JP3719579B2

JP3719579B2 - Upset press thickening method for press-formed products

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Publication number: JP3719579B2
Application number: JP13032199A
Authority: JP
Inventors: 敬鈴村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-05-11
Filing date: 1999-05-11
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2019-05-11
Also published as: JP2000317565A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプレス成形品の据え込みプレス増肉方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図７（Ａ）に示すように筒状ボス部１３０ａと筒状ボス部１３０ａから径外方向に延設されたフランジ部１３０ｃとをもつ金属製の成形品１３０が提供されている。この成形品１３０は、製造工程の関係で筒状ボス部１３０ａの周壁の厚みが薄くなることがある。そこで従来より、プレス成形品１３０の筒状ボス部１３０ａの厚みを増肉するプレス増肉方法が開発されている。
【０００３】
この方法においては図７（Ａ）に示すように、互いに対面して配置され成形品１３０のフランジ部１３０ｃを挟持する下ダイ３００および上ダイ４００と、下ダイ３００の下パンチ挿入孔３２０に相対的に昇降可能に挿入され成形品１３０の筒状ボス部１３０ａ内に進入可能な下パンチ５００と、上ダイ４００の上パンチ挿入孔４２０に相対的に昇降可能に挿入される先端加圧面６５０をもつ据え込み用の上パンチ６００とを用いる。
【０００４】
図７（Ａ）は据え込み増肉前の状態を示し、図７（Ｂ）は増肉操作する直前の状態を示し、図７（Ｃ）は増肉操作した後の状態を示す。
そして図７（Ａ）に示すように、上ダイ４００と下ダイ３００とで成形品１３０のフランジ部１３０ｃを挟むと共に、上ダイ４００および下ダイ３００を下パンチ５００に対して相対的に矢印Ｙ１方向に下降させることにより、図７（Ｂ）に示すように成形品１３０の筒状ボス部１３０ａ内に下パンチ５００を進入させる進入操作を行う。
【０００５】
進入操作後に、図７（Ｃ）に示すように、上パンチ６００を下降させて成形品１３０の筒状ボス部１３０ａを据え込んで筒状ボス部１３０ａの周壁の軸長寸法を短縮すると共に、成形品１３０の筒状ボス部１３０ａの周壁をこれの厚み方向に増肉する増肉操作を実施する。
図８（Ａ）〜（Ｃ）に示す形態は、基本的には、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示す形態と同様である。図８（Ａ）は据え込み増肉前の状態を示し、図８（Ｂ）は据え込み増肉操作する直前の状態を示し、図８（Ｃ）は増肉増肉操作した後の状態を示す。
【０００６】
この方法によれば、成形品１３０の筒状ボス部１３０ａをこれの厚み方向に増肉することが可能となる。
しかしながら図７（Ｃ）に示すように、成形品１３０の筒状ボス部１３０ａに肉引け状の欠陥が発生し易い。
また図８（Ｃ）に示すように、成形品１３０の筒状ボス部１３０ａとフランジ部１３０ｃとの境界領域に折れ込み状の欠陥が発生し易い。
【０００７】
上記したように肉引けや折れ込み等の欠陥のため、成形品１３０の品質は必ずしも十分ではない。そこで従来においては上記した製品は、薄い板体を曲成するプレス成形を採用することなく、塑性変形能が高い熱間鍛造を厚肉素材に対して行ない、冷却後に、その鍛造品に対して切削加工を施すことにより形成されていたのが実情であった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した実情に鑑みなされたものであり、欠陥の低減に有利なプレス成形品の据え込みプレス増肉方法を提供することを課題とするにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るプレス成形品の据え込みプレス増肉方法は、
蓋部を有する筒状ボス部と前記筒状ボス部から径外方向に延設されたフランジ部とをもつ金属製のプレス成形品と、
互いに対面して配置され前記プレス成形品の前記フランジ部を挟持する下ダイおよび上ダイと、
下ダイと別体をなし下ダイの下パンチ挿入孔に相対的に昇降可能に挿入されプレス成形品の筒状ボス部内に進入可能な下パンチと、
上ダイの上パンチ挿入孔に相対的に昇降可能に挿入されプレス成形品の筒状ボス部の蓋部に対面して加圧可能な先端加圧面をもつ据え込み用の上パンチとを用い、
プレス成形品の筒状ボス部内に下パンチの進入が抑えられた状態で、上ダイと下ダイとでプレス成形品のフランジ部を挟むと共に、上ダイおよび下ダイを下パンチに対して相対的に下降させることにより、プレス成形品の筒状ボス部内に下パンチを進入させ、下パンチの外壁面をプレス成形品の筒状ボス部の内壁面に対面させる進入操作と、
進入操作後に、プレス成形品の筒状ボス部の周壁を据え込んで筒状ボス部の周壁の軸長寸法を短縮すると共に、筒状ボス部の周壁をこれの厚み方向に増肉する増肉操作とを順に実施し、
上パンチの先端加圧面の外縁部には、プレス成形品に向けて下方に膨出すると共に前記筒状ボス部の周壁の投影軸端面に対面可能な第１リング状膨出部が形成されており、
下ダイの前記下パンチ挿入孔の上面開口の内縁部には、プレス成形品の筒状ボス部に向けて上向きに膨出すると共に第１リング状膨出部にプレス成形品を介して対面する位置関係で設けられている第２リング状膨出部が形成されており、
増肉操作の際に、下ダイの第２リング状膨出部がプレス成形品の筒状ボス部の周壁とフランジ部との境界領域に位置した状態で、上パンチの先端加圧面で蓋部を加圧すると共に先端加圧面の第１リング状膨出部を、プレス成形品の筒状ボス部の周壁に加圧して筒状ボス部の周壁の増肉を行うことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
プレス成形品は金属製であり、筒状ボス部と、筒状ボス部から径外方向に延設されたフランジ部とをもつものである。
本発明に係る据え込みプレス増肉方法においては、増肉操作の際に、上パンチの先端加圧面の第１リング状膨出部をプレス成形品の筒状ボス部の周壁に加圧して筒状ボス部の増肉を行う。
【００１２】
本発明に係る据え込みプレス増肉方法においては、増肉操作の際に、下ダイの第２リング状膨出部がプレス成形品の筒状ボス部の周壁とフランジ部との境界領域に位置した状態で、プレス成形品の筒状ボス部の周壁の増肉を行う。
【００１３】
【実施例】
（第１実施例）
以下、第１実施例を図１〜図５を参照して説明する。
本実施例においては、図１（Ａ）に示す一枚の薄い金属製の板体１０（炭素鋼系）を用い、この板体１０を適宜絞り成形することにより、図１（Ｂ）に示すように中央領域に膨出部１２ａを備えた予備プレス成形品１２を成形する。さらに、予備プレス成形品１２に対してプレス加工により絞り成形することにより、図１（Ｃ）に示す金属製のカップ状をなすプレス成形品１３を成形する。従ってプレス成形品１３は、本実施例に係るプレス増肉操作の前後に関わらず、コスト高を誘発する鍛造工程は経ていない。
【００１４】
図１（Ｃ）に示すようにプレス成形品１３は、孔１０ｐをもつほぼ直円筒形状をなす筒状ボス部１３ａと、筒状ボス部１３ａの周壁１３ｆの端から径外方向に延設された幅広なフランジ部１３ｄとをもつ。プレス成形品１３においては絞り成形の関係上、筒状ボス部１３ａの肉厚はフランジ部１３ｄに比較して薄くなる。場合によっては、板体１０の肉厚がＴ１であるとき、プレス成形品１３の筒状ボス部１３ａの周壁１３ｆの肉厚Ｔ２がＴ１の５０％以下となることもある。本実施例は、薄くなった筒状ボス部１３ａの周壁１３ｆを増肉してこれの厚みを厚くすることを主目的とする。
【００１５】
図２は、実施する操作と共に使用するプレス増肉装置２を示す。このプレス増肉装置２は、互いに対面して配置された金属製の下ダイ３および金属製の上ダイ４と、金属製の下パンチ５と、据え込み用の金属製の上パンチ６とを備えている。
上ダイ４は、プレス成形装置に昇降可能に設けられた図略の昇降体に上パンチ６と共に保持されており、昇降可能とされている。
【００１６】
上ダイ４は下方に対面する水平平坦状をなす加圧面４０をもつ。下ダイ３は上ダイ４の加圧面４０に対面する水平平坦面状をなす被加圧面３０をもつ。下ダイ３は下パンチ５と共に図略の基台に搭載されている。
下ダイ３はアウターダイとして機能できる。下ダイ３には、縦向きの断面円形状をなす下パンチ挿入孔３２が形成されている。下ダイ３の下パンチ挿入孔３２には、インナーパンチとして機能できる下パンチ５が相対的に昇降可能に挿入されている。下パンチ５の先端部５ａの外径はプレス成形品１３の筒状ボス部１３ａの内径に対応している。
【００１７】
従ってプレス成形品１３の筒状ボス部１３ａ内に下パンチ５の先端部５ａが進入できるようにされている。Ｐｍは下ダイ３の下パンチ挿入孔３２の中心軸線を示す。Ｐｍは下パンチ５、上パンチ６の中心軸線でもある。
上ダイ４には縦向きの断面円形状をなす上パンチ挿入孔４２が形成されている。上パンチ挿入孔４２の孔径はプレス成形品１３の筒状ボス部１３ａの外径に対応している。従って、上パンチ挿入孔４２はプレス成形品１３の筒状ボス部１３ａを嵌め得るようにされている。なお上パンチ挿入孔４２の孔径Ｄ１は下パンチ挿入孔３２の孔径Ｄ２よりも大きい。
【００１８】
上ダイ４の上パンチ挿入孔４２には、インナーパンチとして機能できる横断面円形状の上パンチ６が相対的に昇降可能に挿入されている。上パンチ６の下端面には、プレス成形品１３の筒状ボス部１３ａの蓋部１３ｃに対面可能な先端加圧面６５が形成されている。
上パンチ６の先端加圧面６５の外縁部には、第１リング状膨出部６６が上パンチ６を１周するように形成されている。第１リング状膨出部６６は、プレス成形品１３に向けて下方に膨出していると共に、図２（Ａ）から理解できるように筒状ボス部１３ａの周壁１３ｆのリング状の投影軸端面１３ｘに対面可能とされている。
【００１９】
図３は上パンチ６の断面を示す。図３に示すように第１リング状膨出部６６は、水平に指向しているリング状をなす第１リング面６６ｓと、第１リング面６６ｓで包囲されたリング状をなす第１傾斜面６６ｔとをもつ。第１傾斜面６６ｔは第１リング面６６ｓから径内方向（矢印Ｍ１方向）に向かうにつれて上昇傾斜している。
【００２０】
図５は下ダイ３の要部付近を示す。図５に示すように本実施例においては、下ダイ３の下パンチ挿入孔３２の上面開口３２ｋの内縁部には、上向きに膨出する第２リング状膨出部３６が形成されている。第２リング状膨出部３６は下パンチ挿入孔３２を１周している。第２リング状膨出部３６は、第２リング面３６ｓと、第２リング面３６ｓから径外方向に延設された第２傾斜面３６ｔとをもつ。第２傾斜面３６ｔは第２リング面３６ｓから径外方向（矢印Ｍ２方向）に向かうにつれて下降傾斜している。
【００２１】
図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第１リング状膨出部６６および第２リング状膨出部３６は、プレス成形品１３を介して、互いに実質的に対面する位置関係で設けられている。ここで第１リング状膨出部６６は第２リング状膨出部３６の上方に位置している。
さて本実施例においては増肉操作の際には、図２（Ａ）から理解できるように、下ダイ３の被加圧面３０にプレス成形品１３のフランジ部１３ｄを載せてセットする。このとき下ダイ３の第２リング状膨出部３６がプレス成形品１３の筒状ボス部１３ａとフランジ部１３ｄとの境界領域に位置している。
【００２２】
そして図２（Ａ）に示すように、上ダイ４を矢印Ｙ１方向に下降させて上ダイ４の加圧面４０と下ダイ３の被加圧面３０とでプレス成形品１３のフランジ部１３ｄを挟んでフランジ部１３ｄを拘束した状態で、上ダイ４および下ダイ３を下パンチ５に対して矢印Ｙ１方向に相対的にさらに下降させる。なお図２（Ａ）に示す状態から、上ダイ４の下降量と下ダイ３の下降量とは実質的に同一である。
【００２３】
上ダイ４および下ダイ３が共に下降した状態は、図２（Ｂ）に示されている。図２（Ｂ）に示ように、プレス成形品１３の筒状ボス部１３ａの孔１３ｐ内に下パンチ５の先端部５ａが進入している。
このように下パンチ５の先端部５ａが進入した状態においては、図２（Ｂ）に示ように、下パンチ５の先端面５１はプレス成形品１３の筒状ボス部１３ａの蓋部１３ｃに接近して対面していると共に、下パンチ５の外壁面５０はプレス成形品１３の筒状ボス部１３ａの内壁面１３ｋに対面している。またプレス成形品１３の筒状ボス部１３ａの外壁面１３ｈは上ダイ４の上パンチ挿入孔４２の内壁面４２ｍにより対面している。
【００２４】
上記したように進入操作を実行した後に、図略の昇降体の下降により、図２（Ｃ）に示すように、上パンチ６が矢印Ｙ１方向に下降する。このとき下降した上パンチ６に下パンチ５は加圧され、下パンチ５も矢印Ｙ１方向に連動して下降する。筒状ボス部１３ａの軸長方向における据え込み量を確保するため、上パンチ６の下降量よりも下パンチ５の下降量は小さく設定されている。
【００２５】
従って図２（Ｃ）に示ように、プレス成形品１３の筒状ボス部１３ａの周壁１３ｆは据え込まれる。従って、プレス成形品１３の筒状ボス部１３ａの周壁１３ｆは軸長寸法が短縮すると共に、短縮に伴い筒状ボス部１３ａの周壁１３ｆの材料肉が半径方向に膨出する。これによりプレス成形品１３の筒状ボス部１３ａの周壁１３ｆがこれの厚み方向に増肉される。即ち増肉操作が実行される。
【００２６】
本実施例においては図２（Ｃ）に示すように、上パンチ６の第１リング状膨出部６６の第１傾斜面６６ｔは、プレス成形品１３を介して下パンチ５の先端部５ａの外縁部付近に対面している。
増肉操作の場合には、図２（Ａ）〜（Ｃ）から理解できるように、上パンチ６の先端加圧面６５のうち、最初に、第１リング状膨出部６６がプレス成形品１３を加圧する。従って筒状ボス部１３ａの周壁１３ｆの上端部の材料肉には、径内方向の下方向に向く力ＦＡが作用する。これによりにプレス成形品１３の材料肉が径内方向の下方向に張り出し易くなる。
【００２７】
この結果、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示す従来技術において成形品１３０の筒状ボス部１３０ａの内壁面側に生じていた肉引けが低減される。
本実施例においては、第１リング状膨出部６６は、プレス成形品１３に向けて下方に膨出していると共に、図３から理解できるように第１リング状膨出部６６は、第１リング面６６ｓから径内方向に向かうにつれて上昇傾斜している第１傾斜面６６ｔをもつ。故に、筒状ボス部１３ａの周壁１３ｆの上端部の材料肉に、径内方向の下方向に向く力ＦＡが作用し易くなり、これによりプレス成形品１３の材料肉が径内方向の下方向に張り出し易くなる利点が得られる。
【００２８】
ところで、上パンチ６の増肉操作を実行した状態においては、図２（Ｄ）に示ようにプレス成形品１３の筒状ボス部１３ａの周壁１３ｆの組織フローは、筒状ボス部１３ａの軸長方向に沿っているものの波形を呈している。据え込まれたからである。このように波形を呈すれば、組織フローが非波形で筒状ボス部１３ａの軸長方向に沿っている場合に比較して、筒状ボス部１３ａの周壁１３ｆの異方性が低減され、周壁１３ｆの強度確保に貢献できる。
【００２９】
さらに本実施例においては、増肉操作の際には、下ダイ３の第２リング状膨出部３６がプレス成形品１３の筒状ボス部１３ａの周壁１３ｆとフランジ部１３ｄとの境界領域に位置しているため、プレス成形品１３の筒状ボス部１３ａの周壁１３ｆの下端部の材料肉が下方向に過剰に流動することが抑制される。この結果、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示す従来技術においてプレス成形品１３の筒状ボス部１３ａとフランジ部１３ｄとの境界領域に生じていた折れ込みが低減される。
【００３０】
従って本実施例においては、プレス成形品１３の据え込み増肉の際に欠陥の発生を抑制することができる。故にプレス成形品１３の価格を低廉化しつつ、プレス成形品１３の品質を確保するのに有利となる。本実施例においては、コスト高を誘発する鍛造工程を経ないため、価格の低廉化に有利となる。
さらに本実施例においては、図３に示すように第１リング状膨出部６６は、水平に指向しているリング状をなす第１リング面６６ｓと、第１リング面６６ｓで包囲された第１傾斜面６６ｔとをもつ。従って第１リング状膨出部６６は鋭利な形状ではないため、鋭利な場合に比較して、上パンチ６の先端部分の耐久性、長寿命化を確保することができる。
【００３１】
加えて本実施例においては、下パンチ５に形成されている第２リング状膨出部３６は、第２リング面３６ｓと、第２リング面３６ｓから径外方向に延設された第２傾斜面３６ｔとをもつ。従って第１リング状膨出部６６は鋭利な形状ではないため、鋭利な場合に比較して、下パンチ５の耐久性、長寿命化を確保することができる。
【００３２】
本実施例においては前述したように、第１リング状膨出部６６および第２リング状膨出部３６は互いに対面するような位置関係に設けられているため、プレス成形品１３の筒状ボス部１３ａの周壁１３ｆの据え込み増肉を効果的になし得る。
本実施例においては図３に付記したように、上パンチ６の第１リング状膨出部６６において、第１リング面６６ｓと第１傾斜面６６ｔとの交点をＷｃとし、第１傾斜面６６ｔと先端加圧面６５との交点をＷａとしたとき、交点Ｗｃは径方向において下パンチ５の先端部５ａの外壁面５０よりも外周側に位置している。交点Ｗａは径方向において下パンチ５の先端部５ａの外壁面５０近傍に位置している。故に第１傾斜面６６ｔは下パンチ５の先端部５ａの外縁５ｓに対面している。
【００３３】
このような本実施例においては上記した交点Ｗｃの外径Ｄ６は、下パンチ５の先端部５ａの外壁面５０の外径Ｄ８よりも大きく設定されている。交点Ｗａの外径Ｄ７は、下パンチ５の先端部５ａの外壁面５０の外径Ｄ８に対してプラスマイナス２０％程度に設定されている。このように寸法関係が設定されているため、プレス成形品１３の筒状ボス部１３ａの周壁１３ｆの据え込み増肉を効果的に行い得る。
【００３４】
なお本実施例においては図２（Ｃ）（Ｄ）から理解できるように、第１リング状膨出部６６によりプレス成形品１３は強圧されるため、プレス成形品１３の蓋部１３ｃにリング状凹み部１３ｒが形成される。しかし図４に示すようにプレス成形品１３の最終使用段階においては、リング状凹み部１３ｒを備えた蓋部１３ｃは、打ち抜きプレス処理および切削処理の少なくとも一方により除去されるため、据え込み増肉の際にリング状凹み部１３ｒが形成されても実用上支障がない。
【００３５】
（参考例）
参考例を図６（Ａ）〜（Ｃ）に示す。参考例は第１実施例と基本的には同様の構成であり、従って同一機能を果たす部位には同一の符号が付される。
以下第１実施例と相違する部分を中心として、参考例について説明を加える。
【００３６】
前記した第１実施例においては下ダイ３の下パンチ挿入孔３２の上面開口３２ｋの内縁部に上向きに膨出する第２リング状膨出部３６が形成されていたが、参考例では第２リング状膨出部３６が形成されていない。この点が第１実施例と異なる部位である。
さて参考例においては増肉操作の際には、第１実施例と同様に、図６（Ａ）から理解できるように、下ダイ３の被加圧面３０にプレス成形品１３のフランジ面を載せてセットする。このとき下ダイ３の第２リング状膨出部３６がプレス成形品１３の筒状ボス部１３ａとフランジ部１３ｄとの境界領域に位置している。そして図６（Ａ）に示すように、上ダイ４を矢印Ｙ１方向に下降させて上ダイ４の加圧面４０と下ダイ３の被加圧面３０とでプレス成形品１３のフランジ部１３ｄを挟んだ状態で、上ダイ４および下ダイ３を下パンチ５に対して矢印Ｙ１方向に相対的に共に下降させる。
【００３７】
上ダイ４および下ダイ３が共に下降した状態は、図６（Ｂ）に示されている。図６（Ｂ）に示ように、プレス成形品１３の筒状ボス部１３ａの孔１３ｐ内に下パンチ５の先端部５ａが進入している。このように下パンチ５の先端部５ａが進入した状態においては、下パンチ５の先端面５１はプレス成形品１３の筒状ボス部１３ａの蓋部１３ｃに接近して対面していると共に、下パンチ５の外壁面５０はプレス成形品１３の筒状ボス部１３ａの内壁面１３ｋに対面している。
【００３８】
このように進入操作を実行した後に、図６（Ｃ）に示すように、上パンチ６が矢印Ｙ１方向に下降する。下降した上パンチ６に下パンチ５は加圧され、下パンチ５も矢印Ｙ１方向に下降する。このとき上パンチ６の下降量よりも下パンチ５の下降量は小さい。
従って図６（Ｃ）に示ように、プレス成形品１３の筒状ボス部１３ａを構成する周壁１３ｆは据え込まれる。従って、プレス成形品１３の筒状ボス部１３ａの周壁１３ｆの軸長寸法が短縮すると共に、プレス成形品１３の筒状ボス部１３ａの周壁１３ｆがこれの厚み方向に増肉される。即ち増肉操作が実行される。
【００３９】
この場合には、図６（Ａ）〜（Ｃ）から理解できるように、上パンチ６の先端加圧面６５のうち、最初に、第１リング状膨出部６６がプレス成形品１３を加圧する。従って筒状ボス部１３ａの上端部の材料肉には、径内方向の下方向に向く力ＦＡが作用する。これによりにプレス成形品１３の周壁１３ｆの材料肉が径内方向の下方向に張り出し易くなる。この結果、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示す従来技術において成形品１３０の筒状ボス部１３０ａの内壁面側に生じていた肉引けが低減または回避される。故にプレス成形品１３の価格を低廉化しつつ、プレス成形品１３の品質を確保するのに有利となる。
【００４０】
上パンチ６の増肉操作を実行した状態においては、図６（Ｄ）に示ようにプレス成形品１３の筒状ボス部１３ａを構成する周壁１３ｆの組織フローは、筒状ボス部１３ａの軸長方向に沿っているものの波形を呈している。据え込まれたからである。このように波形を呈すれば、組織フローが非波形で筒状ボス部１３ａの軸長方向に沿っている場合に比較して、筒状ボス部１３ａの異方性が低減される。
【００４１】
（比較例）
図９は比較例１を示す。図９（Ａ）は据え込み増肉前の状態を示す。図９（Ｂ）は据え込み増肉後の状態を示す。比較例１においては、互いに別体をなす下ダイ３と下パンチ５とは設けられている。しかし第１実施例および第２実施例とは異なり、上ダイ４と上パンチ６とを一体化した上型装置４Ｈが採用されている。比較例１においては一体化構造をもつ上型装置４Ｈが採用されているため、据え込み後の状態では、図９（Ｂ）に示すように上型装置４Ｈの加圧面４０とプレス成形品１３のフランジ部１３ｄとの間には隙間が形成されないものの、据え込み増肉前の状態では図９（Ａ）に示すように上型装置４Ｈの加圧面４０とプレス成形品１３のフランジ面１３ｃとの間には隙間Ｓ１００が形成される。このような比較例１においては、図９（Ｂ）に示すように据え込み増肉後のプレス成形品１３には捲くれ込みが発生し易い。
【００４２】
図１０は比較例２を示す。図１０（Ａ）は据え込み増肉前の状態を示す。図１０（Ｂ）は据え込み増肉後の状態を示す。比較例２においては、互いに別体をなす上ダイ４と上パンチ６とは設けられている。しかし前記した第１実施例とは異なり、下ダイ３と下パンチ５とを一体化した下型装置３Ｈが採用されている。
【００４３】
比較例２においては一体化構造をもつ下型装置３Ｈが採用されているため、据え込み後の状態では、図１０（Ｂ）に示すように下型装置３Ｈの先端面５Ｈとプレス成形品１３の蓋部１３ｃとの間には隙間が実質的には形成されないものの、据え込み増肉前の状態では図１０（Ａ）に示すように下型装置３Ｈの先端面５Ｈとプレス成形品１３の蓋部１３Ｃとの間には隙間Ｓ２００が形成される。このような比較例２においては、図１０（Ｂ）に示すように据え込み後のプレス成形品１３の蓋部１３ｃには捲くれ込みが発生し易い。
【００４４】
これに対して第１実施例においては、上型装置は上ダイ４と上パンチ６とに分割されていると共に、下型装置は下ダイ３と下パンチ５とに分割されているため、上記した比較例１，比較例２で発生していた捲くれ込みを抑制するのに有利となる。
（他の実施例）
そのほか本発明は上記し且つ図面に示した実施例のみに限定されるものではなく、必要に応じて適宜変更して実施できるものである。
【００４５】
（付記）
上記した記載から次の技術的思想も把握できる。
▲１▼：請求項１または２において、増肉操作は、プレス成形品の筒状ボス部の内壁面に下パンチの外壁面が対面すると共に、プレス成形品の筒状ボス部の外壁面に上パンチの上パンチ挿入孔の内壁面が対面している状態で行われることを特徴とするプレス成形品の据え込みプレス増肉方法。
▲２▼：第１請求項において、下ダイの下パンチ挿入孔の上面開口の内縁部には、プレス成形品に向けて上向きに膨出する第２リング状膨出部が形成されており、増肉操作の際に、下ダイの第２リング状膨出部がプレス成形品の筒状ボス部とフランジ部との境界領域に位置した状態で、プレス成形品の筒状ボス部の増肉を行うことを特徴とするプレス成形品の据え込みプレス増肉方法。
▲３▼：▲２▼において図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第１リング状膨出部および第２リング状膨出部は、プレス成形品の筒状ボス部を介して、互いに対面する位置関係に設けられていることを特徴とするプレス成形品の据え込みプレス増肉方法。第１リング状膨出部および第２リング状膨出部を利用して据え込み増肉を行ない得るため、筒状ボス部の据え込み増肉を効果的になし得る。
▲４▼各請求項において、据え込み増肉が終えた状態においては、図２（Ｃ）に示すように、第１リング状膨出部６６がプレス成形品の筒状ボス部の上端の外縁部を加圧しており、第２リング状膨出部３６がプレス成形品の筒状ボス部の周壁の下端の内縁部を加圧していることを特徴とするプレス成形品の据え込みプレス増肉方法。
プレス成形品における欠陥抑制に一層有利となる。
▲５▼板状をなす板体を絞り成形することによりカップ状のプレス成形品１３を成形する操作を行ない、その後に、請求項１または請求項２に係る据え込みプレス増肉方法を実施することを特徴とするプレス成形品の製造方法。絞り成形で必然的に生じやすい筒状ボス部の周壁の薄肉化を抑えるのに貢献できる。
▲６▼プレス成形品の筒状ボス部は蓋部を備えており、請求項１に係る据え込みプレス増肉方法を実施した後に、第１リング状膨出部で刻印される凹み部１３ｒをもつ蓋部を除去することを特徴とするプレス成形品のプレス成形品の製造方法。
【００４６】
凹み部１３ｒが生成されても、プレス成形品は実用上支障がない。
▲７▼プレス成形品の筒状ボス部の周壁はこれの軸線方向に沿った組織フローをもち、この組織フローは据え込みにより波形状とされていることを特徴とするプレス成形品。筒状ボス部の周壁の異方性の低減に貢献できる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように第１発明の方法によれば、据え込み用の上パンチの先端加圧面の外縁部には、プレス成形品に向けて下方に膨出すると共に筒状ボス部の投影軸端面に対面可能な第１リング状膨出部が形成されている。そして増肉操作の際に、上パンチの先端加圧面の第１リング状膨出部をプレス成形品の筒状ボス部に加圧して筒状ボス部の増肉を行う。そのため筒状ボス部の周壁の据え込みが効果的に行われ、筒状ボス部における欠陥の低減に貢献できる。さらにコスト高を誘発する鍛造工程を経ないため、価格の低廉化に有利となる。
【００４８】
第２発明の方法によれば、下ダイの下パンチ挿入孔の内縁部には、プレス成形品に向けて上向きに膨出する第２リング状膨出部が形成されている。そして増肉操作の際に、下ダイの第２リング状膨出部がプレス成形品の筒状ボス部とフランジ部との境界領域に位置した状態で、プレス成形品の筒状ボス部の増肉を行う。そのため筒状ボス部の周壁の据え込みが効果的に行われ、筒状ボス部における欠陥の低減に貢献できる。さらにコスト高を誘発する鍛造工程を経ないため、価格の低廉化に有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プレス成形品を成形するまでの過程を示す断面図である。
【図２】プレス成形品を増肉する過程を示す断面図である。
【図３】上パンチの断面図である。
【図４】蓋部を打ち抜いた状態のプレス成形品の断面図である。
【図５】下ダイの第２リング状膨出部付近の断面図である。
【図６】参考例に係り、プレス成形品を増肉する過程を示す断面図である。
【図７】従来技術に係り、プレス成形品を増肉する過程を示す断面図である。
【図８】別の従来技術に係り、プレス成形品を増肉する過程を示す断面図である。
【図９】比較例１に係り、プレス成形品を増肉する過程を示す断面図である。
【図１０】比較例２に係り、プレス成形品を増肉する過程を示す断面図である。
【符号の説明】
図中、１３はプレス成形品、１３ａは筒状ボス部、１３ｄはフランジ部、２はプレス増肉装置、３は下ダイ、３２は下パンチ挿入孔、３６は第２リング状膨出部、４は上ダイ、４０は１加圧面、４２は上パンチ挿入孔、５は下パンチ、６は上パンチ、６５は先端加圧面、６６は第１リング状膨出部をそれぞれ示す。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an upset press thickness increasing method for press-formed products.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIG. 7A, a metal molded product 130 having a cylindrical boss portion 130a and a flange portion 130c extending radially outward from the cylindrical boss portion 130a has been provided. In the molded product 130, the thickness of the peripheral wall of the cylindrical boss portion 130a may be reduced due to the manufacturing process. Therefore, conventionally, a press thickening method for increasing the thickness of the cylindrical boss portion 130a of the press-formed product 130 has been developed.
[0003]
In this method, as shown in FIG. 7A, relative to the lower die 300 and the upper die 400 that are arranged facing each other and sandwich the flange portion 130c of the molded product 130, and the lower punch insertion hole 320 of the lower die 300. A lower punch 500 that can be inserted into the cylindrical boss portion 130a of the molded product 130 and a tip pressurizing surface 650 that is inserted into the upper punch insertion hole 420 of the upper die 400 so as to be movable up and down. The upper punch 600 for holding up is used.
[0004]
FIG. 7A shows a state before upsetting and thickening, FIG. 7B shows a state immediately before the thickening operation, and FIG. 7C shows a state after the thickening operation.
7A, the upper die 400 and the lower die 300 sandwich the flange portion 130c of the molded product 130, and the upper die 400 and the lower die 300 are moved relative to the lower punch 500 with an arrow Y1. By lowering in the direction, an entry operation for entering the lower punch 500 into the cylindrical boss portion 130a of the molded product 130 is performed as shown in FIG.
[0005]
After the entry operation, as shown in FIG. 7C, the upper punch 600 is lowered to install the cylindrical boss portion 130a of the molded product 130 to shorten the axial length of the peripheral wall of the cylindrical boss portion 130a. A thickening operation for increasing the thickness of the peripheral wall of the cylindrical boss portion 130a of the molded product 130 in the thickness direction is performed.
The forms shown in FIGS. 8A to 8C are basically the same as the forms shown in FIGS. FIG. 8A shows a state before upsetting and thickening, FIG. 8B shows a state immediately before upsetting and thickening operation, and FIG. 8C shows a state after thickening and thickening operation. Show.
[0006]
According to this method, it is possible to increase the thickness of the cylindrical boss portion 130a of the molded product 130 in the thickness direction thereof.
However, as shown in FIG. 7 (C), a wall-like defect is likely to occur in the cylindrical boss portion 130a of the molded product 130.
Further, as shown in FIG. 8C, a fold-like defect is likely to occur in the boundary region between the cylindrical boss portion 130a and the flange portion 130c of the molded product 130.
[0007]
As described above, the quality of the molded product 130 is not necessarily sufficient due to defects such as shrinkage and folding. Therefore, in the past, the above-mentioned products are subjected to hot forging with a high plastic deformability on a thick material without adopting press forming to bend a thin plate, and after cooling, The actual situation was that it was formed by cutting.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and it is an object of the present invention to provide an upset press thickening method for a press-formed product that is advantageous in reducing defects.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  BookThe upset press thickening method of the press-formed product according to the invention is:
  Has a lidA metal press-formed product having a cylindrical boss portion and a flange portion extending radially outward from the cylindrical boss portion;
  A lower die and an upper die that are arranged facing each other and sandwich the flange portion of the press-formed product,
  Separated from the lower dieA lower punch that is inserted in a lower punch insertion hole of the lower die so as to be able to move up and down relatively and can enter the cylindrical boss portion of the press-molded product;
  Inserted into the upper punch insertion hole of the upper die so that it can move up and down relatively.LidFace to faceThen pressurizeAn upper punch for upsetting with a possible pressure surfaceUsing,
  In a state where the entry of the lower punch is suppressed in the cylindrical boss part of the press-formed productThe upper die and the lower die sandwich the flange portion of the press-molded product, and the upper die and the lower die are lowered relative to the lower punch, so that the lower punch enters the cylindrical boss portion of the press-molded product. LetThe outer wall surface of the lower punch faces the inner wall surface of the cylindrical boss part of the press-formed product.An approach operation,
  After the entry operation, the peripheral wall of the cylindrical boss part of the press-molded product is installed to shorten the axial length of the peripheral wall of the cylindrical boss part, and the wall thickness of the cylindrical boss part is increased in the thickness direction. Operation in orderAnd
  A first ring-shaped bulging portion that bulges downward toward the press-molded product and that can face the projection shaft end surface of the peripheral wall of the cylindrical boss portion is formed on the outer edge portion of the top pressing surface of the upper punch. And
  The inner edge of the upper opening of the lower punch insertion hole of the lower die bulges upward toward the cylindrical boss portion of the press-molded product and faces the first ring-shaped bulged portion via the press-molded product. A second ring-shaped bulging portion provided in a positional relationship is formed;
  During the thickening operation,In a state where the second ring-shaped bulging portion of the lower die is located in the boundary region between the peripheral wall of the cylindrical boss portion of the press-formed product and the flange portion,On the top pressing surface of the upper punchPressurize the lid and press the tipThe first ring-shaped bulging portion is pressed against the peripheral wall of the cylindrical boss portion of the press-molded product to increase the thickness of the peripheral wall of the cylindrical boss portion.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  The press-molded product is made of metal and has a cylindrical boss portion and a flange portion extending radially outward from the cylindrical boss portion.
  BookIn the upsetting press thickening method according to the invention, during the thickening operation, the first ring-shaped bulging portion of the top pressing surface of the upper punch is pressed against the peripheral wall of the cylindrical boss portion of the press-formed product to form a cylindrical shape. Increase the thickness of the boss.
[0012]
  BookIn the upsetting press thickening method according to the invention, during the thickening operation, the second ring-shaped bulging portion of the lower die is located in the boundary region between the peripheral wall of the cylindrical boss portion of the press-formed product and the flange portion. In this state, the wall thickness of the cylindrical boss part of the press-formed product is increased.
[0013]
【Example】
(First embodiment)
The first embodiment will be described below with reference to FIGS.
In this embodiment, a thin metal plate 10 (carbon steel) shown in FIG. 1 (A) is used, and the plate 10 is appropriately drawn, so that it is shown in FIG. 1 (B). Thus, the preliminary press-molded product 12 having the bulging portion 12a in the central region is molded. Further, the press-formed product 13 having a metal cup shape shown in FIG. 1C is formed by drawing the pre-press-formed product 12 by press working. Therefore, the press-formed product 13 has not undergone a forging process that induces high costs regardless of before and after the press-thickening operation according to the present embodiment.
[0014]
As shown in FIG. 1 (C), the press-formed product 13 is extended in a radially outward direction from a cylindrical boss portion 13a having a substantially cylindrical shape having a hole 10p and an end of a peripheral wall 13f of the cylindrical boss portion 13a. And a wide flange portion 13d. In the press-formed product 13, the thickness of the cylindrical boss portion 13a is thinner than the flange portion 13d due to drawing. In some cases, when the thickness of the plate body 10 is T1, the thickness T2 of the peripheral wall 13f of the cylindrical boss portion 13a of the press-formed product 13 may be 50% or less of T1. The main object of the present embodiment is to increase the thickness of the thinned peripheral wall 13f of the cylindrical boss portion 13a.
[0015]
FIG. 2 shows a press thickening device 2 used in conjunction with the operation to be performed. This press-thickening device 2 includes a metal lower die 3 and a metal upper die 4, a metal lower punch 5, and a metal upper punch 6 that are placed facing each other. I have.
The upper die 4 is held together with an upper punch 6 on a lifting / lowering body (not shown) provided so as to be movable up and down in the press molding apparatus, and can be moved up and down.
[0016]
The upper die 4 has a pressing surface 40 that forms a horizontal flat surface facing downward. The lower die 3 has a pressed surface 30 that forms a horizontal flat surface facing the pressing surface 40 of the upper die 4. The lower die 3 is mounted on an unillustrated base together with the lower punch 5.
The lower die 3 can function as an outer die. The lower die 3 is formed with a lower punch insertion hole 32 having a circular cross section in the vertical direction. A lower punch 5 that can function as an inner punch is inserted into the lower punch insertion hole 32 of the lower die 3 so as to be able to move up and down relatively. The outer diameter of the front end portion 5 a of the lower punch 5 corresponds to the inner diameter of the cylindrical boss portion 13 a of the press-formed product 13.
[0017]
Therefore, the tip 5a of the lower punch 5 can enter the cylindrical boss 13a of the press-formed product 13. Pm represents the central axis of the lower punch insertion hole 32 of the lower die 3. Pm is also the central axis of the lower punch 5 and the upper punch 6.
The upper die 4 is formed with an upper punch insertion hole 42 having a circular cross section in the vertical direction. The hole diameter of the upper punch insertion hole 42 corresponds to the outer diameter of the cylindrical boss portion 13 a of the press-formed product 13. Accordingly, the upper punch insertion hole 42 can be fitted with the cylindrical boss 13 a of the press-formed product 13. The hole diameter D1 of the upper punch insertion hole 42 is larger than the hole diameter D2 of the lower punch insertion hole 32.
[0018]
An upper punch 6 having a circular cross section that can function as an inner punch is inserted into the upper punch insertion hole 42 of the upper die 4 so as to be relatively movable up and down. On the lower end surface of the upper punch 6, a tip pressurizing surface 65 that can face the lid portion 13c of the cylindrical boss portion 13a of the press-formed product 13 is formed.
A first ring-shaped bulging portion 66 is formed on the outer edge portion of the tip pressing surface 65 of the upper punch 6 so as to go around the upper punch 6 once. The first ring-shaped bulging portion 66 bulges downward toward the press-formed product 13 and, as can be understood from FIG. 2A, the ring-shaped projection shaft end surface of the peripheral wall 13f of the cylindrical boss portion 13a. It is possible to face 13x.
[0019]
FIG. 3 shows a cross section of the upper punch 6. As shown in FIG. 3, the first ring-shaped bulging portion 66 includes a first ring surface 66s having a ring shape that is horizontally oriented, and a first inclined surface having a ring shape surrounded by the first ring surface 66s. 66t. The first inclined surface 66t is inclined upward from the first ring surface 66s toward the radially inward direction (arrow M1 direction).
[0020]
FIG. 5 shows the vicinity of the main part of the lower die 3. As shown in FIG. 5, in the present embodiment, a second ring-shaped bulging portion 36 that bulges upward is formed at the inner edge portion of the upper surface opening 32 k of the lower punch insertion hole 32 of the lower die 3. The second ring-shaped bulging portion 36 makes a round around the lower punch insertion hole 32. The second ring-shaped bulging portion 36 has a second ring surface 36s and a second inclined surface 36t extending from the second ring surface 36s in the radially outward direction. The second inclined surface 36t is inclined downward from the second ring surface 36s toward the radially outward direction (arrow M2 direction).
[0021]
As shown in FIGS. 2A to 2C, the first ring-shaped bulging portion 66 and the second ring-shaped bulging portion 36 are positioned so as to substantially face each other via the press-formed product 13. Is provided. Here, the first ring-shaped bulging portion 66 is located above the second ring-shaped bulging portion 36.
In the present embodiment, during the thickness increasing operation, as can be understood from FIG. 2A, the flange portion 13d of the press-formed product 13 is placed on the pressed surface 30 of the lower die 3 and set. At this time, the second ring-shaped bulging portion 36 of the lower die 3 is located in a boundary region between the cylindrical boss portion 13a and the flange portion 13d of the press-formed product 13.
[0022]
Then, as shown in FIG. 2A, the upper die 4 is lowered in the direction of arrow Y1, and the pressurizing surface 40 of the upper die 4 and the pressed surface 30 of the lower die 3 sandwich the flange portion 13d of the press-formed product 13. The upper die 4 and the lower die 3 are further lowered relative to the lower punch 5 in the arrow Y1 direction while the flange portion 13d is constrained. From the state shown in FIG. 2A, the lowering amount of the upper die 4 and the lowering amount of the lower die 3 are substantially the same.
[0023]
A state where both the upper die 4 and the lower die 3 are lowered is shown in FIG. As shown in FIG. 2 (B), the tip 5a of the lower punch 5 enters the hole 13p of the cylindrical boss 13a of the press-formed product 13.
Thus, in the state where the front end portion 5a of the lower punch 5 has entered, the front end surface 51 of the lower punch 5 is in contact with the lid portion 13c of the cylindrical boss portion 13a of the press-formed product 13 as shown in FIG. The outer wall surface 50 of the lower punch 5 faces the inner wall surface 13k of the cylindrical boss portion 13a of the press-formed product 13 while facing each other. Further, the outer wall surface 13 h of the cylindrical boss portion 13 a of the press-formed product 13 faces the inner wall surface 42 m of the upper punch insertion hole 42 of the upper die 4.
[0024]
After the entry operation is performed as described above, the upper punch 6 is lowered in the direction of the arrow Y1, as shown in FIG. At this time, the lower punch 5 is pressed against the upper punch 6 that has been lowered, and the lower punch 5 is also lowered in conjunction with the arrow Y1 direction. In order to secure the upsetting amount of the cylindrical boss portion 13a in the axial length direction, the lowering amount of the lower punch 5 is set smaller than the lowering amount of the upper punch 6.
[0025]
Therefore, as shown in FIG. 2C, the peripheral wall 13f of the cylindrical boss portion 13a of the press-formed product 13 is installed. Therefore, the axial length of the peripheral wall 13f of the cylindrical boss portion 13a of the press-formed product 13 is shortened, and the material meat of the peripheral wall 13f of the cylindrical boss portion 13a bulges in the radial direction as the shortening occurs. Thereby, the peripheral wall 13f of the cylindrical boss part 13a of the press-formed product 13 is thickened in the thickness direction thereof. That is, a thickening operation is performed.
[0026]
In this embodiment, as shown in FIG. 2C, the first inclined surface 66 t of the first ring-shaped bulging portion 66 of the upper punch 6 is formed on the tip 5 a of the lower punch 5 via the press-formed product 13. It faces the vicinity of the outer edge.
In the case of the thickening operation, as can be understood from FIGS. 2A to 2C, first, the first ring-shaped bulging portion 66 of the tip pressing surface 65 of the upper punch 6 is the press-formed product 13. Pressurize. Accordingly, a force FA directed downward in the radial inner direction acts on the material meat at the upper end portion of the peripheral wall 13f of the cylindrical boss portion 13a. As a result, the material meat of the press-formed product 13 is likely to protrude downward in the radial inner direction.
[0027]
As a result, the shrinkage caused on the inner wall surface side of the cylindrical boss portion 130a of the molded product 130 in the prior art shown in FIGS. 7A to 7C is reduced.
In the present embodiment, the first ring-shaped bulging portion 66 bulges downward toward the press-formed product 13 and, as can be understood from FIG. It has the 1st inclined surface 66t which inclines ascending from the ring surface 66s toward the radial inner direction. Therefore, a force FA directed downward in the radial direction is likely to act on the material meat at the upper end portion of the peripheral wall 13f of the cylindrical boss portion 13a, whereby the material meat of the press-formed product 13 is directed downward in the radial direction. The advantage that it is easy to project is obtained.
[0028]
By the way, in the state where the thickening operation of the upper punch 6 is executed, as shown in FIG. 2D, the tissue flow of the peripheral wall 13f of the cylindrical boss portion 13a of the press-formed product 13 is It shows the waveform along the long direction. Because it was put up. If the corrugated shape is exhibited in this way, the anisotropy of the peripheral wall 13f of the cylindrical boss portion 13a is reduced compared to the case where the tissue flow is non-corrugated and along the axial length direction of the cylindrical boss portion 13a. This can contribute to securing the strength of the peripheral wall 13f.
[0029]
Further, in this embodiment, during the thickening operation, the second ring-shaped bulging portion 36 of the lower die 3 is located in the boundary region between the peripheral wall 13f of the cylindrical boss portion 13a of the press-formed product 13 and the flange portion 13d. Since it is located, it is suppressed that the material meat | flesh of the lower end part of the surrounding wall 13f of the cylindrical boss | hub part 13a of the press molded product 13 flows excessively downward. As a result, the folding that has occurred in the boundary region between the cylindrical boss portion 13a and the flange portion 13d of the press-formed product 13 in the prior art shown in FIGS. 8A to 8C is reduced.
[0030]
Therefore, in the present embodiment, the occurrence of defects can be suppressed when the press-formed product 13 is upset. Therefore, it is advantageous to ensure the quality of the press-formed product 13 while reducing the price of the press-formed product 13. In the present embodiment, since a forging process that induces high costs is not performed, it is advantageous in reducing the price.
Furthermore, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the first ring-shaped bulging portion 66 is surrounded by a first ring surface 66s having a ring shape that is horizontally oriented and a first ring surface 66s. 1 inclined surface 66t. Accordingly, since the first ring-shaped bulging portion 66 is not a sharp shape, it is possible to ensure the durability and long life of the tip portion of the upper punch 6 as compared with a sharp case.
[0031]
In addition, in the present embodiment, the second ring-shaped bulging portion 36 formed on the lower punch 5 includes a second ring surface 36s and a second inclined surface extending radially outward from the second ring surface 36s. A surface 36t. Accordingly, since the first ring-shaped bulging portion 66 is not a sharp shape, it is possible to ensure the durability and long life of the lower punch 5 as compared with a sharp case.
[0032]
In the present embodiment, as described above, the first ring-shaped bulging portion 66 and the second ring-shaped bulging portion 36 are provided in a positional relationship so as to face each other. It is possible to effectively increase the thickness of the peripheral wall 13f of the portion 13a.
In the present embodiment, as described in FIG. 3, in the first ring-shaped bulging portion 66 of the upper punch 6, the intersection of the first ring surface 66s and the first inclined surface 66t is Wc, and the first inclined surface 66t. When the intersection point between the front end pressure surface 65 and Wa is defined as Wa, the intersection point Wc is located on the outer peripheral side of the outer wall surface 50 of the front end portion 5a of the lower punch 5 in the radial direction. The intersection point Wa is positioned in the vicinity of the outer wall surface 50 of the tip portion 5a of the lower punch 5 in the radial direction. Therefore, the first inclined surface 66 t faces the outer edge 5 s of the tip portion 5 a of the lower punch 5.
[0033]
In this embodiment, the outer diameter D6 of the intersection Wc is set larger than the outer diameter D8 of the outer wall surface 50 of the tip 5a of the lower punch 5. The outer diameter D7 of the intersection Wa is set to about plus or minus 20% with respect to the outer diameter D8 of the outer wall surface 50 of the tip 5a of the lower punch 5. Since the dimensional relationship is set in this way, it is possible to effectively increase the thickness of the peripheral wall 13f of the cylindrical boss portion 13a of the press-formed product 13.
[0034]
In this embodiment, as can be understood from FIGS. 2C and 2D, since the press-formed product 13 is strongly pressed by the first ring-shaped bulging portion 66, a ring-like shape is formed on the lid portion 13c of the press-formed product 13. A recess 13r is formed. However, as shown in FIG. 4, in the final use stage of the press-formed product 13, the lid 13 c provided with the ring-shaped recess 13 r is removed by at least one of the punching press process and the cutting process. In this case, there is no practical problem even if the ring-shaped recess 13r is formed.
[0035]
  (referenceExample)
  referenceAn example is shown in FIGS.referenceThe example basically has the same configuration as the first embodiment, and therefore, the same reference numerals are given to the parts performing the same function.The
Less thanFocusing on the differences from the first embodiment below,referenceAn explanation will be added about the example.
[0036]
  In the first embodiment described above, the second ring-shaped bulging portion 36 that bulges upward is formed at the inner edge portion of the upper surface opening 32k of the lower punch insertion hole 32 of the lower die 3.referenceIn the example, the second ring-shaped bulging portion 36 is not formed. This point is different from the first embodiment.
  NowreferenceIn the example, in the case of the thickening operation, the flange surface of the press-formed product 13 is set on the pressed surface 30 of the lower die 3 as can be understood from FIG. To do. At this time, the second ring-shaped bulging portion 36 of the lower die 3 is located in a boundary region between the cylindrical boss portion 13a and the flange portion 13d of the press-formed product 13. Then, as shown in FIG. 6A, the upper die 4 is lowered in the direction of the arrow Y1, and the pressing surface 40 of the upper die 4 and the pressed surface 30 of the lower die 3 sandwich the flange portion 13d of the press-formed product 13. In this state, the upper die 4 and the lower die 3 are both lowered relative to the lower punch 5 in the direction of the arrow Y1.
[0037]
A state in which the upper die 4 and the lower die 3 are both lowered is shown in FIG. As shown in FIG. 6B, the tip 5a of the lower punch 5 enters the hole 13p of the cylindrical boss 13a of the press-formed product 13. Thus, in the state where the front end portion 5a of the lower punch 5 has entered, the front end surface 51 of the lower punch 5 faces the lid portion 13c of the cylindrical boss portion 13a of the press-formed product 13 and faces the lower portion. The outer wall surface 50 of the punch 5 faces the inner wall surface 13k of the cylindrical boss portion 13a of the press-formed product 13.
[0038]
After the entry operation is executed in this way, the upper punch 6 is lowered in the direction of the arrow Y1, as shown in FIG. 6C. The lower punch 5 is pressurized by the lowered upper punch 6, and the lower punch 5 is also lowered in the direction of the arrow Y1. At this time, the lowering amount of the lower punch 5 is smaller than the lowering amount of the upper punch 6.
Accordingly, as shown in FIG. 6C, the peripheral wall 13f constituting the cylindrical boss portion 13a of the press-formed product 13 is installed. Accordingly, the axial length of the peripheral wall 13f of the cylindrical boss portion 13a of the press-formed product 13 is shortened, and the peripheral wall 13f of the cylindrical boss portion 13a of the press-formed product 13 is increased in thickness. That is, a thickening operation is performed.
[0039]
In this case, as can be understood from FIGS. 6A to 6C, first, the first ring-shaped bulging portion 66 presses the press-formed product 13 out of the tip pressing surface 65 of the upper punch 6. . Accordingly, a downward force FA is applied to the material meat at the upper end of the cylindrical boss 13a. As a result, the material wall of the peripheral wall 13f of the press-formed product 13 is easily projected downward in the radial inner direction. As a result, the shrinkage that has occurred on the inner wall surface side of the cylindrical boss portion 130a of the molded product 130 in the prior art shown in FIGS. 7A to 7C is reduced or avoided. Therefore, it is advantageous to ensure the quality of the press-formed product 13 while reducing the price of the press-formed product 13.
[0040]
In the state in which the thickening operation of the upper punch 6 is executed, the tissue flow of the peripheral wall 13f constituting the cylindrical boss portion 13a of the press-formed product 13 is the axis of the cylindrical boss portion 13a as shown in FIG. It shows the waveform along the long direction. Because it was put up. In this way, when the waveform is presented, the anisotropy of the cylindrical boss portion 13a is reduced as compared with the case where the tissue flow is non-waveform and extends along the axial length direction of the cylindrical boss portion 13a.
[0041]
(Comparative example)
FIG. 9 shows Comparative Example 1. FIG. 9A shows the state before upsetting and thickening. FIG. 9B shows a state after upsetting and thickening. In the comparative example 1, the lower die 3 and the lower punch 5 which are separate from each other are provided. However, unlike the first and second embodiments, an upper die device 4H in which the upper die 4 and the upper punch 6 are integrated is employed. Since the upper mold apparatus 4H having an integrated structure is employed in the comparative example 1, in the state after installation, the pressing surface 40 of the upper mold apparatus 4H and the press-formed product 13 are shown in FIG. Although no gap is formed between the flange portion 13d and the flange portion 13d, the pressure surface 40 of the upper die device 4H and the flange surface 13c of the press-molded product 13 are as shown in FIG. A gap S100 is formed between them. In such a comparative example 1, as shown in FIG. 9B, the press-formed product 13 after upsetting and thickening is likely to be wrinkled.
[0042]
  FIG. 10 shows Comparative Example 2. FIG. 10 (A) shows the state before upsetting thickening. FIG. 10B shows a state after upsetting and thickening. In Comparative Example 2, the upper die 4 and the upper punch 6 that are separate from each other are provided. However, the first implementation described aboveExamples andIn contrast, a lower die device 3H in which the lower die 3 and the lower punch 5 are integrated is employed.
[0043]
Since the lower mold apparatus 3H having an integrated structure is employed in the comparative example 2, the tip surface 5H of the lower mold apparatus 3H and the press-molded product 13 are shown in FIG. Although a gap is not substantially formed between the lid portion 13c and the lid portion 13c, the tip surface 5H of the lower mold apparatus 3H and the press-molded product 13 are in a state before the up-thickening as shown in FIG. A gap S200 is formed between the lid portion 13C and the lid portion 13C. In such a comparative example 2, as shown in FIG. 10 (B), the cover portion 13c of the press-formed product 13 after being set up is likely to wrinkle.
[0044]
  In contrast, the first implementationFor exampleThe upper die device is divided into an upper die 4 and an upper punch 6, and the lower die device is divided into a lower die 3 and a lower punch 5, so that the comparative examples 1 and 1 described above are used. This is advantageous in suppressing the wrinkle that occurred in 2.
  (Other examples)
  In addition, the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and can be implemented with appropriate modifications as necessary.
[0045]
(Appendix)
The following technical idea can also be grasped from the above description.
(1): In claim 1 or 2, the thickening operation is performed such that the outer wall surface of the lower punch faces the inner wall surface of the cylindrical boss portion of the press molded product and the outer wall surface of the cylindrical boss portion of the pressed molded product. An up-press press-thickening method for a press-formed product, which is performed in a state where the inner wall surface of the upper punch insertion hole of the upper punch faces each other.
(2): In the first claim, a second ring-shaped bulging portion that bulges upward toward the press-formed product is formed on the inner edge of the upper surface opening of the lower punch insertion hole of the lower die, During the thickening operation, the second ring-shaped bulging portion of the lower die is located in the boundary region between the cylindrical boss portion of the press-molded product and the flange portion, and the thickening of the cylindrical boss portion of the press-molded product is performed. A method of upsetting press-thickening a press-formed product, characterized in that:
(3): As shown in FIGS. 2 (A) to (C) in (2), the first ring-shaped bulged portion and the second ring-shaped bulged portion are interposed via the cylindrical boss portion of the press-formed product. A method for upsetting press-thickening a press-formed product, wherein the press-formed product is provided in a positional relationship facing each other. Since the upsetting and thickening can be performed using the first ring-shaped bulging portion and the second ring-shaped bulging portion, the upsetting and thickening of the cylindrical boss portion can be effectively achieved.
(4) In each claim, in the state where the upsetting has been completed, as shown in FIG. 2 (C), the first ring-shaped bulging portion 66 is the outer edge of the upper end of the cylindrical boss portion of the press-formed product. The press-molded upset press-thickening is characterized in that the second ring-shaped bulging portion 36 pressurizes the inner edge of the lower end of the peripheral wall of the cylindrical boss portion of the press-molded product. Method.
This is further advantageous for suppressing defects in press-formed products.
(5) The cup-shaped press-formed product 13 is formed by drawing a plate-like plate body, and then the upset press thickening method according to claim 1 or 2 is carried out. A method for producing a press-molded product. This can contribute to suppressing the thinning of the peripheral wall of the cylindrical boss part that is inevitably generated in the drawing.
(6) The cylindrical boss portion of the press-molded product has a lid portion, and after performing the upset press thickening method according to claim 1, the recessed portion 13r that is engraved at the first ring-shaped bulging portion is provided. A method for producing a press-molded product of a press-molded product, wherein the cover portion is removed.
[0046]
Even if the recess 13r is generated, the press-formed product has no practical problem.
(7) A press-molded product characterized in that the peripheral wall of the cylindrical boss portion of the press-molded product has a tissue flow along the axial direction thereof, and the tissue flow is wave-shaped by upsetting. It can contribute to the reduction of anisotropy of the peripheral wall of the cylindrical boss part.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the method of the first invention, the outer edge portion of the tip pressurizing surface of the upper punch for upsetting bulges downward toward the press-formed product and the projection shaft end surface of the cylindrical boss portion. The 1st ring-shaped bulging part which can face is formed. During the thickening operation, the first ring-shaped bulging portion of the top pressing surface of the upper punch is pressed against the cylindrical boss portion of the press-molded product to increase the thickness of the cylindrical boss portion. Therefore, the peripheral wall of the cylindrical boss portion is effectively installed, which can contribute to reducing defects in the cylindrical boss portion. Furthermore, since it does not go through a forging process that induces high costs, it is advantageous in reducing the price.
[0048]
According to the method of the second invention, the second ring-shaped bulging portion that bulges upward toward the press-formed product is formed at the inner edge portion of the lower punch insertion hole of the lower die. During the thickening operation, the second ring-shaped bulging portion of the lower die is positioned in the boundary region between the cylindrical boss portion and the flange portion of the press-molded product, and the cylindrical boss portion of the press-molded product is increased. Do the meat. Therefore, the peripheral wall of the cylindrical boss portion is effectively installed, which can contribute to reducing defects in the cylindrical boss portion. Furthermore, since it does not go through a forging process that induces high costs, it is advantageous in reducing the price.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a process until a press-formed product is formed.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a process of increasing the thickness of a press-formed product.
FIG. 3 is a cross-sectional view of an upper punch.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a press-formed product in a state in which a lid is punched out.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the vicinity of a second ring-shaped bulging portion of the lower die.
[Fig. 6]referenceIt is sectional drawing which shows the process in connection with an example and thickening a press molded product.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a process of increasing the thickness of a press-formed product according to the prior art.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a process of increasing the thickness of a press-formed product according to another conventional technique.
9 is a cross-sectional view showing a process of increasing the thickness of a press-formed product according to Comparative Example 1. FIG.
10 is a cross-sectional view showing a process of increasing the thickness of a press-formed product according to Comparative Example 2. FIG.
[Explanation of symbols]
  In the figure, 13 is a press-formed product, 13a is a cylindrical boss, 13d is a flange, 2 is a press thickening device, 3 is a lower die, 32 is a lower punch insertion hole, 36 is a second ring-shaped bulge, Reference numeral 4 denotes an upper die, 40 denotes a pressure surface, 42 denotes an upper punch insertion hole, 5 denotes a lower punch, 6 denotes an upper punch, 65 denotes a tip pressure surface, and 66 denotes a first ring-shaped bulging portion.

Claims

蓋部を有する筒状ボス部と前記筒状ボス部から径外方向に延設されたフランジ部とをもつ金属製のプレス成形品と、
互いに対面して配置され前記プレス成形品の前記フランジ部を挟持する下ダイおよび上ダイと、
前記下ダイと別体をなし前記下ダイの下パンチ挿入孔に相対的に昇降可能に挿入され前記プレス成形品の筒状ボス部内に進入可能な下パンチと、
前記上ダイの上パンチ挿入孔に相対的に昇降可能に挿入され前記プレス成形品の筒状ボス部の蓋部に対面して加圧可能な先端加圧面をもつ据え込み用の上パンチとを用い、
前記プレス成形品の筒状ボス部内に前記下パンチの進入が抑えられた状態で、前記上ダイと前記下ダイとで前記プレス成形品のフランジ部を挟むと共に、前記上ダイおよび前記下ダイを前記下パンチに対して相対的に下降させることにより、前記プレス成形品の筒状ボス部内に前記下パンチを進入させ、前記下パンチの外壁面を前記プレス成形品の前記筒状ボス部の内壁面に対面させる進入操作と、
進入操作後に、前記プレス成形品の前記筒状ボス部の周壁を据え込んで前記筒状ボス部の周壁の軸長寸法を短縮すると共に、前記筒状ボス部の周壁をこれの厚み方向に増肉する増肉操作とを順に実施し、
前記上パンチの先端加圧面の外縁部には、前記プレス成形品に向けて下方に膨出すると共に前記筒状ボス部の周壁の投影軸端面に対面可能な第１リング状膨出部が形成されており、
前記下ダイの前記下パンチ挿入孔の上面開口の内縁部には、前記プレス成形品の前記筒状ボス部に向けて上向きに膨出すると共に前記第１リング状膨出部に前記プレス成形品を介して対面する位置関係で設けられている第２リング状膨出部が形成されており、
前記増肉操作の際に、前記下ダイの第２リング状膨出部が前記プレス成形品の前記筒状ボス部の周壁と前記フランジ部との境界領域に位置した状態で、前記上パンチの前記先端加圧面で前記蓋部を加圧すると共に前記先端加圧面の前記第１リング状膨出部を、前記プレス成形品の筒状ボス部の周壁に加圧して前記筒状ボス部の周壁の増肉を行うことを特徴とするプレス成形品の据え込みプレス増肉方法。 A metal press-formed product having a cylindrical boss portion having a lid portion and a flange portion extending radially outward from the cylindrical boss portion;
A lower die and an upper die that are arranged facing each other and sandwich the flange portion of the press-formed product,
A lower punch that is separate from the lower die and is inserted into the lower punch insertion hole of the lower die so as to be relatively movable up and down, and can enter the cylindrical boss portion of the press-molded product;
A punch on for upsetting with a punch inserting hole relative vertically movably inserted pressurizable tip pressure surface facing the cover portion of the cylindrical boss portion of the press-molded article on the on the die Use
The upper die and the lower die sandwich the flange portion of the press-formed product with the lower punch entering the cylindrical boss portion of the press-formed product, and the upper die and the lower die are By lowering relative to the lower punch, the lower punch is caused to enter the cylindrical boss portion of the press-molded product, and the outer wall surface of the lower punch is moved inside the cylindrical boss portion of the press-molded product. entry operations and that Ru is opposed to the wall,
After the entry operation, the peripheral wall of the cylindrical boss part of the press-molded product is installed to reduce the axial length of the peripheral wall of the cylindrical boss part, and the peripheral wall of the cylindrical boss part is increased in the thickness direction thereof. We perform meat increase operation to meat sequentially ,
A first ring-shaped bulging portion that bulges downward toward the press-molded product and faces the projection shaft end surface of the peripheral wall of the cylindrical boss portion is formed on the outer edge portion of the top pressing surface of the upper punch. Has been
At the inner edge portion of the upper surface opening of the lower punch insertion hole of the lower die, it bulges upward toward the cylindrical boss portion of the press-molded product and at the first ring-shaped bulge portion the press-molded product. A second ring-shaped bulging portion provided in a positional relationship facing each other is formed,
During the thickening operation, the second ring-shaped bulging portion of the lower die is located in the boundary region between the peripheral wall of the cylindrical boss portion of the press-formed product and the flange portion, and the upper punch The lid is pressed by the tip pressurizing surface and the first ring-shaped bulging portion of the tip pressurizing surface is pressed against the peripheral wall of the cylindrical boss portion of the press-molded product to form the peripheral wall of the cylindrical boss portion. A method for increasing the thickness of an upset press for a press-molded product, wherein the thickness is increased.