JP2019181518A - Method for manufacturing automobile outer plate panel having concave portion, and press molding device - Google Patents

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Abstract

To stably restrict formation of surface strain around a concave portion, while suppressing costs, in manufacturing an automobile outer plate panel having a concave portion, and thereby solve the problem of prior art that it has been difficult to stably restrict surface strain, while suppressing costs, in manufacturing an automobile outer plate panel, such as a door outer panel having a concave portion.SOLUTION: In manufacturing an automobile outer plate panel having a concave portion, the concave portion is formed under vibration of a die. The concave portion is a concave embossment or a portion interposed between adjacent character lines.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、例えば自動車のドアアウターのような部分的に凹形状部を有する自動車外板パネルの製造方法、およびプレス成形装置に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing an automobile outer panel having a partially concave portion such as an outer door of an automobile, and a press molding apparatus.

自動車を構成する外板パネルの中には、例えば図1に示されるドアアウターのように張出加工により形成される凹状エンボス部を有する外板パネルがある。凹状エンボス部は通常、プレス成形装置によりブランクを張出加工することで形成されるが、プレス成形時においては凹状エンボス部へ向けて材料が流入する。これとともに、図1のように凹状エンボス部に正対する側から見た凹状エンボス部のコーナー部においては、当該コーナー部の周方向への不均一な材料の移動があり、当該コーナー部には周方向の圧縮応力が生じる。このため、外板パネルの意匠面には数十ミクロンから数百ミクロン程度の面ひずみが発生する。図1に示す例では、図中の黒丸印の位置が上記のコーナー部に相当し、面ひずみが発生しやすい。   Among the outer plate panels constituting the automobile, for example, there is an outer plate panel having a concave embossed portion formed by overhanging like a door outer shown in FIG. The concave embossed part is usually formed by stretching a blank with a press molding device, but material flows into the concave embossed part during press molding. At the same time, in the corner portion of the concave embossed portion as viewed from the side facing the concave embossed portion as shown in FIG. 1, there is uneven movement of the material in the circumferential direction of the corner portion, and Compressive stress in the direction is generated. For this reason, surface distortion of about several tens of microns to several hundreds of microns occurs on the design surface of the outer panel. In the example shown in FIG. 1, the position of the black circle in the figure corresponds to the above-described corner portion, and surface distortion is likely to occur.

また最近の自動車外板パネルには、外観意匠の向上のために、図1に示されるような複数のキャラクタラインを配置したドアアウターが採用されている。このような凸形状部のキャラクタラインを有する自動車外板パネルは、隣り合うキャラクタライン同士の間が凹んだ形状の部品形状となる。このような部品の成形時においては、上記の凹状エンボス部と同様に、隣り合うキャラクタラインの間の部分に向けて材料が流入するため、当該部分の周辺には圧縮応力が生じる。このため、このような部位においても意匠面に面ひずみが発生する。   Moreover, the door outer which arrange | positioned the several character line as shown in FIG. 1 is employ | adopted for the exterior panel of a motor vehicle in order to improve the external appearance design. An automobile skin panel having such a convex character line has a component shape in which the space between adjacent character lines is recessed. At the time of molding such a part, since the material flows toward a portion between adjacent character lines as in the case of the concave embossed portion, a compressive stress is generated around the portion. For this reason, even in such a part, surface distortion occurs on the design surface.

面ひずみが発生した外板パネルに光が当たると、面ひずみが模様のように外観に現れ、製品の外観品質基準を満たすことができない場合がある。このような面ひずみの問題は自動車のドアアウターに限らず、自動車の他の外板パネルにおいても同様に起こり得る。特に、サイドパネルやフロントフェンダー、フード、バックドア等のアウターパネルの意匠面に面ひずみが発生すると、自動車車体の外観品質が著しく損なわれる。   When light strikes the outer panel where surface distortion has occurred, the surface distortion may appear in the appearance like a pattern, and the product appearance quality standard may not be satisfied. Such a problem of surface distortion is not limited to the outer door of the automobile, but can also occur in the other outer panel of the automobile. In particular, when surface distortion occurs on the design surfaces of outer panels such as side panels, front fenders, hoods, and back doors, the appearance quality of the automobile body is significantly impaired.

これまでにも、面ひずみの発生自体を抑制するためのプレス金型の形状変更や、プレス成形後塗装前における面ひずみの矯正作業が行われているが、面ひずみ対策には多大な修正工数及びコストを要している。
また近年では、ドアアウターやバックドアパネルなどの外板パネルの軽量化のために、高張力鋼板を採用する例もあるが、このような材料を適用した際の面ひずみ対策には多大なコストを要している。
Until now, the shape of the press mold has been changed to suppress the occurrence of surface distortion itself, and surface distortion correction work has been carried out after press molding and before coating. And cost.
In recent years, there have been examples of using high-tensile steel plates to reduce the weight of outer panel panels such as door outers and back door panels. I need it.

従来の面ひずみ対策として、特許文献1には、凹部を有する可動パンチと凸部を有するダイスを有する絞プレス金型を用いてプレス成形を行うプレス成形方法及びプレス成形装置に係る発明が開示されている。特許文献1のプレス成形方法においては、凹部以外の部位を先にプレス成形した後に、可動パンチで凹部を成形することにより、凹部への材料流入を低減させ、凹部の面品質の確保を図っている。   As a conventional countermeasure against surface distortion, Patent Document 1 discloses an invention relating to a press forming method and a press forming apparatus for performing press forming using a drawing press die having a movable punch having a concave portion and a die having a convex portion. ing. In the press molding method of Patent Document 1, after press forming a portion other than the recess first, the recess is formed with a movable punch, thereby reducing the material inflow into the recess and ensuring the surface quality of the recess. Yes.

また、特許文献2には、ドアアウターにおける把手部の周辺における面ひずみを抑制することを目的として、油膜の形成、または金型材質の適正化によってブランクと金型との摩擦係数を小さくするプレス成形金型に係る発明が開示されている。   Further, Patent Document 2 discloses a press that reduces the friction coefficient between a blank and a mold by forming an oil film or optimizing a mold material for the purpose of suppressing surface distortion around the handle portion of the door outer. An invention relating to a molding die is disclosed.

特開昭62−131737号公報Japanese Patent Laid-Open No. 62-131737 特開2008−229637号公報JP 2008-229637 A

特許文献1により開示された発明は、パネル面を成形した後に、パネル面を押さえながら可動パンチを用いてプレス成形を行う必要があり、一般的なプレス金型では対応することができない。このため、特許文献1のプレス成形方法を実施するためには、プレス成形装置の導入の際に多大なコストがかかるといった課題があった。   The invention disclosed in Patent Document 1 needs to perform press molding using a movable punch while pressing the panel surface after the panel surface is molded, and cannot be handled by a general press die. For this reason, in order to implement the press molding method of patent document 1, there existed a subject that enormous cost would be required in the case of introduction of a press molding apparatus.

また、特許文献2により開示された発明は、プレス成形時における、把手部とブランクとの摩擦係数を把手部以外の部分とブランクとの摩擦係数よりも小さくするための金型であり、潤滑油および金型材質を適宜変更してプレス成形を行う必要がある。そのため、成形対象となる素材の材料強度、めっき種によって最適な潤滑油や金型材質を適正化しなければならず、安定的に面ひずみを抑制することは困難である。また特許文献2のプレス成形方法においては金型材質を部分的に変更する必要があり、そのための調整時間の確保やコスト上昇などの課題があった。   The invention disclosed in Patent Document 2 is a mold for reducing the friction coefficient between the handle portion and the blank during press molding to be smaller than the friction coefficient between the portion other than the handle portion and the blank. In addition, it is necessary to perform press molding by appropriately changing the mold material. Therefore, the optimum lubricating oil and mold material must be optimized depending on the material strength of the material to be molded and the plating type, and it is difficult to stably suppress the surface strain. Moreover, in the press molding method of Patent Document 2, it is necessary to partially change the mold material, and there are problems such as securing adjustment time and increasing costs.

このように、特許文献1、2により開示された従来の技術では、例えば図1のような凹状エンボス部またはキャラクタライン間の部分等の凹形状部を有する自動車外板パネルを製造する際に、コストを抑えつつ、面ひずみを安定的に抑制することが困難であった。   As described above, in the conventional techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2, when manufacturing an automobile skin panel having a concave shape portion such as a concave embossed portion or a portion between character lines as shown in FIG. It has been difficult to stably suppress surface distortion while suppressing cost.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、凹形状部を有する自動車外板パネルを製造する際に、コストを抑えつつ、凹形状部の周囲に発生する面ひずみを安定的に抑制することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and stably suppresses surface distortion generated around a concave portion while reducing the cost when manufacturing an automobile outer panel having a concave portion. The purpose is to do.

凹形状部における面ひずみの発生原因は、
(i)凹形状部の周囲における材料の微小流入に伴う、周方向への圧縮応力による肉寄り、
(ii)曲げモーメントによる凹形状部の周囲の盛り上がり、
にあると考えられる。
The cause of surface distortion in the concave part is
(I) the flesh due to the compressive stress in the circumferential direction accompanying the minute inflow of material around the concave shape part,
(Ii) bulge around the concave shape due to bending moment,
It is thought that there is.

このため、(i)の圧縮応力による肉寄りについては、凹形状部への材料の流入を可能な限り抑制すること、すなわちプレス成形によって発生する凹形状部側に材料を引き込む張力を可能な限り小さくすることにより、面ひずみの発生を抑制することができる。この張力を小さくするためには、ブランクの凹部が形成される部分に接する金型の凸部の摺動特性を改善すること、すなわち凹部に対応する金型の凸部の摩擦係数を低くすればよい。   For this reason, with respect to the flesh due to the compressive stress of (i), the inflow of the material into the concave shape portion is suppressed as much as possible, that is, the tension for pulling the material into the concave shape portion generated by press molding is as much as possible. By making it small, generation | occurrence | production of a surface distortion can be suppressed. In order to reduce this tension, it is necessary to improve the sliding characteristics of the convex portion of the mold that contacts the portion where the concave portion of the blank is formed, that is, to reduce the friction coefficient of the convex portion of the mold corresponding to the concave portion. Good.

また上記(ii)の曲げモーメントによる凹状エンボス部の周囲の盛り上がりについては、変形中の材料と金型との接触範囲を可能な限り大きくすること、すなわち材料と金型とが凹状エンボス部の周辺にわたって接触した状態にすることで、面ひずみを低減することができる。この接触した状態を維持するためには、材料と金型のなつきを良くすればよい。   Regarding the bulge around the concave embossed part due to the bending moment described in (ii) above, the contact range between the material being deformed and the mold should be as large as possible, that is, the material and the mold should be around the concave embossed part. Surface distortion can be reduced by making it contact in the state. In order to maintain this contacted state, it is only necessary to improve the adhesion between the material and the mold.

以上の知見に基づく上記課題を解決する本発明の一態様は、凹形状部を有する自動車外板パネルを製造する方法であって、前記凹形状部は、凹状エンボス部、または隣り合うキャラクタラインの間の部分であり、前記凹形状部の成形を行う際に、ダイスを振動させながら前記凹形状部を形成することを特徴としている。   One aspect of the present invention that solves the above-described problems based on the above knowledge is a method of manufacturing an automobile outer panel having a concave portion, wherein the concave portion is a concave embossed portion or an adjacent character line. It is an intermediate portion, and when the concave portion is formed, the concave portion is formed while vibrating a die.

別の観点における本発明の一態様は、凹形状部を有する自動車外板パネルのプレス成形装置であって、前記凹形状部は、凹状エンボス部、または隣り合うキャラクタラインの間の部分であり、ダイスを振動させる振動装置を備えていることを特徴としている。   Another aspect of the present invention in another aspect is a press molding apparatus for an automobile skin panel having a concave portion, wherein the concave portion is a concave embossed portion or a portion between adjacent character lines, It is characterized by having a vibration device for vibrating the die.

本発明の一態様に係るプレス成形においては、凹形状部の成形を行う際にダイスを振動させることで、ブランクの面ひずみが生じる部位の圧縮応力を小さくすることができ、さらに金型と材料とのなつきを良くすることができる。これにより、凹形状部に材料を引き込む張力を低下させることができると共に、曲げモーメントによる凹状エンボス部の周囲の盛り上がりを抑えることができ、面ひずみの発生を抑えることができる。また、このようなプレス成形は、特許文献1および特許文献2に開示されたプレス成形装置よりも簡易な構造で実施することができるため、プレス成形装置の導入の際のコストを抑えることができる。   In the press molding according to one aspect of the present invention, by compressing the die when molding the concave portion, it is possible to reduce the compressive stress of the portion where the surface distortion of the blank occurs. You can improve the familiarity with. Thereby, while being able to reduce the tension | tensile_strength which draws material in a concave shape part, the rise | swell around the concave embossed part by a bending moment can be suppressed, and generation | occurrence | production of a surface distortion can be suppressed. Moreover, since such press molding can be implemented with a simpler structure than the press molding apparatuses disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, the cost when introducing the press molding apparatus can be suppressed. .

本発明によれば、凹形状部を有する自動車外板パネルを製造する際に、コストを抑えつつ、凹形状部の周囲に発生する面ひずみを安定的に抑制することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when manufacturing the motor vehicle outer panel which has a recessed shape part, the surface distortion generate | occur | produced around a recessed shape part can be suppressed stably, suppressing cost.

凹部を有する自動車外板パネルの一例を示す側面図である。It is a side view which shows an example of the motor vehicle outer panel which has a recessed part. 本発明の一実施形態に係るプレス成形装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the press molding apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の実施例におけるパンチの形状を示す平面図である。It is a top view which shows the shape of the punch in the Example of this invention. 図3中のA−A断面図である。It is AA sectional drawing in FIG.

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present specification and drawings, elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図2に示すように本実施形態のプレス成形装置1は、凹形状部の一例である凹状エンボス部の成形を行う装置である。プレス成形装置1は、下型として設けられたパンチ2と、上型として設けられたダイス3と、パンチ2の側方においてダイス3に対向するように設けられたブランクホルダー4を備えている。本実施形態ではパンチ2を挟み込むようにして2つのブランクホルダー4がパンチ2の側方に配置されている。また、本実施形態においては、ダイス3およびブランクホルダー4が昇降機構(不図示)によって昇降可能に構成されている。パンチ2の頂部5には凹部5aが形成され、ダイス3のパンチ頂部5に対向する部分には、パンチ頂部5の凹部5aに対応した形状の凸部3aが形成されている。プレス成形時においては、このダイス3の凸部3aとパンチ2の凹部5aによってブランクに凹形状部が形成される。   As shown in FIG. 2, the press molding apparatus 1 according to the present embodiment is an apparatus that molds a concave embossed portion that is an example of a concave shaped portion. The press molding apparatus 1 includes a punch 2 provided as a lower die, a die 3 provided as an upper die, and a blank holder 4 provided so as to face the die 3 on the side of the punch 2. In the present embodiment, two blank holders 4 are arranged on the sides of the punch 2 so as to sandwich the punch 2. Moreover, in this embodiment, the dice | dies 3 and the blank holder 4 are comprised so that raising / lowering is possible by the raising / lowering mechanism (not shown). A concave portion 5 a is formed in the top portion 5 of the punch 2, and a convex portion 3 a having a shape corresponding to the concave portion 5 a of the punch top portion 5 is formed in a portion facing the punch top portion 5 of the die 3. At the time of press molding, a concave portion is formed in the blank by the convex portion 3 a of the die 3 and the concave portion 5 a of the punch 2.

プレス成形装置1は、ダイス3を振動させる振動装置6と、振動装置6の動作を制御する制御部10を備えている。制御部10は、凹形状部の成形を行う際にダイス3を振動させることができるよう振動装置6に信号を送る。本実施形態においては振動装置6がダイス3に組み込まれているが、ダイス3を振動させることができれば、振動装置6の設置方法は特に限定されない。振動装置6としては、例えば超音波振動装置や油圧ライナー用いた振動装置等が採用され得るが、ダイス3を振動させることが可能であれば、その装置構成は特に限定されない。   The press molding apparatus 1 includes a vibration device 6 that vibrates the die 3 and a control unit 10 that controls the operation of the vibration device 6. The control unit 10 sends a signal to the vibration device 6 so that the die 3 can be vibrated when the concave portion is formed. In the present embodiment, the vibration device 6 is incorporated in the die 3, but the installation method of the vibration device 6 is not particularly limited as long as the die 3 can be vibrated. As the vibration device 6, for example, an ultrasonic vibration device, a vibration device using a hydraulic liner, or the like may be employed. However, the device configuration is not particularly limited as long as the die 3 can be vibrated.

本実施形態のプレス成形装置1は以上のように構成されている。なお、本実施形態では下型のパンチ2を固定式、上型のダイス3を可動式としているが、パンチ2を可動式、ダイス3を固定式としても良い。また、上型をパンチ2、下型をダイス3としても良い。また、ブランクに凹形状部を形成するための金型側の凸部と凹部については、パンチ2に凸部が形成され、ダイス3に凹部が形成されていてもよい。すなわち、パンチ2およびダイス3の少なくともいずれか一方が上下動することで互いに接近可能な構成であり、凹形状部を成形可能な金型構成であれば、その構成は特に限定されない。   The press molding apparatus 1 of the present embodiment is configured as described above. In this embodiment, the lower die 2 is fixed and the upper die 3 is movable. However, the punch 2 may be movable and the die 3 may be fixed. The upper die may be the punch 2 and the lower die may be the die 3. Moreover, about the convex part and recessed part by the side of a metal mold | die for forming a recessed shape part in a blank, the convex part may be formed in the punch 2, and the recessed part may be formed in the die | dye 3. FIG. That is, the configuration is not particularly limited as long as at least one of the punch 2 and the die 3 can move toward each other by moving up and down, and the mold configuration can mold the concave portion.

次に、本実施形態における凹形状部を有する自動車外板パネルの製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing an automobile outer panel having a recessed portion in this embodiment will be described.

まず、ダイス3とブランクホルダー4との間にブランクを固定するが、この際にブランクの、製品の外観に現れる面(意匠面)と外観に現れない面(非意匠面)のうち、非意匠面側がパンチ2側に向くようにしてブランクを固定する。なお、ブランクは鋼板に限定されず、アルミニウム合金板やチタン合金板等の他の金属板であっても良い。   First, the blank is fixed between the die 3 and the blank holder 4. At this time, the non-designed surface of the blank that appears on the appearance of the product (design surface) and the surface that does not appear on the appearance (non-design surface). The blank is fixed so that the surface side faces the punch 2 side. In addition, a blank is not limited to a steel plate, Other metal plates, such as an aluminum alloy plate and a titanium alloy plate, may be sufficient.

続いて、上型(本実施形態ではダイス3)を下降させる。ここで、ダイス3の凸部3aにブランクが接触すると、ブランクがパンチ頂部5の凹部5aに押し込まれるようにして変形し、材料がパンチ頂部5の凹部5a内に引き込まれるように移動しようとする。このとき、本実施形態のプレス成形方法においては、ダイス3を振動させながらプレス成形を行う。   Subsequently, the upper die (the die 3 in this embodiment) is lowered. Here, when the blank comes into contact with the convex portion 3 a of the die 3, the blank is deformed so as to be pushed into the concave portion 5 a of the punch top portion 5, and the material tries to move so as to be drawn into the concave portion 5 a of the punch top portion 5. . At this time, in the press molding method of this embodiment, press molding is performed while vibrating the die 3.

このようにダイス3を振動させることで、凹形状部の周囲における圧縮応力を小さくでき、さらに材料と金型とのなつきを良くすることができる。これにより、凹形状部の周囲における面ひずみを抑えることができる。   By vibrating the dice 3 in this way, the compressive stress around the concave portion can be reduced, and further, the mating between the material and the mold can be improved. Thereby, the surface distortion in the circumference | surroundings of a concave shaped part can be suppressed.

なお、振動条件は、工具の種類や硬度、凹形状部の形状、またはブランクの材料強度や板厚、めっき種やめっき厚等に応じて適宜変更される。面ひずみを効果的に抑えるという観点では、振動周波数が3Hz以上であることが好ましく、4Hz以上とすることがさらに好ましい。振動周波数の上限は、振動装置6の仕様によって制限されるが、振動周波数が大きい場合にはしわが発生する場合もあることから、20Hz以下であることが好ましい。また、面ひずみを効果的に抑えるという観点では、振幅は大きいほど好ましく、1μm以上、さらには2μm以上であることが好ましい。振動周波数が3Hz以上、好ましくは4Hz以上、および20Hz以下、さらに振幅が1μm以上、好ましくは2μm以上といった条件を満たすことで、面ひずみの抑制効果はさらに大きくなる。   The vibration conditions are appropriately changed according to the type and hardness of the tool, the shape of the recessed portion, the material strength and plate thickness of the blank, the plating type and the plating thickness, and the like. From the viewpoint of effectively suppressing surface distortion, the vibration frequency is preferably 3 Hz or more, and more preferably 4 Hz or more. The upper limit of the vibration frequency is limited by the specification of the vibration device 6, but when the vibration frequency is high, wrinkles may occur, and therefore it is preferably 20 Hz or less. Further, from the viewpoint of effectively suppressing surface distortion, the larger the amplitude, the better, and it is preferably 1 μm or more, more preferably 2 μm or more. By satisfying the conditions that the vibration frequency is 3 Hz or more, preferably 4 Hz or more and 20 Hz or less, and the amplitude is 1 μm or more, preferably 2 μm or more, the effect of suppressing surface distortion is further increased.

上記のようにダイス3を振動させながら、ダイス3を下死点まで下降させることで、面ひずみを抑えた状態で凹形状部を有する自動車外板パネルを製造することができる。   By lowering the die 3 to the bottom dead center while vibrating the die 3 as described above, it is possible to manufacture an automobile outer panel having a concave portion while suppressing surface distortion.

本実施形態に係るプレス成形方法によれば、例えばドア、バックドア、サイドパネル、フロントフェンダーおよびフード等の凹形状部を有する自動車外板パネルにおいて問題となる面ひずみを安定的に抑制することが可能となる。また、本実施形態のようなプレス成形装置1は、上記のプレス成形を行うにあたり、複雑な金型構造としなくても良いため、プレス成形装置の導入に伴うコストを抑えることができる。特に、本実施形態のプレス成形装置1においては、振動装置6をダイス3に組み込むだけで上記のプレス成形を実施することができるため、装置構造が複雑なものとはならない。   According to the press molding method according to the present embodiment, for example, it is possible to stably suppress surface distortion that becomes a problem in an automobile outer panel having concave portions such as a door, a back door, a side panel, a front fender, and a hood. It becomes possible. Moreover, since the press molding apparatus 1 like this embodiment does not need to make a complicated mold structure in performing said press molding, it can suppress the cost accompanying introduction of a press molding apparatus. In particular, in the press molding apparatus 1 of the present embodiment, since the above press molding can be performed only by incorporating the vibration device 6 into the die 3, the apparatus structure does not become complicated.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this example. It is obvious for those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that it belongs to.

上記実施形態では、凹形状部の一例である凹状エンボス部が成形対象であったが、例えば隣り合うキャラクタライン間の部分の成形の際にも、上記実施形態と同様に金型を振動させてプレス成形を行うことで、面ひずみを抑制することができる。   In the above-described embodiment, the concave embossed portion, which is an example of the concave-shaped portion, is a molding target. For example, when molding a portion between adjacent character lines, the mold is vibrated as in the above-described embodiment. By performing press molding, surface distortion can be suppressed.

自動車のドアアウターを模擬した成形試験を実施した。本成形試験で形成する凹形状部は凹状エンボス部である。プレス成形装置としては2000kNのサーボプレス機を使用した。本実施例のプレス成形装置は、下型のパンチが固定式であり、上型のダイスが可動式である。ブランクは、板厚が0.70mmで600mm角の正方形状である340MPa級焼付硬化型鋼板(BH鋼板)である。   A molding test simulating a car door outer was carried out. The concave part formed in the molding test is a concave embossed part. A 2000 kN servo press was used as the press molding apparatus. In the press molding apparatus of the present embodiment, the lower die punch is fixed, and the upper die is movable. The blank is a 340 MPa class bake hardened steel plate (BH steel plate) having a square thickness of 0.70 mm and 600 mm square.

図3は本実施例におけるパンチ20の平面図であり、図4は図3のA−A断面図である。パンチ20のダイスに対向する面20aは、図4に示す断面において曲率半径が1200mmの曲線状となっており、パンチ20の頂部21には、図3のように凹部21aが形成されている。また、図示は省略しているが、A−A断面に直交する断面におけるパンチ20のダイスに対向する面20aは曲線状ではなく、直線状となっている。
FIG. 3 is a plan view of the punch 20 in this embodiment, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. The surface 20a facing the die of the punch 20 has a curved shape with a radius of curvature of 1200 mm in the cross section shown in FIG. 4, and a concave portion 21a is formed on the top 21 of the punch 20 as shown in FIG. Although not shown, the surface 20a facing the die of the punch 20 in a cross section orthogonal to the AA cross section is not curved but linear.

本成形試験では、ダイスとブランクホルダーとでブランクを保持して50トンのしわ押さえ圧を作用させた後、ダイスを下降させることで、深さが5mmの凹形状部を有するパネルを形成した。また、成形試験は、プレス成形中にダイスを振動させない条件1と、プレス成形中にダイスを振動させる条件2の下でそれぞれ実施されている。   In this molding test, a blank was held with a die and a blank holder, 50 tons of wrinkle pressing pressure was applied, and then the die was lowered to form a panel having a recessed portion having a depth of 5 mm. Further, the molding test is performed under the condition 1 where the die is not vibrated during press molding and the condition 2 where the die is vibrated during press molding.

そして、成形後のパネルの表面を油砥石で研磨し、パネルに発生した面ひずみを定量評価した。面ひずみの定量評価は、凹形状部の周囲における曲率の変化量に基づいて実施された。曲率の変化量は、凹形状部に正対した状態で凹形状部の長手方向、すなわち図3に示すパンチ20の凹部21aの長手方向Lを上下方向とした際に、ゲージ長が50mmの3点ゲージを用いて、凹形状部の下方15mmの位置の、凹形状部の長手方向に平行な方向におけるひずみを測定し、その測定結果に基づいて算出した。上記条件1〜2の成形試験結果を下記表1に示す。   And the surface of the panel after shaping | molding was grind | polished with the oil grindstone, and the surface distortion which generate | occur | produced in the panel was evaluated quantitatively. The quantitative evaluation of the surface strain was performed based on the amount of change in curvature around the concave shape portion. The amount of change in curvature is 3 with a gauge length of 50 mm when the longitudinal direction of the concave portion, that is, the longitudinal direction L of the concave portion 21a of the punch 20 shown in FIG. Using a point gauge, the strain in a direction parallel to the longitudinal direction of the concave portion at a position 15 mm below the concave portion was measured, and the calculation was made based on the measurement result. The molding test results under the above conditions 1 and 2 are shown in Table 1 below.

Figure 2019181518
Figure 2019181518

表1は、各種条件における、曲率(1/ρ)の変化量(δ)(曲率の極大値−曲率の極小値)の平均値を比較して示すものである。曲率の変化量は、パネル表面の凹凸状態と相関があり、曲率の変化量が小さいほど面ひずみが小さい。
Table 1 shows a comparison of average values of the amount of change (δ) in curvature (1 / ρ) (maximum value of curvature−minimum value of curvature) under various conditions. The amount of change in curvature correlates with the uneven state of the panel surface, and the smaller the amount of change in curvature, the smaller the surface distortion.

表1に示すように、プレス成形中にダイスを振動させない条件1と比較して、プレス成形中にダイスを振動させる条件2の方が曲率の変化量が小さくなり、良好な面品質のパネルを得ることができた。すなわち、プレス成形中にダイスを振動させることで、凹形状部の周囲に生じる面ひずみを抑制することが可能となる。   As shown in Table 1, the change in curvature is smaller in condition 2 in which the die is vibrated during press molding than in condition 1 in which the die is not vibrated during press molding, resulting in a panel with good surface quality. I was able to get it. That is, it is possible to suppress surface distortion generated around the concave portion by vibrating the die during press molding.

本発明は、凹形状部を有する自動車外板パネルの製造に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for manufacturing an automobile outer panel having a concave portion.

1 プレス成形装置
2 パンチ
3 ダイス
3a ダイスの凸部
4 ブランクホルダー
5 パンチ頂部
5a パンチ頂部の凹部
6 振動装置
10 制御部
20 パンチ
20a ダイスに対向する面
21 パンチ頂部
21a パンチ頂部の凹部
L パンチ凹部の長手方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Press molding apparatus 2 Punch 3 Dies 3a Dice convex part 4 Blank holder 5 Punch top part 5a Punch top part recessed part 6 Vibrating device 10 Control part 20 Punch 20a Surface 21 facing a die Punch top part 21a Punch top part recessed part L Punch recessed part Longitudinal direction

Claims (7)

凹形状部を有する自動車外板パネルを製造する方法であって、
前記凹形状部は、凹状エンボス部、または隣り合うキャラクタラインの間の部分であり、
前記凹形状部の成形を行う際に、ダイスを振動させながら前記凹形状部を形成することを特徴とする、自動車外板パネルの製造方法。
A method of manufacturing an automobile skin panel having a concave portion,
The concave shape portion is a concave embossed portion or a portion between adjacent character lines,
The method for manufacturing an automobile outer panel, wherein the concave portion is formed while vibrating a die when the concave portion is formed.
前記ダイスの振動時の振動周波数は3Hz以上であることを特徴とする、請求項1に記載の自動車外板パネルの製造方法。   2. The method of manufacturing an automobile outer panel according to claim 1, wherein a vibration frequency when the die vibrates is 3 Hz or more. 前記ダイスの振動時の振幅は1μm以上であることを特徴とする、請求項1または2に記載の自動車外板パネルの製造方法。   The method of manufacturing an automobile outer panel according to claim 1 or 2, wherein an amplitude of the die when vibrating is 1 µm or more. 凹形状部を有する自動車外板パネルのプレス成形装置であって、
前記凹形状部は、凹状エンボス部、または隣り合うキャラクタラインの間の部分であり、
ダイスを振動させる振動装置を備えていることを特徴とする、プレス成形装置。
An automotive outer panel press forming apparatus having a concave portion,
The concave shape portion is a concave embossed portion or a portion between adjacent character lines,
A press molding apparatus comprising a vibration device for vibrating a die.
前記振動装置は前記ダイスに組み込まれていることを特徴とする、請求項4に記載のプレス成形装置。   The press forming apparatus according to claim 4, wherein the vibration device is incorporated in the die. 前記振動装置は、振動周波数が3Hz以上の振動を発生させるように構成されていることを特徴とする、請求項4または5に記載のプレス成形装置。   6. The press molding apparatus according to claim 4, wherein the vibration device is configured to generate vibration having a vibration frequency of 3 Hz or more. 前記振動装置は、振幅が1μm以上の振動を発生させるように構成されていることを特徴とする、請求項4〜6のいずれか一項に記載のプレス成形装置。
The press molding apparatus according to any one of claims 4 to 6, wherein the vibration device is configured to generate a vibration having an amplitude of 1 µm or more.
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