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JP5430968B2 - Press forming method of aluminum alloy sheet with excellent shape freezing property - Google Patents
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JP5430968B2 - Press forming method of aluminum alloy sheet with excellent shape freezing property - Google Patents

Press forming method of aluminum alloy sheet with excellent shape freezing property Download PDF

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Description

本発明は、アルミニウム合金板材のプレス成形方法に係わり、特に、しわ押さえ荷重を付与しながらハット型断面形状に曲げ加工するアルミニウム合金板材のプレス成形においてパンチ荷重が所定範囲内となるようにしわ押さえ荷重及び加工速度を制御することによってスプリングバックを低減させて良好な形状凍結性を実現するためのプレス成形方法に関する。
The present invention relates to a press forming method of an aluminum alloy sheet, and in particular, presses the wrinkle so that the punch load is within a predetermined range in press forming of an aluminum alloy sheet that is bent into a hat-shaped cross-section while applying a wrinkle holding load. The present invention relates to a press forming method for realizing a good shape freezing property by reducing a springback by controlling a load and a processing speed.

近年、車体軽量化のために自動車部品にアルミニウム合金板材が適用されつつあるが、アルミニウム合金板材を自動車部品に成形する際に発生する形状凍結不良(スプリングバック)が問題になっている。この形状凍結不良は、最終製品の外観品質(部品間の建付け隙間の均一性の問題を含む。)を著しく損なうばかりでなく、成形後に行われる組立作業において溶接不良の原因ともなる。このため、プレス成形時の形状凍結不良の改善が切望されている。   In recent years, aluminum alloy sheet materials are being applied to automobile parts in order to reduce the weight of the vehicle body, but shape freeze defects (springback) that occur when aluminum alloy sheet materials are molded into automobile parts have become a problem. This shape freezing defect not only significantly deteriorates the appearance quality of the final product (including the problem of the uniformity of the building gap between parts), but also causes welding defects in the assembly work performed after molding. For this reason, improvement of the shape freezing defect at the time of press molding is anxious.

曲げ加工で観察される形状凍結不良であるスプリングバックは、曲げ加工時に金型内のワークに生じた残留応力が除荷時に弾性回復変形するために生ずる現象で、成形終了時点での残留応力が板厚方向に不均一に分布することが原因である。   Springback, which is a shape freezing failure observed in bending, is a phenomenon that occurs because the residual stress generated in the work in the mold during bending is elastically restored and deformed during unloading. This is caused by uneven distribution in the thickness direction.

ハット型断面形状の部品をU字型の曲げ加工用金型を用いて成形した際に、型から開放するとワークのスプリングバックにより、角度変化、壁反りを生じる。この問題を解決するため、特許文献1にはプレス成形時のしわ押さえ力(本願に言う「しわ押さえ荷重」に相当する。)及びポンチ速度(本願に言う「加工速度」に相当する。)を調節することによって寸法精度の高い(スプリングバックの小さい)成形品を得る成形方法が開示されている。   When a hat-shaped cross-sectional part is molded using a U-shaped bending mold, if the part is released from the mold, the angle change and wall warp occur due to the spring back of the workpiece. In order to solve this problem, Patent Document 1 discloses a wrinkle pressing force (corresponding to “wrinkle pressing load” in the present application) and a punch speed (corresponding to “processing speed” in the present application) during press molding. A molding method for obtaining a molded article with high dimensional accuracy (small spring back) by adjusting is disclosed.

特開2006−61980号公報JP 2006-61980 A

特許文献1には、しわ押さえ力及びポンチ速度を調節することにより寸法精度を向上させる(スプリングバックを低減させる)発明が開示されている。しかし、本願発明者等は実験を重ね鋭意検討した結果、特許文献1に示されているように単にしわ押さえ力及びポンチ速度のみに着目して、それらをストロークの途中で変化させたとしても、スプリングバックを抑制できない場合があることを見出した。即ち、潤滑剤として用いる防錆油或いはプレス油等の特質(粘度、組成など)等にも着目して、それらを考慮した検討が必要であることが分かった。
Patent Document 1 discloses an invention in which dimensional accuracy is improved (spring back is reduced) by adjusting a wrinkle pressing force and a punch speed. However, the inventors of the present application have conducted repeated experiments and as a result of studying it, as shown in Patent Document 1, even if only focusing on the wrinkle holding force and the punch speed and changing them in the middle of the stroke, It has been found that the springback may not be suppressed. That is, it has been found that it is necessary to pay attention to characteristics (viscosity, composition, etc.) of rust preventive oil or press oil used as a lubricant, and to consider them.

而して、本願発明者等は、しわ押さえ荷重を付与しながらハット型断面形状に曲げ加工するアルミニウム合金板材のプレス成形において、スプリングバックの発生がパンチ荷重と密接に関連していることを洞見し、その知見に基づき、プレス成形時のパンチ荷重が所定範囲内となるようにしわ押さえ荷重及び加工速度等を調整制御することによってこそスプリングバックを低減させて良好な形状凍結性を確保することが可能になることを明らかにし、本発明をなしたものである。   Thus, the present inventors have found that the occurrence of springback is closely related to the punch load in press forming of an aluminum alloy sheet that is bent into a hat-shaped cross-section while applying a wrinkle holding load. Based on this knowledge, the spring back can be reduced and the good shape freezing property can be ensured by adjusting and controlling the wrinkle holding load and processing speed so that the punch load during press forming is within the predetermined range. The present invention has been clarified to be possible.

即ち、スプリングバックを低減させるためには、曲げ加工の過程において発生した板厚方向の応力差を減少させることが効果的であるが、それは、特に成形ストロークの終盤においてワークに対して引張応力を負荷することによって実現させることが出来る。そして、ワークに対して引張応力を発生させるべく直接対応しているのはパンチ荷重であるから、従って、この目的を達成するためにはパンチ荷重を用いて検討することこそが理に適っているといえるのである。   In other words, in order to reduce the springback, it is effective to reduce the stress difference in the thickness direction generated during the bending process. It can be realized by loading. Since it is the punch load that directly corresponds to the workpiece to generate a tensile stress, it is reasonable to consider using the punch load to achieve this purpose. It can be said.

次に、パンチ荷重は、単にしわ押さえ荷重(特許文献1でいう「しわ押さえ力」。)及び加工速度(特許文献1でいう「ポンチ速度」。)だけで決定されるものではなく、アルミニウム合金板材の材料特性はもちろん、潤滑剤(防錆油、プレス油等)の特質(粘度、組成、その他)などにも依存して、それらが総合的に反映されて決定されるものであることを、以下に説明する。   Next, the punch load is not simply determined by the wrinkle pressing load (“wrinkle pressing force” in Patent Document 1) and the processing speed (“punch speed” in Patent Document 1). Depending on the material properties of the plate, as well as the characteristics (viscosity, composition, etc.) of the lubricant (rust prevention oil, press oil, etc.), etc. This will be described below.

しわ押さえ荷重を付与しながらハット型断面形状に曲げ加工するアルミニウム合金板材のプレス成形では、フランジ部においてワークの塑性変形抵抗荷重としわ押さえによる摩擦荷重が、また、ダイ肩部においてワークの塑性変形抵抗荷重と曲げ曲げ戻し抵抗荷重と摩擦荷重が発生している。それらの荷重が側壁部のワークを伝播し、そして、ワークとパンチ肩部が接している部分を介してパンチに伝わる。合算されたそれらの荷重がパンチ荷重となる。言い換えれば、パンチ荷重は、上記各部位で発生している荷重が側壁部のワークを伝播して、そして、ワークとパンチ肩部が接している部分を介してパンチが受けた荷重である。   In press forming of aluminum alloy sheet that is bent into a hat-shaped cross-section while applying a wrinkle holding load, the plastic deformation resistance load of the workpiece and the friction load due to wrinkle holding are applied to the flange, and the plastic deformation of the work is applied to the die shoulder. Resistance load, bending and bending back resistance load and friction load are generated. Those loads are propagated through the workpiece on the side wall, and are transmitted to the punch through a portion where the workpiece and the punch shoulder are in contact with each other. The combined load becomes the punch load. In other words, the punch load is a load received by the punch through a portion where the load generated in each of the above portions propagates through the workpiece on the side wall and the workpiece and the punch shoulder are in contact with each other.

上記した各種荷重の中で、しわ押さえによる摩擦荷重について見ると、これは金型とワークとの間の摩擦係数としわ押さえ荷重との積である。その摩擦係数は、金型内のワークの摺動速度(即ち、これは加工速度(特許文献1でいう「ポンチ速度」。)に比例する。)に依存すると共に、しかし、それだけでなく、潤滑剤に用いている防錆油又はプレス油等の粘度、組成などにも大きく依存するのである。例えば、同じしわ押さえ荷重且つ同じ加工速度でも、高粘度のプレス油では摩擦係数が低くて摩擦荷重が小さいが、低粘度の防錆油では摩擦係数が高くて摩擦荷重が大きくなる。従って、同じしわ押さえ荷重且つ同じ加工速度でも、高粘度のプレス油ではパンチ荷重が小さいが、低粘度の防錆油ではパンチ荷重が大きいということになるのである。   Among the various loads described above, the friction load due to the wrinkle presser is the product of the friction coefficient between the mold and the workpiece and the wrinkle presser load. The coefficient of friction depends on the sliding speed of the workpiece in the mold (that is, it is proportional to the machining speed (“punch speed” in Patent Document 1)), but not only that. It greatly depends on the viscosity and composition of the rust preventive oil or press oil used in the agent. For example, even with the same wrinkle pressing load and the same processing speed, a high-viscosity press oil has a low friction coefficient and a small friction load, but a low-viscosity rust preventive oil has a high friction coefficient and a large friction load. Therefore, even with the same wrinkle holding load and the same processing speed, the punch load is small with high viscosity press oil, but the punch load is large with low viscosity rust preventive oil.

即ち、パンチ荷重は、単にしわ押さえ荷重(特許文献1でいう「しわ押さえ力」。)及び加工速度(特許文献1でいう「ポンチ速度」。)だけで決定されるものではなく、アルミニウム合金板材の材料特性はもちろん、潤滑剤(防錆油、プレス油等)の特質(粘度、組成、その他)などにも依存して、それらが総合的に反映されて決定されるのである。   That is, the punch load is not simply determined by the wrinkle pressing load (“wrinkle pressing force” in Patent Document 1) and the processing speed (“punch speed” in Patent Document 1). Depending on the characteristics of the lubricant as well as the characteristics (viscosity, composition, etc.) of the lubricant (rust preventive oil, press oil, etc.), these are comprehensively reflected and determined.

即ち、以上に詳細に説明したように、しわ押さえ荷重を付与しながらハット型断面形状に曲げ加工するアルミニウム合金板材のプレス成形においてスプリングバックを抑制するには、パンチ荷重に着目してそれを制御することこそが重要なのである。換言すれば、パンチ荷重に影響を及ぼす因子の中で、しわ押さえ荷重(特許文献1でいう「しわ押さえ力」。)及び加工速度(特許文献1でいう「ポンチ速度」。)のみを考慮したのでは不十分で、他にもパンチ荷重に影響を及ぼす因子として、アルミニウム合金板材の材料特性はもちろん、潤滑剤(防錆油、プレス油等)の特質(粘度、組成、その他)なども考慮に入れる必要が有るのである。   That is, as explained in detail above, in order to suppress springback in press forming of an aluminum alloy sheet that is bent into a hat-shaped cross-section while applying a wrinkle holding load, control the focus by focusing on the punch load. It is important to do. In other words, among the factors that affect the punch load, only the wrinkle pressing load (“wrinkle pressing force” in Patent Document 1) and the processing speed (“punch speed” in Patent Document 1) are considered. In addition to the material characteristics of aluminum alloy sheet, the characteristics (viscosity, composition, etc.) of the lubricant (rust preventive oil, press oil, etc.) are considered as other factors that affect the punch load. It is necessary to put in.

具体的には、本発明は次の通りである。
(1)しわ押さえ荷重を付与しながらハット型断面形状に曲げ加工するアルミニウム合金板材のプレス成形方法において、ハット型断面形状のワークにおける壁部の断面積A0とワークの引張強度TSの積をfとするとき、成形開始時点から全ストロークの90%位置に到るまでの間はパンチ荷重PをfのA%以下(但し、A≦45)に制御すると共に、全ストロークの90%位置を超えた時点から成形終了時点に到るまでの間(成形終了時点を含む。)においてパンチ荷重PをfのB%(但し、77≦B≦90、かつ、(B/A)≧2)にまで高めるように制御するものであり、
成形開始時点から全ストロークの90%位置に到るまでの間はパンチ荷重PをfのA%以下(但し、A≦30)に制御すると共に、全ストロークの90%位置を超えた時点から成形終了時点に到るまでの間(成形終了時点を含む。)においてパンチ荷重PをfのB%(但し、77≦B≦90、かつ、(B/A)≧3)にまで高めるように制御するものであり、
パンチ荷重を所定の値に制御する手段がしわ押さえ荷重及び加工速度の調整制御であることを特徴とするアルミニウム合金板材のプレス成形方法。
Specifically, the present invention is as follows.
(1) In a press forming method of an aluminum alloy sheet material that is bent into a hat-shaped cross-sectional shape while applying a wrinkle holding load, the product of the cross-sectional area A0 of the wall portion and the tensile strength TS of the work is expressed as f In this case, the punch load P is controlled to be not more than A% of f (A ≦ 45) from the start of molding until reaching the 90% position of the full stroke, and exceeds the 90% position of the full stroke. The punch load P is B% of f (however, 77 ≦ B ≦ 90 and (B / A) ≧ 2) from the point of time until reaching the point of end of molding (including the point of end of molding). all SANYO controlled to increase,
The punch load P is controlled to A% or less of f (A ≦ 30) from the start of molding until reaching the 90% position of the full stroke, and from the time when the 90% position of the full stroke is exceeded. Control is performed so that the punch load P is increased to B% of f (77 ≦ B ≦ 90 and (B / A) ≧ 3) until the end point is reached (including the end point of molding). Is what
A press forming method for an aluminum alloy sheet material, characterized in that the means for controlling the punch load to a predetermined value is adjustment control of the wrinkle holding load and the processing speed .

)パンチ荷重測定手段でパンチ荷重を測定し、それが所定の値になるように測定したパンチ荷重に基づきしわ押さえ荷重及び加工速度を調整制御することを特徴とする前記()に記載のアルミニウム合金板材のプレス成形方法。 ( 2 ) The punch load is measured by a punch load measuring means, and the wrinkle holding load and the machining speed are adjusted and controlled based on the punch load measured so that the punch load becomes a predetermined value. ( 1 ) Press forming method of aluminum alloy sheet.

)パンチ荷重測定手段がパンチ内に設置されているものであることを特徴とする前記()に記載のアルミニウム合金板材のプレス成形方法。 ( 3 ) The press forming method of the aluminum alloy sheet according to ( 2 ), wherein the punch load measuring means is installed in the punch.

)加工速度の調整制御がサーボ駆動にて実現されるものであることを特徴とする前記()乃至前記()のいずれかの項に記載のアルミニウム合金板材のプレス成形方法。 ( 4 ) The press forming method for an aluminum alloy sheet according to any one of ( 1 ) to ( 3 ), wherein the adjustment control of the processing speed is realized by servo drive.

)しわ押さえ荷重の調整制御がサーボ駆動にて実現されるものであることを特徴とする前記()乃至前記()のいずれかの項に記載のアルミニウム合金板材のプレス成形方法。 ( 5 ) The press forming method of the aluminum alloy sheet according to any one of ( 1 ) to ( 4 ), wherein the adjustment control of the wrinkle holding load is realized by servo drive.

)金型とアルミニウム合金板材との潤滑剤として防錆油若しくはプレス油又はその双方を使用していることを特徴とする前記(1)乃至前記()のいずれかの項に記載のアルミニウム合金板材のプレス成形方法。 ( 6 ) The rust preventive oil or press oil or both are used as a lubricant between the metal mold and the aluminum alloy plate material, as described in any one of (1) to ( 5 ) above Press forming method of aluminum alloy sheet.

)ワークに用いるアルミニウム合金板材が5000系アルミニウム合金又は6000系アルミニウム合金であることを特徴とする前記(1)乃至前記()のいずれかの項に記載のアルミニウム合金板材のプレス成形方法。 ( 7 ) The aluminum alloy sheet material used in the work described in any one of (1) to ( 6 ) above, wherein the aluminum alloy sheet material used for the workpiece is a 5000 series aluminum alloy or a 6000 series aluminum alloy .

本発明法により、しわ押さえ荷重を付与しながらハット型断面形状に曲げ加工するアルミニウム合金板材のプレス成形において、スプリングバックを低減させて良好な形状凍結性を確保することができる。
According to the method of the present invention, in the press forming of an aluminum alloy sheet material that is bent into a hat-shaped cross-sectional shape while applying a wrinkle holding load, it is possible to reduce the springback and ensure a good shape freezing property.

実施例及び比較例のプレス成形に用いたプレス機械の概要構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the press machine used for the press molding of an Example and a comparative example. プレス成形におけるハット型断面を示す。The hat type | mold cross section in press molding is shown. パンチ荷重測定装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of a punch load measuring apparatus. 実施例1の本発明例1及び比較例1に係るしわ押さえ荷重を示すグラフである。3 is a graph showing wrinkle holding loads according to Example 1 of the present invention and Comparative Example 1. 実施例1の本発明例1及び比較例1に係る加工速度を示すグラフである。3 is a graph showing the processing speed according to Example 1 of the present invention and Comparative Example 1 of Example 1. 実施例1の本発明例1に係るパンチ荷重Pをf(パンチ肩部のワークの断面積A0とワークの引張強度TSの積)で除した値P/fを示すグラフである。It is a graph which shows the value P / f which remove | divided the punch load P which concerns on Example 1 of this invention of Example 1 by f (product of the cross-sectional area A0 of the workpiece | work of a punch shoulder part, and the tensile strength TS of a workpiece | work). 実施例1の比較例1に係るパンチ荷重Pをf(パンチ肩部のワークの断面積A0とワークの引張強度TSの積)で除した値P/fを示すグラフである。It is a graph which shows the value P / f which remove | divided the punch load P which concerns on the comparative example 1 of Example 1 by f (product of the cross-sectional area A0 of the workpiece | work of a punch shoulder part, and the tensile strength TS of a workpiece | work). 実施例1で成形したパネルの外観を示す写真である。2 is a photograph showing the appearance of a panel molded in Example 1. FIG. 実施例2の本発明例2に係る加工速度を示すグラフである。6 is a graph showing a processing speed according to Example 2 of the present invention in Example 2. 実施例2の本発明例2に係るパンチ荷重Pをf(パンチ肩部のワークの断面積A0とワークの引張強度TSの積)で除した値P/fを示すグラフである。It is a graph which shows the value P / f which remove | divided the punch load P which concerns on this invention example 2 of Example 2 by f (product of the cross-sectional area A0 of the workpiece | work of a punch shoulder part, and the tensile strength TS of a workpiece | work). 実施例2で成形したパネルの外観を示す写真である。4 is a photograph showing the appearance of a panel molded in Example 2. FIG. 実施例3の本発明例3に係るパンチ荷重Pをf(パンチ肩部のワークの断面積A0とワークの引張強度TSの積)で除した値P/fを示すグラフである。It is a graph which shows the value P / f which remove | divided the punch load P which concerns on this invention Example 3 of Example 3 by f (product of the cross-sectional area A0 of the workpiece | work of a punch shoulder part, and the tensile strength TS of a workpiece | work). 実施例3の比較例2に係るパンチ荷重Pをf(パンチ肩部のワークの断面積A0とワークの引張強度TSの積)で除した値P/fを示すグラフである。It is a graph which shows the value P / f which remove | divided the punch load P which concerns on the comparative example 2 of Example 3 by f (product sectional area A0 of a punch shoulder part, and the tensile strength TS of a workpiece | work). 実施例3で成形したパネルの外観を示す写真である。4 is a photograph showing the appearance of a panel molded in Example 3. FIG. 実施例4の本発明例4に係るパンチ荷重Pをf(パンチ肩部のワークの断面積A0とワークの引張強度TSの積)で除した値P/fを示すグラフである。It is a graph which shows the value P / f which remove | divided the punch load P which concerns on this invention example 4 of Example 4 by f (product of the cross-sectional area A0 of the workpiece | work of a punch shoulder part, and the tensile strength TS of a workpiece | work). 実施例4で成形したパネルの外観を示す写真である。6 is a photograph showing the appearance of a panel molded in Example 4. FIG. 比較例の比較例3〜8に係るしわ押さえ荷重を示すグラフである。It is a graph which shows the wrinkle pressing load concerning Comparative Examples 3-8 of a comparative example. 比較例の比較例3〜5に係るパンチ荷重Pをf(パンチ肩部のワークの断面積A0とワークの引張強度TSの積)で除した値P/fを示すグラフである。It is a graph which shows the value P / f which remove | divided the punch load P which concerns on Comparative Examples 3-5 of a comparative example by f (product of the cross-sectional area A0 of the workpiece | work of a punch shoulder part, and the tensile strength TS of a workpiece | work). 比較例の比較例6〜8に係るパンチ荷重Pをf(パンチ肩部のワークの断面積A0とワークの引張強度TSの積)で除した値P/fを示すグラフである。It is a graph which shows the value P / f which remove | divided the punch load P which concerns on Comparative Examples 6-8 of a comparative example by f (product of the cross-sectional area A0 of the workpiece | work of a punch shoulder part, and the tensile strength TS of a workpiece | work). 比較例3〜5で成形したパネルの外観を示す写真である。It is a photograph which shows the external appearance of the panel shape | molded by Comparative Examples 3-5. 比較例6〜8で成形したパネルの外観を示す写真である。It is a photograph which shows the external appearance of the panel shape | molded by Comparative Examples 6-8.

前記した通り、スプリングバックを低減させるためには、曲げ加工の過程において発生した板厚方向の応力差を減少させることが効果的であるが、それは、パンチ荷重を増してワークに引張応力を負荷することによって実現させることが出来る。   As described above, in order to reduce the spring back, it is effective to reduce the stress difference in the thickness direction generated in the bending process. However, it increases the punch load and loads the workpiece with tensile stress. It can be realized by doing.

パンチ荷重を増し始める時期については、曲げ加工の進行がほぼ完了したと見なせる成形ストロークの終盤であることが好ましい。何故ならば、せっかく引張応力を負荷して板厚方向の応力差を減少させ得たとしても、その後において更に曲げ加工が進行するならばワークには再び板厚方向の応力差が発生して来てしまうからである。従って、曲げ加工の進行を極力完了させるべく可能な限り遅い段階までパンチ荷重を低く保っておくことが望ましい。なお、後に説明するように、出来るだけ遅い段階までパンチ荷重を低く保っておくことは、片寄れ防止の観点からも好ましい。   The timing when the punch load starts to increase is preferably at the end of the molding stroke at which the progress of the bending process can be regarded as almost completed. This is because even if tensile stress can be applied to reduce the stress difference in the plate thickness direction, the stress difference in the plate thickness direction will occur again in the workpiece if bending further proceeds thereafter. Because it will end up. Therefore, it is desirable to keep the punch load low until the slowest possible stage in order to complete the bending process as much as possible. As will be described later, keeping the punch load as low as possible as late as possible is preferable from the viewpoint of preventing the displacement.

しかし、パンチ荷重を増し始める起点が遅くなり過ぎると、ストロークの終点、即ち成形終了時点に到っても、パンチ荷重を所定の値にまで高めることが出来なくなってしまう。   However, if the starting point at which the punch load starts to increase is too late, the punch load cannot be increased to a predetermined value even at the end of the stroke, that is, at the end of molding.

パンチ荷重は、上に説明した事情から理解できるように厳密にどの時点から増し始めなければならないというものではないが、おおよそ全ストロークの90%程度に到った時点から増し始めるのが良い。パンチ荷重を増し始める起点は出来るだけ成形ストロークの後段階に持って来て、かつ、成形終了時点にはパンチ荷重を確実に所定値にまで高め得るという、上記した相反する2つの命題を勘案しつつ検討した結果、パンチ荷重を増し始める時期は全ストロークの90%位置を超えた時点とすれば良いことが分かった。   As can be understood from the above-described circumstances, the punch load does not have to start increasing strictly, but it is preferable that the punch load starts to increase from about 90% of the total stroke. Considering the above two conflicting propositions that the starting point to start increasing the punch load is brought as late as possible in the molding stroke, and that the punch load can be reliably increased to a predetermined value at the end of molding. As a result of the examination, it was found that the time when the punch load starts to increase may be the time when the position exceeds 90% of the total stroke.

増大させるべきパンチ荷重の大きさについては、検討の結果、パンチ荷重Pをfの77%以上にすることにより、スプリングバックを著しく低減できて目的を果たせることが分かった。
但し、増大させた後のパンチ荷重Pをfの90%以上にしても、スプリングバックの抑制効果はそれ以上には向上せず、むしろパンチ肩部での極端な板厚減少が生じる可能性が高くなる。
従って、成形ストロークの終盤(全ストロークの90%位置を超えた時点から成形終了時点に到るまでの間(成形終了時点を含む。))において、スプリングバック低減の目的でワークに引張応力を負荷するためにパンチ荷重PをfのB%にまで高めるというときの、Bの値については、77≦B≦90となるように制御することが好ましい。
As a result of the investigation, it has been found that by setting the punch load P to 77% or more of f, the springback can be remarkably reduced and the purpose can be achieved.
However, even if the punch load P after the increase is 90% or more of f, the effect of suppressing the spring back is not improved any more, and an extreme reduction in the plate thickness at the punch shoulder may occur. Get higher.
Therefore, a tensile stress is applied to the workpiece for the purpose of reducing springback during the final stage of the forming stroke (from the time when 90% of the total stroke is reached to the end of forming (including the forming end time)). Therefore, the value of B when the punch load P is increased to B% of f is preferably controlled so as to satisfy 77 ≦ B ≦ 90.

ここで重要なことは、上記したパンチ荷重の増大のさせ方としては、それを増大させるべき成形ストロークの終盤におけるその時点まではパンチ荷重はなるべく低く保っておいて、その時点に到った時に一挙にそれを高めるようなやり方とすることが肝要である。即ち、その時点まではパンチ荷重をなるべく低く保つことにより曲げ加工が出来るだけスムーズに進むようにして、曲げ加工の進行は極力その時までに完了させるようにしておくことが望ましい。何故ならば、上にパンチ荷重を増し始める時期について説明した箇所でも述べた通り、せっかく引張応力を負荷して板厚方向の応力差を減少させ得たとしても、その後において更に曲げ加工が進行するならばワークには再び板厚方向の応力差が発生して来てしまうからである。一たびパンチ荷重を増大させて、ワークに引張応力を負荷したならば、その後においてはもはや曲げ加工の進行は無いようにすることが好ましい。   What is important here is that the punch load is increased as described above by keeping the punch load as low as possible until the end of the molding stroke to be increased. It is important to make it a way to raise it all at once. In other words, it is desirable to keep the punching load as low as possible so that the bending process proceeds as smoothly as possible, and the bending process is completed as much as possible. This is because, as described in the section explaining the timing of starting to increase the punch load above, even if the tensile stress is applied and the stress difference in the plate thickness direction can be reduced, the bending process further proceeds thereafter. This is because a stress difference in the thickness direction is generated again on the workpiece. Once the punch load is increased and a tensile stress is applied to the workpiece, it is preferable that the bending process no longer proceeds thereafter.

そこで、成形ストロークの終盤(全ストロークの90%位置を超えた時点から成形終了時点に到るまでの間(成形終了時点を含む。))においてパンチ荷重を増大させるとき、成形開始時点から全ストロークの90%位置に到るまでの間のパンチ荷重PをfのA%以下に制御すると共に、全ストロークの90%位置を超えた時点から成形終了時点に到るまでの間(成形終了時点を含む。)においてパンチ荷重PをfのB%(但し、77≦B≦90。)にまで高めるとすれば、(B/A)≧2、好ましくは(B/A)≧3となし得る程に、A〜B間には大きさの差が存在することが望ましい。   Therefore, when the punch load is increased at the end of the molding stroke (from the time when 90% of the total stroke is reached to the time when the molding is completed (including the time when the molding is completed)), the entire stroke is started from the molding start time. The punch load P until reaching the 90% position is controlled to be not more than A% of f, and from the time when the 90% position of the full stroke is reached to the time when the molding is finished (the time when the molding is finished). If the punch load P is increased to B% of f (provided that 77 ≦ B ≦ 90), (B / A) ≧ 2, preferably (B / A) ≧ 3. In addition, it is desirable that a difference in size exists between A and B.

前記したところ(段落0028)に従ってBを77〜90に制御しようとすれば、(B/A)≧2となすためには、Aは高々45、即ちA≦45としなければならず、また、(B/A)≧3となすためには、Aは高々30、即ちA≦30としなければならない。   As described above (paragraph 0028), if B is controlled to 77-90, in order to satisfy (B / A) ≧ 2, A must be at most 45, that is, A ≦ 45, In order to satisfy (B / A) ≧ 3, A must be at most 30, that is, A ≦ 30.

ところで、ハット型断面形状の部品をU字型の曲げ加工用金型を用いてプレス成形する場合、パンチ荷重が大きくなることは、フランジ部での摩擦荷重が大きくなることであり、このことは、金型の両側にある左右のフランジ部摩擦荷重の間に不均衡が生じて来てしまう蓋然性が高くなることを意味する。即ち、ワークの流入が非対称になり、ワークがずれながら成形される現象(以後『片寄れ』という。)が生じ易くなってくる。   By the way, when a hat-shaped cross-section part is press-molded using a U-shaped bending mold, an increase in punch load means an increase in friction load at the flange portion. This means that there is a high probability that an imbalance will occur between the friction loads on the left and right flanges on both sides of the mold. In other words, the inflow of the workpiece becomes asymmetric, and a phenomenon that the workpiece is formed while being displaced (hereinafter referred to as “offset”) tends to occur.

いったん片寄れが生じるとその非対称性はその後の加工で更に増幅されていくので、特にストロークの早い段階で生じた片寄れほど、その弊害は大きい。従って、特にストロークの早い段階でのパンチ荷重はなるべく低く抑えることが望ましい。パンチ荷重がfの30%を超えると片寄れが生じ易くなり、パンチ荷重がfの50%を超えると片寄れが生じる頻度は極めて高くなる。従って、片寄れ防止の点からは、パンチ荷重をfの50%以下、好ましくはfの30%以下に制御することが望ましい。
この値は、上述したスプリングバック低減のための要請である(B/A)≧2、好ましくは(B/A)≧3を満足するために必要となって来た条件(A≦45、好ましくはA≦30)ともほぼ重なっている。
Once the offset occurs, the asymmetry is further amplified by the subsequent processing, so the offset is particularly serious as the offset occurs early in the stroke. Accordingly, it is desirable to keep the punch load at an early stage of the stroke as low as possible. When the punch load exceeds 30% of f, the offset tends to occur, and when the punch load exceeds 50% of f, the frequency of occurrence of the offset becomes extremely high. Therefore, it is desirable to control the punch load to 50% or less of f, preferably 30% or less of f, from the viewpoint of preventing deviation.
This value is a condition (A ≦ 45, preferably) that has been necessary to satisfy the above-described requirement for reducing the springback (B / A) ≧ 2, preferably (B / A) ≧ 3. Almost overlap with A ≦ 30).

片寄れ防止の点のみから言えばパンチ荷重を低くしたままでも差し支えは無いのであるが、しかし、成形終了時までずっとパンチ荷重を低く保ち続けた場合には、ワークへの引張応力の負荷を実現させることが出来ないので、ワークに発生している残留応力の板厚方向の不均一性が解消されないままとなり、スプリングバックが引き起こされるようになってしまうことについては、上に述べた通りである。   Speaking only from the point of prevention of slipping, it is safe to keep the punch load low, but if the punch load is kept low until the end of molding, the load of tensile stress on the workpiece is realized. As described above, the non-uniformity in the plate thickness direction of the residual stress generated in the work remains unresolved and the springback is caused. .

また、スプリングバック低減の目的で成形ストロークの終盤においてパンチ荷重を増大させる方法としては、一挙にそれを高めるようなやり方とすることが肝要であることを前に述べた。このやり方は、片寄れ防止の点からも好ましく、金型の両側にあるフランジ部のしわ押さえ荷重を左右同時に増してワークの流入を左右同時に抑制させた上で、一挙にパンチ荷重を増大させるというやり方が望ましい。何故ならば、このときパンチ荷重を少しずつ高めると片寄れが生じ易いからである。
である。
In addition, as described above, as a method for increasing the punch load at the end of the molding stroke for the purpose of reducing the springback, it is important to increase the punch load at once. This method is also preferable from the point of prevention of slipping, and the punch load is increased at once after increasing the wrinkle holding load of the flange portions on both sides of the mold at the same time to suppress the inflow of the work at the same time. The way is desirable. This is because if the punch load is increased little by little at this time, the offset tends to occur.
It is.

本発明では、流入抵抗を負担しているパンチ肩部のワークの断面積A0とワークの引張強度TSの積fに対するパンチ荷重の割合を制御するので、パンチ下部にロードセルを設ける等して、パンチ荷重を計測できるようにすることが必要である。   In the present invention, since the ratio of the punch load to the product f of the workpiece cross sectional area A0 of the punch shoulder bearing the inflow resistance and the tensile strength TS of the workpiece is controlled, a load cell is provided under the punch, etc. It is necessary to be able to measure the load.

アルミニウム合金板材のプレス成形においては、潤滑剤に防錆油或いはプレス油等を用いている場合、しわ押さえ荷重を増加させる或いは加工速度を低下させることによりパンチ荷重を増加させることが出来る。   In press forming of an aluminum alloy sheet, when rust preventive oil or press oil is used as the lubricant, the punch load can be increased by increasing the wrinkle holding load or decreasing the processing speed.

これらを実現するためには、応答性に優れているサーボ駆動にて成形中の加工速度としわ押さえ荷重を可変制御することが好ましい。
In order to realize these, it is preferable to variably control the processing speed during molding and the wrinkle holding load by servo drive having excellent responsiveness.

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples.

■本発明例1
用いたプレス機械は図1に示すようなリンク機構をサーボモーターで制御するリンクサーボプレスであり、サーボモーターを駆動源とするサーボダイクッションが付随している。ダイを取り付けたスライドを上死点から下降させて、クッションパッドに接続されたブランクホルダーとダイとでワークの一部を狭持することによりワークにしわ押え荷重を発生させた後、スライド及びクッションパッドを同時に下降させることによりワークのしわ押え荷重を保持しつつワークの下方位置に固定されたパンチと前記ダイとでワークの成形加工を行うが、この工程において成形中の加工速度としわ押さえ荷重を可変制御することができる。
■ Invention Example 1
The press machine used is a link servo press that controls a link mechanism as shown in FIG. 1 with a servo motor, and is accompanied by a servo die cushion using the servo motor as a drive source. After the slide with the die attached is lowered from the top dead center and a part of the work is held between the blank holder and the die connected to the cushion pad, a wrinkle presser load is generated on the work, then the slide and cushion The workpiece is formed by the die and the die fixed at the lower position of the workpiece while holding the wrinkle holding load of the workpiece by lowering the pad at the same time. Can be variably controlled.

成形試験は図2に示すような幅150mm、高さ80mmのハット型断面の曲げ成形にて行った。なお、高さ80mm部分のパンチとダイとのクリアランスは1.4mmである。また、図3に示すようにパンチ下部にパンチ荷重測定用のロードセルを設置して、プレス成形中のパンチ荷重を測定した。   The molding test was performed by bending a hat-shaped section having a width of 150 mm and a height of 80 mm as shown in FIG. Note that the clearance between the punch having a height of 80 mm and the die is 1.4 mm. Further, as shown in FIG. 3, a load cell for punch load measurement was installed at the lower part of the punch, and the punch load during press molding was measured.

なお、先に〔課題を解決するための手段〕のところで、「しわ押さえ荷重を付与しながらハット型断面形状に曲げ加工するアルミニウム合金板材のプレス成形では、フランジ部においてワークの塑性変形抵抗荷重としわ押さえによる摩擦荷重が、また、ダイ肩部においてワークの塑性変形抵抗荷重と曲げ曲げ戻し抵抗荷重と摩擦荷重が発生している。それらの荷重が側壁部のワークを伝播し、そして、ワークとパンチ肩部が接している部分を介してパンチに伝わる。合算されたそれらの荷重がパンチ荷重となる。言い換えれば、パンチ荷重は、上記各部位で発生している荷重が側壁部のワークを伝播して、そして、ワークとパンチ肩部が接している部分を介してパンチが受けた荷重である。」と述べた。   In the above [Means for Solving the Problems], in the press forming of an aluminum alloy sheet material that is bent into a hat-shaped cross-section while applying a wrinkle holding load, the plastic deformation resistance load of the workpiece is Friction load due to wrinkle holding, and plastic deformation resistance load, bending bending return resistance load and friction load are generated at the die shoulder, and these loads propagate through the workpiece on the side wall and The load is transmitted to the punch through the part where the punch shoulder is in contact.The combined load becomes the punch load.In other words, the load generated at each of the above parts propagates through the workpiece on the side wall. And then, the load that the punch received through the part where the workpiece and punch shoulder contacted. ”

ここで、これに関して付言しておく。上記の「側壁部」は、前記ハット型断面の「高さ80mm部分」がこれに相当するが、其処のパンチとダイとのクリアランスは前記した通り1.4mmである。従って、板厚1mmのアルミニウム合金板材をプレス成形するときには、アルミニウム合金板材と金型との間には0.4mmもの隙間余裕が存在することから、この「高さ80mm部分」に由来する摩擦荷重は殆んど発生しないと考えられる。よって、前記ロードセルを用いて測定されるパンチ荷重は、前記フランジ部と前記ダイ肩部において発生した諸荷重の和になっているといえる。即ち、先に〔課題を解決するための手段〕において「フランジ部においてワークの塑性変形抵抗荷重としわ押さえによる摩擦荷重が、また、ダイ肩部においてワークの塑性変形抵抗荷重と曲げ曲げ戻し抵抗荷重と摩擦荷重が発生している。それらの荷重が側壁部のワークを伝播し、そして、ワークとパンチ肩部が接している部分を介してパンチに伝わる。」と述べた通りであるといえる。 Here is a remark on this. The “side wall portion” corresponds to the “80 mm height portion” of the hat-shaped cross section, and the clearance between the punch and the die is 1.4 mm as described above. Accordingly, when an aluminum alloy plate material having a thickness of 1 mm is press-formed, a clearance margin of 0.4 mm exists between the aluminum alloy plate material and the mold, so that the friction load derived from this “80 mm height portion”. Is considered to hardly occur. Therefore, it can be said that the punch load measured using the load cell is the sum of loads generated at the flange portion and the die shoulder portion. That is, in [Means for Solving the Problems], “the plastic deformation resistance load of the workpiece and the friction load due to the wrinkle at the flange portion, and the plastic deformation resistance load and the bending-bending return resistance load of the workpiece at the die shoulder portion. "These frictional loads are generated. These loads propagate through the workpiece on the side wall and are transmitted to the punch through the portion where the workpiece and the punch shoulder are in contact with each other."

表1に本発明例1の成形試験のワークとして用いた6000系アルミニウム合金板材の特性を示す。
Table 1 shows the characteristics of the 6000 series aluminum alloy sheet material used as the workpiece of the forming test of Example 1 of the present invention.

成形試験片の形状は、板厚1mm、板幅100mm、板長350mmの短冊形状である。
本発明例1の潤滑剤として用いたスギムラ化学工業(株)製の防錆油プレトンR−303Pの仕様を表2に示す。(なお、便宜上、表2には、後に説明する比較例1で用いた潤滑剤であるスギムラ化学工業(株)製の防錆油プレトンRS−962の仕様も同時に示してある。)
The shape of the molded specimen is a strip shape with a plate thickness of 1 mm, a plate width of 100 mm, and a plate length of 350 mm.
Table 2 shows the specifications of the rust preventive oil preton R-303P manufactured by Sugimura Chemical Co., Ltd. used as the lubricant of Invention Example 1. (For convenience, Table 2 also shows the specifications of a rust preventive oil preton RS-962 manufactured by Sugimura Chemical Industries, Ltd., which is a lubricant used in Comparative Example 1 described later.)

図4に示すしわ押さえ荷重制御パターン、図5に示す速度制御パターンでプレス成形を行った。
しわ押さえ荷重は、成形高さ75mm(即ち、全ストロークの94%。)までは50kN一定とし、成形高さ75mm以降では350kNに制御した。成形速度については、開始時は約110mm/sとし、その後は速度を常に低下させつつ成形を行なった。
Press molding was performed using the wrinkle pressing load control pattern shown in FIG. 4 and the speed control pattern shown in FIG.
The wrinkle holding load was fixed at 50 kN up to a molding height of 75 mm (that is, 94% of the total stroke), and was controlled to 350 kN after the molding height of 75 mm. The molding speed was about 110 mm / s at the start, and thereafter the molding was performed while constantly reducing the speed.

成形中のパンチ荷重Pをf(パンチ肩部のワークの断面積A0とワークの引張強度TSの積)で除した値P/fをパーセンテージ表示で図6に示す。
成形高さ75mm(即ち、全ストロークの94%。)までは、P/fが30%以下となるように制御し、成形高さ75mm以降には、しわ押さえ荷重を350kNに調整制御することによって、成形終了時のP/fは84%となるように制御した。
The value P / f obtained by dividing the punch load P during molding by f (product of the cross-sectional area A0 of the workpiece at the punch shoulder and the tensile strength TS of the workpiece) is shown in percentage in FIG.
By controlling the P / f to be 30% or less up to a molding height of 75 mm (that is, 94% of the total stroke), and adjusting the wrinkle holding load to 350 kN after the molding height of 75 mm. The P / f at the end of molding was controlled to 84%.

成形開始時点から全ストロークの90%位置(即ち、成形高さ72mm)に到るまでの間のパンチ荷重Pはfの19%以下となっている。即ち、請求項1に記載したAは、この場合「19」である。
また、全ストロークの90%位置を超えた時点から成形終了時点に到るまでの間(成形終了時点を含む。)においてパンチ荷重Pはfの84%まで高められている。即ち、請求項1に記載したBは、この場合「84」であるから、77≦B≦90なる条件を満たしている。
また、(B/A)=4.4である。
The punch load P from the start of molding to the 90% position of the entire stroke (that is, the molding height of 72 mm) is 19% or less of f. That is, A described in claim 1 is “19” in this case.
In addition, the punch load P is increased to 84% of f from the time when the position exceeds 90% of the total stroke to the time when the molding ends (including the molding end time). That is, B described in claim 1 is “84” in this case, and therefore satisfies the condition of 77 ≦ B ≦ 90.
Further, (B / A) = 4.4.

この成形試験の結果は、次に述べる比較例1の場合と比較しながら後に詳細に説明するが、良好な形状凍結性を示した。
The results of this molding test will be described in detail later in comparison with the case of Comparative Example 1 described below, but showed a good shape freezing property.

■比較例1
上記本発明例1で用いたプレトンR−303Pの代りに、潤滑剤としてスギムラ化学工業(株)製の防錆油プレトンRS−962を用いたこと以外は、前記本発明例1と全く同じ条件(プレス機械、ハット型断面形状、ワークとして用いたアルミニウム合金板材(6000系アルミニウム合金)、成形試験片形状、図4のしわ押さえ荷重制御パターン、図5の速度制御パターン、など。)で成形試験を行なった。
■ Comparative Example 1
Except for using Preton R-303P used in Example 1 of the present invention as a lubricant, the same conditions as in Example 1 of the present invention were used except that a rust preventive oil Preton RS-962 manufactured by Sugimura Chemical Co., Ltd. was used. (Press machine, hat-shaped cross-sectional shape, aluminum alloy sheet (6000 series aluminum alloy) used as a workpiece, shape of molded specimen, wrinkle holding load control pattern in FIG. 4, speed control pattern in FIG. 5, etc.) Was done.

プレトンRS−962の仕様は既に表2に示しておいた。なお、プレトンRS−962は精製鉱物油に防錆添加剤と潤滑添加剤を添加しており、防錆油とプレス油の中間的な油である。 The specifications for Preton RS-962 were already shown in Table 2. In addition, Preton RS-962 is an intermediate oil between the rust preventive oil and the press oil, in which a rust preventive additive and a lubricating additive are added to the refined mineral oil.

成形中のパンチ荷重Pをf(パンチ肩部のワークの断面積A0とワークの引張強度TSの積)で除した値P/fをパーセンテージ表示で図7に示す。
前記本発明例1と同じしわ押さえ荷重制御パターン及び同じ速度制御パターンで制御したにも拘らず、用いた潤滑剤が異なることから成形終了時のP/fは40%であった。なお、成形高さ75mm(即ち、全ストロークの94%。)までのP/fは30%以下となっている。
A value P / f obtained by dividing the punch load P during molding by f (product of the cross-sectional area A0 of the workpiece at the punch shoulder and the tensile strength TS of the workpiece) is shown in FIG.
In spite of being controlled with the same wrinkle holding load control pattern and the same speed control pattern as in Example 1 of the present invention, the lubricant used was different, so P / f at the end of molding was 40%. Note that the P / f up to a molding height of 75 mm (that is, 94% of the entire stroke) is 30% or less.

成形開始時点から全ストロークの90%位置(即ち、成形高さ72mm)に到るまでの間のパンチ荷重Pはfの9%以下となっている。即ち、請求項1に記載したAは、この場合「9」である。
また、全ストロークの90%位置を超えた時点から成形終了時点に到るまでの間(成形終了時点を含む。)においてパンチ荷重Pはfの40%まで高められている。即ち、請求項1に記載したBは、この場合「40」であるから、77≦B≦90なる条件を満たしていない。
なお、(B/A)=4.4である。
The punch load P from the start of molding to the 90% position of the full stroke (that is, the molding height of 72 mm) is 9% or less of f. That is, A described in claim 1 is “9” in this case.
In addition, the punch load P is increased to 40% of f during the period from when the 90% position of the full stroke is reached to when the molding is completed (including the molding completion time). That is, since B described in claim 1 is “40” in this case, the condition of 77 ≦ B ≦ 90 is not satisfied.
Note that (B / A) = 4.4.

この成形試験の結果は、下に詳細に説明するが、スプリングバックが大きかった。
The results of this molding test are described in detail below, but the springback was large.

■本発明例1と比較例1の形状凍結性の比較
表3に本発明例1と比較例1における形状凍結性の比較を示す。
(1) Comparison of shape freezing properties of Invention Example 1 and Comparative Example 1 Table 3 shows a comparison of shape freezing properties of Invention Example 1 and Comparative Example 1.

スプリングバックを定量的に評価するために、ワークのパンチ底面から高さ65mmの位置における成形幅Wを実測し、設計幅W0からのずれの割合(W−W0)/W0を幅開き率と定義して形状凍結性の指標とした。 In order to quantitatively evaluate the springback, the forming width W at a position 65 mm in height from the punch bottom surface of the workpiece is measured, and the deviation ratio (W−W0) / W0 from the design width W0 is defined as the width opening ratio. Thus, it was used as an index of shape freezing property.

また、図8に成形パネルの外観を示す。
本発明例1のハット型曲げ成形では幅開き率が小さくて形状凍結性が良好であるのに対して、比較例1では幅開き率が大きかった。なお、本発明例1及び比較例1共に片寄れは生じていなかった。
FIG. 8 shows the appearance of the molded panel.
In the hat-type bending molding of Invention Example 1, the width opening ratio was small and the shape freezing property was good, whereas in Comparative Example 1, the width opening ratio was large. In addition, in the invention example 1 and the comparative example 1, no offset occurred.

このように、しわ押さえ荷重を付与しながらハット型断面形状に曲げ加工するアルミニウム合金板材のプレス成形方法において、同一のしわ押さえ荷重(特許文献1でいう「しわ押さえ力」。)及び同一の加工速度(特許文献1でいう「ポンチ速度」。)という条件で加工したにも拘らず、形状凍結性が良好であったり劣悪であったりする場合が有る。
同一の加工条件で加工したにも拘らず、本発明例1では形状凍結性が良好であったのに、比較例1ではそれが劣悪となってしまったのは、潤滑剤が異なったことに基づく。
Thus, in the press forming method of an aluminum alloy sheet material that is bent into a hat-shaped cross-section while applying a wrinkle pressing load, the same wrinkle pressing load (“wrinkle pressing force” in Patent Document 1) and the same processing are performed. Despite processing under the condition of speed (“punch speed” in Patent Document 1), the shape freezing property may be good or poor.
Despite being processed under the same processing conditions, the shape freezing property was good in Example 1 of the present invention, but it was inferior in Comparative Example 1 because the lubricant was different. Based.

■しわ押さえ荷重を特許文献1の記載様式に換算
ここで、本発明例1及び比較例1のしわ押さえ荷重を特許文献1の「しわ押さえ力」に係る記載様式に換算してみる。
(1) Conversion of Wrinkle Pressing Load into Description Style of Patent Document 1 Here, the wrinkle pressing load of Invention Example 1 and Comparative Example 1 is converted to the description style related to “wrinkle pressing force” of Patent Document 1.

特許文献1の〔0 0 2 8〕によれば、しわ押さえ力を板断面積で除した値を「張力換算とした値」としている。   According to [0 0 2 8] of Patent Document 1, a value obtained by dividing the wrinkle pressing force by the plate cross-sectional area is set as a “value converted to tension”.

まず、本発明例1及び比較例1における、成形高さ75mm(即ち、全ストロークの94%。)までのしわ押さえ荷重50kN(一定)については、次のようである。   First, the wrinkle pressing load 50 kN (constant) up to a molding height of 75 mm (that is, 94% of the total stroke) in Invention Example 1 and Comparative Example 1 is as follows.

板断面積は、板厚1mm、板幅100mmであり、ハット型断面の曲げ成形の場合、金型の両側2箇所にワークがあるので、
板断面積=2箇所×板厚1mm×板幅100mm=200mm
である。従って、特許文献1に記載の「しわ押さえ力を張力換算した値」に相当する値としては、しわ押さえ荷重50×10Nを板断面積200mmで除して250[N/mm=MPa]になる。これは、ワークの抗張力TS(本願の「引張強度TS」に相当する。256MPa)の『98%』である。
The plate cross-sectional area is a plate thickness of 1 mm and a plate width of 100 mm, and in the case of bending a hat-shaped cross section, there are workpieces on two sides of the mold,
Plate cross-sectional area = 2 places × plate thickness 1 mm × plate width 100 mm = 200 mm 2
It is. Therefore, as a value corresponding to “a value obtained by converting the wrinkle pressing force into tension” described in Patent Document 1, the wrinkle pressing load 50 × 10 3 N is divided by the plate cross-sectional area 200 mm 2 and 250 [N / mm 2 = MPa]. This is “98%” of the tensile strength TS of the workpiece (corresponding to “tensile strength TS” of the present application, 256 MPa).

また、本発明例1及び比較例1における、成形高さ75mm(即ち、全ストロークの94%。)以降のしわ押さえ荷重350kNを、上に述べた方法に準じて特許文献1に記載の「しわ押さえ力を張力換算した値」に直すと、1750MPaとなる。これは、ワークの抗張力TS(256MPa)の『684%』である。
Further, the wrinkle holding load 350 kN after the molding height 75 mm (that is, 94% of the total stroke) in Invention Example 1 and Comparative Example 1 is described in “Wrinkle” described in Patent Document 1 according to the method described above. When the pressing force is converted to a value converted to tension, the pressure is 1750 MPa. This is “684%” of the tensile strength TS (256 MPa) of the workpiece.

■特許文献1が好ましいとしている条件との関連
ところで、成形開始時の「しわ押さえ力」について、特許文献1は、5%以上が好ましいとしている。(〔請求項1〕及び〔0016〕)
(3) Relation to the condition that Patent Document 1 says is preferable By the way, with respect to the “wrinkle holding force” at the start of molding, Patent Document 1 states that 5% or more is preferable. ([Claim 1] and [0016])

本発明例1及び比較例1の成形開始時のしわ押さえ荷重は、上に計算した通り金属薄板の抗張力(TS)の『98%』であるから、これを満たす。 The wrinkle holding load at the start of forming in Invention Example 1 and Comparative Example 1 is “98%” of the tensile strength (TS) of the metal thin plate as calculated above, which is satisfied.

一方、成形終了時の「しわ押さえ力」については、特許文献1は、50%以上が好ましいとしている。(〔請求項4〕(・・・増加した後のしわ押さえ力を張力換算で前記抗張力(TS)の50%以上とし、・・・)及び〔0058〕。)   On the other hand, with respect to the “wrinkle pressing force” at the end of molding, Patent Document 1 states that 50% or more is preferable. ([Claim 4] (... the wrinkle holding force after the increase is 50% or more of the tensile strength (TS) in terms of tension) and [0058].)

本発明例1及び比較例1の成形終了時のしわ押さえ荷重は、上に計算した通り金属薄板の抗張力(TS)の『684%』であるから、これを満たす。 The wrinkle holding load at the end of forming in Invention Example 1 and Comparative Example 1 is “684%” of the tensile strength (TS) of the metal thin plate as calculated above, which is satisfied.

また、「ポンチ速度」について、特許文献1は、成形開始時は500mm/sec以下が好ましく、ストロークの途中で0.5〜50mm/secまで下げることが好ましいと記載している(請求項1及び請求項4)。   As for the “punch speed”, Patent Document 1 describes that 500 mm / sec or less is preferable at the start of molding, and it is preferable to lower to 0.5 to 50 mm / sec in the middle of the stroke. Claim 4).

本発明例1及び比較例1における、成形開始時の加工速度は、図5の速度制御パターンから分かる通り、約110mm/sである。
また、本発明例1及び比較例1においては、速度を常に低下させつつ成形を行なっているので特許文献1のように或る値まで一挙に下げるというやり方ではないが、図5の速度制御パターンから分かる通り、成形高さ66mm(即ち、全ストロークの83%。)以降において加工速度は50mm/s以下になっている。
The processing speed at the start of molding in Invention Example 1 and Comparative Example 1 is about 110 mm / s as can be seen from the speed control pattern of FIG.
Further, in the invention example 1 and the comparative example 1, since the molding is performed while the speed is constantly reduced, it is not a method of reducing the speed to a certain value as in Patent Document 1, but the speed control pattern of FIG. As can be seen, after the molding height of 66 mm (that is, 83% of the entire stroke), the machining speed is 50 mm / s or less.

即ち、本発明例1及び比較例1の加工速度は、特許文献1が好ましいとしている「ポンチ速度」の条件を満たしている。   In other words, the processing speeds of Invention Example 1 and Comparative Example 1 satisfy the condition of “punch speed” that is preferable in Patent Document 1.

即ち、潤滑剤が異なる以外には全く同一の条件で加工した本発明例1も比較例1も、しわ押さえ荷重(特許文献1でいう「しわ押さえ力」。)及び加工速度(特許文献1でいう「ポンチ速度」。)の双方につき、特許文献1が好ましいとしている条件は満たしている。   That is, both Example 1 and Comparative Example 1 processed under exactly the same conditions except that the lubricant is different are the wrinkle pressing load ("wrinkle pressing force" in Patent Document 1) and the processing speed (Patent Document 1). The condition that Patent Document 1 states is preferable for both of the “punch speed”.

それにも拘らず、一方(本発明例1)は形状凍結性が良好であるものの、他方(比較例1)はそれが劣悪となってしまっているのである。比較例1で形状凍結性が劣る(即ち、幅開き率が大きい。)のは、実は、成形終了時のP/f(即ち、パンチ荷重Pをf(パンチ肩部のワークの断面積A0とワークの引張強度TSの積)で除した値。)が40%と、本発明の範囲(77%〜90%)から外れているからである。
◎即ち、特許文献1が好ましいとする範囲の中にあっても、本発明の範囲から外れてしまうものは形状凍結性が劣悪となってしまうのである。
Nevertheless, one (Invention Example 1) has good shape freezing properties, while the other (Comparative Example 1) has a poor shape. The fact that the shape freezing property is inferior in Comparative Example 1 (that is, the width opening ratio is large) is actually P / f at the end of molding (that is, the punch load P is f (the cross-sectional area A0 of the workpiece at the punch shoulder). This is because the value divided by the product of the tensile strength TS of the workpiece is 40%, which is out of the range of the present invention (77% to 90%).
That is, even if it is within the range preferred by Patent Document 1, those that fall outside the scope of the present invention have a poor shape freezing property.

さて、先に説明したように(〔 〕)、特許文献1は、成形終了時の「しわ押さえ力」についてその下限を50%とすることが好ましいとしている。   As described above ([]), Patent Document 1 states that the lower limit of “wrinkle holding force” at the end of molding is preferably 50%.

その上限については、特許文献1は、請求項の中では特に規定はしていないものの、「発明の詳細な説明」の〔0024〕〜〔0028〕において、「・・・・特に成形後期、・・・・しわ押さえ力を上げると共に・・・・、ポンチ肩が金属薄板と接触する際にしわ押さえ力を上げ、・・・・上記(4)記載のプレス成形におけるしわ押さえ力と速度の調整例を図4に示す。これは上記(1)に係る発明のしわ押さえ力をどの程度上げ、ポンチ速度をどの程度下げれば最良の効果が得られるかを示すものである。適正なしわ押さえ力F1は板断面積で除して張力換算とした値で金属薄板の抗張力(TS)の50%以上であれば十分な効果が得られる。上限は特に定めないが、縦壁部での破断を抑えるためには前記抗張力(TS)の120%以下とすることが好ましい。」と記載して、上限を「120%」とすることが好ましいとしている。 Regarding the upper limit, although Patent Document 1 does not particularly define in the claims, in [0024] to [0028] of “Detailed Description of the Invention”, “... ... increase the wrinkle holding force ... increase the wrinkle holding force when the punch shoulder comes into contact with the metal sheet, ... adjust wrinkle holding force and speed in the press forming described in (4) above An example is shown in Fig. 4. This shows how much the wrinkle holding force of the invention according to the above (1) is raised and how much the punch speed is lowered to obtain the best effect. F1 is a value converted into a tension by dividing by the cross-sectional area of the plate, and a sufficient effect can be obtained if it is 50% or more of the tensile strength (TS) of the thin metal plate. 120% or less of the tensile strength (TS) It described and it is preferable to. ", And that it is preferable that the upper limit is" 120% ".

ところが、本発明例1の結果(しわ押さえ荷重がTSの『684%』)から明らかなように、特許文献1が推奨する上記上限値(TSの『120%』)よりは遥かに大きな値のしわ押さえ荷重の範囲であっても、ハット型曲げ成形において十分に良好な形状凍結性を確保することが可能なのである。本発明例1で形状凍結性が良好である(即ち、幅開き率が小さい。)のは、成形終了時のP/fを84%と、本発明の範囲内(77%〜90%)となるように制御したからである。
◎即ち、特許文献1が好ましくないとする範囲であっても、本発明の範囲の中になっていれば良好な形状凍結性を得ることが可能なのである。
However, as is clear from the results of Example 1 of the present invention (the wrinkle holding load is “684%” of TS), the value is much larger than the upper limit value (“120%” of TS) recommended by Patent Document 1. Even within the range of the wrinkle holding load, it is possible to ensure a sufficiently good shape freezing property in hat-type bending. In Example 1 of the present invention, the shape freezing property is good (that is, the width opening ratio is small). The P / f at the end of molding is 84%, within the range of the present invention (77% to 90%). It is because it controlled so that it might become.
That is, even if it is in the range which patent document 1 makes unpreferable, if it is in the range of this invention, it is possible to obtain favorable shape freezing property.

以上に説明したところを纏めると次の通りである。しわ押さえ荷重(特許文献1でいう「しわ押さえ力」。)及び加工速度(特許文献1でいう「ポンチ速度」。)が特許文献1の推奨範囲内にあっても、パンチ荷重が本発明の範囲から外れてしまうものは形状凍結性が劣悪となってしまうし、逆に、それらが特許文献1の推奨範囲外であっても、パンチ荷重が本発明の範囲内になっていれば良好な形状凍結性を得ることが可能なのである。   The above explanation can be summarized as follows. Even if the wrinkle pressing load (“wrinkle pressing force” in Patent Document 1) and the processing speed (“punch speed” in Patent Document 1) are within the recommended range of Patent Document 1, the punch load is in accordance with the present invention. Those outside the range have poor shape freezing properties, and conversely, even if they are outside the recommended range of Patent Document 1, it is good if the punch load is within the range of the present invention. It is possible to obtain a shape freezing property.

即ち、しわ押さえ荷重を付与しながらハット型断面形状に曲げ加工するアルミニウム合金板材のプレス成形において、スプリングバックを低減させて良好な形状凍結性を実現するためには、本発明の『パンチ荷重』という判定基準を用いる方が、特許文献1が提案している判定基準(しわ押さえ力、ポンチ速度)を用いるよりも、より正確かつ適切であるということが出来るのである。
That is, in the press forming of an aluminum alloy sheet material that is bent into a hat-shaped cross-sectional shape while applying a wrinkle holding load, in order to reduce the spring back and realize a good shape freezing property, the “punch load” of the present invention It can be said that the use of the determination criterion is more accurate and appropriate than the determination criterion (wrinkle pressing force, punch speed) proposed by Patent Document 1.

■本発明例2
前記比較例1とほぼ同様の条件(プレス機械、ハット型断面形状、ワークとして用いたアルミニウム合金板材(6000系アルミニウム合金)、成形試験片形状、図4のしわ押さえ荷重制御パターン、など。)にて、ハット型断面の曲げ成形試験を行った。潤滑剤も比較例1と同様にプレトンRS−962を用いた。
■ Invention Example 2
Under substantially the same conditions as in Comparative Example 1 (press machine, hat-shaped cross-sectional shape, aluminum alloy plate (6000 series aluminum alloy) used as a workpiece, shape of a molded test piece, wrinkle holding load control pattern in FIG. 4, etc.). The hat-shaped cross-section bending test was conducted. As for the lubricant, Preton RS-962 was used as in Comparative Example 1.

但し、速度制御パターンについては、成形終了時のパンチ荷重をfの77%〜90%の範囲内に制御することが出来るように、成形高さ74mm(即ち、全ストロークの93%。)以降には速度が5mm/s以下となるように急減速させた。本発明例2における速度制御パターンを図9に示す。 However, with respect to the speed control pattern, after the molding height of 74 mm (that is, 93% of the entire stroke) so that the punch load at the end of molding can be controlled within the range of 77% to 90% of f. Was rapidly decelerated so that the speed was 5 mm / s or less. FIG. 9 shows a speed control pattern in Example 2 of the present invention.

図10に成形中のパンチ荷重Pをf(パンチ肩部のワークの断面積A0とワークの引張強度TSの積)で除した値P/fをパーセンテージ表示で示す。成形高さ75mm(即ち、全ストロークの94%。)までのP/fは30%以下、成形終了時のP/fは83%となっている。   FIG. 10 shows a value P / f obtained by dividing the punch load P during molding by f (product of the cross-sectional area A0 of the workpiece at the punch shoulder and the tensile strength TS of the workpiece) in percentage display. P / f up to a molding height of 75 mm (that is, 94% of the total stroke) is 30% or less, and P / f at the end of molding is 83%.

成形開始時点から全ストロークの90%位置(即ち、成形高さ72mm)に到るまでの間のパンチ荷重Pはfの23%以下となっている。即ち、請求項1に記載したAは、この場合「23」である。
また、全ストロークの90%位置を超えた時点から成形終了時点に到るまでの間(成形終了時点を含む。)においてパンチ荷重Pはfの83%まで高められている。即ち、請求項1に記載したBは、この場合「83」であるから、77≦B≦90なる条件を満たしている。
また、(B/A)=3.6である。
The punch load P from the start of molding to the 90% position of the full stroke (that is, the molding height of 72 mm) is 23% or less of f. That is, A described in claim 1 is “23” in this case.
In addition, the punch load P is increased to 83% of f from the time when the position exceeds 90% of the total stroke to the time when the molding ends (including the molding end time). That is, B described in claim 1 is “83” in this case, and therefore satisfies the condition of 77 ≦ B ≦ 90.
Further, (B / A) = 3.6.

表4に本発明例2における形状凍結性を示す。(W−W0)/W0の意味は、前記実施例1の場合と同様である。
Table 4 shows the shape freezing property in Example 2 of the present invention. The meaning of (W−W0) / W0 is the same as that in the first embodiment.

また、図11に成形パネルの外観を示す。
本発明例2のハット型曲げ成形では、幅開き率が低減されて形状凍結性は良好で、また、片寄れも生じていなかった。
FIG. 11 shows the appearance of the molded panel.
In the hat-type bending molding of Example 2 of the present invention, the width opening ratio was reduced, the shape freezing property was good, and no offset occurred.

■本発明例2と前記比較例1との関連
実施例1のところで述べたように、同一の加工条件で加工したにも拘らず、前記本発明例1では形状凍結性が良好であったのに、前記比較例1ではそれが劣悪となってしまったのは、潤滑剤が異なったことに基づくものであった。
■ Relationship between Invention Example 2 and Comparative Example 1 As described in Example 1, the invention Example 1 had good shape freezing property despite being processed under the same processing conditions. Moreover, the reason why it was inferior in Comparative Example 1 was that the lubricants were different.

それに対して、本発明例2では、前記比較例1と全く同じ潤滑剤を用いたにも拘らず、形状凍結性を向上させることが出来た。これは、『しわ押さえ荷重』(特許文献1でいう「しわ押さえ力」。)及び『加工速度』(特許文献1でいう「ポンチ速度」。)という視点にのみ拘泥することなく、新たに『パンチ荷重』という視点に着目し、その観点から逆に『しわ押さえ荷重』及び『加工速度』を制御するように変更したからである。   On the other hand, in Example 2 of the present invention, the shape freezing property could be improved in spite of using the same lubricant as in Comparative Example 1. This is not limited to the viewpoint of “wrinkle holding load” (“wrinkle holding force” in Patent Document 1) and “processing speed” (“punch speed” in Patent Document 1). This is because attention has been paid to the viewpoint of “punch load” and, from that viewpoint, the “wrinkle holding load” and “machining speed” are changed to be controlled.

即ち、しわ押さえ荷重を付与しながらハット型断面形状に曲げ加工するアルミニウム合金板材のプレス成形において、スプリングバックを低減させて良好な形状凍結性を実現するためには、本発明の『パンチ荷重』という判定基準を用いる方が、特許文献1が提案している判定基準(しわ押さえ力、ポンチ速度)を用いるよりも、より正確かつ適切であるということが出来るのである。
That is, in the press forming of an aluminum alloy sheet material that is bent into a hat-shaped cross-sectional shape while applying a wrinkle holding load, in order to reduce the spring back and realize a good shape freezing property, the “punch load” of the present invention It can be said that the use of the determination criterion is more accurate and appropriate than the determination criterion (wrinkle pressing force, punch speed) proposed by Patent Document 1.

■本発明例3
ワークとして用いたアルミニウム合金板材が表5に示す5000系アルミニウム合金板材であること以外は本発明例1と全く同様の条件(プレス機械、ハット型断面形状、成形試験片形状、潤滑剤プレトンR−303P、図4のしわ押さえ荷重制御パターン、図5の速度制御パターン、など。)にて、ハット型断面の曲げ成形試験を行なった。
■ Invention Example 3
Except that the aluminum alloy sheet used as a workpiece is a 5000 series aluminum alloy sheet shown in Table 5, the same conditions as in Example 1 of the present invention (press machine, hat-shaped cross-sectional shape, molded specimen shape, lubricant preton R- 303P, the wrinkle pressing load control pattern of FIG. 4, the speed control pattern of FIG.

成形中のパンチ荷重Pをf(パンチ肩部のワークの断面積A0とワークの引張強度TSの積)で除した値P/fをパーセンテージ表示で図12に示す。
成形高さ75mm(即ち、全ストロークの94%。)までのP/fは30%以下とし、成形高さ75mm以降にはしわ押さえ荷重を350kNに制御することによって成形終了時のP/fは77%とした。
A value P / f obtained by dividing the punch load P during molding by f (product of the cross-sectional area A0 of the workpiece at the punch shoulder and the tensile strength TS of the workpiece) is shown in FIG.
The P / f up to a molding height of 75 mm (ie 94% of the total stroke) is 30% or less, and after the molding height of 75 mm, the wrinkle holding load is controlled to 350 kN, so that the P / f at the end of molding is 77%.

成形開始時点から全ストロークの90%位置(即ち、成形高さ72mm)に到るまでの間のパンチ荷重Pはfの20%以下となっている。即ち、請求項1に記載したAは、この場合「20」である。
また、全ストロークの90%位置を超えた時点から成形終了時点に到るまでの間(成形終了時点を含む。)においてパンチ荷重Pはfの77%まで高められている。即ち、請求項1に記載したBは、この場合「77」であるから、77≦B≦90なる条件を満たしている。
また、(B/A)=3.9である。
The punch load P from the start of molding to the 90% position of the full stroke (that is, the molding height of 72 mm) is 20% or less of f. That is, A described in claim 1 is “20” in this case.
In addition, the punch load P is increased to 77% of f from the time when it exceeds 90% of the total stroke to the time when the molding ends (including the molding end time). That is, B described in claim 1 is “77” in this case, and therefore satisfies the condition of 77 ≦ B ≦ 90.
Further, (B / A) = 3.9.

この成形試験の結果は、次に述べる比較例2の場合と比較しながら後に詳細に説明するが、良好な形状凍結性を示した。
The results of this molding test will be described in detail later in comparison with the case of Comparative Example 2 described below, but showed a good shape freezing property.

■比較例2
上記本発明例3で用いたプレトンR−303Pの代りに、潤滑剤としてスギムラ化学工業(株)製の防錆油プレトンRS−962を用いた以外は、前記本発明例3と全く同じ条件(プレス機械、ハット型断面形状、ワークとして用いたアルミニウム合金板材(5000系アルミニウム合金)、成形試験片形状、図4のしわ押さえ荷重制御パターン、図5の速度制御パターン、など。)で成形試験を行なった。
■ Comparative Example 2
In place of Preton R-303P used in Invention Example 3, the same conditions as in Invention Example 3 except that rust preventive oil Preton RS-962 manufactured by Sugimura Chemical Industry Co., Ltd. was used as a lubricant ( (Press machine, hat-shaped cross-sectional shape, aluminum alloy sheet (5000 series aluminum alloy) used as a workpiece, shape of molded specimen, wrinkle holding load control pattern in FIG. 4, speed control pattern in FIG. 5, etc.). I did it.

成形中のパンチ荷重Pをf(パンチ肩部のワークの断面積A0とワークの引張強度TSの積)で除した値P/fをパーセンテージ表示で図13に示す。
前記本発明例3と同じしわ押さえ荷重制御パターン及び同じ速度制御パターンで制御したにも拘らず、用いた潤滑剤が異なることから成形終了時のP/fは33%であった。なお、成形高さ75mm(即ち、全ストロークの94%。)までのP/fは30%以下となっている。
A value P / f obtained by dividing the punch load P during molding by f (product of the cross-sectional area A0 of the workpiece at the punch shoulder and the tensile strength TS of the workpiece) is shown in percentage in FIG.
Despite being controlled with the same wrinkle holding load control pattern and the same speed control pattern as Example 3, the P / f at the end of molding was 33% because the lubricant used was different. Note that the P / f up to a molding height of 75 mm (that is, 94% of the entire stroke) is 30% or less.

成形開始時点から全ストロークの90%位置(即ち、成形高さ72mm)に到るまでの間のパンチ荷重Pはfの10%以下となっている。即ち、請求項1に記載したAは、この場合「10」である。
また、全ストロークの90%位置を超えた時点から成形終了時点に到るまでの間(成形終了時点を含む。)においてパンチ荷重Pはfの33%まで高められている。即ち、請求項1に記載したBは、この場合「33」であるから、77≦B≦90なる条件を満たしていない。
なお、(B/A)=3.3である。
The punch load P from the start of molding to the 90% position of the full stroke (that is, the molding height of 72 mm) is 10% or less of f. That is, A described in claim 1 is “10” in this case.
In addition, the punch load P is increased to 33% of f during the period from when the 90% position of the full stroke is reached to when the molding end time is reached (including the molding end time). That is, since B described in claim 1 is “33” in this case, the condition of 77 ≦ B ≦ 90 is not satisfied.
Note that (B / A) = 3.3.

この成形試験の結果は、下に詳細に説明するが、スプリングバックが大きかった。
The results of this molding test are described in detail below, but the springback was large.

■本発明例3と比較例2の形状凍結性の比較
表6に本発明例3と比較例2における形状凍結性の比較を示す。(W−W0)/W0の意味は、前記実施例1の場合と同様である。
(3) Comparison of shape freezing properties of Invention Example 3 and Comparative Example 2 Table 6 shows a comparison of shape freezing properties of Invention Example 3 and Comparative Example 2. The meaning of (W−W0) / W0 is the same as that in the first embodiment.

また、図14に成形パネルの外観を示す。
本発明例3のハット型曲げ成形では幅開き率が小さくて形状凍結性が良好であるのに対して、比較例2では幅開き率が大きかった。なお、本発明例3及び比較例2共に片寄れは生じていなかった。
FIG. 14 shows the appearance of the molded panel.
In the hat-type bending molding of Invention Example 3, the width opening ratio was small and the shape freezing property was good, whereas in Comparative Example 2, the width opening ratio was large. In addition, in the inventive example 3 and the comparative example 2, no offset occurred.

このように、しわ押さえ荷重を付与しながらハット型断面形状に曲げ加工するアルミニウム合金板材のプレス成形方法において、同一のしわ押さえ荷重(特許文献1でいう「しわ押さえ力」。)及び同一の加工速度(特許文献1でいう「ポンチ速度」。)という条件で加工したにも拘らず、形状凍結性が良好であったり劣悪であったりする場合が有る。   Thus, in the press forming method of an aluminum alloy sheet material that is bent into a hat-shaped cross-section while applying a wrinkle pressing load, the same wrinkle pressing load (“wrinkle pressing force” in Patent Document 1) and the same processing are performed. Despite processing under the condition of speed (“punch speed” in Patent Document 1), the shape freezing property may be good or poor.

同一の加工条件で加工したにも拘らず、本発明例3では形状凍結性が良好であったのに、比較例2ではそれが劣悪となってしまったのは、潤滑剤が異なったことに基づく。
先に、実施例1で6000系アルミニウム合金板材について確認した現象は、本5000系アルミニウム合金板材についても同様に生じていることが確認されたといえる。
Despite processing under the same processing conditions, the shape freezing property was good in Example 3 of the present invention, but it was poor in Comparative Example 2 because the lubricant was different. Based.
It can be said that it was confirmed that the phenomenon confirmed for the 6000 series aluminum alloy sheet in Example 1 also occurred in the present 5000 series aluminum alloy sheet.

■しわ押さえ荷重を特許文献1の記載様式に換算
ここで、本発明例3及び比較例2のしわ押さえ荷重を特許文献1の「しわ押さえ力」に係る記載様式に換算してみる。
(2) Conversion of Wrinkle Pressing Load into Description Style of Patent Document 1 Here, the wrinkle pressing load of Invention Example 3 and Comparative Example 2 is converted to the description style related to “wrinkle holding force” of Patent Document 1.

本発明例3のしわ押さえ荷重制御パターンは前記本発明例1と全く同一であるから、本発明例1において述べたところがほぼそのまま準用される。但し、ワークとして用いたアルミニウム合金板材が6000系アルミニウム合金から5000系アルミニウム合金に変わっていることにより、ワークの抗張力TS(本願の「引張強度TS」に相当する。)が256MPaから272MPaに変わっている。   Since the wrinkle pressing load control pattern of Example 3 of the present invention is exactly the same as that of Example 1 of the present invention, the description in Example 1 of the present invention is applied almost as it is. However, since the aluminum alloy plate used as the workpiece is changed from the 6000 series aluminum alloy to the 5000 series aluminum alloy, the tensile strength TS of the workpiece (corresponding to the “tensile strength TS” in the present application) is changed from 256 MPa to 272 MPa. Yes.

即ち、本発明例3及び比較例2における、成形高さ75mm(即ち、全ストロークの94%。)までのしわ押さえ荷重50kN(一定)については、特許文献1に記載の「しわ押さえ力を張力換算した値」に相当する値は250MPaとなる。これは、ワークの抗張力TS(本願の「引張強度TS」に相当する。)272MPaの『92%』である。   That is, for the wrinkle pressing load 50 kN (constant) up to a molding height of 75 mm (that is, 94% of the total stroke) in Invention Example 3 and Comparative Example 2, the “wrinkle pressing force is tensioned” described in Patent Document 1. The value corresponding to “converted value” is 250 MPa. This is “92%” of the tensile strength TS of the workpiece (corresponding to the “tensile strength TS” in the present application) 272 MPa.

また、本発明例3及び比較例2における、成形高さ75mm(即ち、全ストロークの94%。)以降のしわ押さえ荷重350kNについては、特許文献1に記載の「しわ押さえ力を張力換算した値」に相当する値は1750MPaとなる。これは、ワークの抗張力TS(本願の「引張強度TS」に相当する。)272MPaの『643%』である。
For the wrinkle pressing load 350 kN after the molding height of 75 mm (that is, 94% of the total stroke) in Invention Example 3 and Comparative Example 2, “value obtained by converting the wrinkle pressing force into tension” described in Patent Document 1. The value corresponding to “is 1750 MPa. This is “643%” of the tensile strength TS of the workpiece (corresponding to “tensile strength TS” in the present application) 272 MPa.

■特許文献1が好ましいとしている条件との関連
ところで、特許文献1は、成形開始時の「しわ押さえ力」について、前述した通り5%以上が好ましいとしている。
(3) Relation to the condition that Patent Document 1 is preferable According to Patent Document 1, the “wrinkle holding force” at the start of molding is preferably 5% or more as described above.

本発明例3及び比較例2の成形開始時のしわ押さえ荷重は、上に計算した通り金属薄板の抗張力(TS)の『92%』であるから、これを満たす。 The wrinkle pressing load at the start of forming in Invention Example 3 and Comparative Example 2 is “92%” of the tensile strength (TS) of the metal thin plate as calculated above, and thus satisfies this.

一方、成形終了時の「しわ押さえ力」については、特許文献1は、前述した通り50%以上が好ましいとしている。
本発明例3及び比較例2の成形終了時のしわ押さえ荷重は、上に計算した通り金属薄板の抗張力(TS)の『643%』であるから、これを満たす。
On the other hand, regarding the “wrinkle pressing force” at the end of molding, Patent Document 1 states that 50% or more is preferable as described above.
The wrinkle pressing load at the end of forming in Invention Example 3 and Comparative Example 2 is “643%” of the tensile strength (TS) of the metal thin plate as calculated above, which is satisfied.

また、「ポンチ速度」について、特許文献1は、前述した通り、成形開始時は500mm/sec以下が好ましく、ストロークの途中で0.5〜50mm/secまで下げることが好ましいと記載している(請求項1及び請求項4)。
本発明例3及び比較例2における、成形開始時の加工速度は、図5の速度制御パターンから分かる通り、約110mm/sである。
Regarding the “punch speed”, Patent Document 1 describes that, as described above, 500 mm / sec or less is preferable at the start of molding, and it is preferable to lower to 0.5 to 50 mm / sec in the middle of the stroke ( Claims 1 and 4).
The processing speed at the start of molding in Invention Example 3 and Comparative Example 2 is about 110 mm / s as can be seen from the speed control pattern of FIG.

また、本発明例3及び比較例2においては、速度を常に低下させつつ成形を行なっているので特許文献1のように或る値まで一挙に下げるというやり方ではないが、図5の速度制御パターンから分かる通り、成形高さ66mm(即ち、全ストロークの83%。)以降において加工速度は50mm/s以下になっている。 Further, in the present invention example 3 and the comparative example 2, since the molding is performed while the speed is constantly reduced, it is not a method of lowering to a certain value as in Patent Document 1, but the speed control pattern of FIG. As can be seen, after the molding height of 66 mm (that is, 83% of the entire stroke), the machining speed is 50 mm / s or less.

即ち、本発明例3及び比較例2の加工速度は、特許文献1が好ましいとしている「ポンチ速度」の条件を満たしている。   In other words, the processing speeds of Invention Example 3 and Comparative Example 2 satisfy the condition of “punch speed” that is preferable in Patent Document 1.

即ち、潤滑剤が異なる以外には全く同一の条件で加工した本発明例3も比較例2も、しわ押さえ荷重(特許文献1でいう「しわ押さえ力」。)及び加工速度(特許文献1でいう「ポンチ速度」。)の双方につき、特許文献1が好ましいとしている条件は満たしている。   That is, both Example 3 and Comparative Example 2 processed under exactly the same conditions except that the lubricant is different are the wrinkle pressing load ("wrinkle pressing force" in Patent Document 1) and the processing speed (Patent Document 1). The condition that Patent Document 1 states is preferable for both of the “punch speed”.

それにも拘らず、一方(本発明例3)は形状凍結性が良好であるものの、他方(比較例2)はそれが劣悪となってしまっているのである。比較例2で形状凍結性が劣る(即ち、幅開き率が大きい。)のは、実は、成形終了時のP/f(即ち、パンチ荷重Pをf(パンチ肩部のワークの断面積A0とワークの引張強度TSの積)で除した値。)が33%と、本発明の範囲(77%〜90%)から外れているからである。
◎即ち、特許文献1が好ましいとする範囲の中にあっても、本発明から外れてしまうものは形状凍結性が劣悪となってしまうのである。
Nevertheless, one (Invention Example 3) is good in shape freezing property, while the other (Comparative Example 2) is inferior. The fact that the shape freezing property is inferior in Comparative Example 2 (that is, the width opening ratio is large) is actually P / f at the end of molding (that is, the punch load P is f (the cross-sectional area A0 of the workpiece at the punch shoulder). This is because the value divided by the product of the tensile strength TS of the workpiece is 33%, which is out of the range of the present invention (77% to 90%).
That is, even if it is within the range that is preferable in Patent Document 1, those that deviate from the present invention have poor shape freezing properties.

さて、特許文献1は、前述した通り、成形終了時の「しわ押さえ力」の上限について、請求項の中では特に規定はしていないものの、「発明の詳細な説明」においてそれを「120%」とすることが好ましいとしている。   As described above, in Patent Document 1, although the upper limit of “wrinkle holding force” at the end of molding is not particularly defined in the claims, it is described as “120%” in “Detailed Description of the Invention”. "Is preferable.

ところが、本発明例3の結果(しわ押さえ荷重がTSの『643%』)から明らかなように、特許文献1が推奨する上記上限値(TSの『120%』)よりは遥かに大きな値のしわ押さえ荷重の範囲であっても、ハット型曲げ成形において十分に良好な形状凍結性を確保することが可能なのである。本発明例1で形状凍結性が良好である(即ち、幅開き率が小さい。)のは、成形終了時のP/fを77%と、本発明の範囲内(77%〜90%)となるように制御したからである。
◎即ち、特許文献1が好ましくないとする範囲であっても、本発明の範囲になっていれば良好な形状凍結性を得ることが可能なのである。
However, as is clear from the results of Example 3 of the present invention (the wrinkle pressing load is “643%” of TS), the value is much larger than the upper limit value (“120%” of TS) recommended by Patent Document 1. Even within the range of the wrinkle holding load, it is possible to ensure a sufficiently good shape freezing property in hat-type bending. In Example 1 of the present invention, the shape freezing property is good (that is, the width opening ratio is small). The P / f at the end of molding is 77%, within the range of the present invention (77% to 90%). It is because it controlled so that it might become.
That is, even if it is in the range which patent document 1 makes unpreferable, if it is in the range of this invention, it is possible to obtain favorable shape freezing property.

このように、実施例1(本発明例1と比較例1)において確認された状況は、対象とするアルミニウム合金板材を変えた本実施例3(本発明例3と比較例2)についても同様であることが確認された。   Thus, the situation confirmed in Example 1 (Invention Example 1 and Comparative Example 1) is also the same in Example 3 (Invention Example 3 and Comparative Example 2) in which the target aluminum alloy sheet was changed. It was confirmed that.

即ち、しわ押さえ荷重(特許文献1でいう「しわ押さえ力」。)及び加工速度(特許文献1でいう「ポンチ速度」。)が特許文献1の推奨範囲内にあっても、パンチ荷重が本発明の範囲から外れてしまうものは形状凍結性が劣悪となってしまうし、逆に、それらが特許文献1の推奨範囲外であっても、パンチ荷重が本発明の範囲内になっていれば良好な形状凍結性を得ることが可能なのである。   That is, even if the wrinkle pressing load (“wrinkle pressing force” in Patent Document 1) and the processing speed (“punch speed” in Patent Document 1) are within the recommended range of Patent Document 1, the punch load is What deviates from the scope of the invention results in poor shape freezing, and conversely, even if they are outside the recommended range of Patent Document 1, if the punch load is within the scope of the present invention. It is possible to obtain a good shape freezing property.

即ち、しわ押さえ荷重を付与しながらハット型断面形状に曲げ加工するアルミニウム合金板材のプレス成形において、スプリングバックを低減させて良好な形状凍結性を実現するためには、本発明の『パンチ荷重』という判定基準を用いる方が、特許文献1が提案している判定基準(しわ押さえ力、ポンチ速度)を用いるよりも、より正確かつ適切であるということが出来るのである。
That is, in the press forming of an aluminum alloy sheet material that is bent into a hat-shaped cross-sectional shape while applying a wrinkle holding load, in order to reduce the spring back and realize a good shape freezing property, the “punch load” of the present invention It can be said that the use of the determination criterion is more accurate and appropriate than the determination criterion (wrinkle pressing force, punch speed) proposed by Patent Document 1.

■本発明例4
前記比較例2とほぼ同様の条件(プレス機械、ハット型断面形状、ワークとして用いたアルミニウム合金板材(5000系アルミニウム合金)、成形試験片形状、図4のしわ押さえ荷重制御パターン、など。)にて、ハット型断面の曲げ成形試験を行った。潤滑剤も比較例2と同様にプレトンRS−962を用いた。
■ Invention Example 4
Under substantially the same conditions as in Comparative Example 2 (press machine, hat-shaped cross-sectional shape, aluminum alloy plate material (5000 series aluminum alloy) used as a workpiece, shape of molded specimen, wrinkle holding load control pattern in FIG. 4 and the like). The hat-shaped cross-section bending test was conducted. As the lubricant, Preton RS-962 was used as in Comparative Example 2.

但し、速度制御パターンについては、成形終了時のパンチ荷重をfの77%〜90%の範囲内に制御することが出来るように、成形高さ74mm(即ち、全ストロークの93%。)以降には速度が5mm/s以下となるように急減速させた。本発明例4における速度制御パターンを図9に示す。 However, with respect to the speed control pattern, after the molding height of 74 mm (that is, 93% of the entire stroke) so that the punch load at the end of molding can be controlled within the range of 77% to 90% of f. Was rapidly decelerated so that the speed was 5 mm / s or less. FIG. 9 shows a speed control pattern in Example 4 of the present invention.

図15に成形中のパンチ荷重Pをf(パンチ肩部のワークの断面積A0とワークの引張強度TSの積)で除した値P/fをパーセンテージ表示で示す。成形高さ75mm(即ち、全ストロークの94%。)までのP/fは30%以下、成形終了時のP/fは78%となっている。   FIG. 15 shows a value P / f obtained by dividing the punch load P during molding by f (product of the cross-sectional area A0 of the workpiece at the punch shoulder and the tensile strength TS of the workpiece) in percentage display. P / f up to a molding height of 75 mm (that is, 94% of the total stroke) is 30% or less, and P / f at the end of molding is 78%.

成形開始時点から全ストロークの90%位置(即ち、成形高さ72mm)に到るまでの間のパンチ荷重Pはfの20%以下となっている。即ち、請求項1に記載したAは、この場合「20」である。
また、全ストロークの90%位置を超えた時点から成形終了時点に到るまでの間(成形終了時点を含む。)においてパンチ荷重Pはfの78%まで高められている。即ち、請求項1に記載したBは、この場合「78」であるから、77≦B≦90なる条件を満たしている。
また、(B/A)=3.9である。
The punch load P from the start of molding to the 90% position of the full stroke (that is, the molding height of 72 mm) is 20% or less of f. That is, A described in claim 1 is “20” in this case.
In addition, the punch load P is increased to 78% of f during the period from when the 90% position of the full stroke is reached to when the molding end time is reached (including the molding end time). That is, B described in claim 1 is “78” in this case, and therefore satisfies the condition of 77 ≦ B ≦ 90.
Further, (B / A) = 3.9.

表7に本発明例4における形状凍結性を示す。(W−W0)/W0の意味は、前記実施例1の場合と同様である。
Table 7 shows the shape freezing property in Example 4 of the present invention. The meaning of (W−W0) / W0 is the same as that in the first embodiment.

また、図16に成形パネルの外観を示す。
本発明例4のハット型曲げ成形では、幅開き率が低減されて形状凍結性は良好で、また、片寄れも生じていなかった。
FIG. 16 shows the appearance of the molded panel.
In the hat-type bending of Example 4 of the present invention, the width opening ratio was reduced, the shape freezing property was good, and no offset occurred.

■本発明例4と前記比較例2との関連
実施例3のところで述べたように、同一の加工条件で加工したにも拘らず、前記本発明例3では形状凍結性が良好であったのに、前記比較例2ではそれが劣悪となってしまったのは、潤滑剤が異なったことに基づくものであった。
■ Relationship between Invention Example 4 and Comparative Example 2 As described in Example 3, the invention Example 3 had good shape freezing property despite being processed under the same processing conditions. Moreover, the reason why the comparative example 2 was inferior was based on the fact that the lubricant was different.

それに対して、本発明例4では、前記比較例2と全く同じ潤滑剤を用いたにも拘らず、形状凍結性を向上させることが出来た。これは、『しわ押さえ荷重』(特許文献1でいう「しわ押さえ力」。)及び『加工速度』(特許文献1でいう「ポンチ速度」。)という視点にのみ拘泥することなく、新たに『パンチ荷重』という視点に着目し、その観点から逆に『しわ押さえ荷重』及び『加工速度』を制御するように変更したからである。   On the other hand, in Example 4 of the present invention, the shape freezing property could be improved in spite of using the same lubricant as in Comparative Example 2. This is not limited to the viewpoint of “wrinkle holding load” (“wrinkle holding force” in Patent Document 1) and “processing speed” (“punch speed” in Patent Document 1). This is because attention has been paid to the viewpoint of “punch load” and, from that viewpoint, the “wrinkle holding load” and “machining speed” are changed to be controlled.

即ち、しわ押さえ荷重を付与しながらハット型断面形状に曲げ加工するアルミニウム合金板材のプレス成形において、スプリングバックを低減させて良好な形状凍結性を実現するためには、本発明の『パンチ荷重』という判定基準を用いる方が、特許文献1が提案している判定基準(しわ押さえ力、ポンチ速度)を用いるよりも、より正確かつ適切であるということが出来るのである。
That is, in the press forming of an aluminum alloy sheet material that is bent into a hat-shaped cross-sectional shape while applying a wrinkle holding load, in order to reduce the spring back and realize a good shape freezing property, the “punch load” of the present invention It can be said that the use of the determination criterion is more accurate and appropriate than the determination criterion (wrinkle pressing force, punch speed) proposed by Patent Document 1.

■比較例3〜5
しわ押さえ荷重制御パターンを変更したこと以外は、前記の本発明例1と全く同様の条件(プレス機械、ハット型断面形状、ワークとして用いたアルミニウム合金板材(6000系アルミニウム合金)、成形試験片形状、潤滑剤プレトンR−303P、図5の速度制御パターン、など。)にて、ハット型断面の曲げ成形試験を行った。
■ Comparative Examples 3-5
Except that the wrinkle holding load control pattern was changed, the same conditions as in Example 1 of the present invention (press machine, hat-shaped cross-sectional shape, aluminum alloy sheet (6000 series aluminum alloy) used as a workpiece, and shape of a molded specimen , Lubricant Preton R-303P, the speed control pattern of FIG.

しわ押さえ荷重は図17に示す通りそれぞれ50kN(比較例3)、100kN(比較例4)、150kN(比較例5)の一定にした。   As shown in FIG. 17, the wrinkle holding load was fixed at 50 kN (Comparative Example 3), 100 kN (Comparative Example 4), and 150 kN (Comparative Example 5).

成形中のパンチ荷重Pをf(パンチ肩部のワークの断面積A0とワークの引張強度TSの積)で除した値P/fをパーセンテージ表示で図18に示す。
<比較例3>
成形開始時点から全ストロークの90%位置(即ち、成形高さ72mm)に到るまでの間のパンチ荷重Pはfの21%以下となっている。即ち、請求項1に記載したAは、この場合「21」である。
また、全ストロークの90%位置を超えた時点から成形終了時点に到るまでの間(成形終了時点を含む。)においてパンチ荷重Pはfの28%まで高められている。即ち、請求項1に記載したBは、この場合「28」であるから、77≦B≦90なる条件を満たしていない。
なお、(B/A)=1.3である。
<比較例4>
図18から、比較例3と同様にして調べてみると、A=42、B=53(即ち、77≦B≦90なる条件を満たしていない。)、(B/A)=1.3である。
<比較例5>
図18から、比較例3と同様にして調べてみると、A=59、B=73(即ち、77≦B≦90なる条件を満たしていない。)、(B/A)=1.2である。
A value P / f obtained by dividing the punch load P during molding by f (product of the cross-sectional area A0 of the workpiece at the punch shoulder portion and the tensile strength TS of the workpiece) is shown in percentage in FIG.
<Comparative Example 3>
The punch load P from the start of molding to the 90% position of the full stroke (that is, the molding height of 72 mm) is 21% or less of f. That is, A described in claim 1 is “21” in this case.
In addition, the punch load P is increased to 28% of f from the time when the position exceeds 90% of the total stroke to the time when the molding ends (including the molding end time). That is, since B described in claim 1 is “28” in this case, it does not satisfy the condition of 77 ≦ B ≦ 90.
Note that (B / A) = 1.3.
<Comparative Example 4>
From FIG. 18, when examined in the same manner as in Comparative Example 3, A = 42, B = 53 (that is, the condition of 77 ≦ B ≦ 90 is not satisfied), and (B / A) = 1.3. is there.
<Comparative Example 5>
From FIG. 18, when examined in the same manner as in Comparative Example 3, A = 59, B = 73 (that is, the condition of 77 ≦ B ≦ 90 is not satisfied), and (B / A) = 1.2. is there.

比較例3では、P/fは、成形終了時も含めて30%以下であった。
比較例4では、成形高さ約25mm(即ち、全ストロークの31%。)においてP/fが30%を越えてしまった。
また、比較例5では、成形高さ約15mm(即ち、全ストロークの18%。)においてP/fが30%を越えてしまった。
In Comparative Example 3, P / f was 30% or less including the end of molding.
In Comparative Example 4, P / f exceeded 30% at a molding height of about 25 mm (that is, 31% of the total stroke).
In Comparative Example 5, P / f exceeded 30% at a molding height of about 15 mm (that is, 18% of the total stroke).

表8に形状凍結性を示す。(W−W0)/W0の意味は、前記実施例1の場合と同様である。
Table 8 shows the shape freezing property. The meaning of (W−W0) / W0 is the same as that in the first embodiment.

また、図20に成形パネルの外観を示す。
比較例3〜5の全てにおいて、何れも幅開き率の低減が不十分であり、また、比較例5では片寄れも生じていた。
FIG. 20 shows the appearance of the molded panel.
In all of Comparative Examples 3 to 5, the reduction of the width opening ratio was insufficient, and in Comparative Example 5, offset was also generated.

■比較例6〜8
しわ押さえ荷重制御パターンを変更したこと以外は、前記の本発明例3と、全く同様の条件(プレス機械、ハット型断面形状、ワークとして用いたアルミニウム合金板材(5000系アルミニウム合金)、成形試験片形状、潤滑剤プレトンR−303P、図5の速度制御パターン、など。)にて、ハット型断面の曲げ成形試験を行った。
■ Comparative Examples 6-8
Except that the wrinkle holding load control pattern was changed, exactly the same conditions as in Example 3 of the present invention (press machine, hat-shaped cross-sectional shape, aluminum alloy sheet (5000 series aluminum alloy) used as a workpiece, molded specimen) The shape, the lubricant Preton R-303P, the speed control pattern in FIG.

しわ押さえ荷重は図17に示す通りそれぞれ50kN(比較例6)、100kN(比較例7)、150kN(比較例8)の一定にした。   As shown in FIG. 17, the wrinkle pressing load was fixed at 50 kN (Comparative Example 6), 100 kN (Comparative Example 7), and 150 kN (Comparative Example 8).

成形中のパンチ荷重Pをf(パンチ肩部のワークの断面積A0とワークの引張強度TSの積)で除した値P/fをパーセンテージ表示で図19に示す。
<比較例6>
成形開始時点から全ストロークの90%位置(即ち、成形高さ72mm)に到るまでの間のパンチ荷重Pはfの20%以下となっている。即ち、請求項1に記載したAは、この場合「20」である。
また、全ストロークの90%位置を超えた時点から成形終了時点に到るまでの間(成形終了時点を含む。)においてパンチ荷重Pはfの28%まで高められている。即ち、請求項1に記載したBは、この場合「28」であるから、77≦B≦90なる条件を満たしていない。
なお、(B/A)=1.4である。
<比較例7>
図19から、比較例6と同様にして調べてみると、A=40、B=55(即ち、77≦B≦90なる条件を満たしていない。)、(B/A)=1.4である。
<比較例8>
図19から、比較例6と同様にして調べてみると、A=57、B=75(即ち、77≦B≦90なる条件を満たしていない。)、(B/A)=1.3である。
A value P / f obtained by dividing the punch load P during molding by f (product of the cross-sectional area A0 of the workpiece at the punch shoulder portion and the tensile strength TS of the workpiece) is shown in percentage in FIG.
<Comparative Example 6>
The punch load P from the start of molding to the 90% position of the full stroke (that is, the molding height of 72 mm) is 20% or less of f. That is, A described in claim 1 is “20” in this case.
In addition, the punch load P is increased to 28% of f from the time when the position exceeds 90% of the total stroke to the time when the molding ends (including the molding end time). That is, since B described in claim 1 is “28” in this case, it does not satisfy the condition of 77 ≦ B ≦ 90.
Note that (B / A) = 1.4.
<Comparative Example 7>
From the examination in the same manner as in Comparative Example 6 from FIG. 19, A = 40, B = 55 (that is, the condition of 77 ≦ B ≦ 90 is not satisfied), and (B / A) = 1.4. is there.
<Comparative Example 8>
When examined in the same manner as in Comparative Example 6 from FIG. 19, A = 57, B = 75 (that is, the condition of 77 ≦ B ≦ 90 is not satisfied), and (B / A) = 1.3. is there.

比較例6では、P/fは30%以下であった。
比較例7では、成形高さ約50mm(即ち、全ストロークの63%。)においてP/fが30%を越えてしまった。
また、比較例8では、成形高さ約18mm(即ち、全ストロークの23%。)においてP/fが30%を越えてしまった。
In Comparative Example 6, P / f was 30% or less.
In Comparative Example 7, P / f exceeded 30% at a molding height of about 50 mm (that is, 63% of the total stroke).
In Comparative Example 8, P / f exceeded 30% at a molding height of about 18 mm (that is, 23% of the total stroke).

表9に形状凍結性を示す。(W−W0)/W0の意味は、前記実施例1の場合と同様である。
Table 9 shows the shape freezing property. The meaning of (W−W0) / W0 is the same as that in the first embodiment.

また、図21に成形パネルの外観を示す。
比較例6〜8の全てにおいて、何れも幅開き率の低減が不十分であり、また、比較例8では片寄れも生じていた。
FIG. 21 shows the appearance of the molded panel.
In all of Comparative Examples 6 to 8, the reduction of the width opening ratio was insufficient, and in Comparative Example 8, offset was also generated.

以上に説明した通り、全ストロークに渡ってしわ押さえ荷重を一定に保った比較例3〜5及び比較例6〜8においては、いずれも形状凍結性は良好でなかった。
これは、全ストロークに渡ってしわ押さえ荷重を一定に保った場合には、本発明の「全ストロークの90%位置を超えた時点から成形終了時点に到るまでの間(成形終了時点を含む。)においてパンチ荷重PをfのB%(但し、77≦B≦90)にまで高めるように制御する」との条件(請求項1)を満たすことは不可能だったからである。
As described above, in Comparative Examples 3 to 5 and Comparative Examples 6 to 8 in which the wrinkle holding load was kept constant over the entire stroke, the shape freezing property was not good.
This is because, when the wrinkle holding load is kept constant over the entire stroke, “from the time when the 90% position of the entire stroke is exceeded until the end of molding (including the end of molding). This is because it was impossible to satisfy the condition (Claim 1) that the punch load P is controlled to increase to B% of f (provided that 77 ≦ B ≦ 90).

また、比較例5及び比較例8では片寄れが生じたが、これらの実験例では、ストロークの極めて早い段階(比較例5:全ストロークの18%、比較例8:全ストロークの23%)からパンチ荷重がfの30%を越えてしまっていた。
Moreover, although the offset occurred in Comparative Example 5 and Comparative Example 8, in these experimental examples, from a very early stage of the stroke (Comparative Example 5: 18% of the total stroke, Comparative Example 8: 23% of the total stroke). The punch load exceeded 30% of f.

1...ワーク、2...パンチ、3...ダイ、4...ブランクホルダー、5...スライド、6...プランジャ、
7...リンク機構、8...キャリア、9...ボールナット、11...ボールねじ、12...従動側プーリー、
13...タイミングベルト、14...駆動側プーリー、15...サーボモーター、16...制御部、
17...記憶部、18...ボルスタ、19...クッションピン、20...クッションパッド、21...油圧室、
22...圧力センサ、23...ボールナット、24...ボールねじ、25...大プーリー、
26...パルスコーダ、27...タイミングベルト、28...小プーリー、29...サーボモーター、
30...制御部、31...記憶部、32...リニアスケール
1 ... work, 2 ... punch, 3 ... die, 4 ... blank holder, 5 ... slide, 6 ... plunger,
7 ... link mechanism, 8 ... carrier, 9 ... ball nut, 11 ... ball screw, 12 ... driven pulley,
13 ... Timing belt, 14 ... Drive pulley, 15 ... Servo motor, 16 ... Control part,
17 ... Memory part, 18 ... Bolster, 19 ... Cushion pin, 20 ... Cushion pad, 21 ... Hydraulic room,
22 ... Pressure sensor, 23 ... Ball nut, 24 ... Ball screw, 25 ... Large pulley,
26 ... pulse coder, 27 ... timing belt, 28 ... small pulley, 29 ... servo motor,
30 ... Control unit, 31 ... Storage unit, 32 ... Linear scale

Claims (7)

しわ押さえ荷重を付与しながらハット型断面形状に曲げ加工するアルミニウム合金板材のプレス成形方法において、ハット型断面形状のワークにおける壁部の断面積A0とワークの引張強度TSの積をfとするとき、成形開始時点から全ストロークの90%位置に到るまでの間はパンチ荷重PをfのA%以下(但し、A≦45)に制御すると共に、全ストロークの90%位置を超えた時点から成形終了時点に到るまでの間(成形終了時点を含む。)においてパンチ荷重PをfのB%(但し、77≦B≦90、かつ、(B/A)≧2)にまで高めるように制御するものであり、
成形開始時点から全ストロークの90%位置に到るまでの間はパンチ荷重PをfのA%以下(但し、A≦30)に制御すると共に、全ストロークの90%位置を超えた時点から成形終了時点に到るまでの間(成形終了時点を含む。)においてパンチ荷重PをfのB%(但し、77≦B≦90、かつ、(B/A)≧3)にまで高めるように制御するものであり、
パンチ荷重を所定の値に制御する手段がしわ押さえ荷重及び加工速度の調整制御であることを特徴とするアルミニウム合金板材のプレス成形方法。
In the press forming method of an aluminum alloy sheet material that is bent into a hat-shaped cross-section while applying a wrinkle holding load, when the product of the cross-sectional area A0 of the wall and the tensile strength TS of the work is f The punch load P is controlled to not more than A% of f (A ≦ 45) from the start of molding until reaching the 90% position of the full stroke, and from the time when the 90% position of the full stroke is exceeded. The punch load P is increased to B% of f (77 ≦ B ≦ 90 and (B / A) ≧ 2) until reaching the molding end time (including the molding end time). all SANYO to control,
The punch load P is controlled to A% or less of f (A ≦ 30) from the start of molding until reaching the 90% position of the full stroke, and from the time when the 90% position of the full stroke is exceeded. Control is performed so that the punch load P is increased to B% of f (77 ≦ B ≦ 90 and (B / A) ≧ 3) until the end point is reached (including the end point of molding). Is what
A press forming method for an aluminum alloy sheet material, characterized in that the means for controlling the punch load to a predetermined value is adjustment control of the wrinkle holding load and the processing speed .
パンチ荷重測定手段でパンチ荷重を測定し、それが所定の値になるように測定したパンチ荷重に基づきしわ押さえ荷重及び加工速度を調整制御することを特徴とする請求項に記載のアルミニウム合金板材のプレス成形方法。 Aluminum alloy sheet of claim 1, the punch load was measured by a punch load measuring means, it and adjusting controlling blank holding load and processing speed on the basis of the punch load was measured to a predetermined value Press molding method. パンチ荷重測定手段がパンチ内に設置されているものであることを特徴とする請求項に記載のアルミニウム合金板材のプレス成形方法。 3. The press forming method for an aluminum alloy sheet according to claim 2 , wherein the punch load measuring means is installed in the punch. 加工速度の調整制御がサーボ駆動にて実現されるものであることを特徴とする請求項乃至請求項のいずれかの項に記載のアルミニウム合金板材のプレス成形方法。 Press forming method for an aluminum alloy sheet according to any one of claims 1 to claim 3 adjustment control processing speed is characterized in that operation realized by the servo drive. しわ押さえ荷重の調整制御がサーボ駆動にて実現されるものであることを特徴とする請求項乃至請求項のいずれかの項に記載のアルミニウム合金板材のプレス成形方法。 Press forming method for an aluminum alloy sheet according to any one of claims 1 to claim 4 adjustment control blank holding load is characterized in that operation realized by the servo drive. 金型とアルミニウム合金板材との潤滑剤として防錆油若しくはプレス油又はその双方を使用していることを特徴とする請求項1乃至請求項のいずれかの項に記載のアルミニウム合金板材のプレス成形方法。 The aluminum alloy sheet material press according to any one of claims 1 to 5 , wherein rust preventive oil or press oil or both are used as a lubricant between the mold and the aluminum alloy sheet material. Molding method. ワークに用いるアルミニウム合金板材が5000系アルミニウム合金又は6000系アルミニウム合金であることを特徴とする請求項1乃至請求項のいずれかの項に記載のアルミニウム合金板材のプレス成形方法。 The aluminum alloy sheet material according to any one of claims 1 to 6 , wherein the aluminum alloy sheet material used for the workpiece is a 5000 series aluminum alloy or a 6000 series aluminum alloy.
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