プレス金型
【課題】パンチやダイ本体に負担をかけることなく、ダイ本体とパンチとの間のクリアランスを追い込むことができるプレス金型を提供する。
【解決手段】上型１０にパンチ１１を備え、下型２０にパンチ１１の下面に対向するパッド２２とそのパッド２２の両側に位置しパンチ１１の両側面に対向する一対のダイ本体２１を備え、パンチ１１で板材３０をパッド２２に当たるように押し込んで、パンチ１１の下面とパッド２２の間でプレス成形品６のウェブ面６１を形成すると共にパンチ１１の両側面とダイ本体２１の内側面との間でフランジ面６２を形成し、板材３０から断面コ字状のプレス成形品６を成形するプレス金型１において、パンチ１１の両側面に、押し込み時にダイ本体２１の内側面とのクリアランスを板材３０の板厚以下に保つと共にパンチ１１の上昇時にパンチ幅を狭めてクリアランスを拡げるクリアランス追い込み・抜き取り手段４０を設けた。
【解決手段】上型１０にパンチ１１を備え、下型２０にパンチ１１の下面に対向するパッド２２とそのパッド２２の両側に位置しパンチ１１の両側面に対向する一対のダイ本体２１を備え、パンチ１１で板材３０をパッド２２に当たるように押し込んで、パンチ１１の下面とパッド２２の間でプレス成形品６のウェブ面６１を形成すると共にパンチ１１の両側面とダイ本体２１の内側面との間でフランジ面６２を形成し、板材３０から断面コ字状のプレス成形品６を成形するプレス金型１において、パンチ１１の両側面に、押し込み時にダイ本体２１の内側面とのクリアランスを板材３０の板厚以下に保つと共にパンチ１１の上昇時にパンチ幅を狭めてクリアランスを拡げるクリアランス追い込み・抜き取り手段４０を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板材から断面コ字状のプレス成形品を成形するプレス金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両のフレームを構成する断面コ字状のサイドメンバを成形する方法として、上型で材料を下型に押し付けてプレス成形品を成形するプレス加工方法が広く用いられている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
まず、サイドメンバについて図４により説明する。
【０００４】
トラックなどの大型の車両４は、キャビン４ａや荷台４ｂをフレーム４ｃで支持する構造を有し（図４（ａ））、そのフレーム４ｃは、平行に配置した一対のサイドメンバ６を複数のクロスメンバ７で連結して構成される。
【０００５】
サイドメンバ６は断面コ字状に形成され、車両４の側面に沿って起立するウェブ面６１とその両側から水平方向に延出する２枚のフランジ面６２とからなる。また、サイドメンバ６のウェブ面６１は、車両４のキャビン４ａ側で水平面視外側に拡がるようにオフセットするオフセット部６３ａを有し、そのオフセット部６３ａの前後には、共に車両４の側面に平行な前部ウェブ面６３ｂおよび後部ウェブ面６３ｃを有する。オフセット部６３ａよりも更に車両４の前方側においては、フランジ面６２，６２同士の間隔をキャビン４ａ側で縮小するように形状変化させる形状変化部６４を有する。
【０００６】
一般的に、サイドメンバ６は、サイドメンバ６を展開した形状を有する鉄鋼製の板材をプレス成形して成形され、その長さは車両４のサイズに合わせて４６００〜１１０００ｍｍ程度、厚さは６〜８ｍｍ程度とされる。
【０００７】
そのプレス成形には、図５に示すようなプレス金型が用いられる。
【０００８】
このプレス金型５は、上型１０にパンチ１１を備え、下型２０にパンチ１１の下面に対向するパッド２２とそのパッド２２の両側に位置してパンチ１１の両側面に対向する一対のダイ本体２１，２１を備える。パンチ１１の側面にはパンチインサート１１ａが、ダイ本体２１の内側面にはダイインサート２１ａが、それぞれ固定ボルト１１ｂ，２１ｂを用いて設けられ、摩耗など金型への負担が大きい箇所を容易に交換できるようにしている。
【０００９】
このダイ本体２１，２１上に載置した板材をパンチ１１で押し込むことで、板材の両側部が折り曲げられて起立し、パンチ１１の下面とパッド２２との間でウェブ面１１が形成されると共にパンチ１１の側面とダイ本体２１の内側面との間でフランジ面６２が形成され、板材の断面がコ字状に成形される。
【００１０】
また、パンチ１１およびパッド２２は、図４で説明したサイドメンバ６のオフセット部６３ａを成形すべく、その下面および上面を上下方向にオフセットしたオフセット成形部を有する。パッド２２に当たるようにパンチ１１で板材を更に押し込むことで、オフセット部６３ａが形成され、サイドメンバ６が成形される。
【００１１】
このプレス金型５では、フランジ面６２の食い付きによりパンチ１１が抜き取り不能となることを防ぐために、パンチ１１の側面とダイ本体２１の内側面との隙間であるクリアランスを、板材の板厚＋０．５ｍｍ程度の広さとするのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平４−１１８１１８号公報
【特許文献２】特開平１１−１２３４６９号公報
【特許文献３】特開２０１０−１４９５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、クリアランスを板厚＋０．５ｍｍ程度としたプレス金型５でプレス成形を行うと、オフセット部６３ａの近傍でフランジ面６２にシワが発生しやすいという問題があった。
【００１４】
このシワの発生について図６（ａ）〜（ｃ）により説明する。
【００１５】
サイドメンバ６のオフセット部６３ａの近傍、より具体的には、オフセット部６３ａと前部ウェブ面６３ｂとの境界近傍では、オフセット成形によりフランジ面６２が圧縮変形されるオフセット縮みフランジ部６５が形成される（図６（ａ）中、点線枠で囲った領域）。プレス成形中、このオフセット縮みフランジ部６５には周囲の材料が寄ってくるため、プレス金型５のクリアランスを板材の板厚よりも大きくしてプレス成形を行うと、板材と金型との間に形成される隙間で材料が遊び、蛇腹状のシワ６６が形成されやすい。
【００１６】
シワ６６の形状については従来から厳しい要求精度があり、例えばシワ６６の段数を１つ以下とし、その高さをできるだけ小さくする（例えば、長さ１００ｍｍにつき０．３ｍｍ以内にする）ことが求められる。要求精度を満たさないサイドメンバ６ではシワ６６を修正する工程が必要となるため、シワ６６の発生を軽減することが望ましい。
【００１７】
シワ６６の発生を軽減するためには、オフセット成形部近傍で材料が遊ぶ隙間を無くし、クリアランスを板材の板厚以下に小さく設定する、すなわち、クリアランスを追い込む必要がある。
【００１８】
しかしながら、クリアランスを追い込むとプレス金型５へのフランジ面６２の食い付きが強くなるため、パンチ１１が下死点から持ち上がらなくなる場合があり、クリアランスを板材の板厚以下にしてサイドメンバ６をプレス成形する技術は確立されていなかった。
【００１９】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、板材からサイドメンバのような断面コ字状のプレス成形品を成形するに際し、パンチやダイ本体に負担をかけることなく、ダイ本体とパンチとの間のクリアランスを追い込むことができるプレス金型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】
【００２０】
上記目的を達成するために創案された本発明は、上型にパンチを備え、下型にパンチの下面に対向するパッドとそのパッドの両側に位置しパンチの両側面に対向する一対のダイ本体を備え、上記パンチで板材を上記パッドに当たるように押し込んで、パンチの下面とパッドの間でプレス成形品のウェブ面を形成すると共にパンチの両側面とダイ本体の内側面との間でフランジ面を形成し、板材から断面コ字状のプレス成形品を成形するプレス金型において、上記パンチの両側面に、押し込み時にダイ本体の内側面とのクリアランスを板材の板厚以下に保つと共にパンチの上昇時にパンチ幅を狭めてクリアランスを拡げるクリアランス追い込み・抜き取り手段を設けたプレス金型である。
【００２１】
上記クリアランス追い込み・抜き取り手段は、パンチの側面に設けられたスライドプレートと、そのスライドプレートの外側面に上下移動可能に設けられ、押し込み時にダイ本体の内側面とのクリアランスを板材の板厚以下に保ち、パンチが下死点から持ち上げられたときにスライドプレートに沿って下降しパンチ幅を狭めてクリアランスを拡げる可動インサートとからなると良い。
【００２２】
上記スライドプレートと上記可動インサートとの接触面には、上端から下端にかけて外側から内側に傾斜する傾斜スライド面が形成されると良い。
【００２３】
上記可動インサートは、その外側面からストリッパボルトで上記スライドプレートに支持され、上記可動インサートには、上記ストリッパボルトの上下方向の移動を許容する長穴が形成されると良い。
【００２４】
上記プレス成形品は、車両フレームを形成するサイドメンバからなり、そのサイドメンバが断面コ字状に形成されると共にキャビン側で水平面視外側に拡げられたオフセット部を有し、パンチに設けられる上記クリアランス追い込み・抜き取り手段は、上記オフセット部に対応した位置に設けられると良い。
【００２５】
上記パンチには、上記オフセット部に対応した位置にクリアランス追い込み・抜き取り手段を収容する凹溝が形成されると良い。
【００２６】
上記ダイ本体の内側面に、押し込み時にパンチの側面とのクリアランスを板材の板厚以下に保つと共にパンチの上昇時にクリアランスを拡げるダイ側クリアランス追い込み・抜き取り手段をさらに設けると良い。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、板材から断面コ字状のプレス成形品を成形するに際し、パンチやダイ本体に負担をかけることなく、ダイ本体とパンチとの間のクリアランスを追い込むことができるプレス金型を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施の形態に係るプレス金型の構造を示す要部拡大図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視図、（ｃ）は平面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るプレス金型の断面図であり、（ａ）はパンチの押し込み前、（ｂ）はパンチの押し込み時、（ｃ）はパンチの抜き取り時を示す図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係るプレス金型を示す図であり、（ａ）は要部拡大平面図、（ｂ）はパンチ押し込み時のプレス金型の断面図、（ｃ）はパンチ抜き取り時のプレス金型の断面図である。
【図４】車両の構造を示す模式図であり、（ａ）はトラック全体、（ｂ）はフレームを示す図である。
【図５】従来のプレス金型の構造を示す断面図である。
【図６】サイドメンバのオフセット縮みフランジ部に発生するシワを示す図であり、（ａ）はサイドメンバの全体斜視図、（ｂ）はオフセット縮みフランジ部の斜視図、（ｃ）はオフセット縮みフランジ部の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に、本発明の好適な実施の形態について添付図面を用いて説明する。
【００３０】
本実施の形態に係るプレス金型の構造を、図１，２により説明する。ここではプレス金型の一例として、図４に示したサイドメンバをプレス成形品として成形するプレス金型について説明する。
【００３１】
図１は、本実施の形態に係るプレス金型の構造を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視図、（ｃ）は平面図である。また図２は、本発明に係るプレス金型の構造を示す断面図であり、（ａ）はパンチの押し込み前、（ｂ）はパンチの押し込み時、（ｃ）はパンチの抜き取り時を示す図である。
【００３２】
図１および図２に示すように、プレス金型１は、上型１０にパンチ１１を備え、下型２０に、パンチ１１の下面に対向すると共にパンチ１１の上下動に連動して上下動するように設けられたパッド２２とそのパッド２２の両側に位置しパンチ１１の両側面に対向する一対のダイ本体２１，２１を備える。上型１０および下型２０は、プレス成形品に合わせてパンチ１１やパッド２２などを交換することにより、様々な形状・寸法のプレス成形品を成形できる。
【００３３】
上型１０が備えるパンチ１１は、サイドメンバ６のオフセット部６３ａを形成するためのパンチ側オフセット成形部１２ａを有し、パンチ側オフセット成形部１２ａの前後には、前部ウェブ面６３ｂを形成するためのパンチ側前部成形部１２ｂと、後部ウェブ面６３ｃを形成するためのパンチ側後部成形部１２ｃを有する。またパンチ１１は、パンチ側後部成形部１２ｃにて前後に分割された２体のパンチ体１１Ｆ，１１Ｒで構成されており、パンチ１１の交換を容易に行えるようにしている。
【００３４】
一方、下型２０が備えるパッド２２は、サイドメンバ６のオフセット部６３ａを形成するためのパッド側オフセット成形部２３ａ、前部ウェブ面６３ｂを形成するためのパッド側前部成形部２３ｂ、後部ウェブ面６３ｃを形成するためのパッド側後部成形部２３ｃを有する。ここではパッド２２は一枚のパッド体で構成したが、パンチ１１と同様に、パッド２２を複数枚のパッド体に分割して構成することもできる。
【００３５】
パンチ１１，ダイ本体２１，パッド２２は、サイドメンバ６のサイズに合わせ、長手方向（図１では左右方向）の全長を４６００〜１１０００ｍｍ程度とされる。なお図１は、プレス金型１のうち、シワ６６の発生しやすいオフセット部６３ａの近傍に対応する位置、すなわち、パンチ側およびダイ側オフセット成形部１２ａ，２３ａの近傍を拡大して示した要部拡大図である。
【００３６】
図２に示すように、このプレス金型１を用い、パンチ１１で板材３０をパッド２２に当たるように押し込むことで、パンチ１１の下面とパッド２２の間でウェブ面６１が形成されると共にパンチ１１の両側面とダイ本体２１の内側面との間でフランジ面６２が形成される。さらに、パンチ１１およびパッド２２が有するそれぞれのオフセット成形部１２ａ，２３ａによりオフセット部６３ａが形成されることで、板材３０から断面コ字状のサイドメンバ６が成形される。
【００３７】
このプレス金型１では、オフセット縮みフランジ部６５でのシワ６６の発生を軽減するために、パンチ１１とダイ本体２１のクリアランスをオフセット成形部１２ａ，２３ａ近傍で板材３０の板厚以下にして、プレス成形を行う。
【００３８】
従来、シワ６６の発生を軽減するために、オフセット成形部１２ａ，２３ａ近傍でのクリアランスを追い込んでプレス成形を行うと、フランジ面６２の食い付きによりパンチ１１やダイ本体２１に負担がかかり、パンチ１１が下死点から持ち上がらなくなる場合があることから、量産工法としては採用できないという課題があった。
【００３９】
そこで本実施の形態に係るプレス金型１は、上型１０のパンチ１１の両側面に、押し込み時にダイ本体２１の内側面とのクリアランスを板材３０の板厚以下に保つと共にパンチ１１の上昇時にパンチ幅を狭めてクリアランスを拡げるクリアランス追い込み・抜き取り手段４０を設けたことを特徴とする。
【００４０】
このクリアランス追い込み・抜き取り手段４０の詳細について説明する。
【００４１】
クリアランス追い込み・抜き取り手段４０は、パンチ１１の側面に設けられたスライドプレート４１と、そのスライドプレート４１の外側面に上下移動可能に設けられ、押し込み時にダイ本体２１の内側面とのクリアランスを板材３０の板厚以下に保ち、パンチ１１が下死点から持ち上げられたときにスライドプレート４１に沿って下降しパンチ幅を狭めてクリアランスを拡げる可動インサート４２からなる。
【００４２】
スライドプレート４１と可動インサート４２は、パンチ１１の側面の一部を切り欠いて形成した凹溝４３に収容される。本実施の形態では、凹溝４３は、サイドメンバ６のオフセット部６３ａに対応した位置、より具体的には、サイドメンバ６のオフセット部６３ａと前部ウェブ面６３ｂとの境界近傍に対応した位置に形成される。凹溝４３の形成方法は特に限定されず、ドリルによる切削で形成するような場合には、凹溝４３の上底に図１（ａ）に示すような加工の逃がし溝４４を形成することもできる。また、従来のプレス金型５に用いるパンチインサート１１ａを取り外し（図５参照）、その位置にスライドプレート４１および可動インサート４２を収容することもできる。
【００４３】
スライドプレート４１は、断面視（図２参照）で下端先細のクサビ形状を有し、その上端が凹溝４３の上底よりも幅狭となるように形成される。
【００４４】
可動インサート４２は、断面視で上端先細の逆クサビ形状を有し、凹溝４３の上底への着底時にその外側面とダイ本体の内側面とのクリアランスが板材３０の板厚以下となるように形成される。
【００４５】
スライドプレート４１と可動インサート４２が接触する接触面には、上端から下端にかけて外側から内側に傾斜する傾斜スライド面４５が形成される。この傾斜スライド面４５に沿って可動インサート４２が下降することにより、パンチ１１の両側面の間隔、すなわちパンチ幅が狭まり、クリアランスが拡がる。
【００４６】
クリアランスの拡大量は、本実施の形態では傾斜スライド面４５の傾斜角（傾斜スライド面４５と凹溝４３の上底とが成す内側の角）により調節する。例えば、オフセット量がより大きいサイドメンバ６を成形するような場合には、傾斜角を小さくしてクリアランスが大きく拡がるようにする。オフセット量が大きいサイドメンバ６では、シワ６６がより発生し易いため、傾斜角を小さくすることで、オフセット成形部１２ａ，２３ａの近傍でのクリアランスを更に追い込むことが可能となり、シワの発生を軽減することができる。
【００４７】
スライドプレート４１はパンチ１１の側面に設けられる。より具体的には、スライドプレート４１は凹溝４３の側部に固定ボルト４１ａにより固定される。また、可動インサート４２は、スライドプレート４１の外側面に設けられる。より具体的には、可動インサート４２はスライドプレート４１の外側面と接触した状態で、可動インサート４２の外側面からストリッパボルト４２ａでスライドプレート４１に支持される。
【００４８】
本実施の形態では、正面視（図１（ａ）参照）で四角状に配置した４本の固定ボルト４１ａおよび４本のストリッパボルト４２ａにより、スライドプレート４１の固定および可動インサート４２の支持をしている。ただし、本発明ではこれらボルト４１ａ、４２ａの本数や配置は特に限定されない。
【００４９】
可動インサート４２には、ストリッパボルト４２ａの上下方向の移動を許容する長穴４２ｂが形成される。ストリッパボルト４２ａを長穴４２ｂに挿通して可動インサート４２をスライドプレート４１に支持させることで、可動インサート４２の上下方向の移動が長穴４２ｂで許容される。長穴４２ｂの寸法は特に限定されないが、その長径については、ストリッパボルト４２ａおよび可動インサート４２の移動量が小さくなりすぎないように、例えばストリッパボルト４２ａの胴径＋１０ｍｍ程度の長さとされる。この場合、ストリッパボルト４２ａおよび可動インサート４２には、上下方向に対して１０ｍｍ程度の移動が許容される。
【００５０】
凹溝４３の上底には、可動インサート４２を下方向へ付勢し、可動インサート４２の下降を補助するためのスプリング４６が設定される。スプリング４６はウレタンなどの弾性材料からなり、可動インサート４２の上方における凹溝４３の上底に形成したスプリング孔４６ａに収容される。また、スプリング４６は、パンチ押し込み前、あるいはパンチ抜き取り後の可動インサート４２の上端から離間するような高さで形成され、パンチ１１の上昇開始時のみに可動インサート４２に付勢力が働き、それ以外の間は付勢力が働かないようにされる。なお、サイドメンバ６の食い付き力がさらに大きくなるような場合には、可動インサート４２が固着してクリアランスが拡がらなくなることを防ぐために、スプリング４６の高さ寸法を大きくし、常に可動インサート４２に大きな付勢力が働くようにしても良い。
【００５１】
次に、本実施の形態の作用を図２により説明する。
【００５２】
まず図２（ａ）に示すように、一対のダイ本体２１，２１の上面にサイドメンバ６を成形するための板材３０（鋼板）を載置する。このとき、可動インサート４２は自重で傾斜スライド面４５に沿って下降しており、クリアランスは板材３０の板厚よりも広くなっている。
【００５３】
下降してきたパンチ１１が板材３０に当たるとき、まず可動インサート４２が板材３０により傾斜スライド面４５に沿って持ち上げられ、パンチ幅が拡がり、クリアランスが板材３０の板厚以下に小さくなる。
【００５４】
その後、図２（ｂ）に示すように、パンチ１１により板材３０をパッド２２で挟みながら一対のダイ本体２１，２１の間に押し込むことで、板材３０の両側部３０ｓ，３０ｓが折り曲げられて起立する。その後、板材３０を、さらに押し込むことで、パンチ１１の下面とパッド２２の上面との間でウェブ面６１が、パンチ１１の側面とダイ本体２１の内側面との間でフランジ面６２が形成されると共に、オフセット成形部１２ａ，２３ａ（図１参照）でオフセット部６３ａが形成され、サイドメンバ６が成形される。
【００５５】
この間、可動インサート４２は板材３０からの反力により、その位置が凹溝４３の上底で維持されるため、クリアランスは板材３０の板厚以下で一定に保たれる。これにより、サイドメンバ６のオフセット縮みフランジ部６５ではシワ６６の発生が軽減される。
【００５６】
パンチ１１の押し込み後、パンチ１１およびダイ本体２１にはサイドメンバ６が食い付くが、図２（ｃ）に示すように、パンチ１１を上昇させると、可動インサート４２が傾斜スライド面４５に沿って下降し、パンチ幅が狭まってクリアランスが拡がる。これにより、パンチ１１を下型２０から円滑に抜き取ることが可能となり、また、パンチ１１の抜き取りの際にパンチ１１やダイ本体２１への負担を軽減することが可能となる。
【００５７】
パンチ１１を下型２０から抜き取ったとき、可動インサート４２に対するサイドメンバ６の食い付きが無くなるので、可動インサート４２は元の位置に自然に戻ることとなり、安定した品質で効率よくサイドメンバ６の量産を行うことが可能となる。
【００５８】
以上要するに、本実施の形態に係るプレス金型１では、上型に備えるパンチ２１の両側面に、押し込み時にパンチ１１の側面とのクリアランスを板材３０の板厚以下で一定に保つと共に、パンチ１１の上昇時（抜き取り時）にパンチ幅を狭めてクリアランスを拡げるクリアランス追い込み・抜き取り手段４０を設けるようにした。
【００５９】
これにより、板材３０から断面コ字状のサイドメンバ６を成形するに際し、サイドメンバ６のオフセット縮みフランジ部６５でのシワ６６の発生を軽減することができる。
【００６０】
また、シワ６６の発生を軽減することにより、プレス成形後のシワ６６の修正を不要とすることができる。
【００６１】
さらに、ダイ本体２１およびパンチ１１への負担を軽減できるので、クリアランスを板材３０の板厚以下に追い込んでも、サイドメンバ６の量産を行うことが可能となる。
【００６２】
なお、本発明は上記実施の形態に限られず、種々の変形が可能である。
【００６３】
例えば、図３に示すように、下型２０が備えるダイ本体２１の内側面に、押し込み時にパンチ１１の側面とのクリアランスを板材３０の板厚以下に保つと共にパンチ１１の上昇時にクリアランスを拡げる、ダイ側クリアランス追い込み・抜き取り手段５０をさらに設けたプレス金型３としても良い。
【００６４】
このダイ側クリアランス追い込み・抜き取り手段５０は、パンチ１１に設けたクリアランス追い込み・抜き取り手段４０と同様の構成を有し、ダイ本体２１の内側面に設けられたダイ側スライドプレート５１と、ダイ側スライドプレート５１の内側面に設けられたダイ側可動インサート５２からなる。
【００６５】
ダイ側スライドプレート５１とダイ側可動インサート５２は、ダイ本体２１の内側面の一部を切り欠いて形成したダイ側凹溝５３に収容され、そのダイ側凹溝５３は、パンチ１１に形成した凹溝４３と同じく、サイドメンバ６のオフセット部６３ａに対応した位置に形成される。
【００６６】
ダイ側スライドプレート５１とダイ側可動インサート５２の接触面には、下端から上端にかけて内側から外側へ傾斜するダイ側傾斜スライド面５４が形成され、このダイ側傾斜スライド面５４に沿ってダイ側可動インサート５２が上昇することにより、パンチ１１の側面とのクリアランスが拡がる。
【００６７】
ダイ側スライドプレート５１は、固定ボルト５１ａによりダイ側凹溝５３の内側面に固定される。ダイ側可動インサート５２はダイ側スライドプレート５１を通してストリッパボルト５２ａによりダイ本体２１に支持され、ダイ本体２１とダイ側スライドプレート５１にはストリッパボルト５２ａの上下方向の移動を許容する長穴５２ｂが形成される。
【００６８】
このプレス金型３では、ダイ側クリアランス追い込み・抜き取り手段５０をさらに設けたことにより、パンチ１１の抜き取り時により大きくクリアランスを拡げることが可能となり、パンチ１１やダイ本体２１への負担をさらに軽減することが可能となる。
【００６９】
また、上記実施の形態では、サイドメンバ６をプレス成形するプレス金型について説明したが、本発明は断面コ字状のプレス成形品を成形するプレス金型の全てに適用可能である。
【００７０】
さらに、形状変化部６４に対応する位置にクリアランス追い込み・抜き取り手段４０（およびダイ側クリアランス追い込み・抜き取り手段５０）をさらに設け、形状変化部６４でのシワの軽減を図ることもできる。
【符号の説明】
【００７１】
１ プレス金型
６ プレス成形品（サイドメンバ）
１０ 上型
１１ パンチ
２０ 下型
２１ ダイ本体
２１ａ ダイインサート
２１ｂ 固定ボルト
２２ パッド
３０ 板材
３０ｓ 側部
４０ クリアランス追い込み・抜き取り手段
４１ スライドプレート
４２ 可動インサート
４２ａ ストリッパボルト
４２ｂ 長穴
４３ 凹溝
４５ 傾斜スライド面
６１ ウェブ面
６２ フランジ面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板材から断面コ字状のプレス成形品を成形するプレス金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両のフレームを構成する断面コ字状のサイドメンバを成形する方法として、上型で材料を下型に押し付けてプレス成形品を成形するプレス加工方法が広く用いられている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
まず、サイドメンバについて図４により説明する。
【０００４】
トラックなどの大型の車両４は、キャビン４ａや荷台４ｂをフレーム４ｃで支持する構造を有し（図４（ａ））、そのフレーム４ｃは、平行に配置した一対のサイドメンバ６を複数のクロスメンバ７で連結して構成される。
【０００５】
サイドメンバ６は断面コ字状に形成され、車両４の側面に沿って起立するウェブ面６１とその両側から水平方向に延出する２枚のフランジ面６２とからなる。また、サイドメンバ６のウェブ面６１は、車両４のキャビン４ａ側で水平面視外側に拡がるようにオフセットするオフセット部６３ａを有し、そのオフセット部６３ａの前後には、共に車両４の側面に平行な前部ウェブ面６３ｂおよび後部ウェブ面６３ｃを有する。オフセット部６３ａよりも更に車両４の前方側においては、フランジ面６２，６２同士の間隔をキャビン４ａ側で縮小するように形状変化させる形状変化部６４を有する。
【０００６】
一般的に、サイドメンバ６は、サイドメンバ６を展開した形状を有する鉄鋼製の板材をプレス成形して成形され、その長さは車両４のサイズに合わせて４６００〜１１０００ｍｍ程度、厚さは６〜８ｍｍ程度とされる。
【０００７】
そのプレス成形には、図５に示すようなプレス金型が用いられる。
【０００８】
このプレス金型５は、上型１０にパンチ１１を備え、下型２０にパンチ１１の下面に対向するパッド２２とそのパッド２２の両側に位置してパンチ１１の両側面に対向する一対のダイ本体２１，２１を備える。パンチ１１の側面にはパンチインサート１１ａが、ダイ本体２１の内側面にはダイインサート２１ａが、それぞれ固定ボルト１１ｂ，２１ｂを用いて設けられ、摩耗など金型への負担が大きい箇所を容易に交換できるようにしている。
【０００９】
このダイ本体２１，２１上に載置した板材をパンチ１１で押し込むことで、板材の両側部が折り曲げられて起立し、パンチ１１の下面とパッド２２との間でウェブ面１１が形成されると共にパンチ１１の側面とダイ本体２１の内側面との間でフランジ面６２が形成され、板材の断面がコ字状に成形される。
【００１０】
また、パンチ１１およびパッド２２は、図４で説明したサイドメンバ６のオフセット部６３ａを成形すべく、その下面および上面を上下方向にオフセットしたオフセット成形部を有する。パッド２２に当たるようにパンチ１１で板材を更に押し込むことで、オフセット部６３ａが形成され、サイドメンバ６が成形される。
【００１１】
このプレス金型５では、フランジ面６２の食い付きによりパンチ１１が抜き取り不能となることを防ぐために、パンチ１１の側面とダイ本体２１の内側面との隙間であるクリアランスを、板材の板厚＋０．５ｍｍ程度の広さとするのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平４−１１８１１８号公報
【特許文献２】特開平１１−１２３４６９号公報
【特許文献３】特開２０１０−１４９５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、クリアランスを板厚＋０．５ｍｍ程度としたプレス金型５でプレス成形を行うと、オフセット部６３ａの近傍でフランジ面６２にシワが発生しやすいという問題があった。
【００１４】
このシワの発生について図６（ａ）〜（ｃ）により説明する。
【００１５】
サイドメンバ６のオフセット部６３ａの近傍、より具体的には、オフセット部６３ａと前部ウェブ面６３ｂとの境界近傍では、オフセット成形によりフランジ面６２が圧縮変形されるオフセット縮みフランジ部６５が形成される（図６（ａ）中、点線枠で囲った領域）。プレス成形中、このオフセット縮みフランジ部６５には周囲の材料が寄ってくるため、プレス金型５のクリアランスを板材の板厚よりも大きくしてプレス成形を行うと、板材と金型との間に形成される隙間で材料が遊び、蛇腹状のシワ６６が形成されやすい。
【００１６】
シワ６６の形状については従来から厳しい要求精度があり、例えばシワ６６の段数を１つ以下とし、その高さをできるだけ小さくする（例えば、長さ１００ｍｍにつき０．３ｍｍ以内にする）ことが求められる。要求精度を満たさないサイドメンバ６ではシワ６６を修正する工程が必要となるため、シワ６６の発生を軽減することが望ましい。
【００１７】
シワ６６の発生を軽減するためには、オフセット成形部近傍で材料が遊ぶ隙間を無くし、クリアランスを板材の板厚以下に小さく設定する、すなわち、クリアランスを追い込む必要がある。
【００１８】
しかしながら、クリアランスを追い込むとプレス金型５へのフランジ面６２の食い付きが強くなるため、パンチ１１が下死点から持ち上がらなくなる場合があり、クリアランスを板材の板厚以下にしてサイドメンバ６をプレス成形する技術は確立されていなかった。
【００１９】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、板材からサイドメンバのような断面コ字状のプレス成形品を成形するに際し、パンチやダイ本体に負担をかけることなく、ダイ本体とパンチとの間のクリアランスを追い込むことができるプレス金型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】
【００２０】
上記目的を達成するために創案された本発明は、上型にパンチを備え、下型にパンチの下面に対向するパッドとそのパッドの両側に位置しパンチの両側面に対向する一対のダイ本体を備え、上記パンチで板材を上記パッドに当たるように押し込んで、パンチの下面とパッドの間でプレス成形品のウェブ面を形成すると共にパンチの両側面とダイ本体の内側面との間でフランジ面を形成し、板材から断面コ字状のプレス成形品を成形するプレス金型において、上記パンチの両側面に、押し込み時にダイ本体の内側面とのクリアランスを板材の板厚以下に保つと共にパンチの上昇時にパンチ幅を狭めてクリアランスを拡げるクリアランス追い込み・抜き取り手段を設けたプレス金型である。
【００２１】
上記クリアランス追い込み・抜き取り手段は、パンチの側面に設けられたスライドプレートと、そのスライドプレートの外側面に上下移動可能に設けられ、押し込み時にダイ本体の内側面とのクリアランスを板材の板厚以下に保ち、パンチが下死点から持ち上げられたときにスライドプレートに沿って下降しパンチ幅を狭めてクリアランスを拡げる可動インサートとからなると良い。
【００２２】
上記スライドプレートと上記可動インサートとの接触面には、上端から下端にかけて外側から内側に傾斜する傾斜スライド面が形成されると良い。
【００２３】
上記可動インサートは、その外側面からストリッパボルトで上記スライドプレートに支持され、上記可動インサートには、上記ストリッパボルトの上下方向の移動を許容する長穴が形成されると良い。
【００２４】
上記プレス成形品は、車両フレームを形成するサイドメンバからなり、そのサイドメンバが断面コ字状に形成されると共にキャビン側で水平面視外側に拡げられたオフセット部を有し、パンチに設けられる上記クリアランス追い込み・抜き取り手段は、上記オフセット部に対応した位置に設けられると良い。
【００２５】
上記パンチには、上記オフセット部に対応した位置にクリアランス追い込み・抜き取り手段を収容する凹溝が形成されると良い。
【００２６】
上記ダイ本体の内側面に、押し込み時にパンチの側面とのクリアランスを板材の板厚以下に保つと共にパンチの上昇時にクリアランスを拡げるダイ側クリアランス追い込み・抜き取り手段をさらに設けると良い。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、板材から断面コ字状のプレス成形品を成形するに際し、パンチやダイ本体に負担をかけることなく、ダイ本体とパンチとの間のクリアランスを追い込むことができるプレス金型を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施の形態に係るプレス金型の構造を示す要部拡大図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視図、（ｃ）は平面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るプレス金型の断面図であり、（ａ）はパンチの押し込み前、（ｂ）はパンチの押し込み時、（ｃ）はパンチの抜き取り時を示す図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係るプレス金型を示す図であり、（ａ）は要部拡大平面図、（ｂ）はパンチ押し込み時のプレス金型の断面図、（ｃ）はパンチ抜き取り時のプレス金型の断面図である。
【図４】車両の構造を示す模式図であり、（ａ）はトラック全体、（ｂ）はフレームを示す図である。
【図５】従来のプレス金型の構造を示す断面図である。
【図６】サイドメンバのオフセット縮みフランジ部に発生するシワを示す図であり、（ａ）はサイドメンバの全体斜視図、（ｂ）はオフセット縮みフランジ部の斜視図、（ｃ）はオフセット縮みフランジ部の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に、本発明の好適な実施の形態について添付図面を用いて説明する。
【００３０】
本実施の形態に係るプレス金型の構造を、図１，２により説明する。ここではプレス金型の一例として、図４に示したサイドメンバをプレス成形品として成形するプレス金型について説明する。
【００３１】
図１は、本実施の形態に係るプレス金型の構造を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視図、（ｃ）は平面図である。また図２は、本発明に係るプレス金型の構造を示す断面図であり、（ａ）はパンチの押し込み前、（ｂ）はパンチの押し込み時、（ｃ）はパンチの抜き取り時を示す図である。
【００３２】
図１および図２に示すように、プレス金型１は、上型１０にパンチ１１を備え、下型２０に、パンチ１１の下面に対向すると共にパンチ１１の上下動に連動して上下動するように設けられたパッド２２とそのパッド２２の両側に位置しパンチ１１の両側面に対向する一対のダイ本体２１，２１を備える。上型１０および下型２０は、プレス成形品に合わせてパンチ１１やパッド２２などを交換することにより、様々な形状・寸法のプレス成形品を成形できる。
【００３３】
上型１０が備えるパンチ１１は、サイドメンバ６のオフセット部６３ａを形成するためのパンチ側オフセット成形部１２ａを有し、パンチ側オフセット成形部１２ａの前後には、前部ウェブ面６３ｂを形成するためのパンチ側前部成形部１２ｂと、後部ウェブ面６３ｃを形成するためのパンチ側後部成形部１２ｃを有する。またパンチ１１は、パンチ側後部成形部１２ｃにて前後に分割された２体のパンチ体１１Ｆ，１１Ｒで構成されており、パンチ１１の交換を容易に行えるようにしている。
【００３４】
一方、下型２０が備えるパッド２２は、サイドメンバ６のオフセット部６３ａを形成するためのパッド側オフセット成形部２３ａ、前部ウェブ面６３ｂを形成するためのパッド側前部成形部２３ｂ、後部ウェブ面６３ｃを形成するためのパッド側後部成形部２３ｃを有する。ここではパッド２２は一枚のパッド体で構成したが、パンチ１１と同様に、パッド２２を複数枚のパッド体に分割して構成することもできる。
【００３５】
パンチ１１，ダイ本体２１，パッド２２は、サイドメンバ６のサイズに合わせ、長手方向（図１では左右方向）の全長を４６００〜１１０００ｍｍ程度とされる。なお図１は、プレス金型１のうち、シワ６６の発生しやすいオフセット部６３ａの近傍に対応する位置、すなわち、パンチ側およびダイ側オフセット成形部１２ａ，２３ａの近傍を拡大して示した要部拡大図である。
【００３６】
図２に示すように、このプレス金型１を用い、パンチ１１で板材３０をパッド２２に当たるように押し込むことで、パンチ１１の下面とパッド２２の間でウェブ面６１が形成されると共にパンチ１１の両側面とダイ本体２１の内側面との間でフランジ面６２が形成される。さらに、パンチ１１およびパッド２２が有するそれぞれのオフセット成形部１２ａ，２３ａによりオフセット部６３ａが形成されることで、板材３０から断面コ字状のサイドメンバ６が成形される。
【００３７】
このプレス金型１では、オフセット縮みフランジ部６５でのシワ６６の発生を軽減するために、パンチ１１とダイ本体２１のクリアランスをオフセット成形部１２ａ，２３ａ近傍で板材３０の板厚以下にして、プレス成形を行う。
【００３８】
従来、シワ６６の発生を軽減するために、オフセット成形部１２ａ，２３ａ近傍でのクリアランスを追い込んでプレス成形を行うと、フランジ面６２の食い付きによりパンチ１１やダイ本体２１に負担がかかり、パンチ１１が下死点から持ち上がらなくなる場合があることから、量産工法としては採用できないという課題があった。
【００３９】
そこで本実施の形態に係るプレス金型１は、上型１０のパンチ１１の両側面に、押し込み時にダイ本体２１の内側面とのクリアランスを板材３０の板厚以下に保つと共にパンチ１１の上昇時にパンチ幅を狭めてクリアランスを拡げるクリアランス追い込み・抜き取り手段４０を設けたことを特徴とする。
【００４０】
このクリアランス追い込み・抜き取り手段４０の詳細について説明する。
【００４１】
クリアランス追い込み・抜き取り手段４０は、パンチ１１の側面に設けられたスライドプレート４１と、そのスライドプレート４１の外側面に上下移動可能に設けられ、押し込み時にダイ本体２１の内側面とのクリアランスを板材３０の板厚以下に保ち、パンチ１１が下死点から持ち上げられたときにスライドプレート４１に沿って下降しパンチ幅を狭めてクリアランスを拡げる可動インサート４２からなる。
【００４２】
スライドプレート４１と可動インサート４２は、パンチ１１の側面の一部を切り欠いて形成した凹溝４３に収容される。本実施の形態では、凹溝４３は、サイドメンバ６のオフセット部６３ａに対応した位置、より具体的には、サイドメンバ６のオフセット部６３ａと前部ウェブ面６３ｂとの境界近傍に対応した位置に形成される。凹溝４３の形成方法は特に限定されず、ドリルによる切削で形成するような場合には、凹溝４３の上底に図１（ａ）に示すような加工の逃がし溝４４を形成することもできる。また、従来のプレス金型５に用いるパンチインサート１１ａを取り外し（図５参照）、その位置にスライドプレート４１および可動インサート４２を収容することもできる。
【００４３】
スライドプレート４１は、断面視（図２参照）で下端先細のクサビ形状を有し、その上端が凹溝４３の上底よりも幅狭となるように形成される。
【００４４】
可動インサート４２は、断面視で上端先細の逆クサビ形状を有し、凹溝４３の上底への着底時にその外側面とダイ本体の内側面とのクリアランスが板材３０の板厚以下となるように形成される。
【００４５】
スライドプレート４１と可動インサート４２が接触する接触面には、上端から下端にかけて外側から内側に傾斜する傾斜スライド面４５が形成される。この傾斜スライド面４５に沿って可動インサート４２が下降することにより、パンチ１１の両側面の間隔、すなわちパンチ幅が狭まり、クリアランスが拡がる。
【００４６】
クリアランスの拡大量は、本実施の形態では傾斜スライド面４５の傾斜角（傾斜スライド面４５と凹溝４３の上底とが成す内側の角）により調節する。例えば、オフセット量がより大きいサイドメンバ６を成形するような場合には、傾斜角を小さくしてクリアランスが大きく拡がるようにする。オフセット量が大きいサイドメンバ６では、シワ６６がより発生し易いため、傾斜角を小さくすることで、オフセット成形部１２ａ，２３ａの近傍でのクリアランスを更に追い込むことが可能となり、シワの発生を軽減することができる。
【００４７】
スライドプレート４１はパンチ１１の側面に設けられる。より具体的には、スライドプレート４１は凹溝４３の側部に固定ボルト４１ａにより固定される。また、可動インサート４２は、スライドプレート４１の外側面に設けられる。より具体的には、可動インサート４２はスライドプレート４１の外側面と接触した状態で、可動インサート４２の外側面からストリッパボルト４２ａでスライドプレート４１に支持される。
【００４８】
本実施の形態では、正面視（図１（ａ）参照）で四角状に配置した４本の固定ボルト４１ａおよび４本のストリッパボルト４２ａにより、スライドプレート４１の固定および可動インサート４２の支持をしている。ただし、本発明ではこれらボルト４１ａ、４２ａの本数や配置は特に限定されない。
【００４９】
可動インサート４２には、ストリッパボルト４２ａの上下方向の移動を許容する長穴４２ｂが形成される。ストリッパボルト４２ａを長穴４２ｂに挿通して可動インサート４２をスライドプレート４１に支持させることで、可動インサート４２の上下方向の移動が長穴４２ｂで許容される。長穴４２ｂの寸法は特に限定されないが、その長径については、ストリッパボルト４２ａおよび可動インサート４２の移動量が小さくなりすぎないように、例えばストリッパボルト４２ａの胴径＋１０ｍｍ程度の長さとされる。この場合、ストリッパボルト４２ａおよび可動インサート４２には、上下方向に対して１０ｍｍ程度の移動が許容される。
【００５０】
凹溝４３の上底には、可動インサート４２を下方向へ付勢し、可動インサート４２の下降を補助するためのスプリング４６が設定される。スプリング４６はウレタンなどの弾性材料からなり、可動インサート４２の上方における凹溝４３の上底に形成したスプリング孔４６ａに収容される。また、スプリング４６は、パンチ押し込み前、あるいはパンチ抜き取り後の可動インサート４２の上端から離間するような高さで形成され、パンチ１１の上昇開始時のみに可動インサート４２に付勢力が働き、それ以外の間は付勢力が働かないようにされる。なお、サイドメンバ６の食い付き力がさらに大きくなるような場合には、可動インサート４２が固着してクリアランスが拡がらなくなることを防ぐために、スプリング４６の高さ寸法を大きくし、常に可動インサート４２に大きな付勢力が働くようにしても良い。
【００５１】
次に、本実施の形態の作用を図２により説明する。
【００５２】
まず図２（ａ）に示すように、一対のダイ本体２１，２１の上面にサイドメンバ６を成形するための板材３０（鋼板）を載置する。このとき、可動インサート４２は自重で傾斜スライド面４５に沿って下降しており、クリアランスは板材３０の板厚よりも広くなっている。
【００５３】
下降してきたパンチ１１が板材３０に当たるとき、まず可動インサート４２が板材３０により傾斜スライド面４５に沿って持ち上げられ、パンチ幅が拡がり、クリアランスが板材３０の板厚以下に小さくなる。
【００５４】
その後、図２（ｂ）に示すように、パンチ１１により板材３０をパッド２２で挟みながら一対のダイ本体２１，２１の間に押し込むことで、板材３０の両側部３０ｓ，３０ｓが折り曲げられて起立する。その後、板材３０を、さらに押し込むことで、パンチ１１の下面とパッド２２の上面との間でウェブ面６１が、パンチ１１の側面とダイ本体２１の内側面との間でフランジ面６２が形成されると共に、オフセット成形部１２ａ，２３ａ（図１参照）でオフセット部６３ａが形成され、サイドメンバ６が成形される。
【００５５】
この間、可動インサート４２は板材３０からの反力により、その位置が凹溝４３の上底で維持されるため、クリアランスは板材３０の板厚以下で一定に保たれる。これにより、サイドメンバ６のオフセット縮みフランジ部６５ではシワ６６の発生が軽減される。
【００５６】
パンチ１１の押し込み後、パンチ１１およびダイ本体２１にはサイドメンバ６が食い付くが、図２（ｃ）に示すように、パンチ１１を上昇させると、可動インサート４２が傾斜スライド面４５に沿って下降し、パンチ幅が狭まってクリアランスが拡がる。これにより、パンチ１１を下型２０から円滑に抜き取ることが可能となり、また、パンチ１１の抜き取りの際にパンチ１１やダイ本体２１への負担を軽減することが可能となる。
【００５７】
パンチ１１を下型２０から抜き取ったとき、可動インサート４２に対するサイドメンバ６の食い付きが無くなるので、可動インサート４２は元の位置に自然に戻ることとなり、安定した品質で効率よくサイドメンバ６の量産を行うことが可能となる。
【００５８】
以上要するに、本実施の形態に係るプレス金型１では、上型に備えるパンチ２１の両側面に、押し込み時にパンチ１１の側面とのクリアランスを板材３０の板厚以下で一定に保つと共に、パンチ１１の上昇時（抜き取り時）にパンチ幅を狭めてクリアランスを拡げるクリアランス追い込み・抜き取り手段４０を設けるようにした。
【００５９】
これにより、板材３０から断面コ字状のサイドメンバ６を成形するに際し、サイドメンバ６のオフセット縮みフランジ部６５でのシワ６６の発生を軽減することができる。
【００６０】
また、シワ６６の発生を軽減することにより、プレス成形後のシワ６６の修正を不要とすることができる。
【００６１】
さらに、ダイ本体２１およびパンチ１１への負担を軽減できるので、クリアランスを板材３０の板厚以下に追い込んでも、サイドメンバ６の量産を行うことが可能となる。
【００６２】
なお、本発明は上記実施の形態に限られず、種々の変形が可能である。
【００６３】
例えば、図３に示すように、下型２０が備えるダイ本体２１の内側面に、押し込み時にパンチ１１の側面とのクリアランスを板材３０の板厚以下に保つと共にパンチ１１の上昇時にクリアランスを拡げる、ダイ側クリアランス追い込み・抜き取り手段５０をさらに設けたプレス金型３としても良い。
【００６４】
このダイ側クリアランス追い込み・抜き取り手段５０は、パンチ１１に設けたクリアランス追い込み・抜き取り手段４０と同様の構成を有し、ダイ本体２１の内側面に設けられたダイ側スライドプレート５１と、ダイ側スライドプレート５１の内側面に設けられたダイ側可動インサート５２からなる。
【００６５】
ダイ側スライドプレート５１とダイ側可動インサート５２は、ダイ本体２１の内側面の一部を切り欠いて形成したダイ側凹溝５３に収容され、そのダイ側凹溝５３は、パンチ１１に形成した凹溝４３と同じく、サイドメンバ６のオフセット部６３ａに対応した位置に形成される。
【００６６】
ダイ側スライドプレート５１とダイ側可動インサート５２の接触面には、下端から上端にかけて内側から外側へ傾斜するダイ側傾斜スライド面５４が形成され、このダイ側傾斜スライド面５４に沿ってダイ側可動インサート５２が上昇することにより、パンチ１１の側面とのクリアランスが拡がる。
【００６７】
ダイ側スライドプレート５１は、固定ボルト５１ａによりダイ側凹溝５３の内側面に固定される。ダイ側可動インサート５２はダイ側スライドプレート５１を通してストリッパボルト５２ａによりダイ本体２１に支持され、ダイ本体２１とダイ側スライドプレート５１にはストリッパボルト５２ａの上下方向の移動を許容する長穴５２ｂが形成される。
【００６８】
このプレス金型３では、ダイ側クリアランス追い込み・抜き取り手段５０をさらに設けたことにより、パンチ１１の抜き取り時により大きくクリアランスを拡げることが可能となり、パンチ１１やダイ本体２１への負担をさらに軽減することが可能となる。
【００６９】
また、上記実施の形態では、サイドメンバ６をプレス成形するプレス金型について説明したが、本発明は断面コ字状のプレス成形品を成形するプレス金型の全てに適用可能である。
【００７０】
さらに、形状変化部６４に対応する位置にクリアランス追い込み・抜き取り手段４０（およびダイ側クリアランス追い込み・抜き取り手段５０）をさらに設け、形状変化部６４でのシワの軽減を図ることもできる。
【符号の説明】
【００７１】
１ プレス金型
６ プレス成形品（サイドメンバ）
１０ 上型
１１ パンチ
２０ 下型
２１ ダイ本体
２１ａ ダイインサート
２１ｂ 固定ボルト
２２ パッド
３０ 板材
３０ｓ 側部
４０ クリアランス追い込み・抜き取り手段
４１ スライドプレート
４２ 可動インサート
４２ａ ストリッパボルト
４２ｂ 長穴
４３ 凹溝
４５ 傾斜スライド面
６１ ウェブ面
６２ フランジ面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上型にパンチを備え、下型にパンチの下面に対向するパッドとそのパッドの両側に位置しパンチの両側面に対向する一対のダイ本体を備え、上記パンチで板材を上記パッドに当たるように押し込んで、パンチの下面とパッドの間でプレス成形品のウェブ面を形成すると共にパンチの両側面とダイ本体の内側面との間でフランジ面を形成し、板材から断面コ字状のプレス成形品を成形するプレス金型において、
上記パンチの両側面に、押し込み時にダイ本体の内側面とのクリアランスを板材の板厚以下に保つと共にパンチの上昇時にパンチ幅を狭めてクリアランスを拡げるクリアランス追い込み・抜き取り手段を設けたことを特徴とするプレス金型。
【請求項２】
上記クリアランス追い込み・抜き取り手段は、パンチの側面に設けられたスライドプレートと、そのスライドプレートの外側面に上下移動可能に設けられ、押し込み時にダイ本体の内側面とのクリアランスを板材の板厚以下に保ち、パンチが下死点から持ち上げられたときにスライドプレートに沿って下降しパンチ幅を狭めてクリアランスを拡げる可動インサートとからなる請求項１記載のプレス金型。
【請求項３】
上記スライドプレートと上記可動インサートとの接触面には、上端から下端にかけて外側から内側に傾斜する傾斜スライド面が形成される請求項２記載のプレス金型。
【請求項４】
上記可動インサートは、その外側面からストリッパボルトで上記スライドプレートに支持され、上記可動インサートには、上記ストリッパボルトの上下方向の移動を許容する長穴が形成される請求項２又は３記載のプレス金型。
【請求項５】
上記プレス成形品は、車両フレームを形成するサイドメンバからなり、そのサイドメンバが断面コ字状に形成されると共にキャビン側で水平面視外側に拡げられたオフセット部を有し、
パンチに設けられる上記クリアランス追い込み・抜き取り手段は、上記オフセット部に対応した位置に設けられる請求項１〜４いずれか記載のプレス金型。
【請求項６】
上記パンチには、上記オフセット部に対応した位置にクリアランス追い込み・抜き取り手段を収容する凹溝が形成される請求項５記載のプレス金型。
【請求項７】
上記ダイ本体の内側面に、押し込み時にパンチの側面とのクリアランスを板材の板厚以下に保つと共にパンチの上昇時にクリアランスを拡げるダイ側クリアランス追い込み・抜き取り手段をさらに設けた請求項１〜６いずれか記載のプレス金型。
【請求項１】
上型にパンチを備え、下型にパンチの下面に対向するパッドとそのパッドの両側に位置しパンチの両側面に対向する一対のダイ本体を備え、上記パンチで板材を上記パッドに当たるように押し込んで、パンチの下面とパッドの間でプレス成形品のウェブ面を形成すると共にパンチの両側面とダイ本体の内側面との間でフランジ面を形成し、板材から断面コ字状のプレス成形品を成形するプレス金型において、
上記パンチの両側面に、押し込み時にダイ本体の内側面とのクリアランスを板材の板厚以下に保つと共にパンチの上昇時にパンチ幅を狭めてクリアランスを拡げるクリアランス追い込み・抜き取り手段を設けたことを特徴とするプレス金型。
【請求項２】
上記クリアランス追い込み・抜き取り手段は、パンチの側面に設けられたスライドプレートと、そのスライドプレートの外側面に上下移動可能に設けられ、押し込み時にダイ本体の内側面とのクリアランスを板材の板厚以下に保ち、パンチが下死点から持ち上げられたときにスライドプレートに沿って下降しパンチ幅を狭めてクリアランスを拡げる可動インサートとからなる請求項１記載のプレス金型。
【請求項３】
上記スライドプレートと上記可動インサートとの接触面には、上端から下端にかけて外側から内側に傾斜する傾斜スライド面が形成される請求項２記載のプレス金型。
【請求項４】
上記可動インサートは、その外側面からストリッパボルトで上記スライドプレートに支持され、上記可動インサートには、上記ストリッパボルトの上下方向の移動を許容する長穴が形成される請求項２又は３記載のプレス金型。
【請求項５】
上記プレス成形品は、車両フレームを形成するサイドメンバからなり、そのサイドメンバが断面コ字状に形成されると共にキャビン側で水平面視外側に拡げられたオフセット部を有し、
パンチに設けられる上記クリアランス追い込み・抜き取り手段は、上記オフセット部に対応した位置に設けられる請求項１〜４いずれか記載のプレス金型。
【請求項６】
上記パンチには、上記オフセット部に対応した位置にクリアランス追い込み・抜き取り手段を収容する凹溝が形成される請求項５記載のプレス金型。
【請求項７】
上記ダイ本体の内側面に、押し込み時にパンチの側面とのクリアランスを板材の板厚以下に保つと共にパンチの上昇時にクリアランスを拡げるダイ側クリアランス追い込み・抜き取り手段をさらに設けた請求項１〜６いずれか記載のプレス金型。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−４９０８７（Ｐ２０１３−４９０８７Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８９４７７（Ｐ２０１１−１８９４７７）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（３９０００１５７９）プレス工業株式会社 (173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（３９０００１５７９）プレス工業株式会社 (173)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]