JP3856094B2 - Compressive force applying device and compressive force applying method - Google Patents

Compressive force applying device and compressive force applying method Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークに圧縮力を付与することで当該ワークに座屈を生じる方向（本説明では、「ワークの座屈容易な方向」と称す。）に対し、座屈を生ずることなく圧縮力を付与するための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両の軽量化を図るため、車両のメンバー、クロス類のプレス成形品を中心として、材料の高強度化が促進されている。しかしながら、材料の高強度化は、成形不良であるスプリングバック、そり、ひねり等（以下、「スプリングバック等」という。）を、より顕著に発生させることになる。図15には、いわゆる「ハット断面形状」を有するメンバーＷを示している。また、図16には、スプリングバック等の生じていないときの断面形状を有するメンバーＷを点線で、スプリングバック等を生じたメンバーＷ０を実線で示している。このような成形不良は、成形時（絞り、曲げ）に、金型のダイＲ部での曲げ・曲げ戻しにより残留応力（板厚の内外での応力差）が発生することに起因し、材料の高強度化が進む程、顕著に発生するものである。
【０００３】
従来は、かかる不具合に対し、スプリングバック等の発生を見込んで金型形状を決定したり、金型のチューニングに多くの時間をかけて、スプリングバック等の発生を抑えることで対応していた。しかしながら、このような従来の対処療法的手法では、新たな金型を製造する際に、従来のデータを有効に生かすことが困難であり、金型製造に要する時間の増加を来すものであった。上記課題は、材料の更なる高強度化によって、より一層顕著となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、プレス製品の成形時における残留応力は、スプリングバック等を生じているメンバーＷ０を弾性変形させて、スプリングバック等を生じていないときの形状に矯正し、さらに、座屈容易な方向（図16に矢印Ａで示す方向）へと圧縮力を付与することにより、除去することが可能であることが分かっている。よって、成形後に、スプリングバック等を生じている板材に対し座屈を生ずることなく圧縮力を付与する、残留応力除去工程を設けることを前提とすれば、金型製作時に、スプリングバック等の発生を見込む必要がなくなり、金型のチューニングも短時間で済み、金型の製造を容易とすることができる。また、成形中に当該残留応力除去作業を行うこととすれば、独立した残留応力除去工程を実施する必要もなくなり、より効率的に、高強度のプレス成形品を得ることが可能となる。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ワークの座屈容易な方向に対し、座屈を生ずることなく圧縮力を付与することを可能とすることにある。当該技術をプレス成形品の修正工程に用いれば、プレス加工工程においてスプリングバック等の成形不良を完全に防止する必要がなく、プレス金型のチューニング等に多くの時間をかけることがなくなる。また、プレス成形品の成形工程に、残留応力除去工程を組込むことにより、量産時における部品当りの加工工数の増加を防ぎつつ、プレス成形品の更なる高強度化を、低コストで実現することにある。
【０００６】
また、ワークは、板材をプレス成形したものに限らず、平板や棒材等、座屈容易な方向を有する様々な形態の部品に対し、座屈を生ずることなく圧縮力を付与することを可能とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための、本発明の請求項１に係る圧縮力付与装置は、ワークの座屈容易な方向に対し圧縮力を付与する圧縮力付与装置であって、一対の金型によってワークの所定部分に圧縮力を付与する圧縮手段が構成され、該圧縮手段に、圧縮の前後を通して連続的にワークに密着し座屈を防止する座屈防止手段が設けられており、
該座屈防止手段は、圧縮力の付与方向に相対移動可能な複数の部材からなる縦壁成形面によって構成され、前記複数の部材の、互いに隣接する端部に、型締め方向への相対移動は可能となるが、型締め方向と直交する方向への動きは規制されるように、交互に噛合う連結部が設けられることで、ワークを理想の形状へと矯正するキャビティ形状が構成される第１の型締め状態と、ワークに圧縮力を付与する第２の型締状態とを有していることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、一対の金型によってワークの所定部分に圧縮力を付与する圧縮手段が構成されていることから、型締めによって、前記ワークに圧縮力を付与することができる。しかも、座屈防止手段は、圧縮力の付与方向に相対移動可能な複数の部材からなる縦壁成形面によって構成され、複数の部材の、互いに隣接する端部に、型締め方向への相対移動は可能となるが、型締め方向と直交する方向への動きは規制されるように、交互に噛合う連結部が設けられることで、ワークを理想の形状へと矯正するキャビティ形状が構成される第１の型締め状態と、ワークに圧縮力を付与する第２の型締状態とを有していることから、該縦壁成形面が圧縮の前後を通して連続的にワークに密着し、ワークの座屈を防止しつつ、ワークの所定部分に圧縮力を付与することができる。
【０００９】
また、連結部によって、前記複数の部材を離間・接近させても、部材間の連続性を維持することが可能となり、前記座屈防止手段は圧縮の前後を通して連続的にワークに密着する。
【００１０】
また、この構成によれば、前記座屈防止手段は、ワークを理想の形状へと矯正するキャビティ形状が構成される第１の型締め状態を有していることから、前記ワークは圧縮力を付与される前に、前記密着面によって所望の形状へと矯正される。かかる状態で、圧縮力を付与すると、ワーク内部の残留応力が除去され、ワークは、所望の形状へと矯正された状態で、形状を安定させる。
【００１１】
また、本発明の請求項２に係る圧縮力付与装置は、請求項１または２記載の圧縮力付与装置において、前記複数の部材の、互いに隣接する端部に、スペーサ挿入部を設けている。そして、該スペーサ挿入部に挿入するスペーサの厚さに応じて、前記複数の部材が接近する距離を決定し、ワークの圧縮量を調整する。
【００１２】
また、本発明の請求項３に係る圧縮力付与装置は、請求項１または２記載の圧縮力付与装置において、前記複数の部材のいずれかに、前記ワークの端部を選択的に固定するガイド手段を設けている。このガイド手段によって前記ワークの端部を固定することで、圧縮力をワークの所定部分に効率的に付与する。
【００１３】
また、本発明の請求項４に係る圧縮力付与装置は、請求項１から３のいずれか１項記載の圧縮力付与装置において、前記ワークは、板材である。本発明によれば、前記座屈防止手段を圧縮の前後を通して連続的に板材に密着させることにより、板材の座屈容易な方向に対し、座屈を生じることなく圧縮力を付与する。
【００１４】
さらに、本発明の請求項５に係る圧縮力付与装置は、請求項１から３のいずれか１項記載の圧縮力付与装置において、前記ワークは、曲げ成形または絞り成形を施した板材である。本発明によれば、曲げ成形または絞り成形を施すことで立体形状を有する板材の、縦壁部分に対し、座屈を生じることなく圧縮力を付与する。
【００１６】
また、本発明の請求項６に係る圧縮力付与装置は、請求項１から５のいずれか１項記載の圧縮力付与装置において、前記ワークは、ハット断面形状を有する板材である。本発明によれば、ハット断面形状を有する板材の縦壁部分に対し、座屈を生じることなく圧縮力を付与し、残留応力を除去する。
【００１７】
また、本発明の請求項７に係る圧縮力付与装置は、請求項１から６のいずれか１項記載の圧縮力付与装置において、前記一対の金型は曲げ成形用金型であって、一対の金型の一方には、曲げ成形開始前から曲げ成形完了までの間、ワークの固定部を一対の金型の他方へと押しつけるクッションを備えている。
【００１８】
本発明では、前記曲げ成形用金型を用いた曲げ成形工程中に、型締めによって、前記ワークに、残留応力を除去するための圧縮力を付与することができる。しかも、曲げ成形用金型の縦壁成形面を前記座屈防止手段としたことから、該縦壁成形面が圧縮の前後を通して連続的にワークに密着し、ワークの座屈を防止しつつ、ワークの所定部分に、曲げ成形の際に生じた残留応力を除去するための圧縮力を付与することができる。なおかつ、曲げ成形開始前から曲げ成形完了までの間、前記クッションによって、ワークの固定部を一対の金型の他方へと押しつけることで、曲げ部の稜線を際立たせることができる。
【００１９】
また、本発明の請求項８に係る圧縮力付与装置は、請求項１から６のいずれか１項記載の圧縮力付与装置において、前記一対の金型は絞り成形用金型であって、前記圧縮手段および前記座屈防止手段は、上型と下型のポンチとで構成され、下型には、絞り成形開始前から絞り成形完了までの間、上型と共にワークを挟持するクッションリングを設けたことを特徴とする。
【００２０】
本発明では、絞り成形開始前から絞り成形完了までの間、上型と共にワークを挟持するクッションリングによって、素材流入量を制御し、しわや割れの発生を防止しつつ前記ワークに絞り加工を施すと共に、絞り成形用金型の縦壁成形面を前記座屈防止手段としているので、前記絞り成形用金型を用いた絞り成形工程中に、型締めによって、前記ワークに、残留応力を除去するための圧縮力を付与することができる。しかも、前記縦壁成形面が圧縮の前後を通して連続的にワークに密着し、ワークの座屈を防止しつつ、ワークの所定部分に、絞り成形の際に生じた残留応力を除去するための圧縮力を付与することができる。
【００２１】
また、本発明の請求項９に係る圧縮力付与装置は、請求項８記載の圧縮力付与装置において、前記クッションリングの下降範囲の下死点にワークの切刃を設け、該切刃の側面部で前記ガイド手段を形成したことを特徴とする。
【００２２】
本発明では、前記切刃によってワークに必要な外形形状を形成し、かつ、ワーク端部を、前記ガイド手段によって固定することで、圧縮力をワークの所定部分に効率的に付与する。
【００２３】
また、上記課題を解決するための、本発明の請求項１０に係る圧縮力付与方法は、上型およびパッドと、下型およびクッションとからなる一対の金型によってワークの座屈容易な方向に対し圧縮力を付与する圧縮力付与方法であって、
前記上型と前記パッドとの互いに隣接する端部、および、前記下型と前記クッションとの互いに隣接する端部に、型締め方向への相対移動は可能となるが、型締め方向と直交する方向への動きは規制されるように、交互に噛合う連結部を設け、
前記一対の金型の縦壁成形面によって、ワークを表裏両面から挟持し、スプリングバック等を生じているワークを、弾性変形により、一時的にスプリングバック等を生じていない理想の形状へと矯正し、その後、前記上型および前記パッドと、前記下型および前記クッションとを接近させ、前記一対の金型の縦壁成形面を、圧縮の前後を通して連続的にワークに密着させて、ワークの圧縮力を付与する範囲の全体を、圧縮の前後を通して座屈不能に支持し、圧縮力を付与することを特徴とする。
本発明によれば、ワークに座屈を生ずることなく、ワークの縦壁部に必要な圧縮力を付与することができる。
【００２４】
また、本発明によれば、前記ワークは矯正された状態で、圧縮力を付与されるので、ワーク内部の残留応力が除去され、ワークは、所望の形状へと矯正された状態で形状を安定させる。
【００２５】
さらに、本発明の請求項１１に係る圧縮力付与方法は、請求項１０記載の圧縮力付与方法において、圧縮完了までの間に前記ワーク端部の位置を固定するものである。かかる方法によれば、圧縮力をワークの所定部分に効率的に付与することが可能である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、従来技術と同一部分及び相当する部分については同一符号で示し、詳しい説明は省略する。
【００２７】
本発明の第１の実施の形態は、図16に示すスプリングバック等を生じたメンバーＷ０に対し圧縮力を付与することで、プレス成形時に生じた残留応力を除去し、スプリングバック等を生じていないときの断面形状を有するメンバーＷへと矯正するものである。図１には、本発明の第１の実施の形態に係る圧縮力付与装置の要部を模式的に示している。この圧縮力付与装置は、上型１と下型３とを有する一対の金型構造を有している。また、上型１はパッド２を備えており、下型３はクッション４を備えている。
【００２８】
上型１とパッド２との、互いに隣接する端部には、連結部５を設けている。連結部５は、図２に概略的に示すように、交互に噛合う複数の凸部と凹部とを、上型１およびパッド２の双方に設けたものである。そして、連結部５の凸部と凹部との噛合いにより、上型１とパッド２は、型締め方向（図２のＺ方向）への相対移動は可能となるが、型締め方向と直交する方向（図２のＸ、Ｙ方向）への動きは規制される。また、上型１とパッド２とを離間・接近させても、連結部５の凸部と凹部とが噛合う範囲内では、上型１とパッド２とで形成される成形面が完全に分離することを防ぎ、成形面の連続性を維持することが可能となる。
【００２９】
また、上型１とパッド２との互いに隣接する端部には、スペーサ挿入部６を設けている。そして、スペーサ挿入部６に挿入するスペーサ（シム）の厚さに応じて、上型１とパッド２とが接近し得る距離ｈを、決定することができる。さらに、上型１とパッド２との間には、ガスシリンダー、バネ、ウレタンストリッパー、プレス機械の機械クッション等の、反力発生手段７を介在させている。
【００３０】
また、上型１およびパッド２の場合と同様に、下型３と、クッション４との互いに隣接する端部にも、交互に噛合う連結部５と、スペーサ挿入部６を設けている（図２参照）。よって、下型３とクッション４は、型締め方向への相対移動は可能であるが、型締め方向と直交する方向への動きは規制される。また、下型３とクッション４とを離間・接近させても、連結部５の凸部と凹部とが噛合う範囲内では、下型３とクッション４とで形成される成形面の連続性を維持することが可能となる。なお、図１に示すように、下型３とクッション４との間にも、反力発生手段７を介在させている。
【００３１】
さらに、図１に示すように、下型３には、メンバーＷ０の端部（フランジ）Ｗaを固定するための素材ガイド８を設けている。素材ガイド８は、型の開閉方向と直交する方向（矢印Ｂ方向）にスライド可能であり、その位置に応じてフランジＷaに当接させるか否かを選択することができる。
【００３２】
ここで、図１、図３〜図５を参照しながら、スプリングバック等を生じたメンバーＷ０に対し圧縮力を付与してプレス成形時に生じた残留応力を除去し、スプリングバック等を生じていないときの断面形状を有するメンバーＷへと矯正する手順を説明する。
【００３３】
図１には、メンバーＷ０を下型３およびクッション４にセットし、上型１を下降させて、型締めを開始した状態を示している。また、図３には、上型１を下降させることによって、パッド２をメンバーＷ０に当接させた状態を示している。この状態から更に上型１を下降させ、図４に示すように、上型１とパッド２とで形成される金型の成形面と、下型３とクッション４とで形成される金型の成形面とで、メンバーＷ０を挟持する。この際、上型１とパッド２との間の反力発生手段７の反力によって、パッド２はフランジＷaを下型３へと押しつける。なお、図示の例では、この時点で反力発生手段７に若干の縮みを生じているが、当該時点で判力発生手段７を縮ませないようなセッティングとする場合もある。
【００３４】
また、図４の時点で、上型１とパッド２とで形成される成形面と、下型３とクッション４とで形成される成形面とにより、メンバーＷ０を理想の形状へと矯正するキャビティ形状を構成している。したがって、メンバーＷ０は前記成形面に密着し、金型の成形面とメンバーＷ０とのクリアランスは０（mm）となる。そして、スプリングバック等を生じているメンバーＷ０は、弾性変形により、一時的にスプリングバック等を生じていないときの形状へと矯正される。以下、図４の状態を第１の型締状態とも言う。
【００３５】
図４に示す第１の型締状態から、更に上型１を下降させると、反力発生手段７が縮み、上型１とパッド２、下型３とクッション４は、共に接近する。このときの圧縮量は、スペーサ挿入部６（図２参照）に挿入する図示しないシムの厚さによって、調整することができる。
【００３６】
しかも、上型１とパッド２とで形成される成形面、および、下型３とクッション４とで形成される成形面の連続性は、連結部５によって、上記圧力を付与する間、維持することが可能となる。したがって、上型１とパッド２とで形成される成形面（縦壁部分）、および、下型３とクッション４とで形成される成形面（縦壁部分）は、圧縮の前後を通して、メンバーＷ０の縦壁部Ｗbに対するクリアランスを０（mm）に維持する。よって、メンバーＷ０の縦壁部Ｗbに座屈を発生させること無く、素材と平行な方向Ａ（座屈容易な方向）の圧縮力を付与することが可能となる。以下、図５の状態を第２の型締状態とも言う。
【００３７】
また、メンバーＷ０に圧縮力を付与する際に、メンバーＷ０のフランジＷaが外側に逃げてしまうと、縦壁部Ｗbへ付与する圧縮力が不足することになる。よって、図５に示す圧縮完了時点までの間に、素材ガイド８をフランジＷaに当接させて、フランジＷaの逃げを防止する。素材ガイド８をフランジＷaに当接させるタイミングは、第２の型締状態となるまでに十分な圧縮力を縦壁部Ｗbに付与できれば良い。よって、必要に応じて、圧縮前である第１の型締状態から素材ガイド８をフランジＷaに当接させても、圧縮の途中で素材ガイド８をフランジＷaに当接させても良い。
【００３８】
以上のごとく、メンバーＷ０の縦壁部Ｗbに、素材と平行な方向Ａの圧縮力を付与することで、縦壁部Ｗbの残留応力は除去され、メンバーＷ０は、スプリングバック等を生じていないときの断面形状を有するメンバーＷへと矯正される。
【００３９】
上記構成をなす本発明の第１の実施の形態の特徴部分をまとめると、以下のようになる。
【００４０】
本発明の第１の実施の形態に係る圧縮力付与装置は、一対の金型１,３を有し、上型１と下型３とで構成されるキャビティの縦壁部分を、上型１およびパッド２、下型３およびクッション４という、二つに分割された部材によって構成している。
【００４１】
しかも、上型１およびパッド２、下型３およびクッション４の互いに隣接する端部には、交互に噛合う凸部と凹部とで構成される連結部５を設け、上型１とパッド２、下型３とクッション４は、型締め方向（圧縮力の付与方向）への相対移動を可能としつつ、型締め方向と直交する方向Ｘへの動きを規制している。また、上型１とパッド２、または、下型３とクッション４とを離間・接近させても、連結部５の凸部と凹部とが噛合う範囲内では、上型１とパッド２とで形成される縦壁部分、および、下型３とクッション４とで形成される縦壁部分の連続性を維持することが可能となる。
【００４２】
よって、本発明の第１の実施の形態に係る圧縮力付与装置は、一対の金型１,３によって、ハット断面形状のメンバーＷ０を表裏両面から挟持し、その後、一対の金型１,３の縦壁成形面を、圧縮の前後を通して連続的にメンバーＷ０に密着させて、縦壁部Ｗbの座屈を防止し、縦壁部Ｗbに圧縮力を付与することで、縦壁部Ｗbの残留応力を除去し、メンバーＷ０を理想の形状へと矯正することが可能となる。
【００４３】
さらに、上型１と下型３は、メンバーＷ０を理想の形状へと矯正するキャビティ形状が構成される第１の型締め状態（図４）と、メンバーＷ０に圧縮力を付与する第２の型締状態（図５）とを有する。そして、第１の型締状態で、メンバーＷ０を所望の形状（本実施の形態では、スプリングバック等を生じていないときの断面形状Ｗ）へと弾性変形の範囲内で矯正し、さらに、第２の型締状態とすることで、メンバーＷ０の縦壁部Ｗbに圧縮力を付与し、メンバーＷ０の残留応力を除去して、スプリングバック等を生じていないときの断面形状を有するメンバーＷへと矯正することができる。
【００４４】
すなわち、本発明の第１の実施の形態では、一対の金型１,３は、メンバーＷ０に圧縮力を付与するための圧縮手段として機能し、一対の金型１,３の成形面は、圧縮の前後を通して連続的にメンバーＷ０に密着し座屈を防止する、座屈防止手段として機能している。
【００４５】
また、第１の型締状態（図４）から、第２の型締状態（図５）となるまでの圧縮量は、スペーサ挿入部６（図２参照）に挿入するシムの厚さを変更することによって、容易かつ確実に調整することができる。よって、必要な圧縮量を、縦壁部Ｗbに確実に付与することが可能となり、メンバーＷ０の矯正を、正確・確実に行うことができる。
【００４６】
さらに、下型３に素材ガイド８を設け、メンバーＷ０のフランジＷaを選択的に固定することを可能としたので、必要に応じて、メンバーＷ０に圧縮力を付与する際に、メンバーＷ０のフランジＷaが外側に逃げてしまうことにより、圧縮力が不足することを回避することができる。よって、必要な圧縮量を、縦壁部Ｗbに確実に付与することが可能となり、メンバーＷ０の矯正を、正確・確実に行うことができる。なお、素材ガイド８を上型１またはパッド２に設けても、同様の作用効果を得ることができる。
【００４７】
なお、上型１とパッド２との間に設けた反力発生手段７、または、下型３とクッション４との間に設けた反力発生手段７は、成形条件の如何等によって省略することとしても、メンバーＷ０の縦壁部Ｗbに圧縮力を付与し、メンバーＷ０の残留応力を除去して、スプリングバック等を生じていないときの断面形状を有するメンバーＷへと矯正することができる。
【００４８】
図６には、金型構造の応用例として、下型３’とクッション４’の分割位置（連結部５の位置）を、図１（下型３、クッション４）と比較して高い位置に設定したものを示している。また、図７には、上型１’とパッド２’の分割位置（連結部５の位置）についても、図１（上型１、パッド２）と比較して高い位置に設定したものを示している。このように、連結部５の位置を変えても、メンバーＷ０への圧縮力付与作業は、同様に行うことが可能である。また、図示は省略するが、連結部５、反力発生手段７を複数設けることで、上型１、下型３を三つ以上に分割することも可能である。
【００４９】
なお、本発明の第１実施の形態では、圧縮力を付与する対象として、ハット断面形状を有するメンバーＷを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。前述のごとく、一対の金型１,３の縦壁成形面を、圧縮の前後を通して連続的にワークに密着し座屈を防止する座屈防止手段としたことで、断面形状の如何に関わらず、ワークの座屈を防止して、ワークの所定部分に圧縮力を付与することが可能である。よって、ワークの縦壁部分の開き角度も特に制限されることはない。
【００５０】
さらに、前記ワークの端部を選択的に固定するガイド手段８を設けたことにより、フランジＷa等、ワーク端部に圧縮力を付与する方向と交差する部位の有無にかかわらず、ワークの所定部分に効率的に圧縮力を付与することが可能となる。当然に、フランジＷaを有さない単なるＵ字形断面を有するものである場合には、ワーク端部を下型３で押えることで、ワークの所定部分に効率的に圧縮力を付与することが可能となる。
【００５１】
次に、本発明の第２の実施の形態を図８に基づいて説明する。なお、本発明の第１の実施の形態と同一部分及び相当する部分については、詳しい説明を省略する。
【００５２】
本発明の第２の実施の形態は、曲げ成形用金型に圧縮力付与機能を持たせたものであり、曲げ成形用金型の上型11および下型13によって、圧縮力付与装置を構成する。上型11はパッド12を備えており、下型13はクッション14を備えている。また、上型11とパッド12との間、下型13とクッション14との間には、夫々、反力発生手段17（ガスシリンダー、バネ、ウレタンストリッパー、プレス機械の機械クッション等）を設けている。
【００５３】
上型11とパッド12との、互いに隣接する端部には、連結部15を設けている。連結部15は、第１の実施の形態における連結部５（図２参照）と同様の構造を有する。また、下型13と、クッション14との互いに隣接する端部にも、交互に噛合う連結部15を設けている。なお、連結部15には、第１の実施の形態における連結部５と同様に、図示しないスペーサ挿入部を設けている（図２の符号６参照）。
【００５４】
そして、上型11には、曲げ成形開始前から曲げ成形完了までの間、素材（以下、「ワークＷ０’」という。）に曲げ加工を施す際の基準となる固定部Ｗｂ’を、下型13のクッション14へと押しつけるクッション19を備えている。クッション19は、反力発生手段20（ガスシリンダー、バネ、ウレタンストリッパー、プレス機械の機械クッション等で構成される。）によって、上型11に支持されている。型締を行う際には、クッション19が最も早く下型13のクッション14に当接するように、型開状態で、クッション19は上型11から最も突出した状態にある。
【００５５】
また、上型11には、必要なキャビティ形状を形成するため、クッション19を格納することが可能な凹部11ａを設けている。さらに、下型13には、ワークＷ０’の端部（フランジ）Ｗa’を、選択的に固定するための素材ガイド18を設けている。素材ガイド18の機能は、第１の実施の形態における素材ガイド18と同様である。
【００５６】
本発明の第２の実施の形態によれば、曲げ成形用金型を用いた曲げ成形工程中に、上型11および下型13の型締めによって、ワークＷ０’に、残留応力を除去するための圧縮力を付与することができる。しかも、曲げ成形用金型の縦壁成形面を前記座屈防止手段としたことから、該縦壁成形面が圧縮の前後を通して連続的にワークＷ０’に密着し、ワークＷ０’の座屈を防止しつつ、ワークＷ０’の所定部分に圧縮力を付与することができる。なおかつ、曲げ成形開始前から曲げ成形完了までの間、クッション19によって、ワークＷ０’の固定部Ｗb’を下型13のクッション14へと押しつけることで、曲げ部の稜線Ｗc’を際立たせることができる。
【００５７】
したがって、本発明の第２の実施の形態によれば、曲げ成形工程中に、残留応力除去工程を組込むことにより、量産時における部品当りの加工工数の増加を防ぎつつ、プレス成形品の更なる高強度化を、低コストで実現することができる。その他、本発明の第１の実施の形態と同様の作用効果については、説明を省略する。
【００５８】
次に、本発明の第３の実施の形態を図９〜図13に基づいて説明する。なお、本発明の第１、第２の実施の形態と同一部分及び相当する部分については、詳しい説明を省略する。
【００５９】
本発明の第３の実施の形態は、絞り成形用金型に圧縮力付与機能を持たせたものであり、図９に示す絞り成形用金型の上型21および下型23のポンチ23Ａによって、圧縮力付与装置を構成する。上型21はパッド22を備えており、下型23のポンチ23Ａはクッション24を備えている。また、上型21とパッド22との間、下型23のポンチ23Ａとクッション24との間には、夫々、反力発生手段27（ガスシリンダー、バネ、ウレタンストリッパー、プレス機械の機械クッション等）を設けている。
【００６０】
上型21とパッド22との、互いに隣接する端部には、連結部25を設けている。連結部25は、第１の実施の形態における連結部５（図２参照）と同様の構造を有する。また、下型23のポンチ23Ａと、クッション24との互いに隣接する端部にも、交互に噛合う連結部25を設けている。なお、連結部25には、第１の実施の形態における連結部５と同様に、図示しないスペーサ挿入部を設けている（図２の符号６参照）。
【００６１】
下型23には、絞り成形開始前から絞り成形完了までの間、上型21のパッド22と共に素材（以下、「ワークＷ０”」という。）を挟持するクッションリング23Ｂを設けている。クッションリング23Ｂは、反力発生手段29（ガスシリンダー、バネ、ウレタンストリッパー、プレス機械の機械クッション等で構成される。）によって、下型23に支持されている。さらに、クッションリング23Ｂの下方には、ワークの切刃30を設け、切刃30の段部30ａにクッションリング23Ｂを当接させることで、クッションリング23Ｂの下降範囲の下死点を決定している。また、後述のごとく、切刃30の側面部30ｂで、ガイド手段（第１の実施の形態における素材ガイド８に相当する。）を形成することができる。
【００６２】
ここで、図９〜図13を参照しながら、ワークＷ０”に対し、絞り加工を施すと共に、型締めによって、ワークＷ０”に残留応力を除去するための圧縮力を付与する手順を説明する。
【００６３】
まず、図９に示すように、板状のワークＷ０”を下型23のクッション24およびクッションリング23Ｂの上にセットする。続いて、図10に示すように、上型21を下降させて、型締めを開始する。そして、絞り成形開始前から絞り成形完了までの間、上型21のクッション22と下型23のクッションリング23Ｂとで、ワークＷ０”を挟持して素材流入量を制御し、ワークＷ０”におけるしわや割れの発生を防止しつつ、図11に示すように、ワークＷ０”に絞り加工を施していく。
【００６４】
そして、図12に示すように、クッションリング23Ｂが切刃30の段部30ａに当接した時点で、クッションリング23Ｂの下降は止まり、かつ、切刃30によって、ワークＷ０”を必要な外形形状に切断する。図中の符号Ｗｃ”は、ワークＷ０”のスクラップ部である。なお、図12の時点で、上型21、パッド22で形成される成形面と、下型23のポンチ23Ａ、クッション24、クッションリング23Ｂで形成される成形面とにより、ワークＷ０”を理想の形状へと絞り成形するキャビティ形状を構成しており、以下、図12の状態を第１の型締状態とも言う。
【００６５】
図12に示す第１の型締状態から、更に上型21を下降させると、反力発生手段27が縮み、図13に示すように、上型21とパッド22、下型23のポンチ23Ａとクッション24は、共に接近する。しかも、上型21とパッド22とで形成される成形面、および、下型23のポンチ23Ａとクッション24とで形成される成形面の連続性は、連結部25によって、上記圧力を付与する間、維持することが可能となる。したがって、上型21とパッド22とで形成される成形面（縦壁部分）、および、下型23のポンチ23Ａとクッション24とで形成される成形面（縦壁部分）は、圧縮の前後を通して、ワークＷ０”の縦壁部Ｗb”に対するクリアランスを０（mm）に維持する。よって、ワークＷ０”の縦壁部Ｗb”に座屈を発生させること無く、素材と平行な方向Ａ（座屈容易な方向）の圧縮力を付与することが可能となる。以下、図13の状態を第２の型締状態とも言う。
【００６６】
また、図12に示す第１の型締状態から、図13に示す第２の型締状態までの間に、切刃30の側面部30ｂを、フランジＷa”の逃げを防止するための、ガイド手段として用いることで、ワークＷ０”に圧縮力を付与する際に、ワークＷ０”のフランジＷa”が外側に逃げてしまうことに起因する、縦壁部Ｗb”へ付与する圧縮力不足を防止することができる。
【００６７】
上記構成をなす本発明の第３の実施の形態の特徴部分をまとめると、以下のようになる。すなわち、絞り成形開始前から絞り成形完了までの間、上型21のクッション22と共にワークＷ０”を挟持するクッションリング23Ｂによって、素材流入量を制御し、しわや割れの発生を防止しつつワークＷ０”に絞り加工を施すと共に、絞り成形用金型の縦壁成形面を座屈防止手段としているので、型締めによって、ワークＷ０”に、残留応力を除去するための圧縮力を付与することができる。しかも、前記縦壁成形面が圧縮の前後を通して連続的にワークに密着し、ワークＷ０”の座屈を防止しつつ、ワークＷ０”の縦壁部Ｗb”に残留応力を除去するための圧縮力を付与することができる。
【００６８】
さらに、切刃30によってワークＷ０”に必要な外形形状を形成し、かつ、ワーク端部のフランジＷa”を、ガイド手段として機能する切刃30の側面部30ｂで固定することで、圧縮力をワークＷ０”の所定部分に効率的に付与することができる。しかも、絞り成形と連続してワークＷ０”に圧縮力を付与するため、板厚減少を抑えて、ワークＷ０”の割れの発生を防止することができる。
【００６９】
したがって、本発明の第３の実施の形態によれば、絞り成形工程中に、残留応力除去工程を組込むことにより、量産時における部品当りの加工工数の増加を防ぎつつ、プレス成形品の更なる高強度化を、低コストで実現することができる。
【００７０】
なお、本発明の第３の実施の形態においては、ワークＷ０”に絞り加工と抜き加工を行うための型構造を有する場合について説明したが、予め抜き加工が施されたワークに対して絞り加工を行う場合には、切刃30を省略するものとする。この場合には、ワーク端部のフランジＷa”を固定するための、ガイド手段を、必要に応じて別個に設けることとする。その他、本発明の第１の実施の形態と同様の作用効果については、説明を省略する。
【００７１】
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。なお、本発明の第１〜第３の実施の形態と同一部分及び相当する部分については、詳しい説明を省略する。
【００７２】
本発明の第４の実施の形態は、本発明の第１の実施の形態との相違点として、素材ガイド８を用いることなく、ワークの端部を固定するメンバーＷ０の端部（フランジ）Ｗaを固定することを可能としたことにある。
【００７３】
具体的には、図14（a）、(b)に示す型締め状態において、メンバーＷ０の厚さに比してパッド２と下型３との隙間が大きくなるように、パッド２の断面アールＲ１と、下型３の断面アールＲ２（Ｒ１＞Ｒ２）を設定する。そして、図14（a）に示す第１の型締め状態では、メンバーＷ０のフランジＷaと縦壁部Ｗbとの湾曲部Ｗdの半径を比較的大きく成形して、図14（b）に示す第２の型締め状態へと移行する間に、湾曲部Ｗdの半径を小さく変形させて、湾曲部Ｗdを、下型３の断面アールＲ２の角部へと押しつける。かかる湾曲部Ｗdの変形により、メンバーＷ０のフランジＷaが外側に逃げてしまうことを防ぎ、縦壁部Ｗbへ付与する圧縮力が不足することを回避することができる。
【００７４】
よって、本発明の第４の実施の形態によれば、独立した機構として素材ガイド８を備えることなく、パッド２と下型３の成形面の形状それ自体によって、メンバーＷ０のフランジＷaを固定するガイド手段を構成したものである。したがって、本実施の形態においても、メンバーＷ０のフランジＷaを固定して、必要な圧縮量を、縦壁部Ｗbに確実に付与することが可能となり、メンバーＷ０の矯正を、正確・確実に行うことができる。
【００７５】
なお、図14には、メンバーＷ０のフランジＷaと縦壁部Ｗbとが直交する形状をなす場合を例示しているが、本発明の第４の実施の形態はこれに限定されるものではなく、本発明の第１の実施の形態で説明したハット断面形状を有するメンバー（フランジＷaと縦壁部Ｗbとが、直角よりも鈍角の位置関係を有している。）についても、同様に実施することが可能である。また、図14（ａ）、(ｂ)の下型３の断面アールＲ２近傍に点線で示すように、断面アールＲ２を設定しないこととしてもよい（この場合も、断面アールＲ１は設定する。）。かかる場合でも、第１の型締め状態から第２の型締め状態へと移行する間に、湾曲部Ｗdを下型３の壁面へと押しつけることで、湾曲部Ｗdの半径を小さく変形させて、メンバーＷ０のフランジＷaが外側に逃げてしまうことを防ぐことができる。よって、下型３に断面アールＲ２を設けた場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００７６】
さて、本発明について以上の各実施の形態に基づき説明したが、本発明は、圧縮力を付与する対象ワークとして、上記各実施の形態のごとき板材または板材をプレス成形したものに限らず、金型の形状を対応させることによって、平板や棒材等、座屈容易な方向を有する様々な形態の部品に対し、座屈を生ずることなく圧縮力を付与することも可能である。そして、様々な形状の部品に対し圧縮力を付与することで、スプリングバック等の成形不良を解消するためだけでなく、様々な加工工程に応用することが可能である。
【００７７】
【発明の効果】
本発明はこのように構成したので、以下のような効果を有する。まず本発明の請求項１に係る圧縮力付与装置によれば、ワークの座屈容易な方向に対し、座屈を生ずることなく圧縮力を付与することが可能となる。そして、当該技術をプレス成形品の修正工程に用いれば、プレス加工工程においてスプリングバック等の成形不良を完全に防止する必要がなく、プレス金型のチューニング等に多くの時間をかけることを不要とすることができる。よって、材料高強度化が進んだ場合でも、金型製造に要する時間の増加を回避することができる。また、ワークは、板材をプレス成形したものに限らず、平板や棒材等、座屈容易な方向を有する様々な形態の部品に対し、座屈を生ずることなく圧縮力を付与することが可能となる。
【００７８】
また、ワークを所望の形状へと矯正した状態で、ワーク内部の残留応力を除去することが可能となる。さらに、圧縮の前後を通して連続的にワークに密着し、ワークの座屈を防止しつつ、ワークの所定部分に圧縮力を付与することができる。
【００７９】
また、前記複数の部材を離間・接近させても、部材間の連続性を維持することが可能となり、前記座屈防止手段は圧縮の前後を通して連続的にワークに密着する。よって、前記座屈防止手段は圧縮の前後を通して連続的にワークに密着することが可能となり、ワークの座屈容易な方向に対し、座屈を生ずることなく圧縮力を付与することが可能となる。
【００８０】
また、本発明の請求項２に係る圧縮力付与装置によれば、スペーサ挿入部に挿入するスペーサの厚さに応じて、前記複数の部材が接近する距離を決定し、ワークの圧縮量を調整することが可能となり、ワークに対し、必要な圧縮量を確実に付与することが可能となる。
【００８１】
また、本発明の請求項３に係る圧縮力付与装置によれば、圧縮力をワークの所定部分に効率的に付与して、ワークに対し、必要な圧縮量を確実に付与することが可能となる。
【００８２】
また、本発明の請求項４に係る圧縮力付与装置によれば、板材の座屈容易な方向に対し、座屈を生じることなく圧縮力を付与することが可能となる。また、本発明の請求項５に係る圧縮力付与装置によれば、立体形状を有する板材の、縦壁部分に対し、座屈を生じることなく圧縮力を付与することが可能となる。
【００８３】
さらに、本発明の請求項６に係る圧縮力付与装置によれば、ハット断面形状を有する板材の縦壁部分に対し、座屈を生じることなく圧縮力を付与し、残留応力を除去することが可能となり、材料高強度化が進んだ場合でも、金型製造に要する時間の増加を回避することができる。
【００８４】
また、本発明の請求項７に係る圧縮力付与装置によれば、曲げ成形品の成形工程に、残留応力除去工程を組込むことにより、量産時における部品当りの加工工数の増加を防ぎつつ、曲げ成形品の更なる高強度化を、低コストで実現することが可能となる。
【００８５】
また、本発明の請求項８に係る圧縮力付与装置によれば、絞り成形品の成形工程に、残留応力除去工程を組込むことにより、量産時における部品当りの加工工数の増加を防ぎつつ、絞り成形品の更なる高強度化を、低コストで実現することが可能となる。
【００８６】
また、本発明の請求項９に係る圧縮力付与装置によれば、前記切刃によってワークに必要な外形形状を形成し、かつ、ワーク端部を、前記ガイド手段によって固定することで、圧縮力をワークの所定部分に効率的に付与し、絞り抜き加工による成形品の更なる高強度化を、低コストで実現することが可能となる。
【００８７】
また、本発明の請求項１０に係る圧縮力付与方法によれば、ワークの座屈容易な方向に対し、座屈を生ずることなく圧縮力を付与することが可能となり、ワークを、前記所望の形状で安定させることができる。そして、当該技術をプレス成形品の修正工程に用いれば、プレス加工工程においてスプリングバック等の成形不良を完全に防止する必要がなく、プレス金型のチューニング等に多くの時間をかけることが無くなる。よって、材料高強度化が進んだ場合でも、金型製造に要する時間の増加を回避することができる。また、ワークは、板材をプレス成形したものに限らず、平板や棒材等、座屈容易な方向を有する様々な形態の部品に対し、座屈を生ずることなく圧縮力を付与することが可能となる。
【００８８】
また、ワークを所望の形状へと矯正した状態で、ワーク内部の残留応力を除去することが可能となり、ワークを、前記所望の形状で安定させることができる。
【００８９】
さらに、本発明の請求項１１に係る圧縮力付与方法によれば、圧縮力をワークの所定部分に効率的に付与して、ワークに対し、必要な圧縮量を確実に付与することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る圧縮力付与装置の要部を示す断面模式図である。
【図２】 図１に示す圧縮力付与装置の連結部を該略的に示す立体図である。
【図３】 図１に続き、本発明の実施の形態に係る圧縮力付与装置によって、ワークの残留応力を除去する手順を示す説明図であり、型締めを開始した状態を示す図である。
【図４】 図３に続き、ワークを上型と下型とで挟持した状態を示す説明図である。
【図５】 図４に続き、ワークに圧縮力を付与した状態を示す説明図である。
【図６】 図１に示す圧縮力付与装置の、金型構造の応用例を示す模式図である。
【図７】 図１に示す圧縮力付与装置の、金型構造の更なる応用例を示す模式図である。
【図８】 本発明の第２の実施の形態に係る曲げ成形用金型の要部を示す断面模式図である。
【図９】 本発明の第３の実施の形態に係る絞り成形用金型の要部を示す断面模式図である。
【図１０】 図９に続き、本発明の実施の形態に係る絞り成形用金型によって、ワークに絞り成形を施す手順を示す説明図であり、型締めを開始した状態を示す図である。
【図１１】 図１０に続き、ワークに絞り成形を施す過程を示す説明図である。
【図１２】 図１１に続き、ワークに絞り成形を施し、さらに、ワークを必要な外形形状に切断した状態を示す説明図である。
【図１３】 図１２に続き、ワークに圧縮力を付与した状態を示す説明図である。
【図１４】 本発明の第４の実施の形態に係る圧縮力付与装置の要部を示す断面模式図であり、（a）には第１の型締め状態を、(b)には第２の型締め状態を示している。
【図１５】 いわゆる「ハット断面形状」を有するメンバーを示す立体図である。
【図１６】 図１５に示すメンバーのスプリングバック等を生じていないときの断面形状を有するメンバーを点線で、スプリングバック等を生じたメンバーを、実線で示した図である。
【符号の説明】
１ 上型
２ パッド
３ 下型
４ クッション
５ 連結部
６ スペーサ挿入部
７ 反力発生手段
８ 素材ガイド
Ａ 座屈容易な方向
Ｗ０ メンバー
Ｗ メンバー
Ｗa 端部
Ｗb 縦壁部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  In the present invention, a compressive force is generated without buckling in a direction in which the workpiece is buckled by applying a compressive force to the workpiece (referred to as a “direction in which the workpiece is easily buckled” in this description). It is related with the technique for providing.
[0002]
[Prior art]
  In recent years, in order to reduce the weight of a vehicle, an increase in the strength of the material has been promoted mainly in a vehicle member and a press-formed product of a cloth. However, an increase in the strength of the material will cause notably formed springback, warpage, twisting, etc. (hereinafter referred to as “springback etc.”), which is notably formed. FIG. 15 shows a member W having a so-called “hat cross-sectional shape”. FIG. 16 shows a member W having a cross-sectional shape when no spring back or the like is generated by a dotted line, and a member W having a spring back or the like.0Is shown by a solid line. Such molding defects are caused by the occurrence of residual stress (stress difference between the inside and outside of the plate thickness) due to bending and bending back at the die R part of the mold during molding (drawing, bending). As the strength of the steel increases, it becomes more prominent.
[0003]
  Conventionally, such a problem has been dealt with by determining the mold shape in anticipation of the occurrence of a springback or the like, or taking a lot of time for tuning the mold and suppressing the occurrence of a springback or the like. However, in such a conventional coping therapy method, it is difficult to make effective use of conventional data when manufacturing a new mold, which increases the time required for mold manufacture. It was. The above-mentioned problem has become more prominent due to the further increase in strength of the material.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
  By the way, the residual stress at the time of molding of the press product is caused by the member W causing the spring back or the like.0Is deformed elastically, corrected to the shape when no springback occurs, and further removed by applying a compressive force in a direction that is easy to buckle (the direction indicated by arrow A in FIG. 16). Is known to be possible. Therefore, if it is premised on the provision of a residual stress removal process that applies compressive force without causing buckling to the plate material that has caused springback, etc. after molding, the occurrence of springback, etc. will occur during mold production. Therefore, the mold can be tuned in a short time, and the mold can be easily manufactured. Further, if the residual stress removal operation is performed during molding, it is not necessary to perform an independent residual stress removal step, and a high-strength press-molded product can be obtained more efficiently.
[0005]
  This invention is made | formed in view of the said subject, The place made into the objective is to enable it to provide a compressive force, without producing buckling with respect to the direction where a workpiece | work is easy to buckle. is there. If this technique is used in the correction process of a press-molded product, it is not necessary to completely prevent molding defects such as spring back in the press working process, and it does not take much time to tune the press die. In addition, by incorporating a residual stress removal process into the molding process for press-molded products, it is possible to achieve higher strength of press-molded products at a lower cost while preventing an increase in the number of processing steps per part during mass production. It is in.
[0006]
  In addition, the workpiece is not limited to press-molded plate material, and it is possible to apply compressive force without buckling to various forms of parts that have easy-buckling directions such as flat plates and bar materials. It is what.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, a compressive force applying apparatus according to claim 1 of the present invention is a compressive force applying apparatus that applies a compressive force to a direction in which a workpiece is easily buckled.By a pair of moldsCompression means for applying a compression force to a predetermined part of a workpieceAnd the compression means includesBuckling prevention means to prevent the buckling by sticking to the workpiece continuously before and after compression.Is provided,
  The buckling prevention means is constituted by a vertical wall molding surface composed of a plurality of members that can move relative to each other in the direction in which the compressive force is applied, and relative movement in the mold clamping direction is made between the ends of the plurality of members adjacent to each other. Although it is possible, the cavity shape that corrects the workpiece to the ideal shape is configured by providing alternately meshing connection parts so that the movement in the direction orthogonal to the clamping direction is restricted It has the 1st mold clamping state and the 2nd mold clamping state which gives compressive force to a work.It is characterized by that.
[0008]
  According to this configuration, the workpiece is formed by a pair of molds.Compression means for applying a compressive force to a predetermined portion ofIs configured fromA compression force can be applied to the workpiece by clamping. Moreover,The buckling prevention means is composed of a vertical wall molding surface consisting of a plurality of members that can move relative to each other in the direction in which the compressive force is applied, and relative movement in the mold clamping direction is possible at the ends of the members adjacent to each other. However, by providing the coupling portions that alternately mesh so that the movement in the direction orthogonal to the mold clamping direction is restricted, a cavity shape that corrects the workpiece to an ideal shape is configured. And a second mold clamping state for applying a compressive force to the workpiece.For this reason, the vertical wall forming surface can be in close contact with the workpiece continuously before and after compression, and a compressive force can be applied to a predetermined portion of the workpiece while preventing the workpiece from buckling.
[0009]
  Further, even if the plurality of members are separated and approached by the connecting portion, it is possible to maintain continuity between the members, and the buckling prevention means is in close contact with the workpiece continuously before and after compression.
[0010]
  Also, according to this configuration,Since the buckling prevention means has a first mold clamping state in which a cavity shape for correcting the workpiece into an ideal shape is formed,The workpiece is corrected to a desired shape by the contact surface before being given a compressive force. When compressive force is applied in such a state, the residual stress inside the workpiece is removed, and the shape of the workpiece is stabilized while being corrected to a desired shape.
[0011]
  Further, the claims of the present invention2The compressive force applying device according to claim1Or2In the described compressive force applying device,The plurality of members,Spacer insertion portions are provided at adjacent ends. And according to the thickness of the spacer inserted in this spacer insertion part, the distance which these members approach is determined, and the compression amount of a workpiece | work is adjusted.
[0012]
  Further, the claims of the present invention3The compressive force applying device according to claim1 or 2In the described compressive force applying device,The plurality of membersOne of them is provided with guide means for selectively fixing the end of the workpiece. By fixing the end portion of the workpiece by the guide means, a compressive force is efficiently applied to a predetermined portion of the workpiece.
[0013]
  Further, the claims of the present invention4The compressive force applying device according to claim 1 is from3The compressive force imparting apparatus according to any one of the above, wherein the workpiece is a plate material. According to the present invention, the buckling prevention means is continuously brought into close contact with the plate material before and after compression, thereby applying a compressive force without causing buckling in the direction in which the plate material is easily buckled.
[0014]
  Further claims of the present invention5The compressive force applying device according to claim 1 is from3The compressive force imparting apparatus according to any one of the above, wherein the workpiece is a plate material subjected to bending molding or drawing. According to the present invention, a compressive force is applied to a vertical wall portion of a plate having a three-dimensional shape by bending or drawing without causing buckling.
[0016]
  Further, the claims of the present invention6The compressive force applying device according to claim 1 is from5The compressive force imparting apparatus according to any one of the above, wherein the workpiece is a plate member having a hat cross-sectional shape. According to the present invention, a compressive force is applied to a vertical wall portion of a plate member having a hat cross-sectional shape without causing buckling, and residual stress is removed.
[0017]
  Further, the claims of the present invention7The compressive force applying device according to claimAny one of 1 to 6In the compression force applying device described above, the pair of molds is a bending mold, and one of the pair of molds has a pair of workpiece fixing portions before the bending process is completed until the bending process is completed. Cushion that presses against the other mold.
[0018]
  In the present invention, a compressive force for removing residual stress can be applied to the workpiece by clamping during the bending process using the bending mold. Moreover, since the vertical wall molding surface of the bending mold is the buckling prevention means, the vertical wall molding surface is in close contact with the workpiece continuously before and after compression, while preventing the workpiece from buckling, A compressive force can be applied to a predetermined portion of the workpiece to remove residual stress generated during bending. In addition, the ridge line of the bent portion can be made to stand out by pressing the fixed portion of the workpiece against the other of the pair of molds by the cushion from before the start of bending forming to the completion of bending forming.
[0019]
  Further, the claims of the present invention8The compressive force applying device according to claimAny one of 1 to 6In the compression force applying device described above, the pair of molds is a drawing mold, and the compression unit and the buckling prevention unit are configured by an upper mold and a lower mold punch, and the lower mold includes In addition, a cushion ring that clamps the workpiece together with the upper die is provided between the start of drawing and the completion of drawing.
[0020]
  In the present invention, the material inflow is controlled by the cushion ring that holds the workpiece together with the upper mold from the start of drawing to the completion of drawing, and the workpiece is drawn while preventing wrinkles and cracks. At the same time, since the vertical wall forming surface of the drawing mold is used as the buckling prevention means, the residual stress is removed from the workpiece by clamping during the drawing process using the drawing mold. Therefore, a compressive force can be applied. In addition, the vertical wall molding surface is in close contact with the workpiece continuously before and after the compression, and the compression for removing the residual stress generated during the drawing at a predetermined portion of the workpiece while preventing the workpiece from buckling. Power can be granted.
[0021]
  Further, the claims of the present invention9The compressive force applying device according to claim8In the compression force applying device described above, a workpiece cutting edge is provided at the bottom dead center of the descending range of the cushion ring, and the guide means is formed on a side surface portion of the cutting blade.
[0022]
  In the present invention, the outer shape necessary for the workpiece is formed by the cutting blade, and the workpiece end is fixed by the guide means, whereby a compressive force is efficiently applied to a predetermined portion of the workpiece.
[0023]
  Moreover, the claim of this invention for solving the said subject10The compression force applying method according toBy a pair of molds consisting of an upper mold and pad, a lower mold and a cushionA compressive force applying method for applying a compressive force to a direction in which a workpiece is easily buckled,
  Relative movement in the mold clamping direction is possible at the adjacent end portions of the upper mold and the pad and the adjacent end portions of the lower mold and the cushion, but is orthogonal to the mold clamping direction. In order to restrict the movement in the direction, provide a coupling part that meshes alternately,
  The workpiece is clamped from both the front and back surfaces by the vertical wall molding surfaces of the pair of molds, and the workpiece that generates springback is corrected to the ideal shape that does not generate springback temporarily by elastic deformation. Then, the upper mold and the pad, the lower mold and the cushion are brought close to each other, and the vertical wall forming surfaces of the pair of molds are continuously brought into close contact with the work through before and after compression,The entire range in which the compressive force of the workpiece is applied is supported so as not to buckle through before and after the compression, and the compressive force is applied.
  According to the present invention, the workpiece can be buckled without buckling.Vertical wallIt is possible to apply a compressive force necessary for.
[0024]
  Further, according to the present invention, since the workpiece is given a compressive force in a corrected state, the residual stress inside the workpiece is removed, and the shape of the workpiece is stabilized in a corrected state. Let
[0025]
  Further claims of the present invention11The compression force applying method according to claim10In the compression force applying method described above, the position of the workpiece end is fixed until the compression is completed. According to such a method, it is possible to efficiently apply a compressive force to a predetermined portion of the workpiece.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Here, the same parts as those in the prior art and corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0027]
  In the first embodiment of the present invention, the member W having the spring back shown in FIG.0By applying a compressive force, the residual stress generated at the time of press molding is removed, and the member W having a cross-sectional shape when no springback or the like is generated is corrected. In FIG. 1, the principal part of the compressive force provision apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention is shown typically. The compression force applying device has a pair of mold structures having an upper mold 1 and a lower mold 3. The upper mold 1 includes a pad 2, and the lower mold 3 includes a cushion 4.
[0028]
  A connecting portion 5 is provided at an end portion of the upper mold 1 and the pad 2 adjacent to each other. As schematically shown in FIG. 2, the connecting portion 5 is provided with a plurality of convex portions and concave portions that mesh alternately with each other on both the upper mold 1 and the pad 2. The upper mold 1 and the pad 2 can be moved relative to each other in the mold clamping direction (Z direction in FIG. 2) by the engagement of the convex portion and the concave portion of the connecting portion 5, but are orthogonal to the mold clamping direction. Movement in the direction (X, Y direction in FIG. 2) is restricted. Even if the upper mold 1 and the pad 2 are separated and approached, the molding surface formed by the upper mold 1 and the pad 2 is completely separated as long as the convex portion and the concave portion of the connecting portion 5 are engaged with each other. It is possible to prevent this and maintain the continuity of the molding surface.
[0029]
  In addition, spacer insertion portions 6 are provided at the adjacent ends of the upper mold 1 and the pad 2. Then, the distance h at which the upper mold 1 and the pad 2 can approach can be determined according to the thickness of the spacer (shim) inserted into the spacer insertion portion 6. Further, a reaction force generating means 7 such as a gas cylinder, a spring, a urethane stripper, and a mechanical cushion of a press machine is interposed between the upper mold 1 and the pad 2.
[0030]
  Similarly to the case of the upper mold 1 and the pad 2, the connecting portions 5 and the spacer insertion portions 6 that are alternately meshed are also provided at the adjacent ends of the lower mold 3 and the cushion 4 (see FIG. 2). Therefore, the lower mold 3 and the cushion 4 can be relatively moved in the mold clamping direction, but the movement in the direction orthogonal to the mold clamping direction is restricted. Further, even if the lower mold 3 and the cushion 4 are separated and approached, the continuity of the molding surface formed by the lower mold 3 and the cushion 4 is maintained within a range where the convex portion and the concave portion of the connecting portion 5 are engaged with each other. Can be maintained. As shown in FIG. 1, reaction force generating means 7 is also interposed between the lower mold 3 and the cushion 4.
[0031]
  In addition, as shown in FIG.0A material guide 8 is provided for fixing the end (flange) Wa. The material guide 8 is slidable in a direction (arrow B direction) perpendicular to the opening / closing direction of the mold, and it can be selected whether or not to contact the flange Wa according to the position.
[0032]
  Here, referring to FIG. 1 and FIG. 3 to FIG.0A procedure for applying a compressive force to remove residual stress generated during press forming and correcting the member W to have a cross-sectional shape when no springback or the like is generated will be described.
[0033]
  In FIG. 1, member W0Is set on the lower mold 3 and the cushion 4, the upper mold 1 is lowered, and the mold clamping is started. In FIG. 3, the pad 2 is moved to the member W by lowering the upper mold 1.0The state which was made to contact is shown. The upper mold 1 is further lowered from this state, and as shown in FIG. 4, the mold surface formed by the upper mold 1 and the pad 2, the mold formed by the lower mold 3 and the cushion 4 is used. With the molding surface, member W0Pinch. At this time, the pad 2 moves the flange Wa to the lower mold 3 by the reaction force of the reaction force generating means 7 between the upper mold 1 and the pad 2.PushThe In the illustrated example, the reaction force generating means 7 is slightly shrunk at this point, but there is a case where the setting is made so that the judgment force generating means 7 is not shrunk at this point.
[0034]
  Further, at the time of FIG. 4, the member W is formed by the molding surface formed by the upper mold 1 and the pad 2 and the molding surface formed by the lower mold 3 and the cushion 4.0The cavity shape is configured to correct the shape to the ideal shape. Therefore, member W0Is closely attached to the molding surface, and the molding surface of the mold and the member W0Clearance is 0 (mm). And member W who is producing springback etc.0Is corrected by elastic deformation into a shape when no springback or the like is temporarily generated. Hereinafter, the state of FIG. 4 is also referred to as a first mold clamping state.
[0035]
  When the upper mold 1 is further lowered from the first mold clamping state shown in FIG. 4, the reaction force generating means 7 contracts, and the upper mold 1 and the pad 2, and the lower mold 3 and the cushion 4 approach each other. The amount of compression at this time can be adjusted by the thickness of a shim (not shown) inserted into the spacer insertion portion 6 (see FIG. 2).
[0036]
  In addition, the continuity of the molding surface formed by the upper mold 1 and the pad 2 and the molding surface formed by the lower mold 3 and the cushion 4 is maintained by the connecting portion 5 while the pressure is applied. It becomes possible. Therefore, the molding surface (longitudinal wall portion) formed by the upper mold 1 and the pad 2 and the molding surface (vertical wall portion) formed by the lower mold 3 and the cushion 4 pass through the member W through before and after compression.0The clearance with respect to the vertical wall Wb is maintained at 0 (mm). Therefore, member W0Without causing the vertical wall portion Wb to buckle, it is possible to apply a compressive force in a direction A (a direction in which buckling is easy) parallel to the material. Hereinafter, the state of FIG. 5 is also referred to as a second mold clamping state.
[0037]
  Member W0When applying compressive force to member W0If this flange Wa escapes to the outside, the compressive force applied to the vertical wall Wb will be insufficient. Therefore, the material guide 8 is brought into contact with the flange Wa until the compression is completed as shown in FIG. 5 to prevent the flange Wa from escaping. The timing with which the material guide 8 is brought into contact with the flange Wa is only required to apply a sufficient compressive force to the vertical wall portion Wb until the second mold clamping state is reached. Therefore, if necessary, the material guide 8 may be brought into contact with the flange Wa from the first mold clamping state before compression, or the material guide 8 may be brought into contact with the flange Wa during compression.
[0038]
  As above, member W0By applying a compressive force in the direction A parallel to the material to the vertical wall portion Wb, the residual stress of the vertical wall portion Wb is removed, and the member W0Is corrected to a member W having a cross-sectional shape when no springback or the like occurs.
[0039]
  The features of the first embodiment of the present invention having the above-described configuration are summarized as follows.
[0040]
  The compressive force applying apparatus according to the first embodiment of the present invention has a pair of molds 1, 3, and a vertical wall portion of a cavity constituted by an upper mold 1 and a lower mold 3 is used as an upper mold 1. And it is comprised by the member divided | segmented into two called the pad 2, the lower mold | type 3, and the cushion 4. FIG.
[0041]
  In addition, the upper mold 1 and the pad 2, the lower mold 3 and the cushion 4 are provided with connecting portions 5 composed of convex portions and concave portions that are alternately meshed with each other. The lower mold 3 and the cushion 4 restrict movement in the direction X perpendicular to the mold clamping direction while enabling relative movement in the mold clamping direction (direction in which the compressive force is applied). Further, even if the upper mold 1 and the pad 2 or the lower mold 3 and the cushion 4 are separated and approached, the upper mold 1 and the pad 2 are within the range where the convex portion and the concave portion of the connecting portion 5 are engaged. It is possible to maintain the continuity of the formed vertical wall portion and the vertical wall portion formed by the lower mold 3 and the cushion 4.
[0042]
  Therefore, the compressive force applying device according to the first embodiment of the present invention uses a pair of molds 1 and 3 to form a member W having a hat cross-sectional shape.0Is then clamped from both the front and back sides, and then the vertical wall forming surfaces of the pair of dies 1 and 3 are continuously joined to the member W through before and after compression.0To prevent the vertical wall portion Wb from buckling, and to apply a compressive force to the vertical wall portion Wb, thereby removing the residual stress of the vertical wall portion Wb.0Can be corrected to an ideal shape.
[0043]
  Furthermore, the upper mold 1 and the lower mold 3 are members W0A first mold clamping state (FIG. 4) in which a cavity shape for correcting the shape to an ideal shape is formed, and the member W0And a second mold-clamping state (FIG. 5) in which a compressive force is applied. Then, in the first mold clamping state, the member W0Is corrected within a range of elastic deformation to a desired shape (in this embodiment, a cross-sectional shape W when no springback or the like is generated), and is further brought into a second mold-clamping state, whereby the member W0Member W is given compressive force to the vertical wall Wb0It is possible to remove the residual stress of the member W and correct the member W having a cross-sectional shape when no springback or the like occurs.
[0044]
  That is, in the first embodiment of the present invention, the pair of molds 1, 3 are members W0It functions as a compression means for applying a compression force to the pair, and the molding surfaces of the pair of dies 1 and 3 are continuously formed by the member W through before and after compression.0It functions as a buckling prevention means that adheres to and prevents buckling.
[0045]
  Further, the amount of compression from the first mold clamping state (FIG. 4) to the second mold clamping state (FIG. 5) changes the thickness of the shim inserted into the spacer insertion portion 6 (see FIG. 2). By doing so, it can be adjusted easily and reliably. Therefore, it becomes possible to reliably apply the necessary amount of compression to the vertical wall portion Wb.0Correcting accurately and reliablyDobe able to.
[0046]
  Furthermore, a material guide 8 is provided on the lower mold 3 and the member W is provided.0It is possible to selectively fix the flange Wa of the member W.0When applying compressive force to member W0When the flange Wa escapes to the outside, it can be avoided that the compression force is insufficient. Therefore, it becomes possible to reliably apply the necessary amount of compression to the vertical wall portion Wb.0Correcting accurately and reliablyDobe able to. Even if the material guide 8 is provided on the upper mold 1 or the pad 2, the same effect can be obtained.
[0047]
  The reaction force generating means 7 provided between the upper mold 1 and the pad 2 or the reaction force generating means 7 provided between the lower mold 3 and the cushion 4 is omitted depending on the molding conditions. Even member W0Member W is given compressive force to the vertical wall Wb0It is possible to remove the residual stress of the member W and correct the member W having a cross-sectional shape when no springback or the like occurs.
[0048]
  In FIG. 6, as an application example of the mold structure, the division position of the lower mold 3 ′ and the cushion 4 ′ (position of the connecting portion 5) is higher than that of FIG. 1 (lower mold 3, cushion 4). Shows what was set. Further, FIG. 7 shows the position where the upper mold 1 ′ and the pad 2 ′ are divided (position of the connecting portion 5) set higher than that in FIG. 1 (upper mold 1, pad 2). ing. Thus, even if the position of the connecting portion 5 is changed, the member W0The compressive force application work can be performed in the same manner. Moreover, although illustration is abbreviate | omitted, it is also possible to divide | segment the upper type | mold 1 and the lower type | mold 3 into three or more by providing the connection part 5 and the reaction force generation means 7 in multiple numbers.
[0049]
  In the first embodiment of the present invention, the member W having the hat cross-sectional shape has been described as an example of the object to which the compressive force is applied, but the present invention is not limited to this. As described above, the vertical wall forming surfaces of the pair of dies 1 and 3 are used as buckling prevention means that continuously adhere to the workpiece through before and after compression to prevent buckling, regardless of the cross-sectional shape. It is possible to prevent the workpiece from buckling and to apply a compressive force to a predetermined portion of the workpiece. Therefore, the opening angle of the vertical wall portion of the workpiece is not particularly limited.
[0050]
  Further, by providing the guide means 8 for selectively fixing the end portion of the workpiece, the predetermined portion of the workpiece can be obtained regardless of the presence or absence of a portion such as the flange Wa that intersects the direction in which the compressive force is applied to the end portion of the workpiece. It is possible to efficiently apply a compression force. Naturally, if the workpiece has a simple U-shaped cross section without the flange Wa, it is possible to efficiently apply a compressive force to a predetermined portion of the workpiece by pressing the workpiece end with the lower mold 3. It becomes.
[0051]
  Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Detailed description of the same parts as those in the first embodiment of the present invention and corresponding parts will be omitted.
[0052]
  In the second embodiment of the present invention, a bending mold is provided with a compressive force imparting function, and an upper mold 11 and a lower mold 13 constitute a compressive force imparting apparatus. To do. The upper mold 11 includes a pad 12, and the lower mold 13 includes a cushion 14. In addition, reaction force generating means 17 (gas cylinder, spring, urethane stripper, mechanical cushion for press machine, etc.) is provided between the upper mold 11 and the pad 12 and between the lower mold 13 and the cushion 14, respectively. Yes.
[0053]
  A connecting portion 15 is provided at an end portion of the upper mold 11 and the pad 12 adjacent to each other. The connection part 15 has the same structure as the connection part 5 (refer FIG. 2) in 1st Embodiment. In addition, connecting portions 15 that alternately mesh with each other at adjacent ends of the lower mold 13 and the cushion 14 are also provided. In addition, the connection part 15 is provided with the spacer insertion part which is not illustrated like the connection part 5 in 1st Embodiment (refer the code | symbol 6 of FIG. 2).
[0054]
  The upper mold 11 has a material (hereinafter referred to as “work W”) between the start of bending and the completion of bending.0'.' ) Fixed part W used as a reference when bendingbA cushion 19 is provided for pressing 'to the cushion 14 of the lower mold 13. The cushion 19 is supported on the upper die 11 by reaction force generating means 20 (configured by a gas cylinder, a spring, a urethane stripper, a mechanical cushion of a press machine, etc.). When the mold is clamped, the cushion 19 is in the most protruding state from the upper mold 11 in the mold open state so that the cushion 19 comes into contact with the cushion 14 of the lower mold 13 earliest.
[0055]
  Further, the upper mold 11 is provided with a recess 11a capable of storing the cushion 19 in order to form a necessary cavity shape. Furthermore, the lower mold 13 has a workpiece W0A material guide 18 for selectively fixing the end portion (flange) Wa 'of' is provided. The function of the material guide 18 is the same as that of the material guide 18 in the first embodiment.
[0056]
  According to the second embodiment of the present invention, the workpiece W is clamped by clamping the upper mold 11 and the lower mold 13 during the bending process using the bending mold.0A compressive force for removing residual stress can be applied to ′. In addition, since the vertical wall molding surface of the bending mold is used as the buckling prevention means, the vertical wall molding surface continuously moves through the workpiece W before and after compression.0'0Work W while preventing buckling0A compressive force can be applied to a predetermined portion of '. In addition, the workpiece W is moved by the cushion 19 between the start of bending and the completion of bending.0By pressing the 'fixed portion Wb' of the 'to the cushion 14 of the lower mold 13, the ridge line Wc' of the bent portion can be made to stand out.
[0057]
  Therefore, according to the second embodiment of the present invention, by incorporating a residual stress removing step into the bending forming step, it is possible to further increase the press-formed product while preventing an increase in the number of processing steps per component during mass production. High strength can be realized at low cost. In addition, description of the same function and effect as those of the first embodiment of the present invention is omitted.
[0058]
  Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Detailed description of the same parts as those in the first and second embodiments of the present invention and the corresponding parts will be omitted.
[0059]
  In the third embodiment of the present invention, the drawing mold is provided with a compression force imparting function, and the punch 23A of the upper mold 21 and the lower mold 23 shown in FIG. The compression force applying device is configured. The upper mold 21 includes a pad 22, and the punch 23 </ b> A of the lower mold 23 includes a cushion 24. Further, between the upper die 21 and the pad 22 and between the punch 23A of the lower die 23 and the cushion 24, a reaction force generating means 27 (gas cylinder, spring, urethane stripper, mechanical cushion of a press machine, etc.), respectively. Is provided.
[0060]
  A connecting portion 25 is provided at an end portion of the upper mold 21 and the pad 22 adjacent to each other. The connection part 25 has the same structure as the connection part 5 (refer FIG. 2) in 1st Embodiment. In addition, connecting portions 25 that are alternately meshed are provided at adjacent ends of the punch 23 </ b> A of the lower mold 23 and the cushion 24. In addition, the connection part 25 is provided with the spacer insertion part which is not illustrated similarly to the connection part 5 in 1st Embodiment (refer the code | symbol 6 of FIG. 2).
[0061]
  The lower mold 23 is made of a material (hereinafter referred to as “work W”) together with the pad 22 of the upper mold 21 from the start of drawing to the completion of drawing.0"". ) Is provided. The cushion ring 23B is supported on the lower mold 23 by reaction force generating means 29 (configured by a gas cylinder, a spring, a urethane stripper, a mechanical cushion of a press machine, etc.). Further, a workpiece cutting edge 30 is provided below the cushion ring 23B, and the bottom dead center of the descending range of the cushion ring 23B is determined by bringing the cushion ring 23B into contact with the step 30a of the cutting edge 30. Yes. Further, as will be described later, guide means (corresponding to the material guide 8 in the first embodiment) can be formed by the side surface portion 30b of the cutting edge 30.
[0062]
  Here, with reference to FIGS.0”Is drawn, and the work W0A procedure for applying a compressive force to remove residual stress will be described.
[0063]
  First, as shown in FIG.0”Is set on the cushion 24 and the cushion ring 23B of the lower mold 23. Subsequently, as shown in FIG. 10, the upper mold 21 is lowered and the mold clamping is started. Until the molding is completed, the workpiece W is formed by the cushion 22 of the upper mold 21 and the cushion ring 23B of the lower mold 23.0”To control the material inflow, and work W0As shown in FIG. 11, the work W0""
[0064]
  Then, as shown in FIG. 12, when the cushion ring 23B comes into contact with the stepped portion 30a of the cutting blade 30, the lowering of the cushion ring 23B stops, and the work W0"Is cut into the required outer shape. Reference sign Wc" in the figure indicates the workpiece W0In addition, at the time of FIG. 12, the molding surface formed by the upper mold 21 and the pad 22 and the molding surface formed by the punch 23A, the cushion 24, and the cushion ring 23B of the lower mold 23 , Work W0"Is formed into a cavity shape for drawing into an ideal shape. Hereinafter, the state shown in FIG. 12 is also referred to as a first clamping state.
[0065]
  When the upper mold 21 is further lowered from the first mold clamping state shown in FIG. 12, the reaction force generating means 27 contracts, and as shown in FIG. 13, the upper mold 21 and the pad 22, the punch 23A of the lower mold 23, The cushions 24 approach each other. Moreover, the continuity of the molding surface formed by the upper mold 21 and the pad 22 and the molding surface formed by the punch 23A and the cushion 24 of the lower mold 23 is determined by the connecting portion 25 while the pressure is applied. Can be maintained. Therefore, the molding surface (vertical wall portion) formed by the upper mold 21 and the pad 22 and the molding surface (vertical wall portion) formed by the punch 23A and the cushion 24 of the lower mold 23 are passed through before and after compression. , Work W0The clearance with respect to “vertical wall Wb” is maintained at 0 (mm). Therefore, work W0It is possible to apply a compressive force in a direction A (a direction in which buckling is easy) parallel to the material without causing buckling of the “vertical wall portion Wb”. Hereinafter, the state of FIG. 13 is also referred to as a second mold clamping state.
[0066]
  Further, a guide for preventing the flange Wa ″ from escaping the side surface portion 30b of the cutting blade 30 during the period from the first mold clamping state shown in FIG. 12 to the second mold clamping state shown in FIG. Work W by using as a means0When applying compressive force to the workpiece W0It is possible to prevent a shortage of compressive force applied to the vertical wall portion Wb ”caused by the“ flange Wa ”escaping to the outside.
[0067]
  The features of the third embodiment of the present invention having the above configuration are summarized as follows. That is, the workpiece W together with the cushion 22 of the upper mold 21 is drawn from the start of drawing to the completion of drawing.0The workpiece ring W is controlled by the cushion ring 23B that holds the “w” while preventing wrinkles and cracks.0”Is drawn, and the vertical wall forming surface of the die for drawing is used as a means for preventing buckling.0”Can be applied with a compressive force for removing the residual stress. Moreover, the vertical wall forming surface continuously adheres to the work through before and after the compression, and the work W0Work W while preventing buckling0A compressive force for removing residual stress can be applied to “vertical wall portion Wb”.
[0068]
  Further, the workpiece W is cut by the cutting blade 30.0The flange Wa at the end of the workpiece is fixed by the side surface portion 30b of the cutting blade 30 that functions as a guide means.0"Can be efficiently applied to a predetermined portion of the workpiece W. Further, the workpiece W is continuously formed with the drawing.0”To give a compressive force to the workpiece0The occurrence of cracks can be prevented.
[0069]
  Therefore, according to the third embodiment of the present invention, by incorporating a residual stress removal process into the drawing process, it is possible to further increase the press-molded product while preventing an increase in the number of processing steps per part during mass production. High strength can be realized at low cost.
[0070]
  In the third embodiment of the present invention, the workpiece W0In the above description, the case of having a mold structure for drawing and punching is described. However, when drawing is performed on a workpiece that has been previously punched, the cutting blade 30 is omitted. In this case, guide means for fixing the flange Wa ″ at the workpiece end is separately provided as necessary. In addition, description of the same function and effect as those of the first embodiment of the present invention is omitted.
[0071]
  Next, the present inventionFourth embodimentWill be explained. The first to the present inventionThirdDetailed description of the same parts as those in the embodiment and corresponding parts will be omitted.
[0072]
  Of the present inventionFourth embodimentIs different from the first embodiment of the present invention in that the member W that fixes the end of the workpiece without using the material guide 8 is used.0It is possible to fix the end (flange) Wa.
[0073]
  Specifically, in the clamping state shown in FIGS. 14 (a) and 14 (b), the member W0The cross-sectional radius R of the pad 2 so that the gap between the pad 2 and the lower mold 3 is larger than the thickness of the pad 21And the cross section R of the lower mold 32(R1> R2) Is set. In the first mold clamping state shown in FIG. 14 (a), the member W0The radius of the curved portion Wd between the flange Wa and the vertical wall portion Wb is formed to be relatively large, and the radius of the curved portion Wd is reduced during the transition to the second clamping state shown in FIG. By deforming, the curved portion Wd is cross-sectional R of the lower mold 32To the corner ofPushThe The member W is deformed by the deformation of the curved portion Wd.0It is possible to prevent the flange Wa from escaping to the outside, and to avoid a shortage of compressive force applied to the vertical wall portion Wb.
[0074]
  Therefore, the present inventionFourth embodimentAccording to the shape of the molding surface of the pad 2 and the lower mold 3 itself without providing the material guide 8 as an independent mechanism.0The guide means for fixing the flange Wa is configured. Therefore, also in this embodiment, member W0By fixing the flange Wa, it is possible to reliably apply the necessary amount of compression to the vertical wall Wb.0Correcting accurately and reliablyDobe able to.
[0075]
  In FIG. 14, member W0The case where the flange Wa and the vertical wall Wb are orthogonal to each other is illustrated as an example.Fourth embodimentHowever, the present invention is not limited to this, and the member having the hat cross-sectional shape described in the first embodiment of the present invention (the flange Wa and the vertical wall portion Wb have an obtuse angle relative to a right angle). It is possible to carry out the same for the above. 14A and 14B, the cross section R of the lower mold 32As shown by the dotted line in the vicinity, the cross-sectional radius R2May not be set (in this case also, the cross-section R is1Is set. ). Even in such a case, the curved portion Wd is moved to the wall surface of the lower mold 3 during the transition from the first mold clamping state to the second mold clamping state.PushBy changing the radius of the curved portion Wd, the member W0It is possible to prevent the flange Wa from escaping to the outside. Therefore, the lower mold 3 has a cross-sectional radius R2It is possible to obtain the same function and effect as in the case of providing.
[0076]
  Now, although the present invention has been described based on each of the above embodiments, the present invention is not limited to a target material to which a compressive force is applied, and is not limited to a plate material or a plate material as in each of the above embodiments. By making the shapes of the molds correspond to each other, it is also possible to apply a compressive force without causing buckling to parts of various forms having a direction in which buckling is easy, such as a flat plate or a bar. Then, by applying a compressive force to parts having various shapes, it can be applied not only to eliminate molding defects such as springback but also to various processing steps.
[0077]
【The invention's effect】
  Since this invention was comprised in this way, it has the following effects. First, according to the compressive force applying apparatus according to the first aspect of the present invention, it is possible to apply a compressive force without causing buckling in a direction in which the work is easily buckled. And if this technology is used in the correction process of press-molded products, it is not necessary to completely prevent molding defects such as springback in the press working process, and it is not necessary to spend a lot of time on tuning of the press die. can do. Therefore, even when the material strength is increased, it is possible to avoid an increase in the time required for manufacturing the mold. In addition, the workpiece is not limited to the press-molded plate material, and it is possible to apply a compressive force without causing buckling to various forms of parts that have a direction easy to buckle, such as flat plates and bar materials. It becomes.
[0078]
  Further, it is possible to remove the residual stress inside the workpiece while the workpiece is corrected to a desired shape. Furthermore, a compressive force can be applied to a predetermined portion of the work while being in close contact with the work continuously before and after compression and preventing buckling of the work.
[0079]
  Further, even if the plurality of members are separated and approached, it is possible to maintain continuity between the members, and the buckling prevention means is in close contact with the workpiece continuously before and after compression. Therefore, the buckling prevention means can be in close contact with the workpiece continuously before and after compression, and can apply a compressive force to the direction in which the workpiece is easily buckled without causing buckling. .
[0080]
  Further, the claims of the present invention2According to the compressive force applying device according to the present invention, it is possible to determine the distance that the plurality of members approach according to the thickness of the spacer inserted into the spacer insertion portion, and to adjust the amount of compression of the workpiece. On the other hand, it is possible to reliably give the necessary amount of compression.
[0081]
  Further, the claims of the present invention3According to the compressive force applying apparatus according to the present invention, it is possible to efficiently apply the compressive force to a predetermined part of the work and reliably apply the necessary amount of compression to the work.
[0082]
  Further, the claims of the present invention4According to the compressive force applying apparatus according to the present invention, it is possible to apply the compressive force without causing buckling in the direction in which the plate material is easily buckled. Further, the claims of the present invention5According to the compressive force applying apparatus according to the present invention, it is possible to apply a compressive force to the vertical wall portion of the plate member having a three-dimensional shape without causing buckling.
[0083]
  Further claims of the present invention6According to the compressive force applying device according to the present invention, it is possible to apply compressive force to the vertical wall portion of the plate member having the hat cross-sectional shape without causing buckling, and to remove the residual stress, thereby increasing the material strength. Even in the case of progress, it is possible to avoid an increase in time required for manufacturing the mold.
[0084]
  Further, the claims of the present invention7According to the compression force applying device according to the present invention, by incorporating a residual stress removal process into the molding process of the bent molded product, further increasing the strength of the bent molded product while preventing an increase in the number of processing steps per part during mass production. Can be realized at low cost.
[0085]
  Further, the claims of the present invention8According to the compression force applying apparatus according to the present invention, by incorporating a residual stress removal process into the molding process of the drawn product, further increasing the strength of the drawn product while preventing an increase in the number of processing steps per part during mass production. Can be realized at low cost.
[0086]
  Further, the claims of the present invention9According to the compressive force applying apparatus according to the present invention, the outer shape necessary for the work is formed by the cutting blade, and the work end is fixed by the guide means, so that the compressive force is efficiently applied to a predetermined portion of the work. The strength of the molded product can be increased at a low cost by drawing.
[0087]
  Further, the claims of the present invention10According to the compressive force applying method according to the present invention, it is possible to apply a compressive force without causing buckling in the direction in which the work is easily buckled, and the work can be stabilized in the desired shape. If this technique is used in the correction process of a press-molded product, it is not necessary to completely prevent molding defects such as spring back in the press working process, and it is not necessary to spend a lot of time for tuning the press die. Therefore, even when the material strength is increased, it is possible to avoid an increase in the time required for manufacturing the mold. In addition, the workpiece is not limited to the press-molded plate material, and it is possible to apply a compressive force without causing buckling to various forms of parts that have a direction easy to buckle, such as flat plates and bar materials. It becomes.
[0088]
  Further, it is possible to remove the residual stress inside the workpiece while the workpiece is corrected to a desired shape, and the workpiece can be stabilized in the desired shape.
[0089]
  Further claims of the present invention11According to the compression force applying method according to the above, it is possible to efficiently apply the compression force to a predetermined portion of the workpiece and reliably apply the necessary compression amount to the workpiece.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a main part of a compressive force applying apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a three-dimensional view schematically showing a connecting portion of the compressive force applying device shown in FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a procedure for removing the residual stress of the workpiece by the compressive force applying apparatus according to the embodiment of the present invention, following FIG. 1, and is a diagram illustrating a state in which mold clamping is started.
FIG. 4 is an explanatory view showing a state in which the workpiece is sandwiched between an upper mold and a lower mold, following FIG. 3;
FIG. 5 is an explanatory view showing a state in which a compressive force is applied to the workpiece, following FIG. 4;
6 is a schematic view showing an application example of a mold structure of the compressive force applying device shown in FIG. 1. FIG.
7 is a schematic view showing a further application example of a mold structure of the compressive force applying device shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a main part of a bending mold according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a main part of a drawing mold according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a procedure for drawing a workpiece by the drawing die according to the embodiment of the present invention, following FIG. 9, and showing a state in which clamping is started.
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a process of drawing a workpiece following FIG. 10;
FIG. 12 is an explanatory view showing a state in which the workpiece is drawn and subsequently cut into a necessary outer shape, following FIG. 11;
FIG. 13 is an explanatory view showing a state in which a compressive force is applied to the workpiece, following FIG. 12;
FIG. 14 shows the present invention.Fourth embodimentIt is a cross-sectional schematic diagram which shows the principal part of the compressive force provision apparatus which concerns on this, (a) has shown the 1st mold clamping state, (b) has shown the 2nd mold clamping state.
FIG. 15 is a three-dimensional view showing a member having a so-called “hat cross-sectional shape”.
16 is a diagram showing a member having a cross-sectional shape when the member shown in FIG. 15 is not spring-backed or the like by a dotted line, and a member having a spring-back or the like shown by a solid line.
[Explanation of symbols]
  1 Upper mold
  2 pads
  3 Lower mold
  4 Cushion
  5 connecting parts
  6 Spacer insertion part
  7 Reaction force generation means
  8 Material guide
  A Easy buckling direction
  W0  member
  W member
  Wa edge
  Wb vertical wall

Claims (11)

ワークの座屈容易な方向に対し圧縮力を付与する圧縮力付与装置であって、一対の金型によってワークの所定部分に圧縮力を付与する圧縮手段が構成され、該圧縮手段に、圧縮の前後を通して連続的にワークに密着し座屈を防止する座屈防止手段が設けられており、
該座屈防止手段は、圧縮力の付与方向に相対移動可能な複数の部材からなる縦壁成形面によって構成され、前記複数の部材の、互いに隣接する端部に、型締め方向への相対移動は可能となるが、型締め方向と直交する方向への動きは規制されるように、交互に噛合う連結部が設けられることで、ワークを理想の形状へと矯正するキャビティ形状が構成される第１の型締め状態と、ワークに圧縮力を付与する第２の型締状態とを有していることを特徴とする圧縮力付与装置。A compression force applying device that applies a compressive force to a direction in which a workpiece is easily buckled , and includes a compression unit configured to apply a compression force to a predetermined portion of the workpiece by a pair of molds. Buckling prevention means that keeps sticking to the workpiece continuously through the front and back to prevent buckling is provided,
The buckling prevention means is constituted by a vertical wall molding surface composed of a plurality of members that can move relative to each other in the direction in which the compressive force is applied. Although it is possible, the cavity shape that corrects the workpiece to the ideal shape is configured by providing alternately meshing connection parts so that the movement in the direction orthogonal to the clamping direction is restricted A compressive force applying device having a first mold clamping state and a second mold clamping state for applying a compressive force to the workpiece . 前記複数の部材の、互いに隣接する端部に、スペーサ挿入部を設けたことを特徴とする請求項１記載の圧縮力付与装置。 It said plurality of members, the end adjacent to each other, compressive force applying apparatus according to claim 1, characterized in that a spacer insert. 前記複数の部材のいずれかに、前記ワークの端部を選択的に固定するガイド手段を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の圧縮力付与装置。 3. The compressive force applying device according to claim 1, wherein guide means for selectively fixing an end portion of the workpiece is provided on any of the plurality of members . 前記ワークは、板材であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の圧縮力付与装置。The workpiece, the compression force application device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the plate material. 前記ワークは、曲げ成形または絞り成形を施した板材である請求項１から３のいずれか１項記載の圧縮力付与装置。The compressive force imparting device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the workpiece is a plate material subjected to bending molding or drawing. 前記ワークは、ハット断面形状を有する板材である請求項１から３のいずれか１項記載の圧縮力付与装置。The workpiece, the compression force application device according to any one of claims 1 a plate 3 having a hat-sectional shape. 前記一対の金型は曲げ成形用金型であって、一対の金型の一方には、曲げ成形開始前から曲げ成形完了までの間、ワークの固定部を一対の金型の他方へと押しつけるクッションを備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の圧縮力付与装置。The pair of molds is a bending mold, and one of the pair of molds is pressed against the other of the pair of molds between the start of the bending process and the completion of the bending process. The compressive-force provision apparatus of any one of Claim 1 to 6 provided with a cushion. 前記一対の金型は絞り成形用金型であって、前記圧縮手段および前記座屈防止手段は、上型と下型のポンチとで構成され、下型には、絞り成形開始前から絞り成形完了までの間、上型と共にワークを挟持するクッションリングを設けたことを特徴とする請求項項１から６のいずれか１項記載の圧縮力付与装置。The pair of molds is a drawing mold, and the compression means and the buckling prevention means are constituted by an upper mold and a lower mold punch, and the lower mold is drawn before the start of drawing. The compression force applying device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a cushion ring that clamps the workpiece together with the upper die until completion. 前記クッションリングの下降範囲の下死点にワークの切刃を設け、該切刃の側面部で前記ガイド手段を形成したことを特徴とする請求項８記載の圧縮力付与装置。9. The compressive force applying device according to claim 8 , wherein a cutting edge of a workpiece is provided at a bottom dead center of the descending range of the cushion ring, and the guide means is formed on a side surface portion of the cutting edge. 上型およびパッドと、下型およびクッションとからなる一対の金型によってワークの座屈容易な方向に対し圧縮力を付与する圧縮力付与方法であって、
前記上型と前記パッドとの互いに隣接する端部、および、前記下型と前記クッションとの互いに隣接する端部に、型締め方向への相対移動は可能となるが、型締め方向と直交する方向への動きは規制されるように、交互に噛合う連結部を設け、
前記一対の金型の縦壁成形面によって、ワークを表裏両面から挟持し、スプリングバック等を生じているワークを、弾性変形により、一時的にスプリングバック等を生じていない理想の形状へと矯正し、
その後、前記上型および前記パッドと、前記下型および前記クッションとを接近させ、前記一対の金型の縦壁成形面を、圧縮の前後を通して連続的にワークに密着させて、ワークの圧縮力を付与する範囲の全体を、圧縮の前後を通して座屈不能に支持し、圧縮力を付与することを特徴とする圧縮力付与方法。 A compression force application method for applying a compression force to a direction in which a workpiece is easily buckled by a pair of molds including an upper mold and a pad, and a lower mold and a cushion ,
Relative movement in the mold clamping direction is possible at the adjacent end portions of the upper mold and the pad and the adjacent end portions of the lower mold and the cushion, but is orthogonal to the mold clamping direction. In order to restrict the movement in the direction, provide a coupling part that meshes alternately,
The workpiece is clamped from both the front and back surfaces by the vertical wall molding surfaces of the pair of molds, and the workpiece that has caused the spring back, etc., is corrected to the ideal shape that does not cause the spring back or the like temporarily by elastic deformation. And
Thereafter, the upper mold and the pad, the lower mold and the cushion are brought close to each other, and the vertical wall forming surfaces of the pair of molds are brought into close contact with the workpiece continuously before and after the compression, thereby compressing the workpiece. A compressive force applying method characterized in that the entire range to which the pressure is applied is supported in a non-buckling manner before and after compression and a compressive force is applied. 圧縮完了までの間に前記ワーク端部の位置を固定することを特徴とする請求項１０記載の圧縮力付与方法。The compression force applying method according to claim 10 , wherein the position of the workpiece end is fixed before the compression is completed.
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