JPH04210825A - 絞りプレス成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［０００１１

【産業上の利用分野］この発明は、絞りプレス成形方法
に関し、特に被加工材の材料流入に方向性がある場合の
成形方法に関するものである。 ［０００２］ 【従来の技術】周知のようにプレスによる絞り成形加工
は、プレス素材（ブランク）の一部を板厚方向に突出す
るよう塑性変形させて所望の形状を得る加工方法であり
、したがって、ブランクには圧縮と伸びとが複合かつ連
続して生じる。そのため絞り加工を行なう場合には、シ
ワの発生を防止するために適切な荷重でブランクをホル
トする必要があり、また割れや亀裂を防止するために、
適切な材料の流入を確保する必要がある。 ［０００３］特に、中央に絞り成形を行なうブランクの
周縁部において絞り成形を並行して行なう場合、あるい
は前工程で絞り成形したブランクの周囲に絞り加工を追
加する場合等のように、成形時に特定の方向からのみ材
料を流入させる必要がある場合においては、ポンチの頭
部を球形に形成して、許容される特定の方向からの材料
流入を促す方法も考えられる。 ［０００４］Ｌかし、絞り成形力はポンチにより被加工
材に加えられるので、被加工材とポンチの接触面に大き
な摩擦力が生じる。したがって、ポンチの頭部を単に球
形としただけでは、摩擦力によって材料の流動が妨げら
れ、図６のストローク線図に示すよう（−ブランクホル
ダ１と絞りダイス２とに挾持された被加工材Ｗは、材料
流入が許容されているＢ側（図６において右側）から流
入するが、Ａ側から流入しないため、材料流入が不充分
となる。 ［０００５］そのため、球頭ポンチ３により突き上げら
れて、ブランクホルダ１と絞りダイス２とに周縁部を挟
持された被加工材ＷのＢ側からｂｌ、ｂ２〜ｂ５の状態
に徐々に材料流入するため、接触点ａ２〜ａ４の範囲の
浅い絞り加工では良いが、被加工材Ｗの材料の流入が規
制されている図６のＡ側において、材料の伸びの限界を
越えてしまう８５以上の深絞り加工では、亀裂や割れＣ
が生じるという問題があった。 ［０００６］そこで本出願人等は、特定の方向からの材
料流入を促すために、ポンチ頭部に球体を回転可能に設
けた絞り成形型について既に出願している（特願平２−
２２５９４１号）。 ［０００７］この従来の絞り成形型４では、図７に示す
ように下型ダイセット５の上面に、リテーナ６によって
ポンチホルダ７が固定され、このポンチホルダ７の上面
に球状のポンチ８が保持されている。 ［０００８］また、下型ダイセット５の上方にはブラン
クホルダ９がコイルスプリング１０によって上方に付勢
されて設けられている。そしてブランクホルダ９の上方
には絞りダイス１１と、この絞りダイス１１が取付けら
れている上型ダイセット１２とが配置されている。 ［０００９］そして、ポンチホルダ７の上面には、球面
の凹部７ａが形成され、この凹部７ａには前記球状のポ
ンチ８が、揺動可能に設けられたアーム８ａの先端に取
付けられた状態で、その下半分を嵌合させて摺動可能に
保持されている。 ［００１０］したがって、絞りダイス１１とブランクホ
ルダ９との間にスプリング１０の弾性力により挾持され
た被加工材Ｗは、ポンチ８の球頭部８ａによって絞り力
が加えられて変形する。 ［００１１１一方、アーム８ａの基端にはカムフォロア
１３が設けられ、このカムフォロア１３は前記ブランク
ホルダ９の下面に取付けられた駆動カム１４のカム溝１
４ａに係合させである。したがって、被加工材Ｗを挾持
する絞りダイス１１とブランクホルダ９とが下降すると
、カムフォロア１３が図７において右方向に駆動され、
その結果、ポンチ８の球頭部８ｂは、被加工材Ｗの材料
流入方向に沿って回転し、ポンチ８と被加工材〜■との
接触面の摩擦力によって、材料を所望の方向（Ｂ側）か
ら引込み、また材料の流れを阻害することなく円滑に流
入させる。その結果、材料流入が充分であるため、亀裂
や割れが発生することなく絞り成形できる。 ［００１２］

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した従来
の絞り成形型４の場合には、ポンチホルダ７の先端に設
けた球形のポンチ８を回転させる機構が必要であり、そ
のため構造が複雑になるとともに、このポンチ８を回転
させる機構には大きな荷重がかかるため、円滑な回転動
作を長期に亘って維持することが困難であり、ひいては
これが型寿命を短くするという問題があった。 ［００１３］この発明は上記の事情に鑑みなされたもの
で、被加工材の伸び方向への材料流入を促進し、亀裂や
割れ等の成形不良の発生を防止することのできる絞りプ
レス成形方法を提供することを目的としている。 ［００１４］

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段としてこの発明は、絞りダイスとブランクホル
ダとで挟持した被加工材を、ポンチで押圧して絞り加工
を行ない、かつ絞り加工時の被加工材の材料流入に方向
性を有する絞りプレス成形方法において、前記ポンチを
、材料流入方向と同じ方向に所定角度傾斜させ、かつ材
料流入と同方向に水平移動可能に設けるとともに、被加
工材を挾持した絞りダイスとブランクホルダの昇降動作
に同期させて前記ポンチを水平移動させながら成形する
ことを特徴としている。 ［００１５］

【作用】プレス成形時に、被加工材の周縁部を挟持する
絞りダイスとブランクホルダとが下降し、被加工材が傾
斜したポンチの先端に当接して絞り加工が開始されると
、ブランクホルダの下降に同期してポンチがその傾斜方
向、すなわち、材料流入方向と同じ方向に水平移動を開
始する。したがって、絞りダイスとブランクホルダとに
周縁部を挾持された被加工材が、移動するポンチによっ
て特定方向からダイス孔内に充分に引込まれて、材料の
流入が規制されている側にも分配されるため、亀裂や割
れを発生されることなく絞り成形できる。 ［００１６］

【実施例】以下、この発明の絞りプレス成形方法の一実
施例を図１ないし図５に基づいて説明する。 ［００１７１図１は、この発明の方法を行なう絞り成形
型の断面側面図で、絞り成形型２１は、下型ダイセット
２２の上にカムホルダ２３が固定して設けられている。 このカムホルダ２３の上には、受動カム２４が、定めら
れた方向（図１において左右方向）に摺動可能に設けら
れている。また、受動カム２４には先端に球頭部２５ａ
を備えたポンチ２５が、リテーナ２５ｂによって所定の
角度θだけ傾けた状態で取付けられている。また受動カ
ム２４の前面側とカムホルダ２３の内側との間にはリタ
ーンスプリング３１が圧縮状態で設けられており、この
受動カム２４を後退方向（図１において右方向）に常時
付勢している。 ［００１８］また下型ダイセット２２の上方には、ブラ
ンクホルダ２６が、下型ダイセット２２との間に配設し
たコイルスプリング２７の弾性力によって支持されると
ともに、前記カムホルダ２２の立上り部２２ａの内側面
にガイドされて垂直方向に昇降するように設けられ、ま
た立上り部２２ａの上端に備えたストッパ２２ｂによっ
て上昇限が規定されて上方への抜は出しを防止されてい
る。また、このブランクホルダ２６の所定の位置には傾
斜穴２６ａが、ポンチ２５と同じ傾きで、かつポンチ２
５を挿通可能に貫通して形成されている。さらに、ブラ
ンクホルダ２６の下面には、前記受動カム２４の背面に
摺動可能に接触して、前進方向（図１において右から左
へ）に駆動する駆動カム２８が取付けられている。 ［００１９］また上型ダイセット２９の下面には、ダイ
ス孔３０ａを備えた絞りダイス３０が、垂直方向に突出
して設けられている。 ［００２０１なお、図１中の符号３２は、各摺動部の表
面に貼り付けられたテフロン樹脂製等のスライドガイド
である。 ［００２１１次に、この実施例の成形方法を、上記の絞
り成形型２１を用いて行なった場合について、図２ない
し図５を参照して説明する。 ［００２２］先ず、被加工材Ｗをブランクホルダ２６の
上面に載置した後、プレス機のラムの下降により上型ダ
イセット２９が下降し始めると、上型ダイセット２９の
下面に設けられた絞りダイス３０の下端が、ブランクホ
ルダ２６上の被加工材Ｗの上面に当接する（図２参照）
。 ［００２３］さらに下降させると、ブランクホルダ２６
は絞りダイス３０に押し下げられ、スプリング２７の弾
性力に抗して下降する。このとき、被加工材Ｗはブラン
クホルダ２６と絞りダイス３０との間に、スプリング２
７の弾性力によって挾持されるとともに、被加工材Ｗの
絞り加工が開始される。 ［００２４］すなわち、絞りダイス３０に押し下げられ
てブランクホルダ２６が下降すると、ポンチ２５の球頭
部２５ａが、図２において、絞りダイス３０のセンタよ
り右側に離れた点ａ１にて被加工材〜■と接触する。 ［００２５］　この状態からブランクホルダ２６が更に
押し下げられると、ブランクホルダ２６に設けられた駆
動カム２８によって受動カム２４が水平方向に前進駆動
されるとともに、受動カム２４と一体に前進するポンチ
２５が、ブランクホルダ２６の傾斜穴２６ａから上方へ
の突出量を増し、被加工材〜＼ｒを相対的に突き上げる
。 ［００２６］　このとき、被加工材Ｗは図のＡ側で材料
の移動が規制されるか、あるいは絞り加工が並行して行
なわれていることにより、ポンチ２５の前進に伴って被
加工材ＷがＢ側から引込まれ、加工の進展に従って、そ
の周縁部の挾持された部分がｂｌ、ｂ２．ｂ３の順に減
少する。すなわち、材料の供給と延伸とがダイス孔３０
ａ内で生じるため、球頭部２５ａと被加工材〜■との接
触点ａ１は、ａ２．ａ３．ａ４の順に絞りダイス２９の
センタに接近する（図３９図５参照）。また、ポンチ２
５による被加工材Ｗの引込み量は、このポンチ２５の傾
斜角θを変えることによって調節でき、傾斜角θを大き
くすると引込み量も多くなる。 ［００２７］そして下死点に達した際に、被加工材Ｗと
ポンチ２５との接触点が絞りダイス３０のほぼ中心の点
Ａ５の位置まで移動するように設定しておくことにより
、絞りダイス３０のＡ側およびＢ側における被加工材Ｗ
の絞り率がほぼ均等となり、無理なく加工されて絞り成
形が完了する（図４参照）。 ［００２８］また、下死点を過ぎると、ブランクホルダ
２６および絞りダイス３０が上昇を開始し、ブランクホ
ルダ２６と一体に駆動カム２８が上昇するため、受動カ
ム２４はリターンスプリング３１の弾性力によって後退
する。そして、ブランクホルダ２６がストッパ２２ｂに
よって上昇を規制されると、絞りダイス３０が上型ダイ
セット２９と共に上昇して成形品が脱型される。 ［００２９］なお、上記実施例においては、絞り成形型
２１のポンチ２５を水平方向に移動させる手段としてカ
ム機構２４．２８を用いたので、構造が簡単で耐久性に
優れている。また、ポンチ２５を水平方向に駆動する方
法としては、他に油圧シリンダ等のアクチュエータを用
いる方法がある。 ［００３０１また、上記実施例おいては、先端を球形に
形成したポンチ２５の場合について説明したが、この発
明の方法は、テーパ形状や円筒形等の他の形状のポンチ
による絞り加工の場合にも好適に実施することができる
。 ［００３１１以上のようにこの実施例の方法によれば、
例えば、互いに接近して２つの絞り形状を同時に成形す
る等の材料流入方向が限定される場合に、被加工部材の
型内への材料流入を、特定の方向から行なうことができ
るので、成形品形状の自由度が向上し、製品形状の複雑
化に対応可能となり、また一体成形することによって溶
接等による接合を不要として製品の軽量化および低コス
ト化が可能となる。 ［００３２］

【発明の効果】以上説明したように、この発明の絞りプ
レス成形方法は、ポンチを成形時の材料流れ方向に傾斜
させかつ材料流入と同方向に水平移動可能に設け、絞り
ダイスの昇降に同期させてポンチを水平方向に移動させ
ながら絞り加工するので、移動するポンチによって引込
まれる型内への材料流入が充分に行なわれるため、絞り
成形時における亀裂や割れ等の成形不良の発生を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の方法を行なう絞り成形型の断面側面
図である。

【図２】絞りダイスとブランクホルダとの間に被加工材
を挾持した状態を示す説明図である。

【図３】ポンチが被加工材を引込む状態を示す説明図で
ある。

【図４】下死点に達して成形が完了した状態を示す説明
図である。

【図５】水平移動するポンチのストローク線図である。

【図６】従来の球頭絞り成形方法におけるポンチのスト
ローク線図である。

【図７】球頭部を回転させる機構を備えた従来の絞り成
形型の断面側面図である。

【符号の説明】

２１　絞り成形型 ２２　下型ダイセット ２３　カムホルダ ２４　受動カム ２５　ポンチ ２５ａ　　球頭部 ２６　ブランクホルダ ２６ａ　　傾斜穴 ２８　駆動カム ２９　上型ダイセット ３０　絞りダイス ３０ａ　　ダイス孔 ３１　リターンスプリング ３２　スライドガイド Ｗ　　被加工材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絞りダイスとブランクホルダとで挾持した
   被加工材を、ポンチで押圧して絞り加工を行ない、かつ
   絞り加工時の被加工材の材料流入に方向性を有する絞り
   プレス成形方法において、前記ポンチを、材料流入方向
   と同じ方向に所定角度傾斜させ、かつ材料流入と同方向
   に水平移動可能に設けるとともに、被加工材を挾持した
   絞りダイスとブランクホルダの昇降動作に同期させて前
   記ポンチを水平移動させながら成形することを特徴とす
   る絞りプレス成形方法。