JPH10258326A

JPH10258326A - プレス型

Info

Publication number: JPH10258326A
Application number: JP9062749A
Authority: JP
Inventors: Norio Suzuki; 規生鈴木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-03-17
Filing date: 1997-03-17
Publication date: 1998-09-29

Abstract

(57)【要約】【課題】製品面におけるショックラインの発生を押え
る。【解決手段】ダイＲ（ダイのしわ押え面と製品面とが
交わる部分に形成される円弧状断面部）の断面形状を、
以下のような変則半径を有するものとする。交差する２
つの稜線Ｌ₁ ，Ｌ₂ に内接する半径ｒ₁ の円弧の各接点
Ｐ₁ ，Ｐ₂ に、半径ｒ₂ （ｒ₂ ＝２ｒ₁ ）の円弧を描
く。そして、半径ｒ₂ の円弧同士を、半径ｒ ₃ （ｒ₃ ＝
1/2 ｒ₁ ）の円弧で連続的につなげる。この形状によ
り、ダイＲの始点から中央部に至る間の傾きの変化を小
さくし、素材の流入開始時に素材に加わるショックを減
少させる。そして、ショックラインの発生を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絞り加工による成
形不良を改善する為の、プレス型の形状に関する。

【０００２】

【従来の技術】プレス型による絞り加工の成形初期にお
いて、ブランクホルダにつかまれた素材に絞りポンチが
当り、素材に張力がかかった時、ダイＲ部（ダイのしわ
押え面と製品面とが交わる部分に形成される円弧状断面
部）の素材は、引張りおよび曲げによる板厚減少を受け
る。そして、板厚減少傷が成形後の製品面に線状のライ
ンとして残ったものを、ショックラインという。このシ
ョックラインがフェンダ、クォータ等の外板パネルに現
れると、その外観品質は著しく損なわれることになる。
そこで、従来よりショックラインの発生を抑えるための
対策として、ダイＲの増大（拡大）、ダイＲ部のし
わ押え面角度の増大、ショックラインを製品面外へ避
けるような絞りプロファイルの設定、等を行っている
（トヨタ自動車生産用語辞典より抜粋）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図５には、従来のプレ
ス型が下死点にあるときの、上型１、クッションリング
２、ポンチ３、素材４の様子（特にしわ押え面近辺の様
子）を示している。また、ここでは従来のダイＲ（符号
５で示す）およびそれによって成形が施された素材を実
線で、上記対策（ダイＲの増大）を施した場合のダイ
Ｒ（符号６で示す）およびそれによって成形が施された
素材を点線で示している。図示のごとく、ダイＲを増大
した場合の管理面Ａは、ダイＲを増大しない場合の管理
面Ｂに比べて狭くなる。したがって、対策は、素材流
入のコントロール性を悪化させるという欠点がある。ま
た、対策は、ダイＲの設定によってはしわ押え面がダ
イＲの範囲に侵食され、傾斜面が十分に設置できないと
いう問題がある。さらに対策では、歩留や成形性の悪
化を招くという欠点がある。なお、図５中符号Ｃで示さ
れる範囲は、しわ押え面を示している。

【０００４】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、製品面におけるショッ
クラインの発生を押え、かつ、歩留や成形性の悪化を招
くことなく高品質のプレス製品を得ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為の
本発明に係るプレス型は、交差する２つの稜線に内接す
る円弧の各接点に、該円弧に比して曲率半径が大きくか
つ前記２つの稜線に別個に内接する弧を描き、該弧同士
を連続的につなげた断面形状を有するダイＲを設けたこ
とを特徴とする。

【０００６】本発明によると、ダイＲの始点である２つ
の稜線と円弧の接点において、ダイＲの曲率半径を前記
円弧よりも大きくすることにより、ダイＲにおいて、始
点から中央部に至る間の傾きの変化を、前記円弧に比べ
て小さくする。ダイＲにおいて、始点から中央部に至る
間は素材の塑性変形に係る部分であり、この部分の傾き
の変化を少なくすることにより、素材の流入開始時に素
材に加わるショックを減少させる。

【０００７】また、本発明においては、前記円弧の半径
をｒ₁ とし、前記弧を半径ｒ₁ より大径かつ前記２つの
稜線に別個に内接する半径ｒ₂ の円弧とし、該半径ｒ₂
の円弧同士を半径ｒ₁ より小径の半径ｒ₃ の円弧で連続
的につなげてなることが望ましい。

【０００８】すなわち、ダイＲの始点における半径をｒ
₂ （ｒ₂ ＞ｒ₁ ）とし、半径ｒ₂ の円弧同士を半径ｒ₃
（ｒ₃ ＜ｒ₁ ）の円弧で連続的につなげた断面形状のダ
イＲとすることによって、ダイＲの始点から中央部に至
る間の傾きの変化を、単一半径ｒ₁ の場合に比べて小さ
くする。そして、素材の流入開始時に素材に加わるショ
ックを減少させる。

【０００９】本発明においては、ｒ₂ ＝２ｒ₁ かつｒ₃
＝1/2 ｒ₁ とすることが好ましい。この構成により、素
材の塑性変形量の増加による不具合の発生と、ショック
ラインの抑制との最適のバランスを得る。

【００１０】さらに、クッションリングに前記ダイＲの
形状を転写することにより、ダイとクッションリングと
の隙間を一定に保ち、素材流入をコントロールするため
の管理面を確保する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。ここで、従来例と同一部分若
しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい
説明は省略する。

【００１２】素材に絞り加工を施す工程としては、まず
図３に示すように、上型１とクッションリング２とで素
材４をブランクする。次に、上型１およびクッションリ
ング２を下降させ、素材４をポンチ３に押し付ける。こ
の際、上型１およびクッションリング２のしわ押え面形
状、および、クッションピン８により調節されるクッシ
ョン圧により、素材４の流入量をコントロールする。そ
して、図４に示すように、上型１とポンチ３とで素材に
絞り加工を施し、素材４を製品形状へと成形する。前述
のごとく、ショックラインはプレス型による絞り加工の
成形初期（素材４をポンチ３に押し付けるとき）におい
て、上型１とクッションリング２とにブランクされた素
材４に張力がかかり、ダイＲ部の素材が引張りおよび曲
げによる板厚減少を受け、この板厚減少傷が成形後の製
品面に線状のラインとして残るものである。したがって
ショックラインは、素材４がポンチ３に接触して素材流
入が始まるときに、ダイＲの始点から発生する。

【００１３】よって、素材流入が始まる瞬間において、
ダイＲ部（特にダイＲ部の始点）から素材４に対して加
える衝撃を可能な限り小さくし、円滑に素材流入を行う
ことによって、ショックラインを抑制することができる
ことが解っている。

【００１４】ここで、本発明の実施の形態に係るプレス
型のダイＲ形状を、図１に基づき説明する。交差する２
つの稜線Ｌ₁ ，Ｌ₂ に内接する単一半径（半径ｒ₁ ）の
円弧を断面形状とする従来のダイＲ形状に対し、本実施
の形態に係るダイＲ形状は、ダイＲの始点から中央部に
至る間の傾きの変化を小さくした変則半径を有するもの
である。図１には、単一半径のダイＲ断面を粗い斜線
で、本実施の形態により形成されるダイＲ断面を、細か
い斜線で示している。

【００１５】本実施の形態に係るダイＲ形状を形成する
手法は、以下の通りである。まず、稜線Ｌ₁ ，Ｌ₂ に内
接する半径ｒ₁ の円弧の各接点Ｐ₁ ，Ｐ₂ に、２つの稜
線Ｌ ₁ ，Ｌ₂ に別個に内接する半径ｒ₂ （ｒ₂ ＞ｒ₁ ）
の円弧を描く。そして、半径ｒ₂ の円弧同士を半径ｒ₃
（ｒ₃ ＜ｒ₁ ）の円弧で連続的につなげる。図１の例で
は、ｒ₂ ＝２ｒ₁ かつｒ₃ ＝1/2 ｒ₁ に設定されてい
る。この値に設定することにより、素材の塑性変形量の
増加による不具合の発生と、ショックラインの抑制との
最適のバランスを得ることが可能となる。

【００１６】図１に示すように、単一半径のダイＲも変
則半径のダイＲも、ダイＲの始点はＰ₁ ，Ｐ₂ で同じで
ある。しかし、ダイＲの始点から中央部に至る間の傾き
の変化は、ｒ₂ ＝２ｒ₁ とした分だけ変則半径を有する
ダイＲの方が小さくなっている。そして、半径ｒ₂ の円
弧同士を半径ｒ₃ （ｒ₃ ＝1/2 ｒ₁ ）の円弧で連続的に
つなげることにより、ダイＲ形状を完成させている。

【００１７】本実施の形態に係るダイＲ形状によると、
ダイＲの始点における半径を増大させ、ダイＲの始点か
ら中央部に至る間の傾きの変化を小さくすることが可能
である。よって、素材の流入開始時において、ダイＲ部
の始点から素材４に対して加わるショックを減少させる
ことができる。また、ダイＲの始点の位置は単一半径の
ダイＲと同一であることから、管理面の減少を防ぐこと
ができる。よって、素材流入のコントロール性を悪化さ
せることなく、ショックラインの発生を効果的に押える
ことが可能となる。

【００１８】図２には、図４において円Ｄで囲まれた部
分を拡大している。図２に示すように、本実施の形態で
は、上記変則半径を有するダイＲ形状と合わせてクッシ
ョンリングに前記ダイＲの形状を、素材の厚さ等を考慮
しつつ転写することも可能である（図２中符号Ｅで示さ
れる部分）。そして、管理面をより広範囲に設け、素材
流入のコントロール性をさらに向上させることができ
る。この手法によって成形後の製品面へのショックライ
ンの流入を細かく制御することにより、より高品質のプ
レス製品を得ることが可能となる。

【００１９】尚、本実施の形態においては、２つの稜線
Ｌ₁ ，Ｌ₂ と半径ｒ₁ の円弧との接点Ｐ₁ ，Ｐ₂ におい
て、半径ｒ₂ ，ｒ₃ の円弧を組み合わせることによって
ダイＲ形状を形成したが、これに限定されることなく曲
率半径が変化する弧（例えば、インボリュート曲線等）
を組み合わせることによっても、同様の作用効果を有す
るダイＲ形状を得ることができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明はこのように構成したので、以下
のような効果を有する。まず、本発明の請求項１に係る
プレス型によると、ダイＲの始点から中央部に至る間の
傾きの変化を、単一半径を有する従来のダイＲ形状と比
べて小さくすることが可能となる。よって、素材の流入
開始時に素材に加わるショックを減少させ、ショックラ
インを抑制することが可能となる。また、ダイＲの始点
位置を単一半径のダイＲ形状の場合と同一位置としたま
ま、ダイＲの始点位置における曲率半径を、単一半径の
ダイＲ形状に比べ大きくするすることができるので、管
理面の減少による素材流入のコントロール性の悪化を防
ぐことができる。

【００２１】また、本発明の請求項２に係るプレス型で
は、始点における半径をｒ₂ （ｒ₂＞ｒ₁ ）とし、半径
ｒ₂ の円弧同士を半径ｒ₃ （ｒ₃ ＜ｒ₁ ）の円弧で連続
的につなげた断面形状のダイＲとすることによって、ダ
イＲの始点から中央部に至る間の傾きの変化を、単一半
径ｒ₁ の場合に比べて小さくすることが可能となる。よ
って、素材の流入開始時に素材に加わるショックを減少
させ、ショックラインを効果的に抑制することができ
る。

【００２２】また、本発明の請求項３に係るプレス型に
よると、ｒ₂ ＝２ｒ₁ かつｒ₃ ＝1/2 ｒ₁ とすることが
好ましい。そして、素材の塑性変形量の増加による不具
合の発生と、ショックラインの抑制との最適のバランス
を得ることにより、高品質のプレス製品を得ることが可
能となる。

【００２３】さらに、本発明の請求項４に係るプレス型
によると、クッションリングに前記ダイＲの形状を転写
することにより、ダイとクッションリングとの隙間を一
定に保ち、素材流入をコントロールするための管理面を
確保することができる。よって、素材流入のコントロー
ル性が向上し、成形後の製品面へのショックラインの流
入を細かく制御することができる。したがって、より高
品質のプレス製品を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るダイＲ形状を示す断
面摸式図である。

【図２】本発明の実施の形態に係るクッションリング形
状を示す断面摸式図である。

【図３】素材に絞り加工を施す際の第１工程におけるプ
レス型の概略断面図である。

【図４】素材に絞り加工を施す際の第２工程におけるプ
レス型の概略断面図である。

【図５】従来のプレス型において、上型が下死点にある
ときの、しわ押え面近辺の様子を示す断面図である。

【符号の説明】

１上型Ｌ₁ 稜線Ｌ₂ 稜線Ｐ₁ 接点Ｐ₂ 接点ｒ₁ 円弧の半径ｒ₂ 円弧の半径ｒ₃ 円弧の半径

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交差する２つの稜線に内接する円弧の各
接点に、該円弧に比して曲率半径が大きくかつ前記２つ
の稜線に別個に内接する弧を描き、該弧同士を連続的に
つなげた断面形状を有するダイＲを設けたことを特徴と
するプレス型。
【請求項２】前記円弧の半径をｒ₁ とし、前記弧を半
径ｒ₁ より大径かつ前記２つの稜線に別個に内接する半
径ｒ₂ の円弧とし、該半径ｒ₂ の円弧同士を半径ｒ₁ よ
り小径の半径ｒ₃ の円弧で連続的につなげてなることを
特徴とする請求項１記載のプレス型。
【請求項３】ｒ₂ ＝２ｒ₁ かつｒ₃ ＝1/2 ｒ₁ である
ことを特徴とする請求項２記載のプレス型。
【請求項４】クッションリングに前記ダイＲの形状を
転写してなることを特徴とする請求項１ないし３記載の
プレス型。