JP3780428B2

JP3780428B2 - Bending press molding mold apparatus for square pipe and bent corner pipe manufactured by this molding mold apparatus

Info

Publication number: JP3780428B2
Application number: JP35555796A
Authority: JP
Inventors: 光雄増田; 拓男佐野; 年丸山下
Original assignee: Unipres Corp
Current assignee: Unipres Corp
Priority date: 1996-12-24
Filing date: 1996-12-24
Publication date: 2006-05-31
Anticipated expiration: 2016-12-24
Also published as: JPH10180360A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のバンパービーム等の屈曲した角パイプの成形に用いる角パイプ屈曲プレス成形金型装置及びこの成形金型装置によって製造された屈曲角パイプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、自動車の衝突事故に対する車体強化対策として、自動車前面に設置されるプラスチック製のバンパーの後方に、ハイテン材により形成されたバンパービームを設けることが行われており、このバンパービームは、自動車の衝突の際、衝撃力を車体のレインフォースであるサイドメンバーに伝達させてることによって、前記バンパーが直接サイドメンバーに衝接しないように意図されたものである。このバンパービームは、通常、断面矩形の角パイプを、前記車体の前面形状に適合するように屈曲成形することによって成形していた。
【０００３】
そして、この角パイプの屈曲方法としては、おおよそ、巻付け曲げ加工装置を用いて行う場合とプレス機を用いて行う場合とがあった。
【０００４】
巻付け曲げ加工装置（ベンダー）による場合は、予め板材をロール成形機（ベンダーに組み込まれていることが多い）を用いて断面矩形の角パイプに成形しておき、次の工程でこの角パイプを巻取ドラムに巻き付けて、屈曲させていき、屈曲した角パイプの接合端部同士を間隙おいて点溶接して屈曲角パイプを完成させていくものである。
【０００５】
プレス機で行う場合、板材を予め断面矩形に成形し、接合端部同士を全面に亘って溶着し形成された角パイプを用い、この角パイプの両端を下型に設置しておき、上型で角パイプの中央部をプレスすることによって屈曲させて、屈曲角パイプを完成していくものである。
【０００６】
したがって、両装置により完成された屈曲角パイプを比較した場合、角パイプの接合端部同士が全長に渡って溶着されているプレス機によるものが剛性が高く、ハイテン材製バンパービームとしては好ましく、また、巻付け加工装置の場合、角パイプ内に中子をいれて成形していくのが通常であり、その分中子取付取外し工数等がかかることとなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、プレス機による場合を図８に示す模式図を用いてハイテン材製角パイプＥを屈曲していく場合を説明すると、予め形成した角パイプ３の両端を下型Ｆにより固定支持した後、上型Ｇにより角パイプＥの中央に曲げ荷重を加えて、屈曲させていくものである。
【０００８】
従って、プレス機により角パイプＥを屈曲させると、角パイプＥを構成する４側壁のうち互いに対向する上下側壁の一方が圧縮側屈曲面となり、他方が引張側屈曲面となる。
【０００９】
そして、引張側屈曲面は、延ばされて亀裂が生じる場合があり、逆に圧縮側は圧縮されて皺が発生して、この皺が角パイプの角部より両横側壁にまで及び、衝撃を加えた場合、この皺部分が曲げ線となって、剛性を弱める結果となっていた。
【００１０】
また、角パイプを屈曲させた場合、図９に示すような力（矢印参照）が発生して、中立軸Ａを中心に、上下側壁Ｂ，Ｂ側が、内側に引けてしまい、両横側壁Ｃ，Ｃが外側に膨らんで、断面鼓型に形成されてしまい、角パイプＥの強度に影響を及ぼしていた。
【００１１】
そこで、上記のような皺や亀裂の発生をなるべく防止すべく、曲げ荷重を小さくすると、確かに特に引張側屈曲面の亀裂を少なくできるが、曲げ荷重を除去した後、スプリングバックにより、所望の屈曲形状が得られず、バンパービームとして、使用に供し得ないこととなる。また、このスプリングバックがなくなるまで屈曲させると、塑性変形にまで至って、亀裂や皺の発生が極端となり、延いては、角パイプ自体が折れてしまうことにもなりかねない。
【００１２】
この点に鑑み、前記巻付け加工装置の例であるが、例えば、角パイプの引張側を蛇腹状に成形する場合や、特開平７−６０３６４号公報或いは特開平７−６０３６５号公報に記載されているように、巻き付けによる屈曲前に、予め角パイプの引張側及び圧縮側屈曲面側に長手方向に凹溝を形成しておき、引張側屈曲面側の凹溝を断面先開き型とし、圧縮側屈曲面側の凹溝を先細り型にして、皺や亀裂を抑制する方法が採られている。
【００１３】
しかし、このような屈曲角パイプを自動車のバンパービームとして使用した場合、車両同士の衝突は完全なる正面衝突ばかりでなく、いわゆるオフセット衝突が起こることを想定した場合、蛇腹や凹溝の存在により、バンパービームの剛性を弱める結果となりかねない。
【００１４】
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑み、角パイプを屈曲成形させて製作されたバンパービームの引張側屈曲面や圧縮側屈曲面側に予め凹溝や蛇腹の加工を施さずに、皺や亀裂ひいては断面鼓型にならないように成形されたバンパービームを提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記従来の問題点を解決すべく、請求項１の記載によれば、上型と下型とからなり、該下型に対して前記上型を下降させながら、前記上下型により断面矩形を呈する角パイプの屈曲プレス成形を行う成形金型であって、前記下型は、前記角パイプの幅寸法と略同等の幅寸法を有すると共に前記角パイプを対向載置する凹湾曲成形面を有し、この凹湾曲成形面の互いに対向する長手方向両横側壁に前記角パイプの長手方向両横側面を抱持する抱持側壁を立設して構成し、前記上型は、前記下型の抱持側壁間寸法と略同等の幅寸法を有する凸湾曲成形面を有し、且つ、この凸湾曲成形面が前記下型の凹湾曲成形面との間において前記下型の凹湾曲成形面に載置した前記角パイプを屈曲形成する際に前記角パイプの凹湾曲成形面側の中央部に塑性変形凹部を形成するための複数個のパンチ突起を前記凸湾曲成形面の中央部に長手方向に向かって並設して構成し、前記下型の凹湾曲成形面上に対向して角パイプを載置した後、上型を下型に対して下降させて、角パイプの横側面を下型の抱持側壁間で抱持しながら、上型の凸湾曲成形面と下型の凹湾曲成形面との間で角パイプを屈曲成形して、前記複数個のパンチ突起により前記角パイプの凹湾曲成形面側の面の中央部に塑性変形凹部を形成するとともに該角パイプを屈曲成形したことを特徴とする。
【００１６】
この結果、下型に予め成形した角パイプを載置して、上型により曲げ荷重を加えて行き、屈曲させていくのであるが、この場合、上型により成形される圧縮側屈曲面は、凸湾曲成形面の複数のパンチ突起によって多点支持されて、屈曲させられ、引張側屈曲面側は、下型の凹湾曲成形面によって凸屈曲している。
【００１７】
この時、角パイプの互いに対向する長手方向両横側面は、下型に立設した抱持側壁が抱持していることとなって、両横側面が外側に膨らんで形成される断面鼓型状になるのを矯正されることとなる。
【００１８】
更に、凸湾曲成形面のパンチ突起は、角パイプの圧縮側屈曲面にパンチ突起の数だけの塑性変形凹部が形成され、この塑性変形凹部が皺の発生を防止することとなると共に、屈曲後の角パイプのスプリングバックを生じさせないように働き、所望の形状の屈曲角パイプすなわち、屈曲前の角パイプとほぼ同様な断面形状の屈曲パイプを成形することとなる。
【００１９】
又、前記パンチ突起が、凸湾曲成形面側の面の中央部に配置して、縁部に至っていない結果、屈曲角パイプはその圧縮側屈曲面の中央部にのみ塑性変形凹部が形成されるものの、四囲が屈曲前の角パイプの矩形状と略同等の直平面で構成されており、屈曲各パイプを自動車のバンパービームとして使用した場合等、従来の皺や凹溝が存在する場合に比して、車両のオフセット衝突に対しても、剛性を非常に高めることとなる。
【００２０】
また、請求項２の記載によれば、本発明による屈曲角パイプは、断面矩形を呈する角パイプであって、互いに対向する長手方向両側面の一方が凸湾曲面に形成され、他方が凹湾曲面に形成されるとともに、この凹湾曲面の中央部のみに複数個の塑性変形凹部を形成して構成していることから、この屈曲角パイプは、圧縮側屈曲面の中央部のみに塑性変形凹部が形成されるものの、四囲が屈曲前の角パイプの矩形状と略同等の直平面で構成されており、種々の角度からの衝撃に対して高剛性を発揮することとなる。
【００２１】
【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て詳述する。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態による角パイプの屈曲成形金型装置の正面図であり、１は下型、２は上型で、これら上下型２、１により成形金型を構成している。
【００２３】
下型１には、屈曲成形前の角パイプ３の幅寸法と略同等の幅寸法を有する凹湾曲成形面１ａが長手方向に延在して設けられており（詳細は、図２参照）、この凹湾曲成形面１ａの互いに対向する対向両側面１ｂ，１ｃに角パイプ３の対向側面である横側面を抱持する抱持側壁４，５が立設されている。また、凹湾曲成形面１ａの両端部には、互いに水平面上に位置するように角パイプ３の載置面１ｄ，１ｅが形成されている。
【００２４】
上型２には、下型１の抱持側壁４，５の間寸法と略同等の幅寸法を有する凸湾曲成形面２ａが長手方向に延在して形成されており、、この凸湾曲成形面１ａの中央部に長手方向に向かって、複数個のパンチ突起６、６…を並設されている（詳細は図３参照）。
【００２５】
このパンチ突起６、６…は、図４に更に詳細に示すように、先端が凸角錐台形状に形成されており、凸湾曲成形面１ａより上型２内に植設されている。
【００２６】
次に、予め成形された角パイプ３を屈曲角パイプに成形する場合について説明すると、まず、下型１の凹湾曲成形面１ａの載置面１ｄ，１ｅに、角パイプ３の両端を載置して、セットする。この時、角パイプ３の長手方向両横側面は、抱持側壁４、５によって抱持されている。
【００２７】
この状態から、上型２を不図示のシリンダー装置等で下降させていくと、角パイプ３の横側面は下型１の抱持側壁４、５間で抱持されながら、上型２の凸湾曲成形面２ａと下型１の凹湾曲成形面１ａとの間で，角パイプ３に曲げ荷重を加えられて屈曲成形され、図５に示すような屈曲角パイプ３１を成形していく。したがって、角パイプ３はその四囲全域が上下型２、１により囲繞されて、屈曲成形されることとなる。
【００２８】
この時、上型２に設けたパンチ突起６，６…により、角パイプ３の圧縮側屈曲面側の面の中央部に塑性変形凹部７を形成しながら、角パイプ３を屈曲成形していくのである。
【００２９】
この塑性変形凹部７は、屈曲角パイプ３１の圧縮側屈曲面３１ａの中央部のみに位置した凹角錐台形状を呈しており、図６及び図７に示すように、圧縮側屈曲面３１ａの幅方向寸法が、長手方向の幅寸法より長くなって形成されている。
【００３０】
上記のように成形された屈曲角パイプ３１は、屈曲成形過程において、互いに対向する横側面３１ｃが、下型１の抱持側壁４、５によって抱持され、圧縮側屈曲面３１ａ及び引張側屈曲面３１ｂが凹凸両湾曲成形面１ａ，１ｂに抱持されてている結果、図６に示すごとく、両横側壁が外側に膨み、圧縮側屈曲面３１ａ及び引張側屈曲面３１ｂが内側に膨んで形成される断面鼓型状にならず、屈曲前の角パイプ３と略同等な直平面に形成されており、屈曲角パイプの強度を高めることとなる。
【００３１】
さらに、凸湾曲成形面２ａのパンチ突起６，６…は、屈曲角パイプ３１ａの圧縮側屈曲面３１ａにパンチ突起６、６…の数だけの塑性変形凹部７が形成されることとなるが、この塑性変形凹部７は、曲げ応力による圧縮側屈曲面３１ａ側の皺の発生を防止することとなり、また、塑性変形故に、屈曲角パイプ３１のスプリングバックを生じさせないこととなって、所望の形状の屈曲角パイプ３１を成形することとなる。
【００３２】
また、パンチ突起６、６…は、凸湾曲成形面２ａ側の面の中央部に配置して、縁部に至っていない結果、屈曲角パイプ３１の圧縮側屈曲面３１ａの中央部のみ塑性変形凹部７が形成され、屈曲角パイプ３１の圧縮側屈曲面３１ａの縁部延いては横側面３１ｃは直平面となり、屈曲角パイプ３１を自動車のバンパービームとして使用した場合等、従来の屈曲角パイプのような皺や凹溝が存在する場合に比して、車両のオフセット衝突に対しても、剛性を非常に高めることとなる。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明は、上型と下型とからなり、断面矩形を呈する角パイプの屈曲成形を行う成形金型装置において、前記下型は、前記角パイプの幅寸法と略同等の幅寸法を有する凹湾曲成形面を有し、この凹湾曲成形面の互いに対向する長手方向両側壁に前記角パイプの長手方向横側面を抱持する抱持側壁を立設して構成し、前記上型は、前記下型の抱持側壁間寸法と略同等の幅寸法を有する凸湾曲成形面を有し、且つ、この凸湾曲成形面の中央部に長手方向に向かって、複数個のパンチ突起を並設して構成し、前記下型の凹湾曲成形面上に対向して角パイプを載置した後、上型を下型に対して下降させて、角パイプの両横側面を上型の抱持側壁間で抱持しながら、上型の凸湾曲成形面と下型の凹湾曲成形面との間で角パイプを屈曲成形して、前記複数個のパンチ突起により前記角パイプの圧縮側屈曲面側の面の中央部に塑性変形凹部を形成しながら該角パイプを屈曲成形するように構成したことから、下型に予め成形した角パイプを載置して、上型により曲げ荷重を加えて行き、屈曲させていくのであるが、この場合、上型により成形される圧縮側屈曲面は、凸湾曲成形面の複数のパンチ突起によって多点支持されて、屈曲させられ、引張側屈曲面側は、下型の凹湾曲成形面によって凸屈曲していく。
【００３４】
この時、角パイプの互いに対向する横側面は、下型に立設した抱持側壁が抱持していることとなって、両横側壁が外側に膨らんで形成される断面鼓型状になるのを強制されていくこととなる。
【００３５】
さらに、凸湾曲成形面のパンチ突起は、角パイプの圧縮側屈曲面にパンチ突起の数だけの塑性変形凹部を形成され、この塑性変形凹部が皺の発生を防止することとなると共に、屈曲後の角パイプのスプリングバックを生じさせないこととなって、所望の形状の屈曲角パイプを成形することとなる。
【００３６】
また、前記パンチ突起が、凸湾曲成形面側の面の中央部に配置して、縁部に至っていない結果、屈曲角パイプの四囲はその圧縮側屈曲面の中央部のみ塑性変形凹部が形成されてはいるものの、屈曲前の角パイプの矩形状と略同等の直平面で構成されており、屈曲角パイプを自動車のバンパービームとして使用した場合等、従来の皺や凹溝が存在する場合に比して、車両のオフセット衝突に対しても、剛性を非常に高めることとなる。
【００３７】
また、請求項２記載の本発明による屈曲角パイプは、断面矩形を呈する角パイプであって、互いに対向する長手方向横側面の一方が凸湾曲面に形成され、他方が凹湾曲面に形成されるとともに、この凹湾曲面の中央部に複数個の塑性変形凹部を形成して構成していることから、この屈曲角パイプは、圧縮側屈曲面の中央部のみに塑性変形凹部が形成されて、圧縮側屈曲面の縁部延いては両横側面は直平面となって、種々の角度からの衝撃に対して高剛性を発揮することとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す角パイプの屈曲成形金型装置の正面図である。
【図２】図１における下型の斜視図である。
【図３】図１における上型の斜視図である。
【図４】図３の一部を拡大して示す上型の斜視図である。
【図５】上記実施の形態における角パイプの屈曲成形金型装置により製造された屈曲角パイプの斜視図である。
【図６】図５のＸ−Ｘ断面図である。
【図７】図５のＹ−Ｙ縦断面図である。
【図８】従来のプレス機による場合の角パイプの屈曲成形型装置の模式図である。
【図９】図８のプレス機により屈曲成形した角パイプの側面図である。
【符号の説明】
１下型
１ａ凹湾曲成形面
１ｂ，１ｃ対向側面
１ｄ，１ｅ載置面
２上型
２ａ凸湾曲成形面
３角パイプ
４，５抱持側壁
６パンチ突起
７塑性変形凹部
３１屈曲パイプ
３１ａ圧縮側屈曲面
３１ｂ引張側屈曲面
３１ｃ横側面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a square pipe bending press molding die apparatus used for molding a bent square pipe such as a bumper beam of an automobile, and a bent angle pipe manufactured by the molding mold apparatus.
[0002]
[Prior art]
Recently, as a vehicle strengthening countermeasure against automobile collision accidents, a bumper beam made of high-tensile material is provided behind a plastic bumper installed on the front of the automobile. It is intended that the bumper does not directly contact the side member by transmitting the impact force to the side member which is the reinforcement of the vehicle body at the time of collision. This bumper beam is usually formed by bending a rectangular pipe having a rectangular cross section so as to conform to the front shape of the vehicle body.
[0003]
As a method of bending the square pipe, there are a case where it is performed using a winding bending apparatus and a case where it is performed using a press machine.
[0004]
In the case of a winding and bending apparatus (bender), a plate material is previously formed into a rectangular pipe having a rectangular cross section using a roll forming machine (often incorporated in the bender), and this square pipe is used in the next step. Is wound around a winding drum and bent, and the bent end pipe is completed by spot welding with the joint ends of the bent end pipes spaced apart.
[0005]
When performing with a press machine, the plate is formed into a rectangular cross-section in advance, and a square pipe formed by welding the joint ends over the entire surface is used, and both ends of this square pipe are installed in the lower mold, and the upper mold Then, the central part of the square pipe is bent by pressing to complete the bent square pipe.
[0006]
Therefore, when comparing bent angle pipes completed by both devices, the one with a press machine in which the joined ends of the square pipes are welded over the entire length is high in rigidity, and is preferable as a bumper beam made of high-tensile material, Further, in the case of a winding processing apparatus, it is normal to insert a core into a square pipe and mold it, which requires additional man-hours for attaching and removing the core.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the case where the high-tensile square pipe E is bent using the schematic diagram shown in FIG. 8 will be described. After fixing both ends of the square pipe 3 formed in advance with the lower mold F, A bending load is applied to the center of the square pipe E by the upper mold G to be bent.
[0008]
Therefore, when the square pipe E is bent by the press machine, one of the upper and lower side walls facing each other among the four side walls constituting the square pipe E becomes the compression side bent surface, and the other becomes the tension side bent surface.
[0009]
The tension-side bent surface may be stretched and cracks may occur. On the contrary, the compression side is compressed and wrinkles are generated, and the wrinkles extend from the corners of the square pipe to both side walls. When this is added, this heel portion becomes a bending line, resulting in a decrease in rigidity.
[0010]
Further, when the square pipe is bent, a force (see an arrow) as shown in FIG. 9 is generated, and the upper and lower side walls B and B are drawn inwardly with the neutral axis A as the center, and both lateral side walls C are drawn. , C bulges outward, forming a cross-sectional drum shape, affecting the strength of the square pipe E.
[0011]
Therefore, if the bending load is reduced in order to prevent the occurrence of wrinkles and cracks as described above, it is possible to reduce particularly the cracks on the bending side of the tension side. A bent shape cannot be obtained, and it cannot be used as a bumper beam. Further, if the springback is eliminated, the plastic pipe is deformed, cracks and wrinkles are extremely generated, and the square pipe itself may be broken.
[0012]
In view of this point, an example of the winding processing device is described in, for example, a case where the pulling side of a square pipe is formed into a bellows shape, or described in JP-A-7-60364 or JP-A-7-60365. As shown, before bending by winding, a concave groove is formed in the longitudinal direction on the tensile side and compression side bending surface side of the square pipe in advance, and the concave groove on the tensile side bending surface side is a front-opening type in cross section, A method of suppressing wrinkles and cracks by adopting a tapered groove on the compression side bent surface side is employed.
[0013]
However, when such a bent angle pipe is used as a bumper beam of an automobile, the collision between vehicles is not only a complete frontal collision, but also assuming a so-called offset collision, due to the presence of bellows and concave grooves, This can result in weakening the stiffness of the bumper beam.
[0014]
Therefore, in view of the above-described conventional problems, the present invention, without subjecting the groove side and the bellows side of the bumper beam produced by bending the square pipe in advance to the groove side and the bellows side of the tension side and the compression side, The object is to provide a bumper beam that is shaped so as not to have a cross-section of a ridge or crack.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described conventional problems, the present invention comprises an upper mold and a lower mold, and the upper and lower molds lower the upper mold with respect to the lower mold. a molding die for performing bending press forming square pipes exhibiting a rectangular cross section, wherein the lower mold is concave curvature forming opposed placing the square pipes and has a width dimension and a width dimension substantially equal the square pipe A holding side wall that holds both side surfaces in the longitudinal direction of the square pipe on both side walls in the longitudinal direction facing each other of the concave curved molding surface. A convex curve forming surface having a width dimension substantially equal to the dimension between the holding side walls of the lower mold, and the concave curve of the lower mold between the convex curve molding surface and the concave curve molding surface of the lower mold The center of the square pipe on the concave curved molding surface side when bending the square pipe placed on the molding surface A plurality of punch protrusion for forming the plastic deformation concave toward longitudinally central portion of the convex curved molding surface configured by parallel and opposed to the lower die of concave curvature forming plane in the corner After placing the pipe, lower the upper mold with respect to the lower mold and hold the side surface of the square pipe between the holding walls of the lower mold, A square pipe is bent between the curved molding surface, and a plurality of punch protrusions form a plastic deformation recess at the center of the concave pipe molding surface side of the square pipe, and the square pipe is bent. it was it said.
[0016]
As a result, a square pipe formed in advance in the lower mold is placed, a bending load is applied by the upper mold, and it is bent.In this case, the compression side bent surface formed by the upper mold is A plurality of punch protrusions on the convex curve forming surface are supported at multiple points and bent, and the tension side bent surface side is convexly bent by the concave curve forming surface of the lower mold.
[0017]
At this time, the both longitudinal side surfaces of the square pipe facing each other are held by the holding side walls erected on the lower mold, and the cross-sectional drum shape is formed such that both lateral side surfaces bulge outward. Will be corrected.
[0018]
Further, the punch protrusions on the convex curved molding surface are formed with plastic deformation recesses as many as the number of punch protrusions on the compression side bending surface of the square pipe, and these plastic deformation recesses prevent generation of wrinkles and Therefore, a bent pipe having a desired shape, that is, a bent pipe having substantially the same cross-sectional shape as that of the square pipe before being bent is formed.
[0019]
Further, as a result of the punch projections being arranged at the center of the surface on the convex curve molding surface side and not reaching the edge, the bent pipe is formed with a plastic deformation recess only at the center of the compression side bent surface. However, the four encircles are composed of a rectangular plane that is almost the same as the rectangular shape of the square pipe before bending, and compared to the case where there are conventional ridges or grooves, such as when each bent pipe is used as a bumper beam for an automobile. As a result, the rigidity is greatly enhanced even against an offset collision of the vehicle.
[0020]
Further, according to the description of claim 2, the bending angle pipe according to the present invention is a square pipe exhibiting a rectangular cross section, one of the longitudinal sides facing each other are formed in a convex curved surface, the other is concave curvature The bent pipe is made of plastic deformation only at the center of the compression-side bending surface because it is formed on the surface and a plurality of plastic deformation recesses are formed only at the center of the concave curved surface. Although the concave portion is formed, the four sides are formed by a substantially flat plane that is substantially the same as the rectangular shape of the square pipe before bending, and exhibits high rigidity against impacts from various angles.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0022]
FIG. 1 is a front view of a bending mold apparatus for a square pipe according to an embodiment of the present invention. 1 is a lower mold, 2 is an upper mold, and the upper and lower molds 2 and 1 constitute a molding mold. Yes.
[0023]
The lower mold 1 is provided with a concave curved molding surface 1a having a width dimension substantially equal to the width dimension of the square pipe 3 before bending molding, extending in the longitudinal direction (see FIG. 2 for details). Holding side walls 4 and 5 are provided on both sides 1 b and 1 c of the concave curved molding surface 1 a facing each other so as to hold a lateral side which is a side facing the square pipe 3. In addition, mounting surfaces 1d and 1e of the square pipe 3 are formed at both ends of the concave curved molding surface 1a so as to be positioned on a horizontal plane.
[0024]
The upper mold 2 is formed with a convex curve forming surface 2a having a width dimension substantially equal to the dimension between the holding side walls 4 and 5 of the lower mold 1 extending in the longitudinal direction. A plurality of punch projections 6, 6... Are arranged in the center of the surface 1a in the longitudinal direction (see FIG. 3 for details).
[0025]
As shown in more detail in FIG. 4, the punch protrusions 6, 6... Have a tip formed in a convex truncated pyramid shape, and are implanted in the upper mold 2 from the convex curve forming surface 1 a.
[0026]
Next, the case where the pre-formed square pipe 3 is formed into a bent angle pipe will be described. First, both ends of the square pipe 3 are placed on the placement surfaces 1d and 1e of the concave curved molding surface 1a of the lower mold 1. And set. At this time, both side surfaces in the longitudinal direction of the square pipe 3 are held by the holding side walls 4 and 5.
[0027]
From this state, when the upper mold 2 is lowered by a cylinder device (not shown) or the like, the lateral side surface of the square pipe 3 is held between the holding side walls 4 and 5 of the lower mold 1 while the upper mold 2 is convex. A bending load is applied to the square pipe 3 between the curved molding surface 2a and the concave curved molding surface 1a of the lower mold 1 to bend and form a bent corner pipe 31 as shown in FIG. Therefore, the square pipe 3 is bent and formed by surrounding the entire four surroundings with the upper and lower molds 2, 1.
[0028]
At this time, the square pipe 3 is bent and formed by the punch protrusions 6, 6... Provided on the upper die 2 while forming the plastic deformation concave portion 7 in the central portion of the compression pipe side of the square pipe 3. It is.
[0029]
This plastic deformation concave portion 7 has a concave truncated pyramid shape located only at the center of the compression side bending surface 31a of the bending angle pipe 31, and as shown in FIGS. 6 and 7, the width of the compression side bending surface 31a. The direction dimension is longer than the width dimension in the longitudinal direction.
[0030]
In the bending angle pipe 31 formed as described above, the side surfaces 31c facing each other are held by the holding side walls 4 and 5 of the lower mold 1 in the bending forming process, and the compression side bending surface 31a and the tension side bending are formed. As a result of the surface 31b being held by the concave / convex bi-curved molding surfaces 1a and 1b, as shown in FIG. 6, both lateral side walls bulge outward, and the compression side bending surface 31a and the tension side bending surface 31b swell inward. It is not formed into a drum shape in cross section, but is formed in a substantially flat plane that is substantially the same as the square pipe 3 before bending, which increases the strength of the bending angle pipe.
[0031]
Further, the punch protrusions 6, 6... Of the convex curved molding surface 2a are formed with plastic deformation recesses 7 as many as the number of punch protrusions 6, 6... On the compression side bending surface 31a of the bending angle pipe 31a. The plastic deformation concave portion 7 prevents generation of wrinkles on the compression side bent surface 31a side due to bending stress, and does not cause spring back of the bent angle pipe 31 due to plastic deformation, so that a desired shape is obtained. The bending angle pipe 31 is formed.
[0032]
Further, the punch protrusions 6, 6... Are arranged at the central portion of the surface on the convex curve forming surface 2a side and do not reach the edge portion, so that only the central portion of the compression side bending surface 31a of the bending angle pipe 31 is plastically deformed. 7 is formed, and the edge of the compression side bending surface 31a of the bending angle pipe 31 and the lateral side surface 31c become a flat surface, and when the bending angle pipe 31 is used as a bumper beam of an automobile, Compared with the case where such a ridge and a ditch | groove exist, rigidity will be improved very much also with respect to the offset collision of a vehicle.
[0033]
【The invention's effect】
The present invention as set forth in claim 1 is a molding die apparatus which comprises an upper mold and a lower mold and performs bending molding of a square pipe having a rectangular cross section, wherein the lower mold is substantially equal to the width dimension of the square pipe. A concave curved molding surface having a width dimension, and a holding side wall for holding the lateral side surface of the square pipe in a longitudinal direction on both opposite side walls of the concave curved molding surface. The upper mold has a convex curved molding surface having a width dimension substantially equal to the dimension between the holding side walls of the lower mold, and a plurality of punches in the longitudinal direction at the center of the convex curved molding surface. Protrusions are arranged side by side, and after placing the square pipe facing the concave curved molding surface of the lower mold, the upper mold is lowered with respect to the lower mold, and both lateral sides of the square pipe are A square pipe is bent between the convex curve forming surface of the upper mold and the concave curved molding surface of the lower mold while holding between the holding sidewalls of the mold. Since the square pipe is bent and molded while forming a plastic deformation recess at the center of the compression side bending surface of the square pipe by the plurality of punch protrusions, the lower pipe is molded in advance. In this case, the compression-side bending surface formed by the upper die is a plurality of punches having a convex curve forming surface. The protrusion is supported at multiple points and bent, and the tension side bent surface side is convexly bent by the concave curved molding surface of the lower mold.
[0034]
At this time, the side surfaces facing each other of the square pipe are held by the holding side walls erected on the lower mold, so that the cross side drum shape is formed such that both the side walls bulge outward. It will be forced to.
[0035]
Further, the punch projections on the convex curved molding surface are formed with plastic deformation concave portions as many as the number of punch projections on the compression side curved surface of the square pipe, and this plastic deformation concave portion prevents the occurrence of wrinkles and Therefore, the bent-back pipe having a desired shape is formed.
[0036]
Further, as a result of the punch protrusions being arranged at the center of the surface on the convex curve molding surface side and not reaching the edge, the four-angled bent angle pipe has a plastic deformation recess only at the center of the compression side bent surface. However, it is composed of a rectangular plane that is almost the same as the rectangular shape of the square pipe before bending, such as when the bending angle pipe is used as a bumper beam for automobiles, such as when there are conventional ridges or grooves. In comparison, the rigidity is greatly increased even when the vehicle is offset.
[0037]
The bent pipe according to the second aspect of the present invention is a rectangular pipe having a rectangular cross section, wherein one of the longitudinal side surfaces facing each other is formed as a convex curved surface, and the other is formed as a concave curved surface. In addition, since a plurality of plastic deformation concave portions are formed in the central portion of the concave curved surface, the bent pipe has a plastic deformation concave portion formed only in the central portion of the compression side bent surface. The edges of the compression-side bent surface and both lateral side surfaces are straight planes, and exhibit high rigidity against impacts from various angles.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a bending mold apparatus for a square pipe showing an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of the lower mold in FIG. 1. FIG.
3 is a perspective view of an upper mold in FIG. 1. FIG.
4 is a perspective view of an upper mold showing a part of FIG. 3 in an enlarged manner. FIG.
FIG. 5 is a perspective view of a bent angle pipe manufactured by the bent pipe mold apparatus of the above embodiment.
6 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
7 is a YY longitudinal sectional view of FIG. 5. FIG.
FIG. 8 is a schematic view of a bending molding device for a square pipe in the case of using a conventional press machine.
9 is a side view of a square pipe bent and formed by the press machine of FIG. 8. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lower type | mold 1a Concave curve shaping | molding surface 1b, 1c Opposite side surface 1d, 1e Mounting surface 2 Upper mold | type 2a Convex curve shaping | molding surface 3 Square pipe 4, 5 Holding side wall 6 Punch protrusion 7 Plastic deformation recessed part 31 Bending pipe 31a Compression side bending Surface 31b Tensile side bent surface 31c

Claims

Made of an upper mold and the lower mold, while lowering the upper die against the lower die, a molding die that performs bending press forming so as to present a rectangular cross section with respect to a square pipe by the upper and lower molds,
The lower mold has a concave curved molding surface having a width dimension substantially equal to the width dimension of the square pipe and on which the square pipe is placed so as to face each other. A holding side wall that holds both side surfaces in the longitudinal direction of the square pipe.
The upper mold has a convex curve molding surface having a width dimension substantially equal to the dimension between the holding side walls of the lower mold, and the convex curve molding surface is between the concave curve molding surface of the lower mold. When bending the square pipe placed on the concave curved molding surface of the lower mold, a plurality of punch protrusions for forming a plastic deformation concave portion at the central portion of the square pipe on the concave curved molding surface side are provided with the convex. Constructed side by side in the longitudinal direction at the center of the curved molding surface ,
After placing the square pipe facing the concave curved molding surface of the lower mold, the upper mold is lowered with respect to the lower mold, and the lateral side surface of the square pipe is held between the holding sidewalls of the lower mold. However, a square pipe is bent between the convex curve forming surface of the upper mold and the concave curve molding surface of the lower mold, and the central portion of the surface of the square pipe on the concave curve molding surface side by the plurality of punch protrusions A bending press molding mold apparatus for a square pipe, wherein a plastic deformation recess is formed in the square pipe and the square pipe is bent.

A rectangular pipe having a rectangular cross section, wherein one of the opposite longitudinal side surfaces is formed as a convex curved surface, the other is formed as a concave curved surface, and a plurality of only in the central portion of the concave curved surface A bent pipe having a plastic deformation recess.