JP2005199318A - Press-forming method for metal plate - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a press-forming method including clamping a metal plate with a punch and a die, which improves a forming limit of generating a crack in the metal plate, is easily applicable to a real large-scale press-forming machine, and is conducted at a low cost, even if the shape of parts to be formed is complicated or a metal plate stock has high strength, without using special means such as correction of the shape of a press-forming mold such as a punch or a die, alteration of the shape or the quality of a blank into a special one, and micro-vibration of the press-forming mold such as a punch or a die by use of ultrasonic waves or the like. <P>SOLUTION: In the press-forming method for a metal plate, after starting forming by bringing a punch 10 into contact with a metal plate (100) at first, an operation of separating the punch once from the metal plate and forming the metal plate again with the same punch and a die 20 is conducted once or more before the punch reaches a terminal end of a stroke to complete the forming of the metal plate. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

プレス成形とは、ポンチとダイス等の一対の型(多くの場合、金型)で金属板を挟圧して所望の形状に成形することをいう。   Press molding refers to forming a desired shape by sandwiching a metal plate with a pair of molds (in many cases, a mold) such as a punch and a die.

本発明は、自動車や家電の部品等を製造する際の金属板のプレス成形方法に関し、金型の形状修正(研削等)や、金属板の材質を特殊なものに変える、等の特別な手立てを講じなくとも、金属板に割れが発生する成形限界を向上できる金属板のプレス成形方法に関する。   The present invention relates to a press forming method of a metal plate when manufacturing parts of automobiles and home appliances, and special measures such as mold shape correction (grinding etc.) and changing the material of the metal plate to a special one. The present invention relates to a press forming method of a metal plate that can improve the forming limit at which a crack occurs in the metal plate without taking the steps.

自動車や家電の部品等の製造には、薄鋼板等の金属板のプレス成形が多く用いられる。   For manufacturing parts of automobiles and home appliances, press forming of a metal plate such as a thin steel plate is often used.

プレス成形には、図5に示すように、(a)絞り成形(周囲から素材金属板(ブランクと称する)100を金型(ダイス20)内に流入させる)、(b)張り出し成形(ビード40を設けて周囲から素材金属板100を金型(20)内に流入させない)、等がある(非特許文献1)。ちなみに後出の限界絞り比LDRについて、同文献に記載の定義を図6に示す。限界成形高さLDHの定義については図7に示す。限界絞り比や限界成形高さが大きいほど成形性に優れることを表す。図において、10は、ダイス20と共にプレス用金型を構成するポンチ、30は、しわ押さえである。   For press molding, as shown in FIG. 5, (a) draw forming (a material metal plate (referred to as a blank) 100 flows from the periphery into the die (die 20)), (b) overhang forming (bead 40). And the material metal plate 100 is not allowed to flow into the mold (20) from the periphery) (Non-patent Document 1). Incidentally, the definition described in the document is shown in FIG. The definition of the limit molding height LDH is shown in FIG. The larger the limit drawing ratio and the limit molding height, the better the moldability. In the figure, 10 is a punch that constitutes a press mold together with a die 20, and 30 is a wrinkle presser.

図1(a)に示すように、従来から一般的に、プレス成形は、素材金属板(ブランク)100が、例えば、図中上側にあるダイス20と、図中下側から上昇してくるポンチ10で成形され、最終目標形状に至る(ポンチが上死点に到達する)まで、ほぼ一定速度でポンチ10が移動するようにして行われていた(ダイスが下側でポンチが上側の場合もある。その場合は、ポンチが下死点に到達して成形が完了する)。その間、ブランク100の外縁にしわが発生するのを抑制する目的で、多くの場合、しわ押さえ30を配し、ダイス20との間で金属板(ブランク100)を挟んだ状態でポンチ10を移動させて成形を完了させるようにしていた。なお、しわ押さえ30を配さない場合もある。   As shown in FIG. 1 (a), conventionally, press forming has generally been performed by punching a material metal plate (blank) 100, for example, a die 20 on the upper side in the figure and a lower side in the figure. 10 until the final target shape is reached (the punch reaches the top dead center). The punch 10 is moved at a substantially constant speed (even when the die is on the lower side and the punch is on the upper side). In that case, the punch reaches the bottom dead center and the molding is completed). In the meantime, in order to suppress the occurrence of wrinkles on the outer edge of the blank 100, in many cases, the wrinkle presser 30 is arranged, and the punch 10 is moved with the metal plate (blank 100) sandwiched between the dies 20. To complete the molding. Note that the wrinkle presser 30 may not be arranged.

しわ押さえ30とダイス20との間で金属板(ブランク100)を挟む力は、ブランク100の外縁にしわが発生するのを抑制するのに足りるだけで十分であり、過度に大きくする必要はない。図5(a)に示す絞り成形の例の通り、しわ押さえ30とダイス20との間で挟まれている金属板(ブランク100)は、しわ押さえ30とダイス20それぞれと摺動しながらダイス20の奥側に引き込まれていくため、過度に大きくすると、却って摺動が妨げられ、プレス成形中の金属板(ブランク100)に割れが発生しやすくなるからである。ちなみに図5(b)に示す張り出し成形の例の場合は、ビード40でむしろこの摺動を積極的に妨げ、金属板(ブランク100)がダイス20の奥側に引き込まれていくのを抑制する。   The force for sandwiching the metal plate (blank 100) between the wrinkle retainer 30 and the die 20 is sufficient to suppress the occurrence of wrinkles on the outer edge of the blank 100, and does not need to be excessively large. As shown in the example of drawing shown in FIG. 5A, the metal plate (blank 100) sandwiched between the wrinkle retainer 30 and the die 20 is slid with the wrinkle retainer 30 and the die 20 respectively. This is because if it is excessively increased, sliding is hindered, and cracks are likely to occur in the metal plate (blank 100) during press forming. Incidentally, in the case of the overhang forming example shown in FIG. 5B, this bead 40 rather positively prevents this sliding and suppresses the metal plate (blank 100) from being drawn into the back side of the die 20. .

ところで、プレス成形には様々な種類の成形不良が発生しうるが、特に、プレス成形しようとする部品の形状が複雑であったり、素材金属板(ブランク)が高強度であったりすると、ブランクに割れが発生しやすくなる、という問題がある。   By the way, various types of molding defects can occur in press molding. Especially when the shape of the part to be press-molded is complicated or the material metal plate (blank) has high strength, There is a problem that cracking is likely to occur.

これを抑制するための一般的な方法としては、ポンチやダイス等のプレス成形用金型(単に金型とも称す)の形状を修正したり、ブランクの形状を最初から違う形に変更して成形したり、ブランクの材質を特殊なものに変える、等の方法が挙げられる。   As a general method to suppress this, the shape of press molds (such as punches and dies) such as punches and dies (simply called molds) is modified, or the blank shape is changed to a different shape from the beginning. Or changing the blank material to a special one.

しかし、金型の形状を修正したり、ブランクの形状や材質を変更する、等の方法をとるには、多大な時間、労力、それにコスト等を要することから、これらの方法をとることなく割れの発生を抑制できる方法が検討、開発されてきている。   However, it takes a lot of time, labor, and costs to correct the shape of the mold or change the shape or material of the blank. A method capable of suppressing the occurrence of the occurrence has been studied and developed.

例えば、非特許文献2や特許文献1では、ポンチやダイス等のプレス成形用金型を超音波等を利用して微小振動させることで、金型とブランクとの間の摩擦力を低減し、成形性を向上させる方法が記載されている。   For example, in Non-Patent Document 2 and Patent Document 1, the frictional force between the mold and the blank is reduced by microvibrating a press-molding mold such as a punch or a die using ultrasonic waves. A method for improving the formability is described.

特開平1−122624号公報JP-A-1-122624 鉄鋼便覧VI p252、p259Steel Handbook VI p252, p259 塑性と加工 Vol.23 no.256 (1982−5), p458Plasticity and processing Vol. 23 no. 256 (1982-5), p458

しかしながら、この方法は、超音波等により金型に微小な振動を加える必要があり、実験用の小さな装置ならともかく、大きな成形荷重やしわ押さえ力の仕様をもつ自動車用等のプレス成形機実機では、金型を振動させるのに十分な出力が得られなかったり、それを得ようとすると多大なコストを要したり、実機に適用するのが現実的に困難、という問題があった。   However, in this method, it is necessary to apply minute vibrations to the mold by ultrasonic waves or the like, and in actual press molding machines for automobiles and the like having large molding load and wrinkle holding force specifications, regardless of small experimental devices. However, there has been a problem that an output sufficient to vibrate the mold cannot be obtained, or that it would be very expensive to apply to an actual machine.

また、運良く適用できても、金型に高周波の振動を加えるため、プレス成形機実機の各部位に、引張、圧縮、の力が繰り返し加えられるため、部分的な疲労破壊等、プレス成形機実機の耐久性の問題もあった。   Even if it can be applied fortunately, high-frequency vibrations are applied to the mold, so the force of tension and compression is repeatedly applied to each part of the actual press molding machine. There was also a problem of durability of the actual machine.

本発明は上記のような従来技術における問題を解決するべくなされたものであり、ポンチやダイス等のプレス成形用金型の形状を修正したり、ブランクの形状や材質を特殊なものに変更したり、ポンチやダイス等のプレス成形用金型を超音波等を利用して微小振動させたりする、等の特別な手立てを講じることなく、プレス成形しようとする部品の形状が複雑な場合や、素材金属板が高強度な場合でも、金属板に割れが発生する成形限界を向上することができ、かつ大型のプレス成形機実機にも適用が容易で、しかも低コストな方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems in the prior art. The shape of a press mold such as a punch or a die is corrected, or the shape or material of a blank is changed to a special one. If the shape of the part to be press-molded is complicated without taking special measures such as micro-vibrating a press-molding die such as a punch or die using ultrasonic waves, To provide a low-cost method that can improve the forming limit at which cracks occur in the metal plate even when the material metal plate is high-strength, and can be easily applied to large-scale press forming machines. Let it be an issue.

本発明は、ポンチとダイスで金属板を挟圧するプレス成形方法において、前記ポンチが前記金属板に最初に接触し成形が開始された後、前記ポンチがストローク終端に到達して成形が完了するまでの間に、前記金属板から前記ポンチを一旦離し、前記ポンチと前記ダイスを用いて、再度金属板を成形する、という動作を、少なくとも1回以上経ることにより、前記課題を解決したものである。   The present invention relates to a press molding method in which a metal plate is clamped with a punch and a die, after the punch first contacts the metal plate and molding is started, until the punch reaches a stroke end and molding is completed. In the meantime, the above-mentioned problem is solved by performing at least one operation of once separating the punch from the metal plate and forming the metal plate again using the punch and the die. .

本発明によれば、ポンチやダイス等のプレス成形用金型の形状を修正したり、ブランクの形状や材質を特殊なものに変更したり、ポンチやダイス等のプレス成形用金型を超音波等を利用して微小振動させたりする、等の特別な手立てを講じることなく、金属板に割れが発生する成形限界を向上でき、プレス成形機実機にも適用が容易で、しかも低コストな方法を提供できる。   According to the present invention, the shape of a press molding die such as a punch or a die is modified, the shape or material of a blank is changed to a special one, or the press molding die such as a punch or a die is ultrasonicated. A method that can improve the forming limit of cracks in metal plates without taking special measures such as micro-vibration using etc., is easy to apply to the actual press molding machine, and is a low-cost method Can provide.

本発明の作用について、図1に示した円筒カップ絞り成形の例を用いて説明する。円筒カップ絞り成形は、素材金属板(ブランク)の深絞り性を評価するための試験方法として広く用いられている。円形ブランクを所望の寸法の円筒カップに絞り成形するものであり、破断、割れもしくはしわを発生することなく成形可能な、プレス成形開始前の円形ブランクの最大寸法(直径)を、成形限界として評価する方法である。   The operation of the present invention will be described using the example of cylindrical cup drawing shown in FIG. Cylindrical cup drawing is widely used as a test method for evaluating the deep drawability of a blank metal plate. The circular blank is drawn into a cylindrical cup of the desired size, and the maximum size (diameter) of the circular blank before press forming that can be formed without breaking, cracking or wrinkling is evaluated as the forming limit. It is a method to do.

図1(a)に示したように、本発明以前の従来の方法によれば、ブランク100は図中上側にあるダイス20としわ押さえ30の間で挟圧され、しわ押さえ力を付与された後、ポンチ10がブランク100に最初に接触すると同時に成形が開始され、ポンチがストローク終端に到達して金属板(ブランク100)の成形が完了するまで、すなわちポンチ10が成形完了予定位置(上死点)に達するまでほぼ一定速度でポンチ10が移動し、ポンチ10とブランク100は、成形開始から完了まで、接触したままの状態で成形が完了する。   As shown in FIG. 1 (a), according to the conventional method before the present invention, the blank 100 is sandwiched between the die 20 and the wrinkle press 30 on the upper side in the drawing, and the wrinkle press force is applied. Thereafter, as soon as the punch 10 comes into contact with the blank 100 for the first time, forming is started. The punch 10 moves at a substantially constant speed until reaching the point (point), and the punch 10 and the blank 100 are completely formed in a state of being in contact from the start to the end of the forming.

これに対し、図1(b)に示したように、本発明の方法によれば、ポンチ10がブランク100に最初に接触し成形が開始された後、ポンチがストローク終端に到達して金属板(ブランク100)の成形が完了するまでの間に、ブランク100とポンチ10を一旦離し、同じポンチ10とダイス20を用いて再度金属板(ブランク100)の成形を行う、という動作を1回以上経る。   On the other hand, as shown in FIG. 1 (b), according to the method of the present invention, after the punch 10 first contacts the blank 100 and molding is started, the punch reaches the stroke end and the metal plate Until the formation of the (blank 100) is completed, the blank 100 and the punch 10 are once separated, and the operation of forming the metal plate (blank 100) again using the same punch 10 and the die 20 is performed once or more. It passes.

発明者らは、本発明の方法によれば、従来の方法に比べ、深絞り性が向上し、成形限界を向上できることを見出した。   The inventors have found that according to the method of the present invention, the deep drawability is improved and the molding limit can be improved as compared with the conventional method.

その作用を以下のように推定した。   The effect was estimated as follows.

成形途中の状態を思い浮かべると、ポンチ10やダイス20等の金型表面と、ブランク100の表面とが、押圧されながら摺動する。このことで、成形開始時にポンチ10とブランク100との間、あるいは、ダイス20とブランク100との間に存在していた潤滑剤50の膜が、成形が進行していく過程で一時的に薄くなり、図2の上段に示す如く、金属同士が部分的に直接接触する。   If the state in the middle of molding is imagined, the mold surface such as the punch 10 and the die 20 and the surface of the blank 100 slide while being pressed. Thus, the film of the lubricant 50 existing between the punch 10 and the blank 100 at the start of molding or between the die 20 and the blank 100 is temporarily thinned as the molding proceeds. Thus, as shown in the upper part of FIG. 2, the metals are partly in direct contact with each other.

その結果、ポンチ10やダイス20等の金型と、ブランク100との間の摩擦係数が一時的に上昇し、摺動性が低下してブランク100に割れが発生したり、金型とブランク100との間に凝着が起こって、型かじり等のトラブルが発生したりすることになる。概して、金型とブランク100との間の摺動距離が長い成形の場合ほど、このような成形不良がよく発生する、という経験的な事実からしても、上記の推定は正しいものと思われる。   As a result, the coefficient of friction between the mold such as the punch 10 and the die 20 and the blank 100 temporarily increases, the slidability decreases and the blank 100 is cracked, or the mold and the blank 100 are broken. Adhesion occurs between the two and troubles such as mold galling occur. In general, the above estimation seems to be correct even from the empirical fact that such molding defects occur more frequently in the case of molding with a longer sliding distance between the mold and the blank 100. .

そこで、本発明では、ポンチがストローク終端に到達して金属板(ブランク100)の成形が完了するまでの間に、ブランク100とポンチ10を一旦離す。ここで、離すとは、図1(b)(2)のようにブランク100とポンチ10を完全に離す場合のほか、ポンチ10の底面だけが離れていて、側面は接触している場合も含む意味とする。   Therefore, in the present invention, the blank 100 and the punch 10 are once separated until the punch reaches the end of the stroke and the forming of the metal plate (blank 100) is completed. Here, the separation includes not only the case where the blank 100 and the punch 10 are completely separated as shown in FIGS. 1B and 1B, but also the case where only the bottom surface of the punch 10 is separated and the side surfaces are in contact with each other. Meaning.

こうすると、図2の下段に示す如く、潤滑剤50の膜厚が回復し、同じポンチ10を用いて再度金属板(ブランク100)の成形を行う、という動作に入ったときに、摺動性が回復してブランク100に割れが発生したり、型かじりが発生したりするのを抑制することができる。   In this way, as shown in the lower part of FIG. 2, the film thickness of the lubricant 50 is recovered, and when the operation of forming the metal plate (blank 100) again using the same punch 10 is started, the slidability is reached. Is recovered and cracks in the blank 100 or mold galling can be suppressed.

ブランク100とポンチ10を離すと、どうして摺動性が回復するのか、その理由は明らかではないが、図2に示すように、ブランク100や金型(図中ではポンチ10)の表面の微小な凹部中に封入されていた潤滑剤50が表面に引き出される作用によるものと思われる。   The reason why the slidability is restored when the blank 100 and the punch 10 are separated is not clear, but as shown in FIG. 2, the surface of the blank 100 or the mold (punch 10 in the figure) is minute. This is probably due to the action of the lubricant 50 enclosed in the recesses being drawn to the surface.

なお、再度金属板(ブランク100)の成形を行う、という動作に入ると、成形が進行していく過程で、再度潤滑剤50の膜が薄くなって、ブランク100に割れが発生したり、金型とブランク100との間に凝着が起こって、型かじり等のトラブルが発生しやすくなる問題が再発するおそれがある。   When the operation of forming the metal plate (blank 100) again is started, the film of the lubricant 50 becomes thin again in the process of forming, and the blank 100 is cracked, or gold Adhesion may occur between the mold and the blank 100, and there is a possibility that problems such as mold galling and the like are likely to occur again.

そこで、そういう場合は、金属板(ブランク100)とポンチ10を一旦離し、同じポンチ10とダイス20を用いて再度金属板(ブランク100)の成形を行う、という動作を2回以上経るようにすればよい。   Therefore, in such a case, the metal plate (blank 100) and the punch 10 are once separated, and the metal plate (blank 100) is formed again using the same punch 10 and the die 20 more than twice. That's fine.

金属板(ブランク100)とポンチ10を離し、同じポンチ10とダイス20を用いて再度金属板(ブランク100)の成形を行う、という動作を経る回数は、ポンチ10が金属板(ブランク100)に最初に接触した後、最終目標形状まで金属板(ブランク100)の成形が完了するまでの間に、少なくとも1回以上であれば本発明の効果を得ることができる。   The punch 10 is separated from the punch 10 and the metal plate (blank 100) is formed again using the same punch 10 and the die 20, and the punch 10 is applied to the metal plate (blank 100). The effect of the present invention can be obtained as long as it is at least once after the first contact and before the formation of the metal plate (blank 100) to the final target shape is completed.

回数を増やすことで成形限界を更に向上できるが、あまり増やしすぎると効果が飽和するとともに、成形に要する時間が長くなり、生産性が悪化する。従って、成形しようとする部品の最終目標形状、特に深さに応じて、成形限界に達しない最大成形深さと、必要最少な回数を実験的に求め、量産時にはその必要最少な回数でプレス成形を行うことにより最大限の生産性の確保が可能になる。   The molding limit can be further improved by increasing the number of times, but if the number is increased too much, the effect is saturated and the time required for molding becomes longer, and the productivity is deteriorated. Therefore, the maximum molding depth that does not reach the molding limit and the minimum required number of times are experimentally determined according to the final target shape of the part to be molded, especially the depth, and press molding is performed at the minimum number of times necessary for mass production. This will ensure maximum productivity.

ここでは便宜的に円筒カップ絞り成形を例にとり本発明の作用を説明したが、本発明は、円筒カップ絞り成形だけでなく、張り出し成形や、複雑な形状を有する部品等、絞り成形と張り出し成形の混合した成形等、プレス成形全般に適用できる。   Here, for the sake of convenience, the operation of the present invention has been described by taking cylindrical cup drawing as an example. However, the present invention is not limited to cylindrical cup drawing, but is also drawn and formed by parts such as stretch molding and parts having complicated shapes. It can be applied to press molding in general, such as mixed molding.

自動車や家電の部品のプレス成形等のように、量産用の大型のプレス成形機実機に本発明を適用する場合は、ポンチ10が金属板(ブランク100)に最初に接触した後のポンチ10の位置および移動速度を自在に制御可能な油圧式もしくは電動モータ式のサーボプレス機を使用し、プレス成形途中のストローク制御を行っても良いし、成形限界に達しない最大成形深さまでポンチ10が移動したときに図示しないリミットスイッチ等のセンサに感応することでポンチ10が停止し、自動的にポンチ10が後退した後、後退したところに有る図示しない別のリミットスイッチ等のセンサに感応することで、再度自動的にポンチ10が成形を再開するよう移動する、という具合にシーケンス回路を組んでもよい。   When the present invention is applied to a large-scale press molding machine for mass production, such as press molding of automobile and home appliance parts, the punch 10 after the punch 10 first contacts the metal plate (blank 100). A hydraulic or electric motor type servo press capable of freely controlling the position and moving speed may be used to perform stroke control during press forming, or the punch 10 moves to the maximum forming depth that does not reach the forming limit. When the punch 10 stops by sensing a sensor such as a limit switch (not shown) when the punch 10 is automatically retracted, the sensor 10 senses another sensor such as another limit switch (not shown) in the retracted position. A sequence circuit may be built such that the punch 10 automatically moves again to resume molding.

いずれにしても、本発明の効果は、そのプレス成形機の形式等に影響を受けるものではなく、ポンチ10が金属板(ブランク100)に最初に接触した後、ポンチがストローク終端に到達して金属板(ブランク100)の成形が完了するまでの間に、金属板(ブランク100)とポンチ10を離し、同じポンチ10とダイス20を用いて再度金属板(ブランク100)を成形する、という動作を、少なくとも1回以上経るような成形ができさえすれば、成形限界が向上する効果を得られる。   In any case, the effect of the present invention is not affected by the type of the press molding machine, etc. After the punch 10 first contacts the metal plate (blank 100), the punch reaches the stroke end. The operation of separating the metal plate (blank 100) and the punch 10 and forming the metal plate (blank 100) again using the same punch 10 and the die 20 until the formation of the metal plate (blank 100) is completed. As long as the molding can be performed at least once, the effect of improving the molding limit can be obtained.

しかも、本発明は、大型のプレス成形機実機にも適用が容易で、低コストでそれが実現できる。   Moreover, the present invention can be easily applied to a large press molding machine and can be realized at low cost.

以下、実施例について説明する。   Examples will be described below.

表1に示す3種類の冷延鋼板(板厚1.2mm)を用いて円筒カップ絞り成形を実施した。   Cylindrical cup drawing was performed using three types of cold-rolled steel sheets (thickness 1.2 mm) shown in Table 1.

Figure 2005199318
Figure 2005199318

供試材Aは一般的な絞り用の冷延鋼板であり、供試材Bは特殊な製造方法でランクフォード値(r値)を高くした深絞り用冷延鋼板、供試材Cはフェライト系ステンレスのSUS430の冷延鋼板であり、一般の高強度炭素鋼板相当の機械特性値を有するものである。球頭張り出し試験機を用いてビード部分をなくしてポンチ10を円筒絞り成形用のものに替えて試験した。ポンチ10は直径φ33mm、肩半径を3mmとした。ダイス20の肩半径は3mmとした。   Specimen A is a general cold-rolled steel sheet for drawing, Specimen B is a deep-drawn cold-rolled steel sheet with a high Rankford value (r value) by a special manufacturing method, and Specimen C is ferrite. A stainless steel SUS430 cold-rolled steel sheet having mechanical properties equivalent to those of a general high-strength carbon steel sheet. Using a ball head overhang tester, the bead portion was removed and the punch 10 was tested by replacing it with one for cylindrical drawing. The punch 10 had a diameter of 33 mm and a shoulder radius of 3 mm. The shoulder radius of the die 20 was 3 mm.

ポンチ10が金属板(ブランク100)に最初に接触してから、ポンチ10が15mm移動した位置で一旦ポンチ10とブランク100を離し、その後、同じポンチ10とダイス20を用いて再度金属板(ブランク100)を成形する、という動作を1回行って、ポンチがストローク終端に到達するまでプレス成形を完了(絞りぬけ)させた。   After the punch 10 first contacts the metal plate (blank 100), the punch 10 and the blank 100 are once separated at the position where the punch 10 has moved 15 mm, and then the metal plate (blank 100) is again used by using the same punch 10 and the die 20. 100) was performed once, and press molding was completed (drawn out) until the punch reached the end of the stroke.

円筒カップ絞り成形における成形限界の評価は、LDR(限界絞り比)を用いた。   LDR (limit drawing ratio) was used for evaluation of the forming limit in cylindrical cup drawing.

試験結果を図3に示す。本発明を適用することで、一般的な絞り用の冷延鋼板である供試材AのLDRが、深絞り用冷延鋼板である供試材BのLDRより大きくなり、本発明の適用により成形限界が向上することが検証された。また、供試材Bは従来方法を用いた場合でも、もともとLDRは大きかったが、本発明の適用により更に成形限界が向上した。また、供試材Cでも、本発明を適用することで、従来方法を用いた場合よりも、成形限界が向上することが検証された。   The test results are shown in FIG. By applying the present invention, the LDR of the test material A, which is a general cold-rolled steel sheet for drawing, becomes larger than the LDR of the test material B, which is a cold-rolled steel sheet for deep drawing. It was verified that the molding limit was improved. Further, even when the test material B used the conventional method, the LDR was originally large, but the molding limit was further improved by applying the present invention. Further, it was verified that the forming limit of the test material C is improved by applying the present invention as compared with the case of using the conventional method.

実施例1と同じ表1に示した供試材A、B、Cを用いて、実施例1と同じ球頭張り出し試験機を用いて、ビード40でブランク100の移動を拘束し、本発明の効果を検証した。   Using the same specimens A, B, and C as shown in Table 1 as in Example 1 and using the same ball head overhang test machine as in Example 1, the movement of the blank 100 was constrained by the bead 40. The effect was verified.

球頭張り出し試験は、球頭張り出し試験中に一旦ポンチ10とブランク100を離し、その後、プレス成形が完了(破断発生)するまで成形する方法とした。本実施例では、ポンチ10が金属板(ブランク100)に最初に接触してから、ポンチ10が25mm移動した位置で一旦ポンチ10とブランク100を離した。   The ball head overhanging test was a method in which the punch 10 and the blank 100 were once separated during the ball head overhanging test and then molded until press molding was completed (breakage occurred). In this example, after the punch 10 first contacted the metal plate (blank 100), the punch 10 and the blank 100 were once separated at a position where the punch 10 moved 25 mm.

ポンチは直径100mmとした。本実施例の球頭張り出し試験では、素材金属板(ブランク100)がダイス20中に流入しないようにビード40でブランク100の移動を拘束している。本実施例の張り出し成形における成形性評価は、LDH(限界成形高さ)を用いた。   The punch had a diameter of 100 mm. In the ball head overhang test of the present embodiment, the movement of the blank 100 is restricted by the bead 40 so that the raw metal plate (blank 100) does not flow into the die 20. LDH (limit forming height) was used for evaluation of formability in the stretch forming of this example.

図4に試験結果を示す。供試材Aよりも伸び特性にも優れた(高EL)深絞り用冷延鋼板の供試材BのLDHは大きくなったが、本発明を適用することで供試材AのLDHは大きく上昇し、一般的な絞り用の冷延鋼板である供試材AのLDHが、本発明を適用しない場合の深絞り用冷延鋼板の供試材BのLDHより大きくなることがわかり、本発明の適用により、張り出し成形においても成形限界が向上することが検証された。また、供試材Cでも、本発明を適用することで、従来方法を用いた場合よりも、成形限界が向上することが検証された。   FIG. 4 shows the test results. The LDH of the test material B of the cold-rolled steel sheet for deep drawing, which is superior in elongation properties to the test material A (high EL), is large, but the LDH of the test material A is large by applying the present invention. It can be seen that the LDH of the specimen A, which is a general cold-rolled steel sheet for drawing, is larger than the LDH of the specimen B of the cold-drawn steel sheet for deep drawing when the present invention is not applied. It has been verified that the forming limit is improved in the overhang forming by applying the invention. Further, it was verified that the forming limit of the test material C is improved by applying the present invention as compared with the case of using the conventional method.

ポンチとダイスで金属板を挟圧するプレス成形方法において、ポンチやダイス等のプレス成形用金型の形状を修正したり、ブランクの形状や材質を特殊なものに変更したり、ポンチやダイス等のプレス成形用金型を超音波等を利用して微小振動させたりする、等の特別な手立てを講じることなく、プレス成形しようとする部品の形状が複雑な場合や、素材金属板が高強度な場合でも、金属板に割れが発生する成形限界を向上することができ、かつ大型のプレス成形機実機にも適用が容易で、しかも低コストな方法を提供することができる。   In the press molding method in which a metal plate is clamped with a punch and a die, the shape of the press molding die such as a punch or die is modified, the shape or material of the blank is changed to a special one, the punch or die is If the shape of the part to be pressed is complicated or the material metal plate has high strength without taking special measures such as micro-vibrating the press mold using ultrasonic waves. Even in this case, it is possible to improve the forming limit at which cracks occur in the metal plate, and to provide a low-cost method that can be easily applied to a large press forming machine.

従来の方法と本発明の方法とを、円筒カップ絞り成形に適用した場合について比較して説明するための図The figure for comparing and explaining the case where the conventional method and the method of the present invention are applied to cylindrical cup drawing 本発明の作用を推定して説明するための拡大図Enlarged view for estimating and explaining the operation of the present invention 実施例1の円筒カップ絞り成形における本発明の効果について説明するための線図The diagram for demonstrating the effect of this invention in the cylindrical cup draw molding of Example 1 実施例2の球頭張り出し成形における本発明の効果について説明するための線図The diagram for demonstrating the effect of this invention in the ball head overhang | projection shaping | molding of Example 2 (a)絞り成形と(b)張り出し成形について説明するための図The figure for demonstrating (a) draw forming and (b) overhang forming 限界絞り比LDRの定義を説明するための図The figure for explaining the definition of the limit drawing ratio LDR 限界成形高さLDHの定義を説明するための図Diagram for explaining the definition of limit forming height LDH

符号の説明Explanation of symbols

10…ポンチ
20…ダイス
30…しわ押さえ
40…ビード
100…ブランク
10 ... Punch 20 ... Dice 30 ... Wrinkle retainer 40 ... Bead 100 ... Blank

Claims (1)

ポンチとダイスで金属板を挟圧するプレス成形方法において、前記ポンチが前記金属板に最初に接触し成形が開始された後、前記ポンチがストローク終端に到達して成形が完了するまでの間に、前記金属板から前記ポンチを一旦離し、前記ポンチと前記ダイスを用いて、再度金属板を成形する、という動作を、少なくとも1回以上経ることを特徴とする金属板のプレス成形方法。   In a press molding method in which a metal plate is clamped with a punch and a die, after the punch first comes into contact with the metal plate and molding is started, the punch reaches the end of a stroke and molding is completed. A press forming method for a metal plate, wherein the operation of once separating the punch from the metal plate and forming the metal plate again using the punch and the die is performed at least once.
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