JP4627937B2 - Method and apparatus for press forming aggregate blank material - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、それぞれ異なる厚さを有する複数の板材が接合された集合ブランク材を、上型と下型とを型締めしてプレス成形する集合ブランク材のプレス成形方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、厚さがそれぞれ異なる板材を、例えば、レーザ溶接等の接合方法により接合した集合ブランク材を金型によってプレス成形する製造方法が知られている。
【0003】
この種の製造方法では、厚さが異なる板材が突き合わされて一体化されたワークを金型(下型)にセットする際、ワークの外周面を基準としてゲージによってワークを位置決めしてプレス成形を行っている。その際、ワーク自体の寸法誤差(例えば、コイル材の公差等)、金型へ投入する際のバラツキ、プレス成形時のワークの挙動等を吸収するために、ワークとゲージとの間に所定のクリアランスが設けられていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術における製造方法において、それぞれ厚さが異なる板材を一体的に結合して構成された集合ブランク材では、金型のキャビティ内に各板材の板厚差に対応する段差部を設ける必要があり(前記段差部については、例えば、特許第2687536号公報および特開2000−24721号公報等参照)、各板材の接合部における接合線と前記段差部とのずれにより、いわゆるヒケが発生するという不具合がある(図5および図6参照)。
【0005】
そこで、従来技術に係る製造方法では、後工程で前記ヒケを除去する仕上げ加工を行わなければならず、非常に煩雑であるという問題がある。
【0006】
本発明は、前記の問題を考慮してなされたものであり、プレス成形する際に高精度に位置決めすることによりヒケの発生を抑制し、後工程で行う仕上げ加工の工数を大幅に低減することが可能な集合ブランク材のプレス成形方法および装置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、厚さが異なる複数の板材を接合して構成された集合ブランク材を金型によってプレス成形する方法であって、
前記集合ブランク材には、板材の接合部位に近接し且つ接合線と略平行な係止辺を有する複数の突起部が設けられ、前記各突起部を金型に設けられた複数の位置決め部材に当接させて位置決めした後、前記集合ブランク材に対してプレス成形が施されることを特徴とする。
【0008】
この場合、前記突起部を、相互に接合された板材の厚肉部側に設けることにより、集合ブランク材が高精度に位置決めされて好適である。
【0009】
さらに本発明は、厚さが異なる複数の板材を接合して構成された集合ブランク材を金型によってプレス成形するための装置であって、
前記集合ブランク材には、板材の接合部位に近接し且つ接合線と略平行な係止辺を有する複数の突起部が設けられ、前記金型を構成する上型または下型の何れか一方には、前記各突起部に当接して該集合ブランク材を位置決めする複数の位置決め部材が設けられることを特徴とする。
【0010】
この場合、前記複数の位置決め部材を、集合ブランク材に形成された開口部内に配設するとよい。
【0011】
本発明によれば、集合ブランク材において位置決め精度を出したい部位である接合部位の接合線に沿った係止辺を有する突起部を集合ブランク材側に設け、プレス成形する際、前記突起部を金型側に設けられた各位置決め部材に当接させることにより、集合ブランク材を高精度に位置決めすることができる。この結果、段差部とのずれによるヒケの発生を抑制し、後工程で行う仕上げ加工の工数を大幅に低減することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明に係る集合ブランク材のプレス成形方法について、これを実施するプレス成形装置との関連にお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。
【0013】
図1において、参照数字10は、本発明の実施の形態に係るプレス成形方法によってプレス成形加工が施される集合ブランク材を示す。
【0014】
この集合ブランク材10は、自動車車体の構成部品であるボデイパネルを構成するものであり、板厚がそれぞれ異なる第1乃至第3板材12、14、16の端部がそれぞれ突き合わされてレーザ溶接されることにより一体的に結合されている。
【0015】
前記集合ブランク材10は、フロントピラー部、ルーフ部およびセンタピラー部等の各構成部分に対応する形状からなる第1板材12と、前記フロントピラー部とセンタピラー部とにそれぞれ接合される凸部およびサイドシル部等の各構成部分に対応する形状からなる第2板材14と、リアピラー部およびリアフェンダー部等を含む各構成部分に対応する形状からなる第3板材16とから構成される。なお、前記集合ブランク材10には、フロントドアパネル用孔部およびリアドアパネル用孔部に対応する第1および第2開口部18、20が形成される。
【0016】
この場合、第1板材12と第2板材14との間には、フロントピラー部における第1接合部位22と、センタピラー部における第2接合部位24とが設けられ、第1板材12と第3板材16との間には、ルーフ部に近接する第3接合部位26が設けられ、第2板材14と第3板材16との間には、リアフェンダー部に近接する第4接合部位28が設けられる。
【0017】
第1板材12には、第1接合部位22に近接し、且つ第1開口部18側に向かって所定長だけ突出する第1突起部30aと、第2接合部位24に近接し、且つ第2開口部20側に向かって所定長だけ突出する第2突起部30bと、第3接合部位26に近接し、且つ第2開口部20側に向かって所定長だけ突出する第3突起部30cとが形成される。また、第2板材14には、第4接合部位28に近接し、且つ第2開口部20側に向かって所定長だけ突出する第4突起部30dが形成される。
【0018】
前記第1乃至第4突起部30a〜30dには、第1乃至第4接合部位22、24、26、28における接合線から延長され、且つ前記接合線と略平行な係止辺32がそれぞれ設けられ、前記係止辺32は後述する位置決め部材と当接する(図3参照)。
【0019】
前記第1乃至第3板材12、14、16における厚さの関係は、第1板材12、第2板材14および第3板材16の順に板厚が小さくなり、第1乃至第4接合部位22、24、26、28に近接して設けられた第1乃至第4突起部30a〜30dは、相互に接合された板材の厚さが大きい方にそれぞれ設けられている。
【0020】
例えば、第1板材12と第2板材14とでは第1板材12の方が厚肉に形成されているため、第1板材12と第2板材14との接合線に近接する第1板材12側にそれぞれ第1突起部30aおよび第2突起部30bが設けられている。また、第1板材12と第3板材16とでは第1板材12の方が厚肉に形成されているため、第1板材12と第3板材16との接合線に近接する第1板材12側に第3突起部30cが設けられている。さらに、第2板材14と第3板材16とでは第2板材14の方が厚肉に形成されているため、第2板材14と第3板材16との接合線に近接する第2板材14側に第4突起部30dが設けられている。
【0021】
次に、プレス成形装置の金型を構成する下型40を図2に示す。
【0022】
この下型40の上面には、フロントドアパネル用孔部およびリアドアパネル用孔部を含む所望の構成部品形状に対応する凸部(図示せず)と、前記凸部の外周および内周にそれぞれ固設され、下型40に投入された集合ブランク材10を位置決めして保持する位置決め機構44とが設けられる。
【0023】
前記位置決め機構44は、投入される集合ブランク材10の外周面に沿って且つ外周側に近接して配置される第1乃至第8位置決め部材46a〜46hと、集合ブランク材10の内周側、すなわち、第1開口部18および第2開口部20内の金型壁面に配置される第9乃至第12位置決め部材50a〜50dとを備える。
【0024】
第1および第2位置決め部材46a、46bは、図示しないアクチュエータの駆動作用下に矢印Y方向に沿って変位自在な押圧プレート52を有し、前記押圧プレート52を介して集合ブランク材10を矢印Y方向に沿って押圧可能に設けられる。第3位置決め部材46cは、シリンダ54と、前記シリンダ54のピストンロッドの端部に連結された押圧プレート56とを有し、前記シリンダ54の駆動作用下に変位する前記押圧プレート56を介して集合ブランク材10を矢印X方向に沿って押圧可能に設けられる。第4乃至第8位置決め部材46d〜46hは、それぞれ、集合ブランク材10の外周面に沿った下型40の上面に、略鉛直方向に沿って立設した状態で固定された固定プレート58を有する。
【0025】
前記第1乃至第3位置決め部材46a〜46cは、集合ブランク材10をX軸方向およびY軸方向に沿って押圧する機能を有する。
【0026】
なお、前記第1および第2位置決め部材46a、46bの押圧プレート52は、図示しないアクチュエータの駆動作用下に、略鉛直方向に立設した状態から矢印方向に略90度だけ傾動可能に設けられ、前記押圧プレート52を傾動させることにより、プレス成形加工が施されたワークを図示しない搬送手段を介して次の工程に簡便に搬出することができる(図2参照)。
【0027】
第1および第2開口部18、20内の下型40の壁面にブロック体60を介して固定された第9乃至第12位置決め部材50a〜50dは、略鉛直方向に沿って立設する固定プレート62をそれぞれ有し、各固定プレート62は、接合線に沿って延在する第1乃至第4突起部30a〜30dの係止辺32と当接するように設けられる(図4参照)。
【0028】
なお、プレス成形装置を構成する図示しない上型は、下型40に対応する所定形状の成形面を有し、集合ブランク材10の平坦表面と接するように設けられる。従って、所望の構成部品形状に対応する凸部を上型に形成し、一方、上型に対応する集合ブランク材10の成形面を下型40に形成してもよい。
【0029】
本発明の実施の形態に係るプレス成形方法を実施するプレス成形装置は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【0030】
先ず、集合ブランク材10の製造作業について説明すると、厚さがそれぞれ異なる第1乃至第3板材12、14、16を用意し、第1乃至第3板材12、14、16の端面をそれぞれ突き合わせ、図示しないレーザ溶接装置によって前記突き合わせ面が溶接され、図1に示すような集合ブランク材10が形成される。
【0031】
前記集合ブランク材10を図示しない搬送手段を介して下型40の上面に装填し、位置決め機構44を介して該集合ブランク材10を所定位置に位置決めする。
【0032】
すなわち、図示しないアクチュエータの駆動作用下に、下型40に投入された集合ブランク材10を第1および第2位置決め部材46a、46bの押圧プレート52によって矢印Y方向に押圧する。その際、第1および第2開口部18、20内に配置された第9および第10位置決め部材50a、50bの固定プレート62に対して第1および第2突起部30a、30bの係止辺32を当接させることにより、集合ブランク材10の矢印Y方向に対する位置決めが完了する(図3参照)。
【0033】
略同時に、シリンダ54の駆動作用下に、下型40に投入された集合ブランク材10を第3位置決め部材46cの押圧プレート56によって矢印X方向に押圧する。その際、第2開口部20内に配置された第11および第12位置決め部材50c、50dの固定プレート62に対して第3および第4突起部30c、30dの係止辺32を当接させることにより、集合ブランク材10の矢印X方向に対する位置決めが完了する(図3参照)。
【0034】
このように、第1乃至第3板材12、14、16の接合線に近接し且つ集合ブランク材10の内周側に設けられた第1乃至第4突起部30a〜30dの係止辺32が、それぞれ下型40に固定された第9乃至第12位置決め部材50a〜50dの固定プレート62に当接することにより、相互に直交する矢印XおよびY方向の位置決めがなされる。
【0035】
集合ブランク材10の位置決めがなされた状態において、図示しない上型と下型40とを相対的に変位させ、集合ブランク材10に対して加圧力を付与することによりプレス成形加工が施される。
【0036】
なお、プレス成形加工が施された集合ブランク材10は、図示しないアクチュエータによって押圧プレート52が矢印方向に傾動した後、次の工程に搬出される。
【0037】
本実施の形態では、プレス成形加工が行われる際、位置精度を出したい接合線(接合部位22、24、26、28)に近接した部位で集合ブランク材10の位置決めをすることにより、前記集合ブランク材10が高精度に位置決めされる。このため、第1乃至第3板材12、14、16の接合線と下型40に形成された図示しない段差部との間で位置ずれが生じることがなく、ヒケの発生を抑制することができる。
【0038】
従って、プレス成形時に発生するヒケの発生を激減させることにより、後工程で行う仕上げ加工の工数を大幅に削減することができる。この結果、製造工程を簡素化させることにより製造コストを低減させることができる。
【0039】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【0040】
すなわち、板材の接合線に沿った係止辺を有する突起部を集合ブランク材側に設け、プレス成形する際、前記突起部を金型側に設けられた各位置決め部材に当接させることにより、集合ブランク材を高精度に位置決めすることができる。この結果、段差部とのずれによるヒケの発生を抑制し、後工程で行う仕上げ加工の工数を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るプレス成形方法によってプレス成形加工が施される集合ブランク材の平面図である。
【図2】前記集合ブランク材が下型に投入された状態を示す斜視図である。
【図3】図2の平面図である。
【図4】図3の部分拡大平面図である。
【図5】従来技術において、厚さが異なる板材を上型と下型との間にセットしてプレス成形を行う前の状態を示す一部省略縦断面図である。
【図6】図5において、プレス成形が行われた後の状態を示す一部省略縦断面図である。
【符号の説明】
10…集合ブランク材 12、14、16…板材
18、20…開口部 22、24、26、28…接合部位
30a〜30d…突起部 32…係止辺
40…下型 44…位置決め機構
46a〜46h、50a〜50d…位置決め部材
52、56…押圧プレート 54…シリンダ
58…固定プレート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a press forming method and apparatus for an aggregate blank material, in which an aggregate blank material in which a plurality of plate materials having different thicknesses are joined is press-molded by clamping an upper die and a lower die.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a manufacturing method is known in which aggregate blank materials obtained by joining plate materials having different thicknesses by a joining method such as laser welding are press-molded using a mold.
[0003]
In this type of manufacturing method, when a workpiece integrated with a plate of different thickness is abutted and set in a die (lower die), the workpiece is positioned by a gauge with reference to the outer peripheral surface of the workpiece, and press molding is performed. Is going. At that time, in order to absorb the dimensional error of the workpiece itself (for example, the tolerance of the coil material, etc.), the variation when it is put into the mold, the behavior of the workpiece during press molding, etc., a predetermined gap between the workpiece and the gauge Clearance was provided.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the manufacturing method in the prior art, in the aggregate blank material formed by integrally joining plate materials having different thicknesses, it is necessary to provide a step portion corresponding to the plate thickness difference of each plate material in the mold cavity. (For example, refer to Japanese Patent No. 2687536 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-24721 for the stepped portion), so-called sink occurs due to a shift between the joining line and the stepped portion at the joint portion of each plate material. (See FIGS. 5 and 6).
[0005]
Therefore, in the manufacturing method according to the conventional technique, there is a problem that it is necessary to perform a finishing process for removing the sink marks in a subsequent process, which is very complicated.
[0006]
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and suppresses the occurrence of sink marks by positioning with high accuracy during press molding, and greatly reduces the number of finishing processes to be performed in the subsequent process. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for press forming an aggregate blank material that can be used.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is a method of press-molding a collective blank material formed by joining a plurality of plate materials having different thicknesses, using a mold,
The collective blank material is provided with a plurality of protrusions having locking edges that are close to the bonding portion of the plate material and substantially parallel to the bonding line, and the protrusions are provided on a plurality of positioning members provided on the mold. After the contact and positioning, the aggregate blank material is press-molded.
[0008]
In this case, it is preferable that the aggregated blank material is positioned with high accuracy by providing the protruding portions on the thick-walled portions side of the plate materials joined to each other.
[0009]
Furthermore, the present invention is an apparatus for press-molding a collective blank material formed by joining a plurality of plate materials having different thicknesses using a mold,
The collective blank material is provided with a plurality of protrusions having a locking side that is close to the joining portion of the plate material and substantially parallel to the joining line, and is provided on either the upper die or the lower die constituting the mold. Is provided with a plurality of positioning members that contact the projections to position the aggregate blank.
[0010]
In this case, the plurality of positioning members may be disposed in the opening formed in the aggregate blank material.
[0011]
According to the present invention, when the aggregate blank material side is provided with a projection having a locking side along the joining line of the joining portion, which is a portion for which positioning accuracy is to be obtained in the aggregate blank material, and the press projection is performed, the projection portion is By bringing it into contact with each positioning member provided on the mold side, the aggregate blank can be positioned with high accuracy. As a result, it is possible to suppress the occurrence of sink marks due to deviation from the stepped portion, and to greatly reduce the number of finishing processes to be performed in the subsequent process.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment of the press forming method for an aggregate blank material according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings by giving preferred embodiments in relation to a press forming apparatus for carrying out the method.
[0013]
In FIG. 1,
[0014]
This collective
[0015]
The aggregate
[0016]
In this case, between the 1st board |
[0017]
The
[0018]
The first to
[0019]
The thickness relationship in the first to
[0020]
For example, since the
[0021]
Next, FIG. 2 shows a
[0022]
On the upper surface of the
[0023]
The
[0024]
The first and
[0025]
The first to
[0026]
The
[0027]
9th thru | or
[0028]
An upper mold (not shown) constituting the press molding apparatus has a molding surface having a predetermined shape corresponding to the
[0029]
The press molding apparatus that performs the press molding method according to the embodiment of the present invention is basically configured as described above. Next, the function and effect will be described.
[0030]
First, the manufacturing operation of the aggregate
[0031]
The collective blank 10 is loaded onto the upper surface of the
[0032]
That is, under the drive action of an actuator (not shown), the collective blank 10 put into the
[0033]
At substantially the same time, under the driving action of the
[0034]
As described above, the locking
[0035]
In a state where the
[0036]
In addition, after the
[0037]
In the present embodiment, when the press forming process is performed, the
[0038]
Therefore, by drastically reducing the occurrence of sink marks that occur during press molding, the number of finishing processes to be performed in the subsequent process can be greatly reduced. As a result, the manufacturing cost can be reduced by simplifying the manufacturing process.
[0039]
【The invention's effect】
According to the present invention, the following effects can be obtained.
[0040]
That is, by providing a projection having a locking side along the joining line of the plate material on the assembly blank material side, and press-molding, by bringing the projection into contact with each positioning member provided on the mold side, The assembly blank can be positioned with high accuracy. As a result, it is possible to suppress the occurrence of sink marks due to deviation from the stepped portion, and to greatly reduce the number of finishing processes to be performed in the subsequent process.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an aggregate blank material that is subjected to press forming by a press forming method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the aggregate blank material is put into a lower mold.
FIG. 3 is a plan view of FIG. 2;
4 is a partially enlarged plan view of FIG. 3;
FIG. 5 is a partially omitted longitudinal sectional view showing a state before press molding is performed by setting plate materials having different thicknesses between an upper mold and a lower mold in the prior art.
6 is a partially omitted longitudinal sectional view showing a state after press forming is performed in FIG. 5. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記集合ブランク材には、板材の接合部位に近接し且つ接合線と略平行な係止辺を有する複数の突起部が設けられ、前記各突起部の前記係止辺を金型に設けられた複数の位置決め部材に当接させて位置決めした後、前記集合ブランク材に対してプレス成形が施されることを特徴とする集合ブランク材のプレス成形方法。A method of press-molding a collective blank material formed by joining a plurality of plate materials having different thicknesses with a mold,
Wherein the set blank, a plurality of projections are provided with substantially parallel Kakaritomehen and adjacent and joint line to the joint site of the plate material, the coefficient Tomehen of the respective projections provided on the die A press forming method for an aggregate blank material, wherein the aggregate blank material is press-molded after being brought into contact with a plurality of positioning members and positioned.
前記突起部は、相互に接合された板材の厚肉部側に設けられることを特徴とする集合ブランク材のプレス成形方法。The method of claim 1, wherein
The method for press-molding an aggregate blank material, wherein the protrusions are provided on the thick-walled portions side of the plate materials joined to each other.
前記集合ブランク材には、板材の接合部位に近接し且つ接合線と略平行な係止辺を有する複数の突起部が設けられ、前記金型を構成する上型または下型の何れか一方には、前記各突起部の前記係止辺に当接して該集合ブランク材を位置決めする複数の位置決め部材が設けられることを特徴とする集合ブランク材のプレス成形装置。An apparatus for press-molding a collective blank material formed by joining a plurality of plate materials having different thicknesses using a mold,
The collective blank material is provided with a plurality of protrusions having a locking side that is close to the joining portion of the plate material and substantially parallel to the joining line, and is provided on either the upper die or the lower die constituting the mold. Is provided with a plurality of positioning members for positioning the aggregate blank material in contact with the locking sides of the projections.
前記複数の位置決め部材は、集合ブランク材に形成された開口部内に配設されることを特徴とする集合ブランク材のプレス成形装置。The apparatus of claim 3.
The plurality of positioning members are arranged in an opening formed in the collective blank material.
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