JP2019018225A - Press forming method of vehicle outer plate panel - Google Patents

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Abstract

To provide a press forming method of a vehicle outer plate panel, by which the vehicle outer plate panel is press-formed and a character line is formed by suppressing line displacement.SOLUTION: A press forming method of a vehicle outer plate panel according to the present invention, with which a vehicle outer plate panel 15 is formed and a character line 13 is formed, using a punch 3 having a ridge line part 3a, a die 5 having a valley line part 5a, and blank holders 7a, 7b, comprises: a first formation step for stretch-forming the greater tension side of a metal blank 11 without forming a character line 13 in a case where a tension difference occurs with a portion A in which the ridge part 3a comes in contact with the metal blank 11 as a border; and a second formation step for drawing the less tension side of a stretched form 12 and forming the character line 13 by using the ridge line part 3a and the valley line part 5a.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、自動車用外板パネルをプレス成形し、キャラクタラインを形成する自動車用外板パネルのプレス成形方法に関する。
なお、本発明において、金属素板とは、熱延鋼板、冷延鋼板、あるいは鋼板に表面処理(電気亜鉛めっき、溶融亜鉛めっき、有機皮膜処理等)が施された表面処理鋼板をはじめ、ステンレス鋼、アルミニウム、マグネシウム等、各種金属から構成される板のことをいう。
The present invention relates to a press molding method for an automotive outer panel that press-molds an automotive outer panel to form a character line.
In the present invention, the metal base plate is a hot-rolled steel plate, a cold-rolled steel plate, or a surface-treated steel plate in which a surface treatment (electrogalvanizing, hot-dip galvanizing, organic coating treatment, etc.) is applied to a steel plate, stainless steel. It refers to a plate composed of various metals such as steel, aluminum and magnesium.

自動車のドアアウタ、フロントフェンダあるいはリアフェンダ等に使用される自動車用外板パネルは、自動車のデザイン性および張り剛性を高める観点から、その外表面にキャラクタラインが付される場合が多い。キャラクタラインは、通常、プレス金型のパンチに設けられた稜線部に金属素板(ブランク)を押し当て、ダイの谷線部で挟持することによって付与される。特に近年では、自動車のデザイン性のさらなる向上を図るため、シャープな(即ち稜線部断面の半径が小さい)キャラクタラインを付与することが求められるようになってきている。   In many cases, an outer panel for an automobile used for a door outer, a front fender, a rear fender, etc. of an automobile is provided with a character line on its outer surface from the viewpoint of improving the design and tension rigidity of the automobile. The character line is usually given by pressing a metal base plate (blank) against a ridge line portion provided on a punch of a press die and sandwiching it between the valley line portions of the die. Particularly in recent years, in order to further improve the design of automobiles, it has been required to provide a sharp character line (that is, a radius of a cross section of a ridge line portion is small).

ところで、この種のプレス成形では、パンチによる押圧過程において、金属素板に生じる張力に不均衡が生じた場合に張力の大きい方向に金属素板が滑り、キャラクタラインが付与されるべき部位以外の部位にパンチの稜線部が接触して線状模様が発生することがある。このような線状模様は、塗装後にも残留し外板パネルの線ずれ不良と呼ばれる外観不良となっている。この線ずれ不良は、断面半径の小さな円弧により稜線部の先端が形成されているパンチを用いて、シャープなキャラクタラインを付与すべくプレス成形を行う場合に特に顕著になることから、自動車のデザイン性向上の阻害要因となっている。   By the way, in this type of press molding, when an imbalance occurs in the tension generated in the metal base plate in the pressing process by the punch, the metal base plate slides in a direction in which the tension is large, and the portion other than the portion where the character line is to be provided. A ridgeline part of the punch may come into contact with the part to generate a linear pattern. Such a linear pattern remains after coating, and has an appearance defect called a line shift defect of the outer panel. This line misalignment is particularly noticeable when press-molding to give a sharp character line using a punch whose tip is formed by an arc with a small cross-sectional radius. It is an impediment to improving the performance.

このような線状模様の発生を抑制してキャラクタラインを付与するプレス成形方法がこれまでにいくつか提案されている。
例えば、特許文献1には、ダイスとブランクホルダに意匠凹部の成形補助断面形状を設けてブランクの周縁を挟持することにより該ブランクの中央部をパンチの成形面に沿うように予め曲げ変形させ、その後にパンチで成形して意匠面を形成するプレス成形する方法が開示されている。
また、特許文献2には、キャラクタラインを成形する線状凸部が設けられたプレス面に吸引口が形成され、該吸引口から気体流路を介して吸引する吸引装置により金属板を前記プレス面に吸着させてプレス加工することにより、金属板の移動を抑制して線ずれを防止する方法が開示されている。
また、特許文献3には、ポンチ角とクッションパッドにより素材を一次成形加工した後、ポンチを下降させながら絞り成形及び張出し成形を行うことにより、前記ポンチ角が当接した金属素材の部位に生じる線ずれを防止する方法が開示されている。
さらに、特許文献4には、稜線部を備えたプレス成形品を製造するに際し、中間形状を成形する第1プレス成形工程と、該中間形状をさらに成形する第2プレス成形工程により、線ずれを解消して高品質のプレス成形品を得る方法が開示されている。
Several press molding methods that suppress the occurrence of such a linear pattern and provide a character line have been proposed so far.
For example, in Patent Document 1, by forming a molding auxiliary cross-sectional shape of a design recess in a die and a blank holder and sandwiching the periphery of the blank, the central portion of the blank is bent and deformed in advance along the molding surface of the punch, Subsequently, a press molding method in which a design surface is formed by molding with a punch is disclosed.
Further, in Patent Document 2, a suction port is formed on a press surface provided with linear protrusions for forming a character line, and the metal plate is pressed by a suction device that sucks the suction line through a gas channel. A method for preventing line deviation by suppressing the movement of a metal plate by adhering to a surface and performing press working is disclosed.
Further, in Patent Document 3, after a material is primarily formed by a punch angle and a cushion pad, the punch angle is generated and stretched while the punch is lowered, so that the punch angle comes into contact with the metal material portion. A method for preventing line misalignment is disclosed.
Furthermore, in Patent Document 4, when manufacturing a press-molded product having a ridge line portion, a line shift is prevented by a first press molding step for molding an intermediate shape and a second press molding step for further molding the intermediate shape. A method for solving the problem and obtaining a high-quality press-formed product is disclosed.

特許5876786号公報Japanese Patent No. 587786 特開2015−199102号公報JP 2015-199102 A 特公昭63−58652号公報Japanese Patent Publication No. 63-58652 特許5959702号公報Japanese Patent No. 5959702

しかしながら特許文献1に開示されている技術では、成形補助断面形状を設けたダイスとブランクホルダによる変形はパンチによる拘束が無く、意匠凹部に対応するブランク両端部しか拘束できないため、当該曲げ変形は直線形状に制限される。また、特許文献2に開示されている技術では、通常のプレス成形では使用されない吸引装置が必要となり、また、吸引口の形状が成形品表面に転写される懸念がある。また、特許文献3に開示されている技術では、成形途中に部分的に最終製品形状を成形するため、成形未完了部位との間に面ひずみが生じる懸念がある。さらに、特許文献4に開示されている技術では、中間形状を成形する金型と目標形状を成形する金型とが異なり、金型交換等の工程数が増加してしまう。   However, in the technique disclosed in Patent Document 1, since the deformation by the die provided with the forming auxiliary cross-sectional shape and the blank holder is not constrained by the punch, and only the both ends of the blank corresponding to the design recess can be constrained, the bending deformation is linear. Limited to shape. The technique disclosed in Patent Document 2 requires a suction device that is not used in normal press molding, and there is a concern that the shape of the suction port may be transferred to the surface of the molded product. Further, in the technique disclosed in Patent Document 3, since the final product shape is partially formed during the molding, there is a concern that surface distortion may occur between the molding incomplete portion. Furthermore, in the technique disclosed in Patent Document 4, a mold for forming an intermediate shape is different from a mold for forming a target shape, and the number of steps such as mold replacement increases.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、プレス成形の工数を増加させずに線ずれを抑制して、目標とするキャラクタラインを形成する自動車用外板パネルのプレス成形方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is an automotive outer panel that forms a target character line by suppressing line deviation without increasing the number of press forming steps. An object is to provide a press molding method.

(1)本発明に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法は、稜線部を有するパンチ、谷線部を有するダイ、該ダイの一方の端部のダイ端部に対向して設置される金属素板を挟むブランクホルダb、前記ダイの他方の端部のダイ端部の側面に設置されるパッドc、該パッドcに対向して設置される前記金属素板を挟むブランクホルダaを用いて、自動車用外板パネルをプレス成形してキャラクタラインを形成するものであって、予め、金属素板をプレス成形方向と垂直に設置してプレス成形した際に、前記稜線部で折れ曲がる左右それぞれの領域における前記金属素板に作用する張力について、その大小を求めておき、該求めた張力が小さい前記領域の金属素板の端部について、前記ダイ端部と前記ブランクホルダbで挟み、前記求めた張力が大きい前記領域の金属素板の端部について、前記パッドcと前記ブランクホルダaで挟んで、該パッドcとブランクホルダaを前記パンチ側に相対移動させて、前記稜線部から連続する張力が大きい前記領域がパンチ成形面部に沿うように前記金属素板を傾斜させて、該張力が大きい領域を前記パンチ成形面部により張出し形状に張出し成形する第1成形ステップと、その後に、前記ダイと前記パンチを相対移動させて前記張出し形状を絞り成形し、前記パンチの稜線部と前記ダイの谷線部とでキャラクタラインを形成する第2成形ステップと、を備えたことを特徴とするものである。 (1) The press molding method of the outer panel for automobiles according to the present invention includes a punch having a ridge line part, a die having a valley line part, and a metal placed opposite to a die end of one end of the die. Using a blank holder b that sandwiches the base plate, a pad c that is installed on the side surface of the die end of the other end of the die, and a blank holder a that sandwiches the metal base plate that is installed facing the pad c. The outer panel for automobiles is press-molded to form the character line, and when the metal base plate is placed in a direction perpendicular to the press-molding direction and press-molded in advance, the left and right sides are bent at the ridge line portion. The magnitude of the tension acting on the metal base plate in the region is determined, and the end portion of the metal base plate in the region where the determined tension is small is sandwiched between the end of the die and the blank holder b, and the determination is performed. Tension The end of the metal base plate in the large area is sandwiched between the pad c and the blank holder a, and the pad c and the blank holder a are relatively moved to the punch side, and the continuous tension from the ridge line portion is large. A first forming step in which the metal base plate is inclined so that the region is along the punch forming surface portion, and the region where the tension is large is formed into an overhang shape by the punch forming surface portion, and then the die and the punch are formed. And a second forming step of forming a character line by the ridge line part of the punch and the valley line part of the die.

(2)上記(1)に記載のものにおいて、前記ダイの一方の端部のダイ端部の側面に設置されるパッドdと、当該パッドdに対向して設置される金属素板を挟むブランクホルダbを有し、前記求めた張力が小さい前記領域の金属素板の端部について、前記ダイ端部と前記ブランクホルダbに代えて、前記パッドdと前記ブランクホルダbで挟むことを特徴とするものである。 (2) In the device described in (1) above, a blank sandwiching a pad d installed on the side surface of the die end at one end of the die and a metal base plate installed facing the pad d. It has a holder b, and is inserted between the pad d and the blank holder b in place of the die end and the blank holder b with respect to the end of the metal base plate in the region where the obtained tension is small. To do.

本発明に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法は、稜線部を有するパンチ、谷線部を有するダイ、該ダイの一方の端部のダイ端部に対向して設置される金属素板を挟むブランクホルダb、前記ダイの他方の端部のダイ端部の側面に設置されるパッドc、該パッドcに対向して設置される前記金属素板を挟むブランクホルダaを用いて、自動車用外板パネルをプレス成形してキャラクタラインを形成するものであって、予め、金属素板をプレス成形方向と垂直に設置してプレス成形した際に、前記稜線部で折れ曲がる左右それぞれの領域における前記金属素板に作用する張力について、その大小を求めておき、該求めた張力が小さい前記領域の金属素板の端部について、前記ダイ端部と前記ブランクホルダbで挟み、前記求めた張力が大きい前記領域の金属素板の端部について、前記パッドcと前記ブランクホルダaで挟んで、該パッドcとブランクホルダaを前記パンチ側に相対移動させて、前記稜線部から連続する張力が大きい前記領域がパンチ成形面部に沿うように前記金属素板を傾斜させて、該張力が大きい領域を前記パンチ成形面部により張出し形状に張出し成形する第1成形ステップと、その後に、前記ダイと前記パンチを相対移動させて前記張出し形状を絞り成形し、前記パンチの稜線部と前記ダイの谷線部とでキャラクタラインを形成する第2成形ステップと、を備えたことにより、前記金属素板における前記パンチの稜線部が当接した部位を境として生じる前記張力の差に起因する線ずれによる形状不良を抑制することができる。   The press molding method for an automobile outer panel according to the present invention includes a punch having a ridge line part, a die having a valley line part, and a metal base plate disposed opposite to a die end part of one end part of the die. A blank holder b for sandwiching, a pad c placed on the side surface of the die end of the other end of the die, and a blank holder a for sandwiching the metal base plate placed facing the pad c are used for automobiles. The outer panel is press-molded to form a character line, and when the metal base plate is placed in a direction perpendicular to the press-molding direction and press-molded in advance, the left and right regions that are bent at the ridge line portion About the tension acting on the metal base plate, the magnitude is obtained, and the end of the metal base plate in the region where the obtained tension is small is sandwiched between the die end portion and the blank holder b, and the obtained tension is big The end of the metal base plate in the region is sandwiched between the pad c and the blank holder a, the pad c and the blank holder a are relatively moved to the punch side, and the continuous tension from the ridge line portion is large. A first forming step in which the metal base plate is inclined so that the region is along the punch forming surface portion, and the region where the tension is large is formed into an overhang shape by the punch forming surface portion, and then the die and the punch are formed. A second forming step of forming a character line by a ridge line part of the punch and a trough line part of the die by drawing the projecting shape by relative movement, and the punch in the metal base plate It is possible to suppress a shape defect due to a line shift caused by the difference in tension generated at the part where the ridge line part contacts.

本発明の実施の形態に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法を説明する図である。It is a figure explaining the press molding method of the outer plate | board panel for motor vehicles which concerns on embodiment of this invention. 従来の自動車用外板パネルのプレス成形方法により、キャラクタラインが形成された自動車用外板パネルを成形する過程において生じる線ずれについて説明する図である。It is a figure explaining the line shift which arises in the process of shape | molding the motor vehicle outer panel in which the character line was formed with the press molding method of the conventional motor vehicle outer panel. 本実施例におけるプレス成形解析により得られた外板パネルに生じるキャラクタラインと線ずれの結果を示す図である((a)従来例、(b)発明例)。It is a figure which shows the result of the character line and line shift which arise in the outer panel obtained by the press molding analysis in a present Example ((a) conventional example, (b) invention example).

本発明の実施の形態に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法を説明するに先立ち、キャラクタラインを形成する自動車用外板パネルのプレス成形において生じる線ずれについて説明する。   Prior to describing the press molding method for an automotive outer panel according to the embodiment of the present invention, a line shift that occurs in press molding of an automotive outer panel that forms a character line will be described.

<線ずれが生じる理由>
本発明で対象とする自動車用外板パネルは、例えば図2に示すように、紙面前後方向に伸びる稜線部23aを有するパンチ23と、紙面前後方向に伸びる谷線部25aを有するダイ25と、ブランクホルダ27とを備えた金型21を用いて、以下の過程により絞り成形される。
<Reason for line deviation>
For example, as shown in FIG. 2, the automotive outer panel according to the present invention includes a punch 23 having a ridge line portion 23 a extending in the front-rear direction of the paper surface, a die 25 having a valley line portion 25 a extending in the front-rear direction of the paper surface, Using the mold 21 provided with the blank holder 27, it is drawn by the following process.

まず、図2(a)に示すように、金属素板11の端部11aおよび端部11bをダイ25とブランクホルダ27で挟持し、プレス成形方向にほぼ垂直に保持する。次に、図2(b)〜(d)に示すように金属素板11を挟持したままダイ25とパンチ23を成形下死点まで相対移動させて、稜線部23aと谷線部25aとでキャラクタライン13を形成して自動車用外板パネル15を成形する。   First, as shown to Fig.2 (a), the edge part 11a and the edge part 11b of the metal base plate 11 are clamped with the die | dye 25 and the blank holder 27, and are hold | maintained substantially perpendicularly to the press molding direction. Next, as shown in FIGS. 2B to 2D, the die 25 and the punch 23 are relatively moved to the bottom dead center while holding the metal base plate 11, and the ridge line portion 23a and the valley line portion 25a are moved. A character line 13 is formed to form an automobile outer panel 15.

この成形過程においては、パンチ23の稜線部23aが金属素板11に当接し、該当接した金属素板11の部位Aに初期曲げ(曲げ癖)が生じる(図2(b))。そして、ダイ25をパンチ23側にさらに相対移動させると(図2(c))、絞り成形が進行する過程で金属素板11の部位Aにおける紙面と平行な方向に張力が発生する。   In this forming process, the ridge line portion 23a of the punch 23 comes into contact with the metal base plate 11, and an initial bend (bending wrinkle) is generated in the portion A of the metal base plate 11 in contact (FIG. 2 (b)). When the die 25 is further moved relative to the punch 23 side (FIG. 2C), tension is generated in a direction parallel to the paper surface of the part A of the metal base plate 11 in the process of drawing.

ここで、部位Aに発生する張力は、部位Aからブランクホルダ27で挟持される端部11aおよび端部11bまでのそれぞれの距離、及び、プレス成形方向を基準とする部位Aの端部11a側と端部11b側とのそれぞれの角度の違いにより、部位Aを境として差が生じる。   Here, the tension generated in the part A is the distance from the part A to the end part 11a and the end part 11b held by the blank holder 27, and the end part 11a side of the part A with reference to the press molding direction. And the end 11b side, a difference occurs at the site A as a boundary.

例えば図2に示すように、プレス成形方向を基準とする部位Aから端部11a側の角度が端部11b側の角度に比べて大きい場合、部位Aから端部11b側に生じる張力に比べて部位Aから端部11a側に生じる張力の方が大きくなる。   For example, as shown in FIG. 2, when the angle from the part A to the end 11a side relative to the press molding direction is larger than the angle from the end 11b side, compared to the tension generated from the part A to the end 11b side. The tension generated from the portion A toward the end portion 11a becomes larger.

そして、上記のように部位Aを境に金属素板11に張力差が生じると、金属素板11は張力の小さい側から大きい側への滑りが生じ、部位Aは張力の大きい側(端部11a側)へとずれる(図2(c))。そして、部位Aは、ダイ25とパンチ23とが成形下死点まで相対移動する過程でパンチ23とダイ25により潰されて、線状の模様、すなわち線ずれが発生する(図2(d))。   When the tension difference is generated in the metal base plate 11 with the part A as a boundary as described above, the metal base plate 11 slips from the side having a small tension to the side having a large tension, and the part A has a side having a large tension (end portion). 11a side) (FIG. 2 (c)). The part A is crushed by the punch 23 and the die 25 in the process of the relative movement of the die 25 and the punch 23 to the bottom dead center of the molding, and a linear pattern, that is, a line shift occurs (FIG. 2D). ).

このように、自動車用外板パネルを絞り成形してキャラクタラインを形成する過程においては、金属素板に生じる張力の不均衡が線ずれの発生要因となる。そして、張力の不均衡が発生する要因としては、稜線部23aが当接する部位Aから金属素板11の端部11aおよび端部11bまでのそれぞれの距離や角度の違いを原因とする金属素板の両端部における成形深さの違いが挙げられる。   In this way, in the process of forming the character line by drawing the outer panel for automobiles, the tension imbalance generated in the metal base plate becomes a cause of the line deviation. And as a factor which generate | occur | produces the tension imbalance, the metal base plate resulting from the difference in each distance and angle from the site | part A which the ridgeline part 23a contact | abuts to the edge part 11a and the edge part 11b of the metal base plate 11 is caused. The difference in the molding depth at both ends of the is mentioned.

金属素板の両端部における成形深さが違う場合、絞り成形過程において成形深さが大きい方の端部側に生じる張力の方が大きくなり、成形深さが小さい方との張力差により線ずれが発生する。   If the forming depths at both ends of the metal base plate are different, the tension generated on the end with the larger forming depth in the draw forming process becomes larger, and the line shifts due to the tension difference from the smaller forming depth. Will occur.

そこで、本発明のプレス成形方法を適用するにあたり、予め金属素板11をプレス成形方向と垂直(紙面で水平な)方向に設置してプレス成形し、部位Aで分かれるそれぞれの領域に作用する張力について実測し、あるいはFEM解析を行い算出し、張力の大小を求めておくとよい。   Therefore, in applying the press molding method of the present invention, the metal base plate 11 is previously placed in a direction perpendicular to the press molding direction (horizontal on the paper surface) and press molded, and the tension acting on each region divided by the part A It is preferable to obtain the magnitude of tension by actually measuring or calculating by performing FEM analysis.

<プレス成形方法>
本実施の形態で成形対象とする自動車用外板パネル15は、図2に示すようにその絞り成形が進行する過程で、金属素板11において、稜線部23aが当接する部位A(図2中の初期曲げ位置)を境に張力に差が生じるものである。
以下、本実施の形態に係る自動車用外板部品のプレス成形方法について説明するが、以下の説明において、同一の機能を有する部位については上述の説明と同一の符号を付し、説明が重複するのを避けた。
<Press molding method>
As shown in FIG. 2, the automotive outer panel 15 to be molded in the present embodiment is a part A (in FIG. 2) where the ridge line portion 23a abuts in the metal base plate 11 in the process of drawing. The initial bending position is a difference in tension.
Hereinafter, although the press molding method of the outer plate part for automobiles according to the present embodiment will be described, in the following description, parts having the same functions are denoted by the same reference numerals as those described above, and the description is repeated. Avoided.

本実施の形態に係る自動車用外板部品のプレス成形方法は、図1に示すように、稜線部3aを有するパンチ3と谷線部5aを有するダイ5とブランクホルダ7aおよび7bとパッド9cを備えた金型1を用いて、金属素板11を、キャラクタライン13が形成された自動車用外板パネル15に絞り成形するものであって、金属素板11における張力が大きい側(図1において部位Aから端部11a側)を張出し成形する第1成形ステップと、金属素板11における張力が小さい側(図1において部位Aから端部11b側)を絞り成形するとともに、パンチ3の稜線部3aとダイ5の谷線部5aとでキャラクタライン13を形成する第2成形ステップと、を備えたものである。
以下、本実施の形態に係る自動車用外板部品のプレス成形方法で用いる金型1について説明した後に、上記の各ステップを説明する。
As shown in FIG. 1, the press molding method of the automotive outer plate component according to the present embodiment includes a punch 3 having a ridge line portion 3a, a die 5 having a valley line portion 5a, blank holders 7a and 7b, and a pad 9c. The metal base plate 11 is drawn and formed on an automotive outer panel 15 on which the character line 13 is formed using the mold 1 provided, and the metal base plate 11 has a higher tension side (in FIG. 1). A first forming step of overhanging the end portion 11a from the portion A), drawing a portion of the metal base plate 11 where the tension is small (from the portion A to the end portion 11b side in FIG. 1), and forming the ridge line portion of the punch 3 And a second forming step of forming the character line 13 with the valley line portion 5a of the die 5.
Hereinafter, after describing the mold 1 used in the press molding method of the automotive outer plate part according to the present embodiment, each of the above steps will be described.

≪金型≫
金型1は、図1に示すように、パンチ3と、ダイ5と、ダイ5の一方の端部のダイ端部に対向して設置されるブランクホルダ7bと、ダイ5の他方の端部のダイ端部の側面に設置されるパッド9cと、パッド9cに対向して設置されるブランクホルダ7aを備えたものである。
なお、ブランクホルダ7aおよびブランクホルダ7bと、パッド9cの各符号に付されているa、b、cは、本発明の特許請求の範囲に記載されるブランクホルダおよびパッドに付されているa、b、cに対応するものである。(後述するパッド9dについても同様)
≪Mold≫
As shown in FIG. 1, the mold 1 includes a punch 3, a die 5, a blank holder 7 b placed opposite to a die end at one end of the die 5, and the other end of the die 5. The pad 9c installed on the side surface of the die end portion and the blank holder 7a installed opposite to the pad 9c are provided.
In addition, a, b, c attached to the respective symbols of the blank holder 7a and the blank holder 7b and the pad 9c are a, attached to the blank holder and the pad described in the claims of the present invention, It corresponds to b and c. (The same applies to the pad 9d described later.)

パンチ3は、山形状断面を有するものであり、該山形状の頂部に相当する稜線部3aと、稜線部3aの両端からそれぞれ連続して傾斜しているパンチ成形面部3bおよび3cを有する。
稜線部3aは、その断面が円弧状であり、シャープなキャラクタライン13を形成する場合には、断面の半径を小さくした円弧で構成される。
The punch 3 has a mountain-shaped cross section, and has a ridge line portion 3a corresponding to the top of the mountain shape, and punch forming surface portions 3b and 3c that are continuously inclined from both ends of the ridge line portion 3a.
The ridgeline portion 3a has an arc shape in cross section, and when the sharp character line 13 is formed, the ridgeline portion 3a is configured by an arc having a reduced cross section radius.

ダイ5は、谷形状断面を有するものであり、該谷形状の底部に相当する谷線部5aと、谷線部5aの両端からそれぞれ連続して傾斜しているダイ成形面部5bおよび5cを有する。
谷線部5aは、その断面が円弧状であり、パンチ3の稜線部3aと協働してキャラクタライン13を形成する。
The die 5 has a valley-shaped cross section, and has a valley line portion 5a corresponding to the bottom of the valley shape, and die forming surface portions 5b and 5c that are continuously inclined from both ends of the valley line portion 5a. .
The valley line portion 5 a has an arc shape in cross section, and forms a character line 13 in cooperation with the ridge line portion 3 a of the punch 3.

ブランクホルダ7aおよび7bは、金属素板11の端部11aおよび11bをそれぞれ挟持するものであり、互いに独立して移動することができる。
ブランクホルダ7aは、対向する位置に設けられたパッド9cと協働して、金属素板11における張力の大きい領域の端部11aを挟持する。
一方、ブランクホルダ7bは、ダイ5と協働して金属素板11における張力の小さい領域の端部11bを挟持する。
The blank holders 7a and 7b sandwich the end portions 11a and 11b of the metal base plate 11, respectively, and can move independently of each other.
The blank holder 7a cooperates with the pad 9c provided at the opposing position to sandwich the end portion 11a of the region of the metal base plate 11 where the tension is large.
On the other hand, the blank holder 7b cooperates with the die 5 to sandwich the end portion 11b of the region of the metal base plate 11 where the tension is small.

なお、金属素板11をプレス成形方向と垂直に設置してプレス成形した際に、稜線部23aで折れ曲がる左右それぞれの領域における金属素板11に作用する張力については、予め、実際のプレスで金属素板11に作用する張力を歪みゲージ等を利用して測定するか、FEM解析により張力を計算して、その大小を求めておくとよい。   In addition, about the tension | tensile_strength which acts on the metal base plate 11 in each right and left area | region bent by the ridgeline part 23a when the metal base plate 11 is installed perpendicularly to the press molding direction and press-molded, it is metal by an actual press beforehand. The tension acting on the base plate 11 may be measured using a strain gauge or the like, or the tension may be calculated by FEM analysis to obtain the magnitude.

≪第1成形ステップ≫
第1成形ステップは、金属素板11における張力が大きい側の端部11aをブランクホルダ7aとパッド9cで挟持し、かつ金属素板11における張力が小さい側の端部11bをブランクホルダ7bとダイ5で挟持し、稜線部3aから連続して傾斜するパンチ成形面部3bに沿って金属素板11を(可能な限りパンチ成形面部3bの面にほぼ平行に)傾斜させてパンチ3とダイ5の間に配置し(図1(a))、金属素板11を傾斜させたままパンチ3側に相対移動させる(図1(b))。
なお、ブランクホルダ7aとこれに対向するパッド9cだけでなく、ダイ5の反対側に、ブランクホルダ7bに対向してパッド9d(図示なし)を設けてもよく、これにより、ダイ5の位置に左右されずに、金属素板11の傾斜角度を比較的自由に設定しやすくなり、プレス成形の自由度が向上する。
≪First molding step≫
In the first forming step, the end portion 11a on the metal base plate 11 on the side having a high tension is sandwiched between the blank holder 7a and the pad 9c, and the end portion 11b on the metal base plate 11 on the side having a low tension is sandwiched with the blank holder 7b and the die. 5, the metal base plate 11 is inclined along the punch forming surface portion 3b continuously inclined from the ridge line portion 3a (substantially parallel to the surface of the punch forming surface portion 3b as much as possible), and the punch 3 and the die 5 are It arrange | positions between (FIG. 1 (a)), and it moves relative to the punch 3 side, making the metal base plate 11 incline (FIG.1 (b)).
In addition to the blank holder 7a and the pad 9c facing this, a pad 9d (not shown) may be provided on the opposite side of the die 5 so as to face the blank holder 7b. Without being influenced, it becomes easy to set the inclination angle of the metal base plate 11 relatively freely, and the degree of freedom of press forming is improved.

第1成形ステップにおいては、パンチ3の稜線部3aとパンチ成形面部3bが金属素板11に当接して金属素板11における張力の大きい領域(部位Aから端部11aの範囲)が張出し形状12に張出し成形される(図1(b))。この時、稜線部3aに当接する金属素板11はわずかに曲がる程度である。   In the first forming step, the ridge line portion 3a and the punch forming surface portion 3b of the punch 3 are in contact with the metal base plate 11, and a region with a large tension in the metal base plate 11 (range from the portion A to the end portion 11a) is an overhanging shape 12. (FIG. 1 (b)). At this time, the metal base plate 11 in contact with the ridge line portion 3a is bent slightly.

≪第2成形ステップ≫
第2成形ステップは、金属素板11における張力の小さい領域の端部11bを挟持したブランクホルダ7bとダイ5をパンチ3側に相対移動させる(図1(b)〜(c))。これにより、張出し形状12が絞り成形される。そして、成形下死点において、張出し形状12がパンチ成形面部3b、3cとダイ成形面部5b、5cとで成形されるとともに、パンチ3の稜線部3aとダイ5の谷線部5aとでキャラクタライン13を形成しつつ、自動車用外板パネル15が成形される(図1(c))。
≪Second molding step≫
In the second forming step, the blank holder 7b sandwiching the end portion 11b of the region of low tension in the metal base plate 11 and the die 5 are relatively moved to the punch 3 side (FIGS. 1B to 1C). Thereby, the overhanging shape 12 is drawn. At the bottom dead center, the overhanging shape 12 is formed by the punch forming surface portions 3b, 3c and the die forming surface portions 5b, 5c, and the character line is formed by the ridge line portion 3a of the punch 3 and the valley line portion 5a of the die 5. The outer panel 15 for automobiles is molded while forming 13 (FIG. 1C).

<線ずれが抑制される理由>
次に、本実施の形態に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法により、線ずれを抑制できる理由を、以下に説明する。
<Reason why line deviation is suppressed>
Next, the reason why the line deviation can be suppressed by the press molding method for an automobile outer panel according to the present embodiment will be described below.

本実施の形態に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法は、まず、第1成形ステップにおいて、自動車用外板パネル15の成形過程において金属素板11に生じる張力が大きい側である部位Aから端部11aをパンチ成形面部3bに当接させて張出し成形する(図1(c))。このとき、金属素板11はパンチ3のパンチ成形面部3bに沿ってほぼ平行に傾斜させたまま成形されるので、図1(b)に示すようにブランクホルダ7aとパッド9cを成形下死点まで移動させると、張出し形状12における張力が大きい側の成形はほぼ完了し、張出し形状12の端部11a側は、張力が大きく作用したままブランクホルダ7aとパッド9cにより拘束され、張出し形状12は動かなくなる。   In the press molding method of the automotive outer panel according to the present embodiment, first, in the first molding step, from the portion A on the side where the tension generated in the metal base plate 11 is large in the molding process of the automotive outer panel 15. The end portion 11a is brought into contact with the punch forming surface portion 3b to perform overhang forming (FIG. 1C). At this time, since the metal base plate 11 is formed while being inclined substantially parallel along the punch forming surface portion 3b of the punch 3, the blank holder 7a and the pad 9c are formed at the bottom dead center as shown in FIG. The end of the overhanging shape 12 is almost completely formed, and the end portion 11a side of the overhanging shape 12 is constrained by the blank holder 7a and the pad 9c while the tension is acting greatly. It doesn't move.

次いで、第2成形ステップにおいて、金属素板11の端部11bを挟持しているブランクホルダ7bおよびダイ5とパンチ3とを相対移動させ、張力が小さい側である部位Aから端部11bをパンチ成形面部3cに当接させて、張出し形状12を絞り成形する(図1(b)〜(c))。   Next, in the second forming step, the blank holder 7b holding the end portion 11b of the metal base plate 11 and the die 5 and the punch 3 are moved relative to each other, and the end portion 11b is punched from the portion A on the side where the tension is small. The projecting shape 12 is drawn by being brought into contact with the molding surface portion 3c (FIGS. 1B to 1C).

このとき、部位Aから端部11bの絞り成形に伴い張出し形状12に張力が生じるが、第1成形ステップにおいて張力の大きい側を成形する張力に比べて小さく、張力が大きい側の成形が完了してパンチ3に拘束されているため、張出し形状12は、張力が大きい側へ移動しない。
すなわち、従来の金属素板11では、成形方向に垂直にしてプレス成形すると、稜線部3aにおいて金属素板11が拘束されないため、張力の大きい側に移動し易かったが、本発明の場合、予め張力の大きい側の成形を完了し拘束するため、その後に張力の小さい側を成形しても、張力の大きい側に移動しないわけである。
At this time, tension is generated in the overhanging shape 12 as the end portion 11b is drawn from the portion A. However, in the first molding step, the molding on the side where the tension is larger is smaller than the tension on which the larger tension side is molded. Therefore, the overhanging shape 12 does not move to the side where the tension is large.
That is, in the conventional metal base plate 11, when the metal base plate 11 is press-molded perpendicularly to the forming direction, the metal base plate 11 is not restrained in the ridge line portion 3 a, and thus it is easy to move to the side having a large tension. In order to complete and constrain the molding on the side with the higher tension, even if the side with the lower tension is subsequently molded, it does not move to the side with the higher tension.

以上、本実施の形態に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法によれば、パンチ3の稜線部3aが当接する金属素板11の部位Aを境として張力が大きい側を先に成形し、その後、部位Aを境として張力が小さい側を成形することにより、成形の進行に伴う部位Aの移動による線ずれとを防止して自動車用外板パネル15のキャラクタライン13をプレス成形することができる。   As described above, according to the press molding method of the automotive outer panel according to the present embodiment, the side having the higher tension is first molded with the part A of the metal base plate 11 with which the ridge line portion 3a of the punch 3 abuts as a boundary, After that, by molding the side having a small tension with the part A as a boundary, it is possible to prevent the line shift due to the movement of the part A with the progress of molding and press-mold the character line 13 of the automotive outer panel 15. it can.

なお、上記の説明において、金属素板11は、張出し成形過程において張力が大きい側を成形するパンチ成形面部3bに沿うように傾斜させるため、図1に示すように、パンチ成形面部3bと略平行となるように金属素板11を傾斜させるとよい。   In the above description, the metal base plate 11 is inclined so as to be along the punch forming surface portion 3b for forming the side having a high tension in the overhang forming process, so that it is substantially parallel to the punch forming surface portion 3b as shown in FIG. The metal base plate 11 may be inclined so that

さらに、第1成形ステップにおいては、稜線部3aを金属素板11に当接させずにパンチ成形面部3bにより成形するように傾斜させるものであってもよい。この場合、第1成形ステップにおいてブランクホルダ7aとパッド9cで挟持された端部11a側に生じた張力により、金属素板11は端部11a側にわずかに移動する懸念はあるものの、パンチ3の稜線部3aが金属素板11に当接しないため金属素板11に初期曲げが発生せず、続く第2成形ステップにおいて線ずれを抑制することができる。   Further, in the first forming step, the ridge line portion 3a may be inclined so as to be formed by the punch forming surface portion 3b without being brought into contact with the metal base plate 11. In this case, although there is a concern that the metal base plate 11 slightly moves toward the end portion 11a due to the tension generated on the end portion 11a side sandwiched between the blank holder 7a and the pad 9c in the first forming step, Since the ridge line portion 3a does not contact the metal base plate 11, no initial bending occurs in the metal base plate 11, and line deviation can be suppressed in the subsequent second forming step.

また、上記の説明は、図2に示すように、稜線部23aが当接する部位Aから金属素板11の端部11aおよび端部11bまでのそれぞれの距離と、金属素板11における稜線部3aが当接する部位Aを境とする両側の角度の違いにより、金属素板の両端部における成形深さが異なることにより張力差が生じる。   Further, as shown in FIG. 2, the above description is based on the distance from the portion A where the ridge line portion 23 a abuts to the end portion 11 a and the end portion 11 b of the metal base plate 11, and the ridge line portion 3 a on the metal base plate 11. Due to the difference in angle between both sides with the part A as the boundary, the difference in forming depth at both ends of the metal base plate causes a difference in tension.

例えば、金属素板の両端部における成形深さが違う場合、まず第1成形ステップにおいては、張出し成形過程において張力が大きい(通常、成形深さが大きい)方の端部側を成形し、続く第2成形ステップにおいて、張力が小さい(通常、成形深さが小さい)方の端部側を成形すればよい。   For example, when the forming depths at both ends of the metal base plate are different, first, in the first forming step, the end portion side having a larger tension (usually the forming depth is larger) is formed in the overhang forming process, and then continued. In the second molding step, the end portion side having the smaller tension (usually the molding depth is small) may be molded.

さらに、上記の説明は、自動車用外板パネルを成形し、1つのキャラクタラインを形成するものであったが、本発明は、複数のキャラクタラインを形成するものであってもよい。
この場合、金属素板における前記複数のキャラクタラインを形成する稜線部が当接する部位のうち、最も張力の差が大きく生じる部位を特定し、当該部位を境に張力が大きくなる側を第1成形ステップで張出し成形し、続く第2成形ステップで前記残りの部位を絞り成形することにより、線ずれを抑制して複数のキャラクタラインを形成することができる。
Furthermore, in the above description, the outer panel for automobiles is formed to form one character line, but the present invention may form a plurality of character lines.
In this case, among the portions of the metal base plate where the ridge line portions that form the plurality of character lines abut, the portion where the difference in tension is the largest is specified, and the side on which the tension increases from the portion is the first molding. A plurality of character lines can be formed while suppressing line deviation by performing stretch forming in steps and drawing the remaining portions in the subsequent second forming step.

本発明に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法により、自動車用外板パネルをプレス成形してキャラクタラインを形成したときの線ずれを検証する実施例を行ったので、以下、これについて説明する。   Since the example of verifying the line deviation when the outer panel for automobiles is press-molded and the character line is formed by the press molding method for the outer panel for automobiles according to the present invention will be described below. .

本実施例では、キャラクタラインを有する自動車用外板パネルを模擬した外板パネルを本発明に係るプレス成形方法により成形するプレス成形解析を行い、成形された前記外板パネルの線ずれ発生の有無を評価した。   In the present embodiment, press panel analysis is performed to form an outer panel simulating an automotive outer panel having a character line by the press molding method according to the present invention, and the presence or absence of occurrence of line deviation of the molded outer panel Evaluated.

プレス成形解析では、厚さ0.7mmの鋼板JAC270Dを用い、図3に示す形状のパネル31を解析対象とした。
ここで、パネル31は、図3に示すように、キャラクタライン33の両端から連続するパネル面部35aおよびパネル面部35bを対称となる形状とした。
本実施例では、発明例として、金属素板の両端部に相当する部位に異なる値の張力(図3(a)中のTおよびT、T>T)を境界条件として与え、さらに、張力の大きい(T)側を成形するパンチのパンチ成形面部35aに沿うように金属素板を傾斜させて絞り成形する過程のプレス成形解析を行った。
In the press forming analysis, a steel plate JAC270D having a thickness of 0.7 mm was used, and the panel 31 having the shape shown in FIG.
Here, as shown in FIG. 3, the panel 31 is formed so that the panel surface portion 35 a and the panel surface portion 35 b that are continuous from both ends of the character line 33 are symmetrical.
In this embodiment, as an invention example, given tension different value positions corresponding to both ends of the metal material plates (T L and T R in FIG. 3 (a), T R> T L) as boundary condition, Further, press forming analysis was performed in the process of tilting the metal base plate along the punch forming surface portion 35a of the punch for forming the (T R ) side having the higher tension.

また、従来例として、発明例と同様に金属素板の両端部に相当する部位に異なる値の張力(図3(b)中のTおよびT、T>T)を境界条件として与え、金属素板をプレス成形方向と垂直に設置して絞り成形する過程のプレス成形解析を行った。 As a conventional example, similarly to the invention example, different values of tension (T L and T R in FIG. 3B, T R > T L ) are used as boundary conditions at portions corresponding to both ends of the metal base plate. A press forming analysis was performed in the process of drawing and forming a metal base plate perpendicular to the press forming direction.

図3に、プレス成形解析により得られたパネル31の線ずれ状態の結果を示す。図3(a)は、従来例におけるパネル31の結果、図3(b)は、本発明例おけるパネル31の結果である。   In FIG. 3, the result of the line shift | offset | difference state of the panel 31 obtained by press molding analysis is shown. FIG. 3A shows the result of the panel 31 in the conventional example, and FIG. 3B shows the result of the panel 31 in the example of the present invention.

図3より、従来例は、キャラクタライン33から張力の大きい側のパネル面部35aに線ずれ不良部が見られるが、発明例においては、1本のキャラクタラインのみであり、線ずれ不良部は見られない。   As shown in FIG. 3, in the conventional example, a line misalignment portion is seen on the panel surface portion 35a on the side where the tension is large from the character line 33. However, in the invention example, there is only one character line. I can't.

以上、本発明によれば、自動車用外板パネルをプレス成形し、線ずれ不良を抑制してキャラクタラインを形成できることが示された。   As described above, according to the present invention, it has been shown that a character line can be formed by press-molding an automotive outer panel and suppressing line misalignment defects.

1 金型
3 パンチ
3a 稜線部
3b、3c パンチ成形面部
5 ダイ
5a 谷線部
5b、5c ダイ成形面部
7a、7b ブランクホルダ
9c、9d パッド
11 金属素板
11a、11b 端部
13 キャラクタライン
15 自動車用外板パネル
21 金型
23 パンチ
23a 稜線部
25 ダイ
25a 谷線部
27 ブランクホルダ
31 パネル
33 キャラクタライン
35a パネル面部
35b パネル面部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal mold | die 3 Punch 3a Edge line part 3b, 3c Punch shaping | molding surface part 5 Die 5a Valley line part 5b, 5c Die shaping | molding surface part 7a, 7b Blank holder 9c, 9d Pad 11 Metal base plate 11a, 11b End part 13 Character line 15 For motor vehicles Outer panel 21 Mold 23 Punch 23a Edge line part 25 Die 25a Valley line part 27 Blank holder 31 Panel 33 Character line 35a Panel surface part 35b Panel surface part

Claims (2)

稜線部を有するパンチ、谷線部を有するダイ、該ダイの一方の端部のダイ端部に対向して設置される金属素板を挟むブランクホルダb、前記ダイの他方の端部のダイ端部の側面に設置されるパッドc、該パッドcに対向して設置される前記金属素板を挟むブランクホルダaを用いて、自動車用外板パネルをプレス成形してキャラクタラインを形成する自動車用外板パネルのプレス成形方法であって、
予め、金属素板をプレス成形方向と垂直に設置してプレス成形した際に、前記稜線部で折れ曲がる左右それぞれの領域における前記金属素板に作用する張力について、その大小を求めておき、
該求めた張力が小さい前記領域の金属素板の端部について、前記ダイ端部と前記ブランクホルダbで挟み、前記求めた張力が大きい前記領域の金属素板の端部について、前記パッドcと前記ブランクホルダaで挟んで、
該パッドcとブランクホルダaを前記パンチ側に相対移動させて、前記稜線部から連続する張力が大きい前記領域がパンチ成形面部に沿うように前記金属素板を傾斜させて、該張力が大きい領域を前記パンチ成形面部により張出し形状に張出し成形する第1成形ステップと、
その後に、前記ダイと前記パンチを相対移動させて前記張出し形状を絞り成形し、前記パンチの稜線部と前記ダイの谷線部とでキャラクタラインを形成する第2成形ステップと、を備えたことを特徴とする自動車用外板パネルのプレス成形方法。
A punch having a ridge line part, a die having a valley line part, a blank holder b sandwiching a metal base plate placed opposite to a die end part of one end of the die, and a die end of the other end part of the die A vehicle for forming a character line by press-molding a vehicle outer panel using a pad c installed on a side surface of the part and a blank holder a sandwiching the metal base plate installed opposite to the pad c A press molding method for an outer panel,
In advance, when the metal base plate is installed perpendicularly to the press molding direction and press-molded, the magnitude of the tension acting on the metal base plate in the left and right regions that bend at the ridge line portion is determined in advance.
The end of the metal base plate in the region where the obtained tension is small is sandwiched between the end of the die and the blank holder b, and the end of the metal base plate in the region where the determined tension is high Sandwiched between the blank holders a,
The pad c and the blank holder a are moved relative to the punch side, and the metal base plate is inclined so that the region where the tension continuous from the ridge line portion is large is along the punch forming surface portion. A first molding step in which the punch molding surface portion is stretched into a stretched shape,
Thereafter, the die and the punch are moved relative to each other to draw the projecting shape, and a second forming step is performed in which a ridge line portion of the punch and a valley line portion of the die form a character line. A press molding method for an outer panel of an automobile.
前記ダイの一方の端部のダイ端部の側面に設置されるパッドdと、当該パッドdに対向して設置される金属素板を挟むブランクホルダbを有し、前記求めた張力が小さい前記領域の金属素板の端部について、前記ダイ端部と前記ブランクホルダbに代えて、前記パッドdと前記ブランクホルダbで挟むことを特徴とする請求項1記載の自動車用外板パネルのプレス成形方法。   A pad d installed on the side surface of the die end of one end of the die, and a blank holder b sandwiching a metal base plate installed facing the pad d, and the obtained tension is small 2. The press for an automotive outer panel according to claim 1, wherein the end of the metal base plate in the region is sandwiched between the pad d and the blank holder b instead of the die end and the blank holder b. Molding method.
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