JP2002321013A - プレス金型およびプレス加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １つの金型によって、プレス加工によりワー
クを必要な製品形状に成形し、製品形状の縦壁部に張力
を付与する工程を連続的に行い、かつ、歩留まりの悪化
を防ぐ。 【解決手段】 クッション３に対する弾性力の作用開始
点を異にする２種類のバネ４,５を有する。バネ４,５に
よって、素材の変形開始から型締完了までの間に、ワー
クＷの製品部分または製品部分を囲む極小範囲へと付与
する拘束力を、段階的に増大させる。よって、上型１お
よび下型２の縦壁成形面でワークＷを必要な製品形状に
成形した状態で、製品形状の縦壁部Ｗｂに張力を付与す
る工程を、連続的に行うことが可能となる

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレス加工時の成
形作業における、残留応力の除去作業を効率的に行うた
めの技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両の軽量化を図るため、車両の
メンバー、クロス類のプレス成形品を中心として、軽量
化しつつ強度を高める施策がなされており、材料につい
ても高強度化が促進されている。しかしながら、材料の
高強度化は、成形不良であるスプリングバック、そり、
ひねり等（以下、「スプリングバック等」という。）
を、より顕著に発生させることになる。図18には、いわ
ゆる「ハット断面形状」を有するメンバーＷ₀を示して
いる。また、図19には、スプリングバック等の生じてい
ないときの断面形状を有するメンバーＷ₀を点線で、ス
プリングバック等を生じたメンバーＷ₀’を実線で示し
ている。このような成形不良は、成形時（絞り、曲げ）
に、金型のダイＲ部での曲げ・曲げ戻しにより残留応力
（板厚の内外での応力差）が発生することに起因し、材
料の高強度化が進む程、顕著に発生するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来は、かかる不具合
を解消するにあたり、金型を見込むこと（完成状態で設
計寸法にするため、図面上の正規位置に対し後工程での
変化分量だけ、反対方向に意図的に寸法を考慮するこ
と。）によって対応していたが、適切な見込みのための
金型形状の補正には多大な工数を要していた。そこで、
図20に示すサイジング加工や、図21に示す段絞りによっ
て、素材に張力を付与し、残留応力を除去するという手
法が採られる場合もあった。

【０００４】しかしながら、サイジング加工の場合に
は、図20（ａ）に示す、プレス加工によりワークを必要
な製品形状へと成形する第１工程と、図20（ｂ）に示
す、第１工程よりの絞り深さＨよりもΔＨだけ絞り深さ
を増大させることで、製品形状の縦壁部に張力を付与す
る、第２工程とで、異なる金型101、102を用いる必要が
あった。したがって、金型に関する設備コストと、金型
101から金型102へと製品を移すための工数の増加とを、
余儀なくされていた。

【０００５】一方、段絞りの場合には、図21（ａ）に示
す絞り工程の下死点の少し手前で、製品形状が完成する
以前から、クッション107だけでなく、上型103と下型の
ポンチ104とに形成した段部105、106で、素材108の製品
部分Ｍａ（図中点線の円で囲む範囲）の周辺部を拘束
し、図21（ｂ）に示す絞り工程の下死点において、製品
形状の縦壁部に張力を付与するものであり、金型は１つ
で済むことになる。しかしながら、上型103と下型のポ
ンチ104とに形成した段部105、106で素材108を拘束する
時点では、素材108は、製品形状への成形が完了してい
ないことから、素材108と金型との接触面積が少なく、
素材108の製品形状の縦壁部に十分な張力を付与するた
めには、製品部分以外の被拘束部分を広く取る必要があ
る。よって、段絞りの場合は、歩留まりの悪化を避ける
ことができなかった。

【０００６】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、サイジング加工や段
絞りによることなく、１つの金型によって、プレス加工
によりワークを必要な製品形状に成形し、更に、製品形
状の縦壁部に張力を付与する工程を連続的に行い、か
つ、歩留まりの悪化を防ぐことを可能とすることにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の、本発明の請求項１に係るプレス金型は、プレス加工
によりワークを必要な製品形状に成形し、更に、製品形
状の縦壁部に張力を付与する工程を連続的に行う金型で
あって、素材の変形開始から型締完了までの間に、素材
の製品部分または製品部分に隣接する極小範囲へと、拘
束力を、段階的に増大させながら付与する拘束力制御手
段を備えることを特徴とする。

【０００８】前記拘束力制御手段によって、素材の変形
開始から型締完了までの間に、素材の製品部分または製
品部分に隣接する極小範囲へと、拘束力を、段階的に増
大させながら付与することにより、プレス加工によりワ
ークを必要な製品形状に成形した状態で、製品形状の縦
壁部に、必要な張力を付与する。なお、本説明におい
て、素材の製品部分に隣接する極小範囲とは、歩留まり
の悪化を可能な限り抑えつつ必要な拘束力を付与するた
めの、製品部分に連続する必要最小限の範囲を意味する
ものである。

【０００９】また、本発明の請求項２に係るプレス金型
は、請求項１記載のプレス金型において、前記拘束力制
御手段は、上型に対する下型のクッションの反力を型締
途中で増大させる反力発生手段を備えるものである。

【００１０】本発明によれば、プレス加工によりワーク
を必要な製品形状に成形した状態で、前記反力発生手段
によって、上型に対する下型のクッションの反力を型締
途中で増大させることにより、素材の製品部分または製
品部分に隣接する極小範囲へと、拘束力を、段階的に増
大させながら付与する。そして、製品形状の縦壁部に必
要な張力を付与するものである。

【００１１】また、本発明の請求項３に係るプレス金型
は、請求項２記載のプレス金型において、前記反力発生
手段は、弾性力の作用開始点を異にする複数の弾性力発
生部材を備えるものである。

【００１２】本発明によれば、前記複数の弾性力発生部
材が、各々の弾性力の作用開始点で弾性力を発生させる
ことにより、上型に対する下型のクッションの反力を、
型締途中で増大させることができる。

【００１３】また、本発明の請求項４に係るプレス金型
は、請求項１記載のプレス金型において、前記拘束力制
御手段は、素材の、上型と下型とによって拘束される部
分またはその周囲の極小範囲を、型締方向と平行に折り
曲げる曲げ刃と、折り曲げられた部分を挟持する縦壁と
を有するものである。

【００１４】本発明では、プレス加工によりワークを必
要な製品形状に成形した状態で、前記曲げ刃によって、
上型と下型とによって拘束される部分またはその周囲の
極小範囲を型締方向と平行に折り曲げ、さらに、前記縦
壁によって折り曲げられた部分を挟持することにより、
素材の流入を阻止する。そして、素材の製品部分または
製品部分に隣接する極小範囲に対する拘束力を増大させ
て、製品形状の縦壁部に、必要な張力を付与するもので
ある。

【００１５】また、本発明の請求項５に係るプレス金型
は、請求項１から４のいずれか１項記載のプレス金型に
おいて、前記拘束力制御手段は、下型のクッションに設
けた、ワークを必要な製品形状に成形した状態で素材へ
当接する突起を含むものである。

【００１６】本発明によれば、前記下型のクッションに
設けた突起が、ワークを必要な製品形状に成形した状態
で素材へ当接することによって、下型のクッションから
素材の製品部分または製品部分に隣接する極小範囲へと
付与される流入抵抗力を、ワークを必要な製品形状に成
形した状態で増大させる。そして、製品形状の縦壁部に
必要な張力を付与するものである。

【００１７】また、本発明の請求項６に係るプレス金型
は、請求項５記載のプレス金型において、前記突起は、
ノコギリ刃状断面を有するものとしている。

【００１８】本発明では、ワークを必要な製品形状に成
形した状態で前記突起は素材に食い込み、かつ、食い込
んだ後は、素材の流入を確実に阻止して、下型のクッシ
ョンから素材の製品部分または製品部分に隣接する極小
範囲へと付与される流入抵抗力を増大させる。そして、
製品形状の縦壁部に、必要な張力を付与するものであ
る。

【００１９】また、本発明の請求項７に係るプレス金型
は、請求項５または６記載のプレス金型において、前記
突起は、上型の下面と対向する下型のクッションに設け
られたものである。

【００２０】本発明によれば、ワークを必要な製品形状
に成形した状態で、上型の下面と対向する下型のクッシ
ョンに設けられた前記突起が、素材に食い込む。前記突
起が素材に食い込んだ後は、素材の流入を確実に阻止し
て、下型のクッションから素材の製品部分または製品部
分に隣接する極小範囲へと付与される流入抵抗力を増大
させる。そして、製品形状の縦壁部に、必要な張力を付
与するものである。

【００２１】一方、本発明の請求項８に係るプレス金型
は、請求項５から７のいずれか１項記載のプレス金型に
おいて、前記突起は、上型の縦壁と対向する下型のクッ
ションに設けられたものである。

【００２２】本発明によれば、ワークを必要な製品形状
に成形した状態で、上型の縦壁と対向する下型のクッシ
ョンに設けられた前記突起が、素材に食い込む。前記突
起が素材に食い込んだ後は、素材の流入を確実に阻止し
て、下型のクッションから素材の製品部分または製品部
分に隣接する極小範囲へと付与される流入抵抗力を増大
させる。そして、製品形状の縦壁部に、必要な張力を付
与するものである。

【００２３】また、本発明の請求項９に係るプレス金型
は、請求項１から８のいずれか１項記載のプレス金型に
おいて、下型のポンチは、クッションの位置に応じ、型
締完了前は型の見込みを考慮した形状をなし、型締完了
時点では型の見込みを考慮しない形状をなすものであ
る。

【００２４】本発明によれば、型締完了前は、型の見込
みによって製品形状の矯正を行い、さらに、プレス加工
によりワークを必要な製品形状に成形した状態で、製品
形状の縦壁部に必要な張力を付与することで、型の見込
みと張力付与との相乗効果により、製品形状の矯正を行
う。

【００２５】また、本発明の請求項１０に係るプレス金
型は、請求項１から９のいずれか１項記載のプレス金型
において、絞り成形用金型であることを特徴とする。本
発明によれば、絞り成形工程中に、型締めによって、前
記ワークを必要な製品形状に成形し、更に、製品形状の
縦壁部に張力を付与する工程を、連続的に行うことがで
きる。

【００２６】また、本発明の請求項１１に係るプレス金
型は、請求項１から１０のいずれか１項記載のプレス金
型において、曲げ成形用金型であることを特徴とする。
本発明によれば、曲げ成形工程中に、型締めによって、
前記ワークを必要な製品形状に成形し、更に、製品形状
の縦壁部に張力を付与する工程を、連続的に行うことが
できる。

【００２７】また、本発明の請求項１２に係るプレス金
型は、請求項１から１１のいずれか１項記載のプレス金
型において、前記ワークは、ハット断面形状へと成形さ
れる板材である。本発明によれば、ハット断面形状を有
する板材の縦壁部分に対し、必要な張力を付与して、残
留応力を除去することができる。

【００２８】また、上記課題を解決するための、本発明
の請求項１３に係るプレス加工方法は、プレス加工によ
りワークを必要な製品形状に成形し、更に、製品形状の
縦壁部に張力を付与する工程を連続的に行う方法であっ
て、素材の変形開始から型締完了までの間に、素材の製
品部分または製品部分に隣接する極小範囲へと、拘束力
を、段階的に増大させながら付与することを特徴とす
る。

【００２９】本発明によれば、素材の変形開始から型締
完了までの間に、素材の製品部分または製品部分に隣接
する極小範囲へと、拘束力を段階的に増大させながら付
与することにより、プレス加工によりワークを必要な製
品形状に成形した状態で、製品形状の縦壁部に、必要な
張力を付与することができる。

【００３０】また、本発明の請求項１４に係るプレス加
工方法は、請求項１３記載のプレス加工方法において、
下型のポンチを、クッションの位置に応じ、型締完了前
は型の見込みを考慮した形状として、型締完了時点では
型の見込みを考慮しない形状へと変化させることで、素
材の変形開始から型締完了までの間に見込み工程を含ま
せたものである。

【００３１】本発明では、型締完了前は、型の見込みに
よって製品形状の矯正を行い、さらに、プレス加工によ
りワークを必要な製品形状に成形した状態で、製品形状
の縦壁部に必要な張力を付与することで、型の見込みと
張力付与との相乗効果によって、製品形状の矯正を行う
ことができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。ここで、従来技術と同一部分
及び相当する部分については同一符号で示し、詳しい説
明は省略する。

【００３３】図１から図４には、本発明の第１の実施の
形態に係る絞り成形用金型と、当該絞り成形用金型によ
ってワークを必要な製品形状に成形し、更に、製品形状
の縦壁部に張力を付与する工程を連続的に行う手順を示
している。

【００３４】当該絞り成形用金型は、上型１と下型２と
を有する一対の金型構造を有し、下型２のポンチ２Ａの
周囲を囲む位置に、クッションリング３（以下、「クッ
ション」という。）を備えている。そして、上型１に対
するクッション３の反力を発生させるために、２種類の
弾性力発生部材４,５（以下、「バネ」と称す。）を有
している。バネ４,５は、いずれもタンカシリンダー、
ウレタンストリッパー等の、弾性により反力を発生する
部材、構造物等が用いられている。なお、後述する他の
実施例において用いられる各バネも、これらのバネ４,
５と同様のものである。

【００３５】そして、バネ４は、下型２に板状の素材Ｗ
（以下、「ワーク」という。）をセットした時点から、
クッション３がワークＷに当接することが可能な高さと
なるように、クッション３を支えている。一方、バネ５
は、上型１を下降させて絞り成形がある程度進行した時
点で、初めてクッション３に当接し（図３参照）、その
弾性力をクッション３に作用させるものである。すなわ
ち、バネ４,５は、クッション３に対する弾性力の作用
開始点を異にしている。

【００３６】ここで、図１〜図４を参照しながら、ワー
クＷに対し、絞り加工を施すと共に、型締めによって、
ワークＷに残留応力を除去するための張力を付与する手
順を説明する。

【００３７】まず、図１に示すように、ワークＷを下型
２のポンチ２Ａおよびクッション３の上にセットする。
続いて、図２に示すように、上型１を下降させて、型締
めを開始する。このとき、ワークＷの製品部分または製
品部分に隣接する極小範囲を、上型１とクッション３と
で挟持する。そして、図３に示すように、上型１を下降
させて絞り成形がある程度進行した時点で、バネ５は初
めてクッション３に当接し、その弾性力をクッション３
に作用させる。そして、上型１に対する下型２のクッシ
ョン３の反力を、型締途中で増大させる。さらに、上型
１に対する下型２のクッション３の反力を増大させた状
態を維持しながら、図４に示す型締完了状態に至るもの
である。

【００３８】よって、図３に示す、上型１に対する下型
２のクッション３の反力を増大させた時点から、図４に
示す型締完了状態までは、ワークＷの製品部分または製
品部分に隣接する極小範囲に対する拘束力を増大させる
ことにより、プレス加工によりワークＷを必要な製品形
状に成形した状態で、製品形状の縦壁部Ｗｂに必要な張
力を付与することができる。そしてワークＷに絞り成形
を施すことによって生じた残留応力を適切に除去し、当
該残留応力に起因する成形不良を解消することができ
る。

【００３９】上記構成をなす、本発明の第１の実施の形
態に係る絞り成形用金型によれば、以下のような作用効
果を得ることができる。まず、本実施の形態に係る絞り
成形用金型は、上型１に対する下型２のクッション３を
支える反力発生手段として、クッション３に対する弾性
力の作用開始点を異にする２種類のバネ４,５を有し、
バネ４,５によって、素材の変形開始から型締完了まで
の間に、ワークＷの製品部分または製品部分に隣接する
極小範囲へと付与する拘束力を、段階的に増大させなが
ら付与する、「拘束力制御手段」を構成する。かかる拘
束力制御手段を備えることによって、上型１および下型
２の縦壁成形面でワークＷを必要な製品形状に成形した
状態で、製品形状の縦壁部Ｗｂに張力を付与する工程
を、連続的に行うことが可能となる。

【００４０】しかも、上型１とクッション３とで挟持す
る部分は、ワークＷの製品部分または製品部分に隣接す
る極小範囲であることから、歩留まりの悪化を無くし、
若しくは可能な限り抑えることが可能である。

【００４１】よって、本発明の第１の実施の形態に係る
絞り成形用金型によれば、材料の高強度化を促進するこ
とによる成形不良の増大を防ぎつつ、従来のサイジング
加工のごとく、ワークを必要な製品形状へと成形する第
１工程と製品形状の縦壁部に張力を付与する第２工程と
で、異なる金型を用いる必要をなくし、かつ、従来の段
絞りのごとく、歩留まりの悪化を来たすこともなく、高
強度化された材料の絞り成形を、低コストで行うことが
可能となる。

【００４２】なお、図１〜図４に示す例では、クッショ
ン３を支える反力発生手段として、クッション３に対す
る弾性力の作用開始点を異にする２種類のバネ４,５を
用いた例を示したが、例えば、単一の非線型のバネに代
えることによっても、同様の作用効果を得ることができ
る。

【００４３】さて、図５には、本発明の第１の実施の形
態に係る絞り成形用金型を、曲げ成形用金型に応用した
場合を示している。上型11は、パッド16と、パッド16の
反力を発生させるためのバネ17を有している。また、下
型12のポンチ12Ａに隣接するように、クッション13が設
けられている。クッション13を支えるバネ14は、上型11
を下降させて曲げ成形がある程度進行した時点（図５に
示す時点）で、初めてクッション３がワークＷに当接す
る高さに、クッション３を支持している。

【００４４】当該曲げ成形用金型においても、クッショ
ン13、バネ14,15は、図５に示す状態から曲げ成形がさ
らに進行して、上型11とクッション13とでワークＷを挟
持するに至った時点で、ワークＷの製品部分または製品
部分に隣接する極小範囲に対する拘束力を増大させる、
「拘束力制御手段」を構成している。そして、かかる拘
束力制御手段により、上型１および下型２の縦壁成形面
でワークＷを必要な製品形状に成形した状態で、製品形
状の縦壁部Ｗｂに必要な張力を付与して残留応力を適切
に除去し、残留応力に起因する成形不良を解消すること
ができる。よって、図１〜図４に示す絞り成形用金型と
同様の作用効果を、曲げ成形においても得ることが可能
である。

【００４５】次に、図６および図７を参照しながら、本
発明の第２の実施の形態に係る絞り成形用金型と、当該
絞り成形用金型によってワークを必要な製品形状に成形
し、更に、製品形状の縦壁部に張力を付与する工程を連
続的に行う手順を説明する。

【００４６】当該絞り成形用金型は、上型21と下型22と
を有する一対の金型構造を有し、下型22のポンチ22Ａの
周囲を囲む位置に、クッションリング23（以下、「クッ
ション」という。）を備えている。また、ポンチ22Ａの
さらに外側を囲む位置に、下型22の一部を突出させて曲
げ刃22Ｂを設けている。バネ24は、下型22にワークＷを
セットした時点から、クッション23がワークＷに当接す
ることが可能な高さとなるように、クッション23を支え
ている。なお、上型21の側面21Ａと、曲げ刃22Ｂの側面
22Ｃとのクリアランスは、ワークＷの板厚と同じか若し
く板厚よりも若干狭くなるように設定されている。そし
て、側面21Ａ,22Ｃは、後述のように、曲げ刃22Ｂによ
って折り曲げられたワークＷの端部Ｗａを挟持するため
の、「縦壁」となっている。

【００４７】この絞り成形用金型によって、ワークＷに
対し絞り加工を施すと共に、型締めによって、ワークＷ
の残留応力を除去するための張力を付与する手順は、以
下の通りである。まず、図示は省略するが、ワークＷを
下型22のポンチ22Ａおよびクッション23の上にセットす
る。続いて、図６に示すように、上型21を下降させて、
型締めを開始する。このとき、ワークＷの製品部分また
は製品部分に隣接する極小範囲を、上型21とクッション
23とで挟持する。そして、上型21を下降させて絞り成形
がある程度進行した時点で、上型21とクッション23とに
挟持されたワークＷの端部Ｗａが曲げ刃22Ｂに当接し、
型締方向と平行な方向（図６の上下方向）へと折り曲げ
られる。

【００４８】さらに、上型21を下降させると、図７に示
すように、曲げ刃22Ｂよって折り曲げられたワークＷの
端部Ｗａは、縦壁である側面21Ａ、22Ｃによって挟持さ
れる。この、側面21Ａ、22ＣによってワークＷの端部Ｗ
ａを挟持ことにより、素材の流入を阻止し、素材の製品
部分または製品部分に隣接する極小範囲に対する拘束力
を増大させる。そして、図示しない型締完了状態まで当
該拘束力を維持するものである。

【００４９】よって、図７に示す、側面21Ａ、22Ｃによ
ってワークＷの端部Ｗａを挟持した時点から、型締完了
状態までは、ワークＷの製品部分または製品部分に隣接
する極小範囲に対する拘束力を増大させることにより、
プレス加工によりワークＷを必要な製品形状に成形した
状態で、製品形状の縦壁部Ｗｂに必要な張力を付与する
ことができる。そしてワークＷに絞り成形を施すことに
よって生じた残留応力を適切に除去し、当該残留応力に
起因する成形不良を解消することができる。

【００５０】上記構成をなす、本発明の第２の実施の形
態に係る絞り成形用金型によれば、以下のような作用効
果を得ることができる。当該絞り成形用金型は、ワーク
Ｗの、上型21と下型22のクッション23とによって拘束さ
れる部分またはその周囲の極小範囲（ワークＷの端部Ｗ
ａ）を、型締方向（図６、図７の上下方向）と平行に折
り曲げる曲げ刃22Ｂと、折り曲げられた部分を挟持する
縦壁としての側面21Ａ,22Ｃとを有している。

【００５１】そして、素材の変形開始から型締完了まで
の間に、ワークＷの端部Ｗａを曲げ刃22Ｂで折り曲げ
て、側面21Ａ,22Ｃで挟持することにより、素材の製品
部分または製品部分に隣接する極小範囲へと付与する拘
束力を、段階的に増大させながら付与する、「拘束力制
御手段」を構成している。そして、かかる拘束力制御手
段を備えることによって、本発明の第１の実施の形態の
絞り成形用金型と同様に、上型21および下型22の縦壁成
形面によってワークＷを必要な製品形状に成形した状態
で、製品形状の縦壁部Ｗｂに張力を付与する工程を、連
続的に行うことが可能となる。

【００５２】なお、本発明の第２の実施の形態では、
「拘束力制御手段」を、ワークＷの端部Ｗａを折り曲げ
る曲げ刃22Ｂと、折り曲げられた端部Ｗａを挟持する側
面21Ａ,22Ｃとで構成したが、かかる構成に代えて、上
型21とクッション23との対向面に、いわゆるロックビー
ドのごとき、素材流入量を意図的に抑える面形状や、ク
ランク形状等、上型と下型とによって拘束される部分ま
たはその周囲の極小範囲を、型締方向と平行に折り曲
げ、折り曲げられた部分を挟持する面形状を形成するこ
とによっても、同様の作用効果を得ることができる。そ
の他、本発明の第１の実施の形態と同様の作用効果につ
いては、説明を省略する。

【００５３】さて、図８には、本発明の第２の実施の形
態に係る絞り成形用金型を、曲げ成形用金型に応用した
場合を示している。上型31は、パッド36と、パッド36の
反力を発生させるためのバネ37を有している。また、下
型32の一部を突出させて曲げ刃32Ｂを設けている。さら
に、上型31の側面31Ａと、曲げ刃32Ｂの側面32Ｃとのク
リアランスは、ワークＷの板厚と同じか若しく板厚より
も若干狭くなるように設定されている。そして、側面31
Ａ,32Ｃは、曲げ刃32Ｂによって折り曲げられたワーク
Ｗの端部Ｗａを挟持するための、「縦壁」となってい
る。

【００５４】当該曲げ成形用金型においても、図８に示
す型締完了状態に至る直前に、ワークＷの端部Ｗａを曲
げ刃32Ｂで折り曲げて、側面31Ａ,32Ｃで挟持すること
により、素材の製品部分または製品部分に隣接する極小
範囲へと付与する拘束力を、段階的に増大させながら付
与する、「拘束力制御手段」を構成している。そして、
かかる拘束力制御手段により、上型31および下型32の縦
壁成形面によってワークＷを必要な製品形状に成形した
状態で、製品形状の縦壁部Ｗｂに必要な張力を付与して
残留応力を適切に除去し、残留応力に起因する成形不良
を解消することができる。よって、図６および図７に示
す絞り成形用金型と同様の作用効果を、曲げ成形におい
ても得ることが可能である。

【００５５】次に、図９および図10を参照しながら、本
発明の第３の実施の形態に係る絞り成形用金型と、当該
絞り成形用金型によってワークを必要な製品形状に成形
し、更に、製品形状の縦壁部に張力を付与する工程を連
続的に行う手順を説明する。

【００５６】当該絞り成形用金型は、上型41と下型42と
を有する一対の金型構造を有し、下型42のポンチ42Ａの
周囲を囲む位置に、クッションリング43、48（以下、
「クッション」という。）を、二重に備えている。クッ
ション48は、クッション43とが当接するための、当接片
48ａを備えている。そして、上型41に対するクッション
43の反力を発生させる為の弾性力発生部材44（以下、
「バネ」と称す。）と、上型41に対するクッション48の
反力を発生させるための弾性力発生部材45（以下、「バ
ネ」と称す。）を有している。

【００５７】そして、バネ44は、下型42にワークＷをセ
ットした時点から、クッション43がワークＷに当接する
ことが可能な高さとなるように、クッション43を支えて
いる。一方、バネ45は、絞り成形の当初は、ワークＷに
対しクッション48を当接させず、上型１を下降させて絞
り成形がある程度進行し、クッション48の当接片48ａに
クッション43が当接した時点で（図10参照）、初めてそ
の弾性力をクッション43に作用させるものである。すな
わち、バネ44,45は、クッション43に対する弾性力の作
用開始点を異にしている。

【００５８】しかも、クッション48の、ワークＷに当接
する上面には、ノコギリ刃状断面を有する突起48ｂを設
けており、クッション48の当接片48ａにクッション43が
当接する時点で（図10参照）、クッション48の突起48ｂ
は、ワークＷに当接し、さらにワークＷへと食い込むも
のである。

【００５９】ここで、図９および図10を参照しながら、
ワークＷに対し、絞り加工を施すと共に、型締めによっ
て、ワークＷに残留応力を除去するための張力を付与す
る手順を説明する。

【００６０】まず、図示は省略するが、ワークＷを、下
型42のポンチ42Ａおよびクッション43の上にセットす
る。続いて、図９に示すように、上型41を下降させて、
型締めを開始する。このとき、ワークＷの製品部分また
は製品部分に隣接する極小範囲を、上型41とクッション
43とで挟持する。そして、図10に示すように、上型１を
下降させて絞り成形がある程度進行した時点で、クッシ
ョン43の下面がクッション48の当接片48ａに当接する。
また、クッション48の当接片48ａにクッション43が当接
した時点で（図10参照）クッション48の突起48ａはワー
クＷに当接し、食い込む。以降は、バネ44,45の双方の
弾性力が、クッション43,48を介してワークＷに作用す
るので、上型41に対する下型42のクッション43,48によ
る反力を、型締途中で増大させることができる。さら
に、上型41に対する反力をクッション43,48によって増
大させた状態を維持しながら、図示しない型締完了状態
に至るものである。

【００６１】よって、図10に示す、上型41に対する下型
42のクッション43,48による反力を増大させた時点から
型締完了状態までは、ワークＷの製品部分または製品部
分に隣接する極小範囲に対する拘束力を増大させること
によって、プレス加工によりワークＷを必要な製品形状
に成形した状態で、製品形状の縦壁部Ｗｂに必要な張力
を付与することができる。しかも、ワークＷに対し途中
から当接するクッション48の突起48ｂは、ワークＷへと
食い込むことによって、素材の流入を強制的に阻止して
いる。したがって、ワークＷに絞り成形を施すことによ
って生じた残留応力を適切に除去し、当該残留応力に起
因する成形不良を解消することができる。

【００６２】上記構成をなす、本発明の第３の実施の形
態に係る絞り成形用金型によれば、以下のような作用効
果を得ることができる。まず、本実施の形態に係る絞り
成形用金型は、上型41に対する下型42のクッション43,4
8を支える反力発生手段として、弾性力の作用開始点を
異にする２種類のバネ44,45を有し、バネ44,45によっ
て、素材の変形開始から型締完了までの間に、ワークＷ
の製品部分または製品部分に隣接する極小範囲へと付与
する拘束力を、段階的に増大させながら付与する、「拘
束力制御手段」を構成する。

【００６３】また、ワークＷに対し途中から当接するク
ッション48の突起48ｂも、ワークＷへと食い込むことに
よって素材の流入を阻止し、「第２の拘束力制御手段」
を構成する。しかも、突起48ｂは、いわゆるノコギリ刃
状断面を有するので、素材の流入を確実に阻止して、ク
ッション48から素材の製品部分または製品部分に隣接す
る極小範囲へと付与される流入抵抗力を増大させること
ができる。

【００６４】そして、これらの拘束力制御手段を備える
ことによって、上型１および下型２の縦壁成形面でワー
クＷを必要な製品形状に成形した状態で、製品形状の縦
壁部Ｗｂに張力を付与する工程を、連続的に行うことが
可能となる。その他、本発明の第１、第２の実施の形態
と同様の作用効果については、説明を省略する。

【００６５】さて、図11には、本発明の第３の実施の形
態に係る絞り成形用金型を、曲げ成形用金型に応用した
場合を示している。上型51は、パッド56と、パッド56の
反力を発生させるためのバネ57を有している。また、下
型52のポンチ52Ａに隣接するように、クッション53が設
けられている。クッション53を支えるバネ54は、上型51
を下降させて曲げ成形がある程度進行した時点（図11に
示す時点）で、初めてクッション53がワークＷに当接す
る高さに、クッション53を支持している。加えて、クッ
ション53の、ワークＷに当接する上面には、ノコギリ刃
状断面を有する突起53ｂを設けている。

【００６６】当該曲げ成形用金型においても、図11に示
す状態から曲げ成形がさらに進行して、上型51とクッシ
ョン53とでワークＷを挟持するに至った時点で、ワーク
Ｗの製品部分または製品部分に隣接する極小範囲に対す
る拘束力を増大させる、「拘束力制御手段」を構成して
いる。また、クッション53の突起53ｂも、ワークＷへと
食い込むことによって素材の流入を阻止する、「第２の
拘束力制御手段」を構成している。そして、これらの拘
束力制御手段により、上型51および下型52の縦壁成形面
によってワークＷを必要な製品形状に成形した状態で、
製品形状の縦壁部Ｗｂに必要な張力を付与して残留応力
を適切に除去し、残留応力に起因する成形不良を解消す
ることができる。よって、図９および図10に示す絞り成
形用金型と同様の作用効果を、曲げ成形においても得る
ことが可能である。

【００６７】次に、図12〜図14を参照しながら、本発明
の第４の実施の形態に係る絞り成形用金型と、当該絞り
成形用金型によってワークを必要な製品形状に成形し、
更に、製品形状の縦壁部に張力を付与する工程を連続的
に行う手順を説明する。

【００６８】当該絞り成形用金型は、上型61と下型62と
を有する一対の金型構造を有し、下型62のポンチ62Ａの
周囲を囲む位置に、クッションリング63、68（以下、
「クッション」という。）を、二重に備えている。そし
て、上型61に対するクッション63の反力を発生させる為
の弾性力発生部材64（以下、「バネ」と称す。）と、上
型61に対するクッション68の反力を発生させるための弾
性力発生部材65（以下、「バネ」と称す。）を有してい
る。

【００６９】本実施の形態では、クッション68は、上型
61の縦壁と対向する下型のクッションであり、下型62の
縦壁成形面の一部をなし、クッション63と当接するため
の当接片68ａを備えている。

【００７０】そして、バネ64は、下型62に板状の素材Ｗ
（以下、「ワーク」という。）をセットした時点から、
クッション63がワークＷに当接することが可能な高さと
なるように、クッション63を支えている。一方、バネ65
は、絞り成形の当初は、ワークＷに対しクッション68を
当接させず、上型１を下降させて絞り成形がある程度進
行し、クッション68の当接片68ａにクッション63が当接
した時点で（図13参照）、初めてその弾性力をクッショ
ン63に作用させるものである。すなわち、バネ64,65
は、クッション63に対する弾性力の作用開始点を異にし
ている。

【００７１】しかも、クッション68は、下型62の縦壁成
形面の一部をなすものであって、当該縦壁成形面に、ノ
コギリ刃状断面を有する突起68ｂを設けている。そし
て、クッション68の当接片68ａにクッション63が当接す
る時点で（図13参照）、クッション68の突起68ｂは、ワ
ークＷの縦壁部Ｗｂに当接し、食い込むものである。

【００７２】加えて、クッション68は、可動範囲の下死
点にある時（図14参照）に、下型62の縦壁成形面として
求められる縦壁形状となるように形成されている。よっ
て、クッション68が可動範囲の上死点にある時（図12、
図13）には、ポンチ62Ａとクッション68とからなる下型
62の縦壁成形面は、段付面を構成し、下型62に型の見込
みを施した場合と同じ状態となっている。

【００７３】ここで、図12〜図14を参照しながら、ワー
クＷに対し、絞り加工を施すと共に、型締めによって、
ワークＷに残留応力を除去するための張力を付与する手
順を説明する。

【００７４】まず、図示は省略するが、ワークＷを、下
型62のポンチ62Ａおよびクッション63の上にセットす
る。続いて、図12に示すように、上型61を下降させて、
型締めを開始する。このとき、ワークＷの製品部分また
は製品部分に隣接する極小範囲を、上型61とクッション
63とで挟持する。そして、図13に示すように、上型１を
下降させて絞り成形がある程度進行した時点で、クッシ
ョン63の下面がクッション68の当接片68ａに当接する。
よって、この時点から、バネ64,65の双方の弾性力が、
クッション63,68を介してワークＷに作用することとな
り、上型61に対する下型62のクッション63,68による反
力を、型締途中で増大させることができる。

【００７５】また、図13に示す時点では、ポンチ62Ａと
クッション68とからなる下型62の縦壁成形面は、段付面
を構成し、下型62に型の見込みを施した場合と同じ状態
となっているので、ワークＷに対し、見込みによる形状
不良問題の解消を図ることができる。

【００７６】そして、上型61に対する反力をクッション
63,68によって増大させた状態を維持しながら、図14に
示す型締完了状態に至る。型締完了時点では、クッショ
ン68は、可動範囲の下死点へと移動しているので、ポン
チ62Ａとクッション68とからなる下型62の縦壁成形面
は、見込みのための段付形状は解消され、下型62の縦壁
成形面として求められる縦壁形状を構成することとな
る。よって、上型61と下型62の縦壁とは、見込みを考慮
しない金型形状となる。

【００７７】よって、図13に示す、上型61に対する下型
62のクッション63,68による反力を増大させた時点か
ら、図14に示す、型締完了状態までは、ワークＷの製品
部分または製品部分に隣接する極小範囲に対する拘束力
を増大させることによって、プレス加工によりワークＷ
を必要な製品形状に成形した状態で、製品形状の縦壁部
Ｗｂに必要な張力を付与することができる。しかも、ワ
ークＷに対し途中から当接するクッション68の突起68ｂ
は、ワークＷへと食い込むことによって、素材の流入を
強制的に阻止している。したがって、ワークＷに絞り成
形を施すことによって生じた残留応力を適切に除去し、
当該残留応力に起因する成形不良を解消することができ
る。

【００７８】上記構成をなす、本発明の第４の実施の形
態に係る絞り成形用金型によれば、以下のような作用効
果を得ることができる。まず、本実施の形態に係る絞り
成形用金型は、上型61に対する下型62のクッション63,6
8を支える反力発生手段として、弾性力の作用開始点を
異にする２種類のバネ64,65を有し、バネ64,65によっ
て、素材の変形開始から型締完了までの間に、ワークＷ
の製品部分または製品部分に隣接する極小範囲へと付与
する拘束力を、段階的に増大させながら付与する、「拘
束力制御手段」を構成する。

【００７９】また、ワークＷに対し途中から当接するク
ッション68の突起68ｂも、ワークＷへと食い込むことに
よって素材の流入を阻止し、「第２の拘束力制御手段」
を構成する。しかも、突起68ｂは、いわゆるノコギリ刃
状断面を有するので、素材の流入を確実に阻止して、ク
ッション68から素材の製品部分または製品部分に隣接す
る極小範囲へと付与される流入抵抗力を増大させること
ができる。

【００８０】さらに、下型62のポンチ62Ａは、クッショ
ン68の位置に応じ、型締完了前は、図12,図13に示すよ
うに型の見込みを考慮した形状をなすことから、型締完
了前は、型の見込みによって製品形状の矯正を行うこと
ができる。すなわち、素材の変形開始から型締完了まで
の間に、見込み工程を含ませることが可能であり、型の
見込みと張力付与との相乗効果によって、ワークＷの矯
正を行うことが可能となる。しかも、意図的に型の見込
みを考慮した型形状とすることなく、単に、クッション
68を昇降させることのみによって、型の見込みを可能と
したものである。その他、本発明の第１〜第３の実施の
形態と同様の作用効果については、説明を省略する。

【００８１】さて、図15および図16には、本発明の第４
の実施の形態に係る絞り成形用金型を、曲げ成形用金型
に応用した場合を示している。上型71は、パッド76と、
パッド76の反力を発生させるためのバネ77を有してい
る。また、下型72のポンチ72Ａの一部は、クッション73
として形成され、クッション73は、下型72の縦壁成形面
の一部をなしている。そして、クッション73の、上型71
の縦壁と対向する面に、ノコギリ刃状断面形状を有する
突起73ｂを備えている。

【００８２】クッション73を支えるバネ74は、上型51を
下降させて、曲げ成形がある程度進行した時点（図15に
示す時点）で、初めてクッション73がワークＷに当接す
る高さに、クッション73を支持している。

【００８３】さらに、クッション73は、可動範囲の下死
点にある時に（図示しない型締終了時点）、下型72の縦
壁成形面として求められる縦壁形状となるように形成さ
れている。よって、クッション73が可動範囲の上死点に
ある時（図15、図16）には、ポンチ72Ａとクッション73
とからなる下型72の縦壁成形面は、段付面を構成し、下
型72に、型の見込みを施した場合と同じ状態となってい
る。

【００８４】当該曲げ成形用金型においても、図15に示
す状態から曲げ成形がさらに進行して、図16に示すよう
に、上型71とクッション73とでワークＷを挟持するに至
った時点で、ワークＷの製品部分または製品部分に隣接
する極小範囲に対する拘束力を増大させる、「拘束力制
御手段」を構成している。また、クッション73の突起73
ｂも、ワークＷへと食い込むことによって素材の流入を
阻止する、「第２の拘束力制御手段」を構成している。

【００８５】そして、これらの拘束力制御手段により、
上型71および下型72の縦壁成形面によってワークＷを必
要な製品形状に成形した状態で、製品形状の縦壁部Ｗｂ
に必要な張力を付与して残留応力を適切に除去し、残留
応力に起因する成形不良を解消することができる。

【００８６】さらに、下型72のポンチ72Ａは、クッショ
ン73の位置に応じ、型締完了前は、図16に示すように型
の見込みを考慮した形状をなすことから、型締完了前
は、型の見込みによって製品形状の矯正を行うことがで
きる。すなわち、型の見込みと張力付与との相乗効果に
よって、ワークＷの矯正を行うことが可能となる。よっ
て、図12〜図14に示す絞り成形用金型と同様の作用効果
を、曲げ成形においても得ることが可能である。

【００８７】なお、以上の本発明の第１〜第４の実施の
形態において、ワークＷを、ハット断面形状へと成形す
る場合を例に挙げて説明したが、本発明は、かかる場合
に限定されるものではなく、材料の高強度化によりスプ
リングバック等が顕著となるプレス成形部品に対し、広
く利用することが可能である。

【００８８】

【実施例】図17には、素材の変形開始から型締完了まで
の間に、素材の製品部分または製品部分に隣接する極小
範囲へと与える拘束力を、段階的に増大させる方法（本
発明に係るプレス加工方法）と、素材に与える拘束力を
一定とする方法（従来のプレス加工方法）とで、プレス
成形品の残留応力の違いを示している。符号Ｉで示す線
は、本発明に係る方法による値を示すものであり、素材
の変形当初の拘束力Ｆを５ｋＮとし、最終的な拘束力
を、グラフに示す値に設定して実験したものである。一
方、符号Ａで示す線は、従来のプレス加工方法による値
を示すものであり、素材の拘束力Ｆは、グラフに示す値
で一定として実験したものである。

【００８９】図17から明らかなように、本発明に係る方
法によると、最終的な拘束力を30ｋＮ以上としたとき
に、プレス成形品の残留応力の減少効果が、従来の方法
に比して、特に顕著となることが明らかとなった。

【００９０】

【発明の効果】本発明はこのように構成したので、以下
のような効果を有する。まず、本発明の請求項１に係る
プレス金型によれば、プレス加工によりワークを必要な
製品形状に成形した状態で、製品形状の縦壁部に必要な
張力を付与することが可能となるので、従来のサイジン
グ加工や段絞りによることなく、１つの金型によって、
プレス加工によりワークを必要な製品形状に成形し、更
に、製品形状の縦壁部に張力を付与する工程を連続的に
行うことができる。しかも、かかるプレス加工の際の、
歩留まりの悪化を防ぐことが可能となる。

【００９１】また、本発明の請求項２に係るプレス金型
によれば、前記反力発生手段によって、上型に対する下
型のクッションの反力を型締途中で増大させることによ
り、素材の製品部分または製品部分に隣接する極小範囲
へと、拘束力を段階的に増大させながら付与することが
可能となり、１つの金型によって、プレス加工により成
形工程と張力付与工程とを連続的に行い、かつ、歩留ま
りの悪化を防ぐことが可能となる。

【００９２】また、本発明の請求項３に係るプレス金型
によれば、前記複数の弾性力発生部材が、各々の弾性力
の作用開始点で弾性力を発生させることにより、上型に
対する下型のクッションの反力を型締途中で増大させる
ことが可能となり、１つの金型によって、プレス加工に
より成形工程と張力付与工程とを連続的に行い、かつ、
歩留まりの悪化を防ぐことが可能となる。

【００９３】また、本発明の請求項４に係るプレス金型
によれば、前記曲げ刃によって折り曲げられた部分を前
記縦壁で挟持することにより、素材の流入を阻止し、素
材の製品部分または製品部分に隣接する極小範囲に対す
る拘束力を、段階的に増大させることが可能となり、１
つの金型によって、プレス加工により成形工程と張力付
与工程とを連続的に行い、かつ、歩留まりの悪化を防ぐ
ことが可能となる。

【００９４】また、本発明の請求項５に係るプレス金型
によれば、前記下型のクッションに設けた突起が、ワー
クを必要な製品形状に成形した状態で素材へ当接するこ
とによって、下型のクッションから素材の製品部分また
は製品部分に隣接する極小範囲へと付与される流入抵抗
力を、ワークを必要な製品形状に成形した状態で増大さ
せるので、素材の製品部分または製品部分に隣接する極
小範囲に対する拘束力を、段階的に増大させることが可
能となり、１つの金型によって、プレス加工により成形
工程と張力付与工程とを連続的に行い、かつ、歩留まり
の悪化を防ぐことが可能となる。

【００９５】また、本発明の請求項６に係るプレス金型
によれば、前記下型のクッションに設けたノコギリ刃状
断面を有する突起が素材に食い込み、かつ、食い込んだ
後は、素材の流入を確実に阻止して、下型のクッション
から素材の製品部分または製品部分に隣接する極小範囲
へと付与される流入抵抗力を増大させることが可能とな
り、１つの金型によって、プレス加工により成形工程と
張力付与工程とを連続的に行い、かつ、歩留まりの悪化
を防ぐことが可能となる。

【００９６】また、本発明の請求項７に係るプレス金型
によれば、ワークを必要な製品形状に成形した状態で、
上型の下面と対向する下型のクッションに設けられた前
記突起が素材に食い込み、素材の流入を確実に阻止し
て、下型のクッションから素材の製品部分または製品部
分に隣接する極小範囲へと付与される流入抵抗力を増大
させることが可能となり、１つの金型によって、プレス
加工により成形工程と張力付与工程とを連続的に行い、
かつ、歩留まりの悪化を防ぐことが可能となる。

【００９７】また、本発明の請求項８に係るプレス金型
によれば、ワークを必要な製品形状に成形した状態で、
上型の縦壁と対向する下型のクッションに設けられた前
記突起が素材に食い込み、素材の流入を確実に阻止し
て、下型のクッションから素材の製品部分または製品部
分に隣接する極小範囲へと付与される流入抵抗力を増大
させることが可能となり、１つの金型によって、プレス
加工により成形工程と張力付与工程とを連続的に行い、
かつ、歩留まりの悪化を防ぐことが可能となる。

【００９８】また、本発明の請求項９に係るプレス金型
によれば、型締完了前は、型の見込みによって製品形状
の矯正を行い、さらに、プレス加工によりワークを必要
な製品形状に成形した状態で、製品形状の縦壁部に必要
な張力を付与することで、型の見込みと張力付与との相
乗効果によって、製品形状の矯正を行うことができるの
で、矯正効果を更に高めることが可能となる。

【００９９】また、本発明の請求項１０に係るプレス金
型によれば、絞り成形工程において上記効果を得ること
が可能となり、本発明の請求項１１に係るプレス金型に
よれば、曲げ成形工程において上記効果を得ることが可
能となる。さらに、本発明の請求項１２に係るプレス金
型によれば、板材をハット断面形状へと成形する際に、
上記効果を得ることができる。

【０１００】そして、本発明の請求項１３に係るプレス
加工方法によれば、プレス加工によりワークを必要な製
品形状に成形した状態で、製品形状の縦壁部に必要な張
力を付与することが可能となるので、サイジング加工や
段絞りによることなく、１つの金型によって、プレス加
工によりワークを必要な製品形状に成形し、更に、製品
形状の縦壁部に張力を付与する工程を連続的に行うこと
ができる。しかも、かかるプレス加工の際の、歩留まり
の悪化を防ぐことが可能となる。

【０１０１】また、本発明の請求項１４に係るプレス加
工方法によれば、型締完了前は、型の見込みによって製
品形状の矯正を行い、さらに、プレス加工によりワーク
を必要な製品形状に成形した状態で、製品形状の縦壁部
に必要な張力を付与することで、型の見込みと張力付与
との相乗効果によって、製品形状の矯正を行うことがで
きるので、矯正効果を更に高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る絞り成形用金
型の要部を示す、断面模式図であり、ワークをセットし
た状態を示すものである。

【図２】図１に続き、ワークに絞り成形を施す手順を示
す説明図であり、型締めを開始した状態を示すものであ
る。

【図３】図２に続き、ワークに絞り成形を施す手順を示
す説明図であり、上型に対する下型のクッションの反力
を、型締途中で増大させた状態を示すものである。

【図４】図３に続き、ワークに絞り成形を施す手順を示
す説明図であり、型締完了状態を示すものである。

【図５】本発明の第１の実施の形態に係る絞り成形用金
型を、曲げ成形用金型に応用した場合を示す、要部断面
図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態に係る絞り成形用金
型の要部を示す、断面模式図であり、型締めを開始した
状態を示すものである。

【図７】図６に続き、ワークに絞り成形を施す手順を示
す説明図であり、上型に対する下型のクッションの反力
を、型締途中で増大させた状態を示すものである。

【図８】本発明の第２の実施の形態に係る絞り成形用金
型を、曲げ成形用金型に応用した場合を示す、要部断面
図である。

【図９】本発明の第３の実施の形態に係る絞り成形用金
型の要部を示す、断面模式図であり、型締めを開始した
状態を示すものである。

【図１０】図９に続き、ワークに絞り成形を施す手順を
示す説明図であり、上型に対する下型のクッションの反
力を、型締途中で増大させた状態を示すものである。

【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る絞り成形用
金型を、曲げ成形用金型に応用した場合を示す、要部断
面図である。

【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る絞り成形用
金型の要部を示す、断面模式図であり、型締めを開始し
た状態を示すものである。

【図１３】図１２に続き、ワークに絞り成形を施す手順
を示す説明図であり、上型に対する下型のクッションの
反力を、型締途中で増大させた状態を示すものである。

【図１４】図１３に続き、ワークに絞り成形を施す手順
を示す説明図であり、型締完了状態を示すものである。

【図１５】本発明の第４の実施の形態に係る絞り成形用
金型を、曲げ成形用金型に応用した場合を示す、要部断
面図であり、型締めを開始した状態を示すものである。

【図１６】図１５に続き、ワークに曲げ成形を施す手順
を示す説明図であり、型締完了状態を示すものである。

【図１７】本発明に係るプレス加工方法と、従来のプレ
ス加工方法とで、プレス成形品の残留応力の違いを示す
グラフである。

【図１８】いわゆる「ハット断面形状」を有するメンバ
ーを示す立体図である。

【図１９】図１８に示すメンバーのスプリングバック等
を生じていないときの断面形状を有するメンバーを点線
で、スプリングバック等を生じたメンバーを、実線で示
した図である。

【図２０】従来のサイジング加工の手順を示す概略図で
ある。

【図２１】従来の段絞りの手順を示す概略図である。

【符号の説明】

１,11,21,31,41,51,61,71 上型 ２,12,22,32,42,52,62,72 下型 ２Ａ,22Ａ,32Ａ,42Ａ,52Ａ,62Ａ,72Ａ ポンチ 22Ｂ 曲げ刃 22Ｃ 側面 ３,13,23,43,53,63,73 クッション 53ｂ,73ｂ 突起 ４,14,24,44,54,64,74 バネ ５,45,65 バネ 16,36,76 パッド 17,37,77 バネ 48,68 クッション 48ａ,68ａ 当接片 48ｂ,68ｂ 突起

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プレス加工によりワークを必要な製品形
   状に成形し、更に、製品形状の縦壁部に張力を付与する
   工程を連続的に行う金型であって、素材の変形開始から
   型締完了までの間に、素材の製品部分または製品部分に
   隣接する極小範囲へと、拘束力を、段階的に増大させな
   がら付与する拘束力制御手段を備えることを特徴とする
   プレス金型。
2. 【請求項２】 前記拘束力制御手段は、上型に対する下
   型のクッションの反力を型締途中で増大させる反力発生
   手段を備えることを特徴とする請求項１記載のプレス金
   型。
3. 【請求項３】 前記反力発生手段は、弾性力の作用開始
   点を異にする複数の弾性力発生部材を備えることを特徴
   とする請求項２記載のプレス金型。
4. 【請求項４】 前記拘束力制御手段は、素材の、上型と
   下型とによって拘束される部分またはその周囲の極小範
   囲を、型締方向と平行に折り曲げる曲げ刃と、折り曲げ
   られた部分を挟持する縦壁とを有することを特徴とする
   請求項１記載のプレス金型。
5. 【請求項５】 前記拘束力制御手段は、下型のクッショ
   ンに設けた、ワークを必要な製品形状に成形した状態で
   素材へ当接する突起を含むことを特徴とする請求項１か
   ら４のいずれか１項記載のプレス金型。
6. 【請求項６】 前記突起は、ノコギリ刃状断面を有する
   ことを特徴とする請求項５記載のプレス金型。
7. 【請求項７】 前記突起は、上型の下面と対向する下型
   のクッションに設けられていることを特徴とする請求項
   ５または６記載のプレス金型。
8. 【請求項８】 前記突起は、上型の縦壁と対向する下型
   のクッションに設けられていることを特徴とする請求項
   ５から７のいずれか１項記載のプレス金型。
9. 【請求項９】 下型のポンチは、クッションの位置に応
   じ、型締完了前は型の見込みを考慮した形状をなし、型
   締完了時点では型の見込みを考慮しない形状をなすこと
   を特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載のプレ
   ス金型。
10. 【請求項１０】 絞り成形用金型であることを特徴とす
    る請求項１から９のいずれか１項記載のプレス金型。
11. 【請求項１１】 曲げ成形用金型であることを特徴とす
    る請求項１から９のいずれか１項記載のプレス金型。
12. 【請求項１２】 前記ワークは、ハット断面形状へと成
    形される板材である請求項１から１１のいずれか１項記
    載のプレス金型。
13. 【請求項１３】 プレス加工によりワークを必要な製品
    形状に成形し、更に、製品形状の縦壁部に張力を付与す
    る工程を連続的に行う方法であって、素材の変形開始か
    ら型締完了までの間に、素材の製品部分または製品部分
    に隣接する極小範囲へと、拘束力を、段階的に増大させ
    ながら付与することを特徴とするプレス加工方法。
14. 【請求項１４】 下型のポンチを、クッションの位置に
    応じ、型締完了前は型の見込みを考慮した形状として、
    型締完了時点では型の見込みを考慮しない形状へと変化
    させることで、素材の変形開始から型締完了までの間に
    見込み工程を含ませることを特徴とする請求項１３記載
    のプレス加工方法。