JP2003230913A - プレス加工品の歪み除去方法及びプレス装置 - Google Patents
プレス加工品の歪み除去方法及びプレス装置Info
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Abstract
処理状態)で、引き延ばすのみの作業にて、プレス加工
品の歪み除去を簡単に行うこと。 【解決手段】 プレス装置のダイス12とブランクホル
ダーインサート28により周縁部W3を固定された状態
でプレス成形されたプレス加工品Wの中心部W1を上型
21と下型11により部分的に挟持した状態にてプレス
方向(図示矢印方向)に移動させることで、プレス加工
品Wの中心部W1を囲む周囲部分W2を中心部W1から
離れる方向に相対的に引き延ばして、プレス加工品Wを
塑性変形させ、この塑性変形にてプレス加工品Wから歪
みを除去する。
Description
み除去方法及びプレス加工品から歪み除去可能なプレス
装置に関する。
工品は、一般に、加工品または製品に歪みが残ることが
多く、歪み除去は課題の一つである。特に、プレス加工
品の素材として、薄肉金属板が採用される場合には、歪
み除去は重要な課題である。薄肉金属板(板厚0.5mm
以下)を素材としてプレス成形されて製造されるもの
(その一例が特開2001−259752に開示されて
いる)として、例えば、燃料電池用のセパレータがあ
る。
要部を拡大して概略的に例示したように、中心部に多数
の凹凸部a1を有していて、一側にて電解質膜bを挟ん
で接合されて水素が流通供給される反応室cと酸素が流
通供給される反応室dを形成するとともに、他側にてセ
パレータ同士直接に接合されて冷却水が流通供給される
冷却室eを形成する。このため、2枚のセパレータaの
密着度やセパレータaと電解質膜bの密着度を良好とす
るためには、セパレータ素材に歪みがないことが極めて
重要である。なお、燃料電池用のセパレータ以外のプレ
ス加工品においても、加工品または製品に歪みがないこ
とが極めて重要である。
に対処すべく、プレス処理状態にてプレス加工品の中心
部を囲む周囲部分を中心部から離れる方向に引き延ばし
て、同プレス加工品を塑性変形させ、この塑性変形にて
プレス加工品から歪みを除去するプレス加工品の歪み除
去方法(請求項1に係る発明)に特徴がある。
た状態でプレス成形されたプレス加工品の中心部を部分
的に挟持した状態にてプレス方向に移動させることで、
プレス加工品の中心部を囲む周囲部分を中心部から離れ
る方向に相対的に引き延ばして、プレス加工品を塑性変
形させ、この塑性変形にてプレス加工品から歪みを除去
するプレス加工品の歪み除去方法(請求項2に係る発
明)に特徴がある。
心部に多数の凹凸部を有する薄肉金属板であってもよく
(請求項3に係る発明)、この場合に、引き延ばし量は
前記多数の凹凸部の有無による断面長差に略等しい量と
すること(請求項4に係る発明)が好ましい。また、引
き延ばし処理後のプレス加工品の周縁部をカットして平
板状に製品化すること(請求項5に係る発明)も可能で
ある。
く、上型と下型によるプレス処理状態にてプレス加工品
の中心部を囲む周囲部分を中心部から離れる方向に引き
延ばし可能な可動部を有するプレス装置(請求項6に係
る発明)に特徴がある。この場合において、同プレス装
置の上型が下型に向けて下降することでプレス加工品の
中心部にプレス処理がなされ、前記可動部が前記下型の
下方に配置されて前記上型と前記下型の下降を許容する
クッション機構でありプレス加工品の周囲部分を中心部
から離れる方向に引き延ばすときに反力を受けること
(請求項7に係る発明)も可能である。また、プレス加
工品の周囲部分を中心部から離れる方向に引き延ばすと
きにプレス加工品と相対移動可能に接触するプレス型の
角部はR面取りされていること(請求項8に係る発明)
が好ましい。
除去方法(請求項1に係る発明)においては、プレス加
工品の形状を維持した状態(プレス処理状態)で、引き
延ばすのみの作業にて、プレス加工品の歪み除去を簡単
に行うことが可能である。また、本発明によるプレス加
工品の歪み除去方法(請求項2に係る発明)において
は、プレス工程に歪み除去工程(プレス方向での引き延
ばし工程)を無理なく組み込むことが可能である。
部を有する薄肉金属板であって、引き延ばし量が多数の
凹凸部の有無による断面長差に略等しい量としたもので
ある場合(請求項4に係る発明の場合)には、多数の凹
凸部の有無による断面長差が薄肉金属板に多数の凹凸部
を形成しても板割れが生じない長さであるため、プレス
加工品に割れを生じさせることなく、プレス加工品から
歪みを除去することが可能である。また、引き延ばし処
理後のプレス加工品の周縁部(歪み除去の影響が大きく
残っている部位)をカットして平板状に製品化する場合
(請求項5に係る発明の場合)には、製品化された平板
状のプレス加工品(プレス製品)に歪み除去の影響が残
り難い。
に係る発明)においては、上型と下型によるプレス処理
状態にてプレス加工品の中心部を囲む周囲部分を中心部
から離れる方向に引き延ばし可能な可動部を有している
ため、このプレス装置にて、プレス加工品の形状を維持
した状態(プレス処理状態)で、プレス加工品の歪み除
去を行うことが可能である。
に係る発明)においては、プレス装置における下型の下
方に可動部をクッション機構としてコンパクトに組み込
むことが可能である。また、本発明によるプレス装置
(請求項8に係る発明)においては、プレス加工品の周
囲部分を中心部から離れる方向に引き延ばすときにプレ
ス加工品と相対移動可能に接触するプレス型の角部がR
面取りされているため、プレス加工品をプレス型に対し
て滑らかに相対移動させることができて、プレス加工品
から歪みを円滑に除去することが可能である。
料電池用のセパレータとなるプレス加工品の製造方法お
よびそのプレス装置)を図面に基づいて説明する。図1
は本発明によるプレス装置100において下型11と上
型21が共に下死点にある状態を示している。下型11
は、上下二層で構成されていて、ダイス12に上下動可
能に収容されており、バッキングプレート13との当接
によって下動を規制されるようになっている。ダイス1
2は、ダイリング14とともに、バッキングプレート1
3とクッションシリンダベース15の上に組付けられて
いる。
れ一対のクッションブッシュ16、クッションラム1
7、クッションライナー18等とによりクッション機構
Aを構成するものであり、下型架台19上に組付けられ
ている。各クッションブッシュ16は、クッションシリ
ンダベース15に液密的に固着されていて、クッション
ラム17を上下動可能に支持している。
シュ16に液密かつ上下動可能に組付けられてクッショ
ンシリンダベース15内に圧力室R1を形成しており、
クッションライナー18を一体的に支持している。ま
た、各クッションラム17は、圧力室R1内に供給され
る油圧によって上動してクッションブッシュ16と当接
可能であり、クッションラム17がクッションブッシュ
16に当接した状態では、クッションライナー18がバ
ッキングプレート13の上面より0.5〜1.0mm(こ
の値は、図11に示した多数の凹凸部W1aの有無によ
る断面長差、すなわち多数の凹凸部W1aが有る部位で
の断面長Laと多数の凹凸部W1aが無い部位での断面
長Lbとの差に略等しい量である)上方に突出するよう
に設定されている。
プレート13に設けた貫通孔を貫通可能に挿通されてい
て、圧力室R1内に油圧が供給されている状態ではバッ
キングプレート13の上面より上方に突出して下型11
を下方から支持し、圧力室R1内から油圧が排出された
状態ではバッキングプレート13の上面より下方に退避
して下型11の下面から離れるようになっている。
置されていて、下型11と上型21によるプレス成形位
置(図8に示した位置)より上型21と下型11の下死
点(下型11がバッキングプレート13の上面に当接す
る図10の位置)への下降を許容するものであり、図1
1に示したプレス加工品Wの周囲部分W2(中心部W1
を囲む部分)を中心部W1から離れる方向に引き延ばす
とき(図8の状態から図10の状態に移行するとき)に
反力を受けるようになっている。
は、圧力室R1内に作動油を給排するための油路P1が
形成されている。また、クッションシリンダベース15
と下型架台19には、図4および図6に示したように、
プレス加工品Wと下型11間に形成される圧力室R2内
に作動液(例えば、油または水)を給排するための液路
P2が形成されている。
いて、パンチスペーサ22とパンチバッキングプレート
23を介して上下動可能な上型架台24に固着されてお
り、上型架台24と一体で上下動するようになってい
る。また、上型架台24には、ロッドガイド25を介し
てロッド26が上下動可能に組付けられていて、ロッド
26にはブランクホルダー27、ブランクホルダーイン
サート28および液飛散防止カバー29が一体的に組付
けられている。また、上型架台24とブランクホルダー
27間には、相対的な上下動を弾撥的に許容するスプリ
ングユニットSが介装されている。
装置100は、図2に示した素材セット工程、図3に示
した素材クランプ工程、図4に示した液圧成形工程、図
6に示したハイドロリストライク工程(液介在状態での
型成形工程)、図8に示したリストライク工程(液不介
在状態での型成形工程)、図10に示した歪み除去工程
等を経て図11に示したプレス加工品Wを成形製造す
る。
1側の各構成部材が図1の位置より所定量上動された状
態で、プレス加工品Wの平板素材(板厚が0.5mm以下
の薄肉金属板)が下型11を覆うようにしてダイス12
の上にセットされる。この状態では、圧力室R1内に作
動油が所定圧(図示省略のリリーフ弁によって設定され
ているリリーフ圧)で供給されていて、下型11は下死
点より所定量(0.5〜1.0mm)上方に保持されてい
る。また、圧力室R2内には作動液が満たされていて、
圧力室R2内へのエアーのかみこみ対策がなされてい
る。
ス加工品Wの平板素材がその周縁部W3(図11参照)
をダイス12とブランクホルダーインサート28により
クランプされる。この状態でも、圧力室R1内に作動油
が所定圧で供給されていて、下型11は下死点より所定
量(0.5〜1.0mm)上方に保持されており、また、
圧力室R2内には作動液が満たされている。また、上型
21がプレス加工品Wの平板素材より僅か上方にあって
プレス加工品Wの平板素材に当接してはいない。
がブランクホルダーインサート28より設定量下方に
(下死点の0.7〜1.2mm前)まで下降されて保持さ
れるとともに、圧力室R2内に作動液が加圧供給され
て、その加圧作動液と上型21とによりプレス加工品W
の中心部W1(図11参照)に多数の凹凸部W1aが図
5に示したように形成される。この状態では、圧力室R
2内に加圧供給される作動液の圧力が圧力室R1内に加
圧供給される作動油の圧力(リリーフ圧)より高くて、
圧力室R1内の作動油がリリーフ排出されるため、下型
11は下死点にまで下降する。
は、圧力室R2内の作動液が加圧されていない状態(加
圧が解除されて排液可能な状態)で、上型21が図4に
示した位置から設定量(0.1mm)下方に下降される。
この状態でも、圧力室R1内には作動油が所定圧で供給
されているため、図4の状態にて下死点にまで下降した
下型11は下死点より所定量(0.5〜1.0mm)上方
にまで持ち上げられる。このため、プレス加工品Wと下
型11が係合し、圧力室R2内に作動液が介在する状態
で上型21と下型11により多数の凹凸部W1aが図7
に示したように膨出形成される。
室R2内から作動液が排出される状態で、上型21が図
6に示した位置から設定量(0.1mm)下方に下降され
て、下型11と上型21がプレス加工品Wを挟んで嵌合
し、下型11とプレス加工品W間に作動液が殆ど介在し
ない状態で上型21と下型11により多数の凹凸部W1
aが図9に示したように所定の形状に成形される。この
状態でも、圧力室R1内に作動油が所定圧で供給されて
いて、下型11は下死点より所定量(0.5〜1.0m
m)上方に保持されている。
R1内から作動油がリリーフ排出される状態で、上型2
1と下型11が図8に示した位置から設定量(0.5〜
1.0mm)下方(図10の矢印方向)に下降されて、下
型11と上型21がプレス加工品Wの凹凸部W1aを挟
んだ状態(プレス処理状態)で、プレス加工品Wの中心
部W1を囲む周囲部分W2が中心部W1から離れる方向
に相対的に引き延ばされる。これにより、プレス加工品
W1の周囲部分W2が塑性変形されて、この塑性変形に
てプレス加工品Wから歪みが除去される。
11のプレス加工品Wは、周囲部分W2の設定位置で周
縁部W3をカット機(図示省略)によりカットされると
ともに、周囲部分W2と中心部W1の貫通孔形成部もカ
ットされることで図12に示したように平板状に製品化
されて、燃料電池用のセパレータWoとされる。
形態においては、上型21と下型11によるプレス処理
状態にてプレス加工品Wの中心部W1を囲む周囲部分W
2を中心部W1から離れる方向に引き延ばして、同プレ
ス加工品Wを塑性変形させ、この塑性変形にてプレス加
工品Wから歪みを除去するようにしている。このため、
プレス加工品Wの形状を維持した状態(プレス処理状
態)で、引き延ばすのみの作業にて、プレス加工品Wの
歪み除去を簡単に行うことが可能である。
置100のダイス12とブランクホルダーインサート2
8により周縁部W3をクランプ固定された状態で、上型
21と下型11によりプレス成形されたプレス加工品W
の中心部W1を部分的に挟持した状態(凹凸部W1aを
挟持した状態)にて下方(プレス方向)に移動させるこ
とで、プレス加工品Wから歪みを除去するようにしてい
る。このため、図2〜図9に示したプレス工程に図10
に示した歪み除去工程(プレス方向での引き延ばし工
程)を無理なく組み込むことが可能である。
の凹凸部W1aを有する薄肉金属板であって、図10に
示した歪み除去工程での下降量(引き延ばし量)が多数
の凹凸部W1aの有無による断面長差(La−Lb)に
略等しい量(0.5〜1.0mm)であり、多数の凹凸部
W1aの有無による断面長差が薄肉金属板に多数の凹凸
部W1aを形成しても板割れが生じない長さであるた
め、プレス加工品Wに割れを生じさせることなく、プレ
ス加工品Wから歪みを除去することが可能である。ま
た、引き延ばし処理後のプレス加工品Wの周縁部W3
(歪み除去の影響が大きく残っている部位)をカットし
て平板状に製品化するようにしているため、製品化され
た平板状のプレス加工品(プレス製品)に歪み除去の影
響が残り難い。
おいては、上型21が下型11に向けて下降することで
プレス加工品Wの中心部W1にプレス処理がなされるプ
レス装置100における下型11の下方に、下型11と
上型21の下降を許容するクッション機構Aを配置する
ようにしたものであるため、下型11の下方のクッショ
ン機構Aをコンパクトに組み込むことが可能である。
心部W1から離れる方向に引き延ばすときにプレス加工
品Wと相対移動可能に接触するプレス型すなわちダイス
12と上型21の角部(周縁部)が図10に示したよう
にR面取りされているため、プレス加工品Wをプレス型
(ダイス12と上型21)に対して滑らかに相対移動さ
せることができて、プレス加工品Wから歪みを円滑に除
去することが可能である。
にクッション機構Aを配置して、ダイス12とブランク
ホルダーインサート28により周縁部W3をクランプ固
定した状態で、上型21と下型11によりプレス成形さ
れたプレス加工品Wの中心部W1を部分的に挟持した状
態にて下方に移動させることで、プレス加工品Wの中心
部W1を囲む周囲部分W2を中心部W1から離れる方向
に引き延ばすようにして実施したが、上型21と下型1
1によりプレス成形されたプレス加工品Wの中心部W1
を部分的に挟持した状態にて、プレス加工品Wの周囲部
分W2および周縁部W3を側方(横方向)に移動させる
ことで、プレス加工品Wの中心部W1を囲む周囲部分W
2を中心部W1から離れる方向に引き延ばすようにして
実施することも可能である。
と下型が共に下死点にある状態を示した縦断側面図であ
る。
ある状態の要部縦断側面図である。
にある状態の要部縦断側面図である。
る状態の要部拡大縦断側面図である。
イク工程にある状態の要部縦断側面図である。
にある状態の要部縦断側面図である。
ある状態の要部縦断側面図である。
たプレス加工品の概略的な斜視図である。
製品化された燃料電池用のセパレータの概略的な斜視図
である。
した燃料電池の概略的な要部断面図である。
ト、14…ダイリング、15…クッションシリンダベー
ス、16…クッションブッシュ、17…クッションラ
ム、18…クッションライナー、19…下型架台、21
…上型、22…パンチスペーサ、23…パンチバッキン
グプレート、24…上型架台、25…ロッドガイド、2
6…ロッド、27…ブランクホルダー、28…ブランク
ホルダーインサート、29…液飛散防止カバー、100
…プレス装置、A…クッション機構、S…スプリングユ
ニット、R1,R2…圧力室、P1…油路、P2…液
路、W…プレス加工品、W1…中心部、W1a…凹凸
部、W2…周囲部分、W3…周縁部。
Claims (8)
- 【請求項1】 プレス処理状態にてプレス加工品の中心
部を囲む周囲部分を中心部から離れる方向に引き延ばし
て、同プレス加工品を塑性変形させ、この塑性変形にて
プレス加工品から歪みを除去するプレス加工品の歪み除
去方法。 - 【請求項2】 プレス装置により周縁部を固定された状
態でプレス成形されたプレス加工品の中心部を部分的に
挟持した状態にてプレス方向に移動させることで、プレ
ス加工品の中心部を囲む周囲部分を中心部から離れる方
向に相対的に引き延ばして、プレス加工品を塑性変形さ
せ、この塑性変形にてプレス加工品から歪みを除去する
プレス加工品の歪み除去方法。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載のプレス加工品
の歪み除去方法において、プレス加工品が中心部に多数
の凹凸部を有する薄肉金属板であることを特徴とするプ
レス加工品の歪み除去方法。 - 【請求項4】 請求項3に記載のプレス加工品の歪み除
去方法において、引き延ばし量は前記多数の凹凸部の有
無による断面長差に略等しい量としたことを特徴とする
プレス加工品の歪み除去方法。 - 【請求項5】 請求項1、2、3または4に記載のプレ
ス加工品の歪み除去方法において、引き延ばし処理後の
プレス加工品の周縁部をカットして平板状に製品化する
ことを特徴とするプレス加工品の歪み除去方法。 - 【請求項6】 上型と下型によるプレス処理状態にてプ
レス加工品の中心部を囲む周囲部分を中心部から離れる
方向に引き延ばし可能な可動部を有するプレス装置。 - 【請求項7】 請求項6に記載のプレス装置において、
同プレス装置の上型が下型に向けて下降することでプレ
ス加工品の中心部にプレス処理がなされ、前記可動部が
前記下型の下方に配置されて前記上型と前記下型の下降
を許容するクッション機構でありプレス加工品の周囲部
分を中心部から離れる方向に引き延ばすときに反力を受
けることを特徴とするプレス装置。 - 【請求項8】 請求項6または7に記載のプレス装置に
おいて、プレス加工品の周囲部分を中心部から離れる方
向に引き延ばすときにプレス加工品と相対移動可能に接
触するプレス型の角部はR面取りされていることを特徴
とするプレス装置。
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