KR20200141513A - 프레스 부품의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

간단하고 용이하게 또한 보다 안정적으로 만곡부에서의 신장 플랜지 균열을 억제하는 것이 가능한 기술을 제공한다. 안쪽으로 패이도록 만곡한 만곡 외주연부(2a)를 갖는 천판부(2)와 만곡 외주연부(2a)에 연속하는 종벽부(縱壁部)(3A)와 종벽부(3A)에 연속하는 플랜지부(4A)를 갖는 부품 형상으로 프레스 성형한다. 천판부(2)에 상당하는 영역의 적어도 일부를 포함하는 영역인 협지 영역(P)을 하형(20)과 패드(30)로 협지한 상태로, 상형(40)을 프레스 방향으로 이동하여 협지하고 있는 재료를 종벽부(3)측으로 이동시키면서 굽힘 성형한다. 협지 영역(P)을 협지하는 하형(20)의 면에 대하여 1조 또는 2조 이상의 절곡을 부여하는 능선(20a)을 형성한다. 능선(20a)은, 굽힘 성형이 완료된 상태에서는, 천판부(2)의 위치가 능선(20a) 위치보다도 종벽부(3)측에 존재하는 위치로 설정한다.

Description

프레스 부품의 제조 방법
본 발명은, 예를 들면, 상면에서 볼 때 L자 형상이나 T자 형상 등의 부품 형상의 프레스 부품을 제조하는 기술에 관한 것이다. 상기의 부품 형상은, 외주연의 일부가 안쪽으로 패이도록 만곡한 만곡 외주연부를 갖는 천판부와, 상기 만곡 외주연부에 연속하는 종벽부(縱壁部)와, 상기 종벽부에 연속하여 상기 천판부측으로 굴곡하는 플랜지부를 갖는다. 특히, 본 발명은, 자동차의 차체 골격 부품의 제조에 적합한 기술이다.
자동차의 차체 골격 부품으로서는, 예를 들면 프론트필러 린포스먼트(front pillar reinforcement)나 센터 필러 린포스먼트(center pillar reinforcement) 등이 있다. 이들 차체 골격 부품은, L자 형상부 혹은 T자 형상부 등, 천판부의 일부가 안쪽으로 패이도록 만곡한 형상으로 되어 있는 경우도 많다. 이러한 부품 형상의 부품을, 평판상의 금속판(블랭크재)으로부터 프레스 성형에 의해 제조하는 경우, 일반적으로, 드로잉 성형(drawing forming)이나 굽힘 성형이 채용된다.
그러나, 상기와 같은 골격 부품은, 자동차의 충돌 안전성에 크게 영향을 미치는 점에서, 최근에는 인장 강도 980㎫ 이상의 고강도 강판(하이텐재)을 사용하여 제조되는 경향이 있다. 이러한 연성이 낮은 하이텐재를 프레스 가공하는 경우에는, 균열을 피하기 위해 패드 굽힘 성형 주체의 공법을 채용하는 경우가 많다.
굽힘 주체의 성형 공법에 이용되는 금형은, 일반적으로, 다이(하형), 펀치(상형) 및 성형 중에 블랭크재를 안정시키는 패드로 구성된다. 그러나, 만곡부의 플랜지 단에서 발생하는 신장 플랜지 균열은, 상기의 굽힘 주체의 성형에 있어서도 문제가 되는 경우가 많다.
이러한 신장 플랜지 균열을 회피하는 기술로서는, 예를 들면 특허문헌 1이나 특허문헌 2에 기재된 제조 방법이 있다.
특허문헌 1에는, L자 형상 부품의 제조에 있어서, 블랭크재의 L자의 하측에 상당하는 부분의 단부가 제품의 천판부와 동일 평면 상에 있는 상태로 패드에 의해 블랭크재를 가압하고, 그 상태로, 상형에 의해 굽힘 성형을 행하는 방법이 개시되어 있다.
특허문헌 2에는, 블랭크재에 대하여 짧은 쪽 가장자리부를 따라 연장되는 직선상의 비드나 단차를 형성한 후에, 종벽부 및 플랜지부를 굽힘 성형하는 방법이 개시되어 있다.
일본특허 제5168429호 공보 일본공개특허공보 2016-203214호
특허문헌 1에 기재된 방법에서는, 굽힘 성형 중에, 만곡부의 천판부 위치의 블랭크재가 패드하에서 면 내 방향으로 이동함으로써, 만곡부의 신장 플랜지 균열을 개선한다. 그러나, 다이(하형)와 패드로 협지(挾持)된 부분의 성형 시의 이동량이나 이동 속도는, 금형(패드나 펀치)과 블랭크재의 사이의 마찰력에 의해 지배된다. 이 때문에, 특허문헌 1에 기재된 방법에 의해 양산을 행하는 경우, 금형의 마모에 의한 금형 표면의 상태 변화나, 재료 표면의 도유(塗油) 상태의 변화에 의해 이동량이 변동되어 버린다. 이 때문에, 이동량의 변동이 원인으로 발생하는, 산발적인 신장 플랜지 균열에 대응하는 것이 어렵다.
또한, 특허문헌 2에 기재된 방법에서는, 본성형에 앞서 미리 블랭크재(금속판)에 비드나 단차를 성형하는 공정이 필요해지기 때문에, 비용의 상승으로 연결된다. 또한, 본성형에서 비드나 단차로 이루어지는 돌기부를 통과하는 것에 의한 표면 흠집이 제품에 발생할 우려가 있다.
본 발명은, 상기와 같은 점에 착안하여 이루어진 것으로서, 간단하고 용이하게 또한 보다 안정적으로 만곡부에서의 신장 플랜지 균열을 억제하는 것이 가능한 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술과 같은 과제에 대하여, 발명자는, 금속판의 재료로서 하이텐재를 이용해도, L자나 T자 형상 부품 등 상면에서 볼 때 천판부측에 오목한 만곡부를 갖는 부품을, 산발적인 신장 플랜지 균열의 발생 없이 염가로 제조하는 것을 목적으로 하여, 예의 검토를 행했다. 그 결과, 발명자는, 하형과 패드로 협지한 금속판 부분에 대하여, 그 협지에 의해 꺾인 선(단면 산형 형상의 면 외(外) 변형)을 부여하면서 종벽부측으로 이동시키도록 하여, 패드를 이용한 굽힘 주체 성형에 의해 종벽부 및 플랜지부를 굽힘 성형함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있다는 인식을 얻었다.
즉, 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 태양(態樣)은, 외주연의 일부가 안쪽으로 패이도록 만곡한 만곡 외주연부를 갖는 천판부와, 상기 천판부의 상기 만곡 외주연부에 연속하는 종벽부와, 상기 종벽부에 연속하여 상기 천판부측으로 굴곡하는 플랜지부를 갖는 부품 형상으로, 금속판을 프레스 성형하여 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서, 상기 금속판에 있어서의 상기 천판부에 상당하는 영역의 적어도 일부를 포함하는 영역인 협지 영역을, 하형과 패드로 협지한 상태로, 상대적으로 상기 하형에 대하여 상형을 프레스 방향으로 이동시킴으로써, 상기 하형과 패드로 협지하고 있는 상기 협지 영역의 재료의 적어도 일부를 상기 종벽부측으로 이동시키면서 상기 종벽부 및 상기 플랜지부를 굽힘 성형하고, 상기 굽힘 성형할 때에, 상기 하형과 패드로 협지되는 금속판 부분에 대하여, 상기 재료의 이동에 따라서, 상기 재료의 이동 방향에 교차하는 방향으로 연장되는 절곡부 위치에서 면 외 방향으로의 굽힘 굽힘 되돌림 변형을 연속하여 부여함으로써, 재료의 이동을 제어하는 것을 요지로 한다.
본 발명의 태양에 의하면, 간단하고 용이한 금형 구성의 변경에 의해, 예를 들면 금속판의 재료로서 하이텐재를 이용했다고 해도, L자 형상 부품이나 T자 형상 부품 등 상면에서 볼 때 천판부측에 오목한 만곡부를 갖는 부품을, 산발적인 신장 플랜지 균열을 보다 저감하여 제조하는 것이 가능해진다.
도 1은 부품의 형상의 예를 나타내는 사시도이다.
도 2는 금속판의 예를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명에 기초하는 실시 형태에 따른 부품의 형상을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 기초하는 제1 실시 형태에 따른 하형에 금속판을 배치한 상태의 도면이다.
도 5는 본 발명에 기초하는 제1 실시 형태에 따른 금속판과 패드의 관계의 예를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명에 기초하는 제1 실시 형태에 있어서의, 도 3의 A-A 위치에서의 굽힘 성형을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명에 기초하는 제1 실시 형태에 있어서의, 도 3의 B-B 위치에서의 굽힘 성형을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명에 기초하는 제1 실시 형태에 따른 능선을 2조 형성한 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명에 기초하는 제1 실시 형태에 따른 굽힘 성형 완료 시의, 하형과 성형된 부품을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명에 기초하는 제1 실시 형태에 따른 능선의 기울기의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명에 기초하는 제2 실시 형태에 따른 하형에 금속판을 배치한 상태의 도면이다.
도 12는 본 발명에 기초하는 제2 실시 형태에 따른 금속판과 패드의 관계의 예를 나타내는 평면도이다.
도 13은 본 발명에 기초하는 제2 실시 형태에 있어서의, 도 3의 A-A 위치에서의 굽힘 성형을 설명하는 도면이다.
도 14는 본 발명에 기초하는 제2 실시 형태에 있어서의, 도 3의 B-B 위치에서의 굽힘 성형을 설명하는 도면이다.
도 15는 본 발명에 기초하는 제2 실시 형태에 따른 능선을 2조 형성한 예를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명에 기초하는 제2 실시 형태에 따른 굽힘 성형 완료 시의, 하형과 성형된 부품을 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명에 기초하는 제2 실시 형태에 따른 능선의 기울기의 다른 예를 나타내는 도면이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
다음으로, 본 발명의 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
여기에서, 도면은 개략적인 것으로, 두께와 평면 치수의 관계, 각 층의 두께의 비율 등은 현실의 것과는 상이하다. 또한, 이하에 나타내는 실시 형태는, 본 발명의 기술적 사상을 구체화하기 위한 구성을 예시하는 것으로서, 본 발명의 기술적 사상은, 구성 부품의 형상, 구조 등이 하기의 것으로 특정하는 것이 아니다. 본 발명의 기술적 사상은, 특허청구의 범위에 기재된 청구항이 규정하는 기술적 범위 내에 있어서, 여러 가지의 변경을 더할 수 있다.
「제1 실시 형태」
우선, 본 발명에 기초하는 제1 실시 형태에 대해서 설명한다.
본 실시 형태의 프레스 부품(1)의 제조 방법은, 금속판(블랭크재라고도 부름)을 미리 설정한 프레스 형상으로 프레스 성형하여 제조하는 프레스 부품(1)의 제조 방법이다. 설정한 프레스 형상은, 외주연의 일부가 안쪽으로 패이도록 만곡한 만곡 외주연부(2a)를 갖는 천판부(2)와, 천판부(2)의 만곡 외주연부(2a)에 연속하는 종벽부(3A)와, 그 종벽부(3A)에 연속하여 천판부(2)측으로 굴곡하는 플랜지부(4A)를 갖는 부품 형상(도 1 참조)이다.
본 실시 형태의 프레스 부품(1)의 제조 방법은, 금속판이, 인장 강도 590㎫ 이상, 바람직하게는 780㎫ 이상의 고장력 강판으로 이루어지는 경우에 적합한 기술이다.
본 실시 형태가 대상으로 하는 프레스 부품(1)은, 예를 들면, 도 1에 나타내는 바와 같은, T자 형상 부품이나 L자 형상 부품 등, 상면에서 볼 때 천판부(2)측으로 오목한 만곡부(만곡 외주연부(2a))를 갖는 부품 형상으로 되어 있다. 도 1의 예에서는, 프레스 부품(1)은, 천판부(2)에 있어서의, 만곡 외주연부(2a) 이외의 직선상의 외연부(2b)에도 종벽부(3)가 연속한 형상으로 되어 있다.
본 실시 형태의 프레스 부품(1)의 제조 방법은, 굽힘 주체의 프레스 성형으로 프레스 부품(1)을 제조한다. 본 실시 형태의 프레스 성형에서 사용하는 프레스 성형 금형은, 상형(40)(굽힘형), 하형(20)(펀치) 및 패드(30)를 구비한다(도 6, 도 7 참조).
그리고, 본 실시 형태의 프레스 부품(1)의 제조 방법에서는, 천판부(2)의 만곡 외주연부(2a)에 연속하는 종벽부(3A)와, 그 종벽부(3A)에 연속하여 천판부(2)측으로 굴곡하는 플랜지부(4A)를 굽힘 성형할 때에는, 금속판에 있어서의 천판부(2)에 상당하는 영역의 적어도 일부를 포함하는 영역인 협지 영역(P)을, 하형(20)과 패드(30)로 협지한 상태로 한다. 그리고, 상대적으로 하형(20)에 대하여 상형(40)을 프레스 방향으로 이동시킴으로써, 하형(20)과 패드(30)로 협지하고 있는 협지 영역(P)의 재료를 종벽부(3)측으로 이동시키면서 종벽부(3) 및 플랜지부(4)를 굽힘 성형하여, 목적의 부품 형상으로 한다.
상기의 협지 영역(P)을 협지하는 하형(20)의 면(패드(30)와 대향하는 면 부분)에는, 재료의 이동 방향(S)에 교차하는 방향으로 연장되는 1조(條) 또는 2조 이상의 능선(20a)이 형성되고(도 5, 도 7 참조), 하형(20)의 면은, 각 능선(20a)을 경계로 한 양측의 면의 기울기가 상이하다.
재료의 이동은, 주로, 만곡 외주연부(2a)에서 금속판(10)의 단부까지의 거리가 작은 측에서 발생한다. 또한, 도 3과 같은 부품 형상의 경우, 만곡 외주연부(2a)의 우측(지면 우측)에 연속하는 직선상의 외연부에 대하여 연속한 종벽부 위치에서도, 굽힘 성형 시에 종벽부측으로의 재료의 이동이 발생한다.
이 때문에, 능선(20a)을, 만곡 외주연부(2a)에서 금속판(10)의 단부까지의 거리가 작은 측에 배치하고 있다.
능선(20a)을 경계로 한 양측의 면의 기울기의 차이(이하, 꺾임 각도 α라고도 기재함)는, 1도 이상 90도 미만으로 설정한다(도 7 참조). 꺾임 각도 α는, 바람직하게는 3도 이상 15도 이하, 보다 바람직하게는 3도 이상 10도 이하로 한다. 또한, 능선(20a) 위치에서의 굽힘 반경 R1은, 예를 들면 0.1㎜ 이상 30㎜ 이하로 설정한다(도 7 참조). 굽힘 반경은, 180도 미만측에서의 반경으로 한다.
능선(20a)은, 반드시 직선상으로 연재하고 있을 필요는 없고, 약간 곡선을 그리도록 형성해도 좋다. 또한 CAD 해석 등의 구조 해석을 행하여, 재료의 이동 방향(S)을 추정하고, 그 추정한 재료의 이동 방향(S)과 직교하도록 능선(20a)의 연재 방향을 설정해도 좋다.
또한, 2조 이상의 능선(20a)을 형성하는 경우에는, 2조 이상의 능선(20a)은, 재료의 이동 방향(S)으로 나열하도록 형성된다. 2조 이상의 능선(20a)의 볼록측의 방향은, 상하 방향에 있어서, 동방향이 되도록 설정하는 것이 바람직하다(도 8 참조).
또한, 본 실시 형태에서는, 각 능선(20a)의 설정 위치에 대해서, 상형(40)의 상대 이동에 의한 종벽부(3) 및 플랜지부(4)의 성형이 완료된 상태에서는, 천판부(2)가, 모든 능선(20a)의 위치보다도 종벽부(3)측에 존재하고 있는 위치에 설정하는 것이 바람직하다.
이하의 설명에서는, 각 능선(20a)의 설정 위치에 대해서, 상형(40)의 상대 이동에 의한 종벽부(3) 및 플랜지부(4)의 성형이 완료된 상태에서는, 천판부(2)의 위치가, 모든 능선(20a) 위치보다도 종벽부(3)측에 존재하는 바와 같은 위치에 설정되어 있다고 하여 설명한다(도 9 참조).
또한, 패드(30)의 협지면은, 금속판을 개재하여 대향하는 하형(20)의 면을 모방한 면 형상으로 되어 있다. 즉, 패드(30)의 면에 있어서의 하형의 면에 형성한 각 능선(20a)과 대향하는 위치에, 각각 대향하는 능선(20a)과 동방향으로 연재하는 제2 능선으로서의 능선(30a)을 갖고, 패드(30)의 면은, 각 능선(30a)을 경계로 한 양측의 면이, 대향하는 하형(20)의 면에 추종한 형상으로 되어 있다. 구체적으로는, 패드(30)의 협지면에는, 하형(20)의 면에 형성한 능선(20a)과 상하로 대향하는 위치에 패드(30)측의 능선(30a)이 형성되고, 패드(30)의 협지면은, 패드(30)측의 능선(30a)을 경계로 한 양측의 면의 기울기가 상이하다. 그 패드(30)의 협지면에서의 능선(30a)을 경계로 한 양측의 면의 기울기의 차이(꺾임 각도 β) 및 굽힘 반경 R2는, 하형(20)측의 기울기의 차이 α 및 굽힘 반경 R1과 동일해지도록 설정한다(도 7 참조). 또한, 굽힘 반경 R2는, 굽힘 반경 R1과 동일하게 할 필요는 없지만, 굽힘 반경 R1 이하가 바람직하다.
패드압(하형(20)과 패드(30)에 의한 협압)의 압력은, 굽힘 성형 중에 만곡부의 천판부(2)에 주름이 발생하지 않는 압력(예를 들면, 성형 하사점까지 패드(30)와 펀치의 간극이 블랭크재의 판두께 이상이 되지 않는 압력)으로 설정하여, 상기의 굽힘 성형 중에 만곡 부분에서 재료의 이동이 가능한 상태로 누른다.
이상의 본성형 공정의 전 공정으로서, 천판면 등에 부분적인 형상을 부여하는 공정을 형성해도 좋다. 또한, 이상의 본성형 공정의 후 공정으로서, 최종 제품으로의 리스트라이크나 외주의 트림 가공을 실시해도 좋다. 즉 스폿 용접용의 좌면(座面) 등의 형상의 부여나 트림 피어스 공정, 리스트라이크 공정을, 전후의 공정으로서 추가하는 것은 가능하다. 또한, 재료 이동이 발생하는 천판부(2)의 영역에는 꺾인 선 이외의 형상의 부여는 슬라이딩 흠집이 발생할 우려가 있기 때문에 최대한 피하는 것이 바람직하다. 그러나, 재료 이동이 발생하지 않는 영역으로의 형상 부여는 문제없다.
본 실시 형태의 제조 방법에서는, 하형(20)과 패드(30)로, 적어도 굽힘 성형 중에 재료 이동이 발생하는 영역인 만곡 부분의 천판부(2)를 포함하는 영역(협지 영역(P))을 누른다. 이 때, 하형(20) 및 패드(30)에 형성한 능선(20a, 30a)에 의해, 협지된 금속판 부분에 면 외 방향으로의 변형인 절곡이 능선(20a, 30a) 위치에서 부여된다. 이에 따라, 굽힘 성형 시에 하형(20)과 패드(30)로 협지되어 있던 금속판 부분이 종벽부(3)측으로 이동할 때에, 협지되어 있는 금속판 부분은, 상기의 능선(20a, 30a) 위치인 절곡부 위치를 통과할 때에, 면 외 방향으로 절곡·굽힘 되돌림 변형이 연속하여 부여된다.
즉, 능선(20a, 30a)에 의해 면 외 변형 위치가 이동하면서, 하형(20)과 패드(30)로 협지되어 있던 금속판 부분이 종벽부(3)측으로 이동하게 되기 때문에, 능선(20a, 30a)에 의해, 굽힘 성형 중의 협지 영역(P)에서의 재료 이동을 억제하는 방향으로 작용한다. 즉, 능선(20a, 30a)의 설정에 의해 재료의 이동 조건을 제어하는 것이 가능해진다.
더욱 구체적으로 설명한다.
이하의 예에서는, 도 2에 나타내는 바와 같은 금속판(10)을, 도 3에 나타내는 바와 같은 부품 형상의 부품(1)으로 프레스 성형으로 제조하는 경우를 예로 들어 설명한다.
금속판(10)은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 하형(20)의 천판면 상에 설치되고, 도 5와 같이, 만곡부(안쪽으로 패이도록 만곡한 만곡 외주연부(2a))의 천판부(2)에 상당하는 금속판(10) 부분을 포함하는 협지 영역(P)을, 하형(20)에 대하여 패드(30)로 눌러 하형(20)과 패드(30)로 협지한다.
이 때, 종벽부(3) 및 플랜지부(4)를 굽힘 성형할 때에, 적어도 만곡부 및 그의 근방에서는, 협지하고 있는 금속판(10) 부분이 종벽부(3)측으로 이동 가능한 패드압으로 설정한다.
이 상태로 굽힘형인 상형(40)을 하형(20)의 측면부를 따라 프레스 방향으로 이동하면, 하형(20)의 측면부와 저면부를 모방하도록 금속판(10)이 굽힘 성형되어 종벽부(3)와 플랜지부(4)가 형성되어 목적으로 하는 프레스 부품이 된다.
이 때, 도 5의 지면 하측 부분에 위치하여 천판부(2)의 직선상으로 연장되는, 만곡 외주연부(2a) 이외의 외연부(2b)에 연속하는 종벽부(3) 및 플랜지부(4)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 상형(40)의 프레스 방향으로의 이동에 의해, 금속판(10)이, 굽힘 성형되어 종벽부(3) 및 플랜지부(4)가 형성된다.
또한, 이 성형 시, 만곡 외주연부(2a)에 연속하는 종벽부(3A) 및 플랜지부(4A)의 부분에서는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 패드(30)와 하형(20)으로 협지되어 있는 금속판(10) 부분의 재료가 종벽부(3A)측으로 이동한다.
이 때, 본 실시 형태에서는, 하형(20)에 능선(20a)을 형성함으로써, 패드(30)와 하형(20)으로 협지되어 있는 금속판(10) 부분의 재료가, 능선(20a) 위치를 통과할 때에, 능선(20a) 위치에서 면 외 방향으로 절곡 굽힘 되돌림을 받으면서, 재료의 이동에 수반하여 절곡 위치가 연속하여 이동하면서 굽힘 성형된다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는, 재료의 이동 시에, 금형과 재료와의 사이의 마찰 저항 이외에, 재료에 굽힘 굽힘 되돌림 저항을 연속하여 발생시킬 수 있기 때문에, 성형 중의 천판면에서의 재료의 이동량이 안정된다. 여기에서, 굽힘 굽힘 되돌림 저항은, 마찰 저항보다 크고, 양산(量産)에서의 변동을 받기 어렵다. 이 때문에, 본 실시 형태에서는, 재료 이동의 양산에서의 변동을 작게 할 수 있고, 산발적인 신장 플랜지 균열을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
여기에서, 상기의 능선(20a)을 형성함으로써, 하형(20)에는, 능선(20a)을 정부로 한, 단면 산형 형상의 면이 형성되어 있다. 이 능선(20a)을 형성하는 대신에, 단면 반원 형상이나 사다리꼴 형상의 비드 형상을 부여하는 경우에는, 능선(20a)을 형성하는 경우에 비해, 굽힘 굽힘 되돌림 횟수가 증가하기 때문에 표면 흠집이 생기기 쉽다. 그리고, 제품 내에 표면 흠집이 잔존하는 경우는 문제가 되는 경우가 있다. 또한, 비드 형상을 사용하는 경우, 능선(20a)과 비교하여 큰 패드력이 필요해진다. 이 때문에, 비드 형상을 사용하는 경우, 패드 형상에 따라서는(특히 작은 경우에는) 금형 구조상 패드력의 확보가 불충분해진다. 그 경우, 성형 중의 패드에서의 재료의 누름이 불충분해지기 때문에, 성형 중의 천판면에서의 재료의 이동량이 불안정해져 제어가 어려워질 우려가 있다.
이 굽힘 굽힘 되돌림 저항은, 능선(20a) 위치에서의 각도(꺾임 각도 α)와 능선(20a)의 굽힘 반경 R1에 따라 크게 변화한다. 꺾임 각도 α가 1도 이하에서는 굽힘 굽힘 되돌림 저항이 작을 우려가 있다. 꺾임 각도 α는, 패드압을 조정하면 90도 미만의 각도까지 설정 가능하다. 단, 패드압에 따라서는, 꺾임 각도 α가 15도 이상에서는 능선(20a, 30a) 위치 통과 시의 굽힘 굽힘 되돌림 저항의 증대에 의한 신장 플랜지 균열로 연결될 우려가 있다. 이 때문에, 꺾임 각도 α는 1도 이상 15도 이하가 바람직하고, 1도 이상 10도 이하가 보다 바람직하다. 또한, 양산에서의 안정성을 고려하면 꺾임 각도 α는 3도 이상이 바람직하다.
또한, 꺾임 능선(20a)의 굽힘 반경 R1이 0.1㎜ 이하에서는 능선 위치 통과 시에 형 골링이 발생할 가능성이 높고, 30㎜ 이상에서는 굽힘 굽힘 되돌림 저항이 불충분해질 가능성이 있다. 이 때문에, 굽힘 반경 R1은 0.1㎜ 이상 30㎜ 이하가 바람직하다. 또한, 굽힘 각도와의 조합으로부터 고려하면, 굽힘 반경 R1은 1㎜ 이상 20㎜ 이하가 보다 바람직하다.
또한, 상기의 능선(20a)의 설정 조건(꺾임 각도 α, 굽힘 반경 R1)은, 제품 형상이나 도금 등의 재료의 표면 상태, 금속판(10)의 형상 등에 따라 적절한 조건이 존재한다. 적절한 조건은 FEM 해석에 의한 컴퓨터 시뮬레이션으로부터 구하는 것도 가능하다. 또한 능선(20a, 30a)은 재료 이동이 발생하는 영역의 전체 길이로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 도 8에 나타내는 바와 같이, 능선(20a)의 조수를 늘리면, 각 능선(20a)이 꺾임 각도 α를 작게 설정하는 것이 가능해진다.
또한, 성형 중은 만곡 부분의 천판부(2)에 상당하는 위치에서 주름이 발생하기 쉬워, 패드압이 주름 발생을 억제할 수 없을 만큼 작은 경우, 패드(30)와 상형(40)의 간극이 커져, 능선(20a, 30a)에 의한 굽힘 굽힘 되돌림 저항의 발생이 불안정해진다. 따라서, 패드(30)는 성형 중에 만곡 부분의 천판부(2)의 면에 주름이 발생하지 않는 압력으로 누를 수 있도록, 압력이나 형상을 설정하는 것이 바람직하다.
능선(20a, 30a)의 위치를, 상형(40)을 하사점까지 이동시켜 굽힘 성형이 완료된 최종 제품의 내측에 설정하면, 성형 중에 재료가 능선(20a, 30a)을 통과한 영역에 슬라이딩 흠집이 발생하여, 외관 품질에 영향을 미칠 가능성이 있다. 또한, 제품 내에 능선(20a, 30a)에 의한 꺾인 선이 잔존하기 때문에, 제품 형상이 제약될 우려가 있다. 이 때문에, 능선(20a, 30a)의 위치가, 상형(40)의 상대 이동에 의한 종벽부(3) 및 플랜지부(4)의 성형이 완료된 상태로, 금속판(10)에 있어서의 천판부(2)에 상당하는 위치가 능선(20a, 30a) 위치보다도 종벽부(3)측으로 이동하고 있는 위치가 되도록 설정하는 것이 바람직하다.
도 9에, 굽힘 성형 완료 시 하형(20)과 부품(1)의 관계를 나타낸다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 신장 플랜지 균열이 우려되는 L자나 T자 부품을 양산에서도 안정적으로 염가로 제조를 할 수 있다.
또한, 도 7에서는, 상방으로 볼록해지도록 능선(20a)을 설정한 경우를 예시하고 있지만, 도 10에 나타내는 바와 같이, 하방으로 볼록해지도록 능선(20a)을 설정해도 좋다.
「제2 실시 형태」
다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
제1 실시 형태에서는, 협지 영역(P)에 형성한 1조 또는 2조 이상의 능선이, 굽힘 성형이 완료된 상태에서는, 천판부(2)의 위치가 모든 능선 위치보다도 종벽부(3)측에 존재하는 위치로 설정한다. 이에 대하여, 제2 실시 형태에서는, 협지 영역(P)에 형성한 모든 능선 중 적어도 1조의 능선의 적어도 일부가, 굽힘 성형이 완료된 상태에서는, 천판부(2)와 겹치도록, 각 능선의 위치를 설정하는 점에서, 제1 실시 형태와 상이하다.
그 외의 구성에 대해서는, 제2 실시 형태의 구성은, 상기의 제1 실시 형태와 동일한 구성으로 되어 있다.
또한, 제1 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 설명한다.
본 실시 형태의 프레스 부품(1)의 제조 방법은, 금속판(블랭크재라고도 부름)을 미리 설정한 프레스 형상으로 프레스 성형하여 제조하는 프레스 부품(1)의 제조 방법이다. 설정한 프레스 형상은, 외주연의 일부가 안쪽으로 패이도록 만곡한 만곡 외주연부(2a)를 갖는 천판부(2)와, 천판부(2)의 만곡 외주연부(2a)에 연속하는 종벽부(3A)와, 그 종벽부(3A)에 연속하여 천판부(2)측으로 굴곡하는 플랜지부(4A)를 갖는 부품 형상(도 1 참조)이다.
본 실시 형태의 프레스 부품(1)의 제조 방법은, 금속판이, 인장 강도 590㎫ 이상, 바람직하게는 780㎫ 이상의 고장력 강판으로 이루어지는 경우에 적합한 기술이다.
본 실시 형태가 대상으로 하는 프레스 부품(1)은, 예를 들면, 도 1에 나타내는 바와 같은, T자 형상 부품이나 L자 형상 부품 등, 제1 실시 형태와 동일하다.
본 실시 형태의 프레스 부품(1)의 제조 방법도, 굽힘 주체의 프레스 성형으로 프레스 부품(1)을 제조한다. 본 실시 형태의 프레스 성형에서 사용하는 프레스 성형 금형은, 상형(40)(굽힘형), 하형(20)(펀치) 및 패드(30)를 구비한다(도 13, 도 14 참조).
그리고, 본 실시 형태의 프레스 부품(1)의 제조 방법에서는, 천판부(2)의 만곡 외주연부(2a)에 연속하는 종벽부(3A)와, 그 종벽부(3A)에 연속하여 천판부(2)측으로 굴곡하는 플랜지부(4A)를 굽힘 성형할 때에는, 금속판에 있어서의 천판부(2)에 상당하는 영역의 적어도 일부를 포함하는 영역인 협지 영역(P)을, 하형(20)과 패드(30)로 협지한 상태로 한다. 그리고, 상대적으로 하형(20)에 대하여 상형(40)을 프레스 방향으로 이동시킴으로써, 하형(20)과 패드(30)로 협지하고 있는 협지 영역(P)의 재료를 종벽부(3)측으로 이동시키면서 종벽부(3) 및 플랜지부(4)를 굽힘 성형하여, 목적의 부품 형상으로 한다.
상기의 협지 영역(P)을 협지하는 하형(20)의 면(패드(30)와 대향하는 면 부분)에는, 재료의 이동 방향(S)에 교차하는 방향으로 연장되는 1조 또는 2조 이상의 능선(20a)이 형성되어(도 12, 도 14 참조) 있다. 이에 따라, 하형(20)의 면은, 각 능선(20a)을 경계로 한 양측의 면의 기울기가 상이하다.
재료의 이동은, 주로, 만곡 외주연부(2a)에서 금속판(10)의 단부까지의 거리가 작은 측에서 발생한다. 또한, 도 3과 같은 부품 형상의 경우, 만곡 외주연부(2a)의 우측(지면 우측)에 연속하는 직선상의 외연부에 대하여 연속한 종벽부 위치에서도, 굽힘 성형 시에 종벽부측으로의 재료의 이동이 발생한다.
이 때문에, 능선(20a)을, 만곡 외주연부(2a)에서 금속판(10)의 단부까지의 거리가 작은 측에 배치하고 있다.
능선(20a)을 경계로 한 양측의 면의 기울기의 차이(이하, 꺾임 각도 α라고도 기재함)는, 1도 이상 90도 미만으로 설정한다(도 14 참조). 꺾임 각도 α는, 바람직하게는 3도 이상 15도 이하, 보다 바람직하게는 3도 이상 10도 이하로 한다. 또한, 능선(20a) 위치에서의 굽힘 반경 R1은, 예를 들면 0.1㎜ 이상 30㎜ 이하로 설정한다(도 14 참조). 굽힘 반경은, 180도 미만측에서의 반경으로 한다.
능선(20a)은, 반드시 직선상으로 연재하고 있을 필요는 없고, 약간 곡선을 그리도록 형성해도 좋다. 또한 CAD 해석 등의 구조 해석을 행하여, 재료의 이동 방향(S)을 추정하고, 그 추정한 재료의 이동 방향(S)과 직교하도록 능선(20a)의 연재 방향을 설정해도 좋다.
또한, 2조 이상의 능선(20a)을 형성하는 경우에는, 2조 이상의 능선(20a)은, 재료의 이동 방향(S)으로 나열하도록 형성된다. 2조 이상의 능선(20a)의 볼록측의 방향은, 상하 방향에 있어서, 동방향이 되도록 설정하는 것이 바람직하다(도 15 참조).
또한, 본 실시 형태에서는, 각 능선(20a)의 설정 위치에 대해서, 상형(40)의 상대 이동에 의한 종벽부(3) 및 플랜지부(4)의 성형이 완료된 상태에서는, 모든 능선(20a) 중 적어도 1조의 능선(20a)의 적어도 일부가, 굽힘 성형이 완료된 상태에서는 천판부(2)와 겹치도록, 각 능선(20a)의 위치를 설정한다. 능선(20a)이 1조뿐인 경우에는, 그 능선(20a)의 적어도 일부가 굽힘, 성형이 완료된 상태에서는, 상기 천판부(2)와 겹치도록 설정한다(도 16 참조).
또한, 패드(30)의 협지면은, 금속판을 개재하여 대향하는 하형(20)의 면을 모방한 면 형상으로 되어 있다. 즉, 패드(30)의 면에 있어서의 하형의 면에 형성한 각 능선(20a)과 대향하는 위치에, 각각 대향하는 능선(20a)과 동방향으로 연재하는 제2 능선으로서의 능선(30a)을 갖고, 패드(30)의 면은, 각 능선(30a)을 경계로 한 양측의 면이, 대향하는 하형(20)의 면에 추종한 형상으로 되어 있다. 구체적으로는, 패드(30)의 협지면에는, 하형(20)의 면에 형성한 능선(20a)과 상하로 대향하는 위치에 패드(30)측의 능선(30a)이 형성되고, 패드(30)의 협지면은, 패드(30)측의 능선(30a)을 경계로 한 양측의 면의 기울기가 상이하다. 그 패드(30)의 협지면에서의 능선(30a)을 경계로 한 양측의 면의 기울기의 차이(꺾임 각도 β) 및 굽힘 반경 R2는, 하형(20)측의 기울기의 차이 α 및 굽힘 반경 R1과 동일해지도록 설정한다(도 14 참조). 또한, 굽힘 반경 R2는, 굽힘 반경 R1과 동일하게 할 필요는 없지만, 굽힘 반경 R1 이하가 바람직하다.
패드압(하형(20)과 패드(30)에 의한 협압)의 압력은, 굽힘 성형 중에 만곡부의 천판부(2)에 주름이 발생하지 않는 압력(예를 들면, 성형 하사점까지 패드(30)와 펀치의 극간이 블랭크재의 판두께 이상이 되지 않는 압력)으로 설정하여, 상기의 굽힘 성형 중에 만곡 부분에서 재료의 이동이 가능한 상태로 누른다.
이상의 본성형 공정의 전 공정으로서, 천판면 등에 부분적인 형상을 부여하는 공정을 형성해도 좋다. 또한, 이상의 본성형 공정의 후 공정으로서, 최종 제품으로의 리스트라이크나 외주의 트림 가공을 실시해도 좋다. 즉 스폿 용접용의 좌면 등의 형상의 부여나 트림 피어스 공정, 리스트라이크 공정을, 전후의 공정으로서 추가하는 것은 가능하다. 또한, 재료 이동이 발생하는 천판부(2)의 영역에는 꺾인 선 이외의 형상의 부여는 슬라이딩 흠집이 발생할 우려가 있기 때문에 최대한 피하는 것이 바람직하다. 그러나, 재료 이동이 발생하지 않는 영역으로의 형상 부여는 문제 없다.
본 실시 형태의 제조 방법에서는, 하형(20)과 패드(30)로, 적어도 굽힘 성형 중에 재료 이동이 발생하는 영역인 만곡 부분의 천판부(2)를 포함하는 영역(협지 영역(P))을 누른다. 이 때, 하형(20) 및 패드(30)에 형성한 능선(20a, 30a)에 의해, 협지된 금속판 부분에 면 외 방향으로의 변형인 절곡이 능선(20a, 30a) 위치에서 부여된다. 이에 따라, 굽힘 성형 시에 하형(20)과 패드(30)로 협지되어 있던 금속판 부분이 종벽부(3)측으로 이동할 때에, 협지되어 있는 금속판 부분은, 상기의 능선(20a, 30a) 위치인 절곡부 위치를 통과할 때에, 면 외 방향으로 절곡·굽힘 되돌림 변형이 연속하여 부여된다.
즉, 능선(20a, 30a)에 의해 면 외 변형 위치가 이동하면서, 하형(20)과 패드(30)로 협지되어 있던 금속판 부분이 종벽부(3)측으로 이동하게 되기 때문에, 능선(20a, 30a)에 의해, 굽힘 성형 중의 협지 영역(P)에서의 재료 이동을 억제하는 방향으로 작용한다. 즉, 능선(20a, 30a)의 설정에 따라 재료의 이동 조건을 제어하는 것이 가능해진다.
더욱 구체적으로 설명한다.
이하의 예에서는, 도 2에 나타내는 바와 같은 금속판(10)을, 도 3에 나타내는 바와 같은 부품 형상의 부품(1)으로 프레스 성형으로 제조하는 경우를 예로 들어 설명한다.
금속판(10)은, 도 11에 나타내는 바와 같이, 하형(20)의 천판면 상에 설치되고, 도 12와 같이, 만곡부(안쪽으로 패이도록 만곡한 만곡 외주연부(2a))의 천판부(2)에 상당하는 금속판(10) 부분을 포함하는 협지 영역(P)을, 하형(20)에 대하여 패드(30)로 눌러 하형(20)과 패드(30)로 협지한다.
이 때, 종벽부(3) 및 플랜지부(4)를 굽힘 성형할 때에, 적어도 만곡부 및 그의 근방에서는, 협지하고 있는 금속판(10) 부분이 종벽부(3)측으로 이동 가능한 패드압으로 설정한다.
이 상태로 굽힘형인 상형(40)을 하형(20)의 측면부를 따라 프레스 방향으로 이동하면, 하형(20)의 측면부와 저면부를 모방하도록 금속판(10)이 굽힘 성형되어 종벽부(3)와 플랜지부(4)가 형성되어 목적으로 하는 프레스 부품이 된다.
이 때, 도 12의 지면 하측 부분에 위치하여 천판부(2)의 직선상으로 연장되는, 만곡 외주연부(2a) 이외의 외연부(2b)에 연속하는 종벽부(3) 및 플랜지부(4)는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 상형(40)의 프레스 방향으로의 이동에 의해, 금속판(10)이, 굽힘 성형되어 종벽부(3) 및 플랜지부(4)가 형성된다.
또한, 이 성형 시, 만곡 외주연부(2a)에 연속하는 종벽부(3A) 및 플랜지부(4A)의 부분에서는, 도 14에 나타내는 바와 같이, 패드(30)와 하형(20)으로 협지되어 있는 금속판(10) 부분의 재료가 종벽부(3A)측으로 이동한다.
이 때, 본 실시 형태에서는, 하형(20)에 능선(20a)을 형성함으로써, 패드(30)와 하형(20)으로 협지되어 있는 금속판(10) 부분의 재료가, 능선(20a) 위치를 통과할 때에, 능선(20a) 위치에서 면 외 방향으로 절곡 굽힘 되돌림을 받으면서, 재료의 이동에 수반하여 절곡 위치가 연속하여 이동하면서 굽힘 성형된다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는, 재료의 이동 시에, 금형과 재료 간의 마찰 저항 이외에, 재료에 굽힘 굽힘 되돌림 저항을 연속하여 발생시킬 수 있기 때문에, 성형 중의 천판면에서의 재료의 이동량이 안정된다. 여기에서, 굽힘 굽힘 되돌림 저항은, 마찰 저항보다 커, 양산에서의 변동을 받기 어렵다. 이 때문에, 본 실시 형태에서는, 재료 이동의 양산에서의 변동을 작게 할 수 있어, 산발적인 신장 플랜지 균열을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
여기에서, 상기의 능선(20a)을 형성함으로써, 하형(20)에는, 능선(20a)을 정부로 한, 단면 산형 형상의 면이 형성되어 있다. 이 능선(20a)을 형성하는 대신에, 단면 반원 형상이나 사다리꼴 형상의 비드 형상을 부여하는 경우에는, 능선(20a)을 형성하는 경우에 비해, 굽힘 굽힘 되돌림 횟수가 증가하기 때문에 표면 흠집이 생기기 쉽다. 그리고, 제품 내에 표면 흠집이 잔존하는 경우는 문제가 되는 경우가 있다. 또한, 비드 형상을 사용하는 경우, 능선(20a)과 비교하여 큰 패드력이 필요해진다. 이 때문에, 비드 형상을 사용하는 경우, 패드 형상에 따라서는(특히 작은 경우에는) 금형 구조상 패드력의 확보가 불충분해진다. 그 경우, 성형 중의 패드에서의 재료의 누름이 불충분해지기 때문에, 성형 중의 천판면에서의 재료의 이동량이 불안정해져 제어가 어려워질 우려가 있다.
이 굽힘 굽힘 되돌림 저항은, 능선(20a) 위치에서의 각도(꺾임 각도 α)와 능선(20a)의 굽힘 반경 R1에 의해 크게 변화한다. 꺾임 각도 α가 1도 이하에서는 굽힘 굽힘 되돌림 저항이 작을 우려가 있다. 꺾임 각도 α는, 패드압을 조정하면 90도 미만의 각도까지 설정 가능하다. 단, 패드압에 따라서는, 꺾임 각도 α가 15도 이상에서는 능선(20a, 30a) 위치 통과 시의 굽힘 굽힘 되돌림 저항의 증대에 의한 신장 플랜지 균열로 연결될 우려가 있다. 이 때문에, 꺾임 각도 α는 1도 이상 15도 이하가 바람직하고, 1도 이상 10도 이하가 보다 바람직하다. 또한, 양산에서의 안정성을 고려하면 꺾임 각도 α는 3도 이상이 바람직하다.
또한, 꺾임 능선(20a)의 굽힘 반경 R1이 0.1㎜ 이하에서는 능선 위치 통과 시에 형골링이 발생할 가능성이 높고, 30㎜ 이상에서는 굽힘 굽힘 되돌림 저항이 불충분해질 가능성이 있다. 이 때문에, 굽힘 반경 R1은 0.1㎜ 이상 30㎜ 이하가 바람직하다. 또한, 굽힘 각도와의 조합으로부터 고려하면, 굽힘 반경 R1는 1㎜ 이상 20㎜ 이하가 보다 바람직하다.
또한, 상기의 능선(20a)의 설정 조건(꺾임 각도 α, 굽힘 반경 R1)은, 제품 형상이나 도금 등의 재료의 표면 상태, 금속판(10)의 형상 등에 따라 적절한 조건이 존재한다. 적절한 조건은 FEM 해석에 의한 컴퓨터 시뮬레이션으로부터 구하는 것도 가능하다. 또한 능선(20a, 30a)은 재료 이동이 발생하는 영역의 전체 길이로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 도 15에 나타내는 바와 같이, 능선(20a)의 조수를 늘리면, 각 능선(20a)의 꺾임 각도 α를 작게 설정하는 것이 가능해진다.
또한, 성형 중은 만곡 부분의 천판부(2)에 상당하는 위치에서 주름이 발생하기 쉬워, 패드압이 주름 발생을 억제할 수 없을 만큼 작은 경우, 패드(30)와 상형(40)의 간극이 커져, 능선(20a, 30a)에 의한 굽힘 굽힘 되돌림 저항의 발생이 불안정해진다. 따라서, 패드(30)는 성형 중에 만곡 부분의 천판부(2)의 면에 주름이 발생하지 않는 압력으로 누를 수 있도록, 압력이나 형상을 설정하는 것이 바람직하다.
능선(20a, 30a)의 위치를, 상형(40)을 하사점까지 이동시켜 굽힘 성형이 완료된 최종 제품의 외측으로 설정하면, 후 공정의 트림량이 많아져 재료 수율이 크게 악화된다. 따라서, 능선(20a, 30a)의 위치는 슬라이딩 흠집이 남지 않는 조건에 있어서 최종 제품 내로 설정한다. 또한, 굽힘 굽힘 되돌림을 꺾인 선 위치에서 부여함으로써 재료 이동량이 안정되는 점에서, 성형 후의 형상이 최종 제품 형상의 외주가 되도록 블랭크 형상을 설계함으로써 트림 공정의 삭감으로 연결되어, 더 한층의 비용 절감이 가능하다.
도 16에, 굽힘 성형 완료 시의 하형(20)과 부품(1)의 관계를 나타낸다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 신장 플랜지 균열이 우려되는 L자나 T자 부품을 양산에서도 안정적으로 염가로 제조를 할 수 있다.
또한, 도 14에서는, 상방으로 볼록해지도록 능선(20a)을 설정한 경우를 예시하고 있지만, 도 17에 나타내는 바와 같이, 하방으로 볼록해지도록 능선(20a)을 설정해도 좋다.
실시예
도 1(b)에 나타내는 L자 형상의 프레스 부품(1)을, 하형(20)과 패드(30)로 협지한 상태로, 상형(40)에서 프레스 성형한다는 조건으로 FEM 해석을 행했다. 이용한 금속판(10)의 재료는, 인장 강도 980㎫급, 판두께 1.2㎜로 했다. 또한 패드압은 10톤으로 했다.
하형(20)에 능선(20a, 30a)을 형성하지 않는 평면 형상으로 한 경우(능선(20a, 30a)을 형성하지 않는 경우)에는, 만곡 부분에 있어서 재료의 이동이 크고, 만곡 부분의 블랭크부 하단에서의 신장 플랜지 균열의 위험성이 높았다.
한편, 능선(20a, 30a)의 꺾임 각도 α, β를 10도, 굽힘 반경 R1, R2를 10㎜의 능선(20a, 30a)을 1조, 하형(20) 및 패드(30)로 설정하는 조건으로 해석한 결과, 재료 이동량이 안정되고, 신장 플랜지 균열이 발생하는 일 없이 성형이 가능해지는 것을 확인했다.
여기에서, 본원이 우선권을 주장하는, 일본국 특허출원 2018-099807(2018년 5월 24일 출원) 및 2018-099808(2018년 5월 24일 출원)의 전내용은, 참조에 의해 본 개시의 일부를 이룬다. 여기에서는, 한정된 수의 실시 형태를 참조하면서 설명했지만, 권리 범위는 그들에 한정되는 것이 아니고, 상기의 개시에 기초하는 각 실시 형태의 개변은 통상의 기술자에게 있어 자명한 것이다.
1 : 부품
2 : 천판부
2a : 만곡 외주연부
3 : 종벽부
3A : 만곡 외주연부에 연속하는 종벽부
4, 4A : 플랜지부
10 : 금속판
20 : 하형
20a : 능선
30 : 패드
30a : 능선(제2 능선)
40 : 상형
P : 협지 영역
R1 : 굽힘 반경
α : 꺾임 각도

Claims (6)

  1. 외주연의 일부가 안쪽으로 패이도록 만곡한 만곡 외주연부를 갖는 천판부와, 상기 천판부의 상기 만곡 외주연부에 연속하는 종벽부(縱壁部)와, 상기 종벽부에 연속하여 상기 천판부측으로 굴곡하는 플랜지부를 갖는 부품 형상으로, 금속판을 프레스 성형하여 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서,
    상기 금속판에 있어서의 상기 천판부에 상당하는 영역의 적어도 일부를 포함하는 영역인 협지 영역을, 하형과 패드로 협지한 상태로, 상대적으로 상기 하형에 대하여 상형을 프레스 방향으로 이동시킴으로써, 상기 하형과 패드로 협지하고 있는 상기 협지 영역의 재료의 적어도 일부를 상기 종벽부측으로 이동시키면서 상기 종벽부 및 상기 플랜지부를 굽힘 성형하고,
    상기 굽힘 성형할 때에, 상기 하형과 패드로 협지되는 금속판 부분에 대하여, 상기 재료의 이동에 따라서, 상기 재료의 이동 방향에 교차하는 방향으로 연장되는 절곡부 위치에서 면 외 방향으로의 굽힘 굽힘 되돌림 변형을 연속하여 부여함으로써, 재료의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 협지 영역을 협지하는 하형의 면에 대하여, 상기 재료의 이동 방향에 교차하는 방향으로 연장되는 1조 또는 2조 이상의 능선을 상기 절곡부로서 형성하고, 상기 하형의 면은, 각 능선을 경계로 한 양측의 면의 기울기가 상이하고,
    상기 각 능선은, 상기 굽힘 성형이 완료된 상태에서는, 상기 천판부의 위치가, 모든 능선 위치보다도 종벽부측에 존재하는 위치로 설정하는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 협지 영역을 협지하는 하형의 면에 대하여, 상기 재료의 이동 방향에 교차하는 방향으로 연장되는 1조 또는 2조 이상의 능선을 상기 절곡부로서 형성하고, 상기 하형의 면은, 각 능선을 경계로 한 양측의 면의 기울기가 상이하고,
    상기 모든 능선 중 적어도 1조의 능선의 적어도 일부가, 상기 굽힘 성형이 완료된 상태에서는, 상기 천판부와 겹치도록, 각 능선의 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 능선을 경계로 한 양측의 면의 기울기의 차이가 1도 이상 90도 미만이고, 능선 위치에서의 굽힘 반경이 0.1㎜ 이상 30㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패드의 면에 있어서의 상기 하형의 면에 형성한 각 능선과 대향하는 위치에, 각각 대향하는 상기 능선과 동방향으로 연재하는 제2 능선을 갖고, 상기 패드의 면은, 각 제2 능선을 경계로 한 양측의 면이, 대향하는 상기 하형의 면에 추종한 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속판은, 인장 강도 590㎫ 이상의 고장력 강판인 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
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