JP7103331B2 - Press molding method - Google Patents
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Description
本発明は、プレス成形方法に関し、特に、平面視で長手方向に沿って湾曲する断面ハット形状のプレス成形品のプレス成形方法に関する。 The present invention relates to a press forming method, and more particularly to a press forming method of a press-formed product having a hat-shaped cross section that curves along the longitudinal direction in a plan view.
一般に、プレス成形品のプレス成形過程において生じるしわ対策としては、プレス成形過程における材料流入を抑制するために、例えば絞り成形においてはダイとブランクホルダーとでブランクを挟持するクッション圧を増加させて成形する技術や、非特許文献1に開示されているように、材料流入に伴ってブランクの板厚が増加する部位にビードなどの形状を設ける技術が適用されている。
Generally, as a measure against wrinkles that occur in the press forming process of a press-molded product, in order to suppress the inflow of materials in the press forming process, for example, in draw forming, the cushion pressure for holding the blank between the die and the blank holder is increased for forming. And, as disclosed in Non-Patent
図4(a)に示すような、天板部43と、天板部43から連続する縦壁部45及び縦壁部47と、縦壁部45及び縦壁部47のそれぞれから連続するフランジ部49及びフランジ部51とを有してなる断面ハット形状であり、平面視で長手方向に沿って湾曲するプレス成形品41は、そのプレス成形過程において湾曲の内側にあるフランジ部49の長手方向中央に向かって材料が流入して幅方向先端部にしわが発生しやすいという問題がある。
As shown in FIG. 4A, the
このようなプレス成形品41のしわ発生を抑制するために、前述のとおり、ダイとブランクホルダーとによりブランクにおけるフランジ部に相当する部位を挟持するクッション圧を増加させてドロー成形することで、湾曲内側のフランジ部49における材料流入を抑制してしわの発生を抑制することができるといった効果がある。しかしながら、その反面、プレス成形品41における湾曲内側のパンチ肩R部44に割れが発生するという課題があった。そのため、ドロー成形ではなく曲げ成形によりしわを抑制しつつプレス成形品をプレス成形することが望まれていた。
In order to suppress the occurrence of wrinkles in the press-molded
また、非特許文献1に開示されているように、プレス成形過程においてしわが発生しやすい部位にしわ取り形状としてのビードを形成する技術は、プレス成形品の製品形状の変更を伴うものであるため、しわ発生の対策として適用することができない場合があった。
Further, as disclosed in
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、製品形状の変更を要せずに割れを防止しつつしわの発生を抑制して曲げ成形により、平面視で長手方向に沿って湾曲する断面ハット形状のプレス成形品をプレス成形するプレス成形方法を提案することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and is obtained by bending molding while preventing cracks and suppressing wrinkles without requiring a change in the product shape in the longitudinal direction in a plan view. It is an object of the present invention to propose a press molding method for press molding a press-molded product having a cross-section hat shape curved along the above.
(1)本発明に係るプレス成形方法は、
天板部と、該天板部から連続する縦壁部と、該縦壁部から連続するフランジ部とを有してなる断面ハット形状であり、平面視で長手方向に沿って湾曲するプレス成形品を曲げ成形により2工程でプレス成形するものであって、
ブランクを、断面ハット形状であり、平面視で長手方向に沿って湾曲する中間成形品に曲げ成形する第1成形工程と、
該中間成形品を、成形下死点における前記長手方向に沿った湾曲の曲率半径が前記中間成形品のスプリングバック後における前記湾曲の曲率半径よりも小さい前記プレス成形品に曲げ成形する第2成形工程と、を備え、
該第2成形工程は、前記中間成形品の湾曲内側のフランジ部において長手方向両端部から中央への材料の流入を拘束する形状である拘束形状部を前記プレス成形品の湾曲内側のフランジ部の長手方向両端部に形成する、ことを特徴とするものである。
(1) The press molding method according to the present invention is
It has a cross-sectional hat shape having a top plate portion, a vertical wall portion continuous from the top plate portion, and a flange portion continuous from the vertical wall portion, and is press-molded to be curved along the longitudinal direction in a plan view. The product is press-molded in two steps by bending and molding.
The first molding step of bending and molding the blank into an intermediate molded product having a hat shape in cross section and curving along the longitudinal direction in a plan view.
The second molding is performed by bending the intermediate molded product into the press-molded product in which the radius of curvature of the curvature along the longitudinal direction at the bottom dead point of molding is smaller than the radius of curvature of the curvature after springback of the intermediate molded product. With the process,
In the second molding step, the restrained shape portion having a shape that restrains the inflow of the material from both ends in the longitudinal direction to the center in the curved inner flange portion of the intermediate molded product is formed on the curved inner flange portion of the press molded product. It is characterized in that it is formed at both ends in the longitudinal direction.
(2)本発明に係るプレス成形方法は、
天板部と、該天板部から連続する縦壁部と、該縦壁部から連続するフランジ部とを有してなる断面ハット形状であり、平面視で長手方向に沿って湾曲するプレス成形品を曲げ成形により2工程でプレス成形するものであって、
ブランクを、断面ハット形状であり、平面視で長手方向に沿って湾曲する中間成形品に曲げ成形する第1成形工程と、
該中間成形品を、成形下死点における前記長手方向に沿った湾曲の曲率半径が前記中間成形品のスプリングバック後における前記湾曲の曲率半径よりも小さい前記プレス成形品に曲げ成形する第2成形工程と、を備え、
該第2成形工程は、前記中間成形品の湾曲内側のフランジ部において長手方向両端部から中央への材料の流入を拘束する形状である拘束形状部を前記プレス成形品の天板部及び湾曲内側のフランジ部それぞれの長手方向両端部に形成する、ことを特徴とするものである。
(2) The press molding method according to the present invention is
It has a cross-sectional hat shape having a top plate portion, a vertical wall portion continuous from the top plate portion, and a flange portion continuous from the vertical wall portion, and is press-molded to be curved along the longitudinal direction in a plan view. The product is press-molded in two steps by bending and molding.
The first molding step of bending and molding the blank into an intermediate molded product having a hat shape in cross section and curving along the longitudinal direction in a plan view.
The second molding is performed by bending the intermediate molded product into the press-molded product in which the radius of curvature of the curvature along the longitudinal direction at the bottom dead point of molding is smaller than the radius of curvature of the curvature after springback of the intermediate molded product. With the process,
In the second molding step, the restrained shape portion having a shape that restrains the inflow of the material from both ends in the longitudinal direction to the center in the flange portion on the curved inner side of the intermediate molded product is formed on the top plate portion and the curved inner side of the press molded product. It is characterized in that it is formed at both ends in the longitudinal direction of each of the flange portions of the above.
(3)上記(1)又は(2)に記載のものにおいて、
前記第2成形工程において形成する拘束形状部は、プレス成形方向に段差状に凹んだ段差部であることを特徴とするものである。
(3) In the above-mentioned (1) or (2),
The restraint-shaped portion formed in the second molding step is characterized in that it is a stepped portion recessed in a stepped shape in the press molding direction.
(4)上記(1)又は(2)に記載のものにおいて、
前記第2成形工程において形成する拘束形状部は、前記プレス成形品の湾曲から所定角度の方向に延在する凸状又は凹状のビード部であることを特徴するものである。
(4) In the above (1) or (2),
The restraint-shaped portion formed in the second molding step is characterized by being a convex or concave bead portion extending in a direction of a predetermined angle from the curvature of the press-molded product.
本発明によれば、断面ハット形状であり、平面視で長手方向に沿って湾曲するプレス成形品を曲げ成形するに際し、ブランクを、断面ハット形状であり、平面視で長手方向に沿って湾曲する中間成形品に曲げ成形する第1成形工程と、該中間成形品を、成形下死点における前記長手方向に沿った湾曲の曲率半径が前記中間成形品のスプリングバック後における前記湾曲の曲率半径よりも小さい前記プレス成形品に曲げ成形する第2成形工程と、を備え、該第2成形工程は、前記中間成形品の湾曲内側のフランジ部において長手方向両端部から中央への材料の流入を拘束する形状である拘束形状部を前記プレス成形品の湾曲内側のフランジ部の長手方向両端部に形成することにより、湾曲内側のフランジ部を湾曲の外側に押し広げようとする力が働くとともに、前記湾曲内側のフランジ部の長手方向中央に向かう材料の流入を拘束しつつ長手方向両端に向かう張力が付与されることで、該湾曲内側のフランジ部における圧縮応力を緩和し、しわの発生を抑制してプレス成形品を曲げ成形によりプレス成形することができる。 According to the present invention, when bending and molding a press-formed product having a cross-sectional hat shape and curving along the longitudinal direction in a plan view, a blank is bent along a longitudinal direction in a plan view and having a cross-section hat shape. The first molding step of bending and molding the intermediate molded product, and the radius of curvature of the curvature of the intermediate molded product along the longitudinal direction at the bottom dead point of molding are larger than the radius of curvature of the curvature of the intermediate molded product after springback. The second molding step includes a second molding step of bending and molding into the small press-molded product, and the second molding step restrains the inflow of material from both ends in the longitudinal direction to the center at the flange portion on the curved inner side of the intermediate molded product. By forming the restraint-shaped portions having a shape to be formed at both ends in the longitudinal direction of the flange portions on the curved inner side of the press-formed product, a force for pushing the flange portions on the curved inner side to the outer side of the curved product acts, and the above-mentioned By applying tension toward both ends in the longitudinal direction while restraining the inflow of material toward the center of the flange portion on the inner side of the curve, the compressive stress on the flange portion on the inner side of the curve is relaxed and the occurrence of wrinkles is suppressed. The press-molded product can be press-molded by bending.
本発明は、図1(a)に一例として示すように、天板部3と、天板部3から連続する縦壁部5及び縦壁部7と、縦壁部5及び縦壁部7のそれぞれから連続するフランジ部9及びフランジ部11とを有してなる断面ハット形状であり、平面視で長手方向に沿って湾曲するプレス成形品1を成形対象とする。プレス成形品1において、縦壁部5及びフランジ部9は湾曲の内側にあり、縦壁部7及びフランジ部11は湾曲の外側にある。
As shown as an example in FIG. 1A, the present invention includes a
本発明の実施の形態に係るプレス成形方法は、図1(a)に例示するプレス成形品1を、曲げ成形によりプレス成形するものであって、図2(a)に一例として示すダイ15とパンチ17とを備えてなる第1の金型13を用いて、ブランク19を、断面ハット形状であり平面視で長手方向に沿って湾曲する中間成形品21(図2(b))に曲げ成形する第1成形工程と、図2(b)に一例として示すダイ35とパンチ37とを備えてなる第2の金型33を用いて、中間成形品21をプレス成形品1に曲げ成形する第2成形工程と、を備えたものである。
The press molding method according to the embodiment of the present invention is to press-mold the press-molded
以下、上記の各工程について説明する。なお、以下の説明において、中間成形品21及びプレス成形品1の湾曲の曲率半径は、図1(c)に示すように、長手方向に沿って湾曲する天板部3及び天板部23の幅方向中央を通る曲線(図1(c)(i)及び(ii)中の一点鎖線)の曲率半径としている。
Hereinafter, each of the above steps will be described. In the following description, the radius of curvature of the curvature of the intermediate molded
<第1成形工程>
第1成形工程は、図2(a)に示すダイ15とパンチ17とを備えてなる第1の金型13を用いて、ブランク19を、図1(c)(i)に示すように、天板部23と、天板部23から連続する縦壁部25及び縦壁部27と、縦壁部25及び縦壁部27のそれぞれから連続するフランジ部29及びフランジ部31とを有してなる断面ハット形状であり、平面視で長手方向に沿って湾曲する中間成形品21に曲げ成形する工程である。
<First molding process>
In the first molding step, the blank 19 is formed by using the
そして、第1成形工程は、中間成形品21を第1の金型13から離型してスプリングバックした後の長手方向に沿った湾曲の曲率半径R1(図1(c)(i))が、第2成形工程において成形下死点まで曲げ成形したプレス成形品1の長手方向に沿った湾曲の曲率半径R2(図1(c)(ii))よりも大きくなるように、中間成形品21を曲げ成形する。
Then, in the first molding step, the radius of curvature R 1 of the curvature along the longitudinal direction after the intermediate molded
中間成形品21のスプリングバックした後の湾曲の曲率半径R1は、例えば、プレス成形実験や有限要素法等によるCAE解析(プレス成形解析及びスプリングバック解析)により求めることにより、第1成形工程における成形下死点での湾曲の曲率半径を適宜設定することができる。
The radius of curvature R 1 of the curvature of the intermediate molded
<第2成形工程>
第2成形工程は、図1(b)及び図2(b)に示すダイ35とパンチ37とを備えてなる第2の金型33を用いて、第1成形工程で曲げ成形され離型したた中間成形品21を、成形下死点における長手方向に沿った湾曲の曲率半径R2(図1(c)(ii))が、中間成形品21の離型後のスプリングバック後における湾曲の曲率半径R1(図1(c)(ii))よりも小さいプレス成形品1に曲げ成形する工程である。
<Second molding process>
In the second molding step, the
さらに、第2成形工程は、中間成形品21の湾曲内側のフランジ部29において長手方向両端部から中央への材料の流入を拘束する形状である拘束形状部として段差部9aをプレス成形品1の湾曲内側のフランジ部9の長手方向両端部に形成する。
Further, in the second molding step, the stepped
なお、図1(b)は、図1(a)に示す湾曲内側のフランジ部9の中央ライン(一点鎖線)に沿ったA-A断面形状である。
また、ダイ35及びパンチ37は、図1(b)及び図2(b)に示すように、プレス成形品1の湾曲内側のフランジ部9を成形するフランジ成形部35a及びフランジ成形部37aと、フランジ成形部35a及びフランジ成形部37aそれぞれの長手方向両端部に設けられ、湾曲内側のフランジ部9の長手方向両端部に段差部9aを形成する段差形成部35b及び段差形成部37bと、を有するものである。本実施の形態において、段差形成部35b及び段差形成部37bにより形成される段差部9aは、プレス成形方向に段差状に凹んだものとする。
図3に、ダイ35の具体的な形状の一例を示す。
Note that FIG. 1B is a cross-sectional shape of AA along the central line (dashed line) of the
Further, as shown in FIGS. 1B and 2B, the
FIG. 3 shows an example of a specific shape of the
以下、本発明の実施の形態に係るプレス成形方法により、湾曲内側のフランジ部9におけるしわ発生を抑制してプレス成形品1を曲げ成形によりプレス成形することができる理由について説明する。
Hereinafter, the reason why the press-molded
図4(a)に示すように、平面視で長手方向に沿って湾曲する断面ハット形状のプレス成形品41を従来の曲げ成形により1工程でプレス成形すると、湾曲の内側にあるフランジ部49の幅方向先端に相当する部位においては長手方向両端から中央に向かって材料が流入するため、フランジ部49の長手方向中央においては圧縮変形が生じてしわが発生する。
As shown in FIG. 4A, when a press-molded
これに対し、本実施の形態に係るプレス成形方法においては、前述(図1(c))のとおり、第1成形工程と第2成形工程との2工程でプレス成形品1を曲げ成形するに際し、第1成形工程で曲げ成形する中間成形品21のスプリングバック後における湾曲の曲率半径R1が、第2成形工程で曲げ成形されるプレス成形品1の成形下死点における湾曲の曲率半径R2よりも大きくなるように第1成形工程で中間成形品21を曲げ成形することにより、第2成形工程での曲げ成形中に中間成形品21の曲率半径R1に戻ろうとし、湾曲内側のフランジ部9を湾曲の外側に押し広げようとする力が働く。
On the other hand, in the press molding method according to the present embodiment, as described above (FIG. 1 (c)), when the press molded
さらに、第2成形工程においてプレス成形品1の湾曲内側のフランジ部9を成形する際に、中間成形品21の湾曲内側のフランジ部29において長手方向両端部から中央への材料の流入を拘束する形状である拘束形状部として段差部9aを、ダイ35の段差形成部35bとパンチ37の段差形成部37bとによりフランジ部9の長手方向両端部に形成する(図2(b))。
Further, when the
このように、湾曲内側のフランジ部9の曲げ成形中に湾曲の外側に押し広げる力を働かせるとともに長手方向両端部に段差部9aを形成することにより、湾曲内側のフランジ部9の長手方向中央に向かう材料の流入を拘束しつつ長手方向両端に向かう張力が付与される。その結果、湾曲内側のフランジ部9における圧縮応力が緩和され、しわの発生を抑制してプレス成形品1を曲げ成形によりプレス成形することができる。
In this way, by exerting a force that pushes the
特に、第1成形工程で曲げ成形する中間成形品21は、平面視で長手方向に沿って湾曲する断面ハット形状であり、プレス成形品1と近い形状である。そのため、第2成形工程で中間成形品21をプレス成形品1に曲げ成形する過程においては、湾曲内側のフランジ部9に形成される段差部9aにより長手方向中央に向かう材料流入の拘束が効きやすく、しわ発生の防止効果が高くなる。
In particular, the intermediate molded
なお、第1成形工程で曲げ成形された中間成形品21がスプリングバックした後の湾曲の曲率半径R1と、第2成形工程で曲げ成形されたプレス成形品1の成形下死点における湾曲の曲率半径R2との差が大きいほど、第2成形工程において湾曲内側のフランジ部9を湾曲の外側に押し広げる力がより働き、圧縮応力を緩和する効果が大きくなる。
It should be noted that the radius of curvature R1 of the curvature after the intermediate molded
もっとも、スプリングバックした後の中間成形品21の湾曲の曲率半径R1が大きすぎると、第2成形工程において中間成形品21が第2の金型33に嵌らなくなり、曲げ成形することが困難となる場合がある。
However, if the radius of curvature R1 of the curvature of the intermediate molded
そのため、第1成形工程での中間成形品21の成形下死点における湾曲の曲率半径を、第2成形工程でのプレス成形品1の成形下死点における湾曲の曲率半径R2よりも同程度又は小さくし、中間成形品21のスプリングバックした後の湾曲の曲率半径R1がプレス成形品1の成形下死点における湾曲の曲率半径R2よりも大きくなる程度となるようにすることが望ましい。
Therefore, the radius of curvature of the curve at the bottom dead point of the intermediate molded
また、第2成形工程で段差部9aを形成する位置は、図1(a)に示すように、製品形状のプレス成形品1aの長手方向両端から外側とすればよい。そして、段差部9aが形成されたプレス成形品1に対し、段差部9aを含む長手方向端部側の部位1bを図1(a)に示す点線に沿って切除し、残りの長手方向中央側を採取することにより、湾曲内側のフランジ部9におけるしわが抑制された製品形状のプレス成形品1aを容易に得ることができる。
Further, as shown in FIG. 1A, the position where the
さらに、段差部9aのプレス成形方向における段差深さ等の具体的な形状に関しては、第2成形工程において、中間成形品21における湾曲内側のフランジ部29の長手方向両端部における材料の流入を拘束するとともに該長手方向の両端に向かう張力を付与し、第2成形工程においてフランジ部9のしわの発生を効果的に抑制することが可能となるように、適宜設定すればよい。
Further, regarding the specific shape such as the step depth in the press molding direction of the
なお、上記の説明は、プレス成形品1における湾曲内側のフランジ部9の長手方向両端側に形成する拘束形状部として、図1(b)に示すような段差部9aを形成する場合についてのものであった。
The above description is for a case where a
もっとも、本発明に係るプレス成形方法は、拘束形状部の具体的な形状を段差部9aに限定するものではなく、中間成形品21における湾曲内側のフランジ部29において、長手方向の両端側から中央に向かう材料の流入を拘束するともに長手方向の両端に向かう張力を付与することができる形状であればよい。
However, the press molding method according to the present invention does not limit the specific shape of the restraint shape portion to the
例えば、本発明は、図5に示すような、天板部63と、天板部63から連続する縦壁部65及び縦壁部67と、縦壁部65及び縦壁部67のそれぞれから連続するフランジ部69及びフランジ部71とを有してなる断面ハット形状であり、平面視で長手方向に沿って湾曲するプレス成形品61のように、湾曲内側のフランジ部69の長手方向の両端側に、該湾曲に直交する方向に延在するビード部69aをダイ及びパンチ(図示なし)により形成するものであってもよい。また、図5に示すビード部69aは、前記湾曲の接線方向でなければ、所定角度(湾曲の接線方向となす角度)を有してもよく、所定角度は45°~90°がよりよい。さらに、プレス成形方向に凹状に形成されたものであるが、拘束形状部として、プレス成形方向に凸状に形成した形成するものであってもよい。
For example, in the present invention, as shown in FIG. 5, the
上記の本実施の形態に係るプレス成形方法は、拘束形状部として段差部9aを湾曲内側のフランジ部9の長手方向両端部のみに形成するものであったが、本実施の形態に係るプレス成形方法の他の態様としては、前述と同様にブランク19を中間成形品21に曲げ成形する第1成形工程と(図2(a))、図6に示すように、ダイ95とパンチ97とを備えてなる第2の金型93を用いて、成形下死点における長手方向に沿った湾曲の曲率半径R2(図6(c)(ii))が中間成形品21のスプリングバック後における湾曲の曲率半径R1(図6(c)(i))よりも小さいプレス成形品81に曲げ成形する第2成形工程と、で曲げ成形するものであってもよい。
In the above-mentioned press molding method according to the present embodiment, the stepped
図6は、第2成形工程において、湾曲内側のフランジ部89の長手方向両端部に拘束形状部として段差部89aを形成するとともに天板部83の長手方向両端部に拘束形状部として段差部83aを、ダイ95及びパンチ97により形成する場合を例示したものである。そして、図6(b)は図6(a)の天板部83の中央ライン(一点鎖線)に沿った断面形状であり、ダイ95の天板成形部95aとパンチ97の天板成形部97aにより、天板部83の長手方向中央側が成形され、ダイ95の段差形成部95bとパンチ97の段差形成部97bにより、天板部83の長手方向両端部に段差部83aが形成されることを示している。
FIG. 6 shows that in the second molding step, stepped
このように、本実施の形態の他の態様においても、スプリングバックした後の中間成形品21の湾曲の曲率半径R1を、プレス成形品81の成形下死点における湾曲の曲率半径R2よりも大きくすることにより、第2成形工程での曲げ成形中に中間成形品21の曲率半径R1に戻ろうとし、湾曲内側のフランジ部89を湾曲の外側に押し広げようとする力が働く。
As described above, also in another aspect of the present embodiment, the radius of curvature R 1 of the curvature of the intermediate molded
さらに、第2成形工程において段差部89a及び段差部83aを形成することで、中間成形品21の湾曲内側のフランジ部29の長手方向端部から中央に向かう材料の流入が拘束されるとともに成形下死点の直前で長手方向両端に向かう張力が付与され、圧縮応力が緩和される。
Further, by forming the stepped
その結果、湾曲の内側にあるフランジ部89におけるしわの発生を抑制してプレス成形品81をプレス成形することができる。
As a result, the press-molded
中間成形品21をプレス成形品81に曲げ成形する場合であっても、前述した本実施の形態と同様、第1成形工程での中間成形品21の成形下死点における湾曲の曲率半径を、第2成形工程でのプレス成形品81の成形下死点における湾曲の曲率半径よりも同程度又は小さくし、中間成形品21のスプリングバックした後の湾曲の曲率半径R1がプレス成形品1の成形下死点における湾曲の曲率半径R2よりも大きくなる程度となるようにすることが望ましい。
Even when the intermediate molded
また、第2成形工程で段差部89a及び段差部83aを形成する位置は、図6(a)に示すように、製品形状のプレス成形品8aの長手方向両端から外側とすればよい。そして、図6(a)に示す点線に沿ってプレス成形品81の長手方向両端部側の部位81bを切除し、残りの長手方向中央側を採取することで、湾曲の内側となるフランジ部89のしわが抑制された製品形状のプレス成形品81aを容易に得ることができる。
Further, as shown in FIG. 6A, the positions where the stepped
なお、天板部83及びフランジ部89の長手方向両端側に形成する拘束形状部は、前述の本実施の形態に係るプレス成形方法と同様、プレス成形品の湾曲に直交する方向に延在してプレス成形方向に凸状又は凹状のビード部であってもよい。また、このビード部は前記プレス成形品の湾曲の接線方向でなければ所定角度(湾曲の接線方向となす角度)を有してもよく、所定角度は45°~90°がよりよい。
The restraint-shaped portions formed on both ends of the
本発明に係るプレス成形方法は、ブランクとして材料強度440MPa級~1470MPa級の鋼板を用いて、平面視で長手方向に沿って湾曲する断面ハット形状のプレス成形品を曲げ成形によりプレス成形する場合に好ましく適用することができる。 The press forming method according to the present invention is a case where a steel plate having a material strength of 440 MPa class to 1470 MPa class is used as a blank and a press-formed product having a cross-section hat shape curved along the longitudinal direction in a plan view is press-formed by bending. It can be preferably applied.
さらに、上記の説明において成形対象としたプレス成形品は、長手方向の全長にわたって平面視で湾曲する断面ハット形状のものであるが、本発明は、平面視で長手方向に沿って湾曲する部位と、該湾曲する部位の長手方向の両端又は一端から直線状に延出する部位と、を有する断面ハット形状のプレス成形品を成形対象とするものであってもよい。 Further, the press-molded product targeted for molding in the above description has a cross-sectional hat shape that curves in a plan view over the entire length in the longitudinal direction, but the present invention has a portion that curves in the longitudinal direction in a plan view. A press-molded product having a cross-section hat shape having a portion extending linearly from both ends or one end in the longitudinal direction of the curved portion may be targeted for molding.
このような直線状に延出する部位を有するプレス成形品を本発明に係るプレス成形方法により曲げ成形する場合であっても、第1成形工程において中間成形品を曲げ成形し、続く第2成形工程において、直線状に延出する部位におけるフランジ部及び/又は天板部であって製品形状よりも外側の部位に拘束形状部を形成すればよい。 Even when a press-molded product having such a linearly extending portion is bent-molded by the press-molding method according to the present invention, the intermediate molded product is bent-molded in the first molding step, followed by the second molding. In the process, the restraint shape portion may be formed in the flange portion and / or the top plate portion in the portion extending linearly and outside the product shape.
本発明に係るプレス成形方法の作用効果について確認するためにCAE解析を行った。その結果について以下に説明する。 CAE analysis was performed to confirm the action and effect of the press molding method according to the present invention. The results will be described below.
実施例では、図1(a)に示す平面視で長手方向に沿って湾曲する断面ハット形状のプレス成形品1を成形対象とし、プレス成形品1をプレス成形する過程のCAE解析を行った。当該CAE解析において、プレス成形に供するブランクは、板厚1.0mm、引張強度980MPa級の鋼板とした。
In the example, a press-molded
プレス成形品1の目標形状の寸法は、成形下死点において、天板部3の幅方向中央に沿った湾曲の曲率半径R2を270mm、天板部3の幅を30mm、成形高さ(プレス成形方向における縦壁部5及び縦壁部7の高さ)を40mm、フランジ部9及びフランジ部11のフランジ幅を40mmとした。
The dimensions of the target shape of the press-molded
実施例では、本発明に係るプレス成形方法によりプレス成形品1をプレス成形したものを発明例とした。
発明例においては、まず、第1成形工程として、図2(a)に示すようにブランク19をダイ15及びパンチ17を備えてなる第1の金型13を用いて、中間成形品21を曲げ成形した。
続いて、第2成形工程として、図2(b)に示すようにダイ35及びパンチ37を備えてなる第2の金型33を用いて、中間成形品21をプレス成形品1に曲げ成形し、湾曲内側のフランジ部9の長手方向両端部に、プレス成形方向に凹状に凹んだ段差部9aを形成した。
In the examples, the press-molded
In the example of the invention, first, as a first molding step, as shown in FIG. 2A, the intermediate molded
Subsequently, as the second molding step, the intermediate molded
発明例では、第1成形工程においてダイ15とパンチ17により曲げ成形される中間成形品21の成形下死点における湾曲の曲率半径を265mmとした。このとき、第1成形工程後のスプリングバックにより中間成形品21の湾曲の曲率半径R1は約290mmとなった。
In the example of the invention, the radius of curvature of the curvature at the bottom dead center of molding of the intermediate molded
そして、続く第2成形工程において中間成形品21を曲げ成形したプレス成形品1の成形下死点における湾曲の曲率半径R2を270mmとした。さらに、湾曲内側のフランジ部9の長手方向両端部に形成する段差部9aのプレス成形方向の段差深さを20mmとし、この段差部9aにより、中間成形品21の湾曲内側のフランジ部29の両端部は約20mmプレス成形方向に折り曲げられた。
Then, in the subsequent second molding step, the radius of curvature R 2 of the curvature at the bottom dead center of molding of the press-molded
発明例に係るCAE解析において、第1成形工程として、ブランク19を中間成形品21に曲げ成形する過程のプレス成形解析を行った。そして、中間成形品21のスプリングバック解析を行い、スプリングバック後の中間成形品21を求めた。
In the CAE analysis according to the invention example, as the first molding step, a press molding analysis of a process of bending and molding the blank 19 into the intermediate molded
次に、第2成形工程として、スプリングバック解析により求めたスプリングバック後の中間成形品21をプレス成形品1に曲げ成形する過程のプレス成形解析を行った。
Next, as a second molding step, a press molding analysis was performed in a process of bending and molding the intermediate molded
さらに、実施例では、比較対象として、図7(a)に示すように、従来のプレス成形方法として、ダイ55及びパンチ57を備えた金型53を用いて、ブランク59を、成形下死点における湾曲の曲率半径がR2であるプレス成形品41(図4参照)に1工程で曲げ成形する過程のCAE解析を行ったものを従来例とした。
Further, in the example, as a comparison target, as shown in FIG. 7A, as a conventional press molding method, a
成形下死点における周方向の板厚平均応力分布について、従来例に係るプレス成形品41の場合を図7(b)に、発明例に係るプレス成形品1の場合を図8に示す。ここで、図7(b)及び図8に示す応力は、正の値は引張応力を、負の値は圧縮応力を示す。
Regarding the average stress distribution of the plate thickness in the circumferential direction at the bottom dead center of molding, the case of the press-molded
図7(b)及び図8より、従来例に係る湾曲内側のフランジ部49に比べると、発明例に係る湾曲内側のフランジ部9において圧縮応力が緩和されていることがわかる。
From FIGS. 7 (b) and 8, it can be seen that the compressive stress is relaxed in the
以上、本発明に係るプレス成形方法によれば、平面視で長手方向に沿って湾曲する断面ハット形状のプレス成形品を曲げ成形によりプレス成形するに際し、湾曲の内側にあるフランジ部における圧縮応力を緩和し、しわの発生を抑制できることが示唆された。 As described above, according to the press forming method according to the present invention, when a press-formed product having a cross-section hat shape curved along the longitudinal direction in a plan view is press-formed by bending forming, the compressive stress at the flange portion inside the curvature is applied. It was suggested that it could alleviate and suppress the occurrence of wrinkles.
1 プレス成形品
1a プレス成形品(製品形状)
1b 部位(長手方向端部)
3 天板部
5 縦壁部
7 縦壁部
9 フランジ部(湾曲内側)
9a 段差部
11 フランジ部
13 第1の金型
15 ダイ
17 パンチ
19 ブランク
21 中間成形品
23 天板部
25 縦壁部
27 縦壁部
29 フランジ部(湾曲内側)
31 フランジ部
33 第2の金型
35 ダイ
35a フランジ成形部
35b 段差形成部
37 パンチ
37a フランジ成形部
37b 段差形成部
41 プレス成形品
43 天板部
44 パンチ肩R部
45 縦壁部
47 縦壁部
49 フランジ部(湾曲内側)
51 フランジ部
53 金型
55 ダイ
57 パンチ
59 ブランク
61 プレス成形品
63 天板部
65 縦壁部
67 縦壁部
69 フランジ部(湾曲内側)
69a ビード部(拘束形状部)
71 フランジ部
81 プレス成形品
81a プレス成形品(製品形状)
81b 部位(長手方向端部)
83 天板部
83a 段差部(拘束形状部)
85 縦壁部
87 縦壁部
89 フランジ部(湾曲内側)
91 フランジ部
93 第2の金型
95 ダイ
95a 天板成形部(長手方向中央部)
95b 段差形成部
97 パンチ
97a 天板成形部(長手方向中央部)
97b 段差形成部
1 Press-molded
1b part (longitudinal end)
3
9a Stepped
31
51
69a bead part (restraint shape part)
71
81b part (longitudinal end)
83
85
91
95b
97b Step forming part
Claims (4)
ブランクを、断面ハット形状であり、平面視で長手方向に沿って湾曲する中間成形品に曲げ成形する第1成形工程と、
該中間成形品を、成形下死点における前記長手方向に沿った湾曲の曲率半径が前記中間成形品のスプリングバック後における前記湾曲の曲率半径よりも小さい前記プレス成形品に曲げ成形する第2成形工程と、を備え、
該第2成形工程は、前記中間成形品の湾曲内側のフランジ部において長手方向両端部から中央への材料の流入を拘束する形状である拘束形状部を前記プレス成形品の湾曲内側のフランジ部の長手方向両端部に形成する、ことを特徴とするプレス成形方法。 It has a cross-sectional hat shape having a top plate portion, a vertical wall portion continuous from the top plate portion, and a flange portion continuous from the vertical wall portion, and is press-molded to be curved along the longitudinal direction in a plan view. This is a press molding method in which a product is press molded in two steps by bending molding.
The first molding step of bending and molding the blank into an intermediate molded product having a hat shape in cross section and curving along the longitudinal direction in a plan view.
The second molding is performed by bending the intermediate molded product into the press-molded product in which the radius of curvature of the curvature along the longitudinal direction at the bottom dead point of molding is smaller than the radius of curvature of the curvature after springback of the intermediate molded product. With the process,
In the second molding step, the restrained shape portion having a shape that restrains the inflow of the material from both ends in the longitudinal direction to the center in the curved inner flange portion of the intermediate molded product is formed on the curved inner flange portion of the press molded product. A press molding method characterized in that it is formed at both ends in the longitudinal direction.
ブランクを、断面ハット形状であり、平面視で長手方向に沿って湾曲する中間成形品に曲げ成形する第1成形工程と、
該中間成形品を、成形下死点における前記長手方向に沿った湾曲の曲率半径が前記中間成形品のスプリングバック後における前記湾曲の曲率半径よりも小さい前記プレス成形品に曲げ成形する第2成形工程と、を備え、
該第2成形工程は、前記中間成形品の湾曲内側のフランジ部において長手方向両端部から中央への材料の流入を拘束する形状である拘束形状部を前記プレス成形品の天板部及び湾曲内側のフランジ部それぞれの長手方向両端部に形成する、ことを特徴とするプレス成形方法。 It has a cross-sectional hat shape having a top plate portion, a vertical wall portion continuous from the top plate portion, and a flange portion continuous from the vertical wall portion, and is press-molded to be curved along the longitudinal direction in a plan view. This is a press molding method in which a product is press molded in two steps by bending molding.
The first molding step of bending and molding the blank into an intermediate molded product having a hat shape in cross section and curving along the longitudinal direction in a plan view.
The second molding is performed by bending the intermediate molded product into the press-molded product in which the radius of curvature of the curvature along the longitudinal direction at the bottom dead point of molding is smaller than the radius of curvature of the curvature after springback of the intermediate molded product. With the process,
In the second molding step, the restrained shape portion having a shape that restrains the inflow of the material from both ends in the longitudinal direction to the center in the flange portion on the curved inner side of the intermediate molded product is formed on the top plate portion and the curved inner side of the press molded product. A press molding method characterized in that the flange portions of the flange portion are formed at both ends in the longitudinal direction.
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