JPWO2018066663A1 - プレス成形品の製造方法および製造装置 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献3により開示された発明を実施する場合に、本発明者らの検討により想定される成形不良を、図22、図23(a)及び図23(b)を参照しながら説明する。
(1)パンチおよびブランクホルダーと、前記パンチおよび前記ブランクホルダーに対向して配置されるパッドおよびダイを用い、前記パンチおよび前記ブランクホルダーと前記パッドおよび前記ダイとの間に配置される、引張強度が400MPa以上の鋼板、アルミニウム板またはアルミニウム合金板である金属板にプレス加工を行うことによりプレス成形品を製造する方法であって、
前記プレス成形品は、第1方向へ延びて存在し、プレス方向に沿いかつ第1方向に交差するプレス方向断面における形状が、天板、前記天板につながる稜線、前記稜線につながる縦壁および前記縦壁につながるフランジを有する断面形状であり、前記プレス方向から見た上面視または前記プレス方向に交差する方向から見た側面視の一方または双方において前記第1方向において湾曲する湾曲形状部を少なくとも一つ有し、前記湾曲形状部を含む第1部分と、前記第1部分に連続する第2部分とを有するとともに、前記第2部分における前記縦壁の最小高さは、前記第1部分における前記縦壁の最大高さ以上であり、
パッドホールド状態とする第1段階と、前記第1段階の完了後に、前記パンチおよび前記ブランクホルダーと、前記パッドおよび前記ダイとを用いてパッド絞り成形を行う第2段階とを含み、
前記パッドホールド状態では、
前記金属板における前記天板に成形される部分が前記パッドおよび前記パンチにより保持され、かつ、前記金属板における前記フランジに成形される部分が前記ダイおよび前記ブランクホルダーにより保持され、
前記プレス方向断面のうち前記金属板における前記第1部分に成形される部分に存在する特定プレス方向断面において、前記ブランクホルダーにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置が、前記パッドにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置よりも、前記パッドと前記パンチとの並び方向で前記パッドが存在する側に位置し、
前記パッドの前記当接面における角R端部の中心、および前記ブランクホルダーの前記当接面における角R端部の中心を結んだ直線と、前記パッドにおける前記金属板との当接面の延長線とがなす鋭角である上下逆転断面角度が0°超80°以下であるとともに、
前記プレス方向断面のうち前記特定プレス方向断面とは異なる前記プレス方向断面において、前記パッドにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置が、前記ブランクホルダーにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置よりも、前記並び方向で前記パッドが存在する側に位置する、プレス成形品の製造方法。
前記プレス成形品は、第1方向へ延びて存在し、プレス方向に沿いかつ第1方向に交差するプレス方向断面における形状が、天板、前記天板につながる稜線、前記稜線につながる縦壁および前記縦壁につながるフランジを有する断面形状であり、前記プレス方向から見た上面視または前記プレス方向に交差する方向から見た側面視の一方または双方において前記第1方向において湾曲する湾曲形状部を少なくとも一つ有し、前記湾曲形状部を含む第1部分と、前記第1部分に連続する第2部分とを有するとともに、前記第2部分における前記縦壁の最小高さは、前記第1部分における前記縦壁の最大高さ以上であり、
パッドホールド状態とする第1段階と、前記第1段階の完了後に、前記パンチおよび前記ブランクホルダーと、前記パッドおよび前記ダイとがパッド絞り成形を行う第2段階とを経て前記プレス成形品を製造し、
前記パッドホールド状態では、
前記パッドおよび前記パンチが前記金属板における前記天板に成形される部分を保持し、かつ、前記ダイおよび前記ブランクホルダーが前記金属板における前記フランジに成形される部分を保持し
前記プレス方向断面のうち前記金属板における前記第1部分に成形される部分に存在する特定プレス方向断面において、前記ブランクホルダーにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置が、前記パッドにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置よりも、前記パッドと前記パンチとの並び方向で前記パッドが存在する側に位置し、
前記パッドの前記当接面における角R端部の中心、および前記ブランクホルダーの前記当接面における角R端部の中心を結んだ直線と、前記パッドにおける前記金属板との当接面の延長線とがなす鋭角である上下逆転断面角度が0°超80°以下であるとともに、
前記プレス方向断面のうち前記特定プレス方向断面とは異なる前記プレス方向断面において、前記パッドにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置が、前記ブランクホルダーにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置よりも、前記並び方向で前記パッドが存在する側に位置する、プレス成形品の製造装置。
1.本発明の実施形態に係る製造装置10の構成
図1Aは、製造装置10の構成例を示す斜視図である。図1Bは、本発明のポイントとなる製造装置10における上下逆転断面金型の構造を示す説明図であり、本実施形態におけるパッドホールド状態における断面および金型構造、ならびにブランク15を示す。さらに、図1Cは、製造装置10により製造されるプレス成形品20の一例を示す斜視図である。
プレス成形品20は、第1方向(図1C中の両矢印方向であってプレス成形品20の長手方向)に延びて存在する。プレス成形品20は、長手方向の全域において、天板21と、2つの稜線22と、2つの縦壁23と、2つのフランジ25とを少なくとも有する断面形状(プレス成形品20ではハット型の断面形状)を有する。2つの稜線22は天板21につながる。2つの縦壁23は2つの稜線22にそれぞれつながる。さらに、2つのフランジ25は2つの縦壁23にそれぞれつながる。プレス成形品20は、天板21と、1つの稜線22と、1つの縦壁23と、1つのフランジ25とを少なくとも有する断面形状を有していればよい。
湾曲形状部24は、第1方向へ離間して2つ以上存在してもよいし、第1方向へ隣接して2つ以上存在してもよい。
板厚:0.4〜6.0mm
天板21の幅:30〜2000mm
縦壁23の高さ:20〜500mm
フランジ25の幅:10〜100mm
第1方向への縦壁23の高さの差の最大値:5〜150mm
湾曲形状部24の曲率半径Rの最小値:30〜5000mm
パッド13およびパンチ11は、ブランク15における、プレス成形品20の天板21に成形される部分を保持する機能を有する。ダイ14およびブランクホルダー12は、ブランク15における、プレス成形品20のフランジ25に成形される部分を保持する機能を有する。さらに、パンチ11およびブランクホルダー12と、パッド13およびダイ14とは、パッドホールド完了後にブランク15にパッド絞り成形を行う機能を有する。
そして、パッド13およびパンチ11と、ダイ14およびブランクホルダー12は、パッドホールドを完了した後に、パッド絞り成形を行う機能を有する。
図2B〜図2Dは、本実施形態に係る製造方法の第1段階を示し、図2Eは、本実施形態に係る製造方法の第2段階を示す。
図3(a)は、上下逆転断面角度θが80°以下となる逆成形金型を有する製造装置10−1を示す説明図であり、図3(b)は、製造装置10−1を部分的に抜き出して拡大して示す説明図である。製造装置10−1では、パッド13の幅wを小さく設定することにより、上下逆転断面角度θ:0°超80°以下を達成する。
図3〜6に示すこれらの手段により上下逆転断面角度θ:0°超80°以下を達成することができる。
本実施形態に係る製造方法は、上述したパンチ11およびブランクホルダー12と、パッド13およびダイ14とを用いてブランク15にプレス加工を行うことにより、プレス成形品20を製造する。この製造方法は、パッドホールド状態とする第1段階と、第1段階の完了後に、パンチ11およびブランクホルダー12と、パッド13およびダイ14とを用いてパッド絞り成形を行う第2段階とを含。
さらに、第1段階および第2段階を経て製造されたプレス成形品20に後加工を行ってもよい。
11 パンチ
12 ブランクホルダー
12a 当接面
13 パッド
13a 当接面
14 ダイ
15 ブランク
20,20A〜20M プレス成形品
21 天板
22 稜線
23 縦壁
24 湾曲形状部
25 フランジ
26 第1部分
27 第2部分
Claims (6)
- パンチおよびブランクホルダーと、前記パンチおよび前記ブランクホルダーに対向して配置されるパッドおよびダイを用い、前記パンチおよび前記ブランクホルダーと前記パッドおよび前記ダイとの間に配置される、引張強度が400MPa以上の鋼板、アルミニウム板またはアルミニウム合金板である金属板にプレス加工を行うことによりプレス成形品を製造する方法であって、
前記プレス成形品は、第1方向へ延びて存在し、プレス方向に沿いかつ第1方向に交差するプレス方向断面における形状が、天板、前記天板につながる稜線、前記稜線につながる縦壁および前記縦壁につながるフランジを有する断面形状であり、前記プレス方向から見た上面視または前記プレス方向に交差する方向から見た側面視の一方または双方において前記第1方向において湾曲する湾曲形状部を少なくとも一つ有し、前記湾曲形状部を含む第1部分と、前記第1部分に連続する第2部分とを有するとともに、前記第2部分における前記縦壁の最小高さは、前記第1部分における前記縦壁の最大高さ以上であり、
パッドホールド状態とする第1段階と、前記第1段階の完了後に、前記パンチおよび前記ブランクホルダーと、前記パッドおよび前記ダイとを用いてパッド絞り成形を行う第2段階とを含み、
前記パッドホールド状態では、
前記金属板における前記天板に成形される部分が前記パッドおよび前記パンチにより保持され、かつ、前記金属板における前記フランジに成形される部分が前記ダイおよび前記ブランクホルダーにより保持され、
前記プレス方向断面のうち前記金属板における前記第1部分に成形される部分に存在する特定プレス方向断面において、前記ブランクホルダーにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置が、前記パッドにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置よりも、前記パッドと前記パンチとの並び方向で前記パッドが存在する側に位置し、
前記パッドの前記当接面における角R端部の中心、および前記ブランクホルダーの前記当接面における角R端部の中心を結んだ直線と、前記パッドにおける前記金属板との当接面の延長線とがなす鋭角である上下逆転断面角度が0°超80°以下であるとともに、
前記プレス方向断面のうち前記特定プレス方向断面とは異なる前記プレス方向断面において、前記パッドにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置が、前記ブランクホルダーにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置よりも、前記並び方向で前記パッドが存在する側に位置する、プレス成形品の製造方法。 - 前記第1段階において、前記特定プレス方向断面において、前記ブランクホルダーが前記縦壁の最小高さの位置以上の高さ位置で待機し、その後に前記ダイが最初に前記金属板に対する成形を開始する、請求項1に記載のプレス成形品の製造方法。
- 前記第1方向の少なくとも一箇所の前記プレス方向断面において、前記パッドが最初に前記金属板に対する成形を開始する、請求項1または2に記載のプレス成形品の製造方法。
- 前記金属板は、素材金属板を予加工した中間加工品である、請求項1〜3のいずれかに記載のプレス成形品の製造方法。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法により製造されたプレス成形品に後成形を行う、プレス成形品の製造方法。
- パンチおよびブランクホルダーと、前記パンチおよび前記ブランクホルダーに対向して配置されるパッドおよびダイを備え、前記パンチおよび前記ブランクホルダーと前記パッドおよび前記ダイとの間に配置される、引張強度が400MPa以上の鋼板、アルミニウム板またはアルミニウム合金板である金属板にプレス加工を行うことによりプレス成形品を製造する装置であって、
前記プレス成形品は、第1方向へ延びて存在し、プレス方向に沿いかつ第1方向に交差するプレス方向断面における形状が、天板、前記天板につながる稜線、前記稜線につながる縦壁および前記縦壁につながるフランジを有する断面形状であり、前記プレス方向から見た上面視または前記プレス方向に交差する方向から見た側面視の一方または双方において前記第1方向において湾曲する湾曲形状部を少なくとも一つ有し、前記湾曲形状部を含む第1部分と、前記第1部分に連続する第2部分とを有するとともに、前記第2部分における前記縦壁の最小高さは、前記第1部分における前記縦壁の最大高さ以上であり、
パッドホールド状態とする第1段階と、前記第1段階の完了後に、前記パンチおよび前記ブランクホルダーと、前記パッドおよび前記ダイとがパッド絞り成形を行う第2段階とを経て前記プレス成形品を製造し、
前記パッドホールド状態では、
前記パッドおよび前記パンチが前記金属板における前記天板に成形される部分を保持し、かつ、前記ダイおよび前記ブランクホルダーが前記金属板における前記フランジに成形される部分を保持し
前記プレス方向断面のうち前記金属板における前記第1部分に成形される部分に存在する特定プレス方向断面において、前記ブランクホルダーにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置が、前記パッドにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置よりも、前記パッドと前記パンチとの並び方向で前記パッドが存在する側に位置し、
前記パッドの前記当接面における角R端部の中心、および前記ブランクホルダーの前記当接面における角R端部の中心を結んだ直線と、前記パッドにおける前記金属板との当接面の延長線とがなす鋭角である上下逆転断面角度が0°超80°以下であるとともに、
前記プレス方向断面のうち前記特定プレス方向断面とは異なる前記プレス方向断面において、前記パッドにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置が、前記ブランクホルダーにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置よりも、前記並び方向で前記パッドが存在する側に位置する、プレス成形品の製造装置。
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