JPS63177926A - 絞り金型 - Google Patents

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】 Ａ６発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、ダイス、ポンチおよびブランクホルダを備え
た絞り金型に関し、特に、ブランクホルダの面とダイス
の面にビードを形成された絞り金型に関する。

このようなビードを形成された絞り金型は、自動車の車
体構成用金属板のような複雑な形状の製品等を絞り加工
で形成する際に、製品にしわが発生するのを避けるため
に使用されいてる。

（２）従来の技術 従来のビードを有する絞り金型は、たとえば、第３図（
イ）、（ロ）および（ハ）にそれぞれ示すように、ブラ
ンクホルダ０１、ダイス０２およびポンチ０３を備えて
おり、前記ブランクホルダ０１及びダイス０２に形成さ
れたビードとしては、第３図（イ）または（ロ）に示す
ように、−条のビード０４または０５が形成されたシン
グルビードや、第３図（ハ）に示すように、二条のビー
ド０６．０７が形成されたダブルビード等が知られてい
る。また、第３図（ロ）に示したように、その横断面形
状が角型の角ビード（ロックビード）０５や、第３図（
イ）または（ハ）に示したように、横断面形状が丸型の
丸ビード（滑りビード）０４．０６，０７等も知られて
いる。そしてそれらのビード０４，０５，０６，０７等
は、いずれもその横断面形状が左右対象に形成されてい
る。

これらのビードは、絞り加工の際、材料の金属板０８が
ポンチ０３の在る側（第３図中、右側）に引っ張られる
のに抵抗するように作用する。そしてその抵抗力の大き
さによって前記金属板０８がポンチの側に引きずり込ま
れる量すなわち滑り込み量が決定される。

ところで、絞り加工を良好に行って、しわの無い製品を
得るためには、前記滑り込み量を調節する必要がある。

この滑り込み量は、従来は丸ビードの数によって調節し
たり、または、ビードの両端部分すなわちポンチ０３に
近い側の端部分（以下、「ビード近端部分」という）Ａ
と遠い側の端部分（以下、「ビード遠端部分」という）
Ｂのアールの値を適当に設定することによって調節され
ていた。

（３）発明が解決しようとする問題点 ところが、従来のビードはいずれも、その横断面形状が
左右対象に形成されている。このため、たとえば第３図
（イ）を例にとって説明すると、ポンチ０３の作動によ
り金属板０８がポンチ０３の側に引っ張られる際、ビー
ド０８のポンチ０３に近い側の端部分すなわちビード近
端部分Ａと遠い側の端部分、すなわちビード遠端部分Ｂ
とでは、それぞれの端部分ＡおよびＢで金属板０８が受
ける抵抗力ＦＡおよびＦＩｌの大きさが異なっている。

すなわち、前記ビード近端部分Ａにおいて、金属板０８
が張力ＴＡで右方に引っ張られているとすると、このビ
ード近端部分Ａにおいて金属板０８がブランクホルダ０
１またはダイス０２から受ける面圧ＰＡは、 ＰＡ＝ＴＡ／ＲＡ　・・・・・・・・・・・・・・・・
・・（１）で表される。

但し、ＲＡは前記ビード近端部分Ａのアールの半径（曲
率半径）である。

そして、前記抵抗力ＦＡは、 ＦＡ＝　　ｍＰ４　＝ｍＴＡ／ＲＡ−（２）で表される
。

但し、ｍは摩擦係数である。

金属板０８は、それが引っ張られたとき、前述のような
抵抗力ＦＡおよび前記ビード近端部分Ａとビード遠端部
分Ｂとの間の部分で作用する摩擦抵抗力を受けるため、
前記ビード遠端部分Ｂにおける金属板０８の張力Ｔ、は
前記張力ＴＡよりも小さくなっている。すなわち、 Ｔｌ＜ＴＡ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・（３）である。

したがって、従来のもののようにＦＡ＝Ｒ１１（但し、
Ｒ８は前記ビード遠端部分Ｂのアールの半径）とすれば
、 ｐＨ＝Ｔｍ　／Ｒｅ　＜ＴＡ／ＲＡ＝ＰＡすなわち、 ＰＩ＜ＰＡ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・（４）となる。

したがって、 Ｆ、＝　　ｍＰ、＜ｍＰＡ＝ＦＡ すなわち、 ＦおくＦＡ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・山・・・（５１となる。

このように、従来の絞り金型においては、金属板０８は
、ビード近端部分Ａにおいて最も大きな抵抗力を受けて
いる。このため、金属板０８は前記ビード近端部分Ａに
おけるかじり現象によってその表面を削り取られること
がある。このように、金属板０８の表面が削り取られた
り、また削られた金属粉が他の表面に付着したりするこ
とにより、製品の品質が悪くなるという問題があった。

前記かじり現象は、鋼板等に比較して硬度の低いアルミ
合金等を使用した軟質の金属板０８においては、さらに
顕著に生じるようになる。そして、軟質の金属板０８に
おいては、前述と同様の問題点は、さらに厄介なものと
なる。

本発明は前述の問題点に鑑みてなされたもので、ビード
を有する絞り金型において、そのビードの形状を工夫す
ることにより、絞り加工を受ける金属板がビードの部分
でかじりを受けないようにすることを目的とする。

Ｂ１発明の構成 （１）問題点を解決するための手段 前記目的を達成するために、本発明の絞り金型は、ダイ
ス、ポンチおよびブランクホルダを備え、前記ダイスお
よびブランクホルダに少なくとも一本のビードが形成さ
れているとともに前記ビードはその横断面形状における
前記ポンチに近い側および遠い側の各端部分にアールが
付けられている絞り金型において、前記ビードの前記各
端部分は、前記ポンチから遠い端部分よりもポンチに近
い端部分の方がより大きなアールを付けられていること
を特徴とする。

（２）作　用 前述の構成を備えた本発明による絞り金型の鹸−ドは、
その横断面形状におけるポンチ側から遠い端部すなわち
ビード遠端部分よりも近い端部すなわちビード近端部分
のアールを大きく形成している。そして、金属板がビー
ドの各端部分においてブランクホルダまたはダイスから
受ける面圧は、前記式（１）からも明らかなように、ア
ールの曲率半径が大きい程小さくなる。すなわち、ブラ
ンクホルダまたはダイスから受ける面圧は、アールの曲
率半径の大きさに反比例する。

また、絞り加工を受ける金属板がポンチの側に引っ張ら
れた際、ビードの各端部分において金属板に生じる張力
は、金属板とビードとの間で生じる摩擦力によって、ポ
ンチに近い端部分程大きく、ポンチから遠ざかるにつれ
て小さくなる。ところで、金属板がポンチの側に引っ張
られた際、ビードの各端部分において金属板に作用する
摩擦抵抗力は、前記（２）式から明らかなように、前記
各端部分における張力の大きさに比例し、各端部分のア
ールの大きさに反比例する。したがって、本発明のよう
に、張力の大きなビード近端部分のアールを大きくする
とともに、張力の小さなと一ド遠端部分のアールを小さ
くすると、ビードの両端部分における摩擦抵抗力が平均
化される。

（３）実施例 以下、第１．２図により本発明の一実施例について説明
すると、第１図において、ボルスタ−１の上面にはポン
チプレート２を介してポンチ３が支持されている。ポン
チ３の外周にはブランクホルダ４が配設されている。ブ
ランクホルダ４の上面には二条の凹溝、すなわち前記ポ
ンチ３から遠い位置の外側凹溝４ａおよび近い位置の内
側凹溝４ｂが形成されている。外側凹溝４ａおよび内側
凹溝４ｂはいずれも横断面形状が略半円形であり、それ
ぞれの半円の中心位置は、ＯａおよびＯｂである。また
、それぞれの凹溝４ａおよび４ｂの半径は、Ｒａおよび
Ｒｂである。そしてそれらの中心Ｏａおよびｏｂは、ブ
ランクホルダ４の上面から上方に偏心している。また、
前記外側凹溝４ａのポンチ３から遠い側の端部分Ｓ、（
図中、左端部、以下「外側ビード遠端部分」という）お
よびポンチ３に近い側の端部分Ｓ２　　（図中、右端部
、以下「外側ビード近端部分」という）には、それぞれ
アールＲＩ、Ｒｚが付けられており、アールＲ２の方が
Ｒ３よりもその曲率半径が大きい。そして、前記内側凹
溝４ｂのポンチ３から遠い側の端部分Ｓ、（図中、左端
部、以下「内側ビード遠端部分」という）およびポンチ
３に近い側の端部分Ｓ４　（図中、右端部、以下「内側
ビード近端部分」という）には、それぞれアールＲ３，
Ｒ４が付けられており、アールＲ４の方がアル−Ｒ３よ
りもその曲率半径が大きい。前記アールＲ，，Ｒ２およ
びアールＲ，，Ｒ，は、各凹溝４ａおよび４ｂの半円状
の曲面と、ブランクホルダ４の平坦な上面とを滑らかに
接続するように形成されている。

そして、前記半径Ｒａ、Ｒｂは、 Ｒａ＜Ｒｈ に設定されている。

また、前記アールＲ＋　、Ｒｚ　、Ｒ３、Ｒ４の大きさ
は、 Ｒ１＜Ｒ，＜Ｒ３＜Ｒ４・・・・・・・・・・・・・・
・・・・（６）に設定されている。

そして、前記Ｒａ、　Ｒｂ、　Ｒ＋　、　Ｒｚ　、　Ｒ
ｉ　。

Ｒ４の各具体的数値は、実験または近似計算等によって
適当に決定することができ、たとえば、次のような数値
を採用することができる。

Ｒａ＝１０ｆｌ、Ｒｂ＝１２ｍ Ｒ＋＝５ｍｍ、Ｒｔ　＝６ｍｓ、　Ｒ，＝８ｍｍ、Ｒ４
−１５Ｎ 前記ブランクホルダ４の外周部下面は複数のクッション
ピン５，５・・・によって支承される。クッションピン
５，５・・・は、前記ブランクホルダ４およびポンチ３
を摺動自在に貫通して図示しない従来公知の支持装置に
よって支持される。

この下金型装置８の上方には、ダイス９が配置されてい
る。ダイス９の下面には、前記ブランクホルダ４の外側
凹溝４ａおよび内側凹溝４ｂと対向する位置に外側凸条
９ａおよび内側凸条９ｂが設けられている。そして、各
凸条９ａ、９ｂは、それぞれ対向する凹溝４ａ、４ｂに
嵌合する形状を有している。そして、前記外側凹溝４ａ
および外側凸条９ａから外側ビード１０ａが構成されて
おり、前記内側凹溝４ｂおよび内側凸条９ｂから内側ビ
ード１０ｂが構成されている。したがって、この実施例
では、外側ビード１０ａおよび内側ビードｔｏｂから成
るダブルビード１０が形成されている。

前述の構成を備えた本発明の絞り金型を使用する際には
、第１図のようにダイス９を上昇させた状態で、ブラン
クホルダ４の上に金属板１１を載置する。それから前記
ダイス９を下降させると、まず、金属板１１がブランク
ホルダ４およびポンチ３に形成されたビード１０ａ、１
０ｂによって挟まれる。前記ダイス９をさらに下降させ
ると、ダイス９およびブランクホルダ４は下降し、第２
図に示すようにビード１０ａ、１０ｂは、ポンチ３の上
面よりも下方に移動する。このとき、金属板１１は第２
図中矢印Ｘ方向に引っ張られ、金属板１１はビード１０
ａ、１０ｂおよび平面挟持部によって挟持されているた
め、金属板１１には前記矢印Ｘ方向の引張り力に対抗す
る摩擦抵抗力が生じる。このため、金属板１１には、張
力が生じる。そして金属板１１を挟持している部分に作
用する摩擦抵抗力のため、第２図中、挟持部内端点Ｃよ
り左方の金属板１１に生じる張力は、左方へ行くに従っ
てすなわちポンチ３から遠くなるにしたがって小さくな
る。いま、前記各ビード１０ａ。

１０ｂの前記各端部分Ｓ＋　、Ｓｚ　、Ｓ３　、Ｓａに
在る金属板１１の張力をＴ＋　、Ｔｚ　、Ｔ３　、Ｔａ
とすれば、 Ｔ＋　＜Ｔｔ　＜Ｔｓ　＜Ｔａ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・（７）となる。

ところで、前記各ビード１０ａ、１０ｂの各端部分Ｓｔ
　、Ｓｔ　、Ｓｉ　、Ｓａの、において金属板１１に作
用する摩擦抵抗力をＦ＋　、Ｆ２　、Ｆ３　。

Ｆ４とすると、前述の（２）式と同様に、Ｆ１＝ｍＴｔ
　／Ｒｔ　　（ｉ＝１．２，３．４）・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・（８）で表される。

ところで、アールＲ８は、前述の（６）式のように、Ｔ
ｉが大きい部全稈Ｒ１の値も大きく形成されている。し
たがって、摩擦抵抗力Ｆｉの大きさは、前記各端部分Ｓ
Ｉ＋　　Ｓｉ、Ｓ、＋、Ｓ、の位置において平均化され
る。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実
施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載
された本発明を逸脱することな（、種々の設計変更を行
うことが可能である。

たとえば、ビード１０ａ、１０ｂの数は二条とする代わ
りに一条とすることが可能であり、また、前記Ｒ＋　、
Ｒｚ　、Ｒ３，Ｒ４等の具体的数値としては、実験また
は適当な近似式等を用いて種々の値を採用することが可
能である。

Ｃ０発明の効果 前述のように、本発明の絞り金型によれば、ビードの両
端部分において、金属板に作用する摩擦抵抗力を平均化
することができる。したがって、絞り加工を受ける金属
板がポンチの側に引っ張られた際、ビード両端部分にお
いて、かじりを受けることが少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による絞り金型の一実施例の概略側面
図、第２図は、同実施例のビード部分の拡大断面図、第
３図（イ）、（ロ）および（ハ）は、従来の絞り金型の
ビード部分断面図である′。 ３・・・ポンチ、４・・・ブランクホルダ、９・・・ダ
イス、１０ａ、１０ｂ・・・ビード、Ｓｌ　、Ｓｚ、Ｓ
ｉ、Ｓａ・・・端部分、Ｒ＋　、Ｒｚ、Ｒ３，Ｒａ・・
・アール特　許　出　願人　　本田技研工業株式会社代
理人　　弁理士　　落　　合　　　　　健第１図 第３０ （ｎ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ダイス、ポンチおよびブランクホルダを備え、前記ダイ
   スおよびブランクホルダに少なくとも一条のビードが形
   成されているとともに前記ビードはその横断面形状にお
   ける前記ポンチに近い側および遠い側の各端部分にアー
   ルが付けられている絞り金型において、前記ビードの前
   記各端部分は、前記ポンチから遠い端部分よりもポンチ
   に近い端部分のほうがより大きなアールを付けられてい
   ることを特徴とする絞り金型。