JP2004042122A - Method and apparatus for molding to exceed elongation ratio of press mold - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス品の伸び率を越える成形、即ち深絞り等を行う成形方法と、この成形方法に使用する成形装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
プレス時、伸び率を越える成形、即ち深絞りを必要とするプレス品、例えば図6に示すような、一部の深さが他より著しく深い形状をもつ部材Pを成形する場合に、従来は成形時のしわ(皺)の発生を防ぐため、被成形材が金型内部に必要以上に入り込むことを強圧的に抑える手段を採っていたが、この方法によるときは、図13に示す部材P’のごとく成形中に局部的に板厚が薄くなるネッキングNを生ずることがあり、これは割れBに進む可能性が高い。
【0003】
前記ネッキングNや割れBを回避する方法としては、図14に示すように深絞り部分P1について、例えば第1段a、第2段b、第3段cと数回に分けて成形し、1回の成形負荷を軽減することも行われているが、当然ながら1部品当たりの製作コストが高く、また生産タクトが長くなる。更に、金型数も増加するため初期投資を増大させることになる。
【0004】
また前記と同様な目的で、図15に示すように深絞り部分P1を、深さの浅い複数の部品、例えば部品P1−1及びP1−2により構成し、これらを組合わせて溶接等で一体化することも行われているが、これも前記と同様に部品当たりの製作コストの上昇を招き、また分割した部品の組付けのため生産タクトが長くなるほか、金型数、組付け治具も増加するため初期投資を増大させる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明の解決しようとする課題は、1回のプレス作業で深絞り等がネッキング、割れの発生なしに完了できる、低コストで生産タクトの短い且つ初期投資の少ない成形方法及びその成形装置を提供することにある。
【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プレス品の伸び率を越える成形方法及び成形装置は、プレス品をその伸び率を越えて成形するに際し、被成形材の成形過程において、該被成形材の未成形分を、成形量に応じてプレス方向と異なる方向から金型内に送込みつつ成形することを特徴とする成形方法に関する発明と、伸び率を越える成形を行う雌型を備えた下型と、該下型の雌型に押入する雄型を備えた上型と、被成形材を支持するパッドを備えたクッションピンと、被成形材の板押さえと、被成形材の端部をプレス方向と異なる方向から上型の下降と応動してプレス中心方向へ押圧するスライダと、該スライダの押圧機構とからなることを特徴とする成形装置に関する発明とからなる。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を、図1乃至図8により説明すると、本発明プレス品の伸び率を越える成形方法は、プレス品をその伸び率を越えて成形するに際し、被成形材1の成形過程において、該被成形材1の未成形分1aを、成形量に応じてプレス方向と異なる方向から金型3、5内に送込みつつ成形するものである。
【0008】
また本発明の成形装置は、伸び率を越える成形を行う雌型2を備えた下型3と、該下型3の雌型2に押入する雄型4を備えた上型5と、被成形材1を支持するパッド6を備えたクッションピン7と、被成形材1の板押さえ8と、被成形材1の未成形分1aの端部をプレス方向9と異なる方向10から上型5の下降と応動してプレス中心方向へ押圧するスライダ11と、該スライダ11の押圧機構12とからなるものである。
【0009】
図1乃至図12に示す実施例について更に詳細に説明する。
本発明が適用すべきプレス品は、前述した例えば図6に示すような、一部の深さが他より著しく深い形状の深絞りを要する部分P1をもつ部材Pである。
【0010】
本発明成形方法の原理を図1乃至図5により説明すると、まず前記部材P用の被成形材1には、図2、図3に示すような深絞りを要する部分P1のための幅広い部分1’aが形成されている。
【0011】
このような形状の被成形材1を、下型3及び該下型3の雌型2内を上下するクッションピン(図示せず)のパッド6上に載せた後、上型5を降下させてその雄型4により雌型2との間で深絞り成形を行うが、このとき深絞りを要する部分P1では、被成形材1の伸び率を越えた成形が行われ、前記ネッキングNや割れBを生ずる危険がある。
【0012】
これを避けるため、本発明の成形方法では、被成形材1の両側の幅広い部分1’a、即ち未成形分1aについて、後述する押圧機構のスライダ11により、上型5の下降と応動させつつプレス中心方向へ押圧し、これを金型3、5の雌、雄型2、4内に送込みつつ成形する。これにより、前記深絞り部分P1についてもネッキングNや割れBの生じない、きれいで正確なプレス成形品Pが得られる。
【0013】
なお、前記スライダ11の押圧移動量、押圧方向等は実験等により決定するが、押圧方向10は、図1及び図2のように垂直断面においてプレス方向9と直角で、且つ水平断面においてもプレス方向9を通る軸線9’に直角の方向とする場合や、図3のように、垂直断面においてはプレス方向9と直角とするも、水平断面においては、プレス方向9を通る軸線9’上に中心を有する半径Rの円弧上に押圧方向10’を設定することが考えられる。
【0014】
更に図4に示すように、下型3’の上面及び上型5’の下面を緩いロート形に傾斜させ、未成形分1aと成形完了分との角度をやや鈍角として、スライダ11による未成形分1aの送りこみを容易にすることも考えられる。
【0015】
図5に示すものは、下面に前記スライダ11の移動を許す凹部8aを形成した板押さえ8を、上型5下面との間に設置した押圧ばねSによって被成形材1に押圧せしめるよう設置したもので、これによって成形時に前記深絞り及び未成形分の送込みを許容しつつ、被成形材1の「跳ね」を防止し且つしわの発生を防止することができる。
【0016】
次に、本発明成形方法を実現するための成形装置を図7乃至図12について詳細に説明すると、本発明の全体装置は図7及び図8に一例を示す通りで、中心に雌型2を備えた下型3と、該下型3の雌型2に押入する雄型4を備えた上型5と、下型3の雌型2内にて被成形材1を支持するパッド6を備えたクッションピン7と、下面に後記スライダ11の移動を許す凹部8aが形成され、上型5下面との間に設置した押圧ばねSによって、前記雌型2付近で被成形材1を押圧せしめるよう設置された被成形材1の板押さえ8と、被成形材1の未成形分1aの端部をプレス方向9と異なる方向10から上型5の下降と応動してプレス中心方向へ押圧するスライダ11と、該スライダ11の押圧機構12とからなる。
【0017】
前記スライダ11は、この例では下型3上を摺動するよう設置され、その内端に被成形材1の未成形部分1a(1’a)を捉える切欠き13が、また外端にカム受け部分11aが各々形成されており、該カム受け部分11aに対峙するよう上型5の外端付近に形成されたカム部分5aと接触している。なお前記スライダ11には、図示しない戻しばねが懸架されている。
【0018】
前記の如き本発明成形装置による成形作業を述べると、図7において上型5を上昇させて下型3と上型5との間に空間を形成した状態において(このとき、板押さえ8は押圧ばねSによって図7の状態より下方に位置しており、またクッションピン7によりパッド6の上面は、下型3の上面と面一に位置している)、まず被成形材1を下型3及びパッド6上の所定位置に載せる。
【0019】
ここで上型5を下降させれば、前記板押さえ8が被成形材1上面に接触しつつこれを押圧ばねSを介して押圧し、また前記雄型4の下面がパッド6直上の被成形材1に接し、更に前記押圧機構12としての上型5のカム部分5aが、スライダ11のカム受け部分11aに当接する。この状態を図7に示す。
【0020】
図7の状態から更に上型5を押し下げれば、前記雄型4が被成形材1をパッド6とともに押し下げて雌型2との間で所定の成形を行うが、この間上型5の下降とともにそのカム部分5aがスライダ11のカム受け部分11aに当接しつつ、該カム受け部分11aを介して左右のスライダ11をそれぞれプレス中心方向へ移動させ、これによって被成形材1の未成形分1(1’a)が雄型4と雌型2との間に送り込まれる。従って、被成形材1及び成形した部材Pの深絞り部分P1に、前記ネッキングNや割れBが発生することを防止できる。このとき被成形材1の未成形部分1a(1’a)は前記切欠き13にしっかり捉えられてずれることがない。
【0021】
図9乃至図12に示したものは前記押圧機構12を例示する。なおこれらの図において、1は被成形材、2は雌型、3は下型、4は雄型、5は上型、6はパッド、8は板押さえ、13は被成形材を捉える切欠き、Sは押圧ばねを各々示している。
【0022】
まず図9は図7、図8に示すプレス装置に採用された、機械的カム方式に分類されるもので、改めてこれを説明すると、下型3上を摺動するよう設置されたカムスライダ14(前記スライダ11)には、その外端にカム受け面14a(前記カム受け部分11a)が形成され、前記カム受け面14aには上型5に設けられたカムドライバ15のカム面15a(前記カム部分5a)が接するよう構成されている。
【0023】
従って、上型5とともにカムドライバ15が下降すれば、そのカム面15aがカムスライダ14のカム受け面14aに当接しつつ、該カム受け面14aを介し左右のカムスライダ14をそれぞれプレス中心方向へ移動させるから、これによって被成形材1の未成形分1a(1’a)が雄型4と雌型2との間に送込まれることになる。
【0023】
図10に示す例は、油圧方式に分類されるもので、下型3上を摺動するよう設置されたスライダ16には、その外端に下型3上に設置した油圧シリンダ17のピストンロッド17aが接続されている。
【0024】
従って、上型5の下降に連動させて油圧シリンダ17を作動し、ピストンロッド17aを介し左右のスライダ16をそれぞれプレス中心方向へ移動させれば、被成形材1の未成形分1a(1’a)が雄型4と雌型2との間に送込まれることになる。
【0025】
図11に示す例は、ラックアンドピニオン方式に分類されるもので、内端側が下型3上を摺動するよう設置されたスライダ18には、その外端側における、下型3に形成した凹部3a内に面した部分にラック19を設け、該ラック19にピニオン20を噛合わせたものである。
【0026】
従って、上型5の下降に連動させてピニオン20を回転し、これと噛合うラック19を介しスライダ18をそれぞれプレス中心方向へ移動させれば、前記同様、被成形材1の未成形分1a(1’a)が雄型4と雌型2との間に送込まれる。
【0027】
図12に示す例は、ねじ方式に分類されるもので、下型3上を摺動するよう設置されたスライダ21には、その外端に下型3上に設置した雌ねじ回転装置22の雄ねじロッド23が固定されている。
【0028】
従って、上型5の下降に連動させて雌ねじ回転装置22を作動すれば、これとねじ結合した雄ねじロッド23を介し両側のスライダ21がそれぞれプレス中心方向へ移動し、被成形材1の未成形分1a(1’a)が雄型4と雌型2との間に送込まれる。
【0029】
図7乃至図12に示す前記押圧機構により被成形材1の未成形分1(1’a)を雄型4と雌型2との間に送込む量は、図7乃至図9に示す機械的カム方式の場合はカムドライバ15のカム面15aとカムスライダ14のカム受け面14aの形状で調整する。
【0030】
また、図10に示す油圧方式の場合は油圧シリンダ17への供給油圧の制御により調整する。また、図11に示すラックアンドピニオン方式及び図12に示すねじ方式の場合は、各々ピニオン20を回転する電気モータ、雌ねじ回転装置22の電気モータ(いずれも図示せず)の回転数を電気制御して調整する。
上記いずれの場合も、被成形材1の成形量、即ち上型5の下降量等に連動して調整、制御する。
【0031】
なお、本発明は前記の例以外にも、いわゆるU曲げ成形、絞り成形に適用でき、また現在の金型を改造することによっても実施可能である。
【0032】
【発明の効果】
本発明プレス品の伸び率を越える成形方法及び成形装置は、プレス品をその伸び率を越えて成形するに際し、被成形材の成形過程において、該被成形材の未成形分を、成形量に応じてプレス方向と異なる方向から金型内に送込みつつ成形することを特徴とする成形方法に関する発明と、伸び率を越える成形を行う雌型を備えた下型と、該下型の雌型に押入する雄型を備えた上型と、被成形材を支持するパッドを備えたクッションピンと、被成形材の板押さえと、被成形材の端部をプレス方向と異なる方向から上型の下降と応動してプレス中心方向へ押圧するスライダと、該スライダの押圧機構とからなることを特徴とする成形装置に関する発明とからなるので、成形方法の発明によれば、深絞り等がネッキング、割れの発生なしに完了できる成形方法を提供という効果がある。
【0033】
本成形装置の発明によれば、前記成形方法の発明の効果に加え、1回のプレス作業で深絞り等がネッキング、割れの発生なしに効率的に完了できる、低コストで生産タクトの短い且つ初期投資の少ない成形装置が提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明プレス品の伸び率を越える成形方法の一実施例を示す横断面略示図
【図2】図1に示すものの平面略示図
【図3】本発明プレス品の伸び率を越える成形方法における、被成形材の押圧方向の異なる例を示す平面略示図
【図4】本発明プレス品の伸び率を越える成形方法における、被成形材の押圧方向の更に異なる例を示す横断面略示図
【図5】図1に示す例において板押さえを設置したものの横断面略示図
【図6】本発明プレス品の伸び率を越える成形方法及び成形装置を適用すべき部材の斜視図
【図7】本発明プレス品の伸び率を越える成形方法を実施するための成形装置の縦断面図で、成形前を表すもの
【図8】本発明プレス品の伸び率を越える成形方法を実施するための成形装置の縦断面図で、成形中又は成形後を表すもの
【図9】本発明成形装置における押圧機構の一例を示す半裁縦断面図
【図10】本発明成形装置における押圧機構の第2の例を示す半裁縦断面図
【図11】本発明成形装置における押圧機構の第3の例を示す半裁縦断面図
【図12】本発明成形装置における押圧機構の第4の例を示す半裁縦断面図
【図13】従来の成形方法及び成形装置により成形した図6に示した部材と同一部材の斜視図
【図14】図13に示す欠陥部材を生ぜぬよう従来の一対策を施した部材の製造過程を略示する斜視図
【図15】
図13に示す欠陥部材を生ぜぬよう従来の他の対策を施した部材の製造過程を略示する斜視図。
【符号の説明】
P、P’ (一部の深さが著しく深い形状をもつ)部材 P1 深絞り部分
N ネッキング B 割れ 1 被成形材
1a 未成形分(=幅広い部分1a’) 2 雌型 3 下型 4 雄型5 上型 5a カム部分 6 パッド 7 クッションピン
8 板押さえ S 押圧ばね 9 プレス方向
10、10’ (プレス方向と異なる)方向 11 スライダ
11a カム受け部分 12 押圧機構 13 切欠き
14 カムスライダ 14a カム受け面 15 カムドライバ
15a カム面 16、18、21 スライダ 17 油圧シリンダ
17a ピストンロッド 19 ラック 20 ピニオン
22 雌ねじ回転装置 23 雄ねじロッド。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a molding method for performing molding that exceeds the elongation of a pressed product, that is, a deep drawing, and a molding apparatus used for the molding method.
[0002]
[Prior art]
At the time of pressing, when forming a molded product exceeding the elongation percentage, that is, a pressed product that requires deep drawing, for example, as shown in FIG. In order to prevent the generation of wrinkles (wrinkles) at the time of molding, a means for forcibly suppressing the material to be molded from entering the mold more than necessary was employed. However, according to this method, the member P shown in FIG. The necking N where the sheet thickness is locally reduced during the molding as in the case of 'may occur, and this is likely to progress to the crack B.
[0003]
As a method of avoiding the necking N and the crack B, as shown in FIG. 14, the deep drawing portion P1 is formed by dividing into, for example, a first stage a, a second stage b, and a third stage c in several times. Although reduction of the molding load per time is also performed, it is natural that the manufacturing cost per part is high and the production tact becomes long. Further, the number of molds also increases, which increases initial investment.
[0004]
For the same purpose as described above, the deep drawn portion P1 is formed by a plurality of parts having a small depth, for example, parts P1-1 and P1-2, as shown in FIG. However, this also leads to an increase in the manufacturing cost per part, as described above, and also increases the production tact time for assembling the divided parts, as well as the number of molds and the jig for assembling. Also increase initial investment.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to provide a low-cost, short-production tact and low-initial-cost molding method and molding apparatus capable of completing deep drawing or the like without necking or cracking in a single press operation. Is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a molding method and a molding apparatus which exceed the elongation of a pressed product. The invention relating to a molding method characterized in that the molded part is molded while being fed into the mold from a direction different from the pressing direction according to the molding amount, and a lower mold having a female mold for performing molding exceeding the elongation. An upper mold having a male mold to be pushed into the female mold of the lower mold, a cushion pin having a pad for supporting the material to be molded, a plate holder for the material to be molded, and pressing the end of the material to be molded in the pressing direction. The invention relates to a molding apparatus comprising a slider which presses in the direction of the center of the press in response to the lowering of the upper die from a different direction, and a pressing mechanism for the slider.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8. The molding method of the present invention, which exceeds the elongation of the pressed product, involves forming In the process, the
[0008]
Further, the molding apparatus of the present invention comprises: a lower mold 3 having a
[0009]
The embodiment shown in FIGS. 1 to 12 will be described in more detail.
The pressed product to which the present invention is applied is a member P having a portion P1 which requires deep drawing in which a part of the depth is significantly greater than that of the other as shown in FIG. 6, for example.
[0010]
The principle of the molding method of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. First, the forming
[0011]
After the
[0012]
In order to avoid this, in the molding method of the present invention, the wide portion 1'a on both sides of the
[0013]
The amount of pressing movement, the pressing direction and the like of the
[0014]
Further, as shown in FIG. 4, the upper surface of the lower die 3 'and the lower surface of the upper die 5' are inclined in a gentle funnel shape, and the angle between the
[0015]
In FIG. 5, the
[0016]
Next, a molding apparatus for realizing the molding method of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 7 to 12. The overall apparatus of the present invention is as shown in FIGS. A lower mold 3 provided, an
[0017]
The
[0018]
Referring to the molding operation by the molding apparatus of the present invention as described above, the
[0019]
When the
[0020]
When the
[0021]
9 to 12 illustrate the
[0022]
First, FIG. 9 is classified into a mechanical cam system adopted in the press apparatus shown in FIGS. 7 and 8. To explain this again, a cam slider 14 ( The slider 11) has a
[0023]
Therefore, when the
[0023]
The example shown in FIG. 10 is classified into a hydraulic system, in which a
[0024]
Therefore, when the
[0025]
The example shown in FIG. 11 is classified into a rack-and-pinion system. In the
[0026]
Therefore, if the
[0027]
The example shown in FIG. 12 is classified into a screw type, and a
[0028]
Therefore, when the female
[0029]
The amount by which the unformed part 1 (1′a) of the
[0030]
In the case of the hydraulic system shown in FIG. 10, the adjustment is performed by controlling the hydraulic pressure supplied to the
In any of the above cases, adjustment and control are performed in conjunction with the molding amount of the
[0031]
In addition, the present invention can be applied to so-called U-bending and drawing in addition to the above examples, and can also be carried out by modifying a current die.
[0032]
【The invention's effect】
The molding method and the molding apparatus that exceed the elongation of the pressed article of the present invention, when molding the pressed article beyond its elongation, in the molding process of the molding material, the unmolded portion of the molding material is reduced to the molding amount. An invention relating to a molding method characterized in that molding is performed while being fed into a mold from a direction different from the pressing direction, a lower mold having a female mold for performing molding exceeding the elongation, and a female mold of the lower mold Upper die with a male die that pushes into the mold, Cushion pins with pads that support the material to be molded, Plate holder for the material to be molded, and Lowering of the upper die from the end different from the pressing direction with the end of the material to be molded In accordance with the invention of the forming method, deep drawing and the like are caused by necking and cracking. Can be completed without the occurrence of There is an effect that provides a form method.
[0033]
According to the invention of the molding apparatus, in addition to the effects of the invention of the molding method, deep drawing and the like can be efficiently completed without necking and cracking in one press operation, low production cost and short production tact time. There is an effect that a molding device with a small initial investment can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a molding method exceeding the elongation of the pressed product of the present invention. FIG. 2 is a schematic plan view of the pressing product of the present invention. FIG. FIG. 4 is a schematic plan view showing a different example of the pressing direction of the material to be formed in the forming method exceeding the above. FIG. 4 shows another example of the pressing direction of the material to be formed in the forming method exceeding the elongation of the pressed product of the present invention. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the example shown in FIG. 1 in which a plate retainer is installed. FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a molding apparatus for performing a molding method that exceeds the elongation percentage of the pressed product of the present invention, showing the state before molding. FIG. 8 is a molding method exceeding the elongation percentage of the pressed product of the present invention. In a longitudinal sectional view of a molding apparatus for performing, during or after molding FIG. 9 is a half cut longitudinal sectional view showing an example of a pressing mechanism in the molding device of the present invention. FIG. 10 is a half cut longitudinal sectional view showing a second example of a pressing mechanism in the molding device of the present invention. FIG. 12 is a half-section longitudinal sectional view showing a third example of the pressing mechanism in FIG. 12. FIG. 12 is a half-section longitudinal sectional view showing a fourth example of the pressing mechanism in the molding apparatus of the present invention. FIG. 13 is molded by a conventional molding method and molding apparatus. FIG. 14 is a perspective view of the same member as the member shown in FIG. 6; FIG. 14 is a perspective view schematically showing a manufacturing process of a member that has been subjected to one conventional measure so as not to generate the defective member shown in FIG.
FIG. 14 is a perspective view schematically showing a manufacturing process of a member in which another conventional measure is taken so as not to generate the defective member shown in FIG. 13.
[Explanation of symbols]
P, P '(a part of which has a remarkably deep shape) member P1 deep drawing portion N necking
Claims (7)
イダに、その外端側における、下型に形成した凹部内に面した部分にラックを設け、該ラックにピニオンを噛合わせたことを特徴とする請求項2記載のプレス品の伸び率を越える成形を行うための成形装置。The pressing mechanism is provided with a rack at a portion of the slider, the inner end of which is slidably disposed on the lower mold, at the outer end of the slider facing the recess formed in the lower mold, and a pinion is provided on the rack. 3. The molding apparatus according to claim 2, wherein the molding exceeds the elongation rate of the pressed product.
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