JPH064175B2

JPH064175B2 - プレス成形方法

Info

Publication number: JPH064175B2
Application number: JP60105596A
Authority: JP
Inventors: 篤信村田; 透新井; 正夫松居
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1985-05-17
Filing date: 1985-05-17
Publication date: 1994-01-19
Anticipated expiration: 2009-01-19
Also published as: JPS61266130A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は板材料を絞り成形するプレス成形方法に係り、
特にポンチ押込み行程が大きくなった場合にもしわを発
生せず且つわれを生じないようにすることが考慮された
プレス成形方法に関する。

〔背景技術及び解決すべき事項〕

成形用キヤビテイを形成したダイスへしわ押え板でブラ
ンクを押圧し、このブランクをポンチでキヤビテイ内へ
押込んで絞り成形するプレス成形方法では、しわ押え板
へ加える押え力は一般的に一定であって成形加工中に変
化させることはない。

このような一般的な絞り加工においては、しわ押え力が
不適当であると製品にわれやしわが発生して十分に深い
絞り成形を行うことができない。このため従来、各種の
しわ押え力によってわれ、しわを発生させない成形でき
る最大絞り深さが調べられている。

第５図にはこのような各種のしわ押え力で行った場合の
最大絞り深さ（ポンチ行程ｈ）の線図が示されている。
これらは図中の成形線ｄ₁からｄ₅で示されるようにしわ
押え力を一定にして成形した場合に、ブランクにわれが
発生する限界点を結んで得られる限界線Ｌ_B及びしわが
発生する限界点を結んで得られる限界線Ｌ_Wで示されて
いる。成形線ｄ₁及びｄ₂で示されるように、しわ押え力
Ｈが大きいとブランクにわれが発生して絞り加工の最大
深さを制限し、逆にしわ押え力Ｈが小さいと成形線ｄ₄
及びｄ₅で示される如くブランクにしわが発生して同様
に絞り加工の最大深さを制限する。

このわれ発生限界線Ｌ_Bとしわ発生限界線Ｌ_Wとの交点に
対応するしわ押え力Ｈ_cで絞り成形を行うポンチ行程ｈ
は最大（ｈ_c）となる。

ここで成形品に要求される絞り深さがｈ₁の場合には成
形可能なしわを押え力条件はＨ_cの上下のＨ_LからＨ_Mま
で採用可能である。しかし要求される絞り深さがｈ_cよ
りも大きい場合には成形不可能である。

この絞り深さを更に向上するためには型の修正やブラン
ク形状、寸法及び材料の変更を行う必要があり、このた
め型修正やブランクの形状変更を余儀なくされ、所望形
状のプレス成形品を得にくくなることもある。

また成形中にブランクを押し付ける力を変化させる方法
として、複数のブランク押付部を配置し、これに対応す
る位置のブランクの引込まれ量を検出し、良品と同じ引
込まれる量になるようにブランク押付部の押付け力を変
化させる装置が提案されている（特開昭５９−１５９２
２８号）。

しかしこの装置は安定した成形を行うためのものであ
り、積極的に絞り限界深さを拡張、向上させるものでは
なく、より大きな成形深さを要求された場合には前記と
同様に型修正やブランクの変更に伴う試験的プレス作業
が必要となる。

本発明は上記事実を考慮し、ポンチ押込み工程が大きく
なった場合にも、しわあるいはわれを発生させることな
くプレス成形することができるプレス成形方法を得るこ
とが目的である。

〔発明の概要及び作用〕

本発明に係るプレス成形方法では、成形用キヤビテイを
形成したタイスへしわ押え板でブランクを押圧し、この
ブランクをポンチで前記キヤビテイ内へ押込み絞り成形
するプレス成形方法であって、成形開始時におけるしわ
押え板のブランク押圧力をブランク押圧力一定時のわれ
発生限界線としわ発生限界線との交点に対応する押圧よ
りも高くし、成形中にこの押圧をポンチ押込量の増加と
共にわれ発生限界線に交わらない状態で減少させ、成形
終了時には前記交点に対応する押圧力よりも低くするこ
とを特徴としている。

成形中における押圧力の減少方法としては、第１図に成
形線ｄ₆で示される如く一定勾配で直線的に減少させた
り、成形線ｄ₇で示される如く減少割合を途中で変化さ
せて析線状にしたり、成形線ｄ₈で示される如く連続的
な曲線状に変化させたり、これらの直線と曲線を適当に
組合せて減少させることができる。

このように成形初期のしわ押え力を大きくし、ポンチ行
程の進行に伴ってしわ押え力を減少させると、成形中の
しわ押え力一定の条件で成形する場合のしわ発生限界値
に達してもしわ発生することがない。これは第２図に成
形線Ｃ₁〜Ｃ₄で示される如く、絞り加工の進行に従い、
しわ押え力Ｈを減少させると、しわ発見限界線Ｌ_WがＬ
_W1へと移動することが見出されたことによる。一方これ
に対してわれ発生限界線Ｌ_Bはしわ押え力の変化にも拘
わらず移動することがない。

このため第１図から明らかなように成形終期におけるし
わ押え力Ｈ_Fは成形初期のしわ押え力一定時のしわ発生
領域にないとい成形限界線が移動しないので、しわ押え
力Ｈ_FはＨ_C以下でないと効果がない。これに対して成形
初期のしわ押え力Ｈ_Sは成形初期から成形終期に向かっ
てしわ押え力を減少させることによって効果が期待でき
るものであるからＨ_SはＨ_Cよりも大きいことが必要であ
る。

また成形中のしわ押え力を減少させる過程において、第
２図の成形線Ｃ₁〜Ｃ₃の如くしわ押え力一定時のしわ発
生限界線Ｌ_W付近のしわ押え力が大きいほど、しわが発
生しないで成形できる深さは大きいので、しわ押え力は
われ発生限界線Ｌ_Bに接しない程度で大きくすることが
好ましい。

しわ押え力を減少させて絞り加工を行っている場合に
も、ある程度ポンチ行程が進むことの成形線が移動した
しわ発生限界線Ｌ_W1と交わればしわが発生することにな
るため、しわ押え力の減少割合を第２図の成形線Ｃ₆の
ように変更して、即ちしわ押え力の減少割合を少なくし
て減少させないで絞り加工を継続すること更に絞り深さ
を大きくすることができる。

一般的に成形品の形状は多種類のものがあり、この形状
に応じて絞り、張出し、曲げ等の変形が行われているの
で、これに対応して各変形部のしわ押え力を制御する。
成形品全体が絞り変形をしている場合には、ダイス及び
しわ押え板を各々一体としてしわ押え力を負荷し、これ
を制御する全体制御を行う。

一方成形品の少なくとも一部が絞り変形をしている場合
には、ダイスもしくはしわ押え板のどちらかの少なくと
も一部、或いは両者の少なくとも一部に作用するしわ押
え力を各々個別に負荷し、制御する部分制御を行う。し
かし成形品の一部が絞り変形している場合でも、他の部
位よりこの絞り変形の部分が重要視される場合には絞り
変形をしている部分が一部であってもしわ押え力全体を
一体で制御することもできる。

〔発明の実施例〕

（実施例１）第３図に示される如く成形用キヤビテイ１０が設けられ
たダイス１２へブランク１４を搭載し、このブランク１
４の周囲をしわ押板１６で押圧し、ポンチ１８でブラン
ク１４を押圧する。これによってポンチ１８はブランク
１４の中央部を成形用キヤビテイ１０内へ絞り成形させ
る。

ポンチ１８の直径が４０mm、肩半径８mm、成形用キヤビ
テイ１０の直径４２．５mm、肩半径８mmの円筒絞り型と
し、ブランク１４は板厚０．４mmの軟鋼板から切出して
プレス成形に用いた。

ブランク１４の直径は９０mmで、型との潤滑には洗浄防
錆油をブランク１４の表面に塗布してダイス１２上に載
置し、ポンチ１８は油圧力で駆動した。

各種のしわ押え力において成形中のしわ押え力一定の条
件で成形を行いわれ発生限界線Ｌ_B、しわ発生限界線Ｌ_W
を求めた。その交点におけるしわ押え力Ｈ_Cは３９０kg
であった。

次に成形中のしわ押え力がこのＨ_Cを横切りながら減少
するように、初期しわ押え力Ｈ_Sを１２００kgとし、ポ
ンチ１８によりブランク１４を成形用キヤビテイ１０内
へ押し込んだ。

ポンチスピード４mm/minとし、ポンチ１８の押込みと共
にしわ押え力Ｈを３６．７kg／mmの割合で直線的に減少
させた（第４図成形線Ｄ₁参照）。ポンチ行程が３０．
２mmになったときにフランジしわが発生したが２９．２
mmまでは発生せず、またわれも発生しないで成形ができ
た。

一方、比較のために成形中のしわ押え力を一定にして成
形した場合の最大成形深さｈ_Cは２７．０mmであり、従
って本実施例ではこれにより２．２mmだけ深い絞りが可
能となった。

すなわち、成形線Ｄ₁は、しわが発生する直前まで成形
すれば従来の成形法よりも、しわあるいはわれを発生さ
せることなくポンチ押込み行程を大きくできる顕著な効
果を奏することを示すものである。

（実施例２）前記実施例１と同じ型、ブランク、潤滑及びポンチスピ
ードを用い、初期しわ押え力Ｈ_S及びしわ押え力Ｈの減
少割合も同じとし、成形途中で減少割合を変化させて絞
り成形した。

しわ押え力一定時のしわ発生限界線Ｌ_Wを通過した後、
しわが発生する以前、即ちポンチ押込量ｈが２６mm、し
わ押え力Ｈが２４７kgになった時点でそのまましわ押え
力を減少させたときに発生するしわの限界点（第４図成
形線Ｄ₁の先端部黒丸部分）とわれ発生限界線Ｌ_Bを避け
るように、即ちしわ押え力Ｈを一定に保持し絞り加工を
行ったところ（成形線Ｄ₂参照）、ポンチ行程が３７mm
においてもわれ、しわは発生せず、しわ押え力が一定の
場合に比べて１０mmだけ多い絞りが可能となった。

（実施例３）前記実施例と同じ型、ブランク、潤滑及びポンチ押込み
スピードを用いた。初期しわ押え力Ｈ_Sも同じとし、し
わ押え力Ｈを初期のままでポンチ押込量を１４mmまで成
形し、その後われ限界線に沿って曲線に減少させた（第
４図成形線Ｄ₃参照）。

この結果絞り深さ３７mmまではわれ、しわが発生するこ
とはなく、しわ押え力が一定の場合に比べて１０mmだけ
大きな絞り深さが可能となった。

（実施例４）実施例１と同じ型、ブランク、潤滑及びポンチスピード
を用い、初期しわ押え力Ｈ_Sを５５０kg、ポンチ押込量
ｈを１９mmまで一定のしわ押え力とし、その後実施例３
と同じ変化パターンで成形した（第４図成形線Ｄ₄参
照）。

前記実施例と同様に絞り深さが３７mmまでわれ、しわを
発生させることなく成形が可能であり、初期しわ押え力
ＨがＨ_Cに近い比較的小さな値でも限界成形深さを著し
く向上することができた。

（比較例）実施例１と同じ型、ブランク、潤滑及びポンチ押込みス
ピードを用い、しわ押え力Ｈ_SをＨ_Cよりも小さな３７０
kgとしポンチを押込むと共に１６kg／mmの割合でしわ押
え力Ｈを減少させた（第４図成形線Ｄ₅参照）。

この場合にはポンチ押込量が１６mmになるとしわが発生
し、１５mmまでわれ、しわを発生させないで成形するこ
とができたが、しわ押え力をＨ_Cの値で成形中一定にし
て成形したときのポンチ押込量を２７mmよりも大きくす
ることができず、良好な結果は得られなかった。

〔発明の効果〕

以上説明した如く本発明に係るプレス成形方法は、成形
開始時におけるしわ押え板のブランク押圧力をブランク
押圧力一定時のわれ発生限界線としわ発生限界線との交
点に対応する押圧力よりも高くし、成形中にこの押圧力
をポンチ押込量の増加と共にわれ発生限界線に交わらな
い状態で減少させ、成形終了時には前記交点に対応する
押圧力よりも低くすることを特徴としているので、成形
中に単にしわ押え力を減少させるだけではなく、ブラン
ク押圧力を、ブランク押圧力一定時のわれ発生限界線と
しわ発生限界線との交点に対応する押圧よりも高くし、
成形中にこの押圧力をポンチ押込量の増加と共にわれ発
生限界線に交われない状態で減少させ、成形終了時には
前記交点に対応する押圧力より低くすることによって、
ポンチ押込み工程が大きくなった場合にも、しわあるい
はわれを発生させることなくプレス成形することができ
る優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は本発明を説明するためのポンチ行程に対す
るしわ押え力の線図、第３図は第１実施例に用いた成形
型の断面図、第４図は本発明の実施例によるポンチ行程
に対するしわ押え力を示す線図、第５図は従来のプレス
成形におれるポンチ行程に対するしわ押え力の線図であ
る。１０・・・成形用キヤビテイ、１２・・・ダイス、１４・・・ブランク、１６・・・しわ押え板、１８・・・ポンチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭60−9526（ＪＰ，Ａ) 実公昭44−12781（ＪＰ，Ｙ１)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成形用キヤビテイを形成したダイスへしわ
押え板でブランクを押圧し、このブランクをポンチで前
記キヤビテイ内へ押込み絞り成形するプレス成形方法で
あって、成形開始時におけるしわ押え板のブランク押圧
力をブランク押圧力一定時のわれ発生限界線としわ発生
限界線との交点に対応する押圧力よりも高くし、成形中
にこの押圧力をポンチ押込量の増加と共にわれ発生限界
線に交わらない状態で減少させ、成形終了時には前記交
点に対応する押圧力よりも低くすることを特徴としたプ
レス成形方法。
【請求項２】前記成形中の押圧力減少は、ブランク押圧
力一定時のしわ発生限界線を通過した後、減少割合を小
さく又は減少させずに成形することを特徴とした前記特
許請求の範囲第（１）項に記載のプレス成形方法。