JP2018030165A - プレス用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】プレス品の外板面に異物等による微小欠陥の発生を抑制できるとともに、プレス成形時に素材がポンチの成形面上を滑る素材のズレ方向が、同一外板面上で部位によって異なる場合であっても、成形面の輪郭がプレス品の外板面に転写されにくいプレス用金型を提供する。【解決手段】素材Ｓを狭圧して外板面を有するプレス品Ｗをプレス成形するポンチ１とダイス２とを備え、ポンチ及びダイスの少なくとも何れか一方の成形面が、互いに交差する複数の凹溝３により分断されて略四辺形の浮島状に形成されたプレス用金型１０である。同一外板面をプレス成形する成形面１１、１２には、プレス成形時に素材がポンチ又はダイスの成形面上を滑る素材のズレ方向Ｑ１、Ｑ２と異なる方向ｍ１、ｍ２、ｍ３に凹溝が形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、ポンチとダイスとの間に配置した素材を狭圧してプレス品を成形するプレス用金型に関し、特に、ポンチ及びダイスの少なくとも何れか一方の成形面に、プレス品の外板面に異物等の噛み込みによる微小欠陥が発生するのを防止する凹溝を設けたプレス用金型に関する。

一般に、自動車のルーフパネルやドアパネル等のプレス品は、比較的大きな外板面を有しており、ポンチとダイスとの間に配置した素材（鉄板、アルミ板など）を狭圧してプレス成形する際、ゴミや金属粉などの異物等の噛み込みにより、プレス品の外板面に微小欠陥を発生しやすい。かかる外板面に発生した微小欠陥は、塗装したときに目立つので、そのプレス品を組付けた自動車の商品性を著しく低下させることになる。そのため、プレス品の外板面に対して異物等による微小欠陥の発生を防止すべく、ポンチやダイスの成形面に異物等を落とし込み、収容できる凹溝や穴を形成したプレス用金型が考案されている。

例えば、特許文献１には、ポンチとダイスとの間に介在させた被加工部材（素材）を成形するためのプレス用金型であって、ポンチ及びダイスの少なくとも何れか一方の成形面に、断面が円弧形状の凹溝が格子状に形成されたプレス用金型が開示されている。具体的には、特許文献１のプレス用金型１００には、図１０、図１１に示すように、上方に配置されたダイス１０１と、下方に配置されたポンチ１０２とを備え、ポンチ１０２の成形面１０２ａに複数の凹溝１０２ｂが形成されている。複数の凹溝１０２ｂは、ある方向（図１０の左右方向）に略平行に配置されるとともに、その方向と略直交する方向（図１０の上下方向）に略平行に配置されている。したがって、互いに略直交する複数の凹溝１０２ｂは、格子状に形成され、素材１０３に接触するポンチ１０２の成形面１０２ａは、凹溝１０２ｂにより分断されて正方形の浮島状に形成されている。

上記特許文献１のプレス用金型１００において、ダイス１０１を下降させて素材１０３をプレス成形する際、ポンチ１０２と素材１０３との間に異物１０４や油だまり１０５が存在したとき、素材１０３がポンチ１０２の成形面１０２ａ上を滑るため、異物１０４等は凹溝１０２ｂ内に落下、収容され、プレス品に異物１０４等の噛み込みによる微小欠陥が生じるのを防止することができる。

特開２００５−３３４９０８号公報

しかしながら、上記特許文献１のプレス用金型１００では、プレス成形時に素材１０３がポンチ１０２の成形面１０２ａ上を滑る素材のズレ方向が、同一外板面上で部位によって異なる場合、素材のズレ方向と略同一方向となる成形面１０２ａの輪郭がプレス品に転写される問題があった。

例えば、図１２に示すように、ドアパネルＤＰのベルトライン上部の外板面ＢＬでは、取っ手部ＴＢの前上方の外板面ＢＬ１における素材のズレ方向（矢印Ｐ１）と、取っ手部ＴＢの後上方の外板面ＢＬ２における素材のズレ方向（矢印Ｐ２）とが、異なる方向を向いている。すなわち、取っ手部ＴＢの前上方の外板面ＢＬ１における素材のズレ方向（矢印Ｐ１の方向）は、水平方向に対して略９０度上方へ向き、取っ手部ＴＢの後上方の外板面ＢＬ２における素材のズレ方向（矢印Ｐ２の方向）は、水平方向に対して略４５度後上方へ向いている。

この場合、ポンチ１０２のベルトライン上部の成形面１０２ａには、図１３（ａ）に示すように、互いに略直交する凹溝１０２ｂを、溝方向ｎ１、ｎ２が水平方向に対してそれぞれ略４５度傾斜するように配置することによって、図１３（ｂ）に示すように、取っ手部ＴＢの前上方では、素材のズレ方向（矢印Ｐ１の方向）と成形面１０２ａの対角線方向とが略一致する。そのため、素材を矢印Ｐ１の方向にズラしたとき、成形面１０２ａの矢印Ｐ１の前方側に形成された輪郭ｔ１、ｔ２の痕跡が素材のズレ方向（矢印Ｐ１の方向）で前方側に隣接する他の成形面１０２ａと交差し、また、成形面１０２ａの矢印Ｐ１の後方側に形成された輪郭ｔ３、ｔ４の痕跡がその成形面１０２ａと交差する。そのため、ポンチ１０２とダイス１０１とが素材１０３を狭圧するとき素材１０３に形成された成形面１０２ａの各輪郭ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４の痕跡を、素材１０３が成形面１０２ａ上を滑るときに交差する成形面１０２ａによって、滑らかに消し去ることができる。したがって、図１４に示すように、取っ手部ＴＢの前上方では、プレス品（ドアパネルＤＰ）の外板面に対する成形面１０２ａの輪郭の転写を、回避することができる。

ところが、図１３（ｃ）に示すように、取っ手部ＴＢの後上方では、素材を矢印Ｐ２の方向にズラしたとき、成形面１０２ａの輪郭ｔ２の痕跡が素材のズレ方向（矢印Ｐ２の方向）で前方側に隣接する他の成形面１０２ａと交差し、成形面１０２ａの輪郭ｔ３の痕跡がその成形面１０２ａと交差するが、成形面１０２ａの輪郭ｔ１、ｔ４の痕跡は素材のズレ方向（矢印Ｐ２の方向）で隣接する他の成形面１０２ａの輪郭ｔ１、ｔ４と同一直線状で重なるだけで交差しない。そのため、ポンチ１０２とダイス１０１とが素材１０３を狭圧するとき素材１０３に形成された成形面１０２ａの輪郭ｔ２、ｔ３、の痕跡は、素材１０３が成形面１０２ａ上を滑るときに消し去ることができるが、素材のズレ方向と同一方向の輪郭ｔ１、ｔ４の痕跡は消し去ることができない。したがって、図１４に示すように、取っ手部ＴＢの後上方では、素材のズレ方向（矢印Ｐ２の方向）と同じ方向の輪郭ｔ１、ｔ４に基づく直線状痕跡ＫＮが、プレス品（ドアパネルＤＰ）の外板面に形成されることになる。

以上のように、特許文献１のプレス用金型１００では、プレス成形時に素材１０３がポンチ１０２の成形面１０２ａ上を滑る素材のズレ方向が、同一外板面上で部位によって異なる場合、素材のズレ方向と略同一方向となる成形面１０２ａの輪郭ｔ１、ｔ４がプレス品（ドアパネルＤＰ）の外板面ＢＬに転写される問題を回避できなかった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、プレス品の外板面に異物等による微小欠陥の発生を抑制できるとともに、プレス成形時に素材がポンチの成形面上を滑る素材のズレ方向が、同一外板面上で部位によって異なる場合であっても、成形面の輪郭がプレス品の外板面に転写されにくいプレス用金型を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るプレス用金型は、次のような構成を有している。
（１）素材を狭圧して外板面を有するプレス品をプレス成形するポンチとダイスとを備え、前記ポンチ及び前記ダイスの少なくとも何れか一方の成形面が、互いに交差する複数の凹溝により分断されて略四辺形の浮島状に形成されたプレス用金型であって、
同一外板面をプレス成形する前記成形面には、プレス成形時に前記素材が前記ポンチ又は前記ダイスの成形面上を滑る素材のズレ方向と異なる方向に前記凹溝が形成されていることを特徴とする。ここで、「同一外板面」とは、プレス品を組み付けたときに外部から視認でき、デザイン上の折れ線や段差等によって分割されず、断面の曲率が略一定又は連続状に変化しているプレス品の板面を意味する。

本発明においては、同一外板面をプレス成形する成形面には、プレス成形時に素材がポンチ又はダイスの成形面上を滑る素材のズレ方向と異なる方向に凹溝が形成されているので、同一外板面をプレス成形時に素材がポンチ又はダイスの成形面上を異なる方向に滑るとき、各成形面の輪郭の痕跡がその成形面又は周辺に位置する他の成形面と交差することができる。そのため、ポンチとダイスとが素材を狭圧するとき素材に形成された各成形面の輪郭の痕跡を、素材が成形面上を滑るときに交差する成形面によって、滑らかに消し去ることができる。その結果、プレス成形時に素材がポンチ又はダイスの成形面上を滑る素材のズレ方向が、同一外板面上で部位によって異なる場合であっても、プレス品の外板面に対する成形面の輪郭の転写を、回避することができる。

よって、本発明によれば、プレス品の外板面に異物等による微小欠陥の発生を抑制できるとともに、プレス成形時に素材がポンチの成形面上を滑る素材のズレ方向が、同一外板面上で部位によって異なる場合であっても、成形面の輪郭がプレス品の外板面に転写されにくいプレス用金型を提供することができる。

（２）（１）に記載されたプレス用金型において、
前記同一外板面をプレス成形する成形面は、前記凹溝により分断されて形成された複数種類の平面形状からなることを特徴とする。

本発明においては、同一外板面をプレス成形する成形面は、凹溝により分断されて形成された複数種類の平面形状からなるので、プレス成形時に素材がポンチ又はダイスの成形面上を異なる方向に滑るとき、素材のズレ方向に対応して、各成形面の輪郭の痕跡がその成形面又は周辺に位置する他の成形面と交差しやすい平面形状の成形面を配置することができる。そのため、ポンチとダイスとが素材を狭圧するとき素材に形成された各成形面の輪郭の痕跡を、素材が成形面上を滑るときに交差しやすい平面形状の成形面によって、より確実に消し去ることができる。その結果、プレス成形時に素材がポンチ又はダイスの成形面上を滑る素材のズレ方向が、同一外板面上で部位によって異なる場合であっても、プレス品の外板面に対する成形面の輪郭の転写を、より確実に回避することができる。

（３）（２）に記載されたプレス用金型において、
前記複数種類の平面形状からなる成形面の対角線方向は、当該成形面上を滑る前記素材のズレ方向にそれぞれ略対応して配置されていることを特徴とする。

本発明においては、複数種類の平面形状からなる成形面の対角線方向は、当該成形面上を滑る素材のズレ方向にそれぞれ略対応して配置されているので、プレス成形時に素材がポンチ又はダイスの成形面上を異なる方向に滑るとき、各成形面の輪郭の痕跡がその成形面又は素材のズレ方向で隣接する他の成形面と交差することができる。そのため、ポンチとダイスとが素材を狭圧するとき素材に形成された各成形面の輪郭の痕跡を、素材が成形面上を滑るときに交差する、より近い成形面によって、より正確に消し去ることができる。その結果、プレス成形時に素材がポンチ又はダイスの成形面上を滑る素材のズレ方向が、同一外板面上で部位によって異なり、また素材のズレ量が少ない場合であっても、プレス品の外板面に対する成形面の輪郭の転写を、より一層正確に回避することができる。

（４）（２）又は（３）に記載されたプレス用金型において、
前記複数種類の平面形状からなる成形面が分布する領域は、その境界部が共通の方向に形成された凹溝により分断されていることを特徴とする。

本発明においては、複数種類の平面形状からなる成形面が分布する領域は、その境界部が共通の方向に形成された凹溝により分断されているので、共通の方向に形成された凹溝を連続して加工した後、その共通の凹溝と交差する他の凹溝を領域毎に加工することによって、複数種類の平面形状からなる成形面の領域同士の境界部に微小な成形面を残すことなく、各成形面を簡単に形成することができる。また、複数種類の平面形状からなる成形面の領域同士の境界部に微小な成形面を残すことがないので、当該微小な成形面によるプレス品への微小傷等を回避させることができる。

（５）（４）に記載されたプレス用金型において、
前記複数種類の平面形状からなる成形面は、前記境界部を構成する凹溝を挟んで菱形の内角が互いに異なるように形成されていることを特徴とする。

本発明においては、複数種類の平面形状からなる成形面は、境界部を構成する凹溝を挟んで菱形の内角が互いに異なるように形成されているので、素材のズレ方向、ズレ量の大きさ、又は成形するプレス品の外板面の曲率等に適した成形面の平面形状（正方形の菱形〜偏平な菱形）を領域毎に選択することができる。そのため、素材のズレ方向、ズレ量の大きさ、又は成形するプレス品の外板面の曲率等を総合的に勘案して、プレス品の外板面に対する成形面の輪郭の転写を、より確実に回避することができる。

（６）（２）乃至（５）のいずれか１つに記載されたプレス用金型において、
前記複数種類の平面形状からなる成形面は、それぞれの内角が少なくとも４５度以上であることを特徴とする。

本発明においては、複数種類の平面形状からなる成形面は、それぞれの内角が少なくとも４５度以上であるので、各成形面の角部によるプレス品の擦り傷等を防止できるとともに、各成形面の角部の摩耗を低減させることができる。

（７）（６）に記載されたプレス用金型において、
前記複数種類の平面形状からなる成形面には、各内角を略９０度とした菱形状に形成された第１の成形面と、一方の対向する内角を略１３５度とし他方の対向する内角を略４５度とした異形ダイヤ状に形成された第２の成形面と、を備えたことを特徴とする。

本発明においては、複数種類の平面形状からなる成形面には、各内角を略９０度とした菱形状に形成された第１の成形面と、一方の対向する内角を略１３５度とし他方の対向する内角を略４５度とした異形ダイヤ状に形成された第２の成形面と、を備えたので、例えば、素材のズレ方向が水平方向又は垂直方向に対してゼロ度から略２０度未満の範囲内であれば、第１の成形面を選択し、素材のズレ方向の傾斜角が水平方向に対して略２０度から略７０度の範囲内であれば、第２の成形面を選択することができる。そのため、素材のズレ方向が所定の範囲で異なる場合であっても、成形面を２種類の平面形状に限定することによって、凹溝加工の簡素化を図ることができる。

本発明によれば、プレス品の外板面に異物等による微小欠陥の発生を抑制できるとともに、プレス成形時に素材がポンチの成形面上を滑る素材のズレ方向が、同一外板面上で部位によって異なる場合であっても、成形面の輪郭がプレス品の外板面に転写されにくいプレス用金型を提供することができる。

本発明の実施形態に係るプレス用金型の概略断面図である。 図１に示すプレス用金型のＣ部詳細断面図である。 図２に示すポンチのＤ矢視図である。 図３に示す第１の成形面及び凹溝の詳細平面図である。 図３に示す第２の成形面及び凹溝の詳細平面図である。 図３に示す第１の成形面及び第２の成形面を形成する凹溝の加工手順を表す平面図である。（ａ）は共通の方向に形成された第１の凹溝を加工した状態を示し、（ｂ）は第１の凹溝と直交する方向に形成された第２の凹溝を加工した状態を示し、（ｃ）は第１の凹溝と略４５度で交差する方向に形成された第３の凹溝を加工した状態を示す。 図３に示す第１の成形面及び第２の成形面と素材のズレ方向との関係を表す平面図である。（ａ）は素材のズレ方向の傾斜角が水平方向に対してゼロ度から略２０度未満の範囲内であれば、第１の成形面を選択することを示し、（ｂ）は素材のズレ方向の傾斜角が水平方向に対して略２０度から略７０度の範囲内であれば、第２の成形面を選択することを示し、（ｃ）は素材のズレ方向の傾斜角が垂直方向に対してゼロ度から略２０度未満の範囲内であれば、第１の成形面を選択することを示す。 図３に示す凹溝及び成形面の他の実施例（１）を表す詳細平面図である。 図３に示す凹溝及び成形面の他の実施例（２）を表す詳細平面図である。 特許文献１に記載されたプレス用金型の概略断面図である。 図１０に示すポンチの成形面及び凹溝を表す部分断面図である。 自動車のドアパネルを表す概略平面図である。 図１２に示すドアパネルのベルトライン上部の外板面に図１１に示すポンチの成形面を適用した部分平面図である。（ａ）はポンチの成形面を形成する凹溝の溝方向と素材のズレ方向との関係を示し、（ｂ）はＡ部詳細図を示し、（ｃ）はＢ部詳細図を示す。 図１３に示すポンチの成形面の輪郭がプレス品の外板面に転写された状態を表すドアパネルの部分平面図である。

次に、本発明の実施形態に係るプレス用金型について、図面を参照して詳細に説明する。はじめに、本実施形態に係るプレス用金型の構造を説明し、その後、本プレス用金型の成形面を形成する凹溝の加工方法を説明する。また、本プレス用金型の成形面の種類と素材のズレ方向との関係を説明する。また、凹溝及び成形面の他の実施例を説明する。

＜プレス用金型の構造＞
まず、本実施形態に係るプレス用金型の構造を、図１〜図５を用いて説明する。図１に、本発明の実施形態に係るプレス用金型の概略断面図を示す。図２に、図１に示すプレス用金型のＣ部詳細断面図を示す。図３に、図２に示すポンチのＤ矢視図を示す。図４に、図３に示す第１の成形面及び凹溝の詳細平面図を示す。図５に、図３に示す第２の成形面及び凹溝の詳細平面図を示す。

図１に示すように、本実施形態に係るプレス用金型１０は、素材Ｓを狭圧して外板面を有するプレス品Ｗをプレス成形するポンチ１とダイス２とを備えたプレス用金型である。ポンチ１とダイス２には、それぞれ型台４、５が装着されている。また、本プレス用金型１０には、ポンチ１の外周縁に沿って形成され、ダイス２の外周部との間で素材Ｓを挟持するしわ押え６と、しわ押え６を上昇させるクッションピン６１とを備えている。クッションピン６１は、プレス機械側に装着されたダイクッションピン４１に当接するように配置されている。しわ押え６の上面には、素材Ｓのポンチ側への流入を調整するビードが形成され、素材Ｓの投入位置を規制する位置決めガイド６２が装着されている。

また、図２に示すように、ポンチ１の成形面１１、１２は、互いに交差する複数の凹溝３（３１、３２、３３）により分断されて略四辺形の浮島状に形成されている。なお、ポンチ１及びダイス２の少なくとも何れか一方の成形面１１、２１が、互いに交差する複数の凹溝３（３１、３２、３３）により分断されて略四辺形の浮島状に形成されてもよい。凹溝３（３１、３２、３３）は、ダイス２を下降させて素材Ｓをプレス成形する際、ポンチ１と素材Ｓとの間に異物Ｚ等が存在したとき、素材Ｓがポンチ１の成形面１１、１２上を滑るため、異物Ｚ等は凹溝３（３１、３２、３３）内に落下、収容され、プレス品Ｗの外板面に異物Ｚ等の噛み込みによる微小欠陥が生じるのを防止するために設けられている。凹溝３（３１、３２、３３）は、断面が略円弧状に形成されている。

また、図３に示すように、プレス品Ｗの同一外板面をプレス成形する成形面１１、１２には、プレス成形時に素材Ｓがポンチ１又はダイス２の成形面上を滑る素材Ｓのズレ方向Ｑ１、Ｑ２と異なる方向に凹溝３（３１、３２、３３）が形成されている。凹溝３は、３種類の方向ｍ１、ｍ２、ｍ３にそれぞれ平行かつ等間隔に形成された第１の凹溝３１と、第２の凹溝３２と、第３の凹溝３３とから構成されている。ここで、「同一外板面」とは、プレス品Ｗを組み付けたときに外部から視認でき、デザイン上の折れ線や段差等によって分割されず、断面の曲率が略一定又は連続状に変化しているプレス品の板面を意味する。

また、素材Ｓのズレ方向Ｑ１は、図３の図面右から左へ向かう方向（水平方向）であり、素材Ｓのズレ方向Ｑ２は、図３の図面右下方から左上方へ向き、水平方向に対して略４５度傾斜する方向である。これに対して、第１の凹溝３１は、図３の図面右上方から左下方へ向き、水平方向に対して略４５度傾斜する方向ｍ１に形成されている。第２の凹溝３２は、図３の図面右下方から左上方へ向き、水平方向に対して略４５度傾斜する方向ｍ２に形成されている。第３の凹溝３３は、図３の図面下方から上方へ向き、水平方向に対して略直交する方向（上下方向）ｍ３に形成されている。第１の凹溝３１と第２の凹溝３２と第３の凹溝３３とは、溝幅が略同一に形成されている。

第１の成形面１１は、第１の凹溝３１と第２の凹溝３２とにより分断されて略四辺形（菱形：正方形の菱形）の浮島状に形成され、第２の成形面１２は、第１の凹溝３１と第３の凹溝３３とにより分断されて略四辺形（異形ダイヤ：偏平な菱形）の浮島状に形成されている。したがって、同一外板面をプレス成形する成形面１１、１２は、凹溝３（３１、３２、３３）により分断されて形成された複数種類（ここでは、２種類）の平面形状（菱形、異形ダイヤ）からなる。また、複数種類の平面形状（菱形、異形ダイヤ）からなる成形面１１、１２が分布する領域Ｙ１、Ｙ２は、その境界部が共通の方向ｍ１に形成された第１の凹溝３１により分断されている。すなわち、第１の成形面１１のみが分布する領域Ｙ１と第２の成形面１２のみが分布する領域Ｙ２とが、その境界部において第１の凹溝３１により分断されている。また、複数種類の平面形状（菱形、異形ダイヤ）からなる成形面１１、１２は、領域Ｙ１、Ｙ２の境界部を構成する第１の凹溝３１を挟んで菱形の内角が互いに異なるように形成されている。

また、図３、図４に示すように、第１の成形面１１は、各内角θ１を略９０度とした菱形状（正方形の菱形）に形成されている。また、第１の成形面１１の各輪郭Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、水平方向に対して傾斜角θ２が略４５度となるように形成されている。第１の成形面１１の対角線方向Ｄ１は、その成形面１１上を滑る素材Ｓのズレ方向（矢印Ｑ１の方向）と略一致している。

また、第１の成形面１１が分布する領域Ｙ１において、素材Ｓを矢印Ｑ１の方向にズラしたとき、第１の成形面１１の矢印Ｑ１の前方側に形成された輪郭Ｔ１、Ｔ２の痕跡が、素材Ｓのズレ方向（矢印Ｑ１の方向）で前方側に隣接する他の第１の成形面１１と交差する。また、第１の成形面１１の矢印Ｑ１の後方側に形成された輪郭Ｔ３、Ｔ４の痕跡が、その第１の成形面１１と交差する。そのため、ポンチ１とダイス２とが素材Ｓを狭圧するとき素材Ｓに形成された第１の成形面１１の各輪郭Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の痕跡を、素材Ｓが第１の成形面１１上を滑るときに交差する第１の成形面１１によって、滑らかに消し去ることができる。したがって、プレス品Ｗの外板面に対する第１の成形面１１の輪郭Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の転写を、回避することができる。

また、図３、図５に示すように、第２の成形面１２は、一方の対向する内角θ３を略１３５度とし、他方の対向する内角θ４を略４５度とした異形ダイヤ状（偏平な菱形）に形成されている。また、第２の成形面１２の輪郭Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８の内、一方の対向する輪郭Ｔ６、Ｔ８は水平方向に形成され、他方の対向する輪郭Ｔ５、Ｔ７は水平方向に対して傾斜角θ４が略４５度となるように形成されている。第２の成形面１２の対角線方向Ｄ２は、その成形面１２上を滑る素材Ｓのズレ方向（矢印Ｑ２の方向）と略一致している。

また、第２の成形面１２が分布する領域Ｙ２において、素材Ｓを矢印Ｑ２の方向にズラしたとき、第２の成形面１２の矢印Ｑ２の前方側に形成された輪郭Ｔ５、Ｔ６の痕跡が、素材Ｓのズレ方向（矢印Ｑ２の方向）で前方側に隣接する他の第２の成形面１２と交差する。また、第２の成形面１２の矢印Ｑ２の後方側に形成された輪郭Ｔ７、Ｔ８の痕跡が、その第２の成形面１２と交差する。そのため、ポンチ１とダイス２とが素材Ｓを狭圧するとき素材Ｓに形成された第２の成形面１２の各輪郭Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８の痕跡を、素材Ｓが第２の成形面１２上を滑るときに交差する第２の成形面１２によって、滑らかに消し去ることができる。したがって、プレス品Ｗの外板面に対する第２の成形面１２の輪郭Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８の転写を、回避することができる。

＜凹溝の加工方法＞
次に、本プレス用金型の成形面を形成する凹溝の加工方法を、図６を用いて説明する。図６に、図３に示す第１の成形面及び第２の成形面を形成する凹溝の加工手順を表す平面図を示す。（ａ）は共通の方向に形成された第１の凹溝を加工した状態を示し、（ｂ）は第１の凹溝と直交する方向に形成された第２の凹溝を加工した状態を示し、（ｃ）は第１の凹溝と略４５度で交差する方向に形成された第３の凹溝を加工した状態を示す。

図６（ａ）に示すように、プレス品Ｗの同一外板面をプレス成形する成形面の領域全体に対して、共通の方向ｍ１に形成された第１の凹溝３１を、それぞれ平行かつ等間隔に加工する。第１の凹溝３１は、図６（ａ）の図面右上方から左下方へ向き、水平方向に対して略４５度傾斜する方向ｍ１に形成されている。

次に、図６（ｂ）に示すように、プレス成形時に素材Ｓが図６（ｂ）の図面右から左へ向かう方向（水平方向）でポンチ１又はダイス２の成形面上を滑る領域では、図６（ｂ）の図面右下方から左上方へ向き、水平方向に対して略４５度傾斜する方向ｍ２に形成された第２の凹溝３２を、それぞれ平行かつ等間隔に加工する。第２の凹溝３２の加工は、境界部を構成する第１の凹溝３１と交差した状態で止める。これによって、素材Ｓのズレ方向（矢印Ｑ１の方向）に対応する第１の成形面１１のみが分布する領域Ｙ１（図３を参照）を形成する。

次に、図６（ｃ）に示すように、プレス成形時に素材Ｓが図６（ｃ）の図面右下方から左上方へ向き、水平方向に対して略４５度傾斜する方向でポンチ１又はダイス２の成形面上を滑る領域では、図６（ｃ）の図面下方から上方へ向き、水平方向に対して直交する方向ｍ３に形成された第３の凹溝３３を、それぞれ平行かつ等間隔に加工する。第３の凹溝３３の加工は、境界部を構成する第１の凹溝３１と交差した状態から始める。これによって、素材Ｓのズレ方向（矢印Ｑ２の方向）に対応する第２の成形面１２のみが分布する領域Ｙ２（図３を参照）を形成する。

なお、第１〜第３の凹溝３（３１、３２、３３）は、それぞれ断面が略円弧状に形成され、その幅寸法は１．２ｍｍ程度で、その深さは０．２ｍｍ程度が好ましい。また、第１〜第３の凹溝３（３１、３２、３３）は、底刃の先端が略円弧状に形成されたエンドミルを回転させながらｍ１、ｍ２、ｍ３の方向に移動して加工したうえで、成形面１１、１２周辺に残る切削バリを砥石研磨等によって除去し、仕上げる。

＜成形面の種類と素材のズレ方向との関係＞
次に、本プレス用金型の成形面の種類と素材のズレ方向との関係を、図７を用いて説明する。図７に、図３に示す第１の成形面及び第２の成形面と素材のズレ方向との関係を表す平面図を示す。（ａ）は素材のズレ方向の傾斜角が水平方向に対してゼロ度から略２０度未満の範囲内であれば、第１の成形面を選択することを示し、（ｂ）は素材のズレ方向の傾斜角が水平方向に対して略２０度から略７０度の範囲内であれば、第２の成形面を選択することを示し、（ｃ）は素材のズレ方向の傾斜角が垂直方向に対してゼロ度から略２０度未満の範囲内であれば、第１の成形面を選択することを示す。

図７（ａ）に示すように、素材のズレ方向の傾斜角α１が水平方向に対してゼロ度から略２０度未満の範囲内であれば、第１の成形面１１を選択することができる。この場合においても、素材Ｓを傾斜角α１の範囲でズラしたとき、第１の成形面１１の輪郭の痕跡が、その第１の成形面１１又は素材Ｓのズレ方向で前方側に位置する周辺の第１の成形面１１と交差する。そのため、ポンチ１とダイス２とが素材Ｓを狭圧するとき素材Ｓに形成された第１の成形面１１の各輪郭の痕跡を、素材Ｓが第１の成形面１１上を滑るときに交差する第１の成形面１１によって、滑らかに消し去ることができる。したがって、プレス品Ｗの外板面に対する第１の成形面１１の輪郭の転写を、回避することができる。

また、図７（ｂ）に示すように、素材のズレ方向の傾斜角α３（α２−α１）が水平方向に対して略２０度（α１）から略７０度（α２）の範囲内であれば、第２の成形面１２を選択することができる。この場合においても、素材Ｓを傾斜角α３（α２−α１）の範囲でズラしたとき、第２の成形面１２の輪郭の痕跡が、その第２の成形面１２又は素材Ｓのズレ方向で前方側に位置する周辺の第２の成形面１２と交差する。そのため、ポンチ１とダイス２とが素材Ｓを狭圧するとき素材Ｓに形成された第２の成形面１２の各輪郭の痕跡を、素材Ｓが第２の成形面１２上を滑るときに交差する第２の成形面１２によって、滑らかに消し去ることができる。したがって、プレス品Ｗの外板面に対する第２の成形面１２の輪郭の転写を、回避することができる。

また、図７（ｃ）に示すように、素材のズレ方向の傾斜角α４が垂直方向に対してゼロ度から略２０度未満の範囲内であれば、第１の成形面１１を選択することができる。この場合においても、素材Ｓを傾斜角α４の範囲でズラしたとき、第１の成形面１１の輪郭の痕跡が、その第１の成形面１１又は素材Ｓのズレ方向で前方側に位置する周辺の第１の成形面１１と交差する。そのため、ポンチ１とダイス２とが素材Ｓを狭圧するとき素材Ｓに形成された第１の成形面１１の各輪郭の痕跡を、素材Ｓが第１の成形面１１上を滑るときに交差する第１の成形面１１によって、滑らかに消し去ることができる。したがって、プレス品Ｗの外板面に対する第１の成形面１１の輪郭の転写を、回避することができる。

以上のように、素材のズレ方向が所定範囲の傾斜角（α１、α３、α４）で異なる場合であっても、プレス品Ｗの外板面に対する成形面１１、１２の輪郭の転写を、回避することができるとともに、成形面１１、１２を２種類の平面形状（内角略９０度の菱形、内角略４５度と内角略１３５度の異形ダイヤ）に限定することによって、凹溝３１、３２、３３の加工の簡素化を図ることができる。

＜凹溝及び成形面の他の実施例＞
次に、本プレス用金型における凹溝及び成形面の他の実施例について、図８、図９を用いて説明する。図８に、図３に示す凹溝及び成形面の他の実施例（１）を表す詳細平面図を示す。図９に、図３に示す凹溝及び成形面の他の実施例（２）を表す詳細平面図を示す。

他の実施例（１）では、図８に示すように、プレス品Ｗの同一外板面をプレス成形する第１の成形面１１と第３の成形面１３が形成されている。第１の成形面１１は、各内角θ１が略９０度の菱形状に形成され、第３の成形面１３は、一方の対向する内角θ５を略１２０度とし、他方の対向する内角θ６を略６０度とした異形ダイヤ状に形成されている。図８に示す第１の成形面１１は、図３に示すものと同一である。第３の成形面１３は、方向ｍ２の第２の凹溝３２を境界部で略３０度折り曲げた方向ｍ４の第４の凹溝３４と共通の方向ｍ１の第１の凹溝３１とにより分断されて略四辺形（異形ダイヤ）の浮島状に形成されている。したがって、同一外板面をプレス成形する成形面１１、１３は、凹溝により分断されて形成された複数種類（ここでは、２種類）の平面形状（菱形、異形ダイヤ）からなる点で、図３に示す成形面１１、１２と類似しているが、第３の成形面１３の他方の対向する内角θ６を略６０度に形成したことで、第３の成形面１３の角部によるプレス品Ｗの擦り傷等を更に防止できるとともに、各成形面１３の角部の摩耗を更に低減させることができる。

なお、素材Ｓのズレ方向Ｑ３、Ｑ４は、凹溝３１、３２、３４の方向ｍ１、ｍ２、ｍ４と相違するので、ポンチ１とダイス２とが素材Ｓを狭圧するとき素材Ｓに形成された第１の成形面１１及び第３の成形面１３の各輪郭の痕跡を、素材Ｓが第１の成形面１１上を滑るとき、及び第３の成形面１３上を滑るときに、滑らかに消し去ることができる。したがって、プレス品Ｗの外板面に対する第１の成形面１１及び第３の成形面１３の各輪郭の転写を、回避することができる。

これに対して、他の実施例（２）では、図９に示すように、プレス品Ｗの同一外板面をプレス成形する第１の成形面１１と第２の成形面１２が形成されている。第１の成形面１１と第２の成形面１２は、図３に示すものと同一である。方向ｍ１の第１の凹溝３１、方向ｍ２の第２の凹溝３２、方向ｍ３の第３の凹溝３３は、図３に示すものと同一である。ただし、第２の成形面１２は、第１の凹溝３１の方向ｍ１と同一方向ｍ５であるが幅寸法が第１の凹溝３１より狭い第５の凹溝３５と方向ｍ３の第３の凹溝３３とにより分断されて、略四辺形（異形ダイヤ）の浮島状に形成されている。

したがって、同一外板面をプレス成形する成形面１１、１２は、凹溝により分断されて形成された複数種類（ここでは、２種類）の平面形状（菱形、異形ダイヤ）からなる点で、図３に示す成形面１１、１２と類似しているが、図９に示す第２の成形面１２は、水平方向の間隔を狭くすることによって、成形面１２の面積比率を高めることができる。そのため、ポンチ１とダイス２とが素材Ｓを狭圧するとき素材Ｓに形成された第２の成形面１２の各輪郭の痕跡を、素材Ｓが第２の成形面１２上を滑るときに交差する第２の成形面１２によって、より一層滑らかに消し去ることができる。したがって、プレス品Ｗの外板面が平坦面に近い場合（断面の曲率が小さい場合）であって、素材Ｓのズレ量が少ない場合でも、第２の成形面１２の輪郭の転写を、確実に回避することができる。

＜作用効果＞
以上、詳細に説明したように、本実施形態のプレス用金型によれば、同一外板面をプレス成形する成形面１１、１２、１３には、プレス成形時に素材Ｓがポンチ１又はダイス２の成形面上を滑る素材のズレ方向Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４と異なる方向ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４、ｍ５に凹溝３（３１、３２、３３、３４、３５）が形成されているので、同一外板面をプレス成形時に素材Ｓがポンチ１又はダイス２の成形面上を異なる方向に滑るとき、各成形面１１、１２、１３の輪郭の痕跡がその成形面又は周辺に位置する他の成形面と交差することができる。そのため、ポンチ１とダイス２とが素材Ｓを狭圧するとき素材Ｓに形成された各成形面１１、１２、１３の輪郭の痕跡を、素材Ｓが成形面上を滑るときに交差する成形面によって、滑らかに消し去ることができる。その結果、プレス成形時に素材Ｓがポンチ１又はダイス２の成形面上を滑る素材Ｓのズレ方向Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４が、同一外板面上で部位によって異なる場合であっても、プレス品Ｗの外板面に対する成形面１１、１２、１３の輪郭の転写を、回避することができる。

よって、本実施形態によれば、プレス品Ｗの外板面に異物等による微小欠陥の発生を抑制できるとともに、プレス成形時に素材Ｓがポンチ１の成形面上を滑る素材のズレ方向Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４が、同一外板面上で部位によって異なる場合であっても、成形面１１、１２、１３の輪郭がプレス品Ｗの外板面に転写されにくいプレス用金型１０を提供することができる。

また、本実施形態によれば、同一外板面をプレス成形する成形面１１、１２、１３は、凹溝３（３１、３２、３３、３４、３５）により分断されて形成された複数種類の平面形状（菱形、異形ダイヤ）からなるので、プレス成形時に素材Ｓがポンチ１又はダイス２の成形面上を異なる方向に滑るとき、素材Ｓのズレ方向Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４に対応して、各成形面１１、１２、１３の輪郭の痕跡がその成形面又は周辺に位置する他の成形面と交差しやすい平面形状の成形面を配置することができる。そのため、ポンチ１とダイス２とが素材Ｓを狭圧するとき素材Ｓに形成された各成形面１１、１２、１３の輪郭の痕跡を、素材Ｓが成形面上を滑るときに交差しやすい平面形状の成形面によって、より確実に消し去ることができる。その結果、プレス成形時に素材Ｓがポンチ１又はダイス２の成形面上を滑る素材のズレ方向Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４が、同一外板面上で部位によって異なる場合であっても、プレス品Ｗの外板面に対する成形面１１、１２、１３の輪郭の転写を、より確実に回避することができる。

また、本実施形態によれば、複数種類の平面形状からなる成形面の対角線方向Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は、当該成形面上を滑る素材Ｓのズレ方向Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４にそれぞれ略対応して配置されているので、プレス成形時に素材Ｓがポンチ１又はダイス２の成形面上を異なる方向に滑るとき、各成形面１１、１２、１３の輪郭の痕跡がその成形面又は素材Ｓのズレ方向Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４で隣接する他の成形面と交差することができる。そのため、ポンチ１とダイス２とが素材Ｓを狭圧するとき素材Ｓに形成された各成形面１１、１２、１３の輪郭の痕跡を、素材Ｓが成形面上を滑るときに交差する、より近い成形面によって、より正確に消し去ることができる。その結果、プレス成形時に素材Ｓがポンチ１又はダイス２の成形面上を滑る素材のズレ方向Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４が、同一外板面上で部位によって異なり、また素材Ｓのズレ量が少ない場合であっても、プレス品Ｗの外板面に対する成形面１１、１２、１３の輪郭の転写を、より一層正確に回避することができる。

また、本実施形態によれば、複数種類の平面形状からなる成形面１１、１２が分布する領域Ｙ１、Ｙ２は、その境界部が共通の方向ｍ１に形成された凹溝３１により分断されているので、共通の方向ｍ１に形成された凹溝３１を連続して加工した後、その共通の凹溝３１と交差する他の凹溝３２、３３を加工することによって、複数種類の平面形状からなる成形面の領域Ｙ１、Ｙ２同士の境界部に微小な成形面を残すことなく、各成形面１１、１２を簡単に形成することができる。また、複数種類の平面形状からなる成形面の領域Ｙ１、Ｙ２同士の境界部に微小な成形面を残すことがないので、当該微小な成形面によるプレス品Ｗへの微小傷等を回避させることができる。

また、本実施形態によれば、複数種類の平面形状からなる成形面１１、１２は、境界部を構成する凹溝３１を挟んで菱形の内角θ１、θ３、θ４が互いに異なるように形成されているので、素材Ｓのズレ方向Ｑ１、Ｑ２、ズレ量の大きさ、又は成形するプレス品Ｗの外板面の曲率等に適した成形面の平面形状（正方形の菱形〜偏平な菱形）を、領域Ｙ１、Ｙ２毎に選択することができる。そのため、素材Ｓのズレ方向、ズレ量の大きさ、又は成形するプレス品Ｗの外板面の曲率等を総合的に勘案して、プレス品Ｗの外板面に対する成形面１１、１２の輪郭の転写を、より確実に回避することができる。

また、本実施形態によれば、複数種類の平面形状からなる成形面１１、１２、１３は、それぞれの内角が少なくとも４５度以上であるので、各成形面１１、１２、１３の角部によるプレス品Ｗの擦り傷等を防止できるとともに、各成形面１１、１２、１３の角部の摩耗を低減させることができる。

また、本実施形態によれば、複数種類の平面形状からなる成形面１１、１２には、各内角θ１を略９０度とした菱形状（正方形の菱形）に形成された第１の成形面１１と、一方の対向する内角θ３を略１３５度とし他方の対向する内角θ４を略４５度とした異形ダイヤ状（偏平な菱形）に形成された第２の成形面１２と、を備えたので、例えば、素材Ｓのズレ方向の傾斜角α１、α４が水平方向又は垂直方向に対してゼロ度から略２０度未満の範囲内であれば、第１の成形面１１を選択し、素材Ｓのズレ方向の傾斜角α３が水平方向に対して略２０度から略７０度の範囲内であれば、第２の成形面１２を選択することができる。そのため、素材Ｓのズレ方向が所定の範囲で異なる場合であっても、成形面１１、１２を２種類の平面形状に限定することによって、凹溝加工の簡素化を図ることができる。

＜変形例＞
上述した実施形態は、本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜変更することができる。例えば、本実施形態によれば、ポンチ１の成形面１１、１２、１３に凹溝３を形成したが、ダイス２の成形面２１に凹溝を形成してもよい。

本発明は、ポンチとダイスとの間に配置した素材を狭圧してプレス品を成形するプレス用金型に関し、特に、ポンチ及びダイスの少なくとも何れか一方の成形面に、プレス品の外板面に異物等の噛み込みによる微小欠陥が発生するのを防止する凹溝を設けたプレス用金型として利用できる。

１ ポンチ
２ ダイス
３ 凹溝
１０ プレス用金型
１１、１２、１３ 成形面
２１ 成形面
３１、３２、３３、３４、３５ 凹溝
Ｓ 素材
Ｗ プレス品
Ｙ１、Ｙ２ 領域
Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４ ズレ方向
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３ 対角線方向
ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４、ｍ５ 方向
θ１、θ３、θ４ 内角

Claims (7)

1. 素材を狭圧して外板面を有するプレス品をプレス成形するポンチとダイスとを備え、前記ポンチ及び前記ダイスの少なくとも何れか一方の成形面が、互いに交差する複数の凹溝により分断されて略四辺形の浮島状に形成されたプレス用金型であって、
   同一外板面をプレス成形する前記成形面には、プレス成形時に前記素材が前記ポンチ又は前記ダイスの成形面上を滑る素材のズレ方向と異なる方向に前記凹溝が形成されていることを特徴とするプレス用金型。
2. 請求項１に記載されたプレス用金型において、
   前記同一外板面をプレス成形する成形面は、前記凹溝により分断されて形成された複数種類の平面形状からなることを特徴とするプレス用金型。
3. 請求項２に記載されたプレス用金型において、
   前記複数種類の平面形状からなる成形面の対角線方向は、当該成形面上を滑る前記素材のズレ方向にそれぞれ略対応して配置されていることを特徴とするプレス用金型。
4. 請求項２又は請求項３に記載されたプレス用金型において、
   前記複数種類の平面形状からなる成形面が分布する領域は、その境界部が共通の方向に形成された凹溝により分断されていることを特徴とするプレス用金型。
5. 請求項４に記載されたプレス用金型において、
   前記複数種類の平面形状からなる成形面は、前記境界部を構成する凹溝を挟んで菱形の内角が互いに異なるように形成されていることを特徴とするプレス用金型。
6. 請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載されたプレス用金型において、
   前記複数種類の平面形状からなる成形面は、それぞれの内角が少なくとも４５度以上であることを特徴とするプレス用金型。
7. 請求項６に記載されたプレス用金型において、
   前記複数種類の平面形状からなる成形面には、各内角を略９０度とした菱形状に形成された第１の成形面と、一方の対向する内角を略１３５度とし他方の対向する内角を略４５度とした異形ダイヤ状に形成された第２の成形面と、を備えたことを特徴とするプレス用金型。

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