JP2009106961A - Press forming method and press forming die - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の成形品を同一の工程で成形するプレス成形方法とその際用いられるプレス成形型に関する。 The present invention relates to a press molding method for molding a plurality of molded products in the same process and a press mold used at that time.
自動車などのボディを構成するパネルは、切断処理やプレス加工処理などの複数の工程を経て成形されている。そのうち、深絞り成形で開口部を有するパネル、例えばドア開口部を有するサイドアウターパネルやウィンドウ開口部を有するドアインナーパネルでは、深絞り成形を行う前に事前に素材に開口を設ける。 A panel constituting a body of an automobile or the like is formed through a plurality of processes such as cutting and pressing. Among them, in a panel having an opening by deep drawing, for example, a side outer panel having a door opening or a door inner panel having a window opening, an opening is provided in the material in advance before deep drawing.
図6は、サイドアウターパネルの成形工程を模式的に示す模式図である。サイドアウターパネルを所定の凹凸形状に加工する場合、先ず、素材を図6(A)に示すように、サイドアウターパネルの寸法サイズに切断すると共に、二つの開口100を形成する。これで開口100を有する第1の素材101と、各開口100の形成で得た第2及び第3の素材102,103とを得る。次に、第1の素材101を用いてサイドアウターパネル用成形型で深絞り成形を行う。これで、ドア開口部となる開口部104と所定の凹凸とを有するサイドアウターパネル105とを得ることができる。この深絞り成形と相前後して、素材からドア開口部となる領域を切断して得た端材、即ち第2及び第3の素材102,103を部品パネルの素材として使用しそれぞれプレス加工する。これにより、所定の凹凸を有する部品106,107を得ることができる。
FIG. 6 is a schematic view schematically showing a molding process of the side outer panel. When processing the side outer panel into a predetermined uneven shape, first, as shown in FIG. 6A, the material is cut into the size of the side outer panel and two
ところで、自動車の各種パネルの成形時に使用する各種プレス装置や型が開発されており、例えば、特許文献1に開示された抜き絞り加工用プレス成形型では、ワークをプレス加工ストロークの途中で切断し、その切断したワークを絞り成形することができる。特許文献2に開示されたプレス加工装置では、パネルワークの端縁の抜き加工とフランジの曲げ加工と絞り加工とを同一のプレス型で加工することができる。
By the way, various press apparatuses and molds used for molding various panels of automobiles have been developed. For example, in the press forming mold for drawing and drawing disclosed in Patent Document 1, a workpiece is cut in the middle of a press stroke. The cut workpiece can be drawn. In the press working apparatus disclosed in
図6を参照して説明した従来の加工工程では、材料切断の工程と複数のプレス工程とを経て、例えばサイドアウターパネルと各種小部品とを成形する。よって、サイドアウターパネル用成形型のほかに小部品用の成形型もそれぞれ必要となる。サイドアウターパネルの代わりにドアウィンドウパネルを成形加工する場合でも同様のことが当てはまる。 In the conventional processing step described with reference to FIG. 6, for example, a side outer panel and various small parts are formed through a material cutting step and a plurality of pressing steps. Therefore, in addition to the mold for the side outer panel, a mold for small parts is also required. The same applies when molding door window panels instead of side outer panels.
よって、従来の手法では、パーツ毎に成形型を準備することになり、加工工程が多く、加工コストが増加するばかりでなく、型製作費の面でも物流の面でも問題があった。 Therefore, in the conventional method, a molding die is prepared for each part, and there are many processing steps, and the processing cost increases. In addition, there are problems in terms of mold production cost and logistics.
本発明は、上記課題に鑑み、開口部を有する第1成形品と開口部より小さな第2成形品とを同一の工程で成形することができるプレス成形方法と、それに用いられるプレス成形型とを提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides a press molding method capable of molding a first molded product having an opening and a second molded product smaller than the opening in the same process, and a press mold used for the method. The purpose is to provide.
本発明におけるプレス成形方法は、上記目的を達成するために、開口部を有する第1成形品と開口部より寸法の小さい第2成形品とを一連の工程で同時に成形するプレス成形方法であって、第1の上型における上パッドと第1の下型とで素材を挟み、第1の上型に設けた上外周切刃と第1の下型に設けた下外周切刃で素材を外側全周に亙って切断すると同時に、第1の上型に設けた上内周切刃と第1の下型に設けた下内周切刃で素材を完全に切断する手前まで加工し、その後、第1の上型の上内周切刃に対向するように第1の下型に設けた下パッドで第1の上パッドと第1の下型で挟まれた素材を曲げ戻すことにより、平坦にする素材抜き工程と、第2の上型と第2の下型のクッションリングとで素材を挟み、第2の上型及び該第2の下型の各型面で第1成形品及び第2成形品の凹凸を成形すると同時に素材の内側が内周に沿って破断し、第1成形品と第2の成形品とに分離できるように成形することを特徴としている。 The press molding method in the present invention is a press molding method for simultaneously molding a first molded product having an opening and a second molded product having a smaller dimension than the opening in a series of steps in order to achieve the above object. The material is sandwiched between the upper pad in the first upper mold and the first lower mold, and the material is outside by the upper outer peripheral cutting edge provided in the first upper mold and the lower outer peripheral cutting edge provided in the first lower mold. At the same time as cutting along the entire circumference, the upper inner peripheral cutting edge provided in the first upper mold and the lower inner peripheral cutting edge provided in the first lower mold are processed to the point before completely cutting the material, and thereafter By bending back the material sandwiched between the first upper pad and the first lower mold with the lower pad provided on the first lower mold so as to face the upper inner peripheral cutting edge of the first upper mold, The material removal step for flattening, the material is sandwiched between the second upper mold and the second lower mold cushion ring, and the second upper mold and the second lower mold Forming the concave and convex portions of the first molded product and the second molded product on the mold surface, and at the same time forming the material so that the inner side of the material is broken along the inner periphery and can be separated into the first molded product and the second molded product. It is a feature.
本発明におけるプレス成形型は、上記目的を達成するために、開口部を有する第1成形品と開口部より寸法の小さい第2成形品とを成形する際に用いられ、上型及び下型の一対で構成されるプレス成形型であって、上型には第1成形品の外周縁に対応させて上外周切刃が設けられ、上型には第1成形品の開口部に対応させて上内周切刃が設けられ、下型には第1成形品の外周縁部に対応させて上外周切刃と向き合うように下外周切刃が設けられ、下型には第1成形品の開口部に対応させて上内周切刃と向き合うように下内周切刃が設けられ、上型には下内周切刃に対向する位置に上パッドが下向き方向の圧力を加えるように設けられ、下型には上内周切刃に対向する位置に下パッドが上向き方向の圧力を加えるように設けられている。好ましくは、上型には上パッドに下向きの力を加える圧力源が内蔵され、下型には下パッドに上向きの力を加える圧力源が内蔵されている。 In order to achieve the above object, the press mold in the present invention is used when molding a first molded product having an opening and a second molded product having a size smaller than the opening. A pair of press molds, wherein the upper mold is provided with upper and outer peripheral cutting edges corresponding to the outer periphery of the first molded product, and the upper mold is configured to correspond to the opening of the first molded product. The upper inner peripheral cutting edge is provided, the lower mold is provided with a lower outer peripheral cutting edge so as to face the upper outer peripheral cutting edge corresponding to the outer peripheral edge of the first molded product, and the lower mold is provided with the first molded product of the first molded product. The lower inner peripheral cutting edge is provided so as to face the upper inner peripheral cutting edge in correspondence with the opening, and the upper pad is provided so that the upper pad applies pressure in the downward direction at a position facing the lower inner peripheral cutting edge. In the lower mold, a lower pad is provided at a position facing the upper inner peripheral cutting edge so as to apply an upward pressure. Preferably, the upper mold includes a pressure source that applies a downward force to the upper pad, and the lower mold includes a pressure source that applies an upward force to the lower pad.
本発明のプレス成形方法によれば、素材抜き工程で素材を第1成形品の外周に沿って切断すると共に第1成形品の開口部を抜き残して素材を平坦化させ、その後、絞り成形工程で深絞り成形することで、第1成形品及び第2成形品の凹凸を形成すると同時に、第1成形品と第2成形品とを分離可能に破断することができる。従って、一連の工程で、開口部を有する第1成形品と開口部より寸法の小さい第2成形品とを同時に成形することができる。 According to the press molding method of the present invention, the material is cut along the outer periphery of the first molded product in the material removal step, and the material is flattened by leaving the opening of the first molded product, and then the drawing step. By performing deep-drawing, the unevenness of the first molded product and the second molded product can be formed, and at the same time, the first molded product and the second molded product can be separated so as to be separable. Therefore, the first molded product having the opening and the second molded product having a smaller dimension than the opening can be simultaneously molded in a series of steps.
本発明のプレス成形型によれば、本発明の成形方法において素材抜き工程で、第1成形品の外周に沿って切断すると共に第1成形品の開口部を抜き残して素材を平坦化させて素材を成形することができる。 According to the press molding die of the present invention, in the material removal step in the molding method of the present invention, the material is flattened by cutting along the outer periphery of the first molded product and leaving the opening of the first molded product. The material can be molded.
本発明のプレス成形型を用いた本発明のプレス成形方法では、2つ以上の成形品の成形に必要な加工工程が従来の手法と比べて少ない。また成形型をパーツ毎に準備する必要もない。よって、加工工程が多くならず、加工コストが増加しない。 In the press molding method of the present invention using the press mold of the present invention, the number of processing steps required for molding two or more molded products is smaller than that of the conventional method. Moreover, it is not necessary to prepare a mold for each part. Therefore, the number of processing steps does not increase and the processing cost does not increase.
以下では、好適な実施形態として、開口部を有する第1成形品としてサイドアウターパネルを想定して説明する。即ち、二つの開口部を有する第1成形品とこの第1成形品の開口部と比べて寸法の小さい第2及び第3成形品とを作製する場合を想定して説明する。 Below, as a preferred embodiment, a side outer panel will be described as a first molded product having an opening. That is, description will be made on the assumption that a first molded product having two openings and second and third molded products having smaller dimensions than the opening of the first molded product are produced.
本実施形態に係るプレス成形方法は、素材抜き工程と絞り成形工程とで別々の成形型を使用する。以下、各成形型について説明する。図1は、実施形態に係るプレス成形型を模式的に示す図である。素材抜き工程で使用されるプレス素材抜型1は、図1に示すように、上型10と下型20とで構成される。
In the press molding method according to the present embodiment, separate molds are used in the blanking process and the drawing process. Hereinafter, each mold will be described. FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a press mold according to the embodiment. As shown in FIG. 1, the press material blanking die 1 used in the material blanking step is composed of an
上型10及び下型20には、上外周切刃11及び上内周切刃12,13が下外周切刃21及び下内周切刃22,23とが向き合うように設けられている。具体的に説明すると、上型10には、第1成形品の外周縁部に対応する位置に上外周切刃11が設けられ、第1成形品の一方の開口部に対応する位置に第1の上内周切刃12が設けられ、第1成形品の他方の開口部に対応する位置に第2の上内周切刃13が設けられている。上型10に対応するように下型20には、第1成形品の外周縁部に対応する位置に上外周切刃11と向き合うように下外周切刃21が設けられ、第1成形品の一方の開口部に対応する位置に第1の上内周切刃12と向き合うように第1の下内周切刃22が設けられ、第1成形品の他方の開口部に対応する位置に第2の上内周切刃13と向き合うように第2の下内周切刃23が設けられている。
The
上型10には、上パッド14が設けられている。具体的には、上パッド14は第1の上内周切刃12と第2の上内周切刃13とをそれぞれ囲む形状を有しており、上パッド14が、第1の上内周切刃12の外周縁と第2の上内周切刃13の外周縁とに沿って取り付けられている。よって、上パッド14は、第1の下内周切刃22及び第2の下内周切刃23と対向している。上型10には、下型20の下外周切刃21に対向する位置に、パッド10Aが設けられている。
An
上型10には、上パッド14の裏側、即ち素材に接する面と逆側に、圧力源17,18,19が埋設されている。圧力源17〜19としては、例えばガススプリング、コイルスプリング、ウレタンスプリングなどを用いることができる。圧力源17,18,19はそれぞれ上パッド14裏面に当接するように配置され、上パッド14に下向きの圧力を発生させる。
下型20には、下パッド24及び25が設けられている。即ち、下型20には、第1の下パッド24が第1の下内周切刃22の内側に沿って設けられ、第2の下パッド25が第2の下内周切刃23の内側に沿って設けられている。第1の下パッド24は第1の上内周切刃12と対向しており、第2の下パッド25は第2の上内周切刃13と対向している。
The
下型20には、第1の下パッド24及び第2の下パッド25の裏側、即ち素材に接する面と逆側に、それぞれ第4の圧力源26及び第5の圧力源27が埋設されている。第4及び第5の何れの圧力源26,27も、例えばガススプリング、コイルスプリング、ウレタンスプリングなどを用いることができる。圧力源26,27はそれぞれ第1及び第2の下パッド26,27裏面に当接するように配置され、圧力源26,27は、下パッド24,25に上向きの圧力を加える。
In the
さらに、上型10において、上パッド14は、第1乃至第3の圧力源17,18,19で押し出された状態で、第1及び第2の上内周切刃12,13より下型20側に突出している。
Further, in the
また、下型20のうち素材を載せる面は突出しておらず、平坦面となっている。
Moreover, the surface on which the material is placed in the
図2は、実施形態に係るプレス成形方法において、絞り成形工程で使用される成形型を模式的に示す図で、(A)は第2成形品及び第3成形品が通常の絞り成形品、例えばブランクの必要な絞り成形品である場合の成形型を示し、(B)は第2成形品及び第3成形品がスタンピング絞り成形品、即ちブランクの不要な絞り成形品である場合の成形型を示している。 FIG. 2 is a diagram schematically showing a molding die used in the drawing process in the press molding method according to the embodiment. FIG. 2A is a drawing product in which the second molded product and the third molded product are normal drawn products, For example, a forming die in the case of a drawing product required for a blank is shown, and (B) shows a forming die in a case where the second and third forming products are stamping drawing products, that is, drawing products that do not require a blank. Is shown.
図2(A)に示す成形型2について説明する。
成形型2は、上型30及び下型40で上下一対に構成されている。上型30は、第1成形品の深絞り形状となるよう凹みを有する第1の上成形面31と、第2成形品の深絞り形状となるよう凹みを有する第2の上成形面32と、第3成形品の深絞り形状となるよう凹みを有する第3の上成形面33と、を備える。下型40は、第1の上成形面31に対応した突起を有する第1の下成形面41と、第2の上成形面32に対応した突起を有する第2の下成形面42と、第3の上成形面33に対応した突起を有する第3の下成形面43と、を備える。図示した場合では、上型30に対して下型40が相対的に移動してワークを成形するので、下型40には、第1乃至第3の下成形面以外で上型30に対向する側にクッションリング44,45及び46が備えられている。
The
The
図2(B)に示す成形型3について説明する。
スタンピング絞り成形品における成形型3は、上型50及び下型60で上下一対に構成されている。上型50は、第1成形品の深絞り形状となるよう凹みを有する第1の上成形面51と、第2成形品の形状に対応した第2の上成形面52と、第3成形品の形状に対応した第3の上成形面53と、を備える。下型60は、第1の上成形面51に対応した突起を有する下成形面61を備える。上型50に対し下型60が相対的に移動してワークを成形するので、下型60には、第1の下成形面61の外側に第1のクッションリング64を備え、第2の上成形面52に対応する位置に第2のクッションリング62を備え、第3の成形面に対応する位置に第3のクッションリング63を備える。
The mold 3 shown in FIG. 2 (B) will be described.
The molding die 3 in the stamping drawn product is composed of an
図3は実施形態に係るプレス成形方法の素材抜き工程を模式的に示す断面図であり、図4はプレス成形方法の絞り成形工程を模式的に示す断面図である。図5は第1成形品5としてのサイドアウターパネルと第2及び第3成形品6,7としての小部品を作製する場合の工程について部分的に示す模式図である。本実施形態に係るプレス成形方法は、図6に示す従来の流れとは異なり、第1成形品5の開口部となる領域を素材から切り離さない状態の素材に対して深絞り成形を行う。以下、具体的に説明する。
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a material extracting step of the press forming method according to the embodiment, and FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a drawing forming step of the press forming method. FIG. 5 is a schematic diagram partially showing a process in the case of producing a side outer panel as the first molded
実施形態に係るプレス成形方法では、素材抜き工程として素材8を所定の外形寸法を有するように切断して素材9を作製する。具体的に素材抜き工程について説明する。図1に示す素材抜型1を用い、上型10と下型20との間に素材8を配置する。次に、上型10と下型20との間隔を狭め、上型10のパッド10Aと下型20の下外周切刃21とで素材8を挟み、上型10の上外周切刃11と下型20の下外周切刃21とが喰い込むように上型10と下型20との間隔をさらに狭める。すると素材9の外周部9Aが形成される。このとき、上型10の第1の上内周刃12と下型20の第1の下内周刃22とが素材8に喰い込むが、完全にせん断するまでには至っていないし、上型10の第2の上内周刃13と下型20の第2の下内周刃23とが素材8に喰い込むが、素材8を完全にせん断するまでには至っていない。即ち、図3(A)から(B)に示すように変化し、素材8が上内周切刃12で下側に押されるが、素材8が素材の一部8a,8bにつながった状態である。
In the press molding method according to the embodiment, the
その後、上型10の上昇に伴い、上パッド14で押さえた素材8bに対して第1乃至第3の圧力源17,18,19で下型30側に力を加え、下型30の第1の下パッド24を第4の圧力源27で上型20側に圧力を加え、下型30の第2の下パッド25を第5の圧力源28で上型20側に圧力を加える。すると、第1及び第2の下パッド24,25を押し戻して、素材8を平坦化させる。
Thereafter, as the
以上の素材抜き工程により素材8から素材9を作製することができる。この素材9は、図5(A)に示すように、第1成形品5の外周線9Aを形成するが、第1成形品5として完全に切断させず、次に説明する絞り成形工程で内周線となる部分9Bに切れ込みが生じている。
The material 9 can be produced from the
次に絞り成形工程として、素材9を図2(A)に示す成形型2における上型30と下型40との間に配置して深絞り成形を行い、第1乃至第3の成形品5,6,7を作製する。具体的に絞り成形工程を説明する。図2(A)に示す成形型2を用い、上型30と下型40との間に素材抜き工程を経た素材9を配置する。次に、上型30と下型40のクッションリング44,45,46とで素材9を挟み込む。その後、下型40を上型30に移動することで、下型40の型面における突起が上型30の型面の窪みに入り込み、素材9を深絞り成形する。その際、図4に示すように、素材9は第1成形品5となる部分と第2成形品6及び第3成形品7となる部分との間は素材抜き工程で切れ込みを形成しているため、深絞り成形で破断する。よって第1乃至第3の成形品がそれぞれ分離された状態となる。その後、第1乃至第3成形品5,6,7のそれぞれの外周部、第1成形品5の開口部を加工することで、各成形品5〜7が完成する。
Next, as a drawing process, the material 9 is placed between the
以上の説明では図2(A)に示す成形型2の場合について説明したが、図2(B)に示す成形型3の場合にも同様にして絞り成形工程を行うことができる。即ち、成形型3における上型50と下型60との間に素材抜き工程を経た素材9を配置し、深絞り成形を経て第1乃至第3の成形品を作製することができる。
In the above description, the case of the
また車両のサイドアウターパネルと小部品とを同時に成形する場合を説明したが、開口部を有する第1成形品がドアインナーパネルの場合でも同様に適用することができる。また、第1成形品には開口部を二つ有する場合を説明したが、開口部が一つの場合でも三つ以上の場合でも同様に適用することができる。また、車両のパーツに限らず適用できることはいうまでもない。本発明のプレス成形方法によれば、二つ以上の成形品の成形に必要な加工工程が図6に示す従来の手法と比べて少なく、複数の成形品を一連の工程で作製することが可能となるため、以上の実施形態に限定されず、発明の範囲で適宜変更して実施できる。 Moreover, although the case where the side outer panel and the small part of the vehicle are molded at the same time has been described, the present invention can be similarly applied even when the first molded product having the opening is the door inner panel. Moreover, although the case where the first molded article has two openings has been described, the present invention can be similarly applied regardless of whether the number of openings is one or three or more. Needless to say, the present invention is not limited to vehicle parts. According to the press molding method of the present invention, the number of processing steps required for molding two or more molded products is less than that of the conventional method shown in FIG. 6, and a plurality of molded products can be produced in a series of steps. Therefore, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with appropriate modifications within the scope of the invention.
1:素材抜型
2,3:絞り成形型
1,2,3:成形型
5,6,7:成形品
5A:内周縁線
8,9:素材
9A:外周縁線
9B:部分
10,30,50:上型
11:上外周切刃
12,13:上内周切刃
10A,14:パッド
17,18,19,26,27:圧力源
20,40,60:下型
21:下外周切刃
22,23:下内周切刃
31,32,33,51,52,53:上成形面
41,42,43,61:下成形面
44,45,46,62,63,64:クッションリング
1:
Claims (3)
第1の上型における上パッドと第1の下型とで素材を挟み、該第1の上型に設けられた上外周切刃と該第1の下型に設けられた下外周切刃で素材を外側全周に亙って切断すると同時に、該第1の上型に設けられた上内周切刃と該第1の下型に設けられた下内周切刃で素材を完全に切断する手前まで加工し、その後、該第1の上型の上内周切刃に対向するように該第1の下型に設けられた下パッドで第1の上パッドと該第1の下型で挟まれた素材を曲げ戻すことにより、平坦にする素材抜き工程と、
第2の上型と第2の下型のクッションリングとで素材を挟み、該第2の上型及び該第2の下型の各型面で第1成形品及び第2成形品の凹凸を成形すると同時に素材の内側が内周に沿って破断し、第1成形品と第2の成形品とに分離できるように成形する、プレス成形方法。 A press molding method of simultaneously molding a first molded product having an opening and a second molded product having a smaller dimension than the opening in a series of steps,
A material is sandwiched between the upper pad in the first upper mold and the first lower mold, and the upper outer peripheral cutting edge provided in the first upper mold and the lower outer peripheral cutting edge provided in the first lower mold The material is cut along the entire outer periphery, and at the same time, the material is completely cut by the upper inner peripheral cutting edge provided in the first upper die and the lower inner peripheral cutting edge provided in the first lower die. The first upper pad and the first lower mold are processed by a lower pad provided on the first lower mold so as to face the upper inner peripheral cutting edge of the first upper mold. By bending back the material sandwiched between, the material removal process to flatten,
The material is sandwiched between the second upper mold and the second lower mold cushion ring, and the unevenness of the first molded product and the second molded product is formed on each mold surface of the second upper mold and the second lower mold. A press molding method in which molding is performed so that the inner side of the material breaks along the inner periphery at the same time as molding and can be separated into a first molded product and a second molded product.
上記上型には第1成形品の外周縁に対応させて上外周切刃が設けられ、
上記上型には第1成形品の開口部に対応させて上内周切刃が設けられ、
上記下型には第1成形品の外周縁部に対応させて上記上外周切刃と向き合うように下外周切刃が設けられ、
上記下型には第1成形品の開口部に対応させて上記上内周切刃と向き合うように下内周切刃が設けられ、
上記上型には上記下内周切刃に対向する位置に上パッドが下向き方向の圧力を加えるように設けられ、
上記下型には上記上内周切刃に対向する位置に下パッドが上向き方向の圧力を加えるように設けられている、プレス成形型。 A press molding die that is used when molding a first molded product having an opening and a second molded product having a smaller dimension than the opening, and is composed of a pair of an upper die and a lower die,
The upper mold is provided with an upper outer peripheral cutting edge corresponding to the outer peripheral edge of the first molded product,
The upper mold is provided with an upper inner peripheral cutting edge corresponding to the opening of the first molded product,
The lower mold is provided with a lower outer peripheral cutting edge so as to face the upper outer peripheral cutting edge corresponding to the outer peripheral edge of the first molded product,
The lower mold is provided with a lower inner peripheral cutting edge so as to face the upper inner peripheral cutting edge corresponding to the opening of the first molded product,
The upper die is provided so that an upper pad applies pressure in a downward direction at a position facing the lower inner peripheral cutting edge,
A press molding die in which a lower pad is provided on the lower die so as to apply a pressure in an upward direction at a position facing the upper inner peripheral cutting edge.
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