JP2001137963A - プレス成形方法およびプレス成形金型 - Google Patents
プレス成形方法およびプレス成形金型Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 しわ発生がほとんどなく耐デント性に優れた
アルミニウム合金からなるプレス成形品を簡易に製造す
る。 【解決手段】 製品部の周囲に形成される余肉部の成形
前における初期長さをＬ 0 、余肉部の成形後における長
さをＬ、製品部の幅を２Ｂとしたときに、Ｌ0 ／ＢとＬ
／Ｌ0 とが、余肉部の破断限界線２６、Ｌ0 ／Ｂ＝０．
３を表す直線２７、製品部の中央での板厚ひずみ＝２．
０％の曲線２２の３つの線で囲まれた領域内の関係を有
するようにＬ0 およびＬを選択する。
アルミニウム合金からなるプレス成形品を簡易に製造す
る。 【解決手段】 製品部の周囲に形成される余肉部の成形
前における初期長さをＬ 0 、余肉部の成形後における長
さをＬ、製品部の幅を２Ｂとしたときに、Ｌ0 ／ＢとＬ
／Ｌ0 とが、余肉部の破断限界線２６、Ｌ0 ／Ｂ＝０．
３を表す直線２７、製品部の中央での板厚ひずみ＝２．
０％の曲線２２の３つの線で囲まれた領域内の関係を有
するようにＬ0 およびＬを選択する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム合金
からなるプレス成形品のプレス成形方法およびこれに用
いられるプレス成形金型に関する。
からなるプレス成形品のプレス成形方法およびこれに用
いられるプレス成形金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用パネルなどの大型部材のプレス
成形においては、製品部材料を引張変形させることによ
りしわ発生を低減するとともに十分なひずみ硬化を与え
て製品部の耐デント性（材料に局所的な力が加えられた
ときのくぼみ（圧痕）の残留しにくさ）を向上させる目
的で、製品部を取り巻くように余肉部と呼ばれる突起部
が設けられる。
成形においては、製品部材料を引張変形させることによ
りしわ発生を低減するとともに十分なひずみ硬化を与え
て製品部の耐デント性（材料に局所的な力が加えられた
ときのくぼみ（圧痕）の残留しにくさ）を向上させる目
的で、製品部を取り巻くように余肉部と呼ばれる突起部
が設けられる。
【０００３】余肉部自体は製品部ではなくプレス後にト
リムされる部分であるが、上述のようにしわ発生を低減
するなどの役割を果たすことから、余肉部はプレス成形
品の品質に大きな影響を与える。一方で、余肉部自体が
ひずみ集中部となって割れが生じることも多く、その場
合には製品部を所望の形状に成形することができなくな
るため、余肉部の形状はプレス成形において重要な因子
となっている。
リムされる部分であるが、上述のようにしわ発生を低減
するなどの役割を果たすことから、余肉部はプレス成形
品の品質に大きな影響を与える。一方で、余肉部自体が
ひずみ集中部となって割れが生じることも多く、その場
合には製品部を所望の形状に成形することができなくな
るため、余肉部の形状はプレス成形において重要な因子
となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したような余肉部
を用いたプレス成形技術は、鋼板に対しては既に確立さ
れているが、５０００系或いは６０００系などのアルミ
ニウム合金に対してはどのような余肉部形状が適切であ
るかが未だ明確ではない。この理由は、十分な耐デント
性を付与するための歪み量と、余肉部の形状による割れ
（破断）限界との関係が不明確であったためである。そ
のため、現状ではプレス成形品ごとに適切な余肉部形状
を試行錯誤により定めており、アルミニウム合金からな
るプレス成形品を製造するには、その準備に多大なる手
間と時間が必要となっている。
を用いたプレス成形技術は、鋼板に対しては既に確立さ
れているが、５０００系或いは６０００系などのアルミ
ニウム合金に対してはどのような余肉部形状が適切であ
るかが未だ明確ではない。この理由は、十分な耐デント
性を付与するための歪み量と、余肉部の形状による割れ
（破断）限界との関係が不明確であったためである。そ
のため、現状ではプレス成形品ごとに適切な余肉部形状
を試行錯誤により定めており、アルミニウム合金からな
るプレス成形品を製造するには、その準備に多大なる手
間と時間が必要となっている。
【０００５】そこで、本発明の目的は、しわ発生がほと
んどなく耐デント性に優れたアルミニウム合金からなる
プレス成形品を簡易に製造することができるプレス成形
方法およびそのために用いられるプレス成形金型を提供
することである。
んどなく耐デント性に優れたアルミニウム合金からなる
プレス成形品を簡易に製造することができるプレス成形
方法およびそのために用いられるプレス成形金型を提供
することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】図１に一般的なプレス成
形品における余肉部の配置状態を示す。図１（ａ）は余
肉部をトリムする前のプレス成形品の斜視図であり、図
１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。図
１（ａ）、（ｂ）に示すように、プレス成形された製品
部１０の周囲には工具肩部や傾斜壁部からなる余肉部１
２が形成され、さらにその周囲にはダイフェイスと対向
していたしわ押さえ部１４が形成されている。また、し
わ押さえ部１４には、材料を拘束するためのビード１４
ａが形成されている。
形品における余肉部の配置状態を示す。図１（ａ）は余
肉部をトリムする前のプレス成形品の斜視図であり、図
１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。図
１（ａ）、（ｂ）に示すように、プレス成形された製品
部１０の周囲には工具肩部や傾斜壁部からなる余肉部１
２が形成され、さらにその周囲にはダイフェイスと対向
していたしわ押さえ部１４が形成されている。また、し
わ押さえ部１４には、材料を拘束するためのビード１４
ａが形成されている。
【０００７】図１に基づいて説明すると、本発明者は、
製品部１０の周囲に形成される余肉部１２の形状を、そ
の成形前における初期長さＬ0 に対する成形後における
長さＬの比（Ｌ／Ｌ0 ：以下、「線長比」という）で一
般化することに想到した。
製品部１０の周囲に形成される余肉部１２の形状を、そ
の成形前における初期長さＬ0 に対する成形後における
長さＬの比（Ｌ／Ｌ0 ：以下、「線長比」という）で一
般化することに想到した。
【０００８】一般に、線長比Ｌ／Ｌ0 が大きくなると余
肉部１２の凹凸が深くなって製品部１０に大きな引張変
形力を与えることができて、製品部１０のしわの低減や
耐デント性には有利であると考えられる。一方で、線長
比Ｌ／Ｌ0 が大きすぎると、余肉部１２がひずみ集中に
よって割れてしまう。つまり、余肉部１２の線長比Ｌ／
Ｌ0 は、製品部１０でのひずみが一定以上となり、しか
も余肉部１２での破断が生じないような大きさでなけれ
ばならない。
肉部１２の凹凸が深くなって製品部１０に大きな引張変
形力を与えることができて、製品部１０のしわの低減や
耐デント性には有利であると考えられる。一方で、線長
比Ｌ／Ｌ0 が大きすぎると、余肉部１２がひずみ集中に
よって割れてしまう。つまり、余肉部１２の線長比Ｌ／
Ｌ0 は、製品部１０でのひずみが一定以上となり、しか
も余肉部１２での破断が生じないような大きさでなけれ
ばならない。
【０００９】上述したような観点から、余肉部の形状の
違いが製品部中央のひずみ量に与える影響を調べる実験
を行った。図２（ａ）は、この実験に用いた自動車のド
アアウタパネルを模擬した金型の概略的な斜視図であ
り、図２（ｂ）はそのＢ−Ｂ線での断面図である。余肉
部初期線長Ｌ0 および成形後の余肉部線長Ｌを様々に変
化させてプレス成形し、製品部中央１１でのひずみ量の
変化を見た。ただし、供試材としてプレス加工用の５０
００系アルミニウム合金を用い、防錆油塗布の条件で成
形を行った。そして、その結果を図３に示すような縦軸
をＬ0 ／Ｂ（製品部幅Ｂに対する余肉部の幅の比）、横
軸を線長比Ｌ／Ｌ0 としたグラフに表すと、ひずみεt
＝一定の曲線（図３において、ひずみεt ＝１．０％の
曲線を符号２１、ひずみεt ＝２．０％の曲線を符号２
２、ひずみεt ＝３．０％の曲線を符号２３で示す。な
お、本明細書において、ひずみεt はｌｎ（ｔ／ｔo ）
の絶対値で定義されるものとする（ｔ：プレス後の板
厚、ｔo ：初期板厚））がそれぞれ左上から右下に伸延
する曲線となることが分かった。一般に、製品部１０の
中央１１近傍での板厚ひずみεt は、製品部１０に良好
な耐デント性を与えるために、絶対値で２％以上である
ことが好ましく、Ｌ0 ／ＢとＬ／Ｌ0 が図３に示した曲
線２２上およびこれよりも上側領域で示される関係を有
するようにプレス成形を行えば、製品部１０の中央１１
近傍での板厚ひずみεt を２％以上とすることができ
る。
違いが製品部中央のひずみ量に与える影響を調べる実験
を行った。図２（ａ）は、この実験に用いた自動車のド
アアウタパネルを模擬した金型の概略的な斜視図であ
り、図２（ｂ）はそのＢ−Ｂ線での断面図である。余肉
部初期線長Ｌ0 および成形後の余肉部線長Ｌを様々に変
化させてプレス成形し、製品部中央１１でのひずみ量の
変化を見た。ただし、供試材としてプレス加工用の５０
００系アルミニウム合金を用い、防錆油塗布の条件で成
形を行った。そして、その結果を図３に示すような縦軸
をＬ0 ／Ｂ（製品部幅Ｂに対する余肉部の幅の比）、横
軸を線長比Ｌ／Ｌ0 としたグラフに表すと、ひずみεt
＝一定の曲線（図３において、ひずみεt ＝１．０％の
曲線を符号２１、ひずみεt ＝２．０％の曲線を符号２
２、ひずみεt ＝３．０％の曲線を符号２３で示す。な
お、本明細書において、ひずみεt はｌｎ（ｔ／ｔo ）
の絶対値で定義されるものとする（ｔ：プレス後の板
厚、ｔo ：初期板厚））がそれぞれ左上から右下に伸延
する曲線となることが分かった。一般に、製品部１０の
中央１１近傍での板厚ひずみεt は、製品部１０に良好
な耐デント性を与えるために、絶対値で２％以上である
ことが好ましく、Ｌ0 ／ＢとＬ／Ｌ0 が図３に示した曲
線２２上およびこれよりも上側領域で示される関係を有
するようにプレス成形を行えば、製品部１０の中央１１
近傍での板厚ひずみεt を２％以上とすることができ
る。
【００１０】また、図２（ａ）、（ｂ）で説明したのと
同じ金型を用いて、余肉部の初期線長Ｌ0 および成形後
の余肉部線長Ｌを様々に変化させてプレス成形し、余肉
部形状と破断発生の関係を調べた。ただし、前項と同様
に、供試材としてプレス加工用の５０００系アルミニウ
ム合金を用い、防錆油塗布の条件で成形を行った。その
結果、余肉部線長比Ｌ／Ｌ0 の値に応じて破断限界が変
化することが分かった。そこで、図３を用いて整理する
と、破断限界線２６はやや左上から右下に伸延する曲線
となった。図３に示す破断限界線２６は、そのラインよ
りも右側では余肉部１２に破断が生じ、左側では破断が
生じないことを表すラインである。従って、余肉部１２
に破断が生じないようにするには、Ｌ0 ／ＢとＬ／Ｌ0
が図３に示した曲線２６上およびこれよりも左側領域で
示される関係を有するようにプレス成形を行えばよい。
同じ金型を用いて、余肉部の初期線長Ｌ0 および成形後
の余肉部線長Ｌを様々に変化させてプレス成形し、余肉
部形状と破断発生の関係を調べた。ただし、前項と同様
に、供試材としてプレス加工用の５０００系アルミニウ
ム合金を用い、防錆油塗布の条件で成形を行った。その
結果、余肉部線長比Ｌ／Ｌ0 の値に応じて破断限界が変
化することが分かった。そこで、図３を用いて整理する
と、破断限界線２６はやや左上から右下に伸延する曲線
となった。図３に示す破断限界線２６は、そのラインよ
りも右側では余肉部１２に破断が生じ、左側では破断が
生じないことを表すラインである。従って、余肉部１２
に破断が生じないようにするには、Ｌ0 ／ＢとＬ／Ｌ0
が図３に示した曲線２６上およびこれよりも左側領域で
示される関係を有するようにプレス成形を行えばよい。
【００１１】加えるに、製品部１０の幅２Ｂに対する余
肉部１２の初期長さＬ0 の比が大きくなると、ブランク
長に対する後でトリムされる長さが増加することになっ
て材料歩留まりが低下し、製造コストの面から好ましく
ない。そのため、材料歩留まりを抑える観点からは、Ｌ
0 ／Ｂの値が０．３以下であることが望まれる。従っ
て、一定の材料歩留まりを確保するには、Ｌ0 ／ＢとＬ
／Ｌ0 が図３に示した直線２７上およびこれよりも下側
領域で示される関係を有するようにプレス成形を行えば
よい。なお、製品部１０の幅２Ｂは、製品部１０の縦横
寸法が異なる場合にはいずれか短いほうを意味している
ものとする。
肉部１２の初期長さＬ0 の比が大きくなると、ブランク
長に対する後でトリムされる長さが増加することになっ
て材料歩留まりが低下し、製造コストの面から好ましく
ない。そのため、材料歩留まりを抑える観点からは、Ｌ
0 ／Ｂの値が０．３以下であることが望まれる。従っ
て、一定の材料歩留まりを確保するには、Ｌ0 ／ＢとＬ
／Ｌ0 が図３に示した直線２７上およびこれよりも下側
領域で示される関係を有するようにプレス成形を行えば
よい。なお、製品部１０の幅２Ｂは、製品部１０の縦横
寸法が異なる場合にはいずれか短いほうを意味している
ものとする。
【００１２】よって、製品部１０のしわを低減すると共
にひずみ硬化量を増加させることで耐デント性を向上さ
せ、余肉部１２に破断を生じさせず、しかも一定の材料
歩留まりを確保するには、Ｌ0 ／ＢとＬ／Ｌ0 とが、製
品部中央でのひずみ＝２％の曲線２２、余肉部１２の破
断限界線２６、Ｌ0 ／Ｂ＝０．３を表す直線２７の３つ
の線で囲まれた領域内の関係を有するようにＬ0 および
Ｌを選択すればよい。なお、図３には５０００系アルミ
ニウム合金の場合についてひずみ一定の曲線や余肉部の
破断限界線を示したが、伸びが２０％以上あるものであ
れば他の３０００系、６０００系や７０００系アルミニ
ウム合金の場合についても、同様にして描いたひずみ一
定の曲線や余肉部の破断限界線に基づいて、Ｌ0 および
Ｌを選択すればよい。また、ここでは、図２（ａ）、
（ｂ）に示したような特定の形状を有するプレス成形品
について説明したが、ここで説明した事項は、パネルの
曲率などを含む製品部の形状や余肉部の形状が変更とな
った場合であっても同様に成り立つものと考えられる。
また、製品部を取り囲むように形成されるすべての余肉
部形状が上述の条件を満たしている必要は必ずしもな
く、例えば図２（ａ）、（ｂ）に示したような形状の製
品部の場合には少なくともコーナー部を除く直線部にお
ける余肉部が上述した条件を満たしていればよい。
にひずみ硬化量を増加させることで耐デント性を向上さ
せ、余肉部１２に破断を生じさせず、しかも一定の材料
歩留まりを確保するには、Ｌ0 ／ＢとＬ／Ｌ0 とが、製
品部中央でのひずみ＝２％の曲線２２、余肉部１２の破
断限界線２６、Ｌ0 ／Ｂ＝０．３を表す直線２７の３つ
の線で囲まれた領域内の関係を有するようにＬ0 および
Ｌを選択すればよい。なお、図３には５０００系アルミ
ニウム合金の場合についてひずみ一定の曲線や余肉部の
破断限界線を示したが、伸びが２０％以上あるものであ
れば他の３０００系、６０００系や７０００系アルミニ
ウム合金の場合についても、同様にして描いたひずみ一
定の曲線や余肉部の破断限界線に基づいて、Ｌ0 および
Ｌを選択すればよい。また、ここでは、図２（ａ）、
（ｂ）に示したような特定の形状を有するプレス成形品
について説明したが、ここで説明した事項は、パネルの
曲率などを含む製品部の形状や余肉部の形状が変更とな
った場合であっても同様に成り立つものと考えられる。
また、製品部を取り囲むように形成されるすべての余肉
部形状が上述の条件を満たしている必要は必ずしもな
く、例えば図２（ａ）、（ｂ）に示したような形状の製
品部の場合には少なくともコーナー部を除く直線部にお
ける余肉部が上述した条件を満たしていればよい。
【００１３】すなわち、請求項１のプレス成形方法は、
アルミニウム合金からなるプレス成形品のプレス成形方
法であって、製品部の周囲に形成される余肉部の成形前
における初期長さをＬ0 、前記余肉部の成形後における
長さをＬ、前記製品部の幅を２Ｂとしたときに、Ｌ0 ／
ＢとＬ／Ｌ0 とが、前記余肉部の破断限界線、Ｌ0 ／Ｂ
＝０．３を表す直線、前記製品部の中央でのひずみ＝２
％の曲線の３つの線で囲まれた領域内の関係を有するよ
うにＬ0 およびＬを選択することを特徴とするものであ
る。
アルミニウム合金からなるプレス成形品のプレス成形方
法であって、製品部の周囲に形成される余肉部の成形前
における初期長さをＬ0 、前記余肉部の成形後における
長さをＬ、前記製品部の幅を２Ｂとしたときに、Ｌ0 ／
ＢとＬ／Ｌ0 とが、前記余肉部の破断限界線、Ｌ0 ／Ｂ
＝０．３を表す直線、前記製品部の中央でのひずみ＝２
％の曲線の３つの線で囲まれた領域内の関係を有するよ
うにＬ0 およびＬを選択することを特徴とするものであ
る。
【００１４】また、請求項３のプレス成形金型は、アル
ミニウム合金からなるプレス成形品を製造するためのプ
レス成形金型であって、製品部の周囲に形成される余肉
部の成形前における初期長さをＬ0 、前記余肉部の成形
後の長さをＬ、前記製品部の幅を２Ｂとしたときに、Ｌ
0 ／ＢとＬ／Ｌ0 とが、前記余肉部の破断限界線、Ｌ 0
／Ｂ＝０．３を表す直線、前記製品部の中央でのひずみ
＝２％の曲線の３つの線で囲まれた領域内の関係を有す
るように形成されていることを特徴とするものである。
ミニウム合金からなるプレス成形品を製造するためのプ
レス成形金型であって、製品部の周囲に形成される余肉
部の成形前における初期長さをＬ0 、前記余肉部の成形
後の長さをＬ、前記製品部の幅を２Ｂとしたときに、Ｌ
0 ／ＢとＬ／Ｌ0 とが、前記余肉部の破断限界線、Ｌ 0
／Ｂ＝０．３を表す直線、前記製品部の中央でのひずみ
＝２％の曲線の３つの線で囲まれた領域内の関係を有す
るように形成されていることを特徴とするものである。
【００１５】請求項１、３によると、製品部に十分な引
張変形を与えることができるので、製品部のしわを低減
することができる。しかも、ひずみ硬化によって耐デン
ト性を向上させることができる。さらに、余肉部に破断
を生じることがほとんどなく、製品部を所望の形状に成
形することができなくなることがない。また、一定の材
料歩留まりを確保することができて、製造コストを低下
させることができる。
張変形を与えることができるので、製品部のしわを低減
することができる。しかも、ひずみ硬化によって耐デン
ト性を向上させることができる。さらに、余肉部に破断
を生じることがほとんどなく、製品部を所望の形状に成
形することができなくなることがない。また、一定の材
料歩留まりを確保することができて、製造コストを低下
させることができる。
【００１６】また、請求項１で用いられるアルミニウム
合金は、５０００系アルミニウム合金および６０００系
アルミニウム合金のいずれであることが好ましい（請求
項２）。ＡＡないしＪＩＳ規格による５０００系アルミ
ニウム合金は、Ｍｇ添加量が４％以上であり、６０００
系アルミニウム合金は、ＭｇのほかにＳｉを規定量含む
ものである。しかし、必ずしも各成分が規格通りになら
ずとも、適宜成分組成の変更は許容される。すなわち、
具体的な用途および要求特性に応じて、他の元素を適宜
含むことは許容される。また、１０００系、３０００系
などのアルミニウム合金を用いてもよい。なお、合金種
が変化したとしても上述した事情は変わらず、各合金ご
とに図３のような線図を別途準備することで、Ｌ0 ／Ｂ
およびＬ／Ｌ0 として合金種に対応した望ましい値を選
択することができる。
合金は、５０００系アルミニウム合金および６０００系
アルミニウム合金のいずれであることが好ましい（請求
項２）。ＡＡないしＪＩＳ規格による５０００系アルミ
ニウム合金は、Ｍｇ添加量が４％以上であり、６０００
系アルミニウム合金は、ＭｇのほかにＳｉを規定量含む
ものである。しかし、必ずしも各成分が規格通りになら
ずとも、適宜成分組成の変更は許容される。すなわち、
具体的な用途および要求特性に応じて、他の元素を適宜
含むことは許容される。また、１０００系、３０００系
などのアルミニウム合金を用いてもよい。なお、合金種
が変化したとしても上述した事情は変わらず、各合金ご
とに図３のような線図を別途準備することで、Ｌ0 ／Ｂ
およびＬ／Ｌ0 として合金種に対応した望ましい値を選
択することができる。
【００１７】また、余肉部は図１に示した以外に図４に
示したような形状であってもよい。図４（ａ）、（ｂ）
はそれぞれ余肉部周辺の拡大断面図である。アルミニウ
ム合金の場合、金型の肩部半径が板厚の３倍以下の部分
があるとプレス成形性が極端に悪くなる。そのため、余
肉部についてもその肩半径（図４（ａ）、（ｂ）におい
て、ｒで示す）が板厚の３倍を超えるように定めておく
必要がある。余肉部の肩半径をこのように定めておけ
ば、余肉部の形状が図４（ａ）、（ｂ）のように変更さ
れても、その破断限界や製品部のしわ発生、耐デント性
には影響がなく、線長比Ｌ／Ｌ0 とＬ0 ／Ｂとの着目し
て余肉部断面形状を設計することができる。
示したような形状であってもよい。図４（ａ）、（ｂ）
はそれぞれ余肉部周辺の拡大断面図である。アルミニウ
ム合金の場合、金型の肩部半径が板厚の３倍以下の部分
があるとプレス成形性が極端に悪くなる。そのため、余
肉部についてもその肩半径（図４（ａ）、（ｂ）におい
て、ｒで示す）が板厚の３倍を超えるように定めておく
必要がある。余肉部の肩半径をこのように定めておけ
ば、余肉部の形状が図４（ａ）、（ｂ）のように変更さ
れても、その破断限界や製品部のしわ発生、耐デント性
には影響がなく、線長比Ｌ／Ｌ0 とＬ0 ／Ｂとの着目し
て余肉部断面形状を設計することができる。
【００１８】なお、製品の意匠や金型の構造上の問題か
ら、金型中の余肉のすべての部分を図３に斜線で示した
範囲内の形状にすることができない場合、製品部を取り
囲む余肉の大半の部位を図３に示された範囲に選べばよ
い。
ら、金型中の余肉のすべての部分を図３に斜線で示した
範囲内の形状にすることができない場合、製品部を取り
囲む余肉の大半の部位を図３に示された範囲に選べばよ
い。
【００１９】本発明によりプレス成形された製品部は、
例えば、自動車外板としてのドアアウターパネル、フー
ド、トランクリッド、バックドア、フェンダーなどに用
いて好適である。
例えば、自動車外板としてのドアアウターパネル、フー
ド、トランクリッド、バックドア、フェンダーなどに用
いて好適である。
【００２０】なお、製品中央部のひずみ量は、余肉のみ
ならず製品部の形状そのもの（中でも特に曲率半径）に
強く依存する。しかしながら、本発明のように余肉部の
形状を選択することにより、上述したような効果を得る
ことができる。
ならず製品部の形状そのもの（中でも特に曲率半径）に
強く依存する。しかしながら、本発明のように余肉部の
形状を選択することにより、上述したような効果を得る
ことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の好適な実施の形態
について、図面を参照して説明する。
について、図面を参照して説明する。
【００２２】図５は、本実施の形態にかかるプレス成形
金型の断面図である。プレス成形金型は、ポンチ４１と
ダイス４２が対になったものであり、これらには、プレ
ス成形される製品部に対応する領域Ａと、製品部を取り
囲むように設けられた余肉部に対応する領域Ｂとがそれ
ぞれ設けられている。また、ダイス４２の周縁部は、し
わ押さえ板（ポンチ４１と一体に形成されていてもよ
い）４３と対向しており、ブランク材の周縁部を挟み込
めるようになっている。領域Ｂの形状は、このプレス成
形金型によってプレス成形される余肉部のＬおよびＬ0
が上述した関係を満たすように選択されている。
金型の断面図である。プレス成形金型は、ポンチ４１と
ダイス４２が対になったものであり、これらには、プレ
ス成形される製品部に対応する領域Ａと、製品部を取り
囲むように設けられた余肉部に対応する領域Ｂとがそれ
ぞれ設けられている。また、ダイス４２の周縁部は、し
わ押さえ板（ポンチ４１と一体に形成されていてもよ
い）４３と対向しており、ブランク材の周縁部を挟み込
めるようになっている。領域Ｂの形状は、このプレス成
形金型によってプレス成形される余肉部のＬおよびＬ0
が上述した関係を満たすように選択されている。
【００２３】図５に示したようなプレス成形金型を用い
てプレス成形を行うには、まず、ポンチ４１が上方に移
動した状態においてしわ押さえ板４３とダイス４２との
間にブランク材を挟み込んでブランク材を固定する。そ
して、ポンチ４１を下方に動かしてポンチ４１とダイス
４２に挟み込まれたブランク材を領域Ａ、Ｂの形状に合
わせて変形させる。これによって、製品部とこれを取り
囲む余肉部が形成されるが、余肉部の形状が上述のよう
に選択されているため、余肉部が破断せず、しかも製品
部には十分な引張変形が与えられる。
てプレス成形を行うには、まず、ポンチ４１が上方に移
動した状態においてしわ押さえ板４３とダイス４２との
間にブランク材を挟み込んでブランク材を固定する。そ
して、ポンチ４１を下方に動かしてポンチ４１とダイス
４２に挟み込まれたブランク材を領域Ａ、Ｂの形状に合
わせて変形させる。これによって、製品部とこれを取り
囲む余肉部が形成されるが、余肉部の形状が上述のよう
に選択されているため、余肉部が破断せず、しかも製品
部には十分な引張変形が与えられる。
【００２４】しかる後、ポンチ４１およびしわ押さえ板
４３を上方に移動させて、余肉部を有するプレス成形品
を取り出す。そして、余肉部をトリムすることにより、
しわ発生がほとんどなく、所望の耐デント性を有する製
品部を高い材料歩留まりで得ることができる。
４３を上方に移動させて、余肉部を有するプレス成形品
を取り出す。そして、余肉部をトリムすることにより、
しわ発生がほとんどなく、所望の耐デント性を有する製
品部を高い材料歩留まりで得ることができる。
【００２５】
【実施例】図２に示したのと同様の形状の金型を用いて
製造したプレス成形品について、５０００系アルミニウ
ム合金を供試材として、余肉部の成形前における初期線
長Ｌ0 、および成形後の線長Ｌの違いが製品部中央での
ひずみや余肉部の破断にどのような影響を及ぼすかを調
べた。ただし、ここでは、底部のないダイスにて成形試
験を行い、余肉部の初期線長Ｌ0 は余肉部形状の異なる
３種のパンチを順次用いることで、また、余肉部の成形
後の線長Ｌはパンチストロークを種々変えることにより
多条件の実験を行った。その結果を〔表１〕に示す。ま
た、〔表１〕に示す実施例のデータを図３のグラフ中
に”ａ”としてプロットし、同様に比較例１〜３につい
てそれぞれ”ｂ”、”ｃ”、”ｄ”としてプロットし
た。
製造したプレス成形品について、５０００系アルミニウ
ム合金を供試材として、余肉部の成形前における初期線
長Ｌ0 、および成形後の線長Ｌの違いが製品部中央での
ひずみや余肉部の破断にどのような影響を及ぼすかを調
べた。ただし、ここでは、底部のないダイスにて成形試
験を行い、余肉部の初期線長Ｌ0 は余肉部形状の異なる
３種のパンチを順次用いることで、また、余肉部の成形
後の線長Ｌはパンチストロークを種々変えることにより
多条件の実験を行った。その結果を〔表１〕に示す。ま
た、〔表１〕に示す実施例のデータを図３のグラフ中
に”ａ”としてプロットし、同様に比較例１〜３につい
てそれぞれ”ｂ”、”ｃ”、”ｄ”としてプロットし
た。
【００２６】
【表１】
【００２７】実施例では、余肉部に破断を生じることが
なく、製品部の中央にも絶対値で２％以上の板厚ひずみ
を与えることができ、しかもＬ0 ／Ｂが０．２５と材料
歩留まりにも優れている。一方、比較例１では、Ｌ／Ｌ
0 が大きすぎるために、余肉部に破断が生じて、所望の
製品部を成形することができなかった。また、比較例２
では、Ｌ／Ｌ0 が小さすぎるために、製品部の中央に与
えられる板厚ひずみも１．０％以下と不十分であり、成
形途中でのしわ吸収も小さいものであった。また、比較
例３は、余肉部に破断を生じることがなく、製品部の中
央にも３％以上の板厚ひずみを与えることができたもの
の、Ｌ0 ／Ｂが０．３３となって製品部を成形するのに
必要なブランクサイズが大きくなりすぎ材料歩留まりの
点で好ましくないものであった。
なく、製品部の中央にも絶対値で２％以上の板厚ひずみ
を与えることができ、しかもＬ0 ／Ｂが０．２５と材料
歩留まりにも優れている。一方、比較例１では、Ｌ／Ｌ
0 が大きすぎるために、余肉部に破断が生じて、所望の
製品部を成形することができなかった。また、比較例２
では、Ｌ／Ｌ0 が小さすぎるために、製品部の中央に与
えられる板厚ひずみも１．０％以下と不十分であり、成
形途中でのしわ吸収も小さいものであった。また、比較
例３は、余肉部に破断を生じることがなく、製品部の中
央にも３％以上の板厚ひずみを与えることができたもの
の、Ｌ0 ／Ｂが０．３３となって製品部を成形するのに
必要なブランクサイズが大きくなりすぎ材料歩留まりの
点で好ましくないものであった。
【００２８】従って、実施例のように、Ｌ0 ／Ｂおよび
Ｌ／Ｌ0 が上述した３つのラインで囲まれた範囲内とな
るように初期長さＬ0 、および成形後の長さＬを選択す
ることにより、しわ発生がほとんどなく所望の耐デント
性および形状凍結性を有する製品部を、成形時の余肉部
の破断を防止しつつ高い材料歩留まりで製造することが
可能であることが分かった。
Ｌ／Ｌ0 が上述した３つのラインで囲まれた範囲内とな
るように初期長さＬ0 、および成形後の長さＬを選択す
ることにより、しわ発生がほとんどなく所望の耐デント
性および形状凍結性を有する製品部を、成形時の余肉部
の破断を防止しつつ高い材料歩留まりで製造することが
可能であることが分かった。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
Ｌ0 ／ＢとＬ／Ｌ0 とが、余肉部の破断限界線、Ｌ0 ／
Ｂ＝０．３を表す直線、製品部の中央での板厚ひずみ＝
２％の曲線の３つの線で囲まれた領域内の関係を有する
ようにＬ0 およびＬを選択することによって、製品部に
十分な引張変形を与えることができて製品部のしわを低
減することができ、ひずみ硬化によって製品部の耐デン
ト性を向上させることができる。さらに、余肉部に破断
を生じることがほとんどなく、製品部を所望の形状に成
形することができなくなることがない。また、一定の材
料歩留まりを確保することができて、製造コストを低下
させることができる
Ｌ0 ／ＢとＬ／Ｌ0 とが、余肉部の破断限界線、Ｌ0 ／
Ｂ＝０．３を表す直線、製品部の中央での板厚ひずみ＝
２％の曲線の３つの線で囲まれた領域内の関係を有する
ようにＬ0 およびＬを選択することによって、製品部に
十分な引張変形を与えることができて製品部のしわを低
減することができ、ひずみ硬化によって製品部の耐デン
ト性を向上させることができる。さらに、余肉部に破断
を生じることがほとんどなく、製品部を所望の形状に成
形することができなくなることがない。また、一定の材
料歩留まりを確保することができて、製造コストを低下
させることができる
【図１】一般的なプレス成形品における余肉部の配置状
態を示す図である。
態を示す図である。
【図２】自動車のドアアウタパネルを模擬した金型の概
略的な斜視図である。
略的な斜視図である。
【図３】縦軸をＬ0 ／Ｂ、横軸を線長比Ｌ／Ｌ0 とし
て、製品部中央のひずみ一定曲線、余肉部の破断限界曲
線、Ｌ0 ／Ｂ＝０．３の直線を示すグラフである。
て、製品部中央のひずみ一定曲線、余肉部の破断限界曲
線、Ｌ0 ／Ｂ＝０．３の直線を示すグラフである。
【図４】図１に示す以外の形状を有する余肉部周辺の拡
大断面図である。
大断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態にかかるプレス成形金型
の断面図である。
の断面図である。
１０ 製品部 １１ 製品部の中央 １２ 余肉部 １４ しわ押さえ部
Claims (3)
- 【請求項１】 製品部の周囲に形成される余肉部の成形
前における初期長さをＬ0 、前記余肉部の成形後におけ
る長さをＬ、前記製品部の幅を２Ｂとしたときに、Ｌ0
／ＢとＬ／Ｌ0 とが、前記余肉部の破断限界線、Ｌ0 ／
Ｂ＝０．３を表す直線、前記製品部の中央での板厚ひず
み＝２％の曲線の３つの線で囲まれた領域内の関係を有
するようにＬ0 およびＬを選択することを特徴とするア
ルミニウム合金からなるプレス成形品のプレス成形方
法。 - 【請求項２】 前記アルミニウム合金が５０００系また
は６０００系アルミニウム合金であることを特徴とする
請求項１のプレス成形方法。 - 【請求項３】 製品部の周囲に形成される余肉部の成形
前における初期長さをＬ0 、前記余肉部の成形後の長さ
をＬ、前記製品部の幅を２Ｂとしたときに、Ｌ0 ／Ｂと
Ｌ／Ｌ0 とが、前記余肉部の破断限界線、Ｌ0 ／Ｂ＝
０．３を表す直線、前記製品部の中央での板厚ひずみ＝
２％の曲線の３つの線で囲まれた領域内の関係を有する
ように形成されていることを特徴とするアルミニウム合
金からなるプレス成形品を製造するためのプレス成形金
型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32408099A JP2001137963A (ja) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | プレス成形方法およびプレス成形金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32408099A JP2001137963A (ja) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | プレス成形方法およびプレス成形金型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001137963A true JP2001137963A (ja) | 2001-05-22 |
Family
ID=18161936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32408099A Pending JP2001137963A (ja) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | プレス成形方法およびプレス成形金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001137963A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107186092A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-09-22 | 汽红塔云南汽车制造有限公司 | 一种拉延模分模线位置的确定方法及计算器 |
-
1999
- 1999-11-15 JP JP32408099A patent/JP2001137963A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107186092A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-09-22 | 汽红塔云南汽车制造有限公司 | 一种拉延模分模线位置的确定方法及计算器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040401 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060608 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060613 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061024 |