JPH105889A - ビード成形方法および成形型 - Google Patents

ビード成形方法および成形型

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JPH105889A
JPH105889A JP8165739A JP16573996A JPH105889A JP H105889 A JPH105889 A JP H105889A JP 8165739 A JP8165739 A JP 8165739A JP 16573996 A JP16573996 A JP 16573996A JP H105889 A JPH105889 A JP H105889A
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JP
Japan
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bead
clearance
blank
forming
convex
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JP8165739A
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English (en)
Inventor
Naoki Yamanaka
直樹 山中
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プレス成形型のクリアランス調整を不要と
し、高品質のプレス製品を容易に提供する。 【解決手段】 しわ押え面にビード成形用の凸部及び凹
部を有する成形型11、12で素材3を挟持する際に、前記
凸部及び凹部の凸状コーナー部11c、12cのみを素材3
に当接させる。ビード通過抵抗力は、凸状コーナー部11
c、12cにおける断面R(半径)と、該凸状コーナー部
への素材の巻き付き角で決まり、その他の部分はビード
通過抵抗力には影響がないことが知られている。したが
って、凸状コーナー部を素材に当接させることにより、
所望のビード形状を形成すると共に、所望のビード通過
抵抗力を発生させながら、凸状コーナー部以外の部分を
素材に対して無接触とすることにより、芯ずれ等によっ
てプレス成形型のクリアランスが不均一となっても、片
当りを防止してクリアランス調整を不要とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プレス成形時の素
材流入量をコントロールするための、ビードの成形方法
およびその成形型に関する。
【0002】
【従来の技術】プレス成形型のしわ押え面には、ビード
を形成する為の凹凸部(ビード部と称す)を形成し、こ
の凹凸部を素材が通過するときに発生するビード通過抵
抗力によって、素材の流入量をコントロールしている。
そして、流入量の調節により、しわ、面歪みを防止し、
製品精度を向上させている。図4には、従来のプレス成
形型におけるアッパーブランクホルダ1とロアブランク
ホルダ2に形成されたビード部を示している。図示の例
では、アッパーブランクホルダ1に凸部が形成され、ロ
アブランクホルダ2に凹部が形成されている。通常は、
アッパーブランクホルダ1とロアブランクホルダ2との
クリアランスは、素材3の板厚tと同一になるように設
定する。また、成形型を製造する際の便宜上(NC工作
機械の加工データを簡素化するために)、ビード部にお
いてもクリアランスはtで一定となるような設定をして
いる。このように、成形型のビード部のクリアランスを
素材の厚さと同一に形成する手法として、特開平6-1548
96号公報等にその詳細が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例には以下のような問題点があった。ビード部におい
て、クリアランスが一定になるように設定しているとい
うことは、裏返せば、クリアランスが一定にならなけれ
ば、ビード部に要求されるビード通過抵抗力を発生する
ことが出来ないということである。ところで、実際の成
形型には、クリアランスを一定にすることが出来ない要
因が、いくつか存在する。その例を上げると次のように
なる。アッパーブランクホルダ1およびロアブランクホ
ルダ2の寸法は、工作機械の加工精度の問題から、±0.
15mm程度のばらつきが出る。さらに、これらブランクホ
ルダを夫々ボルスタおよびラムに据え付ける際の、位置
決めによるばらつき等も加わって、ブランクホルダ同士
で芯ずれが生ずることになる。
【0004】図5には、アッパーブランクホルダ1およ
びロアブランクホルダ2が0.2 mmほど芯ずれをおこした
ときの、ビード部の様子を示している。ところで、自動
車用部品を例に挙げれば、素材3の板厚は0.6 〜0.8 mm
程度が一般的であり、0.2 mmのずれは影響が大きく、ア
ッパーブランクホルダ1およびロアブランクホルダ2の
しわ押え面1a、2aが素材3を挟持する前に、縦壁部
1b、2bの領域Aが素材3に当接する、いわゆる片当
りが生じてしまう。この状態では、所望のビード通過抵
抗力を得ることが出来ないので、試し打ちを繰り返しな
がらクリアランスの調整を行う必要があった。
【0005】また、ロアブランクホルダ2がクッション
リングである場合には、クッションリングは弾性体で形
成されることが多いので、しわ押え面やビード部にたわ
みが発生し、あらかじめ設定したクリアランスが変化す
ることもある。図6には、ロアブランクホルダ(クッシ
ョンリング)2の領域αが、図の下方に0.2 mmほどたわ
んだときのビード部の様子を示している。このとき、縦
壁部1b、2bの領域Bにおけるクリアランスが設定よ
り大きくなり、しわおさえ面1a、2aの領域Cが当接
しなくなる。この状態においても、所望のビード通過抵
抗力を得ることができないので、試し打ちを繰り返しな
がら、縦壁部1b、2bの領域Aと、しわおさえ面1
a、2aの領域Dにおけるクリアランスを調整する必要
がある。なお、図6に符号4で示される部分は、ポンチ
である。
【0006】プレス成形型のビード部は、プレス製品の
大きさによってはその全長が5m以上になることもあ
り、当初の設定通りにクリアランスを一定とすることは
非常に困難で、かつ、その調整も多大な工数を要するも
のであった。また、このクリアランス調整が不完全な場
合には、完全なビードが形成されないことから、所望の
ビード通過抵抗力を得ることができなくなり、製品の品
質を低下させることになった。
【0007】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あり、その課題とするところは、プレス成形型のクリア
ランス調整をすることなく、所望のビード形状を得るこ
とを可能とすることにより、高品質のプレス製品を容易
に提供することを可能とすることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為の
本発明に係るビード成形方法は、しわ押え面にビード成
形用の凸部および凹部を有する成形型で素材を挟持する
際に、前記凸部および凹部の夫々の、凸状コーナー部の
みを素材に当接させてビードを形成することを特徴とす
る。
【0009】本発明によると、ビードを形成する際に、
前記凸部および凹部の夫々の、凸状コーナー部のみを素
材に当接させる、すなわち、ビード締付力を付与する部
分(凸状コーナー部)以外を、素材に対して無接触とす
る。ところで、成形型のビード部において発生させるビ
ード通過抵抗力は、前記凸状コーナー部における断面R
(半径)と、凸状コーナー部への素材の巻き付き角で決
まり、その他の部分はビード通過抵抗力に影響しないこ
とが知られている。したがって、本発明では、凸状コー
ナー部を素材に当接させることにより、所望のビード形
状を形成すると共に、所望のビード通過抵抗力を発生さ
せながら、凸状コーナー部以外の部分を素材に対して無
接触とすることにより、芯ずれ等によってプレス成形型
のクリアランスが不均一となっても、片当りを防止して
クリアランス調整を不要とするものである。
【0010】また、上記課題を解決する為の本発明に係
る手段は、しわ押え面にビード成形用の凸部および凹部
を有する成形型であって、前記凸部および凹部は夫々凸
状コーナー部および凹状コーナー部とこれらに連続する
面とで構成され、該連続する面は素材の逃し部を形成す
ることを特徴とする。
【0011】この構成により、前記素材の逃し部を形成
した前記凸部および凹部では、前記連続する面を素材の
逃し部として形成し、この連続する面に素材を当接させ
ないようにして、芯ずれ等によってプレス成形型のクリ
アランスが不均一となっても、片当りを防止してクリア
ランス調整を不要とする。また、前記凸部は素材に当接
させて、所望のビード形状を形成すると共に、所望のビ
ード通過抵抗力を発生させる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。従来例と同一部分または相
当する部分については同一符号で示し、詳しい説明は省
略する。
【0013】図1には、本発明の実施の形態に係る成形
型の、ビード部を示している。図示の状態は、型締終了
状態(ラムが可動端部まで移動した状態)を示している
が、アッパーブランクホルダ11およびロアブランクホル
ダ12の、しわ押え面11a、12aにおけるクリアランス
は、素材3の板厚tと同一になるよう設定されている。
ところで、ビード成形用の凸部は、凸状コーナー部11
c、凹状コーナー部11dおよびこれらに連続する面(縦
壁部)11bで構成されている。また、ビード成形用の凹
部は、凸状コーナー部12c、凹状コーナー部12dおよび
これらに連続する面(縦壁部)12bで構成されている。
しかしながら、ビード形状を形成する為に素材3に対し
てビード締付力を付与すべく当接するのは、アッパーブ
ランクホルダ11の凸状コーナー部11cと、ロアブランク
ホルダ12の凸状コーナー部12cのみである。これは、縦
壁部11b、12bの双方が、素材3に対して無接触となる
ように、素材3の逃し部として形成されている為であ
る。
【0014】縦壁部11b、12bを素材3の逃し部として
形成する際に、凸状コーナー部11c、12cは従来(図4
参照)と同一のコーナーRとしている。また、凸状コー
ナー部11cと縦壁部11bとの境界部RE11、および、凸
状コーナー部12cと縦壁部12bとの境界部RE12で、縦
壁部11b、12bの傾斜を、素材3の傾斜角度より5°〜
10°程度大きく形成する。その結果、縦壁部11b、12b
間のクリアランスは、素材3の板厚tよりも若干大きく
なる。
【0015】このように、縦壁部11b、12bを素材3に
対する逃し部として形成することにより、素材3は縦壁
部11b、12bに当接しなくなるが、これによりビード通
過抵抗力が不足することはない。その理由は、ビード通
過抵抗力σm が、下記の (I)式で表されることから明ら
かである。 σm =TS ×θ( 1.5t/rd +t/rb ) ……(I) ここで、 TS :素材の引張り強さ θ :巻き付き角(ラジアン) rb :凸状コーナー部11cにおける断面R rd :凸状コーナー部12cにおける断面R を夫々示している。
【0016】すなわち、ビード部の形状において、ビー
ド通過抵抗力σm の大きさに影響を及ぼすのは、凸状コ
ーナー部12cにおける巻き付き角の値θと、断面Rの値
b、rd のみである。よって、縦壁部11b、12bに素
材3が当接しなくても、ビード通過抵抗力が減少するこ
とはない。
【0017】図2には、上記のごとく形成した成形型に
おいて、アッパーブランクホルダ11とロアブランクホル
ダ12との間に 0.2mmの芯ずれを生じた場合を示してい
る。この場合でも、クリアランスが減少した方(図の右
側)の縦壁部11b、12bに素材3が接触することがな
く、片当りを防いでいることがわかる。また、巻き付き
角θ1 、θ2 は、所定の角度θに対してθ1 >θかつθ
2 <θとなるが、これによる夫々の凸状コーナー部での
ビード通過抵抗力は、互いの増減により相殺され、ビー
ド部全体としてのビード通過抵抗力σm には影響を与え
ない。
【0018】上記構成をなす本発明の実施の形態から得
られる作用効果は、以下の通りである。アッパーブラン
クホルダ11およびロアブランクホルダ12において、凸状
コーナー部11cと縦壁部11bとの境界部RE11、およ
び、凸状コーナー部12cと縦壁部12bとの境界部RE12
で、縦壁部11b、12bの傾斜を、素材3の傾斜角度より
5°〜10°程度大きくすることにより、縦壁部11b、12
bを素材3の逃し部として形成する。そして、縦壁部11
b、12b間のクリアランスを、素材3の板厚tよりも若
干大きくすることにより、アッパーブランクホルダ11お
よびロアブランクホルダ12に芯ずれが生じたり、成形型
の加工精度にばらつきが生じても、片当りの発生を防止
することが可能となる。よって、クリアランス調整を不
要とすることができる。
【0019】また、片当りがなくなることから、凸状コ
ーナー部11c、12cを素材3に対して確実に当接させる
ことができるので、所望のビード形状を確実に形成する
ことができる。また、同様の理由から、しわ押え面11
a、12aで素材3を確実に挟持することができる。さら
に、縦壁部11b、12b間のクリアランスに余裕があるの
で、設計変更等により素材板厚が増減しても、これに無
調整で対応することができる。また、ロアブランクホル
ダ3にたわみが発生しても、ビード部の調整は不要であ
り、しわ押え面11a、12aのクリアランス調整のみで対
応することができるので、調整が容易となる。このよう
に、所望のビード通過抵抗力を得る為のクリアランス調
整が容易となり、高品質の製品を容易に得ることが可能
となる。また、縦壁部11b、12bで素材3をしごくこと
がなくなるので、素材3にメッキが施されている場合に
メッキ層がはがれて粉になる、いわゆるパウダリングの
発生も防止することができる。
【0020】
【実施例】次に、本発明の実施の形態に係る成形型を、
NC工作機械の加工データを複雑化することなく形成す
るに適した応用例を、図3に示して説明する。尚、図1
および図2に示した成形型と同一部分または相当する部
分については同一符号で示し、詳しい説明は省略する。
【0021】加工データを作成し易いように、縦壁部11
bおよび12bの傾斜角度を、予め、相関線の交点P1
2 から素材角度θより5°大きく作成し、この交点P
1 、P2 に夫々断面Rを形成するというような、近似的
形状を用いる。このとき、巻き付き角θは所望の角度よ
り小さくなるので、断面Rの値rb'、rd'を、夫々r b'
=rb − 0.5 (mm) 、rd'=rd −0.5 (mm)に設定して
(I)式で算出されるビード通過抵抗力σm の値が変わる
ことのないようにしている。上記のごとく形成したアッ
パーブランクホルダ11およびロアブランクホルダ12の、
縦壁部11b、12b間のクリアランスは、板厚tより約0.
3 (mm)ほど大きくなる。したがって、アッパーブランク
ホルダ11およびロアブランクホルダ12の芯ずれが、0.2
(mm)以下であれば、クリアランス調整が不要となる。
【0022】
【発明の効果】本発明はこのように構成したので、以下
のような効果を有する。本発明に係るビード成形方法で
は、ビードを形成する際に、ビード締付力を付与する部
分以外を、素材に対して無接触とすることにより、芯ず
れ等によってプレス成形型のクリアランスが不均一とな
っても、片当りを防止してクリアランス調整を不要とす
ることができる。また、素材にはビード締付力を付与す
る部分が当接するので、必要なビード形状を形成するこ
とが可能であり、所望のビード通過抵抗力を発生させる
ことが可能となる。したがって、量産開始時点から、高
品質のプレス製品を安定供給することが可能となる。
【0023】また、本発明に係る成形型は、ビードを形
成する凸部および凹部の夫々が、凸状コーナー部および
凹状コーナー部とこれらに連続する面とで構成され、該
連続する面は素材の逃し部を形成することによって、芯
ずれ等によってプレス成形型のクリアランスが不均一と
なっても、該逃し部によって素材と成形型との片当りを
防止し、クリアランス調整を不要とすることができる。
また、前記凸部は素材に当接させるので、所望のビード
通過抵抗力を発生させることが可能であり、高品質のプ
レス製品を容易に提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る成形型のビード部を
示す摸式図である。
【図2】図1に示す本発明の実施の形態に係る成形型に
おいて、芯ずれが生じたときの様子を示す摸式図であ
る。
【図3】図1に示す成形型の応用例を示す摸式図であ
る。
【図4】従来の成形型におけるビード部を示す摸式図で
ある。
【図5】図4に示す従来の成形型において、芯ずれが生
じたときの様子を示す摸式図である。
【図6】図4に示す従来の成形型において、ロアブラン
クホルダにたわみが生じたときの様子を示す摸式図であ
る。
【符号の説明】
3 素材 11 アッパーブランクホルダ 11a しわ押え面 11b 縦壁部 11c 凸状コーナー部 11d 凹状コーナー部 12 ロアブランクホルダ 12a しわ押え面 12b 縦壁部 12c 凸状コーナー部 12d 凹状コーナー部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 しわ押え面にビード成形用の凸部および
    凹部を有する成形型で素材を挟持する際に、前記凸部お
    よび凹部の夫々の、凸状コーナー部のみを素材に当接さ
    せてビードを形成することを特徴とするビード成形方
    法。
  2. 【請求項2】 しわ押え面にビード成形用の凸部および
    凹部を有する成形型であって、前記凸部および凹部は夫
    々凸状コーナー部および凹状コーナー部とこれらに連続
    する面とで構成され、該連続する面は素材の逃し部を形
    成することを特徴とする成形型。
JP8165739A 1996-06-26 1996-06-26 ビード成形方法および成形型 Pending JPH105889A (ja)

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