JP7139665B2 - Manufacturing method and press forming apparatus for automobile outer panel having recessed portion - Google Patents

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Description

本発明は、例えば自動車のドアアウターのような部分的に凹形状部を有する自動車外板パネルの製造方法、およびプレス成形装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of manufacturing an automobile outer panel having a partially concave shape, such as an automobile door outer, and a press forming apparatus.

自動車を構成する外板パネルの中には、例えば図1に示されるドアアウターのように張出加工により形成される凹状エンボス部を有する外板パネルがある。凹状エンボス部は通常、プレス成形装置によりブランクを張出加工することで形成されるが、プレス成形時においては凹状エンボス部へ向けて材料が流入する。これとともに、図1のように凹状エンボス部に正対する側から見た凹状エンボス部のコーナー部においては、当該コーナー部の周方向への不均一な材料の移動があり、当該コーナー部には周方向の圧縮応力が生じる。このため、外板パネルの意匠面には数十ミクロンから数百ミクロン程度の面ひずみが発生する。図1に示す例では、図中の黒丸印の位置が上記のコーナー部に相当し、面ひずみが発生しやすい。 Among skin panels that constitute automobiles, there are skin panels that have recessed embossed portions formed by overhanging, such as the door outer shown in FIG. 1 . The recessed embossed portion is usually formed by bulging a blank using a press molding device, and the material flows toward the recessed embossed portion during press molding. Along with this, at the corner of the recessed embossed portion viewed from the side directly facing the recessed embossed portion as shown in FIG. directional compressive stress occurs. For this reason, surface distortion of several tens of microns to several hundred microns occurs on the design surface of the outer panel. In the example shown in FIG. 1, the positions of the black circles in the drawing correspond to the corner portions described above, and surface distortion is likely to occur.

また最近の自動車外板パネルには、外観意匠の向上のために、図1に示されるような複数のキャラクタラインを配置したドアアウターが採用されている。このような凸形状部のキャラクタラインを有する自動車外板パネルは、隣り合うキャラクタライン同士の間が凹んだ形状の部品形状となる。このような部品の成形時においては、上記の凹状エンボス部と同様に、隣り合うキャラクタラインの間の部分に向けて材料が流入するため、当該部分の周辺には圧縮応力が生じる。このため、このような部位においても意匠面に面ひずみが発生する。 Further, in order to improve the exterior design of a recent automobile outer panel, a door outer having a plurality of character lines arranged as shown in FIG. 1 is adopted. An automobile outer panel having character lines of such convex portions has a component shape in which the space between adjacent character lines is recessed. During molding of such a part, as in the case of the recessed embossed portions described above, the material flows into the portions between adjacent character lines, so compressive stress is generated around these portions. Therefore, surface distortion occurs on the design surface even at such a portion.

面ひずみが発生した外板パネルに光が当たると、面ひずみが模様のように外観に現れ、製品の外観品質基準を満たすことができない場合がある。このような面ひずみの問題は自動車のドアアウターに限らず、自動車の他の外板パネルにおいても同様に起こり得る。特に、サイドパネルやフロントフェンダー、フード、バックドア等のアウターパネルの意匠面に面ひずみが発生すると、自動車車体の外観品質が著しく損なわれる。 When light hits a surface-distorted skin panel, the surface distortion appears as a pattern in the appearance, and the appearance quality standards of the product may not be met. Such a surface distortion problem is not limited to the outer door of an automobile, and can occur in other outer panels of the automobile as well. In particular, when surface distortion occurs on the design surfaces of outer panels such as side panels, front fenders, hoods, and back doors, the appearance quality of automobile bodies is significantly impaired.

これまでにも、面ひずみの発生自体を抑制するためのプレス金型の形状変更や、プレス成形後塗装前における面ひずみの矯正作業が行われているが、面ひずみ対策には多大な修正工数及びコストを要している。
また近年では、ドアアウターやバックドアパネルなどの外板パネルの軽量化のために、高張力鋼板を採用する例もあるが、このような材料を適用した際の面ひずみ対策には多大なコストを要している。
Until now, changes in the shape of press dies to suppress the occurrence of surface distortion itself and correction work for surface distortion before painting after press molding have been performed, but countermeasures against surface distortion require a large amount of man-hours for correction. and costs.
In recent years, there are also examples of using high-strength steel sheets to reduce the weight of exterior panels such as door outer and back door panels, but when using such materials, countermeasures against surface distortion are very costly. I need it.

従来の面ひずみ対策として、特許文献1には、凹部を有する可動パンチと凸部を有するダイスを有する絞プレス金型を用いてプレス成形を行うプレス成形方法及びプレス成形装置に係る発明が開示されている。特許文献1のプレス成形方法においては、凹部以外の部位を先にプレス成形した後に、可動パンチで凹部を成形することにより、凹部への材料流入を低減させ、凹部の面品質の確保を図っている。 As a conventional countermeasure against surface distortion, Patent Document 1 discloses an invention related to a press forming method and a press forming apparatus that perform press forming using a drawing press die having a movable punch having a concave portion and a die having a convex portion. ing. In the press-molding method of Patent Document 1, parts other than the recesses are press-molded first, and then the recesses are formed with a movable punch, thereby reducing the amount of material flowing into the recesses and ensuring the surface quality of the recesses. there is

また、特許文献2には、ドアアウターにおける把手部の周辺における面ひずみを抑制することを目的として、油膜の形成、または金型材質の適正化によってブランクと金型との摩擦係数を小さくするプレス成形金型に係る発明が開示されている。 In addition, Patent Document 2 describes a press that reduces the friction coefficient between the blank and the mold by forming an oil film or optimizing the mold material for the purpose of suppressing surface distortion around the handle part of the door outer. An invention relating to a molding die is disclosed.

特開昭62-131737号公報JP-A-62-131737 特開2008-229637号公報JP 2008-229637 A

特許文献1により開示された発明は、パネル面を成形した後に、パネル面を押さえながら可動パンチを用いてプレス成形を行う必要があり、一般的なプレス金型では対応することができない。このため、特許文献1のプレス成形方法を実施するためには、プレス成形装置の導入の際に多大なコストがかかるといった課題があった。 The invention disclosed in Patent Document 1 requires press molding using a movable punch while pressing the panel surface after molding the panel surface, which cannot be done with a general press mold. For this reason, in order to carry out the press-molding method of Patent Document 1, there is a problem that a great amount of cost is required when introducing a press-molding apparatus.

また、特許文献2により開示された発明は、プレス成形時における、把手部とブランクとの摩擦係数を把手部以外の部分とブランクとの摩擦係数よりも小さくするための金型であり、潤滑油および金型材質を適宜変更してプレス成形を行う必要がある。そのため、成形対象となる素材の材料強度、めっき種によって最適な潤滑油や金型材質を適正化しなければならず、安定的に面ひずみを抑制することは困難である。また特許文献2のプレス成形方法においては金型材質を部分的に変更する必要があり、そのための調整時間の確保やコスト上昇などの課題があった。 Further, the invention disclosed in Patent Document 2 is a mold for making the coefficient of friction between a handle and a blank smaller than the coefficient of friction between a portion other than the handle and the blank during press molding. And it is necessary to perform press molding by appropriately changing the mold material. Therefore, it is necessary to optimize the lubricating oil and mold material that are most suitable for the material strength of the material to be molded and the type of plating, and it is difficult to stably suppress the surface distortion. Moreover, in the press molding method of Patent Document 2, it is necessary to partially change the material of the mold, and there are problems such as securing adjustment time for this and an increase in cost.

このように、特許文献1、2により開示された従来の技術では、例えば図1のような凹状エンボス部またはキャラクタライン間の部分等の凹形状部を有する自動車外板パネルを製造する際に、コストを抑えつつ、面ひずみを安定的に抑制することが困難であった。 As described above, in the conventional techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2, when manufacturing an automobile outer panel having a recessed portion such as a recessed embossed portion or a portion between character lines as shown in FIG. It was difficult to stably suppress the surface distortion while suppressing the cost.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、凹形状部を有する自動車外板パネルを製造する際に、コストを抑えつつ、凹形状部の周囲に発生する面ひずみを安定的に抑制することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances. intended to

凹形状部における面ひずみの発生原因は、
(i)凹形状部の周囲における材料の微小流入に伴う、周方向への圧縮応力による肉寄り、
(ii)曲げモーメントによる凹形状部の周囲の盛り上がり、
にあると考えられる。
The cause of the surface distortion in the concave part is
(i) Thickening due to compressive stress in the circumferential direction due to minute inflow of material around the concave portion;
(ii) bulging around the recess due to bending moment;
It is considered to be in

このため、(i)の圧縮応力による肉寄りについては、凹形状部への材料の流入を可能な限り抑制すること、すなわちプレス成形によって発生する凹形状部側に材料を引き込む張力を可能な限り小さくすることにより、面ひずみの発生を抑制することができる。この張力を小さくするためには、ブランクの凹部が形成される部分に接する金型の凸部の摺動特性を改善すること、すなわち凹部に対応する金型の凸部の摩擦係数を低くすればよい。 For this reason, with regard to (i) thickness reduction due to compressive stress, the inflow of material into the recessed portion should be suppressed as much as possible. By making it smaller, it is possible to suppress the occurrence of surface distortion. In order to reduce this tension, it is necessary to improve the sliding characteristics of the protrusions of the mold that are in contact with the recessed portions of the blank, that is, to reduce the coefficient of friction of the protrusions of the mold corresponding to the recesses. good.

また上記(ii)の曲げモーメントによる凹状エンボス部の周囲の盛り上がりについては、変形中の材料と金型との接触範囲を可能な限り大きくすること、すなわち材料と金型とが凹状エンボス部の周辺にわたって接触した状態にすることで、面ひずみを低減することができる。この接触した状態を維持するためには、材料と金型のなつきを良くすればよい。 Regarding the swelling around the recessed embossed portion due to the bending moment of (ii) above, the contact range between the deforming material and the mold should be as large as possible, that is, the material and the mold should be in contact with the recessed embossed portion. Surface strain can be reduced by making contact over the entire area. In order to maintain this contact state, the material and the mold should be in good contact with each other.

以上の知見に基づく上記課題を解決する本発明の一態様は、凹形状部を有する自動車外板パネルを製造する方法であって、前記凹形状部は、凹状エンボス部、または隣り合うキャラクタラインの間の部分であり、前記凹形状部のプレス成形を行う際に、ダイスを振動させながら前記凹形状部を形成し、前記ダイスの振動時の振動周波数は、3Hz以上20Hz以下であり、前記ダイスの振動時の振幅は、1μm以上であることを特徴としている。 One aspect of the present invention that solves the above problems based on the above knowledge is a method for manufacturing an automobile outer panel having a concave portion, wherein the concave portion is a concave embossed portion or an adjacent character line. When press-molding the recessed portion, the recessed portion is formed while vibrating the die, and the vibration frequency of the die during vibration is 3 Hz or more and 20 Hz or less, and the above Amplitude of the dice during vibration is characterized by being 1 μm or more .

別の観点における本発明の一態様は、凹形状部を有する自動車外板パネルのプレス成形装置であって、前記凹形状部は、凹状エンボス部、または隣り合うキャラクタラインの間の部分であり、ダイスを振動させる振動装置を備え、前記振動装置は、振動周波数が3Hz以上20Hz以下、かつ、振幅が1μm以上の振動を発生させるように構成されていることを特徴としている。 In another aspect, one aspect of the present invention is a press molding apparatus for an automobile outer panel having a concave portion, the concave portion being a concave embossed portion or a portion between adjacent character lines, A vibrating device for vibrating the die is provided, and the vibrating device is configured to generate vibration with a vibration frequency of 3 Hz or more and 20 Hz or less and an amplitude of 1 μm or more .

本発明の一態様に係るプレス成形においては、凹形状部の成形を行う際にダイスを振動させることで、ブランクの面ひずみが生じる部位の圧縮応力を小さくすることができ、さらに金型と材料とのなつきを良くすることができる。これにより、凹形状部に材料を引き込む張力を低下させることができると共に、曲げモーメントによる凹状エンボス部の周囲の盛り上がりを抑えることができ、面ひずみの発生を抑えることができる。また、このようなプレス成形は、特許文献1および特許文献2に開示されたプレス成形装置よりも簡易な構造で実施することができるため、プレス成形装置の導入の際のコストを抑えることができる。 In the press molding according to one aspect of the present invention, by vibrating the die when forming the concave portion, it is possible to reduce the compressive stress at the part where the surface distortion of the blank occurs, and furthermore, the mold and the material You can improve your relationship with As a result, it is possible to reduce the tension that draws the material into the recessed portion, suppress the swelling around the recessed embossed portion due to the bending moment, and suppress the occurrence of surface distortion. In addition, since such press molding can be performed with a simpler structure than the press molding apparatuses disclosed in Patent Documents 1 and 2, the cost for introducing the press molding apparatus can be reduced. .

本発明によれば、凹形状部を有する自動車外板パネルを製造する際に、コストを抑えつつ、凹形状部の周囲に発生する面ひずみを安定的に抑制することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, when manufacturing an automobile outer panel having a recessed portion, it is possible to stably suppress surface distortion that occurs around the recessed portion while suppressing costs.

凹部を有する自動車外板パネルの一例を示す側面図である。1 is a side view showing an example of an automobile skin panel having recesses; FIG. 本発明の一実施形態に係るプレス成形装置の概略構成を示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows schematic structure of the press molding apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の実施例におけるパンチの形状を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing the shape of the punch in the example of the present invention; 図3中のA-A断面図である。4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3; FIG.

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present specification and drawings, elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, thereby omitting redundant description.

図2に示すように本実施形態のプレス成形装置1は、凹形状部の一例である凹状エンボス部の成形を行う装置である。プレス成形装置1は、下型として設けられたパンチ2と、上型として設けられたダイス3と、パンチ2の側方においてダイス3に対向するように設けられたブランクホルダー4を備えている。本実施形態ではパンチ2を挟み込むようにして2つのブランクホルダー4がパンチ2の側方に配置されている。また、本実施形態においては、ダイス3およびブランクホルダー4が昇降機構(不図示)によって昇降可能に構成されている。パンチ2の頂部5には凹部5aが形成され、ダイス3のパンチ頂部5に対向する部分には、パンチ頂部5の凹部5aに対応した形状の凸部3aが形成されている。プレス成形時においては、このダイス3の凸部3aとパンチ2の凹部5aによってブランクに凹形状部が形成される。 As shown in FIG. 2, the press molding apparatus 1 of this embodiment is an apparatus for forming a concave embossed portion, which is an example of a concave portion. A press forming apparatus 1 includes a punch 2 provided as a lower die, a die 3 provided as an upper die, and a blank holder 4 provided on the side of the punch 2 so as to face the die 3 . In this embodiment, two blank holders 4 are arranged on the sides of the punch 2 so as to sandwich the punch 2 therebetween. Further, in this embodiment, the die 3 and the blank holder 4 are configured to be vertically movable by a lifting mechanism (not shown). A concave portion 5a is formed in the top portion 5 of the punch 2, and a convex portion 3a having a shape corresponding to the concave portion 5a of the punch top portion 5 is formed in a portion of the die 3 facing the punch top portion 5. As shown in FIG. During press molding, the convex portion 3a of the die 3 and the concave portion 5a of the punch 2 form a concave portion in the blank.

プレス成形装置1は、ダイス3を振動させる振動装置6と、振動装置6の動作を制御する制御部10を備えている。制御部10は、凹形状部の成形を行う際にダイス3を振動させることができるよう振動装置6に信号を送る。本実施形態においては振動装置6がダイス3に組み込まれているが、ダイス3を振動させることができれば、振動装置6の設置方法は特に限定されない。振動装置6としては、例えば超音波振動装置や油圧ライナー用いた振動装置等が採用され得るが、ダイス3を振動させることが可能であれば、その装置構成は特に限定されない。 The press molding apparatus 1 includes a vibrating device 6 that vibrates the die 3 and a control section 10 that controls the operation of the vibrating device 6 . The control unit 10 sends a signal to the vibration device 6 so that the die 3 can be vibrated when forming the concave portion. Although the vibration device 6 is incorporated in the die 3 in the present embodiment, the installation method of the vibration device 6 is not particularly limited as long as the die 3 can be vibrated. As the vibrating device 6, for example, an ultrasonic vibrating device, a vibrating device using a hydraulic liner, or the like can be adopted, but the configuration of the device is not particularly limited as long as the die 3 can be vibrated.

本実施形態のプレス成形装置1は以上のように構成されている。なお、本実施形態では下型のパンチ2を固定式、上型のダイス3を可動式としているが、パンチ2を可動式、ダイス3を固定式としても良い。また、上型をパンチ2、下型をダイス3としても良い。また、ブランクに凹形状部を形成するための金型側の凸部と凹部については、パンチ2に凸部が形成され、ダイス3に凹部が形成されていてもよい。すなわち、パンチ2およびダイス3の少なくともいずれか一方が上下動することで互いに接近可能な構成であり、凹形状部を成形可能な金型構成であれば、その構成は特に限定されない。 The press molding apparatus 1 of this embodiment is configured as described above. Although the lower punch 2 is fixed and the upper die 3 is movable in this embodiment, the punch 2 may be movable and the die 3 fixed. Alternatively, the punch 2 may be the upper die and the die 3 may be the lower die. Moreover, as for the protrusions and recesses on the mold side for forming the recesses in the blank, the punch 2 may be formed with protrusions and the die 3 may be formed with recesses. In other words, the configuration is not particularly limited as long as at least one of the punch 2 and the die 3 moves up and down so that they can approach each other and the mold configuration is capable of molding the recessed portion.

次に、本実施形態における凹形状部を有する自動車外板パネルの製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing an automobile outer panel having a recessed portion according to the present embodiment will be described.

まず、ダイス3とブランクホルダー4との間にブランクを固定するが、この際にブランクの、製品の外観に現れる面(意匠面)と外観に現れない面(非意匠面)のうち、非意匠面側がパンチ2側に向くようにしてブランクを固定する。なお、ブランクは鋼板に限定されず、アルミニウム合金板やチタン合金板等の他の金属板であっても良い。 First, the blank is fixed between the die 3 and the blank holder 4. At this time, the non-design surface of the blank appears in the appearance of the product (design surface) and the surface does not appear in the product appearance (non-design surface). The blank is fixed so that the face side faces the punch 2 side. The blank is not limited to a steel plate, and may be another metal plate such as an aluminum alloy plate or a titanium alloy plate.

続いて、上型(本実施形態ではダイス3)を下降させる。ここで、ダイス3の凸部3aにブランクが接触すると、ブランクがパンチ頂部5の凹部5aに押し込まれるようにして変形し、材料がパンチ頂部5の凹部5a内に引き込まれるように移動しようとする。このとき、本実施形態のプレス成形方法においては、ダイス3を振動させながらプレス成形を行う。 Subsequently, the upper mold (the die 3 in this embodiment) is lowered. Here, when the blank comes into contact with the convex portion 3a of the die 3, the blank is deformed so as to be pushed into the concave portion 5a of the punch top portion 5, and the material tries to move so as to be pulled into the concave portion 5a of the punch top portion 5. . At this time, in the press molding method of the present embodiment, press molding is performed while vibrating the die 3 .

このようにダイス3を振動させることで、凹形状部の周囲における圧縮応力を小さくでき、さらに材料と金型とのなつきを良くすることができる。これにより、凹形状部の周囲における面ひずみを抑えることができる。 By vibrating the die 3 in this manner, the compressive stress around the recessed portion can be reduced, and the material and the die can be more intimately connected. As a result, surface distortion around the concave portion can be suppressed.

なお、振動条件は、工具の種類や硬度、凹形状部の形状、またはブランクの材料強度や板厚、めっき種やめっき厚等に応じて適宜変更される。面ひずみを効果的に抑えるという観点では、振動周波数が3Hz以上であることが好ましく、4Hz以上とすることがさらに好ましい。振動周波数の上限は、振動装置6の仕様によって制限されるが、振動周波数が大きい場合にはしわが発生する場合もあることから、20Hz以下であることが好ましい。また、面ひずみを効果的に抑えるという観点では、振幅は大きいほど好ましく、1μm以上、さらには2μm以上であることが好ましい。振動周波数が3Hz以上、好ましくは4Hz以上、および20Hz以下、さらに振幅が1μm以上、好ましくは2μm以上といった条件を満たすことで、面ひずみの抑制効果はさらに大きくなる。 The vibration conditions are appropriately changed according to the type and hardness of the tool, the shape of the concave portion, material strength and plate thickness of the blank, plating type and plating thickness, and the like. From the viewpoint of effectively suppressing surface strain, the vibration frequency is preferably 3 Hz or higher, more preferably 4 Hz or higher. Although the upper limit of the vibration frequency is limited by the specifications of the vibration device 6, it is preferably 20 Hz or less because wrinkles may occur when the vibration frequency is high. Also, from the viewpoint of effectively suppressing surface strain, the amplitude is preferably as large as possible, preferably 1 μm or more, more preferably 2 μm or more. By satisfying the conditions that the vibration frequency is 3 Hz or more, preferably 4 Hz or more and 20 Hz or less, and the amplitude is 1 μm or more, preferably 2 μm or more, the effect of suppressing surface distortion is further enhanced.

上記のようにダイス3を振動させながら、ダイス3を下死点まで下降させることで、面ひずみを抑えた状態で凹形状部を有する自動車外板パネルを製造することができる。 By lowering the die 3 to the bottom dead center while vibrating the die 3 as described above, it is possible to manufacture an automobile outer panel having a concave portion while suppressing surface distortion.

本実施形態に係るプレス成形方法によれば、例えばドア、バックドア、サイドパネル、フロントフェンダーおよびフード等の凹形状部を有する自動車外板パネルにおいて問題となる面ひずみを安定的に抑制することが可能となる。また、本実施形態のようなプレス成形装置1は、上記のプレス成形を行うにあたり、複雑な金型構造としなくても良いため、プレス成形装置の導入に伴うコストを抑えることができる。特に、本実施形態のプレス成形装置1においては、振動装置6をダイス3に組み込むだけで上記のプレス成形を実施することができるため、装置構造が複雑なものとはならない。 According to the press molding method according to the present embodiment, for example, it is possible to stably suppress the surface distortion that is a problem in automobile outer panels having concave portions such as doors, back doors, side panels, front fenders, and hoods. It becomes possible. In addition, the press molding apparatus 1 according to the present embodiment does not require a complicated mold structure when performing the above-described press molding, so the cost associated with the introduction of the press molding apparatus can be suppressed. In particular, in the press-molding apparatus 1 of this embodiment, the above-described press-molding can be performed simply by incorporating the vibrating device 6 into the die 3, so the apparatus structure does not become complicated.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to such an example. It is obvious that a person skilled in the art can conceive various modifications or modifications within the scope of the technical idea described in the claims, and these are also within the technical scope of the present invention. be understood to belong to

上記実施形態では、凹形状部の一例である凹状エンボス部が成形対象であったが、例えば隣り合うキャラクタライン間の部分の成形の際にも、上記実施形態と同様に金型を振動させてプレス成形を行うことで、面ひずみを抑制することができる。 In the above-described embodiment, the concave embossed portion, which is an example of the concave-shaped portion, is the object to be molded. Surface strain can be suppressed by performing press molding.

自動車のドアアウターを模擬した成形試験を実施した。本成形試験で形成する凹形状部は凹状エンボス部である。プレス成形装置としては2000kNのサーボプレス機を使用した。本実施例のプレス成形装置は、下型のパンチが固定式であり、上型のダイスが可動式である。ブランクは、板厚が0.70mmで600mm角の正方形状である340MPa級焼付硬化型鋼板(BH鋼板)である。 A molding test simulating an automobile door outer was carried out. The recessed portions formed in this molding test are recessed embossed portions. A 2000 kN servo press machine was used as a press molding device. In the press molding apparatus of this embodiment, the punch of the lower die is fixed and the die of the upper die is movable. The blank was a 340 MPa grade bake hardening steel plate (BH steel plate) having a plate thickness of 0.70 mm and a square shape of 600 mm square.

図3は本実施例におけるパンチ20の平面図であり、図4は図3のA-A断面図である。パンチ20のダイスに対向する面20aは、図4に示す断面において曲率半径が1200mmの曲線状となっており、パンチ20の頂部21には、図3のように凹部21aが形成されている。また、図示は省略しているが、A-A断面に直交する断面におけるパンチ20のダイスに対向する面20aは曲線状ではなく、直線状となっている。
FIG. 3 is a plan view of the punch 20 in this embodiment, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. A surface 20a of the punch 20 facing the die has a curved shape with a radius of curvature of 1200 mm in the cross section shown in FIG. Also, although not shown, the surface 20a of the punch 20 facing the die in the cross section perpendicular to the AA cross section is linear rather than curved.

本成形試験では、ダイスとブランクホルダーとでブランクを保持して50トンのしわ押さえ圧を作用させた後、ダイスを下降させることで、深さが5mmの凹形状部を有するパネルを形成した。また、成形試験は、プレス成形中にダイスを振動させない条件1と、プレス成形中にダイスを振動させる条件2の下でそれぞれ実施されている。 In this forming test, the blank was held by the die and the blank holder, and after applying a wrinkle pressing pressure of 50 tons, the die was lowered to form a panel having a concave portion with a depth of 5 mm. Further, the forming test was conducted under condition 1 where the die was not vibrated during press forming and under condition 2 where the die was vibrated during press forming.

そして、成形後のパネルの表面を油砥石で研磨し、パネルに発生した面ひずみを定量評価した。面ひずみの定量評価は、凹形状部の周囲における曲率の変化量に基づいて実施された。曲率の変化量は、凹形状部に正対した状態で凹形状部の長手方向、すなわち図3に示すパンチ20の凹部21aの長手方向Lを上下方向とした際に、ゲージ長が50mmの3点ゲージを用いて、凹形状部の下方15mmの位置の、凹形状部の長手方向に平行な方向におけるひずみを測定し、その測定結果に基づいて算出した。上記条件1~2の成形試験結果を下記表1に示す。 After the molding, the surface of the panel was polished with an oil grindstone, and the surface strain generated in the panel was quantitatively evaluated. Quantitative evaluation of surface strain was performed based on the amount of change in curvature around the concave portion. The amount of change in curvature is 3 mm with a gauge length of 50 mm when the longitudinal direction of the concave portion, that is, the longitudinal direction L of the concave portion 21a of the punch 20 shown in FIG. Using a point gauge, the strain in the direction parallel to the longitudinal direction of the concave portion was measured at a position 15 mm below the concave portion, and the strain was calculated based on the measurement results. Table 1 below shows the results of the molding test under Conditions 1 and 2 above.

Figure 0007139665000001
Figure 0007139665000001

表1は、各種条件における、曲率(1/ρ)の変化量(δ)(曲率の極大値-曲率の極小値)の平均値を比較して示すものである。曲率の変化量は、パネル表面の凹凸状態と相関があり、曲率の変化量が小さいほど面ひずみが小さい。
Table 1 shows a comparison of average values of variation (δ) of curvature (1/ρ) (maximum value of curvature - minimum value of curvature) under various conditions. The amount of change in curvature is correlated with the unevenness of the panel surface, and the smaller the amount of change in curvature, the smaller the surface strain.

表1に示すように、プレス成形中にダイスを振動させない条件1と比較して、プレス成形中にダイスを振動させる条件2の方が曲率の変化量が小さくなり、良好な面品質のパネルを得ることができた。すなわち、プレス成形中にダイスを振動させることで、凹形状部の周囲に生じる面ひずみを抑制することが可能となる。 As shown in Table 1, compared to condition 1 where the die is not vibrated during press forming, condition 2 where the die is vibrated during press forming has a smaller amount of change in curvature and a panel with good surface quality. I was able to get That is, by vibrating the die during press molding, it is possible to suppress the surface distortion that occurs around the concave portion.

本発明は、凹形状部を有する自動車外板パネルの製造に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the manufacture of automotive skin panels having a concave shape.

1 プレス成形装置
2 パンチ
3 ダイス
3a ダイスの凸部
4 ブランクホルダー
5 パンチ頂部
5a パンチ頂部の凹部
6 振動装置
10 制御部
20 パンチ
20a ダイスに対向する面
21 パンチ頂部
21a パンチ頂部の凹部
L パンチ凹部の長手方向
1 Press forming device 2 Punch 3 Die 3a Convex part of die 4 Blank holder 5 Punch top part 5a Concave part of punch top part 6 Vibration device 10 Control part 20 Punch 20a Surface facing die 21 Punch top part 21a Concave part L of punch concave part longitudinal direction

Claims (3)

凹形状部を有する自動車外板パネルを製造する方法であって、
前記凹形状部は、凹状エンボス部、または隣り合うキャラクタラインの間の部分であり、
前記凹形状部のプレス成形を行う際に、ダイスを振動させながら前記凹形状部を形成し、
前記ダイスの振動時の振動周波数は、3Hz以上20Hz以下であり、
前記ダイスの振動時の振幅は、1μm以上であることを特徴とする、自動車外板パネルの製造方法。
A method of manufacturing an automotive skin panel having a recessed feature, comprising:
The concave portion is a concave embossed portion or a portion between adjacent character lines,
forming the concave portion while vibrating the die when press-molding the concave portion;
a vibration frequency of the dice when vibrating is 3 Hz or more and 20 Hz or less ;
A method for manufacturing an automobile outer panel, wherein the amplitude of vibration of the die is 1 μm or more .
凹形状部を有する自動車外板パネルのプレス成形装置であって、
前記凹形状部は、凹状エンボス部、または隣り合うキャラクタラインの間の部分であり、
ダイスを振動させる振動装置を備え、
前記振動装置は、振動周波数が3Hz以上20Hz以下、かつ、振幅が1μm以上の振動を発生させるように構成されていることを特徴とする、プレス成形装置。
A press molding apparatus for an automobile outer panel having a concave portion,
The concave portion is a concave embossed portion or a portion between adjacent character lines,
Equipped with a vibrating device that vibrates the dice,
The press molding apparatus, wherein the vibration device is configured to generate vibration with a vibration frequency of 3 Hz or more and 20 Hz or less and an amplitude of 1 μm or more .
前記振動装置は前記ダイスに組み込まれていることを特徴とする、請求項に記載のプレス成形装置。 3. A press molding apparatus according to claim 2 , wherein said vibration device is incorporated in said die.
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