JP2004009129A

JP2004009129A - Over bend molding die and determination method for die shape

Info

Publication number: JP2004009129A
Application number: JP2002169941A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kaneda; 金田　昌之
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-06-11
Filing date: 2002-06-11
Publication date: 2004-01-15
Anticipated expiration: 2022-06-11
Also published as: JP4310612B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To secure at one press bending process the dimensional accuracy of press molded products varied greatly according to shape and region of a product in the change quantity of angle caused by an elasticity recovery phenomenon. <P>SOLUTION: A die 8 is provided with a profile to be closely contacted with the whole flange part 3 of a rail being a molded product, being supported with an integral over bend cam 9. Over bend molding following the bending process is executed over the whole flange part 3 of the rail 1 by means of the action of a movable die by clamping and the sliding action of the integral over bend cam 9 at a specified timing. A die block 7 comprising the die 8 is selected from among a plurality of kinds of die blocks varied in the continuous face shape of a bending blade and over bent blade, corresponding to the over bend angle varied in required quantity for the shape and region of the product to set the over bend angle corresponding to spring back for each shape and region of the product, securing a clearance needed for the bending blade and punch. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス成形品の弾性回復現象に伴う角度変化量が、製品形状部位によって大きく異なる場合に、プレス成形品の寸法精度を、オーバーベンドカムを用いたプレス曲げ一工程で確保するための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車の足回り部品（トラックフレームのレール、クロスメンバ等）は、平面のプロファイル形状、断面形状が変化したものが多く、かつ、安全性・軽量化の要求にも十分に応えるために、ハイテンション鋼の採用例が増加している。しかしながら、ハイテンション鋼の性質上、スプリングバック、捻れなどの弾性回復現象がより顕著に製品に表れることとなり、寸法精度の確保が従来に比べ困難となっている。
図１２には、トラックフレームのレール１を立体図示している。レール１は、動力伝達系統や荷台等の構造物を効率的に保持するために、上下方向の端部にフランジ部２、３を設け、なおかつ、上下方向および車幅方向に複雑に湾曲した形状を有している。したがって、フランジ部２、３は製品形状部位によって、伸びフランジとなり、または、縮みフランジとなる。この、伸びフランジまたは縮みフランジの存在により、レール１における前述の弾性回復現象の発生をより複雑なものとしている。
【０００３】
そこで、従来は、▲１▼弾性回復による成形品の角度変化分を、曲げ工程後のリストライク工程によって修正する手法、▲２▼弾性回復による成形品の角度変化分を、曲げ工程後にフランジ端面を加圧するコイニング工程によって修正する手法、▲３▼弾性回復による成形品の角度変化分を、曲げ工程と同時に部分的にオーバーベンディングし、角度変化分を見込みによって相殺する手法（特開平８−１２４３号公報、特開平９−２３９４５４号公報等参照）等が採られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の対策は、スプリングバック、捻れ、フランジ反り等の弾性回復現象の全てに有効な修正を施すことが困難であった。また、上記▲１▼、▲２▼の手法は、曲げ工程とは別個に修正工程を設けるものであることから、製品のコストアップを避けることができず、かつ、プレス成形機の構造上、修正可能な部位にも制限を受けるといった問題があった。
一方、上記▲３▼の手法は、曲げ工程とは別個に修正工程を設けるものではないが、オーバーベンディングを行うためのオーバーベンドカムを製品の一部分に対してしか設置できず、他の部分については、曲げポンチ・ダイスのクリアランス調整、クッションパッド力の調整といった間接的な対処方法に頼ることとなり、様々な製品に対し必要な修正を施すことが困難となっていた。
【０００５】
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、弾性回復現象に伴う角度変化量が、製品形状部位によって大きく異なるプレス成形品の寸法精度を、オーバーベンドカムを用いたプレス曲げ一工程で確保することを可能とし、製品のコストアップを避けつつ、弾性回復現象に伴う角度変化量が、製品形状部位によって大きく異なるプレス成形品の寸法精度を確保することにある。
【０００６】
【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に係るオーバーベンド成形用金型は、曲げ刃とオーバーベンド刃とを一体に有するダイスを、可動金型の開閉方向と交差する方向にスライドさせて、曲げ成形に続きオーバーベンド成形を行う金型であって、前記ダイスに成形品のフランジ部全体へと密着するプロファイルを持たせ、かつ、前記ダイスを一体オーバーベンドカムで支持したことを特徴とするものである。
本発明によれば、前記ダイスに成形品のフランジ部全体へと密着するプロファイルを持たせ、かつ、前記ダイスを一体オーバーベンドカムで支持したことにより、曲げ成形に続くオーバーベンド成形を、型締めによる可動金型の動作と、所定のタイミングにおける前記一体オーバーベンドカムのスライド動作とによって、成形品のフランジ部全体へと施すことが可能となる。
【０００７】
また、本発明の請求項２に係るオーバーベンド成形用金型は、請求項１記載のオーバーベンド成形用金型において、前記一体オーバーベントカムをスライド支持する固定金型に前記一体オーバーベントカムの弾性ストッパーを配置し、前記一体オーバーベンドカムの後退限度位置を決定するバックアップ面と、可動金型の可動下死点付近でのみ摺接し前記一体オーバーベンドカムをスライド駆動する押出し面とを、前記可動金型と前記一体オーバーベンドカムとに設けたものである。
本発明によれば、前記一体オーバーベントカムをスライド支持する固定金型に前記一体オーバーベントカムの弾性ストッパーを配置することで、前記一体オーバーベントカムの戻り時の衝撃吸収、騒音低下を図ることができる。また、前記一体オーバーベンドカムの後退限度位置を決定するバックアップ面を、前記可動金型と前記一体オーバーベンドカムとに設けることで、曲げ加工の際の、曲げ刃とポンチとの必要クリアランスを確保することができる。なおかつ、可動金型の可動下死点付近でのみ摺接し前記一体オーバーベンドカムをスライド駆動する押出し面を、前記可動金型と前記一体オーバーベンドカムとに設けることで、前記可動金型の可動下死点付近でのみ前記一体オーバーベンドカムをポンチに接近させ、前記可動金型の可動下死点でオーバーベンド成形を行うことが可能となる。
【０００８】
また、本発明の請求項３に係るオーバーベンド成形用金型は、請求項１または２記載のオーバーベンド成形用金型において、前記ダイスは、前記曲げ刃と前記オーバーベンド刃との連続面形状を異にした複数種類のダイスブロックの中から製品形状部位毎に要求量が異なるオーバーベンド角度に応じて選択したダイスブロックを、成形品のフランジ部全体に並べて形成されるものである。
前記ダイスを形成する各ダイスブロックのストロークは、各ダイスブロックが前記一体オーバーベンドカムに支持されることから、全て一律となる。そこで、本発明では、これらの各ダイスブロックを、前記曲げ刃と前記オーバーベンド刃との連続面形状を異にした複数種類のダイスブロックの中から、製品形状部位毎に要求量が異なるオーバーベンド角度に応じて選択することで、前記ダイスの全体において、製品形状部位毎のスプリングバックに応じたオーバーベンド角度とし、なおかつ、曲げ刃とポンチとの必要クリアランスを確保することが可能となる。
【０００９】
また、本発明の請求項４に係るオーバーベンド成形用金型は、請求項１から３のいずれか１項記載のオーバーベンド成形用金型において、ポンチとクッションパッドとに、成形品の捩れ方向と反対方向に捩れた見込みを持たせたものである。
本発明によれば、成形品に生ずる捻れに対しても、曲げ工程及び曲げ成形に続くオーバーベンド成形工程において修正を施すことが可能となる。
【００１０】
また、上記課題を解決するための、本発明の請求項５に係るダイス形状の決定方法は、請求項１から４のいずれか１項記載のオーバーベンド成形用金型の、ダイス形状の決定方法であって、製品形状部位毎の必要なオーバーベンド角度を求め、各形状部位の必要なオーバーベンド角度を有するダイス形状を、前記曲げ刃と前記オーバーベンド刃との連続面の形状を異にした、基本タイプ、減肉タイプ、増肉タイプの三種類のダイス形状のうち前記基本タイプで形成した場合における、曲げ刃とポンチとの必要クリアランスを確保するための各形状部位毎のカムストロークを求め、当該各形状部位毎のカムストロークのうち最も小さなカムストロークとなる部位を除いた、各形状部位のダイス形状を前記基本タイプから前記減肉タイプに変更した場合における、曲げ刃とポンチとの必要クリアランスを確保するための各形状部位毎のカムストロークを新たに求め、当該新たに求めた各形状部位毎のカムストロークのうち、最も大きなカムストロークとなる形状部位のカムストロークを、前記一体オーバーベンドカムのカムストロークとして決定し、　各形状部位のカムストロークを一律に前記決定したカムストロークへと変更した場合に、曲げ刃とポンチとの必要クリアランスが確保されるように各形状部位のダイス形状を前記三種類のダイス形状から選択する、各ステップを含むことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明によれば、請求項１から４のいずれか１項記載のオーバーベンド成形用金型のダイス形状を、製品形状部位毎のスプリングバックに応じたオーバーベンド角度とし、なおかつ、曲げ刃とポンチとの必要クリアランスを確保することが可能となる。
【００１２】
なお、本説明において、「基本タイプ」のダイス形状とは、必要なオーバベンド角度を持たせたオーバーベンド刃の延長上に曲げ刃を設けたダイス形状を意味する。基本タイプのダイス形状は、従来のオーバーベンド金型の一般的なダイス形状と同じである。
また、「減肉タイプ」のダイス形状とは、必要なオーバベンド角度を持たせたオーバーベンド刃の一部を、金型の開閉方向に伸びる平面で切断、除肉し、当該平面の延長上に曲げ刃を設けたダイス形状を意味する。減肉タイプは基本タイプと比較して、曲げ刃とポンチとのクリアランスが増加することから、カムストロークを減少させても、曲げ刃とポンチとの必要なクリアランスを確保することができる。
さらに、「増肉タイプ」のダイス形状とは、必要なオーバベンド角度を持たせたオーバーベンド刃の一部に、オーバーベンド刃よりも傾斜角度の大きな傾斜面を形成し、当該傾斜面の延長上に曲げ刃を設けたダイス形状を意味する。増肉タイプは基本タイプと比較して、曲げ刃とポンチとのクリアランスが減少することから、カムストロークを増加させても、曲げ刃とポンチとの必要なクリアランスを確保することができる。
【００１３】
また、本発明の請求項６に係るダイス形状の決定方法は、請求項５記載のダイス形状の決定方法において、前記製品形状部位毎の必要なオーバーベンド角度を求めるステップに前後して、捻れ見込み角度をウェブ面形状に設定するステップと、前記必要なオーバーベンド角度を前記捻れ見込み角度分で補正するステップとを含むこととしたものである。
本発明によれば、前記ダイス形状を捻れにも対応したものとすることができる。
【００１４】
また、本発明の請求項７に係るダイス形状の決定方法は、請求項５または６記載のダイス形状の決定方法において、伸びフランジ部の反り量に応じ、前記曲げ刃とポンチとの必要クリアランスを決定することとしたものである。
本発明によれば、前記ダイス形状を伸びフランジ部の反りにも対応したものとすることができる。
【００１５】
また、本発明の請求項８に係るダイス形状の決定方法は、請求項５から７のいずれか１項記載のダイス形状の決定方法において、縮みフランジ部のシワ解消のための先行曲げを考慮して、ダイフェース面を設定するステップを含むこととしたものである。
本発明によれば、前記ダイス形状を縮みフランジ部のシワにも対応したものとすることができる。
【００１６】
【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。
【００１７】
図１には、本発明の実施の形態に係るオーバーベンド成形用金型の固定金型１１およびレール１を平面図で示している。また、図２〜図４には図１のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線における断面図を示しており、各図の（ａ）はＡ−Ａ線の断面図を、各図の（ｂ）はＢ−Ｂ線の断面図を示すものである。なお、説明の便宜上、図１〜図４には、レール１の２つのフランジ部２、３のうち、フランジ部２の曲げ成形およびオーバーベンド成形に係る構造部分のみ図示しているが、実際にはフランジ部３の曲げ成形およびオーバーベンド成形に係る構造部分も同様に備えている。
【００１８】
固定金型１１は、曲げ刃５とオーバーベンド刃６と（図５（ａ）参照）を一体に有する複数のダイスブロック７を成形品のフランジ部全体に並べてダイス８を形成している。また、複数のダイスブロック７からなるダイス８は、レール１のフランジ部２の全体へと密着するプロファイルを有し、かつ、一体オーバーベンドカム９に固定され、可動金型１０の開閉方向と交差する方向にスライド可能に支持されている。また、一体オーバーベントカム９をスライド支持する固定金型１１には、一体オーバーベントカム９の弾性ストッパー１２を配置している。
【００１９】
また、一体オーバーベンドカム９の後退限度位置を決定するバックアップ面１３、１４と、可動金型１０の可動下死点付近でのみ摺接し一体オーバーベンドカム９をスライド駆動する押出し面１５、１６とを、一体オーバーベンドカム９と可動金型１０とに設けている。これらのバックアップ面１３、１４および押出し面１５、１６は、一体オーバーベンドカム９の全体で、ダイス８の反力を均等に受けることができるように、全体のバランスを考慮した位置に設けられている。
その他、図２〜図４に示すように可動金型１０はポンチ１７を備え、固定金型１１はクッションパッド１８と、クッションパッド１８を型開き方向に付勢するクッションピン１９とを備えている。また、図中符号Ｗで示す部分は、レール１の素材または半製品を示している。
【００２０】
ここで、本発明の実施の形態に係るオーバーベンド成形用金型の作動手順を、図２〜図４を参照しながら説明する。図２は、クッションパッド１８上に素材Ｗを置き、可動金型１０を固定金型１１へ向けて移動させ、型締めを開始した時点における金型の状態を示している。この時点では、図２（ａ）に示すように、可動金型１０のバックアップ面１４が、一体オーバーベンドカム９のバックアップ面１３と摺接しながら型締めを行うため、一体オーバーベンドカム９は、弾性ストッパー１２と密着する後退限度位置に固定され、一体オーバーベンドカム９に支持されたダイス８は固定ダイスとして機能する。したがって、ダイス８の曲げ刃５とポンチ１７との必要クリアランスを確実に保証し、高精度の曲げ加工を素材Ｗに施すことができる。なお、この時点では、図２（ｂ）に示す押出し面１５、１６は、互いに離間した状態にある。
【００２１】
図３は、可動金型１０の可動下死点付近まで、型締めが進行した時点における金型の状態を示している。図３（ｂ）に示すように、この時点で初めて、可動金型１０の押出し面１６が、一体オーバーベンドカム９の押し出し面１５と当接する。一方、可動金型１０のバックアップ面１４と、一体オーバーベンドカム９のバックアップ面１３とは、引き続き摺接状態にあり、一体オーバーベンドカム９が後退限度位置よりも更に奥方へと後退することを防いでいる。この時点で素材Ｗの曲げ成形工程はほぼ終了し、オーバーベンド成形工程へと移行していく。なお、クッションパッド１８と下型１１との間には、オーバーベンド成形工程で必要となる可動金型１０の移動量に応じた隙間が生じている。
【００２２】
図４は、可動金型１０が可動下死点まで移動し、型締めを完了した時点における金型の状態を示している。可動金型１０が図３（ｂ）に示す状態から図４（ｂ）に示す状態へと移動する間、一体オーバーベンドカム９は、押出し面１５、１６同士の摺接によってポンチ１７へ向けて押出される。よって、ダイス８のオーバーベンド刃６とダイス８の側面とで素材Ｗを挟持して、素材Ｗにオーバーベンド成形を行うことができる。なお、可動金型１０のバックアップ面１４と、一体オーバーベンドカム９のバックアップ面１３との間には、図４（ａ）に示すように、一体オーバーベンドカム９のカムストロークの分だけ、隙間Ｃを生じることとなり、一体オーバーベンドカム９と弾性ストッパー１２との間にも、若干の隙間を生じる。また、クッションパッド１８の下端は下型１１と密着し、クッションパッド１８の下死点となる。
【００２３】
この後、型開きを行うことで、可動金型１０の押出し面１６と、一体オーバーベンドカム９の押し出し面１５とは再び離間し、クッションパッド１８がクッションピン１９を介して下死点から上昇することにより、素材Ｗを介して、また、必要に応じスプリング等の付勢手段に補助的に駆動されて、一体オーバーベンドカム９は、図２、図３に示す後退限度位置へと復帰する。よって、ダイス８の曲げ刃５およびオーバーベンド刃６がポンチ１７に対し負角を形成することなく、円滑に型開きおよび製品の離型を行うことができる。また、一体オーバーベンドカム９が後退限度位置へと復帰する際に、弾性ストッパー１２が一体オーバーベンドカム９を受け止めることで、一体オーバーベントカム９の戻り時の衝撃吸収、騒音低下を図ることができる。
【００２４】
ところで、ダイス８は一体オーバーベントカム９によってその全体が支持されていることから、ダイス８の全体のストロークは全て一律となる。かかる条件下で、製品形状部位毎のスプリングバックに応じたオーバーベンド角度を設定し、なおかつ、曲げ刃とポンチとの必要クリアランスを確保するために、本発明の実施の形態に係るオーバーベンド成形用金型のダイス８は、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、曲げ刃５とオーバーベンド刃６との連続面形状を異にした複数種類のダイスブロック７の中から、製品形状部位毎に要求量が異なるオーバーベンド角度に応じて選択したダイスブロック７を、図１に示すように、レール１のフランジ部３全体に並べて形成している。
本説明では、図５（ａ）に示すダイス形状を「基本タイプ」と、図５（ｂ）に示すダイス形状を「減肉タイプ」と、図５（ｃ）に示すダイス形状を「増肉タイプ」と、各々称することとする。
【００２５】
なお、「基本タイプ」のダイス形状とは、必要なオーバベンド角度αを持たせたオーバーベンド刃６の延長上に曲げ刃５を設けたダイス形状を意味する。基本タイプのダイス形状は、従来のオーバーベンド金型の一般的なダイス形状と同じである。
また、「減肉タイプ」のダイス形状とは、必要なオーバベンド角度αを持たせたオーバーベンド刃６の一部を、金型の開閉方向に伸びる平面２０で切断、除肉し、平面２０の延長上に曲げ刃５を設けたダイス形状を意味する。減肉タイプは基本タイプと比較して、曲げ刃５とポンチ１７（図２参照）とのクリアランスが増加することから、一体オーバーベンドカム９（図２参照）のカムストロークを減少させても、曲げ刃５とポンチ１７との必要なクリアランスを確保することができる。
さらに、「増肉タイプ」のダイス形状とは、必要なオーバベンド角度αを持たせたオーバーベンド刃６の一部に、オーバーベンド刃６よりも傾斜角度の大きな傾斜面２１を形成し、傾斜面２１の延長上に曲げ刃５を設けたダイス形状を意味する。増肉タイプは基本タイプと比較して、曲げ刃５とポンチ１７（図２参照）とのクリアランスが減少することから、一体オーバーベンドカム９（図２参照）のカムストロークを増加させても、曲げ刃５とポンチ１７との必要なクリアランスを確保することができる。
【００２６】
ここで、上記三種類のダイス形状の中から、適切なダイス形状を選択し、ダイス８を形成する手順について、図５〜図１２を参照しながら説明する。
【００２７】
ステップ１：製品形状部位毎の必要なオーバーベンド角度を求める。図６には、レール１の製品形状部位毎の必要なオーバーベンド角度を上段に、レール１の側面図を中段に、レール１の正面図を下段に示している。ステップ１では、まず、レール１の試作品を成形し、試作精度（フランジ部２、３のスプリングバック、ウェブ面２２の捻れ量等）を測定する。図６の上段の細い実線および二点鎖線は、所定の基準（製品毎に夫々定められる。）に対する、フランジ部３の各製品形状部位のスプリングバック角度の実測値を示している。この実測値に基き決定された、各製品形状部位のオーバーベンド角度を、図６の上段に太い実線で示している。
そして、オーバーベンド角度に応じて、各製品形状部位の断面に（ａ）〜（ｅ）で例示されるような種別分けを行う。図示の例では、断面（ａ）のオーバーベンド角度は４．５°、断面（ｂ）のオーバーベンド角度は２°、断面（ｃ）のオーバーベンド角度は４°、断面（ｄ）のオーバーベンド角度は３°、断面（ｅ）のオーバーベンド角度は１．５°に決定されている。なお、図６において、特に符号を付していない断面部分は、隣接する断面形状をつなぐ除変部分である。
【００２８】
ステップ２：図８（ａ）に示すように、ウェブ面２２に捩れを生ずる部位については、図８（ｂ）に示すように、ポンチ１７とクッションパッド１８とに、成形品の捩れ方向と反対方向のねじれ見込み角度θを持たせる。捻れ見込み角度θは、ステップ１で測定した試作精度に基き決定する。
【００２９】
ステップ３：ステップ１で決定した、製品形状部位（直線曲げ、伸び・縮みフランジ部、曲げアール部等）毎のオーバーベンド角度α（スプリングバック見込み角度）を、図７に示すようにダイスのアール終りポイントＰ_８を基点として設定する。また、捻れ見込み角度θをウェブ面２２の形状に設定する製品形状部位に関しては、図８（ｃ）に示すように、ステップ２で設定した見込みθを考慮してフランジ３のスプリングバック見込み角度を補正し、補正後のスプリングバック見込み角度α’、β’を設定する。
【００３０】
ステップ４：縮みフランジ部のシワ対策として、先行曲げを必要とする製品形状部位に対しては、その形状を考慮して図７に示すダイフェース面の高さｈを設定する。
ステップ５：図７に示すダイＲを決定する。
【００３１】
ステップ６：各形状部位の必要なオーバーベンド角度を有するダイス形状を、図５（ａ）に示す基本タイプで形成した場合における、曲げ刃５とポンチ１７との必要クリアランス（板厚をｔとした場合、必要クリアランスは原則として１ｔである。）を確保するための各形状部位毎のカムストロークを求める。図９には、図６に図示したレール１の断面（ａ）〜（ｅ）を、同一の符号を付して（ａ）〜（ｅ）に示すと共に、説明の便宜上、各断面の主要寸法例を具体的に示している。
ステップ２〜５で決定した寸法を基本タイプのダイス形状に適用したとき、図６に示す例では、曲げ刃５とポンチ１７との必要クリアランスを確保するための断面（ａ）のカムストロークは１．９１ｍｍ、断面（ｂ）のカムストロークは３．８１ｍｍ、断面（ｃ）のカムストロークは５．０７ｍｍ、断面（ｄ）のカムストロークは２．５４ｍｍ、断面（ｅ）のカムストロークは４．８１ｍｍとなっている。
【００３２】
ステップ７：ステップ６において求めた、各断面のカムストロークのうち最小のカムストロークを把握する。図９の例では、断面（ａ）のカムストロークが１．９１ｍｍで最小となっている。
【００３３】
ステップ８：ステップ７で把握した最小のカムストロークとなる部位を除いた、各形状部位、即ち断面（ｂ）〜（ｅ）のダイス形状を、図５（ａ）に示す基本タイプから図５（ｂ）に示す減肉タイプに変更した場合における、曲げ刃６とポンチ１７との必要クリアランスを確保するための、断面（ｂ）〜（ｅ）に係る形状部位毎のカムストロークを新たに求める。図１０には、断面（ａ）のダイス形状は図９（ａ）から変更せず、他の断面（ｂ）〜（ｅ）について、図９の基本タイプから減肉タイプへとダイス形状を変更した場合の、新たなカムストロークを示している。図１０に示す例では、ダイス形状を減肉タイプに変更した状態で、曲げ刃５とポンチ１７との必要クリアランスを確保するための断面（ｂ）のカムストロークは１．９９ｍｍ、断面（ｃ）のカムストロークは２．６６ｍｍ、断面（ｄ）のカムストロークは１．３３ｍｍ、断面（ｅ）のカムストロークは１．０８ｍｍとなった。
また、ステップ８において、オーバーベンド刃６の設置範囲を、フランジ部３の長さ（断面（ｂ）〜（ｄ）は４０ｍｍ、断面（ｅ）は２６ｍｍである。）＋α（夫々５ｍｍに設定している。）の余裕代を設け、シワ、シャクレ等の成形不良の発生を防ぐ。
【００３４】
ステップ９：ステップ８において求めた、断面（ｂ）〜（ｅ）のカムストロークのうち最大のカムストロークを確認する。図１０の例では、断面（ｃ）のカムストロークが２．６６ｍｍで最大となっている。そして、最も大きなカムストロークとなる形状部位、即ち断面（ｃ）のカムストローク２．６６ｍｍを、一体オーバーベンドカム９のカムストロークとして決定する。
【００３５】
ステップ１０：各形状部位のカムストロークを一律にステップ９で決定したカムストローク２．６６ｍｍへと変更した場合に、曲げ刃５とポンチ１７との必要クリアランスが確保されるように、各形状部位のダイス形状を、図５に示す三種類のダイス形状から選択する。
図１１に示す例では、全ての断面においてカムストロークを２．６６ｍｍとした状態で、断面（ｃ）のダイス形状のみ図１０（ｃ）から変更せず、断面（ａ）、（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）について、ダイス形状の選択を行った形状を示している。図１１では、曲げ刃５とポンチ１７との必要クリアランスを確保するための断面形状として、断面（ａ）の断面形状を、図１０（ａ）の標準タイプから増肉タイプに変更している。また、断面（ｄ）の断面形状を、図１０（ｄ）の減肉タイプから増肉タイプに変更している。しかし、断面（ｂ）および断面（ｅ）の断面形状は、図１０（ｂ）、（ｅ）の減肉タイプのままで変更はない。
また、本ステップにおける断面形状の決定の際には、フランジ部３のうち伸びフランジ部に生ずる反り（シャクレ）に応じ、曲げ刃５とポンチ１７との必要クリアランスの調整代も考慮することとする。
【００３６】
なお、上記説明では、レール１の２つのフランジ部２、３の一方のみ図示して説明しているが、実際には、２つのフランジ２、３に対し、同時に曲げ成形およびオーバーベンド成形が行われるものである。
また、上記各断面形状の変更例および各部寸法は、あくまでも一例であり、例えば、最終的に選択される断面形状が、標準タイプに戻る場合もあり得る。また、本説明では「基本タイプ」のダイス形状を、必要なオーバベンド角度αを持たせたオーバーベンド刃６の延長上に曲げ刃５を設けたダイス形状として説明したが、必要に応じて、基本タイプのダイス形状を減肉タイプまたは増肉タイプ寄りの形状として、かかる基本タイプのダイス形状に対し更に減肉を施した断面形状を減肉タイプとし、かかる基本タイプのダイス形状に対し更に増肉を施した断面形状を増肉タイプとして、上記手順に沿って上記ダイス８を形成すことも可能である。
【００３７】
上記構成をなす本発明の実施の形態によって得られる作用効果は、以下の通りである。まず、本発明の実施の形態では、ダイス８に成形品であるレール１のフランジ部３全体へと密着するプロファイルを持たせ、かつ、ダイス８を一体オーバーベンドカム９で支持したことにより、曲げ成形に続くオーバーベンド成形を、型締めによる可動金型の動作と、所定のタイミングにおける一体オーバーベンドカム９のスライド動作とによって、レール１のフランジ部３の全体へと施すことが可能となる。よって、従来のごとく、曲げ工程とは別個に、リストライク工程、コイニング工程等の修正工程を設ける必要がなくなり、製品のコストアップを避けることができる。
【００３８】
また、ダイス８の全体が一体オーバーベンドカム９によって、駆動されることから、プレス成形機の構造に影響を受けることなく、確実にダイス８の全体を駆動することが容易となる。さらに、レール１のフランジ部３の全体へとオーバーベンド成形を施すことから、従来の、製品の一部分に対してのみオーバーベンド成形を施す場合と異なり、曲げポンチ・ダイスのクリアランス調整、クッションパッド力の調整といった間接的な対処方法に頼ることなく、様々な製品に対し必要な修正を施すことが可能となる。
【００３９】
また、一体オーバーベントカム９をスライド支持する固定金型１１に一体オーバーベントカム９の弾性ストッパー１２を配置することで、一体オーバーベントカム９の戻り時の衝撃吸収、騒音低下を図ることができる。また、一体オーバーベンドカム９の後退限度位置を決定するバックアップ面１３、１４を、可動金型１０と一体オーバーベンドカム９とに設けることで、曲げ加工の際の、曲げ刃５とポンチ１７との必要クリアランスを確保することができる。なおかつ、可動金型の可動下死点付近でのみ摺接し一体オーバーベンドカム９をスライド駆動する押出し面１５、１６を、可動金型１０と一体オーバーベンドカム９とに設けることで、可動金型１０の可動下死点付近でのみ一体オーバーベンドカム９をポンチ１７に接近させ、可動金型１０の可動下死点で、オーバーベンド成形を行うことが可能となる。
【００４０】
また、ダイス８を形成する各ダイスブロック７のストロークは、各ダイスブロック７が一体オーバーベンドカム９に支持されることから、全て一律となる。そこで、本発明の実施の形態では、これらの各ダイスブロック７を、曲げ刃５とオーバーベンド刃６との連続面形状を異にした複数種類のダイスブロック（図５（ａ）〜（ｃ））の中から、製品形状部位毎に要求量が異なるオーバーベンド角度に応じて選択することで、ダイス８の全体において、製品形状部位毎のスプリングバックに応じたオーバーベンド角度αとし、なおかつ、曲げ刃５とポンチ１７との必要クリアランス（原則１ｔ）を確保することが可能となる。
さらに、ポンチ１７とクッションパッド１８とに、成形品の捩れ方向と反対方向に捩れた見込みを持たせることで（図８参照）、捻れに対しても曲げ工程及び曲げ成形に続くオーバーベンド成形工程において修正を施すことが可能となる。
【００４１】
さらに、ダイス８の形状の決定方法として、前記ステップ１からステップ１０の手順を踏むことにより、一体オーバーベンドカム９による一律のカムストロークとしながら、ダイス８の形状を、製品形状部位毎のスプリングバックに応じたオーバーベンド角度とし、なおかつ、曲げ刃５とポンチ１７との必要クリアランスを確保することが可能となる。
【００４２】
また、前記ステップ２およびステップ３において、必要なオーバーベンド角度αを捻れ見込み角度θの分で補正することにより、ダイス８の形状を、捻れにも対応したものとすることができる。また、前記ステップ４において、縮みフランジ部のシワ解消のための先行曲げを考慮して、ダイフェース面を設定することで、ダイス８の形状を、縮みフランジ部のシワにも対応したものとすることができる。さらに、前記ステップ１０において、フランジ部３のうち、伸びフランジ部の反り量に応じ、曲げ刃５とポンチ１７との必要クリアランスを決定することで、ダイス８の形状を伸びフランジ部において発生する反りにも対応したものとすることができる。
【００４３】
そして、本発明の実施の形態によれば、以下のような効果を得ることも可能である。
金型の償却費負担を抑制するために、同一の金型で、軟鋼鈑と高張力鋼鈑または、板厚の異なる材料を生産することが望ましい。ここで、一般的に、板厚同一であれば、高張力鋼鈑ほど弾性回復量が大きくなり、材料が同じであれば、板厚が薄いほど、弾性回復量が大きくなるという傾向がある。
【００４４】
そこで、本発明の実施の形態に係る手法によってダイス８の形状を決定する際に、高張力鋼鈑仕様で金型を製作し、軟鋼鈑に対しては、高張力鋼鈑に比して弾性回復量が小さくなることを考慮し、一体オーバーベンドカム９のカムストロークを小さく設定して曲げ加工を行うことで、金型の共用化を図ることができる。また、本発明の実施の形態に係る手法によってダイス８の形状を決定する際に、板厚の厚い仕様で金型を製作し、板厚の薄い材料に対しては、厚い板厚に対し弾性回復量が大きくなることを考慮し、一体オーバーベンドカム９のカムストロークを大きく設定することで、金型の共用化を図ることができる。よって、本発明の実施の形態によれば、金型の償却費負担の抑制にも貢献することができる。なお、本発明の実施の形態では、本発明を、レール１をプレス成形するための手段として説明したが、他の弾性回復現象に伴う角度変化量が、製品形状部位によって大きく異なるプレス成形品に対しても応用することが可能である。
【００４５】
【発明の効果】
本発明はこのように構成したので、弾性回復現象に伴う角度変化量が、製品形状部位によって大きく異なるプレス成形品の寸法精度を、オーバーベンドカムを用いたプレス曲げ一工程で確保することを可能とし、製品のコストアップを避けつつ、弾性回復現象に伴う角度変化量が、製品形状部位によって大きく異なるプレス成形品の寸法精度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るオーバーベンド成形用金型の固定金型およびレールを示す平面図である。
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ線、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線における断面図であり、型締めを開始した時点における金型の状態を示している。
【図３】（ａ）は図１のＡ−Ａ線、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線における断面図であり、可動金型の可動下死点付近まで、型締めが進行した時点における金型の状態を示している。
【図４】（ａ）は図１のＡ−Ａ線、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線における断面図であり、可動金型１０が可動下死点まで移動し、型締めを完了した時点における金型の状態を示している。
【図５】本発明の実施の形態に係るオーバーベンド成形用金型のダイス形状を決定する際に考慮されるダイス形状を例示する図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るダイス形状の決定方法において、製品形状部位毎の必要なオーバーベンド角度を求める手順を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るダイス形状の決定方法において、ねじれ見込み角度θ、オーバーベンド角度α、ダイフェース面の高さｈ、ダイＲを決定する手順に係る説明図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るダイス形状の決定方法において、ポンチとクッションパッドとに、成形品の捩れ方向と反対方向のねじれ見込み角度θを持たせる手順に係る説明図である。
【図９】本発明の実施の形態に係るダイス形状の決定方法において、曲げ刃とポンチとの必要クリアランスを確保し、かつ、一定のカムストロークで各形状部位の必要なオーバーベンド角度を有するダイス形状を決定するための手順を示す説明図である。
【図１０】図９に続く手順を示す説明図である。
【図１１】図１０に続く手順を示す説明図である。
【図１２】トラックフレームのレール示す立体図である。
【符号の説明】
１　レール
２、３　フランジ部
５　曲げ刃
６　オーバーベンド刃
７　ダイスブロック
８　ダイス
９　一体オーバーベンドカム
１０　可動金型
１１　固定金型
１３、１４　バックアップ面
１５、１６　押出し面[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides a method for securing the dimensional accuracy of a press-formed product in a single step of press bending using an overbend cam, when the amount of angle change due to the elastic recovery phenomenon of the press-formed product differs greatly depending on the product shape part. It is about technology.
[0002]
[Prior art]
For example, undercarriage parts of automobiles (rails of truck frames, cross members, etc.) often have changed planar profile shapes and cross-sectional shapes, and in order to sufficiently respond to demands for safety and weight reduction, The use of high tension steel is increasing. However, due to the properties of high tension steel, elastic recovery phenomena such as springback and torsion appear more prominently in products, making it more difficult to ensure dimensional accuracy than in the past.
FIG. 12 shows a three-dimensional view of the rail 1 of the track frame. The rail 1 is provided with flange portions 2 and 3 at an end in the vertical direction in order to efficiently hold a structure such as a power transmission system and a loading platform, and has a complicated curved shape in the vertical direction and the vehicle width direction. have. Therefore, the flange portions 2 and 3 become an extension flange or a contraction flange depending on a product shape portion. The presence of the stretch flange or the contraction flange complicates the occurrence of the above-described elastic recovery phenomenon in the rail 1.
[0003]
Therefore, conventionally, (1) a method of correcting an angle change of a molded product due to elastic recovery by a restriking process after a bending process, and (2) a method of correcting an angle change of a molded product due to elastic recovery by using a flange end face after a bending process. (3) A method of partially over-bending an angle change of a molded product due to elastic recovery at the same time as a bending process, and offsetting the angle change by expectation (Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-1243). JP-A-9-239454 and the like).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, it is difficult for the above conventional measures to effectively correct all the elastic recovery phenomena such as springback, torsion, and flange warpage. In addition, since the above methods (1) and (2) provide a correction step separately from the bending step, an increase in the cost of the product cannot be avoided. There is a problem that the parts that can be corrected are also restricted.
On the other hand, the above-mentioned method (3) does not provide a correction step separately from the bending step. However, an overbend cam for performing overbending can be set only for a part of the product, and the other part cannot be set. Has relied on indirect measures such as adjusting the clearance of the bending punches and dies and adjusting the cushion pad force, making it difficult to make necessary modifications to various products.
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to use an overbend cam to improve the dimensional accuracy of a press-formed product in which the amount of angle change accompanying the elastic recovery phenomenon varies greatly depending on the product shape. It is an object of the present invention to secure the dimensional accuracy of a press-formed product in which the amount of change in the angle due to the elastic recovery phenomenon is largely different depending on the product shape portion, while making it possible to secure the same in a single press bending step and avoid increasing the cost of the product.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided an overbend molding die, which slides a die having a bending blade and an overbend blade integrally in a direction intersecting the opening and closing direction of the movable die. And a mold for performing overbend molding following bending molding, wherein the die has a profile that closely adheres to the entire flange portion of the molded product, and that the die is supported by an integral overbend cam. It is a feature.
According to the present invention, the die is provided with a profile that is in close contact with the entire flange portion of the molded product, and the die is supported by an integral overbend cam, so that overbend molding subsequent to bending can be clamped. By the operation of the movable mold and the sliding operation of the integral overbend cam at a predetermined timing, the operation can be performed on the entire flange portion of the molded product.
[0007]
The overbend molding die according to claim 2 of the present invention is the overbend molding die according to claim 1, wherein the integral overvent cam has a fixed mold that slides and supports the integral overvent cam. An elastic stopper is disposed, a backup surface that determines a retreat limit position of the integral overbend cam, and an extrusion surface that slides only near the movable bottom dead center of the movable mold and slides the integral overbend cam, The movable mold and the integral overbend cam are provided.
According to the present invention, the elastic stopper of the integral over-vent cam is disposed in the fixed mold that slides and supports the integral over-vent cam, so that the integral over-vent cam can absorb shock and reduce noise when returning. Can be. In addition, by providing a backup surface for determining a retreat limit position of the integral overbend cam on the movable mold and the integral overbend cam, a necessary clearance between a bending blade and a punch at the time of bending is secured. can do. The movable mold and the integral overbend cam are provided with an extruding surface that slides only in the vicinity of the movable bottom dead center of the movable mold and slides the integral overbend cam. Only in the vicinity of the bottom dead center, the integral overbend cam is brought close to the punch, and overbend molding can be performed at the movable bottom dead center of the movable mold.
[0008]
The overbend molding die according to claim 3 of the present invention is the overbend molding die according to claim 1 or 2, wherein the die has a continuous surface shape of the bending blade and the overbend blade. A die block selected from a plurality of types of die blocks having different sizes according to the required overbend angle for each product shape portion is formed side by side over the entire flange portion of the molded product.
The stroke of each die block forming the die is uniform since each die block is supported by the integral overbend cam. Therefore, in the present invention, each of these die blocks is selected from a plurality of types of die blocks having different continuous surface shapes of the bending blade and the overbend blade, and overbends having different required amounts for each product shape portion are performed. By selecting the die according to the angle, it is possible to set the overbend angle in accordance with the springback for each product-shaped part in the entire die and to secure a necessary clearance between the bending blade and the punch.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the overbend molding die according to any one of the first to third aspects, wherein the punch and the cushion pad are provided with a twist direction of the molded product. It has the prospect of twisting in the opposite direction.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to correct the torsion which arises in a molded article in a bending process and an overbend molding process following a bending process.
[0010]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for determining a die shape, comprising the steps of: determining a die shape of an overbend molding die according to any one of the first to fourth aspects; The required overbend angle for each product shape part was determined, and the die shape having the necessary overbend angle for each shape part was obtained by changing the shape of the continuous surface between the bending blade and the overbend blade. Calculate the cam stroke for each of the shape parts to secure the necessary clearance between the bending blade and the punch when the die is formed with the basic type among the three types of die shapes of the basic type, the thinning type, and the thickening type. Changing the dice shape of each shaped part from the basic type to the thinned type, excluding the part having the smallest cam stroke among the cam strokes for each shaped part. In the case, a new cam stroke is obtained for each of the shaped parts to secure the required clearance between the bending blade and the punch, and the largest cam stroke among the newly obtained cam strokes for each of the shaped parts is obtained. The cam stroke of the part is determined as the cam stroke of the integral overbend cam, and when the cam stroke of each shape part is uniformly changed to the determined cam stroke, the necessary clearance between the bending blade and the punch is secured. As described above, the method includes a step of selecting the die shape of each shape portion from the three types of die shapes.
[0011]
According to the present invention, the die shape of the overbend molding die according to any one of claims 1 to 4 is set to an overbend angle corresponding to a springback for each product shape portion, and the bending blade and the punch are used. Required clearance can be secured.
[0012]
In this description, the “basic type” die shape means a die shape in which a bending blade is provided on an extension of an overbend blade having a required overbend angle. The die shape of the basic type is the same as the general die shape of the conventional overbend mold.
In addition, the die shape of the "thinning type" means that a part of the overbend blade with the required overbend angle is cut and thinned in a plane extending in the opening and closing direction of the mold, and It means a die shape provided with a bending blade. Since the clearance between the bending blade and the punch increases in the thinning type as compared with the basic type, the required clearance between the bending blade and the punch can be secured even if the cam stroke is reduced.
In addition, the "thickening type" die shape is to form an inclined surface with a larger inclination angle than the overbend blade on a part of the overbend blade having the required overbend angle, Means a die shape provided with a bending blade. Since the clearance between the bending blade and the punch is reduced in the thickening type as compared with the basic type, the necessary clearance between the bending blade and the punch can be secured even if the cam stroke is increased.
[0013]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a die shape determining method according to the fifth aspect of the present invention, further comprising a step of determining a required overbend angle for each product shape portion. The method includes a step of setting an angle to a web surface shape and a step of correcting the necessary overbend angle by the estimated twist angle.
According to the present invention, the shape of the die can be adapted to torsion.
[0014]
The method for determining a die shape according to claim 7 of the present invention is the method for determining a die shape according to claim 5 or 6, wherein the necessary clearance between the bending blade and the punch is determined according to the amount of warpage of the stretch flange portion. It is to be decided.
According to the present invention, the shape of the die can be adapted to the warpage of the stretch flange portion.
[0015]
According to a method of determining a die shape according to claim 8 of the present invention, in the method of determining a die shape according to any one of claims 5 to 7, a preceding bending for eliminating wrinkles of the shrink flange portion is considered. And setting a die face surface.
According to the present invention, the shape of the die can be reduced so as to cope with wrinkles of the flange portion.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Here, the same parts and corresponding parts as those in the prior art are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
[0017]
FIG. 1 is a plan view showing a stationary mold 11 and a rail 1 of an overbend molding mold according to an embodiment of the present invention. 2 to 4 are cross-sectional views taken along lines AA and BB in FIG. 1. FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line AA, and FIG. ) Shows a sectional view taken along line BB. In addition, for convenience of description, FIGS. 1 to 4 show only a structural portion of the two flange portions 2 and 3 of the rail 1 that is related to the bending and overbend forming of the flange portion 2. Also has a structural portion for bending and overbending of the flange portion 3.
[0018]
The fixed die 11 forms a die 8 by arranging a plurality of die blocks 7 integrally having a bending blade 5, an overbend blade 6 (see FIG. 5A) on the entire flange portion of a molded product. A die 8 composed of a plurality of die blocks 7 has a profile that is in close contact with the entire flange 2 of the rail 1, is fixed to an integral overbend cam 9, and intersects the opening and closing direction of the movable mold 10. It is slidably supported in the direction of movement. Further, an elastic stopper 12 of the integral overvent cam 9 is disposed on the fixed mold 11 that slides and supports the integral overvent cam 9.
[0019]
Further, backup surfaces 13 and 14 for determining the retreat limit position of the integral overbend cam 9 and pushing surfaces 15 and 16 for slidingly driving the integral overbend cam 9 only in the vicinity of the movable bottom dead center of the movable mold 10. Are provided on the integral overbend cam 9 and the movable mold 10. The backup surfaces 13 and 14 and the pushing surfaces 15 and 16 are provided at positions in consideration of the overall balance so that the reaction force of the die 8 can be evenly received over the entire overbend cam 9. I have.
In addition, as shown in FIGS. 2 to 4, the movable mold 10 includes a punch 17, and the fixed mold 11 includes a cushion pad 18 and a cushion pin 19 for urging the cushion pad 18 in the mold opening direction. . Further, a portion indicated by a reference symbol W in the drawing indicates a material or a semi-finished product of the rail 1.
[0020]
Here, an operation procedure of the overbend molding die according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows the state of the mold at the time when the material W is placed on the cushion pad 18, the movable mold 10 is moved toward the fixed mold 11, and mold clamping is started. At this point, as shown in FIG. 2A, the backup surface 14 of the movable mold 10 performs mold clamping while slidingly contacting the backup surface 13 of the integral overbend cam 9, so that the integral overbend cam 9 is The die 8 fixed to the retreat limit position in close contact with the elastic stopper 12 and supported by the integral overbend cam 9 functions as a fixed die. Therefore, the required clearance between the bending blade 5 of the die 8 and the punch 17 is reliably ensured, and the material W can be subjected to high-precision bending. At this point, the extruded surfaces 15 and 16 shown in FIG. 2B are in a state of being separated from each other.
[0021]
FIG. 3 shows the state of the mold at the time when mold clamping has progressed to near the movable bottom dead center of the movable mold 10. As shown in FIG. 3B, for the first time at this time, the pushing surface 16 of the movable mold 10 comes into contact with the pushing surface 15 of the integral overbend cam 9. On the other hand, the backup surface 14 of the movable mold 10 and the backup surface 13 of the integral overbend cam 9 are still in sliding contact with each other, and it is assumed that the integral overbend cam 9 retreats further back than the retreat limit position. I'm preventing. At this point, the bending process of the material W is almost completed, and the process proceeds to the overbend forming process. In addition, a gap is generated between the cushion pad 18 and the lower mold 11 according to the amount of movement of the movable mold 10 required in the overbend molding process.
[0022]
FIG. 4 shows the state of the mold at the time when the movable mold 10 has moved to the movable bottom dead center and mold clamping has been completed. While the movable mold 10 moves from the state shown in FIG. 3B to the state shown in FIG. 4B, the integral overbend cam 9 moves toward the punch 17 by sliding contact between the pushing surfaces 15 and 16. Extruded. Therefore, the material W can be sandwiched between the overbend blade 6 of the die 8 and the side surface of the die 8 to perform overbend molding on the material W. As shown in FIG. 4A, a gap between the backup surface 14 of the movable mold 10 and the backup surface 13 of the integral overbend cam 9 corresponds to the cam stroke of the integral overbend cam 9. C is generated, and a slight gap is also generated between the integral overbend cam 9 and the elastic stopper 12. Further, the lower end of the cushion pad 18 is in close contact with the lower mold 11, and becomes a bottom dead center of the cushion pad 18.
[0023]
Thereafter, by opening the mold, the pushing surface 16 of the movable mold 10 and the pushing surface 15 of the integral overbend cam 9 are separated again, and the cushion pad 18 rises from the bottom dead center via the cushion pin 19. As a result, the integrated overbend cam 9 is returned to the retreat limit position shown in FIGS. 2 and 3 by being driven through the material W and, if necessary, by an urging means such as a spring. . Therefore, the bending blade 5 and the over-bend blade 6 of the die 8 can smoothly open the mold and release the product without forming a negative angle with respect to the punch 17. In addition, when the integral overbend cam 9 returns to the retreat limit position, the elastic stopper 12 receives the integral overbend cam 9, so that the return of the integral overbent cam 9 can be absorbed and the noise can be reduced. it can.
[0024]
By the way, since the entire die 8 is supported by the integral over-vent cam 9, the entire stroke of the die 8 is uniform. Under such conditions, to set the overbend angle according to the springback for each product shape portion, and to secure the necessary clearance between the bending blade and the punch, the overbend molding according to the embodiment of the present invention As shown in FIGS. 5A to 5C, the die 8 of the die is formed from a plurality of types of die blocks 7 having different continuous surface shapes of the bending blade 5 and the overbend blade 6 from the product shape. As shown in FIG. 1, die blocks 7 selected according to the overbend angles that differ in required amount for each part are formed side by side on the entire flange portion 3 of the rail 1.
In this description, the die shape shown in FIG. 5A is “basic type”, the die shape shown in FIG. 5B is “thinning type”, and the die shape shown in FIG. Type ".
[0025]
The “basic type” die shape means a die shape in which a bending blade 5 is provided on an extension of the overbend blade 6 having a required overbend angle α. The die shape of the basic type is the same as the general die shape of the conventional overbend mold.
The “thinning type” die shape means that a part of the overbend blade 6 having a required overbend angle α is cut and thinned by a plane 20 extending in the opening and closing direction of the mold. It means a die shape in which the bending blade 5 is provided on the extension. Since the clearance between the bending blade 5 and the punch 17 (see FIG. 2) increases in the thinning type as compared with the basic type, even if the cam stroke of the integral overbend cam 9 (see FIG. 2) is reduced, Necessary clearance between the bending blade 5 and the punch 17 can be secured.
Further, the “thickening type” die shape is that a part of the overbend blade 6 having a required overbend angle α is formed with an inclined surface 21 having a larger inclination angle than the overbend blade 6. 21 means a die shape provided with a bending blade 5 on an extension of 21. Since the clearance between the bending blade 5 and the punch 17 (see FIG. 2) decreases in the thickening type as compared with the basic type, even if the cam stroke of the integral overbend cam 9 (see FIG. 2) is increased, Necessary clearance between the bending blade 5 and the punch 17 can be secured.
[0026]
Here, a procedure for selecting an appropriate dice shape from the three types of dice shapes and forming the dice 8 will be described with reference to FIGS.
[0027]
Step 1: Obtain the required overbend angle for each product shape part. FIG. 6 shows the required overbend angle for each product-shaped part of the rail 1 in the upper part, the side view of the rail 1 in the middle part, and the front view of the rail 1 in the lower part. In step 1, first, a prototype of the rail 1 is formed, and the precision of the prototype (spring-back of the flange portions 2 and 3, the amount of twist of the web surface 22, and the like) is measured. The thin solid line and the two-dot chain line in the upper part of FIG. 6 indicate actual measured values of the springback angle of each product-shaped portion of the flange portion 3 with respect to a predetermined standard (defined for each product). The overbend angle of each product-shaped portion determined based on the actual measurement value is indicated by a thick solid line in the upper part of FIG.
Then, according to the overbend angle, classification is performed on the cross section of each product-shaped portion as illustrated in (a) to (e). In the illustrated example, the overbend angle of section (a) is 4.5 °, the overbend angle of section (b) is 2 °, the overbend angle of section (c) is 4 °, and the overbend angle of section (d) is The angle is determined to be 3 °, and the overbend angle of the section (e) is determined to be 1.5 °. In FIG. 6, cross-sections not particularly denoted by reference numerals are variable portions that connect adjacent cross-sections.
[0028]
Step 2: As shown in FIG. 8 (a), for the portion where the web surface 22 is twisted, as shown in FIG. 8 (b), the punch 17 and the cushion pad 18 are opposite to the twist direction of the molded product. Direction torsion angle θ. The estimated twist angle θ is determined based on the prototype accuracy measured in step 1.
[0029]
Step 3: The overbend angle α (expected springback angle) for each product shape portion (straight bending, expansion / contraction flange portion, bending radius portion, etc.) determined in step 1 is calculated as shown in FIG. End point P ₈ Is set as a base point. 8C, the expected springback angle of the flange 3 is determined in consideration of the expected θ set in step 2 as shown in FIG. 8C. Then, the corrected springback expected angles α ′ and β ′ are set.
[0030]
Step 4: As a countermeasure against wrinkling of the shrinkage flange portion, the height h of the die face surface shown in FIG.
Step 5: Determine the die R shown in FIG.
[0031]
Step 6: The required clearance between the bending blade 5 and the punch 17 (the plate thickness is t) when the die shape having the necessary overbend angle of each shape portion is formed by the basic type shown in FIG. In such a case, the required clearance is 1 t in principle.) A cam stroke for each shape part for securing the required clearance is determined. In FIG. 9, cross sections (a) to (e) of the rail 1 shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals and shown in (a) to (e), and, for convenience of description, main dimensions of each cross section. An example is specifically shown.
When the dimensions determined in steps 2 to 5 are applied to the basic type die shape, the cam stroke of the cross section (a) for securing the necessary clearance between the bending blade 5 and the punch 17 is 1 in the example shown in FIG. .91 mm, section (b) cam stroke 3.81 mm, section (c) cam stroke 5.07 mm, section (d) cam stroke 2.54 mm, section (e) cam stroke 4.81 mm It has become.
[0032]
Step 7: Determine the minimum cam stroke among the cam strokes of each section obtained in Step 6. In the example of FIG. 9, the cam stroke of the cross section (a) is 1.91 mm, which is the minimum.
[0033]
Step 8: Except for the portion having the minimum cam stroke grasped in Step 7, each of the shape portions, that is, the die shapes of the cross sections (b) to (e) are changed from the basic type shown in FIG. In the case of changing to the thinning type shown in b), a new cam stroke for each of the cross-sections (b) to (e) for securing the required clearance between the bending blade 6 and the punch 17 is newly obtained. In FIG. 10, the die shape of the cross section (a) is not changed from that of FIG. 9 (a), and the die shape is changed from the basic type of FIG. 9 to the thinning type for the other cross sections (b) to (e). In this case, a new cam stroke is shown. In the example shown in FIG. 10, the cam stroke of the section (b) for securing the necessary clearance between the bending blade 5 and the punch 17 is 1.99 mm, and the section (c) in a state where the die shape is changed to the thinning type. Was 2.66 mm, the cam stroke of section (d) was 1.33 mm, and the cam stroke of section (e) was 1.08 mm.
In step 8, the installation range of the overbend blade 6 is set to the length of the flange portion 3 (sections (b) to (d) are 40 mm and section (e) is 26 mm) + α (5 mm each). ) Is provided to prevent the occurrence of molding defects such as wrinkles and sharks.
[0034]
Step 9: Check the maximum cam stroke among the cam strokes of the cross sections (b) to (e) obtained in step 8. In the example of FIG. 10, the cam stroke of the cross section (c) is a maximum at 2.66 mm. Then, the shape portion having the largest cam stroke, that is, the cam stroke of the section (c) of 2.66 mm is determined as the cam stroke of the integral overbend cam 9.
[0035]
Step 10: When the cam stroke of each shaped part is uniformly changed to the cam stroke 2.66 mm determined in step 9, the required clearance between the bending blade 5 and the punch 17 is secured. The die shape is selected from the three types of die shapes shown in FIG.
In the example shown in FIG. 11, in the state where the cam stroke is 2.66 mm in all the cross sections, only the die shape of the cross section (c) is not changed from FIG. 10 (c), and the cross sections (a), (b), ( For d) and (e), the shapes obtained by selecting the die shape are shown. In FIG. 11, the cross-sectional shape of the cross section (a) is changed from the standard type of FIG. 10 (a) to a thickened type as a cross-sectional shape for securing a necessary clearance between the bending blade 5 and the punch 17. Also, the cross-sectional shape of the cross section (d) is changed from the thinned type shown in FIG. However, the cross-sectional shapes of the cross-section (b) and the cross-section (e) are the same as those of the thinned type shown in FIGS.
In determining the cross-sectional shape in this step, the margin for adjusting the necessary clearance between the bending blade 5 and the punch 17 is also taken into account in accordance with the warpage (sharpness) generated in the elongated flange portion of the flange portion 3. .
[0036]
In the above description, only one of the two flange portions 2 and 3 of the rail 1 is shown and described. However, in actuality, the two flanges 2 and 3 are simultaneously subjected to bending and overbending. It is something to be done.
Further, the above-described modified examples of the cross-sectional shapes and the dimensions of the respective parts are merely examples, and for example, the cross-sectional shape finally selected may return to the standard type. In this description, the “basic type” die shape is described as a dice shape in which the bending blade 5 is provided on the extension of the overbend blade 6 having the required overbend angle α. The die shape of the type is made closer to the wall thickness reduction type or the wall thickness increase type, and the cross-sectional shape obtained by further reducing the wall thickness to the basic type die shape is made the wall thickness reduction type, and the wall thickness is further increased to the basic type die shape It is also possible to form the die 8 in accordance with the above-described procedure by using the cross-sectional shape subjected to the above as a thickening type.
[0037]
The operation and effect obtained by the embodiment of the present invention having the above configuration are as follows. First, in the embodiment of the present invention, the die 8 is provided with a profile that is in close contact with the entire flange portion 3 of the rail 1 that is a molded product, and the die 8 is supported by the integral overbend cam 9, thereby bending the die 8. Overbend molding following molding can be performed on the entire flange 3 of the rail 1 by the operation of the movable mold by clamping and the sliding operation of the integral overbend cam 9 at a predetermined timing. Therefore, unlike the related art, it is not necessary to provide a correction step such as a restriking step and a coining step separately from the bending step, and it is possible to avoid an increase in the cost of the product.
[0038]
In addition, since the entire die 8 is driven by the integral overbend cam 9, it is easy to reliably drive the entire die 8 without being affected by the structure of the press molding machine. Further, since the overbend molding is performed on the entire flange portion 3 of the rail 1, unlike the conventional case where overbend molding is performed only on a part of the product, the clearance adjustment of the bending punch / die and the cushion pad force are performed. It is possible to make necessary corrections to various products without relying on indirect measures such as adjustment of the product.
[0039]
In addition, by disposing the elastic stopper 12 of the integral overvent cam 9 on the fixed mold 11 that slides and supports the integral overvent cam 9, it is possible to absorb shock and reduce noise when the integral overvent cam 9 returns. . Further, by providing the movable mold 10 and the integral overbend cam 9 with the backup surfaces 13 and 14 for determining the retreat limit position of the integral overbend cam 9, the bending blade 5 and the punch 17 at the time of bending are formed. Required clearance can be secured. Further, the movable mold 10 and the integral overbend cam 9 are provided with pushing surfaces 15 and 16 that slide only in the vicinity of the movable bottom dead center of the movable mold and slide and drive the integral overbend cam 9. The integral overbend cam 9 is brought close to the punch 17 only near the movable bottom dead center 10, and overbend molding can be performed at the movable bottom dead center of the movable mold 10.
[0040]
Further, the stroke of each die block 7 forming the die 8 is uniform since each die block 7 is supported by the integral overbend cam 9. Therefore, in the embodiment of the present invention, each of these die blocks 7 is formed of a plurality of types of die blocks (FIGS. 5A to 5C) in which the continuous surface shapes of the bending blade 5 and the overbend blade 6 are different. ) Is selected in accordance with the overbend angle for which the required amount is different for each product shape portion, so that the entire die 8 has an overbend angle α corresponding to the springback for each product shape portion, and is bent. The required clearance (1 t in principle) between the blade 5 and the punch 17 can be secured.
Furthermore, by giving the punch 17 and the cushion pad 18 the possibility of being twisted in the direction opposite to the twisting direction of the molded product (see FIG. 8), the bending process and the overbend forming process subsequent to the bending process for twisting are also performed. It is possible to make corrections in.
[0041]
Furthermore, as a method of determining the shape of the die 8, the steps of Step 1 to Step 10 are performed to make the shape of the die 8 spring-back for each product-shaped portion while maintaining a uniform cam stroke by the integral overbend cam 9. And the necessary clearance between the bending blade 5 and the punch 17 can be secured.
[0042]
In Steps 2 and 3, the required overbend angle α is corrected by the estimated twist angle θ, so that the shape of the die 8 can be adapted to twist. Further, in the step 4, by setting the die face surface in consideration of the preceding bending for eliminating the wrinkle of the shrinkage flange portion, the shape of the die 8 is adapted to the wrinkle of the shrinkage flange portion. be able to. Further, in Step 10, the necessary clearance between the bending blade 5 and the punch 17 is determined in accordance with the amount of warpage of the stretch flange portion of the flange portion 3, so that the shape of the die 8 can be changed at the stretch flange portion. Can also be used.
[0043]
According to the embodiment of the present invention, the following effects can be obtained.
In order to suppress the depreciation burden of the mold, it is desirable to produce mild steel sheets and high-tensile steel sheets or materials having different thicknesses in the same mold. Here, in general, when the plate thickness is the same, the elastic recovery amount tends to increase as the tensile strength of the steel plate increases, and when the material is the same, the elastic recovery amount tends to increase as the plate thickness decreases.
[0044]
Therefore, when determining the shape of the die 8 by the method according to the embodiment of the present invention, a mold is manufactured with a high-strength steel plate specification, and the soft steel plate has a higher elasticity than the high-tensile steel plate. Considering that the amount of recovery is small, by setting the cam stroke of the integral overbend cam 9 to be small and performing the bending, the mold can be shared. Also, when determining the shape of the die 8 by the method according to the embodiment of the present invention, a mold is manufactured with a thick plate specification, and for a material having a small plate thickness, an elasticity is provided for a thick plate. By setting the cam stroke of the integral overbend cam 9 large in consideration of an increase in the amount of recovery, the mold can be shared. Therefore, according to the embodiment of the present invention, it is possible to contribute to suppression of the depreciation cost burden of the mold. In the embodiment of the present invention, the present invention has been described as a means for press-forming the rail 1. However, the present invention can be applied to a press-formed product in which the amount of angle change due to other elastic recovery phenomena varies greatly depending on the product shape part. It is also possible to apply to it.
[0045]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured in this manner, it is possible to secure the dimensional accuracy of a press-formed product in which the amount of angle change due to the elastic recovery phenomenon varies greatly depending on the product shape portion in one press bending process using an overbend cam. Accordingly, it is possible to secure the dimensional accuracy of a press-formed product in which the amount of angle change accompanying the elastic recovery phenomenon varies greatly depending on the product shape portion while avoiding an increase in the cost of the product.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a fixed mold and a rail of an overbend molding mold according to an embodiment of the present invention.
2A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 1, showing the state of the mold at the time when mold clamping is started.
3A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 1 at the time when mold clamping has progressed to near the movable bottom dead center of the movable mold. 3 shows the state of the mold.
4A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 1. The movable mold 10 moves to a movable bottom dead center, and mold clamping is completed. This shows the state of the mold at the time of performing.
FIG. 5 is a view exemplifying a die shape considered when determining a die shape of the overbend molding die according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a procedure for obtaining a required overbend angle for each product shape part in the die shape determination method according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram relating to a procedure for determining an estimated torsion angle θ, an overbend angle α, a height h of a die face surface, and a die R in the die shape determination method according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram relating to a procedure for providing a punch and a cushion pad with an estimated twist angle θ in a direction opposite to a twist direction of a molded product in the die shape determination method according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating a method of determining a die shape according to an embodiment of the present invention, in which a required clearance between a bending blade and a punch is secured, and a die having a required overbend angle of each shape portion with a constant cam stroke. It is explanatory drawing which shows the procedure for determining a shape.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a procedure following FIG. 9;
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a procedure following FIG. 10;
FIG. 12 is a three-dimensional view showing rails of a track frame.
[Explanation of symbols]
1 rail
2, 3 flange
5 Bending blade
6 Overbend blade
7 Dice block
8 dice
9 Overbend cam
10 movable mold
11 Fixed mold
13, 14 Backup surface
15, 16 Extruded surface

Claims

A die that integrally has a bending blade and an overbend blade is slid in a direction intersecting with the opening and closing direction of the movable die, and is a die that performs overbend molding subsequent to bending, and a molded product is formed on the die. A die for overbend molding, wherein the die has a profile that is in close contact with the entire flange portion, and the die is supported by an integral overbend cam.

An elastic stopper of the integral overbent cam is disposed on a fixed mold that slides and supports the integral overbent cam, a backup surface for determining a retreat limit position of the integral overbend cam, and near a movable bottom dead center of the movable mold. 2. A mold for overbend molding according to claim 1, wherein an extruding surface which slides and slides the integral overbend cam only on the movable mold and the integral overbend cam is provided.

The die is a die block selected from a plurality of types of die blocks having different continuous surface shapes of the bending blade and the overbend blade in accordance with an overbend angle at which a required amount differs for each product shape portion. 3. The overbend molding die according to claim 1, which is formed side by side over the entire flange portion of the molded product.

The mold for overbend molding according to any one of claims 1 to 3, wherein the punch and the cushion pad have a possibility of being twisted in a direction opposite to a twisting direction of the molded product.

A method for determining a die shape of the overbend molding die according to any one of claims 1 to 4,
Find the required overbend angle for each product shape part,
A die shape having a necessary overbend angle of each shape portion, three types of die shapes of a basic type, a thinner type, and a thicker type, in which a shape of a continuous surface of the bending blade and the overbend blade is different. In the case of forming the basic type, the cam stroke for each shape portion to secure the required clearance between the bending blade and the punch is determined,
The required clearance between the bending blade and the punch when the die shape of each shaped part is changed from the basic type to the thinned type, excluding the part having the smallest cam stroke among the cam strokes of the respective shaped parts. New cam stroke for each shaped part to secure
Of the cam strokes for each newly obtained shape portion, the cam stroke of the shape portion that becomes the largest cam stroke is determined as the cam stroke of the integral overbend cam,
When the cam stroke of each shape part is uniformly changed to the determined cam stroke, the die shape of each shape part is selected from the three types of die shapes so that the necessary clearance between the bending blade and the punch is secured. A method of determining a dice shape, comprising:

Before and after the step of obtaining the necessary overbend angle for each product shape portion, a step of setting the estimated twist angle to the web surface shape, and a step of correcting the required overbend angle by the estimated twist angle. 6. The method for determining a die shape according to claim 5, wherein the method includes:

The method for determining a die shape according to claim 5 or 6, wherein a necessary clearance between the bending blade and the punch is determined according to an amount of warpage of the stretch flange portion.

The method for determining a die shape according to any one of claims 5 to 7, further comprising a step of setting a die face surface in consideration of preceding bending for eliminating wrinkles of the shrinkage flange portion.