JP2010099700A - プレス成形用の金型、プレス成形方法、及びハット型形状の成形品 - Google Patents

Abstract

【課題】金型を複雑化することなく、スプリングバックの発生を大幅に低減可能なプレス成形用の金型、プレス成形方法、及びハット型形状の成形品を提供する。
【解決手段】平板状の被加工材Ｆ０を、容器部本体とその容器部本体に連続するフランジ部とを備えたハット型形状の成形品に成形するためのプレス成形用金型である。雌型３と、雌型３の凹部内に相対的に挿入して上記容器部本体を成形するポンチ４と、ポンチの外周に配置されて雌型の凹部外側に形成された押え面と対向するブランクホルダ５と、を備える。上記ブランクホルダ５に対し、成形途中で被加工材の端面に当接して当該端面の外側への移動を拘束する拘束部６を形成した。
【選択図】 図２

Description

本発明は、平板状の被加工材を、側壁部を有する容器部本体とその容器部本体に連続するフランジ部を備えたハット型形状の成形品に成形するためのプレス成形の技術、及びその成形によって形成した成形品に関する。

近年、自動車車両の軽量化を図るため、車両におけるメンバ部材やクロス部材などのプレス成形品は、材料の高強度化が行われる傾向にある。しかしながら、材料の高強度化は、成形不良の原因となるスプリングバックをより大きく発生させることになる。このようなスプリングバックは、成形時（絞り、曲げ）に、金型のダイＲでの曲げ・曲げ戻しにより残留応力（板厚の内外での応力差）が発生することに起因し、材料の高強度化が進むほど、顕著に発生することとなる。

このような不具合に対する対策として、従来、スプリングバックの発生を見込んで金型形状を設計したり、金型のチューニングに多くの時間を掛けたりすることで、スプリングバックの発生を抑えるようにしていた。しかしながら、このような対処は、金型の製造に手間と時間が掛かることとなる。
このような課題に対する技術として、例えば特許文献１に記載の技術がある。この従来技術の装置は、一度、ハット型形状にプレス成形を施すことでスプリングバックが発生している成形品を対象として、成形品における座屈容易な方向に対し圧縮力を付与する圧縮力付与装置である。

具体的には、一対の金型によって成形品の所定部分に圧縮力を付与する圧縮手段を構成し、その圧縮手段に、圧縮の前後を通して連続的に成形品に密着し座屈を防止する座屈防止手段を設けている。その座屈防止手段は、圧縮力の付与方向に相対移動可能な複数の部材からなる側壁部成形面によって構成し、上記複数の部材の互いに隣接する端部に、型締め方向への相対移動は可能となるが、型締め方向と直交する方向への動きは規制されるように、交互に噛合う連結部を設けることで、成形品を理想の形状へと矯正するキャビティ形状が構成される第１の型締め状態と、成形品に圧縮力を付与する第２の型締め状態とを有している。

そして、一対の金型によって成形品の所定部分に圧縮力を付与する圧縮手段が構成されていることから、型締めによって、上記成形品に圧縮力を付与することができる。しかも、座屈防止手段は、圧縮力の付与方向に相対移動可能な複数の部材からなる側壁部成形面によって構成され、複数の部材の、互いに隣接する端部に、型締め方向への相対移動は可能となるが、型締め方向と直交する方向への動きは規制されるように、交互に噛合う連結部が設けられることで、成形品を理想の形状へと矯正するキャビティ形状が構成される第１の型締め状態と、成形品に圧縮力を付与する第２の型締め状態とを有していることから、該側壁部成形面が圧縮の前後を通して連続的に成形品に密着し、成形品の座屈を防止しつつ、成形品の所定部分に圧縮力を付与することができるというものである。

なお、この技術は、上述のように、成形品の成形後に、スプリングバック等を生じている板材に対し、座屈を生ずることなく圧縮力を付与する残留応力除去工程を設けることを想定しているものである。これによって、金型製作時に、スプリングバック等の発生を見込む必要がなくなり、金型のチューニングも短時間で済み、金型の製造を容易とすることができる、という技術である。
特許第３８５６０９４号公報 特許第３７７２９６５号公報

上記従来技術では、圧縮が掛かる前までに成形品の側壁部に反りが発生し、その反りを面内圧縮で矯正する方法となる。しかし、一度発生した反りを矯正するためには、大きな圧縮力の付与が必要である。大きな圧縮力を付与しようとすると、座屈が発生する恐れがあるため、その分、形状改善効果が小さくなる。また、成形品の矯正のための金型も複雑である。

なお、特許文献２に記載の技術もあるが、この技術では、引張りでスプリングバックを抑制するものであり、強く引っ張ると引張り曲げよって割れが発生する恐れがある。
本発明は、上記のような点に着目したもので、金型を複雑化することなく、スプリングバックの発生を大幅に低減可能なプレス成形用の金型、プレス成形方法、及びハット型形状の成形品を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載した発明は、平板状の被加工材を、側壁部を有する底付き容器状の容器部本体とその容器部本体に連続するフランジ部とを備えたハット型形状の成形品に成形するためのプレス成形用金型であって、
雌型と、雌型の凹部内に相対的に挿入して上記容器部本体を成形するポンチと、ポンチの外周に配置されて雌型の凹部外側に形成された押え面と対向するブランクホルダと、を備え、
上記ブランクホルダに対し、成形途中で被加工材の外周部端面が当接して当該端面の外側への移動を拘束する拘束部を形成したことを特徴とするものである。

次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、上記ポンチに対し、当該ポンチを雌型の凹部に挿入した際に上記雌型の凹部外縁に対向する張出部を設けたことを特徴とするものである。
次に、請求項３に記載した発明は、請求項１又は請求項２に記載した構成に対し、成形完了時の雌型の凹部内面とポンチとの間のクリアランスを、被加工材の板厚よりも広く設定することを特徴とするものである。

次に、請求項４に記載した発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載したプレス成形用金型を使用したプレス成形方法であって、
雌型とポンチとの間に平板状の被加工材を配置した状態から、相対的にポンチを雌型の凹部内に挿入して、容器部本体を成形し、
次に、相対的にブランクホルダを上記雌型に接近させて被加工材の外周部端面をブランクホルダに接触させ、さらに相対的にブランクホルダを上記雌型に接近させて、容器部本体より外周に位置する被加工材部分をフランジ部に成形する際に、接近途中で被加工材の端面を上記拘束部で拘束することで圧縮力を付与した状態で、容器部本体外周のフランジ部を成形することを特徴とするものである。

次に、請求項５に記載した発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載したプレス成形用金型を使用したプレス成形方法であって、
雌型とポンチとの間に平板状の被加工材を配置した状態から、相対的に雌型の凹部内にポンチを、フランジ部側から容器部本体側に圧縮力が伝達可能な隙間が残るように、成形完了位置よりも手前の位置まで挿入して、容器部本体の形状に仮成形し、
次に、相対的にブランクホルダを上記雌型に接近させて、被加工材の外周部端面をブランクホルダに接触させ、さらに相対的にブランクホルダを上記雌型に接近させて、被加工材の外周部端面を上記拘束部で拘束させ、

次に、相対的にポンチを更に雌型の凹部内に挿入しつつ、相対的にブランクホルダを更に上記雌型に接近させることで、被加工材の外周部端面から容器部本体側に圧縮力を付与した状態で、フランジ部を成形しつつ容器部本体を最終的な形状に成形することを特徴とするものである。
上記フランジ部側から容器部本体側に面内圧縮力が伝達可能な隙間が残るように、成形完了位置よりも手前の位置とは、面内圧縮力が伝達可能な隙間が確保可能であれば良い。例えば、成形完了位置よりも手前の位置を、１ｍｍ以下の範囲で設定すればよい。
次に、請求項６に記載した発明は、上記請求項４又は請求項５で成形したことを特徴とするハット型形状の成形品を提供するものである。

請求項１に記載の発明の金型を使用すれば、金型を複雑化することなく、スプリングバックの発生を大幅に抑えて、寸法精度の良いハット型形状に成形することが可能となる。
このとき、請求項２に記載の発明によれば、被加工材の外周端部の端面をより確実に拘束部で拘束させることが可能となる。

また、請求項３に記載の発明によれば、最終成形時のクリアランスを被加工材の厚さよりも広くすることで、面内方向の圧縮力を容器部本体に伝達し易くなる。この結果、形状精度が向上する。
また、請求項４に記載の発明によれば、容器部本体を成形する際に、側壁部に対して、曲げ、曲げ戻しの入力を小さく抑えることが可能となって、側壁部の反り発生を低減し、且つ、フランジ部成形時に面内圧縮力を付与することで、残留応力の除去が可能となる。

この結果、金型を複雑化することなく、スプリングバックの発生を大幅に抑えて、寸法精度の良いハット型形状に成形することが可能となる。
また、請求項５に記載の発明も、請求項４と同様な効果を奏する。また、上記面内圧縮力を容器部本体に対してより伝搬し易くなる。
すなわち、請求項５に記載の発明は、金型のクリアランスが小さい場合やダイＲが小さい事などによって、面内圧縮力が容器部本体に伝搬し難い場合に効果的である。

（第１実施形態）
次に、本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係るハット型形状の成形品を示す模式図である。図２は本実施形態の金型構造を示す模式図である。
ここで、本実施形態では、平板状の被加工材Ｆ０を、図１に示すような、側壁部１ａを有する底部１ｂ付き容器状の容器部本体１と、その容器部本体１に連続して外周に張り出すフランジ部２とを備えたハット型形状にプレス成形して、成形品Ｆを製造する場合の例である。なお、側壁部１ａは、平坦である必要はなく、その途中に段差などが形成される場合もある。

（金型構造）
本実施形態のプレス成形に使用する金型は、図２に示すように、上型を構成する雌型３（ダイ）と、下型を構成するポンチ４及びブランクホルダ５とを備える。
なお、上記雌型３及びブランクホルダ５は、それぞれ個別のアクチュエータによって駆動することで、それぞれ別個に上下に進退可能となっている。

上記雌型３には、容器部本体１と同形の凹部３Ａが形成されている。また、雌型３における、凹部３Ａに連続する外周面である下面がフランジ部２を押さえる上押え面３Ｂとなる。なお、凹部３Ａと上押え面３Ｂとの境界である、凹部３Ａの外縁部３ａ（ダイＲ部）には凸方向のアール（曲率）が付けられている。
また、上記上押え面３Ｂは、上押え面本体３Ｂａと、その外周側の上押え外周面３Ｂｂとに区画される。上押え面本体３Ｂａは、被加工材Ｆ０におけるフランジ部２となる部分が当接する面である。その上押え面本体３Ｂａと上押え外周面３Ｂｂとの間には段差が形成されて、上押え面本体３Ｂａに対して上押え外周面３Ｂｂは上側にオフセットしている。

また、上記ポンチ４は、上記雌型３の凹部３Ａと同軸に対向配置して、上下に昇降可能となっている。ポンチ４は、ポンチ本体４Ａと、そのポンチ本体４Ａに連続する柱部４Ｂとからなる。ポンチ本体４Ａは、容器部本体１と同形の外形形状となっていて、上記雌型３の凹部３Ａに差し込むことで、被加工材Ｆ０を容器部本体１の形状に成形する。
また、ポンチ本体４Ａの下端部よりも柱部４Ｂの方が寸法が大きくなって、ポンチ本体４Ａと柱部４Ｂとの境界部に張出部４Ｃが形成されている。その張出部４Ｃの上面は、ポンチ本体４Ａを雌型３の凹部３Ａ内に差し込んで成形する際に、上記凹部３Ａの外縁部に形成したアールに対向する凹状のアールが形成されていて、成形時に凹部３Ａから外方に延びる板材部分を外方に広がるように折り曲げる役割を有する。

また、上記ブランクホルダ５は、上記ポンチ本体４Ａの外周に配置されていて、その上面が、上記雌型３の上押え面３Ｂに対し下側から対向配置している。そのブランクホルダ５の上面は、下押え面５Ａを形成する。下押え面５Ａは、上記上押え面本体３Ｂａと対向する下押え面本体５Ａａと、その外周側の下押え外周面５Ａｂとから構成される。そして、その下押え面本体５Ａａと、その外周にある下押え外周面５Ａｂとの境界には段差が形成されて、下押え面本体５Ａａに対して下押え外周面５Ａｂは上側にオフセットしている。この段差の高さは、被加工材Ｆ０の厚さ以上とする。上記段差が拘束部６となる。

（プレス成形方法）
図３が、その工程を説明する図である。
ここで、本実施形態では、ポンチ４及びブランクホルダ５を上下に昇降可能に設定し、個別に昇降可能な構成とする。また、雌型３を下死点まで下降すると共にブランクホルダ５を上死点まで上昇することで、成形が完了するように設定しておくこととする。また、成形完了時における雌型３とポンチ４との間のクリアランスｃを、例えば、被加工材Ｆ０の板厚ｔとの関係で、下記式のように設定する。もっとも（ｃ／ｔ）を１．１よりも大きく設定しても良い。最終的な成形精度などによって、（ｃ／ｔ）を設定すればよい。
１ ≦ （ｃ／ｔ） ≦ １．１

まず、図３（ａ）に示すように、雌型３とポンチ４との間に、平板状の被加工材Ｆ０を配置する。
ここで、被加工材Ｆ０の板幅を、成形品断面線長よりも長くなるように設定しておく。その長さは、被加工材Ｆ０の板幅と成形品断面線長との差は、成形品断面線長の５％以下が好ましい。５％を越えるとフランジ部２に座屈が発生し易くなるからである。もっとも、フランジ部２に座屈が発生してシワが形成されても良い成形品であれば、５％を越えて設定しても良い。

次に、図３（ｂ）に示すように、雌型３を下死点まで下降させて、相対的にポンチ４を凹部３Ａ内に差し込むことで、容器部本体１の成形を行う。なお、ポンチ４側を上昇する構成でも良い。
この容器部本体１の成形過程で、被加工材Ｆ０の外周部は下方に向くことを考慮して、その被加工材Ｆ０がブランクホルダ５の上面と接触しない位置に、ブランクホルダ５を、下降してくる雌型３から離しておく。

また、上記のように、相対的にポンチ４を凹部３Ａ内に差し込んで、容器部本体１を成形する際に、雌型３が下死点まで下降する後期において、凹部３Ａの外縁部（ダイＲ）とポンチ４の張出部４Ｃで挟まれて被加工材Ｆ０における容器部本体とフランジ部２となる部分の境界部に曲げが入力される。この結果、被加工材Ｆ０の外周部が外側に広がる方向に向く。

次に、ブランクホルダ５を上昇させて、当該ブランクホルダ５を雌型３に接近させる。このとき、上昇の途中で、被加工材Ｆ０の外周部端面１０が下押え面本体５Ａａに当接し、さらなる上昇するにつれて、下押え面本体５Ａａに沿って外側に移動して、図３（ｃ）のように、拘束部６を構成する段差に当接して、それ以上の外側への移動が規制される。
この状態で、さらにブランクホルダ５を、図３（ｄ）まで、上昇させてフランジ部２の成形を行う。この際、外周部端面１０が拘束部６に拘束された状態となっているので、面内圧縮が掛かった状態で曲げ成形が行われる。

（本実施形態の作用効果）
ここで、一般に行われている絞り成形の工程例を図４に示す。この図のように、通常の絞り成形では、被加工材の外周部（フランジ部分）をブランクホルダで保持した状態にしてから、相対的にポンチを雌型に挿入して絞り成形を行う。
このため、容器部本体の側壁部になる部分が、成形途中で曲げ、曲げ戻しを受ける。この曲げ、曲げ戻しによって、上記容器部本体の側壁部に反りが発生する。

また、一般に行われている型曲げ成形の工程例を図５に示す。この図のように、通常の型曲げ成形では、上記ポンチとブランクホルダが一体となった下型を使用して、容器部本体１とフランジ部とを同時に曲げ成形を施す。
この場合には、成形の後期に、被加工材の端部が下型に接触して撓むように曲がることで、容器部本体の側壁部になる部分が、やはり曲げ、曲げ戻しを受ける状態となって、上記容器部本体の側壁部に反りが発生する。

これに対して、上記実施形態の成形方法では、雌型３の凹部３Ａにポンチ４を差し込んで容器部本体１を成形する際には、被加工材Ｆ０の外周部分を解放しているので、成形途中で曲げ・曲げ戻しを与えないか、小さい。
続いて施すフランジ部２の成形の際には、被加工材Ｆ０の外周端部を拘束部６で拘束した状態で曲げ成形を施す。すなわち、成形の最終段階で面内圧縮力を施すことで、割れが発生することなく成形品Ｆの形状を改善することが出来る。

前述の従来例では、一度発生した反りに対して圧縮力を付与することとなるため、大きな圧縮力が必要となるが、本実施形態では、反りが小さい状態で面内圧縮力を付与しているので、残留応力除去のために付与する面内圧縮力は、前述の従来例と比べて小さくて済み、且つ成形時に残留応力の除去が可能となる。
また、本実施形態では、スプリングバック分も見越して金型を加工しておく必要もないし、金型の構成自体も、複雑にする必要もない。

また、成形終了状態における雌型３とポンチ４とのクリアランスｃを被加工材Ｆ０の板厚ｔよりも大きくしておくと、より容器部本体１への面内圧縮力が伝達し易くなって、形状精度が向上する。
ここで、成形途中において、拘束部６で被加工材Ｆ０の外周部端面１０を拘束するために、上述のように、被加工材Ｆ０の板幅を、成形品断面線長よりも長くなるように設定しておく。このとき、被加工材Ｆ０の板幅と成形品断面線長との差が大きい場合には、成形したフランジ部２にシワ（座屈）が形成される可能性はあるが、上記作用効果は得ることが可能である。

（変形例）
（１）上記実施形態では、ポンチ４に対して張出部４Ｃを有する場合を例に説明しているが、これに限定しない。図６のように、ポンチ４が張出部４Ｃを必ずしも設ける必要はない。
この場合には、容器部本体の成形の際に、被加工材Ｆ０の外周側を外側に向けての曲げは発生しないが、その後のフランジ部２成形の工程である、ブランクホルダ５の上昇によって、被加工材Ｆ０の外周端部が、ブランクホルダ５の下押え面本体５Ａａに当接し、その下押え面５Ａに沿って外側に移動するようであれば問題がない。

すなわち、上記成形する容器部本体の側壁部１ａが底部１ｂから離れるほど広がるような傾斜が付いていれば、容器部本体の成形の際に、被加工材Ｆ０の外周端部は斜め外方に延びる。このため、被加工材Ｆ０の外周端部が、ブランクホルダ５の下押え面本体５Ａａに当接した際に、当該被加工材Ｆ０の外周端部端面１０を外方に移動させる力が発生する。この外方に移動させる力によって、下押え面本体５Ａａに沿って摺動可能であれば、必ずしも上記張出部４Ｃが無くても良い。
但し、張出部４Ｃを設けて曲げを発生させた方が、確実に、被加工材Ｆ０の外周端部を拘束部６に当接させることが可能となる。
（２）また上記実施形態では、雌型３とブランクホルダ５を移動させる場合を例に説明しているが、適宜、ポンチ４側を移動して、上記成形を行っても良い。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記各部品などには同一の符号を付して説明する。
本実施形態の金型構造は、上記第１実施形態と同じである。
ただし、プレス成形の工程が若干異なる。

（プレス成形方法）
図７が、その工程を説明する図である。
まず、図７（ａ）に示すように、雌型３とポンチ４との間に、平板状の被加工材Ｆ０を配置する。
ここで、被加工材Ｆ０の板幅を、成形品断面線長よりも長くなるように設定しておく。

次に、図７（ｂ）に示すように、雌型３を下死点の近傍まで下降させることで、容器部本体１の仮成形を行う。なお、一度雌型３を下死点まで下降させた後に、少しだけ雌型３を上昇させても良い。下死点近傍は、下死点（成形完了位置）よりも１ｍｍ以下手前位置とすることが好ましい。わずかに隙間を形成することで、後述の面内圧縮力が容器部本体１に伝達し易くなる。すなわち、容器部本体１にフランジ部２形成位置から伝達し易くできれば良いだけの隙間を持たせればよい。また、被加工材Ｆ０と型との間に潤滑油を付加すれば、より上記隙間を小さくすることが可能となる。第１実施形態においても被加工材Ｆ０と型との間に潤滑油を付加しても良い。

このとき、被加工材Ｆ０の外周部は下方に折れ曲がるが、その被加工材Ｆ０がブランクホルダ５と接触しない位置に、当該ブランクホルダ５を、下降してくる雌型３から離しておく。
また、このとき、被加工材Ｆ０の外周部は、下方に向かうが、張出部４Ｃによって若干外開き状態となる。

次に、ブランクホルダ５を上昇させて、当該ブランクホルダ５を雌型３に接近させる。このとき、ブランクホルダ５を上死点まで上昇させておく。すなわち、上記雌型３の下死点近傍は、例えば、ブランクホルダ５を上昇させた際に、被加工材Ｆ０の外周部端面が拘束部６と当接する状態となるまで、雌型３を下死点に近づけた状態とすることで定義しても良い。

次に、更に雌型３を下死点まで下降させることで、容器部本体１の最終的な成形及びフランジ部２の曲げ成形を行う。このとき、被加工材Ｆ０の端部が拘束部６に拘束された状態となっているので、面内圧縮力が掛かった状態で曲げ成形が行われる。
（本実施形態の作用効果）
本実施形態の作用効果は、上記第１実施形態と同様である。
すなわち、第２実施形態の成形方法では、雌型３の凹部３Ａにポンチ４を差し込んで容器部本体１を仮成形する際には、被加工材Ｆ０の外周部を解放しているので、成形途中で曲げ・曲げ戻しを与えないか、小さい。

続いて施すフランジ部２の成形の際には、被加工材Ｆ０の外周端部を拘束部６で拘束した状態で曲げ成形を施す。すなわち、成形の最終段階で面内圧縮力を施すことで、割れが発生することなく成形品Ｆの形状を改善することが出来る。
このとき、雌型３を下死点手前で一旦停止して、上記フランジ部２成形による面内圧縮力を付与した状態で容器部本体１の最終的な成形を行う事で、容器部本体１の壁部や側壁部１ａに対して、第１実施形態よりも圧縮力を伝搬し易くなる。
その他の構成・効果や変形例などは、上記第１実施形態と同様である。

（実施例）
次に、上記第１及び第２実施形態で示した金型構造による成形の実施例について説明する。
被加工材Ｆ０としては、引張強度が９８０ＭＰａで板厚１．４ｍｍの合金化溶融亜鉛めっき鋼板と、引張強度が１１８０ＭＰａで板厚１．２ｍｍの冷延鋼板を使用した。
金型としては、ポンチ４に対し、上述の張出部４Ｃを備えた金型と、上述の張出部４Ｃを備えない金型の２種類を使用した。張出部４Ｃを備えた金型をＡタイプと、張出部４Ｃを備えない金型をＢタイプとする。但し、比較例においては、下押え面５Ａに拘束を設けない。

また、成形方法として、第１実施形態で説明した成形方法をタイプ１と呼び、第２実施形態で説明した成形方法をタイプ２と呼ぶ。
また、比較例における、通常絞り成形及び通常型曲げ成形は、上述の図４及び図５に示される成形方法である。また、特許番号を記載したものは、その特許技術で成形したことを示す。

また、図８のように、成形後の成形品Ｆ幅をＷ、成形品Ｆに生じている、側壁部１ａの反りをρと呼ぶ。この反りρがスプリングバックの一部となる。上記反りρは、スパン２５ｍｍ曲率計で測定したものである。
また金型として、図９に示すように、ダイ肩幅Ｗｄを８０ｍｍに設定した。
実験結果を、下記表１に示す。

ここで、ｃは、成形完了時における上型と下型とのクリアランスであり、ｔは、被加工材Ｆ０の成形前の厚さである。
また、板幅比は、下記式で表される。本発明では、板幅比は１よりも大きな値となる。
板幅比＝（成形前の板幅）÷（成形品断面線長）
また、ΔＷは下記式で表される。このΔＷが小さいほど、スプリングバックが小さいことを示す。
ΔＷ ＝Ｗ −Ｗｄ
上記表から分かるように、本願発明に基づく場合には、いずれもΔＷは１未満となって、比較例に比べて、スプリングバックの発生を大幅に抑えることが出来る。

側壁部１ａの反りρで検討しても、０．００１以下と比較例に比べて小さくすることが出来る。
また、本発明例のＮｏ．１〜４を比較した場合、板幅比が大きい方がΔＷが小さく改善される傾向もある。
ここで、比較例Ｎｏ．３０は、拘束部６による拘束以外は本実施形態と同じ条件で行ったものである。他の比較例に比べてスプリングバックを抑えることは可能であるものの、本発明例Ｎｏ．１〜６と比較すると、本発明例の方が、スプリングバックをより小さく抑えることが出来ていることが分かる。

本発明に基づく実施形態に係る成形品を説明する図である。 本発明に基づく実施形態に係る金型を説明する図である。 本発明に基づく第１実施形態に係るプレス成形方法を説明する図である。 通常の絞り成形の工程を説明する図である。 通常の型曲げ成形の工程を説明する図である。 本発明に基づく実施形態に係る金型の別例を説明する図である。 本発明に基づく第２実施形態に係るプレス成形方法を説明する図である。 実施例における成形品を説明する図である。 実施例における金型を説明する図である。

符号の説明

１ 容器部本体
１ａ 側壁部
１ｂ 底部
２ フランジ部
３ 雌型
３Ａ 凹部
３Ｂ 上押え面
３Ｂａ 上押え面本体
３Ｂｂ 上押え外周面
３ａ 外縁部
４ ポンチ
４Ａ ポンチ本体
４Ｂ 柱部
４Ｃ 張出部
５ ブランクホルダ
５Ａ 下押え面
５Ａａ 下押え面本体
５Ａｂ 下押え外周面
６ 拘束部
１０ 外周部端面
Ｆ 成形品
Ｆ０ 被加工材
ｔ 板厚
ｃ クリアランス

Claims (6)

1. 平板状の被加工材を、側壁部を有する底付き容器状の容器部本体とその容器部本体に連続するフランジ部とを備えたハット型形状の成形品に成形するためのプレス成形用金型であって、
   雌型と、雌型の凹部内に相対的に挿入して上記容器部本体を成形するポンチと、ポンチの外周に配置されて雌型の凹部外側に形成された押え面と対向するブランクホルダと、を備え、
   上記ブランクホルダに対し、成形途中で被加工材の外周部端面が当接して当該端面の外側への移動を拘束する拘束部を形成したことを特徴とするプレス成形用金型。
2. 上記ポンチに対し、当該ポンチを雌型の凹部に挿入した際に上記雌型の凹部外縁に対向する張出部を設けたことを特徴とする請求項１に記載したプレス成形用金型。
3. 成形完了時の雌型の凹部内面とポンチとの間のクリアランスを、被加工材の板厚よりも広く設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載したプレス成形用金型。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載したプレス成形用金型を使用したプレス成形方法であって、
   雌型とポンチとの間に平板状の被加工材を配置した状態から、相対的にポンチを雌型の凹部内に挿入して、容器部本体を成形し、
   次に、相対的にブランクホルダを上記雌型に接近させて被加工材の外周部端面をブランクホルダに接触させ、さらに相対的にブランクホルダを上記雌型に接近させて、容器部本体より外周に位置する被加工材部分をフランジ部に成形する際に、接近途中で被加工材の端面を上記拘束部で拘束することで圧縮力を付与した状態で、容器部本体外周のフランジ部を成形することを特徴とするプレス成形方法。
5. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載したプレス成形用金型を使用したプレス成形方法であって、
   雌型とポンチとの間に平板状の被加工材を配置した状態から、相対的に雌型の凹部内にポンチを、フランジ部側から容器部本体側に圧縮力が伝達可能な隙間が残るように、成形完了位置よりも手前の位置まで挿入して、容器部本体の形状に仮成形し、
   次に、相対的にブランクホルダを上記雌型に接近させて、被加工材の外周部端面をブランクホルダに接触させ、さらに相対的にブランクホルダを上記雌型に接近させて、被加工材の外周部端面を上記拘束部で拘束させ、
   次に、相対的にポンチを更に雌型の凹部内に挿入しつつ、相対的にブランクホルダを更に上記雌型に接近させることで、被加工材の外周部端面から容器部本体側に圧縮力を付与した状態で、フランジ部を成形しつつ容器部本体を最終的な形状に成形することを特徴とするプレス成形方法。
6. 上記請求項４又は請求項５で成形したことを特徴とするハット型形状の成形品。

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