JP2017217661A - Manufacturing method of closed cross-section structure member and upper die for o forming - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、閉断面構造部材の製造方法及びO成形用上型に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a closed cross-section structural member and an upper mold for O molding.
従来、管を成形する方法として、いわゆるUO成形が知られている(例えば、特許文献1参照)。UO成形とは、まず、一枚の板材を断面U字形のU成形品に成形し、次いで、U成形品を上下金型で挟むことで閉断面構造部材(O成形品)に成形する方法である。UO成形は、主に、石油などの輸送に用いられるラインパイプの製造のために用いられており、板厚6mm以上の厚板鋼板を素材として行われている。 Conventionally, so-called UO molding is known as a method of molding a tube (see, for example, Patent Document 1). UO molding is a method in which a single plate material is first molded into a U-shaped product having a U-shaped cross section, and then the U-shaped product is sandwiched between upper and lower molds to form a closed cross-section structural member (O molded product). is there. UO forming is mainly used for the production of line pipes used for transportation of petroleum and the like, and is performed using a thick steel plate having a thickness of 6 mm or more as a raw material.
ところで、近年、地球環境問題を考慮して自動車を軽量化すべく、自動車の車体には、高強度かつ薄肉の材料から製造された閉断面構造部材を適用することが望まれている。 By the way, in recent years, in order to reduce the weight of an automobile in consideration of global environmental problems, it has been desired to apply a closed cross-section structure member manufactured from a high-strength and thin material to the body of the automobile.
しかしながら、高強度かつ薄肉の材料から、UO成形により閉断面構造部材を成形する場合、所望の形状が得られにくいという問題がある。具体的には、U成形品を上下金型で挟む際に(O成形の際に)、U成形品の側壁が座屈することがあり、その結果、上下金型の成形面に沿った形状が得られないことがある。 However, when a closed cross-section structural member is formed from a high-strength and thin material by UO molding, there is a problem that it is difficult to obtain a desired shape. Specifically, when the U molded product is sandwiched between the upper and lower molds (in the case of O molding), the side wall of the U molded product may buckle, and as a result, the shape along the molding surface of the upper and lower molds may be It may not be obtained.
ここで、対策として特許文献1にも記載されているように、U成形の前にC成形(Cプレス)をすることがある。しかしながら、素材として薄板を用いる場合には、以下の点で問題がある。 Here, as described in Patent Document 1, as a countermeasure, C molding (C press) may be performed before U molding. However, when a thin plate is used as a material, there are problems in the following points.
すなわち、薄板からU成形品を得る場合、生産性の観点から、通常、ダイとパンチの金型を用いたプレス成形により行う。このプレス成形の方法が絞り成形の場合、側壁がダイ肩で曲げ伸ばされるため、C成形により得た形状が消えてしまう。プレス成形の方法が曲げ成形の場合、側壁の全てをダイとパンチの間に押し込めば、C成形により得た形状が消えてしまう。また、図12に示されるように、C成形により得た形状が残るように側壁の端部付近をダイ164とパンチ162の間に押し込まないようにしても、ダイ肩164Aを出た部分がO成形(Oプレス)とは逆向きに曲がり、意図しない座屈の起点になる恐れがある。
つまり、U成形に薄肉の材料で通常行われているプレス成形を用いるとC成形の効果が無くなるか、C成形による成形部分がO成形に支障を及ぼす。
That is, when obtaining a U-shaped product from a thin plate, it is usually performed by press molding using a die and a punch die from the viewpoint of productivity. When the press molding method is drawing, the side wall is bent and stretched at the shoulder of the die, and the shape obtained by C molding disappears. When the press molding method is bending molding, the shape obtained by the C molding disappears if all of the side walls are pushed between the die and the punch. Further, as shown in FIG. 12, even if the vicinity of the end of the side wall is not pushed between the
In other words, if press molding, which is usually performed with a thin material, is used for U molding, the effect of C molding is lost, or a molded portion by C molding hinders O molding.
そこで、本開示は、高強度かつ薄肉の材料からUO成形により閉断面構造部材を成形する場合において、O成形の際の座屈を抑制することができる閉断面構造部材の製造方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the present disclosure provides a method for manufacturing a closed cross-section structural member that can suppress buckling during O molding when the closed cross-section structural member is molded from a high-strength and thin material by UO molding. With the goal.
上記課題を解決する閉断面構造部材の製造方法は、パンチとダイを用いたプレス成型により一対の側壁を有するU成形品を得るU成形工程と、前記U成形工程により得られたU成形品を、前記一対の側壁の端部同士が近づくように変形させて、軸方向の少なくとも一部における横断面視において前記一対の側壁の延長線が交差し、かつ、軸方向の全部における横断面視において内面側に凸の形状の部分を有しない予成形品を得る予成形工程と、前記予成形工程により得られた予成形品を、下型にセットして上型で挟み、外面側の形状が前記上型及び前記下型の成形面に沿った形状のO成形品を得るO成形工程と、を備える。 A manufacturing method of a closed cross-section structural member that solves the above problems includes a U molding step for obtaining a U molded product having a pair of side walls by press molding using a punch and a die, and a U molded product obtained by the U molding step. , The ends of the pair of side walls are deformed so as to approach each other, and the extension lines of the pair of side walls intersect in a cross-sectional view in at least a part of the axial direction, and in a cross-sectional view in the entire axial direction. A preforming step for obtaining a preformed part having no convex portion on the inner surface side, and a preformed product obtained by the preforming step are set in a lower mold and sandwiched between upper molds, and the shape on the outer surface side is An O molding step of obtaining an O molded product having a shape along the molding surface of the upper mold and the lower mold.
以上説明したように、本開示に係る閉断面構造部材の製造方法によれば、高強度かつ薄肉の材料からUO成形により閉断面構造部材を成形する場合において、O成形の際の座屈を抑制することができる。 As described above, according to the manufacturing method of the closed cross-section structural member according to the present disclosure, when the closed cross-section structural member is formed by UO molding from a high-strength and thin material, buckling during O molding is suppressed. can do.
以下、実施の形態に係る閉断面構造部材の製造方法について説明する。閉断面構造部材の製造方法では、図1A〜図1Dに示されるように、素材鋼板10からU成形品20を成形し(U成形)、U成形品20から予成形品30を成形し(予成形)、予成形品30から「閉断面構造部材」としてのO成形品40を成形する(O成形)。
Hereinafter, the manufacturing method of the closed cross-section structural member which concerns on embodiment is demonstrated. In the manufacturing method of a closed cross-section structural member, as shown in FIGS. 1A to 1D, a U-shaped
―U成形工程―
(U成形品20)
図1B及び図2Bを用いて、U成形品20について説明する。なお、図1Bに示される矢印WはU成形品20の幅方向を示し、矢印AはU成形品20の上側を示し、矢印LはU成形品20の軸方向を示している。
-U molding process-
(U molded product 20)
The U molded
図2Bには、U成形品20をその軸方向に直交する平面で切断した断面(つまり、U成形品20の横断面)が示されている。この図に示されるように、U成形品20は、上方に開放された開断面構造(つまり、断面U字形の構造)とされている。具体的には、上下方向に延在し、幅方向に対向する一対の側壁22と、一対の側壁22の下部同士を繋ぐ底壁24とを含んで構成されている。底壁24の形状は、上方に開放された略半円形の断面形状とされている。以下、一対の側壁22のうち上方側の端部を「一対の端部26」と言う。
FIG. 2B shows a cross section obtained by cutting the U molded
なお、図を簡単にするため、図1Bには、軸方向の位置に寄らず同一の断面形状のU成形品20が示されているが、U成形品20は、軸方向の位置によって、その断面形状が異なる構造とされていてもよい。
In order to simplify the drawing, FIG. 1B shows a
(Uプレス装置60)
図2A及び図2Bを用いて、U成形品20を成形するためのUプレス装置60について説明する。なお、これらの図では、矢印WをUプレス装置60の装置幅方向とし、矢印AをUプレス装置60の装置上側とし、紙面に垂直な方向をUプレス装置60の装置軸方向としている。そして、Uプレス装置60の装置幅方向とU成形品20の幅方向とが一致しており、Uプレス装置60の装置上下方向とU成形品20の上下方向とが一致しており、Uプレス装置60の装置軸方向とU成形品20の軸方向とが一致している。
(U press device 60)
Uプレス装置60は、Uプレス装置60の装置上側部分を構成するパンチ62と、Uプレス装置60の装置下側部分を構成するダイ64と、を含んで構成されている。さらに、Uプレス装置60は、装置幅方向両側に位置する一対のブランクホルダ66を含んで構成されている。
The
パンチ62は、U成形品20の内面側の形状に対応した成形面を有している。また、ダイ64は、U成形品20の外面側の形状に対応した成形面を有している。これらのパンチ62、ダイ64の成形面の形状を装置軸方向の位置によって変化させることで、軸方向の位置によって断面形状が異なるU成形品20を成形することができる。
The
一対のブランクホルダ66は、ダイ64の成形面より装置幅方向外側、かつ、ダイ64の上方に位置している。これにより、図2Aに示されるように、ダイ64にセットされた素材鋼板10を、ダイ64とブランクホルダ66により装置上下方向から加圧できる構成となっている。
The pair of
パンチ62には、図示しない移動装置が連結されており、移動装置は、油圧装置、電動駆動装置等によって構成されている。これにより、パンチ62が、移動装置によって装置上下方向(ダイ64に接離する方向)に移動可能に構成されている。
A moving device (not shown) is connected to the
(U成形工程)
Uプレス装置60によって素材鋼板10にU成形を施すU成形工程について説明する。
(U molding process)
A U forming process in which U forming is performed on the
まず、図2Aに示されるように、素材鋼板10をダイ64上に設置(セット)する。そして、ブランクホルダ66及びダイ64によって素材鋼板10の幅方向両端の部分を加圧する。
First, as shown in FIG. 2A, the
なお、素材鋼板10の引張強さは特に限定されないが、例えば440Mpa以上が好ましい。さらに好ましくは780MPa以上、または980Mpa以上である。また、素材鋼板10の板厚は特に限定されないが、好ましくは0.6mm以上3.6mm以下であり、さらに好ましくは2.3mm以上3.6mm以下である。
In addition, although the tensile strength of the
次に、ブランクホルダ66及びダイ64によって素材鋼板10を加圧した状態で、移動装置によって、パンチ62をダイ64に対して装置下側へ相対的に移動させる。
Next, in a state where the
そして、図2Bに示されるように、パンチ62を下死点まで移動させることで、U成形品20が成形される。
And as FIG. 2B shows, the U molded
―予成形工程―
次に、予成形工程について説明する。予成形工程では、U成形品20を変形させて予成形品30を得る。
―Pre-molding process―
Next, the preforming process will be described. In the preforming step, the
(予成形品30)
図1C及び図3には、予成形品30が示されている。なお、これらの図の矢印Wを予成形品30の幅方向とし、矢印Aを予成形品30の上側とし、矢印Lを予成形品30の軸方向としている。なお、図3の紙面に直交する方向が予成形品30の軸方向と一致する。
(Pre-formed product 30)
A
図3に示されるように、予成形品30は、U成形品20と同様に、上方に開放された開断面構造とされており、一対の側壁32を有している。しかし、一対の側壁32のうち一方(図の左側)の側壁32は、その端部36に向かうに従い幅方向内側(図の右側)に傾斜されている。また、他方(図の右側)の側壁32は、その端部36に向かうに従い幅方向内側(図の左側)に傾斜されている。すなわち、一対の側壁32は、共に、端部36同士が近づくように斜め上方内側(上方かつ幅方向内側)に傾斜されている。
As shown in FIG. 3, the
これにより、一対の側壁32をその端部26から延長させた仮想的な線(延長線IL、図3参照)を想定した場合、延長線ILは互いに交差するようになっている。また、図3に示されるように、予成形品30の横断面では、一対の端部36同士の幅方向の距離D1は、予成形品30の幅方向の寸法(内寸)D2よりも小さくなっている。
As a result, assuming a virtual line (extension line IL, see FIG. 3) in which the pair of
また、図3に示されるように、予成形品30には、横断面視で予成形品30の内面30A側に凸の形状となる部分がない。
例えば、図8Aに示される比較例2に係る予成形品130は、その一部(凹部38)において、横断面視で予成形品130の内面130A側に凸の形状とされている。換言すると、比較例2に係る予成形品130は、横断面視で予成形品130の内面130A側に凸の形状の凹部38を有している。
これに対し、本実施形態の予成形品30は、横断面視で予成形品130の内面30A側に凸の形状の凹部38を有していない。
As shown in FIG. 3, the
For example, the preformed
On the other hand, the
(予成形工程)
次に、予成形の具体的な方法として、第1の予成形方法と第2の予成形方法を説明する。
(Pre-molding process)
Next, as a specific method of preforming, a first preforming method and a second preforming method will be described.
図4A及び図4Bを用いて、第1の予成形方法を説明する。
第1の予成形方法では、図4Aに示される予成形装置70により行う。予成形装置70は、U成形品20が固定される治具72と、予成形のための加工力を付与する一対の寄せ曲げ工具74と、を含んで構成されている。
The first preforming method will be described with reference to FIGS. 4A and 4B.
In the first preforming method, the preforming
まず、U成形品20の底壁24を治具72に固定する。この固定は、例えば、U成形品20の底壁24に図示しない固定孔を設け、この固定孔に治具72から突出したピン(図示省略)を挿入させることにより行う。なお、治具72としては、後述するOプレス装置90の下型94をそのまま用いてもよい。要は、U成形品がぐらついて予成形に支障をきたさないよう、縦壁24の間の予成形しない箇所(底壁24)を固定すればよい。
First, the
次に、一対の側壁22の幅方向外側に、それぞれ、寄せ曲げ工具74を配置する。寄せ曲げ工具74は、それぞれ、U成形品20に接触し加工力を加える加工面74Aを有している。加工面74Aは、装置幅方向内側に向かうに従い装置上方に(装置内側かつ装置上方を向く斜め方向に)傾斜されている。
Next, the bending
そして、図4Aに示されるように、一対の寄せ曲げ工具74のそれぞれを幅方向内側に移動させる。これにより、U成形品20の一対の側壁22に加工面74Aが接触し、幅方向内側への加工力が加わる。そして、一対の側壁22が内側へ変形し、予成形品30が成形される(図4B参照)。
Then, as shown in FIG. 4A, each of the pair of
なお、一対の寄せ曲げ工具74を移動方向は、上述した幅方向内側に限られず、幅方向内側の成分を含む方向であればよい。例えば、一対の寄せ曲げ工具74を移動方向は、幅方向内側かつ下方を向く斜め方向であってもよい。また、寄せ曲げ工具74の加工面74Aは、上述のように傾斜されているものに限られず、装置上下方向に延びる垂直な面とされていてもよい。
The moving direction of the pair of
図5A及び図5Bを用いて、第2の予成形方法を説明する。
第2の予成形方法では、図5Aに示される予成形装置80により行われる。予成形装置80は、U成形品20がセットされる治具82と、治具82の装置上方に配置されたパンチ84と、を含んで構成されている。パンチ84には、図示しない移動装置が連結されており、移動装置は、油圧装置、電動駆動装置等によって構成されている。これにより、パンチ84が、移動装置によって装置上下方向(治具82に接離する方向)に移動可能に構成されている。
The second preforming method will be described with reference to FIGS. 5A and 5B.
The second preforming method is performed by a preforming
パンチ84は、一対の加工面84Aを有している。一対の加工面84Aは、治具82にセットされるU成形品20の一対の端部26の装置上方に位置するようになっている。一対の加工面84Aは、それぞれ、装置幅方向内側に向かうに従い装置上方に(装置内側かつ装置上方を向く斜め方向に)傾斜されている。また、パンチ84の装置幅方向中央には、パッド86が設けられている。なお、一対の加工面84Aの傾斜角度や具体的形状は、予成形工程で座屈が発生しないように設定されている。
The
まず、図5Aに示されるように、治具82にU成形品20をセットし、治具82とパッド86によりU成形品20の底壁24を加圧挟持する。そして、パンチ84を装置下方へ移動させる。パンチ84の加工面84Aの装置下方には、U成形品20の一対の端部26が位置しているので、加工面84Aが一対の端部26に接触する。加工面84Aが装置幅方向内側に向かうに従い装置上方に傾斜されているため、パンチ84が装置下方に移動しつづけると、装置幅方向内側に向かう加工力が一対の端部26に付与される。これにより、U成形品20の一対の側壁22が内側へ変形し、予成形品30が成形される(図5B参照)。
First, as shown in FIG. 5A, the U molded
なお、予成形工程では、U成形品20の側壁22のうち、必ずしも軸方向(図5A及び図5Bにおける紙面に垂直方向)の全体に加工力を加える必要はない。すなわち、U成形品20の側壁22のうち軸方向の一部に加工力を加えることで、U成形品20を変形させてもよい。この場合、U成形品20のうち、加工力が加えられた部分(軸方向の一部)とその周辺の部分とが加工力により変形し、それ以外の部分では変形が起こらないこともある。このようにして得られた成形品も本開示の「予成形品」に含まれる。つまり、本開示の「予成形品」は、軸方向の全部における横断面視において一対の側壁32の延長線ILが交差している必要はなく、軸方向の少なくとも一部における横断面視において一対の側壁32の延長線ILが交差していればよい。軸方向の少なくとも一部における横断面視において延長線ILが交差していれば、後で説明するO成形時の座屈を抑制する効果を一定程度奏するからである。
In the preforming process, it is not always necessary to apply a processing force to the
―O成形工程―
(O成形品40)
図1D及び図6Cを用いて、O成形品40について説明する。なお、図1Dの矢印WをO成形品40の幅方向とし、矢印AをO成形品40の上側とし、矢印LをO成形品40の軸方向としている。
―O-molding process―
(O molded product 40)
The O molded
これらの図に示されるように、O成形品40では、予成形品30の一対の端部36に対応する部分46(一対の接合端部46)が互いに突き合わされた状態となっている。これにより、O成形品40は、その横断面の形状が閉じた断面形状の閉断面構造となっている。具体的には、本実施形態のO成形品40は、断面形状が円形状の閉断面構造となっている。なお、一対の接合端部46は完全に接触している必要はなく、一対の接合端部46の間に若干の開きがあるものも「O成形品」または「閉断面構造部材」に含まれる。
As shown in these drawings, in the O molded
なお、図を簡単にするため、図1Dには、軸方向の位置に寄らず同一の閉断面形状(円形状)とされたO成形品40が示されているが、断面の軸方向の位置によって、その断面形状が異なる構造(例えば、軸方向の位置によって径の大きさが異なる断面円形状)とされていてもよい。
In order to simplify the drawing, FIG. 1D shows an O molded
(Oプレス装置90)
図6Aを用いて、O成形品40を成形するためのOプレス装置90について説明する。なお、この図では、矢印WをOプレス装置90の装置幅方向とし、矢印AをOプレス装置90の装置上側とし、紙面に垂直な方向をOプレス装置90の装置軸方向としている。そして、Oプレス装置90の装置幅方向とO成形品40の幅方向とが一致しており、Oプレス装置90の装置上下方向とO成形品40の上下方向とが一致しており、Oプレス装置90の装置軸方向とO成形品40の軸方向とが一致している。
(O press device 90)
An
図6Aに示されるように、Oプレス装置90は、Oプレス装置90の装置上側部分を構成する上型92と、Oプレス装置90の装置下側部分を構成する下型94と、含んで構成されている。
As shown in FIG. 6A, the
上型92は、O成形品40のうち上部の外面側の形状に対応した成形面92Aを有しており、下型94は、O成形品40のうち下部の外面側の形状に対応した成形面94Aを有している。すなわち、上型92の成形面92Aの形状と、下型94の成形面94Aの形状とを組み合わせた形状は、O成形品40全体の外面40B側の形状に対応した形状とされている。
The
また、上型92には、図示しない移動装置が連結されており、移動装置は、油圧装置、電動駆動装置等によって構成されている。これにより、上型92が、移動装置によって装置上下方向(下型94に接離する方向)に移動可能に構成されている。
The
また、上型92は、成形面92Aの装置幅方向外側に、一対の傾斜面92Bを有している。一対の傾斜面92Bは共に、成形面92Aの装置幅方向の外側端部から連続して形成されており、装置幅方向外側に向かうに従い装置下方(下型94の側)に傾斜されていることが望ましい。他方、下型94は、上型92が移動装置によって装置下方に移動したときに上型92の傾斜面92Bと接触する形状の傾斜面94Bを備えていることが望ましい。
Further, the
上型92の傾斜面92Bが装置幅方向外側に向かうに従い装置下方に傾斜されていることにより、以下の効果を奏する。すなわち、上型92を装置下側に移動させていく過程で、仮に、予成形品30の端部36が成形面92Aよりも装置外側の傾斜面92Bに接触した場合であっても、傾斜された傾斜面92Bにより端部36が装置内側に誘導され、成形面92Aの中に入りやすくなる。なお、傾斜面92B、94Bの傾斜角は、水平に対し45°以上であることが望ましい。つまり、成形面92Aの断面形状が半円形の場合、成形面92Aの外側端部と傾斜面92Bとの成す角度が135°よりも大きいことが望ましい。
Since the
(O成形工程)
図6A〜図6Cを用いて、Oプレス装置90によって予成形品30に施すO成形工程について説明する。
(O molding process)
The O molding process performed on the
まず、予成形品30を下型94にセットする。この状態では、予成形品30の底壁34が下型94の成形面94Aに配置される。そして、予成形品30の一対の端部36が下型94から上方に突出した状態となる。なお、予成形品30を下型94にセットする方法としては、例えば、予成形品30の底壁34に図示しない固定孔を設け、この固定孔に下型94から突出したピン(図示省略)を挿入させる方法がある。
First, the
次に、この状態で、下型94の上方に配置された上型92を下側に移動させる。図6Aには、予成形品30の一対の端部36がパンチ84の成形面92Aに接触した瞬間の状態が示されている。上型92をさらに下側へ移動すると、予成形品30の一対の端部36が上型92の成形面92Aに沿って互いに近づいていく(図6B参照)。そして、図6Cに示されるように、上型92が下死点まで移動すると、一対の接合端部46が突き合わされた状態となる。これにより、上型92及び下型94の成形面92A、94Aに沿った形状のO成形品40が成形される。
Next, in this state, the
最後に、O成形品40の一対の端部46同士を溶接などにより接合することで、閉断面構造部材の製造が完了する。
Finally, the pair of
<作用・効果>
本実施の形態の作用及び効果について、比較例1及び比較例2と比較して説明する。
<Action and effect>
The operation and effect of the present embodiment will be described in comparison with Comparative Example 1 and Comparative Example 2.
比較例1の閉断面構造の成形方法は、U成形工程の後、予成形工程を経ないでO成形工程に進む。 The method for forming the closed cross-sectional structure of Comparative Example 1 proceeds to the O forming step after the U forming step without passing through the pre-forming step.
図7Aに示されるように、比較例1では、O成形工程を施す被加工材がU成形品20である。このU成形品20の一対の側壁22は上下方向(Oプレス装置90の装置上下方向、つまり型締め方向)に延在している。このため、Oプレス装置90の上型92を装置下方に移動させ、上型92の成形面92AがU成形品20の端部26に接触した場合、側壁22には、その側壁22が延在する方向の圧縮荷重が作用する(圧縮応力が生じる)。この圧縮荷重により側壁22が座屈することがあり、その結果、図7Bに示されるように、上型92及び下型94の成形面に沿った形状が得られないことがある。
As shown in FIG. 7A, in Comparative Example 1, the workpiece to be subjected to the O molding process is a U molded
比較例2の閉断面構造の成形方法は、U成形工程の後、予成形工程を経てO成形工程に進む点で、本実施の形態と一致しているが、予成形工程により得られる予成形品の形状が本実施の形態と相違する。 The molding method of the closed cross-section structure of Comparative Example 2 is the same as the present embodiment in that it proceeds to the O molding process after the U molding process, but the preforming process obtained by the preforming process. The shape of the product is different from the present embodiment.
図8Aには、比較例2に係る予成形工程によって得られた予成形品130が示されている。この図に示されるように、比較例2に係る予成形品130では、本実施の形態と同様に、断面形状において一対の端部26における延長線ILが交差するようになっている。しかし、比較例2に係る予成形品130は、その一部(凹部38)において、横断面視で予成形品130の内面130A側に凸の形状とされている。換言すると、予成形品130は、横断面視で予成形品130の内面130A側に凸の形状の凹部38を有している。
FIG. 8A shows a
この予成形品130を用いてO成形をすると、凹部38を起点として被加工材が内面側へ曲がり、図8Bに示されるように、上型92及び下型94の成形面に沿った形状が得られない可能性が高い。
When O molding is performed using this preformed
これら比較例1及び比較例2に対し、本実施形態の閉断面構造部材の製造方法によれば、O成形工程を施す被加工材が予成形品30であり、この予成形品30は、横断面視で予成形品30の内面30A側に凸の形状の凹部を有しない。このため、O成形工程を施す被加工材(予成形品30)の側壁32に成形面に沿う方向への曲げ荷重が作用しやすい。したがって、本実施形態の閉断面構造部材の製造方法によれば、上述の比較例1及び比較例2と比較して、側壁32の座屈が抑制され、所望の形状のO成形品が得られやすくなり、歩留まりが良好となる。
In contrast to Comparative Example 1 and Comparative Example 2, according to the manufacturing method of the closed cross-section structural member of the present embodiment, the workpiece to be subjected to the O molding step is the
(実施形態の補足説明)
なお、上述した実施形態の予成形品30は、図3に示されるように、一対の側壁32の大部分が、その端部36に向かうに従い幅方向内側に傾斜されている。しかしながら、予成形工程により得られる予成形品は、図9A、図9B、図9Cに示されるような形状の予成形品であってもよい。
(Supplementary explanation of the embodiment)
In addition, as shown in FIG. 3, the
このうち、図9Aに示される予成形品30は、一対の側壁32のうちの端部36付近のみが、端部36に向かうに従い幅方向内側に傾斜されている。このように、端部36付近のみが傾斜されている態様であっても、O成形工程における座屈を抑制する効果がある。
9A, only the vicinity of the
また、図9B、図9Cに示される予成形品30は、一対の側壁32のうち片方(図の右側)の側壁32のみが、端部36に向かうに従い幅方向内側に傾斜されている。具体的には、図9Bに示される予成形品30は、片方の側壁32の大部分が傾斜されており、図9Cに示される予成形品30は、片方の側壁32のうちの端部36付近のみが傾斜されている。これらの態様であっても、予成形工程を施さない態様(比較例1)と比較して、O成形工程における座屈を抑制する効果がある。
9B and 9C, only one
また、上述した実施形態では、図2Bに示されるように、U成形品20の底壁24は、上方に開放された略半円形の断面形状とされているが、本開示の「U成形品」はこれに限られず、例えば、図10A、図11Aに示されるU成形品20であってもよい。
In the above-described embodiment, as shown in FIG. 2B, the
このうち図10Aに示されるU成形品20は、上下方向に延在する一対の側壁22の下端に一対の稜線部23が形成されており、一対の稜線部23を幅方向に繋ぐ略平板状の底壁24が形成されている。この場合、O成形工程に用いるOプレス装置90の下型94は、このU成形品20の底壁24及び稜線部23に対応する形状の成形面を有していてもよい。この場合、図10Cに示されるように、稜線部43を有するO成形品40が得られる。以上の説明から判るように、本開示の「閉断面構造部材の製造方法」で成形できる閉断面構造部材は、断面円形の閉断面構造部材に限定されない。
10A, a
また、図11Aに示されるU成形品20は、一対の側壁22の上下方向の長さが異なっている。このようなU成形品20から閉断面構造部材を成形する場合、O成形工程において、一対の側壁22のうち長い方(図の右側)の側壁22のみが上型92(図6A、図6B参照)の成形面92Aから加工力を受ける。そして、長い方の側壁22が上型92の成形面に沿って変形されることで閉断面構造部材(図11C参照)を得ることができる。この場合、予成形工程では、図11Bに示されるように、長い方(図の右側)の側壁22のみが傾斜された予成形品30が得られるように予成形工程を行えば、O成形工程における座屈の発生を抑制することができる。
Further, in the U molded
なお、図9A、図9B、図9C、図10B、図11Bに示される変形例に係る予成形品30は、いずれも、一対の側壁32をその端部36から延長させた仮想線(延長線IL)を想定した場合、延長線ILは互いに交差するようになっている。さらに、これら予成形品30では、いずれも、横断面視で、一対の端部36同士の幅方向の距離D1は、予成形品30の幅方向の寸法(内寸)D2よりも小さくなっている。
9A, FIG. 9B, FIG. 9C, FIG. 10B, and FIG. 11B, the
また、上述した実施形態では、U成形品20の一対の側壁22は、上下方向(Oプレス装置90の上下方向)に延在していたが、本開示のU成形品はこれに限られない。例えば、U成形品の側壁22は、端部26に向かうに従い幅方向外側に若干傾斜されていてもよい。
In the above-described embodiment, the pair of
20 U成形品
22 側壁
26 端部
30 予成形品
30A 内面
32 側壁
36 端部
IL 側壁の延長線
38 凹部
40 O成形品
40B 外面
74 寄せ曲げ工具
74A 加工面
84 上型
84A 加工面
92 上型(O成形用上型)
92A 成形面
92B 傾斜面
94 下型
94A 成形面
W 軸方向
20 U molded
Claims (6)
パンチとダイを用いたプレス成型により一対の側壁を有するU成形品を得るU成形工程と、
前記U成形工程により得られたU成形品を、前記一対の側壁の端部同士が近づくように変形させて、
軸方向の少なくとも一部における横断面視において前記一対の側壁の延長線が交差し、かつ、軸方向の全部における横断面視において内面側に凸の形状の部分を有しない予成形品を得る予成形工程と、
前記予成形工程により得られた予成形品を、下型にセットして上型で挟み、
外面側の形状が前記上型及び前記下型の成形面に沿った形状のO成形品を得るO成形工程と、
を備える閉断面構造部材の製造方法。 A method for producing a closed-section structural member,
A U molding step of obtaining a U molded product having a pair of side walls by press molding using a punch and a die;
The U molded product obtained by the U molding step is deformed so that the ends of the pair of side walls are close to each other,
It is possible to obtain a pre-formed product in which the extension lines of the pair of side walls intersect in a cross-sectional view in at least a part of the axial direction and do not have a convex-shaped portion on the inner surface side in a cross-sectional view in the entire axial direction. Molding process;
The preformed product obtained by the preforming process is set in a lower mold and sandwiched between upper molds,
An O-molding step of obtaining an O-molded product having a shape on the outer surface side along the molding surfaces of the upper mold and the lower mold;
A method for manufacturing a closed cross-section structural member.
前記U成形品の前記一対の側壁のうち両方を変形させる、
請求項1記載の閉断面構造部材の製造方法。 In the preforming process,
Deforming both of the pair of side walls of the U-shaped product;
The manufacturing method of the closed cross-section structural member of Claim 1.
前記U成形品を固定し、一対の寄せ曲げ工具をそれぞれ幅方向内側の成分を含む方向に移動させることにより行う、
請求項2に記載の閉断面構造部材の製造方法。 The preforming process includes:
The U-shaped product is fixed, and the pair of bending tools are each moved in a direction including a component on the inner side in the width direction.
The manufacturing method of the closed cross-section structural member of Claim 2.
前記U成形品を固定し、固定された前記U成形品の前記一対の端部の上方に配置された一対の加工面を有するパンチを下方に移動させることにより行う、
請求項2に記載の閉断面構造部材の製造方法。 The preforming process includes:
The U-shaped product is fixed, and a punch having a pair of processing surfaces disposed above the pair of end portions of the fixed U-shaped product is moved downward.
The manufacturing method of the closed cross-section structural member of Claim 2.
断面形状が半円形の成形面と、
前記成形面の外側端部から連続して形成された傾斜面と、
を備え、
前記成形面の外側端部と前記傾斜面との成す角度が90°よりも大きい、
O成形用上型。 An upper mold for O molding,
A molding surface having a semicircular cross-sectional shape;
An inclined surface formed continuously from the outer end of the molding surface;
With
The angle formed by the outer end of the molding surface and the inclined surface is greater than 90 °,
Upper mold for O molding.
請求項5に記載のO成形用上型。 The angle formed by the outer edge of the molding surface and the inclined surface is greater than 135 °,
The upper mold for O molding according to claim 5.
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