JPH04270014A - プレス金型 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は素材から、一部に角形凹
部を有する曲面形状の製品をプレス加工により形成する
ためのプレス金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車車体外板の給油口部分等には曲面
形状を有するパネル２０（図２（ａ））の一部に角形の
凹部１０（図２（ｂ）拡大図参照）を設けたプレス成形
品が使用される。この角形凹部１０は、外板曲面をプレ
ス加工で成形する際に上型の一部に設けた凸部と固定ポ
ンチに設けた凹部とにより同時に絞り加工により成形さ
れる。

【０００３】しかし、固定ポンチにこのような凹部が存
在すると、成形初期において固定ポンチと素材が接触し
て素材が固定ポンチの曲面形状にならって変形する際に
この部分では可動ポンチと素材が接触しないため、素材
の他の部分の曲面（一般面）と同一形状に変形させる力
が働かず、他の部分と不連続な変形を生じ、凹部コーナ
ー付近に初期シワが発生する。このシワはその後上型と
素材とが接触して成形が完了した後も残り、製品の品質
上の問題を生じる。

【０００４】特公昭６３−５８６５１号公報に開示され
たプレス金型は上記問題を解決せんとしたもので固定ポ
ンチの角形凹部成形部に可動ポンチを設けることにより
初期シワの発生を防止している。図３及び図４は上記特
公昭６３−５８６５１号公報の可動ポンチの作用を示す
図である。図３及び図４は角形凹部１０拡大図（図２（
ｂ））のＩＩＩ　−ＩＩＩ　線に相当する断面を示して
おり、１は上型、１ａは上型に設けられた、平坦な頂面
１ｂを有する角形凹部１０成形用凸部、３は素材、４は
固定ポンチ、５は固定ポンチ４に設けた凹部４ｂ内を上
下に摺動可能に設けられた可動ポンチである。可動ポン
チ５の上面５ａは固定ポンチ４の上面（一般面）の一部
をなす曲面状に形成されている。また、６は可動ポンチ
５を上方に向けて弾性的に押圧付勢するスプリングであ
る。また図示していないが固定ポンチ４の周囲には上型
１との間に素材を挟持するブランクホルダが設けられて
いる。ブランクホルダは素材を上型１との間に固定した
まま上型と共に下降動作を行う。

【０００５】図３は成形初期の状態を示し、上型１とブ
ランクホルダにより下降した素材３が固定ポンチ４に押
しつけられ、固定ポンチ４上面の一般面にならって変形
した状態を示す。この状態では上型１はまだ素材と接触
していない。図３からわかるように、この状態では可動
型５が素材３を下側から押圧するため、角形凹部成形部
分においても素材は一般面と同一の変形を生じている。 このため、角形凹部成形部分で素材が不連続に変形を生
じず成形初期のシワが生じない。図４は上型１が更に下
降して成形が完了した状態を示す。この状態では可動ポ
ンチ５は、素材３を挟んで上型１により押し下げられる
ため、素材３は上型１の凸部１ａと固定ポンチの凹部４
ｂ周囲に設けられた型４ａとにより角形凹形状に絞り加
工される。上記のように特公昭６３−５８６５１号公報
の金型を使用することにより成形初期のシワ発生の問題
が防止される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記特公昭６
３−５８６５１号公報の金型を使用した場合別の問題が
生じることがある。すなわち、上記金型は成形後期には
、上型１の凸部１ａに押されて固定型４の凹部４ｂ内に
下降するが、前述のように可動ポンチ５の上面５ａは一
般面の一部を成す曲面上に形成されているのに対し、上
型１の凸部１ａの頂面１ｂは平面状に形成されている。 このため、可動ポンチ５に加わる上型１の押圧力が垂直
に作用しない場合があり、可動ポンチ５に水平方向の分
力が加わる場合がある。また、可動ポンチ５は上型１と
の間に素材３を挟んだまま押し下げられるが、このとき
素材３は角形凹部１０の形に変形するため、可動ポンチ
５と素材が接触している部分でも材料の流動が生じる。 従って可動ポンチ５にはこの材料の流動による力が加わ
るため、上述の上型１により加わる力とともに大きな水
平方向の力が加わる場合がある。

【０００７】可動ポンチ５にこのような大きな水平方向
の力が加わると、可動ポンチ５と固定ポンチ４との摺動
面７には大きな荷重が発生し、この部分でかじりや作動
不良を生じたり損傷が生じて金型が使用不能になる等の
問題が生じることがある。この問題は、角形凹部の形状
変更等により回避することは困難であるため、可動ポン
チ５を使用する上で大きな問題となっていた。本発明は
上記問題を解決して可動ポンチを設けた場合でも摺動面
にかじり等の生じる恐れのないプレス金型を提供するこ
とを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、平板状
の素材を、一部に角形凹部を設けた曲面形状に成形する
ための上型と固定ポンチとを備え、該固定ポンチの前記
角形凹部成形部分に該固定ポンチ上面と同一曲面を形成
する上下動可能な可動ポンチを設け、上型に設けた凸部
で前記素材と前記可動ポンチとを押し下げて前記角形凹
部を形成するプレス金型において、前記上型下降時に、
上型と素材の肉厚より厚い所定距離を保持しながら前記
可動ポンチを下降させる手段を設けたことを特徴とする
プレス金型が提供される。

【０００９】

【作用】可動ポンチの一般面を形成する曲面に押圧力が
働かないため、可動ポンチには上型の押圧力の水平方向
分力が作用しない。また、可動ポンチは上型と素材肉厚
より大きい距離を保って下降するため、可動ポンチ下降
時には素材と可動ポンチとが接触しておらず、素材の流
動による力が可動ポンチに作用しない。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の実施例を示す断面図であり、
図３、図４と同様に図２（ｂ）の成形品の角形凹部１０
断面ＩＩＩ　−ＩＩＩ　に相当する金型断面で表してい
る。図１において図３のものと同じ参照符号は図３と同
一の部材を示す。図において可動ポンチ１５は、従来の
ものと同様上面１５ａが固定ポンチ４の一般面の一部を
なす曲面状に形成されているが、その一部は可動ポンチ
１５の軸線に垂直な平坦面１５ｂをなすように加工され
ている。平坦面１５ｂは図２（ｂ）の角形凹部１０内に
形成される孔部８に相当する位置に形成される。孔部８
はパネル２０を車体に組付けた後給油孔として使用され
るものであり、従来はプレス成形後打ち抜きを行ってい
たが、本実施例では、プレス加工前に素材１３上に予め
形成しておく。

【００１１】また、本実施例では上型１の角形凹部１０
成形用凸部１１ａ部分の前記可動ポンチ平坦面１５ｂと
対向する位置には柱状の先行部材１２が図示しないボル
ト等によって固定されている。先行部材１２の先端１２
ａは可動ポンチ平坦面と合致する平面形状に形成されて
おり、先行部材１２が上型１と共に下降すると素材１３
の孔部８を通過して可動ポンチ１５の平坦面１５ｂと当
接するようになっている。また先行部材１２の上型凸部
１１ａからの突出高さは上型１下降時に先端面１２ａと
可動ポンチ１５平坦面１５ｂとが当接した状態で可動ポ
ンチ４の自由面と上型凸部１１ａとの距離Ｌが素材１３
の板厚より大きくなるように設定されている。本実施例
では先行部材１２の高さは上記距離Ｌが３〜４ｍｍ程度
となるように設定されている。

【００１２】従って、素材１３の成形時可動ポンチ１５
は先行部材１２に押動され、上記凸部１１ａが素材１３
と接触する前に下降を開始する。次に本実施例の可動ポ
ンチ１５の作用について説明する。素材１３がブランク
ホルダにセットされ上型１と共に下降すると素材１３は
最初に固定ポンチ４と接触し、固定ポンチ４上面の一般
面にならって変形する。この状態では可動ポンチ１５は
スプリング６により下側から素材を押圧しているため、
図３に示した従来例と同様、素材１３は一般面と同一の
変形を生じ、角形凹部成形部分に成形初期のシワが生じ
ない。

【００１３】更に、上型１が下降すると、前述のように
先行部材１２が上型凸部１１ａと素材１３とが接触する
前に可動ポンチ１５の平坦面１５ｂと接触して可動ポン
チ１５を下方に押動する。先行部材１２の先端面１２ａ
は可動ポンチ１５の平坦面１５ｂと合致する平坦面とさ
れているため、先行部材１２が可動ポンチ１５を押下げ
る力は垂直下向きにのみ働き、水平分力は生じない。更
に上型１が下降すると上型凸部１１ａが素材１３と接触
し、角形凹部１０の絞り加工が行なわれるが、可動ポン
チ１５は先行部材１２に押され、上型凸部と所定の間隔
Ｌを保ったまま下降し、素材１３とは接触することがな
い。従って絞り加工中の素材１３の流動により可動ポン
チ１５に水平方向の力が加わることはない。

【００１４】このため、可動ポンチ１５と固定ポンチ４
との間には大きな荷重が生じず、かじり、作動不良等が
発生しない。また従来はかじり等の作動不良が生じた場
合にも可動ポンチが下降位置で停止したままにならない
ように強力な力で可動ポンチを復帰させる必要があった
ため、可動ポンチ下側に配置する弾性体６（本実施例で
はスプリングを使用しているが、他にウレタン、ガスシ
リンダ、油圧シリンダ等を用いる場合がある）。が大型
になり大きな取付スペースを必要としたが、本実施例で
はかじりの問題が解決されたため、弾性体６は小型のも
のを使用できる。

【００１５】更に本実施例では、素材１３に予め孔８を
設けて置くようにしたことから、角形凹部１０の絞り加
工中に孔８が拡がり、伸びの大きな周縁部に材料が供給
されるためこの部分で加工中に割れが生じることを防止
できる効果もある。なお、本実施例では先行部材１２を
用いて可動ポンチ１５を押し下げているが、可動ポンチ
１５を下降させる手段は、上型１と素材１３とが接触す
る前に可動ポンチを下降開始させることのできるもので
あれば他の手段を用いることもできる。従って、例えば
本実施例のスプリング６の替わりに油圧シリンダ等を設
け、可動ポンチ１５を上型１の下降動作に同期して下降
させるようにすれば、素材１３に孔部８を設けることが
できない製品形状にも本発明を適用できる。

【００１６】

【発明の効果】本発明は可動ポンチを上型との接触に先
行して下降させる手段を設けたことにより、従来可動ポ
ンチを使用する上で問題となっていたかじりや作動不良
の問題を解決することを可能とする効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプレス金型の実施例の断面図である。

【図２】本発明のプレス金型により成形する製品形状例
を示す図である。

【図３】従来のプレス金型の作動状態を示す断面図であ
る。

【図４】従来のプレス金型の作動状態を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１…上型 １ａ…上型凸部（従来例） ３，１３…素材 ４…固定ポンチ ５…可動ポンチ ６…弾性体 ７…摺動面 ８…素材孔部 １１ａ…上型凸部（本発明） １２…先行部材 １５…可動ポンチ（本発明）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　平板状の素材を、一部に角形凹部を設
   けた曲面形状に、成形するための上型と固定ポンチとを
   備え、該固定ポンチの前記角形凹部成形部分に該固定ポ
   ンチ上面と同一曲面を形成する上下動可能な可動ポンチ
   を設け、上型に設けた凸部で前記素材と前記可動ポンチ
   とを押し下げて前記角形凹部を形成するプレス金型にお
   いて、前記上型下降時に、上型と素材の肉厚より厚い所
   定距離を保持しながら前記可動ポンチを下降させる手段
   を設けたことを特徴とするプレス金型。