JP2005034869A - Press-forming method and press unit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は設備のコンパクト化が可能なプレス設備に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5は代表的なプレス成形品の断面図であり、例えば車両用ドアパネル100は、アウタパネル101のフランジ102、102を、インナパネル103に縁曲げし、この接合部分を溶接することで製造する。
【0003】
図6はアウタパネルの代表的な製造工程の図である。
(a)において、ブランク材105と称する平板鋼板を準備し、絞り成形機を用いて絞り(ドロー)加工を施す。
(b)は、絞り加工後のドロー成形品106を示す。
(c)において、切断機を用いて、不要な縁107、107を切除し、トリム品108を得る。
【0004】
(b)において、曲げ成形機を用いて、フランジ108、108に曲げ加工を施す。これでインナパネル103(図5参照)と一体化する直前の形態のアウタパネル101を得ることができる。
以上の絞り(ドロー)工程、切断(トリム)工程及び曲げ(ベンド)工程を実施するために、絞り成形機、切断機及び曲げ成形機を準備する必要がある。
【0005】
図7は従来の剪断による切断工程の説明図である。
(a)に示すとおりに、切断工程では、基台111に載せたフランジ108を切断刃112で切断する。
(b)は切断後のフランジ108の端部拡大図であり、切断面113の下端に、バリと称するかえり114が不可避的に発生する。
【0006】
このかえり114の一部は、フランジ108から離れて切粉(きりこ)となるが、この切粉は切断刃112に付着することや、ワークの下面若しくは上面に付着することがある。
切粉が、切断刃112に付着した場合には、切断面が荒れるなど切断品質に悪影響を及ぼす。また、ワークに付着した場合には、面歪みの発生が考えられる。
そこで、切粉を発生させない切断加工技術が必要となる。
【0007】
従来、切粉を発生させない切断加工技術が各種提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0008】
【特許文献1】
特開平8−90098号公報(図2)
【0009】
図8は特許文献1の図2の再掲図であり、トリムライン22とカットライン24との交点に、C形溝部26を設ける。そして、トリム加工工程で、C形溝部26を分離開始端としてカットライン24に切断処理が行われる。従って、トリムライン22とカットライン24の交差部位は、C形溝部26から分離され易くなり、切粉が発生することを可及的に防止することができるというものである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1の技術によれば、切粉の発生は抑制できる。しかし、トリムライン22に沿った切断面の大部分にかえりが発生する。このかえりに起因する切断品質低下や成形不良の発生を抑えることはできない。従って、特許文献1の技術に代わる技術が必要となる。
【0011】
また、従来は、絞り成形機、切断機及び曲げ成形機を準備する必要があったが、各々の機構に絞り成形金型、切断金型及び曲げ成形金型を備える必要があり、機構及び金型は高価であるため、成形コストが嵩む。成形コストを低減するには、金型や機構を削減することが望まれる。
【0012】
そこで、本発明の目的は、切断工程で切粉並びにかえりの発生を抑えることができ且つ全体的に成形コストを低減することができる成形技術を提供することにある。
【0013】
【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のプレス加工方法は、絞り成形機を用いてブランク材を絞る絞り工程と、前記絞り工程中に、絞り成形品のフランジ部の切断予定線に沿って溝を入れる溝切り工程と、前記溝に沿って前記フランジ部を受け刃部で受けさせるフランジ受け工程と、曲げ成形機を用いて前記フランジ部を曲げ成形するとともに、曲げ成形機のパンチと前記受け刃部とで前記溝に沿って前記フランジ部を切断させる曲げ・切断工程と、からなることを特徴とする。
【0014】
切断前に切断予定線に沿って溝を入れる。その後に溝に沿ってフランジ部からスクラップ部を、引張切断により切除する。溝の存在により、切断が容易に且つ確実となり、切断刃を用いないため、かえりを発生させることなしに切断を完了させることができる。
請求項1によれば、切断性能を高めることができるとともに成形不良の発生を防止することができる。
【0015】
請求項2のプレス設備は、絞り成形品のフランジ部に切断予定線に沿って溝を入れる溝切り手段を有する絞り成型金型を備えた絞り成形機と、
フランジ部に溝が形成されたときに、この溝に沿って前記フランジ部を受ける受け刃部を備えた曲げ成形機と、からなることを特徴とする。
【0016】
従来、絞り成形機と切断機と曲げ成形機とからプレス設備を構成してきた。
請求項2は、見かけ上、絞り成形機と曲げ成形機とでプレス設備を構成でき、設備のコンパクト化、特に設備長さの短縮化が図れる。
請求項2によれば、設備費用の低減や成形コストの削減化が容易に達成できる。
【0017】
【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。
図1は本発明に係るプレス設備を用いたプレス成形の工程図である。
(a)において、絞り成形機10の絞り成形金型11を構成する下型12又は上型13(実施例では上型13)に、溝切り手段20、20を備える。
【0018】
溝切り手段20は、刃部21と、この刃部21を上下に案内するスライダ22、このスライダ22をスライドさせる油圧シリンダ23とならなる。
そして、ブランクホルダ14にブランク材25を載せ、上型13を下降させることで、絞り成形を実施する。
上型13が下死点に達したとき、又はその直前若しくは直後のタイミングで刃部21、21を下降させる。
【0019】
(b)は、絞り成形品26を示す。
(c)は、(b)のC部拡大図であり、フランジ部27に凹断面の溝28を形成したことを示す。この溝28の詳細(深さなど)は後述する。
【0020】
以上で、絞り成形機を用いてブランク材を絞る絞り工程と、前記絞り工程中に、絞り成形品のフランジ部の切断予定線に沿って溝を入れる溝切り工程と、が実施できた。
それに用いる装置は、絞り成形品のフランジ部27に切断予定線に沿って溝28を入れる溝切り手段20を有する絞り成型金型11を備えた絞り成形機10のみである。
【0021】
(d)において、曲げ成形機30の基台31に絞り成形品26を載せる。このときに、基台31の周囲に受け刃部32を配置しておき、この受け刃部32でフランジ部27を受けさせる。そして、基台31と受け刃部32との間を通過させる要領でパンチ33を下降させる。この際の作用は後に詳しく説明する。
これで、フランジ部27からスクラップ部34を分離すること並びにフランジ部27を下方へ折り曲げることが同時に実施できる。
【0022】
(e)は出来上がったアウターパネル36を示す。
以上の(d)、(e)で、溝に沿ってフランジ部を受け刃部で受けさせるフランジ受け工程と、曲げ成形機を用いてフランジ部を曲げ成形するとともに、曲げ成形機のパンチと受け刃部とで溝に沿ってフランジ部を切断させる曲げ・切断工程と、が実施できた。
それに用いる装置は、フランジ部27の溝28に沿ってフランジ部27を受ける受け刃部32を備えた曲げ成形機30のみである。
【0023】
従って、(a)〜(e)を実施するには、プレス設備に絞り成形機10と曲げ成形機30とを備えればよい。
【0024】
図2は本発明に係る曲げ・切断工程の説明図である。
(a)において、基台31の周囲に受け刃部32を配置しておき、この受け刃部32でフランジ部27を受けさせる。そして、基台31と受け刃部32との間を通過させる要領でパンチ33を下降させる。
【0025】
(b)は(a)のb部拡大図であり、溝28の底を起点(始点)にして亀裂37が入った状態を示す。
パンチ33が連続的に下降するため、(c)に示すとおりに、フランジ部27からスクラップ部34が分離する。この後、フランジ部27はパンチ33により矢印のごとく折り曲げられる。
【0026】
ここで、注目すべきことは、(b)に示す亀裂37の発生は、剪断作用だけに依存するのではなく、フランジ部27とスクラップ部34とが溝28を中心にしてV字状に折曲されるため、下面に引張応力が発生し、下面から破断が始まることにある。この結果、切断面下端にかえりが発生することはない。
【0027】
【実施例】
本発明に係る好適な実施例を次に説明する。次に示す供試材に溝を形成し、曲げ工程で、フランジ部からスクラップ部が分離できるか否かを調べた。
1. 供試材:
1.1 板厚t0(図1(c)参照):0.8mm
1.2 材質:引張強さが270N/mm2以上の冷間圧延鋼板(以下「A鋼板」と記す。)、引張強さが340N/mm2以上の冷間圧延鋼板(以下「B鋼板」と記す。)
【0028】
2.溝
2.1 形状:V
2.2 溝の角度θ(図1(c)参照):30°、90°
2.3 溝の深さt1(図1(c)参照):表1に示す。
【0029】
【表1】
【0030】
比較例1は、供試材の厚さt0が0.8mmであり、これに開き角θが30°のV溝を0.25mmの深さまで入れて、実験を行ったところフランジ部からスクラップ部が綺麗には分離できなかった。すなわち、溝の深さ割合(t1/t0)が30%((0.25/0.8)×100=31.2→30の如く数値を丸めた。以下同じ。)では分離性は×であった。
【0031】
実施例1は、供試材の厚さt0が0.8mmであり、これに開き角θが30°のV溝を0.30mmの深さまで入れて、実験を行ったところフランジ部からスクラップ部が綺麗には分離できた。すなわち、溝の深さ割合(t1/t0)が40%((0.30/0.8)×100=37.5→40)では分離性は○であった。
【0032】
以下同様に、溝の深さt1や溝の開き角θを変更して比較例2〜4及び実施例2〜8を得た。
【0033】
図3は供試材がA鋼板であるときの分離性を示すグラフであり、横軸は溝の深さ割合(t1/t0)、縦軸は溝の開き角θ、小○は分離性良好、小×は分離性不良を示す。開き角θが30°であれば、深さ割合(t1/t0)が40%以上であれば、分離性は○となる。また、開き角θが90°であれば、深さ割合(t1/t0)が45%以上であれば、分離性は○となる。
【0034】
図4は供試材がB鋼板であるときの分離性を示すグラフであり、横軸は溝の深さ割合(t1/t0)、縦軸は溝の開き角θ、小○は分離性良好、小×は分離性不良を示す。開き角θが30°であれば、深さ割合(t1/t0)が45%以上であれば、分離性は○となる。また、開き角θが90°であれば、深さ割合(t1/t0)が35%以上であれば、分離性は○となる。
【0035】
以上のことから、必要な溝の深さは、材質並びにV溝の開き角θに、ほとんど影響されずに、t1/t0が40%以上、より好ましくはt1/t0が45%以上であれば、目的とする分離性が得られることが確認できた。
【0036】
尚、請求項1のプレス加工方法は、実施の形態で述べたプレス設備の他、一基のプレス機のみで金型を交換しつつ実施することも可能である。従って、プレス設備のレイアウトは適宜選択することができる。
【0037】
また、実施の形態では、溝切り手段は油圧シリンダを備え、随時刃部を昇降することができるように構成したが、油圧シリンダを廃止し、刃部を上型若しくは下型に固定することもできる。従って、刃部を固定するか移動可能にするかは適宜決定すればよい。
【0038】
【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のプレス加工方法では、切断前に切断予定線に沿って溝を入れる。その後に溝に沿ってフランジ部からスクラップ部を、引張切断により切除する。溝の存在により、切断が容易に且つ確実となり、切断刃を用いないため、かえりを発生させることなしに切断を完了させることができる。
請求項1によれば、切断性能を高めることができるとともに成形不良の発生を防止することができる。
【0039】
請求項2のプレス設備は、絞り成形品のフランジ部に切断予定線に沿って溝を入れる溝切り手段を有する絞り成型金型を備えた絞り成形機と、
フランジ部に溝が形成されたときに、この溝に沿って前記フランジ部を受ける受け刃部を備えた曲げ成形機と、からなることを特徴とする。
【0040】
従来、絞り成形機と切断機と曲げ成形機とからプレス設備を構成してきた。
請求項2は、見かけ上、絞り成形機と曲げ成形機とでプレス設備を構成でき、設備のコンパクト化、特に設備長さの短縮化が図れる。
請求項2によれば、設備費用の低減や成形コストの削減化が容易に達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプレス設備を用いたプレス成形の工程図
【図2】本発明に係る曲げ・切断工程の説明図
【図3】供試材がA鋼板であるときの分離性を示すグラフ
【図4】供試材がB鋼板であるときの分離性を示すグラフ
【図5】代表的なプレス成形品の断面図
【図6】アウタパネルの代表的な製造工程の図
【図7】従来の切断工程の説明図
【図8】特許文献1の図2の再掲図
【符号の説明】
10…絞り成形機、11…絞り成形金型、20…溝切り手段、21…刃部、26…絞り成形品、28…溝、30…曲げ成形機、31…基台、32…受け刃部、33…パンチ、34…スクラップ部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a press facility capable of downsizing the facility.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a cross-sectional view of a typical press-formed product. For example, the
[0003]
FIG. 6 is a diagram of a typical manufacturing process of the outer panel.
In (a), a flat steel plate called a
(B) shows the draw molded
In (c),
[0004]
In (b), the
In order to carry out the above drawing (drawing) process, cutting (trim) process and bending (bending) process, it is necessary to prepare a drawing machine, a cutting machine and a bending machine.
[0005]
FIG. 7 is an explanatory view of a conventional cutting process by shearing.
As shown to (a), the
(B) is an enlarged view of the end of the
[0006]
A part of the
When the chips adhere to the
Therefore, a cutting technique that does not generate chips is required.
[0007]
Conventionally, various cutting techniques that do not generate chips have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-8-90098 (FIG. 2)
[0009]
FIG. 8 is a reprint of FIG. 2 of Patent Document 1, and a C-
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
According to the technique of Patent Document 1, generation of chips can be suppressed. However, burr occurs on most of the cut surface along the
[0011]
Conventionally, it has been necessary to prepare a drawing machine, a cutting machine, and a bending machine. However, it is necessary to provide each mechanism with a drawing mold, a cutting mold, and a bending mold. Since the mold is expensive, the molding cost increases. In order to reduce the molding cost, it is desired to reduce the molds and mechanisms.
[0012]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a molding technique capable of suppressing the generation of chips and burr in the cutting process and reducing the molding cost as a whole.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the press working method according to claim 1 includes a drawing step of drawing a blank material using a drawing machine, and a groove along a planned cutting line of a flange portion of the drawn product during the drawing step. A grooving step for inserting the flange portion, a flange receiving step for receiving the flange portion with the blade portion along the groove, a bend forming portion of the flange portion using a bending machine, and a punch of the bending machine and the receiving portion. And a bending / cutting step of cutting the flange portion along the groove with the blade portion.
[0014]
Make a groove along the planned cutting line before cutting. Thereafter, the scrap portion is cut off from the flange portion along the groove by tensile cutting. The presence of the groove makes cutting easy and reliable, and does not use a cutting blade, so that cutting can be completed without generating burr.
According to the first aspect, the cutting performance can be improved and the occurrence of molding defects can be prevented.
[0015]
The press facility according to claim 2 is a drawing machine including a drawing mold having a groove cutting means for forming a groove along a planned cutting line in a flange portion of a drawn product.
And a bending machine provided with a receiving blade portion that receives the flange portion along the groove when the groove is formed in the flange portion.
[0016]
Conventionally, press equipment has been constituted by a drawing machine, a cutting machine, and a bending machine.
According to the second aspect of the present invention, it is apparent that the press equipment can be constituted by the drawing machine and the bending machine, and the equipment can be made compact, particularly the equipment length can be shortened.
According to the second aspect, it is possible to easily reduce the equipment cost and the molding cost.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a process diagram of press molding using a press facility according to the present invention.
In (a), grooving means 20 and 20 are provided in the
[0018]
The grooving means 20 includes a
Then, the
When the
[0019]
(B) shows the drawn
(C) is the C section enlarged view of (b), and shows that the groove |
[0020]
As described above, the drawing step of drawing the blank material using the drawing machine and the grooving step of forming a groove along the planned cutting line of the flange portion of the drawn product during the drawing step have been performed.
The apparatus used therefor is only the drawing
[0021]
In (d), the drawn
Thus, the
[0022]
(E) shows the completed
In the above (d) and (e), the flange receiving step for receiving the flange portion with the blade portion along the groove, the flange portion is bent using a bending machine, and the punch and receiving of the bending machine are performed. The bending / cutting step of cutting the flange portion along the groove with the blade portion could be performed.
The apparatus used for it is only the bending
[0023]
Therefore, in order to carry out (a) to (e), it is only necessary to provide the
[0024]
FIG. 2 is an explanatory view of a bending / cutting process according to the present invention.
In (a), the receiving
[0025]
(B) is an enlarged view of part b of (a), and shows a state in which a
Since the
[0026]
Here, it should be noted that the generation of the
[0027]
【Example】
A preferred embodiment according to the present invention will now be described. Grooves were formed in the following specimens, and it was examined whether or not the scrap part could be separated from the flange part in the bending process.
1. Test material:
1.1 Plate thickness t0 (see FIG. 1C): 0.8 mm
1.2 Material: Cold rolled steel plate (hereinafter referred to as “A steel plate”) having a tensile strength of 270 N / mm 2 or more, Cold rolled steel plate (hereinafter referred to as “B steel plate”) having a tensile strength of 340 N / mm 2 or more. .)
[0028]
2. Groove 2.1 Shape: V
2.2 Groove angle θ (see FIG. 1C): 30 °, 90 °
2.3 Groove depth t1 (see FIG. 1C): shown in Table 1.
[0029]
[Table 1]
[0030]
In Comparative Example 1, the thickness t0 of the test material was 0.8 mm, and a V-groove with an opening angle θ of 30 ° was inserted to a depth of 0.25 mm. Could not be separated neatly. That is, when the groove depth ratio (t1 / t0) is 30% ((0.25 / 0.8) × 100 = 31.2 → 30. The same applies hereinafter), the separability is x. there were.
[0031]
In Example 1, the thickness t0 of the test material was 0.8 mm, and a V-groove with an opening angle θ of 30 ° was inserted to a depth of 0.30 mm. Could be separated neatly. That is, when the groove depth ratio (t1 / t0) was 40% ((0.30 / 0.8) × 100 = 37.5 → 40), the separability was good.
[0032]
Similarly, Comparative Examples 2 to 4 and Examples 2 to 8 were obtained by changing the groove depth t1 and the groove opening angle θ.
[0033]
FIG. 3 is a graph showing the separability when the test material is A steel plate, the horizontal axis is the groove depth ratio (t1 / t0), the vertical axis is the groove opening angle θ, and the small ○ is good separability. Small x indicates poor separation. If the opening angle θ is 30 °, the separability becomes ◯ if the depth ratio (t1 / t0) is 40% or more. In addition, when the opening angle θ is 90 °, the separability becomes ◯ when the depth ratio (t1 / t0) is 45% or more.
[0034]
FIG. 4 is a graph showing the separability when the test material is a B steel plate, the horizontal axis is the groove depth ratio (t1 / t0), the vertical axis is the groove opening angle θ, and the small ○ is good separability. Small x indicates poor separation. If the opening angle θ is 30 °, the separability becomes ◯ if the depth ratio (t1 / t0) is 45% or more. In addition, when the opening angle θ is 90 °, the separability becomes ◯ when the depth ratio (t1 / t0) is 35% or more.
[0035]
From the above, the required groove depth is hardly affected by the material and the opening angle θ of the V groove, and t1 / t0 is 40% or more, more preferably t1 / t0 is 45% or more. It was confirmed that the desired separability was obtained.
[0036]
The press working method of claim 1 can be performed while exchanging the mold with only one press machine in addition to the press facility described in the embodiment. Therefore, the layout of the press facility can be selected as appropriate.
[0037]
In the embodiment, the grooving means is provided with a hydraulic cylinder so that the blade portion can be moved up and down at any time. However, the hydraulic cylinder may be eliminated and the blade portion may be fixed to the upper die or the lower die. it can. Therefore, it may be determined as appropriate whether the blade portion is fixed or movable.
[0038]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following effects by the above configuration.
In the press working method according to the first aspect, a groove is formed along a planned cutting line before cutting. Thereafter, the scrap portion is cut off from the flange portion along the groove by tensile cutting. The presence of the groove makes cutting easy and reliable, and does not use a cutting blade, so that cutting can be completed without generating burr.
According to the first aspect, the cutting performance can be improved and the occurrence of molding defects can be prevented.
[0039]
The press facility according to claim 2 is a drawing machine including a drawing mold having a groove cutting means for forming a groove along a planned cutting line in a flange portion of a drawn product.
And a bending machine provided with a receiving blade portion that receives the flange portion along the groove when a groove is formed in the flange portion.
[0040]
Conventionally, press equipment has been constituted by a drawing machine, a cutting machine, and a bending machine.
According to the second aspect of the present invention, it is possible to configure the press equipment with the drawing machine and the bending machine, and it is possible to make the equipment compact and particularly to shorten the equipment length.
According to the second aspect, it is possible to easily reduce the equipment cost and the molding cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process diagram of press forming using a press facility according to the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram of a bending / cutting process according to the present invention. FIG. 3 shows separability when a specimen is an A steel plate. Graph [Fig. 4] Graph showing separability when specimen material is B steel plate [Fig. 5] Cross section of typical press-formed product [Fig. 6] Diagram of typical manufacturing process of outer panel [Fig. 7] [Explanation of the conventional cutting process] [FIG. 8] Reprint of FIG.
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記絞り工程中に、絞り成形品のフランジ部の切断予定線に沿って溝を入れる溝切り工程と、
前記溝に沿って前記フランジ部を受け刃部で受けさせるフランジ受け工程と、
曲げ成形機を用いて前記フランジ部を曲げ成形するとともに、曲げ成形機のパンチと前記受け刃部とで前記溝に沿って前記フランジ部を切断させる曲げ・切断工程と、
からなるプレス加工方法。A drawing process of drawing a blank material using a drawing machine;
During the drawing step, a grooving step of making a groove along the planned cutting line of the flange portion of the drawn product,
A flange receiving step of receiving the flange portion with the blade portion along the groove;
Bending and cutting the flange part using a bending machine and cutting the flange part along the groove with a punch of the bending machine and the receiving blade part; and
A press working method comprising:
フランジ部に溝が形成されたときに、この溝に沿って前記フランジ部を受ける受け刃部を備えた曲げ成形機と、からなるプレス設備。A drawing machine having a drawing mold having a grooving means for grooving a flange portion of a drawn product along a cutting line;
A press machine comprising: a bending machine provided with a receiving blade portion that receives the flange portion along the groove when a groove is formed in the flange portion.
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JP (1) | JP2005034869A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102861813A (en) * | 2012-10-18 | 2013-01-09 | 苏州中佳精密机械有限公司 | Processing method and mould of special-shaped parts |
CN104338832A (en) * | 2013-07-25 | 2015-02-11 | 北汽福田汽车股份有限公司 | U-shaped beam manufacturing method, U-shaped beam and vehicle with U-shaped beam |
CN105215157A (en) * | 2015-10-13 | 2016-01-06 | 林德英利(天津)汽车部件有限公司 | Semi-automatic bending perforating apparatus is shared in a kind of left and right |
CN107138606A (en) * | 2017-06-30 | 2017-09-08 | 竹田(无锡)汽配制造有限公司 | A kind of air bag fixed mount moulding process and its forming frock |
-
2003
- 2003-07-18 JP JP2003199406A patent/JP2005034869A/en active Pending
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