JP2000317535A - プレス成形用金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブランクホールド時の肉余りにより生じるし
わをなくしてプレス成形における歩留まりを少なくする
こと。 【解決手段】 自動車のフロントフードインナを成形す
るダイス金型１は、上面側にダイフェイス２を設け、中
央に凹部３を形成している。ダイス金型１の凹部３の周
りには、ステップビードからなる凹側絞りビード４が形
成されている。凹側絞りビード４は、一定深さのビード
溝がほぼ全周部に設けられ、ダイフェイス２の腹部（前
側）２ａに位置する部位のビード溝の深さを他の部分よ
りも大きくした拡幅部４ａを形成している。この腹部２
ａはブランクのホールド時に肉余りが生ずる部分であ
る。そして、凹側絞りビード４はその腹部から周囲に向
かうに従って、徐々（曲線的）に他の部分と同じ深さに
なるように形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プレス成形用金型
に形成している絞りビード形状を工夫することによっ
て、ブランクホールド時に発生するしわを抑制し、製品
の面品質を確保しようとするプレス成形用金型装置に関
する。ダイフェイス形状が下に凸の凹部を有する金型
で、絞りビードとしてステップビードを利用する場合に
特に有効となる技術である。

【０００２】

【従来の技術】自動車用ボディパネルは、図８に示すよ
うなプレス成形用金型装置５０を用いたプレス成形によ
り基本的形状が成形される。このプレス成形用金型装置
５０は、ブランク（材料）６２を押圧保持する分割型の
上下ブランクホルダ金型５２，５３と、ブランク６２を
成形するポンチ金型５５に対向してダイス金型５４が設
けられている。上ブランクホルダ金型５２には、下ブラ
ンクホルダ金型５３に形成した凹側絞りビード５７とと
もにブランク６２を挟持する凸側絞りビード５６が形成
されている。

【０００３】図９の（ａ）〜（ｄ）は、シングルアクシ
ョン式のプレス成形用金型装置６１である。プレス成形
用金型装置６１は、ブランク６２を押圧保持するブラン
クホルダ金型６３及びダイス金型６４と、上記ブランク
ホルダ金型６３に対向配置されブランク６２を成形する
パンチ金型６５とを備えている。プレス成形用金型装置
６１は、図１０に示すように、ダイス金型６４にブラン
ク６２を保持するための凹側絞りビード６６を形成し、
これに対向するブランクホルダ金型６３に凸側絞りビー
ド６７を形成している。

【０００４】図９に示すプレス成形用金型装置を６１を
用いて自動車用ボディパネルを製造するには、図９
（ａ）に示す如く、先ずブランク６２をダイス金型６４
の上面に載置してセットする。次いで、図９（ｂ）に示
す如く、ブランクホルダ金型６３を押し下げて、ダイス
金型６４との間でブランク６２を押圧保持する。そし
て、図９（ｃ）に示す如く、パンチ金型６５によりブラ
ンク６２を加圧して絞り成形を行う。しかる後、図９
（ｄ）に示す如く、パンチ金型６５及びブランクホルダ
金型６３を上方に移動させてダイス金型６４から離脱
し、ブランク６２をプレス成形用金型装置６１から取り
出せば、自動車ボディパネルの製品から得られ、プレス
成形工程は終了する。

【０００５】ところで、上記プレス成形用金型装置６１
による絞り成形においては、製品にしわが発生し、この
しわは絞り成形終了近くのブランク６２の周辺の面内方
向への動きが大きくなるときに発生し、最終成形品にお
いても消去せず問題となる場合が多い。絞りビードは、
成形過程において発生するしわや破断などの成形性を、
材料が通過する際の曲げ抵抗による張力を調整して、改
善する重要な役割を担っている。絞りビードの断面形状
は、必要とする張力に応じて、図１１に示すような様々
な形状が用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近年、プレス成形にお
けるコスト低減を目的として、なるべく小さい材料を使
用して歩留まりを向上させるため、ステップビードが多
用されている。しかし、図７に示すようにダイス金型６
４のダイフェイス形状が凹形状すなわち、下に凸の凹部
を有する金型において、図１２に示すような断面形状の
ステップビードを用いた場合、図１３に示すようにパン
チプロファイルＰ近傍で細かいしわ６８がブランクホー
ルド時に発生する。ダイフェイスの凹部形状が、上記の
ように下に凸でその曲率が大きく、プレス成形されるブ
ランクが比較的小さいフロントフードインナなどの金型
では、ブランクセット時にブランクがダイフェイスにな
じまないのが一般的である。特に、金型中心線(以下、
ＯＢＬとする)とパンチの外周部であるパンチプロファ
イルＰが交差する付近でのなじみが悪い。

【０００７】ブランクホールド初期に、このなじみの悪
いブランクに上型が接触すると、ブランクに大きな肉余
りが発生する。この後、徐々に小さなしわに変化してい
くが、下に凸のダイフェイス形状のため、肉余りを内へ
内へ（ＯＢＬの方向）と追いやり、特にＯＢＬ付近では
絞り成形後も折れじわを残す。このしわは、ブランクホ
ールド時に材料の肉余りを内側に閉じこめてしまうため
に発生したものであり、絞り成形後も折れじわとして残
る可能性があり製品の品質において問題となりやすい。
このような問題に対して、従来はダイフェイス形状を変
更するなどして対応するのが一般的であり、工数および
費用が多くかかっていた。本発明は上記課題に鑑みてな
されたもので、ブランクホールド時に生じる肉余りによ
り生じるしわを軽減することのできるプレス成形用金型
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を効果的に達成
するために本発明のプレス成形用金型装置は、ブランク
を押圧保持する一対の金型を備え、該金型の一方に凹側
絞りビードを形成するとともに上記金型の他方に上記凹
側絞りビードに対向させて凸側絞りビードを形成したプ
レス成形用金型装置において、上記ブランクを押圧保持
した状態で生ずる肉余部に対応して上記凹側絞りビード
の深さを大きく形成し、上記凸側絞りビードを凹側絞り
ビードに対応させた形状に形成した。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
プレス成形用金型装置について、図面を参照しながら説
明する。図１は、自動車のフロントフードインナを成形
するダイス金型１の中央より片側一方を示す。ダイス金
型１は、上側にダイフェイス２を設け中央に下側が凸と
なる凹部３を形成している。ダイス金型１の凹部３の周
りには、ステップビードからなる凹側絞りビード４が形
成されている。凹側絞りビード４は、一定深さのビード
溝がほぼ全周部に設けられ、ダイフェイス２の腹部（前
側）２ａに位置する部位のビード溝の深さを他の部分よ
りも大きくした拡幅部４ａを形成している。そして、そ
の周囲にいくに従って、徐々（曲線的）に他の部分と同
じように一定の深さになるように形成している。

【００１０】図３は、ダイス金型１とその上部に対向し
て配置されるブランクホルダー金型５を示す。ブランク
ホルダー金型５は、パンチプロファイルＰ側に凸側絞り
ビード６を形成し、この凸側絞りビード６は、一定の厚
さのリブ状ビードをほぼ全周に設け、上述したダイス金
型１の腹部２ａに対応する部位のの厚さを他の部分より
も厚くした肉厚部６ａを形成している。肉厚部６ａは、
ブランクホルダー金型５の凸側絞りビード６のリブ状ビ
ードと、ダイス金型１の凹側絞りビード４の溝とが噛合
するように形成している。

【００１１】本実施の形態ではこのような構成により、
ダイス金型１上に載置された図示しないブランクにブラ
ンクホルダ金型５が下降すると、凹側及び凸側絞りビー
ド４，６がブランクを押圧保持する。ダイフェイス２全
体が接触する前の段階で、ダイフェイス２の腹部におけ
る凹側絞りビード４の最も深さの大きい拡幅部４ａに位
置するブランクに、凸側絞りビード６の肉厚部６ａの先
端が接触する。その後、肉厚部６ａの先端周囲から接触
し始め、この際にブランクの肉余りを外側に追いやる変
形モードとなる。ある程度、肉余りを外側に追いやった
後に、ダイフェイス２とブランクホルダ金型５の他の凹
側及び凸側絞りビード４，６部分が接触し始めるため、
金型の中心付近では折れじわが残りにくくなる。

【００１２】図４は、ダイス金型１の凹側絞りビード４
とブランクホルダ金型５の凸側絞りビード６によりブラ
ンク７をホールドした後の状態を示す。図中におけるＯ
ＢＬは金型中心線であり、一点鎖線のＰはパンチプロフ
ァイルであり、鎖線のａはパンチプロファイルａのライ
ンから内側に１０ｍｍオフセットした評価ラインであ
る。図５に、その評価ラインの本実施の形態におけるブ
ランク７の断面形状Ａと従来におけるブランク６２の断
面形状Ｂの高低変化を示す。中心軸ＯＢＬから２００ｍ
ｍ強付近にある波形の頂部と谷部の差（振幅）ＨＡ，Ｈ
Ｂがしわの大きさである。本実施の形態のホールド時に
おけるしわの振幅ＨＡが従来のしわの振幅ＨＢよりも小
さく、しわの度合い(振幅)が、大きく軽減しているのが
分かる。なお、図６は従来におけるブランク６２の押圧
保持時のさらに詳細な断面形状を示し、図７は本実施の
形態におけるブランク７の断面形状を示す。ブランク７
の各部について本実施の形態の方が、しわの度合いが小
さくなっているのが分かる。

【００１３】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、下側に凸のダイフェイスを持つプレス金型で、比較
的小さなブランクを成形した場合に、問題となりやすい
しわを軽減し、プレス面の品質不良を改善することがで
きる。また、ステップビードを利用した場合、上記品質
改善を満たした上で、歩留まりを最大限に向上できると
ともに、必要な金型加工工数が多くかからず、自動車開
発の日程を短縮できる効果がある。以上、本発明の実施
の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定
されることなく本発明の技術的思想に基いて種々の変
形、変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、
絞りビードをステップビードによる凹側及び凸側絞りビ
ードとしたが、絞りビードの形状については、ステップ
ビードに限らない。また、凹側絞りビード４の拡張部４
ａをＯＢＬとパンチプロファイルＰの交差する部分とし
たが、しわの生じる部分であれば他の部分に限らず適用
することができ、拡張部４ａの形状については、対称
形、非対称形であってもよく、金型の形状に応じて適宜
変更が可能である。

【００１４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によればブラ
ンクを押圧保持する一対の金型を備え、該金型の一方に
凹側絞りビードを形成するとともに上記金型の他方に上
記凹側絞りビードに対向させて凸側絞りビードを形成し
たプレス成形用金型装置において、上記ブランクを押圧
保持した状態で生ずる肉余部に対応して上記凹側絞りビ
ードの深さを大きく形成し、上記凸側絞りビードを凹側
絞りビードに対応させた形状に形成したのせ、ブランク
の保持時に発生するしわを軽減し、プレス面の品質不良
を改善することができる。また、歩留まりを最大限に向
上できるとともに、必要な金型加工工数が多くかから
ず、自動車開発の日程を短縮できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態によるプレス成形用金型装
置のダイス金型の斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態によるプレス成形用金型装
置のダイス金型の中心部中央に位置する凹側絞りビード
とその部位に対応するブランクホルダ金型の凸側絞りビ
ードを金型の内部から外側に向けて見た図である。

【図３】図１におけるＸ−Ｘ線方向の断面図である。

【図４】本発明の実施の形態におけるプレス成形用金型
装置によりブランクがホールドされた状態の斜視図であ
る。

【図５】本実施の形態と従来のブランクのホールド時に
おけるブランクの断面形状の高低差を示す図である。

【図６】従来のブランクのホールド時におけるブランク
の断面形状の高低差を示す図である。

【図７】本発明のブランクのホールド時におけるブラン
クの断面形状高低差を示す図である。

【図８】従来の絞りプレス成形前の基本的形状を成形す
るプレス金型の斜視図である。

【図９】従来のプレス成形用金型装置のプレス工程を示
す断面図であり、（ａ）は、ダイス金型にブランクを載
置させた状態の断面図、（ｂ）はブランクをダイス金型
とブランクホルダ金型とで挟持させた状態の断面図、
（ｃ）はパンチ金型で絞り成形を行っている状態の断面
図、（ｄ）はブランクホルダ金型及びパンチ金型を離型
させた状態の断面図である。

【図１０】図９の金型の凹側及び凸側絞りビードの拡大
図である。

【図１１】従来のプレス成形用金型装置で用いる絞りビ
ードの基本的形状を示す断面図である。

【図１２】従来のステップビードにおける凹側及び凸側
絞りビードを示す断面図である。

【図１３】従来においてステップビードによる絞りビー
ドでブランクホールドした場合のしわの発生する箇所を
示すブランクの斜視図である。

【符号の説明】

１ ダイス金型 ２ ダイスフェイス ３ 凹部 ４ 凹側絞りビード ４ａ 拡幅部 ５ ブランクホルダ金型 ６ 凸側絞りビード ６ａ 肉厚部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブランクを押圧保持する一対の金型を備
   え、該金型の一方に凹側絞りビードを形成するとともに
   上記金型の他方に上記凹側絞りビードに対向させて凸側
   絞りビードを形成したプレス成形用金型装置において、
   上記ブランクを押圧保持した状態で生ずる肉余部に対応
   して上記凹側絞りビードの深さを大きく形成し、上記凸
   側絞りビードを凹側絞りビードに対応させた形状に形成
   したことを特徴とするプレス成形用金型装置。
2. 【請求項２】 上記凹側絞りビードをダイス金型に形成
   するとともに上記凸側絞りビードをブランクホルダ金型
   に形成し、該ブランクホルダ金型を上記ダイス金型の上
   方に配設し、かつ上記凹側絞りビード及び凸側絞りビー
   ドを段状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の
   プレス成形用金型装置。