JP4808678B2 - Thin plate press die apparatus and press molding method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a press die apparatus and a press-forming method, capable of obtaining a press-formed product having excellent dimensional precision by accurately detecting, at the time of press-forming, whether the pressurization required for proper transfer to or proper formation of a sheet is conducted. <P>SOLUTION: A press die apparatus performs press-forming of a sheet 5 through relative straight movements of a punch 1 and a die 2. A strain measuring means 10 for measuring elastic strain generated in a normal direction of the sheet 5 is arranged inside near at least one of the pressurizing faces of the punch 1 and the die 2. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、薄板を成形材料とするプレス金型装置およびプレス成形方法に関し、特に、下死点での薄板への加圧力を検知することで、成形品の寸法精度を判定・制御できるプレス金型装置およびプレス成形方法に関するものである。   The present invention relates to a press mold apparatus and a press molding method using a thin plate as a molding material, and in particular, a press die capable of determining and controlling the dimensional accuracy of a molded product by detecting the pressure applied to the thin plate at the bottom dead center. The present invention relates to a mold apparatus and a press molding method.

プレス金型装置を用いた薄板のプレス成形は、自動車用部品の製造分野などで広く利用されている。プレス成形の分野では、成形品の寸法精度向上を図るために、従来から種々の方策が講じられている。   The press forming of a thin plate using a press die apparatus is widely used in the field of manufacturing automobile parts. In the field of press molding, various measures have been conventionally taken in order to improve the dimensional accuracy of a molded product.

例えば特許文献1では、油圧シリンダの圧力センサからスライドにかかる荷重を演算し、特許文献2では、スライドにかかる荷重を測定する方法が開示されている。いずれも、金型保護のためにダブルブランクを検出する方法を提供するものである。   For example, Patent Document 1 discloses a method of calculating a load applied to a slide from a pressure sensor of a hydraulic cylinder, and Patent Document 2 discloses a method of measuring a load applied to the slide. Both provide a method for detecting a double blank for mold protection.

また、非特許文献3には、ダイの肩部近傍に圧電素子を内蔵させ、ダイ肩に生ずる圧縮歪に基づいて、薄板の摺動特性を測定する技術が開示されている。   Non-Patent Document 3 discloses a technique in which a piezoelectric element is built in the vicinity of the shoulder portion of the die and the sliding characteristics of the thin plate are measured based on the compressive strain generated in the die shoulder.

特開平10−193199号公報JP 10-193199 A 特開平11−58097号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-58097 高張力鋼板の成形一貫技術開発(金型摩擦センサーの開発)」、第57回塑性加工連合講演会講演論文集(平成18年10月31日〜11月2日、高岡商工会議所商工ビル)、社団法人日本塑性加工学会発行(平成18年10月17日)pp. 165-166Development of integrated high-strength steel sheet forming technology (development of mold friction sensor) ”, Proceedings of the 57th Joint Conference on Plastic Working (October 31 to November 2, 2006, Takaoka Chamber of Commerce and Industry Building) Published by Japan Society for Technology of Plasticity (October 17, 2006) pp. 165-166

ところが、例えばポンチの加圧面に形成された凹凸を薄板に転写・造形する場合、薄板全体にかかる荷重分布は、均一になりにくい。上記特許文献1および特許文献2は、いずれもスライド荷重のみを検出しているが、これだけでは、薄板の加工部が確実に加圧され、加圧面の凹凸等の正確な転写・造形が行われたかどうかを判定することができない。   However, for example, when unevenness formed on the pressing surface of the punch is transferred and shaped on a thin plate, the load distribution applied to the entire thin plate is difficult to be uniform. In both Patent Document 1 and Patent Document 2, only the slide load is detected. However, with this alone, the processed portion of the thin plate is reliably pressed, and accurate transfer / modeling of the pressing surface unevenness and the like is performed. Cannot determine whether or not.

また、異なるプレス金型装置を用いた場合、スライドにかかる荷重が同じでも、装置や金型の撓みが異なることにより、薄板にかかる荷重が局所的に異なることがある。そのため、薄板の加工部に十分な加圧が行われたかどうかは、プレス後の成形品の形状を見なければ判定できず、従来は、プレス金型装置ごとに試行錯誤して適正な出力を設定しなければならなかった。   In addition, when different press mold apparatuses are used, even if the load applied to the slide is the same, the load applied to the thin plate may be locally different due to different bending of the apparatus and the mold. For this reason, whether or not sufficient pressurization has been applied to the processed portion of the thin plate cannot be determined without looking at the shape of the molded product after pressing, and conventionally, an appropriate output is obtained by trial and error for each press die device. Had to set.

また、上記非特許文献3のようにダイとしわ押え金型の間の摩擦力を測定したとしても、やはり転写・造形部における薄板と金型の接触状態を知ることはできなかった。   Further, even when the frictional force between the die and the crease presser mold was measured as in Non-Patent Document 3, it was still impossible to know the contact state between the thin plate and the mold in the transfer / modeling portion.

したがって、本発明の目的は、薄板への転写・造形が適正に行われるための加圧が行われているかどうかを、プレス成形時に正確に検知することにより、寸法精度に優れたプレス成形品が得られるプレス金型装置及びプレス成形方法を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a press-molded product with excellent dimensional accuracy by accurately detecting at the time of press molding whether or not pressurization for proper transfer and modeling to a thin plate is performed. It is providing the press die apparatus and press molding method which are obtained.

上記問題を解決するため、本発明によれば、ポンチとダイの相対的な直進移動によって薄板をプレス成形するプレス金型装置であって、前記ポンチおよび前記ダイのうち少なくとも一方の加圧面近傍の内部に、前記薄板の法線方向に発生する弾性歪を測定する歪測定手段が配設されていることを特徴とする薄板のプレス金型装置が提供される。   In order to solve the above problem, according to the present invention, there is provided a press mold apparatus for press-molding a thin plate by a relative linear movement of a punch and a die, in the vicinity of a pressing surface of at least one of the punch and the die. There is provided a thin plate press mold apparatus characterized in that a strain measuring means for measuring elastic strain generated in the normal direction of the thin plate is disposed therein.

ポンチまたはダイの加圧面近傍に歪測定手段を設けることにより、プレス成形の下死点において、ポンチまたはダイから薄板に加わる圧縮力の反力によって生ずる歪を検出することができる。したがって、加圧面と薄板との接触状態を正確に検知できる。   By providing strain measuring means in the vicinity of the pressing surface of the punch or die, it is possible to detect the strain caused by the reaction force of the compressive force applied to the thin plate from the punch or die at the bottom dead center of press molding. Therefore, the contact state between the pressing surface and the thin plate can be accurately detected.

このプレス金型装置において、前記歪測定手段は、例えばピエゾ素子または歪ゲージである。   In this press mold apparatus, the strain measuring means is, for example, a piezo element or a strain gauge.

また、本発明によれば、前記プレス金型装置を用いた薄板のプレス成形方法であって、プレス成形下死点において、前記歪測定手段により測定した歪が所定の範囲内になるように、予め前記ポンチまたは前記ダイの加圧力を調整してプレス成形することを特徴とするプレス成形方法が提供される。   Further, according to the present invention, there is provided a press forming method for a thin plate using the press mold apparatus, wherein the strain measured by the strain measuring means is within a predetermined range at the bottom dead center of press molding. There is provided a press molding method characterized in that press molding is performed by previously adjusting the pressing force of the punch or the die.

さらに、本発明によれば、前記プレス金型装置を用いた薄板のプレス成形方法であって、プレス成形下死点において、前記歪測定手段により測定した歪が所定範囲を超えたとき、または所定範囲を下回ったときは、一旦プレス成形を中断して、歪が所定の範囲内になるように、前記ポンチまたは前記ダイの加圧力を調整し、その後、プレス成形を再開することを特徴とするプレス成形方法が提供される。   Further, according to the present invention, there is provided a press forming method for a thin plate using the press mold apparatus, wherein the strain measured by the strain measuring means at a bottom dead center of the press molding exceeds a predetermined range, or a predetermined When the pressure falls below the range, the press molding is temporarily interrupted, the pressing force of the punch or the die is adjusted so that the strain is within a predetermined range, and then the press molding is restarted. A press molding method is provided.

さらにまた、本発明によれば、前記プレス金型装置を用いた薄板のプレス成形方法であって、プレス成形下死点において、前記歪測定手段により測定した歪が所定範囲を超えたとき、または所定範囲を下回ったときに、成形異常と判定することを特徴とするプレス成形方法が提供される。   Furthermore, according to the present invention, there is provided a thin plate press molding method using the press mold apparatus, wherein the strain measured by the strain measuring means at a bottom dead center of the press molding exceeds a predetermined range, or Provided is a press molding method characterized in that a molding abnormality is determined when the value falls below a predetermined range.

本発明によれば、下死点におけるポンチまたはダイの加圧面付近に発生する薄板の法線方向の歪を測定することにより、プレス成形の下死点における加圧力を正確に検知することが可能となる。即ち、成形時の下死点における薄板とポンチまたはダイとの接触状態を検知することにより、金型の薄板への加圧成形が正しく行われているかどうかを判定できる。また、下死点での接触力異常を検出することにより、薄板の破断を防止することもできる。その結果、薄板を破断させることなく、寸法精度に優れたプレス成形品が得られる。   According to the present invention, it is possible to accurately detect the pressing force at the bottom dead center of press molding by measuring the strain in the normal direction of the thin plate generated near the pressing surface of the punch or die at the bottom dead center. It becomes. That is, by detecting the contact state between the thin plate and the punch or die at the bottom dead center at the time of molding, it can be determined whether or not the pressure molding to the thin plate of the mold is correctly performed. Further, by detecting a contact force abnormality at the bottom dead center, it is possible to prevent the thin plate from being broken. As a result, a press-formed product having excellent dimensional accuracy can be obtained without breaking the thin plate.

以下、本発明の実施の形態を、図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1および図2は、本発明の第1の実施の形態にかかるプレス金型装置の概略的な説明図である。このプレス金型装置は、しわ押え金型を用いずに絞り加工を行う方式である。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   FIG. 1 and FIG. 2 are schematic explanatory views of a press die apparatus according to the first embodiment of the present invention. This press mold apparatus is a system that performs drawing without using a crease presser mold. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

図1のプレス金型装置では、上方に配置されたポンチ1と下方に配置されたダイ2が対向して配置されている。ポンチ1は、プレス金型装置のポンチホルダー3に支持されており、ダイ2は、プレス金型装置のダイホルダー4に支持されている。   In the press mold apparatus shown in FIG. 1, a punch 1 disposed above and a die 2 disposed below are disposed to face each other. The punch 1 is supported by the punch holder 3 of the press mold apparatus, and the die 2 is supported by the die holder 4 of the press mold apparatus.

かかるプレス金型装置において、図1に示すように、ダイ2の上に成形材料である薄板5を載せ、ポンチ1とダイ2を上下方向に相対的に直進移動させる。このポンチ1とダイ2の相対的な直進移動に従い、薄板5はダイ2の空腔20内に引き込まれ、図2に示すように、ポンチ1の加圧面11に沿った形状にプレス成形される。本実施形態では、ダイ2の加圧面21の凸部22とポンチ1の加圧面11の凹部12によって、図3に示すように、一方に向けて開口し、底面に窪み部51を有する成形品50を作ることができる。なお、図3は底面側から見た図である。プレス成形は、ポンチ1を下降させてもよいし、ダイ2を上昇させても良いことはもちろんである。   In such a press mold apparatus, as shown in FIG. 1, a thin plate 5 as a molding material is placed on a die 2, and the punch 1 and the die 2 are moved relatively straight in the vertical direction. In accordance with the relative linear movement of the punch 1 and the die 2, the thin plate 5 is drawn into the cavity 20 of the die 2 and is press-molded into a shape along the pressing surface 11 of the punch 1 as shown in FIG. . In the present embodiment, as shown in FIG. 3, a molded product having an opening toward one side and a depression 51 on the bottom surface by the convex portion 22 of the pressing surface 21 of the die 2 and the concave portion 12 of the pressing surface 11 of the punch 1. 50 can be made. In addition, FIG. 3 is the figure seen from the bottom face side. Of course, in the press molding, the punch 1 may be lowered or the die 2 may be raised.

歪測定手段10は、上記のプレス成形時、ポンチ1およびダイ2に、薄板5の法線方向に発生する歪を測定するために設けられる。図1および図2に示したプレス金型装置では、ポンチ1の凹部12中央の内部に、薄板5の法線方向則ち図の上下方向に発生する歪を測定する歪測定手段10Aを、ダイ2の凸部22中央の内部に、薄板5の法線方向則ち図の上下方向に発生する歪を測定する歪測定手段10Bを、1つずつ設けている。いずれの歪測定手段10A,10Bも、ポンチ1またはダイ2の加圧面11,21近傍の内部に設けられる。この歪測定手段10により、プレス成形時、ポンチ1の凹部12およびダイ2の凸部22から薄板5に加わる圧縮力の反力によって生ずる歪を検出することができる。尚、歪測定手段10は、図示するようにポンチ1及びダイ2の両方の内部に設けてもよいし、いずれか一方のみに設けても構わない。   The strain measuring means 10 is provided to measure the strain generated in the normal direction of the thin plate 5 in the punch 1 and the die 2 at the time of the above press forming. In the press die apparatus shown in FIGS. 1 and 2, the strain measuring means 10A for measuring the strain generated in the normal direction of the thin plate 5, that is, the vertical direction in the figure, is provided in the center of the concave portion 12 of the punch 1. One strain measuring means 10B for measuring strain generated in the normal direction of the thin plate 5, that is, in the vertical direction in the figure, is provided in the center of the two convex portions 22 one by one. Both strain measuring means 10A and 10B are provided in the vicinity of the pressurizing surfaces 11 and 21 of the punch 1 or die 2. The strain measuring means 10 can detect a strain caused by a reaction force of a compressive force applied to the thin plate 5 from the concave portion 12 of the punch 1 and the convex portion 22 of the die 2 during press molding. The strain measuring means 10 may be provided inside both the punch 1 and the die 2 as shown, or may be provided only in one of them.

このようにポンチ1およびダイ2の内部に設けられる歪測定手段10としては、例えばピエゾ素子または歪ゲージなどが利用できる。図4は、そのようなピエゾ素子または歪ゲージ等からなる測定手段10のダイ2の内部への取付例を示す。   As the strain measuring means 10 provided inside the punch 1 and the die 2 as described above, for example, a piezoelectric element or a strain gauge can be used. FIG. 4 shows an example of attachment of the measuring means 10 composed of such a piezo element or a strain gauge to the inside of the die 2.

図4に示すように、ダイ2に形成した穴の底部に歪測定手段10Bを挿入することにより、ダイ2の凸部22の内部に歪測定手段10Bを配置させ、その後、ボルト9によって穴を塞いだ構成となっている。歪測定手段10Bによる検出信号を取り出すリード線19は、ボルト9内を貫通させて、外部に引き出される。歪測定手段10Bは、凸部22表面の加圧面21から例えば深さ4〜30mm程度の位置に配置されると良い。   As shown in FIG. 4, the strain measuring means 10B is inserted into the bottom of the hole formed in the die 2 to place the strain measuring means 10B inside the convex portion 22 of the die 2, and then the hole is formed by the bolt 9. It has a closed configuration. A lead wire 19 for taking out a detection signal from the strain measuring means 10B passes through the bolt 9 and is drawn to the outside. The strain measuring means 10B is preferably disposed at a position of, for example, a depth of about 4 to 30 mm from the pressing surface 21 on the surface of the convex portion 22.

以上のように、ポンチ1の凹部12やダイ2の凸部22の内部に、薄板5の法線方向に発生する歪を測定する歪測定手段10を設けたことにより、成形途中や下死点での薄板5とポンチ1またはダイ2の加圧面11,21との接触状態を正確に検知でき、プレス成形が正しく行われているかどうかを判定できる。また、検出値の上限を設定して接触力異常を検出することにより、薄板5の破断を防止することもできる。その結果、薄板5を破断させることなく成形でき、寸法精度に優れたプレス成形品が得られる。さらに、上限の設定による接触力異常の検出はダブルブランクやしわ重なりなどの不具合検知にも有効である。   As described above, by providing the strain measuring means 10 for measuring the strain generated in the normal direction of the thin plate 5 inside the concave portion 12 of the punch 1 and the convex portion 22 of the die 2, it is possible to form the middle or bottom dead center. The contact state between the thin plate 5 and the pressing surfaces 11 and 21 of the punch 1 or the die 2 can be accurately detected, and it can be determined whether or not the press molding is correctly performed. In addition, the thin plate 5 can be prevented from being broken by setting an upper limit of the detection value and detecting a contact force abnormality. As a result, the thin plate 5 can be molded without breaking, and a press-molded product with excellent dimensional accuracy can be obtained. Furthermore, detection of contact force abnormality by setting an upper limit is also effective for detecting defects such as double blanks and wrinkle overlap.

また、例えば、プレス成形中に歪測定手段10によって測定した歪が所定範囲を超えたとき、または、所定範囲を下回ったときは、成形異常と判定することもできる。かかる場合は、一旦プレス成形を中断して、歪が所定の範囲内になるように、ポンチ1またはダイ2の加圧力を調整することによる対処が可能となる。また、成形異常の検知により、不具合品の検出やプレス条件の修正による対策など、大量生産時の品質管理が容易にできるようになる。   Further, for example, when the strain measured by the strain measuring means 10 during press molding exceeds a predetermined range or falls below a predetermined range, it can be determined that the molding is abnormal. In such a case, it is possible to cope by temporarily interrupting the press molding and adjusting the pressing force of the punch 1 or the die 2 so that the strain falls within a predetermined range. Also, quality control during mass production, such as countermeasures by detecting defective products and correcting press conditions, can be facilitated by detecting molding abnormalities.

図5および図6は、本発明の第2の実施の形態にかかるプレス金型装置の概略的な説明図である。このプレス金型装置は、上方にダイ2が配置され、ダイ2に対向して下方にポンチ1が配置されている。さらに、ポンチ1の両脇にしわ押え金型6,6を設けることによって、薄板5のフランジ部にしわ押え荷重を加えながら絞り加工を行う方式である。このように、しわ押え金型6を用いることによって、材料の流れ込みを制御でき、縮み変形部があってもしわの無い優れた形状のプレス成形品を得やすくなる。   FIG. 5 and FIG. 6 are schematic explanatory views of a press die apparatus according to the second embodiment of the present invention. In this press mold apparatus, a die 2 is disposed on the upper side, and a punch 1 is disposed on the lower side so as to face the die 2. Further, by providing wrinkle presser molds 6 and 6 on both sides of the punch 1, the drawing process is performed while applying a wrinkle presser load to the flange portion of the thin plate 5. Thus, by using the wrinkle presser mold 6, the flow of the material can be controlled, and it becomes easy to obtain a press-formed product having an excellent shape without wrinkles even if there is a shrinkage deformed portion.

かかるプレス金型装置において、図5に示すように、初期状態では、両側のしわ押え金型6,6及びポンチ1の上端面が面一に配置され、その上に、成形材料である薄板5を載せる。その後、ポンチ1とダイ2を上下方向に相対的に直進移動させることにより、薄板5がダイ2の空腔20内に引き込まれ、図6に示すように、ポンチ1の加圧面11に沿った形状にプレス成形される。   In such a press mold apparatus, as shown in FIG. 5, in the initial state, the crease presser molds 6 and 6 on both sides and the upper end surface of the punch 1 are arranged flush with each other, and the thin plate 5 which is a molding material is disposed thereon. Put on. Thereafter, the punch 1 and the die 2 are moved relatively straight in the vertical direction, whereby the thin plate 5 is drawn into the cavity 20 of the die 2 and along the pressurizing surface 11 of the punch 1 as shown in FIG. Press molded into shape.

歪測定手段10は、ポンチ1の凹部12中央の内部に、薄板5の法線方向に発生する歪を測定する歪測定手段10Aを、ダイ2の凸部22中央の内部に、薄板5の法線方向に発生する歪を測定する歪測定手段10Bを、1つずつ設けている。いずれの歪測定手段10A,10Bも、ポンチ1またはダイ2の加圧面11,21近傍に設けられる。この歪測定手段10により、プレス成形時に、ポンチ1の凹部12およびダイ2の凸部22から薄板5に加わる圧縮力の反力によって生ずる歪が検出される。則ち、前述の実施形態と同様、成形途中や下死点での薄板5とポンチ1またはダイ2の加圧面11,21との接触状態を正確に検知できるので、プレス成形が正しく行われているかどうかを判定でき、寸法精度に優れたプレス成形品が得られる。尚、この場合も、歪測定手段10は、図示するようにポンチ1及びダイ2の両方に設けてもよいし、いずれか一方のみに設けても構わない。   The strain measuring means 10 includes a strain measuring means 10 </ b> A for measuring strain generated in the normal direction of the thin plate 5 in the center of the concave portion 12 of the punch 1, and a method for the thin plate 5 in the center of the convex portion 22 of the die 2. One strain measuring means 10B for measuring strain generated in the line direction is provided one by one. Both strain measuring means 10A and 10B are provided in the vicinity of the pressurizing surfaces 11 and 21 of the punch 1 or die 2. The strain measuring means 10 detects the strain generated by the reaction force of the compressive force applied to the thin plate 5 from the concave portion 12 of the punch 1 and the convex portion 22 of the die 2 during press molding. In other words, as in the above-described embodiment, the contact state between the thin plate 5 and the pressurization surfaces 11 and 21 of the punch 1 or die 2 in the middle of molding or at the bottom dead center can be accurately detected. It is possible to determine whether or not a press-formed product with excellent dimensional accuracy is obtained. In this case as well, the strain measuring means 10 may be provided on both the punch 1 and the die 2 as shown in the figure, or may be provided on only one of them.

図7は、本発明の第3の実施の形態にかかるプレス金型装置の概略的な説明図である。これはV曲げ加工が行われる金型装置であり、例えばプレスブレーキ等に用いられる。   FIG. 7 is a schematic explanatory view of a press die apparatus according to the third embodiment of the present invention. This is a mold apparatus in which V bending is performed, and is used, for example, in a press brake or the like.

図7において、歪測定手段10は、ポンチ7の先端付近の内部に設けられ、薄板5のV曲げ部先端のアールにおける曲率半径方向、則ち図7において上下方向に発生する歪を測定するように設けられる。これにより、成形品のV曲げ加工時における加圧状態を正確に検知できるので、寸法精度に優れたプレス成形品が得られる。なお、歪測定手段10は、ポンチ7の先端に対向するダイ8の内部に配設してもよい。   7, the strain measuring means 10 is provided inside the vicinity of the tip of the punch 7 so as to measure the strain generated in the radius of curvature at the radius of the tip of the V-bending portion of the thin plate 5, that is, the strain generated in the vertical direction in FIG. Is provided. Thereby, since the pressurization state at the time of V bending of a molded article can be detected correctly, a press molded article excellent in dimensional accuracy can be obtained. The strain measuring means 10 may be disposed inside the die 8 that faces the tip of the punch 7.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this example. It is obvious for those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that it belongs to.

先に図2で説明したようにしわ押え金型を有していないプレス金型装置と、先に図6で説明したようにしわ押え金型6によって薄板5のフランジ部にしわ押え荷重を加えつつプレス成形を行うプレス金型装置の2種類について、薄板5をプレス成形し、下死点での歪εの検出を行った。   A press mold device that does not have a crease presser mold as described above with reference to FIG. 2 and a wrinkle presser load applied to the flange portion of the thin plate 5 by the crease presser mold 6 as previously described with reference to FIG. For the two types of press mold apparatuses that perform press forming, the thin plate 5 was press formed, and the strain ε was detected at the bottom dead center.

各プレス金型装置においては、歪測定手段10としてピエゾ素子を、図2及び図6に示すように、ポンチ1の凹部12中央の内部、及びダイ2の凸部22中央の内部の、各加圧面11,21近傍に設け(それぞれ表面から5mmとした)、それぞれ薄板5の法線方向に発生する歪を測定した。しわ押え金型6の有無それぞれについて、2通りの加圧力についてプレス成形を行った。   In each press mold apparatus, as shown in FIGS. 2 and 6, a piezoelectric element is used as the strain measuring means 10 in the inside of the center of the concave portion 12 of the punch 1 and inside the center of the convex portion 22 of the die 2. Strain generated in the normal direction of the thin plate 5 was measured in the vicinity of the pressure surfaces 11 and 21 (each 5 mm from the surface). For each of the presence / absence of the wrinkle presser die 6, press molding was performed with respect to two kinds of applied pressure.

このようにしてプレス成形された成形品50について、稜線52(図3参照)の曲率半径を調べた結果、表1を得た。   Table 1 was obtained as a result of examining the radius of curvature of the ridgeline 52 (see FIG. 3) for the molded product 50 thus press-formed.

Figure 0004808678
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表1より、実施例1において配設した歪測定手段によれば、下死点での歪の検出値が80μを超えると、稜線の曲率半径が基準値の5.0mmとなり、品質基準に合格することがわかった。また、歪が80μに達する加圧力は、しわ押え金型の有無によって異なっていた。   From Table 1, according to the strain measuring means arranged in Example 1, when the detected strain value at the bottom dead center exceeds 80 μm, the curvature radius of the ridge line becomes the standard value of 5.0 mm, which passes the quality standard. I found out that Further, the applied pressure at which the strain reached 80 μm was different depending on the presence or absence of the wrinkle presser mold.

次に、実施例1とは異なるプレス金型装置Bにより、薄板5をプレス成形した。装置の構成は実施例1のNo4の装置Aと同様であり、装置Aと同じ位置に歪測定手段として歪ゲージを設けた。   Next, the thin plate 5 was press-molded by a press mold apparatus B different from that in Example 1. The configuration of the apparatus is the same as that of apparatus No. 4 of Example 1, and a strain gauge is provided as a strain measuring means at the same position as apparatus A.

先ず、歪による制御を行わず、実施例1において品質基準に合格したNo4と同様の2800kNの加圧力によりプレス成形したところ、下死点での歪の検出値が87μとなり、稜線の曲率半径が基準値よりも大きく、不合格となった。   First, without performing control by strain, when press-molding with a pressure of 2800 kN similar to No. 4 that passed the quality standard in Example 1, the detected value of strain at the bottom dead center is 87μ, and the curvature radius of the ridge line is It was larger than the standard value and was rejected.

そこで、次に、下死点での歪値が100μεとなるように制御して加圧したところ、加圧力が3130kNとなり、稜線の曲率半径が基準値の5.0mmとなる成形品が得られた。   Then, when the pressure is controlled so that the strain value at the bottom dead center is 100 με, a molded product is obtained in which the applied pressure is 3130 kN and the curvature radius of the ridge line is 5.0 mm as a reference value. It was.

Figure 0004808678
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これにより、加圧力のみで制御した場合には、装置が変わると、装置の剛性等の差異により適正な成形品が得られない場合があるが、ポンチまたはダイにおける下死点での薄板の法線方向の歪を制御することにより、正確な品質管理を行えることがわかった。   As a result, if the device is controlled only by the applied pressure, an appropriate molded product may not be obtained due to differences in device rigidity, etc., but the thin plate method at the bottom dead center of the punch or die It was found that accurate quality control can be achieved by controlling the strain in the linear direction.

本発明は、薄板のプレス成形分野に適用できる。   The present invention can be applied to the field of press forming thin plates.

本発明の第1の実施の形態にかかるプレス金型装置の概略的な説明図であり、プレス前の状態を示している。It is a schematic explanatory drawing of the press die apparatus concerning the 1st Embodiment of this invention, and has shown the state before a press. 本発明の第1の実施の形態にかかるプレス金型装置の概略的な説明図であり、プレス終了時の状態を示している。It is a schematic explanatory drawing of the press die apparatus concerning the 1st Embodiment of this invention, and has shown the state at the time of press completion. 図2により成形された成形品の斜視図である。It is a perspective view of the molded product shape | molded by FIG. ダイの内部に配設する歪測定手段の取付構造の説明図である。It is explanatory drawing of the attachment structure of the strain measurement means arrange | positioned inside a die | dye. 本発明の第2の実施の形態にかかるプレス金型装置の概略的な説明図であり、プレス前の状態を示している。It is a schematic explanatory drawing of the press die apparatus concerning the 2nd Embodiment of this invention, and has shown the state before a press. 本発明の第2の実施の形態にかかるプレス金型装置の概略的な説明図であり、プレス終了時の状態を示している。It is a schematic explanatory drawing of the press die apparatus concerning the 2nd Embodiment of this invention, and has shown the state at the time of press completion. 本発明の第3の実施の形態にかかるプレス金型装置の概略的な説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the press die apparatus concerning the 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ポンチ
2 ダイ
3 ポンチホルダー
4 ダイホルダー
5 薄板
6 しわ押え金型
10 歪測定手段
11,21 加圧面
12 凹部
20 空腔
22 凸部
50 成形品
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Punch 2 Dies 3 Punch holder 4 Die holder 5 Thin plate 6 Wrinkle presser mold 10 Strain measuring means 11, 21 Pressurizing surface 12 Recess 20 Recess 20 Cavity 22 Protrusion 50 Molded product

Claims (5)

ポンチとダイの相対的な直進移動によって薄板をプレス成形するプレス金型装置であって、
前記ポンチおよび前記ダイのうち少なくとも一方の加圧面近傍の内部に、前記薄板の法線方向に発生する弾性歪を測定する歪測定手段が配設されていることを特徴とする薄板のプレス金型装置。
A press mold apparatus for press-molding a thin plate by a relative straight movement of a punch and a die,
A thin plate press mold characterized in that a strain measuring means for measuring elastic strain generated in the normal direction of the thin plate is disposed in the vicinity of the pressing surface of at least one of the punch and the die. apparatus.
前記歪測定手段がピエゾ素子または歪ゲージであることを特徴とする請求項1に記載の薄板のプレス金型装置。   The thin plate pressing die apparatus according to claim 1, wherein the strain measuring means is a piezo element or a strain gauge. 請求項1または2に記載のプレス金型装置を用いた薄板のプレス成形方法であって、プレス成形下死点において、前記歪測定手段により測定した歪が所定の範囲内になるように、予め前記ポンチまたは前記ダイの加圧力を調整してプレス成形することを特徴とするプレス成形方法。   A thin plate press forming method using the press mold apparatus according to claim 1 or 2, wherein a strain measured by the strain measuring means is within a predetermined range at the bottom dead center of press forming. A press molding method, wherein press molding is performed by adjusting a pressing force of the punch or the die. 請求項1または2に記載のプレス金型装置を用いた薄板のプレス成形方法であって、プレス成形下死点において、前記歪測定手段により測定した歪が所定範囲を超えたとき、または所定範囲を下回ったときは、一旦プレス成形を中断して、歪が所定の範囲内になるように、前記ポンチまたは前記ダイの加圧力を調整し、その後、プレス成形を再開することを特徴とするプレス成形方法。   A thin plate press molding method using the press die apparatus according to claim 1 or 2, wherein the strain measured by the strain measuring means at a bottom dead center of the press molding exceeds a predetermined range, or a predetermined range. The press forming is temporarily interrupted, the pressing force of the punch or the die is adjusted so that the strain is within a predetermined range, and then the press forming is restarted. Molding method. 請求項1または2に記載のプレス金型装置を用いた薄板のプレス成形方法であって、プレス成形下死点において、前記歪測定手段により測定した歪が所定範囲を超えたとき、または所定範囲を下回ったときに、成形異常と判定することを特徴とするプレス成形方法。   A thin plate press molding method using the press die apparatus according to claim 1 or 2, wherein the strain measured by the strain measuring means at a bottom dead center of the press molding exceeds a predetermined range, or a predetermined range. A press molding method characterized in that a molding abnormality is determined when the value is less than.
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