JP3071527B2 - 板材のプレス成形方法 - Google Patents
板材のプレス成形方法Info
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- JP3071527B2 JP3071527B2 JP3301643A JP30164391A JP3071527B2 JP 3071527 B2 JP3071527 B2 JP 3071527B2 JP 3301643 A JP3301643 A JP 3301643A JP 30164391 A JP30164391 A JP 30164391A JP 3071527 B2 JP3071527 B2 JP 3071527B2
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- Japan
- Prior art keywords
- surface portion
- curved surface
- concave curved
- press
- concave
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プレス成形方法に関
し、特に、板材のプレス成形方法に関するものである。
し、特に、板材のプレス成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、プレス加工品の使用分野が拡大
し、特に、板材を複雑な曲面に高精度にプレス加工する
技術が要求されるようになってきた。そのために、板材
をプレス加工した場合のスプリングバック量を、事前に
精度良く予測計算できることが必要になって来ている。
し、特に、板材を複雑な曲面に高精度にプレス加工する
技術が要求されるようになってきた。そのために、板材
をプレス加工した場合のスプリングバック量を、事前に
精度良く予測計算できることが必要になって来ている。
【０００３】従来例の板材のプレス加工方法におけるス
プリングバック量の求め方を図３に基づいて説明する。
プリングバック量の求め方を図３に基づいて説明する。
【０００４】図３に示すように、従来例の板材のプレス
成形方法では、一定高さの外周を有し、且つ、滑らかな
曲面で構成される凹曲面部３と、前記外周の外側でこの
凹曲面部３に連続する平面部４とからなるプレス成形品
をプレス成形加工する場合には、プレス成形品の凹曲面
部３の各断面の曲線９について、不連続な複数の点のス
プリングバック量を個々に求め、これらの点の位置にス
プリングバック量を加えた位置を示す点群１０を滑らか
に繋いだ曲面に基づいて作成した金型を使用していた。
成形方法では、一定高さの外周を有し、且つ、滑らかな
曲面で構成される凹曲面部３と、前記外周の外側でこの
凹曲面部３に連続する平面部４とからなるプレス成形品
をプレス成形加工する場合には、プレス成形品の凹曲面
部３の各断面の曲線９について、不連続な複数の点のス
プリングバック量を個々に求め、これらの点の位置にス
プリングバック量を加えた位置を示す点群１０を滑らか
に繋いだ曲面に基づいて作成した金型を使用していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来例の方法
では、点群１０から凹曲面部３を形成する場合、凹曲面
を滑らかに作成できるとは限らず、スプリングバック量
の予測精度が悪くなり、金型曲面を機械加工する場合
に、機械制御に滑らかさを欠く場合があり、金型の凹曲
面部３に不連続な部分が生じる等の問題点がある。そし
て、この金型を使用して板材のプレス加工を行うと、プ
レス成形品の曲面に不連続な部分が発生し、スプリング
バック量が不適切なことと、スプリングバック量が凹曲
面全体に滑らかに作用しないことによって、プレス加工
品の寸法精度が悪くなるという問題点がある。
では、点群１０から凹曲面部３を形成する場合、凹曲面
を滑らかに作成できるとは限らず、スプリングバック量
の予測精度が悪くなり、金型曲面を機械加工する場合
に、機械制御に滑らかさを欠く場合があり、金型の凹曲
面部３に不連続な部分が生じる等の問題点がある。そし
て、この金型を使用して板材のプレス加工を行うと、プ
レス成形品の曲面に不連続な部分が発生し、スプリング
バック量が不適切なことと、スプリングバック量が凹曲
面全体に滑らかに作用しないことによって、プレス加工
品の寸法精度が悪くなるという問題点がある。
【０００６】本発明は、一定高さの外周を有し、且つ、
滑らかな曲面で構成される凹曲面部と前記外周の外側で
この凹曲面部に連続する平面部とからなるプレス成形品
のプレス成形加工方法において、上記の問題点を解決し
て、金型の精度が良く適正なスプリングバック量が凹曲
面全体に滑らかに作用するようにした板材のプレス成形
方法を提供することを課題としている。
滑らかな曲面で構成される凹曲面部と前記外周の外側で
この凹曲面部に連続する平面部とからなるプレス成形品
のプレス成形加工方法において、上記の問題点を解決し
て、金型の精度が良く適正なスプリングバック量が凹曲
面全体に滑らかに作用するようにした板材のプレス成形
方法を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の板材のプレス成
形方法は、上記の課題を解決するために、一定高さの外
周を有し、且つ、滑らかな曲面で構成される凹曲面部
と、前記外周の外側でこの凹曲面部に連続する平面部と
からなるプレス成形品のプレス成形加工方法において、
前記平面部に垂直な方向の座標をＺ座標、前記平面部に
平行でかつ前記凹曲面部の最深点Ｂからの半径方向の座
標をｒ座標とすると共に、前記凹曲面部最深点Ｂから前
記平面部までのＺ方向の距離をＺ0 、前記凹曲面部上の
任意の点ＰのＺ、ｒ座標位置を（Ｚ、ｒ）、前記凹曲面
部最深点Ｂから前記任意の点Ｐを通って前記平面部に達
するまでのｒ方向の距離をＲとしたとき、凹曲面部最深
点Ｂを通り前記平面部に垂直な直線を含む平面による凹
曲面部の各断面における凹曲面部の曲線を、夫々Ｚ＝Ｚ
0 ×｛１−（ｒ／Ｒ）｝n で表されるように設定し、そ
れぞれの断面において設定したｎと、通常の解析方法で
求めた凹曲面部最深点Ｂのスプリングバック量Ｓ0 とを
用い、各断面の任意の点Ｐにおけるスプリングバック量
を、ＺS ＝｛１−（ｒ／Ｒ）｝n ×Ｓ0 として求め、こ
れによって、凹曲面部最深点Ｂを通り前記平面部に垂直
な直線を含む平面による凹曲面部の各断面における凹曲
面部の曲線上のスプリングバック量ＺS を連続的に計算
し、この計算に基づいた凹曲面部を有する金型を使用す
ることを特徴とする。
形方法は、上記の課題を解決するために、一定高さの外
周を有し、且つ、滑らかな曲面で構成される凹曲面部
と、前記外周の外側でこの凹曲面部に連続する平面部と
からなるプレス成形品のプレス成形加工方法において、
前記平面部に垂直な方向の座標をＺ座標、前記平面部に
平行でかつ前記凹曲面部の最深点Ｂからの半径方向の座
標をｒ座標とすると共に、前記凹曲面部最深点Ｂから前
記平面部までのＺ方向の距離をＺ0 、前記凹曲面部上の
任意の点ＰのＺ、ｒ座標位置を（Ｚ、ｒ）、前記凹曲面
部最深点Ｂから前記任意の点Ｐを通って前記平面部に達
するまでのｒ方向の距離をＲとしたとき、凹曲面部最深
点Ｂを通り前記平面部に垂直な直線を含む平面による凹
曲面部の各断面における凹曲面部の曲線を、夫々Ｚ＝Ｚ
0 ×｛１−（ｒ／Ｒ）｝n で表されるように設定し、そ
れぞれの断面において設定したｎと、通常の解析方法で
求めた凹曲面部最深点Ｂのスプリングバック量Ｓ0 とを
用い、各断面の任意の点Ｐにおけるスプリングバック量
を、ＺS ＝｛１−（ｒ／Ｒ）｝n ×Ｓ0 として求め、こ
れによって、凹曲面部最深点Ｂを通り前記平面部に垂直
な直線を含む平面による凹曲面部の各断面における凹曲
面部の曲線上のスプリングバック量ＺS を連続的に計算
し、この計算に基づいた凹曲面部を有する金型を使用す
ることを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明の板材のプレス成形方法は、凹曲面部上
の任意の点のスプリングバック量ＺS をＺS ＝（１−ｒ
／Ｒ）n ×Ｓ0 によって連続的に求めることによって、
金型の精度が良くなり、適正なスプリングバック量がプ
レス成形品の凹曲面全体に滑らかに作用するようにな
り、プレス成形品の寸法精度が向上する。
の任意の点のスプリングバック量ＺS をＺS ＝（１−ｒ
／Ｒ）n ×Ｓ0 によって連続的に求めることによって、
金型の精度が良くなり、適正なスプリングバック量がプ
レス成形品の凹曲面全体に滑らかに作用するようにな
り、プレス成形品の寸法精度が向上する。
【０００９】
【実施例】本発明の板材のプレス成形方法の一実施例を
図１、図２に基づいて説明する。
図１、図２に基づいて説明する。
【００１０】図１に示す板材のプレス成形品２は、一定
高さの外周を有し、且つ、滑らかな曲面で構成される凹
曲面部３と、凹曲面部３の外周の外側でこの凹曲面部３
に連続する平面部４と、平面部４の外周で平面部４に連
続する側面フランジ部５とを有する。
高さの外周を有し、且つ、滑らかな曲面で構成される凹
曲面部３と、凹曲面部３の外周の外側でこの凹曲面部３
に連続する平面部４と、平面部４の外周で平面部４に連
続する側面フランジ部５とを有する。
【００１１】図１に示すように、成形品２の凹曲面部３
の曲面中心を原点にとり、平面部４に垂直方向をＺ軸、
凹曲面部３の長軸方向をＸ軸、短軸方向をＹ軸として、
ＸＹＺ座標を設定する。
の曲面中心を原点にとり、平面部４に垂直方向をＺ軸、
凹曲面部３の長軸方向をＸ軸、短軸方向をＹ軸として、
ＸＹＺ座標を設定する。
【００１２】図２は、凹曲面部３の凹曲面部最深点Ｂを
通りＺ軸に平行な直線を含む平面による成形品２と金型
面の断面を示す。凹曲面部３の断面を曲線６、曲線６に
スプリングバック量を加えた金型面の断面を曲線７と
し、凹曲面部３の凹曲面部最深点Ｂから平面部４までの
Ｚ軸方向の距離をＺ0 、この凹曲面部最深点Ｂのスプリ
ングバック量をＳ0 とし、凹曲面部３の凹曲面部最深点
Ｂから成形品２の凹曲面部３上の任意の点Ｐ（ｘ、ｙ）
までのＺ軸に垂直方向の距離をｒ、この点Ｐ（ｘ、ｙ）
から平面部４までのＺ軸方向の距離をＺ（ｘ、ｙ）、こ
の点Ｐ（ｘ、ｙ）のスプリングバック量をＺS とし、凹
曲面部３の凹曲面部最深点Ｂから前記任意の点Ｐを通っ
て凹曲面部３の最外周部までのＺ軸に垂直方向の距離を
Ｒとした場合、曲線６をｎ次曲線として表すと、次の式
（１）となる。
通りＺ軸に平行な直線を含む平面による成形品２と金型
面の断面を示す。凹曲面部３の断面を曲線６、曲線６に
スプリングバック量を加えた金型面の断面を曲線７と
し、凹曲面部３の凹曲面部最深点Ｂから平面部４までの
Ｚ軸方向の距離をＺ0 、この凹曲面部最深点Ｂのスプリ
ングバック量をＳ0 とし、凹曲面部３の凹曲面部最深点
Ｂから成形品２の凹曲面部３上の任意の点Ｐ（ｘ、ｙ）
までのＺ軸に垂直方向の距離をｒ、この点Ｐ（ｘ、ｙ）
から平面部４までのＺ軸方向の距離をＺ（ｘ、ｙ）、こ
の点Ｐ（ｘ、ｙ）のスプリングバック量をＺS とし、凹
曲面部３の凹曲面部最深点Ｂから前記任意の点Ｐを通っ
て凹曲面部３の最外周部までのＺ軸に垂直方向の距離を
Ｒとした場合、曲線６をｎ次曲線として表すと、次の式
（１）となる。
【００１３】 Ｚ（ｘ、ｙ）＝Ｚ0 ×｛１−（ｒ／Ｒ）｝n ・・・・・・・・・・・（１） 又、図２において、凹曲面部３の断面を示す曲線６上の
任意の点Ｐのスプリングバック量ＺS は、平面部４に接
する曲線６の最外周部ではスプリングバック量が０であ
るので、図２から明らかなように、比例計算によって、
次の式（２）になる。
任意の点Ｐのスプリングバック量ＺS は、平面部４に接
する曲線６の最外周部ではスプリングバック量が０であ
るので、図２から明らかなように、比例計算によって、
次の式（２）になる。
【００１４】 ＺS ＝｛（Ｚ0 ＋Ｓ0 ）／Ｚ0 ｝×Ｚ（ｘ、ｙ）−Ｚ（ｘ、ｙ） ＝（Ｓ0 ／Ｚ0 ）×Ｚ（ｘ、ｙ）・・・・・・・・・・・・・・（２） 式（１）を式（２）に代入することにより、成形品２の
凹曲面部３上の任意の点Ｐ（ｘ、ｙ）におけるスプリン
グバック量ＺS は、次の式（３）となる。
凹曲面部３上の任意の点Ｐ（ｘ、ｙ）におけるスプリン
グバック量ＺS は、次の式（３）となる。
【００１５】 ＺS ＝｛１−（ｒ／Ｒ）｝n ×Ｓ0 ・・・・・・・・・・・・・・・（３） 本実施例方法を使用して、板厚１ｍｍ、Ｘ軸方向の長さ
４２５ｍｍ、Ｙ軸方向の長さ３５８ｍｍ、凹曲面部３の
最深部の深さ４０．９ｍｍの凹曲面を有する成形品をプ
レス成形するに際し、解析的に求めたＳ0 ＝０．８ｍ
ｍ、各断面において前記曲線６を設定する際に用いたｎ
（各断面ごとに異なる。）によって、スプリングバック
量ＺS を求め、このスプリングバック量ＺS を考慮に入
れて、プレス金型を製作した。そしてこの金型を用いた
プレス成形により、滑らかな曲面の成形品が得られ、凹
曲面中央部での曲面形状精度が±０．１ｍｍの公差内に
充分に収まっており、製品の特性も所望の値を達成でき
た。
４２５ｍｍ、Ｙ軸方向の長さ３５８ｍｍ、凹曲面部３の
最深部の深さ４０．９ｍｍの凹曲面を有する成形品をプ
レス成形するに際し、解析的に求めたＳ0 ＝０．８ｍ
ｍ、各断面において前記曲線６を設定する際に用いたｎ
（各断面ごとに異なる。）によって、スプリングバック
量ＺS を求め、このスプリングバック量ＺS を考慮に入
れて、プレス金型を製作した。そしてこの金型を用いた
プレス成形により、滑らかな曲面の成形品が得られ、凹
曲面中央部での曲面形状精度が±０．１ｍｍの公差内に
充分に収まっており、製品の特性も所望の値を達成でき
た。
【００１６】
【発明の効果】本発明の板材のプレス成形方法は、一定
高さの外周を有し、且つ、滑らかな曲面で構成される凹
曲面部と前記外周の外側でこの凹曲面部に連続する平面
部とからなるプレス成形品のプレス成形加工方法におい
て、凹曲面部上の任意の点のスプリングバック量ＺS を
ＺS ＝｛１−（ｒ／Ｒ）｝n ×Ｓ0 によって求めること
によって、金型の精度が良くなり、適正なスプリングバ
ック量がプレス成形品の凹曲面全体に滑らかに作用する
ようなり、プレス成形品の寸法精度が向上するという効
果を奏する。
高さの外周を有し、且つ、滑らかな曲面で構成される凹
曲面部と前記外周の外側でこの凹曲面部に連続する平面
部とからなるプレス成形品のプレス成形加工方法におい
て、凹曲面部上の任意の点のスプリングバック量ＺS を
ＺS ＝｛１−（ｒ／Ｒ）｝n ×Ｓ0 によって求めること
によって、金型の精度が良くなり、適正なスプリングバ
ック量がプレス成形品の凹曲面全体に滑らかに作用する
ようなり、プレス成形品の寸法精度が向上するという効
果を奏する。
【図１】本発明の一実施例方法を使用して成形したプレ
ス成形品の斜視図である。
ス成形品の斜視図である。
【図２】本発明の一実施例方法の原理図である。
【図３】従来例の原理図である。
２ プレス成形品 ３ 凹曲面部 ４ 平面部 ６ 成形品の断面 ７ 金型の断面 Ｂ 凹曲面部最深点 Ｐ 成形品上の任意の点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−224430（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−180723（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−124035（ＪＰ，Ａ) 特公 昭56−1739（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B21D 22/20,24/00 H01J 9/14
Claims (1)
- 【請求項１】 一定高さの外周を有し、且つ、滑らかな
曲面で構成される凹曲面部と、前記外周の外側でこの凹
曲面部に連続する平面部とからなるプレス成形品のプレ
ス成形加工方法において、前記平面部に垂直な方向の座
標をＺ座標、前記平面部に平行でかつ前記凹曲面部の最
深点Ｂからの半径方向の座標をｒ座標とすると共に、前
記凹曲面部最深点Ｂから前記平面部までのＺ方向の距離
をＺ 0 、前記凹曲面部上の任意の点ＰのＺ、ｒ座標位置
を（Ｚ、ｒ）、前記凹曲面部最深点Ｂから前記任意の点
Ｐを通って前記平面部に達するまでのｒ方向の距離をＲ
としたとき、凹曲面部最深点Ｂを通り前記平面部に垂直
な直線を含む平面による凹曲面部の各断面における凹曲
面部の曲線を、夫々Ｚ＝Ｚ 0 ×｛１−（ｒ／Ｒ）｝ n で表されるように設定
し、それぞれの断面において設定したｎと、通常の解析
方法で求めた凹曲面部最深点Ｂのスプリングバック量Ｓ
0 とを用い、各断面の任意の点Ｐにおけるスプリングバ
ック量を、 ＺS ＝｛１−（ｒ／Ｒ）｝n ×Ｓ0 として求め、これに
よって、凹曲面部最深点Ｂを通り前記平面部に垂直な直
線を含む平面による凹曲面部の各断面における凹曲面部
の曲線上のスプリングバック量ＺS を連続的に計算し、
この計算に基づいた凹曲面部を有する金型を使用するこ
とを特徴とする板材のプレス成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3301643A JP3071527B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 板材のプレス成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3301643A JP3071527B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 板材のプレス成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05138258A JPH05138258A (ja) | 1993-06-01 |
| JP3071527B2 true JP3071527B2 (ja) | 2000-07-31 |
Family
ID=17899411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3301643A Expired - Fee Related JP3071527B2 (ja) | 1991-11-18 | 1991-11-18 | 板材のプレス成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3071527B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3411951B2 (ja) * | 1996-07-31 | 2003-06-03 | 東洋アルミホイルプロダクツ株式会社 | 紙容器 |
-
1991
- 1991-11-18 JP JP3301643A patent/JP3071527B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05138258A (ja) | 1993-06-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |