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JP7709032B2 - Mold, press device, and method for manufacturing press-molded product - Google Patents
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JP7709032B2 - Mold, press device, and method for manufacturing press-molded product - Google Patents

Mold, press device, and method for manufacturing press-molded product

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Description

本開示は、板状の素材にプレス加工を施すための金型、プレス装置、及びプレス成形品の製造方法に関する。 This disclosure relates to a die for press working a plate-shaped material, a press device, and a method for manufacturing a press-molded product.

自動車の車体等を構成する部品として、プレス成形品が広く使用されている。プレス成形品は、例えば、天板と、天板の両側縁に曲げ部を介して接続された縦壁とを有する。このようなプレス成形品は、板状の素材(金属板)にプレス加工を施すことによって製造される。より具体的には、パンチ及びダイを含む金型を用い、金属板に絞り加工や曲げ加工を施すことにより、プレス成形品が製造される。 Press-formed products are widely used as components for automobile bodies and the like. A press-formed product has, for example, a top plate and vertical walls connected to both side edges of the top plate via bent sections. Such press-formed products are manufactured by subjecting a plate-shaped material (metal plate) to press processing. More specifically, press-formed products are manufactured by drawing and bending a metal plate using a mold including a punch and a die.

金型によって金属板をプレス成形品に成形した後、当該プレス成形品を離型するとスプリングバックが発生する。より詳細には、プレス加工中に金型によって金属板が曲げられるとき、曲げ部では、曲げ外側に引張応力が生じ、曲げ内側に圧縮応力が生じるが、成形が終了してプレス成形品を金型から取り外すと、材料の弾性回復により、曲げ外側に圧縮応力が生じ、曲げ内側に引張応力が生じる。これにより、プレス成形品を金型から取り外した瞬間に、プレス成形品の両縦壁を外側に開かせるモーメント(壁開きのモーメント)が生じる。当該モーメントが原因で、プレス成形品のスプリングバックが発生する。 After a metal plate is formed into a press-formed product using a die, springback occurs when the press-formed product is released from the die. More specifically, when a metal plate is bent by the die during press working, tensile stress occurs on the outside of the bend and compressive stress occurs on the inside of the bend at the bent part, but when forming is completed and the press-formed product is removed from the die, compressive stress occurs on the outside of the bend and tensile stress occurs on the inside of the bend due to the elastic recovery of the material. As a result, the moment the press-formed product is removed from the die, a moment is generated that causes both vertical walls of the press-formed product to open outward (wall-opening moment). This moment causes springback in the press-formed product.

プレス加工用の金型は、プレス成形品について目標の寸法精度を得るため、スプリングバックを見込んで設計される場合がある。すなわち、金型のうちプレス成形品の両縦壁を成形する部分は、スプリングバックによる壁開きが見込まれる量だけ、目標とする両縦壁の位置よりも内側に設けられる。しかしながら、スプリングバックの見込み量を実際のスプリングバックの量と正確に一致させることは難しい。また、スプリングバックの量は素材の強度に比例するため、例えば、高張力鋼や超高張力鋼等といった高強度の素材にプレス加工を施す際には、スプリングバックの見込み量が大きくなる。この見込み量に基づいて金型を設計する場合、金型のうちプレス成形品の両縦壁を成形する部分が負角となり、金型の構造として成立しない可能性がある。よって、スプリングバックを見込んで金型を設計することだけでプレス成形品について目標の寸法精度を得るのは困難である。 In order to obtain the target dimensional accuracy of the press-formed product, press dies are sometimes designed with springback in mind. That is, the part of the die that forms the vertical walls of the press-formed product is located inside the target position of the vertical walls by the amount that is expected to cause the walls to open due to springback. However, it is difficult to accurately match the expected amount of springback with the actual amount of springback. In addition, since the amount of springback is proportional to the strength of the material, the expected amount of springback is large when press-forming high-strength materials such as high-tensile steel and ultra-high-tensile steel. If the die is designed based on this expected amount, the part of the die that forms the vertical walls of the press-formed product will have a negative angle, and there is a possibility that the structure of the die will not be valid. Therefore, it is difficult to obtain the target dimensional accuracy of the press-formed product by simply designing the die with springback in mind.

そこで、スプリングバックの見込みに頼らずに目標の寸法精度のプレス成形品を得る技術が提案されている。例えば、特許文献1は、天板及び2つの縦壁に加え、両縦壁から外側に延在するフランジを含むプレス成形品の製造方法を開示する。特許文献1の製造方法は、例えば、素材としての金属板から中間成形品を製造する第1プレス加工工程と、中間成形品から最終的なプレス成形品を製造する第2プレス加工工程とを含む。第1プレス加工工程では、第1パンチ及び第1ダイによって金属板にプレス加工が施され、プレス成形品の天板及び曲げ部が成形されるとともに、各縦壁の一部が成形される。第2プレス加工工程では、第2パンチ及び第2ダイにより、第1プレス加工工程で得られた中間成形品にプレス加工が施され、各縦壁の残りの部分及び各フランジが成形される。特許文献1によれば、各フランジの成形を最後に行うことにより、スプリングバックによる各縦壁の反り(開き)を低減させることができる。 Therefore, a technique has been proposed for obtaining a press-formed product with a target dimensional accuracy without relying on the expectation of springback. For example, Patent Document 1 discloses a method for manufacturing a press-formed product that includes a top plate, two vertical walls, and flanges extending outward from both vertical walls. The manufacturing method of Patent Document 1 includes, for example, a first press processing step for manufacturing an intermediate formed product from a metal plate as a material, and a second press processing step for manufacturing a final press-formed product from the intermediate formed product. In the first press processing step, a first punch and a first die press the metal plate to form the top plate and bent parts of the press-formed product, and form parts of each vertical wall. In the second press processing step, a second punch and a second die press the intermediate formed product obtained in the first press processing step, and form the remaining parts of each vertical wall and each flange. According to Patent Document 1, by forming each flange last, it is possible to reduce the warping (opening) of each vertical wall due to springback.

例えば、特許文献2は、プレス成形品の製造に際し、カム機構を利用してダイの移動方向を制御することを開示する。特許文献2の製造方法は、パンチ上の素材に向かってダイを降下させて素材を曲げ成形する押し曲げ工程と、カムを用いてダイをパンチに近づく方向に移動させて素材を曲げ成形する寄せ曲げ工程とを含む。寄せ曲げ工程では、パンチの両側に設けられたダイが素材の端部に接触して素材をパンチ側に押圧するため、上方に凸のたわみが素材に形成される。特許文献2によれば、このように素材をたわませることにより、スプリングバック成分を打ち消す方向に作用するスプリングゴー成分を発生させることができる。 For example, Patent Document 2 discloses that a cam mechanism is used to control the direction of die movement when manufacturing press-formed products. The manufacturing method of Patent Document 2 includes a push-bending process in which the die is lowered toward the material on the punch to bend the material, and a close-bending process in which the die is moved toward the punch using a cam to bend the material. In the close-bending process, the dies on both sides of the punch come into contact with the ends of the material and press the material toward the punch, forming an upward convex deflection in the material. According to Patent Document 2, by bending the material in this way, a spring-go component that acts in a direction that cancels the spring-back component can be generated.

国際公開第2016/051765号International Publication No. 2016/051765 特許第5808297号公報Patent No. 5808297

特許文献1の製造方法では、プレス成形品の天板及び各縦壁の一部を先行して成形し、各縦壁の残りの部分及び各フランジを最後に成形することでスプリングバックを低減させている。よって、特許文献1の製造方法の場合、スプリングバックに起因する寸法精度の悪化を防止するためには、少なくとも2回のプレス加工工程が必要となる。 In the manufacturing method of Patent Document 1, the top plate and part of each vertical wall of the press-formed product are formed first, and the remaining parts of each vertical wall and each flange are formed last, thereby reducing springback. Therefore, in the case of the manufacturing method of Patent Document 1, at least two press processing steps are required to prevent deterioration of dimensional accuracy due to springback.

一方、特許文献2の製造方法では、1回のプレス加工工程でプレス成形品を製造することができる。しかしながら、特許文献2の製造方法の場合、ダイの移動方向を制御するためにカム機構を利用する必要があるため、金型の構造が複雑化するという問題がある。 On the other hand, the manufacturing method of Patent Document 2 makes it possible to manufacture a press-molded product in a single press processing step. However, the manufacturing method of Patent Document 2 requires the use of a cam mechanism to control the direction of die movement, which creates the problem of a complex die structure.

本開示は、プレス成形品のスプリングバックを低減させて寸法精度を向上させることができ、簡易な構造を有する金型を提供することを課題とする。 The objective of this disclosure is to provide a mold with a simple structure that can reduce springback in press-molded products and improve dimensional accuracy.

本開示に係る金型は、板状の素材にプレス加工を施すための金型である。金型は、パンチと、ダイとを備える。パンチは、パンチ頂面と、パンチ側面と、パンチ肩とを含む。パンチ肩は、パンチ頂面とパンチ側面との間の角部を構成する。ダイは、ダイ肩と、ダイ側面と、ダイフランジ面とを含む。ダイ肩は、パンチ肩に対応する。ダイ側面は、パンチ側面に対応する。ダイフランジ面は、ダイ側面から金型の幅方向において外側に延在する。ダイ側面は、ダイ上部側面と、ダイ下部側面とを有する。ダイ上部側面は、ダイ肩に連続して設けられている。ダイ下部側面は、ダイ上部側面とダイフランジ面との間に配置される。ダイ下部側面は、ダイ上部側面に対して金型の幅方向で外側に向かって凹の形状を有する。ダイ肩の上端からダイ上部側面の下端までのダイの上下方向における長さをH1、ダイ上部側面の下端からダイ下部側面の下端までの上下方向における長さをH2としたとき、H1はダイ肩の曲率半径よりも5.0mm以上大きく、H2/H1は1.0以上且つ5.0以下である。 The die according to the present disclosure is a die for performing press working on a plate-shaped material. The die includes a punch and a die. The punch includes a punch top surface, a punch side surface, and a punch shoulder. The punch shoulder constitutes a corner between the punch top surface and the punch side surface. The die includes a die shoulder, a die side surface, and a die flange surface. The die shoulder corresponds to the punch shoulder. The die side surface corresponds to the punch side surface. The die flange surface extends outward from the die side surface in the width direction of the die. The die side surface has a die upper side surface and a die lower side surface. The die upper side surface is provided continuous with the die shoulder. The die lower side surface is disposed between the die upper side surface and the die flange surface. The die lower side surface has a concave shape facing outward in the width direction of the die relative to the die upper side surface. If the length of the die in the vertical direction from the top of the die shoulder to the bottom of the upper side of the die is H1, and the length of the die in the vertical direction from the bottom of the upper side of the die to the bottom of the lower side of the die is H2, H1 is 5.0 mm or more larger than the radius of curvature of the die shoulder, and H2/H1 is 1.0 or more and 5.0 or less.

本開示に係る金型は、プレス成形品のスプリングバックを低減させて寸法精度を向上させることができる。また、本開示に係る金型は、簡易な構造を有する。 The die according to the present disclosure can reduce springback in press-molded products and improve dimensional accuracy. In addition, the die according to the present disclosure has a simple structure.

図1は、第1実施形態に係る金型の概略構成を示す横断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a mold according to a first embodiment. 図2は、図1の金型のうち右側のダイを拡大して示す横断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the right-hand die of the mold shown in FIG. 図3Aは、第1実施形態に係るプレス成形品の製造方法を説明するための模式図である。FIG. 3A is a schematic diagram for explaining the method for manufacturing a press-formed product according to the first embodiment. 図3Bは、第1実施形態に係るプレス成形品の製造方法を説明するための模式図である。FIG. 3B is a schematic diagram for explaining the method for manufacturing a press-formed product according to the first embodiment. 図3Cは、第1実施形態に係るプレス成形品の製造方法を説明するための模式図である。FIG. 3C is a schematic diagram for explaining the method for manufacturing a press-formed product according to the first embodiment. 図3Dは、第1実施形態に係るプレス成形品の製造方法を説明するための模式図である。FIG. 3D is a schematic diagram for explaining the method for manufacturing a press-formed product according to the first embodiment. 図3Eは、第1実施形態に係るプレス成形品の製造方法を説明するための模式図である。FIG. 3E is a schematic diagram for explaining the manufacturing method of the press-formed product according to the first embodiment. 図3Fは、第1実施形態に係るプレス成形品の製造方法を説明するための模式図である。FIG. 3F is a schematic diagram for explaining the manufacturing method of the press-formed product according to the first embodiment. 図3Gは、第1実施形態に係るプレス成形品の製造方法を説明するための模式図である。FIG. 3G is a schematic diagram for explaining the manufacturing method of the press-formed product according to the first embodiment. 図4は、第1実施形態に係る製造方法によって製造されるプレス成形品を例示する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a press-formed product manufactured by the manufacturing method according to the first embodiment. 図5は、第1実施形態に係る製造方法によって製造される、別のプレス成形品を例示する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating another press-formed product manufactured by the manufacturing method according to the first embodiment. 図6は、第1実施形態に係る製造方法によって製造される、さらに別のプレス成形品を例示する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating still another press-molded product manufactured by the manufacturing method according to the first embodiment. 図7は、第1実施形態の変形例に係る金型の部分横断面図である。FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a mold according to a modified example of the first embodiment. 図8は、第1実施形態とは異なる金型及びプレス成形品の製造方法を説明するための模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a method for manufacturing a die and a press-molded product different from the first embodiment. 図9は、第2実施形態に係る金型の概略構成を示す横断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a mold according to the second embodiment. 図10は、図9の金型のうち右側のダイを拡大して示す横断面図である。FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of the right-hand die of the mold shown in FIG. 図11は、第2実施形態の変形例に係るダイの横断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a die according to a modification of the second embodiment.

実施形態に係る金型は、板状の素材にプレス加工を施すための金型である。金型は、パンチと、ダイとを備える。パンチは、パンチ頂面と、パンチ側面と、パンチ肩とを含む。パンチ肩は、パンチ頂面とパンチ側面との間の角部を構成する。ダイは、ダイ肩と、ダイ側面と、ダイフランジ面とを含む。ダイ肩は、パンチ肩に対応する。ダイ側面は、パンチ側面に対応する。ダイフランジ面は、ダイ側面から金型の幅方向において外側に延在する。ダイ側面は、ダイ上部側面と、ダイ下部側面とを有する。ダイ上部側面は、ダイ肩に連続して設けられている。ダイ下部側面は、ダイ上部側面とダイフランジ面との間に配置される。ダイ下部側面は、ダイ上部側面に対して金型の幅方向で外側に向かって凹の形状を有する。ダイ肩の上端からダイ上部側面の下端までのダイの上下方向における長さをH1、ダイ上部側面の下端からダイ下部側面の下端までの上下方向における長さをH2としたとき、H1はダイ肩の曲率半径よりも5.0mm以上大きく、H2/H1は1.0以上且つ5.0以下である(第1の構成)。 The die according to the embodiment is a die for performing press working on a plate-shaped material. The die includes a punch and a die. The punch includes a punch top surface, a punch side surface, and a punch shoulder. The punch shoulder constitutes a corner between the punch top surface and the punch side surface. The die includes a die shoulder, a die side surface, and a die flange surface. The die shoulder corresponds to the punch shoulder. The die side surface corresponds to the punch side surface. The die flange surface extends outward from the die side surface in the width direction of the die. The die side surface has a die upper side surface and a die lower side surface. The die upper side surface is provided continuous with the die shoulder. The die lower side surface is disposed between the die upper side surface and the die flange surface. The die lower side surface has a concave shape facing outward in the width direction of the die relative to the die upper side surface. When the length of the die in the vertical direction from the top of the die shoulder to the bottom of the upper side of the die is H1, and the length of the die in the vertical direction from the bottom of the upper side of the die to the bottom of the lower side of the die is H2, H1 is 5.0 mm or more larger than the radius of curvature of the die shoulder, and H2/H1 is 1.0 or more and 5.0 or less (first configuration).

第1の構成に係る金型を用いて板状の素材にプレス加工を施す際には、素材をパンチ頂面上に配置した状態で、ダイをパンチに対して相対的に接近させる。これにより、まず、ダイ下部側面がパンチ頂面上の素材に接触する。ダイ下部側面は、ダイ上部側面に対し、金型の幅方向で外側に向かって凹の形状を有する。そのため、ダイをパンチに接近させるに伴い、素材は、ダイ下部側面に案内されて、パンチに対するダイの接近方向と反対側に凸の形状となるようにたわんでいく。ダイをパンチにさらに接近させると、素材がダイ上部側面に接触し、たわんでいた素材が徐々に曲げ戻される。ダイ及びパンチの接近が進むにつれて、素材のたわみは縮小され、素材がパンチ肩になじんで(巻き付いて)曲げ部が形成されていく。最終的にパンチ及びダイが閉じたときには、素材のたわみは完全に曲げ戻されて消失し、パンチ肩とダイ肩との間、及びパンチ側面とダイ上部側面との間で素材が挟持される。 When a plate-shaped material is pressed using a die according to the first configuration, the die is moved relatively close to the punch with the material placed on the top surface of the punch. This causes the lower side of the die to come into contact with the material on the top surface of the punch. The lower side of the die has a concave shape toward the outside in the width direction of the die relative to the upper side of the die. Therefore, as the die is brought closer to the punch, the material is guided by the lower side of the die and bends to a convex shape on the opposite side to the approach direction of the die to the punch. When the die is brought even closer to the punch, the material comes into contact with the upper side of the die, and the bent material is gradually bent back. As the die and punch approach each other, the bending of the material is reduced, and the material fits (wraps) around the punch shoulder to form a bent portion. When the punch and die are finally closed, the bending of the material is completely bent back and disappears, and the material is sandwiched between the punch shoulder and the die shoulder, and between the punch side and the upper side of the die.

このように、第1の構成による金型は、パンチに対するダイの接近方向と反対側に凸の形状となるように素材をたわませるとともに、プレス加工が進むにつれて素材のたわみを徐々に曲げ戻すように構成されている。これにより、プレス加工中に、素材のうち特にプレス成形品の縦壁となる部分において、パンチ側に引張応力を生じさせ、パンチの反対側であるダイ側に圧縮応力を生じさせることができる。パンチ肩によって形成される曲げ部では、パンチ側に圧縮応力が生じ、ダイ側に引張応力が生じるため、たわみの曲げ戻しによって生じる応力は、曲げ部の応力と打ち消し合い、曲げ部の応力を減じる。素材からプレス成形品への成形が終了した時点で曲げ部に残存する応力及び曲げ戻し部に残存する応力によって、離型後のプレス成形品では、壁開きのモーメント及び壁閉じのモーメントが生じるが、これらは互いに打ち消し合い、壁開きのモーメントが減少する。よって、離型後のプレス成形品におけるスプリングバックを低減させることができる。その結果、プレス成形品の寸法精度を向上させることができる。また、第1の構成に係る金型を用いて素材にプレス加工を施す際には、通常の型閉じ操作を行うだけでよく、ダイを特別な方向に移動させるためのカム機構等は不要である。よって、金型を簡易な構造とすることができる。 In this way, the die according to the first configuration is configured to bend the material so that it has a convex shape on the side opposite to the approach direction of the die to the punch, and to gradually bend the material back as the press working progresses. As a result, during the press working, tensile stress can be generated on the punch side, and compressive stress can be generated on the die side, which is the opposite side of the punch, in the material, particularly in the part that will become the vertical wall of the press-formed product. In the bent part formed by the punch shoulder, compressive stress is generated on the punch side, and tensile stress is generated on the die side, so the stress generated by the bending back of the bending cancels out with the stress in the bent part, reducing the stress in the bent part. In the press-formed product after demolding, a wall opening moment and a wall closing moment occur due to the stress remaining in the bent part and the stress remaining in the bent back part at the time when the molding of the material into the press-formed product is completed, but these cancel out each other, and the wall opening moment decreases. Therefore, the springback in the press-formed product after demolding can be reduced. As a result, the dimensional accuracy of the press-formed product can be improved. Furthermore, when pressing a material using the die according to the first configuration, it is only necessary to perform the normal die closing operation, and no cam mechanism or the like is required to move the die in a special direction. Therefore, the die can have a simple structure.

第1の構成では、ダイ肩の上端からダイ上部側面の下端までのダイの上下方向における長さをH1、ダイ上部側面の下端からダイ下部側面の下端までのダイの上下方向における長さをH2としたとき、H2/H1が1.0以上且つ5.0以下に設定されている。これにより、ダイ下部側面の長さが十分に確保されるため、プレス加工中、ダイ下部側面によって素材を幅方向の広範囲にわたり、大きくたわませることができる。よって、たわみの曲げ戻しによる応力及びモーメントの打ち消し合いの効果を有効に発揮させることができる。また、第1の構成では、H1をダイ肩の曲率半径よりも5.0mm以上大きくした上で、H2/H1を1.0以上且つ5.0以下としているため、ダイ上部側面の長さも確保することができる。よって、最終的にパンチ及びダイが閉じたとき、パンチ側面とダイ上部側面とで素材をしっかりと挟持することができ、最終的なプレス成形品の形状に素材を成形することができる。そのため、追加のプレス加工工程を実施する必要がなく、プレス成形品の製造における工数及びコストを低減させることができる。 In the first configuration, when the length of the die in the vertical direction from the upper end of the die shoulder to the lower end of the upper side of the die is H1, and the length of the die in the vertical direction from the lower end of the upper side of the die to the lower end of the lower side of the die is H2, H2/H1 is set to 1.0 or more and 5.0 or less. As a result, the length of the lower side of the die is sufficiently secured, so that the material can be largely deflected over a wide range in the width direction by the lower side of the die during press processing. Therefore, the effect of canceling out the stress and moment due to the bending back of the deflection can be effectively exerted. In addition, in the first configuration, H1 is set to be 5.0 mm or more larger than the radius of curvature of the die shoulder, and H2/H1 is set to be 1.0 or more and 5.0 or less, so that the length of the upper side of the die can also be secured. Therefore, when the punch and die are finally closed, the material can be firmly clamped between the punch side and the upper side of the die, and the material can be formed into the shape of the final press-formed product. Therefore, there is no need to perform an additional press processing process, and the man-hours and costs in manufacturing the press-formed product can be reduced.

H2/H1が5.0を超える場合、ダイ側面において、金型の幅方向で外側に向かって凹の形状を有するダイ下部側面が占める割合が過大となり、ダイ下部側面によって素材をたわませる効果は飽和する。また、H2/H1が5.0を超える場合、金型の製造等にかかるコストも増加する。そのため、第1の構成のように、H2/H1は5.0以下であることが好ましい。 When H2/H1 exceeds 5.0, the proportion of the die side surface that is occupied by the lower side surface of the die, which has a concave shape facing outward in the width direction of the die, becomes too large, and the effect of bending the material by the lower side surface of the die becomes saturated. In addition, when H2/H1 exceeds 5.0, the cost of manufacturing the die also increases. Therefore, as in the first configuration, it is preferable that H2/H1 is 5.0 or less.

ダイ下部側面は、第1接続部と、第2接続部と、中間部とを含んでいてもよい。第1接続部は、ダイ上部側面の下端に連続して設けられ、ダイ下部側面をダイ上部側面に接続する。第2接続部は、ダイ下部側面の下端を含み、ダイ下部側面をダイフランジ面に接続する。中間部は、第1接続部と第2接続部との間に配置され、第1接続部よりも幅方向で外側に位置づけられる(第2の構成)。 The lower side surface of the die may include a first connection portion, a second connection portion, and an intermediate portion. The first connection portion is provided continuous with the lower end of the upper side surface of the die and connects the lower side surface of the die to the upper side surface of the die. The second connection portion includes the lower end of the lower side surface of the die and connects the lower side surface of the die to the die flange surface. The intermediate portion is disposed between the first connection portion and the second connection portion and is positioned outward in the width direction from the first connection portion (second configuration).

第1接続部は、例えば、ダイの横断面視で円弧状をなす。この場合、第1接続部は、1.0mm以上且つ10.0mm以下の曲率半径を有することが好ましい(第3の構成)。 The first connection portion has, for example, an arc shape when viewed in cross section of the die. In this case, it is preferable that the first connection portion has a radius of curvature of 1.0 mm or more and 10.0 mm or less (third configuration).

第3の構成では、ダイ下部側面のうち、当該ダイ下部側面をダイ上部側面に接続する第1接続部の曲率半径が10.0mm以下に設定されている。この場合、所定の大きさを有するダイ側面において、第1接続部、及び第1接続部を含むダイ下部側面が占める割合が大きくなり過ぎず、ダイ上部側面の長さを確保しやすくなる。よって、最終的にパンチ及びダイが閉じたとき、パンチ側面とダイ上部側面とで素材をより確実に挟持することができる。 In the third configuration, the radius of curvature of the first connection portion of the lower die side surface that connects the lower die side surface to the upper die side surface is set to 10.0 mm or less. In this case, the proportion of the first connection portion and the lower die side surface including the first connection portion in the die side surface having a predetermined size does not become too large, making it easier to ensure the length of the upper die side surface. Therefore, when the punch and die are finally closed, the material can be more reliably clamped between the punch side surface and the upper die side surface.

プレス加工中に第1接続部が素材に接触した際、第1接続部が食い込んだ痕(食込み痕)や曲げ癖が素材に残ることがある。これに対して、第3の構成では、第1接続部の曲率半径が1.0mm以上に設定されている。よって、食込み痕や曲げ癖が素材に残るのを回避することができる。 When the first connection portion comes into contact with the material during press processing, a bite mark or bend of the first connection portion may remain in the material. In contrast, in the third configuration, the radius of curvature of the first connection portion is set to 1.0 mm or more. This makes it possible to prevent bite marks or bends from remaining in the material.

中間部は、第1接続部に対して金型の幅方向で外側に向かって凹の形状を有する曲面を含んでいてもよい(第4の構成)。この場合において、ダイ上部側面の下端からダイ下部側面の下端までの上記幅方向における長さをW2としたとき、H2/W2は1.0以上且つ5.0以下であることが好ましい(第5の構成)。 The middle portion may include a curved surface having a concave shape toward the outside in the width direction of the die relative to the first connection portion (fourth configuration). In this case, when the length in the width direction from the bottom end of the upper side surface of the die to the bottom end of the lower side surface of the die is W2, it is preferable that H2/W2 is 1.0 or more and 5.0 or less (fifth configuration).

H2/W2が1.0未満である場合、すなわちH2に対してW2が大きい場合、ダイ下部側面によって素材をたわませる効果は飽和する。また、H2/W2が1.0未満である場合、金型の製造等にかかるコストも増加する。一方、H2/W2が5.0を超える場合、H2に対してW2が小さくなるため、ダイ下部側面によって素材をたわませる効果は小さくなる。よって、ダイ下部側面の中間部を主に曲面で構成するときは、第5の構成のように、H2/W2が1.0以上且つ5.0以下であることが好ましい。 When H2/W2 is less than 1.0, i.e., when W2 is large relative to H2, the effect of bending the material by the lower side of the die saturates. Furthermore, when H2/W2 is less than 1.0, the cost of manufacturing the mold increases. On the other hand, when H2/W2 exceeds 5.0, W2 becomes small relative to H2, so the effect of bending the material by the lower side of the die becomes small. Therefore, when the middle part of the lower side of the die is mainly composed of a curved surface, it is preferable that H2/W2 is 1.0 or more and 5.0 or less, as in the fifth configuration.

中間部は、水平面に対して傾斜する傾斜面を含んでいてもよい(第6の構成)。当該傾斜面が水平面となす角度は、パンチ側面が鉛直面となす角度をθ°とすると、(50-θ)°以上且つ(78-θ)°以下であることが好ましい(第7の構成)。 The middle portion may include an inclined surface that is inclined with respect to the horizontal plane (sixth configuration). The angle that the inclined surface makes with the horizontal plane is preferably greater than or equal to (50-θ)° and less than or equal to (78-θ)°, where θ° is the angle that the punch side surface makes with the vertical plane (seventh configuration).

ダイ下部側面の中間部が主に傾斜面で構成されている場合、水平面に対する傾斜面の角度が大きすぎると、ダイ下部側面の凹みの程度は小さくなる。よって、ダイ下部側面によって素材をたわませる効果は小さくなる。一方、水平面に対する傾斜面の角度が小さすぎると、当該効果は飽和する。また、水平面に対する傾斜面の角度が小さくなるほどダイ下部側面の凹みの程度が大きくなるため、金型が大型化し、金型の製造等にかかるコストが増加する。よって、中間部に含まれる傾斜面が水平面に対してなす角度は、第7の構成のように、パンチ側面が鉛直面に対してなす角度をθ°とすると、(50-θ)°以上且つ(78-θ)°以下であることが好ましい。 When the middle part of the lower die side is mainly composed of inclined surfaces, if the angle of the inclined surface with respect to the horizontal plane is too large, the degree of indentation of the lower die side will be small. Therefore, the effect of the lower die side bending the material will be small. On the other hand, if the angle of the inclined surface with respect to the horizontal plane is too small, the effect will be saturated. Furthermore, the smaller the angle of the inclined surface with respect to the horizontal plane, the greater the degree of indentation of the lower die side, which will increase the size of the die and the cost of manufacturing the die. Therefore, as in the seventh configuration, it is preferable that the angle that the inclined surface included in the middle part makes with respect to the horizontal plane is (50-θ)° or more and (78-θ)° or less, where θ° is the angle that the punch side makes with respect to the vertical plane.

パンチ及びダイが閉じた状態にあるときのパンチ側面とダイ上部側面との間のクリアランスは、素材の板厚よりも小さくてもよい(第8の構成)。当該クリアランスは、板厚の0.85倍以上且つ0.95倍以下であることが好ましい(第9の構成)。 The clearance between the side of the punch and the side of the upper part of the die when the punch and die are in a closed state may be smaller than the thickness of the material (eighth configuration). It is preferable that the clearance is 0.85 times or more and 0.95 times or less the thickness of the material (ninth configuration).

第8及び第9の構成では、パンチ側面とダイ上部側面との間のクリアランスが素材の板厚よりも小さくなっている。そのため、最終的にパンチ及びダイが閉じたとき、パンチ側面とダイ上部側面との間で素材が強く挟持され、素材のたわみがよりしっかりと曲げ戻される。この場合、素材のうちプレス成形品の縦壁となる部分において、パンチ側により大きな引張応力を生じさせるとともに、パンチの反対側であるダイ側により大きな圧縮応力を生じさせることができる。よって、これらの応力が曲げ部の応力を打ち消す効果を高めることができる。その結果、離型後のプレス成形品におけるスプリングバックをより低減させることができ、プレス成形品の寸法精度をさらに向上させることができる。 In the eighth and ninth configurations, the clearance between the punch side and the die upper side is smaller than the thickness of the material. Therefore, when the punch and die are finally closed, the material is tightly clamped between the punch side and the die upper side, and the material is more firmly bent back. In this case, in the part of the material that will become the vertical wall of the press-formed product, a larger tensile stress can be generated on the punch side, and a larger compressive stress can be generated on the die side, which is the opposite side of the punch. This enhances the effect of these stresses canceling out the stress in the bent part. As a result, the springback in the press-formed product after demolding can be further reduced, and the dimensional accuracy of the press-formed product can be further improved.

実施形態に係る金型では、板状の素材のプレス加工において最終的にパンチ及びダイが閉じたとき、パンチ側面とダイ上部側面とで素材が挟持される一方、凹状のダイ下部側面は実質的に素材に接触しない。そのため、素材のうちプレス成形品の縦壁となる部分に対して荷重を集中的に与えることができる。特に、第8及び第9の構成のように、パンチ側面とダイ上部側面との間のクリアランスが素材の板厚よりも小さい場合、素材のうちプレス成形品の縦壁となる部分をより強く押圧することができる。 In the die according to the embodiment, when the punch and die are finally closed during press working of a plate-shaped material, the material is clamped between the side of the punch and the upper side of the die, while the concave lower side of the die does not substantially come into contact with the material. This allows the load to be concentrated on the portion of the material that will become the vertical wall of the press-formed product. In particular, when the clearance between the side of the punch and the upper side of the die is smaller than the thickness of the material, as in the eighth and ninth configurations, the portion of the material that will become the vertical wall of the press-formed product can be pressed more strongly.

特許文献2のように、ダイを斜め下に移動させるカム機構では、型剛性により、素材を板厚方向に強く押圧することは困難である。これに対して、第8及び第9の構成では、カム機構を使用せず、パンチ側面とダイ上部側面との間のクリアランスを素材の板厚よりも小さく設定している。これにより、素材を板厚方向に強く押圧することが可能となる。よって、素材のうちプレス成形品の縦壁となる部分においてより大きな応力を発生させることができ、当該応力によって曲げ部の応力を打ち消す効果を高めることができる。その結果、離型後のプレス成形品におけるスプリングバックをより低減させることができ、プレス成形品の寸法精度をさらに向上させることができる。 In the cam mechanism that moves the die diagonally downward as in Patent Document 2, it is difficult to strongly press the material in the thickness direction due to the die rigidity. In contrast, in the eighth and ninth configurations, a cam mechanism is not used, and the clearance between the punch side and the upper die side is set to be smaller than the material thickness. This makes it possible to strongly press the material in the thickness direction. Therefore, a larger stress can be generated in the part of the material that will become the vertical wall of the press-formed product, and this stress can increase the effect of canceling out the stress in the bent part. As a result, the springback in the press-formed product after demolding can be further reduced, and the dimensional accuracy of the press-formed product can be further improved.

上記金型は、さらに、パンチ頂面に対応するパッドを備えていてもよい(第10の構成)。 The die may further include a pad corresponding to the top surface of the punch (tenth configuration).

第10の構成に係る金型は、パンチ及びダイに加え、パッドを備える。この場合、パンチ頂面とパッドとで素材を押さえた状態で、ダイをパンチに相対的に接近させることができる。よって、プレス加工中における素材の位置ずれを防止することができる。また、パッドで素材を押さえた状態で素材の成形を行うことで、プレス成形品の天板の形状を精度よく成形することができる。 The die according to the tenth configuration includes a pad in addition to a punch and a die. In this case, the die can be moved relatively close to the punch while the material is being pressed between the top surface of the punch and the pad. This makes it possible to prevent the material from shifting position during press processing. In addition, by forming the material while the material is being pressed with the pad, the shape of the top plate of the press-formed product can be precisely formed.

実施形態に係るプレス装置は、板状の素材からプレス成形品を製造する。プレス装置は、上記金型を備える。プレス装置は、パンチ頂面上に配置された素材をパンチ頂面及びパッドによって挟持した状態で、パンチ及びダイによる素材の成形が開始されるように構成されている(第11の構成)。 The press device according to the embodiment manufactures press-formed products from plate-shaped material. The press device is equipped with the above-mentioned die. The press device is configured so that the forming of the material by the punch and die is started in a state in which the material placed on the punch top surface is clamped between the punch top surface and the pad (eleventh configuration).

上記プレス装置は、さらに、ダイホルダを備える。ダイホルダは、ダイ及びパッドを一体で移動可能に支持する。パッドは、伸縮可能な弾性部材によってダイホルダに連結されている(第12の構成)。 The press device further includes a die holder. The die holder supports the die and the pad so that they can move together. The pad is connected to the die holder by an expandable elastic member (12th configuration).

実施形態に係る製造方法は、プレス成形品の製造方法である。製造方法は、上記金型を準備する第1準備工程と、板状の素材を準備する第2準備工程と、金型を用いて素材をプレス成形品に成形する成形工程と、を備える。成形工程は、パンチ頂面上に素材を配置した後、ダイをパンチに対して相対的に接近させ、ダイ下部側面を素材に接触させることで素材をたわませる工程と、素材をたわませた状態でダイをパンチにさらに接近させ、ダイ上部側面を素材に接触させる工程と、ダイ上部側面を素材に接触させたまま、ダイをパンチにさらに接近させることにより、ダイ上部側面によって素材のたわみを曲げ戻す工程と、パンチ及びダイを閉じ、パンチ肩とダイ肩との間、及びパンチ側面とダイ上部側面との間で素材を挟持する工程とを含む。素材は、パンチ及びダイが完全に閉じたとき、パンチ頂面、パンチ肩、及びパンチ側面に沿った形状となる(第13の構成)。 The manufacturing method according to the embodiment is a method for manufacturing a press-molded product. The manufacturing method includes a first preparation step of preparing the above-mentioned die, a second preparation step of preparing a plate-shaped material, and a molding step of molding the material into a press-molded product using the die. The molding step includes a step of placing the material on the top surface of the punch, moving the die relatively close to the punch, and contacting the lower side surface of the die with the material to warp the material, a step of moving the die further close to the punch in a warped state and contacting the upper side surface of the die with the material, a step of bending back the warp of the material by the upper side surface of the die by moving the die further close to the punch while keeping the upper side surface of the die in contact with the material, and a step of closing the punch and die to sandwich the material between the punch shoulder and the die shoulder, and between the punch side surface and the upper side surface of the die. When the punch and die are completely closed, the material takes a shape that conforms to the punch top surface, punch shoulder, and punch side surface (thirteenth configuration).

上記製造方法において、第1準備工程では、パンチ及びダイに加えてパッドを備える金型が準備されてもよい。この場合、成形工程では、パンチ頂面上に配置された素材をパンチ頂面及びパッドによって挟持した状態で、ダイ下部側面によって素材をたわませることが好ましい(第14の構成)。 In the above manufacturing method, in the first preparation step, a die including a pad in addition to the punch and die may be prepared. In this case, in the molding step, it is preferable to bend the material placed on the top surface of the punch by the lower side of the die while the material is sandwiched between the top surface of the punch and the pad (14th configuration).

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。各図において同一又は相当の構成については同一符号を付し、同じ説明を繰り返さない。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. In each drawing, the same or equivalent components are given the same reference numerals, and the same description will not be repeated.

<第1実施形態>
[プレス装置の構成]
図1は、本実施形態に係る金型10の概略構成を示す横断面図である。横断面とは、金型10の長手方向に対して実質的に垂直な平面で切断した断面である。以下の説明では、図1の紙面における上下方向を金型10の上下方向といい、図1の紙面における左右方向、すなわち金型10の長手方向及び上下方向からなる平面に対して実質的に垂直な方向を金型10の幅方向という。また、図1の紙面上での左側及び右側を単に左側及び右側という場合がある。
First Embodiment
[Configuration of the Pressing Device]
Fig. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a mold 10 according to this embodiment. The cross-section is a cross section cut along a plane substantially perpendicular to the longitudinal direction of the mold 10. In the following description, the vertical direction on the paper surface of Fig. 1 is referred to as the vertical direction of the mold 10, and the left-right direction on the paper surface of Fig. 1, i.e., the direction substantially perpendicular to the plane consisting of the longitudinal direction and the vertical direction of the mold 10, is referred to as the width direction of the mold 10. The left and right sides on the paper surface of Fig. 1 may also be simply referred to as the left and right sides.

金型10は、板状の素材(金属板)にプレス加工を施すために用いられる。金型10によって素材をプレス加工することにより、例えば自動車の足回り部品であるプレス成形品を製造することができる。自動車の足回り部品としては、例えば、アッパーアーム、ロアアーム、又はトレールリンク等といったアーム部品の他、サスペンションメンバやトーションビーム等が挙げられる。 The die 10 is used to perform press working on a plate-shaped material (metal plate). By pressing the material with the die 10, it is possible to manufacture press-formed products, such as automobile suspension parts. Examples of automobile suspension parts include arm parts such as upper arms, lower arms, and trail links, as well as suspension members and torsion beams.

図1を参照して、素材に対してプレス加工を施すに際し、金型10は、プレス装置20に取り付けられる。金型10は、パンチ11と、ダイ12L,12Rと、パッド13とを備えている。本実施形態において、金型10の上型であるダイ12L,12R、及びパッド13は、プレス装置20により、鉛直方向に移動する。鉛直方向に引かれた直線を金型10の横断面に投影したとき、当該直線の方向と金型10の横断面視での上下方向とが一致する。金型10が、側面視で直線的な形状を有するプレス成形品を成形するものである場合、鉛直方向と金型10の横断面視での上下方向とが金型10の全長にわたって常に一致する。 Referring to FIG. 1, when press processing is performed on a material, the die 10 is attached to the press device 20. The die 10 includes a punch 11, dies 12L and 12R, and a pad 13. In this embodiment, the dies 12L and 12R, which are the upper dies of the die 10, and the pad 13 are moved vertically by the press device 20. When a straight line drawn in the vertical direction is projected onto a cross section of the die 10, the direction of the straight line coincides with the up-down direction in the cross section of the die 10. When the die 10 is used to mold a press-molded product having a linear shape in a side view, the vertical direction and the up-down direction in the cross section of the die 10 always coincide over the entire length of the die 10.

パンチ11は、パンチ頂面111と、パンチ肩112L,112Rと、パンチ側面113L、113Rとを含む。 The punch 11 includes a punch top surface 111, punch shoulders 112L, 112R, and punch side surfaces 113L, 113R.

図1に示す例において、パンチ頂面111は、実質的に平坦な面である。ただし、パンチ頂面111には、パンチ11の長手方向に延びる溝部又は段部(段差)が形成されていてもよい。溝部又は段部は、パンチ11の長手方向において、パンチ頂面111の全体にわたって延びていてもよいし、パンチ頂面111の一部に設けられていてもよい。 In the example shown in FIG. 1, the punch top surface 111 is a substantially flat surface. However, the punch top surface 111 may have a groove or step (step) formed therein that extends in the longitudinal direction of the punch 11. The groove or step may extend over the entire punch top surface 111 in the longitudinal direction of the punch 11, or may be provided in only a portion of the punch top surface 111.

金型10の幅方向において、パンチ頂面111の両隣にはパンチ肩112L,112R及びパンチ側面113L、113Rが設けられている。パンチ肩112L及びパンチ側面113Lは、パンチ頂面111の左側に配置されている。パンチ肩112R及びパンチ側面113Rは、パンチ頂面111の右側に配置されている。 In the width direction of the die 10, punch shoulders 112L, 112R and punch side surfaces 113L, 113R are provided on either side of the punch top surface 111. The punch shoulder 112L and punch side surface 113L are located on the left side of the punch top surface 111. The punch shoulder 112R and punch side surface 113R are located on the right side of the punch top surface 111.

パンチ肩112L,112Rは、パンチ頂面111に連続して設けられる。より詳細には、パンチ肩112Lは、パンチ頂面111の左側縁に連続し、パンチ肩112Rは、パンチ頂面111の右側縁に連続する。パンチ肩112L,112Rは、それぞれ、パンチ頂面111とパンチ側面113L、113Rとの間の角部(稜線部)を構成する。パンチ肩112L,112Rの各々は、例えば、パンチ11の横断面視で実質的に円弧状をなす。 The punch shoulders 112L, 112R are provided contiguous to the punch top surface 111. More specifically, the punch shoulder 112L is continuous with the left edge of the punch top surface 111, and the punch shoulder 112R is continuous with the right edge of the punch top surface 111. The punch shoulders 112L, 112R form corners (ridges) between the punch top surface 111 and the punch side surfaces 113L, 113R, respectively. Each of the punch shoulders 112L, 112R is, for example, substantially arc-shaped when viewed in cross section of the punch 11.

ここで、本実施形態において、実質的に円弧状とは、真円の一部を構成する曲線だけでなく、楕円曲線、スプライン曲線等の滑らかな曲線も含む概念である。本実施形態では、楕円曲線やスプライン曲線等、真円の一部を構成する曲線以外の滑らかな曲線について、その曲率半径は、曲線の両端、及び曲線の中点の3点を通る円の半径で定義することとする。 In this embodiment, the concept of being substantially arc-shaped includes not only curves that form part of a perfect circle, but also smooth curves such as elliptical curves and spline curves. In this embodiment, for smooth curves other than curves that form part of a perfect circle, such as elliptical curves and spline curves, the radius of curvature is defined as the radius of a circle that passes through three points: both ends of the curve and the midpoint of the curve.

パンチ11の横断面視で、パンチ側面113Lは、左のパンチ肩112Lから下方に延びている。パンチ11の横断面視で、パンチ側面113Rは、右のパンチ肩112Rから下方に延びている。本実施形態の例では、パンチ11の横断面で見て、パンチ側面113L,113Rは、下方に向かうにつれて互いに離間するように上下方向に対して傾斜している。ただし、パンチ側面113L,113Rは、パンチ11の横断面で見て、実質的に上下方向に延びていてもよい。 In a cross-sectional view of the punch 11, the punch side 113L extends downward from the left punch shoulder 112L. In a cross-sectional view of the punch 11, the punch side 113R extends downward from the right punch shoulder 112R. In the example of this embodiment, when viewed in the cross-section of the punch 11, the punch sides 113L, 113R are inclined in the vertical direction so as to move away from each other as they extend downward. However, the punch sides 113L, 113R may also extend substantially in the vertical direction when viewed in the cross-section of the punch 11.

パンチ側面113L,113Rが鉛直面となす角度θ,θ(°)は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。角度θ,θは、それぞれ0°以上である。角度θ,θは、それぞれ20°以下であることが好ましい。パンチ側面113L,113Rが鉛直面となす角度θ,θとは、上下方向及び幅方向からなる平面でパンチ11を切断した断面において、パンチ側面113L,113Rと上下方向とがなす角度(鋭角側)である。鉛直面は、鉛直方向と長手方向とからなる平面、又は上下方向と長手方向とからなる平面で金型10を切断したときの断面である。鉛直面を金型10の横断面に投影すると、上下方向に延びる直線となる。 The angles θ L and θ R (°) that the punch side surfaces 113L and 113R make with the vertical plane may be the same or different. The angles θ L and θ R are each 0° or more. It is preferable that the angles θ L and θ R are each 20° or less. The angles θ L and θ R that the punch side surfaces 113L and 113R make with the vertical plane are the angles (acute angle side) that the punch side surfaces 113L and 113R make with the vertical direction in a cross section of the punch 11 cut with a plane consisting of the vertical direction and the width direction. The vertical plane is a plane consisting of the vertical direction and the longitudinal direction, or a cross section of the die 10 cut with a plane consisting of the vertical direction and the longitudinal direction. When the vertical plane is projected onto a cross section of the die 10, it becomes a straight line extending in the vertical direction.

金型10がプレス装置20に取り付けられたとき、ダイ12L,12Rは、パンチ11の上方に位置づけられる。また、金型10がプレス装置20に取り付けられたとき、ダイ12L,12Rは、金型10の幅方向においてパッド13の両隣に位置づけられる。ダイ12Lは、パッド13の左側に配置される。ダイ12Rは、パッド13の右側に配置される。 When the mold 10 is attached to the press device 20, the dies 12L and 12R are positioned above the punch 11. Also, when the mold 10 is attached to the press device 20, the dies 12L and 12R are positioned on either side of the pad 13 in the width direction of the mold 10. The die 12L is positioned on the left side of the pad 13. The die 12R is positioned on the right side of the pad 13.

左側のダイ12Lは、ダイ肩121Lと、ダイ側面122Lと、ダイフランジ面123Lとを含む。右側のダイ12Rは、ダイ肩121Rと、ダイ側面122Rと、ダイフランジ面123Rとを含む。 The left die 12L includes a die shoulder 121L, a die side surface 122L, and a die flange surface 123L. The right die 12R includes a die shoulder 121R, a die side surface 122R, and a die flange surface 123R.

左側のダイ肩121Lは、左側のパンチ肩112Lに対応して設けられる。すなわち、ダイ肩121Lは、パンチ11及びダイ12L,12Rが閉じたとき、パンチ肩112Lとの間で素材を挟持することができる形状を有する。同様に、右側のダイ肩121Rは、右側のパンチ肩112Rに対応して設けられる。すなわち、ダイ肩121Rは、パンチ11及びダイ12L,12Rが閉じたとき、パンチ肩112Rとの間で素材を挟持することができる形状を有する。 The left die shoulder 121L is provided to correspond to the left punch shoulder 112L. That is, the die shoulder 121L has a shape that allows the material to be clamped between the punch shoulder 112L and the die shoulder 121L when the punch 11 and the dies 12L, 12R are closed. Similarly, the right die shoulder 121R is provided to correspond to the right punch shoulder 112R. That is, the die shoulder 121R has a shape that allows the material to be clamped between the punch shoulder 112R and the die shoulder 121R when the punch 11 and the dies 12L, 12R are closed.

ダイ肩121L,121Rは、それぞれ、ダイ12L,12Rの横断面視で実質的に円弧状をなす。ダイ肩121L,121Rの曲率半径は、対応するパンチ肩112L,112Rの曲率半径との関係で決定することができる。例えば、ダイ肩121Lの曲率半径をRd1、パンチ肩112Lの曲率半径をRp、素材の板厚をtとしたとき、Rd1≦Rp+tであることが好ましい。同様に、ダイ肩121Rの曲率半径をRd1、パンチ肩112Rの曲率半径をRp、プレス加工に供される素材の板厚をtとしたとき、Rd1≦Rp+tであることが好ましい。ただし、左側のダイ肩121Lの曲率半径Rd1及びパンチ肩112Lの曲率半径Rpは、右側のダイ肩121Rの曲率半径Rd1及びパンチ肩112Rの曲率半径Rpと必ずしも同一でなくてもよい。 The die shoulders 121L and 121R are substantially arc-shaped in the cross-sectional view of the dies 12L and 12R, respectively. The radius of curvature of the die shoulders 121L and 121R can be determined in relation to the radius of curvature of the corresponding punch shoulders 112L and 112R. For example, when the radius of curvature of the die shoulder 121L is Rd1, the radius of curvature of the punch shoulder 112L is Rp, and the thickness of the material is t, it is preferable that Rd1≦Rp+t. Similarly, when the radius of curvature of the die shoulder 121R is Rd1, the radius of curvature of the punch shoulder 112R is Rp, and the thickness of the material to be subjected to press working is t, it is preferable that Rd1≦Rp+t. However, the radius of curvature Rd1 of the left die shoulder 121L and the radius of curvature Rp of the punch shoulder 112L do not necessarily have to be the same as the radius of curvature Rd1 of the right die shoulder 121R and the radius of curvature Rp of the punch shoulder 112R.

左側のダイ側面122Lは、左側のパンチ側面113Lに対応して設けられる。すなわち、ダイ側面122Lは、パンチ11及びダイ12L,12Rが閉じたとき、ダイ側面122Lの一部分とパンチ側面113Lとの間で素材を挟持することができる形状を有する。右側のダイ側面122Rは、右側のパンチ側面113Rに対応して設けられる。すなわち、ダイ側面122Rは、パンチ11及びダイ12L,12Rが閉じたとき、ダイ側面122Rの一部分とパンチ側面113Rとの間で素材を挟持することができる形状を有する。ダイ側面122L,122Rの各々は、ダイ上部側面122aと、ダイ下部側面122bとを有する。 The left die side 122L is provided to correspond to the left punch side 113L. That is, the die side 122L has a shape that allows the material to be sandwiched between a portion of the die side 122L and the punch side 113L when the punch 11 and the dies 12L, 12R are closed. The right die side 122R is provided to correspond to the right punch side 113R. That is, the die side 122R has a shape that allows the material to be sandwiched between a portion of the die side 122R and the punch side 113R when the punch 11 and the dies 12L, 12R are closed. Each of the die sides 122L, 122R has a die upper side 122a and a die lower side 122b.

ダイフランジ面123L,123Rは、ダイ側面122L,122Rから金型の幅方向において外側に延在している。ダイフランジ面123Lは、左側のダイ下部側面122bに連続して設けられている。ダイフランジ面123Rは、右側のダイ下部側面122bに連続して設けられている。 The die flange surfaces 123L, 123R extend outward in the width direction of the die from the die sides 122L, 122R. The die flange surface 123L is continuous with the left die lower side surface 122b. The die flange surface 123R is continuous with the right die lower side surface 122b.

以下、図2を参照して、ダイ上部側面122a及びダイ下部側面122bの構成について説明する。図2は、金型10のうち右側のダイ12Rを拡大して示す横断面図である。 The configuration of the upper die side surface 122a and the lower die side surface 122b will be described below with reference to Figure 2. Figure 2 is an enlarged cross-sectional view of the right die 12R of the mold 10.

ダイ上部側面122aは、ダイ肩121Rに連続して設けられている。ダイ上部側面122aは、ダイ12Rの横断面視でダイ肩121Rから下方に延びている。ダイ上部側面122aは、ダイ12Rの横断面視で実質的に直線状を有する。 The die upper side surface 122a is continuous with the die shoulder 121R. The die upper side surface 122a extends downward from the die shoulder 121R in a cross-sectional view of the die 12R. The die upper side surface 122a has a substantially straight shape in a cross-sectional view of the die 12R.

上下方向及び幅方向からなる平面でダイ12Rを切断した断面において、ダイ上部側面122aと上下方向とがなす角度は、パンチ側面113Rの角度θと実質的に等しい。本実施形態の例では、ダイ上部側面122aは、パンチ側面113Rに対応して、ダイ12Rの横断面視で上下方向に対して傾斜している。より具体的には、ダイ上部側面122aは、下方に向かうにつれて金型10の幅方向外側に広がるように上下方向に対して傾斜している。 In a cross section of the die 12R cut along a plane consisting of the vertical and width directions, the angle between the die upper side surface 122a and the vertical direction is substantially equal to the angle θR of the punch side surface 113R. In this embodiment, the die upper side surface 122a is inclined with respect to the vertical direction in the cross section of the die 12R in correspondence with the punch side surface 113R. More specifically, the die upper side surface 122a is inclined with respect to the vertical direction so as to widen outward in the width direction of the mold 10 as it extends downward.

ダイ下部側面122bは、ダイ上部側面122aとダイフランジ面123Rとの間に配置されている。ダイ下部側面122bは、ダイ上部側面122aに対し、金型10の幅方向で外側に向かって凹の形状を有する。すなわち、ダイ下部側面122bは、ダイ側面122Rのうち、ダイ上部側面122aと比較して金型10の幅方向において外側に凹んだ領域である。ダイ下部側面122bは、図2において二点鎖線で示すダイ上部側面122aの延長線よりも金型10の幅方向において外側に配置されている。 The die lower side surface 122b is disposed between the die upper side surface 122a and the die flange surface 123R. The die lower side surface 122b has a shape that is concave toward the outside in the width direction of the mold 10 with respect to the die upper side surface 122a. In other words, the die lower side surface 122b is an area of the die side surface 122R that is concave toward the outside in the width direction of the mold 10 compared to the die upper side surface 122a. The die lower side surface 122b is disposed outward in the width direction of the mold 10 from the extension line of the die upper side surface 122a shown by the two-dot chain line in FIG. 2.

ダイ下部側面122bは、接続部122c,122dと、中間部122eとを含む。ダイ下部側面122bにおいて、接続部122c,122dは、中間部122eを挟んで設けられる。接続部122cは、中間部122eの上方に配置されている。接続部122dは、中間部122eの下方に配置されている。 The die lower side surface 122b includes connection portions 122c and 122d and an intermediate portion 122e. On the die lower side surface 122b, the connection portions 122c and 122d are arranged on either side of the intermediate portion 122e. The connection portion 122c is disposed above the intermediate portion 122e. The connection portion 122d is disposed below the intermediate portion 122e.

上側の接続部122cは、ダイ上部側面122aの下端に連続して設けられる。接続部122cは、ダイ下部側面122bをダイ上部側面122aに接続する。接続部122cは、ダイ上部側面122aとダイ下部側面122bの中間部122eとの間の角部を構成する。本実施形態では、接続部122cは、ダイ12Rの横断面視で実質的に円弧状をなす。接続部122cにより、ダイ上部側面122aとダイ下部側面122bとが滑らかに接続される。接続部122cは、1.0mm以上且つ10.0mm以下の曲率半径Rd2を有することが好ましい。接続部122cの曲率半径Rd2は、1.0mm以上且つ4.0mm以下であることがより好ましい。 The upper connection portion 122c is provided continuously with the lower end of the die upper side surface 122a. The connection portion 122c connects the die lower side surface 122b to the die upper side surface 122a. The connection portion 122c forms a corner portion between the die upper side surface 122a and the middle portion 122e of the die lower side surface 122b. In this embodiment, the connection portion 122c is substantially arc-shaped in a cross-sectional view of the die 12R. The connection portion 122c smoothly connects the die upper side surface 122a and the die lower side surface 122b. The connection portion 122c preferably has a radius of curvature Rd2 of 1.0 mm or more and 10.0 mm or less. It is more preferable that the radius of curvature Rd2 of the connection portion 122c is 1.0 mm or more and 4.0 mm or less.

下側の接続部122dは、ダイ下部側面122bの下端を含んでいる。接続部122dは、ダイ下部側面122bをダイフランジ面123Rに接続する。接続部122dは、ダイ下部側面122bの中間部122eとダイフランジ面123Rとの間の角部を構成する。本実施形態では、接続部122dは、ダイ12Rの横断面視で実質的に円弧状をなす。接続部122dにより、ダイ下部側面122bとダイフランジ面123Rとが滑らかに接続される。接続部122dは、素材に食込み痕を残すのを防止する観点から、1.0mm以上の曲率半径Rd3を有することが好ましい。また、接続部122dは、金型10の大型化を防止してコストを低減する観点から、16.0mm以下の曲率半径Rd3を有することが好ましい。接続部122dの曲率半径Rd3は、1.0mm以上且つ4.0mm以下であることがより好ましい。 The lower connection portion 122d includes the lower end of the die lower side surface 122b. The connection portion 122d connects the die lower side surface 122b to the die flange surface 123R. The connection portion 122d forms a corner between the middle portion 122e of the die lower side surface 122b and the die flange surface 123R. In this embodiment, the connection portion 122d is substantially arc-shaped in a cross-sectional view of the die 12R. The connection portion 122d smoothly connects the die lower side surface 122b and the die flange surface 123R. From the viewpoint of preventing a bite mark from being left on the material, the connection portion 122d preferably has a curvature radius Rd3 of 1.0 mm or more. In addition, from the viewpoint of preventing the mold 10 from becoming large and reducing costs, the connection portion 122d preferably has a curvature radius Rd3 of 16.0 mm or less. It is more preferable that the curvature radius Rd3 of the connection portion 122d is 1.0 mm or more and 4.0 mm or less.

中間部122eは、接続部122cと接続部122dとの間に配置されている。中間部122eは、上側の接続部122cよりも金型10の幅方向で外側に位置づけられる。すなわち、中間部122eは、ダイ上部側面122a、及びダイ上部側面122aとの接続部122cと比較して、金型10の幅方向において外側に凹んでいる。 The intermediate portion 122e is disposed between the connection portion 122c and the connection portion 122d. The intermediate portion 122e is positioned further outward in the width direction of the mold 10 than the upper connection portion 122c. In other words, the intermediate portion 122e is recessed outward in the width direction of the mold 10 compared to the die upper side surface 122a and the connection portion 122c with the die upper side surface 122a.

本実施形態では、中間部122eは、主に曲面で構成されている。この曲面は、例えば、上側の接続部122cに対して金型10の幅方向で外側に向かって凹の形状を有する。中間部122eを構成する曲面の形状は、例えば、ダイ12Rの横断面視で円弧状、楕円弧状、又は放物線状等である。 In this embodiment, the middle portion 122e is mainly composed of a curved surface. This curved surface has, for example, a concave shape that faces outward in the width direction of the mold 10 relative to the upper connecting portion 122c. The shape of the curved surface that constitutes the middle portion 122e is, for example, a circular arc shape, an elliptical arc shape, a parabolic shape, or the like, when viewed in a cross section of the die 12R.

引き続き図2を参照して、ダイ肩121Rの上端からダイ上部側面122aの下端までのダイ12Rの上下方向における長さをダイ側面122Rの上部高さH1と定義する。また、ダイ上部側面122aの下端からダイ下部側面122bの下端までのダイ12Rの上下方向における長さを下部高さH2と定義する。ダイ肩121Rの上端は、ダイ側面122Rと反対側のダイ肩121RのR止まりである。本実施形態の例において、ダイ上部側面122aの下端は、ダイ下部側面122bの接続部122cの上側のR止まりと一致する。また、ダイ下部側面122bの下端は、接続部122dのダイフランジ面123R側のR止まりである。 Still referring to FIG. 2, the length of the die 12R in the vertical direction from the upper end of the die shoulder 121R to the lower end of the die upper side surface 122a is defined as the upper height H1 of the die side surface 122R. Also, the length of the die 12R in the vertical direction from the lower end of the die upper side surface 122a to the lower end of the die lower side surface 122b is defined as the lower height H2. The upper end of the die shoulder 121R is the R end of the die shoulder 121R on the side opposite the die side surface 122R. In this embodiment example, the lower end of the die upper side surface 122a coincides with the R end on the upper side of the connection portion 122c of the die lower side surface 122b. Also, the lower end of the die lower side surface 122b is the R end on the die flange surface 123R side of the connection portion 122d.

ダイ側面122Rの上部高さH1は、ダイ肩121Rの曲率半径Rd1よりも5.0mm以上大きい。上部高さH1に対する下部高さH2の比率:H2/H1は、1.0以上且つ5.0以下となっている。 The upper height H1 of the die side surface 122R is 5.0 mm or more larger than the radius of curvature Rd1 of the die shoulder 121R. The ratio of the lower height H2 to the upper height H1: H2/H1 is 1.0 or more and 5.0 or less.

ダイ上部側面122aの下端からダイ下部側面122bの下端までの金型10の幅方向における長さを凹幅W2と定義する。凹幅W2は、ダイ上部側面122aに対して凹状のダイ下部側面122bの深さである。凹幅W2に対する下部高さH2の比率:H2/W2は、1.0以上且つ5.0以下であることが好ましい。 The length in the width direction of the mold 10 from the bottom end of the upper die side surface 122a to the bottom end of the lower die side surface 122b is defined as the recessed width W2. The recessed width W2 is the depth of the lower die side surface 122b, which is recessed relative to the upper die side surface 122a. The ratio of the lower height H2 to the recessed width W2: H2/W2, is preferably 1.0 or more and 5.0 or less.

ダイ12Rを横断面で見たとき、ダイ下部側面122bの中間部122eの線長をLとすると、線長Lは、1.03×A以上であることが好ましく、1.08×A以上であることがより好ましい。パラメータAは、以下の式で表される。
A=((H2-Rd2-Rd3)+(W2-Rd2-Rd3)0.5
When the die 12R is viewed in cross section, the line length of the intermediate portion 122e of the die lower side surface 122b is L, and the line length L is preferably 1.03×A or more, and more preferably 1.08×A or more. The parameter A is expressed by the following formula.
A=((H2-Rd2-Rd3) 2 +(W2-Rd2-Rd3) 2 ) 0.5

図1に戻り、左側のダイ12Lは、実質的に、右側のダイ12Rを左右反転させた構成を有する。すなわち、左右のダイ12L,12Rにおいて、ダイ上部側面122a及びダイ下部側面122bの基本的な構成は共通している。よって、左側のダイ12Lについては、ダイ上部側面122a及びダイ下部側面122bの詳細な説明を省略する。なお、ダイ12L,12Rは、完全に左右対称の形状を有する必要はない。左側のダイ12Lの各部の寸法は、右側のダイ12Rと同様に好ましい範囲に設定されていればよく、右側のダイ12Rの各部の寸法と一致していなくてもよい。 Returning to FIG. 1, the left die 12L has a configuration that is essentially a mirror image of the right die 12R. In other words, the basic configurations of the upper die side surface 122a and the lower die side surface 122b are the same for the left and right dies 12L and 12R. Therefore, detailed descriptions of the upper die side surface 122a and the lower die side surface 122b of the left die 12L are omitted. Note that the dies 12L and 12R do not need to have completely symmetrical shapes. The dimensions of each part of the left die 12L need only be set within the preferred range, similar to the right die 12R, and do not need to match the dimensions of each part of the right die 12R.

金型10がプレス装置20に取り付けられたとき、パッド13は、パンチ11の上方、且つ左右のダイ12L,12Rの間に位置づけられる。このとき、パッド13は、パンチ頂面111に対向する。より詳細には、パッド13の下面がパンチ頂面111に対向する。パッド13の下面は、パンチ頂面111に対応する形状を有する。本実施形態では、パッド13の下面は、パンチ頂面111に対応して、平坦な面となっている。例えば、パンチ頂面111に溝部が形成されている場合、パッド13の下面には当該溝部に対応する凸部が形成される。例えば、パンチ頂面111に段部が形成されている場合、パッド13の下面には当該段部に対応する段部が形成される。 When the die 10 is attached to the press device 20, the pad 13 is positioned above the punch 11 and between the left and right dies 12L, 12R. At this time, the pad 13 faces the punch top surface 111. More specifically, the lower surface of the pad 13 faces the punch top surface 111. The lower surface of the pad 13 has a shape corresponding to the punch top surface 111. In this embodiment, the lower surface of the pad 13 is a flat surface corresponding to the punch top surface 111. For example, if a groove is formed in the punch top surface 111, a convex portion corresponding to the groove is formed on the lower surface of the pad 13. For example, if a step is formed in the punch top surface 111, a step corresponding to the step is formed on the lower surface of the pad 13.

プレス装置20は、金型10を用い、板状の素材からプレス成形品を成形する装置である。プレス装置20は、金型10に加え、例えば、パンチホルダ21と、ボルスタ22と、ダイホルダ23と、スライド24とを備えている。 The press device 20 is a device that uses the die 10 to form a press-formed product from a plate-shaped material. In addition to the die 10, the press device 20 is equipped with, for example, a punch holder 21, a bolster 22, a die holder 23, and a slide 24.

ボルスタ22は、パンチホルダ21を介してパンチ11を支持している。より具体的には、ボルスタ22の上面にパンチホルダ21が固定され、このパンチホルダ21上にパンチ11が配置されている。パンチホルダ21とボルスタ22との間には、上下方向におけるパンチ11の位置を調整するため、プレート状のスペーサが挿入されていてもよい。 The bolster 22 supports the punch 11 via the punch holder 21. More specifically, the punch holder 21 is fixed to the upper surface of the bolster 22, and the punch 11 is disposed on the punch holder 21. A plate-shaped spacer may be inserted between the punch holder 21 and the bolster 22 to adjust the position of the punch 11 in the vertical direction.

左右のダイ12L,12R及びパッド13は、ダイホルダ23を介してスライド24に支持されている。より具体的には、スライド24の下面にダイホルダ23が固定され、ダイホルダ23の下面にダイ12L,12Rが固定されている。上下方向におけるダイ12L,12Rの位置を調整するため、スライド24とダイホルダ23との間にはプレート状のスペーサが挿入されていてもよい。パッド13は、伸縮可能な弾性部材25によって、ダイホルダ23に連結されている。弾性部材25は、例えば、ばね、又はガスシリンダ等の流体圧シリンダで構成されている。パッド13は、プレス装置20が備えるアクチュエータ(図示略)に取り付けられていてもよい。ただし、弾性部材25を用いる方式の方がアクチュエータ式よりもプレス装置20を簡易な構造とすることができる。 The left and right dies 12L, 12R and the pad 13 are supported by the slide 24 via the die holder 23. More specifically, the die holder 23 is fixed to the lower surface of the slide 24, and the dies 12L, 12R are fixed to the lower surface of the die holder 23. A plate-shaped spacer may be inserted between the slide 24 and the die holder 23 to adjust the positions of the dies 12L, 12R in the vertical direction. The pad 13 is connected to the die holder 23 by an elastic member 25 that can expand and contract. The elastic member 25 is, for example, a spring or a fluid pressure cylinder such as a gas cylinder. The pad 13 may be attached to an actuator (not shown) provided in the press device 20. However, the method using the elastic member 25 allows the press device 20 to have a simpler structure than the actuator type.

スライド24は、例えば、プレス装置20に設けられた機械式又は油圧式機構等(図示略)により、パンチ11に対して昇降可能に構成されている。スライド24の昇降に伴い、ダイホルダ23も昇降する。ダイホルダ23の昇降に伴い、ダイ12L,12R及びパッド13がパンチ11に対して昇降する。すなわち、ダイ12L,12R及びパッド13は、ダイホルダ23により、一体で移動可能に支持されている。 The slide 24 is configured to be able to rise and fall relative to the punch 11, for example, by a mechanical or hydraulic mechanism (not shown) provided in the press device 20. As the slide 24 rises and falls, the die holder 23 also rises and falls. As the die holder 23 rises and falls, the dies 12L, 12R and the pad 13 rise and fall relative to the punch 11. In other words, the dies 12L, 12R and the pad 13 are supported by the die holder 23 so that they can move as a unit.

[プレス成形品の製造方法]
以下、金型10を用い、プレス成形品を製造する方法について図3A~図3Gを参照しつつ説明する。図3A~図3Gは、プレス成形品の製造方法を説明するための模式図である。本実施形態に係るプレス成形品の製造方法は、金型10を準備する工程と、板状の素材を準備する工程と、金型10を用いて素材をプレス成形品に成形する成形工程とを備える。
[Method of manufacturing press-molded products]
Hereinafter, a method for manufacturing a press-molded product using the die 10 will be described with reference to Figures 3A to 3G. Figures 3A to 3G are schematic diagrams for explaining the method for manufacturing a press-molded product. The method for manufacturing a press-molded product according to this embodiment includes a step of preparing the die 10, a step of preparing a plate-shaped material, and a molding step of molding the material into a press-molded product using the die 10.

(第1準備工程)
プレス成形品を製造するに際し、上述のように構成された金型10(図1及び図2)を準備しておく。金型10は、素材のプレス加工を開始する前に、プレス装置20に取り付けられる。
(First preparation step)
When manufacturing a press-molded product, the die 10 (FIGS. 1 and 2) configured as described above is prepared. The die 10 is attached to the press device 20 before starting press working of a material.

(第2準備工程)
また、プレス成形品を製造するに際し、図3Aに示すように板状の素材Mを準備する。素材Mは、金属板であり、典型的には鋼板である。素材Mの板厚tは、例えば、0.8mm以上、且つ4.0mm以下である。素材Mは、例えば、270MPa以上、且つ1470MPa以下の引張強さを有する。製造されるプレス成形品が自動車の足回り部品のうちアーム部品である場合、素材Mの引張強さは、通常、590MPa以上である。製造されるプレス成形品が自動車のラダーフレーム等のフレーム部品である場合、素材Mの引張強さは、通常、590MPa以上である。製造されるプレス成形品が自動車のボデー骨格部品のうち、フロントフロアトンネル部の概略U字状の補強部品である場合、素材Mの引張強さは、通常、590MPa以上である。
(Second preparation process)
In addition, when manufacturing a press-molded product, a plate-shaped material M is prepared as shown in FIG. 3A. The material M is a metal plate, typically a steel plate. The plate thickness t of the material M is, for example, 0.8 mm or more and 4.0 mm or less. The material M has a tensile strength of, for example, 270 MPa or more and 1470 MPa or less. When the press-molded product to be manufactured is an arm part among the suspension parts of an automobile, the tensile strength of the material M is usually 590 MPa or more. When the press-molded product to be manufactured is a frame part such as a ladder frame of an automobile, the tensile strength of the material M is usually 590 MPa or more. When the press-molded product to be manufactured is a roughly U-shaped reinforcing part of a front floor tunnel part among the body frame parts of an automobile, the tensile strength of the material M is usually 590 MPa or more.

(成形工程)
次に、金型10を用い、素材Mをプレス加工してプレス成形品に成形する。成形工程は、工程(a)~工程(d)を含んでいる。以下、工程(a)~工程(d)について具体的に説明する。
(molding process)
Next, the material M is pressed using the die 10 to form a press-formed product. The forming process includes steps (a) to (d). Steps (a) to (d) will be described in detail below.

(工程(a))
図3Bに示すように、素材Mのプレス加工を開始する際、プレス装置20に取り付けられたダイ12L,12R及びパッド13は上死点に位置する。この状態で、素材Mをパンチ頂面111上に配置する。工程(a)では、パンチ頂面111上に素材Mを配置した後、ダイ12L,12Rをパンチ11に対して相対的に接近させ、各ダイ下部側面122bを素材Mに接触させることで素材Mをたわませる。
(Step (a))
3B, when starting press working of material M, the dies 12L, 12R and pad 13 attached to the press device 20 are positioned at the top dead center. In this state, material M is placed on the punch top surface 111. In step (a), after material M is placed on the punch top surface 111, the dies 12L, 12R are moved relatively close to the punch 11, and the lower side surfaces 122b of each die are brought into contact with material M, thereby bending material M.

より具体的に説明すると、図3Cに示すように、パンチ頂面111上に素材Mを配置した後、スライド24を降下させることにより、スライド24に支持されたダイ12L,12Rを素材M及びパンチ11に向かって降下させる。このとき、パッド13も、ダイ12L,12Rとともに素材M及びパンチ11に向かって降下する。パッド13は、パンチ頂面111上の素材Mに接触し、素材Mを押さえる。より詳細には、パッド13により、素材Mのうち、金型10の幅方向において中央に位置する部分が上方から押さえられる。 To explain more specifically, as shown in FIG. 3C, after placing material M on the punch top surface 111, the slide 24 is lowered, causing the dies 12L, 12R supported by the slide 24 to lower toward the material M and punch 11. At this time, the pad 13 also lowers toward the material M and punch 11 together with the dies 12L, 12R. The pad 13 comes into contact with the material M on the punch top surface 111 and presses down the material M. More specifically, the pad 13 presses down from above a portion of the material M that is located in the center in the width direction of the die 10.

図3Dに示すように、パッド13とパンチ頂面111とによって素材Mが挟持された状態で、スライド24をさらに降下させる。このとき、パッド13をスライド24に接続する弾性部材25が縮むことにより、ダイ12L,12Rはパッド13に対して相対的に降下する。これにより、ダイ側面122L,122Rのそれぞれのダイ下部側面122bが素材Mに接触する。各ダイ下部側面122bは、ダイフランジ面123L,123Rとの接続部122dで素材Mに接触した後、凹状の中間部122eで素材Mに接触する。素材Mは、ダイ12L,12Rの降下に伴い、凹状の中間部122eに案内されて、パンチ11に対するダイ12L,12Rの接近方向と反対側、すなわち上方に凸の形状となるように大きくたわんでいく。素材Mのうち、パッド13とパンチ頂面111とによって挟持された部位は浮き上がることなく、素材Mの成形が進んでいく。パッド13とパンチ頂面111によって素材Mが挟持された状態が、成形完了まで維持される。 As shown in FIG. 3D, the slide 24 is further lowered while the material M is sandwiched between the pad 13 and the punch top surface 111. At this time, the elastic member 25 connecting the pad 13 to the slide 24 is contracted, causing the dies 12L and 12R to descend relative to the pad 13. As a result, the lower die side surfaces 122b of the die sides 122L and 122R come into contact with the material M. Each lower die side surface 122b comes into contact with the material M at the connection portion 122d with the die flange surface 123L and 123R, and then comes into contact with the material M at the concave intermediate portion 122e. As the dies 12L and 12R descend, the material M is guided by the concave intermediate portion 122e and bends significantly to the side opposite to the approach direction of the dies 12L and 12R to the punch 11, that is, to a convex shape upward. The portion of the material M sandwiched between the pad 13 and the punch top surface 111 does not rise up, and the molding of the material M proceeds. The material M is held between the pad 13 and the punch top surface 111 until forming is complete.

(工程(b))
工程(b)では、素材Mをたわませた状態でダイ12L,12Rをパンチ11にさらに接近させ、各ダイ上部側面122aを素材Mに接触させる。より具体的には、図3Eに示すように、ダイ12L,12Rをさらに降下させ、各ダイ下部側面122bのうち、ダイ上部側面122aとの接続部122cを素材Mに接触させる。その後、ダイ12L,12Rをさらに降下させると、各ダイ上部側面122aが素材Mに接触する。
(Step (b))
In step (b), while the material M is being deflected, the dies 12L and 12R are brought even closer to the punch 11, so that the upper side surface 122a of each die comes into contact with the material M. More specifically, as shown in Fig. 3E, the dies 12L and 12R are further lowered, so that the connection portion 122c of each lower side surface 122b with the die upper side surface 122a comes into contact with the material M. Thereafter, when the dies 12L and 12R are further lowered, each upper side surface 122a of the die comes into contact with the material M.

(工程(c))
工程(c)では、各ダイ上部側面122aを素材Mに接触させたまま、ダイ12L,12Rをパンチ11にさらに接近させることにより、各ダイ上部側面122aによって素材Mのたわみを曲げ戻す。図3Fに示すように、ダイ12L,12Rの降下に伴い、素材Mのたわみは、各ダイ上部側面122aとパンチ側面113L,113Rとの間で曲げ戻される。素材Mのたわみは、ダイ12L,12Rの降下が進み、ダイ12L,12Rがパンチ11に接近するにつれて徐々に縮小する。また、素材Mは、パンチ肩112L,112Rに巻き付いていく。
(Step (c))
In step (c), the dies 12L and 12R are brought closer to the punch 11 while keeping the upper side surfaces 122a of the dies in contact with the material M, so that the deflection of the material M is bent back by the upper side surfaces 122a of the dies. As shown in Fig. 3F, as the dies 12L and 12R descend, the deflection of the material M is bent back between the upper side surfaces 122a of the dies and the punch side surfaces 113L and 113R. The deflection of the material M is gradually reduced as the dies 12L and 12R continue to descend and approach the punch 11. The material M is also wrapped around the punch shoulders 112L and 112R.

(工程(d))
工程(d)では、図3Gに示すように、パンチ11及びダイ12L,12Rを閉じ、パンチ肩112L,112Rとダイ肩121L,121Rとの間、及びパンチ側面113L,113Rと左右のダイ上部側面122a,122aとの間で素材Mを挟持する。これにより、素材Mはプレス成形品30となる。より具体的には、ダイ12L,12Rを下死点まで到達させることで、素材Mがパンチ肩112L,112Rとダイ肩121L,121Rとの間でプレスされ、プレス成形品の曲げ部が形成される。また、パンチ側面113Lと左側のダイ12Lのダイ上部側面122aとの間、パンチ側面113Rと右側のダイ12Rのダイ上部側面122aとの間で素材Mがプレスされ、プレス成形品30の両縦壁が形成される。このとき、素材Mの端部、つまりプレス成形品30の両縦壁の下端部は、ダイ側面122L,122Rに対して非接触である。ダイ12L,12Rが下死点まで到達したとき、素材Mのたわみは完全に曲げ戻されてプレス成形品30の両縦壁となる。
(Step (d))
In step (d), as shown in FIG. 3G, the punch 11 and the dies 12L, 12R are closed, and the material M is sandwiched between the punch shoulders 112L, 112R and the die shoulders 121L, 121R, and between the punch side surfaces 113L, 113R and the left and right die upper side surfaces 122a, 122a. As a result, the material M becomes the press-formed product 30. More specifically, by making the dies 12L, 12R reach the bottom dead center, the material M is pressed between the punch shoulders 112L, 112R and the die shoulders 121L, 121R, and the bent parts of the press-formed product are formed. In addition, the material M is pressed between the punch side surface 113L and the die upper side surface 122a of the left die 12L, and between the punch side surface 113R and the die upper side surface 122a of the right die 12R, and both vertical walls of the press-formed product 30 are formed. At this time, the ends of the material M, i.e., the lower ends of both vertical walls of the press-formed product 30, are not in contact with the die side surfaces 122L, 122R. When the dies 12L, 12R reach the bottom dead center, the material M is completely bent back to become both vertical walls of the press-formed product 30.

ダイ12Lが下死点に到達し、パンチ11及びダイ12Lが完全に閉じた状態にあるとき、パンチ側面113Lとダイ12Lのダイ上部側面122aとの間のクリアランスは、素材Mの板厚tよりも小さいことが好ましい。同様に、ダイ12Rが下死点に到達し、パンチ11及びダイ12Rが閉じた状態にあるとき、パンチ側面113Rとダイ12Rのダイ上部側面122aとの間のクリアランスは、素材Mの板厚tよりも小さいことが好ましい。より好ましくは、パンチ側面113L,113Rと左右のダイ上部側面122a,122aとの間のクリアランスは、素材Mの板厚tの0.85倍以上且つ0.95倍である。パンチ肩112L,112Rとダイ肩121L,121Rとの間のクリアランスは、典型的には、パンチ側面113L,113Rと左右のダイ上部側面122a,122aとの間のクリアランスと等しい。 When the die 12L reaches the bottom dead center and the punch 11 and the die 12L are completely closed, the clearance between the punch side 113L and the die upper side 122a of the die 12L is preferably smaller than the sheet thickness t of the material M. Similarly, when the die 12R reaches the bottom dead center and the punch 11 and the die 12R are closed, the clearance between the punch side 113R and the die upper side 122a of the die 12R is preferably smaller than the sheet thickness t of the material M. More preferably, the clearance between the punch side 113L, 113R and the left and right die upper side 122a, 122a is 0.85 times or more and 0.95 times the sheet thickness t of the material M. The clearance between the punch shoulder 112L, 112R and the die shoulder 121L, 121R is typically equal to the clearance between the punch side 113L, 113R and the left and right die upper side 122a, 122a.

ダイ12L,12Rが下死点に到達し、パンチ11及びダイ12L,12Rが完全に閉じたとき、素材Mの全体がパンチ11に接触する。パンチ11及びダイ12L,12Rが完全に閉じたとき、素材Mは、パンチ頂面111、パンチ肩112L,112R、及びパンチ側面113L,113Rに沿った形状となる。したがって、上下方向及び幅方向からなる平面でパンチ11及び成形後の素材Mを切断した断面において、素材Mのうちパンチ側面113L,113Rに接触している部分、つまりプレス成形品30の両縦壁が上下方向となす角度(鋭角側)は、パンチ側面113L,113Rの角度θ,θと実質的に同一となっている。 When the dies 12L, 12R reach the bottom dead point and the punch 11 and the dies 12L, 12R are completely closed, the entire material M comes into contact with the punch 11. When the punch 11 and the dies 12L, 12R are completely closed, the material M takes a shape that conforms to the punch top surface 111, the punch shoulders 112L, 112R, and the punch side surfaces 113L, 113R. Therefore, in a cross section of the punch 11 and the material M after molding cut along a plane consisting of the vertical and width directions, the portions of the material M that contact the punch side surfaces 113L, 113R, i.e., the angles (acute angle sides) that both vertical walls of the press-formed product 30 make with the vertical direction, are substantially the same as the angles θ L , θ R of the punch side surfaces 113L, 113R.

[プレス成形品]
図4は、本実施形態に係る製造方法によって製造されるプレス成形品30を例示する図である。プレス成形品30は、横断面視で概略U字状を有している。プレス成形品30は、天板31と、左右の縦壁32L,32Rと、左右の曲げ部33L,33Rとを含む。左の縦壁32Lの上端は、左の曲げ部33Lを介し、天板31の左側縁に接続されている。右の縦壁32Rの上端は、右の曲げ部33Rを介し、天板31の右側縁に接続されている。縦壁32L,32Rの下端は、それぞれ自由端である。
[Press-molded products]
4 is a diagram illustrating a press-molded product 30 manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment. The press-molded product 30 has a generally U-shaped cross section. The press-molded product 30 includes a top plate 31, left and right vertical walls 32L, 32R, and left and right bent portions 33L, 33R. The upper end of the left vertical wall 32L is connected to the left edge of the top plate 31 via the left bent portion 33L. The upper end of the right vertical wall 32R is connected to the right edge of the top plate 31 via the right bent portion 33R. The lower ends of the vertical walls 32L, 32R are each free ends.

図4に示すプレス成形品30では、天板31が平坦な形状を有する。ただし、パンチ頂面111に溝部又は段部が設けられている場合、プレス成形品30の天板31には、パンチ頂面111に対応する溝部又は段部が形成される。天板31には、1つ以上の貫通孔が設けられていてもよい。この貫通孔は、単なる丸孔であってもよいし、バーリング加工によって形成され、孔縁端が突出した形状の孔(バーリング孔)であってもよい。天板31の貫通孔は、金型10によってプレス成形品30が成形された後に形成することができる。 In the press-formed product 30 shown in FIG. 4, the top plate 31 has a flat shape. However, if the punch top surface 111 has a groove or step, the top plate 31 of the press-formed product 30 has a groove or step corresponding to the punch top surface 111. The top plate 31 may have one or more through holes. The through holes may be simply round holes, or may be holes (burring holes) formed by burring processing with protruding hole edges. The through holes in the top plate 31 can be formed after the press-formed product 30 is formed by the die 10.

図4に示すプレス成形品30は、天板31側から見て(平面視で)直線的な形状を有する。また、図4に示すプレス成形品30は、縦壁32L又は縦壁32R側から見て(側面視で)直線的な形状を有する。しかしながら、図5に示すように、プレス成形品30は、平面視で湾曲又は屈曲する形状を有していてもよい。あるいは、図6に示すように、プレス成形品30は、側面視で湾曲又は屈曲する形状を有することもできる。 The press-formed product 30 shown in FIG. 4 has a linear shape when viewed from the top plate 31 side (in a plan view). The press-formed product 30 shown in FIG. 4 also has a linear shape when viewed from the vertical wall 32L or vertical wall 32R side (in a side view). However, as shown in FIG. 5, the press-formed product 30 may have a curved or bent shape when viewed from the plan view. Alternatively, as shown in FIG. 6, the press-formed product 30 may have a curved or bent shape when viewed from the side.

プレス成形品30の形状は、平面視で、直線部と湾曲部又は屈曲部とを2種以上組み合わせたものであってもよい。また、プレス成形品30の形状は、側面視で、直線部と湾曲部又は屈曲部とを2種以上組み合わせた形状であってもよい。さらに、プレス成形品30は、例えば、平面視で三叉形状や四叉形状等、概略U字状の横断面を有する部分が複数に枝分かれするような形状を有していてもよい。プレス成形品30は、全体にわたり一様な横断面形状を有するものであってもよいし、横断面形状が途中で変化するものであってもよい。 The shape of the press-molded product 30 may be a combination of two or more straight sections and curved or bent sections in a plan view. The shape of the press-molded product 30 may be a combination of two or more straight sections and curved or bent sections in a side view. Furthermore, the press-molded product 30 may have a shape in which a part having a roughly U-shaped cross section branches into multiple parts, such as a three-pronged or four-pronged shape in a plan view. The press-molded product 30 may have a uniform cross-sectional shape throughout, or the cross-sectional shape may change along the way.

[効果]
本実施形態に係る金型10を用いてプレス加工を実施する場合、板状の素材Mは、プレス成形品30に成形される過程で、各ダイ下部側面122bによって大きくたわむ。各ダイ下部側面122bは、ダイ上部側面122aに対して幅方向外側に凹の形状を有することで、上方に凸の形状となるように素材Mを案内してたわませる。パンチ11に対するダイ12L,12Rの接近が進行すると、素材Mが各ダイ上部側面122aに接触し、素材Mのたわみが徐々に曲げ戻される。素材Mのたわみは、パンチ11に対するダイ12L,12Rの接近に伴って縮小しつつ、パンチ側面113L,113Rと各ダイ上部側面122aとの隙間に残存する。最終的にパンチ11及びダイ12L,12Rが閉じたとき、素材Mのたわみは完全に曲げ戻されて消失し、パンチ肩112L,112Rとダイ肩121L,121Rとの間、及びパンチ側面113L,113Rと各ダイ上部側面122aとの間で素材Mが挟持される。
[effect]
When press working is performed using the die 10 according to this embodiment, the plate-shaped material M is largely deflected by each die lower side surface 122b during the process of forming into the press-molded product 30. Each die lower side surface 122b has a concave shape on the outer side in the width direction relative to the die upper side surface 122a, and guides and deflects the material M so that it has a convex shape upward. As the dies 12L and 12R approach the punch 11, the material M comes into contact with each die upper side surface 122a, and the deflection of the material M is gradually bent back. The deflection of the material M is reduced as the dies 12L and 12R approach the punch 11, and remains in the gap between the punch side surfaces 113L and 113R and each die upper side surface 122a. When the punch 11 and the dies 12L, 12R are finally closed, the deflection of the material M is completely bent back and disappears, and the material M is clamped between the punch shoulders 112L, 112R and the die shoulders 121L, 121R, and between the punch side surfaces 113L, 113R and each die upper side surface 122a.

このように、本実施形態では、プレス加工の過程で上方に凸の形状となるように素材Mをたわませ、曲げ戻す。これにより、プレス加工中、素材Mのうち特にプレス成形品30の縦壁32L,32Rとなる部分において、パンチ11側に引張応力を生じさせ、パンチ11の反対側であるダイ12L,12R側に圧縮応力を生じさせることができる。一方、パンチ肩112L,112Rによって形成される曲げ部33L,33Rでは、プレス加工中、パンチ11側に圧縮応力が生じ、ダイ12L,12R側に引張応力が生じている。そのため、素材Mのたわみを曲げ戻すことで生じる応力は、曲げ部33L,33Rの応力と打ち消し合い、曲げ部33L,33Rの応力を減じる。成形下死点で曲げ部33L,33Rに残存する応力及び曲げ戻し部に残存する応力によって、金型10から取り外されたプレス成形品30では、壁開きのモーメントと壁閉じのモーメントとが生じて互いに打ち消し合う。よって、プレス成形品30において離型時に生じる壁開きのモーメントを小さくすることができる。その結果、プレス成形品30におけるスプリングバックを低減させることができ、プレス成形品30の寸法精度を向上させることができる。また、金型10を用いて素材Mにプレス加工を施す際には、ダイ12L,12Rを真下に降下させるだけでよい。したがって、ダイ12L,12Rを特別な方向に移動させるためのカム機構等は不要であり、金型10を簡易な構造とすることができる。 In this manner, in this embodiment, the material M is bent and bent back so as to have a convex shape upward during the press working process. As a result, during press working, tensile stress is generated on the punch 11 side, and compressive stress is generated on the die 12L, 12R side, which is the opposite side of the punch 11, in the material M, particularly in the portion that will become the vertical walls 32L, 32R of the press-formed product 30. On the other hand, in the bent portions 33L, 33R formed by the punch shoulders 112L, 112R, compressive stress is generated on the punch 11 side, and tensile stress is generated on the die 12L, 12R side during press working. Therefore, the stress generated by bending back the deflection of the material M cancels out the stress of the bent portions 33L, 33R, reducing the stress of the bent portions 33L, 33R. Due to the stress remaining in the bent portions 33L, 33R and the stress remaining in the bent back portion at the bottom dead center of the forming, a wall opening moment and a wall closing moment are generated in the press-formed product 30 removed from the die 10, which cancel each other out. Therefore, the wall opening moment that occurs in the press-formed product 30 when it is released from the mold can be reduced. As a result, springback in the press-formed product 30 can be reduced, and the dimensional accuracy of the press-formed product 30 can be improved. In addition, when performing press processing on the material M using the mold 10, it is only necessary to lower the dies 12L and 12R directly downward. Therefore, a cam mechanism or the like for moving the dies 12L and 12R in a special direction is not required, and the mold 10 can have a simple structure.

本実施形態に係る金型10では、ダイ側面122L,122Rの上部高さH1、ダイ側面122L,122Rの下部高さをH2としたとき、H2/H1が1.0以上且つ5.0以下に設定されている。これにより、ダイ側面122L,122Rのそれぞれにおいて凹状のダイ下部側面122bの長さが十分に確保されるため、プレス加工中、各ダイ下部側面122bによって素材Mを幅方向の広範囲にわたり、大きくたわませることができる。よって、たわみの曲げ戻しによる応力の打ち消し合いの効果を有効に発揮させることができる。 In the mold 10 according to this embodiment, when the upper height H1 of the die side surfaces 122L, 122R and the lower height H2 of the die side surfaces 122L, 122R are set, H2/H1 is set to 1.0 or more and 5.0 or less. This ensures that the length of the concave die lower side surface 122b is sufficient for each of the die side surfaces 122L, 122R, so that the material M can be largely deflected over a wide range in the width direction by each die lower side surface 122b during press working. This allows the effect of canceling out the stresses caused by bending back the deflection to be effectively exerted.

本実施形態に係る金型10では、ダイ側面122Lの上部高さH1をダイ肩121Lの曲率半径Rd1よりも5.0mm以上大きくし、ダイ側面122Rの上部高さH1をダイ肩121Rの曲率半径Rd1よりも5.0mm以上大きくした上で、ダイ側面122L,122Rの各々について、上部高さH1に対する下部高さH2の比率:H2/H1を1.0以上且つ5.0以下に設定している。よって、各ダイ上部側面122aの長さも確保することができる。そのため、最終的にパンチ11及びダイ12L,12Rが閉じたとき、パンチ側面113L,113Rと各ダイ上部側面122aとで素材Mをしっかりと挟持することができる。これにより、素材Mのうちプレス加工中にたわんだ部位を曲げ戻すことができ、最終的なプレス成形品30の形状に素材Mを成形することができる。したがって、追加のプレス加工工程を実施する必要がなく、プレス成形品30の製造における工数及びコストを低減させることができる。 In the die 10 according to this embodiment, the upper height H1 of the die side 122L is set to be 5.0 mm or more larger than the radius of curvature Rd1 of the die shoulder 121L, and the upper height H1 of the die side 122R is set to be 5.0 mm or more larger than the radius of curvature Rd1 of the die shoulder 121R, and the ratio of the lower height H2 to the upper height H1: H2/H1 is set to be 1.0 or more and 5.0 or less for each of the die sides 122L and 122R. Therefore, the length of each die upper side 122a can be secured. Therefore, when the punch 11 and the die 12L and 12R are finally closed, the material M can be firmly clamped between the punch side 113L and 113R and each die upper side 122a. As a result, the parts of the material M that are bent during the press process can be bent back, and the material M can be formed into the shape of the final press-molded product 30. Therefore, there is no need to perform an additional press process, and the man-hours and costs in manufacturing the press-molded product 30 can be reduced.

プレス加工中に生じる曲げ部33L,33Rの応力や離型時に生じるモーメントを曲げ戻しによって打ち消すためには、パンチ肩112L、112Rの近傍にある各ダイ上部側面122aと、パンチ側面113L,113Rとの間で素材Mをしっかりと挟持することが重要である。本実施形態に係る金型10では、上述したように、各ダイ上部側面122aの長さを適切に確保したことで、パンチ側面113L,113Rと各ダイ上部側面122aとで素材Mをしっかりと挟持することができる。よって、プレス加工中に生じる曲げ部33L,33Rの応力や離型時に生じるモーメントを曲げ戻しによって効果的に打ち消すことができる。 In order to cancel the stress of the bent portions 33L, 33R generated during press working and the moment generated during demolding by bending back, it is important to firmly hold the material M between the upper die side surfaces 122a near the punch shoulders 112L, 112R and the punch side surfaces 113L, 113R. In the die 10 according to this embodiment, as described above, the length of each upper die side surface 122a is appropriately secured, so that the material M can be firmly held between the punch side surfaces 113L, 113R and each upper die side surface 122a. Therefore, the stress of the bent portions 33L, 33R generated during press working and the moment generated during demolding can be effectively canceled by bending back.

H2/H1が5.0を超える場合、ダイ側面122L,122Rの各々において、凹状のダイ下部側面122bが占める割合が大きくなり、各ダイ下部側面122bによって素材Mをたわませる効果は飽和する。また、H2/H1が5.0を超える場合、金型10の製造等にかかるコストも増加する。よって、H2/H1は5.0以下であることが好ましい。 When H2/H1 exceeds 5.0, the proportion of the concave die lower side surface 122b in each of the die sides 122L, 122R increases, and the effect of each die lower side surface 122b in bending the material M saturates. In addition, when H2/H1 exceeds 5.0, the cost of manufacturing the mold 10 also increases. Therefore, it is preferable that H2/H1 is 5.0 or less.

本実施形態に係る金型10において、各ダイ下部側面122bのうちダイ上部側面122aとの接続部122cの曲率半径は、10.0mm以下に設定されることが好ましい。この場合、所定の大きさを有するダイ側面122L,122Rの各々において、接続部122c、及びこの接続部122cをダイ下部側面122bが占める割合が大きくなり過ぎず、ダイ上部側面122aの長さを確保しやすくなる。よって、最終的にパンチ11及びダイ12L,12Rが閉じたとき、パンチ側面113L,113Rと各ダイ上部側面122aとで素材Mをより確実に挟持することができる。 In the mold 10 according to this embodiment, it is preferable that the radius of curvature of the connection portion 122c of each die lower side surface 122b with the die upper side surface 122a is set to 10.0 mm or less. In this case, in each of the die sides 122L, 122R having a predetermined size, the connection portion 122c and the proportion of this connection portion 122c that is occupied by the die lower side surface 122b do not become too large, making it easier to ensure the length of the die upper side surface 122a. Therefore, when the punch 11 and the dies 12L, 12R are finally closed, the material M can be more reliably clamped between the punch sides 113L, 113R and each die upper side surface 122a.

また、本実施形態では、接続部122cの曲率半径が1.0mm以上に設定されることが好ましい。これにより、プレス加工中に接続部122cが素材Mに接触した際、素材Mに食込み痕や曲げ癖が残るのを回避することができる。 In addition, in this embodiment, it is preferable that the radius of curvature of the connection portion 122c is set to 1.0 mm or more. This makes it possible to prevent bite marks or bending tendencies from remaining in the material M when the connection portion 122c comes into contact with the material M during press processing.

本実施形態では、各ダイ下部側面122bの中間部122eが曲面を含んでいる。中間部122eは、ダイ下部側面122bのダイ上部側面122a側の接続部122cに対し、金型10の幅方向で外側に向かって凹の形状を有する。この場合、ダイ側面122L,122Rの各々において、凹幅W2に対する下部高さH2の比率:H2/W2は、1.0以上且つ5.0以下であることが好ましい。H2/W2が小さくなるほど凹状の各ダイ下部側面122bによって素材Mをたわませる効果は向上するが、H2/W2が1.0未満となると、素材Mをたわませる効果は飽和する。また、H2/W2が1.0未満である場合、金型10の製造等にかかるコストも増加する。一方、H2/W2が5.0を超える場合、下部高さH2に対して凹幅W2が小さくなるため、素材Mをたわませる効果が低下する。 In this embodiment, the intermediate portion 122e of each die lower side surface 122b includes a curved surface. The intermediate portion 122e has a concave shape toward the outside in the width direction of the mold 10 with respect to the connection portion 122c of the die lower side surface 122b on the die upper side surface 122a side. In this case, it is preferable that the ratio of the lower height H2 to the concave width W2: H2/W2 is 1.0 or more and 5.0 or less in each of the die sides 122L and 122R. The smaller H2/W2 is, the more effective the concave lower side surface 122b is in bending the material M, but when H2/W2 is less than 1.0, the effect of bending the material M is saturated. In addition, when H2/W2 is less than 1.0, the cost of manufacturing the mold 10 also increases. On the other hand, when H2/W2 is more than 5.0, the concave width W2 is smaller than the lower height H2, so the effect of bending the material M is reduced.

本実施形態において、ダイ下部側面122bの中間部122eの線長Lが大きいほど、ダイ下部側面122bの凹みは大きくなる。ダイ下部側面122bの凹みが大きいほど、プレス加工中における素材Mのたわみが大きくなる。この場合、各ダイ上部側面122aと、パンチ側面113L,113Rとの間で素材Mをしっかりと挟持した際に、プレス加工中に生じる曲げ部33L,33Rの応力や離型時に生じるモーメントを曲げ戻しによってより効果的に打ち消すことができる。すなわち、線長Lが大きいほど、プレス成形品30の寸法精度は良好になる。よって、線長Lは、上述したパラメータAの1.03倍以上であることが好ましく、1.08倍以上であることがより好ましい。 In this embodiment, the greater the line length L of the middle portion 122e of the die lower side surface 122b, the greater the concave portion of the die lower side surface 122b. The greater the concave portion of the die lower side surface 122b, the greater the deflection of the material M during press processing. In this case, when the material M is firmly clamped between each die upper side surface 122a and the punch side surfaces 113L, 113R, the stress of the bent portions 33L, 33R generated during press processing and the moment generated during demolding can be more effectively canceled by bending back. In other words, the greater the line length L, the better the dimensional accuracy of the press-molded product 30. Therefore, the line length L is preferably 1.03 times or more, and more preferably 1.08 times or more, of the above-mentioned parameter A.

本実施形態に係る金型10において、パンチ側面113L,113Rと各ダイ上部側面122aとの間のクリアランスは、パンチ11及びダイ12L,12Rが閉じた状態で素材Mの板厚tよりも小さいことが好ましい。パンチ側面113L,113Rと各ダイ上部側面122aとの間のクリアランスは、板厚tの0.85倍以上且つ0.95倍以下であることが特に好ましい。これにより、成形工程で最終的にパンチ11及びダイ12L,12Rが閉じたとき、パンチ側面113L,113Rと各ダイ上部側面122aとの間で素材Mが強く挟持され、素材Mのたわみがより確実に曲げ戻される。この場合、素材Mのうちプレス成形品30の縦壁32L,32Rとなる部分において、パンチ11側により大きな引張応力を生じさせるとともに、ダイ12L,12R側により大きな圧縮応力を生じさせることができる。よって、これらの応力が曲げ部33L,33Rの応力を打ち消す効果を高めることができる。その結果、プレス成形品30におけるスプリングバックをより低減させることができ、プレス成形品30の寸法精度をさらに向上させることができる。 In the die 10 according to this embodiment, the clearance between the punch side 113L, 113R and each die upper side 122a is preferably smaller than the sheet thickness t of the material M when the punch 11 and the die 12L, 12R are closed. It is particularly preferable that the clearance between the punch side 113L, 113R and each die upper side 122a is 0.85 times or more and 0.95 times or less of the sheet thickness t. As a result, when the punch 11 and the die 12L, 12R are finally closed in the forming process, the material M is tightly sandwiched between the punch side 113L, 113R and each die upper side 122a, and the deflection of the material M is more reliably bent back. In this case, in the part of the material M that becomes the vertical walls 32L, 32R of the press-molded product 30, a larger tensile stress can be generated on the punch 11 side, and a larger compressive stress can be generated on the die 12L, 12R side. Therefore, the effect of these stresses canceling out the stress of the bending parts 33L, 33R can be enhanced. As a result, springback in the press-formed product 30 can be further reduced, and the dimensional accuracy of the press-formed product 30 can be further improved.

本実施形態に係る金型10によって素材Mにプレス加工を施す場合、最終的にパンチ11及びダイ12L,12Rが閉じたとき、パンチ側面113L,113Rと各ダイ上部側面122aとで素材Mが挟持される。一方、各ダイ下部側面122bは実質的に素材Mに接触しない。これにより、素材Mのうちプレス成形品30の縦壁32L,32Rとなる部分に対して荷重を集中的に与えることができる。特に、パンチ側面113L,113Rと各ダイ上部側面122aとの間のクリアランスが素材Mの板厚tよりも小さい場合、素材Mのうちプレス成形品30の縦壁32L,32Rとなる部分をより強く押圧することができる。 When press working is performed on the material M using the die 10 according to this embodiment, when the punch 11 and the dies 12L, 12R are finally closed, the material M is clamped between the punch side surfaces 113L, 113R and the upper die side surfaces 122a. Meanwhile, the lower die side surfaces 122b do not substantially come into contact with the material M. This allows the load to be concentrated on the portions of the material M that will become the vertical walls 32L, 32R of the press-formed product 30. In particular, when the clearance between the punch side surfaces 113L, 113R and the upper die side surfaces 122a is smaller than the plate thickness t of the material M, the portions of the material M that will become the vertical walls 32L, 32R of the press-formed product 30 can be pressed more strongly.

パンチ11及びダイ12L,12Rが完全に閉じたとき、各ダイ下部側面122bは実質的に素材Mに接触しない。すなわち、素材Mのうちプレス成形品30の縦壁32L,32Rの下端部となる部分は、パンチ側面113L,113Rとダイ側面122L,122Rとによって挟持されない。しかしながら、この部分ではプレス加工中に弾性変形しか生じず、塑性変形は生じない。そのため、素材Mのうちプレス成形品30の縦壁32L,32Rの下端部となる部分がパンチ側面113L,113Rとダイ側面122L,122Rとで挟持されなくても、パンチ11及びダイ12L,12Rが閉じたとき、素材Mがパンチ11に沿った形状に成形される。 When the punch 11 and the dies 12L, 12R are completely closed, the lower side surfaces 122b of each die do not substantially come into contact with the material M. That is, the portion of the material M that will become the lower end portions of the vertical walls 32L, 32R of the press-formed product 30 is not clamped between the punch side surfaces 113L, 113R and the die side surfaces 122L, 122R. However, in this portion, only elastic deformation occurs during press working, and no plastic deformation occurs. Therefore, even if the portion of the material M that will become the lower end portions of the vertical walls 32L, 32R of the press-formed product 30 is not clamped between the punch side surfaces 113L, 113R and the die side surfaces 122L, 122R, when the punch 11 and the dies 12L, 12R are closed, the material M is formed into a shape that conforms to the punch 11.

パンチ11及びダイ12L,12Rが完全に閉じ、素材Mがプレス成形品30に成形されたとき、プレス成形品30の縦壁32L,32Rの下端部は、図3Gに示すようにパンチ側面113L,113Rと接触することが望ましい。すなわち、パンチ側面113L,113Rは、パンチ11及びダイ12L,12Rが完全に閉じたとき、プレス成形品30の縦壁32L,32Rの全体と接触する形状を有することが望ましい。ただし、パンチ側面113L,113Rは、その下部のみにおいてプレス成形品30の縦壁32L,32Rと接触しない形状を有していてもよい。例えば、図7に示すように、パンチ側面113L,113Rは、その下部のみが縦壁32L,32Rの開き角度よりも小さい角度を有するように構成されていてもよい。縦壁32L,32Rの開き角度は、パンチ側面113L,113Rが鉛直面となす角度θ,θに相当する。この場合、パンチ11及びダイ12L,12Rが完全に閉じたときに、縦壁32L,32Rの下端部がパンチ側面113L,113Rと接触しない。 When the punch 11 and the die 12L, 12R are completely closed and the material M is molded into the press-formed product 30, it is preferable that the lower end of the vertical wall 32L, 32R of the press-formed product 30 contacts the punch side surface 113L, 113R as shown in FIG. 3G. That is, it is preferable that the punch side surface 113L, 113R has a shape that contacts the entire vertical wall 32L, 32R of the press-formed product 30 when the punch 11 and the die 12L, 12R are completely closed. However, the punch side surface 113L, 113R may have a shape that does not contact the vertical wall 32L, 32R of the press-formed product 30 only at its lower portion. For example, as shown in FIG. 7, the punch side surface 113L, 113R may be configured such that only its lower portion has an angle smaller than the opening angle of the vertical wall 32L, 32R. The opening angles of the vertical walls 32L, 32R correspond to the angles θ L , θ R that the punch side surfaces 113L, 113R make with the vertical plane. In this case, when the punch 11 and the die 12L, 12R are completely closed, the lower ends of the vertical walls 32L, 32R do not come into contact with the punch side surfaces 113L, 113R.

本実施形態に係る金型10は、パンチ11及びダイ12L,12Rに加え、パッド13を備える。プレス装置20は、パンチ頂面111上に配置された素材Mをパンチ頂面111及びパッド13によって挟持した状態で、パンチ11及びダイ12L,12Rによる素材Mの成形が開始されるように構成されている。そのため、金型10及びプレス装置20を用いて素材Mのプレス加工を行う際、パンチ頂面111とパッド13との間で素材Mを挟持した状態で、ダイ12L,12Rをパンチ11に接近させることができる。より詳細には、パンチ頂面111上に配置された素材Mをパンチ頂面111及びパッド13によって挟持した状態で、各ダイ下部側面122bによって素材Mをたわませることができる。よって、プレス加工中における素材Mの位置ずれを防止することができる。また、パッド13で素材Mを押さえた状態で素材Mの成形を行うことで、プレス成形品30の天板31の形状を精度よく成形することができる。 The die 10 according to this embodiment includes a pad 13 in addition to the punch 11 and the dies 12L and 12R. The press device 20 is configured so that the forming of the material M by the punch 11 and the dies 12L and 12R is started in a state where the material M placed on the punch top surface 111 is sandwiched between the punch top surface 111 and the pad 13. Therefore, when the die 10 and the press device 20 are used to perform press processing of the material M, the dies 12L and 12R can be brought close to the punch 11 in a state where the material M is sandwiched between the punch top surface 111 and the pad 13. More specifically, the material M can be deflected by the lower side surface 122b of each die in a state where the material M placed on the punch top surface 111 is sandwiched between the punch top surface 111 and the pad 13. Therefore, it is possible to prevent the positional deviation of the material M during press processing. In addition, by forming the material M in a state where the material M is pressed by the pad 13, the shape of the top plate 31 of the press-formed product 30 can be precisely formed.

例えば図8に示すように、プレス成形品の壁開きを抑制するため、素材Mを凸状に膨らませるように予成形を行い、予成形後の素材Mに対して一般的なパンチ41及びダイ42L,42Rでプレス加工を施すことも考えられる。しかしながら、この場合、素材Mをプレス加工工程とは別工程で予め膨らませる予成形工程が必要であるため、予成形用の金型や、プレス成形品の製造に関する工数及びコストが増加する。また、予成形工程では目的とする形状が比較的緩やかな凸状であるため、特に素材Mの強度が大きい場合、予成形における素材Mの変形量は弾性変形の範囲内となる。そのため、素材Mは、予成形の離型後に緩やかな凸形状とならず、平坦な形状となる。すなわち、予成形工程において素材Mを凸状に成形すること自体が難しい。 For example, as shown in FIG. 8, in order to prevent the wall of the press-formed product from opening, it is possible to preform the material M so that it expands in a convex shape, and then press the preformed material M using a general punch 41 and dies 42L, 42R. However, in this case, a preforming process is required to expand the material M in advance in a process separate from the press processing process, which increases the man-hours and costs involved in the manufacture of the preforming mold and the press-formed product. In addition, since the desired shape in the preforming process is a relatively gently convex shape, the amount of deformation of the material M in the preforming process falls within the range of elastic deformation, especially when the material M has a high strength. Therefore, the material M does not have a gently convex shape after the preforming is released, but rather has a flat shape. In other words, it is difficult to form the material M into a convex shape in the preforming process.

一方、本実施形態では、素材Mの予成形を行わず、一工程で素材Mをプレス成形品30に成形している。よって、プレス成形品30の製造に関する工数及びコストを抑制することができる。また、素材Mの予成形を行わないため、素材Mの成形困難性の問題も生じない。 On the other hand, in this embodiment, the material M is not preformed, and the material M is formed into the press-formed product 30 in one process. This makes it possible to reduce the number of steps and costs involved in manufacturing the press-formed product 30. In addition, because the material M is not preformed, the problem of difficulty in forming the material M does not arise.

<第2実施形態>
図9は、第2実施形態に係る金型10Aの横断面図である。金型10Aは、第1実施形態に係る金型10(図1及び図2)とほぼ同一の構成を有する。金型10Aは、ダイ側面122L,122Rの構成においてのみ、第1実施形態に係る金型10と異なる。
Second Embodiment
9 is a cross-sectional view of the mold 10A according to the second embodiment. The mold 10A has almost the same configuration as the mold 10 according to the first embodiment (FIGS. 1 and 2). The mold 10A differs from the mold 10 according to the first embodiment only in the configuration of the die sides 122L and 122R.

図10は、金型10Aのうち右側のダイ12Rを拡大して示す横断面図である。金型10Aにおいて、左右のダイ12L,12Rのダイ側面122L,122Rの基本的な構成は共通している。よって、右側のダイ12Rについてのみ、図10を参照しながらダイ側面122Rの構成を説明し、左側のダイ12Lについてはダイ側面122Lの詳細な説明を省略する。 Figure 10 is an enlarged cross-sectional view of the right die 12R of the mold 10A. In the mold 10A, the basic configuration of the die side surfaces 122L, 122R of the left and right dies 12L, 12R is the same. Therefore, the configuration of the die side surface 122R only for the right die 12R will be described with reference to Figure 10, and a detailed description of the die side surface 122L for the left die 12L will be omitted.

図10に示すように、本実施形態において、ダイ下部側面122bの中間部122eは、水平面に対して傾斜する傾斜面122fを含んでいる。水平面とは、鉛直方向に対して垂直な面で金型10を切断したときの断面である。水平面を金型10の横断面に投影すると、左右方向の直線となる。本実施形態の例では、中間部122eの全体が傾斜面122fとなっている。傾斜面122fは、ダイ上部側面122aとの接続部122cから金型10Aの幅方向で外側に向かうにつれて下降している。ダイ側面122Rにおいて、上部高さH1に対する下部高さH2の比率:H2/H1は、第1実施形態と同様、1.0以上且つ5.0以下である。また、第1実施形態と同様、ダイ側面122Rの上部高さH1は、ダイ肩121Rの曲率半径Rd1よりも5.0mm以上大きい。このような構成であっても、第1実施形態と同様、プレス成形品30(図4~図6)におけるスプリングバックを低減させることができ、プレス成形品30の寸法精度を向上させることができる。 As shown in FIG. 10, in this embodiment, the middle part 122e of the die lower side surface 122b includes an inclined surface 122f inclined with respect to the horizontal plane. The horizontal plane is a cross section of the die 10 cut along a plane perpendicular to the vertical direction. When the horizontal plane is projected onto a cross section of the die 10, it becomes a straight line in the left-right direction. In the example of this embodiment, the entire middle part 122e is the inclined surface 122f. The inclined surface 122f descends from the connection part 122c with the die upper side surface 122a toward the outside in the width direction of the die 10A. In the die side surface 122R, the ratio of the lower height H2 to the upper height H1: H2/H1 is 1.0 or more and 5.0 or less, as in the first embodiment. Also, as in the first embodiment, the upper height H1 of the die side surface 122R is 5.0 mm or more greater than the radius of curvature Rd1 of the die shoulder 121R. Even with this configuration, as in the first embodiment, it is possible to reduce springback in the press-formed product 30 (FIGS. 4 to 6) and improve the dimensional accuracy of the press-formed product 30.

ダイ側面122Rにおいて、傾斜面122fは、水平面と角度ψ(°)をなす。角度ψは、上下方向及び幅方向からなる平面でダイ12Rを切断した断面において、傾斜面122fが幅方向となす角度(鋭角側)である。 On the die side 122R, the inclined surface 122f forms an angle ψ (°) with the horizontal plane. The angle ψ is the angle (acute angle side) that the inclined surface 122f makes with the width direction in a cross section of the die 12R cut by a plane consisting of the up-down and width directions.

ダイ側面122Rにおいて、傾斜面122fの角度ψが大きすぎると、ダイ上部側面122aに対するダイ下部側面122bの凹みの程度は小さくなる。そのため、プレス加工中、ダイ下部側面122bによって素材をたわませる効果は小さくなる。当該効果を十分に発揮させるためには、角度ψは(78-θ)°以下であることが好ましい。一方、傾斜面122fの角度ψが小さくなると、プレス加工中に素材をたわませる効果が大きくなるが、角度ψが小さすぎると当該効果は飽和する。また、傾斜面122fの角度ψが小さくなるほどダイ下部側面122bの凹みの程度が大きくなるため、金型10Aが大型化し、金型10Aの製造等にかかるコストが増加する。そのため、傾斜面122fが水平面に対してなす角度ψは、(50-θ)°以上であることが好ましい。左側のダイ側面122L(図9)においても、右側のダイ側面122Rと同様に、傾斜面122fの角度が(50-θ)°以上、(78-θ)°以下であることが好ましい。θ,θは、第1実施形態で説明した通り、パンチ側面113L,113Rがそれぞれ鉛直面となす角度である。傾斜面122fの角度ψは、左右のダイ側面122L,122Rで同一であってもよいし、異なっていてもよい。 In the die side surface 122R, if the angle ψ of the inclined surface 122f is too large, the degree of recession of the die lower side surface 122b relative to the die upper side surface 122a becomes small. Therefore, the effect of bending the material by the die lower side surface 122b during press processing becomes small. In order to fully exert this effect, it is preferable that the angle ψ is (78-θ R )° or less. On the other hand, if the angle ψ of the inclined surface 122f becomes small, the effect of bending the material during press processing becomes large, but if the angle ψ is too small, this effect becomes saturated. In addition, the smaller the angle ψ of the inclined surface 122f, the greater the degree of recession of the die lower side surface 122b, so the die 10A becomes larger, and the cost of manufacturing the die 10A increases. Therefore, it is preferable that the angle ψ of the inclined surface 122f with respect to the horizontal plane is (50-θ R )° or more. In the left die side surface 122L (FIG. 9), similarly to the right die side surface 122R, it is preferable that the angle of the inclined surface 122f is equal to or greater than (50-θ L )° and equal to or less than (78-θ L )°. As described in the first embodiment, θ L and θ R are angles that the punch side surfaces 113L, 113R make with the vertical plane, respectively. The angle ψ of the inclined surface 122f may be the same for the left and right die side surfaces 122L, 122R or may be different.

ダイ側面122Rにおいて、ダイ上部側面122aに対するダイ下部側面122bの接続部122c、及びダイフランジ面123Rに対するダイ下部側面122bの接続部122dのそれぞれの曲率半径Rd2,Rd3は、第1実施形態と同様に設定することができる。同様に、ダイ側面122L(図9)において、ダイ上部側面122aに対するダイ下部側面122bの接続部122c、及びダイフランジ面123Lに対するダイ下部側面122bの接続部122dのそれぞれの曲率半径Rd2,Rd3は、第1実施形態と同様に設定することができる。パンチ側面113L,113Rと各ダイ上部側面122aとの間のクリアランスも、第1実施形態と同様に設定することができる。 In the die side 122R, the radii of curvature Rd2, Rd3 of the connection portion 122c of the die lower side 122b to the die upper side 122a and the connection portion 122d of the die lower side 122b to the die flange surface 123R can be set in the same manner as in the first embodiment. Similarly, in the die side 122L (FIG. 9), the radii of curvature Rd2, Rd3 of the connection portion 122c of the die lower side 122b to the die upper side 122a and the connection portion 122d of the die lower side 122b to the die flange surface 123L can be set in the same manner as in the first embodiment. The clearances between the punch sides 113L, 113R and each die upper side 122a can also be set in the same manner as in the first embodiment.

図9及び図10に示す例では、各ダイ下部側面122bにおいて、中間部122eの全体が傾斜面122fで構成されている。しかしながら、中間部122eの一部が傾斜面122fであってもよい。例えば、図11に示すように、ダイ側面122L,122Rにおいて、ダイ上部側面122aとダイ下部側面122bとの接続部122cと、傾斜面122fとの間に、金型10Aの横断面視で幅方向に延びる直線状の面122gが設けられていてもよい。あるいは、接続部122cと傾斜面122fとが曲線状の面(図示略)を介して連結されていてもよい。 9 and 10, in each die lower side surface 122b, the entire intermediate portion 122e is configured with an inclined surface 122f. However, a portion of the intermediate portion 122e may be an inclined surface 122f. For example, as shown in FIG. 11, in each die side surface 122L, 122R, a linear surface 122g extending in the width direction in a cross-sectional view of the mold 10A may be provided between the inclined surface 122f and the connection portion 122c between the die upper side surface 122a and the die lower side surface 122b. Alternatively, the connection portion 122c and the inclined surface 122f may be connected via a curved surface (not shown).

以上、本開示に係る実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 Although the embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present disclosure.

例えば、上記各実施形態では、プレス装置20に金型10を取り付けた状態で、ダイ12L,12Rがパンチ11の上方に配置される。また、素材Mにプレス加工を施す際には、パンチ11に向かってダイ12L,12Rを移動させている。しかしながら、上記各実施形態とは逆に、素材Mにプレス加工を施すに際し、ダイ12L,12Rがパンチ11の下方に配置されてもよい。また、ダイ12L,12Rに向かってパンチ11を移動させることで、ダイ12L,12Rをパンチ11に対して相対的に接近させてもよい。 For example, in each of the above embodiments, with the die 10 attached to the press device 20, the dies 12L and 12R are positioned above the punch 11. Furthermore, when press working is performed on the material M, the dies 12L and 12R are moved toward the punch 11. However, contrary to each of the above embodiments, when press working is performed on the material M, the dies 12L and 12R may be positioned below the punch 11. Furthermore, by moving the punch 11 toward the dies 12L and 12R, the dies 12L and 12R may be brought relatively closer to the punch 11.

上記各実施形態に係る金型10,10Aは、左右対称のダイ12L,12Rを備える。ただし、左側のダイ12Lと右側のダイ12Rとが厳密に対称な形状及び寸法を有する必要はない。 The molds 10, 10A according to each of the above embodiments include dies 12L, 12R that are symmetrical on the left and right. However, the left die 12L and the right die 12R do not need to have strictly symmetrical shapes and dimensions.

上記第1実施形態では、各ダイ下部側面122bの中間部122eは、主に曲面によって構成されている。一方、上記第2実施形態では、各ダイ下部側面122bの中間部122eは、主に直線状の傾斜面122fで構成されている。本開示に係る金型は、これらの実施形態を組み合わせて構成することも可能である。すなわち、ダイ12L,12Rの一方では、第1実施形態のように、ダイ下部側面122bの中間部122eを主に曲面で構成し(図2)、ダイ12L,12Rの他方では、第2実施形態のように、ダイ下部側面122bの中間部122eを主に傾斜面122fで構成してもよい(図10又は図11)。あるいは、ダイ12L,12Rの一方にのみ凹状のダイ下部側面122bを設け、ダイ12L,12Rの他方には凹状のダイ下部側面122bを設けなくてもよい。 In the first embodiment, the intermediate portion 122e of each die lower side surface 122b is mainly composed of a curved surface. On the other hand, in the second embodiment, the intermediate portion 122e of each die lower side surface 122b is mainly composed of a linear inclined surface 122f. The mold according to the present disclosure can be configured by combining these embodiments. That is, in one of the dies 12L and 12R, the intermediate portion 122e of the die lower side surface 122b may be mainly composed of a curved surface (FIG. 2) as in the first embodiment, and in the other of the dies 12L and 12R, the intermediate portion 122e of the die lower side surface 122b may be mainly composed of an inclined surface 122f as in the second embodiment (FIG. 10 or 11). Alternatively, a concave die lower side surface 122b may be provided only on one of the dies 12L and 12R, and a concave die lower side surface 122b may not be provided on the other of the dies 12L and 12R.

上記各実施形態に係る金型10,10Aは、パッド13を備えている。しかしながら、金型10,10Aは、パッド13を備えなくてもよい。例えば、金型10,10Aを横断面で見たときにパンチ頂面111(プレス成形品30の天板31)の幅が比較的短い場合や、パンチ頂面111が溝部や段部等のない、平坦な形状を有する場合、ダイ12L,12Rのみで上型が構成されていたとしても、寸法精度のよいプレス成形品30を一工程で得ることができる。 The dies 10, 10A according to the above embodiments are provided with a pad 13. However, the dies 10, 10A do not have to be provided with a pad 13. For example, if the width of the punch top surface 111 (top plate 31 of the press-molded product 30) is relatively short when the dies 10, 10A are viewed in cross section, or if the punch top surface 111 has a flat shape without grooves or steps, a press-molded product 30 with good dimensional accuracy can be obtained in one process even if the upper die is composed of only dies 12L, 12R.

ただし、金型10,10Aを横断面で見たときにパンチ頂面111の幅が比較的長い場合や、パンチ頂面111に溝部や段部等が設けられている場合は、ダイ12Lとダイ12Rとの間にパッド13が存在することが好ましい。あるいは、ダイ12Lにおいて、ダイ肩121Lからダイ12R側に延在するダイ頂面を設けるとともに、ダイ12Rにおいて、ダイ肩121Rからダイ12L側に延在するダイ頂面を設けてもよい。あるいは、ダイ12L,12Rを一体的に形成することで、ダイ12L,12Rとの接続部分をダイ頂面とすることもできる。また、ダイ12L,12Rの間に別の金型を設けてもよい。パッド13、ダイ頂面、又はダイ12L,12Rの間の別の金型と、パンチ頂面111とによって素材Mを挟持することにより、プレス成形品30の天板31に所定の形状を与えることができ、寸法精度のよいプレス成形品30を一工程で得ることができる。 However, when the punch top surface 111 is relatively long when the die 10, 10A is viewed in cross section, or when the punch top surface 111 has a groove or step, it is preferable that the pad 13 is present between the die 12L and the die 12R. Alternatively, the die 12L may have a die top surface extending from the die shoulder 121L to the die 12R side, and the die 12R may have a die top surface extending from the die shoulder 121R to the die 12L side. Alternatively, the dies 12L and 12R may be integrally formed, and the connection portion with the dies 12L and 12R may be the die top surface. Also, another die may be provided between the dies 12L and 12R. By sandwiching the material M between the pad 13, the die top surface, or another die between the dies 12L and 12R and the punch top surface 111, a predetermined shape can be given to the top plate 31 of the press-molded product 30, and a press-molded product 30 with good dimensional accuracy can be obtained in one process.

ダイ頂面が設けられた金型10,10Aと、パッド13が設けられた金型10,10Aとでは、後者の方が好ましい。ダイ頂面が設けられた金型10,10Aの場合、ダイ12L,12Rが下死点に到達したときにダイ頂面とパンチ頂面111とによって素材Mが挟持されるが、プレス加工中はダイ頂面によってパンチ頂面111上の素材Mを押さえることはできない。一方、パッド13が設けられた金型10,10Aの場合、プレス加工の初期からパッド13によってパンチ頂面111上の素材Mを押さえることができる。パッド13によって素材Mを押さえた状態で素材Mの成形を行うことにより、プレス加工中における素材Mの位置ずれを防止することができ、且つ、パンチ頂面111上の素材Mの予期しない変形挙動(たわみの挙動)を抑制することができる。また、プレス成形品30の天板31の形状を精度よく成形することもできる。よって、上記各実施形態のように、金型10,10Aは、パッド13を備えることが好ましい。 Between the die 10, 10A provided with a die top surface and the die 10, 10A provided with a pad 13, the latter is preferred. In the case of the die 10, 10A provided with a die top surface, when the die 12L, 12R reaches the bottom dead center, the material M is sandwiched between the die top surface and the punch top surface 111, but the material M on the punch top surface 111 cannot be pressed by the die top surface during press processing. On the other hand, in the case of the die 10, 10A provided with a pad 13, the material M on the punch top surface 111 can be pressed by the pad 13 from the beginning of press processing. By forming the material M while pressing the material M with the pad 13, it is possible to prevent the material M from shifting in position during press processing, and to suppress unexpected deformation behavior (deflection behavior) of the material M on the punch top surface 111. In addition, the shape of the top plate 31 of the press-formed product 30 can also be precisely formed. Therefore, as in each of the above embodiments, it is preferable that the die 10, 10A is provided with a pad 13.

上記第1実施形態では、各ダイ下部側面122bの中間部122eは、上側の接続部122cから下側の接続部122dまで滑らかに連続する曲面で構成されている。上記第2実施形態では、各ダイ下部側面122bの中間部122eは、実質的に、上側の接続部122cから下側の接続部122dまで連続する単一の傾斜面122fで構成されている。しかしながら、中間部122eの形状はこれらに限定されるものではない。例えば、中間部122eには段差が設けられていてもよい。 In the first embodiment, the intermediate portion 122e of each die lower side surface 122b is formed of a curved surface that smoothly continues from the upper connection portion 122c to the lower connection portion 122d. In the second embodiment, the intermediate portion 122e of each die lower side surface 122b is essentially formed of a single inclined surface 122f that continues from the upper connection portion 122c to the lower connection portion 122d. However, the shape of the intermediate portion 122e is not limited to this. For example, the intermediate portion 122e may have a step.

以下、実施例によって本開示をさらに詳しく説明する。ただし、本開示は、以下の実施例に限定されるものではない。 The present disclosure will be described in more detail below with reference to examples. However, the present disclosure is not limited to the following examples.

[第1実施例]
本開示による効果を確認するため、第1実施形態に係る金型10(図1及び図2)又は第2実施形態に係る金型10A(図9及び図10)を用い、引張強さTS=1180MPa、板厚t=1.6mmの素材(鋼板)を概略U字状の横断面を有するプレス成形品30に成形するプレス加工について、CAE解析を実施した。プレス成形品30において、曲げ部33L,33Rの曲げR(曲げ内側の曲率半径)は8.0mm、縦壁32L,32Rの開き角度θは5°とした。曲げ部33L,33Rの曲げRは、パンチ肩112L,112Rの曲率半径Rpに相当する。縦壁32L,32Rの開き角度θは、上記実施形態において説明したパンチ側面113L,113Rの角度θ,θに相当する。
[First embodiment]
In order to confirm the effect of the present disclosure, a CAE analysis was carried out on a press process in which a material (steel plate) having a tensile strength TS = 1180 MPa and a plate thickness t = 1.6 mm was formed into a press-formed product 30 having a generally U-shaped cross section using the die 10 according to the first embodiment (FIGS. 1 and 2) or the die 10A according to the second embodiment (FIGS. 9 and 10). In the press-formed product 30, the bending R (curvature radius on the inner side of the bending) of the bending parts 33L, 33R was 8.0 mm, and the opening angle θ of the vertical walls 32L, 32R was 5°. The bending R of the bending parts 33L, 33R corresponds to the curvature radius Rp of the punch shoulders 112L, 112R. The opening angle θ of the vertical walls 32L, 32R corresponds to the angles θ L and θ R of the punch side surfaces 113L, 113R described in the above embodiment.

CAE解析には市販のソフトウェア(LS-DYNA ver971 rev7.12,ANSYS社製)を使用し、成形解析及びスプリングバック解析を行って、スプリングバック後の縦壁32L,32Rの開き角度の変化量Δθ(°)を評価した。Δθは、金型10から取り外す前(離型前)のプレス成形品30における縦壁32L,32Rの開き角度θ:5°と、金型10,10Aから取り外した後(離型後)の縦壁32L,32Rの開き角度θ(°)との差である。Δθが小さいほどスプリングバックが低減され、プレス成形品30の寸法精度が向上したことを意味する。 For the CAE analysis, commercially available software (LS-DYNA ver. 971 rev. 7.12, manufactured by ANSYS) was used to perform molding analysis and springback analysis to evaluate the change in the opening angle of the vertical walls 32L, 32R after springback, Δθ (°). Δθ is the difference between the opening angle θ: 5° of the vertical walls 32L, 32R in the press-molded product 30 before removal from the mold 10 (before demolding) and the opening angle θ (°) of the vertical walls 32L, 32R after removal from the molds 10, 10A (after demolding). The smaller Δθ is, the more the springback is reduced, which means that the dimensional accuracy of the press-molded product 30 is improved.

第1実施形態に係る金型10(図1及び図2)を用いた場合の解析結果(No.1~18)を表1に示す。金型10では、ダイ下部側面122bの中間部122eが主に曲線状の面で構成されている。本解析において、左右のダイ側面122L,122Rにおけるダイ下部側面122bの中間部122eの線長Lは、1.08×Aとした。パラメータAは次式で表される。
A=((H2-Rd2-Rd3)+(W2-Rd2-Rd3)0.5
Table 1 shows the analysis results (No. 1 to 18) when the die 10 (FIGS. 1 and 2) according to the first embodiment is used. In the die 10, the middle portion 122e of the die lower side surface 122b is mainly composed of a curved surface. In this analysis, the line length L of the middle portion 122e of the die lower side surface 122b on the left and right die side surfaces 122L, 122R was set to 1.08×A. The parameter A is expressed by the following equation.
A=((H2-Rd2-Rd3) 2 +(W2-Rd2-Rd3) 2 ) 0.5

ダイ肩121L、121Rの曲率半径Rd1は9.6mm、ダイフランジ面123L,123Rに対するダイ下部側面122bの接続部122dの曲率半径Rd3は4.0mmとした。表1には、比較のため、一般的な金型、つまりダイ側面122L,122Rに凹状のダイ下部側面122bが設けられていない金型を用いた場合の解析結果(比較例)も示している。 The radius of curvature Rd1 of the die shoulders 121L, 121R was 9.6 mm, and the radius of curvature Rd3 of the connection portion 122d of the die lower side surface 122b to the die flange surfaces 123L, 123R was 4.0 mm. For comparison, Table 1 also shows the analysis results (comparative example) when a general die was used, that is, a die in which the die sides 122L, 122R do not have a concave die lower side surface 122b.

表1に示すように、スプリングバック後の縦壁32L,32Rの開き角度の変化量Δθは、No.1~18の全てにおいて比較例よりも小さくなった。ただし、ダイ側面122L,122Rの上部高さH1がダイ肩121L,121Rの曲率半径Rd1よりも3.0mm大きいNo.1(H1-Rd1=3.0)では、開き角度の変化量Δθが7.0°を超え、Δθの低減効果は小さかった。これは、各ダイ上部側面122aの長さが短いことにより、パンチ11とダイ12L,12Rとが閉じた状態(下死点)で各ダイ上部側面122aが素材を十分に押さえることができなかったためと考えられる。 As shown in Table 1, the change in the opening angle Δθ of the vertical walls 32L, 32R after springback was smaller in all of Nos. 1 to 18 than in the comparative example. However, in No. 1 (H1-Rd1=3.0), where the upper height H1 of the die side surfaces 122L, 122R was 3.0 mm larger than the radius of curvature Rd1 of the die shoulders 121L, 121R, the change in the opening angle Δθ exceeded 7.0°, and the effect of reducing Δθ was small. This is thought to be because the length of each upper die side surface 122a was short, and each upper die side surface 122a was unable to sufficiently press down on the material when the punch 11 and dies 12L, 12R were closed (bottom dead center).

一方、ダイ側面122L,122Rの上部高さH1がダイ肩121L,121Rの曲率半径Rd1よりも5.0mm大きいNo.3(H1-Rd1=5.0)では、開き角度の変化量Δθが5.0°以下となった。No.3におけるΔθは4.6°であり、比較例の半分未満である。ダイ側面122L,122Rの上部高さH1がダイ肩121L,121Rの曲率半径Rd1よりも12.0mm大きいNo.2(H1-Rd1=12.0)では、開き角度の変化量Δθは2.1°であり、より小さくなった。この結果より、スプリングバックを効果的に低減させ、プレス成形品30の寸法精度を有意に向上させるためには、ダイ側面122L,122Rの上部高さH1をダイ肩121L,121Rの曲率半径Rd1よりも5.0mm以上大きくする必要がある(H1-Rd1≧5.0)。 On the other hand, in No. 3 (H1-Rd1=5.0), where the upper height H1 of the die side surfaces 122L, 122R is 5.0 mm larger than the radius of curvature Rd1 of the die shoulders 121L, 121R, the change in the opening angle Δθ was 5.0° or less. Δθ in No. 3 was 4.6°, less than half that of the comparative example. In No. 2 (H1-Rd1=12.0), where the upper height H1 of the die side surfaces 122L, 122R is 12.0 mm larger than the radius of curvature Rd1 of the die shoulders 121L, 121R, the change in the opening angle Δθ was 2.1°, which was smaller. From these results, in order to effectively reduce springback and significantly improve the dimensional accuracy of the press-formed product 30, the upper height H1 of the die side surfaces 122L, 122R must be 5.0 mm or more greater than the radius of curvature Rd1 of the die shoulders 121L, 121R (H1-Rd1≧5.0).

ダイ上部側面122aと凹状のダイ下部側面122bとの接続部122cの曲率半径Rd2が1.0mmであるNo.4では、開き角度の変化量Δθは1.8°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。また、接続部122cの曲率半径Rd2が10.0mmであるNo.5でも、開き角度の変化量Δθは3.6°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。一方、接続部122cの曲率半径Rd2が12.0mmであるNo.11では、開き角度の変化量Δθが7.0°以下となったが5.0°を超えた。No.11では、Δθの低減効果を得られたものの、効果の程度はNo.5に比べると小さかった。よって、接続部122cの曲率半径Rd2が10.0mm以下の場合、スプリングバックがより効果的に低減し、プレス成形品30の寸法精度がより向上することがわかる。 In No. 4, where the radius of curvature Rd2 of the connection 122c between the upper die side surface 122a and the concave lower die side surface 122b is 1.0 mm, the change in the opening angle Δθ is 1.8°, which is significantly smaller than that of the comparative example. In No. 5, where the radius of curvature Rd2 of the connection 122c is 10.0 mm, the change in the opening angle Δθ is 3.6°, which is significantly smaller than that of the comparative example. On the other hand, in No. 11, where the radius of curvature Rd2 of the connection 122c is 12.0 mm, the change in the opening angle Δθ is 7.0° or less, but exceeds 5.0°. In No. 11, although the effect of reducing Δθ was obtained, the degree of the effect was smaller than that of No. 5. Therefore, it can be seen that when the radius of curvature Rd2 of the connection 122c is 10.0 mm or less, springback is more effectively reduced and the dimensional accuracy of the press-formed product 30 is more improved.

接続部122cの曲率半径Rd2が0.5mmであるNo.10では、開き角度の変化量Δθは1.7°であり、曲率半径Rd2が1.0mmであるNo.4とほぼ同等であった。ただし、No.10では、素材に曲げ癖が残存した。よって、接続部122cの曲率半径Rd2は、1.0mm以上であることが好ましい。 In No. 10, where the radius of curvature Rd2 of the connection portion 122c is 0.5 mm, the change in the opening angle Δθ was 1.7°, which was almost the same as that of No. 4, where the radius of curvature Rd2 was 1.0 mm. However, in No. 10, the material retained a bending tendency. Therefore, it is preferable that the radius of curvature Rd2 of the connection portion 122c is 1.0 mm or more.

ダイ側面122L,122Rにおいて上部高さH1に対する下部高さH2の比率:H2/H1が1.0であるNo.6では、開き角度の変化量Δθは2.8°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。また、H2/H1が3.0であるNo.2でも、開き角度の変化量Δθは2.1°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。一方、H2/H1を0.5としたNo.12では、開き角度の変化量Δθが7.0°を超え、Δθの低減効果は小さかった。よって、H2/H1を1.0以上とすることで、スプリングバックが効果的に低減し、プレス成形品30の寸法精度が有意に向上するといえる。 In No. 6, where the ratio of the lower height H2 to the upper height H1 on the die sides 122L and 122R: H2/H1 is 1.0, the change in the opening angle Δθ was 2.8°, which was significantly smaller than the comparative example. In No. 2, where H2/H1 is 3.0, the change in the opening angle Δθ was 2.1°, which was significantly smaller than the comparative example. On the other hand, in No. 12, where H2/H1 is 0.5, the change in the opening angle Δθ exceeded 7.0°, and the effect of reducing Δθ was small. Therefore, it can be said that by making H2/H1 1.0 or more, springback is effectively reduced and the dimensional accuracy of the press-formed product 30 is significantly improved.

ダイ側面122L,122Rにおいて上部高さH1に対する下部高さH2の比率:H2/H1が5.0であるNo.7では、開き角度の変化量Δθは0.8°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。H2/H1を6.0としたNo.14では、開き角度の変化量Δθが0.8°であり、No.7と同等であった。つまり、H2/H1が5.0を超えると、スプリングバックの低減効果、及びそれに伴うプレス成形品30の寸法精度の向上効果が飽和した。また、H2/H1を5.0超とすると、ダイ下部側面122bが長くなることにより、金型10のサイズが大きくなるため、金型10に関するコストが増加する。したがって、H2/H1を5.0以下とすることで、プレス成形品30の寸法精度を効率よく向上させられるといえる。 In No. 7, where the ratio of the lower height H2 to the upper height H1 on the die side surfaces 122L and 122R: H2/H1 is 5.0, the change in the opening angle Δθ was 0.8°, which was significantly smaller than that of the comparative example. In No. 14, where H2/H1 is 6.0, the change in the opening angle Δθ was 0.8°, which was equivalent to that of No. 7. In other words, when H2/H1 exceeds 5.0, the effect of reducing springback and the associated effect of improving the dimensional accuracy of the press-formed product 30 are saturated. In addition, when H2/H1 exceeds 5.0, the die lower side surface 122b becomes longer, which increases the size of the die 10, and therefore increases the cost of the die 10. Therefore, it can be said that the dimensional accuracy of the press-formed product 30 can be efficiently improved by setting H2/H1 to 5.0 or less.

ダイ側面122L,122Rにおいて凹幅W2に対する下部高さH2の比率:H2/W2が1.0であるNo.8では、開き角度の変化量Δθは1.3°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。H2/W2が2.0であるNo.2、及びH2/W2が5.0であるNo.9では、開き角度の変化量Δθはそれぞれ2.1°及び3.2°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。一方、H2/W2が6.0であるNo.13では、開き角度の変化量Δθが7.0°以下となったが5.0°を超えた。No.13では、Δθの低減効果を得られたものの、効果の程度はNo.9に比べると小さかった。よって、スプリングバックをより効果的に低減させ、プレス成形品30の寸法精度をより向上させるためには、H2/W2が5.0以下であることが好ましい。 In No. 8, where the ratio of the lower height H2 to the recess width W2 on the die side 122L, 122R: H2/W2 is 1.0, the change in the opening angle Δθ was 1.3°, which was significantly smaller than that of the comparative example. In No. 2, where H2/W2 is 2.0, and No. 9, where H2/W2 is 5.0, the change in the opening angle Δθ was 2.1° and 3.2°, respectively, which was significantly smaller than that of the comparative example. On the other hand, in No. 13, where H2/W2 is 6.0, the change in the opening angle Δθ was 7.0° or less, but exceeded 5.0°. In No. 13, although the effect of reducing Δθ was obtained, the degree of the effect was smaller than that of No. 9. Therefore, in order to more effectively reduce springback and further improve the dimensional accuracy of the press-formed product 30, it is preferable that H2/W2 is 5.0 or less.

H2/W2を0.5としたNo.15では、開き角度の変化量Δθは1.3°であり、No.8と同等であった。つまり、H2/W2が1.0を下回ると、スプリングバックの低減効果、及びそれに伴うプレス成形品30の寸法精度の向上効果が飽和した。また、H2/W2を1.0未満とすると、下部高さH2に対して凹幅W2が大きくなることで、金型10のサイズが大きくなるため、金型10に関するコストが増加する。したがって、プレス成形品30の寸法精度をより効率よく向上させるためには、H2/W2が1.0以上であることが好ましい。 In No. 15, where H2/W2 was 0.5, the change in the opening angle Δθ was 1.3°, which was equivalent to No. 8. In other words, when H2/W2 was below 1.0, the effect of reducing springback and the associated effect of improving the dimensional accuracy of the press-formed product 30 were saturated. Furthermore, when H2/W2 was less than 1.0, the recess width W2 became large relative to the lower height H2, which increased the size of the die 10, and therefore increased the cost of the die 10. Therefore, in order to more efficiently improve the dimensional accuracy of the press-formed product 30, it is preferable that H2/W2 be 1.0 or more.

No.16~18では、パンチ11及びダイ12L,12Rが閉じた状態にあるときのパンチ側面113L,113Rと各ダイ上部側面122aとのクリアランスCLが素材の板厚tよりも小さい。No.16~18におけるクリアランスCLは、それぞれ、板厚tの0.97倍(CL/t=0.97)、0.95倍(CL/t=0.95)、及び0.85倍(CL/t=0.85)である。CL/tが0.97であるNo.16では、開き角度の変化量Δθは2.0°であり、CL/tが1.00であるNo.2よりもわずかに低減した。一方、CL/tが0.95であるNo.17では、開き角度の変化量Δθは1.2°であり、No.2と比較して有意に小さくなった。CL/tが0.85であるNo.18では、開き角度の変化量Δθが0.6°とさらに小さくなった。したがって、プレス成形品30の寸法精度をより向上させるためには、クリアランスCLは、素材の板厚tよりも小さいことが好ましく、板厚tの0.85倍以上且つ0.95倍以下であることが特に好ましい。 In Nos. 16 to 18, the clearance CL between the punch side 113L, 113R and each die upper side 122a when the punch 11 and the dies 12L, 12R are in a closed state is smaller than the sheet thickness t of the material. The clearances CL in Nos. 16 to 18 are 0.97 times (CL/t = 0.97), 0.95 times (CL/t = 0.95), and 0.85 times (CL/t = 0.85) the sheet thickness t, respectively. In No. 16, where CL/t is 0.97, the change in the opening angle Δθ was 2.0°, which was slightly smaller than that in No. 2, where CL/t is 1.00. On the other hand, in No. 17, where CL/t is 0.95, the change in the opening angle Δθ was 1.2°, which was significantly smaller than that in No. 2. In No. 18, where CL/t is 0.85, the change in the opening angle Δθ is even smaller at 0.6°. Therefore, in order to further improve the dimensional accuracy of the press-molded product 30, it is preferable that the clearance CL is smaller than the plate thickness t of the material, and it is particularly preferable that the clearance CL is 0.85 times or more and 0.95 times or less than the plate thickness t.

第2実施形態に係る金型10A(図9及び図10)を用いた場合の解析結果(No.19~36)を表2に示す。金型10Aでは、ダイ下部側面122bの中間部122eが主に直線状の傾斜面122fで構成されている。以下、説明の便宜上、金型10Aを直線タイプ、ダイ下部側面122bの中間部122eが主に曲線状の面で構成される金型10を曲線タイプと称する。 The analysis results (No. 19 to 36) when using the mold 10A according to the second embodiment (Figures 9 and 10) are shown in Table 2. In the mold 10A, the middle portion 122e of the lower die side surface 122b is mainly composed of a linear inclined surface 122f. For ease of explanation, the mold 10A will be referred to as the linear type below, and the mold 10 in which the middle portion 122e of the lower die side surface 122b is mainly composed of a curved surface will be referred to as the curved type below.

本解析において、左右のダイ側面122L,122Rにおけるダイ下部側面122bの中間部122eの線長Lは、中間部122eが直線状のため、1.00×Aとなる。パラメータAは次式で表される。ダイ肩121L、121Rの曲率半径Rd1は9.6mm、ダイフランジ面123L,123Rに対するダイ下部側面122bの接続部122dの曲率半径Rd3は4.0mmとした。
A=((H2-Rd2-Rd3)+(W2-Rd2-Rd3)0.5
In this analysis, the line length L of the intermediate portion 122e of the die lower side surface 122b at the left and right die sides 122L, 122R is 1.00×A because the intermediate portion 122e is linear. The parameter A is expressed by the following equation. The radius of curvature Rd1 of the die shoulders 121L, 121R was 9.6 mm, and the radius of curvature Rd3 of the connection portion 122d of the die lower side surface 122b to the die flange surfaces 123L, 123R was 4.0 mm.
A=((H2-Rd2-Rd3) 2 +(W2-Rd2-Rd3) 2 ) 0.5

表2における比較例は、表1における比較例と同一である。表2に示すように、スプリングバック後の縦壁32L,32Rの開き角度の変化量Δθは、No.19~36の全てにおいて比較例よりも小さくなった。ただし、ダイ側面122L,122Rの上部高さH1がダイ肩121L,121Rの曲率半径Rd1よりも3.0mm大きいNo.19(H1-Rd1=3.0)では、曲線タイプのNo.1(表1)と同様、開き角度の変化量Δθが7.0°を超え、Δθの低減効果は小さかった。 The comparative examples in Table 2 are the same as those in Table 1. As shown in Table 2, the change in the opening angle Δθ of the vertical walls 32L, 32R after springback was smaller in all of Nos. 19 to 36 than in the comparative examples. However, in No. 19 (H1-Rd1=3.0), in which the upper height H1 of the die side surfaces 122L, 122R is 3.0 mm larger than the radius of curvature Rd1 of the die shoulders 121L, 121R, the change in the opening angle Δθ exceeded 7.0°, similar to the curved type No. 1 (Table 1), and the effect of reducing Δθ was small.

一方、ダイ側面122L,122Rの上部高さH1がダイ肩121L,121Rの曲率半径Rd1よりも5.0mm大きいNo.21(H1-Rd1=5.0)では、開き角度の変化量Δθが5.0°以下となった。No.21におけるΔθは、4.8°であり、比較例の半分未満である。ダイ側面122L,122Rの上部高さH1がダイ肩121L,121Rの曲率半径Rd1よりも12.0mm大きいNo.20(H1-Rd1=12.0)では、開き角度の変化量Δθは2.9°であり、より小さくなった。この結果より、直線タイプの金型10Aの場合も、曲線タイプの金型10と同様、スプリングバックを効果的に低減させ、プレス成形品30の寸法精度を向上させるためには、ダイ側面122L,122Rの上部高さH1をダイ肩121L,121Rの曲率半径Rd1よりも5.0mm以上大きくする必要がある(H1-Rd1≧5.0)。 On the other hand, in No. 21 (H1-Rd1=5.0), where the upper height H1 of the die side surfaces 122L, 122R is 5.0 mm larger than the radius of curvature Rd1 of the die shoulders 121L, 121R, the change in the opening angle Δθ was 5.0° or less. Δθ in No. 21 was 4.8°, less than half that of the comparative example. In No. 20 (H1-Rd1=12.0), where the upper height H1 of the die side surfaces 122L, 122R is 12.0 mm larger than the radius of curvature Rd1 of the die shoulders 121L, 121R, the change in the opening angle Δθ was 2.9°, which was smaller. From these results, in the case of the straight-line die 10A, as in the case of the curved-line die 10, in order to effectively reduce springback and improve the dimensional accuracy of the press-formed product 30, it is necessary to make the upper height H1 of the die side surfaces 122L, 122R 5.0 mm or more greater than the radius of curvature Rd1 of the die shoulders 121L, 121R (H1-Rd1≧5.0).

ダイ上部側面122aと凹状のダイ下部側面122bとの接続部122cの曲率半径Rd2が1.0mmであるNo.22では、開き角度の変化量Δθは2.1°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。また、接続部122cの曲率半径Rd2が10.0mmであるNo.23でも、開き角度の変化量Δθは4.1°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。一方、接続部122cの曲率半径Rd2が12.0mmであるNo.29では、開き角度の変化量Δθが7.0°以下となったが5.0°を超えた。No.29では、Δθの低減効果を得られたものの、効果の程度はNo.23に比べると小さかった。よって、直線タイプの金型10Aの場合も、曲線タイプの金型10と同様、接続部122cの曲率半径Rd2が10.0mm以下の場合、スプリングバックが効果的に低減し、プレス成形品30の寸法精度がより向上することがわかる。 In No. 22, where the radius of curvature Rd2 of the connection 122c between the upper die side surface 122a and the concave lower die side surface 122b is 1.0 mm, the change in the opening angle Δθ was 2.1°, which was significantly smaller than that of the comparative example. In No. 23, where the radius of curvature Rd2 of the connection 122c is 10.0 mm, the change in the opening angle Δθ was 4.1°, which was significantly smaller than that of the comparative example. On the other hand, in No. 29, where the radius of curvature Rd2 of the connection 122c is 12.0 mm, the change in the opening angle Δθ was 7.0° or less, but exceeded 5.0°. In No. 29, the effect of reducing Δθ was obtained, but the degree of the effect was smaller than that of No. 23. Therefore, in the case of the straight-line type die 10A, as in the case of the curved-line type die 10, when the radius of curvature Rd2 of the connection portion 122c is 10.0 mm or less, springback is effectively reduced and the dimensional accuracy of the press-formed product 30 is further improved.

接続部122cの曲率半径Rd2が0.5mmであるNo.28では、開き角度の変化量Δθは1.9°であり、曲率半径Rd2が1.0mmであるNo.22と比べてわずかに低減した。ただし、No.28では、素材に曲げ癖が残存した。よって、直線タイプの金型10Aの場合も、接続部122cの曲率半径Rd2は、1.0mm以上であることが好ましい。 In No. 28, where the radius of curvature Rd2 of the connection portion 122c is 0.5 mm, the change in the opening angle Δθ is 1.9°, which is slightly reduced compared to No. 22, where the radius of curvature Rd2 is 1.0 mm. However, in No. 28, the material retained a bending tendency. Therefore, even in the case of the straight-line type mold 10A, it is preferable that the radius of curvature Rd2 of the connection portion 122c is 1.0 mm or more.

ダイ側面122L,122Rにおいて上部高さH1に対する下部高さH2の比率:H2/H1が1.0であるNo.24では、開き角度の変化量Δθは4.6°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。また、H2/H1が3.0であるNo.20でも、開き角度の変化量Δθは2.9°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。一方、H2/H1を0.5としたNo.30では、開き角度の変化量Δθが7.0°を超え、Δθの低減効果は小さかった。よって、直線タイプの金型10Aの場合も、曲線タイプの金型10と同様、H2/H1を1.0以上とすることで、スプリングバックが効果的に低減し、プレス成形品30の寸法精度が有意に向上するといえる。 In No. 24, where the ratio of the lower height H2 to the upper height H1 on the die side 122L, 122R: H2/H1 is 1.0, the change in the opening angle Δθ was 4.6°, which was significantly smaller than the comparative example. In No. 20, where H2/H1 is 3.0, the change in the opening angle Δθ was 2.9°, which was significantly smaller than the comparative example. On the other hand, in No. 30, where H2/H1 is 0.5, the change in the opening angle Δθ exceeded 7.0°, and the effect of reducing Δθ was small. Therefore, in the case of the straight-line type die 10A, as in the curved-line type die 10, it can be said that by setting H2/H1 to 1.0 or more, springback is effectively reduced and the dimensional accuracy of the press-formed product 30 is significantly improved.

ダイ側面122L,122Rにおいて上部高さH1に対する下部高さH2の比率:H2/H1が5.0であるNo.25では、開き角度の変化量Δθは1.8°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。H2/H1を6.0としたNo.32では、開き角度の変化量Δθが1.8°であり、No.25と同等であった。つまり、H2/H1が5.0を超えると、スプリングバックの低減効果、及びそれに伴うプレス成形品30の寸法精度の向上効果が飽和した。また、直線タイプの金型10Aでも、H2/H1を5.0超とすると、ダイ下部側面122bが長くなることにより、金型10Aのサイズが大きくなるため、金型10Aに関するコストが増加する。したがって、H2/H1を5.0以下とすることで、プレス成形品30の寸法精度を効率よく向上させられるといえる。 In No. 25, where the ratio of the lower height H2 to the upper height H1 on the die side surfaces 122L and 122R: H2/H1 is 5.0, the change in the opening angle Δθ was 1.8°, which was significantly smaller than that of the comparative example. In No. 32, where H2/H1 is 6.0, the change in the opening angle Δθ was 1.8°, which was equivalent to that of No. 25. In other words, when H2/H1 exceeds 5.0, the effect of reducing springback and the associated effect of improving the dimensional accuracy of the press-formed product 30 are saturated. Also, even in the case of a straight-line type die 10A, if H2/H1 exceeds 5.0, the die lower side surface 122b becomes longer, which increases the size of the die 10A, and therefore increases the cost of the die 10A. Therefore, it can be said that the dimensional accuracy of the press-formed product 30 can be efficiently improved by setting H2/H1 to 5.0 or less.

ダイ側面122L,122Rにおけるダイ下部側面122bの傾斜面122fの角度ψ(°)と、プレス成形品30の縦壁32L,32Rの開き角度θ(°)との和:ψ+θが50°であるNo.26では、開き角度の変化量Δθは1.4°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。ψ+θが78°であるNo.27でも、開き角度の変化量Δθは4.4°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。一方、ψ+θが80°であるNo.31では、開き角度の変化量Δθが7.0°以下となったが5.0°を超えた。No.31では、Δθの低減効果を得られたものの、効果の程度はNo.27に比べると小さかった。よって、直線タイプの金型10Aにおいて、スプリングバックを効果的に低減させ、プレス成形品30の寸法精度をより向上させるためには、傾斜面122fの角度ψが(78-θ)°以下であることが好ましい。 In No. 26, where the sum of the angle ψ (°) of the inclined surface 122f of the die lower side surface 122b at the die side surfaces 122L and 122R and the opening angle θ (°) of the vertical walls 32L and 32R of the press-formed product 30: ψ + θ is 50°, the change in the opening angle Δθ was 1.4°, which was significantly smaller than the comparative example. In No. 27, where ψ + θ is 78°, the change in the opening angle Δθ was 4.4°, which was significantly smaller than the comparative example. On the other hand, in No. 31, where ψ + θ is 80°, the change in the opening angle Δθ was 7.0° or less, but exceeded 5.0°. In No. 31, the effect of reducing Δθ was obtained, but the degree of the effect was smaller than that of No. 27. Therefore, in order to effectively reduce springback in the linear type die 10A and further improve the dimensional accuracy of the press-formed product 30, it is preferable that the angle ψ of the inclined surface 122f be (78-θ)° or less.

傾斜面122fの角度ψと縦壁32L,32Rの開き角度θとの和:ψ+θを48°としたNo.33では、開き角度の変化量Δθは1.4°であり、No.26と同等であった。つまり、ψ+θが50°を下回ると、スプリングバックの低減効果、及びそれに伴うプレス成形品30の寸法精度の向上効果が飽和した。また、ψ+θを50°未満とすると、金型10Aのサイズが大きくなるため、金型10Aに関するコストが増加する。したがって、プレス成形品30の寸法精度をより効率よく向上させるためには、傾斜面122fの角度ψが(50-θ)°以上であることが好ましい。 In No. 33, in which the sum of the angle ψ of the inclined surface 122f and the opening angle θ of the vertical walls 32L and 32R: ψ + θ was 48°, the change in the opening angle Δθ was 1.4°, which was equivalent to No. 26. In other words, when ψ + θ was below 50°, the effect of reducing springback and the associated effect of improving the dimensional accuracy of the press-formed product 30 were saturated. In addition, when ψ + θ was less than 50°, the size of the die 10A became large, and the cost related to the die 10A increased. Therefore, in order to more efficiently improve the dimensional accuracy of the press-formed product 30, it is preferable that the angle ψ of the inclined surface 122f be (50-θ)° or more.

No.34~36では、パンチ側面113L,113Rと各ダイ上部側面122aとのクリアランスCLが素材の板厚tよりも小さい。No.34~36におけるクリアランスCLは、それぞれ、板厚tの0.97倍(CL/t=0.97)、0.95倍(CL/t=0.95)、及び0.85倍(CL/t=0.85)である。CL/tが0.97であるNo.34では、開き角度の変化量Δθは2.8°であり、CL/tが1.00であるNo.20よりもわずかに低減した。一方、CL/tが0.95であるNo.35では、開き角度の変化量Δθは1.9°であり、No.20と比較して有意に小さくなった。CL/tが0.85であるNo.36では、開き角度の変化量Δθは1.2°とさらに小さくなった。したがって、直線タイプの金型10Aの場合も、曲線タイプの金型10と同様、プレス成形品30の寸法精度をより向上させるためには、クリアランスCLは、素材の板厚tよりも小さいことが好ましく、板厚tの0.85倍以上且つ0.95倍以下であることが特に好ましい。 In Nos. 34 to 36, the clearance CL between the punch side surfaces 113L, 113R and each die upper side surface 122a is smaller than the sheet thickness t of the material. The clearances CL in Nos. 34 to 36 are 0.97 times (CL/t = 0.97), 0.95 times (CL/t = 0.95), and 0.85 times (CL/t = 0.85) the sheet thickness t, respectively. In No. 34, where CL/t is 0.97, the change in the opening angle Δθ was 2.8°, which was slightly smaller than that in No. 20, where CL/t is 1.00. On the other hand, in No. 35, where CL/t is 0.95, the change in the opening angle Δθ was 1.9°, which was significantly smaller than that in No. 20. In No. 35, where CL/t is 0.85, the change in the opening angle Δθ was 1.9°, which was significantly smaller than that in No. 20. In No. 36, the change in the opening angle Δθ was even smaller at 1.2°. Therefore, in the case of the straight-line type die 10A, as in the curved-line type die 10, in order to further improve the dimensional accuracy of the press-molded product 30, it is preferable that the clearance CL is smaller than the plate thickness t of the material, and it is particularly preferable that the clearance CL is 0.85 times or more and 0.95 times or less than the plate thickness t.

[第2実施例]
金型10,10Aについて、第1実施例と同様の基本条件でCAE解析を実施し、パッド13の有無、及びダイ頂面の有無による効果の違いを検証した。解析結果を表3に示す。
[Second embodiment]
CAE analysis was performed on the molds 10 and 10A under the same basic conditions as in the first embodiment to verify the difference in effect due to the presence or absence of the pad 13 and the presence or absence of the die top surface. The analysis results are shown in Table 3.

表3における比較例、No.2、及びNo.20は、それぞれ、第1実施例における比較例、No.2、及びNo.20と同一である。No.P2の条件は、金型10にパッド13を設けなかった点を除き、No.2の条件と同一である。No.P20の条件は、金型10Aにパッド13を設けなかった点を除き、No.20の条件と同一である。No.D2の条件は、パッド13に代えてダイ12L,12Rにダイ頂面を設けた点を除き、No.2の条件と同一である。No.D20の条件は、パッド13に代えてダイ12L,12Rにダイ頂面を設けた点を除き、No.20の条件と同一である。No.2,No.P2,No.D2において、左右のダイ側面122L,122Rのダイ下部側面122bの中間部122eの線長Lは、1.08×Aとした。 The comparative example, No. 2, and No. 20 in Table 3 are the same as the comparative example, No. 2, and No. 20 in the first embodiment, respectively. The conditions of No. P2 are the same as the conditions of No. 2, except that the pad 13 was not provided on the mold 10. The conditions of No. P20 are the same as the conditions of No. 20, except that the pad 13 was not provided on the mold 10A. The conditions of No. D2 are the same as the conditions of No. 2, except that the die top surface was provided on the dies 12L and 12R instead of the pad 13. The conditions of No. D20 are the same as the conditions of No. 20, except that the die top surface was provided on the dies 12L and 12R instead of the pad 13. No. 2, No. P2, No. In D2, the line length L of the middle part 122e of the die lower side surface 122b of the left and right die sides 122L and 122R was set to 1.08 x A.

表3に示すように、スプリングバック後の縦壁32L,32Rの開き角度の変化量Δθは、No.P2、No.D2、No.D20、及びNo.P20の全てにおいて比較例よりも小さくなった。 As shown in Table 3, the change Δθ in the opening angle of the vertical walls 32L and 32R after springback was smaller than that of the comparative example in all of No. P2, No. D2, No. D20, and No. P20.

ただし、パッド13がないNo.P2では、パッド13があるNo.2に比べてΔθが大きくなった。加えて、パッド13がないNo.P20では、パッド13があるNo.20に比べてΔθが大きくなった。したがって、スプリングバックをより低減させ、プレス成形品30の寸法精度をより効率よく向上させるためには、素材を押さえるためのパッド13を左右のダイ12L,12Rの間に設けることが好ましい。 However, in No. P2, which does not have a pad 13, Δθ is larger than in No. 2, which has a pad 13. In addition, in No. P20, which does not have a pad 13, Δθ is larger than in No. 20, which has a pad 13. Therefore, in order to further reduce springback and more efficiently improve the dimensional accuracy of the press-formed product 30, it is preferable to provide pads 13 for pressing the material between the left and right dies 12L and 12R.

また、パッド13に代えてダイ12L,12Rにダイ頂面を設けたNo.D2では、パッド13があるNo.2に比べてΔθが大きかったが、パッド13及びダイ頂面がないNo.P2に比べるとΔθが小さくなった。加えて、パッド13に代えてダイ12L,12Rにダイ頂面を設けたNo.D20では、パッド13があるNo.20に比べてΔθが大きかったが、パッド13及びダイ頂面がないNo.P20に比べるとΔθが小さくなった。したがって、スプリングバックをより低減させ、プレス成形品30の寸法精度をより効率よく向上させるためには、素材を押さえるためのダイ頂面があることが好ましく、パッド13があることがさらに好ましい。 In addition, in No. D2, in which the die top surface was provided on the dies 12L and 12R instead of the pad 13, Δθ was larger than in No. 2, in which the pad 13 was provided, but Δθ was smaller than in No. P2, in which the pad 13 and the die top surface were not provided. In addition, in No. D20, in which the die top surface was provided on the dies 12L and 12R instead of the pad 13 was provided, Δθ was larger than in No. 20, in which the pad 13 was provided, but Δθ was smaller than in No. P20, in which the pad 13 and the die top surface were not provided. Therefore, in order to further reduce springback and more efficiently improve the dimensional accuracy of the press-formed product 30, it is preferable to have a die top surface to hold down the material, and it is even more preferable to have a pad 13.

[第3実施例]
金型10について、第1実施例と同様の基本条件でCAE解析を実施し、ダイ下部側面122bの中間部122eの線長Lの大小による効果の違いを検証した。解析結果を表4に示す。表4には、線長Lを次式で表されるパラメータAで除した値を記載した。
A=((H2-Rd2-Rd3)+(W2-Rd2-Rd3)0.5
[Third Example]
A CAE analysis was performed on the die 10 under the same basic conditions as in the first embodiment to verify the difference in effect depending on the length of the line L of the middle portion 122e of the die lower side surface 122b. The analysis results are shown in Table 4. Table 4 lists the values obtained by dividing the line length L by the parameter A expressed by the following formula.
A=((H2-Rd2-Rd3) 2 +(W2-Rd2-Rd3) 2 ) 0.5

表4における比較例、及びNo.2は、それぞれ、第1実施例における比較例、及びNo.2と同一である。No.200の条件は、No.2と同様、線長LがパラメータAの1.08倍であるが、H2/W2がNo.2と異なる。No.201の条件は、線長LがパラメータAの1.01倍であり、中間部122e(ダイ下部側面)の凹みはNo.200より小さくほぼ直線的である。No.202の条件は、線長LがパラメータAの1.03倍であり、中間部122e(ダイ下部側面)の凹みはNo.200より小さい。No.203の条件は、線長LがパラメータAの1.06倍であり、中間部122e(ダイ下部側面)の凹みはNo.202より大きいがNo.2より小さい。No.204の条件は、線長LがパラメータAの1.10倍であり、中間部122e(ダイ下部側面)の凹みが表4の中では最も大きい。 The comparative example and No. 2 in Table 4 are the same as the comparative example and No. 2 in the first embodiment, respectively. The conditions of No. 200 are the same as No. 2, with the line length L being 1.08 times the parameter A, but H2/W2 is different from No. 2. The conditions of No. 201 are that the line length L is 1.01 times the parameter A, and the recess in the middle part 122e (side surface of the lower part of the die) is smaller than that of No. 200 and is almost linear. The conditions of No. 202 are that the line length L is 1.03 times the parameter A, and the recess in the middle part 122e (side surface of the lower part of the die) is smaller than that of No. 200. The conditions of No. 203 are that the line length L is 1.06 times the parameter A, and the recess in the middle part 122e (side surface of the lower part of the die) is larger than that of No. 202 but smaller than that of No. 2. The condition for No. 204 is that the line length L is 1.10 times the parameter A, and the depression in the middle part 122e (lower side of the die) is the largest in Table 4.

表4に示すように、スプリングバック後の縦壁32L,32Rの開き角度の変化量Δθは、No.200、No.201、No.202、No.203、及びNo.204の全てにおいて比較例よりも小さくなった。 As shown in Table 4, the change Δθ in the opening angle of the vertical walls 32L and 32R after springback was smaller than that of the comparative example in all of No. 200, No. 201, No. 202, No. 203, and No. 204.

線長Lの大きい順、つまり、No.204、No.200、No.203、No.202、No.201の順にΔθが小さいことから、線長Lが大きいほど好ましいといえる。すなわち、線長Lが大きいほど中間部122e(ダイ下部側面)の凹みが大きく、プレス加工中の素材Mのたわみが大きくなる。プレス加工中の素材Mのたわみが大きいほど、各ダイ上部側面122aと、パンチ側面113L,113Rとの間で素材Mをしっかりと挟持した際に、プレス加工中に生じる曲げ部33L,33Rの応力や離型時に生じるモーメントを曲げ戻しによってより効果的に打ち消すことができる。 Since Δθ is smallest in the order of the largest line length L, that is, No. 204, No. 200, No. 203, No. 202, and No. 201, it can be said that the larger the line length L, the more preferable it is. In other words, the larger the line length L, the larger the recess in the middle part 122e (lower die side surface) and the greater the deflection of the material M during press processing. The greater the deflection of the material M during press processing, the more effectively the stress of the bent parts 33L and 33R generated during press processing and the moment generated during demolding can be counteracted by bending back when the material M is firmly clamped between each upper die side surface 122a and the punch side surfaces 113L and 113R.

表4に示すように、線長LをパラメータAの1.03倍以上としたNo.200、及びNo.202~204では、開き角度の変化量Δθが比較例と比べて顕著に小さくなった。線長LをパラメータAの1.08倍以上としたNo.200、及びNo.204では、Δθがさらに小さくなっている。そのため、線長Lは、パラメータAの1.03倍以上であることが好ましく、パラメータAの1.08倍以上であることがより好ましい。 As shown in Table 4, in No. 200 and No. 202 to 204, in which the line length L is 1.03 times or more the parameter A, the change in the opening angle Δθ is significantly smaller than in the comparative examples. In No. 200 and No. 204, in which the line length L is 1.08 times or more the parameter A, Δθ is even smaller. Therefore, it is preferable that the line length L is 1.03 times or more the parameter A, and it is more preferable that it is 1.08 times or more the parameter A.

No.2では、No.200と同様に線長LがパラメータAの1.08倍であるが、No.2の方がNo.200よりもH2/W2が小さい。No.2では、開き角度の変化量ΔθがNo.200よりも小さくなった。 In No. 2, like No. 200, the line length L is 1.08 times the parameter A, but No. 2 has a smaller H2/W2 than No. 200. In No. 2, the change in the opening angle Δθ is smaller than in No. 200.

10,10A:金型
11:パンチ
111:パンチ頂面
112L,112R:パンチ肩
113L,113R:パンチ側面
12L,12R:ダイ
121L,121R:ダイ肩
122L,122R:ダイ側面
122a:ダイ上部側面
122b:ダイ下部側面
122c,122d:接続部
122e:中間部
122f :傾斜面
123L,123R:ダイフランジ面
13:パッド
20:プレス装置
30:プレス成形品
10, 10A: Die 11: Punch 111: Punch top surface 112L, 112R: Punch shoulder 113L, 113R: Punch side surface 12L, 12R: Die 121L, 121R: Die shoulder 122L, 122R: Die side surface 122a: Die upper side surface 122b: Die lower side surface 122c, 122d: Connection portion 122e: Middle portion 122f: Inclined surface 123L, 123R: Die flange surface 13: Pad 20: Press device 30: Press-molded product

Claims (14)

板状の素材にプレス加工を施すための金型であって、
パンチ頂面と、パンチ側面と、前記パンチ頂面と前記パンチ側面との間の角部を構成するパンチ肩と、を含むパンチと、
前記パンチ肩に対応するダイ肩と、前記パンチ側面に対応するダイ側面と、前記ダイ側面から前記金型の幅方向において外側に延在するダイフランジ面と、を含むダイと、
を備え、
前記ダイ側面は、
前記ダイ肩に連続して設けられ、前記パンチ及び前記ダイが閉じた状態で前記パンチ側面とともに前記素材を挟持するように構成されたダイ上部側面と、
前記ダイ上部側面と前記ダイフランジ面との間に配置され、前記パンチ及び前記ダイが閉じた状態で前記パンチ側面とともに前記素材を挟持しないように前記ダイ上部側面に対して前記幅方向で外側に向かって凹の形状を有するダイ下部側面と、
を有し、
前記ダイ肩の上端から前記ダイ上部側面の下端までの前記ダイの上下方向における長さをH1、前記ダイ上部側面の前記下端から前記ダイ下部側面の下端までの前記上下方向における長さをH2としたとき、H1は前記ダイ肩の曲率半径よりも5.0mm以上大きく、H2/H1は1.0以上且つ5.0以下である、金型。
A die for performing press working on a plate-shaped material,
a punch including a punch top surface, a punch side surface, and a punch shoulder defining a corner between the punch top surface and the punch side surface;
A die including a die shoulder corresponding to the punch shoulder, a die side surface corresponding to the punch side surface, and a die flange surface extending outward from the die side surface in the width direction of the die;
Equipped with
The die side is
a die upper side surface provided continuously with the die shoulder and configured to sandwich the material together with the punch side surface when the punch and the die are closed ;
a die lower side surface that is disposed between the die upper side surface and the die flange surface and has a shape that is concave outward in the width direction with respect to the die upper side surface so as not to sandwich the material together with the punch side surface when the punch and the die are closed;
having
A mold in which H1 is the length in the vertical direction of the die from the upper end of the die shoulder to the lower end of the upper side of the die, and H2 is the length in the vertical direction from the lower end of the upper side of the die to the lower end of the lower side of the die, and H1 is 5.0 mm or more larger than the radius of curvature of the die shoulder, and H2/H1 is 1.0 or more and 5.0 or less.
請求項1に記載の金型であって、
前記ダイ下部側面は、
前記ダイ上部側面の前記下端に連続して設けられ、前記ダイ下部側面を前記ダイ上部側面に接続する第1接続部と、
前記ダイ下部側面の前記下端を含み、前記ダイ下部側面を前記ダイフランジ面に接続する第2接続部と、
前記第1接続部と前記第2接続部との間に配置され、前記第1接続部よりも前記幅方向で外側に位置づけられる中間部と、
を含む、金型。
The mold according to claim 1,
The die lower side surface is
a first connection portion provided continuously with the lower end of the die upper side surface and connecting the die lower side surface to the die upper side surface;
a second connection portion including the lower end of the die lower side surface and connecting the die lower side surface to the die flange surface;
an intermediate portion disposed between the first connection portion and the second connection portion and positioned outwardly of the first connection portion in the width direction;
Including the mould.
請求項2に記載の金型であって、
前記第1接続部は、前記ダイの横断面視で、1.0mm以上且つ10.0mm以下の曲率半径を有する円弧状をなす、金型。
The mold according to claim 2,
A mold, wherein the first connection portion has an arc shape having a radius of curvature of 1.0 mm or more and 10.0 mm or less when viewed in a cross-section of the die.
請求項2又は3に記載の金型であって、
前記中間部は、前記第1接続部に対して前記幅方向で外側に向かって凹の形状を有する曲面を含む、金型。
The mold according to claim 2 or 3,
The mold, wherein the intermediate portion includes a curved surface having a concave shape extending outward in the width direction relative to the first connection portion.
請求項4に記載の金型であって、
前記ダイ上部側面の前記下端から前記ダイ下部側面の前記下端までの前記幅方向における長さをW2としたとき、H2/W2は1.0以上且つ5.0以下である、金型。
The mold according to claim 4,
A mold in which H2/W2 is 1.0 or more and 5.0 or less, when W2 is the length in the width direction from the lower end of the upper side surface of the die to the lower end of the lower side surface of the die.
請求項2又は3に記載の金型であって、
前記中間部は、水平面に対して傾斜する傾斜面を含む、金型。
The mold according to claim 2 or 3,
The mold, wherein the intermediate portion includes an inclined surface that is inclined with respect to a horizontal plane.
請求項6に記載の金型であって、
前記傾斜面が水平面となす角度は、前記パンチ側面が鉛直面となす角度をθ°とすると、(50-θ)°以上且つ(78-θ)°以下である、金型。
The mold according to claim 6,
The angle that the inclined surface forms with a horizontal plane is (50-θ)° or more and (78-θ)° or less, where θ° is the angle that the punch side surface forms with a vertical plane.
請求項1から7のいずれか1項に記載の金型であって、
前記パンチ及び前記ダイが閉じた状態にあるときの前記パンチ側面と前記ダイ上部側面との間のクリアランスは、前記素材の板厚よりも小さい、金型。
A mold according to any one of claims 1 to 7,
A die, wherein a clearance between a side surface of the punch and a side surface of an upper portion of the die when the punch and the die are in a closed state is smaller than a plate thickness of the material.
請求項8に記載の金型であって、
前記クリアランスは、前記板厚の0.85倍以上且つ0.95倍以下である、金型。
The mold according to claim 8,
The clearance is 0.85 to 0.95 times the plate thickness.
請求項1から9のいずれか1項に記載の金型であって、さらに、
前記パンチ頂面に対応するパッドを備える、金型。
The mold according to any one of claims 1 to 9, further comprising:
A die including a pad corresponding to the top surface of the punch.
板状の素材からプレス成形品を成形するプレス装置であって、
請求項10に記載の金型を備え、
前記プレス装置は、前記パンチ頂面上に配置された前記素材を前記パンチ頂面及び前記パッドによって挟持した状態で、前記パンチ及び前記ダイによる前記素材の成形が開始されるように構成されている、プレス装置。
A press device for forming a press-formed product from a plate-shaped material,
The mold according to claim 10,
The press device is configured so that the material placed on the punch top surface is clamped between the punch top surface and the pad, and molding of the material by the punch and the die is started.
請求項11に記載のプレス装置であって、さらに、
前記ダイ及び前記パッドを一体で移動可能に支持するダイホルダを備え、
前記パッドは、伸縮可能な弾性部材によって前記ダイホルダに連結されている、プレス装置。
The pressing device according to claim 11, further comprising:
a die holder that supports the die and the pad so as to be movable together;
A press apparatus, wherein the pad is connected to the die holder by an expandable elastic member.
プレス成形品の製造方法であって、
請求項1から10のいずれか1項に記載の金型を準備する第1準備工程と、
板状の素材を準備する第2準備工程と、
前記金型を用いて前記素材を前記プレス成形品に成形する成形工程と、
を備え、
前記成形工程は、
前記パンチ頂面上に前記素材を配置した後、前記ダイを前記パンチに対して相対的に接近させ、前記ダイ下部側面を前記素材に接触させることで前記素材をたわませる工程と、
前記素材をたわませた状態で前記ダイを前記パンチにさらに接近させ、前記ダイ上部側面を前記素材に接触させる工程と、
前記ダイ上部側面を前記素材に接触させたまま、前記ダイを前記パンチにさらに接近させることにより、前記ダイ上部側面によって前記素材のたわみを曲げ戻す工程と、
前記パンチ及び前記ダイを閉じ、前記パンチ肩と前記ダイ肩との間、及び前記パンチ側面と前記ダイ上部側面との間で前記素材を挟持する工程と、
を含み、
前記素材は、前記パンチ及び前記ダイが完全に閉じたとき、前記パンチ頂面、前記パンチ肩、及び前記パンチ側面に沿った形状となる、製造方法。
A method for manufacturing a press-molded product, comprising the steps of:
A first preparation step of preparing the mold according to any one of claims 1 to 10;
A second preparation step of preparing a plate-shaped material;
a molding step of molding the material into the press-molded product using the die;
Equipped with
The molding step includes:
a step of placing the material on the top surface of the punch, and then moving the die relatively close to the punch and bringing a lower side surface of the die into contact with the material to bend the material;
a step of moving the die closer to the punch while the material is bent, and bringing the upper side surface of the die into contact with the material;
a step of bending the material back by the side surface of the upper part of the die by further approaching the die to the punch while keeping the side surface of the upper part of the die in contact with the material;
closing the punch and the die to clamp the material between the punch shoulder and the die shoulder and between the punch side and the upper side of the die;
Including,
The manufacturing method, wherein the blank assumes a shape that conforms to the punch top surface, the punch shoulder, and the punch side surface when the punch and the die are completely closed.
請求項13に記載の製造方法であって、
前記第1準備工程では、請求項10に記載の金型が準備され、
前記成形工程では、前記パンチ頂面上に配置された前記素材を前記パンチ頂面及び前記パッドによって挟持した状態で、前記ダイ下部側面によって前記素材をたわませる、製造方法。
The method according to claim 13, further comprising the steps of:
In the first preparation step, the mold according to claim 10 is prepared,
In the forming step, the material placed on the top surface of the punch is bent by a lower side surface of the die while being sandwiched between the top surface of the punch and the pad.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018075641A (en) 2014-10-01 2018-05-17 新日鐵住金株式会社 Manufacturing method and manufacturing device of press molding article
JP2018149589A (en) 2017-03-15 2018-09-27 Jfeスチール株式会社 Press molding method
JP2019042780A (en) 2017-09-05 2019-03-22 トヨタ自動車株式会社 Mold for press molding
JP2020124717A (en) 2019-02-01 2020-08-20 Jfeスチール株式会社 Press forming method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07155843A (en) * 1993-12-08 1995-06-20 Nippon Steel Corp Bending method of metal plate with excellent shape fixability

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018075641A (en) 2014-10-01 2018-05-17 新日鐵住金株式会社 Manufacturing method and manufacturing device of press molding article
JP2018149589A (en) 2017-03-15 2018-09-27 Jfeスチール株式会社 Press molding method
JP2019042780A (en) 2017-09-05 2019-03-22 トヨタ自動車株式会社 Mold for press molding
JP2020124717A (en) 2019-02-01 2020-08-20 Jfeスチール株式会社 Press forming method

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