JP3654210B2 - Method for forming hydroform of laminated plate material, apparatus therefor and laminated plate material - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属板を重ね合せてなる重ね合せ板材を、ハイドロフォーム成形法により型の凹部形状に合致した成形品に成形する重ね合せ板材のハイドロフォーム成形技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
重ね合せ板材を、ハイドロフォーム成形法により、型の凹部形状に合致した成形品に成形する技術が知られている(例えば、特開平11−347643号公報および特開平10−85944号公報を参照)。
【0003】
重ね合せ板材は、型に入れる前に予め、重ね合せた金属板の縁部を全周にわたって溶接され接合されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、重ね合せた金属板の外周すべてを溶接してあるため、当該重ね合せ板材を深絞り成形した場合などにおいて、材料流入の不均一などに起因して、成形品にしわや割れなどの成形品質上の不具合が生じたり、溶接した部位にはがれなどの溶接品質上の不具合が生じたりするという不具合がある。
【0005】
そこで、本発明は、成形品質や溶接品質の低下を抑え得る重ね合せ板材のハイドロフォーム成形方法、その装置および重ね合せ板材を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記する手段により達成される。
【0007】
(1)隅部と隣接する隅部間に位置する辺とを含む重ね合せた金属板を、凹部が設けられた型内に入れ、前記金属板の間に内圧をかけて、前記凹部の形状に合致した成形品を成形する重ね合せ板材のハイドロフォーム成形方法において、
成形前の輪郭から内側に向けて変形することにより成形に必要な材料を供給する部分をなす前記辺に溶接を施し、かつ、成形品にしわが発生することを防止するために材料の流入を制限する部分をなす前記隅部には溶接を施さずに前記金属板相互を接合した重ね合せ板材を型内に入れ、
前記溶接を施した前記辺での材料の流入を許容し、かつ、溶接を施していない前記隅部での材料の流入を制限しつつ、前記金属板の間に内圧をかけて、張出成形と絞り成形との複合成形を行うことを特徴とする重ね合せ板材のハイドロフォーム成形方法。
【0010】
(2)前記金属板の間に内圧をかける媒体を注入する注入口は、前記隅部に位置して、予備成形されていることを特徴とする上記(1)に記載の重ね合せ板材のハイドロフォーム成形方法。
【0011】
(3)前記媒体を供給する金型ノズルを前記注入口に挿入する際に、前記注入口は、前記型および前記金型ノズルによりしごき加工されて、本成形されることを特徴とする上記(2)に記載の重ね合せ板材のハイドロフォーム成形方法。
【0012】
(4)前記辺または前記隅部における板押え圧を調整することにより、前記溶接を施した前記辺での材料流入量を制御することを特徴とする上記(1)に記載の重ね合せ板材のハイドロフォーム成形方法。
【0013】
(5)前記重ね合せ板材を構成する少なくとも一方の金属板は、板厚が異なる部位を有することを特徴とする上記(1)に記載の重ね合せ板材のハイドロフォーム成形方法。
【0014】
(6)隅部と隣接する隅部間に位置する辺とを含む重ね合せた金属板から成形品をハイドロフォーム成形するための重ね合せ板材のハイドロフォーム成形装置において、
成形前の輪郭から内側に向けて変形することにより成形に必要な材料を供給する部分をなす前記辺に溶接を施し、かつ、成形品にしわが発生することを防止するために材料の流入を制限する部分をなす前記隅部には溶接を施さずに前記金属板相互を接合した重ね合せ板材を入れる相対的に接離移動自在な上下型と、
前記上下型に設けられた凹部と、
前記溶接を施した前記辺を押える第1押え手段と、
前記第1押え手段とは独立して設けられ溶接を施していない前記隅部を押える第2押え手段と、
前記金属板の間に内圧をかける媒体を供給する金型ノズルと、
前記辺または前記隅部における板押え圧を可変自在な調整手段と、を有してなり、
前記溶接を施した前記辺での材料の流入を許容し、かつ、溶接を施していない前記隅部での材料の流入を制限しつつ、前記金型ノズルから前記媒体を供給して前記金属板の間に内圧をかけて、張出成形と絞り成形との複合成形を行い、前記凹部の形状に合致した成形品を成形する重ね合せ板材のハイドロフォーム成形装置。
【0015】
(7)前記重ね合せ板材は、前記媒体を注入する予備成形された注入口を有し、
前記金型ノズルを前記注入口に挿入する際に、前記注入口は、前記上下型および前記金型ノズルによりしごき加工されて、本成形されることを特徴とする上記(6)に記載の重ね合せ板材のハイドロフォーム成形装置。
【0016】
(8)前記重ね合せ板材を構成する少なくとも一方の金属板は、板厚が異なる部位を有することを特徴とする上記(6)に記載の重ね合せ板材のハイドロフォーム成形装置。
【0017】
(9)隅部と隣接する隅部間に位置する辺とを含む重ね合せた金属板であって、型に設けられた凹部の形状に合致した成形品にハイドロフォーム成形される重ね合せ板材において、
成形前の輪郭から内側に向けて変形することにより成形に必要な材料を供給する部分をなす前記辺に溶接を施し、かつ、成形品にしわが発生することを防止するために材料の流入を制限する部分をなす前記隅部には溶接を施さずに前記金属板相互を接合したことを特徴とする重ね合せ板材。
【0018】
(10)前記重ね合せ板材を構成する少なくとも一方の金属板は、板厚が異なる部位を有することを特徴とする上記(9)に記載の重ね合せ板材。
【0019】
(11)前記溶接を施した前記辺は、当該辺における溶接部に接触しない型により押えられていることを特徴とする上記(1)に記載のハイドロフォーム成形方法。
【0020】
(12)前記第1押え手段は、前記溶接を施した前記辺における溶接部に接触しない間隙部が設けられていることを特徴とする上記(6)に記載のハイドロフォーム成形装置。
【0021】
(13)前記第1押え手段は、前記溶接を施した前記辺における溶接部が前記凹部内に入り込むことを阻止する阻止手段が設けられていることを特徴とする上記(6)に記載のハイドロフォーム成形装置。
【0022】
(14)前記阻止手段は、前記金属板から突出する前記溶接部の盛り上がり部を係止することを特徴とする上記(13)に記載のハイドロフォーム成形装置。
【0023】
(15)前記阻止手段は、前記溶接を施した前記辺に前記溶接部よりも内方位置に設けられた膨出部を係止することを特徴とする上記(13)に記載のハイドロフォーム成形装置。」です。
【0024】
【発明の効果】
上記のように構成した本発明は以下の効果を奏する。
【0025】
請求項1に記載の発明によれば、材料の流入を許容する範囲と、材料の流入を制限する範囲とに着目し、材料の流入を許容する範囲の辺にのみ溶接を施して金属板相互を接合した重ね合せ板材に対してハイドロフォーム成形するので、しわや割れなどの成形品質上の不具合や、溶接した部位にはがれなどの溶接品質上の不具合が生じることを防止できる。
【0026】
請求項2に記載の発明によれば、注入口は材料の流入が制限される部位に予備成形されているので、ハイドロフォーム成形時に注入口近傍に隙間が生じることがなく、媒体の漏れを防止できる。
【0027】
請求項3に記載の発明によれば、注入口は金型ノズルを挿入する際にしごき加工されて本成形されるので、注入口の内周面が円筒部の外周面に圧接し、注入口と金型ノズルとの間に隙間が生じることがなく、媒体の漏れをより一層確実に防止できる。
【0028】
請求項4に記載の発明によれば、溶接を施した辺での材料流入量が制御され、割れなどを生じることなく、重ね合せ板材に対して張出成形と絞り成形との複合成形を行うことができる。
【0029】
請求項5に記載の発明によれば、要求される強度などに応じて板厚を異ならせた金属板からなる重ね合せ板材を複合成形して成形品を得ることから、プレス成形された部品同士を組み立てる場合に比較して、成形工程を著しく簡素化でき、要請される強度性能に簡単に応えることができる。さらに、成形に要する型の数を削減でき、製造コストや材料原価の削減が可能となる。
【0030】
請求項6に記載の発明によれば、しわや割れなどの成形品質上の不具合や、溶接した部位にはがれなどの溶接品質上の不具合が生じることを防止できる。さらに、溶接を施した辺での材料流入量を調整手段により制御でき、割れなどを生じることなく、重ね合せ板材に対して張出成形と絞り成形との複合成形を行うことができる。
【0031】
請求項7に記載の発明によれば、注入口は金型ノズルを挿入する際にしごき加工されて本成形されるので、媒体の漏れを確実に防止できる。
【0032】
請求項8に記載の発明によれば、請求項5に記載の発明と同様に、プレス成形された部品同士を組み立てる場合に比較して、成形工程を著しく簡素化でき、要請される強度性能に簡単に応えることができる。さらに、成形に要する型の数を削減でき、製造コストや材料原価の削減が可能となる。
【0033】
請求項9に記載の発明によれば、材料の流入を許容する範囲と、材料の流入を制限する範囲とに着目し、材料の流入を許容する範囲の辺にのみ溶接を施して金属板相互を接合した重ね合せ板材であるので、ハイドロフォーム成形しても、しわや割れなどの成形品質上の不具合や、溶接した部位にはがれなどの溶接品質上の不具合が生じない。
【0034】
請求項10に記載の発明によれば、プレス成形された部品同士を組み立てる場合に比較して、成形工程を著しく簡素化でき、要請される強度性能に簡単に応え得る重ね合せ板材を提供できる。さらに、成形に要する型の数を削減でき、製造コストや材料原価の削減が可能となる重ね合せ板材を提供できる。
【0035】
請求項11に記載の発明によれば、はがれなどの溶接品質上の不具合が溶接部に生じることを防止できる。さらに、溶接部に対する前加工が必要でないため、製造コストの増加を招来することもない。
【0036】
請求項12に記載の発明によれば、はがれなどの溶接品質上の不具合が溶接部に生じることを防止できる。さらに、溶接部に対する前加工が必要でないため、製造コストの増加を招来することもない。
【0037】
請求項13〜請求項15に記載の発明によれば、溶接部が凹部内に入り込むことが阻止され、溶接部における金属板が引き剥がされることを防止できる。さらに、溶接を施した辺の大きさを必要最小限の大きさに設定でき、材料原価の削減が可能となる。
【0038】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【0039】
図1(A)は、本発明を適用してハイドロフォーム成形された成形品10の一例を示す斜視図、同図(B)は、成形前の重ね合せ板材20を示す斜視図、同図(C)は、図(B)の1−1線に沿う断面図である。図2(A)は、重ね合せ板材20において溶接により接合した個所を示す平面図、同図(B)は、ハイドロフォーム成形後の重ね合せ板材20を示す平面図、同図(C)は、図(B)の2−2線に沿う断面図、同図(D)は、溶接位置を改変した例における断面図である。
【0040】
図1(A)に示す成形品10は、凹部が設けられた型内に重ね合せた金属板を入れて金属板の間に内圧をかけるハイドロフォーム成形法により成形される。成形品10は、凹部の内面形状に合致した外面形状を有する。
【0041】
図1(B)(C)に示すように、重ね合せ板材20は、複数枚(図示例では2枚)の金属板21、22を重ね合せて構成されている。金属板21、22は、成形品10に要求される強度に合せて、板厚が異なる部位を有する。つまり、図中上側に示される金属板21の上面には当該金属板21の面積よりも小さい板材23が重ね合せ溶接され、図中下側に示される金属板22の下面には当該金属板22の面積よりも小さい板材24が重ね合せ溶接されている。各板材23、24は、成形品10を他の部品と連結する必要などから、成形品10に高い強度が要求される位置に重ね合せ溶接される。
【0042】
図2に示すように、重ね合せ板材20は、重ね合せた金属板21、22の縁部のうちハイドロフォーム成形時に材料の流入を許容する範囲の板押え部25にのみ溶接26を施して金属板21、22相互が接合されている。溶接には、プラズマ溶接またはレーザ溶接などの工法を用いる。図2(B)において、成形前の重ね合せ板材20の輪郭が二点鎖線で示される。この図2(B)と図1(A)に明らかに示されるように、溶接26を施した板押え部25は、成形品形状において略直線形状を呈する部位11に対応する。また、溶接26を施していない他の板押え部27は、成形品形状において曲率を有する部位12および成形品10の角部13に対応する。なお、以下の説明では、溶接26を施した板押え部25を、「接合板押え部25」とも称する。
【0043】
図1(A)および図2(B)を参照して、金属板21、22の間に内圧をかける媒体を注入する注入口28が、前記他の板押え部27に位置して、プレス加工などにより予備成形されている。注入口28は材料の流入が制限される部位に成形されているので、ハイドロフォーム成形時に注入口28近傍に隙間が生じることがなく、媒体の漏れを防止できる。前記媒体としては、例えば、水が用いられる。
【0044】
図3(A)(B)は、ハイドロフォーム成形装置30の要部を示す断面図、図4は、ハイドロフォーム成形装置30により成形中の重ね合せ板材20を示す図である。なお、図3(A)は、図4の3A−3A線に沿ったハイドロフォーム成形装置30の断面を示し、図3(B)は、図4の3B−3B線に沿ったハイドロフォーム成形装置30の断面を示している。また、図3(A)は、ハイドロフォーム成形中の状態を示し、図3(B)は、ハイドロフォーム成形が終了する直前の状態を示している。
【0045】
図3(A)(B)に示すように、ハイドロフォーム成形装置30は、重ね合せ板材20を入れる相対的に接近離反移動自在に設けられた上型31、下型32と、上下型31、32のそれぞれに設けられたカップ形状の凹部33、34と、接合板押え部25を押える第1押え手段41と、第1押え手段41とは独立して設けられ他の板押え部27を押える第2押え手段42と、金属板21、22の間に内圧をかける媒体を供給する金型ノズル50と、を有する。ハイドロフォーム成形装置30はさらに、接合板押え部25における板押え圧を可変自在な調整手段60を有する。
【0046】
第1押え手段41は、図3(B)および図4に示すように、接合板押え部25を押える位置に配置されている。図示例では、上下型31、32のそれぞれに4個の第1押え手段41が設けられている。第1押え手段41のそれぞれは、板押えブロック43と、金型44と、油圧が供給される油圧供給室45とを備える。油圧供給室45は、板押えブロック43と金型44との間に配置され、油圧供給装置61から油圧が供給される。供給される油圧を調整することにより、上型31側の板押えブロック43の押え面と、下型32側の板押えブロック43の押え面との間のクリアランスが調整され、板押えブロック43による板押え圧が制御される。油圧供給室45、油圧供給装置61などから調整手段60が構成される。
【0047】
第2押え手段42は、図3(A)に示すように、溶接26を施していない他の板押え部27を押える位置に配置されている。第2押え手段42は、一般的なブランクホルダー46と、ダイ47とを備える。第2押え手段42では、ハイドロフォーム成形装置30が有する型締め力Fを媒体とした板押え圧fにより、他の板押え部27を押える。
【0048】
金型ノズル50は、図3(A)に示すように、その先端が重ね合せ板材20の注入口28に挿入される。金型ノズル50は、圧力供給装置51に接続され、所定の圧力に高められた媒体が圧力供給装置51から金型ノズル50を通って重ね合せ板材20の内部に導入される。
【0049】
図5(A)は、注入口28の予備成形形状を示す断面図、同図(B)は、金型ノズル50を示す正面図、同図(C)は、金型ノズル50を注入口28に挿入した状態を示す断面図である。
【0050】
図5(A)に示すように、注入口28の予備成形形状は、金属板21、22のそれぞれに形成された半円弧部61a、61bを相互に突き合せた円形形状を有する。
【0051】
図5(B)に示すように、金型ノズル50は、媒体を案内する中心孔52が形成され、注入口28の外径寸法にほぼ等しい基部53と、基部53よりも小径に形成された挿入部54と、を備える。挿入部54は、軸線方向と平行な外周面を備える円筒部55と、円筒部55の先端に設けられやや先細りとなった挿入ガイド部56と、を備える。図5(C)に示すように、円筒部55の外径寸法は、注入口28の内径寸法よりも大きい。したがって、金型ノズル50を注入口28に挿入する際に、注入口28は、上下型31、32および金型ノズル50によりしごき加工されて、本成形される。本成形された後においては、注入口28の内周面が円筒部55の外周面に圧接し、注入口28と金型ノズル50との間に隙間が生じない。このため、媒体を金型ノズル50から注入口28に導入しても、媒体が漏れ出ることがない。
【0052】
図6(A)(B)は、上下型31、32に設けられた凹部33、34の要部の形状を示す図であり、同図(A)は接合板押え部25近傍の凹部33、34形状を示し、同図(B)は他の板押え部27近傍の凹部33、34形状を示している。
【0053】
図6(A)(B)を比較して参照すれば明らかなように、接合板押え部25から成形品形状を構成する部位までを繋ぐ部分33a、34aは、他の板押え部27近傍の形状に比べて、材料流入方向になだらかな断面形状に設定されている。このような断面形状により、材料は、接合板押え部25から成形品形状を構成する部位に向けて、流入し易くなる。
【0054】
次に、ハイドロフォーム法による重ね合せ板材20の成形手順を説明する。
【0055】
まず、図5(A)に示すように、2枚の金属板21、22に、注入口28をなす半円弧部61a、61bをプレス加工などにより予備成形する。さらに、図1(B)に示すように、成形品10に要求される強度に合せて板材23、24を重ね合せ溶接し、これら2枚の金属板21、22を重ね合せる。
【0056】
次いで、図2(A)に示すように、重ね合せた金属板21、22の縁部のうちハイドロフォーム成形時に材料の流入を許容する範囲の板押え部25にのみ溶接26を施して金属板21、22相互を接合し、重ね合せ板材20を構成する。溶接26を施す部位は、成形品形状において略直線形状を呈する部位11に対応する。溶接26を施さない部位は、成形品形状において曲率を有する部位12および成形品10の角部13に対応する。なお、注入口28は、溶接26を施していない他の板押え部27に位置して、予備成形されている。
【0057】
次いで、図3(A)(B)に示すように、ハイドロフォーム成形装置30の上下型31、32の間に重ね合せ板材20を入れ、型締めする。他の板押え部27は、ハイドロフォーム成形装置30が有する型締め力Fを媒体とした板押え圧fで、第2押え手段42により押えられる。一方、接合板押え部25は、調整手段60により制御された板押え圧で、第1押え手段41により押えられる。
【0058】
また、金型ノズル50を注入口28に挿入し、当該注入口28を上下型31、32および金型ノズル50によりしごき加工して、本成形する。
【0059】
そして、図3(A)に示すように、金型ノズル50を通して、所定の圧力に高められた媒体を圧力供給装置51から重ね合せ板材20の内部に導入する。このとき、本成形された注入口28の内周面が金型ノズル50の円筒部55の外周面に圧接していることから、媒体が漏れ出ることはない。
【0060】
金型ノズル50から媒体を供給して金属板21、22の間に内圧をかける際には、接合板押え部25での材料の流入が調整手段60により許容され、かつ、他の板押え部27での材料の流入が第2押え手段42により制限されている。
【0061】
図4に示すように、接合板押え部25は、材料の流入が許容されつつ第1押え手段41により押えられているので、媒体の導入に伴い、二点鎖線で示される成形前の輪郭から、実線で示される輪郭になるまで、材料を供給しながら変形する。接合板押え部25では材料流入量が制御されているので、割れなどを生じることなく、重ね合せ板材20に対して張出成形と絞り成形との複合成形を行うことができる。また、接合板押え部25では2枚の金属板21、22が溶接26により接合されていることから、図7に示すように2枚の金属板21、22がずれるような不具合は生じない。したがって、上側の金属板21、22と下側の金属板21、22とで材料流入量に差が発生せず、良好な成形品10を得ることができる。
【0062】
一方、成形品10の角部13に相当する部分は、第2押え手段42により押えられているので、媒体を導入しても、材料の流入がない。また、成形品形状において曲率を有する部位12も、第2押え手段42により押えられているので、媒体を導入しても、材料の流入がない。このため、材料が伸ばされながら、曲率を有する部位12が成形され、成形品10にしわが発生することがない。このようにして、媒体の導入に伴い、重ね合せ板材20は、張出成形と絞り成形との複合成形が行われる。
【0063】
図6(A)に示すように、接合板押え部25近傍における凹部33、34の断面形状は、材料流入方向になだらかに設定されている。このため、接合板押え部25近傍から成形品形状を構成する部位に材料が流入し易くなり、割れなどを生じることなく複合成形を行うことができる。
【0064】
そして、図3(B)に示すように、媒体の導入が終了すると、重ね合せ板材20は凹部33、34の内面形状に合致した形状に成形され、上下型31、32を開いて成形品10を取り出すと、一連のハイドロフォーム成形が完了する。
【0065】
従来一般的に、要求される強度が異なる部位を一の製品に含む場合には、要求される強度に応じた肉厚を有する金属板を用いて複数の部品をプレス成形し、これらの部品を後工程で組み立てることにより、一の製品を作り上げていた。このようにしたのは、要求された最大強度に応じた肉厚を有する金属板で製品全体を形成すると、製品重量の増大を招くからである。
【0066】
かかる手順によれば、一の製品を作り上げる工程がきわめて煩雑であり、成形に要する型の数も多くなる。また、部品形状などの制約から必要以上に厚肉の金属板を使用しなければならないこともあり、材料原価も増加してしまう。さらに、プレス成形された部品同士を組み立てるアセンブリ工程では、部品相互の位置合せをしながら仮溶接をし、その後に本溶接をしなければならず、製作に要する期間を短縮するにも自ずと限界があった。
【0067】
これに対して、本実施形態では、要求される強度に応じて板厚を異ならせた金属板21、22からなる重ね合せ板材20を複合成形して成形品10を得ることから、成形工程を著しく簡素化でき、要請される強度性能に簡単に応えることができる。さらに、成形に要する型の数を削減でき、製造コストの低減にも寄与できる。材料原価の削減も可能である。
【0068】
また、ハイドロフォーム成形であるため、プレス成形に比べて、成形品形状の選択ないし設定の自由度が増す。さらに、プレス成形に比べてスプリングバックが少なく、成形品形状の凍結性も向上する。
【0069】
さらに、材料の流入を許容する範囲と、材料の流入を制限する範囲とに着目し、材料の流入を許容する範囲の板押え部にのみ溶接26を施して金属板21、22相互を接合した重ね合せ板材20としたので、ハイドロフォーム成形時に、しわや割れなどの成形品質上の不具合や、溶接26した部位にはがれなどの溶接品質上の不具合が生じることを防止できる。
【0070】
重ね合せ板材20における一定の範囲が予め溶接26されているので、ハイドロフォーム成形後の成形品10は、すでに仮溶接が完成した状態であり、本溶接工程にすぐに移行できる。したがって、プレス成形のアセンブリ工程で必要であった部品相互の位置合せをしながら仮溶接を行う作業が不要となり、位置合せ精度が向上し、製作に要する期間を短縮できる。
【0071】
図8(A)〜(D)は、重ね合せ板材20およびこれに用いる金属板21、22の改変例を示す斜視図である。
【0072】
上述した実施形態では、重ね合せ溶接した板材23、24が外部に臨むように2枚の金属板21、22を重ね合せて、重ね合せ板材20を構成した場合を図示した(図1(C)参照)。重ね合せ板材20はこの場合に限定されず、図8(A)に示すように、板材23、24が内部に臨むように2枚の金属板21、22を重ね合せたものでもよい。
【0073】
また、金属板21、22に板厚が異なる部位を設ける形態は、小さな板材23、24を重ね合せ溶接する形態に限られない。例えば、図8(B)(C)に示すように、異なる板厚を有する板材71、72を付き合せ溶接73する形態でもよい。さらに、図8(D)に示すように、所定の肉厚を有する一枚の板材74に圧延などの工法を施し、連続的な差厚板材とした形態でもよい。
【0074】
また、各金属板21、22がともに板厚が異なる部位を有する場合を示したが、一方の金属板21または22だけが板厚が異なる部位を有するときにも本発明を適用できる。なお、均一な板厚を有する金属板からなる重ね合せ板材に本発明を適用できることは言うまでもない。
【0075】
上述した実施形態では、板押え部に施す溶接26は、重ね合せた金属板21、22の縁部の外周から所定寸法だけ内方に位置した周部としてある。但し、溶接位置はこの部位に限定されるものではなく、図2(D)に示すように、重ね合せた金属板21、22の縁部の外周に溶接26を施してもよい。この位置に溶接26すれば、板押え部25、27にむだな部分が少なくなり、材料の削減を図ることができる。
【0076】
図9(A)〜(G)は、注入口28の予備成形形状の他の例を示す断面図である。
【0077】
注入口28の予備成形形状は、金属板21、22のそれぞれに形成された半矩形部62a、62bを相互に突き合せた矩形形状(図9(A))、半楕円部63a、63bを相互に突き合せた楕円形状(図9(B))、成形品10に設定される部分的な断面形状を利用した任意の形状部64a、64b(図9(C))に改変できる。さらに、注入口28の予備成形形状は、一方の金属板21に形成した半円弧部61a(図9(D))、半矩形部62b(図9(E))、半楕円部63a(図9(F))、任意の形状部64b(図9(G))にも改変できる。
【0078】
上述した実施例では、接合板押え部25における板押え圧を重ね合せ板材20の上下両方から調整する構成を示したが、上下いずれか一方で、接合板押え部25における板押え圧を調整してもよい。
【0079】
また、接合板押え部25における板押え圧を調整手段60により可変自在に構成した形態を示したが、これとは逆に、他の板押え部27における板押え圧を調整手段60で調整することにより、接合板押え部25での材料の流入を許容し、かつ、他の板押え部27での材料の流入を制限することも可能である。
【0080】
次に、所定部位にのみ溶接を施した重ね合せ板材をハイドロフォーム成形するのに好適な型構造について詳細に説明する。
【0081】
図10は、材料の流入を許容する範囲の板押え部25にのみ溶接26を施した重ね合せ板材20の一例を示す要部拡大図である。
【0082】
図示するように、重ね合せ板材20は、重ね合せた金属板21、22の縁部のうちハイドロフォーム成形時に材料の流入を許容する範囲の板押え部25にのみ溶接26を施して金属板21、22相互が接合されている。図示例のように、アーク溶接により溶接を施す場合、溶接工法上必要な溶け込みを得るために、溶接部80の出っ張りを金属板21の板厚未満に制御することは困難である。このため、溶接部80は、金属板21の板厚以上に盛り上がっている。盛り上がり部80aの寸法は、板厚の0.5倍程度である。各金属板21、22の板厚が2.0mmの場合を例に挙げると、盛り上がり寸法は約1.0mmであり、溶接部80における高さ寸法は、2.0mm×2枚+1.0mm=5.0mm程度になる。
【0083】
溶接部80が金属板21よりも突出した状態のままでハイドロフォーム成形を行うと、溶接された金属板21、22の部位にはがれなどの溶接品質上の不具合が生じる虞がある。このため、図10に二点鎖線で示すように、溶接部80を金属板21の板厚と同程度の厚さに加工する必要がある。上記の寸法例では、溶接部80における高さ寸法を、重ね合せ板材20の高さ寸法にほぼ等しい4.0mmになるように、溶接部80を切削加工する必要がある。このような溶接部80に対する前加工が必要になると、その分だけ工程が増え、製造コストの増加を招来することになる。かかる観点より、ハイドロフォーム成形装置のうち、接合板押え部25を押える部位は以下のように構成されている。
【0084】
図11(A)(B)は、ハイドロフォーム成形装置のうち、溶接を施した板押え部を押える部位近傍を拡大して示す図であり、同図(A)は、ハイドロフォーム成形中の状態を示し、同図(B)は、ハイドロフォーム成形が終了する直前の状態を示している。
【0085】
図示するように、第1押え手段41には、接合板押え部25における溶接部80に接触しない間隙部81が設けられている。図示例では、上側の板押えブロック43に凹溝82を形成することにより、前記間隙部81を形成している。溶接部80には、金属板21、22から突出する盛り上がり部80aがある。この盛り上がり部80aと凹溝82の底面との間の隙間寸法Sは、1.0mmを越える程度の寸法である。
【0086】
上記構成の第1押え手段41により接合板押え部25を押えつつハイドロフォーム成形を行うと、前述したように、接合板押え部25は、成形に必要な材料を供給しながら変形する。但し、図11(A)に示される成形中から同図(B)に示される成形終了に至るまで、接合板押え部25における溶接部80は、板押えブロック43に設けた間隙部81により、第1押え手段41に接触することはない。このため、はがれなどの溶接品質上の不具合が溶接部80に生じることを防止できる。さらに、重ね合せた金属板21、22を溶接したままの状態で、つまり、溶接部80を金属板21、22の板厚と同程度の厚さに加工することなく、ハイドロフォーム成形を行うことができる。溶接部80に対する前加工が必要でないため、工程が増えることはなく、製造コストの増加を招来することもない。
【0087】
図12は、他の実施形態に係るハイドロフォーム成形装置のうち、溶接を施した板押え部25を押える部位近傍を拡大して示す図であり、ハイドロフォーム成形が終了する直前の状態を示している。
【0088】
図示するように、第1押え手段41には、接合板押え部25における溶接部80が凹部33、34内に入り込むことを阻止する阻止手段85が設けられている。この阻止手段85は、金属板20、21から突出する溶接部80の盛り上がり部80aを係止する。図示例では、上側の板押えブロック43に凹溝82を形成することにより、前記間隙部81を形成している。さらに、凹溝82の図中右側壁82rを、ハイドロフォーム成形が終了する以前に溶接部80の盛り上がり部80aに当接する位置に設けることにより、前記阻止手段85を形成している。
【0089】
上記構成の第1押え手段41により接合板押え部25を押えつつハイドロフォーム成形を行うと、前述したように、接合板押え部25は、成形に必要な材料を供給しながら変形する。但し、ハイドロフォーム成形が終了する前に、溶接部80の盛り上がり部80aが凹溝82の図中右側壁82rに当接する。このため、溶接部80が凹部33、34内に入り込むことが阻止され、溶接部80における金属板21、22が上下方向に引き剥がされることを防止できる。溶接部80が凹部33、34内に入り込むことが阻止される結果、接合板押え部25の大きさを必要最小限の大きさに設定でき、材料原価の削減が可能となる。
【0090】
阻止手段85は上述した構成に限られず、適宜改変可能である。
【0091】
例えば、図13に示すように、凹溝82の断面形状をテーパ形状に形成することにより、前記阻止手段85を形成してもよい。かかる構成の場合、ハイドロフォーム成形を開始すると、接合板押え部25は、成形に必要な材料を供給しながら変形するが、ハイドロフォーム成形が終了する前に、溶接部80の盛り上がり部80aがテーパ面に当接する。これにより、溶接部80が凹部33、34内に入り込むことが阻止されるため、上述したのと同様に、金属板21、22が上下方向に引き剥がされることを防止でき、接合板押え部25の大きさを必要最小限の大きさに設定できる。
【0092】
また、阻止手段85は、金属板21、22から突出する溶接部80の盛り上がり部80aを直接係止する構成に限られず、接合板押え部25に溶接部80よりも内方位置に設けられた膨出部86を係止する構成でもよい。つまり、図14に示すように、接合板押え部25には、溶接部80よりも内方位置に膨出部86が設けられ、凹溝82の図中右側壁82rは、ハイドロフォーム成形が終了する以前に膨出部86に当接する位置に設けられている。膨出部86は、金属板21、22間にワイヤ87を挿入し、剛性を高めることが望ましい。かかる構成の場合、ハイドロフォーム成形を開始すると、接合板押え部25は、成形に必要な材料を供給しながら変形するが、ハイドロフォーム成形が終了する前に、膨出部86が凹溝82の図中右側壁82rに当接する。これにより、溶接部80が凹部33、34内に入り込むことが阻止されるため、上述したのと同様に、金属板21、22が上下方向に引き剥がされることを防止でき、接合板押え部25の大きさを必要最小限の大きさに設定できる。
【0093】
膨出部86を係止する阻止手段85は、図15に示すように凹溝82の断面形状をテーパ形状に形成する形態、図16に示すように接合板押え部25の上下両面に設けた膨出部86を凹溝82の図中右側壁82rにより係止する形態、または、図17に示すように接合板押え部25の上下両面に設けた膨出部86をテーパ形状の凹溝82のテーパ面により係止する形態に改変できる。図16または図17に示される形態では、下側の板押えブロック43にも凹溝82が形成されている。接合板押え部25の上下両面に設けた膨出部86を係止することにより、溶接部80が凹部33、34内に入り込むことを、より確実に、阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1(A)は、本発明を適用してハイドロフォーム成形された成形品の一例を示す斜視図、同図(B)は、成形前の重ね合せ板材を示す斜視図、同図(C)は、図(B)の1−1線に沿う断面図である。
【図2】 図2(A)は、重ね合せ板材において溶接により接合した個所を示す平面図、同図(B)は、ハイドロフォーム成形後の重ね合せ板材を示す平面図、同図(C)は、図(B)の2−2線に沿う断面図、同図(D)は、溶接位置を改変した例における断面図である。
【図3】 図3(A)(B)は、ハイドロフォーム成形装置の要部を示す断面図である。
【図4】 図4は、ハイドロフォーム成形装置により成形中の重ね合せ板材を示す図である。
【図5】 図5(A)は、注入口の予備成形形状を示す断面図、同図(B)は、金型ノズルを示す正面図、同図(C)は、金型ノズルを注入口に挿入した状態を示す断面図である。
【図6】 図6(A)(B)は、上下型に設けられた凹部の要部の形状を示す図であり、同図(A)は溶接を施した板押え部近傍の凹部形状を示し、同図(B)は溶接を施していない他の板押え部近傍の凹部形状を示す図である。
【図7】 ハイドロフォーム成形時に材料の流入を許容する範囲の板押え部を溶接により接合しなかった場合に生じ得る不具合例を示す断面図である。
【図8】 図8(A)〜(D)は、重ね合せ板材およびこれに用いる金属板の改変例を示す斜視図である。
【図9】 図9(A)〜(G)は、注入口の予備成形形状の他の例を示す断面図である。
【図10】 材料の流入を許容する範囲の板押え部にのみ溶接を施した重ね合せ板材の一例を示す要部拡大図である。
【図11】 図11(A)(B)は、材料の流入を許容する範囲の板押え部にのみ溶接を施した重ね合せ板材をハイドロフォーム成形するのに好適な型構造の一例を示す図である。
【図12】 型構造の他の例を示す図である。
【図13】 型構造のさらに他の例を示す図である。
【図14】 型構造のさらに他の例を示す図である。
【図15】 型構造のさらに他の例を示す図である。
【図16】 型構造のさらに他の例を示す図である。
【図17】 型構造のさらに他の例を示す図である。
【符号の説明】
10…成形品
11…成形品形状において略直線形状を呈する部位
12…成形品形状において曲率を有する部位
13…成形品の角部
20…重ね合せ板材
21、22…金属板
25…溶接を施した板押え部
26…溶接
27…溶接を施していない他の板押え部
28…注入口
30…ハイドロフォーム成形装置
31、32…型
33、34…凹部
41…第1押え手段
42…第2押え手段
50…金型ノズル
51…圧力供給装置
60…調整手段
80…溶接部
80a…盛り上がり部
81…間隙部
82…凹溝
85…阻止手段
86…膨出部
87…ワイヤ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydroforming technique for a laminated plate material in which a laminated plate material formed by superimposing metal plates is formed into a molded product that conforms to a concave shape of a mold by a hydroform molding method.
[0002]
[Prior art]
A technique is known in which a laminated plate material is molded into a molded product that conforms to the shape of the concave portion of the mold by a hydroform molding method (see, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 11-347643 and 10-85944). .
[0003]
Prior to putting into a mold, the overlapped plate material is welded and joined to the edges of the overlapped metal plates all around.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the entire outer periphery of the overlapped metal plate is welded, when the overlapped plate material is deep-drawn, the molded product is formed such as wrinkles and cracks due to non-uniform material inflow. There is a problem that a defect in quality occurs or a defect in welding quality such as peeling occurs in a welded part.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for forming a laminated plate hydroform, an apparatus for the same, and a laminated plate that can suppress degradation of molding quality and welding quality.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The object of the present invention is achieved by the following means.
[0007]
(1)Place the overlapped metal plate including the corner and the side located between the adjacent corners into the mold with the recess.In the hydroform molding method of the laminated plate material, in which an internal pressure is applied between the metal plates, and a molded product that matches the shape of the concave portion is formed.
By deforming inward from the contour before molding, welding is applied to the side that forms the part that supplies the material necessary for molding, and inflow of material is restricted to prevent wrinkles from occurring in the molded product Without welding the corners that make upThe metal platesTheJoiningdidPut the overlapping plate material in the mold,
WeldedThe sideMaterial is allowed to flow in and is not weldedThe cornerA method for hydroforming a laminated plate material, characterized in that an internal pressure is applied between the metal plates while performing a composite forming of an overhang forming and a drawing forming while restricting the inflow of the material.
[0010]
(2) An injection port for injecting a medium for applying an internal pressure between the metal plates,The cornerThe method for hydroforming a laminated plate material according to (1) above, wherein the method is preformed.
[0011]
(3) When the mold nozzle for supplying the medium is inserted into the injection port, the injection port is ironed by the mold and the mold nozzle and is finally molded (2) Hydroform forming method of the laminated plate material according to.
[0012]
(4)The sideOrThe cornerThe welding was performed by adjusting the plate presser pressure atThe sideThe method for hydroforming a laminated plate material according to the above (1), wherein the material inflow amount is controlled.
[0013]
(5The method for hydroforming a laminated plate material according to the above (1), wherein at least one of the metal plates constituting the laminated plate material has a portion having a different thickness.
[0014]
(6)In a hydroforming apparatus for a laminated plate material for hydroforming a molded product from a superimposed metal plate including a corner and a side located between adjacent corners,
By deforming inward from the contour before molding, welding is applied to the side that forms the part that supplies the material necessary for molding, and inflow of material is restricted to prevent wrinkles from occurring in the molded product Without welding the corners that make upThe metal platesTheJoiningdidAn up-and-down mold that can move relative to and away from each other,
A recess provided in the upper and lower molds;
WeldedThe sideFirst presser means for pressing
Provided independently of the first presser means and not weldedThe cornerA second presser means for holding
A mold nozzle for supplying a medium for applying an internal pressure between the metal plates;
The sideOrThe cornerAnd a means for adjusting the plate presser pressure at
WeldedThe sideAllow inflow of material atThe corners not weldedThe medium was supplied from the mold nozzle and internal pressure was applied between the metal plates while restricting the inflow of the material, and composite molding of bulging molding and drawing molding was performed, which matched the shape of the recess. Hydroform molding equipment for laminated plate material for molding molded products.
[0015]
(7) The laminated plate material has a preformed injection port for injecting the medium,
When the mold nozzle is inserted into the injection port, the injection port is ironed by the upper and lower molds and the mold nozzle, and is finally molded (6The hydroforming apparatus for laminated plate materials as described in 1).
[0016]
(8) At least one of the metal plates constituting the laminated plate material has a portion having a different plate thickness (6The hydroforming apparatus for laminated plate materials as described in 1).
[0017]
(9)A metal plate including a corner and a side located between adjacent corners,In the laminated plate material that is hydroformed into a molded product that matches the shape of the recess provided in the mold,
By deforming inward from the contour before molding, welding is applied to the side that forms the part that supplies the material necessary for molding, and inflow of the material is restricted to prevent wrinkles from occurring in the molded product The metal plates were joined to each other without welding at the corners forming the parts to beA laminated board material characterized by that.
[0018]
(10) At least one of the metal plates constituting the laminated plate material has a portion having a different plate thickness (9).
[0019]
(11) WeldedThe sideTheNeighborhoodThe hydroforming method as described in (1) above, wherein the mold is pressed by a mold that does not contact the welded portion.
[0020]
(12) The first presser meansSaidWeldedThe sideThe above-mentioned (characterized in that a gap that does not contact the welded portion is provided (6) Hydroform molding apparatus.
[0021]
(13) The first presser meansSaidWeldedThe sideThe above-mentioned feature is characterized in that a blocking means is provided for preventing the welded portion in the sheet from entering the recess.6) Hydroform molding apparatus.
[0022]
(14The blocking means locks the raised portion of the welded portion protruding from the metal plate.13) Hydroform molding apparatus.
[0023]
(15The blocking means isSaidWeldedThe sideThe bulging portion provided at an inner position than the welded portion is locked to the above (13) Hydroform molding apparatus. "is.
[0024]
【The invention's effect】
The present invention configured as described above has the following effects.
[0025]
Claim1According to the invention described in (2), focusing on the range that allows the inflow of material and the range that restricts the inflow of material,NeighborhoodHydroforming is performed on the laminated plate material that is welded only to the metal plates and the metal plates are joined to each other. Therefore, defects in molding quality such as wrinkles and cracks, and defects in welding quality such as peeling occur in the welded part. Can be prevented.
[0026]
Claim2According to the invention described in (1), since the injection port is preformed at a site where the inflow of the material is restricted, a gap is not generated in the vicinity of the injection port at the time of hydroforming, so that leakage of the medium can be prevented.
[0027]
Claim3According to the invention described in the above, since the injection port is formed by ironing when the mold nozzle is inserted, the inner peripheral surface of the injection port is pressed against the outer peripheral surface of the cylindrical portion, and the injection port and the mold There is no gap between the nozzle and the medium leakage can be prevented more reliably.
[0028]
Claim4According to the invention described in the above, welding was performed.NeighborhoodThe amount of material flowing in is controlled, and composite molding of bulging and drawing can be performed on the laminated plate material without causing cracks and the like.
[0029]
Claim5In the case of assembling press-formed parts together, a composite product is obtained by compositely forming a laminated plate material made of metal plates having different plate thicknesses according to required strength, etc. In comparison with the above, the molding process can be remarkably simplified and the required strength performance can be easily met. Furthermore, the number of molds required for molding can be reduced, and the manufacturing cost and material cost can be reduced.
[0030]
Claim6According to the invention described in (3), it is possible to prevent the occurrence of defects in molding quality such as wrinkles and cracks and defects in welding quality such as peeling at the welded site. In addition, welding was performedNeighborhoodThe amount of material inflow can be controlled by the adjusting means, and composite molding of bulging and drawing can be performed on the laminated plate material without causing cracks.
[0031]
Claim7According to the invention described above, since the injection port is ironed and finally formed when the mold nozzle is inserted, leakage of the medium can be reliably prevented.
[0032]
Claim8According to the invention described in claim5As in the invention described in (1), the molding process can be remarkably simplified and the required strength performance can be easily met as compared with the case where the press-molded parts are assembled. Furthermore, the number of molds required for molding can be reduced, and the manufacturing cost and material cost can be reduced.
[0033]
Claim9According to the invention described in (2), focusing on the range that allows the inflow of material and the range that restricts the inflow of material,NeighborhoodBecause it is a laminated plate material that welds only to the metal plates and joins the metal plates together, even with hydroforming, defects in molding quality such as wrinkles and cracks, and defects in welding quality such as peeling at the welded part Does not occur.
[0034]
Claim10According to the invention described in the above, it is possible to provide a laminated plate material that can remarkably simplify the molding process and can easily meet the required strength performance as compared with the case of assembling the press-molded parts. Furthermore, it is possible to provide a laminated plate material that can reduce the number of molds required for molding and can reduce manufacturing costs and material costs.
[0035]
Claim11According to the invention described in (1), it is possible to prevent defects in welding quality such as peeling from occurring in the welded portion. Furthermore, since pre-processing for the welded portion is not necessary, the manufacturing cost is not increased.
[0036]
Claim12According to the invention described in (1), it is possible to prevent defects in welding quality such as peeling from occurring in the welded portion. Furthermore, since pre-processing for the welded portion is not necessary, the manufacturing cost is not increased.
[0037]
Claim13~ Claim15According to the invention described in (2), it is possible to prevent the welded portion from entering the recess and prevent the metal plate in the welded portion from being peeled off. In addition, welding was performedNeighborhoodTherefore, the material cost can be reduced.
[0038]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0039]
FIG. 1 (A) is a perspective view showing an example of a molded
[0040]
A molded
[0041]
As shown in FIGS. 1B and 1C, the overlapping
[0042]
As shown in FIG. 2, the overlapping
[0043]
Referring to FIGS. 1A and 2B, an
[0044]
FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views showing the main part of the
[0045]
As shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B), the
[0046]
As shown in FIGS. 3B and 4, the first
[0047]
As shown in FIG. 3 (A), the second pressing means 42 is disposed at a position for pressing the other
[0048]
As shown in FIG. 3A, the tip of the
[0049]
5A is a cross-sectional view showing a preformed shape of the
[0050]
As shown in FIG. 5A, the preformed shape of the
[0051]
As shown in FIG. 5B, the
[0052]
6 (A) and 6 (B) are diagrams showing the shapes of the main parts of the
[0053]
6A and 6B, the portions 33a and 34a that connect from the bonded
[0054]
Next, a forming procedure of the overlapping
[0055]
First, as shown in FIG. 5A, semicircular arc portions 61a and 61b forming the
[0056]
Next, as shown in FIG. 2 (A), welding 26 is applied only to the
[0057]
Next, as shown in FIGS. 3A and 3B, the overlapping
[0058]
Further, the
[0059]
Then, as shown in FIG. 3A, the medium that has been increased to a predetermined pressure is introduced from the
[0060]
When the medium is supplied from the
[0061]
As shown in FIG. 4, the joining
[0062]
On the other hand, the portion corresponding to the
[0063]
As shown in FIG. 6A, the cross-sectional shapes of the
[0064]
Then, as shown in FIG. 3B, when the introduction of the medium is completed, the overlapping
[0065]
Conventionally, when a part having different strengths is generally included in one product, a plurality of parts are press-molded using a metal plate having a thickness corresponding to the required strength, and these parts are By assembling in a later process, one product was created. This is because when the entire product is formed of a metal plate having a thickness corresponding to the required maximum strength, the product weight is increased.
[0066]
According to such a procedure, the process of making one product is extremely complicated, and the number of molds required for molding increases. In addition, a metal plate that is thicker than necessary may have to be used due to constraints such as the shape of the part, which increases the material cost. Furthermore, in the assembly process for assembling the press-formed parts, temporary welding must be performed while aligning the parts, and then the main welding must be performed, which naturally limits the time required for production. there were.
[0067]
On the other hand, in this embodiment, since the
[0068]
Moreover, since it is hydroform molding, the degree of freedom in selecting or setting the shape of the molded product is increased compared to press molding. Furthermore, there is less spring back than press molding, and the freezing property of the molded product shape is also improved.
[0069]
Further, paying attention to the range where the inflow of material is allowed and the range where the inflow of material is restricted, the
[0070]
Since a certain range in the overlapped
[0071]
8A to 8D are perspective views showing modified examples of the overlapping
[0072]
In the above-described embodiment, the case where the overlapping
[0073]
Moreover, the form which provides the site | part from which plate | board thickness differs in the
[0074]
Moreover, although the case where each
[0075]
In the embodiment described above, the
[0076]
FIGS. 9A to 9G are cross-sectional views showing other examples of the preformed shape of the
[0077]
The preforming shape of the
[0078]
In the above-described embodiment, the configuration has been shown in which the plate pressing pressure in the bonded
[0079]
Further, although the embodiment has been shown in which the plate pressing pressure in the bonded
[0080]
Next, a mold structure suitable for hydroforming a laminated plate material welded only at a predetermined portion will be described in detail.
[0081]
FIG. 10 is an enlarged view of a main part showing an example of the overlapping
[0082]
As shown in the drawing, the overlapping
[0083]
If hydroforming is performed with the welded
[0084]
FIGS. 11 (A) and 11 (B) are enlarged views showing the vicinity of a portion that holds the welded plate presser portion of the hydroform molding apparatus. FIG. 11 (A) shows a state during hydroform molding. The figure (B) has shown the state just before hydroforming shaping | molding is complete | finished.
[0085]
As shown in the figure, the first
[0086]
When hydroforming is performed while pressing the joining
[0087]
FIG. 12 is an enlarged view showing the vicinity of a portion for pressing the welded
[0088]
As shown in the figure, the first
[0089]
When hydroforming is performed while pressing the joining
[0090]
The blocking means 85 is not limited to the configuration described above, and can be modified as appropriate.
[0091]
For example, as shown in FIG. 13, the blocking means 85 may be formed by forming the cross-sectional shape of the
[0092]
Further, the blocking means 85 is not limited to a configuration in which the raised
[0093]
The blocking means 85 for locking the bulging
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (A) is a perspective view showing an example of a molded product hydroformed by applying the present invention, and FIG. 1 (B) is a perspective view showing a laminated plate material before molding. FIG. (C) is a cross-sectional view taken along line 1-1 of FIG. (B).
FIG. 2 (A) is a plan view showing locations where welding is performed on the overlapping plate material, and FIG. 2 (B) is a plan view showing the overlapping plate material after hydroforming, FIG. 2 (C). These are sectional drawings in alignment with the 2-2 line of a figure (B), and the figure (D) is sectional drawing in the example which changed the welding position.
FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views showing the main parts of a hydroform molding apparatus.
FIG. 4 is a view showing a laminated plate material being molded by a hydroform molding apparatus.
5A is a cross-sectional view showing a preformed shape of an injection port, FIG. 5B is a front view showing a mold nozzle, and FIG. 5C is a view showing a mold nozzle. It is sectional drawing which shows the state inserted in.
6 (A) and 6 (B) are diagrams showing the shape of the main part of the recess provided in the upper and lower molds, and FIG. 6 (A) shows the shape of the recess in the vicinity of the welded plate presser. FIG. 4B is a diagram showing the shape of a recess in the vicinity of another plate pressing portion that is not welded.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a problem that may occur when the plate pressing portion in a range that allows the inflow of material at the time of hydroforming is not joined by welding.
FIGS. 8A to 8D are perspective views showing a modified example of a laminated plate material and a metal plate used therefor.
FIGS. 9A to 9G are cross-sectional views showing other examples of the preformed shape of the injection port.
FIG. 10 is an enlarged view of a main part showing an example of a laminated plate material that is welded only to a plate pressing portion in a range that allows inflow of material.
FIGS. 11 (A) and 11 (B) are views showing an example of a mold structure suitable for hydroforming an overlapped plate material welded only to a plate holding portion within a range that allows inflow of material. It is.
FIG. 12 is a view showing another example of a mold structure.
FIG. 13 is a diagram showing still another example of the mold structure.
FIG. 14 is a diagram showing still another example of the mold structure.
FIG. 15 is a view showing still another example of the mold structure.
FIG. 16 is a diagram showing still another example of the mold structure.
FIG. 17 is a view showing still another example of the mold structure.
[Explanation of symbols]
10 ... Molded product
11: Site that exhibits a substantially linear shape in the shape of the molded product
12: Part having curvature in the shape of the molded product
13 ... Corner of molded product
20 ... Laminated plate material
21, 22 ... Metal plate
25 ... Plate presser with welding
26 ... Welding
27 ... Other plate presser parts not welded
28 ... Inlet
30 ... Hydroform molding equipment
31, 32 ... type
33, 34 ... recess
41. First presser means
42. Second presser means
50 ... Mold nozzle
51 ... Pressure supply device
60. Adjustment means
80 ... welded part
80a ... Swelling part
81 ... Gap
82 ... concave groove
85. Blocking means
86 ... bulge
87 ... Wire
Claims (15)
成形前の輪郭から内側に向けて変形することにより成形に必要な材料を供給する部分をなす前記辺に溶接を施し、かつ、成形品にしわが発生することを防止するために材料の流入を制限する部分をなす前記隅部には溶接を施さずに前記金属板相互を接合した重ね合せ板材を型内に入れ、
前記溶接を施した前記辺での材料の流入を許容し、かつ、溶接を施していない前記隅部での材料の流入を制限しつつ、前記金属板の間に内圧をかけて、張出成形と絞り成形との複合成形を行うことを特徴とする重ね合せ板材のハイドロフォーム成形方法。A molded product that conforms to the shape of the recess by placing an overlapped metal plate including a corner and a side located between adjacent corners into a mold provided with a recess and applying internal pressure between the metal plates. In the hydroform molding method of the laminated plate material for molding
By deforming inward from the contour before molding, welding is applied to the side that forms the part that supplies the material necessary for molding, and inflow of material is restricted to prevent wrinkles from occurring in the molded product Put the overlapping plate material in which the metal plates are joined to each other without welding at the corners forming the part to be put in the mold,
Overhang forming and drawing are performed by applying an internal pressure between the metal plates while allowing inflow of material at the welded side and restricting inflow of material at the corner not welded. A method for hydroforming a laminated plate material, characterized by performing composite molding with molding.
成形前の輪郭から内側に向けて変形することにより成形に必要な材料を供給する部分をなす前記辺に溶接を施し、かつ、成形品にしわが発生することを防止するために材料の流入を制限する部分をなす前記隅部には溶接を施さずに前記金属板相互を接合した重ね合せ板材を入れる相対的に接離移動自在な上下型と、
前記上下型に設けられた凹部と、
前記溶接を施した前記辺を押える第1押え手段と、
前記第1押え手段とは独立して設けられ溶接を施していない前記隅部を押える第2押え手段と、
前記金属板の間に内圧をかける媒体を供給する金型ノズルと、
前記辺または前記隅部における板押え圧を可変自在な調整手段と、を有してなり、
前記溶接を施した前記辺での材料の流入を許容し、かつ、溶接を施していない前記隅部での材料の流入を制限しつつ、前記金型ノズルから前記媒体を供給して前記金属板の間に内圧をかけて、張出成形と絞り成形との複合成形を行い、前記凹部の形状に合致した成形品を成形する重ね合せ板材のハイドロフォーム成形装置。 In a hydroforming apparatus for a laminated plate material for hydroforming a molded product from a superimposed metal plate including a corner and a side located between adjacent corners,
By deforming inward from the contour before molding, welding is applied to the side that forms the part that supplies the material necessary for molding, and inflow of material is restricted to prevent wrinkles from occurring in the molded product The upper and lower molds that can move relative to and away from each other , and put the overlapping plate material that joins the metal plates together without welding to the corners forming the part ,
A recess provided in the upper and lower molds;
First pressing means for pressing the side subjected to the welding;
A second presser means provided independently of the first presser means for pressing the corners not welded;
A mold nozzle for supplying a medium for applying an internal pressure between the metal plates;
And an adjusting means capable of changing the plate pressing pressure at the side or the corner ,
The medium is supplied from the mold nozzle between the metal plates while allowing the inflow of the material at the side where the welding is performed and restricting the inflow of the material at the corner where the welding is not performed. A hydroform molding apparatus for a laminated plate material, which applies an internal pressure to form a molded product that conforms to the shape of the recess by performing composite molding of overhang molding and drawing.
前記金型ノズルを前記注入口に挿入する際に、前記注入口は、前記上下型および前記金型ノズルによりしごき加工されて、本成形されることを特徴とする請求項6に記載の重ね合せ板材のハイドロフォーム成形装置。The overlapping plate material has a preformed injection port for injecting the medium,
The superposition according to claim 6 , wherein, when the mold nozzle is inserted into the injection port, the injection port is ironed by the upper and lower molds and the mold nozzle and finally formed. Hydroform molding equipment for plate materials.
成形前の輪郭から内側に向けて変形することにより成形に必要な材料を供給する部分をなす前記辺に溶接を施し、かつ、成形品にしわが発生することを防止するために材料の流入を制限する部分をなす前記隅部には溶接を施さずに前記金属板相互を接合したことを特徴とする重ね合せ板材。 In a laminated metal plate that includes a corner and a side located between adjacent corners, and is hydroformed into a molded product that matches the shape of the recess provided in the mold ,
By deforming inward from the contour before molding, welding is applied to the side that forms the part that supplies the material necessary for molding, and inflow of material is restricted to prevent wrinkles from occurring in the molded product A laminated plate material , wherein the metal plates are joined to each other without welding at the corners forming the portions to be formed .
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