KR20200050197A

KR20200050197A - Press mold

Info

Publication number: KR20200050197A
Application number: KR1020180132906A
Authority: KR
Inventors: 최인완; 박도현; 심형섭; 이지웅; 박진곤
Original assignee: 최인완; 심형섭; 박도현
Priority date: 2018-11-01
Filing date: 2018-11-01
Publication date: 2020-05-11

Abstract

According to the present invention, a press forming method forms a press-formed product having a top board unit and an inclined wall unit continuing from at least a side of the top board unit and being convexly curved towards the inclined wall unit in the longitudinal direction of the press-formed product when viewed from above by a punch (3) and a die (5), and comprises: a first step of relatively moving the die (5) towards the punch (3) to perform forming while a die shoulder unit is brought into contact with a position corresponding to the inclined wall unit in a blank material (9); a second step of holding a portion closer to an end than the portion corresponding to the inclined wall unit in the blank material (9) by the die (5) and the punch (3); and a third step of relatively moving the die (5) towards the punch (3) up to a forming bottom dead center while holding the portion close to the end, and forming the inclined wall unit.

Description

Press forming method to remove wrinkles on the inclined wall part {PRESS MOLD}

본 발명은, 프레스 성형 방법 및 프레스 성형 금형에 관한 것으로, 특히, 폼 성형에 있어서 주름의 발생을 억제하는 경사벽부의 주름을 없앨 수 있는 프레스 성형 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a press-molding method and a press-molding mold, and more particularly, to a press-molding method capable of eliminating wrinkles in an inclined wall portion that suppresses generation of wrinkles in foam molding.

최근, 환경 문제에서 기인한 차체의 경량화를 위하여, 자동차 부품에 고강도 강판이 이용되고 있다. 자동차 부품의 제작에는, 제작 비용이 우수한 프레스 성형이 사용되는 경우가 많다. 그런데, 고강도 강판은 강도가 낮은 강판과 비교하여 연성이 떨어진다. 그 때문에, 블랭크재의 단부를 블랭크 홀더로 파지하는 딥드로잉 성형에 있어서는, 블랭크재의 단부 근방에 큰 변형이 발생하여 재료가 파단에 이르기 쉽다. 그 때문에, 고강도 강판에 있어서는, 블랭크 홀더를 사용하지 않는 폼 성형을 적용하는 케이스가 많다. 그러나, 폼 성형에서는 강판에 걸리는 장력이 비교적 작다. 이 때문에, 부품 형상에 의한 재료 여분이 주름 발생의 직접 요인이 되기 쉬워, 목표 형상의 프레스 성형품을 얻는 것이 어렵다.In recent years, high-strength steel sheets have been used in automobile parts for weight reduction of a vehicle body caused by environmental problems. In the production of automobile parts, press molding with excellent production cost is often used. However, a high-strength steel sheet is inferior in ductility compared to a low-strength steel sheet. Therefore, in deep drawing molding in which the end portion of the blank material is gripped by a blank holder, a large deformation occurs near the end portion of the blank material, and the material tends to break. Therefore, in high-strength steel sheets, there are many cases where foam molding without using a blank holder is applied. However, in foam molding, the tension applied to the steel sheet is relatively small. For this reason, it is easy to obtain a press-formed product having a target shape because the excess of the material due to the shape of the component tends to be a direct factor of wrinkle generation.

본 발명은 천판부와, 그 천판부의 적어도 편측에 연속하고 선단에 플랜지가 없는 사벽부를 갖고, 그 사벽부의 전체 혹은 일부가 평면에서 보았을 때 프레스 성형품의 길이 방향에 있어서 상기 사벽부측으로 볼록상으로 만곡된 프레스 성형품의 프레스 성형에 있어서, 블랭크재에 절결을 넣지 않고, 또, 상기 사벽부를 1 공정으로 성형할 수 있고, 그 사벽부에 주름이 발생하는 것을 억제할 수 있는 경사벽부의 주름을 없앨 수 있는 프레스 성형 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has a top plate portion and a top wall portion having at least one side of the top plate portion having no flange at the front end, and when all or a part of the top wall portion is viewed in a plan view, it is curved convex toward the bottom wall portion in the longitudinal direction of the press-formed product. In the press molding of the press-formed product, the inclined wall portion can be eliminated without inserting a cut in the blank material, and it is possible to mold the inclined wall portion in one step and to suppress the occurrence of wrinkles in the inclined wall portion. It is an object of the present invention to provide a press forming method.

본 발명에 관련된 프레스 성형 방법은, 천판부와, 그 천판부의 적어도 편측에 연속하고 선단에 플랜지가 없는 사벽부를 갖고, 그 사벽부의 전체 혹은 일부가 평면에서 보았을 때 프레스 성형품의 길이 방향에 있어서 상기 사벽부측으로 볼록상으로 만곡된 프레스 성형품을, 오목상의 다이와 볼록상의 펀치로 성형하는 프레스 성형 방법으로서, 상기 다이의 다이 숄더부를 블랭크재에 있어서의 상기 사벽부에 상당하는 부위에 맞닿게 한 상태로, 상기 다이를 상기 펀치측으로 상대 이동시켜 폼 성형하는 제 1 스텝과, 상기 블랭크재에 있어서의 상기 사벽부에 상당하는 부위보다 단부측의 부위를 상기 다이와 상기 펀치로 협지하는 제 2 스텝과, 상기 단부측의 부위를 협지한 상태로, 상기 다이를 상기 펀치측으로 성형 하사점까지 상대 이동시켜, 상기 사벽부를 성형하는 제 3 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.The press forming method according to the present invention includes a top plate portion, a slope wall portion that is continuous on at least one side of the top plate portion, and has no flange at the tip, and when all or a part of the top wall portion is viewed in a plan view, the bottom wall in the longitudinal direction of the press-formed product A press-molding method of forming a press-formed product curved in a convex shape on the negative side with a concave die and a convex punch, in a state where the die shoulder portion of the die is brought into contact with a portion corresponding to the wall portion of the blank material, A first step of forming the foam by moving the die relative to the punch side, and a second step of sandwiching the die and the punch between the die and the punch on the end portion of the blank material corresponding to the sloping wall portion. In the state where the side part is pinched, the die is moved relative to the forming bottom dead center to the punch side, and the slope wall A characterized in that it comprises a third step of molding.

본 발명에 관련된 프레스 성형 방법은, 상기 발명에 있어서, 적어도 상기 제 1 스텝에 있어서, 상기 블랭크재에 있어서의 상기 천판부에 상당하는 부위를 패드로 가압하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.The press forming method according to the present invention is characterized in that, in the above invention, at least in the first step, a step of pressing a portion corresponding to the top plate portion of the blank member with a pad is included.

본 발명에 관련된 프레스 성형 금형은, 천판부와, 그 천판부의 적어도 편측에 연속하고 선단에 플랜지가 없는 사벽부를 갖고, 그 사벽부의 전체 혹은 일부가 평면에서 보았을 때 프레스 성형품의 길이 방향에 있어서 상기 사벽부측으로 볼록상으로 만곡된 프레스 성형품을 성형하는 프레스 성형 금형으로서, 블랭크재가 재치되고 상기 천판부를 성형하는 천판 성형부, 상기 사벽부를 성형하는 사벽 성형부 및 그 사벽 성형부로부터 연속하는 펀치측 걸림부를 갖는 펀치와, 상기 펀치의 사벽 성형부와 협동하여 상기 프레스 성형품의 사벽부를 성형하는 사벽 성형부 및 그 사벽 성형부로부터 연속하는 다이측 걸림부를 갖는 다이를 구비하고, 상기 펀치측 걸림부 및 상기 다이측 걸림부는, 각각 프레스 성형 방향에 평행한 평행벽으로서, 성형하사점 전에 상기 블랭크재에 있어서의 상기 사벽부에 상당하는 부위보다 단부측의 부위를 협지 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.The press-molding mold according to the present invention has a top plate portion and a top wall portion at least on one side of the top wall portion and has a flange-free bottom wall portion, and when all or part of the top wall portion is viewed in a plan view, the bottom wall in the longitudinal direction of the press-formed product A press-molding mold for molding a press-formed product curved in a convex shape on the side, a blank plate is placed and a top plate forming part forming the top plate part, a sand wall forming part forming the sand wall part, and a continuous punch-side locking part from the sand wall forming part And a die having a punch having a punch, a wall forming portion for forming the wall forming portion of the press-molded product in cooperation with the wall forming portion of the punch, and a die having a side die engaging portion continuously from the wall forming portion, wherein the punch side locking portion and the die The side locking portions are parallel walls respectively parallel to the press forming direction, before forming bottom dead center. It characterized in that it is configured to be held between the sabyeok unit area of the end side of the region corresponding to the group of the blank workpiece.

본 발명에 관련된 프레스 성형 금형은, 상기 발명에 있어서, 상기 블랭크재에 있어서의 상기 천판부에 상당하는 부위의 적어도 일부를, 상기 펀치와 협동하여 가압하는 패드를 구비하는 것을 특징으로 한다.The press-molding mold according to the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, at least a part of a portion corresponding to the top plate portion in the blank material is provided with a pad that cooperates with the punch to press it.

본 발명에 관련된 프레스 성형 방법 및 프레스 성형 금형에 의하면, 천판부와, 그 천판부의 적어도 편측에 연속하고 선단에 플랜지가 없는 사벽부를 갖고, 그 사벽부의 전체 혹은 일부가 평면에서 보았을 때 프레스 성형품의 길이 방향에 있어서 상기 사벽부측으로 볼록상으로 만곡된 프레스 성형품의 프레스 성형에 있어서, 블랭크재에 절결을 넣지 않고, 또, 상기 사벽부를 1 공정으로 성형할 수 있고, 그 사벽부에 주름이 발생하는 것을 억제할 수 있다.According to the press forming method and the press forming mold according to the present invention, the length of a press-formed product when the top plate portion and the top portion of the top plate portion are continuous and at least one side has no flange at the tip, and all or part of the top wall portion is viewed in plan In the press molding of a press-formed product curved convexly toward the wall portion in the direction, the cut wall portion can be molded in one step without adding a cut to the blank material, and wrinkles are generated in the wall portion. Can be suppressed.

도 1 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 프레스 성형 금형의 설명도이다.
도 2 는, 본 발명에 관련된 프레스 성형품의 사시도이다.
도 3 은, 종래 형상의 프레스 성형 금형의 설명도이다.
도 4 는, 종래 형상의 프레스 성형 금형을 사용하여 폼 성형한 프레스 성형품의 문제점을 설명하는 도면이다.
도 5 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 프레스 성형 방법을 설명하는 설명도이다.
도 6 은, 실시예에 있어서 대상으로 하는 프레스 성형품의 사시도이다.
도 7 은, 실시예에 있어서 사용한 본 발명예의 프레스 성형 금형의 사시도이다.
도 8 은, 실시예에 있어서 본 발명예의 프레스 성형 금형을 사용하여 성형한 경우의 성형 과정을 나타내는 도면이다.
도 9 는, 실시예에 있어서 본 발명예의 프레스 성형 금형을 사용하여 성형한 프레스 성형품의 사시도이다.
도 10 은, 실시예에 있어서 종래 형상의 프레스 성형 금형을 사용하여 성형한 블랭크재의 사시도이다.1 is an explanatory view of a press-molding mold according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a press-formed product according to the present invention.
3 is an explanatory view of a conventional press-molding mold.
4 is a view for explaining a problem of a press-formed product foam-formed using a press-molding die of a conventional shape.
5 is an explanatory diagram for explaining a press molding method according to an embodiment of the present invention.
6 is a perspective view of a press-formed product to be used in an example.
7 is a perspective view of a press-molding mold of the example of the present invention used in Examples.
8 is a view showing a molding process in the case of molding using the press-molding mold of the example of the present invention in Examples.
9 is a perspective view of a press-formed product molded using the press-molding mold of the present invention example in Examples.
Fig. 10 is a perspective view of a blank material molded using a conventional press-molding mold in Examples.

본 발명의 실시형태에 관련된 프레스 성형 방법은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 천판부 (43) 와, 천판부 (43) 의 적어도 편측에 연속하고 선단에 플랜지가 없는 사벽부 (45) 를 갖고, 사벽부 (45) 의 전체 혹은 일부가 프레스 성형품 (41) 의 길이 방향을 따라 평면에서 보았을 때 사벽부 (45) 측으로 볼록상으로 만곡된 프레스 성형품 (41) 을, 볼록상의 펀치와 오목상의 다이를 갖는 프레스 성형 금형으로 성형하는 것이다. 그 프레스 성형방법에 사용하는 상기 프레스 성형 금형의 일례로는, 도 1 에 나타내는 바와 같은 프레스 성형 금형 (1) 이 있다.The press forming method according to the embodiment of the present invention has a top wall portion 43 and a sloping wall portion 45 that is continuous on at least one side of the top plate portion 43 and has no flange at the tip, as shown in FIG. 2. When the whole or part of the wall portion 45 is viewed in a plane along the longitudinal direction of the press-formed product 41, the press-formed product 41 curved convexly toward the wall portion 45 side is provided with a convex punch and a concave die. It is to be molded into a press molding die. An example of the press-molding die used in the press-forming method is a press-molding die 1 as shown in FIG. 1.

이하, 본 실시형태에 관련된 프레스 성형 방법 및 프레스 성형 금형 (1) 을 설명하기에 앞서, 먼저, 본 발명에서 성형 대상으로 하는 프레스 성형품 (41) 에 대해 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 동일한 구성요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고 있다.Hereinafter, before explaining the press-molding method and the press-molding die 1 according to the present embodiment, first, the press-molded product 41 to be molded in the present invention will be described. In addition, in the following description, the same code | symbol is attached | subjected about the same component.

본 실시형태에 있어서 프레스 성형의 목표 형상이 되는 프레스 성형품 (41) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 천판부 (43) 와, 천판부 (43) 의 적어도 편측에 연속하고 선단에 플랜지가 없는 사벽부 (45) 를 갖고, 사벽부 (45) 의 전체 혹은 일부가 프레스 성형품 (41) 의 길이 방향을 따라 평면에서 보았을 때 사벽부 (45) 측으로 볼록상으로 만곡된 것이다. 사벽부 (45) 는, 접속부 (47) 를 개재하여 천판부 (43) 에 연속하고, 프레스 성형품 (41) 을 성형할 때에 다이 (5) 를 펀치 (3) 측으로 상대 이동하는 방향 (프레스 성형 방향) 에 대해 경사각 (θ) 을 갖는다.As shown in Fig. 2, the press-formed product 41 serving as the target shape for press molding in the present embodiment is continuous on at least one side of the top plate portion 43 and the top plate portion 43 and has no flange at the tip. It has a portion 45, and all or part of the wall portion 45 is convexly curved toward the wall portion 45 when viewed from a plane along the longitudinal direction of the press-formed product 41. The sloping wall portion 45 is continuously connected to the top plate portion 43 via the connecting portion 47, and when the press-formed product 41 is molded, a direction in which the die 5 is moved relative to the punch 3 side (press forming direction) ) Has an inclination angle θ.

도 2 에 나타내는 바와 같은 프레스 성형품 (41) 을, 도 3 에 나타내는 바와 같은 종래 형상의 프레스 성형 금형 (11) 을 사용하여 폼 성형하면, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 프레스 성형품 (41) 의 사벽부 (45) 의 경사길이 (S) 가 어느 값 이상이 되면, 사벽부 (45) 의 선단에 축소 변형 (shrink deformation) 이 집중되어, 사벽부 (45) 에 주름 (49) 이 발생하는 경우가 있다. 이와 같은 주름 (49) 이 발생하는 경우, 프레스 성형품 (41) 에 있어서의 볼록상의 만곡의 곡률이나 천판부 (43) 에 연속하는 접속부 (47) 의 펀치 숄더 반경, 혹은 사벽부 (45) 의 경사 길이 (S) 를 작게 하거나 하여, 부품 형상을 변경하는 것이 행해져 왔다.When the press-formed product 41 as shown in Fig. 2 is foam-formed using the press-shaped mold 11 of a conventional shape as shown in Fig. 3, as shown in Fig. 4, the wall portion of the press-formed product 41 When the inclined length S of 45 is greater than or equal to a certain value, shrink deformation is concentrated at the tip of the inclined wall portion 45, and wrinkles 49 may occur in the inclined wall portion 45. . When such wrinkles 49 occur, the curvature of the convex curvature in the press-formed product 41 or the punch shoulder radius of the connecting portion 47 continuous to the top plate portion 43, or the inclination of the sloping wall portion 45 It has been done to change the shape of parts by reducing the length S.

본 실시형태에 관련된 프레스 성형 금형 (1) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 블랭크재 (9) 가 재치되고 천판부 (43) 를 성형하는 천판 성형부 (3a), 사벽부 (45) 를 성형하는 사벽 성형부 (3b) 및 사벽 성형부 (3b) 로부터 연속하는 펀치측 걸림부 (3c) 를 갖는 펀치 (3) 와, 펀치 (3) 의 사벽 성형부 (3b) 와 협동하여 프레스 성형품 (41) 의 사벽부 (45) 를 성형하는 사벽 성형부 (5b) 및 사벽 성형부 (5b) 로부터 연속하는 다이측 걸림부 (5c) 를 갖는 다이 (5) 를 구비한 것이다.As shown in FIG. 1, the press-molding die 1 according to the present embodiment molds the top plate forming portion 3a and the slope wall portion 45 where the blank material 9 is placed and molds the top plate portion 43. A press-formed product 41 in cooperation with a punch 3 having a punch-side engaging portion 3c and a punch-side locking portion 3c continuous from the dead-wall molding portion 3b and the dead-wall molding portion 3b ) Is provided with a die 5 having a sloping wall forming portion 5b for forming the sloping wall portion 45 and a die side engaging portion 5c continuous from the sloping wall forming portion 5b.

펀치측 걸림부 (3c) 및 다이측 걸림부 (5c) 는, 각각 프레스 성형 방향 (프레스기의 구동 방향) 에 대해 평행한 평행벽이며, 성형 하사점 전에 상기 블랭크재에 있어서의 상기 사벽부에 상당하는 부위보다 단부측의 부위를 협지 가능하게 구성된 것이다. 여기서, 펀치측 걸림부 (3c) 와 다이측 걸림부 (5c) 사이의 클리어런스는 블랭크재 (9) 의 판두께 정도로 함으로써, 성형 도중에 있어서, 블랭크재 (9) 에 있어서의 사벽부 (45) 에 상당하는 부위보다 단부측의 부위를, 펀치측 걸림부 (3c) 와 다이측 걸림부 (5c) 가 협동하여 협지할 수 있다. 또, 상기 단부측의 부위를 협지한 상태로 성형 하사점까지 성형함으로써, 사벽부 (45) 에 있어서 주름의 발생을 억제한 목표 형상의 프레스 성형품 (41) 을 얻을 수 있다.The punch-side locking portion 3c and the die-side locking portion 5c are parallel walls parallel to the press forming direction (drive direction of the pressing machine), respectively, and correspond to the sand wall portion in the blank material before the bottom dead center of molding. It is configured to be able to pinch the site on the end side rather than the site to be performed. Here, the clearance between the punch-side locking portion 3c and the die-side locking portion 5c is set to about the thickness of the blank material 9, so that during the molding, the dead wall portion 45 in the blank material 9 is formed. A punch-side locking portion 3c and a die-side locking portion 5c can cooperate and hold a portion on the end side rather than a corresponding portion. Further, by forming the end-side portion to the bottom dead center for molding in a state of being pinched, a press-formed product 41 of a target shape in which the occurrence of wrinkles in the sand wall portion 45 is suppressed can be obtained.

본 실시형태에 관련된 프레스 성형 방법은, 예를 들어 도 1 에 나타내는 바와 같은 프레스 성형 금형 (1) 을 사용하여 성형하는 것으로서, 다이 (5) 를 펀치 (3) 측으로 상대 이동시켜 폼 성형하는 제 1 스텝과, 블랭크재 (9) 에 있어서의 사벽부 (45) 에 상당하는 부위보다 단부측의 부위를 협지하는 제 2 스텝과, 상기 단부측의 부위를 협지한 상태로 다이 (5) 를 펀치 (3) 측으로 더욱 성형 하사점까지 상대 이동시켜 프레스 성형품 (41) 의 사벽부 (45) 를 성형하는 제 3 스텝을 포함한다. 이하, 상기 각 스텝을, 도 5 를 참조하여 상세하게 설명한다.The press molding method according to the present embodiment is, for example, molding using the press molding die 1 as shown in FIG. 1, and the die 5 is relatively moved toward the punch 3 side to form a foam. Punch the die 5 in a state in which the step and the second step of gripping the end-side portion than the portion corresponding to the dead wall portion 45 in the blank material 9 and the end-side portion are held ( 3) A third step of forming the sloping wall portion 45 of the press-formed product 41 by moving relative to the molding bottom dead center further to the side. Hereinafter, each of the above steps will be described in detail with reference to FIG. 5.

제 1 스텝은, 블랭크재 (9) 를 펀치 (3) 의 천판 성형부 (3a) 에 재치하고, 다이 (5) (예를 들어 다이 숄더부)를 블랭크재 (9) 에 있어서의 사벽부 (45) 에 상당하는 부위에 맞닿게 한 상태로, 펀치 (3) 측으로 상대 이동시켜 블랭크재 (9) 의 폼 성형을 실시하는 스텝이다 (도 5(a) ~ (b)).In the first step, the blank material 9 is placed on the top plate forming portion 3a of the punch 3, and the die 5 (for example, a die shoulder portion) is provided with a diagonal wall portion in the blank material 9 ( It is a step which performs the foam molding of the blank material 9 by making it move relative to the punch 3 side, in the state which made contact with the part corresponding to 45) (FIG. 5 (a)-(b)).

다이 (5) 를 블랭크재 (9) 에 맞닿게 하여 폼 성형하면, 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이, 블랭크재 (9) 는 펀치 (3) 의 사벽 성형부 (3b) 와는 맞닿지 않고, 휨 (deflection) 이 발생한다. 이 휨은, 블랭크재 (9) 에 인장 강도 (tensile strength) 가 높은 강판을 사용한 경우에 커지고, 특히, 인장 강도 980 ㎫ 급 (class) 이상인 고강도 강판을 사용한 경우에 현저하다.When the die 5 is brought into contact with the blank material 9 and foam-formed, as shown in Fig. 5 (b), the blank material 9 does not contact the sand wall forming portion 3b of the punch 3, Deflection occurs. This warpage becomes large when a steel sheet having a high tensile strength is used for the blank material 9, and is particularly remarkable when a high-strength steel sheet having a tensile strength of 980 MPa or higher is used.

제 2 스텝은, 폼 성형을 실시하는 제 1 스텝 후의 성형 하사점 전에 있어서, 블랭크재 (9) 에 있어서의 사벽부 (45) 에 상당하는 부위보다 단부측의 부위를, 펀치측 걸림부 (3c) 와 다이측 걸림부 (5c) 가 협동하여 협지하는 스텝이다 (도 5(c)). 전술한 바와 같이, 제 1 스텝에 있어서 블랭크재 (9) 에 휨이 생기기 때문에, 블랭크재 (9) 는 펀치 (3) 의 사벽 성형부 (3b) 와는 맞닿지 않고, 블랭크재 (9) 에 있어서의 상기 단부의 부위는 펀치측 걸림부 (3c) 와 다이측 걸림부 (5c) 에 의해 협지된다.In the second step, before the forming bottom dead center after the first step in which the foam is formed, the portion on the end side is compared with the portion corresponding to the sloping wall portion 45 in the blank material 9, and the punch side engaging portion 3c ) Is a step in which the die-side locking portions 5c cooperate and interlock (FIG. 5 (c)). As described above, since bending occurs in the blank material 9 in the first step, the blank material 9 does not come into contact with the sand wall forming portion 3b of the punch 3, and in the blank material 9 The portion of the end portion of the is gripped by the punch-side locking portion 3c and the die-side locking portion 5c.

제 3 스텝은, 펀치측 걸림부 (3c) 및 다이측 걸림부 (5c) 에 의해 블랭크재 (9) 에 있어서의 상기 단부측의 부위를 협지한 상태로, 다이 (5) 를 펀치 (3) 측으로 성형 하사점까지 더욱 상대 이동시켜 프레스 성형품 (41) 의 목표 형상을 얻는 스텝이다 (도 5(d)). In the third step, the die 5 is punched in the state where the portion on the end side of the blank material 9 is held by the punch-side locking portion 3c and the die-side locking portion 5c. It is a step to obtain a target shape of the press-molded product 41 by moving the mold further to the bottom dead center (Fig. 5 (d)).

펀치측 걸림부 (3c) 와 다이측 걸림부 (5c) 에 의해 블랭크재 (9) 에 있어서의 상기 단부측의 부위를 협지한 상태로 성형함으로써, 블랭크재 (9) 에 생긴 휨을 판두께 방향으로 좌굴시키지 않고 다이 (5) 의 사벽 성형부 (5b) 와 펀치 (3) 의 사벽 성형부 (3b) 에 의해 블랭크재 (9) 가 가압되어, 사벽부 (45) (도 2) 가 성형된다.By forming the end-side portion of the blank material 9 in a state of being pinched by the punch-side locking portion 3c and the die-side locking portion 5c, the warpage generated in the blank material 9 is formed in the plate thickness direction. The blank material 9 is pressed by the sloping wall forming portion 5b of the die 5 and the sloping wall forming portion 3b of the punch 3 without buckling, so that the sloping wall portion 45 (Fig. 2) is formed.

본 발명의 실시형태에 관련된 프레스 성형 방법 및 프레스 성형 금형 (1) 에 의해, 사벽부 (45) 에 있어서 주름의 발생을 억제할 수 있는 이유를 이하에 설명한다.The reason why the generation of wrinkles in the sand wall portion 45 can be suppressed by the press forming method and the press forming mold 1 according to the embodiment of the present invention will be described below.

전술한 바와 같이, 도 3 에 나타내는 바와 같은 종래 형상의 프레스 성형 금형 (11) 을 사용하여, 폼 성형에 의해 프레스 성형품 (41) 을 제조하면, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 사벽부 (45) 의 선단 부근으로부터 주름 (49) 이 발생하는 경우가 있었다.As described above, when the press-formed product 41 is manufactured by foam molding using a press-molding die 11 of a conventional shape as shown in Fig. 3, as shown in Fig. 4, the slope wall portion 45 Wrinkles 49 sometimes occurred from the tip end.

이 주름 (49) 은, 성형 과정에 있어서 큰 압축 변형 (compressive strain) 이 발생하고, 또한, 주위의 재료로부터 구속되지 않는 블랭크재 (9) 의 단부가 판두께 방향으로 좌굴됨으로써 발생한다. 따라서, 성형 과정에 있어서 블랭크재 (9) 의 단부가 판두께 방향으로 좌굴되기 직전에, 당해 단부의 판두께 방향에 대한 면외 변형 (off-plane deformation) 을 구속함으로써, 사벽부 (45) 에 있어서의 주름 (49) 의 발생을 억제할 수 있다고 생각된다.The wrinkles 49 are caused by a large compressive strain occurring in the molding process, and the end of the blank material 9, which is not constrained from surrounding materials, buckles in the plate thickness direction. Therefore, in the forming process, just before the end portion of the blank material 9 buckles in the plate thickness direction, the off-plane deformation with respect to the plate thickness direction of the end portion is restrained, so that the inclined wall portion 45 It is thought that generation | occurrence | production of the wrinkles 49 of this can be suppressed.

본 실시형태에 관련된 프레스 성형 금형 (1) 에 있어서, 판두께 방향으로 좌굴되지 않도록 블랭크재 (9) 에 있어서의 사벽부 (45) 에 상당하는 부위보다 단부측의 부위를 판두께 방향에 대해 구속하는 수단의 양태로서, 도 1 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 펀치 (3) 와 다이 (5) 각각에 프레스 성형 방향에 대해 평행한 평행벽으로 한 펀치측 걸림부 (3c) 와 다이측 걸림부 (5c) 를 갖는 것이 있다.In the press-molding die 1 according to the present embodiment, the portion on the end side is restrained with respect to the plate thickness direction rather than the portion corresponding to the wall portion 45 in the blank material 9 so as not to buckle in the plate thickness direction. 1 and 5, punch-side locking portions 3c and die-side locking portions each having a parallel wall parallel to the press-forming direction to the punch 3 and the die 5, as shown in FIGS. Some have (5c).

펀치측 걸림부 (3c) 와 다이측 걸림부 (5c) 의 쌍방을 프레스 성형 방향에 평행한 평행벽으로 함으로써, 제 2 스텝 이후에 있어서 다이 (5) 와 펀치 (3) 의 상대 위치가 변화해도, 펀치측 걸림부 (3c) 와 다이측 걸림부 (5c) 사이의 클리어런스가 변화하지 않은 채, 성형 하사점까지 성형할 수 있다.Even if the relative positions of the die 5 and the punch 3 change after the second step by making both of the punch-side locking portion 3c and the die-side locking portion 5c parallel to the press forming direction. , The clearance between the punch-side locking portion 3c and the die-side locking portion 5c can be molded to the bottom dead center without changing.

그리고, 펀치측 걸림부 (3c) 와 다이측 걸림부 (5c) 의 클리어런스를 블랭크재 (9) 의 판두께 정도로 함으로써,Then, by setting the clearance between the punch-side locking portion 3c and the die-side locking portion 5c to be about the thickness of the blank material 9,

블랭크재 (9) 에 있어서의 상기 단부측의 부위를 펀치측 걸림부 (3c) 와 다이측 걸림부 (5c) 로 협지함으로써 판두께 방향에 대해 구속하고, 판두께 방향의 좌굴을 방지하는 것이 가능해진다.It is possible to restrain against the plate thickness direction by interposing the end-side portion of the blank material 9 with the punch-side locking portion 3c and the die-side locking portion 5c, and to prevent buckling in the plate thickness direction. Becomes

펀치측 걸림부 (3c) 와 다이측 걸림부 (5c) 에 의해 협지된 블랭크재 (9) 에 있어서의 상기 단부측의 부위는,리스트라이크나 트림과 같은 다음 공정에 의해 용이하게 제거할 수 있다.The portion on the end side of the blank material 9 sandwiched by the punch-side locking portion 3c and the die-side locking portion 5c can be easily removed by the following steps such as a list strike or trim. .

또한, 도 1 및 도 5 에 있어서의 프레스 성형 금형 (1) 은 블랭크재 (9) 의 상면을 가압하는 패드 (7) 를 구비한 것이지만, 본 발명의 실시형태에 있어서는, 패드 (7) 를 구비하지 않고 프레스 성형품 (41) 을 성형하는 것이어도 된다. 이 경우에 있어서는, 다이 (5) 는 프레스 성형품 (41) 의 천판부 (43) 를 성형하는 천판 성형부 (도시 생략) 를 구비한 것이 바람직하다.In addition, although the press-molding die 1 in FIGS. 1 and 5 is provided with a pad 7 for pressing the upper surface of the blank material 9, in the embodiment of the present invention, the pad 7 is provided. The press-formed product 41 may be molded without being carried out. In this case, the die 5 is preferably provided with a top plate forming portion (not shown) for molding the top plate portion 43 of the press-formed product 41.

무엇보다, 본 실시형태에 관련된 프레스 성형 방법에 있어서는, 프레스 성형 금형 (1) 이 패드 (7) 를 구비하고, 적어도 제 1 스텝에 있어서는 패드 (7) 에 의해 블랭크재 (9) 의 상면을 가압하여 성형하는 것이 바람직하다.Above all, in the press forming method according to the present embodiment, the press forming mold 1 is provided with a pad 7, and at least in the first step, the upper surface of the blank material 9 is pressed by the pad 7. It is preferable to mold.

이것은, 성형 과정에 있어서 천판 성형부 (3a) 에 재치한 블랭크재 (9) 의 상면을 패드 (7) 에 의해 가압하여 블랭크재 (9) 의 어긋남 (displacement) 을 방지함으로써, 블랭크재 (9) 에 있어서의 사벽부 (45) 에 상당하는 부위보다 단부측의 부위의 프레스 성형 방향에 있어서의 위치를 변화시키지 않고, 제 2 스텝에 있어서 펀치측걸림부 (3c) 와 다이측 걸림부 (5c) 에 의해 상기 단부측의 부위를 소정의 위치에서 확실하게 협지하기 위해서이다.This prevents displacement of the blank material 9 by pressing the upper surface of the blank material 9 placed on the top plate forming portion 3a in the molding process with the pad 7 to prevent the blank material 9 from being displaced. Punch-side engagement portion 3c and die-side engagement portion 5c in the second step without changing the position in the press forming direction of the portion on the end side than the portion corresponding to the slope wall portion 45 in This is for reliably holding the end-side portion at a predetermined position.

또, 본 실시형태에 관련된 프레스 성형 방법은 펀치측 걸림부 (3c) 와 다이측 걸림부 (5c) 를 사용하는 것에 한정되지 않고, 성형 도중에 있어서, 블랭크재 (9) 에 있어서의 사벽부 (45) 에 상당하는 부위보다 단부측의 부위를 펀치 (3) 와 다이 (5) 로 협지할 수 있는 것이면, 다른 양태여도 상관없다. 예를 들어, 펀치측 걸림부 (3c) 또는 다이측 걸림부 (5c) 에 상당하는 펀치 (3) 또는 다이 (5) 의 일부가 성형 도중에 이동하여, 성형 도중의 블랭크재 (9) 의 단부를 협지하도록 해도 된다.In addition, the press forming method according to the present embodiment is not limited to the use of the punch-side locking portion 3c and the die-side locking portion 5c, and during forming, the sand wall portion 45 of the blank material 9 If the part on the end side can be held by the punch 3 and the die 5 rather than the part corresponding to), other aspects may be used. For example, a part of the punch 3 or the die 5 corresponding to the punch-side locking portion 3c or the die-side locking portion 5c is moved during molding, and the end of the blank material 9 during molding is moved. It is also possible to cooperate.

본 발명에 관련된 프레스 성형 방법 및 프레스 성형 금형에 의한 작용 효과를 확인하기 위한 검증 실험을 실시하였다. 그 결과에 대해 이하에 설명한다.A verification experiment was conducted to confirm the effect of the press forming method and the press forming mold according to the present invention. The results will be described below.

본 실시예에서는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 천판부 (43) 와, 천판부 (43) 의 편측에 연속하는 사벽부 (45) 를 갖고, 사벽부 (45) 의 전체 혹은 일부가 프레스 성형품 (41) 의 길이 방향을 따라 평면에서 보았을 때 사벽부 (45) 측으로 볼록상으로 만곡된 프레스 성형품 (41) 을 대상으로 하여, 프레스 성형품 (41) 의 사벽부 (45) 에 발생하는 주름의 유무를 검증하였다.In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the top plate portion 43 and the top wall portion 45 are continuously connected to one side of the top plate portion 43, and all or part of the top wall portion 45 is a press-formed product ( The presence or absence of wrinkles occurring in the sloping wall portion 45 of the press-molded product 41 is targeted at the press-molded product 41 curved convexly toward the sloping wall portion 45 when viewed from a plane along the longitudinal direction of 41). Verified.

프레스 성형품 (41) 의 치수는, 천판부 (43) 와 사벽부 (45) 를 접속하는 접속부 (47) 의 펀치 숄더 반경 (R) 이 7 ㎜, 사벽부 (45) 가 프레스 성형품 (41) 의 높이 방향과 이루는 경사각 (θ) 이 사벽부 (45) 의 볼록상의 만곡의 곡률 반경이 1600 ㎜, 길이 방향의 길이 (L) 가 830 ㎜ 이며, 사벽부 (45) 의 경사 길이 (S) 를 20 ㎜ ~ 40 ㎜ 의 범위에서 변경하였다. 프레스 성형품 (41) 의 성형에 사용하는 블랭크재 (9) 는, 판두께 1.2 ㎜, 인장 강도 980 ㎫ 급의 강판을 사용하였다.As for the dimensions of the press-formed product 41, the punch shoulder radius R of the connecting portion 47 connecting the top plate portion 43 and the sand-wall portion 45 is 7 mm, and the sand-wall portion 45 is the press-formed product 41. The inclination angle θ formed with the height direction has a radius of curvature of the convex curvature of the sloped wall portion 45 of 1600 mm, a lengthwise length L of 830 mm, and a sloped length S of the sloped wall portion 45 of 20 It was changed in the range of mm to 40 mm. As the blank material 9 used for forming the press-formed product 41, a steel sheet having a plate thickness of 1.2 mm and a tensile strength of 980 MPa was used.

도 7 에 나타내는 본 발명에 관련된 프레스 성형 금형 (21) (본 발명예) 및, 도 3 에 나타내는 종래 형상의 프레스 성형 금형 (11) (종래예) 의 각각을 사용하여 프레스 성형품 (41) 을 성형하고, 각 경우에 있어서 사벽부 (45) 의 경사 길이 (S) 를 변경하여, 주름의 발생 유무를 구하였다.The press-molded product 41 is molded using each of the press-molding dies 21 (invention examples) according to the present invention shown in Fig. 7 and the conventional press-molding molds 11 (conventional examples) shown in Fig. 3. Then, in each case, the inclination length S of the sand wall portion 45 was changed to determine whether or not wrinkles were generated.

본 발명예에 있어서의 프레스 성형 금형 (21) 은, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 천판 성형부 (23a), 사벽 성형부 (23b) 및 펀치측 걸림부 (23c) 를 갖는 펀치 (23) 와, 다이측 걸림부 (25c) 및 사벽 성형부 (25b) 를 갖는 다이 (25) 를 구비한 것이며, 펀치측 걸림부 (23c) 및 다이측 걸림부 (25c) 각각의 위치는, 블랭크재 (9) 의 선단으로부터 1 ㎜ 정도의 범위의 단부가 협지되도록, 사벽부 (45) 의 경사 길이 (S) 에 따라 변경하였다.As shown in Fig. 7, the press-molding die 21 in the present invention example includes a punch 23 having a top plate forming portion 23a, a wall forming portion 23b, and a punch-side locking portion 23c, A die 25 having a die-side locking portion 25c and a sand wall forming portion 25b is provided, and the positions of each of the punch-side locking portion 23c and the die-side locking portion 25c are blanks 9 It was changed according to the inclined length (S) of the sloping wall portion 45 so that the end portion in the range of about 1 mm from the tip of the slid.

본 발명에 관련된 프레스 성형 금형 (21) 을 사용한 경우 (본 발명예) 에 있어서의 성형 과정의 프레스 성형 금형 (21) 및 블랭크재 (9) 의 형상을 도 8 에, 성형 하사점까지 성형하여 얻어진 프레스 성형품 (41) 의 형상을 도 9 에 나타낸다.In the case of using the press-molding die 21 according to the present invention, the shapes of the press-molding die 21 and the blank material 9 in the molding process in (Example of the present invention) are obtained by molding in Fig. 8 to the molding bottom dead center. 9 shows the shape of the press-formed product 41.

또, 종래 형상의 프레스 성형 금형 (11) 을 사용한 경우 (종래예) 에 있어서의 [0054] 성형 과정의 프레스 성형 금형 (11) 및 블랭크재 (9) 의 형상의 결과를 도 10 에 나타낸다.In addition, the results of the shapes of the press-molding mold 11 and the blank material 9 in the molding process in the case of using the press-molding die 11 of the conventional shape (prior art example) are shown in FIG. 10.

종래예에 있어서는, 사벽부 (45) 의 경사 길이 (S) 가 35 ㎜ 이상이 되면, 사벽부 (45) 에 주름이 발생하였다. 도 10 에 나타내는 바와 같이, 성형 도중까지는 블랭크재 (9) 에 있어서의 사벽부 (45) 에 상당하는 부위에 주름을 발생시키지 않고 성형 가능했지만, 성형 하사점 부근에 있어서 블랭크재 (9) 의 휨을 펀치 (13) 의 사벽 성형부 (13b) 와 다이 (15) 의 사벽 성형부 (15b) 로 가압하는 과정에서 주름이 발생하였다.In the conventional example, when the inclined length S of the inclined wall portion 45 is 35 mm or more, wrinkles are generated in the inclined wall portion 45. As shown in Fig. 10, it was possible to mold the portion corresponding to the dead wall portion 45 in the blank material 9 without causing wrinkles until molding, but the bending of the blank material 9 in the vicinity of the molding bottom dead center was reduced. Wrinkles were generated in the process of pressing the sand wall forming portion 13b of the punch 13 and the sand wall forming portion 15b of the die 15.

본 발명예에 있어서는, 성형 도중에 있어서, 블랭크재 (9) 에 있어서의 사벽부 (45) 에 상당하는 부위보다 단부 측의 부위를 협지함으로써 (도 8(c) 중의 A), 사벽부 (45) 의 경사 길이 (S) 가 40 ㎜ 라도, 사벽부 (45) 에 주름을 발생시키지 않고 성형할 수 있어, 종래예에 비해 양호한 결과가 되었다.In the example of this invention, in the middle of shaping | molding, by sandwiching the site | part on the end side rather than the part corresponding to the sand wall part 45 in the blank material 9 (A in FIG. 8 (c)), the sand wall part 45 Even if the inclined length S of 40 mm was obtained, it could be molded without generating wrinkles in the sloping wall portion 45, resulting in better results than in the conventional example.

이상으로부터, 성형 도중에 있어서, 블랭크재 (9) 에 있어서의 사벽부 (45) 에 상당하는 부위보다 단부측의 부위를 펀치측 걸림부 (23c) 와 다이측 걸림부 (25c) 에 의해 협지하고, 그 단부측의 부위를 협지한 상태로 성형 하사점까지 성형함으로써, 사벽부 (45) 에 있어서의 주름의 발생을 억제할 수 있는 것이 실증되었다.From the above, in the middle of the molding, the portion on the end side is held by the punch-side locking portion 23c and the die-side locking portion 25c than the portion corresponding to the sloping wall portion 45 in the blank material 9, It has been demonstrated that the formation of wrinkles in the sloping wall portion 45 can be suppressed by molding the portion on the end side to the bottom dead center for molding in a state of being pinched.

1 : 프레스 성형 금형 3 : 펀치
3a : 천판 성형부 3b : 사벽 성형부
3c : 펀치측 걸림부 5 : 다이
5b : 사벽 성형부 5c : 다이측 걸림부
7 : 패드 9 : 블랭크재
11 : 프레스 성형 금형 (종래 형상) 13 : 펀치
13b : 사벽 성형부 15 : 다이
15b : 사벽 성형부 21 : 프레스 성형 금형
23 : 펀치 23a : 천판 성형부
23b : 사벽 성형부 23c : 펀치측 걸림부
25 : 다이 25b : 사벽 성형부
25c : 다이측 걸림부 41 : 프레스 성형품
43 : 천판부 45 : 사벽부
47 : 접속부 49 : 주름1: Press forming mold 3: Punch
3a: Top plate forming part 3b: Sand wall forming part
3c: punch-side locking portion 5: die
5b: sand wall forming portion 5c: die side locking portion
7: Pad 9: Blank material
11: press forming mold (conventional shape) 13: punch
13b: sand wall forming section 15: die
15b: sand wall forming part 21: press forming mold
23: punch 23a: top plate forming part
23b: sand wall forming portion 23c: punch side engaging portion
25: die 25b: sand wall forming portion
25c: die side engaging portion 41: press-formed product
43: top plate portion 45: wall portion
47: connecting portion 49: wrinkle

Claims

A press-formed product which has a top plate portion and a continuous wall portion having at least one side of the top plate portion without a flange at the tip, and convexly curved toward the wall portion in the longitudinal direction of the press-formed product when all or part of the wall portion is viewed in plan view As a press forming method for forming a concave die and a convex punch,
A first step of forming a mold by moving the die relative to the punch side in a state where the die shoulder portion of the die is brought into contact with a portion corresponding to the sloping wall portion in the blank material;
A second step in which a portion on the end side is held between the die and the punch rather than a portion corresponding to the wall portion in the blank material;
And a third step of shaping the inclined wall portion by moving the die relative to the forming bottom dead center in the state where the end-side portion is held and the punch side is formed. Way.