JP2004268119A - 絞り成形方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】絞り成形方法は、第1ダイと第1パンチで第1板部12に絞り加工を施す第1絞り工程と、第2ダイ41と第2パンチ42で第2板部14に絞り加工を施す第2絞り工程とを、この順に実施する絞り成形方法において、第2絞り工程では、第1絞り工程で生成した凹部13の第1辺31を拘束し、第2板部は非拘束状態で絞り加工を施す。
【効果】第2絞り工程で凹部の第1辺を拘束すると、第1辺側は流入せず且つ引き伸ばされないので、凹部側の亀裂を防止することができる。1枚のブランク材に絞り成形で凹部および凹部に隣接させて凸部を成形することができる。
第2板部を非拘束したので、流入させて絞り成形することができ且つしわを防止することができる。
【選択図】 図12
【効果】第2絞り工程で凹部の第1辺を拘束すると、第1辺側は流入せず且つ引き伸ばされないので、凹部側の亀裂を防止することができる。1枚のブランク材に絞り成形で凹部および凹部に隣接させて凸部を成形することができる。
第2板部を非拘束したので、流入させて絞り成形することができ且つしわを防止することができる。
【選択図】 図12
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は1枚のブランク材を用いて、第1絞り工程の絞り加工で凹部を得た後、凹部に隣接した位置に第2絞り工程で凸部を絞り加工する絞り成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の絞り成形方法は、ブランクの中央を予め厚くして、深絞り成形で中央の板厚が薄くなるのを回避する(例えば、特許文献1参照。)。
また、素材の周縁部の一部を押えないで成形することで、割れを防止する絞り成形方法もある(例えば、特許文献2参照。)。
さらに、金属板の周縁部を押える装置を用い、成形の際に押える装置側の摩擦係数によって周縁部を滑らせ、亀裂を防止する成形方法もある(例えば、特許文献3参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開昭57−168731号公報 (第1−2頁、第2−3図)
【特許文献2】
特許第2547772号公報 (第2頁、第3図)
【特許文献3】
特開2002−224758号公報 (第4頁、図1)
【0004】
上記の特許文献2、3を、図面を参照の上、詳しく説明する。
図14は従来の絞り成形方法の説明図である(特許文献2の第3図を写したもの。)。
ダイ1に素材Wを載せ、素材Wの周縁部Hをブランクホルダ2で押えるが、このとき、凹状部5に対応する部分については、ダイ1とブランクホルダ2とで挟持しない。その次に、ポンチ3によって素材WをU字状に絞り込む。その結果、凹状部5に対応する部位の割れを防止することができる。
【0005】
図15は従来の深絞り成形型装置を用いた絞り成形方法の説明図である(特許文献3の図1を写したもの。)。
まず、ダイ本体10に固定した合成樹脂製のダイプレート11とブランクホルダ本体14に固定した合成樹脂製のブランクホルダプレート15とで金属板5を挟持する。次に、ダイ6にパンチ8を押し込み、成形品は完成する。この成形方法では、摩擦係数によって押えを加減し亀裂の発生を防止することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献1の成形方法は、成形後に板厚が薄くなるのを回避できるが、予めブランクを部分的に厚くする必要があり、ブランクの製造コストが大幅に上昇する。
【0007】
上記図14に示す特許文献2の成形方法では、素材Wの一部を押えないことで割れを防止したが、成形形状によっては、しわが生じたり肉厚が局部的に薄くなることがある。例えば、1枚のブランク材に絞り成形で凹部および凹部に隣接させて凸部を成形する場合に、特許文献2の成形方法を採用して凸部を成形すると、成形済みの凹部側に亀裂が発生し、一方、押えない凸部側にしわが生じる。
【0008】
図15に示す特許文献3の装置を用いた方法では、亀裂の発生を防止したが、成形形状によっては、肉厚が局部的に薄くなることがある。例えば、1枚のブランク材に絞り成形で凹部および凹部に隣接させて凸部を成形する場合に、凸部を設ける素材Wの周縁部を押えることになり、成形済みの凹部側に亀裂が発生する。
【0009】
そこで、本発明の目的は、1枚のブランク材に絞り成形で凹部および凹部に隣接させて凸部を成形することができる絞り成形方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1は、ブランク材を、隣接する第1板部と第2板部とに便宜的に区分し、第1ダイと第1パンチで第1板部に絞り加工を施す第1絞り工程と、第2ダイと第2パンチで第2板部に絞り加工を施す第2絞り工程とを、この順に実施する絞り成形方法において、第2絞り工程では、第1絞り工程で生成した凹部のうち第2板部に近接する部位を拘束し、第2板部は非拘束状態で絞り加工を施すことを特徴とする。
【0011】
第2絞り工程では、ブランク材を押させるときに、凹部のうち第2板部に近接する部位を拘束するので、拘束した部位は絞り成形の際に流入せず且つ伸ばされない。その結果、凹部側の板厚を維持することができ、凹部側の亀裂の防止を図れる。
【0012】
また、第2絞り工程では、第2板部を非拘束したので、絞り成形の際に第2板部を滑らせつつ流入させることができ、より確実に凹部側の亀裂の防止を図れる。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1(a),(b)は本発明に係る絞り成形方法を用いて成形した成形品の説明図である。
(a)において、成形品10は、ブランク材11の第1板部12に凹部13を成形し、第1板部12に隣接する第2板部14に溜まり凸部15を成形したもので、例えば、自動二輪車の燃料タンクのボトム側であり、ボトム側の下に部品を収納する凹部13を設け、燃料を溜める溜まり凸部15を1枚のブランク材11に一体に設けたことを特徴とする。
【0014】
(b)は(a)のb−b線断面図であり、凹部13に対して溜まり凸部15を逆に絞り成形したことを示すとともに、凹部13と溜まり凸部15の間に位置する境界部16を示す。
このような成形品10を絞り成形する方法は、第1絞り工程と第2絞り工程とからなる。次にこれらの絞り工程を順に説明する。
【0015】
図2(a),(b)は本発明に係る絞り成形方法の第1絞り工程の説明図である。
(a):第1絞り工程は、まず、ブランク材11を第1絞り金型20に搬入する。具体的には、ブランク材11は、第1板部12と第2板部14を設定したものであり、ブランク材11の板厚はt(例えば、0.8mm)を用いた。第1絞り金型20は、第1ダイ21(凹型22、肩部23を有す。)と、第1パンチ24(凸型25を有す。)とからなる。
このような第1絞り金型20の第1パンチ24の位置決め部(図に示していない)を基準にブランク材11をセットし、続けて、第1ダイ21の下降を矢印▲1▼の如く開始する。
【0016】
(b):第1ダイ21を下降させて下限までストロークさせると同時に、ブランク材11を加圧し第1ダイ21の凹型22と第1パンチ24の凸型25とでブランク材11の第1板部12に凹部13を絞り加工する。引き続き、第1ダイ21を上昇させて戻して、凹部13を加工したブランク材11を取り出す。
【0017】
図3(a)〜(c)は本発明に係る第1絞り工程で成形した凹部の説明図である。
(a)は完成した凹部13の斜視図である。
凹部13は、第2板部14に近接する部位であるところの第1辺31と、第2辺32と、第3辺33と、第2辺32に対向する第4辺34((b)参照)と、上辺35とからなる。
【0018】
(b)は(a)のb−b線断面図であり、凹部13の第1辺31、第3辺33、第4辺34および上辺35を示す。
(c)は(b)を反転した状態を断面で示した図で、次工程である第2絞り工程の第2絞り金型に搬入する状態を示す。36は第1ダイの肩部23(図2参照)で引き伸ばして塑性加工したアール部を示す
【0019】
図4は本発明に係る第2絞り工程に用いる第2絞り金型の断面図である。
第2絞り金型40は、第2ダイ41と、第2パンチ42と、ブランクホルダ43とからなる。
【0020】
第2ダイ41は、プレス機に固定するダイベース部45を形成し、このダイベース部45に押片47を取り付け、ダイベース部45の中央に第1のダイ型51を形成し、ダイベース部45の周縁に第2のダイ型52を形成したものである。53・・・(・・・は複数を示す。以下同様。)は押片47を取り付けるボルト、54は基準ピンを示す。
【0021】
第2パンチ42は、プレス機側に固定するパンチベース部56を形成し、このパンチベース部56の中央に水平力受け部材57を取り付け、この水平力受け部材57の上部にパンチ本体58を取り付け、パンチベース部56の両端にガイドポスト61,61(図5参照)を配置し、パンチ本体58にパンチ型62を形成したものである。
【0022】
ブランクホルダ43は、ホルダ本体64と、ホルダ本体64を作動させるホルダ押圧装置65とを有する。
ホルダ本体64には、押圧凹部67と保持部68を形成した。
押圧凹部67は、凹部13(図3(c)参照)と一致するように切削加工で彫り込んだ部位である。
ホルダ押圧装置65の構成は任意であり、既存の装置と同様のものを使用してもよく、例えば、油圧・空圧装置、スプリング、ゴム材等を用いて構成する。71・・・はロッドを示す。
【0023】
図5は図4の5矢視図であり、第2パンチ42およびブランクホルダ43の斜視図で、第2パンチ42のパンチベース部56、パンチ本体58、パンチ型62、ガイドポスト61,61を示す。
パンチベース部56には、ホルダ押圧装置65のロッド71・・・を通す孔72・・・を開けた。
【0024】
図5はまた、ブランクホルダ43のホルダ本体64に形成した押圧凹部67と、保持部68を示す。
押圧凹部67は、前部74、側部75,76および底部77からなり、それぞれが凹部13(図3(c)参照)の辺と一致する。具体的には、前部74と第1辺、側部75と第2辺、側部76と第4辺、底部77と上辺が一致する。
【0025】
保持部68は、型を兼ねる部位で、固定部82と、流入部83とからなり、図5に示したブランクホルダ43の位置から中央に設けた水平力受け部材57にガイドされて一旦上昇した後(図9参照)、第2ダイ41(図4参照)とでブランク材を保持する。
【0026】
図6は本発明に係る第2絞り工程に用いる第2パンチの水平力受け部材の斜視図である。
水平力受け部材57は、水平力Fs(矢印▲2▼の方向)を受けるもので、角柱本体86に摩擦係数を小さくするためのスライド受け部材87,87を取り付けた。
スライド受け部材87の材質は任意である。
【0027】
図7は図4の7矢視図であり、第2ダイ41のダイベース部45、押片47、第1・第2のダイ型51,52を示す。
ダイベース部45には、第2パンチ側の2本のガイドポスト61(図5参照)に嵌合するスライド孔部88,88を形成した。
【0028】
第2のダイ型52は、ブランクの押し付けによる受圧面を兼ね、固定部91と、流入部92とからなり、固定部91と固定部82(図5参照)とでブランク材の第1板部12(図3参照)を固定するとともに、流入部92と流入部83(図5参照)とでブランク材の第2板部14(図3参照)を非拘束する。
【0029】
押片47は、前押面93と、側押面94,95と、底押面96とからなり、それぞれが凹部13(図3参照)の辺と一致する。具体的には、前押面93と第1辺、側押面94と第2辺、側押面95と第4辺、底押面96と上辺が一致する。
押片47の材質は樹脂である。なお、押片47を樹脂成形する金型は、凹部13(図3参照)の形状を写した型であり、樹脂成形した押片47の凹部13(図3参照)に対する接触面積はほぼ100%である。
【0030】
図8は図4の8矢視図であり、樹脂製の押片47を第2ダイ41のダイベース部45にボルト53・・・で取り付け、押片47に側押面94,95および底押面96を形成し、ダイベース部45に第2パンチ側の2本のガイドポスト61,61が嵌合するスライド孔部88,88を形成したことを示す。
このような第2絞り金型40をプレス機に取り付けた後、第2絞り工程を実施する。
【0031】
図9は本発明に係る第2絞り工程の第1説明図である。
まず、第2絞り金型40に第1絞り工程後のブランク材11を搬入する。具体的には、第2ダイ41を上昇限で待機させ、ブランクホルダ43を上昇限で待機させ、ブランクホルダ43の押圧凹部67に反転したブランク材11を矢印▲3▼の如く嵌める。
【0032】
図10は本発明に係る第2絞り工程の第2説明図である。
押圧凹部67に凹部13を嵌めると、ブランク材11はブランクホルダ43にセットされた状態で止まる。その次に、第2ダイ41の下降を開始し、第2ダイ41とブランクホルダ43との間でブランク材11を押える。
【0033】
図11(a)〜(d)は本発明に係る第2絞り工程の第3説明図である。
(a):ブランクホルダ43でブランク材11を押えると同時に、第2板部14を成形する。具体的には、押片47で凹部13を拘束し、すなわち、この後に続けて第2板部14の中央を塑性加工する際に、凹部13の第1辺31、第2辺32ならびに第4辺34(図3参照)が移動(流入)することのない押し付け力(押え圧力pf(kg/cm2))で矢印▲4▼の如く固定する。同時に、ダイベース部45の周縁の第2のダイ型52でブランク材11の第2板部14を非拘束し、すなわち、この後の塑性加工の際に、第2板部14が移動(流入)可能な押し付け力(押え圧力pm)で矢印▲5▼の如く第2板部14をくの字に成形し且つ保持する。つまり、押片47が凹部13を固定すると、第2のダイ型52とブランクホルダ43との間隔は自動的に定まり、この間隔内で第2板部14は成形され且つ保持される。次図でより詳しく説明する。
【0034】
(b)は(a)のb部詳細図であり、押片が凹部を固定すると、第2のダイ型52(流入部92)とブランクホルダ43(流入部83)との間隔はS(例えば、0.9mm)となり、間隔Sと板厚tとの隙間はS1(例えば、0.1mm)になることを示す。この結果、ブランクホルダ43の流入部83と第2ダイ41の流入部92とで成形し且つ、第2板部14を矢印▲6▼の方向に流入可能に保持することができる。
【0035】
(c)は(a)のc部詳細図であり、第2のダイ型52(流入部92)とブランクホルダ43(流入部83)との間隔はS(例えば、0.9mm)となり、間隔Sと板厚tとの隙間はS1(例えば、0.1mm)になることを示す。この結果、ブランクホルダ43の流入部83と第2ダイ41の流入部92とで成形し且つ、第2板部14を流入可能(図の表裏方向)に保持することができる。
【0036】
(d)は(a)のd部詳細図であり、絞り成形した凹部13を押片47で流入しないように拘束する範囲が凹部13のアール部36までであることを示す。この結果、アール部36は、凹部13に隣接した位置に第2パンチ42((a)参照)で絞り成形する際に流入しない。
引き続き、第2ダイ41の下降を続け、第2パンチとで第2板部14を絞り成形する。
【0037】
図12は本発明に係る第2絞り工程の第4説明図である。
第2板部14の絞り成形では、第2ダイ41が下降限までブランクホルダ43を一体的に下降させることで、第2パンチ42は第2板部14を第1のダイ型51に押し込むと同時に、滑らせつつ流入させ且つ引き伸ばす。その結果、第1のダイ型51を転写した溜まり凸部15の形状を得ることができる。
最後に、第2ダイ41を上昇限まで上昇させて、成形品10を取り出し、絞り成形の1サイクルが完了する。続けて、1サイクルと同様の工程で2サイクル目を実施する。
【0038】
図13は本発明に係る第2絞り工程の第5説明図である。
このように第2絞り工程では、第1絞り工程で生成した凹部13の第1辺31およびアール部36(点で塗った部位を含む。)を矢印▲4▼の如く拘束し、第2板部14は非拘束状態で絞り加工を施すので、凹部13の第1辺31およびアール部36は流入したり引き伸ばされたりせず、一方、第2板部14は矢印▲7▼・・・の如く流入し且つ引き伸ばされる。その結果、第1辺31およびアール部36の板厚を維持することができ、凹部13の第1辺31およびアール部36に亀裂が発生しない。従って、1枚のブランク材11に絞り成形で凹部13および凹部13に隣接させて溜まり凸部15を成形することができる。
【0039】
また、ブランクホルダ43で第2板部14を押えるので、しわの発生を防止することができる。
【0040】
尚、本発明の実施の形態に示した図1の成形品の形状は一例であり、例えば、凹部(凸部)に凹部(凸部)を隣接させた形状や凹部など絞り成形した部位を3個以上隣接させた形状も含む。
第1・第2絞り工程の2工程で成形品を完成させたが、成形形状によっては、絞り工程を3工程以上設定してもよく、例えば、第3絞り工程を第2絞り工程と同様に設けて絞り成形してもよい。
工程間に他の工程を設けてもよい。例えば、ブランク材を熱処理する工程、切断工程、孔加工工程を設けることで、形状によっては生産効率の向上を図ることができる。
第1絞り金型20および第2絞り金型40の構成は一例である。
【0041】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項1では、第1ダイと第1パンチでブランク材の第1板部に絞り加工を施す第1絞り工程と、第2ダイと第2パンチで第2板部に絞り加工を施す第2絞り工程とを、この順に実施する絞り成形方法において、第2絞り工程では、第1絞り工程で生成した凹部のうち第2板部に近接する部位を拘束し、第2板部は非拘束状態で絞り加工を施す。
第2絞り工程では、ブランク材を押させるときに、凹部のうち第2板部に近接する部位を拘束するので、拘束した部位は絞り成形の際に流入せず且つ引き伸ばされない。その結果、凹部側の板厚を維持することができ、凹部側の亀裂を防止することができる。従って、1枚のブランク材に絞り成形で凹部および凹部に隣接させて凸部を成形することができる。
【0042】
また、第2絞り工程では、第2板部を非拘束したので、絞り成形の際に第2板部を滑らせつつ流入させて凸部を成形しつつ、より確実に凹部側の亀裂を防止することができる。従って、1枚のブランク材に絞り成形で凹部および凹部に隣接させて凸部を成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る絞り成形方法を用いて成形した成形品の説明図
【図2】本発明に係る絞り成形方法の第1絞り工程の説明図
【図3】本発明に係る第1絞り工程で成形した凹部の説明図
【図4】本発明に係る第2絞り工程に用いる第2絞り金型の断面図
【図5】図4の5矢視図
【図6】本発明に係る第2絞り工程に用いる第2パンチの水平力受け部材の斜視図
【図7】図4の7矢視図
【図8】図4の8矢視図
【図9】本発明に係る第2絞り工程の第1説明図
【図10】本発明に係る第2絞り工程の第2説明図
【図11】本発明に係る第2絞り工程の第3説明図
【図12】本発明に係る第2絞り工程の第4説明図
【図13】本発明に係る第2絞り工程の第5説明図
【図14】従来の絞り成形方法の説明図
【図15】従来の深絞り成形型装置を用いた絞り成形方法の説明図
【符号の説明】
11…ブランク材、12…第1板部、13…凹部、14…第2板部、15…溜まり凸部、20…第1絞り金型、21…第1ダイ、24…第1パンチ、31…第2板部に近接する部位(第1辺)、32…第2板部に近接する部位(第2辺)、34…第2板部に近接する部位(第4辺)、40…第2絞り金型、41…第2ダイ、42…第2パンチ、43…ブランクホルダ、47…押片。
【発明の属する技術分野】
本発明は1枚のブランク材を用いて、第1絞り工程の絞り加工で凹部を得た後、凹部に隣接した位置に第2絞り工程で凸部を絞り加工する絞り成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の絞り成形方法は、ブランクの中央を予め厚くして、深絞り成形で中央の板厚が薄くなるのを回避する(例えば、特許文献1参照。)。
また、素材の周縁部の一部を押えないで成形することで、割れを防止する絞り成形方法もある(例えば、特許文献2参照。)。
さらに、金属板の周縁部を押える装置を用い、成形の際に押える装置側の摩擦係数によって周縁部を滑らせ、亀裂を防止する成形方法もある(例えば、特許文献3参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開昭57−168731号公報 (第1−2頁、第2−3図)
【特許文献2】
特許第2547772号公報 (第2頁、第3図)
【特許文献3】
特開2002−224758号公報 (第4頁、図1)
【0004】
上記の特許文献2、3を、図面を参照の上、詳しく説明する。
図14は従来の絞り成形方法の説明図である(特許文献2の第3図を写したもの。)。
ダイ1に素材Wを載せ、素材Wの周縁部Hをブランクホルダ2で押えるが、このとき、凹状部5に対応する部分については、ダイ1とブランクホルダ2とで挟持しない。その次に、ポンチ3によって素材WをU字状に絞り込む。その結果、凹状部5に対応する部位の割れを防止することができる。
【0005】
図15は従来の深絞り成形型装置を用いた絞り成形方法の説明図である(特許文献3の図1を写したもの。)。
まず、ダイ本体10に固定した合成樹脂製のダイプレート11とブランクホルダ本体14に固定した合成樹脂製のブランクホルダプレート15とで金属板5を挟持する。次に、ダイ6にパンチ8を押し込み、成形品は完成する。この成形方法では、摩擦係数によって押えを加減し亀裂の発生を防止することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献1の成形方法は、成形後に板厚が薄くなるのを回避できるが、予めブランクを部分的に厚くする必要があり、ブランクの製造コストが大幅に上昇する。
【0007】
上記図14に示す特許文献2の成形方法では、素材Wの一部を押えないことで割れを防止したが、成形形状によっては、しわが生じたり肉厚が局部的に薄くなることがある。例えば、1枚のブランク材に絞り成形で凹部および凹部に隣接させて凸部を成形する場合に、特許文献2の成形方法を採用して凸部を成形すると、成形済みの凹部側に亀裂が発生し、一方、押えない凸部側にしわが生じる。
【0008】
図15に示す特許文献3の装置を用いた方法では、亀裂の発生を防止したが、成形形状によっては、肉厚が局部的に薄くなることがある。例えば、1枚のブランク材に絞り成形で凹部および凹部に隣接させて凸部を成形する場合に、凸部を設ける素材Wの周縁部を押えることになり、成形済みの凹部側に亀裂が発生する。
【0009】
そこで、本発明の目的は、1枚のブランク材に絞り成形で凹部および凹部に隣接させて凸部を成形することができる絞り成形方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1は、ブランク材を、隣接する第1板部と第2板部とに便宜的に区分し、第1ダイと第1パンチで第1板部に絞り加工を施す第1絞り工程と、第2ダイと第2パンチで第2板部に絞り加工を施す第2絞り工程とを、この順に実施する絞り成形方法において、第2絞り工程では、第1絞り工程で生成した凹部のうち第2板部に近接する部位を拘束し、第2板部は非拘束状態で絞り加工を施すことを特徴とする。
【0011】
第2絞り工程では、ブランク材を押させるときに、凹部のうち第2板部に近接する部位を拘束するので、拘束した部位は絞り成形の際に流入せず且つ伸ばされない。その結果、凹部側の板厚を維持することができ、凹部側の亀裂の防止を図れる。
【0012】
また、第2絞り工程では、第2板部を非拘束したので、絞り成形の際に第2板部を滑らせつつ流入させることができ、より確実に凹部側の亀裂の防止を図れる。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1(a),(b)は本発明に係る絞り成形方法を用いて成形した成形品の説明図である。
(a)において、成形品10は、ブランク材11の第1板部12に凹部13を成形し、第1板部12に隣接する第2板部14に溜まり凸部15を成形したもので、例えば、自動二輪車の燃料タンクのボトム側であり、ボトム側の下に部品を収納する凹部13を設け、燃料を溜める溜まり凸部15を1枚のブランク材11に一体に設けたことを特徴とする。
【0014】
(b)は(a)のb−b線断面図であり、凹部13に対して溜まり凸部15を逆に絞り成形したことを示すとともに、凹部13と溜まり凸部15の間に位置する境界部16を示す。
このような成形品10を絞り成形する方法は、第1絞り工程と第2絞り工程とからなる。次にこれらの絞り工程を順に説明する。
【0015】
図2(a),(b)は本発明に係る絞り成形方法の第1絞り工程の説明図である。
(a):第1絞り工程は、まず、ブランク材11を第1絞り金型20に搬入する。具体的には、ブランク材11は、第1板部12と第2板部14を設定したものであり、ブランク材11の板厚はt(例えば、0.8mm)を用いた。第1絞り金型20は、第1ダイ21(凹型22、肩部23を有す。)と、第1パンチ24(凸型25を有す。)とからなる。
このような第1絞り金型20の第1パンチ24の位置決め部(図に示していない)を基準にブランク材11をセットし、続けて、第1ダイ21の下降を矢印▲1▼の如く開始する。
【0016】
(b):第1ダイ21を下降させて下限までストロークさせると同時に、ブランク材11を加圧し第1ダイ21の凹型22と第1パンチ24の凸型25とでブランク材11の第1板部12に凹部13を絞り加工する。引き続き、第1ダイ21を上昇させて戻して、凹部13を加工したブランク材11を取り出す。
【0017】
図3(a)〜(c)は本発明に係る第1絞り工程で成形した凹部の説明図である。
(a)は完成した凹部13の斜視図である。
凹部13は、第2板部14に近接する部位であるところの第1辺31と、第2辺32と、第3辺33と、第2辺32に対向する第4辺34((b)参照)と、上辺35とからなる。
【0018】
(b)は(a)のb−b線断面図であり、凹部13の第1辺31、第3辺33、第4辺34および上辺35を示す。
(c)は(b)を反転した状態を断面で示した図で、次工程である第2絞り工程の第2絞り金型に搬入する状態を示す。36は第1ダイの肩部23(図2参照)で引き伸ばして塑性加工したアール部を示す
【0019】
図4は本発明に係る第2絞り工程に用いる第2絞り金型の断面図である。
第2絞り金型40は、第2ダイ41と、第2パンチ42と、ブランクホルダ43とからなる。
【0020】
第2ダイ41は、プレス機に固定するダイベース部45を形成し、このダイベース部45に押片47を取り付け、ダイベース部45の中央に第1のダイ型51を形成し、ダイベース部45の周縁に第2のダイ型52を形成したものである。53・・・(・・・は複数を示す。以下同様。)は押片47を取り付けるボルト、54は基準ピンを示す。
【0021】
第2パンチ42は、プレス機側に固定するパンチベース部56を形成し、このパンチベース部56の中央に水平力受け部材57を取り付け、この水平力受け部材57の上部にパンチ本体58を取り付け、パンチベース部56の両端にガイドポスト61,61(図5参照)を配置し、パンチ本体58にパンチ型62を形成したものである。
【0022】
ブランクホルダ43は、ホルダ本体64と、ホルダ本体64を作動させるホルダ押圧装置65とを有する。
ホルダ本体64には、押圧凹部67と保持部68を形成した。
押圧凹部67は、凹部13(図3(c)参照)と一致するように切削加工で彫り込んだ部位である。
ホルダ押圧装置65の構成は任意であり、既存の装置と同様のものを使用してもよく、例えば、油圧・空圧装置、スプリング、ゴム材等を用いて構成する。71・・・はロッドを示す。
【0023】
図5は図4の5矢視図であり、第2パンチ42およびブランクホルダ43の斜視図で、第2パンチ42のパンチベース部56、パンチ本体58、パンチ型62、ガイドポスト61,61を示す。
パンチベース部56には、ホルダ押圧装置65のロッド71・・・を通す孔72・・・を開けた。
【0024】
図5はまた、ブランクホルダ43のホルダ本体64に形成した押圧凹部67と、保持部68を示す。
押圧凹部67は、前部74、側部75,76および底部77からなり、それぞれが凹部13(図3(c)参照)の辺と一致する。具体的には、前部74と第1辺、側部75と第2辺、側部76と第4辺、底部77と上辺が一致する。
【0025】
保持部68は、型を兼ねる部位で、固定部82と、流入部83とからなり、図5に示したブランクホルダ43の位置から中央に設けた水平力受け部材57にガイドされて一旦上昇した後(図9参照)、第2ダイ41(図4参照)とでブランク材を保持する。
【0026】
図6は本発明に係る第2絞り工程に用いる第2パンチの水平力受け部材の斜視図である。
水平力受け部材57は、水平力Fs(矢印▲2▼の方向)を受けるもので、角柱本体86に摩擦係数を小さくするためのスライド受け部材87,87を取り付けた。
スライド受け部材87の材質は任意である。
【0027】
図7は図4の7矢視図であり、第2ダイ41のダイベース部45、押片47、第1・第2のダイ型51,52を示す。
ダイベース部45には、第2パンチ側の2本のガイドポスト61(図5参照)に嵌合するスライド孔部88,88を形成した。
【0028】
第2のダイ型52は、ブランクの押し付けによる受圧面を兼ね、固定部91と、流入部92とからなり、固定部91と固定部82(図5参照)とでブランク材の第1板部12(図3参照)を固定するとともに、流入部92と流入部83(図5参照)とでブランク材の第2板部14(図3参照)を非拘束する。
【0029】
押片47は、前押面93と、側押面94,95と、底押面96とからなり、それぞれが凹部13(図3参照)の辺と一致する。具体的には、前押面93と第1辺、側押面94と第2辺、側押面95と第4辺、底押面96と上辺が一致する。
押片47の材質は樹脂である。なお、押片47を樹脂成形する金型は、凹部13(図3参照)の形状を写した型であり、樹脂成形した押片47の凹部13(図3参照)に対する接触面積はほぼ100%である。
【0030】
図8は図4の8矢視図であり、樹脂製の押片47を第2ダイ41のダイベース部45にボルト53・・・で取り付け、押片47に側押面94,95および底押面96を形成し、ダイベース部45に第2パンチ側の2本のガイドポスト61,61が嵌合するスライド孔部88,88を形成したことを示す。
このような第2絞り金型40をプレス機に取り付けた後、第2絞り工程を実施する。
【0031】
図9は本発明に係る第2絞り工程の第1説明図である。
まず、第2絞り金型40に第1絞り工程後のブランク材11を搬入する。具体的には、第2ダイ41を上昇限で待機させ、ブランクホルダ43を上昇限で待機させ、ブランクホルダ43の押圧凹部67に反転したブランク材11を矢印▲3▼の如く嵌める。
【0032】
図10は本発明に係る第2絞り工程の第2説明図である。
押圧凹部67に凹部13を嵌めると、ブランク材11はブランクホルダ43にセットされた状態で止まる。その次に、第2ダイ41の下降を開始し、第2ダイ41とブランクホルダ43との間でブランク材11を押える。
【0033】
図11(a)〜(d)は本発明に係る第2絞り工程の第3説明図である。
(a):ブランクホルダ43でブランク材11を押えると同時に、第2板部14を成形する。具体的には、押片47で凹部13を拘束し、すなわち、この後に続けて第2板部14の中央を塑性加工する際に、凹部13の第1辺31、第2辺32ならびに第4辺34(図3参照)が移動(流入)することのない押し付け力(押え圧力pf(kg/cm2))で矢印▲4▼の如く固定する。同時に、ダイベース部45の周縁の第2のダイ型52でブランク材11の第2板部14を非拘束し、すなわち、この後の塑性加工の際に、第2板部14が移動(流入)可能な押し付け力(押え圧力pm)で矢印▲5▼の如く第2板部14をくの字に成形し且つ保持する。つまり、押片47が凹部13を固定すると、第2のダイ型52とブランクホルダ43との間隔は自動的に定まり、この間隔内で第2板部14は成形され且つ保持される。次図でより詳しく説明する。
【0034】
(b)は(a)のb部詳細図であり、押片が凹部を固定すると、第2のダイ型52(流入部92)とブランクホルダ43(流入部83)との間隔はS(例えば、0.9mm)となり、間隔Sと板厚tとの隙間はS1(例えば、0.1mm)になることを示す。この結果、ブランクホルダ43の流入部83と第2ダイ41の流入部92とで成形し且つ、第2板部14を矢印▲6▼の方向に流入可能に保持することができる。
【0035】
(c)は(a)のc部詳細図であり、第2のダイ型52(流入部92)とブランクホルダ43(流入部83)との間隔はS(例えば、0.9mm)となり、間隔Sと板厚tとの隙間はS1(例えば、0.1mm)になることを示す。この結果、ブランクホルダ43の流入部83と第2ダイ41の流入部92とで成形し且つ、第2板部14を流入可能(図の表裏方向)に保持することができる。
【0036】
(d)は(a)のd部詳細図であり、絞り成形した凹部13を押片47で流入しないように拘束する範囲が凹部13のアール部36までであることを示す。この結果、アール部36は、凹部13に隣接した位置に第2パンチ42((a)参照)で絞り成形する際に流入しない。
引き続き、第2ダイ41の下降を続け、第2パンチとで第2板部14を絞り成形する。
【0037】
図12は本発明に係る第2絞り工程の第4説明図である。
第2板部14の絞り成形では、第2ダイ41が下降限までブランクホルダ43を一体的に下降させることで、第2パンチ42は第2板部14を第1のダイ型51に押し込むと同時に、滑らせつつ流入させ且つ引き伸ばす。その結果、第1のダイ型51を転写した溜まり凸部15の形状を得ることができる。
最後に、第2ダイ41を上昇限まで上昇させて、成形品10を取り出し、絞り成形の1サイクルが完了する。続けて、1サイクルと同様の工程で2サイクル目を実施する。
【0038】
図13は本発明に係る第2絞り工程の第5説明図である。
このように第2絞り工程では、第1絞り工程で生成した凹部13の第1辺31およびアール部36(点で塗った部位を含む。)を矢印▲4▼の如く拘束し、第2板部14は非拘束状態で絞り加工を施すので、凹部13の第1辺31およびアール部36は流入したり引き伸ばされたりせず、一方、第2板部14は矢印▲7▼・・・の如く流入し且つ引き伸ばされる。その結果、第1辺31およびアール部36の板厚を維持することができ、凹部13の第1辺31およびアール部36に亀裂が発生しない。従って、1枚のブランク材11に絞り成形で凹部13および凹部13に隣接させて溜まり凸部15を成形することができる。
【0039】
また、ブランクホルダ43で第2板部14を押えるので、しわの発生を防止することができる。
【0040】
尚、本発明の実施の形態に示した図1の成形品の形状は一例であり、例えば、凹部(凸部)に凹部(凸部)を隣接させた形状や凹部など絞り成形した部位を3個以上隣接させた形状も含む。
第1・第2絞り工程の2工程で成形品を完成させたが、成形形状によっては、絞り工程を3工程以上設定してもよく、例えば、第3絞り工程を第2絞り工程と同様に設けて絞り成形してもよい。
工程間に他の工程を設けてもよい。例えば、ブランク材を熱処理する工程、切断工程、孔加工工程を設けることで、形状によっては生産効率の向上を図ることができる。
第1絞り金型20および第2絞り金型40の構成は一例である。
【0041】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項1では、第1ダイと第1パンチでブランク材の第1板部に絞り加工を施す第1絞り工程と、第2ダイと第2パンチで第2板部に絞り加工を施す第2絞り工程とを、この順に実施する絞り成形方法において、第2絞り工程では、第1絞り工程で生成した凹部のうち第2板部に近接する部位を拘束し、第2板部は非拘束状態で絞り加工を施す。
第2絞り工程では、ブランク材を押させるときに、凹部のうち第2板部に近接する部位を拘束するので、拘束した部位は絞り成形の際に流入せず且つ引き伸ばされない。その結果、凹部側の板厚を維持することができ、凹部側の亀裂を防止することができる。従って、1枚のブランク材に絞り成形で凹部および凹部に隣接させて凸部を成形することができる。
【0042】
また、第2絞り工程では、第2板部を非拘束したので、絞り成形の際に第2板部を滑らせつつ流入させて凸部を成形しつつ、より確実に凹部側の亀裂を防止することができる。従って、1枚のブランク材に絞り成形で凹部および凹部に隣接させて凸部を成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る絞り成形方法を用いて成形した成形品の説明図
【図2】本発明に係る絞り成形方法の第1絞り工程の説明図
【図3】本発明に係る第1絞り工程で成形した凹部の説明図
【図4】本発明に係る第2絞り工程に用いる第2絞り金型の断面図
【図5】図4の5矢視図
【図6】本発明に係る第2絞り工程に用いる第2パンチの水平力受け部材の斜視図
【図7】図4の7矢視図
【図8】図4の8矢視図
【図9】本発明に係る第2絞り工程の第1説明図
【図10】本発明に係る第2絞り工程の第2説明図
【図11】本発明に係る第2絞り工程の第3説明図
【図12】本発明に係る第2絞り工程の第4説明図
【図13】本発明に係る第2絞り工程の第5説明図
【図14】従来の絞り成形方法の説明図
【図15】従来の深絞り成形型装置を用いた絞り成形方法の説明図
【符号の説明】
11…ブランク材、12…第1板部、13…凹部、14…第2板部、15…溜まり凸部、20…第1絞り金型、21…第1ダイ、24…第1パンチ、31…第2板部に近接する部位(第1辺)、32…第2板部に近接する部位(第2辺)、34…第2板部に近接する部位(第4辺)、40…第2絞り金型、41…第2ダイ、42…第2パンチ、43…ブランクホルダ、47…押片。
Claims (1)
- ブランク材を、隣接する第1板部と第2板部とに便宜的に区分し、第1ダイと第1パンチで前記第1板部に絞り加工を施す第1絞り工程と、第2ダイと第2パンチで前記第2板部に絞り加工を施す第2絞り工程とを、この順に実施する絞り成形方法において、
前記第2絞り工程では、第1絞り工程で生成した凹部のうち第2板部に近接する部位を拘束し、第2板部は非拘束状態で絞り加工を施すことを特徴とする絞り成形方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003065240A JP2004268119A (ja) | 2003-03-11 | 2003-03-11 | 絞り成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009028734A (ja) * | 2007-07-24 | 2009-02-12 | Honda Motor Co Ltd | 翼体保護部材製造方法および金型 |
-
2003
- 2003-03-11 JP JP2003065240A patent/JP2004268119A/ja active Pending
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