JP4526696B2

JP4526696B2 - 積層成形型

Info

Publication number: JP4526696B2
Application number: JP2000385639A
Authority: JP
Inventors: 一寛石川
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2020-12-19
Also published as: JP2002178061A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス加工などに使用される成形型であって、複数の薄板鋼板を積層して構成され、かつ耐久性と精度を向上したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような積層成形型は公知であり、第３図はプレス成形型として構成された従来構造の一例を示す。このプレス成形型は、上型をなすダイ１００、ブランクホルダー１０１及び下型をなすパンチ１０２からなり、これら各部は、薄板鋼板１０３を複数枚重ね合わせて基準ピンで位置決めしボルトや溶接等により一体的に結合した積層金型となっている。
【０００３】
また、特開平２−２２９６３０号には、上記同様の薄板鋼板を積層したプレストリム型におけるダイ側の最上層（最もパンチ側に近い層、以下同）を薄板鋼板とは別の刃部プレートとし、強度と精度を向上させることが示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記図３の構造によれば、成形時に被加工物の成形部がダイの中へ入り込むとき、ダイの最上層が被加工物を強くしごくため、この部分をなす薄板鋼板は耐久性に劣ることになり、その結果、このような積層型は試作又は少量加工の領域での適用しかできなかった。この問題は上記特開平２−２２９６３０号のように最上層の素材を変更すれば解決できるが、それでもなお、被加工物の成形形状のうち厳しい寸法管理部分や薄板鋼板の板厚よりも小さな形状変化部及び小Ｒ部などの微細形状部分については精度寸法が出ない等の問題があった。そこで本願発明は、製造が簡単で容易に必要精度を確保でき、かつ耐久性に優れた簡易な積層成形型を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願発明に係る積層成形型は、複数の薄板鋼板を積層してダイ及びパンチを含む金型部分を形成したプレス成形型において、成形凹部が設けられた前記ダイと成形凸部が設けられた前記パンチを備え、このパンチにより板状の被加工物を前記成形凹部内へ押し込んで成形するプレス成形用であって、
前記成形凹部及び成形凸部の一部に前記薄板鋼板の各層を貫通して鋼材のインサートを設け、
前記成形凹部側のインサートは前記成形凹部の肉厚を貫通して先端が成形面をなして前記成形凹部の表面に臨み、
前記成形凸部側のインサートは前記成形凸部の肉厚を貫通して先端が成形面をなして前記成形凸部の表面に臨み、
前記成形凹部側のインサートの延長上に前記成形凸部側のインサートを設け、
さらに、前記ダイの一部で、前記パンチを囲むブランクホルダーの表面に設けられているしわ押さえプレートに対面するダイ側最上層には鋼材プレートからなるダイフェースを積層するとともに、
このダイフェースは、前記薄板鋼板より厚肉でクロームメッキが施され、かつ前記成形凹部の開口が形成され、この成形凹部の開口縁部がアール状断面をなし、
このダイフェースと前記ダイ側の前記薄板鋼板を前記成形凹部周囲にて基準ピンで一体化したことを特徴とする。
このとき、上記インサートが成形部の機能に加えて基準ピンの機能を兼ねるようにすることもできる。
【０００６】
【発明の効果】
本願発明によれば、薄板鋼板の各層を貫通して鋼材のインサートを設けたので、インサートのダイ又はパンチの表面へ出る部分を成形部とし、薄板鋼板のみからなる成形部では実現できないような、厳しい寸法管理部分や小Ｒなどの微細形状部分を容易かつ高精度に成形できる。したがって、精度が要求されない部分については薄板鋼板の積層構造部として簡易に形成でき、精度が要求される部分はインサートにより精密に成形できることになる。またインサートにより全体が補強されるので、製造が簡単で容易に必要精度を確保でき、かつ耐久性に優れた簡易な積層成形型を得ることができる。
【０００７】
このとき、インサートを薄板鋼板の積層時における基準ピンとして使用すれば、インサートを成形部に加えて位置決め部材として多機能化でき、従来用いられていた基準ピンを廃止できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて実施例を説明する。第１図は本発明に係る積層成形型がセットされたプレス成形型全体を示す図、図２はこの積層成形型の形成方法を示す図である。図１においてこのプレス成形型は、上型部１、シワ押さえとしてのブランクホルダー２、下型部３等から構成されている。
【０００９】
上型部１は、汎用ダイセット４の主面に積層成形型からなるダイ５を取付けたものであり、符号６は上型部１の昇降をガイドするガイド筒である。ダイ５は多数の薄板鋼板７を積層したものであり、中央部に図の下方すなわちパンチ側へ開放された成形凹部８が設けられ、かつこの成形凹部８の底部近傍にインサート１０、１１が各薄板鋼板７を貫通して設けられている。
【００１０】
各インサート１０，１１は鋼材の円柱状部材であり、それぞれの一端は成形凹部８の底部表面に臨む成形部１２，１３をなし、小Ｒなどの微細形状が形成されている。さらに成形凹部８の底部表面のうち成形部１２，１３の間には比較的大きな形状変化部１４が設けられ、その中央部にはＲ形状を有する成形用の溝１５が設けられている。
【００１１】
インサート１０、１１が設けられた部分は、薄板鋼板７のみからなる成形部では実現できないような、厳しい寸法管理部分や小Ｒなどの微細形状部分を有する高精度の成形が要求される部分である。また、インサート１０、１１は多数の積層された各薄板鋼板７を貫通してダイセット４へ固定されているので、これらのインサート１０、１１により各薄板鋼板７の位置ズレを防止して一体化している。
【００１２】
ダイ５の最上層はダイフェースプレート１６になっている。このダイフェースプレート１６は、薄板鋼板７よりも板厚が厚く、高強度の部材であり、表面は耐久性向上目的でクロームメッキが施されている。また、成形凹部８を囲む開口縁部１７はＲ状断面になっている。
【００１３】
ブランクホルダー２は、汎用部２０の上面に被加工物専用のシワ押さえプレート２１を配したものであり、汎用部２０にはガイドピン２２が設けられ、ガイド筒６に嵌合して上型部１の昇降をガイドするとともに、上型部１の下降に際して、クッションピン２３が下からの圧力を加えて被加工物２４をダイフェースプレート１６とシワ押さえプレート２１で挟み、この状態からさらに上型部１が下降することにより被加工物２４を成形する。
【００１４】
下型部３はダイセット３０の主面に汎用パンチベース３１を配し、さらにその上面に積層構造の下型部３２が設けてある。パンチ３２の表面は、成形凹部８に対応する成形凸部３３をなし、一端がこの成形凸部３３の表面へ達するインサート３４、３５が各薄板鋼板７を貫通して設けられ、さらにインサート３４、３５の間に成形部３９がＲ形状の薄板状のインサート３６が設けられている。
【００１５】
インサート３４、３５、３６は鋼材製であり、ダイ５におけるインサート１０、１１の延長上に配置され、これらと同様にして積層成形型へ内蔵されている。成形凸部３３の表面に臨むインサート３４、３５の端面は成形部３７、３８をなし、上型部１におけるインサート１０、１１の成形部１２，１３と対応する形状にされる。また、インサート３６は上型部１の溝１５と対応する位置に配置され、その先端による成形部３９は成形凸部３３の表面に溝１５の深さ程度突出している。
【００１６】
これらのインサート３４、３５、３６は、ダイ５が下降し、パンチ３２と接触加圧することにより、ダイ５の成形凹部８とパンチ３２の成形凸部３３の間に被加工物２４を挟んで成形するとき、インサート１０と３４の成形部１２と３７の間、並びにインサート１１と３５の成形部１３と３８の間、さらに溝１５とインサート３６の成形部３９の間にても被加工物２４を高精度に成形する。
【００１７】
図２に明らかなように、ダイ５とパンチ３２の積層部を製作するには、まずダイ５の外形相当の大きさを有する矩形の薄板鋼板７を用意し、レーザー切断装置４０を用いてレーザー光線によりインサート用穴４１、基準ピン用穴４２、パンチ形状穴４３を切り抜き残部としてのダイ側部分４４からパンチ形状切り抜き部４５を分離させる。なお、ダイフェースプレート１６は板厚がレーザー加工に適しない程厚い場合は必要によりワイヤカット等の製法で加工する。
【００１８】
ダイ５の積層部は、予めベースプレート４６にインサート１０、１１及び基準ピン４７を上方へ突出させて設け、それぞれをダイ側部分４４のインサート用穴４１及び基準ピン用穴４２へ圧入して積み重ね、最後にダイフェースプレート１６を積層して全体を基準ピン４７にて位置決めして一体化することにより、ダイ５を形成する。基準ピン４７は積層時の位置決め部材として機能する。なおインサート１０，１１も成形凹部８の底部部分における位置決め部材として機能する。
【００１９】
同様に、パンチ３２の積層部を製作するには、予めベースプレート５０にインサート３４，３５，３６を上方へ突出させて設け、それぞれにパンチ形状切り抜き部４５のインサート用穴４１へ圧入して積み重ね、インサート３４，３５，３６により位置決めして一体化することによりパンチ３２を形成する。なお、この場合は基準ピンを省略してあり、インサート３４，３５，３６の圧入によりこれらが基準ピンの機能を兼ねる。
【００２０】
次に、本実施例の作用を説明する。図１において上型部１が下降することにより、ダイ５の成形凹部８とパンチ３２の成形凸部３３の間に被加工物２４を挟んで所定形状に成形する。このとき、成形凹部８へ押し込まれる被加工物２４をダイフェースプレート１６の開口縁部１７で強くしごくが、ダイフェースプレート１６は十分な板厚と硬度を有し、表面にクロームメッキ処理を施すことによりこの部分の耐久性を高めることができる。
【００２１】
また、厳しい寸法管理部分や小Ｒなどの微細形状部分を高精度に成形することが要求される部分には各種のインサートの端部が成形面へ臨んで設けられ、これらのインサート１０と３４の成形部１２と３７の間、並びにインサート１１と３５の成形部１３と３８の間、さらに溝１５とインサート３６の成形部３９の間にて被加工物２４を精密に成形する。
【００２２】
したがって、しごき部分の耐久性が低く、かつ本来高精度の成形をしにくい積層成形型であっても、強度や精度が必要な部分は十分に要求を満たすことができ、これらの要求がない部分は簡便な積層構造のままで対応できる。しかもインサート１０，１１、３４，３５，３６により補強されるから、製造が簡単で容易に必要精度を確保でき、かつ耐久性に優れた簡易な積層成形型を得ることができる。
【００２３】
そのうえ、パンチ３２はインサート３４，３５，３６により位置決めして一体化するので、これらインサート３４，３５，３６が基準ピンの機能を兼ねることができ、部品（インサート）を多機能化して有効に活用できることになり、かつ従来必要であった基準ピンを廃止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係るプレス成形型の構造を示す断面図
【図２】積層成形型の製作方法を示す図
【図３】従来のプレス成形型を示す断面図
【符号の説明】
１：上型部、２：ブランクホルダー、３：下型部、５：ダイ、７：薄板鋼板、８：成形凹部、１０：インサート、１１：インサート、２４：被加工物、３２：パンチ、３３：成形凸部、３４：：インサート、３５：：インサート、３６：インサート

Claims

複数の薄板鋼板を積層してダイ及びパンチを含む金型部分を形成したプレス成形型において、
成形凹部（８）が設けられた前記ダイ（５）と成形凸部（３３）が設けられた前記パンチ（３２）を備え、このパンチ（３２）により板状の被加工物（２４）を前記成形凹部（８）内へ押し込んで成形するプレス成形用であって、
前記成形凹部（８）及び成形凸部（３３）の一部に前記薄板鋼板（７）の各層を貫通して鋼材のインサート（１２・１３・３４・３５・３６）を設け、
前記成形凹部（８）側のインサート（１２・１３）は前記成形凹部（８）の肉厚を貫通して先端が成形面をなして前記成形凹部（８）の表面に臨み、
前記成形凸部（３３）側のインサートの一部（３４・３５）は前記成形凸部（３３）の肉厚を貫通して先端が成形面をなして前記成形凸部（３３）の表面に臨み、
前記成形凹部（８）側のインサート（１２・１３）の延長上に前記成形凸部（３３）側のインサート（３４・３５）を設け、
さらに、前記ダイ（５）の一部で、前記パンチ（３２）を囲むブランクホルダー（２）の表面に設けられているしわ押さえプレート（２１）に対面するダイ側最上層には鋼材プレートからなるダイフェース（１６）を積層するとともに、
このダイフェース（１６）は、前記薄板鋼板（７）より厚肉でクロームメッキが施され、かつ、前記成形凹部（８）の開口が形成され、この成形凹部（８）の開口縁部（１７）がアール状断面をなし、このダイフェース（１６）と前記ダイ（５）側の前記薄板鋼板（７）を前記成形凹部（８）周囲にて基準ピン（４７）で一体化したことを特徴とする積層成形型。
上記インサート（３４・３５・３６）が成形部としての機能に加えて基準ピンとしての機構を兼ねることを特徴とする請求項１に記載した積層成形型。