JP7207276B2 - press mold - Google Patents
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Description
本発明は、プレス成形金型に関し、特に、ブランクをポンチ底部と該ポンチ底部に深さの浅い凹形状部又は高さの低い凸形状部を有するプレス成形品にプレス成形するプレス成形金型に関する。
本願において、ブランクとは、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、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金属板のことをいう。
また、本願において、ポンチ底部とは、ポンチとダイとで成形されるプレス成形品においてポンチがダイ側に押し込まれて底になった部位のこと指す。
さらに、本願において、「直下」、「下方」及び「上方」等の方向を表す語句は、プレス成形方向におけるポンチとダイの相対的な上下方向を表すものであり、例えば、ダイがポンチの上側にある場合、ポンチに対して「直下」及び「下方」とは、プレス成形方向においてダイと反対側の方向を意味し、ポンチに対して「上方」とは、プレス成形方向においてダイ側の方向を意味する。
The present invention relates to a press-molding die, and more particularly to a press-molding die for press-molding a blank into a press-molded product having a punch bottom and a shallow concave portion or a low convex portion on the bottom of the punch. .
In the present application, blanks refer to hot-rolled steel sheets, cold-rolled steel sheets, surface-treated steel sheets obtained by subjecting steel sheets to surface treatment (electrogalvanizing, hot-dip galvanizing, organic film treatment, etc.), stainless steel, aluminum, magnesium, etc. A metal plate made of various metals.
In addition, in the present application, the punch bottom portion refers to a portion of the press-molded product formed by the punch and the die where the punch is pushed into the die side and becomes the bottom.
Furthermore, in the present application, terms such as "directly below", "below", and "upper" indicate the relative vertical direction of the punch and the die in the press forming direction. , "directly below" and "below" with respect to the punch means the direction opposite to the die in the press-forming direction, and "above" with respect to the punch means the direction toward the die in the press-forming direction. means
自動車の軽量化による燃費向上、衝突安全性向上のニーズの高まりから、自動車車体における高張力鋼板の適用が拡大している。しかしながら、高張力鋼板を用いて自動車車体の部品をプレス成形により製造する場合、高張力鋼板の延性の低さによる成形性の低下や、高い材料強度に起因する寸法精度の悪化が課題とされている。これに加えて、部品の成形に要する成形荷重の増加も大きな問題となっており、プレスラインの変更や部品の分割が必要となるなど、高張力鋼板を適用する上での阻害要因となっている。 The application of high-strength steel sheets to automobile bodies is expanding due to the growing needs for improved fuel efficiency and improved collision safety due to the weight reduction of automobiles. However, when automobile body parts are manufactured by press forming using high-tensile steel sheets, there are problems such as deterioration of formability due to low ductility of high-tensile steel sheets and deterioration of dimensional accuracy due to high material strength. there is In addition to this, the increase in the forming load required to form the parts has become a major problem, requiring changes in the press line and division of the parts, which is a hindrance to the application of high-strength steel sheets. there is
そこで、高張力鋼板を用いたプレス成形において成形荷重を低減するための技術がこれまでにいくつか提案されている。
例えば、特許文献1には、ダイとパンチで金属板を成形するに際し、パンチが金属板に接触して該パンチのストローク終端に達するまでの間に、パンチを停止させ、所定時間経過後に金属板の成形を再開する動作を行うことで、金属板の応力を緩和し、成形荷重を低減する方法が開示されている。
また特許文献2には、ダイとポンチによるブランク材のプレス加工において、該ポンチを分割可動させることでブランク材を所定領域毎に逐次成形することにより、プレス加工時の成形荷重を低減する方法が開示されている。
Therefore, several techniques have been proposed so far for reducing the forming load in press forming using high-strength steel sheets.
For example, in
Further, Patent Document 2 discloses a method of reducing the forming load during press working by sequentially forming each predetermined region of the blank material by moving the punch separately in the press working of a blank material using a die and a punch. disclosed.
しかしながら、特許文献1に開示されている方法においては、成形中にパンチを停止するためにサーボプレスが必要となり、設備の制約を受ける。
また、特許文献2に開示されている方法では、金型構造が複雑になり高価になる上、成形性の低い高張力鋼板では成形時に割れやしわといった不具合を生じる場合があった。
However, the method disclosed in
Further, in the method disclosed in Patent Document 2, the mold structure is complicated and expensive, and high-strength steel sheets with low formability may cause defects such as cracks and wrinkles during forming.
さらに、例えば、図2に示すように、ポンチ底部13にプレス成形方向に凹形状である凹形状部15を有するプレス成形品11をプレス成形する場合にあっては、板厚に近い深さの凹形状であるため、板厚をプレスで薄くする成形に類似して、その成形下死点付近において成形荷重の増大が顕著に見られ、成形荷重を低減することが重要な課題であった。しかしながら、特許文献1及び特許文献2に記載させている方法は、このようなプレス成形品11を成形対象とするものではなく、板厚に近い深さの凹形状や凸形状にプレス成形する際の成形荷重を十分に低減させることが困難であった。そのため、ポンチ底部13に深さの浅い凹形状部15(又はプレス成形方向に高さの低い凸状の凸形状部)を有するプレス成形品11のプレス成形過程における成形荷重を低減する技術が望まれていた。
Furthermore, for example, as shown in FIG. 2, in the case of press-molding a press-formed
本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、複雑な機構や構造を要せずに、プレス成形方向に凹状の凹形状部又は凸状の凸形状部がポンチ底部に形成されたプレス成形品のプレス成形過程における成形荷重を低減することができるプレス成形金型を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems. An object of the present invention is to provide a press-molding die capable of reducing the molding load in the press-molding process of the formed press-molded product.
(1)本発明に係るプレス成形金型は、ポンチとダイとを備えてなり、ポンチ底部と該ポンチ底部に深さの浅い凹形状部又は高さの低い凸形状部とを有するプレス成形品をプレス成形するものであって、
前記ポンチは、前記ポンチ底部を成形するポンチ底成形面部と、該ポンチ底成形面部に設けられて前記凹形状部を形成する凹形状形成部又は前記凸形状部を形成する凸形状形成部と、前記ポンチ底成形面部の下方に該ポンチ底成形面部よりもヤング率の低い低ヤング率部材が設置された低ヤング率部材設置領域部と、を有し、
該低ヤング率部材設置領域部は、前記ポンチにおける前記凹形状形成部又は凸形状形成部の直下の範囲を含み、かつプレス成形方向の投影面積が前記凹形状形成部又は凸形状形成部の投影面積の110%以上であることを特徴とするものである。
(1) A press-molding die according to the present invention comprises a punch and a die, and is a press-molded product having a bottom portion of the punch and a concave portion with a shallow depth or a convex portion with a low height at the bottom portion of the punch. is press-molded,
The punch includes a punch bottom molding surface portion that molds the punch bottom portion, a concave shape forming portion that forms the concave shape portion or a convex shape forming portion that forms the convex shape portion provided on the punch bottom forming surface portion, a low Young's modulus member installation area portion in which a low Young's modulus member having a Young's modulus lower than that of the punch bottom forming surface is installed below the punch bottom forming surface;
The low Young's modulus member installation area portion includes a range immediately below the concave shape forming portion or the convex shape forming portion in the punch, and the projected area in the press forming direction is the projection of the concave shape forming portion or the convex shape forming portion. It is characterized by being 110% or more of the area.
本発明によれば、ポンチ底部と該ポンチ底部に深さの浅い凹形状部又は高さの低い凸形状部とを有するプレス成形品をプレス成形するに際し、ポンチのポンチ底成形面部の下方にヤング率の低い低ヤング率部材設置領域部が設けられ、プレス成形過程において前記ポンチ底成形面部が前記低ヤング率部材設置領域部側にたわむようにすることで、前記ポンチ底成形面部における凹形状形成部又は凸形状形成部とブランクとのなじみを容易にすることで、成形下死点付近における成形荷重の増加を抑制することができる。 According to the present invention, when press-molding a press-formed product having a punch bottom and a shallow concave portion or a low convex portion at the bottom of the punch, a young mold is placed below the punch bottom forming surface portion of the punch. A low Young's modulus member installation area having a low modulus is provided, and the punch bottom molding surface is bent toward the low Young's modulus member installation area during the press molding process, thereby forming a concave shape in the punch bottom molding surface. By facilitating conformability between the portion or the convex-shaped forming portion and the blank, it is possible to suppress an increase in the forming load near the forming bottom dead center.
本発明の実施の形態に係るプレス成形金型1は、図1に一例として示すように、ポンチ3とダイ5とブランクホルダ7を備えてなり、図2に例示するように、ポンチ底部13と、ポンチ底部13に凹状に形成された凹形状部15とを有して凹形状部15の深さが浅いプレス成形品11をプレス成形するものである。
ここで、凹形状部15の深さが浅いとは、少なくともプレス成形品11の成形高さよりも小さいことをいい、例えば、凹形状部15のプレス成形方向における深さが10mm以下で板厚に近い深さのものであるとする。
以下、本実施の形態に係るプレス成形金型1の各構成について説明する。なお、以下の説明においては、同一の機能を有する要素については同一の符号を付して、説明を割愛した。
A press-
Here, the shallow depth of the
Hereinafter, each configuration of the press molding die 1 according to this embodiment will be described. In the following description, elements having the same functions are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
ポンチ3は、プレス成形品11のポンチ底部13を形成するポンチ底成形面部3aと、ポンチ底部13に凹形状部15を形成する凹形状形成部3bと、ポンチ3の内部におけるポンチ底成形面部3aの下方(プレス成形方向においてダイ5と反対側)に設けられ、ポンチ底成形面部3aよりもヤング率の低い低ヤング率部材3cが設置された低ヤング率部材設置領域部3dと、を有してなる。
The punch 3 includes a punch bottom forming
低ヤング率部材3cは、一般的にポンチ3やダイ5を構成する部材として使用される鋳物や鋼材よりもヤング率の低い材質のものであり、例えば、ゴム材やウレタン材などの樹脂類や、アルミニウムやマグネシウムなどの金属類が例示できる。
The low Young's
低ヤング率部材設置領域部3dは、凹形状形成部3bの直下の範囲を含み、かつプレス成形方向の投影面積A1が凹形状形成部3bの投影面積A2の110%以上である。
The low Young's modulus member
なお、図1に示すプレス成形金型1においては、低ヤング率部材設置領域部3dの全体に低ヤング率部材3cが設置されている。そして、低ヤング率部材設置領域部3dに低ヤング率部材3cを設置する方法としては、ポンチ3の内部を低ヤング率部材3cと同形状に加工してはめ込むものや、ボルトによる締結、接着材での固定などが挙げられる。
In addition, in the press molding die 1 shown in FIG. 1, the low Young's
ダイ5は、ブランク9を挟んでポンチ3に対向して配置され、ポンチ3側に相対移動してポンチ3と協働してプレス成形品11を成形するものであり、プレス成形品11のポンチ底部13を成形するポンチ底成形面部5aと、ポンチ底部13に凹形状部15を形成する凹形状形成部5bと、を有する。
The die 5 is arranged to face the punch 3 with the blank 9 interposed therebetween. It has a punch bottom forming
ブランクホルダ7は、ブランク9を挟んでダイ5に対向してポンチ3側に配設され、ダイ5と協働してブランク9の端部を挟持してポンチ3側に相対移動するものである。
The
次に、上記のように構成された本実施の形態に係るプレス成形金型1を用いてプレス成形品11をプレス成形する場合におけるプレス成形金型1の動作とその作用効果について、図3に示す従来のプレス成形金型21を用いた場合と対比して説明する。
Next, FIG. 3 shows the operation of the press-
図3に示すような、ポンチ23とダイ5とブランクホルダ7とを備えた従来のプレス成形金型21を用いてプレス成形品11をプレス成形する場合、まず、ポンチ23とダイ5との間にブランク9を配置し、ブランク9の両端部をダイ5とブランクホルダ7とで挟持する。続いて、ダイ5とブランクホルダ7とでブランク9を挟持した状態のまま、ダイ5とブランクホルダ7をポンチ23側に相対移動させることにより、ポンチ底部13が成形される。そして、成形下死点付近においてプレス成形品11が決め押しされる際に、ダイ5の凹形状形成部5bがブランク9をポンチ23の凹形状形成部23b側に押し込むことにより、ポンチ底部13に凹形状部15が形成される。
When press-molding a press-molded
このとき、成形下死点付近においては、図4に示すように、ポンチ23及びダイ5それぞれは表面が弾性変形して図4中の矢印の方向に押し潰される。なお、図4中の破線は、ポンチ23及びダイ5の変形前の表面形状を示し、斜線でハッチングされた領域は、成形下死点付近においてポンチ23及びダイ5が押し潰された領域を示したものである。
At this time, in the vicinity of the bottom dead center of molding, as shown in FIG. 4, the surfaces of the
しかしながら、ポンチ23及びダイ5は弾性変形しづらいためにその変形量は小さく、ブランク9をポンチ23の凹形状形成部23bになじませて凹形状部15を形成するためには、成形下死点付近においてダイ5に板厚をプレス成形して薄くするような大きな成形荷重を作用させてブランク9をポンチ23側に押し込むことを要する。
However, since the
これに対して、本実施の形態に係るポンチ3とダイ5とを備えたプレス成形金型1を用いてプレス成形品11をプレス成形する場合において、図5に示すように、成形下死点付近においては、ポンチ3及びダイ5の表面が押し潰される。ここで、図5中の破線は、ポンチ3及びダイ5の変形前の表面形状を示す。
On the other hand, when press-molding a press-molded
このとき、ダイ5においては、従来のプレス成形金型21と同様、成形下死点付近においてダイ5の表面が弾性変形により押し潰される(図5中のダイ5における斜線でハッチングされた領域)。
一方、ポンチ底成形面部3aの下方は凹形状形成部3bの直下を含む範囲に低ヤング率部材設置領域部3dが設けられているため、成形下死点付近におけるポンチ底成形面部3aが低ヤング率部材設置領域部3d側にたわみ、ポンチ3の表面の変形を誘発する(図5中のポンチ3におけるハッチングされた領域)。
At this time, in the
On the other hand, since the low Young's modulus
そして、ポンチ底成形面部3aのたわみによるポンチ3の変形量は、従来のプレス成形金型21におけるポンチ23の弾性変形による変形量に比べて大きいため、ポンチ3の凹形状形成部3bとブランク9とが容易になじむ。
その結果、本実施の形態に係るプレス成形金型1によれば、成形下死点付近における成形荷重の増加を抑制し、凹形状部15が形成されたプレス成形品11をプレス成形することができる。
Since the amount of deformation of the punch 3 due to the deflection of the punch bottom molding
As a result, according to the press-forming
特に、本発明は、590MPa級以上の高張力鋼板をブランク9として用いてプレス成形する場合に、成形下死点付近における成形荷重の増加を効果的に抑制する。 In particular, the present invention effectively suppresses an increase in forming load near the bottom dead center of forming when a high-strength steel sheet of 590 MPa class or higher is used as the blank 9 and press-formed.
さらに、本発明に係るプレス成形金型は、ポンチの内部に低ヤング率部材が設置されたことにより、構造的に内部を空洞にすることが困難な場合であっても(例えば、プレス成形金型が小さくてポンチの内部を空洞にするとポンチの十分な強度が確保できない、等)、ポンチの内部に低ヤング率部材を設置することで強度を確保しつつ、成形過程においてポンチにたわみを生じさせて成形荷重を低減することができる。 Furthermore, the press molding die according to the present invention has a low Young's modulus member installed inside the punch, even if it is difficult to make the interior hollow structurally (for example, the press molding die If the die is small and the inside of the punch is hollow, sufficient strength cannot be secured for the punch, etc.). and the molding load can be reduced.
また、本発明は上記のとおり、ポンチの低ヤング率部材設置領域部のプレス成形方向の投影面積を、凹形状形成部の投影面積の110%以上とすることで、プレス成形過程においてポンチ底成形面部をたわませることを可能とするものであるが、ポンチ底成形面部のプレス成形方向における厚みに関しては、ポンチ底成形面部をたわませることを可能となるように適宜設定すればよい。なお、凹形状形成部の投影面積とは、ポンチ底成形面部3aの凹形状形成部3bの底の部分から投影した面積である。
In addition, as described above, in the present invention, the projected area of the low Young's modulus member installation region of the punch in the press forming direction is 110% or more of the projected area of the concave shape forming portion, so that the punch bottom is formed in the press forming process. The thickness of the punch bottom forming surface in the press forming direction may be appropriately set so that the punch bottom forming surface can be bent. The projected area of the concave shape forming portion is the area projected from the bottom portion of the concave
上記の説明において、ポンチ3は、低ヤング率部材設置領域部3dの全体に低ヤング率部材3cが設置されたものであった。もっとも、本発明は、図6に示すように、ポンチ33に設けられた低ヤング率部材設置領域部33dの一部に低ヤング率部材33cが設置されたプレス成形金型31であってもよい。
In the above description, the punch 3 has the low Young's
そして、低ヤング率部材33cが、ポンチ33のポンチ底成形面部33aよりもヤング率が低く、低ヤング率部材設置領域部33dが、凹形状形成部33bの直下の範囲を含み、かつプレス成形方向の投影面積A1が凹形状形成部33bの投影面積A2の110%以上であれば、低ヤング率部材33cが設置される位置や範囲については、特に限定はない。
The low Young's
なお、上記の説明は、プレス成形方向に凹状となる凹形状部15がポンチ底部13に形成されたプレス成形品11を成形する場合についてのものであったが、本発明に係るプレス成形金型は、プレス成形方向に凸状となる凸形状部がポンチ底部に形成され、凸形状部の高さが低いプレス成形品(図示なし)をプレス成形するものであってもよい。
The above description is for the case of molding the press-formed
ここで、凸形状部の高さが低いとは、少なくともプレス成形品の成形高さよりも低いことを意味するものであり、例えば、凸形状部の高さが10mm以下であって、板厚に近い高さのプレス成形品について、本発明を好適に適用することができる。 Here, the height of the convex portion is low means that it is at least lower than the molding height of the press-formed product. The present invention can be suitably applied to press-molded products having similar heights.
そして、凸形状部がポンチ底部に形成されたプレス成形品を本発明に係るプレス成形金型を用いてプレス成形する場合であっても、成形下死点付近において凸形状部を形成する際に、ダイがポンチ側に押し込まれることにより、ポンチのポンチ底成形面部が下方の低ヤング率部材設置領域部側にたわみ、ブランクがポンチの凸形状形成部になじみやすくなり、成形下死点付近におけるプレス成形荷重の増加を抑制して凸形状部を形成することができる。 Further, even in the case of press-molding a press-molded product in which the convex portion is formed at the bottom of the punch using the press molding die according to the present invention, when forming the convex portion near the bottom dead center of the molding, , By pushing the die toward the punch side, the punch bottom forming surface portion of the punch bends downward toward the low Young's modulus member installation region side, making it easier for the blank to conform to the convex shape forming portion of the punch, and near the bottom dead point of forming The convex portion can be formed while suppressing an increase in the press forming load.
また、本実施の形態に係るプレス成形金型1は、図1に示すように、ポンチ3の上方にダイ5が配置され、ダイ5をポンチ3側に下降させる方向をプレス成形方向とするものであったが、本発明は、ポンチ3をダイ5側に上昇させる方向をプレス成形方向とするものであってもよい。
さらに、本発明に係るプレス成形金型は、ポンチの下方にダイが配置され(図示なし)、ポンチをダイ側に下降させるものや、ダイをポンチ側に上昇させるもの等であってもよく、ポンチとダイの位置関係やプレス成形方向を特に限定するものではない。
In the press-forming
Furthermore, the press molding die according to the present invention may have a die arranged below the punch (not shown), and the punch may be lowered to the die side or the die may be raised to the punch side. The positional relationship between the punch and the die and the press molding direction are not particularly limited.
また、上記の説明において、図1に示すプレス成形金型1は、ブランクホルダ7を備え、ダイ5とブランクホルダ7とによりブランク9の両端部を挟持してドロー成形によりプレス成形品11をプレス成形するものであったが、本発明は、ブランクホルダを備えず、ポンチ3とダイ5を備えてなり、フォーム成形によりプレス成形品11をプレス成形するプレス成形金型であってもよい。
In the above description, the press-
本発明に係るプレス成形金型の作用効果を検証する実験を行ったので、以下、これについて説明する。 An experiment was conducted to verify the effects of the press molding die according to the present invention, and the experiment will be described below.
実験では、図1に示す本発明に係るプレス成形金型1を用いて、図2に示すプレス成形品11をプレス成形する過程のプレス成形解析を行い、該プレス成形する過程におけるポンチ3の変形と成形荷重を評価した。
In the experiment, the press-
プレス成形解析では、ブランク9として引張強度1180MPa級、板厚1.2mmの高張力鋼板を用いた。成形対象とするプレス成形品11は、図2に示すように、ポンチ底部13と、ポンチ底部13にプレス成形方向に凹状の凹形状部15とを有する断面ハット形状であり、各部位の寸法は図2に示すとおりである。
なお、ポンチ底部13に形成する凹形状部15の深さは3mmとし、プレス成形品11の成形高さ(=20mm)に比べて小さくて板厚に近いものとした。
In the press forming analysis, a high-strength steel sheet with a tensile strength of 1180 MPa and a thickness of 1.2 mm was used as the blank 9 . As shown in FIG. 2, the press-formed
The depth of the
実験では、図1に示すポンチ3とダイ5とブランクホルダ7とを備えてなるプレス成形金型1を用いてプレス成形品11をプレス成形する過程のプレス成形解析を行ったものを発明例とした。
発明例において、プレス成形金型1のポンチ3は、ポンチ底成形面部3aと、凹形状形成部3bと、ポンチ底成形面部の下方にポンチ底成形面部3aよりもヤング率の低い低ヤング率部材3cが設置された低ヤング率部材設置領域部3dと、を有する。
In the experiment, the process of press-molding a press-molded
In the invention example, the punch 3 of the press molding die 1 includes a punch bottom forming
プレス成形解析において、ポンチ3の材質はFC250(ねずみ鋳鉄)とし、そのヤング率は115GPaとした。
一方、低ヤング率部材3cのヤング率は0.1GPaとし、ポンチ3のポンチ底成形面部3aのヤング率よりも低い値とした。
さらに、低ヤング率部材設置領域部3dは、凹形状形成部3bの直下の範囲を含み、かつプレス成形方向の投影面積A1が凹形状形成部3bの投影面積A2の110%とした。
In the press forming analysis, the material of the punch 3 was FC250 (gray cast iron) and its Young's modulus was 115 GPa .
On the other hand, the Young's modulus of the low Young's
Further, the low Young's modulus member
さらに、比較対象として、図3に示すポンチ23とダイ5とブランクホルダ7とを備えてなる従来のプレス成形金型21を用いてプレス成形品11をプレス成形する過程のプレス成形解析を行ったものを従来例とした。
Furthermore, for comparison, a press-molding analysis of the process of press-molding the press-molded
図7及び図8に、成形下死点付近におけるポンチ及びダイのプレス成形方向の変形量の従来例及び発明例の結果を示す。
図7に示す従来例においては、ポンチ23の凹形状形成部23b及びダイ5の凹形状形成部5bの端縁近傍にプレス成形方向の変形が見られ、変形量の最大値は約0.02mmであった。
一方、図8に示す発明例においては、ポンチ3の凹形状形成部3bの下方と、ダイ5の凹形状形成部5bの上方それぞれの広い範囲にプレス成形方向の変形が見られ、変形量の最大値は約0.05mmであり、従来例に比べて大きく増加した。
7 and 8 show the results of the conventional example and the invention example of the amount of deformation of the punch and die in the press forming direction near the bottom dead center of forming.
In the conventional example shown in FIG. 7, deformation in the press-forming direction is observed in the vicinity of the edges of the recessed
On the other hand, in the example of the invention shown in FIG. The maximum value is about 0.05 mm, which is a large increase compared to the conventional example.
図9に、プレス成形過程における成形ストロークと成形荷重の関係を示す。
図9より、従来例及び発明例における成形荷重はいずれも、成形開始(成形ストローク0mm)とともに徐々に増加し、成形下死点付近(成形ストローク約21~23mm)において急激に増加した。
そして、図9(a)、(b)に示すように、成形開始から成形下死点付近(成形ストローク22.7mm)までの従来例と発明例の成形荷重はほぼ等しい結果であった。
しかしながら、図9(b)に示すように、成形下死点付近においては、従来例に比べて発明例は成形荷重が低下していることが分かる。
FIG. 9 shows the relationship between the forming stroke and the forming load in the press forming process.
As shown in FIG. 9, the forming load in both the conventional example and the invention example gradually increased at the start of forming (forming
As shown in FIGS. 9(a) and 9(b), the forming loads of the conventional example and the inventive example from the start of forming to the vicinity of the forming bottom dead center (forming stroke of 22.7 mm) were almost the same.
However, as shown in FIG. 9(b), it can be seen that the forming load of the inventive example is lower than that of the conventional example near the forming bottom dead center.
図10に、成形下死点(成形ストローク23mm)における従来例と発明例の成形荷重を比較したグラフを示す。
図10より、発明例においては、従来例に比べて成形荷重が約2.0tonf低下する結果となった。
FIG. 10 shows a graph comparing the forming loads of the conventional example and the inventive example at the bottom dead center of forming (forming stroke of 23 mm).
From FIG. 10, in the invention example, the forming load was reduced by about 2.0 tonf compared to the conventional example.
次に、ポンチ3における凹形状形成部3bの大きさを変えて、凹形状形成部3bの直下の範囲を含む低ヤング率部材設置領域部3dの投影面積A1と凹形状形成部3bの投影面積A2との比を変えて、成形下死点における成形荷重を比較し、結果を図11に示した。
Next, by changing the size of the concave
図11より、本発明の範囲である低ヤング率部材設置領域部3dの投影面積A1と凹形状形成部3bの投影面積A2との比が110%以上で、成形荷重が著しく低下することがわかる。
なお、低ヤング率部材設置領域部3dが凹形状形成部3bの直下から外れた場合は、図11に示す投影面積A1とA2の比が100%未満の結果と同等になり、成形荷重を十分に低減することができなかった。
From FIG. 11, it can be seen that when the ratio of the projected area A1 of the low Young's modulus member
In addition, when the low Young's modulus member
なお、本実施例は、プレス成形方向に凹状の凹形状部がポンチ底部に形成されたプレス成形品を成形対象とするものであったが、プレス成形方向に凸状の凸形状部がポンチ底部に形成されたプレス成形品を成形対象とする場合も同様に、成形下死点付近において成形荷重が低減する効果が得られることも確認した。 In this example, a press-formed product in which a concave portion having a concave shape in the press forming direction was formed in the bottom portion of the punch was to be molded. It was also confirmed that the effect of reducing the forming load in the vicinity of the forming bottom dead center can be similarly obtained when a press-formed product formed at 1.5 mm is formed as a forming target.
以上より、本発明に係るプレス成形金型によれば、ポンチ底部にプレス成形方向に凹状の凹形状部又は凸状の凸形状部が形成されたプレス成形品をプレス成形する場合において、ポンチのポンチ底成形面部を該ポンチ底成形面部の下方の低ヤング率部材設置領域部側にたわませることにより、成形下死点付近における成形荷重を低減できることが実証された。 As described above, according to the press-molding die of the present invention, when press-molding a press-molded product having a concave concave portion or a convex convex portion formed in the press-forming direction on the bottom of the punch, It was demonstrated that the forming load near the bottom dead center of forming can be reduced by bending the punch bottom forming surface toward the low Young's modulus member installation region below the punch bottom forming surface.
1 プレス成形金型
3 ポンチ
3a ポンチ底成形面部
3b 凹形状形成部
3c 低ヤング率部材
3d 低ヤング率部材設置領域部
5 ダイ
5a ポンチ底成形面部
5b 凹形状形成部
7 ブランクホルダ
9 ブランク
11 プレス成形品
13 ポンチ底部
15 凹形状部
21 プレス成形金型(従来構造)
23 ポンチ
23a ポンチ底成形面部
23b 凹形状形成部
31 プレス成形金型
33 ポンチ
33a ポンチ底成形面部
33b 凹形状形成部
33c 低ヤング率部材
33d 低ヤング率部材設置領域部
1 Press Mold 3
23
Claims (1)
前記ポンチは、前記ポンチ底部を成形するポンチ底成形面部と、該ポンチ底成形面部に設けられて前記凹形状部を形成する凹形状形成部又は前記凸形状部を形成する凸形状形成部と、前記凹形状形成部又は前記凸形状形成部及び前記ポンチ底成形面部の下方に該ポンチ底成形面部よりもヤング率の低い低ヤング率部材が設置された低ヤング率部材設置領域部と、を有し、
該低ヤング率部材設置領域部は、前記ポンチにおける前記凹形状形成部又は凸形状形成部の直下の範囲と前記ポンチ底成形面部の下方の範囲を含み、かつプレス成形方向の投影面積が前記凹形状形成部又は凸形状形成部の投影面積の110%以上であることを特徴とするプレス成形金型。 A press-molding mold comprising a punch and a die for press-molding a press-molded product having a bottom of the punch and a concave portion with a shallow depth or a convex portion with a low height at the bottom of the punch,
The punch includes a punch bottom molding surface portion that molds the punch bottom portion, a concave shape forming portion that forms the concave shape portion or a convex shape forming portion that forms the convex shape portion provided on the punch bottom forming surface portion, a low Young's modulus member installation area section in which a low Young's modulus member having a lower Young's modulus than the punch bottom forming surface section is installed below the concave forming section or the convex forming section and the punch bottom forming surface section. death,
The low Young's modulus member installation region portion includes a range immediately below the concave shape forming portion or the convex shape forming portion of the punch and a range below the punch bottom forming surface portion , and the projected area in the press forming direction is the concave. A press molding die characterized in that the projected area of the shape forming portion or the convex shape forming portion is 110% or more.
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JPH0489147A (en) * | 1990-08-01 | 1992-03-23 | Kobe Steel Ltd | Production of di can having excellent pressure resistance strength |
DE4122323A1 (en) * | 1991-07-05 | 1993-01-14 | Erbsloeh Julius & August | Elastically deformable press tool for forming sheet metal - has canals filled with compressible fluid and pressure and/or temperature control and emptying rods |
CN101264495A (en) * | 2007-03-12 | 2008-09-17 | 伍享工业股份有限公司 | High-tension metal plate shaping manufacturing method and the punching equipment |
JP2010207907A (en) | 2009-03-12 | 2010-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | Pressing method and device |
JP2011245525A (en) | 2010-05-27 | 2011-12-08 | Honda Motor Co Ltd | Method for press forming of metal plate |
CN202343747U (en) * | 2011-11-18 | 2012-07-25 | 青岛海尔模具有限公司 | Drawing die |
WO2013094705A1 (en) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | 新日鐵住金株式会社 | Press-formed product |
US9770749B2 (en) * | 2014-08-08 | 2017-09-26 | GM Global Technology Operations LLC | Hybrid stamping system |
CN104492939A (en) * | 2014-10-16 | 2015-04-08 | 上海众大汽车配件有限公司 | Drawing mold of vehicle fixed bracket assembly |
EP3015183B1 (en) * | 2014-11-03 | 2019-09-04 | Peter Amborn | Forming press for forming a sheet-shaped blank made of metal and having two parts which can be moved together |
CN104525673B (en) * | 2014-11-19 | 2018-05-18 | 宁波市普力升工贸有限公司 | Drawing process between a kind of temperature of 304 stainless steel stretched workpiece |
CN104525672A (en) * | 2014-11-19 | 2015-04-22 | 宁波市普力升工贸有限公司 | Warm stretching technology of stainless steel stretching workpiece |
CN107405669B (en) * | 2015-03-03 | 2018-11-27 | 新日铁住金株式会社 | Impact forming method and punch forming device |
CN205414117U (en) * | 2015-10-23 | 2016-08-03 | 聂国顺 | Stamping die's deep -drawing mould |
DE102017003955A1 (en) * | 2017-04-22 | 2017-10-26 | Daimler Ag | Mold for deforming a first hollow body for setting a plug connection of the first hollow body with a second hollow body |
DE102019213531B4 (en) * | 2019-09-05 | 2021-06-24 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Tool part for a sheet metal forming tool with additively generated active surface area and method for production |
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