特開 2023-148082 絞り加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023148082

(43)【公開日】2023-10-13

(54)【発明の名称】絞り加工方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 22/26 20060101AFI20231005BHJP

   B21D 22/22 20060101ALI20231005BHJP

   B21D 24/04 20060101ALI20231005BHJP

   B21D 24/00 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

B21D22/26 C

B21D22/26 D

B21D22/22

B21D24/04 F

B21D24/00 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022055930

(22)【出願日】2022-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100196346

【弁理士】

【氏名又は名称】吉川 貴士

(72)【発明者】

【氏名】松浦 侑也

【テーマコード（参考）】

4E137

【Ｆターム（参考）】

4E137AA06

4E137AA08

4E137AA18

4E137BA01

4E137BB01

4E137CA09

4E137CA11

4E137CA24

4E137CA26

4E137DA13

4E137EA02

4E137GA01

4E137GA16

4E137GB02

4E137HA07

4E137HA08

(57)【要約】

【課題】絞り深さの大きな凸部を有するプレス製品であっても、材料の流入を最小限にして高精度にかつ低コストに成形可能とする。
【解決手段】プレス加工としての絞り加工を板状のブランク材１０に施して、ブランク材１０に製品凸部４を成形するための方法は、上側ブランクホルダ２３と下側ブランクホルダ２４とでブランク材１０のうち製品部２の周囲に位置する余肉部３ａを挟持した状態で、プレス上型２１と下側ブランクホルダ２４とで製品凸部４と余肉部３ａに跨る部位５に凹部６を成形する凹部成形ステップＳ１と、凹部６を成形した後、プレス下型２２によりブランク材１０に製品凸部４を成形する下型成形ステップＳ２とを備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

プレス上型と、プレス下型と、上側ブランクホルダと、下側ブランクホルダとを用いて、プレス加工としての絞り加工を板状のブランク材に施して、前記ブランク材に製品凸部を成形するための方法であって、
前記上側ブランクホルダと前記下側ブランクホルダとで前記ブランク材のうち製品部の周囲に位置する余肉部を挟持した状態で、前記プレス上型と前記下側ブランクホルダとで前記製品凸部と前記余肉部に跨る部位に凹部を成形する凹部成形ステップと、
前記凹部を成形した後、前記プレス下型により前記ブランク材に前記製品凸部を成形する下型成形ステップとを備える、絞り加工方法。

【請求項2】

前記凹部成形ステップでは、前記プレス上型と前記下側ブランクホルダとで、前記製品凸部を介して対向する位置に一対の前記凹部を成形する請求項１に記載の絞り加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、絞り加工方法に関し、特にブランク材に絞り深さの大きな製品凸部を絞り加工で成形するための技術に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば自動車のボデー外板をプレス加工で成形するに際しては、成形自由度の高さや工数の少なさひいては低コスト化の観点から、絞り加工がしばしば用いられる。

【0003】

絞り加工を実施するための装置としては、ダイと呼ばれる上型と、パンチと呼ばれる下型と、上側ブランクホルダと、下側ブランクホルダとを備えたものが一般的である（例えば、特許文献１を参照）。この種の絞り加工装置においては、まず上下のブランクホルダでブランク材とよばれる成形前の板状ワークを保持した後、上下のブランクホルダをパンチに接近させてブランク材をパンチに押し付けていくことで、ブランク材に製品形状が成形される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－１５９９１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、自動車のボデー外板のうち、バックドアアウタのスポイラ部などは、製品の表面側に大きく突出した形状をなしているため、これを特許文献１に記載の如き絞り加工で成形しようとした場合、非常に大きな絞り深さが必要となる。これでは、この種の突出部（凸部）を精度よく成形することは難しい。また、周囲のブランク材（材料）を凸部に向けて多く流入させる必要が生じるため、歩留まりの低下ひいてはコストアップを招く。材料を多く流入させるほど、しわや割れなどの成形不良が発生し易くなるといった問題もある。

【0006】

以上の事情に鑑み、本明細書では、絞り深さの大きな凸部を有するプレス製品であっても、材料の流入を最小限にして高精度にかつ低コストに成形可能とすることを、解決すべき技術課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題の解決は、本発明に係る絞り加工方法によって達成される。すなわち、この絞り加工方法は、プレス上型と、プレス下型と、上側ブランクホルダと、下側ブランクホルダとを用いて、プレス加工としての絞り加工を板状のブランク材に施して、ブランク材に製品凸部を成形するための方法であって、上側ブランクホルダと下側ブランクホルダとでブランク材のうち製品部の周囲に位置する余肉部を挟持した状態で、プレス上型と下側ブランクホルダとで製品凸部と余肉部とに跨る部位に凹部を成形する凹部成形ステップと、凹部を成形した後、プレス下型によりブランク材に製品凸部を成形する下型成形ステップとを備える点をもって特徴付けられる。なお、本明細書において、凸とは、ブランク材に成形される製品部の表面側に突出している状態を意味し、凹とは、ブランク材に成形される製品部の表面が凹んだ状態を意味する。また、ここでいう製品凸部とは、ブランク材に成形される製品部のうち最も製品の表面側に突出した部分を意味する。

【0008】

このように、本発明に係る絞り加工方法では、プレス上型と下側ブランクホルダとで、製品凸部とこの凸部の周囲に位置する余肉部とに跨る部位に凹部を成形した後、プレス下型によりブランク材に製品凸部を成形するようにした。まずプレス上型により凹部を成形することによって、凹部の内側部分をなす製品凸部の基端側を成形することができる。この場合、製品凸部の下端位置は、上側及び下側ブランクホルダによるブランク材の押さえ位置（すなわち余肉部の挟持位置）よりも低くなるので、この分だけ製品凸部の成形位置を従来よりも下げることができる。よって、従来と同じ条件でプレス下型により製品凸部を成形することで、プレス下型による製品凸部の絞り深さを減らすことができる。これにより、製品凸部への材料の流入を大幅に減らし、又は零にすることが可能となる。従って、絞り深さの大きな製品凸部であっても精度よくかつ低コストに成形することが可能となる。

【0009】

また、本発明に係る絞り加工方法において、凹部成形ステップでは、プレス上型と下側ブランクホルダとで、製品凸部を介して対向する位置に一対の凹部を成形してもよい。

【0010】

このように製品凸部を介して対向する位置に一対の凹部を成形することによって、ブランク材の製品凸部となる部分に凹部が対向配置される向きに均等なテンションを付与することができる。よって、プレス上型でより高精度に凹部（製品凸部の基端側）を成形することができ、ひいてはプレス下型でより高精度に製品凸部を成形することが可能となる。

【発明の効果】

【0011】

以上のように、本発明によれば、絞り深さの大きな凸部を有するプレス製品を、材料の流入を最小限にして高精度にかつ低コストに成形することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る絞り加工方法で得られたプレス加工品の平面図である。

【図2】図１に示すプレス加工品のＡ－Ａ断面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係るプレス加工装置の図１中Ｂ－Ｂ断面に対応する位置の断面図である。

【図4】図３に示すプレス加工装置を用いた絞り加工の一例を示す図で、ブランク材を上側及び下側ブランクホルダで挟持した時点におけるプレス加工装置の断面図である。

【図5】図３に示すプレス加工装置を用いた絞り加工の一例を示す図で、凹部成形ステップの完了時におけるプレス加工装置の断面図である。

【図6】図３に示すプレス加工装置を用いた絞り加工の一例を示す図で、下型成形ステップの開始時におけるプレス加工装置の断面図である。

【図7】図３に示すプレス加工装置を用いた絞り加工の一例を示す図で、下型成形ステップの完了時におけるプレス加工装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の一実施形態に係る絞り加工方法の内容を図面に基づいて説明する。なお、以下では、車幅方向をＸ方向、車体鉛直方向をＹ方向、車体前後方向をＺ方向と規定して説明を行う。

【0014】

図１は、本発明の一実施形態に係る絞り加工方法で得られたプレス加工品１の一例を平面視したものである。図１に示すように、このプレス加工品１は、本実施形態では、自動車のバックドアアウタの中間品であり、製品部２と、製品部２の周囲に位置する余肉部３とを一体に有する。本実施形態では、余肉部３は、製品部２の外周に設けられる第一余肉部３ａと、製品部２の内周に設けられる第二余肉部３ｂとからなる。このうち、第二余肉部３ｂは、バックドアにおいて窓ガラスが装着される開口部を形成するために製品部２から除去される部分である。双方の余肉部３ａ，３ｂは、製品部２の絞り加工による成形後にトリミング等により除去される。

【0015】

製品部２は、鉛直方向上端側に製品凸部としてのバックドアアウタのスポイラ部４を一体に有する。このスポイラ部４は、製品部２の車幅方向に延びている。また、図２に示すように、スポイラ部４は、製品部２の表面２ａ側に最も突出した部位である。

【0016】

上記形状のプレス加工品１は、例えば図３に示すプレス加工装置２０を用いて、板状のブランク材１０（後述する図４を参照）に絞り加工を施すことにより得られる。

【0017】

図３は、ブランク材１０に対して本発明に係る絞り加工を施すためのプレス加工装置２０の断面図を示している。この断面図は、絞り加工により得られるプレス加工品１のスポイラ部４の中腹部の長手方向（車幅方向）に沿ったＢ－Ｂ断面と同じ位置におけるプレス加工装置２０の断面図である。このプレス加工装置２０は、プレス上型２１と、プレス下型２２と、上側ブランクホルダ２３と、下側ブランクホルダ２４とを有する。

【0018】

プレス上型２１とプレス下型２２は、互いに対応する形状の第一プレス成形面２５，２６をそれぞれ上下方向で向かい合う位置に有している。また、プレス上型２１と下側ブランクホルダ２４は、互いに対応する形状の第二プレス成形面２７，２８をそれぞれ上下方向で向かい合う位置に有している。この場合、第二プレス成形面２７，２８は、製品部２のうちスポイラ部４の車幅方向両側部４ａとなる部分と、この車幅方向両側部４ａと隣接する第一余肉部３ａとに跨る部位５（図１中、一点鎖線で囲む領域）に凹部６を成形可能に構成されている。また、第一プレス成形面２５，２６は、製品部２のうち第二プレス成形面２７，２８で成形される部分（スポイラ部４の車幅方向両側部４ａ）を除く部分を成形可能に構成されている。

【0019】

なお、図示は省略するが、例えば下側ブランクホルダ２４の内周に、プレス下型２２及び下側ブランクホルダ２４の何れに対しても独立して上下動可能な下型インナーパッドを設けてもよい。この場合、下型インナーパッドは主に、プレス下型２２による成形前の段階（下型成形ステップＳ２より前の時点）で、ブランク材１０のうち製品部２内周の第二余肉部３ｂに相当する部分を支持可能に構成される。

【0020】

次に、図３に示すプレス加工装置２０を用いたプレス加工（絞り加工）の一例を、図３～図７に基づいて説明する。

【0021】

（Ｓ１）凹部成形ステップ
まず図３に示す状態において、下側ブランクホルダ２４の上面２４ａ上に板状のブランク材１０（図４を参照）を配置する。この時点では、ブランク材１０は、下側ブランクホルダ２４とのみ接しており、プレス上型２１、プレス下型２２、及び上側ブランクホルダ２３とは離れた状態にある。なお、上面２４ａ上に配置した状態におけるブランク材１０の形態は任意であり、ブランク材１０全体として平坦な状態であってもよく、あるいはブランク材１０全体として上側に凸となるように湾曲した状態であってもよい。

【0022】

然る後、プレス上型２１と共に上側ブランクホルダ２３を下方向に相対移動させて、ブランク材１０の周縁部、すなわち余肉部３（第一余肉部３ａ）となる部分を上側ブランクホルダ２３と下側ブランクホルダ２４とで挟持する。そして、ブランク材１０を挟持した状態で、プレス上型２１を下側ブランクホルダ２４に対して下降させて、下方に突出した形状をなすプレス上型２１の第二プレス成形面２７をブランク材１０に押込む。また、第二プレス成形面２７と対応する下側ブランクホルダ２４の第二プレス成形面２８との協働により、ブランク材１０の製品部２となる部分と余肉部３となる部分とに跨る部位５に凹部６を成形する（図１及び図５を参照）。これにより、製品凸部としてのスポイラ部４のうち基端側の一部となる車幅方向両側部４ａが成形される。この時点では、プレス下型２２は未だ、ブランク材１０の少なくともスポイラ部４とは離れた状態にある。

【0023】

（Ｓ２）下型成形ステップ
このようにしてスポイラ部４の一部がプレス上型２１により成形された後、プレス上型２１と共に上側及び下側ブランクホルダ２３，２４を下降させて、ブランク材１０をプレス下型２２の第一プレス成形面２６に押し当てる。これにより、ブランク材１０のうち製品部２となる部分をプレス下型２２の第一プレス成形面２６に倣った形状に成形する。この場合、第一プレス成形面２６は、ブランク材１０の製品部２のうち最も高い部位、ここでは製品凸部としてのスポイラ部４の幅方向中央部に最初に押し付けられ、プレス上型２１の第一プレス成形面２５に当接する位置（図６を参照）まで絞り加工が継続する。そのため、スポイラ部４の最大絞り深さをＨとした場合、最大絞り深さＨは、プレス上型２１によるスポイラ部４の絞り深さＨ１と、プレス下型２２によるスポイラ部４の絞り深さＨ２との総和に等しい。以上より、図１に示すプレス加工品１が得られる。

【0024】

以上述べたように、本実施形態に係る絞り加工方法では、プレス上型２１と下側ブランクホルダ２４とで、製品凸部としてのスポイラ部４とこのスポイラ部４の周囲に位置する余肉部３（第一余肉部３ａ）とに跨る部位５に凹部６を成形した後、プレス下型２２によりブランク材１０に製品凸部としてのスポイラ部４を成形するようにした。このように、まずプレス上型２１により凹部６を成形することによって、凹部６の内側部分をなすスポイラ部４の基端側（車幅方向両側部４ａ）を成形することができる。この場合、スポイラ部４の下端位置は、上側及び下側ブランクホルダ２３，２４によるブランク材１０の押さ位置（すなわち第一余肉部３ａの保持位置）よりも低くなるので（図５等を参照）、この分だけスポイラ部４の成形位置を従来よりも下げることができる。よって、従来と同じ条件でプレス下型２２によりスポイラ部４を成形することで、プレス下型２２によるスポイラ部４の絞り深さＨ２を従来の絞り深さＨよりも小さくすることができる。これにより、スポイラ部４への材料の流入を大幅に減らし、又は零にすることが可能となる。従って、絞り深さＨの大きなスポイラ部４であっても精度よくかつ低コストに成形することが可能となる。

【0025】

また、本実施形態では、凹部成形ステップＳ１において、プレス上型２１と下側ブランクホルダ２４とで、スポイラ部４を介して対向する位置に一対の凹部６を成形したので、ブランク材１０のスポイラ部４となる部分に凹部６が対向配置される向き、すなわちスポイラ部４の長手方向に均等なテンションを付与することができる。よって、プレス上型２１でより高精度に凹部６（スポイラ部４の基端側）を成形することができ、これによりプレス下型２２でより高精度にスポイラ部４を成形することが可能となる。

【0026】

以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明に係る絞り加工方法は、その趣旨を逸脱しない範囲において、上記以外の構成を採ることも可能である。

【0027】

例えば、上記実施形態では、プレス上型２１と下側ブランクホルダ２４とで、スポイラ部４を介して対向する位置に一対（二つ）の凹部６を成形した場合を例示したが、もちろん凹部６の成形態様はこれには限られない。例えば図示以外の位置に一対の凹部６を成形してもよいし、一つ又は三つ以上の凹部６を成形してもよい。要は、製品凸部の形態や製品部２内の配置態様に応じて凹部６の数及び位置を設定することが肝要である。

【0028】

もちろん、本発明の適用対象はスポイラ部４には限られない。板状のブランク材１０の製品部２の表面２ａ側に突出する形態である限りにおいて、絞り加工の対象となる製品凸部の部位は任意である。

【符号の説明】

【0029】

１ プレス加工品
２ 製品部
２ａ 表面
３ａ，３ｂ 余肉部
４ スポイラ部
４ａ 車幅方向両側部
５ 製品凸部と余肉部とに跨る部位
６ 凹部
１０ ブランク材
２０ プレス加工装置
２１ プレス上型
２２ プレス下型
２３ 上側ブランクホルダ
２４ 下側ブランクホルダ
２５，２６ 第一プレス成形面
２７，２８ 第二プレス成形面
Ｓ１ 凹部成形ステップ
Ｓ２ 下型成形ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】