JP2020199543A - Press molding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、間欠的に搬送される金属板材をプレス成形して製品を形成するプレス成形方法に関する。 The present invention relates to a press molding method for forming a product by press molding a metal plate material that is intermittently conveyed.
固体高分子形燃料電池は、複数の単セルを積層して構成された燃料電池スタックを備えている。単セルは、膜電極接合体と、同膜電極接合体を挟持する一対のセパレータとを有している（例えば、特許文献１参照）。各セパレータには、燃料ガスや酸化剤ガスが流れる流路や、これらのガスが供給及び排出されるマニホールドなどが形成されている。 The polymer electrolyte fuel cell includes a fuel cell stack formed by stacking a plurality of single cells. The single cell has a membrane electrode assembly and a pair of separators that sandwich the membrane electrode assembly (see, for example, Patent Document 1). Each separator is formed with a flow path through which fuel gas and oxidant gas flow, a manifold in which these gases are supplied and discharged, and the like.
こうしたセパレータは、例えば、順送型のプレス装置により薄板状の金属板材を段階的にプレス成形することにより形成される。 Such a separator is formed, for example, by stepwise press-molding a thin plate-shaped metal plate material with a progressive press device.
ところで、特許文献１に記載のセパレータの製造方法のように、薄板状の金属板材をプレス成形することにより製品を形成するプレス成形方法においては、金属板材をプレス成形することに伴って、当該金属板材に反りやひずみなどの変形が生じるおそれがある。その結果、金属板材が次工程に搬送される際に、プレス装置に干渉するおそれがある。特に、こうした問題は、金属板材の板厚が薄くなるほど顕著となる。 By the way, in the press molding method of forming a product by press molding a thin plate-shaped metal plate material like the method for producing a separator described in Patent Document 1, the metal is accompanied by press molding of the metal plate material. Deformation such as warpage and strain may occur in the plate material. As a result, when the metal plate material is conveyed to the next process, it may interfere with the press device. In particular, such a problem becomes more remarkable as the thickness of the metal plate material becomes thinner.
本発明の目的は、金属板材の搬送時におけるプレス装置との干渉を抑制することができるプレス成形方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a press molding method capable of suppressing interference with a press device during transportation of a metal plate material.
上記目的を達成するためのプレス成形方法は、間欠的に搬送される金属板材をプレス成形して製品を形成するプレス成形方法であって、前記金属板材から前記製品を打ち抜く打ち抜き工程よりも前に、前記金属板材に対して、前記製品が打ち抜かれる予定の部位である打ち抜き予定部の外周部分に前記打ち抜き予定部の周方向に沿う突条を形成する突条形成工程を備える。 The press molding method for achieving the above object is a press molding method for forming a product by press molding a metal plate material that is intermittently conveyed, and is performed before a punching step of punching the product from the metal plate material. The metal plate material is provided with a ridge forming step of forming a ridge along the circumferential direction of the planned punching portion on an outer peripheral portion of the planned punching portion, which is a portion where the product is scheduled to be punched.
同方法によれば、金属板材に対して、打ち抜き予定部の外周部分に上記突条が形成された後に、当該金属板材から製品が打ち抜かれる。このため、金属板材の打ち抜き工程が行われるよりも前に、金属板材の打ち抜き予定部の外周部分における剛性を高めることができる。これにより、金属板材の変形が抑制されることで金属板材の姿勢が維持されやすくなる。したがって、金属板材の搬送時におけるプレス装置との干渉を抑制することができる。 According to the same method, the product is punched from the metal plate material after the ridges are formed on the outer peripheral portion of the planned punching portion. Therefore, it is possible to increase the rigidity of the outer peripheral portion of the planned punching portion of the metal plate material before the punching process of the metal plate material is performed. As a result, the deformation of the metal plate material is suppressed, so that the posture of the metal plate material can be easily maintained. Therefore, it is possible to suppress interference with the press device during transportation of the metal plate material.
上記プレス成形方法において、前記突条形成工程は、前記打ち抜き予定部よりも前記金属板材の搬送方向の前側部分及び後側部分に前記突条を形成することが好ましい。
同方法によれば、打ち抜き予定部よりも搬送方向の前側部分及び後側部分に突条が形成されるため、搬送方向において隣り合う打ち抜き予定部同士の間の部分における剛性が高められる。このため、打ち抜き予定部を加工することにより生じる金属板材の引き込みが上記打ち抜き予定部同士の間に位置する突条によって抑制される。したがって、製品の形状精度が低下することを抑制できる。
In the press molding method, it is preferable that the ridge forming step forms the ridges in the front side portion and the rear side portion in the transport direction of the metal plate material rather than the planned punching portion.
According to this method, since the ridges are formed in the front side portion and the rear side portion in the transport direction with respect to the planned punching portion, the rigidity in the portion between the adjacent planned punching portions in the transport direction is increased. Therefore, the pull-in of the metal plate material caused by processing the planned punching portion is suppressed by the ridges located between the planned punching portions. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the shape accuracy of the product.
上記プレス成形方法において、前記突条形成工程は、前記搬送方向において互いに隣り合う前記打ち抜き予定部同士の間に、前記搬送方向において１つの前記突条を形成することが好ましい。 In the press forming method, in the ridge forming step, it is preferable to form one ridge in the transport direction between the planned punching portions adjacent to each other in the transport direction.
同方法によれば、搬送方向において互いに隣り合う打ち抜き予定部同士の間に位置する１つの突条のみによって、当該突条を挟む２つの工程間における金属板材の引き込みが抑制される。このため、互いに隣り合う打ち抜き予定部同士の間に、搬送方向において複数の突条を形成する場合に比べて、打ち抜き予定部同士の間隔を小さくすることができる。これにより、金属板材の歩留まりを高めることができる。 According to this method, the pulling of the metal plate material between the two steps of sandwiching the ridges is suppressed by only one ridge located between the planned punching portions adjacent to each other in the transport direction. Therefore, the distance between the planned punching portions can be reduced as compared with the case where a plurality of ridges are formed between the scheduled punching portions adjacent to each other in the transport direction. As a result, the yield of the metal plate material can be increased.
上記プレス成形方法において、前記金属板材の板厚方向及び前記搬送方向の双方に直交する方向を幅方向とするとき、前記突条形成工程は、前記打ち抜き予定部の前記幅方向の両側部分に一対の前記突条を形成することが好ましい。 In the press forming method, when the width direction is a direction orthogonal to both the plate thickness direction and the transport direction of the metal plate material, the ridge forming step is paired with both side portions of the planned punching portion in the width direction. It is preferable to form the above-mentioned ridges.
同方法によれば、打ち抜き予定部の搬送方向の前側部分及び後側部分に加えて、幅方向の両側部分にも突条がそれぞれ形成される。これにより、金属板材の打ち抜き予定部の外周部分における剛性が更に高められるため、金属板材の姿勢が一層維持されやすくなる。したがって、金属板材の搬送時におけるプレス装置との干渉を一層抑制することができる。 According to this method, ridges are formed on both side portions in the width direction in addition to the front side portion and the rear side portion in the transport direction of the planned punching portion. As a result, the rigidity of the outer peripheral portion of the planned punching portion of the metal plate material is further increased, so that the posture of the metal plate material can be more easily maintained. Therefore, it is possible to further suppress interference with the press device during transportation of the metal plate material.
上記プレス成形方法において、前記打ち抜き予定部に対して形状を付与する形状付与工程を備え、前記突条形成工程を前記形状付与工程と同時に行うことが好ましい。
同方法によれば、形状付与工程と突条形成工程とが同時に行われるため、突条形成工程をその他の工程とは独立した工程として行う場合と比較して、工程数の増加を回避できる。これにより、プレス成形に要する時間を短縮することができるとともに、プレス装置が大型化することを抑制できる。
It is preferable that the press molding method includes a shape-imparting step of imparting a shape to the planned punching portion, and the ridge forming step is performed at the same time as the shape-imparting step.
According to this method, since the shape-imparting step and the ridge forming step are performed at the same time, it is possible to avoid an increase in the number of steps as compared with the case where the ridge forming step is performed as a process independent of other steps. As a result, the time required for press molding can be shortened, and the size of the press device can be suppressed from becoming large.
上記プレス成形方法において、前記打ち抜き予定部に対して形状を付与する形状付与工程を備え、前記突条形成工程を前記形状付与工程よりも前に行うことが好ましい。
同方法によれば、形状付与工程よりも前に突条形成工程が行われるため、形状付与工程が行われる際には、打ち抜き予定部の外周部分に突条が既に形成されていることとなる。これにより、形状付与工程における金属板材の引き込みを抑制することができる。したがって、製品の形状精度が低下することを抑制できる。
It is preferable that the press molding method includes a shape-imparting step of imparting a shape to the planned punching portion, and the ridge forming step is performed before the shape-imparting step.
According to this method, the ridge forming step is performed before the shape giving step, so that when the shape giving step is performed, the ridges are already formed on the outer peripheral portion of the planned punching portion. .. As a result, it is possible to suppress the pulling in of the metal plate material in the shape imparting step. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the shape accuracy of the product.
上記プレス成形方法において、前記打ち抜き予定部に対して、前記金属板材の未加工部分における一方の面よりも前記金属板材の板厚方向に突出する突出部を形成する形状付与工程を備え、前記突条形成工程は、前記突条を前記突出部の突出側に向けて突出させることが好ましい。 The press forming method includes a shape-imparting step of forming a protruding portion protruding from one surface of the unprocessed portion of the metal plate material in the plate thickness direction of the metal plate material with respect to the planned punching portion. In the strip forming step, it is preferable that the ridges are projected toward the protruding side of the protruding portion.
同方法によれば、突条が打ち抜き予定部に形成される突出部の突出側に向けて突出される。このため、突条を形成することに伴って金属板材の体格が板厚方向において増大することを抑制できる。これにより、金属板材を搬送する際に、金属板材がプレス装置に干渉することを一層抑制できる。 According to the same method, the ridges are projected toward the protruding side of the protruding portion formed in the planned punching portion. Therefore, it is possible to suppress an increase in the physique of the metal plate material in the plate thickness direction due to the formation of the ridges. As a result, it is possible to further suppress the metal plate material from interfering with the press device when the metal plate material is conveyed.
また、金属板材の体格が板厚方向において増大することを抑制できることから、プレス成形におけるプレス装置のストロークが増大することを抑制できる。したがって、プレス成形に要する時間を短縮することができるとともに、プレス装置が大型化することを抑制できる。 Further, since it is possible to suppress an increase in the physique of the metal plate material in the plate thickness direction, it is possible to suppress an increase in the stroke of the press device in press molding. Therefore, the time required for press molding can be shortened, and the size of the press device can be suppressed from becoming large.
本発明によれば、金属板材の搬送時におけるプレス装置との干渉を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress interference with the press device during transportation of the metal plate material.
以下、図１〜図４を参照して、一実施形態について説明する。
まず、本実施形態の金属板材のプレス成形方法により形成される製品について説明する。
Hereinafter, one embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
First, a product formed by the press molding method of the metal plate material of the present embodiment will be described.
図１に示すように、本実施形態の製品は、固体高分子形燃料電池に適用されるセパレータ１０である。セパレータ１０は、平面視略長方形状をなしている。セパレータ１０は、例えば、厚さ０．１ｍｍ程度のステンレス鋼などの金属板材からなる。 As shown in FIG. 1, the product of this embodiment is a separator 10 applied to a polymer electrolyte fuel cell. The separator 10 has a substantially rectangular shape in a plan view. The separator 10 is made of, for example, a metal plate material such as stainless steel having a thickness of about 0.1 mm.
セパレータ１０の長手方向の両端部には、セパレータ１０の板厚方向に貫通するマニホールド孔１０ａ〜１０ｃがそれぞれ形成されている。各マニホールド孔１０ａ〜１０ｃを通じて、燃料電池の反応ガスや冷却水の供給及び排出が行われる。セパレータ１０の中央部には、上記反応ガスや冷却水が流れる溝状の複数の流路部１０ｄが形成されている。 Manifold holes 10a to 10c penetrating in the plate thickness direction of the separator 10 are formed at both ends of the separator 10 in the longitudinal direction. The reaction gas and cooling water of the fuel cell are supplied and discharged through the manifold holes 10a to 10c. A plurality of groove-shaped flow path portions 10d through which the reaction gas and cooling water flow are formed in the central portion of the separator 10.
次に、金属板材２０をプレス成形するプレス装置３０について説明する。
図２に示すように、プレス装置３０は、金属板材２０がコイル状に巻き付けられたコイル部４０と、コイル部４０の金属板材２０が供給される金型部５０とを備えている。
Next, the press apparatus 30 that press-molds the metal plate material 20 will be described.
As shown in FIG. 2, the press device 30 includes a coil portion 40 in which the metal plate material 20 is wound in a coil shape, and a mold portion 50 to which the metal plate material 20 of the coil portion 40 is supplied.
コイル部４０と金型部５０との間には、金属板材２０を所定のピッチにて金型部５０に間欠的に搬送するフィーダ（図示略）が設けられている。なお、以降において、金属板材２０の搬送方向を搬送方向Ｘと称し、金属板材２０の板厚方向を板厚方向Ｙと称し、搬送方向Ｘ及び板厚方向Ｙの双方に直交する方向を幅方向Ｚと称する。また、搬送方向Ｘの前側及び後側を単に前側及び後側と称する。 A feeder (not shown) that intermittently conveys the metal plate material 20 to the mold portion 50 at a predetermined pitch is provided between the coil portion 40 and the mold portion 50. Hereinafter, the transport direction of the metal plate material 20 is referred to as a transport direction X, the plate thickness direction of the metal plate material 20 is referred to as a plate thickness direction Y, and the direction orthogonal to both the transport direction X and the plate thickness direction Y is the width direction. Called Z. Further, the front side and the rear side of the transport direction X are simply referred to as the front side and the rear side.
金型部５０は、後述するプレス成形における各工程の金型を含む下型５１及び上型５２を備えている。
金型部５０は、金属板材２０に円形状のパイロット孔２１を形成するパイロット孔形成部５３を備えている。また、プレス装置３０は、金属板材２０に対してセパレータ１０の形状を予備成形する予備成形部５４と、金属板材２０の予備成形された部分に対してセパレータ１０の形状を本成形する本成形部５５と、金属板材２０からセパレータ１０を打ち抜く打ち抜き部５６とを備えている。
The mold portion 50 includes a lower mold 51 and an upper mold 52 including a mold for each step in press molding described later.
The mold portion 50 includes a pilot hole forming portion 53 that forms a circular pilot hole 21 in the metal plate material 20. Further, the press device 30 has a preforming portion 54 that premolds the shape of the separator 10 with respect to the metal plate material 20, and a main forming portion that mainly forms the shape of the separator 10 with respect to the preformed portion of the metal plate material 20. It is provided with 55 and a punching portion 56 for punching the separator 10 from the metal plate material 20.
図３に示すように、セパレータ１０は、長手方向が金属板材２０の幅方向Ｚと一致する姿勢にて形成される。
本実施形態では、予備成形部５４により、金属板材２０に対して各マニホールド孔１０ａ〜１０ｃ及び流路部１０ｄが予備成形されることに加えて、突条２２が形成される。突条２２は、金属板材のうちセパレータ１０が打ち抜かれる予定の部位である打ち抜き予定部２０Ａの外周部分に打ち抜き予定部２０Ａの周方向に沿って形成される。より詳しくは、平面視略長方形状をなす打ち抜き予定部２０Ａの各辺に沿う都合４つの突条２２が形成される。すなわち、搬送方向Ｘに沿う一対の突条２２と、幅方向Ｚに沿う一対の突条２２とが形成される。以降において、各突条２２のうち、搬送方向Ｘに沿う一対の突条２２を突条２２Ａと称し、幅方向Ｚに沿う一対の突条２２を突条２２Ｂと称する。なお、各突条２２Ａの両端は、打ち抜き予定部２０Ａの各短辺の両端よりも搬送方向Ｘの内側に位置している。また、各突条２２Ｂの両端は、打ち抜き予定部２０Ａの各長辺の両端よりも幅方向Ｚの内側に位置している。
As shown in FIG. 3, the separator 10 is formed in a posture in which the longitudinal direction coincides with the width direction Z of the metal plate member 20.
In the present embodiment, the preformed portion 54 premolds the manifold holes 10a to 10c and the flow path portion 10d with respect to the metal plate material 20, and in addition, the ridge 22 is formed. The ridge 22 is formed on the outer peripheral portion of the planned punching portion 20A, which is a portion of the metal plate material where the separator 10 is scheduled to be punched, along the circumferential direction of the planned punching portion 20A. More specifically, four ridges 22 are formed along each side of the planned punching portion 20A having a substantially rectangular shape in a plan view. That is, a pair of ridges 22 along the transport direction X and a pair of ridges 22 along the width direction Z are formed. Hereinafter, among the ridges 22, the pair of ridges 22 along the transport direction X will be referred to as ridges 22A, and the pair of ridges 22 along the width direction Z will be referred to as ridges 22B. Both ends of each ridge 22A are located inside the transport direction X with respect to both ends of each short side of the planned punching portion 20A. Further, both ends of each ridge 22B are located inside the width direction Z of both ends of each long side of the planned punching portion 20A.
次に、金属板材２０のプレス成形方法について説明する。
図３に示すように、まず、パイロット孔形成部５３により、金属板材２０の打ち抜き予定部２０Ａの各隅部の外周部分に都合４つのパイロット孔２１を形成する（パイロット孔形成工程）。
Next, the press molding method of the metal plate material 20 will be described.
As shown in FIG. 3, first, the pilot hole forming portion 53 forms four pilot holes 21 on the outer peripheral portion of each corner of the planned punching portion 20A of the metal plate material 20 (pilot hole forming step).
各パイロット孔２１にパイロットピン（図示略）が挿通されることで、金属板材２０の位置決めが行われる。
次に、予備成形部５４及び本成形部５５により打ち抜き予定部２０Ａに対して形状を付与する（形状付与工程）。
The metal plate 20 is positioned by inserting a pilot pin (not shown) into each pilot hole 21.
Next, the preforming portion 54 and the main forming portion 55 give a shape to the planned punching portion 20A (shape imparting step).
上記形状付与工程は、予備成形工程と本成形工程とを備えている。
予備成形工程においては、予備成形部５４により、打ち抜き予定部２０Ａに対して各マニホールド孔１０ａ〜１０ｃ及び流路部１０ｄの形状を予備成形する。
The shape-imparting step includes a pre-molding step and a main molding step.
In the preforming step, the preforming portion 54 premolds the shapes of the manifold holes 10a to 10c and the flow path portion 10d with respect to the planned punching portion 20A.
このとき、予備成形部５４により、上記予備成形と同時に各突条２２を形成する（突条形成工程）。すなわち、本実施形態では、予備成形部５４により、予備成形工程と突条形成工程とが同時に行われる。 At this time, each ridge 22 is formed by the preforming portion 54 at the same time as the preforming (the ridge forming step). That is, in the present embodiment, the preforming step and the ridge forming step are simultaneously performed by the preforming section 54.
ここで、搬送方向Ｘにおいて互いに隣り合う２つの打ち抜き予定部２０Ａ同士の間には、１つの突条２２Ｂが形成されている。これは、打ち抜き予定部２０Ａの前側の突条２２Ｂと、当該打ち抜き予定部２０Ａよりも先に打ち抜かれる予定の打ち抜き予定部２０Ａにおける後側の突条２２Ｂとが共通の突条２２Ｂにより構成されているためである。したがって、予備成形部５４により突条２２Ｂを形成する際、打ち抜き予定部２０Ａの前側には突条２２Ｂが既に形成されている。このため、予備成形部５４のうち打ち抜き予定部２０Ａの前側の突条２２Ｂを形成する部分は、直前の突条形成工程により形成された突条２２Ｂの内部に逃げることとなる。ただし、金属板材２０における最初の突条形成工程においては、直前の突条形成工程が存在しないため、この限りではない。 Here, one ridge 22B is formed between two planned punching portions 20A adjacent to each other in the transport direction X. This is composed of a ridge 22B on the front side of the planned punching portion 20A and a ridge 22B on the rear side of the planned punching portion 20A scheduled to be punched before the planned punching portion 20A. Because it is. Therefore, when the ridge 22B is formed by the preformed portion 54, the ridge 22B is already formed on the front side of the planned punching portion 20A. Therefore, the portion of the preformed portion 54 that forms the ridge 22B on the front side of the planned punching portion 20A escapes to the inside of the ridge 22B formed by the immediately preceding ridge forming step. However, this does not apply to the first ridge forming step in the metal plate material 20 because there is no ridge forming step immediately before.
また、図４に示すように、予備成形工程では、金属板材２０の未加工部分２０Ｂにおける一方の面よりも板厚方向Ｙに突出する突出部２３がセパレータ１０の形状として形成される。上記突条形成工程では、各突条２２を板厚方向Ｙにおいて突出部２３の突出側に向けて突出させる。 Further, as shown in FIG. 4, in the preforming step, a protruding portion 23 projecting from one surface of the unprocessed portion 20B of the metal plate material 20 in the plate thickness direction Y is formed in the shape of the separator 10. In the ridge forming step, each ridge 22 is projected toward the protruding side of the protruding portion 23 in the plate thickness direction Y.
そして、本成形工程においては、本成形部５５により、予備成形された打ち抜き予定部２０Ａに対して、各マニホールド孔１０ａ〜１０ｃ及び流路部１０ｄの形状を本成形する。このとき、予備成形工程において予備成形された各マニホールド孔１０ａ〜１０ｃに対応する部分が打ち抜かれることで、各マニホールド孔１０ａ〜１０ｃが形成される。 Then, in the main molding step, the shapes of the manifold holes 10a to 10c and the flow path portion 10d are mainly molded by the main molding portion 55 with respect to the preformed punched portion 20A. At this time, the portions corresponding to the preformed manifold holes 10a to 10c in the preforming step are punched out to form the manifold holes 10a to 10c.
最後に、打ち抜き部５６により、打ち抜き予定部２０Ａの外周縁を打ち抜く（打ち抜き工程）。
このようにして、製品、すなわちセパレータ１０が成形される。
Finally, the punching portion 56 punches the outer peripheral edge of the planned punching portion 20A (punching step).
In this way, the product, the separator 10, is molded.
本実施形態の作用について説明する。
本実施形態のプレス成形方法によれば、金属板材２０に対して、打ち抜き予定部２０Ａの外周部分に突条２２が形成された後に、当該金属板材２０からセパレータ１０が打ち抜かれる。このため、打ち抜き工程が行われるよりも前に、金属板材２０の打ち抜き予定部２０Ａの外周部分における剛性を高めることができる。これにより、金属板材２０の変形が抑制されることで金属板材２０の姿勢が維持されやすくなる。
The operation of this embodiment will be described.
According to the press molding method of the present embodiment, the separator 10 is punched from the metal plate 20 after the ridges 22 are formed on the outer peripheral portion of the planned punching portion 20A with respect to the metal plate 20. Therefore, the rigidity of the outer peripheral portion of the planned punching portion 20A of the metal plate material 20 can be increased before the punching step is performed. As a result, the deformation of the metal plate material 20 is suppressed, so that the posture of the metal plate material 20 can be easily maintained.
本実施形態の効果について説明する。
（１）金属板材２０から製品を打ち抜く打ち抜き工程よりも前に、金属板材２０に対して、打ち抜き予定部２０Ａの外周部分に打ち抜き予定部２０Ａの周方向に沿う突条２２を形成する突条形成工程を備えるようにした。
The effect of this embodiment will be described.
(1) Prior to the punching process of punching a product from the metal plate material 20, a ridge 22 is formed on the metal plate 20 along the circumferential direction of the planned punching portion 20A on the outer peripheral portion of the planned punching portion 20A. The process was prepared.
こうした方法によれば、上記作用を奏することから、金属板材２０の搬送時におけるプレス装置３０との干渉を抑制することができる。
（２）突条形成工程では、打ち抜き予定部２０Ａよりも搬送方向Ｘの前側部分及び後側部分に突条２２Ｂを形成するようにした。
According to such a method, since the above-mentioned action is obtained, it is possible to suppress interference with the press device 30 during transportation of the metal plate material 20.
(2) In the ridge forming step, the ridges 22B are formed on the front side portion and the rear side portion in the transport direction X from the planned punching portion 20A.
こうした方法によれば、打ち抜き予定部２０Ａよりも搬送方向Ｘの前側部分及び後側部分に突条２２Ｂが形成されるため、搬送方向Ｘにおいて隣り合う打ち抜き予定部２０Ａ同士の間の部分における剛性が高められる。このため、前後の工程間において、打ち抜き予定部２０Ａを加工することにより生じる金属板材２０の引き込みが上記工程間に位置する突条２２Ｂによって抑制される。したがって、セパレータ１０の形状精度が低下することを抑制できる。 According to such a method, the ridges 22B are formed in the front side portion and the rear side portion in the transport direction X with respect to the planned punching portion 20A, so that the rigidity in the portion between the adjacent planned punching portions 20A in the transport direction X is increased. Can be enhanced. Therefore, the pull-in of the metal plate material 20 caused by processing the planned punching portion 20A between the preceding and following steps is suppressed by the ridges 22B located between the steps. Therefore, it is possible to prevent the shape accuracy of the separator 10 from being lowered.
（３）突条形成工程では、搬送方向Ｘにおいて互いに隣り合う打ち抜き予定部２０Ａ同士の間に、搬送方向Ｘにおいて１つの突条２２Ｂを形成するようにした。
こうした方法によれば、搬送方向Ｘにおいて互いに隣り合う打ち抜き予定部２０Ａ同士の間に位置する１つの突条２２Ｂのみによって、当該突条２２Ｂを挟む２つの工程間における金属板材２０の引き込みが抑制される。このため、搬送方向Ｘにおいて複数の突条２２Ｂを形成する場合に比べて、打ち抜き予定部２０Ａ同士の間隔を小さくすることができる。これにより、金属板材２０の歩留まりを高めることができる。
(3) In the ridge forming step, one ridge 22B is formed in the transport direction X between the planned punching portions 20A adjacent to each other in the transport direction X.
According to such a method, the pulling of the metal plate material 20 between the two steps sandwiching the ridges 22B is suppressed by only one ridge 22B located between the planned punching portions 20A adjacent to each other in the transport direction X. To. Therefore, the distance between the planned punching portions 20A can be reduced as compared with the case where a plurality of ridges 22B are formed in the transport direction X. As a result, the yield of the metal plate material 20 can be increased.
（４）突条形成工程では、打ち抜き予定部２０Ａの幅方向Ｚの両側部分に一対の突条２２Ａを形成するようにした。
こうした方法によれば、打ち抜き予定部２０Ａの搬送方向Ｘの前側部分及び後側部分に加えて、幅方向Ｚの両側部分にも突条２２がそれぞれ形成される。これにより、金属板材２０の打ち抜き予定部２０Ａの外周部分における剛性が更に高められるため、金属板材２０の姿勢が一層維持されやすくなる。したがって、金属板材２０の搬送時におけるプレス装置３０との干渉を一層抑制することができる。
(4) In the ridge forming step, a pair of ridges 22A are formed on both side portions of the planned punching portion 20A in the width direction Z.
According to such a method, the ridges 22 are formed on both side portions in the width direction Z in addition to the front side portion and the rear side portion in the transport direction X of the planned punching portion 20A. As a result, the rigidity of the outer peripheral portion of the planned punching portion 20A of the metal plate material 20 is further increased, so that the posture of the metal plate material 20 is more easily maintained. Therefore, it is possible to further suppress interference with the press device 30 during transportation of the metal plate material 20.
（５）打ち抜き予定部２０Ａに対して形状を付与する形状付与工程を備え、突条形成工程を形状付与工程と同時に行うようにした。
こうした方法によれば、形状付与工程と突条形成工程とが同時に行われるため、突条形成工程をその他の工程とは独立した工程として行う場合と比較して、工程数の増加を回避できる。これにより、プレス成形に要する時間を短縮することができるとともに、プレス装置３０が大型化することを抑制できる。
(5) A shape giving step for giving a shape to the planned punching portion 20A is provided, and the ridge forming step is performed at the same time as the shape giving step.
According to such a method, since the shape-imparting step and the ridge forming step are performed at the same time, an increase in the number of steps can be avoided as compared with the case where the ridge forming step is performed as a process independent of other steps. As a result, the time required for press molding can be shortened, and the size of the press device 30 can be suppressed from becoming large.
（６）形状付与工程では、打ち抜き予定部２０Ａに対して、金属板材２０の未加工部分２０Ｂにおける一方の面よりも金属板材２０の板厚方向Ｙに突出する突出部２３を形成するようにした。突条形成工程では、突条２２を突出部２３の突出側に向けて突出させるようにした。 (6) In the shape imparting step, a protruding portion 23 is formed on the planned punching portion 20A so as to project from one surface of the unprocessed portion 20B of the metal plate material 20 in the plate thickness direction Y of the metal plate material 20. .. In the ridge forming step, the ridge 22 is projected toward the protruding side of the protruding portion 23.
こうした方法によれば、突条２２が打ち抜き予定部２０Ａに形成される突出部２３の突出側に向けて突出される。このため、突条２２を形成することに伴って金属板材２０の体格が板厚方向Ｙにおいて増大することを抑制できる。これにより、金属板材２０を搬送する際に、金属板材２０がプレス装置３０に干渉することを一層抑制できる。 According to such a method, the ridge 22 is projected toward the protruding side of the protruding portion 23 formed in the planned punching portion 20A. Therefore, it is possible to prevent the physique of the metal plate 20 from increasing in the plate thickness direction Y as the ridges 22 are formed. As a result, it is possible to further suppress the metal plate 20 from interfering with the press device 30 when the metal plate 20 is conveyed.
また、金属板材２０の体格が板厚方向Ｙにおいて増大することを抑制できることから、プレス成形におけるプレス装置３０のストロークが増大することを抑制できる。したがって、プレス成形に要する時間を短縮することができるとともに、プレス装置３０が大型化することを抑制できる。 Further, since it is possible to suppress an increase in the physique of the metal plate material 20 in the plate thickness direction Y, it is possible to suppress an increase in the stroke of the press device 30 in press molding. Therefore, the time required for press molding can be shortened, and the size of the press device 30 can be suppressed from becoming large.
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・本実施形態の形状付与工程は、予備成形工程と本成形工程とを備えるものであったが、形状付与工程は、上記２つの工程に加えてその他の工程を備えるものであってもよいし、本成形工程のみを備えるものであってもよい。
This embodiment can be modified and implemented as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
-The shape-imparting step of the present embodiment includes a pre-molding step and a main molding process, but the shape-imparting step may include other steps in addition to the above two steps. , May include only the main molding process.
・突条形成工程において、突条２２を突出部２３の突出側とは反対側に向けて突出させるようにしてもよい。
・突条形成工程において、突出部２３の突出側に向けて突出する突条２２と、突出部２３の突出側とは反対側に向けて突出する突条２２とを形成するようにしてもよい。
-In the ridge forming step, the ridge 22 may be projected toward the side opposite to the protruding side of the protruding portion 23.
-In the ridge forming step, the ridge 22 that protrudes toward the protruding side of the protruding portion 23 and the ridge 22 that protrudes toward the side opposite to the protruding side of the protruding portion 23 may be formed. ..
・図５に示すように、突条形成工程を形状付与工程よりも前に行うようにしてもよい。こうした方法によれば、形状付与工程よりも前に突条形成工程が行われるため、形状付与工程が行われる際には、打ち抜き予定部２０Ａの外周部分に突条２２が既に形成されていることとなる。これにより、形状付与工程における金属板材２０の引き込みを抑制することができる。したがって、セパレータ１０の形状精度が低下することを抑制できる。 -As shown in FIG. 5, the ridge forming step may be performed before the shape imparting step. According to such a method, the ridge forming step is performed before the shape giving step. Therefore, when the shape giving step is performed, the ridge 22 is already formed on the outer peripheral portion of the planned punching portion 20A. It becomes. As a result, it is possible to suppress the pulling in of the metal plate material 20 in the shape imparting step. Therefore, it is possible to prevent the shape accuracy of the separator 10 from being lowered.
・本実施形態では、突条形成工程と予備成形工程とを同時に行うものであったが、突条形成工程と本成形工程とを同時に行うようにしてもよい。
・突条２２Ａと突条２２Ｂとが各端部において連なるように形成してもよい。
-In the present embodiment, the ridge forming step and the preforming step are performed at the same time, but the ridge forming step and the main forming step may be performed at the same time.
-The ridges 22A and the ridges 22B may be formed so as to be continuous at each end.
・図６に示すように、一対の突条２２Ａを省略して、一対の突条２２Ｂのみを形成するようにしてもよい。また、一対の突条２２Ｂを省略して、一対の突条２２Ａのみを形成するようにしてもよい。 -As shown in FIG. 6, the pair of ridges 22A may be omitted to form only the pair of ridges 22B. Further, the pair of ridges 22B may be omitted to form only the pair of ridges 22A.
・突条形成工程において、突条２２Ｂは、打ち抜き予定部２０Ａの後側にのみ形成されるものであってもよい。この場合であっても、金属板材２０における最初の突条形成工程を除いて、打ち抜き予定部２０Ａの搬送方向の前側部分及び後側部分に突条２２Ｂが形成されることとなる。このため、上記効果（１）に準じた効果を奏することができる。 -In the ridge forming step, the ridge 22B may be formed only on the rear side of the planned punching portion 20A. Even in this case, the ridges 22B are formed on the front side portion and the rear side portion in the transport direction of the planned punching portion 20A except for the first ridge formation step in the metal plate material 20. Therefore, an effect similar to the above effect (1) can be obtained.
・複数の突条２２を搬送方向Ｘまたは幅方向Ｚにおいて並列して形成するようにしてもよい。
・複数の突条２２を搬送方向Ｘまたは幅方向Ｚに互いに間隔をおいて形成するようにしてもよい。
A plurality of ridges 22 may be formed in parallel in the transport direction X or the width direction Z.
A plurality of ridges 22 may be formed at intervals in the transport direction X or the width direction Z.
・各突条２２Ａの両端は、打ち抜き予定部２０Ａの各短辺の両端よりも搬送方向Ｘの外側に位置していてもよい。また、各突条２２Ｂの両端は、打ち抜き予定部２０Ａの各長辺の両端よりも幅方向Ｚの外側に位置していてもよい。なお、これらの場合、各パイロット孔２１の位置を変更すればよい。 Both ends of each ridge 22A may be located outside the transport direction X from both ends of each short side of the planned punching portion 20A. Further, both ends of each ridge 22B may be located outside the width direction Z of both ends of each long side of the planned punching portion 20A. In these cases, the position of each pilot hole 21 may be changed.
・本実施形態の製品の長手方向は、幅方向Ｚに沿うものであったが、長手方向が搬送方向Ｘに沿う製品であっても、本発明を適用することができる。
・本発明が適用される製品は、燃料電池のセパレータ１０に限定されない。間欠的に搬送される金属板材２０をプレス成形して形成される製品であれば、種々の形状を有する製品に対して本発明を適用することができる。
-Although the longitudinal direction of the product of the present embodiment is along the width direction Z, the present invention can be applied even to a product whose longitudinal direction is along the transport direction X.
-The product to which the present invention is applied is not limited to the fuel cell separator 10. The present invention can be applied to products having various shapes as long as the products are formed by press-molding the metal plate 20 that is intermittently conveyed.
１０…セパレータ、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…マニホールド孔、１０ｄ…流路部、２０…金属板材、２０Ａ…打ち抜き予定部、２０Ｂ…未加工部分、２１…パイロット孔、２２，２２Ａ，２２Ｂ…突条、２３…突出部、３０…プレス装置、４０…コイル部、５０…金型部、５１…下型、５２…上型、５３…パイロット孔形成部、５４…予備成形部、５５…本成形部、５６…打ち抜き部。 10 ... Separator, 10a, 10b, 10c ... Manifold hole, 10d ... Flow path part, 20 ... Metal plate material, 20A ... Planned punching part, 20B ... Unprocessed part, 21 ... Pilot hole, 22, 22A, 22B ... 23 ... projecting part, 30 ... press device, 40 ... coil part, 50 ... mold part, 51 ... lower mold, 52 ... upper mold, 53 ... pilot hole forming part, 54 ... premolding part, 55 ... main molding part, 56 ... Punched part.
Claims (7)
前記金属板材から前記製品を打ち抜く打ち抜き工程よりも前に、前記金属板材に対して、前記製品が打ち抜かれる予定の部位である打ち抜き予定部の外周部分に前記打ち抜き予定部の周方向に沿う突条を形成する突条形成工程を備える、
プレス成形方法。 It is a press molding method that forms a product by press molding a metal plate that is intermittently transported.
Prior to the punching step of punching the product from the metal plate material, a protrusion along the circumferential direction of the planned punching portion is formed on the outer peripheral portion of the planned punching portion which is the portion where the product is planned to be punched with respect to the metal plate material. With a ridge forming process to form
Press molding method.
請求項１に記載のプレス成形方法。 In the ridge forming step, the ridges are formed on the front side portion and the rear side portion in the transport direction of the metal plate material from the planned punching portion.
The press molding method according to claim 1.
請求項２に記載のプレス成形方法。 In the ridge forming step, one ridge is formed in the transport direction between the planned punching portions adjacent to each other in the transport direction.
The press molding method according to claim 2.
前記突条形成工程は、前記打ち抜き予定部の前記幅方向の両側部分に一対の前記突条を形成する、
請求項２または請求項３に記載のプレス成形方法。 When the width direction is a direction orthogonal to both the plate thickness direction and the transport direction of the metal plate material,
In the ridge forming step, a pair of the ridges are formed on both side portions of the planned punching portion in the width direction.
The press molding method according to claim 2 or 3.
前記突条形成工程を前記形状付与工程と同時に行う、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のプレス成形方法。 A shape giving process for giving a shape to the planned punching portion is provided.
The ridge forming step is performed at the same time as the shape imparting step.
The press molding method according to any one of claims 1 to 4.
前記突条形成工程を前記形状付与工程よりも前に行う、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のプレス成形方法。 A shape giving process for giving a shape to the planned punching portion is provided.
The ridge forming step is performed before the shape imparting step.
The press molding method according to any one of claims 1 to 4.
前記突条形成工程は、前記突条を前記突出部の突出側に向けて突出させる、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のプレス成形方法。 A shape-imparting step is provided for forming a protruding portion of the unprocessed portion of the metal plate material that protrudes from one surface of the metal plate material in the plate thickness direction with respect to the planned punching portion.
In the ridge forming step, the ridge is projected toward the protruding side of the protruding portion.
The press molding method according to any one of claims 1 to 6.
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| JP2014078336A (en) * | 2012-10-09 | 2014-05-01 | Nissan Motor Co Ltd | Method and device for manufacturing separator for fuel cell |
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