JPH0366423A - 深絞り成形方法及びその絞りプレス型 - 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） この発明は、深絞り成形における問題を解決するように
した深絞り成形方法及びその絞りプレス型に関するもの
である。

（従来の技術） 従来、鉄板を絞り成形する場合、上型全体を一度に下降
させるシングルアクション絞りと、上型を分割して三直
の動作で全体を下降させるダブルアクション絞りが一般
的に使用される。両者はプレス成形上、本質的には同一
のものであるため、以後、従来のダブルアクション絞り
を例として説明する。

例えば、商用車のようなハイルーフの自動車の外板（ハ
イルー７パネル）は、深絞り成形される部品である。こ
のハイルーフパネルは、例えば、第１１図に示すプレス
型により成形される。このプレス型は、下型１と、アウ
タブランクホルダ５とバンチ８とからなる上型２とから
構成されている。

そして、下型１上に平板状の材料（ブランク）９を載せ
、先ずアウタスライド７が下降してアウタブランクホル
ダ５と下型１の間に材料９を挟持する。しかる後、バン
チ８が下降して材料９を絞り成形する。第１２図に絞り
成形後の製品１１の断面を示す。

（発明が解決しようとするｉ題） しかしながら、前記従来例にあっては、以下に説明する
ような４つの問題点を有していた。

■第１の問題点く外観面品質低下の第１要因〉第１１図
において、材料９の周縁が、下型１とアウタブランクホ
ルダ５の間に挟持された後、バンチ８が下降するにつれ
て、材料９は、張力を受けて伸展されながら、図中矢印
の方向へ流入してプレス成形が進行する。このときの下
型１のブランクホルダ４付近を第１３図に拡大して示す
。

第１３図において、材料９は、下型３の角部Ａで擦れる
ため、材料９にすり傷が生じる。バンチ８が下死点に至
り、プレス成形が終了するまでこの状態が続き、すり傷
の長さは目立って長いものとなる。

■第２の問題点（外観面品質低下の第２要因）材料９を
下型１とアウタブランクホルダ５により挟持する際に、
両者に設けられたビード１０により材料９の流入量をコ
ントロールしているが、このビード１０により発生する
ビード痕が製品内に入り外観面品質不良を起している。

■第３の問題点（ｔ＆裂の発生） プレスが下降してバンチ８が下死点に近くなると、第１
３図に示すように、バンチ８の角部Ｂが材料９を押すよ
うになる。この状態から以後のバンチ８の進入に伴い、
材料流入に対する抵抗が増大し、流入量が減少して来る
。このため、バンチ８に材料が馴染んでいる部分では、
材料の伸びは少いので、下型１の角部Ａの下方部分Ｃの
みが大きく伸される。このようにして、プレス下死点に
近付くほど０部の材料が集中的に伸されるため、この部
分Ｃに破断が生じることがある。

第１４ＷＪは、プレス下死点の状態を示す断面図である
。第１３図中のＣ部分が大きく伸されることにより、第
１４図中のＤ部に亀裂が生じ易い。

このｍｆＪを防止する手段として、ブランクホルダ４．
５の挟持圧（以下、ブランクホルダ圧という）を下げる
ことが考えられるが、このブランクホルダ圧を下げ過ぎ
ると、Ｄ部に逆反り現象が発生することがある。従って
、このＤ部にｆＩＡ裂や逆反り現象が発生しないような
ブランクホルダ圧の調整が微妙であり、調整が困難であ
った。このため従来は、材料の厚さを大きくすることに
より対処しており、これは、材料コストの増大を招く要
因となっていた。

■第４の問題点（材料歩留の低下） 第１４図中のＥ−Ｆの区間の材料は、スクラップになる
部分であるが、深絞り成形の場合は、この部分が大きく
なる。

下型１のブランクホルダ部４の高さｈは、材料９が流入
する際にＡ部から発生するすり傷の程度を緩和するため
にある程度の長さが必要である。

また、ビード１０は、形状をきつくする（内半径（いわ
ゆるＲ〉を小さくしたり、高さを高くしたりする）と、
製品内に大きなビード痕が残るため、形状を緩くする（
内半径を大きくしたり、高さを低くする）必要があるが
、ビードによるブレーキ力が弱くなるためビード１０の
本数を増す必要がある。

このため、区間Ｅ−Ｆが長くなり、その分の材料が余分
に必要となるため、材料歩留が低下することになる。

（課題を解決するための手段） 前記課題を解決するために、本発明の方法は、ブランク
中央部をパンチ上に載置するとともにブランク周辺部を
ロアブランクホルダ上に載置した状態で、アウタブラン
クホルダを下降してブランク周辺部をロアブランクホル
ダに押え付け、クッション下死点前まではクッション加
圧により絞り加工を行い、クッション下死点後はアウタ
スライド加圧に切替わり、同時にブランク周辺部をアウ
タブランクホルダがパンチ及びロアブランクホルダの両
方に押え付けて、シワ抑え力を増大変化させることによ
り全体形状深さを絞り加工し、その状態でインナダイを
下型に対し下降させて細部形状出し成形を行うようにし
たことを特徴とする。

また、本発明の較りプレス型は、インナラムに取付けら
れたインナダイ及びアウタスライドに取付けられたアウ
タブランクホルダとが下型に対して平行方向に相対移動
可能に構成された上型と、ボルスタに取付けられたパン
チ及び前記ボルスタ上にクッションビンの圧力により突
出されたロアブランクホルダとを備えた下型とからなり
、ブランクの周辺部を前記アウタスライドの圧力により
アウタブランクホルダがロアブランクホルダに押え付け
た状態で、ブランク中央部全体を絞り加工し、その状態
から前記インナダイスの下型への接近によりブランク細
部形状出し成形を行うものとしたことを特徴とする。

（作用） 本発明によれば、絞り開始時は、アウタスライドの下降
により、前記ブランク周辺部をアウタブランクホルダに
よりロアブランクホルダに押え付け、クッション下死点
前までアウタスライドを下降させる。この間は、クッシ
ョン加圧により絞り加工が行われる。従ってこの間は、
大略の絞り加工を行うためビードの流れ抵抗は小さくて
良く、形状を緩くすることができる。これにより、材料
がアウタブランクの角部で擦られてすり傷が発生したり
、ビード痕を少なくすることができる。

クッション下死点後は、クッションの下降が停止するた
め、アウタスライド加圧に切替わる。同時にブランク周
辺部をアウタブランクホルダがパンチ及びロアブランク
ホルダの両方に押え付けて、シワ抑え力を増大変化させ
る。この後に、細部形状出しが行われるため、シワ抑え
力を増大する必要がある。従って、本発明は、ブランク
ホルダ圧をアウタスライド加圧に切替え、さらにブラン
ク周辺部をアウタブランクホルダとロアブランクホルダ
のみならず、パンチとの間でも加圧するようにして、シ
ワ抑え力を増大する。

そして、全体形状深さを絞り加工し、その状態でインナ
ダイを下型に対し下降させて細部形状出し成形を行う。

この間は、既に、大まかな絞り加工（特に深さ絞り）が
済／νでいるため、製品が型の角部で擦られる範囲は従
来法に比して大幅に減少し、また、ビードによるすり傷
が製品に入らないため、外観品質が向上する。

（実施例） 以下、本発明に係る深絞り成形方法及びその絞りプレス
型の一実施例を第１図〜第１０図を用いて説明する。な
お、このプレス型の構成は左右対象であるため、半断面
図にて図示する。

本実施例の絞りプレス型は、第１図に示すように、ボル
スタ２９上に固定された下型２１と昇降可能な上型２２
とから構成されている。下型２２は、ボルスタ２９上に
載置固定されたパンチ２３とクッションビン３０に支持
されたロアブランクホルダ２４とからなり、上型２２は
、インナラム２６下面に固定されたインナダイ２８と、
インナラム２６の側面に相対的に上下動可能に配置され
たアウタスライド２７の下端に固定されたアウタブラン
クホルダ２５とからなる。前記クッションビン３０は、
ボルスタ２９に垂直方向に出没可能に立設されており、
常時一定の油圧により上方に付勢されている。また、こ
のクッションビン３０に支持されたロアブランクホルダ
２４の上面は、無負荷の状態でバンチ２１頂点と同一高
さにある。

アウタブランクホルダ３２の下面には、２本の凹ビード
３２．３２が形成されており、図中右側の凹ビード３２
は角半径が大きくビード高さも低いもの（形状の緩いも
の）であり、他方の凹ビード３３は、角半径が小さく、
ビード高さが高いもの（形状のきついもの）である。

バンチ２３は、製品形状を有しており、本実施例では、
従来例と同様のハイルーフの自動車のルーフパネルを成
形するものを示す。バンチ２３には、２つの段部３６．
３７が形成されており、図中下側の段部３７の端部には
、前記アウタブランクホルダ２５の図中左側の凹ビード
３３に嵌合する凸ビード３５が形成されている。また、
ロアブランクホルダ２４の上面内縁部には、他方の凹ビ
ード３２に嵌合する凸ビード３４が形成されている。

インナダイ２８の下縁３９は、前記バンチ２３の下側の
段部３７に度合する形状であり、その上方には、前記バ
ンチ２３の上側の段部３６に嵌合する形状の段部３８が
形成されている。

次に、上記絞りプレス型の動作と作用の説明により、本
発明に係る深絞り成形方法の一実施例について説明する
。

第１図の状態が絞りプレス型の初期状態であり、インナ
ダイ２８とアウタブランクホルダ２５は共に上死点にあ
る。また、ロアブランクホルダ２４も上死点にあり、そ
の上面は、バンチ２３の頂点と同一高さにある。

この状態で、バンチ２３上に材料３１を載置し、この材
料３１の周縁部をロアブランクホルダ２４上に載せる。

第１図の状態から、先ずアウタスライド２７を下降させ
、第２図に示すように、アウタブランクホルダ２５とロ
アブランクホルダ２４とにより、材料３１の周縁部を挟
持する。このときの材料の挟持状態を第３図に拡大して
示す。

同図に示すように、アウタブランクホルダ２５とロアロ
ブランクホルダ２４の間に挟持された材料の周縁部に加
わるブランクホルダ圧Ｍは、クッションビン３０加えら
れている油圧（以下、クッション圧という）になる。こ
のとき、アウタブランクホルダ２５の凹ビード３２とロ
アブランクホルダ２４の凸ビード３４とが材料３１の流
れ抵抗となる。

この状態からさらにアウタスライド２７が下降すると、
アウタスライド圧によりロアブランクホルダ２４が押下
げられ、第４図に示すように、材料３１の周縁部が絞ら
れて行く。このときの状態を第５図に拡大して示す。材
料３１は、クッション圧に等しいブランクホルダ圧Ｍで
挟持されつつ、ビード３２．３４による流れ抵抗を受け
ながら伸展し、材料３１の周縁部は、図中矢印方向に流
入する。ここで、材料３１の周縁部の流入に伴って、ビ
ード族が製品内に流入するが、本実施例では、ビード形
状が緩いため、ビード族は、肉眼では確認できない程に
微小なものとなり、製品外観を害することがない。

また、材料３１は、アウタブランクホルダ２５の角部に
で掠られるが、この角部にの角半径は大きいため、すり
傷の発生を最小限に押えることができる。これは、第１
１図に示した従来例では、バンチ８によって、製品の段
部を一度に成形するため、インナダイ３の角部Ａの角半
径が小さく、前述のように、この角部Ａによりすり傷が
発生していた。このため従来は、更にステップ部Ｉを設
け、この間にスクラップ部を増加させることによりすり
傷の発生を緩和させていた。しかし、これはスクラップ
部の増加による材料の歩留を低下させていた。

これに対し、本実施例では、前述のように、すり傷が低
減するとともに、従来例のようなステップ部Ｉが不要と
なりスクラップ部を減少させることができるため、材料
の歩留が向上する。

更にアウタスライド２７が下降して、ロアブランクホル
ダ２４が下死点に達すると、第６図に示すように、製品
の概略形状が成形され、特に深さ絞りは終了する。この
とき、ロアブランクホルダ２４は、ボルスタ２９上に当
接して下降が停止するため、ブランクホルダ圧Ｍは、そ
れまでのクッション圧よりも高圧のアウタスライド圧に
切替わる。これと同時に、第７図に拡大して示すように
、アウタブランクホルダ２５の凹ビード３３とバンチ２
３の凸ビード３５とによる材料３１の挟持がなされる。

この凹ビード３３と凸ビード３５は、形状がきついため
、その流れ抵抗は大きく、ビード３２と３４のみによる
流れ抵抗から大幅に増大する。

このように、材料３１の周縁部のブランクホルダ圧Ｍの
増加と、流れ抵抗の増加を行った状態から、第８図に示
すように、インナダイ２８の下降を開始する。これによ
り、インナダイ２８の下縁３９から順に材料３１に接触
し、さらに製品の細部形状出しくリストライク）が行わ
れる。

このとき、インナダイ２８の段部３８の角部Ｇや下縁３
９の角部口により材料３１が擦られるが、既に材料３１
の深絞り成形は終了しており、この段階では細部形状出
しのみであるため、材料３１が擦られる範囲は極めて少
量である。これにより、製品にすり傷が発生することが
最小限に抑えられ、製品外観を向上がさせることができ
る。具体的には、第１１図に示した従来例と本実施例と
を比較すると、本実施例においては、製品３１が擦られ
る範囲が従来例の場合の１／４に減少する。

また、同様にこの段階では、材料３１の伸展量が少いた
め、亀裂が発生することもない。

そして、インナダイ２８が下死点に達すると。

第９図に示すように材料３１の絞り加工が終了して製品
ができあがる。そして、第１０図に拡大して示すように
、本実施例においては、スクラップ部ａが少く、製品歩
留が向上する。また、ビード３３と３５は、形状がきつ
いため、ビード痕が発生するが、このビード痕は、既に
深さ絞りが終了した後に発生するため、その範囲は少い
。このため、発生したビード痕は、段部３７で形成され
る製品のフランジ部内（製品組立て後に外面に現われる
ことがない部分）に納まる。これによっても、製品外観
を向上させることができる。

なお、本発明は、前記実施例に限定されることはなく、
他の深絞りを必要とする製品の絞り加工にも適用するこ
とができる。

また、前記実施例におけるビード３２〜３５の本数は、
２本に限定されることはなく、３本以上であっても良い
し、凹凸の向きが逆であっても良い。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、■従来に
比してビードの本数を減らすことができること、及びす
り個廃除用の余分なスクラップ部を設ける必要がないこ
とにより、材料歩留を向上させることができる。

■深絞り加工時のビード痕の発生を防止し、かつ細部出
し時のビード痕の発生を最小限に抑えることにより、外
観品質が大幅に向上する。

■深絞り成形途中で材料引張力を自動的に変化させるこ
とにより、深絞り成形が容易となり、より簿い材料でも
、亀裂やすり傷の発生が防止できる。これにより材料の
ゲージダウンが可能となり、コスト低減を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る絞りプレス型の一実施例の構成及
びその動作初期状態を示す断面図、第２図は材料挟持開
始時の状態を示す断面図、第３図はその部分拡大断面図
、第４図は深絞り加工途中の状態を示す断面図、第５図
はその部分拡大断面図、第６図は深絞り加工終了時の状
態を示す断面図、第７図はその部分拡大断面図、第８図
は細部出し加工時の状態を示す部分拡大断面図、第９図
はｉ部出し加工の終了時の状態を示す断面図、第１０図
はその部分拡大断面図、第１１図は従来のプレス型の構
成を示す断面図、第１２図は同プレス型により成形され
た製品の断面図、第１３図は同プレス型によるプレス成
形途中の状態を示す部分拡大断面図、第１４図はその成
形終了時の状態を示す部分拡大断面図である。 ２１・・・・・・下型 ２２・・・・・・上型 ２３・・・・・・パンチ ２４・・・・・・ロアブランクホルダ ２５・・・・・・アウタブランクホルダ２６・・・・・
・インナラム ２７・・・・・・アウタスライド ２８・・・・・・インナダイ ２９・・・・・・ボルスタ ３０・・・・・・クッションビン ３１・・・・・・材料 ３２゜ ３３・・・凹ビード ３４゜ ３５・・・凸ビード ３６゜ ３７゜ ３８・・・段部 ３９・・・・・・下縁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ブランク中央部をパンチ上に載置するとともにブ
   ランク周辺部をロアブランクホルダ上に載置した状態で
   、アウタブランクホルダを下降してブランク周辺部をロ
   アブランクホルダに押え付け、クッション下死点前まで
   はクッション加圧により絞り加工を行い、 クッション下死点後はアウタスライド加圧に切替わり、
   同時にブランク周辺部をアウタブランクホルダがパンチ
   及びロアブランクホルダの両方に押え付けて、シワ抑え
   力を増大変化させることにより全体形状深さを絞り加工
   し、 その状態でインナダイを下型に対し下降させて細部形状
   出し成形を行うようにしたことを特徴とする深絞り成形
   方法。
2. （２）インナラムに取付けられたインナダイ及びアウタ
   スライドに取付けられたアウタブランクホルダとが下型
   に対して平行方向に相対移動可能に構成された上型と、 ボルスタに取付けられたパンチ及び前記ボルスタ上にク
   ッションピンの圧力により突出されたロアブランクホル
   ダとを備えた下型とからなり、ブランクの周辺部を前記
   アウタスライドの圧力によりアウタブランクホルダがロ
   アブランクホルダに押え付けた状態で、ブランク中央部
   全体を絞り加工し、その状態から前記インナダイスの下
   型への接近によりブランク細部形状出し成形を行うもの
   としたことを特徴とする絞りプレス型。