JP6702522B1 - 湾曲部材の製造方法 - Google Patents
湾曲部材の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6702522B1 JP6702522B1 JP2020509568A JP2020509568A JP6702522B1 JP 6702522 B1 JP6702522 B1 JP 6702522B1 JP 2020509568 A JP2020509568 A JP 2020509568A JP 2020509568 A JP2020509568 A JP 2020509568A JP 6702522 B1 JP6702522 B1 JP 6702522B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vertical wall
- curved
- bending
- top plate
- forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005452 bending Methods 0.000 title claims abstract description 262
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 115
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 115
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 66
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 86
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 32
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 25
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 39
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 18
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 8
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 4
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000010097 foam moulding Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/20—Deep-drawing
- B21D22/26—Deep-drawing for making peculiarly, e.g. irregularly, shaped articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D24/00—Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D24/00—Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
- B21D24/04—Blank holders; Mounting means therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D53/00—Making other particular articles
- B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Abstract
Description
また、上記トリムを省略するため、パッド曲げ工法を用いる方法が挙げられる。しかし、天板部をパッドで押えて曲げ成形を行うと、天板部を縦壁部側から見た場合に湾曲した形状を有する場合、縦壁部の上部の線長よりも縦壁部の下部の線長の方が短くなる場合には、曲げ成形によって縦壁部に縦しわが発生する。また、天板部を縦壁部側から見た場合に湾曲した形状を有する場合、縦壁部の上部の線長よりも縦壁部の下部の線長の方が長くなる場合には、曲げ成形によって縦壁部に割れが発生することもある。
なお、これに対して特許文献2では、縦壁部に凸状ビードを付与することでしわを吸収して、縦しわの発生を抑制している。しかし、凸状ビードの付与により成形部材の形状自由度が低くなり、また凸状ビードの成形のためプレス荷重が増加する。
天板部と、前記天板部の両端にそれぞれ接続する一対の縦壁部と、を有し、前記一対の縦壁部のうち一方が前記天板部との接続側とは反対側の端部に接続するフランジ部を有し、他方の縦壁部は前記天板部との接続側とは反対側の端部の少なくとも一部にフランジ部が接続していない形状、又は前記一対の縦壁部の両方が前記天板部との接続側とは反対側の端部の少なくとも一部にフランジ部が接続していない形状であり、且つ前記天板部と前記縦壁部との接続部を、前記天板部側から見た場合及び前記縦壁部側から見た場合の少なくとも一方において、湾曲した箇所を少なくとも一部に有する形状である湾曲部材を、金属板を成形することで製造する湾曲部材の製造方法であって、
前記金属板の両端部を保持した状態で前記金属板をプレスする成形である絞り成形を行って、中間部材を成形する第1工程と、前記中間部材に対して曲げ成形を行って前記一対の縦壁部のうち端部の少なくとも一部にフランジ部が接続していない縦壁部を最終的な形状に成形する第2工程と、を有し、
前記第1工程は、
前記中間部材における前記接続部に相当する箇所の外側表面を成形する接続部外側成形面、前記中間部材における前記縦壁部に相当する箇所の外側表面を成形する縦壁部外側成形面、及びホルダーと対向して前記金属板の両端部を挟んで保持する金属板保持面を有し、且つ前記縦壁部外側成形面における前記金属板保持面と接続する側の端部に、前記金属板保持面側に向かって湾曲する湾曲部外側形成面を有するダイと、
前記中間部材における前記天板部に相当する箇所の内側表面を成形する天板部内側成形面、前記中間部材における前記接続部に相当する箇所の内側表面を成形する接続部内側成形面、及び前記中間部材における前記縦壁部に相当する箇所の内側表面を成形する縦壁部内側成形面を有し、且つ前記縦壁部内側成形面に前記湾曲部外側形成面と対向する湾曲部内側形成面を有するパンチとを有する、第1の金型を用いて、
前記ダイと前記ホルダーとで前記金属板を挟んで保持する金属板保持工程、
前記パンチの前記天板部内側成形面の少なくとも一部を前記金属板の前記ダイと接触する側とは反対側の面に接触させた後、前記ダイ及び前記パンチの少なくとも一方を前記金属板と接触する方向に移動させ、前記一対の縦壁部のうち端部にフランジ部が接続していない縦壁部の端部の位置が、前記湾曲部外側形成面に接触する位置、前記金属板保持面に接触する位置、又は前記金属板保持面に接触する位置よりも外側の位置となるまで絞り成形することにより、
前記金属板から、前記天板部、前記接続部及び前記縦壁部を成形し、
前記天板部側から見た場合及び前記縦壁部側から見た場合の少なくとも一方において、前記接続部の少なくとも一部が湾曲した形状に成形し、
前記一対の縦壁部のうち端部にフランジ部が接続していない縦壁部の端部が、該縦壁部がなす面外に湾曲した湾曲部を形成する成形工程、
及び、前記ダイ及び前記パンチの少なくとも一方を中間形状に成形された前記中間部材から離れる方向に移動させて前記中間部材を前記ダイ及び前記パンチから離型させる離型工程、を有し、
前記第2工程は、
前記第1の金型とは異なる第2の金型により、前記中間部材に対して曲げ成形を行って、前記湾曲部を曲げ変形させることにより、前記一対の縦壁部のうち端部の少なくとも一部にフランジ部が接続していない縦壁部を最終的な形状に成形する工程を有する、
湾曲部材の製造方法である。
しかし、例えば図22に示すように、接続部を縦壁部側から見た場合に凸状に湾曲した箇所を有する形状である湾曲部材200をパッド曲げ成形一括で成形する場合、縦壁部の上部の線長よりも縦壁部の下部の線長の方が短くなるため、縦壁部に縦しわ202が発生する。
また、例えば図23に示すように、接続部を縦壁部側から見た場合に凹状に湾曲した箇所を有する形状である湾曲部材210をパッド曲げ成形一括で成形する場合、縦壁部の上部の線長よりも縦壁部の下部の線長の方が長くなるため、縦壁部に割れ212が発生する。
これに対し、前記<1>の製造方法では、金属板に対して絞り成形を行う第1工程と、曲げ成形を行う第2工程と、を有し、第1工程では一対の縦壁部のうち端部の少なくとも一部にフランジ部が接続していない縦壁部となる箇所の該端部の位置が、湾曲部外側形成面に接触する位置、金属板保持面に接触する位置、又は金属板保持面に接触する位置よりも外側の位置となるよう成形する成形工程を備えた絞り成形を行う工程とする。第1工程での成形工程で、少なくとも一部にフランジ部が接続していない縦壁部となる箇所の該端部の位置を上記位置となるよう制御することで、他の工程(例えばトリム(切除)工程)を経ることなく、第2工程において一対の縦壁部のうち端部の少なくとも一部にフランジ部が接続していない縦壁部を最終的な形状に成形し得る。そのため、第2工程での曲げ成形によって変形させる変形量が小さくなり、その結果、湾曲部材の縦壁部における縦しわ及び割れの発生が抑制される。
なお、前記<1>の製造方法では、第1工程と第2工程との間に他の工程を備えていてもよく、また第2工程の後に他の工程を備えていてもよい。これら他の工程としては、例えば第1工程で得られた中間部材や、第2工程で得られた部材の形状の矯正を目的としたリストライク工程等が挙げられる。
これに対し、前記<1>の製造方法では、成形工程の終了時(つまり離型工程の開始前)において、中間部材における、一対の縦壁部のうち端部の少なくとも一部にフランジ部が接続していない縦壁部となる箇所の該端部の位置が、湾曲部外側形成面に接触する位置、金属板保持面に接触する位置、又は金属板保持面に接触する位置よりも外側の位置である。そのため、離型工程において中間部材から離型しようとするダイに対して中間部材における端部の引っ掛かりが抑制され、ダイに削れが生じることが抑制される。
前記成形工程は、前記一対の縦壁部のうち端部の少なくとも一部にフランジ部が接続していない縦壁部となる箇所の該端部の位置が、前記湾曲部外側形成面に接触する位置又は前記金属板保持面に接触する位置となるよう成形する工程である<1>に記載の湾曲部材の製造方法である。
前記成形工程は、前記一対の縦壁部のうち端部の少なくとも一部にフランジ部が接続していない縦壁部となる箇所の該端部の位置が、前記湾曲部外側形成面に接触する位置となるよう成形する工程である<1>に記載の湾曲部材の製造方法である。
前記ダイは、一対の前記縦壁部外側成形面の両方に前記湾曲部外側形成面をそれぞれ有し、且つ一方の前記湾曲部外側形成面の最小曲率半径[RL]と、他方の前記湾曲部外側形成面の最小曲率半径[RR]と、の差が0mm超え50mm以下である<1>〜<3>のいずれか1項に記載の湾曲部材の製造方法である。
前記第2工程において、一対の前記接続部同士の距離が最小となる面で切断した横断面における前記湾曲部の端部の曲げ成形前後の移動距離に関し、
前記湾曲部材が、前記接続部を前記縦壁部側から見た場合に湾曲し、且つ前記接続部を前記天板部側から見た場合に湾曲しない部位に対しては、下記(1)式を、
前記湾曲部材が、前記接続部を前記天板部側から見た場合に湾曲し、且つ前記接続部を前記縦壁部側から見た場合に湾曲しない部位に対しては、下記(2)式を、
前記湾曲部材が、前記接続部を前記天板部側から見た場合に湾曲し、且つ前記接続部を前記縦壁部側から見た場合に湾曲する部位に対しては、下記(3)式を、
満たす前記第2の金型を用いる<1>〜<4>のいずれか1項に記載の湾曲部材の製造方法である。
H1≦α×R2・・・(1)
W1≦α×R1・・・(2)
M1≦α×R1×R2/(R1+R2)・・・(3)
ただし、α、H1、W1、M1、R1及びR2は下記とする。
α:0.30
H1:前記第2の金型によるプレス方向における、前記湾曲部の端部の曲げ成形前後の移動距離の最大値
W1:前記第2の金型によるプレス方向と直交する方向における、前記湾曲部の端部の曲げ成形前後の移動距離の最大値
M1:前記湾曲部の端部の曲げ成形前後の移動距離の最大値
R1:前記中間部材の前記接続部での前記湾曲を、前記天板部側から見た場合の曲率半径
R2:前記中間部材の前記接続部での前記湾曲を、前記縦壁部側から見た場合の曲率半径
前記<5>の製造方法では、湾曲部材が、接続部を縦壁部側から見た場合に湾曲し、且つ接続部を天板部側から見た場合に湾曲しない部位に対しては、下記(1)式を、湾曲部材が、接続部を天板部側から見た場合に湾曲し、且つ接続部を縦壁部側から見た場合に湾曲しない部位に対しては、下記(2)式を、湾曲部材が、接続部を天板部側から見た場合に湾曲し、且つ接続部を縦壁部側から見た場合に湾曲する部位に対しては、下記(3)式を、満たす第2の金型を用いる。そのため、湾曲部材の縦壁部における縦しわ及び割れの発生が抑制される。
前記αが0.20である<5>に記載の湾曲部材の製造方法。
前記R1及び前記R2は、5000mm以下である<5>又は<6>に記載の湾曲部材の製造方法。
前記金属板の引張強度が590MPa以上である<1>〜<7>のいずれか1項に記載の湾曲部材の製造方法である。
次に、図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
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構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する場合がある。
まず、本実施形態に係る湾曲部材の製造方法によって製造される湾曲部材(以下単に「本実施形態による湾曲部材」とも称す)の形状について説明する。
ただし、この接続部における天板部側又は縦壁部側から見た「湾曲」は、より長い範囲にわたって連続する湾曲であることが好ましい。例えば、接続部の長さ(つまり接続部(稜線部)の一端から他端までの稜線に沿った長さ)に対して、5%以上の長さを有する連続した湾曲であることが好ましく、10%以上の長さを有する湾曲であることがより好ましく、接続部全体にわたって連続した湾曲であることがさらに好ましい。
なお、湾曲部材の天板部や縦壁部にはビード形状や座面形状が設けられることがあり、このビード形状や座面形状が接続部に掛かるように形成される場合がある。しかし、接続部に掛かるように形成されたビード形状や座面形状は、通常は接続部において長い範囲にわたって連続するような形状ではなく、よって上記の接続部の長さに対して5%以上の長さを有する連続した湾曲には、ビード形状や座面形状は含まれない。
具体的には、第1の態様として、図1に示す湾曲部材1Aのように、天板部2Aと、一対の縦壁部4Aと、天板部2A及び縦壁部4Aを接続する一対の接続部としての湾曲した稜線部6Aとを有し、接続部である稜線部6Aを縦壁部4A側から見た場合に全体が湾曲した形状が挙げられる。この場合、天板部2Aも、縦壁部4A側から見た場合に全体が湾曲した形状である。なお、図1に示す湾曲部材1Aは、天板部2A側から見た場合、接続部である稜線部6Aも縦壁部4Aも、全体が直線状である。
また、湾曲部材1Aは、天板部2Aと縦壁部4Aとが湾曲した稜線部6Aを介して接続されているが、これに限られず、両者が鋭角に接触しておりつまり鋭角な稜線部を介して両者が接続されていてもよい。
具体的には、第2の態様として、図2に示す湾曲部材1Bのように、天板部2Bと、一対の縦壁部4Bと、天板部2B及び縦壁部4Bを接続する一対の接続部としての湾曲した稜線部6Bとを有し、接続部である稜線部6Bを天板部2B側から見た場合に全体が湾曲した形状が挙げられる。この場合、縦壁部4Bも、天板部2B側から見た場合に全体が湾曲した形状である。なお、図2に示す湾曲部材1Bは、縦壁部4B側から見た場合、接続部である稜線部6Bも天板部2Bも、全体が直線状である。
また、湾曲部材1Bは、天板部2Bと縦壁部4Bとが湾曲した稜線部6Bを介して接続されているが、これに限られず、両者が鋭角に接触しておりつまり鋭角な稜線部を介して両者が接続されていてもよい。
具体的には、第3の態様として、図3に示す湾曲部材1Cのように、天板部2Cと、一対の縦壁部4Cと、天板部2C及び縦壁部4Cを接続する一対の接続部としての湾曲した稜線部6Cとを有し、接続部である稜線部6Cを天板部2C側から見た場合に一部が湾曲し(他の部分は平面)、且つ稜線部6Cを縦壁部4C側から見た場合に全体が湾曲した形状が挙げられる。この場合、縦壁部4Cも天板部2C側から見た場合に一部が湾曲した形状であり、また天板部2Cも縦壁部4C側から見た場合に全体が湾曲した形状である。
なお、図3に示す湾曲部材1Cの製造途中に相当する中間部材が、図14に示されている。図14に示す中間部材10Cは、天板部側から見た形状である。図14に示す中間部材10Cと同様に、図3に示す湾曲部材1Cは、一対の縦壁部4Cのうち一方が複数か所に湾曲した箇所を有し、他方の縦壁部4Cは湾曲した箇所を一か所にのみ有する形状であり、つまり一対の縦壁部4Cが非対称な形状である。
また、湾曲部材1Cは、天板部2Cと縦壁部4Cとが湾曲した稜線部6Cを介して接続されているが、これに限られず、両者が鋭角に接触しておりつまり鋭角な稜線部を介して両者が接続されていてもよい。
具体的には、第4の態様として、図4に示す湾曲部材1Dのように、天板部2Dと、一対の縦壁部4Dと、天板部2D及び縦壁部4Dを接続する一対の接続部としての湾曲した稜線部6Dとを有し、かつ一方の縦壁部4Dは天板部2Dとの接続側とは反対側の端部に、湾曲した第2稜線部86Dを介してフランジ部80Dが接続されている形状が挙げられる。なお、他方の縦壁部4Dは天板部2Dとの接続側とは反対側の端部に、接続するフランジ部を有さない。
湾曲部材1Dは、接続部である稜線部6Dを縦壁部4D側から見た場合に全体が湾曲した形状である。この場合、天板部2Dも、縦壁部4D側から見た場合に全体が湾曲した形状である。なお、図4に示す湾曲部材1Dは、天板部2D側から見た場合、接続部である稜線部6Dも縦壁部4Dも、全体が直線状である。
また、湾曲部材1Dは、天板部2Dと縦壁部4Dとが湾曲した稜線部6Dを介して接続されているが、これに限られず、両者が鋭角に接触しておりつまり鋭角な稜線部を介して両者が接続されていてもよい。さらに、湾曲部材1Dは、フランジ部80Dと一方の縦壁部4Dとが湾曲した第2稜線部86Dを介して接続されているが、これに限られず、両者が鋭角に接触しておりつまり鋭角な第2稜線部を介して両者が接続されていてもよい。
ついで、本実施形態に係る湾曲部材の製造方法における、各工程について説明する。
本実施形態に係る湾曲部材の製造方法は、金属板の両端部を保持した状態で金属板をプレスする成形である絞り成形を行って、中間部材を成形する第1工程と、中間部材に対して曲げ成形を行って一対の縦壁部のうち端部の少なくとも一部にフランジ部が接続していない縦壁部を最終的な形状に成形する第2工程と、を有する。
なお、「金属板」としては、例えば鋼板、アルミ合金板等が挙げられる。第1工程に供する金属板の形状は、平面状の板だけでなく、予め仮形状となるよう予成形を施した予成形板であってもよい。
また、第1工程で行う「絞り成形」としては、例えば絞り成形だけでなく、パッド絞り成形等も含まれる。また、第2工程で行う「曲げ成形」としては、例えば曲げ成形だけでなく、パッド曲げ成形、パッドカム曲げ成形、スタンピング成形等も含まれる。
また、第1工程後に、他の工程を施してから第2工程を行ってもよく、第2工程の後に他の工程を備えていてもよい。例えばこれら他の工程として、第1工程で得られた中間部材や、第2工程で得られた部材の形状の矯正を目的としたリストライク工程等を設けてもよい。
図5は、縦壁部14A側から見た場合において、湾曲した箇所を少なくとも一部に有する形状である中間部材10Aの一例である。この中間部材10Aは、図1の湾曲部材1Aに成形される前の中間部材である。中間部材10Aは、天板部12Aと、天板部12Aの両端に稜線部16Aを介してそれぞれ接続する一対の縦壁部14Aとを有する。縦壁部14Aの端部には、該縦壁部14Aがなす面外に湾曲した(縦壁部14Aの側方へ湾曲した)湾曲部19A(略湾曲部)が形成されている。
図6は、天板部12B側から見た場合において、湾曲した箇所を少なくとも一部に有する形状である中間部材10Bの一例である。この中間部材10Bは、図2の湾曲部材1Bに成形される前の中間部材である。中間部材10Bは、天板部12Bと、天板部12Bの両端に稜線部16Bを介してそれぞれ接続する一対の縦壁部14Bとを有する。縦壁部14Aの端部には、該縦壁部14Aがなす面外に湾曲した(縦壁部14Aの側方へ湾曲した)湾曲部19Aが形成されている。
図7及び図8は、いずれも絞り成形の一例における途中の状態を示す横断面図である。なお、図7及び図8に示す絞り成形では、最終的に図1に示す第1の態様の湾曲部材1Aが形成される。以下、図7及び図8に示す絞り成形を「第1実施形態に係る絞り成形」とも称す。
パンチ30は、中間部材10Aにおける天板部12Aに相当する箇所の内側表面を成形する天板部内側成形面32、中間部材10Aにおける接続部(稜線部16A)に相当する箇所の内側表面を成形する接続部内側成形面36、中間部材10Aにおける縦壁部14Aに相当する箇所の内側表面を成形する縦壁部内側成形面34、及び金属板保持面28と対向する金属板保持面38とを有する。縦壁部内側成形面34には、湾曲部外側形成面29と対向する湾曲部内側形成面39が形成されている。
次いで、パンチ30の天板部内側成形面32の少なくとも一部が、金属板100のダイ20と接触する側とは反対側の面に接触するよう、パンチ30を配置する。そして、パンチ30を固定すると共に、加圧しながらダイ20及び一対のホルダー40を、矢印Aの方向(つまりダイ20から見て金属板100と接触する方向)に移動させることで、金属板100を変形させる(成形工程)。
図8に示す位置までダイ20及び一対のホルダー40を移動させることで、金属板100が中間形状に成形されて、成形工程が終了する。その後、ダイ20を成形工程とは逆の方向(つまり中間形状に成形された中間部材10Aから離れる方向)に移動させて、ダイ20を中間部材10Aから離型させる。さらに、中間部材10Aをパンチ30から離型させて(離型工程)、中間部材10Aが得られる。
ここで、第1実施形態に係る絞り成形では、ダイ20の縦壁部外側成形面24における金属板保持面28と接続する側の端部に、金属板保持面28側に向かって湾曲する湾曲部外側形成面29を有する。また。パンチ30の縦壁部内側成形面34には、湾曲部外側形成面29と対向する湾曲部内側形成面39が形成されている。したがって、湾曲部外側形成面29及び湾曲部内側形成面39に挟まれることにより、縦壁部14Aの端部には、該縦壁部14Aがなす面外に湾曲した(縦壁部14Aの側方へ湾曲した)湾曲部19Aが形成される。
端部18Aの位置が湾曲部外側形成面29に接触する位置にあることで、その後の離型工程において中間部材10Aから離型しようとするダイ20に対して中間部材10Aにおける端部18Aが引っ掛かって、ダイ20に削れが生じることが抑制される。
また、湾曲部19Aがあることで、湾曲部19Aによる稜線効果(中間部材の長手方向の剛性アップ)ができるため、縦壁部14Aのスプリングバックが抑制され、端部18Aが引っ掛かって、ダイ20に削れが生じることの抑制効果がより高まる。
なお、成形工程の終了時(つまり離型工程の開始前)における中間部材の端部の位置は、湾曲部外側形成面29よりもさらに外側であってもよい。
例えば、図10に示すように、ダイ20の湾曲部外側形成面29よりもさらに外側である金属板保持面28に接触する位置に、中間部材10Aの端部18Aがあってもよい。また、例えば、図11に示すように、ダイ20の金属板保持面28に接触する位置よりも外側の位置に、中間部材10Aの端部18Aがあってもよい。
中間部材の端部の位置がダイの湾曲部よりもさらに外側であることで、その後の離型工程において中間部材から離型しようとするダイに対して中間部材における端部が引っ掛かって、ダイに削れが生じることが抑制される。
端部18Aの位置が湾曲部外側形成面29に接触する位置又は金属板保持面28に接触する位置にあることで、第2工程での曲げ成形によって変形させる変形量(つまり端部18A又は端部18Bの変形による移動距離)が小さくなり、その結果、湾曲部材の縦壁部における縦しわ及び割れの発生が抑制される。
ダイ20の縦壁部外側成形面24において金属板保持面28と接続する側の端部に存在する湾曲部外側形成面29は、その曲率が小さ過ぎない(つまり曲率半径が大き過ぎない)ことが好ましい。湾曲部外側形成面29の曲率が小さ過ぎない(曲率半径が大き過ぎない)ことで、第2工程での曲げ成形の際に変形が生じる面積を小さくする事ができ、第2工程での曲げ成形時に縦壁部に生じるしわ及び割れがより抑制される。
本実施形態では、第1工程で行われる絞り成形は、前記に示した第1実施形態に係る絞り成形には限定されない。
また、それに応じて、ダイにおける天板部外側形成面及び縦壁部外側形成面も、その少なくとも一部において湾曲した形状を有していてもよく、パンチにおける天板部内側形成面及び縦壁部内側形成面も、その少なくとも一部において湾曲した形状を有していてもよい。
なお、ダイが縦壁部外側形成面に横断面視において湾曲した形状を有し、且つダイの縦壁部外側成形面の金属板保持面と接続する側の端部に存在する湾曲部外側形成面と連続している場合(つまり前者と後者とが間に平面部を介さずに続いている場合)、金属板保持面と接続する側の端部に存在する湾曲部外側形成面は、縦壁部外側形成面の湾曲した部分における最小曲率半径よりも小さい曲率半径を有する。そして、成形工程の終了時(つまり離型工程の開始前)における、中間部材の特定縦壁部となる箇所の横断面視における端部の位置は、金属板保持面と接続する側の端部に存在する湾曲部外側形成面において曲率半径が最小となる位置に接触する位置よりも外側であることが好ましい。
つまり、図12に示すように、パッド50を用いてもよい。パッド50は、中間部材における天板部に相当する箇所の外側表面を成形する天板部外側成形面52Aを有する。ただし、これに限られず、パッド絞り成形に用いるダイは、中間部材における接続部(稜線部)に相当する箇所の外側表面を成形する接続部外側成形面を有さず、中間部材における縦壁部に相当する箇所の外側表面を成形する縦壁部外側成形面のみを有する形状であってもよい。
なお、第1工程においてパッド絞り成形を行うことで、成形工程での位置ずれ(つまり中間部材を得る成形工程においてダイ及びパンチからの圧力のバラツキ等により、横断面視における金属板の一方へのずれ)の発生が抑制される。
なお、第1工程における絞り成形では、成形工程において位置ずれが発生することがある。これに対し、一方の湾曲部外側形成面29の方が他方の湾曲部外側形成面29よりも曲率半径が大きい場合、ずれの方向を曲率半径が小さい方向、つまり他方の湾曲部外側形成面29から一方の湾曲部外側形成面29に向かう方向に変化させることができる。したがって、成形工程時に金属板がずれる方向に対して、ずれの下流側に相当する湾曲部外側形成面29の曲率半径を、ずれの上流側に相当する湾曲部外側形成面29の曲率半径よりも大きくすることで、成形工程での位置ずれの発生を抑制することができる。
例えば、最終的に図3に示す第3の態様の湾曲部材1Cを形成する場合の、第1工程(絞り成形)について説明する。図3に示す第3の態様の湾曲部材1Cを形成する場合、その中間部材の形状としては、図14に示す中間部材10Cが挙げられる。
そして、中間部材10Cを形成する絞り成形は、図15A乃至図15Cに示すダイ20、パンチ30、及びホルダー40により行われる。なお、図15A乃至図15Cは、中間部材10Cを成形する成形工程の終了時における横断面を示す図であり、図15Aは図14の中間部材10Cにおけるa−a断面を、図15Bは図14の中間部材10Cにおけるb−b断面を、図15Cは図14の中間部材10Cにおけるc−c断面を示す。
図15Aに示すように、成形工程の終了時において、中間部材10Cにおける端部18Cの位置は、湾曲部外側形成面29に接触する位置にある。また、図15Bでは、中間部材10Cにおける端部18Cの位置は、金属板保持面28と接触する位置にある。さらに、図15Cでは、中間部材10Cにおける端部18Cの位置は、湾曲部外側形成面29と金属板保持面28との境界部に接触する位置にある。湾曲部外側形成面29と金属板保持面28との境界部は、湾曲部外側形成面29における金属板保持面28との接続部又は金属板保持面28における湾曲部外側形成面29との接続部である。
このように、端部18Cの位置が湾曲部外側形成面29に接触する位置又は金属板保持面28に接触する位置にあることで、その後の離型工程において中間部材10Cから離型しようとするダイ20に対して中間部材10Cにおける端部18Cが引っ掛かって、ダイ20に削れが生じることが抑制される。
第2工程は、第1の金型とは異なる第2の金型により、中間部材に対して曲げ成形を行って、湾曲部を曲げ変形させることにより、一対の縦壁部のうち端部の少なくとも一部にフランジ部が接続していない縦壁部を最終的な形状(つまり第2工程を経た後の形状)に成形する工程である。
なお、第1工程後に、他の工程を施してから第2工程を行ってもよく、第2工程の後に他の工程を備えていてもよい。例えばこれら他の工程として、第1工程で得られた中間部材や、第2工程で得られた部材の形状の矯正を目的としたリストライク工程等を設けてもよい。
図16及び図17は、いずれも曲げ成形の一例における途中の状態を示す横断面図である。なお、図16及び図17に示す曲げ成形(パッド曲げ成形)では、図1に示す第1の態様の湾曲部材1Aが形成される。以下、図16及び図17に示す曲げ成形(パッド曲げ成形)を「第1実施形態に係る曲げ成形」とも称す。
なお、第1実施形態では、トリム工程を不要とする観点から、金属板として展開ブランクの使用が好ましい。図18は、展開ブランク300の一例を示す斜視図であり、図19Aは、図18に示す展開ブランク300の平面図、図19Bは図18に示す展開ブランク300の側面図である。図19A、図19Bにおいて、実線は、展開ブランク300を示しており、破線は、湾曲部材1Aを示している。展開ブランク300とは、湾曲部材1Aを成形前の板に展開した形状を有する金属板である。
また、第1工程後に、他の工程(例えばリストライク工程等)を施してから第2工程を行ってもよく、第2工程の後に他の工程(例えばリストライク工程等)を備えていてもよい。
また、湾曲部があることで、湾曲部による稜線効果(中間部材の長手方向の剛性アップ)ができるため、縦壁部における縦しわの発生を抑制できる。さらに、第2工程においても、湾曲部による剛性を保つことで、曲げ成形時に縦壁部における縦しわの発生を抑制できる。
なお、湾曲部材の縦壁部における縦しわ及び割れ発生の抑制の観点から、第2工程での曲げ成形によって変形される変形量は、小さい方が好ましい。
また、湾曲部材の縦壁部における縦しわ及び割れの発生し易さは、第2工程における曲げ成形前の中間部材の接続部を天板部側から見た場合における湾曲した箇所の湾曲度合い(曲率半径)、及び接続部を縦壁部側から見た場合における湾曲した箇所の湾曲度合い(曲率半径)と関係がある。
湾曲部材が、接続部を縦壁部側から見た場合に湾曲した箇所を少なくとも一部に有し、且つ接続部を天板部側から見た場合に湾曲した箇所を有しない形状である場合、第2工程において、中間部材における接続部を縦壁部側から見た場合に湾曲した箇所について、曲げ成形での金型によるプレス方向に向かって一対の接続部同士の距離が最小となる面で切断した横断面で見た場合に、一対の縦壁部のうち端部の少なくとも一部にフランジ部が接続していない縦壁部(つまり特定縦壁部)となる箇所における該端部の位置の曲げ成形による変形前後での移動距離(例えば図16に示す中間部材10Aが曲げ成形によって図17に示す湾曲部材1Aに成形される際に、中間部材10Aの端部18Aが湾曲部材1Aの端部8Aの位置にまで変形する距離)の金型によるプレス方向での長さH1(つまり図13における矢印B方向の長さ、図20参照)が、横断面における中間部材の接続部での湾曲を縦壁部側から見た場合の曲率半径に対して、0.30倍以下であることが好ましく、0.25倍以下であることがより好ましく、0.20倍以下又は0.10倍以下(さらには0.07倍以下又は0.05倍以下)であることがさらに好ましい。なお、その下限値としては、金型(ダイ)における削れ抑制の観点から、0倍超えが好ましく、0.001倍以上又は0.01倍以上がより好ましい。
中間部材10Aの左右で移動距離の長さH1が異なる場合には、大きい方の値を採用すればよい。
中間部材10Aの左右で移動距離の長さW1が異なる場合には、大きい方の値を採用すればよい。
曲率半径≦(R1×R2/(R1+R2))×0.3・・・(4)
中間部材10Aの左右で移動距離の長さM1が異なる場合には、大きい方の値を採用すればよい。
すなわち、湾曲部材が、接続部を縦壁部側から見た場合に湾曲し、且つ接続部を天板部側から見た場合に湾曲しない部位に対しては、下記(1)式を満たす金型を用いる。
また、湾曲部材が、接続部を天板部側から見た場合に湾曲し、且つ接続部を縦壁部側から見た場合に湾曲しない部位に対しては、下記(2)式を満たす金型を用いる。
また、湾曲部材が、接続部を天板部側から見た場合に湾曲し、且つ接続部を縦壁部側から見た場合に湾曲する部位に対しては、下記(3)式を満たす金型を用いる。
H1≦α×R2・・・(1)
W1≦α×R1・・・(2)
M1≦α×R1×R2/(R1+R2)・・・(3)
ただし、α、H1、W1、M1、R1及びR2は下記とする。
α:0.30
H1:第2工程の金型によるプレス方向における、湾曲部の端部の曲げ成形前後の移動距離の最大値
W1:第2工程の金型によるプレス方向と直交する方向における、湾曲部の端部の曲げ成形前後の移動距離の最大値
M1:湾曲部の端部の曲げ成形前後の移動距離の最大値
R1:中間部材の接続部での湾曲を、天板部側から見た場合の曲率半径
R2:中間部材の接続部での湾曲を、接続部での湾曲を縦壁部側から見た場合の曲率半径
1)中間部材を縦壁部側から見た場合の接続部の曲率半径が、最終形状に加工された湾曲部材を縦壁部側から見た場合の接続部の曲率半径と等しく、且つ、縦壁部の板厚に変更なしと仮定し、図20のように中間部材の縦壁部の先端を直線化した場合のH1、の上限値を算出する。
2)上述のH1の上限値を元に、中間部材の縦壁部の下端部の「湾曲部形状と湾曲形状部の長さ」の範囲つまり、第1工程の金型の金属保持面側に向かって湾曲する「湾曲部形状と湾曲形状部の長さ」の範囲を検討し、それをもとに金型を設計する。
3)上記と同様に、W1又はM1の上限値を算出して、これらをもとに中間部材の縦壁部の下端部の「曲率半径と弧長(又は角度)」の範囲つまり、第1工程の金型の「曲率半径と弧長(又は角度)」の範囲を検討し、それをもとに金型を設計する。
なお、中間部材の縦壁部の下端部の「曲率半径と弧長(又は角度)」において、ここでの縦壁部の下端部の形状は湾曲形状であり、一律の曲率である必要はない(つまり、RL及びRRは一定でなくてもよい)。なお、曲率半径は湾曲部形状の曲率半径であり、弧長は湾曲部形状部の長さである。
本実施形態では、第2工程で行われる曲げ成形は、前記に示した第1実施形態に係る曲げ成形(パッド曲げ成形)には限定されない。
また、それに応じて、曲げ成形に用いるダイにおける天板部外側形成面及び縦壁部外側形成面も、その少なくとも一部において湾曲した形状を有していてもよく、曲げ成形に用いるパンチにおける天板部内側形成面及び縦壁部内側形成面も、その少なくとも一部において湾曲した形状を有していてもよい。
本実施形態による湾曲部材の用途としては、例えば自動車車体の構成部材として用いられる。具体的には、自動車車体の構成部材のうちフロントピラーリンフォースメント、センターピラーリンフォースメント、フロントサイドメンバ、リアサイドメンバ、クロスメンバといった強度部材や補強部材が挙げられる。
本実施形態による湾曲部材としては高強度部材が挙げられ、例えば引張強度が590MPa以上(さらには引張強度が780MPa以上)の部材が挙げられる。
なお、湾曲部材の強度は用いる金属板の強度によって制御される。本実施形態に係る湾曲部材の製造方法に用いる金属板は、その引張強度が590MPa以上であることが好ましく、さらには引張強度が780MPa以上であることがより好ましい。
表1には、比較例1〜4、実施例1〜17を示す。いずれの例においても、図21に示す通り、湾曲部材の長手方向の寸法Lは、500mmであり、天板幅の寸法Wは90mmであり、縦壁高さの寸法Hは80mm〜220mmである。
第1工程における絞り成形終了時の、横断面視での縦壁部の端部の位置は、次の通りである。
A:縦壁部外側成形面に接触する位置
B:湾曲部外側形成面に接触する位置
C:金属板保持面に接触する位置
D:金属板保持面に接触する位置よりも外側の位置
各評価における評価基準は、以下の通りである。
(縦しわ)
作製された湾曲部材の縦壁部における縦しわの発生を目視で確認し、以下の基準で評価した。
A(○):縦しわの発生なし
B(△):縦壁部の高さ方向に5mm未満の縦しわが発生
C(×):縦壁部の高さ方向に5mm以上の縦しわが発生
第1工程での絞り成形(ただし比較例1ではパッド曲げ成形)に用いた金型(ダイ)における削れの発生を目視で確認し、以下の基準で評価した。
A(○):削れの発生なし
B(×):削れの発生あり
第1工程での絞り成形(ただし比較例1ではパッド曲げ成形)時における鋼板のずれ、具体的には、横断面視において、鋼板の天板部中央に位置していた箇所の成形前後での移動した距離を測定し、以下の基準で評価した。
A(◎):第1工程での成形前後での位置ずれが1mm未満
B(○):第1工程での成形前後での位置ずれが1mm以上3mm未満
C(×):第1工程での成形前後での位置ずれが3mm以上
作製された湾曲部材の縦壁部の端部における割れの発生を目視で確認し、以下の基準で評価した。
A(○):割れの発生なし
B(×):縦壁部の高さ方向に5mm未満の割れが発生
比較例1〜4では、図1又は図23に示す、接続部(稜線部6A)を縦壁部4A側から見た場合(つまり側面視)に全体が湾曲した形状を有する湾曲部材を、第1工程のみで製品形状までプレス成形した。この第1工程では、第1工程終了時の、横断面視での縦壁部の端部の位置が、縦壁部外側成形面に接触する位置になるように成形した。
なお、材料(鋼板)の引張強度(MPa)、板厚t(mm)、第1工程で用いるダイの湾曲部外側形成面の曲率半径RL及びRRの大きさ(mm)とその差[|RL−RR|]、及び接続部(稜線部)の縦壁部側から見た場合(つまり側面視)の全体にわたって均一な湾曲の曲率半径R2(mm)を、表1に示す。
その結果、比較例1では、位置ずれと、縦壁部の端部の割れを抑制できるものの、縦壁部の縦しわと、金型削れが発生した。
また、比較例2では、縦壁部の縦しわと、位置ずれと、縦壁部の端部の割れを抑制できるものの、金型削れが発生した。
また、比較例3では、位置ずれと、縦壁部の端部の割れを抑制できるものの、縦壁部に軽微な縦しわが発生し、また金型削れが発生した。
また、比較例4では、縦壁部の縦しわと、位置ずれを抑制できるものの、金型削れと、縦壁部の端部の割れが発生した。
なお、比較例1〜3の結果から、縦壁部の端部のしわは、接続部(稜線部6A)を縦壁部4A側から見た場合(つまり側面視)に湾曲部材を天板部側に凸形状に湾曲するように成形する凸形加工時、すなわち、フランジの端部が縮む場合の加工時に発生しやすいことが分かった。
また、比較例4の結果から、縦壁部の端部の割れは、接続部(稜線部6A)を縦壁部4A側から見た場合(つまり側面視)に湾曲部材を天板部側と反対側に凹形状に湾曲するように成形する凹形加工時、すなわち、フランジの端部が延びる場合の加工時に発生しやすいことが分かった。
実施例1〜6、11、12、15〜17では、図1に示す、接続部(稜線部6A)を縦壁部4A側から見た場合(つまり側面視)に全体が湾曲した形状を有する湾曲部材を、第1工程の絞り成形及び第2工程のパッド曲げ成形にて製品形状へと成形した。第1工程では、絞り成形終了時の、横断面視での縦壁部端部の位置を、湾曲部外側形成面に接触する位置、金属板保持面に接触する位置、又は金属板保持面に接触する位置よりも外側の位置となるよう成形した。
そして、表1に示すように、材料(鋼板)の引張強度(MPa)、板厚t(mm)、第2工程(曲げ成形)による変形前後での縦壁部端部の移動距離(横断面視での移動距離)の金型によるプレス方向での長さH1(mm)、第1工程で用いるダイの湾曲部外側形成面の曲率半径RL及びRRの大きさ(mm)とその差[|RL−RR|]、及び接続部(稜線部)の縦壁部側から見た場合(つまり側面視)の全体にわたって均一な湾曲の曲率半径R2(mm)でプレス成形した。
その結果、実施例11、12では、金型削れと、位置ずれと、縦壁部の端部の割れを抑制できるものの、縦壁部に軽微な縦しわが発生した。
一方、実施例1〜6、15〜17では、縦壁部の縦しわなし、金型削れなし、位置ずれなし、縦壁部の端部の割れなしの良好な結果を得た。
実施例7〜9、13、14では、図2に示す、接続部(稜線部6B)を天板部2B側から見た場合(つまり上面視)に全体が湾曲した形状を有する湾曲部材を、第1工程の絞り成形及び第2工程のパッド曲げ成形にて製品形状へと成形した。第1工程では、絞り成形終了時の、横断面視での縦壁部端部の位置を、湾曲部外側形成面に接触する位置、又は金属板保持面に接触する位置よりも外側の位置となるよう成形した。
そして、表1に示すように、材料(鋼板)の引張強度(MPa)、板厚t(mm)、第2工程(曲げ成形)による変形前後での縦壁部端部の移動距離(横断面視での移動距離)の金型によるプレス方向と直交する方向での長さW1(mm)、第1工程で用いるダイの湾曲部外側形成面の曲率半径RL及びRRの大きさ(mm)とその差[|RL−RR|]、及び接続部(稜線部)の天板部側から見た場合(つまり上面視)の全体にわたって均一な湾曲の曲率半径R1(mm)でプレス成形した。
その結果、実施例13では、金型削れと、位置ずれと、縦壁部の端部の割れを抑制できるものの、縦壁部に軽微な縦しわが発生した。
また、実施例14では、金型削れと、縦壁部の端部の割れを抑制できるものの、縦壁部に軽微な縦しわが発生し、また位置ずれが発生した。
一方、実施例7〜9では、縦壁部の縦しわなし、金型削れなし、位置ずれなし、縦壁部の端部の割れなしの良好な結果を得た。特に実施例8では、位置ずれなしに優秀な結果を得た。
実施例10では、接続部(稜線部)を縦壁部側から見た場合(つまり側面視)と天板部側から見た場合(つまり上面視)とのいずれにおいても全体が湾曲した形状を有する湾曲部材を、第1工程の絞り成形及び第2工程のパッド曲げ成形にて製品形状へと成形した。第1工程では、絞り成形終了時の、横断面視での縦壁部端部の位置を、湾曲部外側形成面に接触する位置となるよう成形した。
そして、表1に示すように、材料(鋼板)の引張強度(MPa)、板厚t(mm)、第2工程(曲げ成形)による変形前後での縦壁部端部の移動距離(横断面視での移動距離)の長さM1(mm)、第1工程で用いるダイの湾曲部外側形成面の曲率半径RL及びRRの大きさ(mm)とその差[|RL−RR|]、及び接続部(稜線部)の縦壁部側から見た場合(つまり側面視)及び天板部側から見た場合(つまり上面視)の全体にわたって均一な湾曲の曲率半径R2及びR1(mm)でプレス成形した。
その結果、実施例10では、縦壁部の縦しわなし、金型削れなし、位置ずれなし、縦壁部の端部の割れなしの良好な結果を得た。
第2工程(曲げ成形)による変形前後での縦壁部端部の移動距離(横断面視での移動距離)の金型によるプレス方向と直交する方向での長さとは、図20に示す横断面図における、中間部材Iと湾曲部材Pとの縦壁部端部の移動距離の横方向の長さ[W1]を指す。
第2工程(曲げ成形)による変形前後での縦壁部端部の移動距離(横断面視での移動距離)の長さとは、図20に示す横断面図における、中間部材Iと湾曲部材Pとの縦壁部端部の移動距離自体(つまり斜め方向の長さ)[M1]を指す。
Claims (8)
- 天板部と、前記天板部の両端にそれぞれ接続する一対の縦壁部と、を有し、前記一対の縦壁部のうち一方が前記天板部との接続側とは反対側の端部に接続するフランジ部を有し、他方の縦壁部は前記天板部との接続側とは反対側の端部の少なくとも一部にフランジ部が接続していない形状、又は前記一対の縦壁部の両方が前記天板部との接続側とは反対側の端部の少なくとも一部にフランジ部が接続していない形状であり、且つ前記天板部と前記縦壁部との接続部を、前記天板部側から見た場合及び前記縦壁部側から見た場合の少なくとも一方において、湾曲した箇所を少なくとも一部に有する形状である湾曲部材を、金属板を成形することで製造する湾曲部材の製造方法であって、
前記金属板の両端部を保持した状態で前記金属板をプレスする成形である絞り成形を行って、中間部材を成形する第1工程と、前記中間部材に対して曲げ成形を行って前記一対の縦壁部のうち端部の少なくとも一部にフランジ部が接続していない縦壁部を最終的な形状に成形する第2工程と、を有し、
前記第1工程は、
前記中間部材における前記接続部に相当する箇所の外側表面を成形する接続部外側成形面、前記中間部材における前記縦壁部に相当する箇所の外側表面を成形する縦壁部外側成形面、及びホルダーと対向して前記金属板の両端部を挟んで保持する金属板保持面を有し、且つ前記縦壁部外側成形面における前記金属板保持面と接続する側の端部に、前記金属板保持面側に向かって湾曲する湾曲部外側形成面を有するダイと、
前記中間部材における前記天板部に相当する箇所の内側表面を成形する天板部内側成形面、前記中間部材における前記接続部に相当する箇所の内側表面を成形する接続部内側成形面、及び前記中間部材における前記縦壁部に相当する箇所の内側表面を成形する縦壁部内側成形面を有し、且つ前記縦壁部内側成形面に前記湾曲部外側形成面と対向する湾曲部内側形成面を有するパンチとを有する、第1の金型を用いて、
前記ダイと前記ホルダーとで前記金属板を挟んで保持する金属板保持工程、
前記パンチの前記天板部内側成形面の少なくとも一部を前記金属板の前記ダイと接触する側とは反対側の面に接触させた後、前記ダイ及び前記パンチの少なくとも一方を前記金属板と接触する方向に移動させ、前記一対の縦壁部のうち端部にフランジ部が接続していない縦壁部の端部の位置が、前記湾曲部外側形成面に接触する位置、前記金属板保持面に接触する位置、又は前記金属板保持面に接触する位置よりも外側の位置となるまで絞り成形することにより、
前記金属板から、前記天板部、前記接続部及び前記縦壁部を成形し、
前記天板部側から見た場合及び前記縦壁部側から見た場合の少なくとも一方において、前記接続部の少なくとも一部が湾曲した形状に成形し、
前記一対の縦壁部のうち端部にフランジ部が接続していない縦壁部の端部が、該縦壁部がなす面外に湾曲した湾曲部を形成する成形工程、
及び、前記ダイ及び前記パンチの少なくとも一方を中間形状に成形された前記中間部材から離れる方向に移動させて前記中間部材を前記ダイ及び前記パンチから離型させる離型工程、を有し、
前記第2工程は、
前記第1の金型とは異なる第2の金型により、前記中間部材に対して曲げ成形を行って、前記湾曲部を曲げ変形させることにより、前記一対の縦壁部のうち端部の少なくとも一部にフランジ部が接続していない縦壁部を最終的な形状に成形する工程を有する、
湾曲部材の製造方法。 - 前記成形工程は、前記一対の縦壁部のうち端部の少なくとも一部にフランジ部が接続していない縦壁部となる箇所の該端部の位置が、前記湾曲部外側形成面に接触する位置又は前記金属板保持面に接触する位置となるよう成形する工程である請求項1に記載の湾曲部材の製造方法。
- 前記成形工程は、前記一対の縦壁部のうち端部の少なくとも一部にフランジ部が接続していない縦壁部となる箇所の該端部の位置が、前記湾曲部外側形成面に接触する位置となるよう成形する工程である請求項1に記載の湾曲部材の製造方法。
- 前記ダイは、一対の前記縦壁部外側成形面の両方に前記湾曲部外側形成面をそれぞれ有し、且つ一方の前記湾曲部外側形成面の最小曲率半径[RL]と、他方の前記湾曲部外側形成面の最小曲率半径[RR]と、の差が0mm超え50mm以下である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の湾曲部材の製造方法。
- 前記第2工程において、一対の前記接続部同士の距離が最小となる面で切断した横断面における前記湾曲部の端部の曲げ成形前後の移動距離に関し、
前記湾曲部材が、前記接続部を前記縦壁部側から見た場合に湾曲し、且つ前記接続部を前記天板部側から見た場合に湾曲しない部位に対しては、下記(1)式を、
前記湾曲部材が、前記接続部を前記天板部側から見た場合に湾曲し、且つ前記接続部を前記縦壁部側から見た場合に湾曲しない部位に対しては、下記(2)式を、
前記湾曲部材が、前記接続部を前記天板部側から見た場合に湾曲し、且つ前記接続部を前記縦壁部側から見た場合に湾曲する部位に対しては、下記(3)式を、
満たす前記第2の金型を用いる請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の湾曲部材の製造方法。
H1≦α×R2・・・(1)
W1≦α×R1・・・(2)
M1≦α×R1×R2/(R1+R2)・・・(3)
ただし、α、H1、W1、M1、R1及びR2は下記とする。
α:0.30
H1:前記第2の金型によるプレス方向における、前記湾曲部の端部の曲げ成形前後の移動距離の最大値
W1:前記第2の金型によるプレス方向と直交する方向における、前記湾曲部の端部の曲げ成形前後の移動距離の最大値
M1:前記湾曲部の端部の曲げ成形前後の移動距離の最大値
R1:前記中間部材の前記接続部での前記湾曲を、前記天板部側から見た場合の曲率半径
R2:前記中間部材の前記接続部での前記湾曲を、前記縦壁部側から見た場合の曲率半径 - 前記αが0.20である請求項5に記載の湾曲部材の製造方法。
- 前記R1及び前記R2は、5000mm以下である請求項5又は請求項6に記載の湾曲部材の製造方法。
- 前記金属板の引張強度が590MPa以上である請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の湾曲部材の製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018216329 | 2018-11-19 | ||
JP2018216329 | 2018-11-19 | ||
PCT/JP2019/045322 WO2020105647A1 (ja) | 2018-11-19 | 2019-11-19 | 湾曲部材の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6702522B1 true JP6702522B1 (ja) | 2020-06-03 |
JPWO2020105647A1 JPWO2020105647A1 (ja) | 2021-02-15 |
Family
ID=70773123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020509568A Active JP6702522B1 (ja) | 2018-11-19 | 2019-11-19 | 湾曲部材の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6702522B1 (ja) |
WO (1) | WO2020105647A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7396415B1 (ja) | 2022-09-05 | 2023-12-12 | Jfeスチール株式会社 | プレス成形品の製造方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107530752B (zh) * | 2015-04-22 | 2019-02-15 | 新日铁住金株式会社 | 冲压成型件的制造方法、冲压成型件以及冲压装置 |
JP6011680B1 (ja) * | 2015-06-02 | 2016-10-19 | Jfeスチール株式会社 | プレス成形方法及びプレス成形金型 |
-
2019
- 2019-11-19 JP JP2020509568A patent/JP6702522B1/ja active Active
- 2019-11-19 WO PCT/JP2019/045322 patent/WO2020105647A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2020105647A1 (ja) | 2021-02-15 |
WO2020105647A1 (ja) | 2020-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2896467B1 (en) | Method for producing curved article | |
JP5281519B2 (ja) | プレス成形方法 | |
JP4766084B2 (ja) | ワークの曲げ加工方法および装置 | |
WO2014106931A1 (ja) | プレス成形品の製造方法 | |
CN109562427B (zh) | 冲压成型品的制造方法 | |
KR20120140236A (ko) | L자 형상을 갖는 부품의 프레스 성형 방법 | |
JP2011045905A5 (ja) | ||
EP3162456A1 (en) | Method for manufacturing press-molded article, and press-molded article | |
JP6631759B1 (ja) | プレス部品の製造方法、プレス成形装置及びプレス成形用の金属板 | |
JPWO2019167791A1 (ja) | プレス成形用の金属板、プレス成形装置及びプレス部品の製造方法 | |
JP6702522B1 (ja) | 湾曲部材の製造方法 | |
JP2020124726A (ja) | プレス成形品及びプレス加工方法 | |
JP2023005454A (ja) | 自動車用構造部品用のプレス成形品、プレス成形品の製造方法、及び自動車用構造部品の製造方法 | |
JP6729841B1 (ja) | プレス成形方法およびプレス装置 | |
KR102450454B1 (ko) | 프레스 성형 방법 | |
WO2017141603A1 (ja) | プレス成形品の製造方法 | |
KR101834850B1 (ko) | 프레스 성형 방법, 및 프레스 성형 부품의 제조 방법 | |
JP2016203255A (ja) | プレス成形品の製造方法及びプレス装置 | |
JP2019030886A (ja) | プレス成形品の製造方法 | |
JP6330766B2 (ja) | プレス成形方法 | |
WO2024105714A1 (ja) | 構造部材及びその製造方法 | |
JP7564448B2 (ja) | プレス成形品の製造方法及び製造設備 | |
JP2024020697A (ja) | 非対称フランジ部を有するプレス成形品の製造方法 | |
JP2023120562A (ja) | プレス成形品の製造方法およびプレス成形用金型 | |
JP2023075017A (ja) | プレス成形方法およびプレス成形品の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200218 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20200218 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20200330 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200407 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200420 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6702522 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |