JP2003285123A - 集合ブランク材のプレス成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ヒケの発生を抑制し、肉盛り作業および仕上げ
作業を不要とすることにより生産効率を向上させ、製造
コストを低減することにある。 【解決手段】集合ブランク材１２の突き合わせ面の段差
２０から薄板部１４ａ側に僅かに偏位したパンチ型１０
の成形面に、頂部１６までの高さ方向の寸法Ｔ２が板厚
差Ｔ１よりも大なる凸部１８（Ｔ１＜Ｔ２）を設けるこ
とにより、プレス成形時に発生するヒケの発生を抑制す
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、それぞれ異なる厚
さを有する複数の板材が接合された集合ブランク材を、
パンチ型とダイス型とを型締めしてプレス成形する集合
ブランク材のプレス成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、厚さがそれぞれ異なる板材、
例えば、レーザ溶接等の接合方法により接合した集合ブ
ランク材を金型によってプレス成形する方法が知られて
いる。

【０００３】この種のプレス成形方法では、集合ブラン
ク材を構成する薄板部と厚板部との板厚差を吸収するた
め、前記薄板部と厚板部の段差に合致する部分に該薄板
部と厚板部との板厚差に対応する段差部を形成した金型
が用いられている。前記段差部を開示した先行技術とし
ては、例えば、特許第２６８７５３６号公報および特開
２０００−２４７２１号公報等が挙げられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、薄板部
と厚板部との板厚差に対応した段差部を有する形状を金
型に形成した場合であっても、集合ブランク材の金型に
対する投入バラツキ（集合ブランク材が位置決めされて
セットされた状態のバラツキ）、絞り成形過程における
素材の流入量バラツキ等のためにヒケの発生を抑制する
ことが困難である。

【０００５】具体的には、図４に示されるように、集合
ブランク材１をパンチ型２にセットした際、前記集合ブ
ランク材１の薄板部３ａと厚板部３ｂとの結合部分とパ
ンチ型２の段差部４との間に空隙部５が発生する。この
空隙部５は、パンチ型２の段差部４近傍の成形面と集合
ブランク材１の壁面とによって断面略四角形状に形成さ
れる。なお、前記薄板部３ａと厚板部３ｂとの間には、
溶接ビード３ｃが形成されている。

【０００６】パンチ型２とダイス型６との相対的変位作
用下に前記集合ブランク材１に対して加圧力が付与され
た場合、該集合ブランク材１の周縁部が図示しないブラ
ンクホルダによって挟持固定されているため、集合ブラ
ンク材１には引張力が作用して材料が延ばされながらプ
レス成形が進行する。従って、図５に示されるように、
集合ブランク材１の薄板部３ａはパンチ型２の成形面に
貼り付いた状態となり、薄板部３ａと厚板部３ｂの結合
部分近傍の薄板部３ａにヒケ（窪み）７が発生する。

【０００７】前記ヒケ７が発生した部分は、外観品質上
で問題となり、該ヒケ７が発生した部分に対して、例え
ば、溶接、パテ等によって肉盛り８をする肉盛り作業
（図６参照）を施した後、前記肉盛り８の部位に対して
研削、研磨等によって集合ブランク材１の平面９と面一
にする仕上げ作業を行っている（図７参照）。

【０００８】この結果、従来技術に係るプレス成形方法
では、肉盛り作業および仕上げ作業等の工程が追加され
るため、工数が多大となり生産効率が悪く、製造コスト
が高騰するという問題がある。

【０００９】本発明は、前記の問題を考慮してなされた
ものであり、ヒケの発生を抑制し、肉盛り作業および仕
上げ作業を不要とすることにより生産効率を向上させ、
製造コストを低減することが可能な集合ブランク材のプ
レス成形装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、厚さが異なる複数の板材を結合し、そ
の結合部分に段差が設けられた集合ブランク材をパンチ
型とダイス型からなる金型によってプレス成形するため
の装置であって、前記集合ブランク材の段差に対応する
前記パンチ型の成形面の近傍に対し、該集合ブランク材
の板厚差Ｔ１よりも大きく設定され該パンチ型の基準成
形面から頂部までの高さ方向に沿った離間距離Ｔ２から
なる凸部を設け、前記ダイス型には前記パンチ型の凸部
に対応する凹部が設けられることを特徴とする。

【００１１】この場合、前記凸部の頂部を、薄板部と厚
板部とが一体的に結合された集合ブランク材の段差より
も前記薄板部側にオフセットした部位に設けるとよい。

【００１２】本発明によれば、集合ブランク材の結合部
分の段差から薄板部側に僅かに偏位したパンチ型の成形
面に、頂部までの高さ方向の離間距離Ｔ２が板厚差Ｔ１
よりも大なる凸部（Ｔ１＜Ｔ２）を設けている。

【００１３】従って、本発明では、ドロー成形が施され
るときに引張力が作用する結合部分近傍の薄板部とパン
チ型の成形面との間に形成された空隙部の面積を従来技
術と比較して減少させることにより、プレス成形時に発
生するヒケの発生を抑制させることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明に係るプレス成形装置につ
いて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しなが
ら以下詳細に説明する。

【００１５】図１において、参照数字１０は、本発明の
実施の形態に係るプレス成形装置を構成するパンチ型を
示す。

【００１６】なお、前記プレス成形装置によってプレス
成形される集合ブランク材１２は、板厚差Ｔ１からなる
薄板部１４ａと厚板部１４ｂとの端部がそれぞれ突き合
わされてレーザ溶接されることにより一体的に結合さ
れ、前記結合部分には溶接ビード１４ｃが形成されてい
る。

【００１７】このパンチ型１０の成形面には、頂部１６
までの高さ方向の寸法Ｔ２が前記板厚差Ｔ１よりも大な
る凸部１８が形成され、前記凸部１８の頂部１６は、集
合ブランク材１２の突き合わせ面の段差２０から薄板部
１４ａ側に僅かに偏位した部位に設けられる。

【００１８】なお、前記凸部１８の高さ方向の寸法Ｔ２
は、図４および図５に示される従来技術に係るパンチ型
２の厚板部３ｂに対応する基準成形面２２（図１の二点
鎖線参照）を基準とし、前記基準成形面２２から頂部１
６までの高さ方向に沿った離間距離をいう。

【００１９】プレス成形装置を構成するダイス型２４に
は、図２に示されるように、前記パンチ型１０の凸部１
８に対応する湾曲面を有する凹部２６が設けられる。

【００２０】本発明の実施の形態に係るプレス成形装置
は、基本的には以上のように構成されるものであり、次
にその作用効果について説明する。

【００２１】先ず、集合ブランク材１２の製造作業につ
いて説明すると、厚さがそれぞれ異なる薄板材と厚板材
とを用意し、前記薄板材および厚板材の端面をそれぞれ
突き合わせ、図示しないレーザ溶接装置によって前記突
き合わせ面が溶接され、図１に示すような集合ブランク
材１２が形成される。

【００２２】前記集合ブランク材１２を図示しない搬送
手段を介してパンチ型１０の成形面に装填し、図示しな
い位置決め機構を介して該集合ブランク材１２を所定位
置にセットする。この場合、薄板部１４ａと厚板部１４
ｂとの突き合わせ面に形成された段差２０は、パンチ型
１０の凸部１８の頂部１６の位置と対応せず、僅かにオ
フセットされた位置に位置決めされる。

【００２３】前記集合ブランク材１２の位置決めがなさ
れた状態において、パンチ型１０とダイス型２４とを相
対的に変位させ、集合ブランク材１２に対して加圧力を
付与することによりプレス成形加工が施される。

【００２４】前記集合ブランク材１２は、図２に示され
るように、パンチ型１０に形成された凸部１８の形状に
倣って上部側に向かって突出する突起部２８が形成され
る。その際、前記集合ブランク材１２の段差２０の近傍
の薄板部１４ａの一部とパンチ型１０の凸部１８の壁面
との間に空隙部３０が発生し、この空隙部３０は、集合
ブランク材１２の段差２０およびその近傍の薄板部１４
ａとパンチ型１０の凸部１８の壁面とによって断面略三
角形状に形成される。

【００２５】前記集合ブランク材１２に対するドロー成
形がなされる際、結合部分近傍の断面略三角形状の空隙
部３０の面積（容積）が、従来技術に係る断面略四角形
状の空隙部５（図４参照）と比較して小さくなるため、
本実施の形態では従来技術と比較してヒケの発生を抑制
することができる。

【００２６】すなわち、前記ヒケは、ドロー成形がなさ
れたときに集合ブランク材１２に引張力が作用し、前記
集合ブランク材１２の結合部分近傍の薄板部１４ａがパ
ンチ型１０の成形面に貼り付いて発生するものであるこ
とから、引張力が作用する結合部分近傍の薄板部１４ａ
とパンチ型１０の成形面との間に形成された空隙部３０
の面積（容積）を減少させることにより、ドロー成形に
よるヒケの発生を効果的に抑制することができる。

【００２７】プレス成形（ドロー成形）加工が施された
集合ブランク材１２は、図示しないアクチュエータ等に
よって移動された後、トリミングプレス工程、ピアス工
程およびベンド工程等の後工程に順次搬送され、図３に
示されるように、前記後工程に用いられる金型３２ａ、
３２ｂによってドロー成形によって形成された突起部２
８が押圧されて所望の形状に形成される。

【００２８】なお、前記後工程に用いられる金型３２
ａ、３２ｂでは、ドロー成形後であるため、集合ブラン
ク材１２の段差２０に対応するクリアランスが不要であ
る（図３参照）。

【００２９】本実施の形態では、集合ブランク材１２の
突き合わせ面の段差２０から薄板部１４ａ側に僅かに偏
位したパンチ型１０の成形面に、頂部１６までの高さ方
向の寸法Ｔ２が板厚差Ｔ１よりも大なる凸部１８（Ｔ１
＜Ｔ２）を設けることにより、ドロー成形が施されると
きに引張力が作用する結合部分近傍の薄板部１４ａとパ
ンチ型１０の成形面との間に形成された空隙部３０の面
積（容積）を従来技術と比較して減少させることができ
る。

【００３０】従って、プレス成形時に発生するヒケの発
生を抑制させることにより、後工程における肉盛り作業
および仕上げ作業等が不要となり、製造工程を大幅に削
減することができる。この結果、従来技術と比較して製
造工程を簡素化させることにより製造コストを低減させ
ることができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。

【００３２】すなわち、パンチ型に形成された凸部によ
ってプレス成形時におけるヒケの発生を抑制させること
により、後工程における肉盛り作業および仕上げ作業等
が不要となり、製造工程を大幅に削減することができ
る。この結果、従来技術と比較して製造工程を簡素化さ
せることにより製造コストを低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るプレス成形装置を構
成するパンチ型に対して集合ブランク材がセットされた
状態を示す一部省略縦断面図である。

【図２】前記プレス成形装置を構成するパンチ型とダイ
ス型とによって集合ブランク材がプレス成形された状態
を示す一部省略縦断面図である。

【図３】後工程における他の金型で前記集合ブランク材
の突起部が押圧された状態を示す一部省略縦断面図であ
る。

【図４】従来技術において、厚さが異なる板材を上型と
下型との間にセットしてプレス成形を行う前の状態を示
す一部省略縦断面図である。

【図５】従来技術において、厚さが異なる板材を上型と
下型とによってプレス成形した状態を示す一部省略縦断
面図である。

【図６】従来技術において、プレス成形された成形品の
ヒケが発生した部位に対して肉盛りされた状態を示す一
部省略縦断面図である。

【図７】従来技術において、肉盛りされた部位を他の平
面と面一に切削または研削する仕上げ作業が施された状
態を示す一部省略縦断面図である。

【符号の説明】

１０…パンチ型 １２…集合ブラ
ンク材 １４ａ…薄板部 １４ｂ…厚板部 １６…頂部 １８…凸部 ２０…段差 ２２…基準成形
面 ２４…ダイス型 ２６…凹部 ２８…突起部 ３０…空隙部 Ｔ１…薄板部と厚板部との板厚差 Ｔ２…基準成形面から頂部までの高さ方向に沿った離間
距離

フロントページの続き (72)発明者 柿本 裕司 東京都北区赤羽南２丁目５番１号 三恵技 研工業株式会社内 (72)発明者 山下 和孝 東京都北区赤羽南２丁目５番１号 三恵技 研工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4E050 AA14

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】厚さが異なる複数の板材を結合し、その結
   合部分に段差が設けられた集合ブランク材をパンチ型と
   ダイス型からなる金型によってプレス成形するための装
   置であって、 前記集合ブランク材の段差に対応する前記パンチ型の成
   形面の近傍に対し、該集合ブランク材の板厚差Ｔ１より
   も大きく設定され該パンチ型の基準成形面から頂部まで
   の高さ方向に沿った離間距離Ｔ２からなる凸部を設け、
   前記ダイス型には前記パンチ型の凸部に対応する凹部が
   設けられることを特徴とする集合ブランク材のプレス成
   形装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の装置において、 前記凸部の頂部は、薄板部と厚板部とが一体的に結合さ
   れた集合ブランク材の段差よりも前記薄板部側にオフセ
   ットした部位に設けられることを特徴とする集合ブラン
   ク材のプレス成形装置。