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1. JP2013169578 - MOLDING METHOD OF PRESS COMPONENT

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Description

Title of Invention プレス部品の成形方法 20160803 B21D 22/26 B21D 22/20 B21D 5/01 特開2011−206789(JP,A) 特開2010−036217(JP,A) 特開2011−050971(JP,A) 特開平11−090534(JP,A) 特開2009−045653(JP,A) 特開2010−227995(JP,A) 特開2009−241109(JP,A) 米国特許第06196043(US,B1) 米国特許第07748743(US,B2) 2013169578 20130902 20141222 石川 健一

Technical Field

0001  

Background Art

0002  

Citation List

Patent Literature

0003  

Summary of Invention

Technical Problem

0004   0005  

Technical Solution

0006  

Advantageous Effects

0007  

Brief Description of Drawings

0008  

Description of Embodiments

0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057  

Reference Signs List

0058  

Claims

1   2   3  

Drawings

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16    

Description

プレス部品の成形方法

20160803 B21D 22/26 B21D 22/20 B21D 5/01 patcit 1 : 特開2011−206789(JP,A)
patcit 2 : 特開2010−036217(JP,A)
patcit 3 : 特開2011−050971(JP,A)
patcit 4 : 特開平11−090534(JP,A)
patcit 5 : 特開2009−045653(JP,A)
patcit 6 : 特開2010−227995(JP,A)
patcit 7 : 特開2009−241109(JP,A)
patcit 8 : 米国特許第06196043(US,B1)
patcit 9 : 米国特許第07748743(US,B2)
2013169578 20130902 20141222 石川 健一

Technical Field

[0001]
本発明は、プレス部品の成形方法に関する。

Background Art

[0002]
従来から、天面部と該天面部の幅方向端縁から前記天面部に対して直交方向に屈曲して延在する側壁部と該側壁部の端縁から屈曲して前記天面部に沿って延在するフランジ部と、から断面ハット状に形成されるプレス部品をプレス成形する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1では、センターピラーを成形する例を示している。

Citation List

Patent Literature

[0003]
patcit 1 : 特開2010−36217号公報

Summary of Invention

Technical Problem

[0004]
しかしながら、プレス部品が、平面視または側面視において湾曲した湾曲プレス部品である場合は、湾曲形状に起因した肉余りによってフランジ部にシワ等の成形不良が発生しやすいという問題があった。
[0005]
そこで、本発明は、湾曲プレス部品をプレス成形する場合にも、フランジ部におけるシワやシワ重なり等の成形不良の発生を抑制することができるプレス部品の成形方法を提供することを目的としている。

Technical Solution

[0006]
前記目的を達成するために、本発明は、天面部と、該天面部の幅方向端縁から前記天面部に対して交差する方向に屈曲して延在する側壁部と、該側壁部の端縁から屈曲して延在するフランジ部と、から断面ハット状に形成されると共に、前記天面部の幅方向端縁が長手方向に沿って湾曲して延在する形状の湾曲プレス部品をプレス成形するプレス部品の成形方法であ って、平板状のブランク材の幅方向 の片側の端部 若しくは両側の端部のみに長手方向に沿って延在する高剛性部を成形する予備成形工程と、前記高剛性部を残した状態で 前記平板状のブランク材の平板のままの本体部を成形して前記天面部と側壁部を 形成する本成形工程と、 前記高剛性部を押し潰して前記フランジ部を平坦に成形するフランジ部平坦化工程と、を有する プレス部品の成形方法を特徴とする。

Advantageous Effects

[0007]
本発明によれば、長手方向に延在する高剛性部を残した状態で天面部と側壁部を成形するため、ブランク材の幅方向端部の剛性が高くなり、長手方向に縮む力に対して対抗力が大きくなる。従って、天面部と側壁部を成形する際に、湾曲形状に起因した肉余りによって長手方向に縮む力が作用しても、フランジ部におけるシワやシワ重なり等の成形不良の発生を抑制することができる。

Brief Description of Drawings

[0008]
[fig. 1] 本図のうち、(a)は本発明の第1実施形態による湾曲プレス部品を示す斜視図、(b)は(a)のA−A線による断面図である。
[fig. 2] 本図のうち、(a)は本発明の第1実施形態において予備成形工程を終了した状態のブランク材の斜視図、(b)は(a)のB−B断面図、(c)はフランジ部平坦化工程を終了した状態の断面図である。
[fig. 3] 実施例による湾曲プレス部品を成形するための金型を示す斜視図である。
[fig. 4] 本成形工程の途中の成形状態を示す、図3のC−C断面図である。
[fig. 5] 本成形工程の途中における実施例に係る湾曲プレス部品の斜視図である。
[fig. 6] 比較例による本成形工程の途中の成形状態を示す、図3のC−C断面図である。
[fig. 7] 本成形工程の途中の比較例に係る湾曲プレス部品の斜視図である。
[fig. 8] 本図のうち、(a)は本発明の第2実施形態による湾曲プレス部品を示す斜視図、(b)は(a)のD−D断面図である。
[fig. 9] 本図のうち、(a)は本発明の第2実施形態において予備成形工程を終了した状態のブランク材の斜視図、(b)は(a)のE−E断面図、(c)はフランジ部平坦化工程を終了した状態の断面図である。
[fig. 10] 本図のうち、(a)は本発明の第3実施形態による湾曲プレス部品を示す斜視図、(b)は(a)のF−F断面図である。
[fig. 11] 本図のうち、(a)は本発明の第3実施形態において予備成形工程を終了した状態のブランク材の斜視図、(b)は(a)のG−G断面図、(c)はフランジ部平坦化工程を終了した状態の断面図である。
[fig. 12] 本図のうち、(a)は本発明の第4実施形態による湾曲プレス部品を示す斜視図、(b)は(a)のH−H断面図である。
[fig. 13] 本図のうち、(a)は本発明の第4実施形態において予備成形工程を終了した状態のブランク材の斜視図、(b)は(a)のI−I断面図、(c)はフランジ部平坦化工程を終了した状態の断面図である。
[fig. 14] 本図のうち、(a)は本発明の他の実施形態によるブランク材を示す斜視図、(b)は(a)のJ−J断面図である。
[fig. 15] 本図のうち、(a)は本発明の他の実施形態による予備成形を終了した後のブランク材を示す斜視図、(b)は(a)のK−K断面図である。
[fig. 16] 本図のうち、(a)は本発明の他の実施形態によるフランジ部平坦化工程を終了した状態を示す斜視図、(b)は(a)のL−L断面図である。

Description of Embodiments

[0009]
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。なお、各図において、幅方向をW、長手方向をL、上方をUPR、下方をLWRで示す。また、W方向から見た場合を側面視、UPRまたはLWRの方向から見た場合を平面視、L方向から見た場合を正面視とする。
[0010]
[第1実施形態]
図1に示すように、第1実施形態による湾曲プレス部品1は、上側に配置されて長手方向Lに延在する天面部3と、該天面部3の幅方向端縁3aから斜め下方(天面部3に交差する方向)に向けて延在する左右一対の側壁部5,5と、これらの側壁部5,5の下端5a,5a(端縁)から屈曲して左右両側に向けて延在するフランジ部7,7と、から断面ハット状に形成されている。
[0011]
そして、前記天面部3の幅方向端縁3aは、長手方向Lに沿って、側面視で上側UPRに凸の弧状に湾曲して形成されている。
[0012]
本実施形態によるプレス部品の成形方法は、予備成形工程、本成形工程、およびフランジ部平坦化工程を有する。
[0013]
予備成形工程は、図2(a)(b)に示すように、平板状のブランク材(不図示)の幅方向端部の両側に長手方向Lに沿って延在する高剛性部9を成形する工程である。具体的には、高剛性部9は、ブランク材2のように幅方向端部を上側UPR(表面側)に向けて斜めに折り曲げた折曲部11である。この折曲部11と本体部13との成す角度θは、例えば10°〜90°が好ましい。また、予備成形でのシワ発生を防ぐため、折曲部11は直線状に形成することが好ましい。なお、予備成形工程後で、かつ、本成形工程前にブランク材2を加熱する。
[0014]
本成形工程は、加熱したブランク材2を詳細に後述する金型を用いて天面部3と側壁部5を成形する工程である。
[0015]
フランジ部平坦化工程は、図2(c)に示すように、予備成形工程で成形した折曲部11(高剛性部9)を前記金型によって押し潰してフランジ部を平坦に成形する工程である。このように、本成形工程とフランジ部平坦化工程は、ブランク材2が加熱された状態のもとに熱間プレスにて行う。
[0016]
このフランジ部平坦化工程が終了した後に急冷することによって、高強度化された図1に示す湾曲プレス部品1が完成する。
[0017]
[実施例]
次いで、第1実施形態による湾曲プレス部品を金型を用いて成形する手順を比較例と対比して具体的に説明する。
[0018]
図3に示すように、金型21は、上型23と下型25とから構成される。上型23は、取付板27と該取付板27の下側に設けられた上側成形型29とからなる。上側成形型29は、正面視コ字状に形成されており、左右一対に配置されて下方に延びる上側成形部31,31と、これらの上側成形部31,31同士を橋渡しする連結部32と、を有する。また、下型25は、取付板33と該取付板33の上側に設けられた下側成形型35とからなる。下側成形型35は正面視T字状に形成されており、左右方向両側のフランジ部成形部36,36と、左右方向中央部を上方に突出させた下側成形部37とからなる。この下側成形部37は、一対の上側成形部31,31の間に嵌合される。そして、前記フランジ部成形部36の上面36aと下側成形部37の上面37aは、側面視で上側UPRに凸の弧状に湾曲して形成されている。なお、上側成形部31の下面31bと連結部32の下面32bも下側成形型35の上面36a,37aに対応して湾曲している。このように、本実施形態による金型21は、シワ抑え(ブランクホルダー)等を備えていない、構造が簡素な金型(フォーム成形型)である。
[0019]
図4に示すように、加熱したブランク材は、本成形工程では、ブランク材の幅方向中央部が下側成形部37の上面に当たって天面部3が成形され、幅方向両側の部位が下側成形部37の側面37bと上側成形部31の内側面31aとで挟持されて側壁部5が成形される。ここで、ブランク材の幅方向端部は、長手方向に沿って折曲部11が形成されて剛性が高くなっているため、長手方向に縮む方向の力に対して対抗力が高い。従って、湾曲形状に起因した肉余りによるシワが発生しにくくなり、図5に示すように、フランジ部7にシワ40が発生しにくくなる。なお、図4の状態から上側成形部31がさらに下降すると、上側成形部31の下面31bとフランジ部成形部36の上面36aとで折曲部11を押し潰すことによって、シワが少なく、シワ重なりのない平坦なフランジ部7が成形される。
[0020]
一方、図6に示すように、比較例に係る湾曲プレス部品101においては、ブランク材の幅方向端部は、折曲部が形成されておらず剛性が低くなっているため、長手方向に縮む方向の力に対して対抗力が低い。従って、図7に示すように、湾曲形状に起因した肉余りによるシワが発生しやすくなり、フランジ部7にシワ40が多く発生する。なお、図6の状態から上側成形部31がさらに下降すると、上側成形部31の下面31bとフランジ部成形部36の上面36aとでフランジ部が成形される際、シワ重なりが発生する。
[0021]
以下に、本実施形態による作用効果を説明する。
[0022]
(1)本実施形態によるプレス部品の成形方法は、天面部3と、該天面部3の幅方向端縁3aから前記天面部3に対して交差する方向に屈曲して延在する側壁部5と、該側壁部5の端縁5aから屈曲して延在するフランジ部7と、から断面ハット状に形成されると共に、前記天面部3の幅方向端縁3aが長手方向Lに沿って湾曲して延在する形状の湾曲プレス部品1をプレス成形するプレス部品の成形方法である。
[0023]
そして、平板状のブランク材の幅方向端部に長手方向に沿って延在する折曲部11(高剛性部9)を成形する予備成形工程と、前記高剛性部9を残した状態で前記天面部3と側壁部5を成形する本成形工程と、を有する。
[0024]
このように、本実施形態によるプレス部品の成形方法では、長手方向に延在する折曲部11を残した状態で天面部3と側壁部5を成形するため、ブランク材2の幅方向端部の剛性が高くなり、長手方向に縮む力に対して対抗力が大きくなる。従って、天面部3と側壁部5を成形する際に、湾曲形状に起因した肉余りによって長手方向に縮む力が作用しても、フランジ部7におけるシワやシワ重なり等の成形不良の発生を抑制することができる。
[0025]
(2)前記高剛性部9は、ブランク材2の幅方向端部を表面側に向けて斜めに折り曲げた折曲部11であるため、簡単な構造で、ブランク材2の幅方向端部の剛性を向上させることができる。
(3)本実施形態によるプレス部品の成形方法は、前記折曲部11(高剛性部9)を押し潰して前記フランジ部7を平坦に成形するフランジ部平坦化工程をさらに有する。このため、フランジ部7におけるシワの発生を抑制して、平坦なフランジ部7を成形することができる。
(4)前記本成形工程および前記フランジ部平坦化工程を熱間プレスにて行うため、ブランク材2の幅方向端部に折曲部11を形成して剛性を高める意義が更に増す。即ち、冷間プレスの場合は、熱間プレスよりもブランク材自体の剛性が高いため、長手方向に縮む方向に力がかかった場合やフランジ部を成形する際にフランジ部7にシワやシワ重なりが発生しにくい。一方、熱間プレスの場合は、冷間プレスよりもブランク材自体の剛性が低いため、長手方向に縮む方向に力がかかった場合やフランジ部を成形する際にフランジ部7にシワやシワ重なりが発生しやすい。従って、ブランク材2の幅方向端部に折曲部11を形成して剛性を高めることによって、シワやシワ重なりの発生を効果的に抑制することができる。
[0026]
[第2実施形態]
次いで、第2実施形態について説明するが、第1実施形態と同一構成部位には同一符号を付けて、その説明を省略する。
[0027]
前記第1実施形態による湾曲プレス部品1は、天面部3の幅方向端縁3aは、長手方向Lに沿って、側面視で上側UPRに凸の弧状に湾曲して形成されている。
[0028]
しかし、第2実施形態による湾曲プレス部品51は、図8(a)に示すように、天面部53における湾曲内側の幅方向端縁53aおよび湾曲外側の幅方向端縁53bが、長手方向Lに沿って、平面視で弧状に湾曲して形成されている。なお、図8(b)に示す断面形状は、第1実施形態に係る図1(b)と同様の形状であり、天面部53、側壁部55およびフランジ部57とからハット状に形成されている。また、フランジ部57のうち、湾曲内側のフランジ部を57a、湾曲外側のフランジ部を57bで示す。
[0029]
本実施形態によるプレス部品の成形方法は、第1実施形態と同様に、予備成形工程、本成形工程、およびフランジ部平坦化工程を有する。
[0030]
予備成形工程は、図9(a)(b)に示すように、平板状のブランク材(不図示)の幅方向端部の片側に長手方向に沿って延在する高剛性部9Aを成形する工程である。具体的には、高剛性部9Aは、ブランク材52のように幅方向端部の左側を上側(表面側)に向けて斜めに折り曲げた折曲部58である。この折曲部58と本体部59との成す角度θは、例えば10°〜90°が好ましい。また、折曲部58は、湾曲プレス部品51における平面視で湾曲外側の部位に設ける。また、予備成形工程でのシワ発生を防ぐために、折曲部58は直線状に形成することが好ましい。
[0031]
本成形工程およびフランジ部平坦化工程は、第1実施形態と同様である。なお、本成形工程とフランジ部平坦化工程は、前述した第1実施形態と同様にブランク材が加熱された状態のもとに熱間プレスにて行う。
[0032]
本実施形態における作用効果は、第1実施形態と同様である。
[0033]
特に、シワが発生しやすい湾曲外側のフランジ部57bに相当する幅方向端部に折曲部58を形成して剛性を向上させたため、湾曲外側のフランジ部57bにおけるシワやシワ重なりの発生を効果的に抑制することができる。
[0034]
[第3実施形態]
次いで、第3実施形態について説明するが、第1および第2実施形態と同一構成部位には同一符号を付けて、その説明を省略する。
[0035]
図10に示すように、第3実施形態による湾曲プレス部品61は、前記第1実施形態による湾曲プレス部品1と同一形状をしている。即ち、天面部3、側壁部5およびフランジ部7から断面ハット状に形成されている。また、天面部3の幅方向端縁3aは、長手方向Lに沿って、側面視で上側UPRに凸の弧状に湾曲して形成されている。
[0036]
本実施形態によるプレス部品の成形方法は、第1および第2実施形態と同様に、予備成形工程、本成形工程、およびフランジ部平坦化工程を有する。
[0037]
予備成形工程は、図11(a)(b)に示すように、平板状のブランク材(不図示)の幅方向端部の両側に長手方向に沿って延在する高剛性部9Bである三角ビード63,63(ビード)を成形する工程である。具体的には、平板状のブランク材の幅方向端部の両側を上側(表面側)に向けて突出させることにより、ブランク材62のように上側に突出する断面へ字状のビード63,63を成形する。また、予備成形工程でのシワ発生を防ぐため、ビード63,63は直線状に形成することが好ましい。
[0038]
本成形工程およびフランジ部平坦化工程は、第1および第2実施形態と同様である。なお、本成形工程とフランジ部平坦化工程は、前述した第1、第2実施形態と同様にブランク材が加熱された状態のもとに熱間プレスにて行う。
[0039]
本実施形態における作用効果は、第1および第2実施形態と同様である。
[0040]
特に、ブランク材62の幅方向端部に、三角ビード63,63を形成して剛性を向上させたため、簡単な構造の高剛性部9Bによってフランジ部7におけるシワやシワ重なりの発生を効果的に抑制することができる。
[0041]
[第4実施形態]
次いで、第4実施形態について説明するが、第1〜第3実施形態と同一構成部位には同一符号を付けて、その説明を省略する。
[0042]
第4実施形態による湾曲プレス部品71は、第2実施形態による湾曲プレス部品51と同一形状をしている。即ち、図12(a)に示すように、天面部53、側壁部55およびフランジ部57から断面ハット状に形成されている。また、フランジ部57のうち、湾曲内側のフランジ部を57a、湾曲外側のフランジ部を57bで示す。天面部53における湾曲内側の幅方向端縁53aおよび湾曲外側の幅方向端縁53bが、長手方向Lに沿って、平面視で弧状に湾曲して形成されている。
[0043]
本実施形態によるプレス部品の成形方法は、第1〜第3実施形態と同様に、予備成形工程、本成形工程、およびフランジ部平坦化工程を有する。
[0044]
予備成形工程は、図13(a)(b)に示すように、平板状のブランク材(不図示)の幅方向端部の片側に長手方向Lに沿って延在する高剛性部9Cである三角ビード73(ビード)を成形する工程である。具体的には、平板状のブランク材の幅方向端部の片側を上側(表面側)に向けて突出させることにより、ブランク材72のように上側UPRに突出する断面へ字状のビード73を成形する。また、三角ビード73は、湾曲プレス部品71における平面視で湾曲外側の部位に設ける。また、予備成形工程でのシワ発生を防ぐため、ビード73は直線状に形成することが好ましい。
[0045]
本成形工程およびフランジ部平坦化工程は、第1〜第3実施形態と同様である。なお、本成形工程とフランジ部平坦化工程は、前述した第1〜第3実施形態と同様にブランク材が加熱された状態のもとに熱間プレスにて行う。
[0046]
本実施形態における作用効果は、第1〜第3実施形態と同様である。
[0047]
特に、ブランク材72の幅方向端部に三角ビード73を形成して剛性を向上させたため、簡単な構造の高剛性部9Cによって湾曲外側におけるフランジ部57bのシワやシワ重なりの発生を効果的に抑制することができる。
[0048]
[他の実施形態]
次に、本発明の他の実施形態について、センターピラーを例にとって、成形工程を順を追って説明する。
[0049]
まず、平板状のブランク材90は、図14に示すように長尺状に延びる平板の鋼板であり、長手方向の中央部93が幅広に形成されている。
[0050]
次に、予備成形工程では、平板状のブランク材90の長手方向の中央部93における幅方向端部の両側を上側(表面側)に向けて斜めに折り曲げることによって折曲部95(高剛性部9D)を成形し、図15のブランク材91となる。
[0051]
そして、加熱したブランク材91を、図16に示すように本成形工程において、折曲部95を残した状態で天面部96と側壁部97を成形したのち、フランジ部平坦化工程において、前記折曲部95を押し潰してフランジ部98を平坦に成形する。その後に急冷させて高強度化し、本実施形態によるセンターピラー99が完成する。なお、本成形工程とフランジ部平坦化工程は、前述した第1〜第4実施形態と同様にブランク材が加熱された状態のもとに熱間プレスにて行う。
[0052]
このように、本実施形態では、ブランク材91における長手方向の一部に高剛性部9Dを形成した場合でも、フランジ部98のシワやシワ重なりの発生を効果的に抑制することができる。
[0053]
以上、本発明を、第1〜第4実施形態および他の実施形態で説明したが、本発明はこれらに限定されず、種々の変形および変更が可能である。
[0054]
例えば、第1および第4実施形態並びに他の実施形態において、折曲部を上側(表面側)に向けて斜めに延在させたが、下側(裏面側)に向けて延在させても良い。
[0055]
また、ビードについても、三角ビード以外にも適用が可能である。ただし、フランジ部平坦化工程においてビードを押し潰す際にビード同士が重ならないためには、三角ビード等のように稜線を有する形状のビードが好ましい。
[0056]
さらに、前述した実施形態では、高剛性部9〜9Cを押し潰して平坦化させたが、高剛性部9〜9Cを残したまま製品としても良い。
[0057]
また、本発明によるプレス成形は、ブランク材の加熱や成形後の急冷を必要としない冷間プレスでも良い。

Reference Signs List

[0058]
1,51,61,71…湾曲プレス部品
2,52,62,72,91…ブランク材
3,53,96…天面部
3a,53a,53b…幅方向端縁
5,55,97…側壁部
5a…端縁
7,57,98…フランジ部
9〜9C…高剛性部
11,58,95…折曲部(高剛性部)
63,73…三角ビード(ビード、高剛性部)

Claims

[1]
天面部と、該天面部の幅方向端縁から前記天面部に対して交差する方向に屈曲して延在する側壁部と、該側壁部の端縁から屈曲して延在するフランジ部と、から断面ハット状に形成されると共に、前記天面部の幅方向端縁が長手方向に沿って湾曲して延在する形状の湾曲プレス部品をプレス成形するプレス部品の成形方法であって、
平板状のブランク材の幅方向 の片側の端部 若しくは両側の端部のみに長手方向に沿って延在する高剛性部を成形する予備成形工程と、
前記高剛性部を残した状態で 前記平板状のブランク材の平板のままの本体部を成形して前記天面部と側壁部を 形成する本成形工程と、
前記高剛性部を押し潰して前記フランジ部を平坦に成形するフランジ部平坦化工程と、
を有することを特徴とするプレス部品の成形方法。
[2]
前記高剛性部は、ブランク材の表面側もしくは裏面側に向けて突出するビード、または、ブランク材の幅方向端部を表面側もしくは裏面側に向けて斜めに折り曲げた折曲部であることを特徴とする請求項1に記載のプレス部品の成形方法。
[3]
前記 本成形工程を熱間プレスにて行うことを特徴とする請求項1または2に記載のプレス部品の成形方法。

Drawings

[ Fig. 1]

[ Fig. 2]

[ Fig. 3]

[ Fig. 4]

[ Fig. 5]

[ Fig. 6]

[ Fig. 7]

[ Fig. 8]

[ Fig. 9]

[ Fig. 10]

[ Fig. 11]

[ Fig. 12]

[ Fig. 13]

[ Fig. 14]

[ Fig. 15]

[ Fig. 16]