JPH11290960A - プレス成形方法およびプレス成形装置 - Google Patents

プレス成形方法およびプレス成形装置

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JPH11290960A
JPH11290960A JP10105947A JP10594798A JPH11290960A JP H11290960 A JPH11290960 A JP H11290960A JP 10105947 A JP10105947 A JP 10105947A JP 10594798 A JP10594798 A JP 10594798A JP H11290960 A JPH11290960 A JP H11290960A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blank material
die
punch
press forming
die hole
Prior art date
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Pending
Application number
JP10105947A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshinori Sakai
義紀 酒井
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常の絞りプレス成形時に型内で発生する空
気圧を有効利用して、絞り成形限界を向上させる。 【解決手段】 ダイ穴2に開口形成した空気抜き穴6を
開閉する開閉弁8を設け、ポンチ4が下死点位置のわず
かに手前の位置に達するまでは閉状態とし、その時点で
開状態とする。ダイ穴2とブランク材Wとで形成される
空間Rの内圧が成形の進行とともに上昇し、その空気圧
がブランク材Wをポンチ4に押し付ける。ブランク材W
のうちP部での伸び変形量の増加によってブランク材W
の破断限界が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイとブランクホ
ルダとによりブランク材の周縁部を加圧挾持した上で、
そのブランク材をポンチによりダイ側に押し込んで絞り
成形するようにしたプレス成形方法およびプレス成形装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】ダイとブランクホルダとにより加圧挾持
したブランク材をポンチによりダイ穴側に押し込んで絞
り成形する絞りプレス型においては、ダイ穴とブランク
材との間に密閉空間が形成されるとともに、プレス成形
の進行とともにその密閉空間の容積が縮小されて内圧が
上昇し、そのままではポンチがダイに対して完全な底突
き状態とならずいわゆる押し切り不良と称される成形不
良の原因となることから、一般的にはダイに空気抜き穴
を形成して上記密閉空間を大気解放するようにしてい
る。また、空気抜き穴による逆方向からの空気の流入を
阻止するために、その空気穴に逆止弁を付設したものが
例えば実開平5−28515号公報として提案されてい
る。
【0003】一方、上記密閉空間における内圧上昇を有
効利用した成形法として対向液圧成形法がある。この成
形法では、図5に示すように、ダイ11とブランク材W
との間の空間R(ダイ穴)に所定の液体12を封じ込ん
だ上で、ポンチ13の下降に伴う液圧上昇を有効利用し
て、この液圧によりブランク材Wをポンチ13に押し付
けながら成形して、その成形限界(破断限界)の向上、
例えば絞り限界深さの拡大化を図ったものである。14
はブランクホルダである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図5に示した対向液圧
成形法では、液圧を加圧媒体として使用しているために
設備構造が複雑かつ高価なものとなるのみならず、一般
的なプレス成形法と比べて低速での成形となり、生産性
が極端に低くなる。
【0005】本発明は、以上のような課題に着目してな
されたもので、上記の液圧に代えて、ダイとブランク材
との間の密閉空間に発生する高圧空気を有効利用するこ
とにより、対向液圧成形法と同様に成形限界を向上させ
ることができるようにした絞りプレス成形法およびプレ
ス成形装置を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、ダイ穴を有するダイとブランクホルダとによりブラ
ンク材の周縁部を加圧挾持した上で、ポンチによりブラ
ンク材の中央部をダイ穴側を押し込んで絞り成形するよ
うにしたプレス成形方法であって、ダイ穴とブランク材
とで形成される密閉空間に空気を封じ込めたままの状態
で成形を進行させ、成形末期に至ったならば前記密閉空
間を大気解放してその密閉空間の高圧空気を排出するこ
とを特徴としている。
【0007】請求項2に記載の発明は、上記請求項1に
記載の発明における密閉空間を大気解放するタイミング
がプレス成形行程における下死点位置よりもわずかに手
前の位置であることを特徴としている。
【0008】請求項3に記載の発明は、ダイ穴を有する
ダイとブランクホルダとによりブランク材の周縁部を加
圧挾持した上で、ポンチによりブランク材の中央部をダ
イ穴側を押し込んで絞り成形するようにしたプレス成形
装置であって、ダイ穴とブランク材とで形成される空間
を大気解放するための空気抜き穴をダイに形成するとと
もに、この空気抜き穴を開閉する開閉弁を設け、成形末
期に至るまでは前記開閉弁を開状態に保持し、成形末期
となった時点で初めて開閉弁を開状態として前記空間の
高圧空気を排出するようにしたことを特徴としている。
【0009】請求項4に記載の発明は、請求項3に記載
の発明における開閉弁を開くタイミングが、プレス成形
行程における下死点位置よりもわずかに手前の位置であ
ることを特徴としている。
【0010】したがって、請求項1,2に記載の発明で
は、ポンチが下死点位置に達してダイ穴に対し底突き状
態(押し切り状態)となることで初めて所定の成形品形
状に成形されることは従来の一般的な絞りプレス成形法
と同様である。その一方、ポンチが下降する過程では、
ダイとブランク材とではさまれたダイ穴が密閉空間とな
り、成形の進行とともにこの密閉空間の容積が縮小化し
てその内圧が上昇することから、ポンチによるブランク
材の引き伸ばし力が作用するのと同時に、上記の高圧の
空気圧がブランク材をポンチに押し付けるはたらきを
し、実質的に一時的には対向液圧プレス成形法と同様の
機能が得られることになる。その結果、従来の一般的な
絞りプレス成形法と比べて、高圧の空気圧がブランク材
をポンチに押し付けるように作用する分だけ成形限界
(破断限界)が向上する。
【0011】そして、上記の高圧の空気をダイ穴に封じ
込めたままであると、ダイに対してポンチが完全に底突
き状態とならずに成形不良となる可能性があることか
ら、成形末期に至ったならば、望ましくは下死点に達す
るわずか手前で上記のダイ穴の密閉空間を大気解放す
る。これにより、ダイ穴に一時的に封じ込められた空気
圧を有効利用して、ブランク材の成形限界を向上させる
ことができる。
【0012】また、請求項3,4に記載の発明では、プ
レス成形型そのものの改良として、ダイ穴に連通する空
気抜き穴を形成するとともに、ダイ穴を完全密閉空間と
したり、あるいは大気解放するためにその空気抜き穴に
開閉弁を設けたものであり、したがって、その開閉弁の
開閉タイミングをコントロールすることで請求項1,2
に記載の発明の同様の機能が発揮される。
【0013】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、一般的
な絞りプレス成形時に自然に発生する高圧の空気を、ポ
ンチに対してブランク材を押し付ける力として有効利用
しているために、その分だけ成形限界が向上するほか、
既存の設備にわずかな改良を加えるだけで実施でき、ま
た対向液圧プレス成形法のように液体を使用していない
ので、特殊な設備を必要とすることもなければ成形速度
が制限されることもなく、設備費の抑制と高生産性とを
併せて実現できる効果がある。
【0014】特に、請求項2に記載の発明のように大気
解放するタイミングを下死点よりもわずかに手前の位置
とすることにより、上記の高圧空気をより一層有効利用
できる効果がある。
【0015】請求項3,4に記載の発明によれば、ダイ
穴に通じる空気穴に開閉弁を設けて、この開閉弁の開閉
によりダイ穴を完全密閉空間としたり、あるいは大気解
放するようにして、実質的に請求項1,2に記載の発明
と同様の機能が得られるようにしたため、請求項1また
は2に記載の発明と全く同様の効果が得られる。
【0016】
【発明の実施の形態】図1および図2は本発明の好まし
い実施の形態を示す図で、ダブルアクションタイプの絞
りプレス成形装置の例を示している。
【0017】同図において、1は図外のボルスタに固定
されてダイ穴2を有している下型としてのダイ、3は図
外のアウタラム(アウタスライド)に固定されたブラン
クホルダ、4は図外のインナラム(インナスライド)に
固定されてブランクホルダ3とともに上型を形成してい
るポンチである。そして、周知のように、ブランクホル
ダ3とポンチ4とがダイ1に対してほぼ同時に下降する
ものの、ブランクホルダ3がポンチ4に先行して予めダ
イ1上に投入されているブランク材Wに当接すること
で、それらダイ1とブランクホルダ3とによりブランク
材Wの周縁部が加圧拘束される。この後、ポンチ4が単
独でなおも下降することにより、ブランク材Wがダイ穴
2側に絞り込まれて所定形状に成形されることになる。
【0018】ダイ穴2の底面2aおよび中段の段状部5
には空気抜き穴6が開口形成されており、これらの空気
抜き穴6は一つの通路7に集約された上でダイ1の外部
に開口しているとともに、その通路7にはON−OFF
式の開閉弁8が設けられている。そして、この開閉弁8
は基本的には常時閉状態にあって、後述するようにプレ
ス成形行程の末期に至った時点すなわちポンチ4が下死
点のわずかに手前の位置に達した時点で初めて開状態と
なるように設定されている。
【0019】上記の開閉弁8は、非接触式のセンサで上
型の位置を検出するか、もしくはプレス機械側から上型
のストローク情報(プレスクランク軸の回転角信号)を
もらうなどして、例えばポンチ4が下死点の手前5mm
程度の位置に達した時点で開状態に切り換えられるよう
になっている。
【0020】したがって、本実施の形態によれば、ダイ
1上にブランク材Wが投入される時には開閉弁8は予め
閉状態となっており、したがって、図2に示すようにダ
イ1とブランクホルダ3とでブランク材Wの周縁部を加
圧拘束することにより、そのダイ穴2内が完全密閉状態
となる。
【0021】図2の状態からなおもポンチ4が下降する
と、図1の(A)に示すようにブランク材Wの中央部が
ポンチ4によりダイ穴2側に徐々に絞り込まれる一方、
完全密閉空間となっているダイ穴2とブランク材Wとの
間の空間Rの容積が徐々に狭められ、それに伴ってその
空間Rの内圧が上昇する。これにより、ブランク材Wは
ポンチ4の成形力によって引き伸ばされるのと併行し
て、上記空間Rの空気圧によってポンチ4の表面に巻き
付けられるようにしてこれに押し付けられる。
【0022】そして、図1の(B)に示すように、ポン
チ4がブランク材Wを下死点のわずかに手前の位置まで
絞り込むと、この時点で開閉弁8が開動作する。これに
より、上記空間Rが大気解放されてその空間Rの高圧の
空気が排出され、高圧空気によるブランク材Wのポンチ
4への押し付け作用が解除され、以降は下死点位置に達
するまで、すなわちポンチ4がブランク材Wを介してダ
イ穴2の底面2aに対し底突き状態となるまで下降する
ことで絞り成形が完了する。
【0023】ここで、図1の(A)に示すa部の成形途
中での挙動について詳述すると、高圧空気によるポンチ
4へのブランク材Wの押し付け力が作用しない場合に
は、図4に示すように、ブランク材Wのうちダイ4側の
頂部4aとポンチ1側の頂部1aとではさまれた部分P
すなわち寸法L1の部分Pが双方の頂部1a,4aでし
ごかれるために、いわゆる局部的に大きな伸び変形を受
けて破断しやすくなる。したがって、上記の局部的に破
断しやする部分Pの破断限界によってブランク材W全体
の破断限界すなわち成形限界が決定されることになる。
【0024】これに対して、上記の実施の形態では、図
3に示すように、高圧空気によってブランク材Wがポン
チ4に押し付けられるために、局部的に破断しやすい部
分Pの長さL2が図4のL1よりも拡大化される。この長
さ寸法L2の拡大化によりその部分Pで許容される局部
的な伸び変形量が大きくなり、結果としてその部分Pで
の破断限界が向上し、ひいてはブランク材W全体として
の成形限界が向上することになる。
【0025】このように本実施の形態によれば、既存の
設備にわずかな改良を加えるだけで、成形限界を向上さ
せることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施の形態を示す図で、
(A)は図2の状態よりも成形が進行した状態を示す断
面図、(B)は同図(A)よりもさらに成形が進行した
下死点直前の状態を示す断面図。
【図2】ブランクホールド後であってポンチがブランク
材に当接し始めたときのプレス型の断面図。
【図3】図1の(A)におけるa部の拡大図。
【図4】図3に相当する部分での従来の説明図。
【図5】従来の対向液圧プレス成形法の一例を示す工程
説明図。
【符号の説明】
1…ダイ 2…ダイ穴 3…ブランクホルダ 4…ポンチ 6…空気抜き穴 8…開閉弁 P…破断しやすい部分 R…空間 W…ブランク材

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ダイ穴を有するダイとブランクホルダと
    によりブランク材の周縁部を加圧挾持した上で、ポンチ
    によりブランク材の中央部をダイ穴側を押し込んで絞り
    成形するようにしたプレス成形方法であって、 ダイ穴とブランク材とで形成される密閉空間に空気を封
    じ込めたままの状態で成形を進行させ、 成形末期に至ったならば前記密閉空間を大気解放してそ
    の密閉空間の高圧空気を排出することを特徴とするプレ
    ス成形方法。
  2. 【請求項2】 前記密閉空間を大気解放するタイミング
    がプレス成形行程における下死点位置よりもわずかに手
    前の位置であることを特徴とする請求項1に記載のプレ
    ス成形方法。
  3. 【請求項3】 ダイ穴を有するダイとブランクホルダと
    によりブランク材の周縁部を加圧挾持した上で、ポンチ
    によりブランク材の中央部をダイ穴側を押し込んで絞り
    成形するようにしたプレス成形装置であって、 ダイ穴とブランク材とで形成される空間を大気解放する
    ための空気抜き穴をダイに形成するとともに、この空気
    抜き穴を開閉する開閉弁を設け、 成形末期に至るまでは前記開閉弁を閉状態に保持し、成
    形末期となった時点で初めて開閉弁を開状態として前記
    空間の高圧空気を排出するようにしたことを特徴とする
    プレス成形装置。
  4. 【請求項4】 前記開閉弁を開くタイミングが、プレス
    成形行程における下死点位置よりもわずかに手前の位置
    であることを特徴とする請求項3に記載のプレス成形装
    置。
JP10105947A 1998-04-16 1998-04-16 プレス成形方法およびプレス成形装置 Pending JPH11290960A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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