JP2021176646A - Manufacturing method for press component, metal plate for press molding, and high-tensile steel plate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、少なくとも天板部と天板部に連続する側壁部とフランジ部とを有するハット形断面やL字状断面などの断面を有し、且つ上記断面に交差する方向である長手方向に沿って、上面視側、側壁部側(幅方向)に凸となるように湾曲した湾曲部を1又は2以上有するプレス部品形状のプレス部品を製造するプレス部品の製造方技術に関する。
ここで、本明細書で上面視とは、天板部の板厚方向から天板部等を見た場合を指す。
The present invention has a cross section such as a hat-shaped cross section or an L-shaped cross section having at least a top plate portion and a side wall portion and a flange portion continuous with the top plate portion, and in the longitudinal direction which is a direction intersecting the cross section. Along the same, the present invention relates to a technique for manufacturing a pressed part that manufactures a pressed part in the shape of a pressed part having one or two curved portions curved so as to be convex on the upper surface view side and the side wall portion side (width direction).
Here, in the present specification, the top view refers to the case where the top plate portion and the like are viewed from the plate thickness direction of the top plate portion.
自動車や家電をはじめ、多くのプレス部品は平坦な金属板を様々な形状に変形させることで作られる。プレス部品を大量生産する場合、プレス機と金型を用いて金属板を変形させるプレス成形(プレス加工)が広く用いられている。通常、加工前の金属板は平坦であるから、それを複雑な立体形状に変形させるには、金属板は、立体形状に合わせて伸び縮みをしなければならない。しかし、プレス部品形状が複雑になるほど立体形状に合わせた伸び縮みを金属板に与えることは困難になる。特に、引張強度が590MPa以上の高張力鋼板やアルミニウム合金板等からなり、延性やランクフォード値が劣る難成形部材を金属板に採用した場合、上記の困難が生じやすくなる。 Many stamped parts, including automobiles and home appliances, are made by transforming a flat metal plate into various shapes. When mass-producing pressed parts, press forming (pressing) in which a metal plate is deformed using a press machine and a die is widely used. Normally, the metal plate before processing is flat, and in order to deform it into a complicated three-dimensional shape, the metal plate must expand and contract according to the three-dimensional shape. However, as the shape of the pressed part becomes more complicated, it becomes difficult to give the metal plate expansion and contraction according to the three-dimensional shape. In particular, when a difficult-to-mold member made of a high-strength steel plate or an aluminum alloy plate having a tensile strength of 590 MPa or more and having inferior ductility and Rankford value is used for the metal plate, the above difficulties are likely to occur.
立体形状に合わせた伸び縮みが金属板に与えられない場合、金属板に割れやしわといった成形不良が発生する。すなわち、金属板が立体形状に変形させられる際、金属板の長さが不足して周囲から不足分を補えない部位では金属板は伸びざるを得ず、金属板が自身の延性を超えて引っ張られると割れが発生する。一方、立体形状に変形させられる際に金属板の長さが縮まなければならない場合や、周囲から過剰に流入する部位では、しわが発生する傾向にある。 If the metal plate is not stretched or contracted according to the three-dimensional shape, molding defects such as cracks and wrinkles occur in the metal plate. That is, when the metal plate is deformed into a three-dimensional shape, the metal plate has to stretch in a part where the length of the metal plate is insufficient to make up for the shortage from the surroundings, and the metal plate pulls beyond its own ductility. If it is done, cracks will occur. On the other hand, wrinkles tend to occur when the length of the metal plate must be shortened when it is deformed into a three-dimensional shape, or when it excessively flows in from the surroundings.
プレス成形が困難な部品形状の例として、天板部とその天板部に連続する側壁部とその側壁部に連続して形成されたフランジ部とを備えた断面を有し、且つ長手方向に沿って上面視で幅方向に1又は2以上の湾曲形状を有するプレス成形部品がある。
このような複雑な部品形状を平坦な金属板からプレス成形する場合、成形途中で引張変形や圧縮変形が発生するため、プレス部品に割れやしわが発生しやすい。
As an example of a part shape that is difficult to press-mold, it has a cross section including a top plate portion, a side wall portion continuous with the top plate portion, and a flange portion continuously formed on the side wall portion, and in the longitudinal direction. Along the top view, there are press-molded parts having one or more curved shapes in the width direction.
When such a complicated part shape is press-molded from a flat metal plate, tensile deformation and compression deformation occur during molding, so that the press part is liable to crack or wrinkle.
ここで、上記のような複雑な形状を有する製品を金属板からプレス成形する場合、例えば、パンチ、ダイ、及びパッドからなる金型を用いた曲げ加工や、パンチ、ダイ、及びブランクホルダー(しわ押さえ)からなる金型を用いた絞り加工が行われる。曲げ加工の場合は、フランジ部にしわが発生し成形不良の原因となる。なお、絞り加工の場合は、天板部にしわが発生し成形不良の原因となる。
この問題の対策として、例えば、特許文献1に記載の湾曲部品の製造方法及び湾曲部品の製造装置がある。
Here, when a product having a complicated shape as described above is press-molded from a metal plate, for example, bending using a die consisting of a punch, a die, and a pad, punching, a die, and a blank holder (wrinkles) are performed. Drawing is performed using a mold consisting of a presser). In the case of bending, wrinkles are generated in the flange portion, which causes molding defects. In the case of drawing, wrinkles are generated on the top plate, which causes molding defects.
As a countermeasure for this problem, for example, there is a method for manufacturing a curved part and a device for manufacturing a curved part described in
ドロー成形の場合、フランジ面をダイとブランクホルダーで拘束するためフランジ部の引張や圧縮変形を抑制出来る。しかしフォーム成形やパッドフォーム成形の場合、フランジ部は拘束されないため、引張や圧縮変形の影響を受けしわが発生するおそれがある。そのため、部品形状全域で発生する金属板の引張、圧縮変形を考慮しなければ、しわの発生を抑制することは出来ない場合もある。 In the case of draw molding, since the flange surface is restrained by the die and the blank holder, tension and compressive deformation of the flange portion can be suppressed. However, in the case of foam molding or pad foam molding, since the flange portion is not restrained, wrinkles may occur due to the influence of tensile or compressive deformation. Therefore, it may not be possible to suppress the occurrence of wrinkles unless the tension and compressive deformation of the metal plate that occur over the entire shape of the part are taken into consideration.
また、フォーム成形については金型構造がシンプルで低コストだが、天板部、フランジ部ともに拘束しないためフランジ部に加えて天板面にもしわが発生しやすい。このため、従来、フォーム成形は主として行われず、パッドフォーム成形やドロー成形、及びその複合工程で成形される。
ここで、特許文献1に記載の方法では、天板部をパッドで拘束し、かつフランジ部もブランクホルダーで拘束するため、天板部とフランジ部の両方の引張、圧縮変形を抑制することが出来る。しかし、通常の絞り工程に加えてパッドで材料を拘束する必要があり生産性が劣る。また金型のコストも高い。
Further, regarding foam molding, the mold structure is simple and low cost, but since neither the top plate portion nor the flange portion is restrained, wrinkles are likely to occur on the top plate surface in addition to the flange portion. Therefore, conventionally, foam molding is not mainly performed, but is molded by pad foam molding, draw molding, and a combined process thereof.
Here, in the method described in
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、長手方向に沿って、上面視で側壁部側(幅方向)に凸に湾曲した1又は2以上の湾曲部があるプレス部品形状へのプレス成形の際に、簡易な手段で、湾曲部凸側でのしわ発生を抑制することを目的とする。 The present invention has been made by paying attention to the above points, and is a pressed component having one or more curved portions that are convexly curved toward the side wall portion side (width direction) in the top view along the longitudinal direction. The purpose is to suppress the occurrence of wrinkles on the convex side of the curved portion by a simple means during press molding into a shape.
課題解決のために、本発明の一態様は、天板部と上記天板部の幅方向の少なくとも一方に第1曲げ部を介して連続する側壁部と上記側壁部に第2曲げ部を介して連続するフランジ部とを有する断面を有し、且つ上記断面に交差する方向である長手方向に沿って上面視で上記側壁部側へ凸となるように湾曲した湾曲部を1又は2以上有するプレス部品形状に、金属板を成形するプレス部品の製造方法であって、上記金属板に、少なくとも上記湾曲部となる領域であって上記凸となる上記側壁部側に対し、上記第2曲げ部となる位置に上記長手方向に沿って延在する第1のビードを形成する工程を有する予備成形工程と、上記予備成形工程後の上記金属板を上記プレス部品形状に成形する部品成形工程と、を備えることを要旨とする。 In order to solve the problem, in one aspect of the present invention, a side wall portion continuous with at least one of the top plate portion and the top plate portion in the width direction via the first bending portion and the side wall portion via the second bending portion. It has a cross section having a continuous flange portion, and has one or two or more curved portions curved so as to be convex toward the side wall portion in a top view along the longitudinal direction which is a direction intersecting the cross section. A method for manufacturing a pressed part in which a metal plate is formed into a pressed part shape. The second bent portion is formed on the metal plate with respect to at least the curved portion and the convex side wall portion side. A preforming step having a step of forming a first bead extending along the longitudinal direction at a position to be The gist is to prepare.
また、本発明の他の態様は、天板部と上記天板部の幅方向の少なくとも一方に第1曲げ部を介して連続する側壁部と上記側壁部に第2曲げ部を介して連続するフランジ部とを有する断面を有し、且つ上記断面に交差する方向である長手方向に沿って上面視で上記側壁部側へ凸となるように湾曲した湾曲部を1又は2以上有するプレス部品形状に、プレス成形するための金属板であって、少なくとも上記湾曲部となる領域であって上記凸となる上記側壁部側に対し、上記第2曲げ部となる位置に上記長手方向に沿って延在する第1のビードが形成されていることを要旨とする。 Further, in another aspect of the present invention, a side wall portion continuous with at least one of the top plate portion and the top plate portion in the width direction via the first bent portion and the side wall portion continuous with the side wall portion via the second bent portion. A pressed part shape having a cross section having a flange portion and having one or two curved portions curved so as to be convex toward the side wall portion in a top view along the longitudinal direction which is a direction intersecting the cross section. In addition, it is a metal plate for press molding, and extends along the longitudinal direction to a position to be the second bent portion with respect to the side wall portion side which is at least the region to be the curved portion and is convex. The gist is that the existing first bead is formed.
本発明の態様によれば、上面視で側壁部側に湾曲する湾曲部を有するプレス部品形状に金属板をプレス成形する前に、少なくとも湾曲部となる領域であって凸となる側壁部側に対し、側壁部とフランジ部とを接続する曲げ部(稜線部)となる位置にビードを形成する。この結果、本発明の態様によれば、金属板における、湾曲部凸側となる位置の形状剛性が向上する。この結果、本発明の実施形態では、湾曲部凸側の側壁部やフランジ部の面がプレス成形中の圧縮力に耐えきれずに座屈することが防止されて、湾曲部凸側における側壁部やフランジ部でのしわ発生を、必ずしも金型でフランジ部を拘束してプレス成形しなくても、効率的に抑制可能となる。 According to the aspect of the present invention, before the metal plate is press-molded into the shape of a pressed part having a curved portion curved toward the side wall portion in a top view, at least the region to be the curved portion and the convex side wall portion side. On the other hand, a bead is formed at a position that serves as a bending portion (ridgeline portion) that connects the side wall portion and the flange portion. As a result, according to the aspect of the present invention, the shape rigidity of the position on the convex side of the curved portion of the metal plate is improved. As a result, in the embodiment of the present invention, the side wall portion on the convex side of the curved portion and the surface of the flange portion are prevented from buckling because they cannot withstand the compressive force during press molding, and the side wall portion on the convex side of the curved portion and the side wall portion and the flange portion are prevented from buckling. The occurrence of wrinkles on the flange portion can be efficiently suppressed without necessarily restraining the flange portion with a mold and press forming.
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
(プレス部品形状)
本実施形態が対象とするプレス成形後のプレス部品形状は、少なくとも天板部とその左右幅方向両側の少なくとも一方に第1曲げ部を介して連続する側壁部と側壁部に第2曲げ部を介して連続するフランジ部を有するハット形断面、L字状断面などの断面の形状となっている。更に、上記のプレス部品形状は、上記断面に交差する方向である、長手方向の1箇所若しくは2箇所以上に、上面視、長手方向に沿って幅方向に湾曲した湾曲部を1又は2以上有する形状である。なお、上記の湾曲部は、天板部が幅方向に湾曲した領域か否かで判別すれば良い。
ここで、本実施形態は、引張強度が590MPa以上の高張力鋼板やアルミニウム合金板等、延性やランクフォード値が劣る難成形部材からなる金属板を用いた、プレス部品の製造に好適な技術である。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Pressed part shape)
The shape of the pressed part after press molding, which is the target of the present embodiment, has a side wall portion which is continuous with at least one of the top plate portion and both sides in the left-right width direction via the first bending portion and a second bending portion on the side wall portion. It has a cross-sectional shape such as a hat-shaped cross section or an L-shaped cross section having a continuous flange portion through the cross section. Further, the above-mentioned pressed part shape has one or more curved portions curved in the width direction along the longitudinal direction in a top view at one or more locations in the longitudinal direction, which is a direction intersecting the cross section. The shape. The curved portion may be determined based on whether or not the top plate portion is curved in the width direction.
Here, the present embodiment is a technique suitable for manufacturing a pressed part using a metal plate made of a difficult-to-mold member having inferior ductility and Rankford value, such as a high-strength steel plate having a tensile strength of 590 MPa or more and an aluminum alloy plate. be.
本実施形態では、プレス成形後の目的のプレス部品1のプレス部品形状として、図1に示すような、ハット形断面で、且つ上面視、長手方向に沿って2箇所に湾曲部10を有するプレス部品形状に成形する場合を例に挙げて説明する。すなわち、本実施形態では、図1に示すように、目的のプレス部品形状として、ハット形断面であり且つ長手方向に沿って2箇所、つまり上面視で、天板部1Aが幅方向に湾曲する湾曲部10がある場合を例示する。図1(a)の例では、左側の湾曲部では、上側の側壁部1Bが凸側の側壁部となり、右側の湾曲部では、下側の側壁部1Bが凸側の側壁部となる。
In the present embodiment, as the shape of the
但し、本実施形態は、湾曲部10が1箇所でも良いし、湾曲部10が3箇所以上であっても良い。また湾曲部10が2箇所以上であっても良いし、その隣り合う2箇所の湾曲部10が共に同方向に湾曲した形状であっても構わない。
なお、図1(b)に併記した寸法は、実施例での寸法であって、本発明を何ら制限するものではない。
However, in the present embodiment, the
It should be noted that the dimensions shown in FIG. 1B are the dimensions in the examples and do not limit the present invention in any way.
(構成)
本実施形態のプレス部品1の製造方法は、図2に示すように、予備成形工程2と部品成形工程3とを備える。
(composition)
As shown in FIG. 2, the method for manufacturing the
<予備成形工程2>
予備成形工程2は、本成形前の予備的な成形を金属板4に施して、しわが発生し難い、本成形用の金属板を得る工程である。
予備成形工程2は、図3のように、平坦な金属板4に、少なくとも上記湾曲部10となる領域であって上記凸となる上記側壁部1B側に対し、上記第2曲げ部1e(図4参照)となる位置に上記長手方向に沿って延在する第1のビード4aを形成するプレス成形の処理工程を有する。
<
The preforming
In the preforming
本実施形態の予備成形工程2では、図3のように、平坦な金属板4に対し、左右の第2曲げ部1eとなる位置全域に、それぞれ長手方向に沿って延在する第1のビード4aを形成する工程を有する。第1のビード4aの例を図4に示す。この例は、第1のビード4aをフルビードで構成した例である。
ここで、本実施形態の第1のビード4aは、屈曲形状の断面が断面に交叉する方向である長手方向(天板部1Aの長手方向)に延在した形状となっている。第1のビード4aは、フルビードや、断面段差形状のハーフビードなどからなる。後述の第2のビード4bについても同様である。
In the preforming
Here, the
第2曲げ部1eは、側壁部1Bとフランジ部1Cとの間に形成される稜線部1Eの断面に対応する。この稜線部1Eは、上側に凹となるように曲がっている。
予備成形工程2で使用する金型を構成する、上型(ダイ)及び下型(パンチ)の成形面には、第2曲げ部1eとなる位置に沿って、それぞれ、第1のビード4aに倣ったビード形状が形成されている。第1のビード4aを形成する位置は、部品成形工程3における、部品成形工程3での金型のダイ肩稜線部に当接可能な位置である。
そして、予備成形工程2では、上記の上型及び下型を用いて金属板4をプレス成形し、長手方向に沿って延びる第1のビード4aを備えた金属板4とする。
The second
The molding surfaces of the upper mold (die) and the lower mold (punch) forming the mold used in the preforming
Then, in the preforming
<第1のビード4aの形成について>
第1のビード4aを形成する位置は、部品成形工程3での金型のダイ肩稜線部に当接可能な位置である。
第1のビード4aは、上記第2曲げ部1eの凹方向と同方向に凹となる形状(下方に凸となる形状)であることが好ましい(図4参照)。
上記第1のビード4aのビード高さは、上記金属板4の板厚の1倍以上であることが好ましい。好ましくは2倍以上である。第1のビード4aの高さの上限値は、30mmである。
<About the formation of the
The position where the
The
The bead height of the
本実施形態では、2つの湾曲部10を有し、2つの湾曲部10の湾曲方向が互いに異なる。すなわち、左右両側の側壁部1Bともに湾曲部10の凸側となるため、左右両側の第2曲げ部1eに沿って、個々に第1のビード4aを形成している。
全ての湾曲部10の湾曲方向が全て同一方向の場合には、湾曲部10の凸側となる一方の側壁部1B側の第2曲げ部1eに沿ってだけ、第1のビード4aを形成すればよい。もっとも、この場合であっても、反対側にも第1のビード4aを形成しても構わない。
また、上記説明では、湾曲部10の位置に関係なく、第1のビード4aを、側壁部1Bとフランジ部1Cとの間に形成される稜線部1Eとなる位置全域に沿って形成する場合を例示した。
In the present embodiment, the two
When all the bending directions of the bending
Further, in the above description, regardless of the position of the
第1のビード4aを、側壁部1Bとフランジ部1Cとの間に形成される稜線部1Eとなる位置に沿って部分的に形成してもよい。但し、少なくとも湾曲部10となる領域であって湾曲が凸となる側壁部1B側に位置する稜線部1Eを含むように形成することが好ましい。
すなわち、湾曲部10となる領域であって湾曲が凸となる側壁部1B側に位置する稜線部だけに第1のビード4aを形成してもよい。
The
That is, the
このとき、湾曲部10となる領域であって湾曲が凸となる側壁部1B側に位置する稜線部1Eの全てに第1のビード4aを形成しなくてもよい。例えば、湾曲部10となる領域であって凸となる側壁部1B側で、平板からなる金属板4を上記プレス部品形状にプレス成形した際にフランジ部1C又は上記側壁部1Bにしわが発生すると推定される板部分を含む領域にだけ、第1のビード4aを部分的に形成するようにしてもよい。
しわが発生すると推定される板部分を求める処理は、コンピュータを用いた成形解析で実行しても良いし、実際にプレス成形を実行しても良い。
また、簡易的に、湾曲部10の湾曲の曲率半径が予め設定した値以上となっている当該湾曲部10の凸側をしわが発生すると推定される板部分としても良い。
At this time, it is not necessary to form the
The process of determining the plate portion where wrinkles are presumed to occur may be executed by molding analysis using a computer, or may actually be press-molded.
Further, simply, the convex side of the
<第2のビード4b>
予備成形工程2は、図5に示すように、第1のビード4aと共に、第2のビード4bを金属板4に形成するプレス工程であっても良い。
第2のビード4bは、第1曲げ部1d位置に長手方向に沿って延在するビードである。ここで、第1曲げ部1dは、天板部1Aと側壁部1Bとの間に形成される稜線部1Dの断面に対応する。この稜線部1Dは、上側に凸となるように曲がっている。
<
As shown in FIG. 5, the preforming
The
この場合、予備成形工程2で使用する金型として、上型(ダイ)及び下型(パンチ)の成形面20,21には、第1曲げ部1d及び第2曲げ部1eとなる位置に沿って、すなわち、それぞれ長手方向に沿って延在する第2のビード4bに倣ったビード形状及び第1のビード4aに倣ったビード形状が形成されている。第1のビード4a及び第2のビード4bを形成する位置は、部品成形工程3における、部品成形工程3での金型のパンチ肩稜線部及びダイ肩稜線部に当接可能な位置である。
In this case, as the dies used in the preforming
ここで、第2のビード4bは、天板部1Aと側壁部1Bとの間に形成される稜線部1Dとなる位置の全域に形成する必要はない。第2のビード4bは、少なくとも第1のビード4aを形成する湾曲部10となる領域に対し、第1曲げ部1dとなる位置に長手方向に沿って延在するように形成すればよい。第2のビード4bは、左右の第1曲げ部1dの少なくとも一方に沿って形成する。第2のビード4bは、湾曲部10となる領域であって、凸となる側壁部1B側の第1曲げ部1d側に設けることが好ましい。
Here, it is not necessary to form the
また、第2のビード4bは、第1曲げ部1dの凸方向と同方向に凸となる形状(断面上方に凸となる形状)であることが好ましい。
また、第2のビード4bのビード高さは、上記金属板4の板厚の1倍以上であることが好ましい。第2のビード4bのビード高さの上限値は、30mmである。
ここで、第2のビード4bは、湾曲部10の凸側に設けることが好ましいが、凹側に設けても良い。
Further, the
Further, the bead height of the
Here, the
<部品成形工程3>
部品成形工程3は、予備成形工程2で処理後の金属板4を、目的のプレス部品形状に成形する本成形工程である。
部品成形工程3は、図6に示すような成形面20,21を有する上下の金型を用いて、予備成形工程2の処理後の金属板4をプレス成形して、目的とするプレス部品形状のプレス部品1とする。
図6では、天板部1Aを押さえるパッド22を有するパッドフォーム成形を採用した場合を例示している。すなわち、この例では、曲げ成形の場合を例示している。部品成形工程3に、天板部1Aをパッド22で押さえないフォーム成形を採用しても良い。
<Part molding process 3>
The part molding step 3 is a main molding step of molding the metal plate 4 processed in the preforming
In the part forming step 3, the metal plate 4 after the treatment of the preforming
FIG. 6 illustrates a case where pad foam molding having a
(動作その他)
本実施形態では、予備成形工程2にて、予成形として、金属板4に、第1のビード4a及び第2のビード4bのうち、少なくとも第1のビード4aを付与する処理を実行する(図3)。
予備成形工程2の金属板4は、長手方向に沿って、ビードの付与によって、ビードを形成した部分に及びその近傍の長手方向の形状剛性が高くなる。
次に、予備成形工程2後の金属板4を、部品成形工程3でのプレスによって、上面視で、幅方向(左右方向)に湾曲した湾曲部10を有するハット形断面とした場合に、ビードによって、湾曲部10における凸側の側壁部1B及びフランジ部1Cの長手方向の形状剛性が高くなっているため、湾曲部10における凸側での座屈によるしわ発生が抑制される。
(Operation and others)
In the present embodiment, in the preforming
In the metal plate 4 of the preforming
Next, when the metal plate 4 after the
本実施形態の作用等を、更に詳説する。
金属板4における、湾曲部10の凸側の側壁部1B及びフランジ部1Cとなる部分に着目した場合、湾曲部10の凸側のフランジ端縁の線長は、図7に示すように、部品成形工程3でプレス成形した場合に、図7中のL1→L2のように、線長が短くなる方向に変化する。このように、湾曲部10の凸側の側壁部1B及びフランジ部1Cの長手方向の線長は、部品成形工程3でのプレス成形で線長が短くなるため、凸側のフランジ部1Cに長手方向の圧縮力が発生する。
この結果、従来、湾曲部10の凸側の側壁部1B及びフランジ部1Cにおいて、プレス成形中の圧縮力に耐えきれずフランジ部1Cやフランジ部1Cと側壁部1Bの接続部近傍の面が、座屈することによってしわが発生する(図8参照)。
The operation and the like of this embodiment will be described in more detail.
When focusing on the portion of the metal plate 4 that becomes the convex
As a result, conventionally, in the
これに対し、本実施形態では、部品成形工程3でプレス成形する金属板4に対し、湾曲部10の凸側における、側壁部1Bとフランジ部1Cとの接続部である第1曲げ部1dで構成される稜線1Dとなる位置に沿って(長手方向に沿って)、少なくとも第1のビード4aを付与してから、部品成形工程3でのプレス成形を実行する。このため、本実施形態では、成形する金属板4が、湾曲部10の凸側に位置する側壁部1B及びフランジ部1Cとなる領域における長手方向の形状剛性が高い状態で、目的のプレス部品形状にプレス成形される結果、成形時の座屈が抑制されて、湾曲部10の凸側における、側壁部1Bやフランジ部1Cでのしわ発生が抑制される。
On the other hand, in the present embodiment, with respect to the metal plate 4 press-molded in the part molding step 3, the first
また、予備成形工程2で形成した第1のビード4aは、部品成形工程3でのプレス成形で、稜線1Eと重ねることで消し込みが行われる。
この結果、歩留りも悪化せず、且つ目的のプレス部品形状も変えることなく、湾曲部10の凸側の側壁部1Bやフランジ部1Cでのしわ発生が抑制される。
ここで、金属板4が高張力鋼板であったり、湾曲部10の湾曲が大きい部品形状であったりして、成形の際に発生する圧縮力が大きい場合など、プレス部品形状の形状精度を向上させたい場合、第1のビード4aを設ける範囲を出来るだけ少なくすることが好ましい。この場合、例えば、湾曲部10の領域に設ければよい。
Further, the
As a result, the generation of wrinkles on the convex
Here, when the metal plate 4 is a high-strength steel plate or the
また、よりしわ発生を抑制したい場合には、図5のように第2のビード4bも設けるとよい。この場合、湾曲部10の凸側に位置する側壁部1B及びフランジ部1Cとなる領域における長手方向の形状剛性が更に高くなり、湾曲部10の凸側に位置する側壁部1B及びフランジ部1Cでしわが更に発生し難くなる。
なお、第2のビードも、部品成形工程3でのプレス成形で、稜線と重ねることで消し込みが行われる。なお、部品形状として許容される場合、第2のビードを部品形状の一部として残してもよい。
この場合も、形状精度を考慮した場合には、第2のビード4bを湾曲部10の領域内の限定することが好ましい。
Further, when it is desired to further suppress the occurrence of wrinkles, it is advisable to provide a
The second bead is also press-molded in the part molding step 3, and is erased by overlapping with the ridge line. If the part shape is acceptable, the second bead may be left as a part of the part shape.
Also in this case, when the shape accuracy is taken into consideration, it is preferable to limit the
(効果)
本実施形態は、次のような効果を奏する。
(1)本実施形態は、天板部1Aと上記天板部1Aの幅方向の少なくとも一方に第1曲げ部1dを介して連続する側壁部1Bと上記側壁部1Bに第2曲げ部1eを介して連続するフランジ部1Cとを有する断面を有し、且つ上記断面に交差する方向である長手方向に沿って上面視で上記側壁部1B側へ凸となるように湾曲した湾曲部10を1又は2以上有するプレス部品形状に、金属板4を成形するプレス部品1の製造方法であって、上記金属板4に、少なくとも上記湾曲部10となる領域であって上記凸となる上記側壁部1B側に対し、上記第2曲げ部1eとなる位置に上記長手方向に沿って延在する第1のビード4aを形成する工程を有する予備成形工程2と、上記予備成形工程2後の上記金属板4を上記プレス部品形状に成形する部品成形工程3と、を備える。
(effect)
This embodiment has the following effects.
(1) In the present embodiment, a second
この構成によれば、金属板4における、湾曲部10の凸側となる位置の形状剛性が向上する。この結果、本実施形態では、湾曲部10の凸側の側壁部1Bやフランジ部1Cの面がプレス成形中の圧縮力に耐えきれずに座屈することが防止されて、湾曲部10の凸側における側壁部1Bやフランジ部1Cでのしわ発生を、必ずしも金型でフランジ部1Cを拘束してプレス成形しなくても、効率的に抑制可能となる。
According to this configuration, the shape rigidity of the position of the
(2)上記第1のビード4aは、上記第2曲げ部1eの凹方向と同方向に凹となる形状であることが好ましい。
この構成によれば、第1のビード4aを設けて形状剛性を高めつつ、目的のプレス部品形状に成形する際に、第1のビード4aを第2曲げ部1eからなる稜線部1Eに重ねて消し込み易くなる。
(2) The
According to this configuration, when the
(3)上記湾曲部10となる領域であって上記凸となる上記側壁部1B側で、平板からなる金属板4を上記プレス部品形状にプレス成形した際に上記フランジ部1C又は上記側壁部1Bにしわが発生すると推定される板部分を含む領域に、上記第1のビード4aを部分的に形成すると良い。
この構成によれば、第1のビード4aを形成する領域を少なくすることが可能となる。
(3) The
According to this configuration, it is possible to reduce the region forming the
(4)上記第1のビード4aのビード高さは、上記金属板4の板厚の1倍以上であることが好ましい。
この構成によれば、より確実にしわ発生を抑制可能となる。
(4) The bead height of the
According to this configuration, wrinkle generation can be suppressed more reliably.
(5)上記予備成形工程2は、少なくとも上記第1のビード4aを形成する上記湾曲部10となる領域に対し、上記第1曲げ部1dとなる位置に上記長手方向に沿って延在する第2のビード4bを形成する処理を実行してもよい。
この構成によれば、第1のビード4aと共に第2のビード4bが形成される結果、湾曲部10の凸側での長手方向に沿った形状剛性が更に高く設定出来る。これによって、この構成によれば、更にしわが発生し難くなる。
(5) The preforming
According to this configuration, as a result of forming the
(6)上記第2のビードは、上記第1曲げ部の凸方向と同方向に凸となる形状であることが好ましい。
この構成によれば、湾曲部凸側の形状剛性を更に高めつつ、目的のプレス部品形状に成形する際に、第2のビード4bを第1曲げ部1dからなる稜線部1Dに重ねて消し込み易くなる。
(6) The second bead preferably has a shape that is convex in the same direction as the convex direction of the first bent portion.
According to this configuration, the
(7)本実施形態では、天板部1Aと上記天板部1Aの幅方向の少なくとも一方に第1曲げ部1dを介して連続する側壁部1Bと上記側壁部1Bに第2曲げ部1eを介して連続するフランジ部1Cとを有する断面を有し、且つ上記断面に交差する方向である長手方向に沿って上面視で上記側壁部1B側へ凸となるように湾曲した湾曲部10を1又は2以上有するプレス部品形状に、金属板4をプレス成形するための金属板4であって、少なくとも上記湾曲部10となる領域であって上記凸となる上記側壁部1B側に対し、上記第2曲げ部1eとなる位置に上記長手方向に沿って延在する第1のビード4aが形成されている金属板4を用いる。
(7) In the present embodiment, a second
この金属板4を使用した場合、天板部1Aと上記天板部1Aの幅方向の少なくとも一方に第1曲げ部1dを介して連続する側壁部1Bと上記側壁部1Bに第2曲げ部1eを介して連続するフランジ部1Cとを有する断面を有し、且つ上記断面に交差する方向である長手方向に沿って上面視で上記側壁部1B側へ凸となるように湾曲した湾曲部10を1又は2以上有するプレス部品形状にプレス成形する際に、湾曲部10の凸側における側壁部1Bやフランジ部1Cでのしわ発生を、必ずしも金型でフランジ部1Cを拘束してプレス成形しなくても、効率的に抑制可能となる。
When this metal plate 4 is used, the
ここで、上記第1のビード4aは、上記第2曲げ部1eの凹方向と同方向に凹となる形状であることが好ましい。
また、上記湾曲部10となる領域であって上記凸となる上記側壁部1B側で、平板からなる金属板4を上記プレス部品形状にプレス成形した際に上記フランジ部1C又は上記側壁部1Bにしわが発生すると推定される板部分を含む領域に、上記第1のビード4aを部分的に形成するようにしてもよい。
また、少なくとも上記第1のビード4aを形成する上記湾曲部10となる領域に対し、上記第1曲げ部1dとなる位置に上記長手方向に沿って延在する第2のビード4bが形成されている形状であってもよい。
Here, it is preferable that the
Further, when the metal plate 4 made of a flat plate is press-molded into the shape of the pressed part on the
Further, at least the region serving as the
(8)上記のプレス部品1の製造方法は、プレス成形する金属板4が、引張強度が590MPa以上の高張力鋼板でも対応可能である。
(8) The above-mentioned manufacturing method of the
次に、本発明に基づく上記実施形態のプレス成形についての実施例について説明する。なお、本発明は、以下の実施例に規制されるものではない。
「適用材」
金属板4として、表1に示すように、590MPa級鋼板(590材)、980MPa級鋼板(980材)、1180MPa級鋼板(1180材)、及び1470MPa級鋼板(1470材)の4種類の鋼板を用いた。
また、金属板4の寸法は、幅W=240mm、長さL=387mmの平坦な板材とした。
Next, an example of the press molding of the above embodiment based on the present invention will be described. The present invention is not restricted to the following examples.
"Applicable material"
As the metal plate 4, as shown in Table 1, four types of steel sheets, 590 MPa class steel sheet (590 material), 980 MPa class steel sheet (980 material), 1180 MPa class steel sheet (1180 material), and 1470 MPa class steel sheet (1470 material), are used. Using.
The dimensions of the metal plate 4 were a flat plate material having a width W = 240 mm and a length L = 387 mm.
また、対象とするプレス部品形状として、図1に示すような、ハット形断面且つ、上面視で、長手方向に沿った2箇所に湾曲部10を有する形状とした。
そして、比較例の金属板4(ブランク)、及び本発明例の金属板4(ブランク)を、上記対象とするプレス部品形状にプレス成形した際における、湾曲部10凸側でのフランジ部1Cのしわ発生について評価した。
その評価の条件及び評価結果(成形可否)を、表2に示す。
Further, as the target press component shape, as shown in FIG. 1, a hat-shaped cross section and a shape having
Then, when the metal plate 4 (blank) of the comparative example and the metal plate 4 (blank) of the present invention are press-molded into the shape of the pressed part to be the target, the
Table 2 shows the evaluation conditions and the evaluation results (moldability).
表2中、比較例では、金属板4にビードを形成しない平坦な板材を使用した。
また本発明例では、成形する金属板4に対し、本発明に基づくビードを形成した平坦な板材を使用した。
具体的には、本発明例のNo.1は、左右の第2曲げ部1eに沿って、それぞれ全域に第1のビード4a(フルビード)を形成した例である。なお、第2のビード4bは形成していない。
本発明例のNo.2は、2つの湾曲部10における各凸側に位置する部分にだけ、第1のビード4a(フルビード)を形成した例である。なお、第2のビード4bは形成していない。
In Table 2, in the comparative example, a flat plate material that does not form a bead on the metal plate 4 was used.
Further, in the example of the present invention, a flat plate material on which a bead based on the present invention was formed was used with respect to the metal plate 4 to be molded.
Specifically, No. 1 of the example of the present invention.
No. of the example of the present invention.
本発明例のNo.3は、左右の第2曲げ部1eに沿って、それぞれ全域に亘って第1のビード4a(フルビード)を形成すると共に、左右の第1曲げ部1dにそって、それぞれ全域に亘って第2のビード4b(フルビード)を形成した例である。
本発明例のNo.4は、左右の第2曲げ部1eに沿って、それぞれ全域に亘って第1のビード4a(フルビード)を形成すると共に、左右の第1曲げ部1dにそって、それぞれ全域に亘って第2のビード4b(ハーフビード)を形成した例である。
No. of the example of the present invention. 3 forms a
No. of the example of the present invention. 4 forms a
表2中、「FORM」とは、プレス成形としてフォーム成形を採用した場合である。「PADFORM」とは、プレス形成として、天板部1A位置をパッドで押さえた状態でフォーム成形を実行した場合である。
しわ判定は、成形品の湾曲部10の凸側の表面性状を目視で確認し、その評価を◎、○、△の3段階で評価した。
具体的には、顕著なしわが発生した場合を「×」、顕著なしわが発生していないが僅かにしわが形成されていた場合を「○」、しわが全く発生しない場合を「◎」とした。
In Table 2, "FORM" is a case where foam molding is adopted as press molding. “PADFORM” is a case where foam forming is performed with the
In the wrinkle determination, the surface texture on the convex side of the
Specifically, the case where a remarkable wrinkle was generated was evaluated as "x", the case where no significant wrinkle was generated but a slight wrinkle was formed was evaluated as "○", and the case where no wrinkle was generated was evaluated as "◎".
表2から分かるように、比較例では、対象とするプレス部品形状では、金属板4の引張強度が590MPa以上では、いずれの金属板4でも、ビードを設けない場合、フランジ部1Cに顕著なシワが発生した。
一方、本発明例のNo.1〜4では、いずれも顕著なしわの低減が出来ていることが分かった。
このとき、No.1とNo.2とから分かるように、第1のビード4aをシワ発生の懸念部にのみ配置しても同様な効果があることが分かった。
As can be seen from Table 2, in the comparative example, when the tensile strength of the metal plate 4 is 590 MPa or more and the bead is not provided on any of the metal plates 4, the
On the other hand, No. It was found that in all of 1 to 4, remarkable reduction of wrinkles was achieved.
At this time, No. 1 and No. As can be seen from No. 2, it was found that the same effect can be obtained by arranging the
また、No.1とNo.3とから分かるように、第1のビード4aと共に第2のビード4bを設けることで、更にしわ抑制の効果が高くなることが分かった。
また、No.4のように、第2のビード4bとしてハーフビード採用した場合、no.1の評価と同等なっているが、目視によると、若干、No.4の方がしわ低減効果をあった。
In addition, No. 1 and No. As can be seen from No. 3, it was found that the effect of suppressing wrinkles was further enhanced by providing the
In addition, No. When a half bead is adopted as the
以上のように、本発明に基づきビードを形成することで、湾曲部10の凸側でのしわ発生を有効に抑えられることが分かった。
ここでは、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく各実施形態の改変は当業者にとって自明なことである。
As described above, it has been found that by forming the bead based on the present invention, the occurrence of wrinkles on the convex side of the
Although the description has been made with reference to a limited number of embodiments, the scope of rights is not limited thereto, and modifications of each embodiment based on the above disclosure are obvious to those skilled in the art.
1 プレス部品
1A 天板部
1B 側壁部
1C フランジ部
1D 第1曲げ部に沿った稜線部
1E 第2曲げ部に沿った稜線部
1d 第1曲げ部
1e 第2曲げ部
2 予備成形工程
3 部品成形工程
4 金属板
4a 第1のビード
4b 第2のビード
10 湾曲部
1 Pressed
Claims (13)
上記金属板に、少なくとも上記湾曲部となる領域であって上記凸となる上記側壁部側に対し、上記第2曲げ部となる位置に上記長手方向に沿って延在する第1のビードを形成する工程を有する予備成形工程と、
上記予備成形工程後の上記金属板を上記プレス部品形状に成形する部品成形工程と、
を備えることを特徴とするプレス部品の製造方法。 It has a cross section having a side wall portion continuous via a first bent portion and a flange portion continuous with the side wall portion via a second bent portion on at least one of the top plate portion and the top plate portion in the width direction. A press component that forms a metal plate into a pressed component shape that has one or more curved portions that are curved so as to be convex toward the side wall portion in a top view along the longitudinal direction that intersects the cross section. It ’s a manufacturing method,
A first bead extending along the longitudinal direction is formed on the metal plate at a position that becomes the second bending portion with respect to the side wall portion that is at least the curved portion and is convex. A pre-molding process that has a process of
A part molding step of molding the metal plate into the shape of the pressed part after the preforming step, and
A method for manufacturing a pressed part, which comprises.
少なくとも上記湾曲部となる領域であって上記凸となる上記側壁部側に対し、上記第2曲げ部となる位置に上記長手方向に沿って延在する第1のビードが形成されていることを特徴とする金属板。 It has a cross section having a side wall portion continuous via a first bent portion and a flange portion continuous with the side wall portion via a second bent portion on at least one of the top plate portion and the top plate portion in the width direction. A metal plate for press molding into a pressed part shape having one or more curved portions curved so as to be convex toward the side wall portion in a top view along the longitudinal direction which is a direction intersecting the cross section. There,
It is determined that at least the first bead extending along the longitudinal direction is formed at the position of the second bent portion with respect to the side wall portion side which is the region to be the curved portion and is convex. Characterized metal plate.
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