JP2016022479A - Torsion beam molding die - Google Patents

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芥川 紀文
Noribumi Akutagawa
紀文 芥川
裕樹 近藤
Hiroki Kondo
裕樹 近藤
響太郎 山根
Kyotaro Yamane
響太郎 山根
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve durability of a torsion beam by preventing a decrease in curvature of a folding part of the torsion beam, and reduce costs by simplifying a molding process.SOLUTION: A circular tube member A is molded by being crushed in a radial direction in a state in which a convex-shaped part 11 of a male die 10 is inserted into a concave-shaped part 21 of a female die 20 by a die driving device. Side surfaces 11b and 11c of the convex-shaped part 11 and side surfaces 21b and 21c of the concave-shaped part 21 during molding are so configured as not to exert a press working force on folding parts 107 and 108 in which a plate material constituting the circular tube member A is molded so as to be folded back.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、例えば自動車のリヤサスペンション装置に使用されるトーションビームを冷間成形する成形金型に関するものである。   The present invention relates to a molding die for cold forming a torsion beam used in, for example, a rear suspension device of an automobile.

従来より、自動車のリヤサスペンション装置としてトーションビーム式サスペンション装置が使用される場合がある(例えば特許文献1参照)。トーションビーム式サスペンション装置は、左右方向に延びるトーションビームと、トーションビームの左右両側にそれぞれ設けられたアームとを備えており、トーションビームはアームを介して車体に支持されている。また、アームには車輪が取り付けられるようになっている。   Conventionally, a torsion beam type suspension device is sometimes used as a rear suspension device of an automobile (see, for example, Patent Document 1). The torsion beam type suspension device includes a torsion beam extending in the left-right direction and arms provided on both the left and right sides of the torsion beam, and the torsion beam is supported by the vehicle body via the arm. In addition, wheels can be attached to the arm.

特許文献1のトーションビームは、金属製の円管部材を成形してなるものである。トーションビームは、左右方向の中間部分の下壁部が上方へ湾曲成形され、断面が全体として下方に開放するU字状またはV字状に近い形状となっている。   The torsion beam of Patent Document 1 is formed by forming a metal circular pipe member. The torsion beam has a shape close to a U-shape or V-shape in which the lower wall portion of the intermediate portion in the left-right direction is curved upward and the cross section is opened downward as a whole.

特開2007−237784号公報JP 2007-237784 A

特許文献1では、トーションビームの素材となる円管部材を用意した後、潰し工程と成形工程とからなる潰し成形工程を行うようにしている。潰し工程では、円管部材を径方向内側に潰し、径方向一方側の内壁面が反対側の内壁面に接触するように下方に開放する凹部を形成する。その後の成形工程では、潰し工程で成形された凹部がU字状またはV字状に近い断面形状となるように成形する。このとき、凹部の開放側の端部は、円管部材を構成する板材が折り返されるように成形されるので、板材が折り返された形状を持つ折り返し部となり、この折り返し部を、必要とする曲率半径となるようにプレス成形している。   In patent document 1, after preparing the circular pipe member used as the raw material of a torsion beam, the crushing formation process which consists of a crushing process and a shaping | molding process is performed. In the crushing step, the circular pipe member is crushed inward in the radial direction, and a recess that opens downward is formed so that the inner wall surface on one side in the radial direction contacts the inner wall surface on the opposite side. In the subsequent molding step, the concave portion formed in the crushing step is molded so as to have a cross-sectional shape close to a U shape or a V shape. At this time, the end portion on the open side of the concave portion is formed so that the plate material constituting the circular tube member is folded back, so that a folded portion having a folded shape of the plate material is formed, and the folded portion has a required curvature. Press-molded to have a radius.

ところで、潰し工程後に折り返し部をプレス成形するということは、潰し工程によって成形された折り返し部をさらに潰す方向のプレス加工しかできないので、折り返し部の曲率が小さくなる。   By the way, press forming the folded portion after the crushing step can only be performed in the direction of further crushing the folded portion formed by the crushing step, so that the curvature of the folded portion is reduced.

しかしながら、折り返し部の曲率を小さくすると次のような問題が発生する懸念がある。すなわち、トーションビームには長期間の使用によって捻り力が繰り返し作用することになり、このことでトーションビームの一部には亀裂が発生する場合がある。亀裂が発生し易いのは、トーションビームの断面の中でも最も曲率が小さくなる折り返し部となることが多い。特許文献1では、この折り返し部をプレス成形して曲率をさらに小さくしているので、より一層亀裂が発生しやすくなり、耐久性が低下してしまうと考えられる。   However, there is a concern that the following problems occur when the curvature of the folded portion is reduced. That is, a torsional force is repeatedly applied to the torsion beam over a long period of time, which may cause a crack in a part of the torsion beam. In many cases, the crack is likely to occur at a folded portion having the smallest curvature in the cross section of the torsion beam. In Patent Document 1, since the folded portion is press-molded to further reduce the curvature, it is considered that cracks are more likely to occur and durability is reduced.

また、特許文献1では潰し工程と成形工程とを行うようにしているので、工程が増えて製造工数が増加する。さらに、潰し工程と成形工程とで別々の成形金型が必要になるので、製造設備費が高騰する。   In Patent Document 1, since the crushing process and the molding process are performed, the number of processes increases and the number of manufacturing steps increases. Furthermore, since separate molding dies are required for the crushing process and the molding process, the manufacturing equipment cost increases.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、トーションビームの折り返し部の曲率が小さくならないようにしてトーションビームの耐久性を向上させるとともに、成形工程を簡素化してコストを低減することにある。   The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to improve the durability of the torsion beam so as not to reduce the curvature of the folded portion of the torsion beam, and to simplify the molding process and reduce the cost. It is to reduce.

上記目的を達成するために、本発明では、第1型の凸状部と第2型の凹状部とによって円管部材を押し潰すようにして成形し、成形時に、トーションビームの折り返し部にプレス加工力が作用しないようにした。   In order to achieve the above object, according to the present invention, a circular pipe member is formed by crushing with a convex portion of the first mold and a concave portion of the second mold, and the folded portion of the torsion beam is pressed during molding. Force was not applied.

第1の発明は、
金属製円管部材をプレス成形することにより、車両のトーションビーム式サスペンション装置に使用されるトーションビームを得るトーションビームの成形金型において、
上記円管部材の径方向に対向するように配置され、少なくとも一方が型駆動装置によって他方に接離するように駆動される第1型と第2型を備え、
上記第1型には、上記トーションビームの径方向に窪む凹部を成形する凸状部が設けられ、
上記第2型には、上記トーションビームにおける凹部の形成箇所とは径方向反対側を成形する凹状部が設けられ、
上記型駆動装置によって上記凸状部を上記凹状部に挿入した状態で上記円管部材を径方向に押し潰して成形するように構成され、
上記凹部の開放側の端部において上記円管部材を構成する板材が折り返されるように成形された折り返し部に、成形時の上記凸状部の側面と、該凸状部の側面に対応する上記凹状部の側面とがプレス加工力を作用させないように、該凸状部の側面及び該凹状部の側面が形成されていることを特徴とする。
The first invention is
In a torsion beam molding die for obtaining a torsion beam used in a torsion beam type suspension device of a vehicle by press molding a metal circular pipe member,
The first and second molds are arranged so as to face each other in the radial direction of the circular pipe member, and at least one is driven so as to be in contact with or separated from the other by a mold driving device,
The first mold is provided with a convex portion that molds a concave portion that is recessed in the radial direction of the torsion beam,
The second mold is provided with a concave portion that molds the opposite side in the radial direction of the concave portion of the torsion beam,
In the state where the convex portion is inserted into the concave portion by the mold driving device, the circular pipe member is crushed in the radial direction and formed,
The folded portion formed so that the plate member constituting the circular tube member is folded at the end portion on the open side of the concave portion, the side surface of the convex portion at the time of molding, and the side surface corresponding to the side surface of the convex portion A side surface of the convex portion and a side surface of the concave portion are formed so that a pressing force does not act on the side surface of the concave portion.

この構成によれば、第1型の凸状部と第2型の凹状部との間に円管部材を配置し、型駆動装置によって例えば第1型を第2型に接近する方向に駆動すると、凸状部が凹状部に挿入されて凸状部と凹状部とによって円管部材が押し潰される。これにより、トーションビームの凹部が成形されるので、従来のように多段階での成形は不要になる。また、凹部の成形時には、円管部材を構成する板材が折り返されるように成形されて折り返し部となるが、この折り返し部にはプレス加工力が作用しない。従って、折り返し部の曲率が小さくなるのを回避することが可能になる。   According to this configuration, when the circular pipe member is disposed between the convex portion of the first mold and the concave portion of the second mold, and the first mold is driven in a direction approaching the second mold by the mold driving device, for example. The convex portion is inserted into the concave portion, and the circular pipe member is crushed by the convex portion and the concave portion. As a result, since the concave portion of the torsion beam is formed, it is not necessary to form in multiple stages as in the prior art. Further, at the time of forming the concave portion, the plate material constituting the circular pipe member is formed so as to be folded back to be a folded portion, but no pressing force acts on the folded portion. Therefore, it is possible to avoid a decrease in the curvature of the folded portion.

第2の発明は、第1の発明において、
上記凸状部の側面と、上記凹状部の側面とは略平行であることを特徴とする。
According to a second invention, in the first invention,
The side surface of the convex portion and the side surface of the concave portion are substantially parallel.

この構成によれば、成形時に凸状部の側面及び凹状部の側面の間隔が広く保たれるので、凸状部の側面及び凹状部の側面が折り返し部に接触しにくくなる。   According to this configuration, since the distance between the side surface of the convex portion and the side surface of the concave portion is kept wide during molding, the side surface of the convex portion and the side surface of the concave portion are less likely to contact the folded portion.

第3の発明は、第1または2の発明において、
上記凸状部の側面と、上記凹状部の側面との間に形成された隙間に上記折り返し部が位置することを特徴とする。
According to a third invention, in the first or second invention,
The folded portion is located in a gap formed between the side surface of the convex portion and the side surface of the concave portion.

この構成によれば、凸状部の側面と凹状部の側面との間に隙間を形成しているので、凸状部の側面及び凹状部の側面が折り返し部に接触しにくくなる。   According to this configuration, since the gap is formed between the side surface of the convex portion and the side surface of the concave portion, the side surface of the convex portion and the side surface of the concave portion are less likely to contact the folded portion.

第1の発明によれば、第1型の凸状部を第2型の凹状部に挿入した状態で円管部材を径方向に押し潰して成形するようにし、トーションビームの折り返し部に成形時のプレス加工力が作用しないようにしている。これにより、トーションビームの折り返し部の曲率が小さくならないようにして耐久性を向上できるとともに、成形工程を簡素化してコストを低減できる。   According to the first invention, the circular tube member is crushed in the radial direction in a state where the convex portion of the first mold is inserted into the concave portion of the second mold, and the folded portion of the torsion beam is formed at the time of molding. The press working force is prevented from acting. Thereby, the durability can be improved without reducing the curvature of the folded portion of the torsion beam, and the molding process can be simplified to reduce the cost.

第2の発明によれば、第1型の凸状部の側面と第2型の凹状部の側面とが略平行であるので、凸状部の側面及び凹状部の側面が折り返し部に接触しないようにすることができる。   According to the second invention, since the side surface of the first-type convex portion and the side surface of the second-type concave portion are substantially parallel, the side surface of the convex portion and the side surface of the concave portion do not contact the folded portion. Can be.

第3の発明によれば、凸状部の側面と凹状部の側面との隙間に折り返し部が位置しているので、凸状部の側面及び凹状部の側面が折り返し部に接触しないようにすることができる。   According to the third invention, since the folded portion is located in the gap between the side surface of the convex portion and the side surface of the concave portion, the side surface of the convex portion and the side surface of the concave portion are prevented from contacting the folded portion. be able to.

実施形態に係る成形金型によって成形されたトーションビームを下方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the torsion beam shape | molded by the shaping die which concerns on embodiment from the downward direction. トーションビームを上方から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the torsion beam from the upper part. 図2のIII−III線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 成形金型の断面図である。It is sectional drawing of a shaping die. トーションビームの成形工程を説明する図である。It is a figure explaining the formation process of a torsion beam.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is merely illustrative in nature, and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.

図1及び図2は、本発明の実施形態に係る成形金型1で成形されたトーションビーム100を示すものである。トーションビーム100は、例えば自動車のリヤサスペンション装置としてのトーションビーム式サスペンション装置の一部を構成する部材である。トーションビーム式サスペンション装置は、トーションビーム100の他に、図示しないが車両左側に配置される左側アーム及び車両右側に配置される右側アームも備えている。トーションビーム100は、車両左右方向に延びる管状に成形されている。このトーションビーム100の左端部に、車両前後方向に延びるように左側アームが溶接され、また、トーションビーム100の右端部に、車両前後方向に延びるように右側アームが溶接されている。左側アーム及び右側アームの前端部が車両左右方向に延びる回動軸周りに回動可能に車体に取り付けられている。また、左側アーム及び右側アームには、車輪が回転可能に取り付けられるようになっている。   FIG.1 and FIG.2 shows the torsion beam 100 shape | molded with the shaping die 1 which concerns on embodiment of this invention. The torsion beam 100 is a member that constitutes a part of a torsion beam suspension device as a rear suspension device of an automobile, for example. In addition to the torsion beam 100, the torsion beam suspension device includes a left arm that is arranged on the left side of the vehicle and a right arm that is arranged on the right side of the vehicle. The torsion beam 100 is formed in a tubular shape extending in the left-right direction of the vehicle. A left arm is welded to the left end portion of the torsion beam 100 so as to extend in the vehicle longitudinal direction, and a right arm is welded to the right end portion of the torsion beam 100 so as to extend in the vehicle longitudinal direction. Front end portions of the left arm and the right arm are attached to the vehicle body so as to be rotatable around a rotation shaft extending in the vehicle left-right direction. Further, wheels are rotatably attached to the left arm and the right arm.

尚、この実施形態の説明では、車両左側を単に「左」といい、車両右側を単に「右」といい、車両前側を単に「前」といい、車両後側を単に「後」というものとする。   In the description of this embodiment, the left side of the vehicle is simply referred to as “left”, the right side of the vehicle is simply referred to as “right”, the front side of the vehicle is simply referred to as “front”, and the rear side of the vehicle is simply referred to as “rear”. To do.

トーションビーム100は、詳細は後述するが鋼鈑等の金属製板材を円管状に成形してなる金属製円管部材を冷間プレス成形してなるものである。トーションビーム100の左右両端部には、左側開口部101及び右側開口部102がそれぞれ形成されており、トーションビーム100の内部は左右両側に開放されている。左側開口部101及び右側開口部102は、上側へ行くほど開口幅が狭くなるように形成されている。   Although described in detail later, the torsion beam 100 is formed by cold press-molding a metal circular tube member formed by forming a metal plate material such as a steel plate into a circular tube shape. A left opening 101 and a right opening 102 are formed at both left and right ends of the torsion beam 100, and the inside of the torsion beam 100 is open to both the left and right sides. The left opening 101 and the right opening 102 are formed so that the opening width becomes narrower toward the upper side.

トーションビーム100の左右方向中間部の下壁部には、径方向に窪む凹部105が形成されている。この凹部105の深さは、トーションビーム100の左側開口部101に近づくほど浅くなるように、また、トーションビーム100の右側開口部102に近づくほど浅くなるように形成されている。従って、トーションビーム100の断面形状は左右方向中間部において一様ではなく、該中間部の左端及び右端で徐々に形状変化してトーションビーム100の左端部及び右端部に連続している。   A recess 105 that is recessed in the radial direction is formed in the lower wall portion of the intermediate portion in the left-right direction of the torsion beam 100. The depth of the recess 105 is formed so as to become shallower as it approaches the left side opening 101 of the torsion beam 100, and so as to become shallower as it approaches the right side opening 102 of the torsion beam 100. Therefore, the cross-sectional shape of the torsion beam 100 is not uniform in the middle portion in the left-right direction, and the shape gradually changes at the left end and the right end of the middle portion and continues to the left end portion and the right end portion of the torsion beam 100.

図3に示すように、凹部105は、トーションビーム100の長手方向に直交する方向の断面が下方に開放する略V字状、または略U字状となるように形成されている。この実施形態では、略V字状断面となっている。凹部105の内面における上端部は、上方へ湾曲するように形成された湾曲部105aで構成されている。また、凹部105の内面における湾曲部105aよりも下側は、前側部105bと後側部105cとで構成されている。前側部105bは、湾曲部105aの前縁部から下方へ延び、下側へ行くほど前に位置するように傾斜しながら延びている。この前側部105bの下端部には、屈曲して下方へ延びる前側下板部105dが連なっている。また、後側部105cは、湾曲部105aの後縁部から下方へ延び、下側へ行くほど後に位置するように傾斜しながら延びている。この後側部105cの下端部には、屈曲して下方へ延びる後側下板部105eが連なっている。前側部105bと後側部105cとの間隔は、下方へ行くほど離れることになる。   As shown in FIG. 3, the concave portion 105 is formed so that a cross section in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the torsion beam 100 has a substantially V shape or a substantially U shape that opens downward. In this embodiment, it has a substantially V-shaped cross section. The upper end portion of the inner surface of the recess 105 is constituted by a curved portion 105a formed to bend upward. In addition, the lower side of the inner surface of the concave portion 105 than the curved portion 105a is constituted by a front side portion 105b and a rear side portion 105c. The front side portion 105b extends downward from the front edge portion of the curved portion 105a and extends while inclining so as to be positioned forward as it goes downward. A front lower plate portion 105d that is bent and extends downward is connected to the lower end portion of the front side portion 105b. Further, the rear side portion 105c extends downward from the rear edge portion of the curved portion 105a, and extends while being inclined so as to be positioned further downward. A rear lower plate portion 105e that is bent and extends downward is connected to the lower end portion of the rear side portion 105c. The distance between the front side portion 105b and the rear side portion 105c increases as it goes downward.

トーションビーム100の左右方向中間部の上壁部106は、凹部105の形状に対応するように上方へ突出する山型に成形されている。上壁部106の上端部は、上方へ湾曲する湾曲部106aで構成されている。トーションビーム100の上壁部106の湾曲部106aの内面と、凹部105の湾曲部105aの内面とは互いに接触している。上壁部106の湾曲部106aよりも下側は、前側部106bと後側部106cとで構成されている。前側部106bは、湾曲部106aの前縁部から下方へ延び、下側へ行くほど前に位置するように傾斜しながら延びている。また、後側部106cは、湾曲部106aの後縁部から下方へ延び、下側へ行くほど後に位置するように傾斜しながら延びている。   The upper wall portion 106 of the intermediate portion in the left-right direction of the torsion beam 100 is formed in a mountain shape that protrudes upward so as to correspond to the shape of the recess 105. The upper end part of the upper wall part 106 is comprised by the curved part 106a which curves upwards. The inner surface of the curved portion 106a of the upper wall portion 106 of the torsion beam 100 and the inner surface of the curved portion 105a of the concave portion 105 are in contact with each other. The lower side of the curved portion 106a of the upper wall portion 106 is composed of a front side portion 106b and a rear side portion 106c. The front side portion 106b extends downward from the front edge portion of the curved portion 106a and extends while inclining so as to be positioned forward as it goes downward. Further, the rear side portion 106c extends downward from the rear edge portion of the curved portion 106a, and extends while being inclined so as to be positioned further downward.

上壁部106の前側部106bと、凹部105の前側部105bとの間隔は、下側へ行くほど広くなっており、前側下板部105dと、上壁部106の前側部106bの下部との間隔が最も広い。また、上壁部106の後側部106cと、凹部105の後側部105cとの間隔も下側へ行くほど広くなっており、後側下板部105eと、上壁部106の後側部106cの下部との間隔が最も広い。   The distance between the front side portion 106b of the upper wall portion 106 and the front side portion 105b of the concave portion 105 increases toward the lower side, and the front lower plate portion 105d and the lower portion of the front side portion 106b of the upper wall portion 106 are separated. The distance is widest. Further, the distance between the rear side portion 106c of the upper wall portion 106 and the rear side portion 105c of the concave portion 105 becomes wider toward the lower side, and the rear lower plate portion 105e and the rear side portion of the upper wall portion 106 are increased. The distance from the lower part of 106c is the widest.

凹部105の開放側(下側)の前端部及び後端部には、円管部材を構成する板材が折り返されるように成形された前側折り返し部107及び後側折り返し部108がそれぞれ設けられている。前側折り返し部107は、前側下板部105dの下部と、上壁部106の前側部106bの下部とを繋ぐように下方へ膨出するように形成されており、略円弧に近い断面を有している。後側押し返し部108は、後側下板部105eの下部と、上壁部106の後側部106cの下部とを繋ぐように下方へ膨出するように形成されており、略円弧に近い断面を有している。この実施形態では、前側折り返し部107と後側折り返し部108とは同じ形状であり、前側折り返し部107の外径D1と後側折り返し部108の外径D2とは同じ寸法に設定されている。外径D1は、前側折り返し部107の前後方向の最大寸法であり、外径D2は、後側折り返し部108の前後方向の最大寸法である。   A front-side folded portion 107 and a rear-side folded portion 108 are provided at the front end portion and the rear end portion on the open side (lower side) of the concave portion 105, respectively, so that the plate material constituting the circular tube member is folded. . The front folded portion 107 is formed so as to bulge downward so as to connect the lower portion of the front lower plate portion 105d and the lower portion of the front side portion 106b of the upper wall portion 106, and has a cross section close to a substantially circular arc. ing. The rear push-back portion 108 is formed to bulge downward so as to connect the lower portion of the rear lower plate portion 105e and the lower portion of the rear side portion 106c of the upper wall portion 106, and has a cross section close to a substantially arc. have. In this embodiment, the front folded portion 107 and the rear folded portion 108 have the same shape, and the outer diameter D1 of the front folded portion 107 and the outer diameter D2 of the rear folded portion 108 are set to the same dimension. The outer diameter D1 is the maximum dimension in the front-rear direction of the front folded portion 107, and the outer diameter D2 is the maximum dimension in the front-rear direction of the rear folded portion 108.

前側折り返し部107及び後側折り返し部108は、成形時に成形金型1の成形面がプレス加工力を直接作用させることなく、凹部105及び上壁部106を成形する際のプレス力によって成形された部分である。   The front side folded portion 107 and the rear side folded portion 108 were molded by the pressing force when molding the concave portion 105 and the upper wall portion 106 without causing the molding surface of the molding die 1 to directly act on the pressing force during molding. Part.

すなわち、実施形態に係る成形金型1は、図4に示すように、上型(第1型)10と、下型(第2型)20とを備えている。上型10は下型20の上方に配置されて下型20に対して接離する方向(上下方向)に移動可能となっている。上型10の上部には、型駆動装置30が連結されている。型駆動装置30は例えば油圧シリンダ装置等で構成されている。上型10は、型駆動装置30によって下型20に接離する方向に駆動される。尚、トーションビーム100の成形時には、凹部105が上型10で成形され、また、凹部105の形成箇所とは径方向について反対側となる上壁部106が下型20で成形される。   That is, the molding die 1 according to the embodiment includes an upper die (first die) 10 and a lower die (second die) 20 as shown in FIG. The upper mold 10 is disposed above the lower mold 20 and can move in a direction (vertical direction) in contact with and away from the lower mold 20. A mold driving device 30 is connected to the upper part of the upper mold 10. The mold driving device 30 is constituted by, for example, a hydraulic cylinder device or the like. The upper mold 10 is driven in a direction in which the upper mold 10 contacts and separates from the lower mold 20 by the mold driving device 30. In forming the torsion beam 100, the concave portion 105 is formed by the upper mold 10, and the upper wall portion 106, which is opposite to the formation position of the concave portion 105 in the radial direction, is formed by the lower mold 20.

上型10には、トーションビーム100の凹部105を成形するための凸状部11が下方へ突出するように設けられている。凸状部11の先端側は、凹部105の断面形状に対応するようにV字状に形成された上側成形面11aとされている。この上側成形面11aによって凹部105の湾曲部105a、前側部105b、後側部105c、前側下板部105d及び後側下板部105eが成形される。   The upper mold 10 is provided with a convex portion 11 for forming the concave portion 105 of the torsion beam 100 so as to protrude downward. The front end side of the convex portion 11 is an upper molding surface 11 a formed in a V shape so as to correspond to the cross-sectional shape of the concave portion 105. The curved portion 105a, the front side portion 105b, the rear side portion 105c, the front lower plate portion 105d, and the rear lower plate portion 105e of the concave portion 105 are formed by the upper molding surface 11a.

凸状部11の外面のうち、上側成形面11aよりも上方の面は、上型第1側面11b及び上型第2側面11cとされている。上型第1側面11b及び上型第2側面11cは、それぞれ上側成形面11aの上縁部に連続して上方(上型10の移動方向)へ延びている。上型第1側面11b及び上型第2側面11cは互いに略平行である。   Of the outer surface of the convex portion 11, the surfaces above the upper molding surface 11a are the upper mold first side surface 11b and the upper mold second side surface 11c. The upper mold first side surface 11b and the upper mold second side surface 11c extend upward (moving direction of the upper mold 10) continuously from the upper edge of the upper molding surface 11a. The upper mold first side surface 11b and the upper mold second side surface 11c are substantially parallel to each other.

下型20には、トーションビーム100の上壁部106を成形するための凹状部21が下方へ窪むように設けられている。凹状部21の下側部分は、上壁部106の断面形状に対応するようにV字状に形成された下側成形面21aとされている。この下側成形面21aによって上壁部106の湾曲部106a、前側部106b及び後側部106cが成形される。   The lower mold 20 is provided with a concave portion 21 for forming the upper wall portion 106 of the torsion beam 100 so as to be depressed downward. The lower portion of the concave portion 21 is a lower molding surface 21 a formed in a V shape so as to correspond to the cross-sectional shape of the upper wall portion 106. The curved portion 106a, the front side portion 106b, and the rear side portion 106c of the upper wall portion 106 are molded by the lower molding surface 21a.

凹状部21の内面のうち、下側成形面21aよりも上方の面は、下型第1側面21b及び下型第2側面21cとされている。下型第1側面21b及び下型第2側面21cは、それぞれ下側成形面21aの上縁部に連続して上方へ延びている。下型第1側面21b及び下型第2側面21cは互いに略平行である。   Of the inner surface of the concave portion 21, the surfaces above the lower molding surface 21a are a lower mold first side surface 21b and a lower mold second side surface 21c. The lower mold first side surface 21b and the lower mold second side surface 21c respectively extend upward continuously from the upper edge portion of the lower molding surface 21a. The lower mold first side surface 21b and the lower mold second side surface 21c are substantially parallel to each other.

凸状部11は凹状部21に挿入可能となっており、凸状部11の先端部は、凹状部21の下端部と対向するように配置される。凸状部11の上型第1側面11bと、凹状部21の下型第1側面21bとは、互いに略平行に延びている。凸状部11の上型第1側面11bと、凹状部21の下型第1側面21bとの間隔は、トーションビーム100の前側折り返し部107の外径D1よりも広く設定されている。成形時には、前側折り返し部107が、凸状部11の上型第1側面11bと、凹状部21の下型第1側面21bとの間に位置し、前側折り返し部107には、上型第1側面11b、下型第1側面21b、上側成形面11a及び下側成形面21aからプレス加工力が作用しないようになっている。   The convex portion 11 can be inserted into the concave portion 21, and the tip end portion of the convex portion 11 is disposed so as to face the lower end portion of the concave portion 21. The upper mold first side surface 11b of the convex portion 11 and the lower mold first side surface 21b of the concave portion 21 extend substantially parallel to each other. The distance between the upper mold first side surface 11 b of the convex portion 11 and the lower mold first side surface 21 b of the concave portion 21 is set wider than the outer diameter D 1 of the front folded portion 107 of the torsion beam 100. At the time of molding, the front folded portion 107 is positioned between the upper mold first side surface 11b of the convex portion 11 and the lower mold first side surface 21b of the concave portion 21, and the front folded portion 107 includes the upper mold first side. The pressing force does not act from the side surface 11b, the lower mold first side surface 21b, the upper molding surface 11a, and the lower molding surface 21a.

また、同様に、凸状部11の上型第2側面11cと、凹状部21の下型第2側面21cとの間隔は、トーションビーム100の後側折り返し部108の外径D2よりも広く設定されている。成形時には、後側折り返し部108が、凸状部11の上型第2側面11cと、凹状部21の下型第2側面21cとの間に位置し、後側折り返し部108には、上型第2側面11c、下型第2側面21c、上側成形面11a及び下側成形面21aからプレス加工力が作用しないようになっている。   Similarly, the distance between the upper second mold side surface 11c of the convex portion 11 and the lower second mold side surface 21c of the concave portion 21 is set wider than the outer diameter D2 of the rear folded portion 108 of the torsion beam 100. ing. At the time of molding, the rear folded portion 108 is positioned between the upper mold second side surface 11c of the convex portion 11 and the lower mold second side surface 21c of the concave portion 21, and the rear folded portion 108 includes an upper mold. The pressing force does not act from the second side surface 11c, the lower mold second side surface 21c, the upper molding surface 11a, and the lower molding surface 21a.

次に、上記のように構成された成形金型1を使用してトーションビーム100を成形する要領について説明する。この成形金型1では冷間成形を行う。冷間成形とは、円管部材Aを加熱することなく、工場等の室温状態(常温)のままでプレス加工することである。   Next, the procedure for forming the torsion beam 100 using the molding die 1 configured as described above will be described. In this molding die 1, cold molding is performed. Cold forming is to press the tube member A without heating the tube member A at room temperature (normal temperature) in a factory or the like.

まず、上型10を型駆動装置30によって駆動して下型20から上方へ離しておく。そして、図5(a)に示すように、金属製円管部材Aを下型20の凹状部21内に挿入する。この状態では、円管部材Aの外面が上側成形面11aに接触して支持される。   First, the upper die 10 is driven by the die driving device 30 so as to be separated from the lower die 20 upward. Then, as shown in FIG. 5A, the metal circular pipe member A is inserted into the concave portion 21 of the lower mold 20. In this state, the outer surface of the circular pipe member A is supported in contact with the upper molding surface 11a.

その後、上型10を型駆動装置30によって駆動して下降させ、図5(b)、(c)、(d)に示すように下型20に接近させていく。すると、上型10の凸状部11の上側成形面11aが円管部材Aの外面に接触し、円管部材Aを上方から押す。円管部材Aは潰れ変形し、これにより上型10の凸状部11の上側成形面11aが下型20の凹状部21に挿入されて円管部材Aは径方向に押し潰される。   Thereafter, the upper die 10 is driven and lowered by the die driving device 30 and is brought closer to the lower die 20 as shown in FIGS. 5B, 5C, and 5D. Then, the upper molding surface 11a of the convex portion 11 of the upper mold 10 comes into contact with the outer surface of the circular pipe member A, and pushes the circular pipe member A from above. The circular pipe member A is crushed and deformed, whereby the upper molding surface 11a of the convex part 11 of the upper mold 10 is inserted into the concave part 21 of the lower mold 20, and the circular pipe member A is crushed in the radial direction.

円管部材Aへのプレス加工力は、上側成形面11a及び下側成形面21aから作用するようになっている。上型第1側面11b、下型第1側面21b、上型第2側面11c及び下型第2側面21cは上型10の移動方向に延びているので、これら側面11b、11c、21b、21cから円管部材Aへはプレス加工力が作用しないようになっている。   The pressing force on the circular tube member A is applied from the upper molding surface 11a and the lower molding surface 21a. Since the upper mold first side surface 11b, the lower mold first side surface 21b, the upper mold second side surface 11c, and the lower mold second side surface 21c extend in the moving direction of the upper mold 10, from these side surfaces 11b, 11c, 21b, and 21c. The pressing force is not applied to the circular pipe member A.

図5(d)に示すように上型10が下降端まで移動すると、凹部105が上側成形面11aによって成形され、上壁部106が下側成形面21aによって成形されてトーションビーム100が得られる。このとき、前側折り返し部107及び後側折り返し部108にはプレス加工力が作用していないので、凹部105及び上壁部106の成形によって前側折り返し部107及び後側折り返し部108に作用する力のみで前側折り返し部107及び後側折り返し部108が成形される。よって、前側折り返し部107及び後側折り返し部108は、上型10及び下型20の形状によって成形されない、いわゆる自由成形となるので、前側折り返し部107及び後側折り返し部108の曲率が小さくなることはない。   When the upper mold 10 moves to the lower end as shown in FIG. 5D, the recess 105 is molded by the upper molding surface 11a, and the upper wall 106 is molded by the lower molding surface 21a, and the torsion beam 100 is obtained. At this time, since the pressing force is not applied to the front folded portion 107 and the rear folded portion 108, only the force acting on the front folded portion 107 and the rear folded portion 108 due to the formation of the concave portion 105 and the upper wall portion 106. Thus, the front folded portion 107 and the rear folded portion 108 are formed. Therefore, since the front folded portion 107 and the rear folded portion 108 are not formed by the shapes of the upper mold 10 and the lower mold 20, so-called free molding, so the curvatures of the front folded portion 107 and the rear folded portion 108 are reduced. There is no.

以上説明したように、この実施形態に係る成形金型1によれば、上型10の凸状部11と下型20の凹状部21との間に円管部材Aを配置し、型駆動装置30によって上型10を下型20に接近する方向に駆動して凸状部11を凹状部21に挿入し、凸状部11と凹状部21とによって円管部材Aを押し潰すようにしている。これにより、トーションビーム100の凹部105が成形されるので、従来のように多段階での成形は不要になり、コストを低減できる。また、凹部105の成形時には、円管部材Aを構成する板材が折り返されるように成形されて前側折り返し部107及び後側折り返し部108となるが、これら折り返し部107、108には、成形時にプレス加工力が作用しないので、折り返し部107、108の曲率が小さくなるのを回避することが可能になる。よって、トーションビーム1の耐久性を向上できる。   As described above, according to the molding die 1 according to this embodiment, the circular pipe member A is disposed between the convex portion 11 of the upper mold 10 and the concave portion 21 of the lower mold 20, and the mold driving device is provided. 30, the upper die 10 is driven in a direction approaching the lower die 20 to insert the convex portion 11 into the concave portion 21, and the convex tube 11 is crushed by the convex portion 11 and the concave portion 21. . Thereby, since the concave portion 105 of the torsion beam 100 is formed, it is not necessary to form the multi-stage as in the conventional case, and the cost can be reduced. Further, when the concave portion 105 is formed, the plate member constituting the circular tube member A is formed so as to be folded back to become the front folded portion 107 and the rear folded portion 108. The folded portions 107 and 108 are pressed during molding. Since the processing force does not act, it is possible to avoid the curvature of the folded portions 107 and 108 from becoming small. Therefore, the durability of the torsion beam 1 can be improved.

尚、上記実施形態では、上型10を型駆動装置30によって駆動するようにしているが、これに限らず下型20を駆動してもよいし、上型10及び下型20の両方を駆動してもよい。   In the above embodiment, the upper die 10 is driven by the die driving device 30. However, the present invention is not limited to this, and the lower die 20 may be driven, or both the upper die 10 and the lower die 20 are driven. May be.

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。   The above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

以上説明したように、本発明に係るトーションビームの成形金型は、例えば自動車のリヤサスペンション装置に使用される中空状のトーションビームを製造する場合に使用できる。   As described above, the torsion beam molding die according to the present invention can be used, for example, when manufacturing a hollow torsion beam used in a rear suspension device of an automobile.

1 成形金型
10 上型(第1型)
11 凸状部
11a 上側成形面
11b 上型第1側面
11c 上型第2側面
20 下型(第2型)
21 凹状部
21a 下側成形面
21b 下型第1側面
21c 下型第2側面
30 型駆動装置
100 トーションビーム
105 凹部
107 前側折り返し部
108 後側折り返し部
1 Mold 10 Upper mold (first mold)
11 convex portion 11a upper molding surface 11b upper mold first side surface 11c upper mold second side surface 20 lower mold (second mold)
21 concave portion 21a lower molding surface 21b lower mold first side surface 21c lower mold second side surface 30 mold drive device 100 torsion beam 105 concave portion 107 front folded portion 108 rear folded portion

Claims (3)

金属製円管部材をプレス成形することにより、車両のトーションビーム式サスペンション装置に使用されるトーションビームを得るトーションビームの成形金型において、
上記円管部材の径方向に対向するように配置され、少なくとも一方が型駆動装置によって他方に接離するように駆動される第1型と第2型を備え、
上記第1型には、上記トーションビームの径方向に窪む凹部を成形する凸状部が設けられ、
上記第2型には、上記トーションビームにおける凹部の形成箇所とは径方向反対側を成形する凹状部が設けられ、
上記型駆動装置によって上記凸状部を上記凹状部に挿入した状態で上記円管部材を径方向に押し潰して成形するように構成され、
上記凹部の開放側の端部において上記円管部材を構成する板材が折り返されるように成形された折り返し部に、成形時の上記凸状部の側面と、該凸状部の側面に対応する上記凹状部の側面とがプレス加工力を作用させないように、該凸状部の側面及び該凹状部の側面が形成されていることを特徴とするトーションビームの成形金型。
In a torsion beam molding die for obtaining a torsion beam used in a torsion beam type suspension device of a vehicle by press molding a metal circular pipe member,
The first and second molds are arranged so as to face each other in the radial direction of the circular pipe member, and at least one is driven so as to be in contact with or separated from the other by a mold driving device,
The first mold is provided with a convex portion that molds a concave portion that is recessed in the radial direction of the torsion beam,
The second mold is provided with a concave portion that molds the opposite side in the radial direction of the concave portion of the torsion beam,
In the state where the convex portion is inserted into the concave portion by the mold driving device, the circular pipe member is crushed in the radial direction and formed,
The folded portion formed so that the plate member constituting the circular tube member is folded at the end portion on the open side of the concave portion, the side surface of the convex portion at the time of molding, and the side surface corresponding to the side surface of the convex portion A molding die for a torsion beam, wherein a side surface of the convex portion and a side surface of the concave portion are formed so that a pressing force does not act on the side surface of the concave portion.
請求項1に記載のトーションビームの成形金型において、
上記凸状部の側面と、上記凹状部の側面とは略平行であることを特徴とするトーションビームの成形金型。
The torsion beam molding die according to claim 1,
The torsion beam molding die, wherein the side surface of the convex portion and the side surface of the concave portion are substantially parallel.
請求項1または2に記載のトーションビームの成形金型において、
上記凸状部の側面と、上記凹状部の側面との間に形成された隙間に上記折り返し部が位置することを特徴とするトーションビームの成形金型。
The torsion beam molding die according to claim 1 or 2,
A torsion beam molding die, wherein the folded portion is located in a gap formed between a side surface of the convex portion and a side surface of the concave portion.
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