JP7705689B2 - Method for press forming metal sheet - Google Patents
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Description
本発明は、金属板のプレス成形方法に関する。 The present invention relates to a method for press forming a metal plate.
自動車、家電、家具・雑貨等の各種分野で、プレス成形した製品(以下、プレス成形品という。)が用いられている。プレス成形品は、通常、ダイの周縁部とダイクッションパッド(ブランクホルダまたはしわ押さえともいう。)により挟持された金属板を、ダイの成形凹部とパンチの成形凸部の間で展伸または延伸させ、その金属板を所望形状に塑性変形させることにより得られる。このようなプレス成形を行うことにより、複雑な形状の部材も効率的に量産可能となる。 Press-formed products (hereafter referred to as press-formed products) are used in a variety of fields, including automobiles, home appliances, furniture, and miscellaneous goods. Press-formed products are usually obtained by stretching or elongating a metal sheet held between the periphery of a die and a die cushion pad (also called a blank holder or blank holder) between the forming recess of the die and the forming protrusion of the punch, plastically deforming the metal sheet into the desired shape. By performing this type of press forming, even parts with complex shapes can be mass-produced efficiently.
しかしながら、金属板の中でも耐力が高い金属板は、硬度が高いために、プレス成形を行いにくいという特性がある。特に、変形量が大きな深絞り成形や角筒成形を行った場合に、プレス成形品に割れが生じるおそれがある。 However, metal sheets with high strength have the characteristic of being difficult to press-form due to their high hardness. In particular, when deep drawing or square tube forming, which involves a large amount of deformation, is performed, there is a risk of cracks occurring in the press-formed product.
特許文献1には、深絞り成形を効率的に行うために、成形凹部を有するダイと成形凸部を有するパンチとの間に被加工材である鋼板を配置し、ブランクホルダとダイとによって保持された鋼板を、ダイとパンチを近接方向に相対移動させて絞り成形する際に、ダイとパンチの相対移動量の時間変化率である加工速度を、相対移動量が所定値となる変速点で、変速点前の加工速度である前期加工速度から、変速点後の加工速度であり前期加工速度よりも大きい後期加工速度へ変更するプレス成形方法が記載されている。また、特許文献1の図2Aには、平均加工速度がリニアモーション成形とほぼ同じになるようにステップモーション成形を行った場合のパンチのストローク量と時間との関係が示されており、更に図2Cには、図2Aに示すステップモーション成形を深絞り成形に適用した場合に、リニアモーション成形に比べて板厚減少率が小さくなることが示唆されている。
しかし、金属板からなるブランク材として、特許文献1に記載されたような平均加工速度がリニアモーション成形とほぼ同じになるようにステップモーション成形を行った場合であっても、成形後のプレス成形品に割れが生じる場合がある。
However, even when step motion forming is performed on a blank material made of a metal plate so that the average processing speed is approximately the same as that of linear motion forming, as described in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、割れの発生を防止可能な、金属板のプレス成形方法を提供することを課題とする。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a method for press-forming metal sheets that can prevent the occurrence of cracks.
上記課題を解決するために、本発明は以下の構成を採用する。
[1] 金属板をダイとパンチとの間に配置し、前記ダイとダイクッションパッドにより前記金属板の一部を挟んだ状態とする第1段階と、
前記ダイクッションパッドにより前記金属板にダイクッション力を加えつつ、前記ダイ及び前記パンチを相対的に接近させることにより前記金属板を成形する第2段階と、を備え、
前記第2段階では、
前記パンチの初期位置から前記金属板に接触する前の中間位置に至るまでの前記ダイ及び前記パンチの相対平均速度を第1速度とし、前記中間位置から下死点に至るまでの前記ダイ及び前記パンチの相対平均速度を第2速度とした場合に、前記第2速度を前記第1速度よりも低速度とし、かつ、前記パンチが前記金属板に接触する接触位置から前記下死点に至るまでの間に、前記パンチ及び前記ダイを一時停止させる停止ステップを少なくとも2回以上行い、
前記ダイクッションパッドによる前記金属板に対するダイクッション力を、最初の停止ステップまでを第1ダイクッション力とし、最初の停止ステップから最後の停止ステップまでを第2ダイクッション力とし、最後の停止ステップ以後を第3ダイクッション力とした場合に、前記第2ダイクッション力を、前記第1ダイクッション力及び前記第3ダイクッション力よりも小さくする、金属板のプレス成形方法。
[2] 金属板をダイとパンチとの間に配置し、前記ダイとダイクッションパッドにより前記金属板の一部を挟んだ状態とする第1段階と、
前記ダイクッションパッドにより前記金属板にダイクッション力を加えつつ、前記ダイ及び前記パンチを相対的に接近させることにより前記金属板を成形する第2段階と、を備え、
前記第2段階では、
前記パンチの初期位置から前記金属板に接触する前の中間位置に至るまでの前記ダイ及び前記パンチの相対平均速度を第1速度とし、前記中間位置から下死点に至るまでの前記ダイ及び前記パンチの相対平均速度を第2速度とした場合に、前記第2速度を前記第1速度よりも低速度とし、かつ、前記パンチが前記金属板に接触する接触位置から前記下死点に至るまでの間に、前記パンチ及び前記ダイを一時停止させる停止ステップを少なくとも1回以上行い、
前記パンチの成形荷重が最大値を示した際の前記パンチの位置を最大荷重位置とした場合に、最大荷重位置から成形荷重が前記最大値の80%になる位置までの範囲に前記パンチが到達した際に、最初の停止ステップを行う、金属板のプレス成形方法。
[3] 金属板を、ダイとパンチとの間に配置し、前記ダイとダイクッションパッドにより前記金属板の一部を挟んだ状態とする第1段階と、
前記ダイクッションパッドにより前記金属板にダイクッション力を加えつつ、前記ダイ及び前記パンチを相対的に接近させることにより前記金属板を成形する第2段階と、を備え、
前記第2段階では、
前記パンチが前記金属板に接触する接触位置から下死点に至るまでの間に、前記パンチ及び前記ダイを一時停止させる停止ステップを少なくとも2回以上行うとともに、
前記ダイクッションパッドによる前記金属板に対するダイクッション力を、最初の停止ステップまでを第1ダイクッション力とし、最初の停止ステップから最後の停止ステップまでを第2ダイクッション力とし、最後の停止ステップ以後を第3ダイクッション力とした場合に、前記第2ダイクッション力を、前記第1ダイクッション力及び前記第3ダイクッション力よりも小さくする、金属板のプレス成形方法。
[4] 前記パンチの成形荷重が最大値を示した際の前記パンチの位置を最大荷重位置とした場合に、最大荷重位置から成形荷重が前記最大値の80%になる位置までの範囲に前記パンチが到達した際に、最初の停止ステップを行う、[1]または[3]に記載の金属板のプレス成形方法。
[5] 前記下死点から5~10mm離れた位置に前記パンチが到達した際に、最後の停止ステップを行う、[1]または[3]に記載の金属板のプレス成形方法。
[6] 前記第2速度は、前記第1速度に対して40%以上70%以下の速度である、[1]に記載の金属板のプレス成形方法。
[7] 前記中間位置は、前記接触位置から10mm~20mm離れた位置である、[1]に記載の金属板のプレス成形方法。
[8] 前記停止ステップにおける停止時間は、0.2~1.0秒の範囲である、[1]または[3]に記載の金属板のプレス成形方法。
[9] 前記第2ダイクッション力は、前記第1ダイクッション力または前記第3ダイクッション力に対して0.1~0.5倍の範囲である、[1]または[3]に記載の金属板のプレス成形方法。
[10] 金属板をダイとパンチとの間に配置し、前記ダイとダイクッションパッドにより前記金属板の一部を挟んだ状態とする第1段階と、
前記ダイクッションパッドにより前記金属板にダイクッション力を加えつつ、前記ダイ及び前記パンチを相対的に接近させることにより前記金属板を成形する第2段階と、を備え、
前記第2段階では、
前記パンチの初期位置から前記金属板に接触する直前の中間位置に至るまでの前記ダイ及び前記パンチの相対平均速度を第1速度とし、前記中間位置から下死点に至るまでの前記ダイ及び前記パンチの相対平均速度を第2速度とした場合に、前記第2速度を前記第1速度よりも低速度とし、かつ、前記パンチが前記金属板に接触する接触位置から前記下死点に至るまでの間に、前記パンチ及び前記ダイを一時停止させる停止ステップを少なくとも1回以上行い、
前記下死点から5~10mm離れた位置に前記パンチが到達した際に、最後の停止ステップを行う、金属板のプレス成形方法。
[11] 金属板をダイとパンチとの間に配置し、前記ダイとダイクッションパッドにより前記金属板の一部を挟んだ状態とする第1段階と、
前記ダイクッションパッドにより前記金属板にダイクッション力を加えつつ、前記ダイ及び前記パンチを相対的に接近させることにより前記金属板を成形する第2段階と、を備え、
前記第2段階では、
前記パンチの初期位置から前記金属板に接触する直前の中間位置に至るまでの前記ダイ及び前記パンチの相対平均速度を第1速度とし、前記中間位置から下死点に至るまでの前記ダイ及び前記パンチの相対平均速度を第2速度とした場合に、前記第2速度を前記第1速度よりも低速度とし、かつ、前記パンチが前記金属板に接触する接触位置から前記下死点に至るまでの間に、前記パンチ及び前記ダイを一時停止させる停止ステップを少なくとも1回以上行い、
前記停止ステップにおける停止時間は、0.2~1.0秒の範囲である、金属板のプレス成形方法。
[12] 金属板をダイとパンチとの間に配置し、前記ダイとダイクッションパッドにより前記金属板の一部を挟んだ状態とする第1段階と、
前記ダイクッションパッドにより前記金属板にダイクッション力を加えつつ、前記ダイ及び前記パンチを相対的に接近させることにより前記金属板を成形する第2段階と、を備え、
前記第2段階では、
前記パンチの初期位置から前記金属板に接触する直前の中間位置に至るまでの前記ダイ及び前記パンチの相対平均速度を第1速度とし、前記中間位置から下死点に至るまでの前記ダイ及び前記パンチの相対平均速度を第2速度とした場合に、前記第2速度を前記第1速度よりも低速度とし、かつ、前記パンチが前記金属板に接触する接触位置から前記下死点に至るまでの間に、前記パンチ及び前記ダイを一時停止させる停止ステップを少なくとも2回以上行い、
前記ダイクッションパッドによる前記金属板に対するダイクッション力を、最初の停止ステップまでを第1ダイクッション力とし、最初の停止ステップから最後の停止ステップまでを第2ダイクッション力とし、最後の停止ステップ以後を第3ダイクッション力とした場合に、前記第2ダイクッション力は、前記第1ダイクッション力または前記第3ダイクッション力に対して0.1~0.5倍の範囲である、金属板のプレス成形方法。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following configuration.
[1] A first step of disposing a metal plate between a die and a punch and sandwiching a portion of the metal plate between the die and a die cushion pad;
a second stage in which the die and the punch are moved relatively close to each other while applying a die cushion force to the metal sheet by the die cushion pad, thereby forming the metal sheet;
In the second stage,
a first speed is a relative average speed of the die and the punch from an initial position of the punch to an intermediate position before contacting the metal sheet, and a second speed is a relative average speed of the die and the punch from the intermediate position to a bottom dead center, the second speed is set to a speed lower than the first speed, and a stopping step of temporarily stopping the punch and the die is performed at least twice or more times during the period from the contact position where the punch contacts the metal sheet to the bottom dead center,
a die cushion force applied to the metal sheet by the die cushion pad up to a first stopping step, a second die cushion force from the first stopping step to a final stopping step, and a third die cushion force from the final stopping step onward, wherein the second die cushion force is made smaller than the first die cushion force and the third die cushion force.
[2] A first step of disposing a metal plate between a die and a punch and sandwiching a portion of the metal plate between the die and a die cushion pad;
a second stage in which the die and the punch are moved relatively close to each other while applying a die cushion force to the metal sheet by the die cushion pad, thereby forming the metal sheet;
In the second stage,
a first speed is a relative average speed of the die and the punch from an initial position of the punch to an intermediate position before contacting the metal sheet, and a second speed is a relative average speed of the die and the punch from the intermediate position to a bottom dead center, the second speed is set to a speed lower than the first speed, and a stopping step of temporarily stopping the punch and the die is performed at least once or more between the contact position where the punch contacts the metal sheet and the bottom dead center,
A method for press forming a metal sheet, comprising: a first stopping step being performed when the punch reaches a range from the maximum load position to a position where the forming load is 80% of the maximum value, where the position of the punch when the forming load of the punch is at its maximum value is defined as a maximum load position.
[3] A first step of disposing a metal plate between a die and a punch and sandwiching a part of the metal plate between the die and a die cushion pad;
a second stage in which the die and the punch are moved relatively close to each other while applying a die cushion force to the metal sheet by the die cushion pad, thereby forming the metal sheet;
In the second stage,
A stopping step of temporarily stopping the punch and the die is performed at least twice or more between a contact position where the punch contacts the metal plate and a bottom dead center,
a die cushion force applied to the metal sheet by the die cushion pad up to a first stopping step, a second die cushion force from the first stopping step to a final stopping step, and a third die cushion force from the final stopping step onward, wherein the second die cushion force is made smaller than the first die cushion force and the third die cushion force.
[4] The press forming method for a metal sheet according to [1] or [3], wherein a first stopping step is performed when the punch reaches a range from the maximum load position to a position where the forming load is 80% of the maximum value, where the position of the punch when the forming load of the punch is at its maximum value is defined as a maximum load position.
[5] The press forming method for a metal sheet according to [1] or [3], wherein a final stopping step is performed when the punch reaches a
[6] The press forming method for a metal sheet according to [1], wherein the second speed is 40% or more and 70% or less of the first speed.
[7] The press forming method for a metal sheet according to [1], wherein the intermediate position is a
[8] The press forming method of a metal sheet according to [1] or [3], wherein a stopping time in the stopping step is in the range of 0.2 to 1.0 seconds.
[9] The press forming method of a metal sheet according to [1] or [3], wherein the second die cushion force is in a range of 0.1 to 0.5 times the first die cushion force or the third die cushion force.
[10] A first step of disposing a metal plate between a die and a punch and sandwiching a portion of the metal plate between the die and a die cushion pad;
a second stage in which the die and the punch are moved relatively close to each other while applying a die cushion force to the metal sheet by the die cushion pad, thereby forming the metal sheet;
In the second stage,
a first speed is a relative average speed of the die and the punch from an initial position of the punch to an intermediate position immediately before the punch contacts the metal plate, and a second speed is a relative average speed of the die and the punch from the intermediate position to a bottom dead center, the second speed is set to a speed lower than the first speed, and a stopping step of temporarily stopping the punch and the die is performed at least once or more between the contact position where the punch contacts the metal plate and the bottom dead center,
The press forming method for a metal sheet comprises performing a final stopping step when the punch reaches a
[11] A first step of disposing a metal plate between a die and a punch and sandwiching a portion of the metal plate between the die and a die cushion pad;
a second stage in which the die and the punch are moved relatively close to each other while applying a die cushion force to the metal sheet by the die cushion pad, thereby forming the metal sheet;
In the second stage,
a first speed is a relative average speed of the die and the punch from an initial position of the punch to an intermediate position immediately before the punch contacts the metal plate, and a second speed is a relative average speed of the die and the punch from the intermediate position to a bottom dead center, the second speed is set to a speed lower than the first speed, and a stopping step of temporarily stopping the punch and the die is performed at least once or more between the contact position where the punch contacts the metal plate and the bottom dead center,
The method for press-forming a metal sheet, wherein the stopping time in the stopping step is in the range of 0.2 to 1.0 seconds.
[12] A first step of disposing a metal plate between a die and a punch and sandwiching a portion of the metal plate between the die and a die cushion pad;
a second stage in which the die and the punch are moved relatively close to each other while applying a die cushion force to the metal sheet by the die cushion pad, thereby forming the metal sheet;
In the second stage,
a first speed is a relative average speed of the die and the punch from an initial position of the punch to an intermediate position immediately before the punch contacts the metal plate, and a second speed is a relative average speed of the die and the punch from the intermediate position to a bottom dead center, the second speed is set to a speed lower than the first speed, and a stopping step of temporarily stopping the punch and the die is performed at least twice or more times during the period from the contact position where the punch contacts the metal plate to the bottom dead center,
a die cushion force applied to the metal sheet by the die cushion pad up to a first stopping step, a second die cushion force from the first stopping step to a final stopping step, and a third die cushion force after the final stopping step, wherein the second die cushion force is in a range of 0.1 to 0.5 times the first die cushion force or the third die cushion force.
上記[1]に記載した発明によれば、第2段階において、パンチが金属板に接触する前までを第1速度とし、その後、パンチが下死点に至るまでを第1速度よりも低速な第2速度に減速することで、パンチが金属板に接触した際の金属板に与える衝撃が小さくなる。
また、パンチが金属板に接触する接触位置から下死点に至るまでの間に停止ステップを少なくとも1回以上設けることで、停止ステップが終了してパンチ及びダイを再び動かす際に、成形中の金属板におけるひずみの分散化が図られ、これにより、ひずみの集中による材料の破断が抑制される。
更に、停止ステップ前後におけるパンチとダイの相対速度を第1速度よりも低速な第2速度にすることで、金属板の成形中のパンチ及びダイの速度制御が容易になり、成形中の金属板におけるひずみの集中を防止できる。
以上のように、金属板への衝撃を抑制し、しかも成形中の金属板におけるひずみの分散化を図り、ひずみ集中を防ぐことで、プレス成形品の割れを防止できる。
また、第2段階において、パンチが金属板に接触する前までのパンチ及びダイの相対速度を第2速度よりも高速な第1速度とすることで、停止ステップを設けたことによる成形時間の増大を抑制でき、全体として成形時間を短縮できる。
According to the invention described in [1] above, in the second stage, the punch is driven at a first speed until it comes into contact with the metal plate, and then the punch is decelerated to a second speed slower than the first speed until it reaches the bottom dead center, thereby reducing the impact on the metal plate when the punch comes into contact with the metal plate.
In addition, by providing at least one stopping step between the contact position where the punch comes into contact with the metal plate and the bottom dead center, when the stopping step ends and the punch and die are moved again, the strain in the metal plate being formed is dispersed, thereby suppressing breakage of the material due to concentration of strain.
Furthermore, by setting the relative speed of the punch and die before and after the stopping step to a second speed that is slower than the first speed, it becomes easier to control the speed of the punch and die during forming of the metal plate, and concentration of strain in the metal plate during forming can be prevented.
As described above, by suppressing the impact on the metal plate and dispersing the strain in the metal plate during forming, and preventing strain concentration, it is possible to prevent cracks in the press-formed product.
In addition, in the second stage, by setting the relative speed of the punch and the die to a first speed which is faster than the second speed before the punch comes into contact with the metal plate, the increase in forming time caused by providing a stop step can be suppressed, and the forming time as a whole can be shortened.
上記[2]に記載した発明によれば、最初の停止ステップ前の第1ダイクッション力を、第2ダイクッション力より高くすることで、成形初期におけるパンチによる金属板の成形性を高めることができる。
また、最初の停止ステップと最後の停止ステップとの間での第2ダイクッション力を、最初の停止ステップ前及び最後の停止ステップ後のダイクッション力(第1、第3ダイクッション力)より小さくすることで、成形中期におけるパンチとダイの間への材料の流入を促進し、これにより、成形中の金属板における過度な板厚減少を防止してひずみをより分散させることができ、ひずみの集中による材料の破断が抑制され、プレス成形品の割れを防止できる。
更に、停止ステップ後の第3ダイクッション力を、第2ダイクッション力よりも高くすることで、成形後期におけるパンチ及びダイによる金属板の成形性を高めることができる。これにより、狙い通りの形状を有し、かつ、割れのないプレス成形品を得ることができる。
According to the invention described in [2] above, by making the first die cushion force before the first stopping step higher than the second die cushion force, it is possible to improve the formability of the metal sheet by the punch in the initial stage of forming.
Furthermore, by making the second die cushion force between the first and final stopping steps smaller than the die cushion forces before the first and after the final stopping steps (first and third die cushion forces), the flow of material between the punch and die in the middle of forming is promoted, thereby preventing excessive reduction in plate thickness in the metal plate during forming and dispersing strain better, suppressing breakage of the material due to concentration of strain and preventing cracks in the press-formed product.
Furthermore, by making the third die cushion force after the stopping step higher than the second die cushion force, the formability of the metal sheet by the punch and die in the later stage of forming can be improved, thereby making it possible to obtain a press-formed product having a desired shape and free of cracks.
上記[3]に記載した発明によれば、第2段階において、パンチが金属板に接触する接触位置から下死点に至るまでの間に停止ステップを少なくとも2回以上設けることで、停止ステップが終了してパンチ及びダイを再び動かす際に、成形中の金属板におけるひずみの分散化が図られ、これにより、ひずみの集中による材料の破断が抑制され、プレス成形品の割れを防止できる。
また、最初の停止ステップ前の第1ダイクッション力を、第2ダイクッション力より高くすることで、成形初期におけるパンチによる金属板の成形性を高めることができる。
更に、最初の停止ステップと最後の停止ステップとの間での第2ダイクッション力を、最初の停止ステップ前及び最後の停止ステップ後のダイクッション力(第1、第3ダイクッション力)より小さくすることで、成形中期におけるパンチとダイの間への材料の流入を促進し、これにより、成形中の金属板における過度な板厚減少を防止してひずみをより分散させることができ、ひずみの集中による材料の破断が抑制される。
また、停止ステップ後の第3ダイクッション力を、第2ダイクッション力よりも高くすることで、成形後期におけるパンチ及びダイによる金属板の成形性を高めることができる。
以上により、狙い通りの形状を有し、かつ、割れのないプレス成形品を得ることができる。
According to the invention described in [3] above, in the second stage, by providing at least two or more stopping steps between the contact position where the punch comes into contact with the metal plate and the bottom dead center, when the stopping steps are completed and the punch and die are moved again, the strain in the metal plate being formed is dispersed, thereby suppressing breakage of the material due to concentration of strain and preventing cracks in the press-formed product.
Furthermore, by making the first die cushion force before the first stopping step higher than the second die cushion force, the formability of the metal sheet by the punch in the initial stage of forming can be improved.
Furthermore, by making the second die cushion force between the first and final stopping steps smaller than the die cushion forces before the first and after the final stopping steps (first and third die cushion forces), the flow of material between the punch and the die in the middle of forming is promoted, thereby preventing excessive reduction in plate thickness in the metal plate during forming and dispersing strain better, and suppressing breakage of the material due to concentration of strain.
Furthermore, by making the third die cushion force after the stopping step higher than the second die cushion force, the formability of the metal sheet by the punch and the die in the later stage of forming can be improved.
As a result, a press-molded product having the desired shape and free of cracks can be obtained.
上記[4]に記載した発明によれば、最大荷重位置から成形荷重が前記最大値の80%になる位置までの範囲にパンチが到達した際に、最初の停止ステップを行うことにより、成形初期におけるパンチによる金属板の成形がほぼ完了した後に停止ステップに移ることができる。これにより、停止ステップによる成形中の金属板に対するひずみ分散効果をより一層高めることができ、割れを防止しつつ、所望の形状のプレス成形品を製造できる。 According to the invention described in [4] above, by performing the first stopping step when the punch reaches the range from the maximum load position to the position where the forming load is 80% of the maximum value, it is possible to move to the stopping step after the forming of the metal plate by the punch in the initial stage of forming is almost completed. This makes it possible to further enhance the strain distribution effect on the metal plate during forming by the stopping step, and to manufacture a press-formed product of the desired shape while preventing cracks.
上記[5]に記載した発明によれば、下死点から5~10mm離れた位置にパンチが到達した際に、最後の停止ステップを行い、その際にダイクッション力を第3ダイクッション力に変更することで、成形後期におけるパンチ及びダイによる金属板の成形性をより一層高めることができる。
According to the invention described in [5] above, when the punch reaches a
上記[6]に記載した発明によれば、第2速度を、第1速度の40%以上70%以下の速度とすることで、金属板の成形中のパンチ及びダイの速度制御がより容易になり、成形中の金属板におけるひずみの集中を防止できる。 According to the invention described in [6] above, by setting the second speed to be between 40% and 70% of the first speed, it becomes easier to control the speed of the punch and die during forming of the metal plate, and it is possible to prevent concentration of strain in the metal plate during forming.
上記[7]に記載した発明によれば、中間位置を、接触位置から10mm~20mm離れた位置とすることで、パンチが金属板に接する前までにパンチとダイの相対速度を第2速度まで確実に低下させることができる。
According to the invention described in [7] above, by setting the intermediate position at a
上記[8]に記載した発明によれば、停止ステップにおける停止時間を、0.2~1.0秒の範囲とすることで、停止ステップ後にパンチ及びダイを再び動かす際に、金属板におけるひずみの分散化をより確実に図ることができる。 According to the invention described in [8] above, by setting the stopping time in the stopping step to a range of 0.2 to 1.0 seconds, it is possible to more reliably distribute the strain in the metal plate when the punch and die are moved again after the stopping step.
上記[9]に記載した発明によれば、第2ダイクッション力を、第1ダイクッション力及び第3ダイクッション力に対して0.1~0.5倍の範囲とすることで、成形中におけるパンチとダイの間への材料の流入を確実に行うことが出来、過度な板厚減少を抑制して材料の破断を防ぐことができる。 According to the invention described in [9] above, by setting the second die cushion force in the range of 0.1 to 0.5 times the first and third die cushion forces, it is possible to ensure that the material flows between the punch and the die during forming, suppressing excessive reduction in plate thickness and preventing breakage of the material.
以下、本発明の実施形態である金属板のプレス成形方法について説明する。本実施形態のプレス成形方法は、パンチとダイとしわ押さえを用いたプレス成形方法であり、特に、深絞り成形または角筒絞り成形に好適に適用される。 The following describes a method for press-forming a metal sheet according to an embodiment of the present invention. The press-forming method of this embodiment is a press-forming method that uses a punch, a die, and a blank holder, and is particularly suitable for deep drawing or square cylinder drawing.
図1には、本実施形態の成形方法によって成形可能な成形品の一例を示す。
図1に示す成形品2は、金属板1を角筒絞り成形することにより製造される。成形品2は、矩形状の底面部21と、フランジ部22と、底面部21及びフランジ部22を接続する4つの縦壁部23とを有する。底面部21と縦壁部23との間には第1曲げ部1b(パンチ肩部)が設けられ、また、縦壁部23とフランジ部22との間には第2曲げ部1c(ダイ肩部)が設けられる。底面部21とフランジ部22との距離、すなわち、縦壁部23の高さdは、後述する接触位置から下死点位置Dまでの距離に対応する高さとなっている。
FIG. 1 shows an example of a molded product that can be molded by the molding method of the present embodiment.
The formed
図1に示す成形品2は、例えば、自動車部品に用いることができる。また、成形品2は、家電製品や厨房機器の外装パネルにも用いることができる。成形品2をこれらの用途に用いる場合は、図1に示す形状に限定されるものではなく、底面部21、フランジ部22及び縦壁部23を適宜変形させたものであってもよい。
The molded
金属板1の材質は特に限定されるものではなく、材質として例えば、鉄鋼、ステンレス鋼、チタンまたはチタン合金、アルミニウムまたはアルミニウム合金、銅または銅合金等を例示できる。本実施形態では、耐力が比較的高い金属板に好適に適用される。そのような金属板の一例として、フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板を例示することができる。
The material of the
次に、本実施形態の成形方法に好適に用いられるプレス成形機の一例を説明する。図2及び図3は、本実施形態のプレス成形方法の基本的な手順を示す工程図である。図2(a)に示すプレス成形機30は、いわゆるサーボプレス機であり、ダイ31と、パンチ32と、ダイクッションパッド33とを備えている。ダイクッションパッド33は、一般にはブランクホルダまたはしわ押さえとも呼ばれる。プレス成形機30は、プレス成形時に鋼板1の一部1aをダイ31の周縁部とダイクッションパッド33とで挟むことで、成形品2の成形性を向上させる。
Next, an example of a press molding machine suitable for use in the molding method of this embodiment will be described. Figures 2 and 3 are process diagrams showing the basic steps of the press molding method of this embodiment. The
プレス成形機30におけるダイ31には、駆動源として図示しないサーボモータが接続されている。ダイ31の駆動源としてサーボモータを用いることにより、ダイ31及びパンチ32によるスライドモーションを自由に制御できるようになっている。この場合のプレス成形機30は、パンチ32を固定側とし、ダイ31及びダイクッションパッド33を可動側として動作する。
A servo motor (not shown) is connected as a drive source to the die 31 in the
なお、本実施形態に適用可能なプレス成形機30は上述のものに限らず、パンチ32を可動側とし、ダイ31及びダイクッションパッド33を固定側としてもよい。この場合は、パンチ32及びダイクッションパッド33の駆動源としてそれぞれ、サーボモータを用いればよい。更に、パンチ32と、ダイ31及びダイクッションパッド33とをそれぞれ、可動可能なように構成してもよい。この場合は、パンチ32、ダイ31及びダイクッションパッド33の駆動源としてそれぞれ、サーボモータを用いればよい。
The
本実施形態に係るプレス成形機30には、ダイ31に対するパンチ32の相対移動方向に沿う順に、パンチの初期位置、初期位置よりもダイ31側にある中間位置A、パンチ32が金属板1に最初に接触する接触位置、第1停止位置B、第2停止位置C、パンチ32の下死点位置D、がそれぞれ設定されている。パンチ32の初期位置及び接触位置は、プレス成形機30の構造によって定まる。また、中間位置A、第1停止位置B、第2停止位置C及び下死点位置Dは、以下に説明する関係によって定まる。
In the
まず、パンチ32の初期位置は、プレス成形開始前にパンチ32が待機した状態におけるダイ31に対するパンチ32の相対的な位置である。具体的には、図2(a)に示ように、ダイ31から離間した位置である。
First, the initial position of the
接触位置は、パンチ32が金属板1に最初に接触する際のダイ31に対するパンチ32の相対的な位置である。図2及び図3では、接触位置はダイ31の上面31aと同じ高さの位置である。また、接触位置は、成形前の金属板1がダイ31及びダイクッションパッド33によって最初に固定された位置でもある。
The contact position is the relative position of the
中間位置Aは、パンチ32及びダイ31の相対平均速度を第1速度から第2速度に変更する位置であり、接触位置から初期位置側に10mm~20mm離れた位置とされる。
Intermediate position A is a position where the relative average speed of the
第1停止位置Bは、成形中のパンチ32の成形荷重が最大値を示した位置(最大荷重位置)に基づき決定される位置であり、最大荷重位置を超えてから成形荷重が前記最大値の80%、好ましくは90%になる位置までの範囲にパンチ32が到達した際のパンチ32のダイ31に対する相対位置である。第1停止位置Bは、少なくとも、金属板1の材質や厚みや機械的特性(強度、伸びなど)と、ダイクッションパッド33によるダイクッション力と、ダイ31及びパンチ32の形状及びサイズなどによって決まるものである。第1停止位置Bの決定方法としては、プレス成形中のパンチ32に加わる成形荷重を計測してプレス成形を行う都度決めてもよいし、あらかじめ金属板1に対して試験的にプレス成形を行い、そのときのパンチ32の最大荷重位置に基づいて決めてもよい。
The first stop position B is a position determined based on the position (maximum load position) where the forming load of the
第2停止位置Cは、パンチ32の下死点位置Dから初期位置側に5~10mm離れた位置に設定される。
The second stop position C is set at a
パンチの下死点位置Dは、成形品2の目標形状によって任意に定められる。図1に示すように、成形品2の成形高さをdとする場合、図2及び図3における下死点位置Dは、接触位置(ダイ31の上面31aに位置)から成形高さdに対応する距離だけ離れた位置に設定される。
The bottom dead center position D of the punch is arbitrarily determined depending on the target shape of the formed
(第1の実施形態)
次に、第1の実施形態のプレス成形方法を説明する。
本実施形態のプレス成形方法は、プレス成形機30に金属板1を設置する第1段階と、ダイクッションパッド33により金属板1にダイクッション力を加えつつ、ダイ31及びパンチ32を相対的に接近させることにより金属板1を成形する第2段階とを備える。第2段階では、初期位置から中間位置Aまでのダイ31及びパンチ32の相対平均速度を第1速度とし、中間位置Aから下死点位置Dまでのダイ31及びパンチ32の相対平均速度を第1速度よりも低速な第2速度とし、更に、パンチ31が接触位置から下死点位置Dに至る間にある第1停止位置B及び第2停止位置Cにおいて、パンチ32及びダイ31を一時停止させる停止ステップを行う。ただし、停止ステップは、第1停止位置Bのみで行ってもよい。
(First embodiment)
Next, the press molding method of the first embodiment will be described.
The press forming method of the present embodiment includes a first stage in which the
以下、図2~図4を参照しつつ本実施形態のプレス成形方法を詳細に説明する。図4は、下死点に対するパンチの相対位置と時間との関係を示すグラフである。 The press forming method of this embodiment will be described in detail below with reference to Figures 2 to 4. Figure 4 is a graph showing the relationship between the relative position of the punch with respect to the bottom dead center and time.
(第1段階)
第1段階では、図2(a)に示すように、ダイ31とパンチ32の間に金属板1を配置し、金属板1をダイ31の上面31a上に載置し、更に金属板の一部1aをダイクッションパッド33によって拘束する。このときのパンチ31は初期位置にある。プレス成形機30にもよるが、初期位置は例えば、金属板1が設置された位置から100~200mm程度離れた位置とされる。
(First Stage)
2(a), the
(第2段階)
次に第2段階では、ダイクッションパッド33により金属板1にダイクッション力を加えつつ、ダイ31及びパンチ32を相対的に接近させることにより金属板1を成形する。本実施形態では、ダイクッション力を、成形開始から終了までの間、一定とする。具体的には、金属板1をダイクッションパッド33によって拘束したまま、ダイ31及びダイクッションパッド33とともに金属板1を上昇させてパンチ32に接近させ、金属板1をダイ31及びパンチ32によって変形させつつ成形を行う。ダイクッション力は特に制限はなく、例えば10~100kNの範囲で設定すればよい。
(Second stage)
Next, in the second stage, the
第2段階では、図2(a)及び図2(b)に示すように、鋼板1をダイクッションパッド33によって拘束したまま、パンチ32の先端32aの位置が初期位置から中間位置Aに至るまでの間を、ダイ31及びパンチ31を第1速度V1で相対的に接近させる。図4において、初期位置は、図4の縦軸のパンチ位置が200mmの位置に相当する。また、中間位置Aは、図4のパンチ位置が55mmの位置に相当する。初期位置から中間位置Aに至るダイ31に対するパンチ32のストローク中の動きは、所謂クランクモーションとしてもよい。第1速度V1は、初期位置から中間位置Aまでの間のダイ31に対するパンチ31の相対平均速度である。
2(a) and 2(b), while the
第1速度V1は、例えば、100mm/s~200mm/sの範囲にすることが好ましい。第1速度V1を100mm/s以上にすることで、パンチ32が初期位置から下死点位置Dに至り、再び初期位置に戻るまでの時間(以下、成形時間という)を短縮できる。また、第1速度V1を200mm/s以下にすることで、パンチ32が中間位置Aに至った際にダイ31に対するパンチ32の相対速度を第1速度V1から第2速度V2に確実に減速させることができる。
The first speed V1 is preferably set in the range of 100 mm/s to 200 mm/s, for example. By setting the first speed V1 to 100 mm/s or more, the time required for the
第1速度V1は、初期位置から下死点までの間をパンチが1分間に何往復できるかの指標である毎分ストローク数(spm)で現した場合、15~30spmに相当する速度である。 The first speed V1 corresponds to 15 to 30 spm when expressed in strokes per minute (spm), which is an index of how many times the punch can move back and forth between the initial position and the bottom dead center in one minute.
また、第2段階では、図2(b)~図3(c)に示すように、パンチ32の先端32aの位置が、中間位置Aから下死点位置Dに至るまでの間を、ダイ31及びパンチ32を第2速度V2で相対的に接近させる。図4における下死点位置Dは、図4の縦軸のパンチ位置が0mmの位置に相当する。中間位置Aから下死点位置Dに至るダイ31及びパンチ32のストローク中の動きは、所謂クランクモーションとしてもよい。第2速度V2は、中間位置Aから下死点位置Dまでの間のダイ31に対するパンチ32の相対平均速度である。ただし、途中の停止ステップの停止時間は第2速度V2の算出に含めないものとする。
In the second stage, as shown in Figs. 2(b) to 3(c), the
第2速度V2は、例えば、65mm/s~130mm/sの範囲にすることが好ましい。第2速度V2を65mm/s以上にすることで、成形時間の増大を防止できる。また、第2速度V2を130mm/s以下にすることで、金属板1の特定箇所にひずみが集中することを防げる。また、第2速度V2は、第1速度V1の40%以上70%以下の速度とすることが好ましい。第2速度V2をこの範囲にすることで、金属板1の成形中のパンチ32及びダイ31の速度制御がより容易になる。また、第2速度V2は、毎分ストローク数(spm)で現した場合、10~20spmに相当する速度である。
The second speed V2 is preferably set in the range of, for example, 65 mm/s to 130 mm/s. By setting the second speed V2 to 65 mm/s or more, an increase in the forming time can be prevented. Furthermore, by setting the second speed V2 to 130 mm/s or less, strain can be prevented from concentrating at a specific location of the
本実施形態に係るパンチ32の動作は、初期位置から中間位置Aまでが第1速度V1のクランクモーションであり、中間位置Aから下死点位置Dまでが第2速度V2のクランクモーションであり、更に成形終了後の下死点位置Dから初期位置に戻るまでが第1速度V1のクランクモーションであり、全体として所謂リンクモーションで動作する。図4には、参考として、本実施形態に係るパンチ32のリンクモーションとの対比のために、一定速度でのクランクモーションを点線で図示している。
The movement of the
第2段階では、図2(c)に示すように、パンチ32の先端32aが接触位置において金属板1に接触した時点から、金属板1に対する成形が開始される。そして、図3(a)に示すように、パンチ32の先端32aが接触位置から第1停止位置Bに至るまでの間、金属板1は主にパンチ32によって曲げ変形されて、パンチ肩部である第1曲げ部1bが形成される。図2(c)から図3(a)に至る成形初期に、成形品2の底面部21及び第1曲げ部1bが形成される。成形初期のパンチ32における成形荷重が最大値を示す。
In the second stage, as shown in FIG. 2(c), forming of the
次に、第2段階では、図3(a)に示すように、パンチ32の先端32aが第1停止位置Bに至った際に、ダイ31及びパンチ32の動作を一時停止させる停止ステップを行う。図4において、第1停止位置Bは、図4の縦軸のパンチ位置が35mmの位置に相当する。停止時間は、0.2~1.0秒の範囲とする。停止時間経過後に、ダイ31及びパンチ32の動作を再開する。停止時間を0.2秒以上にすることで、ひずみの分散効果が十分になり、また、停止時間を1.0秒以下にすることで、成形時間の短縮が図られる。停止ステップは、第1停止位置Bのみで1回だけ行うことにしてもよい。
Next, in the second stage, as shown in FIG. 3(a), when the
第1停止位置Bは、上述したように、金属板1を成形中のパンチ32の成形荷重が最大値を示した位置に基づき決定される。第1停止位置Bは、最大荷重位置を超えてから成形荷重が前記最大値の80%、好ましくは90%になる位置までの範囲にパンチ32が到達した際のダイ31に対するパンチ32の相対位置である。第1停止位置Bにて停止ステップを行うことで、金属板1におけるひずみの分散が図られる。
As described above, the first stop position B is determined based on the position where the forming load of the
なお、図7には、金属板1を成形中のパンチ32の成形荷重の変化の一例を示す。図7の横軸(成形高さ)において、パンチ32が金属板1に接触した接触位置を0mmとし、下死点の位置を55mmとしている。図7に示す例では、成形高さが17mmにおいて成形荷重が最大値を示しているので、この位置を最大荷重位置とし、この位置を超えてから成形荷重が前記最大値の80%、好ましくは90%になる位置までの範囲において第1停止位置Bを設定すればよい。実際には、金属板1に対してプレス成形を実際に行ってパンチにおける成形荷重の変化を測定し、その結果に基づいて第1停止位置Bを設定すればよい。
Figure 7 shows an example of the change in the forming load of the
次に、第2段階では、図3(b)に示すように、パンチ32の先端32aが第2停止位置Cに至った際に、再び、ダイ31及びパンチ32の動作を一時停止させる停止ステップを行う。停止ステップは、第1停止位置Bのみで1回だけ行ってもよいが、第2停止位置Cにおいて2回目を行ってもよい。図4において、第2停止位置Cは、図4の縦軸のパンチ位置が5mmの位置に相当する。停止時間は、0.2~1.0秒の範囲とする。停止時間経過後に、ダイ31及びパンチ32の動作を再開する。停止時間を0.2秒以上にすることで、ひずみの分散効果が十分になり、また、停止時間を1.0秒以下にすることで、成形時間の短縮が図られる。
Next, in the second stage, as shown in FIG. 3(b), when the
第2停止位置Cは、上述したように、パンチ32の下死点位置Dから初期位置側に5~10mm離れた位置に設定される。第2停止位置Cで再び停止ステップを行うことで、金属板1におけるひずみの分散を更に図ることが可能になる。すなわち、最初の停止ステップから最後の停止ステップまでの成形中期においては、主に金属板1に対する引張変形がなされて、成形品1の縦壁部23に相当する部位が成形される。この成形中期では、縦壁部23同士が接合する曲辺部、特にパンチ肩部寄りの曲辺部にひずみが集中しやすいが、2回以上の停止ステップを設けることでひずみの分散が図られ、これにより成形中の材料の破断が回避される。
As described above, the second stop position C is set at a
停止ステップは、少なくとも1回以上、好ましくは2回以上設けることが、金属板1におけるひずみの分散化を効果的に図れるため好ましい。停止ステップを行わない場合、金属板1におけるひずみの分散化が不十分になり、成形中に材料が破断するか、又は板厚減少による強度低下が起こるおそれがある。
It is preferable to perform the stopping step at least once, and preferably twice or more, since this effectively distributes the strain in the
停止ステップは、1回以上であれば特に制限はなく、2回でもよく、3回でもよく、4回でもよい。停止ステップを3回以上設ける場合は、第1停止位置Bと第2停止位置Cの間で更に停止ステップを行うことが、ひずみの分散化を図る上で効果的である。 There is no particular limit to the number of stopping steps, so long as it is one or more, and it may be two, three, or four. If three or more stopping steps are provided, it is effective to perform an additional stopping step between the first stopping position B and the second stopping position C in order to distribute the distortion.
次に、図3(c)に示すように、パンチ32の先端32aが下死点位置Dに到達するまで、ダイ31及びダイクッションパッド33をパンチ32に相対的に接近させることで、成形を完了させる。
Next, as shown in FIG. 3(c), the
最後の停止ステップ(第2停止位置C)からパンチ32が下死点位置Dに至るまでの成形後期においては、金属板1のダイス肩部における曲げ変形がなされて、第2曲げ部1cが形成される。また、第2曲げ部1cの形成の際に、金属板1の一部1aがダイ31の上面31aとダイクッションパッド33とに挟まれて拘束された状態にあるため、成形品2のフランジ部22に相当する箇所のしわの発生が抑制される。
During the later stage of forming from the last stop step (second stop position C) until the
このような効果を得るためには、最後の停止ステップを行う第2停止位置Cを、パンチ32の下死点位置Dから初期位置側に5~10mm離れた位置に設定することが好ましい。第2停止位置Cを、パンチ32の下死点位置Dから初期位置側に5mm以上離れた位置とすることで、第2曲げ部1cの形成及びフランジ部22のしわ発生の抑制を確実に行うことができる。また、第2停止位置Cを、パンチ32の下死点位置Dから初期位置側に10mm以内の位置とすることで、第1停止位置Bと第2停止位置Cとの間隔を広くすることができ、金属板1におけるひずみ分散化を確実に図ることができる。
To obtain such an effect, it is preferable to set the second stop position C, where the final stopping step is performed, at a
以上説明したように、本実施形態によれば、第2段階において、パンチ32が金属板1に接触する前までを第1速度とし、その後、パンチ32が下死点位置Dに至るまでを第1速度よりも低速な第2速度に減速することで、パンチ32が金属板1に接触した際の金属板1に与える衝撃が小さくなる。
また、パンチ32が金属板1に接触する接触位置から下死点位置Dに至るまでの間に停止ステップを少なくとも1回以上設けることで、停止ステップが終了してパンチ32及びダイ31を再び動かす際に、成形中の金属板1におけるひずみの分散化が図られ、これにより、ひずみの集中による材料の破断が抑制される。
更に、停止ステップ前後におけるパンチ32とダイ31の相対速度を第1速度よりも低速な第2速度にすることで、金属板1の成形中のパンチ32及びダイ31の速度制御が容易になり、成形中の金属板1におけるひずみの集中を防止できる。
以上のように、金属板1への衝撃を抑制し、しかも成形中の金属板1におけるひずみの分散化を図り、ひずみ集中を防ぐことで、成形中の材料の破断を抑制し、プレス成形品2の割れを防止できる。
また、第2段階において、パンチ32が金属板1に接触する前までのパンチ32及びダイ31の相対速度を第2速度よりも高速な第1速度とすることで、停止ステップを設けたことによる成形時間の増大を抑制でき、全体として成形時間を短縮できる。
As described above, according to this embodiment, in the second stage, the
In addition, by providing at least one stopping step between the contact position where the
Furthermore, by setting the relative speed of the
As described above, by suppressing the impact on the
In addition, in the second stage, by setting the relative speed of the
また、本実施形態によれば、最大荷重位置を超えてから成形荷重が前記最大値の80%になる位置までの範囲にパンチ32が到達した際に、最初の停止ステップを行うことにより、成形初期におけるパンチ32による金属板1の成形がほぼ完了した後に停止ステップに移ることができる。これにより、停止ステップによる成形中の金属板1に対するひずみ分散効果をより一層高めることができ、割れを防止しつつ、所望の形状のプレス成形品2を製造できる。
In addition, according to this embodiment, the first stopping step is performed when the
また、本実施形態によれば、第2速度を、第1速度の40%以上70%以下の速度とすることで、金属板1の成形中のパンチ32及びダイ31の速度制御がより容易になり、成形中の金属板1におけるひずみの集中を防止できる。
In addition, according to this embodiment, by setting the second speed to 40% or more and 70% or less of the first speed, it becomes easier to control the speed of the
また、本実施形態によれば、中間位置Aを、接触位置から10mm~20mm離れた位置とすることで、パンチ32が金属板1に接する前までにパンチ32とダイ1の相対速度を第2速度まで確実に低下させることができる。
In addition, according to this embodiment, by setting the intermediate position A at a
また、本実施形態によれば、停止ステップにおける停止時間を、0.2~1.0秒の範囲とすることで、停止ステップ後にパンチ及びダイを再び動かす際に、金属板におけるひずみの分散化をより確実に図ることができる。 In addition, according to this embodiment, by setting the stopping time in the stopping step to a range of 0.2 to 1.0 seconds, it is possible to more reliably distribute the strain in the metal plate when the punch and die are moved again after the stopping step.
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。前述の第1の実施形態のプレス成形方法では、成形開始から終了までの間のダイクッション力を一定にしたが、本実施形態のプレス成形方法では、第2段階におけるプレス成形中に、2回以上の停止ステップを設けるとともに、各停止ステップにおいてダイクッション力を変化させる。ダイクッション力の制御以外の動作は第1の実施形態と同様なので、本実施形態ではダイクッション力の制御について説明し、その他の説明は省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described. In the press molding method of the first embodiment described above, the die cushion force is constant from the start to the end of molding, but in the press molding method of this embodiment, two or more stop steps are provided during press molding in the second stage, and the die cushion force is changed in each stop step. Since the operations other than the control of the die cushion force are the same as in the first embodiment, in this embodiment, the control of the die cushion force will be described and other descriptions will be omitted.
図5には、本実施形態のプレス成形方法を説明する図であって、下死点に対するパンチの相対位置及びダイクッション力と、時間との関係をグラフで示す。図5は、パンチの相対位置及びダイクッション力の関係の理解を容易にするために、図4に比べて、縦軸の方向に拡大している。すなわち、図4では縦軸の最大値が200mmであるが、図5では80mmにしている。また、図5では、初期位置の図示を省略している。 Figure 5 is a diagram explaining the press molding method of this embodiment, and shows in graph form the relationship between the relative position of the punch with respect to the bottom dead center, the die cushion force, and time. In order to make it easier to understand the relationship between the relative position of the punch and the die cushion force, Figure 5 is enlarged in the direction of the vertical axis compared to Figure 4. That is, while the maximum value of the vertical axis is 200 mm in Figure 4, it is 80 mm in Figure 5. Also, the initial position is not shown in Figure 5.
本実施形態では、図5に示すように、ダイクッションパッド33による金属板1に対するダイクッション力を、最初の停止ステップまでを第1ダイクッション力とし、最初の停止ステップから最後の停止ステップまでを第1ダイクッション力より小さな第2ダイクッション力とし、最後の停止ステップ以後を第2ダイクッション力より大きな第3ダイクッション力とする。このように、第2ダイクッション力を、第1ダイクッション力及び第3ダイクッション力よりも小さくする。
In this embodiment, as shown in FIG. 5, the die cushion force applied to the
より詳細には、図2(a)~図3(a)に示すように、ダイ31に対するパンチ32の相対位置が、初期位置から第1停止位置Bに至るまでの間のダイクッション力を第1ダイクッション力とし、第1停止位置Bから第2停止位置Cに至る間のダイクッション力を第2ダイクッション力とし、第2停止位置Cから下死点位置Dに至る間のダイクッション力を第3ダイクッション力とする。ダイ31に対するパンチ32の相対位置が下死点位置Dに到達した後は、ダイクッションパッド33による拘束を解放してよい。
More specifically, as shown in Figures 2(a) to 3(a), the die cushion force when the relative position of the
第1ダイクッション力及び第3ダイクッション力は、例えば10~100kNの範囲で設定すればよい。第1ダイクッション力及び第3ダイクッション力は、同じにしてもよく、どちらか一方を小さくしてもよい。また、第2ダイクッション力は、第1ダイクッション力または第3ダイクッション力に対して0.1~0.5倍の範囲とすることが好ましい。例えば、第2ダイクッション力は、5~50kNの範囲にしてもよい。 The first die cushion force and the third die cushion force may be set, for example, in the range of 10 to 100 kN. The first die cushion force and the third die cushion force may be the same, or one of them may be smaller. Furthermore, it is preferable that the second die cushion force is in the range of 0.1 to 0.5 times the first die cushion force or the third die cushion force. For example, the second die cushion force may be in the range of 5 to 50 kN.
第1ダイクッション力から第2ダイクッション力への変更は、最初の停止ステップ中に行うことが好ましく、また、第2ダイクッション力から第3ダイクッション力への変更は、最後の停止ステップ中に行うことが好ましい。ダイクッション力の変更を、停止ステップ以外のときに行うと、成形中に金属板1の拘束が不安定になり、しわの発生が懸念されるため、停止ステップ中にダイクッション力の変更を行うとよい。また、ダイクッション力の変更を、最初の停止ステップと最後の停止ステップにおいて行うことで、第2ダイクッション力を維持する区間を広くすることができ、材料の流入をより促進できる。この場合の停止ステップの停止時間は、0.5秒以上にすることがより好ましい。
The change from the first die cushion force to the second die cushion force is preferably made during the first stop step, and the change from the second die cushion force to the third die cushion force is preferably made during the last stop step. If the die cushion force is changed at any time other than the stop step, the restraint of the
本実施形態によれば、最初の停止ステップ前の第1ダイクッション力を、第2ダイクッション力より高くすることで、成形初期におけるパンチ32による金属板1におけるパンチ肩部(第1曲げ部1b)の成形性を高めることができる。
また、最初の停止ステップと最後の停止ステップとの間での第2ダイクッション力を、最初の停止ステップ前及び最後の停止ステップ後のダイクッション力(第1、第3ダイクッション力)より小さくすることで、成形中期におけるパンチ32とダイ31の間への材料の流入を促進し、これにより、成形中の金属板1における縦壁部の過度な板厚減少を防止してひずみをより分散させることができ、ひずみの集中による材料の破断が抑制され、プレス成形品の割れを防止できる。
更に、最後の停止ステップ後の第3ダイクッション力を、第2ダイクッション力よりも高くすることで、成形後期におけるパンチ32及びダイ31による金属板1におけるダイ肩部(第2曲げ部1c)及びフランジ部22の成形性を高めることができる。これにより、狙い通りの形状を有し、かつ、割れのない成形品2を得ることができる。
According to this embodiment, by making the first die cushion force before the first stopping step higher than the second die cushion force, it is possible to improve the formability of the punch shoulder portion (first
Furthermore, by making the second die cushion force between the first and final stopping steps smaller than the die cushion forces before the first and after the final stopping steps (first and third die cushion forces), the flow of material between the
Furthermore, by making the third die cushion force after the final stopping step higher than the second die cushion force, it is possible to improve the formability of the die shoulder portion (second
また、本実施形態によれば、下死点位置Dから5~10mm離れた第2停止位置Cにパンチ32が到達した際に、最後の停止ステップを行い、その際にダイクッション力を第3ダイクッション力に変更することで、成形後期におけるパンチ32及びダイ31による金属板1におけるダイ肩部(第2曲げ部1c)及びフランジ部22の成形性をより一層高めることができる。
In addition, according to this embodiment, when the
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態について説明する。前述の第2の実施形態のプレス成形方法では、中間位置Aにおいてダイ31及びパンチ32の相対平均速度を第1速度から第2速度に変更しつつ、ダイクッション力を変更したが、本実施形態のプレス成形方法では、中間位置Aにおいてダイ31及びパンチ32の相対平均速度の変更は行わずに、ダイクッション力を変更する。ダイ31及びパンチ32の相対速度の制御以外の動作は第2の実施形態と同様なので、本実施形態ではダイ31及びパンチ32の相対平均速度の制御について説明し、その他の説明は省略する。
Third Embodiment
Next, a third embodiment will be described. In the press forming method of the second embodiment described above, the die cushion force is changed while changing the relative average speed of the
図6には、本実施形態のプレス成形方法を説明する図であって、下死点に対するパンチの相対位置及びダイクッション力と、時間との関係をグラフで示す。
図6に示すように、本実施形態に係るパンチ32の動作は、初期位置から中間位置Aまでの間の相対平均速度、及び、中間位置Aから下死点位置Dまでの間における相対平均速度を変更せず、所謂クランクモーションで動作させる。そして、第1停止位置B及び第2停止位置Cを定義した上で、第2実施形態の場合と同様にして、ダイクッション力を制御する。
FIG. 6 is a diagram for explaining the press forming method of this embodiment, and shows in a graph the relationship between the relative position of the punch with respect to the bottom dead center, the die cushion force, and time.
6, the
本実施形態によれば、第2実施形態と同様に、第2段階において、パンチ32が金属板1に接触する接触位置Aから下死点位置Dに至るまでの間に停止ステップを少なくとも2回以上設けることで、停止ステップが終了してパンチ32及びダイ31を再び動かす際に、成形中の金属板1におけるひずみの分散化が図られ、これにより、ひずみの集中による材料の破断が抑制され、プレス成形品の割れを防止できる。
また、最初の停止ステップ前の第1ダイクッション力を、第2ダイクッション力より高くすることで、成形初期におけるパンチ32による金属板1の成形性を高めることができる。
更に、最初の停止ステップと最後の停止ステップとの間での第2ダイクッション力を、最初の停止ステップ前及び最後の停止ステップ後のダイクッション力(第1、第3ダイクッション力)より小さくすることで、成形中期におけるパンチ32とダイ31の間への材料の流入を促進し、これにより、成形中の金属板1における過度な板厚減少を防止してひずみをより分散させることができ、ひずみの集中による材料の破断が抑制される。
また、停止ステップ後の第3ダイクッション力を、第2ダイクッション力よりも高くすることで、成形後期におけるパンチ32及びダイ31による金属板1の成形性を高めることができる。
以上により、狙い通りの形状を有し、かつ、割れのないプレス成形品を得ることができる。
According to this embodiment, as in the second embodiment, in the second stage, at least two or more stopping steps are provided between contact position A where
Furthermore, by making the first die cushion force before the first stopping step higher than the second die cushion force, the formability of the
Furthermore, by making the second die cushion force between the first and final stopping steps smaller than the die cushion forces before the first and after the final stopping steps (first and third die cushion forces), the flow of material between the
Furthermore, by making the third die cushion force after the stopping step higher than the second die cushion force, the formability of the
As a result, a press-molded product having the desired shape and free of cracks can be obtained.
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
表1Aに示す条件で、金属板のプレス成形を行った。金属板は、170mm角、板厚1.0mmの二相ステンレス薄鋼板(日鉄ステンレス株式会社製 NSSC2120)とした。プレス成形品は、図1に示す形状のものとし、底面部の大きさを縦70mm×横70mmとし、縦壁部の高さを50mmとし、フランジ部の幅を10mmとした。
The present invention will now be described in more detail with reference to examples.
A metal plate was press-formed under the conditions shown in Table 1A. The metal plate was a duplex stainless steel sheet (NSSC2120 manufactured by Nippon Steel Stainless Steel Corporation) with a size of 170 mm square and a thickness of 1.0 mm. The press-formed product had the shape shown in Fig. 1, with the bottom part measuring 70 mm long x 70 mm wide, the vertical wall part having a height of 50 mm, and the flange part having a width of 10 mm.
表1Aにおいて、試験例1、10は、パンチの動作を、中間位置において第1速度から第2速度に変更する所謂リンクモーションとし、ダイクッション力を一定とし、停止ステップを試験例1で4回、試験例10で2回行った。停止ステップの位置は、下死点の高さを0mmとした場合の高さ位置である。 In Table 1A, in test examples 1 and 10, the punch motion was changed from a first speed to a second speed at an intermediate position, which is called a link motion, the die cushion force was constant, and the stopping step was performed four times in test example 1 and twice in test example 10. The position of the stopping step is the height position when the height of the bottom dead center is set to 0 mm.
試験例2、3、6~8及び11は、パンチの動作を所謂リンクモーションとし、ダイクッション力を表1Aの通りに変更した。ダイクッション力の変更は、最初の停止ステップ及び最後の停止しステップにて実施した。 In test examples 2, 3, 6 to 8, and 11, the punch motion was a so-called link motion, and the die cushion force was changed as shown in Table 1A. The die cushion force was changed at the first stop step and the final stop step.
試験例4は、パンチの動作を所謂クランクモーションとし、ダイクッション力を一定にした。 In test example 4, the punch motion was a crank motion, and the die cushion force was constant.
試験例5は、パンチの動作を所謂リンクモーションとし、ダイクッション力を一定にした。 In test example 5, the punch motion was a so-called link motion, and the die cushion force was constant.
試験例9は、パンチの動作を所謂リンクモーションとし、ダイクッション力を表1Aの通りに変更した。ダイクッション力の変更は、最初の停止ステップ及び最後の停止しステップにて実施した。停止ステップは停止時間を0秒とした。すなわち、実質的に停止ステップは設けず、下死点から35mm及び5mmの位置においてダイクッション力を変更した。 In test example 9, the punch motion was a so-called link motion, and the die cushion force was changed as shown in Table 1A. The die cushion force was changed at the first and last stopping steps. The stopping step had a stopping time of 0 seconds. In other words, there was essentially no stopping step, and the die cushion force was changed at positions 35 mm and 5 mm from the bottom dead center.
なお、試験例6を除いた試験例1~3及び7~11は、最初の停止ステップの位置を下死点から35mmの高さの位置とした。この位置は、パンチの成形荷重が最大値を示した際のパンチの位置を最大荷重位置とした場合に、最大荷重位置を超えてから成形荷重が最大値の80%になる位置までの範囲内の位置であった。 In addition, in test examples 1 to 3 and 7 to 11, excluding test example 6, the position of the first stopping step was set to a position 35 mm above the bottom dead center. If the position of the punch when the punch forming load reached its maximum value was defined as the maximum load position, this position was within the range from the maximum load position to the position where the forming load was 80% of the maximum value.
また、第1速度から第2速度に変更する位置である中間位置は、接触位置から15mm離れた位置に設定した。 The intermediate position where the speed changes from the first to the second was set at a position 15 mm away from the contact position.
評価方法は、目視による割れの有無で判定した。目視評価は割れが観察された条件は×、割れのない条件を○または◎とした。更に、割れが発生しなかった試験例について、底面部と縦壁部の間の第1曲げ部(パンチ肩部)の縦壁部寄りの箇所における板厚減少率を測定した。ブランクである金属板の板厚に対して板厚減少率が5%未満だったものを◎とし、板厚減少率が5%以上だったもの○と評価した。結果を表1Bに示す。 The evaluation method was to judge the presence or absence of cracks by visual inspection. Conditions where cracks were observed were marked with ×, and conditions where no cracks were observed were marked with ○ or ◎. Furthermore, for test examples where no cracks occurred, the sheet thickness reduction rate was measured at a location near the vertical wall of the first bend (punch shoulder) between the bottom surface and the vertical wall. A sheet thickness reduction rate of less than 5% of the thickness of the blank metal sheet was marked with ◎, and a sheet thickness reduction rate of 5% or more was marked with ○. The results are shown in Table 1B.
試験例1は、ダイクッション力の大きさ一定にしたため、評価が○であった。 Test example 1 was rated as good because the magnitude of the die cushion force was kept constant.
試験例2及び3は、最も好ましい条件でプレス成形したため、評価が◎であった。 Test examples 2 and 3 were press molded under the most favorable conditions and were therefore rated as ◎.
試験例4及び5は、本発明の範囲外の条件でプレスしたため、評価が×であった。 Test examples 4 and 5 were rated x because they were pressed under conditions outside the scope of the present invention.
試験例6は、最初の停止ステップの位置が、パンチの成形荷重が最大値を示した際のパンチの位置を最大荷重位置とした場合に、最大荷重位置を超えてから成形荷重が最大値の80%になる位置までの範囲から外れた位置で行ったため、評価が○であった。 Test example 6 was rated as good because the position of the first stop step was outside the range from the maximum load position to the position where the forming load is 80% of the maximum load, assuming that the maximum load position is the punch position when the punch forming load is at its maximum value.
試験例7は、前記下死点から15mm離れた位置にパンチが到達した際に、最後の停止ステップを行ったため、評価が○であった。 Test example 7 was rated as good because the final stopping step was performed when the punch reached a position 15 mm away from the bottom dead center.
試験例8は、第2速度が、第1速度に対して40%以上70%以下の速度ではなかったため、評価が○であった。 Test example 8 was rated as good because the second speed was not between 40% and 70% of the first speed.
試験例9は、実質的に停止ステップを行わずにダイクッション力を変更したため、評価が×になった。 Test example 9 was rated as x because the die cushion force was changed without actually performing a stopping step.
試験例10は、ダイクッション力の大きさ一定にしたため、評価が○であった。 Test example 10 was rated as good because the magnitude of the die cushion force was kept constant.
試験例11は、第2ダイクッション力の大きさを、第1ダイクッション力及び第3ダイクッション力に対して0.1~0.5倍の範囲外であり、評価が○であった。 In test example 11, the magnitude of the second die cushion force was outside the range of 0.1 to 0.5 times the first and third die cushion forces, and was rated as good.
1…金属板、31…ダイ、32…パンチ、33…ダイクッションパッド、A…中間位置、D…下死点位置(下死点)。 1...metal plate, 31...die, 32...punch, 33...die cushion pad, A...intermediate position, D...bottom dead center position (bottom dead center).
Claims (12)
前記ダイクッションパッドにより前記金属板にダイクッション力を加えつつ、前記ダイ及び前記パンチを相対的に接近させることにより前記金属板を成形する第2段階と、を備え、
前記第2段階では、
前記パンチの初期位置から前記金属板に接触する直前の中間位置に至るまでの前記ダイ及び前記パンチの相対平均速度を第1速度とし、前記中間位置から下死点に至るまでの前記ダイ及び前記パンチの相対平均速度を第2速度とした場合に、前記第2速度を前記第1速度よりも低速度とし、かつ、前記パンチが前記金属板に接触する接触位置から前記下死点に至るまでの間に、前記パンチ及び前記ダイを一時停止させる停止ステップを少なくとも2回以上行い、
前記ダイクッションパッドによる前記金属板に対するダイクッション力を、最初の停止ステップまでを第1ダイクッション力とし、最初の停止ステップから最後の停止ステップまでを第2ダイクッション力とし、最後の停止ステップ以後を第3ダイクッション力とした場合に、前記第2ダイクッション力を、前記第1ダイクッション力及び前記第3ダイクッション力よりも小さくする、金属板のプレス成形方法。 A first step of disposing a metal sheet between a die and a punch and sandwiching a portion of the metal sheet between the die and a die cushion pad;
a second stage in which the die and the punch are moved relatively close to each other while applying a die cushion force to the metal sheet by the die cushion pad, thereby forming the metal sheet;
In the second stage,
a first speed is a relative average speed of the die and the punch from an initial position of the punch to an intermediate position immediately before the punch contacts the metal plate, and a second speed is a relative average speed of the die and the punch from the intermediate position to a bottom dead center, the second speed is set to a speed lower than the first speed, and a stopping step of temporarily stopping the punch and the die is performed at least twice or more times during the period from the contact position where the punch contacts the metal plate to the bottom dead center,
a die cushion force applied to the metal sheet by the die cushion pad up to a first stopping step, a second die cushion force from the first stopping step to a final stopping step, and a third die cushion force from the final stopping step onward, wherein the second die cushion force is made smaller than the first die cushion force and the third die cushion force .
前記ダイクッションパッドにより前記金属板にダイクッション力を加えつつ、前記ダイ及び前記パンチを相対的に接近させることにより前記金属板を成形する第2段階と、を備え、
前記第2段階では、
前記パンチの初期位置から前記金属板に接触する直前の中間位置に至るまでの前記ダイ及び前記パンチの相対平均速度を第1速度とし、前記中間位置から下死点に至るまでの前記ダイ及び前記パンチの相対平均速度を第2速度とした場合に、前記第2速度を前記第1速度よりも低速度とし、かつ、前記パンチが前記金属板に接触する接触位置から前記下死点に至るまでの間に、前記パンチ及び前記ダイを一時停止させる停止ステップを少なくとも1回以上行い、
前記パンチの成形荷重が最大値を示した際の前記パンチの位置を最大荷重位置とした場合に、最大荷重位置を超えてから成形荷重が前記最大値の80%になる位置までの範囲に前記パンチが到達した際に、最初の停止ステップを行う、金属板のプレス成形方法。 A first step of disposing a metal sheet between a die and a punch and sandwiching a portion of the metal sheet between the die and a die cushion pad;
a second stage in which the die and the punch are moved relatively close to each other while applying a die cushion force to the metal sheet by the die cushion pad, thereby forming the metal sheet;
In the second stage,
a first speed is a relative average speed of the die and the punch from an initial position of the punch to an intermediate position immediately before the punch contacts the metal plate, and a second speed is a relative average speed of the die and the punch from the intermediate position to a bottom dead center, the second speed is set to a speed lower than the first speed, and a stopping step of temporarily stopping the punch and the die is performed at least once or more between the contact position where the punch contacts the metal plate and the bottom dead center,
A method for press forming a metal sheet, comprising: a first stopping step being performed when the punch reaches a range from the maximum load position to a position where the forming load is 80% of the maximum value, where the position of the punch when the forming load of the punch is at its maximum value is defined as a maximum load position.
前記ダイクッションパッドにより前記金属板にダイクッション力を加えつつ、前記ダイ及び前記パンチを相対的に接近させることにより前記金属板を成形する第2段階と、を備え、
前記第2段階では、
前記パンチが前記金属板に接触する接触位置から下死点に至るまでの間に、前記パンチ及び前記ダイを一時停止させる停止ステップを少なくとも2回以上行うとともに、
前記ダイクッションパッドによる前記金属板に対するダイクッション力を、最初の停止ステップまでを第1ダイクッション力とし、最初の停止ステップから最後の停止ステップまでを第2ダイクッション力とし、最後の停止ステップ以後を第3ダイクッション力とした場合に、前記第2ダイクッション力を、前記第1ダイクッション力及び前記第3ダイクッション力よりも小さくする、金属板のプレス成形方法。 A first step of disposing a metal sheet between a die and a punch and sandwiching a portion of the metal sheet between the die and a die cushion pad;
a second stage in which the die and the punch are moved relatively close to each other while applying a die cushion force to the metal sheet by the die cushion pad, thereby forming the metal sheet;
In the second stage,
A stopping step of temporarily stopping the punch and the die is performed at least twice or more between a contact position where the punch contacts the metal plate and a bottom dead center ,
a die cushion force applied to the metal sheet by the die cushion pad up to a first stopping step, a second die cushion force from the first stopping step to a final stopping step, and a third die cushion force from the final stopping step onward, wherein the second die cushion force is made smaller than the first die cushion force and the third die cushion force.
前記ダイクッションパッドにより前記金属板にダイクッション力を加えつつ、前記ダイ及び前記パンチを相対的に接近させることにより前記金属板を成形する第2段階と、を備え、
前記第2段階では、
前記パンチの初期位置から前記金属板に接触する直前の中間位置に至るまでの前記ダイ及び前記パンチの相対平均速度を第1速度とし、前記中間位置から下死点に至るまでの前記ダイ及び前記パンチの相対平均速度を第2速度とした場合に、前記第2速度を前記第1速度よりも低速度とし、かつ、前記パンチが前記金属板に接触する接触位置から前記下死点に至るまでの間に、前記パンチ及び前記ダイを一時停止させる停止ステップを少なくとも1回以上行い、
前記下死点から5~10mm離れた位置に前記パンチが到達した際に、最後の停止ステップを行う、金属板のプレス成形方法。 A first step of disposing a metal sheet between a die and a punch and sandwiching a portion of the metal sheet between the die and a die cushion pad;
a second stage in which the die and the punch are moved relatively close to each other while applying a die cushion force to the metal sheet by the die cushion pad, thereby forming the metal sheet;
In the second stage,
a first speed is a relative average speed of the die and the punch from an initial position of the punch to an intermediate position immediately before the punch contacts the metal plate, and a second speed is a relative average speed of the die and the punch from the intermediate position to a bottom dead center, the second speed is set to a speed lower than the first speed, and a stopping step of temporarily stopping the punch and the die is performed at least once or more between the contact position where the punch contacts the metal plate and the bottom dead center,
The press forming method for a metal sheet comprises performing a final stopping step when the punch reaches a position 5 to 10 mm away from the bottom dead center .
前記ダイクッションパッドにより前記金属板にダイクッション力を加えつつ、前記ダイ及び前記パンチを相対的に接近させることにより前記金属板を成形する第2段階と、を備え、
前記第2段階では、
前記パンチの初期位置から前記金属板に接触する直前の中間位置に至るまでの前記ダイ及び前記パンチの相対平均速度を第1速度とし、前記中間位置から下死点に至るまでの前記ダイ及び前記パンチの相対平均速度を第2速度とした場合に、前記第2速度を前記第1速度よりも低速度とし、かつ、前記パンチが前記金属板に接触する接触位置から前記下死点に至るまでの間に、前記パンチ及び前記ダイを一時停止させる停止ステップを少なくとも1回以上行い、
前記停止ステップにおける停止時間は、0.2~1.0秒の範囲である、金属板のプレス成形方法。 A first step of disposing a metal sheet between a die and a punch and sandwiching a portion of the metal sheet between the die and a die cushion pad;
a second stage in which the die and the punch are moved relatively close to each other while applying a die cushion force to the metal sheet by the die cushion pad, thereby forming the metal sheet;
In the second stage,
a first speed is a relative average speed of the die and the punch from an initial position of the punch to an intermediate position immediately before the punch contacts the metal plate, and a second speed is a relative average speed of the die and the punch from the intermediate position to a bottom dead center, the second speed is set to a speed lower than the first speed, and a stopping step of temporarily stopping the punch and the die is performed at least once or more between the contact position where the punch contacts the metal plate and the bottom dead center,
The method for press-forming a metal sheet, wherein the stopping time in the stopping step is in the range of 0.2 to 1.0 seconds .
前記ダイクッションパッドにより前記金属板にダイクッション力を加えつつ、前記ダイ及び前記パンチを相対的に接近させることにより前記金属板を成形する第2段階と、を備え、
前記第2段階では、
前記パンチの初期位置から前記金属板に接触する直前の中間位置に至るまでの前記ダイ及び前記パンチの相対平均速度を第1速度とし、前記中間位置から下死点に至るまでの前記ダイ及び前記パンチの相対平均速度を第2速度とした場合に、前記第2速度を前記第1速度よりも低速度とし、かつ、前記パンチが前記金属板に接触する接触位置から前記下死点に至るまでの間に、前記パンチ及び前記ダイを一時停止させる停止ステップを少なくとも2回以上行い、
前記ダイクッションパッドによる前記金属板に対するダイクッション力を、最初の停止ステップまでを第1ダイクッション力とし、最初の停止ステップから最後の停止ステップまでを第2ダイクッション力とし、最後の停止ステップ以後を第3ダイクッション力とした場合に、前記第2ダイクッション力は、前記第1ダイクッション力または前記第3ダイクッション力に対して0.1~0.5倍の範囲である、金属板のプレス成形方法。 A first step of disposing a metal sheet between a die and a punch and sandwiching a portion of the metal sheet between the die and a die cushion pad;
a second stage in which the die and the punch are moved relatively close to each other while applying a die cushion force to the metal sheet by the die cushion pad, thereby forming the metal sheet;
In the second stage,
a first speed is a relative average speed of the die and the punch from an initial position of the punch to an intermediate position immediately before the punch contacts the metal plate, and a second speed is a relative average speed of the die and the punch from the intermediate position to a bottom dead center, the second speed is set to a speed lower than the first speed, and a stopping step of temporarily stopping the punch and the die is performed at least twice or more times during the period from the contact position where the punch contacts the metal plate to the bottom dead center,
a die cushion force applied to the metal sheet by the die cushion pad up to a first stopping step, a second die cushion force from the first stopping step to a final stopping step, and a third die cushion force after the final stopping step, wherein the second die cushion force is in a range of 0.1 to 0.5 times the first die cushion force or the third die cushion force.
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