JP6376048B2 - Press molding method and press mold - Google Patents

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Description

本発明は、長手方向へ連続する略ハット型断面を有し、その略ハット型断面のハット頂上部を挟んで対向する位置に伸びフランジ成形部と縮みフランジ成形部とが形成されたプレス部品を、曲げ加工によって形成するプレス成形方法及びプレス型に関する。   The present invention provides a press part having a substantially hat-shaped cross section that is continuous in the longitudinal direction, and an extended flange-formed part and a contracted flange-formed part formed at opposite positions across the top of the hat. The present invention relates to a press molding method and a press die formed by bending.

一般に、図16、図17に示すように、長手方向へ連続する略ハット型断面を有するプレス部品100を、曲げ加工によって形成するプレス型200は、略ハット型断面に沿って成形面が形成された下型ポンチ201と、下型ポンチ201における成形面の上端部(ハット頂上部101に対応)に当接する素材SSを上方から押圧するパッド202と、パッド202の輪郭線外側に位置し略ハット型断面の左右側壁部に沿って形成された曲げ刃203Dを有する上型ダイ203とを備えている。上記プレス型200では、下型ポンチ201における成形面の上端部に当接する素材SSをパッド202によって押圧した状態で上型ダイ203が下降し、その曲げ刃203Dが素材SSを下型ポンチ201に押圧して下型ポンチ201の成形面に沿った形状に曲げ加工する。   In general, as shown in FIGS. 16 and 17, a press die 200 that is formed by bending a press part 100 having a substantially hat-shaped cross section continuous in the longitudinal direction has a molding surface formed along the substantially hat-shaped cross section. The lower mold punch 201, the pad 202 that presses the material SS in contact with the upper end portion (corresponding to the hat top 101) of the molding surface of the lower mold punch 201 from the upper side, and a substantially hat positioned outside the outline of the pad 202. And an upper die 203 having bending blades 203D formed along the left and right side wall portions of the die cross section. In the press die 200, the upper die 203 is lowered in a state where the material SS in contact with the upper end portion of the molding surface of the lower die punch 201 is pressed by the pad 202, and the bending blade 203D causes the material SS to be transferred to the lower die punch 201. Press and bend into a shape along the molding surface of the lower punch 201.

しかし、上記プレス部品100において、略ハット型断面のハット頂上部101を挟んで対向する位置に伸びフランジ成形部102と縮みフランジ成形部103とが形成されているので、曲げ加工後に、伸びフランジ成形部102には引張応力α1が残留し、縮みフランジ成形部103には圧縮応力α2が残留する。そのため、図18に示すように、曲げ加工後のプレス部品100では、伸びフランジ成形部102が残留引張応力によって側壁内方(矢印B1の方向)へ変形しやすく、また、縮みフランジ成形部103が残留圧縮応力によって側壁外方(矢印B2の方向)へ変形しやすくなり、略ハット型断面が断面中心104に対して回転する捻り変形が発生する場合がある。特に、素材SSが、所謂、超高張力鋼板(例えば、引張強度が1〜1.2GPa程度の鋼板)であると、曲げ加工後におけるプレス部品100の捻り量が大きくなり、プレス部品100の寸法精度を所定の公差内に保証することが困難となる問題があった。   However, in the pressed part 100, since the stretched flange molded part 102 and the contracted flange molded part 103 are formed at positions facing each other across the hat top 101 having a substantially hat-shaped cross section, the stretched flange molded part is formed after bending. The tensile stress α1 remains in the portion 102, and the compressive stress α2 remains in the contracted flange forming portion 103. Therefore, as shown in FIG. 18, in the pressed part 100 after bending, the stretch flange formed portion 102 is easily deformed inward by the residual tensile stress (in the direction of the arrow B <b> 1), and the contracted flange formed portion 103 is Due to the residual compressive stress, the side wall is likely to be deformed outward (in the direction of arrow B2), and a torsional deformation in which the substantially hat-shaped section rotates with respect to the section center 104 may occur. In particular, when the material SS is a so-called ultra-high-strength steel plate (for example, a steel plate having a tensile strength of about 1 to 1.2 GPa), the amount of twist of the pressed component 100 after bending is increased, and the size of the pressed component 100 is increased. There is a problem that it is difficult to guarantee the accuracy within a predetermined tolerance.

この問題に対して、上記プレス部品を絞り加工によって形成する方法も考えられるが、絞り加工時に素材が上型ダイの肩R部を通過する時の曲げ、曲げ戻しに伴う左右側壁部の反り癖が残るので、これによる寸法精度不良が発生しやすい問題がある。また、絞り加工による成形方法を選択すると、曲げ加工による成形方法を選択した場合に比較して工程数が増加する問題がある。   In order to solve this problem, a method of forming the pressed part by drawing is also conceivable. However, when the material passes through the shoulder R portion of the upper die at the time of drawing, bending of the left and right side walls accompanying bending back is caused. Therefore, there is a problem that dimensional accuracy defects are likely to occur. Further, when a forming method by drawing is selected, there is a problem that the number of steps increases as compared with a case where a forming method by bending is selected.

そこで、素材が上記超高張力鋼板である場合には、工程数を増加させずに、成形時における寸法精度を向上させるべく、加熱された状態のワーク(素材)を曲げ加工すると同時に冷却して焼き入れ処理するホットスタンプ加工やホットプレス加工に関する技術が検討されている(例えば、特許文献1を参照)。   Therefore, when the material is the ultra-high strength steel plate, the workpiece (material) in a heated state is bent and cooled at the same time in order to improve the dimensional accuracy during forming without increasing the number of steps. Techniques related to hot stamping and hot pressing for quenching have been studied (see, for example, Patent Document 1).

国際公開第2011/055416号International Publication No. 2011/055416

しかしながら、上記特許文献1に開示されているホットプレス用金型では、ワークを介して付加される加圧力によって伸縮するストローク式の温度測定装置を具備し、温度測定装置は、金型の成形面から外方に向けて突出した状態で設けられ、ワークに接触した状態で当該ワークから加圧力を受けたときに、縮小して型内に没入するように構成されている。そのため、型構造が複雑となり、型費が増加する問題や、温度測定装置が加工中に変形又は破損するおそれがあり、型故障が増加する問題があった。
また、上記ホットプレス用金型では、ワークが所定の加熱温度から焼き入れ温度まで冷却する時間は、型閉じ状態で保持する必要があり、冷間プレス工法に比べて生産性が大幅に低下する問題があった。
However, the hot press mold disclosed in Patent Document 1 includes a stroke-type temperature measuring device that expands and contracts by a pressure applied through a workpiece, and the temperature measuring device is a molding surface of the mold. It is provided in a state of projecting outward from the workpiece, and is configured to shrink and immerse into the mold when it receives pressure from the workpiece in contact with the workpiece. For this reason, there is a problem that the mold structure becomes complicated, the mold cost increases, and the temperature measuring device may be deformed or broken during processing, resulting in an increase in mold failure.
In the above hot press mold, the time for cooling the workpiece from a predetermined heating temperature to the quenching temperature needs to be held in the mold closed state, and the productivity is greatly reduced as compared with the cold press method. There was a problem.

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、長手方向へ連続する略ハット型断面を有し、そのハット頂上部を挟んで対向する位置に伸びフランジ成形部と縮みフランジ成形部とが形成されたプレス部品を、展開抜きされた素材を冷間で曲げ加工して形成する場合において、簡単な型構造で、生産性を低下させることなく、その寸法精度を向上させることができるプレス成形方法及びプレス型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 problem, and has a substantially hat-shaped cross section that is continuous in the longitudinal direction, and an extended flange-shaped part and a contracted flange-shaped part at positions facing each other across the top of the hat. In the case of forming a pressed part formed by cold bending the unrolled material, it is possible to improve its dimensional accuracy with a simple mold structure without reducing productivity. An object is to provide a press molding method and a press die.

上記目的を達成するために、本発明に係るプレス成形方法及びプレス型は、次のような構成を有している。
(1)下型ポンチと、当該下型ポンチに素材を押圧するパッドと、当該パッドの外側に成形面を有する上型ダイとを備え、長手方向へ連続する略ハット型断面を有し、そのハット頂上部を挟んで対向する位置に伸びフランジ成形部と縮みフランジ成形部とが形成されたプレス部品を、展開抜きされた素材を冷間で曲げ加工して形成するプレス成形方法であって、
前記伸びフランジ成形部及び前記縮みフランジ成形部から離間する位置で前記ハット頂上部の素材部分を前記パッドが押圧した状態で、前記上型ダイは、前記下型ポンチに近接して前記伸びフランジ成形部及び前記縮みフランジ成形部を形成する素材部分を、前記下型ポンチに対して縮みフランジ成形側から伸びフランジ成形側へ回転移動させてから、前記下型ポンチに押圧することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a press molding method and a press die according to the present invention have the following configurations.
(1) A lower die punch, a pad for pressing a material against the lower die punch, and an upper die having a molding surface on the outer side of the pad, and having a substantially hat-shaped cross section continuous in the longitudinal direction, A press molding method for forming a press part in which a stretch flange molding part and a contraction flange molding part are formed at positions facing each other across the top of the hat by bending the unrolled material cold,
In a state where the pad presses the material portion at the top of the hat at a position away from the stretch flange molding part and the shrink flange molding part, the upper die is close to the lower punch and the stretch flange molding And a material portion forming the shrinkage flange forming portion is rotated with respect to the lower punch from the shrinkage flange forming side to the stretch flange forming side and then pressed against the lower die punch.

本発明においては、伸びフランジ成形部及び縮みフランジ成形部から離間する位置でハット頂上部の素材部分をパッドが押圧した状態で、上型ダイは、下型ポンチに近接して伸びフランジ成形部及び縮みフランジ成形部を形成する素材部分を、下型ポンチに対して縮みフランジ成形側から伸びフランジ成形側へ回転移動させてから、下型ポンチに押圧するので、素材の曲げ加工途中において、縮みフランジ成形部を形成する素材部分には、素材外縁に沿って延伸させる引張力が作用し、伸びフランジ成形部を形成する素材部分には、材料供給が増加して素材外縁に沿って縮ませる圧縮力が作用する。そのため、曲げ加工が進行するに従って、縮みフランジ成形部を形成する素材部分における曲げ加工に伴う素材外縁の肉余りが減少され、伸びフランジ成形部を形成する素材部分における曲げ加工に伴う素材外縁の肉不足が減少される。したがって、曲げ加工後のプレス部品では、縮みフランジ成形部に残留する圧縮応力が減少し、伸びフランジ成形部に残留する引張応力が減少する。その結果、曲げ加工後におけるプレス部品において、縮みフランジ成形部の残留圧縮応力及び伸びフランジ成形部の残留引張応力がそれぞれ減少することよって、略ハット型断面が断面中心に対して回転する捻り量を低減させ、その寸法精度を向上させることができる。また、本曲げ加工は、冷間プレス工法で行われ、ホットプレス等のように素材を加熱、冷却する必要がないので、簡単な型構造でよく、生産性の低下を伴うことはない。   In the present invention, in a state where the pad presses the material portion at the top of the hat at a position away from the stretch flange molding part and the shrink flange molding part, the upper die is close to the lower mold punch and the stretch flange molding part and The material part forming the shrinkage flange molding part is rotated and moved from the shrinkage flange molding side to the stretch flange molding side with respect to the lower mold punch, and then pressed against the lower mold punch. A tensile force that stretches along the outer edge of the material acts on the material part that forms the molded part, and a compressive force that shrinks along the outer edge of the material as the material supply increases on the material part that forms the stretch flange molded part Works. For this reason, as the bending process progresses, the margin of the outer edge of the material accompanying the bending process in the material part forming the shrinkage flange forming part is reduced, and the outer edge of the material accompanying the bending process in the material part forming the stretched flange forming part is reduced. The shortage is reduced. Therefore, in the pressed part after bending, the compressive stress remaining in the contracted flange formed portion is reduced, and the tensile stress remaining in the stretch flange formed portion is reduced. As a result, in the pressed part after bending, the residual compressive stress in the shrinkage flange molding part and the residual tensile stress in the stretch flange molding part are reduced, respectively, thereby reducing the amount of twist by which the substantially hat-shaped cross section rotates with respect to the center of the cross section. The dimensional accuracy can be improved. Further, this bending process is performed by a cold press method, and it is not necessary to heat and cool the material as in the case of a hot press or the like. Therefore, a simple mold structure may be used, and productivity is not reduced.

よって、本発明によれば、長手方向へ連続する略ハット型断面を有し、その略ハット型断面のハット頂上部を挟んで対向する位置に伸びフランジ成形部と縮みフランジ成形部とが形成されたプレス部品を、展開抜きされた素材を冷間で曲げ加工して形成する場合において、簡単な型構造で、生産性を低下させることなく、その寸法精度を向上させることができるプレス成形方法を提供することができる。   Therefore, according to the present invention, the extending flange forming portion and the shrinking flange forming portion are formed at positions facing each other across the top of the hat having a substantially hat-shaped cross section that is continuous in the longitudinal direction. A press molding method that can improve the dimensional accuracy of a pressed part with a simple mold structure and without reducing productivity when forming the unrolled material by cold bending. Can be provided.

(2)(1)に記載されたプレス成形方法において、
前記上型ダイは、前記伸びフランジ成形部と前記縮みフランジ成形部とその間に挟まれた前記ハット頂上部とを形成する素材部分を、前記パッドを介することなく前記下型ポンチに押圧することを特徴とする。
(2) In the press molding method described in (1),
The upper die presses the material portion forming the stretch flange molding portion, the contraction flange molding portion, and the top of the hat sandwiched between the lower die punches without passing through the pad. Features.

本発明においては、上型ダイは、伸びフランジ成形部と縮みフランジ成形部とその間に挟まれたハット頂上部とを形成する素材部分を、パッドを介することなく下型ポンチに押圧するので、上型ダイが下型ポンチに近接する途中において、伸びフランジ成形部と縮みフランジ成形部とその間に挟まれたハット頂上部とを形成する素材部分は、パッドの拘束を受けず、下型ポンチに対してより容易に回転移動することができる。そのため、縮みフランジ成形部を形成する素材部分における曲げ加工に伴う素材外縁の肉余りがより一層減少され、伸びフランジ成形部を形成する素材部分における曲げ加工に伴う素材外縁の肉不足がより一層減少される。その結果、曲げ加工後におけるプレス部品において、縮みフランジ成形部の残留圧縮応力及び伸びフランジ成形部の残留引張応力がそれぞれ減少することに基づき、略ハット型断面が断面中心に対して回転する捻り量をより一層低減させることができる。   In the present invention, the upper die presses the material portion forming the stretch flange forming portion, the shrink flange forming portion, and the top of the hat sandwiched between them to the lower punch without using a pad. In the middle of the mold die approaching the lower mold punch, the material part that forms the stretch flange molded part, the contracted flange molded part, and the top of the hat sandwiched between them is not subjected to pad restraint, Can be rotated more easily. As a result, the excess material margin at the outer edge of the material part that forms the shrink-flanged molded part is further reduced, and the shortage of the outer edge of the material that accompanies the bending process at the material part that forms the elongated flange-formed part is further reduced. Is done. As a result, in the pressed part after bending, the amount of twist by which the substantially hat-shaped cross section rotates with respect to the center of the cross section is based on the decrease in the residual compressive stress in the shrinkage flange forming part and the residual tensile stress in the stretch flange forming part. Can be further reduced.

(3)(1)又は(2)に記載されたプレス成形方法において、
前記伸びフランジ成形部を形成する素材部分には、その素材外縁から外方へ延びる余肉部を設けることを特徴とする。
(3) In the press molding method described in (1) or (2),
The material portion forming the stretch flange forming portion is provided with a surplus portion extending outward from the outer edge of the material.

本発明においては、伸びフランジ成形部を形成する素材部分には、その素材外縁から外方へ延びる余肉部を設けるので、上型ダイが下型ポンチに近接する途中に余肉部が下方へ引っ張られ、下型ポンチに対して縮みフランジ成形側から伸びフランジ成形側への素材部分の回転移動をより一層促進させることができる。そのため、縮みフランジ成形部を形成する素材部分における曲げ加工に伴う素材外縁の肉余りがより一層減少され、伸びフランジ成形部を形成する素材部分における曲げ加工に伴う素材外縁の肉不足がより一層減少される。その結果、曲げ加工後におけるプレス部品において、縮みフランジ成形部の残留圧縮応力及び伸びフランジ成形部の残留引張応力がそれぞれ減少することに基づき、略ハット型断面が断面中心に対して回転する捻り量をより一層低減させることができる。   In the present invention, the material portion forming the stretch flange forming portion is provided with a surplus portion extending outward from the outer edge of the material, so that the surplus portion is moved downward while the upper die approaches the lower punch. It is pulled, and the rotational movement of the material part from the shrink flange forming side to the stretch flange forming side can be further promoted with respect to the lower punch. As a result, the excess material margin at the outer edge of the material part that forms the shrink-flanged molded part is further reduced, and the shortage of the outer edge of the material that accompanies the bending process at the material part that forms the elongated flange-formed part is further reduced. Is done. As a result, in the pressed part after bending, the amount of twist by which the substantially hat-shaped cross section rotates with respect to the center of the cross section is based on the decrease in the residual compressive stress in the shrinkage flange forming part and the residual tensile stress in the stretch flange forming part. Can be further reduced.

(4)(3)に記載されたプレス成形方法において、
前記上型ダイと前記下型ポンチには、前記余肉部を拘束するように形成された上型凸部と下型凹部とを備え、前記上型凸部と前記下型凹部とによって前記余肉部を拘束した後に、前記伸びフランジ成形部及び前記縮みフランジ成形部を形成する素材部分の曲げ加工を完了させることを特徴とする。
(4) In the press molding method described in (3),
The upper die and the lower die punch include an upper die convex portion and a lower die concave portion that are formed so as to constrain the surplus portion, and the extra die convex portion and the lower die concave portion form the extra die. After constraining the meat part, the bending of the material part forming the stretched flange molded part and the contracted flange molded part is completed.

本発明においては、上型ダイと下型ポンチには、余肉部を拘束するように形成された上型凸部と下型凹部とを備え、上型凸部と下型凹部とによって余肉部を拘束した後に、伸びフランジ成形部及び縮みフランジ成形部を形成する素材部分の曲げ加工を完了させるので、上型凸部と下型凹部との間で余肉部を予め拘束(クリンチ)した状態で、伸びフランジ成形部及び縮みフランジ成形部を形成する素材部分の曲げ加工を進行させることができる。そのため、縮みフランジ成形部及び伸びフランジ成形部を形成する素材部分の曲げ加工時における素材の流れを、下型ポンチに対して縮みフランジ成形側から伸びフランジ成形側へ向かう略一方通行(矢印Qの方向)とすることができる。その結果、曲げ加工後におけるプレス部品において、縮みフランジ成形部における肉余り量が減って残留圧縮応力をより一層減少させ、伸びフランジ成形部における材料供給量が増加して残留引張応力をより一層減少させて、略ハット型断面が断面中心に対して回転する捻り量を低減させ、プレス部品全体の寸法精度を更に向上させることができる。   In the present invention, the upper die and the lower die punch are provided with an upper die convex portion and a lower die concave portion that are formed so as to restrain the surplus portion, and the upper die convex portion and the lower die concave portion make up the extra space. After constraining the part, the bending process of the material part forming the stretch flange forming part and the shrinking flange forming part is completed, so the surplus part is constrained (clinched) in advance between the upper mold convex part and the lower mold concave part. In this state, the bending process of the material portion that forms the stretch flange molding part and the contraction flange molding part can proceed. Therefore, the flow of the material at the time of bending of the material part forming the shrinkage flange forming part and the stretch flange forming part is substantially one-way (indicated by the arrow Q) from the shrinking flange forming side to the extending flange forming side with respect to the lower punch. Direction). As a result, in stamped parts after bending, the amount of surplus in the shrinkage flange forming part is reduced and the residual compressive stress is further reduced, and the material supply amount in the stretched flange forming part is increased and the residual tensile stress is further reduced. Thus, the amount of twist by which the substantially hat-shaped section rotates with respect to the center of the section can be reduced, and the dimensional accuracy of the entire pressed part can be further improved.

(5)(1)乃至(4)のいずれか1つに記載されたプレス成形方法において、
前記素材は、引張強度が1〜1.2GPa程度の鋼板からなることを特徴とする。
(5) In the press molding method described in any one of (1) to (4),
The material is made of a steel plate having a tensile strength of about 1 to 1.2 GPa.

本発明においては、素材は、引張強度が1〜1.2GPa程度の鋼板からなるので、引張強度が非常に高く通常の冷間プレス工法では形状凍結しにくいプレス部品において、ホットプレス等の生産性の低い工法を用いることなく、プレス部品全体の寸法精度を向上させることができる。また、本プレス成形方法によれば、プレス部品の高強度化と軽量化とを、低コストで実現することができる。   In the present invention, the material is made of a steel sheet having a tensile strength of about 1 to 1.2 GPa. Therefore, in a pressed part that has a very high tensile strength and is difficult to freeze in the shape of a normal cold press method, productivity such as hot pressing is achieved. The dimensional accuracy of the entire pressed part can be improved without using a low construction method. In addition, according to the present press molding method, it is possible to achieve high strength and light weight of the pressed part at low cost.

(6)下型ポンチと、当該下型ポンチに当接する素材を押圧するパッドと、当該パッドの外側に成形面を有する上型ダイとを備え、長手方向へ連続する略ハット型断面を有し、そのハット頂上部を挟んで対向する位置に伸びフランジ成形部と縮みフランジ成形部とが形成されたプレス部品を、展開抜きされた素材を冷間で曲げ加工して形成するプレス型であって、
前記パッドは、前記伸びフランジ成形部及び前記縮みフランジ成形部から離間する位置で前記ハット頂上部を形成する素材部分を前記下型ポンチに押圧可能に形成されたこと、
前記上型ダイは、曲げ加工途中に、前記伸びフランジ成形部及び前記縮みフランジ成形部を形成する素材部分を、前記下型ポンチに対して縮みフランジ成形側から伸びフランジ成形側へ回転移動可能に形成されたことを特徴とする。
(6) A lower die punch, a pad that presses a material that comes into contact with the lower die punch, and an upper die that has a molding surface outside the pad, and has a substantially hat-shaped cross section that is continuous in the longitudinal direction. A press die that is formed by cold bending the unrolled material into a pressed part in which a stretch flange molding part and a contraction flange molding part are formed at positions facing each other across the top of the hat. ,
The pad is formed so as to be able to press the material portion forming the top of the hat to the lower punch at a position separated from the stretch flange molding part and the shrink flange molding part,
In the middle of bending, the upper die can rotate and move the material portion forming the stretch flange forming portion and the shrink flange forming portion from the shrink flange forming side to the stretch flange forming side with respect to the lower die punch. It is formed.

本発明においては、パッドは、伸びフランジ成形部及び縮みフランジ成形部から離間する位置でハット頂上部を形成する素材部分を下型ポンチに押圧可能に形成され、上型ダイは、曲げ加工途中に、伸びフランジ成形部及び縮みフランジ成形部を形成する素材部分を、下型ポンチに対して縮みフランジ成形側から伸びフランジ成形側へ回転移動可能に形成されたので、素材の曲げ加工途中において、パッドが伸びフランジ成形部及び縮みフランジ成形部から離間する位置でハット頂上部を形成する素材部分を下型ポンチに拘束させ、その拘束させた素材部分を中心にして、伸びフランジ成形部及び縮みフランジ成形部を形成する素材部分を、下型ポンチに対して縮みフランジ成形側から伸びフランジ成形側へ回転しつつ移動させることができる。そのため、素材の曲げ加工途中において、縮みフランジ成形部を形成する素材部分には、素材外縁に沿って延伸させる引張力が作用し、伸びフランジ成形部を形成する素材部分には、材料供給が増加して素材外縁に沿って縮ませる圧縮力が作用する。すなわち、曲げ加工が進行するに従って、縮みフランジ成形部を形成する素材部分における曲げ加工に伴う素材外縁の肉余りが減少され、伸びフランジ成形部を形成する素材部分における曲げ加工に伴う素材外縁の肉不足が減少される。したがって、曲げ加工後のプレス部品では、縮みフランジ成形部に残留する圧縮応力が減少し、伸びフランジ成形部に残留する引張応力が減少する。その結果、曲げ加工後におけるプレス部品において、縮みフランジ成形部の残留圧縮応力及び伸びフランジ成形部の残留引張応力がそれぞれ減少することよって、略ハット型断面が断面中心に対して回転する捻り量を低減させ、その寸法精度を向上させることができる。また、本曲げ加工は、冷間プレス工法で行われ、ホットプレス等のように素材を加熱、冷却する必要がないので、簡単な型構造でよく、生産性の低下を伴うことはない。   In the present invention, the pad is formed so that the material portion forming the top of the hat can be pressed against the lower die punch at a position away from the stretch flange forming portion and the shrink flange forming portion, and the upper die is bent during the bending process. The material part forming the stretch flange molding part and the shrink flange molding part is formed so as to be able to rotate and move from the shrink flange molding side to the stretch flange molding side with respect to the lower mold punch. The material part forming the top of the hat is restrained by the lower mold punch at a position away from the stretch flange molding part and the shrink flange molding part, and the stretch flange molding part and the shrink flange molding are centered on the restrained material part. The material part that forms the part can be moved while shrinking from the flange forming side to the extending flange forming side with respect to the lower punch. . Therefore, during the bending process of the material, a tensile force that stretches along the outer edge of the material acts on the material part that forms the shrink flange forming part, and the material supply increases on the material part that forms the stretch flange forming part. Thus, a compressive force acting along the outer edge of the material acts. That is, as the bending process progresses, the excess margin of the material outer edge accompanying the bending process in the material part forming the shrinkage flange forming part is reduced, and the material outer edge meat accompanying the bending process in the material part forming the stretched flange forming part is reduced. The shortage is reduced. Therefore, in the pressed part after bending, the compressive stress remaining in the contracted flange formed portion is reduced, and the tensile stress remaining in the stretch flange formed portion is reduced. As a result, in the pressed part after bending, the residual compressive stress in the shrinkage flange molding part and the residual tensile stress in the stretch flange molding part are reduced, respectively, thereby reducing the amount of twist by which the substantially hat-shaped cross section rotates with respect to the center of the cross section. The dimensional accuracy can be improved. Further, this bending process is performed by a cold press method, and it is not necessary to heat and cool the material as in the case of a hot press or the like. Therefore, a simple mold structure may be used, and productivity is not reduced.

よって、本発明によれば、長手方向へ連続する略ハット型断面を有し、そのハット頂上部を挟んで対向する位置に伸びフランジ成形部と縮みフランジ成形部とが形成されたプレス部品を、展開抜きされた素材を冷間で曲げ加工することによって形成する場合において、簡単な型構造で、生産性を低下させることなく、その寸法精度を向上させることができるプレス型を提供することができる。   Therefore, according to the present invention, there is provided a press part having a substantially hat-shaped cross section that is continuous in the longitudinal direction and having an extended flange formed portion and a contracted flange formed portion formed at opposite positions across the top of the hat. In the case of forming the unrolled material by cold bending, it is possible to provide a press die that can improve its dimensional accuracy with a simple mold structure without reducing productivity. .

(7)(6)に記載されたプレス型において、
前記上型ダイは、前記伸びフランジ成形部と前記縮みフランジ成形部とその間に挟まれた前記ハット頂上部とを形成する素材部分を、前記パッドを介することなく前記下型ポンチの成形面に押圧可能に形成されたことを特徴とする。
(7) In the press die described in (6),
The upper die presses the material portion forming the stretch flange molding part, the shrink flange molding part, and the top of the hat sandwiched between them against the molding surface of the lower punch without using the pad. It is possible to form.

本発明においては、上型ダイは、伸びフランジ成形部と縮みフランジ成形部とその間に挟まれたハット頂上部とを形成する素材部分を、パッドを介することなく下型ポンチの成形面に押圧可能に形成されたので、上型ダイが下型ポンチに近接する途中において、伸びフランジ成形部と縮みフランジ成形部とその間に挟まれたハット頂上部とを形成する素材部分は、下型ポンチの成形面に対してパッドの拘束を受けず、より容易に移動することができる。そのため、縮みフランジ成形部を形成する素材部分における曲げ加工に伴う素材外縁の肉余りがより一層減少され、伸びフランジ成形部を形成する素材部分における曲げ加工に伴う素材外縁の肉不足がより一層減少される。その結果、曲げ加工後におけるプレス部品において、縮みフランジ成形部の残留圧縮応力及び伸びフランジ成形部の残留引張応力がそれぞれ減少することに基づき、略ハット型断面が断面軸中心に回転する捻り量をより一層低減させることができる。   In the present invention, the upper die can press the material portion forming the stretch flange forming portion, the shrink flange forming portion, and the top of the hat sandwiched between them onto the molding surface of the lower punch without using a pad. In the middle of the upper die being close to the lower punch, the material portion forming the stretch flange forming portion, the shrinking flange forming portion and the top of the hat sandwiched between them is formed by the lower punch. The surface can be moved more easily without being restricted by the pad. As a result, the excess material margin at the outer edge of the material part that forms the shrink-flanged molded part is further reduced, and the shortage of the outer edge of the material that accompanies the bending process at the material part that forms the elongated flange-formed part is further reduced. Is done. As a result, in the pressed part after bending, the amount of twist by which the substantially hat-shaped cross section rotates about the cross-sectional axis is reduced based on the decrease in the residual compressive stress in the shrinkage flange forming part and the residual tensile stress in the stretch flange forming part. This can be further reduced.

(8)(6)又は(7)に記載されたプレス型において、
前記上型ダイと前記下型ポンチには、前記伸びフランジ成形部を形成する素材部分の素材外縁から外方へ延びる余肉部を、前記伸びフランジ成形部及び前記縮みフランジ成形部を形成する素材部分の曲げ加工開始前に、拘束するように形成された上型凸部と下型凹部とを備えたことを特徴とする。
(8) In the press die described in (6) or (7),
In the upper die and the lower die punch, a surplus portion extending outward from a material outer edge of a material portion forming the stretch flange formed portion is formed, and a material forming the stretch flange formed portion and the contracted flange formed portion is formed. An upper mold convex part and a lower mold concave part formed so as to be constrained before the start of bending of the part are provided.

本発明においては、上型ダイと下型ポンチには、伸びフランジ成形部を形成する素材部分の素材外縁から外方へ延びる余肉部を、伸びフランジ成形部及び縮みフランジ成形部を形成する素材部分の曲げ加工開始前に、拘束するように形成された上型凸部と下型凹部とを備えたので、上型凸部と下型凹部との間で余肉部を予め拘束(クリンチ)した状態で、伸びフランジ成形部及び縮みフランジ成形部を形成する素材部分の曲げ加工を進行させることができる。そのため、伸びフランジ成形部及び縮みフランジ成形部を形成する素材部分の曲げ加工時における素材の流れを、下型ポンチに対して縮みフランジ成形側から伸びフランジ成形側へ向かう略一方通行(矢印Qの方向)とすることができる。その結果、曲げ加工後におけるプレス部品において、縮みフランジ成形部における肉余り量が減って残留圧縮応力をより一層減少させ、伸びフランジ成形部における材料供給量が増加して残留引張応力をより一層減少させて、略ハット型断面が断面中心に対して回転する捻り量を低減させ、プレス部品全体の寸法精度を更に向上させることができる。   In the present invention, in the upper die and the lower die punch, a surplus portion extending outward from the material outer edge of the material portion forming the stretch flange formed portion is formed as a material forming the stretch flange formed portion and the contracted flange formed portion. Since the upper mold convex part and the lower mold concave part formed so as to be constrained before starting the bending process of the part, the surplus part is constrained in advance between the upper mold convex part and the lower mold concave part (clinch) In this state, the bending process of the material portion that forms the stretch flange molding part and the contraction flange molding part can proceed. Therefore, the flow of the material at the time of bending of the material portion forming the stretch flange molding part and the shrink flange molding part is substantially one-way (indicated by the arrow Q) from the shrink flange molding side to the stretch flange molding side with respect to the lower punch. Direction). As a result, in stamped parts after bending, the amount of surplus in the shrinkage flange forming part is reduced and the residual compressive stress is further reduced, and the material supply amount in the stretched flange forming part is increased and the residual tensile stress is further reduced. Thus, the amount of twist by which the substantially hat-shaped section rotates with respect to the center of the section can be reduced, and the dimensional accuracy of the entire pressed part can be further improved.

本発明によれば、長手方向へ連続する略ハット型断面を有し、そのハット頂上部を挟んで対向する位置に伸びフランジ成形部と縮みフランジ成形部とが形成されたプレス部品を、展開抜きされた素材を冷間で曲げ加工して形成する場合において、簡単な型構造で、生産性を低下させることなく、その寸法精度を向上させることができるプレス成形方法及びプレス型を提供することができる。   According to the present invention, a press part having a substantially hat-shaped cross section continuous in the longitudinal direction and having an extended flange formed portion and a contracted flange formed portion formed at opposite positions across the top of the hat is developed. To provide a press molding method and a press die capable of improving the dimensional accuracy with a simple mold structure and without reducing the productivity in the case of forming the processed material by cold bending. it can.

本発明の実施形態に係るプレス成形方法によって形成するプレス部品を使用する車両の側面図である。It is a side view of the vehicle which uses the press component formed by the press molding method which concerns on embodiment of this invention. 図1に示すプレス部品の平面図である。It is a top view of the press component shown in FIG. 図2に示すプレス部品を、曲げ加工によって形成するための素材の平面図である。It is a top view of the raw material for forming the press component shown in FIG. 2 by a bending process. 図3に示す素材を形成するブランク型(下型)の平面図である。It is a top view of the blank type | mold (lower mold | type) which forms the raw material shown in FIG. 図2に示すプレス部品(A−A断面)を曲げ加工するプレス型の加工開始時における断面図である。It is sectional drawing at the time of the process start of the press type | mold which carries out the bending process of the press components (AA cross section) shown in FIG. 図2に示すプレス部品(B−B断面)を曲げ加工するプレス型の加工開始時における断面図である。It is sectional drawing at the time of the process start of the press type | mold which carries out the bending process of the press components (BB cross section) shown in FIG. 図2に示すプレス部品(B−B断面)を曲げ加工するプレス型の加工途中時における断面図である。It is sectional drawing in the middle of the process of the press type | mold which carries out the bending process of the press components (BB cross section) shown in FIG. 図2に示すプレス部品(B−B断面)を曲げ加工するプレス型の加工途中時における断面図である。It is sectional drawing in the middle of the process of the press type | mold which carries out the bending process of the press components (BB cross section) shown in FIG. 図2に示すプレス部品(B−B断面)を曲げ加工するプレス型の加工完了時における断面図である。It is sectional drawing at the time of completion | finish of a press die process which bends the press component (BB cross section) shown in FIG. 図2に示すプレス部品(B−B断面)の曲げ加工後の断面図である。It is sectional drawing after the bending process of the press components (BB cross section) shown in FIG. 図3に示す素材が曲げ加工の進行に伴って移動する状況を説明する説明図である。(A)は曲げ加工初期(80mmUP)を示し、(B)は曲げ加工中期(40mmUP)を示し、(C)は曲げ加工後期(10mmUP)を示し、(D)は曲げ加工完了期(下死点)を示す。It is explanatory drawing explaining the condition where the raw material shown in FIG. 3 moves with progress of a bending process. (A) shows the initial stage of bending (80 mm UP), (B) shows the middle stage of bending (40 mm UP), (C) shows the late stage of bending (10 mm UP), and (D) shows the end of bending (bottom dead) Point). 図2に示すプレス部品の曲げ加工後における伸びフランジ成形部側の応力分布図(素材の引張強度が980MPaの場合)であって、(A)は従来の曲げ加工方法による応力分布図を示し、(B)は本実施形態による応力分布図を示す。FIG. 2 is a stress distribution diagram (when the tensile strength of the material is 980 MPa) on the side of the stretch flange formed part after bending of the pressed part shown in FIG. 2, and (A) shows a stress distribution diagram by a conventional bending method; (B) shows a stress distribution diagram according to the present embodiment. 図2に示すプレス部品の曲げ加工後における縮みフランジ成形部側の応力分布図(素材の引張強度が980MPaの場合)であって、(A)は従来の曲げ加工方法による応力分布図を示し、(B)は本実施形態による応力分布図を示す。FIG. 2 is a stress distribution diagram on the side of the flanged molded part after bending of the pressed part shown in FIG. 2 (when the tensile strength of the material is 980 MPa), (A) shows a stress distribution diagram by a conventional bending method; (B) shows a stress distribution diagram according to the present embodiment. 図2に示すプレス部品の曲げ加工後における伸びフランジ成形部側の応力分布図(素材の引張強度が1180MPaの場合)であって、(A)は従来の曲げ加工方法による応力分布図を示し、(B)は本実施形態による応力分布図を示す。FIG. 2 is a stress distribution diagram (when the tensile strength of the material is 1180 MPa) on the stretch flange forming part side after bending of the pressed part shown in FIG. 2, (A) shows a stress distribution diagram by a conventional bending method; (B) shows a stress distribution diagram according to the present embodiment. 図2に示すプレス部品の曲げ加工後における縮みフランジ成形部側の応力分布図(素材の引張強度が1180MPaの場合)であって、(A)は従来の曲げ加工方法による応力分布図を示し、(B)は本実施形態による応力分布図を示す。FIG. 2 is a stress distribution diagram on the side of the contracted flange formed part after bending of the press part shown in FIG. 2 (when the tensile strength of the material is 1180 MPa), (A) shows a stress distribution diagram by a conventional bending method, (B) shows a stress distribution diagram according to the present embodiment. 長手方向へ連続する略ハット型断面を有し、その略ハット型断面のハット頂上部を挟んで対向する位置に伸びフランジ成形部と縮みフランジ成形部とが形成されたプレス部品の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a press part having a substantially hat-shaped cross section that is continuous in the longitudinal direction and having an extended flange formed portion and a contracted flange formed portion formed at positions facing each other across the top of the hat. . 図16に示すプレス部品(C−C断面)を、従来の曲げ加工方法によって形成するプレス型の断面図である。It is sectional drawing of the press die which forms the press component (CC cross section) shown in FIG. 16 with the conventional bending method. 図17に示すプレス型によって曲げ加工したプレス部品の断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view of a press part bent by the press die shown in FIG. 17.

次に、本発明の実施形態に係るプレス成形方法及びプレス型について、図面を参照して詳細に説明する。はじめに、本実施形態に係るプレス成形方法によって形成するプレス部品及びその素材の構造を説明し、その後、本プレス型の構造及び本プレス成形方法の曲げ加工による素材流入動作について説明する。次に、曲げ加工後のプレス部品おける応力分布のCAE解析結果を説明する。   Next, a press molding method and a press die according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the structure of the press part and the material formed by the press forming method according to the present embodiment will be described, and then the structure of the press mold and the material inflow operation by bending of the press forming method will be described. Next, a CAE analysis result of stress distribution in the pressed part after bending will be described.

<プレス部品及び素材の構造>
まず、本実施形態に係るプレス成形方法によって形成するプレス部品及びその素材の構造を、図1〜図4を用いて説明する。図1に、本発明の実施形態に係るプレス成形方法によって形成するプレス部品を使用する車両の側面図を示す。図2に、図1に示すプレス部品の平面図を示す。図3に、図2に示すプレス部品を、曲げ加工によって形成するための素材の平面図を示す。図4に、図3に示す素材を形成するブランク型(下型)の平面図を示す。
<Structure of pressed parts and materials>
First, the structure of the press part formed by the press molding method according to the present embodiment and the material thereof will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a side view of a vehicle using a press part formed by a press forming method according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the pressed part shown in FIG. FIG. 3 shows a plan view of a material for forming the pressed part shown in FIG. 2 by bending. FIG. 4 shows a plan view of a blank mold (lower mold) for forming the material shown in FIG.

図1、図2に示すように、本実施形態に係るプレス成形方法によって形成するプレス部品10は、例えば、車両WのサイドパネルSD前部とフロントドアパネルFDの上方に位置するルーフパネルRF前端部とを接続するAピラー部APにおける補強部品である。本プレス部品10は、長手方向へ連続する略ハット型断面を有し、その略ハット型断面のハット頂上部11(11B)を挟んで対向する位置に伸びフランジ成形部12と縮みフランジ成形部13とが形成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, a press part 10 formed by the press molding method according to the present embodiment includes, for example, a front panel of a roof panel RF positioned above a side panel SD front part and a front door panel FD of a vehicle W. It is a reinforcement part in A pillar part AP which connects. The press part 10 has a substantially hat-shaped cross section that is continuous in the longitudinal direction, and the stretch flange molded part 12 and the contracted flange molded part 13 are located at positions facing each other across the hat top 11 (11B) of the substantially hat-shaped cross section. And are formed.

伸びフランジ成形部12は、図2に太実線で示す範囲に形成され、フロントドアパネルFDに沿って湾曲状に形成された断面階段状の側壁フランジ部であって、曲げ加工後に引張応力α1が残留しやすい。また、縮みフランジ成形部13は、図2に太破線で示す範囲に形成され、ルーフパネルRFに沿って湾曲状に形成された断面傾斜状の側壁フランジ部であって、曲げ加工後に圧縮応力α2が残留しやすい。伸びフランジ成形部12と縮みフランジ成形部13との間に挟まれたハット頂上部11(11B)は、長手方向に湾曲しながら略一定の幅で平面状に形成されている。伸びフランジ成形部12のフランジ外縁121は、フロントドアパネルFDの開口縁に沿って滑らかに湾曲している。伸びフランジ成形部12及び縮みフランジ成形部13から長手方向で離間した位置のハット頂上部11(11A)は、伸びフランジ成形部12と縮みフランジ成形部13との間で挟まれたハット頂上部11(11B)と連続して形成されている。そのハット頂上部11(11A)は、図2に斜線で示す範囲において略平面状に形成され、車両前端側の幅が拡大されるように形成されている。   The stretch flange forming portion 12 is formed in a range indicated by a thick solid line in FIG. 2 and is a stepped side wall flange portion formed in a curved shape along the front door panel FD, and the tensile stress α1 remains after bending. It's easy to do. Further, the shrinkage flange forming part 13 is a side wall flange part formed in a range shown by a thick broken line in FIG. 2 and formed in a curved shape along the roof panel RF, and has a compressive stress α2 after bending. Tends to remain. The hat top 11 (11B) sandwiched between the stretch flange molding part 12 and the contraction flange molding part 13 is formed in a planar shape with a substantially constant width while being curved in the longitudinal direction. The flange outer edge 121 of the stretch flange molding portion 12 is smoothly curved along the opening edge of the front door panel FD. The hat top 11 (11A) at a position spaced in the longitudinal direction from the stretch flange molding 12 and the shrink flange molding 13 is a hat top 11 sandwiched between the stretch flange molding 12 and the shrink flange molding 13. It is formed continuously with (11B). The hat top 11 (11A) is formed in a substantially planar shape within a range indicated by hatching in FIG. 2, and is formed so that the width on the vehicle front end side is enlarged.

図3に示すように、本プレス成形方法に用いる素材SSは、素材SSを本プレス成形方法によって曲げ加工すると、素材外縁が本プレス部品10のフランジ外縁と一致するように展開抜きされている。ここで、本プレス成形方法は、伸びフランジ成形部12及び縮みフランジ成形部13から長手方向に離間する位置でハット頂上部11Aを形成する素材部分SS1A(ダブル斜線部分)をパッドが下型ポンチに押圧した状態で、上型ダイが下降することによって伸びフランジ成形部12を形成する素材部分SS2及び縮みフランジ成形部13を形成する素材部分SS3を、下型ポンチの成形面に対して縮みフランジ成形側から伸びフランジ成形側へ回転させつつ移動(矢印Rの方向へ移動)させてから、下型ポンチに押圧することによって曲げ加工する。   As shown in FIG. 3, the material SS used in the press molding method is unrolled so that the outer edge of the material coincides with the flange outer edge of the press part 10 when the material SS is bent by the press molding method. Here, in this press molding method, the material portion SS1A (double hatched portion) that forms the hat top 11A at a position spaced apart from the stretch flange molding portion 12 and the contraction flange molding portion 13 in the longitudinal direction is used as a lower punch. In the pressed state, the material part SS2 forming the stretch flange forming part 12 and the material part SS3 forming the shrinking flange forming part 13 by the lowering of the upper die are contracted with respect to the forming surface of the lower punch. Bending is performed by pressing the lower die punch after moving (moving in the direction of arrow R) while rotating from the side to the stretch flange forming side.

そのため、素材SSの内、伸びフランジ成形部12を形成する素材部分SS2、縮みフランジ成形部13を形成する素材部分SS3、及び両者の間のハット頂上部11(11B)を形成する素材部分SS1Bは、矢印Rの方向へ移動させる以前の状態で、素材外縁が展開抜きされる(仮想線で示す)。なお、素材SSの曲げ加工途中において、縮みフランジ成形部13を形成する素材部分SS3には、素材外縁SS31に沿って延伸させる引張力f1が作用し、伸びフランジ成形部12を形成する素材部分SS2には、材料供給が増加して素材外縁SS21に沿って縮ませる圧縮力f2が作用する。   Therefore, among material SS, material part SS2 which forms stretch flange molding part 12, material part SS3 which forms shrinkage flange molding part 13, and material part SS1B which forms hat top 11 (11B) between them are In the state before moving in the direction of the arrow R, the outer edge of the material is unfolded (indicated by a virtual line). In the middle of the bending process of the material SS, the material portion SS3 forming the shrink flange forming portion 13 is subjected to a tensile force f1 extending along the material outer edge SS31, and the material portion SS2 forming the stretch flange forming portion 12 is formed. , A compressive force f2 that increases the material supply and contracts along the material outer edge SS21 acts.

一方、伸びフランジ成形部12及び縮みフランジ成形部13から長手方向に離間する位置では、素材部分SS1A(ダブル斜線部分)は下型ポンチの成形面に対して拘束した状態で曲げ加工するので、その周辺(シングル斜線部分)の素材外縁は、拘束した素材部分SS1A(ダブル斜線部分)に対して、長手方向と交差する幅方向から進入するように展開抜きされる。   On the other hand, since the material portion SS1A (double hatched portion) is bent in a state of being constrained with respect to the molding surface of the lower punch, at the position spaced apart from the stretch flange molding portion 12 and the contraction flange molding portion 13 in the longitudinal direction, The outer periphery of the material (single hatched portion) is unrolled so as to enter the constrained material portion SS1A (double hatched portion) from the width direction intersecting the longitudinal direction.

また、伸びフランジ成形部12を形成する素材部分SS2には、その素材外縁SS21から外方へ延びる余肉部YSが設けられている。余肉部YSは、素材外縁SS21に沿って略一定の幅で形成されている。   Further, the material portion SS2 forming the stretch flange forming portion 12 is provided with a surplus portion YS extending outward from the material outer edge SS21. The surplus portion YS is formed with a substantially constant width along the material outer edge SS21.

図4に示すように、素材SSは、コイルから巻き戻した長尺状の鋼板Sを矢印Tの方向からブランク型に供給し、素材外縁を切断刃SSDにて切断して形成する。鋼板Sから素材SSを切断した残りのスクラップ材SCは、鋼板Sの両側端をスクラップ刃SCDによって切り落すことによって分離される。鋼板Sから素材SSを切断する時の鋼板Sの送りピッチPは、素材SSの歩留りに影響するので、送りピッチPを増大させないように余肉部YSの形状を設定することが好ましい。   As shown in FIG. 4, the material SS is formed by supplying a long steel sheet S unwound from a coil to a blank mold from the direction of arrow T and cutting the outer edge of the material with a cutting blade SSD. The remaining scrap material SC obtained by cutting the material SS from the steel plate S is separated by cutting off both side ends of the steel plate S with a scrap blade SCD. Since the feed pitch P of the steel sheet S when cutting the material SS from the steel sheet S affects the yield of the material SS, it is preferable to set the shape of the surplus portion YS so as not to increase the feed pitch P.

<プレス型の構造及び曲げ加工による素材流入動作>
次に、本プレス型の構造及び本プレス成形方法の曲げ加工による素材流入動作を、図5〜図11を用いて説明する。図5に、図2に示すプレス部品(A−A断面)を曲げ加工するプレス型の加工開始時における断面図を示す。図6に、図2に示すプレス部品(B−B断面)を曲げ加工するプレス型の加工開始時における断面図を示す。図7に、図2に示すプレス部品(B−B断面)を曲げ加工するプレス型の加工途中時における断面図を示す。図8に、図2に示すプレス部品(B−B断面)を曲げ加工するプレス型の加工途中時における断面図を示す。図9に、図2に示すプレス部品(B−B断面)を曲げ加工するプレス型の加工完了時における断面図を示す。図10に、図2に示すプレス部品(B−B断面)の曲げ加工後の断面図を示す。図11に、図3に示す素材が曲げ加工の進行に伴って移動する状況を説明する説明図を示し、(A)は曲げ加工初期(80mmUP)を示し、(B)は曲げ加工中期(40mmUP)を示し、(C)は曲げ加工後期(10mmUP)を示し、(D)は曲げ加工完了期(下死点)を示す。
<Pressure mold structure and material inflow operation by bending>
Next, the structure of the press mold and the material inflow operation by the bending process of the press forming method will be described with reference to FIGS. FIG. 5 shows a cross-sectional view at the start of processing of a press die for bending the pressed part (AA cross section) shown in FIG. FIG. 6 shows a cross-sectional view at the start of processing of a press die for bending the press part (BB cross section) shown in FIG. FIG. 7 shows a cross-sectional view in the middle of processing of a press die for bending the press part (BB cross section) shown in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view in the middle of processing of a press die for bending the press part (BB cross section) shown in FIG. FIG. 9 shows a cross-sectional view of the press die for bending the press part (BB cross section) shown in FIG. FIG. 10 shows a cross-sectional view of the pressed part (BB cross section) shown in FIG. 2 after bending. 11A and 11B are explanatory views for explaining the situation in which the material shown in FIG. 3 moves as the bending process proceeds. FIG. 11A shows the initial bending process (80 mm UP), and FIG. 11B shows the middle bending process (40 mm UP). ), (C) shows the later stage of bending (10 mm UP), and (D) shows the end of bending (bottom dead center).

図5に示すように、本プレス型20は、例えば、引張強度が980MPa以上の高張力鋼板などの素材SSを、冷間プレス工法で曲げ加工する金型であって、成形面が形成された下型ポンチ21と、当該下型ポンチ21の成形面に当接する素材SSを上方から押圧するパッド22と、当該パッド22の輪郭線外側に成形面を有する上型ダイ23とを備えている。パッド22は、伸びフランジ成形部12及び縮みフランジ成形部13から長手方向に離間する位置でハット頂上部11Aを形成する素材部分SS1A(図3のダブル斜線部分)を下型ポンチ21の成形面に押圧可能に形成されている。パッド22は、上型ダイ23が素材SSに当接する以前に、素材部分SS1Aを下型ポンチ21に押圧する。そのため、上型ダイ23が素材SSに当接しても、下型ポンチ21に対する素材SSの位置ずれを防止することができる。   As shown in FIG. 5, the present press die 20 is a die for bending a material SS such as a high-tensile steel plate having a tensile strength of 980 MPa or more by a cold press method, and has a molding surface. A lower die 21, a pad 22 that presses a material SS in contact with a molding surface of the lower die punch 21 from above, and an upper die 23 having a molding surface outside the contour line of the pad 22 are provided. The pad 22 has a material portion SS1A (double hatched portion in FIG. 3) forming the hat top 11A at a position spaced apart from the stretch flange molding portion 12 and the contraction flange molding portion 13 in the longitudinal direction on the molding surface of the lower punch 21. It is formed so that it can be pressed. The pad 22 presses the material portion SS1A against the lower die punch 21 before the upper die 23 contacts the material SS. Therefore, even if the upper die 23 contacts the material SS, it is possible to prevent the material SS from being displaced with respect to the lower die punch 21.

また、図6に示すように、上型ダイ23は、伸びフランジ成形部12と縮みフランジ成形部13とその間に挟まれたハット頂上部11Bとを形成する素材部分SS2、SS3、SS1Bを、パッド22を介することなく、直接的に下型ポンチ21に押圧するように形成されている。すなわち、本プレス型20では、パッド22によって素材SSを下型ポンチ21に拘束する領域と、パッド22によって素材SSを下型ポンチ21に拘束しない領域とを、素材SSの長手方向で2つに分割している。   Further, as shown in FIG. 6, the upper die 23 is formed by padding material portions SS2, SS3, and SS1B that form the stretch flange formed portion 12, the contracted flange formed portion 13 and the hat top 11B sandwiched between them. It is formed so as to press directly against the lower punch 21 without going through 22. That is, in the present press die 20, the region in which the material SS is restrained by the lower punch 21 by the pad 22 and the region in which the material SS is not restrained by the lower punch 21 by the pad 22 are divided into two in the longitudinal direction of the material SS. It is divided.

したがって、本プレス型20では、伸びフランジ成形部12及び縮みフランジ成形部13から長手方向に離間する位置でハット頂上部11Aを形成する素材部分SS1A(図3のダブル斜線部分)をパッド22によって下型ポンチ21に拘束して、下型ポンチ21に対する素材SSの位置ずれを防止すると同時に、上型ダイ23が下降する途中において、伸びフランジ成形部12と縮みフランジ成形部13とその間に挟まれたハット頂上部11Bとを形成する素材部分SS2、SS3、SS1Bの下型ポンチ21に対する素材移動の自由度を高めている。   Therefore, in the present press die 20, the material portion SS 1 A (double hatched portion in FIG. 3) forming the hat top 11 A at the position spaced apart from the stretch flange forming portion 12 and the shrink flange forming portion 13 in the longitudinal direction is lowered by the pad 22. Restrained by the mold punch 21 to prevent the positional displacement of the material SS with respect to the lower mold punch 21, and at the same time, the upper die 23 is sandwiched between the stretch flange molded part 12 and the contracted flange molded part 13 while being lowered. The degree of freedom of material movement with respect to the lower punches 21 of the material portions SS2, SS3, SS1B forming the hat top 11B is increased.

また、図6に示すように、上型ダイ23と下型ポンチ21には、伸びフランジ成形部12を形成する素材部分SS2の素材外縁SS21から外方へ延びる余肉部YSを、伸びフランジ成形部12及び縮みフランジ成形部13を形成する素材部分SS2、SS3の曲げ加工開始前に、下方へ折り曲げ加工するように形成された上型凸部23Kと下型凹部21Kとを備えている。上型凸部23Kの下端は、縮みフランジ成形部13を形成する素材部分SS3を曲げ加工する上型ダイ23の下端より低く形成されている。両者の高さの差Hは、曲げ加工途中に、伸びフランジ成形部12及び縮みフランジ成形部13を形成する素材部分SS2、SS3を、下型ポンチ21の成形面に対して縮みフランジ成形側から伸びフランジ成形側へ移動できるように設定されている。上型凸部23K及び下型凹部21Kにおいて、余肉部YSを下方へ折り曲げ加工する成形面は、プレス方向に対して僅かに傾斜するように形成されている。上型凸部23K及び下型凹部21Kの成形面の水平方向に対する傾斜角θは、75〜85°程度が好ましい。   Further, as shown in FIG. 6, the upper die 23 and the lower die 21 are provided with a surplus flange portion YS extending outward from the material outer edge SS21 of the material portion SS2 forming the stretch flange molded portion 12, by stretch flange molding. Before starting the bending process of the material parts SS2 and SS3 forming the part 12 and the shrink flange forming part 13, an upper mold convex part 23K and a lower mold concave part 21K are formed so as to be bent downward. The lower end of the upper mold convex portion 23K is formed lower than the lower end of the upper die 23 that bends the material portion SS3 forming the shrinkage flange forming portion 13. The difference H between the heights of the material portions SS2 and SS3 forming the stretch flange forming portion 12 and the shrink flange forming portion 13 during the bending process is from the shrink flange forming side with respect to the forming surface of the lower punch 21. It is set so that it can move to the stretch flange molding side. In the upper mold convex portion 23K and the lower mold concave portion 21K, the molding surface for bending the surplus portion YS downward is formed to be slightly inclined with respect to the press direction. The inclination angle θ of the molding surfaces of the upper mold convex portion 23K and the lower mold concave portion 21K with respect to the horizontal direction is preferably about 75 to 85 °.

また、図7に示すように、上型ダイ23を素材SSに当接した位置から下降させると、上型凸部23Kが余肉部YSを下方へ折り曲げ加工する。この段階では、上型ダイ23及び下型ポンチ21の成形面同士におけるクリアランスは大きく、伸びフランジ成形部12及び縮みフランジ成形部13を形成する素材部分SS2、SS3の素材移動の自由度は高い状態にある。そのため、余肉部YSが下方へ折り曲げ加工されることによって、伸びフランジ成形部12と縮みフランジ成形部13とその間に挟まれたハット頂上部11Bとを形成する素材部分SS2、SS3、SS1Bは、下型ポンチ21の成形面213、212に沿うように大きく湾曲しながら、下型ポンチ21の成形面に対して縮みフランジ成形側から伸びフランジ成形側へ移動(矢印Rの方向へ移動)する。   Further, as shown in FIG. 7, when the upper die 23 is lowered from the position in contact with the material SS, the upper die convex portion 23K bends the surplus portion YS downward. At this stage, the clearance between the molding surfaces of the upper die 23 and the lower punch 21 is large, and the material portions SS2 and SS3 forming the stretch flange molding portion 12 and the shrink flange molding portion 13 have a high degree of freedom of material movement. It is in. Therefore, when the surplus portion YS is bent downward, the material portions SS2, SS3, SS1B forming the stretch flange molded portion 12, the shrink flange molded portion 13 and the hat top 11B sandwiched therebetween are While curving greatly along the molding surfaces 213 and 212 of the lower punch 21, it moves from the shrink flange molding side to the stretch flange molding side (moves in the direction of arrow R) with respect to the molding surface of the lower punch 21.

また、図8に示すように、上型ダイ23が更に下降すると、伸びフランジ成形部12と縮みフランジ成形部13とその間に挟まれたハット頂上部11Bとを形成する素材部分SS2、SS3、SS1Bは、上型ダイ23の肩R部231、232と、下型ポンチ21の肩R部214、215とに押圧されて曲げ加工が進行する。この段階では、余肉部YSが、上型凸部23Kと下型凹部21Kとの間に挟み込まれてクリンチ(拘束)されるので、伸びフランジ成形部12を形成する素材部分SS2について、素材外縁SS21側からの流入が阻止される。そのため、縮みフランジ成形部13及び伸びフランジ成形部12を形成する素材部分SS3、SS2の曲げ加工時における素材の流れが、下型ポンチ21の成形面に対して縮みフランジ成形側から伸びフランジ成形側へ向かう略一方通行(矢印Qの方向)のみとなる。   Further, as shown in FIG. 8, when the upper die 23 is further lowered, the material portions SS2, SS3, and SS1B forming the stretch flange forming portion 12, the shrink flange forming portion 13, and the hat top 11B sandwiched therebetween. Are pressed by the shoulder R portions 231 and 232 of the upper die 23 and the shoulder R portions 214 and 215 of the lower die 21 to bend. At this stage, the surplus portion YS is sandwiched between the upper mold convex portion 23K and the lower mold concave portion 21K and is clinched (restrained), so that the material outer edge of the material portion SS2 forming the stretch flange molded portion 12 is Inflow from the SS21 side is blocked. Therefore, the material flow during bending of the material portions SS3 and SS2 forming the shrinkage flange forming portion 13 and the stretch flange forming portion 12 is changed from the shrink flange forming side to the stretch flange forming side with respect to the forming surface of the lower punch 21. There is only one-way traffic (in the direction of arrow Q).

したがって、図9に示すように、上型ダイ23が下死点まで下降したときには、縮みフランジ成形部13を形成する素材部分SS3における曲げ加工に伴う素材外縁SS31の肉余りがより一層減少され、伸びフランジ成形部12を形成する素材部分SS2における曲げ加工に伴う素材外縁SS21の肉不足がより一層減少される。その結果、図10に示す曲げ加工後におけるプレス部品10において、縮みフランジ成形部13の残留圧縮応力α2及び伸びフランジ成形部12の残留引張応力α1がそれぞれ減少する。なお、余肉部YSは、後工程において、伸びフランジ成形部12のフランジ外縁121に沿って切断される。   Therefore, as shown in FIG. 9, when the upper die 23 is lowered to the bottom dead center, the material surplus of the material outer edge SS31 accompanying the bending process in the material portion SS3 forming the shrinkage flange forming portion 13 is further reduced, The shortage of the material outer edge SS21 due to the bending process in the material portion SS2 forming the stretch flange forming portion 12 is further reduced. As a result, in the pressed part 10 after bending shown in FIG. 10, the residual compressive stress α2 of the contracted flange formed portion 13 and the residual tensile stress α1 of the stretched flange formed portion 12 are reduced. In addition, the surplus part YS is cut | disconnected along the flange outer edge 121 of the stretch flange molding part 12 in a post process.

次に、図11を用いて、素材SSが上述した曲げ加工の進行に伴って移動する状況を説明する。図11(A)に示すように、曲げ加工初期(80mmUP)においては、素材SSの移動は殆んど生じていない。パッド22は、伸びフランジ成形部12及び縮みフランジ成形部13から長手方向に離間する位置でハット頂上部11Aを形成する素材部分SS1A(図3のダブル斜線部分)を下型ポンチ21の成形面に押圧している。その後、図11(B)に示すように、曲げ加工中期(40mmUP)においては、縮みフランジ成形部13を形成する素材部分SS3が矢印Rの方向へ移動して、その素材部分SS3には素材外縁SS31に沿って引張力f1が作用し、縮みフランジ成形に伴う圧縮力F1をキャンセルする。また、伸びフランジ成形部12を形成する素材部分SS2には素材外縁SS21に沿って圧縮力f2が作用し、伸びフランジ成形に伴う引張力F2をキャンセルする。また、図11(C)に示すように、曲げ加工後期(10mmUP)においても、縮みフランジ成形部13を形成する素材部分SS3が矢印Qの方向へ移動して、その素材部分SS3には素材外縁SS31に沿って引張力f1が継続して作用し、縮みフランジ成形に伴う圧縮力F1をキャンセルする。また、伸びフランジ成形部12を形成する素材部分SS2には素材外縁SS21に沿って圧縮力f2が継続して作用し、伸びフランジ成形に伴う引張力F2をキャンセルする。更に、図11(D)に示すように、曲げ加工完了期(下死点)においては、縮みフランジ成形部13には残留圧縮応力α2が減少した状態で形状凍結される。また、伸びフランジ成形部12には残留引張応力α1が減少した状態で形状凍結される。   Next, a situation in which the material SS moves as the bending process proceeds will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 11A, in the initial stage of bending (80 mm UP), the material SS hardly moves. The pad 22 has a material portion SS1A (double hatched portion in FIG. 3) forming the hat top 11A at a position spaced apart from the stretch flange molding portion 12 and the contraction flange molding portion 13 in the longitudinal direction on the molding surface of the lower punch 21. Pressing. Thereafter, as shown in FIG. 11 (B), in the middle stage of bending (40 mm UP), the material portion SS3 forming the shrinkage flange forming portion 13 moves in the direction of arrow R, and the material portion SS3 has an outer edge of the material. A tensile force f1 acts along SS31 and cancels the compressive force F1 accompanying the shrinkage flange molding. Further, the compression force f2 acts on the material portion SS2 forming the stretch flange molding portion 12 along the material outer edge SS21, and the tensile force F2 accompanying the stretch flange molding is canceled. In addition, as shown in FIG. 11C, also in the later stage of bending (10 mm UP), the material portion SS3 forming the shrinkage flange forming portion 13 moves in the direction of the arrow Q, and the material portion SS3 has a material outer edge. The tensile force f1 continues to act along SS31 and cancels the compressive force F1 associated with shrinkage flange molding. In addition, the compression force f2 continues to act on the material portion SS2 forming the stretch flange molding portion 12 along the material outer edge SS21, and the tensile force F2 associated with the stretch flange molding is canceled. Further, as shown in FIG. 11 (D), in the bending process completion period (bottom dead center), the shape is frozen in the state where the residual compressive stress α2 is reduced in the contracted flange forming portion 13. Further, the shape of the stretched flange molded portion 12 is frozen while the residual tensile stress α1 is reduced.

<プレス部品おける応力分布のCAE解析結果>
次に、本プレス成形方法及び本プレス型による曲げ加工後のプレス部品おける応力分布のCAE解析結果を、図12〜図15を用いて説明する。ここでは、素材の引張強度が980MPaの場合と、素材の引張強度が1180MPaの場合について、従来の曲げ加工方法と本実施形態の曲げ加工方法とを比較して説明する。なお、従来の曲げ加工方法は、図17に示すように、パッドがハット頂上部を長手方向の全範囲に亘って下型ポンチに押圧した状態で、縮みフランジ成形部及び伸びフランジ成形部を形成する素材部分を曲げ加工する方法である。図12に、図2に示すプレス部品の曲げ加工後における伸びフランジ成形部側の応力分布図(素材の引張強度が980MPaの場合)であって、(A)は従来の曲げ加工方法による応力分布図を示し、(B)は本実施形態による応力分布図を示す。図13に、図2に示すプレス部品の曲げ加工後における縮みフランジ成形部側の応力分布図(素材の引張強度が980MPaの場合)であって、(A)は従来の曲げ加工方法による応力分布図を示し、(B)は本実施形態による応力分布図を示す。図14に、図2に示すプレス部品の曲げ加工後における伸びフランジ成形部側の応力分布図(素材の引張強度が1180MPaの場合)であって、(A)は従来の曲げ加工方法による応力分布図を示し、(B)は本実施形態による応力分布図を示す。図15に、図2に示すプレス部品の曲げ加工後における縮みフランジ成形部側の応力分布図(素材の引張強度が1180MPaの場合)であって、(A)は従来の曲げ加工方法による応力分布図を示し、(B)は本実施形態による応力分布図を示す。なお、各応力分布図は、所定の応力範囲毎に等高線で表し、ドット濃度の濃い方から薄い方まで7段階(a〜g)に分けて表示している。ドット濃度の濃い領域a〜cには、引張応力が生じている。また、ドット濃度の薄い領域e〜gには、圧縮応力が生じている。領域dは、応力が略ゼロの領域である。
<CAE analysis results of stress distribution in press parts>
Next, the CAE analysis result of the stress distribution in the press part after bending by the present press forming method and the present press die will be described with reference to FIGS. Here, the case where the tensile strength of the material is 980 MPa and the case where the tensile strength of the material is 1180 MPa will be described by comparing the conventional bending method and the bending method of the present embodiment. In the conventional bending method, as shown in FIG. 17, the shrink flange-formed part and the stretch flange-formed part are formed with the pad pressing the top of the hat against the lower punch over the entire longitudinal direction. This is a method of bending a material part to be bent. FIG. 12 is a stress distribution diagram (when the tensile strength of the material is 980 MPa) on the stretch flange forming part side after bending of the pressed part shown in FIG. 2, and (A) is the stress distribution by the conventional bending method. The figure shows a stress distribution diagram according to the present embodiment. FIG. 13 is a stress distribution diagram (when the tensile strength of the material is 980 MPa) on the side of the contracted flange formed part after bending of the pressed part shown in FIG. 2, and (A) shows the stress distribution by the conventional bending method. The figure shows a stress distribution diagram according to the present embodiment. FIG. 14 is a stress distribution diagram (when the tensile strength of the material is 1180 MPa) on the stretch flange forming part side after bending of the pressed part shown in FIG. 2, and (A) is the stress distribution by the conventional bending method. The figure shows a stress distribution diagram according to the present embodiment. FIG. 15 is a stress distribution diagram (when the tensile strength of the material is 1180 MPa) on the side of the flange-formed part after bending of the press part shown in FIG. 2, and (A) shows the stress distribution by the conventional bending method. The figure shows a stress distribution diagram according to the present embodiment. Each stress distribution diagram is represented by contour lines for each predetermined stress range, and is displayed in seven steps (a to g) from the darker dot density to the lighter dot density. Tensile stress is generated in the areas a to c where the dot density is high. Further, compressive stress is generated in the regions eg having a low dot density. The region d is a region where the stress is substantially zero.

(素材の引張強度が980MPaの場合)
図12(A)に示すように、従来の曲げ加工方法では、伸びフランジ成形部12の範囲において、引張応力が1番強い領域aが長手方向に連続的に存在する。また、引張応力が1番強い領域aの周囲には、引張応力が2番目に強い領域bが広く存在する。伸びフランジ成形部12の範囲においては、引張応力が1番強い領域aが30%位の面積を占め、引張応力が2番目に強い領域bが残りの70%位の面積を占めている。
(When the tensile strength of the material is 980 MPa)
As shown in FIG. 12 (A), in the conventional bending method, a region a having the strongest tensile stress is continuously present in the longitudinal direction in the range of the stretch flange formed portion 12. In addition, a region b having the second highest tensile stress is widely present around the region a having the highest tensile stress. In the range of the stretch flanged portion 12, the region a having the strongest tensile stress occupies about 30% area, and the region b having the second highest tensile stress occupies the remaining 70% area.

これに対して、図12(B)に示すように、本実施形態の曲げ加工方法では、伸びフランジ成形部12の範囲において、引張応力が1番強い領域aは存在せず、引張応力が2番目に強い領域bが長手方向に連続的に存在する。また、引張応力が2番強い領域bの周囲には、引張応力が3番目に強い領域cが広く存在する。応力が略ゼロの領域dも、一部存在する。伸びフランジ成形部12の範囲においては、引張応力が2番強い領域bが50%位の面積を占め、引張応力が3番目に強い領域cが40%位の面積を占め、応力が略ゼロの領域dが10%位の面積を占めている。
その結果、本実施形態によれば、伸びフランジ成形部12においては、引張応力のレベルが3段階の内、1段階近く低減できている。
On the other hand, as shown in FIG. 12B, in the bending method of this embodiment, there is no region a where the tensile stress is the strongest in the range of the stretch flange formed portion 12, and the tensile stress is 2 The second strongest region b exists continuously in the longitudinal direction. In addition, a region c having the third strongest tensile stress is widely present around the region b having the second highest tensile stress. A region d where the stress is substantially zero also exists in part. In the range of the stretch flanged portion 12, the region b where the tensile stress is the second strongest occupies an area of about 50%, the region c where the tensile stress is the third strongest occupies an area of about 40%, and the stress is substantially zero. The region d occupies an area of about 10%.
As a result, according to the present embodiment, in the stretch flange molded portion 12, the level of the tensile stress can be reduced to almost one of the three stages.

また、図13(A)に示すように、従来の曲げ加工方法では、縮みフランジ成形部13の範囲において、圧縮応力が1番強い領域gが長手方向に断続的に3箇所存在する。また、圧縮応力が1番強い領域gの周囲には、圧縮応力が2番目に強い領域fと3番目に強い領域eとが広く存在する。縮みフランジ成形部13の範囲においては、圧縮応力が1番強い領域gが30%位の面積を占め、圧縮応力が2番目に強い領域fが30%位の面積を占め、圧縮応力が3番目に強い領域eが30%位の面積を占め、応力が略ゼロの領域dが10%位の面積を占めている。   Further, as shown in FIG. 13A, in the conventional bending method, three regions g having the strongest compressive stress exist intermittently in the longitudinal direction in the range of the contracted flange formed portion 13. In addition, around the region g where the compressive stress is the strongest, a region f where the compressive stress is the second strongest and a region e where the third is the strongest exist widely. In the range of the shrinkage flange forming portion 13, the region g having the strongest compressive stress occupies an area of about 30%, the region f having the second strongest compressive stress occupies an area of about 30%, and the compressive stress is the third. The strong region e occupies about 30% area, and the region d where the stress is substantially zero occupies about 10% area.

これに対して、図13(B)に示すように、本実施形態の曲げ加工方法では、縮みフランジ成形部13の範囲において、圧縮応力が1番強い領域gは存在せず、圧縮応力が2番目に強い領域fが長手方向に断続的に3箇所存在する。また、圧縮応力が2番強い領域fの周囲には、圧縮応力が3番目に強い領域eが広く存在する。応力が略ゼロの領域dも、存在する。縮みフランジ成形部13の範囲においては、圧縮応力が2番強い領域fが30%位の面積を占め、圧縮応力が3番目に強い領域eが40%位の面積を占め、応力が略ゼロの領域dが30%位の面積を占めている。
その結果、本実施形態によれば、縮みフランジ成形部13においては、圧縮応力のレベルが3段階の内、1段階近く低減できている。
On the other hand, as shown in FIG. 13B, in the bending method of the present embodiment, in the range of the contracted flange formed portion 13, there is no region g where the compressive stress is the strongest, and the compressive stress is 2 The third strongest region f exists intermittently in the longitudinal direction. Further, a region e having the third strongest compressive stress is widely present around the region f having the second strongest compressive stress. There is also a region d where the stress is substantially zero. In the range of the shrinkage flange forming portion 13, the region f having the second highest compressive stress occupies an area of about 30%, the region e having the third highest compressive stress occupies an area of about 40%, and the stress is substantially zero. Region d occupies an area of about 30%.
As a result, according to the present embodiment, the level of compressive stress in the contracted flange molded portion 13 can be reduced by nearly one of the three levels.

(素材の引張強度が1180MPaの場合)
図14(A)に示すように、従来の曲げ加工方法では、伸びフランジ成形部12の範囲において、引張応力が1番強い領域aが長手方向に非常に広い範囲で連続的に存在する。また、引張応力が1番強い領域aの周囲には、引張応力が2番目に強い領域bと3番目に強い領域cと応力が略ゼロの領域dとが狭い間隔で存在する。伸びフランジ成形部12の範囲においては、引張応力が1番強い領域aが90%位の面積を占め、引張応力が2番目に強い領域bと3番目に強い領域cと応力が略ゼロの領域dとが残りの10%位の面積を占めている。
(When the tensile strength of the material is 1180 MPa)
As shown in FIG. 14A, in the conventional bending method, the region a having the strongest tensile stress is continuously present in a very wide range in the longitudinal direction in the range of the stretch flange formed portion 12. Further, around the region a where the tensile stress is the strongest, the region b where the tensile stress is the second strongest, the region c where the tensile stress is the strongest, and the region d where the stress is substantially zero are present at a narrow interval. In the range of the stretch flanged portion 12, the region a having the strongest tensile stress occupies an area of about 90%, the region b having the second strongest stress, the region c having the third strongest stress, and the region having almost zero stress. d occupies the remaining 10% of the area.

これに対して、図14(B)に示すように、本実施形態の曲げ加工方法では、伸びフランジ成形部12の範囲において、引張応力が1番強い領域aは長手方向で連続的に存在するが、幅方向で範囲が狭くなっている。また、引張応力が1番強い領域aの周囲には、引張応力が2番目に強い領域bと3番目に強い領域cと応力が略ゼロの領域dとが狭い間隔で存在する。伸びフランジ成形部12の範囲においては、引張応力が1番強い領域aが70%位の面積を占め、引張応力が2番目に強い領域bと3番目に強い領域cと応力が略ゼロの領域dとが残りの30%位の面積を占めている。
その結果、本実施形態によれば、引張強度が980MPaの場合より低減レベルが少ないが、伸びフランジ成形部12における引張応力を低減できる効果が認められる。
On the other hand, as shown in FIG. 14B, in the bending method of the present embodiment, the region a having the strongest tensile stress is continuously present in the longitudinal direction in the range of the stretch flange formed portion 12. However, the range is narrow in the width direction. Further, around the region a where the tensile stress is the strongest, the region b where the tensile stress is the second strongest, the region c where the tensile stress is the strongest, and the region d where the stress is substantially zero are present at a narrow interval. In the range of the stretch flanged portion 12, the region a having the strongest tensile stress occupies an area of about 70%, the region b having the second strongest stress, the region c having the third strongest stress, and the region having almost zero stress. d occupies the remaining 30% of the area.
As a result, according to the present embodiment, the reduction level is lower than that in the case where the tensile strength is 980 MPa, but an effect of reducing the tensile stress in the stretch flange molded portion 12 is recognized.

また、図15(A)に示すように、従来の曲げ加工方法では、縮みフランジ成形部13の範囲において、圧縮応力が1番強い領域gが長手方向で広い範囲に存在する。また、圧縮応力が1番強い領域gの上方には、圧縮応力が2番目に強い領域fと応力がゼロの領域dとが狭い間隔で存在する。縮みフランジ成形部13の範囲においては、圧縮応力が1番強い領域gが90%位の面積を占め、圧縮応力が2番目に強い領域fと応力がゼロの領域dとが10%位の面積を占めている。   Further, as shown in FIG. 15A, in the conventional bending method, in the range of the contracted flange forming portion 13, a region g having the strongest compressive stress exists in a wide range in the longitudinal direction. Further, above the region g where the compressive stress is the strongest, the region f where the compressive stress is the second strongest and the region d where the stress is zero exist at a narrow interval. In the range of the contracted flange forming portion 13, the area g having the strongest compressive stress occupies an area of about 90%, and the area f having the second highest compressive stress and the area d having no stress is about 10%. Accounted for.

これに対して、図15(B)に示すように、本実施形態の曲げ加工方法では、縮みフランジ成形部13の範囲において、圧縮応力が1番強い領域gは長手方向で断続的に2箇所存在する。また、圧縮応力が1番強い領域gの周囲には、圧縮応力が2番目に強い領域fと3番目に強い領域cと応力が略ゼロの領域dとが狭い間隔で存在する。縮みフランジ成形部13の範囲においては、圧縮応力が1番強い領域gが30%位の面積を占め、圧縮応力が2番目に強い領域fが40%位の面積を占め、圧縮応力が3番目に強い領域eと応力が略ゼロの領域dとが30%位の面積を占めている。
その結果、本実施形態によれば、引張強度が980MPaの場合より低減レベルが少ないが、縮みフランジ成形部13における圧縮応力を低減できる効果が認められる。
On the other hand, as shown in FIG. 15B, in the bending method of the present embodiment, in the range of the contracted flange formed portion 13, the region g where the compressive stress is the strongest is intermittently two in the longitudinal direction. Exists. Further, around the region g where the compressive stress is the strongest, the region f where the compressive stress is the second strongest, the region c where the compressive stress is the strongest, and the region d where the stress is substantially zero are present at a narrow interval. In the range of the shrinkage flange forming portion 13, the region g having the strongest compressive stress occupies an area of about 30%, the region f having the second strongest compressive stress occupies an area of about 40%, and the compressive stress is the third. Region e strong against stress and region d where stress is substantially zero occupy an area of about 30%.
As a result, according to the present embodiment, the reduction level is less than that in the case where the tensile strength is 980 MPa, but an effect of reducing the compressive stress in the contracted flange formed portion 13 is recognized.

<作用効果>
以上、詳細に説明したように、本実施形態のプレス成形方法によれば、伸びフランジ成形部12及び縮みフランジ成形部13から長手方向に離間する位置でハット頂上部11Aを形成する素材部分SS1Aをパッド22が下型ポンチ21に押圧した状態で、上型ダイ23は、下降することによって伸びフランジ成形部12及び縮みフランジ成形部13を形成する素材部分SS2、SS3を、下型ポンチ21の成形面に対して縮みフランジ成形側から伸びフランジ成形側へ回転しつつ移動させてから、下型ポンチ21に押圧するので、素材SSの曲げ加工途中において、縮みフランジ成形部13を形成する素材部分SS3には、素材外縁SS31に沿って延伸させる引張力f1が作用し、伸びフランジ成形部12を形成する素材部分SS2には、材料供給が増加して素材外縁SS21に沿って縮ませる圧縮力f2が作用する。そのため、曲げ加工が進行するに従って、縮みフランジ成形部13を形成する素材部分SS3における曲げ加工に伴う素材外縁SS31の肉余りが減少され、伸びフランジ成形部12を形成する素材部分SS2における曲げ加工に伴う素材外縁SS21の肉不足が減少される。したがって、曲げ加工後のプレス部品10では、縮みフランジ成形部13に残留する圧縮応力α2が減少し、伸びフランジ成形部12に残留する引張応力α1が減少する。その結果、曲げ加工後におけるプレス部品10において、縮みフランジ成形部13の残留圧縮応力α2及び伸びフランジ成形部12の残留引張応力α1がそれぞれ減少することよって、略ハット型断面が断面中心に対して回転する捻り量を低減させ、その寸法精度を向上させることができる。また、本曲げ加工は、冷間プレス工法で行われ、ホットプレス等のように素材を加熱、冷却する必要がないので、簡単な型構造でよく、生産性の低下を伴うことはない。
<Effect>
As described above in detail, according to the press molding method of the present embodiment, the material portion SS1A that forms the hat top portion 11A at a position spaced apart from the stretch flange molding portion 12 and the contraction flange molding portion 13 in the longitudinal direction. In the state where the pad 22 is pressed against the lower punch 21, the upper die 23 is lowered to form the material portions SS 2 and SS 3 that form the stretch flange forming portion 12 and the contracted flange forming portion 13 into the lower die punch 21. The material portion SS3 that forms the shrinkage flange forming portion 13 in the course of bending of the material SS, since it is pressed against the lower punch 21 after being moved while rotating from the shrinkage flange forming side to the stretch flange forming side with respect to the surface. The tensile force f1 that extends along the outer edge SS31 of the material acts, and the material portion SS2 that forms the stretch flange formed portion 12 Compressive force f2 acts for contracting along the material outer SS21 material supply is increased. Therefore, as the bending process proceeds, the surplus of the material outer edge SS31 associated with the bending process in the material part SS3 forming the shrinkage flange forming part 13 is reduced, and the bending process in the material part SS2 forming the stretched flange forming part 12 is performed. The accompanying lack of meat at the material outer edge SS21 is reduced. Therefore, in the pressed part 10 after bending, the compressive stress α2 remaining in the contracted flange formed portion 13 is reduced, and the tensile stress α1 remaining in the stretched flange formed portion 12 is reduced. As a result, in the pressed part 10 after bending, the residual compressive stress α2 of the contracted flange molded portion 13 and the residual tensile stress α1 of the stretched flange molded portion 12 are reduced, respectively, so that the substantially hat-shaped cross section has a cross section relative to the center of the cross section. The amount of twisting to rotate can be reduced, and the dimensional accuracy can be improved. Further, this bending process is performed by a cold press method, and it is not necessary to heat and cool the material as in the case of a hot press or the like. Therefore, a simple mold structure may be used, and productivity is not reduced.

よって、本実施形態によれば、長手方向へ連続する略ハット型断面を有し、その略ハット型断面のハット頂上部を挟んで対向する位置に伸びフランジ成形部と縮みフランジ成形部とが形成されたプレス部品を、素材外縁が展開抜きされた素材を冷間プレス工法で曲げ加工することによって形成する場合において、簡単な型構造で、生産性を低下させることなく、その寸法精度を向上させることができるプレス成形方法を提供することができる。   Therefore, according to the present embodiment, the substantially flange-shaped cross section that is continuous in the longitudinal direction is formed, and the stretch flange molded portion and the contracted flange molded portion are formed at positions facing each other across the top of the hat of the substantially hat-shaped cross section. When forming a pressed part by bending the material with the outer edge of the material unrolled by the cold press method, the dimensional accuracy is improved without reducing productivity with a simple mold structure. It is possible to provide a press molding method that can be used.

また、本実施形態によれば、上型ダイ23は、伸びフランジ成形部12と縮みフランジ成形部13とその間に挟まれたハット頂上部11Bとを形成する素材部分SS2、SS3、SS1Bを、パッド22を介することなく下型ポンチ21に押圧するので、上型ダイ23が下降する途中において、伸びフランジ成形部12と縮みフランジ成形部13とその間に挟まれたハット頂上部11Bとを形成する素材部分SS2、SS3、SS1Bは、パッド22の拘束を受けず、下型ポンチ21に対してより容易に移動することができる。そのため、縮みフランジ成形部13を形成する素材部分SS3における曲げ加工に伴う素材外縁SS31の肉余りがより一層減少され、伸びフランジ成形部12を形成する素材部分SS2における曲げ加工に伴う素材外縁SS21の肉不足がより一層減少される。その結果、曲げ加工後におけるプレス部品10において、縮みフランジ成形部13の残留圧縮応力α2及び伸びフランジ成形部12の残留引張応力α1がそれぞれ減少することに基づき、略ハット型断面が断面中心に対して回転する捻り量をより一層低減させることができる。   Further, according to the present embodiment, the upper die 23 is formed by padding the material portions SS2, SS3, and SS1B that form the stretched flange molded portion 12, the contracted flange molded portion 13, and the hat top 11B sandwiched therebetween. Since the lower die punch 21 is pressed without going through 22, the material that forms the stretch flange molding portion 12, the contraction flange molding portion 13, and the hat top portion 11 </ b> B sandwiched therebetween while the upper die 23 is lowered. The portions SS2, SS3, and SS1B are not restrained by the pad 22, and can move more easily with respect to the lower punch 21. Therefore, the material surplus of the material outer edge SS31 accompanying the bending process in the material part SS3 forming the shrinkage flange forming part 13 is further reduced, and the material outer edge SS21 accompanying the bending process in the material part SS2 forming the stretched flange forming part 12 is further reduced. Meat shortages are further reduced. As a result, in the pressed part 10 after bending, the substantially hat-shaped cross section has a cross section with respect to the center of the cross section, based on the decrease in the residual compressive stress α2 of the contracted flange formed portion 13 and the residual tensile stress α1 of the stretch flange formed portion 12 respectively. Thus, the amount of twisting to rotate can be further reduced.

また、本実施形態によれば、伸びフランジ成形部12を形成する素材部分SS2には、その素材外縁SS21から外方へ延びる余肉部YSを設けるので、上型ダイ23が下降する途中に余肉部YSが下方へ引っ張られ、下型ポンチ21の成形面に対して縮みフランジ成形側から伸びフランジ成形側への素材部分SS2、SS3、SS1Bの移動をより一層促進させることができる。そのため、縮みフランジ成形部13を形成する素材部分SS3における曲げ加工に伴う素材外縁SS31の肉余りがより一層減少され、伸びフランジ成形部12を形成する素材部分SS2における曲げ加工に伴う素材外縁SS21の肉不足がより一層減少される。その結果、曲げ加工後におけるプレス部品10において、縮みフランジ成形部13の残留圧縮応力α2及び伸びフランジ成形部12の残留引張応力α1がそれぞれ減少することに基づき、略ハット型断面が断面中心に対して回転する捻り量をより一層低減させることができる。   In addition, according to the present embodiment, the material portion SS2 forming the stretch flange molding portion 12 is provided with the surplus portion YS extending outward from the material outer edge SS21, so that the surplus portion of the upper die 23 is being lowered. The meat portion YS is pulled downward, and the movement of the material portions SS2, SS3, SS1B from the shrink flange forming side to the extending flange forming side can be further promoted with respect to the forming surface of the lower punch 21. Therefore, the material surplus of the material outer edge SS31 accompanying the bending process in the material part SS3 forming the shrinkage flange forming part 13 is further reduced, and the material outer edge SS21 accompanying the bending process in the material part SS2 forming the stretched flange forming part 12 is further reduced. Meat shortages are further reduced. As a result, in the pressed part 10 after bending, the substantially hat-shaped cross section has a cross section with respect to the center of the cross section, based on the decrease in the residual compressive stress α2 of the contracted flange formed portion 13 and the residual tensile stress α1 of the stretch flange formed portion 12 respectively. Thus, the amount of twisting to rotate can be further reduced.

また、本実施形態によれば、上型ダイ23と下型ポンチ21には、余肉部YSを下方へ折り曲げ加工するように形成された上型凸部23Kと下型凹部21Kとを備え、上型凸部23Kと下型凹部21Kとによって余肉部YSを下方へ折り曲げ加工した後に、伸びフランジ成形部12及び縮みフランジ成形部13を形成する素材部分SS2、SS3の曲げ加工を完了させるので、上型凸部23Kと下型凹部21Kとの間で余肉部YSを予めクリンチ(拘束)した状態で、伸びフランジ成形部12及び縮みフランジ成形部13を形成する素材部分SS2、SS3の曲げ加工を進行させることができる。そのため、縮みフランジ成形部13及び伸びフランジ成形部12を形成する素材部分SS3、SS2の曲げ加工時における素材の流れを、下型ポンチ21の成形面に対して縮みフランジ成形側から伸びフランジ成形側へ向かう略一方通行(矢印Qの方向)とすることができる。その結果、曲げ加工後におけるプレス部品10において、縮みフランジ成形部13における肉余り量が減って残留圧縮応力α2をより一層減少させ、伸びフランジ成形部12における材料供給量が増加して残留引張応力α1をより一層減少させて、略ハット型断面が断面中心に対して回転する捻り量を低減させ、プレス部品全体の寸法精度を更に向上させることができる。   Further, according to the present embodiment, the upper die 23 and the lower die punch 21 are provided with an upper die convex portion 23K and a lower die concave portion 21K formed so as to bend the surplus portion YS downward. Since the surplus part YS is bent downward by the upper mold convex part 23K and the lower mold concave part 21K, the bending process of the material parts SS2 and SS3 forming the stretch flange molding part 12 and the contraction flange molding part 13 is completed. Bending of the material portions SS2 and SS3 that form the stretch flange molding portion 12 and the shrink flange molding portion 13 in a state where the surplus portion YS is previously clinched (restrained) between the upper mold convex portion 23K and the lower mold concave portion 21K. Processing can be advanced. Therefore, the material flow at the time of bending of the material portions SS3 and SS2 forming the shrinkage flange forming portion 13 and the stretch flange forming portion 12 is changed from the shrink flange forming side to the stretch flange forming side with respect to the forming surface of the lower punch 21. It can be a substantially one-way direction (in the direction of arrow Q). As a result, in the pressed part 10 after bending, the amount of surplus in the shrinkage flange forming portion 13 is reduced, the residual compressive stress α2 is further reduced, and the material supply amount in the stretched flange forming portion 12 is increased, resulting in residual tensile stress. α1 can be further reduced, the amount of twist by which the substantially hat-shaped cross section rotates with respect to the center of the cross section can be reduced, and the dimensional accuracy of the entire press part can be further improved.

また、本実施形態によれば、素材SSは、引張強度が1〜1.2GPa程度の鋼板からなるので、引張強度が非常に高く通常の冷間プレス工法では形状凍結しにくいプレス部品において、ホットプレス等の生産性の低い工法を用いることなく、プレス部品全体の寸法精度を向上させることができる。また、本プレス成形方法によれば、プレス部品の高強度化と軽量化とを、低コストで実現することができる。   Further, according to the present embodiment, the material SS is made of a steel plate having a tensile strength of about 1 to 1.2 GPa. Therefore, in a pressed part that has a very high tensile strength and is difficult to freeze in a normal cold press method, The dimensional accuracy of the entire pressed part can be improved without using a low-productivity method such as pressing. In addition, according to the present press molding method, it is possible to achieve high strength and light weight of the pressed part at low cost.

また、本他の実施形態のプレス型によれば、パッド22は、伸びフランジ成形部12及び縮みフランジ成形部13から長手方向に離間する位置でハット頂上部11Aを形成する素材部分SS1Aを下型ポンチ21の成形面に押圧可能に形成され、上型ダイ23は、曲げ加工途中に、伸びフランジ成形部12及び縮みフランジ成形部13を形成する素材部分SS2、SS3を、下型ポンチ21の成形面に対して縮みフランジ成形側から伸びフランジ成形側へ回転移動可能に形成されたので、素材SSの曲げ加工途中において、パッド22が伸びフランジ成形部12及び縮みフランジ成形部13から離間する位置でハット頂上部11Aを形成する素材部分SS1Aを下型ポンチ21の成形面に拘束させ、その拘束させた素材部分SS1Aを中心にして、伸びフランジ成形部12及び縮みフランジ成形部13を形成する素材部分SS2、SS3を、下型ポンチ21の成形面に対して縮みフランジ成形側から伸びフランジ成形側へ回転しつつ移動させることができる。そのため、素材SSの曲げ加工途中において、縮みフランジ成形部13を形成する素材部分SS3には、素材外縁SS31に沿って延伸させる引張力f1が作用し、伸びフランジ成形部12を形成する素材部分SS2には、材料供給が増加して素材外縁SS21に沿って縮ませる圧縮力f2が作用する。すなわち、曲げ加工が進行するに従って、縮みフランジ成形部13を形成する素材部分SS3における曲げ加工に伴う素材外縁SS31の肉余りが減少され、伸びフランジ成形部12を形成する素材部分SS2における曲げ加工に伴う素材外縁SS21の肉不足が減少される。したがって、曲げ加工後のプレス部品10では、縮みフランジ成形部13に残留する圧縮応力α2が減少し、伸びフランジ成形部12に残留する引張応力α1が減少する。その結果、曲げ加工後におけるプレス部品10において、縮みフランジ成形部13の残留圧縮応力α2及び伸びフランジ成形部12の残留引張応力α1がそれぞれ減少することよって、略ハット型断面が断面中心に対して回転する捻り量を低減させ、その寸法精度を向上させることができる。また、本曲げ加工は、冷間で行われ、ホットプレス等のように素材を加熱、冷却する必要がないので、簡単な型構造でよく、生産性の低下を伴うことはない。   Further, according to the press die of the other embodiment, the pad 22 is formed by lowering the material portion SS1A forming the hat top 11A at a position spaced apart from the stretch flange molding portion 12 and the contraction flange molding portion 13 in the longitudinal direction. The upper die 23 is formed so that it can be pressed against the molding surface of the punch 21, and the upper die 23 is formed by forming the material portions SS 2 and SS 3 forming the stretch flange molding portion 12 and the contraction flange molding portion 13 during the bending process. Since it is formed so as to be able to rotate and move from the shrink flange forming side to the stretch flange forming side with respect to the surface, the pad 22 is separated from the stretch flange forming portion 12 and the shrink flange forming portion 13 during the bending process of the material SS. The material portion SS1A forming the hat top 11A is constrained to the molding surface of the lower punch 21 and the constrained material portion SS1A is the center. Thus, the material portions SS2 and SS3 forming the stretch flange molding portion 12 and the shrink flange molding portion 13 can be moved while rotating from the shrink flange molding side to the stretch flange molding side with respect to the molding surface of the lower punch 21. it can. Therefore, during the bending process of the material SS, the material portion SS3 that forms the contracted flange formed portion 13 is subjected to a tensile force f1 that extends along the material outer edge SS31, and the material portion SS2 that forms the stretched flange formed portion 12 , A compressive force f2 that increases the material supply and contracts along the material outer edge SS21 acts. That is, as the bending process proceeds, the surplus of the material outer edge SS31 accompanying the bending process in the material part SS3 that forms the contracted flange forming part 13 is reduced, and the bending process in the material part SS2 that forms the stretched flange forming part 12 is performed. The accompanying lack of meat at the material outer edge SS21 is reduced. Therefore, in the pressed part 10 after bending, the compressive stress α2 remaining in the contracted flange formed portion 13 is reduced, and the tensile stress α1 remaining in the stretched flange formed portion 12 is reduced. As a result, in the pressed part 10 after bending, the residual compressive stress α2 of the contracted flange molded portion 13 and the residual tensile stress α1 of the stretched flange molded portion 12 are reduced, respectively, so that the substantially hat-shaped cross section has a cross section with respect to the center of the cross section. The amount of twisting to rotate can be reduced, and the dimensional accuracy can be improved. Further, the main bending process is performed in a cold manner, and it is not necessary to heat and cool the material as in a hot press or the like. Therefore, a simple mold structure may be used, and productivity is not reduced.

よって、本他の実施形態によれば、長手方向へ連続する略ハット型断面を有し、その略ハット型断面のハット頂上部を挟んで対向する位置に伸びフランジ成形部と縮みフランジ成形部とが形成されたプレス部品を、素材外縁が展開抜きされた素材を曲げ加工することによって形成する場合において、簡単な型構造で、生産性を低下させることなく、その寸法精度を向上させることができるプレス型を提供することができる。   Therefore, according to this other embodiment, it has a substantially hat-shaped cross section that is continuous in the longitudinal direction, and the stretched flange molded part and the contracted flange molded part are located at positions facing each other across the top of the hat of the substantially hat shaped cross section. In the case of forming a stamped part by bending a material from which the outer edge of the material has been unfolded, the dimensional accuracy can be improved with a simple mold structure without reducing productivity. A press die can be provided.

また、本他の実施形態によれば、上型ダイ23は、伸びフランジ成形部12と縮みフランジ成形部13とその間に挟まれたハット頂上部11Bとを形成する素材部分SS2、SS3、SS1Bを、パッド22を介することなく下型ポンチ21の成形面に押圧可能に形成されたので、上型ダイ23が下降する途中において、伸びフランジ成形部12と縮みフランジ成形部13とその間に挟まれたハット頂上部11Bとを形成する素材部分SS2、SS3、SS1Bは、下型ポンチ21の成形面に対してパッド22の拘束を受けず、より容易に移動することができる。そのため、縮みフランジ成形部13を形成する素材部分SS3における曲げ加工に伴う素材外縁SS31の肉余りがより一層減少され、伸びフランジ成形部12を形成する素材部分SS2における曲げ加工に伴う素材外縁SS21の肉不足がより一層減少される。その結果、曲げ加工後におけるプレス部品10において、縮みフランジ成形部13の残留圧縮応力α2及び伸びフランジ成形部12の残留引張応力α1がそれぞれ減少することに基づき、略ハット型断面が断面軸中心に回転する捻り量をより一層低減させることができる。   In addition, according to the other embodiment, the upper die 23 includes the material portions SS2, SS3, and SS1B that form the stretch flange formed portion 12, the contracted flange formed portion 13, and the hat top 11B sandwiched therebetween. Since it is formed so as to be able to be pressed against the molding surface of the lower die punch 21 without using the pad 22, it is sandwiched between the stretch flange molding portion 12 and the contraction flange molding portion 13 while the upper die 23 is being lowered. The material portions SS2, SS3, SS1B forming the hat top 11B can be moved more easily without being restricted by the pad 22 with respect to the molding surface of the lower punch 21. Therefore, the material surplus of the material outer edge SS31 accompanying the bending process in the material part SS3 forming the shrinkage flange forming part 13 is further reduced, and the material outer edge SS21 accompanying the bending process in the material part SS2 forming the stretched flange forming part 12 is further reduced. Meat shortages are further reduced. As a result, in the pressed part 10 after bending, the substantially hat-shaped cross section is centered on the cross-sectional axis based on the decrease in the residual compressive stress α2 of the shrinkage flange forming portion 13 and the residual tensile stress α1 of the stretch flange forming portion 12 respectively. The amount of twisting to rotate can be further reduced.

また、本他の実施形態によれば、上型ダイ23と下型ポンチ21には、伸びフランジ成形部12を形成する素材部分SS2の素材外縁SS21から外方へ延びる余肉部YSを、伸びフランジ成形部12及び縮みフランジ成形部13を形成する素材部分SS2、SS3の曲げ加工開始前に、下方へ折り曲げ加工するように形成された上型凸部23Kと下型凹部21Kとを備えたので、上型ダイ23と下型ポンチ21との間で余肉部YSを予めクリンチ(拘束)した状態で、伸びフランジ成形部12及び縮みフランジ成形部13を形成する素材部分SS2、SS3の曲げ加工を進行させることができる。そのため、伸びフランジ成形部12及び縮みフランジ成形部13を形成する素材部分SS2、SS3の曲げ加工時における素材の流れを、下型ポンチ21の成形面に対して縮みフランジ成形側から伸びフランジ成形側へ向かう略一方通行(矢印Qの方向)とすることができる。その結果、曲げ加工後におけるプレス部品10において、縮みフランジ成形部13における肉余り量が減って残留圧縮応力α2をより一層減少させ、伸びフランジ成形部12における材料供給量が増加して残留引張応力α1をより一層減少させて、略ハット型断面が断面中心に対して回転する捻り量を低減させ、プレス部品全体の寸法精度を更に向上させることができる。   Further, according to the other embodiment, the upper die 23 and the lower die punch 21 extend the surplus portion YS extending outward from the material outer edge SS21 of the material portion SS2 forming the stretch flange forming portion 12. Since the material portions SS2 and SS3 forming the flange forming portion 12 and the contracted flange forming portion 13 are provided with an upper mold convex portion 23K and a lower mold concave portion 21K which are formed to be bent downward before starting the bending process. Bending of the material portions SS2 and SS3 forming the stretch flange forming portion 12 and the shrinking flange forming portion 13 in a state where the surplus portion YS is previously clinched (restrained) between the upper die 23 and the lower die 21 Can be advanced. Therefore, the material flow during bending of the material portions SS2 and SS3 forming the stretch flange molding portion 12 and the shrink flange molding portion 13 is changed from the shrink flange molding side to the stretch flange molding side with respect to the molding surface of the lower punch 21. It can be a substantially one-way direction (in the direction of arrow Q). As a result, in the pressed part 10 after bending, the amount of surplus in the shrinkage flange forming portion 13 is reduced, the residual compressive stress α2 is further reduced, and the material supply amount in the stretched flange forming portion 12 is increased, resulting in residual tensile stress. α1 can be further reduced, the amount of twist by which the substantially hat-shaped cross section rotates with respect to the center of the cross section can be reduced, and the dimensional accuracy of the entire press part can be further improved.

<変形例>
上述した実施形態は、本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜変更することができる。
例えば、本実施形態によれば、上型ダイ23と下型ポンチ21には、余肉部YSを下方へ折り曲げ加工するように形成された上型凸部23Kと下型凹部21Kとを備え、上型凸部23Kと下型凹部21Kとによって余肉部YSを下方へ折り曲げ加工して余肉部YSをクリンチ(拘束)したが、余肉部YSをクリンチ(拘束)する方法は、余肉部YSを下方へ折り曲げ加工する方法に限らない。例えば、上型凸部23Kと下型凹部21Kは、余肉部YSを挟持しながら上下動可能な挟持機構を備えてもよい。
例えば、本実施形態によれば、素材は、引張強度が980MPa以上の高張力鋼板としたが、これに限ることはなく、引張強度が980MPa以下の場合にも適用できることは言うまでもない。
例えば、本実施形態によれば、プレス成形する際、下型ポンチ21を固定し上型ダイ23を上下動させたが、上型ダイ23を固定し下型ポンチ21を上下動させてもかまわない。
<Modification>
The embodiment described above can be changed as appropriate without departing from the scope of the present invention.
For example, according to the present embodiment, the upper die 23 and the lower die punch 21 are provided with an upper die convex portion 23K and a lower die concave portion 21K formed so as to bend the surplus portion YS downward. The surplus part YS is bent downward by the upper mold convex part 23K and the lower mold concave part 21K to clinch the surplus part YS. The method is not limited to the method of bending the portion YS downward. For example, the upper mold convex part 23K and the lower mold concave part 21K may be provided with a clamping mechanism that can move up and down while clamping the surplus part YS.
For example, according to the present embodiment, the material is a high-tensile steel plate having a tensile strength of 980 MPa or more. However, the present invention is not limited to this, and it is needless to say that the material can also be applied when the tensile strength is 980 MPa or less.
For example, according to the present embodiment, when press molding, the lower die 21 is fixed and the upper die 23 is moved up and down, but the upper die 23 may be fixed and the lower die 21 may be moved up and down. Absent.

本発明は、長手方向へ連続する略ハット型断面を有し、その略ハット型断面のハット頂上部を挟んで対向する位置に伸びフランジ成形部と縮みフランジ成形部とが形成されたプレス部品を、曲げ加工によって形成するプレス成形方法及びプレス型として利用できる。   The present invention provides a press part having a substantially hat-shaped cross section that is continuous in the longitudinal direction, and an extended flange-formed part and a contracted flange-formed part formed at opposite positions across the top of the hat. It can be used as a press molding method and a press die formed by bending.

10 プレス部品
11、11A、11B ハット頂上部
12 伸びフランジ成形部
13 縮みフランジ成形部
20 プレス型
21 下型ポンチ
21K 下型凹部
22 パッド
23 上型ダイ
23K 上型凸部
SS 素材
YS 余肉部
SS1A、SS1B 素材部分
SS2、SS3 素材部分
SS21、SS31 素材外縁
10 Press parts 11, 11A, 11B Hat top 12 Stretch flange molding 13 Shrink flange molding 20 Press die 21 Lower die punch 21K Lower die recess 22 Pad 23 Upper die 23K Upper die convex portion SS Material YS Extra portion SS1A , SS1B material part SS2, SS3 material part SS21, SS31 material outer edge

Claims (8)

下型ポンチと、当該下型ポンチに素材を押圧するパッドと、当該パッドの外側に成形面を有する上型ダイとを備え、長手方向へ連続する略ハット型断面を有し、そのハット頂上部を挟んで対向する位置に伸びフランジ成形部と縮みフランジ成形部とが形成されたプレス部品を、展開抜きされた素材を冷間で曲げ加工して形成するプレス成形方法であって、
前記伸びフランジ成形部及び前記縮みフランジ成形部から離間する位置で前記ハット頂上部の素材部分を前記パッドが押圧した状態で、前記上型ダイは、前記下型ポンチに近接して前記伸びフランジ成形部及び前記縮みフランジ成形部を形成する素材部分を、前記下型ポンチに対して縮みフランジ成形側から伸びフランジ成形側へ回転移動させてから、前記下型ポンチに押圧することを特徴とするプレス成形方法。
A lower die punch, a pad that presses a material against the lower die punch, and an upper die having a molding surface outside the pad, and has a substantially hat-shaped cross section that is continuous in the longitudinal direction, and the top of the hat A press molding method in which a stretched flange molded part and a shrunken flange molded part are formed at opposite positions across the press part, and the unrolled material is bent and processed cold,
In a state where the pad presses the material portion at the top of the hat at a position away from the stretch flange molding part and the shrink flange molding part, the upper die is close to the lower punch and the stretch flange molding And a material portion forming the shrinkage flange molding portion is rotated with respect to the lower mold punch from the shrinkage flange molding side to the stretch flange molding side and then pressed to the lower mold punch. Molding method.
請求項1に記載されたプレス成形方法において、
前記上型ダイは、前記伸びフランジ成形部と前記縮みフランジ成形部とその間に挟まれた前記ハット頂上部とを形成する素材部分を、前記パッドを介することなく前記下型ポンチに押圧することを特徴とするプレス成形方法。
In the press molding method according to claim 1,
The upper die presses the material portion forming the stretch flange molding portion, the contraction flange molding portion, and the top of the hat sandwiched between the lower die punches without passing through the pad. A press forming method characterized.
請求項1又は請求項2に記載されたプレス成形方法において、
前記伸びフランジ成形部を形成する素材部分には、その素材外縁から外方へ延びる余肉部を設けることを特徴とするプレス成形方法。
In the press molding method according to claim 1 or 2,
A press molding method characterized in that a surplus portion extending outward from an outer edge of the material is provided on a material portion forming the stretch flange formed portion.
請求項3に記載されたプレス成形方法において、
前記上型ダイと前記下型ポンチには、前記余肉部を拘束するように形成された上型凸部と下型凹部とを備え、前記上型凸部と前記下型凹部とによって前記余肉部を拘束した後に、前記伸びフランジ成形部及び前記縮みフランジ成形部を形成する素材部分の曲げ加工を完了させることを特徴とするプレス成形方法。
In the press molding method according to claim 3,
The upper die and the lower die punch include an upper die convex portion and a lower die concave portion that are formed so as to constrain the surplus portion, and the extra die convex portion and the lower die concave portion form the extra die. After constraining a meat part, the press molding method characterized by completing the bending process of the raw material part which forms the said stretch flange molding part and the said shrink flange molding part.
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載されたプレス成形方法において、
前記素材は、引張強度が1〜1.2GPa程度の鋼板からなることを特徴とするプレス成形方法。
In the press molding method according to any one of claims 1 to 4,
The press forming method, wherein the material is a steel plate having a tensile strength of about 1 to 1.2 GPa.
下型ポンチと、当該下型ポンチに当接する素材を押圧するパッドと、当該パッドの外側に成形面を有する上型ダイとを備え、長手方向へ連続する略ハット型断面を有し、そのハット頂上部を挟んで対向する位置に伸びフランジ成形部と縮みフランジ成形部とが形成されたプレス部品を、展開抜きされた素材を冷間で曲げ加工して形成するプレス型であって、
前記パッドは、前記伸びフランジ成形部及び前記縮みフランジ成形部から離間する位置で前記ハット頂上部を形成する素材部分を前記下型ポンチに押圧可能に形成されたこと、
前記上型ダイは、曲げ加工途中に、前記伸びフランジ成形部及び前記縮みフランジ成形部を形成する素材部分を、前記下型ポンチに対して縮みフランジ成形側から伸びフランジ成形側へ回転移動可能に形成されたことを特徴とするプレス型。
The hat comprises a lower die punch, a pad that presses a material abutting against the lower die punch, and an upper die having a molding surface outside the pad, and has a substantially hat-shaped cross section continuous in the longitudinal direction. A press mold in which a stretched part and a contracted flange part are formed at opposite positions across the top part, and the unrolled material is bent and processed cold,
The pad is formed so as to be able to press the material portion forming the top of the hat to the lower punch at a position separated from the stretch flange molding part and the shrink flange molding part,
In the middle of bending, the upper die can rotate and move the material portion forming the stretch flange forming portion and the shrink flange forming portion from the shrink flange forming side to the stretch flange forming side with respect to the lower die punch. A press die characterized by being formed.
請求項6に記載されたプレス型において、
前記上型ダイは、前記伸びフランジ成形部と前記縮みフランジ成形部とその間に挟まれた前記ハット頂上部とを形成する素材部分を、前記パッドを介することなく前記下型ポンチに押圧可能に形成されたことを特徴とするプレス型。
The press die according to claim 6, wherein
The upper die is formed so that a material portion that forms the stretch flange forming portion, the shrink flange forming portion, and the top of the hat sandwiched therebetween can be pressed against the lower punch without using the pad. A press die characterized by being made.
請求項6又は請求項7に記載されたプレス型において、
前記上型ダイと前記下型ポンチには、前記伸びフランジ成形部を形成する素材部分の素材外縁から外方へ延びる余肉部を、前記伸びフランジ成形部及び前記縮みフランジ成形部を形成する素材部分の曲げ加工開始前に、拘束するように形成された上型凸部と下型凹部とを備えたことを特徴とするプレス型。
In the press die according to claim 6 or 7,
In the upper die and the lower die punch, a surplus portion extending outward from a material outer edge of a material portion forming the stretch flange formed portion is formed, and a material forming the stretch flange formed portion and the contracted flange formed portion is formed. A press die comprising an upper mold convex part and a lower mold concave part formed so as to restrain before starting the bending process of the part.
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