JPH02187226A - 結合素材のプレス成形法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、板金プレス加工に関し、より詳しくは、厚さ
の異なる板の結合素材をプレス成形する方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、絞りプレス加工で成形素材としては素材全体にわ
たって均一板厚さを有するかあるいはごくゆるやかな板
厚変化を有する金属板（鉄鋼、ステンレス鋼、アルミニ
ウム合金などの板）の使用に限定されていた。

他方、レーザー溶接技術の実用化により、素材の有効利
用の点から製品歩留りの向上を図ったレーザー溶接結合
素材によるプレス成形も行なわれるようになっているが
、同一板厚の金属板組合せに限定されている。

〔発明が解決しようとする課題］ 製品歩留り向上と共に製品ｆｆｌ量の軽減を図るために
、厚さの異なる板をレーザー溶接結合した素材のプレス
成形品の開発が求められている。しかしながら、絞プレ
スでは上型と下型との間に素材の板厚と等しいクリアラ
ンスを持たせることが必要であり、素材結合部での板厚
差に応じたステップ（段差）に見合った金型クリアラン
スのステンブ状変化を金型に取り入れることは、結合素
材の金型への投入バラツキ、絞成形過程での結合素材の
挙動（変形・移動）のバラツキのために非常に難しい、
そのため、異なる板厚のレーザー結合素材のプレス成形
への適用は製品の品質低下が不可避と考えられている。

第３図に厚さの異なる板を結合した（例えば、レーザー
溶接した）素材１の一例を示す。この場合に、板２．３
．４および５はそれぞれｔ２＋　Ｌ　：１１Ｌ４および
ｔ、の厚さを有し、（レーザー溶接）結合部６にて結合
されており、板２（ｔり又は板４（Ｌ４）と板３（ｔ３
）および板５（ｔｓ）とは厚さが異なる。このような素
材ｌをＦｉ厚差に等しいステップ（段差）のクリアラン
ス変化をつけたプレス金型にてプレス成形した際に、素
材（製品）に生じる歪の形状を第４Ａ図および第４Ｂ図
に示す。

第４Ａ図および第４Ｂ図は、＋Ｉｉ　２と板３との結合
部６付近での加工状況を示し、金型の下型７にクリアラ
ンス段差８が設けられている。クリアランス段差８での
高低差Δｔは結合板２および３の板厚差Ｌｘ　　　１３
−Δｔと等しい。なお、金型の上型は図面上省略しであ
る。第４Ａ図は結合素材の結合部６がクリアランス段差
８から薄板（３）側へずれている場合を示し、第４Ｂ図
は逆に厚板（２）側へずれている場合を示し、図中ズレ
量をｔで、板の歪み高さ（深さ）をＩ］て、歪範囲をＬ
で示す。本発明者による自動車用プレス鋼板を用いた場
合の実験によると、第５図に示した歪量比（Ｈ／ｌ、で
示す）とズレ量ｔとの関係が得られた。

結合素材の金型への投入のバラツキおよび絞成形過程で
の素材挙動のバラツキの合計（バラツキ範囲）が±１０
ｍｍとなることを考慮すると、製品に生じる歪量比Ｈ／
　Ｌは±０．０１の範囲でバラツキがあり、製品品質が
安定していないことが第５図かられかる。

そこで、本発明は、厚さの異なる板の結合素材をプレス
成形する際に結合部付近の歪量を小さくして高品質製品
を成形する方法を捉供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的が、厚さの異なる仮を溶接した結合素材・旨
上型および下型の金型でプレス成形する方法において、
結合素材の片側表面は平坦でありかつ金型の上型又は下
型と接し、一方、反対片側表面には板厚の差シこよる素
材結合部での段差があり、金型の下型又は上型に板厚の
差とその５０倍以上の長さとで作られる傾斜面を設け、
素材結合部を該傾斜面に位置させることを特徴とする結
合素材のプレス成形法によって達成される。

〔作　用］ プレス金型の下型（又は上型）に比較的長い（ゆるやか
な）傾斜面を設け、該傾斜面に素材結合部が位置するよ
うにして成形途中で素材が該傾斜面」二ヲすべりやすく
し、歪み高さ（深さ）そして歪′Ｔｉ）ｌ／Ｌを小さく
する。

〔実施例〕

以下、本発明に係る場合を含む板厚差のある結合素材の
プレス成形例によって本発明の詳細な説明する。

第２図に、プレス金型の下型１１でのクリアランス段差
１２のある部分断面を示す。クリアランス段差１２は傾
斜面であり、その高低差ΔＬはプレス加工する結合素材
での板厚差に等しく、その長さＳはΔＬよりもかなり大
きくしである。プレス金型の上型（図示せず）は平坦で
あり、結合素材の平坦表面と接する。したがって、逆に
上型にクリアランス段差を設けて、下型を平坦表面とし
てもよい。

従来と同じ異なる厚さの板の結合（レーデ−溶接）素材
を第２図の下型１１および平坦な上型でもって、段差の
ある結合部がクリアランス段差（傾斜面）１２にくるよ
うにしてプレス成形する。

その際に、下型１１のクリアランス段差での高低差に対
する長さの比（Ｓ／Δｔ）を５０〜１４０の範囲で変え
て行ない、結合部付近での歪み高さ（深さ）Ｈと歪範囲
りとの歪量比Ｈ／Ｌを求めて、第１図に示す結果が得ら
れた。比（Ｓ／ΔＬ）を大きくするにつれて、歪量比（
Ｈ／　Ｌ　）が小さくなる。

歪量比Ｈ／　Ｌが０．００５以下、例えば、歪範囲２０
間での歪み高さ（深さ）０．１−以下であれば、製品と
しての品質は自動車用部品において許容でき？、。この
ことからクリアランス段差での比Ｓ／ΔＬは９０以上と
することが第１図かられかる。

この量は結合素材の投入および挙動バラツキの範囲が±
１０嗣（計２０嗣）であることを考慮しても歪量比に変
化が生じない。

したがって、厚さの異なる板を結合した素材をプレス成
形するための金型は、上型又は丁型の一方での結合素材
の結合部が当接する部位に板厚差Δｔに相当する高低差
のクリアランス段差をΔむの９０倍以上の長さで変化さ
せるゆるやかな傾斜面壱設けることによって、加工歪を
小さくして安定した品質のプレス製品を得ることができ
る。傾斜面の範囲はプレス品の要求品質によって第１図
より讃量比５０〜１４０の範囲で決定する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、プレス金型に長い長さでの（頃斜面を
形成するので、結合素材の結合部はハラツー千があって
も該傾斜面上に位置するようになり、か一つプレス成形
途中での変形が傾斜面一トをゆるやかになされるので、
板厚差に応じたクリアランフ。

段差は成形での障害とはならない。これにより、従来、
厚さに差のある結合素材は浅絞り品に限定されていたが
、深絞り品への適用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、金型に設ける傾斜面のクリアランス段差での
高低差に対する長さの比とプレス成形品の結合素材に生
じる歪量比との関係を示すグラフであり、 第２図は、金型に設けた傾斜面のある下型の部分断面図
であり、 第３図は、厚さの異なる板の結合素材の斜視図であり、 第、Ｉ　Ａ図および第４Ｂ図は、従来の金型で結合部＋
７（をプレス成形したときの結合部付近での１．１１合
素材および下型の部分断面図であり、および第５図は、
従来の金型で板ｊＪ差のある結合素材をグＬ・大成形し
たときのズレ■と歪量比との関係をｈｌすグラフである
。 ■・・・結合素材、　　２−５・・・板、６・・結合部
、　　　　１１・・・下型、１２・・・傾斜面、 へし・・・クリアランス段差（，４反摩差）、Ｓ・・傾
斜面での長さ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、厚さの異なる板を溶接した結合素材を上型および下
   型の金型でプレス成形する方法において、前記結合素材
   の片側表面は平坦でありかつ前記金型の上型又は下型と
   接し、一方、反対片側表面には板厚の差による素材結合
   部での段差があり、前記金型の下型又は上型に板厚の差
   とその５０倍以上の長さとで作られる傾斜面を設け、前
   記素材結合部を該傾斜面に位置させることを特徴とする
   結合素材のプレス成形法。