JP6658465B2 - Press forming mold and press forming method - Google Patents
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Description
本発明は、プレス成形用金型およびプレス成形方法に関し、特に、縮みフランジ変形を受けてプレス成形されるプレス成形品のプレス成形用金型およびプレス成形方法に関する。 The present invention relates to a press-molding die and a press-forming method, and more particularly to a press-molding die and a press-forming method for a press-formed product subjected to press-forming under shrinkage flange deformation.
曲げ稜線が湾曲して縮みフランジ変形となる縦壁部を有するプレス成形品をプレス成形する場合、その縦壁部は面内に圧縮変形を受けて成形され、この圧縮変形量は曲げ稜線から遠ざかるほど大きくなる。例えば、天板部が凸に湾曲した部品にプレス成形する場合、天板部と縦壁部との稜線が湾曲すると、縦壁部では天板部から離れるほど圧縮変形が大きくなる。
そして、このような圧縮変形を受けて成形されたプレス成形品の縦壁部にはシワが発生するという問題があり、特に、高張力鋼板を用いた場合においてはシワの発生が顕著となってプレス成形品の形状不良が問題となる。そのため、成形過程における縦壁部面内の圧縮変形によるシワの発生を抑制するための対策が必要となる。
When press-forming a press-formed product having a vertical wall portion in which a bending ridge is curved and shrinks to form a flange, the vertical wall portion is formed by being subjected to in-plane compression deformation, and the amount of compression deformation is away from the bending ridge. It becomes bigger. For example, in the case where a top plate portion is press-molded into a convexly curved part, if the ridgeline between the top plate portion and the vertical wall portion is curved, the compression deformation of the vertical wall portion increases as the distance from the top plate portion increases.
Then, there is a problem that wrinkles are generated in the vertical wall portion of the press-formed product subjected to such compressive deformation, and in particular, when high-tensile steel sheet is used, the generation of wrinkles becomes remarkable. The shape defect of the press-formed product becomes a problem. Therefore, it is necessary to take measures to suppress the generation of wrinkles due to the compressive deformation in the vertical wall surface during the forming process.
従来より、縦壁部に面内から板端部にかけて凹凸形状の部位を形成することによりシワの発生を抑制することが一般的に実施されている(非特許文献1)。
また、特許文献1には、曲率を有する縦壁面と該縦壁面の下方にフランジ面を有するプレス成形体において、前記縦壁面に凸形状に貼り出した凸状ビードを付与するとともに、該凸状ビードの直下のフランジ面に凹形状に窪ませた凹状ビードを付与することにより、しわ発生を抑制するプレス加工方法が開示されている。
さらに、特許文献2には、コの字型又はハの字型断面形状を有する金属製の製品の成形において、当該製品の縦壁部の長手方向で凸状の湾曲部に相当する位置に、凸形状のエンボスを設ける多段プレス成形方法が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, it has been generally practiced to suppress generation of wrinkles by forming a concavo-convex portion in a vertical wall portion from an in-plane to a plate end portion (Non-Patent Document 1).
Further, in Patent Document 1, in a press-formed body having a vertical wall surface having a curvature and a flange surface below the vertical wall surface, a convex bead stuck to the vertical wall surface in a convex shape is provided, and the convex shape is formed. A pressing method for suppressing wrinkling by providing a concave bead formed in a concave shape on a flange surface immediately below the bead is disclosed.
Further, in Patent Document 2, in the molding of a metal product having a U-shaped or C-shaped cross section, at a position corresponding to a convex curved portion in the longitudinal direction of the vertical wall portion of the product, A multi-stage press forming method for providing a convex emboss is disclosed.
非特許文献1や特許文献1においては、湾曲した縦壁部に前述のような凸状ビードを形成する技術が開示されているが、このような縦壁部を有するプレス成形品がコ字断面形状であって他の部品と溶接する際には、凸状ビードの座面を接合面とすることがあり、このような場合においては、凸状ビードの座面にシワが発生するのを避けるため、シワとなる材料の余りを吸収し、かつ凸状ビードの座面の平坦度を高く成形することが要求される。 Non Patent Literature 1 and Patent Literature 1 disclose a technique for forming the above-mentioned convex bead on a curved vertical wall portion, but a press-formed product having such a vertical wall portion has a U-shaped cross section. When welding with other parts with a shape, the seating surface of the convex bead may be used as a joining surface, in such a case, avoid wrinkling on the seating surface of the convex bead Therefore, it is required to absorb a surplus of wrinkling material and to form the convexity of the convex bead with high flatness.
しかしながら、特許文献1に開示されている技術によれば、パンチの凸状ビードの形状に沿って凹部を有する曲げ刃(ダイ)を備えた金型を使用した場合、その成形途中において曲げ刃の凹部で凸状ビードの形状にブランクが曲げ変形され、成形下死点において凸状ビードの座面は平坦に押し潰されるものの、前記凸状ビードに曲げ癖が残ってプレス成形品を金型から取り出す際に弾性回復するため、あるいは平坦に押し潰しきれないため、座面にシワ形状が発生し、面精度不良となって凸状ビードの座面の平坦度が低下するといった問題があった。 However, according to the technique disclosed in Patent Literature 1, when a mold having a bending blade (die) having a concave portion along the shape of the convex bead of the punch is used, the bending blade is not formed during the molding. The blank is bent and deformed into the shape of a convex bead at the concave portion, and at the bottom dead center of the molding, the seat surface of the convex bead is crushed flat, but the convex bead has a bending habit and the press molded product is removed from the mold. Since there is a problem that the seat surface is wrinkled due to elastic recovery at the time of taking out or cannot be completely crushed, the surface accuracy becomes poor and the flatness of the seat surface of the convex bead is reduced.
また、特許文献2に開示されている技術は、長手方向に凸状に湾曲した縦壁部に対して湾曲部に相当する位置に凸形状のエンボスを設けることにより、素材端部の線長差をなくしてシワ発生を抑制するためのものであるが、前記凸形状のエンボスの座面を平坦とすることについては何ら開示も示唆もされておらず、特許文献1に開示されている技術と同様、凸形状のエンボスの座面に発生するシワを抑制して平坦度を高く成形することができないといった問題があった。 In addition, the technology disclosed in Patent Literature 2 is to provide a convex embossment at a position corresponding to a curved portion with respect to a vertical wall portion curved in a convex shape in a longitudinal direction, so that a line length difference between material end portions is provided. It is intended to eliminate wrinkles and eliminate wrinkles.However, there is no disclosure or suggestion about flattening the seating surface of the convex embossment, and the technology disclosed in Patent Document 1 Similarly, there is a problem that wrinkles generated on the seating surface of the convex emboss cannot be suppressed to form a high flatness.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、天板部が湾曲し、該天板部から連続して成形されて縮みフランジ変形となる縦壁部を有し、該縦壁部に座面が平坦で前記縦壁部の高さ方向に延びる凸形状部が形成されたプレス成形品を成形するに際し、前記凸形状部の座面にシワが発生するのを抑制して該座面の平坦度を高く成形することができるプレス成形用金型およびプレス成形方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and has a vertical wall portion in which a top plate portion is curved and is continuously formed from the top plate portion and contracts to form a flange, When molding a press-formed product having a flat bearing surface on the vertical wall portion and a convex portion extending in the height direction of the vertical wall portion, it is possible to suppress wrinkles from being generated on the seat surface of the convex portion. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a press-forming die and a press-forming method capable of forming the seat surface with high flatness.
(1)本発明に係るプレス成形用金型は、天板部が湾曲し、該天板部から連続して成形されて縮みフランジ変形となる縦壁部を有し、座面が平坦で前記縦壁部の高さ方向に延びる凸形状部が前記縦壁部に形成されるプレス成形品を成形するものであって、パンチとダイを有し、前記パンチは、前記縦壁部を成形するパンチ側縦壁成形面部を有し、該パンチ側縦壁成形面部は、座面が平坦で高さ方向に伸びる凸形状形成部が形成されてなり、前記ダイは、前記パンチ側縦壁成形面部と協働して前記縦壁部を成形するダイ側縦壁成形面部と、該ダイ側縦壁成形面部から連続して設けられ、該ダイ側縦壁成形面部よりも先にその全部又は一部が前記ブランクに当接して該ブランクに波状の変形が生じるのを抑制する波状変形抑制面部を有し、前記ダイ側縦壁成形面部は、前記パンチ側縦壁成形面部に形成された前記凸形状形成部に対応する部位に凹部が形成されてなり、前記波状変形抑制面部は、前記ダイ側縦壁成形面部の凹部よりも幅広のブランク当接面部を有することを特徴とするものである。 (1) The press-molding die according to the present invention has a vertical wall portion in which a top plate portion is curved and is continuously formed from the top plate portion to be shrunk and flange deformed. The convex portion extending in the height direction of the vertical wall portion is for forming a press-formed product formed on the vertical wall portion, and has a punch and a die, and the punch forms the vertical wall portion. A punch-side vertical wall forming surface portion, wherein the punch-side vertical wall forming surface portion is formed with a convex-shaped forming portion having a flat seating surface and extending in a height direction; and the die includes the punch-side vertical wall forming surface portion. A die-side vertical wall forming surface portion for forming the vertical wall portion in cooperation with the die-side vertical wall forming surface portion is provided continuously from the die-side vertical wall forming surface portion, and all or a part thereof is provided before the die-side vertical wall forming surface portion. Has a wavy deformation suppressing surface portion that abuts on the blank to suppress wavy deformation of the blank, The side vertical wall forming surface portion has a concave portion formed at a portion corresponding to the convex shape forming portion formed on the punch side vertical wall forming surface portion, and the wavy deformation suppressing surface portion is formed of the die side vertical wall forming surface portion. It has a blank contact surface portion wider than the concave portion.
(2)上記(1)に記載のものにおいて、前記波状変形抑制面部のブランク当接面部は、前記ダイの長手方向の全長に亘ることを特徴とするものである。 (2) In the device described in the above (1), the blank contact surface portion of the wavy deformation suppressing surface portion extends over the entire length in the longitudinal direction of the die.
(3)本発明に係るプレス成形方法は、天板部が湾曲し、該天板部から連続して成形されて縮みフランジ変形となる縦壁部を有し、座面が平坦で前記縦壁部の高さ方向に延びる凸形状部が前記縦壁部に形成されたプレス成形品を、上記(1)又は(2)に記載のプレス成形用金型を用いて成形するものであって、前記パンチにブランクを載置して、前記パンチと前記ダイを相対移動させて縦壁部を成形する縦壁成形工程を有し、該縦壁成形工程は、前記波状変形抑制面部の前記ブランク当接面部を前記ブランクに当接させた状態で前記ダイを前記パンチ側に相対移動させる第1曲げ成形工程と、その後、前記波状変形抑制面部が前記ブランクから離れた状態で前記ダイを成形下死点まで相対移動させる第2曲げ成形工程とを備えたことを特徴とするものである。 (3) The press forming method according to the present invention has a vertical wall portion in which a top plate portion is curved and is continuously formed from the top plate portion and contracts to form a flange. A press-formed product in which a convex portion extending in the height direction of the portion is formed on the vertical wall portion by using the press-molding die according to the above (1) or (2), A vertical wall forming step of forming a vertical wall portion by placing a blank on the punch and moving the punch and the die relative to each other, wherein the vertical wall forming step includes a step of forming the vertical wall portion of the wavy deformation suppressing surface portion; A first bending forming step of relatively moving the die toward the punch with a contact surface portion in contact with the blank, and then forming the die with the wavy deformation suppressing surface separated from the blank; And a second bending step of relatively moving to a point. It is intended to.
(4)本発明に係るプレス成形方法は、天板部が湾曲し、該天板部から連続して成形されて縮みフランジ変形となる縦壁部を有し、座面が平坦で前記縦壁部の高さ方向に延びる凸形状部が前記縦壁部に形成されたプレス成形品を、上記(1)又は(2)に記載のプレス成形用金型を用いて成形するものであって、ブランクにおける前記縦壁部に相当する部位に、前記縦壁部の高さ方向に相当する方向に延びる溝形状部が所定の間隔で複数形成された溝付きブランクを成形する溝付きブランク成形工程と、前記パンチに前記溝付きブランクを載置して、前記パンチと前記ダイを相対移動させて前記複数形成された溝形状部の間に前記凸形状部が形成される前記縦壁部を曲げ成形する縦壁成形工程を有し、該縦壁成形工程は、少なくとも前記波状変形抑制面部の前記ブランク当接面部を前記溝付きブランクに当接させた状態で前記ダイを前記パンチ側に相対移動させる第1曲げ成形工程と、その後、前記波状変形抑制面部が前記溝付きブランクから離れた状態で前記ダイを成形下死点まで相対移動させる第2曲げ成形工程を備えたことを特徴とするものである。 (4) The press forming method according to the present invention is characterized in that the top plate portion has a curved vertical wall portion which is continuously formed from the top plate portion to be shrunk and flange deformed. A press-formed product in which a convex portion extending in the height direction of the portion is formed on the vertical wall portion by using the press-molding die according to the above (1) or (2), A grooved blank forming step of forming a grooved blank in which a plurality of groove-shaped portions extending in a direction corresponding to the height direction of the vertical wall portion are formed at predetermined intervals in a portion corresponding to the vertical wall portion in the blank; The grooved blank is placed on the punch, and the punch and the die are relatively moved to bend the vertical wall portion where the convex portion is formed between the plurality of formed groove portions. Vertical wall forming step, the vertical wall forming step is at least the wavy A first bending step of relatively moving the die to the punch side in a state where the blank contact surface portion of the shape suppressing surface portion is in contact with the grooved blank, and thereafter, the wavy deformation suppressing surface portion has the grooved blank. A second bending step of relatively moving the die to the bottom dead center of the molding while away from the mold.
本発明のプレス成形用金型は、パンチとダイを有し、前記パンチは、前記縦壁部を成形するパンチ側縦壁成形面部を有し、該パンチ側縦壁成形面部は、座面が平坦で高さ方向に伸びる凸形状形成部が形成されてなり、前記ダイは、前記パンチ側縦壁成形面部と協働して前記縦壁部を成形するダイ側縦壁成形面部と、該ダイ側縦壁成形面部から連続して設けられ、該ダイ側縦壁成形面部よりも先にその全部又は一部が前記ブランクに当接して該ブランクに波状の変形が生じるのを抑制する波状変形抑制面部を有し、前記ダイ側縦壁成形面部は、前記パンチ側縦壁成形面部に形成された前記凸形状形成部に対応する部位に凹部が形成されてなり、前記波状変形抑制面部は、前記ダイ側縦壁成形面部の凹部よりも幅広のブランク当接面部を有することにより、成形過程において前記ブランクにおける凸形状部に相当する部位の曲げ変形を抑制することで、前記凸形状部の座面にシワが発生することを抑制し、該凸形状部の座面の平坦度が高いプレス成形品を得ることができる。 The press-molding die of the present invention has a punch and a die, and the punch has a punch-side vertical wall forming surface for forming the vertical wall, and the punch-side vertical wall forming surface has a seating surface. A flat-shaped convex portion extending in the height direction is formed, the die includes a die-side vertical wall forming surface portion for forming the vertical wall portion in cooperation with the punch-side vertical wall forming surface portion; Wavy deformation suppression which is provided continuously from the side vertical wall forming surface portion and suppresses all or a part of the die from contacting with the blank prior to the die-side vertical wall forming surface portion to prevent wavy deformation of the blank. A surface portion, wherein the die-side vertical wall forming surface portion has a concave portion formed at a portion corresponding to the convex shape forming portion formed on the punch-side vertical wall forming surface portion, and the wavy deformation suppressing surface portion is Be sure to have a blank contact surface that is wider than the recess on the die side vertical wall molding surface. Thereby, by suppressing bending deformation of a portion corresponding to the convex portion in the blank in the forming process, it is possible to suppress wrinkles from being generated on the seat surface of the convex portion, and to flatten the seat surface of the convex portion. A highly press-formed product can be obtained.
本発明の実施の形態1乃至4に係るプレス成形用金型およびプレス成形方法を説明するに先立ち、本発明において成形対象とするプレス成形品1について説明する。
なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
Prior to describing the press-molding die and the press-forming method according to Embodiments 1 to 4 of the present invention, a press-formed product 1 to be formed in the present invention will be described.
In the specification and the drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[プレス成形品]
本発明の実施の形態において成形対象とするプレス成形品1は、図2に示すように、天板部3がプレス成形品1の長手方向に沿って側面視で上方に凸状に湾曲し、天板部3から稜線部4を介して連続して成形されて縮みフランジ変形となる縦壁部5を有するコ字断面形状のものであり、縦壁部5において、座面9が平坦で縦壁部5の下端から高さ方向に延びた凸形状部7が形成されたものである。
[Press molding]
In the press-formed product 1 to be formed in the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, the top plate portion 3 is curved upwardly convexly in a side view along the longitudinal direction of the press-formed product 1, The U-shaped section has a vertical wall portion 5 which is continuously formed from the top plate portion 3 via the ridge line portion 4 to be shrunk and flange-deformed, in which the seating surface 9 is flat and vertical. A convex portion 7 extending in the height direction from the lower end of the wall portion 5 is formed.
従来、プレス成形品1は、例えば図3(a)に示すように、縦壁部5を成形するパンチ側縦壁成形面部19を有するパンチ13と、パンチ側縦壁成形面部19と協働して縦壁部5を成形するダイ側縦壁成形面部21を有するダイ15と、ブランク31における天板部3に相当する部位を押さえるパッド17とを備えたプレス成形用金型11を用いて成形され、縦壁部5に凸形状部7を形成するため、パンチ側縦壁成形面部19には凸形状形成部25が形成され、ダイ側縦壁成形面部21には凸形状形成部25と対応する部位に凹部27が形成されている。
なお、図3に示すプレス成形用金型11およびプレス成形品1は、その幅方向1/2の部分のみを図示したものである。
Conventionally, the press-formed product 1 cooperates with a punch 13 having a punch-side vertical wall forming surface portion 19 for forming the vertical wall portion 5 and a punch-side vertical wall forming surface portion 19, as shown in FIG. Using a die 15 having a die-side vertical wall forming surface portion 21 for forming the vertical wall portion 5 by pressing, and a pad 17 for holding a portion of the blank 31 corresponding to the top plate portion 3. In order to form the convex portion 7 on the vertical wall portion 5, a convex shape forming portion 25 is formed on the punch side vertical wall forming surface portion 19, and the die side vertical wall forming surface portion 21 corresponds to the convex shape forming portion 25. A concave portion 27 is formed at the portion where the light beam flows.
Note that the press-molding die 11 and the press-formed product 1 shown in FIG. 3 show only a half portion in the width direction.
プレス成形品1の凸形状部7は、成形過程において縮みフランジ変形により縦壁部5にシワが発生するのを抑制するために縦壁部5に形成されたものであるが、プレス成形品1を他の部品と接合する際には、凸形状部7の座面9を他の部品との接合面とするため、座面9を平坦に形成することが必要となる。しかしながら、プレス成形用金型11を用いてプレス成形品1を成形すると、凸形状部7の座面9にシワが発生して平坦度が悪化し、他の部品と接合する際に問題となる場合があった。 The convex-shaped portion 7 of the press-formed product 1 is formed on the vertical wall portion 5 in order to suppress the generation of wrinkles in the vertical wall portion 5 due to shrinkage flange deformation in the forming process. When joining the to the other part, it is necessary to form the seating surface 9 flat in order to make the seating surface 9 of the convex part 7 a joining surface with the other part. However, when the press-formed product 1 is formed using the press-forming mold 11, wrinkles are generated on the seating surface 9 of the convex portion 7 and the flatness is deteriorated, which is a problem when joining with other parts. There was a case.
ここで、凸形状部7の座面9にシワが発生する理由を、図3(a)に示すプレス成形用金型11を用いてプレス成形品1を成形する過程のプレス成形解析を行い、図4に示す成形過程におけるブランク31の変形挙動の解析結果に基づいて以下に説明する。なお、図4においては、ブランク31の変形を見やすくするため、ダイ15(図3参照)を表示せずにパンチ13とパッド17とブランク31を図示している。 Here, the reason why wrinkles are generated on the seating surface 9 of the convex portion 7 is analyzed by press-forming analysis in the process of forming the press-formed product 1 using the press-forming die 11 shown in FIG. This will be described below based on the analysis result of the deformation behavior of the blank 31 in the forming process shown in FIG. In FIG. 4, the punch 13, the pad 17, and the blank 31 are illustrated without displaying the die 15 (see FIG. 3) so that the deformation of the blank 31 is easily seen.
プレス成形用金型11を用いてプレス成形品1をプレス成形する場合、パッド17によりブランク31の上面を押さえた状態で、ダイ15をパンチ13側に相対移動させると、ダイ15の曲げ刃R部23(図3(a)参照)がブランク31の表面に当接する。 When the press-formed product 1 is press-formed using the press-forming die 11, when the die 15 is relatively moved toward the punch 13 with the upper surface of the blank 31 being pressed by the pad 17, the bending blade R of the die 15 The portion 23 (see FIG. 3A) comes into contact with the surface of the blank 31.
ここで、ダイ側縦壁成形面部21には縦壁部5に凸形状部7を形成する凹部27と凹部27同士の間であってパンチ13側に突出した凸部29が形成されており、ダイ側縦壁成形面部21の表面は凹凸形状であり、この凹凸形状は曲げ刃R部23まで連続している(図3(a)参照)。 Here, on the die-side vertical wall forming surface portion 21, a concave portion 27 forming the convex portion 7 on the vertical wall portion 5 and a convex portion 29 protruding toward the punch 13 between the concave portions 27 are formed. The surface of the die-side vertical wall forming surface portion 21 has an uneven shape, and the uneven shape continues to the bending blade R portion 23 (see FIG. 3A).
そのため、ダイ15の曲げ刃R部23がブランク31の表面に当接すると、ブランク31の表面に、まず、曲げ刃R部23における凸部29がプレス成形品1の隣接する凸形状部7の間を成形する部分として当接する。 Therefore, when the bending blade R portion 23 of the die 15 comes into contact with the surface of the blank 31, first, the convex portion 29 of the bending blade R portion 23 is formed on the surface of the blank 31 with the adjacent convex portion 7 of the press-formed product 1. The gap is abutted as a part to be formed.
そして、ダイ15をパンチ13側にさらに相対移動させると、曲げ刃R部23における凸部29がブランク31の表面に当接して成形を開始しても、凹部27は当接しないため、ブランク31は、塑性曲げを受けて波状に変形する(図4(b)〜(d)中破線の楕円で囲んだ部位、図4(d−2))。 When the die 15 is further moved to the punch 13 side, even if the convex portion 29 of the bending blade R portion abuts on the surface of the blank 31 and starts forming, the concave portion 27 does not abut. Is deformed in a wave-like shape due to plastic bending (FIG. 4 (d-2)).
このようなブランク31における波状の変形は、成形下死点近傍(図4(e))においてダイ15の凹部27とパンチ13の凸形状形成部25とでゆるやかな凹凸状に変形されるが、一旦、塑性曲げを受けた部位を平坦に強圧しても完全にその塑性曲げ変形を解消するには至らずに曲げ癖が残ってしまい、その結果、成形下死点(図4(f))においては凸形状部7の座面9におけるシワとなって平坦に成形することが困難となる。
さらに、塑性曲げ変形を受けて曲げ癖が残った部位における平坦度は、その曲げの曲率半径が小さいほど低下し、この傾向は、高張力鋼板において特に顕著である。
Such a wavy deformation of the blank 31 is deformed into a gently uneven shape near the bottom dead center of the molding (FIG. 4E) by the concave portion 27 of the die 15 and the convex shape forming portion 25 of the punch 13. Even if the part that has undergone plastic bending is pressed firmly flat, the bending habit remains without completely eliminating the plastic bending deformation, and as a result, the bottom dead center of the molding (FIG. 4 (f)) In this case, wrinkles are formed on the seating surface 9 of the convex portion 7 and it becomes difficult to form the flat portion flat.
Furthermore, the flatness of a portion where a bending habit remains due to plastic bending deformation decreases as the radius of curvature of the bending decreases, and this tendency is particularly remarkable in a high-tensile steel sheet.
本発明は、凸形状部7が形成された縦壁部5の成形過程において、ブランク31に生じる波状の変形を抑制することにより、プレス成形品1の凸形状部7の座面9に発生するシワを抑制して平坦度を高く成形するものである。 The present invention is generated on the seating surface 9 of the convex portion 7 of the press-formed product 1 by suppressing the wavy deformation generated in the blank 31 in the process of forming the vertical wall portion 5 on which the convex portion 7 is formed. It is to form wrinkles with high flatness while suppressing wrinkles.
なお、図2に示すプレス成形品1は、コ字断面形状であったが、本発明に係るプレス成形用金型およびプレス成形方法で成形対象とするプレス成形品は、縮みフランジ変形となる縦壁部を有し、該縦壁部の下端にフランジ部が設けられていないものであればよく、L字断面形状のものであってもよく、要するに、縮みフランジ変形となる縦壁部を有するプレス成形品であればよい。 Although the press-formed product 1 shown in FIG. 2 has a U-shaped cross-sectional shape, the press-formed product to be formed by the press-forming die and the press-forming method according to the present invention has a vertical shape in which shrinkage flange deformation occurs. The vertical wall portion may have an L-shaped cross-sectional shape as long as it has a wall portion and a flange portion is not provided at the lower end of the vertical wall portion. In other words, the vertical wall portion has a contracted flange deformation. Any press-formed product may be used.
また、プレス成形品1は、側面視で上方に凸形状に湾曲した形状であるが、例えば、平面視で側方に凸形状に湾曲した天板部や、平面視と側面視のいずれにおいても凸形状に湾曲した天板部を有するプレス成形品においては、これらの天板部から連続して成形される縦壁部は縮みフランジ変形となるため、本発明に係るプレス成形用金型およびプレス成形方法の適用対象となる。 Further, the press-formed product 1 has a shape curved upwardly convexly in a side view. For example, a top plate portion curved convexly laterally in a plan view, or a top plate portion in both a plan view and a side view. In a press-formed product having a top plate portion curved in a convex shape, the vertical wall portion continuously formed from these top plate portions shrinks and deforms in a flange shape. Applicable to the molding method.
さらに、図2に示すプレス成形品1は、縦壁部5に5個の凸形状部7が形成されたものであるが、本発明で成形対象とするプレス成形品は、他の部品との接合面を確保できるものであればよく、また、縦壁部において大きな曲げ変形(小さな曲率半径)が発生しない部位については凸形状部を形成せずに凸形状部の個数を適宜設定することにより、プレス成形における成形荷重を抑制することが可能となるので、凸形状部の個数は、上記のものに限定されるものではない。
以下、本発明に係る実施の形態1乃至4について説明する。
Further, the press-formed product 1 shown in FIG. 2 is one in which five convex portions 7 are formed on the vertical wall portion 5, and the press-formed product to be formed in the present invention is different from other components. Any portion that can secure the joint surface may be used. In addition, for a portion where a large bending deformation (small radius of curvature) does not occur in the vertical wall portion, the number of the convex portions is appropriately set without forming the convex portion. In addition, since the molding load in the press molding can be suppressed, the number of the convex portions is not limited to the above.
Hereinafter, Embodiments 1 to 4 according to the present invention will be described.
[実施の形態1]
本発明の実施の形態1に係るプレス成形用金型41は、図2に示すように、天板部3が湾曲し、天板部3から稜線部4を介して連続して成形されて縮みフランジ変形となる縦壁部5を有し、座面9が平坦で縦壁部5の高さ方向に延びる凸形状部7が縦壁部5に形成されたプレス成形品1を成形するものであって、図1に示すように、パンチ43とダイ45とパッド47を有し、パンチ43は、パンチ側縦壁成形面部49を有し、ダイ45は、ダイ側縦壁成形面部51と波状変形抑制面部53とを有するものである。
以下、上記の各構成について詳細に説明する。
[Embodiment 1]
As shown in FIG. 2, the press molding die 41 according to the first embodiment of the present invention has the top plate portion 3 curved, and is formed continuously from the top plate portion 3 via the ridge line portion 4 and contracted. It has a vertical wall portion 5 which is deformed by a flange, and has a flat bearing surface 9 and a convex portion 7 extending in the height direction of the vertical wall portion 5 to form a press-formed product 1 formed on the vertical wall portion 5. As shown in FIG. 1, the punch 43 includes a punch 43, a die 45, and a pad 47. The punch 43 has a punch-side vertical wall forming surface portion 49, and the die 45 is corrugated with the die-side vertical wall forming surface portion 51. And a deformation suppressing surface portion 53.
Hereinafter, each of the above configurations will be described in detail.
<パンチ>
パンチ43は、図1に示すように、縦壁部5を成形するパンチ側縦壁成形面部49を有するものであり、パンチ側縦壁成形面部49には、座面が平坦で縦壁部5の高さ方向に伸びる凸形状形成部55が形成されてなるものである。
凸形状形成部55は、プレス成形品1の成形過程において縦壁部5に凸形状部7を形成するものであり、図1においては、長手方向に複数形成されている。
<Punch>
As shown in FIG. 1, the punch 43 has a punch-side vertical wall forming surface portion 49 for forming the vertical wall portion 5. The punch-side vertical wall forming surface portion 49 has a flat seating surface and a vertical wall portion 5. Is formed in a convex shape forming portion 55 extending in the height direction of the first embodiment.
The convex shape forming portion 55 is for forming the convex shape portion 7 on the vertical wall portion 5 in the process of forming the press-formed product 1, and a plurality of the convex shape forming portions 55 are formed in the longitudinal direction in FIG.
<ダイ>
ダイ45は、図1に示すように、ダイ側縦壁成形面部51と、ダイ側縦壁成形面部51から下方に連続して設けられ、成形過程においてダイ側縦壁成形面部51よりも先にブランク31に当接する波状変形抑制面部53とを有するものである。
ダイ側縦壁成形面部51は、パンチ側縦壁成形面部49と協働して縦壁部5を成形するものであり、パンチ側縦壁成形面部49に形成された凸形状形成部55に対応する部位に凹部57が形成され、凹部57の間にはパンチ43側に突出した凸部59が形成されている。そのため、ダイ側縦壁成形面部51の表面は凹凸形状となっている。
<Die>
As shown in FIG. 1, the die 45 is provided continuously below the die-side vertical wall forming surface portion 51 and the die-side vertical wall forming surface portion 51, and is provided before the die-side vertical wall forming surface portion 51 in the forming process. And a wavy deformation suppressing surface portion 53 that comes into contact with the blank 31.
The die-side vertical wall forming surface portion 51 forms the vertical wall portion 5 in cooperation with the punch-side vertical wall forming surface portion 49, and corresponds to the convex shape forming portion 55 formed on the punch-side vertical wall forming surface portion 49. A concave portion 57 is formed at a portion where the protrusion 43 is formed, and a convex portion 59 protruding toward the punch 43 is formed between the concave portions 57. Therefore, the surface of the die-side vertical wall forming surface portion 51 has an uneven shape.
波状変形抑制面部53は、ダイ15の曲げ刃R部23(図3(a))において長手方向の全長に亘って段差をなくしてフラットに形成されたものであり、成形過程において、ダイ側縦壁成形面部51よりも先にその全部がブランクに当接するブランク当接面部53aとなる。
そして、ブランク当接面部53aがブランク31に当接した状態でブランク31を曲げ成形する過程において、ブランク31に波状の変形が生じるのを抑制する。
The wavy deformation suppressing surface portion 53 is formed flat in the bending blade R portion 23 of the die 15 (FIG. 3A) without a step over the entire length in the longitudinal direction. The entirety of the wall forming surface portion 51 becomes a blank contact surface portion 53a that contacts the blank before the wall forming surface portion 51.
And in the process of bending and forming the blank 31 in a state where the blank contact surface portion 53a is in contact with the blank 31, generation of wavy deformation of the blank 31 is suppressed.
ここで、図1に示すブランク当接面部53aは、凹部57の底面と面一となるように設けられているが、本実施の形態1に係るブランク当接面部53aは、ダイの長手方向の全長に亘って凹凸のないように形成されたものであれば、その表面が凹部57の底面と面一となるものに限定されるものではない。 Here, the blank contact surface portion 53a shown in FIG. 1 is provided so as to be flush with the bottom surface of the concave portion 57, but the blank contact surface portion 53a according to the first embodiment is provided in the longitudinal direction of the die. The surface is not limited to the one whose surface is flush with the bottom surface of the concave portion 57 as long as it is formed so as to have no unevenness over the entire length.
また、本実施の形態1に係るプレス成形用金型41は、パッド47を備えたものであるが、ブランク31を押さえるパッド47は必ずしも要するものではない。 The press-molding die 41 according to the first embodiment includes the pad 47, but the pad 47 for pressing the blank 31 is not always required.
次に、本実施の形態1に係るプレス成形方法について説明する。
本実施の形態1に係るプレス成形方法は、図1に示すプレス成形用金型41を用いてプレス成形品1を成形するものであって、パンチ43にブランク31を載置して、パンチ43とダイ45を相対移動させて縦壁部5を成形する縦壁成形工程を有し、該縦壁成形工程は、ブランク31にダイ45の波状変形抑制面部53であるブランク当接面部53aを当接させた状態でダイ45をパンチ43側に相対移動させる第1曲げ成形工程と、その後、波状変形抑制面部53がブランク31から離れた状態でダイ45を成形下死点まで相対移動させる第2曲げ成形工程とを備えたものである。
Next, a press forming method according to the first embodiment will be described.
The press forming method according to the first embodiment is for forming the press-formed product 1 using the press-forming die 41 shown in FIG. A vertical wall forming step of forming the vertical wall portion 5 by relatively moving the die 45 and the die 45. In the vertical wall forming step, the blank contact surface portion 53a, which is the wavy deformation suppressing surface portion 53 of the die 45, is applied to the blank 31. A first bending step in which the die 45 is relatively moved toward the punch 43 in the contact state, and a second step in which the die 45 is relatively moved to the bottom dead center in the state in which the wavy deformation suppressing surface 53 is separated from the blank 31. And a bending step.
以下、本実施の形態1に係るプレス成形方法の第1曲げ成形工程と第2曲げ成形工程について、図5に基づいて以下に説明する。なお、図5は、プレス成形用金型41によりプレス成形品1を成形する過程のプレス成形解析により得られたブランク31の変形挙動の解析結果であり、ブランク31の変形を見やすくするため、ダイ45(図1参照)を表示せずにパンチ43とパッド47とブランク31を図示している。 Hereinafter, the first bending step and the second bending step of the press forming method according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an analysis result of the deformation behavior of the blank 31 obtained by the press molding analysis in the process of forming the press molded product 1 by the press molding die 41. The punch 43, the pad 47, and the blank 31 are illustrated without displaying 45 (see FIG. 1).
<第1曲げ成形工程>
第1曲げ成形工程は、ブランク31にダイ45の波状変形抑制面部53であるブランク当接面部53aを当接させた状態でダイ45をパンチ43側に相対移動させる工程である。
<First bending process>
The first bending step is a step of relatively moving the die 45 toward the punch 43 in a state where the blank contact surface 53a, which is the wavy deformation suppressing surface 53 of the die 45, is in contact with the blank 31.
第1曲げ成形工程において、ブランク31は、図5(a)〜(d)に示すように変形する。
まず、パッド47によりブランク31の上面を押さえた状態で、ダイ45をパンチ43側に相対移動させると、ダイ45のブランク当接面部53aがブランク31の表面に当接し、ブランク31の曲げ変形が開始する(図5(b))。
In the first bending step, the blank 31 is deformed as shown in FIGS.
First, when the die 45 is relatively moved toward the punch 43 in a state where the upper surface of the blank 31 is pressed by the pad 47, the blank contact surface 53a of the die 45 contacts the surface of the blank 31, and the bending deformation of the blank 31 is reduced. Start (FIG. 5B).
前述のとおり、ブランク当接面部53aは、凹部57と凸部59の段差をなくしてフラット化したものであるため、ブランク31は、ブランク当接面部53aの全面と当接し、従来のプレス成形用金型11を用いて成形した場合のような波状の変形(図4(b)〜(d))が生じることなく、比較的平坦を保ったまま曲げ成形される(図5(b)〜(d)中破線の楕円で囲んだ部位)。 As described above, since the blank contact surface portion 53a is flattened without the step between the concave portion 57 and the convex portion 59, the blank 31 comes into contact with the entire surface of the blank contact surface portion 53a, and the conventional press molding is performed. Bending is performed while maintaining a relatively flat shape without causing a wavy deformation (FIGS. 4B to 4D) as in the case of forming using the mold 11 (FIGS. 5B to 5D). d) A part surrounded by a middle broken line ellipse).
<第2曲げ成形工程>
第2曲げ成形工程は、波状変形抑制面部53がブランク31から離れた状態でダイ45を成形下死点まで相対移動させる工程である。
<Second bending process>
The second bending step is a step of relatively moving the die 45 to the bottom dead center of the forming process in a state where the wavy deformation suppressing surface 53 is separated from the blank 31.
第2曲げ成形工程において、ブランク31は、図5(e)〜(f)に示すように変形する。
第1曲げ成形工程においてブランク当接面部53aが当接した状態でダイ45をパンチ43側に相対移動させた後、ダイ45の波状変形抑制面部53はブランク31の表面から離れ、図5(e)に示すように、ダイ側縦壁成形面部51の凸部59(図1)がブランク31に当接してゆるやかな凹凸状の変形が生じる。
In the second bending process, the blank 31 is deformed as shown in FIGS.
In the first bending step, after the die 45 is relatively moved toward the punch 43 in a state where the blank contact surface portion 53a is in contact, the wavy deformation suppressing surface portion 53 of the die 45 is separated from the surface of the blank 31, and FIG. As shown in (), the convex portion 59 (FIG. 1) of the die-side vertical wall forming surface portion 51 comes into contact with the blank 31, and a gently uneven shape is generated.
そして、ダイ45を成形下死点まで相対移動させると、ブランク31は、パンチ側縦壁成形面部49とダイ側縦壁成形面部51とで挟圧され、図5(f)に示すように、縦壁部5に凸形状部7が形成されたプレス成形品1が成形される。 When the die 45 is relatively moved to the bottom dead center of the molding, the blank 31 is pressed between the punch-side vertical wall forming surface portion 49 and the die-side vertical wall forming surface portion 51, and as shown in FIG. The press-formed product 1 in which the convex portion 7 is formed on the vertical wall portion 5 is formed.
以上、本実施の形態1に係るプレス成形用金型41を用いることにより、成形初期の段階からブランク当接面部53aがブランク31に当接することによりブランク31に波状の変形が生じるのを抑制し、比較的平坦に保ったままブランク31を曲げ成形することができるため、プレス成形品1の凸形状部7の座面9におけるシワの発生が抑制され、座面9の平坦度を高く成形することができる。 As described above, by using the press-molding die 41 according to the first embodiment, it is possible to suppress the occurrence of wavy deformation of the blank 31 due to the contact of the blank contact surface 53a with the blank 31 from the initial stage of molding. Since the blank 31 can be bent and formed while keeping it relatively flat, generation of wrinkles on the seating surface 9 of the convex portion 7 of the press-formed product 1 is suppressed, and the flatness of the seating surface 9 is formed high. be able to.
[実施の形態2]
本発明の実施の形態2に係るプレス成形用金型61は、図2に示すプレス成形品1を成形するものであって、図6に示すように、パンチ43とダイ63とパッド47を有し、パンチ43は、パンチ側縦壁成形面部49を有し、ダイ63は、ダイ側縦壁成形面部65と波状変形抑制面部67とを有するものである。
[Embodiment 2]
The press-molding die 61 according to the second embodiment of the present invention is for molding the press-formed product 1 shown in FIG. 2, and has a punch 43, a die 63, and a pad 47 as shown in FIG. The punch 43 has a punch-side vertical wall forming surface portion 49, and the die 63 has a die-side vertical wall forming surface portion 65 and a wavy deformation suppressing surface portion 67.
プレス成形用金型61が有するパンチ43およびパッド47については、前述の実施の形態1に係るプレス成形用金型41が有するものと同一の機能を有するものであるため、以下、本実施の形態2に係るダイ63について説明する。 The punch 43 and the pad 47 of the press mold 61 have the same functions as those of the press mold 41 according to the first embodiment. 2 will be described.
<ダイ>
ダイ63は、図6に示すように、ダイ側縦壁成形面部65と、ダイ側縦壁成形面部65から下方に連続して設けられ、成形過程においてダイ側縦壁成形面部65よりも先にブランク31に当接する波状変形抑制面部67とを有するものである。
<Die>
As shown in FIG. 6, the die 63 is provided continuously below the die-side vertical wall forming surface portion 65 and the die-side vertical wall forming surface portion 65, and is provided before the die-side vertical wall forming surface portion 65 in the forming process. And a wavy deformation suppressing surface portion 67 that comes into contact with the blank 31.
ダイ側縦壁成形面部65は、パンチ側縦壁成形面部49と協働して縦壁部5を成形するものであり、パンチ側縦壁成形面部49に形成された凸形状形成部55に対応する部位に凹部69が形成され、凹部69の間にはパンチ43側に突出した凸部71が形成されている。そのため、ダイ側縦壁成形面部65の表面は凹凸形状となっている。 The die-side vertical wall forming surface portion 65 is for forming the vertical wall portion 5 in cooperation with the punch-side vertical wall forming surface portion 49, and corresponds to the convex shape forming portion 55 formed on the punch-side vertical wall forming surface portion 49. A concave portion 69 is formed at the portion where the protrusion 43 is formed, and a convex portion 71 protruding toward the punch 43 is formed between the concave portions 69. Therefore, the surface of the die-side vertical wall forming surface portion 65 has an uneven shape.
波状変形抑制面部67は、図6に示すように、長手方向中央部にフラット形状のブランク当接面部67aを有し、ブランク当接面部67aの長手方向両側にはダイ側縦壁成形面部65の凹部69と凸部71が形成された凹凸形状の凹凸部67bを有する。 As shown in FIG. 6, the wavy deformation suppressing surface portion 67 has a flat-shaped blank contact surface portion 67 a at the center in the longitudinal direction, and a die-side vertical wall forming surface portion 65 on both sides in the longitudinal direction of the blank contact surface portion 67 a. It has a concave-convex portion 67b in which a concave portion 69 and a convex portion 71 are formed.
ブランク当接面部67aは、ダイ側縦壁成形面部65の中央にある凹部69よりも幅広であり、成形過程において中央部のダイ側縦壁成形面部65よりも先にブランク31の表面に当接してブランク31の波状の変形を抑制するものである。 The blank contact surface portion 67a is wider than the concave portion 69 at the center of the die-side vertical wall forming surface portion 65, and contacts the surface of the blank 31 before the die-side vertical wall forming surface portion 65 at the center in the forming process. Thus, the wavy deformation of the blank 31 is suppressed.
ここで、図6に示すブランク当接面部67aは、その表面が凹部69の底面と面一となるように設けられたものであるが、本実施の形態2に係るブランク当接面部は、凹部69よりも幅広であって凹凸のないように形成されたものであれば、その表面が凹部69の底面と面一となるものに限定されるものではない。 Here, the blank contact surface portion 67a shown in FIG. 6 is provided such that the surface thereof is flush with the bottom surface of the concave portion 69. However, the blank contact surface portion according to the second embodiment has a concave portion. The surface is not limited to the one whose surface is flush with the bottom surface of the concave portion 69 as long as it is wider than 69 and formed so as to have no irregularities.
次に、本実施の形態2に係るプレス成形方法について説明する。
本実施の形態2に係るプレス成形方法は、図6に示すプレス成形用金型61を用いてプレス成形品1を成形するものであって、パンチ43にブランク31を載置して、パンチ43とダイ63を相対移動させて縦壁部5を成形する縦壁成形工程を有し、該縦壁成形工程は、ブランク31にダイ63の波状変形抑制面部67の一部であるブランク当接面部67aを当接させた状態でダイ63をパンチ43側に相対移動させる第1曲げ成形工程と、その後、波状変形抑制面部67がブランク31から離れた状態でダイ63を成形下死点まで相対移動させる第2曲げ成形工程とを備えたものである。
Next, a press molding method according to the second embodiment will be described.
The press-forming method according to the second embodiment is for forming the press-formed product 1 using the press-forming die 61 shown in FIG. A vertical wall forming step of forming the vertical wall portion 5 by relatively moving the die 63 and the vertical wall portion 5. The vertical wall forming step includes a blank contact surface portion which is a part of the wavy deformation suppressing surface portion 67 of the die 63. A first bending step in which the die 63 is relatively moved toward the punch 43 with the abutment of the die 67a, and then, the die 63 is relatively moved to the bottom dead center in the state in which the wavy deformation suppressing surface portion 67 is separated from the blank 31; And a second bending forming step.
以下、本実施の形態2に係るプレス成形方法の第1曲げ成形工程および第2曲げ成形工程を、図7に基づいて以下に説明する。なお、図7は、プレス成形用金型61によりプレス成形品1を成形する過程のプレス成形解析により得られたブランク31の変形挙動の解析結果であり、ブランク31の変形を見やすくするため、ダイ63(図6参照)を表示せずにパンチ43とパッド47とブランク31を図示している。 Hereinafter, the first bending step and the second bending step of the press forming method according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is an analysis result of the deformation behavior of the blank 31 obtained by the press forming analysis in the process of forming the press-formed product 1 by the press-forming die 61. The punch 43, the pad 47, and the blank 31 are illustrated without displaying 63 (see FIG. 6).
<第1曲げ成形工程>
第1曲げ成形工程は、ブランク31にダイ63の波状変形抑制面部67の一部であるブランク当接面部67aを当接させた状態でダイ63をパンチ43側に相対移動させる工程である。
<First bending process>
The first bending step is a step of relatively moving the die 63 toward the punch 43 with the blank 31 in contact with the blank contact surface 67 a which is a part of the wavy deformation suppressing surface 67 of the die 63.
第1曲げ成形工程において、ブランク31は、図7(a)〜(d)に示すように変形する。
まず、パッド47によりブランク31の上面を押さえた状態で、ダイ63をパンチ43側に相対移動させると、ダイ63の波状変形抑制面部67がブランク31の表面に当接し、ブランク31の変形が開始する(図7(b))。
In the first bending process, the blank 31 is deformed as shown in FIGS.
First, when the die 63 is relatively moved toward the punch 43 in a state where the upper surface of the blank 31 is pressed by the pad 47, the wavy deformation suppressing surface portion 67 of the die 63 comes into contact with the surface of the blank 31, and the deformation of the blank 31 starts. (FIG. 7B).
第1曲げ成形工程においては、フラットな形状のブランク当接面部67aがブランク31の表面に当接するため、ブランク31の中央部は、比較的平坦を保ったまま曲げ成形される(図7(b)〜(d)中破線の楕円で囲んだ部位)。 In the first bending step, since the flat blank contact surface 67a abuts on the surface of the blank 31, the central part of the blank 31 is bent while maintaining relatively flatness (FIG. 7 (b)). ) To (d) a portion surrounded by an ellipse with a broken line in the middle).
<第2曲げ成形工程>
第2曲げ成形工程は、波状変形抑制面部67がブランク31から離れた状態でダイ63を成形下死点まで相対移動させる工程である。
<Second bending process>
The second bending process is a process of relatively moving the die 63 to the bottom dead center of the forming process in a state where the wavy deformation suppressing surface 67 is separated from the blank 31.
第1曲げ成形工程においてブランク当接面部67aが当接した状態でダイ63をパンチ43側に相対移動させた後、第2曲げ成形工程においては、ダイ63の波状変形抑制面部67がブランク31の表面から離れ、図7(e)に示すように、ダイ側縦壁成形面部65の凸部71がブランク31に当接してゆるやかな凹凸形状の変形が生じる。 After the die 63 is relatively moved toward the punch 43 in a state where the blank contact surface 67a is in contact with the blank in the first bending process, the wavy deformation suppressing surface 67 of the die 63 is moved in the second bending process. As shown in FIG. 7 (e), the convex portion 71 of the die-side vertical wall forming surface portion 65 comes into contact with the blank 31, causing a gradual deformation of the uneven shape.
そして、ダイ63を成形下死点まで相対移動させると、ブランク31は、パンチ側縦壁成形面部49とダイ側縦壁成形面部65とで挟圧され、図7(f)に示すように、縦壁部5に凸形状部7が形成されたプレス成形品1が成形される。 Then, when the die 63 is relatively moved to the bottom dead center of the molding, the blank 31 is pressed between the punch-side vertical wall forming surface portion 49 and the die-side vertical wall forming surface portion 65, and as shown in FIG. The press-formed product 1 in which the convex portion 7 is formed on the vertical wall portion 5 is formed.
以上、本実施の形態2に係るプレス成形用金型61を用いることにより、成形途中においてブランク当接面部67aがブランク31に当接することによってブランク31に波状の変形が生じるのを抑制して比較的平坦に保ったままブランク31を曲げ成形することができるため、プレス成形品1の凸形状部7の座面9におけるシワの発生が抑制され、座面9の平坦度を高く成形することができる。 As described above, by using the press-molding die 61 according to the second embodiment, the blank 31 is prevented from being deformed in a wavy manner due to the blank contact surface 67a abutting on the blank 31 during the molding. Since the blank 31 can be bent and formed while keeping the target flat, the occurrence of wrinkles on the seating surface 9 of the convex portion 7 of the press-formed product 1 is suppressed, and the flatness of the seating surface 9 can be formed high. it can.
[実施の形態3]
本発明の実施の形態3に係るプレス成形方法は、図2に示すプレス成形品1を、本発明の実施の形態1に係るプレス成形用金型41(図1参照)を用いて成形するものであって、図8に示すように、下凸溝形状部89が形成された溝付きブランク87を成形する溝付きブランク成形工程(図8(a))と、パンチ43に溝付きブランク87を載置して、パンチ43とダイ45を相対移動させて縦壁部5を成形する縦壁成形工程(図8(b))とを備えたものである。
[Embodiment 3]
The press molding method according to the third embodiment of the present invention is a method of molding the press molded product 1 shown in FIG. 2 using the press molding die 41 (see FIG. 1) according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, a grooved blank forming step (FIG. 8A) for forming a grooved blank 87 having a downwardly convex groove-shaped portion 89 is formed. A vertical wall forming step (FIG. 8 (b)) of mounting and vertically moving the punch 43 and the die 45 to form the vertical wall portion 5 is provided.
本実施の形態3に係るプレス成形方法において、下凸溝形状部89が形成された溝付きブランク87を用いるのは、成形初期段階から、下凸溝形状部89に縮みフランジ変形を集中させて、プレス成形品1の凸形状部7の座面9に相当する部位をより平坦に保って成形するためである。
以下、本実施の形態3に係るプレス成形方法の各工程について説明する。
In the press forming method according to the third embodiment, the use of the grooved blank 87 in which the lower convex groove-shaped portion 89 is formed is performed by, from the initial stage of molding, contracting the lower convex groove-shaped portion 89 to concentrate the flange deformation. This is because a portion corresponding to the bearing surface 9 of the convex portion 7 of the press-formed product 1 is formed while being kept flat.
Hereinafter, each step of the press molding method according to the third embodiment will be described.
<溝付きブランク成形工程>
溝付きブランク成形工程は、図9(b)に示すように、ブランク31における縦壁部5に相当する部位a〜d(図9(a)参照)に、縦壁部5の下端から高さ方向に相当する方向に延びる溝形状部として下向き(凸形状部7の凸形状と反対方向)に凸形状の下凸溝形状部89a〜89dを所定の間隔で複数形成した溝付きブランク87を成形する工程である。
<Groove blank forming process>
As shown in FIG. 9 (b), the grooved blank forming step includes, as shown in FIG. 9 (b), portions a to d (see FIG. 9 (a)) corresponding to the vertical wall 5 A grooved blank 87 in which a plurality of downwardly protruding groove-shaped portions 89a to 89d are formed at predetermined intervals downward (as opposed to the convex shape of the convex portion 7) as groove-shaped portions extending in the direction corresponding to the direction. This is the step of performing
溝付きブランク87の成形には、例えば図8(a)に示すように、下凸溝形状部89を形成する下凸溝形状成形部83aおよび85aをそれぞれ有する上型83と下型85からなる予成形用金型81を用いることができる。 For forming the grooved blank 87, for example, as shown in FIG. 8A, an upper die 83 and a lower die 85 each having lower convex groove-shaped forming portions 83a and 85a forming a lower convex groove-shaped portion 89 are formed. A preforming die 81 can be used.
なお、図9(a)中のX、YおよびZ軸はそれぞれプレス成形品1の長手方向、幅方向および高さ方向である。また、図9において、プレス成形品1は幅方向(Y方向)における1/2の部分が図示されている。 Note that the X, Y, and Z axes in FIG. 9A are the longitudinal direction, the width direction, and the height direction of the press-formed product 1, respectively. In FIG. 9, a half portion of the press-formed product 1 in the width direction (Y direction) is illustrated.
また、図9(b)に示す溝付きブランク87は、縦壁部5に形成される凸形状部7a〜7eの中央に対応する部位a〜dに下凸溝形状部89a〜89dを成形したものであり、下凸溝形状部89a〜89dのX座標は、部位a〜dのX座標に基づいて規定されている。 Further, the grooved blank 87 shown in FIG. 9B is formed with downwardly convex groove-shaped portions 89a to 89d at portions a to d corresponding to the centers of the convex portions 7a to 7e formed on the vertical wall portion 5. The X coordinates of the downwardly convex groove-shaped portions 89a to 89d are defined based on the X coordinates of the parts a to d.
さらに、下凸溝形状部89a〜89dは、長さ75mm、幅7mm、深さ3mmの凹形状であり、下凸溝形状部89a〜89dの先端側10mmにおける深さは、ブランク31の表面から下凸溝形状部89a〜89dの底面まで徐変するように設定されている。ただし、本発明においてブランクに形成する溝形状部は、上記の寸法に限定されるものではなく、溝形状部の寸法は適宜設定することができる。また、ブランクに形成する溝形状部の個数は、成形対象とするプレス成形品の凸形状部の個数にあわせて適宜設定すればよい。 Further, the lower convex groove-shaped portions 89a to 89d have a concave shape with a length of 75 mm, a width of 7 mm, and a depth of 3 mm, and the depth of the lower convex groove-shaped portions 89a to 89d at the distal end 10 mm is from the surface of the blank 31. It is set so as to gradually change to the bottom surfaces of the lower convex groove portions 89a to 89d. However, the groove-shaped portion formed in the blank in the present invention is not limited to the above dimensions, and the dimension of the groove-shaped portion can be appropriately set. Further, the number of groove-shaped portions formed in the blank may be appropriately set in accordance with the number of convex-shaped portions of the press-formed product to be formed.
<縦壁成形工程>
縦壁成形工程は、図8(b)に示すように、パンチ43に溝付きブランク87を載置し、パッド47により溝付きブランク87の上面を押さえた状態で、パンチ43とダイ45を成形下死点まで相対移動させ、前記溝付きブランク成形工程において複数形成された下凸溝形状部89の間に凸形状部7が形成された縦壁部5を成形する工程であり、第1曲げ成形工程と第2曲げ成形工程とを有する。
図9(a)に示すプレス成形品1は、各下凸溝形状部89a〜89d(図9(b))の間に凸形状部7b〜7dが形成され、さらに、凸形状部7b〜7dの長手方向両側には、凸形状部7aおよび7eが形成されたものである。
<Vertical wall forming process>
In the vertical wall forming step, as shown in FIG. 8B, the punch 43 and the die 45 are formed while the grooved blank 87 is placed on the punch 43 and the upper surface of the grooved blank 87 is pressed by the pad 47. This is a step of forming the vertical wall portion 5 in which the protruding portions 7 are formed between the plurality of lower protruding groove portions 89 formed in the grooved blank forming step by relatively moving to the bottom dead center. It has a forming step and a second bending step.
In the press-formed product 1 shown in FIG. 9A, the convex portions 7b to 7d are formed between the lower convex groove-shaped portions 89a to 89d (FIG. 9B), and further, the convex portions 7b to 7d are formed. Are formed with convex portions 7a and 7e on both sides in the longitudinal direction.
当該縦壁成形工程における第1曲げ成形工程および第2曲げ成形工程を、図10に基づいて以下に説明する。なお、図10は、プレス成形用金型41によりプレス成形品1を成形する過程のプレス成形解析により得られた溝付きブランク87の変形挙動の解析結果であり、溝付きブランク87の変形を見やすくするため、ダイ45(図6参照)を表示せずにパンチ43とパッド47と溝付きブランク87を図示している。 The first bending step and the second bending step in the vertical wall forming step will be described below with reference to FIG. FIG. 10 is an analysis result of the deformation behavior of the grooved blank 87 obtained by the press forming analysis in the process of forming the press-formed product 1 by the press forming die 41. For this reason, the punch 43, the pad 47, and the grooved blank 87 are shown without displaying the die 45 (see FIG. 6).
≪第1曲げ成形工程≫
第1曲げ成形工程は、溝付きブランク87にダイ45の波状変形抑制面部53であるブランク当接面部53a(図8参照)を当接させた状態でダイ45をパンチ43側に相対移動させる工程である。
第1曲げ成形工程において、溝付きブランク87は、図10(b)〜(d)に示すように変形する。
<< First bending process >>
The first bending step is a step of relatively moving the die 45 toward the punch 43 with the blank contact surface 53a (see FIG. 8), which is the wavy deformation suppressing surface 53 of the die 45, in contact with the grooved blank 87. It is.
In the first bending process, the grooved blank 87 is deformed as shown in FIGS.
まず、パッド47により溝付きブランク87の上面を押さえた状態(図10(a))で、ダイ45をパンチ43側に相対移動させると、ダイ45のブランク当接面部53aが溝付きブランク87の表面に当接し、溝付きブランク87の変形が開始する(図10(b))。 First, when the die 45 is relatively moved toward the punch 43 in a state where the upper surface of the grooved blank 87 is pressed by the pad 47 (FIG. 10A), the blank contact surface 53a of the die 45 The surface of the grooved blank 87 starts to be deformed by contact with the surface (FIG. 10B).
前述のとおり、ブランク当接面部53aはフラットな形状であり、ダイ45をパンチ43側に相対移動させたときに下凸溝形状部89に縮みフランジ変形が集中する。これにより、第1曲げ成形工程において、下凸溝形状部89の間は比較的平坦に保たれたまま曲げ成形される(図10(b)〜(d)中破線の楕円で囲んだ部位)。 As described above, the blank contact surface portion 53a has a flat shape, and when the die 45 is relatively moved to the punch 43 side, the flange deformation is concentrated on the downwardly convex groove-shaped portion 89. As a result, in the first bending step, the lower convex groove-shaped portions 89 are bent and formed while being kept relatively flat (portions surrounded by broken-line ellipses in FIGS. 10B to 10D). .
≪第2曲げ成形工程≫
第2曲げ成形工程は、波状変形抑制面部53が溝付きブランク87から離れた状態でダイ45を成形下死点まで相対移動させる工程である。
第2曲げ成形工程において、溝付きブランク87は、図10(e)〜(f)に示すように変形する。
≪Second bending process≫
The second bending process is a process in which the die 45 is relatively moved to the bottom dead center of the forming process in a state where the wavy deformation suppressing surface portion 53 is separated from the grooved blank 87.
In the second bending step, the grooved blank 87 is deformed as shown in FIGS.
第2曲げ成形工程においては、ダイ45の波状変形抑制面部53は溝付きブランク87の表面から離れ、ダイ側縦壁成形面部51の凸部59がブランク31の下凸溝形状部89に当接する(図10(e))。 In the second bending process, the wavy deformation suppressing surface portion 53 of the die 45 is separated from the surface of the grooved blank 87, and the convex portion 59 of the die-side vertical wall forming surface portion 51 comes into contact with the lower convex groove-shaped portion 89 of the blank 31. (FIG. 10 (e)).
そして、ダイ45を成形下死点まで相対移動させる過程において(図10(e)〜(f))、下凸溝形状部89は、パンチ側縦壁成形面部49とダイ側縦壁成形面部51とで潰され、成形下死点(図10(f))において、縦壁部5に凸形状部7が形成されたプレス成形品1が成形される。 Then, in the process of relatively moving the die 45 to the forming bottom dead center (FIGS. 10E to 10F), the lower convex groove-shaped portion 89 is formed by the punch-side vertical wall forming surface portion 49 and the die-side vertical wall forming surface portion 51. At the bottom dead center of the molding (FIG. 10 (f)), the press-formed product 1 in which the convex portion 7 is formed on the vertical wall portion 5 is formed.
このように、本実施の形態3に係るプレス成形方法によれば、成形途中において下凸溝形状部89に縮みフランジ変形が集中するため、下凸溝形状部89の間が比較的平坦に保たれたまま凸形状部7を形成することができ、凸形状部7の座面9におけるシワの発生を抑制して座面9の平坦度を高く成形することができる。 As described above, according to the press forming method according to the third embodiment, since the shrinkage and flange deformation concentrate on the lower convex groove-shaped portions 89 during the molding, the space between the lower convex groove-shaped portions 89 is kept relatively flat. The convex portion 7 can be formed while being leaned, and the occurrence of wrinkles on the seat surface 9 of the convex portion 7 can be suppressed, and the flatness of the seat surface 9 can be increased.
上記の説明は、図9に示す下凸溝形状部89a〜89dをプレス成形品1に形成される凸形状部7の凸形状と反対方向に凸形状としたものであるが、本発明に係る溝付きブランク成形工程においてブランクに形成される溝形状部は、その凹凸の向きを限定するものではない。 In the above description, the lower convex groove-shaped portions 89a to 89d shown in FIG. 9 are formed in a convex shape in a direction opposite to the convex shape of the convex shape portion 7 formed in the press-formed product 1. The groove-shaped portion formed in the blank in the grooved blank forming step does not limit the direction of the unevenness.
すなわち、本実施の形態3に係るプレス成形方法は、例えば、図11に示すように、上向きに凸形状とした上凸溝形状部99が成形された溝付きブランク97を用いてプレス成形品1を成形するものであってもよい。 That is, for example, as shown in FIG. 11, the press forming method according to the third embodiment uses a grooved blank 97 in which an upwardly convex groove-shaped portion 99 having an upwardly convex shape is formed. May be formed.
この場合、溝付きブランク成形工程においては、図11(a)に示すように、上凸溝形状部99を形成する上凸溝形状成形部93aおよび95aをそれぞれ有する上型93と下型95からなる予成形用金型91を用い、ブランク31における縦壁部5に相当する部位に、縦壁部5の下端から高さ方向に相当する方向に延びる溝形状部として、プレス成形品1の凸形状部7の凸形状と同一方向に凸形状の上凸溝形状部99を所定の間隔で複数形成した溝付きブランク97を成形する。 In this case, in the grooved blank forming step, as shown in FIG. 11A, the upper mold 93 and the lower mold 95 each having upper convex groove forming sections 93a and 95a forming the upper convex groove forming section 99 are formed. The preforming mold 91 is used to form a groove-shaped portion extending from the lower end of the vertical wall portion 5 in a direction corresponding to the height direction at a portion corresponding to the vertical wall portion 5 of the blank 31 so as to project from the press-formed product 1. A grooved blank 97 in which a plurality of upwardly convex groove-shaped portions 99 that are convex in the same direction as the convex shape of the shape portion 7 are formed at predetermined intervals is formed.
そして、続く縦壁成形工程においては、図11(b)に示すように、パンチ43とダイ45とパッド47を備えたプレス成形用金型41を用いて、複数形成された上凸溝形状部99の間に凸形状部7が形成された縦壁部5を成形する。 Then, in a subsequent vertical wall forming step, as shown in FIG. 11B, a plurality of upper convex groove-shaped portions are formed by using a press forming die 41 having a punch 43, a die 45, and a pad 47. The vertical wall portion 5 in which the convex portion 7 is formed between 99 is formed.
溝付きブランク97を用いてプレス成形品1を成形する過程のプレス成形解析により得られた溝付きブランク97の変形挙動を、図12に示す解析結果に基づいて以下に説明する。なお、図12においては溝付きブランク97の変形を見やすくするため、ダイ45(図11参照)を表示せずにパンチ43とパッド47と溝付きブランク97を図示している。 The deformation behavior of the grooved blank 97 obtained by press forming analysis in the process of forming the press-formed product 1 using the grooved blank 97 will be described below based on the analysis result shown in FIG. In FIG. 12, the punch 43, the pad 47, and the grooved blank 97 are shown without displaying the die 45 (see FIG. 11) so that the deformation of the grooved blank 97 is easily seen.
上凸溝形状部99を形成した溝付きブランク97を用いた場合、ダイ45のブランク当接面部53aを溝付きブランク97に当接させて成形する第1曲げ成形工程においては、上凸溝形状部99がブランク当接面部53aと接触して上凸溝形状部99の間はいくらか凹形状に変形するものの、前述の下凸溝形状部89を形成した溝付きブランク87を用いた場合(図10)と同様、上凸溝形状部99に縮みフランジ変形が集中するため、上凸溝形状部99の間は比較的平坦に保たれる(図12(b)〜(d)中破線の楕円で囲んだ部位)。 In the case of using the grooved blank 97 having the upper convex groove-shaped portion 99 formed therein, in the first bending forming step in which the blank contact surface portion 53a of the die 45 is formed in contact with the grooved blank 97, the upper convex groove shape is formed. In the case where the grooved blank 87 having the above-mentioned lower convex groove-shaped portion 89 is used, although the portion 99 comes into contact with the blank contact surface portion 53a and is deformed into a somewhat concave shape between the upper convex groove-shaped portions 99 (FIG. Similarly to 10), since the shrinkage flange deformation concentrates on the upper convex groove-shaped portion 99, the space between the upper convex groove-shaped portions 99 is kept relatively flat (the elliptical broken line in FIGS. 12B to 12D). Part surrounded by).
そして、ブランク当接面部53aが溝付きブランク97から離れた状態でダイ45をさらに相対移動させる第2曲げ成形工程においては、上凸溝形状部99が凹形状に成形され、上凸溝形状部99の間における塑性変形が軽減された状態で凸形状部7が成形される(図12(e)〜(f))。 Then, in the second bending forming step of further moving the die 45 with the blank contact surface portion 53a separated from the grooved blank 97, the upper convex groove shape portion 99 is formed into a concave shape, and the upper convex groove shape portion is formed. The convex portions 7 are formed in a state where the plastic deformation during 99 is reduced (FIGS. 12E to 12F).
このように、上凸溝形状部99を形成した溝付きブランク97を用いた場合でも、成形過程において上凸溝形状部99に縮みフランジ変形を集中させることにより、上凸溝形状部99の間を平坦に保って曲げ成形することができ、凸形状部7の座面9におけるシワの発生を抑制して座面9の平坦度を高く成形することができる。 As described above, even when the grooved blank 97 having the upper convex groove-shaped portion 99 is used, by contracting the flange deformation in the upper convex groove-shaped portion 99 in the molding process, the gap between the upper convex groove-shaped portion 99 is formed. Can be bent and formed flat, and the generation of wrinkles on the seating surface 9 of the convex portion 7 can be suppressed, and the seating surface 9 can be formed with high flatness.
なお、ブランク31に形成した下凸溝形状部89又は上凸溝形状部99は、成形下死点においても曲げ癖が残ってしまい、プレス成形品1においてはシワとなることが懸念されるが、プレス成形品1における下凸溝形状部89又は上凸溝形状部99に相当する部位は凸形状部7の間であるため、仮にシワが発生したとしても他の部品との接合面ではないため問題とならない。 It is to be noted that the lower protruding groove-shaped portion 89 or the upper protruding groove-shaped portion 99 formed in the blank 31 still has a bending habit even at the bottom dead center of the molding, and may be wrinkled in the press-formed product 1. Since the portion corresponding to the lower protruding groove-shaped portion 89 or the upper protruding groove-shaped portion 99 in the press-formed product 1 is between the protruding portions 7, even if wrinkles are generated, it is not a joint surface with other components. It does not matter.
[実施の形態4]
本発明の実施の形態4に係るプレス成形方法は、図2に示すプレス成形品1を、本発明の実施の形態2に係るプレス成形用金型61(図6参照)を用いて成形するものであって、図13に示すように、下凸溝形状部89が形成された溝付きブランク87を成形する溝付きブランク成形工程(図13(a))と、パンチ43に溝付きブランク87を載置して、パンチ43とダイ45を相対移動させて縦壁部5を成形する縦壁成形工程(図13(b))とを備えたものである。
[Embodiment 4]
The press forming method according to the fourth embodiment of the present invention is a method of forming the press-formed product 1 shown in FIG. 2 by using the press-forming die 61 (see FIG. 6) according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 13, a grooved blank forming step (FIG. 13A) for forming a grooved blank 87 having a downwardly convex grooved portion 89 is formed. A vertical wall forming step (FIG. 13B) of mounting and vertically moving the punch 43 and the die 45 to form the vertical wall portion 5 is provided.
ここで、本実施の形態4に係るプレス成形方法において、溝付きブランク87を用いる理由は、前述した実施の形態3に係るプレス成形方法と同様、成形初期段階から下凸溝形状部における縮みフランジ変形を集中させて、プレス成形品1の凸形状部7の座面9に相当する部位をより平坦に保って曲げ成形するためである。 Here, in the press forming method according to the fourth embodiment, the reason why the grooved blank 87 is used is that, similarly to the press forming method according to the third embodiment described above, the contraction flange in the downwardly convex groove-shaped portion is formed from the initial stage of molding. This is for the purpose of concentrating the deformation and bending the press-formed product 1 while keeping the portion corresponding to the seating surface 9 of the convex portion 7 more flat.
また、本実施の形態4における溝付きブランク成形工程は、前述した実施の形態3に係るプレス成形方法における溝付きブランク成形工程と同様であるため、以下、縦壁成形工程について説明する。 The grooved blank forming step in the fourth embodiment is the same as the grooved blank forming step in the press forming method according to the third embodiment described above, and therefore, the vertical wall forming step will be described below.
<縦壁成形工程>
縦壁成形工程は、パンチ43に溝付きブランク87を載置し、パッド47により溝付きブランク87の上面を押さえた状態で、パンチ43とダイ63を成形下死点まで相対移動させ、前記溝付きブランク成形工程において複数形成された下凸溝形状部89の間に凸形状部7が形成された縦壁部5を成形する工程であり、第1曲げ成形工程と第2曲げ成形工程とを有する。
<Vertical wall forming process>
In the vertical wall forming step, the grooved blank 87 is placed on the punch 43, and the punch 43 and the die 63 are relatively moved to the forming bottom dead center while the upper surface of the grooved blank 87 is pressed by the pad 47. And forming the vertical wall portion 5 having the convex portion 7 formed between the plurality of lower convex groove portions 89 formed in the blank forming step. The first bending step and the second bending step are performed. Have.
当該縦壁成形工程における第1曲げ成形工程および第2曲げ成形工程を、図14に基づいて以下に説明する。なお、図14は、プレス成形用金型61によりプレス成形品1を成形する過程のプレス成形解析により得られた溝付きブランク87の変形挙動の解析結果であり、溝付きブランク87の変形を見やすくするため、ダイ63(図13参照)を表示せずにパンチ43とパッド47と溝付きブランク87を図示している。 The first bending process and the second bending process in the vertical wall forming process will be described below with reference to FIG. FIG. 14 is an analysis result of the deformation behavior of the grooved blank 87 obtained by the press forming analysis in the process of forming the press-formed product 1 by the press forming die 61. For this reason, the punch 43, the pad 47, and the grooved blank 87 are shown without displaying the die 63 (see FIG. 13).
≪第1曲げ成形工程≫
第1曲げ成形工程は、溝付きブランク87にダイ63のブランク当接面部67aを当接させた状態でダイ63をパンチ43側に相対移動させる工程である。
<< First bending process >>
The first bending process is a process of relatively moving the die 63 toward the punch 43 with the blank contact surface 67a of the die 63 in contact with the grooved blank 87.
第1曲げ成形工程において、溝付きブランク87は、図14(b)〜(d)に示すように変形する。
まず、パッド47により溝付きブランク87の上面を押さえた状態で、ダイ63をパンチ43側に相対移動させると、ダイ63の波状変形抑制面部67が溝付きブランク87の表面に当接し、溝付きブランク87の変形が開始する(図14(b))。
In the first bending step, the grooved blank 87 is deformed as shown in FIGS.
First, when the die 63 is relatively moved toward the punch 43 in a state where the upper surface of the grooved blank 87 is pressed by the pad 47, the wavy deformation suppressing surface portion 67 of the die 63 comes into contact with the surface of the grooved blank 87, and the grooved groove 87 is formed. The deformation of the blank 87 starts (FIG. 14B).
前述のとおり、ブランク当接面部67aはフラットな形状であり、ダイ63をパンチ43側に相対移動させたときに下凸溝形状部89に縮みフランジ変形が集中する。これにより、第1曲げ成形工程において、下凸溝形状部89の間は比較的平坦に保たれたまま曲げ成形される(図14(b)〜(d)中破線の楕円で囲んだ部位)。 As described above, the blank contact surface portion 67a has a flat shape, and when the die 63 is relatively moved to the punch 43 side, the shrinkage and the flange deformation concentrate on the downwardly convex groove-shaped portion 89. Thereby, in the first bending step, the lower convex groove-shaped portions 89 are bent and formed while being kept relatively flat (portions surrounded by broken-line ellipses in FIGS. 14B to 14D). .
≪第2曲げ成形工程≫
第2曲げ成形工程は、波状変形抑制面部67が溝付きブランク87から離れた状態でダイ63を成形下死点まで相対移動させる工程である。
≪Second bending process≫
The second bending forming step is a step of relatively moving the die 63 to the bottom dead center of the forming in a state where the wavy deformation suppressing surface portion 67 is separated from the grooved blank 87.
第2曲げ成形工程においては、ダイ63の波状変形抑制面部67は溝付きブランク87の表面から離れ、ダイ側縦壁成形面部65の凸部71(図6参照)が溝付きブランク87に当接する(図14(e))。 In the second bending process, the wavy deformation suppressing surface 67 of the die 63 is separated from the surface of the grooved blank 87, and the convex portion 71 (see FIG. 6) of the die-side vertical wall forming surface 65 contacts the grooved blank 87. (FIG. 14 (e)).
そして、ダイ63を成形下死点まで相対移動させる過程において、下凸溝形状部89は、パンチ側縦壁成形面部49とダイ側縦壁成形面部51とで潰され、成形下死点(図14(f))において縦壁部5に凸形状部7が形成されたプレス成形品1が成形される。 Then, in the process of relatively moving the die 63 to the molding bottom dead center, the lower convex groove-shaped portion 89 is crushed by the punch-side vertical wall molding surface portion 49 and the die-side vertical wall molding surface portion 51, and the molding bottom dead center (FIG. At 14 (f)), the press-formed product 1 in which the convex portions 7 are formed on the vertical wall portions 5 is formed.
このように、本実施の形態4に係るプレス成形方法によれば、成形途中において下凸溝形状部89に縮みフランジ変形が集中するため、下凸溝形状部89の間を比較的平坦に保ったまま凸形状部7を成形することができ、凸形状部7の座面9におけるシワの発生を抑制して座面9の平坦度を高く成形することができる。 As described above, according to the press forming method according to the fourth embodiment, since the shrinkage and flange deformation concentrate on the lower convex groove-shaped portion 89 during the molding, the space between the lower convex groove-shaped portions 89 is kept relatively flat. The protruding portion 7 can be formed as it is, and the occurrence of wrinkles on the seating surface 9 of the protruding portion 7 can be suppressed, and the flatness of the seating surface 9 can be formed high.
さらに、本実施の形態4に係るプレス成形方法によれば、後述する実施例において示すように、プレス成形品1の稜線部4(図2参照)の長手方向端部におけるシワの発生を抑制することができて、より好ましい。 Further, according to the press-forming method according to the fourth embodiment, as shown in the examples described later, the generation of wrinkles at the longitudinal end of the ridge 4 (see FIG. 2) of the press-formed product 1 is suppressed. It is more preferable.
上記の説明は、図9に示す下凸溝形状部89a〜89dをプレス成形品1に形成される凸形状部7の凸形状と反対方向に凸形状としたものであるが、本発明に係る溝付きブランク成形工程においてブランクに形成される溝形状部は、その凹凸の向きを限定するものではない。 In the above description, the lower convex groove-shaped portions 89a to 89d shown in FIG. 9 are formed in a convex shape in a direction opposite to the convex shape of the convex shape portion 7 formed in the press-formed product 1. The groove-shaped portion formed in the blank in the grooved blank forming step does not limit the direction of the unevenness.
すなわち、本発明の実施の形態4に係るプレス成形方法は、例えば、図15に示すように、上向きに凸形状とした上凸溝形状部99が成形された溝付きブランク97を用いてプレス成形品1を成形するものであってもよい。 That is, for example, as shown in FIG. 15, the press forming method according to the fourth embodiment of the present invention employs a press forming method using a grooved blank 97 in which an upwardly convex groove-shaped portion 99 having an upwardly convex shape is formed. The product 1 may be molded.
この場合、溝付きブランク成形工程においては、図15(a)に示すように、上凸溝形状部99を形成する上凸溝形状成形部93aおよび95aをそれぞれ有する上型93と下型95からなる予成形用金型91を用い、ブランク31における縦壁部5に相当する部位に、縦壁部5の下端から高さ方向に相当する方向に延びる溝形状部として、プレス成形品1の凸形状部7の凸形状と同一方向に凸形状の上凸溝形状部99を所定の間隔で複数形成した溝付きブランク97を成形する。 In this case, in the grooved blank forming step, as shown in FIG. 15A, the upper mold 93 and the lower mold 95 each having upper convex groove shape forming portions 93a and 95a forming the upper convex groove shape portion 99 are formed. The preforming mold 91 is used to form a groove-shaped portion extending from the lower end of the vertical wall portion 5 in a direction corresponding to the height direction at a portion corresponding to the vertical wall portion 5 of the blank 31 so as to project from the press-formed product 1. A grooved blank 97 in which a plurality of upwardly convex groove-shaped portions 99 that are convex in the same direction as the convex shape of the shape portion 7 are formed at predetermined intervals is formed.
そして、続く縦壁成形工程において、図15(b)に示すように、パンチ43とダイ63とパッド47を備えたプレス成形用金型61を用いて、複数形成された上凸溝形状部99の間に凸形状部7が形成された縦壁部5を成形する。 Then, in a subsequent vertical wall forming step, as shown in FIG. 15B, a plurality of upper convex groove-shaped portions 99 are formed by using a press forming die 61 having a punch 43, a die 63, and a pad 47. The vertical wall portion 5 having the convex portion 7 formed therebetween is formed.
溝付きブランク97を用いてプレス成形品1を成形する過程のプレス成形解析により得られた溝付きブランク97の変形挙動を、図16に示す解析結果に基づいて以下に説明する。なお、図16においては溝付きブランク97の変形を見やすくするため、ダイ63(図15参照)を表示せずにパンチ43とパッド47と溝付きブランク97を図示している。 The deformation behavior of the grooved blank 97 obtained by press forming analysis in the process of forming the press-formed product 1 using the grooved blank 97 will be described below based on the analysis result shown in FIG. In FIG. 16, the punch 43, the pad 47, and the grooved blank 97 are shown without displaying the die 63 (see FIG. 15) so that the deformation of the grooved blank 97 is easily seen.
上凸溝形状部99を形成した溝付きブランク97を用いた場合、ダイ63のブランク当接面部67aを溝付きブランク97に当接させて成形する第1曲げ成形工程においては、上凸溝形状部99がブランク当接面部67aと接触して上凸溝形状部99の間はいくらか凹形状に変形するものの、前述の下凸溝形状部89を形成した溝付きブランク87を用いた場合(図14)と同様、上凸溝形状部99に縮みフランジ変形が集中するため、上凸溝形状部99の間は比較的平坦に保たれる(図16(b)〜(d)中破線の楕円で囲んだ部位)。 In the case where the grooved blank 97 having the upper convex groove-shaped portion 99 is used, in the first bending forming step of forming the die 63 by bringing the blank contact surface 67a into contact with the grooved blank 97, the upper convex groove is formed. In the case where the grooved blank 87 in which the above-mentioned lower convex groove-shaped part 89 is formed is used, although the part 99 is in contact with the blank contact surface part 67a and is slightly deformed between the upper convex groove-shaped parts 99 (FIG. Similar to 14), since the shrinkage flange deformation concentrates on the upper convex groove-shaped portions 99, the space between the upper convex groove-shaped portions 99 is kept relatively flat (the dashed ellipses in FIGS. 16B to 16D). Part surrounded by).
そして、ブランク当接面部67aが溝付きブランク97から離れた状態でダイ63をさらに相対移動させる第2曲げ成形工程においては、上凸溝形状部99が凹形状に変形し、上凸溝形状部99の間における塑性変形が軽減された状態で凸形状部7が形成される(図16(e)〜(f))。 Then, in the second bending forming step of further moving the die 63 in a state where the blank contact surface 67a is separated from the grooved blank 97, the upper convex groove-shaped portion 99 is deformed into a concave shape, and the upper convex groove-shaped portion is deformed. The convex portions 7 are formed in a state where the plastic deformation during 99 is reduced (FIGS. 16E to 16F).
このように、上凸溝形状部99を形成した溝付きブランク97を用いた場合でも、成形過程において上凸溝形状部99に縮みフランジ変形を集中させることにより、上凸溝形状部99の間を平坦に保って曲げ成形することができ、凸形状部7の座面9におけるシワの発生を抑制して座面9の平坦度を高く成形することができる。 As described above, even when the grooved blank 97 having the upper convex groove-shaped portion 99 is used, by contracting the flange deformation in the upper convex groove-shaped portion 99 in the molding process, the gap between the upper convex groove-shaped portion 99 is formed. Can be bent and formed flat, and the generation of wrinkles on the seating surface 9 of the convex portion 7 can be suppressed, and the seating surface 9 can be formed with high flatness.
なお、ブランク31に形成した下凸溝形状部89又は上凸溝形状部99は、成形下死点においても曲げ癖が残ってしまい、プレス成形品1においてはシワとなることが懸念されるが、プレス成形品1における下凸溝形状部89又は上凸溝形状部99に相当する部位は凸形状部7の間であるため、仮にシワが発生したとしても他の部品との接合面ではないため問題とならない。 It is to be noted that the lower protruding groove-shaped portion 89 or the upper protruding groove-shaped portion 99 formed in the blank 31 still has a bending habit even at the bottom dead center of the molding, and may be wrinkled in the press-formed product 1. Since the portion corresponding to the lower protruding groove-shaped portion 89 or the upper protruding groove-shaped portion 99 in the press-formed product 1 is between the protruding portions 7, even if wrinkles are generated, it is not a joint surface with other components. It does not matter.
本発明に係るプレス成形用金型およびプレス成形方法の作用効果について確認するための検証を行ったので、これについて以下に説明する。
本実施例では、図9(a)に示すプレス成形品1を解析対象としてプレス成形解析およびスプリングバック解析を行い、スプリングバック後のプレス成形品1の解析結果に基づいて、プレス成形品1の凸形状部7の座面9におけるシワの発生を評価した。
Verification for confirming the effects of the press-molding die and the press-forming method according to the present invention has been performed, and this will be described below.
In the present embodiment, the press-formed product 1 shown in FIG. 9A is subjected to press-forming analysis and spring-back analysis, and based on the analysis result of the press-formed product 1 after spring-back, the press-formed product 1 The occurrence of wrinkles on the bearing surface 9 of the convex portion 7 was evaluated.
解析対象としたプレス成形品1は、長手方向の全長を300mm、天板部3の幅および湾曲の曲率半径を70mmおよび1000mm、凸形状部7の座面9の幅を25mmとし、縦壁成形高さ(縦壁部5の高さ)を40mm〜65mm、凸形状部7の座面高さ(凸形状の底面から座面までの高さ)を5〜7mmの範囲で変更した場合について解析を行った。また、解析において、ブランク31は、引張強度1180MPa級、板厚1.6mmの鋼板とした。
そして、プレス成形品1のプレス成形解析およびスプリングバック解析には、有限要素法解析ソフトウェアLS-DYNA(LSTC社製)を用いた。
The press-formed product 1 to be analyzed has a total length in the longitudinal direction of 300 mm, a width of the top plate 3 and a radius of curvature of curvature of 70 mm and 1000 mm, and a width of the bearing surface 9 of the convex portion 7 of 25 mm. Analysis when the height (height of the vertical wall portion 5) is changed in the range of 40mm to 65mm, and the seat height of the convex portion 7 (the height from the bottom surface of the convex shape to the seat surface) is changed in the range of 5 to 7mm. Was done. In the analysis, the blank 31 was a steel plate having a tensile strength of 1180 MPa and a plate thickness of 1.6 mm.
The finite element method analysis software LS-DYNA (manufactured by LSTC) was used for the press-forming analysis and the springback analysis of the press-formed product 1.
本実施例では、図17に示す(a)板厚増加率、(b)相当塑性ひずみ、(c)最大曲率半径の3項目により、プレス成形品1の凸形状部7の座面9と、稜線部4(図2参照)におけるシワの発生を評価するものとした。 In the present embodiment, the seating surface 9 of the convex portion 7 of the press-formed product 1 is obtained by three items shown in FIG. 17 (a) the thickness increase rate, (b) the equivalent plastic strain, and (c) the maximum radius of curvature. The generation of wrinkles at the ridge 4 (see FIG. 2) was evaluated.
板厚増加率は、ブランク31の板厚を基準としてプレス成形品1の板厚の増加を表わすものであり、板厚増加率の値が大きい部位においては、面内の圧縮荷重が大きいために座屈しやすくてシワが発生しやすいことが示唆されると考えられる。 The sheet thickness increase rate represents an increase in the sheet thickness of the press-formed product 1 based on the sheet thickness of the blank 31. At a portion where the value of the sheet thickness increase rate is large, the in-plane compressive load is large. It is thought that it is suggested that it is easy to buckle and wrinkles easily occur.
相当塑性ひずみは、塑性変形によるひずみを単軸相当に換算した値であり、相当塑性ひずみの値が大きい部位においては塑性変形量が大きくて曲げ癖が残りやすいため、シワが発生しやすいと考えられる。 The equivalent plastic strain is a value obtained by converting the strain due to plastic deformation into a uniaxial equivalent.Where the equivalent plastic strain is large, the amount of plastic deformation is large and the bending habit is likely to remain, so wrinkles are likely to occur. Can be
最小曲げ半径は、ブランク31における凸形状部7の下端に相当する部位の形状を曲率半径で表したときの成形過程における曲率半径の最小値であり、最小曲げ半径が小さいほど成形過程における曲げ変形が大きく、凸形状部7の座面9にシワが発生しやすいと考えられる。 The minimum bending radius is the minimum value of the radius of curvature in the forming process when the shape of the portion corresponding to the lower end of the convex portion 7 in the blank 31 is represented by the radius of curvature. It is considered that wrinkles are likely to occur on the bearing surface 9 of the convex portion 7.
上記の3項目によるシワの発生の評価の妥当性を、従来のプレス成形用金型11を用いて成形したプレス成形品1において縦壁成形高さおよび凸形状部7の座面高さを変更した場合について検証したので、まずはこれについて説明する。 The validity of the evaluation of wrinkle generation by the above three items was changed by changing the vertical wall forming height and the seating surface height of the convex portion 7 in the press-formed product 1 formed using the conventional press-forming die 11. Now that we have verified the case, we will explain this first.
図18に、ブランク31に溝形状部を設けずにプレス成形用金型11を用いて、縦壁成形高さ40mmおよび凸形状部7の座面高さ7mmのプレス成形品1を成形したときの成形過程における凸形状部7の下端に相当する部位の曲率半径の解析結果を示す。 FIG. 18 shows a case where a press-formed product 1 having a vertical wall forming height of 40 mm and a seating surface height of the convex portion 7 of 7 mm is formed by using the press forming die 11 without providing the groove portion in the blank 31. 5 shows an analysis result of a radius of curvature of a portion corresponding to the lower end of the convex portion 7 in the forming process of FIG.
図18において、横軸は、ダイ15が成形下死点まで相対移動する間におけるダイストローク(mm)、縦軸は、プレス成形品1の縦壁部5の長手方向中央に形成された凸形状部7の下端に相当する部位におけるブランク31の端部形状から算出した曲率半径(mm)である。ここで、曲率半径は、凸形状部7cの座面9c(図9)の下端における長手方向中点に相当する点およびその両側に1.5mm離れた点の3点を通る円の半径とした(図17(d)参照)。 In FIG. 18, the horizontal axis represents the die stroke (mm) during the relative movement of the die 15 to the bottom dead center of the molding, and the vertical axis represents the convex shape formed at the longitudinal center of the vertical wall portion 5 of the press-formed product 1. It is a radius of curvature (mm) calculated from the end shape of the blank 31 at a portion corresponding to the lower end of the portion 7. Here, the radius of curvature is defined as the radius of a circle passing through three points: a point corresponding to the longitudinal middle point at the lower end of the bearing surface 9c (FIG. 9) of the convex portion 7c and a point 1.5 mm apart on both sides thereof ( FIG. 17D).
図18に示すように、成形過程における曲率半径は、ダイ15がブランク31に当接して成形が開始するダイストローク40mm付近において急激に減少し、ダイストローク80mm付近で最小値を示した後、成形下死点に向って凸形状部7cの座面が平坦に成形されるに伴って再び増加する傾向を示している。そして、図18に示す結果から、最小曲げ半径は、成形過程における曲率半径の最小値である9mmと決定される。 As shown in FIG. 18, the radius of curvature in the forming process decreases sharply near the die stroke of 40 mm where the die 15 comes into contact with the blank 31 and starts forming, and shows a minimum value near the die stroke of 80 mm. It shows a tendency to increase again as the bearing surface of the convex portion 7c is formed flat toward the bottom dead center. Then, from the results shown in FIG. 18, the minimum bending radius is determined to be 9 mm which is the minimum value of the radius of curvature in the forming process.
図19に、ブランク31を用いてプレス成形用金型11により成形するプレス成形品1の縦壁成形高さ(縦壁部5の高さ)を40mm(図19(a))、55mm(図19(b))および65mm(図19(c))とした場合における各シワ発生評価項目(板厚増加率分布、相当塑性ひずみ分布および最小曲げ半径)の解析結果を示す。 In FIG. 19, the vertical wall forming height (height of the vertical wall portion 5) of the press-formed product 1 formed by the press-forming die 11 using the blank 31 is 40 mm (FIG. 19A) and 55 mm (FIG. 19A). 19 (b)) and 65 mm (FIG. 19 (c)) show the results of analysis of each wrinkle occurrence evaluation item (plate thickness increase rate distribution, equivalent plastic strain distribution, and minimum bending radius).
同様に、図20に、ブランク31を用いてプレス成形用金型11により成形するプレス成形品1の凸形状部7の座面高さを7mm(図20(a))および5mm(図20(b))とした場合における各シワ発生評価項目の解析結果を示す。
図19および20においては、凸形状部7cの座面9cおよび稜線部4の端部における相当塑性ひずみの最大値も併せて示している。
Similarly, in FIG. 20, the height of the seating surface of the convex portion 7 of the press-formed product 1 formed by the press-forming die 11 using the blank 31 is 7 mm (FIG. 20 (a)) and 5 mm (FIG. 20 ( The analysis result of each wrinkle occurrence evaluation item in the case of b)) is shown.
19 and 20, the maximum value of the equivalent plastic strain at the bearing surface 9c of the convex portion 7c and at the end of the ridge portion 4 is also shown.
図19および20に示す結果より、凸形状部7cの座面9cにおける相当塑性ひずみの最大値が大きいほど、最小曲げ半径は小さくなる傾向が得られた。そして、プレス成形品1の縦壁成形高さおよび凸形状部7の座面高さが高くなるほど、凸形状部7の座面9にシワが発生しやすくなることから、相当塑性ひずみの最大値および最小曲げ半径をシワが発生の評価に用いることができることが示唆された。 The results shown in FIGS. 19 and 20 show that the larger the maximum value of the equivalent plastic strain on the bearing surface 9c of the convex portion 7c, the smaller the minimum bending radius. Then, as the vertical wall forming height of the press-formed product 1 and the bearing surface height of the convex portion 7 increase, wrinkles are more likely to be generated on the bearing surface 9 of the convex portion 7. It was suggested that the minimum bending radius could be used to evaluate wrinkling.
本実施例では、上記の検証結果に基づいて、以下に示す発明例1〜7についてシワの発生を評価した。
発明例1および2は、図1に示すように、長手方向全長に亘って波状変形抑制面部53を有するダイ45を用いる例であり、ブランク31を用いてプレス成形用金型41により成形したものであり、発明例1は、ダイ45の波状変形抑制面部53の曲率半径をR20mm、発明例2は、波状変形抑制面部53の曲率半径をR100mmとした場合のものである。
発明例3は、図6に示すように、長手方向中央部に波状変形抑制面部67を有するダイ63を用いる例であり、ブランク31を用いてプレス成形用金型61により成形した場合のものである。
In this example, the occurrence of wrinkles was evaluated for Invention Examples 1 to 7 shown below based on the above verification results.
Inventive Examples 1 and 2 are examples using a die 45 having a wavy deformation suppressing surface 53 over the entire length in the longitudinal direction, as shown in FIG. 1, and molded by a press molding die 41 using a blank 31. In Inventive Example 1, the radius of curvature of the wavy deformation suppressing surface 53 of the die 45 is R20 mm, and in Inventive Example 2, the radius of curvature of the wavy deformation suppressing surface 53 is R100 mm.
Inventive Example 3 is an example in which a die 63 having a wavy deformation suppressing surface portion 67 at the center in the longitudinal direction is used as shown in FIG. is there.
発明例4および5は、図1(a)に示す長手方向全長に亘って波状変形抑制面部53を有するダイ45を用いるプレス成形用金型41により成形したものであり、発明例4は、図8に示すように、下凸溝形状部89を形成した溝付きブランク87を用いたもの、発明例5は、図11に示すように、上凸溝形状部99を形成した溝付きブランク97を用いた場合のものである。 Inventive Examples 4 and 5 are formed by a press-molding mold 41 using a die 45 having a wavy deformation suppressing surface 53 over the entire length in the longitudinal direction shown in FIG. 1A. As shown in FIG. 8, a grooved blank 87 having a lower convex groove-shaped portion 89 is used. In Invention Example 5, a grooved blank 97 having an upper convex groove-shaped portion 99 is formed as shown in FIG. This is the case when used.
発明例6および7は、図6(a)に示す長手方向中央部に波状変形抑制面部67を有するダイ63を用いるプレス成形用金型61により成形したものであり、発明例6は、図13に示すように、下凸溝形状部89を形成した溝付きブランク87を用いた場合のもの、発明例7は、図15に示すように、上凸溝形状部99を形成した溝付きブランク97を用いた場合のものである。 Inventive Examples 6 and 7 are formed by a press-molding die 61 using a die 63 having a wavy deformation suppressing surface 67 at the center in the longitudinal direction shown in FIG. As shown in FIG. 15, when the grooved blank 87 having the lower convex groove-shaped portion 89 is formed, the invention example 7 has the grooved blank 97 having the upper convex groove-shaped portion 99 formed as shown in FIG. This is a case where is used.
発明例1〜7は、プレス成形品1の縦壁成形高さを40mm、凸形状部7の座面高さを7mmとした場合のものとした。そして、発明例1〜7の比較対象として、従来のプレス成形用金型11(図3参照)を用いて成形し、プレス成形品1の縦壁成形高さおよび凸形状部7の座面高さの等しいものを比較例(図19(a))とした。 Inventive Examples 1 to 7 are those in which the vertical wall forming height of the press-formed product 1 is 40 mm and the seating surface height of the convex portion 7 is 7 mm. Then, as a comparative object of the invention examples 1 to 7, it is molded by using the conventional press molding die 11 (see FIG. 3), and the vertical wall molding height of the press molded product 1 and the seat surface height of the convex portion 7 are formed. Those having the same length were set as comparative examples (FIG. 19A).
本発明に係るプレス成形用金型およびプレス成形方法により得られたプレス成形品におけるシワ発生の評価結果(板厚増加率分布、相当塑性ひずみ分布および最小曲げ半径)を図21〜23に示す。ここで、図21は、発明例1〜3における評価結果、図22は、発明例4および5における評価結果、図23は、発明例6および7における評価結果である。 FIGS. 21 to 23 show the results of evaluation of wrinkle generation (plate thickness increase rate distribution, equivalent plastic strain distribution, and minimum bending radius) in the press-formed product obtained by the press-forming mold and the press-forming method according to the present invention. Here, FIG. 21 shows the evaluation results of Invention Examples 1 to 3, FIG. 22 shows the evaluation results of Invention Examples 4 and 5, and FIG. 23 shows the evaluation results of Invention Examples 6 and 7.
なお、図21〜23に示す発明例1〜7は、プレス成形品1の縦壁成形高さ(縦壁部5の高さ)を40mm、凸形状部7の座面高さを7mmとした場合の結果であり、縦壁成形高さ(=40mm)および座面高さ(=7mm)が同一の比較例(図19(a))と比較した。さらに、図21〜23には、凸形状部7cの座面9cと稜線部4(図2参照)における相当塑性ひずみの最大値も併せて示している。 In the invention examples 1 to 7 shown in FIGS. 21 to 23, the vertical wall forming height (the height of the vertical wall portion 5) of the press-formed product 1 was 40 mm, and the seating surface height of the convex portion 7 was 7 mm. In this case, the vertical wall forming height (= 40 mm) and the bearing surface height (= 7 mm) were compared with a comparative example (FIG. 19A). 21 to 23 also show the maximum value of the equivalent plastic strain in the bearing surface 9c and the ridge 4 (see FIG. 2) of the convex portion 7c.
発明例1において(図21(a))、凸形状部7の座面9における相当塑性ひずみの最大値は0.08、最小曲げ半径は27mmであって、比較例(図19(a))における相当塑性ひずみの最大値(=0.17)および最小曲げ半径(=9mm)と比べて良好な結果であり、凸形状部7の座面9におけるシワの発生は見られなかった。
しかしながら、プレス成形品1の稜線部4の端部において相当塑性ひずみの値が高くなって最大値(=0.72)も増加し、稜線部4の端部付近においてシワの発生が見られた。
In Invention Example 1 (FIG. 21A), the maximum value of the equivalent plastic strain at the bearing surface 9 of the convex portion 7 is 0.08, and the minimum bending radius is 27 mm, which is equivalent to that of the comparative example (FIG. 19A). The result was better than the maximum value (= 0.17) and the minimum bending radius (= 9 mm) of the plastic strain, and no wrinkles were observed on the bearing surface 9 of the convex portion 7.
However, the value of the equivalent plastic strain increased at the end of the ridge 4 of the press-formed product 1 and the maximum value (= 0.72) also increased, and wrinkling was observed near the end of the ridge 4.
発明例2においては(図21(b))、凸形状部7の座面9における相当塑性ひずみの最大値および最小曲げ半径は発明例1と同程度の結果であり、比較例(図19(a))に比べて良好となり、凸形状部7の座面9におけるシワの発生は見られなかった。
しかしながら、比較例(図19(a))に比べて稜線部4の端部付近における相当塑性ひずみの値は増加し、シワの発生が見られた。
In Invention Example 2 (FIG. 21B), the maximum value and the minimum bending radius of the equivalent plastic strain on the bearing surface 9 of the convex portion 7 are almost the same as those of Invention Example 1, and the comparative example (FIG. a) As compared with (a)), no wrinkles were observed on the bearing surface 9 of the convex portion 7.
However, compared to the comparative example (FIG. 19A), the value of the equivalent plastic strain near the end of the ridge line portion 4 increased, and wrinkling was observed.
発明例3において(図21(c))、凸形状部7の座面9における相当塑性ひずみの最大値は0.07、最小曲げ半径は29mmであって、比較例(図19(a))における相当塑性ひずみの最大値(=0.17)および最小曲げ半径(=9mm)と比べて良好な結果であり、凸形状部7の座面9におけるシワの発生は見られなかった。
しかしながら、プレス成形品1の稜線部4の端部付近における相当塑性ひずみの値が高くなった。稜線部4の端部付近における相当塑性ひずみの最大値(=0.62)は、発明例1および2に比べて低い値であるものの、稜線部4の端部付近においてシワの発生が見られた。
In Invention Example 3 (FIG. 21C), the maximum value of the equivalent plastic strain on the bearing surface 9 of the convex portion 7 is 0.07 and the minimum bending radius is 29 mm, which is equivalent to that of the comparative example (FIG. 19A). The result was better than the maximum value (= 0.17) and the minimum bending radius (= 9 mm) of the plastic strain, and no wrinkles were observed on the bearing surface 9 of the convex portion 7.
However, the value of the equivalent plastic strain near the end of the ridge 4 of the press-formed product 1 was high. Although the maximum value (= 0.62) of the equivalent plastic strain in the vicinity of the edge of the ridge 4 was lower than that of the invention examples 1 and 2, wrinkles were observed near the edge of the ridge 4.
発明例4において(図22(a))、凸形状部7の座面9における相当塑性ひずみの最大値は0.09、最小曲げ半径は21mmであって、比較例(図19(a))における相当塑性ひずみの最大値(=0.17)および最小曲げ半径(=9mm)と比べて良好な結果であり、凸形状部7の座面9におけるシワの発生は見られなかった。
しかしながら、プレス成形品1の稜線部4の端部付近における相当塑性ひずみの値は高くなった。稜線部4の端部付近における相当塑性ひずみの最大値(=0.45)は、発明例1〜3に比べて低い値であり、シワの発生が抑制されたものの、稜線部4の端部付近におけるシワの発生を防止するには至らなかった。
In Inventive Example 4 (FIG. 22A), the maximum value of the equivalent plastic strain on the bearing surface 9 of the convex portion 7 is 0.09 and the minimum bending radius is 21 mm, which is equivalent to that of the comparative example (FIG. 19A). The result was better than the maximum value (= 0.17) and the minimum bending radius (= 9 mm) of the plastic strain, and no wrinkles were observed on the bearing surface 9 of the convex portion 7.
However, the value of the equivalent plastic strain near the end of the ridge 4 of the press-formed product 1 was high. The maximum value (= 0.45) of the equivalent plastic strain in the vicinity of the edge of the ridge 4 is lower than that of the invention examples 1 to 3, and although the generation of wrinkles is suppressed, the value in the vicinity of the edge of the ridge 4 is small. It did not prevent the occurrence of wrinkles.
発明例5において(図22(b))、凸形状部7の座面9における相当塑性ひずみの最大値は0.13、最小曲げ半径は16mmであって、比較例(図19(a))における相当塑性ひずみの最大値(=0.17)および最小曲げ半径(=9mm)と比べて良好な結果であり、凸形状部7の座面9におけるシワの発生は見られなかった。
しかしながら、プレス成形品1の稜線部4の端部付近における相当塑性ひずみの最大値は0.49であり、発明例4と同様、発明例1〜3に比べて低下してシワの発生が抑制されたものの、稜線部4の端部付近におけるシワの発生を防止するには至らなかった。
In Invention Example 5 (FIG. 22B), the maximum value of the equivalent plastic strain on the bearing surface 9 of the convex portion 7 is 0.13, and the minimum bending radius is 16 mm, which is equivalent to the comparative example (FIG. 19A). The result was better than the maximum value (= 0.17) and the minimum bending radius (= 9 mm) of the plastic strain, and no wrinkles were observed on the bearing surface 9 of the convex portion 7.
However, the maximum value of the equivalent plastic strain in the vicinity of the end of the ridge line portion 4 of the press-formed product 1 was 0.49, which was lower than that of Invention Examples 1 to 3 and the generation of wrinkles was suppressed, as in Invention Example 4. However, it was not possible to prevent the generation of wrinkles near the end of the ridge line portion 4.
発明例6において(図23(a))、凸形状部7の座面9における相当塑性ひずみの最大値は0.08、最小曲げ半径は26mmであって、比較例(図19(a))における相当塑性ひずみの最大値(=0.17)および最小曲げ半径(=9mm)と比べて良好な結果であり、凸形状部7の座面9におけるシワの発生は見られなかった。
さらに、プレス成形品1の稜線部4の端部付近における相当塑性ひずみは、比較例(図19(a))と同程度の値となり、稜線部4の端部付近におけるシワの発生は見られなかった。
In Invention Example 6 (FIG. 23A), the maximum value of the equivalent plastic strain on the bearing surface 9 of the convex portion 7 is 0.08, and the minimum bending radius is 26 mm, which is equivalent to that of the comparative example (FIG. 19A). The result was better than the maximum value (= 0.17) and the minimum bending radius (= 9 mm) of the plastic strain, and no wrinkles were observed on the bearing surface 9 of the convex portion 7.
Further, the equivalent plastic strain in the vicinity of the edge of the ridge 4 of the press-formed product 1 is substantially the same as that of the comparative example (FIG. 19A), and wrinkling is observed near the edge of the ridge 4. Did not.
発明例7において(図23(b))、凸形状部7の座面9における相当塑性ひずみの最大値は0.13、最小曲げ半径は16mmであって、比較例(図19(a))における相当塑性ひずみの最大値(=0.17)および最小曲げ半径(=9mm)と比べて良好な結果であり、凸形状部7の座面9におけるシワの発生は見られなかった。
さらに、発明例6と同様、プレス成形品1の稜線部4の端部付近において、相当塑性ひずみは比較例(図19(a))と同程度の値となり、シワの発生は見られなかった。
In Invention Example 7 (FIG. 23 (b)), the maximum value of the equivalent plastic strain on the bearing surface 9 of the convex portion 7 is 0.13, and the minimum bending radius is 16 mm, which is equivalent to the comparative example (FIG. 19 (a)). The result was better than the maximum value (= 0.17) and the minimum bending radius (= 9 mm) of the plastic strain, and no wrinkles were observed on the bearing surface 9 of the convex portion 7.
Further, as in Invention Example 6, near the end of the ridge line portion 4 of the press-formed product 1, the equivalent plastic strain was almost the same as that of the comparative example (FIG. 19A), and no wrinkling was observed. .
以上より、本発明に係るプレス成形用金型およびプレス成形方法によれば、ブランクの波状の変形を抑制する波状変形抑制面部をダイ側縦壁成形面部の下方に設け、成形過程において前記波状変形抑制面部のブランク当接面部を前記ダイ側縦壁成形面部よりも先にブランクに当接させることにより、プレス成形品の凸形状部の座面にシワが発生するのを抑制し、当該座面の平坦度が高いプレス成形品を得ることができることが実証された。
さらに、前記ブランク当接面部を、波状変形抑制面部の長手方向中央部に設けることにより、プレス成形品の凸形状部の座面に加えて前記プレス成形品の稜線部の端部におけるシワの発生も抑制することができ、より好ましいことが示された。
As described above, according to the press-molding die and the press-forming method according to the present invention, the wavy deformation suppressing surface portion for suppressing the wavy deformation of the blank is provided below the die-side vertical wall forming surface portion, and the wavy deformation is performed in the forming process. By causing the blank contact surface portion of the suppression surface portion to abut against the blank before the die-side vertical wall molding surface portion, it is possible to suppress the occurrence of wrinkles on the seat surface of the convex portion of the press-formed product, and It has been demonstrated that a press-formed product having a high flatness can be obtained.
Further, by providing the blank contact surface portion at the center in the longitudinal direction of the wavy deformation suppressing surface portion, generation of wrinkles at the end of the ridge portion of the press-formed product in addition to the bearing surface of the convex portion of the press-formed product. Was also able to be suppressed, indicating that it was more preferable.
1 プレス成形品
3 天板部
4 稜線部
5 縦壁部
7 凸形状部
9 座面
11 プレス成形用金型
13 パンチ
15 ダイ
17 パッド
19 パンチ側縦壁成形面部
21 ダイ側縦壁成形面部
23 曲げ刃R部
25 凸形状形成部
27 ダイの凹部
29 ダイの凸部
31 ブランク
41 プレス成形用金型
43 パンチ
45 ダイ
47 パッド
49 パンチ側縦壁成形面部
51 ダイ側縦壁成形面部
53 波状変形抑制面部
53a ブランク当接面部
55 凸形状形成部
57 ダイの凹部
59 ダイの凸部
61 プレス成形用金型
63 ダイ
65 ダイ側縦壁成形面部
67 波状変形抑制面部
67a ブランク当接面部
67b 凹凸部
69 ダイの凹部
71 ダイの凸部
81 予成形用金型
83 上型
83a 下凸溝形状成形部
85 下型
85a 下凸溝形状成形部
87 溝付きブランク
89 下凸溝形状部
91 予成形用金型
93 上型
93a 上凸溝形状成形部
95 下型
95a 上凸溝形状成形部
97 溝付きブランク
99 上凸溝形状部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Press molded product 3 Top plate part 4 Ridge line part 5 Vertical wall part 7 Convex part 9 Seat surface 11 Die for press molding 13 Punch 15 Die 17 Pad 19 Punch side vertical wall forming surface part 21 Die side vertical wall forming surface part 23 Bending Blade R portion 25 Convex shape forming portion 27 Die concave portion 29 Die convex portion 31 Blank 41 Press forming die 43 Punch 45 Die 47 Pad 49 Punch side vertical wall forming surface portion 51 Die side vertical wall forming surface portion 53 Wavy deformation suppressing surface portion 53a blank contact surface portion 55 convex shape forming portion 57 die concave portion 59 die convex portion 61 press forming die 63 die 65 die-side vertical wall forming surface portion 67 wavy deformation suppressing surface portion 67a blank contact surface portion 67b uneven portion 69 of die Concave part 71 Die convex part 81 Pre-molding die 83 Upper die 83a Lower convex groove shape forming part 85 Lower die 85a Lower convex groove shape forming part 87 Per blank 89 Shitatotsumizo shaped portion 91 preformed mold 93 upper mold 93a Uetotsumizo shaped molded portion 95 lower mold 95a Uetotsumizo shaped molded portion 97 grooved blank 99 Uetotsumizo shaped portion
Claims (2)
ブランクにおける前記縦壁部に相当する部位に、前記縦壁部の高さ方向に相当する方向に延びる溝形状部が所定の間隔で複数形成された溝付きブランクを成形する溝付きブランク成形工程と、
前記複数形成された溝形状部の間に前記凸形状部が形成される前記縦壁部を曲げ成形する縦壁成形工程を有し、
該縦壁成形工程は、
パンチとダイを有し、
前記パンチは、前記縦壁部を成形するパンチ側縦壁成形面部を有し、
該パンチ側縦壁成形面部は、座面が平坦で高さ方向に伸びる凸形状形成部が形成されてなり、
前記ダイは、前記パンチ側縦壁成形面部と協働して前記縦壁部を成形するダイ側縦壁成形面部と、該ダイ側縦壁成形面部から連続して設けられ、該ダイ側縦壁成形面部よりも先にその全部又は一部が前記ブランクに当接して該ブランクに波状の変形が生じるのを抑制する波状変形抑制面部を有し、
前記ダイ側縦壁成形面部は、前記パンチ側縦壁成形面部に形成された前記凸形状形成部に対応する部位に凹部が形成されてなり、
前記波状変形抑制面部は、前記ダイ側縦壁成形面部の凹部よりも幅広のブランク当接面部を有するプレス成形用金型を用いて、前記パンチに前記溝付きブランクを載置して、前記パンチと前記ダイを相対移動させて前記縦壁部の成形を行うものであって、
少なくとも前記波状変形抑制面部の前記ブランク当接面部を前記溝付きブランクに当接させた状態で前記ダイを前記パンチ側に相対移動させる第1曲げ成形工程と、その後、前記波状変形抑制面部が前記溝付きブランクから離れた状態で前記ダイを成形下死点まで相対移動させる第2曲げ成形工程を備えたことを特徴とするプレス成形方法。 The top plate portion is curved, has a vertical wall portion that is continuously formed from the top plate portion and shrinks and is deformed, and a convex shape portion having a flat seating surface and extending in the height direction of the vertical wall portion is provided. A press molding method for molding a press molded article formed on a vertical wall portion ,
A grooved blank forming step of forming a grooved blank in which a plurality of groove-shaped portions extending in a direction corresponding to the height direction of the vertical wall portion are formed at predetermined intervals in a portion corresponding to the vertical wall portion in the blank; ,
Has a pre-Symbol plurality groove formed shape portion the vertical wall portion bending to the vertical wall forming step of the convex portion is formed between,
The vertical wall forming step includes :
It has a punch and a die,
The punch has a punch-side vertical wall forming surface that forms the vertical wall,
The punch-side vertical wall forming surface portion is formed with a convex shape forming portion that has a flat bearing surface and extends in the height direction,
The die includes a die-side vertical wall forming surface that forms the vertical wall in cooperation with the punch-side vertical wall forming surface, and a die-side vertical wall forming surface that is provided continuously from the die-side vertical wall forming surface. Having a wavy deformation suppressing surface portion that suppresses the occurrence of wavy deformation in the blank by contacting the whole or a part of the blank before the molding surface portion,
The die-side vertical wall forming surface portion has a concave portion formed at a portion corresponding to the convex shape forming portion formed on the punch-side vertical wall forming surface portion,
The wavy deformation suppressing surface portion, using a die for press molding having a blank contact surface portion wider than the concave portion of the die-side vertical wall molding surface portion , placing the grooved blank on the punch, the punch And forming the vertical wall portion by relatively moving the die,
A first bending step of moving the die relatively to the punch side in a state where at least the blank contact surface portion of the wavy deformation suppressing surface portion is in contact with the grooved blank, and then the wavy deformation suppressing surface portion is A press forming method, comprising a second bending step of relatively moving the die to a forming bottom dead center while being away from the grooved blank.
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