(57)【要約】【課題】二枚の板材のプレス加工により剛性の大きい、寸法精度のよい断面中空材が容易な作業によって得られるようにする。【解決手段】プレス加工方法として、上面側が上型７の凹部１４に嵌入、離脱可能とされる一方、下面側が下型８の凹部１７に嵌入、離脱可能とされる中子型１９を設ける。上、下型７，８のうちの一方の型およびこの一方の型の凹部に嵌入された中子型１９と、他方の型との間で上記二枚の板材２，３のうちの一方の板材をプレス加工する。次に、プレス加工された一方の板材、他方の型、および中子型１９から一方の型を離脱させた状態から、一方の板材および中子型１９を介し上、下型７，８の間で他方の板材をプレス加工する。上型７と、下型８との間に挟まれた二枚の板材２，３の各部分同士を接合Ｗさせる。【選択図】図１
2016150366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面側加工面の一部分が凹部とされた上型と、上面側加工面の一部分が凹部とされた下型との間で二枚の板材をそれぞれプレス加工すると共に互いに接合して断面中空材を形成するプレス加工方法であって、
上面側が上記上型の凹部に嵌入、離脱可能とされる一方、下面側が上記下型の凹部に嵌入、離脱可能とされる中子型を設け、
上記上、下型のうちの一方の型およびこの一方の型の凹部に嵌入された中子型と、他方の型との間で上記二枚の板材のうちの一方の板材をプレス加工し、
次に、上記プレス加工された一方の板材、他方の型、および中子型から一方の型を離脱させた状態から、上記一方の板材および中子型を介し上記上、下型の間で他方の板材をプレス加工し、
かつ、上記上型の下面側加工面の他部分と、下型の上面側加工面の他部分との間に挟まれた上記二枚の板材の各部分同士を接合させることを特徴とするプレス加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上、下型の間で二枚の板材をプレス加工すると共に互いに接合して、車両の車体部品等の断面中空材を形成するようにしたプレス加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記プレス加工方法には、従来、下記特許文献１に示されるものがある。この公報のものによれば、上記プレス加工方法を実施するためのプレス加工機として、下面側加工面の一部分が凹部とされた上型と、上面側加工面の一部分が凹部とされた下型とが設けられる。
【０００３】
上記プレス加工機を用いてのプレス加工時には、上記上、下型の間に二枚の板材を挿入する。次に、上記上型の下面側加工面の他部分と上記下型の上面側加工面の他部分との間に上記二枚の板材の各部分を挟み付けて接合させる。次に、上記二枚の板材のそれぞれ面方向の中央部の間に高圧水を注入して、上記各中央部が上記各凹部の内面に圧接するよう膨出させる。すると、上記二枚の板材の各中央部は上記各凹部の内面に沿う形状となるようプレス加工される。これにより、所望の断面中空材が形成されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１６７５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記断面中空材を車両の車体部品とする場合など、剛性の大きい断面中空材を得るためには、板材を高張力鋼板（ハイテン）としてプレス加工することが考えられる。しかし、上記のような強度の大きい板材は、プレス加工時のスプリングバックが大きいため、前記した高圧水によるプレス加工では寸法精度のよい断面中空材は得難いという問題点がある。
【０００６】
そこで、上記板材のプレス加工により断面中空材を得ようとする場合には、従来、一般的に、二枚の板材のうちの少なくともいずれか一方の板材を断面ハット形状となるようプレス加工し、次に、この板材と他方の板材とを接合して上記断面中空材を得るようにしている。
【０００７】
しかし、上記したように一方の板材をプレス加工して断面ハット形状にしたものと他方の板材とを接合させる場合には、上記したプレス加工後の一方の板材に対し、何らかの治具を用いるなどして外力を与え、そのスプリングバックを矯正しながら上記接合を行う必要がある。このため、上記したプレス加工方法によれば、寸法精度のよい断面中空材を得る作業は煩雑になりがちである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、上、下型を用いて二枚の板材のプレス加工により剛性の大きい断面中空材を形成する場合において、寸法精度のよい断面中空材が容易な作業によって得られるようにすることである。
【０００９】
請求項１の発明は、下面側加工面１３の一部分１３ａが凹部１４とされた上型７と、上面側加工面１６の一部分１６ａが凹部１７とされた下型８との間で二枚の板材２，３をそれぞれプレス加工すると共に互いに接合して断面中空材４を形成するプレス加工方法であって、
上面側が上記上型７の凹部１４に嵌入、離脱可能とされる一方、下面側が上記下型８の凹部１７に嵌入、離脱可能とされる中子型１９を設け、
上記上、下型７，８のうちの一方の型（上型７もしくは下型８）およびこの一方の型の凹部（凹部１４もしくは凹部１７）に嵌入された中子型１９と、他方の型（下型８もしくは上型７）との間で上記二枚の板材２，３のうちの一方の板材（板材２もしくは板材３）をプレス加工し（図３（ａ）（ｂ））、
次に、上記プレス加工された一方の板材、他方の型、および中子型１９から一方の型を離脱させた状態から、上記一方の板材および中子型１９を介し上記上、下型７，８の間で他方の板材をプレス加工し（図３（ｃ）、図１，２）、
かつ、上記上型７の下面側加工面１３の他部分１３ｂと、下型８の上面側加工面１６の他部分１６ｂとの間に挟まれた上記二枚の板材２，３の各部分同士を接合Ｗさせる（図１）ことを特徴とするプレス加工方法である。
【００１０】
なお、この項において、上記各用語に付記した符号や図面番号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明による効果は、次の如くである。
【００１２】
請求項１の発明によれば、上記上、下板材のプレス加工は、それぞれ上型、下型、および中子型により直接、間接に押圧されて機械的になされるため、上記プレス加工終了時に上記各型により押圧された状態の各板材の寸法は高精度のものとされる。そして、上記各板材のそれぞれのプレス加工に連続して、つまり、これら板材が各型により押圧された状態のままで、上記二枚の板材の各部分同士が接合されるため、上記各板材をプレス加工した後のスプリングバックの矯正を不要として上記断面中空材を得ることができる。よって、剛性の大きい断面中空材を形成する場合でも、寸法精度のよい断面中空材を容易な作業によって得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】プレス加工機の正面図である。
【図２】図１のII−II線矢視断面図である。
【図３】図１に相当する図で、プレス加工方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のプレス加工方法に関し、上、下型を用いて二枚の板材のプレス加工により剛性の大きい断面中空材を形成する場合において、寸法精度のよい断面中空材が容易な作業によって得られるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための形態は、次の如くである。
【００１５】
即ち、プレス加工方法は、下面側加工面の一部分が凹部とされた上型と、上面側加工面の一部分が凹部とされた下型との間で二枚の板材をそれぞれプレス加工すると共に互いに接合して断面中空材を形成する方法である。
【００１６】
上記プレス加工方法として、上面側が上記上型の凹部に嵌入、離脱可能とされる一方、下面側が上記下型の凹部に嵌入、離脱可能とされる中子型を設ける。上記上、下型のうちの一方の型およびこの一方の型の凹部に嵌入された中子型と、他方の型との間で上記二枚の板材のうちの一方の板材をプレス加工する。次に、上記プレス加工された一方の板材、他方の型、および中子型から一方の型を離脱させた状態から、上記一方の板材および中子型を介し上記上、下型の間で他方の板材をプレス加工し、かつ、上記上型の下面側加工面の他部分と、下型の上面側加工面の他部分との間に挟まれた上記二枚の板材の各部分同士を接合させる。
【実施例】
【００１７】
本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図に従って説明する。
【００１８】
図１，２において、符号１は、プレス加工機であって、上下二枚の長尺の板材２，３をダイクエンチによりプレス加工し、かつ、互いに接合Ｗして、長手方向の各部横断面が中空となる断面中空材４を形成するものである。上記板材２，３は鋼板であり、上記断面中空材４は、車両の車体部品とされるセンタピラーである。
【００１９】
上記プレス加工機１には、上下一対の金型である上、下型７，８が設けられる。上記下型８は作業床など固定側部材９上に設置され、上記上型７は上記下型８の上方域で昇降台１０に支持されて上昇、下降可能とされる。
【００２０】
上記上型７の下面側加工面１３の幅方向の中央部に位置する一部分１３ａは凹部１４とされ、上記下面側加工面１３の幅方向の各端部に位置する他部分１３ｂは水平方向に延びる平坦面とされる。上記下型８の上面側加工面１６の幅方向の中央部に位置する一部分１６ａは凹部１７とされ、上記上面側加工面１６の幅方向の各端部に位置する他部分１６ｂは上記上型７の下面側加工面１３の他部分１３ｂと平行となるよう水平方向に延びる平坦面とされる。上面側が上記上型７の凹部１４に嵌入、離脱可能とされる一方、下面側が上記下型８の凹部１７に嵌入、離脱可能とされる金型である中子型１９が設けられる。
【００２１】
上記上型７の凹部１４に上記中子型１９の上面側が嵌入した状態で、この中子型１９を上記上型７に掛止（一点鎖線）、離脱（実線）可能とする上クランプ２１が設けられる。また、上記下型８の凹部１７に上記中子型１９の下面側が嵌入した状態で、この中子型１９を上記下型８に掛止（一点鎖線）、離脱（実線）可能とする下クランプ２２が設けられる。上記各クランプ２１，２２は、それぞれ上記上、下型７，８に枢支されるフックと、上記中子型１９に形成され、上記フックの掛止部を、わずかながたつきを許容して掛止、離脱可能とさせる掛止孔と、上記フックを作動させるアクチュエータとを有する。
【００２２】
上記プレス加工機１を用い、上記二枚の板材２，３をダイクエンチによりプレス加工して断面中空材４を形成するプレス加工方法につき説明する。
【００２３】
まず、図３（ａ）で示すように、上記上、下型７，８のうちの一方の型である上型７の凹部１４に上記中子型１９の上面側が嵌入され、この中子型１９は上クランプ２１により上記上型７に掛止される。この状態で、上記上型７が上昇させられて、この上型７および中子型１９は上記下型８から離脱させられる。そして、上記上型７および中子型１９と、他方の型である下型８との間に上、下板材２，３のうちの一方の板材である下板材３が挿入される。
【００２４】
次に、図３（ｂ）で示すように、上記上型７およびこの上型７に掛止された中子型１９とが下降させられて、これら上型７および中子型１９と、下型８との間で上記下板材３がプレス加工される。この際、上記中子型１９の下面側は上記下板材３をプレス加工しながら上記下型８の凹部１７に嵌入される。
【００２５】
上記の場合、プレス加工はダイクエンチによるものであり、上記下板材３は予め高温に加熱されている。このため、この下板材３には、上記プレス加工時の残留応力の発生が抑制されてスプリングバックが少なくされることから、このプレス加工後の下板材３の寸法精度は良好なものとされる。また、上記プレス加工の終了時には、上記下板材３は上記上型７および中子型１９と、下型８との接触により冷却されて焼入れされ、その剛性が向上させられる。
【００２６】
次に、図３（ｃ）で示すように、上型７に対する中子型１９の掛止が解除された状態で、上記上型７は上昇させられ、上記プレス加工された下板材３、下型８、および中子型１９から上記上型７が離脱させられる。そして、上記上型７と、上記プレス加工された下板材３、下型８、および中子型１９との間に他方の板材である上板材２が挿入される。
【００２７】
次に、図１，２で示すように、上記上型７が下降させられて、この上型７と、上記プレス加工された下板材３、下型８、および中子型１９との間で、上記上板材２がプレス加工される。この際、上記中子型１９の上面側は上記上板材２をプレス加工しながら上記上型７の凹部１４に嵌入される。
【００２８】
上記の場合、プレス加工はダイクエンチによるものであり、上記上板材２は予め高温に加熱されている。このため、この上板材２には、上記プレス加工時の残留応力の発生が抑制されてスプリングバックが少なくされることから、このプレス加工後の上板材２の寸法精度は良好なものとされる。また、上記プレス加工の終了時には、上記上板材２は上記下型８および中子型１９と、上型７との接触により冷却されて焼入れされ、その剛性が向上させられる。
【００２９】
上記上板材２のプレス加工の終了時、上記上型７の下面側加工面１３の他部分１３ｂと下型８の上面側加工面１６の他部分１６ｂとで挟み付けられた上、下板材２，３の部分では、これらの残留熱による溶融状態により互いに仮接合Ｗされる。これにより上記断面中空材４が形成される。
【００３０】
次に、図２中二点鎖線で示すように、上記断面中空材４の内部からに二つ割りの中子型１９をそれぞれ抜き出し、上記上型７を上昇させて下型８から離脱させれば、上記プレス加工機１から断面中空材４が取り出し可能とされる。
【００３１】
なお、上記プレス加工機１による二枚の板材２，３のプレス加工はダイクエンチによる必要はなく、この場合、上記板材２，３を高張力鋼板としてプレス加工し、剛性の大きい断面中空材４を得るようにしてもよい。
【００３２】
また、上記したプレス加工方法では、図３（ａ）（ｂ）で示すように、まず、上型７および中子型１９と、下型８との間で下板材３をプレス加工し、次に、図３（ｃ）と図１，２とで示すように、上型７と、上記プレス加工した下板材３、下型８、および中子型１９との間で上板材２をプレス加工するようにしたが、これに代えて、まず、上型７と、下型８および中子型１９との間で上板材２をプレス加工し、次に、上型７、上記プレス加工した上板材２、および中子型１９と、下型８との間で下板材３をプレス加工するようにしてもよい。また、上記中子型１９は二つ割りである必要はなく、一体物であってもよい。
【００３３】
また、上記上、下板材２，３のプレス加工の終了時におけるこれら各部分同士の接合Ｗは、上記したダイクエンチによる仮接合Ｗに加え、もしくはこれに代えて、上記上、下型７，８に予め設置したスポット溶接機２５（図１中一点鎖線）によるスポット溶接によってもよく、上記板材２，３の表面に施されたメッキ層を熱溶融させることにより達成してもよい。
【００３４】
上記構成によれば、上、下板材２，３のプレス加工は、それぞれ上型７、下型８、および中子型１９により直接、間接に押圧されて機械的になされるため、上記プレス加工終了時に上記各型７，８，１９により押圧された状態の各板材２，３の寸法は高精度のものとされる。そして、上記各板材２，３のそれぞれのプレス加工に連続して、つまり、これら板材２，３が各型７，８，１９により押圧された状態のままで、上記二枚の板材２，３の各部分同士が接合Ｗされるため、上記各板材２，３をプレス加工した後のスプリングバックの矯正を不要として上記断面中空材４を得ることができる。よって、剛性の大きい断面中空材４を形成する場合でも、寸法精度のよい断面中空材４を容易な作業によって得ることができる。
【００３５】
また、上記断面中空材４の形成のために、ダイクエンチによるプレス加工を適用した場合には、高温に加熱された板材２，３をプレス加工した後、冷却して焼入れするため、より高い寸法精度で剛性の大きい断面中空材４を得ることができる。
【００３６】
しかも、上記断面中空材４の形成時における二枚の板材２，３の部分同士の接合Ｗは、ダイクエンチにおいて高温に加熱された各板材２，３の熱が利用されるため、その分、上記断面中空材４は、より簡単な構成で、より容易な作業によって得ることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１    プレス加工機
２    板材
３    板材
４    断面中空材
７    上型
８    下型
９    固定側部材
１０  昇降台
１３  下面側加工面
１３ａ  一部分
１３ｂ  他部分
１４  凹部
１６  上面側加工面
１６ａ  一部分
１６ｂ  他部分
１７  凹部
１９  中子型
２１  上クランプ
２２  下クランプ
Ｗ    接合
【図１】
2016150366.tif 000003
【図２】
2016150366.tif 000004
【図３】
2016150366.tif 000005