JPWO2020004610A1 - プレス成形品の製造方法および製造設備 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2018年6月29日に、日本に出願された特願2018−124149号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
(2)上記(1)に記載のプレス成形品の製造方法において、ブランクは、引張強度が590MPa以上の鋼板であってもよい。
図1は、本実施形態の成形対象となるプレス成形品10を示す概略的な斜視図である。本実施形態のプレス成形品10は、天板部11と、天板部11に繋がる縦壁部12と、縦壁部12に繋がるフランジ部13とを有するハット形状の部品である。天板部11は、第1の方向A1に延びる部分(以下、“第1延伸部11a”)と、第1の方向A1とは異なる方向である第2の方向A2に延びる部分(以下、“第2延伸部11b”)とを有している。本実施形態のプレス成形品10は、第1延伸部11aにおける第1の方向A1に垂直な断面において、天板部11の両端に一対の縦壁部12が設けられた形状を有し、第2延伸部11bにおける第2の方向A2に垂直な断面においては、天板部11の一方の端部にのみ縦壁部12が設けられた形状となっている。
本実施形態に係るプレス成形品は、第1延伸部11aにおけるプレス成形品10の最大の製品高さHmaxとプレス成形品10の最小の製品高さHminとの比(Hmax/Hmin)が、下記の(式1)の関係を満たすことが好ましい。
図1および図2に示すプレス成形品10は、ブランクを、後述する図7A〜図7Cおよび図9に示す中間製品20に加工する第1の工程と、当該中間製品20を図1および図2A〜図2Cに示すプレス成形品10に加工する第2の工程を経て製造される。本実施形態の製造方法では、第1の工程においてブランクの絞り加工により中間製品20を製造し、第2の工程において中間製品20の曲げ加工によりプレス成形品10を製造する。
図7Cに示す中間製品20における第2の中間縦壁線長d2は、プレス成形品10の第2の縦壁線長D2と同一であるが、第2の中間縦壁線長d2と第2の縦壁線長D2は必ずしも同一でなくてもよい。同様に、第1の中間縦壁線長d1と第1の縦壁線長D1も、必ずしも同一でなくともよい。
本実施形態に係るプレス成形品10の製造方法では、中間製品20における第2の成形高さh2と第1の成形高さh1の比(h2/h1)は0.80〜1.20、すなわち0.80≦(h2/h1)≦1.20を満たす。h2/h1が0.80未満であると、第2の工程で中間製品20に曲げ加工を行う際、第1の成形位置P1と第2の成形位置P2間において歪みが生じ、天板部11に部分的に応力が加わる。このため、プレス成形品10の天板部11にシワが発生しやすくなる。
次に、本発明に係るプレス成形品の製造設備について説明する。後述するように、プレス成形品10の製造設備30は、ブランク60から中間製品20への加工を行う第1の金型40と、中間製品20からプレス成形品10への加工を行う第2の金型50とを有している。本実施形態で説明する一例では、第1の金型40は、絞り加工を行うように構成された絞り金型であり、第2の金型50は、曲げ加工を行うように構成された曲げ金型である。
図10は、本実施形態の第2の成形位置P2における第1の金型40の概略的な断面図である。本実施形態の第1の金型40は、上型として配置された絞り加工のための加工ダイ41と、下型として配置された加工ダイ41に対向するパンチ42と、パンチ42の周囲を囲むように配置されたブランクホルダー43を備えている。加工ダイ41は、パンチ42の頂部と噛み合う凹部44を有している。凹部44は、中間天板部21の形状と同一形状の面44aと、当該面に繋がる中間縦壁部22の形状と同一形状の面44bを有している。また、加工ダイ41の、ブランクホルダー43に対向する部分には、面44bに繋がる面44cが形成されている。これらの各面44a〜44cが加工ダイ41に形成されていることで、第1の金型40が閉じた際に、中間製品20の中間天板部21、中間縦壁部22、および中間フランジ部23の成形が行われる。すなわち、加工ダイ41が有する各面44a〜44cは、それぞれ中間天板部21の成形を行う部分、中間縦壁部22の成形を行う部分、中間フランジ部23の成形を行う部分に相当する。
図13は、本実施形態の第2の成形位置P2における第2の金型50の概略的な断面図である。本実施形態の第2の金型50は、上型として配置されたパッド51およびパッド51の周囲を囲むように配置された曲げ加工のための加工ダイ52と、下型として配置されたアンビル53を備えている。アンビル53は、プレス成形品10の天板部11の形状と同一形状の面53aと、当該面53aに繋がるプレス成形品10の縦壁部12の形状と同一形状の面53bと、当該面53bに繋がる面53cとを有している。アンビル53がこれらの各面53a〜53cを有していることにより、第2の金型50が閉じた際に、プレス成形品10の天板部11、縦壁部12、およびフランジ部13の成形が行われる。すなわち、アンビル53が有する各面53a〜53cは、それぞれ天板部11の成形を行う部分、縦壁部12の成形を行う部分、フランジ部13の成形を行う部分に相当する。本明細書においては、第2の金型50の、天板部11の成形を行う部分を天板成形部53a、縦壁部12の成形を行う部分を縦壁成形部53b、フランジ部13の成形を行う部分をフランジ成形部53cと称す。
11 天板部
11a 第1延伸部
11b 第2延伸部
11c 湾曲部
12 縦壁部
13 フランジ部
20 中間製品
21 中間天板部
22 中間縦壁部
23 中間フランジ部
30 製造設備
40 第1の金型
41 加工ダイ
42 パンチ
43 ブランクホルダー
44 凹部
44a 中間天板成形部
44b 中間縦壁成形部
44c 中間フランジ成形部
50 第2の金型
51 パッド
52 加工ダイ
53 アンビル
53a 天板成形部
53b 縦壁成形部
53c フランジ成形部
60 ブランク
D1 プレス成形品の第1の縦壁線長
D1’ 第2の金型の第1の縦壁線長
d1 中間製品の第1の中間縦壁線長
d1’ 第1の金型の第1の中間縦壁線長
D2 プレス成形品の第2の縦壁線長
D2’ 第2の金型の第2の縦壁線長
d2 中間製品の第2の中間縦壁線長
d2’ 第1の金型の第2の中間縦壁線長
H1 プレス成形品の第1の製品高さ
H1’ 第2の金型の第1の製品高さ
h1 中間製品の第1の成形高さ
h1’ 第1の金型の第1の成形高さ
H2 プレス成形品の第2の製品高さ
H2’ 第2の金型の第2の製品高さ
h2 中間製品の第2の成形高さ
h2’ 第1の金型の第2の成形高さ
P1 第1の成形位置
P2 第2の成形位置
A1 第1の方向
A2 第2の方向
Claims (3)
- 第1の方向と第2の方向に延び、かつ前記第1の方向に延びる部分と前記第2の方向に延びる部分とが湾曲部を介して繋がる天板部と、前記天板部に繋がる縦壁部と、前記縦壁部に繋がるフランジ部とを有し、
前記第1の方向における任意の位置を第1の成形位置、前記第1の成形位置よりも前記湾曲部側の位置を第2の成形位置と称したとすると、前記第1の成形位置から前記第2の成形位置にかけて、前記フランジ部から前記天板部までの高さが第1の製品高さH1から第2の製品高さH2まで変化する、プレス成形品の製造方法であって、
中間製品における前記天板部に相当する部分を中間天板部、前記中間製品における前記縦壁部に相当する部分を中間縦壁部、前記中間製品における前記フランジ部に相当する部分を中間フランジ部と称し、
前記第1の成形位置における前記中間縦壁部の、前記第1の方向に垂直な断面の線長を第1の中間縦壁線長d1、前記第2の成形位置における前記中間縦壁部の、前記第1の方向に垂直な断面の線長を第2の中間縦壁線長d2、前記第1の成形位置における前記中間フランジ部から前記中間天板部までの高さを第1の成形高さh1、前記第2の成形位置における前記中間フランジ部から前記中間天板部までの高さを第2の成形高さh2、前記第1の成形位置における前記縦壁部の、前記第1の方向に垂直な断面の線長を第1の縦壁線長D1、前記第2の成形位置における前記縦壁部の、前記第1の方向に垂直な断面の線長を第2の縦壁線長D2と称したとすると、
ブランクを加工することで、
第1の中間縦壁線長d1/第1の縦壁線長D1:0.80〜1.20、
第2の中間縦壁線長d2/第2の縦壁線長D2:0.80〜1.20、
第2の成形高さh2/第1の成形高さh1:0.80〜1.20、
を満たす前記中間製品を製造する第1の工程と、
前記中間製品を加工することで前記プレス成形品を製造する第2の工程と、を有する、プレス成形品の製造方法。 - 前記ブランクは、引張強度が590MPa以上の鋼板である、請求項1に記載のプレス成形品の製造方法。
- 天板部と、前記天板部に繋がる縦壁部と、前記縦壁部に繋がるフランジ部とを有するプレス成形品の製造設備であって、
ブランクから中間製品への成形を行う第1の金型と、
前記中間製品から前記プレス成形品への成形を行う第2の金型と、を備え、
前記第2の金型は、
第1の方向と第2の方向に延び、かつ前記第1の方向に延びる部分と前記第2の方向に延びる部分とが湾曲部を介して繋がる、前記天板部の成形を行う部分である天板成形部と、
前記縦壁部の成形を行う部分である縦壁成形部と、
前記フランジ部の成形を行う部分であるフランジ成形部と、を有し、
前記第1の方向における任意の位置を第1の成形位置、前記第1の成形位置よりも前記湾曲部側の位置を第2の成形位置と称したとすると、前記第1の成形位置から前記第2の成形位置にかけて、前記フランジ成形部から前記天板成形部までの高さが第1の製品高さH1’から第2の製品高さH2’まで変化し、
前記中間製品における前記天板部に相当する部分を中間天板部、前記中間製品における前記縦壁部に相当する部分を中間縦壁部、前記中間製品における前記フランジ部に相当する部分を中間フランジ部と称したとすると、
前記第1の金型は、
前記中間天板部の成形を行う部分である中間天板成形部と、
前記中間縦壁部の成形を行う部分である中間縦壁成形部と、
前記中間フランジ部の成形を行う部分である中間フランジ成形部と、を有し、
前記第1の成形位置における前記中間縦壁成形部の、前記第1の方向に垂直な断面の線長を第1の中間縦壁線長d1’、前記第2の成形位置における前記中間縦壁成形部の、前記第1の方向に垂直な断面の線長を第2の中間縦壁線長d2’、前記第1の成形位置における前記中間フランジ成形部から前記中間天板成形部までの高さを第1の成形高さh1’、前記第2の成形位置における前記中間フランジ成形部から前記中間天板成形部までの高さを第2の成形高さh2’、前記第1の成形位置における前記縦壁成形部の、前記第1の方向に垂直な断面の線長を第1の縦壁線長D1’、前記第2の成形位置における前記縦壁成形部の、前記第1の方向に垂直な断面の線長を第2の縦壁線長D2’と称したとすると、
前記第1の金型及び前記第2の金型は、
第1の中間縦壁線長d1’/第1の縦壁線長D1’:0.80〜1.20、
第2の中間縦壁線長d2’/第2の縦壁線長D2’:0.80〜1.20、
第2の成形高さh2’/第1の成形高さh1’:0.80〜1.20、
を満たすように構成されている、プレス成形品の製造設備。
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