JP3727535B2 - ２枚重ね製品の成形方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属製の製品本体に金属製の板状部品を重ね合わせた２枚重ね製品を成形する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の２枚重ね製品は、製品本体と板状部品とを別々にプレス成形した後、製品本体に板状部品を溶接等で結合して製造しているが、これでは製品本体用と板状部品用の各別のプレス型が必要になり、製品の製造コストが高くなる。
【０００３】
そこで、製品本体となる第１の板材に板状部品となる第２の板材を接合して成るブランク材を用い、第１の板材の外縁部を拘束した状態で第１の板材を張出し成形しつつ、第２の板材を非拘束で成形することが考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の成形方法によれば、単一のプレス型で２枚重ね製品を成形でき、コストダウンを図れるが、張出し成形による第１の板材の伸びが第２の板材にオーバーラップする部分で規制され、そのため、第２の板材にオーバーラップしていない第１の板材の部分に過大な伸びを生じ、製品本体の強度が低下する不具合がある。
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑み、製品本体の強度低下を生ずることなく、２枚重ね製品を単一のプレス型で良好に成形し得るようにした方法を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、金属製の製品本体に金属製の板状部品を重ね合わせた２枚重ね製品を張出成形する方法であって、製品本体となる第１の板材の張出方向裏面に、板状部品となる、第１の板材よりも面積が小さい第２の板材を接合して成るブランク材を用い、第１の板材の外縁部を拘束した状態で第１の板材を張出し成形しつつ、第２の板材を非拘束で成形するものにおいて、張出成形に先立って、第２の板材の略中央部分を第１の板材に接着して、第２の板材の周縁部分と第１の板材との間に隙間を形成しておくことを特徴とする。
【０００７】
第１の板材の伸びは第２の板材の接着部分で規制されるが、本発明では、第２の板材の一部分のみを第１の板材に接着しているため、接着部分の面積は狭く、第１の板材が部分的に過度の伸びを生ずることを抑制できる。また、第２の板材の一部分を第１の板材にスポット溶接することも考えられるが、これでは第２の板材が溶接部以外の部分でも第１の板材に接触し、第１の板材の張出し成形時に第２の板材にオーバーラップする第１の板材の部分が第２の板材との間の摩擦力で伸びにくくなる。これに対し、本発明では、第１の板材と第２の板材との間に接着部分を除いて隙間が形成されているため、第１の板材の第２の板材とのオーバーラップ部分に作用する張出し成形時の摩擦力が減少し、オーバーラップ部分での伸びを生じ易くなる。かくて、第１の板材が第２の板材とのオーバーラップ部分に亘って均等に伸びるようになり、部分的な過度の伸びによる製品本体の強度低下が確実に防止される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１（Ａ）は、自動車のフードのアウタパネルの裏面に取付けるフードインナ１を示している。フードインナ１は、金属製の製品本体２の左右両側部に、フードヒンジの取付部を補強する板状部品３を重ね合わせた２枚重ね製品であり、図１（Ｂ）に示す如く、製品本体２となる比較的薄い第１の板状部材２’に板状部品３となる比較的厚い第２の板材３’を接合して成るブランク材１’を用いて成形される。
【０００９】
その詳細は図２に示す通りであり、先ず、図２（Ａ）に示す如く、下側のパンチ１０と上側のダイ１１とピン１２ａを介して上方に付勢されるブランクホルダ１２とを有するプレス型に、第２の板材３’を下にした状態で第１の板材２’の成形領域の外縁部（スクラップ部）がブランクホルダ１２に着座するようにブランク材１’をセットし、次に、ダイ１１をパンチ１０に向けて下降させる。これによれば、第１の板材２’の外縁部がダイ１１とブランクホルダ１２との間に挟まれて拘束され、この状態でブランク材１’がダイ１１によりブランクホルダ１２と共に押し下げられる。そして、第２の板材３’がパンチ１０に当接したところで第１の板材３’の張出し成形が開始される。
【００１０】
張出し成形の初期段階では、第１の板材２’の第２の板材３’にオーバーラップする部分における変形が規制され、図２（Ｂ）に示す如く、主として第１の板材２’の第２の板材３’にオーバーラップしない部分が変形する。その後、図２（Ｃ）に示す如く、第２の板材３’も変形し、最終的に、図２（Ｄ）に示す如く、ブランク材１’がパンチ１０とダイ１１との間に挟まれて、第１と第２の両板材２’，３’が夫々パンチ１０とダイ１１に合致する所要の形状に成形される。そして、成形後、第１の板材２’の外縁部（スクラップ部）をトリミング加工で除去し、フードインナ１を得る。
【００１１】
ここで、第２の板材３’の外縁部はブランクホルダ１２とダイ１１との間に挟まれておらず、第２の板材３’は非拘束で材料の伸びを生ずることなく成形される。そのため、製品の成形アール部ｌａにおける板状部品３の成形時の曲げモーメントが大きくなり、その分スプリングバック量も大きくなる。ところで、第２の板材３’を第１の板材２’の外縁部に達する幅広のものとし、第２の板材３’もその外縁部を拘束した状態で張出し成形した場合、図３（Ｂ）に示す如く、板厚が薄く、且つ、成形アール部ｌａにおける曲率半径が大きくなる製品本体２のスプリングバック量αの方が板状部品３のスプリングバック量βより大きくなり、製品本体２と板状部品３との間に隙間を生ずる。これに対し、本実施形態では、板状部品３単独でのスプリングバック量が製品本体２のスプリングバック量αと同等以上になり、図３（Ａ）に示す如く板状部品３が製品本体２と同等にスプリングバックし、製品本体２と板状部品３との間の隙間の発生が防止される。
【００１２】
また、ブランク材１’の製造に際し、第２の板材３’の一部分を第１の板材２’にスポット溶接で接合することも考えられるが、本実施形態では、図４に示す如く、第２の板材３’の一部分を接着テープ４で第１の板材２’に接着し、第２の板材３’の残りの部分と第１の板材２’との間に０．０５〜０．１ｍｍ程度の隙間が形成されるようにしている。また、図５に示すように、第２の板材３’をコイル材から打抜くせん断工程で第２の板材３’に生ずるバリ３’ａの発生面とは反対側の面を第１の板材２’に対する接着面としている。ここで、第２の板材３’のバリ３’ａの発生面とは反対側の面の外縁部はダレ３’ｂを生じている。そのため、第１の板材２’の張出し成形の初期段階で第１の板材２’の第２の板材３’にオーバーラップしない部分が変形する際に、第１の板材２’が図５に示す如くダレ３’ｂの部分で緩やかに湾曲し、第１の板材２’の第２の板材３’の外縁に合致する部分における応力集中が緩和される。従って、この応力集中に起因する第１の板材２’の傷や亀裂の発生が効果的に防止される。
【００１３】
また、第１の板材２’は最終的に第２の板材３’に密着するが、成形途中までは接着テープ４と第２の板材３’の外縁との間の範囲で第１と第２の両板材２’，３’間に隙間が残っている。そのため、第１の板材２’の第２の板材３’にオーバーラップする部分に第２の板材３’との接触で作用する張出し成形時の摩擦力が減少し、オーバーラップ部分での伸びを生じ易くなる。かくて、第１の板材２’が第２の板材３’にオーバーラップしない部分からオーバーラップする部分に亘って均等に伸びるようになる。従って、第１の板材２’が第２の板材３’にオーバーラップしない部分で過度に伸びることはなく、製品本体２の強度低下が防止される。
【００１４】
以上、フードインナ１の成形に本発明を適用した実施形態について説明したが、フードインナ以外の２枚重ね製品の成形にも同様に本発明を適用できる。尚、フードインナ１では、製品本体２と板状部品３との重ね合わせ部に後加工でヒンジ取付ボルトを挿通する穴を明け、板状部品３側からヒンジ取付ボルトにナットを締め込むため、製品本体２に板状部品３を強固に結合しておく必要はないが、製品本体に対する板状部品の結合強度を必要とする製品については、第２の板材を第１の板材に部分接着したブランク材を用いて製品を成形した後、板状部品を製品本体にスポット溶接すれば良い。また、上記実施形態では、第２の板材３’として厚板を用いたが、第２の板材を第１の板材と同じ薄板とする場合にも同様に本発明を適用できる。
【００１５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、２枚重ね製品を単一のプレス型で製品本体の強度低下を生ずることなく良好に成形でき、コストダウンを図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）本発明方法で成形する２枚重ね製品の一例を示す斜視図、（Ｂ）この製品の成形に用いるブランク材を示す斜視図。
【図２】（Ａ）プレス型へのブランク材のセット状態を示す要部の断面図、（Ｂ）成形初期段階の要部の断面図、（Ｃ）成形中間段階の要部の断面図、（Ｄ）成形最終段階の要部の断面図。
【図３】（Ａ）本発明方法による成形後の製品の要部の断面図、（Ｂ）第２の板材も張出し成形したときの製品の要部の断面図。
【図４】成形前のブランク材の要部の断面図。
【図５】成形中のブランク材の要部の拡大断面図。
【符号の説明】
１…フードインナ（２枚重ね製品）
１’…ブランク材
２…製品本体
２’…第１の板材
３…板状部品
３’…第２の板材
４…接着テープ

Claims (1)

1. 金属製の製品本体に金属製の板状部品を重ね合わせた２枚重ね製品を張出成形する方法であって、
   製品本体となる第１の板材の張出方向裏面に、板状部品となる、第１の板材よりも面積が小さい第２の板材を接合して成るブランク材を用い、第１の板材の外縁部を拘束した状態で第１の板材を張出し成形しつつ、第２の板材を非拘束で成形するものにおいて、
   張出成形に先立って、第２の板材の略中央部分を第１の板材に接着して、第２の板材の周縁部分と第１の板材との間に隙間を形成しておくことを特徴とする２枚重ね製品の成形方法。

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