，其利用(7)或(8)所述的板金成型用压模表面的处理方法实施了表面处理。

(10)一种模具表面的维护方法，其是(2)～(6)任一项所述的板金成型用压模的模具表面的维护方法，其具有如下工序：除去所述镀覆层的工序；在除去了所述镀覆层的所述模具表面上形成新镀覆层的工序；对所述新镀覆层实施喷丸加工，形成大量凹凸部的工序；和对形成有所述大量凹凸部的所述新镀覆层实施打磨加工，使所述模具表面的面粗度(Ry)为30～38μm的工序。

(11)一种板金成型用压模，其具有以曲面形成模具表面的曲面部和以大致平面形成模具表面的近平面部(略平面部)，仅在该近平面部的所述模具表面形成大量凹部。

(12)如(11)所述的板金成型用压模，其中，所述曲面部的模具表面的曲率半径为5mm以下，所述近平面部的所述模具表面的曲率半径超过5mm。

(13)如(11)或(12)所述的板金成型用压模，其中，形成有所述大量凹部的所述近平面部的所述模具表面的面粗度(Ry)为30～38μm。

(14)如(11)～(13)任一项所述的板金成型用压模，其中，所述曲面部和所述近平面部的所述模具表面具有镀覆层。

(15)如(14)所述的板金成型用压模，其中，所述镀覆层的厚度为5μm～30μm。

(16)如(14)或(15)所述的板金成型用压模，其中，所述镀覆层通过电镀形成。

(17)如(16)所述的板金成型用压模，其中，所述电镀为镀铬。

(18)一种板金成型用压模，其具备三维模具表面，该三维模具表面具有曲面部和近平面部，该板金成型用压模的特征在于，对除所述曲面部以外的所述近平面部实施喷丸加工，形成大量凹部。

(19)一种板金成型用压模的表面处理方法，其是具有以曲面形成模具表面的曲面部和以大致平面形成模具表面的近平面部的板金成型用压模的表面处理方法，该表面处理方法具有仅对所述近平面部的所述模具表面实施喷丸加工以形成大量凹部的喷丸加工工序。

(20)如(19)所述的板金成型用压模的表面处理方法，其中，在所述喷丸加工工序后，具有对在该喷丸加工工序中形成了所述大量凹部的所述模具表面实施打磨加工的打磨加工工序。

(21)如(20)所述的板金成型用压模的表面处理方法，其中，在所述打磨加工工序中，将形成了所述大量凹部的所述近平面部的所述模具表面的面粗度(Ry)调整为30～38μm。

(22)如(20)或(21)所述的板金成型用压模的表面处理方法，其中，在所述喷丸加工工序前，至少具有对所述曲面部的所述模具表面实施遮覆处理的遮覆工序。

(23)如(22)所述的板金成型用压模表面的处理方法，其中，在所述遮覆工序前，具有对所述压模的表面实施镀覆处理的镀覆工序。

(24)一种板金成型用压模，其利用(19)～(23)任一项所述的板金成型用压模表面的处理方法实施了表面处理。

(25)一种模具表面的维护方法，其是(14)～(17)任一项所述的板金成型用压模的模具表面的维护方法，该方法具有如下工序：除去所述镀覆层的镀覆层除去工序；在经所述镀覆层除去工序除去了所述镀覆层的所述曲面部和所述近平面部的所述模具表面上形成新镀覆层的再镀覆工序；对经所述再镀覆工序形成的所述新镀覆层上至少所述曲面部的所述模具表面实施遮覆处理的遮覆工序；在所述遮覆工序后，对所述近平面部的所述模具表面的至少一部分实施喷丸加工，形成大量凹凸部的喷丸加工工序；和对形成有所述大量凹凸部的所述模具表面的所述新镀覆层实施打磨加工的打磨加工工序。

(26)一种车体的生产方法，其具有如下工序：使用(1)～(6)、(11)～(18)任一项所述的板金成型用压模，成型车体的外板部件的成型工序；和将所述成型工序中成型的至少1个外板部件熔接，组装车体整体的熔接工序。

(27)一种工业制品的生产方法，其具有如下工序：使用(1)～(6)、(11)～(18)任一项所述的板金成型用压模，成型板部件，生产工件的工序；和将2个以上的所述工件熔接，生产工业制品的主要部件的熔接工序。

根据本发明的板金成型用压模和压模表面的处理方法，由于模具表面具有大量预定深度的凹部，即使在模具表面附着有铁粉等异物的情况下，也不会在压制加工后的工件上形成较大的凹凸，能够较高地维持压制加工后的工件良品率。

附图说明

图1是表示使用本发明的压模进行压制加工的状态的示意图。

图2A是表示第1实施方式的压模表面的处理方法中实施镀覆处理后的状态的示意图。

图2B是表示第1实施方式的压模表面的处理方法中实施喷丸加工后的状态的示意图。

图2C是表示第1实施方式的压模表面的处理方法中实施打磨加工后的状态的示意图。

图3A是表示第1实施方式的板金成型用压模的立体图，显示的是汽车机罩(ボンネツト)制造用的压模。

图3B是表示第1实施方式的板金成型用压模的立体图，显示的是汽车顶盖制造用的压模。

图4是图1A的X-X线截面图。

图5是表示使用本发明的压模进行压制加工的状态的示意图。

图6A是表示第2实施方式的压模表面的处理方法中的镀覆工序的示意图。

图6B是表示第2实施方式的压模表面的处理方法中的遮覆工序的示意图。

图6C是表示第2实施方式的压模表面的处理方法中的喷丸加工工序的示意图。

图6D是表示第2实施方式的压模表面的处理方法中的打磨加工工序的示意图。

图7是表示本发明的车体的生产方法的一个实施方式的流程图。

图8是表示本发明的车体的生产方法中的预置(プリセツト)工序和车体组装工序的概况的图。

图9A是表示本发明的车体的生产方法中的车体组装工序的一例的图。

图9B是表示本发明的车体的生产方法中的车体组装工序的其他实例的图。

图10是表示实施例1的压模的模具表面的状态的图。

图11是表示比较例4的压模的模具表面的状态的图。

图12是表示使用各实施例和比较例的压模而成型得到的工件的良品率的图。

图13是表示使用现有的压模进行压制加工的状态的示意图。

符号说明

1压模

2模具表面

3凹部

4异物

5工件

6镀覆层

7畸形(デフオ一ム)

8喷射装置

9遮覆部件

11曲面部

12近平面部

具体实施方式

以下基于作为优选实施方式的第1实施方式，参照图1对本发明进行说明。

图1是表示使用本发明的压模进行压制加工的状态的示意图。

如图1所示，第1实施方式的板金成型用压模(以下也简称为压模)1在模具表面2具有大量凹部3。并且，形成有这些大量凹部3的模具表面2的面粗度(Ry)在30～38μm的范围内。

需要说明的是，本说明书中的面粗度是指JIS B0601-1994中规定的表面粗糙度，(Ry)表示最大高度，即在各取样长度(基準長さ毎)内，从最低谷底至最高顶部的高度。

本发明中，由于模具表面2具有大量凹部3，即使在铁粉等微细的异物4陷入模具表面2的情况下，也会由于异物4进入凹部3，而不会在压制加工后的工件表面形成较大的凹凸。其中，作为附着于模具表面2上的异物4，除上述铁粉外，还可以举出纤维屑、涂装的碎片等。

此外，通过使形成有大量凹部3的模具表面2的面粗度(Ry)在30～38μm的范围内，能够防止由于大量凹部3的存在所导致的压制加工后的工件5的表面精度的降低，同时，即使在附着有尺寸较大的异物4的情况下，也能防止压制加工后的工件5的表面形成较大的凹凸。

具体地说，异物4为铁粉的情况下，即使在最大约为15μm的粒径的铁粉附着于模具表面时，压制加工后的工件5的表面上形成的凹凸(以下也称为畸形7)的高度也能抑制为约9μm。并且，异物4为铁粉以外的一般杂质的情况下，即使在最大约为25μm的粒径的异物4附着于模具表面时，压制加工后的工件5的表面上形成的畸形7的高度也能抑制为约9μm。

一般来说，压制加工后的工件5的表面上形成的畸形7小于10μm的情况下，难以通过目视确认到畸形7的存在，成型得到的工件5被视作良品。另一方面，畸形7超过10μm的情况下，可通过目视确认到畸形7的存在，成型得到的工件5被视作次品，需要对畸形7部分进行研磨的修补作业。

因此，如上所述，根据在模具表面2形成有大量凹部3、形成有这些大量凹部3的模具表面2的面粗度(Ry)为30～38μm的本实施方式的压模1，即使在模具表面2上附着有异物4的情况下，也能维持较高的良品率。

并且，次品的修补作业大多通过人力进行，需要耗费较大的劳力和成本，因此，通过使成型得到的工件5维持较高的良品率，能够实现压制加工工序的生产效率的提高和成本的削减。

其中，模具表面2的面粗度(Ry)小于30μm的情况下，异物4陷入表面时会在压制加工后的工件5上形成较大的畸形7，使工件5的良品率降低。模具表面2的面粗度(Ry)超过38μm的情况下，由于所形成的大量凹部3的存在，而使压制加工后的工件5的表面精度降低。

作为在模具表面2形成大量凹部3的方法，例如可以举出如下方法：对模具表面2实施喷丸加工形成大量凹凸部后，对模具表面2实施打磨加工，将形成有大量凹部3的模具表面2的面粗度(Ry)调整为30～38μm(详细内容将后述)。

并且，也可以使用具有大量预定深度的凹凸的辊(未图示)在模具表面2形成大量凹部3。

如图1所示，压模1优选具有镀覆层。即，优选在模具表面2上形成镀覆层6。通过在模具表面2上形成镀覆层6，能够提高模具表面2的强度，提高压模1的耐磨耗性。并且，压模1的防锈性提高，从而能够延长压模1的耐用时间。

镀覆层6可以通过工业用镀铬、镀镍-钨、分散镀镍、镀铑等电镀；无电解镀镍等无电解镀覆来形成，特别是从耐久性的方面出发，优选通过工业用镀铬来形成。从工业用镀覆的耐久性、可靠性的方面出发，镀覆层6的厚度优选为5～30μm，进一步优选为15～25μm。

需要说明的是，对未实施镀覆处理的模具应用本发明的效果也是相同的。

接着，参照图2A～图2C对第1实施方式的压模表面的处理方法进行说明。图2A～图2C是表示第1实施方式的压模表面的处理方法中的各工序的示意图。

第1实施方式的压模表面的处理方法包括(1)镀覆处理工序、(2)喷丸加工工序以及(3)打磨加工工序。

(1)镀覆处理工序

首先，对作为压模1与工件的接触面的模具表面2实施镀覆处理(参照图2A)。镀覆处理可以通过例如作为普通电镀的工业用镀铬的处理方法来进行，通过该镀覆处理在模具表面2上形成镀覆层6。

作为压模1，可以使用例如FC250、FC300、FCD500等铸铁制压模。

(2)喷丸加工工序

接下来，对实施了镀覆处理的模具表面2实施喷丸加工(参照图2B)。通过喷丸加工，在模具表面上形成大量凹凸部。如图2B所示，喷丸加工通过由喷射装置8向镀覆处理后的模具表面2喷射预定粒径的丸粒材料(シヨツト材)来进行。作为用于喷丸加工的丸粒材料，可以使用例如玻璃珠、铝珠、陶瓷珠等。并且，从形成深度适宜的凹部3的方面考虑，丸粒材料的粒径优选为0.1～0.3mm。并且，还是从形成深度适宜的凹部3的方面考虑，喷丸加工中的喷射压力优选为0.5～1.2MPa。

其中，此处，从使后述的打磨工序后(最终精加工后)的模具表面2的面粗度(Ry)为30～38μm的方面考虑，喷丸加工后的形成有大量凹部3的模具表面2的面粗度(Ry)为35～43μm。即，在喷丸加工后的打磨工序中，模具整体上削去5μm左右的表面。

(3)打磨加工工序

接下来，对经喷丸加工形成了大量凹部3的模具表面2实施打磨加工(参照图2C)。通过实施该打磨加工，使在相邻的两个凹部3，3之间形成的凸部的顶点部分的形状变得平坦，同时将形成有大量凹部3的模具表面2的面粗度(Ry)调整至30～38μm的范围内。如此地，通过使凸部的顶点部分变得平坦，进一步提高了压制加工后的工件5的表面精度。打磨加工可以利用锉等进行，例如可以使用粒度为600～800的砂纸。需要说明的是，打磨加工工序中也可以采用砂纸以外的研磨方法。

优选通过该打磨加工进行精加工以使模具表面2的凹凸平均的面粗度(Ry)为35μm。

根据第1实施方式的压模表面的处理方法，在模具表面2上形成了具有预定深度的大量凹部3，因此即使在模具表面2上附着有铁粉等异物4的情况下，也能够得到压制加工后的工件5的良品率得以较高维持的压模1。

并且，通过在对模具表面2实施镀覆处理后实施喷丸加工，提高了镀覆硬度，进而提高了压模1的耐磨耗性。

此外，根据第1实施方式的压模表面的处理方法，由于具有镀覆处理工序而使模具具有镀覆层，从而在模具表面的镀覆层部分形成大量凹部。因此，当模具反复用于压制加工而导致模具表面的面粗度(Ry)偏离30～38μm的范围时，可以通过除去镀覆层、实施再镀覆处理、喷丸加工和打磨加工来容易地恢复模具表面的面粗度(Ry)。

即，根据利用第1实施方式的压模表面的处理方法实施了表面处理的压模，可以容易地进行用于将模具表面的面粗度(Ry)维持在预定范围内的维护。

需要说明的是，模具表面的面粗度(Ry)的劣化测定可以使用后述的面粗度计容易地测定。并且，镀覆层的除去可以通过例如在酸等溶解液中浸泡具有镀覆层的模具来进行。

理想的是适当参考利用面粗度计得到的面粗度(Ry)测定值来适当地进行模具表面的维护。但是，也可以以压制次数(喷射数)、模具的使用时间、杂质陷入(ごみかみ)的频率为管理项目来进行维护。

第1实施方式中的压模表面的处理可以对模具表面2整个面实施，但特别优选仅对在压制加工后易看到畸形7存在的平坦面，即压制加工时拉深量少的部位实施。拉深(絞り)量少的部位在压制加工后易看到畸形7存在，另一方面，压制加工时施加在模具表面2上的力小于拉深量多的部位。因此，通过仅在拉深量少的部位形成大量凹部3，凹部3的形状的磨耗变少，能够延长压模的耐用时间。

实施了上述第1实施方式的压模表面的处理方法的压模可以适宜地用于汽车等车体的外板部件的成型。并且，无论外板部件是铁还是铝，都能获得同样的效果。

接着，参照图3A～图5对本发明的第2实施方式进行说明。

图3A和图3B是表示本发明的第2实施方式的压模1的立体图，图3A显示的是汽车机罩用的压模，图3B显示的是汽车顶盖用的压模。图4是图3A的X-X线截面图。图5是表示使用本发明的板金成型用压模进行压制加工的状态的示意图。

需要说明的是，在以下的第2实施方式的说明中，对与第1实施方式相同的构成要件标记相同的符号并且省略或简化其说明。

如图3A～图5所示，第2实施方式的压模1是具有曲面部11和近平面部12的板金成型用压模(以下也称为压模)1，是将模具表面2向上侧配置而使用的压模1。使用第2实施方式的压模1进行压制加工的情况下，在压模1的上侧配置钢板等板部件，在板部件的上侧配置第2压模(未图示)，第2压模具有形状与压模1的模具表面2的形状相对应的模具表面，通过在垂直方向上移动压模1和/或第2压模，对板部件进行压制成型。

需要说明的是，本发明的压模1中，所谓曲面部11表示模具表面2的由曲率半径为5mm以下的曲面形成的部分，所谓近平面部12表示模具表面2的由曲率半径大于5mm的近平面形成的部分。

第2实施方式的压模1仅在近平面部12的模具表面2上形成有大量凹部3。并且，第2实施方式中，在为了进行压制加工而配置压模1的状态下，如图4所示，近平面部12具有水平区域12b和倾斜区域12a。并且，大量凹部3在近平面部12的水平区域12b的模具表面2上形成。

另一方面，大量凹部3不在曲面部11的模具表面2上形成。并且，大量凹部3不在近平面部12与曲面部11的交界附近以及近平面部12的倾斜区域12a上形成。

需要说明的是，水平区域12b表示在近平面部12中以相对于近平面部12的水平面的倾斜角度优选小于45度、进一步优选小于30度、最优选小于20度的方式配置的区域。倾斜区域12a表示以相对于近平面部12的水平面的倾斜角度优选为45度以上、进一步优选为30度以上、最优选为20度以上的方式配置的区域。

本发明的压模1在近平面部12的模具表面2上具有大量凹部3，由此，即使在铁粉等微细的异物4陷入模具表面2的情况下，也会由于异物4进入凹部3而不会在压制加工后的工件5表面上形成较大的凹凸。

其中，作为附着于模具表面2上的异物4，除了上述铁粉外，还可以举出纤维屑、涂装的碎片等。

此外，大量凹部3不在曲面部11上形成，而仅在近平面部12上形成。铁粉等异物4不易在压模1的曲率半径小(曲率大)的曲面部11上附着，而易于在曲率半径大(曲率小)的近平面部12上附着。即，与压模1的曲面部11相比，压制成型时产生的铁粉等异物4更多地附着在近平面部12上。因此，通过仅在近平面部12上形成大量凹部3，能够有效地防止附着于模具表面2的异物4对工件5表面产生的不良影响。

另一方面，压模1的曲面部11上不形成大量凹部3。压模1的曲面部11是成型时拉深较深的部分，即压制加工时模具表面2较大变形的部分。因此，拉深较深的曲面部11上形成大量凹部3时，可能会由于大量凹部3的存在而导致工件表面产生伤痕(滑动伤)。关于这一点，在第2实施方式的压模1中，由于未在曲面部11的模具表面2上形成大量凹部3，因此不会在经压制加工成型的工件表面上产生大量凹部3所致的滑动伤。

此外，在近平面部12的倾斜区域12a也不形成大量凹部3。

倾斜区域12a中，由于模具表面2倾斜配置，铁粉等异物4易于由模具表面2滑落，倾斜区域12a的模具表面2上不易附着异物4。因此，即使是倾斜区域12a的模具表面2上未形成大量凹部3的情况下，也不易出现铁粉等异物4所致的在压制加工后的工件5的表面上产生凹凸的现象。

不在近平面部12的倾斜区域12a上形成大量凹部3的情况下，不需要在该倾斜区域12a上形成大量凹部3的工序，从而能够抑制压模1的制造成本。

此外，第2实施方式的压模1中，形成有大量凹部3的近平面部12的模具表面2的面粗度(Ry)在30～38μm的范围内。

第2实施方式中，通过使形成有大量凹部3的近平面部12的模具表面2的面粗度(Ry)在30～38μm的范围内，能够防止大量凹部3的存在所致的压制加工后的近平面部12的工件5的表面精度的降低，同时，即使在模具表面2附着有尺寸较大的异物4的情况下，也能防止在压制加工后的工件5的表面上形成较大的凹凸。

如图5所示，压模1优选具有镀覆层6。需要说明的是，对未实施镀覆处理的模具应用本发明的效果也是相同的。

接着，参照图6A～图6D对第2实施方式的压模表面进行说明。图6A～图6D是表示第2实施方式的压模表面的处理方法中的各工序的示意图。

第2实施方式的压模表面的处理方法包括(1)镀覆处理工序、(2)遮覆工序、(3)喷丸加工工序以及(4)打磨加工工序。

(1)镀覆处理工序

首先，对作为压模1与工件的接触面的模具表面2实施镀覆处理(参照图6A)。镀覆处理通过与第1实施方式相同的方法进行。

(2)接下来，对实施了镀覆处理的模具表面2的曲面部11以及曲面部11与近平面部12的交界区域实施遮覆处理(参照图6B)。遮覆处理可以通过例如在模具表面2的曲面部11以及曲面部11与近平面部12的交界区域粘贴遮覆部件9来进行。作为遮覆部件9，可以举出铝带或塑料条带(ビニ一ルテ一プ)等。

通过实施遮覆处理，能够防止在后述的喷丸工序中曲面部11上形成大量凹部3。对曲面部11以及曲面部11与近平面部12的交界区域实施遮覆处理的情况下，优选对近平面部12的由曲面部11与近平面部12的交界起10mm左右的区域实施遮覆处理。

需要说明的是，本实施方式中，对曲面部11以及曲面部11与近平面部12的交界区域实施了遮覆处理，但至少对曲面部11实施遮覆处理即可。

(3)喷丸加工工序

接下来，用与第1实施方式相同的方法对实施了镀覆处理的模具表面2的近平面部12实施喷丸加工(参照图6C)。通过喷丸加工，在模具表面2的近平面部12上形成大量凹凸部。

需要说明的是，由于对待实施喷丸加工的压模1的曲面部11以及曲面部11与近平面部12的交界区域实施了遮覆处理，因此即使对曲面部11和近平面部12与曲面部11的交界区域喷射丸粒材料，该区域也不会形成大量凹凸部。此处，未对曲面部11实施遮覆处理的情况下，不仅曲面部11也会形成大量凹部3，而且曲率半径小的曲面部11的形状也可能会由于喷丸加工而变化。

此外，第2实施方式中，不对近平面部12的倾斜区域12a实施喷丸加工，不在倾斜区域12a的模具表面2上形成大量凹部3(参照图4)。对近平面部12的倾斜区域12a实施喷丸加工的情况下，则不能对倾斜的模具表面2均匀地喷射丸粒材料，在模具表面2上形成的大量凹部3的深度可能会变得不均匀。

从使打磨加工工序后(最终精加工后)的模具表面2的面粗度(Ry)为30～38μm的方面考虑，喷丸加工后形成了大量凹部3的近平面部12的模具表面2的面粗度(Ry)优选为35～43μm。即，在喷丸加工后的打磨工序中，模具整体上对削去5μm左右表面。

(4)打磨加工工序

接下来，用与第1实施方式相同的方法对经喷丸加工形成了大量凹部3的近平面部12的模具表面2实施打磨加工(参照图6D)。

根据第2实施方式的压模表面的处理方法，由于在具有曲面部11和近平面部12的压模1的近平面部12的模具表面2上形成了具有预定深度的大量凹部3，即使在模具表面2上附着有铁粉等异物4的情况下，也能够得到压制加工后的工件5的良品率得以较高维持的压模1。

并且，通过在对模具表面2实施镀覆处理后实施喷丸加工，镀覆硬度提高，进而提高了压模1的耐磨耗性。

此外，根据第2实施方式的压模表面的处理方法，由于在至少对曲面部11实施了遮覆处理后实施喷丸加工，未在曲面部11形成大量凹部3，从而能够仅在近平面部12上形成大量凹部3。

此外，若为了在压模1的曲率半径小的部位——曲面部11上形成大量凹部3而实施喷丸加工，则反而可能会损害压模1的轮廓形状，而根据第2实施方式的压模1，则能够防止该压模1的形状的损伤。

此外，根据第2实施方式的压模表面的处理方法，由于具有镀覆处理工序而使压模具有镀覆层，从而在模具表面的镀覆层部分形成大量凹部。因此，当压模反复用于压制加工而导致模具表面的面粗度(Ry)偏离30～38μm的范围时，可以通过除去镀覆层、实施再镀覆处理、遮覆处理、喷丸加工和打磨加工，容易地再次仅在压模的近平面部形成大量凹部，恢复模具表面的面粗度(Ry)。

即，根据利用第2实施方式的压模表面的处理方法实施了表面处理的压模，可以容易地进行用于将模具表面的面粗度(Ry)维持在预定范围内的维护。

对于该维护，优选除了面粗度(Ry)值的管理外，还以压制-喷射次数、模具的使用时间、杂质陷入的频率等为管理项目来进行维护。

此外，第2实施方式的对压模表面的喷丸加工仅对在压制加工后易看到畸形7存在的平坦的近平面部、即压制加工时拉深较浅的部位实施。拉深较浅的部位在压制加工后易看到畸形7存在，另一方面，压制加工时施加在模具表面2上的力小于拉深较深的部位。因此，通过仅在拉深较浅的近平面部12形成大量凹部3，大量凹部3的形状的磨耗变少，也能够延长压模的耐用时间。

实施了上述第2实施方式的处理方法的压模可以适宜地用于具有曲面部和近平面部的部件的成型(特别是构成汽车等的车体的各种外板部件的成型)。并且，无论外板部件是铁还是铝，都能获得同样的效果。

接着，参照图7、图8、图9A和图9B，对使用本发明的压模的车体的生产方法的一个优选实施方式进行说明。图7是表示本发明的车体的生产方法的一个实施方式的流程图。图8是表示本发明的车体的生产方法中的预置工序和车体组装工序的概况的图。图9A是表示本发明的车体的生产方法中的车体组装工序的一例的图。图9B是表示本发明的车体的生产方法中的车体组装工序的其他实例的图。

本实施方式中，将本发明的车体的生产方法应用于汽车的车体的生产方法。

本实施方式中包括：使用本发明的压模来成型车体的外板部件的成型工序S2；将成型工序中成型的2个以上的外板部件熔接的熔接工序S3。

具体地说，如图7和图8所示，本实施方式的汽车车体的生产方法具有如下工序：对钢板卷材(鋼板コイル)进行板材下料(板取り)的剪料(シヤ一)工序S1；通过压模将经剪料工序S1下料的钢板成型为构成车体的各种外板部件的形状的成型工序S2；将经成型工序S2成型出的两种以上的各种外板部件熔接，生产车体的各部件(コンポ一ネント)的熔接工序(以下也称为部件熔接工序)S3；按照预定的配置对部件熔接工序S3中形成的各部件进行定位的预置工序S4；组装预置工序S4中以预定的配置定位的各部件，形成车体的车体组装工序S5。

以下对各工序进行说明。

剪料工序S1中，通过剪料(冲切)将引入至车体车间的钢板卷材剪成预定的形状，进行板材下料。

成型工序S2中，使用利用了压模的公知压制装置(例如串联压制装置等)将经剪料工序S1下料的钢板成型为构成车体的各种外板部件的形状。本实施方式中，在该成型工序中使用上述的实施了本发明的压模表面的处理方法的压模1，制造构成车体的各种销售部件。

需要说明的是，实施了本发明的压模表面的处理方法的压模特别适于用于顶盖、侧板、机罩、地板等大型压制部件以及构成这些大型压制部件的各种压制部件的压制成型。并且，也适用于强化部件等小型压制部件的压制成型。对于该小型部件的成型，也可以采用使用本发明以外的普通压模的压制成型。

部件熔接工序S3中，将经成型工序S2成型出的两种以上的各种外板部件熔接，生产构成车体的各部件。部件熔接工序S3中的熔接通过2个以上的熔接机器人完成。

作为部件熔接工序S3中形成的部件，可以举出底盘、车身、车门、车顶、车盖、后备箱盖等。

本实施方式中，构成这些部件的压制部件全部使用本发明的板金成型用模具来成型。

如图8所示，预置工序S4中，将部件熔接工序S3中生产的各部件配置在预定的位置上进行定位。

预置工序S4中，首先，将底盘21配置在构成移动机构20的台车20b上。移动机构20具备轨道20a和以可在轨道20a上移动的方式配置的台车20b。

接下来，在配置在台车20b上的底盘21上，利用机器手臂24将车顶22、车身23等部件分别配置于预定的位置，进行定位。各部件以在台车20b上以预定的配置定位的状态移动，送至车体组装工序S5。

车体组装工序S5中，将在预置工序S4中以预定的配置定位的状态下的各部件熔接，组装车体(白车身)26。如图6所示，车体组装工序S5中各部件的熔接利用熔接机器人25进行。

如此生产出实施涂装处理前的车体(白车身)26。

经车体组装工序生产出的车体(白车身)26搬运至涂装车间，在涂装工序(未图示)中对车体(白车身)实施各种涂装处理。

需要说明的是，组装白车身26的车体组装工序S5并不限于图8和图9A所示的将构成白车身26的底盘21、车顶22、车身23等各部件进行一次组装的单壳(モノコツク)方式的车体组装工序S5。车体组装工序S5也可以是例如图9B所示的由工序S5a(组装由底盘21、内侧车身23a、横梁(クロスメンバ一)27等部件构成的内骨架28的工序)、工序S5b(在内骨架28上安装(後载)外侧车身23b等的工序)以及工序S5c(在安装(後载)有外侧车身23b等的内骨架28上安装(後载)车顶22等的工序)构成的内骨架方式的车体组状工序S5。该内骨架方式的车体组装工序S5主要用于高级车种的生产。

本发明的板金成型用压模也适用于如下外板部件中的任意外板部件的制造：构成在上述单壳方式的车体组装工序S5中使用的部件的各种外板部件以及构成在上述内骨架方式的车体组装工序S5的各工序(S5a、S5b和S5c)中使用的部件的各种外板部件。

根据本实施方式的车体的生产方法，通过使用在成型工序中实施了本发明的处理方法的本发明的板金成型用压模1，压制加工后各种外板部件的良品率得到提高，从而能够提高经熔接工序生产的车体的品质。

并且，由于压制工序后外板部件的良品率较高，即需要修补作业的次品的数量较少，能够在减少修补岗位的同时提高车体的生产效率。

需要说明的是，应用本发明的车体的生产方法的车体不限于上述汽车，可以举出二轮车、ATV、船外机等。特别适用于构成这些车体的全部金属部件。

并且，除了用于车体的外板部件的成型外，本发明的压模还能够适宜地用于构成联产系统(コ一ジユネシステム)、飞机的外板部件和罩等各种工业制品的工件的成型。作为这些工件的材料，可以举出铁和铝等。

实施例

下面基于实施例更详细地说明本发明，但本发明并不限于此。

[实施例1]

依照上述压模表面的处理方法对压模实施表面处理，制造实施例1的压模。

<镀覆处理>

镀覆处理采用基于作为普通电镀的工业用镀铬的镀覆处理，按照公知的镀覆处理方法对模具表面实施镀覆处理。模具表面形成的镀覆层厚度为20μm。

<遮覆加工>

测定模具表面的曲率半径，分别确定曲率半径为5mm以下的曲面部和曲率半径大于5mm的近平面部。对曲面部用铝带实施遮覆处理。曲率半径的测定中，利用R量规(Rゲ一ジ)对模具表面进行实测。

<喷丸加工>

对曲面部实施了遮覆处理的模具表面实施喷丸加工。

喷丸加工中，作为丸粒材料使用粒径0.3mm的玻璃珠，以1.2MPa的喷射压力向模具表面直接喷射。喷丸加工后模具表面的面粗度(Ry)为44μm。

<打磨加工>

对经喷丸加工形成了大量凹部的模具表面实施打磨加工。打磨加工使用粒度600～800的砂纸进行，将模具表面形成的大量凹部的平均深度调整为35μm(参照图12的点a)。

上述喷丸加工后的模具表面的面粗度(Ry)和打磨加工后的模具表面的面粗度(Ry)依照以下给出的<模具表面的面粗度的测定方法>进行测定。

<模具表面的面粗度的测定方法>

面粗度的测定中，使用(株)东京精密制造的面粗度计E-30A或E-35B，对喷丸加工后的模具表面的面粗度(Ry)和打磨加工后的模具表面的面粗度(Ry)进行测定。

如此得到实施例1的压模。所得到的实施例1的压模的模具表面状态见图10。可见实施例1的压模的模具表面2形成了大量微小的凹凸，模具表面失去了光泽。

[实施例2]

实施例1的喷丸加工中，使用粒径0.3mm的玻璃珠，将打磨加工后的模具表面的面粗度(Ry)调整为30μm，除此以外，用与实施例1相同的方法得到实施例2的压模(参照图12的点b)。

[比较例1]

实施例1的喷丸加工中，使用粒径0.3mm的玻璃珠，将打磨加工后的模具表面的面粗度(Ry)调整为25μm，除此以外，用与实施例1相同的方法得到比较例1的压模(参照图12的点c)。

[比较例2]

实施例1的喷丸加工中，使用粒径0.3mm的玻璃珠，将打磨加工后的模具表面的面粗度(Ry)调整为43μm，除此以外，用与实施例1相同的方法得到比较例2的压模(参照图12的点d)。

[比较例3]

实施例1的喷丸加工中，使用粒径0.3mm的玻璃珠，将打磨加工后的模具表面的面粗度(Ry)调整为45μm，除此以外，用与实施例1相同的方法得到比较例3的压模(参照图12的点e)。

[比较例4]

仅进行实施例1的镀覆处理，得到比较例4的压模。比较例4的模具表面未形成凹凸，模具表面的面粗度(Ry)为0μm(参照图12的点f)。所得到的比较例4的压模的模具表面的状态见图11。可见比较例4的压模的模具表面2未形成凹凸，模具表面具有光泽。

<评价>

反复使用实施例1和实施例2以及比较例1～比较例4的压模(5000次)，进行工件的压制加工，测定压制成型得到的工件的良品率。

对于良品率，测定压制成型得到的工件上所形成的畸形的高度，将畸形的高度小于10μm的视为良品，用良品数除以进行了压制加工的总数，求出良品率。

结果见图12。

由图12可知，使用实施例1和实施例2的压模进行压制加工的工件的良品率为80％以上，反复进行压制加工的情况下也维持了高良品率。

另一方面，使用比较例1～比较例4的压模进行压制加工的工件的良品率均低于80％，由于反复进行压制加工而使良品率大幅降低。

[实施例3]

用与实施例1相同的方法对具有模具表面的曲率半径为15mm的近平面部的压模的近平面部实施镀覆处理、喷丸加工、打磨加工，得到模具表面形成有大量凹部的实施例3的压模。

[实施例4]

除了使用具有模具表面的曲率半径为10mm的近平面部的压模以外，用与实施例3相同的方法得到模具表面形成有大量凹部的实施例4的压模。

[比较例5]

除了使用具有模具表面的曲率半径为5mm的曲面部的压模以外，用与实施例3相同的方法得到模具表面形成有大量凹部的比较例5的压模。

[比较例6]

除了使用具有模具表面的曲率半径为3mm的曲面部的压模以外，用与实施例3相同的方法得到模具表面形成有大量凹部的比较例6的压模。

使用实施例3和4以及比较例5和6的压模进行工件的压制加工，对压制成型得到的工件的表面状态进行评价。通过使用放大镜对压制成型得到的工件的表面进行目视观察来进行表面状态的评价。评价以以下4个等级进行。结果列于以下的表1。

<评价基准>

◎：工件表面未形成伤痕，非常良好

○：工件表面稍微形成伤痕，良好

△：工件表面形成伤痕，不良

×：工件表面形成大量伤痕，不良

[表1]

	曲率半径	表面状态
			实施例3	15mm	◎
实施例4	10mm	◎
			比较例5	5mm	△
比较例6	3mm	×

由表1可知，使用在曲率半径大于5mm的近平面部的模具表面上形成了大量凹部的实施例3和4的压模而压制成型得到的工件均具有良好的表面状态。

另一方面，对于使用在曲率半径为5mm以下的曲面部的模具表面形成了大量凹部的比较例5和6的压模而压制成型的工件来说，工件表面形成了伤痕，压制成型得到的工件的表面状态不良。据认为这是由于比较例5和6的压模的曲面部上形成的大量凹部导致压制加工时工件的曲面部产生滑动伤。

Claims (23)

1.一种板金成型用压模，其是具有模具表面的曲率半径为5mm以下的曲面部和模具表面的曲率半径大于5mm的近平面部的板金成型用压模，其中，

仅在所述近平面部的所述模具表面形成有大量凹凸，

在所述曲面部的所述模具表面不形成所述大量凹凸，

形成有所述大量凹凸的所述模具表面的面粗度(Ry)为30μm～38μm，

近平面部具有水平区域和倾斜区域，大量凹部在近平面部的水平区域形成，并且大量凹部并未形成在近平面部的倾斜区域。

2.如权利要求1所述的板金成型用压模，其中，在所述曲面部和所述近平面部的所述模具表面具有镀覆层。

3.如权利要求2所述的板金成型用压模，其中，所述镀覆层的厚度为5μm～30μm。

4.如权利要求2所述的板金成型用压模，其中，所述镀覆层通过电镀形成。

5.如权利要求4所述的板金成型用压模，其中，所述电镀为镀铬。

6.一种板金成型用压模，其具备三维模具表面，该三维模具表面具有曲率半径为5mm以下的曲面部和曲率半径大于5mm的近平面部，

其特征在于，对除所述曲面部以外的所述近平面部实施喷丸加工，形成大量凹凸，使该形成了大量凹凸的模具表面的面粗度(Ry)为30μm～38μm，近平面部具有水平区域和倾斜区域，大量凹部在近平面部的水平区域形成，并且大量凹部并未形成在近平面部的倾斜区域。

7.一种板金成型用压模的表面处理方法，其是具有模具表面的曲率半径为5mm以下的曲面部和模具表面的曲率半径大于5mm的近平面部的板金成型用压模的表面处理方法，

该表面处理方法具有如下工序：

仅对所述近平面部的所述模具表面实施喷丸加工，形成大量凹凸的喷丸加工工序；和

通过打磨加工，将形成有所述大量凹凸的所述近平面部的所述模具表面的面粗度(Ry)调整为30μm～38μm的工序，

近平面部具有水平区域和倾斜区域，大量凹部在近平面部的水平区域形成，并且大量凹部并未形成在近平面部的倾斜区域。

8.如权利要求7所述的板金成型用压模的表面处理方法，其中，在所述喷丸加工工序前，至少具有对所述曲面部的所述模具表面实施遮覆处理的遮覆工序。

9.如权利要求8所述的板金成型用压模的表面处理方法，其中，在所述遮覆工序前，具有对所述压模的表面实施镀覆处理的镀覆工序。

10.一种板金成型用压模，其利用权利要求7所述的板金成型用压模的表面处理方法实施了表面处理。

11.一种模具表面的维护方法，其是权利要求2所述的板金成型用压模的模具表面的维护方法，该方法具有如下工序：

除去所述镀覆层的镀覆层除去工序；

在经所述镀覆层除去工序除去了所述镀覆层的所述曲面部和所述近平面部的所述模具表面上形成新镀覆层的再镀覆工序；

对经所述再镀覆工序形成的所述新镀覆层上至少所述曲面部的所述模具表面实施遮覆处理的遮覆工序；

在所述遮覆工序后，对所述近平面部的所述模具表面的至少一部分实施喷丸加工，形成大量凹凸的喷丸加工工序；和

对形成有所述大量凹凸的所述模具表面的所述新镀覆层实施打磨加工的打磨加工工序。

12.一种车体的生产方法，其具有如下工序：

使用权利要求1或6所述的板金成型用压模，成型车体的外板部件的成型工序；和

将所述成型工序中成型的至少1个外板部件熔接，组装车体整体的熔接工序。

13.一种工业制品的生产方法，其具有如下工序：

使用权利要求1或6所述的板金成型用压模，成型板部件，生产工件的工序；和

将2个以上的所述工件熔接，生产工业制品的主要部件的熔接工序。

14.一种板金成型用压模，其是在模具表面具有镀覆层的板金成型用压模，其中，

所述镀覆层形成有大量凹凸，

具有所述镀覆层的所述模具表面的面粗度(Ry)为30μm～38μm，

近平面部具有水平区域和倾斜区域，大量凹部在近平面部的水平区域形成，并且大量凹部并未形成在近平面部的倾斜区域。

15.如权利要求14所述的板金成型用压模，其中，所述镀覆层的厚度为5μm～30μm。

16.如权利要求14所述的板金成型用压模，其中，所述镀覆层通过电镀形成。

17.如权利要求16所述的板金成型用压模，其中，所述电镀为镀铬。

18.一种板金成型用压模表面的处理方法，其中，对压模的表面实施镀覆处理，以形成镀覆层，再对实施了该镀覆处理的所述压模的表面实施喷丸加工，以在所述镀覆层上形成大量凹凸，然后对实施了该喷丸加工的所述压模的表面的所述镀覆层实施打磨加工，以使该压模表面的面粗度(Ry)为30μm～38μm，近平面部具有水平区域和倾斜区域，大量凹部在近平面部的水平区域形成，并且大量凹部并未形成在近平面部的倾斜区域。

19.一种压模，其利用权利要求18所述的板金成型用压模表面的处理方法实施了表面处理。

20.一种模具表面的维护方法，其是权利要求14所述的板金成型用压模的模具表面的维护方法，该方法具有如下工序：

除去所述镀覆层的工序；

在除去了所述镀覆层的所述模具表面上形成新镀覆层的工序；

对所述新镀覆层实施喷丸加工，形成大量凹凸的工序；和

对形成有所述大量凹凸的所述新镀覆层实施打磨加工，使所述模具表面的面粗度(Ry)为30μm～38μm的工序。

21.如权利要求20所述的板金成型用压模的模具表面的维护方法，其中，作为管理项目，对粗面度测量值或压制次数进行维护。

22.一种车体的生产方法，其具有如下工序：

使用权利要求14所述的板金成型用压模，成型车体的外板部件的成型工序；和

将所述成型工序中成型的至少1个外板部件熔接，组装车体整体的熔接工序。

23.一种工业制品的生产方法，其具有如下工序：

使用权利要求14所述的板金成型用压模，成型板部件，生产工件的工序；和

将2个以上的所述工件熔接，生产工业制品的主要部件的熔接工序。