JPH065724U - プレス金型 - Google Patents

プレス金型

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JPH065724U
JPH065724U JP1210292U JP1210292U JPH065724U JP H065724 U JPH065724 U JP H065724U JP 1210292 U JP1210292 U JP 1210292U JP 1210292 U JP1210292 U JP 1210292U JP H065724 U JPH065724 U JP H065724U
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JP
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holder
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force
press
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JP1210292U
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政利 大石
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Mazda Motor Corp
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Mazda Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 プレス成形後のスプリングバックを防止して
成形精度を高める。 【構成】 上型1の素材保持面13とこれに対向するブ
ランクホルダー3の素材保持面14と補助ホルダー4の
素材保持面15とによりプレス素材20を上下から保持
した状態で上型1と下型2とによりプレス成形を行う場
合、初期成形時においてはプレス素材20はクッション
装置5の支持力に対応する保持力によって保持されるの
で素材流れは比較的大きいが、後期成形時においては支
持力付与手段6により補助ホルダー4にさらに支持力が
加算されることから、該補助ホルダー4の素材保持面1
5における保持力が増加し、該プレス素材20の素材流
れが抑制される。この結果、プレス素材20にはその成
形後期において大きな引張力がかかり、これにより成形
後におけるスプリングバックが可及的に防止される。

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】
本考案は、絞り加工に供されるプレス金型に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
プレス金型によるプレス成形加工の一つに、例えば図3に示すように板状のプ レス素材20を絞り込んでこれを板厚方向に変形させて成形品21を得る絞り加 工がある。そして、この絞り加工を行う場合には、プレス素材20の周縁部を適 度の保持力で保持した状態で上型と下型(図示省略)によって成形を行う。
【0003】 この場合、成形品21は、その成形完了時には同図に実線図示するように当初 設計通りの形状を有していたとしても、離型後においてはスプリングバックによ って同図に鎖線図示(符号21′)するように“ソリ"が生じ、設計形状に対する 精度が低下し、場合によっては製品として供し得ないことも起こり得る。
【0004】 このようなスプリングバックは弾性変形域での成形加工によって起こるもので あることから、このスプリングバックを抑制するためにはプレス成形の後期段階 において、略平面状の保持部21bに近接する湾曲面状の絞り加工部21aに所定 の張力を付与してこの部分に確実に塑性変形を生ぜしめれすれば良い。具体的に は、上記プレス素材20に対する保持力をプレス成形の後期段階において一段と 高めて絞り加工部21aにおける素材流れを抑制してやれば良く、このような観 点から提案された技術としては、例えば、実公昭64ー3545号公報に開示さ れる如きものが知られている。
【0005】
【考案が解決しようとする課題】
ところが、上掲公知例のものにおいては、ブランクホルダー全体を支持するク ッション装置を、二段シリンダで構成し、上記ブランクホルダーに対する支持力 (即ち、プレス素材に対する保持力)をプレス加工の進行に伴って全体的に高低二 段階に変更設定するようにしたものであることから、装置が大形化するという問 題があった。
【0006】 そこで本考案は、よりコンパクトな構成によってプレス素材に対する保持力を 変更可能としもって成形品におけるスプリングバックを効果的に抑制して成形精 度の向上を図り得るようにしたプレス金型を提供せんとしてなされたものである 。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本考案ではかかる課題を解決するための具体的手段として、湾曲面状の成形面 を有し且つ固定配置される下型と、該下型の成形面に対応する湾曲面状の成形面 と該成形面の湾曲部の端部に連続して側方へ延出する略平面状の保持面とを有す るとともに所定のプレス力で上記下型側に押圧せしめられる上型と、上記上型の 保持面に対応する略平面状の保持面を有するとともにクッション装置により上記 上型の加圧方向に対向する方向へ向けて常時所定の支持力で弾性支持されたブラ ンクホルダーと、該ブランクホルダーに設けられ且つ上記上型の加圧方向に対向 する方向においては該ブランクホルダーと相対変位可能とされ、また該上型の加 圧方向においては該ブランクホルダーとの相対変位が規制された状態でこれと一 体的に移動可能に支持されるとともに、該ブランクホルダーとの相対変位が規制 された状態においてはその上面が上記ブランクホルダーの保持面の一部を構成す る補助ホルダーと、上記ブランクホルダーが上記上型のプレス力を受けて変位す る場合にその変位量が所定変位量以上の範囲において上記補助ホルダーに対して 所定の抵抗を付与する支持力付与手段とを備える一方、上記上型のプレス力を、 上記クッション装置による上記ブランクホルダーに対する支持力と上記支持力付 与手段による上記補助ホルダー4ーに対する支持力との合算値よりも大きな値に 設定したことを特徴としている。
【0008】
【作用】
本考案ではかかる構成とすることにより、成形の初期段階においては、支持力 付与手段が非作動とされることから、プレス素材は上型の素材保持面とこれに対 応するブランクホルダーと補助ホルダーの素材保持面とにより且つ該ブランクホ ルダーを支持するクッション装置の支持力に対応する保持力によって保持された 状態で、上型と下型の各成形面によりプレス成形(絞り加工)が実行される。この 場合、上記プレス素材に対する保持力が比較的小さいことから、成形に伴うプレ ス素材の素材流れは良好であり、塑性変形域のみならず弾性変形域での変形も起 こり得る。従って、このままプレス成形が進行すれば、成形品に比較的大きなス プリングバックが発生することも考えられる。
【0009】 しかしながら本考案においては、さらにプレス成形が進行して後期成形段階に 移行すると、支持力付与手段が作動して上記補助ホルダーに対して所定の支持力 が付与されることにより上記不具合が防止されるものである。即ち、上型のプレ ス力はこの支持力付与手段による支持力と上記クッション装置の支持力との合算 値よりも大きく設定されていることから、該補助ホルダーはブランクホルダーと の相対変位が規制された状態となっており、該補助ホルダーには上記クッション 装置の支持力も同時に作用することとなる。この結果、上型の素材保持面とブラ ンクホルダーの素材保持面との間におけるプレス素材に対する保持力は上記クッ ション装置の支持力に対応する値のまま維持されるが、上記上型の素材保持面と 補助ホルダーの素材保持面との間におけるプレス素材に対する支持力は上記クッ ション装置の支持力と上記支持力付与手段の支持力との合算値に対応する値とな り、プレス素材に対する保持力を全体的にみた場合には、初期成形段階よりも上 記支持力付与手段の支持力に相当する値だけ増加することとなる。このようなプ レス素材に対する保持力の増加は、絞り加工に伴うプレス素材の素材流れの抑制 につながり、結果的に成形後期段階の成形品に成形初期段階よりも大きな引張力 が作用し、弾性変形域をほぼ完全に脱した塑性変形域での成形が行なわれること となる。従って、成形完了後の成形品においては、スプリングバックがほとんど 生じないものである。
【0010】
【考案の効果】 従って、本考案のプレス金型によれば、プレス成形の進展に伴って、ブランク ホルダー側に局部的に設けた補助ホルダーに対して支持力付与手段によって所定 の支持力を付与せしめることでプレス素材に対する保持力を成形初期段階と後期 段階とで変更させて塑性変形による成形を可能としもって成形後の成形品におけ るスプリングバックを可及的に防止するようにしていることから、例えば上掲公 知例のようにブランクホルダーを支持するクッション装置全体を二段シリンダで 構成するような場合に比して、よりコンパクトな構成でありながら、成形品の成 形精度をより一層高めることができるという実用的な効果が得られるものである 。
【0011】
【実施例】
以下、本考案のプレス金型を添付図面に基づいて具体的に説明すると、図1A 及び図1Bには本考案の実施例にかかるプレス金型Zが示されている。このプレ ス金型Zは、図1Aに示すような平板状のプレス素材20に絞り加工を施して、 図1Bに示すような湾曲状の絞り加工部21aとこれに連続して側方へ略平板状 に延出する平板部21bとを有する成形品21(具体的には、自動車のサイドフレ ームであって、上記絞り加工部21aがサイドシルの構成部材となる)を得るため のものであって、プレス装置(図示省略)に支持されて上下方向(矢印AーB方向) に移動せしめられる上型1と、該上型1の下側において固定配置された下型2と 、上記下型2の側方において上下方向に移動可能に配置されたブランクホルダー 3と、該補助ホルダー4の内部に没入状態で配置された補助ホルダー4とを有し ている。以下、これら各部材の構造等について順次説明する。
【0012】 上記上型1は、その下面側に湾曲断面状に凹入する成形面11を有するととし もに、その外側には略平面状に延びる平面部13aと該平面部13aの中間位置に あって凹凸状に形成されたビード形成部13bとからなる素材保持面13とを有 している。一方、上記下型2は、その上面を、上記上型1の成形面11に対応し て湾曲面状に突出する成形面12としている。そして、この上型1の成形面11 と下型2の成形面12とによって上記プレス素材20に所定の絞り加工を施して これを湾曲面状の絞り加工部21aとなすものである。
【0013】 上記ブランクホルダー3は、その上面を上記上型1の平面部13aに対応する 平面状の素材保持面14としたブロック体で構成されるとともに、該上面の上記 上型1のビード成形部13bに対応する位置には後述の補助ホルダー4を収容す る収容凹部7を形成している。そして、このブランクホルダー3は、上記下型2 側に配置したクッション装置5により弾性支持された状態で、上記下型2の側面 2aに沿って上下方向(矢印AーB方向)に移動可能とされている。尚、このクッ ション装置5は、ガススプリングで構成されるものであって、そのクッションロ ッド51を上記ブランクホルダー3に連結しており、該ブランクホルダー3の自 由状態(図1Aの状態)においては該ブランクホルダー3を上記下型2の上面より 所定量だけ上方まで持ち上げてこれを保持する一方、該ブランクホルダー3が上 記上型1の下動に伴ってその下動力(プレス力)を受けた場合には該ブランクホル ダー3に所定の支持力を付与したまま該ブランクホルダー3の下動(図1Bの状 態)を許容するようになっている。
【0014】 上記補助ホルダー4は、上記ブランクホルダー3の収容凹部7に遊嵌合可能な 大きさをもつ保持部41と該保持部41の下面に突設されたロッド状の脚部42 とを有している。そして、この補助ホルダー4は、その自由状態時(図1Aの状 態)においてはその自重によってその保持部41の肩面41aを上記収容凹部7の 底面7aに当接させた状態で支持される。即ち、この補助ホルダー4は、ブラン クホルダー3に対して下方への相対変位は規制されるものの、上方への相対変位 は許容されるものである。尚、この場合、上記脚部42の下端面で構成される当 接面42aは、上記ブランクホルダー3の下面3aから下方へ所定寸法だけ突出せ しめられている。
【0015】 さらに、この補助ホルダー4の上面は、上記上型1のビード成形部13bに対 応した凹凸状の素材保持面15とされており、該素材保持面15と上記上型1の ビード成形部13bとの間で上記成形品21の平板部21bの中間位置に複数のビ ード21cを形成するようになっている。
【0016】 一方、上記補助ホルダー4の下方には、所定の支持力をもつガススプリング6 が配置されている。このガススプリング6は、実用新案登録請求の範囲中の支持 力付与手段に該当するものであって、そのロッド61を上方へ向けた状態で上記 下型2側に取り付けられている。そして、このガススプリング6の上下方向(即 ち、上記補助ホルダー4の移動方向)における取付位置は次のように設定されて いる。即ち、図1Aに実線図示するように上記ブランクホルダー3が自由状態に ある場合においては、そのロッド61と上記補助ホルダー4の当接面42aとは 上下方向に大きく離間している。一方、この自由状態から上記補助ホルダー4が 上型1の下動に伴ってブランクホルダー3と一体的に成形完了時位置(図1Bの 位置)まで下動する場合には、この成形完了位置よりも所定量だけ手前(上方)の 位置(図1Aに鎖線図示する位置。符号3′参照)において上記ロッド61が補助 ホルダー4の当接面42aに当接するようになっている。そして、この補助ホル ダー4の当接面42aがガススプリング6のロッド61に当接した後は、該ガス スプリング6は該補助ホルダー4に所定の支持力を付与し続けたまま上記上型1 の下動力によってそのまま縮小変位し該補助ホルダー4の成形完了位置への下動 を許容するようになっている。
【0017】 この場合、上記クッション装置5の上記ブランクホルダー3に対する支持力と 上記ガススプリング6の上記補助ホルダー4に対する支持力の合算値は、上記プ レス装置の下動力よりも小さくなるように設定されていることは勿論である。
【0018】 続いて、以上の如く構成されたプレス金型Zを使用してプレス素材20から成 形品21を得る場合における作動等について説明すると、成形開始時には、先ず 図1Aに実線図示するように、上型1を上動させて該上型1と下型2との間にプ レス素材20の装着スペースを確保する。この場合、上記ブランクホルダー3は 自由状態にあって、その上端面は上記下型2の上端面よりも上方に位置している 。
【0019】 この状態において、上記上型1と下型2の間にプレス素材20を差し入れてそ の内側部20aを上記上型1及び下型2の各成形面11,12に対応させるととも に、その周辺部20bを上記ブランクホルダー3及び補助ホルダー4に支持せし める。これで準備作業が完了する。
【0020】 次に、プレス装置を作動させて上記上型1を次第に下動させる。すると、先ず 上記上型1の素材保持面13が上記プレス素材20の周辺部20bに当接する。 従って、この状態でさらに上型1が下動することにより、該上型1の素材保持面 13とブランクホルダー3の素材保持面14及び補助ホルダー4の素材保持面1 5の間に上記クッション装置5の支持力に対応した荷重が作用し、該プレス素材 20の周辺部20bはこれら各素材保持面13〜15によって上記クッション装 置5の支持力に対応した保持力で保持されるとともに、該上型1のビード成形部 13bと補助ホルダー4の素材保持面15とによりビード21cが形成される。こ の場合、ビード21cが形成されていることにより、例えば該ビード21cを形成 しない場合に比して、上記プレス素材20を水平方向に引き抜く力対する抵抗力 が増加し、それだけ該プレス素材20に対する保持力が高くなる。このことは、 上記クッション装置5の支持力を少ならしめてその小形化を図ることができると いうことである。
【0021】 プレス素材20の周辺部20bを保持した後、さらに上記上型1が下動すると 、次に該プレス素材20の内側部20aが該上型1の成形面11と下型2の成形 面12とに当接してこれらによる成形(絞り加工)が開始される。そして、この成 形時においては、絞り成形の進行に伴う上記周辺部20bに発生する“シワ"が上 記上型1の素材保持面13及びブランクホルダー3と補助ホルダー4の各素材保 持面14,15によって抑制されるとともに、該周辺部20b側から内側部20a 側へ適度に素材流れが生じ、これらの相乗作用により上記内側部20aは次第に 湾曲面状に絞り成形される。
【0022】 ところで、このままの状態で最終段階まで成形が進行すると、上記プレス素材 20の素材流れがある程度許容されていることから弾性変形域での成形も行なわ れ、これによって離型後の成形品21にはスプリングバックが発生し易いことは 既述の通りである。
【0023】 ところが、この実施例のものにおいては、成形が後期段階まで進んだ時点(即 ち、ブランクホルダー3が図1Aの鎖線図示位置まで下動した時点)で上記補助 ホルダー4の脚部42の当接面42aが上記ガススプリング6のロッド61に当 接し、以後は上型1とブランクホルダー3及び補助ホルダー4は該ガススプリン グ6を押し縮めながら成形完了位置(図1Bの位置)まで下動を続ける。このため 、上記ガススプリング6が作動を開始した時点以後においては、該ガススプリン グ6の支持力が上記補助ホルダー4の支持力として付加され、該補助ホルダー4 は上記クッション装置5の支持力とガススプリング6の支持力とを合わせた力で 支持されることとなる。
【0024】 このような補助ホルダー4の支持力の変化に伴うプレス素材20に対する保持 力を変化は図2に示す通りである。即ち、上記上型1がプレス素材20に当接し た時点(成形ストロークS1)から上記脚部42の当接面42aがガススプリング6 のロッド61に当接する時点(成形ストロークS2)までは上記クッション装置5 の支持力に対応した保持力F1であったものが、該ガススプリング6が作動した 時点から以後においては該ガススプリング6の支持力を上記クッション装置5の 支持力に加えた合算支持力に対応する保持力F2に変化し、しかもこの大きな保 持力F2の状態が成形完了時点(成形ストロークS3)まで持続されるものである。 即ち、ブランクホルダー3と補助ホルダー4に対する支持力をともに高めずとも 、該補助ホルダー4の支持力のみを局部的に高めることにより全体としてプレス 素材20に対する保持力を高めることがてきるものである。
【0025】 このように、絞り加工の後期段階においてプレス素材20に対する保持力が一 段と高められると、それだけ絞り成形に伴う素材流れが抑制されることとなり、 上記内側部20aにそれまで以上の引張力が作用し、確実に塑性成形域での成形 が実現されるものである。この結果、離型後の成形品21にはスプリングバック がほとんど生じず、その成形精度が高水準に維持されるものである。
【0026】 以上のように、この実施例のものにおいては本考案を適用してブランクホルダ ー3の一部に補助ホルダー4を組み入れるとともに、該補助ホルダー4に対する 支持力を成形後期段階において局部的に高めることによってプレス素材20の素 材流れを適当に調整して塑性変形を確実ならしめもって成形完了後におけるスプ リングバックの発生を可及的に防止するようにしたものであり、例えば上掲公知 例のようにブランクホルダー3のクッション装置全体を二段構造として同様の目 的を達成するようにしたものに比して、装置のコンパクト化を促進することがで きるものである。
【0027】 また、特に成形後期段階において支持力が高められる補助ホルダー4の部分に ビード21cを設定するようにした場合には、該ビード21による素材流れの抑 制作用が得られることから、上記クッション装置5の小形化も図れるものである 。
【0028】 尚、この実施例においては支持力付与手段をガススプリング6で構成している が、本考案はこれに限定されるものではなく、例えば該支持力付与手段として所 定の弾性力をもつラバー体で構成することもできるものであり、特にこのように ラバー体で構成した場合には、装置の小形化及び低コスト化が図れるという利点 もある。
【図面の簡単な説明】
【図1A】本考案の実施例にかかるプレス金型の要部縦
断面図である。
【図1B】図1Aの状態変化図である。
【図2】図1Aに示したプレス金型における保持力と成
形ストロークとの相関図である。
【図3】プレス成形状態の説明図である。
【符号の説明】
1は上型、2は下型、3はブランクホルダー、4は補助
ホルダー、5はクッション装置、6はガススプリング、
7は収容凹部、11及び12は成形面、13ないし15
は素材保持面、20はプレス素材、21は成形品、41
は補助ホルダーの保持部、42は補助ホルダーの脚部、
51はクッション装置のクッションロッド、61はガス
スプリングのロッドである。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 湾曲面状の成形面を有し且つ固定配置さ
    れる下型と、 該下型の成形面に対応する湾曲面状の成形面と該成形面
    の湾曲部の端部に連続して側方へ延出する略平面状の保
    持面とを有するとともに所定のプレス力で上記下型側に
    押圧せしめられる上型と、 上記上型の保持面に対応する略平面状の保持面を有する
    とともにクッション装置により上記上型の加圧方向に対
    向する方向へ向けて常時所定の支持力で弾性支持された
    ブランクホルダーと、 該ブランクホルダーに設けられ且つ上記上型の加圧方向
    に対向する方向においては該ブランクホルダーと相対変
    位可能とされ、また該上型の加圧方向においては該ブラ
    ンクホルダーとの相対変位が規制された状態でこれと一
    体的に移動可能に支持されるとともに、該ブランクホル
    ダーとの相対変位が規制された状態においてはその上面
    が上記ブランクホルダーの保持面の一部を構成する補助
    ホルダーと、 上記ブランクホルダーが上記上型のプレス力を受けて変
    位する場合にその変位量が所定変位量以上の範囲におい
    て上記補助ホルダーに対して所定の支持力を付与する支
    持力付与手段とを備える一方、 上記上型のプレス力を、上記クッション装置による上記
    ブランクホルダーに対する支持力と上記支持力付与手段
    による上記補助ホルダー4ーに対する支持力との合算値
    よりも大きな値に設定したことを特徴とするプレス金
    型。
JP1210292U 1992-03-11 1992-03-11 プレス金型 Pending JPH065724U (ja)

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