KR102602087B1

KR102602087B1 - 프레스 부품의 제조 방법 및, 형상 교정용 금형

Info

Publication number: KR102602087B1
Application number: KR1020217037616A
Authority: KR
Inventors: 히로토 미야케; 토요히사 신미야; 유지 야마사키
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2019-05-20
Filing date: 2020-02-14
Publication date: 2023-11-13
Also published as: JP6760551B1; EP3974078A4; US20220212243A1; EP3974078A1; CN113874134A; CN113874134B; KR20210152555A; JPWO2020235152A1; MX2021013873A

Abstract

장척의 만곡 부품을 프레스 성형으로 제조했을 때에, 길이 방향의 휨이나 비틀림을 억제한다. 금속판(1)을 목적의 부품 형상으로 제1 금형을 이용하여 프레스 성형하는 제1 공정(2)과, 상기 제1 공정(2) 후의 성형품(10)을 제2 금형을 이용하여 프레스 성형하는 제2 공정(3)을 구비한다. 제2 공정(3)에서, 제1 금형으로부터의 이형에 의한 탄성 회복으로 부품 길이 방향 단부에서의 휨에 따라서, 굽힘부(10D)의 종벽부(10B)의 단면의 열림의 제어를 실시함으로써, 상기의 휨을 억제한다.

Description

프레스 부품의 제조 방법 및, 형상 교정용 금형

본 발명은, 단면 해트형(hat-shaped) 형상이고 또한 천판부(top sheet portion)의 길이 방향을 따라 평면으로부터 보아 천판부의 폭방향의 한쪽으로 볼록해지도록 만곡한 만곡부를 갖는 부품 형상으로 이루어지는 성형품(프레스 부품)을 제공하는 기술에 관한 것이다. 또한, 상기 부품 형상의 단면 해트형 형상은, 종벽부에 연속하는 플랜지부를 갖고 있어도 플랜지부가 없어도 상관 없다.

최근, 차체의 경량화나 충돌 안전성 향상을 위해, 자동차의 차체 골격 부품은 초하이텐재의 적용이 요구되고 있다. 그러나, 초하이텐재는, 연성(ductility)이 부족하기 때문에, 균열이 발생하기 쉽다. 또한, 초하이텐재는, 강도가 높기 때문에, 주름이나 스프링 백에 의한 치수 정밀도의 불량이 커지는 경향이 있다.

또한, 프런트 필러나 멤버 부품 등 차체 부품은, 천판부와 그에 연속하는 종벽부 및 플랜지부를 갖는 해트형 단면 형상이고 또한 길이 방향으로 만곡한 형상의 성형품이다. 이러한 형상의 성형품은, 스프링 백(탄성 회복)에 의해 단면의 변화 뿐만 아니라, 부품 길이 방향의 단부가 들어올려지거나 혹은 내려앉는 바와 같은 길이 방향의 휨이 발생하거나, 부품 긴쪽 중앙의 단면에 대하여, 부품 단부의 단면이 비틀어지는 바와 같은 불량이 발생하기 쉽다. 또한, 길이 방향으로 장척인 부품 형상이기 때문에, 길이 방향 중앙 부근에서는 작은 휨이나 비틀림과 같은 작은 치수 정밀도 불량이라도, 부품 길이 방향 단부에서는, 큰 휨이나 비틀림이 된다. 이 때문에, 상기와 같은 부품 형상의 성형품은, 치수 정밀도의 확보가 매우 곤란한 경향이 있다.

이러한 해트형 단면을 갖고 또한 길이 방향을 따라 만곡한 장척 부품의 치수 정밀도 불량 대책으로서, 몇 가지의 기술이 제안되어 있다.

예를 들면 특허문헌 1에서는, 해트형 단면을 갖고, 또한 길이 방향으로 만곡한 장척 부품에 대하여, 만곡 내측(만곡부 오목측)의 플랜지부를 제1 성형 공정에서 작게 굽히고, 추가로 제2 공정에서 제품 형상이 될 때까지 추가로 절곡함으로써, 부품 단부의 비틀림의 요인이 되는 응력을 저감시키는 프레스 성형 방법이 제안되어 있다.

또한, 특허문헌 2에서는, 프레스 성형 전의 금속판에 예비 두께부를 형성하고, 프레스 성형 중에 상기 예비 두께부를 종벽부 성형부에 걸침으로써, 금속판의 면 내의 재료 회전을 촉진시켜, 비틀림이나 길이 방향의 휨의 요인이 되는 응력을 저감시키는 프레스 성형 방법이 제안되어 있다.

일본특허 제5382281호 공보 일본특허 제6376048호 공보

그러나, 특허문헌 1에 기재된 프레스 성형 방법에 있어서는, 비틀림의 요인이 되는 길이 방향 만곡부에 있어서의 오목측(만곡 내측)의 플랜지부에 발생하는 길이 방향 판두께 중심의 인장 응력을 저감하는 것은 가능하다. 그러나, 특허문헌 1에 기재된 방법에서는, 부품 길이 방향의 휨을 저감하는 효과가 작다.

또한, 특허문헌 2에 기재된 프레스 성형 방법에서는, 성형 전의 금속판에 예비 두께부를 형성하기 때문에, 재료의 수율이 악화된다는 문제가 있다. 또한, 예비 두께부를 종벽부에 걸치면서 성형하는 것은, 프레스 성형에서의 양산을 고려한 경우, 매우 불안정한 상태에서의 처리가 된다. 또한, 이러한 방법은, 프레스 성형 전의 금속판의 거치 위치나 금속판과 금형의 사이의 마찰 계수가 변동되면, 금속판에 부여되는 면 내의 회전량이 변동해 버리기 때문에, 치수 정밀도의 개선량도 변동해 버린다.

본 발명은, 상기와 같은 과제에 착안하여 이루어진 것으로서, 단면 해트형 형상이고 또한 천판부의 길이 방향을 따라 평면으로부터 보아 천판부의 폭방향의 한쪽으로 볼록해지도록 만곡한 만곡부를 갖는 부품 형상으로 이루어지는 성형품에 있어서의, 길이 방향의 휨이나 비틀림을 억제하는 것을 목적으로 한다.

소재가 되는 금속판으로부터, 천판부와 그에 연속하는 종벽부 및 플랜지부를 갖는 단면 해트형 형상이고, 또한, 상기 천판부의 길이 방향을 따라, 평면으로부터 보아 상기 천판부의 폭방향의 한쪽으로 볼록해지도록 만곡한 만곡부를 갖는 부품 형상의 성형품을 프레스 성형하면, 금형을 이형했을 때에, 성형품에 스프링 백이 발생한다. 본 발명자는, 그 금형을 이형했을 때에 발생하는 스프링 백에 의해, 부품 길이 방향 단부가 들어올려지거나, 혹은, 내려앉는 바와 같은 단면의 휨의 억제와, 그에 연동하여 발생하는 단면의 비틀림을 억제한 프레스 성형의 방법에 대해서 예의 검토를 행했다. 그 검토의 결과, 발명자는, 부품 길이 방향 단부의 스프링 백에 의한 휨 방향에 따라서, 길이 방향 만곡부에 있어서의 오목측(내측) 및 만곡부에 있어서의 볼록측(외측)의 종벽부가 천판부에 대하여 이루는 각도를 변화시키도록 형상을 교정함으로써, 부품 단부의 스프링 백에 의한 휨을 억제하는 방향으로 프레스 성형할 수 있다는 인식을 얻었다. 본 발명은, 이러한 인식에 기초하여 이루어진 것이다.

즉, 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시 형태는, 천판부의 폭방향 양측에 굽힘부를 개재하여 종벽부가 연속하는 단면 해트형 형상이고, 또한, 상기 천판부의 길이 방향을 따라, 평면으로부터 보아 상기 천판부의 폭방향의 한쪽으로 볼록해지도록 만곡한 만곡부를 갖는 부품 형상을 목적의 부품 형상으로, 금속판을 프레스 성형하여 성형품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서, 금속판을 상기 부품 형상으로 제1 금형을 이용하여 프레스 성형하는 제1 공정과, 상기 제1 공정 후의 성형품을 제2 금형을 이용하여 프레스 성형하는 제2 공정을 구비하고, 상기 제1 금형으로부터 이형 후의 성형품의 부품 형상을 제1 부품 형상으로 했을 때, 상기 제1 금형으로부터의 이형에 의한 탄성 회복으로 부품 길이 방향 단부가 상기 천판부의 표면측으로 들어올려지는 경우, 상기 만곡부에 있어서의 오목측에 있어서 상기 천판부에 대하여 상기 종벽부가 이루는 각도를, 상기 제1 부품 형상보다도 작게 하는 제1 성형 및, 상기 만곡부에 있어서의 볼록측에 있어서 상기 천판부에 대하여 상기 종벽부가 이루는 각도를 상기 제1 부품 형상보다도 크게 하는 제2 성형 중 적어도 한쪽의 성형을 행하는 프레스 성형을 제2 공정에서 행하고, 상기 제1 금형으로부터의 이형에 의한 탄성 회복으로 부품 길이 방향 단부가 상기 천판부의 이면 측으로 내려앉는 경우, 상기 만곡부에 있어서의 오목측에 있어서 상기 천판부에 대하여 상기 종벽부가 이루는 각도를, 상기 제1 부품 형상보다도 크게 하는 제3 성형 및, 상기 만곡부에 있어서의 볼록측에 있어서 상기 천판부에 대하여 상기 종벽부가 이루는 각도를 상기 제1 부품 형상보다도 작게 하는 제4 성형 중 적어도 한쪽의 성형을 행하는 프레스 성형을 제2 공정에서 행하는 것을 요지로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시 형태는, 천판부의 폭방향 양측에 굽힘부를 개재하여 종벽부가 연속하는 단면 해트형 형상이고, 또한, 상기 천판부의 길이 방향을 따라, 평면으로부터 보아 상기 천판부의 폭방향의 한쪽으로 볼록해지도록 만곡한 만곡부를 갖는 부품 형상으로 제1 금형으로 프레스 성형한 성형품의 형상 교정용의 금형이고, 또한, 상기 제1 금형으로부터의 이형에 의한 탄성 회복으로 부품 길이 방향 단부가 상기 천판부의 표면측으로 들어올려지는 경우의 형상 교정용 금형으로서, 상기 만곡부에 있어서의 오목측에 위치하는 상기 굽힘부의 적어도 일부를 성형하는 부분의 상기 천판부로부터 상기 종벽부를 향하는 금형 성형면의 형상이, 상기 제1 금형과 상이한 형상으로 되어 있는 것을 요지로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시 형태는, 천판부의 폭방향 양측에 굽힘부를 개재하여 종벽부가 연속하는 단면 해트형 형상이고, 또한, 상기 천판부의 길이 방향을 따라, 평면으로부터 보아 상기 천판부의 폭방향의 한쪽으로 볼록해지도록 만곡한 만곡부를 갖는 부품 형상으로 제1 금형으로 프레스 성형한 성형품의 형상 교정용의 금형이고, 또한, 상기 제1 금형으로부터의 이형에 의한 탄성 회복으로 부품 길이 방향 단부가 상기 천판부의 이면측으로 내려앉는 경우의 형상 교정용 금형으로서, 상기 만곡부에 있어서의 볼록측에 위치하는 상기 굽힘부의 적어도 일부를 성형하는 부분의 상기 천판부로부터 상기 종벽부를 향하는 금형 성형면의 형상이, 상기 제1 금형과 상이한 형상으로 되어 있는 것을 요지로 한다.

여기에서, 본 명세서에 있어서, 천판부에 대한 종벽부가 이루는 각도는, 둔각측의 각도로서, 천판부의 이면과 종벽부의 내면이 이루는 각도를 가리킨다.

본 발명의 실시 형태에 의하면, 단면 해트형 형상이고 또한 천판부의 길이 방향을 따라 평면으로부터 보아 천판부의 폭방향의 한쪽으로 볼록해지도록 만곡한 만곡부를 갖는 부품 형상으로 이루어지는 성형품을 프레스 성형으로 제조했을 때에, 그 프레스 부품에 발생하는 길이 방향의 휨이나 비틀림을 억제하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명에 기초하는 실시 형태에 따른 성형품의 부품 형상을 나타내는 도면으로서, (a)는 사시도를, (b)는 평면도를, (c)는 도 1(b)의 만곡부 위치에서의 A-A' 단면도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 기초하는 실시 형태에 따른 제조 방법의 공정을 설명하는 도면이다.
도 3은 드로잉 성형용의 금형의 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 드로잉 성형의 처리예를 설명하는 도면이다.
도 5는 굽힘 성형용의 금형의 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 굽힘 성형의 처리예를 설명하는 도면이다.
도 7은 제1 공정 후의 성형품(성형품(11))의 상태를 설명하는 도면이다.
도 8은 제1 공정의 제1 금형(a)과 제2 공정의 제2 금형(b)의 관계를 설명하는 개략도이다.
도 9는 제1 휨 패턴에 대한 제2 공정의 처리예를 설명하는 도면이다.
도 10은 굽힘부의 단면 형상을 복수 개소에서 단계적으로 굽혀진 형상으로 한 예를 설명하는 도면이다.
도 11은 제2 휨 패턴에 대한 제2 공정의 처리예를 설명하는 도면이다.
도 12는 만곡부 볼록측의 종벽부를 열도록 변형시켰을 때의 작용을 설명하는 도면이다.
도 13은 만곡부 볼록측의 종벽부를 닫도록 변형시켰을 때의 작용을 설명하는 도면이다.
도 14는 만곡부 오목측의 종벽부를 열도록 변형시켰을 때의 작용을 설명하는 도면이다.
도 15는 만곡부 오목측의 종벽부를 닫도록 변형시켰을 때의 작용을 설명하는 도면이다.
도 16은 만곡부에 위치하는 굽힘부의 곡률 반경을 크게 했을 때의 작용을 설명하는 도면이다.
도 17은 만곡부에 위치하는 굽힘부의 곡률 반경을 작게 했을 때의 작용을 설명하는 도면이다.
도 18은 굽힘부의 단면 형상을 복수 개소에서 단계적으로 굽혀진 형상으로 변형시켰을 때의 작용을 설명하는 도면이다.
도 19는 실시예에 있어서의 성형품의 부품 형상을 나타내는 도면으로서, (a)는 사시도를, (b)는 평면도를, (c)는 도 19(b)의 만곡부 위치에서의 A-A' 단면도를 나타낸다.
도 20은 실시예에 있어서의 재성형용의 금형의 단면 형상을 나타내는 도면이다.
도 21은 실시예에 있어서의 재성형용의 금형의 다른 단면 형상을 나타내는 도면이다.
도 22는 도 20의 금형을 사용한 경우의 단면 형상의 변화를 나타내는 도면이다.
도 23은 도 21의 금형을 사용한 경우의 단면 형상의 변화를 나타내는 도면이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

다음으로, 본 발명의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.

본 실시 형태는, 도 1에 나타내는 바와 같은, 천판부(10A)의 폭방향 양측에 굽힘부(10D)를 개재하여 종벽부(10B)가 연속하는 단면 해트형 형상이고, 또한, 상기 천판부(10A)의 길이 방향을 따라, 평면으로부터 보아 상기 천판부(10A)의 폭방향의 한쪽으로 볼록해지도록 만곡한 만곡부(20)를 갖는 부품 형상(이하, 장척 만곡 부품 형상이라고도 기재함)으로 금속판(1)을 프레스 성형하여, 목적으로 하는 성형품(10)으로 이루어지는 프레스 부품을 제조하는 기술의 설명이다. 장척이란, 천판부의 폭보다도 길이 방향의 길이가 긴 것을 가리킨다.

이하의 설명에서는, 도 1에 나타내는 바와 같은, 종벽부(10B)의 단부에 플랜지부(10C)를 갖는 단면 해트형 형상의 장척 만곡 부품 형상으로 이루어지는 성형품(10)을, 목적의 성형품(10)으로서 제조하는 경우를 예로 들어 설명한다. 단, 본 발명은, 플랜지부(10C)를 갖지 않는 단면 해트형 형상의 장척 만곡 부품 형상으로 이루어지는 성형품의 제조라도 적용할 수 있다. 또한, 제조한 성형품(10)은, 최종 제품이라도 중간품이라도 좋다.

본 실시 형태에서는 프레스 공정으로서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 적어도 제1 공정(2)과, 제1 공정(2) 후의 제2 공정(3)을 구비한다.

<금속판(1)>

프레스 성형되는 금속판(1)은, 예를 들면, 목적으로 하는 성형품(10)의 부품 형상을 전개한 블랭크 형상으로 되어 있는 금속판(1)이다. 그러나, 수율이 허용되는 범위 내이면, 부품 형상에 필요한 면적보다도 넓은 면적의 금속판(1)을 블랭크재(프레스 성형되는 금속판(1))로서 적용해도 좋다. 금속판(1)의 형상은 특별히 한정이 없다.

본 실시 형태는, 특히, 인장 강도가 440㎫ 이상, 바람직하게는 980㎫ 이상의 강판(하이텐재)으로 이루어지는 금속판(1)을 장척 만곡 부품 형상으로 프레스 성형할 때에 사용할 수 있다. 이 경우, 보다 효과적으로 치수 정밀도 불량을 저감할 수 있다.

<제1 공정(2)>

제1 공정(2)에서는, 금속판(1)(블랭크재)을, 제1 금형을 이용하여 상기의 부품 형상으로 프레스 성형하는 처리를 행한다. 여기에서, 목적으로 하는 성형품(10)을 다단계의 프레스 공정에서 제작하는 경우도 있다. 이 경우에는, 예를 들면, 다단계의 프레스 공정의 최후의 프레스 공정을 제1 공정(2)으로 할 수 있다. 이와 같이, 제1 공정(2)의 전처리로서, 1 또는 2 이상의 다른 프레스 공정을 갖고 있어도 좋다.

<금형 및 프레스 성형 방법>

제1 공정(2)의 프레스 성형에는, 예를 들면 드로잉 성형, 또는 굽힘 성형을 채용한다.

제1 공정(2)이 드로잉 성형인 경우, 제1 금형은, 예를 들면 도 3에 나타내는 바와 같은 구성이 된다. 도 3에서는, 제1 금형은, 다이(50)로 이루어지는 상형과, 펀치(51) 및 블랭크 홀더(52)로 이루어지는 하형에 의해 구성된다. 그리고, 도 4에 나타내는 바와 같이, 이 예의 드로잉 성형에서는, 성형 전에, 금속판(1)을 블랭크 홀더(52) 상에 얹은 상태(도 4(a) 참조)로부터 성형이 개시된다. 이 상태에서 다이(50)가 하강하여 다이(50)와 블랭크 홀더(52)에 의해 금속판(1)이 사이에 끼워진다(도 4(b) 참조). 그 후, 블랭크 홀더(52)에 의한 프레스 방향과 대향하는 방향으로 압력을 가하면서, 추가로 다이(50)를 하강시키고(도 4(c) 참조), 최종적으로 하사점까지 도달함으로써 가공이 완료된다(도 4(d) 참조).

제1 공정(2)이 굽힘 성형인 경우, 제1 금형은, 예를 들면 도 5에 나타내는 바와 같은 구성이 된다. 도 5에서는, 제1 금형은, 다이(55) 및 패드(57)로 이루어지는 상형과, 펀치(56)로 이루어지는 하형에 의해 구성된다. 그리고, 도 6에 나타내는 바와 같이, 이 예의 굽힘 성형에서는, 성형 전에 금속판(1)을 펀치(56) 상에 얹은 상태(도 6(a) 참조)로부터 성형이 개시된다. 이 상태에서, 상형이 하강하여, 부품의 천판부(10A)가 패드(57)와 펀치(56)에 의해 사이에 끼워진다(도 6(b) 참조). 그 후, 패드(57)에 의한 프레스 방향과 동일한 방향의 압력을 가하면서, 추가로 상형을 하강시키고(도 6(c) 참조), 최종적으로 하사점까지 도달함으로써 가공이 완료된다(도 6(d) 참조).

여기에서, 제2 공정(3)에서는, 도 5에 나타내는 바와 같은 금형과 동일한 굽힘 성형용의 금형을 사용하여, 굽힘 성형으로 프레스 성형을 행한다.

<제2 공정(3)>

제2 공정(3)에서는, 제1 공정(2) 후의 성형품(10)을 제2 금형을 이용하여 프레스 성형하여, 성형품(11)(프레스 부품)에 형상 교정을 실시하는 처리를 행한다. 즉, 제2 공정(3)에서는, 제1 금형으로부터 이형 후의 부품 형상(제1 부품 형상이라고도 기재함)의 성형품(10)에, 제1 금형으로부터의 이형에 의한 탄성 회복에 의해 발생한 부품 길이 방향의 휨을 교정하기 위한 프레스 성형을 행한다. 제2 공정(3)에서 사용하는 제2 금형은, 형상 교정용 금형을 구성한다.

다음으로, 제2 공정(3)에서의 프레스 성형에 대해서 설명한다.

제2 공정(3)에서는, 도 7(c)에 나타내는 바와 같이, 제1 금형으로부터의 이형에 의한 탄성 회복으로, 제1 부품 형상으로 이루어지는 성형품(11)에 발생하는 휨이, 제1 휨 패턴(H)인지 제2 휨 패턴(L)인지 판정한다. 제1 휨 패턴(H)은, 부품 길이 방향 단부가 천판부(10A)의 표면측(10Aa)으로 들어올려지는 휨 패턴이다. 제2 휨 패턴(L)은, 부품 길이 방향 단부가 천판부(10A)의 이면측(10Ab)으로 내려앉는 휨 패턴이다. 그리고, 제2 공정(3)에서는, 휨 패턴이 제1 휨 패턴(H)인지 제2 휨 패턴(L)인지에 따라, 사용하는 제2 금형으로서 상이한 금형을 사용한다. 여기에서, 탄성 회복에 의한 휨의 패턴은, 성형 해석이나, 실제로 제1 공정(2)의 처리를 실시한 실시품에 따라, 사전에 결정할 수 있다.

여기에서, 이후의 설명에 있어서, 제1 공정(2)에서의 제1 금형과 제2 공정(3)에서의 제2 금형의 관계에 대해서는 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8에 나타내는 금형은, 상형의 다이의 성형면(금형 내의 형상)을 개략적으로 도시한 도면이고, 하형의 펀치의 성형면은, 다이의 성형면과 동일한 형상으로 되어 있다. 도 8(a)는 제1 금형(60)을 나타내고, 부호 60A가 천판부(10A)의 표면에 맞닿는 성형면, 부호 60B가 종벽부(10B)에 맞닿는 성형면, 부호 60D가 굽힘부(10D)를 성형하는 성형면이다. 도 8(b)는 제2 금형(61)을 나타내고, 부호 61A가 천판부(10A)의 표면에 맞닿는 성형면, 부호 61B가 종벽부(10B)에 맞닿는 성형면, 부호 61D가 굽힘부(10D)를 성형하는 성형면이다. 또한, 천판부(10A)로의 맞닿음은, 패드를 개재하여 맞닿는 경우도 포함된다.

제1 공정(2)이 종료되고, 이형 후의 성형품(10)의 형상을 제1 부품 형상이라고도 기재한다.

「제1 휨 패턴(H)의 경우」

제1 공정(2)의 프레스 성형에서 제1 금형으로부터의 이형에 의한 탄성 회복에 의해, 제1 부품 형상으로 이루어지는 성형품(11)에, 부품 길이 방향 단부가 천판부(10A)의 표면측(10Aa)으로 들어올려지는 제1 휨 패턴(H)이 발생하고 있는 경우, 제2 공정(3)에서는, 성형품(11)에 대하여, 다음의 프레스 성형을 행한다.

즉, 도 9에 나타내는 바와 같이, 제2 공정(3)에서, 제1 성형(도 9 중, 부호 12의 처리) 및, 제2 성형(도 9 중, 부호 13의 처리) 중, 적어도 한쪽의 성형을 행하는 프레스 성형을 행한다. 제1 성형(도 9 중, 부호 12의 처리)은, 제1 부품 형상으로 이루어지는 장척 만곡 부품 형상에 있어서의, 만곡부(20)의 오목측(20A)에 있어서의 천판부(10A)에 대하여 종벽부(10Ba)가 이루는 각도를, 제1 부품 형상보다도 작게 하는 성형을 행한다. 제2 성형(도 9 중, 부호 13의 처리)은, 제1 부품 형상으로 이루어지는 장척 만곡 부품 형상에 있어서의, 만곡부(20)의 볼록측(20B)에 있어서의 천판부(10A)에 대하여 종벽부(10Bb)가 이루는 각도를 제1 부품 형상보다도 크게 하는 성형을 행한다.

(1) 제1 성형(도 9 중, 부호 12의 처리)에 대해서

(1-1) 제1 성형의 제1 방법

제1 성형으로서, 만곡부(20)의 오목측(20A)에 위치하는 천판부(10A)와 종벽부(10Ba)의 사이의 굽힘부(10D)의 적어도 일부의 굽힘부(10D)의 곡률 반경을, 제1 공정(2)에서의 곡률 반경과 상이한 반경으로 성형한다.

이 경우, 예를 들면, 제2 금형으로서, 만곡부(20)의 오목측(20A)에 위치하는 굽힘부(10D)의 적어도 일부를 성형하는 부분의 금형 성형면(61D)의 곡률 반경(R2a)이, 제1 금형에 있어서의, 만곡부(20)의 오목측(20A)에 위치하는 굽힘부(10D)의 적어도 일부를 성형하는 부분의 금형 성형면(60D)의 곡률 반경(R1a)과 상이한 반경으로 되어 있는 금형을 채용한다.

여기에서, 본 명세서에서, 「굽힘부(10D)의 적어도 일부」란, 만곡부(20)에 위치하는 굽힘부(10D)에 있어서의 부품 길이 방향의 일부를 가리킨다. 일부는, 만곡부(20)의 굽힘부(10D)의 1/4 이상, 바람직하게는 전역의 굽힘부(10D)를 대상으로 하는 것이 바람직하다. 이하의 설명에서도 동일하다.

또한, 본 명세서에서, 「곡률 반경」은, 천판부(10A)로부터 종벽부(10B)를 향하는 굽힘부(10D)를 성형하는 면의 곡률 반경이다.

또한, 굽힘부(10D) 등을 성형하는 금형은, 상형과 하형으로 구성되고, 상형과 하형에서 금속판(1)을 사이에 끼움으로써 성형한다. 이 때문에, 성형면은, 상형(다이)과 하형(펀치)의 양쪽에 존재하지만, 굽힘부(10D) 성형면의 형상은 대략 동일 형상이기 때문에, 어느 쪽의 성형면이라도 좋다. 가령, 대향하는 상형의 성형면과 하형의 성형면이 상이한 단면 형상인 경우에는, 상형과 하형에서 개별로 단면 형상을 변경하여 대응하면 좋다. 이하의 성형에서도 동일하다.

또한, 상기의 곡률 반경이 상이하다는 것은, 제1 금형에서의 곡률 반경보다도 큰 반경이라도, 작은 반경이라도 좋은 것을 가리킨다.

후술하는 바와 같이, 제2 금형의 형상으로서, 제1 금형의 형상과 상기의 굽힘부(10D)의 적어도 일부를 성형하는 부분의 금형 성형면의 곡률 반경(R2a)이 상이한 금형을 사용하고, 그 제2 금형으로 프레스 성형한다. 이에 따라, 만곡부(20)의 오목측(20A)에 있어서의 천판부(10A)에 대하여 종벽부(10B)가 이루는 각도가, 제1 부품 형상보다도 작아지도록 성형하는 것이 가능하다. 이 결과, 후술하는 바와 같이, 천판부(10A)의 표면측(10Aa)으로 들어올려지는 길이 방향의 휨이 교정된다.

이 때, 제1 금형에 있어서의 천판부(10A)에 맞닿는 성형면에 대한 종벽부(10B)에 맞닿는 성형면이 이루는 각도 αa, αb와, 제2 금형에 있어서의 천판부(10A)에 맞닿는 성형면에 대한 종벽부(10B)에 맞닿는 성형면이 이루는 각도 βa, βb가, 동일한 각도가 되도록 구성하는 것이 바람직하다.

예를 들면, 상기 굽힘부(10D)의 적어도 일부를 성형하는 부분의 금형 성형면 이외는, 제2 금형의 성형면을, 제1 금형의 성형면과 동일한 면 형상으로 한다. 다만, 천판부(10A)에 맞닿는 성형면에 대한 종벽부(10B)에 맞닿는 성형면이 이루는 각도 βa, βb 이외의 성형면의 형상을, 제1 금형과 상이하게 해도 좋다.

(1-2) 제1 성형의 제2 방법

제1 성형으로서, 만곡부(20)의 오목측(20A)에 위치하는 천판부(10A)와 종벽부(10Ba)의 사이의 굽힘부(10D)의 적어도 일부에 대해서, 천판부(10A)로부터 종벽부(10B)를 향하여 복수 개소에서 단계적으로 굽혀진 형상으로 성형한다. 예를 들면, 제2 금형의 성형면으로서, 만곡부(20)의 오목측(20A)에 위치하는 천판부(10A)와 종벽부(10B)의 사이의 굽힘부(10D)의 적어도 일부를 성형하는 부분의 금형 성형면의 형상을, 천판부(10A)로부터 종벽부(10B)를 향하여 복수 개소에서 단계적으로 굽혀진 면 형상으로 한다. 그리고, 제1 금형에 있어서의 만곡부(20)의 오목측(20A)에 위치하는 천판부(10A)와 종벽부(10Ba)의 사이의 굽힘부(10D)의 적어도 일부를 성형하는 부분의 금형 성형면의 형상과 상이한 금형을 채용한다.

천판부(10A)로부터 종벽부(10B)를 향하여 복수 개소에서 단계적으로 굽혀진 형상이란, 예를 들면, 도 10에 나타내는 바와 같이, 제1 금형에 있어서의 상기 굽힘부(10D)의 원호 형상의 단면 형상(60D)을 모따기한 모따기 형상(61D)으로 변경함으로써 실현한다. 이 경우, 천판부(10A)로부터 종벽부(10B)를 향하여 2개소에서 단계적으로 굽혀진 형상이 된다.

후술하는 바와 같이, 제2 금형으로서, 굽힘부(10D)의 형상이, 제1 금형의 굽힘부(10D)의 원호 형상의 형상으로부터, 복수 개소에서 단계적으로 굽혀진 형상으로 변경한 금형을 사용하고, 그 제2 금형으로 프레스 성형한다. 이에 따라, 만곡부(20)의 오목측(20A)에 있어서의 천판부(10A)에 대하여 종벽부(10B)가 이루는 각도가, 제1 부품 형상보다도 작아지도록 성형할 수 있다. 이 결과, 후술하는 바와 같이, 천판부(10A)의 표면측(10Aa)으로 들어올려지는 휨이 교정된다.

예를 들면, 상기 굽힘부(10D)의 적어도 일부를 성형하는 부분의 금형 성형면 이외는, 제2 금형의 성형면이, 제1 금형의 성형면과 동일한 면 형상으로 한다. 다만, 천판부(10A)에 맞닿는 성형면에 대한 종벽부(10B)에 맞닿는 성형면이 이루는 각도 이외의 성형면의 형상을, 제1 금형과 상이하게 해도 좋다.

(1-3) 제1 성형의 제3 방법

제1 성형으로서, 만곡부(20)의 오목측(20A)에 위치하는 종벽부(10B)의 부분에 있어서의, 길이 방향의 적어도 일부의 종벽부(10B)를 성형하는 제2 금형의 성형면에 대해서, 제1 금형으로 동일 개소를 성형하는 성형면에서의 각도 αa에 비해, 천판부(10A)에 맞닿는 성형면에 대한 종벽부(10B)에 맞닿는 성형면의 각도 βa를 작게 한 제2 금형을 사용하여 성형한다.

(2) 제2 성형(도 9 중, 부호 13의 처리)에 대해서

제2 성형으로서, 만곡부(20)의 볼록측(20B)에 위치하는 종벽부(10B)의 부분에 있어서의, 길이 방향의 적어도 일부의 종벽부(10B)를 성형하는 제2 금형의 성형면에서의 각도 αb에 대해서, 제1 금형으로 동일 개소를 성형하는 성형면에 비해, 천판부(10A)에 맞닿는 성형면에 대한 종벽부(10B)에 맞닿는 성형면의 각도 βb를 크게 한 제2 금형을 사용하여 성형한다.

또는, 제2 성형으로서, 만곡부(20)의 볼록측(20B)에 위치하는 천판부(10A)와 종벽부(10B)의 사이의 굽힘부(10D)의 적어도 일부의 굽힘부(10D)의 단면 형상을, 제1 공정(2)에서의 단면 형상과 상이한 형상으로 하여, 만곡부(20)의 볼록측(20B)에 있어서의 천판부(10A)에 대하여 종벽부(10B)가 이루는 각도를 제1 부품 형상보다도 크게 하도록 성형해도 좋다. 후술하는 바와 같이, 상기 단면 형상을 조정함으로써, 종벽부(10B)가 열리는 방향으로 변형시키는 것이 가능하다.

「제2 휨 패턴(L)의 경우」

제1 공정(2)의 프레스 성형에서 제1 금형으로부터의 이형에 의한 탄성 회복에 의해, 제1 부품 형상으로 이루어지는 성형품(10)에, 부품 길이 방향 단부가 상기 천판부(10A)의 이면측(10Ab)으로 내려앉는 제2 휨 패턴(L)이 발생하고 있는 경우, 제2 공정(3)에서는, 제1 부품 형상의 성형품(10)에 대하여, 다음의 프레스 성형을 행한다.

즉, 도 11에 나타내는 바와 같이, 제2 공정(3)에서, 제3 성형(도 11 중 부호 14의 처리) 및, 제4 성형(도 11 중 부호 15의 처리) 중, 적어도 한쪽의 성형을 행한다. 제3 성형(도 11 중 부호 14의 처리)은, 제1 부품 형상의 장척 만곡 부품 형상에 있어서의, 만곡부(20)의 오목측(20A)에 있어서의 천판부(10A)에 대하여 종벽부(10Ba)가 이루는 각도를, 제1 부품 형상보다도 크게 하는 성형을 행한다. 제4 성형(도 11 중 부호 15의 처리)은, 제1 부품 형상의 장척 만곡 부품 형상에 있어서의, 만곡부(20)의 볼록측(20B)에 있어서의 천판부(10A)에 대하여 종벽부(10Bb)가 이루는 각도를 제1 부품 형상보다도 작게 하는 성형을 행한다.

(1) 제3 성형(도 11 중 부호 14의 처리)에 대해서

제3 성형으로서, 만곡부(20)의 오목측(20A)에 위치하는 종벽부(10Ba)의 부분에 있어서의, 길이 방향의 적어도 일부의 종벽부(10B)를 성형하는 제2 금형의 성형면에 대해서, 제1 금형으로 동일 개소를 성형하는 성형면에 비해, 천판부(10A)에 맞닿는 성형면에 대한 종벽부(10B)에 맞닿는 성형면의 각도 βa를 크게 한 제2 금형을 사용하여 성형한다.

또는, 제3 성형으로서, 만곡부(20)의 오목측(20A)에 위치하는 천판부(10A)와 종벽부(10Ba)의 사이의 굽힘부(10D)의 적어도 일부의 굽힘부(10D)의 단면 형상을, 제1 공정(2)에서의 단면 형상과 상이한 형상으로 하여, 만곡부(20)의 볼록측(20B)에 있어서의 천판부(10A)에 대하여 종벽부(10Bb)가 이루는 각도를 제1 부품 형상보다도 크게 하도록 해도 좋다. 후술하는 바와 같이, 상기 단면 형상을 조정함으로써, 종벽부(10B)가 열리는 방향으로 변형시키는 것이 가능하다.

(2) 제4 성형(도 11 중 부호 15의 처리)에 대해서

(2-1) 제4 성형의 제1 방법

제4 성형으로서, 만곡부(20)의 볼록측(20B)에 위치하는 천판부(10A)와 종벽부(10Bb)의 사이의 굽힘부(10D)의 적어도 일부의 곡률 반경 R2b를, 제1 공정(2)에서의 곡률 반경과 상이한 반경으로 성형한다.

이 경우, 예를 들면, 제2 금형으로서, 만곡부(20)의 볼록측(20B)에 위치하는 굽힘부(10D)의 적어도 일부를 성형하는 부분의 금형 성형면의 곡률 반경 R2b가, 제1 금형에 있어서의, 만곡부(20)의 볼록측(20B)에 위치하는 굽힘부(10D)의 적어도 일부를 성형하는 부분의 금형 성형면의 곡률 반경 R1b와 상이한 반경으로 되어 있는 금형을 채용한다.

후술하는 바와 같이, 제2 금형의 형상으로서, 제1 금형의 형상과, 상기의 굽힘부(10D)의 적어도 일부를 성형하는 부분의 금형 성형면의 곡률 반경 R2b가 상이한 금형을 사용하고, 그 제2 금형으로 프레스 성형함으로써, 만곡부(20)의 볼록측(20B)에 있어서의 천판부(10A)에 대하여 종벽부(10Bb)가 이루는 각도가, 제1 부품 형상보다도 작아지도록 성형할 수 있다. 이에 따라, 후술하는 바와 같이, 천판부(10A)의 이면측(10Ab)으로 내려앉는 길이 방향의 휨이 교정된다.

이 때, 제1 금형에 있어서의 천판부(10A)에 맞닿는 성형면에 대한 종벽부(10B)에 맞닿는 성형면이 이루는 각도와, 제2 금형에 있어서의 천판부(10A)에 맞닿는 성형면에 대한 종벽부(10B)에 맞닿는 성형면이 이루는 각도를 동일하게 구성하는 것이 바람직하다.

(2-2) 제4 성형의 제2 방법

제1 성형으로서, 만곡부(20)의 볼록측(20B)에 위치하는 천판부(10A)와 종벽부(10Bb)의 사이의 굽힘부(10D)의 적어도 일부에 대해서, 천판부(10A)로부터 종벽부(10B)를 향하여 복수 개소에서 단계적으로 굽혀진 형상으로 성형한다. 예를 들면, 제2 금형으로서, 만곡부(20)의 볼록측(20B)에 위치하는 천판부(10A)와 종벽부(10Bb)의 사이의 굽힘부(10D)의 적어도 일부를 성형하는 부분의 금형 성형면을, 천판부(10A)로부터 종벽부(10B)를 향하여 복수 개소에서 단계적으로 굽혀진 면 형상으로 하여, 제1 금형에 있어서의 만곡부(20)의 볼록측(20B)에 위치하는 천판부(10A)와 종벽부(10Bb)의 사이의 굽힘부(10D)의 적어도 일부를 성형하는 부분의 금형 성형면의 형상과 상이한 금형을 채용한다.

천판부(10A)로부터 종벽부(10B)를 향하여 복수 개소에서 단계적으로 굽혀진 형상이란, 예를 들면, 도 10에 나타내는 바와 같이, 제1 금형에 있어서의 상기 굽힘부(10D)의 원호 형상의 단면 형상을 모따기한 모따기 형상으로 변경함으로써 실현한다. 이 경우, 천판부(10A)로부터 종벽부(10B)를 향하여 2개소에서 단계적으로 굽혀진 형상이 된다.

후술하는 바와 같이, 제2 금형으로서, 굽힘부(10D)의 형상이, 제1 금형의 굽힘부(10D)의 원호 형상의 형상으로부터, 복수 개소에서 단계적으로 굽혀진 형상으로 변경한 금형을 사용하고, 그 제2 금형으로 프레스 성형한다. 이에 따라, 만곡부(20)의 볼록측(20B)에 있어서의 천판부(10A)에 대하여 종벽부(10Bb)가 이루는 각도가, 제1 부품 형상보다도 작아지도록 성형된다. 이 결과, 후술하는 바와 같이, 천판부(10A)의 표면측(10Aa)으로 들어올려지는 휨이 교정된다.

이 때, 제1 금형에 있어서의 천판부(10A)에 맞닿는 성형면에 대한 종벽부(10B)에 맞닿는 성형면이 이루는 각도와, 제2 금형에 있어서의 천판부(10A)에 맞닿는 성형면에 대한 종벽부(10B)에 맞닿는 성형면이 이루는 각도를 동일한 각도로 구성하는 것이 바람직하다.

(2-3) 제4 성형의 제3 방법

제4 성형으로서, 만곡부(20)의 볼록측(20B)에 위치하는 종벽부(10Bb)의 부분에 있어서의, 길이 방향의 적어도 일부의 종벽부(10B)를 성형하는 제2 금형의 성형면에 대해서, 제1 금형으로 동일 개소를 성형하는 성형면에 비해, 천판부(10A)에 맞닿는 성형면에 대한 종벽부(10B)에 맞닿는 성형면의 각도 βb를 작게 한 제2 금형을 사용하여 성형한다.

여기서, 상기의 설명에 있어서, 제1 성형의 제1, 제2 방법 및, 제4 성형의 제1, 제2 방법에 있어서의, 제2 공정(3)과 제1 공정(2)에서, 굽힘부(10D)의 단면 형상을 상이하게 하는 방법으로서, 원호의 곡률 반경을 바꾸는 방법과, 단계적으로 절곡되는 바와 같은 단면 형상으로 변경하는 경우를 예시했다. 제2 공정(3)과 제1 공정(2)에서, 굽힘부(10D)의 단면 형상이 상이한 형상으로 하는 방법은 이에 한정되지 않는다. 제1 금형과의 관계에서, 종벽부(10B)가 닫히는 방향으로 변위시키는 모멘트가 굽힘부(10D)에 발생하는 단면 형상이면, 특별히 한정은 없다. 제2 성형 및 제3 성형에서, 제1 금형에 대하여 단면 형상을 바꾸는 경우에서도 동일하다.

<작용 그 외>

전술의 장척 만곡 부품 형상으로 금속판(1)을 프레스 성형한 후, 금형을 이형하면, 도 7과 같이, 성형품(11)에 대하여, 도 7(b)와 같은, 스프링 백에 의한 단면의 변화 뿐만 아니라, 도 7(c)와 같은, 부품 길이 방향의 단부가 들어올려지거나 혹은 내려앉는 바와 같은 길이 방향의 휨이 발생하거나, 도 7(d)와 같은, 부품 긴쪽 중앙의 단면에 대하여, 부품 단부의 단면이 비틀어지거나 하여, 성형품(10)의 치수 정밀도가 악화된다.

즉, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 부품의 단면 형상에 착안하면, 예를 들면 천판부(10A)와 종벽부(10B)의 경계에 있는 굽힘부(10D)에서 발생하는 각도 변화나, 종벽부(10B)의 휨에 의해, 단면이 열리는 스프링 백이 발생한다. 또한, 도 7(c)와 같이, 부품 형상에 따라서는, 탄성 회복에 의해, 부품의 양단이 들어올려지거나, 혹은 내려앉는 방향으로, 길이 방향의 휨이 발생한다. 나아가서는, 도 7(d)와 같이, 부품 길이 방향의 만곡의 외측과 내측에 있어서의 길이 방향의 휨의 밸런스가 무너지면, 천판부(10A)의 한쪽만이 길이 방향으로 휨으로써, 부품의 양단 부근에서는 외관상, 비틀림이 발생할 가능성이 있다.

이상과 같이, 전술의 장척 만곡 부품 형상으로 프레스 성형한 경우, 부품의 치수 정밀도가 악화된다.

이에 대하여, 본 실시 형태에서는, 제2 공정(3)에서, 형상 교정을 위한 프레스 성형을 행함으로써, 길이 방향의 휨이 억제되고, 그에 수반하여, 부품의 양단 부근에서의 외관상 비틀림도 저감한다.

즉, 본 실시 형태에서는, 제1 공정(2)의 성형에 의해, 도 7에서 나타낸 해트형 단면을 갖고 길이 방향으로 만곡한 성형품(11)에 대하여, 길이 방향의 휨 및, 비틀림이 발생했을 때, 제2 공정(3)에서, 길이 방향 만곡부(20)의 오목측(20A)(내측) 및 볼록측(20B)(외측)의 적어도 한쪽의 종벽부(10B)를 열거나, 혹은 닫는 방향으로 성형하도록 제어함으로써, 길이 방향의 휨이 억제되고, 그에 수반하여, 부품의 양단 부근에서의 외관상 비틀림도 저감한다.

[휨 억제의 메커니즘]

그 휨 억제의 메커니즘을 이하에 설명한다.

도 12∼도 15에, 천판부(10A)와 그에 연속하는 종벽부(10B)를 갖는 해트형 단면 형상이고, 또한, 길이 방향으로 만곡한 간이적인 장척 만곡 부품 형상을 나타낸다. 이 형상에서는, 설명을 간이하게 하기 위해, 길이 방향을 따른 전체 길이가 만곡부(20)만큼인 경우로 하고 있다. 또한, 이 간이한 부품 형상에는 플랜지부(10C)가 존재하지 않지만, 플랜지부(10C)가 존재하는 경우에 있어서도, 일어나는 현상은 동일하다고 생각해도 좋다.

(1) 천판부(10A)에 대한 만곡부(20)에 있어서의 볼록측(20B)의 종벽부(10Bb)의 각도를 크게 변형하는 경우

도 12와 같이, 만곡부(20)에 있어서의 볼록측(20B)의 종벽부(10Bb)가, 단면이 열리는 방향(천판부(10A)에 대한 각도가 커지는 방향)으로 변형한 경우를 생각한다. 도 12(a)(b)와 같이, 만곡부(20)에 있어서의 볼록측(20B)의 종벽부(10Bb)가 열리는 방향으로 변형한 경우, 종벽부(10Bb)의 단부(하단)는 길이 방향의 선 길이가 증가하지 않으면 기하학적으로 성립하지 않는다(도 12(c)의 왼쪽 도면 참조). 그러나, 종벽부(10Bb) 단부의 선 길이는 변형 전후로 변화하지 않기 때문에, 외관상, 종벽부(10Bb) 단부는, 길이 방향으로 줄어든 변형이 된다(도 12(c)의 오른쪽 도면 참조). 이 때, 종벽부(10Bb)의 단면이 열리는 방향으로 변형할 때에, 종벽부(10Bb) 단부가 줄어드는 방향으로 변형하면, 종벽부(10Bb) 상부 및 천판부(10A)는, 그 변형에 끌려가 늘어나고자 하기 때문에, 결과적으로 부품 길이 방향의 양단은 내려앉는 방향으로 변형한다(도 12(c)의 오른쪽 도면 참조).

이와 같이, 제2 공정(3)에서, 만곡부(20)에 있어서의 볼록측(20B)에 있어서의 천판부(10A)에 대한 종벽부(10Bb)가 이루는 각도가 커지는 방향으로 변형시킴으로써, 들어올려짐 방향의 길이 방향의 휨을 교정할 수 있다. 또한, 장척으로 만곡한 형품이기 때문에, 굽힘부(10D)의 종벽부(10Bb)에 1도 정도의 각도 변화가 생겨도 길이 방향의 휨을 크게 교정할 수 있다.

(2) 천판부(10A)에 대한 볼록측(20B)의 종벽부(10Bb)의 각도를 작게 변형하는 경우

도 13과 같이, 길이 방향 만곡부(20)에 있어서의 볼록측(20B)의 종벽부(10Bb)가, 단면이 닫히는 방향(천판부(10A)에 대한 각도가 작아지는 방향)으로 변형한 경우를 생각한다. 도 13(a)(b)와 같이, 만곡부(20)에 있어서의 볼록측(20B)의 종벽부(10Bb)가 닫히는 방향으로 변형한 경우, 종벽부(10Bb)의 단부는 길이 방향의 선 길이가 감소하지 않으면 기하학적으로 성립하지 않는다(도 13(c)의 왼쪽 도면 참조). 그러나, 종벽부(10Bb) 단부의 선 길이는 변형 전후로 변화하지 않기 때문에, 외관상, 종벽부(10Bb) 단부는 늘어난 변형이 된다(도 13(c)의 오른쪽 도면 참조). 이 때, 종벽부(10Bb)를 단면이 닫히는 방향으로 변형할 때에, 종벽부(10Bb) 단부가 늘어나는 방향으로 변형하면, 종벽부(10Bb) 상부 및 천판부(10A)는, 그 변형에 끌려가 줄어들고자 하기 때문에, 결과적으로 부품 길이 방향의 양단은 들어올려짐 방향으로 변형한다(도 13(c)의 오른쪽 도면 참조).

이와 같이, 제2 공정(3)에서, 만곡부(20)에 있어서의 볼록측(20B)에 있어서, 천판부(10A)에 대한 종벽부(10Bb)가 이루는 각도가 작아지는 방향으로 변형시킴으로써, 내려앉는 방향의 길이 방향의 휨을 교정할 수 있다. 또한, 장척으로 만곡한 형품이기 때문에, 굽힘부(10D)의 종벽부(10Bb)에 1도 정도의 각도 변화가 생겨도 길이 방향의 휨을 크게 교정할 수 있다.

(3) 천판부(10A)에 대한 오목측(20A)의 종벽부(10Ba)의 각도를 크게 변형하는 경우

도 14에 나타내는 바와 같이, 길이 방향 만곡부(20)에 있어서의 오목측(20A)의 종벽부(10Ba)가, 단면이 열리는 방향(천판부(10A)에 대한 각도가 커지는 방향)으로 변형한 경우를 생각한다. 만곡부(20)에 있어서의 오목측(20A)의 종벽부(10Ba)가 열리는 방향으로 변형한 경우, 종벽부(10Ba)의 단부는 길이 방향의 선 길이가 감소하지 않으면 기하학적으로 성립하지 않는다(도 14(c)의 왼쪽 도면 참조). 그러나, 종벽부(10Ba) 단부의 선 길이는 변형 전후로 변화하지 않기 때문에, 외관상, 종벽부(10Ba) 단부는 늘어난 변형이 된다(도 14(c)의 오른쪽 도면 참조). 이 때, 종벽부(10Ba)를 단면이 열리는 방향으로 변형했을 때에, 종벽부(10Ba) 단부가 늘어나는 방향으로 변형하면, 종벽부(10Ba) 상부 및, 천판부(10A)는 그 변형에 끌려가 줄어들고자 하기 때문에, 결과적으로 부품의 양단은 들어올려짐 방향으로 변형한다(도 14(c)의 오른쪽 도면 참조).

이와 같이, 제2 공정(3)에서, 만곡부(20)에 있어서의 오목측(20A)에 있어서, 천판부(10A)에 대한 종벽부(10Ba)가 이루는 각도가 커지는 방향으로 변형시킴으로써, 내려앉는 방향의 길이 방향의 휨을 교정할 수 있다. 또한, 장척으로 만곡한 형품이기 때문에, 굽힘부(10D)의 종벽부(10Ba)에 1도 정도의 각도 변화가 생겨도 길이 방향의 휨을 크게 교정할 수 있다.

(4) 천판부(10A)에 대한 오목측(20A)의 종벽부(10Ba)의 각도를 작게 변형하는 경우

도 15에 나타내는 바와 같이, 길이 방향 만곡부(20)에 있어서의 오목측(20A)의 종벽부(10Ba)가, 단면이 닫히는 방향(천판부(10A)에 대한 각도가 작아지는 방향)으로 변형한 경우를 생각한다. 만곡부(20)에 있어서의 오목측(20A)의 종벽부(10Ba)가 닫히는 방향으로 변형한 경우, 종벽부(10Ba)의 단부는 길이 방향의 선 길이가 증가하지 않으면 기하학적으로 성립하지 않는다(도 15(c)의 왼쪽 도면 참조). 그러나, 종벽부(10Ba) 단부의 선 길이는 변형 전후로 변화하지 않기 때문에, 외관상, 종벽부(10Ba) 단부는 줄어든 변형이 된다(도 15(c)의 오른쪽 도면 참조). 이 때, 종벽부(10Ba)를 단면이 닫히는 방향으로 변형했을 때에 종벽부(10Ba) 단부가 줄어드는 방향으로 변형하면, 종벽부(10Ba) 상부 및, 천판부(10A)는 그 변형에 끌려가 늘어나고자 하기 때문에, 결과적으로 부품의 양단은 내려앉는 방향으로 변형한다(도 15(c)의 오른쪽 도면 참조).

이와 같이, 제2 공정(3)에서, 만곡부(20)에 있어서의 오목측(20A)에 있어서, 천판부(10A)에 대한 종벽부(10Ba)가 이루는 각도가 작아지는 방향으로 변형시킴으로써, 들어올려짐 방향의 길이 방향의 휨을 교정할 수 있다. 또한, 장척으로 만곡한 형품이기 때문에, 굽힘부(10D)의 종벽부(10Ba)에 1도 정도의 각도 변화가 생겨도 길이 방향의 휨을 크게 교정할 수 있다.

이상과 같은 인식에 기초하여, 제1 공정(2)까지의 프레스 성형을 실시하여 제작한 장척 만곡 부품 형상의 성형품(10)에 대해서, 한 번, 성형 해석 혹은, 실프레스 성형 시험을 실시하여, 발생하는 부품의 길이 방향의 휨의 방향이나 크기를 구해 둔다. 그리고, 제2 공정(3)에서, 그 얻어진 휨의 방향과 반대되는 방향으로 변형하도록 만곡부(20)의 일부에 프레스 성형을 실시한다. 제2 공정(3)에서 변형되는 종벽부(10B)의 각도 변화량은, 성형 해석으로 상기의 휨이 저감하는 각도를 구하여, 그 각도만큼 변형하도록 제2 공정(3)에서 프레스 성형을 실시하면 좋다. 장척의 부품이기 때문에, 전술한 바와 같이, 1도 이상의 각도 정도로 충분히 휨 교정 효과를 발휘할 수 있어, 부품의 치수 정밀도 향상에 유효하다.

즉, 부품 양단을 내려앉는 방향으로 변형시키는 경우는, 길이 방향 만곡부(20)에 있어서의 볼록측(20B)의 종벽부(10Bb)를 단면이 열리는 방향으로 변형시키거나, 혹은, 길이 방향 만곡부(20)에 있어서의 오목측(20A)의 종벽부(10Ba)를 단면이 닫히는 방향으로 변형시키는 방법이 유효하다. 또는, 길이 방향 만곡부(20)에 있어서의 볼록측(20B)의 종벽부(10Bb)를 단면이 열리는 방향으로 변형시킴과 함께, 길이 방향 만곡부(20)에 있어서의 오목측(20A)의 종벽부(10Ba)를 단면이 닫히는 방향으로 변형시킨다.

반대로, 길이 방향의 단부를 들어올리는 방향으로 변형시키는 경우는, 길이 방향 만곡부(20)에 있어서의 볼록측(20B)의 종벽부(10Bb)를 단면이 닫히는 방향으로 변형시키거나, 혹은, 길이 방향 만곡부(20)에 있어서의 오목측(20A)의 종벽부(10Ba)를 단면이 열리는 방향으로 변형시키는 방법이 유효하다. 또는, 길이 방향 만곡부(20)에 있어서의 볼록측(20B)의 종벽부(10Bb)를 단면이 닫히는 방향으로 변형시킴과 함께, 길이 방향 만곡부(20)에 있어서의 오목측(20A)의 종벽부(10Ba)를 단면이 열리는 방향으로 변형시킨다.

이상의 설명에서, 종벽부(10B)의 단면을 열거나 닫거나 성형함으로써, 휨의 교정 제어를 설명하고 있지만, 길이 방향 전부의 종벽부(10B)의 단면을 반드시 직접 변화시킬 필요는 없고, 굽힘부(10D)에 있어서의 길이 방향 일부의 굽힘부(10D)의 단면 형상을 제1 금형에 대하여 상이하게 하도록 성형하는 것으로도, 이형 시에 굽힘부에 발생하는 모멘트에 의해, 종벽부(10B)의 단면을 열게 하거나 닫게 하거나 하여, 길이 방향의 휨을 제어하는 것이 가능하다.

또한, 상기 굽힘부(10D)의 곡률 반경을 변화시키는 대책은, 부품의 길이 방향 모두에 실시하지 않아도 좋고, 적어도 만곡부(20)의 일부에 대하여 실시해도 좋다.

[굽힘부(10D)의 단면 형상을 변화시키는 것에 의한 작용에 대해서]

다음으로, 만곡부(20)에 있어서의 굽힘부(10D)의 단면 형상을, 제1 금형과 제2 금형에서 상이하게 함으로써, 대상으로 하는 종벽부(10B) 부분의 단면이 닫히도록, 또는 열리도록 성형 가능한 이유에 대해서 설명한다.

전술의 「제1 성형의 제1, 제2 방법」이나 「제4 성형의 제1, 제2 방법」 등과 같이, 제2 금형에서의 대상으로 하는 굽힘부(10D)의 단면 형상을 제1 공정(2)에서의 동일 위치에서의 단면 형상과 상이한 형상으로 하는 것에 의한 작용에 대해서, 이하, 설명한다.

(1) 우선, 제1 공정(2)의 굽힘부(10D)의 곡률 반경과, 제2 공정(3)의 굽힘부(10D)의 곡률 반경을 상이한 반경으로 하여 단면 형상을 변경하는 경우에 대해서 설명한다.

도 16, 도 17에, 천판부(10A)와 종벽부(10B)의 경계에 존재하는 굽힘부(10D)의 곡률 반경을, 제1 공정(2)과 제2 공정(3)의 사이에서 변화시킴으로써, 종벽부(10B)의 변형 형태를 변화시키는 수법을 나타낸다.

천판부(10A)와 종벽부(10B)의 경계에 존재하는 굽힘부(10D)의 곡률 반경이 변화함으로써, 천판부(10A)에 대한 종벽부(10B)의 기울기가 변화한다. 즉, 굽힘부(10D)의 곡률 반경을 제1 공정(2)보다도 크게 하는 방향으로의 모멘트가 발생함으로써, 종벽부(10B)는 현재 상태보다도 단면이 열리는 방향으로 변형한다. 한편, 상기 굽힘부(10D)의 곡률 반경을 현재 상태보다도 작게 하는 방향으로의 모멘트가 발생함으로써, 종벽부(10B)는 현재 상태보다도 단면이 닫히는 방향으로 변형한다.

또한, 상기 굽힘부(10D)의 곡률 반경을 변화시키는 대책은, 만곡부(20)의 부품 길이 방향 모두에 실시하지 않아도 좋고, 적어도 일부에 대해서 실시해도 좋다.

(1-1) 제1 공정(2)의 굽힘부(10D)의 곡률 반경＜제2 공정(3)의 굽힘부(10D)의 곡률 반경의 경우(도 16 참조)

제1 공정(2)에 있어서, 도 16(a)와 같이, 굽힘부(10D)에는 단면이 열리는 방향의 모멘트가 발생한다. 다음으로, 도 16(b)에 나타내는 바와 같이, 제1 공정의 굽힘부(10D)의 곡률 반경이 제2 공정(3)의 굽힘부(10D)의 곡률 반경보다도 작은 경우, 제2 공정(3)에서, 제1 공정(2)에 있어서의 굽힘부(10D)의 곡률 반경보다도 큰 곡률 반경으로 성형하면, 굽힘부(10D) 중심 부근은, 곡률 반경이 커진다. 이 결과, 단면이 닫히는 방향의 모멘트가 발생한다. 한편으로, 제1 공정(2)에서 굽힘 변형되어 있지 않았던, 굽힘부(10D)의 양 이웃부는, 제2 공정(3)에 의해 굽힘 변형이 발생하기 때문에, 단면이 열리는 방향의 모멘트가 발생한다.

이 두 개의 굽힘 모멘트를 조정함으로써, 전체적으로 종벽부(10B)를 닫힘 방향으로 변화시키는 굽힘 모멘트를 굽힘부(10D)에 발생할 수 있다. 즉, 제1 공정(2)과 제2 공정(3)에 있어서의, 굽힘부(10D)의 곡률 반경을 적절히 조합함으로써, 제2 공정(3)의 성형 후, 금형을 이형함으로써, 종벽부(10B)의 단면이 닫히는 방향의 탄성 회복을 프레스 성형에 의해 발생시키는 것이 가능해진다.

(1-2) 제1 공정(2)의 굽힘부(10D)의 곡률 반경＞제2 공정(3)의 굽힘부(10D)의 곡률 반경의 경우(도 17 참조)

제1 공정(2)에 있어서, 도 17(a)와 같이, 굽힘부(10D)에는 단면이 열리는 방향의 모멘트가 발생한다. 도 17(b)에 나타내는 바와 같이, 제1 공정(2)의 굽힘부(10D)의 곡률 반경이 제2 공정(3)의 굽힘부(10D)의 곡률 반경보다도 큰 경우, 제2 공정(3)에서, 제1 공정(2)에 있어서의 굽힘부(10D)의 곡률 반경보다도 작은 곡률 반경으로 성형하면, 굽힘부(10D) 중심 부근은, 곡률 반경이 작아진다. 이 결과, 단면이 열리는 방향의 모멘트가 발생한다. 한편으로, 제1 공정(2)에서 굽힘 변형되어 있던, 굽힘부(10D)의 양 이웃부는, 제2 공정(3)에 의해 직선 형상측의 윤곽으로 성형되기 때문에, 단면이 닫히는 방향의 모멘트가 발생한다.

(2) 굽힘부(10D)에 있어서의, 천판부(10A)로부터 종벽부(10B)를 향하여 복수 개소에서 단계적으로 굽혀진 면 형상으로서, 제1 공정(2)의 굽힘부(10D)의 단면 형상과, 제2 공정(3)의 굽힘부(10D)의 단면 형상을 변경하는 경우에 대해서 설명한다.

여기에서는, 천판부(10A)로부터 종벽부(10B)를 향하여 복수 개소에서 단계적으로 굽혀진 면 형상으로서, 도 18에 나타내는 바와 같이, 굽힘부(10D)의 원호 형상의 단면 형상의 중앙부를 모따기한 모따기 형상으로 한 경우로 설명한다.

제1 공정(2)에 있어서, 도 18(a)와 같이, 굽힘부(10D)에는 단면이 열리는 방향의 모멘트가 발생한다. 제2 공정(3)에서, 상기 굽힘부(10D)에 모따기 형상을 성형함으로써, 도 18(b)에 나타내는 바와 같이, 굽힘부(10D)의 중앙부는 직선 형상으로 성형되기 때문에, 곡률 반경을 크게 한 경우와 동등해지고, 도 18(c)에 나타내는 바와 같이, 굽힘부(10D) 중앙측에서는 단면이 닫히는 방향의 모멘트가 발생한다. 한편으로, 모따기부(직선부)의 양 이웃부의 굽힘부(10D)에서는, 단면이 열리는 방향의 모멘트가 발생한다.

이 두 개의 굽힘 모멘트를 조정함으로써, 전체적으로 종벽부(10B)를 닫힘 방향으로 변화시키는 굽힘 모멘트를 굽힘부(10D)에 발생할 수 있다. 즉, 제1 공정(2)과 제2 공정(3)에 있어서의, 굽힘부(10D)의 단면 형상을 적절히 조합함으로써, 제2 공정(3)의 성형 후, 금형을 이형함으로써, 종벽부(10B)의 단면이 닫히는 방향의 탄성 회복을 프레스 성형에 의해 발생시키는 것이 가능해진다.

또한, 상기 굽힘부(10D)에 있어서, 제2 공정(3)에서 모따기 형상으로 성형하는 대책은, 부품의 길이 방향 모두에 실시하지 않아도 좋고, 적어도 일부에 대하여 실시해도 좋다.

이상과 같이, 제1 금형과 제2 금형에서 천판부(10A)에 맞닿는 성형면과 종벽부(10B)에 맞닿는 성형면을 동일하게 설정해도, 제1 금형에서의 굽힘부(10D)를 성형하는 부분의 단면 형상과, 제2 금형에서의 굽힘부(10D)를 성형하는 부분의 단면 형상을 상이하게 함으로써, 즉, 제1 공정(2)의 대상으로 하는 굽힘부(10D)의 단면 형상에 대하여, 상대적으로 제2 공정(3)의 대상으로 하는 굽힘부(10D)의 단면 형상을 제어함으로써, 대상의 종벽부(10B)의 단면을 닫히는 방향으로 변형하도록 프레스 성형할 수 있다.

또한, 제1 금형에서의 굽힘부(10D)를 성형하는 부분의 단면 형상과, 제2 금형에서의 굽힘부(10D)를 성형하는 부분의 단면 형상을 상이한 단면 형상을 제어함으로써, 이형 시의 스프링 백으로, 대상의 종벽부(10B)의 단면을 열리는 방향으로 변형하도록 프레스 성형하도록 설정하는 것도 가능하다.

다만, 제1 공정(2)에서, 종벽부(10B)의 단면은 열리는 방향으로 스프링 백하기 때문에, 제2 공정(3)에서는, 종벽부(10B)의 단면이 닫히는 방향으로 변형하도록 제어하는 편이 바람직하다.

<효과>

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 단면 해트형 형상이고 또한 천판부(10A)의 길이 방향을 따라 평면으로부터 보아 천판부(10A)의 폭방향의 한쪽으로 볼록해지도록 만곡한 만곡부(20)를 갖는 부품 형상으로 이루어지는 성형품(10)을 프레스 성형으로 제조했을 때에, 길이 방향의 휨이나 비틀림을 억제하는 것이 가능해진다.

특히, 만곡부(20)에 있어서, 제2 공정(3)에서의 굽힘부(10D)의 단면 형상을 제1 공정(2)에서의 굽힘부(10D)의 단면 형상을 변경하여 교정하는 경우에는, 다른 부품 형상으로의 악영향을 억제하면서 또한 간이하게, 길이 방향의 휨이나 비틀림을 억제하는 것이 가능해진다.

이와 같이, 본 실시 형태의 방법에 의하면, 우수한 형상 동결성을 갖는 장척 만곡 부품 형상의 성형품(10)을 제공 가능해진다.

실시예

다음으로 본 발명에 기초하는 실시예에 대해서 설명한다.

금속판(1)으로서, 980㎫급 냉연 강판(판두께 1.2㎜)의 재료 조건을 설정하여, 도 19에 나타내는 바와 같은 치수로 이루어지는 부품 형상으로서, 천판부(10A)와 그에 연속하는 종벽부(10B)와 플랜지부(10C)를 갖고, 또한, 평면으로부터 보아 부품 길이 방향을 따라 만곡한 성형품 형상으로 성형하는 성형 해석을 제1 공정(2)의 프레스 성형으로서 실시했다.

성형에 사용한 금형은, 도 3에서 나타낸, 드로잉 성형용 금형을 이용하는 조건으로 했다. 이 때, 성형 조건으로서, 상기 금형에 있어서, 블랭크 홀더의 압력을 80ton, 블랭크 홀더의 스트로크는 80㎜로 했다. 또한, 금형과 금속판(1)의 사이의 마찰 계수는 0.12로 일정하게 했다.

도 4와 같이 드로잉 성형의 후, 불필요한 부분을 트리밍한 후, 스프링 백 해석을 실시했다.

이 때, 제1 공정(2)의 프레스 성형으로 본 부품 형상으로 성형한 후의 이형에 의해, 제1 부품 형상은, 길이 방향 단부가 각각 들어올려지는 방향으로 휘는 스프링 백이 발생하고, 그 이형에 의한 휨의 양은, 길이 방향의 양 단부 모두 7.2㎜였다.

다음으로, 제2 공정(3)의 프레스 성형으로서, 상기의 길이 방향 단부에 휨이 발생한 제1 부품 형상의 제1 부품을, 도 20 및 도 21에 나타내는 단면 형상을 갖는 두 가지의 금형으로 성형하여 제2 부품 형상을 갖는 제2 부품을 제작했다.

여기에서, 도 20에 나타내는 금형의 단면 형상은, 천판부와 그에 연속하는 종벽부의 경계에 존재하는 굽힘부 중, 만곡부의 볼록측(만곡 외측이라고도 기재함)의 굽힘부는 제1 성형 금형과 동일하게, 곡률 반경 R7㎜의 필렛 형상으로 하고, 만곡부의 오목측(만곡 내측이라고도 기재함)의 굽힘부는 직선부 C7이 7㎜가 되도록 모따기 형상을 갖는 것으로 했다.

도 20의 금형 형상으로 제1 부품을 재성형함으로써, 천판부와 만곡 외측의 종벽부가 이루는 각도는 변화하지 않지만, 천판부와 만곡 내측의 종벽부가 이루는 각도는 작아지는 방향으로 변화함으로써, 부품 길이 방향의 양 단부가 내려앉는 것을 확인했다. 즉, 부품 길이 방향 단부의 휨이 개선되는 방향으로 변화한 것을 확인했다.

한편, 도 21에 나타내는 단면 형상은, 천판부와 그에 연속하는 종벽부의 경계에 존재하는 굽힘부 중, 만곡 외측의 굽힘부는 직선부 C7이 7㎜가 되도록 모따기 형상을 갖고, 만곡 내측의 굽힘부는 제1 성형 금형과 동일하게, 곡률 반경 R7㎜의 필렛 형상을 갖는 것이다.

도 21의 금형 형상으로 제1 부품을 재성형함으로써, 천판부와 만곡 외측의 종벽부가 이루는 각도는 작아지는 방향으로 변화하고, 천판부와 만곡 내측의 종벽부가 이루는 각도는 변화하지 않음으로써, 부품 길이 방향의 양 단부가 각각 들어올려지는 것을 확인했다. 즉, 부품 길이 방향 단부의 휨이 악화되는 방향으로 변화하는 것이 확인되었다.

도 20 및 도 21로 나타낸 단면 형상을 갖는 제2 금형으로 각각 상기의 제1 부품을 재성형한 후, 스프링 백 해석을 실시했다.

도 20 및 도 21의 단면 형상으로 재성형하고, 스프링 백 후의 단면 형상의 비교를 도 22 및 도 23에 나타낸다.

도 22로부터 알 수 있는 바와 같이, 도 20에 나타낸 단면 형상의 금형으로 재성형함으로써, 천판부와 만곡 외측의 종벽부가 이루는 각도에 변화는 거의 없기는 하지만, 천판부와 만곡 내측의 종벽부가 이루는 각도가 작아져 있는 것을 알 수 있다.

그리고, 스프링 백 해석에 의해, 상기와 같이 단면 형상이 변화함으로써, 부품 길이 방향 단부의 휨의 양이, 목적으로 하는 제품 형상에 대하여, 양단 모두 4.5㎜로 개선되어 있는 것을 확인했다.

한편, 도 23으로부터 알 수 있는 바와 같이, 도 21로 나타낸 단면 형상의 금형으로 재성형함으로써, 천판부와 만곡 외측의 종벽부가 이루는 각도가 작아져 있지만, 천판부와 만곡 내측의 종벽부가 이루는 각도는 변화하고 있지 않다.

그리고, 스프링 백 해석에 의해, 상기와 같이 단면 형상이 변화함으로써, 부품 길이 방향 단부의 휨이 양단 모두, 목적으로 하는 제품 형상에 대하여, 8.5㎜로 악화되어 있는 것을 확인했다.

상기 결과를 정리하면, 표 1과 같이 된다.

이 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 제2 공정(3)에서의 굽힘부(10D)의 형상을 변화시켜, 만곡부(20)에 있어서, 종벽부(10B)의 단면을 닫힘 방향으로 변형시킴으로써, 길이 방향의 휨이 제어되어, 목적의 방향으로 형상 교정을 할 수 있는 것을 알 수 있었다.

또한, 본원이 우선권을 주장하는, 일본국 특허출원 2019-094834(2019년 5월 20일 출원)의 전체 내용은, 참조에 의해 본 개시의 일부를 이룬다. 여기에서는, 한정된 수의 실시 형태를 참조하면서 설명했지만, 권리 범위는 그들에 한정되는 것이 아니며, 상기의 개시에 기초하는 각 실시 형태의 개변은 통상의 기술자에게 있어 자명한 것이다.

1 : 금속판
2 : 제1 공정
3 : 제2 공정
10 : 성형품
10A : 천판부
10Aa : 표면측
10Ab : 이면측
10B : 종벽부
10Ba : 오목측의 종벽부
10Bb : 볼록측의 종벽부
10C : 플랜지부
10D : 굽힘부
11 : 성형품(제1 공정 후)
20 : 만곡부
20A : 오목측
20B : 볼록측

Claims

천판부의 폭방향 양측에 굽힘부를 개재하여 종벽부가 연속하는 단면 해트형 형상이고, 또한, 상기 천판부의 길이 방향을 따라, 평면으로부터 보아 상기 천판부의 폭방향의 한쪽으로 볼록해지도록 만곡한 만곡부를 갖는 부품 형상으로 금속판을 프레스 성형하여 성형품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서,
금속판을 상기 부품 형상으로 제1 금형을 이용하여 프레스 성형하는 제1 공정과, 상기 제1 공정 후의 성형품을 제2 금형을 이용하여 프레스 성형하는 제2 공정을 구비하고,
상기 제1 금형으로부터 이형 후의 성형품의 부품 형상을 제1 부품 형상으로 했을 때,
상기 제1 금형으로부터의 이형에 의한 탄성 회복으로 부품 길이 방향 단부가 상기 천판부의 표면측으로 들어올려지는 경우, 상기 만곡부에 있어서의 오목측에 있어서 상기 천판부에 대하여 상기 종벽부가 이루는 각도를, 상기 제1 부품 형상보다도 작게 하는 제1 성형 및, 상기 만곡부에 있어서의 볼록측에 있어서 상기 천판부에 대하여 상기 종벽부가 이루는 각도를 상기 제1 부품 형상보다도 크게 하는 제2 성형 중 적어도 한쪽의 성형을 행하는 프레스 성형을 제2 공정에서 행하고,
상기 제1 금형으로부터의 이형에 의한 탄성 회복으로 부품 길이 방향 단부가 상기 천판부의 이면측으로 내려앉는 경우, 상기 만곡부에 있어서의 오목측에 있어서 상기 천판부에 대하여 상기 종벽부가 이루는 각도를, 상기 제1 부품 형상보다도 크게 하는 제3 성형 및, 상기 만곡부에 있어서의 볼록측에 있어서 상기 천판부에 대하여 상기 종벽부가 이루는 각도를 상기 제1 부품 형상보다도 작게 하는 제4 성형 중 적어도 한쪽의 성형을 행하는 프레스 성형을 제2 공정에서 행하는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 금형으로부터의 이형에 의한 탄성 회복으로 부품 길이 방향 단부가 상기 천판부의 표면측으로 들어올려지는 경우, 적어도 상기 제1 성형을 제2 공정에서 행하고,
상기 제1 금형으로부터의 이형에 의한 탄성 회복으로 부품 길이 방향 단부가 상기 천판부의 이면측으로 내려앉는 경우, 적어도 제4 성형을 제2 공정에서 행하고,
상기 제1 성형으로서, 상기 만곡부에 있어서의 오목측에 위치하는 상기 굽힘부의 적어도 일부의 굽힘부에 대해서, 상기 천판부로부터 상기 종벽부를 향하는 단면 형상을, 상기 제1 공정에서의 단면 형상과 상이한 형상으로 성형함으로써, 상기 만곡부에 있어서의 오목측에 있어서 상기 천판부에 대하여 상기 종벽부가 이루는 각도를, 상기 제1 부품 형상보다도 작게 성형하고,
상기 제4 성형으로서, 상기 만곡부에 있어서의 볼록측에 위치하는 굽힘부의 적어도 일부의 굽힘부에 대해서, 상기 천판부로부터 상기 종벽부를 향하는 단면 형상을, 상기 제1 공정에서의 단면 형상과 상이한 형상으로 성형함으로써, 상기 만곡부에 있어서의 볼록측에 있어서 상기 천판부에 대하여 상기 종벽부가 이루는 각도를, 상기 제1 부품 형상보다도 작게 성형하는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
제2항에 있어서,
상기 제1 성형 및 제4 성형의 적어도 한쪽의 성형으로서, 상기 천판부로부터 상기 종벽부를 향하는 상기 굽힘부의 단면 형상의 곡률 반경을, 상기 제1 공정에서의 곡률 반경과 상이한 곡률 반경으로 성형함으로써, 상기 제1 공정에서의 단면 형상과 상이한 형상으로 하는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
제2항에 있어서,
상기 제1 성형 및 제4 성형의 적어도 한쪽의 성형으로서, 상기 천판부로부터 상기 종벽부를 향하는 상기 굽힘부의 단면 형상을, 상기 천판부로부터 상기 종벽부를 향하여 복수 개소에서 단계적으로 굽혀진 형상으로 성형함으로써, 상기 제1 공정에서의 단면 형상과 상이한 형상으로 하는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
제3항에 있어서,
상기 제1 성형 및 제4 성형의 적어도 한쪽의 성형으로서, 상기 천판부로부터 상기 종벽부를 향하는 상기 굽힘부의 단면 형상을, 상기 천판부로부터 상기 종벽부를 향하여 복수 개소에서 단계적으로 굽혀진 형상으로 성형함으로써, 상기 제1 공정에서의 단면 형상과 상이한 형상으로 하는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 금형에 있어서의 상기 천판부에 맞닿는 성형면에 대한 상기 종벽부에 맞닿는 성형면이 이루는 각도와, 상기 천판부에 맞닿는 성형면에 대한 상기 종벽부에 맞닿는 성형면이 이루는 각도가 동일한 각도의 제2 금형을 사용하는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 공정에서의 프레스 성형은, 굽힘 성형 또는 드로잉 성형인 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
제6항에 있어서,
상기 제1 공정에서의 프레스 성형은, 굽힘 성형 또는 드로잉 성형인 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
프레스 성형하는 금속판은, 인장 강도가 440㎫ 이상인 강판을 사용하는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
제6항에 있어서,
프레스 성형하는 금속판은, 인장 강도가 440㎫ 이상인 강판을 사용하는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
제7항에 있어서,
프레스 성형하는 금속판은, 인장 강도가 440㎫ 이상인 강판을 사용하는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
제8항에 있어서,
프레스 성형하는 금속판은, 인장 강도가 440㎫ 이상인 강판을 사용하는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
제1 금형을 이용하여 천판부의 폭방향 양측에 굽힘부를 개재하여 종벽부가 연속하는 단면 해트형 형상이고, 또한, 상기 천판부의 길이 방향을 따라, 평면으로부터 보아 상기 천판부의 폭방향의 한쪽으로 볼록해지도록 만곡한 만곡부를 갖는 부품 형상으로 프레스 성형한 성형품의 형상 교정용의 금형이고, 또한, 상기 제1 금형으로부터의 이형에 의한 탄성 회복으로 부품 길이 방향 단부가 상기 천판부의 표면측으로 들어올려지는 경우의 형상 교정용 금형으로서,
상기 만곡부에 있어서의 오목측에 위치하는 상기 굽힘부의 적어도 일부를 성형하는 부분의 상기 천판부로부터 상기 종벽부를 향하는 금형 성형면의 형상이, 상기 제1 금형과 상이한 형상으로 되어 있고, 그 형상은, 천판부에 대한 종벽부의 각도를 작게 하는 방향의 모멘트를 발생 가능하게 하도록, 상기 적어도 일부의 굽힘부의 단면 형상에 있어서의 곡률 반경이 상기 제1 금형에서의 곡률 반경과 상이한 형상이거나, 상기 굽힘부의 단면 형상에 있어서 상기 천판부로부터 상기 종벽부를 향하여 복수 개소에서 단계적으로 굽혀진 형상이거나, 또는 상기 제1 금형에 비해 상기 천판부에 맞닿는 성형면에 대한 상기 종벽부에 맞닿는 성형면의 각도를 작게 한 형상인 것을 특징으로 하는 형상 교정용 금형.
제1 금형을 이용하여 천판부의 폭방향 양측에 굽힘부를 개재하여 종벽부가 연속하는 단면 해트형 형상이고, 또한, 상기 천판부의 길이 방향을 따라, 평면으로부터 보아 상기 천판부의 폭방향의 한쪽으로 볼록해지도록 만곡한 만곡부를 갖는 부품 형상으로 프레스 성형한 성형품의 형상 교정용의 금형이고, 또한, 상기 제1 금형으로부터의 이형에 의한 탄성 회복으로 부품 길이 방향 단부가 상기 천판부의 표면측으로 들어올려지는 경우의 형상 교정용 금형으로서,
상기 만곡부에 있어서의 볼록측에 위치하는 상기 굽힘부의 적어도 일부를 성형하는 부분의 상기 천판부로부터 상기 종벽부를 향하는 금형 성형면의 형상이, 상기 제1 금형과 상이한 형상으로 되어 있고, 그 형상은, 천판부에 대한 종벽부의 각도를 크게 하는 방향의 모멘트를 발생 가능하게 하도록, 상기 제1 금형에 비해 상기 천판부에 맞닿는 성형면에 대한 상기 종벽부에 맞닿는 성형면의 각도를 크게 한 형상인 것을 특징으로 하는 형상 교정용 금형.
제1 금형을 이용하여 천판부의 폭방향 양측에 굽힘부를 개재하여 종벽부가 연속하는 단면 해트형 형상이고, 또한, 상기 천판부의 길이 방향을 따라, 평면으로부터 보아 상기 천판부의 폭방향의 한쪽으로 볼록해지도록 만곡한 만곡부를 갖는 부품 형상으로 프레스 성형한 성형품의 형상 교정용의 금형이고, 또한, 상기 제1 금형으로부터의 이형에 의한 탄성 회복으로 부품 길이 방향 단부가 상기 천판부의 이면측으로 내려앉는 경우의 형상 교정용 금형으로서,
상기 만곡부에 있어서의 볼록측에 위치하는 상기 굽힘부의 적어도 일부를 성형하는 부분의 상기 천판부로부터 상기 종벽부를 향하는 금형 성형면의 형상이, 상기 제1 금형과 상이한 형상으로 되어 있고, 그 형상은, 천판부에 대한 종벽부의 각도를 작게 하는 방향의 모멘트를 발생 가능하게 하도록, 상기 적어도 일부의 굽힘부의 단면 형상에 있어서의 곡률 반경이 상기 제1 금형에서의 곡률 반경과 상이한 형상이거나, 상기 굽힘부의 단면 형상에 있어서 상기 천판부로부터 상기 종벽부를 향하여 복수 개소에서 단계적으로 굽혀진 형상이거나, 또는 상기 제1 금형에 비해 상기 천판부에 맞닿는 성형면에 대한 상기 종벽부에 맞닿는 성형면의 각도를 작게 한 형상인 것을 특징으로 하는 형상 교정용 금형.
제1 금형을 이용하여 천판부의 폭방향 양측에 굽힘부를 개재하여 종벽부가 연속하는 단면 해트형 형상이고, 또한, 상기 천판부의 길이 방향을 따라, 평면으로부터 보아 상기 천판부의 폭방향의 한쪽으로 볼록해지도록 만곡한 만곡부를 갖는 부품 형상으로 프레스 성형한 성형품의 형상 교정용의 금형이고, 또한, 상기 제1 금형으로부터의 이형에 의한 탄성 회복으로 부품 길이 방향 단부가 상기 천판부의 이면측으로 내려앉는 경우의 형상 교정용 금형으로서,
상기 만곡부에 있어서의 오목측에 위치하는 상기 굽힘부의 적어도 일부를 성형하는 부분의 상기 천판부로부터 상기 종벽부를 향하는 금형 성형면의 형상이, 상기 제1 금형과 상이한 형상으로 되어 있고, 그 형상은, 천판부에 대한 종벽부의 각도를 크게 하는 방향의 모멘트를 발생 가능하게 하도록, 상기 제1 금형에 비해 상기 천판부에 맞닿는 성형면에 대한 상기 종벽부에 맞닿는 성형면의 각도를 크게 한 형상인 것을 특징으로 하는 형상 교정용 금형.
제13항 또는 제15항에 있어서,
상기 굽힘부의 적어도 일부를 성형하는 부분의 상기 천판부로부터 상기 종벽부를 향하는 금형 성형면의 형상이, 상기 적어도 일부의 굽힘부의 단면 형상에 있어서의 곡률 반경이 상기 제1 금형에서의 곡률 반경과 상이한 형상이거나, 상기 굽힘부의 단면 형상에 있어서 상기 천판부로부터 상기 종벽부를 향하여 복수 개소에서 단계적으로 굽혀진 형상인 경우,
상기 제1 금형에 있어서의 상기 천판부에 맞닿는 성형면에 대한 상기 종벽부에 맞닿는 성형면이 이루는 각도와, 상기 천판부에 맞닿는 성형면에 대한 상기 종벽부에 맞닿는 성형면이 이루는 각도가 동일한 각도로 되어 있는, 형상 교정용 금형.