JPS60203324A

JPS60203324A - 金属板のプレス成形方法

Info

Publication number: JPS60203324A
Application number: JP59061880A
Authority: JP
Inventors: Yasuto Yanagihara; 柳原　康人
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1984-03-29
Filing date: 1984-03-29
Publication date: 1985-10-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は金属板のプレス成形方法に係シ、特に低展性金
属板等の被成形板を圧縮状態にして立体面を有する成形
品に加工する新規な方法に関するものである。

「従来技術」一４’のプレス成形においては、素材の塑性変形をとも
なう部分が、曲げの外側において引張方向、曲げの内側
において圧縮方向に伸縮される。この場合、被成形板が
低展性金属板等であると、素材の塑性域が小さくなるた
め、通常の方法によるプレス成形は困難な状態となる。

このような問題を解決する従来方法の一つに被成形板を
一軸方向に伸張して、弾性域の引張応力を予め与えた状
態にしてプレス成形することにより塑性域の引張応力を
与える方法、いわゆるストレッチフォーミング法がある
が、この技術は、−軸方向の曲げ加工に限定されるもの
であり、二軸方向あるいは各方向の曲げ加工を必要とす
る一般の立体面を有するプレス成形品を得ることは困難
である。

「発明の目的」本発明はこれらの従来技術に鑑みてなされたもので、全
く新規な圧縮応力を主とする塑性変形を与えることによ
り、精度の高いプレス成形品を効率よく得るとともに、
低展性素材への適用性と、曲率半径の大きな成形への適
用性等とを拡大することのできる成形方法の提供を目的
とするものである。

「発明の構成」本発明はこのような目的を達成するための二つの方法を
提案しておシ、第１の方法は、厚さ方向の移動を抑制し
た状態にある被成形板の縁部を拘束した後、被成形板を
加熱することにより、面方向に塑性域に達する圧縮応力
を発生させるものであシ、また、第２の方法は、厚さ方
向の移動を抑制した状態にある被成形板の縁部を拘束枠
で固定し、拘束枠の枠寸法を小さくすることによシ、面
方向に塑性域に達する圧縮応力を発生させることを特徴
とするものである。

「実施例」以下、本発明の第１の方法に係る一実施例を第１図囚な
いし０に基づいて説明する。

■　被成形板の仮支持工程第１図囚に示すように、被成形板１の縁部を拘束枠２の
下枠部３の上に水平に載せる。

■　成形型への挿入工程拘束枠２の下枠部３に支持された被成形板１を成形型４
，５の間に挿入する。

■　仮成形工程第１図（Ｂ）に示すように、成形型４，５の間隔を狭め
て被成形板１を押圧して反Ｄ’を与えるとともに、面方
向への滑シを促進させる。すなわち、反シを与えたとき
に、被成形板１の縁部は中心方向に若干移動した状態と
なり、また、被成形板１内に発生する応力は、各曲面の
外側において引張応力、内側において圧縮応力となる。

このときの各応力が、第２図に示す応力歪み図における
曲線Ｏ−Ｐ’ｓおよび曲線０−Ｐｓの弾性域の範囲であ
ると塑性変形が起こらない。

■　被成形板の拘束工程拘束枠２の上枠６を第１図００矢印で示すように移動さ
せて、上枠部６と下枠部３とで被成形板ｌの縁部を固定
し、水平各方向の移動を拘束する。

■　成形間隙の設定工程内成形型４，５の間隙をさらに狭める等により、被成形
板１が厚さ方向にわずかに移動し得るとともに、面方向
に滑りを生じ得る程度に間隙設定を行なう。

■　被成形板の加熱工程内成形型４，５に内蔵したヒータ７に通電を行なう等の
方法によシ、被成形板ｌを加熱する。

の　圧縮応力による成形工程被成形板１０縁部が拘束されているために、加熱にとも
なう熱膨張が抑制されて、各面方向にのみ圧縮応力が発
生する。これらの圧縮応力は、前記■工程で与えられた
引張応力Ｐ′ｘおよび圧縮応力％腺−峙れた値であり、
第１図０および第２図に示すように、曲面の外側と内側
とで大きさの異なる圧縮応力Ｐ’ＹｓＰ’ｌとなる。こ
れらの面方向の圧縮応力を第２図に示す曲線Ｐｓ−Ｐｇ
の塑性域の範囲にすると、面方向の塑性変形が発生して
成形を行なうことができる。

■　拘束解除工程成形型４，５を開らくとともに、拘束枠２の上下枠部６
，３を分離して、被成形板１を解放すると弾性応力が０
となって圧縮残留歪みが残シ、曲面の内外の圧縮歪みの
差によって、第１図０に示すように立体面を有する成形
加工品８とすることができる。

次いで、本発明の第１の方法に係る他の実施例を第３図
に基づいて説明すると、被成形板１の両面にヒータ用プ
レート９を配した状態で成形型４を下降させて、その成
形面１０で長さの等しい複数の成形ロッド１１を押圧し
て支持ブロック１２の下方に突出させ、一方、圧油１３
を７リンダケース１４に送シこんで複数の移動ロッド１
５を上昇させることによシ、両ロッド１１，１５に挾持
されたヒータ用プレート９の間隙を設定し、次いでヒー
タ用プレート９に通電を行なう等の方法によシ被成形板
１を加熱して、被成形板１の滑シを起こさせながら塑性
域の圧縮応力を与えて成形を行なう。このとき、各移動
ロッド１５が共通の圧油１３によシ作動させられている
ため、接触圧の大きい部分の移動ロッド１５が下降して
代りに他の移動ロッド１５が上昇する。したがって、対
向するヒータ用プレート９０間のプレス圧の分布は水平
方向に等しくなって滑りのむらがなくなり、圧縮応力の
平均化を図ることができる。

一方、本発明の第２の方法について説明すると、圧縮応
力を発生させる手段として、被成形板１ｔ−拘束した状
態の拘束枠２を冷却ガスや冷却液体により冷却して枠寸
法を小さくする等により、結果的に圧縮応力を発生させ
るものである。該第２の方法は、単独適用あるいは第１
の方法と併用することが可能である。

「他の実施態様」（イ）拘束枠２は塑性変形が与えられる部分の形状等に
合わせて、リング状の他、角形、その他の形状とするこ
とができる。

←）第３図に示す成形面１０は、本来、成形ロッド１１
の下端に接触しているヒータ用プレート９の内向面に形
成することを目的とするものであるから、成形型４を平
面状にするとともに成形ロッド１１の長さを変えるよう
にすることができる。

（ハ）拘束枠２の枠寸法を小さくする場合、機械的方法
により周方向または半径方向外方に狭める如くしてもよ
い。

「発明の効果」以上説明したように本発明によれば次のような優れた効
果を奏することができる。

（０圧縮応力のみを被成形板に与えることによシ、塑性
変形を発生させるものであル、塑性域の小さい低展性素
材への適用性が高く、立体曲面を有する成形加工品を効
率よく生産することができる。

（ｂ）　面方向に滑シを生じさせながら塑性変形を与え
ることにより、塑性変形のむらが起りにくく従来技術で
得られない精度の高い加工品や曲率半径の大きな加工品
等の生産を容易に行なうことができる。

（ｃ）　圧縮塑性変形のみにより成形されるため、各方
向の強度のばらつきが少なく、かつ、外観の優れた成形
加工品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図頭ないし０は本発明の第１の方法に係る一実施例
の工程説明図、第２図は成形応力例を示す応力歪み図、
第３図は本発明の第１の方法に係る他の実施例の工程説
明図である。１・・・・・被成形板、２・・・・・拘束枠、４，５・
・・・・成形型、７・・・・・ヒータ、８・・・・・成
形加工品、９・・・・・　ヒータ用プレート、１０・・
・・・成形面、１１・・・・・成形ロッド、１５・・・
・・移動ロッド。特開昭ＧＯ−２０３３２４（４）第２因５＝瓢

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被成形板を、対をなす成形面の間に面方向の移動
を許容するとともに厚さ方向の移動を抑制した状態に挿
入し、該被成形板の縁部を拘束した後、被成形板を加熱
することにより面方向に塑性域の圧縮応力を発生させる
ことを特徴とする金属板のプレス成形方法。
（２）　被成形板を対をなす成形面の間に面方向の移動
を許容するとともに厚さ方向の移動を抑制した状態に挿
入し、該被成形板の縁部を拘束枠に固定した後、拘束枠
の枠寸法を小さくすることにより面方向に塑性域の圧縮
応力を発生させることを特徴とする金属板のプレス成形
方法。