JP2002001445A - プレス成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プレス型全体の基本形状を大きく変更すること
なしに、プレス成形後の製品におけるスプリングバック
の発生による変形を抑制できるプレス成形方法を提供す
る。 【解決手段】 延ばし成形を含むプレス成形を行うに先
立って、１次成形品１ａの延ばし成形が施される湾曲部
相当部分４ａに周長が増加する複数の凹部６ａによって
形成される余肉部６を付与し、プレス成形時における余
肉部６の延びによって湾曲部相当部分４ａの周長を増加
せしめることによって、型の板押さえ面に従う延び変形
が無理なく達成される。この結果、プレス成形後のスプ
リングバックの発生による変形が有効的に抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容易に製品精度が
得られるプレス成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車を始めとする種々の産業機
械に対して軽量化及び安全性の向上が求められている。
例えば、その具体的な手段として加工性、溶接性、衝撃
性がよく、特に引っ張り強度に優れることから高抗張力
鋼が使用され、高抗張力鋼の使用によって同じ強度レベ
ル下での軽量化が実現できる。

【０００３】しかしながら、高抗張力鋼を、例えば自動
車のフレーム等のプレス成形品の素材とし、このプレス
成形に曲げ加工が含まれる場合、曲げ加工を受けた部分
に、いわゆるスプリングバックと称する成形後の形状戻
りが通常の鋼材よりも大きく発生するため、プレス成形
によって得られる製品の寸法精度を高めることが困難で
あった。

【０００４】このスプリングバックは、例えば図５に示
すような頂面２の両側に縦壁面３が形成された断面略コ
字状でかつ、屈曲して延在するフレーム１をプレス成形
するにあたり、プレス成形時にフレーム１の縦壁面３が
絞り加工される際、その曲げの外側、即ち引っ張り側と
なる湾曲部４において長手方向の周長が不足する。

【０００５】この湾曲部４の長手方向の周長の不足に起
因してスプリングバッグが発生して、図６に二点鎖線で
示す正規形状に対して引っ張り側となる湾曲部４の形状
が戻り、図６に二点鎖線で示す正規形状に対して変形Ｘ
し、実線で示す不所望の製品が得られ、製品の寸法精度
が低下する。

【０００６】このようなプレス成形におけるスプリング
バックの発生を抑制する対策として、例えば特開平７−
１４８５２７号公報に開示されるように、プレス成形に
よって曲げ部を成形する際、予め正規の曲げ方向と反対
方向に曲げることで逆凹部を形成し、次に、この逆凹部
を正規の方向に曲げて凸部を成形することで、曲げ部に
生じる板厚方向の応力分布差を均衡させてスプリングバ
ックを抑制するプレス成形方法が提案されている。

【０００７】また、特開平１１−２２６６５１号公報に
は、プレス型の形状を製品形状に対して部分的に変更
し、プレス成形後の製品のスプリングバックや反り等の
変形を見込んだ形状をプレス成形型に与え、しかる後、
最終的な製品をプレス成形して最終製品の精度を確保す
ることが提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平７−１４８
５２７号公報によると、正規の曲げ方向と反対方向に曲
げて逆凹部を形成するためのプレス成形工程を有する。
一方、特開平１１−２２６６５１号公報によると、プレ
ス成形後のスプリングバックや反り等の変形を見込んだ
形状を予めプレス成形し、しかる後、最終製品をプレス
成形する。従って、これら特開平７−１４８５２７号公
報及び特開平１１−２２６６５１号公報にあっては、最
終製品形状と形状が大きく相違するプレス型によって予
めプレス成形する必要があり、製品における変形挙動が
必ずしも設計の通りにならない場合があり、最終的な型
形状を得るために試行錯誤を繰り返す必要があり、多く
の工数が要求される。

【０００９】従って、かかる点に鑑みなされた本発明の
目的は、プレス型全体の基本形状を大きく変更すること
なしに、プレス成形後の製品におけるスプリングバック
の発生が抑制できるプレス成形方法を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する請求
項１に記載のプレス成形方法の発明は、延ばし成形を含
むプレス成形を行うに先立って、被成形部材の延ばし成
形が施される部分に、該部分の周長が増加する余肉部を
付与し、しかる後、上記プレス成形することによって、
上記プレス成形時の上記余肉部の延びによって該部分の
周長を増加せしめることを特徴とする。

【００１１】請求項１の発明によると、プレス成形時に
延びが強制される部分に、予め周長が増加する形状の余
肉部を付与することから、プレス成形時の該部の延び変
形を十分に許容することができ、延び変形時の周長不足
に起因したスプリングバックが抑制される。また、被成
形部品の延ばし成形が施される部分に余肉部を付与する
簡単な形状であることから、最終製品形状の形状に近似
したプレス型によって予め被成形部材をプレス成形する
ことが可能になり、最終成形時の変形挙動を予め予測す
ることが容易になる。この結果、型形状を容易に決定す
ることが可能になり、型の製作コストの削減及び製作日
程の短縮が得られると共に、プレス工程の短縮が期待で
きる。

【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１のプレ
ス成形方法において、上記余肉部は、波形状、ビード
状、または凹凸状であることを特徴とする。

【００１３】請求項２の発明によると、波形状、ビード
状、または凹凸状の簡単な形状によって余肉部を有効的
に形成することができる。

【００１４】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２のプレス成形方法において、上記成形部材は、高抗張
力鋼であることを特徴とする。

【００１５】請求項３の発明によると、特にスプリング
バックが大きく発生する高抗張力鋼に対してスプリング
バックの発生を有効的に抑制することができる。

【００１６】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれかのプレス成形方法において、上記余肉部の形状
は、プレス成形を行う型との干渉を回避する形状である
ことを特徴とする。

【００１７】請求項４の発明によると、余肉部をプレス
成形時に型と干渉しない形状であることから、プレス成
形時のかつぎの発生が防止されて、円滑なプレス成形が
行える。

【００１８】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれかのプレス成形方法において、上記延ばし成形が
施される部分の周長は、プレス成形時に当該部分の成形
を担うプレス型の押さえ面の周長と略同等であることを
特徴とする。

【００１９】請求項５の発明によると、延ばし成形が施
される部分の周長を増加する際の基準が与えられること
から、スプリングバックの発生による変形の抑制をより
確実に行うことができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるプレス成形方
法の実施の形態を上記図５に示すような頂面２の両側に
縦壁面３が形成された断面略コ字状で屈曲して延在する
フレーム１をプレス成形して製造する場合を例に、図に
よって説明する。

【００２１】図５に示すようなフレーム１において、湾
曲部４の周長不足とは、湾曲部４の成形を担うプレス型
の板押さえ面の周長に対して、プレス成形前の湾曲部４
の周長が不足していることであり、この周長差を低減す
ることがスプリングバックの抑制に極めて有効である。

【００２２】そこで、本実施の形態では、先ず製品の正
規の形状に対応するプレス型による成形に先立ち、被成
形部材、即ち１次成形品として絞り成形を行って、図１
に示すように、スプリングバックが発生する湾曲部４に
相当する湾曲部相当部分４ａに、その周長が増加する余
肉部６を付与する。この余剰部６は、図１に１次成形型
を用いて絞り成形した１次成形品１ａの一部破断斜視図
を示すように、二点鎖線で示すフレーム１の湾曲部４に
相当する湾曲部相当部分４ａに、間隔を置いて周長方向
と交差する方向に延在する複数の凹部６ａによって形成
し、湾曲部相当部分４ａを断面波形状に成形する。

【００２３】次いで、湾曲部部分４ａが複数の凹部６ａ
によって断面波状に形成された１次成形品１ａを、製品
形状に合致する２次成形型を用いてプレス成形する。こ
のプレス成形において、１次成形品１ａの湾曲部相当部
分４ａは延ばし成形を強制されるが、複数の凹部６ａに
よって波形状に形成された余肉部６が縦壁面相当部分３
ａに沿って図２に示す周長方向Ｆに押し出され、２次成
形型の板押さえ面に従う延び変形が無理なく達成され
る。この結果、湾曲部４に発生する内部応力が抑制され
てプレス成形後のスプリングバックの発生による変形が
回避或いは抑制され、図５に示す所望の形状、特に湾曲
部４の寸法精度が高いフレーム１を得ることができる。

【００２４】ここで、図３に、例えば図２におけるＩ−
Ｉ線断面位置における１次成形品１と２次成形品、即ち
フレーム１の相対形状を示し、更に図３のＩＩ−ＩＩ線
断面形状を図４に示すように、２次成形品であるフレー
ム１の縦壁面３に対して１次成形品１ａの縦壁面相当部
分３ａを開いた形状に形成することによって、１次成形
品１ａの凹部６ａが２次成形型と干渉することが、未然
に回避されてプレス成形時のかつぎの発生が防止されて
円滑なプレス成形が得られる。

【００２５】従って、本実施の形態によると１次成形品
１ａの湾曲部相当部分４ａに複数の凹部６ａを付与する
簡単な形状で、かつ最終製品形状の形状に近似したプレ
ス型によって１次成形品１ａがプレス成形されることか
ら、２次成形品における変形挙動を予め予測することが
容易になり、最終的な型形状を容易に決定することが可
能になり、型製作コストの削減及び製作日程の短縮が得
られると共に、プレス工程の短縮が期待できる。

【００２６】更に、延ばし成形が施される湾曲部相当部
分４ａの周長を、プレス成形時に当該部分の成形を担う
プレス型の押さえ面の周長と略同等にすることによっ
て、延ばし成形が施される部分の周長を増加する際の基
準が与えられることから、スプリングバックの発生によ
る変形の抑制をより確実に行うことができる。

【００２７】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能である。例えば上記実施の形態では、１次成形品１
ａの湾曲部相当部分４ａに複数の凹部６ａによる波形の
余肉部６を付与したが、余肉部６をビード状や凹凸状等
種々の形状を付与することも可能である。また、上記実
施の形態では、自動車のフレームをプレス成形する場合
を例に説明したが、フレーム限定されることなく、延ば
し成形を含むプレス成形を施す他のプレス製品の製造に
適用することができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明のプレス成形方法によると、プレ
ス型全体の基本形状を大きく変更することなく延ばし成
形が施される部分に若干の予備成形を加えることによっ
て、プレス成形後の製品におけるスプリングバックの発
生による変形が抑制され、最終製品形状の形状に近似し
たプレス型によって１次成形品をプレス成形することが
可能になり、２次成形品における変形挙動を予め予測す
ることが容易になり、最終的な型形状が容易に決定で
き、型製作コストの削減及び製作日程の短縮が得られる
と共にプレス工程の短縮が期待でき、更に、簡便に高精
度のプレス製品を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるプレス成形方法の実施の形態の概
要を説明する１次成形品の斜視図である。

【図２】２次成形品の斜視図である。

【図３】図２にＩ−Ｉ線断面図である。

【図４】図３のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図５】プレス成形品の斜視図である。

【図６】従来のプレス成形方法の説明図である。

【符号の説明】

１ フレーム ２ 頂面 ３ 縦壁面 ４ 湾曲部 １ａ １次成形品 ３ａ 縦壁面相当部分 ４ａ 湾曲部相当部分 ６ 余肉部 ６ａ 凹部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 延ばし成形を含むプレス成形を行うに先
   立って、被成形部材の延ばし成形が施される部分に、該
   部分の周長が増加する余肉部を付与し、しかる後、上記
   プレス成形することによって、上記プレス成形時の上記
   余肉部の延びによって該部分の周長を増加せしめること
   を特徴とするプレス成形方法。
2. 【請求項２】 上記余肉部は、 波形状、ビード状、または凹凸状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】 上記成形部材は、 高抗張力鋼であることを特徴とする請求項１または２に
   記載のプレス成形方法。
4. 【請求項４】 上記余肉部の形状は、 プレス成形を行う型との干渉を回避する形状であること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプレス成
   形方法。
5. 【請求項５】 上記延ばし成形が施される部分の周長
   は、 プレス成形時に当該部分の成形を担うプレス型の押さえ
   面の周長と略同等であることを特徴とする請求項１〜４
   のいずれかに記載のプレス成形方法。