JPS6260166B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は曲げ成形法の改良に関し、特に高張
力鋼板の場合に生ずる“そり”の防止を目的とす
るものである。 最近、自動車用部品に高張力鋼板が多用される
ようになり、成形後の弾性回復による形状不良寸
法が大きく問題となりつつある。すなわち、板押
えつきＵ形曲げ成形（ハツト形曲げ成形）におい
ては、第１図に示すごときそり１が側壁に発生
し、これが原因して形状寸法不良となる。一般に
そりも含むスプリングバツクに対しては、その部
分に塑性変形が付与されるまで引張りを与えるこ
とにより軽減除去し得ることが知られているが、
その場合板押え圧だけでは不十分でダイス部にビ
ードを付与する等の方法がとられる。しかし、フ
ランジにビード部を設けることは、余分な巾を必
要とし歩留りを低下させることになるためほとん
ど採用されていない。また引張りを強くすれば側
壁部の破断につながるおそれがある。 このようなことから、従来は第２図ａ，ｂに示
すごとくそりの生じる側壁部２にリブ３，４を付
けて剛性を増す方法、あるいはリストライク工程
で逆そりの曲げを与えてそりを軽減する方法等が
とられている。しかし、いずれの方法も工程が増
え、作業も煩雑となり、また常に採用できるとは
限らないなどの欠点があつた。 この発明はこれらの問題を解消するためになさ
れたもので、曲げ成形時に余計な工数をかけるこ
となく簡単にそりの発生を抑制し得る方法を提案
するものである。 この発明者らは、板押えつきＵ形曲げ成形の過
程を観察すると、第３図に拡大して示すごとくポ
ンチ５とダイス６との間のわずかな隙間のところ
で素材８が複雑に変形していることを見い出し
た。特に、外側に曲率中心を持つそり（以下外そ
りと称する）９は第４図ａに示すごとくダイ曲げ
肩部で受けた曲げがその後側壁に来て伸ばされて
も、残留応力により型から外側にそる現象であ
る。 しかし、ダイ曲げ肩部での曲げが側壁部に移る
過程で逆方向の曲げを受ければ、第４図ｂに示す
ごとく残留応力による弾性回復でそりのない状態
になることもあり得る。この場合、逆曲げが小さ
過ぎると依然外そりの状態を呈するが、また反対
に逆曲げが大き過ぎるといわゆる内そりにもなり
得る。しかしながら、限られた隙間すなわちダイ
スとポンチとのわずかな隙間での逆曲げは前記の
ごとき極端なことはなく、外そり傾向を打ち消す
程度に効果的に作用することが判明した。 次に、前記逆曲げが生ずる条件について検討し
た結果、（）フランジ部にしわ押え圧をかけて
バツクテンシヨンを効かせる必要がないこと、
（）ダイ曲げ肩部半径は十分小さくする必要が
あること、（）ダイスとポンチのクリアランス
は通常より大きめにする方が望ましいこと等の点
が明らかになつた。すなわち、（）については
第３図に見られる状況を現出するには容易に理解
できることであるが、（），（）に示す条件に
ついてはこの発明者らによる実験データに基いて
以下に説明する。 この発明者らは、素材として高張力鋼板を使用
し、板厚1.6mm、巾100mm、長さ300mmの供試材を
ダイ曲げ肩部半径を種々変化させてＵ曲げ成形し
た。その時のダイスとポンチのクリアランスの関
係を第５図に示す。第５図ａはダイ曲げ肩部半径
rdと板厚ｔの比が1.9の場合で、Ａは50K級、Ｂ
は60K級、Ｃは40K級を示し、第５図ｂはダイ曲
げ肩部半径rdと板厚ｔの比が3.6の場合を示す。
第５図中、斜線の部分が形状良好な範囲である。 すなわち、第５図ａより明らかなごとく、rd／
ｔの比が小さいところでは、クリアランスが1.1t
〜1.4tの附近でそりは曲率半径で1500mm以上に収
まつており、形状としては十分良好といえる。一
方、第５図ｂより、rd／ｔの比が大きいといずれ
も外そりになつていることがわかる。 また第６図はポンチとダイスのクリアランスを
1.2tとした場合のダイ曲げ肩部半径rdとそりとの
関係を示したもので、rd／ｔの比が1.0〜2.5の範
囲でそりが曲率半径で1500mm以上の良好な形状が
得られることが判明した。 以上の知見より、この発明はＵ形曲げ型を用い
て板を成形する場合、ダイ曲げ肩部半径を板厚の
１〜2.5倍に取り、ポンチとダイスのクリアラン
スを板厚の1.0〜1.4倍に設定することを特徴とす
るものである。この方法によれば、一工程でそり
と逆の軽い曲げを与えることができるので、そり
のない成形品を得ることができる。 次に、第７図に示す曲げ工具を使つてＵ曲げ成
形を行つた実施例について説明する。第７図にお
いて、１６はダイス、１５はポンチ、１７は押え
金具、１８は底突き金具、１９は素材を示し、ダ
イス１６と押え金具１７との隙間は板厚ｔ＋0.1
に設定した。その実施結果は下表に示すとおりで
あつた。 すなわち、試料No.１は通常強度の冷延鋼板でダ
イ曲げ肩部半径が10R（6t）と大きく従来法での
成形であるが、降伏点が低いのでそりは少なく形
状は良好であつた。これと同じ条件で成形した試
料No.２の高張力鋼板（50K級）では大きい外そり
が発生した。この同じ材料をこの発明法で成形し
た試料No.３，４，５ではいずれもそり形状は著し
く改善され、試料No.４の低降伏比の二相ハイテン
の例でも良好な形状であつた。

【表】

【表】 以上説明したごとく、この発明法によれば、ダ
イ曲げ肩部半径とクリアランスを適切な寸法に設
定するだけでそりの発生を著しく軽減し得るの
で、従来法のような工数を要せずに形状良好な曲
げ成形品を得ることができる。従つて、この発明
は特に高張力鋼板の曲げ成形品の用途拡大に大な
る効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の板押えつきＵ曲げ成形によるそ
りを示す説明図、第２図は従来法のそり防止対策
の一例を示す成形品の斜視図、第３図は板押えつ
きＵ曲げ成形時の状態を拡大して示す説明図、第
４図は同上成形品のそりの発生状況とその防止方
法を示す説明図、第５図および第６図はこの発明
者らが行つた実験結果を示す図表、第７図はこの
発明の実施例に使用した板押えつきＵ曲げ成形工
具を示す縦断面図である。 図中１……そり、２……側壁、３，４……リ
ブ、５，１５……ポンチ、６，１６……ダイス、
１７……押え金具、８，１９……素材、９……そ
り、１８……底突き金具。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ Ｕ形曲げ型を使用してハツト形断面形状に板
   を成形する方法において、ダイ曲げ肩部半径を板
   厚の１〜2.5倍に取り、ポンチとダイスのクリア
   ランスを板厚の1.0〜1.4倍に設定することを特徴
   とする曲げ成形法。