JPS61222640A - 溝形材の成形方法及び成形金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、伸び若しくは縮みフランジを有する溝形材を
成形するに用いて好適な成形方法及び成形金型に関する
ものである。

（従来の技術） 平板状の素材（ワーク）を、伸び若しくは縮みフランジ
を有する溝形材に成形する方法としては、例えば、第４
図に示す如き金型を用いてプレス成形する方法がある。

第４図に示す金型１１は、第５図に実線で示すような円
弧状の平板ワーク１５を、図に仮想線で示すように彎曲
した溝形材１６に成形するに用いられるものであり、こ
の溝形材１６の曲けの内側のフランジは伸びフランジと
なり、曲けの外側のフランジは縮みフランジとなる。

この金型１１は、成形する溝の形状と対応する形状を有
するポンチ１ｚと、ポンチ１ｚに嵌り合うダイ１８と、
ダイ１８の内側に、昇降可能に嵌挿されたパッド１４と
を具えており、かかる金型−１１による溝型材の成型は
、以下の如くになされる。

先ず、プレス機械に取付けられた金型１１が、スライド
の上昇によって上下に開かれ、かつ、パッド１４が、そ
の上面とダイ１８の上面とが同一レベルになるまでクッ
ション棒によって押上けられた状態において、パッド１
４上にワーク１５をセットする。

次に、スライドの下降に基づき、ポンチ１ｚをダイ１８
に向けて下降させ、ポンチｌｚとパッド１４とによるワ
ーク１５の挟持に引続くポンチＸＢとダイ１８との共働
によって、ワーク１５の両縁部分１ｓａ、　１６ｂを、
上方に向けて同時に絞り成形してフランジとする。

かくして、ワーク１５が第５図に仮想線で示すような溝
形材１６に成形されることになり、縁部分１５ａの端縁
の半径は、成形前のＲｏから成形後のＲ３まで増加し、
縁部分１５１）の端縁の半径はＲ８からＲ１まで減少す
る。いいかえれば、縁部分１５ａは、伸張されて伸びフ
ランジとなり、縁部分１５ｂ”は圧縮さｎて縮みフラン
ジとなる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来方法による溝形材の成形
に際しては、ワークの夫々の縁部分１５ａ。

１５１）に対する一度の伸張及び圧縮工程にて伸びフラ
ンジ及び縮みフランジを夫々形成しているため。

伸びフランジには極めて大きな圧縮方向の応力が残留し
、また、縮みフランジには極めて大きな引張方向の応力
が残留する。このため、伸びフランジ及び縮みフランジ
が共に大きくスプリングバックし、かつ溝形状にもねじ
れが発生するという問題があった。

本発明は、かかる問題を解決する溝形材の成形方法及び
この成形方法の実施に用いる成形金型を提供するもので
ある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の溝形材の成形方法は、ポンチとダイとの共動に
より、平板状の素材を、伸び石しくに縮みフランジを有
する溝形材に成形するに際し、前記素材の、伸び若しく
は縮みフランジとすべき縁と全前記ポンチ若しくはダイ
の１ストロークにて順次行うものである。

また、この成形方法に用いる本発明の成形金型は、所望
の溝形状と対応する形状を有するポンチを設けると共に
、このポンチに一定のクリアランスの下で嵌り合うダイ
を設け、またこのダイに伸び若しくは縮みフランジ成形
部を設け、そのダイの内側に、パッドを昇降可能に嵌挿
し、さらに、伸び若しくは縮みフランジ成形部のポンチ
側位置に、伸び若しくは縮みフランジ成形部より先に素
材を適量伸張する予備成形プレートを設けてなる。

（作用） 本発明によれば、ポンチとダイとの接近方向への相対変
位により、はじめに予備成形工程が実施され、この予備
成形工程では、素材の、伸び若しくは縮みフランジに形
成されるべき縁部分の一部が、ポンチと予備成形プレー
トとの共動により適量伸張される。そして、ポンチとダ
イとの更なる相対変位により溝成形工程が実施され、こ
の溝成形工程では、素材の、フランジとすべき縁部分の
全てがポンチとダイとの共働によって同時に絞りもしく
は折曲げ成形される。

このような２工程を順次行うことにより、フランジは２
段階に分けて形成されることになるので。

伸びフランジを有する溝形材を成形する場合には、その
フランジが有する圧縮方向の残留応力は、素材の縁部分
における塑性変形が十分に行われることにより、従来技
術に比して大幅に減少されることになり、また、縮みフ
ランジを有する溝形材を成形する場合には、予備成形工
程で伸張されて座屈の生じ易くなった縁部分に、溝成形
工程にて座屈によるしわが生ずると共に、このしわがフ
ランジ端縁に抜き出されることになるので、縮みフラン
ジが有する引張方向の残留応力もまた従来技術に比して
大幅に減少されることになる。

さらに、上記の両工程は、ポンチ若しくはダイの１スト
ロークで実施されるから、本発明方法においても、従来
の方法とほぼ等しいサイクルタイムで溝形材を成形する
ことができる。

（実施例） 以下、本発明の冥次側を図面に基づき詳細に説明する。

第１図（〜乃至（Ｃ）は、本発明の成形方法を、その方
法の実施に用いる本発明の成形金型と共に例示するもの
である。

図中１は、伸びフランジを有する溝形材の成形金型であ
り、成形された溝形材は、例えば自動車のフレームとし
て用いることができる。

この金型１は、第４図で示した金型１１と同様のポンチ
２．ダイ８、及びパッド４を具え、ポンチ２はポンチホ
ルダー７に、ダイ８はダイプレート８に夫々固定され、
また、ダイプレート８はダイホルダー９に固定される。

ここでは、ダイ８に設けられてワークに伸びフランジを
成形する伸びフランジ成形部３ａの上面に、直接的若し
くは間接的に、図示例では直接的に予備成形プレート６
を固定する。

本実施例の方法は、かかる金型ｌを用いて以下°に述べ
る如く行われる。

先ず、プレス機械に金型ｌを取付け、スライドの上昇に
よってポンチ２をパッド４より十分能れるように持上げ
ると共に、クッション棒ｌＯの上昇に１ってパッド会を
その上面が予備成形プレート６の上面と四−レベルにな
るまで押上げ、このパッド４及び予備成形プレート６上
に、第５図に示すワーク１６と同様のワーク５を第１図
（ａ）に示すようにセットする。

次に、スライドの下降によってポンチ２を下降させ、ポ
ンチ２と予備成形プレート６との第１図中）に示すよう
な共働により、ワーク５の、伸びフランジとすべき縁部
分５ａの一部を適量伸張して、そこに第２図に示すよう
な膨出部５Ｃを形成する。

さらに、引続くスライドの下降によってポンチ２を下降
させ、上記膨出部５Ｃを含む、ワーク５の、フランジと
すべき縁部分の全てを、第１図（０）に示すように、ポ
ンチ３とダイ８との共動下で上方に向けて絞り若しくは
折曲げてフランジ５ｄに成形する。

゛　これら−遅の工程により、成形済みのワークには−
の伸びフランジとこの伸びフランジと対向する他の縮み
若しくは折曲げフランジとが形成されることになる。

かかる成形方法によれば、伸びフランジの成形を２段階
に分けて行ない得るから、伸びフランジが有する圧縮方
向の残留応力は大幅に減少されることになり、伸びフラ
ンジのスプリングバックが防止されると共に、溝形状の
ねじれもまた有効に防止されることになる。

一方、ワーク５の、伸びフランジとすべき縁部分５ａと
反対側の縁部分５ｂは、折曲げフランジとすることも可
能であるが、一般的には１曲げの外側に位置する縮みフ
ランジとされ、かかる縮みフランジを成形する場合は、
第１図（ａ）乃至（Ｃ）に示す金型ｌと同様の構成と（
また金型を用いて、ダイの縮みフランジ成形部の上面に
、予備成形プレートを、縮みフランジ成形部の長さ方向
に若干の間隔をおいて複数個設けることにより、以下の
如くにして行うことができる。

先ず、予備成形工程においては、第８図に示すように、
縮みフランジとすべき縁部分５ｂの一部゛を複数１個所
で伸張させ、このことにて全６部５ｅを形成してそこで
の座屈を生じ易くし、続く溝成形工程では、余肉部５ｅ
に、縮みフランジ成形に起因して生ずる余肉を集め、こ
の余肉部５ｅを座屈させてそこにしわを発生させると共
に１発生したしわをフランジの端縁に抜き出す。

かかる成形方法によれば、縮みフランジが、しわの発生
と共にもたらされるから、縮みフランジが有する引張方
向の残留応力を低減させ得て、縮みフランジのスプリン
グバックを防止できると共に溝形状のねじれも防止する
ことができる、従うて本実施例の方法を伸びフランジの
成形と縮みフランジの成形との両者に適用すれば、フラ
ンジのスプリングバック及び溝形状のねじれがより有効
に防止されることになり、成形精度を大幅に高めること
ができる。

また、本実施例における工程は、スライドの１ストロー
クによるポンチの１ストロークの間に行われるので、本
実施例の成形は、従来の方法によるものとほぼ等しいサ
イクルタイムで行うことができる。

（発明の効果） かくして本発明の溝形材の成形方法によれば、伸び若し
くは縮みフランジを有する溝形材の成形に際し、従来の
方法とほぼ等しいサイクルタイムで成形を行なうことが
でき、かつ、伸び若しくは縮みフランジの有する残留応
力を大幅に減少させ得て伸び若しくは縮みフランジのス
プリングバック及び溝形状のねじれを防止し得るから、
加工時間の延長をともなうことなく製品の精度を大幅に
高めることができる。

【図面の簡単な説明】

＃Ｉ１図（ａ）乃至（０）は本発明溝形材の成形方法及
び成形金戴を伸びフランジを有する溝形材の成形に適用
した一実施例を示す工程図、 第２図は上記実施例中の予備成形工程にて成形されたワ
ークを示す斜視図、 第８図は本発明方法を縮みフランジを有する溝°形材の
成形に適用した他の実施例中の予備成形工程にて成形さ
れたワークを示す斜視図、第４図は従来の溝形材の成形
金型を示す断面図、第５図は成形前のワークと成形され
た溝形材とを示す斜視図である。 １・・・金型　　　　　　　２・・・ポンチ８・・・ダ
イ　　　　　　　４・・・パッド５．１５・・・ワーク
（素材）６・・・予備成形プレート７・・・ポンチホル
ダー　　　８・・・ダイプレート９・・・ダイホルダー
　　　１０・・・クッション棒１６・・・溝形材 第２図 第３図 ｅ 第４図 １５７−グ 手　　続　　補　　正　　書 昭和６０年５月７日 特許庁長官　志　賀　　°・：７殿 １、事件の表示 昭和６０年　特許願　第　６３３８５号２、発明の名称 溝形材の成形方法及び成形金型 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （３９９）日産自動車株式会社 ４、代理人 願書の「特許法第３８条ただし書の規定による特許出願
」の表示の欄及び願書の「特許請求の範囲に記載された
発明の数」の欄６、補正の内容（別紙の通り） （１）願書に「特許法第３８条ただし書の規定による特
許出願」の記載を加入する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポンチとダイとの共働により、平板状の素材を、伸
   び若しくは縮みフランジを有する溝形材に成形するに際
   し、前記素材の、伸び若しくは縮みフランジとすべき縁
   部分の一部を適量伸長する予備成形工程と、前記素材に
   伸び若しくは縮みフランジ成形する溝成形工程とを前記
   ポンチ若しくはダイの１ストロークにて順次行うことを
   特徴とする溝形材の成形方法。 ２、所望の溝形状と対応する形状を有するポンチ（２）
   と、このポンチ（２）に嵌り合うダイ（８）と、ダイ（
   ８）に設けた伸び若しくは縮みフランジ成形部（３ａ）
   と、ダイ（３）の内側に、昇降可能に嵌挿したパッド（
   ４）とを具える溝形材の成形金型において、前記伸び若
   しくは縮みフランジ成形部（３ａ）のポンチ側位置に、
   予備成形プレート（６）を設けたことを特徴とする溝形
   材の成形金型。