JPH0455763B2 - - Google Patents
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- JPH0455763B2 JPH0455763B2 JP60250868A JP25086885A JPH0455763B2 JP H0455763 B2 JPH0455763 B2 JP H0455763B2 JP 60250868 A JP60250868 A JP 60250868A JP 25086885 A JP25086885 A JP 25086885A JP H0455763 B2 JPH0455763 B2 JP H0455763B2
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- mold
- die
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- upper mold
- press
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- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、温間プレス成形用の金型に関する。[Detailed description of the invention] [Technical field of invention] The present invention relates to a mold for warm press molding.
一般に、金属薄板を、その再結晶温度以下の温
度にてプレス成形する場合、このときの成形法
を、温間プレス成形法と称する。この温間プレス
成形に用いられる金型の材質としては、従来、熱
間金型鋼もしくは冷間金型鋼が用いられている。
Generally, when a metal thin plate is press-formed at a temperature below its recrystallization temperature, the forming method at this time is called a warm press-forming method. Conventionally, hot mold steel or cold mold steel has been used as the material for the mold used in this warm press forming.
ところで、温間プレス成形の際、加熱するのは
金型の一部分のみである。そのため、金型の内部
に温度勾配ができる。とくに、ポンチとダイスと
の摺動部では、熱膨張の差によりクリアランスが
変動する。このクリアランスが小さくなると、摺
動部の動きが円滑でなくなり、かじりにより金型
寿命が短くなる。他方、クリアランスが大きくな
ると、所定の形状に成形することが困難になり、
製品精度が低下する。さらに、金型内部に温度勾
配が発生すると、金型全体がねじれるなどの変形
を起こし、製品精度劣化の一因となる。とくに、
金属薄板の端縁部を挾持する板押えの温度勾配に
ともなう変形の矯正は困難であり、このことは製
品製度に重大な影響を与える。 By the way, during warm press molding, only a portion of the mold is heated. Therefore, a temperature gradient is created inside the mold. In particular, the clearance at the sliding portion between the punch and die fluctuates due to the difference in thermal expansion. If this clearance becomes small, the sliding part will not move smoothly and the life of the mold will be shortened due to galling. On the other hand, the larger the clearance, the more difficult it becomes to form into the desired shape.
Product accuracy decreases. Furthermore, if a temperature gradient occurs inside the mold, the entire mold may be distorted or otherwise deformed, contributing to deterioration of product precision. especially,
It is difficult to correct the deformation caused by the temperature gradient of the plate holder that clamps the edge of the thin metal plate, and this has a serious effect on the quality of the product.
本発明は、上記事情を勘案してなされたもの
で、温間プレス成形を高精度で行うことのできる
金型を提供することを目的とする。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a mold that can perform warm press molding with high precision.
温間プレス成形に伴う加熱あるいは摩擦熱によ
り昇温する摺動部位及びプレス成形部位のそれぞ
れの内側の部位をそれぞれの外側の部位よりも熱
膨張係数が小さい、例えばアンバー合金などの材
料により構成したものである。
The inner parts of the sliding part and the press forming part, whose temperature rises due to heating or frictional heat associated with warm press forming, are made of a material such as an amber alloy that has a smaller coefficient of thermal expansion than the outer parts. It is something.
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述
する。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図ないし第４図は、この実施例の金型を示
している。この金型は、シヤドウマスクの成形に
用いられるもので、上型Ａと、下型Ｂとからなつ
ている。上型Ａは、平板状のポンチホルダ１と、
このポンチホルダ１が下端部に取付けられたシヤ
ンク（図示せず）と、このポンチホルダ１の下面
中央部に固設されたポンチ２と、フラツトマスク
３の周縁部を後述するダイス４とともに挾持する
ブランクホルダ５と、このブランクホルダ５を支
持する複数の棒状支持ピン６…と、これら支持ピ
ン６の上端部に係合しブランクホルダ５と支持ピ
ン６…を弾性的に懸垂するとともにポンチ２と独
立して昇降駆動される保持体（図示せず）と、ブ
ラツクホルダ５の下面に突設された複数の第１の
バランシングブロツク７…とからなつている。上
記ブランクホルダ５は、板状をなし、ポンチ２が
遊挿される穴８を有している。また、ポンチ２の
下端部には、後述するノツクアウト９とともにシ
ヤドウマスク１０の曲面状の主面１１を成形する
ための曲面が形成されている。さらに、ポンチホ
ルダ１には、後述する複数のガイドピン（図示せ
ず）を案内するガイドブツシユが取付けられてい
る。他方、下型Ｂは、ブランクホルダ５とともに
フラツトマスク３の周縁部を挾持する位置に設け
られたダイス４と、このダイス４の下面側を支持
固定するダイホルダ（図示せず）と、このダイホ
ルダに立設され前述したガイドブツシユに嵌挿さ
れて、ポンチホルダ１の昇降を案内するガイドポ
スト（図示せず）と、ダイス４の中央部に設けら
れた穴１２に挿脱自在に設けられポンチ２と独立
して昇降駆動されるノツクアウト９と、ダイス４
の周辺部に設けられた穴１３…に挿脱自在に設け
られノツクアウト９からは独立して昇降駆動され
る複数の第２のバランシングブロツク１４…とか
らなつている。しかして、穴１３には、前記第１
のバランシングブロツク７…が挿通するようにな
つていて、第２のバランシングブロツク１４…と
ともに、フラツトマスク３のダイス４とブランク
ホルダ５とによる挾持力を緩和するようになつて
いる。さらに、第５図に示すように、ポンチ２と
ダイス４の間のクリアランスtcは、シヤドウマス
ク１０のスカート部１５にしわが発生しないよう
に、実質的に矩形状のコーナー部に対応する部分
は、フラツトマスク３の板厚の約2.5倍程度、ま
た、辺部に対応する部分は、同じく1.8倍程度に
設定されている。さらに、第５図に示すように、
ポンチ２、ダイス４及びノツクアウト９には電熱
線１６…が埋設されている。これは、フラツトマ
スク３を、再結晶温度と常温との間、たとえば
100℃にて温間プレス成形を行うためのものであ
る。この温間プレス成形によりアンバー合金を成
形した場合、シヤドウマスク１０の曲面加工精度
を向上させることができ、加工誤差に基づく色純
度の低下を防止することができる。 1 to 4 show the mold of this embodiment. This mold is used for molding a shadow mask, and consists of an upper mold A and a lower mold B. The upper die A includes a flat punch holder 1,
A shank (not shown) to which the punch holder 1 is attached at the lower end, a punch 2 fixed to the center of the lower surface of the punch holder 1, and a blank holder 5 that holds the peripheral edge of the flat mask 3 together with a die 4 to be described later. A plurality of rod-shaped support pins 6 that support the blank holder 5 engage with the upper ends of these support pins 6 to elastically suspend the blank holder 5 and the support pins 6, and independently of the punch 2. It consists of a holder (not shown) that is driven up and down, and a plurality of first balancing blocks 7 protruding from the lower surface of the black holder 5. The blank holder 5 has a plate shape and has a hole 8 into which the punch 2 is loosely inserted. Further, the lower end of the punch 2 is formed with a curved surface for forming a curved main surface 11 of the shadow mask 10 together with a knockout 9 to be described later. Furthermore, a guide bush is attached to the punch holder 1 for guiding a plurality of guide pins (not shown), which will be described later. On the other hand, the lower die B includes a die 4 provided at a position to sandwich the peripheral edge of the flat mask 3 together with a blank holder 5, a die holder (not shown) that supports and fixes the lower surface side of this die 4, and a die holder that stands on this die holder. A guide post (not shown) is provided and inserted into the above-mentioned guide post to guide the lifting and lowering of the punch holder 1, and a guide post (not shown) is provided that can be inserted into and removed from the hole 12 provided in the center of the die 4 and is independent of the punch 2. Knockout 9 and dice 4 are driven up and down by
It consists of a plurality of second balancing blocks 14 that can be inserted into and removed from holes 13 provided around the knockout 9 and are driven up and down independently of the knockout 9. Therefore, in the hole 13, the first
The second balancing block 7 is inserted through the flat mask 3, and together with the second balancing block 14, the clamping force of the flat mask 3 between the die 4 and the blank holder 5 is relaxed. Further, as shown in FIG. 5, the clearance t c between the punch 2 and the die 4 is such that the portion corresponding to the corner portion of the substantially rectangular shape is The thickness is approximately 2.5 times the thickness of the flat mask 3, and the portion corresponding to the side portion is also approximately 1.8 times the thickness. Furthermore, as shown in Figure 5,
Heating wires 16 are buried in the punch 2, die 4, and knockout 9. This means that the flat mask 3 is placed between the recrystallization temperature and room temperature, for example.
This is for warm press forming at 100℃. When the amber alloy is formed by this warm press forming, the accuracy of processing the curved surface of the shadow mask 10 can be improved, and a decrease in color purity due to processing errors can be prevented.
さらに、この実施例の金型においては、ポンチ
２及びノツクアウト９及びガイドポストは、ダイ
ス４及びブランクホルダ５及び上記ガイドポスト
に環装されたガイドブツシユよりも熱膨張係数が
小さい金属により形成されている。すなわち、ポ
ンチ２及びノツクアウト９及びガイドポストは、
例えばNi36％、残部FeのFe−Ni合金であるアン
バー（Invar）などの材料で構成されているのに
対して、ダイス４及びブランクホルダ５及びガイ
ドブツシユは、通常の熱膨張係数を有する合金に
より構成する。 Further, in the mold of this embodiment, the punch 2, the knockout 9, and the guide post are made of a metal having a smaller coefficient of thermal expansion than the die 4, the blank holder 5, and the guide bush attached to the guide post. . In other words, the punch 2, knockout 9, and guide post are as follows:
For example, the die 4, blank holder 5, and guide bushing are made of an alloy having a normal coefficient of thermal expansion, whereas the die 4, blank holder 5, and guide bush are made of an alloy having a normal coefficient of thermal expansion. do.
つぎに、この実施例の金型の作動について述べ
る。 Next, the operation of the mold of this embodiment will be described.
まず、第１図に示すように、フラツトマスク３
をダイス４上に載設したのち、ブランクホルダ５
を矢印１７方向に下降させ、このブランクホルダ
５とダイス４とによりフラツトマスク３を挾持さ
せる。ついで、第２図に示すように、ノツクアウ
ト９を矢印１８方向に上昇させるとともに、ポン
チ２を矢印１７方向に下降させ、張出成形によ
り、シヤドウマスク１０の主面１１を成形する。
このとき、電熱線に通電することにより、ポン
チ、ダイス４及びノツクアウト９を100℃前後の
一定温度に保持しておく。つぎに、第３図に示す
ように、フラツトマスク３の周縁部をブランクホ
ルダ５とダイス４とにより支持したまま、ポンチ
２をダイス４の穴１２中に突き出しながら、ダイ
ス４のコーナーでしごきをかけ、第４図に示すよ
うなスカート部１５を成形する。このスカート部
１５成形工程中、穴１３…中にて、第１及び第２
のバランシングブロツク７…，１４…を互に当接
させることによりブランクホルダ５とダイス４と
によるフラツトマスク３の挾持力を緩和する。と
ころで、以上のような温間プレス成形過程におい
て、ポンチ２とダイス４との間、あるいは、ガイ
ドポストとガイドブツシユとの間などのような摺
動面は、摩擦熱により焼付きを起しやすくなつて
いる。とくに、金型を熱間型鋼（線膨張率1.4×
10-6）を用いた場合、摺動部位間に10℃の温度差
があると、最大0.1mmのクリアランスの変動を生
じる。通常、ガイドポストとガイドブツシユとの
クリアランスは、0.03〜0.05mmであるので、クリ
アランスの変動により焼付く虞がある。しかしな
がら、この実施例においては、ポンチ２及びノツ
クアウト９及びガイドポストは、ダイス４及びブ
ランクホルダ５及び上記ガイドポストに環装され
たガイドブツシユよりも熱膨張係数が小さい金属
により形成されているので、クリアランスの変動
は、0.010〜0.025mmと極めて小さく、摺動面が焼
付きを起すことはない。また、プレス成形を行う
ポンチ２とダイス４の変形も小さくなるので、プ
レス成形精度が向上する。 First, as shown in FIG.
is placed on the die 4, then the blank holder 5 is placed on the die 4.
is lowered in the direction of arrow 17, and the flat mask 3 is held between the blank holder 5 and the die 4. Next, as shown in FIG. 2, the knockout 9 is raised in the direction of arrow 18 and the punch 2 is lowered in the direction of arrow 17 to form the main surface 11 of the shadow mask 10 by stretch molding.
At this time, the punch, die 4, and knockout 9 are maintained at a constant temperature of about 100° C. by energizing the heating wire. Next, as shown in FIG. 3, while the peripheral edge of the flat mask 3 is supported by the blank holder 5 and the die 4, the punch 2 is pushed into the hole 12 of the die 4, and the corner of the die 4 is pressed. , a skirt portion 15 as shown in FIG. 4 is formed. During the forming process of the skirt portion 15, the first and second
By bringing the balancing blocks 7..., 14... into contact with each other, the clamping force of the flat mask 3 between the blank holder 5 and the die 4 is alleviated. By the way, in the warm press forming process as described above, the sliding surfaces such as between the punch 2 and the die 4 or between the guide post and the guide bush are susceptible to seizing due to frictional heat. ing. In particular, the mold should be made of hot mold steel (linear expansion coefficient 1.4
10 -6 ), a 10°C temperature difference between sliding parts will cause a maximum clearance variation of 0.1mm. Normally, the clearance between the guide post and the guide bush is 0.03 to 0.05 mm, so there is a risk of seizure due to variations in the clearance. However, in this embodiment, the punch 2, the knockout 9, and the guide post are made of a metal whose thermal expansion coefficient is smaller than that of the die 4, the blank holder 5, and the guide bushing mounted on the guide post, so the clearance The fluctuation is extremely small at 0.010 to 0.025 mm, and the sliding surface will not seize. Further, since the deformation of the punch 2 and die 4 that perform press forming is also reduced, the press forming accuracy is improved.
なお、上記実施例においては、温間プレス成形
用の金型を例示しているが、冷間プレス成形用の
金型にも本発明を適用できる。また、摺動部位に
耐摩耗、潤滑性のある表面層を形成することも効
果がある。 In the above embodiments, a mold for warm press molding is exemplified, but the present invention can also be applied to a mold for cold press molding. It is also effective to form a wear-resistant and lubricating surface layer on the sliding portion.
本発明の金型は、プレス成形に伴う摩擦熱によ
り昇温する摺動部位及びプレス成形部位のそれぞ
れの内側の部位をそれぞれの外側の部位よりも熱
膨張率が小さい材料により形成するようにしたの
で、摺動面における焼付きを起すことがなくな
り、プレス加工の生産能率を安定して維持するこ
とができる。さらに、ポンチやダイスなどのプレ
ス成形部位の変形が小さくなるため、プレス加工
精度が向上する。したがつて、本発明は、シヤド
ウマスクなどの温間プレス成形用金型に適用した
場合、格別の効果を奏する。
In the mold of the present invention, the inner parts of the sliding part and the press molding part, whose temperature rises due to frictional heat accompanying press molding, are made of a material having a smaller coefficient of thermal expansion than the outer parts. Therefore, seizure on the sliding surface does not occur, and the production efficiency of press working can be stably maintained. Furthermore, since deformation of press forming parts such as punches and dies is reduced, press forming accuracy is improved. Therefore, the present invention exhibits special effects when applied to a mold for warm press molding such as a shadow mask.
第１図ないし第４図は本発明の一実施例の金型
の構造及び作動の説明図、第５図はポンチとダイ
スとのクリアランスを示す拡大断面図である。
Ａ：上型、Ｂ：下型、２：ポンチ、４：ダイ
ス、１６：電熱線（加熱手段）。
1 to 4 are explanatory diagrams of the structure and operation of a mold according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an enlarged sectional view showing the clearance between a punch and a die. A: upper mold, B: lower mold, 2: punch, 4: die, 16: heating wire (heating means).
Claims (1)
型とともに板材をプレス成形する下型と、上記上
型と上記下型との少なくともプレス成形部位に埋
設され上記プレス成形部位を加熱して温間状態に
する加熱手段とを備え、上記上型と上記下型との
摺動部位及び上記プレス成形部位のそれぞれの内
側の部位をそれぞれの外側の部位よりも熱膨張係
数が小さい金属により形成したことを特徴とする
金型。 ２ 上型と下型との摺動部位は、上記下型の一部
をなし上記上型の昇降を案内するガイドポスト及
び上記上型の一部をなし上記ガイドポストが嵌合
するガイドブツシユであり、かつ、プレス成形部
位は、上記上型の一部をなし板材をプレス成形す
るポンチ及び上記下型の一部をなし上記ポンチを
嵌合するダイス及び上記下型の一部をなしかつ上
記ポンチの反対側にて上記ダイスに挿脱自在に設
けられたノツクアウト並びに上記上型の一部をな
し上記ダイスとともに上記板材を挾持するブラン
クホルダであり、上記ガイドポスト及び上記ポン
チ及び上記ノツクアウトは、上記ガイドブツシユ
及び上記ダイス及び上記ブランクホルダよりも熱
膨張係数が小さい金属により形成されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の金型。 ３ 熱膨張係数が小さい金属はアンバー合金であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
金型。[Scope of Claims] 1. An upper mold, a lower mold that is provided opposite to the upper mold and press-forms a plate material together with the upper mold, and a lower mold that is embedded in at least the press-forming area of the upper mold and the lower mold. a heating means that heats the press-formed part to bring it into a warm state; A mold characterized by being made of a metal with a small coefficient of expansion. 2. The sliding parts between the upper mold and the lower mold are a guide post which is a part of the lower mold and guides the raising and lowering of the upper mold, and a guide bush which is a part of the upper mold and into which the guide post fits. , and the press-forming part includes a punch that forms part of the upper mold and press-forms the plate material, a die that forms a part of the lower mold and fits the punch, and a part of the lower mold and the punch. a knock-out that is removably inserted into the die on the opposite side of the die; and a blank holder that is part of the upper mold and clamps the plate together with the die, and the guide post, the punch, and the knock-out are 2. The mold according to claim 1, wherein the mold is made of a metal having a coefficient of thermal expansion smaller than that of the guide bush, the die, and the blank holder. 3. The mold according to claim 1, wherein the metal having a small coefficient of thermal expansion is an amber alloy.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60250868A JPS62110821A (en) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | Metal die |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP60250868A JPS62110821A (en) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | Metal die |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62110821A JPS62110821A (en) | 1987-05-21 |
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Family
ID=17214202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60250868A Granted JPS62110821A (en) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | Metal die |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPS62110821A (en) |
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-
1985
- 1985-11-11 JP JP60250868A patent/JPS62110821A/en active Granted
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