JP5112274B2 - Metal plate forming method - Google Patents
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Description
本発明は、金属板を成形し、断面がU字状の成形品を得る成形方法に関する。 The present invention relates to a molding method for molding a metal plate to obtain a molded product having a U-shaped cross section.
従来から、自動車の車体とタイヤを繋ぐアーム状の部品であるアームフロントのように、断面U字状の形状を有する成形品が知られている。図6は、アームフロントの平面図である。図7は、図6のA−A線に対応した断面図であり、金属板を成形して前記成形品を得るための一連の工程を示している。 2. Description of the Related Art Conventionally, a molded product having a U-shaped cross section is known, such as an arm front that is an arm-shaped part that connects a vehicle body and a tire. FIG. 6 is a plan view of the arm front. FIG. 7 is a cross-sectional view corresponding to the line AA in FIG. 6 and shows a series of steps for obtaining the molded product by forming a metal plate.
以下、図7に基づいて従来の金属板の成形方法について概説する。先ず、円状部を有する金属板31を準備して、図7(a)に示すように、不図示の下穴抜きダイス上に金属板31をセットして金属板31の上部から抜きパンチで金属板31に穴32を形成する。
Hereinafter, a conventional method for forming a metal plate will be outlined with reference to FIG. First, a
次に、図7(b)に示すように、バーリングダイス上に穴32が形成された金属板31をセットして、金属板31の上部からバーリングパンチにより下側に力を加え、下方に略直角に曲げられた内周部33が形成される。この時、バーリングパンチとバーリングダイスにより内周部33間の距離、即ち内径の精度が確保される。
Next, as shown in FIG. 7 (b), a
次に、図7(c)に示すように、外周部34が内周部33と同一方向に予備曲げ加工される。最後に、図7(d)に示すように、最終曲げ加工により、断面U字状の成形品36が得られる。一般にアームフロントにおいては、その製品規格上、外周部34が内周部33より長く延びるように成形される。この種の金属板の成形方法は、特許文献1、2に記載されている。
しかしながら、従来の方法では、図7(d)に示すU字状の成形品36を得るために、図7(b)、図7(c)と2つのプレス成形工程を行っていた。そこで、本発明は、断面U字状の成形品を得るための工程を短縮した金属板の成形方法を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、工程を短縮しても、精度のよい断面U字状の成形品を得ることである。
However, in the conventional method, in order to obtain the U-shaped molded
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、その主な特徴は以下の通りである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and its main features are as follows.
すなわち、本発明の金属板の成形方法は、円形状部を有する金属板に穴を形成する第1の工程と、前記穴が形成された前記金属板の内周部と外周部を同時に同方向へ予備曲げする第2の工程と、予備曲げされた前記内周部及び前記外周部が互いに平行となるように、前記内周部及び前記外周部を更に曲げ成形する第3の工程と、を有することを特徴とするものである。 That is, in the metal plate forming method of the present invention, the first step of forming a hole in a metal plate having a circular portion, and the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the metal plate in which the hole is formed simultaneously in the same direction. And a third step of further bending the inner peripheral portion and the outer peripheral portion such that the pre-bent inner peripheral portion and the outer peripheral portion are parallel to each other. It is characterized by having.
また、上記構成において、前記第2の工程は、前記金属板の内周部と外周部の予備曲げの角度に対応した傾斜面を有する上型及び下型と、押圧パッドと、を有する第1のプレス成形装置を用いて行われ、前記下型の上に前記第1の工程が行われた前記金属板を載せ、前記押圧パッドにより前記金属板の上面を押圧してから、前記上型と前記下型の間に前記金属板を挟むことによってプレス成形することを特徴とするものである。 Further, in the above configuration, the second step includes a first die having an upper die and a lower die having inclined surfaces corresponding to pre-bending angles of the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the metal plate, and a pressing pad. The metal plate on which the first step has been performed is placed on the lower mold, the upper surface of the metal plate is pressed by the pressing pad, and the upper mold and The metal plate is press-molded by sandwiching the metal plate between the lower molds.
また、上記構成において、前記第3の工程は、傾斜部と垂直部からなる芯棒と、該芯棒の周囲に配置された傾斜部と垂直部からなる外型と、曲げ成形パッドと、を有する第2のプレス成形装置を用いて行われ、前記芯棒の傾斜部を前記金属板の内周部の空間に挿入し、前記曲げ成形パッドにより、前記金属板の曲げ部分の上面を押圧することにより、前記金属板の内周部の端部及び前記金属板の外周部の端部をそれぞれの傾斜部に同時に当接させながら下方に滑らせて、前記内周部の端部が前記芯棒の垂直部に、前記外周部の端部が前記外型の垂直部に、それぞれ同時に到達するように移動させ、その後、前記金属板を前記芯棒の垂直部と前記外型の垂直部との間の空間に押し込むことにより、前記内周部及び前記外周部を更に曲げ成形することを特徴とするものである。 Further, in the above configuration, the third step includes a core rod composed of an inclined portion and a vertical portion, an outer mold composed of an inclined portion and a vertical portion arranged around the core rod, and a bending pad. The inclined portion of the core bar is inserted into the inner peripheral space of the metal plate, and the upper surface of the bent portion of the metal plate is pressed by the bending forming pad. Thus, the end portion of the inner peripheral portion of the metal plate and the end portion of the outer peripheral portion of the metal plate are slid downward while simultaneously abutting against the respective inclined portions, and the end portion of the inner peripheral portion is the core. The end of the outer peripheral portion is moved to the vertical portion of the rod so as to reach the vertical portion of the outer die simultaneously, and then the metal plate is moved to the vertical portion of the core rod and the vertical portion of the outer die. The inner peripheral portion and the outer peripheral portion are further bent by being pushed into the space between And it is characterized in and.
本発明の金属板の成形方法によれば、金属板の内周部及び外周部を同一方向に同時に予備曲げし、その後、最終曲げ工程を行うことにより、断面U字状の成形品の工程を短縮すると共に、コストダウンを図ることができる。また、本発明の金属板の成形方法によれば、工程を短縮しても、精度の高い断面U字状の成形品を得ることができる。 According to the metal plate forming method of the present invention, the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the metal plate are simultaneously preliminarily bent in the same direction, and then the final bending step is performed, whereby the step of forming the U-shaped cross section is performed. It can be shortened and cost can be reduced. In addition, according to the method for forming a metal plate of the present invention, a highly accurate molded product having a U-shaped cross section can be obtained even if the process is shortened.
本発明の実施形態による金属板の成形方法について図面を参照しながら詳細に説明する。図1は成形方法全体を、概略的に示したものであり図6のA−A線の断面図に対応している。図1(a)に示すように、先ず、準備した円形状部を有する金属板1の円形状部に、抜きパンチ等により穴2を形成する。
A metal plate forming method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows the entire forming method and corresponds to a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown to Fig.1 (a), the
次に、図1(b)に示すように、穴2が形成された金属板1の内周部3と外周部4を同時に同方向へ予備曲げする。この時、外周部4は内周部3より長く延びるように成形される。なお、成形品の品種によっては、逆に内周部3が外周部4より長く延びるように成形される場合もあり、内周部3と外周部4とが同じ長さに成形される場合もあるが、以下では、外周部4は内周部3より長く延びるように成形される場合について説明する。
Next, as shown in FIG.1 (b), the inner
次に、図1(c)に示すように、予備曲げされた内周部3、外周部4を同時に最終曲げすることで断面U字状の成形品5が得られる。この最終曲げ工程において、内周部3と外周部4は互いに平行となり、且つ、外周部4が内周部3より長く延びるように成形される。このような方法によれば、内周部3または外周部4を直角に曲げる工程が省略されるので、従来例の方法に比して工程短縮が実現される。
Next, as shown in FIG.1 (c), the inner
上述のように工程を短縮する場合に、金属板1の成形精度をいかに確保するかが重要である。そこで、以下では、そのような精度を考慮した各工程の具体的な構成について、図2乃至図5を参酌しながら説明する。図1(a)の金属板1に穴2を形成する工程は、抜きパンチ等を用いた通常のパンチング工程を経て行われるので詳細な説明は省略する。
When shortening the process as described above, it is important how to ensure the forming accuracy of the metal plate 1. Therefore, hereinafter, a specific configuration of each process in consideration of such accuracy will be described with reference to FIGS. Since the process of forming the
図2は、図1(b)の予備曲げ工程を説明するものである。先ず、図2(a)に示すように、金属板1の予備曲げ形状と同一の形状に突出する突出下型6と、予備曲げ形状と同一形状に穿設された穿設上型7並びに穿設上型7を貫通し、金属板1の曲げ部11の上面を押圧する押圧パッド8を有するプレス成形装置を用いて、先ず、突出下型6上に穴2が形成された金属板1を載せ、押圧パッド8により金属板1の上面を押圧することで金属板1を固定する。
FIG. 2 illustrates the pre-bending step of FIG. 1 (b). First, as shown in FIG. 2 (a), a projecting
このように金属板1を固定した状態で、図2(b)に示すように、穿設上型7を下降させることにより、金属板1を穿設上型7と突出下型6の間に挟み込み、金属板1を短い内周部3と長い外周部4と曲げ部11とに成形する。このような方法でプレス成形することで、内周部3と外周部4の同時予備曲げを高い精度で行うことができる。
With the metal plate 1 fixed in this manner, as shown in FIG. 2 (b), the drilling
次に、図1(c)の断面U字状の成形品5を得るため、別のプレス成形装置を用いたバーリング加工による金属板1の断面をU字状の形状に成形する方法を図3乃至図5に基づいて説明する。図3に示すように、このプレス成形装置は、上部に傾斜部15を有し、下部が垂直部16から成る芯棒12と、芯棒12の周囲に配置された、同じく上部が傾斜部17を有し、下部が垂直部18からなる外型13を有している。両傾斜部15、17は互いに逆に傾斜している。この場合、傾斜部15、17の傾斜角度は、予備曲げ工程で成形された内周部3と外周部4の端部がそれぞれ傾斜部15、17に同時に接するような角度であることが好ましい。
Next, in order to obtain the molded product 5 having a U-shaped cross section in FIG. 1C, a method for forming the cross section of the metal plate 1 into a U-shaped shape by burring using another press forming apparatus is shown in FIG. It demonstrates based on thru | or FIG. As shown in FIG. 3, this press forming apparatus has an
また、このプレス成形装置は、金属板1の曲げ部11を押圧するための曲げ成形パッド19を有している。更に、このプレス成形装置は、外型13の垂直部18と芯棒12の垂直部16の間に、金属板1の内周部3と外周部4の高さの微調整を行うための段差成形部14を有している。段差成形部14は、段差を形成するために水平な第1の面23と、第1の面23より低い水平な第2の面24とを有している。段差成形部14は、曲げ成形パッド19と連動して上下動するように構成されている。
Further, the press forming apparatus has a
先ず、図3に示すように、芯棒12の傾斜部15が、金属板1の内周部3の空間に挿入される。この場合、金属板1の内周部3の端部が芯棒12の傾斜部15に当接して支持されると共に、金属板1の外周部4の端部が同時に外型13の傾斜部17に当接して支持されるように、芯棒12の挿入位置が決定される。これにより、内周部3の端部と外周部4の端部に曲げ成形パッド19の押圧力が均等に加わるようにしている。
First, as shown in FIG. 3, the
この状態で、金属板1の曲げ部11上面を曲げ成形パッド19により押圧し、金属板1の内周部3の端部と外周部4の端部を両傾斜部15、17に沿って下方の垂直部に向かって滑らせながら移動させる。この時、内周部3及び外周部4は、予備曲げ形状からU字形状へと内側に徐々に曲げられていく。
In this state, the upper surface of the
この場合、図3に示すように、内周部3の端部、外周部4の端部は、それぞれの端部が両傾斜部15、17に接触する。ところで、図1(a)のパンチング工程で金属板1に穴2を形成する時に、内周部3の端部にバリ及び破断面の凹凸が形成される。すると、傾斜部15に接触した当該バリ部分及び破断面の凹凸部分から内周部3の端部が割れてしまう現象が生じることが懸念される。そこで、その対策として金属板1に穴2を抜きパンチで形成した後に、前記バリ及び破断面の凹凸を潰すスウエージング加工を行うことが好ましい。このスウエージング加工を行う場合、従来方法においては、図7(a)の工程と図7(b)の工程の間にスウエージング加工の工程を追加することが必要になるが、本発明によれば、前述の予備曲げのためのプレス成形工程で、スウエージング加工を織り込むことが可能である。
In this case, as shown in FIG. 3, the end portions of the inner
即ち、図8(a)の拡大断面図に示すようにバリが金属板1の上面側に形成される場合(つまり、図1(a)において、抜きパンチを下側から上側に打ち抜いた場合)には、バリが当接する穿設上型7の部分に突起部25を設けることにより、金属板1の予備曲げと同時にバリを潰すことができる。また、図8(b)の拡大断面図に示すようにバリが金属板1の下面側に形成される場合(つまり、図1(a)において、抜きパンチを上側から下側に打ち抜いた場合)には、バリが当接する突出下型6の部分に突起部26を設けることにより、金属板1の予備曲げと同時にバリを潰すことができる。
That is, when the burr is formed on the upper surface side of the metal plate 1 as shown in the enlarged sectional view of FIG. 8A (that is, when the punch is punched from the lower side to the upper side in FIG. 1A). In other words, by providing the
このように、内周部3の端部のバリ及び破断面の凹凸を潰して、面取りしておくことにより、内周部3の端部の割れを防止することができる。また、図3での押圧成形時、内周部3、外周部4それぞれの端部をより滑らかに傾斜部15、17に沿って移動させ、金属板1をU字状に成形しつつ垂直部16、18に到達させることができるという効果もある。
In this way, by crushing and chamfering the burrs at the end portion of the inner
そして、図4に示すように、曲げ成形パッド19の押圧により、金属板1を両傾斜部15、17に沿って下方に向かって滑らせながら移動させることにより、内周部3の端部が芯棒12の垂直部16に、外周部4の端部が外型13の垂直部18に同時に到達させることが望ましい。
Then, as shown in FIG. 4, the end of the inner
その理由は、長い方の外周部4が先に外型13の垂直部18に到達するとすれば、その時点で外周部4の端部は傾斜面から外れて、空中に浮いた状態となり、内周部3に押圧力がより強く加わるために、所定の精度の良い断面U字状の成形品5が得られないからである。したがって、精度の良い断面U字状の成形品5を得るために、芯棒12における傾斜部15と垂直部16との境界位置20が、外型13における傾斜部17と垂直部18との境界位置21より、断面U字状に成形され場合の外周部4と内周部3の長さの差分だけ高い垂直位置に設定することが好ましい。
The reason is that if the longer outer
ここで、内周部3が外周部4より長い場合には、同様の理由により、芯棒12における傾斜部15と垂直部16との境界位置20が、外型13における傾斜部17と垂直部18との境界位置21より、断面U字状に成形され場合の外周部4と内周部3の長さの差分だけ低い垂直位置に設定することが好ましいことになる。内周部3と外周部4が同じ長さの場合には、前記境界位置20,21の垂直位置は同じに設定することが好ましい。
Here, when the inner
また、曲げ成形パッド19の下動に連動して、段差成形部14も下動する。そして、曲げ成形パッド19の押圧により、金属板1の内周部3の端部が芯棒12の垂直部16に、外周部4の端部が外型13の垂直部18に到達した時に、内周部3の端面を段差成形部14の第1の面23に当接させ、外周部4の端面を第2の面24に当接させる。ここで、第1の面23にはガイド用の段差を形成し、内周部3の端面を段差により低くなった面に当接させることが好ましい。
Further, the
そして、図5に示すように、曲げ成形パッド19で金属板1の曲げ部11をさらに押圧することにより、金属板1は、芯棒12の垂直部16と、外型13の垂直部18と、曲げ成形パッド19と、段差成形部14とによって囲まれた空間に押し込まれることにより、断面U字状に成形される。
Then, as shown in FIG. 5, by further pressing the
また、この時、段差成形部14も曲げ成形パッド19に押圧されて下動していくが、
段差成形部14が死点に到達すると、曲げ成形パッド19の押圧により、内周部3の端面は第1の面23に押しつけられ、外周部4の端面は第2の面24に押しつけられることにより、内周部3と外周部4の要求精度を確保することができる。この場合、長い外周部4が、外型13の垂直部18と、段差成形部14の第2の面24に垂直に設けられた垂直部22とに当接、嵌合している。これにより、精度の高い断面U字状の成形品5を得ることができる。
At this time, the
When the
1 金属板 2 穴 3 内周部 4 外周部 5 U字状の成形品
6 突出下型 7 穿設上型 8 押圧パッド 11 曲げ部
12 芯棒 13 外型 14 段差成形部
15 芯棒の傾斜部 16 芯棒の垂直部 17 外型の傾斜部
18 外型の垂直部 19 曲げ成形パッド 20、21 境界位置
22 垂直部 23 第1の面 24 第2の面
25,26 突起部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記穴が形成された前記金属板の内周部と外周部を同時に同方向へ予備曲げする第2の工程と、
予備曲げされた前記内周部及び前記外周部が互いに平行となるように、前記内周部及び前記外周部を更に曲げ成形する第3の工程と、を有し、
前記第2の工程は、前記金属板の内周部と外周部の予備曲げの角度に対応した傾斜面を有する上型及び下型と、押圧パッドと、を有する第1のプレス成形装置を用いて行われ、前記下型の上に前記第1の工程が行われた前記金属板を載せ、
前記押圧パッドにより前記金属板の上面を押圧して固定した状態で、前記上型と前記下型の間に前記金属板を挟むことによってプレス成形することを特徴とする金属板の成形方法。 A first step of forming a hole in a metal plate having a circular portion;
A second step of simultaneously pre-bending the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the metal plate in which the hole is formed in the same direction;
As the inner circumferential wall and the outer circumferential portion which is pre-bending are parallel to each other, have a, a third step of further bending the inner wall and the outer circumferential portion,
The second step uses a first press forming apparatus having an upper die and a lower die having inclined surfaces corresponding to pre-bending angles of the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the metal plate, and a pressing pad. And placing the metal plate on which the first step has been performed on the lower mold,
A method for forming a metal plate, comprising: pressing the upper surface of the metal plate with the pressing pad and fixing the metal plate between the upper die and the lower die .
前記芯棒の傾斜部を前記金属板の内周部の空間に挿入し、
前記曲げ成形パッドにより、前記金属板の曲げ部分の上面を押圧することにより、前記金属板の内周部の端部及び前記金属板の外周部の端部をそれぞれの傾斜部に同時に当接させながら下方に滑らせて、前記内周部の端部が前記芯棒の垂直部に、前記外周部の端部が前記外型の垂直部に、それぞれ同時に到達するように移動させ、その後、前記金属板を前記芯棒の垂直部と前記外型の垂直部との間の空間に押し込むことにより、前記内周部及び前記外周部を更に曲げ成形することを特徴とする請求項1に記載の金属板の成形方法。 The third step includes a second press molding having a core rod made of an inclined portion and a vertical portion, an outer mold made of an inclined portion and a vertical portion arranged around the core rod, and a bending pad. Performed using the device,
Insert the inclined portion of the core rod into the space of the inner peripheral portion of the metal plate,
By pressing the upper surface of the bent portion of the metal plate with the bending pad, the end portion of the inner peripheral portion of the metal plate and the end portion of the outer peripheral portion of the metal plate are simultaneously brought into contact with the respective inclined portions. The end of the inner peripheral part is moved to reach the vertical part of the core rod and the end of the outer peripheral part reaches the vertical part of the outer mold at the same time. by pushing a metal plate in the space between the outer mold of the vertical portion and the vertical portion of the core rod, according to claim 1, characterized by further bending the inner peripheral portion and the outer peripheral portion Metal plate forming method.
前記曲げ成形パッドの押圧により、前記内周部の端面を前記第1の面に当接させ、前記外周部の端面を前記第2の面に当接させることにより、前記内周部と前記外周部の長さを微調整することを特徴とする請求項3に記載の金属板の成形方法。 The second press molding apparatus is provided between the vertical portion of the core bar and the vertical portion of the outer mold, and has a first surface and a second surface lower than the first surface. Have
By pressing the bending pad, the end surface of the inner peripheral portion is brought into contact with the first surface, and the end surface of the outer peripheral portion is brought into contact with the second surface, whereby the inner peripheral portion and the outer peripheral portion are brought into contact with each other. 4. The method for forming a metal plate according to claim 3 , wherein the length of the portion is finely adjusted.
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