JP2000317536A - プレス成形用金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金型の疲労強度を確保しつつ絞りビードの中
心からパンチプロファイルまでの距離を小さくすること
のできるプレス成形用金型装置を提供すること。 【解決手段】 プレス成形用金型装置により成形される
ブランクの縁部に対応して配設されるダイス金型４に、
凹側絞りビード６が設けられ、該凹側絞りビード６とと
もにブランクの縁部を挟持する凸側絞りビード７をブラ
ンクホルダ金型３に形成している。凹側絞りビード６の
底部中央には、該凹側絞りビード６の全体に亘って溝８
を形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレス金型の絞り
ビード形状を工夫することによって、成形時に金型にか
かる応力を分散させ、金型の疲労強度を向上させるプレ
ス成形用金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用ボディパネルのプレス成形品
は、図６に示すようなプレス成形用金型装置５０を用い
たプレス成形により製造される。このプレス成形用金型
装置５０は、ブランク（材料）５１を押圧保持する上下
ブランクホルダ金型５２，５３が分割式であり、ブラン
ク５１を成形するポンチ金型５５に対向してダイス金型
５４が設けられている。ところで、上記プレス成形用金
型装置５０による絞り成形においては、製品にしわが発
生し、このしわは絞り成形終了近くのブランク５１の周
辺の面内方向への動きが大きくなるときに発生し、最終
成形品においても消去せず問題となる場合が多い。

【０００３】このため、上下ブランクホルダ金型５２，
５３に凸側絞りビード５６及び凹側絞りビード５７が設
けられており、絞り成形時にこれら絞りビード５６，５
７を通過する際のブランク５１の曲げ戻しによる変形抵
抗にて張力を付加して、しわの発生を抑止している。絞
りビードの金型構造としては、オフセットタイプと非オ
フセットタイプがあり、図７にオフセットタイプの角形
絞りビードの形状を示す。オフセットタイプの絞りビー
ドは、凸側絞りビード５６と凹側絞りビード５７を凹凸
にした形状であり、ブランク５１のほぼ板厚分以上に逃
げた（幅を持たせた）形状のものがあり、このオフセッ
トタイプが一般的である。非オフセットタイプは、図８
に示すように凸側絞りビード５６が凹側絞りビード５７
に沿らない形状である。オフセットタイプの絞りビード
は確実に凸型の形状にならうため、絞り成形初期から安
定した張力が得られ、金型加工用データにおいてもＣＡ
Ｄデータ上で簡単に作成できる利点がある。これに対し
て、非オフセットタイプは、図８に示すように確実に凸
型形状に沿っていないため、特に絞り成形初期に、張力
が十分でない欠点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】自動車用ボディパネル
などのプレス成形品は、上記のようなプレス成形用金型
装置で、絞り成形過程により基本形状が製造されるのが
一般的である。この中で、絞りビードは成形過程におい
て発生するしわや破断などの成形性を改善する重要な役
割を担っている。近年、製造におけるコスト低減を目的
としたプレス成形品においては、なるべく小さい材料を
使い歩留まりを向上させようとしている。図９に示すよ
うに絞り成形では、絞り成形前のブランクの外縁の位置
ａが、絞り成形後にビードにかかる位置ｂに移動するの
が歩留まりにおいて理想的であり、また、絞りビードの
センタとパンチプロフィル間の距離(以下、ＬＢＰとす
る）を縮めるほど歩留まりが向上する。したがって、ブ
ランクの外縁絞りビードの位置をパンチプロフィルに近
づけたいというニーズがある。

【０００５】しかし、絞りビードのセンタとパンチプロ
フィル間の距離を縮めた場合、図１０に示すように凹側
絞りビードのパンチプロフィル側底隅部（図３（ａ）参
照）に発生する応力は、指数関数的に増大する。金型の
疲労強度を確保し、長期に渡って安定した生産（耐久性
の保証）を図るためには、ＬＢＰを大幅には縮められ
ず、歩留まり向上の障害となっていた。本発明は上記課
題に鑑みてなされたもので、金型の疲労強度を確保しつ
つＬＢＰの距離を小さくすることのできるプレス成形用
金型装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を効果的に達成
するために本発明のプレス成形用金型装置は、ブランク
を押圧保持する一対の金型を備え、該金型の一方に凹側
絞りビードを形成するとともに上記金型の他方に上記凹
側絞りビードに対向させて凸側絞りビードを形成したプ
レス成形用金型装置において、上記凹側絞りビードの軸
方向に沿って応力を分散させるための溝を形成した。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
プレス成形用金型装置について、図面を参照しながら説
明する。図１の（ａ）〜（ｄ）は、ブランクホルダ金型
３を１つ備えたシングルアクション式のプレス成形用金
型装置１を示す。プレス成形用金型装置１は、ブランク
２を押圧保持するブランクホルダ金型３及び対向型のダ
イス金型４と、ブランク２を成形するパンチ金型５とを
備えている。

【０００８】図２は、ダイス金型４に形成した横断面が
ほぼ矩形の凹側絞りビード６と、これに対向して形成さ
れたブランクホルダ金型３の凸側絞りビード７を示す。
これらの絞りビード６，７は非オフセットタイプのもの
であり、ブランク２の外縁部全体に亘って凹側及び凸側
絞りビード６，７は形成されている。図２中における右
側がパンチプロファイル側であり、ダイス金型４及びブ
ランクホルダ金型３は、従来よりも凹側及び凸側絞りビ
ード６，７の中心からパンチプロファイルまでの距離を
短く形成している。また、凸側絞りビート７の先端角部
７ａ，７ｂにはＲが形成されているが、凹側絞りビード
６の底に形成されている隅部６ａ，６ｂは直角であり、
凹側絞りビード６の底部中央部には、凹側絞りビード６
のビード方向全体に亘って溝８が形成されている。な
お、図中に各部の寸法を詳細に示している。

【０００９】図１に示すプレス成形用金型装置を１を用
いて自動車用ボディパネルを製造するには、図１（ａ）
に示す如く、先ずブランク２をダイス金型４の上面に載
置してセットする。次いで、図１（ｂ）に示す如く、ブ
ランクホルダ金型３を押し下げて、ダイス金型４との間
でブランク２を押圧保持する。そして、図１（ｃ）に示
す如く、パンチ金型５によりブランク２を加圧して絞り
成形を行う。しかる後、図（ｄ）に示す如く、パンチ金
型５及びブランクホルダ金型３を上方に移動させてダイ
ス金型４から離脱し、ブランク２をプレス成形用金型装
置１から取り出せば、自動車ボディパネルの製品から得
られ、プレス成形工程は終了する。

【００１０】本実施の形態によれば、凹側絞りビード６
に溝８を形成したのでプレス成形の際に、従来では図３
（ａ）に示すように凹側絞りビート６のパンチプロファ
イル側の底隅部６ａに大きな応力Ａ（幅の広い程大きな
応力が生じている）が生じていたが、図３（ｂ）に示す
ように、溝８を形成したので応力Ｂが分散される。した
がって、図１０の破線に示すように、金型の疲労限度に
対してＬＢＰの値を小さくすることができる。よって、
凹側絞りビード６の位置をパンチプロファイル側に従来
よりも近づけることができ、大幅な歩留まり向上が可能
になる。また、金型の疲労強度を確保し、長期に渡って
安定した生産が可能となり、金型の加工工数や加工用デ
ータの作成工数が多くかからない。

【００１１】上記凹側絞りビード６に形成した溝８は、
凹側絞りビード６に形成すればその場所は問わず、図４
に示すように、パンチプロファイル側の底隅部（外側隅
部）６ａに形成してもよい。この場合も図３（ｃ）に示
すように応力Ｃは分散する。また、凹側及び凸側絞りビ
ードを内側と外側に２組以上形成する場合は、パンチプ
ロファイルよりの凹側絞りビード６に溝８を設ければよ
い。凹側絞りビード６が図５に示すように、オフセット
タイプの丸形のタイプでは、隅部はないが溝を設けるこ
とによって、同様に応力分散の効果が得られる。以上、
本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明
はこれに限定されることなく本発明の技術的思想に基い
て種々の変形及び変更が可能である。

【００１２】

【発明の効果】以上述べたように、ブランクを押圧保持
する一対の金型を備え、該金型の一方に凹側絞りビード
を形成するとともに上記金型の他方に上記凹側絞りビー
ドに対向させて凸側絞りビードを形成したプレス成形用
金型装置において、上記凹側絞りビードの軸方向に沿っ
て応力を分散させるための溝を形成したので、凹側絞り
ビードにかかる内部応力が分散される。したがって、凹
側及び凸側絞りビードの位置をパンチプロファイルに最
大限まで近づけることができ、大幅な歩留まり向上が可
能になる。また、金型の疲労強度を確保し、長期に渡っ
て安定した生産が可能となり、金型の加工工数や加工用
データの作成工数が多くかからない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態によるプレス成形用金型装
置のプレス工程を示す断面図であり、（ａ）は、ダイス
金型にブランクを載置させた状態の断面図、（ｂ）はブ
ランクをダイス金型とブランクホルダ金型とで挟持させ
た状態の断面図、（ｃ）はパンチ金型で絞り成形を行っ
ている状態の断面図、（ｄ）はブランクホルダ金型及び
パンチ金型を離型させた状態の断面図である。

【図２】本発明の実施の形態によるプレス成形用金型装
置の非オフセットタイプの凹側絞りビードの底部中央に
溝を形成した状態の拡大断面図である。

【図３】プレス成形時における凹側絞りビードに生じる
応力を示す図であり、（ａ）は従来の凹側絞りビードの
断面図であり、（ｂ）は本発明の実施の形態において、
押側絞りビードの底部中央に溝を形成した状態の拡大断
面図であり、（ｃ）は底隅部に溝を形成している凹側絞
りビードを形成した状態の拡大断面図である。

【図４】本発明の実施の形態によるプレス成形用金型装
置の非オフセットタイプの凹側絞りビードの底隅部に溝
を形成した状態の拡大断面図である。

【図５】本発明の実施の形態によるプレス成形用金型装
置のオフセットタイプの凹側絞りビードに溝を形成した
状態の拡大断面図である。

【図６】本発明の実施の形態によるプレス成形用金型装
置の斜視図である。

【図７】従来例によるプレス成形用金型装置のオフセッ
トタイプの絞りビードを示す拡大断面図である。

【図８】従来例によるプレス成形用金型装置の非オフセ
ットタイプの絞りビードを示す拡大断面図である。

【図９】絞りビードのセンタとパンチプロフィールとの
関係を示す説明図である。

【図１０】ＬＢＰと応力との関係を示す図である。

【符号の説明】

１ プレス成形用金型装置 ２ ブランク ３ ブランクホルダ金型 ４ ダイス金型 ５ パンチ金型 ６ 凹側絞りビード ６ａ，６ｂ 底隅部 ７ 凸側絞りビード ７ａ，７ｂ 先端角部 ８ 溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブランクを押圧保持する一対の金型を備
   え、該金型の一方に凹側絞りビードを形成するとともに
   上記金型の他方に上記凹側絞りビードに対向させて凸側
   絞りビードを形成したプレス成形用金型装置において、
   上記凹側絞りビードの軸方向に沿って応力を分散させる
   ための溝を形成したことを特徴とするプレス成形用金型
   装置。
2. 【請求項２】 上記凹側絞りビードの断面形状を矩形に
   形成し、上記凹側絞りビードの底隅部のうちパンチプロ
   ファイル側の底隅部に上記溝を形成したことを特徴とす
   る請求項１に記載のプレス成形用金型装置。
3. 【請求項３】 上記凸側絞りビードと上記凹側絞りビー
   ドとをパンチプロファイルの周囲に各々複数本設け、上
   記凹側絞りビードのうち、最もパンチプロファイル側に
   位置する凹側絞りビードに上記溝を形成したことを特徴
   とする請求項１又は２に記載のプレス成形用金型装置。