JPH11347642A - プレス成形用金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、コーナ部付近の絞り高さを低減す
ることにより、絞り成形性を確保しながら材料の歩留ま
りを向上させ、製造コストを低減させることが可能なプ
レス成形用金型装置を提供することにある。 【解決手段】 本発明では、絞りビード６が設けられた
絞り型１によってブランク３を成形するプレス成形用金
型装置において、絞り型１の表面側に位置し、底面４ａ
に高低差があるダイフェース４の高さを製品形状と同等
に形成するとともに、曲率の方向が変化するダイフェー
ス４の形状変化部９を、絞りビード６の端部と製品端部
１０との間Ｌに設定している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレス成形時にお
いてブランク（材料）に可変的な張力が発生するプレス
成形用金型装置に関するもので、特に自動車車体のルー
フやフードのアウタパネル等において、絞り成形性を確
保しながら材料の歩留まりを向上させるのに有効となる
金型装置である。

【０００２】

【従来の技術】自動車用ルーフパネル等のプレス成形品
は、一般的に、図７に示すようなプレス成形用金型装置
６１を用いたプレス成形工程を経て製造される。この金
型装置６１は、ブランク（材料）６２を押圧保持するブ
ランクホルダ金型６３および対向型のダイス金型６４
と、ブランク６２を成形するポンチ金型６５とを備えて
おり、これらブランクホルダ金型６３、ダイス金型６４
およびポンチ金型６５によって絞り型を構成している。
なお、ブランクホルダ金型６３およびダイス金型６４の
ブランクホルダ部６６には、凸側絞りビード６７および
凹側絞りビード６８のいずれか一方が設けられており、
これら絞りビード６７，６８を通過する際のブランク６
２に張力を付加し、肉余りを低減させることにより面ひ
ずみの発生を抑えている。このような金型装置６１を用
いて、図１１に示すような自動車用ルーフパネル７１を
製造するには、図７（ａ）に示す如く、先ずブランク６
２をブランクホルダ金型６３およびポンチ金型６５の上
面に載置してセットする。次いで、図７（ｂ）に示す如
く、ダイス金型６４を押し下げて、ブランクホルダ金型
６３およびダイス金型６４のブランクホルダ部６６でブ
ランク６２を押圧保持する。この状態で、図７（ｃ）に
示す如く、ブランクホルダ金型６３およびダイス金型６
４を下降させて、ポンチ金型６５によりブランク６２を
加圧して絞り成形を行う。しかる後、図７（ｄ）に示す
如く、ダイス金型６４を上方へ移動させてブランクホル
ダ金型６３およびポンチ金型６５から離型し、荷重を除
いてブランク６２を金型装置６１から取り出せば、図１
１に示すような自動車用ルーフパネル７１の製品が得ら
れ、プレス成形工程は終了する。

【０００３】ところで、図８に示す如く、全体が凸形状
で、底面５１ａに高低差ｈがあり、曲率の方向が変化す
る部分（以後、形状変化部という）５１ｂの付近にコー
ナ部５１ｃを有する形状のプレス成形品５１を成形する
場合、従来においては、図９に示すような表面形状の絞
り型５２を用いるのが一般的である。この絞り型５２で
は、表面側に位置するダイフェース５３の周囲のブラン
クホルダ部５３ａに絞りビード５４が設けられていると
ともに、成形時のしわや破断等の不具合を防ぐため、コ
ーナ部５３ｂの付近での余肉５５の絞り高さＨを増やし
てダイフェース５３の形状変化部５３ｃの曲率半径を大
きく形成し、ブランクホールド時にダイフェース５３と
材料のブランク５６とが均一に接触するようにしている
（図７参照）。なお、ダイフェース５３の余肉５５で囲
まれた部分は凸形の製品形状部５３ｄとなっている。ま
た、図１０および図１１に示す如く、ルーフパネル７１
の絞り型７２も、同様に、ダイフェース７３の周囲のブ
ランクホルダ部７３ａに絞りビード７４が設けられてい
るとともに、成形時のしわや破断等の不具合を防ぐた
め、コーナ部７３ｂの付近での余肉７５の絞り高さＨを
増やしてダイフェース７３の形状変化部７３ｃの曲率半
径を大きく形成し、ブランクホールド時にダイフェース
７３と材料とが均一に接触するようにしている。そし
て、ダイフェース７３の余肉７５で囲まれた部分は凸形
の製品形状部７３ｄとなっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
絞り型５２では、プレス成形品５１を成形する場合、成
形前後のブランク５６ａ，５６ｂの形状を示す図１２で
明かなように、ダイフェース５３の余肉５５の絞り高さ
Ｈを増やした分だけブランク５６が余分に必要となるの
で、使用するブランク５６のサイズが大きくなり、材料
の歩留まりが低下して、製造コストが嵩むという不具合
を有していた。なお、図１２中の斜線部分は余肉の絞り
高さ分、材料が余分に必要となる領域を示している。ま
た、ダイフェース５３の形状変化部５３ｃの曲率半径が
大きいので、図１２の矢印ａ方向へ材料が流入しやすく
なり、製品面内に材料が過剰になる肉余りが生じてしま
い、これによる製品しわや面ひずみ等の成形性の不具合
を具備している。この不具合に対して従来の絞り型５２
では、余肉５５を通過させることで材料に張力を与え、
肉余りを消去している。一方、従来の絞り型７２で成形
したルーフパネル７１は、図１１に示す如く、余肉７５
を高さ方向へ成形する分、材料が余分に必要となり、上
記と同様の不具合を有していた。図１１において、太線
内のＤ斜線部分は材料が余分に必要となる領域、太線外
のＥ斜線部分は材料が不要となる領域を示している。

【０００５】本発明はこのような実状に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、コーナ部付近の絞り高さを
低減することにより、絞り成形性を確保しながら材料の
歩留まりを向上させ、製造コストを低減させることが可
能なプレス成形用金型装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記従来技術の有する課
題を解決するために、本発明においては、絞りビードが
設けられた絞り型によって材料を成形するプレス成形用
金型装置において、前記絞り型の表面側に位置し、底面
に高低差があるダイフェースの高さを製品形状と同等に
形成するとともに、曲率の方向が変化するダイフェース
の形状変化部を、前記絞りビードの端部と製品の端部と
の間に設定している。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。

【０００８】図１〜図３は本発明に係るプレス成形用金
型装置の実施の形態を示している。図において、１は自
動車車体のルーフやフードのアウタパネル等のプレス成
形工程に使用されるプレス成形用金型装置の絞り型であ
る。この絞り型１は、全体が上方へ突出した凸形状に形
成されており、底面２ａに高低差があって、曲率の方向
が変化する形状変化部２ｂの付近にコーナ部２ｃを有す
るプレス成形品２を絞り成形する場合に用いられてい
る。しかも、本実施の形態の絞り型１は、後述するダイ
フェースの形状変化部を、できる限り製品形状の端部ま
で寄せてコーナ部付近の余肉の絞り高さを低減させるこ
とにより、材料の流入量が多い部分の絞り高さを抑える
構造となっている。

【０００９】このため、上記絞り型１は、表面側に位置
してブランク（材料）３をプレス成形品２の製品形状に
成形するダイフェース４を備えている。このダイフェー
ス４の周囲には、図１に示す如く、ブランク３を押圧保
持するブランクホルダ部５が設けられており、該ブラン
クホルダ部５の直線部５ａには長手方向へ延びる絞りビ
ード６がそれぞれ配設されている。ダイフェース４は、
中間部分が上方へ突出して形成されており、これによっ
て底面４ａに高低差を有している。また、ダイフェース
４の高さは、コーナ部７の付近の余肉８の絞り高さを削
減するため、製品形状に近づけることによって当該製品
形状と同等に形成されている。しかも、ダイフェース４
の曲率の方向が変化する形状変化部９は、上面側と底面
側の２箇所にわたって設けられ、絞りビード６の端部と
製品端部１０との間Ｌの位置に設定して形成されてい
る。したがって、ブランク３の流入量が多い部分の絞り
高さを抑え、使用するブランク３の寸法を詰める余裕が
できるため、歩留まりが向上することになる。なお、ダ
イフェース４の余肉８にて囲まれた内側部分は、凸形の
製品形状部１１となっている。また、図１中の鎖線は従
来の絞り型の形状を示している。

【００１０】一方、上記ダイフェース４の形状変化部９
の曲率半径は、極力小さく形成されている。特に、底面
側の形状変化部９の曲率半径は、上面側のそれよりも小
さく設定されている。このように、形状変化部９の曲率
半径が小さいと、ブランク３が図３の矢印ｂ方向へ流れ
にくくなり、肉余りが低減することになる。また、ダイ
フェース４の形状変化部９の２本の稜線１２は、図２
（ａ）に示す如く、直線に形成されたり、あるいは図２
（ｂ）に示す如く、製品端部１０の形状を延長した曲線
１０ａと平行に形成されている。

【００１１】図４に示す絞り型２１は、上記実施の形態
の絞り型１と同様の構造であり、図５に示すルーフパネ
ル２２は、この絞り型２１によって絞り成形された後の
製品である。すなわち、絞り型２１のダイフェース２４
の周囲にはブランクホルダ部２５が設けられ、該ブラン
クホルダ部２５の直線部２５ａには絞りビード２６が設
けられている。また、ダイフェース２４は底面２４ａに
高低差を有しており、コーナ部２７の付近のダイフェー
ス２４の高さは製品形状と同等に形成されている。ま
た、ダイフェース２４の曲率の方向が変化する形状変化
部２９は、絞りビード２６の端部と製品端部３０との間
Ｌの位置に寄せて形成されている。そして、ダイフェー
ス２４の余肉２８にて囲まれた内側部分は、凸形の製品
形状部３１となっている。さらに、ダイフェース２４の
形状変化部２９の曲率半径は、極力小さく形成されてい
る。なお、図５の斜線部分は材料が不要となる領域を示
している。

【００１２】上記絞り型２１によって成形されたルーフ
パネル２２は、従来のように、コーナ部付近の余肉の絞
り高さ（図１１のＤ斜線部分）を成形しないで済むた
め、その分の歩留まりが向上する。また、図６（ａ）中
の断面基準線ａ〜ｃでは、成形完了１０ｍｍ前の図６
（ｂ）に示すように、肉余りｇが少なくなり、製品しわ
の高さ（大きさ）ｈ₁ は、ブランクホールド時の図６
（ｃ）に示すように従来と同等であり、成形性も問題な
いことが分かる。図６（ｂ），（ｃ）において、太線は
従来の絞り型による成形時のブランク形状、破線は本実
施形態の絞り型による成形時のブランク形状、細線はル
ーフパネルの最終形状をそれぞれ示している。

【００１３】上記構成のプレス成形用金型装置の絞り型
１，２１を用いて自動車用ルーフパネル等のプレス成形
品を製造するには、従来技術の項で説明したと同様、先
ずブランク３を下型（ブランクホルダ金型およびポンチ
金型）のダイフェース４，２４の上面に載置してセット
する。次いで、図示しない上型（ダイス金型）を押し下
げて、ダイフェース４，２４のブランクホルダ部５，２
５などでブランク３を押圧保持する。この状態で、下型
を下降させて、ダイフェース４，２４によりブランク３
を加圧して絞り成形を行う。この際、ブランク３は図３
の矢印ｂ方向へ流れにくくなっているため、余肉を削減
しても成形性は確保されている。しかる後、上型を上方
へ移動させてダイフェース４，２４から離型し、ブラン
ク３を絞り型１，２１から取り出せば、プレス成形品２
やルーフパネル２２の製品が得られ、プレス成形工程は
終了する。

【００１４】以上、本発明の実施の形態につき述べた
が、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではな
く、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形および変
更が可能である。例えば、本発明の実施の形態の絞り型
１，２１では、上方へ突出した凸形状のプレス成形品
２，２２を絞り成形したが、上下逆に配置するなどして
下方へ突出した凹形状のプレス成形品にも適用すること
が可能である。また、本発明は、同様な形状を有するプ
レス部品全般に適用できる。

【００１５】

【発明の効果】上述の如く、本発明に係るプレス成形用
金型装置は、絞りビードが設けられた絞り型によって材
料を成形するものであり、前記絞り型の表面側に位置
し、底面に高低差があるダイフェースの高さを製品形状
と同等に形成するとともに、曲率の方向が変化するダイ
フェースの形状変化部を、前記絞りビードの端部と製品
の端部との間に設定しているので、ダイフェースの形状
変化部をできるだけ製品形状の端部まで寄せてコーナ部
付近の余肉の絞り高さを低減させることが可能となり、
絞り成形性を確保しながら材料の歩留まりを向上させ、
製造のコストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るプレス成形用金型装
置の絞り型を示す斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る絞り型のダイフェー
スの形状変化部を拡大して示すもので、（ａ）は形状変
化部の稜線が直線である場合の平面図、（ｂ）は形状変
化部の稜線が製品端部の形状を延長した曲線と平行であ
る場合の平面図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る絞り型を用いて成形
されるプレス成形品の形状変化部付近を示す斜視図であ
る。

【図４】本発明の実施の形態に係るルーフパネルの絞り
型を示す斜視図である。

【図５】図４における絞り型を用いて成形されるルーフ
パネルを示す斜視図である。

【図６】（ａ）は図５におけるルーフパネルの基準線断
面位置を示す斜視図、（ｂ）は基準線断面位置の肉余り
の状況を示す線図、（ｃ）は基準線断面位置のしわ高さ
の状況を示す線図である。

【図７】（ａ）〜（ｄ）は従来のプレス成形用金型装置
を用いたプレス成形過程を示す断面図である。

【図８】従来の絞り型を用いて成形されたプレス成形品
を示す斜視図である。

【図９】従来のプレス成形用金型装置の絞り型を示す斜
視図である。

【図１０】従来のルーフパネルの絞り型を示す斜視図で
ある。

【図１１】従来のルーフパネルの絞り型を用いて成形さ
れたルーフパネルを示す斜視図である。

【図１２】従来の絞り型を用いて成形する場合のブラン
クの成形前後の形状を示す斜視図である。

【符号の説明】

１，２１ 絞り型 ２ プレス成形品 ２ａ 底面 ３ ブランク ４，２４ ダイフェース ４ａ，２４ａ 底面 ５，２５ ブランクホルダ部 ６，２６ 絞りビード ７，２７ コーナ部 ８，２８ 余肉 ９，２９ 形状変化部 １０，３０ 製品端部 １１，３１ 製品形状部 １２ 稜線 ２２ ルーフパネル

フロントページの続き (72)発明者 松下 吉晴 静岡県浜松市高塚町300番地 スズキ株式 会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絞りビードが設けられた絞り型によって
   材料を成形するプレス成形用金型装置において、前記絞
   り型の表面側に位置し、底面に高低差があるダイフェー
   スの高さを製品形状と同等に形成するとともに、曲率の
   方向が変化するダイフェースの形状変化部を、前記絞り
   ビードの端部と製品の端部との間に設定したことを特徴
   とするプレス成形用金型装置。
2. 【請求項２】 前記ダイフェースの形状変化部の曲率半
   径を極力小さく形成したことを特徴とする請求項１に記
   載のプレス成形用金型装置。
3. 【請求項３】 前記ダイフェースの形状変化部の稜線
   を、直線または製品端部の形状を延長した曲線と平行に
   形成したことを特徴とする請求項１に記載のプレス成形
   用金型装置。