JP2015107520A

JP2015107520A - Press forming method and apparatus

Info

Publication number: JP2015107520A
Application number: JP2014174431A
Authority: JP
Inventors: 智史澄川; Satoshi Sumikawa; 亮伸石渡; Akinobu Ishiwatari; 平本　治郎; Jiro Hiramoto; 治郎平本
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2013-10-25
Filing date: 2014-08-28
Publication date: 2015-06-11
Anticipated expiration: 2034-08-28
Also published as: JP5949856B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a press forming method which enables spring back to be reduced without requiring a change in a product shape and without causing a forming defect such as crack or wrinkle.SOLUTION: The press forming method related to the present invention uses a press-forming device 1 that comprises: a die 3 having a groove part 3a for forming a grooved portion 43 of a formed article 41 and a shoulder parts 3b disposed on both sides of the groove part 3a; a flange forming die 5 disposed opposite the shoulder 3b of the die 3 and forming a flange part in cooperation with the shoulder 3b; and a punch 7 having a grooved portion forming part 7a inserted into the groove part 3a of the die 3 to form the grooved portion 43 of the formed article 41, the punch 7 and the flange forming die 5 being constituted to be relatively movable. The press forming method carries out a punch positioning step, a grooved portion forming step, a punch movement step and a flange forming step.

Description

本発明は、長手方向に延びる溝形状部を有し、該溝形状部を形成する一対の縦壁部の少なくとも一方に長手方向に沿って湾曲するフランジ部を有する製品形状の成形品を成形するプレス成形方法及び装置に関する。 The present invention forms a product-shaped molded article having a groove-shaped portion extending in the longitudinal direction and having a flange portion curved along the longitudinal direction on at least one of a pair of vertical wall portions forming the groove-shaped portion. The present invention relates to a press molding method and apparatus.

プレス成形とは、その対象物である材料（ブランク）に金型を押し付けることにより、金型の形状をブランクに転写して加工を行う方法のことである。プレス成形においては、プレス成形品を金型から取り出した後に、そのプレス成形品内の残留応力が弾性回復することによって起こる形状不良、いわゆるスプリングバックが発生し、所望の形状とは異なってしまう問題がしばしば発生する。 The press molding is a method of performing processing by transferring a shape of a mold to a blank by pressing the mold against a material (blank) as an object. In press molding, after taking out the press-molded product from the mold, a problem of shape failure caused by elastic recovery of residual stress in the press-molded product, so-called spring back, occurs, which is different from the desired shape. Often occurs.

スプリングバックがどの程度生じるかについては、主に材料の強度に大きく影響される。昨今では、特に自動車業界を中心に、自動車車体の軽量化の観点から車体部品に高強度な鋼板を使用する傾向が強くなっており、このような材料の高強度化に伴いスプリングバックの生じる程度が大きくなっている。
このため、スプリングバック後の形状を設計形状に近づけるために、生産現場では熟練者によって金型を幾度も修正して、トライアル＆エラーを重ねなければならず、その結果、生産期間が長期化してしまう。
したがって、スプリングバックを効果的に低減できる方法を開発することは、自動車の開発期間やコストを削減する上でもますます重要な課題であると言える。 How much springback occurs is largely influenced by the strength of the material. In recent years, especially in the automobile industry, the tendency to use high-strength steel sheets for car body parts from the viewpoint of weight reduction of car bodies has become stronger, and the extent to which springback occurs with the increase in strength of such materials Is getting bigger.
For this reason, in order to bring the shape after the spring back closer to the design shape, the technician must modify the mold several times and repeat trial and error at the production site, resulting in a prolonged production period. End up.
Therefore, it can be said that the development of a method that can effectively reduce the springback is an increasingly important issue in reducing the development period and cost of the automobile.

スプリングバックの低減には、その発生原因である応力のコントロールが必要不可欠である。
応力をコントロールしてスプリングバックを低減するものとして、例えば特許文献1に記載の「薄鋼板のプレス成形用金型装置」がある。特許文献１は、ハット断面部品をフォーム成形する際に、フランジ部に凸ビードを設けた金型でプレス成形する方法である。この方法は、下死点直前でブランクが凸ビードにロックされてブランクの縦壁部に引張変形が付与され、縦壁部の反りの原因であった板厚方向の応力差が解消されるというものである。 In order to reduce the springback, it is essential to control the stress that is the cause of the occurrence.
As a technique for reducing the springback by controlling the stress, for example, there is a “die apparatus for press forming thin steel sheet” described in Patent Document 1. Patent Document 1 is a method in which when forming a hat cross-section component, press molding is performed using a mold having a convex bead on a flange portion. In this method, the blank is locked to the convex bead just before the bottom dead center, the tensile deformation is applied to the vertical wall portion of the blank, and the stress difference in the thickness direction that caused the warp of the vertical wall portion is eliminated. Is.

また、他の例として、パンチの外周に設置されたブランクホルダに窪みを設けた金型で成形する方法が特許文献２に提案されている。この方法は、成形中、ブランクホルダの窪みにブランク端部が入り込み、さらに成形が進むとブランク端部が窪み内壁に引っ掛かって拘束された状態となる。このため、ブランクが外へ流出しなくなるので、下死点直前でブランクの縦壁部に面内圧縮応力を付与することができ、板厚方向の応力差が解消されるというものである。 As another example, Patent Document 2 proposes a method of forming with a mold in which a blank holder provided on the outer periphery of a punch is provided with a depression. In this method, the blank end enters the recess of the blank holder during molding, and when the molding proceeds further, the blank end is caught by the inner wall of the recess and restrained. For this reason, since the blank does not flow out, in-plane compressive stress can be applied to the vertical wall portion of the blank immediately before the bottom dead center, and the stress difference in the thickness direction is eliminated.

特許第4090028号公報Japanese Patent No.4090028 特開2010-99700号公報JP 2010-99700 A

特許文献１の方法では、成形された部品のフランジ部にビード形状が残ってしまうため、組立工程において他部品との溶接時に不具合が生じる可能性がある。そのため、ビード形状が残存する部分をカットするか、あるいは製品内にビード形状が入らないようにブランク長さを長くとる必要がある。 In the method of Patent Document 1, since the bead shape remains in the flange portion of the molded part, there is a possibility that a problem may occur when welding with another part in the assembly process. Therefore, it is necessary to cut the portion where the bead shape remains or to increase the blank length so that the bead shape does not enter the product.

また、特許文献１、２は、スプリングバックによって部品のある断面に生じる形状変化に対する対策である。しかし、実際の部品ではねじれや曲がりといった部品全体に生ずる３次元的なスプリングバックが問題となる場合も多く、特許文献１、２はこのような問題に対する充分な対策とはなり得ない。 Further, Patent Documents 1 and 2 are measures against a shape change that occurs in a cross section of a part due to a springback. However, in actual parts, there are many cases where three-dimensional springback occurring in the whole part such as twisting and bending becomes a problem, and Patent Documents 1 and 2 cannot be a sufficient countermeasure against such a problem.

本発明はかかる問題点を解決するためになされたものであり、製品形状を変えることなく、ねじれや曲がりといった３次元的なスプリングバックを低減するプレス成形方法及び装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve such problems, and an object thereof is to provide a press molding method and apparatus that reduce three-dimensional springback such as twisting and bending without changing the product shape. .

発明者は上記課題を解決するため、図１３に示すような成形品４１をフォーム成形した際に成形品４１に生じるスプリングバックの形態について検討した。
成形品４１は、パンチ頂部４３ａと縦壁部４３ｂからなる溝形状部４３、及び長手方向に沿って湾曲するフランジ部（外側フランジ４５及び内側フランジ４７）を有している。 In order to solve the above-mentioned problem, the inventor examined the form of the spring back generated in the molded product 41 when the molded product 41 as shown in FIG.
The molded product 41 has a groove-shaped portion 43 including a punch top portion 43a and a vertical wall portion 43b, and flange portions (an outer flange 45 and an inner flange 47) that are curved along the longitudinal direction.

従来のフォーム成形では図１４の斜視図、図１５の断面図に示すようにダイ１０３とパンチ１０５でブランク２９を挟み込むことで成形を行う。図１６は成形前後のブランク外形線を示した図である。湾曲曲率の大きい側（曲率半径の小さい側）のフランジ（内側フランジ４７）に該当する外形線は成形によりブランクが流入することで曲率は小さくなり（曲率半径は大きくなり）線長が長くなる（A₀B₀→A₁B₁）。つまり、内側フランジ４７は伸びフランジ変形となり下死点では長手方向に引張応力が残存する。 In conventional foam molding, molding is performed by sandwiching a blank 29 with a die 103 and a punch 105 as shown in the perspective view of FIG. 14 and the cross-sectional view of FIG. FIG. 16 is a diagram showing blank outlines before and after molding. The contour line corresponding to the flange (inner flange 47) on the side with the larger curvature (the side with the smaller radius of curvature) has a smaller curvature (the radius of curvature becomes larger) and a longer line length when the blank flows in by molding. A ₀ B ₀ → A ₁ B ₁ ). That is, the inner flange 47 is stretched and deformed, and a tensile stress remains in the longitudinal direction at the bottom dead center.

一方、湾曲曲率の小さい側（曲率半径の大きい側）のフランジ（外側フランジ４５）ではその逆で、外形線は成形によりブランクが流入することで曲率は大きくなり（曲率半径は小さくなり）線長が短くなる（C₀D₀→C₁D₁）。つまり、外側フランジ４５は縮みフランジ変形となり下死点では長手方向に圧縮応力が残留する。 On the other hand, the flange (outer flange 45) on the side with the smaller curvature (the side with the larger radius of curvature) is the opposite, and the outline becomes larger (the radius of curvature becomes smaller) as the blank flows in by molding. Becomes shorter (C ₀ D ₀ → C ₁ D ₁ ). That is, the outer flange 45 contracts and becomes a flange deformation, and compressive stress remains in the longitudinal direction at the bottom dead center.

これらの残留応力は離型時に弾性回復し、内側フランジ４７では縮み変形、外側フランジ４５は伸び変形となり、その結果、図１７に示すように部品は湾曲曲率が大きく（曲率半径が小さく）なるような曲がり変形となるスプリングバックが生ずる。なお図１７において、破線がスプリングバック前の形状を示しており、実線がスプリングバック後の形状を示している。 These residual stresses are elastically recovered at the time of releasing, and the inner flange 47 is contracted and the outer flange 45 is deformed. As a result, as shown in FIG. 17, the part has a large curvature (small curvature radius). A springback that results in a slight bending deformation occurs. In FIG. 17, the broken line indicates the shape before springback, and the solid line indicates the shape after springback.

以上のように、長手方向に湾曲したフランジ部を有する成形部品ではフランジ部における残留応力が離型時に解放されるため、部品全体に曲がり変形を与えるスプリングバックを生じさせている。このことから、このような部品では、フランジ部の残留応力の低減が部品のスプリングバック低減に非常に重要であると言える。
そこで、発明者らは、フランジ部の残留応力を低減する方法として、プレス成形過程においてフランジ部の線長を製品形状よりも大きく変化させ、その後にフランジ部の線長を製品形状に戻すような成形をすることを考えた。
本発明はかかる知見に基づいてなされたものであり、具体的には以下の構成からなるものである。 As described above, in a molded part having a flange portion that is curved in the longitudinal direction, the residual stress in the flange portion is released at the time of mold release, so that a springback that causes bending deformation to the entire part is generated. From this, it can be said that in such a component, the reduction of the residual stress in the flange portion is very important for reducing the spring back of the component.
Therefore, as a method of reducing the residual stress of the flange portion, the inventors changed the wire length of the flange portion larger than the product shape in the press molding process, and then returns the wire length of the flange portion to the product shape. I thought about molding.
The present invention has been made based on such knowledge, and specifically comprises the following constitution.

（１）本発明の一つの形態に係るプレス成形方法は、長手方向に延びる溝形状部を有し、該溝形状部を形成する一対の縦壁部の少なくとも一方に長手方向に沿って湾曲するフランジ部を有する製品形状の成形品を成形するプレス成形方法であって、
前記溝形状部を成形する溝部と該溝部の両側に肩部とを有するダイと、該ダイの前記肩部に対向配置されて前記肩部と協働して前記フランジ部を成形するフランジ成形用ダイと、前記ダイの前記溝部に挿入されて前記成形品の前記溝形状部を成形する溝形状成形部を有するパンチとを備え、該パンチと前記フランジ成形用ダイが相対移動可能に構成されたプレス成形装置を用いて、以下の工程を行うことを特徴とするものである。
前記パンチの前記溝形状成形部の少なくとも一方の端が前記フランジ成形用ダイの成形面から離れていて、下死点状態で前記肩部と前記フランジ成形用ダイとの間に隙間が形成されるように前記パンチの位置決めをするパンチ位置決め工程、
該パンチ位置決め工程で位置決めされた状態で前記パンチと前記ダイによって前記溝形状部を前記製品形状に成形する溝形状部成形工程、
前記パンチの前記溝形状成形部の端が前記フランジ成形用ダイの成形面に一致するように前記パンチを移動させるパンチ移動工程、
該パンチ移動工程でパンチを移動した状態で前記ダイと前記フランジ成形用ダイによって前記フランジ部を製品形状に成形するフランジ成形工程。 (1) A press molding method according to one embodiment of the present invention has a groove-shaped portion extending in the longitudinal direction, and is curved along at least one of a pair of vertical wall portions forming the groove-shaped portion along the longitudinal direction. A press molding method for molding a molded product having a flange portion,
A die having a groove portion for forming the groove-shaped portion and shoulder portions on both sides of the groove portion, and for forming a flange portion that is disposed to face the shoulder portion of the die and cooperates with the shoulder portion to form the flange portion. A die and a punch having a groove-shaped forming portion that is inserted into the groove portion of the die to form the groove-shaped portion of the molded product, and the punch and the flange forming die are configured to be relatively movable. The following processes are performed using a press molding apparatus.
At least one end of the groove-shaped forming portion of the punch is separated from the forming surface of the flange forming die, and a gap is formed between the shoulder portion and the flange forming die in a bottom dead center state. Punch positioning step for positioning the punch as described above,
A groove-shaped portion forming step of forming the groove-shaped portion into the product shape by the punch and the die in a state of being positioned in the punch positioning step;
A punch moving step of moving the punch so that an end of the groove-shaped forming portion of the punch coincides with a forming surface of the flange forming die;
A flange forming step of forming the flange portion into a product shape by the die and the flange forming die while the punch is moved in the punch moving step.

（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記フランジ成形工程は、前記ダイを前記フランジ成形用ダイに近づけることを特徴とするものである。 (2) Further, in the above-described (1), the flange forming step is characterized in that the die is brought close to the flange forming die.

（３）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記フランジ成形工程は、前記フランジ成形用ダイ及び前記パンチを前記ダイに近づけることを特徴とするものである。 (3) Further, in the above (1), the flange forming step is characterized in that the flange forming die and the punch are brought close to the die.

（４）また、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のものにおいて、前記一対の縦壁のいずれか一方のフランジ部に溝形状部成形工程とフランジ成形工程を適用することを特徴とするものである。 (4) Further, in any of the above (1) to (3), the groove-shaped portion forming step and the flange forming step are applied to any one flange portion of the pair of vertical walls. It is what.

（５）また、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のものにおいて、前記一対の縦壁の両方のフランジ部に溝形状部成形工程とフランジ成形工程を適用することを特徴とするものである。 (5) Further, in any of the above (1) to (3), the groove-shaped portion forming step and the flange forming step are applied to both flange portions of the pair of vertical walls. Is.

（６）本発明の一つの形態に係るプレス成形装置は、長手方向に延びる溝形状部を有し、該溝形状部を形成する一対の縦壁部の少なくとも一方に長手方向に沿って湾曲するフランジ部を有する製品形状の成形品を成形するプレス成形装置であって、
前記溝形状部を成形する溝部と該溝部の両側に肩部とを有するダイと、該ダイの前記肩部に対向配置されて前記肩部と協働して前記フランジ部を成形するフランジ成形用ダイと、前記ダイの前記溝部に挿入されて前記成形品の前記溝形状部を成形する溝形状成形部を有するパンチと、該パンチを前記フランジ成形用ダイに対して相対移動させるパンチ移動装置と、前記パンチの前記溝形状成形部の少なくとも一方の端が前記フランジ成形用ダイの成形面から離れた位置であって、下死点状態で前記肩部と前記フランジ成形用ダイとの間に隙間が形成される第１の位置と、前記パンチの前記溝形状成形部の端が前記フランジ成形用ダイの成形面に一致する第２の位置に前記パンチを位置決めするパンチ位置決め手段と、前記ダイと前記パンチ及び前記フランジ成形用ダイを駆動してプレス成形を行う成形用駆動装置とを備えたことを特徴とするものである。 (6) A press molding apparatus according to one aspect of the present invention has a groove-shaped portion extending in the longitudinal direction, and is curved along at least one of a pair of vertical wall portions forming the groove-shaped portion along the longitudinal direction. A press molding apparatus for molding a product-shaped molded product having a flange portion,
A die having a groove portion for forming the groove-shaped portion and shoulder portions on both sides of the groove portion, and for forming a flange portion that is disposed to face the shoulder portion of the die and cooperates with the shoulder portion to form the flange portion. A die, a punch having a groove-shaped forming portion that is inserted into the groove portion of the die and forms the groove-shaped portion of the molded product, and a punch moving device that moves the punch relative to the flange-forming die. , At least one end of the groove-shaped forming portion of the punch is at a position away from the forming surface of the flange forming die, and a gap is formed between the shoulder portion and the flange forming die in a bottom dead center state. A punch positioning means for positioning the punch at a second position where an end of the groove-shaped molding portion of the punch is coincident with a molding surface of the flange molding die, and the die The punch and It is characterized in that a molding driving apparatus for performing press molding by driving the flange-forming die.

（７）また、上記（６）に記載のものにおいて、前記成形用駆動装置は前記ダイを前記パンチ及び前記フランジ成形用ダイ側に移動させることを特徴とするものである。 (7) Further, in the above (6), the molding driving device moves the die toward the punch and the flange molding die.

（８）また、上記（６）に記載のものにおいて、前記成形用駆動装置は前記パンチ及び前記フランジ成形用ダイを前記ダイ側に移動させることを特徴とするものである。 (8) Further, in the above (6), the molding driving device moves the punch and the flange molding die to the die side.

（９）また、上記（６）乃至（８）のいずれかに記載のものにおいて、前記第１の位置と前記第２の位置の前記パンチの相対移動距離をh、前記製品形状のフランジ幅をLとしたときに、
0.05＜h／L＜1.0
の条件を満たすことを特徴とするものである。 (9) Further, in any of the above (6) to (8), the relative movement distance of the punch between the first position and the second position is h, and the flange width of the product shape is L
0.05 <h / L <1.0
It satisfies the following conditions.

（１０）また、上記（６）乃至（９）のいずれかに記載のものにおいて、前記パンチ位置決め手段は、前記パンチを片側の前記フランジ成形用ダイに対して第１の位置に位置決めすることを特徴とするものである。 (10) Moreover, in the above-described one of (6) to (9), the punch positioning means positions the punch at a first position with respect to the flange forming die on one side. It is a feature.

（１１）また、上記（６）乃至（９）のいずれかに記載のものにおいて、前記パンチ位置決め手段は、前記パンチを両側の前記フランジ成形用ダイに対して第１の位置に位置決めすることを特徴とするものである。 (11) Moreover, in the above-described one of (6) to (9), the punch positioning means positions the punch at a first position with respect to the flange forming dies on both sides. It is a feature.

本発明においては、パンチの溝形状成形部の端がフランジ成形用ダイの成形面から離れていて、下死点状態で肩部とフランジ成形用ダイとの間に隙間が形成されるようにパンチの位置決めをするパンチ位置決め工程と、パンチ位置決め工程で位置決めされた状態でパンチとダイによって溝形状部を製品形状に成形する溝形状部成形工程と、パンチの溝形状成形部の端がフランジ成形用ダイの成形面に一致するようにパンチを移動させるパンチ移動工程と、パンチ移動工程でパンチを移動した状態でダイとフランジ成形用ダイによってフランジ部を製品形状に成形するフランジ成形工程とを備えているので、溝形状部成形工程でフランジ部に生ずる長手方向のひずみを生じさせ、該生じたひずみをフランジ成形工程で戻すことができ、これによってフランジ部に生ずる残留応力を小さくすることができ、部品全体に曲り変形を与えるスプリングバックを低減することができる。 In the present invention, the end of the groove-shaped molding portion of the punch is separated from the molding surface of the flange-forming die, and the punch is formed so that a gap is formed between the shoulder portion and the flange-forming die in the bottom dead center state. Punch positioning step for positioning the groove, groove shape portion forming step for forming the groove shape portion into a product shape by the punch and die in the state positioned in the punch positioning step, and the end of the groove shape forming portion of the punch for flange forming A punch moving step of moving the punch so as to coincide with the molding surface of the die, and a flange forming step of forming the flange portion into a product shape by the die and the flange forming die while the punch is moved in the punch moving step. Therefore, the longitudinal strain generated in the flange portion in the groove-shaped portion forming process can be generated, and the generated strain can be returned in the flange forming step. Residual stress generated in the flange portion Te can be reduced, it is possible to reduce the spring back to provide a modified bend the entire component.

本発明の実施の形態１に係るプレス成形方法の説明図である。It is explanatory drawing of the press molding method which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係るプレス成形方法の効果のメカニズムの説明図である（その１）。It is explanatory drawing of the mechanism of the effect of the press molding method which concerns on Embodiment 1 of this invention (the 1). 本発明の実施の形態１に係るプレス成形方法の効果のメカニズムの説明図である（その２）。It is explanatory drawing of the mechanism of the effect of the press molding method which concerns on Embodiment 1 of this invention (the 2). 本発明の実施の形態１に係るプレス成形装置の要部の斜視図である。It is a perspective view of the principal part of the press molding apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係るプレス成形装置の要部の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the principal part of the press molding apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態２に係るプレス成形装置の要部の説明図である。It is explanatory drawing of the principal part of the press molding apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 図６のプレス成形装置を用いたプレス成形方法の説明図である。It is explanatory drawing of the press molding method using the press molding apparatus of FIG. 本発明の実施の形態３に係るプレス成形装置の要部の説明図である。It is explanatory drawing of the principal part of the press molding apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明を適用可能なプレス成形品の形状の態様を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the aspect of the shape of the press molded product which can apply this invention. 本発明の実施例１に係るプレス成形品の製品形状の説明図である（その１）。It is explanatory drawing of the product shape of the press-formed product which concerns on Example 1 of this invention (the 1). 本発明の実施例１に係るプレス成形品の製品形状の説明図である（その２）。It is explanatory drawing of the product shape of the press-formed product which concerns on Example 1 of this invention (the 2). 本発明の実施例１に係るスプリングバック量の評価方法の説明図である。It is explanatory drawing of the evaluation method of the springback amount which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の課題の説明図であって、本発明が成形の対象としているプレス成形品の斜視図である。It is explanatory drawing of the subject of this invention, Comprising: It is a perspective view of the press-molded product which this invention makes the object of shaping | molding. 本発明の課題の説明図であって、従来のプレス成形装置の金型の斜視図である。It is explanatory drawing of the subject of this invention, Comprising: It is a perspective view of the metal mold | die of the conventional press molding apparatus. 本発明の課題の説明図であって、従来のプレス成形方法の説明図である。It is explanatory drawing of the subject of this invention, Comprising: It is explanatory drawing of the conventional press molding method. 本発明の課題の説明図であって、従来のプレス成形方法によって成形された成形品におけるスプリングバックの発生メカニズムの説明図である。It is explanatory drawing of the subject of this invention, Comprising: It is explanatory drawing of the generation | occurrence | production mechanism of the spring back in the molded article shape | molded by the conventional press molding method. 本発明の課題の説明図であって、従来のプレス成形方法によって成形された成形品におけるスプリングバックの説明図である。It is explanatory drawing of the subject of this invention, Comprising: It is explanatory drawing of the spring back in the molded article shape | molded by the conventional press molding method. 本発明を適用可能な製品形状の一例である（その１）。It is an example of the product shape which can apply this invention (the 1). 本発明を適用可能な製品形状の一例である（その２）。It is an example of the product shape which can apply this invention (the 2). 本発明を適用可能な製品形状の一例である（その３）。It is an example of the product shape which can apply this invention (the 3). 本発明の実施例３に係るプレス成形品の製品形状の説明図である。It is explanatory drawing of the product shape of the press-formed product which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例３に係るプレス成形装置の金型の斜視図である。It is a perspective view of the metal mold | die of the press molding apparatus which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例３に係る比較例としての従来のプレス成形装置の金型の斜視図である。It is a perspective view of the metal mold | die of the conventional press molding apparatus as a comparative example which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例３に係るスプリングバック量の評価方法の説明図である。It is explanatory drawing of the evaluation method of the springback amount which concerns on Example 3 of this invention.

［実施の形態１］
本発明の一実施の形態に係るプレス成形方法が成形の対象としているプレス成形品は、図１３に示すように、長手方向に延びる溝形状部４３を有し、溝形状部４３を形成する一対の縦壁部４３ｂの両方に長手方向に沿って湾曲するフランジ部（外側フランジ４５及び内側フランジ４７）を有する製品形状の成形品４１（図１３参照）である。 [Embodiment 1]
As shown in FIG. 13, the press-molded product that is the object of molding by the press molding method according to an embodiment of the present invention has a groove-shaped portion 43 that extends in the longitudinal direction, and a pair that forms the groove-shaped portion 43. This is a product-shaped molded product 41 (see FIG. 13) having flange portions (outer flange 45 and inner flange 47) that are curved along the longitudinal direction on both of the vertical wall portions 43b.

上記プレス成形方法について詳細に説明するのに先立って、上記プレス成形方法を実施するためのプレス成形装置１の各構成について図４、図５に基づいてより詳細に説明する。
プレス成形装置１は、図５に示すように、溝形状部４３を成形する溝部３ａと溝部３ａの両側に肩部３ｂとを有するダイ３と、ダイ３の肩部３ｂに対向配置されて肩部３ｂと協働して外側フランジ４５及び内側フランジ４７を成形するフランジ成形用ダイ５と、ダイ３の溝部３ａに挿入されて成形品４１の溝形状部４３を成形する溝形状成形部７ａを有するパンチ７と、パンチ７をフランジ成形用ダイ５に対して相対移動させるパンチ移動装置１１と、パンチ７の溝形状成形部端７０ａがフランジ成形用ダイ５の成形面から離れた位置であって下死点状態で肩部３ｂとフランジ成形用ダイ５との間に隙間が形成される第１の位置と、パンチ７の溝形状成形部端７０ａがフランジ成形用ダイ５の成形面に一致する第２の位置にパンチ７を位置決めするパンチ位置決め手段１２と、ダイ３とパンチ７及びフランジ成形用ダイ５を相対移動させてプレス成形を行う成形用駆動装置１３とを備えている。 Prior to describing the press molding method in detail, each configuration of the press molding apparatus 1 for performing the press molding method will be described in more detail with reference to FIGS. 4 and 5.
As shown in FIG. 5, the press forming apparatus 1 includes a die 3 having a groove portion 3 a for forming the groove-shaped portion 43 and shoulder portions 3 b on both sides of the groove portion 3 a, and a shoulder disposed opposite to the shoulder portion 3 b of the die 3. A flange-forming die 5 that forms the outer flange 45 and the inner flange 47 in cooperation with the portion 3b, and a groove-shaped forming portion 7a that is inserted into the groove portion 3a of the die 3 and forms the groove-shaped portion 43 of the molded product 41. The punch 7 having the punch 7, the punch moving device 11 for moving the punch 7 relative to the flange forming die 5, and the groove-shaped forming end 70 a of the punch 7 at a position away from the forming surface of the flange forming die 5. The first position where a gap is formed between the shoulder 3b and the flange forming die 5 in the bottom dead center state, and the groove-shaped formed end 70a of the punch 7 coincide with the forming surface of the flange forming die 5. Position punch 7 in the second position A punch positioning means 12 for the die 3 and punch 7 and the flange molding die 5 are relatively moved and a molding driving device 13 for press-molding.

＜ダイ＞
ダイ３の凹陥部３ａは、パンチ７の上部と共に、成形品４１のパンチ頂部４３ａと縦壁部４３ｂからなる溝形状部４３を成形する。
ダイ３の肩部３ｂは、フランジ成形用ダイ５とで内側フランジ部４７及び外側フランジ部４５を成形する。 <Die>
The recessed portion 3a of the die 3 forms a groove-shaped portion 43 including the punch top portion 43a and the vertical wall portion 43b of the molded product 41 together with the upper portion of the punch 7.
The shoulder portion 3b of the die 3 forms the inner flange portion 47 and the outer flange portion 45 with the flange forming die 5.

＜フランジ成形用ダイ＞
フランジ成形用ダイ５はパンチ７の下部が設置されるパンチ設置溝５ａを有している。
パンチ設置溝５ａを形成する壁面の上端には、内方に張り出す内張出部５ｂが形成されている。 <Flange forming die>
The flange-forming die 5 has a punch installation groove 5a in which the lower part of the punch 7 is installed.
At the upper end of the wall surface forming the punch installation groove 5a, an inwardly projecting portion 5b that projects inward is formed.

＜パンチ＞
パンチ７は、図４に示すように、長手方向に沿って湾曲する凸条からなる。
パンチ７の下端幅方向両側には、図５（及び図１）に示すように、外方に張り出す外張出部７ｂが形成されている。パンチ７の下部はフランジ成形用ダイ５のパンチ設置溝５ａに上下動可能に設置されている。
パンチ７がパンチ移動装置１１によって押し出されると、外張出部７ｂの面が、フランジ成形用ダイ５の内張出部５ｂの面に当接して、パンチ７が位置決めされるようになっている。この位置が本発明の第１の位置に相当する。
第１の位置では、パンチ７の溝形状成形部端７０ａがフランジ成形用ダイ５の成形面から離れた位置（図５のｈ参照）であって、下死点状態でダイ３の肩部３ｂとフランジ成形用ダイ５との間に隙間が形成されるようになっている。 <Punch>
As shown in FIG. 4, the punch 7 is formed of a ridge that curves along the longitudinal direction.
As shown in FIG. 5 (and FIG. 1), an outer projecting portion 7b projecting outward is formed on both sides of the punch 7 in the width direction of the lower end. The lower part of the punch 7 is installed in the punch installation groove 5a of the flange forming die 5 so as to be movable up and down.
When the punch 7 is pushed out by the punch moving device 11, the surface of the overhanging portion 7b comes into contact with the surface of the overhanging portion 5b of the flange forming die 5 so that the punch 7 is positioned. . This position corresponds to the first position of the present invention.
In the first position, the groove-shaped forming end 70a of the punch 7 is a position away from the forming surface of the flange forming die 5 (see h in FIG. 5), and the shoulder 3b of the die 3 in the bottom dead center state. And a gap forming die 5 are formed.

また、パンチ７が移動して、パンチ７の底面がパンチ設置溝５ａに当接すると、パンチ７の溝形状成形部端７０ａがフランジ成形用ダイ５の成形面に一致するようになっている。このときのパンチ７の位置が本発明の第２の位置に相当する。 Further, when the punch 7 moves and the bottom surface of the punch 7 comes into contact with the punch installation groove 5 a, the groove-shaped forming portion end 70 a of the punch 7 is made to coincide with the forming surface of the flange forming die 5. The position of the punch 7 at this time corresponds to the second position of the present invention.

上記のように、パンチ７は、内張出部５ｂと外張出部７ｂによって第１の位置に、パンチ設置溝５ａによって第２の位置に位置決めされるものであり、内張出部５ｂと外張出部７ｂ及びパンチ設置溝５ａが本発明のパンチ位置決め手段１２に相当する。 As described above, the punch 7 is positioned at the first position by the bulging portion 5b and the outer bulging portion 7b and at the second position by the punch installation groove 5a. The overhang portion 7b and the punch installation groove 5a correspond to the punch positioning means 12 of the present invention.

＜パンチ移動装置＞
パンチ移動装置１１は、図５に示すように、パンチ７を上下動させる油圧シリンダ１１ａと、油圧シリンダ１１ａを制御する制御部１１ｂとを有している。油圧シリンダ１１ａは、フランジ成形用ダイ５のパンチ設置溝５ａに設けられて、図示しない油圧ユニットに接続されており、該油圧ユニットから作動油を送りこまれるようになっている。なお、図１には油圧シリンダ１１ａのみを図示している。
パンチ移動装置１１は、ダイ３とパンチ７とでパンチ頂部４３ａと縦壁部４３ｂを成形する際（溝形状部成形工程）にパンチ７に作用する押圧力によって、パンチ７が押し下げられないように圧力が設定されている。 <Punch moving device>
As shown in FIG. 5, the punch moving device 11 has a hydraulic cylinder 11a that moves the punch 7 up and down, and a control unit 11b that controls the hydraulic cylinder 11a. The hydraulic cylinder 11a is provided in the punch installation groove 5a of the flange forming die 5, and is connected to a hydraulic unit (not shown) so that hydraulic oil can be fed from the hydraulic unit. FIG. 1 shows only the hydraulic cylinder 11a.
The punch moving device 11 prevents the punch 7 from being pushed down by the pressing force acting on the punch 7 when the punch top 43a and the vertical wall 43b are formed by the die 3 and the punch 7 (groove shape portion forming step). Pressure is set.

＜成形用駆動装置＞
成形用駆動装置１３は、図５に示すように、ダイ３を上下方向に駆動させる油圧シリンダ１３ａと、油圧シリンダ１３ａを制御する制御部１３ｂとを有している。なお、油圧シリンダ１３ａは、図示しない油圧ユニットに接続されており、該油圧ユニットから作動油を送りこまれるようになっている。 <Molding drive device>
As shown in FIG. 5, the molding drive unit 13 includes a hydraulic cylinder 13a that drives the die 3 in the vertical direction, and a control unit 13b that controls the hydraulic cylinder 13a. The hydraulic cylinder 13a is connected to a hydraulic unit (not shown), and hydraulic oil is fed from the hydraulic unit.

以上のように構成されたプレス成形装置１を用いた本発明の一実施の形態に係るプレス成形方法について図１、図２に基づいて詳細に説明する。なお、図１においては、成形用駆動装置１３の図示を省略している。
本実施の形態に係るプレス成形方法は、上述したプレス成形装置１を用いたプレス成形方法であって、パンチ７の溝形状成形部端７０ａがフランジ成形用ダイ５の成形面から離れていて下死点状態で肩部３ｂとフランジ成形用ダイ５との間に隙間が形成されるようにパンチ７の位置決めをするパンチ位置決め工程（図１（ａ）参照）と、パンチ位置決め工程で位置決めされた状態でパンチ７とダイ３によって溝形状部４３を製品形状に成形する（パンチ頂部４３ａがダイ溝部３ａの底の下死点まで成形する）形状部成形工程（図１（ｂ）参照）と、パンチ７の溝形状成形部端７０ａがフランジ成形用ダイ５の成形面に一致するようにパンチ７を移動させるパンチ移動工程（図１（ｃ）参照）と、パンチ移動工程でパンチ７を移動した状態でダイ３とフランジ成形用ダイ５によってフランジ部を製品形状に成形するフランジ成形工程（図１（ｄ）参照）とを備えたものである。
以下、各工程を詳細に説明する。 A press molding method according to an embodiment of the present invention using the press molding apparatus 1 configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. In FIG. 1, the molding drive device 13 is not shown.
The press molding method according to the present embodiment is a press molding method using the press molding apparatus 1 described above, and the groove-shaped molded part end 70a of the punch 7 is separated from the molding surface of the flange-forming die 5 and is lowered. The punch positioning step (see FIG. 1A) for positioning the punch 7 so that a gap is formed between the shoulder 3b and the flange forming die 5 in the dead center state, and the punch positioning step is performed. In the state, the groove portion 43 is formed into a product shape by the punch 7 and the die 3 (the punch top portion 43a is formed up to the bottom dead center of the bottom of the die groove portion 3a), and a shape portion forming step (see FIG. 1B), A punch moving step (see FIG. 1C) for moving the punch 7 so that the groove-shaped forming end 70a of the punch 7 coincides with the forming surface of the flange forming die 5, and the punch 7 is moved in the punch moving step. In state By 3 and flanging die 5 is obtained and a flange forming step of forming a flange portion on the product shape (see FIG. 1 (d)).
Hereinafter, each process will be described in detail.

＜パンチ位置決め工程＞
まず、パンチ７の溝形状成形部端７０ａがフランジ成形用ダイ５の成形面から離れていて第１下死点状態で肩部３ｂとフランジ成形用ダイ５との間に隙間が形成されるようにパンチ７の位置決めをする（パンチ位置決め工程、図１（ａ）参照）。
具体的には、パンチ移動装置１１によってパンチ７を押し出して、外張出部７ｂの面が、フランジ成形用ダイ５の内張出部５ｂの面に当接して、パンチ７が位置決めされる。この位置が本発明の第１の位置に相当し、パンチ移動装置１１の押し出し力によってパンチ７はこの位置で保持される。
ブランク２９は、図１（ａ）に示すように、パンチ７の頂部に載置する。 <Punch positioning process>
First, the groove-shaped forming end 70a of the punch 7 is separated from the forming surface of the flange forming die 5 so that a gap is formed between the shoulder 3b and the flange forming die 5 in the first bottom dead center state. Then, the punch 7 is positioned (punch positioning step, see FIG. 1A).
Specifically, the punch 7 is pushed out by the punch moving device 11, and the surface of the overhanging portion 7 b comes into contact with the surface of the overhanging portion 5 b of the flange forming die 5 to position the punch 7. This position corresponds to the first position of the present invention, and the punch 7 is held at this position by the pushing force of the punch moving device 11.
The blank 29 is placed on the top of the punch 7 as shown in FIG.

＜溝形状部成形工程＞
次に、パンチ位置決め工程で位置決めされた状態でダイ３を移動させて、パンチ頂部４３ａと縦壁部４３ｂを製品形状に成形する（第１下死点、図１（ｂ）参照）（溝形状部成形工程）。
縦壁部４３ｂが成形される際にブランク２９が内方に流入することによって、ブランク２９の内側端２９ａ及び外側端２９ｂは、図１（ｂ）の太矢印で示すように、パンチ７側に移動する。 <Groove-shaped part forming process>
Next, the die 3 is moved in the state of being positioned in the punch positioning step, and the punch top portion 43a and the vertical wall portion 43b are formed into a product shape (first bottom dead center, see FIG. 1B) (groove shape) Part molding process).
When the vertical wall 43b is formed, the blank 29 flows inward, so that the inner end 29a and the outer end 29b of the blank 29 are located on the punch 7 side as shown by the thick arrows in FIG. Moving.

図２は、内側フランジ４７と外側フランジ部４５におけるプレス成形開始前から第１下死点（溝形状部成形工程の下死点）さらに第２下死点（フランジ成形工程の下死点）までの線長の変化を説明する説明図である。図２では、湾曲の内側及び外側について、破線の丸で囲んだ部分を拡大して示している。各拡大図において、破線がプレス成形前のブランク２９の内側端２９ａ及び外側端２９ｂ、点線が第１下死点における内側端２９ａ及び外側端２９ｂ、そして実線が第２下死点における内側端２９ａ及び外側端２９ｂをそれぞれ示している。 FIG. 2 shows the first bottom dead center (bottom dead center of the groove-shaped portion forming step) and the second bottom dead center (bottom dead center of the flange forming step) from the start of press molding at the inner flange 47 and the outer flange portion 45. It is explanatory drawing explaining the change of line length. In FIG. 2, the inner side and the outer side of the curve are shown by enlarging the portions surrounded by a broken-line circle. In each enlarged view, the broken line is the inner end 29a and the outer end 29b of the blank 29 before press forming, the dotted line is the inner end 29a and the outer end 29b at the first bottom dead center, and the solid line is the inner end 29a at the second bottom dead center. The outer end 29b is shown.

図２の湾曲の内側の拡大図を見ると、成形開始から第１下死点までの間（溝形状部成形工程）、ブランク２９の流入により内側端２９ａにおけるA₀B₀はA₁B₁となり、内側端２９ａの線長は引き伸ばされて長くなる（伸びフランジ変形）。
一方、湾曲の外側では、図２の拡大図に示す通り、ブランク２９の流入により外側端２９ｂにおけるC₀D₀はC₁D₁となり、外側端２９ｂの線長は縮められて短くなる（縮みフランジ変形）。 Referring to an enlarged view of the inside of the curve in FIG. 2, A ₀ B ₀ at the inner end 29 a is A ₁ B ₁ due to the inflow of the blank 29 during the period from the start of molding to the first bottom dead center (groove-shaped portion molding step). Thus, the line length of the inner end 29a is extended and elongated (elongated flange deformation).
On the other hand, on the outside of the curve, as shown in the enlarged view of FIG. 2, C ₀ D ₀ at the outer end 29 b becomes C ₁ D ₁ due to the inflow of the blank 29, and the line length of the outer end 29 b is shortened and shortened. Flange deformation).

＜パンチ移動工程＞
次に、パンチ移動装置１１を駆動して、パンチ７の底面がパンチ設置溝５ａに当接するまでパンチ７を移動させる（パンチ移動工程、図１（ｃ）参照）。このとき、パンチ７の溝形状成形部端７０ａがフランジ成形用ダイ５の成形面に一致し、このパンチ７の位置が本発明の第２の位置に相当する。パンチ移動工程では、パンチ７は、第１の位置から前記第２の位置まで移動し、この移動量が本発明の相対移動距離hである。 <Punch moving process>
Next, the punch moving device 11 is driven to move the punch 7 until the bottom surface of the punch 7 comes into contact with the punch installation groove 5a (punch moving process, see FIG. 1C). At this time, the groove-shaped forming end 70a of the punch 7 coincides with the forming surface of the flange forming die 5, and the position of the punch 7 corresponds to the second position of the present invention. In the punch movement step, the punch 7 moves from the first position to the second position, and this movement amount is the relative movement distance h of the present invention.

＜フランジ成形工程＞
次に、ダイ３を移動させてフランジ成形用ダイ５に近づける。こうすることで、ダイ３とフランジ成形用ダイ５によって内側フランジ部４７及び外側フランジ部４５が製品形状に成形される（第２下死点、図１（ｄ）参照）（フランジ成形工程）。このときブランク２９の内側端２９ａ及び外側端２９ｂは、図１（ｄ）中の太矢印に示すように、外方に移動する。 <Flange forming process>
Next, the die 3 is moved closer to the flange forming die 5. By doing so, the inner flange portion 47 and the outer flange portion 45 are formed into a product shape by the die 3 and the flange forming die 5 (second bottom dead center, see FIG. 1D) (flange forming step). At this time, the inner end 29a and the outer end 29b of the blank 29 move outward as indicated by the thick arrows in FIG.

図２の湾曲の内側の拡大図を見ると、第２下死点において、内側端２９ａは外側に押し出される（流出する）変形をするため、内側端２９ａの線長は僅かに短くなり（A₁B₁→A₂B₂）、成形品４１の製品形状における内側フランジ部４７の線長となる。つまり、プレス成形開始前のA₀点、B₀点はそれぞれ、第１下死点ではA₁点、B₁点になり、第２下死点ではA₂点、B₂点となり、線長はA₀B₀→A₁B₁→A₂B₂と変化する。
一方、湾曲の外側では、外側端２９ｂの線長が僅かに長くなる（C₁D₁→C₂D₂）。つまり、プレス成形開始前のC₀点、D₀点はそれぞれ、第１下死点ではC₁点、D₁点になり、第２下死点ではC₂点、D₂点となり、線長はC₀D₀→C₁D₁→C₂D₂と変化する。 Referring to an enlarged view of the inside of the curve in FIG. 2, at the second bottom dead center, the inner end 29a is deformed to be pushed out (outflow), so that the line length of the inner end 29a is slightly shortened (A ₁ B ₁ → A ₂ B ₂ ), the wire length of the inner flange portion 47 in the product shape of the molded product 41. In other words, A ₀ point and B ₀ point before the start of press forming are A ₁ point and B ₁ point at the first bottom dead center, and A ₂ point and B ₂ point at the second bottom dead center, respectively. Changes from A ₀ B ₀ → A ₁ B ₁ → A ₂ B ₂ .
On the other hand, outside the curve, the line length of the outer end 29b becomes slightly longer (C ₁ D ₁ → C ₂ D ₂ ). That is, C ₀ point and D ₀ point before the start of press forming are C ₁ point and D ₁ point at the first bottom dead center, and C ₂ point and D ₂ point at the second bottom dead center, respectively. Changes from C ₀ D ₀ → C ₁ D ₁ → C ₂ D ₂ .

このように、内側フランジ部４７においては、溝形状部成形工程において、一旦、成形品４１の製品形状よりも線長が長くなる成形を行い、フランジ成形工程において成形品４１の製品形状の線長に戻す成形を行い、外側フランジ部４５においては、溝形状部成形工程において、一旦、成形品４１の製品形状よりも線長が短くなる成形を行い、フランジ成形工程において成形品４１の製品形状の線長に戻す成形を行うようにしている。このため、内側フランジ部４７及び外側フランジ部４５において、溝形状部成形工程で生じたひずみがフランジ成形工程で僅かに戻されることになり、これに伴い残留応力が大幅に低減される。 As described above, in the inner flange portion 47, in the groove shape portion forming step, the wire length is once longer than the product shape of the molded product 41, and the product shape line length of the molded product 41 in the flange forming step. In the outer flange portion 45, in the groove-shaped portion forming step, the wire length is once shorter than the product shape of the molded product 41, and the product shape of the molded product 41 is changed in the flange forming step. Molding to return to the line length is performed. For this reason, in the inner side flange part 47 and the outer side flange part 45, the distortion which arose in the groove shape part shaping | molding process will be returned slightly in a flange shaping | molding process, and a residual stress is reduced significantly in connection with this.

この点について、図３に基づいて説明する。図３は、フランジ部の成形開始から第２下死点までの長手方向の応力―ひずみ線図である。図３に示すように、溝形状部成形工程により第１下死点のフランジ部には大きな残留応力が蓄積されている。しかし、第１下死点から第２下死点までひずみを僅かに戻すことによって残留応力は大幅に低減する。
このように、本発明は、僅かなひずみの戻りに対して残留応力が敏感に大きく変化する特徴を利用したものである。 This point will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a stress-strain diagram in the longitudinal direction from the start of molding of the flange portion to the second bottom dead center. As shown in FIG. 3, a large residual stress is accumulated in the flange portion at the first bottom dead center by the groove-shaped portion forming step. However, the residual stress is greatly reduced by slightly returning the strain from the first bottom dead center to the second bottom dead center.
As described above, the present invention utilizes the characteristic that the residual stress changes sensitively with respect to the return of a slight strain.

ひずみの戻し量は、パンチ７の相対移動距離hとフランジ幅によって決まる。フランジ幅が同じであれば、相対移動距離hが大きいほどひずみの戻し量は大きくなり残留応力の低減効果は大きい。つまり、本発明において、フランジ成形用ダイ５に対するパンチ７の相対移動距離hがスプリングバック量に大きな影響を与えており、相対移動距離hを調節することによりスプリングバックをコントロールできる。 The amount of strain return is determined by the relative movement distance h of the punch 7 and the flange width. If the flange width is the same, the greater the relative movement distance h, the greater the strain return and the greater the residual stress reduction effect. That is, in the present invention, the relative movement distance h of the punch 7 with respect to the flange forming die 5 has a great influence on the amount of springback, and the springback can be controlled by adjusting the relative movement distance h.

なお、ひずみの戻し量が大きすぎると、逆方向の残留応力を蓄積させてしまうため、適切な戻し量が必要である。
そこで、成形品４１のフランジ幅をL（図１３参照）とすると、フランジ幅Lと相対移動距離hの比（h／L）は、0.05＜h／L＜1.0の範囲内に設定することが望ましい。この点は後述する実施例において実証する。 Note that if the strain return amount is too large, residual stress in the reverse direction is accumulated, so an appropriate return amount is required.
Therefore, if the flange width of the molded product 41 is L (see FIG. 13), the ratio (h / L) between the flange width L and the relative movement distance h can be set within a range of 0.05 <h / L <1.0. desirable. This point is demonstrated in the Example mentioned later.

以上のように、本実施の形態においては、成形過程において一旦成形品の内側に入り込んだフランジ部の材料を成形品の外側に押し戻して長手方向のひずみを僅かに戻すことで残留応力を低減させることが可能となり、製品形状を変えることなく、割れやしわなどの成形不良を発生させることなくスプリングバックを低減させることができる。 As described above, in the present embodiment, the residual stress is reduced by pushing back the material of the flange portion that has once entered the inside of the molded product in the molding process back to the outside of the molded product to slightly return the strain in the longitudinal direction. Therefore, the spring back can be reduced without changing the product shape and without causing molding defects such as cracks and wrinkles.

［実施の形態２］
実施の形態１では内側フランジ４７及び外側フランジ４５の両方においてひずみの戻りを与える例を説明したが、内側フランジ４７と外側フランジ４５との残留応力のバランスをとることによって成形品４１全体としてスプリングバックが緩和されればよく、内側フランジ部４７又は外側フランジ部４５の一方についてのみ、ひずみの戻りを与えるような成形を行うようにしてもよい。
例えば、内側フランジ部４７のみにひずみの戻りを与える場合、図６に示すように、外側フランジ成形部を有するパンチ１７と、内側フランジ成形用ダイ１９と、パンチ１７の幅方向一端が当接してパンチ１７の位置決めをするための位置決め部材２１とを有するプレス成形装置１５を用いてプレス成形を行う。プレス成形装置１５の上記各構成について図７（ａ）に基づいて詳細に説明する。 [Embodiment 2]
In the first embodiment, an example in which strain return is given to both the inner flange 47 and the outer flange 45 has been described. However, by balancing the residual stress between the inner flange 47 and the outer flange 45, the molded product 41 as a whole is springback. It is only necessary to relax, and only one of the inner flange portion 47 and the outer flange portion 45 may be molded so as to return strain.
For example, when a strain return is given only to the inner flange portion 47, as shown in FIG. 6, the punch 17 having the outer flange forming portion, the inner flange forming die 19, and one end in the width direction of the punch 17 are in contact with each other. Press molding is performed using a press molding apparatus 15 having a positioning member 21 for positioning the punch 17. Each said structure of the press molding apparatus 15 is demonstrated in detail based on Fig.7 (a).

＜パンチ＞
パンチ１７は、ダイ３と共にパンチ頂部４３ａと縦壁部４３ｂと外側フランジ部４５を成形する。パンチ１７の幅方向両端には、実施の形態１のパンチ７と同様に、外方に張り出す外張出部１７ａが形成されている。 <Punch>
The punch 17 forms a punch top portion 43 a, a vertical wall portion 43 b, and an outer flange portion 45 together with the die 3. At both ends in the width direction of the punch 17, similarly to the punch 7 of the first embodiment, an outward projecting portion 17 a that projects outward is formed.

＜内側フランジ成形用ダイ＞
内側フランジ成形用ダイ１９は、一段低い段部１９ａを有しており、段部１９ａにパンチ１７の底部が配置される。段部１９ａを形成する縦壁の端には、内側に張り出して、パンチ１７の第１の位置の位置決めの際に、湾曲の内側の外張出部１７ａと当接する内張出部１９ｂが形成されている。 <Inner flange forming die>
The inner flange forming die 19 has a step 19a that is one step lower, and the bottom of the punch 17 is disposed on the step 19a. At the end of the vertical wall forming the stepped portion 19a, an inwardly projecting portion 19b is formed which projects inwardly and comes into contact with the outwardly projecting portion 17a inside the curve when the first position of the punch 17 is positioned. Has been.

＜位置決め部材＞
位置決め部材２１は、内張出部１９ｂに対向するように張り出す張出部２１ａが形成されており、張出部２１ａが、パンチ１７の第１の位置の位置決めの際に、湾曲の外側の外張出部１７ａと当接するようになっている。 <Positioning member>
The positioning member 21 is formed with an overhanging portion 21 a that protrudes so as to face the overhanging portion 19 b, and when the overhanging portion 21 a is positioned at the first position of the punch 17, It comes in contact with the overhang portion 17a.

プレス成形装置１５の他の構成はプレス成形装置１と同様であるので、図６において、同一のものには同一の符号を付している。 Since the other configuration of the press molding apparatus 15 is the same as that of the press molding apparatus 1, the same components are denoted by the same reference numerals in FIG.

プレス成形装置１５を用いたプレス成形方法について図７に基づいて説明する。なお、図７においては、パンチ移動装置１１の一部、および、成形用駆動装置１３の図示を省略している。
まず、図７（ａ）に示すようにブランク２９を載置し、ダイ３を移動させる。第１下死点（図７（ｂ）参照）においては、外側端２９ｂは内側に移動して縮みフランジ変形となり外側フランジ部４５が成形されるが、内側端２９ａでは伸びフランジ変形となる。
そして、第２下死点（図７（ｄ）参照）において内側端２９ａの長手方向の線長が僅かに短くなる変形が生じて内側フランジ部４７が成形される。このとき、伸びフランジ変形が緩和されて引張応力が大幅に減少する。このように、内側フランジ部４７のみに本発明を適用することで、内側フランジ部４７の伸びフランジ変形を緩和して、図１７に示す成形品４１に生ずるスプリングバックを緩和することができる。
さらに、後述する実施例２で実証するように、フランジ成形工程において内側フランジ部４７に与えるひずみの戻し量を大きくすることで逆方向の変形（伸び変形）を生じさせる残留応力を蓄積させ、外側フランジ部４５に生ずる伸び変形とバランスさせるようにしてもよい。このようにすれば、内側フランジ部４７と外側フランジ部４５での残留応力による変形がバランスされ、成形品４１全体としてスプリングバックによる変形が緩和される。 A press forming method using the press forming apparatus 15 will be described with reference to FIG. In FIG. 7, a part of the punch moving device 11 and the molding drive device 13 are not shown.
First, as shown in FIG. 7A, the blank 29 is placed and the die 3 is moved. At the first bottom dead center (see FIG. 7 (b)), the outer end 29b moves inward and shrinks to form a flange deformation, and the outer flange portion 45 is formed.
Then, at the second bottom dead center (see FIG. 7D), the inner flange portion 47 is molded by causing a deformation in which the line length in the longitudinal direction of the inner end 29a is slightly shortened. At this time, the stretch flange deformation is relaxed and the tensile stress is greatly reduced. In this way, by applying the present invention only to the inner flange portion 47, the stretch flange deformation of the inner flange portion 47 can be alleviated, and the spring back generated in the molded product 41 shown in FIG. 17 can be alleviated.
Further, as will be demonstrated in Example 2 described later, residual stress that causes deformation (elongation deformation) in the reverse direction is accumulated by increasing the return amount of strain applied to the inner flange portion 47 in the flange forming process, and the outer side. You may make it balance with the elongation deformation which a flange part 45 produces. If it does in this way, the deformation | transformation by the residual stress in the inner side flange part 47 and the outer side flange part 45 will be balanced, and the deformation | transformation by a springback will be relieve | moderated as the molded article 41 whole.

［実施の形態３］
実施の形態２に示したものとは逆に、外側フランジ部４５のみにひずみの戻りを与えるようにしてもよく、この場合、図８に示すように、内側フランジ成形部を有するパンチ２５と、外側フランジ成形用ダイ２７を有するプレス成形装置２３を用いる。
パンチ２５は、ダイ３と共にパンチ頂部４３ａと縦壁部４３ｂと内側フランジ部４７を成形する。
プレス成形装置２３の他の構成はプレス成形装置１と同様であるので、図８において、同一のものには同一の符号を付している。図８においては、成形用駆動装置１３の図示を省略している。 [Embodiment 3]
Contrary to what is shown in the second embodiment, the strain may be returned only to the outer flange portion 45. In this case, as shown in FIG. 8, a punch 25 having an inner flange formed portion, A press forming apparatus 23 having an outer flange forming die 27 is used.
The punch 25 forms a punch top portion 43 a, a vertical wall portion 43 b, and an inner flange portion 47 together with the die 3.
Since the other configuration of the press molding apparatus 23 is the same as that of the press molding apparatus 1, the same components are denoted by the same reference numerals in FIG. In FIG. 8, the illustration of the molding drive device 13 is omitted.

この場合、第１下死点においては、内側フランジ部４７では伸びフランジ変形となり、外側フランジ部４５では縮みフランジ変形となる点は、上記実施の形態３と同様である。その後に成形が進むと、第２下死点において外側フランジ部４５においては線長が僅かに長くなり、縮みフランジ変形が緩和されて圧縮応力が大幅に減少する。
このように、外側フランジ部４５のみに本発明を適用することで、外側フランジ部４５の縮みフランジ変形を緩和して、図１７に示す成形品４１に生ずるスプリングバックを緩和することができる。
また、フランジ成形工程において外側フランジ部４５に与えるひずみの戻し量を大きくすることで逆方向の変形（縮み変形）を生じさせる残留応力を蓄積させ、内側フランジ部４７に生ずる縮み変形とバランスさせるようにしてもよい。このようにすれば、内側フランジ部４７と外側フランジ部４５での残留応力による変形がバランスされ、成形品４１全体としてスプリングバックによる変形が緩和される。 In this case, at the first bottom dead center, the inner flange portion 47 undergoes an extended flange deformation, and the outer flange portion 45 undergoes a contraction flange deformation, similar to the third embodiment. When the molding proceeds thereafter, the line length is slightly increased at the second bottom dead center in the outer flange portion 45, the shrinkage flange deformation is relaxed, and the compressive stress is greatly reduced.
In this way, by applying the present invention only to the outer flange portion 45, it is possible to relieve the contraction flange deformation of the outer flange portion 45, and to relieve the spring back generated in the molded product 41 shown in FIG.
Further, by increasing the return amount of strain applied to the outer flange portion 45 in the flange forming process, residual stress that causes deformation in the reverse direction (shrinkage deformation) is accumulated to balance the shrinkage deformation generated in the inner flange portion 47. It may be. If it does in this way, the deformation | transformation by the residual stress in the inner side flange part 47 and the outer side flange part 45 will be balanced, and the deformation | transformation by a springback will be relieve | moderated as the molded article 41 whole.

なお、上記のフランジ成形工程では、内側フランジ部４７及び外側フランジ部４５を成形する方法の一例として、ダイ３とパンチ７をフランジ成形用ダイ５に近づけるものについて説明したが、ダイ３とパンチ７を第１下死点で停止させ、フランジ成形用ダイ５をダイ３側に近づけるようにしてもよい。 In the above-described flange forming step, as an example of a method for forming the inner flange portion 47 and the outer flange portion 45, the die 3 and the punch 7 are brought close to the flange forming die 5. May be stopped at the first bottom dead center, and the flange forming die 5 may be brought closer to the die 3 side.

また、本発明で効果が得られる成形品の製品形状としては長手方向に沿って湾曲するフランジ部を有し、かつ溝形状部を形成する一対の縦壁の少なくとも一方にフランジ部を有する形状であればよい。図９に、本発明を適用可能な成形品の製品形状の断面の例を複数示し、各断面について以下に説明する。 In addition, the product shape of the molded product that can achieve the effect of the present invention has a flange portion that is curved along the longitudinal direction, and a shape that has a flange portion on at least one of the pair of vertical walls forming the groove shape portion. I just need it. FIG. 9 shows a plurality of examples of product-shaped cross-sections of molded products to which the present invention can be applied. Each cross-section will be described below.

図９（ａ）〜図９（ｆ）は、内側及び外側の両方に湾曲したフランジ部を有するものである。図９（ａ）、（ｄ）は縦壁が垂直になっているものである。図９（ｂ）、（ｅ）は上述した成形品４１の断面と同様であり、縦壁が傾斜しているものである。図９（ｃ）、（ｆ）は両縦壁部が傾斜して頂部に平坦部のない形を形成しているものである。図９（ｃ）、（ｆ）の断面を成形するには、先端がＲになっているパンチを使用するとよい。 9 (a) to 9 (f) have flange portions that are curved both inside and outside. FIGS. 9A and 9D show a vertical wall that is vertical. 9B and 9E are the same as the cross section of the molded product 41 described above, and the vertical wall is inclined. 9 (c) and 9 (f), both vertical wall portions are inclined to form a shape without a flat portion at the top. In order to mold the cross sections of FIGS. 9C and 9F, it is preferable to use a punch whose tip is R.

また、図９（ｇ）〜図９（ｉ）に示すように、図９（ａ）〜図９（ｃ）の内側又は外側のいずれか一方のみの湾曲したフランジ部を有するものであってもよい。
フランジ部の長さ、高さ位置や角度について制限はない。
また、図１８に示すように、内側又は外側のいずれか一方に湾曲したフランジ部を有し、他方は湾曲しないフランジ部を有するものであってもよく、成形品の製品形状全体が湾曲していなくともよい。 Further, as shown in FIGS. 9 (g) to 9 (i), it may have a curved flange portion only on either the inside or the outside of FIGS. 9 (a) to 9 (c). Good.
There are no restrictions on the length, height position and angle of the flange.
Further, as shown in FIG. 18, it may have a flange portion that is curved on either the inside or the outside, and the other may have a flange portion that is not curved, and the entire product shape of the molded product is curved. Not necessary.

また、成形品の長手方向をｘ方向、幅方向をｙ方向、高さ方向をｚ方向（図１８参照）とすると、上記の実施の形態１〜３及び図１８の説明では、成形品はｘｙ平面内における湾曲であったが、本発明の対象とする成形品はこのような湾曲にのみ限られず、図１９及び図２０に示すように、フランジ部がｚ方向に湾曲するものも含む。
図１９（ａ）は、成形品全体が長手方向中央で上に凸となるように湾曲した形状の一例(成形品８１)を図示したものであり、図１９（ｂ）は長手方向中央で下に凸となるように湾曲した形状の一例(成形品８３)を図示したものである。
また、図２０（ａ）は、成形品のフランジ部のみが長手方向中央で上に凸となるように湾曲した形状の一例(成形品９１)を図示したものであり、図２０（ｂ）は成形品のフランジ部のみが長手方向中央で下に凸となるように湾曲した形状の一例(成形品９３)を図示したものである。 Also, assuming that the longitudinal direction of the molded product is the x direction, the width direction is the y direction, and the height direction is the z direction (see FIG. 18), in the description of Embodiments 1 to 3 and FIG. Although it was the curvature in the plane, the molded product which is the object of the present invention is not limited to such a curvature, and includes a product in which the flange portion is curved in the z direction as shown in FIGS. 19 and 20.
FIG. 19A illustrates an example of a shape (molded product 81) that is curved so that the entire molded product is convex upward at the center in the longitudinal direction, and FIG. An example of the shape curved so as to be convex (molded product 83) is illustrated.
FIG. 20A shows an example of a shape (molded product 91) that is curved so that only the flange portion of the molded product is convex upward in the center in the longitudinal direction, and FIG. An example of the shape (molded product 93) curved so that only the flange portion of the molded product is convex downward at the center in the longitudinal direction is illustrated.

本発明のプレス成形方法による作用効果について具体的な実験を行ったので、その結果について図１０〜図１２に基づいて、他の図を適宜参照して以下に説明をする。
まず、実験方法について概説する。実験は、プレス成形装置１（図１及び図５）を用いて複数のプレス成形条件で成形を行い、成形された成形品のスプリングバック量を比較するというものである。
成形対象となる成形品４１は、図１０及び図１１に示すように、ハット断面を有する長手方向に沿って湾曲した形状であり、長さは1000mm、断面の高さは30mm、パンチ頂部４３ａの幅は20mm、内側フランジ部４７及び外側フランジ部４５の幅はともに25mm、部品幅中央の長手方向湾曲曲率半径は1000mmである。ブランク２９は厚さ1.2mmの980MPa級鋼板を使用した。プレス機には1000tonf油圧プレス機を用いた。 Since the specific experiment was conducted about the effect by the press molding method of this invention, the result is demonstrated below with reference to other figures suitably based on FIGS. 10-12.
First, the experimental method will be outlined. In the experiment, molding is performed under a plurality of press molding conditions using the press molding apparatus 1 (FIGS. 1 and 5), and the springback amounts of the molded products are compared.
As shown in FIGS. 10 and 11, the molded product 41 to be molded has a shape curved along the longitudinal direction having a hat cross section, a length of 1000 mm, a cross section height of 30 mm, and a punch top 43a. The width is 20 mm, the widths of the inner flange portion 47 and the outer flange portion 45 are both 25 mm, and the radius of curvature in the longitudinal direction at the center of the component width is 1000 mm. The blank 29 was a 980 MPa steel plate having a thickness of 1.2 mm. A 1000tonf hydraulic press was used as the press.

プレス成形条件について以下に詳細に説明する。
本発明例１〜本発明例７においては、図１、図４、図５に示すプレス成形装置１を用いた。
本発明例１〜本発明例７は、パンチ７の相対移動距離hの影響を確認するため、相対移動距離hをそれぞれ2.5、5、10、15、20、25、30mmの7水準とした。
本発明例１〜本発明例７は、フランジ成形工程では、パンチ７を移動させた状態でパンチ７とフランジ成形用ダイ５を固定して、ダイ３を移動させるようにした。 The press molding conditions will be described in detail below.
In Inventive Example 1 to Inventive Example 7, press molding apparatus 1 shown in FIGS. 1, 4, and 5 was used.
In Invention Example 1 to Invention Example 7, in order to confirm the influence of the relative movement distance h of the punch 7, the relative movement distance h was set to seven levels of 2.5, 5, 10, 15, 20, 25, and 30 mm, respectively.
In Invention Example 1 to Invention Example 7, in the flange forming step, the punch 7 and the flange forming die 5 were fixed while the punch 7 was moved, and the die 3 was moved.

比較例１は、プレス成形装置１０１（図１４）を用いて、パンチ頂部４３ａと縦壁部４３ｂとフランジ部（内側フランジ部４７及び外側フランジ部４５）を成形する通常のパンチ１０５（図１における相対移動距離h=0mm）を用いて従来のフォーム成形（図１５参照）を行った。 In Comparative Example 1, a normal punch 105 (in FIG. 1) for forming the punch top portion 43a, the vertical wall portion 43b, and the flange portions (the inner flange portion 47 and the outer flange portion 45) using the press forming apparatus 101 (FIG. 14). Conventional foam molding (see FIG. 15) was performed using a relative movement distance h = 0 mm.

成形された製品形状は３次元形状測定器で測定した。その後、CADソフトウェア上で長手方向中央の湾曲部が設計形状と合うように測定データの位置合わせを行った後、部品端における測定形状データと設計形状データのY座標差異（曲がり量Δy、図１２参照）を算出し、この曲がり量Δyをスプリングバックによる曲がり変形の指標とした。
曲がり量Δyは、正ならば部品の湾曲曲率が大きくなる（曲率半径が小さくなる）方向に曲がり変形したことを、負ならば湾曲曲率が小さくなる（曲率半径が大きくなる）方向に曲がり変形したことを意味する。そして、絶対値が小さければスプリングバック量が少ないことを意味する。
表１に各プレス成形条件｛相対移動距離h（mm）、h／L｝と各プレス条件で成形された成形品４１の曲がり量Δy（mm）を示す。 The molded product shape was measured with a three-dimensional shape measuring instrument. Then, after positioning the measurement data on the CAD software so that the curved portion at the center in the longitudinal direction matches the design shape, the Y coordinate difference between the measurement shape data at the part end and the design shape data (bending amount Δy, FIG. 12). The bending amount Δy was used as an index of bending deformation due to springback.
If the amount of bending Δy is positive, the part is bent and deformed in the direction of increasing the curvature of curvature (decreasing the radius of curvature), and if negative, it is bent and deformed in the direction of decreasing the curvature of curvature (increasing the radius of curvature). Means that. If the absolute value is small, it means that the amount of springback is small.
Table 1 shows each press molding condition {relative movement distance h (mm), h / L} and the bending amount Δy (mm) of the molded product 41 molded under each press condition.

表１の本発明例１〜本発明例７をみると、相対移動距離hが大きくなれば曲がり量Δyの絶対値は比較例１より小さくなることが分かる。
また、h=10mmからh=15mmで曲がり量Δyの正負が逆転した。曲がり量Δyの絶対値が最も小さい成形条件は本発明例３（h=10mm）でΔy=1.2mmとなり、比較例１の従来のフォーム成形に比べ大幅にスプリングバックが低減した。 As seen from Invention Example 1 to Invention Example 7 in Table 1, it can be seen that the absolute value of the bending amount Δy becomes smaller than that of Comparative Example 1 as the relative movement distance h increases.
Further, the sign of the bending amount Δy was reversed from h = 10 mm to h = 15 mm. The molding condition with the smallest absolute value of the bending amount Δy was Δy = 1.2 mm in Invention Example 3 (h = 10 mm), and the spring back was greatly reduced as compared with the conventional foam molding of Comparative Example 1.

上記実施例１は、内側フランジ部４７及び外側フランジ部４５の両方にひずみを戻す成形を適用したものであった。実施例２では、内側フランジ部４７又は外側のフランジのいずれか一方についてひずみを戻す成形を適用した場合の効果について具体的な実験を行ったので、その結果について説明する。 In the first embodiment, molding that returns strain to both the inner flange portion 47 and the outer flange portion 45 is applied. In Example 2, since the specific experiment was conducted about the effect at the time of applying the shaping | molding which returns distortion | strain about either the inner side flange part 47 or an outer side flange, the result is demonstrated.

まず、実験方法について概説する。
ひずみを戻す成形は、本発明例８〜本発明例１２では内側フランジ部４７のみに、本発明例１３〜本発明例１７では外側フランジ部４５のみに適用した。
本発明例８〜本発明例１２では、図６及び図７に示すプレス成形装置１５を、本発明例１５〜本発明例１９では、図８に示すプレス成形装置２３を用いた。
相対移動距離hは、本発明例８〜本発明例１２ではそれぞれ5、10、15、20、25mmとし、本発明例１３〜本発明例１７でも同様にそれぞれ5、10、15、20、25mmとした。
また、比較例２として、プレス成形装置１０１｛通常のパンチ１０５（図１における相対移動距離h=0mm）｝を用いた従来のフォーム成形（図１５参照）を行った。
成形対象、油圧プレス機、スプリングバックの評価方法は、実施例１と同様である。 First, the experimental method will be outlined.
The molding for returning the strain was applied only to the inner flange portion 47 in Invention Examples 8 to 12, and only to the outer flange portion 45 in Invention Examples 13 to 17.
In Invention Example 8 to Invention Example 12, the press molding apparatus 15 shown in FIGS. 6 and 7 was used, and in Invention Example 15 to Invention Example 19, the press molding apparatus 23 shown in FIG. 8 was used.
The relative movement distances h are 5, 10, 15, 20, and 25 mm in Invention Example 8 to Invention Example 12, and are also 5, 10, 15, 20, and 25 mm in Invention Example 13 to Invention Example 17, respectively. It was.
Further, as Comparative Example 2, conventional foam molding (see FIG. 15) using a press molding apparatus 101 {normal punch 105 (relative movement distance h = 0 mm in FIG. 1)} was performed.
The evaluation method of the object to be molded, the hydraulic press, and the spring back is the same as that in the first embodiment.

表２に各プレス成形条件｛適用フランジ、相対移動距離h（mm）、h／L｝と各プレス条件で成形された成形品４１の曲がり量Δy（mm）を示す。 Table 2 shows the press molding conditions {applied flange, relative movement distance h (mm), h / L} and the bending amount Δy (mm) of the molded product 41 molded under each press condition.

スプリングバック量が最も小さい（曲がり量Δyの絶対値が最も小さい）成形条件は、内側フランジ部４７に適用した例では本発明例１０（h=15mm）でΔy=0.3mm、外側フランジ部４５に適用した例では本発明例１５（h=15mm）でΔy=0.9mmであり、比較例３のΔy=7.3mmに比べ大幅にスプリングバックは低減した。
以上のように、ひずみを戻す本発明を適用するのが内側フランジ部４７及び外側フランジ部４５のどちらか一方のみであっても、高いスプリングバック抑制効果が確認された。 The molding conditions with the smallest springback amount (the smallest absolute value of the bending amount Δy) are Δy = 0.3 mm in Example 10 (h = 15 mm) of the invention example 10 (h = 15 mm) and the outer flange portion 45 is applied. In the applied example, Δy = 0.9 mm in Inventive Example 15 (h = 15 mm), and the spring back was significantly reduced as compared with Δy = 7.3 mm in Comparative Example 3.
As described above, even when only one of the inner flange portion 47 and the outer flange portion 45 is applied with the present invention that restores strain, a high spring back suppression effect was confirmed.

なお、上記の説明では、フランジ成形工程は、ダイを移動させてフランジ成形用ダイに近づけるものを例に挙げたが、本発明はこれに限られず、例えば、フランジ成形用ダイ及びパンチを一体として移動させて、ダイに近づけるようにしてもよい。 In the above description, the flange forming step has been described by taking an example in which the die is moved and brought close to the flange forming die. However, the present invention is not limited to this, and for example, the flange forming die and the punch are integrated. It may be moved closer to the die.

なお、上記では、パンチの移動のためにパンチ移動装置と、パンチの位置決めのためにパンチ位置決め手段を用いたものを例に挙げて説明したが、パンチ移動装置とパンチ位置決め手段の替わりに、これらの両方の機能を有するもの、例えば位置と速度等を制御することができる油圧サーボモータを用いて、パンチの移動及び位置決めを行ってもよい。
こうすることによって、パンチ７の相対移動距離hを成形現場で容易に変更することができる。上述したとおり、相対移動距離hを調節することでスプリングバックをコントロールすることができる。
従って、成形現場でスプリングバックをコントロールでき、従来のように金型を修正することでトライアル＆エラーによってスプリングバックを低減していたのに比べ、はるかに安価でなおかつ短期間でスプリングバックを低減できる。
なお、本発明は、下側にフランジ成形用ダイ５とパンチ７を有し、上側にダイ３を有して、パンチ７の溝形状成形部端７０ａがフランジ成形用ダイ５の成形面より上方の位置であって、下死点状態で肩部３ｂとフランジ成形用ダイ５との間に隙間を形成されるようにしていたが、上側にフランジ成形用ダイ５とパンチ７を有し、下側にダイ３を有してもよく、この場合、パンチ７の溝形状成形部端７０ａがフランジ成形用ダイ５の成形面より下方に離れた位置であって、下死点状態で肩部３ｂとフランジ成形用ダイ５との間に隙間が形成されるようにするとよい。 In the above description, the punch moving device for moving the punch and the punch positioning means for positioning the punch have been described as examples. However, instead of the punch moving device and the punch positioning means, The punch may be moved and positioned by using a hydraulic servo motor having both functions, for example, a hydraulic servo motor capable of controlling the position and speed.
By doing so, the relative movement distance h of the punch 7 can be easily changed at the molding site. As described above, the springback can be controlled by adjusting the relative movement distance h.
Therefore, the spring back can be controlled at the molding site, and the spring back can be reduced at a much lower cost and in a shorter period of time compared to the case where the spring back is reduced by trial and error by modifying the mold as in the past .
In the present invention, the flange forming die 5 and the punch 7 are provided on the lower side, the die 3 is provided on the upper side, and the groove-shaped forming end 70a of the punch 7 is above the forming surface of the flange forming die 5. In the bottom dead center state, a gap is formed between the shoulder 3b and the flange-forming die 5, but the flange-forming die 5 and the punch 7 are provided on the upper side. The die 3 may be provided on the side, and in this case, the groove-shaped molded portion end 70a of the punch 7 is located below the molding surface of the flange-forming die 5, and the shoulder portion 3b in the bottom dead center state. A gap may be formed between the flange forming die 5 and the flange forming die 5.

上記実施例１および実施例２では、ｘｙ平面内で湾曲した製品についての実験であったが、本実施例では、ｚ方向（プレス方向）に湾曲した製品についての実験を行ったので、その結果について説明する。
まず、実験方法について概説する。 In Example 1 and Example 2 described above, an experiment was performed on a product curved in the xy plane. However, in this example, an experiment was performed on a product curved in the z direction (press direction). Will be described.
First, the experimental method will be outlined.

本発明例１８〜本発明例２２は、図２１（ａ）に示すように成形品全体が長手方向中央で上に凸となるように湾曲した成形品８１について、本発明例２３〜本発明例２７は図２１（ｂ）に示すように長手方向中央で下に凸となるように湾曲した成形品８３について、それぞれ本発明を適用したものである。
成形品８１および成形品８３は、長さは1000mm、長手方向湾曲曲率半径は1000mm、断面形状は実施例１および実施例２と同じである（図１１参照）。ひずみを戻す成形は、両方のフランジ部に適用した。ブランク材、および油圧プレス機は実施例１および実施例２と同様のものを用いた。 Inventive Example 18 to Inventive Example 22 are shown as Inventive Example 23 to Inventive Example for a molded product 81 that is curved so that the entire molded product is convex upward in the center in the longitudinal direction as shown in FIG. In FIG. 21B, the present invention is applied to each of the molded products 83 curved so as to protrude downward at the center in the longitudinal direction as shown in FIG.
The molded product 81 and the molded product 83 have a length of 1000 mm, a longitudinal curvature radius of curvature of 1000 mm, and a cross-sectional shape that is the same as in the first and second embodiments (see FIG. 11). Molding to return strain was applied to both flanges. The blank material and the hydraulic press were the same as those in Example 1 and Example 2.

本発明例１８〜本発明例２２では図２２（ａ）に示すプレス成形装置６１、本発明例２３〜本発明例２７では図２２（ｂ）に示すプレス成形装置６５を用いた。成形時のブランクと各金型の動きは図１と同様である。
相対移動距離hは、本発明１８〜本発明例２２ではそれぞれ5、10、15、20、25mmとし、本発明２３〜本発明例２７ではそれぞれ5、10、15、20、25mmとした。
また、比較例４および比較例５として、図２３（ａ）に示すプレス成形装置１１１（相対移動距離h=0mm）と図２３（ｂ）に示すプレス成形装置１１３（相対移動距離h=0mm）を用いた通常のフォーム成形を行った。 In Invention Example 18 to Invention Example 22, the press molding apparatus 61 shown in FIG. 22A was used, and in Invention Example 23 to Invention Example 27, the press molding apparatus 65 shown in FIG. 22B was used. The blank and the movement of each mold during molding are the same as those in FIG.
The relative movement distances h were 5, 10, 15, 20, and 25 mm in Inventions 18 to 22, respectively, and were 5, 10, 15, 20, and 25 mm in Inventions 23 to 27, respectively.
Further, as Comparative Example 4 and Comparative Example 5, the press forming apparatus 111 (relative movement distance h = 0 mm) shown in FIG. 23A and the press forming apparatus 113 (relative movement distance h = 0 mm) shown in FIG. Ordinary foam molding using was performed.

スプリングバックの形態として、図２１（ａ）に示す成形品８１には図２４（ａ）に示すように＋ｚ方向のハネ変形が、図２１（ｂ）に示す成形品８３には図２４（ｂ）に示すように−ｚ方向のハネ変形が生じる。部品端における測定形状データと設計形状データのｚ方向差異（ハネ量Δz）を算出し、このハネ量をスプリングバックによるハネ変形の指標とした。
ハネ量Δzは、正ならば部品端が上方（フランジ部と反対側）にハネ変形したことを、負ならば部品端が下方（フランジ部と同じ側）にハネ変形したことを意味する。そして、絶対値が小さければスプリングバックが少ないことを意味する。
表３に製品凸方向と各プレス成形条件｛相対移動距離h（mm）、h／L｝と各プレス条件で成形された成形品８１および成形品８３のハネ量Δｚ（mm）を示す。 As the form of the spring back, the molded article 81 shown in FIG. 21 (a) has a deformation in the + z direction as shown in FIG. 24 (a), and the molded article 83 shown in FIG. ), The deformation in the −z direction occurs. A difference (measurement amount Δz) in the z direction between the measured shape data and the design shape data at the part end was calculated, and the amount of the failure was used as an index for the deformation of the spring back.
The amount Δz of positive means that the component end is deformed upward (on the side opposite to the flange portion) if negative, and that the component end is deformed downward (on the same side as the flange portion) if negative. And if an absolute value is small, it means that there is little springback.
Table 3 shows the product convex direction, each press molding condition {relative movement distance h (mm), h / L}, and the amount of deformation Δz (mm) of the molded product 81 and the molded product 83 molded under each press condition.

成形品８１（上に凸の製品）について検討した例でスプリングバック量が最も小さい（ハネ量Δzの絶対値が最も小さい）成形条件は、本発明例２１（h=20mm）でΔz=0.3mmであり、比較例３のΔz=13.5mmに比べスプリングバックが大幅に低減した。
一方、成形品８３（下に凸の製品）について検討した例でスプリングバック量が最も小さい成形条件は、本発明例２６（h=20mm）でΔz=-0.8mmであり、比較例４のΔz=-15.0mmに比べスプリングバックが大幅に低減した。 In the example in which the molded product 81 (upwardly convex product) was examined, the molding conditions with the smallest springback amount (the smallest absolute value of the amount of flakes Δz) were Δz = 0.3 mm in Example 21 of the present invention (h = 20 mm). Compared with Δz = 13.5 mm in Comparative Example 3, the springback was greatly reduced.
On the other hand, the molding condition with the smallest springback amount in the example in which the molded product 83 (the downwardly convex product) was examined was Δz = −0.8 mm in the present invention example 26 (h = 20 mm), and Δz in Comparative Example 4 = Springback is greatly reduced compared to -15.0mm.

以上のように、ｘｙ平面内で湾曲した製品のみならず、ｚ方向（プレス方向）に湾曲した製品について本発明を適用した場合であっても、スプリングバックの高い抑制効果が確認された。 As described above, even when the present invention is applied not only to a product curved in the xy plane but also to a product curved in the z direction (press direction), a high springback suppressing effect was confirmed.

１プレス成形装置（実施の形態１）
３ダイ
３ａ溝部
３ｂ肩部
５フランジ成形用ダイ
５ａパンチ設置溝
５ｂ内張出部
７パンチ
７ａ溝形状成形部
７ｂ外張出部
７０ａ溝形状成形部端
１１パンチ移動装置
１１ａ油圧シリンダ
１１ｂ制御部
１２パンチ位置決め手段
１３成形用駆動装置
１３ａ油圧シリンダ
１３ｂ制御部
１５プレス成形装置（実施の形態２）
１７外側フランジ成形部を有するパンチ
１７ａ外張出部
１９内側フランジ成形用ダイ
１９ａ段部
１９ｂ内張出部
２１位置決め部材
２１ａ張出部
２３プレス成形装置（実施の形態３）
２５内側フランジ成形部を有するパンチ
２７外側フランジ成形用ダイ
２９ブランク
２９ａ内側端
２９ｂ外側端
４１成形品
４３溝形状部
４３ａパンチ頂部
４３ｂ縦壁部
４５外側フランジ部
４７内側フランジ部
５１内側に湾曲フランジを有する成形品
５３外側に湾曲フランジを有する成形品
６１本発明のプレス成形装置（他の態様）
６２ダイ
６３フランジ用成形ダイ
６４パンチ
６５本発明のプレス成形装置（さらに他の態様）
６６ダイ
６７フランジ用成形ダイ
６８パンチ
８１上に凸となる湾曲形状の成形品
８３下に凸となる湾曲形状の成形品
９１フランジ部のみが上に凸となる湾曲形状の成形品
９３フランジ部のみが下に凸となる湾曲形状の成形品
１０１プレス成形金型
１０３ダイ
１０５パンチ
１１１プレス成形金型（比較例用）
１１２パンチ
１１３プレス成形金型（比較例用）
１１４パンチ 1 Press forming apparatus (Embodiment 1)
Reference Signs List 3 Die 3a Groove 3b Shoulder 5 Flange Molding Die 5a Punch Installation Groove 5b Inner Overhang 7 Punch 7a Groove Shaped Part 7b Overhang Part 70a Groove Shaped Part End 11 Punch Moving Device 11a Hydraulic Cylinder 11b Controller 12 Punch positioning means 13 Molding drive device 13a Hydraulic cylinder 13b Control unit 15 Press molding device (Embodiment 2)
17 Punch having an outer flange forming portion 17a Outer projecting portion 19 Inner flange forming die 19a Step portion 19b Inner projecting portion 21 Positioning member 21a Overhang portion 23 Press molding apparatus (Embodiment 3)
25 Punch having an inner flange forming portion 27 Die for outer flange forming 29 Blank 29a Inner end 29b Outer end 41 Molded product 43 Groove-shaped portion 43a Punch top portion 43b Vertical wall portion 45 Outer flange portion 47 Inner flange portion 51 A curved flange on the inner side Molded product having 53 Molded product having a curved flange on the outside 61 Press molding apparatus of the present invention (another aspect)
62 Die 63 Molding Die for Flange 64 Punch 65 Press Molding Apparatus of the Present Invention (Still Another Mode)
66 Die 67 Mold Die for Flange 68 Punch 81 Curved Molded Product Projecting Upward 83 Curved Molded Product Projecting Down 91 91 Curved Molded Product Projecting Only Flange Projecting Up 93 Flange Part Only Curved molded product 101 with convex downward 101 Press molding die 103 Die 105 Punch 111 Press molding die (for comparative example)
112 Punch 113 Press Mold (for Comparative Example)
114 punches

Claims

A press molding method for forming a product-shaped molded article having a groove-shaped portion extending in the longitudinal direction and having a flange portion curved along the longitudinal direction on at least one of a pair of vertical wall portions forming the groove-shaped portion. There,
A die having a groove portion for forming the groove-shaped portion and shoulder portions on both sides of the groove portion, and for forming a flange portion that is disposed to face the shoulder portion of the die and cooperates with the shoulder portion to form the flange portion. A die and a punch having a groove-shaped forming portion that is inserted into the groove portion of the die to form the groove-shaped portion of the molded product, and the punch and the flange forming die are configured to be relatively movable. A press molding method characterized by performing the following steps using a press molding apparatus.
At least one end of the groove-shaped forming portion of the punch is separated from the forming surface of the flange forming die so that a gap is formed between the shoulder portion and the flange forming die in a bottom dead center state. A punch positioning step for positioning the punch,
A groove-shaped portion forming step of forming the groove-shaped portion into the product shape by the punch and the die in a state of being positioned in the punch positioning step;
A punch moving step of moving the punch so that an end of the groove-shaped forming portion of the punch coincides with a forming surface of the flange forming die;
A flange forming step of forming the flange portion into a product shape by the die and the flange forming die while the punch is moved in the punch moving step.

The press molding method according to claim 1, wherein in the flange forming step, the die is brought close to the flange forming die.

The press forming method according to claim 1, wherein the flange forming step brings the flange forming die and the punch close to the die.

4. The press molding method according to claim 1, wherein a groove-shaped portion molding step and a flange molding step are applied to any one flange portion of the pair of vertical walls.

The press molding method according to any one of claims 1 to 3, wherein a groove-shaped portion forming step and a flange forming step are applied to both flange portions of the pair of vertical walls.

A press molding apparatus that has a groove-shaped portion extending in the longitudinal direction and forms a product-shaped molded product having a flange portion that is curved along the longitudinal direction on at least one of a pair of vertical wall portions forming the groove-shaped portion. There,
A die having a groove portion for forming the groove-shaped portion and shoulder portions on both sides of the groove portion, and for forming a flange portion that is disposed to face the shoulder portion of the die and cooperates with the shoulder portion to form the flange portion. A die, a punch having a groove-shaped forming portion that is inserted into the groove portion of the die and forms the groove-shaped portion of the molded product, and a punch moving device that moves the punch relative to the flange-forming die. , At least one end of the groove-shaped forming portion of the punch is at a position away from the forming surface of the flange forming die, and a gap is formed between the shoulder portion and the flange forming die in a bottom dead center state. A punch positioning means for positioning the punch at a second position where an end of the groove-shaped molding portion of the punch is coincident with a molding surface of the flange molding die, and the die The punch and Press-forming device characterized by comprising a shaping drive apparatus for performing press molding by driving the flange-forming die.

The press molding apparatus according to claim 6, wherein the molding drive unit moves the die toward the punch and the flange molding die.

The press molding apparatus according to claim 6, wherein the molding drive device moves the punch and the flange molding die toward the die.

When the relative movement distance of the punch between the first position and the second position is h, and the flange width of the product shape is L,
0.05 <h / L <1.0
The press molding apparatus according to claim 6, wherein the following condition is satisfied.

The press forming apparatus according to any one of claims 6 to 9, wherein the punch positioning means positions the punch at a first position with respect to the flange forming die on one side.

The press forming apparatus according to any one of claims 6 to 9, wherein the punch positioning unit positions the punch at a first position with respect to the flange forming dies on both sides.