JP2002113536A - Method for improving formability of stock material, and device thereof - Google Patents

Method for improving formability of stock material, and device thereof

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JP2002113536A
JP2002113536A JP2000304864A JP2000304864A JP2002113536A JP 2002113536 A JP2002113536 A JP 2002113536A JP 2000304864 A JP2000304864 A JP 2000304864A JP 2000304864 A JP2000304864 A JP 2000304864A JP 2002113536 A JP2002113536 A JP 2002113536A
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JP
Japan
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dimple
panel
forming
predetermined
die
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000304864A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Ogawa
淳 小川
Original Assignee
Toyota Motor Corp
トヨタ自動車株式会社
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp, トヨタ自動車株式会社 filed Critical Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for improving formability of a stock and a device thereof in which the stock can be work-hardened to a predetermined degree by easily forming dimples at predetermined pars of stock with a simple configuration, and formed with excellent appearance without generating any breakage or cracks in the post-forming. SOLUTION: This device for improving the formability of the stock P improves the formability by heightening the strength of a predetermined part of the stock P, and comprises a dimple forming means 1 for plastically forming the dimples D as the predetermined parts of the stock P and a dimple flattening means 2 for plastically flattening the formed dimples D.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、成形素材の成形性
向上方法およびその装置に関し、さらに詳しくは、成形
素材の所定の部位の強度を高めてその成形性を向上させ
るための方法およびその装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for improving the formability of a molding material, and more particularly, to a method and an apparatus for improving the formability by increasing the strength of a predetermined portion of the molding material. It is about.
【0002】[0002]
【従来の技術】プレス加工により曲げ成形や絞り成形な
どが行われる成形素材には、その機械的強度を高めるた
めに、特開平8-117879号公報にプレス加工方法
として開示されているように、プレス加工に先立って、
機械的強度を向上させる各種強化処理を施すことが知ら
れている。そして、当該公報には、引張強度などの機械
的強度を向上させるための強化処理として、圧印加工に
よって成形素材としてのパネル材の表面に圧痕を設けて
圧縮変形させ加工硬化あるいは歪時効等によって強化す
る圧印強化処理を用いることが記載されている。また、
当該公報には、パネル材の表面に圧印加工を施すための
装置として、上型および下型の双方または一方に凸条を
設けることも記載されている。上型または下型のいずれ
か一方の凸条によりパネル材の一方の表面のみに厚痕を
設ける場合は、一般に、上型または下型のいずれか他方
は、平坦に成形されている。
2. Description of the Related Art In order to increase the mechanical strength of a forming material subjected to bending or drawing by press working, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-117879 as a press working method, Prior to press working,
It is known to perform various strengthening treatments for improving mechanical strength. According to the gazette, as a strengthening process for improving mechanical strength such as tensile strength, an indentation is provided on the surface of a panel material as a molding material by stamping to compressively deform and strengthen by work hardening or strain aging. It is described that a coining strengthening process is used. Also,
This publication also discloses that as an apparatus for performing coining on the surface of a panel material, a convex ridge is provided on both or one of an upper die and a lower die. In the case where a thick mark is provided only on one surface of the panel material by one of the ridges of the upper mold or the lower mold, the other of the upper mold and the lower mold is generally formed flat.
【0003】また、別の従来の技術としては、特開平1
1‐319963号公報にプレス割れ制御方法として開
示されているように、素材をプレス成形するに先立ち、
その素材に局部的に設定された予定圧縮部位をその表面
に塑性変形によって複数のディンプルが形成されるよう
に圧縮加工してその予定圧縮部位を加工硬化させ、それ
により、プレス成形時に素材に割れが発生することを抑
制することが知られている。そして、当該公報には、前
記圧縮加工が、その圧縮加工を受けた前記素材を破断さ
せた場合にその破断形態が前記複数のディンプルへの応
力集中を支配因子とする破断形態とならない強さで行わ
れることが記載されている。さらに当該公報には、素材
に局部的に設定された予定圧縮部位の表面に押圧される
ことにより、その予定圧縮部位を圧縮加工して加工硬化
させる圧縮工具と、その圧縮工具を前記素材の表面に押
圧する押圧装置と、それら圧縮工具と押圧装置により前
記素材に対して行われる前記圧縮加工の強さを複数の素
材間で安定化させる圧縮加工安定化装置とを含む圧縮加
工装置が開示されている。そして、当該公報に開示され
た圧縮加工装置においては、ディンプルを形成する圧縮
工具と対向する当て具(バッキング部材)などが平坦に成
形されており、素材の一方の表面のみにディンプルが形
成される。
Another conventional technique is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No.
Prior to press-forming a material, as disclosed as a press crack control method in Japanese Patent Publication No. 1-319963,
The pre-compressed portion locally set in the material is compressed so that a plurality of dimples are formed by plastic deformation on the surface, and the pre-compressed portion is work-hardened, thereby cracking the material at the time of press forming. It is known to suppress the occurrence of phenomena. The publication discloses that the compression working is such that when the material subjected to the compression working is broken, the breaking form does not become a breaking form in which stress concentration on the plurality of dimples is a dominant factor. It is described what is done. Further, the publication discloses that a compression tool that is pressed against the surface of a scheduled compression portion set locally on a material to compress and work-harden the scheduled compression portion, and that the compression tool is provided on the surface of the material. And a compression stabilizing device that stabilizes the strength of the compression performed on the material by the compression tool and the pressing device among a plurality of materials. ing. Then, in the compression working apparatus disclosed in the publication, a patch (backing member) or the like facing the compression tool forming the dimple is formed flat, and the dimple is formed only on one surface of the material. .
【0004】また、パネル材のなかには、図7および図
8に示すように、パネル材pの一方の表面にディンプル
dを設けることによって、他方の表面が突出するように
突部d’が形成されたものもある。そして、このように
ディンプルdが形成されたパネル材pの形状には、先端
が半球径の工具などをパネル材pの一方の表面に押し当
てることによって、図7に示すように、一方の表面に球
状のディンプルdが形成されると共に他方の表面に球状
の突部d’が突出するように成形されたものや、先端面
が平坦な円形または矩形の柱状の工具などをパネル材p
の一方の面に押し当てることによって、図8に示すよう
に、柱状のディンプルdが形成されると共に他方の表面
に柱状または台形状の突部d’が形成されたものがあ
る。
In the panel material, as shown in FIGS. 7 and 8, a dimple d is provided on one surface of the panel material p, and a projection d 'is formed so that the other surface protrudes. There are some. The shape of the panel material p on which the dimple d is formed is pressed against a surface of the panel material p with a tool having a hemispherical tip as shown in FIG. A dimple d is formed on the other side and a spherical protrusion d 'is formed on the other surface so as to protrude, or a circular or rectangular column-shaped tool having a flat end surface is used as a panel material p.
As shown in FIG. 8, a column-shaped dimple d is formed and another column-shaped or trapezoidal-shaped projection d ′ is formed on the other surface.
【0005】このようにして圧印加工(圧縮加工)され
たパネル材は、圧痕あるいはディンプル(以下、ディン
プルと総称する。)を設けた部分が加工硬化しているこ
とにより強度が増加しているため、後の工程でプレス加
工による曲げ成形や絞り成形などを行うときに、割れの
発生や曲げ加工時のスプリングバック等が抑制されて、
成形性が向上する。なお、図7〜図9では、ディンプル
dを設けることにより加工硬化した部分のみにハッチン
グ(一方向の斜線)を付して示している。
[0005] The panel material thus stamped (compressed) has an increased strength due to the work hardening of the portion where the indentations or dimples (hereinafter referred to as dimples) are provided. When performing bending or drawing by pressing in a later process, the occurrence of cracks and springback during bending are suppressed,
Formability is improved. In FIGS. 7 to 9, only the portions hardened by providing the dimples d are hatched (one-way diagonal lines).
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧印加
工によってパネル材の一方の表面のみに圧痕やディンプ
ルを形成する場合にあっては、上記各公報に開示された
従来の技術のように、凸条と対向する上型または下型の
いずれか他方、あるいは、圧縮工具と対向するバッキン
グ部材などを平坦に成形することにより、パネル材の他
方の表面を平坦な状態に維持しようとしても、凸条ある
いは圧縮工具を押圧してディンプルを設ける際にパネル
材の材料が流動するために、図9に示すように、パネル
材pの一方の表面のディンプルdが設けられた周囲に盛
り上がった部分mが形成されたり、また、その他方の表
面が平坦に形成された上型または下型のいずれか他方に
押し当てられていても、波打った部分nが形成されるた
め、見栄えが悪いだけでなく、パネル材pの板厚が変化
して成形性がむしろ悪化するという問題があった。さら
に、一方の表面のみにディンプルを設けた場合にあって
は、パネル材の板厚がディンプルdの分だけ薄くなるた
め、図示は省略するが、その後にプレス加工による曲げ
成形や絞り成形などを行うときにパネル材pがディンプ
ルdの近傍で破断するなどの問題があった。
However, in the case where indentations or dimples are formed only on one surface of the panel material by stamping, as in the prior art disclosed in the above publications, the ridges are formed. Either the upper mold or the lower mold facing the other, or the backing member facing the compression tool, etc., is flattened to keep the other surface of the panel material flat, Since the material of the panel material flows when the dimple is provided by pressing the compression tool, a raised portion m is formed around the dimple d on one surface of the panel material p as shown in FIG. Even if the other surface is pressed against the other one of the upper mold and the lower mold in which the other surface is formed flat, the wavy portion n is formed, so that the appearance is poor. Only Not, the thickness of the panel material p moldability change is disadvantageously worsened. Further, when dimples are provided only on one surface, the thickness of the panel material is reduced by the amount of the dimples d, so illustration is omitted. When performing, there was a problem that the panel material p was broken near the dimple d.
【0007】さらに、図7および図8に示したように圧
印加工によって表面にパネル材pの一方の表面にディン
プルdを設けて、他方の表面に突出する突部d’を形成
した場合にあっては、後にかかるパネル材pにプレス加
工により曲げ成形や絞りなどの成形をしたときに、ディ
ンプルdの付近に応力が集中するため、図10および図
11に示すように、パネル材pがディンプルdの近傍か
ら破断して製品として使用することができなくなり歩留
りが低下するという問題あった。
Further, as shown in FIGS. 7 and 8, a dimple d is provided on one surface of a panel material p by stamping and a projecting portion d 'is formed on the other surface. Further, when the panel material p is subjected to bending or drawing by press working, stress is concentrated near the dimple d. Therefore, as shown in FIG. 10 and FIG. There is a problem that the material is broken from the vicinity of d and cannot be used as a product, and the yield decreases.
【0008】そして、上記従来の技術にあっては、いず
れも、一度の圧印加工などでディンプルを形成するた
め、大きな力を必要として装置が大型化すると共に、加
工硬化させる度合の調整が困難であるという問題があっ
た。また、上記従来の技術にあっては、いずれも、パネ
ル材の表面にディンプルが形成されたままであるため
に、例えば自動車のボデーの外板など、人目につく部分
にそのまま使用することができず、適用する箇所が制限
され設計の自由度が低下するという問題があった。
In each of the above-mentioned conventional techniques, since dimples are formed by one-time stamping or the like, a large force is required, the apparatus becomes large, and it is difficult to adjust the degree of work hardening. There was a problem. In addition, in the above-described conventional techniques, in each case, since dimples are still formed on the surface of the panel material, for example, it cannot be used as it is on a visible portion such as an outer plate of an automobile body. However, there has been a problem that the application places are limited and the degree of freedom in design is reduced.
【0009】本発明は、上述した問題に鑑みてなされた
もので、簡単な構成で容易に成形素材の所定の箇所にデ
ィンプルを形成して所定の度合に加工硬化させることが
でき、しかも、後の成形で破断や割れなどを発生させる
ことがなく、また見栄えよく成形することができる成形
素材の成形性向上方法およびその装置を提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and has a simple configuration, and can easily form a dimple at a predetermined location of a molding material and work-harden to a predetermined degree. It is an object of the present invention to provide a method for improving the formability of a molding material and an apparatus therefor which can be formed with good appearance without causing breakage or cracking in the molding of the material.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項1にかかる成形素
材の成形性向上方法は、上記目的を達成するため、成形
素材の所定の部位の強度を高めてその成形性を向上させ
る方法であって、前記所定の部位にディンプルを形成す
るように塑性加工する工程と、形成されたディンプルを
平坦化させるように塑性加工する工程と、を含むことを
特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for improving the formability of a molding material, wherein the strength of a predetermined portion of the molding material is increased to improve the formability. And a step of performing plastic working so as to form dimples at the predetermined portion, and a step of performing plastic working so as to flatten the formed dimples.
【0011】請求項2にかかる成形素材の成形性を向上
させるための装置は、上記目的を達成するため、成形素
材の所定の部位の強度を高めてその成形性を向上させる
ための装置であって、前記所定の部位にディンプルを形
成するよう塑性加工するディンプル形成手段と、形成さ
れたディンプルを平坦化させるように塑性加工するディ
ンプル平坦化手段と、を備えたことを特徴とするもので
ある。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an apparatus for improving the formability of a molding material, in order to achieve the above object, by increasing the strength of a predetermined portion of the molding material to improve the formability. And a dimple forming means for performing plastic working so as to form the dimple at the predetermined portion, and a dimple flattening means for performing plastic working so as to flatten the formed dimple. .
【0012】請求項1の発明では、成形素材の強度を高
めようとする所定の部位の一方の表面にディンプルを形
成して他方の表面が突出するように所定の力で塑性加工
することにより、かかる部分が加工硬化する。そして、
この形成されたディンプルを平坦化させるように所定の
力で塑性加工することにより、ディンプルが形成されて
いた部分が再度加工硬化されることとなる。この2度に
わたる塑性加工によって成形素材の所定の箇所は、確実
に所定の度合に加工硬化されて成形性が向上される。そ
して、成形素材は、平坦化されることにより、見栄えが
よいので設計の自由度が増すと共に、後に所定の成形を
行うときに応力集中が抑制されるため、破断などを引き
起こすことがなく歩留りも向上する。
According to the first aspect of the present invention, a dimple is formed on one surface of a predetermined portion where the strength of the molding material is to be increased, and plastic processing is performed with a predetermined force so that the other surface protrudes. Such portions work harden. And
By performing plastic working with a predetermined force so as to flatten the formed dimple, the portion where the dimple has been formed is work hardened again. Predetermined portions of the molding material are reliably work-hardened to a predetermined degree by the two times of plastic working, thereby improving the formability. The molding material is flattened, so that the appearance is good, so that the degree of freedom of design increases, and the stress concentration is suppressed when performing predetermined molding later. improves.
【0013】請求項2の発明では、成形素材の強度を高
めようとする所定の部位の一方の表面をディンプル形成
手段により所定の力で塑性加工してディンプルを形成す
ると共に、他方の表面を突出させるように形成して、か
かる部分を加工硬化させる。次いで、ディンプル平坦化
手段によって突出した他方の表面を押圧することによ
り、ディンプルを平坦化させるように所定の力で塑性加
工して再度加工硬化させる。成形素材の強度を高めよう
とする所定の部位は、2度にわたる塑性加工によって確
実に所定の度合に加工硬化されて成形性が向上される。
そして、成形素材は、平坦化されることにより、見栄え
をよくなるので設計の自由度が増すと共に、後に所定の
成形を行うときに応力集中が抑制されるため、破断など
を引き起こすことがなく歩留りも向上する。なお、ディ
ンプル形成手段とディンプル平坦化手段は、成形材に対
してディンプルを形成するように塑性加工する工程と形
成されたディンプルを平坦化させるように塑性加工する
工程とを、一連のサイクルで連続して行うことができる
ように構成されていることが望ましい。
According to the second aspect of the present invention, one surface of a predetermined portion where the strength of the molding material is to be increased is plastically processed by a predetermined force by a dimple forming means to form a dimple, and the other surface is projected. Then, such a portion is work-hardened. Next, by pressing the other surface protruding by the dimple flattening means, the dimple is plastically worked with a predetermined force so as to be flattened and hardened again. A predetermined portion where the strength of the molding material is to be increased is reliably hardened to a predetermined degree by plastic working twice, so that the formability is improved.
The molding material is flattened to improve the appearance, so that the degree of freedom of design increases, and since the concentration of stress is suppressed when performing predetermined molding later, the yield can be reduced without causing breakage. improves. The dimple forming means and the dimple flattening means are a series of cycles of a step of plastic working to form dimples on the molding material and a step of plastic working to flatten the formed dimples. It is desirable that it be configured so that it can be performed.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】最初に、本発明の成形素材の成形
性を向上させるための装置の実施の一形態を、図1〜図
3に基づいて詳細に説明する。なお、同じ符号は、同一
部分または相当する部分とする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, an embodiment of an apparatus for improving the formability of a molding material according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol shall be the same part or a corresponding part.
【0015】本発明の成形素材Pの成形性を向上させる
ための装置は、概略、成形素材Pの所定の部位の強度を
高めてその成形性を向上させるための装置であって、成
形素材Pの所定の部位にディンプルDを形成するよう塑
性加工するディンプル形成手段1と、形成されたディン
プルDを平坦化させるように塑性加工するディンプル平
坦化手段2と、を備えている。
The apparatus for improving the formability of the molding material P according to the present invention is a device for increasing the strength of a predetermined portion of the molding material P to improve the formability. And a dimple forming means 1 for performing plastic working so as to form the dimple D at a predetermined portion of the dimple D, and a dimple flattening means 2 for performing plastic working so as to flatten the formed dimple D.
【0016】成形素材Pは、この実施の形態の場合、比
較的薄い板状に成形されている。以下の説明では成形素
材をパネル材Pと称する。パネル材Pは、後の工程でプ
レス加工により絞り成形や曲げ成形が行われ、所望の形
状に成形される。
In this embodiment, the forming material P is formed in a relatively thin plate shape. In the following description, the forming material is referred to as a panel material P. The panel material P is formed into a desired shape by drawing or bending in a later step by press working.
【0017】図1〜図3に示した実施の形態では、プレ
スの上型10にディンプル形成手段1が設けられ、下型
20にディンプル平坦化手段2が設けられている。そし
て、プレスは、上型10が下型20に対して昇降移動す
るよう構成されている。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the upper die 10 of the press is provided with the dimple forming means 1, and the lower die 20 is provided with the dimple flattening means 2. The press is configured so that the upper die 10 moves up and down with respect to the lower die 20.
【0018】上型10は、インナースライド11とアウ
タースライド12とが独立して昇降するよう構成されて
なるもので、アウタースライド12の外周には弾性体1
3aを介してしわ押えパッド13が設けられている。デ
ィンプル形成手段1は、複数のディンプル形成ポンチ1
5と、これらのディンプル形成ポンチ15がパネル材P
の所望の箇所にそれぞれディンプルを形成し得るように
配設された支持基盤16と、を備えてなる。各ディンプ
ル形成ポンチ15は、その配置に応じてポンチガイドブ
ロック18に穿設されたガイド穴17に挿通されてい
る。支持基盤16は、インナースライド11の下端面に
着脱可能に取付けられている。ポンチガイドブロック1
8は、アウタースライド12の下方に着脱可能に取付け
られている。ディンプル形成ポンチ15が設けられた支
持基盤16、および、ディンプル形成ポンチ15の配置
に対応してガイド穴17が配設されたポンチガイドブロ
ック18は、パネル材Pに形成するディンプルDの配置
に応じて、インナースライド11、および、アウタース
ライド12に対してそれぞれ交換・取付けすることがで
きる。アウタースライド12の下端面とポンチガイドブ
ロック18の下端面とは、連続した平滑な同一平面を形
成している。後述するようにインナースライド11とア
ウタースライド12とが独立して昇降することにより、
ポンチガイドブロック18のガイド穴17内でディンプ
ル形成ポンチ15がその軸方向に摺動し、ポンチガイド
ブロック18の下端面から突出したり、相対的に上昇し
て退避したりすることが可能となっている。インナース
ライド11の上方にはフランジ11aが形成されてお
り、ディンプル形成ポンチ15がポンチガイドブロック
18の下端面から突出した状態では、フランジ11aが
アウタースライド12の上方内部に形成された段部12
aと衝合されている。
The upper die 10 is configured such that an inner slide 11 and an outer slide 12 are independently moved up and down.
A wrinkle holding pad 13 is provided via 3a. The dimple forming means 1 includes a plurality of dimple forming punches 1.
5 and these dimple forming punches 15
And support bases 16 arranged so that dimples can be formed at desired positions of the support bases. Each of the dimple forming punches 15 is inserted into a guide hole 17 formed in a punch guide block 18 according to the arrangement. The support base 16 is detachably attached to the lower end surface of the inner slide 11. Punch guide block 1
8 is removably attached below the outer slide 12. The support base 16 provided with the dimple forming punches 15 and the punch guide block 18 provided with the guide holes 17 corresponding to the arrangement of the dimple forming punches 15 correspond to the arrangement of the dimples D formed in the panel material P. Thus, it can be exchanged and attached to the inner slide 11 and the outer slide 12, respectively. The lower end surface of the outer slide 12 and the lower end surface of the punch guide block 18 form a continuous, smooth, same plane. As described later, the inner slide 11 and the outer slide 12 move up and down independently,
The dimple-forming punch 15 slides in the guide hole 17 of the punch guide block 18 in the axial direction, and can protrude from the lower end surface of the punch guide block 18 or can be relatively raised and retracted. I have. A flange 11 a is formed above the inner slide 11. When the dimple forming punch 15 protrudes from the lower end surface of the punch guide block 18, the flange 11 a is formed inside the upper part of the outer slide 12.
a.
【0019】下型20は、ディンプル平坦化手段2を支
持する支持台21と、パネル材支持ダイス22とにより
構成されてなる。支持台21は床面Fに設置されてお
り、パネル材支持ダイス22は支持台21に対して下降
可能に付勢・支持されている。ディンプル平坦化手段2
は、複数のディンプル平坦化ポンチ25と、これらのデ
ィンプル平坦化ポンチ25がパネル材Pに形成されたデ
ィンプルDを押圧し得るように配設された支持基盤26
と、を備えてなる。各ディンプル平坦化ポンチ25は、
その配置に応じてダイスブロック28に穿設されたダイ
ス穴27に挿通されている。支持基盤26は、支持台2
1の上面に着脱可能に取付けられている。ダイスブロッ
ク28は、パネル材支持ダイス22の上方に着脱可能に
取付けられている。ディンプル平坦化ポンチ25が設け
られた支持基盤26、および、ディンプル平坦化ポンチ
25の配置に応じてダイス穴27が配設されたダイスブ
ロック28は、ディンプル形成手段1によってパネル材
に形成されたディンプルDの配置に応じて、支持台2
1、および、パネル材支持ダイス22に対してそれぞれ
交換・取付けすることができる。パネル材支持ダイス2
2の上端面とダイスブロック28の上端面とは、連続し
た平滑な同一平面を形成している。また、後述するよう
にパネル材支持ダイス22が支持台21に対して下降し
その下死点に達したとき(図3)に、ディンプル平坦化
ポンチ25がダイスブロック28のダイス穴27内で相
対的上昇するように摺動して、ダイスブロック28の上
端面と連続した平滑な同一平面を形成するよう構成され
ている。支持台21の下方にはフランジ21aが形成さ
れており、パネル支持ダイス22の下端は、ディンプル
平坦化ポンチ25の下方がダイスブロック28の上端面
と連続した平滑な同一平面を形成したときにフランジ2
1aまたは床面Fと衝合してその下死点を規定すること
ができるように成形されている。さらに、支持台21に
取付けられた支持基盤26の上面と、パネル材支持ダイ
ス22に取付けられたダイスブロック28の下面との間
には、パネル材支持ダイス22を支持台21に対して下
降可能に付勢・支持するためのコイルばねなどの弾性体
29が介装されている。弾性体29の弾性係数は、図2
に示すように、上型10が下降してしわ押えパッド13
がパネル材Pに衝合すると共にインナースライド11が
下死点に達したときに、ディンプル形成ポンチ15がパ
ネル材PにディンプルDを形成し得るように、ディンプ
ル形成ポンチ15による押圧力に抗してパネル材支持ダ
イス22を支持台21から離間させて付勢・支持し、且
つ、図3に示すように、さらに上型10が下降してアウ
タースライド12が下死点に達したときに、ディンプル
平坦化ポンチ25がダイスブロック28の上端面と連続
した平滑な同一平面を形成してパネル材Pに形成された
ディンプルDを平坦化させるべく押圧し得るように、パ
ネル材支持ダイス22が支持台21に対して下降するこ
とを許容するように設定されている。
The lower mold 20 includes a support 21 for supporting the dimple flattening means 2 and a panel material support die 22. The support 21 is installed on the floor F, and the panel material support dies 22 are urged and supported with respect to the support 21 so as to be able to descend. Dimple flattening means 2
Are a plurality of dimple flattening punches 25 and a support base 26 arranged such that these dimple flattening punches 25 can press dimples D formed on the panel material P.
And comprising. Each dimple flattening punch 25
It is inserted into a die hole 27 formed in a die block 28 according to the arrangement. The support base 26 is a support base 2
1 is detachably attached to the upper surface of the first member. The die block 28 is detachably mounted above the panel material supporting die 22. The support base 26 provided with the dimple flattening punch 25 and the dice block 28 provided with the dice holes 27 in accordance with the arrangement of the dimple flattening punch 25 are formed by the dimples formed on the panel material by the dimple forming means 1. Support 2 according to the arrangement of D
1, and can be exchanged and attached to the panel material support die 22 respectively. Panel material support die 2
The upper end surface of the die 2 and the upper end surface of the die block 28 form a continuous, smooth, same plane. Further, as described later, when the panel material supporting die 22 is lowered with respect to the support base 21 and reaches its bottom dead center (FIG. 3), the dimple flattening punch 25 is relatively moved in the die hole 27 of the die block 28. The upper surface of the die block 28 is slid so as to form a smooth and continuous flat surface. A flange 21a is formed below the support base 21. The lower end of the panel support die 22 is formed such that the lower part of the dimple flattening punch 25 forms a smooth coplanar surface continuous with the upper end surface of the die block 28. 2
1a or the floor F so as to be able to define its bottom dead center. Further, the panel material support die 22 can be lowered with respect to the support table 21 between the upper surface of the support base 26 mounted on the support table 21 and the lower surface of the die block 28 mounted on the panel material support die 22. An elastic body 29 such as a coil spring for urging and supporting the elastic member 29 is interposed. The elastic modulus of the elastic body 29 is shown in FIG.
As shown in FIG.
Against the pressing force of the dimple forming punch 15 so that the dimple forming punch 15 can form the dimple D on the panel material P when the inner slide 11 reaches the bottom dead center while the inner slide 11 reaches the bottom dead center. When the upper die 10 further descends and the outer slide 12 reaches the bottom dead center, as shown in FIG. The panel material supporting dies 22 support the dimple flattening punch 25 so that the dimples D formed on the panel material P can be pressed to flatten the dimples D formed on the panel material P by forming a smooth flat surface continuous with the upper end surface of the die block 28. It is set to allow the table 21 to descend.
【0020】なお、本発明の装置は上述した実施の形態
に限定されることなく、例えば、パネル材支持ダイス2
2を床面Fに設けると共に、ディンプル平坦化手段2を
油圧シリンダなどの直線作動アクチュエータ(図示は省
略する)により支持し、上型10が下降してインナース
ライド11が下死点に達したときに、ディンプル形成ポ
ンチ15がパネル材Pにディンプルを形成し得るよう
に、ディンプル平坦化ポンチ25を下降・退避させ、さ
らに上型10が下降してアウタースライド12が下死点
に達してディンプル形成ポンチ15がポンチガイドブロ
ック18内に退避たときに、ディンプル平坦化ポンチ2
5を上昇・押圧させてダイスブロック28の上端面と連
続した平滑な同一平面を形成してパネル材Pに形成され
たディンプルDを平坦化させるように構成することもで
きる。この場合においては、アウタースライド12が下
死点に達したことを感知するためのセンサ(図示は省略
する)を設けて、このセンサが下死点に達したことを感
知したときにディンプル平坦化手段2を支持している図
示しない直線作動アクチュエータを駆動させるように構
成することもできる。
The apparatus of the present invention is not limited to the above-described embodiment.
2 is provided on the floor F, and the dimple flattening means 2 is supported by a linear actuator (not shown) such as a hydraulic cylinder, and when the upper die 10 descends and the inner slide 11 reaches the bottom dead center. Then, the dimple flattening punch 25 is lowered and retracted so that the dimple forming punch 15 can form a dimple on the panel material P, and the upper die 10 is further lowered to cause the outer slide 12 to reach the bottom dead center to form the dimple. When the punch 15 retreats into the punch guide block 18, the dimple flattening punch 2
5, the dimple D formed on the panel material P may be flattened by forming a smooth and coplanar surface continuous with the upper end surface of the die block 28 by raising and pressing the die 5. In this case, a sensor (not shown) for detecting that the outer slide 12 has reached the bottom dead center is provided, and when this sensor detects that the bottom slide has been reached, the dimple flattening is performed. It is also possible to drive a linear actuator (not shown) supporting the means 2.
【0021】さらに、プレスは、上型10に対して下型
20を昇降移動するよう構成し、あるいは、上型10と
下型20の双方を互いに相対的に昇降移動するよう構成
することもできる。また、ディンプル形成手段1を下型
20に設けると共に、ディンプル平坦化手段2を上型1
0に設けることもできる。
Further, the press can be configured to move the lower mold 20 up and down with respect to the upper mold 10 or to move both the upper mold 10 and the lower mold 20 up and down relative to each other. . Further, the dimple forming means 1 is provided on the lower mold 20 and the dimple flattening means 2 is provided on the upper mold 1.
0 can also be provided.
【0022】次に、本発明の成形素材の成形性を向上さ
せるための装置の別の実施の形態を図4に基づいて説明
する。なお、この説明においては、上述した実施の形態
と同様または相当する部分については同じ符号を付して
その説明を省略し、異なる部分のみを説明する。
Next, another embodiment of the apparatus for improving the moldability of the molding material of the present invention will be described with reference to FIG. In this description, the same or corresponding parts as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only different parts will be described.
【0023】この実施の形態においては、ディンプル形
成手段1が一対のローラ30、31により構成されてお
り、また、ディンプル平坦化手段2も一対のローラ4
0、41により構成されている。
In this embodiment, the dimple forming means 1 is composed of a pair of rollers 30 and 31, and the dimple flattening means 2 is also composed of a pair of rollers 4.
0 and 41.
【0024】ディンプル形成手段1を構成するローラ3
0、31の一方30の表面には複数のディンプル形成ポ
ンチ15が配設されており、他方のローラ31の表面に
はディンプル形成ポンチ15と対応するようにダイス穴
27が配設されている。また、ディンプル平坦化手段2
を構成する一対のローラ40、41の表面は、それぞれ
軸方向に平面状であって周方向に円弧状の平滑に形成さ
れている。そして、ディンプル形成手段1およびディン
プル平坦化手段2の少なくとも一のローラ30、31、
40、41は、軸周りに回転駆動してパネル材Pを送る
ためのモータ(図示は省略する)が接続されている。こ
のように構成された装置では、パネル材Pを最初にディ
ンプル形成手段1を構成する一対のローラ30、31間
に送ると、パネル材Pの一方の表面にはディンプル形成
ポンチ15およびダイス穴27によって、ディンプルD
が形成されると共に他方の表面には所定の高さを有する
突部D’が形成され、図4に一方向の斜線で表すように
かかる部分が加工硬化される。続いて、ディンプル平坦
化手段2を構成する一対のローラ40、41間にパネル
材Pを送ると、ディンプル形成手段2によって他方の表
面に形成された突出部D’が押し戻されるように押圧さ
れてパネル材PのディンプルDが平坦化され、図4に網
目で示すようにかかる部分がさらに加工硬化される。
Roller 3 constituting dimple forming means 1
A plurality of dimple forming punches 15 are provided on the surface of one of the 0 and 31, and a dice hole 27 is provided on the surface of the other roller 31 so as to correspond to the dimple forming punch 15. Further, dimple flattening means 2
The surfaces of the pair of rollers 40 and 41 are formed to be flat in the axial direction and arcuate in the circumferential direction. Then, at least one of the rollers 30, 31, of the dimple forming means 1 and the dimple flattening means 2,
Motors (not shown) for driving the panel material P by rotating around the axis are connected to 40 and 41. In the apparatus configured as described above, when the panel material P is first sent between the pair of rollers 30 and 31 constituting the dimple forming means 1, the dimple forming punch 15 and the die hole 27 are formed on one surface of the panel material P. By the dimple D
Is formed, and a projection D 'having a predetermined height is formed on the other surface, and such a portion is work-hardened as indicated by a diagonal line in one direction in FIG. Subsequently, when the panel material P is sent between the pair of rollers 40 and 41 constituting the dimple flattening means 2, the dimple forming means 2 presses the protruding portion D 'formed on the other surface so as to be pushed back. The dimple D of the panel material P is flattened, and such a portion is further hardened as shown by a mesh in FIG.
【0025】次に、本発明の成形素材の成形性向上方法
を、図1〜図3に示したように構成され装置を用いた場
合により詳細に説明する。
Next, the method for improving the formability of a molding material according to the present invention will be described in more detail with the use of an apparatus constructed as shown in FIGS.
【0026】本発明の成形素材の成形性向上方法は、概
略、成形素材Pの所定の部位の強度を高めてその成形性
を向上させる方法であって、前記所定の部位にディンプ
ルDを形成するように塑性加工する工程と、形成された
ディンプルDを平坦化させるように塑性加工する工程
と、を含む。
The method for improving the formability of a molding material according to the present invention is a method for improving the formability of a molding material P by increasing the strength of a predetermined portion thereof, wherein the dimple D is formed at the predetermined portion. As described above, and a step of performing plastic working so as to flatten the formed dimple D.
【0027】パネル材の成形性を向上させるに際して
は、最初に、図1に示したように、上型10が下型20
から離間するように上昇した位置とされており、この状
態でパネル材Pを下型2上に位置決め載置する。このと
き、下型2は、弾性体29によってパネル材支持ダイス
22が支持台21から離間するように付勢・支持されて
おり、ディンプル平坦化ポンチ25がダイスブロック2
8の上面から相対的に下降するよう退避している。
In order to improve the formability of the panel material, first, as shown in FIG.
The panel material P is positioned and mounted on the lower mold 2 in this state. At this time, the lower die 2 is urged and supported by the elastic body 29 so that the panel material support die 22 is separated from the support table 21, and the dimple flattening punch 25 is moved to the die block 2.
8 is retracted so as to relatively descend from the upper surface of the upper surface 8.
【0028】この状態から、上型10を下降させると、
当初は、インナースライド11とアウタースライド12
およびしわ押えパッド13が同時に下降する。そして、
最初にしわ押えパッド13の下端面がパネル材Pに当接
してダイスブロック28との間でパネル材Pを押える。
さらに上型10を下降させると、図2に示したように、
ポンチガイドブロック18の下端面から突出したディン
プル形成ポンチ15がパネル材Pを押圧してディンプル
Dが形成されることとなる。このときも、下型20は、
弾性体29によってパネル材支持ダイス22が支持台2
1から離間するように付勢・支持されており、ディンプ
ル平坦化ポンチ25がダイスブロック28の上面から相
対的に下降するよう退避している。したがって、パネル
材PのディンプルDが形成された一方の表面とは反対側
の他方の面には、ダイス穴27内に突出するように突部
D’が形成されることとなる。このように一方の表面に
ディンプルDが形成され他方の表面に突部D’が形成さ
れるように塑性加工されることにより、パネル材Pは、
その複数の箇所が所定の度合で加工硬化されることとな
る(図7および図8に示した斜線部分を参照)。なお、
上型10のインナースライド11の下死点は、弾性体2
9によって付勢支持されているパネル材支持ダイス22
上の、パネル材Pの一方の表面に所定の深さのディンプ
ルDを形成し、および/または、パネル材Pの他方の表
面に所定の高さを有する突部D’を形成することができ
るような位置までディンプル形成ポンチ15の先端が下
降するように設定されている。
When the upper mold 10 is lowered from this state,
Initially, the inner slide 11 and the outer slide 12
And the wrinkle holding pad 13 is simultaneously lowered. And
First, the lower end surface of the wrinkle holding pad 13 contacts the panel material P and presses the panel material P with the die block 28.
When the upper mold 10 is further lowered, as shown in FIG.
The dimple forming punch 15 protruding from the lower end surface of the punch guide block 18 presses the panel material P to form the dimple D. Also at this time, the lower mold 20
The panel material support dies 22 are supported by the support 2 by the elastic body 29.
The dimple flattening punch 25 is retracted so as to be relatively lowered from the upper surface of the dice block 28. Therefore, a protrusion D ′ is formed on the other surface of the panel material P opposite to the one surface on which the dimple D is formed so as to protrude into the die hole 27. As described above, the panel material P is plastically processed so that the dimple D is formed on one surface and the protrusion D ′ is formed on the other surface.
The plurality of portions are work-hardened to a predetermined degree (see the hatched portions shown in FIGS. 7 and 8). In addition,
The bottom dead center of the inner slide 11 of the upper die 10 is the elastic body 2
Panel material support die 22 biased and supported by 9
A dimple D having a predetermined depth can be formed on one surface of the panel material P, and / or a protrusion D ′ having a predetermined height can be formed on the other surface of the panel material P. The tip of the dimple forming punch 15 is set to descend to such a position.
【0029】さらに上型10を下降させると、図3に示
したように、連続した平滑な同一平面を形成しているア
ウタースライド12およびポンチガイドブロック18の
下端面がパネル材Pを介して下型20を押圧し、弾性体
29の付勢力に抗してパネル材支持ダイス22を押し下
げる。このとき、インナースライド11に取付けられた
ディンプル形成ポンチ15は、上述したように下死点に
達しているため、図2に示した位置から下降することは
ない。そして、パネル材支持ダイス22が支持台21に
対して下降しその下死点に達したときに、ディンプル平
坦化ポンチ25がダイスブロック28のダイス穴27内
で相対的に上昇するように摺動してダイスブロック28
の上端面と連続した平滑な同一平面を形成する。これに
より、先にパネル材Pの他方の表面に形成された突部
D’は、ディンプル平坦化ポンチ25によって一方の表
面方向に押圧されて、図5に網目で示すように、略平坦
化されて外見が元の平滑な表面に戻されるよう塑性加工
される。しかしながら、パネル材PのディンプルDおよ
び突部D’が形成されていた箇所は、平坦化するよう再
び塑性加工されることによって所望する最終的な度合ま
で確実に加工硬化されることとなる。そして、所望する
最終的な度合まで加工硬化させるために、2度に分けて
塑性加工を行うので、各塑性加工に必要な力が小さくて
すむ。さらに、図1〜図3に示したように構成された装
置を使用することにより1サイクル(1ショット)でディ
ンプルDの形成と平坦化の2つの工程を連続して行うこ
とができるため、成形サイクルの短縮化、ひいては成形
コストの削減を図ることができる。また、図4に示した
ように構成された装置であっても、同様に、ディンプル
Dの形成と平坦化の2つの工程を連続して行うことがで
き、したがって、成形コストの削減を図ることができ
る。
When the upper die 10 is further lowered, the lower end surfaces of the outer slide 12 and the punch guide block 18, which form a continuous, smooth and coplanar surface, are lowered via the panel material P as shown in FIG. The mold 20 is pressed to push down the panel material supporting die 22 against the urging force of the elastic body 29. At this time, since the dimple forming punch 15 attached to the inner slide 11 has reached the bottom dead center as described above, it does not descend from the position shown in FIG. Then, when the panel material supporting die 22 descends with respect to the supporting table 21 and reaches the bottom dead center, the dimple flattening punch 25 slides so as to relatively rise in the die hole 27 of the die block 28. And die block 28
And a smooth coplanar surface continuous with the upper end surface. As a result, the protrusion D 'previously formed on the other surface of the panel material P is pressed toward one surface by the dimple flattening punch 25, and is substantially flattened as shown by a mesh in FIG. It is plastically worked so that its appearance returns to its original smooth surface. However, the portions of the panel material P where the dimples D and the protruding portions D 'are formed are plastically worked again so as to be flattened, so that they are reliably work hardened to a desired final degree. Then, in order to perform work hardening to the desired final degree, plastic working is performed twice, so that the force required for each plastic working is small. Further, by using the apparatus configured as shown in FIGS. 1 to 3, two steps of forming and flattening the dimple D can be continuously performed in one cycle (one shot). The cycle can be shortened, and the molding cost can be reduced. Further, even in the apparatus configured as shown in FIG. 4, similarly, the two steps of forming and flattening the dimple D can be continuously performed, and therefore, the molding cost can be reduced. Can be.
【0030】このように2度にわたる塑性加工によって
加工硬化され、その表面が平坦化されたパネル材Pは、
図6に示すように、後の工程でプレス加工されて絞り成
形や曲げ成形などが行われるが、正確な度合に加工硬化
されしかもその両表面が平坦化されているために、成形
性が各段に向上すると共に見栄えがよく、また、従来の
技術のように応力が集中しないので割れや破断が発生す
ることがなく、製品として確実に使用することができ歩
留りが向上することとなる。
As described above, the panel material P which has been work-hardened by plastic working twice and has its surface flattened is
As shown in FIG. 6, press forming is performed in a later step to perform draw forming, bending forming, etc., but since work hardening is performed to an accurate degree and both surfaces are flattened, the formability is reduced. The appearance is improved as well as the step, and the stress is not concentrated unlike the prior art, so that no cracking or breakage occurs, and it can be used as a product reliably and the yield is improved.
【0031】[0031]
【発明の効果】請求項1の発明によれば、前記所定の部
位にディンプルを形成するように塑性加工する工程と、
形成されたディンプルを平坦化させるように塑性加工す
る工程と、を含むという簡単な構成により、容易に成形
素材の所定の箇所にディンプルを形成して所定の度合に
加工硬化させることができ、しかも、後の成形で破断や
割れなどを発生させることがなく、また見栄えよく成形
することができる成形素材の成形性向上方法を提供する
ことができる。
According to the first aspect of the present invention, a step of performing plastic working so as to form a dimple at the predetermined portion;
A step of plastic working so as to flatten the formed dimples, and the simple configuration of including, it is possible to easily form dimples at predetermined places of the molding material and work harden to a predetermined degree, and In addition, it is possible to provide a method for improving the moldability of a molding material that does not cause breakage or cracking in subsequent molding and that can be molded with good appearance.
【0032】請求項2の発明によれば、前記所定の部位
にディンプルを形成するよう塑性加工するディンプル形
成手段と、形成されたディンプルを平坦化させるように
塑性加工するディンプル平坦化手段と、を備えたという
簡単な構成により、容易に成形素材の所定の箇所にディ
ンプルを形成して所定の度合に加工硬化させることがで
き、しかも、後の成形で破断や割れなどを発生させるこ
とがなく、また見栄えよく成形することができる成形素
材の成形性を向上させるための装置を提供することがで
きる。
According to the second aspect of the present invention, the dimple forming means for performing plastic working so as to form the dimple at the predetermined portion and the dimple flattening means for performing plastic working so as to flatten the formed dimple are provided. With the simple structure of having, it is possible to easily form dimples at predetermined places of the molding material and work harden to a predetermined degree, and further, without causing breakage or cracking in later molding, Further, it is possible to provide an apparatus for improving the moldability of a molding material that can be molded with good appearance.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明の成形素材の成形性を向上させるための
装置の要部の、実施の一形態を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a main part of an apparatus for improving the formability of a molding material according to the present invention.
【図2】図1に示した状態から上型を下降させてパネル
材にディンプルおよび突部を形成した状態を示す断面図
である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state where an upper die is lowered from the state shown in FIG. 1 to form dimples and protrusions on a panel material.
【図3】図2に示した状態から上型をさらに下降させて
パネル材に形成されたディンプルおよび突部を平坦化し
た状態を示す断面図である。
3 is a cross-sectional view showing a state in which the upper mold is further lowered from the state shown in FIG. 2 to flatten dimples and protrusions formed on the panel material.
【図4】本発明の成形素材の成形性を向上させるための
装置の、別の実施の形態を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of the apparatus for improving the moldability of a molding material according to the present invention.
【図5】本発明により平坦化されたパネル材の加工硬化
された部分を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view showing a work-hardened portion of the panel material flattened according to the present invention.
【図6】図5に示されたパネル材を後の工程でプレス加
工した状態を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view showing a state where the panel material shown in FIG. 5 is pressed in a later step.
【図7】従来の技術により、半球状のディンプルが形成
されたままの状態のパネル材を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory view showing a panel material in a state where hemispherical dimples are formed by a conventional technique.
【図8】従来の技術により、円柱状または角柱状のディ
ンプルが形成されたままの状態のパネル材を示す説明図
である。
FIG. 8 is an explanatory view showing a panel material in a state in which columnar or prismatic dimples are formed by a conventional technique.
【図9】従来の技術により、一方の表面にディンプルを
形成し、他方の表面を平端な状態に維持させようとした
ときのパネル材の状態を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a state of a panel material when dimples are formed on one surface and the other surface is to be kept flat by a conventional technique.
【図10】図7に示したパネル材を後の工程でプレス加
工したときに、応力集中により破断した状態を示す説明
図である。
FIG. 10 is an explanatory view showing a state where the panel material shown in FIG. 7 is broken by stress concentration when pressed in a later step.
【図11】図8に示したパネル材を後の工程でプレス加
工したときに、応力集中により破断した状態を示す説明
図である。
FIG. 11 is an explanatory view showing a state where the panel material shown in FIG. 8 is broken by stress concentration when pressed in a later step.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
P パネル材(成形素材) D ディンプル D’ 突部 1 ディンプル形成手段 2 ディンプル平坦化手段 10 上型 15 ディンプル形成ポンチ 20 下型 25 ディンプル平坦化ポンチ 27 ダイス穴 P Panel material (molding material) D Dimple D 'Projection 1 Dimple forming means 2 Dimple flattening means 10 Upper die 15 Dimple forming punch 20 Lower die 25 Dimple flattening punch 27 Dice hole
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B21D 22/08 B21D 22/08 22/20 22/20 Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B21D 22/08 B21D 22/08 22/20 22/20 Z

Claims (2)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】 成形素材の所定の部位の強度を高めてそ
    の成形性を向上させる方法であって、 前記所定の部位にディンプルを形成するように塑性加工
    する工程と、 形成されたディンプルを平坦化させるように塑性加工す
    る工程と、を含むことを特徴とする成形素材の成形性向
    上方法。
    1. A method for improving the formability by increasing the strength of a predetermined portion of a molding material, comprising the steps of: plastically forming a dimple at the predetermined portion; and flattening the formed dimple. And a step of performing plastic working so as to form the material.
  2. 【請求項2】 成形素材の所定の部位の強度を高めてそ
    の成形性を向上させるための装置であって、 前記所定の部位にディンプルを形成するよう塑性加工す
    るディンプル形成手段と、 形成されたディンプルを平坦化させるように塑性加工す
    るディンプル平坦化手段と、を備えたことを特徴とする
    成形素材の成形性を向上させるための装置。
    2. An apparatus for increasing the strength of a predetermined portion of a molding material to improve its formability, comprising: a dimple forming means for performing plastic working so as to form a dimple at the predetermined portion. An apparatus for improving the formability of a forming material, comprising: a dimple flattening means for performing plastic working so as to flatten dimples.
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