JP7155578B2 - Processing device and method - Google Patents

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  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Description

本発明は、絞り成形する加工装置およびその方法に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drawing processing apparatus and method.

プレス加工の一つとして絞り成形が知られている。絞り成形ではプレス加工装置が用いられる。典型的なプレス加工装置は型となるパンチとダイを備える。パンチ又はダイは、絞り成形し始めるとき、板材であるワークに押しつけられ、これにより、パンチとダイに対応する凹凸形状がブランクに付与される。 Draw forming is known as one of press working. A press machine is used in draw forming. A typical stamping apparatus includes a punch and a die as a mold. The punch or die is pressed against the workpiece, which is a plate material, when drawing is started, thereby giving the blank a concave-convex shape corresponding to the punch and die.

ところが、パンチ又はダイをブランクに押しつけるとき、ブランクにしわを生じることがある。しわの有無は加工品質にとって重要な要素である。そこで、しわを防ぐために、ダイとしわ押さえ板(ブランクホルダ)とでブランクを保持した状態で、パンチをブランクに押しつけることが行われている。 However, when the punch or die is pressed against the blank, the blank may wrinkle. The presence or absence of wrinkles is an important factor for processing quality. Therefore, in order to prevent wrinkling, a punch is pressed against the blank while the blank is held by a die and a wrinkle holding plate (blank holder).

そこで、しわを減らすために、例えば、ブランクホルダからワークに加えられるしわ押さえ力を最適値にするように制御する機構が特許文献1に提供されている。 Therefore, in order to reduce wrinkles, for example, Patent Document 1 provides a mechanism for controlling the wrinkle pressing force applied from the blank holder to the workpiece to an optimum value.

特開2009-195956号公報JP 2009-195956 A

一方、例えば電気自動車において、フロアパネルなどのボディ部品は、バッテリなどの構成部品と干渉しないように、形状に凹凸を付けなければならないことがある。そのため、ボディ部品の形状は複雑になる。また、構成部品の大きさによっては、ボディ部品の絞りの深さは、より深く成形されなければならないことがある。 On the other hand, in electric vehicles, for example, body parts such as floor panels may have to be uneven in shape so as not to interfere with components such as batteries. Therefore, the shape of the body parts becomes complicated. Also, depending on the size of the component parts, the depth of drawing of the body parts may have to be formed deeper.

しかし、従来のプレス加工装置では、複雑な凹凸形状や深い絞りを成形しようとする場合、ブランクホルダを用いても十分にしわを押さえることができないことがある。そのため、成形するボディ部品の形状を変更せざるを得ない事態になりかねない。 However, when forming a complicated concave-convex shape or deep drawing with a conventional press working apparatus, even if a blank holder is used, it may not be possible to sufficiently suppress wrinkles. Therefore, the shape of the body part to be molded may have to be changed.

本発明は、上記問題を解決するため、次のように構成した加工装置を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a processing apparatus configured as follows.

まず、本願の請求項1に記載の発明は、ブランクを深絞り加工する加工装置である。上記加工装置は、上下方向に対向する上部構造及び下部構造と、上記上部構造又は上記下部構造の少なくともいずれか一方を他方に対して接近させる昇降機構を有する。上記上部構造又は上記下部構造のいずれか一方はダイスを有する。上記上部構造又は上記下部構造のいずれか他方はパンチとブランクホルダとを有する。上記パンチと上記ブランクホルダは、上記上下方向から見たときに上記ブランクホルダが上記パンチの全周を囲う。上記ブランクホルダは、上記上部構造と上記下部構造の間に配置される上記ブランクを挟むように構成される。上記ブランクホルダは、上記パンチの全周を囲む第1のブランクホルダ部と、上記第1のブランクホルダ部と上記パンチとの間にある領域を埋めるように配置された第2のブランクホルダ部を有する。上記パンチは、上記ブランクに第1の絞り形状を形成する第1の絞り形成部を有する。上記第2のブランクホルダ部は、上記ブランクに第2の絞り形状を形成する第2の絞り形成部を有する。上記ダイスは、上記第2の絞り形成部と協働して上記第2の絞り形状を形成するくぼみを有する。 First, the invention according to claim 1 of the present application is a processing apparatus for deep drawing a blank. The processing apparatus has an upper structure and a lower structure that face each other in the vertical direction, and an elevating mechanism that brings at least one of the upper structure and the lower structure closer to the other. Either the upper structure or the lower structure has a die. Either the upper structure or the lower structure has a punch and a blank holder. When the punch and the blank holder are viewed in the vertical direction, the blank holder surrounds the entire circumference of the punch. The blank holder is configured to sandwich the blank positioned between the upper structure and the lower structure. The blank holder includes a first blank holder portion surrounding the entire circumference of the punch and a second blank holder portion arranged to fill a region between the first blank holder portion and the punch. have. The punch has a first draw forming portion that forms a first draw shape in the blank. The second blank holder part has a second draw forming part for forming a second draw shape in the blank. The die has a recess that cooperates with the second draw forming portion to form the second draw shape.

次に、請求項2に記載の発明は、上記ダイスが上記パンチの上記第1の絞り形成部と協働して上記第1の絞り形状を形成するくぼみを有することを特徴とする、請求項1に記載の加工装置である。 Next, the invention according to claim 2 is characterized in that the die has a depression that forms the first drawing shape in cooperation with the first drawing forming part of the punch. 1. The processing apparatus according to 1.

また、請求項3に記載の発明は、上記第2のブランクホルダ部が、上記上下方向から見たときに上記パンチの全周を囲っていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の加工装置である。 Further, the invention according to claim 3 is characterized in that the second blank holder part surrounds the entire circumference of the punch when viewed in the vertical direction. is a processing device.

並びに、請求項4に記載の発明は、上記第2のブランクホルダ部が、非絞り形状を有することを特徴とする、請求項1~3のいずれかに記載の加工装置である。 Further, the invention according to claim 4 is the processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the second blank holder part has a non-drawing shape.

および、請求項5に記載の発明は、上記ダイスと上記パンチ、上記第1のブランクホルダ部、及び上記第2のブランクホルダ部が、上記ダイスと上記第1のブランクホルダ部との距離をD1、上記ダイスと上記第2のブランクホルダ部との距離をD2、上記ダイスと上記パンチとの距離をD3とすると、上記D1~D3が、D1<D2<D3の関係を有することを特徴とする、請求項1~4のいずれかに記載の加工装置である。上記加工装置は、上記上部構造と上記下部構造を接近させると、まず上記第1のブランクホルダ部が上記ダイスと共に上記ブランクを挟み、次に上記第2のブランクホルダ部が上記ダイスと共に上記ブランクを挟み、最後に上記パンチが上記ダイスと共に上記ブランクを挟むように構成されている。 In the invention according to claim 5, the die, the punch, the first blank holder part, and the second blank holder part are arranged such that the distance between the die and the first blank holder part is D1. , where D2 is the distance between the die and the second blank holder portion, and D3 is the distance between the die and the punch, D1 to D3 have a relationship of D1<D2<D3. , the processing apparatus according to any one of claims 1 to 4. When the upper structure and the lower structure are brought close to each other in the processing apparatus, first, the first blank holder section holds the blank together with the die, and then the second blank holder section holds the blank together with the die. Sandwich and finally the punch is configured to sandwich the blank with the die.

最後に、請求項6に記載の発明は、上記パンチが基台に固定されており、上記第1のブランクホルダ部が第1のクッションを介して上記基台に支持されており、上記第2のブランクホルダ部が第2のクッションを介して上記基台に支持されており、上記第1のクッションが伸びた位置と縮んだ位置の間を伸縮可能であり、上記第2のクッションが伸びた位置と縮んだ位置の間を伸縮可能であることを特徴とする、請求項5に記載の加工装置である。 Finally, in the invention according to claim 6, the punch is fixed to a base, the first blank holder part is supported by the base via a first cushion, and the second blank holder part is supported by the base. is supported by the base through a second cushion, the first cushion is extendable and retractable between the extended position and the retracted position, and the second cushion is extended 6. A processing device according to claim 5, characterized in that it is telescopic between a position and a contracted position.

また、本発明は、上記問題を解決するため、次のプレス加工方法を提供する。 Moreover, in order to solve the above problems, the present invention provides the following press working method.

請求項7に記載の発明は、加工方法である。上記加工方法は、ダイスと、上記ダイスから見たときに中央に配置されたパンチと、上記ダイスから見たときに上記パンチを囲む第1のブランクホルダ部と、上記ダイスから見たときに上記パンチと上記第1のブランクホルダ部との間に位置する第2のブランクホルダ部とを備えており、上記ダイスに対して上記パンチ、上記第1のブランクホルダ部、及び上記第2のブランクホルダ部を接近させることによって、上記ダイスと上記パンチ、上記第1のブランクホルダ部、及び上記第2のブランクホルダ部の間に配置されたブランクを絞り加工する方法である。上記加工方法は、上記ダイスと上記第1のブランクホルダ部で上記ブランクを挟んで保持する工程1と、上記工程1に続いて、上記ダイスと上記第2のブランクホルダ部で上記ブランクを挟んで第2の絞り形状を形成する工程2と、上記工程2に続いて、上記パンチを上記ブランクに押し付けて第1の絞り形状を形成する工程3を備えることを特徴とする。 The invention according to claim 7 is a processing method. The above processing method includes a die, a punch arranged in the center when viewed from the die, a first blank holder portion surrounding the punch when viewed from the die, and a blank holder portion which surrounds the punch when viewed from the die. a second blank holder part positioned between the punch and the first blank holder part, wherein the punch, the first blank holder part and the second blank holder are positioned with respect to the die; a method of drawing a blank disposed between said die and said punch, said first blank holder part and said second blank holder part by bringing the parts closer together. The processing method includes a step 1 of sandwiching and holding the blank between the die and the first blank holder, and following step 1, sandwiching the blank between the die and the second blank holder. It is characterized by comprising a step 2 of forming a second drawing shape and a step 3 of pressing the punch against the blank to form the first drawing shape following the step 2.

本願の請求項1に記載の発明によれば、複雑な凹凸形状や深い絞りを有する、例えば電気自動車用のボディ部品などの製品を、極めてしわを少なく生産する加工装置を提供できる。これにより、絞りを有する製品の品質は、従来よりも大幅に高まる。 According to the invention of claim 1 of the present application, it is possible to provide a processing apparatus capable of producing products having complex concave-convex shapes and deep drawing, such as body parts for electric vehicles, with extremely few wrinkles. As a result, the quality of the product with the aperture is significantly higher than before.

また、本願の請求項7に記載の発明によれば、複雑な凹凸形状や深い絞りを有する、例えば電気自動車用のボディ部品などの製品を、極めてしわを少なく生産する加工方法を提供できる。これにより、絞りを有する製品の品質は、従来よりも大幅に高まる。 In addition, according to the seventh aspect of the present invention, it is possible to provide a processing method for producing products having complex concave-convex shapes and deep drawing, such as body parts for electric vehicles, with extremely few wrinkles. As a result, the quality of the product with the aperture is significantly higher than before.

本発明の実施形態に係る加工装置の概略構成を示す縦断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図1に示す下部構造を上方から見た平面図である。2 is a top plan view of the lower structure shown in FIG. 1; FIG. 第1のブランクホルダ部とダイスでブランクを挟んだ状態を示す加工装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a processing apparatus showing a state in which a blank is sandwiched between a first blank holder and dies. 第1と第2のブランクホルダ部とダイスでブランクを挟んだ状態で、ブランクに形成される絞り形状を示すブランク及び下部構造の平面図である。FIG. 4 is a plan view of the blank and the lower structure showing the drawing shape formed in the blank in a state where the blank is sandwiched between the first and second blank holders and the dies; 第1と第2のブランクホルダ部とダイスでブランクを挟んだ状態を示す加工装置の縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the processing apparatus showing a state in which a blank is sandwiched between first and second blank holders and dies; パンチと第1及び第2のブランクホルダ部とダイスでブランクを挟んだ状態で、ブランクに形成される絞り形状を示すブランク及び下部構造の平面図である。FIG. 4 is a plan view of the blank and the lower structure showing the drawing shape formed on the blank while the blank is sandwiched between the punch, the first and second blank holders, and the die. パンチと第1及び第2のブランクホルダ部とダイスでブランクを挟んだ状態を示す加工装置の縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the processing apparatus showing a state in which a blank is sandwiched between a punch, first and second blank holders, and dies; 比較例の加工装置における下部構造の平面図である。It is a top view of the lower structure in the processing apparatus of a comparative example. 比較例の加工装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the processing apparatus of a comparative example. 比較例の加工装置で加工されたブランクの平面図である。FIG. 10 is a plan view of a blank processed by a processing apparatus of a comparative example;

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1を参照すると、本発明の実施形態に係る絞り加工装置100は、概略、上部構造10と、上部構造10の下方に配置された下部構造12を有する。上部構造10はダイス14を有する。下部構造12はパンチ16とブランクホルダ18を有する。 Referring to FIG. 1, a drawing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention generally has an upper structure 10 and a lower structure 12 arranged below the upper structure 10 . The superstructure 10 has a die 14 . Substructure 12 has punch 16 and blank holder 18 .

図2に示すように、パンチ16は、ダイス14に対向する上端領域に絞り形状を有する第1の絞り形成部20を備えている。実施形態では、第1の絞り形成部20は、図2において高密度網点で表示した高い台地の形をした深い絞り形状22と図2において中高密度網点で表示した低い台地の形をした浅い絞り形状24を有する。深い絞り形状22は、平坦な形状部分26と、この平坦な形状部分26から外側に向かって次第に低くなる傾斜部分28を有する。浅い絞り形状24は、深い絞り形状22の外側に配置されており、平坦な形状部分30と、この平坦な形状部分30から外側に向かって次第に低くなる傾斜部分32を有する。 As shown in FIG. 2, the punch 16 has a first draw forming portion 20 having a draw shape in the upper end region facing the die 14 . In an embodiment, the first drawformer 20 has a deep drawform 22 in the form of a high plateau indicated by high density halftone dots in FIG. 2 and a low plateau in the form of medium to high density halftone dots in FIG. It has a shallow drawing shape 24 . The deep draw profile 22 has a flat profile portion 26 and an inclined portion 28 that tapers outward from the flat profile portion 26 . The shallow draw profile 24 is located outside the deep draw profile 22 and has a flat profile portion 30 and an inclined portion 32 that tapers outwardly from the flat profile portion 30 .

図1と図2に示すように、ブランクホルダ18は、上方(ダイス14)から見たときにパンチ16を囲むように配置された第1のブランクホルダ部(外側のブランクホルダ部)34と、上方(ダイス14)から見たときにパンチ16と第1のブランクホルダ部34の間の領域36を埋める第2のブランクホルダ部(内側のブランクホルダ部)38を有する。実施形態では、第2のブランクホルダ部38は、パンチ16の全周を囲っているが、パンチ16の全周を囲っていなくてもよい。 As shown in FIGS. 1 and 2, the blank holder 18 includes a first blank holder portion (outer blank holder portion) 34 arranged to surround the punch 16 when viewed from above (the die 14); It has a second blank holder part (inner blank holder part) 38 that fills the area 36 between the punch 16 and the first blank holder part 34 when viewed from above (the die 14). In the embodiment, the second blank holder part 38 surrounds the punch 16 all around, but it does not have to surround the punch 16 all around.

図2に示すように、第1のブランクホルダ部34は、ダイス14に対向する領域に、平坦面(ブランク挟持面)40を有する。第2のブランクホルダ部38は、絞り形状を有する第2の絞り形成部42を備えている。実施形態では、第2の絞り形成部42は、上方(ダイス14)から見たときに略C形を有し、図2において中低密度網点で表示した低い台地の形をした絞り形状44を有する。絞り形状44は、平坦な形状部分46と、この平坦な形状部分46から外側に向かって次第に低くなる傾斜部分48を有する。実施形態では、第2のブランクホルダ部38の第2の絞り形成部42は、略C形台地の開口部を塞ぐように配置され、図2において低密度網点で表示した平坦な非絞り形状(ブランク挟持面)50を有する。 As shown in FIG. 2 , the first blank holder part 34 has a flat surface (blank holding surface) 40 in a region facing the die 14 . The second blank holder part 38 has a second draw forming part 42 having a draw shape. In an embodiment, the second draw-former 42 has a generally C-shape when viewed from above (the die 14), and has a low-plateau-shaped draw-shape 44 indicated by medium and low-density halftone dots in FIG. have The aperture shape 44 has a flat shape portion 46 and an inclined portion 48 that gradually lowers outward from the flat shape portion 46 . In an embodiment, the second iris forming portion 42 of the second blank holder portion 38 is positioned to block the opening of the generally C-shaped plateau and has a flat, non-iris shape indicated by low density halftone dots in FIG. (blank clamping surface) 50;

図示するように、第2のブランクホルダ部38の第2の絞り形状44には、1つ又はそれ以上の数の段部52、54を設けてもよい。 As shown, the second draw shape 44 of the second blank holder portion 38 may be provided with one or more steps 52,54.

図1に戻り、パンチ16とブランクホルダ18(第1のブランクホルダ部34と第2のブランクホルダ部38)は共に基台60に支持されている。基台60は建物の床62等に固定されている。パンチ16は基台60に固定されている。第1のブランクホルダ部34は、第1のクッション64を介して基台60に支持されている。第2のブランクホルダ部38は、第2のクッション66を介して基台60に支持されている。第1のクッション64と第2のクッション66には空気圧シリンダ、又は油圧シリンダ、若しくはばねが利用できる。 Returning to FIG. 1, both the punch 16 and the blank holder 18 (the first blank holder portion 34 and the second blank holder portion 38) are supported by the base 60. As shown in FIG. The base 60 is fixed to the floor 62 or the like of the building. The punch 16 is fixed to the base 60 . The first blank holder portion 34 is supported by the base 60 via a first cushion 64 . The second blank holder portion 38 is supported by the base 60 via a second cushion 66 . Pneumatic or hydraulic cylinders or springs can be used for the first cushion 64 and the second cushion 66 .

図1に示すように、ダイス14の下面には、パンチ16における第1の絞り形成部20の凸部(深い絞り形状22と浅い絞り形状24)に対応した形状の凹部(くぼみ68)と、第2のブランクホルダ部38における第2の絞り形成部42の凸部(絞り形状44)に対応した凹部(くぼみ70)と、これらのくぼみ68、70の周囲を囲む平坦面72が形成されている。パンチ16と第2のブランクホルダ部38の凸部(深い絞り形状22、浅い絞り形状24、絞り形状44)とダイス14の凹部(くぼみ68、70)は、後述するように、これら凸部と凹部の間に所定の厚みのブランクが挟まれたとき、ブランクの下面と上面にそれぞれ対応する凸形状と凹形状が付与されるようになっている。 As shown in FIG. 1, on the lower surface of the die 14, recesses (recesses 68) having shapes corresponding to the projections (the deep drawing shape 22 and the shallow drawing shape 24) of the first drawing forming portion 20 of the punch 16, A concave portion (depression 70) corresponding to the convex portion (diaphragm shape 44) of the second drawing forming portion 42 in the second blank holder portion 38 and a flat surface 72 surrounding the circumference of these depressions 68 and 70 are formed. there is The projections (deep drawing shape 22, shallow drawing shape 24, drawing shape 44) of the punch 16 and the second blank holder part 38 and the recesses (recesses 68, 70) of the die 14 are, as will be described later, these projections and projections. When a blank having a predetermined thickness is sandwiched between the recesses, the lower surface and the upper surface of the blank are provided with corresponding convex and concave shapes, respectively.

第1のブランクホルダ部34、第2のブランクホルダ部38、及びパンチ16の高さ、換言すると、第1のブランクホルダ部34、第2のブランクホルダ部38、及びパンチ16のダイス14に対向する部分74、76、78とそれらに対応するダイス部分80、82、84との最小距離D1、D2、D3は、第1のブランクホルダ部34と第2のブランクホルダ部38に荷重が作用していない状態(第1のクッション64と第2のクッション66が伸びた状態)で、D1<D2<D3の関係を満足するように決められている。これにより、ダイス14が下降すると、まず第1のブランクホルダ部34がダイス14に対して位置決めされ、次に第2のブランクホルダ部38がダイスに対して位置決めされ、最後にパンチ16がダイス14に対して位置決めされる。 The height of the first blank holder part 34, the second blank holder part 38 and the punch 16, in other words the first blank holder part 34, the second blank holder part 38 and the punch 16 facing the die 14 The minimum distances D1, D2, D3 between the portions 74, 76, 78 and their corresponding die portions 80, 82, 84 are such that the first blank holder portion 34 and the second blank holder portion 38 are not loaded. It is determined so as to satisfy the relationship D1<D2<D3 when the first cushion 64 and the second cushion 66 are not stretched (when the first cushion 64 and the second cushion 66 are stretched). Thereby, when the die 14 descends, the first blank holder part 34 is first positioned with respect to the die 14, then the second blank holder part 38 is positioned with respect to the die, and finally the punch 16 is positioned with respect to the die 14. positioned relative to

ダイス14は、図示しないダイスホルダによって保持されている。ダイスホルダは、空圧式又は油圧式の昇降装置86に連結されている。したがって、ダイス14は、昇降装置86の駆動に基づいて、図1に示す上昇位置と図7に示す下降位置との間を移動するように構成されている。 The die 14 is held by a die holder (not shown). The die holder is connected to a pneumatic or hydraulic lifting device 86 . Therefore, the die 14 is configured to move between the raised position shown in FIG. 1 and the lowered position shown in FIG.

以上の構成を備えた絞り加工装置100の動作を説明する。加工前、上部構造10のダイス14は図1に示す上昇位置に置かれており、下部構造12の第1のクッション64と第2のクッション66は伸びた状態にある。この状態で、上部構造10と下部構造12の間にブランク88が配置される。 The operation of the drawing apparatus 100 having the above configuration will be described. Prior to processing, the die 14 of the upper structure 10 is in the raised position shown in FIG. 1 and the first cushion 64 and the second cushion 66 of the lower structure 12 are in an extended condition. In this state, blank 88 is placed between upper structure 10 and lower structure 12 .

この状態から、昇降装置86を駆動し、ダイス14を下降していく。この過程で、図3に示すように、まずダイス14の最下部である平坦面72(ダイス部分80)が第1のブランクホルダ部34の平坦面40(ダイス対向部分74)に当たる。これにより、ブランク88の外周が、ダイス14と第1のブランクホルダ部34に挟まれて保持される。 From this state, the elevating device 86 is driven to lower the die 14 . In this process, as shown in FIG. 3, the lowest flat surface 72 (die portion 80) of the die 14 first hits the flat surface 40 of the first blank holder portion 34 (die facing portion 74). As a result, the outer periphery of the blank 88 is held between the die 14 and the first blank holder portion 34 .

この状態からさらにダイス14を下降していくと、ダイス14の下降に応じて第1のクッション64が縮み、ダイス14と第1のブランクホルダ部34によるブランク保持力(挟む力)が増加していく。 When the die 14 is further lowered from this state, the first cushion 64 contracts as the die 14 descends, and the blank holding force (sandwiching force) between the die 14 and the first blank holder portion 34 increases. go.

ダイス14が更に下降すると、第2のブランクホルダ部38の絞り形状44がブランク88に当たる。この時点で、第2のブランクホルダ部38の非絞り形状50はブランク88にまだ接触していない。 As the die 14 is further lowered, the draw shape 44 of the second blank holder portion 38 hits the blank 88 . At this point, the non-drawn shape 50 of the second blank holder portion 38 has not yet contacted the blank 88 .

この状態からダイス14が更に下降すると、第2のブランクホルダ部38の絞り形状44がブランク88に押し付けられ、この絞り形状44に対応する第2の絞り形状44’(図4参照)がブランク88に付与されていく。ダイス14が下降する間、ブランク88から第2のブランクホルダ部38に力が伝わり、第2のクッション66が縮んでいく。このとき、第2のブランクホルダ部38によって加工(変形)されるブランク部分の周囲にあるブランク部分はダイス14と第1のブランクホルダ部34によってしっかりと保持されている。したがって、ブランク88に第2の絞り形状44’が付与される間、その周辺に位置するブランク部分にしわや変形が生じることはない。 When the die 14 is further lowered from this state, the drawn shape 44 of the second blank holder portion 38 is pressed against the blank 88, and the second drawn shape 44' (see FIG. will be given to During the descent of the die 14, force is transmitted from the blank 88 to the second blank holder portion 38, causing the second cushion 66 to shrink. At this time, the blank portion around the blank portion to be processed (deformed) by the second blank holder portion 38 is firmly held by the die 14 and the first blank holder portion 34 . Therefore, during the application of the second drawing shape 44' to the blank 88, no wrinkling or deformation occurs in the peripheral blank portion.

その後、図5に示すように、第2のブランクホルダ部38の絞り形状44が対応するダイス14のくぼみ70に完全に収まった時点で、第2のブランクホルダ部38の非絞り形状50がブランク88を介してダイス14の対応する部分に当たる。 After that, as shown in FIG. 5, when the drawing shape 44 of the second blank holder part 38 is completely accommodated in the corresponding recess 70 of the die 14, the non-drawing shape 50 of the second blank holder part 38 becomes the blank. It hits the corresponding portion of die 14 via 88 .

その後、ダイス14が更に下降すると、ダイス14の下降に応じて第1のクッション64と第2のクッション66が縮み、ダイス14とブランクホルダ18によるブランク保持力(挟む力)が増加していく。 After that, when the die 14 descends further, the first cushion 64 and the second cushion 66 contract according to the descent of the die 14, and the blank holding force (sandwiching force) by the die 14 and the blank holder 18 increases.

さらにダイス14が下降すると、パンチ16の深い絞り形状22と浅い絞り形状24が順次ブランク88に押し付けられ、これら深い絞り形状22と浅い絞り形状24に対応する第1の絞り形状22’、24’(図6参照)がブランク88に付与されていく。このとき、図7に示すように、パンチ16によって加工(変形)されるブランク部分の周囲にあるブランク部分はダイス14と第2のブランクホルダ部38によってしっかりと保持されている。したがって、ブランク88に第1の絞り形状22’、24’が付与される間、その周辺に位置するブランク部分にしわや変形が生じることはない。 As the die 14 is further lowered, the deep draw shape 22 and the shallow draw shape 24 of the punch 16 are sequentially pressed against the blank 88, and the first draw shapes 22', 24' corresponding to the deep draw shape 22 and the shallow draw shape 24 are formed. (see FIG. 6) is applied to the blank 88. As shown in FIG. At this time, as shown in FIG. 7, the blank portion around the blank portion to be processed (deformed) by the punch 16 is firmly held by the die 14 and the second blank holder portion 38 . Therefore, during the application of the first drawing shape 22', 24' to the blank 88, no wrinkles or deformations occur in the peripherally located blank portions.

このように、実施形態に係る絞り加工装置によれば、ブランクに深い絞り形状、浅い絞り形状、さらにそれらの中間の深さの絞り形状を付与することができる。また、深い絞り形状の周囲をそれよりも浅い絞り形状で完全に囲むことができることは勿論、第2のブランクホルダ部38の絞り形状44を工夫することにより、図6に示すように絞り形状の外縁に深い絞り形状の一部を配置することも可能である。そのため、ブランクに複雑な形状を、しわを生じることなく付与できる。 Thus, according to the drawing apparatus according to the embodiment, it is possible to give a blank a deep drawing shape, a shallow drawing shape, and a drawing shape with an intermediate depth therebetween. In addition, it is of course possible to completely surround a deep drawn shape with a shallower drawn shape. It is also possible to arrange a part of the deep drawing shape on the outer edge. Therefore, complex shapes can be imparted to the blank without wrinkling.

比較のために、1つのブランクホルダ部からなるブランクホルダを使って絞り加工する際に “しわ”の発生を数値解析した。解析に用いた絞り加工装置の下部構造は、図8に示すように、パンチ16とその周囲を囲むブランクホルダ18(1つのブランクホルダ部)で構成した。ブランクに付与する絞りは深い絞り形状・浅い絞り形状・それらの中間の深さを有する中位の絞り形状を含み、図9に示すようにパンチ16の上面にはそれら3つの絞り形状に対応する形状を付与した。解析の結果、図10に示すように中位の絞り形状と浅い絞り形状にしわが発生し、特に浅い絞り形状にはより多くのしわが発生することが確認された。 For comparison, numerical analysis was performed on the occurrence of "wrinkles" during drawing using a blank holder consisting of one blank holder portion. As shown in FIG. 8, the lower structure of the drawing apparatus used for the analysis consisted of a punch 16 and a blank holder 18 surrounding it (one blank holder portion). The drawing applied to the blank includes a deep drawing shape, a shallow drawing shape, and a medium drawing shape having an intermediate depth, and as shown in FIG. given shape. As a result of the analysis, as shown in FIG. 10, it was confirmed that wrinkles were generated in the intermediate drawing shape and the shallow drawing shape, and in particular, more wrinkles were generated in the shallow drawing shape.

上述の実施形態では、絞り加工装置100は下部構造12と上部構造10を有し、下部構造12がパンチ16とブランクホルダ18を含み、上部構造10がダイス14を含むものとしたが、下部構造がダイスを含み、上部構造がパンチとブランクホルダを含む形態も本発明の範囲に含まれる。 In the above-described embodiment, the drawing apparatus 100 has the lower structure 12 and the upper structure 10, the lower structure 12 includes the punch 16 and the blank holder 18, and the upper structure 10 includes the die 14. Also included within the scope of the invention is a configuration in which the includes the die and the superstructure includes the punch and blank holder.

また、上述の実施形態では、第2のブランクホルダ部38の絞り形状44を略C形として、この絞り形状44とパンチ16の一部を囲むものとしたが、第2のブランクホルダ部38の絞り形状44によってパンチ16の全周を囲ってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the drawing shape 44 of the second blank holder portion 38 is substantially C-shaped, and the drawing shape 44 and a part of the punch 16 are surrounded. The drawing shape 44 may surround the punch 16 all around.

さらに、上述の実施形態では、パンチ16の深い絞り形状22と浅い絞り形状24に対応する形状のくぼみ68をダイス14に形成したが、深い絞り形状22に対応する箇所には上下方向に貫通した空洞を設け、それに対応するダイス部分は深い絞り形状22を押し付けることによってのみ、つまり、ダイスと挟むことなく加工してもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the dimples 68 having shapes corresponding to the deep drawing shape 22 and the shallow drawing shape 24 of the punch 16 are formed in the die 14. A cavity may be provided and the corresponding die portion may be machined only by pressing the deep draw feature 22, ie without sandwiching the die.

100:絞り加工装置
10:上部構造
12:下部構造
14:ダイス
16:パンチ
18:ブランクホルダ
20:第1の絞り形成部
22:深い絞り形状
24:浅い絞り形状
22’、24’:第1の絞り形状
26:平坦な形状部分
28:傾斜部分
30:平坦な形状部分
32:傾斜部分
34:第1のブランクホルダ部
36:領域
38:第2のブランクホルダ部
40:平坦面(ブランク挟持面)
42:第2の絞り形成部
44:絞り形状
44’:第2の絞り形状
46:平坦な形状部分
48:傾斜部分
50:非絞り形状
52、54:段部
60:基台
62:床
64:第1のクッション
66:第2のクッション
68:くぼみ
70:くぼみ
72:平坦面
74、76、78:ダイス対向部分
80、82、84:ダイス部分
86:昇降装置
88:ブランク
D1、D2、D3:距離
100: Drawing device 10: Upper structure 12: Lower structure 14: Die 16: Punch 18: Blank holder 20: First drawing forming part 22: Deep drawing shape 24: Shallow drawing shape 22', 24': First Aperture shape 26: Flat shape portion 28: Inclined portion 30: Flat shape portion 32: Inclined portion 34: First blank holder portion 36: Region 38: Second blank holder portion 40: Flat surface (blank clamping surface)
42: Second drawn portion 44: Drawn shape 44′: Second drawn shape 46: Flat shape portion 48: Inclined portion 50: Non-drawn shape 52, 54: Stepped portion 60: Base 62: Floor 64: First cushion 66: Second cushion 68: Indentation 70: Indentation 72: Flat surfaces 74, 76, 78: Die facing portions 80, 82, 84: Die portion 86: Elevating device 88: Blanks D1, D2, D3: distance

Claims (7)

ブランクを深絞り加工する加工装置において、
前記加工装置は、上下方向に対向する上部構造及び下部構造と、前記上部構造又は前記下部構造の少なくともいずれか一方を他方に対して接近させる昇降機構を有し、
前記上部構造又は前記下部構造のいずれか一方はダイスを有し、
前記上部構造又は前記下部構造のいずれか他方はパンチとブランクホルダとを有し、
前記パンチと前記ブランクホルダは、前記上下方向から見たときに前記ブランクホルダが前記パンチの全周を囲っており、
前記ブランクホルダは、前記上部構造と前記下部構造の間に配置される前記ブランクを挟むように構成されており、
前記ブランクホルダは、前記パンチの全周を囲む第1のブランクホルダ部と、前記第1のブランクホルダ部と前記パンチとの間にある領域を埋めるように配置された第2のブランクホルダ部を有し、
前記パンチは、前記ブランクに第1の絞り形状を形成する第1の絞り形成部を有し、
前記第2のブランクホルダ部は、前記ブランクに第2の絞り形状を形成する第2の絞り形成部を有し、
前記ダイスは前記第2の絞り形成部と協働して前記第2の絞り形状を形成するくぼみを有しており、
前記第2の絞り形成部は、前記上下方向から見たときに、C形絞り形状を有する、ことを特徴とする加工装置。
In the processing equipment for deep drawing blanks,
The processing device has an upper structure and a lower structure that face each other in the vertical direction, and an elevating mechanism that brings at least one of the upper structure and the lower structure closer to the other,
either the upper structure or the lower structure has a die;
Either the upper structure or the lower structure has a punch and a blank holder,
The punch and the blank holder are such that the blank holder surrounds the entire periphery of the punch when viewed from the vertical direction,
The blank holder is configured to sandwich the blank arranged between the upper structure and the lower structure,
The blank holder includes a first blank holder part surrounding the entire circumference of the punch and a second blank holder part arranged to fill an area between the first blank holder part and the punch. have
The punch has a first draw forming portion that forms a first draw shape in the blank,
The second blank holder part has a second drawing forming part for forming a second drawing shape in the blank,
the die has a depression that cooperates with the second drawing forming portion to form the second drawing shape;
The processing apparatus according to claim 1, wherein the second drawing forming portion has a C-shaped drawing shape when viewed from the vertical direction.
前記ダイスは前記パンチの前記第1の絞り形成部と協働して前記第1の絞り形状を形成するくぼみを有することを特徴とする請求項1に記載の加工装置。 2. The processing apparatus according to claim 1, wherein said die has a depression that cooperates with said first drawing forming portion of said punch to form said first drawing shape. 前記第2のブランクホルダ部は、前記上下方向から見たときに前記パンチの全周を囲っていることを特徴とする請求項1又は2に記載の加工装置。 3. The processing apparatus according to claim 1, wherein the second blank holder surrounds the punch when viewed in the vertical direction. 前記第2の絞り形成部は、前記上下方向から見たときに、前記C形絞り形状の開口部を塞ぐように配置されている平坦な非絞り形状を有することを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の加工装置。 1 to 4, wherein the second aperture forming portion has a flat non-aperture shape arranged so as to block the opening of the C-shaped aperture when viewed from the vertical direction. 4. The processing apparatus according to any one of 3. 前記ダイスと前記パンチ、前記第1のブランクホルダ部、及び前記第2のブランクホルダ部は、
前記ダイスと前記第1のブランクホルダ部との距離をD1、
前記ダイスと前記第2のブランクホルダ部との距離をD2、
前記ダイスと前記パンチとの距離をD3とすると、
前記D1~D3は、D1<D2<D3の関係を有し、
前記上部構造と前記下部構造を接近させると、まず前記第1のブランクホルダ部が前記ダイスと共に前記ブランクを挟み、次に前記第2のブランクホルダ部が前記ダイスと共に前記ブランクを挟み、最後に前記パンチが前記ダイスと共に前記ブランクを挟むように構成されていることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の加工装置。
The die and the punch, the first blank holder part, and the second blank holder part are
the distance between the die and the first blank holder is D1;
the distance between the die and the second blank holder is D2;
Assuming that the distance between the die and the punch is D3,
The D1 to D3 have a relationship of D1<D2<D3,
When the upper structure and the lower structure are brought closer together, first the first blank holder part clamps the blank together with the die, then the second blank holder part clamps the blank together with the die, and finally the blank holder part clamps the blank together with the die. The processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein a punch is configured to sandwich the blank together with the die.
前記パンチは基台に固定されており、
前記第1のブランクホルダ部は第1のクッションを介して前記基台に支持されており、
前記第2のブランクホルダ部は第2のクッションを介して前記基台に支持されており、
前記第1のクッションは伸びた位置と縮んだ位置の間を伸縮可能であり、
前記第2のクッションは伸びた位置と縮んだ位置の間を伸縮可能であることを特徴とする請求項5に記載の加工装置。
The punch is fixed to a base,
The first blank holder part is supported by the base via a first cushion,
The second blank holder part is supported by the base via a second cushion,
the first cushion is stretchable between an extended position and a retracted position;
6. The processing apparatus according to claim 5, wherein said second cushion is telescopic between an extended position and a contracted position.
ダイスと、
前記ダイスから見たときに中央に配置されたパンチと、前記ダイスから見たときに前記パンチを囲む第1のブランクホルダ部と、前記ダイスから見たときに前記パンチと前記第1のブランクホルダ部との間に位置する第2のブランクホルダ部とを備えており、
前記ダイスに対して前記パンチ、前記第1のブランクホルダ部、及び前記第2のブランクホルダ部を接近させることによって、前記ダイスと前記パンチ、前記第1のブランクホルダ部、及び前記第2のブランクホルダ部の間に配置されたブランクを絞り加工する方法であって、
前記ダイスと前記第1のブランクホルダ部で前記ブランクを挟んで保持する工程1と、
前記工程1に続いて、前記ダイスと前記第2のブランクホルダ部で前記ブランクを挟んで第2の絞り形状を形成する工程2と、
前記工程2に続いて、前記パンチを前記ブランクに押し付けて第1の絞り形状を形成する工程3を備えており、
前記第2の絞り形状は、前記ダイスから見たときに、C形絞り形状を有することを特徴とする加工方法。
dice;
A punch arranged centrally when viewed from the die, a first blank holder portion surrounding the punch when viewed from the die, and the punch and the first blank holder when viewed from the die and a second blank holder portion positioned between the
The die and the punch, the first blank holder part and the second blank are separated by bringing the punch, the first blank holder part and the second blank holder part closer to the die. A method for drawing a blank placed between holder parts, comprising:
a step 1 of sandwiching and holding the blank between the die and the first blank holder;
A step 2 of forming a second drawn shape by sandwiching the blank between the die and the second blank holder, following the step 1;
Following step 2, step 3 of pressing the punch against the blank to form a first drawing shape,
A processing method, wherein the second drawn shape has a C-shaped drawn shape when viewed from the die .
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