KR101555121B1

KR101555121B1 - Press-forming method

Info

Publication number: KR101555121B1
Application number: KR1020137033972A
Authority: KR
Inventors: 야스히로 와다; 슈우지 야마모토
Original assignee: 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2015-09-22
Anticipated expiration: 2032-06-29
Also published as: CN103619503B; JPWO2013002363A1; JP5304958B2; KR20140013091A; WO2013002363A1; TW201313353A; CN103619503A; TWI494177B

Abstract

이 프레스 성형 방법은, 복수의 축을 독립하여 작동시키는 다축 프레스 장치를 사용하여, 오목부가 형성된 소재의 상기 오목부의 저부를 압출하여 중공축으로 연신 가공하는 프레스 성형 방법이며, 상기 소재를 오목 금형에 세트하는 제1 공정과, 제1 공구에 의해, 상기 소재의 상기 오목부를 구획 형성하여 원통 형상을 이루는 측벽의 단부면을 상기 제1 공구의 축방향으로 제1 속도 Vi로 압입함과 동시에, 제2 공구에 의해, 상기 소재의 상기 저부를 상기 제2 공구의 축방향으로 제2 속도 Vb로 압출하여 성형하는 제2 공정을 구비하고, 상기 제2 공정에서, 상기 제1 속도 Vi에 대한 상기 제2 속도 Vb의 비인 Vb/Vi를 0.7 내지 1.5의 범위로 제어한다.This press molding method is a press molding method for extruding a bottom portion of the concave portion of a material having a concave portion formed thereon by a multiaxial pressing apparatus for independently operating a plurality of shafts and drawing the same into a hollow shaft, A first step of dividing the concave portion of the workpiece by a first tool to press the end face of the cylindrical sidewall in the axial direction of the first tool at a first speed Vi, And a second step of extruding the bottom portion of the material by a tool at a second speed Vb in the axial direction of the second tool to form the second portion at the second speed Vb, Vb / Vi, which is the ratio of the speed Vb, is controlled in the range of 0.7 to 1.5.

Description

[0001] PRESS-FORMING METHOD [0002]

본 발명은, 소재의 프레스 성형법에 관한 것이다.The present invention relates to a press forming method of a material.

본원은, 2011년 6월 30일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2011-145903호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.The present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2011-145903 filed on June 30, 2011, the contents of which are incorporated herein by reference.

바닥을 갖는 직경이 일정한 원통 형상의 용기나, 도중에 직경이 상이한 단차부를 갖는 다단 원통 형상의 제품을 성형하는 방법으로서, 컵 형상의 중간 소재를 다시 드로잉 성형하는 방법이 널리 일반적으로 사용되고 있다. 예를 들면, 비특허 문헌 1에, 제1 공정에서 원반 형상의 소재로부터 컵 형상으로 성형한 중간 소재를 제2 공정에서 다시 드로잉 가공하는 재드로잉 가공법이 개시되어 있다.As a method for molding a multi-stage cylindrical product having a cylindrical container having a constant diameter and a stepped portion having a different diameter on the way, there is widely used a method of re-drawing a cup-shaped intermediate material. For example, Non-Patent Document 1 discloses a redrawing method in which, in the first step, an intermediate material formed into a cup shape from a disc-like material is drawn again in the second step.

이 가공법에서는, 제1 공정에서 성형된 컵 형상 중간 소재를 그 내면에 삽입된 원통 형상 공구인 블랭크 홀더와 다이 사이에서 끼움 지지하면서, 블랭크 홀더의 내부를 관통시킨 펀치를 다이의 원환 형상의 내면에 삽입하도록 압입하여, 컵 형상 중간 소재의 저부에 원통 형상의 돌기부를 성형한다. 이와 같은 성형법에 있어서는, 컵 형상의 중간 소재로부터 펀치와 다이의 원통 형상 내면 사이로의 재료의 유입이 불충분해져, 펀치 선단 코너부에서의 재료 파단 등의 성형 불량이 발생하기 쉽다고 하는 문제가 있었다.In this processing method, a cup-shaped intermediate material molded in the first step is inserted between a blank holder which is a cylindrical tool inserted into the inner surface of the blank holder and the die, and a punch penetrating the inside of the blank holder is inserted into the annular inner surface of the die And a cylindrical projection is formed at the bottom of the cup-shaped intermediate material. In such a molding method, there is a problem in that the inflow of the material from the cup-shaped intermediate material into the space between the punch and the cylindrical inner surface of the die becomes insufficient and molding defects such as breakage of the material at the punch end corner easily occur.

이와 같은 문제에 대하여, 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2에 있어서는, 분할한 다이스를 사용하여 컵을 다이의 원통 형상 내면에 적극적으로 압입함으로써 재료 파단 등에 수반되는 성형 불량을 방지하는 방법이 제시되어 있다. 또한, 관련이 있는 기술로서, 특허 문헌 3, 4가 개시되어 있다.In view of such a problem, Patent Document 1 and Patent Document 2 propose a method of preventing molding defects accompanying material breakage or the like by positively pressing the cup into the cylindrical inner surface of the die using the divided dies. As related technologies, Patent Documents 3 and 4 are disclosed.

일본 특허 출원 공개 평8-150426호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-150426 일본 특허 출원 공개 제2002-113528호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-113528 일본 특허 출원 공개 평8-141662호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-141662 일본 특허 출원 공개 평6-210363호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-210363

나가타 슈지, 야나기모토 준 : 기초부터 알 수 있는 소성 가공, (1999), p.195, 코로나사Nagatashuji and Yanagimoto Jun: Basic plastic processing, (1999), p.195, Corona Corporation

그러나, 상술한 드로잉 성형법 중, 특허 문헌 1에 개시된 방법에서는, 액압을 사용한 성형법이기 때문에, 금형의 구조가 복잡해진다. 또한, 컵을 다이 내면에 압입하는 방향이 펀치의 압입 방향과는 반대의 방향으로 되기 때문에, 충분히 압입할 수 없는 경우가 많다.However, in the above-described drawing forming method, the method disclosed in Patent Document 1 is a molding method using liquid pressure, so that the structure of the mold becomes complicated. Further, since the direction in which the cup is press-fitted into the inner surface of the die is opposite to the direction in which the punch is press-fitted, it is often impossible to sufficiently press-fit the cup.

특허 문헌 2에 개시된 방법에서는, 컵 형상으로 성형된 중간 소재의 저부를 가동식의 펀치로 드로잉 성형할 때에, 측벽을 협압(挾壓)하도록 배치된, 측벽면의 내면에 삽입된 공구와 외벽면의 외측에 배치된 가동형의 공구를, 가동식의 펀치에 맞추어 중간 소재와의 사이에서 미끄럼 접촉시킨다. 이에 의해, 중간 소재의 측벽의 재료를 다이의 내면에 적극적으로 반송하여, 성형품의 펀치 선단 코너부에서의 재료 파단을 방지하려고 하고 있다. 그러나, 실제의 컵 형상의 중간 소재의 측벽면과, 그 측벽을 내외면으로부터 협압시키고자 하는 공구 사이에는 간극이 형성되어 있는 것이 일반적이기 때문에, 목적으로 하는 중간 소재의 측벽의 다이의 내면으로의 재료의 반송을 충분히 행할 수 없는 경우가 많다. 또한, 다이를 분할하고 있기 때문에, 다이의 재료와의 접촉면 단부의 각 형상 부분에서 깨짐이 발생하기 쉬운 등의 문제가 있다.In the method disclosed in Patent Document 2, when the bottom of the cup-shaped intermediate material is drawn and formed by a movable punch, the tool inserted into the inner surface of the sidewall surface and the outer surface of the outer wall surface A movable tool disposed on the outer side is brought into sliding contact with the intermediate material by aligning with a movable punch. Thereby, the material of the side wall of the intermediate material is positively carried to the inner surface of the die to prevent the material from being broken at the punch end corner of the molded product. However, since it is common that a gap is formed between the sidewall surface of the actual cup-shaped intermediate material and the tool for squeezing the sidewall from the inner and outer surfaces of the sidewall of the intermediate material, The material can not be sufficiently conveyed in many cases. Further, since the die is divided, there is a problem that breakage is likely to occur in the angular portions of the end portions of the contact surface with the die material.

특허 문헌 3에는, 드로잉 성형 후의 제품 두께를 보다 균일하게 하는 것을 목적으로, 코이닝 가공이나 축압축 가공 등을 사용한 두께 증가 공정을 성형 공정의 도중에 추가하여, 드로잉 성형에 의해 박육화되는 부분을 두께 증가시키는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 방법에서는, 단순히 두께 증가만을 행하는 공정이 일 공정 증가하기 때문에, 생산성이 저하됨과 함께, 제조 비용이 증가하는 등의 문제가 있다. 또한, 이 방법은, 성형된 제품의 두께 정밀도 향상을 목적으로 드로잉 가공 후에 두께 증가 성형을 행하는 방법이다. 즉, 이 방법에 의해, 본 발명이 목적으로 하고 있는 드로잉 가공에 있어서의 재료 파단 등에 의한 성형 불량을 방지하는 것은 어렵다.Patent Document 3 discloses a method of adding a thickness increasing process using a coining process or an axial compression process in the middle of a molding process for the purpose of making the product thickness after drawing molding more uniform, Is disclosed. However, in this method, there is a problem that the productivity is lowered and the manufacturing cost is increased because the step of simply increasing the thickness is increased in one step. Further, this method is a method of performing thickness increasing molding after drawing processing for the purpose of improving the thickness precision of a molded product. That is, by this method, it is difficult to prevent defective molding due to material breakage or the like in the drawing process, which is the object of the present invention.

예를 들면 특허 문헌 4에는, 미리 성형 후 두께가 얇아지는 부분과 소재의 위치의 대응을 조사한 후에, 드로잉 성형 후에 두께가 얇아지는 부분에 대응하는 소재 부위가 다른 부위와 비교하여 상대적으로 두께가 두꺼워지도록 기계 가공한 소재를 드로잉 가공하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이와 같은 방법에서는, 성형되는 모든 소재를 절삭 가공이나 연삭 가공 등의 기계 가공에 의해 미리 소정의 치수, 형상으로 가공할 필요가 있어, 비용의 증가 및 생산 효율의 저하를 초래한다는 문제가 있다.For example, in Patent Document 4, after the correspondence between the portion where the thickness becomes thinner beforehand and the position of the workpiece is examined in advance, the workpiece portion corresponding to the portion where the thickness becomes thin after drawing is relatively thick A method of drawing a workpiece that has been machined so that the workpiece is machined to be machined. However, in such a method, there is a problem that all the materials to be formed must be machined into predetermined dimensions and shapes in advance by machining such as cutting or grinding, resulting in an increase in cost and a decrease in production efficiency .

본 발명은, 이러한 문제에 대하여, 다이의 깨짐을 발생하기 쉽게 하는 분할 다이나 금형 구조를 복잡하게 하는 액압을 사용하지 않고, 성형 중의 소재의 깨짐이 발생하기 어려운 드로잉 성형법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a drawing forming method which is less prone to breakage of a material during molding without using a split die that easily causes cracking of the die or a fluid pressure that complicates the mold structure.

상기의 과제를 해결하여 이러한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 이하의 수단을 채용하였다.In order to solve the above problems and to achieve these objects, the present invention employs the following means.

(1) 본 발명의 일 형태에 관한 프레스 성형 방법은, 복수의 축을 독립하여 작동시키는 다축 프레스 장치를 사용하여, 오목부가 형성된 소재의 상기 오목부의 저부를 압출하여 중공축으로 연신 가공하는 프레스 성형 방법이며, 상기 소재를 오목 금형에 세트하는 제1 공정과, 상기 소재의 상기 오목부를 구획 형성하여 원통 형상을 이루는 측벽의 단부면을 그 축방향으로 압입하기 위한 제1 공구와, 상기 소재의 상기 저부를 그 축방향으로 압출하기 위한 제2 공구와, 상기 제1 공구와 상기 제2 공구 사이에 배치된 제3 공구를 사용하여, 상기 제1 공구, 상기 제2 공구 및 상기 제3 공구를 일체로 강하시키고, 상기 제3 공구를 상기 저부에 압박시키고, 상기 제3 공구를 정지시킨 상태에서, 상기 제1 공구에 의해, 상기 소재의 상기 측벽의 상기 단부면을 상기 제1 공구의 축방향으로 제1 속도 Vi로 압입함과 동시에, 상기 제2 공구에 의해, 상기 소재의 상기 저부를 상기 제2 공구의 축방향으로 제2 속도 Vb로 압출하여 성형하는 제2 공정을 구비하고, 상기 제2 공정에서, 상기 제1 속도 Vi에 대한 상기 제2 속도 Vb의 비인 Vb/Vi를 0.7 내지 1.5의 범위로 제어한다.(1) A press forming method according to one aspect of the present invention is a press forming method in which a bottom portion of the concave portion of a material having a concave portion is extruded and drawn by a hollow shaft using a multiaxial press apparatus for independently operating a plurality of shafts A first tool for press-fitting the end surface of the cylindrical sidewall in the axial direction by partitioning the recessed portion of the workpiece; A second tool for extruding the first tool, the second tool, and the third tool in an axial direction thereof; and a third tool disposed between the first tool and the second tool, The third tool is pressed against the bottom portion and the end face of the sidewall of the workpiece is pressed by the first tool to the first hole, And a second step of extruding the bottom portion of the blank by the second tool at a second speed Vb in the axial direction of the second tool and molding the same at a first speed Vi in the axial direction of the first tool , Vb / Vi, which is the ratio of the second speed Vb to the first speed Vi, is controlled in the range of 0.7 to 1.5 in the second step.

(2) 상기 (1)에 기재된 프레스 성형 방법에서는, 상기 제2 공정에서, 또한, 상기 제3 공구에 의해 상기 소재의 주름 억제도 동시에 행하고, 상기 제2 공정 전에서의, 상기 소재의 판 두께를 t, 상기 소재의 외주면과 상기 오목 금형의 내주면의 수평 방향의 간극 s1 및 상기 소재의 내주면과 상기 제3 공구의 외주면의 수평 방향의 간극 s2의 총합을 s로 하였을 때에, 이하의 조건식 (a)를 만족시켜도 된다.(2) In the press-molding method described in (1), the wrinkle suppression of the work is simultaneously performed by the third tool in the second step, and the plate thickness of the work before the second step Is a total sum of a gap s1 in the horizontal direction between the outer circumferential surface of the material and the inner circumferential surface of the concave mold and a gap s2 in the horizontal direction between the inner circumferential surface of the material and the outer circumferential surface of the third tool, ) May be satisfied.

본 발명을 적용함으로써, 소재를, 깨짐이 발생하지 않고, 안정적으로 드로잉 성형하는 것이 가능해진다.By applying the present invention, it is possible to draw-form the material stably without causing cracking.

도 1a는 본 실시 형태에 사용되는 금형의 예를 도시한 단면도이다.
도 1b는 본 실시 형태에 사용되는 금형의 예를 도시한 단면도이다.
도 1c는 본 실시 형태에 사용되는 금형의 예를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 실시 형태가 개선하고자 하는 문제점인 펀치 선단 코너부에서의 깨짐을 설명하는 모식도이다.
도 3a는 본 실시 형태의 금형 내부에 소재가 충만되기 전의 상태를 도시하는 도면이다.
도 3b는 본 실시 형태의 금형 내부에 소재가 충만된 후의 상태를 도시하는 도면이다.1A is a cross-sectional view showing an example of a mold used in the present embodiment.
1B is a cross-sectional view showing an example of a mold used in the present embodiment.
1C is a cross-sectional view showing an example of a mold used in the present embodiment.
Fig. 2 is a schematic view for explaining breakage at the punch front corner portion, which is a problem to be solved by the present embodiment.
Fig. 3A is a diagram showing a state before a material is filled in the mold of the present embodiment. Fig.
Fig. 3B is a diagram showing a state after the material is filled in the mold of the present embodiment. Fig.

이하에 도면을 사용하여, 본 실시 형태에 관한 프레스 성형 방법의 상세에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 오목부가 형성된 소재로서, 컵 형상의 소재(6)를 사용하고, 이 컵 형상의 소재(6)에 대하여 성형을 행한다. 도 1a 내지 도 1c에, 본 실시 형태에 사용하는 다축 프레스 장치의 금형(프레스 금형)(100)의 개략도를 도시한다. 도 1a 내지 도 1c에 도시하는 금형(100)은, 전술한 독립하여 작동시키는 것이 가능한 복수의 축을 구비한 다축 프레스 장치의 소정의 위치에 설치되어 사용되고, 또한 컵 형상의 소재(6)의 내측 저부를 압출하는 원기둥 형상의 펀치(1)와, 펀치(1)의 주위를 덮는 통 형상이며 성형 과정에 그 외주면에서 컵 형상의 소재(6)의 내면을 압박하는 블랭크 홀더(2)를 갖는다. 펀치(1)는, 다이(4)(후술)의 세트측[지면(紙面) 상방]에 배치되는 컵 형상의 소재(6)의 내측 저부를, 다이(4)의 소재 배출측(지면 하방)으로 압출하는 막대 형상의 펀치이다. 본 실시 형태에 관한 프레스 성형 방법에서는, 상술한 다축 프레스 장치에 의해, 컵 형상의 소재(6)의 저부를 압출하여, 중공축으로 연신 가공한다.Details of the press forming method according to the present embodiment will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, a cup-shaped material 6 is used as a material having a recess formed therein, and the cup-shaped material 6 is formed. Figs. 1A to 1C are schematic views of a mold (press mold) 100 of the multiaxial press apparatus used in the present embodiment. The mold 100 shown in Figs. 1A to 1C is installed and used at a predetermined position of the multi-axis press apparatus having a plurality of shafts capable of independently operating as described above, and the inner bottom of the cup- And a blank holder 2 for pressing the inner surface of the cup-like material 6 on the outer circumferential surface thereof in a molding process, which is cylindrical and covers the periphery of the punch 1. The punch 1 has an inner bottom portion of a cup-shaped material 6 disposed on the set side (above the paper surface) of the die 4 (described later) Like punches. In the press forming method according to the present embodiment, the bottom of the cup-like material 6 is extruded by the above-described multi-axis press apparatus, and is drawn by a hollow shaft.

또한, 사용하는 소재의 외경은 20㎜ 내지 300㎜인 것이 바람직하다. 외경이 20㎜ 미만이면, 컵 형상의 소재(6)의 저부를 압출하여, 중공축으로 연신 가공하는 것이 곤란해진다. 또한, 외경이 300㎜ 초과이면, 금형이 대형으로 됨과 함께 성형 하중도 증가하여, 대형의 프레스기가 필요로 되는 등, 실용상의 성형이 곤란해진다. 보다 바람직하게는, 50㎜ 내지 120㎜이다.The outer diameter of the material to be used is preferably 20 mm to 300 mm. If the outer diameter is less than 20 mm, it is difficult to extrude the bottom of the cup-like material 6 and draw it by a hollow shaft. If the outer diameter is more than 300 mm, the mold becomes large and the molding load increases, and a large-sized press machine is required. More preferably, it is 50 mm to 120 mm.

또한, 소재의 판 두께 치수(두께)는, 1.5㎜ 내지 15㎜로 하는 것이 바람직하다. 1.5㎜ 미만에서는, 소재의 측벽 단부면의 압입이 곤란해지고, 15㎜ 초과에서는, 컵 형상의 중간 소재의 성형이 곤란해진다. 보다 바람직하게는, 2㎜ 내지 12㎜이다.It is preferable that the plate thickness dimension (thickness) of the blank is 1.5 mm to 15 mm. If it is less than 1.5 mm, it is difficult to press-fit the end surface of the side wall of the material, and if it exceeds 15 mm, it becomes difficult to form the cup-shaped intermediate material. More preferably, it is 2 mm to 12 mm.

또한, 본 실시 형태에서 사용한 금형(100)은, 블랭크 홀더(2)의 주위를 둘러싸는 환상의 통 형상의 축인 외주 펀치(3)를 갖는다. 이 외주 펀치(3)는, 다이(4)의 소재 세트측에 배치되어 있는 컵 형상의 소재(6)의 개구부의 상부 테두리를 다이(4)의 소재 배출측으로 압입하는 돌기부(3a)를 갖는다. 또한, 본 실시 형태의 금형(100)은, 컵 형상의 소재(6)의 저부를 압박하면서 강하하는 펀치(1)와의 사이에서 소재(6)를 압박하여, 소정의 치수 형상으로 마무리하는 대략 원환 형상의 다이(4) 및 원통 형상의 다이(4) 내면에 삽입되어 펀치(1)와의 사이에서 소재 저면을 압박하는 카운터 펀치(5)를 갖는다.The mold 100 used in the present embodiment has the outer peripheral punch 3, which is an annular cylindrical shaft surrounding the periphery of the blank holder 2. The outer punch 3 has a protruding portion 3a for pushing the upper edge of the opening of the cup-like material 6 disposed on the material set side of the die 4 into the material discharge side of the die 4. The metal mold 100 of the present embodiment is a substantially annular member which presses the work 6 between the punch 1 and the lowering punch 1 while pressing the bottom of the cup- Shaped die 4 and a counter punch 5 which is inserted into the inner surface of the cylindrical die 4 and presses the bottom surface of the material between the die 4 and the punch 1.

또한, 금형(100)은, 볼록 금형과 오목 금형을 포함한다. 볼록 금형은, 펀치(1), 블랭크 홀더(2) 및 외주 펀치(3)를 포함하고, 오목 금형은, 다이(4) 및 카운터 펀치(5)를 포함한다.Further, the mold 100 includes a convex mold and a concave mold. The convex mold includes a punch 1, a blank holder 2 and a peripheral punch 3, and the concave mold includes a die 4 and a counter punch 5.

또한 본 실시 형태의 다축 프레스 장치는, 펀치(1), 블랭크 홀더(2), 외주 펀치(3), 카운터 펀치(5)의 이동을 개별 독립하여 제어하는 것이 가능한 구동 기구(도시 생략)를 갖는다. 이들 금형(100)의 각 부는, 본 실시 형태에는 도시되어 있지 않은 프레스기에 의해, 소재(6)를 소정의 치수 형상으로 성형하도록 그 이동이 제어된다.The multiaxial press apparatus of the present embodiment also has a drive mechanism (not shown) capable of independently controlling the movements of the punch 1, the blank holder 2, the outer punch 3, and the counter punch 5 . The movement of each part of the mold 100 is controlled so that the material 6 is formed into a predetermined dimension by a press machine not shown in the present embodiment.

다음에, 도 1a 내지 도 1c에 도시한 금형(100)을 사용한 프레스 성형 방법에 있어서의 각 부의 거동에 대하여 설명한다. 우선, 프레스기의 구동 기구의 제어에 의해, 펀치(1), 블랭크 홀더(2), 외주 펀치(3)는, 다이(4)와의 사이에, 컵 형상의 소재(6)를 삽입하는 데 충분한 높이까지 상승한다. 이 상태에서, 다이(4) 상면에 다이(4) 내주의 중심축과 그 중심축이 대략 일치하도록, 컵 형상의 소재(6)를 설치(세트)한다. 그 후, 펀치(1), 블랭크 홀더(2), 외주 펀치(3)가 일체로 되어, 프레스기의 구동 기구에 의해 제어되면서 강하한다. 블랭크 홀더(2)와 펀치(1)가 소재(6)의 저면에 접촉하고, 외주 펀치(3)가 컵 형상의 소재(6)의 상부 테두리면에 접촉하면, 전술한 강하 동작이 정지한다(도 1a 참조).Next, the behavior of each part in the press forming method using the mold 100 shown in Figs. 1A to 1C will be described. First, the punch 1, the blank holder 2 and the outer punch 3 are held between the die 4 and the die 4 by a drive mechanism of the press machine, . In this state, a cup-like material 6 is provided (set) on the upper surface of the die 4 so that the central axis of the inner periphery of the die 4 and its central axis are substantially aligned. Thereafter, the punch 1, the blank holder 2, and the outer punch 3 are integrally formed and descend while being controlled by the driving mechanism of the press machine. When the blank holder 2 and the punch 1 come into contact with the bottom surface of the work 6 and the outer punch 3 comes into contact with the upper edge surface of the cup-shaped work 6, the aforementioned descending operation is stopped 1A).

또한 이때, 이들 공구의 이동과 동시에, 카운터 펀치(5)가 원통 형상의 다이(4) 내면을 따르도록 상승한다. 카운터 펀치(5)가, 소재(6)의 저면에 접촉하면, 전술한 상승 동작이 정지한다(도 1a 참조). 여기까지의 금형 각 부의 동작이 완료된 상태에서, 컵 형상의 소재(6)는, 블랭크 홀더(2)와 다이(4), 펀치(1)와 카운터 펀치(5) 사이에서 압박되어 다이(4) 내에 고정된다.At this time, simultaneously with the movement of these tools, the counter punch 5 ascends along the inner surface of the cylindrical die 4. When the counter punch 5 is brought into contact with the bottom surface of the work 6, the above-mentioned rising operation is stopped (see Fig. 1A). The cup-like material 6 is pressed between the blank holder 2 and the die 4, between the punch 1 and the counter punch 5 in the state where the operation of each of the mold parts is completed, Respectively.

상술한 바와 같이 다이(4) 내에 컵 형상의 소재(6)가 고정된 상태로부터, 또한, 블랭크 홀더(2)를 정지시킨 상태에서, 펀치(1)가 강하하면서 소재(6)의 저부를 압출한다. 또한, 펀치(1)의 움직임에 맞추어 카운터 펀치(5)가 강하한다. 이 동작에 의해, 컵 형상의 소재(6)의 저부에, 소재(6)의 외경보다도 작은 직경의 통 형상의 돌기가 성형된다(도 1b 참조). 이 성형 중에, 펀치(1)의 강하에 대응하여 외주 펀치(3)가 강하함으로써, 소재(6)의 개구부의 상부 테두리면을 압박하여 소재(6)의 금형(100)의 내부로의 유입, 즉, 다이(4) 및 카운터 펀치(5)와, 펀치(1), 블랭크 홀더(2) 및 외주 펀치(3) 사이의 영역이며, 또한, 소재 배출측으로의 유입을 촉진시킨다(도 1b, 도 1c 참조). 이 동작에 의해, 도 2에 도시한 바와 같은, 상술한 펀치 선단 코너부에 있어서의 소재의 파단을 방지한다.The bottom of the blank 6 is extruded while the punch 1 is lowered from the state where the cup material 6 is fixed in the die 4 and the blank holder 2 is stopped as described above, do. In addition, the counter punch 5 is lowered in accordance with the movement of the punch 1. By this operation, a cylindrical projection having a diameter smaller than the outer diameter of the work 6 is formed at the bottom of the cup-shaped work 6 (see Fig. 1B). The outer peripheral punch 3 is lowered in response to the lowering of the punch 1 so that the upper edge face of the opening of the material 6 is pressed against the inflow of the material 6 into the mold 100, That is, the area between the die 4 and the counter punch 5 and between the punch 1, the blank holder 2 and the outer punch 3, and further promotes the inflow to the material discharge side 1c). By this operation, the material is prevented from being broken at the punch end corner as shown in Fig.

외주 펀치(3)를 강하시킬 때, 펀치 선단 코너부에 있어서의 소재의 파단을 방지하기 위해서, 그 강하 속도 Vi를, 펀치(1)의 강하 속도 Vb와의 비가, Vb/Vi=0.7 내지 1.5의 범위로 되도록 제어한다. 성형 중인 소재(6)의 펀치 선단 견부에 있어서의 소재의 파단 방지에 대하여, 펀치(1)의 강하 속도 Vb에 대한 외주 펀치(3)의 강하 속도 Vi가 중요해지는 것은, 이하의 이유에 의한다. 본 실시 형태에 관한 프레스 성형 방법에서는, 성형 중에 외주 펀치(3)를 사용하여 컵 형상의 소재(6)의 상부 테두리를 압박하여 소재의 금형(100) 내부로의 유입을 촉진함으로써, 소재에 파단을 발생시키지 않고, 안정적으로 성형을 행한다. 그 때문에, 이 외주 펀치(3)와 펀치(1)의 강하 속도비가 적절하지 않은 경우, 소재(6)의 금형(100) 내부로의 충분한 유입 효과가 얻어지지 않아, 예를 들면 도 2에 도시한 바와 같은 파단이 발생하는 경우가 있다. 소재(6)의 금형(100) 내부로의 충분한 유입 효과가 얻어지지 않는 원인으로서는, 성형 전에 다이(4)의 소정의 위치에 설치된 컵 형상의 소재(6)와 다이(4) 사이 및 소재(6)와 블랭크 홀더(2) 사이에 형성되는 간극의 영향이 생각된다.In order to prevent the material from breaking at the punch tip corner when the outer punch 3 is lowered, the ratio of the descending speed Vi to the descending speed Vb of the punch 1, Vb / Vi = 0.7 to 1.5 . The lowering speed Vi of the outer circumferential punch 3 with respect to the lowering speed Vb of the punch 1 is important for preventing the material from being broken at the punch tip shoulder of the forming material 6 for the following reason . In the press forming method according to the present embodiment, the upper edge of the cup-like material 6 is pressed by using the outer punch 3 during molding to promote the inflow of the material into the mold 100, The molding is stably performed. Therefore, when the descending speed ratio between the outer punch 3 and the punch 1 is not appropriate, a sufficient inflow effect of the material 6 into the metal mold 100 can not be obtained. For example, There is a case where a fracture occurs as described above. The reason why a sufficient inflow effect of the material 6 into the mold 100 can not be obtained is that the gap between the cup-shaped material 6 and the die 4 provided at a predetermined position of the die 4 before molding, 6 and the blank holder 2 may be considered.

도 3a, 도 3b를 참조하면서, 상술한 유입 효과가 얻어지지 않는 원인에 대하여 설명한다. 도 3a는 다이(4)의 소재 세트측에 세트된 소재(6)에 대하여, 펀치(1), 블랭크 홀더(2) 및 외주 펀치(3)가 접촉한 순간의 상태[단, 소재(6)에 가해지는 압박력은 무시할 수 있을 정도의 미약한 힘인 것으로 함]를 도시하는 도면이다. 또한, 도 3b는 금형(100) 내부에 소재(6)가 충만된 후의 상태를 도시하는 도면이다.With reference to Figs. 3A and 3B, the reason why the inflow effect can not be obtained will be described. 3A shows a state in which the punch 1, the blank holder 2 and the outer peripheral punch 3 come into contact with the material 6 set on the material set side of the die 4 Is a weak force that can be neglected). 3B is a diagram showing a state after the material 6 is filled in the mold 100. As shown in Fig.

여기서, 도 3a의 상태로부터 도 3b의 상태로 변화할 때의 다축 프레스 장치의 거동을 설명한다. 도 3a에 도시한 바와 같이, 소재(6)를 금형(100)에 세트하였을 때에는, 소재(6)와 블랭크 홀더(2) 사이 및 소재(6)와 다이(4) 사이에, 각각 수평 방향에 있어서의 간극이 형성되어 있다. 이 상태로부터, 외주 펀치(3)에 의해 소재(6)의 상부 테두리를 압박하면, 외주 펀치(3)의 압박에 의해 소재(6)의 상단부는 압축 응력을 받는다. 이 응력이 전파됨으로써 소재(6)가 변형되어, 세트 시의 간극을 메우도록 소재(6)의 형상이 변화된다. 그 후, 도 3b의 상태로 되어, 소재(6)의 외벽과 금형(100) 내부의 내벽의 전체면이 접촉한 상태, 즉, 금형(100) 내부가 소재(6)로 충만된 상태로 된다.Here, the behavior of the multiaxial press apparatus when changing from the state of FIG. 3A to the state of FIG. 3B will be described. 3A, when the workpiece 6 is set on the mold 100, it is arranged between the workpiece 6 and the blank holder 2 and between the workpiece 6 and the die 4 in the horizontal direction Is formed. When the upper edge of the blank 6 is pressed by the outer punch 3 from this state, the upper end of the blank 6 is subjected to compressive stress by the pressing of the outer punch 3. As the stress is propagated, the material 6 is deformed, and the shape of the material 6 is changed so as to fill the gap at the time of setting. 3B, so that the outer wall of the work 6 and the inner wall of the mold 100 are in contact with each other, that is, the mold 100 is filled with the work 6 .

소재(6)의 설치 시(세트 시)에, 소재(6)와 블랭크 홀더(2) 및 다이(4) 사이에 간극이 형성되는 이유에 대하여 설명한다. 이 간극은, 소재(6)의 금형(100) 내부의 소정의 위치에의 설치를 가능 또한 용이하게 하기 위해서 형성된다. 소재(6)와 다이(4) 사이의 간극이 없으면, 소재(6)를 금형(100)에 세트할 때, 소정의 위치에 설치되기 전에, 소재(6)와 다이(4)가 끼워 맞춤 상태로 되어, 그 이상 소재(6)를 압입할 수 없게 될 가능성이 있다. 따라서, 소재(6)를 금형(100) 내의 소정의 위치까지 이동하여 설치할 수 없다. 또한, 이동할 수 없게 된 소재(6)를, 강제적으로 이동시키고자 한 경우, 소재(6)나 금형(100)에 손상을 발생시키는 등의 문제가 발생하는 경우도 있다.The reason why a gap is formed between the blank 6 and the blank holder 2 and the die 4 at the time of installation (setting) of the blank 6 will be described. This gap is formed in order to facilitate and facilitate installation of the material 6 at a predetermined position inside the mold 100. When there is no clearance between the material 6 and the die 4, the material 6 and the die 4 are fitted to each other before the material 6 is set in the mold 100, So that there is a possibility that the material 6 can not be press-fit. Therefore, the work 6 can not be moved to a predetermined position in the mold 100. In addition, in the case of forcibly moving the material 6 which can not be moved, a problem such as causing damage to the material 6 or the mold 100 may occur.

또한 한편, 소재(6)와 블랭크 홀더(2) 사이의 간극에 대해서는, 성형 개시 시의 컵 형상의 소재(6) 내면으로의 블랭크 홀더(2)의 삽입을 용이하게 함과 함께, 블랭크 홀더(2)와 소재(6) 사이의 손상의 발생을 방지하는 것을 목적으로 하여 설치된다.On the other hand, regarding the gap between the blank 6 and the blank holder 2, the insertion of the blank holder 2 into the inner surface of the cup-like material 6 at the start of molding is facilitated, 2 and the material 6 from being damaged.

이상과 같은 간극을 금형 각 부와 소재(6) 사이에 형성한 상태에서, 외주 펀치(3)로 컵 형상의 소재(6)의 상부 테두리를 압박하면서 펀치(1)를 강하시켜 드로잉 성형을 행한 경우, 외주 펀치(3)의 강하 속도와 펀치(1)의 강하 속도의 비의 값에 따라서는, 본 실시 형태에 관한 프레스 성형 방법에 있어서 목적으로 하는 외주 펀치(3)의 소재(6)의 상부 테두리의 압박에 의한 소재(6)의 금형(100) 내부로의 유입 효과가 충분히 얻어지지 않아, 소재(6)에 파단이 발생하는 경우가 있다. 이것은, 소재(6)와 다이(4) 및 블랭크 홀더(2) 등의 공구와의 사이에 간극이 있는 상태에서, 외주 펀치(3)에 의해 소재(6)의 상부 테두리를 압박한 경우, 외주 펀치(3)의 강하 속도와 펀치(1)의 강하 속도의 비의 값에 따라서는, 압박의 효과가, 본 실시 형태의 목적으로 하는 소재(6)의 금형(100) 내부로의 유입 촉진보다도 오히려, 소재(6)의 다이(4) 및 블랭크 홀더(2) 등과의 간극으로의 충만에 소비되고, 그 결과, 외주 펀치(3)에 의한 압박의 효과가, 소재(6)의 파단 방지에 충분히 기여하지 않게 되기 때문이다.While the upper edge of the cup-like material 6 is pressed by the outer punch 3 while the gap is formed between the mold parts and the material 6, the punch 1 is lowered to perform drawing-forming The value of the ratio of the descending speed of the outer punch 3 to the descending speed of the punch 1 is set to be the same as the value of the ratio of the descending speed of the punch 1 to that of the material 6 of the outer punch 3, The effect of inflow of the material 6 into the mold 100 due to the pressing of the upper rim is not sufficiently obtained and the material 6 may be broken. This is because when the upper edge of the work 6 is pressed by the outer punch 3 in a state in which there is a gap between the work 6 and the tool such as the die 4 and the blank holder 2, It is preferable that the effect of the pressing is smaller than the effect of the urging of the material 6 to be introduced into the mold 100 for the purpose of the present embodiment in accordance with the value of the ratio of the descending speed of the punch 3 to the descending speed of the punch 1. [ Rather, the material 6 is consumed in the gap between the die 4 and the blank holder 2 and the like. As a result, the effect of the pressing by the outer punch 3 is prevented This is because they do not contribute sufficiently.

본 실시 형태에 관한 프레스 성형 방법에서는, 이와 같은 문제를 방지하기 위해서, 외주 펀치(3)를 강하시킬 때에, 그 강하 속도를 적절한 값으로 제어한다. 즉, 본 실시 형태에 관한 프레스 성형 방법에서는, 외주 펀치(3)의 강하 속도 Vi는 펀치(1)의 강하 속도 Vb와의 비로, Vb/Vi=0.7 내지 1.5의 범위로 되도록 제어한다. Vb/Vi를 상기 범위로 함으로써, 외주 펀치(3)의 압박에 의한 소재(6)의 다이(4)에의 유입 효과를 충분히 확보한 후, 소재에 파단을 발생시키지 않고 성형을 행할 수 있다.In the press forming method according to the present embodiment, in order to prevent such a problem, the lowering speed of the outer punch 3 is controlled to an appropriate value. That is, in the press forming method according to the present embodiment, the descending speed Vi of the outer circumferential punch 3 is controlled to fall within the range of Vb / Vi = 0.7 to 1.5 with the descending speed Vb of the punch 1. By setting Vb / Vi within the above range, molding can be performed without causing the material to break after the effect of inflow of the material 6 into the die 4 by the compression of the outer peripheral punch 3 is sufficiently secured.

외주 펀치(3)의 강하 속도 Vi와 펀치의 강하 속도 Vb의 비 Vb/Vi가 1.5 초과인 경우, 펀치(1)의 강하 속도가 외주 펀치(3)의 강하 속도에 대하여 과대해져, 펀치(1)의 압출에 대한 외주 펀치(3)에 의한 소재(6)의 금형(100) 내부로의 반송량이 부족하여, 펀치(1)의 선단 코너부에 있어서의 소재의 파단을 충분히 방지할 수 없게 된다.If the ratio Vb / Vi of the lowering speed Vi of the outer punch 3 to the lowering speed Vb of the punch is more than 1.5, the descending speed of the punch 1 becomes excessive with respect to the descending speed of the outer punch 3, The amount of the material 6 to be fed into the mold 100 due to the outer punch 3 to be extruded is insufficient and it is impossible to sufficiently prevent the material at the corner portion at the end corner of the punch 1 from being broken .

또한, Vb/Vi가 0.7 미만인 경우, 외주 펀치(3)에 의한 소재(6)의 압입이 과대해져, 외주 펀치(3)와 다이(4) 사이에 버어가 발생하는 등의 제품 제조상의 문제점이 발생한다. 상술한 범위는, 소재가 금형(100) 내부에 충만되어 있는지 여부에 상관없다.Further, when Vb / Vi is less than 0.7, there is a problem in product manufacturing such as excessive press-in of the blank 6 by the outer punch 3 and burrs between the outer punch 3 and the die 4 Occurs. The above-mentioned range does not matter whether or not the material is filled in the mold 100.

여기서, 도 3a에 도시한 상태, 즉, 외주 펀치(3)에 의해 소재(6)의 상부 테두리를 압박하기 전의 상태에 있어서, 소재(6)의 판 두께 치수를 t, 소재(6)와 다이(4) 사이에 형성된 간극(수평 방향의 간극)을 s1, 소재(6)와 블랭크 홀더(2) 사이에 형성된 간극(수평 방향의 간극)을 s2로 한다. s1과 s2의 총합을 s로 한 경우, 0.02×t≤s≤0.3×t를 만족시키는 것이 바람직하다. 판 두께 t와 간극의 총합 s가 상기 조건을 만족시킴으로써, 외주 펀치(3)의 강하 속도 Vi와 펀치의 강하 속도 Vb의 속도 비율을 상술한 바와 같이 규정하는 것에 의한 효과를 보다 확실하게 얻을 수 있다. 간극의 총합 s가 상술한 범위가 아닌 경우라도, 파단이나 버어의 발생은 일어나지 않고, 성형을 완료시킬 수 있다. 그러나, 간극의 총합 s가 0.02t보다 작은 경우, 성형 전에 금형(100) 내부에 설치된 컵 형상의 소재(6)의 내면에 블랭크 홀더(2)를 원활하게 삽입할 수 없어, 소재(6)의 상부 테두리면에 함몰 손상이 발생하거나, 측벽의 일부분이 얇아지는 경우가 있다. 또한, 간극의 총합 s가 0.3t 초과에서는, 간극이 과대하기 때문에 블랭크 홀더(2)의 삽입 후에, 외주 펀치(3)에 의한 컵 형상의 소재(6)의 상부 테두리의 압하가 시작되면, 소재(6)의 측벽에 구부러짐이 발생하여 성형품에 형상 불량이 발생하는 경우가 있다. 그 때문에, 높은 성형 정밀도가 요구되는 경우에는, 간극의 총합 s가, 0.02×t≤s≤0.3×t를 만족시키는 것이 바람직하다.Assuming that the plate thickness dimension of the work 6 is t, the work 6 is in contact with the die 6 in the state shown in Fig. 3A, that is, before the upper edge of the work 6 is pressed by the outer punch 3, (Gap in the horizontal direction) formed between the work 6 and the blank holder 2 is s1, and the gap (horizontal gap) formed between the work 6 and the blank holder 2 is s1. When the sum of s1 and s2 is s, it is preferable that 0.02 x t? s? 0.3 x t is satisfied. By satisfying the above condition, the total sum s of the plate thickness t and the gap satisfies the effect of stipulating the speed ratio of the descending speed Vi of the peripheral punch 3 and the descending speed Vb of the punch as described above more reliably . Even if the total sum s of the gaps is not in the above-mentioned range, the molding can be completed without occurrence of rupture or burrs. However, if the sum s of the gaps is smaller than 0.02 t, the blank holder 2 can not be smoothly inserted into the inner surface of the cup-shaped material 6 provided inside the mold 100 before molding, There may be a case where a concave damage is caused on the upper rim surface or a part of the side wall is thinned. If the sum s of the gaps exceeds 0.3t, since the gap is excessive, when the lower edge of the cup-like material 6 is lowered by the outer punch 3 after the blank holder 2 is inserted, The side wall of the molded article 6 may be bent to cause a defective shape in the molded article. Therefore, when high molding accuracy is required, it is preferable that the total sum s of the gaps satisfies 0.02 x t < = s < = 0.3 x t.

소재(6)가 금형에 충만되었는지 여부의 판단에 대해서는, 동일한 소재 및 다축 프레스 장치의 설정 조건에서 예비 성형을 행하여, 예를 들면 금형 각 부의 제어 위치와 소재의 금형 내부에의 충만도의 관계를 구해 두고, 그 관계에 기초하여, 금형의 위치에서 소재의 충만 유무를 판단하면 된다. 보다 구체적으로는, 성형을 성형 도중에서 종료시키는 실험을 상이한 복수의 조건(Vb/Vi의 조건) 하에서 행하여, 각 조건 하에 있어서의 다축 프레스 장치의 구동 개시부터 성형 종료까지의 펀치(1)의 스트로크량을 기록한다. 그리고, 성형된 재료의 단면의 형상 측정을 행함으로써, 금형의 상세한 치수 및 형상이 기재된 금형 도면으로부터 구해지는 금형 형상과의 관계로부터 재료의 충만 상태를 파악하여, 구동 개시 시부터의 펀치(1)의 스트로크량을 사용하여 속도 비율을 변경하는 타이밍을 미리 실험적으로 구할 수 있다.For the determination as to whether or not the material 6 is filled in the mold, the preforming is performed under the setting conditions of the same material and the multiaxial press apparatus, and the relationship between the control positions of the mold parts and the filling degree And the presence or absence of the filler material is judged at the position of the mold based on the relationship. More specifically, the experiment for terminating the molding in the course of molding is performed under different conditions (Vb / Vi conditions), and the stroke of the punch 1 from the start of driving of the multi- Record the amount. By measuring the shape of the cross section of the molded material, the fullness of the material is grasped from the relationship with the mold shape obtained from the mold drawing in which the detailed dimensions and the shape of the mold are described, and the punch 1, The timing at which the speed ratio is changed can be experimentally determined in advance.

소재(6)가 금형에 충만되었는지 여부의 판단은, 상기 이외의 방법을 사용해도 된다. 예를 들면, 소재(6)가 금형에 충만되면, 외주 펀치(3)에 걸리는 하중이 증가한다. 그 때문에, 외주 펀치(3)에 하중계를 설치하여, 하중의 변화에 의해 충만의 유무를 판단해도 된다.A method other than the above may be used to judge whether or not the material 6 is filled in the mold. For example, when the material 6 is filled in the mold, the load applied to the outer punch 3 increases. Therefore, a load system may be provided on the outer peripheral punch 3 to determine the presence or absence of fullness due to a change in load.

실시예 Example

(실시예 1) (Example 1)

도 1a 내지 도 1c에 도시한 다축 프레스 장치를 사용하여, 외경 φ90㎜× 두께 2㎜×높이 30㎜의 탄소강의 컵 형상의 소재를, 두께는 2㎜ 그대로 실온에서, 외경 φ50㎜의 컵으로 성형하였다. 이 성형에 있어서는, 예비 성형에 의해 확인한 소재가 금형 내부에 충만되기 전과 후(충만 전과 충만 후), 어느 쪽의 경우도 외주 펀치(3)의 강하 속도 Vi와 펀치의 강하 속도 Vb의 비 Vb/Vi가 동일한 값으로 되도록 다축 프레스 장치를 설정하였다. 표 1에는, 이 성형에 있어서의 속도비 Vb/Vi와 성형 결과의 관계를 나타낸다.A multi-axis press apparatus shown in Figs. 1A to 1C was used to mold a cup-shaped material made of carbon steel having an outer diameter of 90 mm, a thickness of 2 mm and a height of 30 mm into a cup having an outer diameter of 50 mm Respectively. In this case, in both cases, the ratio Vb / Vb of the lowering speed Vi of the outer punch 3 to the lowering speed Vb of the punch before and after (after filling and after filling) Vi were set to the same value. Table 1 shows the relationship between the speed ratio Vb / Vi and the molding result in this molding.

속도비 Vb/Vi가 0.7 내지 1.5의 범위인 경우는, 소재에 파단이나 버어를 발생시키지 않고 성형을 완료시킬 수 있었다. 이에 반해, 속도비 Vb/Vi가 0.7보다 작은 경우는, 소재에 제품 제조상 문제가 되는 버어가 발생하였다. 또한, 속도비 Vb/Vi가 1.5보다 큰 경우는, 성형 중인 소재에 파단이 발생하였기 때문에 성형을 중단하였다.When the speed ratio Vb / Vi is in the range of 0.7 to 1.5, the molding can be completed without causing breakage or burrs in the material. On the other hand, when the speed ratio Vb / Vi is less than 0.7, buckets that cause product manufacturing problems occur. Further, when the speed ratio Vb / Vi is larger than 1.5, the molding is stopped because breakage has occurred in the material undergoing molding.

(실시예 2) (Example 2)

도 1a 내지 도 1c에 도시한 다축 프레스 장치를 사용하여, 외경 φ120㎜×두께 5㎜×높이 40㎜의 알루미늄제의 컵 형상의 소재를, 두께는 5㎜ 그대로 실온에서, 외경 φ70㎜의 컵으로 성형하였다. 이 성형에 있어서는, 예비 성형에 의해 확인한 소재의 금형 내부에의 충만 전과 충만 후에서, 외주 펀치(3)의 강하 속도 Vi와 펀치의 강하 속도 Vb의 비 Vb/Vi가 상이한 값으로 되도록 다축 프레스 장치를 설정하였다. 표 2에는, 이 성형에서의 성형에 있어서의 다축 프레스 장치의 속도비 Vb/Vi와 성형 결과의 관계를 나타낸다.The multiaxial pressing apparatus shown in Figs. 1A to 1C was used to press a cup-shaped material made of aluminum having an outer diameter of 120 mm, a thickness of 5 mm and a height of 40 mm into a cup having an outer diameter of 70 mm . In this molding, in order to make the ratio Vb / Vi of the descending speed Vi of the punch 3 and the descending speed Vb of the punch 3 to be different from each other before and after the filling of the inside of the mold confirmed by the preliminary forming, Respectively. Table 2 shows the relationship between the speed ratio Vb / Vi of the multiaxial press apparatus and the molding results in the molding in this molding.

충만 전과 충만 후, 어느 경우에 대해서도 속도비 Vb/Vi가 0.7 내지 1.5의 범위인 경우는, 소재에 파단이나 버어를 발생시키지 않고 성형을 완료시킬 수 있었다. 이에 반해, 충만 전과 충만 후, 어느 하나의 경우에 속도비 Vb/Vi가 0.7보다 작은 값으로 된 경우, 소재에 제품 제조상 문제가 되는 버어가 발생하였다. 또한, 충만 전과 충만 후, 어느 하나의 경우에 속도비 Vb/Vi가 1.5보다 큰 값으로 된 경우는, 성형 중인 소재에 파단이 발생하였기 때문에 성형을 중단하였다.When the speed ratio Vb / Vi was in the range of 0.7 to 1.5 for both the full and full cases, the molding could be completed without causing breakage or burrs in the material. On the other hand, when the speed ratio Vb / Vi is less than 0.7 in either case, the burr occurred in the material. When the speed ratio Vb / Vi was greater than 1.5 in both of the cases before and after the filling, the molding was interrupted because the material undergoing molding was broken.

(실시예 3) (Example 3)

또한, 도 1a 내지 도 1c에 도시한 다축 프레스 장치를 사용하여, 외경 φ80㎜×두께 5㎜×높이 45㎜의 탄소강의 컵 형상의 소재를 두께는 5㎜ 그대로, 외경 φ45㎜의 컵으로 실온에서 성형하였다. 표 3에는, 이 성형에서의 소재(6)와 다이(4) 및 블랭크 홀더(2)와의 간극의 총합 s와, 성형 결과의 관계를 나타낸다.The multi-axis press apparatus shown in Figs. 1A to 1C was used, and a cup-shaped material made of carbon steel having an outer diameter of 80 mm, a thickness of 5 mm, and a height of 45 mm was put in a cup having an outer diameter of 45 mm . Table 3 shows the relationship between the total s of the gaps between the blank 6 and die 4 and the blank holder 2 in this molding and the result of molding.

표 3 중의 간극은, 도 3a에 도시한 상태에 있어서, 소재(6)와, 다이(4) 및 블랭크 홀더(2) 사이에 형성된 간극(수평 방향의 간극)의 총합 s를 소재(6)의 판 두께 치수 t로 나눈 값이다.The gaps in Table 3 indicate the total s of the gap between the blank 6 and the die 4 and the blank holder 2 in the state shown in Fig. It is the value divided by the plate thickness dimension t.

또한, 간극의 총합 s가 소재의 판 두께의 0.02배보다 작은 경우는, 블랭크 홀더의 삽입 불량이 발생하고, 간극이 소재(6)의 판 두께의 0.3배보다 큰 경우는, 소재(6)의 측벽에 구부러짐이 발생하였다. 이에 반해, 간극의 총합 s가 소재의 판 두께 t의 0.02배 내지 0.3배의 사이의 범위인 경우는, 이와 같은 블랭크 홀더의 삽입 불량이나 소재 측벽의 구부러짐이 발생하지 않고, 보다 정밀도가 높은 성형을 행할 수 있었다.When the total s of the gaps is smaller than 0.02 times the sheet thickness of the blank, the insertion failure of the blank holder occurs. When the gap is larger than 0.3 times the sheet thickness of the blank 6, Bending occurred in the side wall. On the other hand, when the sum s of the gaps is in the range of 0.02 to 0.3 times the sheet thickness t of the blank, the insertion failure of the blank holder and the bending of the side walls of the blank do not occur, I could do it.

본 발명의 프레스 성형에서는, 소재를, 깨짐이 발생하지 않고, 안정적으로 드로잉 성형하는 것이 가능해진다. 그 때문에, 산업의 이용 가치는 높다.In the press-molding of the present invention, the material can be drawn and formed stably without cracking. Therefore, the utility value of the industry is high.

1 : 펀치
2 : 블랭크 홀더
3 : 외주 펀치
3a : 돌기부
4 : 다이(오목 금형)
5 : 카운터 펀치
6 : 소재1: punch
2: Blank holder
3: Outer punch
3a: protrusion
4: Die (concave mold)
5: counter punch
6: Material

Claims

A press forming method for extruding a bottom portion of a concave portion of a work having a concave portion and drawing the same by a hollow shaft using a multiaxial pressing apparatus for independently operating a plurality of shafts,
A first step of setting the material in the concave mold,
A first tool for partitioning the concave portion of the workpiece and pressing the end surface of the side wall in a cylindrical shape in the axial direction thereof; a second tool for extruding the bottom portion of the workpiece in the axial direction; Using a third tool disposed between the first tool and the second tool,
Wherein the first tool, the second tool, and the third tool are integrally lowered, the third tool is pressed to the bottom portion, and the third tool is stopped, Wherein the end face of the side wall of the workpiece is press-fitted in the axial direction of the first tool at a first speed Vi and the bottom of the workpiece is moved in the axial direction of the second tool at a second speed Vi, And a second step of extruding and molding Vb,
Wherein the ratio Vb / Vi, which is the ratio of the second speed Vb to the first speed Vi, is controlled in the range of 0.7 to 1.5 in the second step.

The method according to claim 1,
In the second step, the wrinkle suppression of the work is simultaneously performed by the third tool,
Wherein, before the second step,
The thickness of the material is t,
And a sum of a horizontal gap s1 between an outer peripheral surface of the material and an inner peripheral surface of the concave mold and a gap s2 in the horizontal direction between an inner peripheral surface of the material and an outer peripheral surface of the third tool is s,
(1): " (1) "