【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、局部的に板厚が異なる差厚ブランク材およびその差厚ブランク材を用いたプレス成形方法に関し、特に自動車用パネル部品の成形に好適な差厚ブランク材とその差厚ブランク材を用いたプレス成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
板厚や材質が異なる複数枚の板材同士の端面を突き合わせた上でレーザ溶接を施して一枚のブランク形状としたいわゆるテーラードブランク材（差厚鋼板もしくは差厚ブランク材とも称される）が特開平５−１６１９９４号公報および特開平９−１４１４９３号公報等で知られている。
【０００３】
その一方、材質や板厚が異なる複数枚の板材同士の端面を突き合わせるのではなく、板材同士を部分的に重ね合わせた上でその重合部分に溶接を施した差厚ブランク材のほか、そのブランク材を素材としてプレス成形された成形品が特許文献１および特許文献２等で知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１２２１５４号公報 （図１および図３）
【０００５】
【特許文献２】
特開平１１−４７９４６号公報 （図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１，２に代表されるような従来の技術では、ブランク材そのものの成形に際して、板材同士の接合をプレスラインとは別のレーザ溶接機等で行うようになっているため、設備費が高く、差厚ブランク材ひいては成形品そのもののコストアップが余儀なくされることとなって好ましくない。
【０００７】
特にレーザ溶接の場合には、その溶接時間の冗長化のために１枚の差厚ブランク材を得るまでのサイクルタイムが長く、生産性の向上が望めない。
【０００８】
さらに、板材同士の接合に突き合わせ溶接ではなく重ね継手構造を採用していてその差厚ブランク材を用いて絞り成形を施すに際し、その重ね継手部が絞りプレス型側のしわ押さえ面に位置してしまうような場合には、ブランク材の材料流入自由度を確保するためにそのしわ押さえ面側を逃げ形状とするのが一般的であるから、結果として必要十分なしわ押さえ力を付与することができなくなるおそれがある。
【０００９】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、差厚ブランク材を形成することになる板材同士の重ね継手部での溶接を廃止してブランク材そのもののコストダウンを図り、併せてその差厚ブランク材を素材として用いて絞り成形を施す場合の生産性の向上と必要十分なしわ押さえ効果が得られるようにしたプレス成形方法を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、差厚ブランク材そのものの構造として、複数の板材同士を部分的に重ね合わせるように相対位置決めを行った上で、板材同士の重合部分に機械的成形接合を施して相互に一体化することにより部分的に板厚が異なるブランク形状としたことを特徴とする。
【００１１】
ここで、機械的成形接合とは、かしめ継ぎやプレスばめ等のような塑性加工を基本とした接合の手段を言う。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、実質的に請求項１に記載の差厚ブランクを用いたプレス成形方法として、この差厚ブランク材を素材として絞り成形を施すことにより所定形状のプレス成形品とすることを特徴とする。
【００１３】
この場合において、請求項３に記載のように、絞り成形に際して、差厚ブランク材のうち板材同士の重合部が絞りプレス型のしわ押さえ部材によって拘束されるように設定するとともに、その重合部での機械的成形接合の際に生じた凹状部に絞りプレス型側の突起部を嵌合させるようにすれば、この凹状部と突起部との凹凸嵌合によって絞り成形時における必要十分なしわ押さえ力を発生させることが可能となる。
【００１４】
したがって、請求項１，２に記載の発明では、板材同士の接合による差厚ブランク材の形成も溶接設備によらずにプレス設備等の機械的成形接合手段をもって容易に行うことができるようになる。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、差厚ブランク材の形成のための板材同士の接合に溶接に代えてかしめ継ぎ加工等の機械的成形接合を用いたため、プレス設備さえあれば所要の差厚ブランク材を得ることができ、大幅なコストダウンを図ることができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、絞り成形に先立って差厚ブランク材を形成するにあたり、絞り成形と同じプレスライン内で且つその絞り成形と同じサイクル内で形成することができることから、コストダウンを図ることができることはもちろんのこと、生産性が向上し、さらに従来のようなレーザ溶接等の溶接設備が不要となって設備費の低減も併せて可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１以下の図面は本発明の好ましい実施の形態を示しており、特に図１は差厚ブランク材を素材としたプレス加工ラインの概略編成と差厚ブランク材の形状変化を示している。
【００１８】
図１に示すように、プレス加工ラインは、機械的成形接合であるかしめ加工を目的とした第１工程Ｓ１と、絞り成形を目的とした第２工程Ｓ２と、せん断加工を目的とした第３工程Ｓ３と、曲げ加工を目的とした第４工程Ｓ４とからなる。
【００１９】
第１工程Ｓ１では、差厚ブランク材Ｂ１の構成要素として材質や板厚の異なる複数の板材Ｗ１〜Ｗ４を用意し、図示外のハンドリングロボット等を用いてそれらの板材Ｗ１〜Ｗ４同士を部分的に重ね合わせるようにして相対位置決めを行った上で、板材Ｗ１〜Ｗ４同士の重合部分の複数箇所にかしめ加工を施してそれらの板材Ｗ１〜Ｗ４同士を結合して差厚ブランク材Ｂ１とする。ここに言うかしめ加工とは、機械的成形接合として一般にかしめ継ぎやプレスばめと称されているものであり、図２に示すように例えばダイ１とポンチ２とにより板材Ｗ１〜Ｗ４同士を塑性変形させて、両者が容易に分離しないように機械的に結合する。なお、かしめ加工部位である凹状部を符号Ｃで示す。
【００２０】
第２工程Ｓ２では、その差厚ブランク材Ｂ１を絞りプレス型に投入して所定の三次元形状に絞り成形する。すなわち、図３に示すように絞り成形型３のダイ４とブランクホルダ５とで差厚ブランク材Ｂ１の周縁部を加圧拘束しながらポンチ６にてダイ４側に絞り込んで所定形状に成形する。この場合、ブランクホルダ５には差厚ブランク材Ｂ１を形成している板材Ｗ１〜Ｗ４同士の重合部を受容するための逃げ部７が形成されるために、そのままではブランクホールド力（しわ押さえ力）が不足気味となる。そこで、ダイ４側のブランクホールド面（しわ押さえ面）として機能する領域に突起部としてのピン８を予め突設しておき、ダイ４とブランクホルダ５とで差厚ブランク材Ｂ１を加圧拘束する際にピン８をかしめ加工部位である凹状部Ｃに嵌合させてその重合部を固定し、それによってダイ４側のへの材料流入を規制するためのしわ押さえ力を発生させる。これにより、しわ押さえ力が不足することなくスムーズに絞り成形が行われる。
【００２１】
こうして、絞り成形が終了したならばその中間成形品Ｐ１を第３工程Ｓ３の図示外のせん断型に供給し、例えば中間成形品Ｐ１の周縁部に付帯している非成形品部領域をトリミングするとともに、必要に応じて成形品領域にピアス穴加工等を施す。
【００２２】
さらに、第４工程Ｓ４ではせん断加工後の中間成形品Ｐ１に必要な曲げ加工を施し、最終的には複数の板材Ｗ１〜Ｗ４からなる差厚ブランク材Ｂ１をもって形成されたプレス成形品Ｐ２を得る。
【００２３】
このように本実施の形態によれば、差厚ブランク材Ｂ１を製作するにあたってレーザ溶接等によらずに機械的成形接合を採用したことにより、その差厚ブランク材Ｂ１そのものの製作までもプレスライン内で行えることから、設備費の低減と併せて差厚ブランク材Ｂ１ひいてはプレス成形品Ｐ２のコストダウンを図ることが可能となるとともに、生産性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施の形態を示す工程説明図。
【図２】図１における第１工程（かしめ加工工程）での加工形態を示す図で、図１のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図。
【図３】図１における第２工程（絞り成形工程）での加工形態を示す要部拡大断面図。
【符号の説明】
３…絞りブレス型
４…ダイ
５…ブランクホルダ（しわ押さえ部材）
６…ポンチ
８…ピン（突起部）
Ｂ１…差厚ブランク材
Ｃ…凹状部（かしめ加工部位）
Ｐ２…プレス成形品
Ｗ１〜Ｗ４…板材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a difference thickness blank material having a locally different plate thickness and a press forming method using the difference thickness blank material, and particularly relates to a difference thickness blank material and a difference thickness blank material suitable for forming automotive panel parts. It relates to the press molding method used.
[0002]
[Prior art]
The so-called tailored blanks (also called differential thickness steel plates or differential thickness blanks), which are made into a single blank shape by laser welding after abutting the end faces of a plurality of plate materials having different thicknesses and materials, are particularly featured. This is known from Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 5-161994 and Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 9-141493.
[0003]
On the other hand, instead of abutting the end faces of a plurality of plate materials with different materials and plate thicknesses, other than the difference thickness blank material in which the plate materials are partially overlapped and welded to the overlapped part, Molded articles formed by press-molding a blank material are known from Patent Documents 1 and 2 and the like.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-122154 A (FIGS. 1 and 3)
[0005]
[Patent Document 2]
JP-A-11-47946 (FIG. 2)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional techniques represented by the above-mentioned Patent Documents 1 and 2, when forming the blank material itself, the plate materials are joined to each other by a laser welding machine or the like separate from the press line. However, the cost of the blank material having a different thickness and the molded product itself must be increased, which is not preferable.
[0007]
In particular, in the case of laser welding, the cycle time required to obtain one blank sheet having a different thickness is long due to the redundancy of the welding time, and improvement in productivity cannot be expected.
[0008]
In addition, the lap joint structure is adopted instead of butt welding to join the sheet materials, and when drawing is performed using the difference thickness blank material, the lap joint part is located on the wrinkle holding surface on the drawing press die side In such a case, it is common to make the wrinkle holding surface side a relief shape in order to secure the degree of freedom of material inflow of the blank material, and as a result, it is necessary to apply a necessary and sufficient wrinkle holding force. It may not be possible.
[0009]
The present invention has been made in view of such a problem, and eliminates welding at a lap joint portion between plate materials that will form a differential thickness blank material, thereby reducing the cost of the blank material itself. It is another object of the present invention to provide a press forming method capable of improving productivity and obtaining a necessary and sufficient wrinkle holding effect when performing draw forming using the blank material having a different thickness.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, as a structure of the differential thickness blank material itself, after performing relative positioning so that a plurality of plate materials are partially overlapped with each other, a mechanical forming joint is applied to a superimposed portion between the plate materials. And a blank shape having a partially different plate thickness by being integrated with each other.
[0011]
Here, the mechanical forming joining means a joining means based on plastic working such as caulking or press fitting.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, as a press forming method using the differential thickness blank according to the first aspect, a press forming of a predetermined shape is performed by subjecting the differential thickness blank material to a drawing process. It is featured as a product.
[0013]
In this case, as described in claim 3, at the time of drawing, the overlapped portion between the plate members of the differential thickness blank material is set so as to be restrained by the wrinkle holding member of the draw press type, and the overlapped portion is formed at the overlapped portion. If the protrusion on the drawing press die side is fitted to the concave part generated at the time of mechanical forming and joining, it is necessary and sufficient to suppress wrinkles during drawing by the concave and convex fitting of this concave part and the protrusion. A force can be generated.
[0014]
Therefore, according to the first and second aspects of the present invention, it is possible to easily form a blank having a different thickness by joining the plate members by using a mechanical forming and joining means such as a press facility without using welding equipment. .
[0015]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, mechanical joining such as caulking instead of welding is used for joining the plate materials for forming the differential thickness blank material. A thick blank material can be obtained, and a significant cost reduction can be achieved.
[0016]
According to the second aspect of the present invention, in forming the differential thickness blank prior to the drawing, the blank can be formed in the same press line as the drawing and in the same cycle as the drawing. Not only can the cost be reduced, but also the productivity can be improved, and the conventional welding equipment such as laser welding is not required, so that the equipment cost can be reduced.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The drawings following FIG. 1 show a preferred embodiment of the present invention. In particular, FIG. 1 shows a schematic knitting of a press working line using a blank having a different thickness and a shape change of the blank having a different thickness.
[0018]
As shown in FIG. 1, the press processing line includes a first step S1 for crimping, which is mechanical forming and joining, a second step S2 for drawing, and a third step S2 for shearing. It comprises a step S3 and a fourth step S4 for the purpose of bending.
[0019]
In the first step S1, a plurality of plate materials W1 to W4 having different materials and plate thicknesses are prepared as constituent elements of the differential thickness blank material B1, and the plate materials W1 to W4 are partially connected to each other using a handling robot (not shown). After performing relative positioning in such a manner as to overlap with each other, caulking is performed on a plurality of portions of the overlapped portions of the plate materials W1 to W4, and the plate materials W1 to W4 are joined together to form a differential thickness blank material B1. The term “caulking” as used herein is generally called mechanical staking or press-fitting as a mechanical joining. As shown in FIG. 2, for example, a plate material W1 to W4 is formed by a die 1 and a punch 2. Deformed and mechanically coupled so that they are not easily separated. In addition, the concave part which is a swaging part is shown with the code | symbol C.
[0020]
In the second step S2, the difference thickness blank material B1 is put into a drawing press die and drawn into a predetermined three-dimensional shape. That is, as shown in FIG. 3, the die 4 of the draw forming die 3 and the blank holder 5 press down the peripheral portion of the difference thickness blank material B1 while pressing it down to the die 4 side with the punch 6 to form a predetermined shape. . In this case, the blank holder 5 is provided with the escape portion 7 for receiving the overlapped portion between the plate materials W1 to W4 forming the difference thickness blank material B1, so that the blank hold force as it is is a blank holding force. ) Is running short. In view of this, a pin 8 as a protruding portion is previously provided in a region functioning as a blank hold surface (wrinkle pressing surface) on the die 4 side, and the die 4 and the blank holder 5 press and restrain the differential thickness blank material B1. At this time, the pin 8 is fitted to the concave portion C, which is a caulking portion, and the overlapping portion is fixed, thereby generating a wrinkle pressing force for restricting material inflow to the die 4 side. Thereby, the drawing can be performed smoothly without insufficient wrinkle holding force.
[0021]
When the drawing is completed in this way, the intermediate molded product P1 is supplied to a shearing mold (not shown) in the third step S3 to trim, for example, a non-molded product part region attached to the peripheral edge of the intermediate molded product P1. At the same time, a piercing hole is formed in the molded product area as necessary.
[0022]
Further, in the fourth step S4, the required bending is performed on the intermediate molded product P1 after the shearing, and finally, a press molded product P2 formed by the differential thickness blank material B1 including the plurality of plate materials W1 to W4 is obtained. .
[0023]
As described above, according to the present embodiment, when the differential thickness blank material B1 is manufactured, mechanical forming joining is employed without using laser welding or the like. Since it is possible to reduce the equipment cost, it is possible to reduce the cost of the differential thickness blank material B1 and thus the press-formed product P2, and also to improve the productivity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process explanatory view showing a preferred embodiment of the present invention.
2 is an enlarged cross-sectional view taken along a line AA in FIG. 1, showing a processing form in a first step (a caulking step) in FIG. 1;
FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part showing a processing form in a second step (draw forming step) in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
3: Draw breath type 4: Die 5: Blank holder (wrinkle holding member)
6 punch 8 pin (projection)
B1: Difference thickness blank material C: Concave part (caulking part)
P2: Press-formed products W1 to W4: Plate material
