專利名稱：沖壓裝置用模具及開放式拉深成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及沖壓裝置用模具及開放式拉深成形方法。
背景技術(shù)：
以往，公知有這樣一種技術(shù)在以產(chǎn)品形狀形成的模腔的角部中，通過在從該角部 分離預(yù)定間隔的外側(cè)設(shè)置平緩的凹或凸形狀部，從而在進(jìn)行沖壓成形使材料坯料流入模具 時，限制施加在該材料坯料上的壓縮應(yīng)力，防止在沖壓成形產(chǎn)品上發(fā)生皺紋、龜裂，以下所 示的專利文獻(xiàn)1公開了該技術(shù)。但是，上述專利文獻(xiàn)1所示的以往技術(shù)由于不能限制來自模具開放部側(cè)的材料坯 料的流入，因此在進(jìn)行開放式拉深成形的情況下，有必要限制來自模具開放部側(cè)的材料坯 料的流入時，需要尋求其他對策。并且，以往已知在進(jìn)行開放式拉深成形的情況下，防止在產(chǎn)品上產(chǎn)生皺紋、龜裂發(fā) 生的技術(shù)，下述的專利文獻(xiàn)2公開了該技術(shù)。在專利文獻(xiàn)2所示的以往技術(shù)中，將工件(材料坯料)保持成與沖模(模具)形 狀對應(yīng)的彎曲狀態(tài)，由此防止在沖壓成形產(chǎn)品上發(fā)生皺紋、龜裂。但是，上述專利文獻(xiàn)2所示的以往技術(shù)，其目的不在于，積極調(diào)整來自模具開放部 側(cè)的材料坯料的流入量，因此很難防止由模具開放部側(cè)的材料坯料的流入量過多引起的皺
紋、龜裂。在這里，對以往的開放式拉深成形的實(shí)施方式進(jìn)行說明。首先，參照圖5，對以往的沖壓裝置用模具30進(jìn)行說明。其中，為便于說明，將圖5中的基準(zhǔn)坐標(biāo)軸所示的箭頭X的方向(產(chǎn)品的長度方 向)作為前方，將箭頭Y的方向(產(chǎn)品寬度方向)作為右方，將箭頭Z的方向(產(chǎn)品的高度 方向)作為上方，進(jìn)行以下說明。如圖5所示，以往的沖壓裝置用模具30由作為上模具的沖模31、壓料板32和作為 下模具的沖頭33等構(gòu)成。在沖模31的下面?zhèn)刃纬捎邪疾?1a，該凹部31a由底部31f及左右側(cè)面部31g、31h 構(gòu)成，并朝下方及前后方向開放。并且，在沖模31的下面?zhèn)认喔舭疾?1a左右形成有緩沖 面31b、31c。并且，在緩沖面31b,31c上形成有加強(qiáng)肋31d、31e，該加強(qiáng)肋31d、31e跨越該 緩沖面31b、31c的前后方向的全長，朝下方突出。壓料板32為左右方向形成兩個塊部32a、32b的平面視向下大致呈矩形狀的部件， 在各塊部32a、32b的上面?zhèn)刃纬捎芯彌_面32c、32d。并且，在緩沖面32c、32d上，跨越該緩沖面32c、32d前后方向的全長，形成有與上 述的加強(qiáng)肋31d、31e對應(yīng)的槽部32e、32f，該槽部32e、32f從各緩沖面32c、32d的上面朝下 方凹陷。即，壓料板32的各緩沖面32c、32d構(gòu)成為，與上述沖模31的各緩沖面31b、31c對 應(yīng)，緩沖面31b與緩沖面32c相對，并且緩沖面31c與緩沖面32d相對。并且，由塊部32a內(nèi)側(cè)的側(cè)面部32g和塊部32b內(nèi)側(cè)的側(cè)面部32h形成插通沖頭33的空間。該空間中的各側(cè)面部32g、32h的面間距離被設(shè)定成，可插通沖頭，并且不妨礙后 文說明的材料坯料34 (參照圖6)流入模腔39。在沖頭33的上面?zhèn)刃纬捎信c上述的沖模31的底部31f對應(yīng)的頂面部33a，并且， 在左右側(cè)面形成有與上述沖模31的側(cè)面部31g、31h對應(yīng)的側(cè)面部33b、33c。接著，參照圖6，對基于以往沖壓裝置用模具30的開放式拉深成形方法進(jìn)行說明。首先，對準(zhǔn)備狀態(tài)中的對沖壓裝置用模具30的材料坯料34的安裝狀況及安裝方 法進(jìn)行說明。其中，圖6(b)表示作為上模具的沖模31的透視狀態(tài)下的平面視向下的沖壓 裝置用模具30，因此省略對沖模31的圖示(以下，在圖2 (b)、圖3 (b)、圖4 (b)、圖7 (b)、圖 8(b)中也一樣)。如圖6 (a)所示，在沖壓裝置用模具30中安裝材料坯料34時，使壓料板32的各緩 沖面32c、32d保持在沖頭33的頂面部33a的上方位置，之后在壓料板32的各緩沖面32c、 32d上放置材料坯料34。之后，使沖模31下降，從而使其保持在沖模31的各加強(qiáng)肋31d、 31e嵌入壓料板32的各槽部32e、32f的高度，由此通過沖模31的各加強(qiáng)肋31d、31e和壓料 板32的各槽部32e、32f夾持材料坯料34。其中，通過對保持沖模31的高度、各加強(qiáng)肋31d、31e的高度及各槽部32e、32f的 深度的調(diào)整，可以調(diào)整沖模31及壓料板32對材料坯料34的夾持力。并且，在沖壓裝置用模具30中，由沖模31、壓料板32及沖頭33形成模腔39。通 過將該模腔39的內(nèi)部形狀形成所希望的形狀，并在該模腔39上沿著材料坯料39實(shí)施沖壓 成形，使材料坯料39成形為產(chǎn)品形狀39。如圖6 (b)所示，一般進(jìn)行沖壓成形時，根據(jù)完成品的形狀、材料坯料34的大小，在 材料坯料34上設(shè)定產(chǎn)品分型線35。產(chǎn)品分型線35為表示產(chǎn)品的保留范圍和切除范圍的邊 界的假想的邊界線。并且，將材料坯料34的產(chǎn)品分型線35外側(cè)的部位設(shè)為余料部36。該 余料部36最終會被切除，因此不是成為產(chǎn)品的部位。并且，設(shè)定作為沖頭33的側(cè)面部33b、33c與沖模31的側(cè)面部31g、31h接觸的邊 界線的拉深輪廓38。拉深輪廓以在完成品中的角部分的棱線的形式表現(xiàn)出來。并且，圖6(b)所示的范圍X(斜線部)構(gòu)成基于各加強(qiáng)肋31d、31e及各槽部32e、 32f的夾持面37，限制材料坯料34的位移及伸長。即，以往的沖壓裝置用模具30，其結(jié)構(gòu)雖 然能夠夾持左右方向的材料坯料34的各端部，但是不能夾持開放部側(cè)(前后方向)的材料 坯料34的各端部。接著，參照圖7，對成形途中的沖壓裝置用模具30及材料坯料34的狀況進(jìn)行說明。如圖7 (a)所示，在通過沖模31及壓料板32夾持材料坯料34的狀態(tài)下，使沖模31 及壓料板32漸漸下降，從而從上述準(zhǔn)備狀態(tài)過渡到?jīng)_壓成形狀態(tài)。當(dāng)繼續(xù)進(jìn)行沖壓加工時，由沖模31及壓料板32所夾持的左右方向的各端部的材 料坯料34 (圖7 (b)中所示的范圍A)，在與沖頭棱線33d、33e成直角的方向上發(fā)生位移及伸 長，從而流入模腔39。在這里，通過各加強(qiáng)肋31d、31e及各槽部32e、32f付與材料坯料34 夾持力，調(diào)整左右端部側(cè)的材料坯料34流入模腔39的流入量。另一方面，沒有被沖模31及壓料板32夾持的開放部側(cè)的材料坯料34 (圖7 (b)中 所示的范圍B)由于沒有被壓料板32和沖頭33所夾持，因此朝大致與沖頭棱線33d、33e平 行的方向自由流入模腔39。
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S卩，在以往的沖壓裝置用模具30中，在成形途中，很難調(diào)整開放部側(cè)(前后端部 側(cè))的材料坯料34流入模腔39的流入量。接著，參照圖8，對成形完成時的沖壓裝置用模具30及材料坯料34的狀況進(jìn)行說明。如圖8 (a)所示，當(dāng)沖頭31及壓料板32到達(dá)下止點(diǎn)時，材料坯料34由沖模31的 凹部31a (底部31f及側(cè)面部31g、31h)和沖頭33的頂面部33a及側(cè)面部33b、33c被沖壓 成形成產(chǎn)品形狀。并且，當(dāng)沖模31和壓料板32到達(dá)下止點(diǎn)時，由沖模31及壓料板32所夾持的左右 方向的各端部的材料坯料34 (圖7 (b)中所示的范圍A)，朝與沖頭棱線33d、33e成直角的方 向發(fā)生進(jìn)一步的位移及伸長，從而流入模腔39。另一方面，沒有被沖模31及壓料板32夾持的開放部側(cè)的材料坯料34 (圖7 (b)中 所示的范圍B)由于沒有被壓料板32和沖頭33所夾持，因此朝大致與沖頭棱線33d、33e平 行的方向發(fā)生進(jìn)一步的位移及伸長，從而自由流入模腔39。并且，在沖模31及壓料板32到達(dá)下止點(diǎn)之后，才能通過沖模31的底部31f及沖 頭33的頂面部33a夾持材料坯料34的開放部側(cè)端部的余料部36。因此，在以往的沖壓裝置用模具30中，不能調(diào)整開放部側(cè)端部的材料坯料34的流入量。因此，在基于以往結(jié)構(gòu)所涉及的沖壓裝置用模具30的開放式拉深成形方法中，會 發(fā)生不好的情況，例如，由來自開放部側(cè)的材料坯料34的流入引起的皺紋40，比起產(chǎn)品分 型線35，還會發(fā)生在產(chǎn)品內(nèi)側(cè)，等等。因此，以往，不采用開放式拉深成形方法，而是大量采用其結(jié)構(gòu)為通過沖模及壓料 板包圍沖頭且在沖頭的全周設(shè)置皺紋抑制面的沖壓裝置用模具。但是，此時，雖然能夠恰當(dāng)調(diào)整材料坯料的流入量，但是相比進(jìn)行開放式拉深成形 的情況，有必要在皺紋抑制面追加設(shè)置用于夾持的余料部，其結(jié)果，導(dǎo)致材料坯料的浪費(fèi)、 成品率下降。S卩，采用開放式拉深成形方法有利于改善材料坯料的成品率，因此，期待開發(fā)一種 能夠恰當(dāng)調(diào)整來自模具開放部側(cè)的材料坯料的流入量的開放式拉深成形方法。專利文獻(xiàn)1 日本特開平8-25097號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開平1-197018號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)狀而提出的，其目的在于，提供一種能夠在成形途中調(diào)整來 自模具開放部側(cè)的材料坯料的流入量的沖壓裝置用模具及基于該沖壓裝置用模具的開放 式拉深成形方法，由此防止在完成品上發(fā)生皺紋、龜裂，且改善材料坯料的成品率。本發(fā)明所要解決的課題如以上所述，下面對用于解決該課題的方案進(jìn)行說明。作為本發(fā)明的第一形態(tài)的沖壓裝置用模具，其用于開放式拉深成形，由以下構(gòu)成 沖模，形成有存在開放端的凹部和配置于該凹部周圍的緩沖面；壓料板，與上述緩沖面接 觸，保持材料坯料；和沖頭，形成有與上述凹部的底部對應(yīng)的頂面部和與上述凹部的兩側(cè)部 對應(yīng)的側(cè)面部。
在本發(fā)明所涉及的一實(shí)施方式中，優(yōu)選的是，在與上述材料坯料的余料部對應(yīng)的 范圍內(nèi)，使上述沖頭的寬度朝向該沖頭的端部逐漸增大，從而使由上述沖頭的上述頂面部 和上述側(cè)面部形成的邊界線，朝向上述沖頭的端部，朝上述沖頭的寬度方向的外側(cè)彎曲。并且，在本發(fā)明所涉及的其他實(shí)施方式中，優(yōu)選的是，在與上述材料坯料的余料部 對應(yīng)的范圍內(nèi)，使上述沖頭的寬度朝向該沖頭的端部逐漸增大，且使上述沖模凹部的寬度 朝向該凹部的端部逐漸增大，從而使由上述沖頭和上述沖模設(shè)定的拉深輪廓，朝上述沖頭 及上述凹部的端部，朝上述沖頭及上述凹部的寬度方向的外側(cè)彎曲。并且，在本發(fā)明所涉及的其他實(shí)施方式中，優(yōu)選的是，在與上述材料坯料的余料部 對應(yīng)的范圍內(nèi)，使上述沖頭的寬度朝向該沖頭的端部逐漸增大，從而使由上述沖頭的上述 頂面部和上述側(cè)面部形成的邊界線，朝向上述沖頭的端部，朝上述沖頭的寬度方向的外側(cè) 彎曲，并且，使上述沖模凹部的寬度朝向該凹部的端部逐漸增大，從而使由上述沖頭和上述 沖模設(shè)定的拉深輪廓，朝上述沖頭及上述凹部的端部，朝上述沖頭及上述凹部的寬度方向 的外側(cè)彎曲。作為本發(fā)明的第二形態(tài)的開放式拉深成形方法使用沖壓裝置用模具，該沖壓裝置 用模具通過以下部件形成具有產(chǎn)品形狀的模腔沖模，形成有存在開放端的凹部和配置于 該凹部周圍的緩沖面；壓料板，與上述緩沖面接觸，保持材料坯料；和沖頭，形成有與上述 凹部的底部對應(yīng)的頂面部和與上述凹部的兩側(cè)部對應(yīng)的側(cè)面部。在本發(fā)明所涉及的一實(shí)施方式中，優(yōu)選的是，在與上述材料坯料的余料部對應(yīng)的 范圍內(nèi)，使上述沖頭的寬度朝向該沖頭的端部逐漸增大，從而使由上述沖頭的上述頂面部 和上述側(cè)面部形成的邊界線，朝向上述沖頭的端部，朝上述沖頭的寬度方向的外側(cè)彎曲，從 剛開始進(jìn)行開放式拉深成形時起，使上述材料坯料沿著上述邊界線流入上述模腔，從而使 上述余料部朝向該余料部的端部，朝上述沖頭的寬度方向的外側(cè)彎曲。并且，在本發(fā)明所涉及的其他實(shí)施方式中，優(yōu)選的是，在與上述材料坯料的余料部 對應(yīng)的范圍內(nèi)，使上述沖頭的寬度朝向該沖頭的端部逐漸增大，并且，使上述沖模凹部的寬 度朝向該凹部的端部逐漸增大，從而使由上述沖頭和上述沖模設(shè)定的拉深輪廓，朝向上述 沖頭及上述凹部的端部，朝上述沖頭及上述凹部的寬度方向的外側(cè)彎曲，從剛開始進(jìn)行開 放式拉深成形時起，通過沖模使上述材料坯料沿著上述拉深輪廓彎曲，從而使上述余料部 朝向該余料部的端部，朝上述沖頭及上述凹部的寬度方向的外側(cè)彎曲。并且，在本發(fā)明所涉及的其他實(shí)施方式中，優(yōu)選的是，在與上述材料坯料的余料部 對應(yīng)的范圍內(nèi)，使上述沖頭的寬度朝向該沖頭的端部逐漸增大，從而使由上述沖頭的上述 頂面部和上述側(cè)面部形成的邊界線，朝向上述沖頭的端部，朝上述沖頭的寬度方向的外側(cè) 彎曲，從剛開始進(jìn)行開放式拉深成形時起，使上述材料坯料沿著上述邊界線流入上述模腔， 并且，使上述沖頭凹部的寬度朝向該凹部的端部逐漸增大，從而使由上述沖頭和上述沖模 設(shè)定的拉深輪廓，朝向上述沖頭及上述凹部的端部，朝上述沖頭及上述凹部的寬度方向的 外側(cè)彎曲，從剛開始進(jìn)行開放式拉深成形時起，通過沖模使上述材料坯料沿著上述拉深輪 廓彎曲，從而使上述余料部朝向該余料部的端部，朝上述沖頭及上述凹部的寬度方向的外 側(cè)彎曲。作為本發(fā)明的效果，具有如下所示的效果。按照本發(fā)明，能夠在從剛開始進(jìn)行開放式拉深成形時起，對材料坯料更為可靠地付與作用于開放方向的外側(cè)的張力，能夠從剛開始進(jìn)行開放式拉深成形時起，更為適當(dāng)?shù)?調(diào)整從沖壓裝置用模具的開放部側(cè)流入模腔的材料坯料的流入量。并且，由此能夠更為可 靠地防止在完成品上發(fā)生皺紋、龜裂。


圖1為表示本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的沖壓裝置用模具的整體結(jié)構(gòu)的透視圖。圖2為表示基于本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的開放式拉深成形方法的沖壓成形狀 況(準(zhǔn)備狀態(tài))的圖，(a)為正面?zhèn)绕室晥D，(b)為部分俯視圖。圖3為表示基于本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的開放式拉深成形方法的沖壓成形狀 況(成形途中)的圖，(a)為正面?zhèn)绕室晥D，(b)為部分俯視圖。圖4為表示基于本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的開放式拉深成形方法的沖壓成形狀 況(成形結(jié)束時)的圖，(a)為正面?zhèn)绕室晥D，(b)為部分俯視圖。圖5為表示以往的沖壓裝置用模具的整體結(jié)構(gòu)的透視圖。圖6為表示基于以往的開放式拉深成形方法的沖壓成形狀況(準(zhǔn)備狀態(tài))的圖， (a)為正面?zhèn)绕室晥D，(b)為部分俯視圖。圖7為表示基于以往的開放式拉深成形方法的沖壓成形狀況(成形途中)的圖， (a)為正面?zhèn)绕室晥D，(b)為部分俯視圖。圖8為表示基于以往的開放式拉深成形方法的沖壓成形狀況(成形結(jié)束時)的 圖，(a)為正面?zhèn)绕室晥D，(b)為部分俯視圖。
具體實(shí)施例方式首先，參照圖1，對本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的沖壓裝置用模具10進(jìn)行說明。在這里，為便于說明，將圖1中的基準(zhǔn)坐標(biāo)軸所示的箭頭X的方向(產(chǎn)品長度方 向)設(shè)為前方，將箭頭Y的方向(產(chǎn)品寬度方向)設(shè)為右方，將箭頭Z的方向(產(chǎn)品高度方 向)設(shè)為上方，進(jìn)行以下的說明。并且，該基準(zhǔn)坐標(biāo)軸是為便于說明而設(shè)定的，構(gòu)成本發(fā)明所涉及的沖壓裝置用模 具的各部分(沖模、壓料板、沖頭等)的配置結(jié)構(gòu)不限于本實(shí)施例所涉及的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的沖壓裝置用模具10由作為上模具的沖模 1、壓料板2、作為下模具的沖頭3等構(gòu)成。在沖模1的下面?zhèn)刃纬砂疾縧a，該凹部la由底部If及左右側(cè)面部lg、lh構(gòu)成，并 朝下方及前后方向開放。并且，在沖模1的下面?zhèn)认喔舭疾縧a左右形成有緩沖面lb、lc。 并且，在緩沖面lb、lc上，跨越前后方向的全長，朝下方突出地形成加強(qiáng)肋ld、le。在沖模1的左右側(cè)面部lg、lh的前后方向的兩端部，形成有朝向Y軸方向(S卩，完 成品的寬度方向)的外側(cè)彎曲的彎曲部lj、lj，這點(diǎn)與上述的以往沖模31不同。壓料板2為左右形成有塊部2a、2b的平面視向下大致呈矩形狀的部件，在塊部2a、 2b的上面?zhèn)确謩e形成有緩沖面2c、2d。在緩沖面2c、2d上，跨越其前后方向的全長，形成有與上述的加強(qiáng)肋Id、le對應(yīng)的 槽部2e、2f，該槽部2e、2f從上面朝下方凹陷。即，壓料板2的各緩沖面2c、2d與上述的沖 模1的各緩沖面lb、lc對應(yīng)，緩沖面lb與緩沖面2c相對，并且緩沖面lc與緩沖面2d相對。
由塊部2a內(nèi)側(cè)的側(cè)面部2g和塊部2b內(nèi)側(cè)的側(cè)面部2h形成用于插通沖頭3的間 隙。該間隙中的側(cè)面部2g、2h的面間距離被設(shè)定成，可插通沖頭3，且不妨礙后文說明的材 料坯料4 (參照圖2)的流入。在各側(cè)面部2g、2h的前后方向的端部，與上述沖模1的彎曲部lj、lj對應(yīng)地形成 有朝向Y軸方向(即，完成品的寬度方向)的外側(cè)彎曲的彎曲部2j、2j，這點(diǎn)與以往的壓料 板32不同。在沖頭3的上面?zhèn)刃纬捎信c沖模1的底部If對應(yīng)的頂面部3a，并且，在左右方向 側(cè)面形成有與上述的沖模1的側(cè)面部lg、lh對應(yīng)的側(cè)面部3b、3c。在各側(cè)面部3b、3c的前后方向的端部，與沖模1的彎曲部lj、lj及壓料板2的彎 曲部2j、2j對應(yīng)地形成有朝向Y軸方向(即，完成品的寬度方向)的外側(cè)彎曲的彎曲部3f、 3f。由此，作為沖頭3的頂面部3a和側(cè)面部3b、3c的邊界線的沖頭棱線3d、3e及后文 說明的拉深輪廓8也將朝向Y軸方向(即，完成品的寬度方向)的外側(cè)彎曲。接著，參照圖2，對使用本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的沖壓裝置用模具10的開放式 拉深成形方法進(jìn)行說明。首先，對準(zhǔn)備狀態(tài)中的對沖壓裝置用模具10的材料坯料3的安裝狀況及安裝方法 進(jìn)行說明。如圖2 (a)所示，在沖壓裝置用模具10上安裝材料坯料4時，使壓料板2的各緩沖 面2c、2d保持在沖頭3的頂面部3a的上方，之后在壓料板2的各緩沖面2c、2d上放置材料 坯料4。之后，使沖模1下降，從而使其保持沖模1的各加強(qiáng)肋ld、le嵌入壓料板2的各槽 部2e、2f的高度，由此，通過沖模1的各加強(qiáng)肋ld、le和壓料板2的各槽部2e、2f 夾持材料 坯料4。并且，在沖壓裝置用模具10中，通過對保持沖模1的高度、各加強(qiáng)肋ld、le的高度 及各槽部2e、2f的深度的調(diào)整，能夠調(diào)整沖模1及壓料板2對材料坯料4的夾持力。并且，在沖壓裝置用模具10中，通過沖模1、壓料板2及沖頭3形成具有產(chǎn)品形狀 的模腔9。如圖2(b)所示，在本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的開放式拉深成形方法中，根據(jù)完成 品的形狀、材料坯料4的大小，在材料坯料4上設(shè)定產(chǎn)品分型線5。并且，將材料坯料4的產(chǎn) 品分型線5外側(cè)的部位設(shè)定為余料部6。并且，設(shè)定作為沖模1的側(cè)面部lg、lh和沖頭3的側(cè)面部3b、3c接觸的邊界線的
拉深輪廓8。并且，圖2(b)所示的范圍X(圖2(b)中所示的斜線部)構(gòu)成基于各加強(qiáng)肋ld、le 及各槽部2e、2f的夾持面7、7，并調(diào)整材料坯料4的位移及伸長。即，在本發(fā)明的一實(shí)施例 所涉及的沖壓裝置用模具10中，雖然能夠夾持左右方向的材料坯料4的各端部，但是不能 夾持開放部側(cè)(前后方向)的材料坯料4的各端部。接著，參照圖3，對成形途中的沖壓裝置用模具10及材料坯料4的狀況進(jìn)行說明。如圖3 (a)所示，在夾持材料坯料4的狀態(tài)下，使沖頭1及壓料板2漸漸下降，從而 從上述的準(zhǔn)備狀態(tài)過渡到?jīng)_壓成形狀態(tài)。當(dāng)沖壓成形繼續(xù)進(jìn)行時，由沖模1及壓料板2所夾持的左右方向的各端部的材料坯料4(圖3(b)中所示的范圍A)在與沖頭棱線3d、3e成直角的方向上發(fā)生位移及伸長，從 而流入模腔9。在這里，通過各加強(qiáng)肋ld、le及各槽部2e、2f付與材料坯料4夾持力，調(diào)整 左右端部側(cè)的材料坯料4流入模腔9的流入量。另一方面，沒有被沖模1及壓料板2夾持的開放部側(cè)的材料坯料4 (圖3 (b)中所示 的范圍B)的余料部6在沒有被沖模1及壓料板2夾持的狀態(tài)下，沿著朝向Y軸方向(即， 完成品的寬度方向)的外側(cè)彎曲的沖頭棱線3d、3e發(fā)生彎曲，并流入模腔9。此時，通過使 材料坯料4沿著沖頭棱線3d、3e彎曲，對材料坯料4施加朝向開放部側(cè)(大致前后方向，例 如圖3(b)中的箭頭T1、T2所示的方向)的張力。該張力是由余料部6沿著沖頭棱線3d、3e彎曲地流入模腔9而被付與的，因此例 如在沖模1上沒有形成彎曲部lj的情況下也會被付與。S卩，本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的沖壓裝置用模具10用于開放式拉深成形，其由以 下構(gòu)成沖模1，形成有存在開放端的凹部la和形成在該凹部la周圍的緩沖面lb、lc ；壓料 板2，與緩沖面lb、lc接觸，保持材料坯料4 ；和沖頭3，形成有與凹部la的底部If對應(yīng)的 頂面部3a和與凹部la的兩側(cè)面部lg、lh對應(yīng)的側(cè)面部3b、3c，在與材料坯料4的余料部6 對應(yīng)的范圍內(nèi)，使沖頭3的寬度朝向該沖頭3的端部逐漸增大，使由沖頭3的頂面部3a和 側(cè)面部3b、3c形成的邊界線(沖頭棱線3d、3e)朝向沖頭3的端部，朝沖頭3的寬度方向的 外側(cè)彎曲。并且，本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的開放式拉深成形方法使用沖壓裝置用模具10， 該沖壓裝置用模具10通過以下部件形成具有產(chǎn)品形狀的模腔9:沖模1，形成有存在開放端 的凹部la和形成在該凹部la周圍的緩沖面lb、lc ；壓料板2，與緩沖面lb、lc接觸，保持 材料坯料4 ；和沖頭3，形成有與凹部la的底部If對應(yīng)的頂面部3a和與凹部la的兩側(cè)面 部lg、lh對應(yīng)的側(cè)面部3b、3c，在與材料坯料4的余料部6對應(yīng)的范圍內(nèi)，使沖頭3的寬度 朝向該沖頭3的端部逐漸增大，從而使由沖頭3的頂面部3a和側(cè)面部3b、3c形成的邊界線 (沖頭棱線3d、3e)朝向沖頭3的端部，朝沖頭3的寬度方向的外側(cè)彎曲，從剛開始進(jìn)行開放 式拉深成形是起，使材料坯料4沿著沖頭棱線3d、3e流入模腔9，使余料部6朝向該余料部 6的端部，朝沖頭3的寬度方向的外側(cè)彎曲。通過這種結(jié)構(gòu)，能夠從剛開始進(jìn)行開放式拉深成形時起，對材料坯料4付與作用 于開放方向的外側(cè)的張力，能夠從剛開始進(jìn)行開放式拉深成形時起，調(diào)整從沖壓裝置用模 具10的開放部側(cè)流入模腔9的材料坯料4的流入量。并且，由此能夠防止在完成品上發(fā)生 皺紋、龜裂。并且，材料坯料4沿著沖頭棱線3d、3e發(fā)生彎曲的同時，余料部6成為沿著形成在 沖模1上的彎曲部lj(即，拉深輪廓8)發(fā)生彎曲(所謂彎曲成形)的狀態(tài)，由此也會付與 材料坯料4朝向開放端部(大致前后方向的，例如圖3(b)中的箭頭T1、T2所示的方向)的 張力。該張力是通過余料部6呈沿著形成在沖模1上的彎曲部1 j (即，拉深輪廓8)彎曲 (所謂彎曲成形)的狀態(tài)而被付與的，因此例如在沖頭棱線3d、3e的形態(tài)沒有朝沖頭3的端 部朝沖頭3的寬度方向的外側(cè)彎曲的情況下也會被付與。S卩，本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的沖壓裝置用模具10用于開放式拉深成形，其由以 下構(gòu)成沖模1，形成有存在開放端的凹部la和形成在該凹部la周圍的緩沖面lb、lc ；壓料
10板2，與緩沖面lb、lc接觸，保持材料坯料4 ；和沖頭3，形成有與凹部la的底部If對應(yīng)的 頂面部3a和與凹部la的兩側(cè)面部lg、lh對應(yīng)的側(cè)面部3b、3c，在與材料坯料4的余料部6 對應(yīng)的范圍內(nèi)，使沖頭3的寬度朝向該沖頭3的端部逐漸增大，并且，使沖模1的凹部la的 寬度朝向該凹部la的端部逐漸增大，從而使由沖頭3和沖模1設(shè)定的拉深輪廓8朝向沖頭 3及凹部la的端部，朝沖頭3及凹部la的寬度方向的外側(cè)彎曲。并且，本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的開放式拉深成形方法使用沖壓裝置用模具10， 該沖壓裝置用模具10通過以下部件形成具有產(chǎn)品形狀的模腔9:沖模1，形成有存在開放端 的凹部la和形成在該凹部la周圍的緩沖面lb、lc ；壓料板2，與緩沖面lb、lc接觸，保持材 料坯料4 ；和沖頭3，形成有與凹部la的底部If對應(yīng)的頂面部3a和與凹部la的兩側(cè)面部 lg、lh對應(yīng)的側(cè)面部3b、3c，在與材料坯料4的余料部6對應(yīng)的范圍內(nèi)，使沖頭3的寬度朝 向該沖頭3的端部逐漸增大，并且，使沖模1的凹部la的寬度朝向該凹部la的端部逐漸增 大，從而使由沖頭3和沖模1設(shè)定的拉深輪廓8朝向沖頭3及凹部la的寬度方向的外側(cè)彎 曲，從開始進(jìn)行成形時起，通過沖模1使材料坯料4沿著拉深輪廓8彎曲，從而使余料部6 朝向該余料部6的端部，朝沖頭3及凹部la的寬度方向的外側(cè)彎曲。通過這種結(jié)構(gòu)，能夠從剛開始進(jìn)行開放式拉深成形時起，付與材料坯料4作用于 開放方向的外側(cè)的張力，能夠從剛開始進(jìn)行開放式拉深成形時起，調(diào)整從沖壓裝置用模具 10的開放部側(cè)流入模腔9的材料坯料4的流入量。并且，由此能夠防止在完成品上發(fā)生皺 紋、龜裂。S卩，能夠從材料坯料4接觸沖頭棱線3d、3e時起(即，剛開始進(jìn)行開放式拉深成形 時起)，付與材料坯料4朝向開放端部側(cè)(大致前后方向)的張力。換言之，在使用本發(fā)明 的一實(shí)施例所涉及的沖壓裝置用模具10的開放式拉深成形方法中，不會發(fā)生沒有被沖模1 及壓料板2夾持的開放部側(cè)的材料坯料4(圖3(b)中所示的范圍B)自由流入模腔9中的 時刻。接著，參照圖4，對成形完成時的沖壓裝置用模具10及材料坯料4的狀況進(jìn)行說明。如圖4(a)所示，當(dāng)沖模1及壓料板2到達(dá)下止點(diǎn)時，被沖模1及壓料板2夾持的 左右方向的各端部的材料坯料4(圖4(b)中所示的范圍A)在與沖頭棱線3d、3e成直角的 方向上進(jìn)一步發(fā)生位移及伸長，從而流入模腔9。另一方面，沒有被沖模1及壓料板2夾持的開放部側(cè)的材料坯料4 (圖4(b)中所 示的范圍B)沿著沖頭棱線3d、3e發(fā)生彎曲，并進(jìn)一步流入模腔9，并且，通過沿著形成在沖 模1上的彎曲部lj(即，拉深輪廓8)進(jìn)一步發(fā)生彎曲(所謂彎曲成形)，朝向開放部側(cè)(大 致前后方向的，例如圖4(b)中的箭頭T3、T4所示的方向)付與材料坯料4適當(dāng)?shù)膹埩Γ瑥?而維持限制流入的狀態(tài)。S卩，本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的沖壓裝置用模具10由以下構(gòu)成沖模1，形成有存 在開放端的凹部la和形成在該凹部la周圍的緩沖面lb、lc ；壓料板2，與緩沖面lb、lc接 觸，保持材料坯料4 ；和沖頭3，形成有與凹部la的底部If對應(yīng)的頂面部3a和與凹部la的 兩側(cè)面部lg、lh對應(yīng)的側(cè)面部3b、3c，在與材料坯料4的余料部6對應(yīng)的范圍內(nèi)，使沖頭3 的寬度朝向沖頭3的端部逐漸增大，使由沖頭3的頂面部3a和側(cè)面部3b、3c形成的邊界線 (沖頭棱線3d、3e)朝向沖頭3的端部，朝沖頭3的寬度方向的外側(cè)彎曲，并且，使沖模1的凹部la的寬度朝向該凹部la的端部逐漸增大，從而使由沖頭3和沖模1設(shè)定的拉深輪廓 8朝向沖頭3及凹部la的端部，朝沖頭3及凹部la的寬度方向的外側(cè)彎曲。并且，本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的開放式拉深成形方法使用沖壓裝置用模具10， 該沖壓裝置用模具10通過以下部件形成具有產(chǎn)品形狀的模腔9:沖模1，形成有存在開放端 的凹部la和形成在該凹部la周圍的緩沖面lb、lc ；壓料板2，與緩沖面lb、lc接觸，保持 材料坯料4 ；和沖頭3，形成有與凹部la的底部If對應(yīng)的頂面部3a和與凹部la的兩側(cè)面 部lg、lh對應(yīng)的側(cè)面部3b、3c，在與材料坯料4的余料部6對應(yīng)的范圍內(nèi)，使沖頭3的寬度 朝向該沖頭3的端部逐漸增大，從而使由沖頭3的頂面部3a和側(cè)面部3b、3c形成的邊界線 (即，沖頭棱線3d、3e)朝向沖頭3的端部，朝該沖頭3的寬度方向的外側(cè)彎曲，從剛開始進(jìn) 行開放式拉深成形時起，使材料坯料4沿著沖頭棱線3d、3e流入模腔9，并且使沖模1的凹 部la的寬度朝向該凹部la的端部逐漸增大，從而使由沖頭3和沖模1設(shè)定的拉深輪廓8 朝向沖頭3及凹部la的寬度方向的外側(cè)彎曲，從剛開始進(jìn)行拉深成形時起，通過沖模1使 材料坯料4沿著拉深輪廓8彎曲，從而使余料部6朝向該余料部6的端部朝向沖頭3及凹 部la的寬度方向的外側(cè)彎曲。通過這種結(jié)構(gòu)，由沿著沖頭棱線3d、3e彎曲余料部6而被付與的張力和通過沖模 1使余料部6沿著沖模1的彎曲部lj(S卩，拉深輪廓8)彎曲(所謂彎曲成形)而被付與的 張力，能夠獲得協(xié)和效果，因此，能夠在剛開始進(jìn)行開放式拉深成形時起，更為可靠地付與 材料坯料4作用于開放方向的外側(cè)的張力，能夠在剛開始進(jìn)行拉深成形時起，更為適當(dāng)?shù)?調(diào)整從沖壓裝置用模具10的開放部側(cè)流入模腔9的材料坯料4的流入量，并且，由此能夠 更為可靠地防止在完成品上發(fā)生皺紋、龜裂。S卩，在本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的開放式拉深成形方法中，能夠在成形途中，約束 開放部側(cè)的余料部6、材料坯料4的端部，即使在沖模1及壓料板2未到達(dá)下止點(diǎn)之前，也能 限制開放部側(cè)的余料部6、材料坯料4的端部流入模腔9的流入量。由此，無需追加設(shè)定余 料部6，能夠獲得限制開放部側(cè)的材料坯料4流入的充分的效果。因此，在基于本發(fā)明的一實(shí)施例所涉及的沖壓裝置用模具10的開放式拉深成形 方法中，不會如基于以往的沖壓裝置用模具30的開放式拉深成形方法一樣發(fā)生由來自開 放部側(cè)的材料坯料4的流入引起的皺紋。并且，能夠縮減余料部6的設(shè)定范圍，能夠改善材 料坯料4的成品率。并且，越是將平面視向下的沖模1的彎曲部lj及沖頭3的彎曲部3f的區(qū)域設(shè)定 得小，越能增大付與材料坯料4的作用于完成品長度方向的張力。即，材料坯料4的流入模腔9的流入量，通過變更平面視向下的上述彎曲部lj、3f的 曲率，能夠容易調(diào)整，因此，通過修正模具，能夠容易進(jìn)行材料坯料4的流入量的細(xì)微調(diào)整。并且，越是將產(chǎn)品分型線5的外側(cè)的余料部6的縱壁角度(即，圖4(a)中所示的 角度9)設(shè)定得小，越能增大付與材料坯料4的朝向開放部側(cè)(即、完成品的長度方向)的 張力。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明，在進(jìn)行開放式拉深成形時使用的沖壓成型用模具及使用其的開放式拉深 成形方法中尤其有效，但是也能夠適用在不具有開放部的結(jié)構(gòu)的沖壓成形用模具及使用其 的開放式拉深成形方法。
權(quán)利要求
一種沖壓裝置用模具，用于開放式拉深成形，包括沖模，其形成有存在開放端的凹部和配置于該凹部周圍的緩沖面；壓料板，其與上述緩沖面接觸，保持材料坯料；和沖頭，其形成有與上述凹部的底部對應(yīng)的頂面部和與上述凹部的兩側(cè)部對應(yīng)的側(cè)面部，其特征在于，在與上述材料坯料的余料部對應(yīng)的范圍內(nèi)，在朝向上述沖頭的端部的方向上逐漸增大上述沖頭的寬度，使由上述沖頭的上述頂面部和上述側(cè)面部形成的邊界線在朝向上述沖頭的端部的方向上，向上述沖頭的寬度方向的外側(cè)彎曲。
2.一種沖壓裝置用模具，用于開放式拉深成形，包括沖模，其形成有存在開放端的凹部和配置于該凹部周圍的緩沖面； 壓料板，其與上述緩沖面接觸，保持材料坯料；和沖頭，其形成有與上述凹部的底部對應(yīng)的頂面部和與上述凹部的兩側(cè)部對應(yīng)的側(cè)面部，其特征在于，在與上述材料坯料的余料部對應(yīng)的范圍內(nèi)，在朝向上述沖頭的端部的方向上逐漸增大 上述沖頭的寬度，且在朝向上述凹部的端部的方向上逐漸增大上述沖模的凹部的寬度，使 由上述沖頭和上述沖模設(shè)定的拉深輪廓在朝向上述沖頭及上述凹部的端部的方向上，向上 述沖頭及上述凹部的寬度方向的外側(cè)彎曲。
3.—種沖壓裝置用模具，用于開放式拉深成形，包括沖模，其形成有存在開放端的凹部和配置于該凹部周圍的緩沖面； 壓料板，其與上述緩沖面接觸，保持材料坯料；和沖頭，其形成有與上述凹部的底部對應(yīng)的頂面部和與上述凹部的兩側(cè)部對應(yīng)的側(cè)面部，其特征在于，在與上述材料坯料的余料部對應(yīng)的范圍內(nèi)，在朝向上述沖頭的端部的方向上逐漸增大 上述沖頭的寬度，使由上述沖頭的上述頂面部和上述側(cè)面部形成的邊界線在朝向上述沖頭 的端部的方向上，向上述沖頭的寬度方向的外側(cè)彎曲，并且，在朝向上述凹部的端部的方向 上逐漸增大上述沖模的凹部的寬度，使由上述沖頭和上述沖模設(shè)定的拉深輪廓在朝向上述 沖頭及上述凹部的端部的方向上，向上述沖頭及上述凹部的寬度方向的外側(cè)彎曲。
4.一種使用沖壓裝置用模具的開放式拉深成形方法，該沖壓裝置用模具由如下部件形 成產(chǎn)品形狀的模腔，該部件為沖模，其形成有存在開放端的凹部和配置于該凹部周圍的緩沖面； 壓料板，其與上述緩沖面接觸，保持材料坯料；和沖頭，其形成有與上述凹部的底部對應(yīng)的頂面部和與上述凹部的兩側(cè)部對應(yīng)的側(cè)面部，其特征在于，在與上述材料坯料的余料部對應(yīng)的范圍內(nèi)，在朝向上述沖頭的端部的方向上逐漸增大 上述沖頭的寬度，使由上述沖頭的上述頂面部和上述側(cè)面部形成的邊界線在朝向上述沖頭的端部的方向上，向上述沖頭的寬度方向的外側(cè)彎曲，從開始進(jìn)行開放式拉深成形時起，即使上述材料坯料沿著上述邊界線流入到上述模腔 中，使上述余料部在朝向該余料部的端部的方向上，向上述沖頭的寬度方向的外側(cè)彎曲。
5.一種使用沖壓裝置用模具的開放式拉深成形方法，該沖壓裝置用模具由如下部件形 成產(chǎn)品形狀的模腔，該部件為沖模，其形成有存在開放端的凹部和配置于該凹部周圍的緩沖面； 壓料板，其與上述緩沖面接觸，保持材料坯料；和沖頭，其形成有與上述凹部的底部對應(yīng)的頂面部和與上述凹部的兩側(cè)部對應(yīng)的側(cè)面部，其特征在于，在與上述材料坯料的余料部對應(yīng)的范圍內(nèi)，在朝向上述沖頭的端部的方向上逐漸增大 上述沖頭的寬度，并且，在朝向上述凹部的端部的方向上逐漸增大上述沖模的凹部的寬度， 使由上述沖頭和上述沖模設(shè)定的拉深輪廓在朝向上述沖頭及上述凹部的端部的方向上，向 上述沖頭及上述凹部的寬度方向的外側(cè)彎曲，從開始進(jìn)行開放式拉深成形時起，即通過上述沖模使上述材料坯料沿著上述拉深輪廓 彎曲，使上述余料部在朝向該余料部的端部的方向上，向上述沖頭及上述凹部的寬度方向 的外側(cè)彎曲。
6.一種使用沖壓裝置用模具的開放式拉深成形方法，該沖壓裝置用模具由如下部件形 成產(chǎn)品形狀的模腔，該部件為沖模，其形成有存在開放端的凹部和配置于該凹部周圍的緩沖面； 壓料板，其與上述緩沖面接觸，保持材料坯料；和沖頭，其形成有與上述凹部的底部對應(yīng)的頂面部和與上述凹部的兩側(cè)部對應(yīng)的側(cè)面部，其特征在于，在與上述材料坯料的余料部對應(yīng)的范圍內(nèi)，在朝向上述沖頭的端部的方向上逐漸增大 上述沖頭的寬度，使由上述沖頭的上述頂面部和上述側(cè)面部形成的邊界線在朝向上述沖頭 的端部的方向上，向該沖頭的寬度方向的外側(cè)彎曲，從開始進(jìn)行開放式拉深成形時起，即使上述材料坯料沿著上述邊界線流入到上述模腔 中，并且，在朝向上述凹部的端部的方向上逐漸增大上述沖頭凹部的寬度，使由上述沖頭和 上述沖模設(shè)定的拉深輪廓在朝向上述沖頭及上述凹部的端部的方向上，向上述沖頭及上述 凹部的寬度方向的外側(cè)彎曲，從開始進(jìn)行開放式拉深成形時起，即通過上述沖模使上述材料坯料沿著上述拉深輪廓 彎曲，使上述余料部在朝向該余料部的端部的方向上，向上述沖頭及上述凹部的寬度方向 的外側(cè)彎曲。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于，提供一種能夠防止在完成品上發(fā)生皺紋、龜裂，且改善材料坯料的成品率的沖壓裝置用模具及基于該沖壓裝置用模具的開放式拉深成形方法。在與材料坯料(4)的余料部(6)對應(yīng)的范圍內(nèi)，使沖頭(3)的寬度朝向該沖頭(3)的端部逐漸增大，從而使由沖頭(3)的頂面部(3a)和側(cè)面部(3b、3c)形成的邊界線(沖頭棱線3d、3e)朝向沖頭(3)的端部，并向沖頭(3)的寬度方向的外側(cè)彎曲，并且，使沖模(1)的凹部(1a)的寬度朝向該凹部(1a)的端部逐漸增大，從而使由沖頭(3)和沖模(1)設(shè)定的拉深輪廓(8)朝向沖頭(3)及凹部(1a)的端部，并向沖頭(3)及凹部(1a)的寬度方向的外側(cè)彎曲。
文檔編號B21D22/22GK101873901SQ20088011768
公開日2010年10月27日 申請日期2008年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者久保正男 申請人:豐田自動車株式會社