JP2002263746A - プレス成形用金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 プレス成形における材料の歩留まりが従来よ
りも良いプレス成形用金型装置を提供する。 【解決手段】 ブランクホルダ金型３のダイフェース３
ａに凸側絞りビードを形成した。この凸側絞りビードは
断面形状が同一ではなく、コーナー部３ｃでは線長が短
いステップ形状ビード７ａで、他の部分の直辺部３ｄで
は線長が長い角形状ビード６ａである。線長が短いステ
ップ形状ビード７ａと線長が長い角形状ビード６ａとの
境界部８ａは断面形状を徐変させていて、絞りビードが
長手方向に滑らかに移行するようになっている。ダイス
金型のダイフェースには、凸側絞りビードに対応した凹
側絞りビードを形成した。このため、絞り成形時の材料
流入量は適切となった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレス金型のダイ
フェースに絞りビードを設けたプレス成形用金型装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】大型で絞り深さが比較的小さい浅絞り成
形品、例えば自動車のフロントフードインナ、フロント
フードアウタ又はルーフ等のプレス部品を成形する金型
には、横断面形状が略同一の絞りビードを設け、成形時
における絞込み部等の張力をなるべく一様にしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】絞り成形のブランクホ
ールド時には、板材の縁部側から材料が流入しながら絞
りビード形状部を成形するが、その後に行われる浅絞り
成形時の材料流入量は比較的少ないことから、ブランク
ホールド時の材料流入量は歩留まりにとって大きな影響
を与える。本発明は、かかる状況に鑑みてなされたもの
であり、プレス成形における材料の歩留まりが従来より
も良いプレス成形用金型装置を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に係るプレス成形
用金型装置は、かかる課題を解決するためになされたも
のであり、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
凹側絞りビードのコーナー部の横断面形状を他の部分の
横断面形状より線長が短くなるように形成し、上記凸側
絞りビードのコーナー部を他の部分の横断面形状より線
長が短くなるように形成し、線長が変化する境界部は横
断面形状が徐変するように形成した。上記線長が短いコ
ーナー部の絞りビードはステップビードで、上記線長が
長い他の部分の絞りビードは角ビードである。

【０００５】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係るプレス成形用
金型装置の実施の形態について図面に基づいて説明す
る。本発明の一実施形態に係るプレス成形用金型装置を
図１乃至図１３に示す。

【０００６】図１に示すように、本実施形態に係るプレ
ス成形用金型装置１は、下側にブランクホルダ金型３及
びダイス金型４を備え、上側にダイス金型５を備えてい
る。ブランクホルダ金型３は、ダイス金型４は中央部に
設置され、その周りにブランクホルダ金型３が設置され
ている。ブランクホルダ金型３は、上側のダイス金型５
とでブランク２を押さえて材料の流れを調節したりしわ
の発生を防いだりするためのもので、ブランクホルダ金
型３のダイフェース３ａには凸側絞りビード３ｂが形成
され、ダイス金型５のダイフェース５ａには、凸側絞り
ビード３ｂに対応する凹側絞りビード５ｂが形成されて
いる。

【０００７】次に、プレス成形用金型装置１を用いて自
動車用ボディパネルを製造する場合について図１を用い
て説明する。同図の（ａ）に示すように、ブランク２を
ブランクホルダ金型３の上面に載置してセットする（ブ
ランクセット）。次いで、同図の（ｂ）に示すように、
ダイス金型４を押し上げて、ブランクホルダ金型３との
間でブランク２を押圧保持する（ブランクホールド）。
ブランクホルダ金型３の凸側絞りビード３ｂとダイス金
型５の凹側絞りビード５ｂとにより、ブランク２はブラ
ンクホールド時に、図２に示すように変形して絞りビー
ド形状部２ａが形成される。そして、図１の（ｃ）に示
すように、ダイス金型５をさらに押し下げて、ブランク
２を加圧して絞り成形を行う（絞り成形）。このときブ
ランクホルダ金型３はダイス金型５により押し下げられ
る。絞り成形後には、図３に示すようにブランク２は所
定形状に変形している。しかる後、図１の（ｄ）に示す
ように、ダイス金型５を上方に移動させてブランクホル
ダ金型３及びパンチ金型４から離脱し（離型）、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
ボディパネル製品が得られ、プレス成形工程は終了す
る。

【０００８】ブランクホルダ金型３とパンチ金型４は平
面視で、図４に示すようになっており、ブランクホルダ
金型３のダイフェース３ａには、凸側絞りビード３ｂが
周囲を囲むように形成されている。凸側絞りビード３ｂ
は、コーナー部３ｃでは図５の（ａ）に示すような形状
であり、その断面形状は、コーナー部３ｃ以外の直辺部
３ｄにおいては、図６の（ａ）に示すように線長が長い
角形状ビード６ａであるが、コーナー部３ｃにおいて
は、図７の（ａ）に示すように線長が短いステップ形状
ビード７ａであり、しかも、図８の（ａ）に示すよう
に、線長が長い角形状ビード６ａと線長が短いステップ
形状ビード７ａとの境界部８ａは断面形状を徐変させて
いて、凸側絞りビード３ｂが長手方向に滑らかに移行す
るようになっている。凹側絞りビード５ｂは凸側絞りビ
ード３ｂに対応した断面形状に形成されている。従来で
は、図５の（ｂ）、図６の（ｂ）、図７の（ｂ）及び図
８の（ｂ）に示すように、直辺部３ｄからコーナー部３
ｃにかけて断面形状がすべて同一の形状６ｂであるのに
対して、本実施形態では上述したようにコーナー部３ｃ
は他の部分と異なる形状である。ここで、フロントフー
ド・インナなどの製品深さが浅いパネルにおけるコーナ
ー部９は、ブランクホールド時の変形形状が絞り成形後
もほとんど変わらないことから、絞りビードの線長は必
要なブランクサイズにダイレクトに影響を与える。よっ
て、図９及び図１０に示すように、本実施形態によれば
従来の場合よりもブランクサイズをΔＡだけ小さくする
ことができ、一製品当たりの板金材料の量は少なくて済
むので、良好な歩留まりが得られる。また、一般的に絞
りビードの断面形状を急変させることは材料の変形挙動
が不安定になり易く、絞り変形後に品質不良となる可能
性があるが、本実施形態についてシミュレーションを行
った結果、図１１に示すとおりブランクホールド時の変
形状態は良好であった。すなわち、従来の場合には、し
わは発生せずに、製品の品質は問題とならないが、図１
１に示す本実施形態の場合には、多少折れじわが発生す
るが振幅は小さく、絞り成形の早い時期に消去し、製品
の品質は問題とならない。実際の成形パネルも品質は問
題なく、従来の場合の形状と比較して、歩留まりが向上
したことを確認している。なお、図１２に示すように、
コーナー部において絞りビードが完全にないＢ区間を設
けると、歩留まりは最も良くなるものの、ブランクホー
ルド時に折れじわとなり、絞り成形後も残存して良好な
品質が得られないことを確認している。

【０００９】線長が長い角形状ビード６ａから線長が短
いステップ形状ビード７ａへの徐変区間は、例えば５０
ｍｍないし２００ｍｍとするのが好ましい。この場合の
ビードの寸法は、例えば、線長が長い角形状ビード６ａ
は幅１５ｍｍ、深さ１０ｍｍ、各面間の角の半径４ｍ
ｍ、壁部の傾斜３度で、線長が短いステップ形状ビード
７ａは幅１４ｍｍ、深さ８ｍｍ、各面間の角の半径４ｍ
ｍ、壁部の傾斜３度である。

【００１０】本実施形態では、線長が長いビードを角形
状としているものの、その他一般的に利用されている丸
形状（図示省略）にしてもよいが、その場合でも線長が
短いビードはステップ形状（一段低くなって端部に向か
い再び高くならない形状）に形成する。また、本実施形
態では絞りビード形状が不連続となる個所をコーナー部
としているものの、金型内のどの位置に設けても良い
が、シミュレーション等の事前確認は必要となる。ま
た、本発明は、二輪車、四輪車又は特殊車両等のすべて
のプレス部品に適用可能な技術である。

【００１１】

【発明の効果】本発明に係る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
ードのコーナー部の横断面形状を他の部分の横断面形状
より線長が短くなるように形成し、上記凸側絞りビード
のコーナー部を他の部分の横断面形状より線長が短くな
るように形成し、線長が変化する境界部は横断面形状が
徐変するように形成したので、絞り成形時の材料流入量
を少なくすることができ、材料の歩留まりを向上させる
ことができる。また、徐変させたことで、断面形状を同
一でないようにしても材料の変形挙動を安定保持するこ
とができる。また、上記線長が短いコーナー部の絞りビ
ードはステップビードで、上記線長が長い他の部分の絞
りビードは角ビードであるように構成すると、金型の製
作に特別な手数をかけることがなく、製造コストの上昇
を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るプレス成形用金型装
置の成形過程を示す断面図であり、（ａ）はブランクセ
ット状態、（ｂ）はブランクホールド状態、（ｃ）は絞
り成形状態、（ｄ）は離型状態である。

【図２】図１の（ｂ）のブランクホールドによるブラン
クの変形形状を示す平面図である。

【図３】図１の（ｃ）のブランクホールドによるブラン
クの変形形状を示す平面図である。

【図４】図１の（ａ）のブランクホルダ金型とパンチ金
型のダイフェースを示す平面図である。

【図５】図４のＶ部におけるブランクホルダ金型のみの
ダイフェースを示す拡大平面図であり、（ａ）は本発明
の一実施形態の場合、（ｂ）は従来の場合である。

【図６】図５の線VI−VIによる断面図であり、（ａ）は
本発明の一実施形態の場合、（ｂ）は従来の場合であ
る。

【図７】図５の線VII−VIIによる断面図であり、（ａ）
は本発明の一実施形態の場合、（ｂ）は従来の場合であ
る。

【図８】図５の線VIII−VIIIによる断面図であり、
（ａ）は本発明の一実施形態の場合、（ｂ）は従来の場
合である。

【図９】ブランクホールド時の材料流入の様子を示す、
図２のIX部の拡大平面図である。

【図１０】従来におけるブランクホールド時の材料流入
の様子を示す図９に対応した拡大平面図である。

【図１１】本発明の一実施形態におけるブランクホール
ド時の変形形状を示す、一部を省略した平面図である。

【図１２】コーナー部に絞りビードがない場合における
ブランクホールド時の変形形状を示す、図１１に対応し
た平面図である。

【符号の説明】

１ プレス成形用金型装置 ２ ブランク ２ａ 絞りビード形状部 ３ ブランクホルダ金型 ３ａ、５ａ ダイフェース ３ｂ 凸側絞りビード ３ｃ、９ コーナー部 ３ｄ 直辺部 ４ パンチ金型 ５ ダイス金型 ５ｂ 凹側絞りビード ６ａ 線長が長い角形状ビード ６ｂ 形状 ７ａ 線長が短いステップ形状ビード ８ａ 境界部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 俊通 静岡県浜松市高塚町300番地 スズキ株式 会社内 (72)発明者 鳩野 謙一郎 静岡県浜松市高塚町300番地 スズキ株式 会社内

Claims (2)

【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コーナー部の横断面形状を他の部
   分の横断面形状より線長が短くなるように形成し、上記
   凸側絞りビードのコーナー部を他の部分の横断面形状よ
   り線長が短くなるように形成し、線長が変化する境界部
   は横断面形状が徐変するように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】 上記線長が短いコーナー部の絞りビード
   はステップビードで、上記線長が長い他の部分の絞りビ
   ードは角ビードである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。