JP6870672B2 - Press molding method - Google Patents

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Description

本発明は、金属部材のプレス成形方法に関するものである。
ここで金属部材とは、熱延鋼板、冷延鋼板、あるいは鋼板に表面処理(電気亜鉛めっき、溶融亜鉛めっき、有機皮膜処理等)を施した表面処理鋼板をはじめ、ステンレス鋼、アルミニウム、マグネシウム等、各種金属類から構成される板でもよい。
The present invention relates to a method for press molding a metal member.
Here, the metal member includes a hot-rolled steel sheet, a cold-rolled steel sheet, a surface-treated steel sheet obtained by subjecting the steel sheet to surface treatment (electrozinc plating, hot-dip galvanizing, organic film treatment, etc.), stainless steel, aluminum, magnesium, etc. , A plate composed of various metals may be used.

近年、CO2排出量削減を目的とした自動車車体の軽量化のため、自動車部品に対して高強度薄鋼板の適用が進められている。そして、自動車部品の製造においては、製造コストに優れたプレス成形が適用されることが多い。
しかしながら、例えば天板部方向に凸状に湾曲したハット型の断面形状の部品をプレス成形する場合、フランジ部となる被成形材の端部が成形過程において縮みフランジ変形となってしわが発生しやすいという課題があり、高強度薄鋼板を用いた場合、発生したしわを潰すことが困難であるために特に問題となっている。
In recent years, high-strength thin steel sheets have been applied to automobile parts in order to reduce the weight of automobile bodies for the purpose of reducing CO 2 emissions. In the manufacture of automobile parts, press molding, which is excellent in manufacturing cost, is often applied.
However, for example, when a hat-shaped cross-sectional part curved in the direction of the top plate is press-molded, the end portion of the material to be molded, which is the flange portion, shrinks during the molding process and wrinkles occur due to flange deformation. There is a problem that it is easy to use, and when a high-strength thin steel plate is used, it is difficult to crush the generated wrinkles, which is a particular problem.

このような縮みフランジ変形によるしわ発生を抑制する技術として、特許文献1には、コの字またはハット型の断面形状を有して長手方向に湾曲した部品を成形する際に、前記部品のフランジ部を基準に対称となるように部品を2個同時に成形することにより、前記部品の天板部側から優先的に材料を移動させて伸びフランジ変形を発生させ、前記フランジ部の縮みフランジ変形によるしわの発生を抑制する技術が開示されている。 As a technique for suppressing the occurrence of wrinkles due to such shrinkage flange deformation, Patent Document 1 states that when a part having a U-shaped or hat-shaped cross-sectional shape and curved in the longitudinal direction is formed, the flange of the part is formed. By simultaneously molding two parts so that they are symmetrical with respect to the part, the material is preferentially moved from the top plate side of the part to cause expansion flange deformation, and the contraction flange deformation of the flange part is caused. A technique for suppressing the occurrence of wrinkles is disclosed.

また、特許文献2には、断面ハット形状のプレス成形品を、しわ押さえ金型を用いてブランク材を押さえて成形する際に、縮みフランジ変形が生じる領域に対するしわ押さえ力をプレス成形終期に増加させる方法が開示されている。 Further, in Patent Document 2, when a press-molded product having a hat-shaped cross section is formed by pressing a blank material using a wrinkle pressing die, the wrinkle pressing force for a region where shrinkage flange deformation occurs is increased at the end of press molding. The method of making it is disclosed.

特許5967386号公報Japanese Patent No. 5967386 特許5783339号公報Japanese Patent No. 57833339

特許文献1に開示されている方法は、成形方向に直交する水平面内に湾曲のある部品をプレス成形する場合にしか対応することができず、本願発明で対象とする天板部方向に凸状に湾曲するプレス成形品には適用できないという課題がある。 The method disclosed in Patent Document 1 can be applied only to the case of press-molding a curved part in a horizontal plane orthogonal to the molding direction, and is convex in the direction of the top plate portion targeted by the present invention. There is a problem that it cannot be applied to press-molded products that are curved in the direction of.

また、特許文献2に開示されている方法は、ブランクホルダーを用いるドロー成形にしか適用することができず、延性の小さい高強度鋼板のドロー成形では成形中の張力が大きいと割れが発生する危険がある。また、フォーム成形には適用することができない。 Further, the method disclosed in Patent Document 2 can be applied only to draw forming using a blank holder, and in draw forming of a high-strength steel plate having low ductility, there is a risk that cracks will occur if the tension during forming is large. There is. Moreover, it cannot be applied to foam molding.

本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、長手方向に亘って天板部方向に凸状に湾曲するプレス成形品を成形する際において、高強度鋼板を被成形材として適用可能であり、かつ、ブランクホルダーを用いることなく、フォーム成形によりフランジ部の縮み成形に起因するしわを低減することができるプレス成形方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve such a problem, and a high-strength steel plate can be applied as a material to be molded when forming a press-molded product that is convexly curved in the direction of the top plate in the longitudinal direction. It is an object of the present invention to provide a press molding method capable of reducing wrinkles caused by shrink molding of a flange portion by foam molding without using a blank holder.

(1)本発明に係るプレス成形方法は、長手方向に沿って天板部方向に凸形状となる天板部と該天板部の両側に続く一対の縦壁部と、該一対の縦壁部に続く長手方向に沿って天板部方向に凸形状となるフランジ部を有し、天板部と縦壁部をつなぐ長手方向稜線の曲率半径が縦壁部とフランジ部をつなぐ長手方向稜線の曲率半径より大きい断面ハット形状のプレス成形品のプレス成形方法であって、天板部、縦壁部及びフランジ部を有し、前記天板部の長手方向両端部に材料余りによって生じた撓みを有する中間形状プレス成形品をフォーム成形する第1成形工程と、該第1成形工程で成形された前記中間形状プレス成形品を、目標形状にフォーム成形する第2成形工程とを備え、前記第1成形工程は、天板成形部、縦壁成形部及びフランジ成形部を有するパンチ及びダイであって、下死点において、前記パンチと前記ダイの天板成形部の間における少なくとも長手方向の両端部からそれぞれ全長の25%以上の範囲に亘って2mm以上の隙間があり、前記パンチにおける天板成形部と縦壁成形部をつなぐ長手方向稜線の曲率半径R1よりも前記パンチにおける縦壁成形部とフランジ成形部をつなぐ長手方向稜線の曲率半径R2が大きく設定された第1成形金型を用いることを特徴とするものである。 (1) In the press molding method according to the present invention, a top plate portion having a convex shape in the direction of the top plate portion along the longitudinal direction, a pair of vertical wall portions continuing on both sides of the top plate portion, and the pair of vertical walls. It has a flange portion that is convex in the direction of the top plate along the longitudinal direction following the portion, and the radius of curvature of the longitudinal ridge that connects the top plate and the vertical wall is the longitudinal ridge that connects the vertical wall and the flange. This is a press molding method for a press-molded product having a cross-section hat shape larger than the radius of curvature of, which has a top plate portion, a vertical wall portion, and a flange portion, and is bent at both ends in the longitudinal direction of the top plate portion due to material surplus. A first molding step of forming an intermediate shape press-molded product having a shape of the above, and a second molding step of forming the intermediate shape press-molded product formed in the first molding step into a target shape. 1 The forming step is a punch and a die having a top plate forming portion, a vertical wall forming portion and a flange forming portion, and at the bottom dead point, at least both ends in the longitudinal direction between the punch and the top plate forming portion of the die. There is a gap of 2 mm or more over a range of 25% or more of the total length from each portion, and the vertical wall forming portion in the punch is more than the radius of curvature R1 of the longitudinal ridge line connecting the top plate forming portion and the vertical wall forming portion in the punch. It is characterized in that a first molding mold having a large radius of curvature R2 of a longitudinal ridge line connecting the flange molding portion and the flange molding portion is used.

(2)また、(1)に記載のものにおいて、前記隙間が5mm以下であることを特徴とするものである。 (2) Further, in the one described in (1), the gap is 5 mm or less.

(3)また、(1)または(2)に記載のものにおいて、前記第1成形金型の前記パンチにおける前記長手方向稜線の曲率半径R2が前記長手方向稜線の曲率半径R1の4倍以上であることを特徴とするものである。 (3) Further, in the one according to (1) or (2), the radius of curvature R2 of the longitudinal ridge in the punch of the first molding die is four times or more the radius of curvature R1 of the longitudinal ridge. It is characterized by being.

本発明に係るプレス成形方法においては、第1成形金型を用いて、天板部、縦壁部及びフランジ部を有し、前記天板部の長手方向両端部に材料余りによって生じた撓みを有する中間形状プレス成形品を成形する第1成形工程と、該第1成形工程で成形された前記中間形状プレス成形品を、目標形状に成形する第2成形工程とを備えたことにより、長手方向に亘って天板部方向に凸状に湾曲するプレス成形品を成形する際、高強度鋼板を被成形材として適用可能であり、かつ、ブランクホルダーを用いることなく、フォーム成形によりフランジ部の縮み成形に起因するしわを低減することができる。 In the press molding method according to the present invention, the first molding die is used to have a top plate portion, a vertical wall portion, and a flange portion, and bending caused by a material surplus is applied to both ends of the top plate portion in the longitudinal direction. By providing a first molding step of molding the intermediate shape press-molded product to have and a second molding step of molding the intermediate-shaped press-molded product molded in the first molding step into a target shape, the longitudinal direction is provided. When molding a press-molded product that curves convexly toward the top plate, a high-strength steel plate can be applied as the material to be molded, and the flange is shrunk by foam molding without using a blank holder. Wrinkles caused by molding can be reduced.

本発明の実施の形態に係るプレス成形方法を説明する図であり、(a)は第1成形工程に用いられる金型、(b)は第2成形工程で用いられる金型を説明する図である。It is a figure explaining the press molding method which concerns on embodiment of this invention, (a) is a figure explaining the die used in the 1st molding process, (b) is a figure explaining the die used in the 2nd molding process. is there. 本発明の実施の形態に係るプレス成形方法により成形されたプレス成形品を説明する図であり、(a)は第1成形工程により成形された中間形状のプレス成形品の説明図、(b)は第2成形工程により成形された目標形状のプレス成形品の説明図である。It is a figure explaining the press-molded article molded by the press-molding method which concerns on embodiment of this invention, (a) is the explanatory view of the intermediate-shaped press-molded article molded by the 1st molding step, (b). Is an explanatory view of a press-molded product having a target shape formed by the second molding step. 本発明に係る第1成形工程で用いる第1パンチの形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of the 1st punch used in the 1st molding process which concerns on this invention. 本発明の実施の形態1に係る第1成形工程の下死点における金型とプレス成形品の断面形状を説明する図であり、(A)はA−A断面図、(B)はB−B断面図である。It is a figure explaining the cross-sectional shape of the mold and the press-molded article at the bottom dead point of the 1st molding process which concerns on Embodiment 1 of this invention, (A) is the cross-sectional view of AA, (B) is B- B sectional view. 本発明に係る第2成形工程で用いる第2パンチの形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of the 2nd punch used in the 2nd molding process which concerns on this invention. 本発明に係る第2成形工程の下死点における金型とプレス成形品の断面形状を説明する図であり、(A)はA−A断面図、(B)はB−B断面図である。It is a figure explaining the cross-sectional shape of the mold and the press-molded article at the bottom dead point of the 2nd molding process which concerns on this invention, (A) is the cross-sectional view of AA, (B) is the cross-sectional view of BB. .. 本発明の実施の形態2に係る第1成形工程の下死点における金型とプレス成形品の断面形状を説明する図であり、(A)はA−A断面図、(B)はB−B断面図である。It is a figure explaining the cross-sectional shape of the mold and the press-molded article at the bottom dead point of the 1st molding process which concerns on Embodiment 2 of this invention, (A) is the cross-sectional view of AA, (B) is B- B sectional view. 本発明において目標形状とするプレス成形品の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the press-molded article which is the target shape in this invention. 従来のプレス成形方法における問題点を説明する図であり、(a)は従来のプレス成形に用いられる金型、(b)は従来のプレス成形方法によるプレス成形品を示す図である。It is a figure explaining the problem in the conventional press molding method, (a) is a figure which shows the die used for the conventional press molding, and (b) is the figure which shows the press-molded article by the conventional press molding method.

本発明は少なくとも2工程によって、長手方向に沿って天板方向に凸形状となる天板部と、長手方向に沿って天板方向に凸形状となるフランジ部を有する断面ハット形状を目標形状として成形するものである。
その原理は以下に示すようなものである。
The target shape of the present invention is a cross-sectional hat shape having a top plate portion having a convex shape in the top plate direction along the longitudinal direction and a flange portion having a convex shape in the top plate direction along the longitudinal direction by at least two steps. It is to be molded.
The principle is as shown below.

第1成形工程において、天板部と縦壁部をつなぐ稜線の曲率半径より、縦壁部とフランジ部をつなぐ稜線の曲率半径を大きくすることにより、縦壁部の成形は長手方向中央部から先に開始されることとなり、長手方向中央部から長手方向両端部へ向かう材料流れが生じる。 In the first molding step, by making the radius of curvature of the ridge line connecting the vertical wall portion and the flange portion larger than the radius of curvature of the ridge line connecting the top plate portion and the vertical wall portion, the vertical wall portion is formed from the central portion in the longitudinal direction. It will be started first, and a material flow will occur from the central portion in the longitudinal direction to both ends in the longitudinal direction.

また、天板部方向に凸形状となっているため、縦壁部の成形が進むにつれ、長手方向中央部に向かう材料流れが生じるが、縦壁部とフランジ部をつなぐ稜線の曲率半径を大きくしたことで、長手方向両端部の縦壁高さは目標形状よりも低くなっており、そのため長手方向中央部に向かう変形量は目標形状に比べて少なくて、縮みフランジ変形が小さくなる。
これらの作用により、縦壁部およびフランジ部の長手方向中央部に生じる縮みフランジ変形によるシワの発生を抑制することができる。
In addition, since it has a convex shape in the direction of the top plate, as the molding of the vertical wall portion progresses, a material flow occurs toward the central portion in the longitudinal direction, but the radius of curvature of the ridge line connecting the vertical wall portion and the flange portion is increased. As a result, the height of the vertical walls at both ends in the longitudinal direction is lower than the target shape, so that the amount of deformation toward the central portion in the longitudinal direction is smaller than that of the target shape, and the shrinkage flange deformation is small.
By these actions, it is possible to suppress the occurrence of wrinkles due to the deformation of the shrinking flange that occurs in the vertical wall portion and the central portion in the longitudinal direction of the flange portion.

さらに下死点において、パンチとダイの天板成形部の間に隙間が形成されるように成形することで、該隙間内において、天板部の長手方向両端部に材料余りによる撓みを生じさせる。 Further, at the bottom dead center, molding is performed so that a gap is formed between the punch and the top plate forming portion of the die, so that in the gap, both ends of the top plate portion in the longitudinal direction are bent due to the excess material. ..

その後、第2成形工程において、天板部と縦壁部をつなぐ稜線の曲率半径より、縦壁部とフランジ部をつなぐ稜線の曲率半径が小さい目標形状に成形する。
被成形材の長手方向中央部では、第1成形工程によって縮みフランジ変形が抑制されており、天板部と縦壁部をつなぐ稜線の曲率半径は第1成形工程と同じであるため更なる縮みフランジ変形は生じにくい。
被成形材の長手方向両端部では、天板部に撓みとなっている余った材料が、縦壁部からフランジ部にかけて容易に流れるため、両端部近傍の材料流れのみで目標形状への成形が完了する。
After that, in the second molding step, the target shape is formed so that the radius of curvature of the ridge line connecting the vertical wall portion and the flange portion is smaller than the radius of curvature of the ridge line connecting the top plate portion and the vertical wall portion.
In the central portion of the material to be molded in the longitudinal direction, the shrinkage flange deformation is suppressed by the first molding step, and the radius of curvature of the ridge line connecting the top plate and the vertical wall is the same as in the first molding step, so further shrinkage occurs. Flange deformation is unlikely to occur.
At both ends of the material to be molded in the longitudinal direction, the excess material that is bent on the top plate easily flows from the vertical wall to the flange, so molding to the target shape can be achieved only by the material flow near both ends. Complete.

上述した方法により、長手方向両端部から中央部へ向かう材料流れを抑制することで、従来発生していた長手方向中央部のシワを抑制しながら目標形状を成形することができる。
以下、具体的に実施の形態を説明する。
By suppressing the material flow from both ends in the longitudinal direction to the central portion by the method described above, it is possible to form the target shape while suppressing the wrinkles in the central portion in the longitudinal direction that have conventionally occurred.
Hereinafter, embodiments will be specifically described.

[実施の形態1]
本発明の実施の形態に係るプレス成形方法は、金属板からなる被成形材を図8に示すような断面ハット形状のプレス成形品6にフォーム成形するものである。
以下、本実施の形態において成形対象とするプレス成形品6について説明した後、本実施の形態に係るプレス成形方法の各工程を詳細に説明する。
[Embodiment 1]
In the press molding method according to the embodiment of the present invention, a material to be molded made of a metal plate is form-molded into a press-molded product 6 having a hat-shaped cross section as shown in FIG.
Hereinafter, the press-molded product 6 to be molded in the present embodiment will be described, and then each step of the press-molding method according to the present embodiment will be described in detail.

<プレス成形品>
本実施の形態が目標形状とするプレス成形品6は、図8に示すような、長手方向に沿って天板方向に凸形状となる天板部1と天板部1に続く縦壁部3と、縦壁部3に続く長手方向に沿って天板方向に凸形状となるフランジ部5を有する断面ハット形状に成形されたものである。
ここで、図8に示すように、目標形状における、天板部1と縦壁部3をつなぐ稜線(以下、天板側稜線15という)の曲率半径を天板側曲率半径r3とし、縦壁部3とフランジ部5をつなぐ稜線(以下、フランジ側稜線17という)の曲率半径をフランジ側曲率半径r4とする。
本発明は、目標形状におけるフランジ側曲率半径r4が天板側曲率半径r3よりも小さいものを対象とするものである。
以降、本実施の形態に係るプレス成形方法によって成形されるプレス成形品についても、同様の部分には同じ符号を用いて説明する。
<Press molded product>
The press-molded product 6 whose target shape is the target shape of the present embodiment is a top plate portion 1 having a convex shape in the top plate direction along the longitudinal direction and a vertical wall portion 3 following the top plate portion 1 as shown in FIG. And, it is formed into a cross-sectional hat shape having a flange portion 5 having a convex shape in the top plate direction along the longitudinal direction following the vertical wall portion 3.
Here, as shown in FIG. 8, the radius of curvature of the ridge line connecting the top plate portion 1 and the vertical wall portion 3 (hereinafter referred to as the top plate side ridge line 15) in the target shape is defined as the top plate side curvature radius r3, and the vertical wall. The radius of curvature of the ridge line connecting the portion 3 and the flange portion 5 (hereinafter referred to as the flange side ridge line 17) is defined as the flange side curvature radius r4.
The present invention is intended for a target shape in which the flange-side curvature radius r4 is smaller than the top plate-side curvature radius r3.
Hereinafter, the press-molded product formed by the press-molding method according to the present embodiment will also be described with reference to the same reference numerals for the same parts.

上記のようなプレス成形品6は、従来、図9(a)に示すような、ダイ37とパンチ39からなる金型41を用いて、ダイ37とパンチ39の相対移動によって金属板を挟み込んで曲げ成形を行う、1工程からなる成形方法によって成形されている。
なお、図9(a)は金型41の形状をわかりやすく説明するため、金型41の右半分であって、かつ、金型41における被成形材を成形可能にする面(以下、成形面部という)のみを図示している。以降の金型に関する図示についても同様である。
Conventionally, in the press-molded product 6 as described above, the metal plate is sandwiched by the relative movement of the die 37 and the punch 39 by using the mold 41 composed of the die 37 and the punch 39 as shown in FIG. 9A. It is molded by a molding method consisting of one step of bending molding.
In order to explain the shape of the mold 41 in an easy-to-understand manner, FIG. 9A is a surface that is the right half of the mold 41 and enables the material to be molded in the mold 41 to be molded (hereinafter, a molding surface portion). ) Is illustrated. The same applies to the subsequent illustrations relating to the mold.

従来のプレス成形方法で成形されたプレス成形品43では、図9(b)のように、縮みフランジ変形によるシワ45が縦壁部3とフランジ部5の長手方向中央部に発生していた。
特に、使用する金属板が延性の低い高強度鋼板である場合には、発生したシワ45を後から潰すことが困難であるため、縮みフランジ変形によるシワ45の発生を低減するプレス成形方法が要求される。
In the press-molded product 43 formed by the conventional press-molding method, as shown in FIG. 9B, wrinkles 45 due to shrinkage flange deformation were generated in the vertical wall portion 3 and the flange portion 5 in the central portion in the longitudinal direction.
In particular, when the metal plate used is a high-strength steel plate with low ductility, it is difficult to crush the generated wrinkles 45 later, so a press forming method for reducing the occurrence of wrinkles 45 due to shrinkage flange deformation is required. Will be done.

そこで、本発明の実施の形態に係るプレス成形方法は、図1(a)に示すような第1成形金型7を用いて、被成形材を中間形状プレス成形品9(図2(a))に成形する第1成形工程と、図1(b)に示すような第2成形金型11を用いて、中間形状プレス成形品9を目標形状プレス成形品13(図2(b))に成形する第2成形工程とを備えることで、縮みフランジ変形によるシワの発生を低減するというものである。
以下に各工程について具体的に説明する。
Therefore, in the press molding method according to the embodiment of the present invention, the first molding die 7 as shown in FIG. 1 (a) is used, and the material to be molded is an intermediate shape press molded product 9 (FIG. 2 (a)). ) And the second molding die 11 as shown in FIG. 1 (b), the intermediate shape press-molded product 9 is made into the target shape press-molded product 13 (FIG. 2 (b)). By providing a second molding step for molding, the occurrence of wrinkles due to shrinkage flange deformation is reduced.
Each step will be specifically described below.

<第1成形工程>
第1成形工程は、図1(a)に示すような、第1パンチ19と第1ダイ21を有する第1成形金型7を用いて、被成形材23を図2(a)に示すような、中間形状プレス成形品9に成形する工程である。
<First molding process>
In the first molding step, as shown in FIG. 1 (a), the material to be molded 23 is shown in FIG. 2 (a) by using the first molding die 7 having the first punch 19 and the first die 21. This is a step of forming into an intermediate shape press-molded product 9.

≪第1成形金型≫
第1成形金型7の第1パンチ19および第1ダイ21は天板成形部19a、21aと、縦壁成形部19b、21bと、フランジ成形部19c、21cをそれぞれ有している。
≪First molding mold≫
The first punch 19 and the first die 21 of the first molding die 7 have top plate forming portions 19a and 21a, vertical wall forming portions 19b and 21b, and flange forming portions 19c and 21c, respectively.

第1パンチ19と第1ダイ21は、下死点において、第1パンチ19の天板成形部19aと第1ダイ21の天板成形部21aの間における長手方向全長に亘って2mm以上の隙間hができるよう形成されている。
なお、第1成形工程における下死点では、第1パンチ19のフランジ成形部19cと第1ダイ21のフランジ成形部21cによって被成形材23が挟持される。
At the bottom dead center, the first punch 19 and the first die 21 have a gap of 2 mm or more over the entire length in the longitudinal direction between the top plate forming portion 19a of the first punch 19 and the top plate forming portion 21a of the first die 21. It is formed so that h can be formed.
At the bottom dead center in the first forming step, the material to be formed 23 is sandwiched between the flange forming portion 19c of the first punch 19 and the flange forming portion 21c of the first die 21.

図3は第1パンチ19における成形面部の形状を示すものである。
第1パンチ19における、天板成形部19aと縦壁成形部19bをつなぐ稜線(以下、天板側稜線25という)の曲率半径を天板側曲率半径R1とし、縦壁成形部19bとフランジ成形部19cをつなぐ稜線(以下、フランジ側稜線27という)の曲率半径をフランジ側曲率半径R2としたとき、フランジ側曲率半径R2は天板側曲率半径R1より大きくなるよう設定されている(R1<R2)。言い換えれば、第1パンチ19において、天板側稜線25よりもフランジ側稜線27のほうが、曲りが緩やかな稜線となっている。
FIG. 3 shows the shape of the molded surface portion of the first punch 19.
In the first punch 19, the radius of curvature of the ridge line connecting the top plate molding portion 19a and the vertical wall molding portion 19b (hereinafter referred to as the top plate side ridge line 25) is defined as the top plate side curvature radius R1, and the vertical wall molding portion 19b and the flange molding are performed. When the radius of curvature of the ridge line connecting the portions 19c (hereinafter referred to as the flange side ridge line 27) is the flange side curvature radius R2, the flange side curvature radius R2 is set to be larger than the top plate side curvature radius R1 (R1 < R2). In other words, in the first punch 19, the flange side ridge line 27 has a gentler bend than the top plate side ridge line 25.

第1パンチ19のフランジ側曲率半径R2が天板側曲率半径R1より大きいことで、第1パンチ19の長手方向に直交する方向(以下、単に「長手直交方向」という)における線長は、長手方向中央部における線長LAよりも、長手方向端部近傍における線長LBの方が短くなっている(LA>LB)。 Since the flange-side curvature radius R2 of the first punch 19 is larger than the top plate-side curvature radius R1, the line length in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the first punch 19 (hereinafter, simply referred to as “longitudinal orthogonal direction”) is longitudinal. than the line length L a in the direction central portion, towards the line length L B in the vicinity of the longitudinal end portions are shorter (L a> L B).

また、第1パンチ19の天板側曲率半径R1は目標形状の天板側曲率半径r3と略同じに設定されており、さらに、第1パンチ19の長手方向中央部(縦壁の高さが一番高い部分)における縦壁成形部19b高さは目標形状の縦壁部3高さと略同じに設定されている。 Further, the top plate side curvature radius R1 of the first punch 19 is set to be substantially the same as the top plate side curvature radius r3 of the target shape, and further, the central portion in the longitudinal direction of the first punch 19 (the height of the vertical wall is high). The height of the vertical wall forming portion 19b in the highest portion) is set to be substantially the same as the height of the vertical wall portion 3 having the target shape.

第1ダイ21の形状は第1パンチ19の形状に合わせて、第1パンチ19の天板成形部19aとの間における長手方向全長に亘って隙間hが生じるよう以下のように設定されている。
第1ダイ21の天板側稜線およびフランジ側稜線は、対応する第1パンチ19の天板側稜線25およびフランジ側稜線27と曲率半径がそれぞれ同じである。
また、第1ダイの縦壁成形部21bの高さは、長手方向全長に亘って、第1パンチ19の縦壁成形部19bの高さより、隙間h分高くなっている。
よって、第1成形工程の下死点において、天板成形部19a、21aの間には、長手方向全長に亘って隙間hが生じるようになっている。
The shape of the first die 21 is set as follows so that a gap h is formed over the entire length in the longitudinal direction between the first punch 19 and the top plate forming portion 19a of the first punch 19 in accordance with the shape of the first punch 19. ..
The top plate side ridge line and the flange side ridge line of the first die 21 have the same radius of curvature as the top plate side ridge line 25 and the flange side ridge line 27 of the corresponding first punch 19.
Further, the height of the vertical wall forming portion 21b of the first die is higher than the height of the vertical wall forming portion 19b of the first punch 19 by the gap h over the entire length in the longitudinal direction.
Therefore, at the bottom dead center of the first molding step, a gap h is formed between the top plate molding portions 19a and 21a over the entire length in the longitudinal direction.

≪中間形状プレス成形品≫
中間形状プレス成形品9は、上記の第1成形金型7を用いてプレス成形した際に成形されるものである(図2(a)参照)。
中間形状プレス成形品9について、図2(a)、図4を用いて以下に説明する。
≪Intermediate shape press molded product≫
The intermediate shape press-molded product 9 is formed when it is press-molded using the first molding die 7 described above (see FIG. 2A).
The intermediate shape press-molded product 9 will be described below with reference to FIGS. 2 (a) and 4.

図4は、第1成形金型7を用いて第1成形工程を実施した場合の下死点の状態を示す図である。
図4(A)は長手方向中央部(縦壁の高さが一番高い部分)におけるA−A線に沿った断面図を示しており、図4(B)は長手方向一端部の近傍におけるB−B線に沿った断面図を示している。
FIG. 4 is a diagram showing a state of bottom dead center when the first molding step is performed using the first molding die 7.
FIG. 4 (A) shows a cross-sectional view along the line AA in the central portion in the longitudinal direction (the portion where the height of the vertical wall is the highest), and FIG. 4 (B) shows the vicinity of one end in the longitudinal direction. A cross-sectional view taken along the line BB is shown.

第1成形工程の下死点において、被成形材23における縦壁部3とフランジ部5をつなぐ稜線は目標形状よりも緩やかになっている。そのため第1パンチ19と第1ダイ21の縦壁成形部19b、21bにおける長手方向中央部の高さが、長手方向両端部より高くなり、長手方向中央部から縦壁部3の成形が始まる。したがって、被成形材23の長手方向中央部から両端部に向かって材料流れが生じる。縦壁部の成形が進むにつれ、長手方向中央部に向かう材料流れが生じるが、縦壁部とフランジ部をつなぐ稜線の曲率半径を大きくしたことで、長手方向両端部の縦壁高さは目標形状よりも低くなっており、そのため長手方向中央部に向かう変形量は目標形状に比べて少ない。これらの作用により、縮みフランジ変形によるシワ発生の作用は目標形状に比べて小さい。 At the bottom dead center of the first molding step, the ridge line connecting the vertical wall portion 3 and the flange portion 5 of the material to be molded 23 is gentler than the target shape. Therefore, the height of the vertical wall forming portions 19b and 21b of the first punch 19 and the first die 21 is higher than that of both ends in the longitudinal direction, and the forming of the vertical wall portion 3 starts from the central portion in the longitudinal direction. Therefore, a material flow occurs from the central portion in the longitudinal direction of the material to be molded 23 toward both ends. As the molding of the vertical wall part progresses, a material flow occurs toward the central part in the longitudinal direction, but by increasing the radius of curvature of the ridgeline connecting the vertical wall part and the flange part, the height of the vertical wall at both ends in the longitudinal direction is targeted. Since it is lower than the shape, the amount of deformation toward the central portion in the longitudinal direction is smaller than that of the target shape. Due to these actions, the action of wrinkling due to shrinkage flange deformation is smaller than that of the target shape.

さらに、図4に示す通り、被成形材23の縦壁部3およびフランジ部5は第1パンチ19と第1ダイ21の縦壁成形部19b、21bおよびフランジ成形部19c、21cに挟持されているが、被成形材23の天板部1は第1パンチ19と第1ダイ21の天板成形部19a、21aの間に隙間hが生じて挟持されていないため、撓みが生じやすい状態となっている。 Further, as shown in FIG. 4, the vertical wall portion 3 and the flange portion 5 of the material to be molded 23 are sandwiched between the vertical wall forming portions 19b and 21b and the flange forming portions 19c and 21c of the first punch 19 and the first die 21. However, since the top plate portion 1 of the material to be molded 23 is not sandwiched by a gap h between the top plate forming portions 19a and 21a of the first punch 19 and the first die 21, it is in a state where bending is likely to occur. It has become.

また、前述したとおり、第1パンチ19の長手直交方向における線長は、長手方向中央部における線長LAよりも、長手方向端部近傍における線長LBの方が短くなっているため(LA>LB)(図3参照)、第1成形工程の下死点において、被成形材23における長手方向端部近傍では、被成形材23の材料余りが生じる(図4(B)参照)。 Further, as described above, the line length in the longitudinal direction perpendicular to the first punch 19, also the line length L A in the longitudinal direction central portion, since the direction of the line length L B in the vicinity of the longitudinal end portions are shorter ( L A > L B ) (see FIG. 3), at the bottom dead point of the first molding step, a material surplus of the material to be molded 23 is generated in the vicinity of the longitudinal end portion of the material to be molded 23 (see FIG. 4 (B)). ).

このように、第1成形工程では、長手方向の中央部においては目標形状に比べて縮みフランジ変形によるシワ発生の影響を小さくし、かつ、長手方向両端部では材料余りを生じさせると共に天板部に隙間hを設けたことにより、長手方向中央部は縮みフランジ変形によるシワの発生が抑制され、かつ長手方向両端部における天板部には材料余りによる撓みを生じさせた、図2(a)に示すような、中間形状プレス成形品9を成形することができる。 As described above, in the first molding step, the influence of wrinkles due to shrinkage flange deformation is reduced in the central portion in the longitudinal direction as compared with the target shape, and material surplus is generated at both ends in the longitudinal direction and the top plate portion. By providing the gap h in the longitudinal direction, the central portion in the longitudinal direction is shrunk to suppress the occurrence of wrinkles due to the deformation of the flange, and the top plate portions at both ends in the longitudinal direction are bent due to the excess material. FIG. 2A. The intermediate shape press-molded product 9 as shown in the above can be molded.

なお、天板部1に撓みを十分に生じさせるためには、隙間hは2mm以上必要である。 It should be noted that the gap h needs to be 2 mm or more in order to sufficiently cause the top plate portion 1 to bend.

しかしながら、隙間hが大きすぎると上述した被成形材23の長手方向中央部の材料余りが天板部1に多くなりすぎて、後述する第2成形工程において天板部1の材料余りを縦壁部3の成形に充当しきれず、長手方向中央部のフランジ部5にシワが発生する場合がある。
そのため、隙間hは5mm以下が好ましい。
However, if the gap h is too large, the material surplus in the central portion in the longitudinal direction of the material to be molded 23 described above becomes too large in the top plate portion 1, and the material surplus in the top plate portion 1 is used as the vertical wall in the second molding step described later. It may not be fully applied to the molding of the portion 3, and wrinkles may occur in the flange portion 5 in the central portion in the longitudinal direction.
Therefore, the gap h is preferably 5 mm or less.

<第2成形工程>
第2成形工程は、図1(b)に示すような、第2パンチ29と第2ダイ31を有する第2成形金型11を用いて、第1成形工程で成形した中間形状プレス成形品9を図2(b)に示すような、製品形状プレス成形品13に成形する工程である。
<Second molding process>
In the second molding step, as shown in FIG. 1B, the intermediate shape press-molded product 9 molded in the first molding step using the second molding die 11 having the second punch 29 and the second die 31. Is a step of forming into a product shape press-molded product 13 as shown in FIG. 2 (b).

≪第2成形金型≫
第2成形金型11の第2パンチ29および第2ダイ31は天板成形部29a、31aと、縦壁成形部29b、31bと、フランジ成形部29c、31cをそれぞれ有している。
天板成形部29a、31aおよび縦壁成形部29b、31b、フランジ成形部29c、31cは目標形状と同形状に設定される。
≪Second molding mold≫
The second punch 29 and the second die 31 of the second molding die 11 have top plate forming portions 29a and 31a, vertical wall forming portions 29b and 31b, and flange forming portions 29c and 31c, respectively.
The top plate forming portions 29a and 31a, the vertical wall forming portions 29b and 31b, and the flange forming portions 29c and 31c are set to have the same shape as the target shape.

図5は第2パンチ29における成形面部の形状を示すものである。
第2パンチ29における、天板成形部29aと縦壁成形部29bをつなぐ稜線(以下、天板側稜線33という)の曲率半径を天板側曲率半径R3とし、縦壁成形部とフランジ成形部をつなぐ稜線(以下、フランジ側稜線35という)の曲率半径をフランジ側曲率半径R4としたとき、フランジ側曲率半径R4は天板側曲率半径R3より小さい(R3>R4)。言い換えれば、第2パンチ29において、天板側稜線33よりもフランジ側稜線35のほうが、曲りが急な稜線となっている。
FIG. 5 shows the shape of the molded surface portion of the second punch 29.
In the second punch 29, the radius of curvature of the ridge line connecting the top plate forming portion 29a and the vertical wall forming portion 29b (hereinafter referred to as the top plate side ridge line 33) is defined as the top plate side curvature radius R3, and the vertical wall forming portion and the flange forming portion. When the radius of curvature of the ridge line connecting the two (hereinafter referred to as the flange side ridge line 35) is the flange side curvature radius R4, the flange side curvature radius R4 is smaller than the top plate side curvature radius R3 (R3> R4). In other words, in the second punch 29, the flange side ridge line 35 has a steeper bend than the top plate side ridge line 33.

また、長手直交方向の線長に関して、第1パンチ19では長手方向中央部の線長LAより長手方向端部近傍の線長LBの方が短かったのに対し(LA>LB)、第2パンチ29では長手方向中央部の線長LCより長手方向端部近傍の線長LDの方が長くなっている(LC<LD)。
第1パンチ19の長手方向中央部の線長LAと第2パンチ29の長手方向中央部の線長LCの長さは同じであるため(LA=LC)、第2パンチ29の線長LDは、第1パンチ19の線長LBよりも、長くなっている(LB<LD)(図3、図5参照)。
Further, with respect to the line length in the longitudinal direction orthogonal to the person is short of the line length L B of the longitudinal ends near the line length L A of the longitudinal center portion in the first punch 19 (L A> L B) In the second punch 29, the line length L D near the end in the longitudinal direction is longer than the line length L C in the center in the longitudinal direction (L C <L D ).
For longitudinal line length of the central portion L A and the length of the line length L C of the longitudinal center portion of the second punch 29 of the first punch 19 is the same (L A = L C), the second punch 29 The line length L D is longer than the line length L B of the first punch 19 (L B <L D ) (see FIGS. 3 and 5).

≪製品形状プレス成形品≫
製品形状プレス成形品13は、上記の第2成形金型11を用いてプレス成形した際に成形されるものである。
製品形状プレス成形品13について、図6を用いて以下に説明する。
≪Product shape press molded product≫
The product shape press-molded product 13 is formed when press-molded using the above-mentioned second molding die 11.
The product shape press-molded product 13 will be described below with reference to FIG.

図6は、第2成形金型11を用いて第2成形工程を実施した場合の下死点の状態を示す図である。
図6(A)は長手方向中央部(縦壁の高さが一番高い部分)におけるA−A線に沿った断面図を示しており、図6(B)は長手方向一端部の近傍におけるB−B線に沿った断面図を示している。
FIG. 6 is a diagram showing a state of bottom dead center when the second molding step is performed using the second molding die 11.
FIG. 6 (A) shows a cross-sectional view along the line AA in the central portion in the longitudinal direction (the portion where the height of the vertical wall is the highest), and FIG. 6 (B) is in the vicinity of one end in the longitudinal direction. A cross-sectional view taken along the line BB is shown.

前述したとおり、長手方向端部近傍における長手直交方向の線長は、第2パンチ29の線長LDが、第1パンチ19の線長LBよりも、長くなっているため(LB<LD)(図3、図5参照)、第2成形工程の下死点において、被成形材23の長手方向端部近傍では、天板部1に撓みを生じさせていた材料が、高さが高くなった縦壁部3に流れることで、天板部1の撓みは解消される(図6(B)参照)。 As described above, the line length in the longitudinal orthogonal direction near the end in the longitudinal direction is longer than the line length L B of the first punch 19 because the line length L D of the second punch 29 is longer (L B < L D ) (see FIGS. 3 and 5), at the bottom dead center of the second molding step, in the vicinity of the longitudinal end portion of the material to be molded 23, the material causing the top plate portion 1 to bend is at a height. The bending of the top plate portion 1 is eliminated by flowing to the vertical wall portion 3 where the height is raised (see FIG. 6B).

長手方向中央部に関しては、前述したとおり、第1パンチ19と第2パンチ29の天板側曲率半径R1、R3が共に目標形状と略同じに設定されていることから、シワの要因となる縮みフランジ変形はほとんど生じない。 As for the central portion in the longitudinal direction, as described above, since the top plate side curvature radii R1 and R3 of the first punch 19 and the second punch 29 are both set to be substantially the same as the target shape, shrinkage that causes wrinkles. Flange deformation hardly occurs.

これにより、第2成形工程では、図2(b)に示すような、目標形状である製品形状プレス成形品13を成形することができる。
本実施の形態によるプレス成形方法で成形された図2(b)に示す製品形状プレス成形品13と、従来のプレス成形方法で成形された図9(b)に示すプレス成形品43を比較すると、長手方向中央部のシワが低減していることがわかる。
As a result, in the second molding step, the product shape press-molded product 13 having the target shape as shown in FIG. 2B can be molded.
Comparing the product shape press-molded product 13 shown in FIG. 2 (b) molded by the press-molding method according to the present embodiment with the press-molded product 43 shown in FIG. 9 (b) molded by the conventional press-molding method. It can be seen that the wrinkles in the central part in the longitudinal direction are reduced.

[実施の形態2]
実施の形態1では、第1成形工程の下死点において、第1パンチ19と第1ダイ21の天板成形部19a、21aの間に長手方向全長に亘って、隙間hが生じるようにした。
しかしながら本発明においては、中間形状プレス成形品9における天板部1の、長手方向両端部に積極的に材料余りによる撓みを発生させるようにしており、長手方向中央部ではほとんど撓みは生じない(図2(a)、図4(A)参照)。
したがって、第1パンチ19と第1ダイ21の天板成形部19a、21aの間における長手方向中央部においては隙間hを生じさせることは必須ではなく、少なくとも長手方向の両端部からそれぞれ全長の25%程度の範囲に亘って2mm以上の隙間hが設けられていればよい。
[Embodiment 2]
In the first embodiment, at the bottom dead center of the first molding step, a gap h is formed between the first punch 19 and the top plate forming portions 19a and 21a of the first die 21 over the entire length in the longitudinal direction. ..
However, in the present invention, the top plate portion 1 of the intermediate shape press-molded product 9 is made to positively generate bending due to the excess material at both ends in the longitudinal direction, and almost no bending occurs in the central portion in the longitudinal direction ( 2 (a) and 4 (A)).
Therefore, it is not essential to generate a gap h in the central portion in the longitudinal direction between the top plate forming portions 19a and 21a of the first punch 19 and the first die 21, and the total length is 25 from at least both ends in the longitudinal direction. A gap h of 2 mm or more may be provided over a range of about%.

そこで、本実施の形態は、第1成形工程の下死点において、第1パンチ19と第1ダイ21の天板成形部19a、21aの間における長手方向中央部に隙間がなく、中間形状プレス成形品9で撓みが生じる長手方向両端部近傍にむかって徐々に大きくなるよう隙間hを生じさせるようにしたものである。 Therefore, in the present embodiment, at the bottom dead center of the first molding step, there is no gap in the central portion in the longitudinal direction between the top plate forming portions 19a and 21a of the first punch 19 and the first die 21, and the intermediate shape press is performed. A gap h is formed so as to gradually increase toward the vicinity of both ends in the longitudinal direction in which the molded product 9 is bent.

本実施の形態にかかるプレス成形方法について、図7を用いて以下に説明する。
なお、実施の形態1と同様の部分に関しては、同一の符号を用いて説明する。
The press molding method according to this embodiment will be described below with reference to FIG. 7.
The same parts as those in the first embodiment will be described with reference to the same reference numerals.

本実施の形態における第1パンチ19の形状は、実施の形態1と同形状であり、フランジ側曲率半径R2は天板側曲率半径R1より大きくなるよう設定されている(R1<R2)(図3参照)。 The shape of the first punch 19 in the present embodiment is the same as that in the first embodiment, and the radius of curvature R2 on the flange side is set to be larger than the radius of curvature R1 on the top plate side (R1 <R2) (FIG. 3).

第1ダイ21の形状は、天板成形部19a、21aの間に、長手方向中央部から両端部にかけて隙間が徐々に大きく生じるように、第1ダイ21の天板側稜線の曲率半径が第1パンチの天板側稜線25の曲率半径よりも大きくなるよう設定される。
第1ダイ21のフランジ側稜線は、第1パンチ19のフランジ側稜線27と曲率半径が等しい。
また、第1ダイ21の長手方向中央部(縦壁の高さが一番高い部分)における縦壁成形部21bの高さは第1パンチ19の縦壁成形部19bの高さと等しい。
これにより、第1成形工程の下死点において、中間形状プレス成形品9の撓みを発生させようとする範囲に隙間hが設けられるようになっている。
The shape of the first die 21 has a radius of curvature of the top plate side ridge line of the first die 21 so that a gap gradually increases from the central portion in the longitudinal direction to both ends between the top plate forming portions 19a and 21a. It is set to be larger than the radius of curvature of the top plate side ridge line 25 of one punch.
The flange-side ridgeline of the first die 21 has the same radius of curvature as the flange-side ridgeline 27 of the first punch 19.
Further, the height of the vertical wall forming portion 21b in the central portion in the longitudinal direction of the first die 21 (the portion where the height of the vertical wall is the highest) is equal to the height of the vertical wall forming portion 19b of the first punch 19.
As a result, at the bottom dead center of the first molding step, a gap h is provided in a range where the intermediate shape press-molded product 9 is to be bent.

図7は、上記のような第1成形金型7を用いて第1成形工程を実施した場合の下死点の状態を示す図である。
図7(A)は長手方向中央部(縦壁の高さが一番高い部分)におけるA−A線に沿った断面図を示しており、図7(B)は長手方向一端部の近傍におけるB−B線に沿った断面図を示している。
FIG. 7 is a diagram showing a state of bottom dead center when the first molding step is performed using the first molding die 7 as described above.
FIG. 7 (A) shows a cross-sectional view along the line AA in the central portion in the longitudinal direction (the portion where the height of the vertical wall is the highest), and FIG. 7 (B) is in the vicinity of one end in the longitudinal direction. A cross-sectional view taken along the line BB is shown.

本実施の形態では長手方向中央部には天板成形部19a、21aの間に隙間がないが(図7(A)参照)、撓みの生じる範囲には隙間hが生じているため、第1成形工程の下死点では、実施の形態1で説明したものと同様の作用が生じて、被成形材23の天板部1における長手方向両端部に、材料余りによる撓みが生じる(図7(B)参照)。
したがって、図2(a)に示すような、実施の形態1と同様の中間形状プレス成形品9に類似する形状に成形することができる。
In the present embodiment, there is no gap between the top plate forming portions 19a and 21a in the central portion in the longitudinal direction (see FIG. 7A), but since there is a gap h in the range where the bending occurs, the first At the bottom dead center of the molding process, the same action as that described in the first embodiment occurs, and both ends of the top plate portion 1 of the material to be molded 23 in the longitudinal direction are bent due to the excess material (FIG. 7 (FIG. 7). B) See).
Therefore, as shown in FIG. 2A, it can be molded into a shape similar to the intermediate shape press-molded product 9 similar to that of the first embodiment.

実施の形態1と同様、天板部1の長手方向両端部に撓みを十分に生じさせるためには、隙間hは長手方向両端部の端部からそれぞれ全長の25%以上の範囲において2mm以上必要である。 Similar to the first embodiment, in order to sufficiently cause bending at both ends in the longitudinal direction of the top plate portion 1, the gap h needs to be 2 mm or more in a range of 25% or more of the total length from the ends of both ends in the longitudinal direction. Is.

本実施の形態の第2成形工程は、実施の形態1と同形状の第2成形金型11を用いて実施される。
第2成形工程の下死点において、実施の形態1にて説明したとおり、中間形状プレス成型品9は、図2(b)に示すような、製品形状プレス成形品13に成形される。
The second molding step of the present embodiment is carried out using the second molding die 11 having the same shape as that of the first embodiment.
At the bottom dead center of the second molding step, as described in the first embodiment, the intermediate shape press-molded product 9 is molded into the product-shaped press-molded product 13 as shown in FIG. 2 (b).

上述した実施の形態1における要件を満たしてプレス成形を実施した場合の具体例について以下に説明する。 A specific example in the case where the press molding is performed while satisfying the above-mentioned requirements in the first embodiment will be described below.

Figure 0006870672
Figure 0006870672

表1のNo.1-1〜1-9は天板側曲率半径r3=400mm、フランジ側曲率半径r4=200mmである断面ハット形プレス成形品を目標形状としてプレス成形を行ったものである。
また、No.2-1〜2-6は天板側曲率半径r3=600mm、フランジ側曲率半径r4=400mmである断面ハット形プレス成形品を目標形状としてプレス成形を行ったものである。
上記2種類の目標形状に対して、従来のプレス成形方法と本発明のプレス成形方法にてプレス成形を行い、得られたプレス成形品におけるフランジ部の板厚増加率を評価した。
Nos. 1-1 to 1-9 in Table 1 are press-molded with a cross-section hat-shaped press-molded product having a top plate side curvature radius r3 = 400 mm and a flange side curvature radius r4 = 200 mm as a target shape.
Further, Nos. 2-1 to 2-6 are press-molded with a cross-section hat-shaped press-molded product having a top plate side curvature radius r3 = 600 mm and a flange side curvature radius r4 = 400 mm as a target shape.
The above two types of target shapes were press-molded by the conventional press-molding method and the press-molding method of the present invention, and the plate thickness increase rate of the flange portion in the obtained press-molded product was evaluated.

No.1-1およびNo.2-1は1工程からなる従来のプレス成形方法にて成形を行ったものである。また、No.1-2〜1-9およびNo.2-2〜2-6は2工程からなる本発明のプレス成形方法にて成形を行ったものである。
R1は、パンチの天板側曲率半径、R2は、パンチのフランジ側曲率半径を示すものである。
hは、第1成形工程下死点での天板成形部19a、21aの間の隙間(mm)を示すものである。
フランジ部板厚増加率は、成形後の被成形材のフランジ部においてもっとも厚みがある箇所について、成形前の被成形材に対する板厚増加率を示すものである。
評価は、「○」が従来例よりも板厚増加率が減少し、シワが低減されたもの、「◎」が従来例よりも板厚増加率が減少し、かつ、フランジ部板厚増加率が4%以下に抑えられたものを示している。
No. 1-1 and No. 2-1 are molded by a conventional press molding method consisting of one step. Further, Nos. 1-2 to 1-9 and Nos. 2-2 to 2-6 were molded by the press molding method of the present invention consisting of two steps.
R1 indicates the radius of curvature on the top plate side of the punch, and R2 indicates the radius of curvature on the flange side of the punch.
h indicates a gap (mm) between the top plate molding portions 19a and 21a at the bottom dead center of the first molding step.
The flange portion plate thickness increase rate indicates the plate thickness increase rate with respect to the molded material before molding at the thickest portion of the flange portion of the molded material after molding.
In the evaluation, "○" indicates that the plate thickness increase rate is smaller and wrinkles are reduced than in the conventional example, and "◎" indicates that the plate thickness increase rate is smaller than in the conventional example and the flange plate thickness increase rate is reduced. Is suppressed to 4% or less.

表1に示す通り、2種類の目標形状において、従来のプレス成形方法に比べて本発明のプレス成形方法で得られたプレス成形品では、いずれもフランジ部板厚増加率が小さい値であり、シワが発生しにくい。 As shown in Table 1, in each of the two target shapes, the press-molded product obtained by the press-molding method of the present invention has a smaller increase rate of the flange plate thickness than the conventional press-molding method. Wrinkles are less likely to occur.

No.1-3とNo.2-4を比較すると、いずれも第1成形工程におけるフランジ側曲率半径R2は天板側曲率半径R1の2倍であるが、No.1-3はNo.2-4よりも板厚増加率の低減効果が小さい。これは、縮みフランジ変形は上に凸となる曲率半径が小さいほど、より顕著になるという性質によるものである。 Comparing No.1-3 and No.2-4, the flange-side curvature radius R2 in the first molding process is twice the top plate-side curvature radius R1, but No.1-3 is No.2. The effect of reducing the plate thickness increase rate is smaller than that of -4. This is due to the property that the shrinkage flange deformation becomes more remarkable as the radius of curvature that becomes convex upward becomes smaller.

そのため、上に凸となる縮みフランジ変形に起因するシワを防止するためには、曲率半径が小さいほど天板側曲率半径R1に対して第1成形工程におけるフランジ側曲率半径R2の倍率を大きくする必要がある。
もっとも、第1パンチ19におけるフランジ側曲率半径R2を天板側曲率半径R1の4倍以上とすることで、上に凸となる天板側曲率半径r3が400mm以上を目標形状とするものについてはシワの発生を十分に低減させることができた(No.1-5〜1-8参照)。
Therefore, in order to prevent wrinkles caused by the deformation of the shrinking flange that becomes convex upward, the smaller the radius of curvature, the larger the magnification of the radius of curvature R2 on the flange side in the first molding step with respect to the radius of curvature R1 on the top plate side. There is a need.
However, in the case where the flange-side curvature radius R2 in the first punch 19 is set to 4 times or more the top plate-side curvature radius R1 and the upwardly convex top plate-side curvature radius r3 is 400 mm or more as the target shape. The occurrence of wrinkles could be sufficiently reduced (see Nos. 1-5 to 1-8).

1 天板部
3 縦壁部
5 フランジ部
6 プレス成形品(目標形状)
7 第1成形金型
9 中間形状プレス成形品
11 第2成形金型
13 製品形状プレス成形品
15 天板側稜線(目標形状)
17 フランジ側稜線(目標形状)
19 第1パンチ
19a 天板成形部
19b 縦壁成形部
19c フランジ成形部
21 第1ダイ
21a 天板成形部
21b 縦壁成形部
21c フランジ成形部
23 被成形材
25 天板側稜線(第1パンチ)
27 フランジ側稜線(第1パンチ)
29 第2パンチ
29a 天板成形部
29b 縦壁成形部
29c フランジ成形部
31 第2ダイ
31a 天板成形部
31b 縦壁成形部
31c フランジ成形部
33 天板側稜線(第2パンチ)
35 フランジ側稜線(第2パンチ)
37 ダイ(従来例)
39 パンチ(従来例)
41 金型(従来例)
43 プレス成形品(従来例)
45 シワ
r3 天板側曲率半径(目標形状)
r4 フランジ側曲率半径(目標形状)
R1 天板側曲率半径(第1パンチ)
R2 フランジ側曲率半径(第1パンチ)
R3 天板側曲率半径(第2パンチ)
R4 フランジ側曲率半径(第2パンチ)
1 Top plate part 3 Vertical wall part 5 Flange part 6 Press-molded product (target shape)
7 1st molding die 9 Intermediate shape press molded product 11 2nd molding die 13 Product shape Press molded product 15 Top plate side ridge line (target shape)
17 Flange side ridge line (target shape)
19 1st punch 19a Top plate forming part 19b Vertical wall forming part 19c Flange forming part 21 1st die 21a Top plate forming part 21b Vertical wall forming part 21c Flange forming part 23 Material to be molded 25 Top plate side ridge line (1st punch)
27 Flange side ridge (1st punch)
29 2nd punch 29a Top plate forming part 29b Vertical wall forming part 29c Flange forming part 31 2nd die 31a Top plate forming part 31b Vertical wall forming part 31c Flange forming part 33 Top plate side ridge line (2nd punch)
35 Flange side ridge line (second punch)
37 die (conventional example)
39 punch (conventional example)
41 Mold (conventional example)
43 Press-molded product (conventional example)
45 Wrinkles r3 Top plate side radius of curvature (target shape)
r4 Flange side radius of curvature (target shape)
R1 Top plate side radius of curvature (1st punch)
R2 Flange side radius of curvature (first punch)
R3 Top plate side radius of curvature (second punch)
R4 Flange side radius of curvature (second punch)

Claims (3)

長手方向に沿って天板部方向に凸形状となる天板部と該天板部の両側に続く一対の縦壁部と、該一対の縦壁部に続く長手方向に沿って天板部方向に凸形状となるフランジ部を有し、天板部と縦壁部をつなぐ長手方向稜線の曲率半径が縦壁部とフランジ部をつなぐ長手方向稜線の曲率半径より大きい断面ハット形状のプレス成形品のプレス成形方法であって、
天板部、縦壁部及びフランジ部を有し、前記天板部の長手方向両端部に材料余りによって生じた撓みを有する中間形状プレス成形品をフォーム成形する第1成形工程と、
該第1成形工程で成形された前記中間形状プレス成形品を、目標形状にフォーム成形する第2成形工程とを備え、
前記第1成形工程は、天板成形部、縦壁成形部及びフランジ成形部を有するパンチ及びダイであって、下死点において、前記パンチと前記ダイの天板成形部の間における少なくとも長手方向の両端部からそれぞれ全長の25%以上の範囲に亘って2mm以上の隙間があり、前記パンチにおける天板成形部と縦壁成形部をつなぐ長手方向稜線の曲率半径R1よりも前記パンチにおける縦壁成形部とフランジ成形部をつなぐ長手方向稜線の曲率半径R2が大きく設定された第1成形金型を用いることを特徴とするプレス成形方法。
A top plate portion having a convex shape in the direction of the top plate portion along the longitudinal direction, a pair of vertical wall portions continuing on both sides of the top plate portion, and a top plate portion direction along the longitudinal direction following the pair of vertical wall portions. A press-molded product with a cross-section hat shape that has a convex flange and the radius of curvature of the longitudinal ridge that connects the top plate and the vertical wall is larger than the radius of curvature of the longitudinal ridge that connects the vertical wall and the flange. It is a press molding method of
A first molding step of forming an intermediate-shaped press-molded product having a top plate portion, a vertical wall portion, and a flange portion and having bending caused by a material surplus at both ends in the longitudinal direction of the top plate portion.
The intermediate shape press-molded product molded in the first molding step is provided with a second molding step of forming a foam into a target shape.
The first forming step is a punch and die having a top plate forming portion, a vertical wall forming portion, and a flange forming portion, and at a bottom dead point, at least in the longitudinal direction between the punch and the top plate forming portion of the die. There is a gap of 2 mm or more from both ends of the punch over a range of 25% or more of the total length, and the vertical wall of the punch is more than the radius of curvature R1 of the longitudinal ridge line connecting the top plate forming portion and the vertical wall forming portion of the punch. A press molding method characterized in that a first molding die having a large radius of curvature R2 of a longitudinal ridge line connecting a molding portion and a flange molding portion is used.
前記隙間が5mm以下であることを特徴とする請求項1記載のプレス成形方法。 The press molding method according to claim 1, wherein the gap is 5 mm or less. 前記第1成形金型の前記パンチにおける前記長手方向稜線の曲率半径R2が前記長手方向稜線の曲率半径R1の4倍以上であることを特徴とする請求項1または2に記載のプレス成形方法。 The press molding method according to claim 1 or 2, wherein the radius of curvature R2 of the longitudinal ridge in the punch of the first molding die is four times or more the radius of curvature R1 of the longitudinal ridge.
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