(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-12-01
(54)【発明の名称】可変金型、プレス装置及びプレス方法
(51)【国際特許分類】
B21D 22/26 20060101AFI20231124BHJP
B21D 37/02 20060101ALI20231124BHJP
B30B 15/02 20060101ALI20231124BHJP
【ＦＩ】
B21D22/26 C
B21D37/02 Z
B30B15/02 C
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023530258
(86)(22)【出願日】2021-11-02
(85)【翻訳文提出日】2023-05-18
(86)【国際出願番号】 KR2021015627
(87)【国際公開番号】W WO2022119144
(87)【国際公開日】2022-06-09
(31)【優先権主張番号】10-2020-0165772
(32)【優先日】2020-12-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522492576
【氏名又は名称】ポスコ カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100083806
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和
(74)【代理人】
【識別番号】100111235
【弁理士】
【氏名又は名称】原 裕子
(74)【代理人】
【識別番号】100195257
【弁理士】
【氏名又は名称】大渕 一志
(72)【発明者】
【氏名】イ、 ジェ―ウク
【テーマコード（参考）】
4E050
4E137
【Ｆターム（参考）】
4E050BA01
4E050BA03
4E137AA05
4E137BA01
4E137BB01
4E137BC01
4E137CA09
4E137CA24
4E137EA06
4E137FA02
4E137FA10
4E137FA12
4E137FA22
4E137GA03
4E137GB01
4E137HA01
4E137HA08
(57)【要約】
本発明の実施例に係る可変金型は、第１下部金型部及び上記第１下部金型部の上側に配置される第１上部金型部を含み、上記第１下部金型部は、第１下部金型センター部及び第１下部金型サイド部を含み、上記第１下部金型センター部は距離を測定する第１センサ部を含み、上記第１下部金型サイド部は傾斜面が形成された内側部材、上記内側部材を上記第１下部金型センター部の方向に移動させる駆動部を含み、上記第１センサ部は、上記第１センサ部から素材までの距離である成形距離を測定し、上記駆動部は、上記成形距離に基づいて駆動されて上記内側部材の移動距離である補正距離を調整することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１下部金型部と、前記第１下部金型部の上側に配置される第１上部金型部と、を含み、
前記第１下部金型部は、
素材が安着され、第１センサ部が備えられた第１下部金型センター部と、
前記第１下部金型センター部の側面に設置される第１下部金型サイド部と、を含み、
前記第１下部金型サイド部は、
上部から下部に向かうにつれて、前記第１下部金型センター部に近づく傾斜面が形成された内側部材と、
前記内側部材を前記第１下部金型センター部の方向である第１方向に移動させる駆動部と、を含み、
前記第１上部金型部は、
前記第１下部金型センター部の上側に配置され、前記第１下部金型センター部に向かって下方移動する第１上部金型センター部と、
前記第１上部金型センター部の側面に設置され、下方に移動し、下方移動時に前記傾斜面にガイドされて前記第１下部金型センター部の側面に回転移動する第１上部金型サイド部と、を含み、
前記第１センサ部は、前記第１センサ部から前記素材までの距離である成形距離を測定し、
前記駆動部は、前記成形距離に基づいて駆動されて前記内側部材の移動距離である補正距離を調整する、可変金型。
【請求項2】
前記第１下部金型部を調節する制御部を含み、前記第１下部金型サイド部は、
前記補正距離を測定する第２センサ部を含み、
前記制御部は、前記第１センサ部、前記第２センサ部及び前記駆動部と連結される、請求項１に記載の可変金型。
【請求項3】
前記制御部は、最終成形しようとする製品と前記第１センサ部との間の距離である目標距離と前記成形距離との差である成形誤差値に基づいて前記補正距離を調整する、請求項２に記載の可変金型。
【請求項4】
前記制御部は、第１素材が成形された後、前記内側部材を前記第１素材の成形誤差値に基づいて第１位置から第２位置に移動させ、
前記第１素材の次に引き込まれる第２素材を成形する間、前記内側部材を第２位置に維持させ、
前記第２素材が成形された後、前記内側部材を前記第２素材の成形誤差値に基づいて第２位置から第３位置に移動させる、請求項３に記載の可変金型。
【請求項5】
前記第１下部金型センター部は、前記第１下部金型センター部の側面に形成され、且つ前記素材に向かって形成され、前記第１下部金型センター部の高さ方向の中間部分に形成される観察孔を含み、
前記第１センサ部は、前記観察孔に配置される、請求項１に記載の可変金型。
【請求項6】
前記第１下部金型サイド部は、前記内側部材の外側に配置される外側部材と、
前記内側部材と前記外側部材との間に配置され、前記駆動部に連携され、前記駆動部によって前記第１方向と交差する方向である第２方向に移動する楔部材と、をさらに含み、
前記楔部材は、
前記外側部材と接し、前記第２方向に水平に形成される外側面と、
前記内側部材と接し、前記第２方向に傾斜した形態で形成される内側面と、を含み、
前記内側部材は、前記楔部材の前記第２方向移動によって前記第１方向に移動する、請求項１に記載の可変金型。
【請求項7】
前記外側面と前記内側面とがなす角度である楔角は、少なくとも４５度よりも小さく形成される、請求項６に記載の可変金型。
【請求項8】
前記駆動部は、ステップモータと、
前記ステップモータに結合されたスクリュー棒と、を含み、
前記楔部材は、
前記第２方向に沿ってねじ山が形成された貫通孔を含み、
前記スクリュー棒は、前記貫通孔にねじ結合により挿入される、請求項６に記載の可変金型。
【請求項9】
前記第１下部金型サイド部は、前記第１下部金型センター部の両側に一対が備えられ、前記制御部は、前記駆動部を個別に制御する、請求項２に記載の可変金型。
【請求項10】
前記第１下部金型センター部は、前記素材に形成された位置固定孔に挿入される第１突出タブが上面に形成された、請求項１に記載の可変金型。
【請求項11】
プレス本体と、前記プレス本体に設置され、素材を一次成形する予備金型と、
前記プレス本体に設置され、スプリングバックによる成形誤差を補正しながら前記素材を二次成形する請求項１から１０のいずれか一項に記載の可変金型と、を含む、プレス装置。
【請求項12】
前記予備金型は、前記素材が安着される第２下部金型部と、
前記第２下部金型部の上側に配置され、前記第２下部金型部に向かって下方移動する第２上部金型部と、を含む、請求項１１に記載のプレス装置。
【請求項13】
前記プレス本体に設置され、前記素材に形成された位置固定孔に挿入される第２突出タブが上面に形成された位置調整ブロックを含む、請求項１１に記載のプレス装置。
【請求項14】
前記プレス本体に設置され、前記素材を吸着固定し、前記素材を前記位置調整ブロック、前記予備金型、前記可変金型に順次移動させる移送ユニットを含む、請求項１３に記載のプレス装置。
【請求項15】
第１設定距離で定められた成形条件の可変金型で第１素材を成形する第１プレス段階と、前記第１素材と前記可変金型の第１センサ部との間の距離である第１成形距離を測定する成形距離測定段階と、
前記第１設定距離と前記第１成形距離との差に基づいて次回目の設定距離である第２設定距離を決定する設定距離補正段階と、
前記第２設定距離で定められた成形条件の前記可変金型で前記第１素材の次に引き込まれる第２素材を成形する第２プレス段階と、を含む、プレス方法。
【請求項16】
前記設定距離補正段階は、以下の数式によって次回目の設定距離Ａｎ＋１を決定する、請求項１５に記載のプレス方法。Ａｎ＋１＝Ｔ＋（Ａｎ－Ｂｎ）
ここで、Ａは前記設定距離、Ｂは前記成形距離、ｎは繰り返し回数であって、「ｎ＝１、２、３…」であり、Ｔは最終成形しようとする製品と前記第１センサ部との間の距離である目標距離であり、最初の設定距離Ａ１は前記目標距離と同じである。
【請求項17】
前記第１プレス段階の前に行われ、予備金型で前記第１素材を成形する予備成形段階をさらに含む、請求項１５に記載のプレス方法。
【請求項18】
前記可変金型は、請求項１から１０のいずれか一項に記載の前記可変金型である、請求項１５に記載のプレス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、可変金型、プレス装置及びプレス方法に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車産業では、素材の高強度化の傾向に伴い、曲げ工法を適用する場合が増加している。素材の曲げ加工において必然的に発生するスプリングバック（ｓｐｒｉｎｇ ｂａｃｋ）は、素材の弾性係数及び厚さ方向の応力分布などの複合的な原因により発生する現象であり、これを正確に予測して補正することは容易ではない。
【0003】
曲げ加工分野では、スプリングバックを予測して製品成形の精度を向上させるための試みが行われている。一例として、特定素材の物性に基づいてスプリングバックを補正するための成形金型を生産工程に追加する方法が用いられている。
【0004】
しかし、このような方法は、素材の物性に応じて別途の成形金型を作製しなければならないため、効率的でないという問題がある。また、このような方法により行ったとしても、目標とするスプリングバック補正の効果を達成できないという問題がある。
【0005】
すなわち、上記成形金型を作製するために使用されたサンプルと実際に加工される素材の物性が同一であっても、加工環境が変わると、目標とするスプリングバック補正の効果が現れないという問題がある。
【0006】
一例として、高強度のコイル鋼板のような素材は、巻き取られている位置や巻き取られた張力の差等によって成形前の内部応力がサンプルと異なることがあり、これによって物性が同一であっても、目標とするスプリングバック補正の効果を達成できないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】韓国公開特許第１０－２０１０－０００２９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、素材のスプリングバックによる成形誤差を補正するための成形条件を変更することができる可変金型、プレス装置及びプレス方法を提供することを目的とする。
【0009】
他の側面において、本発明は、素材のスプリングバックを補正するために成形条件をリアルタイムで変更することができる可変金型、プレス装置及びプレス方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の実施例に係る可変金型は、第１下部金型部及び上記第１下部金型部の上側に配置される第１上部金型部を含み、上記第１下部金型部は素材が安着され、第１センサ部が備えられた第１下部金型センター部及び上記第１下部金型センター部の側面に設置される第１下部金型サイド部を含み、上記第１下部金型サイド部は、上部から下部に向かうにつれて上記第１下部金型センター部に近づく傾斜面が形成された内側部材、及び上記内側部材を上記第１下部金型センター部の方向である第１方向に移動させる駆動部を含み、上記第１上部金型部は、上記第１下部金型センター部の上側に配置され、上記第１下部金型センター部に向かって下方移動する第１上部金型センター部、及び上記第１上部金型センター部の側面に設置され、下方に移動し、下方移動時に上記傾斜面にガイドされて上記第１下部金型センター部の側面に回転移動する第１上部金型サイド部を含み、上記第１センサ部は、上記第１センサ部から上記素材までの距離である成形距離を測定し、上記駆動部は、上記成形距離に基づいて駆動されて上記内側部材の移動距離である補正距離を調整することができる。
【0011】
また、本発明の実施例に係るプレス装置は、プレス本体、上記プレス本体に設置され、素材を一次成形する予備金型及び上記プレス本体に設置され、スプリングバックによる成形誤差を補正しながら上記素材を二次成形する上記可変金型を含むことができる。
【0012】
そして、本発明の実施例に係るプレス方法は、第１設定距離で定められた成形条件の可変金型で第１素材を成形する第１プレス段階、上記第１素材と上記可変金型の第１センサ部との間の距離である第１成形距離を測定する成形距離測定段階、上記第１設定距離と上記第１成形距離との差に基づいて次回目の設定距離である第２設定距離を決定する設定距離補正段階、及び上記第２設定距離で定められた成形条件の上記可変金型で上記第１素材の次に引き込まれる第２素材を成形する第２プレス段階を含むことができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明の可変金型、プレス装置及びプレス方法は、素材のスプリングバックによる成形誤差を補正するための成形条件を変更することができるという利点がある。
【0014】
他の側面において、本発明の可変金型、プレス装置及びプレス方法は、素材のスプリングバックを補正するために成形条件をリアルタイムで変更することができるという利点がある。
【0015】
ただし、本発明の多様かつ有益な利点及び効果は、上述した内容に限定されず、本発明の具体的な実施形態を説明する過程でより容易に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施例に係るプレス装置を示す斜視図である。
【図2】本発明の実施例に係る予備金型を示す斜視図である。
【図3】本発明の実施例に係る可変金型を示す正面図である。
【図4】本発明の実施例に係る第１下部金型部を示す斜視図である。
【図5】本発明の実施例に係る第１下部金型サイド部を示す平面図である。
【図6】本発明の実施例に係る第１下部金型センター部の断面を示す正面図である。
【図7】本発明の実施例に係る第１下部金型センター部の断面を示す正面図である。
【図8】本発明の実施例に係るプレス方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形することができ、本発明の範囲が以下で説明する実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野において平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。図面における要素の形状及び大きさなどは、より明確な説明のために誇張されることがある。
【0018】
図１は、本発明の実施例に係るプレス装置を示す斜視図である。上記図を参照すると、プレス装置は、プレス本体２００、予備金型３００、可変金型１００を含むことができる。
【0019】
ここで、上記プレス本体２００は、上記予備金型３００、上記可変金型１００が設置される本体の役割を果たす。また、上記プレス本体２００には位置調整ブロック５００が設置されることができる。
【0020】
上記位置調整ブロック５００は、上記素材ｍに形成された上記位置固定孔ｍａに挿入される第２突出タブ５００ａが上面に形成されることができる。ここで、上記位置調整ブロック５００は、上記第２突出タブ５００ａによって特定位置に上記素材ｍを位置させることができる。
【0021】
上記予備金型３００は上記プレス本体２００に設置され、上記素材ｍを一次成形する。上記予備金型３００に対する説明は、図２を参照して後述する。
【0022】
上記可変金型１００は上記プレス本体２００に設置され、上記予備金型３００で一次成形した上記素材ｍの伝達を受けて、スプリングバック（ｓｐｒｉｎｇ ｂａｃｋ）による成形誤差を補正しながら上記素材ｍを二次成形する。上記可変金型１００に対する説明は、図３～図７を参照して後述する。
【0023】
さらに、本発明の実施例に係るプレス装置は移送ユニット４００を含む。上記移送ユニット４００は上記プレス本体２００に設置され、上記素材ｍを吸着固定し、上記素材ｍを上記位置調整ブロック５００、上記予備金型３００、上記可変金型１００に順次移動させる。
【0024】
上記素材ｍは、上記第２突出タブ５００ａによって常に上記位置調整ブロック５００の同一位置に提供される。これによって、上記移送ユニット２２０は常に同じ位置で上記素材ｍの移動を開始するようになる。これによって、上記素材ｍの移動誤差を改善することができる。
【0025】
図２は、本発明の実施例に係る予備金型３００を示す斜視図である。上記図を参照すると、上記予備金型３００は、第２下部金型部３１０、第２上部金型部３２０を含む。
【0026】
そして、上記第２下部金型部３１０は、第２下部金型センター部３１１、第２下部金型サイド部３１２を含む。上記第２下部金型センター部３１１は、上記プレス本体２００の下部に固定される部材である。上記第２下部金型サイド部３１２は、上記第２下部金型センター部３１１の外側に配置され、膨張スプリングなどによって上方に弾性力を受ける部材である。また、上記第２下部金型サイド部３１２は、上記第２上部金型部３２０が下方移動することによって下方に押されながら下方に移動する。
【0027】
上記第２上部金型部３２０は、第２上部金型センター部３２１、第２上部金型サイド部３２２を含む。上記第２上部金型センター部３２１は、上記膨張スプリングなどによって下方に弾性力を受ける部材である。上記第２上部金型センター部３２１は、下方に移動して上記素材ｍの上面に接触した後に、上記第２下部金型センター部３１１によって上方に押されながら上方に移動する。そして、上記第２上部金型サイド部３２２は、上記第２上部金型センター部３２１の外側に配置され、上記プレス本体２００の上部に固定される部材である。
【0028】
このような構成により、上記素材ｍは、中央部分が上記第２上部金型センター部３２１と上記第２下部金型センター部３１１との間に密着して固定される。上記素材ｍの両側部分は、下方に移動する上記第２上部金型サイド部３２２によって上記第２下部金型センター部３１１の側面に向かって曲げられながら成形される。
【0029】
図３は、本発明の実施例に係る可変金型１００を示す正面図であり、図４は、本発明の実施例に係る第１下部金型部１１０を示す斜視図であり、そして図５は、本発明の実施例に係る第１下部金型サイド部１１２を示す平面図である。
【0030】
上記図を参照すると、上記可変金型１００は、第１下部金型部１１０、第１上部金型部１２０を含むことができる。
【0031】
ここで、上記第１下部金型部１１０は、第１下部金型センター部１１１、第１下部金型サイド部１１２、第２センサ部１１８を含む。
【0032】
上記第１下部金型センター部１１１には、上記素材ｍが安着される。そして、上記第１下部金型センター部には第１センサ部１１７が備えられる。上記第１センサ部１１７は、上記第１センサ部１１７から上記素材ｍまでの距離である成形距離Ｂを測定する。これに対する説明は、図６及び図７を参照して後述する。
【0033】
上記第１下部金型サイド部１１２は、上記第１下部金型センター部１１１の側面に設置される。そして、上記第１下部金型サイド部１１２は、内側部材１１４、駆動部１１６を含む。
【0034】
上記内側部材１１４は、上部から下部に向かうにつれて上記第１下部金型センター部１１１に近づく傾斜面１１４ａが形成される。そして、上記駆動部１１６は、上記内側部材１１４を上記第１下部金型センター部１１１の方向である第１方向ｘに移動させる。上記第２センサ部１１８は、上記内側部材１１４の移動距離である補正距離を測定する。
【0035】
そして、本発明の実施例に係る上記第１下部金型サイド部１１２は、外側部材１１３、楔部材１１５をさらに含むことができる。
【0036】
上記外側部材１１３は、上記内側部材１１４の外側に配置される部材である。上記楔部材１１５は、上記内側部材１１４と上記外側部材１１３との間に配置される。また、上記楔部材１１５は、上記駆動部１１６に連携され、上記駆動部１１６によって上記第１方向ｘと交差する方向である第２方向ｚに移動する。ここで、上記駆動部１１６は、上記成形距離に基づいて駆動され、上記補正距離を調整する。
【0037】
このために、上記楔部材１１５は、外側面１１５ａ、内側面１１５ｂを含む形態で備えられる。上記外側面１１５ａは上記外側部材１１３と接し、上記第２方向ｚに水平に形成される。上記内側面１１５ｂは上記内側部材１１４と接し、上記第２方向ｚに傾斜した形態で形成される。
【0038】
上記楔部材１１５の上記第２方向ｚの移動によって、上記内側部材１１４は上記第１方向ｘに移動することになる。
【0039】
さらに、上記楔部材１１５は、上記外側部材１１３と上記内側部材１１４との間に挟まれる程度に応じて、上記内側部材１１４を移動させる距離を微細に調整することになる。このために、本発明の実施例に係る上記楔部材１１５の上記外側面１１５ａと上記内側面１１５ｂとがなす角度である楔角θは、少なくとも４５度より小さく形成される。すなわち、上記楔角θを４５度より小さく形成することにより、上記楔部材１１５の第２方向ｚの移動距離に比べて上記内側部材１１４の第１方向ｘの移動距離を小さくすることができる。
【0040】
また、上記楔部材１１５は上記駆動部１１６と連結されて直線移動するように構成される。これにより、上記楔部材１１５は、上記外側部材１１３と上記内側部材１１４との間に挟まれる距離も微細調整することになる。
【0041】
ここで、本発明の実施例に係る上記駆動部１１６は、ステップモータ１１６ｂ、上記ステップモータ１１６ｂに結合されたスクリュー棒１１６ａを含む。そして、上記楔部材は、上記第２方向ｚに沿ってねじ山が形成された貫通孔１１５ｃを含む。また、上記スクリュー棒１１６ａは、上記貫通孔１１５ｃにねじ結合により挿入される。
【0042】
上記楔部材１１５は、上記ステップモータ１１６ｂによって回転する上記スクリュー棒１１６ａの回転量に応じて微細に移動距離が調整される。これにより、上記内側部材１１４が上記第１方向ｘに移動する距離は０．１ｍｍ以下に調整される。
【0043】
上記可変金型１００は、上記第１下部金型部１１０を調節する制御部１３０を含むことができる。このために、上記制御部１３０は、上記第１センサ部１１７、上記第２センサ部１１８及び上記駆動部１１６と連結される。
【0044】
上記制御部１３０は、上記成形距離Ｂに基づいて上記駆動部１１６を駆動させて上記補正距離を調整する。さらに具体的に、上記制御部１３０は、最終成形しようとする製品と上記第１センサ部１１７との間の距離である目標距離Ｔと上記成形距離Ｂとの差である成形誤差値Ｓに基づいて、上記補正距離を調整する。上記成形距離Ｂと目標距離Ｔは、図７の図示内容を参照することができる。ここで、上記最終成形しようとする製品は、上記素材ｍの最終の目的形状である。
【0045】
上記成形誤差値Ｓは、上記成形距離Ｂが上記目標距離Ｔより大きく測定される場合であるスプリングバック値、又は上記成形距離Ｂが上記目標距離Ｔより小さく測定される場合であるスプリングゴー（ｓｐｒｉｎｇ ｇｏ）値を含む。ただし、ほとんどの素材ｍはスプリングバックが発生するため、以後ではスプリングバックが発生することを基準にして説明する。
【0046】
上記補正距離は、スプリングバックによる上記成形誤差値だけ上記素材ｍをさらにオーバーベンディング（ｏｖｅｒｂｅｎｄｉｎｇ）するように調整される。すなわち、上記素材ｍにスプリングバックが発生した場合に、上記制御部１３０は、上記駆動部１１６を駆動させて上記内側部材１１４を上記第１方向ｘに移動させ、且つ上記第１下部金型センター部１１１に近づくように移動させる。
【0047】
一例として、上記制御部１３０は、第１素材が成形された後、上記内側部材１１４を上記第１素材の成形誤差値Ｓに基づいて第１位置から第２位置に移動させる。このとき、上記第１素材にはスプリングバックが発生した場合であるため、上記第２位置は、上記第１位置よりも上記第１下部金型センター部１１１に近い位置となる。
【0048】
次に、上記制御部１３０は、上記第１素材の次に引き込まれる第２素材を成形する間、上記内側部材１１４を第２位置に維持させる。このとき、上記第２素材は上記第１素材よりもオーバーベンディングされる。したがって、上記第２素材の上記成形距離Ｂは上記目標距離Ｔに一定部分が収束し、成形誤差値Ｓが減少する。
【0049】
また、上記制御部１３０は、上記第２素材の成形後、上記内側部材１１４を上記第２素材の成形誤差値Ｓに基づいて第２位置から第３位置に移動させる。したがって、第２素材の次に引き込まれる第３素材は、さらに成形誤差値Ｓが減少する。
【0050】
このように、上記制御部１３０は、繰り返し供給される上記素材ｍの成形誤差値Ｓを連続して補正する。これにより、上記成形誤差値Ｓは次第に減少することになる。
【0051】
本発明の実施例に係る上記第１下部金型サイド部１１２は、上記第１下部金型センター部１１１の両側に一対が備えられる。そして、上記制御部１３０は、上記駆動部を個別に制御する。上記駆動部１１６は、制御部１３０によって個別に制御される。
【0052】
すなわち、上記第１下部金型センター部１１１の一側面に隣接して設置される第１サイド部１１２ａと、上記第１下部金型センター部１１１の他側面に隣接して設置される第２サイド部１１２ｂとで一対が備えられる。そして、上記第１サイド部１１２ａ及び上記第２サイド部１１２ｂに備えられている上記駆動部１１６は、上記制御部１３０によって個別に駆動されるものである。これにより、上記第１サイド部１１２ａ及び上記第２サイド部１１２ｂに備えられた上記内側部材１１４は、上記第１下部金型センター部１１１との間隔が互いに個別的に調整されるようになる。また、上記第１サイド部１１２ａ及び上記第２サイド部１１２ｂの備えられた上記内側部材１１４は、上記第１下部金型センター部１１１との間隔が互いに同一に調整されることもできる。
【0053】
上記第１下部金型センター部１１１は、上記素材ｍに形成された上記位置固定孔ｍａに挿入されるように、上面に第１突出タブ１１１ｂが形成されることができる。
【0054】
これにより、上記素材ｍの成形時に、上記素材ｍの位置変動による成形誤差を改善することができるようになる。
【0055】
上記第１突出タブ１１１ｂ及びこれに対応する上記位置固定孔ｍａは一つのみ形成されてもよいが、複数個が形成されることで、さらに安定的に上記素材ｍの位置を固定することもできる。
【0056】
上記第２センサ部１１８は、上記外側部材１１３に設置される。これにより、上記第２センサ部１１８は、上記内側部材１１４と上記外側部材１１３との間の距離の変形量を測定することになる。上記内側部材１１４と上記外側部材１１３との間の距離の変形量は、上記補正距離と同じである。
【0057】
上記第２センサ部１１８が備えられることにより、上記補正距離をリアルタイムで測定することができる。
【0058】
上記第１上部金型部１２０は、上記第１下部金型部１１０と連携して上記素材ｍを成形する。すなわち、上記第１上部金型部１２０は、上記第１下部金型部１１０の方向ｙに移動し、上記素材ｍを加圧して成形する役割を果たす。このために、上記第１上部金型部１２０は上記第１下部金型部１１０の上側に配置されることができる。
【0059】
具体的に、本発明の実施例に係る上記第１上部金型部１２０は、第１上部金型センター部１２１、第１上部金型サイド部１２２を含む。
【0060】
上記第１上部金型センター部１２１は、上記第１下部金型センター部１１１の上側に配置され、上記第１下部金型センター部１１１に向かって下方移動する。上記第１上部金型サイド部１２２は、上記第１上部金型センター部１２１の側面に設置され、下方移動して上記内側部材１１４の傾斜面１１４ａにガイドされ、上記第１下部金型センター部１１１の側面に回転移動する。
【0061】
上記第１上部金型センター部１２１は、上記第１下部金型センター部１１１と連携して上記素材ｍの中央部分を固定する。そして、上記第１上部金型サイド部１２２は、上記素材ｍの両側部分を上記第１下部金型センター部１１１の側面方向ｘに押しながら上記素材ｍを成形する。
【0062】
上記第１上部金型センター部１２１には、円弧状にガイド孔１２１ａが形成される。そして、上記第１上部金型サイド部１２２は、回転ピン部材１２２ａを含む。ここで、上記第１上部金型サイド部１２２が上記傾斜面１１４ａに沿って下降する場合に、上記回転ピン部材１２２ａは、上記ガイド孔１２１ａに沿って移動する。これにより、上記第１上部金型サイド部１２２は回転移動することになる。
【0063】
さらに、上記第１上部金型サイド部１２２は、収縮スプリングである戻りスプリング１２２ｂを含むことができる。上記戻りスプリング１２２ｂは、両端部がそれぞれ上記第１上部金型サイド部１２２と上記第１上部金型センター部１２１に結合するように備えられる。これにより、上記第１上部金型部１２０が上記第１下部金型部１１０から離れるように移動する場合に、上記戻りスプリング１２２ｂによって上記第１上部金型サイド部１２２は、上記第１下部金型サイド部１１２の上記傾斜面１１４ａを離脱しながら元の位置に戻るように駆動される。
【0064】
図６及び図７は、本発明の実施例に係る第１下部金型センター部１１０の断面を示す正面図である。すなわち、図６は、上記第１下部金型センター部１１１の両側面に向かって配置された第１センサ部１１７を全て含んで示したものである。そして、図７は、一側の上記第１センサ部１１７のみを拡大して示しているが、上記素材ｍがスプリングバックによって成形誤差が発生した状態を示したものである。
【0065】
上記図を参照すると、本発明の実施例に係る上記第１下部金型センター部１１１は観察孔１１１ａを含む。上記観察孔１１１ａは、上記第１下部金型センター部１１１の側面に形成され、且つ上記素材に向かって形成される。そして、上記観察孔１１１ａは、上記第１下部金型センター部１１１の高さ方向ｙの中間部分に形成される。また、上記観察孔１１１ａには上記第１センサ部１１７が配置される。
【0066】
これにより、上記第１センサ部１１７は、上記第１下部金型センター部１１１の高さ方向ｙの中間部分に設置される。
【0067】
上記第１センサ部１１７は、上記第１下部金型センター部１１１の両側面に向かって距離を測定することができるように一対が備えられてもよい。ただし、これに限定されるものではなく、上記第１下部金型センター部１１１の一側面に向かって距離を測定することができるように一つのみが備えられてもよい。
【0068】
そして、上記第１センサ部１１７は、上記第１下部金型センター部１１１の高さ方向ｙの中間部分に備えられることにより、上記素材ｍとの距離測定の誤差を減らすことができる。すなわち、上記素材ｍは、少なくとも一つのベンディング部ｍｂを含むように成形される。ところが、上記ベンディング部ｍｂは、上記第１下部金型センター部１１１の上端部又は下端部に形成される。また、上記ベンディング部ｍｂの周辺は、上記素材ｍの他の部分と比較して平坦度が維持されにくい。したがって、上記第１センサ部１１７は、上記ベンディング部ｍｂによる影響が最小化された上記第１下部金型センター部１１１の高さ方向ｙの中間部分に備えられる。これにより、上記第１センサ部１１７は、上記素材ｍの平坦度の差による成形距離Ｂの誤差を改善するようになる。
【0069】
上記第１センサ部１１７は、上記観察孔１１１ａを介して上記素材ｍと上記第１センサ部１１７との間の距離である成形距離Ｂを測定する。
【0070】
図８は、本発明の実施例に係るプレス方法を示すフローチャートである。上記プレス方法は、プレス段階ＳＰ１、ＳＰ２、成形距離測定段階ＳＭ、設定距離補正段階ＳＣを含む。そして、上記プレス段階ＳＰ１、ＳＰ２は、第１プレス段階ＳＰ１、第２プレス段階ＳＰ２を含む。上記素材は、第１素材、第２素材を含む。設定距離Ａは、第１設定距離Ａｎ、第２設定距離Ａｎ＋１を含む。成形距離Ｂは、第１成形距離Ｂｎ、第２成形距離Ｂｎ＋１を含む。
【0071】
そして、上記第１素材は、最初の素材に限定されるものではなく、複数回のプレス工程後に供給される素材であってもよい。上記第１設定距離Ａｎは、最初の設定距離Ａ１に限定されるものではなく、複数回のプレス工程後に定められる設定距離Ａｎであってもよい。上記第１成形距離Ｂｎは、最初の成形距離Ｂ１に限定されるものではなく、複数回のプレス工程後に定められる成形距離Ｂｎであってもよい。
【0072】
ここで、上記第１プレス段階ＳＰ１は、ある一回目の設定距離Ａｎである第１設定距離Ａｎで定められた成形条件の可変金型１００で第１素材を成形する段階である。ここで、上記可変金型１００の成形条件は、上記第１設定距離Ａｎに基づいて配置される上記内側部材１１４の位置である。
【0073】
上記成形距離測定段階ＳＭは、上記第１プレス段階ＳＰ１の後に行われる。上記成形距離測定段階ＳＭは、上記第１素材と上記可変金型１００の第１センサ部１１７との間の距離である第１成形距離Ｂｎを測定する段階である。すなわち、上記成形距離測定段階ＳＭは、成形によってスプリングバックが発生した後の上記第１素材の形状に基づいて上記第１成形距離Ｂｎを測定する。
【0074】
上記設定距離補正段階ＳＣは、上記成形距離測定段階ＳＭの後に行われる。上記設定距離補正段階ＳＣは、上記第１成形距離Ｂｎと上記第１設定距離Ａｎとの差に基づいて次回目の設定距離Ａｎ＋１である第２設定距離Ａｎ＋１を決定する段階である。
【0075】
ただし、最終成形しようとする製品と上記第１センサ部１１７との間の距離である目標距離Ｔと上記第１成形距離Ｂｎが同一である場合は、次回目の成形時に上記第１設定距離Ａｎを補正する必要がない。したがって、上記目標距離Ｔと上記第１成形距離Ｂｎが同じ場合には、上記設定距離補正段階ＳＣは行われなくてもよい。
【0076】
また、本発明の実施例に係る上記設定距離補正段階ＳＣは、以下の数式により次回目の設定距離Ａｎ＋１を設定する。
【0077】
Ａｎ＋１＝Ｔ＋（Ａｎ－Ｂｎ）
【0078】
ここで、Ａは上記設定距離である。Ｂは上記成形距離である。ｎは繰り返し回数であって、「ｎ＝１、２、３…」である。Ｔは、最終成形しようとする製品と上記第１センサ部との間の距離である目標距離である。そして、最初の設定距離Ａ１は上記目標距離Ｔと同じである。
【0079】
一例として、目標距離Ｔが１０ｍｍであり、スプリングバックが発生して第１回目のプレス工程で測定された成形距離Ｂ１が１２ｍｍである場合を考慮すると、次の通りである。このとき、設定距離Ａ１は上記目標距離Ｔと同じであるため１０ｍｍとなる。これによると、第２回目のプレス工程の設定距離Ａ２は、上記数式によって８ｍｍと決定される。
【0080】
仮に、第２回目のプレス工程で測定された成形距離Ｂ２が１１ｍｍである場合、第３回目のプレス工程の設定距離Ａ３は上記数式によって７ｍｍと決定される。すなわち、第３回目のプレス工程の設定距離Ａ３が第２回目のプレス工程の設定距離Ａ２よりも小さく決定される。このように決定された理由は、第２回目の設定距離による補正を行ったとしても、スプリングバックによる成形誤差の補正をさらに行う必要があるためである。
【0081】
また、第２回目のプレス工程で測定された成形距離Ｂ２が１０ｍｍの場合、第３回目のプレス工程の設定距離Ａ３は、上記数式によって８ｍｍと決定される。すなわち、第３回目のプレス工程の設定距離Ａ３が第２回目のプレス工程の設定距離Ａ２と同一に決定される。このように決定された理由は、第２回目の設定距離による補正によって、もはやスプリングバックによる成形誤差の補正を行う必要がないためである。
【0082】
また、第２回目のプレス工程で測定された成形距離Ｂ２が９ｍｍである場合、第３回目のプレス工程の設定距離Ａ３は、上記数式によって９ｍｍと決定される。すなわち、第３回目のプレス工程の設定距離Ａ３は、第２回目のプレス工程の設定距離Ａ２よりも大きく決定される。このように決定された理由は、スプリングバックを考慮しても第２回目の設定距離による補正が過度であるためである。
【0083】
上記第２プレス段階ＳＰ２は、上記設定距離補正段階ＳＣの後に行われる。上記第２プレス段階ＳＰ２は、上記第２設定距離Ａｎ＋１で定められた成形条件の上記可変金型１００で上記第１素材の次に引き込まれる第２素材を成形する段階である。すなわち、上記第２プレス段階ＳＰ２は、上記第１素材の代わりに上記第２素材を成形し、さらに上記第１設定距離Ａｎの代わりに上記第２設定距離Ａｎ＋１で定められた成形条件の可変金型１００で成形する点のみが異なるだけで、素材をプレス加工によって成形する点では、上記第１プレス段階ＳＰ１と同様である。
【0084】
また、上記第２プレス段階ＳＰ２は、上記第２素材が供給された場合に行われるため、上記第２素材の供給の有無を確認した後に行われる。
【0085】
したがって、上記第２プレス段階ＳＰ２の後に、上記成形距離測定段階ＳＭ、設定距離補正段階ＳＣ、及び第２素材の次に引き込まれる第３素材を加工する第３プレス段階が連続して行われることができる。すなわち、素材が連続して供給される間は、本発明の実施例に係るプレス方法は連続して行われる。
【0086】
ここで、変更される上記可変金型１００の成形条件は、上記第２設定距離Ａｎ＋１に基づいて変更される上記内側部材１１４の位置である。
【0087】
さらに、本発明の実施例に係る上記プレス方法は、予備成形段階ＳＢを含むことができる。上記予備成形段階ＳＢは、上記第１プレス段階ＳＰ１の前に行われる。そして、上記予備成形段階ＳＢは、予備金型３００で上記第１素材を成形する段階である。
【0088】
したがって、本発明の実施例に係る可変金型１００、プレス装置及びプレス方法は、素材ｍのスプリングバックによる成形誤差を補正するための成形条件を変更することができる。さらに、このような成形条件をリアルタイムで変更することができる。
【0089】
これにより、本発明の実施例に係る可変金型１００、プレス装置及びプレス方法は、素材ｍの物性及び高強度の素材が成形前に有していた形態とは関係なく、スプリングバックによる成形誤差を自動的に最小化することができる。
【0090】
以上のように、本発明の実施例について説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で様々な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野における通常の知識を有する者には自明である。
【符号の説明】
【0091】
１００：可変金型
１１０：第１下部金型部
１１１：第１下部金型センター部
１１２：第１下部金型サイド部
１１３：外側部材
１１４：内側部材
１１５：楔部材
１１６：駆動部
１１７：第１センサ部
１１８：第２センサ部
１２０：第１上部金型部
１２１：第１上部金型センター部
１２２：第１上部金型サイド部
２００：プレス本体
１３０：制御部
３００：予備金型
３１０：第２下部金型部
３１１：第２下部金型センター部
３１２：第２下部金型サイド部
３２０：第２上部金型部
３２１：第２上部金型センター部
３２２：第２上部金型サイド部
４００：移送ユニット
５００：位置調整ブロック
１１０：第１下部金型部
１１１：第１下部金型センター部
１１２：第１下部金型サイド部
１１３：外側部材
１１４：内側部材
１１５：楔部材
１１６：駆動部
１１７：第１センサ部
１１８：第２センサ部
１２０：第１上部金型部
１２１：第１上部金型センター部
１２２：第１上部金型サイド部
２００：プレス本体
１３０：制御部
３００：予備金型
３１０：第２下部金型部
３１１：第２下部金型センター部
３１２：第２下部金型サイド部
３２０：第２上部金型部
３２１：第２上部金型センター部
３２２：第２上部金型サイド部
４００：移送ユニット
５００：位置調整ブロック
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【国際調査報告】