JP3442122B2 - プレス成形方法 - Google Patents
プレス成形方法Info
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- JP3442122B2 JP3442122B2 JP35187993A JP35187993A JP3442122B2 JP 3442122 B2 JP3442122 B2 JP 3442122B2 JP 35187993 A JP35187993 A JP 35187993A JP 35187993 A JP35187993 A JP 35187993A JP 3442122 B2 JP3442122 B2 JP 3442122B2
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- Japan
- Prior art keywords
- bending
- springback
- forming
- shoulder portion
- shoulder
- Prior art date
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- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スプリングバックを生
じさせないで成形するようにしたプレス成形方法に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】従来、プレス成形によって生じるスプリ
ングバックをプレス成形時に防止するようにした成形方
法が知られている。このような成形方法の１例として、
例えば特公平４−４０４７号の場合は曲げ肩部を鍛圧気
味にプレスするような方法を採用している。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の技術の
場合、曲げ肩部にプレスすることで同部の板厚を減少さ
せてスプリングバック応力を低減させるようにしてお
り、ある程度の効果が得られてもそれ以上の効果が得ら
れにくいという問題があった。 【０００４】 【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明はプレス成形時に曲げ肩部に生じるスプリン
グバックを防止するようにしたプレス成形方法におい
て、前記曲げ肩部を成形する際、該曲げ肩部に、該曲げ
肩部の成形曲げ方向とは逆方向に凹む凹状段部を、該曲
げ肩部の稜線と平行に、曲率凸部を有するパンチと、こ
れに対応する曲率凹部の両側に凸部を備えたダイによっ
て、該曲げ肩部と該凹状形状を同時に形成することを特
徴とする。 【０００５】 【作用】曲げ肩部に、該曲げ肩部の成形曲げ方向とは逆
方向に凹む凹状段部を、該曲げ肩部の稜線と平行に成形
することで、積極的に逆向きのスプリングバックモーメ
ントを生じさせバランスを図る。 【０００６】 【実施例】本発明のプレス成形方法の実施例について添
付した図面に基づき説明する。図１はステップ状の凹状
段部を成形した成形品の斜視図、図２はステップ状の凹
状段部を成形した時のスプリングバックの改善を示す実
験データ表である。 【０００７】一般にプレス加工によって図５に示すよう
に曲げ成形した際、型から解放すると曲げ角が減少する
方向にスプリングバックモーメントＭＲが作用する。 【０００８】そしてこのスプリングバック量ΔθＲは、
材料の塑性応力σとひずみε関係がσ＝Ｆεｎ（Ｆは加
工硬化係数）で表される加工硬化材であり、且つ平面ひ
ずみ状態（２次元問題）であると仮定した場合に、例え
ば曲率半径Ｒで曲げ角θＲで曲げた場合には、次式のよ
うな一般式で表される。 【０００９】 【数１】 【００１０】ここで、ｎは加工硬化指数（ｎ値）、Ｆは
加工硬化係数（Ｆ値）、Ｅはヤング率、ｔ０は板厚であ
る。 【００１１】そこで、本発明はプレス成形段階で図１
（イ）に示すように、成形品Ｗの曲げ肩部ｔの中央部
に、該曲げ肩部ｔの稜線１と平行するようにステップ状
の凹状段部ｄを形成し、この凹状段部ｄによって前記ス
プリングバックモーメントＭRと逆方向のモーメントを
発生させて釣り合わせるようにした。図１（ロ）は、曲
げ肩部ｔ及び凹状段部ｄの部分の拡大縦断面図で、凹状
段部ｄの谷部１ｂが稜線１と平行するように紙面表裏方
向に延び、稜線１の部分及び谷部１ｂから外側方に延び
る部分が山部１ａ，１ｃとなり、２つの山部１ａ，１ｃ
と、この間の１つの谷部１ｂで曲げ肩部ｔに稜線１と平
行するように凹状段部ｄが形成される。 【００１２】そして、この凹状段部ｄは、単に表面を窪
ませて板厚を減少させるだけでなく、例えば図１（ロ）
に示すように、全体が成形曲げ方向と逆方向に凹む形状
とする。 【００１３】そしてかかる成形は、図１の（ロ）のよう
な形状断面に成形する場合には、Ｒ３（若しくはＲ０）
の曲率凸部（前記した谷部１ｂの部分）を有するパンチ
と、これに対応する凹部（前記した山部１ａ，１ｃの部
分）の両側にＲ５の曲率凸部を備えたダイによって成形
するようにしている。 【００１４】そして、この成形方向と逆方向に凹む凹状
段部ｄによって、成形曲げ方向のスプリングバックと逆
方向のスプリングバックを生じさせ、両者を釣り合わさ
せる。 【００１５】以上のような方法によって成形した成形品
のスプリングバックを、従来の通常の方法で成形した成
形品のスプリングバックと比較したのが、図２に示す通
りである。 【００１６】図２は鋼板（ＳＰＣ）とアルミ板を絞り深
さ３０mm、加工速度２５SPMの加工条件で成形した場合
のスプリングバック量（゜）を示すものであり、丸印が
従来の通常の方法で成形したもの、三角印がＲ３の曲率
のパンチで成形したもの、四角印がＲ０の曲率のパンチ
で成形したものである。 【００１７】この結果、鋼板（ＳＰＣ）でもアルミ板で
も非常に有効であることが明らかにされている。 【００１８】ここで、前記スプリングバック量ΔθＲを
求める式からも明らかなように、本来、パンチのＲが大
きい方が逆モーメントが大きくなるため、スプリングバ
ックは少なくなる筈であるが、本実験の場合には逆の結
果が示されている。これは、Ｒ止り部をダイが矯正して
いるため理論値からずれたものと考えられる。 【００１９】尚、断面形状として図６に示すように、ｒ
１、ｒ２、ｒ３の曲率半径を持った合計３ヵ所の曲げア
ール部を備え、中央の曲げアール部の曲げ方向を両側２
ヵ所の曲げアール部の曲げ方向に対して逆向きにした場
合、Ａ点を垂直方向に拘束した時のＢ点のスプリングバ
ック量Δθの理論値は、次式のように計算される。 【００２０】 【数２】 【００２１】次に図３は、曲げ肩部ｔにエンボス形状の
凹状段部ｄを局部的に付加するようにした例である。 【００２２】そして、この成形も曲げ肩部ｔの成形とエ
ンボス形状の凹状段部ｄの成形も同時に行うようにして
いる。 【００２３】そして、φ５のパンチとφ３のパンチを使
用して成形した成形品のスプリングバックを、従来の通
常の方法で成形した成形品のスプリングバックと比較し
たのが、図４に示す通りであり、この場合も効果が大き
いことが判る。尚、スプリングバックがマイナスを示し
ているのは、逆モーメントの方が大きくなっていること
を示す。 【００２４】 【発明の効果】以上のように、本発明のプレス成形方法
は、曲げ肩部を成形する際、該曲げ肩部に、該曲げ肩部
の成形曲げ方向とは逆方向に凹む凹状段部を、該曲げ肩
部の稜線と平行に、曲率凸部を有するパンチと、これに
対応する曲率凹部の両側に凸部を備えたダイによって、
該曲げ肩部と該凹状形状を同時に形成するようにしたの
で、逆モーメントを発生させてバランスさせ、きわめて
有効にスプリングバックを防止することが出来る。従っ
て、プレス成形品の寸法精度を向上させることが出来
る。
じさせないで成形するようにしたプレス成形方法に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】従来、プレス成形によって生じるスプリ
ングバックをプレス成形時に防止するようにした成形方
法が知られている。このような成形方法の１例として、
例えば特公平４−４０４７号の場合は曲げ肩部を鍛圧気
味にプレスするような方法を採用している。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の技術の
場合、曲げ肩部にプレスすることで同部の板厚を減少さ
せてスプリングバック応力を低減させるようにしてお
り、ある程度の効果が得られてもそれ以上の効果が得ら
れにくいという問題があった。 【０００４】 【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明はプレス成形時に曲げ肩部に生じるスプリン
グバックを防止するようにしたプレス成形方法におい
て、前記曲げ肩部を成形する際、該曲げ肩部に、該曲げ
肩部の成形曲げ方向とは逆方向に凹む凹状段部を、該曲
げ肩部の稜線と平行に、曲率凸部を有するパンチと、こ
れに対応する曲率凹部の両側に凸部を備えたダイによっ
て、該曲げ肩部と該凹状形状を同時に形成することを特
徴とする。 【０００５】 【作用】曲げ肩部に、該曲げ肩部の成形曲げ方向とは逆
方向に凹む凹状段部を、該曲げ肩部の稜線と平行に成形
することで、積極的に逆向きのスプリングバックモーメ
ントを生じさせバランスを図る。 【０００６】 【実施例】本発明のプレス成形方法の実施例について添
付した図面に基づき説明する。図１はステップ状の凹状
段部を成形した成形品の斜視図、図２はステップ状の凹
状段部を成形した時のスプリングバックの改善を示す実
験データ表である。 【０００７】一般にプレス加工によって図５に示すよう
に曲げ成形した際、型から解放すると曲げ角が減少する
方向にスプリングバックモーメントＭＲが作用する。 【０００８】そしてこのスプリングバック量ΔθＲは、
材料の塑性応力σとひずみε関係がσ＝Ｆεｎ（Ｆは加
工硬化係数）で表される加工硬化材であり、且つ平面ひ
ずみ状態（２次元問題）であると仮定した場合に、例え
ば曲率半径Ｒで曲げ角θＲで曲げた場合には、次式のよ
うな一般式で表される。 【０００９】 【数１】 【００１０】ここで、ｎは加工硬化指数（ｎ値）、Ｆは
加工硬化係数（Ｆ値）、Ｅはヤング率、ｔ０は板厚であ
る。 【００１１】そこで、本発明はプレス成形段階で図１
（イ）に示すように、成形品Ｗの曲げ肩部ｔの中央部
に、該曲げ肩部ｔの稜線１と平行するようにステップ状
の凹状段部ｄを形成し、この凹状段部ｄによって前記ス
プリングバックモーメントＭRと逆方向のモーメントを
発生させて釣り合わせるようにした。図１（ロ）は、曲
げ肩部ｔ及び凹状段部ｄの部分の拡大縦断面図で、凹状
段部ｄの谷部１ｂが稜線１と平行するように紙面表裏方
向に延び、稜線１の部分及び谷部１ｂから外側方に延び
る部分が山部１ａ，１ｃとなり、２つの山部１ａ，１ｃ
と、この間の１つの谷部１ｂで曲げ肩部ｔに稜線１と平
行するように凹状段部ｄが形成される。 【００１２】そして、この凹状段部ｄは、単に表面を窪
ませて板厚を減少させるだけでなく、例えば図１（ロ）
に示すように、全体が成形曲げ方向と逆方向に凹む形状
とする。 【００１３】そしてかかる成形は、図１の（ロ）のよう
な形状断面に成形する場合には、Ｒ３（若しくはＲ０）
の曲率凸部（前記した谷部１ｂの部分）を有するパンチ
と、これに対応する凹部（前記した山部１ａ，１ｃの部
分）の両側にＲ５の曲率凸部を備えたダイによって成形
するようにしている。 【００１４】そして、この成形方向と逆方向に凹む凹状
段部ｄによって、成形曲げ方向のスプリングバックと逆
方向のスプリングバックを生じさせ、両者を釣り合わさ
せる。 【００１５】以上のような方法によって成形した成形品
のスプリングバックを、従来の通常の方法で成形した成
形品のスプリングバックと比較したのが、図２に示す通
りである。 【００１６】図２は鋼板（ＳＰＣ）とアルミ板を絞り深
さ３０mm、加工速度２５SPMの加工条件で成形した場合
のスプリングバック量（゜）を示すものであり、丸印が
従来の通常の方法で成形したもの、三角印がＲ３の曲率
のパンチで成形したもの、四角印がＲ０の曲率のパンチ
で成形したものである。 【００１７】この結果、鋼板（ＳＰＣ）でもアルミ板で
も非常に有効であることが明らかにされている。 【００１８】ここで、前記スプリングバック量ΔθＲを
求める式からも明らかなように、本来、パンチのＲが大
きい方が逆モーメントが大きくなるため、スプリングバ
ックは少なくなる筈であるが、本実験の場合には逆の結
果が示されている。これは、Ｒ止り部をダイが矯正して
いるため理論値からずれたものと考えられる。 【００１９】尚、断面形状として図６に示すように、ｒ
１、ｒ２、ｒ３の曲率半径を持った合計３ヵ所の曲げア
ール部を備え、中央の曲げアール部の曲げ方向を両側２
ヵ所の曲げアール部の曲げ方向に対して逆向きにした場
合、Ａ点を垂直方向に拘束した時のＢ点のスプリングバ
ック量Δθの理論値は、次式のように計算される。 【００２０】 【数２】 【００２１】次に図３は、曲げ肩部ｔにエンボス形状の
凹状段部ｄを局部的に付加するようにした例である。 【００２２】そして、この成形も曲げ肩部ｔの成形とエ
ンボス形状の凹状段部ｄの成形も同時に行うようにして
いる。 【００２３】そして、φ５のパンチとφ３のパンチを使
用して成形した成形品のスプリングバックを、従来の通
常の方法で成形した成形品のスプリングバックと比較し
たのが、図４に示す通りであり、この場合も効果が大き
いことが判る。尚、スプリングバックがマイナスを示し
ているのは、逆モーメントの方が大きくなっていること
を示す。 【００２４】 【発明の効果】以上のように、本発明のプレス成形方法
は、曲げ肩部を成形する際、該曲げ肩部に、該曲げ肩部
の成形曲げ方向とは逆方向に凹む凹状段部を、該曲げ肩
部の稜線と平行に、曲率凸部を有するパンチと、これに
対応する曲率凹部の両側に凸部を備えたダイによって、
該曲げ肩部と該凹状形状を同時に形成するようにしたの
で、逆モーメントを発生させてバランスさせ、きわめて
有効にスプリングバックを防止することが出来る。従っ
て、プレス成形品の寸法精度を向上させることが出来
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】ステップ状の凹状段部を成形した成形品の斜視
図 【図２】ステップ状の凹状段部を成形した時のスプリン
グバックの改善を示す実験データ表 【図３】エンボス状の凹状段部を成形した成形品の斜視
図 【図４】エンボス状の凹状段部を成形した時のスプリン
グバックの改善を示す実験データ表 【図５】単純曲げのスプリングバックを説明する説明図 【図６】ビード状曲げのスプリングバックを説明する説
明図 【符号の説明】 Ｗ 成形品 ｔ 曲げ肩部 ｄ 凹状段部
図 【図２】ステップ状の凹状段部を成形した時のスプリン
グバックの改善を示す実験データ表 【図３】エンボス状の凹状段部を成形した成形品の斜視
図 【図４】エンボス状の凹状段部を成形した時のスプリン
グバックの改善を示す実験データ表 【図５】単純曲げのスプリングバックを説明する説明図 【図６】ビード状曲げのスプリングバックを説明する説
明図 【符号の説明】 Ｗ 成形品 ｔ 曲げ肩部 ｄ 凹状段部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 木山 啓
埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホ
ンダエンジニアリング株式会社内
(72)発明者 若林 徹也
埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホ
ンダエンジニアリング株式会社内
(56)参考文献 特開 昭63−84730（ＪＰ，Ａ)
特開 昭52−133864（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B21D 5/01
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 プレス成形時に曲げ肩部に生じるスプリ
ングバックを防止するようにしたプレス成形方法におい
て、 前記曲げ肩部を成形する際、該曲げ肩部に、該曲げ肩部
の成形曲げ方向とは逆方向に凹む凹状段部を、該曲げ肩
部の稜線と平行に、曲率凸部を有するパンチと、これに
対応する曲率凹部の両側に凸部を備えたダイによって、
該曲げ肩部と該凹状形状を同時に形成する、 こ とを特徴とするプレス成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35187993A JP3442122B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | プレス成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35187993A JP3442122B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | プレス成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07185663A JPH07185663A (ja) | 1995-07-25 |
| JP3442122B2 true JP3442122B2 (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=18420237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35187993A Expired - Fee Related JP3442122B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | プレス成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3442122B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021058924A (ja) * | 2019-10-09 | 2021-04-15 | 日本製鉄株式会社 | プレス成形用金型及びプレス成形装置 |
| US11014139B2 (en) | 2015-04-22 | 2021-05-25 | Nippon Steel Corporation | Pressed component manufacturing method, pressed component, and pressing apparatus |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5020858B2 (ja) * | 2008-02-27 | 2012-09-05 | 新日本製鐵株式会社 | 部材長手方向の平面内に屈曲部を有する金属製断面ハット型形状部材およびそのプレス成形方法 |
| JP5079604B2 (ja) * | 2008-06-26 | 2012-11-21 | 新日本製鐵株式会社 | 金属製断面ハット型形状部材のプレス成形用金型およびプレス成形方法 |
| JP5534966B2 (ja) * | 2010-06-14 | 2014-07-02 | ユニプレス株式会社 | 自動車の車体メンバー部材 |
| JP6094699B2 (ja) * | 2015-04-22 | 2017-03-15 | 新日鐵住金株式会社 | プレス成形品の製造方法、プレス成形品及びプレス装置 |
| JP6665612B2 (ja) * | 2015-04-22 | 2020-03-13 | 日本製鉄株式会社 | プレス成形品の製造方法及びプレス装置 |
| JP6750596B2 (ja) * | 2017-11-27 | 2020-09-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 金型形状決定方法 |
| CN111801175B (zh) * | 2018-03-28 | 2023-02-03 | 杰富意钢铁株式会社 | 冲压成型品的设计方法、冲压成型模具、冲压成型品以及冲压成型品的制造方法 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP35187993A patent/JP3442122B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11014139B2 (en) | 2015-04-22 | 2021-05-25 | Nippon Steel Corporation | Pressed component manufacturing method, pressed component, and pressing apparatus |
| JP2021058924A (ja) * | 2019-10-09 | 2021-04-15 | 日本製鉄株式会社 | プレス成形用金型及びプレス成形装置 |
| JP7343766B2 (ja) | 2019-10-09 | 2023-09-13 | 日本製鉄株式会社 | プレス成形用金型及びプレス成形装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07185663A (ja) | 1995-07-25 |
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| SU984568A1 (ru) | Штамп дл изготовлени гофрированных изделий |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030610 |
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