JP2020069534A - プレス部品の製造方法及び下金型の設計方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、必ずしもプレスの工程数を増やすことなく、且つプレス部品形状やブランクの形状を変更することなく、プレス時に伸びフランジ部で発生する材料縁割れを抑制することを目的としている。
本実施形態が対象とするプレス部品の部品形状は、例えば図1に示すような、天板部10と、天板部10に連続する縦壁部11及び当該縦壁部11に連続するフランジ部12とを有する。図1(a)は、断面ハット形状の場合であり、図1(b)は、天板部10の幅方向一方にだけ縦壁部11及びフランジ部12が連続する形状の一例の断面形状を図示している。
本明細書において、シワ発生の領域(範囲)は、例えば、プレス加工による板減が5%以上となっているシワ発生の領域(フランジ縁12aに沿った方向の範囲)とする。シワ発生部14は、他のフランジ部12位置に比べて相対的に早めに下金型に当接することで金型によって強く拘束される部分である。
なお、ブランク13を目的のプレス部品1の形状にプレス加工することでフランジ部12となるブランク13での部分を「フランジ領域」と記載する。
下金型決定部20Bは、割れ・シワ評価部20Aが割れ15及びシワが発生しないと判定したか否かを判定し、割れ15及びシワが発生しないと判定した場合には、割れ・シワ評価部20Aで評価に使用した金型形状を、曲げ成形工程20Cで使用する金型に決定する。
本実施形態の方法によれば、必ずしもプレスの工程数を増やすことなく、またプレス部品1の形状やブランク13の形状を変更することなく、プレス加工時に伸びフランジ部12で発生する材料縁割れ15を抑制することが可能となる。
また、CAE解析にて確認したところ、フランジ領域の下面全面が下金型31と接触する条件で曲げ成形を行うとして解析したところ、伸びフランジ部12での最大の板厚減少率は21.6%であった。
更に、フランジ部12の全面を下金型31との非接触領域21として、CAE解析をしたところ、伸びフランジ部12での最大の板厚減少率は1.7%と、板厚減少率が大幅に小さくなっていることを確認した。
10 天板部
11 縦壁部
12 フランジ部
12a フランジ縁
13 ブランク
14 シワ発生部
15 割れ
20A 割れ・シワ評価部
20B 下金型決定部
20C 曲げ成形工程
21 非接触領域
30 上金型
31 下金型
L1、L2 シワ発生長
Claims (7)
- 上金型と下金型とでブランクにプレス加工を施して、天板部に連続する縦壁部及び当該縦壁部に連続するフランジ部を曲げ成形する曲げ成形工程を有するプレス部品の製造方法において、
上記下金型を、上記ブランクにおける上記フランジ部となるフランジ領域の下面全面若しくは一部と非接触な形状に設定して上記曲げ成形を行うことを特徴とするプレス部品の製造方法。 - 上記下金型を上記フランジ領域の下面全面と接触するように設定して上記曲げ成形を行うと、曲げ成形後の上記フランジ部のフランジ縁に割れが発生すると判定した場合に、上記下金型を上記フランジ領域の下面全面若しくは一部と非接触な形状に設定して上記曲げ成形を行うことを特徴とする請求項1に記載したプレス部品の製造方法。
- 上記下金型における上記フランジ領域の下面との非接触な領域を、上記フランジ縁に沿った方向で上記割れの発生位置を間に挟んで両側に位置するシワ発生部の少なくとも一方のシワ発生部を含む領域に設定し、そのシワ発生部を含む領域の長さは、上記フランジ縁に沿った方向でのシワ発生部の長さの3倍以上の長さに設定することを特徴とする請求項2に記載したプレス部品の製造方法。
- 上記曲げ成形工程の後工程として製品形状に成形するプレス工程を有することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載したプレス部品の製造方法。
- 上記曲げ成形工程での曲げ成形は、フォーム成形であることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載したプレス部品の製造方法。
- 上金型と下金型とでブランクにプレス加工を施して、天板部に連続する縦壁部及び当該縦壁部に連続するフランジ部を曲げ成形する際に使用される上記下金型の設計方法であって、
上記下金型を上記ブランクにおける上記フランジ部となるフランジ領域の下面全面と接触するように設定して上記曲げ成形を行うという条件で、上記曲げ成形工程のシミュレーション解析をコンピュータで行って、曲げ成形後の上記フランジ部のフランジ縁に割れが発生すると判定した場合に、上記下金型の形状を、上記フランジ領域の下面全面若しくは一部と非接触な形状に設定することを特徴とする下金型の設計方法。 - 上記下金型を上記フランジ領域の下面全面と接触するように設定して上記曲げ成形を行うという条件で、上記曲げ成形工程のシミュレーション解析をコンピュータで行って、上記フランジ部のフランジ縁に割れとシワが発生すると判定した場合に、
上記下金型における上記フランジ領域の下面との非接触な領域を、上記フランジ縁に沿った方向で上記割れの発生位置を間に挟んで両側に位置するシワ発生部の少なくとも一方のシワ発生部を含む領域とし、そのシワ発生部を含む領域の長さを、上記フランジ縁に沿った方向でのシワ発生部の長さの3倍以上の長さとすることを特徴とする請求項6に記載した下金型の設計方法。
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WO2017038579A1 (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-09 | Jfeスチール株式会社 | 伸びフランジ成形部品の製造方法 |
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