WO2024209532A1 - Method for manufacturing press-molded article - Google Patents
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Definitions
- press-formed products are used as structural components for automobiles.
- Press-formed products are manufactured by press-forming a blank using a punch and die. The blank is pressed into the die by the punch and formed into the desired shape.
- Patent Document 1 discloses a method for manufacturing a press-formed product that uses a pad in addition to a punch and die.
- the side of the punch and the side of the die that cooperates with it include curved surfaces.
- a blank that has been given a step shape in advance is clamped between the punch and the pad, and the die is moved relative to the punch along the side of the punch. In this way, a press-formed product is formed from the blank.
- the edge of the die on the punch side includes a curved portion.
- the curved portion is a portion that is curved convexly toward the punch side in a plan view of the die.
- the portion of the blank that is drawn toward the curved portion is stretched in the extension direction of the curved portion. If the blank is stretched and its plate thickness is reduced, cracks may occur in the blank.
- the objective of this disclosure is to prevent cracks from occurring in blanks during the manufacture of press-molded products.
- the manufacturing method of the press-formed product according to the present disclosure includes sandwiching a blank between a die and a blank holder, and pushing the blank in the press direction with a punch.
- the punch-side edge of the die includes a die edge convex portion protruding toward the punch side
- the die edge convex portion includes a die edge curved portion that is convexly curved toward the punch side and extends with a radius of curvature of 400 mm or less.
- the edge of the blank When viewed from the press direction, the edge of the blank includes a blank edge curved portion that is concavely curved toward the punch side and extends with a radius of curvature of 400 mm or less, the distance between the blank edge curved portion and the edge of the die on a perpendicular line in the extension direction of the edge of the die is different between one end and the other end of the blank edge curved portion, and the blank holder sandwiches a part of the edge of the blank together with the die.
- the edge of the blank holder on the punch side has a convex shape toward the edge of the die, and the distance between the edge of the die and the edge of the blank holder on a perpendicular line in the extension direction of the edge of the die changes along the edge of the blank holder.
- the distance between the edge of the blank holder and the edge of the blank sandwiched between the blank holder and the die, perpendicular to the direction of extension of the edge of the blank varies along the edge of the blank. When viewed from the press direction, this distance is greatest at the blank edge curvature.
- FIG. 1 is a schematic perspective view of a press molding apparatus used in the manufacturing method according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a vertical sectional view of the press molding apparatus shown in FIG.
- FIG. 3 is a diagram showing a schematic diagram of the relationship between the punch, the die, and the blank holder included in the press forming apparatus shown in FIG. 1 when viewed from the pressing direction.
- FIG. 4A is a schematic diagram for explaining the method for manufacturing a press-formed product according to the first embodiment.
- FIG. 4B is a schematic diagram for explaining the method for manufacturing a press-formed product according to the first embodiment.
- FIG. 4C is a schematic diagram for explaining the manufacturing method of the press-formed product according to the first embodiment.
- FIG. 4A is a schematic diagram for explaining the method for manufacturing a press-formed product according to the first embodiment.
- FIG. 4B is a schematic diagram for explaining the method for manufacturing a press-formed product according to the first embodiment.
- FIG. 4C is a schematic diagram for explaining the
- FIG. 4D is a schematic diagram for explaining the method for manufacturing a press-formed product according to the first embodiment.
- FIG. 4E is a schematic diagram for explaining the manufacturing method of the press-formed product according to the first embodiment.
- FIG. 4F is a schematic diagram for explaining the manufacturing method of the press-formed product according to the first embodiment.
- FIG. 4G is a schematic diagram for explaining the manufacturing method of the press-formed product according to the first embodiment.
- FIG. 4H is a schematic diagram for explaining the manufacturing method of the press-formed product according to the first embodiment.
- FIG. 5A is a diagram illustrating a schematic relationship between a punch, a die, and a blank holder included in a press-forming apparatus used in a manufacturing method according to a second embodiment, when viewed from the press direction.
- FIG. 5A is a diagram illustrating a schematic relationship between a punch, a die, and a blank holder included in a press-forming apparatus used in a manufacturing method according to a second embodiment, when viewed
- FIG. 5B is a diagram illustrating a schematic relationship between a punch, a die, and a blank holder included in a modified press-forming apparatus used in the manufacturing method according to the second embodiment, when viewed from the pressing direction.
- FIG. 6 is a diagram showing a schematic view of the relationship between a punch, a die, and a blank holder included in a press-forming apparatus used in a manufacturing method according to the third embodiment, as viewed from the pressing direction.
- FIG. 7 is a diagram showing a schematic view of the relationship between a punch, a die, and a blank holder included in a press-forming apparatus used in a manufacturing method according to the fourth embodiment, when viewed from the pressing direction.
- FIG. 6 is a diagram showing a schematic view of the relationship between a punch, a die, and a blank holder included in a press-forming apparatus used in a manufacturing method according to the fourth embodiment, when viewed from the pressing direction.
- FIG. 8 is a diagram showing a schematic view of the relationship between a punch, a die, and a blank holder included in a press-forming apparatus used in a manufacturing method according to the fifth embodiment, when viewed from the pressing direction.
- FIG. 9 is a diagram showing a schematic view of the relationship between a punch, a die, and a blank holder included in a press-forming apparatus used in a manufacturing method according to the sixth embodiment, as viewed from the pressing direction.
- FIG. 10 is a schematic perspective view of a press molding apparatus according to a modified example of the above embodiment.
- FIG. 11 is a vertical sectional view of the press molding apparatus shown in FIG. FIG.
- FIG. 12 is a diagram showing a punch and a die used in normal press molding, projected onto a plane perpendicular to the pressing direction.
- FIG. 13 is a diagram showing the analysis results when the forming is completed by pulling out the blank from between the die and the blank holder.
- FIG. 14 is a diagram showing the analysis results when forming is completed with the blank still sandwiched between the die and the blank holder.
- the blank When press forming is performed using a punch and a die, the blank is drawn toward the edge of the punch side of the die.
- the edge of the punch side of the die When viewed from the press direction, the edge of the punch side of the die includes a curved portion that extends in a convex curve in the direction in which the blank is drawn, and press forming in which the blank is drawn toward this curved portion is called stretch flange forming.
- stretch flange forming as the blank is drawn toward the edge of the punch side of the die, the portion of the blank that is drawn toward the curved portion is stretched in a direction transverse to the direction in which it is drawn.
- the edge of the punch side of the die includes a straight portion adjacent to the curved portion
- the portion of the blank that is drawn toward the straight portion is not stretched in a direction transverse to the direction in which it is drawn.
- the blank is stretched in the region enclosed by the curved portion at the edge of the punch side of the die and the perpendicular lines to the edge of the punch side of the die that pass through both ends of the curved portion.
- Figure 12 shows the punch 91 and die 92 used in normal press forming, and the blank 200 to be press formed, projected onto a plane perpendicular to the press direction.
- the edge 920 on the punch 91 side of the die 92 includes a convex portion 921 that protrudes toward the punch 91 side.
- This convex portion 921 includes a curved portion 921a and straight portions 921b provided on both sides of the curved portion 921a.
- the edge 201 of the blank 200 includes a curved portion 211 (indicated by the thick line in Figure 12) that extends concavely toward the edge 920 on the punch 91 side of the die 92, and a straight portion 212 adjacent to the curved portion 211.
- the edge 201 of the blank 200 is pulled toward the edge 920 of the die 92 on the punch 91 side. Specifically, each portion of the edge 201 of the blank 200 is pulled in the normal or perpendicular direction to the edge 920 of the die 92.
- the edge 201 of the blank 200 is not substantially deformed.
- the curved portion 211 of the edge 201 of the blank 200 is pulled toward the curved portion 921a at the edge 920 of the die 92, the line length of the curved portion 211 at the edge 201 of the blank 200 is extended when comparing before and after press forming.
- the edge 201' of the blank 200 during press forming is shown by a dashed line
- the line length of the curved portion 211 at the edge 201' of the blank 200 during press forming is shown by a double arrow A2.
- Press forming increases the line length of the curved portion 211 at the edge 201 of the blank 200, so there is a risk that the edge 201 of the blank 200 may crack at the curved portion 211.
- edge 201 of blank 200 The problem of cracking of edge 201 of blank 200 occurs when curved portion 211 is inside convex portion 921 of edge 920 of die 92. More specifically, if curved portion 211 of edge 201 of blank 200 is in region S1 surrounded by convex portion 921 and perpendicular lines La, Lb of edge 920 of die 92 that pass through both end portions 920a of convex portion 921, edge 201 of blank 200 is stretched during press forming, making edge 201 prone to cracking.
- the distance w1 between one end 211a of the curved portion 211 of the blank 200 and the edge 920 of the die 92 on the punch 91 side of the die 92 on the perpendicular line in the extension direction of the edge 920 of the die 92 is different from the distance w2 between the other end 211b of the curved portion 211 of the blank 200 and the edge 920 of the die 92, the curved portion 211 of the edge 201 of the blank 200 is stretched unevenly during press forming, and the curved portion 211 is likely to crack.
- the inventors came up with the idea of applying a compressive stress in the thickness direction to the part of the edge 201 of the blank 200 that is stretched and reduced in thickness during press forming in order to suppress cracks in the blank 200, especially cracks in the edge 201, and completed a manufacturing method for a press-molded product according to the embodiment.
- the manufacturing method of the press-formed product according to the embodiment includes sandwiching a blank between a die and a blank holder, and pushing the blank in the press direction with a punch.
- the punch-side edge of the die includes a die edge convex portion protruding toward the punch side
- the die edge convex portion includes a die edge curved portion that is convexly curved toward the punch side and extends with a radius of curvature of 400 mm or less.
- the edge of the blank When viewed from the press direction, the edge of the blank includes a blank edge curved portion that is concavely curved toward the punch side and extends with a radius of curvature of 400 mm or less, and the distance between the blank edge curved portion and the edge of the die on a perpendicular line in the extension direction of the edge of the die is different between one end and the other end of the blank edge curved portion, and the blank holder sandwiches a part of the edge of the blank together with the die.
- the edge of the blank holder on the punch side has a convex shape toward the edge of the die, and the distance between the edge of the die and the edge of the blank holder on a perpendicular line in the extension direction of the edge of the die changes along the edge of the blank holder.
- the distance between the edge of the blank holder and the edge of the blank sandwiched between the blank holder and the die on a line perpendicular to the extension direction of the edge of the blank varies along the edge of the blank. When viewed from the press direction, this distance is greatest at the blank edge curvature (first configuration).
- this die edge convex portion includes a curved portion (die edge curved portion), and the edge of the blank includes a curved portion (blank edge curved portion) that is recessed toward the punch side, the sheet thickness of the blank edge becomes thinner as the blank is drawn toward the die edge curved portion.
- the blank edge curved portion is stretched unevenly during press forming, and the sheet thickness of the blank edge curved portion decreases.
- the blank holder when viewed from the press direction, clamps a part of the edge of the blank together with the die, and the edge of the blank holder has a convex shape toward the edge of the die, the distance between the edge of the die and the edge of the blank holder on the perpendicular line in the extension direction of the edge of the die changes along the edge of the blank holder, and further, the distance between the edge of the blank holder on the punch side and the edge of the blank sandwiched between the blank holder and the die is maximum at the blank edge curved portion.
- the blank edge curved portion that is drawn into the vicinity of the die edge convex portion is clamped by the die and blank holder, and compressive stress can be applied to the blank edge curved portion in the plate thickness direction until the end of the press forming. This makes it possible to suppress the occurrence of cracks in the blank, more specifically, cracks in the edge of the blank, in the manufacturing of press-formed products.
- the distance between the edge of the blank holder on the punch side and the edge of the blank sandwiched between the blank holder and the die changes along the extension direction of the edge of the blank, as viewed from the press direction. More specifically, the blank edge curved portion has a point where the distance between the edge of the blank holder and the blank holder is maximum, and the distance between the edge of the blank holder and the blank holder is small at other points. Therefore, during press forming, the blank is pressed by the die and the blank holder until the end of forming at the point where the distance between the edge of the blank holder and the blank edge curved portion is maximum, while the blank is not pressed until the end of forming at the point adjacent to the point where the distance is maximum.
- the die edge convex portion may consist only of the die edge curved portion (second configuration).
- the die edge convex portion when viewed from the pressing direction, may be composed of a curved die edge portion and a straight die edge portion that is continuous with one side of the curved die edge portion and extends with a radius of curvature greater than 400 mm (third configuration).
- the die edge convex portion when viewed from the pressing direction, may be composed of a curved die edge portion and a straight die edge portion that is continuous with both sides of the curved die edge portion and extends with a radius of curvature greater than 400 mm (fourth configuration).
- the line length of the edge of the blank sandwiched between the blank holder and the die may be 0.67 to 2.50 times the line length of the blank edge curved portion (fifth configuration).
- the edges of the blank sandwiched between the blank holder and the die are blank edge curved portions (sixth configuration).
- it is preferable that all of the blank edge curved portions are sandwiched between the blank holder and the die (seventh configuration).
- FIG. 1 is a schematic perspective view of a press forming apparatus 100 used in the manufacturing method of a press-formed product according to the first embodiment.
- the press forming apparatus 100 includes a punch 10, a die 20, and a blank holder 30.
- the die 20 may be disposed on both sides of the punch 10.
- These dies 20 may be separate bodies or may be integrally formed.
- the space between these dies 20 may be referred to as a die hole.
- the blank holder 30 is provided corresponding to each of the dies 20.
- the punch 10 and the blank holder 30 are configured to be movable relative to the die 20 in the press direction P.
- the punch 10 and the blank holder 30 may be moved in the press direction P by a drive mechanism (not shown) such as a fluid pressure cylinder, or the die 20 may be moved in the press direction P.
- the blank holder 30 is movable relative to the punch 10 in the press direction P by a drive mechanism (not shown) such as a cushion.
- the press direction P is, for example, a vertical direction. If the press direction P is a vertical direction, it is easy to place the blank 200 (FIG. 4A) described later between the punch 10 and the die 20.
- Figure 2 is a vertical cross-sectional view of the press forming apparatus 100 shown in Figure 1.
- the vertical cross-section of the press forming apparatus 100 is a cross-section of the press forming apparatus 100 cut along a plane parallel to the press direction P and perpendicular to the longitudinal direction of the punch 10.
- the direction perpendicular to the press direction P on the vertical cross-section of the press forming apparatus 100 is called the width direction of the press forming apparatus 100.
- Figure 2 shows only one side of the press forming apparatus 100 relative to the imaginary line CL.
- the imaginary line CL is, for example, the center line of the press forming apparatus 100 in the width direction.
- the punch 10 includes a punch top surface 11, a punch shoulder 12, and a punch side surface 13.
- the punch top surface 11 is a surface that intersects with the press direction P.
- the punch top surface 11 may be perpendicular to the press direction P.
- the punch top surface 11 extends substantially in the width direction in a vertical cross-sectional view of the press forming apparatus 100.
- the punch shoulder 12 is continuous with an end of the punch top surface 11.
- the punch shoulder 12 has, for example, a substantially arc shape in a vertical cross-sectional view of the press forming apparatus 100. If the punch shoulder 12 is sharp, there is a risk that the punch shoulder 12 will cut the blank 200 (FIG. 4A) during press forming.
- the radius of curvature of the punch shoulder 12 may be 1.0 mm or more.
- the punch side surface 13 is connected to the punch top surface 11 via the punch shoulder 12.
- the punch side surface 13 extends from the punch shoulder 12 in the press direction P in a vertical cross-sectional view of the press forming apparatus 100.
- the punch side surface 13 may be parallel to the press direction P or may be inclined with respect to the press direction P.
- the die 20 includes a plate pressing surface 21, a die shoulder 22, and a die side surface 23.
- the plate pressing surface 21 of the die 20 is, for example, a flat surface substantially perpendicular to the press direction P.
- the die shoulder 22 is continuous with the end of the plate pressing surface 21 on the punch 10 side in a vertical cross-sectional view of the press forming apparatus 100.
- the die shoulder 22 has, for example, a substantially arc shape in a vertical cross-sectional view of the press forming apparatus 100. If the die shoulder 22 is sharp, there is a risk that the blank 200 (FIG. 4A) will be cut by the die shoulder 22 during press forming.
- the radius of curvature of the die shoulder 22 may be 1.0 mm or more.
- the die side surface 23 is connected to the plate pressing surface 21 via the die shoulder 22.
- the die side surface 23 extends from the die shoulder 22 in the press direction P in a vertical cross-sectional view of the press forming apparatus 100.
- the die side surface 23 has a shape corresponding to the punch side surface 13.
- the blank holder 30 is disposed outside the punch 10 in the width direction of the press forming device 100.
- the blank holder 30 is also disposed so as to face the die 20 in the press direction P.
- the blank holder 30 includes a plate pressing surface 31, a holder shoulder 32, and a holder side surface 33.
- the blank holder 30 has a blank pressing surface 31 that faces the blank pressing surface 21 of the die 20 in the press direction P.
- the blank pressing surface 31 is, for example, a flat surface that is substantially perpendicular to the press direction P.
- the holder shoulder 32 is continuous with the end of the blank pressing surface 31 on the punch 10 side in a vertical cross-sectional view of the press forming apparatus 100.
- the holder side surface 33 is connected to the blank pressing surface 31 via the holder shoulder 32.
- the holder side surface 33 extends from the holder shoulder 32 in the press direction P in a vertical cross-sectional view of the press forming apparatus 100.
- the holder side surface 33 faces the punch side surface 13 in the width direction of the press forming apparatus 100.
- the press molding device 100 may have a shape that is symmetrical about the width center line CL when viewed in vertical cross section, or may have a shape that is asymmetrical about the width center line CL.
- FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the punch 10, the die 20, and the blank holder 30 when viewed from the press direction P.
- FIG. 3 is a diagram showing the punch 10, the die 20, and the blank holder 30 when projected onto a plane perpendicular to the press direction P.
- the edge 14 of the punch 10 is shown by a dotted line
- the edge 24 of the die 20 is shown by a dashed line
- the edge 34 of the blank holder 30 is shown by a broken line.
- the blank holder 30 is hatched.
- the edge 14 of the punch 10 is shown by a dashed line.
- the edge 14 of the punch 10 in FIG. 3 is the punch side surface 13 that is on the same plane as the sheet pressing surface 21 of the die 20.
- the edge 14 of the punch 10 on the die 20 side extends along the edge 24 of the die 20 on the punch 10 side.
- the edge 24 of the die 20 is a die shoulder 22.
- the edge 14 of the punch 10 has a shape corresponding to the edge 24 of the die 20.
- the edge 14 of the punch 10 is substantially parallel to the edge 24 of the die 20 over the entirety.
- the clearance between the edge 14 of the punch 10 and the edge 24 of the die 20 when viewed from the press direction P is equal to or greater than the plate thickness of the blank, which is the material for press molding, so as not to impede the relative movement of the punch 10 and the die 20 in the press direction P.
- the edge 24 of the die 20 When viewed from the press direction P, the edge 24 of the die 20 includes a die edge protrusion 240 protruding toward the punch 10 side.
- the die edge protrusion 240 includes a die edge curved portion 241 and die edge straight portions 242 and 243.
- the die edge curved portion 241 When viewed from the press direction P, the die edge curved portion 241 is curved convexly toward the punch 10. When viewed from the press direction P, the die edge curved portion 241 extends with a radius of curvature of 400 mm or less.
- the die edge curved portion 241 may have a constant radius of curvature or may have a variable radius of curvature.
- the radius of curvature of an arc passing through the three points is measured, and the section with a radius of curvature of 400 mm or less is regarded as the die edge curved portion 241, and the section with a radius of curvature greater than 400 mm is regarded as a non-curved portion (straight portion).
- the die edge straight portions 242, 243 are provided continuously on both ends of the die edge curved portion 241. When viewed from the press direction P, the die edge straight portions 242, 243 extend from the die edge curved portion 241 so as to move away from each other as they move away from the die edge curved portion 241. When viewed from the press direction P, the die edge straight portions 242, 243 may be located on the tangents to both ends of the die edge curved portion 241.
- the blank holder 30 is provided, for example, to correspond to only a portion of the edge 24 of the die 20. When viewed from the press direction P, it is preferable that at least a portion of the blank holder 30 is disposed within the die edge convex portion 240. More preferably, the blank holder 30 is disposed at a position corresponding to the die edge curved portion 241 when viewed from the press direction P. In this embodiment, the blank holder 30 has a shape that is substantially tapered toward the punch 10 when viewed from the press direction P. In the example shown in FIG. 3, the blank holder 30 has a roughly triangular shape when viewed from the press direction P. However, the shape of the blank holder 30 is not limited to this.
- the edge 34 of the blank holder 30 on the punch 10 side has a convex shape toward the edge 24 of the die 20 (e.g., the die edge convex portion 240 or the die edge curved portion 241) when viewed from the press direction P.
- the distance between the edge 24 of the die 20 and the edge 34 of the blank holder 30 changes along the edge 34 of the blank holder 30. That is, the distance between the edge 24 of the die 20 and the edge 34 of the blank holder 30 is not constant over the entire length of the edge 24 of the die 20.
- This distance is the distance between the edge 24 of the die 20 and the edge 34 of the blank holder 30 on a perpendicular line to the extension direction of the edge 24 of the die 20 when viewed from the press direction P.
- this distance is the distance from the edge 24 of the die 20 to the edge 34 of the blank holder 30 in the normal direction of the curved portion 241 or the perpendicular direction of the straight portions 242, 243 when viewed from the press direction P.
- the perpendicular line in the extension direction of the edge 24 of the die 20 is a perpendicular line or normal line to the edge of the die shoulder 22 (FIG. 2) on the punch 10 side when viewed from the press direction P.
- the perpendicular line in the extension direction of the edge 24 of the die 20 roughly coincides with the direction in which the blank is drawn toward the die hole when the blank is formed using the press forming device 100 (FIGS. 1 and 2).
- the edge 34 of the blank holder 30 is the edge of the holder shoulder 32 (FIG. 2) on the punch 10 side when viewed from the press direction P.
- a blank 200 is prepared.
- the blank 200 can be obtained, for example, by blanking a rolled steel plate.
- the blank 200 is formed, for example, in the shape of the target press-formed product when it is unfolded. That is, the blank 200 has an edge 201 in the shape of the target press-formed product when it is unfolded.
- the shape of the target press-formed product when it is unfolded can be obtained, for example, by using a function of deriving the blank shape before molding from the shape of the molded product in finite element analysis software that analyzes press molding.
- the blank 200 may be a steel plate.
- the blank 200 is preferably a high-tensile steel plate.
- the tensile strength of the blank 200 is, for example, 440 MPa or more.
- the tensile strength of the blank 200 may be 590 MPa or more, or 780 MPa or more.
- the tensile strength of the blank 200 may be 980 MPa or more, 1180 MPa or more, or 1300 MPa or more.
- the thickness of the blank 200 may be, for example, 0.4 mm or more and 6.0 mm or less, or 1.0 mm or more and 4.0 mm or less.
- the manufacturing method for the press-formed product includes clamping the blank 200 between the die 20 and the blank holder 30, and pressing the blank 200 in the pressing direction P with the punch 10.
- the blank 200 is placed between the punch 10 and the blank holder 30, and the die 20.
- the blank 200 is placed on the punch top surface 11 and the plate pressing surface 31 of the blank holder 30.
- the blank 200 may be placed on the plate pressing surface 21 (FIG. 2) of the die 20.
- the blank holder 30 and the die 20 are brought relatively close to each other in the press direction P, and the blank 200 is sandwiched and pressed between the plate pressing surface 21 of the die 20 and the plate pressing surface 31 of the blank holder 30.
- Figure 4D is a schematic diagram showing the die 20, blank holder 30, and blank 200 when projected onto a plane perpendicular to the press direction P before press forming.
- the edge 24 of the die 20 is shown by a dashed line
- the edge 34 of the blank holder 30 is shown by a dashed line
- the edge 201 of the blank 200 is shown by a solid line.
- the punch 10 is omitted in Figure 4D.
- the edge 201 of the blank 200 When viewed from the press direction P, the edge 201 of the blank 200 extends in roughly the same direction as the edge 24 of the die 20.
- the edge 201 of the blank 200 includes a blank edge curved portion 211 (thick line portion in FIG. 4D) and blank edge straight portions 212, 213.
- the blank edge straight portions 212, 213 are provided continuously at both ends of the blank edge curved portion 211.
- the distance w between the blank edge curved portion 211 and the edge 24 of the die 20 changes along the extension direction of the blank edge curved portion 211. In other words, the distance w between the blank edge curved portion 211 and the edge 24 of the die 20 is not constant over the entire length of the blank edge curved portion 211.
- This distance w is the distance between the blank edge curved portion 211 and the edge 24 of the die 20 on a perpendicular line to the extension direction of the edge 24 of the die 20 when viewed from the press direction P.
- the interval w is the distance from the blank edge curved portion 211 to the edge 24 of the die 20 in the normal direction of the curved portion 241 of the die 20 or in the perpendicular direction of the straight portions 242 and 243 when viewed from the press direction P.
- the interval w between the blank edge curved portion 211 and the edge 24 of the die 20 is different between one end 211a and the other end 211b of the blank edge curved portion 211. In the example shown in FIG.
- the interval w1 between one end 211a of the blank edge curved portion 211 and the edge 24 of the die 20 is larger than the interval w2 between the other end 211b of the blank edge curved portion 211 and the edge 24 of the die 20.
- the blank edge straight portion 212 extends parallel to the die edge straight portion 242, and the blank edge straight portion 213 extends parallel to the die edge straight portion 243.
- the distance between the blank edge straight portion 212 and the die edge straight portion 242 is greater than the distance between the blank edge straight portion 213 and the die edge straight portion 243.
- the blank edge straight portion 212 may be inclined with respect to the die edge straight portion 242.
- the blank edge straight portion 213 may be inclined with respect to the die edge straight portion 243.
- the blank edge curved portion 211 is disposed at a position corresponding to the die edge curved portion 241 when viewed from the press direction P, for example.
- the blank edge curved portion 211 is curved concavely toward the punch 10 (FIG. 3).
- the blank edge curved portion 211 extends with a radius of curvature of 400 mm or less.
- the blank edge curved portion 211 may have a constant radius of curvature or may have a variable radius of curvature.
- the radius of curvature of the arc passing through the three points is measured, and the section with a radius of curvature of 400 mm or less is regarded as the blank edge curved portion 211, and the section with a radius of curvature larger than 400 mm is regarded as a non-curved portion (straight line portion).
- the blank edge straight portions 212, 213 When viewed from the press direction P, the blank edge straight portions 212, 213 extend from the blank edge curved portion 211 so as to move away from each other as they move away from the blank edge curved portion 211. When viewed from the press direction P, the blank edge straight portions 212, 213 may be located on the tangents of both ends 211a, 211b of the blank edge curved portion 211.
- the blank edge curved portion 211 When viewed from the press direction P, the blank edge curved portion 211 is disposed in an area S1 surrounded by two perpendicular lines La, Lb and the die edge convex portion 240.
- the perpendicular lines La, Lb are perpendicular lines to the die edge convex portion 240 passing through both ends 240a, 240b of the die edge convex portion 240.
- one end 240a of the die edge convex portion 240 is an end of the die edge straight portion 242 that continues to the die edge curved portion 241
- the other end 240b of the die edge convex portion 240 is an end of the die edge straight portion 243 that continues to the die edge curved portion 241.
- the blank edge curved portion 211 may be disposed in an area surrounded by a straight line that passes through both ends 240a, 240b of the die edge convex portion 240 and the die edge convex portion 240 when viewed from the press direction P.
- the blank holder 30 is arranged relative to the die 20 and blank 200 as follows.
- the blank holder 30 When viewed from the press direction P, the blank holder 30 is arranged so as to sandwich a portion of the edge 201 of the blank 200 together with the die 20. More specifically, in press forming, the blank holder 30 sandwiches at least a portion of the blank edge curved portion 211 together with the die 20.
- the edge 34 of the blank holder 30, like the blank edge curved portion 211 is arranged within the region S1 surrounded by the die edge convex portion 240 and its perpendicular lines La, Lb.
- at least a portion of the edge 34 of the blank holder 30 is arranged between the die edge convex portion 240 and the blank edge curved portion 211.
- the edge 201 of the blank 200 when viewed from the press direction P, the edge 201 of the blank 200 intersects with the edge 34 of the blank holder 30 on the punch 10 ( Figure 4C) side at both ends 211a, 211b of the blank edge curved portion 211. Therefore, the entire blank edge curved portion 211 is sandwiched between the blank holder 30 and the die 20. In addition, the entire edge 201 of the blank 200 sandwiched between the blank holder 30 and the die 20 is the blank edge curved portion 211.
- the distance d between the edge 34 of the blank holder 30 on the punch 10 (FIG. 3) side and the edge 201 of the blank 200 sandwiched between the blank holder 30 and the die 20 changes along the edge 201 of the blank 200.
- the distance d between the edge 34 of the blank holder 30 and the portion of the edge 201 of the blank 200 sandwiched between the blank holder 30 and the die 20 is not constant over the entire length of that portion.
- the distance d is the distance between the edge 34 of the blank holder 30 and the edge 201 of the blank 200 on a line perpendicular to the extension direction of the edge 201 of the blank 200 when viewed from the press direction P.
- the distance d is the distance from the edge 34 of the blank holder 30 to the edge 201 of the blank 200 in the perpendicular or normal direction of the edge 201 of the blank 200 when viewed from the press direction P.
- the distance d between the edge 34 of the blank holder 30 and the edge 201 of the blank 200 is largest at the blank edge curved portion 211.
- the perpendicular line will pass through the blank edge curved portion 211.
- the line length of the edge 201 of the blank 200 sandwiched between the blank holder 30 and the die 20 can be, for example, 0.67 to 2.50 times the line length of the blank edge curved portion 211.
- each line length is the line length of the blank 200 before press forming.
- the line length of the blank edge curved portion 211 that is, the length in the extension direction of the blank edge curved portion 211, can be the product of the included angle ⁇ and the radius of curvature of the blank edge curved portion 211.
- the included angle ⁇ is the angle formed by the tangents to both end portions 211a, 211b of the blank edge curved portion 211 when viewed from the press direction P.
- the included angle ⁇ may be 1/3 ⁇ (rad) or more and 2/3 ⁇ (rad) or less. If the radius of curvature of the blank edge curved portion 211 varies, the radius of curvature of the blank edge curved portion 211 can be, for example, the average value of the radii of curvature measured at 5.0 mm intervals as described above.
- the distance d between the punch side edge 34 of the blank holder 30 and the edge 201 of the blank 200 sandwiched between the blank holder 30 and the die 20 is maximum at the bottom of the blank edge curved portion 211.
- the distance d becomes smaller as it moves away from the bottom of the blank edge curved portion 211.
- the distance d changes within the range of the edge 201 of the blank 200 sandwiched between the blank holder 30 and the die 20.
- the distance d does not necessarily have to be maximum at the bottom of the blank edge curved portion 211.
- the die 20 and the punch 10 are brought relatively closer together in the press direction P. This causes the blank 200 to be pushed into the die 20 side (die hole) by the punch 10. As the blank 200 is pushed by the punch 10, it is drawn toward the die hole. As the punch 10 pushes the blank 200, the edge 201 of the blank 200 is drawn toward the die hole. In FIG. 4E, the direction in which the blank 200 is drawn is indicated by arrow D. In this embodiment, the pushing (forming) by the punch 10 is completed after the edge 201 of the blank 200 is completely pulled out from between the die 20 and the blank holder 30.
- the press-formed product 300 includes a top plate 301, a ridge portion 302, and a wall 303.
- the side edges of the top plate 301 have a concave portion on the inside in the width direction.
- the top plate 301 is formed so that the width of the central portion in the longitudinal direction is smaller than the width of both ends in the longitudinal direction. In other words, the top plate 301 is formed so that the central portion in the longitudinal direction is narrowed inward in a plan view.
- the top plate 301 may have a flat shape overall, or may have an uneven shape in part.
- the top plate 301 may have a through hole formed therein.
- a ridge portion 302 is provided continuously on the side edge in the width direction of the top plate 301.
- the wall 303 is connected to the side edge of the top plate 301 via the ridge portion 302.
- the wall 303 is provided so as to be continuous with the ridge portion 302 and to stand up from the top plate 301.
- the ridge portion 302 and the wall 303 extend along the side edge of the top plate 301.
- the height of the wall 303 is not constant. Specifically, the height of the wall 303 is lowered in a part of the side edge of the top plate 301.
- the lowered part of the wall 303 corresponds to the blank edge straight portion 213.
- the height of the wall 303 may be uniformed by trimming a part of the wall 303 after press molding using the press molding device 100.
- the press-formed product 300 includes a top plate 301, a ridge portion 302, a wall 303, and a flange 304, as shown in FIG. 4H.
- the height of the wall 303 is constant along the side edge of the top plate 301, and the flange 304 protrudes from the wall 303.
- the amount of protrusion of the flange 304 is not constant, and is smaller in some parts. The portion of the flange 304 where the amount of protrusion is smaller corresponds to the blank edge straight portion 213 described above.
- the tensile strength of the press-formed product 300 is, for example, 440 MPa or more.
- the tensile strength of the press-formed product 300 may be 590 MPa or more, or 780 MPa or more.
- the tensile strength of the press-formed product 300 may be 980 MPa or more, 1180 MPa or more, or 1300 MPa or more.
- the plate thickness of the press-formed product 300 may be, for example, 0.4 mm or more and 6.0 mm or less, or 1.0 mm or more and 4.0 mm or less.
- the press-formed product 300 can be used, for example, as an automobile part.
- the press-formed product 300 may be an automobile body part, chassis part, or panel part.
- body parts include side sills, roof side rails, front pillars, center pillars, lock pillars, kickline forces, side members, etc.
- the chassis parts are, for example, suspension arm parts or link parts.
- arm parts or link parts include subframes, lower arms, upper arms, trailing arms, etc.
- panel parts include door inner panels, side panels, floor panels, etc.
- processing marks such as pressing marks or abrasion marks remain at the locations of the press-formed product 300 that are locally pressed by the blank holder 30. These processing marks do not adversely affect the mechanical properties of the press-formed product. For example, in the press-formed product 300 of Figure 4F, processing marks remain on the back side of the flange 303, which is not exposed in the figure.
- the blank edge curved portion 211 When viewed from the press direction P, the blank edge curved portion 211 is positioned within a region S1 surrounded by the die edge convex portion 240 and two perpendicular lines La, Lb passing through both end portions 240a, 240b of the die edge convex portion 240, and the distance w between the blank edge curved portion 211 and the edge 24 of the die 20 is different between one end portion 211a and the other end portion 211b of the blank edge curved portion 211, then as the blank 200 is pulled toward the die edge curved portion 241, the line length of the blank edge curved portion 211 expands non-uniformly and the plate thickness decreases non-uniformly.
- the edge 34 of the blank holder 30 has a convex shape toward the edge 24 of the die 20, the distance between the edge 24 of the die 20 and the edge 34 of the blank holder 30 changes along the edge 34 of the blank holder 30, and the distance d between the edge 34 of the blank holder 30 on the punch 10 side and the edge 201 of the blank 200 sandwiched between the blank holder 30 and the die 20 is maximum at the blank edge curved portion 211. Therefore, when the blank 200 is pushed into the die hole by the punch 10 to be formed, the blank edge curved portion 211 can be clamped until the end of forming to apply compressive stress in the plate thickness direction. This makes it possible to suppress the occurrence of cracks in the blank 200, particularly cracks in the edge 201 of the blank 200, in the manufacture of the press-formed product 300.
- the distance d between the edge 34 of the blank holder 30 and the edge 201 of the blank 200 sandwiched between the blank holder 30 and the die 20 is changed along the extension direction of the edge 201.
- the distance d is maximum at the blank edge curved portion 211.
- the line length of the edge 201 of the blank 200 sandwiched between the blank holder 30 and the die 20 is 0.67 to 2.50 times the line length of the blank edge curved portion 211. This makes it possible to effectively suppress cracking of the blank 200.
- FIG. 5A is a diagram of a press forming apparatus 100A used in the manufacturing method of a press-formed product according to the second embodiment, and is a diagram showing the relationship between the die 20A, the blank holder 30, and the blank 200A when viewed from the press direction P.
- FIG. 5A is a schematic diagram showing the die 20A, the blank holder 30, and the blank 200A when projected onto a plane perpendicular to the press direction P before press forming.
- the edge 24 of the die 20A is shown by a dashed line
- the edge 34 of the blank holder 30 is shown by a dashed line
- the edge 201 of the blank 200A is shown by a solid line.
- the blank edge curved portion 211 is shown by a thick line.
- the punch is omitted.
- the press forming apparatus 100A of this embodiment has basically the same configuration as the press forming apparatus 100 of the first embodiment (FIGS. 1 to 3). However, the press forming apparatus 100A of this embodiment differs from the press forming apparatus 100 of the first embodiment in the shape of the edge 24 of the die 20A and the edge 201 of the blank 200A.
- the edge 24 of the die 20A when viewed from the press direction P, includes a die edge convex portion 240A.
- the die edge convex portion 240A is composed of a die edge curved portion 241 and a die edge straight portion 243.
- the die edge straight portion 243 is provided continuous to one side of the die edge curved portion 241.
- the die edge convex portion 240A may include a die edge straight portion 242 (FIGS. 3 and 4D) that is continuous to the die edge straight portion 243 on the opposite side of the die edge curved portion 241, similar to the die edge convex portion 240 of the first embodiment.
- the edge 201 of the blank 200A is provided to correspond to the die edge protrusion 240A.
- the edge 201 of the blank 200A includes a blank edge curved portion 211 and a blank edge straight portion 213.
- the edge 201 of the blank 200A further includes a blank edge side portion 214.
- the blank edge side portion 214 extends from one end 211a of the blank edge curved portion 211 toward one end 240Aa of the die edge protrusion 240A.
- the blank edge straight portion 213 is provided continuously with the other end 211b of the blank edge curved portion 211, as in the blank 200A of the first embodiment.
- the distance w between the blank edge curved portion 211 and the edge 24 of the die 20 is different between the one end 211a and the other end 211b of the blank edge curved portion 211.
- the blank edge curved portion 211 is located in an area S1 surrounded by the die edge convex portion 240A and two perpendicular lines La, Lb passing through both ends 240Aa, 240Ab of the die edge convex portion 240A.
- all of the blank edge curved portions 211 are sandwiched between the blank holder 30 and the die 20A. Also, all of the edges 201 of the blank 200A sandwiched between the blank holder 30 and the die 20A are blank edge curved portions 211. However, all of the blank edge curved portions 211 do not necessarily have to be sandwiched between the blank holder 30 and the die 20A. Also, all of the edges 201 of the blank 200A sandwiched between the blank holder 30 and the die 20A do not necessarily have to be blank edge curved portions 211. It is sufficient that the blank holder 30 and the die 20A are configured to sandwich at least a portion of the blank edge curved portions 211.
- the distance d between the punch side edge 34 of the blank holder 30 and the edge 201 of the blank 200A sandwiched between the blank holder 30 and the die 20A on the perpendicular line to the extension direction of the edge 201 of the blank 200A varies along the edge 201 of the blank 200A. This distance d is largest at the blank edge curved portion 211.
- the manufacturing method using the press molding device 100A in this embodiment can achieve the same effects as the first embodiment.
- the edge 24 of the die 20B when viewed from the press direction P, includes a die edge convex portion 240B.
- the die edge convex portion 240B is composed of a die edge curved portion 241 and die edge straight portions 242, 243.
- the die edge straight portions 242, 243 are provided continuously at both ends of the die edge curved portion 241.
- the die edge straight portion 243 is shorter than the die edge straight portion 243 of the first embodiment (FIGS. 3 and 4D).
- the die edge straight portion 243 of the die edge convex portion 240B may be of the same length as the die edge straight portion 243 of the first embodiment.
- the edge 201 of the blank 200B is provided to correspond to the die edge protrusion 240B.
- the edge 201 of the blank 200B includes a blank edge curved portion 211 and a blank edge straight portion 212.
- the edge 201 of the blank 200B further includes a blank edge side portion 215.
- the blank edge side portion 215 extends from the other end 211b of the blank edge curved portion 211 toward the other end 240Bb of the die edge protrusion 240B.
- the blank edge straight portion 212 is provided continuously with one end 211a of the blank edge curved portion 211, as in the blank 200A of the first embodiment.
- the distance w between the blank edge curved portion 211 and the edge 24 of the die 20 is different between the one end 211a and the other end 211b of the blank edge curved portion 211.
- the manufacturing method using the press molding device 100B in this modified example can achieve the same effects as the first embodiment.
- FIG. 6 is a diagram of a press forming apparatus 100C used in the manufacturing method of a press-formed product according to the third embodiment, and is a diagram that shows a relationship between a die 20C, a blank holder 30, and a blank 200C when viewed from the press direction P.
- FIG. 6 is a schematic diagram showing the die 20C, the blank holder 30, and the blank 200C when projected onto a plane perpendicular to the press direction P before press forming.
- the edge 24 of the die 20C is shown by a dashed line
- the edge 34 of the blank holder 30 is shown by a dashed line
- the edge 201 of the blank 200C is shown by a solid line.
- the blank edge curved portion 211 is shown by a thick line.
- the punch is omitted.
- the press forming apparatus 100C of this embodiment has basically the same configuration as the press forming apparatus 100 of the first embodiment (FIGS. 1 to 3). However, the press forming apparatus 100C of this embodiment differs from the press forming apparatus 100 of the first embodiment in the shape of the edge 24 of the die 20C and the edge 201 of the blank 200C.
- the edge 24 of the die 20C when viewed from the press direction P, includes a die edge convex portion 240C.
- the die edge convex portion 240C is composed only of a die edge curved portion 241.
- the die edge convex portion 240C may also include die edge straight portions 242, 243 (FIGS. 3 and 4D) that are continuous with both ends of the die edge curved portion 241, similar to the die edge convex portion 240 of the first embodiment.
- the edge 201 of the blank 200C is provided to correspond to the die edge protrusion 240C.
- the edge 201 of the blank 200A includes a blank edge curved portion 211.
- the edge 201 of the blank 200C further includes blank edge side portions 214, 215.
- the blank edge side portion 214 extends from one end 211a of the blank edge curved portion 211 toward one end 240Ca of the die edge protrusion 240C.
- the blank edge side portion 215 extends from the other end 211b of the blank edge curved portion 211 toward the other end 240Cb of the die edge protrusion 240C.
- blank edge curved portion 211 is located within region S1 surrounded by two perpendicular lines La, Lb passing through both ends 240Ca, 240Cb of die edge convex portion 240C and die edge convex portion 240C.
- all of the blank edge curved portions 211 are sandwiched between the blank holder 30 and the die 20C. Also, all of the edges 201 of the blank 200C sandwiched between the blank holder 30 and the die 20C are blank edge curved portions 211. However, all of the blank edge curved portions 211 do not necessarily have to be sandwiched between the blank holder 30 and the die 20C. Also, all of the edges 201 of the blank 200C sandwiched between the blank holder 30 and the die 20C do not necessarily have to be blank edge curved portions 211. It is sufficient that the blank holder 30 and the die 20C are configured to sandwich at least a portion of the blank edge curved portions 211.
- the distance d between the punch side edge 34 of the blank holder 30 and the edge 201 of the blank 200C sandwiched between the blank holder 30 and the die 20C on the perpendicular line to the extension direction of the edge 201 of the blank 200C varies along the edge 201 of the blank 200C. This distance d is largest at the blank edge curved portion 211.
- the manufacturing method using the press molding device 100C in this embodiment can achieve the same effects as the first embodiment.
- FIG. 7 is a diagram of a press forming apparatus 100D used in a manufacturing method of a press-formed product according to a fourth embodiment, and is a diagram showing a relationship between the die 20, the blank holder 30D, and the blank 200 when viewed from the press direction P.
- FIG. 7 is a schematic diagram showing the die 20, the blank holder 30D, and the blank 200 when projected onto a plane perpendicular to the press direction P before press forming.
- the edge 24 of the die 20 is shown by a dashed line
- the edge 34D of the blank holder 30D is shown by a dashed line
- the edge 201 of the blank 200 is shown by a solid line.
- the blank edge curved portion 211 is shown by a thick line.
- the punch is omitted.
- the press forming apparatus 100D of this embodiment has basically the same configuration as the press forming apparatus 100 of the first embodiment (FIGS. 1 to 3). However, the press forming apparatus 100D of this embodiment differs from the press forming apparatus 100 of the first embodiment in the blank holder 30D.
- the width of the blank holder 30D in this embodiment is smaller than that of the blank holder 30 in the first embodiment (FIG. 4D).
- the width of the blank holder 30D is the length of the blank holder 30D in the direction in which a straight line passing through both ends 240a, 240b of the die edge convex portion 240 extends.
- the punch-side edge 34D of the blank holder 30D intersects with the edge 201 of the blank 200.
- the edge 34D of the blank holder 30D intersects with the blank edge curved portion 211 and the blank edge straight portion 213. Therefore, in press forming, a portion of the blank edge curved portion 211 is sandwiched between the blank holder 30D and the die 20. Also, the portion of the edge 201 of the blank 200 sandwiched between the blank holder 30D and the die 20 is the blank edge curved portion 211. Even in this case, the same effect as in the first embodiment can be achieved.
- FIG. 8 is a diagram of a press forming apparatus 100E used in the manufacturing method of a press-formed product according to the fifth embodiment, and is a diagram that shows a relationship between the die 20, the blank holder 30E, and the blank 200 when viewed from the press direction P.
- FIG. 8 is a schematic diagram showing the die 20, the blank holder 30E, and the blank 200 when projected onto a plane perpendicular to the press direction P before press forming.
- the edge 24 of the die 20 is shown by a dashed line
- the edge 34E of the blank holder 30E is shown by a dashed line
- the edge 201 of the blank 200 is shown by a solid line.
- the blank edge curved portion 211 is shown by a thick line.
- the punch is omitted.
- the press forming apparatus 100E of this embodiment has basically the same configuration as the press forming apparatus 100 of the first embodiment (FIGS. 1 to 3). However, the press forming apparatus 100E of this embodiment differs from the press forming apparatus 100 of the first embodiment in the blank holder 30E.
- the width of the blank holder 30E in this embodiment is smaller than the blank holder 30 (FIG. 4D) in the first embodiment, as in the fourth embodiment.
- the edge 34E on the punch side of the blank holder 30E intersects with the edge 201 of the blank 200.
- the edge 34E of the blank holder 30E intersects with the blank edge curved portion 211 near each of the two ends 211a, 211b of the blank edge curved portion 211.
- a part of the blank edge curved portion 211 is sandwiched between the blank holder 30E and the die 20.
- the entire edge 201 of the blank 200 sandwiched between the blank holder 30E and the die 20 becomes the blank edge curved portion 211.
- the extension length of the blank edge curved portion 211 is equal to or greater than the extension length of the portion of the edge 201 of the blank 200 that is sandwiched between the blank holder 30E and the die 20.
- the extension length of the blank edge curved portion 211 is greater than the extension length of the portion of the edge 201 of the blank 200 that is sandwiched between the blank holder 30E and the die 20.
- the width of the blank holder 30E is smaller than the width of the die edge protrusion 240.
- the effect of suppressing the reduction in plate thickness and cracking of the blank edge curved portion 211 during press forming can be improved.
- FIG. 9 is a diagram of a press forming apparatus 100F used in the manufacturing method of a press-formed product according to the sixth embodiment, and is a diagram showing the relationship between the die 20, the blank holder 30F, and the blank 200 when viewed from the press direction P.
- FIG. 9 is a schematic diagram showing the die 20, the blank holder 30F, and the blank 200 when projected onto a plane perpendicular to the press direction P before press forming.
- the edge 24 of the die 20 is shown by a dashed line
- the edge 34F of the blank holder 30F is shown by a dashed line
- the edge 201 of the blank 200 is shown by a solid line.
- the blank edge curved portion 211 is shown by a thick line.
- the punch is omitted.
- the press forming apparatus 100F of this embodiment like the fifth embodiment, has basically the same configuration as the press forming apparatus 100 of the first embodiment (FIGS. 1 to 3). However, the width of the blank holder 30F in this embodiment is larger than the width of the blank holder 30F in the fourth embodiment.
- the punch side edge 34F of the blank holder 30F intersects with the edge 201 of the blank 200.
- the edge 34F of the blank holder 30F intersects with the blank edge straight portions 212, 213 near both ends 211a, 211b of the blank edge curved portion 211.
- the extension length of the blank edge curved portion 211 is less than the extension length of the portion of the edge 201 of the blank 200 that is sandwiched between the blank holder 30F and the die 20. In this embodiment, the entire blank edge curved portion 211 is sandwiched between the blank holder 30F and the die 20.
- the manufacturing method using the press forming apparatus 100F in this embodiment can achieve the same effect as the first embodiment.
- the width of the blank holder 30F is relatively large compared to the width of the die edge protrusion 240. In such a case, by sandwiching the entire blank edge curved portion 211 between the blank holder 30F and the die 20, the effect of suppressing the reduction in plate thickness and cracking of the blank edge curved portion 211 during press forming can be improved.
- punches, dies, and blank holders of various shapes can be used, not limited to those described in the above embodiment.
- it is sufficient that the edge of the blank holder on the punch side and the edge of the blank are in an appropriate positional relationship. That is, when viewed from the press direction P, the distance between the edge of the blank holder on the punch side and the edge of the blank sandwiched between the blank holder and the die changes along the edge of the blank and is maximum at the blank edge curved portion.
- the edge of the die on the punch side and the blank edge curved portion are in an appropriate positional relationship. That is, the distance between the blank edge curved portion and the edge of the die is different at one end and the other end of the blank edge curved portion.
- a plate can be installed on the sheet pressing surface of the blank holder provided in the existing press forming apparatus.
- the punch side edge of the blank holder faces almost the entire punch side edge of the die, and the distance between the edge of the blank holder and the edge of the die is constant.
- a plate is installed on the sheet pressing surface of the blank holder.
- the punch side edge of the plate when viewed from the press direction can be regarded as the edge of the blank holder.
- a convex portion may be formed by cutting out the sheet pressing surface of the blank holder.
- the edge of the convex portion formed on the sheet pressing surface of the blank holder can be regarded as the edge of the blank holder.
- the die 20 and the blank holder 30 are provided on both sides of the punch 10 in the width direction of the press forming apparatus 100.
- the die 20 and the blank holder 30 may be provided only on one side of the punch 10 in the width direction of the press forming apparatus 100.
- the blank holder 30 may be provided on one side of the punch 10 in the width direction of the press forming apparatus 100, and one of the blank holders 30A to 30E may be provided on the other side.
- the number and positions of the blank holders can be changed as appropriate, for example, depending on the number and positions of the die edge curved portions 241.
- the press forming apparatus 100 in the first embodiment may further include a pad 50 that faces the punch 10 in the press direction P.
- the pad 50 approaches the punch 10 relatively in the press direction P and can press the blank 200 on the punch 10.
- the press forming apparatuses 100A, 100B, 100C, 100D, and 100E in the other embodiments may also include a pad 50.
- the inventors conducted press forming analysis and investigated the appropriate ratio of the area of the blank edge curved portion to the area of the blank edge sandwiched between the blank holder and the die.
- the inventors decided to express the length (line length) of the blank edge sandwiched between the blank holder and the die as viewed from the press direction, as the ratio to the extension length (line length) of the blank edge curved portion included in the blank edge.
- the curved blank edge portion is assumed to extend with a constant radius of curvature when viewed from the press direction.
- the extension length (line length) of the curved blank edge portion is the product of the angle (included angle) ⁇ (Fig. 4D) at which the tangents to both ends of the curved blank edge portion intersect and the radius of curvature of the curved blank edge portion.
- the line length of the blank edge sandwiched between the blank holder and the die/the line length of the blank edge curved portion is smaller than 1.0, it means that all of the blank edges sandwiched between the blank holder and the die are blank edge curved portions, and part of the blank edge curved portion is sandwiched between the blank holder and the die.
- the line length of the blank edge sandwiched between the blank holder and the die/the line length of the blank edge curved portion is greater than 1.0, it means that part of the blank edges sandwiched between the blank holder and the die are blank edge curved portions, and all of the blank edge curved portions are sandwiched between the blank holder and the die.
- the line length of the blank edge sandwiched between the blank holder and the die/the line length of the blank edge curved portion is 1.0, it means that all of the blank edges sandwiched between the blank holder and the die are blank edge curved portions, and all of the blank edge curved portions are sandwiched between the blank holder and the die.
- the inventors expressed the degree of damage to the edge of the flange of the press-formed product after forming as a damage value I, which is expressed by the following formula.
- the inventors also evaluated the effect of this disclosure in terms of the reduction rate (%) of the damage value I compared to normal drawing.
- the press forming analysis was performed for two cases: one in which the edge of the blank is pulled out from between the die and the blank holder to complete the forming, and one in which the edge of the blank is left sandwiched between the die and the blank holder to complete the forming.
- the analysis was also performed for cases in which the included angle ⁇ of the curved part of the edge of the die when viewed from the press direction was 60°, 90°, and 120°.
- Figure 13 shows the analysis results when the blank is pulled out from between the die and the blank holder to finish forming.
- Figure 14 shows the analysis results when forming is finished with the blank still sandwiched between the die and the blank holder.
- the damage value I is reduced compared to normal drawing forming.
- the line length of the edge of the blank sandwiched between the blank holder and the die/the line length of the curved part of the blank edge is 0.67 or more and 2.50 or less, the reduction rate of the damage value I compared to normal drawing forming is significantly improved.
- the line length of the edge of the blank sandwiched between the blank holder and the die is 0.67 to 2.50 times the line length of the blank edge curved portion provided on the edge of the blank.
Landscapes
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Abstract
Description
本開示は、プレス成形品の製造方法に関する。 This disclosure relates to a method for manufacturing press-molded products.
例えば自動車用の構造部材として、プレス成形品が使用されている。プレス成形品は、パンチ及びダイを用い、ブランクをプレス成形することで製造される。ブランクは、パンチによってダイ側に押し込まれ、所望の形状に成形される。 For example, press-formed products are used as structural components for automobiles. Press-formed products are manufactured by press-forming a blank using a punch and die. The blank is pressed into the die by the punch and formed into the desired shape.
特許文献1には、パンチ及びダイに加え、パッドを用いたプレス成形品の製造方法が開示されている。特許文献1において、パンチの側面、及びこれと協働するダイの側面は、湾曲面を含んでいる。特許文献1では、予めステップ形状が付与されたブランクをパンチ及びパッドで挟持した状態で、ダイをパンチの側面に沿い、パンチに対して相対的に移動させる。これにより、ブランクからプレス成形品が成形される。
特許文献1において、ダイのパンチ側の縁は、湾曲部を含んでいる。湾曲部は、ダイの平面視でパンチ側に凸に湾曲する部分である。この場合、プレス成形においてブランクがパンチで押し込まれ、ブランクがダイのパンチ側の縁に向かって引き込まれるとき、ブランクのうち湾曲部に向かって引き込まれる部分が湾曲部の延在方向に引き伸ばされる。ブランクが引き伸ばされてブランクの板厚が減少すると、ブランクに割れが発生する可能性がある。
In
本開示は、プレス成形品の製造においてブランクの割れの発生を抑制することを課題とする。 The objective of this disclosure is to prevent cracks from occurring in blanks during the manufacture of press-molded products.
本開示に係るプレス成形品の製造方法は、ダイとブランクホルダとでブランクを挟むこと、及び、パンチでブランクをプレス方向に押し込むことを備える。プレス方向から見たとき、ダイのパンチ側の縁は、パンチ側に突出したダイ縁凸部を含み、ダイ縁凸部は、パンチ側に凸に湾曲し且つ曲率半径400mm以下で延在するダイ縁湾曲部を含む。プレス方向から見たとき、ブランクの縁は、パンチ側に凹に湾曲し且つ曲率半径400mm以下で延在するブランク縁湾曲部を含み、ブランク縁湾曲部とダイの縁とのダイの縁の延在方向の垂線上の間隔は、ブランク縁湾曲部の一方端部と他方端部とで異なり、ブランクホルダはダイとともにブランクの縁の一部を挟む。プレス方向から見たとき、ブランクホルダのパンチ側の縁は、ダイの縁に向かって凸の形状を有し、ダイの縁とブランクホルダの縁とのダイの縁の延在方向の垂線上の間隔は、ブランクホルダの縁に沿って変化する。プレス方向から見たとき、ブランクホルダの縁と、ブランクホルダとダイとに挟まれたブランクの縁とのブランクの当該縁の延在方向の垂線上の間隔は、ブランクの縁に沿って変化する。プレス方向から見たとき、この間隔は、ブランク縁湾曲部で最も大きい。 The manufacturing method of the press-formed product according to the present disclosure includes sandwiching a blank between a die and a blank holder, and pushing the blank in the press direction with a punch. When viewed from the press direction, the punch-side edge of the die includes a die edge convex portion protruding toward the punch side, and the die edge convex portion includes a die edge curved portion that is convexly curved toward the punch side and extends with a radius of curvature of 400 mm or less. When viewed from the press direction, the edge of the blank includes a blank edge curved portion that is concavely curved toward the punch side and extends with a radius of curvature of 400 mm or less, the distance between the blank edge curved portion and the edge of the die on a perpendicular line in the extension direction of the edge of the die is different between one end and the other end of the blank edge curved portion, and the blank holder sandwiches a part of the edge of the blank together with the die. When viewed from the press direction, the edge of the blank holder on the punch side has a convex shape toward the edge of the die, and the distance between the edge of the die and the edge of the blank holder on a perpendicular line in the extension direction of the edge of the die changes along the edge of the blank holder. When viewed from the press direction, the distance between the edge of the blank holder and the edge of the blank sandwiched between the blank holder and the die, perpendicular to the direction of extension of the edge of the blank, varies along the edge of the blank. When viewed from the press direction, this distance is greatest at the blank edge curvature.
本開示によれば、プレス成形品の製造においてブランクの割れの発生を抑制することができる。 According to this disclosure, it is possible to suppress the occurrence of cracks in blanks during the production of press-molded products.
パンチ及びダイによってプレス成形を行う際、ブランクは、ダイのパンチ側の縁に向かって引き込まれる。プレス方向から見て、ダイのパンチ側の縁がブランクの引き込まれる方向に凸に湾曲して延在する湾曲部を含み、ブランクがこの湾曲部に向かって引き込まれるプレス成形を伸びフランジ成形という。伸びフランジ成形では、ブランクがダイのパンチ側の縁に向かって引き込まれるにしたがって、ブランクのうち湾曲部に向かって引き込まれる部分は、引き込まれる方向を横断する方向に引き伸ばされる。一方、ダイのパンチ側の縁が湾曲部に隣接する真直部を含んでいる場合、ブランクのうち真直部に向かって引き込まれる部分は、引き込まれる方向を横断する方向に引き伸ばされない。ブランクは、ダイのパンチ側の縁における湾曲部と、当該湾曲部の両端部のそれぞれを通るダイのパンチ側の縁の垂線とで囲まれる領域において引き伸ばされる。これらのことは当業者にとって技術常識である。 When press forming is performed using a punch and a die, the blank is drawn toward the edge of the punch side of the die. When viewed from the press direction, the edge of the punch side of the die includes a curved portion that extends in a convex curve in the direction in which the blank is drawn, and press forming in which the blank is drawn toward this curved portion is called stretch flange forming. In stretch flange forming, as the blank is drawn toward the edge of the punch side of the die, the portion of the blank that is drawn toward the curved portion is stretched in a direction transverse to the direction in which it is drawn. On the other hand, if the edge of the punch side of the die includes a straight portion adjacent to the curved portion, the portion of the blank that is drawn toward the straight portion is not stretched in a direction transverse to the direction in which it is drawn. The blank is stretched in the region enclosed by the curved portion at the edge of the punch side of the die and the perpendicular lines to the edge of the punch side of the die that pass through both ends of the curved portion. These are common technical knowledge for those skilled in the art.
しかしながら、本発明者等は、ブランクの縁については上記の引き伸ばしに該当しない引き伸ばしが生じることに気が付いた。以下、図12を参照して具体的に説明する。 However, the inventors have noticed that stretching that does not fall under the above-mentioned stretching occurs on the edges of the blank. This is explained in detail below with reference to Figure 12.
図12は、通常のプレス成形に用いられるパンチ91及びダイ92、並びにプレス成形されるブランク200をプレス方向に対して垂直な平面に投影した図である。図12に示すように、ダイ92のパンチ91側の縁920は、パンチ91側に突出した凸部921を含んでいる。この凸部921は、湾曲部921aと、湾曲部921aの両側に設けられた真直部921bとを含んでいる。ブランク200の縁201は、ダイ92のパンチ91側の縁920に向かって凹に湾曲して延在する湾曲部211(図12中の太線)と、湾曲部211に隣接する直線部212とを含んでいる。
Figure 12 shows the
図12において矢印A1で示すように、プレス成形中、ブランク200の縁201は、ダイ92のパンチ91側の縁920に向かって引き込まれる。具体的には、ブランク200の縁201の各部は、ダイ92の縁920の法線方向又は垂線方向に引き込まれる。ブランク200がダイ92の縁920における真直部921bに向かって引き込まれる場合、ブランク200の縁201は実質的に変形しない。一方、ブランク200の縁201の湾曲部211がダイ92の縁920における湾曲部921aに向かって引き込まれるとき、プレス成形の前後で比較すると、ブランク200の縁201における湾曲部211の線長が伸びている。図12には、プレス成形中のブランク200の縁201’を破線で示し、プレス成形中のブランク200の縁201’における湾曲部211の線長を両矢印A2で示している。プレス成形により、ブランク200の縁201における湾曲部211の線長が拡大するため、ブランク200の縁201は湾曲部211で割れるおそれがある。
As shown by the arrow A1 in FIG. 12, during press forming, the
ブランク200の縁201の割れの課題は、湾曲部211がダイ92の縁920の凸部921の内側にあるときに発生する。より具体的には、凸部921と、凸部921の両端部920aのそれぞれを通るダイ92の縁920の垂線La,Lbとで囲まれる領域S1にブランク200の縁201の湾曲部211がある場合、プレス成形中にブランク200の縁201の引き伸ばしが発生し、縁201の割れが生じやすい。とりわけ、ブランク200の縁201とダイ92のパンチ91側の縁920とのダイ92の縁920の延在方向の垂線上の間隔において、ブランク200の湾曲部211の一方端部211aとダイ92の縁920との間隔w1が、ブランク200の湾曲部211の他方端部211bとダイ92の縁920との間隔w2と異なるとき、プレス成形中にブランク200の縁201のうちの湾曲部211が不均一に引き伸ばされ、湾曲部211に割れが生じやすい。そこで、本発明者等は、ブランク200の割れ、特に縁201の割れを抑制するため、ブランク200の縁201のうちプレス成形中に引き伸ばされて板厚が減少する部分に対して板厚方向に圧縮応力を加えることを着想し、実施形態に係るプレス成形品の製造方法を完成させた。
The problem of cracking of
実施形態に係るプレス成形品の製造方法は、ダイとブランクホルダとでブランクを挟むこと、及び、パンチでブランクをプレス方向に押し込むことを備える。プレス方向から見たとき、ダイのパンチ側の縁は、パンチ側に突出したダイ縁凸部を含み、ダイ縁凸部は、パンチ側に凸に湾曲し且つ曲率半径400mm以下で延在するダイ縁湾曲部を含む。プレス方向から見たとき、ブランクの縁は、パンチ側に凹に湾曲し且つ曲率半径400mm以下で延在するブランク縁湾曲部を含み、ブランク縁湾曲部とダイの縁とのダイの縁の延在方向の垂線上の間隔は、ブランク縁湾曲部の一方端部と他方端部とで異なり、ブランクホルダはダイとともにブランクの縁の一部を挟む。プレス方向から見たとき、ブランクホルダのパンチ側の縁は、ダイの縁に向かって凸の形状を有し、ダイの縁とブランクホルダの縁とのダイの縁の延在方向の垂線上の間隔は、ブランクホルダの縁に沿って変化する。プレス方向から見たとき、ブランクホルダの縁と、ブランクホルダとダイとに挟まれたブランクの縁とのブランクの当該縁の延在方向の垂線上の間隔は、ブランクの縁に沿って変化する。プレス方向から見たとき、この間隔は、ブランク縁湾曲部で最も大きい(第1の構成)。 The manufacturing method of the press-formed product according to the embodiment includes sandwiching a blank between a die and a blank holder, and pushing the blank in the press direction with a punch. When viewed from the press direction, the punch-side edge of the die includes a die edge convex portion protruding toward the punch side, and the die edge convex portion includes a die edge curved portion that is convexly curved toward the punch side and extends with a radius of curvature of 400 mm or less. When viewed from the press direction, the edge of the blank includes a blank edge curved portion that is concavely curved toward the punch side and extends with a radius of curvature of 400 mm or less, and the distance between the blank edge curved portion and the edge of the die on a perpendicular line in the extension direction of the edge of the die is different between one end and the other end of the blank edge curved portion, and the blank holder sandwiches a part of the edge of the blank together with the die. When viewed from the press direction, the edge of the blank holder on the punch side has a convex shape toward the edge of the die, and the distance between the edge of the die and the edge of the blank holder on a perpendicular line in the extension direction of the edge of the die changes along the edge of the blank holder. When viewed from the press direction, the distance between the edge of the blank holder and the edge of the blank sandwiched between the blank holder and the die on a line perpendicular to the extension direction of the edge of the blank varies along the edge of the blank. When viewed from the press direction, this distance is greatest at the blank edge curvature (first configuration).
プレス方向から見てダイのパンチ側の縁が凸部(ダイ縁凸部)を含み、このダイ縁凸部が湾曲部(ダイ縁湾曲部)を含み、ブランクの縁がパンチ側に凹んだ湾曲部(ブランク縁湾曲部)を含む場合、ブランクがダイ縁湾曲部に向かって引き込まれるにしたがってブランクの縁の板厚は薄くなる。より具体的には、ブランクの縁とダイのパンチ側の縁とのダイの縁の延在方向の垂線上の間隔において、ブランク縁湾曲部の一端部とダイの縁との間隔が、ブランク縁湾曲部の他端部とダイの縁との間隔と異なる場合、プレス成形においてブランク縁湾曲部が不均一に引き伸ばされ、ブランク縁湾曲部の板厚が減少する。 When the edge of the die on the punch side as viewed from the press direction includes a convex portion (die edge convex portion), this die edge convex portion includes a curved portion (die edge curved portion), and the edge of the blank includes a curved portion (blank edge curved portion) that is recessed toward the punch side, the sheet thickness of the blank edge becomes thinner as the blank is drawn toward the die edge curved portion. More specifically, if the distance between one end of the blank edge curved portion and the edge of the die in the distance on the perpendicular line between the edge of the blank and the edge of the punch side of the die in the extension direction of the edge of the die is different from the distance between the other end of the blank edge curved portion and the edge of the die, the blank edge curved portion is stretched unevenly during press forming, and the sheet thickness of the blank edge curved portion decreases.
これに対して、第1の構成に係るプレス成形品の製造方法では、プレス方向から見たとき、ブランクホルダがダイとともにブランクの縁の一部を挟み、且つ、ブランクホルダの縁は、ダイの縁に向かって凸の形状を有し、ダイの縁とブランクホルダの縁とのダイの縁の延在方向の垂線上の間隔は、ブランクホルダの縁に沿って変化し、さらに、ブランクホルダのパンチ側の縁と、ブランクホルダとダイとに挟まれたブランクの縁との間隔がブランク縁湾曲部で最大となっている。そのため、ダイ縁凸部の近傍までダイ縁凸部に引き込まれるブランク縁湾曲部をダイ及びブランクホルダで挟持して、プレス成形の終盤までブランク縁湾曲部に対して板厚方向に圧縮応力を加えることができる。これにより、プレス成形品の製造において、ブランクの割れ、より具体的にはブランクの縁の割れの発生を抑制することができる。 In contrast, in the manufacturing method of the press-formed product according to the first configuration, when viewed from the press direction, the blank holder clamps a part of the edge of the blank together with the die, and the edge of the blank holder has a convex shape toward the edge of the die, the distance between the edge of the die and the edge of the blank holder on the perpendicular line in the extension direction of the edge of the die changes along the edge of the blank holder, and further, the distance between the edge of the blank holder on the punch side and the edge of the blank sandwiched between the blank holder and the die is maximum at the blank edge curved portion. Therefore, the blank edge curved portion that is drawn into the vicinity of the die edge convex portion is clamped by the die and blank holder, and compressive stress can be applied to the blank edge curved portion in the plate thickness direction until the end of the press forming. This makes it possible to suppress the occurrence of cracks in the blank, more specifically, cracks in the edge of the blank, in the manufacturing of press-formed products.
第1の構成において、プレス方向から見て、ブランクホルダのパンチ側の縁と、ブランクホルダとダイとに挟まれたブランクの縁との間隔は、ブランクの縁の延在方向に沿って変化している。より具体的には、ブランクホルダとダイとに挟まれたブランクの縁において、ブランクホルダの縁との間隔が最大となる箇所がブランク縁湾曲部に存在し、当該箇所以外でブランクホルダの縁との間隔が小さくなっている。そのため、プレス成形の際、ブランクのうちブランクホルダの縁とブランク縁湾曲部との間隔が最大となる箇所では成形の終盤までダイ及びブランクホルダによってブランクが押圧される一方、当該間隔が最大となる箇所に隣接する箇所では成形の終盤までブランクが押圧されない。これにより、プレス成形の際、ブランクの縁のうちブランクホルダの縁との間隔が大きく確保されている箇所、つまり板厚減少が想定されている箇所に他の箇所から材料を流入させることができ、ブランクの縁の板厚減少を緩和することができる。よって、ブランクの縁の割れの発生をさらに抑制することができる。 In the first configuration, the distance between the edge of the blank holder on the punch side and the edge of the blank sandwiched between the blank holder and the die changes along the extension direction of the edge of the blank, as viewed from the press direction. More specifically, the blank edge curved portion has a point where the distance between the edge of the blank holder and the blank holder is maximum, and the distance between the edge of the blank holder and the blank holder is small at other points. Therefore, during press forming, the blank is pressed by the die and the blank holder until the end of forming at the point where the distance between the edge of the blank holder and the blank edge curved portion is maximum, while the blank is not pressed until the end of forming at the point adjacent to the point where the distance is maximum. As a result, during press forming, material can be flowed from other points into the point where the distance between the edge of the blank holder is large, that is, the point where the plate thickness reduction is expected, and the plate thickness reduction of the edge of the blank can be mitigated. Therefore, the occurrence of cracks on the edge of the blank can be further suppressed.
上記プレス成形品の製造方法において、ダイ縁凸部は、ダイ縁湾曲部のみからなっていてもよい(第2の構成)。 In the above-mentioned method for manufacturing a press-molded product, the die edge convex portion may consist only of the die edge curved portion (second configuration).
上記プレス成形品の製造方法において、プレス方向から見たとき、ダイ縁凸部は、ダイ縁湾曲部、及びダイ縁湾曲部の一方側に連続して設けられ且つ400mmよりも大きな曲率半径で延在するダイ縁真直部からなっていてもよい(第3の構成)。 In the above-mentioned method for manufacturing a press-molded product, when viewed from the pressing direction, the die edge convex portion may be composed of a curved die edge portion and a straight die edge portion that is continuous with one side of the curved die edge portion and extends with a radius of curvature greater than 400 mm (third configuration).
上記プレス成形品の製造方法において、プレス方向から見たとき、ダイ縁凸部は、ダイ縁湾曲部、及びダイ縁湾曲部の両側それぞれに連続して設けられ且つ400mmよりも大きな曲率半径で延在するダイ縁真直部からなっていてもよい(第4の構成)。 In the above-mentioned method for manufacturing a press-molded product, when viewed from the pressing direction, the die edge convex portion may be composed of a curved die edge portion and a straight die edge portion that is continuous with both sides of the curved die edge portion and extends with a radius of curvature greater than 400 mm (fourth configuration).
上記プレス成形品の製造方法において、プレス方向から見たとき、ブランクホルダとダイとに挟まれたブランクの縁の線長は、ブランク縁湾曲部の線長の0.67倍以上2.50倍以下であってもよい(第5の構成)。この場合、ブランクホルダとダイとに挟まれたブランクの縁の全てが、ブランク縁湾曲部であることが好ましい(第6の構成)。あるいは、ブランク縁湾曲部の全てが、ブランクホルダとダイとに挟まれていることが好ましい(第7の構成)。 In the above-mentioned method for manufacturing a press-molded product, when viewed from the press direction, the line length of the edge of the blank sandwiched between the blank holder and the die may be 0.67 to 2.50 times the line length of the blank edge curved portion (fifth configuration). In this case, it is preferable that all of the edges of the blank sandwiched between the blank holder and the die are blank edge curved portions (sixth configuration). Alternatively, it is preferable that all of the blank edge curved portions are sandwiched between the blank holder and the die (seventh configuration).
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。各図において同一又は相当の構成については同一符号を付し、同じ説明を繰り返さない。 Below, an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same or equivalent components are given the same reference numerals, and the same description will not be repeated.
<第1実施形態>
[プレス成形装置]
図1は、第1実施形態に係るプレス成形品の製造方法で用いられるプレス成形装置100の模式的な斜視図である。図1に示すように、プレス成形装置100は、パンチ10と、ダイ20と、ブランクホルダ30とを備える。図1では仮想線CLに対して片側のダイ20のみを示しているが、ダイ20は、パンチ10の両側に配置されていてもよい。これらのダイ20は、別体であってもよいし、一体に形成されていてもよい。本実施形態では、これらのダイ20の間の空間をダイ穴と称することがある。ブランクホルダ30は、ダイ20の各々に対応して設けられている。
First Embodiment
[Press molding equipment]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a
パンチ10及びブランクホルダ30は、ダイ20に対してプレス方向Pに相対移動可能なように構成されている。プレス成形装置100では、例えば流体圧シリンダ等の駆動機構(図示略)により、パンチ10及びブランクホルダ30がプレス方向Pに移動してもよいし、ダイ20がプレス方向Pに移動してもよい。ブランクホルダ30は、例えばクッション等の駆動機構(図示略)により、パンチ10に対してプレス方向Pに相対移動可能となっている。特に限定されるものではないが、プレス方向Pは、例えば鉛直方向である。プレス方向Pが鉛直方向であれば、後述するブランク200(図4A)をパンチ10とダイ20の間に載置しやすい。
The
図2は、図1に示すプレス成形装置100の縦断面図である。プレス成形装置100の縦断面とは、プレス方向Pに平行且つパンチ10の長手方向に対して垂直な平面でプレス成形装置100を切断したときの断面である。プレス成形装置100の縦断面上でプレス方向Pに垂直な方向をプレス成形装置100の幅方向という。図2では、図1と同様、プレス成形装置100のうち、仮想線CLに対して片側の部分のみを示す。仮想線CLは、例えば、プレス成形装置100の幅方向の中心線である。
Figure 2 is a vertical cross-sectional view of the
図2に示すように、パンチ10は、パンチ頂面11と、パンチ肩12と、パンチ側面13とを含んでいる。
As shown in FIG. 2, the
パンチ頂面11は、プレス方向Pに対して交差する面である。パンチ頂面11は、プレス方向Pに対して垂直であってもよい。パンチ頂面11は、プレス成形装置100の縦断面視で、実質的に幅方向に延びている。パンチ肩12は、パンチ頂面11の端部に連続する。パンチ肩12は、プレス成形装置100の縦断面視で、例えば実質的に円弧状を有している。パンチ肩12が尖っているとプレス成形時にパンチ肩12でブランク200(図4A)を切断してしまうおそれがあるからである。パンチ肩12の曲率半径は、1.0mm以上であってもよい。パンチ側面13は、パンチ肩12を介してパンチ頂面11に接続されている。パンチ側面13は、プレス成形装置100の縦断面視で、パンチ肩12からプレス方向Pに延在している。プレス成形装置100の縦断面視で、パンチ側面13は、プレス方向Pと平行であってもよいし、プレス方向Pに対して傾いていてもよい。
The punch
ダイ20は、板押さえ面21と、ダイ肩22と、ダイ側面23とを含む。ダイ20の板押さえ面21は、例えば、プレス方向Pに対して実質的に垂直な平坦面である。ダイ肩22は、プレス成形装置100の縦断面視で、板押さえ面21のパンチ10側の端部に連続する。ダイ肩22は、プレス成形装置100の縦断面視で、例えば実質的に円弧状を有している。ダイ肩22が尖っているとプレス成形時にダイ肩22でブランク200(図4A)を切断してしまうおそれがあるからである。ダイ肩22の曲率半径は、1.0mm以上であってもよい。ダイ側面23は、ダイ肩22を介して板押さえ面21に接続されている。ダイ側面23は、プレス成形装置100の縦断面視で、ダイ肩22からプレス方向Pに延在している。ダイ側面23は、パンチ側面13に対応する形状を有している。
The
ブランクホルダ30は、プレス成形装置100の幅方向においてパンチ10の外側に配置されている。また、ブランクホルダ30は、ダイ20とプレス方向Pに対向するように配置されている。ブランクホルダ30は、板押さえ面31と、ホルダ肩32と、ホルダ側面33とを含む。
The
ブランクホルダ30の板押さえ面31は、ダイ20の板押さえ面21とプレス方向Pに対向する。板押さえ面31は、例えば、プレス方向Pに対して実質的に垂直な平坦面である。ホルダ肩32は、プレス成形装置100の縦断面視で、板押さえ面31のパンチ10側の端部に連続する。ホルダ側面33は、ホルダ肩32を介して板押さえ面31に接続されている。ホルダ側面33は、プレス成形装置100の縦断面視で、ホルダ肩32からプレス方向Pに延在している。ホルダ側面33は、プレス成形装置100の幅方向においてパンチ側面13と対向する。
The
プレス成形装置100は、縦断面視で幅中心線CLに対して対称な形状であってもよいが、幅中心線CLに対して非対称な形状であってもよい。
The
図3は、プレス方向Pから見たときのパンチ10、ダイ20、及びブランクホルダ30の関係を模式的に示す図である。言い換えると、図3は、プレス方向Pに対して垂直な平面に投影されたときのパンチ10、ダイ20、及びブランクホルダ30を示す模式図である。図3では、パンチ10の縁14を点線で示し、ダイ20の縁24を一点鎖線で示し、ブランクホルダ30の縁34を破線で示している。ダイ20とブランクホルダ30とを区別しやすくするため、ブランクホルダ30にはハッチングを付与している。また、図3では、パンチ10の縁14が一点鎖線で示されている。図3におけるパンチ10の縁14は、ダイ20の板押さえ面21と同一平面上にあるパンチ側面13である。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the
図3に示すように、プレス方向Pから見たとき、パンチ10のダイ20側の縁14は、ダイ20のパンチ10側の縁24に沿って延在している。ダイ20の縁24はダイ肩22である。パンチ10の縁14は、ダイ20の縁24に対応する形状を有する。例えば、プレス方向Pから見て、パンチ10の縁14は、全体にわたりダイ20の縁24と実質的に平行である。プレス方向Pから見たときのパンチ10の縁14とダイ20の縁24との間のクリアランスは、パンチ10とダイ20のプレス方向Pの相対的な動作を阻害しないように、プレス成形の素材であるブランクの板厚以上である。プレス方向Pから見たとき、ダイ20の縁24は、パンチ10側に突出したダイ縁凸部240を含んでいる。ダイ縁凸部240は、ダイ縁湾曲部241と、ダイ縁真直部242,243とを含んでいる。
As shown in FIG. 3, when viewed from the press direction P, the
ダイ縁湾曲部241は、プレス方向Pから見たとき、パンチ10側に凸に湾曲している。ダイ縁湾曲部241は、プレス方向Pから見たとき、曲率半径400mm以下で延在している。ダイ縁湾曲部241は、一定の曲率半径を有するものであってもよいし、曲率半径が変化するものであってもよい。本開示において、プレス方向Pから見たとき、ダイ20の縁24(ダイ縁凸部240)上に5.0mm間隔で配置した各点について、当該点とその両隣に位置する点との3点を通る円弧の曲率半径を測定し、曲率半径が400mm以下である区間をダイ縁湾曲部241、400mmよりも大きな曲率半径を有する区間を非湾曲部(真直部)とみなす。
When viewed from the press direction P, the die edge
ダイ縁真直部242,243は、ダイ縁湾曲部241の両端に連続して設けられている。プレス方向Pから見て、ダイ縁真直部242,243は、ダイ縁湾曲部241から遠ざかるにつれて互いに離れるようにダイ縁湾曲部241から延在している。プレス方向Pから見たとき、ダイ縁真直部242,243は、ダイ縁湾曲部241の両端の接線上に位置していてもよい。
The die edge
ブランクホルダ30は、例えば、ダイ20の縁24のうち一部の領域のみに対応するように設けられる。プレス方向Pから見たとき、ブランクホルダ30は、その少なくとも一部がダイ縁凸部240内に配置されていることが好ましい。より好ましくは、ブランクホルダ30は、プレス方向Pから見たとき、ダイ縁湾曲部241に対応する位置に配置されている。本実施形態において、ブランクホルダ30は、プレス方向Pから見たとき、パンチ10に向かうにつれて実質的に先細りとなる形状を有する。図3に示す例において、ブランクホルダ30は、プレス方向Pから見て概略三角形状を有している。ただし、ブランクホルダ30の形状は、これに限定されるものではない。
The
本実施形態において、ブランクホルダ30のパンチ10側の縁34は、プレス方向Pから見て、ダイ20の縁24(例えばダイ縁凸部240又はダイ縁湾曲部241)に向かって凸の形状を有している。プレス方向Pから見たとき、ダイ20の縁24とブランクホルダ30の縁34との間隔は、ブランクホルダ30の縁34に沿って変化する。すなわち、ダイ20の縁24とブランクホルダ30の縁34との間隔は、ダイ20の縁24の全長にわたって一定ではない。この間隔は、プレス方向Pから見たときのダイ20の縁24の延在方向の垂線上における、ダイ20の縁24とブランクホルダ30の縁34との間隔である。言い換えると、この間隔は、プレス方向Pから見て、湾曲部241の法線方向又は真直部242,243の垂線方向における、ダイ20の縁24からブランクホルダ30の縁34まで距離である。ダイ20の縁24の延在方向の垂線とは、プレス方向Pから見たときのダイ肩22(図2)のパンチ10側の縁に対する垂線又は法線である。ダイ20の縁24の延在方向の垂線は、プレス成形装置100(図1及び図2)を用いてブランクを成形する際に、ブランクがダイ穴に向かって引き込まれる方向と概ね一致する。ブランクホルダ30の縁34は、プレス方向Pから見たときのホルダ肩32(図2)のパンチ10側の縁である。
In this embodiment, the
図3に示す例では、プレス方向Pから見たとき、ダイ20の縁24とブランクホルダ30の縁34との間隔は、ダイ縁湾曲部241から遠ざかるほど大きくなっている。
In the example shown in Figure 3, when viewed from the press direction P, the distance between the
[プレス成形品の製造方法]
次に、プレス成形装置100を用いたプレス成形品の製造方法について、図4A~図4Hを用いて説明する。
[Method of manufacturing press-molded products]
Next, a method for manufacturing a press-formed product using the press-forming
図4Aに示すように、プレス成形品の製造に当たり、まずブランク200を準備する。ブランク200は、例えば、圧延鋼板にブランキングを施して得ることができる。ブランク200は、例えば、目的のプレス成形品を展開した形状に形成されている。すなわち、ブランク200は、目的のプレス成形品を展開した形状の縁201を有する。目的のプレス成形品を展開した形状は、例えばプレス成形を解析する有限要素解析ソフトの成形品の形状から成形前のブランク形状を導出する機能を用いて得ることができる。ブランク200は、鋼板であってもよい。ブランク200は、好ましくは高張力鋼板である。ブランク200の引張強さは、例えば440MPa以上である。ブランク200の引張強さは、590MPa以上であってもよいし、780MPa以上であってもよい。ブランク200の引張強さは、980MPa以上であってもよいし、1180MPa以上であってもよいし、1300MPa以上であってもよい。ブランク200の板厚は、例えば、0.4mm以上6.0mm以下であってもよいし、1.0mm以上4.0mm以下であってもよい。
As shown in FIG. 4A, in manufacturing a press-formed product, first, a blank 200 is prepared. The blank 200 can be obtained, for example, by blanking a rolled steel plate. The blank 200 is formed, for example, in the shape of the target press-formed product when it is unfolded. That is, the blank 200 has an
プレス成形品の製造方法は、ダイ20とブランクホルダ30とでブランク200を挟むこと、及び、パンチ10でブランク200をプレス方向Pに押し込むことを含む。
The manufacturing method for the press-formed product includes clamping the blank 200 between the die 20 and the
図4Bに示すように、まず、パンチ10及びブランクホルダ30と、ダイ20との間にブランク200を配置する。例えば、パンチ頂面11及びブランクホルダ30の板押さえ面31にブランク200を載置する。あるいは、ダイ20の板押さえ面21(図2)にブランク200を載置してもよい。
As shown in FIG. 4B, first, the blank 200 is placed between the
パンチ10及びブランクホルダ30と、ダイ20との間にブランク200を配置した後、図4Cに示すように、ブランクホルダ30とダイ20とをプレス方向Pにおいて相対的に接近させ、ダイ20の板押さえ面21とブランクホルダ30の板押さえ面31とでブランク200を挟んで押さえる。
After placing the blank 200 between the
ここで、図4Dに示すように、プレス方向Pから見たときのダイ20、ブランクホルダ30、及びブランク200の関係を説明する。図4Dは、プレス成形の前にプレス方向Pに対して垂直な平面に投影されたときのダイ20、ブランクホルダ30、及びブランク200を示す模式図である。図4Dでは、ダイ20の縁24を一点鎖線で示し、ブランクホルダ30の縁34を破線で示し、ブランク200の縁201を実線で示している。図4Dでは、パンチ10を省略している。
Here, we will explain the relationship between the die 20,
プレス方向Pから見て、ブランク200の縁201は、ダイ20の縁24と概ね同じ方向に延在している。ブランク200の縁201は、ブランク縁湾曲部211(図4Dの太線部)と、ブランク縁直線部212,213とを含んでいる。ブランク縁直線部212,213は、ブランク縁湾曲部211の両端に連続して設けられている。具体的には、ブランク縁湾曲部211とダイ20の縁24との間隔wは、ブランク縁湾曲部211の延在方向に沿って変化している。すなわち、ブランク縁湾曲部211とダイ20の縁24との間隔wは、ブランク縁湾曲部211の全長にわたって一定ではない。この間隔wは、プレス方向Pから見たときのダイ20の縁24の延在方向の垂線上における、ブランク縁湾曲部211とダイ20の縁24との間隔である。言い換えると、間隔wは、プレス方向Pから見て、ダイ20の湾曲部241の法線方向又は真直部242,243の垂線方向における、ブランク縁湾曲部211からダイ20の縁24までの距離である。ブランク縁湾曲部211とダイ20の縁24との間隔wは、ブランク縁湾曲部211の一方端部211aと他方端部211bとで異なっている。図4Dに示す例では、ブランク縁湾曲部211の一方端部211aとダイ20の縁24との間隔w1は、ブランク縁湾曲部211の他方端部211bとダイ20の縁24との間隔w2よりも大きい。
When viewed from the press direction P, the
また、ブランク縁直線部212はダイ縁真直部242に対して平行に延在し、ブランク縁直線部213はダイ縁真直部243に対して平行に延在している。ブランク縁直線部212とダイ縁真直部242との間隔は、ブランク縁直線部213とダイ縁真直部243との間隔よりも大きい。ただし、ブランク縁直線部212がダイ縁真直部242に対して傾斜していてもよい。ブランク縁直線部213がダイ縁真直部243に対して傾斜していてもよい。
Furthermore, the blank edge
図4Dに示す例において、ブランク縁湾曲部211は、例えば、プレス方向Pから見たとき、ダイ縁湾曲部241に対応する位置に配置されている。ブランク縁湾曲部211は、プレス方向Pから見たとき、パンチ10(図3)側に凹に湾曲している。ブランク縁湾曲部211は、プレス方向Pから見たとき、曲率半径400mm以下で延在している。ブランク縁湾曲部211は、一定の曲率半径を有するものであってもよいし、曲率半径が変化するものであってもよい。本開示において、プレス方向Pから見たとき、ブランク200の縁201上に5.0mm間隔で配置した各点について、当該点とその両隣に位置する点との3点を通る円弧の曲率半径を測定し、曲率半径が400mm以下である区間をブランク縁湾曲部211、400mmよりも大きな曲率半径を有する区間を非湾曲部(直線部)とみなす。
In the example shown in FIG. 4D, the blank edge
プレス方向Pから見て、ブランク縁直線部212,213は、ブランク縁湾曲部211から遠ざかるにつれて互いに離れるようにブランク縁湾曲部211から延在している。プレス方向Pから見たとき、ブランク縁直線部212,213は、ブランク縁湾曲部211の両端部211a,211bの接線上に位置していてもよい。
When viewed from the press direction P, the blank edge
プレス方向Pから見たとき、ブランク縁湾曲部211は、2本の垂線La,Lbとダイ縁凸部240とに囲まれた領域S1の中に配置されている。垂線La,Lbは、プレス方向から見たとき、ダイ縁凸部240の両端部240a,240bのそれぞれを通るダイ縁凸部240に対する垂線である。本実施形態では、ダイ縁凸部240の一方端部240aは、ダイ縁湾曲部241に連続するダイ縁真直部242の端部であり、ダイ縁凸部240の他方端部240bは、ダイ縁湾曲部241に連続するダイ縁真直部243の端部である。例えば、ブランク縁湾曲部211は、プレス方向Pから見て、ダイ縁凸部240の両端部240a,240bを通る1本の直線とダイ縁凸部240とに囲まれた領域の中に配置されていてもよい。
When viewed from the press direction P, the blank edge
ブランク縁湾曲部211とダイ20の縁24との間隔wが、ブランク縁湾曲部211の一方端部211aと他方端部211bとで異なっているとき、図12に示すような変形が発生する。図12に示すような変形に対処するため、本実施形態では、以下のようにダイ20及びブランク200に対してブランクホルダ30が配置されている。
When the distance w between the blank edge
プレス方向Pから見て、ブランクホルダ30は、ダイ20とともにブランク200の縁201の一部を挟むように配置されている。より具体的には、プレス成形において、ブランクホルダ30は、ダイ20とともにブランク縁湾曲部211の少なくとも一部を挟む。例えば、ブランクホルダ30の縁34は、ブランク縁湾曲部211と同様に、ダイ縁凸部240とその垂線La,Lbとに囲まれた領域S1の中に配置される。プレス方向Pから見たとき、ブランクホルダ30の縁34の少なくとも一部は、ダイ縁凸部240とブランク縁湾曲部211との間に配置されている。
When viewed from the press direction P, the
本実施形態では、プレス方向Pから見たとき、ブランク200の縁201は、ブランク縁湾曲部211の両端部211a,211bでブランクホルダ30のパンチ10(図4C)側の縁34と交差している。このため、ブランク縁湾曲部211の全てが、ブランクホルダ30とダイ20とに挟まれている。また、ブランクホルダ30とダイ20とで挟まれたブランク200の縁201の全ては、ブランク縁湾曲部211である。
In this embodiment, when viewed from the press direction P, the
プレス方向Pから見たとき、ブランクホルダ30のパンチ10(図3)側の縁34と、ブランクホルダ30とダイ20とに挟まれたブランク200の縁201との間隔dは、ブランク200の縁201に沿って変化する。すなわち、ブランクホルダ30の縁34とブランク200の縁201のうちブランクホルダ30とダイ20とに挟まれた部分との間隔dは、当該部分の全長にわたって一定ではない。間隔dは、プレス方向Pから見たときのブランク200の縁201の延在方向の垂線上における、ブランクホルダ30の縁34とブランク200の縁201との間隔である。言い換えると、間隔dは、プレス方向Pから見て、ブランク200の縁201の垂線方向又は法線方向における、ブランクホルダ30の縁34からブランク200の縁201までの距離である。
When viewed from the press direction P, the distance d between the
プレス方向Pから見たとき、ブランクホルダ30の縁34とブランク200の縁201との間隔dは、ブランク縁湾曲部211で最も大きい。すなわち、プレス方向Pから見て、ブランク200の縁201のうちブランクホルダ30とダイ20とに挟まれた部分において、ブランクホルダ30の縁34との間隔が最大である位置を選んでブランク200の縁201の垂線を引くと、当該垂線はブランク縁湾曲部211を通ることになる。
When viewed from the press direction P, the distance d between the
プレス方向Pから見て、ブランクホルダ30とダイ20とに挟まれたブランク200の縁201の線長は、例えば、ブランク縁湾曲部211の線長の0.67倍以上2.50倍以下とすることができる。ここでの各線長は、プレス成形前のブランク200における線長である。ブランク縁湾曲部211の線長、つまりブランク縁湾曲部211の延在方向における長さは、挟み角θとブランク縁湾曲部211の曲率半径の積とすることができる。挟み角θは、プレス方向Pから見て、ブランク縁湾曲部211の両端部211a,211bの接線がなす角である。挟み角θは、1/3π(rad)以上2/3π(rad)以下であってもよい。ブランク縁湾曲部211の曲率半径が変化する場合、ブランク縁湾曲部211の曲率半径は、例えば、上述のように5.0mm間隔で測定された曲率半径の平均値とすることができる。
When viewed from the press direction P, the line length of the
図4Dに示す例では、プレス方向Pから見たとき、ブランクホルダ30のパンチ側の縁34と、ブランクホルダ30とダイ20とに挟まれたブランク200の縁201との間隔dは、ブランク縁湾曲部211の底部において最大となっている。間隔dは、ブランク縁湾曲部211の底部から遠ざかるにつれて小さくなっている。すなわち、間隔dは、ブランクホルダ30とダイ20とに挟まれたブランク200の縁201の範囲内で変化している。ただし、間隔dは、必ずしもブランク縁湾曲部211の底部で最大となる必要はない。
In the example shown in FIG. 4D, when viewed from the press direction P, the distance d between the
図4Eに示すように、ダイ20とブランクホルダ30とでブランク200を挟んだ状態のまま、さらに、ダイ20とパンチ10とをプレス方向Pに相対的に接近させる。これにより、ブランク200がダイ20側(ダイ穴)にパンチ10で押し込まれる。ブランク200は、パンチ10による押し込みに伴い、ダイ穴に向かって引き込まれる。このパンチ10による押し込みに伴い、ブランク200の縁201がダイ穴に向かって引き込まれる。図4Eでは、ブランク200が引き込まれる方向を矢印Dで示している。本実施形態の例では、ブランク200の縁201がダイ20とブランクホルダ30との間から完全に引き出された後にパンチ10による押し込み(成形)を完了している。
As shown in FIG. 4E, while the blank 200 is sandwiched between the die 20 and the
パンチ10による押し込みが完了したとき、ブランク200は、例えば図4Fに示すプレス成形品300に成形される。プレス成形品300は、天板301と、稜線部302と、壁303とを含んでいる。
When the pressing by the
図4Fに示す例において、プレス成形品300の天板301の垂直方向から見た平面視で、天板301の側縁には、幅方向の内側に凹となる部分が設けられている。天板301は、長手方向の中央部の幅が長手方向の両端部の幅よりも小さくなるように形成されている。すなわち、天板301は、平面視で長手方向の中央部が内側にくびれた形状に形成されている。天板301は、全体として平坦な形状を有していてもよいし、その一部に凹凸形状を有していてもよい。天板301には、貫通孔が形成されていてもよい。
In the example shown in FIG. 4F, in a plan view of the
天板301の幅方向の側縁には、稜線部302が連続して設けられている。壁303は、稜線部302を介して天板301の側縁に接続されている。壁303は、稜線部302に連続し、天板301から起立するように設けられている。稜線部302及び壁303は、天板301の側縁に沿って延在している。図4Fに示す例では、壁303の高さは一定ではない。具体的には、壁303の高さは、天板301の側縁の一部で低くなっている。壁303のうち高さの低くなっている部分は、上記ブランク縁直線部213の部分に対応している。この場合、プレス成形装置100を用いたプレス成形後に壁303の一部をトリミングして、壁303の高さを揃えてもよい。
A
上述したように、図4Eに示す例では、ブランク200の縁201がダイ20とブランクホルダ30との間から完全に引き出された後にパンチ10による押し込み(成形)を完了している。ただし、図4Gに示すように、ブランク200の縁201がダイ20とブランクホルダ30とで挟まれたままの状態で、成形完了としてもよい。この場合のプレス成形品300は、図4Hに示すように、天板301と、稜線部302と、壁303と、フランジ304を含んでいる。壁303の高さは、天板301の側縁に沿って一定であり、フランジ304は、壁303から張り出している。フランジ304の張り出し量は、一定ではなく、一部で小さくなっている。フランジ304のうち張り出し量の小さくなっている部分は、上記ブランク縁直線部213の部分に対応している。
As described above, in the example shown in FIG. 4E, the pushing (forming) by the
プレス成形品300の引張強さは、例えば440MPa以上である。プレス成形品300の引張強さは、590MPa以上であってもよいし、780MPa以上であってもよい。プレス成形品300の引張強さは、980MPa以上であってもよいし、1180MPa以上であってもよいし、1300MPa以上であってもよい。プレス成形品300の板厚は、例えば、0.4mm以上6.0mm以下であってもよいし、1.0mm以上4.0mm以下であってもよい。
The tensile strength of the press-formed
プレス成形品300は、例えば、自動車部品として使用することができる。プレス成形品300は、自動車のボディ部品、シャシ部品、又はパネル部品であってもよい。ボディ部品としては、例えば、サイドシル、ルーフサイドレール、フロントピラー、センターピラー、ロックピラー、キックリーンフォース、サイドメンバー等が挙げられる。シャシ部品は、例えばサスペンションのアーム部品又はリンク部品である。アーム部品又はリンク部品としては、例えば、サブフレーム、ロアアーム、アッパーアーム、トレーリングアーム等が挙げられる。パネル部品としては、ドアインナーパネル、サイドパネル、フロアパネル等を挙げることができる。
The press-formed
本実施形態では、プレス成形品300のブランクホルダ30で局所的に押さえた箇所に押圧痕あるいは擦過痕といった加工痕が残る。これらの加工痕はプレス成形品の機械特性に悪影響を及ぼすものではない。例えば、図4Fのプレス成形品300では、フランジ303の図中では露出していない裏側に加工痕が残る。
In this embodiment, processing marks such as pressing marks or abrasion marks remain at the locations of the press-formed
[効果]
プレス方向Pから見たとき、ブランク縁湾曲部211が、ダイ縁凸部240の両端部240a,240bのそれぞれを通る2本の垂線La,Lbとダイ縁凸部240とに囲まれた領域S1の中に配置され、ブランク縁湾曲部211とダイ20の縁24との間隔wが、ブランク縁湾曲部211の一方端部211aと他方端部211bとで異なる場合、ブランク200がダイ縁湾曲部241に向かって引き込まれるにしたがって、ブランク縁湾曲部211の線長が不均一に拡大し、その板厚が不均一に減少する。しかしながら、本実施形態に係るプレス成形品の製造方法では、ブランクホルダ30の縁34は、ダイ20の縁24に向かって凸の形状を有し、ダイ20の縁24とブランクホルダ30の縁34との間隔は、ブランクホルダ30の縁34に沿って変化し、さらに、ブランクホルダ30のパンチ10側の縁34と、ブランクホルダ30とダイ20とに挟まれたブランク200の縁201との間隔dが、ブランク縁湾曲部211で最大となっている。そのため、パンチ10によってブランク200をダイ穴に押し込んで成形する際、成形の終盤までブランク縁湾曲部211を挟持して板厚方向に圧縮応力を加えることができる。これにより、プレス成形品300の製造において、ブランク200の割れ、特にブランク200の縁201の割れの発生を抑制することができる。
[effect]
When viewed from the press direction P, the blank edge
ブランク200をプレス成形品300に成形する際、成形の終盤までブランク縁湾曲部211を押圧し続けるためには、ダイ縁湾曲部241の近傍までダイ20とブランクホルダ30とによってブランク縁湾曲部211を押圧することが望ましい。一方、材料の流入という観点では、ブランク200の板厚減少部の周囲をダイ20とブランクホルダ30とで押圧しなければ、ブランク200の板厚減少部に材料が流れ込み、ブランク200の板厚の減少を緩和することができる。そこで、本実施形態では、ブランクホルダ30の縁34と、ブランクホルダ30とダイ20とに挟まれたブランク200の縁201との間隔dを縁201の延在方向に沿って変化させている。間隔dは、ブランク縁湾曲部211で最大となっている。これにより、プレス成形の際、ブランク200の縁201のうち間隔dが最大となるブランク縁湾曲部211の箇所では成形の終盤までダイ20とブランクホルダ30とでブランク200が押圧される一方、ブランク縁湾曲部211に隣接する箇所では成形の終盤までブランク200が押圧されない。そのため、ブランク縁湾曲部211に対し、板厚方向に圧縮応力を与えることができるとともに材料を流入させることができる。したがって、ブランク200の縁201の割れの発生を抑制することができる。
When forming the blank 200 into the press-formed
本実施形態において、プレス方向Pから見たとき、ブランクホルダ30とダイ20とに挟まれたブランク200の縁201の線長は、ブランク縁湾曲部211の線長の0.67倍以上2.50倍以下であることが好ましい。これにより、ブランク200の割れを効果的に抑制することができる。
In this embodiment, when viewed from the press direction P, it is preferable that the line length of the
<第2実施形態>
図5Aは、第2実施形態に係るプレス成形品の製造方法で用いられるプレス成形装置100Aに関する図であり、プレス方向Pから見たときのダイ20A、ブランクホルダ30、及びブランク200Aの関係を模式的に示す図である。言い換えると、図5Aは、プレス成形の前にプレス方向Pに対して垂直な平面に投影されたときのダイ20A、ブランクホルダ30、及びブランク200Aを示す模式図である。図5Aでは、ダイ20Aの縁24を一点鎖線で示し、ブランクホルダ30の縁34を破線で示し、ブランク200Aの縁201を実線で示している。また、ブランク200Aの縁201においてブランク縁湾曲部211の範囲を理解しやすくするため、ブランク縁湾曲部211を太線で示している。図5Aでは、パンチが省略されている。
Second Embodiment
FIG. 5A is a diagram of a
本実施形態のプレス成形装置100Aは、第1実施形態のプレス成形装置100(図1~図3)と基本的に同一の構成を有する。ただし、本実施形態のプレス成形装置100Aは、ダイ20Aの縁24及びブランク200Aの縁201の形状において第1実施形態のプレス成形装置100と異なる。
The
図5Aに示すように、プレス方向Pから見たとき、ダイ20Aの縁24は、ダイ縁凸部240Aを含んでいる。ダイ縁凸部240Aは、ダイ縁湾曲部241と、ダイ縁真直部243からなる。ダイ縁真直部243は、ダイ縁湾曲部241の一方側に連続して設けられている。なお、プレス成形品の成形に実質的に関与しないが、ダイ縁凸部240Aは、第1実施形態のダイ縁凸部240と同様に、ダイ縁湾曲部241に対してダイ縁真直部243と反対側に連続するダイ縁真直部242(図3及び図4D)を含んでいてもよい。
As shown in FIG. 5A, when viewed from the press direction P, the
ブランク200Aの縁201は、ダイ縁凸部240Aと対応するように設けられる。具体的には、ブランク200Aの縁201は、ブランク縁湾曲部211と、ブランク縁直線部213とを含んでいる。ブランク200Aの縁201は、さらにブランク縁側部214を含んでいる。ブランク縁側部214は、ブランク縁湾曲部211の一方端部211aからダイ縁凸部240Aの一端部240Aaに向かって延在している。ブランク縁直線部213は、第1実施形態のブランク200Aと同様に、ブランク縁湾曲部211の他方端部211bに連続して設けられている。ブランク縁湾曲部211とダイ20の縁24との間隔wは、ブランク縁湾曲部211の一方端部211aと他方端部211bとで異なっている。ブランク200Aにおいて、ブランク縁湾曲部211は、ダイ縁凸部240Aの両端部240Aa,240Abのそれぞれを通る2本の垂線La,Lbとダイ縁凸部240Aとに囲まれた領域S1の中に配置されている。
The
本実施形態においても、第1実施形態と同様に、ブランク縁湾曲部211の全てがブランクホルダ30とダイ20Aとに挟まれる。また、ブランクホルダ30とダイ20Aとで挟まれたブランク200Aの縁201の全てがブランク縁湾曲部211である。ただし、必ずしもブランク縁湾曲部211の全てがブランクホルダ30とダイ20Aとに挟まれなくてもよい。また、必ずしもブランクホルダ30とダイ20Aとで挟まれたブランク200Aの縁201の全てがブランク縁湾曲部211でなくてもよい。ブランクホルダ30及びダイ20Aは、ブランク縁湾曲部211の少なくとも一部を挟むように構成されていればよい。
In this embodiment, as in the first embodiment, all of the blank edge curved
第1実施形態と同様に、プレス方向Pから見たとき、ブランク200Aの縁201の延在方向の垂線上における、ブランクホルダ30のパンチ側の縁34と、ブランクホルダ30とダイ20Aとに挟まれたブランク200Aの縁201との間隔dは、ブランク200Aの縁201に沿って変化する。この間隔dは、ブランク縁湾曲部211で最も大きい。
As in the first embodiment, when viewed from the press direction P, the distance d between the
本実施形態におけるプレス成形装置100Aを用いた製造方法であっても、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
The manufacturing method using the
[変形例]
図5Bは、第2実施形態に係るプレス成形品の製造方法で用いられる変形例のプレス成形装置100Bに関する図であり、プレス方向Pから見たときのダイ20B、ブランクホルダ30、及びブランク200Bの関係を模式的に示す図である。言い換えると、図5Bは、プレス成形の前にプレス方向Pに対して垂直な平面に投影されたときのダイ20B、ブランクホルダ30、及びブランク200Bを示す模式図である。図5Bでは、ダイ20Bの縁24を一点鎖線で示し、ブランクホルダ30の縁34を破線で示し、ブランク200Bの縁201を実線で示している。また、ブランク200Bの縁201においてブランク縁湾曲部211の範囲を理解しやすくするため、ブランク縁湾曲部211を太線で示している。図5Bでは、パンチが省略されている。
[Modification]
FIG. 5B is a diagram of a modified
図5Bに示すように、プレス方向Pから見たとき、ダイ20Bの縁24は、ダイ縁凸部240Bを含んでいる。ダイ縁凸部240Bは、ダイ縁湾曲部241と、ダイ縁真直部242,243からなる。ダイ縁真直部242,243は、ダイ縁湾曲部241の両端に連続して設けられている。ダイ縁真直部243は、第1実施形態のダイ縁真直部243(図3及び図4D)と比較して短い。なお、プレス成形品の成形に実質的に関与しないが、ダイ縁凸部240Bのダイ縁真直部243は、第1実施形態のダイ縁真直部243と同様の長さであってもよい。
As shown in FIG. 5B, when viewed from the press direction P, the
ブランク200Bの縁201は、ダイ縁凸部240Bと対応するように設けられる。具体的には、ブランク200Bの縁201は、ブランク縁湾曲部211と、ブランク縁直線部212とを含んでいる。ブランク200Bの縁201は、さらにブランク縁側部215を含んでいる。ブランク縁側部215は、ブランク縁湾曲部211の他方端部211bからダイ縁凸部240Bの他端部240Bbに向かって延在している。ブランク縁直線部212は、第1実施形態のブランク200Aと同様に、ブランク縁湾曲部211の一方端部211aに連続して設けられている。ブランク縁湾曲部211とダイ20の縁24との間隔wは、ブランク縁湾曲部211の一方端部211aと他方端部211bとで異なっている。
The
本変形例におけるプレス成形装置100Bを用いた製造方法であっても、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
The manufacturing method using the
<第3実施形態>
図6は、第3実施形態に係るプレス成形品の製造方法で用いられるプレス成形装置100Cに関する図であり、プレス方向Pから見たときのダイ20C、ブランクホルダ30、及びブランク200Cの関係を模式的に示す図である。言い換えると、図6は、プレス成形の前にプレス方向Pに対して垂直な平面に投影されたときのダイ20C、ブランクホルダ30、及びブランク200Cを示す模式図である。図6では、ダイ20Cの縁24を一点鎖線で示し、ブランクホルダ30の縁34を破線で示し、ブランク200Cの縁201を実線で示している。また、ブランク200Cの縁201においてブランク縁湾曲部211の範囲を理解しやすくするため、ブランク縁湾曲部211を太線で示している。図6では、パンチが省略されている。
Third Embodiment
FIG. 6 is a diagram of a press forming apparatus 100C used in the manufacturing method of a press-formed product according to the third embodiment, and is a diagram that shows a relationship between a die 20C, a
本実施形態のプレス成形装置100Cは、第1実施形態のプレス成形装置100(図1~図3)と基本的に同一の構成を有する。ただし、本実施形態のプレス成形装置100Cは、ダイ20Cの縁24及びブランク200Cの縁201の形状において第1実施形態のプレス成形装置100と異なる。
The press forming apparatus 100C of this embodiment has basically the same configuration as the
図6に示すように、プレス方向Pから見たとき、ダイ20Cの縁24は、ダイ縁凸部240Cを含んでいる。ダイ縁凸部240Cは、ダイ縁湾曲部241のみで構成されている。なお、プレス成形品の成形に実質的に関与しないが、ダイ縁凸部240Cは、第1実施形態のダイ縁凸部240と同様に、ダイ縁湾曲部241の両端に連続するダイ縁真直部242,243(図3及び図4D)を含んでいてもよい。
As shown in FIG. 6, when viewed from the press direction P, the
ブランク200Cの縁201は、ダイ縁凸部240Cと対応するように設けられる。具体的には、ブランク200Aの縁201は、ブランク縁湾曲部211を含んでいる。ブランク200Cの縁201は、さらにブランク縁側部214,215を含んでいる。ブランク縁側部214は、ブランク縁湾曲部211の一方端部211aからダイ縁凸部240Cの一端部240Caに向かって延在している。ブランク縁側部215は、ブランク縁湾曲部211の他方端部211bからダイ縁凸部240Cの他端部240Cbに向かって延在している。ブランク縁湾曲部211とダイ20の縁24との間隔wは、ブランク縁湾曲部211の一方端部211aと他方端部211bとで異なっている。ブランク200Cにおいて、ブランク縁湾曲部211は、ダイ縁凸部240Cの両端部240Ca,240Cbのそれぞれを通る2本の垂線La,Lbとダイ縁凸部240Cとに囲まれた領域S1の中に配置されている。
The
本実施形態においても、第1実施形態と同様に、ブランク縁湾曲部211の全てがブランクホルダ30とダイ20Cとに挟まれる。また、ブランクホルダ30とダイ20Cとで挟まれたブランク200Cの縁201の全てがブランク縁湾曲部211である。ただし、必ずしもブランク縁湾曲部211の全てがブランクホルダ30とダイ20Cとに挟まれなくてもよい。また、必ずしもブランクホルダ30とダイ20Cとで挟まれたブランク200Cの縁201の全てがブランク縁湾曲部211でなくてもよい。ブランクホルダ30及びダイ20Cは、ブランク縁湾曲部211の少なくとも一部を挟むように構成されていればよい。
In this embodiment, as in the first embodiment, all of the blank edge curved
第1実施形態と同様に、プレス方向Pから見たとき、ブランク200Cの縁201の延在方向の垂線上における、ブランクホルダ30のパンチ側の縁34と、ブランクホルダ30とダイ20Cとに挟まれたブランク200Cの縁201との間隔dは、ブランク200Cの縁201に沿って変化する。この間隔dは、ブランク縁湾曲部211で最も大きい。
As in the first embodiment, when viewed from the press direction P, the distance d between the
本実施形態におけるプレス成形装置100Cを用いた製造方法であっても、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。 The manufacturing method using the press molding device 100C in this embodiment can achieve the same effects as the first embodiment.
<第4実施形態>
図7は、第4実施形態に係るプレス成形品の製造方法で用いられるプレス成形装置100Dに関する図であり、プレス方向Pから見たときのダイ20、ブランクホルダ30D、及びブランク200の関係を模式的に示す図である。言い換えると、図7は、プレス成形の前にプレス方向Pに対して垂直な平面に投影されたときのダイ20、ブランクホルダ30D、及びブランク200を示す模式図である。図7では、ダイ20の縁24を一点鎖線で示し、ブランクホルダ30Dの縁34Dを破線で示し、ブランク200の縁201を実線で示している。また、ブランク200の縁201においてブランク縁湾曲部211の範囲を理解しやすくするため、ブランク縁湾曲部211を太線で示している。図7では、パンチが省略されている。
Fourth Embodiment
FIG. 7 is a diagram of a
本実施形態のプレス成形装置100Dは、第1実施形態のプレス成形装置100(図1~図3)と基本的に同一の構成を有する。ただし、本実施形態のプレス成形装置100Dは、ブランクホルダ30Dにおいて第1実施形態のプレス成形装置100と異なる。本実施形態におけるブランクホルダ30Dの幅は、第1実施形態におけるブランクホルダ30(図4D)と比較すると小さい。ブランクホルダ30Dの幅とは、ダイ縁凸部240の両端部240a,240bを通る直線が延びる方向におけるブランクホルダ30Dの長さである。
The
図7に示すように、プレス方向Pから見たとき、ブランクホルダ30Dのパンチ側の縁34Dは、ブランク200の縁201と交差している。具体的には、ブランクホルダ30Dの縁34Dは、ブランク縁湾曲部211及びブランク縁直線部213と交差している。このため、プレス成形では、ブランク縁湾曲部211の一部がブランクホルダ30Dとダイ20とに挟まれることになる。また、ブランクホルダ30Dとダイ20とで挟まれたブランク200の縁201の一部がブランク縁湾曲部211である。この場合であっても、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
As shown in FIG. 7, when viewed from the press direction P, the punch-
<第5実施形態>
図8は、第5実施形態に係るプレス成形品の製造方法で用いられるプレス成形装置100Eに関する図であり、プレス方向Pから見たときのダイ20、ブランクホルダ30E、及びブランク200の関係を模式的に示す図である。言い換えると、図8は、プレス成形の前にプレス方向Pに対して垂直な平面に投影されたときのダイ20、ブランクホルダ30E、及びブランク200を示す模式図である。図8では、ダイ20の縁24を一点鎖線で示し、ブランクホルダ30Eの縁34Eを破線で示し、ブランク200の縁201を実線で示している。また、ブランク200の縁201においてブランク縁湾曲部211の範囲を理解しやすくするため、ブランク縁湾曲部211を太線で示している。図8では、パンチが省略されている。
Fifth Embodiment
FIG. 8 is a diagram of a
本実施形態のプレス成形装置100Eは、第1実施形態のプレス成形装置100(図1~図3)と基本的に同一の構成を有する。ただし、本実施形態のプレス成形装置100Eは、ブランクホルダ30Eにおいて第1実施形態のプレス成形装置100と異なる。本実施形態におけるブランクホルダ30Eの幅は、第4実施形態と同様に、第1実施形態におけるブランクホルダ30(図4D)よりも小さくなっている。
The
図8に示すように、プレス方向Pから見たとき、ブランクホルダ30Eのパンチ側の縁34Eは、ブランク200の縁201と交差している。具体的には、ブランクホルダ30Eの縁34Eは、ブランク縁湾曲部211の両端部211a,211bそれぞれの近くでブランク縁湾曲部211と交差している。このため、プレス成形では、ブランク縁湾曲部211の一部が、ブランクホルダ30Eとダイ20とに挟まれる。また、ブランクホルダ30Eとダイ20とで挟まれたブランク200の縁201の全てがブランク縁湾曲部211となる。ブランクホルダ30Eとダイ20とで挟まれたブランク200の縁201の全てがブランク縁湾曲部211となるためには、ブランク縁湾曲部211の延在長さがブランク200の縁201のうちブランクホルダ30Eとダイ20とに挟まれる部分の延在長さ以上であればよい。本実施形態では、ブランク縁湾曲部211の延在長さがブランク200の縁201のうちブランクホルダ30Eとダイ20とに挟まれる部分の延在長さよりも大きい。
As shown in FIG. 8, when viewed from the press direction P, the
本実施形態におけるプレス成形装置100Eを用いた製造方法であっても、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。特に、本実施形態では、ダイ縁凸部240の幅に対してブランクホルダ30Eの幅が小さい。このような場合、ブランクホルダ30Eとダイ20とで挟まれたブランク200の縁201の全てをブランク縁湾曲部211とすることにより、プレス成形時におけるブランク縁湾曲部211の板厚減少及び割れを抑制する効果を高めることができる。
Even with the manufacturing method using the
<第6実施形態>
図9は、第6実施形態に係るプレス成形品の製造方法で用いられるプレス成形装置100Fに関する図であり、プレス方向Pから見たときのダイ20、ブランクホルダ30F、及びブランク200の関係を模式的に示す図である。言い換えると、図9は、プレス成形の前にプレス方向Pに対して垂直な平面に投影されたときのダイ20、ブランクホルダ30F、及びブランク200を示す模式図である。図9では、ダイ20の縁24を一点鎖線で示し、ブランクホルダ30Fの縁34Fを破線で示し、ブランク200の縁201を実線で示している。また、ブランク200の縁201においてブランク縁湾曲部211の範囲を理解しやすくするため、ブランク縁湾曲部211を太線で示している。図9では、パンチが省略されている。
Sixth Embodiment
FIG. 9 is a diagram of a
本実施形態のプレス成形装置100Fは、第5実施形態と同様に、第1実施形態のプレス成形装置100(図1~図3)と基本的に同一の構成を有する。ただし、本実施形態におけるブランクホルダ30Fの幅は、第4実施形態におけるブランクホルダ30Fの幅よりも大きい。
The
図9に示すように、プレス方向Pから見たとき、ブランクホルダ30Fのパンチ側の縁34Fは、ブランク200の縁201と交差している。具体的には、ブランクホルダ30Fの縁34Fは、ブランク縁湾曲部211の両端部211a,211bの近傍でブランク縁直線部212,213と交差している。ブランク縁湾曲部211の延在長さは、ブランク200の縁201のうちブランクホルダ30Fとダイ20とに挟まれる部分の延在長さ未満である。本実施形態では、ブランク縁湾曲部211の全てが、ブランクホルダ30Fとダイ20とに挟まれている。
As shown in FIG. 9, when viewed from the press direction P, the
本実施形態におけるプレス成形装置100Fを用いた製造方法であっても、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。本実施形態では、ダイ縁凸部240の幅に対してブランクホルダ30Fの幅が比較的大きい。このような場合、ブランク縁湾曲部211の全てをブランクホルダ30Fとダイ20とで挟むことにより、プレス成形時におけるブランク縁湾曲部211の板厚減少及び割れを抑制する効果を高めることができる。
The manufacturing method using the
以上、本開示に係る実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 Although the embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present disclosure.
本実施形態に係るプレス成形品の製造方法では、上記実施形態で説明したものに限らず、種々の形状のパンチ、ダイ、及びブランクホルダを使用することができる。パンチ、ダイ、及びブランクホルダを用いてプレス成形をする際に、ブランクホルダのパンチ側の縁とブランクの縁とが適切な配置関係になればよい。すなわち、プレス方向Pから見たときに、ブランクホルダのパンチ側の縁と、ブランクホルダとダイとに挟まれたブランクの縁との間隔がブランクの縁に沿って変化し、且つブランク縁湾曲部で最大となればよい。パンチ、ダイ、及びブランクホルダを用いてプレス成形をする際に、ダイのパンチ側の縁とブランク縁湾曲部とが適切な配置関係になればよい。すなわち、ブランク縁湾曲部とダイの縁との間隔は、ブランク縁湾曲部の一方端部と他方端部とで異なっていればよい。 In the manufacturing method of the press-formed product according to this embodiment, punches, dies, and blank holders of various shapes can be used, not limited to those described in the above embodiment. When press forming is performed using the punch, die, and blank holder, it is sufficient that the edge of the blank holder on the punch side and the edge of the blank are in an appropriate positional relationship. That is, when viewed from the press direction P, the distance between the edge of the blank holder on the punch side and the edge of the blank sandwiched between the blank holder and the die changes along the edge of the blank and is maximum at the blank edge curved portion. When press forming is performed using the punch, die, and blank holder, it is sufficient that the edge of the die on the punch side and the blank edge curved portion are in an appropriate positional relationship. That is, the distance between the blank edge curved portion and the edge of the die is different at one end and the other end of the blank edge curved portion.
例えば、既存のプレス成形装置を改造して本開示に係るプレス成形品の製造方法を実施する場合、既存のプレス成形装置に設けられているブランクホルダの板押さえ面にプレートを設置することもできる。既存のプレス成形装置では、プレス方向から見たとき、ダイのパンチ側の縁のほぼ全体にわたってブランクホルダのパンチ側の縁が対向し、且つ、ブランクホルダの縁とダイの縁との間隔が一定である。このような既存のプレス成形装置において、ブランクホルダの板押さえ面上にプレートを設置する。これにより、プレス方向から見たときのプレートのパンチ側の縁をブランクホルダの縁とみなすことができる。プレス方向から見て、プレートのパンチ側の縁とブランクホルダとダイとに挟まれたブランクの縁とのブランクの縁の延在方向の垂線上の間隔は、ブランクの縁に沿って変化し、且つブランク縁湾曲部で最も大きい。これにより、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。また、プレートの代わりにブランクホルダの板押さえ面を削り出す等して凸部を形成してもよい。この場合、ブランクホルダの板押さえ面に形成された凸部の縁をブランクホルダの縁とみなすことができる。 For example, when an existing press forming apparatus is modified to implement the manufacturing method of a press-formed product according to the present disclosure, a plate can be installed on the sheet pressing surface of the blank holder provided in the existing press forming apparatus. In the existing press forming apparatus, when viewed from the press direction, the punch side edge of the blank holder faces almost the entire punch side edge of the die, and the distance between the edge of the blank holder and the edge of the die is constant. In such an existing press forming apparatus, a plate is installed on the sheet pressing surface of the blank holder. As a result, the punch side edge of the plate when viewed from the press direction can be regarded as the edge of the blank holder. When viewed from the press direction, the distance on the perpendicular line between the punch side edge of the plate and the edge of the blank sandwiched between the blank holder and the die changes along the edge of the blank, and is largest at the blank edge curved portion. This can achieve the same effect as the above embodiment. In addition, instead of a plate, a convex portion may be formed by cutting out the sheet pressing surface of the blank holder. In this case, the edge of the convex portion formed on the sheet pressing surface of the blank holder can be regarded as the edge of the blank holder.
上記第1実施形態では、プレス成形装置100の幅方向においてパンチ10の両側に、ダイ20及びブランクホルダ30が設けられる例を説明した。しかしながら、プレス成形装置100の幅方向においてパンチ10の一方側のみに、ダイ20及びブランクホルダ30が設けられていてもよい。あるいは、プレス成形装置100の幅方向においてパンチ10の一方側にブランクホルダ30を設け、他方側にブランクホルダ30A~30Eのいずれかを設けることもできる。ブランクホルダの数や位置は、例えばダイ縁湾曲部241の数や位置に応じ、適宜変更することが可能である。
In the above first embodiment, an example has been described in which the
図10及び図11に示すように、上記第1実施形態におけるプレス成形装置100は、さらに、パンチ10とプレス方向Pに対向するパッド50を備えていてもよい。プレス成形品の製造において、パッド50は、パンチ10に対してプレス方向Pに相対的に接近し、パンチ10上のブランク200を押さえることができる。同様に、他の実施形態におけるプレス成形装置100A,100B,100C,100D,100Eも、パッド50を備えることができる。
As shown in Figures 10 and 11, the
以下、実施例によって本開示をさらに詳しく説明する。ただし、本開示は、以下の実施例に限定されるものではない。 The present disclosure will be explained in more detail below with reference to examples. However, the present disclosure is not limited to the following examples.
本発明者等は、プレス成形解析を実施し、ブランクホルダとダイとに挟まれたブランクの縁の領域に対するブランク縁湾曲部の領域の適切な割合を検討した。本発明者等は、プレス方向から見て、ブランクホルダとダイとに挟まれたブランクの縁の長さ(線長)を、ブランクの縁に含まれるブランク縁湾曲部の延在長さ(線長)との比で表現することとした。 The inventors conducted press forming analysis and investigated the appropriate ratio of the area of the blank edge curved portion to the area of the blank edge sandwiched between the blank holder and the die. The inventors decided to express the length (line length) of the blank edge sandwiched between the blank holder and the die as viewed from the press direction, as the ratio to the extension length (line length) of the blank edge curved portion included in the blank edge.
本解析において、プレス方向から見たときのブランク縁湾曲部は、一定の曲率半径で延在することとした。ブランク縁湾曲部の延在長さ(線長)は、ブランク縁湾曲部の両端部の接線が交差する角度(挟み角)θ(図4D)とブランク縁湾曲部の曲率半径との積とした。 In this analysis, the curved blank edge portion is assumed to extend with a constant radius of curvature when viewed from the press direction. The extension length (line length) of the curved blank edge portion is the product of the angle (included angle) θ (Fig. 4D) at which the tangents to both ends of the curved blank edge portion intersect and the radius of curvature of the curved blank edge portion.
ブランクホルダとダイとに挟まれたブランクの縁の線長/ブランク縁湾曲部の線長が1.0よりも小さければ、ブランクホルダとダイとに挟まれたブランクの縁の全てがブランク縁湾曲部であり、ブランク縁湾曲部の一部がブランクホルダとダイとに挟まれることを意味する。一方、ブランクホルダとダイとに挟まれたブランクの縁の線長/ブランク縁湾曲部の線長が1.0よりも大きければ、ブランクホルダとダイとに挟まれたブランクの縁の一部がブランク縁湾曲部であり、ブランク縁湾曲部が全てブランクホルダとダイとに挟まれることを意味する。ブランクホルダとダイとに挟まれたブランクの縁の線長/ブランク縁湾曲部の線長が1.0であれば、ブランクホルダとダイとに挟まれたブランクの縁の全てがブランク縁湾曲部であり、且つブランク縁湾曲部が全てブランクホルダとダイとに挟まれることを意味する。 If the line length of the blank edge sandwiched between the blank holder and the die/the line length of the blank edge curved portion is smaller than 1.0, it means that all of the blank edges sandwiched between the blank holder and the die are blank edge curved portions, and part of the blank edge curved portion is sandwiched between the blank holder and the die. On the other hand, if the line length of the blank edge sandwiched between the blank holder and the die/the line length of the blank edge curved portion is greater than 1.0, it means that part of the blank edges sandwiched between the blank holder and the die are blank edge curved portions, and all of the blank edge curved portions are sandwiched between the blank holder and the die. If the line length of the blank edge sandwiched between the blank holder and the die/the line length of the blank edge curved portion is 1.0, it means that all of the blank edges sandwiched between the blank holder and the die are blank edge curved portions, and all of the blank edge curved portions are sandwiched between the blank holder and the die.
本発明者等は、成形後のプレス成形品のフランジの縁における損傷の大きさを、以下の式で表されるダメージ値Iで表現した。また、本発明者等は、通常の絞り成形に対するダメージ値Iの低減率(%)で本開示による効果の大きさを評価した。 The inventors expressed the degree of damage to the edge of the flange of the press-formed product after forming as a damage value I, which is expressed by the following formula. The inventors also evaluated the effect of this disclosure in terms of the reduction rate (%) of the damage value I compared to normal drawing.
プレス成形解析は、ブランクの縁をダイとブランクホルダとの間から引き抜いて成形を終了する場合と、ブランクの縁をダイとブランクホルダとの間に挟んだまま成形を終了する場合とについて実施した。また、プレス方向から見たときのダイの縁の湾曲部の挟み角θが60°、90°、及び120°の場合について解析を実施した。 The press forming analysis was performed for two cases: one in which the edge of the blank is pulled out from between the die and the blank holder to complete the forming, and one in which the edge of the blank is left sandwiched between the die and the blank holder to complete the forming. The analysis was also performed for cases in which the included angle θ of the curved part of the edge of the die when viewed from the press direction was 60°, 90°, and 120°.
図13に、ダイとブランクホルダとの間からブランクを引き抜いて成形を終了した場合の解析結果を示す。図14には、ダイとブランクホルダとの間にブランクを挟んだままで成形を終了した場合の解析結果を示す。図13及び図14からわかるように、本開示によるプレス成形を行った場合、通常の絞り成形よりもダメージ値Iが低減した。ブランクホルダとダイとに挟まれたブランクの縁の線長/ブランク縁湾曲部の線長が0.67以上2.50以下である場合、通常の絞り成形に対するダメージ値Iの低減率が顕著に向上した。 Figure 13 shows the analysis results when the blank is pulled out from between the die and the blank holder to finish forming. Figure 14 shows the analysis results when forming is finished with the blank still sandwiched between the die and the blank holder. As can be seen from Figures 13 and 14, when press forming according to the present disclosure is performed, the damage value I is reduced compared to normal drawing forming. When the line length of the edge of the blank sandwiched between the blank holder and the die/the line length of the curved part of the blank edge is 0.67 or more and 2.50 or less, the reduction rate of the damage value I compared to normal drawing forming is significantly improved.
したがって、プレス方向から見たとき、ブランクホルダとダイとに挟まれたブランクの縁の線長は、ブランクの縁に設けられたブランク縁湾曲部の線長の0.67倍以上2.50倍以下であることが好ましいといえる。 Therefore, when viewed from the press direction, it is preferable that the line length of the edge of the blank sandwiched between the blank holder and the die is 0.67 to 2.50 times the line length of the blank edge curved portion provided on the edge of the blank.
100,100A,100B,100C,100D,100E,100F:プレス成形装置
10:パンチ
20,20A,20B,20C:ダイ
24:ダイ縁
240,240A,240B,240C:ダイ縁凸部
240a,240b,240Aa,240Ab,240Ba,240Bb,240Ca,240Cb:端部
241:ダイ縁湾曲部
242,243:ダイ縁真直部
30,30D,30E,30F:ブランクホルダ
34,34D,34E,34F:縁
200,200A,200B,200C:ブランク
201:縁
211:ブランク縁湾曲部
211a:一方端部
211b:他方端部
La,Lb:垂線
S1:領域
d:間隔
w,w1,w2:間隔
P:プレス方向
300:プレス成形品
100, 100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F: Press forming device 10:
Claims (7)
パンチで前記ブランクをプレス方向に押し込むこと、
を備え、
前記プレス方向から見たとき、
前記ダイの前記パンチ側の縁は、前記パンチ側に突出したダイ縁凸部を含み、
前記ダイ縁凸部は、前記パンチ側に凸に湾曲し且つ曲率半径400mm以下で延在するダイ縁湾曲部を含み、
前記ブランクの縁は、前記パンチ側に凹に湾曲し且つ曲率半径400mm以下で延在するブランク縁湾曲部を含み、
前記ブランク縁湾曲部と前記ダイの前記縁との前記ダイの前記縁の延在方向の垂線上の間隔は、前記ブランク縁湾曲部の一方端部と他方端部とで異なり、
前記ブランクホルダは前記ダイとともに前記ブランクの前記縁の一部を挟み、
前記ブランクホルダの前記パンチ側の縁は、前記ダイの前記縁に向かって凸の形状を有し、前記ダイの前記縁と前記ブランクホルダの前記縁との前記ダイの前記縁の延在方向の垂線上の間隔は、前記ブランクホルダの前記縁に沿って変化し、
前記ブランクホルダの前記縁と、前記ブランクホルダと前記ダイとに挟まれた前記ブランクの前記縁との前記ブランクの前記縁の延在方向の垂線上の間隔は、前記ブランクの前記縁に沿って変化し、前記間隔は、前記ブランク縁湾曲部で最も大きい、プレス成形品の製造方法。 Clamping the blank between a die and a blank holder; and pushing the blank in a pressing direction with a punch.
Equipped with
When viewed from the press direction,
The edge of the die on the punch side includes a die edge protrusion protruding toward the punch side,
The die edge convex portion includes a die edge curved portion that is convexly curved toward the punch side and extends with a curvature radius of 400 mm or less,
The edge of the blank includes a blank edge curved portion that is concavely curved toward the punch side and extends with a curvature radius of 400 mm or less,
A distance between the blank edge curved portion and the edge of the die on a perpendicular line in an extension direction of the edge of the die is different between one end and the other end of the blank edge curved portion,
the blank holder, together with the die, clamps a portion of the edge of the blank;
The edge of the blank holder on the punch side has a convex shape toward the edge of the die, and a distance between the edge of the die and the edge of the blank holder on a perpendicular line in an extension direction of the edge of the die varies along the edge of the blank holder;
a distance between the edge of the blank holder and the edge of the blank sandwiched between the blank holder and the die on a perpendicular line in an extension direction of the edge of the blank, the distance varying along the edge of the blank, and the distance being largest at a curved portion of the blank edge.
The method for manufacturing a press-formed product according to claim 5 , wherein the entire blank edge curved portion is sandwiched between the blank holder and the die.
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