JPH05138258A - 板材のプレス成形方法 - Google Patents

板材のプレス成形方法

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JPH05138258A
JPH05138258A JP3301643A JP30164391A JPH05138258A JP H05138258 A JPH05138258 A JP H05138258A JP 3301643 A JP3301643 A JP 3301643A JP 30164391 A JP30164391 A JP 30164391A JP H05138258 A JPH05138258 A JP H05138258A
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press
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Tatsuhiko Sumio
龍彦 角尾
Kazuhiro Igarashi
和裕 五十嵐
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 プレス成形品の寸法精度が向上する板材のプ
レス成形方法の提供。 【構成】 一定の高さの平面部4を有する外周を有し、
この外周に接する滑らかな凹曲面部3を有する成形品の
加工方法において、凹曲面部最深点Bを通り、前記平面
部に垂直な直線を含む平面による凹曲面の各断面におけ
る曲線を、それぞれn次曲線として表し、凹曲面最深点
Bのスプリングバック量S0 を通常の解折方法で求め、
このスプリングバック量と凹面部上の任意の点Pのスプ
リングバック量ZS との比が、B点からP点までの距離
r及び、B点からP点を通り外周までの距離Rとの比の
n乗に比例するとして前記スプリングバック量ZS を、
ZS ={1−(r/R)}n ×S0 として求め、この計
算に基づいた凹曲面部を有する金型を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プレス成形方法に関
し、特に、板材のプレス成形方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、プレス加工品の使用分野が拡大
し、特に、板材を複雑な曲面に高精度にプレス加工する
技術が要求されるようになってきた。そのために、板材
をプレス加工した場合のスプリングバック量を、事前に
精度良く予測計算できることが必要になって来ている。
【0003】従来例の板材のプレス加工方法におけるス
プリングバック量の求め方を図3に基づいて説明する。
【0004】図3に示すように、従来例の板材のプレス
成形方法では、一定高さの外周を有し、且つ、滑らかな
曲面で構成される凹曲面部3と、前記外周の外側でこの
凹曲面部3に連続する平面部4とからなるプレス成形品
をプレス成形加工する場合には、プレス成形品の凹曲面
部3の各断面の曲線9について、不連続な複数の点のス
プリングバック量を個々に求め、これらの点の位置にス
プリングバック量を加えた位置を示す点群10を滑らか
に繋いだ曲面に基づいて作成した金型を使用していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来例の方法
では、点群10から凹曲面部3を形成する場合、凹曲面
を滑らかに作成できるとは限らず、スプリングバック量
の予測精度が悪くなり、金型曲面を機械加工する場合
に、機械制御に滑らかさを欠く場合があり、金型の凹曲
面部3に不連続な部分が生じる等の問題点がある。そし
て、この金型を使用して板材のプレス加工を行うと、プ
レス成形品の曲面に不連続な部分が発生し、スプリング
バック量が不適切なことと、スプリングバック量が凹曲
面全体に滑らかに作用しないことによって、プレス加工
品の寸法精度が悪くなるという問題点がある。
【0006】本発明は、一定高さの外周を有し、且つ、
滑らかな曲面で構成される凹曲面部と前記外周の外側で
この凹曲面部に連続する平面部とからなるプレス成形品
のプレス成形加工方法において、上記の問題点を解決し
て、金型の精度が良く適正なスプリングバック量が凹曲
面全体に滑らかに作用するようにした板材のプレス成形
方法を提供することを課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の板材のプレス成
形方法は、上記の課題を解決するために、一定高さの外
周を有し、且つ、滑らかな曲面で構成される凹曲面部
と、前記外周の外側でこの凹曲面部に連続する平面部と
からなるプレス成形品のプレス成形加工方法において、
凹曲面部最深点Bを通り前記平面部に垂直な直線を含む
平面による凹曲面部の各断面における凹曲面部の曲線
を、夫々n次曲線として表し、凹曲面部最深点Bのスプ
リングバック量S0 を通常の解析方法で求め、このスプ
リングバック量S0 と凹曲面部上の任意の点Pのスプリ
ングバック量ZS との比が、凹曲面部最深点Bから前記
任意の点Pまでの前記平面部に平行方向の距離rと凹曲
面部最深点Bから前記任意の点Pを通って前記外周まで
の前記平面部に平行方向の距離Rとの比のn乗に比例す
るとして、前記スプリングバック量ZS を、ZS ={1
−(r/R)}n ×S0 として求め、これによって、凹
曲面部最深点Bを通り前記平面部に垂直な直線を含む平
面による凹曲面部の各断面における凹曲面部の曲線上の
スプリングバック量ZS を連続的に計算し、この計算に
基づいた凹曲面部を有する金型を使用することを特徴と
する。
【0008】又、本発明の板材のプレス成形方法は、上
記の課題を解決するために、n次曲線が高次多項式であ
り、{1−(r/R)}n が{1−(r/R)}の高次
多項式であることが好適である。
【0009】
【作用】本発明の板材のプレス成形方法は、凹曲面部上
の任意の点のスプリングバック量ZS をZS =(1−r
/R)n ×S0 によって連続的に求めることによって、
金型の精度が良くなり、適正なスプリングバック量がプ
レス成形品の凹曲面全体に滑らかに作用するようにな
り、プレス成形品の寸法精度が向上する。
【0010】又、本発明の板材のプレス成形方法は、n
次曲線が高次多項式であり、(1−r/R)n が(1−
r/R)の高次多項式である場合には、曲面構成であれ
ば、どのような複雑な凹曲面のプレス成形でも、金型の
精度が良くなり、適正なスプリングバック量がプレス成
形品の凹曲面全体に滑らかに作用するようになり、プレ
ス成形品の寸法精度が向上する。
【0011】
【実施例】本発明の板材のプレス成形方法の一実施例を
図1、図2に基づいて説明する。
【0012】図1に示す板材のプレス成形品2は、一定
高さの外周を有し、且つ、滑らかな曲面で構成される凹
曲面部3と、凹曲面部3の外周の外側でこの凹曲面部3
に連続する平面部4と、平面部4の外周で平面部4に連
続する側面フランジ部5とを有する。
【0013】図1に示すように、成形品2の凹曲面部3
の曲面中心を原点にとり、平面部4に垂直方向をZ軸、
凹曲面部3の長軸方向をX軸、短軸方向をY軸として、
XYZ座標を設定する。
【0014】図2は、凹曲面部3の凹曲面部最深点Bを
通りZ軸に平行な直線を含む平面による成形品2と金型
面の断面を示す。凹曲面部3の断面を曲線6、曲線6に
スプリングバック量を加えた金型面の断面を曲線7と
し、凹曲面部3の凹曲面部最深点Bから平面部4までの
Z軸方向の距離をZ0 、この凹曲面部最深点Bのスプリ
ングバック量をS0 とし、凹曲面部3の凹曲面部最深点
Bから成形品2の凹曲面部3上の任意の点P(x、y)
までのZ軸に垂直方向の距離をr、この点P(x、y)
から平面部4までのZ軸方向の距離をZ(x、y)、こ
の点P(x、y)のスプリングバック量をZS とし、凹
曲面部3の凹曲面部最深点Bから前記任意の点Pを通っ
て凹曲面部3の最外周部までのZ軸に垂直方向の距離を
Rとした場合、曲線6をn次曲線として表すと、次の式
(1)となる。
【0015】 Z(x、y)=Z0 ×{1−(r/R)}n ・・・・・・・・・・・(1) 又、図2において、凹曲面部3の断面を示す曲線6上の
任意の点Pのスプリングバック量ZS は、平面部4に接
する曲線6の最外周部ではスプリングバック量が0であ
るので、図2から明らかなように、比例計算によって、
次の式(2)になる。
【0016】 ZS ={(Z0 +S0 )/Z0 }×Z(x、y)−Z(x、y) =(S0 /Z0 )×Z(x、y)・・・・・・・・・・・・・・(2) 式(1)を式(2)に代入することにより、成形品2の
凹曲面部3上の任意の点P(x、y)におけるスプリン
グバック量ZS は、次の式(3)となる。
【0017】 ZS ={1−(r/R)}n ×S0 ・・・・・・・・・・・・・・・(3) 本実施例方法を使用して、板厚1mm、X軸方向の長さ
425mm、Y軸方向の長さ358mm、凹曲面部3の
最深部の深さ40.9mmの凹曲面を有する成形品をプ
レス成形した場合、解析的に求めたS0 =0.8mm、
次数n=1から4(各断面ごとに異なる)の設定で、滑
らかな曲面の成形品が得られ、凹曲面中央部での曲面形
状精度が±0.1mmの公差内に充分に収まっており、
製品の特性も所望の値を達成できた。
【0018】本発明の板材のプレス成形方法は、上記の
実施例方法に限らず種々の態様が可能である。例えば、
凹曲面を構成する曲線の式は高次多項式であっても良
く、この場合は、{1−(r/R)}n が{1−(r/
R)}の高次多項式になる。
【0019】又、XYZ座標の原点は実施例の位置に限
らない。
【0020】
【発明の効果】本発明の板材のプレス成形方法は、一定
高さの外周を有し、且つ、滑らかな曲面で構成される凹
曲面部と前記外周の外側でこの凹曲面部に連続する平面
部とからなるプレス成形品のプレス成形加工方法におい
て、凹曲面部上の任意の点のスプリングバック量ZS を
ZS ={1−(r/R)}n ×S0 によって求めること
によって、金型の精度が良くなり、適正なスプリングバ
ック量がプレス成形品の凹曲面全体に滑らかに作用する
ようなり、プレス成形品の寸法精度が向上するという効
果を奏する。
【0021】又、本発明の板材のプレス成形方法は、n
次曲線が高次多項式であり、{1−(r/R)}n が
{1−(r/R)}の高次多項式である場合には、曲面
構成であれば、どのような凹曲面のプレス成形でも、金
型の精度が良くなり、適正なスプリングバック量がプレ
ス成形品の凹曲面全体に滑らかに作用するようなり、プ
レス成形品の寸法精度が向上するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例方法を使用して成形したプレ
ス成形品の斜視図である。
【図2】本発明の一実施例方法の原理図である。
【図3】従来例の原理図である。
【符号の説明】
2 プレス成形品 3 凹曲面部 4 平面部 6 成形品の断面 7 金型の断面 B 凹曲面部最深点 P 成形品上の任意の点

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一定高さの外周を有し、且つ、滑らかな
    曲面で構成される凹曲面部と、前記外周の外側でこの凹
    曲面部に連続する平面部とからなるプレス成形品のプレ
    ス成形加工方法において、凹曲面部最深点Bを通り前記
    平面部に垂直な直線を含む平面による凹曲面部の各断面
    における凹曲面部の曲線を、夫々n次曲線として表し、
    凹曲面部最深点Bのスプリングバック量S0 を通常の解
    析方法で求め、このスプリングバック量S0 と凹曲面部
    上の任意の点Pのスプリングバック量ZS との比が、凹
    曲面部最深点Bから前記任意の点Pまでの前記平面部に
    平行方向の距離rと凹曲面部最深点Bから前記任意の点
    Pを通って前記外周までの前記平面部に平行方向の距離
    Rとの比のn乗に比例するとして、前記スプリングバッ
    ク量ZS を、ZS ={1−(r/R)}n ×S0 として
    求め、これによって、凹曲面部最深点Bを通り前記平面
    部に垂直な直線を含む平面による凹曲面部の各断面にお
    ける凹曲面部の曲線上のスプリングバック量ZS を連続
    的に計算し、この計算に基づいた凹曲面部を有する金型
    を使用することを特徴とする板材のプレス成形方法。
  2. 【請求項2】 n次曲線が高次多項式であり、{1−
    (r/R)}n が{1−(r/R)}の高次多項式であ
    る請求項1に記載の板材のプレス成形方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1043027A (ja) * 1996-07-31 1998-02-17 Toyo Alumifoil Prod Kk 紙容器及び紙容器の成形方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH1043027A (ja) * 1996-07-31 1998-02-17 Toyo Alumifoil Prod Kk 紙容器及び紙容器の成形方法

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