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JP2008036658A - Deep drawing method - Google Patents

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JP2008036658A
JP2008036658A JP2006211760A JP2006211760A JP2008036658A JP 2008036658 A JP2008036658 A JP 2008036658A JP 2006211760 A JP2006211760 A JP 2006211760A JP 2006211760 A JP2006211760 A JP 2006211760A JP 2008036658 A JP2008036658 A JP 2008036658A
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JP
Japan
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shape
deep drawing
final
drawing method
male mold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006211760A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Shinozaki
善記 篠崎
Naoki Yoshioka
直樹 吉岡
Tomio Kinoshita
富夫 木下
Hitoshi Endo
仁 遠藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Auto Body Co Ltd
Nishimura KK
Original Assignee
Toyota Auto Body Co Ltd
Nishimura KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Toyota Auto Body Co Ltd, Nishimura KK filed Critical Toyota Auto Body Co Ltd
Priority to JP2006211760A priority Critical patent/JP2008036658A/en
Publication of JP2008036658A publication Critical patent/JP2008036658A/en
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  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a forming method by deep drawing by which fine forming by deep drawing is made possible by properly securing the flow property of a material. <P>SOLUTION: This forming method by the deep drawing is composed of a preforming stage and the final forming stage. In the preforming stage, a punch 22 is entered into a recessed part 21a formed on a die 21 together with a metal sheet 10. Because working liquid A is hermetically sealed in the recessed part 21, the working liquid A is pressurized when the metal sheet 10 is entered together with the punch 21. Thus, the metal sheet 10 is tightly pressed against the punch 22 by the increased liquid pressure of the working liquid A and the outer peripheral shape which is formed larger than the finally formed shape is transferred. Further, in the final forming stage, the drawn shape part of the preformed part 10' which is preliminarily formed is reduced and formed so as to become the final shape size. In this way, the flow property of the material is properly ensured and the fine forming by deep drawing is made possible. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、平板状の素材に対して深絞り成形する深絞り成形方法に関する。   The present invention relates to a deep drawing method for deep drawing a flat material.

従来から、例えば、下記特許文献1に示すような角筒部品のプレス成形方法は知られている。この角筒部品のプレス成形方法は、ブランクに所定形状の切り欠き部を設けておき、このブランクを用いて金属板にプレス成形を施すことにより、割れやしわの発生を抑えて角筒を深絞り成形するようになっている。しかし、上記従来の角筒部品のプレス成形方法においては、一度のプレス加工によって所望の角筒形状を成形するため、材料の流動性を十分に確保できない可能性がある。このため、例えば、より深く金属板に絞り成形を施した場合には、成形角部の近傍で割れが発生する可能性が高くなる。   2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a press molding method for rectangular tube parts as shown in Patent Document 1 below is known. In this square tube part press molding method, a notch having a predetermined shape is provided in a blank, and the blank is pressed into a metal plate to suppress cracks and wrinkles and deepen the square tube. It is designed to be drawn. However, in the conventional press forming method of the rectangular tube part, since a desired rectangular tube shape is formed by a single press process, the fluidity of the material may not be sufficiently ensured. For this reason, for example, when deep drawing is performed on the metal plate, there is a high possibility that a crack will occur in the vicinity of the forming corner.

この点に関し、例えば、下記特許文献2には、予め液圧成形により、金属板に対して成形に必要な歪を発生させておき、その後、最終的にプレス加工によって所望の形状に成形する金属薄板の成形方法が示されている。また、例えば、下記特許文献3には、製品形状よりも大きな断面積およびR形状を最初の絞り加工によって成形しておき、その後、製品形状まで縮小して成形する自動車用ドアガードバーの製造方法が示されている。
特開平9−285825号公報 特開平5−212464号公報 特公平7−100184号公報
In this regard, for example, in Patent Document 2 below, a metal that is previously formed by hydraulic forming to generate a strain necessary for forming the metal plate, and then finally formed into a desired shape by press working. A thin plate forming method is shown. Further, for example, in Patent Document 3 below, there is a manufacturing method of an automobile door guard bar in which a cross-sectional area and an R shape larger than the product shape are formed by the first drawing process and then reduced to the product shape. It is shown.
JP-A-9-285825 JP-A-5-212464 Japanese Patent Publication No. 7-100184

ところで、上述した金属薄板の成形方法においては、金属薄板(素材)のポンチ(パンチ)側に密封した液体を加圧して金属薄板に液圧を作用させ、金属薄板を変形させる。この場合、金属薄板は、一面側で液体と接触し他面側で空気と接触した状態で変形するため、金属薄板には大きな摩擦力が作用しない。このため、液圧の作用によって変形する際には、金属薄板の板厚のばらつきや機械的な強度のばらつきなどによって均一な材料の流動が確保できない場合があり、この結果、金属薄板に局部的な減肉や割れなどが発生する可能性がある。   By the way, in the metal sheet forming method described above, the liquid sealed on the punch (punch) side of the metal sheet (material) is pressurized to act on the metal sheet to deform the metal sheet. In this case, the metal thin plate is deformed in a state where it is in contact with the liquid on one side and in contact with air on the other side, so that a large frictional force does not act on the metal thin plate. For this reason, when deformed by the action of hydraulic pressure, a uniform material flow may not be ensured due to variations in sheet thickness or mechanical strength of the thin metal sheet. There is a possibility that thinning or cracking may occur.

また、上述した自動車用ドアガードバーの製造方法においては、パンチが高張力鋼板(素材)とともに成形用凹所に挿入されることによって、断面積およびR形状の大きな形状を予め成形する。しかし、この場合には、パンチが高張力鋼板を引き伸ばしながら成形するため、パンチと高張力鋼板の接触部分で局所的に材料の流動性が寸断される可能性がある。このため、パンチの挿入量によっては、加工途中で高張力鋼板に局所的な減肉や割れなどが発生する可能性が高くなる。   Moreover, in the manufacturing method of the door guard bar for motor vehicles mentioned above, a cross-sectional area and a big shape of R shape are shape | molded previously by inserting a punch with a high-strength steel plate (raw material) in a shaping | molding recess. However, in this case, since the punch is formed while stretching the high-tensile steel plate, there is a possibility that the fluidity of the material is locally broken at the contact portion between the punch and the high-tensile steel plate. For this reason, depending on the amount of punch insertion, there is a high possibility that local thinning, cracking, or the like occurs in the high-tensile steel plate during the processing.

このように、上記特許文献2,3に示された従来の方法においては、素材に対して、一方向から、より詳しくは、素材のパンチ側からのみ加工力を付与して、最終成形前の成形すなわち予備成形を施すものである。このため、特に、素材に対して深い絞り成形する場合には、材料の流動性を適切に確保することが難しく、素材の減肉や割れの発生を防止して深絞り成形することが困難である。   As described above, in the conventional methods shown in Patent Documents 2 and 3, the processing force is applied to the material from one direction, more specifically, only from the punch side of the material. Molding, that is, preforming is performed. For this reason, especially when deep drawing is performed on the material, it is difficult to ensure adequate fluidity of the material, and it is difficult to perform deep drawing by preventing the material from thinning and cracking. is there.

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、材料の流動性を適切に確保して、良好な深絞り成形を可能とする深絞り成形方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a deep-drawing method that can ensure good fluidity and enable good deep-drawing. It is in.

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、平板状の素材に対して所定の膨出形状を所定の膨出量に成形する深絞り成形方法において、最終膨出形状に比して大きな膨出形状を有する第1の雄型と同雄型の進入を許容する収容部を有する第1の雌型との間に平板状の素材を介在させるとともに前記第1の雌型の収容部に液体を密閉状態により満たし、前記第1の雄型を前記第1の雌型に向けて相対的に移動させて、前記第1の雄型を前記素材とともに前記収容部に押し込むことにより前記液体を加圧し、前記第1の雄型の相対的な移動により前記素材を変形させるとともに前記加圧された液体により前記素材を前記第1の雄型に押し付けて変形させて、前記素材に対して前記最終膨出形状に比して大きな膨出形状を予備成形し、前記最終膨出形状を成形するための第2の雄型と前記最終膨出形状を成形するための第2の雌型との間に前記予備成形された素材を介在させ、前記第2の雄型を前記第2の雌型に向けて相対的に移動させて、前記予備成形された膨出形状を縮小して前記最終膨出形状に最終成形することにある。   In order to achieve the above object, the feature of the present invention is greater than the final bulge shape in a deep drawing method for molding a predetermined bulge shape to a predetermined bulge amount with respect to a flat plate material. A flat plate-like material is interposed between the first male mold having the bulging shape and the first female mold having the accommodating section that allows the same male mold to enter, and the first female mold accommodating section is disposed in the first female mold. Filling the liquid in a sealed state, moving the first male mold relative to the first female mold, and pushing the first male mold together with the material into the housing portion to fill the liquid Pressurizing and deforming the material by relative movement of the first male mold, and pressing and deforming the material against the first male mold by the pressurized liquid; Pre-mold a bulge shape that is larger than the final bulge shape, and The preformed material is interposed between a second male mold for molding a shape and a second female mold for molding the final bulge shape, and the second male mold is inserted into the second male mold. It is to move relatively to the female mold No. 2 to reduce the preformed bulge shape and finally form the final bulge shape.

この場合、前記予備成形は、前記第1の雌型の収容部に液体を満たした状態で空気が入らないように前記平板状の素材を前記第1の雌型の収容部の開口周縁部分に載置する第1予備成形工程と、前記第1予備成形工程後、前記第1の雄型の外周に位置するブランクホルダを前記第1の雌型に向けて移動させて、前記載置された平板状の素材の周縁部分を前記ブランクホルダと前記第1の雌型の収容部の開口周縁部分とにより挟持する第2予備成形工程と、前記第2予備成形工程後、前記第1の雄型を前記第1の雌型に対して相対的に移動させ、前記平板状の素材の中央部分を前記第1の雄型により押圧変形させるとともに前記液体を圧縮して加圧し、前記加圧された液体により前記第1の雄型の膨出形状を前記素材に転写する第3予備成形工程とを経て、前記素材に対して前記最終膨出形状に比して大きな膨出形状を成形するとよい。   In this case, in the preforming, the flat plate-like material is applied to the opening peripheral portion of the first female mold housing portion so that air does not enter in the state where the first female mold housing portion is filled with liquid. After the first preforming step to be placed and after the first preforming step, the blank holder located on the outer periphery of the first male mold is moved toward the first female mold and placed as described above A second preforming step of sandwiching a peripheral portion of the flat plate material between the blank holder and an opening peripheral portion of the first female mold accommodating portion; and after the second pre-forming step, the first male mold Is moved relative to the first female mold, the central portion of the flat plate-like material is pressed and deformed by the first male mold, and the liquid is compressed and pressurized, and the pressure is increased. A third preformer for transferring the bulging shape of the first male mold onto the material by liquid Through the door, it is preferable to shape the large bulge shape than that of the final bulged shape with respect to the material.

また、前記最終成形は、前記予備成形された膨出形状部分に前記第2の雄型を挿通するとともに、前記第2の雄型の外周に位置して同雄型の軸線方向に変位可能なパッドに前記予備成形された膨出形状部分の周縁部分を載置する第1本工程と、前記第1本工程後、前記第2の雄型を前記第2の雌型に対して相対的に移動させ、前記予備成形された膨出形状部分を前記最終膨出形状まで縮小しながら変形させる第2本工程とを経て、前記予備成形された素材に対して前記最終膨出形状を成形するとよい。   In the final molding, the second male mold is inserted into the preformed bulge-shaped portion, and is positioned on the outer periphery of the second male mold and can be displaced in the axial direction of the same male mold. A first step of placing a peripheral portion of the preformed bulge-shaped portion on a pad; and after the first step, the second male die is relatively positioned with respect to the second female die. The final bulge shape may be formed on the preformed material through a second main step of moving and deforming the preformed bulge shape portion while reducing the final bulge shape to the final bulge shape. .

これらによれば、素材の一面側から第1の雄型の相対的な変位に基づく機械的な加工力を作用させるとともに素材の他面側から加圧された液体の液圧力を作用させて、最終膨出形状よりも大きな膨出形状を予備成形することができる。これにより、素材と第1の雄型との間に適切な摩擦力を発生させることができて、過度の材料の流動を防止できる。また、液体内部に進入した素材に対して、全体に均一に液圧が作用するため、素材を第1の雄型に対して均一に押し付けることができて、第1の雄型の膨出形状を良好に転写することができる。したがって、局部的な素材の減肉を抑制して、素材に対して最終膨出形状よりも大きな膨出形状を予備成形できる。   According to these, the mechanical working force based on the relative displacement of the first male mold is applied from one side of the material and the liquid pressure of the liquid pressurized from the other side of the material is applied, A bulge shape larger than the final bulge shape can be preformed. Thereby, an appropriate frictional force can be generated between the material and the first male mold, and an excessive flow of the material can be prevented. Moreover, since the hydraulic pressure acts uniformly on the entire material that has entered the liquid, the material can be uniformly pressed against the first male mold, and the bulging shape of the first male mold Can be transferred satisfactorily. Therefore, local thinning of the material can be suppressed, and a bulge shape larger than the final bulge shape can be preformed with respect to the material.

さらに、第2の雄型と第2の雌型が予備成形された素材を挟持することにより、予備成形された膨出形状を縮小して最終膨出形状を成形することができる。これにより、成形に必要な材料の流動性を十分に確保でき、素材に対して無用な引張力を作用させることがない。したがって、最終膨出形状まで成形しても、局部的な減肉や割れの発生を防止することができ、良好な深絞り成形が可能となる。   Further, by sandwiching the preformed material between the second male mold and the second female mold, the preformed bulge shape can be reduced to form the final bulge shape. Thereby, the fluidity | liquidity of the material required for shaping | molding can fully be ensured, and an unnecessary tensile force is not made to act with respect to a raw material. Therefore, even when the final bulging shape is formed, local thinning and cracking can be prevented, and satisfactory deep drawing can be performed.

また、前記第1の雄型の膨出形状に存在する角部の大きさは、対応する最終膨出形状の角部の大きさに比して大きいとよい。また、前記第1の雌型の収容部を形成する内周面と同収容部の周縁部分を形成する面との間の角部の大きさが大きいとよい。さらに、前記予備成形された膨出形状の膨出成形方向に直交する方向の断面積および前記膨出成形方向に平行な方向の断面積は、前記最終膨出形状の膨出成形方向に直交する方向の断面積および前記膨出成形方向に平行な方向の断面積に比して大きいとよい。   In addition, the size of the corner portion existing in the first male bulge shape may be larger than the size of the corresponding corner portion of the final bulge shape. Further, it is preferable that the size of the corner between the inner peripheral surface forming the first female housing and the surface forming the peripheral portion of the housing is large. Further, a cross-sectional area in a direction perpendicular to the bulging molding direction of the preformed bulging shape and a cross-sectional area in a direction parallel to the bulging molding direction are perpendicular to the bulging molding direction of the final bulging shape. The cross-sectional area in the direction and the cross-sectional area in the direction parallel to the bulging forming direction may be larger.

これらによれば、深絞り成形において一般的に減肉や割れの発生しやすい角部に対して、適切に材料を流動させることができる。すなわち、予備成形によって最終膨出形状の角部の大きさよりも大きな角部を成形することによって、より具体的には、予備成形部分における断面形状の断面長を大きく成形することによって、最終成形において断面長を縮小しながら成形することができる。そして、このように最終成形において断面長を縮小しながら成形することによって、最終膨出形状まで成形する際に発生し易い引張力を低減する、言い換えれば、材料を適切に流動させることができ、その結果、角部における減肉や割れを効果的に防止することができる。   According to these, in the deep drawing, the material can be made to flow appropriately with respect to corner portions that are generally susceptible to thinning and cracking. That is, by forming a corner that is larger than the size of the corner of the final bulge shape by preforming, more specifically, by forming the cross-sectional length of the cross-sectional shape of the preformed portion to be large, It can be molded while reducing the cross-sectional length. And by reducing the cross-sectional length in the final molding in this way, the tensile force that is likely to occur when molding to the final bulging shape is reduced, in other words, the material can be properly flowed, As a result, thinning and cracking at the corners can be effectively prevented.

また、前記最終膨出形状は、膨出成形方向に直交する方向の断面形状が略四角形であり、同略四角形の角部の大きさが小さいとよい。さらに、前記膨出成形方向に平行な方向の断面形状における角部の大きさが小さいとよい。これにより、深絞り成形部分の内容積を効率よく利用することができて、省スペース化を達成することができる。   Further, the final bulge shape may have a substantially square cross-sectional shape in a direction orthogonal to the bulge forming direction, and the corners of the substantially square shape may be small. Furthermore, it is preferable that the size of the corners in the cross-sectional shape in the direction parallel to the bulge forming direction is small. Thereby, the internal volume of the deep drawing part can be used efficiently, and space saving can be achieved.

さらに、車両に搭載される部品に対して、前記予備成形後に前記最終膨出形状を成形するとよい。これによれば、上述したように予備成形後に最終膨出形状を成形することによって、素材の局所的な減肉や割れの発生を効果的に防止できるため、深絞り成形品の機械的な強度や気密性を十分に確保することができる。したがって、十分な機械的な強度や気密性が要求される車両搭載部品であっても、これらの要求を良好に満たすことができる。   Furthermore, the final bulging shape may be formed after the preliminary molding for a component mounted on a vehicle. According to this, the mechanical strength of the deep-drawn molded product can be effectively prevented by forming the final bulge shape after preforming as described above, thereby effectively preventing local thinning and cracking of the material. And sufficient airtightness can be secured. Therefore, even a vehicle-mounted component that requires sufficient mechanical strength and airtightness can satisfy these requirements satisfactorily.

以下、図面を用いて本発明の一実施形態を詳細に説明する。図1から図3は、本発明の深絞り成形方法を構成する予備成形工程を示すものである。そして、液圧成形機20が予備成形工程の各工程を順次進めることにより、平板状の金属薄板10に対して図5に示す予備成形形状を成形する。また、図6および図7は、本発明の深絞り成形方法を構成する最終成形工程を示すものである。そして、プレス成形機30が最終成形工程の各工程を順次進めることにより、予備成形された金属薄板10に対して図8に示す最終成形形状を成形する。以下、予備成形工程から順に詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 to FIG. 3 show a preforming step constituting the deep drawing method of the present invention. And the preforming shape shown in FIG. 5 is shape | molded with respect to the flat metal thin plate 10 by the hydraulic forming machine 20 advancing each process of a preforming process one by one. FIG. 6 and FIG. 7 show the final forming step constituting the deep drawing method of the present invention. And the press molding machine 30 advances each process of a final shaping | molding process sequentially, and shape | molds the final shaping | molding shape shown in FIG. 8 with respect to the metal thin plate 10 preformed. Hereinafter, it demonstrates in detail from a preforming process in order.

平板状の金属薄板10に対して予備成形する液圧成形機20は、図1から図3に示すように、第1の雌型としてのダイ21と、第1の雄型としてのパンチ22と、ブランクホルダ23とを備えている。   As shown in FIGS. 1 to 3, a hydraulic forming machine 20 that preforms a flat metal thin plate 10 includes a die 21 as a first female die, and a punch 22 as a first male die. A blank holder 23 is provided.

ダイ21は、例えば、図1に示すように、下端面にてベースBに固設されており、略中央上部に上方に開口する収容部としての窪み部21aを備えている。窪み部21aは、パンチ22を挿入できる大きさに形成されており、その上端部には、金属薄板を載置して支持する支持部21bが形成されている。また、図中の上下方向断面における窪み部21aの断面形状は、開口部分から底部分に向けて開口面積が大きくなるように(所謂、逆テーパー形状)に形成され、開口部分側の角部21cにおけるR形状の大きさ(半径)は、例えば、角部21cに対応する最終成形形状の角部の寸法(半径)に比して大きく形成されている。さらに、窪み部21aの深さ寸法は、最終成形形状の深さ寸法に比して大きく形成されている。   For example, as shown in FIG. 1, the die 21 is fixed to the base B at the lower end surface, and includes a recessed portion 21 a as an accommodating portion that opens upward at a substantially upper center portion. The hollow portion 21a is formed in a size that allows the punch 22 to be inserted, and a support portion 21b for placing and supporting a thin metal plate is formed at the upper end portion of the hollow portion 21a. In addition, the cross-sectional shape of the hollow portion 21a in the vertical cross section in the figure is formed so that the opening area increases from the opening portion toward the bottom portion (so-called reverse taper shape), and the corner portion 21c on the opening portion side. For example, the size (radius) of the R shape is larger than the size (radius) of the corner of the final shape corresponding to the corner 21c. Furthermore, the depth dimension of the hollow part 21a is formed larger than the depth dimension of the final molded shape.

また、窪み部21aには、所定の作動液体Aが満たされる。このため、ダイ21には、例えば、図1に示すように、成形により減少した作動液体Aを補充するための液体補充装置Sが開閉弁S1を介して連結されており、開閉弁S1に接続された液体導入管路S2が窪み部21aの底部分にて開口している。ここで、開閉弁S1は、液圧成形装置20の作動時すなわち金属薄板10に絞り形状を予備成形しているときには、閉状態とされて作動液体Aの導通を遮断する。   The hollow portion 21a is filled with a predetermined working liquid A. For this reason, for example, as shown in FIG. 1, a liquid replenishing device S for replenishing the working liquid A reduced by molding is connected to the die 21 via an on-off valve S1, and is connected to the on-off valve S1. The liquid introduction pipe S2 thus opened is opened at the bottom of the recess 21a. Here, the on-off valve S1 is closed when the hydraulic forming apparatus 20 is in operation, that is, when the throttle shape is preformed on the thin metal plate 10, and shuts off the conduction of the working liquid A.

また、予備成形後、パンチ22が上昇して退避する前に、液圧力を解放するために開状態とされるとともに、作動液体Aを補充するときにも、開状態とされて作動液体Aの導通を許可する。また、作動液体Aは、絞り形状の連続成形によって高温になる場合がある。この場合には、液体補充装置Sに作動液体Aを冷却するための冷却装置を設けて、冷却された作動液体Aを窪み部21aに補充するようにすることも可能である。   In addition, after the preforming and before the punch 22 is lifted and retracted, the punch 22 is opened to release the hydraulic pressure, and when the working liquid A is replenished, the working liquid A is also opened. Allow continuity. Moreover, the working liquid A may become high temperature by continuous drawing of a drawing shape. In this case, the liquid replenishing device S may be provided with a cooling device for cooling the working liquid A so that the cooled working liquid A is replenished to the recess 21a.

パンチ22は、例えば、図1に示すように、上端面にて、軸線方向に昇降可能に構成されたインナースライダIの下面側と一体的に固着されており、その外周寸法がダイ21の窪み部21aの開口寸法に比して所定量だけ小さい寸法とされている。そして、パンチ22の金属薄板10に接触する全角部22aにおけるR形状の大きさ(半径)は、角部22aに対応する最終成形形状の角部の大きさ(半径)に比して大きく形成されている。ここで、所定量だけ小さい寸法は、金属薄板10の板厚と製造上の板厚変動を考慮して決定される寸法である。   For example, as shown in FIG. 1, the punch 22 is integrally fixed to the lower surface side of the inner slider I configured to be movable up and down in the axial direction at the upper end surface, and the outer peripheral dimension thereof is a depression of the die 21. The dimension is smaller by a predetermined amount than the opening dimension of the portion 21a. The size (radius) of the R shape in the full corner portion 22a that contacts the thin metal plate 10 of the punch 22 is formed larger than the size (radius) of the corner portion of the final molded shape corresponding to the corner portion 22a. ing. Here, the dimension that is smaller by a predetermined amount is a dimension that is determined in consideration of the thickness of the thin metal plate 10 and the thickness variation in manufacturing.

ブランクホルダ23は、上端面にて、軸線方向に昇降可能に構成されたアウタースライダOの下面側と一体的に固着されており、パンチ22の外周に位置している。そして、ブランクホルダ23の下端面は、ダイ21の支持部21bに対向して配置されている。   The blank holder 23 is integrally fixed to the lower surface side of the outer slider O configured to be movable up and down in the axial direction at the upper end surface, and is positioned on the outer periphery of the punch 22. And the lower end surface of the blank holder 23 is arrange | positioned facing the support part 21b of the die | dye 21. As shown in FIG.

次に、上記のように構成した液圧成形機20が図1に示す第1予備成形工程から図3に示す第3予備成形工程を経て、金属薄板10に予備成形する動作を第1予備成形工程から順次詳細に説明する。   Next, the operation of pre-forming the thin metal sheet 10 from the first pre-forming step shown in FIG. 1 through the third pre-forming step shown in FIG. Details will be sequentially described from the process.

図1に示す第1予備成形工程では、作動液体Aをダイ21の窪み部21aの上端部に達するまで満たした状態で、金属薄板10を支持部21bに載置する。このとき、作動液体Aが窪み部21aの上端部に達するまで満たされていない場合には、液体補充装置Sを作動させるとともに開閉弁S1を開状態として、作動液体Aを補充する。そして、作動液体Aが窪み部21aの上端部に達するまで満たされると、液体補充装置Sを停止させるとともに開閉弁S1を閉状態とする。なお、金属薄板10を支持部21bに載置するときには、作動液体Aの液面と金属薄板10との間に空気が入らないように注意する必要がある。   In the first preforming step shown in FIG. 1, the thin metal plate 10 is placed on the support portion 21 b in a state in which the working liquid A is filled until reaching the upper end portion of the recessed portion 21 a of the die 21. At this time, when the working liquid A is not filled until it reaches the upper end of the recess 21a, the working liquid A is refilled by operating the liquid replenishing device S and opening the on-off valve S1. When the working liquid A is filled until it reaches the upper end of the recess 21a, the liquid replenishing device S is stopped and the on-off valve S1 is closed. When placing the thin metal plate 10 on the support portion 21b, care must be taken so that air does not enter between the liquid surface of the working liquid A and the thin metal plate 10.

このように、金属薄板10が支持部21bに載置されると、作動液体Aは、金属薄板10の下面と、窪み部21aと、液体導入管路S2と、開閉弁S1とから形成される空間(以下、この空間を密閉空間という)に満たされた状態となる。   Thus, when the metal thin plate 10 is placed on the support portion 21b, the working liquid A is formed from the lower surface of the metal thin plate 10, the recessed portion 21a, the liquid introduction conduit S2, and the on-off valve S1. The space (hereinafter, this space is referred to as a sealed space) is filled.

図2に示す第2予備成形工程では、アウタースライダOを下降させ、ブランクホルダ23をダイ21の支持部21b方向に下降させる。そして、ブランクホルダ23と支持部21bとにより、ダイ21の支持部21bに載置した金属薄板10の周縁部を狭持する。このように、金属薄板10の周縁部がブランクホルダ23と支持部21bとにより狭持されると、作動液体Aは、密閉空間内に密閉された状態となる。   In the second preforming step shown in FIG. 2, the outer slider O is lowered, and the blank holder 23 is lowered in the direction of the support portion 21 b of the die 21. And the peripheral part of the thin metal plate 10 mounted in the support part 21b of the die | dye 21 is pinched by the blank holder 23 and the support part 21b. As described above, when the peripheral edge portion of the thin metal plate 10 is held between the blank holder 23 and the support portion 21b, the working liquid A is sealed in the sealed space.

図3に示す第3予備成形工程では、インナースライダIを下降させて、パンチ22をダイ21の窪み部21a方向に下降させ、金属薄板10を押圧変形させながら、パンチ22を窪み部22a内に挿入させる。具体的に説明すると、インナースライダIを下降させてパンチ22を下降させると、パンチ22と金属薄板10が接触する。この接触状態から、さらにパンチ22が下降すると、金属薄板10を押圧変形させながら、パンチ22はダイ21の窪み部21a内に進入し始める。なお、パンチ22の外周寸法と窪み部21aの開口内周寸法との間の隙間は、金属薄板10の板厚よりも大きい寸法とされている。このため、ダイ22が窪み部21a内に進入する際には、金属薄板10がダイ21とパンチ22とに挟まれて切断されることがない。   In the third preforming step shown in FIG. 3, the inner slider I is lowered, the punch 22 is lowered in the direction of the recess 21 a of the die 21, and the punch 22 is moved into the recess 22 a while pressing and deforming the metal thin plate 10. Insert it. More specifically, when the inner slider I is lowered and the punch 22 is lowered, the punch 22 and the metal thin plate 10 come into contact with each other. When the punch 22 is further lowered from this contact state, the punch 22 starts to enter the recessed portion 21 a of the die 21 while pressing and deforming the thin metal plate 10. The gap between the outer peripheral dimension of the punch 22 and the inner peripheral dimension of the opening of the hollow portion 21 a is set to a dimension larger than the plate thickness of the thin metal plate 10. For this reason, when the die 22 enters the recessed portion 21a, the metal thin plate 10 is not sandwiched between the die 21 and the punch 22 and cut.

このように、金属薄板10を押圧変形させながら、パンチ22が窪み部21a内に進入し始めると、密閉空間内の作動液体Aが圧縮され始める。これにより、作動液体Aはパンチ22の進入量に比例して加圧され、その結果、作動液体Aの液圧力は上昇する。このように、作動液体Aの液圧力が上昇すると、金属薄板10はパンチ22の外周面に対して強く押し付けられる。   As described above, when the punch 22 starts to enter the recessed portion 21a while pressing and deforming the thin metal plate 10, the working liquid A in the sealed space starts to be compressed. Accordingly, the working liquid A is pressurized in proportion to the amount of the punch 22 entering, and as a result, the hydraulic pressure of the working liquid A increases. In this way, when the hydraulic pressure of the working liquid A increases, the thin metal plate 10 is strongly pressed against the outer peripheral surface of the punch 22.

すなわち、作動液体Aの液圧力は、図4に示すように、押圧変形して作動液体A内に侵入した金属薄板10の全体に均一に作用する。これにより、金属薄板10は、パンチ22に対して、均一に押し付けられて、パンチ22の外周形状が均一に転写される。また、液圧力が全体に均一に作用することにより、金属薄板10がパンチ22に押し付けられることにより、パンチ22の外周面とこの外周面に接触する金属薄板10の表面との間に適切な摩擦力が発生する。したがって、局部的な材料の流動が生じ難くなり、加工部分における板厚の減少を抑制することができる。   That is, as shown in FIG. 4, the hydraulic pressure of the working liquid A acts uniformly on the entire thin metal plate 10 that has been pressed and deformed and has entered the working liquid A. Thereby, the metal thin plate 10 is uniformly pressed against the punch 22, and the outer peripheral shape of the punch 22 is uniformly transferred. Further, when the metal pressure acts uniformly on the entire surface, the metal thin plate 10 is pressed against the punch 22, so that an appropriate friction is generated between the outer peripheral surface of the punch 22 and the surface of the metal thin plate 10 in contact with the outer peripheral surface. Force is generated. Therefore, local material flow hardly occurs, and the reduction of the plate thickness in the processed portion can be suppressed.

そして、インナースライダIを下降させることによって、パンチ22を最終成形形状の絞り深さよりも大きくダイ21の窪み部21a内に挿入する。このように、パンチ22をダイ21の窪み部21a内に挿入することにより、金属薄板10に対して、最終成形形状よりも相対的に大きな絞り形状部が予備成形される。   Then, by lowering the inner slider I, the punch 22 is inserted into the recessed portion 21a of the die 21 to be larger than the drawing depth of the final molded shape. In this way, by inserting the punch 22 into the recess 21 a of the die 21, a drawn shape portion that is relatively larger than the final formed shape is preformed with respect to the thin metal plate 10.

すなわち、金属薄板10に対して、図5(a)に示すように、破線で示す最終成形形状よりも大きな角部11(以下、この角部11を平面R形状11という)と、図5(b)に示すように、破線で示す最終成形形状よりも大きな角部12(以下、この角部12をダイR形状12という)および角部13(以下、この角部13をパンチR形状13という)と、破線で示す最終成形形状よりも大きな深さ寸法を有する絞り形状部が予備成形される。なお、以下の説明においては、予備成形された金属薄板10を予備成形品10’という。   That is, as shown in FIG. 5A, the metal plate 10 has a corner 11 larger than the final shape shown by a broken line (hereinafter, the corner 11 is referred to as a plane R shape 11) and FIG. As shown in b), a corner 12 (hereinafter, this corner 12 is referred to as a die R shape 12) and a corner 13 (hereinafter, this corner 13 is referred to as a punch R shape 13) larger than the final molded shape indicated by a broken line ) And a drawing shape portion having a depth dimension larger than the final shaping shape indicated by a broken line is preformed. In the following description, the preformed thin metal plate 10 is referred to as a preformed product 10 '.

このように、第3予備成形工程が終了すると、開閉弁S1を開状態として作動液体Aの液圧力を開放して降下させた後、インナースライダIが軸線方向に上昇して、パンチ22が上昇する。続いて、アウタースライダOが軸線方向に上昇して、ブランクホルダ23が上昇する。これにより、予備成形品10’は、液圧成形機20から取り出される。そして、予備成形品10’は、最終成形寸法と等しくなるように、図6および図7に示す最終成形工程に供給される。   Thus, when the third pre-forming step is completed, the on-off valve S1 is opened and the hydraulic pressure of the working liquid A is released and lowered, and then the inner slider I rises in the axial direction and the punch 22 rises. To do. Subsequently, the outer slider O rises in the axial direction, and the blank holder 23 rises. Thereby, the preformed product 10 ′ is taken out from the hydraulic molding machine 20. Then, the preformed product 10 ′ is supplied to the final molding step shown in FIGS. 6 and 7 so as to be equal to the final molding dimension.

予備成形品10’に対して最終成形するプレス成形機30は、図6および図7に示すように、第2の雌型としてのダイ31と、第2の雄型としてのパンチ32と、パッド33とを備えている。   As shown in FIGS. 6 and 7, the press molding machine 30 for final molding of the preformed product 10 ′ includes a die 31 as a second female mold, a punch 32 as a second male mold, and a pad. 33.

ダイ31は、上端面にて、軸線方向に昇降可能に構成されたスライダJの下面側と一体的に固着されており、略中央下部に下方に開口する窪み部31aを備えている。窪み部31aは、パンチ32を挿入できる大きさに形成されており、その周縁部には予備成形品をパッド33とともに挟持する挟持部31bが形成されている。また、窪み部31aの開口形状および図中の上下方向における断面形状は、最終成形形状の寸法に合わせた形状に形成されている。   The die 31 is integrally fixed to the lower surface side of the slider J configured to be movable up and down in the axial direction at the upper end surface, and includes a hollow portion 31a that opens downward in a substantially central lower portion. The hollow portion 31 a is formed in a size that allows the punch 32 to be inserted, and a holding portion 31 b that holds the preform together with the pad 33 is formed at the peripheral portion thereof. Moreover, the opening shape of the hollow part 31a and the cross-sectional shape in the vertical direction in the drawing are formed in a shape that matches the dimensions of the final molded shape.

パンチ32は、下端面にてベースBに固設されており、その外周寸法がダイ31の窪み部31aの開口寸法に比して所定量だけ小さい寸法とされている。そして、パンチ32の予備成形品10’に接触する角部32aにおけるR形状の大きさ(半径)は、角部32aに対応する最終成形形状の角部の大きさ(半径)に合わせて形成されている。ここで、所定量だけ小さい寸法は、金属薄板の板厚と製造上の板厚変動を考慮して決定される寸法である。   The punch 32 is fixed to the base B at the lower end surface, and the outer peripheral dimension thereof is smaller than the opening dimension of the recess 31 a of the die 31 by a predetermined amount. The size (radius) of the R shape at the corner 32a that contacts the preformed product 10 'of the punch 32 is formed in accordance with the size (radius) of the corner of the final molded shape corresponding to the corner 32a. ing. Here, the dimension that is smaller by a predetermined amount is a dimension that is determined in consideration of the thickness of the metal thin plate and the thickness variation in manufacturing.

パッド33は、下端面にて、軸線方向に昇降可能に構成されたクッションピンCの上端側と一体的に固着されており、パンチ32の外周に位置している。そして、パッド33の上端面は、ダイ31の挟持部31bに対向して配置されている。なお、クッションピンCは、例えば、油圧やガス圧を利用して作動するものである。   The pad 33 is fixed integrally with the upper end side of the cushion pin C configured to be movable up and down in the axial direction on the lower end surface, and is positioned on the outer periphery of the punch 32. And the upper end surface of the pad 33 is arrange | positioned facing the clamping part 31b of the die | dye 31. FIG. The cushion pin C is operated by using, for example, hydraulic pressure or gas pressure.

次に、上記のように構成したプレス成形機30が図6に示す第1本工程および図7に示す第2本工程を経て、図8に示す最終成形品Kまで最終成形する動作を第1本工程から順次詳細に説明する。   Next, the first operation of the press molding machine 30 configured as described above through the first main process shown in FIG. 6 and the second main process shown in FIG. 7 to the final molded product K shown in FIG. Details will be sequentially described from this step.

図6に示す第1本工程では、予備成形品10’の絞り形状部にパンチ32を挿入した状態で同絞り形状部の開口側周縁部分をパッド33の上面に載置する。この状態においては、パンチ32の上端面と予備成形品10’の絞り形状部の内周面とは所定の隙間を生じる。   In the first main process shown in FIG. 6, the opening-side peripheral portion of the drawn shape portion is placed on the upper surface of the pad 33 with the punch 32 inserted in the drawn shape portion of the preform 10 ′. In this state, a predetermined gap is generated between the upper end surface of the punch 32 and the inner peripheral surface of the drawn portion of the preformed product 10 '.

図7に示す第2本工程では、スライダJを下降させ、ダイ31をパンチ32およびパッド33方向に下降させる。これにより、パンチ32は、ダイ31の窪み部31a内に予備成形品10’の絞り形状部とともに進入する。このように、パンチ32と予備成形品10’の絞り形状部とがダイ31の窪み部31a内に進入すると、予備成形された平面R形状11の大きさ(半径)は、最終成形寸法の大きさ(半径)まで縮径される。   In the second main process shown in FIG. 7, the slider J is lowered, and the die 31 is lowered in the direction of the punch 32 and the pad 33. As a result, the punch 32 enters the recessed portion 31 a of the die 31 together with the drawn shape portion of the preformed product 10 ′. As described above, when the punch 32 and the drawn shape portion of the preformed product 10 ′ enter the hollow portion 31 a of the die 31, the size (radius) of the pre-formed planar R shape 11 is the size of the final molding size. The diameter is reduced to (radius).

また、ダイ31の下降に対してクッションピンCにより支持されたパッド33が予備成形品10’を保持することによって、ダイ31の窪み部31aの底面(上面)が絞り形状部の底面(上面)を押し潰す。これにより、予備成形されたパンチR形状13の大きさ(半径)を最終成形寸法の大きさ(半径)まで縮径するとともに、予備成形された絞り形状部の深さ寸法を製品形状寸法の深さ寸法まで縮める。   Further, the pad 33 supported by the cushion pin C with respect to the lowering of the die 31 holds the preformed product 10 ′, so that the bottom surface (upper surface) of the recessed portion 31 a of the die 31 is the bottom surface (upper surface) of the drawn portion. Crush. As a result, the size (radius) of the preformed punch R shape 13 is reduced to the size (radius) of the final molding dimension, and the depth dimension of the preformed drawn shape portion is reduced to the depth of the product shape dimension. Shrink to size.

さらに、ダイ31の挟持部31bがクッションピンCに支持されたパッド33とにより予備成形品10’を強く挟持することによって、ダイ31の開口部分側の角部31cが予備成形品10’に強く当接する。これにより、予備成形されたダイR形状12の大きさ(半径)は、最終製品寸法の大きさ(半径)まで縮径される。   Further, when the preformed part 10 'is strongly clamped by the pad 33 supported by the cushion pin C by the clamping part 31b of the die 31, the corner part 31c on the opening part side of the die 31 is strongly against the preformed part 10'. Abut. Thereby, the size (radius) of the preformed die R shape 12 is reduced to the size (radius) of the final product dimension.

ここで、ダイ31が下降して、予備成形された平面R形状11、ダイR形状12、パンチR形状13および深さ寸法を同一工程にて最終成形寸法まで小さくする場合には、加工に伴う材料の流れを適切に確保できるため、割れなどの発生を効果的に防止することができる。このことを具体的に説明する。   Here, in the case where the die 31 is lowered and the preformed planar R shape 11, die R shape 12, punch R shape 13 and depth dimension are reduced to the final molding dimension in the same process, it accompanies the processing. Since the material flow can be appropriately secured, the occurrence of cracks and the like can be effectively prevented. This will be specifically described.

まず、ダイ31が下降して、予備成形された平面R形状11を縮径することによって、余った材料(所謂、余肉)は、優先的に絞り形状部の縦壁面(側面)方向に流動する。そして、この余肉が縦壁面(側面)方向に流動することによって、縦壁面(側面)を形成する材料がダイR形状12方向へ流動しやすくなる。これにより、予備成形されたダイR形状12を縮径する際に過度に引き延ばされることを防止することができ、良好にダイR形状12を縮径することができる。   First, the die 31 descends to reduce the diameter of the preformed planar R shape 11, so that surplus material (so-called surplus) flows preferentially in the direction of the vertical wall surface (side surface) of the drawn shape portion. To do. Then, when the surplus material flows in the direction of the vertical wall surface (side surface), the material forming the vertical wall surface (side surface) easily flows in the direction of the die R shape 12. Thereby, when the preformed die R shape 12 is reduced in diameter, it can be prevented from being excessively stretched, and the die R shape 12 can be favorably reduced in diameter.

また、ダイ31が下降して、予備成形品10’の絞り形状部の底面(上面)を押し潰すことによって、同底面(上面)の余肉はパンチR形状13方向へ流動する。これにより、予備成形されたパンチR形状13を縮径する際には、余肉が良好に供給されるため、極めて容易に縮径することができる。   Further, when the die 31 descends and crushes the bottom surface (upper surface) of the drawn shape portion of the preformed product 10 ′, the surplus of the bottom surface (upper surface) flows in the direction of the punch R shape 13. As a result, when the diameter of the preformed punch R shape 13 is reduced, the surplus is supplied satisfactorily, so that the diameter can be reduced extremely easily.

このように、第2本工程が終了すると、スライダJを軸線方向に上昇させ、ダイ31を上昇させる。これにより、金属薄板10に対して、図8に示すように、最終成形寸法の略角状の絞り部を有する最終成形品Kを成形することができる。   Thus, when the second main process is completed, the slider J is raised in the axial direction, and the die 31 is raised. As a result, as shown in FIG. 8, a final molded product K having a substantially square-shaped drawn portion having a final molding dimension can be formed on the thin metal plate 10.

以上の説明からも理解できるように、本実施形態の深絞り成形方法によれば、金属薄板10に対して、液圧成形機20を用いた予備成形を行い、その後、プレス成形機30を用いた最終成形工程を行うことができる。これにより、最終成形寸法の断面形状よりも大きな断面形状、すなわち、断面長を大きくかつ金属薄板10の減肉量を低減した予備成形を行うことができる。そして、材料の流動性を十分に確保した状態で最終成形を行うことによって、予備成形された平面R形状11、ダイR形状12、パンチR形状13における割れなどの発生を防止して良好に深絞り成形を行うことができる。   As can be understood from the above description, according to the deep drawing method of the present embodiment, the metal thin plate 10 is preliminarily molded using the hydraulic molding machine 20, and then the press molding machine 30 is used. The final forming step can be performed. Thereby, it is possible to perform a pre-molding in which the cross-sectional shape is larger than the cross-sectional shape of the final forming dimension, that is, the cross-sectional length is large and the thinning amount of the thin metal plate 10 is reduced. Then, by performing final molding in a state in which the fluidity of the material is sufficiently ensured, generation of cracks in the pre-formed flat R shape 11, die R shape 12, and punch R shape 13 is prevented and the depth is improved. Drawing can be performed.

また、材料の流動性を十分に確保できることから、製品(部品)の角部の大きさ(半径)を小さく成形することができる。さらに、本成形工程において用いられるプレス成形機30の構成を簡略化することができるため、製品の製造コストを低減することができる。   Moreover, since the fluidity | liquidity of material can fully be ensured, the magnitude | size (radius) of the corner | angular part of a product (part) can be shape | molded small. Furthermore, since the configuration of the press molding machine 30 used in the main molding process can be simplified, the manufacturing cost of the product can be reduced.

ところで、上述した本発明の深絞り成形方法を採用することによって、気密性、耐振動性、コンパクト性が要求される容器などを極めて良好に製造することができる。以下、例示して説明する。   By adopting the above-described deep drawing method of the present invention, a container or the like that requires airtightness, vibration resistance, and compactness can be manufactured extremely well. Hereinafter, an example will be described.

気密性、耐振動性、コンパクト性が要求される容器としては、例えば、燃料電池用のスタックケースを挙げることができる。燃料電池用のスタックケース40は、図9に示すように、上下一対のアッパーケース部材41とロアーケース部材42とから構成される。   Examples of containers that require airtightness, vibration resistance, and compactness include a stack case for a fuel cell. As shown in FIG. 9, the fuel cell stack case 40 includes a pair of upper and lower upper case members 41 and a lower case member 42.

アッパーケース部材41は、上述した本発明に係る深絞り成形方法によって、平板状の金属薄板の略中央部分に所定の開口面積および所定の深さ(高さ)寸法に形成された角状の絞り部41aと、同絞り部41aの周辺に形成されたフランジ部41bとを備えている。ロアーケース部材42も、上述した本発明に係る深絞り成形方法によって、略中央部分に所定の開口面積およびアッパーケース部材41の絞り部41aよりも大きな深さ(高さ)寸法に形成された角状の絞り部42aと、同絞り部42aの周辺に形成されたフランジ部42bとを備えている。ここで、アッパーケース部材41およびロアーケース部材42は、所定の板厚を有する金属薄板(例えば、アルミニウム合金、ステンレス板、鋼板など)から形成される。   The upper case member 41 is formed by a rectangular drawing formed with a predetermined opening area and a predetermined depth (height) in a substantially central portion of a flat metal thin plate by the deep drawing method according to the present invention described above. A portion 41a and a flange portion 41b formed around the throttle portion 41a are provided. The lower case member 42 is also a corner formed by a deep drawing method according to the present invention described above at a substantially central portion with a predetermined opening area and a depth (height) dimension larger than the drawn portion 41a of the upper case member 41. And a flange portion 42b formed around the throttle portion 42a. Here, the upper case member 41 and the lower case member 42 are formed of a thin metal plate (for example, an aluminum alloy, a stainless steel plate, a steel plate, or the like) having a predetermined plate thickness.

そして、アッパーケース部材41の絞り部41aの開口側とロアーケース部材42の絞り部42aの開口側とを対向させた状態で、フランジ部41bとフランジ部42bとを結合させることによって、例えば、固体高分子型燃料電池用のスタックケース40が形成される。具体的には、例えば、ロアーケース部材42の絞り部42a内に、複数の単電池を積層した状態で収容し、アッパーケース部材41を組み付けることによって、スタックケース40を形成することができる。     Then, by connecting the flange portion 41b and the flange portion 42b in a state where the opening side of the throttle portion 41a of the upper case member 41 and the opening side of the throttle portion 42a of the lower case member 42 are opposed to each other, for example, a solid A stack case 40 for the polymer fuel cell is formed. Specifically, for example, the stack case 40 can be formed by accommodating a plurality of single cells stacked in the throttle part 42 a of the lower case member 42 and assembling the upper case member 41.

このように、本発明に係る深絞り成形方法を用いることによって、成形による角部の割れの発生を防止することができるため、気密性を十分に確保することができる。これにより、例えば、燃料電池スタック内に導入される水素ガスの外部への漏れを防止することができる。   As described above, by using the deep drawing method according to the present invention, it is possible to prevent cracks at the corners due to the molding, and thus it is possible to sufficiently ensure airtightness. Thereby, for example, leakage of hydrogen gas introduced into the fuel cell stack to the outside can be prevented.

また、本発明に係る深絞り成形方法を用いることによって、成形による局部的な板厚の減少(減肉)を抑制することができる。これにより、スタックケースの機械的な強度を十分に確保することができ、例えば、燃料電池スタックが車両に搭載されて走行に伴う振動が入力する状況であっても、スタックケースが破損することを確実に防止することができる。   Further, by using the deep drawing method according to the present invention, local reduction in thickness (thinning) due to molding can be suppressed. As a result, the mechanical strength of the stack case can be sufficiently ensured.For example, even when the fuel cell stack is mounted on a vehicle and vibrations accompanying traveling are input, the stack case can be damaged. It can be surely prevented.

さらに、本発明に係る深絞り成形方法を用いることによって、スタックケース40の角部の大きさ(半径)を小さくすることができる。これにより、絞り部41a,42aの内容積を有効に利用できるため、コンパクトなスタックケース40を形成することができる。したがって、省スペース化を図ることができ、その結果、例えば、車両に搭載する場合の搭載自由度を確保できる。   Furthermore, the size (radius) of the corner portion of the stack case 40 can be reduced by using the deep drawing method according to the present invention. Thereby, since the internal volumes of the throttle portions 41a and 42a can be used effectively, a compact stack case 40 can be formed. Therefore, space saving can be achieved, and as a result, for example, it is possible to ensure a degree of freedom of mounting when mounted on a vehicle.

また、気密性、耐振動性、コンパクト性が要求される容器として、例えば、車両用の燃料タンクを挙げることもできる。この車両用の燃料タンクにおいても、図9に示したスタックケース40と同様に、例えば、アッパーケース部材とロアーケース部材とから構成される。そして、これらアッパーケース部材とロアーケース部材も、本発明に係る深絞り成形方法によって成形される。したがって、上述したスタックケース40と同様に、気密性、対振動性、コンパクト性を良好に確保することができる。   Moreover, as a container which requires airtightness, vibration resistance, and compactness, for example, a fuel tank for a vehicle can be cited. Similarly to the stack case 40 shown in FIG. 9, this vehicle fuel tank is also composed of, for example, an upper case member and a lower case member. The upper case member and the lower case member are also formed by the deep drawing method according to the present invention. Therefore, like the above-described stack case 40, airtightness, vibration resistance, and compactness can be ensured satisfactorily.

なお、上記実施形態の説明においては、絞り形状部の開口側に平板状の周縁部分(所謂、フランジ部分)を有する最終成形品Kを成形することを説明した。しかし、フランジ部分を有しない最終成形品を成形可能であることはいうまでもない。この場合には、例えば、予備成形後にフランジ部分を切除したり、最終成形後にフランジ部分を切除したりするとよい。   In the description of the above embodiment, it has been described that the final molded product K having a flat peripheral portion (so-called flange portion) on the opening side of the aperture-shaped portion is formed. However, it goes without saying that a final molded product having no flange portion can be molded. In this case, for example, the flange portion may be excised after preliminary molding, or the flange portion may be excised after final molding.

本発明の一実施形態に係る液圧成形装置が行う第1予備成形工程を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the 1st preforming process which the hydraulic forming apparatus which concerns on one Embodiment of this invention performs. 本発明の一実施形態に係る液圧成形装置が行う第2予備成形工程を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the 2nd preforming process which the hydraulic forming apparatus which concerns on one Embodiment of this invention performs. 本発明の一実施形態に係る液圧成形装置が行う第3予備成形工程を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the 3rd preforming process which the hydraulic forming apparatus which concerns on one Embodiment of this invention performs. 図3に示す第3予備成形工程における作動液体Aの液圧力の作用を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect | action of the liquid pressure of the working liquid A in the 3rd preforming process shown in FIG. (a),(b)は予備成形品を示すものであり、(a)は平面図であり、(b)は断面図である。(A), (b) shows a preform, (a) is a top view, (b) is sectional drawing. 本発明の一実施形態に係るプレス成形装置が行う第1本工程を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the 1st main process which the press molding apparatus which concerns on one Embodiment of this invention performs. 本発明の一実施形態に係るプレス成形装置が行う第2本工程を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the 2nd main process which the press molding apparatus which concerns on one Embodiment of this invention performs. 最終成形された最終成形品を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the final molded product finally molded. 本発明の深絞り成形方法によって成形される燃料電池用のスタックケースを概略的に示した斜視図である。It is the perspective view which showed schematically the stack case for fuel cells shape | molded by the deep drawing method of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…金属薄板、11…平面R形状、12…ダイR形状、13…パンチR形状、20…液圧成形装置、21…ダイ、21a…窪み部、21b…支持部、22…パンチ、23…ブランクホルダ、30…プレス成形機、31…ダイ、32…パンチ、33…パッド、I…インナースライダ、O…アウタースライダ、J…スライダ、C…クッションピン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Metal thin plate, 11 ... Plane R shape, 12 ... Die R shape, 13 ... Punch R shape, 20 ... Hydraulic forming apparatus, 21 ... Die, 21a ... Recessed part, 21b ... Support part, 22 ... Punch, 23 ... Blank holder, 30 ... press molding machine, 31 ... die, 32 ... punch, 33 ... pad, I ... inner slider, O ... outer slider, J ... slider, C ... cushion pin

Claims (9)

平板状の素材に対して所定の膨出形状を所定の膨出量に成形する深絞り成形方法において、
最終膨出形状に比して大きな膨出形状を有する第1の雄型と同雄型の進入を許容する収容部を有する第1の雌型との間に平板状の素材を介在させるとともに前記第1の雌型の収容部に液体を密閉状態により満たし、
前記第1の雄型を前記第1の雌型に向けて相対的に移動させて、前記第1の雄型を前記素材とともに前記収容部に押し込むことにより前記液体を加圧し、
前記第1の雄型の相対的な移動により前記素材を変形させるとともに前記加圧された液体により前記素材を前記第1の雄型に押し付けて変形させて、前記素材に対して前記最終膨出形状に比して大きな膨出形状を予備成形し、
前記最終膨出形状を成形するための第2の雄型と前記最終膨出形状を成形するための第2の雌型との間に前記予備成形された素材を介在させ、前記第2の雄型を前記第2の雌型に向けて相対的に移動させて、前記予備成形された膨出形状を縮小して前記最終膨出形状に最終成形することを特徴とする深絞り成形方法。
In the deep drawing method for forming a predetermined bulging shape into a predetermined bulging amount for a flat plate material,
A flat plate-like material is interposed between the first male mold having a larger bulge shape than the final bulge shape and the first female mold having a housing portion that allows entry of the same male mold. Filling the first female housing with liquid in a sealed state;
Relatively moving the first male mold toward the first female mold, and pressurizing the liquid by pushing the first male mold together with the material into the accommodating portion;
The material is deformed by the relative movement of the first male mold and is deformed by pressing the material against the first male mold with the pressurized liquid to deform the final bulge with respect to the material. Pre-form a bulge shape larger than the shape,
The preformed material is interposed between a second male mold for molding the final bulge shape and a second female mold for molding the final bulge shape, and the second male mold A deep drawing method, wherein a mold is moved relative to the second female mold to reduce the preformed bulge shape and finally form the final bulge shape.
請求項1に記載した深絞り成形方法において、
前記予備成形は、
前記第1の雌型の収容部に液体を満たした状態で空気が入らないように前記平板状の素材を前記第1の雌型の収容部の開口周縁部分に載置する第1予備成形工程と、
前記第1予備成形工程後、前記第1の雄型の外周に位置するブランクホルダを前記第1の雌型に向けて移動させて、前記載置された平板状の素材の周縁部分を前記ブランクホルダと前記第1の雌型の収容部の開口周縁部分とにより挟持する第2予備成形工程と、
前記第2予備成形工程後、前記第1の雄型を前記第1の雌型に対して相対的に移動させ、前記平板状の素材の中央部分を前記第1の雄型により押圧変形させるとともに前記液体を圧縮して加圧し、前記加圧された液体により前記第1の雄型の膨出形状を前記素材に転写する第3予備成形工程とを経て、前記素材に対して前記最終膨出形状に比して大きな膨出形状を成形することを特徴とする深絞り成形方法。
In the deep drawing method according to claim 1,
The preform is
A first preforming step of placing the plate-shaped material on the peripheral edge of the opening of the first female mold housing portion so that air does not enter in a state where the first female mold housing portion is filled with liquid. When,
After the first preforming step, the blank holder located on the outer periphery of the first male mold is moved toward the first female mold, and the peripheral portion of the flat plate-like material placed above is replaced with the blank. A second pre-molding step sandwiched between the holder and the opening peripheral edge portion of the first female mold accommodating portion;
After the second pre-forming step, the first male mold is moved relative to the first female mold, and the central portion of the flat plate material is pressed and deformed by the first male mold. The final bulge is applied to the material through a third preforming step of compressing and pressurizing the liquid, and transferring the bulging shape of the first male mold to the material by the pressurized liquid. A deep drawing forming method characterized by forming a bulging shape larger than the shape.
請求項1に記載した深絞り成形方法において、
前記最終成形は、
前記予備成形された膨出形状部分に前記第2の雄型を挿通するとともに、前記第2の雄型の外周に位置して同雄型の軸線方向に変位可能なパッドに前記予備成形された膨出形状部分の周縁部分を載置する第1本工程と、
前記第1本工程後、前記第2の雄型を前記第2の雌型に対して相対的に移動させ、前記予備成形された膨出形状部分を前記最終膨出形状まで縮小しながら変形させる第2本工程とを経て、前記予備成形された素材に対して前記最終膨出形状を成形することを特徴とする深絞り成形方法。
In the deep drawing method according to claim 1,
The final molding is
The second male mold is inserted into the preformed bulge-shaped portion, and the preform is formed on a pad that is located on the outer periphery of the second male mold and can be displaced in the axial direction of the male mold. A first main step of placing the peripheral portion of the bulging shape portion;
After the first main step, the second male mold is moved relative to the second female mold, and the preformed bulge shape portion is deformed while being reduced to the final bulge shape. A deep drawing forming method, wherein the final bulging shape is formed on the preformed material through a second main step.
請求項1に記載した深絞り成形方法において、
前記第1の雄型の膨出形状に存在する角部の大きさは、対応する最終膨出形状の角部の大きさに比して大きいことを特徴とする深絞り成形方法。
In the deep drawing method according to claim 1,
The deep drawing method according to claim 1, wherein a size of a corner portion of the first male bulge shape is larger than a size of a corresponding corner portion of the final bulge shape.
請求項1に記載した深絞り成形方法において、
前記第1の雌型の収容部を形成する内周面と同収容部の周縁部分を形成する面との間の角部の大きさが大きいことを特徴とする深絞り成形方法。
In the deep drawing method according to claim 1,
A deep drawing method characterized in that the size of the corner between the inner peripheral surface forming the first female mold accommodating portion and the surface forming the peripheral portion of the accommodating portion is large.
請求項1に記載した深絞り成形方法において、
前記予備成形された膨出形状の膨出成形方向に直交する方向の断面積および前記膨出成形方向に平行な方向の断面積は、前記最終膨出形状の膨出成形方向に直交する方向の断面積および前記膨出成形方向に平行な方向の断面積に比して大きいことを特徴とする深絞り成形方法。
In the deep drawing method according to claim 1,
The cross-sectional area in the direction orthogonal to the bulging molding direction of the preformed bulging shape and the cross-sectional area in the direction parallel to the bulging molding direction are in the direction orthogonal to the bulging molding direction of the final bulging shape. A deep drawing method characterized by being larger than a cross-sectional area and a cross-sectional area in a direction parallel to the bulging forming direction.
請求項1に記載した深絞り成形方法において、
前記最終膨出形状は、膨出成形方向に直交する方向の断面形状が略四角形であり、同略四角形の角部の大きさが小さいことを特徴とする深絞り成形方法。
In the deep drawing method according to claim 1,
The final bulging shape is a deep drawing method characterized in that a cross-sectional shape in a direction orthogonal to the bulging molding direction is substantially square, and a corner portion of the substantially square shape is small.
請求項7に記載した深絞り成形方法において、
さらに、前記膨出成形方向に平行な方向の断面形状における角部の大きさが小さいことを特徴とする深絞り成形方法。
In the deep drawing method according to claim 7,
Furthermore, the deep drawing method characterized in that the size of the corners in the cross-sectional shape in the direction parallel to the bulge forming direction is small.
請求項1ないし請求項8のうちのいずれか一つに記載した深絞り成形方法において、
車両に搭載される部品に対して、前記予備成形後に前記最終膨出形状を成形することを特徴とする深絞り成形方法。
In the deep drawing method according to any one of claims 1 to 8,
A deep drawing forming method, wherein the final bulging shape is formed after the preforming for a component mounted on a vehicle.
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