JP4932423B2 - Press working apparatus and press working method - Google Patents
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Description
本発明は、成形品をプレス加工するプレス加工装置およびプレス加工方法に関する。 The present invention relates to a pressing apparatus and a pressing method for pressing a molded product.
従来より、自動車には、例えば、ボンネットやルーフパネルなど、曲面を有する部材が用いられる。このような曲面を有する部材は、例えば、板状のワークを、成形品の表面形状に基づいた型面を有する上型と下型とでプレス加工して成形される。具体的には、ワークの周囲をホルダで挟持した状態で、上型と下型とでプレス加工して成形される(特許文献1参照)。
しかしながら、以上のようなプレス加工では、スプリングバックが生じる場合がある。スプリングバックとは、板状のワークに力を加えて変形させた後、このワークに加えた力を解除すると、弾性回復力によってわずかに元の形状に戻る現象である。 However, spring back may occur in the press work as described above. Springback is a phenomenon in which a plate-like workpiece is deformed by applying a force, and when the force applied to the workpiece is released, the plate is slightly restored to its original shape by an elastic recovery force.
このようなスプリングバックが生じると、形状凍結性が低下するため、上型および下型の成形面は、スプリングバックを見込んで、所望の成形品の曲率よりも大きい曲率とする必要がある。その結果、金型の製作に時間がかかってしまい、製造コストが上昇するおそれがあった。 When such a springback occurs, the shape freezing property decreases, and therefore, the molding surfaces of the upper mold and the lower mold need to have a curvature larger than the curvature of a desired molded product in view of the springback. As a result, it takes time to manufacture the mold, which may increase the manufacturing cost.
本発明は、スプリングバックを低減できるプレス加工装置およびプレス加工方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the press processing apparatus and press processing method which can reduce a spring back.
本発明のプレス加工装置は、ワークをプレス加工するプレス加工装置であって、ワークを挟んで配置されて当該ワークをプレス成形する第1の型および第2の型と、前記第1の型を前記第2の型に対して進退させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第1の型を下死点に到達させて前記ワークを絞り加工した後、前記第1の型を上昇させ、その後、当該第1の型を再び下死点に到達させることを特徴とする。 The press working apparatus of the present invention is a press working apparatus for press-working a work, and includes a first die and a second die that are arranged with the work sandwiched therebetween and press-mold the work, and the first die. Control means for advancing and retreating with respect to the second mold, and the control means raises the first mold after drawing the workpiece by causing the first mold to reach a bottom dead center. And then let the first mold reach the bottom dead center again.
この発明によれば、第1の型を下死点に到達させてワークを絞り加工した後、第1の型を上昇させ、その後、この第1の型を再び下死点に到達させる。よって、第1の型で再びワークを押さえ付けて、ワークを第1の型および第2の型に十分なじませるので、スプリングバックを低減できる。 According to this invention, after the first die reaches the bottom dead center and the workpiece is drawn, the first die is raised, and then the first die again reaches the bottom dead center. Therefore, the work is pressed again with the first mold and the work is sufficiently adapted to the first mold and the second mold, so that the spring back can be reduced.
この場合、前記ワークを挟持するホルダをさらに備え、前記制御手段は、前記第1の型を下死点に到達させて前記ワークを絞り加工する間、前記ホルダで前記ワークを挟持し、前記第1の型を上昇させて、その後再び下死点に到達させる間、前記ホルダを解放することが好ましい。 In this case, the apparatus further comprises a holder for holding the workpiece, and the control means holds the workpiece with the holder while the first die reaches the bottom dead center and the workpiece is drawn. It is preferred to release the holder while raising the mold of 1 and then reaching again bottom dead center.
この発明によれば、第1の型を上昇させて再び下死点に到達させる間、ホルダを解放したので、ホルダによる張力がワークに作用するのを防止して、スプリングバックを確実に低減できる。 According to the present invention, since the holder is released while the first die is raised to reach the bottom dead center again, the tension by the holder can be prevented from acting on the workpiece, and the spring back can be reliably reduced. .
この場合、前記制御手段は、前記第1の型を上昇させ、その後、当該第1の型を再び下死点に到達させるサイクルを、複数回繰り返すことが好ましい。 In this case, it is preferable that the control means repeats a cycle in which the first mold is raised and then the first mold reaches the bottom dead center again a plurality of times.
この発明によれば、第1の型を上昇させ、その後、この第1の型を再び下死点に到達させるサイクルを複数回繰り返すようにしたので、ワークを型に複数回なじませることになり、スプリングバックをさらに低減できる。 According to the present invention, the cycle in which the first mold is raised and then the first mold is again reached to the bottom dead center is repeated a plurality of times, so that the workpiece is adapted to the mold a plurality of times. Spring back can be further reduced.
本発明のプレス加工方法は、第1の型を第2の型に対して進退させてワークをプレス加工するプレス加工方法であって、前記第1の型を下死点に到達させてワークを絞り加工する第1ドロー工程と、前記第1の型を上昇させ、その後、当該第1の型を再び下死点に到達させる第2成形工程と、を備えることを特徴とする。 The press working method of the present invention is a press working method for pressing a workpiece by moving a first die forward and backward with respect to a second die, and the workpiece is moved by causing the first die to reach a bottom dead center. A first drawing step of drawing, and a second molding step of raising the first die and then reaching the bottom dead center again.
この発明によれば、第1ドロー工程において、第1の型を下死点に到達させてワークを絞り加工した後、第2成形工程において、第1の型を上昇させ、その後、この第1の型を再び下死点に到達させる。よって、第1の型で再びワークを押さえ付けて、ワークを第1の型および第2の型に十分なじませるので、スプリングバックを低減できる。 According to the present invention, in the first draw step, the first die is made to reach bottom dead center and the workpiece is drawn, and then in the second forming step, the first die is raised, and then the first die Let the mold reach the bottom dead center again. Therefore, the work is pressed again with the first mold and the work is sufficiently adapted to the first mold and the second mold, so that the spring back can be reduced.
この場合、前記第1ドロー工程では、前記ワークにしわ押さえ力を加えるとともに、前記第2成形工程では、前記ワークのしわ押さえ力を解放することが好ましい。 In this case, it is preferable that a wrinkle holding force is applied to the workpiece in the first draw step, and a wrinkle holding force of the workpiece is released in the second molding step.
この発明によれば、第1の型を上昇させて再び下死点に到達させる間、ワークのしわ押さえ力を開放したので、張力がワークに作用するのを防止して、スプリングバックを確実に低減できる。 According to the present invention, the wrinkle holding force of the work is released while the first mold is raised and again reaches the bottom dead center, so that the tension is prevented from acting on the work and the spring back is surely secured. Can be reduced.
この場合、前記第2成形工程を繰り返すことが好ましい。 In this case, it is preferable to repeat the second molding step.
この発明によれば、第1の型を上昇させ、その後、当該第1の型を再び下死点に到達させる第2成形工程を複数回繰り返すようにしたので、ワークを型に複数回なじませることになり、スプリングバックをさらに低減できる。 According to this invention, the first mold is raised, and then the second molding step for allowing the first mold to reach the bottom dead center again is repeated a plurality of times, so that the workpiece is adapted to the mold a plurality of times. As a result, springback can be further reduced.
本発明によれば、第1の型を下死点に到達させてワークを絞り加工した後、第1の型を上昇させ、その後、この第1の型を再び下死点に到達させる。よって、第1の型で再びワークを押さえ付けて、ワークを第1の型および第2の型に十分なじませるので、スプリングバックを低減できる。 According to the present invention, after the first die reaches the bottom dead center and the workpiece is drawn, the first die is raised, and then the first die reaches the bottom dead center again. Therefore, the work is pressed again with the first mold and the work is sufficiently adapted to the first mold and the second mold, so that the spring back can be reduced.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るプレス加工装置10の概略構成を示す図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a
プレス加工装置10は、ワークとしての鋼板12の下側に配置された第2の型としての下型52を有する下型機構20と、下型52に対して、第1の型としての上型38を接近、離隔させる上型機構18と、これら下型機構20および上型機構18を制御する制御装置16と、を有する。
The
上型機構18は、サーボモータ24と、該サーボモータ24によって回転駆動される減速ギア26と、該減速ギア26によって大きいトルクで回転駆動される回転板28と、該回転板28の側面に上端部が揺動可能に軸支されたコネクティングロッド30とを有する。
The
サーボモータ24は、例えばAC型であって、高い応答性を有するとともにトルクむらが小さい。サーボモータ24の軸回転位置は図示しないエンコーダによって検出され、この検出された軸回転位置に基づいて、サーボモータはフィードバック制御される。
The
上型機構18は、さらに、コネクティングロッド30の下端に軸支されたスライダ32と、スライダ32の下面に設けられた上型38とを有する。
The
上型38は、下型52とともに鋼板12を挟んでプレス加工するものであって、下面に鋼板12の上面に当接するための型面(成型面)38aが設けられている。この上型38は、凹んだ曲面となっている。また。上型38の周辺には、環状のホルダ40がやや突出している。したがって、ホルダ40は、鋼板12に対して型面38aよりも先行して当接することになる。ホルダ40の先端面は、水平面に設定されている。
The
下型機構20は、ベースとなる固定台50と、該固定台50の上部に設けられた下型52と、鋼板12の周辺部を支持する環状のブランクホルダ54と、該ブランクホルダ54を昇降させるダイクッション機構56とを有する。
The
下型52は、前記の上型38とともに鋼板12を挟んでプレス加工するものであって、上面に鋼板12の下面に当接するための型面(成形面)52aが設けられている。この型面52aは前記の型面38aに対応する形状、ここでは膨出した曲面となっている。
The
ブランクホルダ54は、ホルダ40と対向する位置に設けられ、鋼板12をプレスする際にしわの発生および位置ずれ等を防止するために、該ホルダ40ともに鋼板12の端部を挟持する。
The
ダイクッション機構56は、下方から固定台50および下型52を貫通してブランクホルダ54の下部に固定されている複数のピン60と、これらのピン60を昇降させる図示しない油圧式の昇降機構とを有する。
The
昇降機構は、ピン60に連結された図示しない油圧シリンダと、この油圧シリンダを駆動する図示しないサーボ機器と、を含んで構成される。このサーボ機器は、制御装置16に接続されており、これにより、所定の圧力制御を行いながら、ホルダ40とともにブランクホルダ54により鋼板12の周辺部を適切な圧力で押圧して、しわ押さえを行うことができる。
The lifting mechanism includes a hydraulic cylinder (not shown) connected to the
制御装置16は、サーボモータ24を回転駆動させて上型38を下型52に対して進退させるとともに、ダイクッション機構56を駆動して、ブランクホルダ54を昇降させる。
The
以上のプレス加工装置10を用いてワークとしての鋼板12の加工を行う手順について、図2のフローチャートおよび図3〜図8の断面図を参照しながら説明する。
A procedure for processing the
先ず、ステップS1において、初期設定を行う。つまり、図3に示すように、ブランクホルダ54を所定位置まで上昇させておき、該ブランクホルダ54によって未加工の鋼板12を支持する。また、上型38は上死点まで上昇させておく。ステップS2において、制御装置16の作用下に、サーボモータ24を回転駆動してスライダ32を下降させる。
First, in step S1, initial setting is performed. That is, as shown in FIG. 3, the
スライダ32をある程度下降をさせると、図4に示すように、ホルダ40が鋼板12の上面に接触し、該鋼板12はホルダ40とブランクホルダ54により挟持される。
この時点から、図5に示すように、制御装置16の作用下にブランクホルダ54を下降させる(ステップS3)。具体的には、制御装置16の作用下に、ブランクホルダ54が鋼板12の下面を押圧気味となるように適度な力を発生させて、鋼板12を確実に保持させながら下降するように圧力制御を行う。つまり、ブランクホルダ54は、ホルダ40によって鋼板12を介して押圧され、該鋼板12に適度な圧力を与えながら(以降、この圧力をしわ押さえ力と呼ぶ)押し下げられることになる。これにより、鋼板12はホルダ40とブランクホルダ54とによって周辺部を保持(挟持)されながら下降し、次第に上型38と下型52によって製品形状に絞り加工される。
When the
From this point, as shown in FIG. 5, the
ステップS4において、図6に示すように、制御装置16は、スライダ32の位置を下死点(つまり、上型38が1ストロークする間の最下点)に到達させる。
ステップS5において、制御装置16の作用下にブランクホルダ54を下降させて、しわ押さえ力を解放し、ステップS6において、図7に示すように、制御装置16の作用下にサーボモータ24を回転駆動して、スライダ32を所定位置まで上昇させる。
In step S4, as shown in FIG. 6, the
In step S5, the
ステップS7において、制御装置16の作用下に、サーボモータ24を回転駆動して所定位置にあるスライダ32を下降させ、ステップS8において、図8に示すように、スライダ32を下死点に到達させて、再度成形する。
In step S7, under the action of the
ステップS9において、制御装置16の作用下にサーボモータ24を回転駆動して、スライダ32をパネル搬送位置まで上昇させる。ステップS10において、スライダ32の位置がパネル搬送位置まで達したか否かを確認し、達しているときにはステップS11へ移り、未達のときにはスライダ32の上昇を継続する。
In step S9, the
ステップS11において、制御装置16の作用下にブランクホルダ54を上昇させる。これによりブランクホルダ54は、スライダ32よりもやや遅れて上昇することになる。ステップS12において、制御装置16の作用下に、ブランクホルダ54をパネル搬送位置まで上昇させる。ステップS13において、ブランクホルダ54の上昇を一時停止させ、プレス加工が終了した鋼板12を所定の搬送手段によって次工程(例えば、トリム加工工程)のステーションへ搬送する。
In step S <b> 11, the
ステップS14において、制御装置16は、ブランクホルダ54を再上昇させて、ブランクホルダ54を加工待機位置まで到達させる。ステップS15において、未加工の鋼板12を所定の位置に配置する。なお、この間もスライダ32は上昇を継続している。ステップS16において、制御装置16は、スライダ32を上死点まで到達させる。
In step S14, the
次に、図9(A)、(B)を用いて、以上のプレス加工装置10の動作をタイミングチャートで説明する。図9(A)、(B)では、上記の処理のステップ番号を、横軸(時間t)の対応する箇所に付している。
Next, the operation of the above
図9(A)に示すように、スライダ32の位置Xは、まず、上死点X1から下降し、下死点X0に到達する(ステップS1〜S4)。ここで、スライダ32の位置XがX1から下死点0までの間、鋼板12を絞り加工する。
その後、スライダ32は、所定位置Xpまで上昇した後(ステップS5、S6)、再び下降して下死点X0に到達して、再度成形する(ステップS7、S8)。
As shown in FIG. 9A, the position X of the
Thereafter, the
図9(B)に示すように、ダイクッション圧Pは、ステップS1からステップS3までの間、0である。ステップS3において、ホルダ40とブランクホルダ54とで鋼板12を挟持するため、ダイクッション圧PはP1となり、ステップS5においてブランクホルダが下降するまで、圧力P1のままである。その後、ダイクッション圧Pは、0となる。
As shown in FIG. 9B, the die cushion pressure P is 0 during the period from step S1 to step S3. In step S3, since the
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)上型38を下死点に到達させて鋼板12を絞り加工した後(ステップS4)、上型38を上昇させ(ステップS5、S6)、その後、上型38を再び下死点に到達させる(ステップS7、S8)。よって、上型38で再び鋼板12を押さえ付けて、鋼板12を上型38および下型52に十分なじませるので、スプリングバックを低減できる。
According to this embodiment, there are the following effects.
(1) After the
(2)上型38を上昇させてこの上型38を再び下死点に到達させる期間(ステップS5〜S8)、ホルダ40を解放したので、ホルダ40による張力が鋼板12に作用するのを防止して、スプリングバックを確実に低減できる。
(2) Since the
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態では、上型38を上昇させ、その後、当該上型38を再び下死点に到達させるサイクルを1回のみ行ったが、これに限らず、このサイクルを複数回繰り返してもよい。このようにすれば、鋼板12を、複数回、上型38および下型52になじませることになり、スプリングバックをさらに低減できる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, etc. within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in this embodiment, the
10 プレス加工装置
12 鋼板(ワーク)
16 制御装置(制御手段)
38 上型(第1の型)
40 ホルダ
52 下型(第2の型)
54 ブランクホルダ(ホルダ)
10
16 Control device (control means)
38 Upper mold (first mold)
40
54 Blank holder (holder)
Claims (4)
ワークを挟んで配置されて当該ワークをプレス成形する第1の型および第2の型と、
前記ワークを挟持するホルダと、
前記第1の型を前記第2の型に対して進退させる制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第1の型を下死点に到達させて前記ワークを絞り加工した後、前記第1の型を上昇させ、その後、当該第1の型を再び下死点に到達させ、
前記第1の型を下死点に到達させてワークを絞り加工する間、前記ホルダで前記ワークを挟持し、前記第1の型を上昇させてその後再び下死点に到達させる間、前記ホルダを解放することを特徴とするプレス加工装置。 A press processing apparatus for press-working a workpiece,
A first mold and a second mold that are arranged with the workpiece sandwiched therebetween and press-mold the workpiece;
A holder for clamping the workpiece;
Control means for advancing and retracting the first mold relative to the second mold,
The control means causes the first die to reach bottom dead center and draws the workpiece, then raises the first die, and then causes the first die to reach bottom dead center again. ,
While the workpiece is drawn with the first die reaching the bottom dead center, the holder is clamped with the holder, the first die is raised, and then the bottom dead center is reached again. The press working apparatus characterized by releasing .
前記制御手段は、前記第1の型を上昇させ、その後、当該第1の型を再び下死点に到達させるサイクルを、複数回繰り返すことを特徴とするプレス加工装置。 In the press processing apparatus of Claim 1 ,
The press processing apparatus, wherein the control means repeats a cycle of raising the first die and then causing the first die to reach the bottom dead center a plurality of times.
前記第1の型を下死点に到達させてワークを絞り加工する第1ドロー工程と、
前記第1の型を上昇させ、その後、当該第1の型を再び下死点に到達させる第2成形工程と、を備え、
前記第1ドロー工程では、前記ワークにしわ押さえ力を加えるとともに、前記第2成形工程では、前記ワークのしわ押さえ力を解放することを特徴とするプレス加工方法。 A pressing method for pressing a workpiece by moving a first die forward and backward with respect to a second die,
A first drawing step of drawing the workpiece by causing the first die to reach a bottom dead center;
A second molding step of raising the first mold and then causing the first mold to reach bottom dead center again ,
In the first draw step, a pressing force is applied to the workpiece, and in the second forming step, the pressing force of the workpiece is released .
前記第2成形工程を繰り返すことを特徴とするプレス加工方法。 In the press processing method of Claim 3 ,
A press working method, wherein the second forming step is repeated.
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