JP6350498B2 - プレスしわ発生判定方法 - Google Patents
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Description
σ:ブランクの材料強度[MPa]
t:ブランクの板厚[mm]
R:縦壁部における湾曲の曲率半径[mm]
rp:パンチ肩半径[mm]
rd:ダイ肩半径[mm]
A、B、C、D、E、F:係数
εE:縦壁部の先端に生じる圧縮ひずみ
Rb:ブランク端部半径[mm]
プレス成形品1は、図1に示すように、外周縁の少なくとも一部が外方に向かって突出した凸状外周縁部3aを有する天板部3と、天板部3における凸状外周縁部3aから接続部7を介して連続し、外方に向かって弧状に湾曲する湾曲部5aを有する縦壁部5とを備えたものである。
まず、図3に示すような形状のブランク11を、外方に向かって円弧状の円弧部11aがパンチ肩部21aと略平行になるようにパンチ21に載置する。そして、図4に示すようにパンチ21とパッド25でブランク11を押えた状態でダイ23とパンチ21とを相対移動させ、ブランク11における縦壁部5に相当する部位を縮みフランジ成形することにより、プレス成形品1が製造される。
本発明においては、プレス成形品1の成形に際して縦壁部5の先端5bに沿った方向(エッジ方向)の先端5bに生じる圧縮ひずみを算出し(図6参照)、該圧縮ひずみの値により縦壁部5におけるしわ発生の有無を判定する。
また、ブランク端部半径Rbは、縦壁部5の先端5bに相当するブランク11の端部における曲率半径であり、図3においては、ブランク11の円弧部11aにおける曲率半径である。
従って、しわが発生しない範囲における湾曲する縦壁部5の最大高さに成形する際の前記しわ発生限界ひずみεcrは、ブランク端部半径Rbを用いずとも求めることができる。
すなわち、ブランク端部半径Rbを用いないしわ発生限界ひずみεcrを算出できれば、ブランク形状(ブランク端部半径Rb)によってプレス成形品1の湾曲する縦壁部5にしわが発生するか否かを判定できるわけである。
図8に、湾曲部5aにおける湾曲の曲率半径Rを90mm、パンチ肩半径rpを8mm、ダイ肩半径rdを8mmとし、板厚tを変更した場合のしわ発生限界ひずみεcrを示す。図8より、いずれの引張強度σTSにおいても、ブランク11の板厚tが大きいほどしわ発生限界ひずみεcrは大きく、板厚としわ発生限界ひずみの関係はほぼ線形であった。
図9に、ブランク11の引張強度σTSを980MPa級、板厚tを1.2mm、湾曲部5aにおける湾曲の曲率半径Rを90mm、ダイ肩半径rdを8mmとし、パンチ肩半径rpを変更した場合の結果を、図10にブランク11の引張強度σTSを980MPa級、板厚tを1.2mm、縦壁部5における湾曲の曲率半径Rを90mm、パンチ肩半径rpを8mmとし、ダイ肩半径rdを変更した場合のしわ発生限界ひずみεcrを示す。
パンチ肩半径、ダイ肩半径の双方ともその値が大きいほど、しわ発生限界ひずみεcrは大きくなり、しわ発生限界ひずみとの関係は概ね線形であった。
湾曲の曲率半径Rが小さいほどしわ発生限界ひずみεcrは大きくなり、その影響は反比例の関係であった。また、曲率半径Rが小さい場合、すなわち、しわ発生限界ひずみεcrが大きい値の方が、ブランク11の引張強度σTSによる影響が比較的大きくなることが分かった。
次に、本実施の形態に係るプレスしわ発生判定方法を以下に説明する。
まず、プレス成形金型20を用いてプレス成形品1をフォーム成形する条件として、プレス成形に供されるブランク11の板厚tと材料強度σ、プレス成形金型20のパンチ肩半径rp、ダイ肩半径rd、及び、縦壁部5における湾曲の曲率半径、すなわち、湾曲部5aにおける湾曲の曲率半径Rを設定する。
一方、式(b)により算出した圧縮ひずみの値εEが、式(a)により算出したしわ発生限界ひずみの値εcr以下の場合、プレス成形品1の縦壁部5にしわの発生無しと判定する。
本実施例1においてしわ発生限界ひずみεcrの算出に用いた式を以下に示す。
両者の相関係数rは0.995であり、式(c)はしわ発生限界ひずみを良好に表せることがわかる。
表1に、各条件におけるしわ発生の有無の実験結果と判定結果を示す。
本実施例2においてしわ発生限界ひずみの算出に用いた式を以下に示す。
両者の相関係数rは0.997であり、式(d)はしわ発生限界ひずみεcrを良好に表せていることがわかる。
表2に、各条件におけるしわ発生の有無の実験結果と判定結果を示す。
3 天板部
3a 凸状外周縁部
5 縦壁部
5a 湾曲部
5b 先端
7 接続部
9 しわ
11 ブランク
11a 円弧部
20 プレス成形金型
21 パンチ
21a パンチ肩部
23 ダイ
23a ダイ肩部
25 パッド
31 プレス成形品
33 天板部
33a 凸状外周縁部
35 縦壁部
37 接続部
Claims (2)
- 外周縁の少なくとも一部が外方に向かって突出した凸状外周縁部を有する天板部と、該天板部における凸状外周縁部から連続して外方に向かって湾曲する縦壁部とを備えたプレス成形品について、パンチとダイを備えてなるプレス成形金型を用いてブランクをフォーム成形により縮みフランジ成形するに際し、所定の形状のブランクを与えた際に、当該ブランクをプレス成形した後の前記縦壁部におけるしわ発生の有無を判定するプレスしわ発生判定方法であって、
前記縦壁部の先端に生じる圧縮ひずみがブランク端部半径を含まない式(a)を用いて算出されるしわ発生限界ひずみεcrを超えた場合、ブランク端部半径に依存する圧縮ひずみを有するプレス成形品の前記縦壁部においてしわの発生有りと判定することを特徴とするプレスしわ発生判定方法。
σ:ブランクの材料強度[MPa]
t:ブランクの板厚[mm]
R:縦壁部における湾曲の曲率半径[mm]
rp:パンチ肩半径[mm]
rd:ダイ肩半径[mm]
A、B、C、D、E、F:係数 - プレス成形品の前記縦壁部の先端に生じる圧縮ひずみをブランク端部半径を用いた式(b)で算出することを特徴とする請求項1記載のプレスしわ発生判定方法。
εE:縦壁部の先端に生じる圧縮ひずみ
Rb:ブランク端部半径[mm]
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JP2015236189A JP6350498B2 (ja) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | プレスしわ発生判定方法 |
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JP2015236189A JP6350498B2 (ja) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | プレスしわ発生判定方法 |
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JP2017100165A JP2017100165A (ja) | 2017-06-08 |
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JP2015236189A Active JP6350498B2 (ja) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | プレスしわ発生判定方法 |
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