JP2017192978A - Mold, manufacturing method of u-shaped molding, and manufacturing method of tubular molding - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、Ｕ成形品を得るための金型、その金型を用い金属板をプレス成形するＵ成形品の製造方法、およびそのＵ成形品の製造方法を用いた管状成形品の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a mold for obtaining a U-shaped product, a method for manufacturing a U-shaped product that press-molds a metal plate using the mold, and a method for manufacturing a tubular molded product using the method for manufacturing the U-shaped product. Is.
自動車部品や家庭電気製品には管状部品が多用されており、管状部品を製造する技術の開発が推進されている。金属板を素材とした管状部品の代表的な製造方法としては、ＵＯ成形が知られている（例えば特許文献１参照）。このＵＯ成形では、ポンチとダイとからなる金型を用い金属板をＵ字形にプレス成形してＵ成形品を得るＵ成形を行った後、さらにＯ成形を行うことにより管状部品を得る。 Tubular parts are widely used in automobile parts and household electrical products, and development of technology for producing tubular parts is being promoted. UO molding is known as a typical method for manufacturing a tubular part made of a metal plate (see, for example, Patent Document 1). In this UO molding, a metal part consisting of a punch and a die is used to press-mold a metal plate into a U-shape to obtain a U-shaped product, and then U-molding is performed to obtain a tubular part.
自動車分野では、サスペンションのアームやリンク部品等に、長手方向の少なくとも一部に曲率を有しまたは長手方向に異なる径を有することにより、長手方向の少なくとも一部に曲率を有する湾曲部を含む形状を有する管状部品が使用されている。近年、このような管状部品の製造方法としても、ＵＯ成形を適用した製造方法が開発されている。例えば、特許文献２には、金属板の板幅方向端部用のガイドブレードを備える金型を用い、形状を適正化した金属板に対してＵＯ成形を行い、長手方向に異なる径を有する管状部品を製造する方法が提案されている。しかしながら、このような方法では、Ｕ成形を行う際に、管状部品において長手方向の径が変化する部分に対応するＵ成形品の湾曲部において、金型の形状や金属板の材料によっては、シワ等の不良が発生することがある。 In the automotive field, a suspension arm, a link part, or the like includes a curved portion having a curvature in at least a portion in the longitudinal direction by having a curvature in at least a portion in the longitudinal direction or having a different diameter in the longitudinal direction. Tubular parts having are used. In recent years, a manufacturing method using UO molding has been developed as a manufacturing method of such a tubular part. For example, in Patent Document 2, a metal mold having a guide blade for an end portion in the plate width direction of a metal plate is used, UO molding is performed on a metal plate whose shape is optimized, and tubular tubes having different diameters in the longitudinal direction. A method of manufacturing a part has been proposed. However, in such a method, when U molding is performed, a wrinkle is formed in the curved portion of the U molded product corresponding to the portion where the diameter in the longitudinal direction of the tubular part changes, depending on the shape of the mold and the material of the metal plate. Such defects may occur.
このような問題を解決するためには、Ｕ成形時のダイおよびポンチの間のクリアランスが小さくなるように調整し、Ｕ成形を行う時に、金属板をダイおよびポンチの間で加圧してしごきながら成形するといった成形方法が適用されることがある。しかしながら、このような成形方法では、金属板とダイおよびポンチとの間に非常に高い面圧が生じるため、Ｕ成形品ならびにダイおよびポンチに疵が発生する危険性がある。また、Ｕ成形品の量産中にロット違い等により金属板の材質がわずかにでも変化する場合には、ダイおよびポンチの寸法をその都度修正（再研磨、肉盛り、再作製等）する必要が生じる。 In order to solve such problems, the clearance between the die and the punch during U forming is adjusted to be small, and when performing U forming, the metal plate is pressed and squeezed between the die and the punch. A molding method such as molding may be applied. However, in such a forming method, since a very high surface pressure is generated between the metal plate and the die and the punch, there is a risk that wrinkles occur in the U-shaped product and the die and the punch. Also, if the material of the metal plate changes even slightly during mass production of U-shaped products due to lot differences, it is necessary to correct the dimensions of the die and punch each time (re-grinding, overlaying, re-fabrication, etc.) Arise.
また、長手方向の少なくとも一部に曲率を有する湾曲部を含む形状を有する管状部品のＵＯ成形を適用した製造方法としては、例えば、特許文献３および４には、Ｕ成形品における湾曲部の側部を成形する時に絞り加工を適用することで、長手方向に湾曲した形状の中空パイプを製造する方法が提案されている。しかしながら、このような方法は歩留りが悪く、非常に多工程となる。 In addition, as a manufacturing method to which UO molding of a tubular part having a shape including a curved portion having a curvature in at least a part in the longitudinal direction is applied, for example, Patent Documents 3 and 4 include a curved portion side in a U molded product. There has been proposed a method of manufacturing a hollow pipe having a shape curved in the longitudinal direction by applying a drawing process when forming a portion. However, such a method has a poor yield and is very multi-step.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、長手方向に垂直な断面がＵ字形であり、長手方向の少なくとも一部に上記Ｕ字形の底部側が凸となるように長手方向に曲率を有する湾曲部を含む形状に金属板をプレス成形して、Ｕ成形品を得るＵ成形品の製造方法において、上記Ｕ成形品における上記湾曲部にシワが発生することを抑制し、上記金属板ならびに上記Ｕ成形品のダイおよびポンチに疵が発生することを抑制可能である金型、Ｕ成形品の製造方法、および管状成形品の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and has a U-shaped cross section perpendicular to the longitudinal direction, and a curvature in the longitudinal direction so that the bottom side of the U-shape is convex in at least a part of the longitudinal direction. In the manufacturing method of a U-shaped product obtained by press-molding a metal plate into a shape including a curved portion having a U-shaped product, the occurrence of wrinkles in the curved portion of the U-shaped product is suppressed, and the metal plate It is another object of the present invention to provide a mold, a method for manufacturing a U-shaped product, and a method for manufacturing a tubular molded product that can suppress the occurrence of wrinkles on the die and punch of the U-shaped product.
上記目的を達成するために、本発明は、長手方向に垂直な断面がＵ字形であり、長手方向の少なくとも一部に上記Ｕ字形の底部側が凸となるように長手方向に曲率を有する湾曲部を含む形状に金属板をプレス成形して、Ｕ成形品を得るための金型であって、上記金型は、ダイとポンチとを有し、上記ダイは、上記湾曲部の側部に対応する成形面を構成する可動部を有し、上記可動部は、上記ポンチ側に移動可能であり、かつ上記ポンチ側に加圧可能に構成されていることを特徴とする金型を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a curved portion having a U-shaped section perpendicular to the longitudinal direction and a curvature in the longitudinal direction so that the bottom side of the U-shape is convex in at least a part of the longitudinal direction. A die for press-molding a metal plate into a shape including a U-shaped product, wherein the die has a die and a punch, and the die corresponds to a side portion of the curved portion There is provided a mold characterized in that it has a movable part constituting a molding surface, and the movable part is movable to the punch side and is configured to be pressurized to the punch side.
本発明によれば、工数増加を伴うことなく歩留まりの低下を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent a decrease in yield without increasing man-hours.
また、上記発明においては、上記ダイの上記可動部の成形面が上記湾曲部の側部全体に対応することが好ましい。 Moreover, in the said invention, it is preferable that the molding surface of the said movable part of the said die | dye respond | corresponds to the whole side part of the said curved part.
また、本発明は、長手方向に垂直な断面がＵ字形であり、長手方向の少なくとも一部に上記Ｕ字形の底部側が凸となるように長手方向に曲率を有する湾曲部を含む形状に金属板をプレス成形してＵ成形品を得る、Ｕ成形工程を有するＵ成形品の製造方法であって、上記Ｕ成形工程においては、上記湾曲部の側部となる上記金属板の予定部位に板厚方向の圧縮力を付与しながら、上記金属板をプレス成形することを特徴とするＵ成形品の製造方法を提供する。 Further, the present invention provides a metal plate having a U-shaped cross section perpendicular to the longitudinal direction, and a curved portion having a curvature in the longitudinal direction so that the bottom side of the U-shape is convex in at least a part of the longitudinal direction. A U-shaped product manufacturing method having a U-molding step, in which a U-shaped product is obtained by press-molding the plate, and in the U-molding step, a plate thickness is formed at a predetermined portion of the metal plate serving as a side portion of the curved portion. Provided is a method for producing a U-shaped product, wherein the metal plate is press-molded while applying a compressive force in the direction.
本発明によれば、工数増加を伴うことなく歩留まりの低下を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent a decrease in yield without increasing man-hours.
さらに、本発明は、上述したＵ成形品の製造方法を用い金属板をプレス成形して、Ｕ成形品を得る第１工程と、上記Ｕ成形品を閉断面または略閉断面に成形し、管状成形品を得る第２工程とを有することを特徴とする管状成形品の製造方法を提供する。 Furthermore, the present invention provides a first step of obtaining a U-shaped product by press-molding a metal plate by using the above-described U-shaped product manufacturing method, and forming the U-shaped product into a closed cross section or a substantially closed cross section. And a second step of obtaining a molded article. A method for producing a tubular molded article is provided.
本発明によれば、工数増加を伴うことなく歩留まりの低下を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent a decrease in yield without increasing man-hours.
本発明においては、工数増加を伴うことなく歩留まりの低下を防止することができるという効果を奏する。 In this invention, there exists an effect that the fall of a yield can be prevented, without accompanying a man-hour increase.
以下、本発明の金型、Ｕ成形品の製造方法、および管状成形品の製造方法について詳細に説明する。 Hereinafter, the mold of the present invention, the method for producing a U-shaped product, and the method for producing a tubular molded product will be described in detail.
Ａ．金型
本発明の金型は、長手方向に垂直な断面がＵ字形であり、長手方向の少なくとも一部に上記Ｕ字形の底部側が凸となるように長手方向に曲率を有する湾曲部を含む形状に金属板をプレス成形して、Ｕ成形品を得るための金型であって、上記金型は、ダイとポンチとを有し、上記ダイは、上記湾曲部の側部に対応する成形面を構成する可動部を有し、上記可動部は、上記ポンチ側に移動可能であり、かつ上記ポンチ側に加圧可能に構成されていることを特徴とするものである。
A. Mold The mold according to the present invention has a U-shaped cross section perpendicular to the longitudinal direction, and includes a curved portion having a curvature in the longitudinal direction so that the bottom side of the U-shape is convex in at least a part of the longitudinal direction. A die for press-molding a metal plate to obtain a U-shaped product, the die having a die and a punch, and the die corresponding to a side of the curved portion The movable portion is configured to be movable to the punch side and pressurizable to the punch side.
ここで、本発明において、「長手方向」とは、上記Ｕ成形品の長手方向、または上記Ｕ成形品の長手方向に対応する上記金型もしくは上記金属板における方向を意味し、例えば、後述する図１および図２にて矢印で示されるような方向を意味する。また、「高さ方向」とは、上記Ｕ成形品の長手方向に垂直な断面における底部の中央および開口部の中央の対向方向、または上記Ｕ成形品の高さ方向に対応する上記金型もしくは上記金属板における方向を意味し、例えば、後述する図１および図２にて矢印で示されるような方向を意味する。 Here, in the present invention, the “longitudinal direction” means the longitudinal direction of the U molded product or the direction in the mold or the metal plate corresponding to the longitudinal direction of the U molded product, and will be described later, for example. It means a direction as indicated by an arrow in FIGS. In addition, the “height direction” means the mold opposite to the center of the bottom and the center of the opening in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the U molded product, or the mold corresponding to the height direction of the U molded product or The direction in the said metal plate is meant, for example, the direction as shown by the arrow in FIG. 1 and FIG. 2 mentioned later.
また、本発明において、「Ｕ成形品における底部」とは、例えば、後述する図２（ｂ）および図２（ｃ）に示される底部１２のような、Ｕ成形品の長手方向に垂直な断面のＵ字形の底部を意味し、より具体的にはＵ成形品の長手方向に垂直な断面においてＲ止まりよりも開口部と反対側の曲率を有する部分を意味する。また、「Ｕ成形品における底端」とは、Ｕ成形品の長手方向に垂直な断面において開口部と反対側の端を意味する。また、「Ｕ成形品における側部」とは、Ｕ成形品の長手方向に垂直な断面においてＲ止まりよりも開口部側の部分を意味する。また、「Ｕ成形品における湾曲部」とは、Ｕ成形品の長手方向の少なくとも一部を構成する部分であって、Ｕ成形品の底部側が凸となるように長手方向に曲率を有する部分を意味し、より正確にはＵ成形品の長手方向の少なくとも一部を構成する部分であって、Ｕ成形品の底部側が凸となるように上記底端が長手方向に曲率を有する部分を意味する。
In the present invention, the “bottom part in the U molded product” means a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the U molded product, such as the
次に、本発明の金型について図面を参照して説明する。
図１は本発明の金型の一例を示す概略斜視図である。図２（ａ）は、図１に例示される金型を用いプレス成形する金属板の一例を示す概略斜視図であり、図２（ｂ）は、図１に例示される金型を用い、図２（ａ）に例示される金属板をプレス成形して得られるＵ成形品の一例を示す概略斜視図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）に例示されるＵ成形品における長手方向に垂直な断面を示す概略断面図である。図３は、図１に例示される金型におけるＵ成形品の湾曲部に対応する成形面の横断面を示す概略断面図である。図３（ａ）には、金属板をプレス成形する直前の金型の断面を示し、図３（ｂ）には、金属板をプレス成形している状態の金型の断面を示す。
Next, the metal mold | die of this invention is demonstrated with reference to drawings.
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of the mold of the present invention. FIG. 2A is a schematic perspective view illustrating an example of a metal plate that is press-formed using the mold illustrated in FIG. 1, and FIG. 2B is a diagram illustrating the use of the mold illustrated in FIG. FIG. 2 is a schematic perspective view illustrating an example of a U-shaped product obtained by press-molding a metal plate illustrated in FIG. 2A, and FIG. 2C is a U-shaped product illustrated in FIG. It is a schematic sectional drawing which shows a cross section perpendicular | vertical to the longitudinal direction in. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a cross section of a molding surface corresponding to a curved portion of a U molded product in the mold illustrated in FIG. 1. FIG. 3A shows a cross section of the mold immediately before the metal plate is press-formed, and FIG. 3B shows a cross section of the mold in a state where the metal plate is press-formed.
図１に示される金型２０は、図２（ｂ）および図２（ｃ）に示されるように、長手方向に垂直な断面がＵ字形であり、長手方向に垂直な断面においてＲ止まりよりも開口部１０ａと反対側に位置する底部１２と、Ｒ止まりよりも開口部１０ａ側に位置する側部１４と、を含む形状に、図２（ａ）に例示される金属板１ａをプレス成形して、Ｕ成形品１ｂを得るためのものである。また、金型２０は、長手方向の一部にＵ成形品の底部１２側が凸となるように長手方向に曲率を有する湾曲部１０ｃを含む形状に、金属板１ａをプレス成形して、Ｕ成形品１ｂを得るためのものである。
なお、湾曲部１０ｃは、より正確に言うとＵ成形品の長手方向に垂直な断面において開口部１０ａと反対側の底端１６が長手方向に曲率を有する部分である。
As shown in FIGS. 2B and 2C, the
More precisely, the curved portion 10c is a portion where the
金型２０は、図１ならびに図３（ａ）および図３（ｂ）に示されるように、ダイ３０とポンチ４０とを有するものであり、ダイ３０は、本体部３２および本体部３２とは分離され、本体部３２に対してポンチ４０側に移動可能な可動部３４を含む。可動部３４は、上述したＵ成形品１ｂにおける湾曲部１０ｃの側部１４ｃの全体に対応する湾曲部側部成形面３４ａを構成する。本体部３２は、湾曲部側部成形面３４ａを除いたダイ３０の成形面を構成する。
なお、ダイ３０にはポンチ４０の両側に可動部３４が設けられているが、図１では、ポンチ４０の一方の側の可動部３４のみが示されており、他方の側の可動部３４は省略されている。
As shown in FIG. 1 and FIGS. 3A and 3B, the
The
金型２０では、図３（ｂ）において、白抜き矢印に示すように、ダイ３０の可動部３４をポンチ４０側に移動することにより、Ｕ成形品１ｂにおける湾曲部１０ｃの側部１４ｃとなる金属板１ａの予定部位を可動部の成形面３４ａで加圧可能である。
In the
本発明においては、上記ダイおよび上記ポンチの間のクリアランス（間隔）を十分に大きく確保した場合においても、上記可動部を上記本体部に対して上記ポンチ側に移動することにより、シワが発生する恐れがある上記湾曲部の側部となる上記金属板の予定部位を上記可動部で上記ポンチ側に加圧しながら、上記金属板を上記Ｕ成形品の形状にプレス成形することができる。すなわち、上記湾曲部の側部となる上記金属板の予定部位に板厚方向の圧縮力を付与しながら、上記金属板を上記Ｕ成形品の形状にプレス成形することができる。これにより、上記Ｕ成形品における上記湾曲部にシワが発生することを抑制することができる。したがって、歩留まりの低下を防止することができる。 In the present invention, even when a sufficiently large clearance (interval) between the die and the punch is ensured, wrinkles are generated by moving the movable part to the punch side with respect to the main body part. The metal plate can be press-formed into the shape of the U-shaped product while pressing a predetermined portion of the metal plate, which is a side portion of the curved portion, which has a fear, to the punch side by the movable portion. That is, the metal plate can be press-molded into the shape of the U-shaped product while applying a compressive force in the plate thickness direction to a predetermined portion of the metal plate that becomes a side portion of the curved portion. Thereby, it can suppress that a wrinkle generate | occur | produces in the said curved part in the said U molded product. Therefore, a decrease in yield can be prevented.
また、本発明においては、上記ダイの上記可動部を上記ポンチ側に移動することにより、上記湾曲部の側部となる上記金属板の予定部位を上記可動部で加圧する圧力の調整も可能とされている。すなわち、上記湾曲部の側部となる上記金属板の予定部位に付与する板厚方向の圧縮力の調整も可能とされている。このため、上記Ｕ成形品ならびに上記金型のダイおよびポンチに疵が発生することを抑制することができる。また、上記Ｕ成形品の量産中にロット違い等により上記金属板の材質がわずかに変化したとしても、加圧する圧力の調整を行えばよいので、上記ダイおよびポンチの寸法をその都度修正（再研磨、肉盛り、再作製等）する必要がない。したがって、工数増加を伴うことなく歩留まりの低下を防止することができる。 Further, in the present invention, by moving the movable part of the die to the punch side, it is possible to adjust the pressure for pressurizing the predetermined part of the metal plate that becomes the side part of the curved part by the movable part. Has been. That is, it is also possible to adjust the compressive force in the plate thickness direction applied to the planned portion of the metal plate that is the side portion of the curved portion. For this reason, it can suppress that wrinkles generate | occur | produce in the die | dye and punch of the said U molded product and the said metal mold | die. Further, even if the material of the metal plate slightly changes during mass production of the U-shaped product due to a lot difference or the like, it is sufficient to adjust the pressure to pressurize, so the dimensions of the die and punch are corrected each time. There is no need to grind, build up, recreate, etc.). Therefore, it is possible to prevent a decrease in yield without increasing man-hours.
以下、本発明の金型における各構成について説明する。 Hereinafter, each structure in the metal mold | die of this invention is demonstrated.
１．ダイ
本発明におけるダイは、本体部と上記湾曲部の側部に対応する成形面を構成する可動部とを有する。上記ダイでは、上記可動部は上記本体部に対して上記ポンチ側に移動可能であり、かつ上記ポンチ側に加圧可能に構成されている。
1. Die The die in the present invention has a main body part and a movable part that constitutes a molding surface corresponding to the side part of the bending part. In the die, the movable part is configured to be movable to the punch side with respect to the main body part and to be pressurized to the punch side.
上記可動部は上記ダイの成形面のうち上記湾曲部の側部に対応する成形面を構成し、上記本体部は上記可動部の成形面を除いた上記ダイの成形面を構成する。 The movable portion constitutes a molding surface corresponding to a side portion of the curved portion of the molding surface of the die, and the main body portion constitutes a molding surface of the die excluding the molding surface of the movable portion.
上記可動部は、上記Ｕ字成形品における上記湾曲部の側部に対応する成形面を構成するものであれば特に限定されるものではないが、上記Ｕ字成形品における長手方向の全体の側部に対応する成形面を構成するものであることが好ましい。上記Ｕ成形品における上記湾曲部を含む部分にシワが発生することを好適に抑制することができるからである。 The movable portion is not particularly limited as long as it forms a molding surface corresponding to the side portion of the curved portion in the U-shaped molded product, but the entire side in the longitudinal direction of the U-shaped molded product. It is preferable to constitute a molding surface corresponding to the part. It is because it can suppress suitably that wrinkles generate | occur | produce in the part containing the said curved part in the said U molded product.
上記可動部は、上記湾曲部の側部における開口部側の少なくとも一部に対応する成形面を構成するものであれば特に限定されるものではないが、上記湾曲部の側部における開口部側の半分を含む領域に対応する成形面を構成するものであることが好ましく、特に、例えば図１に示される湾曲部側部成形面３４ａのような上記湾曲部の側部全体に対応する成形面を構成するものであることが好ましい。上記Ｕ成形品における上記湾曲部にシワが発生することを好適に抑制することができるからである。
The movable portion is not particularly limited as long as it forms a molding surface corresponding to at least a part of the side of the curved portion on the side of the opening, but the side of the curved portion on the side of the opening It is preferable to constitute a molding surface corresponding to a region including half of the molding surface, and in particular, a molding surface corresponding to the entire side portion of the curved portion, such as the curved portion
また、上記可動部は、分割されていない単一の可動部でもよいが、高さ方向や長手方向に複数に分割され別々に上記本体部に対して上記ポンチ側に移動可能な複数の可動部であってもよい。上記湾曲部の側部となる上記金属板の予定部位を上記複数の可動部で別々に上記ポンチ側に加圧することができるので、上記Ｕ成形品における上記湾曲部にシワが発生することを好適に抑制することができるからである。 The movable part may be a single movable part that is not divided, but a plurality of movable parts that are divided into a plurality of parts in the height direction and the longitudinal direction and can be moved separately to the punch side with respect to the main body part. It may be. Since the predetermined portion of the metal plate that becomes the side portion of the curved portion can be separately pressed to the punch side by the plurality of movable portions, it is preferable that wrinkles occur in the curved portion of the U-shaped product. This is because it can be suppressed.
また、上記可動部は、上記ダイにおいて上記ポンチの両側に設けることが好ましいが、一方の側のみに設けることもできる。上記ポンチの一方の側のみに上記可動部を設ける場合には、上記ダイの上記可動部を設けない側において、上記湾曲部の側部に対応する成形面を上記本体部の成形面とした上で、上記本体部が上記可動部に対して上記可動部側に移動可能となるように上記ダイを構成することが好ましい。これにより、上記ダイの上記可動部を設けない側においても、上記ダイの本体部によって、上記湾曲部の側部となる上記金属板の予定部位を上記ポンチ側に加圧することができ、上記Ｕ成形品における上記湾曲部にシワが発生することを抑制することができるからである。 The movable part is preferably provided on both sides of the punch in the die, but can be provided only on one side. When the movable portion is provided only on one side of the punch, the molding surface corresponding to the side portion of the curved portion is the molding surface of the main body portion on the side where the movable portion of the die is not provided. Therefore, it is preferable that the die is configured such that the main body portion can move toward the movable portion with respect to the movable portion. As a result, even on the side of the die where the movable part is not provided, the body portion of the die can press the planned portion of the metal plate that becomes the side portion of the curved portion toward the punch side, and the U It is because it can suppress that a wrinkle generate | occur | produces in the said curved part in a molded article.
上記本体部および上記可動部の形状および寸法としては、上記Ｕ成形品の形状および寸法等に応じて適宜設計される。 The shapes and dimensions of the main body and the movable part are appropriately designed according to the shape and dimensions of the U molded product.
上記可動部は、上記本体部に対して上記ポンチ側に移動可能なものであれば特に限定されるものではないが、上記可動部が上記本体部に対して移動可能なように、シリンダーやカム機構等により駆動されるように構成されていることが好ましい。また、上記可動部は、上記ポンチ側に加圧する圧力の調整も可能なように構成されていることが好ましく、ストローク(上記ポンチ側への前進端位置)を制限しても良い。ストロークの制限方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、上記可動部と上記本体部の間の適切な位置にストッパーを設置することが考えられる。 The movable part is not particularly limited as long as it can move to the punch side with respect to the main body part, but a cylinder or a cam so that the movable part can move relative to the main body part. It is preferably configured to be driven by a mechanism or the like. Further, the movable part is preferably configured to be capable of adjusting the pressure applied to the punch side, and may limit the stroke (advance end position toward the punch side). A method for limiting the stroke is not particularly limited. For example, it is conceivable to install a stopper at an appropriate position between the movable portion and the main body portion.
２．ポンチ
本発明におけるポンチの形状および寸法としては、上記ダイの形状等に応じて適宜設計される。
2. Punch The shape and dimensions of the punch in the present invention are appropriately designed according to the shape of the die and the like.
３．その他
上述した上記可動部のストロークの制限を行わない場合には、上述したＵ成形品の形状に上記金属板をプレス成形している状態における上記ダイの可動部とポンチとの間のクリアランス（間隔）は、上記可動部を加圧する圧力に応じて自動的に調整される。また、上述した上記可動部のストローク制限を行う場合には、上述したＵ成形品の形状に上記金属板をプレス成形している状態における上記ダイの可動部とポンチとの間のクリアランス（間隔）は、上記Ｕ成形品の形状、上記金属板の材質および板厚、ならびに上記金型の成形面の形状等に基づいて、上記金属板を上記Ｕ成形品の形状にプレス成形する工程を解析してトライアンドエラーでそれぞれ適宜調整することもできる。さらに、上記ストローク制限の有無にかかわらず、上述したＵ成形品の形状に上記金属板をプレス成形している状態における上記ダイの本体部とポンチとの間のクリアランス（間隔）は、上記Ｕ成形品の形状、上記金属板の材質および板厚、ならびに上記金型の成形面の形状等に基づいて、上記金属板を上記Ｕ成形品の形状にプレス成形する工程を解析してトライアンドエラーでそれぞれ適宜調整することもできる。上記クリアランス（間隔）を適宜調整するために上記工程を解析する方法としては、例えば、ＦＥＭ（有限要素法）等が挙げられる。
3. Others When the above-mentioned stroke of the movable part is not limited, the clearance (interval) between the movable part of the die and the punch in the state in which the metal plate is press-molded into the shape of the U-shaped product described above. ) Is automatically adjusted according to the pressure to pressurize the movable part. Further, when the stroke of the movable part described above is limited, the clearance (interval) between the movable part of the die and the punch in a state where the metal plate is press-molded into the shape of the U-shaped product described above. Analyzes the process of press-molding the metal plate into the shape of the U-shaped product based on the shape of the U-shaped product, the material and thickness of the metal plate, and the shape of the molding surface of the mold. It is also possible to make appropriate adjustments by trial and error. Furthermore, the clearance (interval) between the main body portion of the die and the punch in the state in which the metal plate is press-molded into the shape of the U-shaped product, regardless of whether or not the stroke is limited, is the U-shaped. Based on the shape of the product, the material and thickness of the metal plate, and the shape of the molding surface of the mold, etc. Each can be adjusted as appropriate. Examples of a method for analyzing the above-described process in order to appropriately adjust the clearance (interval) include FEM (finite element method).
上記金型としては、上記ダイの上記可動部を上記本体部に対して上記ポンチ側に移動して、上記湾曲部の側部となる上記金属板の予定部位を上記可動部で上記ポンチ側に加圧する加圧手段をさらに有するものでもよい。 As the mold, the movable part of the die is moved to the punch side with respect to the main body part, and the predetermined portion of the metal plate which is the side part of the bending part is moved to the punch side by the movable part. You may further have a pressurizing means to pressurize.
Ｂ．Ｕ成形品の製造方法
本発明のＵ成形品の製造方法は、長手方向に垂直な断面がＵ字形であり、長手方向の少なくとも一部に上記Ｕ字形の底部側が凸となるように長手方向に曲率を有する湾曲部を含む形状に金属板をプレス成形してＵ成形品を得る、Ｕ成形工程を有するＵ成形品の製造方法であって、上記Ｕ成形工程においては、上記湾曲部の側部となる上記金属板の予定部位に板厚方向の圧縮力を付与しながら、上記金属板をプレス成形することを特徴とする製造方法である。
B. Manufacturing method of U molded product The manufacturing method of the U molded product according to the present invention is such that the cross section perpendicular to the longitudinal direction is U-shaped, and the bottom side of the U-shape is convex in at least part of the longitudinal direction. A method for manufacturing a U-shaped product having a U-molding step, wherein a U-shaped product is obtained by press-molding a metal plate into a shape including a curved portion having a curvature. The metal plate is press-molded while applying a compressive force in the thickness direction to the planned portion of the metal plate.
本発明のＵ成形品の製造方法について図面を参照して説明する。
図３（ａ）および図３（ｂ）は本発明のＵ成形品の製造方法の一例を示す概略工程断面図である。図３（ａ）および図３（ｂ）には、図１に例示される金型におけるＵ成形品の湾曲部に対応する成形面を横断する長手方向に垂直な断面が示されている。
The manufacturing method of the U molded product of this invention is demonstrated with reference to drawings.
FIG. 3A and FIG. 3B are schematic process cross-sectional views showing an example of a method for producing a U-shaped product of the present invention. FIG. 3A and FIG. 3B show a cross section perpendicular to the longitudinal direction across the molding surface corresponding to the curved portion of the U molded product in the mold illustrated in FIG.
図３に例示されるＵ成形品の製造方法では、まず、Ｕ成形工程において、図３（ａ）に示されるように、図１に例示される金型２０を準備し、ダイ３０およびポンチ４０の間に金属板１ａを載置する。
In the manufacturing method of the U molded product illustrated in FIG. 3, first, as shown in FIG. 3A, the
次に、Ｕ成形工程において、図３（ｂ）に示されるように、金型２０を用い、ダイ３０およびポンチ４０の間に載置された金属板１ａを図２（ｂ）に例示されるＵ成形品１ｂの形状にプレス成形する。Ｕ成形品１ｂは、図２（ｂ）および図２（ｃ）に示されるように、長手方向に垂直な断面がＵ字形であり、長手方向に垂直な断面においてＲ止まりよりも開口部１０ａと反対側に位置する底部１２と、Ｒ止まりよりも開口部１０ａ側に位置する側部１４と、を含む形状を有する。また、Ｕ成形品１ｂは、長手方向の一部にＵ成形品の底部１２側が凸となるように長手方向に曲率を有する湾曲部１０ｃを含む形状を有する。
Next, in the U forming step, as shown in FIG. 3B, the
Ｕ成形工程においては、図３（ｂ）の白抜き矢印に示すようにダイ３０の可動部３４を本体部３２に対してポンチ４０側に移動することにより、Ｕ成形品１ｂにおける湾曲部１０ｃの側部１４ｃの予定部位を可動部の成形面３４ａで加圧しながら、金属板１ａをプレス成形する。すなわち、Ｕ成形品１ｂにおける湾曲部１０ｃの側部１４ｃとなる金属板１ａの予定部位に板厚方向の圧縮力を付与しながら、金属板１ａをプレス成形する。
In the U molding step, the
ここで、図４（ａ）および図４（ｂ）は、従来のＵ成形品の製造方法の一例を示す概略工程断面図であり、図３（ａ）および図３（ｂ）に示される工程に対応する工程がそれぞれ示されている。従来のＵ成形品の製造方法では、まず、Ｕ成形工程において、図４（ａ）に示されるように、本体部３２および可動部３４に分割されていないダイ３０とポンチ４０とを有する金型２０を準備し、ダイ３０およびポンチ４０の間に金属板１ａを載置した後に、図４（ｂ）に示されるように、金型２０を用い、金属板１ａをＵ成形品１ｂの形状にプレス成形する。
Here, FIGS. 4A and 4B are schematic process cross-sectional views showing an example of a conventional method for manufacturing a U-shaped product, and the processes shown in FIGS. 3A and 3B. The steps corresponding to are shown respectively. In the conventional U-shaped product manufacturing method, first, in the U molding step, as shown in FIG. 4A, a die having a die 30 and a
このような従来のＵ成形品の製造方法において、金属板１ａをＵ成形品１ｂの形状にプレス成形している状態の金型２０におけるダイ３０およびポンチ４０の間のクリアランス（間隔）を十分に大きく確保した場合には、Ｕ成形品１ｂの形状、金属板１ａの材質および板厚、ならびに金型２０の成形面の形状次第により、金属板１ａをＵ成形品１ｂの形状にプレス成形する時に、Ｕ成形品１ｂにおける湾曲部１０ｃが加圧されない、もしくは加圧する圧力が不足することで湾曲部１０ｃにシワが発生し良好な状態の製品を得られないことがある。
In such a conventional U-shaped product manufacturing method, a sufficient clearance (interval) between the die 30 and the
このような問題に対して、金属板１ａをＵ成形品１ｂの形状にプレス成形している状態におけるダイ３０およびポンチ４０の間のクリアランス（間隔）が小さくなるように金型２０を設計する方法が考えられる。このような方法では、金属板１ａをＵ成形品１ｂの形状にプレス成形する時に、金属板１ａをダイ３０およびポンチ４０の間で加圧してしごきながら成形することで、上述したようなシワの発生を抑制することができることもある。しかしながら、このような方法では、金属板１ａとダイ３０およびポンチ４０との間に非常に高い面圧が生じるため、Ｕ成形品１ｂならびにダイ３０およびポンチ４０に疵が発生する危険性がある。また、Ｕ成形品１ｂの量産中にロット違い等により金属板１ａの材質がわずかにでも変化する場合には、ダイ３０およびポンチ４０の寸法をその都度修正（再研磨、肉盛り、再作製等）する必要が生じる。これらの結果、歩留まりの低下や工数増加を招くことがある。
For such a problem, a method of designing the
一方、本発明においては、上記Ｕ成形工程において、例えば、上記ダイおよび上記ポンチの間のクリアランス（間隔）を十分に大きく確保した場合において、上記可動部を上記ポンチ側に加圧することにより、シワが発生する恐れがある上記湾曲部の側部となる上記金属板の予定部位に板厚方向の圧縮力を付与しながら、上記金属板を上記Ｕ成形品の形状にプレス成形することができる。これにより、上記Ｕ成形品における上記湾曲部にシワが発生することを抑制することができる。したがって、歩留まりの低下を防止することができる。 On the other hand, in the present invention, in the U molding step, for example, when a sufficiently large clearance (interval) between the die and the punch is secured, the movable part is pressed against the punch side, thereby causing wrinkles. The metal plate can be press-molded into the shape of the U-shaped product while applying a compressive force in the thickness direction to a predetermined portion of the metal plate that is a side portion of the curved portion where there is a risk of occurrence of the bending. Thereby, it can suppress that a wrinkle generate | occur | produces in the said curved part in the said U molded product. Therefore, a decrease in yield can be prevented.
また、本発明においては、上記Ｕ成形工程において、例えば、上記可動部を上記ポンチ側に加圧する圧力を調整することにより、上記湾曲部の側部となる上記金属板の予定部位に付与する板厚方向の圧縮力の調整も可能である。このため、上記湾曲部にシワが発生することを抑制するために、上記金属板を上記Ｕ成形品の形状にプレス成形している状態における上記金型のダイおよびポンチの間のクリアランス（間隔）が小さくなるように上記金型を設計する方法を用いる必要がない。このため、上記Ｕ成形品ならびに上記金型のダイおよびポンチに疵が発生することを抑制することができる。また、上記Ｕ成形品の量産中にロット違い等により上記金属板の材質がわずかに変化したとしても、加圧する圧力の調整を行えばよいので、上記ダイおよびポンチの寸法をその都度修正（再研磨、肉盛り、再作製等）する必要がない。したがって、工数増加を伴うことなく歩留まりの低下を防止することができる。 In the present invention, in the U forming step, for example, by adjusting the pressure for pressing the movable part to the punch side, a plate to be applied to a predetermined portion of the metal plate which is a side part of the curved part It is also possible to adjust the compressive force in the thickness direction. For this reason, in order to suppress generation | occurrence | production of a wrinkle in the said curved part, the clearance (space | interval) between the die | dye and punch of the said metal mold | die in the state which is press-molding the said metal plate in the shape of the said U molded product Therefore, it is not necessary to use the method for designing the mold so as to reduce the size. For this reason, it can suppress that wrinkles generate | occur | produce in the die | dye and punch of the said U molded product and the said metal mold | die. Further, even if the material of the metal plate slightly changes during mass production of the U-shaped product due to a lot difference or the like, it is sufficient to adjust the pressure to pressurize, so the dimensions of the die and punch are corrected each time. There is no need to grind, build up, recreate, etc.). Therefore, it is possible to prevent a decrease in yield without increasing man-hours.
以下、本発明のＵ成形品の製造方法についてＵ成形工程を中心に説明する。 Hereinafter, the manufacturing method of the U molded product of the present invention will be described focusing on the U molding process.
１．Ｕ成形工程
本発明におけるＵ成形工程においては、長手方向に垂直な断面がＵ字形であり、長手方向の少なくとも一部に上記Ｕ字形の底部側が凸となるように長手方向に曲率を有する湾曲部を含む形状に金属板をプレス成形してＵ成形品を得る。
1. U-molding step In the U-molding step of the present invention, a curved portion having a curvature in the longitudinal direction so that the cross section perpendicular to the longitudinal direction is U-shaped and the bottom side of the U-shape is convex in at least part of the longitudinal direction A metal plate is press-molded into a shape including a U-shaped product.
上記Ｕ成形工程にて上述した形状に金属板をプレス成形する成形方法としては、上記湾曲部の側部となる上記金属板の予定部位に板厚方向の圧縮力を付与しながら、上記金属板をプレス成形する成形方法が適用される。また、上記成形方法としては、上述した「Ａ．金型」に記載の金型を用い、上述した形状に金属板をプレス成形する成形方法でもよいし、上述した金型を用いることなく、上述した形状に金属板をプレス成形する成形方法でもよい。 As a molding method for press-molding the metal plate into the shape described above in the U-molding step, the metal plate is applied while applying a compressive force in the plate thickness direction to a predetermined portion of the metal plate that is a side portion of the curved portion. A molding method for press molding is applied. In addition, as the molding method, the molding method described in “A. Mold” described above may be used, and a molding method in which a metal plate is press-molded in the shape described above may be used. It may be a molding method in which a metal plate is press-molded into a shaped shape.
以下、上記Ｕ成形工程にて上述した金型を用い上述した形状に金属板をプレス成形する上記成形方法を中心に説明する。 Hereinafter, the molding method in which the metal plate is press-molded into the above-described shape using the above-described mold in the U-forming step will be mainly described.
（１）成形方法
上記Ｕ成形工程にて上述した金型を用い上述した形状に金属板をプレス成形する上記成形方法としては、上記可動部を上記本体部に対して上記ポンチ側に移動することにより、上記湾曲部の側部となる上記金属板の予定部位を上記可動部で上記ポンチ側に加圧しながら、上記金属板をプレス成形する成形方法が適用される。
(1) Molding method As the molding method for press-molding a metal plate into the shape described above using the mold described above in the U molding step, the movable part is moved to the punch side with respect to the main body part. Thus, a molding method is applied in which the metal plate is press-molded while pressing a predetermined portion of the metal plate, which becomes a side portion of the curved portion, to the punch side by the movable portion.
上述した形状に金属板をプレス成形する成形方法において、上記湾曲部の側部となる上記金属板の予定部位を上記可動部で加圧する圧力および時間は、上記Ｕ成形品における上記湾曲部にシワが発生することを抑制することができ、かつ上記Ｕ成形品ならびに上記金型のダイおよびポンチに疵が発生することを抑制することができる範囲内になるように、上述したＵ成形品の形状、上記金属板の材質および板厚、ならびに上記金型の成形面の形状等に基づいて上記Ｕ成形工程を解析してトライアンドエラーでそれぞれ適宜調整すればよい。このように上記可動部で加圧する圧力および時間をそれぞれ適宜調整するために上記Ｕ成形工程を解析する方法としては、例えば、ＦＥＭ（有限要素法）等が挙げられる。 In the molding method for press-molding a metal plate into the shape described above, the pressure and time for pressing the predetermined portion of the metal plate that becomes the side portion of the curved portion with the movable portion are reduced in the curved portion of the U-shaped product. The shape of the above-mentioned U-shaped product so as to be within a range in which wrinkles can be suppressed in the U-shaped product and the die and punch of the mold. The U forming process may be analyzed based on the material and thickness of the metal plate, the shape of the molding surface of the mold, and the like, and adjusted appropriately by trial and error. Thus, as a method of analyzing the U molding step in order to appropriately adjust the pressure and time to be pressurized by the movable part, for example, FEM (finite element method) can be cited.
上記湾曲部の側部となる上記金属板の予定部位を上記可動部で加圧する圧力は、上記Ｕ成形品における上記湾曲部にシワが発生することを好適に抑制することができ、かつ上記Ｕ成形品ならびに上記金型のダイおよびポンチに疵が発生することを好適に抑制することができるように、経時的に変化させてもよい。例えば、上記圧力が上記Ｕ成形工程の前半よりも後半において大きくなるようにしてもよい。また、上記圧力を継時的に変化させる方法は、このように好適に効果が得られるように上記Ｕ成形工程を解析してトライアンドエラーで適宜調整すればよい。この場合にも上記Ｕ成形工程を解析する方法としては、例えば、ＦＥＭ（有限要素法）等が挙げられる。 The pressure for pressurizing the predetermined portion of the metal plate, which is the side portion of the curved portion, with the movable portion can suitably suppress the occurrence of wrinkles in the curved portion of the U molded product, and the U It may be changed over time so that wrinkles can be suitably suppressed from occurring in the molded product and the die and punch of the mold. For example, the pressure may be higher in the second half than in the first half of the U molding process. Moreover, the method of changing the said pressure over time should just adjust suitably by a trial and error, analyzing the said U shaping | molding process so that an effect may be acquired suitably. Also in this case, as a method of analyzing the U molding step, for example, FEM (finite element method) or the like can be cited.
上述した形状に金属板をプレス成形する成形方法においては、上記可動部として、分割されていない単一の可動部を用いてもよいし、高さ方向や長手方向に複数に分割された複数の可動部を用いてもよい。上記複数の可動部を用いる場合には、上記複数の可動部を別々に上記本体部に対して上記ポンチ側に移動することにより、上記湾曲部の側部となる上記金属板の予定部位を上記複数の可動部で別々に上記ポンチ側に加圧することができるので、上記Ｕ成形品における上記湾曲部にシワが発生することを好適に抑制することができ、かつ上記Ｕ成形品ならびに上記金型のダイおよびポンチに疵が発生することを好適に抑制することができる。また、上記複数の可動部を設けて、上記湾曲部の側部となる上記金属板の予定部位を上記複数の可動部で別々に加圧する方法は、このように好適に効果を得られるように上記Ｕ成形工程を解析してトライアンドエラーで適宜調整すればよい。この場合にも上記Ｕ成形工程を解析する方法としては、例えば、ＦＥＭ（有限要素法）等が挙げられる。 In the molding method for press-molding the metal plate into the shape described above, a single movable part that is not divided may be used as the movable part, or a plurality of parts that are divided into a plurality of parts in the height direction or the longitudinal direction may be used. A movable part may be used. In the case of using the plurality of movable parts, by moving the plurality of movable parts separately to the punch side with respect to the main body part, the planned portion of the metal plate that becomes the side part of the bending part is Since it is possible to pressurize the punch side separately by a plurality of movable parts, it is possible to suitably suppress the occurrence of wrinkles in the curved part of the U-shaped product, and the U-shaped product and the mold It is possible to suitably suppress the occurrence of wrinkles on the die and punch. Moreover, the method of providing the said several movable part and pressurizing separately the site | part of the said metal plate used as the side part of the said curved part with the said several movable part so that a suitable effect may be acquired in this way. What is necessary is just to analyze the said U shaping | molding process and to adjust suitably with a trial and error. Also in this case, as a method of analyzing the U molding step, for example, FEM (finite element method) or the like can be cited.
上述した形状に金属板をプレス成形する成形方法としては、長手方向に垂直な断面がＵ字形であり、長手方向に直線状に延びる形状の中間成形品に上記金属板を一旦成形した後に、上述した金型を用い、長手方向に垂直な断面がＵ字形であり、長手方向の少なくとも一部に上記Ｕ字形の底部側が凸となるように長手方向に曲率を有する湾曲部を含む形状に上記中間成形品をプレス成形して上記Ｕ成形品を得る、成形方法を適用してもよい。このような成形方法によれば、上記金属板を長手方向に曲げる加工工程における初期から上記湾曲部の側部となる上記金属板の予定部位を上記可動部で上記ポンチ側に加圧することができるため、上記金属板の長手方向に垂直な断面をＵ字形にする加工と上記金属板を長手方向に曲げる加工を同時に行う場合よりも、さらに安定した成形が可能となり、上記湾曲部にシワが発生することを好適に抑制することができるからである。 As a molding method for press-molding the metal plate into the shape described above, the cross section perpendicular to the longitudinal direction is U-shaped, and after the metal plate is once molded into an intermediate molded product having a shape extending linearly in the longitudinal direction, In the shape including a curved portion having a curvature in the longitudinal direction so that the U-shaped cross section perpendicular to the longitudinal direction is U-shaped and the bottom side of the U-shape is convex in at least a part of the longitudinal direction. You may apply the shaping | molding method which press-molds a molded article and obtains the said U molded article. According to such a forming method, the predetermined portion of the metal plate that becomes the side portion of the curved portion can be pressurized to the punch side by the movable portion from the initial stage in the processing step of bending the metal plate in the longitudinal direction. Therefore, more stable forming is possible and wrinkles are generated in the curved portion than when the U-shaped cross section perpendicular to the longitudinal direction of the metal plate and the bending of the metal plate are performed simultaneously. It is because it can suppress suitably.
（２）金属板
上記金属板としては、上述した形状にプレス成形可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば熱間圧延鋼板、冷間圧延鋼板、めっき鋼板等を用いることができる。また、上記金属板には、複数の金属板をつなぎ合わせたもの、いわゆるテーラードブランクを用いてもよい。テーラードブランクは、後述する「Ｃ．管状成形品の製造方法」に記載の管状成形品の製造方法により上記Ｕ成形品をさらに成形して得られる管状成形品の軸方向に複数の金属板をつなぎ合わせたものであってもよく、周方向に複数の金属板をつなぎ合わせたものであってもよい。また、差厚鋼板を用いることもできる。また、複数の金属板を重ね合わせたものや金属板に非金属素材を重ね合わせたもの、いわゆる積層板を用いてもよい。
(2) Metal plate The metal plate is not particularly limited as long as it can be press-formed into the shape described above. For example, a hot-rolled steel plate, a cold-rolled steel plate, a plated steel plate and the like can be used. . Further, as the metal plate, a so-called tailored blank obtained by connecting a plurality of metal plates may be used. The tailored blank is formed by connecting a plurality of metal plates in the axial direction of a tubular molded product obtained by further forming the U molded product by the tubular molded product manufacturing method described in “C. They may be combined, or a plurality of metal plates connected in the circumferential direction. Moreover, a difference thickness steel plate can also be used. Further, a so-called laminated plate in which a plurality of metal plates are superimposed or a non-metallic material is superimposed on a metal plate may be used.
上記金属板の材料としては、上記金属板を上述した形状にプレス成形可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えばＦｅ系、Ａｌ系、Ｃｕ系、Ｔｉ系等の材料が挙げられる。上記金属板の板厚としては、成形可能な板厚であればよく、上記金属板の材料や上記Ｕ成形品の形状および寸法等に応じて適宜選択される。 The material of the metal plate is not particularly limited as long as the metal plate can be press-molded into the shape described above, and examples thereof include Fe-based, Al-based, Cu-based, and Ti-based materials. . The plate thickness of the metal plate may be any plate thickness that can be formed, and is appropriately selected according to the material of the metal plate, the shape and size of the U-shaped product, and the like.
上記金属板の形状および寸法は、上記金属板の材料や上記Ｕ成形品の形状および寸法に応じて適宜調整される。この際、例えば図２に示されるような長手方向に直交する方向の金属板の幅は、上記Ｕ成形品における上記湾曲部となる上記金属板の予定部位が上記湾曲部となる時に延びることを考慮して、上記湾曲部となる上記金属板の予定部位において短くしておくことが好ましい。上記金属板の幅を短くする長さは、上記Ｕ成形工程を解析しトライアンドエラーで適宜調整すればよい。この場合にも上記Ｕ成形工程を解析する方法としては、例えば、ＦＥＭ（有限要素法）等が挙げられる。 The shape and size of the metal plate are appropriately adjusted according to the material of the metal plate and the shape and size of the U-shaped product. At this time, for example, the width of the metal plate in the direction orthogonal to the longitudinal direction as shown in FIG. 2 is extended when the predetermined portion of the metal plate that becomes the curved portion in the U-shaped product becomes the curved portion. In consideration, it is preferable to shorten the metal plate to be the curved portion at a predetermined portion of the metal plate. What is necessary is just to adjust the length which shortens the width | variety of the said metal plate suitably by analyzing the said U formation process and a trial and error. Also in this case, as a method of analyzing the U molding step, for example, FEM (finite element method) or the like can be cited.
２．その他の工程
本発明においては、上記Ｕ成形工程前後に、トリム工程等の工程を必要に応じて追加してもよい。
2. Other Steps In the present invention, steps such as a trim step may be added as necessary before and after the U forming step.
３．Ｕ成形品
本発明により製造されるＵ成形品は、長手方向に垂直な断面がＵ字形であり、長手方向の少なくとも一部に上記Ｕ字形の底部側が凸となるように長手方向に曲率を有する湾曲部を含む形状を有するものであればよい。
3. U-shaped product The U-shaped product manufactured according to the present invention has a U-shaped cross section perpendicular to the longitudinal direction, and has a curvature in the longitudinal direction so that the bottom side of the U-shape is convex in at least a part of the longitudinal direction. What is necessary is just to have a shape including a curved part.
上記Ｕ成形品の形状としては、本発明の製造方法により成形可能なものであれば特に限定されるものではないが、後述する「Ｃ．管状成形品の製造方法」に記載の管状成形品の製造方法によって管状成形品を成形可能なものが好ましい。このようなＵ成形品の形状としては、例えば曲がり形状を有する曲管、長手方向に外径が異なる異径管、長手方向に断面形状が異なる異形断面管、円形以外の断面を含む管、偏心管、断面形状が上下非対称または左右非対称の管、長手方向の複数箇所に上記湾曲部が設けられた管等の管状成形品を上記管状成形品の製造方法によって良好に成形可能なもの等が挙げられる。また、上記Ｕ成形品の長手方向に垂直な断面における側部は、完全な直線である必要はない。 The shape of the U molded product is not particularly limited as long as it can be molded by the production method of the present invention, but the shape of the tubular molded product described in “C. What can shape | mold a tubular molded article with a manufacturing method is preferable. Examples of the shape of the U-shaped product include a curved pipe having a curved shape, a different diameter pipe having a different outer diameter in the longitudinal direction, a modified sectional pipe having a different sectional shape in the longitudinal direction, a pipe including a cross section other than a circular shape, and eccentricity. Examples of the tubular molded product such as a tube, a tube whose cross-sectional shape is vertically asymmetrical or laterally asymmetric, and a tubular molded product such as a tube in which the curved portion is provided at a plurality of positions in the longitudinal direction can be favorably formed by the manufacturing method of the tubular molded product. It is done. Moreover, the side part in the cross section perpendicular | vertical to the longitudinal direction of the said U molded product does not need to be a complete straight line.
Ｃ．管状成形品の製造方法
本発明の管状成形品の製造方法は、上述した「Ｂ．Ｕ成形品の製造方法」に記載のＵ成形品の製造方法を用い金属板をプレス成形して、Ｕ成形品を得る第１工程と、上記Ｕ成形品を閉断面または略閉断面に成形し、管状成形品を得る第２工程とを有することを特徴とする製造方法である。
C. Manufacturing method of tubular molded product The manufacturing method of the tubular molded product of the present invention is a method of U-molding by press-molding a metal plate using the U-shaped product manufacturing method described in "B. U-shaped product manufacturing method" described above. A manufacturing method comprising: a first step of obtaining a product; and a second step of forming the U-shaped product in a closed or substantially closed cross section to obtain a tubular molded product.
本発明の管状成形品の製造方法について図面を参照して説明する。
図５（ａ）は、本発明の管状成形品の製造方法における第２工程おいて用いられる金型の一例を示す概略斜視図である。図５（ｂ）は、上記第２工程において、図５（ａ）に示される金型を用い、図２（ｂ）に示されるＵ成形品を閉断面に成形して得られる管状成形品の一例を示す概略斜視図である。図３（ａ）〜図３（ｂ）および図６（ａ）〜図６（ｃ）は本発明の管状成形品の製造方法の一例を示す概略工程断面図である。
A method for producing a tubular molded article of the present invention will be described with reference to the drawings.
Fig.5 (a) is a schematic perspective view which shows an example of the metal mold | die used in the 2nd process in the manufacturing method of the tubular molded product of this invention. Fig. 5 (b) shows a tubular molded product obtained by molding the U molded product shown in Fig. 2 (b) into a closed cross section using the mold shown in Fig. 5 (a) in the second step. It is a schematic perspective view which shows an example. 3 (a) to 3 (b) and FIGS. 6 (a) to 6 (c) are schematic process cross-sectional views showing an example of the method for producing a tubular molded article of the present invention.
図３（ａ）〜図３（ｂ）および図６（ａ）〜図６（ｃ）に例示される管状成形品の製造方法では、まず、第１工程において、図３（ａ）に示されるように、図１に例示される金型２０を準備し、ダイ３０およびポンチ４０の間に図２（ａ）に例示される金属板１ａを載置する。次に、第１工程において、図３（ｂ）に示されるように、金型２０を用い、ダイ３０およびポンチ４０の間に載置された金属板１ａを図２（ｂ）に例示されるＵ成形品１ｂの形状にプレス成形する。
In the method for manufacturing a tubular molded article exemplified in FIGS. 3A to 3B and FIGS. 6A to 6C, first, in the first step, shown in FIG. 3A. Thus, the
次に、第２工程において、図５（ａ）に示される上型７０および下型８０を有する金型６０を準備した後に、図６（ａ）〜図６（ｃ）に示されるように、上型７０および下型８０の間にＵ成形品１ｂを載置し、閉断面に成形して、中間成形品１ｃおよび閉断面の管状成形品１ｄを順に成形する。これにより、図６（ｃ）および図５（ｂ）に示される閉断面の管状成形品１ｄを得る。
Next, in the second step, after preparing the
本発明においては、上記第１工程において、上記Ｕ成形品の製造方法を用い金属板をプレス成形して、Ｕ成形品を得ている。このため、上記Ｕ成形品における上記湾曲部にシワが発生することを抑制することができる。したがって、歩留まりの低下を防止することができる。また、上記Ｕ成形品ならびに上記金型のダイおよびポンチに疵が発生することを抑制することができ、上記Ｕ成形品の量産中にロット違い等により上記金属板の材質がわずかに変化したとしても、上記ダイおよびポンチの寸法をその都度修正（再研磨、肉盛り、再作製等）する必要がない。したがって、工数増加を伴うことなく歩留まりの低下を防止することができる。 In this invention, in the said 1st process, the metal plate is press-molded using the manufacturing method of the said U molded product, The U molded product is obtained. For this reason, it can suppress that a wrinkle generate | occur | produces in the said curved part in the said U molded product. Therefore, a decrease in yield can be prevented. In addition, it is possible to suppress wrinkles from occurring in the U-shaped product and the die and punch of the mold, and it is assumed that the material of the metal plate slightly changes due to a lot difference during mass production of the U-shaped product. However, it is not necessary to modify the dimensions of the die and punch each time (re-grinding, overlaying, re-fabrication, etc.). Therefore, it is possible to prevent a decrease in yield without increasing man-hours.
また、上記第１工程にて得られる上記Ｕ成形品における上記湾曲部の側部は、上記可動部で加圧されながらプレス成形されるため、外側に反らず平坦となる。このため、本発明においては、上記第２工程において、上記湾曲部の側部が外側に反らず平坦な上記Ｕ成形品を閉断面または略閉断面に成形するため、Ｕ成形品から管状成形品を容易に成形することができる。 Moreover, since the side part of the said curved part in the said U molded product obtained at the said 1st process is press-molded, being pressurized by the said movable part, it becomes flat without warping outside. For this reason, in the present invention, in the second step, the side portion of the curved portion is not warped outward, and the flat U-shaped product is formed into a closed cross section or a substantially closed cross section. The product can be easily molded.
１．第１工程
本発明における第１工程では、上記Ｕ成形品の製造方法を用い金属板をプレス成形して、Ｕ成形品を得る。
1. 1st process In the 1st process in this invention, a metal plate is press-molded using the manufacturing method of the said U molded product, and U molded product is obtained.
上記Ｕ成形品の製造方法については、上述した「Ｂ．Ｕ成形品の製造方法」に記載の通りであるため、ここでの説明は省略する。 Since the manufacturing method of the U molded product is as described in the above-mentioned “B. U molded product manufacturing method”, the description thereof is omitted here.
２．第２工程
本発明における第２工程では、上記Ｕ成形品を閉断面または略閉断面に成形し、管状成形品を得る。
2. Second Step In the second step in the present invention, the U molded product is molded into a closed or substantially closed cross section to obtain a tubular molded product.
上記Ｕ成形品を閉断面または略閉断面に成形する方法としては、一般的に用いられている方法であれば特に限定されるものではないが、例えば、図５（ａ）に例示されるような金型を用いたプレス成形が適用される。上記金型を用いたプレス成形が適用される際には、必要に応じて中子を用いてもよい。中子を用いることにより、周方向の断面形状が複雑な形状であっても安定して成形することができる。中子を用いる場合、中子を入れる範囲は、管状成形品の全長でもよく一部でもよい。 The method for forming the U-shaped product into a closed cross section or a substantially closed cross section is not particularly limited as long as it is a generally used method, but for example, as illustrated in FIG. Press molding using a simple mold is applied. When press molding using the mold is applied, a core may be used as necessary. By using the core, even if the circumferential cross-sectional shape is complicated, it can be stably molded. When a core is used, the range in which the core is inserted may be the entire length or a part of the tubular molded product.
３．その他の工程
本発明においては、上記第２工程後に、管状成形品の一部に小さな突起や平坦部を付加したり、穴をあけたりする後加工を行ってもよい。
3. Other Steps In the present invention, after the second step, post-processing such as adding a small protrusion or a flat portion to a part of the tubular molded product or making a hole may be performed.
また本発明においては、突合せ部の全部または一部に隙間を有さない管状成形品を製造する場合には、上記第２工程後に、管状成形品の突合せ部の全部または一部を溶接する溶接工程をさらに有するものでもよい。また、溶接する場合には、例えばアーク溶接、レーザ溶接などが適用できる。 In the present invention, when manufacturing a tubular molded product having no gap in all or part of the butt portion, welding for welding all or part of the butt portion of the tubular molded product after the second step. You may have a process further. Moreover, when welding, arc welding, laser welding, etc. are applicable, for example.
４．管状成形品
本発明により製造される管状成形品は、長手方向に垂直な断面が閉断面または略閉断面であり、長手方向の少なくとも一部に底部側が凸となるように長手方向に曲率を有する湾曲部を含む形状を有するものであればよく、突合せ部に隙間を有さない閉断面部品でもよいし、突合せ部に隙間を有する略閉断面部品でもよい。具体的には、例えば、図５（ｂ）に例示されるような突合せ部８に隙間を有さない曲管でもよいし、突合せ部に隙間を有する曲管でもよい。
4). Tubular molded article The tubular molded article manufactured according to the present invention has a closed or substantially closed cross section perpendicular to the longitudinal direction, and has a curvature in the longitudinal direction so that the bottom side is convex in at least a part of the longitudinal direction. It may be any shape as long as it has a shape including a curved portion, and may be a closed cross-section component having no gap at the butting portion, or a substantially closed cross-section component having a gap at the butting portion. Specifically, for example, a curved pipe having no gap in the butting portion 8 as illustrated in FIG. 5B or a curved pipe having a gap in the butting portion may be used.
上記管状成形品の形状としては、本発明の製造方法により良好に成形可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば曲がり形状を有する曲管、長手方向に外径が異なる異径管、長手方向に断面形状が異なる異形断面管、円形以外の断面を含む管、偏心管、断面形状が上下非対称または左右非対称の管、長手方向の複数箇所に上記湾曲部が設けられた管等が挙げられる。 The shape of the tubular molded article is not particularly limited as long as it can be satisfactorily molded by the production method of the present invention. For example, a curved pipe having a curved shape, a different diameter pipe having a different outer diameter in the longitudinal direction. An irregular cross-section tube having a different cross-sectional shape in the longitudinal direction, a tube including a non-circular cross-section, an eccentric tube, a tube having a cross-sectional shape that is asymmetrical in the vertical direction or a left-right asymmetric shape, a tube having the curved portion provided in a plurality of longitudinal directions, etc. Can be mentioned.
上記管状成形品は、上記突合せ部側の真上から平面視して上記管状成形品の中心軸または上記突合せ部が直線状になっているものが好ましいが、若干湾曲しているものでもよい。 The tubular molded product is preferably such that the central axis of the tubular molded product or the butted portion is straight when viewed from above the butted portion side, but may be slightly curved.
上記管状成形品の周方向の断面形状は、特に限定されるものではなく、円形、楕円形、四角形や、上下非対称の形状、左右非対称の形状等、種々の形状にすることができる。 The cross-sectional shape in the circumferential direction of the tubular molded product is not particularly limited, and may be various shapes such as a circle, an ellipse, a quadrangle, a vertically asymmetrical shape, and a laterally asymmetrical shape.
上記管状成形品の用途としては、上記管状成形品が好適に適用可能な用途であれば特に限定されるものではないが、例えば、サスペンションのアームやリンク部品等の自動車部品等が挙げられる。 The use of the tubular molded article is not particularly limited as long as the tubular molded article is suitably applicable, and examples thereof include automobile parts such as suspension arms and link parts.
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.
［実施例１］
図１に示される下記金型を用い、図３（ａ）〜図３（ｂ）に示すように、下記金属板を下記Ｕ成形品の形状になるように下記製造条件によってプレス成形して、Ｕ成形品を得る。
[Example 1]
Using the following mold shown in FIG. 1, as shown in FIGS. 3 (a) to 3 (b), the following metal plate is press-molded under the following manufacturing conditions so as to have the shape of the following U-shaped product, A U molded product is obtained.
＜金型＞
ダイの本体部とポンチとの間のクリアランス：２．３ｍｍ
＜金属板＞
種別：熱間圧延鋼板
ＴＳ：４４０ＭＰａ
板厚：２．０ｍｍ
短手方向の長さ（幅）：２０２ｍｍ
長手方向の長さ：４００ｍｍ
＜Ｕ成形品の形状＞
湾曲部の長手方向の長さ（Ｕ成形品における長手方向に曲率を有する底端の長さ）：
約７０ｍｍ
湾曲部の長手方向の曲率：０．００４
湾曲部の側部の高さ方向の長さ：約５２ｍｍ
湾曲部の底部の周方向の長さ：約１０２ｍｍ
湾曲部の底部の周方向の曲率：約０．０３
＜製造条件＞
ダイの可動部とポンチによる加圧荷重：約２ｔｏｎ
ダイの可動部とポンチによる加圧時間：成形中は常に加圧
ダイの可動部とポンチによる加圧条件：一定圧力で加圧
<Mold>
Clearance between die body and punch: 2.3 mm
<Metal plate>
Type: Hot rolled steel sheet TS: 440 MPa
Plate thickness: 2.0mm
Length in short direction (width): 202mm
Longitudinal length: 400mm
<Shape of U molded product>
Length in the longitudinal direction of the curved portion (length of the bottom end having a curvature in the longitudinal direction in the U molded product):
About 70mm
Curvature lengthwise curvature: 0.004
Length in the height direction of the side part of the curved part: about 52 mm
Circumferential length of the bottom of the curved portion: about 102 mm
Curvature in the circumferential direction at the bottom of the curved portion: about 0.03
<Production conditions>
Pressurization load by die movable part and punch: about 2 tons
Pressurization time by moving part and punch of die: Always pressurizing condition by moving part and punch of pressurizing die during molding: pressurizing at constant pressure
次に、図５（ａ）に示される金型２０を用い、図６（ａ）〜図６（ｃ）に示すように、上記のようにして得られたＵ成形品を下記管状部品の形状になるようにプレス成形して、管状部品を得る。
＜管状部品の形状＞
種別：曲がり形状を有する曲管
外径：６５ｍｍ
長手方向の長さ：４００ｍｍ
Next, using the
<Tube shape>
Type: Curved pipe outer diameter: 65mm
Longitudinal length: 400mm
［比較例１］
上記ダイが上記本体部と上記可動部とに分割されていない図２（ｂ）に示されるＵ成形品を得るための下記金型を用い、図４（ａ）〜図４（ｂ）に示すように、実施例１と同一の金属板を実施例１と同一のＵ成形品の形状になるようにプレス成形して、Ｕ成形品を得る。
[Comparative Example 1]
4 (a) to 4 (b) using the following mold for obtaining the U-shaped product shown in FIG. 2 (b) in which the die is not divided into the main body part and the movable part. As described above, the same metal plate as in Example 1 is press-molded so as to have the same U-shaped product shape as in Example 1 to obtain a U-shaped product.
＜金型＞
ダイとポンチとの間のクリアランス：２．３ｍｍ
<Mold>
Clearance between die and punch: 2.3mm
次に、上記のように得られたＵ成形品を実施例１と同様にプレス成形して、管状部品を得る。 Next, the U molded product obtained as described above is press-molded in the same manner as in Example 1 to obtain a tubular part.
［比較例２］
上記ダイが上記本体部と上記可動部とに分割されていない図２（ｂ）に示されるＵ成形品を得るための下記金型を用い、図４（ａ）〜図４（ｂ）に示すように、実施例１と同一の金属板を実施例１と同一のＵ成形品の形状になるようにプレス成形して、Ｕ成形品を得る。
[Comparative Example 2]
4 (a) to 4 (b) using the following mold for obtaining the U-shaped product shown in FIG. 2 (b) in which the die is not divided into the main body part and the movable part. As described above, the same metal plate as in Example 1 is press-molded so as to have the same U-shaped product shape as in Example 1 to obtain a U-shaped product.
＜金型＞
ダイとポンチとの間のクリアランス：約２．０ｍｍ
<Mold>
Clearance between die and punch: about 2.0mm
次に、上記のように得られたＵ成形品を実施例１と同様にプレス成形して、管状部品を得る。 Next, the U molded product obtained as described above is press-molded in the same manner as in Example 1 to obtain a tubular part.
［評価］
実施例１ならびに比較例１および２で得られるＵ成形品について、湾曲部におけるシワおよび割れの発生の有無を調査し、実施例１で得られる管状部品について、湾曲部およびその他の部分におけるシワおよび割れの発生の有無を調査した。その結果を下記表１に示す。
[Evaluation]
About the U molded product obtained in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, the presence or absence of occurrence of wrinkles and cracks in the curved portion was investigated, and for the tubular part obtained in Example 1, wrinkles in the curved portion and other portions and The presence or absence of cracks was investigated. The results are shown in Table 1 below.
表１に示されるように、比較例１で得られるＵ成形品では湾曲部にシワが発生したのに対して、実施例１および比較例２で得られるＵ成形品では湾曲部にシワや割れが発生しなかった。また、実施例１で得られる管状部品でも、湾曲部および他の部分においてシワや割れが発生しなかった。 As shown in Table 1, the U molded product obtained in Comparative Example 1 was wrinkled in the curved portion, whereas the U molded product obtained in Example 1 and Comparative Example 2 was wrinkled or cracked in the curved portion. Did not occur. Further, even in the tubular part obtained in Example 1, wrinkles and cracks did not occur in the curved portion and other portions.
また、実施例１および比較例２にて用いた金型における疵の発生の有無を調査し、実施例１および比較例２で得られるＵ成形品における疵の発生の有無を調査した。その結果を下記表２に示す。 In addition, the presence or absence of wrinkles in the molds used in Example 1 and Comparative Example 2 was investigated, and the presence or absence of wrinkles in the U molded products obtained in Example 1 and Comparative Example 2 was investigated. The results are shown in Table 2 below.
比較例２では、金型およびＵ成形品において疵が発生したのに対して、実施例１では、金型およびＵ成形品において疵の発生が無かった。このことから、実施例１では比較例２と比較して、金属板がＵ成形品の形状になるようにプレス成形されている時において、湾曲部となる金属板の予定部位における面圧が顕著に低くなったと考えられる。 In Comparative Example 2, wrinkles occurred in the mold and the U molded product, whereas in Example 1, no wrinkles occurred in the mold and the U molded product. From this, compared with the comparative example 2, in Example 1, when the metal plate is press-molded so as to have the shape of a U-shaped product, the surface pressure at the planned portion of the metal plate that becomes the curved portion is remarkable. It is thought that it became low.
１ａ … 金属板
１ｂ … Ｕ成形品
１０ｃ … Ｕ成形品における湾曲部
１４ｃ … Ｕ成形品における湾曲部の側部
１ｃ … 中間成形品
１ｄ … 管状成形品
２０ … 金型
３０ … ダイ
４０ … ポンチ
３２ … ダイの本体部
３４ … ダイの可動部
３４ａ … 湾曲部側部成形面
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記金型は、ダイとポンチとを有し、
前記ダイは、前記湾曲部の側部に対応する成形面を構成する可動部を有し、
前記可動部は、前記ポンチ側に移動可能であり、かつ前記ポンチ側に加圧可能に構成されていることを特徴とする金型。 A metal plate is press-molded into a shape including a curved portion having a curvature in the longitudinal direction so that a cross section perpendicular to the longitudinal direction is U-shaped, and a bottom side of the U-shape is convex in at least a part of the longitudinal direction, A mold for obtaining a U molded product,
The mold has a die and a punch,
The die has a movable part constituting a molding surface corresponding to the side part of the curved part,
The movable part is configured to be movable to the punch side and configured to be pressurized to the punch side.
前記Ｕ成形工程においては、前記湾曲部の側部となる前記金属板の予定部位に板厚方向の圧縮力を付与しながら、前記金属板をプレス成形することを特徴とするＵ成形品の製造方法。 A cross section perpendicular to the longitudinal direction is U-shaped, and a metal plate is press-molded into a shape including a curved portion having a curvature in the longitudinal direction so that the bottom side of the U-shape is convex in at least a part of the longitudinal direction. A method for manufacturing a U-shaped product having a U-molding step, wherein a molded product is obtained,
In the U forming step, the metal plate is press-formed while applying a compressive force in the plate thickness direction to a predetermined portion of the metal plate which is a side portion of the curved portion, and a U-shaped product is manufactured. Method.
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