JP4757820B2 - Multi-stage press forming method with excellent shape freezing - Google Patents
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Description
本発明は、例えば図1に示すような特定の面内方向(図1(a)で言えば、両側のフランジ面11、12を含む平面をX平面とすれば、X平面内での任意の方向、図1(b)で言えば、両側の稜線15、16を含む平面をX平面とすれば、X平面内での任意の方向をいう)に湾曲した、コの字型又はハット型の断面を有する金属製部材のプレス成形品において、通常では離型後に発生するねじれA、Bや、キャンバー(正規(設計上)の製品形状からの長手方向のズレ)などの寸法精度不良を低減し、精度良い形状の製品を得るプレス成形方法に関するものである。
In the present invention, for example, in a specific in-plane direction as shown in FIG. 1 (in FIG. 1 (a), if the plane including the
特定の面内方向に湾曲した形状を有するハット型断面の金属製部品をプレス成形により製造すると、図1(a)に示す湾曲部の内側フランジ面11において長手方向への引張り応力1(プラスで表す力)が発生し、湾曲部の外側フランジ面12において長手方向への圧縮応力2(マイナスで表す力)が発生する。このように湾曲内外では符合の異なる内部応力が発生し、それがチャンネル横断面にねじれモーメントを与えてねじれAの原因となる。また、図1(b)に示す特定の面内方向に湾曲したコの字断面の成形においては、湾曲部の内側の縦壁面13において長手方向への引張り応力3(プラスで表す力)が発生し、湾曲部の外側の縦壁面14において長手方向への圧縮応力4(マイナスで表す力)が発生する。この場合もチャンネル横断面にねじれモーメントが生じねじれBの原因となる。ねじれの向きや量は発生する応力の程度やフランジの残り量によって変化することが知られている。
When a metal part having a hat-shaped cross section having a shape curved in a specific in-plane direction is manufactured by press molding, a tensile stress 1 (plus) in the longitudinal direction on the
従来の技術においては、スプリングバックする量を見込んで、あらかじめ金型形状を修正したり、非特許文献1に記載されたように縮み変形部に板余り吸収ビードを追加して不均一な残留応力を低減したりして、所望の形状の成形品を得る方法などが用いられている。しかし、前者では高強度鋼板やアルミ合金板などのスプリングバックが大きい材料では必然的に見込みの量が大きくなり、結果的に所望の製品形状が得られなかったり、得られるまでに試行錯誤で何回も金型に修正を施す必要が生じたりするため、コストや工期の面で課題がある。後者においては形状に追加するビードの深さを調整する為の工数・費用がかかる上、ビード形状が製品形状として残る為、部品上使用が限定されるといった問題があった。特に衝突時に荷重を受ける部品については、ビードが部品を座屈させる起点となってしまうため、車自体の衝突安全性を低下させる恐れがあり、汎用的には適用できないといった問題がある。
本発明は上述の問題に鑑み、金型形状の調整を行うことなく、且つ所定の部品形状のままで、精度良くコの字型又はハット型断面で、特定の面内方向に湾曲した正規形状(設計上の形状)の金属製部材(プレス成形品)を得ることを可能とするものである。 In view of the above-mentioned problems, the present invention is a regular shape that is curved in a specific in-plane direction with a U-shaped or hat-shaped cross section with high accuracy without adjusting the mold shape and in a predetermined part shape. It is possible to obtain a metal member (a press-formed product) having a (designed shape).
係る課題を解決するため、本発明の要旨は以下のとおりである。
(1)コの字型又はハット型の断面で、長手方向の面内で湾曲した形状を有する金属製部材を成形する方法であって、前記金属製部材に形成される複数の湾曲部のうち、少なくとも1つの湾曲部について、
第一成形工程で、製品形状より小さい曲率半径を有する中間品を成形し、第二成形工程で、前記第一成形工程における曲率半径より大きい曲率半径として成形し、残部の箇所は、前記第一成形工程と前記第二成形工程で金型の曲率半径を変えずに成形して、成形品全体を製品形状又は略製品形状とすることを特徴とする形状凍結性に優れる多段プレス成形方法。
(2)前記製品形状と前記中間品形状における形状変化部の長手方向の稜線の線長をL[mm]、L’[mm]としたときに、
1<L’/L<1.1
の条件となるように前記中間品を成形することを特徴とする(1)記載の形状凍結性に優れる多段プレス成形方法。
(3)前記第一成形工程がドロー成形又はフォーム成形であり、前記第二成形工程が製品形状に成形するリストライク工程であることを特徴とする(1)又は(2)記載の形状凍結性に優れる多段プレス成形方法。
(4)前記第一成形工程及び前記第二成形工程がドロー成形又はフォーム成形であり、前記第二成形工程の後に製品形状に成形するリストライク工程を有することを特徴とする(1)又は(2)記載の形状凍結性に優れる多段プレス成形方法。
In order to solve the problem, the gist of the present invention is as follows.
(1) A method of forming a metal member having a U-shaped or hat-shaped cross section and having a curved shape in a longitudinal plane, and among a plurality of curved portions formed on the metal member For at least one bend,
In the first molding step, an intermediate product having a smaller radius of curvature than the product shape is molded, and in the second molding step, a radius of curvature larger than the curvature radius in the first molding step is formed. A multi-stage press molding method excellent in shape freezing property, wherein the molding step and the second molding step are molded without changing the radius of curvature of the mold, and the entire molded product is made into a product shape or a substantially product shape.
(2) When the line length of the ridge line in the longitudinal direction of the shape change portion in the product shape and the intermediate product shape is L [mm], L ′ [mm]
1 <L '/ L <1.1
The multi-stage press molding method having excellent shape freezing property according to (1), wherein the intermediate product is molded so as to satisfy the following conditions.
(3) The shape freezing property according to (1) or (2), wherein the first molding step is draw molding or foam molding, and the second molding step is a wrist-like process for molding into a product shape. Multi-stage press molding method with excellent resistance.
(4) The first molding step and the second molding step are draw molding or foam molding, and include a wrist-like process for molding into a product shape after the second molding step (1) or ( 2) The multistage press molding method which is excellent in the shape freezing property of description.
本発明で、略製品形状とは、製品形状と第二成形工程後の成形品形状における形状変化部の長手方向の稜線の線長をL[mm]、Ls[mm]としたときに、1<Ls/L<1.2の条件を満たすことを言う。また、金属製部材に形成される複数の湾曲部のうち、少なくとも1つの湾曲部とは、金属製部材の湾曲した内側及び外側の一方又は両方の一部若しくは全部をいう。 In the present invention, the substantially product shape is 1 when the line length of the ridge line in the longitudinal direction of the shape change portion in the product shape and the shape of the molded product after the second molding step is L [mm] and Ls [mm]. It means satisfying the condition of <Ls / L <1.2. Of the plurality of curved portions formed on the metal member, at least one curved portion refers to a part or all of one or both of the curved inner side and outer side of the metallic member.
本発明によれば、金型形状の調整を行うことなく、且つ所定の部品形状のままで、精度良くコの字型又はハット型断面で、特定の面内方向に湾曲した正規形状(設計上の形状)の金属製部材(プレス成形品)を得ることができる。 According to the present invention, a regular shape curved in a specific in-plane direction (in terms of design) with a U-shaped or hat-shaped cross section with high accuracy without adjusting the mold shape and with a predetermined part shape. ) Metal member (press-molded product).
以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.
特定の面内方向に湾曲したコの字型又はハット型の断面を持つ金属製部品においては、湾曲内外側のフランジ面11、12(図1(a)参照)や縦壁面13、14(図1(b)参照)において符号の異なる長手方向応力が発生し、この応力が開放されて、図1(a)(b)に示すようなねじれA、Bなどによるスプリングバックを発生させる。最終製品でのスプリングバックを極力抑制するためには、最終成形終了時点で当該部位(フランジ面11、12の湾曲部又は、縦壁面13、14の湾曲部)における長手方向の引張応力および圧縮応力が、形状剛性に対し、十分小さくなっていれば良い。湾曲の内側のフランジ面11および縦壁面13で長手方向に引張応力が大きくなるのは、材料が流入とともに長手方向に伸ばされる伸びフランジ成形となっているためであり、また、湾曲の外側のフランジ面12および縦壁面14で長手方向に圧縮応力が大きくなるのは、材料が流入とともに長手方向に縮められる縮みフランジ成形となっているためである。
In a metal part having a U-shaped or hat-shaped cross section curved in a specific in-plane direction, the
この長手方向の引張応力または圧縮応力を十分に小さくする成形方法について研究を進めた結果、複数の湾曲部のうち少なくとも1つの湾曲部について、第一成形工程において、中間品の曲率半径が最終製品の曲率半径よりも小さくなるように成形しておき、第二成形工程において、第一成形工程で得られた中間品の曲率半径より大きい曲率半径として成形し、残部の箇所は、第一成形工程と第二成形工程で金型の曲率半径を変えずに成形して、成形品全体を最終製品の形状(製品形状)または最終製品により近い形状(略製品形状)へと成形することで達成されることを見出した(前記(1)に係る発明)。 As a result of research on a molding method that sufficiently reduces the tensile stress or compressive stress in the longitudinal direction, the curvature radius of the intermediate product is determined to be the final product in the first molding process for at least one of the plurality of curved portions. In the second molding step, it is molded as a radius of curvature larger than the curvature radius of the intermediate product obtained in the first molding step, and the remaining portion is formed in the first molding step. This is achieved by forming the entire molded product into the shape of the final product (product shape) or a shape closer to the final product (substantially product shape). (Invention according to (1) above).
第一成形工程において、成形品の湾曲部の曲率半径を最終製品よりも小さい形状で成形しておくと、第二成形工程で製品形状又は略製品形状に成形した際に、湾曲内側では、材料が流入とともに長手方向に圧縮されるので、第一成形工程で発生した引張り応力と第二成形工程で発生した圧縮応力が打ち消しあい、長手方向の応力がゼロに近づく。同様に湾曲外側では、第二成形工程において材料が流入とともに長手方向に引っ張られ、第一成形工程で発生した圧縮応力と第二成形工程で発生した引張応力が打ち消しあい、長手方向の応力がゼロに近づく。これにより、製品内に発生した応力によって、スプリングバック等が発生するのを抑制することができ、製品形状の精度を向上させることができる。 In the first molding process, if the curvature radius of the curved part of the molded product is molded in a shape smaller than that of the final product, the material inside the curve will be Is compressed in the longitudinal direction along with the inflow, the tensile stress generated in the first molding step and the compressive stress generated in the second molding step cancel each other, and the longitudinal stress approaches zero. Similarly, on the outer side of the curve, the material is pulled in the longitudinal direction along with the inflow in the second molding process, the compressive stress generated in the first molding process and the tensile stress generated in the second molding process cancel each other, and the stress in the longitudinal direction is zero. Get closer to. Thereby, it can suppress that a springback etc. generate | occur | produce by the stress which generate | occur | produced in the product, and can improve the precision of a product shape.
また、中間品形状での湾曲部の曲率半径は製品形状での湾曲部の曲率半径より小さくなるようにすれば良いが、一方で中間品の湾曲部の曲率半径が小さすぎる場合では、図2のように湾曲部の形状変化部5の長手方向の稜線の線長の変化量(L’−L)が大きくなりすぎ、第二成形工程中にしわが生じたり成形品に跡が残ったりしてしまう。このため、中間品形状での湾曲部の曲率半径を小さくする場合でも、製品形状と中間品形状における形状変化部5の長手方向の稜線の線長をL[mm]、L’[mm]としたとき、1<L’/L<1.1の範囲内に、更に好ましくは1<L’/L<1.05の範囲内に設定することが望ましい(前記(2)に係る発明)。
Further, the radius of curvature of the curved portion in the intermediate product shape may be made smaller than the radius of curvature of the curved portion in the product shape. On the other hand, when the radius of curvature of the curved portion of the intermediate product is too small, FIG. As described above, the amount of change (L′−L) in the length of the ridge line in the longitudinal direction of the
中間品を成形する工程としては、第一成形工程がドロー(絞り曲げ)成形又はフォーム成形であり、第二成形工程が製品形状に成形するリストライク工程である場合は、第一成形工程で実施すれば良い(前記(3)に係る発明)。 As the process of forming the intermediate product, if the first forming process is draw (draw-bending) forming or foam forming, and the second forming process is a wrist-like process for forming into a product shape, the first forming process is performed. (Invention according to (3) above).
また、第一成形工程が1段目のドロー成形またはフォーム成形で、第二成形工程が2段目のドロー成形またはフォーム成形で製品形状又は略製品形状に成形する場合は、その第一成形工程を中間品の成形工程としても良いし、さらに第二成形工程の後に製品形状に成形するリストライク工程を有する場合も、その第二成形工程を中間品の成形工程として略製品形状に成形しても良い(前記(4)に係る発明)。ここでいう成形工程とは製品形状の外形に成形する工程をいい、穴抜き(ピアス)、外形抜き(トリム)などの打ち抜きまたは切断のための工程を含まない工程を指している。すなわち、打ち抜き等の工程は、製品形状に応じて、適宜行えばよい。 In addition, when the first molding process is a first-stage draw molding or foam molding and the second molding process is a second-stage draw molding or foam molding to form a product shape or a substantially product shape, the first molding process The intermediate molding process may be used, and when there is a wrist-like process that molds the product after the second molding process, the second molding process is molded into a substantially product shape as the intermediate molding process. (Invention according to (4) above). The molding step here refers to a step of forming into a product-shaped outer shape, and refers to a step that does not include a step for punching or cutting, such as punching (piercing) and outer cutting (trim). That is, a process such as punching may be appropriately performed according to the product shape.
また、中間品を成形する場合は成形高さが製品形状の高さまで成形されていなくても良いが、望ましくは製品形状の半分以上の高さを有する中間品が成形されていれば良い。 In the case of molding an intermediate product, the molding height does not have to be molded up to the height of the product shape, but it is preferable that an intermediate product having a height of half or more of the product shape is molded.
中間品形状と製品形状の湾曲部の稜線のずれが大きい場合には、中間品が第二成形工程の金型にはまりづらくなったり、形状のずれが生じたりするおそれがあるため、ロケートピンやガイドなどの位置決め装置または治具を用いることが望ましい。 If the ridge line between the intermediate product shape and the curved part of the product shape is large, the intermediate product may not easily fit into the mold in the second molding process, or the shape may be displaced. It is desirable to use a positioning device such as a jig.
中間品形状として湾曲内側部の曲率半径を小さくする場合で稜線のずれが大きくなるときは、図3(a)の点線に示すように第二成形工程の下型(パンチ)10にはまりづらくなるため、しわ押さえ(ホルダー)9と上型(ダイ)7で中間品8を把持した後に成形する2段目ドロー工程を用いることが望ましい。また、中間品形状として湾曲外側部の曲率半径を小さくする場合で稜線のずれ量が大きくなるときは、図3(b)の点線に示すように第二成形工程の下型(パンチ)10にはまるので、しわ押さえ(ホルダー)を用いずに上型(ダイ)7で成形するリストライク工程で十分である。ただし、中間品の位置決めをするピンやガイドを用いることが望ましい。
When the curvature radius of the curved inner portion is reduced as the intermediate product shape and the ridge line shift becomes large, it becomes difficult to fit into the lower die (punch) 10 in the second molding step as shown by the dotted line in FIG. Therefore, it is desirable to use a second-stage drawing process in which the
図4に本発明において検討を実施した製品形状を示す。鋼板は厚さ1.2mmの980MPa級鋼板を使用して、ハット型断面の高さ(天井部17の面とフランジ11、12の面との距離)Hを40mm、天井部17の幅W1を60mm、長さL1を500mm、各フランジ11、12の幅W2を20mm、湾曲内側部21の曲率半径300mm、湾曲外側部22の曲率半径360mmの部材を成形した。比較例として製品形状に対応した形状の金型を用いた1段成形では、成形条件としてしわ押さえ荷重を40ton与えてドロー成形し、得られた成形品の両端の断面を形状測定機で倣い測定した。成形品の両端の断面を重ねた場合の天井部17の角度(ずれ量)をねじれ角度として評価したところ、第一成形工程後の形状(比較例で得られた製品の形状)では2.5°のねじれが発生した。
FIG. 4 shows the product shape studied in the present invention. The steel plate uses a 980 MPa grade steel plate having a thickness of 1.2 mm, the height of the hat-shaped cross section (distance between the surface of the
図5は本発明において実施した中間品の形状と製品形状の曲率半径の変化を説明する図である。ここで、図5は、図4に示す製品(又は、中間品)を上側から見た図であり、フランジ11、12を省略して示している。
FIG. 5 is a diagram for explaining the change of the radius of curvature of the intermediate product and the product shape implemented in the present invention. Here, FIG. 5 is a view of the product (or intermediate product) shown in FIG. 4 as viewed from above, and the
図5(a)は、第一成形工程で、湾曲した外側22の全部について曲率半径を変化させた例である。すなわち、図5(a)の点線で示すように、中間品における湾曲外側部22の曲率半径が、製品における湾曲外側部22の曲率半径よりも小さくなるように、第一成形工程を行っている。具体的には、第一成形工程で、湾曲外側部22の曲率半径を60、160、260mmとしてドロー成形して、第二成形工程において湾曲外側部22の曲率半径を360mmでフォーム成形した。また、残部(湾曲外側部22を除く部分)の箇所は第一成形工程と第二成形工程で金型の曲率半径を変えずに、即ち湾曲内側部21の曲率半径は300mmとし、湾曲外側部22及び湾曲内側部21の両側に位置する直線部は曲率半径を無限大(直線)として、成形品全体を第二成形工程で最終の製品形状とするリストライク工程とした。
Fig.5 (a) is an example which changed the curvature radius about all the curved
図5(b)は、第一成形工程で、湾曲した内側21の全部について曲率半径を変化させた例である。すなわち、図5(b)の点線で示すように、中間品における湾曲内側部21の曲率半径が、製品における湾曲内側部21の曲率半径よりも小さくなるように、第一成形工程を行っている。具体的には、第一成形工程で、湾曲内側部21の曲率半径を50、100、200mmとし、第二成形工程において湾曲内側部21の曲率半径を300mmとして何れもドロー成形した。また、残部(湾曲内側部21を除く部分)の箇所は第一成形工程と第二成形工程で金型の曲率半径を変えずに、即ち湾曲外側部22の曲率半径は360mmとし、湾曲内側部21及び湾曲外側部22の両側に位置する直線部は曲率半径を無限大(直線)として、成形品全体を第二成形工程で最終の製品形状とするリストライク工程とした。
FIG. 5B is an example in which the radius of curvature is changed for all of the curved
図5(c)は、第一成形工程で、湾曲内側部21と湾曲外側部22の全部について曲率半径を変化させた例である。すなわち、図5(c)の点線で示すように、中間品における湾曲内側部21及び湾曲外側部22の曲率半径が、製品における湾曲内側部21及び湾曲外側部22の曲率半径よりも小さくなるように、第一成形工程を行っている。具体的には、第一成形工程で、湾曲内側部21の曲率半径を50、100、200mm、湾曲外側部22の曲率半径を60、160、260mmとし、第二成形工程において湾曲内側部21の曲率半径を300mm、湾曲外側部22の曲率半径を60、160、260mmとして、何れもドロー成形した。また、残部(湾曲内側部21及び湾曲外側部22を除く部分)の箇所は第一成形工程と第二成形工程で金型の曲率半径を変えずに、即ち湾曲内側部21及び湾曲外側部22の両側に位置する直線部は曲率半径を無限大(直線)として、成形品全体を略製品形状に成形した。その後、最終成形工程(第三成形工程)として湾曲内側部21の曲率半径を300mm、湾曲外側部22の曲率半径を360mmでフォーム成形してリストライク工程を実施して製品形状とした。
FIG. 5C is an example in which the curvature radius is changed for all of the curved
表1に実験を行った条件と形状測定結果を示す。ねじれ角は、上述した成形工程で得られた製品の両端断面を重ねたときの天井部17の角度(ずれ量)とし、ねじれ角が0.5°以下を◎、0.5〜1.0°を○、1.0°よりも大きい場合を×とした。最終製品の表面性状については、しわが発生するかすり傷の幅が5mm以上あったものを△、すり傷の幅が5mm未満と小さかったものか、または目視で確認できなかったものを○とした。
Table 1 shows the experimental conditions and the shape measurement results. The twist angle is the angle (deviation amount) of the
図6に本発明において検討を実施した製品形状を示す。この製品は、ハット型断面の高さが一端側から他端側に向かって高くなっているとともに、天井部17の幅が一端側から他端側に向かって広くなっている。また、フランジ11,12の幅は、両端側から中間部に向かって変化している。さらに、この製品は、2つの湾曲内側部21及び2つの湾曲外側部22を有している。
FIG. 6 shows the product shape studied in the present invention. In this product, the height of the hat-shaped cross section increases from one end side to the other end side, and the width of the
鋼板は厚さ1.2mmの980MPa級鋼板を使用して、ハット型断面の最大高さHmaxを40mm、天井部17の最大幅W3を80mm、長さL2を525mm、各フランジ11、12の最大幅W4を30mm、湾曲内側部21の曲率半径300mm、湾曲外側部22の曲率半径360mmの部材を成形した。比較例として製品形状に対応した形状の金型を用いた1段のドロー成形では、成形条件としてしわ押さえ荷重を40ton与えて成形し、得られた成形品の両端の断面を形状測定機で倣い測定した。成形品(最終製品)の両端の断面を重ねた場合の天井部17の角度をねじれ角度として評価したところ、第一成形工程後の形状(比較例で得られた製品の形状)では1.5°のねじれが発生した。
The steel plate is a 980 MPa grade steel plate having a thickness of 1.2 mm. The maximum height Hmax of the hat-shaped cross section is 40 mm, the maximum width W3 of the
図7は、本発明において実施した中間品形状と製品形状の曲率半径の変化を説明する図である。ここで、図7は、図6に示す製品(又は、中間品)を上側から見たときの図であり、フランジ11、12を省略して示している。
FIG. 7 is a diagram for explaining changes in the radius of curvature of the intermediate product shape and the product shape implemented in the present invention. Here, FIG. 7 is a view when the product (or intermediate product) shown in FIG. 6 is viewed from above, and the
図7(a)では、第一成形工程で、湾曲内側部21の全部(2箇所)について、曲率半径を変化させた。すなわち、図7(a)の点線で示すように、中間品における湾曲内側部21の曲率半径が、製品における湾曲内側部21の曲率半径よりも小さくなるように、第一成形工程を行っている。具体的には、第一成形工程において湾曲内側部21の曲率半径を50、100、200mmとし、第二成形工程において湾曲内側部21の曲率半径を300mmで何れもドロー成形した。また、残部(湾曲内側部21を除く部分)の箇所は第一成形工程と第二成形工程で金型の曲率半径を変えずに、即ち湾曲外側部の曲率半径は360mmとし、その他の直線部は曲率半径を無限大(直線)として、成形品全体を第二成形工程で最終の製品形状とした。
In Fig.7 (a), the curvature radius was changed about the whole curved inner part 21 (2 places) at the 1st shaping | molding process. That is, as shown by a dotted line in FIG. 7A, the first molding step is performed so that the curvature radius of the curved
図7(b)は、第一成形工程で、湾曲外側部22の全部(2箇所)について、曲率半径を変化させた。すなわち、図7(b)の点線で示すように、中間品における湾曲外側部22の曲率半径が、製品における湾曲外側部22の曲率半径よりも小さくなるように、第一成形工程を行っている。具体的には、第一成形工程において、湾曲外側部22の曲率半径を60、160、260mmとしてドロー成形し、第二成形工程において、湾曲外側部22の曲率半径を360mmでフォーム成形した。また、残部(湾曲外側部22を除く部分)の箇所は第一成形工程と第二成形工程で金型の曲率半径を変えずに、即ち湾曲内側部21の曲率半径は300mmとし、その他の直線部は曲率半径を無限大(直線)として、成形品全体を第二成形工程で最終の製品形状とするリストライク工程とした。
FIG.7 (b) changed the curvature radius about all the curved outer side parts 22 (2 places) at the 1st shaping | molding process. That is, as shown by a dotted line in FIG. 7B, the first molding step is performed so that the curvature radius of the curved
図7(c)は、第一成形工程で、湾曲内側部21と湾曲外側部22の全部(4箇所)について、曲率半径を変化させた。すなわち、図7(c)の点線で示すように、中間品における湾曲内側部21及び湾曲外側部22の曲率半径が、製品における湾曲内側部21及び湾曲外側部22の曲率半径よりも小さくなるように、第一成形工程を行っている。具体的には、第一成形工程において、湾曲内側部21の曲率半径を50、100、200mm、湾曲外側部22の曲率半径を60、160、260mmとして、第二成形工程において、湾曲内側部21の曲率半径を300mm、湾曲外側部22の曲率半径を60、160、260mmとして、何れもドロー成形した。また、残部(湾曲外側部22及び湾曲内側部21を除く部分)の箇所は第一成形工程と第二成形工程で金型の曲率半径を変えずに、即ちその他の直線部は曲率半径を無限大(直線)として、成形品全体を略製品形状に成形した。その後、最終成形工程(第三成形工程)として湾曲内側部21の曲率半径を300mm、湾曲外側部22の曲率半径を360mmにフォーム成形して製品形状とするリストライク工程とした。
FIG.7 (c) changed the curvature radius about all the curved
表2に実験を行った条件と形状測定結果を示す。ねじれ各は、上述した成形工程で得られた製品の両端断面の天井部の角度とし、ねじれ角が0.5°以下を◎、0.5〜1.5°を○、1.5°よりも大きい場合を×とした。最終製品の表面性状については、しわが発生するかすり傷の幅が5mm以上あったものを△、すり傷が5mm未満と小さかったものか、または目視で確認できなかったものを○とした。 Table 2 shows the experimental conditions and the shape measurement results. Each twist is the angle of the ceiling of the cross section at both ends of the product obtained in the molding process described above, the twist angle is 0.5 ° or less, ◎, 0.5-1.5 ° is ○, 1.5 ° The case where it was large was also marked with x. As for the surface texture of the final product, a case where the width of the scratches causing wrinkles was 5 mm or more was evaluated as Δ, a case where the scratches were as small as less than 5 mm, or a case where the scratches could not be visually confirmed was evaluated as ◯.
以上のように本発明により、比較例より寸法精度が向上し、寸法精度に優れるハット型断面部品を得ることができた。尚、実施例1のNo.2、5及び8、実施例2のNo.2、5及び8は、前記(2)に係る本発明の範囲を外れているが、前記(1)に係る本発明の要件を満たしているので、長手方向のねじれを比較例に比べて大幅に低減することができた。表面性状がそれほど重要視されない部品に対しては十分に適用可能である。 As described above, according to the present invention, the dimensional accuracy is improved as compared with the comparative example, and a hat-shaped cross-sectional component having excellent dimensional accuracy can be obtained. In addition, No. 1 of Example 1 was used. 2, 5 and 8, No. 2 in Example 2. 2, 5 and 8 are outside the scope of the present invention according to (2), but satisfy the requirements of the present invention according to (1), so that the twist in the longitudinal direction is significantly larger than that of the comparative example. It was possible to reduce it. It is sufficiently applicable to parts whose surface properties are not so important.
なお、上述した実施例1、2では、ハット型の断面を有する製品を成形した場合であるが、コの字型の断面を有する製品を成形する場合においても、同様の効果が得られる。 In the first and second embodiments described above, a product having a hat-shaped cross section is molded. However, the same effect can be obtained when a product having a U-shaped cross section is molded.
1 伸びフランジ側フランジ面に働く引張応力
2 縮みフランジ側フランジ面に働く圧縮応力
3 伸びフランジ側縦壁面に働く引張応力
4 縮みフランジ側縦壁面に働く圧縮応力
5 中間品形状と製品形状の形状変化部
6 中間品形状の形状変化部の稜線
7 上型(ダイ)
8 成形品
9 しわ押さえ(ホルダー)
10 下型(パンチ)
11 フランジ面
12 フランジ面
13 縦壁面
14 縦壁面
15 稜線部
16 稜線部
21 湾曲した内側(湾曲内側)
22 湾曲した外側(湾曲外側)
A ねじれ
B ねじれ
1 Tensile stress acting on the flange surface of the
8 Molded
10 Lower mold (punch)
DESCRIPTION OF
22 Curved outside (curved outside)
A Twist B Twist
Claims (4)
前記金属製部材に形成される複数の湾曲部のうち、少なくとも1つの湾曲部について、
第一成形工程で、製品形状より小さい曲率半径を有する中間品を成形し、
第二成形工程で、前記第一成形工程における曲率半径より大きい曲率半径として成形し、
残部の箇所は、前記第一成形工程と前記第二成形工程で金型の曲率半径を変えずに成形して、成形品全体を製品形状又は略製品形状とすることを特徴とする形状凍結性に優れる多段プレス成形方法。 A method of forming a metal member having a U-shaped or hat-shaped cross section and a curved shape in a longitudinal plane,
Of the plurality of curved portions formed on the metal member, at least one curved portion,
In the first molding process, an intermediate product having a smaller radius of curvature than the product shape is molded,
In the second molding step, molding as a curvature radius larger than the curvature radius in the first molding step,
The remaining portion is molded without changing the radius of curvature of the mold in the first molding step and the second molding step, so that the entire molded product has a product shape or a substantially product shape. Multi-stage press molding method with excellent resistance.
1<L’/L<1.1
の条件となるように前記中間品を成形することを特徴とする請求項1記載の形状凍結性に優れる多段プレス成形方法。 When the line length of the ridge line in the longitudinal direction of the shape change portion in the product shape and the intermediate product shape is L [mm] and L ′ [mm], respectively.
1 <L '/ L <1.1
The multistage press molding method with excellent shape freezing property according to claim 1, wherein the intermediate product is molded so as to satisfy the following conditions.
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