KR102018964B1 - Press-forming method, method of manufacturing component with such a method, and press-forming apparatus - Google Patents
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Abstract
(과제) 고강도의 금속판을 부품 길이 방향으로 만곡된 부품으로 프레스 성형할 때의 수축 플랜지 변형에 의한 주름의 발생과 신장 플랜지 변형에 의한 균열의 발생을 억제하는 것.
(해결 수단) コ 자 또는 모자형의 단면 형상을 갖는 길이 방향으로 만곡된 부품의 수축 플랜지 변형에 의한 주름의 발생을 억제하는 프레스 성형 방법에 있어서, 블랭크의 일부인 재료의 플랜지부측으로부터 세로 벽부로의 이동을 억제하여 상기 재료에 신장 플랜지 변형을 발생시키면서 천판부측으로부터 우선적으로 세로 벽부로 상기 재료를 이동시킴과 함께, 천판부와 세로 벽부의 경계가 되는 능선을 프레스 성형 방향에 대해 경사지게 하여 드로우 성형 중에 금형 사이에 끼인 블랭크의 일부인 재료를 부품 길이 방향으로 이동하도록 회전시키고, 그 회전을 억제함으로써 부품 길이 방향의 판면 내에 압축 변형을 발생시키고, 또한, 플랜지부와 천판부의 상기 재료의 주름의 발생을 금형으로 억제하는 것을 특징으로 하는 만곡 부품의 프레스 성형 방법이다.(Problem) Suppressing generation of wrinkles by shrinkage flange deformation and cracking by extension flange deformation when press forming a high strength metal plate into a component bent in the length direction of the part.
(Measures) In the press-molding method of suppressing the occurrence of wrinkles due to shrinkage flange deformation of a component curved in a longitudinal direction having a U-shaped or hat-shaped cross section, from the flange portion side of the material which is a part of the blank to the vertical wall portion. The material is moved from the top plate portion side to the vertical wall portion preferentially while suppressing the movement of the material, and the ridge line which is the boundary between the top plate portion and the vertical wall portion is inclined with respect to the press forming direction to draw molding. The material which is a part of the blank sandwiched between the molds is rotated to move in the part length direction, and the rotation is suppressed to generate compressive deformation in the plate surface in the part length direction, and further, generation of wrinkles in the material of the flange part and the top plate part is prevented. Press molding room of curved parts, characterized in that suppressed by a mold It is a law.
Description
이 발명은, コ 자 또는 모자형의 단면 형상을 갖는 길이 방향으로 만곡된 부품의 프레스 성형 방법에 관한 것으로, 특히 신장 플랜지 변형에 의한 균열과, 수축 플랜지 변형에 의한 주름의 발생을 억제하는 프레스 성형 방법에 관한 것이다. 또한, 이 발명은, 그 프레스 성형 방법을 사용한 부품의 제조 방법에 관한 것이기도 하다. 또, 이 발명은, コ 자 또는 모자형의 단면 형상을 갖는 길이 방향으로 만곡된 부품의 프레스 성형 장치에 관한 것으로, 특히 신장 플랜지 변형에 의한 균열과, 수축 플랜지 변형에 의한 주름의 발생을 억제하는 프레스 성형 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to the press-molding method of the part curved in the longitudinal direction which has the shape of a cross-shaped or hat-shaped. Specifically, press molding which suppresses generation | occurrence | production of the crack by elongation flange deformation, and wrinkles by shrinkage flange deformation. It is about a method. Moreover, this invention also relates to the manufacturing method of the component using the press molding method. Moreover, this invention relates to the press-molding apparatus of the component curved in the longitudinal direction which has a cross-shaped or a hat-shaped cross section, Especially, it suppresses generation | occurrence | production of the crack by elongation flange deformation, and the wrinkle by shrinkage flange deformation. It relates to a press molding apparatus.
최근, 자동차의 충돌 안전성과 차체의 경량화를 양립시키기 위해, 보다 고강도의 금속판이 요구되고 있다. 그러나, 금속판은 인장 강도가 향상될수록 프레스 성형성에 크게 관련된 연성이 저하되는 경향이 있다. 그 때문에, 소재의 연성이 성형성에 크게 영향을 주는 장출 (張出) 성형보다 폼 (굽힘) 성형이나 드로우 (드로잉) 성형이 다용되는 경향이 있다.In recent years, in order to make both the collision safety of an automobile and the weight reduction of a vehicle body, the metal plate of higher strength is calculated | required. However, the metal plate tends to decrease the ductility largely related to press formability as the tensile strength is improved. For this reason, foam (bending) molding and draw (drawing) molding tend to be more versatile than elongation molding in which the ductility of the material greatly affects the moldability.
드로우 성형에서는, 먼저, 성형하는 부품의 재료가 되는 금속판인 블랭크의, 플랜지부가 되는 위치에 주름 억제부를 배치하고, 블랭크를 펀치와 주름 억제부 위에 재치 (載置) 하고, 블랭크의 상방에 다이를 설치한다. 다음으로, 다이를 하강시킴으로써, 블랭크를 다이와 주름 억제부로 눌러, 블랭크에 적당한 장력을 부하하면서 블랭크를 절곡한다. 이 때, 다이와 주름 억제부에 의해 눌림으로써 펀치와 다이 사이로 크게 끌려들어간 재료 (블랭크의 일부) 가 부품의 세로 벽부를 형성한다. 그 때문에, 연성이 부족한 재료라 하더라도 세로 벽부의 성형이 용이해진다. 또, 다이와 주름 억제부에 의해 블랭크의 면외 변형 (주름) 이 구속되어, 세로 벽부로 끌려들어가는 재료에 가해지는 장력을 조정하기 쉽기 때문에, 복잡한 부품 형상을 성형하기 쉽다는 이점이 있다.In draw molding, the wrinkle suppression part is arrange | positioned at the position which becomes a flange part of the blank which is a metal plate used as the material of a part to shape | mold, a blank is mounted on a punch and a wrinkle suppression part, and a die is placed above a blank. Install. Next, by lowering the die, the blank is pressed to the die and the wrinkle suppressing portion, and the blank is bent while loading the tension to the blank. At this time, the material (part of the blank) largely drawn between the punch and the die by being pressed by the die and the wrinkle suppressing portion forms the vertical wall portion of the part. Therefore, even if the material lacks ductility, molding of the vertical wall portion becomes easy. In addition, since the out-of-plane deformation (wrinkling) of the blank is constrained by the die and the wrinkle suppressing portion, and the tension applied to the material drawn into the vertical wall portion is easily adjusted, there is an advantage that it is easy to form a complicated part shape.
한편으로, 복잡한 부품 형상을 드로우 성형에 의해 제조하는 경우, 플랜지부가 되는 위치의 블랭크의 단부 (端部) 에서 균열이나 주름이 발생하기 쉽다는 과제가 있고, 특히 부품의 길이 방향으로 만곡된 부품에서 문제가 되기 쉽다. 도 1 의 (a), (b) 및 (c) 에, 종래 공법으로 길이 방향으로 만곡된 부품을 성형할 때에 사용하는 블랭크 형상의 정면도, 측면도 및 (a) 의 A-A 선을 따른 단면도를 나타냄과 함께, 도 2 의 (a), (b) 및 (c) 에, 종래 공법으로 길이 방향으로 만곡된 부품을 성형할 때에 발생하는 수축 플랜지 변형 (S) 과 신장 플랜지 변형 (E) 의 예를 나타내고, 도 3 의 (a), (b) 에, 도 1 의 (a) 의 A-A 단면에 있어서의 금형 구조의 성형 전 및 성형 완료시의 단면도를 나타낸다. 또한, 도면 중, 부호 1 은 다이, 2 는 펀치, 3 은 주름 억제부, 4 는 블랭크, 5 는 성형 후의 부품을 각각 나타낸다.On the other hand, when manufacturing a complicated part shape by draw molding, there exists a problem that a crack and a wrinkle easily generate | occur | produce in the edge part of the blank of a position used as a flange part, especially in the part curved in the longitudinal direction of a part. It is easy to be a problem. The front view, side view, and sectional view along the AA line of (a) of FIG. 1 are shown in (a), (b) and (c) of the blank shape used when shape | molding the component curved in the longitudinal direction by the conventional method. 2 (a), 2 (b) and 2 (c), examples of shrinkage flange deformation (S) and extension flange deformation (E) generated when molding a component curved in the longitudinal direction by a conventional method are shown. 3, (a), (b) shows sectional drawing before shaping | molding of the metal mold | die structure in the AA cross section of FIG. In the drawings,
부품 (5) 은 천판부 (5a), 세로 벽부 (5b) 및 플랜지부 (5c) 를 가지고 있으며, 그 세로 벽부 (5b) 나 플랜지부 (5c) 등이 만곡되어 있는 경우, 다이 (1) 와 주름 억제부 (3) 사이를 블랭크 (4) 의 일부인 재료가 이동할 때, 선 길이의 과부족에 의해 만곡 형상의 원주 방향으로 길게 늘어지는 변형 (신장 플랜지 변형) 이나, 반대로 압축되는 변형 (수축 플랜지 변형) 을 받는다. 블랭크 (4) 의 단부 부근에서 재료의 연성을 초과할 정도의 신장 플랜지 변형을 받으면 균열이 발생하고, 재료의 좌굴 내력을 초과할 정도의 수축 플랜지 변형을 받으면 주름이 발생하게 되고, 고강도의 금속판일수록 문제가 되기 쉽다.The
수축 플랜지 변형에 의한 주름을 억제하는 방법으로는, 특허문헌 1 과 같이 수축 플랜지 변형을 분산시키는 방법이 알려져 있다. 또, 신장 플랜지 변형에 의한 균열을 억제하는 방법으로는, 특허문헌 2 와 같이 신장 플랜지 변형을 분산시키는 방법이 알려져 있다.As a method of suppressing wrinkles due to shrinkage flange deformation, a method of dispersing shrinkage flange deformation as in
그러나, 고강도의 금속판이 될수록 변형량에 대해 발생하는 응력이 증가하기 때문에, 금속판의 좌굴 내력을 초과하는 응력이 발생하기 쉬워져, 보다 큰 주름이 발생한다. 또, 고강도의 금속판일수록 주름의 강도는 증가하기 때문에, 특허문헌 1 과 같은 주름을 분산시키는 방법으로는 충분한 대책은 될 수 없다. 그리고, 고강도의 금속판이 될수록 블랭크 단부의 연성이 저하되기 때문에, 특허문헌 2 와 같은 신장 플랜지 변형의 분산으로 방지할 수 있는 균열에는 한도가 있다.However, the higher the strength of the metal plate, the higher the stress generated with respect to the deformation amount, so that a stress exceeding the buckling strength of the metal plate tends to occur, resulting in larger wrinkles. Moreover, since the intensity | strength of a wrinkle increases with the high strength metal plate, sufficient measures cannot be taken by the method of dispersing wrinkles like
이상과 같이, 고강도의 금속판을 부품 길이 방향으로 만곡된 부품으로 프레스 성형하는 경우에, 수축 플랜지 변형이나 신장 플랜지 변형에 의한 주름과 균열을 억제하기 위해서는, 수축 플랜지 변형 및 신장 플랜지 변형 자체의 발생을 경감시켜야 한다.As described above, in the case of press-molding a high-strength metal plate into a component curved in the longitudinal direction of the part, in order to suppress wrinkles and cracks caused by shrinkage flange deformation or extension flange deformation, the occurrence of shrinkage flange deformation and extension flange deformation itself is prevented. Alleviate.
상기 과제를 유리하게 해결하는 본 발명의 프레스 성형 방법은, コ 자 또는 모자형의 단면 형상을 갖는 길이 방향으로 만곡된 부품의 수축 플랜지 변형에 의한 주름의 발생을 억제하는 방법으로서, 블랭크의 일부인 재료의 플랜지부측으로부터 세로 벽부로의 이동을 억제함으로써, 상기 재료에 신장 플랜지 변형을 발생시키면서 천판부측으로부터 우선적으로 세로 벽부로 상기 재료를 이동시키고, 또한, 플랜지부와 천판부의 상기 재료의 주름의 발생을 금형으로 억제하는 것을 특징으로 하는 것이다.The press-molding method of the present invention, which advantageously solves the above problems, is a method of suppressing the occurrence of wrinkles due to shrinkage flange deformation of a component curved in a longitudinal direction having a U-shaped or hat-shaped cross-sectional shape, which is part of a blank. By suppressing the movement from the flange portion side to the vertical wall portion, the material is preferentially moved from the top plate portion to the vertical wall portion while generating an elongated flange deformation in the material, and also the occurrence of wrinkles in the material of the flange portion and the top plate portion. It is characterized by suppressing the to a mold.
또, 상기 과제를 유리하게 해결하는 다른 본 발명의 프레스 성형 방법은, コ 자 또는 모자형의 단면 형상을 갖는 길이 방향으로 만곡된 부품의 신장 플랜지 변형에 의한 균열의 발생을 억제하는 방법으로서, 천판부와 세로 벽부의 경계가 되는 능선을 프레스 성형 방향에 대해 경사지게 함으로써, 드로우 성형 중에 금형 사이에 끼인 블랭크의 일부인 재료를 부품 길이 방향으로 이동하도록 회전시키고, 그 회전을 억제함으로써 부품 길이 방향의 판면 내에 압축 변형을 발생시키고, 또한, 플랜지부와 천판부의 재료의 주름의 발생을 금형으로 억제하는 것을 특징으로 하는 것이다.Moreover, the press-molding method of this invention which advantageously solves the said subject is a method of suppressing generation | occurrence | production of the crack by deformation of the extension flange of the component curved in the longitudinal direction which has a cross-sectional shape of a U-shape or a hat shape, A top plate By inclining the ridge line, which is the boundary between the part and the vertical wall part with respect to the press forming direction, the material which is a part of the blank sandwiched between the molds during the draw molding is rotated to move in the part length direction, and the rotation is suppressed so as to suppress the rotation. Compression deformation is generated, and generation of wrinkles in the material of the flange portion and the top plate portion is suppressed by the mold.
그리고, 본 발명의 부품의 제조 방법은, 상기 서술한 본 발명의 프레스 성형 방법을 사용하여 평판상의 블랭크로부터 コ 자 또는 모자형의 단면 형상을 갖는 길이 방향으로 만곡된 부품을 형성하는 것을 특징으로 하는 것이다.And the manufacturing method of the component of this invention uses the press molding method of this invention mentioned above, and forms the component curved in the longitudinal direction which has a U-shaped or hat-shaped cross-sectional shape from the flat blank. will be.
한편, 상기 과제를 유리하게 해결하는 본 발명의 프레스 성형 장치는, コ 자 또는 모자형의 단면 형상을 갖는 길이 방향으로 만곡된 부품의 수축 플랜지 변형에 의한 주름의 발생을 억제하는 프레스 성형 장치에 있어서, 블랭크의 일부인 재료의 플랜지부측으로부터 세로 벽부로의 이동을 억제함으로써, 상기 재료에 신장 플랜지 변형을 발생시키면서 천판부측으로부터 우선적으로 세로 벽부로 상기 재료를 이동시키는 수축 플랜지 변형 억제 수단과, 플랜지부와 천판부의 상기 재료를 사이에 두고 그 재료의 주름의 발생을 억제하는 주름 억제 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.On the other hand, the press-molding apparatus of the present invention advantageously solves the above problems in the press-molding apparatus for suppressing the occurrence of wrinkles due to shrinkage flange deformation of the component curved in the longitudinal direction having a cross-sectional shape of the U-shape or hat-shaped Shrink flange deformation suppression means for moving the material preferentially from the top plate portion side to the vertical wall portion while generating an extension flange deformation in the material by suppressing movement of the material that is part of the blank from the flange portion side to the vertical wall portion; And wrinkle suppression means for suppressing the occurrence of wrinkles of the material with the material between the top plate portion interposed therebetween.
또, 상기 과제를 유리하게 해결하는 다른 본 발명의 프레스 성형 장치는, コ 자 또는 모자형의 단면 형상을 갖는 길이 방향으로 만곡된 부품의 신장 플랜지 변형에 의한 균열의 발생을 억제하는 프레스 성형 장치에 있어서, 천판부와 세로 벽부의 경계가 되는 능선을 프레스 성형 방향에 대해 경사지게 함으로써, 드로우 성형 중에 금형 사이에 끼인 블랭크의 일부인 재료를 부품 길이 방향으로 이동시키는 회전력을 발생시키고, 그 회전력을 억제함으로써 부품 길이 방향의 판면 내에 압축 변형을 발생시키는 신장 플랜지 변형 억제 수단과, 플랜지부와 천판부의 상기 재료를 사이에 두고 그 재료의 주름의 발생을 억제하는 주름 억제 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.Moreover, the press molding apparatus of another invention which advantageously solves the said subject is a press molding apparatus which suppresses generation | occurrence | production of the crack by deformation of the extension flange of the component curved in the longitudinal direction which has a cross-sectional shape of a U-shape or a hat shape. By inclining a ridge line that forms the boundary between the top plate and the vertical wall with respect to the press forming direction, a rotational force for moving the material, which is a part of the blank sandwiched between the molds in the longitudinal direction of the part during the draw forming, is suppressed, thereby suppressing the rotational force. And an extension flange deformation suppression means for generating compressive deformation in the plate surface in the longitudinal direction, and wrinkle suppression means for suppressing generation of wrinkles of the material between the flange portion and the top plate portion.
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본 발명의 프레스 성형 방법 및 프레스 성형 장치에 의하면, コ 자 또는 모자형의 단면 형상을 갖는 길이 방향으로 만곡된 부품의 세로 벽부를 성형할 때, 플랜지부측으로부터 세로 벽부로 재료를 이동시키는 종래의 드로우 성형과 달리, 천판부측으로부터 우선적으로 재료를 이동시킴으로써 세로 벽부를 성형하기 때문에, 플랜지부에서 수축 플랜지 변형이 발생하는 것을 피할 수 있다. 또, 천판부와 세로 벽부의 경계가 되는 능선을 프레스 성형 방향에 대해 경사지게 하면, 드로우 성형 중에 금형 사이에 끼인 재료를 부품 길이 방향으로 이동하도록 회전시킬 수 있고, 이 때문에, 그 회전을 억제함으로써 판면 내에 압축 변형을 가하여, 신장 플랜지 변형을 억제할 수 있다. 또한, 상기 수축 플랜지 변형의 억제 방법과 신장 플랜지 변형의 억제 방법을 병용함으로써, 길이 방향으로 만곡된 부품의 플랜지부의 주름의 발생과 균열의 발생을 동시에 억제할 수 있다. 그리고, 본 발명의 프레스 성형 방법을 사용한 본 발명의 부품의 제조 방법, 및 본 발명의 프레스 성형 장치를 사용하여 프레스 성형한 성형 부품에 의하면, コ 자 또는 모자형의 단면 형상을 갖는 길이 방향으로 만곡된 부품을 프레스 성형할 때, 수축 플랜지 변형에 의한 주름의 발생과 신장 플랜지 변형에 의한 균열의 발생의 일방 또는 양방을 억제할 수 있다.According to the press-molding method and the press-molding apparatus of the present invention, when forming a vertical wall portion of a component curved in the longitudinal direction having a U-shaped or hat-shaped cross-sectional shape, the conventional material for moving the material from the flange portion side to the vertical wall portion Unlike draw molding, since the vertical wall portion is formed by preferentially moving the material from the top plate portion side, the occurrence of shrinkage flange deformation in the flange portion can be avoided. In addition, if the ridgeline that forms the boundary between the top plate portion and the vertical wall portion is inclined with respect to the press forming direction, the material sandwiched between the molds during the draw forming can be rotated to move in the component longitudinal direction. Therefore, the plate surface is suppressed by suppressing the rotation. Compression deformation can be applied to the inside to suppress elongation flange deformation. Moreover, by using together the suppression method of the shrinkage flange deformation and the suppression method of the extension flange deformation, it is possible to simultaneously suppress the occurrence of creases and cracks in the flange portion of the component curved in the longitudinal direction. And according to the manufacturing method of the component of this invention using the press molding method of this invention, and the molded part press-molded using the press molding apparatus of this invention, it curves in the longitudinal direction which has a cross-sectional shape of a U-shape or a hat shape. When press-molding the molded part, it is possible to suppress one or both of occurrence of wrinkles due to shrinkage flange deformation and generation of cracks due to extension flange deformation.
또한, 본 발명의 프레스 성형 방법 및 프레스 성형 장치에 있어서는, 단독의 드로우 성형에서는 수축 플랜지 변형이 발생하는 플랜지부를 공유하고, 또한, 플랜지부를 기준으로 대칭이 되도록 부품을 2 개 동시에 성형함으로써, 상기 플랜지부측으로부터 세로 벽부로의 재료의 이동을 억제하는 것으로 하면 바람직하다. 이와 같이 하면, 간이한 구성으로 수축 플랜지 변형에 의한 주름의 발생을 억제할 수 있다.In addition, in the press molding method and the press molding apparatus of the present invention, in a single draw molding, two parts are simultaneously formed so as to share a flange portion where shrinkage flange deformation occurs and become symmetrical with respect to the flange portion, It is preferable to suppress the movement of material from the flange portion side to the vertical wall portion. By doing in this way, generation | occurrence | production of the wrinkle by the shrinkage flange deformation can be suppressed with a simple structure.
또, 본 발명의 프레스 성형 방법 및 프레스 성형 장치에 있어서는, 프레스 성형 방향과 평행한 면을 금형의 부재에 형성하여, 재료의 회전을 억제하는 것으로 하면 바람직하다. 이와 같이 하면, 간이한 구성으로 신장 플랜지 변형에 의한 균열의 발생을 억제할 수 있다.Moreover, in the press molding method and press molding apparatus of this invention, it is preferable to form the surface parallel to the press molding direction in the member of a metal mold | die, and to suppress rotation of a material. By doing in this way, generation | occurrence | production of the crack by extension flange deformation can be suppressed with a simple structure.
또한, 본 발명의 프레스 성형 방법 및 프레스 성형 장치에 있어서는, 상기 서술한 2 개의 프레스 성형 방법 또는 2 개의 프레스 성형 장치를 병용하도록 하면 바람직하다. 이와 같이 하면, 길이 방향으로 만곡된 부품의 플랜지부의 주름의 발생과 균열의 발생을 동시에 억제할 수 있다.Moreover, in the press molding method and press molding apparatus of this invention, it is preferable to use the two press molding methods or two press molding apparatus mentioned above together. By doing in this way, generation | occurrence | production of the wrinkle and crack generation of the flange part of the component curved in the longitudinal direction can be suppressed simultaneously.
또한, 본 발명의 프레스 성형 방법 및 프레스 성형 장치에 있어서는, 금형에 의한 주름의 억제에, 블랭크에 대한 주름 억제 압력을 0.1 ∼ 100 ㎫ 로 하거나, 또는 세로 벽부의 성형 중의 금형과 재료의 간극을 재료의 판두께의 0 ∼ 200 % 로 유지하는 것으로 하면 바람직하다.In addition, in the press molding method and the press molding apparatus of the present invention, the wrinkle suppression pressure with respect to the blank is set to 0.1 to 100 MPa or the gap between the mold and the material during the molding of the vertical wall portion is used to suppress the wrinkles caused by the mold. It is preferable to set it as 0 to 200% of the plate | board thickness of the.
또한, 본 발명의 프레스 성형 방법 및 프레스 성형 장치에 있어서는, 인장 강도가 440 ∼ 1470 ㎫ 인 금속판을 블랭크로 사용하는 것으로 하면 바람직하다. 이 경우에는 고강도의 금속판으로 이루어지는 부품의 프레스 성형시의 수축 플랜지 변형에 의한 주름의 발생과 신장 플랜지 변형에 의한 균열의 발생의 일방 또는 양방을 억제할 수 있다.Moreover, in the press molding method and press molding apparatus of this invention, it is preferable to use the metal plate whose tensile strength is 440-1470 Mpa as a blank. In this case, one or both of generation of wrinkles due to shrinkage flange deformation and crack generation due to extension flange deformation can be suppressed during press molding of a component made of a high strength metal plate.
도 1 의 (a), (b) 및 (c) 는, 종래 공법으로 길이 방향으로 만곡된 부품을 성형할 때에 사용하는 블랭크 형상의 정면도, 측면도 및 도 1 의 (a) 의 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 2 의 (a), (b) 및 (c) 는, 종래 공법으로 길이 방향으로 만곡된 부품을 성형할 때에 발생하는 수축 플랜지 변형과 신장 플랜지 변형의 예를 나타내는 정면도, 측면도 및 도 2 의 (a) 의 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 3 의 (a), (b) 는, 도 1 의 (a) 의 A-A 단면에 있어서의 금형 구조를 나타내는 성형 전 및 성형 완료시의 단면도이다.
도 4 의 (a), (b) 및 (c) 는, 본 발명의 프레스 성형 방법의 일 실시형태에서 길이 방향으로 만곡된 부품을 성형할 때에 사용하는 블랭크의 형상을 나타내는 정면도, 측면도 및 도 4 의 (a) 의 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 4a 의 (a), (b) 및 (c) 는, 상기 실시형태의 프레스 성형 방법으로 성형한 중간 성형품의 형상을 나타내는 정면도, 측면도 및 도 4a 의 (a) 의 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 4b 의 (a), (b) 및 (c) 는, 상기 실시형태의 프레스 성형 방법으로 성형한 부품의 형상을 나타내는 정면도, 측면도 및 도 4b 의 (a) 의 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 5a 의 (a), (b) 는, 도 4a 의 (a) 의 A-A 단면에 있어서의 금형 구조를 나타내는 성형 전 및 성형 완료시의 단면도이다.
도 5b 의 (a), (b) 는, 도 4b 의 (a) 의 A-A 단면에 있어서의 금형 구조를 나타내는 성형 전 및 성형 완료시의 단면도이다.
도 6 의 (a), (b) 및 (c) 는, 본 발명자가 드로우 성형시의 재료 거동 조사에 사용한 블랭크의 형상을 나타내는 정면도, 측면도 및 도 6 의 (a) 의 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 6a 의 (a), (b) 및 (c) 는, 상기 재료 거동 조사에서 프레스 성형한 중간 성형품의 형상을 나타내는 정면도, 측면도 및 도 6a 의 (a) 의 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 6b 의 (a), (b) 및 (c) 는, 상기 재료 거동 조사에서 프레스 성형한 부품의 형상을 나타내는 정면도, 측면도 및 도 6b 의 (a) 의 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 7 의 (a), (b) 및 (c) 는, 본 발명의 프레스 성형 방법의 다른 일 실시형태에서 길이 방향으로 만곡된 부품을 성형할 때에 사용하는 블랭크의 형상을 나타내는 정면도, 측면도 및 도 7 의 (a) 의 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 7a 의 (a), (b) 및 (c) 는, 상기 실시형태의 프레스 성형 방법으로 성형한 중간 성형품의 형상을 나타내는 정면도, 측면도 및 도 7a 의 (a) 의 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 7b 의 (a), (b) 및 (c) 는, 상기 실시형태의 프레스 성형 방법으로 성형한 부품의 형상을 나타내는 정면도, 측면도 및 도 7b 의 (a) 의 A-A 선을 따른 단면도이다.(A), (b), and (c) of FIG. 1 are a front view, a side view, and an AA line of FIG. 1 (a) of a blank shape used when molding a component curved in the longitudinal direction by a conventional method. It is a cross section.
(A), (b) and (c) are the front view, the side view, and the front view which show the example of the contraction flange deformation and expansion flange deformation which arise when shape | molding the component curved in the longitudinal direction by the conventional method. It is sectional drawing along the AA line of (a).
(A), (b) is sectional drawing before shaping | molding and the completion of shaping | molding which show the metal mold | die structure in AA cross section of FIG.
(A), (b) and (c) are the front view, side view, and figure which show the shape of the blank used when shape | molding the component curved in the longitudinal direction in one Embodiment of the press molding method of this invention. It is sectional drawing along the AA line of 4 (a).
(A), (b) and (c) are the front view, side view, and sectional drawing along the AA line of FIG. 4A (a) which show the shape of the intermediate molded article shape | molded by the press molding method of the said embodiment. .
(A), (b) and (c) are the front view, side view, and sectional drawing along the AA line of FIG. 4B (a) which show the shape of the component shape | molded by the press molding method of the said embodiment.
(A), (b) is sectional drawing before shaping | molding and the completion of shaping | molding which show the metal mold | die structure in AA cross section of FIG. 4A (a).
(A), (b) is sectional drawing before shaping | molding and the completion of shaping | molding which show the metal mold | die structure in AA cross section of FIG. 4b (a).
(A), (b) and (c) are the front view, side view, and sectional drawing along the AA line of FIG. 6 (a) which show the shape of the blank which this inventor used for the investigation of the material behavior at the time of draw molding. to be.
(A), (b) and (c) are the front view, side view, and sectional drawing along the AA line of FIG. 6A of FIG. 6A which show the shape of the intermediate | middle molded article press-molded by the said material behavior investigation.
(A), (b) and (c) of FIG. 6B are a front view, a side view, and sectional drawing along the AA line of FIG. 6B (a) which show the shape of the component press-molded by the said material behavior investigation.
(A), (b) and (c) are the front view, side view which show the shape of the blank used when shape | molding the component curved in the longitudinal direction in another embodiment of the press molding method of this invention. It is sectional drawing along the AA line of FIG.
(A), (b) and (c) are the front view, side view, and sectional drawing along the AA line of FIG. 7A (a) which show the shape of the intermediate molded article shape | molded by the press molding method of the said embodiment. .
(A), (b) and (c) are the front view, side view, and sectional drawing along the AA line of FIG. 7B (a) which show the shape of the component shape | molded by the press molding method of the said embodiment.
이하, 이 발명의 실시형태를 도면에 기초하는 실시예에 의해 상세하게 설명한다. 여기에서, 도 4 의 (a), 도 4 의 (b) 및 도 4 의 (c) 는, 본 발명의 프레스 성형 방법의 일 실시형태에서 길이 방향으로 만곡된 부품을 성형할 때에 사용하는 블랭크의 형상을 나타내는 정면도, 측면도 및 도 4 의 (a) 의 A-A 선을 따른 단면도이고, 도 4a 의 (a), 도 4a 의 (b) 및 도 4a 의 (c) 는, 상기 실시형태의 프레스 성형 방법으로 성형한 중간 성형품의 형상을 나타내는 정면도, 측면도 및 도 4a 의 (a) 의 A-A 선을 따른 단면도이고, 도 4b 의 (a), 도 4b 의 (b) 및 도 4b 의 (c) 는, 상기 실시형태의 프레스 성형 방법으로 성형한 부품의 형상을 나타내는 정면도, 측면도 및 도 4b 의 (a) 의 A-A 선을 따른 단면도이다. 또, 도 5a 의 (a), 도 5a 의 (b) 는, 도 4a 의 (a) 의 A-A 단면에 있어서의 금형 구조를 나타내는 성형 전 및 성형 완료시의 단면도이고, 도 5b 의 (a), 도 5b 의 (b) 는, 도 4b 의 (a) 의 A-A 단면에 있어서의 금형 구조를 나타내는 성형 전 및 성형 완료시의 단면도이다. 또한, 도면 중 종래예와 동일한 부분은 그것과 동일한 부호로 나타낸다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail by the Example based on drawing. 4 (a), 4 (b) and 4 (c) are views of blanks used when molding a component curved in the longitudinal direction in one embodiment of the press-molding method of the present invention. It is a front view, a side view, and sectional drawing along the AA line of FIG. 4 (a) showing a shape, FIG. 4A (a), FIG. 4A (b), and FIG. 4A (c) are press molding of the said embodiment. It is a front view, a side view, and sectional drawing along the AA line of FIG. 4A (a), and FIG. 4B (a), FIG. 4B (b), and FIG. 4B (c) which show the shape of the intermediate molded article shape | molded by the method. The front view, the side view, and the cross-sectional view along the AA line of FIG. 4B (a) which show the shape of the component shape | molded by the press molding method of the said embodiment. 5A and 5A are cross-sectional views before molding and when molding is completed, showing the mold structure in the AA cross section of FIG. 4A, and FIGS. 5B and 5A. 5b (b) is sectional drawing before shaping | molding and the completion of shaping | molding which show the metal mold | die structure in AA cross section of FIG. 4B (a). In addition, the part same as a prior art example in a figure is shown with the same code | symbol as it.
본 발명자는, 먼저, 수축 플랜지 변형에 의한 주름의 대책 방법에 대하여 여러 가지의 검토를 거듭하였다. 그 때, 수축 플랜지 변형은 플랜지부측으로부터 세로 벽부로 재료가 이동할 때에 선 길이가 남음으로써 발생하기 때문에, 반대로 선 길이가 부족한 신장 플랜지 변형에 의해 동일한 세로 벽부를 성형할 수 없을지에 대하여 생각하였다. 그러자, 세로 벽부를 성형하기 위한 재료의 이동 방향을 역전시키면 되는 것을 생각해 냈다. 요컨대, 플랜지부측으로부터가 아니라, 천판부측으로부터 세로 벽부를 성형하면 플랜지부에 주름은 발생하지 않게 된다. 또한, 신장 플랜지 변형이 발생하는 위치가 블랭크의 단부로부터 떨어진 천판부측이 되기 때문에, 신장 플랜지 변형에 의한 균열이 잘 발생하지 않는다는 이점도 있다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM First, the present inventors repeated various studies about the countermeasure method of wrinkles by deformation of a shrinkage flange. At that time, since the shrinkage flange deformation occurred when the material length was moved from the flange portion side to the vertical wall portion, it was considered whether the same vertical wall portion could not be formed by the expansion flange deformation lacking the line length. Then, what was necessary was just to reverse the moving direction of the material for shaping a vertical wall part. In other words, when the vertical wall portion is molded from the top plate portion side rather than from the flange portion side, wrinkles do not occur in the flange portion. In addition, since the position where the extension flange deformation occurs is the side of the top plate portion away from the end of the blank, there is an advantage that the crack caused by the extension flange deformation is hardly generated.
도 4, 도 4a 및 도 4b 에, 본 발명의 실시형태에 기초하는 수축 플랜지 변형의 대책예를 나타내고, 거기에서의 A-A 선을 따른 단면에 있어서의 프레스 성형 장치로서의 금형의 구조를 도 5a, 도 5b 에 나타낸다. 프레스 성형 방향은 정면도에 대한 지면 (紙面) 수직 방향이다. 종래 공법으로 수축 플랜지 변형이 발생하는 위치 B 에서의 재료 이동을 구속하기 위해서는, 도 4a ∼ 도 4b 에 나타내는 바와 같이, 상기 수축 플랜지 변형이 발생하는 플랜지부를 공유하고, 또한, 그 플랜지부를 기준으로 대칭이 되도록 부품 (5) 을 2 개 동시에 성형하면 된다. 그 결과, 도 4a 에 나타내는 바와 같이, 천판부측으로부터의 재료 이동을 우선적으로 발생시킬 수 있어, 재료는 선 길이가 연장됨으로써 신장 플랜지 변형 (E) 이 발생한다. 그리고, 다음의 공정에서, 도 4b 에 나타내는 바와 같이, 외측의 플랜지부를 성형하면, 수축 플랜지 변형이 억제된 길이 방향으로 만곡된 부품이 2 개 완성된다. 즉, 금형의 이 부품을 2 개 취하는 이 구성은, 수축 플랜지 변형 억제 수단에 상당한다.4, 4A and 4B show a countermeasure of shrinkage flange deformation based on the embodiment of the present invention, and show the structure of the mold as the press-molding apparatus in the cross section along the AA line therein. It shows in 5b. The press molding direction is the paper vertical direction with respect to the front view. In order to restrain material movement at the position B where shrinkage flange deformation occurs in the conventional construction method, as shown in FIGS. 4A to 4B, the flange portion where the shrinkage flange deformation occurs is shared, and the flange portion is referred to. What is necessary is just to shape | mold two
도 4b 의 공정에서는, 세로 벽부나 천판부가 부품 길이 방향으로 만곡되어 있는 경우, 재료는 불균일하게 세로 벽부로 이동하기 때문에, 불필요한 면외 변형 (주름) 을 억제하기 위해, 천판부를 이동하는 재료를 금형으로 억제하는 것이 바람직하다. 또, 플랜지부는 다른 부품과의 접합부가 되기 때문에, 금형으로 면외 변형을 방지하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상기 천판부를 펀치 (2) 와 패드 (7) 사이에 두어 구속하고, 플랜지부측은 재료를 이동할 수 있을 정도로 다이 (1) 와 주름 억제부 (3) 사이에 두면 된다. 또, 도 4b 의 공정에서는, 드로우 성형 중에 천판측으로부터 세로 벽부로 재료가 이동하면 수축 플랜지 변형이 발생하기 때문에, 주름이 발생하는 원인이 될 수 있다. 그래서, 상기와 같이 천판부의 재료를 펀치 (2) 와 패드 (7) 사이에 두어 구속하고, 플랜지측은 재료를 이동시킬 수 있을 정도로 다이 (1) 와 주름 억제부 (3) 사이에 두면 된다. 즉, 금형의 이들 재료를 사이에 두는 구성은, 주름 억제 수단에 상당한다.In the process of FIG. 4B, when the vertical wall portion or the top plate portion is bent in the component length direction, the material moves unevenly to the vertical wall portion, so that the material moving the top plate portion is moved to the mold in order to suppress unnecessary out-of-plane deformation (wrinkling). It is desirable to suppress. Moreover, since a flange part becomes a junction part with another component, it is preferable to prevent out-of-plane deformation with a metal mold | die. Specifically, the top plate portion may be restrained by being sandwiched between the
또한, 본 발명의 프레스 성형 방법에 있어서, 종래 공법으로 수축 플랜지 변형이 발생하는 위치 B 에서의 재료 이동을 구속하는 방법은, 도 4b 의 예에 한정되지 않고, 금형 사이에 금속판을 두는 것에 의한 마찰 저항 외에, 비드나 엠보스 등의 요철 형상을 형성한 금형 사이에 금속판을 두는 것에 의한 금속판의 변형 저항을 사용하는 것도 가능하다.In addition, in the press-molding method of the present invention, the method of restraining material movement at the position B where shrinkage flange deformation occurs by the conventional construction method is not limited to the example of FIG. 4B, and friction by placing a metal plate between molds. In addition to the resistance, it is also possible to use the deformation resistance of the metal plate by placing the metal plate between the metal molds having the uneven shape such as beads or embosses.
다음으로, 본 발명자는, 신장 플랜지 변형에 의한 균열의 대책 방법에 대하여 여러 가지의 검토를 거듭하였다. 그 때, 부품 길이 방향의 만곡을 부품의 높이가 변화하는 방향에 형성한 부품에 적용함으로써, 드로우 성형 중의 재료의 거동에 도 6 에 나타내는 바와 같은 특징적인 변화가 보여지는 것을 알아냈다.Next, this inventor repeated various studies about the countermeasure method of the crack by extension flange deformation. At that time, it was found that the characteristic change as shown in Fig. 6 was seen in the behavior of the material during draw molding by applying the curvature in the component longitudinal direction to the component formed in the direction in which the height of the component changed.
도 6 의 (a), 도 6 의 (b) 및 도 6 의 (c) 는, 본 발명자가 드로우 성형시의 재료 거동 조사에 사용한 블랭크의 형상을 나타내는 정면도, 측면도 및 도 6 의 (a) 의 A-A 선을 따른 단면도, 도 6a 의 (a), 도 6a 의 (b) 및 도 6a 의 (c) 는, 상기 재료 거동 조사에서 프레스 성형한 중간 성형품의 형상을 나타내는 정면도, 측면도 및 도 6a 의 (a) 의 A-A 선을 따른 단면도, 도 6b 의 (a), 도 6b 의 (b) 및 도 6b 의 (c) 는, 상기 재료 거동 조사에서 프레스 성형한 부품의 형상을 나타내는 정면도, 측면도 및 도 6b 의 (a) 의 A-A 선을 따른 단면도이다.6 (a), 6 (b) and 6 (c) are a front view, a side view and a view (a) of FIG. 6 showing the shape of the blank used by the present inventors to investigate the material behavior during draw molding. 6A, 6A, 6A, and 6A are front views, side views, and FIG. 6A showing the shapes of the intermediate molded articles press-molded by the material behavior investigation. 6A, 6B, 6B, and 6C are cross-sectional views along the AA line of FIG. And FIG. 6B is a cross-sectional view along the line AA of (a).
상기 서술한 재료 거동 조사의 결과에 대해서 고찰한 결과, 천판부와 세로 벽부의 경계가 되는 능선을, 프레스 성형 방향 (정면도의 지면 수직 방향, 측면도의 지면 좌우 방향) 에 대해 도 6a 의 (b) 중의 경사 거리 (C) 로 나타내는 바와 같이 경사지게 함으로써, 드로우 성형 중에 블랭크 (4) 의 일부의 재료를 부품 길이 방향 (도 6a, 도 6b 의 굵은 화살표 방향) 으로 이동하도록 회전시킬 수 있다는 것을 발견하였다. 프레스 성형 방향에 대한 경사각에 의해 회전량이 변화하고, 세로 벽부를 성형하는 재료의 이동 방향에서 회전의 방향이 변화한다. 그 때문에, 재료의 이동 방향이 도 6a 과 같은 천판부측으로부터의 이동 (1 공정째) 으로부터 도 6b 와 같은 플랜지부측으로부터의 이동 (2 공정째) 으로 바뀌면, 회전하는 방향이 역전되게 된다.As a result of examining the results of the above-described material behavior investigation, the ridgeline that forms the boundary between the top plate portion and the vertical wall portion is shown in Fig. 6A (b) with respect to the press molding direction (the paper vertical direction in the front view and the paper horizontal direction in the side view). It was discovered that by inclining as shown by the inclination distance C in the middle, the material of a part of the blank 4 can be rotated so that it may move to a component longitudinal direction (thick arrow direction of FIG. 6A, FIG. 6B) during draw molding. The amount of rotation changes by the inclination angle with respect to the press molding direction, and the direction of rotation changes in the moving direction of the material for forming the vertical wall portion. Therefore, when the moving direction of the material changes from the movement from the top plate portion side as shown in Fig. 6A (the first step) to the movement from the flange portion side as shown in Fig. 6B (the second step), the rotating direction is reversed.
도 7 의 (a), 도 7 의 (b) 및 도 7 의 (c) 는, 본 발명의 프레스 성형 방법의 다른 일 실시형태에서 길이 방향으로 만곡된 부품을 성형할 때에 사용하는 블랭크의 형상을 나타내는 정면도, 측면도 및 도 7 의 (a) 의 A-A 선을 따른 단면도, 도 7a 의 (a), 도 7a 의 (b) 및 도 7a 의 (c) 는, 상기 실시형태의 프레스 성형 방법으로 성형한 중간 성형품의 형상을 나타내는 정면도, 측면도 및 도 7a 의 (a) 의 A-A 선을 따른 단면도, 도 7b 의 (a), 도 7b 의 (b) 및 도 7b 의 (c) 는, 상기 실시형태의 프레스 성형 방법으로 성형한 부품의 형상을 나타내는 정면도, 측면도 및 도 7b 의 (a) 의 A-A 선을 따른 단면도이다.7 (a), 7 (b) and 7 (c) show the shape of the blank used when molding a component curved in the longitudinal direction in another embodiment of the press-molding method of the present invention. The front view shown, the side view, and sectional drawing along the AA line of FIG. 7A, FIG. 7A (a), FIG. 7A (b), and FIG. 7A (c) are shape | molded by the press molding method of the said embodiment. The front view, the side view, and the sectional view along the AA line of FIG. 7A (a), FIG. 7B (a), FIG. 7B (b), and FIG. 7B (c) which show the shape of one intermediate | mold molded article are said embodiment It is a front view, a side view, and sectional drawing along the AA line of FIG. 7B (a) which shows the shape of the component shape | molded by the press molding method of FIG.
본 발명자는 상기 지견을 이용하여, 도 7 ∼ 도 7b 에 나타내는, 수축 플랜지 변형과 신장 플랜지 변형의 양방을 억제할 수 있는 본 발명의 실시형태의 프레스 성형 방법을 생각해 냈다. 상기 회전이 일어난다면, 그 회전력을 억제하기만 해도, 신장 플랜지 변형이 발생하는 판면 내에 압축 변형을 일으킬 수 있게 되어, 이 실시형태에서는 금속의 플레이트 (8) 를 프레스 성형 금형의, 블랭크 (4) 나 중간 성형품 (6) 의 부품 길이 방향 양 단면에 맞닿는 위치에 설치한다. 금형의 이 플레이트 (8) 는, 신장 플랜지 변형 억제 수단에 상당한다.This inventor came up with the press molding method of embodiment of this invention which can suppress both a shrinkage flange deformation and an extension flange deformation shown to FIG. 7-7B using the said knowledge. If the rotation occurs, even if the rotational force is suppressed, compressive deformation can be caused in the plate surface where the elongated flange deformation occurs, and in this embodiment, the
재료의 회전을 방해하는 방법은, 도 7a, 도 7b 에 나타내는 바와 같이 금속의 플레이트 (8) 를 설치하는 방법뿐만 아니라, 프레스 성형 방향과 평행한 맞닿음면을 금형에 형성하기만 하면 되기 때문에, 비용면에서 우수하다. 이 맞닿음면은 드로우 성형 중에 블랭크 (4) 나 중간 성형품 (6) 의 단면 (端面) 과 슬라이딩 접촉하여 스치기 때문에, 블랭크 (4) 의 소재보다 경질인 재료를 사용함으로써 깎이는 것을 방지하거나 혹은 맞닿음면을 교환할 수 있는 구조로 하는 것이 바람직하다.The method of hindering the rotation of the material is not only a method of providing the
본 발명의 프레스 성형 방법 및 프레스 성형 장치에 의하면, 모자형의 단면 형상을 갖는 길이 방향으로 만곡된 부품뿐만 아니라, 플랜지부에 위치하는 재료를 모두 세로벽의 성형에 사용함으로써 コ 자형의 단면 형상의 부품도 제작할 수 있다.According to the press-molding method and the press-molding apparatus of the present invention, not only a component curved in the longitudinal direction having a hat-shaped cross-sectional shape, but also all materials located in the flange portion are used for molding the vertical wall, so that Parts can also be manufactured.
금형에 의한 주름의 억제에는, 주름 억제 압력을 0.1 ∼ 100 ㎫ 로 하는 것이 바람직하다. 압력이 0.1 ㎫ 미만에서는 블랭크 (4) 의 면외 변형 (주름) 을 억제하는 것이 곤란하고, 100 ㎫ 를 초과하는 압력은 고강성의 가압 장치가 필요해지기 때문에, 비용면에서 바람직하지 않다. 주름 억제 압력을 사용하지 않는 경우에는, 세로 벽부의 성형 중에 금형과 블랭크 (4) 혹은 중간 성형품 (6) 의 금속판의 간극을 판두께의 0 ∼ 200 % 로 유지하는 것이 바람직하다. 간극을 판두께의 0 % 미만으로 하는 것에 특별히 이점은 없으며, 반대로 금형에 과대한 힘이 가해지기 때문에 금형의 마모나 변형이 발생할 우려가 있다. 한편, 200 % 보다 큰 간극을 두면, 발생하는 주름이 커지기 때문에, 이후의 트림 공정에서의 주름의 제거가 곤란해진다.It is preferable to make a wrinkle suppression pressure into 0.1-100 Mpa for suppression of the wrinkles by a metal mold | die. If the pressure is less than 0.1 MPa, it is difficult to suppress out-of-plane deformation (wrinkling) of the blank 4, and a pressure exceeding 100 MPa is not preferable in view of cost because a high rigid pressurization device is required. When the wrinkle suppression pressure is not used, it is preferable to keep the gap between the metal plate of the mold and the blank 4 or the intermediate molded
블랭크 (4) 의 소재로 하는 금속판은, 인장 강도가 440 ∼ 1470 ㎫ 인 것이 바람직하다. 인장 강도가 440 ㎫ 미만인 금속판은, 연성이나 드로잉 성형성이 우수하기 때문에, 본 발명의 공법을 사용하는 이점이 적다. 또, 1470 ㎫ 를 초과하는 금속판은, 연성이 부족하기 때문에, 본 발명에서는 대상으로 하고 있지 않은 펀치 숄더부나 다이 숄더부에서의 균열이 발생하기 쉬워져, 부품을 성형할 수 없게 될 가능성이 있다.It is preferable that the metal plate used as the raw material of the blank 4 is 440-1470 Mpa of tensile strength. Since the metal plate whose tensile strength is less than 440 Mpa is excellent in ductility and drawing moldability, there is little advantage in using the method of this invention. Moreover, since the metal plate exceeding 1470 Mpa lacks ductility, the crack in the punch shoulder part and die shoulder part which are not made into object in this invention tends to generate | occur | produce, and it may become impossible to shape a part.
표 1 에 나타내는 270, 440, 980, 1180, 1470 ㎫ 급 강판을 공시재로서 사용하여, 종래법은 도 2 에 나타내는 드로우 성형으로 성형 결과를 평가하고, 발명법은 도 4 ∼ 도 4b 에 나타내는 2 공정의 성형의 개발법 A 와 도 7 ∼ 도 7b 에 나타내는 2 공정의 성형의 개발법 B 로 성형 결과를 평가하였다. 금속판은 금형에 의해 10 ㎫ 로 누르는 것으로 하였다. 그 평가 결과를 표 2 에 나타낸다. 성형품의 평가는 육안으로 실시하여, 플랜지부에 발생한 주름과 균열에 대해 ○, △, × 의 3 단계로 평가하였다. 현저한 주름과 균열이 발생한 경우를 ×, 경미한 주름과 네킹이 발생한 경우를 △, 주름이나 균열이나 네킹이 발생하지 않는 경우를 ○ 로 하였다.Using a 270, 440, 980, 1180, 1470 MPa grade steel sheet shown in Table 1 as a test material, the conventional method evaluates the molding result by the draw molding shown in FIG. 2, and the invention method is 2 shown in FIGS. The molding result was evaluated by the development method A of shaping | molding of a process, and the development method B of shaping | molding of two processes shown in FIGS. 7-7B. The metal plate was pressed at 10 MPa by a mold. The evaluation results are shown in Table 2. Evaluation of the molded article was performed visually, and the wrinkles and cracks which occurred in the flange part were evaluated in three steps of (circle), (triangle | delta), and *. The case where remarkable wrinkles and a crack generate | occur | produced x and the case where a slight wrinkles and a necking generate | occur | produced (triangle | delta) and the case where a wrinkle, a crack, or a necking do not generate | occur | produced was made into (circle).
270 ㎫ 급 강판에서는 종래법에서도 개발법 A, B 에서도 주름이나 균열이 발생하지 않고 성형할 수 있었다. 440 ㎫ 급 강판의 경우, 종래법에서는 현저한 주름이 발생하였지만, 개발법 A, B 에서는 주름의 발생을 방지할 수 있었다. 또, 균열 평가에 관해서는, 종래법과 개발법 A 에서는 네킹이 관찰되었지만, 개발법 B 에서는 균열도 네킹도 발생하지 않았다. 980, 1180 및 1470 ㎫ 급 강판의 경우, 종래법에서 관찰된 주름은 개발법 A, B 에서는 관찰되지 않았다. 또, 균열 평가에 관해서는 종래법과 개발법 A 에서는 균열이 발생하였지만, 개발법 B 에서는 균열도 네킹도 발생하지 않았다.In the 270 MPa-grade steel sheet, neither the conventional method nor the development methods A and B can be molded without wrinkles or cracks. In the case of the 440 MPa grade steel sheet, significant wrinkles occurred in the conventional method, but the development of wrinkles was prevented in the development methods A and B. In terms of crack evaluation, necking was observed in the conventional method and development method A, but neither crack nor necking occurred in development method B. In the case of 980, 1180 and 1470 MPa grade steel sheets, the wrinkles observed in the conventional method were not observed in the development methods A and B. In the crack evaluation, cracking occurred in the conventional method and development method A, but neither crack nor necking occurred in the development method B.
산업상 이용가능성Industrial availability
이렇게 하여 본 발명의 프레스 성형 방법 및 프레스 성형 장치에 의하면, コ 자 또는 모자형의 단면 형상을 갖는 길이 방향으로 만곡된 부품의 세로 벽부를 성형할 때에 천판부측으로부터 우선적으로 재료를 이동시킴으로써 세로 벽부를 성형하기 때문에, 플랜지부에서 수축 플랜지 변형이 발생하는 것을 피할 수 있다. 또, 천판부와 세로 벽부의 경계가 되는 능선을 프레스 성형 방향에 대해 경사지게 하면, 드로우 성형 중에 금형 사이에 끼인 재료를 부품 길이 방향으로 이동하도록 회전시킬 수 있고, 이 때문에, 그 회전을 억제함으로써 판면 내에 압축 변형을 가하여 신장 플랜지 변형을 억제할 수 있다. 그리고, 본 발명의 부품의 제조 방법 및 성형 부품에 의하면, コ 자 또는 모자형의 단면 형상을 갖는 길이 방향으로 만곡된 부품을 프레스 성형할 때, 수축 플랜지 변형에 의한 주름의 발생과 신장 플랜지 변형에 의한 균열의 발생의 일방 또는 양방을 억제할 수 있다.In this way, according to the press-molding method and the press-molding apparatus of the present invention, when forming a vertical wall portion of a component curved in a longitudinal direction having a U-shaped or hat-shaped cross-sectional shape, the vertical wall portion is preferentially moved by moving the material from the top plate portion side. Because of the molding, the occurrence of shrinkage flange deformation in the flange portion can be avoided. In addition, if the ridgeline that forms the boundary between the top plate portion and the vertical wall portion is inclined with respect to the press forming direction, the material sandwiched between the molds during the draw forming can be rotated to move in the component longitudinal direction. Therefore, the plate surface is suppressed by suppressing the rotation. Compression deformation can be applied to suppress the extension flange deformation. And according to the manufacturing method and the molded part of the component of this invention, when press-molding the part curved in the longitudinal direction which has a cross-shaped shape of a U-shape or a hat, it is effective in the generation | occurrence | production of a wrinkle by a shrinkage flange deformation, and an extension flange deformation. One or both of generation | occurrence | production of the crack by this can be suppressed.
1 : 다이
2 : 펀치
3 : 주름 억제부
4 : 블랭크
5 : 부품
5a : 천판부
5b : 세로 벽부
5c : 플랜지부
6 : 중간 성형품
7 : 패드
8 : 플레이트
B : 수축 플랜지 변형이 발생하는 위치
C : 경사 거리
E : 신장 플랜지 변형
S : 수축 플랜지 변형1: die
2: punch
3: wrinkle suppression
4 blank
5: parts
5a: top plate
5b: vertical wall
5c: Flange
6: intermediate moldings
7: pad
8: plate
B: position where shrink flange deformation occurs
C: slope distance
E: extension flange deformation
S: Shrink Flange Deformation
Claims (14)
블랭크의 일부인 재료의 플랜지부측으로부터 세로 벽부로의 이동을 억제함으로써, 상기 재료에 신장 플랜지 변형을 발생시키면서 천판부측으로부터 우선적으로 세로 벽부로 상기 재료를 이동시키고,
또한, 플랜지부와 천판부의 상기 재료의 주름의 발생을 금형으로 억제하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형 방법.In the press-molding method for suppressing the occurrence of wrinkles due to shrinkage flange deformation of the component curved in the longitudinal direction having a U-shaped or hat-shaped cross-sectional shape,
By suppressing the movement of the material that is part of the blank from the flange portion side to the vertical wall portion, the material is preferentially moved from the top plate portion to the vertical wall portion while generating an extension flange deformation in the material,
Further, the press-molding method characterized by suppressing the occurrence of wrinkles in the material of the flange portion and the top plate portion with a mold.
단독의 드로우 성형에서는 수축 플랜지 변형이 발생하는 플랜지부를 공유하고, 또한, 플랜지부를 기준으로 대칭이 되도록 부품을 2 개 동시에 성형함으로써, 상기 플랜지부측으로부터 세로 벽부로의 재료의 이동을 억제하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형 방법.The method of claim 1,
In the independent draw molding, the flange portion where shrinkage flange deformation occurs is shared, and two parts are simultaneously molded so as to be symmetrical with respect to the flange portion, thereby suppressing the movement of material from the flange portion side to the vertical wall portion. Press molding method, characterized in that.
천판부와 세로 벽부의 경계가 되는 능선을 프레스 성형 방향에 대해 경사지게 함으로써, 드로우 성형 중에 금형 사이에 끼인 블랭크의 일부인 재료를 부품 길이 방향으로 이동하도록 회전시키고, 그 회전을 억제함으로써 부품 길이 방향의 판면 내에 압축 변형을 발생시키고,
또한, 플랜지부와 천판부의 재료의 주름의 발생을 금형으로 억제하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형 방법.In the press-molding method for suppressing the occurrence of cracking caused by the deformation of the elongated flange of the component curved in the longitudinal direction having a U-shaped or hat-shaped cross-sectional shape,
By inclining the ridge line that borders the top plate and the vertical wall with respect to the press forming direction, the material, which is part of the blank sandwiched between the molds during the draw forming, is rotated to move in the length direction of the part, and the rotation is suppressed so that the plate surface in the part length direction is suppressed. Generate compressive strain within the
Moreover, the press molding method characterized by suppressing generation | occurrence | production of the wrinkle of the material of a flange part and a top plate part by a metal mold | die.
프레스 성형 방향과 평행한 면을 금형에 형성하여, 재료의 회전을 억제하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형 방법.The method of claim 3, wherein
The press molding method characterized by forming the surface parallel to a press molding direction in a metal mold | die, and suppressing rotation of a material.
금형에 의한 주름의 억제에, 블랭크에 대한 주름 억제 압력을 0.1 ∼ 100 ㎫ 로 하거나 또는 세로 벽부의 성형 중의 금형과 재료의 간극을 재료의 판두께의 0 ∼ 200 % 로 유지하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형 방법.The method according to claim 3 or 4,
The press characterized in that the wrinkle suppression pressure on the blank is 0.1 to 100 MPa for suppressing wrinkles by the mold, or the gap between the mold and the material during molding of the vertical wall portion is maintained at 0 to 200% of the sheet thickness of the material. Molding method.
인장 강도가 440 ∼ 1470 ㎫ 인 금속판을 블랭크로 사용하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형 방법.The method according to any one of claims 1 to 4,
A metal sheet having a tensile strength of 440 to 1470 MPa is used as a blank.
블랭크의 일부인 재료의 플랜지부측으로부터 세로 벽부로의 이동을 억제함으로써, 상기 재료에 신장 플랜지 변형을 발생시키면서 천판부측으로부터 우선적으로 세로 벽부로 상기 재료를 이동시키는 수축 플랜지 변형 억제 수단과,
플랜지부와 천판부의 상기 재료를 사이에 두고 그 재료의 주름의 발생을 억제하는 주름 억제 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형 장치.In the press-molding apparatus for suppressing the occurrence of wrinkles due to shrinkage flange deformation of the component curved in the longitudinal direction having a U-shaped or hat-shaped cross-section,
Contraction flange deformation suppressing means for moving the material from the top plate portion preferentially to the vertical wall portion while generating an extension flange deformation in the material by suppressing the movement from the flange portion side of the material that is part of the blank to the vertical wall portion;
And a wrinkle suppressing means for suppressing the occurrence of wrinkles of the material with the material between the flange portion and the top plate portion interposed therebetween.
상기 수축 플랜지 변형 억제 수단은, 단독의 드로우 성형에서는 수축 플랜지 변형이 발생하는 플랜지부를 공유하고, 또한, 플랜지부를 기준으로 대칭이 되도록 부품을 2 개 동시에 성형하는 성형부인 것을 특징으로 하는 프레스 성형 장치.The method of claim 9,
The shrinkage flange strain suppressing means is a press portion for simultaneously molding two parts so as to share the flange portion where shrinkage flange deformation occurs in single draw molding and to be symmetrical with respect to the flange portion. Device.
천판부와 세로 벽부의 경계가 되는 능선을 프레스 성형 방향에 대해 경사지게 함으로써, 드로우 성형 중에 금형 사이에 끼인 블랭크의 일부인 재료를 부품 길이 방향으로 이동시키는 회전력을 발생시키고, 그 회전력을 억제함으로써 부품 길이 방향의 판면 내에 압축 변형을 발생시키는 신장 플랜지 변형 억제 수단과,
플랜지부와 천판부의 상기 재료를 사이에 두고 그 재료의 주름의 발생을 억제하는 주름 억제 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형 장치.In the press-molding apparatus for suppressing the occurrence of cracks caused by the deformation of the elongated flange of the component curved in the longitudinal direction having a U-shaped or hat-shaped cross-sectional shape,
By inclining the ridge line that borders the top plate and the vertical wall with respect to the press forming direction, it generates a rotational force for moving the material, which is a part of the blank sandwiched between the molds, in the component longitudinal direction during draw forming, and suppresses the rotational force in the component longitudinal direction. Expansion flange deformation suppression means for generating a compression deformation in the plate surface of the
And a wrinkle suppressing means for suppressing the occurrence of wrinkles of the material with the material between the flange portion and the top plate portion interposed therebetween.
상기 신장 플랜지 변형 억제 수단은, 상기 재료의 부품 길이 방향 단면과 슬라이딩 접촉하여 그 재료의 회전을 억제하는, 프레스 성형 방향과 평행한 면을 갖는 부재인 것을 특징으로 하는 프레스 성형 장치.The method of claim 11,
And said elongated flange deformation inhibiting means is a member having a surface parallel to the press forming direction for sliding contact with a component longitudinal direction end face of said material to suppress rotation of said material.
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