JP7283439B2 - METHOD FOR MANUFACTURING PRESS PARTS, AND METAL PLATE - Google Patents
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Description
本発明は、少なくとも天板部と天板部に連続する側壁部とフランジ部とを有するハット形断面やL字状断面などの断面を有し、且つ上記断面に交差する方向である長手方向に沿って、上面視側、側壁部側(幅方向)に凸となるように湾曲した湾曲部を1又は2以上有するプレス部品形状のプレス部品を製造するプレス部品の製造方技術に関する。
ここで、本明細書で上面視とは、天板部の板厚方向から天板部等を見た場合を指す。
The present invention has a cross section such as a hat-shaped cross section or an L-shaped cross section having at least a top plate portion, a side wall portion continuing to the top plate portion, and a flange portion, and in the longitudinal direction that is the direction intersecting the above cross section Also, the present invention relates to a technique for manufacturing a pressed part having a shape of a pressed part having one or more curved portions that are curved so as to be convex on the top view side and side wall portion side (width direction).
Here, in this specification, the top view refers to the case where the top plate and the like are seen from the plate thickness direction of the top plate.
自動車や家電をはじめ、多くのプレス部品は平坦な金属板を様々な形状に変形させることで作られる。プレス部品を大量生産する場合、プレス機と金型を用いて金属板を変形させるプレス成形(プレス加工)が広く用いられている。通常、加工前の金属板は平坦であるから、それを複雑な立体形状に変形させるには、金属板は、立体形状に合わせて伸び縮みをしなければならない。しかし、プレス部品形状が複雑になるほど立体形状に合わせた伸び縮みを金属板に与えることは困難になる。特に、引張強度が590MPa以上の高張力鋼板やアルミニウム合金板等からなり、延性やランクフォード値が劣る難成形部材を金属板に採用した場合、上記の困難が生じやすくなる。 Many stamped parts for automobiles and home appliances are made by deforming flat metal plates into various shapes. When mass-producing pressed parts, press forming (pressing) is widely used in which a metal plate is deformed using a press machine and a die. Since a metal plate is generally flat before processing, the metal plate must expand and contract according to the three-dimensional shape in order to transform it into a complicated three-dimensional shape. However, the more complicated the shape of the press part becomes, the more difficult it becomes to give the metal plate an expansion and contraction matching the three-dimensional shape. In particular, when a difficult-to-form member made of a high-strength steel plate or an aluminum alloy plate having a tensile strength of 590 MPa or more and inferior in ductility and Lankford value is used as the metal plate, the above-mentioned difficulties are likely to occur.
立体形状に合わせた伸び縮みが金属板に与えられない場合、金属板に割れやしわといった成形不良が発生する。すなわち、金属板が立体形状に変形させられる際、金属板の長さが不足して周囲から不足分を補えない部位では金属板は伸びざるを得ず、金属板が自身の延性を超えて引っ張られると割れが発生する。一方、立体形状に変形させられる際に金属板の長さが縮まなければならない場合や、周囲から過剰に流入する部位では、しわが発生する傾向にある。 If the metal plate is not stretched and contracted in accordance with the three-dimensional shape, molding defects such as cracks and wrinkles occur in the metal plate. In other words, when a metal plate is deformed into a three-dimensional shape, the metal plate has no choice but to stretch in areas where the length of the metal plate is insufficient and the shortfall cannot be compensated for by the surroundings, and the metal plate is stretched beyond its own ductility. Cracking occurs when On the other hand, when the metal plate must be shortened when deformed into a three-dimensional shape, or when the metal plate is excessively inflowed from the surroundings, wrinkles tend to occur.
プレス成形が困難な部品形状の例として、天板部とその天板部に連続する側壁部とその側壁部に連続して形成されたフランジ部とを備えた断面を有し、且つ長手方向に沿って上面視で幅方向に1又は2以上の湾曲形状を有するプレス成形部品がある。
このような複雑な部品形状を平坦な金属板からプレス成形する場合、成形途中で引張変形や圧縮変形が発生するため、プレス部品に割れやしわが発生しやすい。
As an example of a part shape that is difficult to press-form, a cross section having a top plate portion, a side wall portion continuing to the top plate portion, and a flange portion formed continuously to the side wall portion, and having a longitudinal direction of There are press-formed parts having one or more curved shapes in the width direction when viewed from above.
When such a complicated part shape is press-molded from a flat metal plate, the pressed part is likely to crack or wrinkle because tensile deformation or compression deformation occurs during molding.
ここで、上記のような複雑な形状を有する製品を金属板からプレス成形する場合、例えば、パンチ、ダイ、及びパッドからなる金型を用いた曲げ加工や、パンチ、ダイ、及びブランクホルダー(しわ押さえ)からなる金型を用いた絞り加工が行われる。曲げ加工の場合は、フランジ部にしわが発生し成形不良の原因となる。なお、絞り加工の場合は、天板部にしわが発生し成形不良の原因となる。
この問題の対策として、例えば、特許文献1に記載の湾曲部品の製造方法及び湾曲部品の製造装置がある。
Here, when a product having a complicated shape as described above is press-molded from a metal plate, for example, bending using a mold consisting of a punch, die, and pad, punch, die, and blank holder (wrinkles) Drawing is performed using a die consisting of a presser. In the case of bending, wrinkles are generated in the flange portion, which causes poor molding. In addition, in the case of drawing, wrinkles are generated in the top plate portion, which causes molding defects.
As a countermeasure for this problem, for example, there is a curved part manufacturing method and a curved part manufacturing apparatus described in
ドロー成形の場合、フランジ面をダイとブランクホルダーで拘束するためフランジ部の引張や圧縮変形を抑制出来る。しかしフォーム成形やパッドフォーム成形の場合、フランジ部は拘束されないため、引張や圧縮変形の影響を受けしわが発生するおそれがある。そのため、部品形状全域で発生する金属板の引張、圧縮変形を考慮しなければ、しわの発生を抑制することは出来ない場合もある。 In the case of draw molding, tension and compression deformation of the flange portion can be suppressed because the flange surface is constrained by the die and blank holder. However, in the case of foam molding or pad foam molding, since the flange portion is not constrained, it may be affected by tensile or compressive deformation and wrinkles may occur. Therefore, it may not be possible to suppress the occurrence of wrinkles unless the tensile and compressive deformation of the metal plate that occurs throughout the part shape is taken into consideration.
また、フォーム成形については金型構造がシンプルで低コストだが、天板部、フランジ部ともに拘束しないためフランジ部に加えて天板面にもしわが発生しやすい。このため、従来、フォーム成形は主として行われず、パッドフォーム成形やドロー成形、及びその複合工程で成形される。
ここで、特許文献1に記載の方法では、天板部をパッドで拘束し、かつフランジ部もブランクホルダーで拘束するため、天板部とフランジ部の両方の引張、圧縮変形を抑制することが出来る。しかし、通常の絞り工程に加えてパッドで材料を拘束する必要があり生産性が劣る。また金型のコストも高い。
As for foam molding, although the mold structure is simple and low cost, wrinkles are likely to occur not only on the flange but also on the top plate surface because neither the top plate nor the flange are constrained. For this reason, conventionally, foam molding is not mainly performed, and molding is performed by pad foam molding, draw molding, and their combined processes.
Here, in the method described in
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、長手方向に沿って、上面視で側壁部側(幅方向)に凸に湾曲した1又は2以上の湾曲部があるプレス部品形状へのプレス成形の際に、簡易な手段で、湾曲部凸側でのしわ発生を抑制することを目的とする。 The present invention has been made by paying attention to the above points, and is a pressed part having one or more curved portions that are convexly curved toward the side wall portion side (width direction) in a top view along the longitudinal direction. It is an object of the present invention to suppress the occurrence of wrinkles on the convex side of a curved portion by a simple means during press molding into a shape.
課題解決のために、本発明の一態様は、天板部と上記天板部の幅方向の少なくとも一方に第1曲げ部を介して連続する側壁部と上記側壁部に第2曲げ部を介して連続するフランジ部とを有する断面を有し、且つ上記断面に交差する方向である長手方向に沿って上面視で上記側壁部側へ凸となるように湾曲した湾曲部を1又は2以上有するプレス部品形状に、金属板を成形するプレス部品の製造方法であって、上記金属板に、少なくとも上記湾曲部となる領域であって上記凸となる上記側壁部側に対し、上記第2曲げ部となる位置に上記長手方向に沿って延在する第1のビードを形成する工程を有する予備成形工程と、上記予備成形工程後の上記金属板を上記プレス部品形状に成形する部品成形工程と、を備えることを要旨とする。 In order to solve the problem, one aspect of the present invention provides a top plate portion, a side wall portion continuous to at least one of the width direction of the top plate portion via a first bent portion, and a side wall portion connected to the side wall portion via a second bent portion. It has a cross section having a flange portion that is continuous with the cross section, and has one or more curved portions that are curved so as to be convex toward the side wall portion when viewed from above along the longitudinal direction that is the direction that intersects the cross section. A method of manufacturing a pressed part for forming a metal plate into a shape of a pressed part, wherein the second bent portion is formed on the metal plate at least in a region to be the curved portion toward the convex side wall portion side. A preforming step having a step of forming a first bead extending along the longitudinal direction at a position where the The gist is to provide
また、本発明の他の態様は、天板部と上記天板部の幅方向の少なくとも一方に第1曲げ部を介して連続する側壁部と上記側壁部に第2曲げ部を介して連続するフランジ部とを有する断面を有し、且つ上記断面に交差する方向である長手方向に沿って上面視で上記側壁部側へ凸となるように湾曲した湾曲部を1又は2以上有するプレス部品形状に、プレス成形するための金属板であって、少なくとも上記湾曲部となる領域であって上記凸となる上記側壁部側に対し、上記第2曲げ部となる位置に上記長手方向に沿って延在する第1のビードが形成されていることを要旨とする。 Another aspect of the present invention is a top plate portion, a side wall portion that is continuous with at least one of the top plate portion in the width direction via a first bent portion, and a side wall portion that is continuous with the side wall portion via a second bent portion. a press part having a cross section having a flange portion and having one or more curved portions that are curved so as to be convex toward the side wall portion in a top view along a longitudinal direction that is a direction intersecting the cross section. 2, a metal plate for press forming, which extends along the longitudinal direction to a position that becomes the second bent portion with respect to the side wall portion that is at least the area that becomes the curved portion and is the side wall portion that becomes the convex. The gist is that an existing first bead is formed.
本発明の態様によれば、上面視で側壁部側に湾曲する湾曲部を有するプレス部品形状に金属板をプレス成形する前に、少なくとも湾曲部となる領域であって凸となる側壁部側に対し、側壁部とフランジ部とを接続する曲げ部(稜線部)となる位置にビードを形成する。この結果、本発明の態様によれば、金属板における、湾曲部凸側となる位置の形状剛性が向上する。この結果、本発明の実施形態では、湾曲部凸側の側壁部やフランジ部の面がプレス成形中の圧縮力に耐えきれずに座屈することが防止されて、湾曲部凸側における側壁部やフランジ部でのしわ発生を、必ずしも金型でフランジ部を拘束してプレス成形しなくても、効率的に抑制可能となる。 According to the aspect of the present invention, before press-molding a metal plate into a press part shape having a curved portion that curves toward the side wall side in a top view, at least the region that will become the curved portion and the convex side wall portion side On the other hand, a bead is formed at a bent portion (ridgeline portion) connecting the side wall portion and the flange portion. As a result, according to the aspect of the present invention, the shape rigidity of the metal plate at the position on the convex side of the curved portion is improved. As a result, in the embodiment of the present invention, the surfaces of the side walls and the flange on the convex side of the curved portion are prevented from buckling due to being unable to withstand the compressive force during press forming. It is possible to efficiently suppress the occurrence of wrinkles in the flange portion without necessarily restraining the flange portion with a mold and performing press molding.
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
(プレス部品形状)
本実施形態が対象とするプレス成形後のプレス部品形状は、少なくとも天板部とその左右幅方向両側の少なくとも一方に第1曲げ部を介して連続する側壁部と側壁部に第2曲げ部を介して連続するフランジ部を有するハット形断面、L字状断面などの断面の形状となっている。更に、上記のプレス部品形状は、上記断面に交差する方向である、長手方向の1箇所若しくは2箇所以上に、上面視、長手方向に沿って幅方向に湾曲した湾曲部を1又は2以上有する形状である。なお、上記の湾曲部は、天板部が幅方向に湾曲した領域か否かで判別すれば良い。
ここで、本実施形態は、引張強度が590MPa以上の高張力鋼板やアルミニウム合金板等、延性やランクフォード値が劣る難成形部材からなる金属板を用いた、プレス部品の製造に好適な技術である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Press part shape)
The shape of the pressed part after press forming, which is the object of the present embodiment, includes at least a top plate portion and a side wall portion continuous to at least one of the left and right sides of the top plate portion via a first bent portion, and a second bent portion on the side wall portion. It has a cross-sectional shape such as a hat-shaped cross section or an L-shaped cross section having a continuous flange portion. Furthermore, the shape of the press part has one or more curved portions that are curved in the width direction along the longitudinal direction when viewed from above, at one or more locations in the longitudinal direction, which is the direction that intersects the cross section. Shape. Note that the curved portion may be determined by determining whether or not the top plate portion is curved in the width direction.
Here, the present embodiment is a technology suitable for manufacturing pressed parts using a metal plate made of a difficult-to-form member with inferior ductility and Lankford value, such as a high-tensile steel plate or an aluminum alloy plate having a tensile strength of 590 MPa or more. be.
本実施形態では、プレス成形後の目的のプレス部品1のプレス部品形状として、図1に示すような、ハット形断面で、且つ上面視、長手方向に沿って2箇所に湾曲部10を有するプレス部品形状に成形する場合を例に挙げて説明する。すなわち、本実施形態では、図1に示すように、目的のプレス部品形状として、ハット形断面であり且つ長手方向に沿って2箇所、つまり上面視で、天板部1Aが幅方向に湾曲する湾曲部10がある場合を例示する。図1(a)の例では、左側の湾曲部では、上側の側壁部1Bが凸側の側壁部となり、右側の湾曲部では、下側の側壁部1Bが凸側の側壁部となる。
In the present embodiment, the shape of the desired pressed
但し、本実施形態は、湾曲部10が1箇所でも良いし、湾曲部10が3箇所以上であっても良い。また湾曲部10が2箇所以上であっても良いし、その隣り合う2箇所の湾曲部10が共に同方向に湾曲した形状であっても構わない。
なお、図1(b)に併記した寸法は、実施例での寸法であって、本発明を何ら制限するものではない。
However, in this embodiment, the
Note that the dimensions shown in FIG. 1(b) are the dimensions in the example, and do not limit the present invention.
(構成)
本実施形態のプレス部品1の製造方法は、図2に示すように、予備成形工程2と部品成形工程3とを備える。
(composition)
The manufacturing method of the
<予備成形工程2>
予備成形工程2は、本成形前の予備的な成形を金属板4に施して、しわが発生し難い、本成形用の金属板を得る工程である。
予備成形工程2は、図3のように、平坦な金属板4に、少なくとも上記湾曲部10となる領域であって上記凸となる上記側壁部1B側に対し、上記第2曲げ部1e(図4参照)となる位置に上記長手方向に沿って延在する第1のビード4aを形成するプレス成形の処理工程を有する。
<
The preforming
In the preforming
本実施形態の予備成形工程2では、図3のように、平坦な金属板4に対し、左右の第2曲げ部1eとなる位置全域に、それぞれ長手方向に沿って延在する第1のビード4aを形成する工程を有する。第1のビード4aの例を図4に示す。この例は、第1のビード4aをフルビードで構成した例である。
ここで、本実施形態の第1のビード4aは、屈曲形状の断面が断面に交叉する方向である長手方向(天板部1Aの長手方向)に延在した形状となっている。第1のビード4aは、フルビードや、断面段差形状のハーフビードなどからなる。後述の第2のビード4bについても同様である。
In the preforming
Here, the
第2曲げ部1eは、側壁部1Bとフランジ部1Cとの間に形成される稜線部1Eの断面に対応する。この稜線部1Eは、上側に凹となるように曲がっている。
予備成形工程2で使用する金型を構成する、上型(ダイ)及び下型(パンチ)の成形面には、第2曲げ部1eとなる位置に沿って、それぞれ、第1のビード4aに倣ったビード形状が形成されている。第1のビード4aを形成する位置は、部品成形工程3における、部品成形工程3での金型のダイ肩稜線部に当接可能な位置である。
そして、予備成形工程2では、上記の上型及び下型を用いて金属板4をプレス成形し、長手方向に沿って延びる第1のビード4aを備えた金属板4とする。
The second
On the molding surfaces of the upper mold (die) and the lower mold (punch), which constitute the mold used in the preforming
Then, in the preforming
<第1のビード4aの形成について>
第1のビード4aを形成する位置は、部品成形工程3での金型のダイ肩稜線部に当接可能な位置である。
第1のビード4aは、上記第2曲げ部1eの凹方向と同方向に凹となる形状(下方に凸となる形状)であることが好ましい(図4参照)。
上記第1のビード4aのビード高さは、上記金属板4の板厚の1倍以上であることが好ましい。好ましくは2倍以上である。第1のビード4aの高さの上限値は、30mmである。
<Regarding Formation of
The position where the
The
The bead height of the
本実施形態では、2つの湾曲部10を有し、2つの湾曲部10の湾曲方向が互いに異なる。すなわち、左右両側の側壁部1Bともに湾曲部10の凸側となるため、左右両側の第2曲げ部1eに沿って、個々に第1のビード4aを形成している。
全ての湾曲部10の湾曲方向が全て同一方向の場合には、湾曲部10の凸側となる一方の側壁部1B側の第2曲げ部1eに沿ってだけ、第1のビード4aを形成すればよい。もっとも、この場合であっても、反対側にも第1のビード4aを形成しても構わない。
また、上記説明では、湾曲部10の位置に関係なく、第1のビード4aを、側壁部1Bとフランジ部1Cとの間に形成される稜線部1Eとなる位置全域に沿って形成する場合を例示した。
In this embodiment, the two bending
When all the
In the above description, regardless of the position of the
第1のビード4aを、側壁部1Bとフランジ部1Cとの間に形成される稜線部1Eとなる位置に沿って部分的に形成してもよい。但し、少なくとも湾曲部10となる領域であって湾曲が凸となる側壁部1B側に位置する稜線部1Eを含むように形成することが好ましい。
すなわち、湾曲部10となる領域であって湾曲が凸となる側壁部1B側に位置する稜線部だけに第1のビード4aを形成してもよい。
The
That is, the
このとき、湾曲部10となる領域であって湾曲が凸となる側壁部1B側に位置する稜線部1Eの全てに第1のビード4aを形成しなくてもよい。例えば、湾曲部10となる領域であって凸となる側壁部1B側で、平板からなる金属板4を上記プレス部品形状にプレス成形した際にフランジ部1C又は上記側壁部1Bにしわが発生すると推定される板部分を含む領域にだけ、第1のビード4aを部分的に形成するようにしてもよい。
しわが発生すると推定される板部分を求める処理は、コンピュータを用いた成形解析で実行しても良いし、実際にプレス成形を実行しても良い。
また、簡易的に、湾曲部10の湾曲の曲率半径が予め設定した値以上となっている当該湾曲部10の凸側をしわが発生すると推定される板部分としても良い。
At this time, it is not necessary to form the
The process of obtaining the plate portion where wrinkles are estimated to occur may be performed by molding analysis using a computer, or may be actually performed by press molding.
Alternatively, for simplicity, the convex side of the
<第2のビード4b>
予備成形工程2は、図5に示すように、第1のビード4aと共に、第2のビード4bを金属板4に形成するプレス工程であっても良い。
第2のビード4bは、第1曲げ部1d位置に長手方向に沿って延在するビードである。ここで、第1曲げ部1dは、天板部1Aと側壁部1Bとの間に形成される稜線部1Dの断面に対応する。この稜線部1Dは、上側に凸となるように曲がっている。
<
The preforming
The
この場合、予備成形工程2で使用する金型として、上型(ダイ)及び下型(パンチ)の成形面20,21には、第1曲げ部1d及び第2曲げ部1eとなる位置に沿って、すなわち、それぞれ長手方向に沿って延在する第2のビード4bに倣ったビード形状及び第1のビード4aに倣ったビード形状が形成されている。第1のビード4a及び第2のビード4bを形成する位置は、部品成形工程3における、部品成形工程3での金型のパンチ肩稜線部及びダイ肩稜線部に当接可能な位置である。
In this case, as the mold used in the preforming
ここで、第2のビード4bは、天板部1Aと側壁部1Bとの間に形成される稜線部1Dとなる位置の全域に形成する必要はない。第2のビード4bは、少なくとも第1のビード4aを形成する湾曲部10となる領域に対し、第1曲げ部1dとなる位置に長手方向に沿って延在するように形成すればよい。第2のビード4bは、左右の第1曲げ部1dの少なくとも一方に沿って形成する。第2のビード4bは、湾曲部10となる領域であって、凸となる側壁部1B側の第1曲げ部1d側に設けることが好ましい。
Here, it is not necessary to form the
また、第2のビード4bは、第1曲げ部1dの凸方向と同方向に凸となる形状(断面上方に凸となる形状)であることが好ましい。
また、第2のビード4bのビード高さは、上記金属板4の板厚の1倍以上であることが好ましい。第2のビード4bのビード高さの上限値は、30mmである。
ここで、第2のビード4bは、湾曲部10の凸側に設けることが好ましいが、凹側に設けても良い。
Moreover, it is preferable that the
Moreover, it is preferable that the bead height of the
Here, the
<部品成形工程3>
部品成形工程3は、予備成形工程2で処理後の金属板4を、目的のプレス部品形状に成形する本成形工程である。
部品成形工程3は、図6に示すような成形面20,21を有する上下の金型を用いて、予備成形工程2の処理後の金属板4をプレス成形して、目的とするプレス部品形状のプレス部品1とする。
図6では、天板部1Aを押さえるパッド22を有するパッドフォーム成形を採用した場合を例示している。すなわち、この例では、曲げ成形の場合を例示している。部品成形工程3に、天板部1Aをパッド22で押さえないフォーム成形を採用しても良い。
<
The
In the
FIG. 6 illustrates a case of adopting pad foam molding having a
(動作その他)
本実施形態では、予備成形工程2にて、予成形として、金属板4に、第1のビード4a及び第2のビード4bのうち、少なくとも第1のビード4aを付与する処理を実行する(図3)。
予備成形工程2の金属板4は、長手方向に沿って、ビードの付与によって、ビードを形成した部分に及びその近傍の長手方向の形状剛性が高くなる。
次に、予備成形工程2後の金属板4を、部品成形工程3でのプレスによって、上面視で、幅方向(左右方向)に湾曲した湾曲部10を有するハット形断面とした場合に、ビードによって、湾曲部10における凸側の側壁部1B及びフランジ部1Cの長手方向の形状剛性が高くなっているため、湾曲部10における凸側での座屈によるしわ発生が抑制される。
(Other operations)
In the present embodiment, in the preforming
In the
Next, when the
本実施形態の作用等を、更に詳説する。
金属板4における、湾曲部10の凸側の側壁部1B及びフランジ部1Cとなる部分に着目した場合、湾曲部10の凸側のフランジ端縁の線長は、図7に示すように、部品成形工程3でプレス成形した場合に、図7中のL1→L2のように、線長が短くなる方向に変化する。このように、湾曲部10の凸側の側壁部1B及びフランジ部1Cの長手方向の線長は、部品成形工程3でのプレス成形で線長が短くなるため、凸側のフランジ部1Cに長手方向の圧縮力が発生する。
この結果、従来、湾曲部10の凸側の側壁部1B及びフランジ部1Cにおいて、プレス成形中の圧縮力に耐えきれずフランジ部1Cやフランジ部1Cと側壁部1Bの接続部近傍の面が、座屈することによってしわが発生する(図8参照)。
The operation and the like of this embodiment will be further described in detail.
When focusing on the portion of the
As a result, conventionally, the
これに対し、本実施形態では、部品成形工程3でプレス成形する金属板4に対し、湾曲部10の凸側における、側壁部1Bとフランジ部1Cとの接続部である第1曲げ部1dで構成される稜線1Dとなる位置に沿って(長手方向に沿って)、少なくとも第1のビード4aを付与してから、部品成形工程3でのプレス成形を実行する。このため、本実施形態では、成形する金属板4が、湾曲部10の凸側に位置する側壁部1B及びフランジ部1Cとなる領域における長手方向の形状剛性が高い状態で、目的のプレス部品形状にプレス成形される結果、成形時の座屈が抑制されて、湾曲部10の凸側における、側壁部1Bやフランジ部1Cでのしわ発生が抑制される。
On the other hand, in the present embodiment, the
また、予備成形工程2で形成した第1のビード4aは、部品成形工程3でのプレス成形で、稜線1Eと重ねることで消し込みが行われる。
この結果、歩留りも悪化せず、且つ目的のプレス部品形状も変えることなく、湾曲部10の凸側の側壁部1Bやフランジ部1Cでのしわ発生が抑制される。
ここで、金属板4が高張力鋼板であったり、湾曲部10の湾曲が大きい部品形状であったりして、成形の際に発生する圧縮力が大きい場合など、プレス部品形状の形状精度を向上させたい場合、第1のビード4aを設ける範囲を出来るだけ少なくすることが好ましい。この場合、例えば、湾曲部10の領域に設ければよい。
Further, the
As a result, the occurrence of wrinkles in the
Here, when the
また、よりしわ発生を抑制したい場合には、図5のように第2のビード4bも設けるとよい。この場合、湾曲部10の凸側に位置する側壁部1B及びフランジ部1Cとなる領域における長手方向の形状剛性が更に高くなり、湾曲部10の凸側に位置する側壁部1B及びフランジ部1Cでしわが更に発生し難くなる。
なお、第2のビードも、部品成形工程3でのプレス成形で、稜線と重ねることで消し込みが行われる。なお、部品形状として許容される場合、第2のビードを部品形状の一部として残してもよい。
この場合も、形状精度を考慮した場合には、第2のビード4bを湾曲部10の領域内の限定することが好ましい。
Moreover, when it is desired to further suppress the occurrence of wrinkles, it is preferable to provide a
It should be noted that the second bead is also erased by overlapping with the ridge line in the press molding in the
In this case as well, it is preferable to limit the
(効果)
本実施形態は、次のような効果を奏する。
(1)本実施形態は、天板部1Aと上記天板部1Aの幅方向の少なくとも一方に第1曲げ部1dを介して連続する側壁部1Bと上記側壁部1Bに第2曲げ部1eを介して連続するフランジ部1Cとを有する断面を有し、且つ上記断面に交差する方向である長手方向に沿って上面視で上記側壁部1B側へ凸となるように湾曲した湾曲部10を1又は2以上有するプレス部品形状に、金属板4を成形するプレス部品1の製造方法であって、上記金属板4に、少なくとも上記湾曲部10となる領域であって上記凸となる上記側壁部1B側に対し、上記第2曲げ部1eとなる位置に上記長手方向に沿って延在する第1のビード4aを形成する工程を有する予備成形工程2と、上記予備成形工程2後の上記金属板4を上記プレス部品形状に成形する部品成形工程3と、を備える。
(effect)
This embodiment has the following effects.
(1) In the present embodiment, a
この構成によれば、金属板4における、湾曲部10の凸側となる位置の形状剛性が向上する。この結果、本実施形態では、湾曲部10の凸側の側壁部1Bやフランジ部1Cの面がプレス成形中の圧縮力に耐えきれずに座屈することが防止されて、湾曲部10の凸側における側壁部1Bやフランジ部1Cでのしわ発生を、必ずしも金型でフランジ部1Cを拘束してプレス成形しなくても、効率的に抑制可能となる。
According to this configuration, the shape rigidity of the
(2)上記第1のビード4aは、上記第2曲げ部1eの凹方向と同方向に凹となる形状であることが好ましい。
この構成によれば、第1のビード4aを設けて形状剛性を高めつつ、目的のプレス部品形状に成形する際に、第1のビード4aを第2曲げ部1eからなる稜線部1Eに重ねて消し込み易くなる。
(2) It is preferable that the
According to this configuration, the
(3)上記湾曲部10となる領域であって上記凸となる上記側壁部1B側で、平板からなる金属板4を上記プレス部品形状にプレス成形した際に上記フランジ部1C又は上記側壁部1Bにしわが発生すると推定される板部分を含む領域に、上記第1のビード4aを部分的に形成すると良い。
この構成によれば、第1のビード4aを形成する領域を少なくすることが可能となる。
(3) When the
With this configuration, it is possible to reduce the area for forming the
(4)上記第1のビード4aのビード高さは、上記金属板4の板厚の1倍以上であることが好ましい。
この構成によれば、より確実にしわ発生を抑制可能となる。
(4) The bead height of the
According to this configuration, it is possible to more reliably suppress the occurrence of wrinkles.
(5)上記予備成形工程2は、少なくとも上記第1のビード4aを形成する上記湾曲部10となる領域に対し、上記第1曲げ部1dとなる位置に上記長手方向に沿って延在する第2のビード4bを形成する処理を実行してもよい。
この構成によれば、第1のビード4aと共に第2のビード4bが形成される結果、湾曲部10の凸側での長手方向に沿った形状剛性が更に高く設定出来る。これによって、この構成によれば、更にしわが発生し難くなる。
(5) In the preforming
According to this configuration, as a result of forming the
(6)上記第2のビードは、上記第1曲げ部の凸方向と同方向に凸となる形状であることが好ましい。
この構成によれば、湾曲部凸側の形状剛性を更に高めつつ、目的のプレス部品形状に成形する際に、第2のビード4bを第1曲げ部1dからなる稜線部1Dに重ねて消し込み易くなる。
(6) It is preferable that the second bead has a shape convex in the same direction as the convex direction of the first bent portion.
According to this configuration, the
(7)本実施形態では、天板部1Aと上記天板部1Aの幅方向の少なくとも一方に第1曲げ部1dを介して連続する側壁部1Bと上記側壁部1Bに第2曲げ部1eを介して連続するフランジ部1Cとを有する断面を有し、且つ上記断面に交差する方向である長手方向に沿って上面視で上記側壁部1B側へ凸となるように湾曲した湾曲部10を1又は2以上有するプレス部品形状に、金属板4をプレス成形するための金属板4であって、少なくとも上記湾曲部10となる領域であって上記凸となる上記側壁部1B側に対し、上記第2曲げ部1eとなる位置に上記長手方向に沿って延在する第1のビード4aが形成されている金属板4を用いる。
(7) In the present embodiment, the
この金属板4を使用した場合、天板部1Aと上記天板部1Aの幅方向の少なくとも一方に第1曲げ部1dを介して連続する側壁部1Bと上記側壁部1Bに第2曲げ部1eを介して連続するフランジ部1Cとを有する断面を有し、且つ上記断面に交差する方向である長手方向に沿って上面視で上記側壁部1B側へ凸となるように湾曲した湾曲部10を1又は2以上有するプレス部品形状にプレス成形する際に、湾曲部10の凸側における側壁部1Bやフランジ部1Cでのしわ発生を、必ずしも金型でフランジ部1Cを拘束してプレス成形しなくても、効率的に抑制可能となる。
When this
ここで、上記第1のビード4aは、上記第2曲げ部1eの凹方向と同方向に凹となる形状であることが好ましい。
また、上記湾曲部10となる領域であって上記凸となる上記側壁部1B側で、平板からなる金属板4を上記プレス部品形状にプレス成形した際に上記フランジ部1C又は上記側壁部1Bにしわが発生すると推定される板部分を含む領域に、上記第1のビード4aを部分的に形成するようにしてもよい。
また、少なくとも上記第1のビード4aを形成する上記湾曲部10となる領域に対し、上記第1曲げ部1dとなる位置に上記長手方向に沿って延在する第2のビード4bが形成されている形状であってもよい。
Here, it is preferable that the
In addition, when the
In addition, a
(8)上記のプレス部品1の製造方法は、プレス成形する金属板4が、引張強度が590MPa以上の高張力鋼板でも対応可能である。
(8) The method of manufacturing the
次に、本発明に基づく上記実施形態のプレス成形についての実施例について説明する。なお、本発明は、以下の実施例に規制されるものではない。
「適用材」
金属板4として、表1に示すように、590MPa級鋼板(590材)、980MPa級鋼板(980材)、1180MPa級鋼板(1180材)、及び1470MPa級鋼板(1470材)の4種類の鋼板を用いた。
また、金属板4の寸法は、幅W=240mm、長さL=387mmの平坦な板材とした。
Next, an example of press molding of the above-described embodiment based on the present invention will be described. In addition, the present invention is not limited to the following examples.
"Applicable materials"
As the
The
また、対象とするプレス部品形状として、図1に示すような、ハット形断面且つ、上面視で、長手方向に沿った2箇所に湾曲部10を有する形状とした。
そして、比較例の金属板4(ブランク)、及び本発明例の金属板4(ブランク)を、上記対象とするプレス部品形状にプレス成形した際における、湾曲部10凸側でのフランジ部1Cのしわ発生について評価した。
その評価の条件及び評価結果(成形可否)を、表2に示す。
Moreover, as a target press part shape, a shape having a hat-shaped cross section and
Then, when the metal plate 4 (blank) of the comparative example and the metal plate 4 (blank) of the example of the present invention were press-molded into the target press part shape, the
Table 2 shows the evaluation conditions and evaluation results (moldability).
表2中、比較例では、金属板4にビードを形成しない平坦な板材を使用した。
また本発明例では、成形する金属板4に対し、本発明に基づくビードを形成した平坦な板材を使用した。
具体的には、本発明例のNo.1は、左右の第2曲げ部1eに沿って、それぞれ全域に第1のビード4a(フルビード)を形成した例である。なお、第2のビード4bは形成していない。
本発明例のNo.2は、2つの湾曲部10における各凸側に位置する部分にだけ、第1のビード4a(フルビード)を形成した例である。なお、第2のビード4bは形成していない。
In Table 2, in the comparative example, the
In addition, in the example of the present invention, a flat plate material having beads formed according to the present invention was used for the
Specifically, No. 1 of the present invention example. 1 is an example in which a
Example No. of the present invention. 2 is an example in which the
本発明例のNo.3は、左右の第2曲げ部1eに沿って、それぞれ全域に亘って第1のビード4a(フルビード)を形成すると共に、左右の第1曲げ部1dにそって、それぞれ全域に亘って第2のビード4b(フルビード)を形成した例である。
本発明例のNo.4は、左右の第2曲げ部1eに沿って、それぞれ全域に亘って第1のビード4a(フルビード)を形成すると共に、左右の第1曲げ部1dにそって、それぞれ全域に亘って第2のビード4b(ハーフビード)を形成した例である。
Example No. of the present invention. 3 forms a
Example No. of the present invention. 4 forms a
表2中、「FORM」とは、プレス成形としてフォーム成形を採用した場合である。「PADFORM」とは、プレス形成として、天板部1A位置をパッドで押さえた状態でフォーム成形を実行した場合である。
しわ判定は、成形品の湾曲部10の凸側の表面性状を目視で確認し、その評価を◎、○、△の3段階で評価した。
具体的には、顕著なしわが発生した場合を「×」、顕著なしわが発生していないが僅かにしわが形成されていた場合を「○」、しわが全く発生しない場合を「◎」とした。
In Table 2, "FORM" is when foam molding is adopted as press molding. "PADFORM" is press forming, in which form forming is performed in a state where the
The wrinkles were determined by visually confirming the surface properties of the convex side of the
Specifically, "×" indicates that significant wrinkles occurred, "◯" indicates that there were slight wrinkles although no significant wrinkles occurred, and "◎" indicates that no wrinkles occurred at all.
表2から分かるように、比較例では、対象とするプレス部品形状では、金属板4の引張強度が590MPa以上では、いずれの金属板4でも、ビードを設けない場合、フランジ部1Cに顕著なシワが発生した。
一方、本発明例のNo.1~4では、いずれも顕著なしわの低減が出来ていることが分かった。
このとき、No.1とNo.2とから分かるように、第1のビード4aをシワ発生の懸念部にのみ配置しても同様な効果があることが分かった。
As can be seen from Table 2, in the comparative example, in the target pressed part shape, when the tensile strength of the
On the other hand, No. of the present invention example. It was found that all of Nos. 1 to 4 were able to significantly reduce wrinkles.
At this time, No. 1 and No. 2, it was found that the same effect can be obtained even if the
また、No.1とNo.3とから分かるように、第1のビード4aと共に第2のビード4bを設けることで、更にしわ抑制の効果が高くなることが分かった。
また、No.4のように、第2のビード4bとしてハーフビード採用した場合、no.1の評価と同等なっているが、目視によると、若干、No.4の方がしわ低減効果をあった。
Also, No. 1 and No. 3, it was found that providing the
Also, No. 4, when a half bead is adopted as the
以上のように、本発明に基づきビードを形成することで、湾曲部10の凸側でのしわ発生を有効に抑えられることが分かった。
ここでは、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく各実施形態の改変は当業者にとって自明なことである。
As described above, it was found that the formation of the bead according to the present invention effectively suppresses the occurrence of wrinkles on the convex side of the
Although described herein with reference to a limited number of embodiments, the scope of rights is not limited thereto, and modifications of each embodiment based on the above disclosure will be obvious to those skilled in the art.
1 プレス部品
1A 天板部
1B 側壁部
1C フランジ部
1D 第1曲げ部に沿った稜線部
1E 第2曲げ部に沿った稜線部
1d 第1曲げ部
1e 第2曲げ部
2 予備成形工程
3 部品成形工程
4 金属板
4a 第1のビード
4b 第2のビード
10 湾曲部
Claims (12)
上記金属板に、少なくとも上記湾曲部となる領域であって上記凸となる上記側壁部側に対し、上記第2曲げ部となる位置に上記長手方向に沿って延在する第1のビードを形成する工程を有する予備成形工程と、
上記予備成形工程後の上記金属板を上記プレス部品形状に成形する部品成形工程と、
を備え、
上記金属板は、引張強度が590MPa以上の高張力鋼板であり、
上記第1のビードを、上記凸となる上記側壁部側で且つ上記湾曲部となる領域にのみ設ける、
ことを特徴とするプレス部品の製造方法。 a top plate portion and a cross section having a side wall portion continuous to at least one of the width direction of the top plate portion via a first bent portion and a flange portion continuous to the side wall portion via a second bent portion; And a press part for forming a metal plate into a press part shape having one or more curved portions that are curved so as to be convex toward the side wall portion when viewed from above along the longitudinal direction, which is the direction that intersects the cross section. A manufacturing method comprising:
A first bead extending along the longitudinal direction is formed on the metal plate at a position to be the second bent portion, at least in the region to be the curved portion and toward the side wall portion which is the convex portion. a preforming step comprising the step of
a part forming step of forming the metal plate after the preforming step into the shape of the pressed part;
with
The metal plate is a high-tensile steel plate having a tensile strength of 590 MPa or more,
The first bead is provided only on the side of the side wall portion that becomes the protrusion and only in the area that becomes the curved portion.
A method of manufacturing a pressed part, characterized by:
少なくとも上記湾曲部となる領域であって上記凸となる上記側壁部側に対し、上記第2曲げ部となる位置に上記長手方向に沿って延在する第1のビードが形成され、
上記金属板は、引張強度が590MPa以上の高張力鋼板であり、
上記第1のビードを、上記凸となる上記側壁部側で且つ上記湾曲部となる領域にのみ設ける、
ことを特徴とする金属板。 a top plate portion and a cross section having a side wall portion continuous to at least one of the width direction of the top plate portion via a first bent portion and a flange portion continuous to the side wall portion via a second bent portion; and a metal plate for press forming into a press part shape having one or more curved portions that are curved so as to be convex toward the side wall portion when viewed from above along the longitudinal direction, which is the direction that intersects the cross section. There is
A first bead extending along the longitudinal direction is formed at a position to be the second bent portion at least on the side of the side wall portion which is the region to be the curved portion and which is the convex , and
The metal plate is a high-tensile steel plate having a tensile strength of 590 MPa or more,
The first bead is provided only on the side of the side wall portion that becomes the protrusion and only in the area that becomes the curved portion.
A metal plate characterized by:
る請求項7~請求項9のいずれか1項に記載した金属板。 10. The metal plate according to any one of claims 7 to 9, wherein the bead height of the first bead is at least 1 time the plate thickness of the metal plate.
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