(57)【要約】【課題】成形素材の周縁の角部が変形していても、該角部がスクラップ片として型内に残ることがないようにする。【解決手段】ポンチ２の周りのクッションリング４上のしわ押え面３および上型８のしわ押え面７の、成形素材Ｗの周縁の角部に対応する部位に円形穴１１、１２をそれぞれ設け、成形素材Ｗの角部に生じ易い切断時のかえりやそり（変形部Ｗａ）、あるいは搬送中の衝突により生じる角部の変形部Ｗａを前記円形穴１１、１２内に逃がす。変形部Ｗａが円形穴１１、１２に逃げることで、該変形部Ｗａが下型５と上型８との間で押し潰されることはなくなり、絞り加工時の材料流入に成形素材Ｗの角部が円滑に追従して、角部の千切れによるスクラップ片の発生が防止される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形素材の周縁部を押える上・下しわ押え面の少なくとも一方の、成形素材の周縁に存在する角部に対応する部位に、該成形素材の角部との干渉を回避する凹穴を設けたことを特徴とする絞り加工用プレス型。
【請求項２】
凹穴が円形穴であり、該円形穴は、その中心を成形素材の周縁の角部先端に略一致させて配置されることを特徴とする請求項１に記載の絞り加工用プレス型。
【請求項３】
凹穴の口縁に、アール（Ｒ）を付けたことを特徴とする請求項１または２に記載の絞り加工用プレス型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車体パネル等の絞り加工に用いられるプレス型に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車の車体の１つであるサイドメンバパネル（アウタパネル）を絞り加工するには、図４に示されるように、予めサイドメンバパネルの最終形状に近似した形状の成形素材（異形ブランク）Ｗを用意し、この成形素材Ｗをプレス型に位置決めセットして加工を行うようにしている。
【０００３】
ここで、絞り加工用のプレス型は、例えば、図５に示されるように、凸形状の成形部１を有するポンチ２の周りに、しわ押え面３を上面に有するクッションリング４を配設してなる下型５と、前記ポンチ２の凸形状の成形部１に対応する凹形状の成形部６および前記クッションリング４のしわ押え面３に対応するしわ押え面７を有する上型８とからなっている。クッションリング４は、図示を略すクッションシリンダに支持されて、上型８の動きに追従するようになっており、そのしわ押え面３には、上型８のしわ押え面７に突設した凸ビード９に整合する凹溝１０が形成されている。なお、同様のプレス型は、特許文献１にも記載されている。
【０００４】
上型８は、プレスラムに支持され、該プレスラムと一体に上下動するようになっており、絞り加工に際しては、上型８を上昇させた状態で、下型５のクッションリング４の上に上記した成形素材Ｗを位置決め載置し、その後、上型８を下動させる。すると、先ずクッションリング４のしわ押え面３と上型８のしわ押え面７との間に成形素材Ｗの周縁部が挟持され、続いてクッションリング４が上型８の下動に追従して下降する。これにより成形素材Ｗがポンチ２の凸形状の成形部１によって上型８の凹形状の成形部６に押込まれて絞り加工が進行し、遂には、図５に示したように上型８が下死点に到達して所定の絞り加工品（ここでは、サイドメンバパネル）が得られる。しかして、この絞り加工の間、クッションリング４のしわ押え面３内の凹溝１０と上型８のしわ押え面７内の凸ビード９とにより成形素材Ｗの周縁部が拘束されて、成形領域への材料流入量が制御され、これによって形状精度および面精度に優れた絞り加工品が得られるようになる。
【０００５】
ところで、上記した成形素材Ｗは、切断工程でシート素材から外形抜きおよび穴抜きすることにより製作される。しかし、このシート素材の切断に際しては、製作すべきシート素材Ｗの周縁、特にその角部Ｗ´（図４に○印を付して示す）にそりやかえりなどの変形が生じ易い。また、成形素材Ｗは、切断工程から絞り工程への搬送中に他の物体と衝突することがあり、この場合も、成形素材Ｗの周縁の角部Ｗ´が衝突する機会が多く、該角部Ｗ´に変形が生じ易い。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−９０５５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかるに、上記したように変形を生じた成形素材Ｗをプレス型により絞り加工すると、図６に示されるように、成形素材Ｗの周縁に変形部Ｗａが存在することから、下型５（クッションリング４）上に成形素材Ｗをセットし、上型８を下動させると、前記変形部Ｗａが下型５と上型８との間で押し潰されてしまい、この押し潰された角部に強く摩擦抵抗が働く。この結果、同図右端に示されるように、絞り加工中における成形領域への材料流入に該角部が追従することができず、その内側の材料から千切れてスクラップ片Ｓとして型内に残ってしまう。
【０００８】
そして、絞り加工の繰返しにより上記したスクラップ片Ｓが型内に多く残留するようになると、その後の絞り加工に際して、該スクラップ片Ｓが成形領域への材料流入の妨げとなり、これにより成形性が阻害されて、絞り加工品にワレ等の不具合が発生し易くなる。また、場合によっては該スクラップ片Ｓによってプレス型が破損することがあり、この場合は、型修理に多大の工数と費用とがかかることになる。なお、この対策として、プレス型への投入前に成形素材Ｗを品質チェックして、変形がある場合はこれを修復するようにしているが、目視によるチェックのため見逃しが多く、根本的な対策に至らない。
【０００９】
本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、成形素材の周縁の角部が変形していても、該角部がスクラップ片として型内に残ることがないようにし、もって加工の安定性の向上と型寿命の延長とに大きく寄与する絞り加工用プレス型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は、  成形素材の周縁部を押える上・下しわ押え面の少なくとも一方の、成形素材の周縁に存在する角部に対応する部位に、該成形素材の角部との干渉を回避する凹穴を設けたことを特徴とする。
【００１１】
このように構成した絞り加工用プレス型においては、成形素材の周縁の角部が変形していても、その変形部がしわ押え面内の凹穴内に逃げるので、該変形部が下型と上型との間で押し潰されることはなくなり、この結果、該角部が千切れてスクラップ片として型内に残ることもなくなる。また、前記凹穴は、成形素材の角部に対応して局所的に設けられているので、しわ押え面の面積減少はわずかであり、成形性に及ぼす悪影響を及ぼすことはない。
【００１２】
本発明において、上記凹穴は円形穴として、その中心を成形素材の周縁の角部先端に略一致させて配置されるようにするのが望ましい。このように凹穴を円形穴とした場合は、成形素材の角部がどの方向へ材料流動を起こしても、角部の変形部が凹穴内に留まり、結果として成形領域への材料流入が妨げられることはなくなる。
【００１３】
本発明においては、上記凹穴は、その口縁に面取りアールを付けるようにするのが望ましく、これにより、凹穴の口縁が成形素材に強く干渉することなくなり、成形領域への円滑な材料流入が保証される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る絞り加工用プレス型によれば、上・下しわ押え面の少なくとも一方に、成形素材の周縁の角部に存在する変形部を逃がす凹穴を設けたので、該変形部が下型と上型との間で押し潰されてスクラップ片として型内に残ることがなくなり、加工の安定性の向上並びに型寿命の延長に大きく寄与するものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１〜図３は、本発明に係る絞り加工用プレス型の１つの実施形態を示したものである。なお、本プレス型の全体構造および絞り加工に用いる成形素材は、前出図５に示したものと同じであるので、ここでは、同一構成要素に同一符号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態において、下型５を構成するクッションリング４のしわ押え面３には、前記凹溝１０を設けた箇所よりも外側に位置して円形穴（凹穴）１１が設けられ、また、上型８のしわ押え面７には、前記凸ビード９を設けた箇所よりも外側に位置して、前記円形穴１１に整合する円形穴（凹穴）１２が設けられている。
【００１７】
上記した円形穴１１および１２は、前出図４に示したサイドメンバパネル用成形素材Ｗの周縁に存在する角部Ｗ´に対応する位置に相対向して設けられている。各円形穴１１、１２は、それぞれの中心が成形素材Ｗの周縁の角部Ｗ´の先端に略一致するように配置されている。また、各円形穴１１、１２は、絞り加工時における成形素材Ｗの周縁部の変位量（成形領域内への流入量）の２倍よりもわずか大きくなるようにその口径が設定されると共に、成形素材Ｗの角部Ｗ´に生じ易い変形部Ｗａの高さよりも大きくなるようにその深さが設定されている。一例として、各円形穴１１、１２は、口径５０ｍｍ程度で深さ５ｍｍ程度の大きさとなっている。さらに、各円形穴１１、１２の口縁は、アール（Ｒ）曲面１３によって面取りされている。
【００１８】
上記のように構成したプレス型による絞り加工の手順は、従来と同様であり、上型８を上昇させた状態で、クッションリング４の上に成形素材Ｗを位置決め載置した後、上型８を下動させる。すると、クッションリング４のしわ押え面３と上型８のしわ押え面７との間に成形素材Ｗの周縁部が挟持される。この時、各しわ押え面３、７の、成形素材Ｗの角部Ｗ´に対応する部位に円形穴１１、１２が設けられているので、たとえ、成形素材Ｗの角部Ｗに変形部Ｗａが存在していても、図２によく示されるように、該変形部Ｗａが、例えば上型８側の円形穴１２内に逃げる。したがって、下型５と上型８との間で変形部Ｗａが押し潰されることはなくなる。なお、図示例では、変形部Ｗａが上向きに存在する場合を示しているが、該変形部Ｗａが下向きに存在する場合は、当然にクッションリング４側（下型５側）の円形穴１１内に変形部Ｗａが逃げる。
【００１９】
その後は、クッションリング４が上型８の下動に追従して下降し、これによって成形素材Ｗがポンチ２の凸形状の成形部１によって上型８の凹形状の成形部６に押込まれて絞り加工が進行し、遂には、図１に示したように上型８が下死点に到達して所定のサイドメンバパネルが得られる。しかして、この絞り加工の間、上・下しわ押え面７と３との間に押えられている成形素材Ｗの周縁部が成形領域へ材料流入するが、その周縁の角部Ｗ´に存在する変形部Ｗａは凹穴１２（１１）内に留まり、したがって、成形領域への材料流入が妨げられることはない。絞り加工においては、通常、成形素材Ｗの角部Ｗ´の移動方向が一定しないが、本実施形態においては、該角部Ｗ´の先端が円形穴１１、１２の中心付近に位置決めされているので、該角部Ｗ´がどの方向へ移動しても変形部Ｗａが凹穴１２（１１）を超えて変位することはない。また、たとえ、変形部Ｗａが凹穴１２（１１）を超えて変位することがあっても、該変形部Ｗａは、矯正されながら上・下しわ押え面７と３との間に流入するので、従来のように押し潰される場合（図６参照）に比べれば、それほど材料流入の抵抗とならない。すなわち、本プレス型によれば、成形素材Ｗの角部Ｗ´に存在する変形部Ｗａが、下型５と上型８との間で押し潰されることがないので、該変形部Ｗａが内側の材料から千切れてスクラップ片（図６に符号Ｓにて示す）として型内に残ることはない。
【００２０】
また、一般に絞り加工用プレス型では、しわ押え面３、７にワークの逃げを設けることを避けるようにしているが、上記円形穴１１、１２は、成形素材Ｗの角部Ｗ´に対応して局所的に設けられているだけなので、しわ押え面３、７の面積減少はわずかであり、成形性に悪影響を及ぼすことはない。また、本実施形態においては特に、円形穴１１、１２の口縁がアール（Ｒ）曲面１３によって面取りされているので、絞り加工中、該円形穴１１，１２によって材料流入が妨げられることはない。換言すれば、本発明によれば、凸ビード９および凹溝１０からなる絞りビードを含む基本的な型設計、あるいは成形素材Ｗの材料取りに変更を加える必要はなく、この面においても本発明は有用となっている。
【００２１】
なお、上記実施形態においては、クッションリング４（下型５）上のしわ押え面３と上型８のしわ押え面７との双方に円形穴（凹穴）１１、１２を設けるようにしたが、本発明は、下型５および上型８の何れか一方のみに凹穴を設けるようにしてもよいものである。この場合は、成形素材Ｗの角部Ｗ´に存在する変形部Ｗａが凹穴を有しない側へ突起していると、型閉じに際して該角部Ｗ´が凹穴を有する側へ変形するが、この場合でも、該変形部Ｗａが押し潰されることがないので、千切れによるスクラップ片の発生は確実に防止される。
【００２２】
また、上記実施形態においては、サイドメンバパネル用成形素材に適用した例を示したが、本発明を適用する成形素材の形状は任意であり、矩形状、パラペット状など、角部を有する各種成形素材に適用できる。
【００２３】
さらに、絞り加工用プレス型としては、アウタラムおよびインナラムを備えたダブルアクションプレス機械に装備されるものもあり、この場合は、前記アウタラムに支持されたアッパブランクホルダと下型に設けたロアブランクホルダとの一方または双方に、上記した凹穴１１、１２が設けられることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一つの実施形態である絞り加工用プレス型の要部構造と使用態様とを示す断面図である。
【図２】図１に示した絞り加工用プレス型の一部を拡大して示す断面図である。
【図３】しわ押え面に設けた凹穴の形状を示す平面図である。
【図４】サイドメンバパネル用の成形素材の外観形状を示す平面図である。
【図５】従来の絞り加工用プレス型の要部構造と使用態様とを示す断面図である。
【図６】従来のプレス型により絞り加工を行った際の不具合発生状態を順を追って示す断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
２    ポンチ
３    しわ押え面
４    クッションリング
５    下型
７    しわ押え面
８    上型
１１、１２  円形穴（凹穴）
１３  アール（Ｒ）曲面
Ｗ    成形素材
Ｗ´  成形素材の角部
Ｗａ  角部に存在する変形部
【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】
2007260751.tif 000007
【図６】
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