JPH0810863A - 絞りプレス成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶接ビード部の余盛のあるブランク材でも確
実にブランクホールドできるようにする。 【構成】 ダイ２の上面およびブランクホルダ４の下面
にピン集合体１３，２０を設けて、各ピン１６の先端が
共有する接平面をダイフェースおよびブランクホールド
面とする。ピン集合体１３，２０は、ウレタンゴム１５
を母体としてこれに複数のピン１６を密着するように配
置し、各ピン１６が独立して上下方向に動くことができ
るように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、絞りプレス成形装置に
関し、特に複数の板材をレーザ溶接等にて予め溶接接合
してなるブランク材を用いて成形するのに好適な絞りプ
レス成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】絞りプレス成形に際して、複数の板材を
予めレーザ溶接にて突き合わせ溶接等により溶接接合し
たものをブランク材として用いて成形を行うことがあ
る。この場合、溶接部には余盛を伴う溶接ビード部の発
生が不可避であるのに対し、その凸状の溶接ビード部を
存置させておくと絞りプレス成形時に良好な成形を行え
なくなる。特に、その溶接ビード部がブランクホルダに
よるホールド部に位置しているとブランク材を効果的に
加圧拘束することができなくなる。

【０００３】このようなことから、従来では溶接後のブ
ランク材の溶接部に研摩加工を施し、溶接ビード部の余
盛を除去して平坦に仕上げた上で例えば図６に示すよう
なプレス加工に供するようにしている。なお、図６では
研摩加工により溶接ビード部Ｂの余盛が除去されたのち
のブランク材Ｗをダイ５１とブランクホルダ５２とで加
圧拘束している状態を示している。

【０００４】また、他の対策としては、例えば図７に示
すように、ブランク材Ｗの溶接部に発生した溶接ビード
部Ｂを余盛ごと存置させる代わりに、ダイ５１およぶブ
ランクホルダ５２のうち溶接ビード部Ｂに対応する部分
にそれぞれ逃がし溝５３を形成することもある。

【０００５】なお、上記の溶接ビード部Ｂは、絞り成形
時のダイ穴側への材料の流入方向に対して平行もしくは
斜めになるように設定される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ブラン
ク材Ｗのそれぞれについて溶接ビード部Ｂの余盛を除去
していたのではその加工に多大な工数を要し、工数の増
加とコストアップを招くことになる。その一方、図７に
示すように逃がし溝５３を設けて溶接ビード部Ｂの影響
を回避しようとしても、その逃がし溝５３の部分ではし
わ押え力が作用しないために絞り成形時の条件が変化し
てその挙動が安定化せず、特に局部的なしわや面ひず
み、さらにはスプリングバックが発生して、成形品質の
向上が望めない。

【０００７】本発明は以上のような課題に着目してなさ
れたもので、特に溶接ビード部の余盛を存置させたまま
で成形を行っても十分なしわ押え力をブランク材に加え
ることができて、成形不良の発生のない成形品を成形で
きるようにした絞りプレス成形装置を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、ダイと、このダイと対向配置されて該ダイとの間に
ブランク材を加圧拘束してしわ押え力を付与するブラン
クホルダと、ブランクホルダと相対移動可能であって前
記加圧拘束されたブランク材をダイ側に絞り込むポンチ
とを備えた絞りプレス成形装置であって、前記ダイの上
面部およびブランクホルダの下面部に、それぞれに独立
して上下動可能に弾性支持された多数のピンを配設し
て、これらの多数のピンの先端面によりブランク材の加
圧面となるダイのダイフェースおよびブランクホルダの
ブランクホールド面をそれぞれに形成し、前記ダイフェ
ースおよびブランクホールド面を各ピンに対応する領域
ごとに個別に上下方向に変位可能に構成したことを特徴
としている。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の構成に加えて、各ピンの先端が球状に形成されている
ことを特徴としている。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の構成に加えて、各ピンが相互に密着す
るように配設されていることを特徴としている。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれかに記載の構成に加えて、多数のピンが、所定数
のピンを集約した複数のピン集合体により形成されてい
て、各ピン集合体分の複数のピンが共通するゴム系弾性
体にピン集合体ごとに個別に弾性支持されてユニット化
されていることを特徴としている。

【００１２】

【作用】請求項１に記載の構造によると、多数のピンの
先端面によって形成されるダイフェースおよびブランク
ホールド面が、各ピンに対応する領域ごとに個別に上下
方向に変位可能であることから、たとえブランク材に溶
接ビード部の余盛が残っていてもその溶接ビード部の凸
形状に応じてダイフェースおよびブランクホールド面が
上下方向に変位する。

【００１３】したがって、ブランク材に残っている溶接
ビード部を原因とする型かじり現象の発生やしわ押え力
のアンバランスを回避して、ブランク材を均等に加圧拘
束してしわ押え力を付与することができる。

【００１４】請求項２に記載の構造によると、多数のピ
ンの先端面が球状に形成されていることにより、溶接ビ
ード部がピンの先端を通過する際にこれを容易に許容し
て溶接ビード部の変形やかじり現象の発生を防ぐことに
なる。

【００１５】また、請求項３に記載の構造のように、各
ピンが相互に密着するように配設されていると、ピンの
密度が高くなり、ブランク材のうちしわ押え力が及ばな
い領域が著しく少なくなる。

【００１６】請求項４に記載の構造によると、所定数の
ピンがゴム系弾性体を母体として集約されてピン集合体
としてユニット化されていることから、複数のピン集合
体を組み合わせることによりダイフェースおよびブラン
クホールド面を形成することができる。

【００１７】

【実施例】図１〜図５は本発明の一実施例を示す図で、
図１に示す絞りプレス成形装置は、ボルスタ１に固定さ
れたダイ２と、このダイ２と対向するようにアウタスラ
イド３に固定されたブランクホルダ４、およびインナス
ライド５に固定されたポンチ６とから構成されている。

【００１８】前記ダイ２は、図２〜４に示すように、矩
形状のベースプレート７の上に同じく矩形状で且つ環状
のダイプレート８を重ね合わせてボルト９にて固定した
もので、これによって前記ポンチ６に対応するダイ穴１
０が形成されている。なお、ダイ穴１０の開口周縁部に
はアール面取部８ａが形成されている。

【００１９】前記ダイプレート８の四箇所には段部１１
を有する矩形状の窓部１２が形成されている一方、ベー
スプレート７のうち前記窓部１２に対応する部分にはそ
れぞれにピン集合体１３が設けられていて、このピン集
合体１３の上端部が前記窓部１２からダイプレート８の
上方に突出している。

【００２０】前記ピン集合体１３は、図５に示すよう
に、階段状のショルダー部１４が形成された矩形状のウ
レタンゴム１５を母体として、このウレタンゴム１５の
上面に先端が球状の多数のピン１６を互いに密着するよ
うに配設し、これらのピン１６をウレタンゴム１５の裏
面側からボルト１７にて締付固定したものである。そし
て、前記ベースプレート７のうちダイプレート８側の窓
部１２に対応する部分にそれぞれピン集合体１３を位置
決めした上で前記ベースプレート７の上にダイプレート
８をかぶせて、前記ベースプレート７とダイプレート８
とをボルト９にて締結することにより、窓部１２の段部
１１とウレタンゴム１５のショルダー部１４とが係合し
て各ピン集合体１３がベースプレート７とダイプレート
８との間に圧締固定されている。

【００２１】これにより、前記各ピン集合体１３を形成
しているピン１６の上端部が窓部１２からダイプレート
８の上面側に所定量だけ突出してダイフェースを形成し
ており、このダイフェースを形成している各ピン１６は
それぞれに独立して上下動可能となっている。

【００２２】ここで、前記ピン１６は図５に示すように
先端に半球状の球面１６ａが形成されているとともに、
ピン１６自体の高さとしては直径（例えば１０ｍｍ前
後）の２倍程度に設定されている。また、ピン１６自体
の材質としては耐摩耗性にすぐれたＳＫＤ１１等のダイ
ス鋼（Ｈ_RＣ６０程度のもの）が用いられ、表面処理と
してＶＣ（バナジウムカーバイト）コーティング処理が
施されている。さらに、ウレタンゴム１５のばね定数と
しては２０〜３０ｋｇ／ｍｍ程度、また初期圧としては
５ｍｍ撓み程度に設定されている。

【００２３】一方、前記ブランクホルダ４も、ベースプ
レート１８とホルダプレート１９および複数のピン集合
体２０より構成されている点で前記ダイ２と基本的に同
じ構成であって、ダイ２側のピン集合体１３と対向する
位置に該ダイ２側のピン集合体１３と同じ構造のピン集
合体２０が配置されている。そして、ブランクホルダ４
側のピン集合体２０の先端面によりブランクホルダ２０
のブランクホールド面が形成されている。

【００２４】したがって、以上のように構成された絞り
プレス成形装置によれば、従来と同様に、ダイ２上に投
入されたブランク材Ｗの周縁部を該ダイ２とブランクホ
ルダ４とで加圧拘束して所定のしわ押え力を付与した状
態で、ポンチ６によりブランク材Ｗをダイ２のダイ穴１
０側に絞り込むことにより成形が行われる。なお、ここ
で使用されるブランク材Ｗは図７に示したように複数の
板材を溶接接合したタイプのものである。

【００２５】そして、ダイ２側のピン集合体１３の各ピ
ン１６の頂部が共有する接平面がダイ２のダイフェース
として機能し、同様にブランクホルダ４側のピン集合体
２０の各ピン１６の頂部が共有する接平面がブランクホ
ルダ４のブランクホールド面として機能し、これらダイ
フェースおよびブランクホールド面はブランク材Ｗを加
圧拘束しつつも、ポンチ６の下降に伴う材料のダイ穴１
０側への流入を許容する。

【００２６】その際、ブランク材Ｗのうち前記ダイフェ
ースとブランクホールド面とで加圧拘束される部分に溶
接ビード部Ｂの余盛があったとしても、各ピン１６がそ
れぞれに独立して上下動可能であって、実質的にダイフ
ェースおよびブランクホールド面が各ピン１６の領域ご
とに個別に変位可能であることから、その溶接ビード部
Ｂの凸形状にあわせて該当する部分のピン１６がウレタ
ンゴム１５の弾性力に抗して上下動することにより、溶
接ビード部Ｂはダイ穴１０側への材料の引き込みに伴っ
て該当するピン１６をスムーズに通過することができ
る。

【００２７】しかも、各ピン１６がブランク材Ｗに対し
て球面１６ａで点接触となっているために、溶接ビード
部Ｂがピン１６との間でかじり現象や引っ掛かりを生じ
ることがなく、前述したように溶接ビード部Ｂの余盛を
有するブランク材Ｗであってもダイ穴１０側への材料の
スムーズな流入を許容しながらブランク材Ｗを均等に加
圧拘束することができる。

【００２８】したがって、本実施例によれば、ブランク
材Ｗに溶接ビード部Ｂの余盛があったとしても成形品質
の安定した成形品を得ることができる。

【００２９】ここで、前記実施例では、所定本数のピン
１６を集約しウレタンゴム１５を母体としてピン集合体
１３，２０としてユニット化しているが、必ずしもユニ
ット化する必要はない。ただし、取扱い容易性ならびに
組付作業性の面ではユニット化した方が有利である。ま
た、各ピン集合体１３，２０のピン１６は必ずしも相互
に密着している必要はないが、しわ押え力が及ばない領
域を極力少なくするためにはピン１６同士を相互に密着
させてピン同士の密度を高めるのが望ましい。

【００３０】なお、本発明は、板厚の異なる板材をレー
ザ溶接にて溶接接合したいわゆる差厚鋼板のプレス成形
にも適用することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載の発明によ
れば、ブランク材の溶接ビード部の余盛を存置させたま
まで成形を行っても、ダイフェースおよびブランクホー
ルド面が上下方向に変位してその溶接ビード部の凸形状
に追従できることから、溶接ビード部の有無にかかわら
ず均等にかつ安定的にブランク材を加圧拘束することが
できる。その結果、しわや面ひずみ、あるいはスプリン
グバック等の成形欠陥の発生がなく成形品質が向上する
ほか、溶接ビード部除去のための工数を削減できる。

【００３２】また、各ピンの先端を球状に形成した請求
項２に記載の発明によれば、上記の効果に加えて、ピン
と溶接ビード部との引っ掛かりやかじり現象をより確実
に防止できる利点があるほか、各ピンを相互に密着させ
た請求項３に記載の発明によれば、しわ押え力が及ばな
い領域をより少なくできる利点がある。

【００３３】さらに、所定本数のピンを集約しゴム系弾
性体を母体としてピン集合体としてユニット化した請求
項４に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同
様の効果に加えて、多数のピンの取扱い容易性および組
付作業性の上で有利となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面説明図。

【図２】図１に示すダイの平面図。

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図。

【図５】図４の拡大図。

【図６】従来の絞りプレス成形装置の一例を示す要部断
面図。

【図７】従来の絞りプレス成形装置の他の例を示す要部
断面図。

【符号の説明】

２…ダイ ４…ブランクホルダ ６…ポンチ ８…ダイプレート １０…ダイ穴 １３…ピン集合体 １５…ウレタンゴム １６…ピン １６ａ…球面 １９…ホルダプレート ２０…ピン集合体 Ｗ…ブランク材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイと、このダイと対向配置されて該ダ
   イとの間にブランク材を加圧拘束してしわ押え力を付与
   するブランクホルダと、ブランクホルダと相対移動可能
   であって前記加圧拘束されたブランク材をダイ側に絞り
   込むポンチとを備えた絞りプレス成形装置であって、 前記ダイの上面部およびブランクホルダの下面部に、そ
   れぞれに独立して上下動可能に弾性支持された多数のピ
   ンを配設して、これらの多数のピンの先端面によりブラ
   ンク材の加圧面となるダイのダイフェースおよびブラン
   クホルダのブランクホールド面をそれぞれに形成し、 前記ダイフェースおよびブランクホールド面を各ピンに
   対応する領域ごとに個別に上下方向に変位可能に構成し
   たことを特徴とする絞りプレス成形装置。
2. 【請求項２】 各ピンの先端が球状に形成されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の絞りプレス成形装置。
3. 【請求項３】 各ピンが相互に密着するように配設され
   ていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
   絞りプレス成形装置。
4. 【請求項４】 多数のピンは、所定数のピンを集約した
   複数のピン集合体により形成されていて、各ピン集合体
   分の複数のピンが共通するゴム系弾性体にピン集合体ご
   とに個別に弾性支持されてユニット化されていることを
   特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の絞り
   プレス成形装置。