JPH05104161A - 薄板のプレス成形方法 - Google Patents
薄板のプレス成形方法Info
- Publication number
- JPH05104161A JPH05104161A JP3261785A JP26178591A JPH05104161A JP H05104161 A JPH05104161 A JP H05104161A JP 3261785 A JP3261785 A JP 3261785A JP 26178591 A JP26178591 A JP 26178591A JP H05104161 A JPH05104161 A JP H05104161A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- curved surface
- peripheral
- spring back
- press
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 曲面を有する薄板のプレス成形において、プ
レス成形時におけるスプリングバック量を精度よく近似
し、高品質な成形品を得ることを目的とする。 【構成】 薄板の成形加工に際し、次のように設計され
た金型を用いる。すなわち、曲面上の任意の点Ｐにおけ
るプレス成形後のスプリングバック量をＺ、曲面全体に
おけるスプリングバック量をＺ1、周辺領域での局部的
スプリングバック量をＺ2とした場合、曲面中央領域で
はＺ＝Ｚ1で表現し、端部の影響があらわれる周辺領域
ではＺ＝Ｚ1＋Ｚ2で表現し、この時、 【数１】 ただし、ｔは周辺領域内のある点の、周辺領域と中央領
域の境界からの距離、ａ1，ｂ2〜ａk，ｂkは外周輪郭に
垂直な断面か、あるいは曲面中心を通る鉛直方向軸を含
む断面ごとに決まる実数定数で表される方法で、周辺領
域が中央領域となめらかに接するようにスプリングバッ
ク量を設定すること。
レス成形時におけるスプリングバック量を精度よく近似
し、高品質な成形品を得ることを目的とする。 【構成】 薄板の成形加工に際し、次のように設計され
た金型を用いる。すなわち、曲面上の任意の点Ｐにおけ
るプレス成形後のスプリングバック量をＺ、曲面全体に
おけるスプリングバック量をＺ1、周辺領域での局部的
スプリングバック量をＺ2とした場合、曲面中央領域で
はＺ＝Ｚ1で表現し、端部の影響があらわれる周辺領域
ではＺ＝Ｚ1＋Ｚ2で表現し、この時、 【数１】 ただし、ｔは周辺領域内のある点の、周辺領域と中央領
域の境界からの距離、ａ1，ｂ2〜ａk，ｂkは外周輪郭に
垂直な断面か、あるいは曲面中心を通る鉛直方向軸を含
む断面ごとに決まる実数定数で表される方法で、周辺領
域が中央領域となめらかに接するようにスプリングバッ
ク量を設定すること。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は薄板のプレス成形方法に
関するものである。
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、薄板のプレス成形品を得るための
加工用金型については、複雑な曲面を高精度で実現する
技術が要求されるようになってきた。これに伴い、プレ
ス成形時のスプリングバック量を事前に精度よく見込む
ことが求められている。しかし、曲面の曲率半径が従来
のそれより大きくなり平面に近づいた製品の場合、プレ
ス成形時のスプリングバック量の厳密な予測が困難であ
ることが多い、従来、曲面部とその周囲のフランジ部と
からなるプレス成形品を薄板から成形加工する場合は、
例えば、特開昭５４−２７３５９号公報に示されるよう
に、成形金型の曲面部の周辺領域では端部に行くにした
がってスプリングバック量が徐々に大きくなるように、
図５のような断面形状を有していた。
加工用金型については、複雑な曲面を高精度で実現する
技術が要求されるようになってきた。これに伴い、プレ
ス成形時のスプリングバック量を事前に精度よく見込む
ことが求められている。しかし、曲面の曲率半径が従来
のそれより大きくなり平面に近づいた製品の場合、プレ
ス成形時のスプリングバック量の厳密な予測が困難であ
ることが多い、従来、曲面部とその周囲のフランジ部と
からなるプレス成形品を薄板から成形加工する場合は、
例えば、特開昭５４−２７３５９号公報に示されるよう
に、成形金型の曲面部の周辺領域では端部に行くにした
がってスプリングバック量が徐々に大きくなるように、
図５のような断面形状を有していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では、周辺領域でのスプリングバック量を設定する
際に中央領域でのスプリングバック量を考慮しておら
ず、しかも、成形金型の周縁部でもスプリングバック量
の変化率は曲面中央部との境界１から端縁に達するまで
一定であり、また前記境界１における中央部と周縁部と
のつなぎ目が滑らかではないため、成形品自体に不連続
な部分が生じていた。そのため、端部に行くにしたがっ
てスプリングバック量の予測精度が悪くなるという問題
が生じていた。
方法では、周辺領域でのスプリングバック量を設定する
際に中央領域でのスプリングバック量を考慮しておら
ず、しかも、成形金型の周縁部でもスプリングバック量
の変化率は曲面中央部との境界１から端縁に達するまで
一定であり、また前記境界１における中央部と周縁部と
のつなぎ目が滑らかではないため、成形品自体に不連続
な部分が生じていた。そのため、端部に行くにしたがっ
てスプリングバック量の予測精度が悪くなるという問題
が生じていた。
【０００４】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、金型
設計につきスプリングバック量を、曲面全体に作用する
要素と周辺領域にのみ作用する要素とに分けて設定し、
周辺領域については端部に行くにしたがって、べき乗で
変化するように、また、周辺縁部と中央部とでなめらか
に接するような曲面設定とした。したがって、独自の曲
面設定を行うことにより精度のよい曲面製品を創出する
薄板のプレス成形方法を提供するものである。
設計につきスプリングバック量を、曲面全体に作用する
要素と周辺領域にのみ作用する要素とに分けて設定し、
周辺領域については端部に行くにしたがって、べき乗で
変化するように、また、周辺縁部と中央部とでなめらか
に接するような曲面設定とした。したがって、独自の曲
面設定を行うことにより精度のよい曲面製品を創出する
薄板のプレス成形方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、上記問題点を
解消するために、本発明は、プレス成形品の成形加工に
際し、下記のごとく設計された金型を用いるようにする
ものである。
解消するために、本発明は、プレス成形品の成形加工に
際し、下記のごとく設計された金型を用いるようにする
ものである。
【０００６】設計条件；曲面上の任意の点Ｐにおけるプ
レス成形後のスプリングバック量をＺ、曲面全体におけ
るスプリングバック量をＺ1、周辺縁部の局部的スプリ
ングバック量をＺ2とした場合、曲面中央部ではＺ＝Ｚ1
で表現し、端部の影響があらわれる周辺部では、Ｚ＝Ｚ
1＋Ｚ2で表現し、この時、
レス成形後のスプリングバック量をＺ、曲面全体におけ
るスプリングバック量をＺ1、周辺縁部の局部的スプリ
ングバック量をＺ2とした場合、曲面中央部ではＺ＝Ｚ1
で表現し、端部の影響があらわれる周辺部では、Ｚ＝Ｚ
1＋Ｚ2で表現し、この時、
【０００７】
【数２】
【０００８】ただし、ｔは周辺端部の影響があらわれる
領域と中央領域の境界からの距離、ａ1，ｂ1〜ａk，ｂk
は外周輪郭に垂直な断面か、あるいは曲面中心を通る鉛
直方向軸を含む断面ごとに決まる実数定数で表される方
法で、Ｚ2の領域はＺ1のみの領域となめらかに接するよ
うにスプリングバック量を設定すること。
領域と中央領域の境界からの距離、ａ1，ｂ1〜ａk，ｂk
は外周輪郭に垂直な断面か、あるいは曲面中心を通る鉛
直方向軸を含む断面ごとに決まる実数定数で表される方
法で、Ｚ2の領域はＺ1のみの領域となめらかに接するよ
うにスプリングバック量を設定すること。
【０００９】
【作用】上記したように、複雑な曲面を有する製品に対
して、全体にわたる一様なスプリングバック量を考慮す
るのみでなく、端部の影響があらわれる周辺領域では端
部から中央領域に近づくにつれて次第に減少変化する周
辺領域独自のスプリングバック量を考慮することにより
両領域の境界におけるつなぎ目での断絶をなくして、プ
レス成形品を所望の曲面で精度よく形成できるようにし
た。
して、全体にわたる一様なスプリングバック量を考慮す
るのみでなく、端部の影響があらわれる周辺領域では端
部から中央領域に近づくにつれて次第に減少変化する周
辺領域独自のスプリングバック量を考慮することにより
両領域の境界におけるつなぎ目での断絶をなくして、プ
レス成形品を所望の曲面で精度よく形成できるようにし
た。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図１〜図４
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
【００１１】図１において、２は薄板のプレス成形品
を、３はその曲面部を、４は側面フランジ部を示す。図
２はその成形金型の平面視状態を示し、５は周辺領域を
示し、同領域は独自で付加されるスプリングバック量を
考慮する必要のある領域である。６はこの領域５と曲面
の中央領域７との境界線であり、周辺領域内の点Ｐのｔ
は境界線６からの距離を示す。図２にみるように、曲面
中心Ｏを原点にとり、Ｘ軸，Ｙ軸を図のように設定し、
Ｘ軸Ｙ軸に垂直の方向（紙面に垂直の方向）をＺ軸にと
り、原点を通りＸＹ平面上でＸ軸に対し任意の角度θだ
け傾いた軸をＴ軸とすると、このＴ軸に沿う断面は図３
に示すようである。
を、３はその曲面部を、４は側面フランジ部を示す。図
２はその成形金型の平面視状態を示し、５は周辺領域を
示し、同領域は独自で付加されるスプリングバック量を
考慮する必要のある領域である。６はこの領域５と曲面
の中央領域７との境界線であり、周辺領域内の点Ｐのｔ
は境界線６からの距離を示す。図２にみるように、曲面
中心Ｏを原点にとり、Ｘ軸，Ｙ軸を図のように設定し、
Ｘ軸Ｙ軸に垂直の方向（紙面に垂直の方向）をＺ軸にと
り、原点を通りＸＹ平面上でＸ軸に対し任意の角度θだ
け傾いた軸をＴ軸とすると、このＴ軸に沿う断面は図３
に示すようである。
【００１２】金型曲面部の任意の点Ｐ（ｘ，ｙ）におけ
る製品面からのＺ軸方向の距離をＺとし、図３の右半分
におけるＺの変化を拡大して図４に示す。これらの値は
解析的に求められる。中央領域７については、Ｚ＝Ｚ1
＝ｆ1（ｘ，ｙ）なる多項式で一意的に表現し、周辺領
域５については、端部の影響があらわれるので、前記の
Ｚ1に次に示すＺ2の項（端部の影響項）を付加して、Ｚ
＝Ｚ1＋Ｚ2で、スプリングバック量を設定する。
る製品面からのＺ軸方向の距離をＺとし、図３の右半分
におけるＺの変化を拡大して図４に示す。これらの値は
解析的に求められる。中央領域７については、Ｚ＝Ｚ1
＝ｆ1（ｘ，ｙ）なる多項式で一意的に表現し、周辺領
域５については、端部の影響があらわれるので、前記の
Ｚ1に次に示すＺ2の項（端部の影響項）を付加して、Ｚ
＝Ｚ1＋Ｚ2で、スプリングバック量を設定する。
【００１３】
【数３】
【００１４】ただし、ｔは周辺領域内のある点の、周辺
領域と中央領域との境界からの距離、ａ1，ｂ1〜ａk，
ｂkは外周輪郭に垂直な断面か、あるいは曲面中心を通
るＺ軸を含む断面ごとに決まる実数定数であり、図の事
例では後者。
領域と中央領域との境界からの距離、ａ1，ｂ1〜ａk，
ｂkは外周輪郭に垂直な断面か、あるいは曲面中心を通
るＺ軸を含む断面ごとに決まる実数定数であり、図の事
例では後者。
【００１５】上記手法を、板厚０．２５mm，Ｘ軸方向長
さ６００mm、Ｙ軸方向長さ４５０mmの曲面を有する成形
品に適用した設計計算の結果を（表１）に示す。
さ６００mm、Ｙ軸方向長さ４５０mmの曲面を有する成形
品に適用した設計計算の結果を（表１）に示す。
【００１６】すなわち、この（表１）は、第（１）式に
おいてｋ＝１としたときの角度θでの、Ｚ2を考慮し始
める位置Ｌ（mm）と、ａ1，ｂ1の値と、端点でのＺ2の
スプリングバック量（mm）を具体的に示しており、いず
れも±０．０５mmの交差内に収まっている。
おいてｋ＝１としたときの角度θでの、Ｚ2を考慮し始
める位置Ｌ（mm）と、ａ1，ｂ1の値と、端点でのＺ2の
スプリングバック量（mm）を具体的に示しており、いず
れも±０．０５mmの交差内に収まっている。
【００１７】
【表１】
【００１８】なお、成形品の大きさが変わっても、相似
的にこの方式を適用することができる。
的にこの方式を適用することができる。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、プレス
成形された曲面製品を所望の曲面に製作でき、精度よい
成形品を得ることができる。
成形された曲面製品を所望の曲面に製作でき、精度よい
成形品を得ることができる。
【図１】本発明を適用したプレス成形品の斜視図
【図２】成形金型の平面図
【図３】成形金型のＴ軸を通る断面図
【図４】Ｚ，Ｚ1，Ｚ2の説明図
【図５】従来の成形金型の断面図
２ プレス成形品 ３ 曲面部、 ４ フランジ部、 ５ 曲面周辺部のスプリングバック量を考慮する領
域。 ６ 曲面中央領域７と周辺領域５との境界線
域。 ６ 曲面中央領域７と周辺領域５との境界線
Claims (1)
- 【請求項１】 曲面部とその周囲のフランジ部とからな
るプレス成形品を薄板から成形加工する際に、下記のご
とく設計された金型を用いるようにすることを特徴とす
る薄板のプレス成形方法。 金型設計条件；曲面上の任意の点Ｐにおけるプレス成形
後のスプリングバック量をＺ、曲面全体におけるスプリ
ングバック量をＺ1、周辺領域での局部的スプリングバ
ック量をＺ2とした場合、曲面中央領域ではＺ＝Ｚ1で表
現し、周辺領域ではＺ＝Ｚ1＋Ｚ2で表現し、 この時、 【数１】 ただし、ｔは周辺領域内におけるある点の、周辺領域と
中央領域との境界からの距離、ａ1，ｂ1〜ａk，ｂkは外
周輪郭に垂直な断面か、あるいは曲面中心を通る鉛直方
向軸を含む断面ごとに決まる実数定数で表される方法
で、周辺領域が中央領域となめらかに接するようにスプ
リングバック量を設定すること。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3261785A JPH05104161A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 薄板のプレス成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3261785A JPH05104161A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 薄板のプレス成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05104161A true JPH05104161A (ja) | 1993-04-27 |
Family
ID=17366675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3261785A Pending JPH05104161A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 薄板のプレス成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05104161A (ja) |
-
1991
- 1991-10-09 JP JP3261785A patent/JPH05104161A/ja active Pending
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