(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さが異なる複数の板材を結合し、前記複数の板材の結合部分の片面のみに段差が設けられた集合ブランク材をパンチ型とダイス型からなる金型によってプレス成形するための方法であって、
前記集合ブランク材の前記段差を前記パンチ型に対面するように位置決めして該パンチ型にセットする工程と、
前記パンチ型とダイス型とを相対的に変位させて前記集合ブランク材に加圧力を付与するとともに、該パンチ型に形成された凸部によって該集合ブランク材の段差を含む近傍部分をダイス型に向かって突出させた突起部を形成する工程と、
後工程で用いられる他の金型によって前記突起部を押圧して製品に対応する形状に形成する工程と、
を有し、
前記集合ブランク材がパンチ型にセットされた際、前記パンチ型に形成された凸部の頂部は、薄板部と厚板部とが一体的に結合された前記集合ブランク材の段差から前記薄板部側にオフセットした部位に位置決めされることを特徴とする集合ブランク材のプレス成形方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、
前記凸部の頂部までの高さ方向の距離Ｔ２は、集合ブランク材を構成する薄板部と厚板部との板厚差Ｔ１よりも大きく設定されることを特徴とする集合ブランク材のプレス成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、それぞれ異なる厚さを有する複数の板材が接合された集合ブランク材を、パンチ型とダイス型とを型締めしてプレス成形する集合ブランク材のプレス成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、厚さがそれぞれ異なる板材、例えば、レーザ溶接等の接合方法により接合した集合ブランク材を金型によってプレス成形する方法が知られている。
【０００３】
この種のプレス成形方法では、集合ブランク材を構成する薄板部と厚板部との板厚差を吸収するため、前記薄板部と厚板部の段差に合致する部分に該薄板部と厚板部との板厚差に対応する段差部を形成した金型が用いられている。前記段差部を開示した先行技術としては、例えば、特許第２６８７５３６号公報および特開２０００−２４７２１号公報等が挙げられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、薄板部と厚板部との板厚差に対応した段差部を有する形状を金型に形成した場合であっても、集合ブランク材の金型に対する投入バラツキ（集合ブランク材が位置決めされてセットされた状態のバラツキ）、絞り成形過程における素材の流入量バラツキ等のためにヒケの発生を抑制することが困難である。
【０００５】
具体的には、図５に示されるように、集合ブランク材１をパンチ型２にセットした際、前記集合ブランク材１の薄板部３ａと厚板部３ｂとの結合部分とパンチ型２の段差部４との間に空隙部５が発生する。この空隙部５は、パンチ型２の段差部４近傍の成形面と集合ブランク材１の壁面とによって断面略四角形状に形成される。なお、前記薄板部３ａと厚板部３ｂとの間には、溶接ビード３ｃが形成されている。
【０００６】
パンチ型２とダイス型６との相対的変位作用下に前記集合ブランク材１に対して加圧力が付与された場合、該集合ブランク材１の周縁部が図示しないブランクホルダによって挟持固定されているため、集合ブランク材１には引張力が作用して材料が延ばされながらプレス成形が進行する。従って、図６に示されるように、集合ブランク材１の薄板部３ａはパンチ型２の成形面に貼り付いた状態となり、薄板部３ａと厚板部３ｂの結合部分近傍の薄板部３ａにヒケ（窪み）７が発生する。
【０００７】
前記ヒケ７が発生した部分は、外観品質上で問題となり、該ヒケ７が発生した部分に対して、例えば、溶接、パテ等によって肉盛り８をする肉盛り作業（図７参照）を施した後、前記肉盛り８の部位に対して研削、研磨等によって集合ブランク材１の平面９と面一にする仕上げ作業を行っている（図８参照）。
【０００８】
この結果、従来技術に係るプレス成形方法では、肉盛り作業および仕上げ作業等の工程が追加されるため、工数が多大となり生産効率が悪く、製造コストが高騰するという問題がある。
【０００９】
本発明は、前記の問題を考慮してなされたものであり、ヒケの発生を抑制し、肉盛り作業および仕上げ作業を不要とすることにより生産効率を向上させ、製造コストを低減することが可能な集合ブランク材のプレス成形方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明では、複数の板材の結合部分の片面のみに段差が設けられた集合ブランク材の前記段差を前記パンチ型に対面するように位置決めして該パンチ型にセットした後、前記パンチ型とダイス型とを相対的に変位させて前記集合ブランク材に加圧力を付与するとともに、該パンチ型に形成された凸部によって該集合ブランク材の段差を含むその近傍部分をダイス型に向かって突出させた突起部を形成する。
【００１１】
続いて、後工程で用いられる他の金型によって前記突起部を押圧して製品に対応した所望の形状に形成することにより、段差近傍に発生するヒケを抑制することができる。
【００１２】
前記集合ブランク材がパンチ型にセットされた際、前記パンチ型に形成された凸部の頂部は、薄板部と厚板部とが一体的に結合された集合ブランク材の段差から前記薄板部側にオフセットした部位に位置決めされる。
【００１３】
また、前記凸部の頂部までの高さ方向の距離Ｔ２を、集合ブランク材を構成する薄板部と厚板部との板厚差Ｔ１よりも大きく設定するとよい。
【００１４】
従って、本発明では、ドロー成形が施されるときに引張力が作用する結合部分近傍の薄板部とパンチ型の成形面との間に形成された空隙部の面積を従来技術と比較して減少させることにより、プレス成形時に発生するヒケを抑制させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係るプレス成形方法についてこれを実施する装置の関連において好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１６】
図１において、参照数字１０は、本発明の実施の形態に係るプレス成形方法を実施するプレス成形装置のパンチ型を示す。
【００１７】
なお、前記プレス成形装置によってプレス成形される集合ブランク材１２は、板厚差Ｔ１からなる薄板部１４ａと厚板部１４ｂとの端部がそれぞれ突き合わされてレーザ溶接されることにより一体的に結合され、前記結合部分には溶接ビード１４ｃが形成されている。
【００１８】
このパンチ型１０の成形面には、頂部１６までの高さ方向の寸法Ｔ２が前記板厚差Ｔ１よりも大なる凸部１８が形成され、前記凸部１８の頂部１６は、集合ブランク材１２の突き合わせ面の段差２０から薄板部１４ａ側に僅かに偏位した部位に設けられる。
【００１９】
なお、前記凸部１８の高さ方向の寸法Ｔ２は、図５および図６に示される従来技術に係るパンチ型２の厚板部３ｂに対応する基準成形面２２（図１の二点鎖線参照）を基準とし、前記基準成形面２２から頂部１６までの高さ方向に沿った離間距離をいう。
【００２０】
プレス成形装置を構成するダイス型２４には、図２に示されるように、前記パンチ型１０の凸部１８に対応する湾曲面を有する凹部２６が設けられる。
【００２１】
プレス成形装置は基本的には以上のように構成されるものであり、次に、本発明の実施の形態に係るプレス成形方法を図４に示すフローチャートに沿って以下説明する。
【００２２】
先ず、集合ブランク材１２の製造作業について説明すると、厚さがそれぞれ異なる薄板材と厚板材とを用意し、前記薄板材および厚板材の端面をそれぞれ突き合わせ、図示しないレーザ溶接装置によって前記突き合わせ面が溶接され、図１に示すような集合ブランク材１２が形成される。
【００２３】
前記集合ブランク材１２を図示しない搬送手段を介してパンチ型１０の成形面に装填し、図示しない位置決め機構を介して該集合ブランク材１２を所定位置にセットする（ステップＳ１）。この場合、薄板部１４ａと厚板部１４ｂとの突き合わせ面に形成された段差２０は、パンチ型１０の凸部１８の頂部１６の位置と対応せず、僅かにオフセットされた位置に位置決めされる。
【００２４】
前記集合ブランク材１２の位置決めがなされた状態において、パンチ型１０とダイス型２４とを相対的に変位させ、集合ブランク材１２に対して加圧力を付与することによりプレス成形（ドロー成形）加工が施される（ステップＳ２）。
【００２５】
前記集合ブランク材１２は、図２に示されるように、パンチ型１０に形成された凸部１８の形状に倣って上部側（ダイス型２４側）に向かって突出する突起部２８が形成される（ステップＳ３）。その際、前記集合ブランク材１２の段差２０の近傍の薄板部１４ａの一部とパンチ型１０の凸部１８の壁面との間に空隙部３０が発生し、この空隙部３０は、集合ブランク材１２の段差２０およびその近傍の薄板部１４ａとパンチ型１０の凸部１８の壁面とによって断面略三角形状に形成される。
【００２６】
前記集合ブランク材１２に対するドロー成形がなされる際、結合部分近傍の断面略三角形状の空隙部３０の面積（容積）が、従来技術に係る断面略四角形状の空隙部５（図５参照）と比較して小さくなるため、本実施の形態では従来技術と比較してヒケの発生を抑制することができる。
【００２７】
すなわち、前記ヒケは、ドロー成形がなされたときに集合ブランク材１２に引張力が作用し、前記集合ブランク材１２の結合部分近傍の薄板部１４ａがパンチ型１０の成形面に貼り付いて発生するものであることから、引張力が作用する結合部分近傍の薄板部１４ａとパンチ型１０の成形面との間に形成された空隙部３０の面積（容積）を減少させることにより、ドロー成形によるヒケの発生を効果的に抑制することができる。
【００２８】
プレス成形（ドロー成形）加工が施された集合ブランク材１２は、図示しないアクチュエータ等によって移動された後、トリミングプレス工程、ピアス工程およびベンド工程等の後工程に順次搬送され、図３に示されるように、前記後工程に用いられる金型３２ａ、３２ｂによってドロー成形によって形成された突起部２８が押圧されて製品に対応する所望の形状に形成される（ステップＳ４）。
【００２９】
なお、前記後工程に用いられる金型３２ａ、３２ｂでは、ドロー成形後であるため、集合ブランク材１２の段差２０に対応するクリアランスが不要であってもよい（図３参照）。
【００３０】
本実施の形態では、集合ブランク材１２の突き合わせ面の段差２０から薄板部１４ａ側に僅かに偏位したパンチ型１０の成形面に、頂部１６までの高さ方向の寸法Ｔ２が板厚差Ｔ１よりも大なる凸部１８（Ｔ１＜Ｔ２）を設けることにより、ドロー成形が施されるときに引張力が作用する結合部分近傍の薄板部１４ａとパンチ型１０の成形面との間に形成された空隙部３０の面積（容積）を従来技術と比較して減少させることができる。
【００３１】
従って、本実施の形態では、集合ブランク材１２に対してドロー成形を施す際、パンチ型１０の凸部１８によって段差２０の近傍部分をダイス型２４側に向かって突出させた突起部２８が形成され、後工程で他の金型３２ａ、３２ｂによって前記突起部２８を製品に対応する所望の形状に押圧することにより、プレス成形（ドロー成形）時に発生するヒケを抑制することができる。
【００３２】
本実施の形態では、後工程における肉盛り作業および仕上げ作業等が不要となり、製造工程を大幅に削減することができる。この結果、本実施の形態では、従来技術と比較して製造工程を簡素化させることにより製造コストを低減させることができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００３４】
すなわち、パンチ型に形成された凸部によってプレス成形時におけるヒケの発生を抑制させることにより、後工程における肉盛り作業および仕上げ作業等が不要となり、製造工程を大幅に削減することができる。この結果、従来技術と比較して製造工程を簡素化させることにより製造コストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るプレス成形方法を実施するプレス成形装置のパンチ型に対して集合ブランク材がセットされた状態を示す一部省略縦断面図である。
【図２】前記プレス成形装置のパンチ型とダイス型とによって集合ブランク材がプレス成形された状態を示す一部省略縦断面図である。
【図３】後工程における他の金型で前記集合ブランク材の突起部が押圧された状態を示す一部省略縦断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るプレス成形方法を示すフローチャートである。
【図５】従来技術において、厚さが異なる板材を上型と下型との間にセットしてプレス成形を行う前の状態を示す一部省略縦断面図である。
【図６】従来技術において、厚さが異なる板材を上型と下型とによってプレス成形した状態を示す一部省略縦断面図である。
【図７】従来技術において、プレス成形された成形品のヒケが発生した部位に対して肉盛りされた状態を示す一部省略縦断面図である。
【図８】従来技術において、肉盛りされた部位を他の平面と面一に切削または研削する仕上げ作業が施された状態を示す一部省略縦断面図である。
【符号の説明】
１０…パンチ型                      １２…集合ブランク材
１４ａ…薄板部                      １４ｂ…厚板部
１６…頂部                          １８…凸部
２０…段差                          ２２…基準成形面
２４…ダイス型                      ２６…凹部
２８…突起部                        ３０…空隙部
Ｔ１…薄板部と厚板部との板厚差
Ｔ２…基準成形面から頂部までの高さ方向に沿った離間距離
【図１】
0003848592.tif 000002
【図２】
0003848592.tif 000003
【図３】
0003848592.tif 000004
【図４】
0003848592.tif 000005
【図５】
0003848592.tif 000006
【図６】
0003848592.tif 000007
【図７】
0003848592.tif 000008
【図８】
0003848592.tif 000009