(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の製品本体に金属製の板状部品を重ね合わせた２枚重ね製品を、製品本体となる第１の板材に板状部品となる第２の板材を接合して成るブランク材を用いて成形するプレス成形装置であって、
ブランク材の第１の板材側に対向するダイと、第２の板材側に対向するパンチとを備え、ダイとパンチとの一方を他方に向けて押動させて、第１の板材の外縁部を拘束した状態で第１の板材を製品本体の形状に張出し成形しつつ、第２の板材を非拘束で製品本体に重なる板状部品の形状に成形するものにおいて、
成形に際し材料の縮みを生ずる第２の板材の特定部位に合致するパンチの部分に、材料の縮みに対する該特定部位の材料の逃げ場所となる凹部を形成した、
ことを特徴とする２枚重ね製品のプレス成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属製の製品本体に金属製の板状部品を重ね合わせた２枚重ね製品を成形するためのプレス成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の２枚重ね製品は、製品本体と板状部品とを別々にプレス成形した後、製品本体に板状部品を溶接等で結合して製造している。然し、この方法では、製品本体用と板状部品用の各別のプレス成形装置が必要になり、製品の製造コストが高くなる不具合がある。
【０００３】
そのため、製品本体となる第１の板材に板状部品となる第２の板材を接合して成るブランク材を用い、単一のプレス成形装置で製品をプレス成形することが望まれる。この場合、ブランク材の第１の板材側に対向するダイと、第２の板材側に対向するパンチとを備えるプレス成形装置を使用し、ダイとパンチとの一方を他方に向けて押動させて、第１の板材の外縁部を拘束した状態で第１の板材を製品本体の形状に張出し成形しつつ、第２の板材を非拘束で製品本体に重なる板状部品の形状に成形することが考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如く第２の板材を非拘束にして第１の板材を張出し成形すると、第１の板材が第２の板材からの成形反力を受けた状態で伸ばされる。そして、製品のリブ部２ａの端部のように、板状部品３となる第２の板材が材料の縮みを生じつつ成形される部分では、図４に示すように、第２の板材に材料の縮みに起因する皺ａが寄り、製品本体２となる第１の板材が皺ａによって突き押され、第１の板材に過大な引張力が作用して、製品本体２に亀裂ｂを生ずることがある。
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑み、２枚重ね製品を亀裂を生ずることなく良好に成形し得るようにしたプレス成形装置を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、金属製の製品本体に金属製の板状部品を重ね合わせた２枚重ね製品を、製品本体となる第１の板材に板状部品となる第２の板材を接合して成るブランク材を用いて成形するプレス成形装置であって、ブランク材の第１の板材側に対向するダイと、第２の板材側に対向するパンチとを備え、ダイとパンチとの一方を他方に向けて押動させて、第１の板材の外縁部を拘束した状態で第１の板材を製品本体の形状に張出し成形しつつ、第２の板材を非拘束で製品本体に重なる板状部品の形状に成形するものにおいて、成形に際し材料の縮みを生ずる第２の板材の特定部位に合致するパンチの部分に、材料の縮みに対する該特定部位の材料の逃げ場所となる凹部を形成している。
【０００７】
本発明によれば、第２の板材の特定部位に材料の縮みによる皺がパンチの凹部に入り込むように発生する。そのため、第１の板材を突き押す方向への皺寄りが抑制され、第１の板材の亀裂を生ずることなく良好に２枚重ね製品を成形できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１（Ａ）は、金属製の製品本体２と、製品本体２のリブ部２ａの内面に重ね合わせた複強用の板状部品３とから成る２枚重ね製品１を示している。この製品１は、図１（Ｂ）に示す如く、製品本体２となる比較的薄い第１の板材２′に板状部品３となる比較的厚い第２の板材３′をその幅方向中央部において接着剤やスポット溶接等で接合して成るブランク材１′を用いてプレス成形される。
【０００９】
２枚重ね製品１のプレス成形装置は、図２に示す如く、下側のパンチ１０と、昇降自在な上側のダイ１１と、パンチ１０の周囲に配置した、ピン１２ａを介して上方に付勢されるブランクホルダ１２とを備えている。２枚重ね製品１のプレス成形に際しては、先ず、図２（Ａ）に示す如く、プレス成形装置に、第２の板材３′を下にした状態で第１の板材２′の成形領域の外縁部がブランクホルダ１２に着座するようにブランク材１′をセットし、次に、ダイ１１をパンチ１０に向けて下降させる。これによれば、第１の板材２′の外縁部がダイ１１のダイフェース部１１ａとブランクホルダ１２との間に挟まれて拘束され、この状態でブランク材１′がダイ１１によりブランクホルダ１２と共に押し下げられる。そして、第２の板材３′がパンチ１０に当接したところで、図２（Ｂ）に示す如く第１の板材２′の張出し成形が開始される。
【００１０】
張出し成形の初期段階では、第１の板材２′の第２の板材３′にオーバーラップする部分における変形が規制され、図２（Ｂ）に示す如く、主として第１の板材２′の第２の板材３′にオーバーラップしない部分が伸びを生じつつ変形する。その後、図２（Ｃ）に示す如く、第２の板材３′も変形し、最終的に、図２（Ｄ）に示す如く、ブランク材１′がパンチ１０とダイ１１との間に挟まれて、第１と第２の両板材２′，３′が夫々パンチ１０とダイ１１に合致する所要の形状、即ち、製品本体２の形状と製品本体２に重なる板状部品３の形状に成形される。
【００１１】
ここで、第２の板材３′の外縁部はブランクホルダ１２とダイ１１との間に挟まれておらず、第２の板材３′は非拘束で材料の伸びを生ずることなく成形される。そして、製品本体２のリブ部２ａの端部に合致する第２の板材３′の特定部位３′ａは、成形に際し曲げに加えて材料の縮みを生ずる。そのため、このままでは、特定部位３′ａに、図４に示す如く、第１の板材２′を突き押す方向の皺ａが寄り、第１の板材２′、即ち、製品本体２に亀裂ｂが発生する可能性がある。
【００１２】
そこで、本実施形態では、成形に際し材料の縮みを生ずる第２の板材３′の上記特定部位３′ａに合致するパンチ１０の部分に、図３（Ａ）に示す如く、凹部１０ａを形成している。これによれば、凹部１０ａが材料の縮みに対する特定部位３′ａの材料の逃げ場所となり、図３（Ｂ）に示す如く、材料の縮みによる皺ａ′が凹部１０ａに入り込むように発生し、第１の板材２′を突き押す方向の皺寄りが抑制され、製品本体２の亀裂の発生が防止される。尚、本実施形態では、特定部位３′ａの周長方向一端と中央との間及び周長方向他端と中央との間の２箇所に合致する部分に凹部１０ａを形成したが、これに限るものではなく、例えば、特定部位３′ａの周長方向両端と中央との３箇所に合致する部分に凹部を形成しても良い。
【００１３】
以上、パンチ１０の上方にダイ１１を配置したプレス成形装置について説明したが、パンチ１０とダイ１１を上下反転させ、パンチ１０の周囲に下方に付勢されるブランク押えを設け、ダイ１１上に第２の板材３′を上にしてブランク材１′をセットした後、パンチ１０を下降させることにより、第１の板材２′の外縁部をブランク押えとダイフェース部との間に挟んで拘束し、この状態で第１の板材２′を張出し成形しつつ、第２の板材３′を非拘束で成形するようにしたプレス成形装置にも同様に本発明を適用できる。
【００１４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、第２の板材の特定部位における第１の板材を突き押す方向の皺寄りが抑制され、２枚重ね製品を亀裂を生ずることなく良好に成形できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （Ａ）２枚重ね製品の一例の斜視図、（Ｂ）この製品の成形に用いるブランク材の一例の斜視図
【図２】  （Ａ）本発明に係るプレス成形装置へのブランク材のセット状態を示す断面図、（Ｂ）成形初期段階の断面図、（Ｃ）成形中間段階の断面図、（Ｄ）成形最終段階の断面図
【図３】  （Ａ）パンチの斜視図、（Ｂ）図３（Ａ）のIIIB-IIIB線で截断した製品成形時の断面図
【図４】  凹部の無いパンチを用いて成形した２枚重ね製品の斜視図
【符号の説明】
１  ２枚重ね製品              ２  製品本体
３  板状部品                １′  ブランク材
２′  第１の板材              ３′  第２の板材
３′ａ  特定部位                １０  パンチ
１０ａ  凹部                    １１  ダイ
１２  ブランクホルダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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