(57)【要約】【課題】プレス成形品の面品質を確保しつつ生産性を向上することが可能なプレス成形方法を提供する。【解決手段】固定型３と、可動型５と、該可動型とでワーク２０の周縁部を拘束する拘束部材６と、を具備するプレス成形装置１を用いて該ワークを所定の形状に成形するプレス成形方法であって、該可動型を該固定型に接近する方向に移動する接近工程１００と、該可動型を該ワークに接触させ、該可動型と該拘束部材とで該ワークの周縁部を拘束する接触工程２００と、該ワークを所定の形状に成形する位置まで該可動型を該固定型に接近する方向に移動する成形工程３００と、該可動型を該固定型から離間する方向に移動する離型工程４００と、を具備し、該接触工程における該可動型の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以下とするとともに、該成形工程における該可動型の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以上とした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定型と、
該固定型に接近してワークを所定の形状に成形する位置と該固定型から離間してワークを外部に取り出すことが可能な位置との間で移動する可動型と、
該固定型に設けられ、該可動型とで該ワークの周縁部を拘束する拘束部材と、
を具備するプレス成形装置を用いて該ワークを所定の形状に成形するプレス成形方法であって、
該可動型を該固定型に接近する方向に移動する接近工程と、
該可動型を該ワークに接触させ、該可動型と該拘束部材とで該ワークの周縁部を拘束する接触工程と、
該ワークを所定の形状に成形する位置まで該可動型を該固定型に接近する方向に移動する成形工程と、
該可動型を該固定型から離間する方向に移動する離型工程と、
を具備し、
該接触工程における該可動型の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以下とするとともに、
該成形工程における該可動型の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以上とするプレス成形方法。
【請求項２】
前記接近工程における前記可動型の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以上とする請求項１に記載のプレス成形方法。
【請求項３】
前記離型工程における前記可動型の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以上とする請求項１または請求項２に記載のプレス成形方法。
【請求項４】
前記拘束部材または前記可動型にビードを形成した請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のプレス成形方法。
【請求項５】
固定型と、
該固定型に接近してワークを所定の形状に成形する位置と該固定型から離間してワークを外部に取り出すことが可能な位置との間で移動する可動型と、
該可動型に設けられ、該固定型とで該ワークの周縁部を拘束する拘束部材と、
を具備するプレス成形装置を用いて該ワークを所定の形状に成形するプレス成形方法であって、
該可動型を該固定型に接近する方向に移動する接近工程と、
該拘束部材を該ワークに接触させ、該拘束部材と該固定型とで該ワークの周縁部を拘束する接触工程と、
該ワークを所定の形状に成形する位置まで該可動型を該固定型に接近する方向に移動する成形工程と、
該可動型を該固定型から離間する方向に移動する離型工程と、
を具備し、
該接触工程における該可動型の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以下とするとともに、
該成形工程における該可動型の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以上とすることを特徴とするプレス成形方法。
【請求項６】
前記接近工程における前記可動型の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以上とする請求項５に記載のプレス成形方法。
【請求項７】
前記離型工程における前記可動型の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以上とする請求項５または請求項６に記載のプレス成形方法。
【請求項８】
前記拘束部材または前記固定型にビードを形成した請求項５から請求項７までのいずれか一項に記載のプレス成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス成形の技術に関する。より詳細には、プレス成形の対象となるワークの面品質を維持しつつ生産性を向上する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可動型と、固定型と、該可動型または該固定型との間でワークの周縁部を拘束する拘束部材と、を具備するプレス成形装置を用いたプレス成形方法は公知となっている。
【０００３】
従来のプレス成形装置を用いたプレス成形（特に絞り成形）は、可動型が固定型に接近し、ワークに接触し、ワークを所定の形状に成形する位置に到達するまでの間の可動型の移動速度、および、プレス成形品をプレス成形装置から取り出すために可動型を固定型から離間させるときの可動型の移動速度、が略同じであった。
そのため、従来のプレス成形の生産性を向上させるためには、当該移動速度を上昇させることによりプレス成形サイクル（一回のプレス成形に要する時間）を短縮する必要があった。
【０００４】
しかし、可動型の移動速度を上昇させていくと、プレス成形品の表面にシワや面歪み等が発生するといった面品質の低下が発生する。特に、自動車用のパネル部品等、プレス成形品の面品質が重要視される場合には、可動型の移動速度の上昇に伴う面品質の低下は大きな問題となる。
【０００５】
このような問題を解消するために、プレス成形のサイクルにおいて可動型の移動速度のプレス成形品の面品質への影響が無いと考えられる工程、すなわち可動型がワークに接近する工程のみを高速化することによりプレス成形のサイクルを短縮するといった可動型のモーション制御方法も検討されている。例えば、特許文献１から特許文献３までに記載の如くである。
【特許文献１】特開平１０−２７７７９７号公報
【特許文献２】特開平１０−２７７７９８号公報
【特許文献３】特開２００１−１９８６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１から特許文献３に記載のモーション制御方法では、プレス成形品の面品質を確保しつつ、可動型がワークを成形している局面における可動型の移動速度を高速化してさらなる生産性の向上を図ることが困難であった。
本発明は以上の如き状況に鑑み、プレス成形品の面品質を確保しつつ生産性を向上することが可能なプレス成形方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
即ち、請求項１においては、
固定型と、
該固定型に接近してワークを所定の形状に成形する位置と該固定型から離間してワークを外部に取り出すことが可能な位置との間で移動する可動型と、
該固定型に設けられ、該可動型とで該ワークの周縁部を拘束する拘束部材と、
を具備するプレス成形装置を用いて該ワークを所定の形状に成形するプレス成形方法であって、
該可動型を該固定型に接近する方向に移動する接近工程と、
該可動型を該ワークに接触させ、該可動型と該拘束部材とで該ワークの周縁部を拘束する接触工程と、
該ワークを所定の形状に成形する位置まで該可動型を該固定型に接近する方向に移動する成形工程と、
該可動型を該固定型から離間する方向に移動する離型工程と、
を具備し、
該接触工程における該可動型の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以下とするとともに、
該成形工程における該可動型の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以上とするものである。
【０００９】
請求項２においては、
前記接近工程における前記可動型の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以上とするものである。
【００１０】
請求項３においては、
前記離型工程における前記可動型の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以上とするものである。
【００１１】
請求項４においては、
前記拘束部材または前記可動型にビードを形成したものである。
【００１２】
請求項５においては、
固定型と、
該固定型に接近してワークを所定の形状に成形する位置と該固定型から離間してワークを外部に取り出すことが可能な位置との間で移動する可動型と、
該可動型に設けられ、該固定型とで該ワークの周縁部を拘束する拘束部材と、
を具備するプレス成形装置を用いて該ワークを所定の形状に成形するプレス成形方法であって、
該可動型を該固定型に接近する方向に移動する接近工程と、
該拘束部材を該ワークに接触させ、該拘束部材と該固定型とで該ワークの周縁部を拘束する接触工程と、
該ワークを所定の形状に成形する位置まで該可動型を該固定型に接近する方向に移動する成形工程と、
該可動型を該固定型から離間する方向に移動する離型工程と、
を具備し、
該接触工程における該可動型の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以下とするとともに、
該成形工程における該可動型の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以上とするものである。
【００１３】
請求項６においては、
前記接近工程における前記可動型の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以上とするものである。
【００１４】
請求項７においては、
前記離型工程における前記可動型の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以上とするものである。
【００１５】
請求項８においては、
前記拘束部材または前記固定型にビードを形成したものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１７】
請求項１においては、プレス成形品の面品質を確保しつつプレス成形の生産性を向上させることが可能である。
【００１８】
請求項２においては、プレス成形品の面品質を確保しつつプレス成形の生産性を更に向上させることが可能である。
【００１９】
請求項３においては、プレス成形品の面品質を確保しつつプレス成形の生産性を更に向上させることが可能である。
【００２０】
請求項４においては、可動型と拘束部材とでワークの周縁部を確実に拘束することが可能である。
【００２１】
請求項５においては、プレス成形品の面品質を確保しつつプレス成形の生産性を向上させることが可能である。
【００２２】
請求項６においては、プレス成形品の面品質を確保しつつプレス成形の生産性を更に向上させることが可能である。
【００２３】
請求項７においては、プレス成形品の面品質を確保しつつプレス成形の生産性を更に向上させることが可能である。
【００２４】
請求項８においては、拘束部材と固定型とでワークの周縁部を確実に拘束することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下では図１を用いて本発明に係るプレス成形装置の第一実施例であるプレス成形装置１の構成について説明する。
プレス成形装置１はワーク２０を所定の形状に成形（特に絞り成形）するものである。
ここで、本出願における「ワーク」はプレス成形装置により所定の形状に成形される対象物であり、通常は鉄鋼材料やその他の金属材料からなる板状の部材である。
【００２６】
プレス成形装置１は、ボルスタ２、下型３、スライドラム４、上型５、クッションリング６、ガイドピン７・７、コイルスプリング８・８等を具備する。
【００２７】
ボルスタ２はプレス成形装置１の下部を成す構造体であり、地面等に固定される。
【００２８】
下型３は本発明に係る固定型の実施の一形態であり、ボルスタ２の上面に設けられる。
ここで、本出願における「固定型」は、プレス成形装置が具備する金型を構成する部材のうち、プレス成形時に所定の位置に固定されているものを指す。
【００２９】
本実施例の下型３の上面の略中央部にはプレス成形品の形状に沿った突起３ａが形成される。
ここで、本出願における「プレス成形品」は、プレス成形装置により所定の形状に成形されたワークを指すものとする。
本実施例のプレス成形品は自動車用パネルであり、高い面品質が要求されるものである。
【００３０】
スライドラム４はボルスタ２の上方に配置され、ボルスタ２に接近する方向およびボルスタ２から離間する方向、すなわち上下方向に移動する部材である。
本実施例のスライドラム４は、図示せぬＡＣサーボモータにより上下方向に移動する。該ＡＣサーボモータは、スライドラム４の移動速度を所定の範囲内で適宜調整することが可能である。
【００３１】
上型５は本発明に係る可動型の実施の一形態である。
ここで、本出願における「可動型」は、プレス成形装置が具備する金型を構成する部材のうち、固定型に接近してワークを所定の形状に成形する位置と、固定型から離間してワークを外部に取り出すことが可能な位置との間で移動するものを指す。
本実施例のプレス成形装置１は、可動型たる上型５が上方、固定型たる下型３が下方に配置されることから、上型５が最も上方に移動したときの位置、すなわち「上死点」は、ワーク２０をプレス成形装置１の外部に取り出し可能な位置まで下型３から離間したときの上型５の位置を指す。
また、本実施例においては上型５が最も下方に移動したときの位置、すなわち「下死点」は、上型５が下型３に接近して上型５と下型３との間でワーク２０を塑性変形させることにより、ワーク２０を所定の形状に成形する位置を指す。
本実施例の上型５は、上死点と下死点との間の距離、すなわちストロークが約１０００ｍｍである。
【００３２】
上型５はスライドラム４の下面に固定される。本実施例の上型５の下面の略中央部にはプレス成形品の形状に沿った窪み５ａが形成される。
また、上型５の下面の周縁部にはビード５ｂが形成される。ビード５ｂは窪み５ａを取り囲むようにリング状に形成された突起である。
【００３３】
クッションリング６は本発明に係る拘束部材の実施の一形態である。
ここで、本実施例における「拘束部材」は、可動型とでワークの周縁部を拘束するものである。
クッションリング６は略中央部に下型３の突起３ａが通過可能な孔を有するリング状の部材であり、後述するガイドピン７・７およびコイルスプリング８・８を介して下型３に設けられることにより、下型３に対して上下方向に摺動可能である。
クッションリング６は、上型５とでワーク２０の周縁部を把持することにより、ワーク２０の周縁部を拘束する。
クッションリング６の上面にはビード溝６ａが形成され、クッションリング６の上面においてビード溝６ａ以外の部分は平滑である。
ビード溝６ａはクッションリング６の孔を取り囲むようにリング状に形成された溝であり、その形状は上型５の下面の周縁部に形成されたビード５ｂに対応する。
【００３４】
ガイドピン７・７はクッションリング６の下面に設けられた略円柱形状の部材である。ガイドピン７・７は下型３の周縁部に形成された摺動孔３ｂ・３ｂにそれぞれ上下方向に摺動可能に貫装される。
【００３５】
コイルスプリング８・８はガイドピン７・７にそれぞれ装着される。コイルスプリング８・８の一端は下型３の上面の周縁部に当接し、他端はクッションリング６の下面に当接する。
コイルスプリング８・８はクッションリング６を上方に付勢している。図１に示す如く、ワーク２０がクッションリング６の上面に載置され、その他の外力がクッションリング６に付与されていない状態では、クッションリング６の上面は下型３の突起３ａの上端部と面一となる位置または突起３ａの上端部よりも高い位置に配置される。
【００３６】
以下では、図１乃至図６を用いて本発明に係るプレス成形方法の第一実施例について説明する。
本発明に係るプレス成形方法の第一実施例は、プレス成形装置１を用いてワーク２０を所定の形状に成形する方法である。
図２および図３に示す如く、本発明に係るプレス成形方法の第一実施例は、接近工程１００、接触工程２００、成形工程３００、離型工程４００等を具備する。
【００３７】
接近工程１００は、上型５が下型３に接近する方向に移動する工程である。
図１に示す如く、接近工程１００の開始時において、上型５は上死点に位置し、ワーク２０がクッションリング６の上面に載置される。
【００３８】
次に、上型５は下型３に接近する方向に移動する。このときの上型５の移動速度（接近速度）は図３に示す如く２０ＳＰＭ（Ｓｔｒｏｋｅ  Ｐｅｒ  Ｍｉｎｕｔｅ）である。
ここで、本出願における「ＳＰＭ」は、可動型がプレス成形装置の上死点から下死点までの間を往復移動する場合の一分間当たりの往復回数を表したものであり、可動型の移動速度、ひいてはプレス成形装置の生産性を表す単位の一つである。
上型５がクッションリング６に載置されたワーク２０の直上、すなわちワーク２０に接触しない範囲で極力ワーク２０に接近した位置（例えば、ワーク２０の上面から数１０ｍｍの位置）、に到達した時点で接近工程１００は終了する。
【００３９】
接近工程１００が終了したら、接触工程２００に移行する。
【００４０】
接触工程２００は、上型５の下面をワーク２０に接触させ、上型５とクッションリング６とでワーク２０の周縁部を拘束する工程である。
図３に示す如く、接触工程２００において、上型５の移動速度（接触速度）が接近工程１００における移動速度である２０ＳＰＭから１４ＳＰＭに減速され、その後１４ＳＰＭで保持される。
本実施例の場合、上型５の移動速度の単位をＳＰＭからｍｍ／ｓｅｃに換算すると、１４ＳＰＭは約７００ｍｍ／ｓｅｃとなる。
その結果、図４に示す如くワーク２０の周縁部のうち、上型５の下面に形成されたビード５ｂおよびクッションリング６の上面に形成されたビード溝６ａに対応する部分は他の部分に先行してビード５ｂおよびビード溝６ａの形状に沿って塑性変形し、上型５とクッションリング６とでワーク２０の周縁部が拘束される。
ここで、本出願における「ワークを拘束する」とは、上型または下型と拘束部材とでワークの周縁部を把持することにより、ワークが拘束部材に対してずれないようにすることを指すものとする。
上型５とクッションリング６とでワーク２０の周縁部が拘束された時点で接触工程２００は終了する。
【００４１】
接触工程２００が終了したら、成形工程３００に移行する。
【００４２】
成形工程３００は、ワーク２０を所定の形状に成形する位置まで上型５を下型３に接近する方向に移動する工程である。
図３に示す如く、成形工程３００において、上型５の移動速度（成形速度）が接触工程２００における移動速度である１４ＳＰＭから２０ＳＰＭに加速され、その後２０ＳＰＭで保持される。
成形工程３００において、上型５は下方に移動するため、ワーク２０の略中央部は上型５の窪み５ａおよび下型３の突起３ａに接触し、これらの形状に沿って塑性変形する。この間、クッションリング６はコイルスプリング８・８により上方に付勢されているため、クッションリング６はワーク２０の周縁部を上型５とで拘束された状態を保持しつつ上型５と一体的に下方に移動する。
そして、図５に示す如く、上型５は下死点に到達した時点で停止し、成形工程３００は終了する。
【００４３】
成形工程３００が終了したら、離型工程４００に移行する。
【００４４】
離型工程４００は、上型５を下型３から離間する方向に移動する工程である。
図３に示す如く、離型工程４００において、上型５の移動速度（離型速度）は２０ＳＰＭで保持される。
図６に示す如く、上型５が上死点に到達した時点で、離型工程４００は終了する。
離型工程４００が終了した後、所定の形状に成形されたワーク２０、すなわちプレス成形品はプレス成形装置１の外部に取り出される。
【００４５】
以下では、図７から図１０を用いて、本発明に係るプレス成形方法を構成する各工程の移動速度とプレス成形品の面品質との関係について説明する。
【００４６】
図７は従来のプレス成形方法により得られたプレス成形品の面品質および本発明に係るプレス成形方法の第一実施例により得られたプレス成形品の面品質（以下、適宜「パネル品質」と表記する）の判定結果を示す図である。
ここで、図７における「従来のプレス成形方法」は、接近工程、接触工程、成形工程および離型工程の各工程の移動速度を、いずれも同じ速度とするものである。
なお、図７に示すプレス成形品の面品質（パネル品質）は、作業者が目視または触診により判定しているが、市販の表面形状測定器等を用いて判定することも可能である。
【００４７】
図７のＮｏ．１０からＮｏ．１６に示す如く、従来のプレス成形方法におけるパネル品質は、可動型の移動速度が１４ＳＰＭ以下のときには良好（○）であるが、可動型の移動速度が１４ＳＰＭよりも速い場合には不良（×）となる。
ここで、パネル品質を低下させる原因である面歪みやシワは、接触工程におけるワークの拘束が不十分であるために、成形工程におけるワークの塑性変形時にワークの周縁部の材料がワークの略中央部に流入して発生することが知られている。
【００４８】
そこで、接触工程におけるワークの拘束の状況と、パネル品質との関係を調べてみると、図８に示す如く、上型５へのクッションリング６の押し付け力Ｎ（横軸）とワーク２０を側方（上型５の移動方向に垂直な方向）へ引き抜くのに要する力Ｐ（縦軸）との関係が、ワーク２０と上型５との隙間が無い場合（黒丸）と、ワーク２０と上型５との間に隙間が有る場合（白丸）と、でそれぞれ異なる直線関係を示すことが明らかとなった。
また、ワーク２０と上型５との間に隙間が有る場合においては、当該隙間が大きくなるほど急激に引き抜き力Ｐが低下する、すなわち、上型５とクッションリング６とでワーク２０の周縁部を拘束する力が低下することが明らかとなった。
ここで、「ワーク２０と上型５との隙間」は、図９に示すΔＴで表される。
【００４９】
そこで、次に接触工程における可動型の移動速度と可動型のワークからの浮き上がり量、すなわちワーク２０と上型５との間の隙間との関係を調べてみると、図１０に示す如く、上型５の移動速度が１４ＳＰＭを超えたあたりから浮き上がり量が急激に上昇することが明らかとなった。
【００５０】
以上の結果から、従来のプレス成形方法においては、可動型の移動速度が１４ＳＰＭを超えるとプレス成形品の面品質が低下するが、その主たる要因は、「接触工程における可動型の移動速度」であることが推測される。
なお、接触工程における可動型の移動速度が上昇するとワーク２０と上型５との隙間が生じる理由としては、上型５の移動速度が上昇すると、上型５がクッションリング６上に載置されたワーク２０に接触したときにクッションリング６およびワーク２０に付与する運動エネルギーも大きいため、クッションリング６がコイルスプリング８・８の付勢力に抗して上型５に対してバウンドすることが挙げられる。
【００５１】
上記結果を踏まえて、プレス成形装置１を用いて本発明に係るプレス成形方法を実施した結果を図７のＮｏ．４からＮｏ．９に示す。なお、図７のＮｏ．９においては接触工程における可動型の移動速度がゼロとなっているが、これはより厳密には「限りなくゼロに近い値」を示す。
図７のＮｏ．４からＮｏ．９に示す如く、接近工程、成形工程および離型工程における可動型の移動速度をいずれも従来のプレス成形方法ではプレス成形品の面品質が不良となった２０ＳＰＭに保持しているにもかかわらず、接触工程における可動型の移動速度が１４ＳＰＭ以下の条件ではプレス成形品の面品質が良好であった。
また、図７のＮｏ．１からＮｏ．３に示す如く、接近工程、成形工程および離型工程における可動型の移動速度をいずれも２０ＳＰＭに保持し、接触工程の速度を１４ＳＰＭよりも大きい速度で保持した場合にはプレス成形品の面品質が不良となった。
従って、接触工程における可動型の移動速度がプレス成形品の面品質を決定する主要因であることが確認され、接触工程における可動型の移動速度（接触速度）を１４ＳＰＭ以下（７００ｍｍ／ｓｅｃ以下）とすれば、成形工程における可動型の移動速度（成形速度）を１４ＳＰＭ以上（７００ｍｍ／ｓｅｃ以上）としてもプレス成形品の面品質を保持することが可能であることが明らかとなった。
【００５２】
以上の如く、本発明に係るプレス成形方法の第一実施例は、
下型３と、
下型３に接近してワーク２０を所定の形状に成形する位置と下型３から離間してワーク２０を外部に取り出すことが可能な位置との間で移動する上型５と、
下型３に設けられ、上型５とでワーク２０の周縁部を拘束するクッションリング６と、
を具備するプレス成形装置１を用いてワーク２０を所定の形状に成形するプレス成形方法であって、
上型５を下型３に接近する方向に移動する接近工程１００と、
上型５をワーク２０に接触させ、上型５とクッションリング６とでワーク２０の周縁部を拘束する接触工程２００と、
ワーク２０を所定の形状に成形する位置まで上型５を下型３に接近する方向に移動する成形工程３００と、
上型５を下型３から離間する方向に移動する離型工程４００と、
を具備し、
接触工程２００における上型５の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以下とするとともに、
成形工程３００における上型５の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以上とするものである。
【００５３】
このように構成することにより、プレス成形品の面品質を確保しつつ従来のプレス成形方法よりも上型５の移動速度の平均値を大きくすることが可能である。
結果として、プレス成形品の面品質を確保しつつプレス成形のサイクルタイムを短縮する、すなわち生産性を向上させることが可能である。
【００５４】
また、本発明に係るプレス成形方法の第一実施例は、
接近工程１００における上型５の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以上とするものである。
【００５５】
このように構成することにより、プレス成形品の面品質を確保しつつ従来のプレス成形方法よりも上型５の移動速度の平均値を更に大きくすることが可能である。
結果として、プレス成形品の面品質を確保しつつプレス成形のサイクルタイムを更に短縮する、すなわち生産性を更に向上させることが可能である。
【００５６】
また、本発明に係るプレス成形方法の第一実施例は、
離型工程４００における上型５の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以上とするものである。
【００５７】
このように構成することにより、プレス成形品の面品質を確保しつつ従来のプレス成形方法よりも上型５の移動速度の平均値を更に大きくすることが可能である。
結果として、プレス成形品の面品質を確保しつつプレス成形のサイクルタイムを更に短縮する、すなわち生産性を更に向上させることが可能である。
【００５８】
また、本発明に係るプレス成形方法の第一実施例は、
上型５にビード５ｂを形成したものである。
このように構成することにより、上型５とクッションリング６とでワーク２０の周縁部を確実に拘束することが可能である。
【００５９】
なお、本実施例のプレス成形装置１は単発型のプレス成形装置であるが、本発明はトランスファー型のプレス成形装置等にも適用可能である。
また、本実施例のプレス成形装置１の下型３、上型５およびクッションリング６の材質は通常の金型に用いられる鉄鋼材料からなるが、本発明は反発係数あるいはヤング率が小さい材料（例えば、亜鉛合金等）を除くほとんどの金属材料を下型３、上型５およびクッションリング６の材質として用いた場合に適用可能である。
【００６０】
以下では図１１を用いて本発明に係るプレス成形装置の第二実施例であるプレス成形装置１０１の構成について説明する。
【００６１】
プレス成形装置１０１は、ボルスタ１０２、下型１０３、スライドラム１０４、上型１０５、クッションリング１０６、ガイドピン１０７・１０７、コイルスプリング１０８・１０８等を具備する。
【００６２】
ボルスタ１０２はプレス成形装置１０１の下部を成す構造体であり、地面等に固定される。
【００６３】
下型１０３は本発明に係る固定型の実施の一形態であり、ボルスタ１０２の上面に設けられる。
本実施例の下型１０３の上面の略中央部にはプレス成形品の形状に沿った窪み１０３ａが形成される。
また、下型１０３の上面の周縁部にはビード溝１０３ｂが形成される。ビード溝１０３ｂは窪み１０３ａを取り囲むようにリング状に形成された溝である。
【００６４】
スライドラム１０４はボルスタ１０２の上方に配置され、ボルスタ１０２に接近する方向およびボルスタ１０２から離間する方向、すなわち上下方向に移動する部材である。
本実施例のスライドラム１０４は、図示せぬＡＣサーボモータにより上下方向に移動する。該ＡＣサーボモータは、スライドラム１０４の移動速度を所定の範囲内で適宜調整することが可能である。
【００６５】
上型１０５は本発明に係る可動型の実施の一形態である。
本実施例の上型１０５は、上死点と下死点との間の距離、すなわちストロークが約１０００ｍｍである。
【００６６】
上型１０５はスライドラム１０４の下面に固定される。上型１０５の下面の略中央部にはプレス成形品の形状に沿った突起１０５ａが形成される。
【００６７】
クッションリング１０６は本発明に係る拘束部材の実施の一形態である。
ここで、本実施例における「拘束部材」は、固定型とでワークの周縁部を拘束するものである。
クッションリング１０６は略中央部に上型１０５の突起１０５ａが通過可能な孔を有するリング状の部材であり、後述するガイドピン１０７・１０７およびコイルスプリング１０８・１０８を介して上型１０５に設けられることにより、上型１０５に対して上下方向に摺動可能である。
クッションリング１０６は下型１０３とでワーク２０の周縁部を把持することにより、ワーク２０の周縁部を拘束する。
クッションリング１０６の下面にはビード１０６ａが形成され、クッションリング１０６の下面においてビード１０６ａ以外の部分は平滑である。
ビード１０６ａはクッションリング１０６の孔を取り囲むようにリング状に形成された突起であり、その形状は下型１０３の上面の周縁部に形成されたビード溝１０３ｂに対応する。
【００６８】
ガイドピン１０７・１０７はクッションリング１０６の上面に設けられた略円柱形状の部材である。ガイドピン１０７・１０７は上型１０５の周縁部に形成された摺動孔１０５ｂ・１０５ｂにそれぞれ上下方向に摺動可能に貫装される。
【００６９】
コイルスプリング１０８・１０８はガイドピン１０７・１０７にそれぞれ装着される。コイルスプリング１０８・１０８の一端は上型１０５の下面の周縁部に当接し、他端はクッションリング１０６の上面に当接する。
コイルスプリング１０８・１０８はクッションリング１０６を下方に付勢している。図１１に示す如く、クッションリング１０６に外力が付与されていない状態では、クッションリング１０６の下面は上型１０５の突起１０５ａの下端部と面一となる位置または突起１０５ａの下端部よりも低い位置に配置される。
【００７０】
以下では、図１２を用いて本発明に係るプレス成形方法の第二実施例について説明する。
本発明に係るプレス成形方法の第二実施例は、プレス成形装置１０１を用いてワーク２０を所定の形状に成形する方法である。
本発明に係るプレス成形方法の第二実施例は、図１２に示す如く、接近工程１１０、接触工程２１０、成形工程３１０、離型工程４１０等を具備する。
なお、接近工程１１０、成形工程３１０および離型工程４１０は、図２に示す接近工程１００、成形工程３００および離型工程４００とそれぞれ略同じであるため、説明を省略する。
【００７１】
接触工程２１０は、クッションリング６の下面をワーク２０に接触させ、クッションリング６と下型１０３とでワーク２０の周縁部を拘束する工程である。
接触工程２１０において、上型１０５の移動速度（接触速度）が接近工程１１０における移動速度である２０ＳＰＭから１４ＳＰＭに減速され、その後１４ＳＰＭで保持される。
本実施例の場合、上型１０５の移動速度の単位をＳＰＭからｍｍ／ｓｅｃに換算すると、１４ＳＰＭは約７００ｍｍ／ｓｅｃとなる。
その結果、ワーク２０の周縁部のうち、クッションリング１０６の下面に形成されたビード１０６ａおよび下型１０３の上面に形成されたビード溝１０３ｂに対応する部分はビード１０６ａおよびビード溝１０３ｂの形状に沿って塑性変形し、クッションリング６と下型１０３とでワーク２０の周縁部が拘束される。
クッションリング１０６と下型１０３とでワーク２０の周縁部が拘束された時点で接触工程２１０は終了する。
【００７２】
接触工程２１０が終了したら、成形工程３１０に移行する。
【００７３】
以上の如く、本発明に係るプレス成形方法の第二実施例は、
下型１０３と、
下型１０３に接近してワーク２０を所定の形状に成形する位置と下型１０３から離間してワーク２０を外部に取り出すことが可能な位置との間で移動する上型１０５と、
上型１０５に設けられ、下型１０３との間でワーク２０の周縁部を拘束するクッションリング１０６と、
を具備するプレス成形装置１０１を用いてワーク２０を所定の形状に成形するプレス成形方法であって、
上型１０５を下型１０３に接近する方向に移動する接近工程１１０と、
クッションリング１０６をワーク２０に接触させ、クッションリング１０６と下型１０３とでワーク２０の周縁部を拘束する接触工程２１０と、
ワーク２０を所定の形状に成形する位置まで上型１０５を下型１０３に接近する方向に移動する成形工程３１０と、
上型１０５を下型１０３から離間する方向に移動する離型工程４１０と、
を具備し、
接触工程２１０における上型１０５の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以下とするとともに、
成形工程３１０における上型１０５の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以上とするものである。
【００７４】
このように構成することにより、プレス成形品の面品質を確保しつつ従来のプレス成形方法よりも上型１０５の移動速度の平均値を大きくすることが可能である。
結果として、プレス成形品の面品質を確保しつつプレス成形のサイクルタイムを短縮する、すなわち生産性を向上させることが可能である。
【００７５】
また、本発明に係るプレス成形方法の第二実施例は、
接近工程１１０における上型１０５の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以上とするものである。
【００７６】
このように構成することにより、プレス成形品の面品質を確保しつつ従来のプレス成形方法よりも上型１０５の移動速度の平均値を更に大きくすることが可能である。
結果として、プレス成形品の面品質を確保しつつプレス成形のサイクルタイムを更に短縮する、すなわち生産性を更に向上させることが可能である。
【００７７】
また、本発明に係るプレス成形方法の第二実施例は、
離型工程４１０における上型１０５の移動速度を７００ｍｍ／ｓｅｃ以上とするものである。
【００７８】
このように構成することにより、プレス成形品の面品質を確保しつつ従来のプレス成形方法よりも上型１０５の移動速度の平均値を更に大きくすることが可能である。
結果として、プレス成形品の面品質を確保しつつプレス成形のサイクルタイムを更に短縮する、すなわち生産性を更に向上させることが可能である。
【００７９】
また、本発明に係るプレス成形方法の第二実施例は、
クッションリング１０６にビード１０６ａを形成したものである。
このように構成することにより、クッションリング６と下型１０３との間でワーク２０の周縁部を確実に拘束することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】接近工程における本発明のプレス成形装置の第一実施例を示す断面図。
【図２】本発明のプレス成形方法の第一実施例を示すフロー図。
【図３】本発明のプレス成形方法の第一実施例における可動型の移動速度を示す図。
【図４】接触工程における本発明のプレス成形装置の第一実施例を示す断面図。
【図５】成形工程における本発明のプレス成形装置の第一実施例を示す断面図。
【図６】離間工程における本発明のプレス成形装置の第一実施例を示す断面図。
【図７】可動型の移動速度とプレス成形品の面品質との関係を示す図。
【図８】拘束部材の押し付け力とワークの引き抜き力との関係を示す図。
【図９】ビード部分を示す要部断面図。
【図１０】接触工程における可動型の移動速度とワークからの浮き上がり量との関係を示す図。
【図１１】接近工程における本発明のプレス成形装置の第二実施例を示す断面図。
【図１２】本発明のプレス成形方法の第二実施例を示すフロー図。
【符号の説明】
【００８１】
１      プレス成形装置
３      下型（固定型）
５      上型（可動型）
６      クッションリング（拘束部材）
２０    ワーク
１００  接近工程
２００  接触工程
３００  成形工程
４００  離間工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006334660.tif 000007
【図６】
2006334660.tif 000008
【図７】
2006334660.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2006334660.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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