JP6152911B1 - Press forming method - Google Patents

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Abstract

【課題】断面ハット形状のプレス成形部品をプレス成形するにあたり、スプリングバックによるプレス成形部品の壁開きを抑制するプレス成形方法を提供する。【解決手段】本発明に係るプレス成形方法は、天板部71と縦壁部75とフランジ部79を有する断面ハット形状のプレス成形部品70を成形するものであって、天板成形部11及び21と縦壁成形部13及び23とフランジ成形部15及び25を有し、縦壁成形部13及び23はプレス成形部品70の目標形状と比較して成形方向における断面が外側に凸の山形状の縦壁部65を成形する第1の金型1を用いて、金属素板50を仮成形部品60に成形する第1成形工程と、プレス成形部品70の目標形状と同形状の天板成形部31及び43と縦壁成形部33及び43とフランジ成形部35及び45を有する第2の金型3を用いて、仮成形部品60を成形する第2成形工程を有することを特徴とするものである。【選択図】 図1Provided is a press molding method for suppressing wall opening of a press molded part due to a spring back in press molding a press molded part having a hat-shaped cross section. A press forming method according to the present invention is to form a press-formed part 70 having a cross-sectional hat shape having a top plate portion 71, a vertical wall portion 75, and a flange portion 79. 21, vertical wall forming portions 13 and 23, and flange forming portions 15 and 25, the vertical wall forming portions 13 and 23 are mountain-shaped with a cross section protruding outward in the forming direction as compared with the target shape of the press-formed part 70. The first mold 1 that molds the vertical wall portion 65 of the metal mold 50 is used to form a metal base plate 50 into a temporary molded part 60, and the top plate is formed in the same shape as the target shape of the press-formed part 70. Characterized in that it has a second molding step of molding the temporary molded part 60 using the second mold 3 having the parts 31 and 43, the vertical wall molding parts 33 and 43, and the flange molding parts 35 and 45. It is. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、断面ハット形状のプレス成形部品のプレス成形方法に関し、特に、スプリングバックを抑制する形状凍結性に優れたプレス成形方法に関する。   The present invention relates to a press forming method for a press-formed part having a hat-shaped cross section, and more particularly, to a press forming method having excellent shape freezing property for suppressing spring back.

近年、環境問題に起因した自動車車体の軽量化のため、自動車部品に高強度鋼板が多用されつつある。自動車部品の製作には、製作コストに優れたプレス成形が用いられることが多い。しかし、高強度鋼板は低強度な鋼板と比較してプレス成形後の弾性回復(スプリングバック)が大きく、目標形状の部品をプレス成形によって得ることを困難にしている。また、車体軽量化を目的とした使用鋼板の高強度化は薄肉化と同義であるが、板厚の薄い鋼板ほどスプリングバックが大きいことも上記の問題に拍車をかける。   In recent years, high-strength steel sheets are being frequently used for automobile parts in order to reduce the weight of automobile bodies due to environmental problems. For the production of automobile parts, press molding with excellent production cost is often used. However, a high-strength steel plate has a greater elastic recovery (springback) after press forming than a low-strength steel plate, making it difficult to obtain a target-shaped part by press forming. Further, increasing the strength of the steel sheet used for the purpose of reducing the weight of the vehicle body is synonymous with reducing the wall thickness, but the fact that the steel sheet with a smaller thickness has a larger springback also spurs the above problem.

したがって、スプリングバックを抑制するためのプレス成形の工法の開発には強い要求がある。とりわけ、高強度鋼板が適用される自動車骨格部品に多く見られる断面ハット形状のプレス成形部品においては、スプリングバックによってプレス成形部品の縦壁部の開口幅が目標形状の開口幅よりも開くように変形する壁開きが発生することが多く、スプリングバックによる壁開きの抑制には大きな意味がある。   Therefore, there is a strong demand for the development of a press molding method for suppressing springback. In particular, in a press-formed part with a cross-sectional hat shape often found in automobile frame parts to which high-strength steel sheets are applied, the opening width of the vertical wall portion of the press-formed part is larger than the opening width of the target shape by springback. Deformation of the wall opening often occurs, and the suppression of the wall opening by the springback is significant.

これまでに、断面ハット形状のプレス成形部品のスプリングバックによる壁開きを抑制するプレス成形方法がいくつか開示されている。   So far, several press forming methods for suppressing wall opening caused by springback of a press-formed part having a hat-shaped cross section have been disclosed.

特許文献1では、成形目標形状における縦壁部の横壁部側端部同士の間隔が成形部材の成形目標形状の縦壁部の横壁部側端部同士の間隔に対して短く形成された仮成形体を絞り成形し、その後、成形目標形状にて縦壁部を押し広げる技術が開示されている。そして、この技術によれば、仮成形体の縦壁部を逆曲げ、曲げ戻しすることができ、仮成形体の縦壁部に存在した壁反りの原因となる応力が解消され、成形金型から離型した後の壁反りを低減することで壁開きを抑制できるとされている。   In Patent Document 1, provisional molding is formed in which the distance between the lateral wall side ends of the vertical wall part in the molding target shape is shorter than the distance between the lateral wall side end parts of the vertical wall part of the molding target shape of the molding member. A technique is disclosed in which a body is drawn and then the vertical wall portion is expanded in a target shape. And according to this technique, the vertical wall portion of the temporary molded body can be reversely bent and bent back, and the stress that causes the wall warp existing in the vertical wall portion of the temporary molded body is eliminated. It is said that the wall opening can be suppressed by reducing the wall warp after being released from the wall.

また、特許文献2では、特許文献1と同様、成形目標形状よりもパンチ底部が小さくなるような中間成形品を成形し、次工程にて目標形状に成形することで、離型後のスプリングバックによる壁開きを相殺する変形を残留させる技術が開示されている。   Further, in Patent Document 2, as in Patent Document 1, an intermediate molded product having a punch bottom portion smaller than the molding target shape is formed, and formed into the target shape in the next step, so that the spring back after mold release is achieved. A technique for leaving a deformation that cancels out the wall opening caused by the above is disclosed.

特開2008−307557号公報JP 2008-307557 A 特許第4681420号公報Japanese Patent No. 4681420

断面ハット形状のプレス成形部品の壁開きを抑制するためには、例えばドロー成形において曲げ曲げ戻し変形される縦壁部に付与される反りによって生じる応力を如何にして緩和、若しくは相殺するような応力や変形を適切な部位に付与することが重要である。   In order to suppress the wall opening of a press-molded part having a hat-shaped cross section, for example, a stress that reduces or cancels the stress caused by the warp applied to the vertical wall part that is bent and bent back in draw molding. It is important to apply or deformation to an appropriate part.

特許文献1や特許文献2に開示されているプレス成形方法は、第1成形工程にて中間体を成形し、第2成形工程にて、縦壁部を張り出すことにより、第1成形工程の中間成形体の縦壁部の内側に加わる圧縮応力、外側に加わる引張応力が作用しないように壁開きの駆動応力を相殺する応力や変形が付与された中間成形体を成形した後に、さらに第2成形工程で縦壁部を張り出して目標形状の断面ハット形状のプレス成形部品を成形するものであるが、第2成形工程にて縦壁部の張り出しにおける内側の圧縮応力、外側の引張応力が加わって、壁反りを解消できず、しかも、成形されたプレス成形部品のフランジ部と縦壁部の目標形状に対する角度変化については考慮されていないため、該フランジ部を介して他の部品と接合するに際して問題が生じる場合があった。   In the press molding methods disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, the intermediate body is molded in the first molding process, and the vertical wall portion is projected in the second molding process. After molding the intermediate molded body to which stress or deformation that offsets the drive stress of the wall opening is applied so that the compressive stress applied to the inside of the vertical wall portion of the intermediate molded body and the tensile stress applied to the outside do not act, In the molding process, the vertical wall part is projected to form a press-molded part with a target-shaped cross-sectional hat shape, but in the second molding process, the inner compressive stress and the outer tensile stress are applied in the projection of the vertical wall part. In addition, since the wall warp cannot be eliminated and the angle change with respect to the target shape of the flange part and the vertical wall part of the formed press-molded part is not considered, it is joined to other parts via the flange part. Problem There was a case that occurs.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、断面ハット形状の部品を成形した場合において、スプリングバックによる壁開きを抑制するとともに、他の部品と接合されるフランジ部の角度変化を抑制することができるプレス成形方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. When a part having a hat-shaped cross section is formed, a flange portion which suppresses wall opening due to a springback and is joined to another part. An object of the present invention is to provide a press molding method capable of suppressing the angle change.

(1)本発明に係るプレス成形方法は、天板部と、該天板部から連続する縦壁部と、該縦壁部から連続するフランジ部を有する断面ハット形状のプレス成形部品を成形するものであって、天板成形部と縦壁成形部とフランジ成形部を有し、前記天板成形部と前記フランジ成形部は、前記プレス成形部品の目標形状と同形状の天板部とフランジ部を成形し、前記縦壁成形部は、前記プレス成形部品の目標形状と比較して成形方向における断面が外側に凸の山形状の縦壁部を成形する第1の金型を用いて、金属素板を仮成形部品に成形する第1成形工程と、前記プレス成形部品の目標形状と同形状の天板部と縦壁部とフランジ部を成形する天板成形部と縦壁成形部とフランジ成形部を有する第2の金型を用いて、前記仮成形部品をフォーム成形する第2成形工程とを有することを特徴とするものである。 (1) A press molding method according to the present invention molds a press-molded part having a cross-sectional hat shape having a top plate portion, a vertical wall portion continuous from the top plate portion, and a flange portion continuous from the vertical wall portion. A top plate forming portion, a vertical wall forming portion, and a flange forming portion, and the top plate forming portion and the flange forming portion have a top plate portion and a flange having the same shape as a target shape of the press-molded part. The vertical wall molding portion is formed by using a first mold for molding a mountain-shaped vertical wall portion whose cross section in the molding direction is convex outward compared to the target shape of the press-molded part, A first forming step of forming a metal base plate into a temporary formed part; a top plate part having the same shape as a target shape of the press-formed part; a vertical wall part; Forming the temporary molded part with a second mold having a flange forming portion It is characterized in that a second molding step.

(2)上記(1)に記載されたものにおいて、前記プレス成形部品は、長手方向に直線状に成形されたものであることを特徴とするものである。 (2) In the above-described (1), the press-molded part is formed in a linear shape in the longitudinal direction.

(3)上記(1)又は(2)に記載されたものにおいて、前記第1成形工程は、フォーム成形により成形することを特徴とするものである。 (3) In the above-described (1) or (2), the first molding step is characterized by molding by foam molding.

(4)上記(1)乃至(3)のいずれかに記載のものにおいて、前記第1成形工程で成形される前記仮成形部品におけるパンチ肩部からダイ肩部に至る稜線の長さを、前記第2成形工程で成形されるプレス成形部品におけるパンチ肩部からダイ肩部に至る稜線の長さと同じくすることを特徴とするものである。 (4) In the device according to any one of (1) to (3), the length of the ridge line from the punch shoulder portion to the die shoulder portion in the temporary molded part molded in the first molding step is set as described above. It is the same as the length of the ridge line from the punch shoulder portion to the die shoulder portion in the press-formed part formed in the second forming step.

本発明においては、天板部と、該天板部から連続する縦壁部と、該縦壁部から連続するフランジ部を有する断面ハット形状のプレス成形部品を成形するものであって、天板成形部と縦壁成形部とフランジ成形部を有し、前記天板成形部と前記フランジ成形部は前記プレス成形部品の目標形状と同形状であり、前記縦壁成形部は前記プレス成形部品の目標形状と比較して断面が外側に凸の山形状の縦壁部を成形する第1の金型を用いて仮成形部品を成形する第1成形工程と、前記プレス成形部品の目標形状と同形状の天板成形部、縦壁成形部及びフランジ成形部を有する第2の金型を用いて、前記仮成形部品を成形する第2成形工程とを有することにより、縦壁部に逆曲げを付与した前記仮成形部品を目標形状にフォーム成形することで、前記プレス成形部品の離型後における前記縦壁部の変形と前記天板部と前記縦壁部を接続するパンチ肩部の角度変化が相殺されるとともに、前記離型後の縦壁部の変形と前記縦壁部と前記フランジ部を接続するダイ肩部の角度変化が協働することにより、仮成形部品に付与された山形状の屈曲部の位置及び曲率半径を変更することによりプレス成形部品の壁開き及びフランジ部の角度を調節できて、スプリングバックによる壁開きとフランジ部の角度変化が抑制されて形状凍結性に優れたプレス成形部品を得ることができる。   In the present invention, a cross-hat-shaped press-molded part having a top plate portion, a vertical wall portion continuous from the top plate portion, and a flange portion continuous from the vertical wall portion is formed. A molding part, a vertical wall molding part, and a flange molding part, wherein the top plate molding part and the flange molding part have the same shape as the target shape of the press-molded part, and the vertical wall molding part is a part of the press-molded part. A first molding step of molding a temporary molded part using a first mold that molds a vertical wall portion having a convex outer shape in section compared to the target shape, and the same target shape as the press molded part A second molding step of molding the temporary molded part by using a second mold having a top plate molding part, a vertical wall molding part and a flange molding part in a shape, and thereby reverse bending the vertical wall part. By forming the provisional molded part to the target shape, The deformation of the vertical wall portion after mold release of the less-formed part and the angle change of the punch shoulder portion connecting the top plate portion and the vertical wall portion are offset, and the deformation of the vertical wall portion after the mold release By changing the angle and the radius of curvature of the mountain-shaped bent portion provided to the temporary molded part, the angle change of the die shoulder part connecting the vertical wall part and the flange part cooperates. The wall opening and the angle of the flange part can be adjusted, and the wall opening and the angle change of the flange part due to the spring back are suppressed, and a press-molded part having excellent shape freezing property can be obtained.

本発明の実施の形態に係るプレス成形方法を説明する図であり、(a)は第1成形工程、(b)は第2成形工程を示す図である。It is a figure explaining the press molding method which concerns on embodiment of this invention, (a) is a 1st shaping | molding process, (b) is a figure which shows a 2nd shaping | molding process. 本発明の実施の形態で成形対象とするプレス成形部品の外観図である。It is an external view of a press-molded part to be molded in the embodiment of the present invention. 従来のプレス成形に用いられる金型を説明する図であり、(a)はドロー成形に用いられる金型、(b)はフォーム成形に用いられる金型を示す図である。It is a figure explaining the metal mold | die used for the conventional press molding, (a) is a metal mold | die used for draw molding, (b) is a figure which shows the metal mold | die used for foam molding. 従来のプレス成形方法で成形されたプレス成形部品に生じるスプリングバックを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the springback which arises in the press-molded components shape | molded with the conventional press molding method. 本実施の形態に係るプレス成形方法において成形される仮成形部品を説明す図である。It is a figure explaining the temporary molding components shape | molded in the press molding method which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係るプレス成形方法の第1成形工程で用いられる金型の説明図である。It is explanatory drawing of the metal mold | die used at the 1st shaping | molding process of the press molding method which concerns on this Embodiment. 本実施例で成形対象とするプレス成形部品の形状を説明する図である。It is a figure explaining the shape of the press molding component made into a shaping | molding object in a present Example. 本発明に係るプレス成形方法により成形されたプレス成形部品の断面形状を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional shape of the press molded component shape | molded by the press molding method which concerns on this invention.

本発明の実施の形態に係るプレス成形方法は、図2に示すような、天板部71と、天板部71から連続する縦壁部75と、縦壁部75から連続するフランジ部79を有する断面ハット形状のプレス成形部品70を成形するものであって、図1に示すように、ダイ10とパンチ20を有する第1の金型1を用いて、金属素板50を仮成形部品60に成形する第1成形工程と、ダイ30とパンチ40を有する第2の金型3を用いて仮成形部品60をプレス成形部品70に成形する第2成形工程とを有する。   The press molding method according to the embodiment of the present invention includes a top plate portion 71, a vertical wall portion 75 continuous from the top plate portion 71, and a flange portion 79 continuous from the vertical wall portion 75 as shown in FIG. A press-molded part 70 having a cross-sectional hat shape is formed, and as shown in FIG. 1, a metal base plate 50 is temporarily formed by using a first mold 1 having a die 10 and a punch 20. And a second molding step of molding the temporary molded part 60 into the press-molded part 70 using the second mold 3 having the die 30 and the punch 40.

以下、本実施の形態において成形対象とするプレス成形部品70について説明した後に、本実施の形態に係るプレス成形方法の各工程を詳細に説明する。   Hereinafter, after describing the press-molded part 70 to be molded in the present embodiment, each step of the press molding method according to the present embodiment will be described in detail.

<プレス成形部品>
プレス成形部品70は、図2に示すように、天板部71と、天板部71からパンチ肩部73を介して連続する縦壁部75と、縦壁部75からダイ肩部77を介して連続するフランジ部79を有する断面ハット形状であり、長手方向に直線状に成形されたものである。
<Press-formed parts>
As shown in FIG. 2, the press-molded component 70 includes a top plate portion 71, a vertical wall portion 75 that continues from the top plate portion 71 through a punch shoulder portion 73, and a vertical wall portion 75 through a die shoulder portion 77. It has a cross-sectional hat shape having a continuous flange portion 79 and is linearly formed in the longitudinal direction.

従来、図2に示すようなプレス成形部品70は、図3(a)に示す金型80を用いたドロー成形(絞り成形)、又は、図3(b)に示す金型90を用いたフォーム成形(曲げ成形)により成形されていた。   Conventionally, a press-molded part 70 as shown in FIG. 2 is a form using a draw mold (drawing) using a mold 80 shown in FIG. 3 (a) or a mold 90 shown in FIG. 3 (b). It was formed by molding (bending molding).

ドロー成形の場合、金型80はダイ81、パンチ83及びブランクホルタ―85から構成され、まずダイ81とブランクホルダー85で金属素板(ブランク)を挟んでホールドし、後からパンチ83をダイ81に対して相対移動させることで絞り成形する。   In the case of draw molding, the die 80 is composed of a die 81, a punch 83, and a blank halter 85. First, the metal base plate (blank) is held between the die 81 and the blank holder 85, and then the punch 83 is attached to the die 81. The film is drawn by moving it relatively.

一方、フォーム成形の場合、金型90はダイ91とパンチ93から構成され、ダイ91とパンチ93の相対移動により金属素板を挟みこんで曲げ成形する。   On the other hand, in the case of foam molding, the mold 90 is composed of a die 91 and a punch 93, and is bent by sandwiching a metal base plate by relative movement of the die 91 and the punch 93.

いずれの成形方法においても、成形されたプレス成形部品70は、パンチ肩部73の開き(天板部71と縦壁部75の開き角度の増加)と縦壁部75の壁反り双方のスプリングバックが複合することにより、左右の縦壁部75の開口幅が目標形状の開口幅よりも開くように変形する壁開きが生じる。   In any molding method, the molded press-molded part 70 is a springback of both the opening of the punch shoulder 73 (increase in the opening angle of the top plate 71 and the vertical wall 75) and the wall warp of the vertical wall 75. As a result of the combination, a wall opening that deforms so that the opening width of the left and right vertical wall portions 75 is larger than the opening width of the target shape occurs.

特に、使用する金属素板が高強度鋼板であったり、板厚が薄い場合には、上記の壁開きが顕著であり、プレス成形部品70は目標形状から大幅に乖離する。   In particular, when the metal base plate to be used is a high-strength steel plate or when the plate thickness is thin, the above-described wall opening is remarkable, and the press-formed part 70 deviates greatly from the target shape.

さらに、断面ハット形状のプレス成形部品70を他の部品とスポット溶接により接合するためには、他の部品の接合面(フランジ部)に対するフランジ部79の位置及び角度を合せる必要があるが、図4に示すようなスプリングバックによる壁開きが生じたプレス成形部品70においては、フランジ部79の位置が変化してしまうことに加えて接合面に対する角度が変化しているため、他の部品と接合できない場合があった。   Further, in order to join the press-formed part 70 having a hat-shaped cross section with other parts by spot welding, it is necessary to match the position and angle of the flange part 79 with respect to the joining surface (flange part) of the other part. In the press-molded part 70 in which the wall opening due to the spring back as shown in FIG. 4 occurs, in addition to the position of the flange portion 79 being changed, the angle with respect to the joining surface is changed. There were cases where it was not possible.

そのため、プレス成形部品70においては、壁開きに加えてフランジ部79の角度変化を抑制したプレス成形が要求される。   Therefore, the press-molded component 70 is required to be press-molded in which the change in the angle of the flange portion 79 is suppressed in addition to the wall opening.

<第1成形工程>
第1成形工程は、図1(a)に示すように、ダイ10とパンチ20を有する第1の金型1を用いて、例えばパッド17により金属素板50を押えて、仮成形部品60に成形する工程であり、ダイ10及びパンチ20は、天板成形部11及び21と縦壁成形部13及び23とフランジ成形部15及び25をそれぞれ有する。
<First molding step>
In the first forming step, as shown in FIG. 1A, the metal base plate 50 is pressed by the pad 17, for example, using the first mold 1 having the die 10 and the punch 20, so that the temporary forming part 60 is formed. In the molding step, the die 10 and the punch 20 have top plate forming portions 11 and 21, vertical wall forming portions 13 and 23, and flange forming portions 15 and 25, respectively.

天板成形部11及び21とフランジ成形部15及び25は、プレス成形部品70の目標形状と同形状の天板部61及びフランジ部69を成形するものである(図5)。   The top plate forming portions 11 and 21 and the flange forming portions 15 and 25 are for forming the top plate portion 61 and the flange portion 69 having the same shape as the target shape of the press-formed part 70 (FIG. 5).

これに対し、縦壁成形部13及び23は、目標形状のプレス成形部品70と比較して、成形方向における断面が外側に凸の山形状の縦壁部65を成形するものである(図5参照)。   On the other hand, the vertical wall forming portions 13 and 23 form a mountain-shaped vertical wall portion 65 having a convex cross section in the forming direction as compared with the press-formed part 70 having a target shape (FIG. 5). reference).

本実施の形態において、縦壁部65は、天板部61からパンチ肩部63を介して連続する上側平面部65aと、上側平面部65aから連続する屈曲部65bと、屈曲部65bとダイ肩部67を接続する下側平面部65cとからなるものであるため、第1の金型1は、図6に示すように、上側平面部65aを成形する上側平面成形部13a及び23a、屈曲部65bを成形する屈曲成形部13b及び23b、下側平面部65cを成形する下側平面成形部13c及び23cを有する。   In the present embodiment, the vertical wall portion 65 includes an upper plane portion 65a that continues from the top plate portion 61 via the punch shoulder portion 63, a bent portion 65b that continues from the upper plane portion 65a, a bent portion 65b, and a die shoulder. As shown in FIG. 6, the first mold 1 includes upper plane molding portions 13a and 23a for molding the upper plane portion 65a, and a bent portion. Bending parts 13b and 23b for forming 65b and lower plane forming parts 13c and 23c for forming lower plane part 65c are provided.

縦壁成形部13及び23により成形された縦壁部65は、従来のプレス成形方法により成形した際に見られたスプリングバックによる壁反りとは逆向きの曲げが付与されたものである。
また、図5に示すように、パンチ肩部63の角度αは、目標形状のパンチ肩部よりも開いており、ダイ肩部67の角度βは、目標形状のダイ肩部よりも閉じている。
The vertical wall portion 65 formed by the vertical wall forming portions 13 and 23 is provided with a bending in the direction opposite to the wall warp due to the springback, which is seen when forming by the conventional press forming method.
Also, as shown in FIG. 5, the angle α of the punch shoulder 63 is more open than the punch shoulder of the target shape, and the angle β of the die shoulder 67 is closed than the die shoulder of the target shape. .

<第2成形工程>
第2成形工程は、図1(b)に示すようなダイ30とパンチ40とを有する第2の金型3を用いて、パッド37により仮成形部品60を押さえてプレス成形部品70に成形(リストライク)する工程であり、ダイ30及びパンチ40は、天板成形部31及び41、縦壁成形部33及び43とフランジ成形部35及び45をそれぞれ有する。
<Second molding step>
In the second molding step, the temporary molding part 60 is pressed by the pad 37 using the second mold 3 having the die 30 and the punch 40 as shown in FIG. The die 30 and the punch 40 have top plate forming portions 31 and 41, vertical wall forming portions 33 and 43, and flange forming portions 35 and 45, respectively.

天板成形部31及び41、縦壁成形部33及び43とフランジ成形部35及び45は、いずれもプレス成形部品70の目標形状と同形状であり、第1成形工程で成形された仮成形部品60は、目標形状と同形状の天板部71、縦壁部75及びフランジ部79を有するプレス成形部品70に成形される。   The top plate forming parts 31 and 41, the vertical wall forming parts 33 and 43, and the flange forming parts 35 and 45 are all the same shape as the target shape of the press-formed part 70, and are temporarily formed parts formed in the first forming step. 60 is formed into a press-formed part 70 having a top plate portion 71, a vertical wall portion 75, and a flange portion 79 having the same shape as the target shape.

本実施の形態に係るプレス成形方法により、スプリングバックによるプレス成形部品70の壁開き及びフランジ部79の角度変化を抑制することができる理由を以下に説明する。   The reason why the wall-opening of the press-formed part 70 and the angle change of the flange portion 79 due to the spring back can be suppressed by the press-forming method according to the present embodiment will be described below.

前述のとおり、図3に示すような従来形状の金型80又は90を用いて成形すると、図4に示すように、離型後のスプリングバックにより、縦壁部75における壁反りとパンチ肩部73における角度変化の双方に起因する壁開きが生じる。   As described above, when molding is performed using the conventional mold 80 or 90 as shown in FIG. 3, the wall warp and the punch shoulder portion in the vertical wall portion 75 are caused by the spring back after the release as shown in FIG. Wall opening due to both angle changes at 73 occurs.

このスプリングバックは、ドロー成形又はフォーム成形のいずれにおいても、成形過程において縦壁部75の内側と外側に発生する残留応力差(内側:圧縮応力、外側:引張応力)に起因する。   This springback is caused by a residual stress difference (inside: compressive stress, outside: tensile stress) generated inside and outside the vertical wall portion 75 in the forming process in either draw forming or foam forming.

そこで、縦壁部75における壁反りに対しては、第1成形工程において縦壁部65に壁反りと逆方向に曲げ癖(逆曲げ)を付与して仮成形部品60を成形し、続く第2成形工程において仮成形部品60の縦壁部65を目標形状の縦壁部75に成形することで、プレス成形部品70の縦壁部75の内側と外側に生じる残留応力の向きを反転させる(内側:引張応力、外側:圧縮応力)。これにより、離型後において縦壁部75は、従来の壁反りとは逆向きに変形し、壁開きの減少に寄与する。   Therefore, with respect to the wall warp in the vertical wall portion 75, in the first forming step, a bending wrinkle (reverse bending) is applied to the vertical wall portion 65 in the opposite direction to the wall warp, and the temporary molded part 60 is formed. In the two molding steps, the direction of the residual stress generated on the inside and outside of the vertical wall 75 of the press-formed part 70 is reversed by forming the vertical wall 65 of the temporary molded part 60 into the vertical wall 75 of the target shape ( (Inside: tensile stress, outside: compressive stress). Thereby, after mold release, the vertical wall part 75 deform | transforms in the direction opposite to the conventional wall curvature, and contributes to reduction of wall opening.

一方、パンチ肩部73は、第1成形工程で成形されたパンチ肩部63が第2成形工程において閉じる(図5に示すパンチ肩部63の角度αが減少する)方向にさらに曲げられたものであるため、第2成形工程において仮成形部品60を目標形状のプレス成形部品70に成形すると、スプリングバックによってパンチ肩部73は開く(角度が増加する)方向に変形する。   On the other hand, the punch shoulder 73 is further bent in the direction in which the punch shoulder 63 formed in the first forming step is closed in the second forming step (the angle α of the punch shoulder 63 shown in FIG. 5 decreases). Therefore, when the temporary molded part 60 is molded into the target-shaped press-molded part 70 in the second molding step, the punch shoulder 73 is deformed in the direction of opening (increasing angle) by the springback.

このパンチ肩部73の角度の増加は、第2成形工程の縦壁部75における第1成形工程の縦壁部65に相当する部分の壁開きの増加に寄与するものの、縦壁部65に相当する部分の変形は壁開きの減少に寄与するため、これらが相殺されることによってプレス成形部品70の壁開きが抑制され、フランジ部79の位置の目標形状との差を低減できる。   This increase in the angle of the punch shoulder 73 contributes to an increase in the wall opening of the portion corresponding to the vertical wall portion 65 of the first molding step in the vertical wall portion 75 of the second molding step, but corresponds to the vertical wall portion 65. Since the deformation of the portion that contributes to the reduction of the wall opening, the wall opening of the press-formed part 70 is suppressed by offsetting these, and the difference between the position of the flange portion 79 and the target shape can be reduced.

また、第1成形工程で成形されたダイ肩部67は、下側平面部65cを第2成形工程において縦壁部75に成形するため、開く(図5に示すダイ肩部67の角度βが増加する)方向に成形され、第2成形工程において仮成形部品60を目標形状のプレス成形部品70に成形すると、スプリングバックによって第2成形工程のダイ肩部77は閉じる(角度が小さくなる)方向に変形する。   Further, the die shoulder portion 67 formed in the first forming step is opened to form the lower plane portion 65c into the vertical wall portion 75 in the second forming step (the angle β of the die shoulder portion 67 shown in FIG. In the second molding step, when the temporary molded component 60 is molded into the press-formed component 70 having the target shape, the die shoulder 77 in the second molding step is closed (the angle is reduced) by the springback. Transforms into

このようなダイ肩部77における角度の減少は、フランジ部79の接合面からの角度の増加に影響するものの、前述の縦壁部75とフランジ部79の成形により、フランジ部79の接合面に対する角度を減少させる。したがって、ダイ肩部77における角度の減少と縦壁部75における変形が協働することにより、フランジ部79の接合面に対する角度の増加が抑制される。   Although such a decrease in the angle at the die shoulder 77 affects the increase in the angle from the joint surface of the flange portion 79, the molding of the vertical wall portion 75 and the flange portion 79 described above causes the joint surface of the flange portion 79 to be formed. Decrease the angle. Accordingly, the decrease in the angle at the die shoulder 77 and the deformation at the vertical wall 75 cooperate to suppress an increase in the angle of the flange 79 with respect to the joint surface.

すなわち、本発明は、プレス成形部品70の縦壁部75に逆曲げを付与することで、プレス成形部品70を離型した後の縦壁部75におけるスプリングバックが壁開き(フランジ部79の位置)とフランジ部79の角度の増加の両者を抑制するものである。   That is, according to the present invention, by applying reverse bending to the vertical wall portion 75 of the press-molded component 70, the spring back in the vertical wall portion 75 after releasing the press-molded component 70 opens the wall (the position of the flange portion 79). ) And an increase in the angle of the flange portion 79 are suppressed.

ここで、本実施の形態において第1成形工程で用いられる第1の金型1は、上側平面成形部13a及び23a、屈曲成形部13b及び23b、下側平面成形部13c及び23cからなる縦壁成形部13及び23を有するため、仮成形部品60は、図5に示すように、縦壁部65の上側平面部65aと下側平面部65cとが屈曲部65bで接続されて外側に凸の山形状としたものである。   Here, the first mold 1 used in the first molding step in the present embodiment is a vertical wall composed of upper planar molded parts 13a and 23a, bent molded parts 13b and 23b, and lower planar molded parts 13c and 23c. Since the molding parts 13 and 23 are provided, as shown in FIG. 5, the temporary molding part 60 has an upper plane part 65a and a lower plane part 65c of the vertical wall part 65 that are connected to each other by a bent part 65b and projecting outward. It has a mountain shape.

そして、プレス成形部品70の屈曲部65bの相当部分における離型後の変形量が同じである場合、屈曲部65bのフランジ部69から天板部61方向への成形高さ方向における位置が高いほど、第2成形工程の離型後の変形による縦壁部75下端(縦壁部75のフランジ部79近傍)の位置変化が大きくなるため、第1成形工程において付与される屈曲部65bは、その位置が高いほど壁開きの抑制には有利であると考えられる。   And when the deformation | transformation amount after mold release in the considerable part of the bending part 65b of the press molding component 70 is the same, the position in the shaping | molding height direction from the flange part 69 of the bending part 65b to the top-plate part 61 direction is so high. Since the position change of the lower end of the vertical wall portion 75 (in the vicinity of the flange portion 79 of the vertical wall portion 75) due to the deformation after the mold release in the second molding step becomes large, the bent portion 65b applied in the first molding step is It is considered that the higher the position, the more advantageous for suppressing the wall opening.

また、屈曲部65bの曲率半径R(フィレット径)が大きいほど、第2成形工程で逆曲げを受ける縦壁部65の範囲が広くなるため、プレス成形部品70の壁開きの抑制には効果が高いと考えられる。これに対し、屈曲部65bの曲率半径Rが小さすぎると、プレス成形部品70の縦壁部75に折り目が残ってしまうため好ましくない。   In addition, the larger the radius of curvature R (fillet diameter) of the bent portion 65b is, the wider the range of the vertical wall portion 65 that is subjected to reverse bending in the second forming step is. It is considered high. On the other hand, if the radius of curvature R of the bent portion 65b is too small, a crease remains in the vertical wall portion 75 of the press-formed part 70, which is not preferable.

したがって、屈曲部65bにおけるフランジ部69から天板部61方向への成形高さ方向の位置H及び曲率半径Rを適宜変更することで、第2成形工程において仮成形部品60を成形したプレス成形部品70のスプリングバックによる壁開きとフランジ部79の角度変化を調整することができる。   Therefore, a press-molded part obtained by molding the temporary molded part 60 in the second molding step by appropriately changing the position H and the radius of curvature R in the molding height direction from the flange 69 to the top plate 61 in the bent part 65b. The wall opening due to the spring back 70 and the angle change of the flange portion 79 can be adjusted.

屈曲部65bの位置H及び曲率半径Rを変更することによる壁開き及びフランジ部69の角度変化の抑制に対する効果に関しては、後述する実施例において実証する。   The effect of suppressing the wall opening and the angle change of the flange portion 69 by changing the position H and the radius of curvature R of the bent portion 65b will be demonstrated in the embodiments described later.

なお、本発明に係るプレス成形方法の第1成形工程において成形される仮成形部品60は、パンチ肩部63とダイ肩部67を結ぶ仮線より内側に凹んだ形状に成形されるものでなければ、上側平面部65aや下側平面部65cのような平面部がなく、縦壁部65全体が外側に凸の山形状に湾曲したものであっても良い。   The temporary molded part 60 molded in the first molding step of the press molding method according to the present invention must be molded in a shape recessed inward from a temporary line connecting the punch shoulder 63 and the die shoulder 67. For example, there may be no flat part such as the upper flat part 65a and the lower flat part 65c, and the entire vertical wall part 65 may be curved in a convex mountain shape.

また、上記の説明で成形対象としたプレス成形部品70は、その長手方向に直線状に成形されたものであり、仮成形部品60の縦壁部65においてはその長手方向に亘って外側に凸の山形状に形成されているが、本発明は、平面視で長手方向に湾曲した形状に成形するものや、第1成形工程において仮成形部品の縦壁部の一部のみを外側に凸の山形状に成形するものを排除するものではない。   Further, the press-molded part 70 to be molded in the above description is formed linearly in the longitudinal direction, and the longitudinal wall portion 65 of the temporary molded part 60 protrudes outward in the longitudinal direction. However, in the present invention, only a part of the vertical wall portion of the temporary molded part is protruded outward in the first molding step. It does not exclude what is formed into a mountain shape.

さらに、本実施の形態に係るプレス成形方法は、第1成形工程をフォーム成形により成形するものであったが、第1成形工程をドロー成形で行っても良い。   Furthermore, in the press molding method according to the present embodiment, the first molding step is molded by foam molding, but the first molding step may be performed by draw molding.

第1成形工程においてフォーム成形又はドロー成形により成形したときの差異については、後述する実施例において説明する。   The difference when molded by foam molding or draw molding in the first molding step will be described in Examples described later.

なお、上記の説明は、第1成形工程では金属素板50をパッド17により押えて成形し(図6)、第2成形工程では仮成形部品60をパッド37により押えて成形するものであるが、本発明に係るプレス成形方法は、パッド17及び37を用いずに第1成形工程及び第2成形工程を行うものであっても良い。   In the above description, the metal base plate 50 is pressed and formed by the pad 17 in the first forming step (FIG. 6), and the temporary formed part 60 is pressed and formed by the pad 37 in the second forming step. The press molding method according to the present invention may perform the first molding process and the second molding process without using the pads 17 and 37.

さらに、上記の説明において、第1成形工程で成形される仮成形部品60の成形高さは、図5に示すように、第2成形工程で成形される目標形状のプレス成形部品70の成形高さと同じに設定されたものであり、この場合、仮成形部品60におけるパンチ肩部63からダイ肩部67(図5参照)に至る稜線の長さは、プレス成形部品70におけるパンチ肩部73からダイ肩部77(図7参照)に至る稜線の長さよりも長い。   Furthermore, in the above description, as shown in FIG. 5, the molding height of the temporary molded part 60 molded in the first molding process is the molding height of the press-molded part 70 having the target shape molded in the second molding process. In this case, the length of the ridge line from the punch shoulder 63 to the die shoulder 67 (see FIG. 5) in the temporary molded part 60 is determined from the punch shoulder 73 in the press-formed part 70. It is longer than the length of the ridge line reaching the die shoulder 77 (see FIG. 7).

しかしながら、本発明に係るプレス成形方法は、仮成形部品の成形高さと目標形状のプレス成形部品の成形高さを同じにするものに限るものではなく、第1成形工程で成形される仮成形部品におけるパンチ肩部からダイ肩部に至る稜線の長さを、第2成形工程で成形されるプレス成形部品の目標形状におけるパンチ肩部からダイ肩部に至る稜線の長さと等しくなるように、仮成形部品の成形高さをプレス成形部品の成形高さよりも低く設定して成形(ドロー成形又はフォーム成形)するものであっても良い。   However, the press molding method according to the present invention is not limited to the one in which the molding height of the temporary molded part and the molding height of the press molded part of the target shape are the same, but the temporary molded part molded in the first molding step The length of the ridge line from the punch shoulder to the die shoulder in the temporary shape is equal to the length of the ridge line from the punch shoulder to the die shoulder in the target shape of the press-formed part formed in the second forming step. It may be formed (draw molding or foam molding) by setting the molding height of the molded part lower than the molding height of the press molded part.

そして、仮成形部品におけるパンチ肩部からダイ肩部に至る稜線の長さとプレス成形部品におけるパンチ肩部からダイ肩部に至る稜線の長さとを同じに設定することにより、第1成形工程で成形される仮成形部品のフランジ部と第2成形工程で成形されるプレス成形部品のフランジ部の成形位置(部位)とが一致するため、目標とするフランジ部の角度により近づけた成形が可能になって良い。   Then, by setting the length of the ridge line from the punch shoulder to the die shoulder in the temporary molded part and the length of the ridge line from the punch shoulder to the die shoulder in the press-molded part, the molding is performed in the first molding step. Since the molding part (part) of the flange part of the temporary molded part and the flange part of the press-molded part molded in the second molding process coincide with each other, molding closer to the target flange part is possible. Good.

本発明に係るプレス成形方法の作用効果について確認するため、プレス成形とスプリングバックのCAE解析を行ったので、その結果について以下に説明する。   In order to confirm the operational effects of the press molding method according to the present invention, CAE analysis of press molding and spring back was performed, and the results will be described below.

本実施例では、図7に示す断面ハット形状のプレス成形部品70を成形目標形状とし、図1(a)に示すように第1の金型1を用いて金属素板50を仮成形部品60に成形する第1成形工程と、図1(b)に示すように第2の金型3を用いて仮成形部品60をプレス成形部品70に成形する第2成形工程のプレス成形解析を行った。   In the present embodiment, a press-molded part 70 having a hat-shaped cross section shown in FIG. 7 is used as a molding target shape, and the metal base plate 50 is temporarily formed by using the first mold 1 as shown in FIG. The press molding analysis was performed in the first molding step of molding into the first molding step and the second molding step of molding the temporary molded component 60 into the press molded component 70 using the second mold 3 as shown in FIG. .

そして、第2成形工程において成形下死点まで成形されたプレス成形部品70の離型後におけるスプリングバック解析を行った。   And the springback analysis after mold release of the press-molded part 70 shape | molded to the bottom dead center of shaping | molding in the 2nd shaping | molding process was performed.

プレス成形部品70の目標形状の寸法は、図7に示すように、天板部71の幅を60mm、成形高さをD=60mm、縦壁角度を70°、パンチ肩部73の曲率半径をR=5mmとした。   As shown in FIG. 7, the dimensions of the target shape of the press-formed part 70 are as follows. The width of the top plate portion 71 is 60 mm, the molding height is D = 60 mm, the vertical wall angle is 70 °, and the curvature radius of the punch shoulder 73 is set. R = 5 mm.

なお、プレス成形部品70の成形に使用する金属素板50は、板厚t=1.2mm、引張強度1180MPa級の鋼板とした。   The metal base plate 50 used for forming the press-formed part 70 was a steel plate having a thickness t = 1.2 mm and a tensile strength of 1180 MPa class.

本実施例のプレス成形解析では、第1成形工程をフォーム成形又はドロー成形により成形するものとした。また、第1成形工程で成形される仮成形部品60の縦壁部65は、図5に示すように、上側平面部65a、屈曲部65b及び下側平面部65cからなる外側に凸の山形状とした。そして、仮成形部品60の寸法は、ダイ肩部67の角度をβ=90°、成形高さD=60mmとし、屈曲部65bの高さ方向位置H及び曲率半径R(フィレット径)を変更して解析を行った(図5参照)。   In the press molding analysis of the present example, the first molding process was molded by foam molding or draw molding. Further, as shown in FIG. 5, the vertical wall portion 65 of the temporary molded part 60 molded in the first molding step has an outwardly convex mountain shape composed of an upper plane portion 65a, a bent portion 65b, and a lower plane portion 65c. It was. The dimensions of the temporary molded part 60 are such that the angle of the die shoulder portion 67 is β = 90 °, the molding height D = 60 mm, and the height position H and the curvature radius R (fillet diameter) of the bent portion 65b are changed. The analysis was performed (see FIG. 5).

本実施例では、プレス成形部品70のスプリングバックによる壁開きとフランジ部79の角度を求めた。
プレス成形部品70の壁開きは、天板部71から成形高さの下方向に55mmの位置における左右の縦壁部75間の距離Woの変化量(壁開き量ΔW)により評価した(図4、図7参照)。
また、フランジ部79の角度は、目標形状のフランジ部79の接合面を基準としたフランジ角度θにより評価した(図4参照)。
In this embodiment, the angle between the wall opening by the spring back of the press-formed part 70 and the flange portion 79 was obtained.
The wall opening of the press-formed part 70 was evaluated by the amount of change (wall opening amount ΔW) of the distance Wo between the left and right vertical wall portions 75 at a position 55 mm below the top height from the top plate portion 71 (FIG. 4). FIG. 7).
Further, the angle of the flange portion 79 was evaluated by a flange angle θ based on the joint surface of the flange portion 79 having a target shape (see FIG. 4).

図8に、第1成形工程をフォーム成形としてプレス成形解析により成形されたプレス成形部品70のスプリングバック解析により得られた断面形状を示す。   FIG. 8 shows a cross-sectional shape obtained by the springback analysis of the press-formed part 70 formed by press forming analysis using the first forming step as form forming.

図8は、第1成形工程において成形される仮成形部品60の屈曲部65bの成形高さ方向の位置をH=30mm、屈曲部65bの曲率半径をR=30mmとした場合におけるプレス成形部品70の断面形状の解析結果である。
プレス成形部品70の目標形状と比較すると、縦壁部75においては第1成形工程で成形された山形状がわずかに残っているものの、フランジ部79の位置及び角度は目標形状と概ね一致する結果が得られた。
FIG. 8 shows a press-formed part 70 when the position in the molding height direction of the bent portion 65b of the temporary molded part 60 formed in the first forming step is H = 30 mm and the radius of curvature of the bent portion 65b is R = 30 mm. This is an analysis result of the cross-sectional shape.
Compared with the target shape of the press-formed part 70, the vertical wall portion 75 has a slightly remaining mountain shape formed in the first forming step, but the position and angle of the flange portion 79 are substantially the same as the target shape. was gotten.

表1に、第1成形工程をフォーム成形とし、仮成形部品60の屈曲部65bの成形高さ方向の位置H及び曲率半径Rを変更してプレス成形解析を行い、該プレス成形解析により得られたプレス成形部品70のスプリングバック解析により求めた壁開き量ΔW及びフランジ角度θの結果を示す。   Table 1 shows that the first molding step is foam molding, press molding analysis is performed by changing the position H in the molding height direction and the radius of curvature R of the bent portion 65b of the temporary molded part 60, and the press molding analysis is performed. The results of the wall opening amount ΔW and the flange angle θ obtained by the springback analysis of the press-formed part 70 are shown.

表1において、対策なしは従来のプレス成形方法(従来例、図3(b)参照)を用いた結果であり、条件a〜hは本発明に係るプレス成形方法(発明例)を用いた結果である。
従来例に比べて、発明例は明らかに壁開き量ΔW及びフランジ角度θ(図4参照)が低減しており、良好であった。
In Table 1, no countermeasure is the result of using a conventional press molding method (conventional example, see FIG. 3B), and conditions a to h are the results of using the press molding method (invention example) according to the present invention. It is.
Compared with the conventional example, the invention example was clearly excellent in that the wall opening amount ΔW and the flange angle θ (see FIG. 4) were reduced.

発明例において、壁開き量ΔWへの屈曲部65bの高さ方向の位置Hの違いの影響について、曲率半径R=30mmにおけるH=15mm(成形高さDに対する相対位置H/D=0.25)の条件d、H=30mm(相対位置H/D=0.50)の条件g、H=45mm(相対位置H/D=0.50)の条件hを比較すると、屈曲部65bの位置H(相対位置H/D)の増加に伴い、壁開き量ΔWは低下することが分かる。   In the invention example, regarding the influence of the difference in the height position H of the bent portion 65b on the wall opening amount ΔW, H = 15 mm at a curvature radius R = 30 mm (relative position H / D = 0.25 relative to the molding height D). Comparing condition d, condition g of H = 30 mm (relative position H / D = 0.50), and condition h of H = 45 mm (relative position H / D = 0.50), position H of the bent portion 65b (relative position H / D ) Increases as the wall opening amount ΔW decreases.

また、屈曲部75bの曲率半径Rの違いについて、R=5mmの条件a、R=10mmの条件b、R=20mmの条件c、R=30mmの条件dを比較すると、曲率半径Rが大きくなると、壁開き量ΔWとフランジ角度θの双方とも低下し、目標形状に近づくことが分かる。また、R=10mmの条件e、R=20mmの条件f、R=30mmの条件gを比較しても同様である。   Further, regarding the difference in the curvature radius R of the bent portion 75b, when the condition a of R = 5 mm, the condition b of R = 10 mm, the condition c of R = 20 mm, and the condition d of R = 30 mm are compared, the curvature radius R becomes large. It can be seen that both the wall opening amount ΔW and the flange angle θ decrease, and approach the target shape. The same applies when the condition e of R = 10 mm, the condition f of R = 20 mm, and the condition g of R = 30 mm are compared.

これらの結果から、表1に示す屈曲部65bの位置H及び曲率半径Rの範囲内では、屈曲部65bの位置H=30mm(相対位置H/D=0.5)、曲率半径R=30mmとした条件gが、壁開き量ΔW及びフランジ角度θともに目標形状と最も良好に一致する結果となった。   From these results, within the range of the position H and the radius of curvature R of the bent portion 65b shown in Table 1, the condition that the position H of the bent portion 65b is 30 mm (relative position H / D = 0.5) and the radius of curvature R is 30 mm. As a result, g was the best match with the target shape for both the wall opening amount ΔW and the flange angle θ.

表2に、第1成形工程をドロー成形とし、仮成形部品60の屈曲部65bの成形高さ方向の位置H及び曲率半径Rを変更してプレス成形解析を行い、該プレス成形解析により得られたプレス成形部品70のスプリングバック解析により求めた壁開き量ΔW及びフランジ角度θの結果を示す。   Table 2 shows that the first molding process is draw molding, and the press molding analysis is performed by changing the position H in the molding height direction and the radius of curvature R of the bent portion 65b of the temporary molded part 60, and is obtained by the press molding analysis. The results of the wall opening amount ΔW and the flange angle θ obtained by the springback analysis of the press-formed part 70 are shown.

表2において、対策なしは従来のプレス成形方法(従来例、図3(a)参照)を用いた結果であり、条件i〜tは本発明に係るプレス成形方法(発明例)を用いた結果である。
表2より、従来例に比べて、発明例は明らかに壁開き量ΔW及びフランジ角度θが低減しており、良好な結果であることが分かる。
In Table 2, no countermeasure is a result of using a conventional press molding method (conventional example, see FIG. 3A), and conditions i to t are results of using a press molding method (invention example) according to the present invention. It is.
From Table 2, it can be seen that, compared with the conventional example, the wall opening amount ΔW and the flange angle θ are clearly reduced in the inventive example, which is a good result.

発明例において、壁開き量ΔWへの屈曲部65bの高さ方向の位置Hの違いの影響について、曲率半径R=30mmにおけるH=15mm(成形高さ方向における相対位置H/D=0.25)の条件l、H=30mm(相対位置H/D=0.50)の条件o、H=45mm(相対位置H/D=0.50)の条件rを比較すると、屈曲部65bの位置H(相対位置H/D)の増加に伴って壁開き量ΔWは低下することが分かる。   In the example of the invention, regarding the influence of the difference in the height direction position H of the bent portion 65b on the wall opening amount ΔW, the curvature radius R = 30 mm at H = 15 mm (relative position H / D = 0.25 in the molding height direction). Comparing condition l, condition o of H = 30 mm (relative position H / D = 0.50), and condition r of H = 45 mm (relative position H / D = 0.50), the position H of the bent portion 65b (relative position H / D It can be seen that the wall opening amount ΔW decreases with an increase in).

また、屈曲部65bの曲率半径Rの違いについて、R=5mmの条件i、R=10mmの条件j、R=20mmの条件k、R=30mmの条件lを比較すると、曲率半径Rが大きくなると、壁開き量ΔWとフランジ角度θの双方とも低下し、目標形状に近づくことが分かる。また、R=10mmの条件m、R=20mmの条件n、R=30mmの条件oの比較、R=10mmの条件p、R=20mmの条件q、R=30mmの条件rの比較においても同様である。   Further, regarding the difference in the curvature radius R of the bent portion 65b, when the condition i of R = 5 mm, the condition j of R = 10 mm, the condition k of R = 20 mm, and the condition l of R = 30 mm are compared, the curvature radius R becomes larger. It can be seen that both the wall opening amount ΔW and the flange angle θ decrease, and approach the target shape. The same applies to the comparison of the condition m of R = 10 mm, the condition n of R = 20 mm, the condition o of R = 30 mm, the condition p of R = 10 mm, the condition q of R = 20 mm, and the condition r of R = 30 mm. It is.

これらの結果から、表2に示す屈曲部65bの位置H及び曲率半径Rの範囲内では、屈曲部65bの位置H=30mm、曲率半径R=30mmとした条件oが、壁開き量ΔW及びフランジ角度θともに目標形状と最も良好に一致する結果となった。   From these results, within the range of the position H and the radius of curvature R of the bent portion 65b shown in Table 2, the condition o where the position H of the bent portion 65b is 30 mm and the radius of curvature R is 30 mm is the wall opening amount ΔW and the flange. The angle θ was the best match with the target shape.

さらに、第1成形工程をフォーム成形とした場合(表1)とドロー成形した場合(表2)について比較すると、屈曲部65bの位置H及び曲率半径Rが等しい条件においては、フォーム成形の方がフランジ角度θ及び壁開き量ΔWともにドロー成形の場合よりも良好な結果となった。   Further, comparing the case where the first molding step is foam molding (Table 1) and the case where draw molding is performed (Table 2), in the condition where the position H of the bent portion 65b and the radius of curvature R are equal, the foam molding is better. Both the flange angle θ and the wall opening amount ΔW were better than in the case of draw molding.

以上より、本発明に係るプレス成形方法において、目標形状よりも外側に凸となる山形状の仮成形部品を成形し、次いで目標形状のプレス成形部品に成形することで、スプリングバックによる壁開き及びフランジ部の角度変化を低減することとができるとともに、仮成形部品に付与された屈曲部の位置及び曲率半径を適宜変更することにより、壁開き及びプレス成形部品のフランジ部の角度を調整できることが示された。また、第1成形工程をフォーム成形により成形することで、スプリングバックをより効果的に抑制できることが実証された。   As described above, in the press molding method according to the present invention, by forming a mountain-shaped temporary molded part that protrudes outward from the target shape, and then molding the target-shaped press molded part, the wall opening by the springback and The angle change of the flange part can be reduced, and the angle of the flange part of the wall opening and the press-formed part can be adjusted by appropriately changing the position and the radius of curvature of the bent part given to the temporary molded part. Indicated. Moreover, it was demonstrated that the spring back can be more effectively suppressed by forming the first forming step by foam forming.

さらに、第1成形工程をフォーム成形として、仮成形部品60(図5参照)を成形し、第2成形工程において、前記仮成形部品60のパンチ肩部63からダイ肩部67に至る稜線の長さと第2成形工程で成形されるプレス成形部品70(図7参照)のパンチ肩部73からダイ肩部77に至る稜線の長さとが異なる場合と同じ場合について、第2の金型を変更してプレス成形した。
なお、仮成形部品60の屈曲部65bの位置はH=30mm、曲率半径はR=20mmとした。
Further, the first molding step is formed as a foam molding, and a temporary molding component 60 (see FIG. 5) is molded. In the second molding step, the length of the ridge line from the punch shoulder 63 to the die shoulder 67 of the temporary molding component 60 is increased. The second mold is changed in the same case where the length of the ridge line from the punch shoulder 73 to the die shoulder 77 of the press-molded part 70 (see FIG. 7) formed in the second molding step is different. And press-molded.
The position of the bent portion 65b of the temporary molded part 60 was H = 30 mm, and the radius of curvature was R = 20 mm.

その結果、第1成形工程で成形される仮成形部品60におけるパンチ肩部63からダイ肩部67に至る稜線の長さと、第2成形工程で成形されるプレス成形部品70におけるパンチ肩部73からダイ肩部77に至る稜線の長さがΔ5mmの差を有する場合、プレス成形部品70のフランジ角度は3.6°、壁開きΔWは1.6mmであったのに対し、前記稜線の長さを同じにした(Δ0mmの差)の場合、フランジ角度は3.0°、壁開きは1.2mmであった。   As a result, the length of the ridge line from the punch shoulder 63 to the die shoulder 67 in the temporary molded part 60 molded in the first molding process and the punch shoulder 73 in the press molded part 70 molded in the second molding process. When the length of the ridge line reaching the die shoulder 77 has a difference of Δ5 mm, the flange angle of the press-formed part 70 is 3.6 ° and the wall opening ΔW is 1.6 mm, whereas the length of the ridge line is the same. In the case of (difference of Δ0 mm), the flange angle was 3.0 ° and the wall opening was 1.2 mm.

したがって、第1成形工程で成形される仮成形部品60における前記稜線の長さと第2成形工程で成形されるプレス成形部品70の前記稜線の長さを同じくすることにより、壁開き及びフランジ角度ともに良好な結果となり、スプリングバックをさらに効果的に抑制できることが実証された。   Therefore, by making the length of the ridge line in the temporary molded part 60 molded in the first molding process the same as the length of the ridge line in the press molded part 70 molded in the second molding process, both the wall opening and the flange angle are set. It was proved that the springback can be more effectively suppressed with good results.

1 第1の金型
3 第2の金型
10 ダイ
11 天板成形部
13 縦壁成形部
13a 上側平面成形部
13b 屈曲成形部
13c 下側平面成形部
15 フランジ成形部
17 パッド
20 パンチ
21 天板成形部
23 縦壁成形部
23a 上側平面成形部
23b 屈曲成形部
23c 下側平面成形部
25 フランジ成形部
30 ダイ
31 天板成形部
33 縦壁成形部
35 フランジ成形部
37 パッド
40 パンチ
41 天板成形部
43 縦壁成形部
45 フランジ成形部
50 金属素板
60 仮成形部品
61 天板部
63 パンチ肩部
65 縦壁部
65a 上側平面部
65b 屈曲部
65c 下側平面部
67 ダイ肩部
69 フランジ部
70 プレス成形部品
71 天板部
73 パンチ肩部
75 縦壁部
77 ダイ肩部
79 フランジ部
80 金型(従来技術)
81 ダイ
83 パンチ
85 ブランクホルダー
90 金型(従来技術)
91 ダイ
93 パンチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st metal mold | die 3 2nd metal mold | die 10 Die 11 Top plate shaping | molding part 13 Vertical wall shaping | molding part 13a Upper plane shaping | molding part 13b Bending shaping | molding part 13c Lower side shaping | molding part 15 Flange shaping | molding part 17 Pad 20 Punch 21 Top plate Molding part 23 Vertical wall molding part 23a Upper plane molding part 23b Bending molding part 23c Lower plane molding part 25 Flange molding part 30 Die 31 Top plate molding part 33 Vertical wall molding part 35 Flange molding part 37 Pad 40 Punch 41 Top panel molding Part 43 Vertical wall forming part 45 Flange forming part 50 Metal base plate 60 Temporary molding part 61 Top plate part 63 Punch shoulder part 65 Vertical wall part 65a Upper plane part 65b Bending part 65c Lower side plane part 67 Die shoulder part 69 Flange part 70 Press molded parts 71 Top plate part 73 Punch shoulder part 75 Vertical wall part 77 Die shoulder part 79 Flange part 80 Mold (conventional technology)
81 Die 83 Punch 85 Blank holder 90 Mold (Conventional technology)
91 Die 93 Punch

Claims (4)

天板部と、該天板部から連続する縦壁部と、該縦壁部から連続するフランジ部を有する断面ハット形状のプレス成形部品を成形するプレス成形方法であって、
天板成形部と縦壁成形部とフランジ成形部を有し、前記天板成形部と前記フランジ成形部は、前記プレス成形部品の目標形状と同形状の天板部とフランジ部を成形し、前記縦壁成形部は、前記プレス成形部品の目標形状と比較して成形方向における断面が外側に凸の山形状の縦壁部を成形する第1の金型を用いて、金属素板を仮成形部品に成形する第1成形工程と、
前記プレス成形部品の目標形状と同形状の天板部と縦壁部とフランジ部を成形する天板成形部と縦壁成形部とフランジ成形部を有する第2の金型を用いて、前記仮成形部品をフォーム成形する第2成形工程とを有することを特徴とするプレス成形方法。
A press molding method for molding a press-molded part having a cross-sectional hat shape having a top plate portion, a vertical wall portion continuous from the top plate portion, and a flange portion continuous from the vertical wall portion,
It has a top plate forming portion, a vertical wall forming portion, and a flange forming portion, and the top plate forming portion and the flange forming portion form a top plate portion and a flange portion having the same shape as the target shape of the press-molded part, The vertical wall forming section is a temporary metal mold using a first mold for forming a mountain-shaped vertical wall having a cross section in the forming direction that is convex outward compared to the target shape of the press-formed part. A first molding step of molding into a molded part;
Using the second mold having the top plate forming portion, the vertical wall forming portion and the flange forming portion for forming the top plate portion, the vertical wall portion and the flange portion having the same shape as the target shape of the press-formed part, the temporary mold is used. A press molding method comprising: a second molding step of foam molding a molded part.
前記プレス成形部品は、長手方向に直線状に成形されたものであることを特徴とする請求項1記載のプレス成形方法。   The press-molding method according to claim 1, wherein the press-molded part is molded in a straight line in the longitudinal direction. 前記第1成形工程は、フォーム成形により成形することを特徴とする請求項1又は2に記載のプレス成形方法。   The press molding method according to claim 1 or 2, wherein the first molding step is performed by foam molding. 前記第1成形工程で成形される前記仮成形部品におけるパンチ肩部からダイ肩部に至る稜線の長さを、前記第2成形工程で成形されるプレス成形部品におけるパンチ肩部からダイ肩部に至る稜線の長さと同じくすることを特徴とするもの請求項1乃至3のいずれか一項に記載のプレス成形方法。   The length of the ridge line from the punch shoulder part to the die shoulder part in the temporary molding part molded in the first molding process is changed from the punch shoulder part to the die shoulder part in the press molded part molded in the second molding process. The press molding method according to any one of claims 1 to 3, wherein the length is the same as the length of the ridge line to reach.
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