JP4436176B2 - 形状凍結性に優れたプレス金型及びプレス成形方法 - Google Patents
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Description
(1) パンチ、ダイ、しわ押さえ、パッドを有するプレス金型であって、前記パッドはダイ底部に配置され、成形下死点において上方に押し込み自在であり、前記パンチは、軸方向断面において、パンチ下側がパンチ上側より突出していることを特徴とする形状凍結性に優れたプレス金型。
(2) 前記(1)記載のプレス金型を用いたプレス成形方法であって、しわ押さえ力をプレス成形時及びパンチの離型時に負荷し、かつ前記離型初期時にパッド圧力を負荷し、材料をダイ溝の内側にオーバーランさせながら、パンチを離型させることを特徴とする形状凍結性に優れたプレス成形方法。
(1)図2は本発明に係る金型を実線、従来の金型を点線にて示す。従来のパンチの形状は、上側と下側で同一形状であったが、本発明は、パンチの下側と上側の形状が異なっている点に特徴がある。
(2)本発明では、図3に示すように、パンチの離型時にもしわ押さえ力BHFを負荷し、成形下死点において、ダイ溝の内側に形成された材料のオーバーランをパンチの下側部によって成形加工する。本発明の目的は、ダイ溝の内側にオーバーランした材料をパンチの離型時にパンチの下側部によって成形加工することで、材料の板厚方向の残留応力を打ち消し、製品の形状凍結性を改善することにある。
(3)成形中のしわ押さえ力が小さい場合、安定的なオーバーランが誘発されるが、本発明ではしわ押さえ力が大きい場合にも、成形下死点まで成形した後にパッド圧力でパンチを押し戻すことで、縦壁部の材料をダイ溝の内側にオーバーランさせることができる。本発明では、成形中のしわ押さえ力に関係なく安定的なオーバーランを誘発させることができるので、製品の形状凍結性を大幅に改善することができる(図3)。
離型時に成形加工を行うためには、成形下死点における材料のオーバーラン量が離型時の成形加工の程度を決定するが、本発明ではパッドの押し込み量によって離型前のオーバーランを調節することができる。よって、実験的な試行錯誤が可能になるので、最適な条件によって離型時の成形加工を行えば、スプリングバックを大幅に低減することができる。
ダイとパンチ下側部のクリアランスL2(図1)も重要となるが、板厚と同一寸法,もしくは板厚+1mm以下に設定することが好ましい。板厚+1mmを超えて設定すると、離型時におけるパンチ肩のなじみ不足が発生するため、逆曲げ成形の効果が少なくなる場合があるからである。
離型時のしわ押さえ力付与とパンチ下側の形状によって、垂直壁側の材料はパンチの下側部に接触し、離型時にも成形加工されていることがわかる。さらに、成形下死点でパッド圧を付与してパンチを押し戻せば、材料のオーバーランを自由に与えることもできる。
図5に本発明と従来法によって成形された製品形状を示す。本発明を実施することで、垂直壁側の壁反りを低減することができた。
同一の条件で実施した実測値も計算値によく一致した。
2 ダイ
3 しわ押さえ
4 パッド
5 クッションピン
R ダイ肩半径
t 製品の板厚
L1 ダイ側のクリアランス
L2 パンチ側のクリアランス
Claims (2)
- パンチ、ダイ、しわ押さえ、パッドを有するプレス金型であって、前記パッドはダイ底部に配置され、成形下死点において上方に押し込み自在であり、前記パンチは、軸方向断面において、パンチ下側がパンチ上側より突出していることを特徴とする形状凍結性に優れたプレス金型。
- 請求項1記載のプレス金型を用いたプレス成形方法であって、しわ押さえ力をプレス成形時及びパンチの離型時に負荷し、かつ前記離型初期時にパッド圧力を負荷し、材料をダイ溝の内側にオーバーランさせながら、パンチを離型させることを特徴とする形状凍結性に優れたプレス成形方法。
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