KR20170081215A - Press-forming method and method of manufacturing component employing same method, and press-forming device and formed component press-formed using same device - 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.[PROBLEMS] To suppress occurrence of wrinkles due to deformation of a shrink flange when a high-strength metal plate is press-formed by a component bent in the longitudinal direction of the component and occurrence of cracks due to deformation of the extension flange.
A press forming method for suppressing the occurrence of wrinkles due to the contraction flange deformation of a component curved in the longitudinal direction having a cross-sectional shape of a U-shape or a hat shape, comprising the steps of: While moving the material from the top plate side to the vertical wall portion while causing the stretch flange deformation to occur on the material while tilting the ridgeline which is the boundary between the top plate portion and the vertical wall portion with respect to the press forming direction, The material that is a part of the blank sandwiched between the molds is rotated so as to move in the longitudinal direction of the part and the rotation thereof is suppressed to cause compressive deformation in the plate surface in the longitudinal direction of the part and occurrence of wrinkles of the material of the flange part and the top plate A press forming room for a curved part characterized by suppressing with a mold It is 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 성형에 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 성형에 의한 주름의 발생을 억제하는 프레스 성형 장치에 관한 것이다. 또한, 이 발명은, 그 프레스 성형 장치를 사용하여 프레스 성형된 성형 부품에 관한 것이기도 하다.The present invention relates to a press forming method for a component curved in the longitudinal direction having a cross-sectional shape of a cross shape or a hat shape, and particularly relates to a press forming method for suppressing cracks caused by deformation of the extension flange, ≪ / RTI > The present invention also relates to a method of manufacturing a component using the press forming method. The present invention also relates to a press forming apparatus for a component curved in the longitudinal direction having a cross-sectional shape of a cross shape or a hat shape, and more particularly to a press forming apparatus for a component that suppresses cracks due to stretch flange deformation and wrinkles caused by shrinkage flange molding The present invention relates to a press forming apparatus. The present invention also relates to a molded part press-molded by using the 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, a metal plate having a higher strength has been required in order to make both the collision safety of an automobile and the weight reduction of a vehicle body compatible. However, as the tensile strength of the metal plate is improved, the ductility largely related to the press formability tends to decrease. Therefore, there is a tendency that foam (bending) molding or draw (drawing) molding is more used than extrusion 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 the draw forming, first, a blank holding portion is disposed at a position where a flange is attached to a blank, which is a metal plate serving as a material for a part to be molded, and the blank is placed on the punch and the blank holding portion, Install it. Next, by lowering the die, the blank is pressed against the die and the wrinkle suppressing portion, and the blank is bent while applying an appropriate tension to the blank. At this time, the material (a part of the blank) that is greatly drawn between the punch and the die by being pressed by the die and the wrinkle restraining part forms the vertical wall part of the part. Therefore, even if the material is insufficient in ductility, the vertical wall portion can be easily formed. In addition, since the out-plane deformation (wrinkles) of the blank is restrained by the die and the wrinkle restraining portion, it is easy to adjust the tension applied to the material drawn into the vertical wall portion.
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 a complicated part shape is manufactured by draw forming, there is a problem that cracks or wrinkles are likely to occur at the end portion of the blank at the position where the flange is attached. Particularly, It is easy to become a problem. 1 (a), 1 (b) and 1 (c) show a front view, a side view and a cross-sectional view along the line AA of FIG. 1 (a), respectively, of a blank shape used for molding a component curved in the longitudinal direction by the conventional method 2 (a), 2 (b) and 2 (c) show examples of shrinkage flange deformation S and elongation flange deformation E that occur when a longitudinally curved part is molded by the conventional method 3 (a) and 3 (b) show cross-sectional views of the mold structure at the AA cross section in FIG. 1 (a) before molding and at the time of molding. 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 for suppressing the wrinkles due to the deformation of the contraction flange, a method of dispersing the contraction 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, since the stress to be generated with respect to the amount of deformation increases as the strength of the metal plate increases, stress exceeding the buckling strength of the metal plate is liable to occur, and larger wrinkles are generated. In addition, since the strength of the wrinkles increases with the metal plate having a high strength, a method of dispersing the wrinkles as in
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 order to suppress wrinkles and cracks due to the deformation of the shrink flange and the deformation of the extension flange when the high-strength metal plate is press-formed by a component curved in the longitudinal direction of the component, the occurrence of the shrink flange deformation and the stretch flange deformation itself It should be alleviated.
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 solves the above problems advantageously is a method for suppressing the occurrence of wrinkles due to the contraction flange deformation of a component curved in the longitudinal direction having a cross-sectional shape of a cross shape or a hat shape, The material is moved from the side of the top plate to the side of the vertical wall while the stretch flange deformation is generated in the material by suppressing the movement of the material from the flange portion side to the vertical wall portion, Is suppressed by 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.Another press molding method of the present invention which solves the above problems advantageously is a method for suppressing the occurrence of cracks due to the extension flange deformation of a component curved in the longitudinal direction having a cross sectional shape of a cross shape or a hat shape, The ridgeline which forms the boundary between the vertical wall portion and the vertical wall portion is inclined with respect to the press forming direction so that the material that is a part of the blank sandwiched between the dies during the draw forming is rotated so as to move in the longitudinal direction of the component, Compressive 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.The method of manufacturing a component of the present invention is characterized in that a component bent in a longitudinal direction having a cross-sectional shape of a chisel or a hat shape is formed from a plate-like blank by using the press molding method of the present invention described above 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 forming apparatus of the present invention which solves the above problems advantageously is a press forming apparatus for suppressing the occurrence of wrinkles due to the contraction flange deformation of a component curved in the longitudinal direction having a cross- Contraction flange deformation restraining means for restricting the movement of the material from the flange portion side of the blank to the vertical wall portion so as to move the material from the top plate side to the vertical wall portion while generating stretch flange deformation in the material, And a wrinkle suppressing means for suppressing the occurrence of wrinkles of the material between the material of the top plate portion and the wrinkle suppressing means.
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.Another press molding apparatus of the present invention which solves the above problems advantageously is a press molding apparatus for suppressing the occurrence of cracks due to the extension flange deformation of a component curved in the longitudinal direction having a cross sectional shape of a cross shape or a hat shape A ridge line which is a boundary between the top plate portion and the vertical wall portion is inclined relative to the press forming direction to generate a rotational force for moving the material that is a part of the blank held between the dies during draw forming in the longitudinal direction of the component, An extension flange deformation restraining means for causing compressive deformation in the longitudinal direction of the plate surface; and wrinkle suppressing means for suppressing the occurrence of wrinkles of the material between the flange portion and the top plate portion with the material therebetween.
그리고, 본 발명의 성형 부품은, 상기 서술한 본 발명의 프레스 성형 장치를 사용하여 평판상의 블랭크로부터 프레스 성형된, コ 자 또는 모자형의 단면 형상을 갖는 길이 방향으로 만곡된 부품인 것을 특징으로 하는 것이다.The molded part of the present invention is a part bent in a longitudinal direction having a cross-sectional shape of a cross shape or a hat shape, which is press-formed from a flat blank using the above-described press molding apparatus of the present invention will be.
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 forming method and the press forming apparatus of the present invention, when the longitudinal wall portion of a longitudinally curved part having a cross-sectional shape of a cross shape or a hat shape is formed, Unlike the draw forming, since the vertical wall portion is formed by moving the material preferentially from the top plate side, it is possible to avoid the occurrence of deformation of the shrink flange at the flange portion. When the ridgeline which is the boundary between the top plate portion and the vertical wall portion is inclined relative to the press forming direction, the material sandwiched between the metal molds during the draw forming can be rotated so as to move in the longitudinal direction of the component. The deformation of the extension flange can be suppressed. In addition, by using the method of suppressing the shrinkage flange deformation and the method of suppressing deformation of the extension flange, it is possible to simultaneously suppress occurrence of wrinkles and generation of cracks in the flange portion of the component curved in the longitudinal direction. According to the method for producing a part of the present invention using the press forming method of the present invention and the molded part formed by press molding using the press forming apparatus of the present invention, One or both of the occurrence of wrinkles due to the contraction flange deformation and the occurrence of cracks due to the deformation of the extension flange can be suppressed.
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 the press forming method and the press forming apparatus of the present invention, the flange portion in which the contraction flange deformation occurs is shared in the single draw forming, and the two parts are simultaneously formed so as to be symmetrical with respect to the flange portion, It is preferable to suppress the movement of the material from the flange portion side to the vertical wall portion. By doing so, the occurrence of wrinkles due to the deformation of the contraction flange 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.In the press forming method and the press forming apparatus of the present invention, it is preferable that the surface parallel to the press forming direction is formed on the member of the mold so as to suppress the rotation of the material. By doing so, it is possible to suppress the occurrence of cracks due to the elongation flange deformation 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.In the press forming method and the press forming apparatus of the present invention, it is preferable to use the above two press forming methods or two press forming apparatuses in combination. This makes it possible to simultaneously suppress the occurrence of wrinkles and the occurrence of cracks in the flange portion of the component curved in the longitudinal direction.
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 판두께의 0 ∼ 200 % 로 유지하는 것으로 하면 바람직하다.In the press forming method and the press forming apparatus of the present invention, it is preferable that the wrinkle suppressing pressure for the blank is set to 0.1 to 100 MPa for suppressing the wrinkles caused by the mold, or the gap between the mold and the material It is preferable to maintain the thickness at 0 to 200%.
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.Further, in the press forming method and the press forming apparatus of the present invention, it is preferable to use a metal plate having a tensile strength of 440 to 1470 MPa as a blank. In this case, one or both of the occurrence of wrinkles due to the deformation of the shrink flange at the time of press forming of the component made of the high-strength metal plate and the occurrence of the crack due to the deformation of the extension flange can be suppressed.
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 4b 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.1 (a), 1 (b) and 1 (c) are a front view, a side view, and a side view of a blank shape used for molding a component curved in the longitudinal direction by the conventional method and along the line AA in FIG. 1 Sectional view.
Figs. 2 (a), 2 (b) and 2 (c) are a front view and a side view showing an example of a shrink flange deformation and a stretch flange deformation that occur when a component curved in the longitudinal direction is molded by the conventional method, (a) taken along the line AA.
3 (a) and 3 (b) are cross-sectional views showing the mold structure at the AA cross section in FIG. 1 (a) before molding and at the time of molding.
4 (a), 4 (b) and 4 (c) are a front view, a side view and a side view showing the shape of a blank used for molding a part curved in the longitudinal direction in one embodiment of the press- 4 is a cross-sectional view taken along line AA of Fig.
Figs. 4A, 4B and 4C are a front view, a side view, and a cross-sectional view along the line AA of Fig. 4A (a) showing the shape of an intermediate molded article molded by the press forming method of the embodiment .
Figs. 4A, 4B and 4C are a front view, a side view, and a cross-sectional view along the line AA in Fig. 4B (a) showing the shapes of the components molded by the press forming method of the embodiment.
Figs. 5A and 5B are cross-sectional views of the mold structure taken along line AA in Fig.
Fig. 5B is a cross-sectional view of the mold structure taken along line AA in Fig. 4B before molding and at the completion of molding, in Figs. 5A and 5B.
6 (a), 6 (b) and 6 (c) are a front view and a side view showing the shape of a blank used for the material behavior investigation at the time of draw forming by the present inventors and a sectional view along AA line in FIG. 6 to be.
Figs. 6A, 6B and 6C are a front view, a side view, and a cross-sectional view along the line AA in Fig. 6A (a) showing the shape of an intermediate molded article press-molded in the material behavior investigation.
Figs. 6A, 6B and 6C are a front view, a side view, and a cross-sectional view along the line AA in Fig. 6B (a) showing the shape of the press-molded part in the material behavior investigation.
7 (a), 7 (b) and 7 (c) are a front view, a side view, and a side view showing the shape of a blank used for molding a component curved in the longitudinal direction in another embodiment of the press- 7 is a cross-sectional view taken along line AA of Fig. 7 (a).
Figs. 7A, 7B and 7C are a front view, a side view, and a cross-sectional view along the line AA of Fig. 7A (a) showing the shape of the intermediate molded article molded by the press forming method of the embodiment .
Figs. 7A, 7B and 7C are a front view, a side view, and a cross-sectional view along the line AA of Fig. 7B (a) showing the shapes of the components molded by the press forming method of the 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.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings based on the drawings. Here, Figs. 4 (a), 4 (b) and 4 (c) are cross-sectional views of a blank used for molding a part curved in the longitudinal direction in one embodiment of the press- (A), 4 (a), 4 (b), and 4 (c) of FIG. 4 are cross sectional views taken along the line AA of FIG. 4 (A), Fig. 4 (b) and Fig. 4 (b) are cross-sectional views taken along the line AA in Fig. 4 , A front view, a side view, and a cross-sectional view along the line AA of Fig. 4B (a) showing the shapes of parts molded by the press forming method of the above embodiment. 5A and 5B are cross-sectional views showing the mold structure at the AA section in FIG. 4A (a) before molding and at the time of molding, and FIGS. 5A and 5B are cross- (B) of FIG. 4 (b) is a cross-sectional view of the mold structure taken along line AA in FIG. 4 (b) before and after molding. The same parts as those in the conventional example are denoted by the same reference numerals.
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.The inventor of the present invention has repeatedly studied various methods for preventing wrinkles caused by contraction flange deformation. At this time, since the contraction flange deformation occurs when the line length remains when the material moves from the flange portion side to the vertical wall portion, it has been considered that the same vertical wall portion can not be formed due to the extension flange deformation which is insufficient in the line length. Then, it is conceived that the moving direction of the material for forming the vertical wall portion can be reversed. In other words, when the vertical wall portion is formed from the top plate side rather than the flange portion side, wrinkles are not generated in the flange portion. In addition, since the position where stretch flange deformation occurs is located on the side of the top plate remote from the end of the blank, cracks due to stretch flange deformation do not occur well.
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.Figs. 4, 4A and 4B show examples of countermeasures against shrinkage flange deformation based on the embodiment of the present invention, and the structure of a mold as a press molding apparatus in the section along the line AA is shown in Figs. 5A and
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 and the top plate are curved in the longitudinal direction of the component, the material moves to the vertical wall portion nonuniformly. Therefore, in order to suppress unnecessary in- . Further, since the flange portion serves as a joint portion with other parts, it is preferable to prevent the out-of-plane deformation by the metal mold. Specifically, the top plate portion is placed 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.Further, in the press forming method of the present invention, the method of restricting the movement of the material at the position B where the contraction flange deformation occurs by the conventional method is not limited to the example of Fig. 4B, It is also possible to use a deformation resistance of a metal plate by placing a metal plate between the metal molds in which the concavo-convex shapes such as beads and embosses are formed, in addition to the resistance.
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, the inventors of the present invention have repeatedly studied various countermeasures against cracks due to elongation flange deformation. At this time, it has been found that the characteristic change as shown in Fig. 6 is seen in the behavior of the material during draw forming by applying the curvature in the longitudinal direction of the part to the part formed in the direction in which the height of the part changes.
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.6A, 6B and 6C are a front view and a side view showing the shape of a blank used in the material behavior investigation at the time of draw forming by the present inventor and FIGS. (A), 6 (a), 6 (b) and 6 (c) of FIG. 6 are a front view and a side view showing the shape of an intermediate molded product press- 6A, 6B, 6B and 6C are a front view and a side view showing the shape of a press-molded part in the material behavior investigation. Fig. 6A is a cross- And FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 6A.
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 investigating the result of the above-described material behavior investigation, a ridge line which is a boundary between the top plate portion and the vertical wall portion is formed in the press forming direction (the vertical direction of the front view and the left- It is possible to rotate the material of a part of the blank 4 to move in the longitudinal direction of the part (in the direction of the thick arrow in Figs. 6A and 6B) during the draw forming, by inclining the inclined distance C in FIG. The rotation amount changes by the inclination angle with respect to the press forming 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 (the first process) of the top plate side as shown in FIG. 6A to the movement (the second process) of the flange side as shown in FIG. 6B, the direction of rotation 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.Figs. 7 (a), 7 (b) and 7 (c) are cross-sectional views showing another embodiment of the press forming method according to the present invention, in which the shape of a blank used for forming a component curved in the longitudinal direction (A), 7 (a), 7 (a), 7 (b) and 7 (c) of FIG. 7 are cross-sectional views taken along the line AA of FIG. 7 (A), 7 (b), and 7 (b) and 7 (c) are cross-sectional views taken along the line AA of Fig. 7 Fig. 7B is a front view, a side view, and a cross-sectional view along the line AA of Fig. 7B (a) showing the shapes of the components molded by the press forming 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.The inventors of the present invention have conceived the press forming method of the embodiment of the present invention, which can suppress both the contraction flange deformation and the stretch flange deformation as shown in Figs. 7 to 7B using the above knowledge. 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.7A and 7B, it is sufficient to form not only 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 forming method and the press forming apparatus of the present invention, not only the longitudinally curved part having the hat-shaped cross-sectional shape but also the material located at the flange part are used for forming the vertical wall, Parts can also be produced.
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.The wrinkle suppression pressure is preferably 0.1 to 100 MPa for suppressing wrinkles caused by the mold. When the pressure is less than 0.1 MPa, it is difficult to suppress the out-of-plane deformation (wrinkles) of the blank 4, and a pressure exceeding 100 MPa requires a high-rigidity pressurizing device. When the wrinkle restraining pressure is not used, it is preferable to maintain the gap between the mold and the metal plate of the blank 4 or
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.The metal plate used as the blank 4 preferably has a tensile strength of 440 to 1470 MPa. A metal plate having a tensile strength of less than 440 MPa is excellent in ductility and drawing moldability and therefore has a small advantage of using the method of the present invention. In addition, since the metal plate having a thickness of more than 1470 MPa is insufficient in ductility, cracks tend to occur in the punch shoulder portion or the die shoulder portion which is not the object of the present invention, and the component can not be molded.
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 4 단계로 평가하였다. 현저한 주름과 균열이 발생한 경우를 ×, 경미한 주름과 네킹이 발생한 경우를 △, 주름이나 균열이나 네킹이 발생하지 않는 경우를 ○ 로 하였다.The steel sheet of 270, 440, 980, 1180 and 1470 MPa shown in Table 1 was used as a specimen, and the result of molding was evaluated by the draw-forming method shown in Fig. 2 in the conventional method. The molding results were evaluated by the development method A of the molding of the process and the development method B of the molding of the two steps shown in Figs. 7 to 7B. The metal plate was pressed by a mold at 10 MPa. The evaluation results are shown in Table 2. The evaluation of the molded article was carried out visually, and the wrinkles and cracks occurring in the flange portion were evaluated in four stages of?,?, And?. A case in which significant wrinkles and cracks occurred was indicated by X, a case where slight wrinkles and necking occurred was indicated by DELTA, and a case where no wrinkles, cracks or necking occurred was evaluated as & cir &
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, the development method A and B could be formed without causing wrinkles or cracks even in the conventional method. In the case of the steel sheet of 440 MPa class, remarkable wrinkles occurred in the conventional method, but wrinkles were prevented in the development methods A and B. Necking was observed in the conventional method and development method A for crack evaluation, but no crack nor necking occurred in development method B. For the 980, 1180 and 1470 MPa grade steel, wrinkles observed in the conventional method were not observed in development methods A and B. As for crack evaluation, cracks occurred in the conventional method and the development method A, but no 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.Thus, according to the press forming method and the press forming apparatus of the present invention, when the vertical wall portion of a longitudinally curved part having a cross-sectional shape of a cross shape or a hat shape is formed, the material is preferentially moved from the top plate side, So that the shrinkage flange deformation can be avoided from occurring in the flange portion. When the ridgeline which is the boundary between the top plate portion and the vertical wall portion is inclined relative to the press forming direction, the material sandwiched between the metal molds during the draw forming can be rotated so as to move in the longitudinal direction of the component. The deformation of the stretch flange can be suppressed. According to the manufacturing method and the molded part of the present invention, when a longitudinally curved part having a cross-sectional shape of a cross shape or a hat shape is press-molded, the occurrence of wrinkles due to the contraction flange deformation and the elongation flange deformation It is possible to suppress one or both of the occurrence of cracks caused by the cracks.
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 : 플랜지 변형이 발생하는 위치
C : 경사 거리
E : 신장 플랜지 변형
S : 수축 플랜지 변형1: die
2: punch
3:
4: Blank
5: Parts
5a: top plate
5b:
5c: flange portion
6: intermediate molded product
7: Pad
8: Plate
B: Location where flange deformation occurs
C: Slope distance
E: Extension flange deformation
S: Shrinkage 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.A press forming method for suppressing the occurrence of wrinkles due to shrinkage flange deformation of a component curved in the longitudinal direction having a cross-sectional shape of a cross shape or a hat shape,
The material is moved from the side of the top plate to the side of the vertical wall preferentially while the stretch flange deformation is generated in the material by restricting the movement of the material as a part of the blank from the flange portion side to the vertical wall portion,
Further, the occurrence of wrinkles of the material of the flange portion and the top plate portion is suppressed by the 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 according to claim 1,
In the single draw forming, the flange portion where the contraction flange deformation occurs is shared, and the two pieces are simultaneously formed so as to be symmetrical with respect to the flange portion, thereby suppressing the movement of the material from the flange portion side to the vertical wall portion .
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.CLAIMS 1. A press forming method for suppressing occurrence of cracks due to elongation flange deformation of a component curved in the longitudinal direction having a cross-sectional shape of a cross shape or a hat shape,
The ridgeline which is the boundary between the top plate portion and the vertical wall portion is inclined relative to the press forming direction to rotate the material that is a part of the blank sandwiched between the dies during the draw forming so as to move in the longitudinal direction of the component, To thereby generate a compressive strain in the resin,
Further, the occurrence of wrinkles in the material of the flange portion and the top plate portion is suppressed by the mold.
프레스 성형 방향과 평행한 면을 금형에 형성하여, 재료의 회전을 억제하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형 방법.The method of claim 3,
Wherein a surface parallel to the press forming direction is formed in the mold so as to suppress rotation of the material.
금형에 의한 주름의 억제에, 블랭크에 대한 주름 억제 압력을 0.1 ∼ 100 ㎫ 로 하거나 또는 세로 벽부의 성형 중의 금형과 재료의 간극을 판두께의 0 ∼ 200 % 로 유지하는 것을 특징으로 하는 부품의 프레스 성형 방법.6. The method according to any one of claims 3 to 5,
Characterized in that the wrinkle suppression pressure for the blank is controlled to 0.1 to 100 MPa or the gap between the mold and the material during the molding of the vertical wall portion is maintained at 0 to 200% Molding method.
인장 강도가 440 ∼ 1470 ㎫ 인 금속판을 블랭크로 사용하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형 방법.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
And 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.1. A press forming apparatus for suppressing the occurrence of wrinkles caused by deformation of a shrink flange of a component curved in the longitudinal direction having a cross-sectional shape of a cross-hat or a hat,
Contraction flange deformation restraining means for restricting the movement of the material as a part of the blank from the flange portion side to the vertical wall portion so as to move the material from the top plate portion to the vertical wall portion while generating stretch flange deformation in the material,
And wrinkle suppressing means for suppressing the generation of wrinkles of the material between the flange portion and the top plate portion between the materials.
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.10. The method of claim 9,
Wherein the shrinking flange deformation restraining means is a forming portion that shares a flange portion where shrink flange deformation occurs in a single draw forming and simultaneously forms two parts so as 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.CLAIMS 1. A press forming apparatus for suppressing the occurrence of cracks due to deformation of an elongated flange of a component curved in the longitudinal direction having a cross-sectional shape of a cross shape or a hat shape,
A ridge line which is a boundary between the top plate portion and the vertical wall portion is tilted with respect to the press forming direction to generate a rotational force to move a material which is a part of the blank sandwiched between the dies during draw forming in the longitudinal direction of the component, The elongation flange deformation restricting means for causing compression deformation in the plate surface of the elongated flange,
And wrinkle suppressing means for suppressing the generation of wrinkles of the material between the flange portion and the top plate portion between the materials.
상기 신장 플랜지 변형 억제 수단은, 상기 재료의 단가장자리와 슬라이딩 접촉하여 그 재료의 회전을 억제하는, 프레스 성형 방향과 평행한 면을 갖는 부재인 것을 특징으로 하는 프레스 성형 장치.12. The method of claim 11,
Wherein the stretch flange deformation restraining means is a member having a surface parallel to the press forming direction, which is in sliding contact with the edge of the material and suppresses rotation of the material.
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