JP3398240B2 - 板金のプレス方法 - Google Patents

板金のプレス方法

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は板金のプレス方法に係
り、特に、製品最終形状が互いに隣接する3つの壁部を
辺々に有する四辺形の板金プレス製品を、深絞成形では
なく、張出成形にて成形するようにしたプレス方法に関
する。 【0002】 【従来の技術とその課題】図8のように、自動車のフー
ドアウタ2は前部だけが垂れ下った前壁部2aを有する
形状が一般的である。このような形状は、普通、板金ワ
ーク周辺部を挟む上下金型、すなわち上金型とブランク
ホルダの各しわ押え面を曲面にした張出成形プレスによ
り容易に成形される。すなわち、前壁部2aの左右両側
に位置する上金型とブランクホルダの各しわ押え面を、
前壁部2aの屈曲方向と同じ方向に曲げておくのであ
る。このように、板金ワーク周辺部を、上下の上金型と
ブランクホルダで挾持する段階で、フードアウタ2の前
後方向においてのみ曲がったしわ押え面で挾持し、板金
ワークを前後方向の一方向において屈曲挾持した状態
で、板金ワークの下面からポンチを相対的に上昇させて
フードアウタを成形するのである。この張出成形におい
ては、板金ワークの屈曲方向が一方向であるためワーク
内に無理な力が発生せず、歪みの少ない良好な製品仕上
がりになる。 【0003】ところが、図9のように前壁部4aの他
に、左右側壁部4b,4bも有するフードアウタ4をプ
レス形成しようとする場合、深絞りによりプレス成形す
るには、板金ワーク周辺部を挟む上下金型のしわ押え面
を、最終製品形状に近付けた曲面にすると、板金ワーク
周辺部を金型間に挟んだときに、板金ワーク内に比較的
大きなしわ(バックリング)が発生し、そのままプレス
成形すると製品内に無視し得ない歪みが残り、面品質基
準に適合しないため廃棄せざるを得ないという不都合が
ある。このように大きなしわが発生する原因は、金型の
しわ押え面の曲面が、板金ワークの直交する前後左右の
2方向に延在するためである。 【0004】一方、金型のしわ押え面を平面にして、図
10及び図11のようなフードアウタ6を成形した場合
は、前記のような大きな歪みは発生しないものの、深絞
りのために板金ワーク周辺の壁部6a−6cにおけるワ
ークの材料流れを正常範囲にコントロールするのが大変
困難であり、前壁部a、左右側壁部b,b及び後
壁部cの下方への引き込み力により、材料がこれら壁
a−cに過剰に流れ込んで壁部a−cに歪み
を発生させたり、歪み部分において板金ワークが厚さ方
向に嵩高になるので、摩擦により金型に焼き付きが発生
したりする。この焼き付きが短期間に発生すれば生産性
の低下と金型のメインテナンス費高騰は不可避となる。
また材料の歩留りに関しては、しわ押え面(板金ワーク
の周辺被挾持部8と対応する金型の押圧面)より内方、
すなわちポンチ上面及びポンチ周側面への材料引き込み
量が多いので、その分、板金ワークの大きさに余裕を見
込まなければならないから、材料の歩留まりも必然的に
低くなる。なお、図10及び図11で点線Cは、プレス
後ワークから製品を切り出す時の割線である。 【0005】自動車ボディの成形に関する先行技術とし
ては、特開昭62−107827号があり、また深絞り
成形に関する先行技術として特開平2−151322号
がある。 【0006】本発明の目的は、少なくとも三方に壁部を
有する四辺形の板金プレス製品を、歪みなくかつ歩留ま
り良く成形可能にすることにある。 【0007】 【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明は、四辺形をなす板金の少なくとも相隣接する2
つの角部を切欠き、該切欠部に挟まれた一辺部と、前記
2つの角部に一端が隣接する板金の他の二辺部とを、張
出し成形にて同じ側に曲げ加工して壁部を形成するよう
にした。 【0008】 【作用】曲げ加工する辺々が切欠部によって相互に隔て
られているので、各辺を張出成形にて曲げ加工する際
に、一方の辺の曲げ加工の影響が他方の辺に及ばず、従
って材料流れを基本的に発生しないため、板金ワークに
しわや歪みが発生しない。 【0009】 【実施例】以下に本発明の一実施例を図に基づいて説明
する。図1のように、本発明で使用する板金ワーク10
は互いに隣り合う2つの角部をほぼL字状に切り欠いて
いる。この一対の切欠部12に挟まれた板金ワークの一
辺部10aをなめらかに下方に折曲げて前壁部とし、切
欠部に隣接する他の辺々10b,10bをなめらかに下
方に折曲げて左右の側壁部とする。 【0010】この板金ワークのプレス成形には、図2の
ようなプレス装置14を用いる。このプレス装置14は
従来のものと大きく異なるものではないが、ただ、図3
及び図4に示すように、板金ワーク10の切欠部12の
周縁部下面、すなわち前壁部の両端下面及び側壁部の前
端下面を曲面で支持する目的で、下部金型すなわちブラ
ンクホルダに、左右一対の切欠周縁支持部15が立設さ
れている点が新しい構造である。また図2からも分かる
ように、板金ワーク10の後部(図中右側)において従
来の深絞成形のような大きく下方に垂下した壁部6c
(図10参照)を形成しないようにしている点も新規で
ある。これに伴い、上下金型の後部(図2で右側)のし
わ押え面16は、板金ワークの中央平面部分18よりも
少し低い位置に形成されている。従来の金型では、この
部分のしわ押え面16は板金ワークの中央平面部分18
よりもかなり低い位置に形成され、図10に示すような
大きく垂下した後壁部6cを形成するようになってお
り、その分だけ余分な材料が必要になっていた。 【0011】プレス装置14のその他の構造を簡単に説
明すると、20は固定式のポンチ金型、22は上下動可
能なブランクホルダ、24は図示しない弾性手段にて上
方に付勢されてブランクホルダ22を弾力的に支える複
数本の昇降ロッド、26は昇降可能な上金型、28は上
金型26を支持する上下動可能な上スライドである。ブ
ランクホルダ22の上面と上金型26の下面周辺部は、
板金ワーク10を上下方向から挾持したときに板金ワー
ク10に大きなしわが発生するのを防止するために、製
品外形に沿った無端状トリムラインの凹凸溝を除き、ほ
ぼ平面に形成されている。 【0012】板金ワーク10の側壁部4bには、図5及
び図6(A)に示すようにほぼ水平方向に延びる棚部3
0が形成されている。この棚部30は側壁部4bの板金
材料を下方へ引込んで、側壁部4bにおけるいわゆるし
わ伸ばし作用を出すためのものである。棚部30形状は
できるだけフードアウタの割線32に近付けた方がしわ
伸ばし作用が効果的に発揮されるとも考えられる。図6
(B)はこの考えに基づきフードアウタ4の割線32に
近付けて棚部30をV字状に形成したものである。しか
し、V字状の棚部30によりプレス成形すると、V字状
の底に近い部分の側壁部4bにいわゆるノックアウトマ
ーク34と呼ばれる歪みが発生することが分かった。こ
の原因は、プレスの最終段階に近付くにつれて側壁部4
bに存在する歪みがV字状の底方向に寄せ集められ、プ
レスストロークの最後になって行き場のなくなった歪み
がノックアウトマーク34となって出てくると考えられ
る。図6(A)の直線状の棚部30はこのようなノック
アウトマーク34の解消を目的として案出されたもの
で、長い直線状棚部30に沿って側壁部4bの歪みが分
散される結果、プレスストロークの最後になってもノッ
クアウトマーク34が表れないことが実験で確認され
た。 【0013】次に本実施例の作用について説明する。板
金ワーク10をプレス成形するには、まずプレス装置1
4の上スライド28及び上金型26を一体的に上方に移
動させておき、図1の形に打ち抜いた板金ワーク10
を、図2で鎖線のようにポンチ金型20上にセットす
る。このときブランクホルダ22は、昇降ロッド24の
押し上げ力にてポンチ金型20上面よりも若干低い位置
まで上昇している。この状態で上金型26を下降させる
と、まず板金ワーク10の周辺部が、上金型26とブラ
ンクホルダ22の各周辺部によって上下方向から挾持さ
れ、この挾持状態を維持したまま上金型26をさらに下
降させると、板金ワーク10の周辺部のみが下方に引き
下げられ、この結果、板金ワーク10の中央部がポンチ
金型20によって相対的に突き上げられる状態になり、
図5のような形、すなわち前壁部4aと、左右一対の側
壁部4b,4bとを有するフードアウタ4が形成され
る。なお、フードアウタ4の後部には、図7(A)に示
すように従来のような後壁部6c(図10参照)はな
く、板金ワーク10の中央部から若干低い位置で水平方
向後方に向けて終端している。 【0014】ブランクホルダ22の上面は平面とされ、
かつ、板金ワーク10には図5のように前壁部4aと左
右の側壁部4bとの間、すなわち四辺形の板金ワーク1
0の隣り合う角部に切欠部12が形成されているため、
板金ワーク10周辺部を上金型26とブランクホルダ2
2との間に挾持した段階で板金ワーク10内に大きなし
わが発生するのを防止できるとともに、板金ワーク10
をポンチ金型20で突き上げて形成する段階でも、前壁
部4aと側壁部4bは深絞り成形ではなく、張出し成形
により屈曲折曲げ成形され、これら壁部4a,4b自体
及び前壁部4aと側壁部4bとの中間部分における歪み
の発生が抑制される。 【0015】以上、本発明の一実施例につき説明した
が、本発明は前記実施例に限定されることなく種々の変
形が可能である。例えば、前記実施例は自動車のフード
アウタに適用した例であるが、四辺形の板金ワーク10
であって少なくとも3つの壁部を備えるものであれば、
他の種類の板金のプレスにも本発明を同様に適用可能で
ある。 【0016】 【発明の効果】本発明は前述の如く、四辺形をなす板金
の少なくとも相隣接する2つの角部を切欠き、該切欠部
に挟まれた一辺部と、前記2つの角部に一端が隣接する
板金の他の二辺部とを、張出し成形にて同じ側に曲げ加
工するようにしたから、板金ワークの壁部における歪み
の発生を緩和できる。また深絞り成形でなく張出し成形
のため、しわ押え面の内方の板金ワークの大半を最終製
品部分にすることができて、深絞りのためには必要であ
るがプレス後は端材としてスクラップとなるような本来
的には不要な壁部ないし周辺部を形成しなくてよいか
ら、材料の歩留まりを高めることができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明で使用する板金ワークの平面図。 【図2】プレス装置の断面図。 【図3】プレス装置のポンチとブランクホルダの斜視
図。 【図4】プレス装置のポンチとブランクホルダの斜視
図。 【図5】本発明により成形したプレス品の斜視図。 【図6】(A)は本発明により成形したプレス品の別の
角度から見た斜視図、(B)は本発明により成形した別
のプレス品の斜視図。 【図7】(A)は図5のA−A線矢視断面図、(B)は
図5のB−B線矢視断面図。 【図8】従来のフードアウタの斜視図。 【図9】本発明で成形しようとする新しいフードアウタ
の斜視図。 【図10】新しいフードアウタを深絞り成形した場合の
プレス品の斜視図。 【図11】新しいフードアウタを深絞り成形した場合の
プレス品を、別の角度から見た斜視図。 【符号の説明】 4 フードアウタ 10 板金ワーク 12 切欠部 14 プレス装置 15 切欠周縁支持部 20 ポンチ金型 22 ブランクホルダ 26 上金型 30 棚部 32 割線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21D 22/00 - 26/14

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】四辺形をなす板金の少なくとも相隣接する
    2つの角部を切欠き、該切欠き部に挟まれた一辺部と、
    前記2つの角部に一端が隣接する板金の他の二辺部と
    を、張出成形にて同じ側に曲げ加工するようにした板金
    のプレス方法。
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