JP3410606B2 - プレス加工装置およびその成形品 - Google Patents
プレス加工装置およびその成形品Info
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- JP3410606B2 JP3410606B2 JP11499296A JP11499296A JP3410606B2 JP 3410606 B2 JP3410606 B2 JP 3410606B2 JP 11499296 A JP11499296 A JP 11499296A JP 11499296 A JP11499296 A JP 11499296A JP 3410606 B2 JP3410606 B2 JP 3410606B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プレス加工に用い
られる加工装置およびそれによって成形される成形品に
関する。
られる加工装置およびそれによって成形される成形品に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば、自動車を構成するサイド
パネルアウタ、フロントフェンダ等の大型の部品は深絞
り型のプレス加工装置によって成形される。従来技術に
係るこの種のプレス加工装置を図７に示す。すなわち、
この従来技術に係るプレス加工装置１０は、ブランクホ
ルダ１２を備え、該ブランクホルダ１２には孔部１４が
画成され、該孔部１４にはパンチ１６が摺動自在に挿通
する。前記ブランクホルダ１２の上部には前記孔部１４
を囲繞して周回する溝部１８が画成されている。前記プ
レス加工装置１０には前記ブランクホルダ１２に接近離
間自在に構成されたダイ２０が設けられる。該ダイ２０
には前記ブランクホルダ１２にワーク２２を介して当接
する挟圧面２４が形成され、該挟圧面２４には前記溝部
１８に係合する凸部２６が形成されている。前記ダイ２
０には前記パンチ１６が進入することによりワーク２２
を所定の形状に成形する形状部２８が画成される。該形
状部２８を形成する壁部は前記挟圧面２４と肩部３０を
介して連続して形成されるが、この場合、前記肩部３０
は所定の曲率半径Ｒの曲面を有する。
パネルアウタ、フロントフェンダ等の大型の部品は深絞
り型のプレス加工装置によって成形される。従来技術に
係るこの種のプレス加工装置を図７に示す。すなわち、
この従来技術に係るプレス加工装置１０は、ブランクホ
ルダ１２を備え、該ブランクホルダ１２には孔部１４が
画成され、該孔部１４にはパンチ１６が摺動自在に挿通
する。前記ブランクホルダ１２の上部には前記孔部１４
を囲繞して周回する溝部１８が画成されている。前記プ
レス加工装置１０には前記ブランクホルダ１２に接近離
間自在に構成されたダイ２０が設けられる。該ダイ２０
には前記ブランクホルダ１２にワーク２２を介して当接
する挟圧面２４が形成され、該挟圧面２４には前記溝部
１８に係合する凸部２６が形成されている。前記ダイ２
０には前記パンチ１６が進入することによりワーク２２
を所定の形状に成形する形状部２８が画成される。該形
状部２８を形成する壁部は前記挟圧面２４と肩部３０を
介して連続して形成されるが、この場合、前記肩部３０
は所定の曲率半径Ｒの曲面を有する。
【０００３】そこで、前記プレス加工装置１０でワーク
２２に成形を施す場合、先ず、前記ブランクホルダ１２
に鋼板等で形成された板状のワーク２２が載置される。
次に、前記ブランクホルダ１２に対してダイ２０が接近
し、前記ブランクホルダ１２の上部と前記ダイ２０の挟
圧面２４とでワーク２２上の所定の部位３２ａを挟持す
る。このとき、溝部１８側に凸部２６が進入してワーク
２２は該溝部１８と凸部２６の形状に対応して変形し、
該ワーク２２が位置決めされるに至る。次いで、図８に
示すように、パンチ１６が孔部１４の内部を上昇してワ
ーク２２を押圧し、ワーク２２上の所定の部位３２ｂは
ダイ２０の肩部３０に当接する。前記パンチ１６の更な
る押圧作用下に、図９に示すように、ワーク２２の部位
３２ａ、３２ｂは矢印Ａ方向に流動して形状部２８を形
成する壁部にすえ込まれ、プレス加工が完了する。プレ
ス加工が施されたワーク２２は、図示しない切断装置に
よってカットライン３４に沿って切断され、所望のプレ
ス成形品が得られる。
２２に成形を施す場合、先ず、前記ブランクホルダ１２
に鋼板等で形成された板状のワーク２２が載置される。
次に、前記ブランクホルダ１２に対してダイ２０が接近
し、前記ブランクホルダ１２の上部と前記ダイ２０の挟
圧面２４とでワーク２２上の所定の部位３２ａを挟持す
る。このとき、溝部１８側に凸部２６が進入してワーク
２２は該溝部１８と凸部２６の形状に対応して変形し、
該ワーク２２が位置決めされるに至る。次いで、図８に
示すように、パンチ１６が孔部１４の内部を上昇してワ
ーク２２を押圧し、ワーク２２上の所定の部位３２ｂは
ダイ２０の肩部３０に当接する。前記パンチ１６の更な
る押圧作用下に、図９に示すように、ワーク２２の部位
３２ａ、３２ｂは矢印Ａ方向に流動して形状部２８を形
成する壁部にすえ込まれ、プレス加工が完了する。プレ
ス加工が施されたワーク２２は、図示しない切断装置に
よってカットライン３４に沿って切断され、所望のプレ
ス成形品が得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の従来
のプレス加工装置１０では、ワーク２２を成形する際、
部位３２ｂは肩部３０に当接し、矢印Ａ方向に流動する
際に伸張方向（矢印Ａ方向）と湾曲方向（矢印Ｂ方向）
に塑性変形が起こる。一方、挟圧面２４に当接している
部位３２ａには、先ず、挟圧面２４で伸張方向に、次い
で、肩部３０で湾曲方向と伸張方向に塑性変形が起こ
る。このように、ワーク２２はその部位によって変形履
歴が異なり、異なる変形履歴の部位の境界にはショック
ラインが発生し、製品の外観上の品質が低下するという
問題があった。
のプレス加工装置１０では、ワーク２２を成形する際、
部位３２ｂは肩部３０に当接し、矢印Ａ方向に流動する
際に伸張方向（矢印Ａ方向）と湾曲方向（矢印Ｂ方向）
に塑性変形が起こる。一方、挟圧面２４に当接している
部位３２ａには、先ず、挟圧面２４で伸張方向に、次い
で、肩部３０で湾曲方向と伸張方向に塑性変形が起こ
る。このように、ワーク２２はその部位によって変形履
歴が異なり、異なる変形履歴の部位の境界にはショック
ラインが発生し、製品の外観上の品質が低下するという
問題があった。
【０００５】このショックラインを取り除くために、製
品をより深く絞って成形する形状に変更してショックラ
インを製品の外に発生するようにし、製品面にショック
ラインが見えないようにする方法がある。また、肩部３
０の曲率半径Ｒを大きくしてワーク２２に対する湾曲方
向の変形を少なくし、ショックラインを小さくする方法
が知られている。しかしながら、これらの方法ではワー
ク２２の歩留まりが低下するという問題があり、また、
製品形状が制限を受けるという欠点があった。
品をより深く絞って成形する形状に変更してショックラ
インを製品の外に発生するようにし、製品面にショック
ラインが見えないようにする方法がある。また、肩部３
０の曲率半径Ｒを大きくしてワーク２２に対する湾曲方
向の変形を少なくし、ショックラインを小さくする方法
が知られている。しかしながら、これらの方法ではワー
ク２２の歩留まりが低下するという問題があり、また、
製品形状が制限を受けるという欠点があった。
【０００６】本発明は前記の課題を解決すべくなされた
ものであって、ワークの歩留まりを低下させることなく
ショックラインを小さくし、製品形状に制限を受けるこ
とのないプレス加工装置およびその成形品を提供するこ
とを目的とする。
ものであって、ワークの歩留まりを低下させることなく
ショックラインを小さくし、製品形状に制限を受けるこ
とのないプレス加工装置およびその成形品を提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、ブランクホルダと、前記ブランクホル
ダの孔部に相対的に挿通自在なパンチと、前記ブランク
ホルダに対して相対的に接近離間自在なダイと、からな
り、前記ダイは前記ブランクホルダに対向する挟圧面
と、前記挟圧面に連続して形成された肩部と、前記肩部
に連続して形成された形状部と、を備え、前記肩部は複
数の曲率の異なる成形曲面により連続的に形成され、前
記複数の成形曲面のうち、前記挟圧面に接する成形曲面
から前記形状部に接する成形曲面に向けて順次曲率半径
が縮径し、前記挟圧面に接する成形曲面の曲率半径Ｒ 1
が弾性変形の限界内に設定されることを特徴とする。
めに、本発明は、ブランクホルダと、前記ブランクホル
ダの孔部に相対的に挿通自在なパンチと、前記ブランク
ホルダに対して相対的に接近離間自在なダイと、からな
り、前記ダイは前記ブランクホルダに対向する挟圧面
と、前記挟圧面に連続して形成された肩部と、前記肩部
に連続して形成された形状部と、を備え、前記肩部は複
数の曲率の異なる成形曲面により連続的に形成され、前
記複数の成形曲面のうち、前記挟圧面に接する成形曲面
から前記形状部に接する成形曲面に向けて順次曲率半径
が縮径し、前記挟圧面に接する成形曲面の曲率半径Ｒ 1
が弾性変形の限界内に設定されることを特徴とする。
【０００８】本発明によれば、ワークをブランクホルダ
とダイとで挟持し、パンチを相対的に変位させると、ワ
ークの所定の部位は挟圧面に当接し、該挟圧面から肩部
に流動する。このとき、前記部位には湾曲方向に力が加
わるが、挟圧面に連続する成形曲面の曲率半径Ｒ 1 が弾
性変形の限界内で大きく設定されているため、湾曲方向
の塑性変形は小さく、ワークに発生するショックライン
は極めて小さい。前記パンチの更なる変位作用下に前記
ワークの所定部位は前記複数の成形曲面を順次移動して
形状部を形成する壁部に流動して成形されるが、夫々の
成形曲面の曲率半径は徐々に変化し、急激に変化しない
ため、ショックラインは極めて小さい。
とダイとで挟持し、パンチを相対的に変位させると、ワ
ークの所定の部位は挟圧面に当接し、該挟圧面から肩部
に流動する。このとき、前記部位には湾曲方向に力が加
わるが、挟圧面に連続する成形曲面の曲率半径Ｒ 1 が弾
性変形の限界内で大きく設定されているため、湾曲方向
の塑性変形は小さく、ワークに発生するショックライン
は極めて小さい。前記パンチの更なる変位作用下に前記
ワークの所定部位は前記複数の成形曲面を順次移動して
形状部を形成する壁部に流動して成形されるが、夫々の
成形曲面の曲率半径は徐々に変化し、急激に変化しない
ため、ショックラインは極めて小さい。
【０００９】この場合、前記挟圧面に接する成形曲面の
曲率半径Ｒ 1 は、該ワークに加えられる湾曲方向の力に
よる変形が弾性変形と塑性変形の境界のときの歪み率を
ε、ワークの表面から中央線までの間隔をｙとすると、 Ｒ 1 ≧ｙ／ε であり、挟圧面に当接するワークが前記挟圧面に接する
成形曲面に流動するときに、該ワークは湾曲方向に塑性
変形する度合が小さくなり、ワークに発生するショック
ラインが極めて小さくなる。
曲率半径Ｒ 1 は、該ワークに加えられる湾曲方向の力に
よる変形が弾性変形と塑性変形の境界のときの歪み率を
ε、ワークの表面から中央線までの間隔をｙとすると、 Ｒ 1 ≧ｙ／ε であり、挟圧面に当接するワークが前記挟圧面に接する
成形曲面に流動するときに、該ワークは湾曲方向に塑性
変形する度合が小さくなり、ワークに発生するショック
ラインが極めて小さくなる。
【００１０】また、本発明は、プレス加工装置によって
成形される成形品であって、前記プレス加工装置のダイ
の肩部によって成形された複数の曲率の異なる曲面を備
え、前記複数の成形された曲面は前記ダイの挟圧面によ
って挟持される部位から前記ダイの形状部にすえ込まれ
て成形される部位に向けて順次曲率半径が縮径し、前記
ダイの挟圧面に接する成形曲面によって成形された曲面
の曲率半径Ｒ 1 が弾性変形の限界内に設定されることを
特徴とする。
成形される成形品であって、前記プレス加工装置のダイ
の肩部によって成形された複数の曲率の異なる曲面を備
え、前記複数の成形された曲面は前記ダイの挟圧面によ
って挟持される部位から前記ダイの形状部にすえ込まれ
て成形される部位に向けて順次曲率半径が縮径し、前記
ダイの挟圧面に接する成形曲面によって成形された曲面
の曲率半径Ｒ 1 が弾性変形の限界内に設定されることを
特徴とする。
【００１１】本発明によれば、プレス成形品が成形され
る際、ダイの挟圧面に当接するワークの所定の部位は、
前記挟圧面から肩部に流動する。このとき、前記所定の
部位には湾曲方向に力が加わるが、挟圧面に接する曲面
の曲率半径Ｒ 1 が弾性変形の限界内で大きく設定されて
いるため、湾曲方向の塑性変形は小さく、ワークに発生
するショックラインは極めて小さい。
る際、ダイの挟圧面に当接するワークの所定の部位は、
前記挟圧面から肩部に流動する。このとき、前記所定の
部位には湾曲方向に力が加わるが、挟圧面に接する曲面
の曲率半径Ｒ 1 が弾性変形の限界内で大きく設定されて
いるため、湾曲方向の塑性変形は小さく、ワークに発生
するショックラインは極めて小さい。
【００１２】この場合、前記ダイの挟圧面によって挟持
される部位に連続する成形曲面の曲率半径Ｒ 1 は、前記
ワークに加えられる湾曲方向の力による変形が弾性変形
と塑性変形の境界のときの歪み率をε、ワークの表面か
ら中央線までの間隔をｙとすると、 Ｒ 1 ≧ｙ／ε であり、挟圧面に当接するワークが前記挟圧面に接する
成形曲面に流動するときに、該ワークは湾曲方向に塑性
変形する度合が小さくなり、ワークに発生するショック
ラインが極めて小さくなる。
される部位に連続する成形曲面の曲率半径Ｒ 1 は、前記
ワークに加えられる湾曲方向の力による変形が弾性変形
と塑性変形の境界のときの歪み率をε、ワークの表面か
ら中央線までの間隔をｙとすると、 Ｒ 1 ≧ｙ／ε であり、挟圧面に当接するワークが前記挟圧面に接する
成形曲面に流動するときに、該ワークは湾曲方向に塑性
変形する度合が小さくなり、ワークに発生するショック
ラインが極めて小さくなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明に係るプレス加工装置およ
びそれによって成形される成形品について、好適な実施
の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説
明する。
びそれによって成形される成形品について、好適な実施
の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説
明する。
【００１４】図１において、参照符号４０は、本実施の
形態に係るプレス加工装置４０を示す。このプレス加工
装置４０は、ブランクホルダ４２を備え、該ブランクホ
ルダ４２には孔部４３が画成され、該孔部４３にはパン
チ４４が摺動自在に挿通する。前記ブランクホルダ４２
の上部には前記孔部４３を囲繞して周回する溝部４６が
画成されている。前記プレス加工装置４０には前記ブラ
ンクホルダ４２に接近離間自在に構成されるダイ４８が
設けられる。該ダイ４８には前記ブランクホルダ４２に
ワーク５０を介して当接する挟圧面５２が形成され、該
挟圧面５２には前記溝部４６に対応する形状の凸部５４
が形成されている。前記ダイ４８には前記パンチ４４が
進入し、ワーク５０を所定の形状に成形する形状部５６
が画成され、該形状部５６を形成する壁部は前記挟圧面
５２と肩部５８を介して連続して形成される。
形態に係るプレス加工装置４０を示す。このプレス加工
装置４０は、ブランクホルダ４２を備え、該ブランクホ
ルダ４２には孔部４３が画成され、該孔部４３にはパン
チ４４が摺動自在に挿通する。前記ブランクホルダ４２
の上部には前記孔部４３を囲繞して周回する溝部４６が
画成されている。前記プレス加工装置４０には前記ブラ
ンクホルダ４２に接近離間自在に構成されるダイ４８が
設けられる。該ダイ４８には前記ブランクホルダ４２に
ワーク５０を介して当接する挟圧面５２が形成され、該
挟圧面５２には前記溝部４６に対応する形状の凸部５４
が形成されている。前記ダイ４８には前記パンチ４４が
進入し、ワーク５０を所定の形状に成形する形状部５６
が画成され、該形状部５６を形成する壁部は前記挟圧面
５２と肩部５８を介して連続して形成される。
【００１５】前記肩部５８は、図２に示すように、前記
挟圧面５２に連続し、所定の曲率半径Ｒ1 の第１曲面６
２と、該第１曲面６２に連続し、その曲率半径Ｒ2 が前
記第１曲面６２の曲率半径Ｒ1 より小さく形成された第
２曲面６４と、該第２曲面６４から前記形状部５６を形
成する壁部に連続し、その曲率半径Ｒ3 が前記第２曲面
６４の曲率半径Ｒ2 よりさらに小さく形成された第３曲
面６６からなる。
挟圧面５２に連続し、所定の曲率半径Ｒ1 の第１曲面６
２と、該第１曲面６２に連続し、その曲率半径Ｒ2 が前
記第１曲面６２の曲率半径Ｒ1 より小さく形成された第
２曲面６４と、該第２曲面６４から前記形状部５６を形
成する壁部に連続し、その曲率半径Ｒ3 が前記第２曲面
６４の曲率半径Ｒ2 よりさらに小さく形成された第３曲
面６６からなる。
【００１６】次に、前記第１曲面６２の曲率半径Ｒ1 に
ついて、図３を参照しながら説明する。
ついて、図３を参照しながら説明する。
【００１７】ワーク５０に対して曲げ加工を施す場合、
曲げによって生ずるワーク５０の内周７０に対する中心
線６８の歪み率εは、ワーク５０の内周７０の長さをＬ
0 、中心線６８の長さをＬ1 とすると、 ε＝（Ｌ1 −Ｌ0 ）／Ｌ0 …（１） で求められる。この式より、前記長さＬ0 と長さＬ1 と
の比は、 Ｌ1 ／Ｌ0 ＝１＋ε …（２） である。
曲げによって生ずるワーク５０の内周７０に対する中心
線６８の歪み率εは、ワーク５０の内周７０の長さをＬ
0 、中心線６８の長さをＬ1 とすると、 ε＝（Ｌ1 −Ｌ0 ）／Ｌ0 …（１） で求められる。この式より、前記長さＬ0 と長さＬ1 と
の比は、 Ｌ1 ／Ｌ0 ＝１＋ε …（２） である。
【００１８】また、相似の原理から、肩部５８の曲率半
径をＲ、ワーク５０の内周７０から中心線６８までの間
隔、すなわちワーク５０の厚さの半分をｙとすると、 Ｌ1 ／Ｌ0 ＝（Ｒ＋ｙ）／Ｒ …（３） である。前記（２）、（３）式から、 （Ｒ＋ｙ）／Ｒ＝１＋ε …（４） となり、前記曲率半径Ｒと間隔ｙとの比は、 ｙ／Ｒ＝ε …（５） である。
径をＲ、ワーク５０の内周７０から中心線６８までの間
隔、すなわちワーク５０の厚さの半分をｙとすると、 Ｌ1 ／Ｌ0 ＝（Ｒ＋ｙ）／Ｒ …（３） である。前記（２）、（３）式から、 （Ｒ＋ｙ）／Ｒ＝１＋ε …（４） となり、前記曲率半径Ｒと間隔ｙとの比は、 ｙ／Ｒ＝ε …（５） である。
【００１９】歪み率εの値を、弾性変形の範囲内、すな
わち、ワーク５０に湾曲方向の力を付勢して変形させ、
力の付勢を停止したときにワーク５０が元の形状に戻る
歪み率εの範囲を、 ε≦０．００１ｍｍ として、肩部５８の曲率半径Ｒを求めると、間隔ｙを、
ｙ＝０．４ｍｍとすると、（５）式より、 Ｒ≧４００ｍｍ である。すなわち、ワーク５０に湾曲方向の力が加わ
り、第１曲面６２に当接したときに第１曲面６２の曲率
半径Ｒ1 が４００ｍｍ以上あれば、ワーク５０は塑性変
形しない。
わち、ワーク５０に湾曲方向の力を付勢して変形させ、
力の付勢を停止したときにワーク５０が元の形状に戻る
歪み率εの範囲を、 ε≦０．００１ｍｍ として、肩部５８の曲率半径Ｒを求めると、間隔ｙを、
ｙ＝０．４ｍｍとすると、（５）式より、 Ｒ≧４００ｍｍ である。すなわち、ワーク５０に湾曲方向の力が加わ
り、第１曲面６２に当接したときに第１曲面６２の曲率
半径Ｒ1 が４００ｍｍ以上あれば、ワーク５０は塑性変
形しない。
【００２０】そこで、第１曲面６２の曲率半径Ｒ1 を、
Ｒ1 ＝４００ｍｍとし、第２曲面６４、第３曲面６６の
曲率半径Ｒ2 、Ｒ3 は、前記第１曲面６２の曲率半径Ｒ
1 より順次小さくなるように、Ｒ2 ＝１００ｍｍ、Ｒ3
＝２０ｍｍ、と設定する。
Ｒ1 ＝４００ｍｍとし、第２曲面６４、第３曲面６６の
曲率半径Ｒ2 、Ｒ3 は、前記第１曲面６２の曲率半径Ｒ
1 より順次小さくなるように、Ｒ2 ＝１００ｍｍ、Ｒ3
＝２０ｍｍ、と設定する。
【００２１】本実施の形態に係るプレス加工装置４０は
基本的には、以上のように構成されるものであり、次に
その動作について、このプレス加工装置４０によって成
形される成形品との関係で説明する。
基本的には、以上のように構成されるものであり、次に
その動作について、このプレス加工装置４０によって成
形される成形品との関係で説明する。
【００２２】先ず、図１に示すように、ブランクホルダ
４２にワーク５０が載置される。このワーク５０の厚さ
は０．８ｍｍ、すなわち、間隔ｙは、ｙ＝０．４ｍｍで
ある。
４２にワーク５０が載置される。このワーク５０の厚さ
は０．８ｍｍ、すなわち、間隔ｙは、ｙ＝０．４ｍｍで
ある。
【００２３】次に、ダイ４８がブランクホルダ４２に接
近すると、図２に示すように、前記ワーク５０はブラン
クホルダ４２とダイ４８によって挟持され、前記溝部４
６に前記凸部５４が係合し、ワーク５０は前記溝部４６
に嵌合するように変形して該ワーク５０はブランクホル
ダ４２、ダイ４８に対して位置決めされる。このとき、
ダイ４８の挟圧面５２に当接するワーク５０上の部位を
７２ａとする。
近すると、図２に示すように、前記ワーク５０はブラン
クホルダ４２とダイ４８によって挟持され、前記溝部４
６に前記凸部５４が係合し、ワーク５０は前記溝部４６
に嵌合するように変形して該ワーク５０はブランクホル
ダ４２、ダイ４８に対して位置決めされる。このとき、
ダイ４８の挟圧面５２に当接するワーク５０上の部位を
７２ａとする。
【００２４】次いで、パンチ４４が上昇すると、図４に
示すように、ワーク５０は矢印Ｃ方向に押圧されて変形
し、第１曲面６２に当接する。このとき、第１曲面６２
に当接するワーク５０上の部位を７２ｂとする。この第
１曲面６２の曲率半径Ｒ1 は弾性変形の限界内であるた
め、ワーク５０は塑性変形しない。
示すように、ワーク５０は矢印Ｃ方向に押圧されて変形
し、第１曲面６２に当接する。このとき、第１曲面６２
に当接するワーク５０上の部位を７２ｂとする。この第
１曲面６２の曲率半径Ｒ1 は弾性変形の限界内であるた
め、ワーク５０は塑性変形しない。
【００２５】パンチ４４がさらに上昇すると、ワーク５
０は矢印Ｄ方向に流動し、ワーク５０の部位７２ａは挟
圧面５２を、部位７２ｂは第１曲面６２を移動する。こ
のため、前記部位７２ａには伸張方向（矢印Ｅ方向）に
力が加わり、塑性変形する。一方、部位７２ｂには伸張
方向（矢印Ｄ方向）と湾曲方向（矢印Ｃ方向）に力が加
わるが、第１曲面６２の曲率半径Ｒ1 は弾性変形の範囲
内であるため、部位７２ｂに施される塑性変形は、前記
部位７２ａと同様に、伸張方向の力によるものだけであ
る。
０は矢印Ｄ方向に流動し、ワーク５０の部位７２ａは挟
圧面５２を、部位７２ｂは第１曲面６２を移動する。こ
のため、前記部位７２ａには伸張方向（矢印Ｅ方向）に
力が加わり、塑性変形する。一方、部位７２ｂには伸張
方向（矢印Ｄ方向）と湾曲方向（矢印Ｃ方向）に力が加
わるが、第１曲面６２の曲率半径Ｒ1 は弾性変形の範囲
内であるため、部位７２ｂに施される塑性変形は、前記
部位７２ａと同様に、伸張方向の力によるものだけであ
る。
【００２６】そして、ワーク５０の部位７２ａが挟圧面
５２から第１曲面６２に移動すると、図５に示すよう
に、ワーク５０は第２曲面６４に当接する。なお、該第
２曲面６４に当接する部位を７２ｃとする。このとき、
前記部位７２ａには伸張方向（矢印Ｅ方向）の力と湾曲
方向（矢印Ｃ方向）に力が加わるが、前記部位７２ｂと
同様に、部位７２ａに施される塑性変形は伸張方向（矢
印Ｅ方向）の力によるものだけである。このため、部位
７２ｂと部位７２ａには実質的に同じ力によって塑性変
形が施されるため、部位７２ａと部位７２ｂとの境界
（図中、点Ｆ）にショックラインは形成されない。
５２から第１曲面６２に移動すると、図５に示すよう
に、ワーク５０は第２曲面６４に当接する。なお、該第
２曲面６４に当接する部位を７２ｃとする。このとき、
前記部位７２ａには伸張方向（矢印Ｅ方向）の力と湾曲
方向（矢印Ｃ方向）に力が加わるが、前記部位７２ｂと
同様に、部位７２ａに施される塑性変形は伸張方向（矢
印Ｅ方向）の力によるものだけである。このため、部位
７２ｂと部位７２ａには実質的に同じ力によって塑性変
形が施されるため、部位７２ａと部位７２ｂとの境界
（図中、点Ｆ）にショックラインは形成されない。
【００２７】また、部位７２ｂは第１曲面６２から第２
曲面６４に移動し、湾曲方向（矢印Ｃ方向）の力によっ
て部位７２ｂが変形する。この第２曲面６４の曲率半径
Ｒ2は弾性変形の範囲を超えているため、部位７２ｂに
は湾曲方向の塑性変形が施される。しかし、第１曲面６
２の曲率半径Ｒ1 と第２曲面６４の曲率半径Ｒ2 は順次
に変化するため、ワーク５０上の第２曲面６４に当接す
る部位７２ｃと前記部位７２ｂとに加わる湾曲方向（矢
印Ｃ方向）の力の差は小さく、従って、部位７２ｂと部
位７２ｃとの境界（図中、点Ｇ）に発生するショックラ
インは極めて小さく、外観上問題とならない。
曲面６４に移動し、湾曲方向（矢印Ｃ方向）の力によっ
て部位７２ｂが変形する。この第２曲面６４の曲率半径
Ｒ2は弾性変形の範囲を超えているため、部位７２ｂに
は湾曲方向の塑性変形が施される。しかし、第１曲面６
２の曲率半径Ｒ1 と第２曲面６４の曲率半径Ｒ2 は順次
に変化するため、ワーク５０上の第２曲面６４に当接す
る部位７２ｃと前記部位７２ｂとに加わる湾曲方向（矢
印Ｃ方向）の力の差は小さく、従って、部位７２ｂと部
位７２ｃとの境界（図中、点Ｇ）に発生するショックラ
インは極めて小さく、外観上問題とならない。
【００２８】同様にして第３曲面６６に当接する部位７
２ｄと前記部位７２ｃとに加わる湾曲方向（矢印Ｉ方
向）の力との差は小さく、部位７２ｃと部位７２ｄとの
境界（図中、点Ｈ）に発生するショックラインは極めて
小さい。
２ｄと前記部位７２ｃとに加わる湾曲方向（矢印Ｉ方
向）の力との差は小さく、部位７２ｃと部位７２ｄとの
境界（図中、点Ｈ）に発生するショックラインは極めて
小さい。
【００２９】パンチ４４が所定位置まで上昇すると、図
６に示すように、ワーク５０は形状部５６を形成する壁
部にすえ込まれる。以上のようにプレス加工が施された
ワーク５０は、図示しない切断装置によってカットライ
ン７４に沿って切断され、成形品７６が得られる。
６に示すように、ワーク５０は形状部５６を形成する壁
部にすえ込まれる。以上のようにプレス加工が施された
ワーク５０は、図示しない切断装置によってカットライ
ン７４に沿って切断され、成形品７６が得られる。
【００３０】この成形品７６は、第１〜第３曲面６２、
６４、６６に対応する複数の曲面が形成され、夫々の曲
率半径Ｒ1 〜Ｒ3 は、Ｒ1 ＝４００ｍｍ、Ｒ2 ＝１００
ｍｍ、Ｒ3 ＝２０ｍｍ、と順次縮径している。そして、
この成形品７６の形状は設計上の自由度が大きく、前記
第１〜第３曲面６２、６４、６６の曲率半径Ｒ1 〜Ｒ 3
を変えることによって所望の形状の成形品７６を得るこ
とができる。
６４、６６に対応する複数の曲面が形成され、夫々の曲
率半径Ｒ1 〜Ｒ3 は、Ｒ1 ＝４００ｍｍ、Ｒ2 ＝１００
ｍｍ、Ｒ3 ＝２０ｍｍ、と順次縮径している。そして、
この成形品７６の形状は設計上の自由度が大きく、前記
第１〜第３曲面６２、６４、６６の曲率半径Ｒ1 〜Ｒ 3
を変えることによって所望の形状の成形品７６を得るこ
とができる。
【００３１】
【発明の効果】本発明に係るプレス加工装置およびその
成形品によれば、以下のような効果ならびに利点が得ら
れる。
成形品によれば、以下のような効果ならびに利点が得ら
れる。
【００３２】ダイに形成され、挟圧面に連続する曲面の
曲率半径を大きくした成形面を有する。従って、ワーク
に加わる湾曲方向の力は小さく、また、該曲面に連続す
る他の成形用曲面の曲率半径が徐々に小さく変化するた
め、ワークに形成されるショックラインを極めて小さく
できる。従って、外観上問題にならない。さらに、設計
上の自由度が大きいため、製品形状に制限を受けること
がなく、より深く絞る必要もないため、ワークの歩留ま
りが低下することもない。
曲率半径を大きくした成形面を有する。従って、ワーク
に加わる湾曲方向の力は小さく、また、該曲面に連続す
る他の成形用曲面の曲率半径が徐々に小さく変化するた
め、ワークに形成されるショックラインを極めて小さく
できる。従って、外観上問題にならない。さらに、設計
上の自由度が大きいため、製品形状に制限を受けること
がなく、より深く絞る必要もないため、ワークの歩留ま
りが低下することもない。
【図１】本発明の実施の形態に係るプレス加工装置を示
す概略縦断面図である。
す概略縦断面図である。
【図２】図１のプレス加工装置の一部拡大断面図であ
る。
る。
【図３】図１のプレス加工装置の曲面を示す一部拡大断
面概略説明図である。
面概略説明図である。
【図４】図１のプレス加工装置の使用方法を示し、ワー
クが第１曲面に当接している状態の一部拡大断面図であ
る。
クが第１曲面に当接している状態の一部拡大断面図であ
る。
【図５】図１のプレス加工装置の使用方法を示し、ワー
クが第２曲面に当接している状態の一部拡大断面図であ
る。
クが第２曲面に当接している状態の一部拡大断面図であ
る。
【図６】図１のプレス加工装置の使用方法を示し、プレ
ス加工が完了した状態の一部拡大断面図である。
ス加工が完了した状態の一部拡大断面図である。
【図７】従来技術に係るプレス加工装置の一部拡大断面
図である。
図である。
【図８】図７のプレス加工装置の使用方法を示し、ワー
クが肩部に当接している状態の一部拡大断面図である。
クが肩部に当接している状態の一部拡大断面図である。
【図９】図７のプレス加工装置の使用方法を示し、プレ
ス加工が完了した状態の一部拡大断面図である。
ス加工が完了した状態の一部拡大断面図である。
４０…プレス加工装置 ４２…ブランクホル
ダ ４４…パンチ ４８…ダイ ５０…ワーク ５２…挟圧面 ５８…肩部 ６２、６４、６６…
曲面 ７６…成形品 Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 …
曲率半径
ダ ４４…パンチ ４８…ダイ ５０…ワーク ５２…挟圧面 ５８…肩部 ６２、６４、６６…
曲面 ７６…成形品 Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 …
曲率半径
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B21D 24/00
B21D 22/26
Claims (4)
- 【請求項１】ブランクホルダと、 前記ブランクホルダの孔部に相対的に挿通自在なパンチ
と、 前記ブランクホルダに対して相対的に接近離間自在なダ
イと、 からなり、 前記ダイは前記ブランクホルダに対向する挟圧面と、 前記挟圧面に連続して形成された肩部と、 前記肩部に連続して形成された形状部と、 を備え、前記肩部は複数の曲率の異なる成形曲面により
連続的に形成され、前記複数の成形曲面のうち、前記挟
圧面に接する成形曲面から前記形状部に接する成形曲面
に向けて順次曲率半径が縮径し、前記挟圧面に接する成
形曲面の曲率半径Ｒ 1 が弾性変形の限界内に設定される
ことを特徴とするプレス加工装置。 - 【請求項２】請求項１記載のプレス加工装置において、 前記挟圧面に接する成形曲面の曲率半径Ｒ 1 は、該ワー
クに加えられる湾曲方向の力による変形が弾性変形と塑
性変形の境界のときの歪み率をε、ワークの表面から中
央線までの間隔をｙとすると、 Ｒ 1 ≧ｙ／ε であることを特徴とするプレス加工装置。 - 【請求項３】プレス加工装置によって成形される成形品
であって、 前記プレス加工装置のダイの肩部によって成形された複
数の曲率の異なる曲面を備え、前記複数の成形された曲
面は前記ダイの挟圧面によって挟持される部位から前記
ダイの形状部にすえ込まれて成形される部位に向けて順
次曲率半径が縮径し、前記ダイの挟圧面に接する成形曲
面によって成形された曲面の曲率半径Ｒ 1 が弾性変形の
限界内に設定されることを特徴とするプレス成形品。 - 【請求項４】請求項３記載のプレス成形品において、 前記ダイの挟圧面によって挟圧される部位に連続する成
形曲面の曲率半径Ｒ 1 は、前記ワークに加えられる湾曲
方向の力による変形が弾性変形と塑性変形の境界のとき
の歪み率をε、ワークの表面から中央線までの間隔をｙ
とすると、 Ｒ 1 ≧ｙ／ε であることを特徴とするプレス成形品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11499296A JP3410606B2 (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | プレス加工装置およびその成形品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11499296A JP3410606B2 (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | プレス加工装置およびその成形品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09295072A JPH09295072A (ja) | 1997-11-18 |
| JP3410606B2 true JP3410606B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=14651644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11499296A Expired - Lifetime JP3410606B2 (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | プレス加工装置およびその成形品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3410606B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5028831B2 (ja) * | 2006-03-13 | 2012-09-19 | 日産自動車株式会社 | 表面形状定量化方法 |
| WO2015072465A1 (ja) | 2013-11-13 | 2015-05-21 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼板の打ち抜き用工具および打ち抜き方法 |
| JP2018149591A (ja) * | 2017-03-14 | 2018-09-27 | ユニバーサル製缶株式会社 | キャップシェル成形用ダイ、キャップシェル成形装置、およびキャップシェル成形方法 |
-
1996
- 1996-05-09 JP JP11499296A patent/JP3410606B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09295072A (ja) | 1997-11-18 |
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