プレス金型設計(3次元設計)のプロセスの可視化と標準化のテクノロジーにより、ものづくりの安定した高速化を推進する・・・エムズ株式会社

3次元設計プレス金型設計の未来を考えるエムズ株式会社
自動車パネルの新しい成形法 拡張成形法(特許第5319748号)

「手法の見える化/プロセス改革/新しい絞り成形法」プレス金型の未来を考える・エムズ株式会社


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自動車パネルの
高品質化をめざす拡張成形法
(X-draw/exdraw forming)
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高品質化をめざす拡張成形法
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会社概略
会社名
エムズ株式会社
所在地
〒590-0105大阪府堺市南区竹城台3-5-15
事業内容
□自動車用プレス金型
□各種3次元モデル作成
□ダイフェースモデル作成
□CAMモデル作成
□NCデータ作成
□3次元ソリッド設計
□3次元設計業務適用支援
□成形シミュレーション解析
□拡張絞り(X-draw/exdraw forming)適用支援
□韓国プレス金型の提供
m's special 2013 spring

自動車パネルの高品質化へ向けて新たな可能性・・拡張絞り成形/エクスドローフォーミング

◇ エムズスペシャル 2013 春号 ”絞り成形の常識を破る!” ◇

◆ 絞り成形法−その制約

◇ 絞り成形法の常識 ◇
絞り成形法の常識とは、”絞り深さ不変の法則”です。
絞り成形の完了は、ダイの下降停止です。ダイの下降が停止するまで、挟持部(バインダー/ブランクホルダ)も余儀なく下降することになります。成形途中で挟持部の下降停止は絶対に許されません。
「絞り深さ不変の法則 ”A=B”」
A:絞り深さ/B:挟持部下降量
絞り成形法の常識「絞り深さ不変の法則
◇ 絞り成形法の常識「絞り深さ不変の法則”A=B”」◇

上記の内容は、全く当たり前の”絞り成形の常識”です。しかし、成形条件の視点から見ると、

”A”は、凹部成形のタイミングパラメータで、”B”は、ワーク伸張量のパラメータ
となり、”A”と”B”は、全く性格の違う成形条件パラメータです。個別に設定できれば、より最適な成形条件を導くことが可能となりますが、絞り成形法の常識から、”A≠B”などとは、考えることすら許されないことでした。
◆ 新しい絞り成形法−絞り深さ

◇ 新しい絞り成形法の絞り深さの特徴 ◇
既存の絞り成形法では、拡張エリア(余肉面)の大きさと比例関係にある拡張方向は、拡張エリアの現実的な大きさにより制限がありました。しかし、拡張エリアを持たない新しい絞り成形法の拡張方向は、最適な成形条件により自由に設定することが可能です。
拡張方向によっては絞り深さが、非常に”浅く”なるケースがあります。
この”浅い”絞り深さが、成形ネックとなる場合、絞り深さの調整、すなわち”A”の値を大きくする必要があります。
新しい絞り成形法/極端に浅い絞り深さ
◇ 新しい絞り成形法/極端に浅い絞り深さ ◇

◇ 絞り深さ”A”を大きくするには ◇
既存の絞り成形法と同様、拡張エリアを付加し、絞り深さを確保する・・・

これはいけません。
材料歩留りの観点から避けるべき手法です。

新しい絞り成形法/拡張エリアを付加した場合
◇ 新しい絞り成形法/拡張エリアを付加した場合 ◇

◆ 新しい絞り成形法−成形深さ制御機能のしくみ


◇ 新しい絞り成形法のAとB/高さ関係 ◇
 新しい絞り成形法は、絞り成形の常識である ”A=B” である必要はありません。
 ”A”、”B”各々のパラメータを個別に設定出来るので、材料歩留りを損失することなく、より柔軟に、”ワーク伸張と凹部成形性”の双方を向上させる最適な成形条件へ導くことが可能となります。

新しい絞り成形法/絞り深さ不変の法則を破る”A>B”
◇ 新しい絞り成形法/絞り深さ不変の法則を破る”A>B” ◇

◇ 新しい絞り成形法の成形深さ制御のしくみ ◇
 新しい絞り成形法の成形プロセスは、ワークをパンチへ押し付けた後、拡張方向へ転移します。
この成形中に、以下の2つの構造変移により、”成形深さ制御”を実現させています。

■ バインダー上昇拡張機能のしくみ
 上挟持構造部(上バインダー)は傾斜上昇移動するように、設置させています。これにより、”ダイの下降量A>バインダーの下降量B”となり、A=B+アルファーとなります。
バインダー上昇拡張機能構造
◇ 成形深さ制御機能/バインダー上昇拡張機能構造図 ◇

■ バインダー水平拡張機能のしくみ
 成形中、バインダー下降を強制停止させた場合、既存の絞り成形法では、ダイの下降も停止し、成形パネルは未完成品となりますが、新しい絞り成形法は、その型構造により、ダイは停止せず、所定の位置まで下降します。この場合、挟持構造部(バインダー)は、傾斜下降から水平変移へ転じます。これにより、A=B+アルファーとなります。
バインダー水平拡張機能構造
◇ 成形深さ制御機能/バインダー水平拡張機能構造図 ◇

これらが新しい絞り成形法のプレスモーションに秘められた”成形深さ制御機能”の全貌です。
“ワーク拡張と凹部成形性”の双方の向上を適用するための柔軟な有効機能を、
無理なくシンプルな形で実装しています。

◆ 未知なる領域/自動車パネルの”高品質化”に向けて


◇ 新領域への招待状 ◇
 リング状の一体バインダーで素材を挟持し、成形面へ押付け、所定の成形品を産出するプレス絞り成形法は、100年以上も、その根本的な姿を変えていない完成された成形法です。しかし、この成形法で産出する成果物の限界も見えて来ました。

 本事例は、実現可能な次世代成形法の一例ですが、”サッシュレスドアアウタパネル”への適用域を超えていません。しかし、この新しい絞り成形法を”モノ”にした先には、”フード、トランク、ルーフ”を経て”フェンダー”へ、そして終着点の”サイドアウター”の現状の暗雲を断ち切る”新たな成形制御の手掛かり”が待ち受けていると予感します。

 エッジシェイプとネガシェイプの大型化、スケルやギルシェイプなどの未知なるデザインの到来。カーデザインの新領域へ向け、ダイレクトストレッチドローなる本成形法が、次世代プレス成形法として広く適用されることを願っています。

※イメージクリックで拡大します※

New draw forming method for quality improvement of the automobile panels.
新しい絞り成形法 プレスモーション
◇ 新しい絞り成形法 自動車パネルの”高品質化”に向けて ◇

拡張絞り(X-draw/exdraw forming)成形法は、自動車パネルの高品質化へ向けて、既存の成形法では両立しない“ワーク伸び”と“凹部成形性”の双方の向上を図る「新しい絞り成形法」です。

◆ 新しい絞り成形法 資料

電子配布資料 > 配布用PDF
公開資料 > (特開2013-56367)
新しい絞り成形法 拡張絞り(X-draw/exdraw forming)成形法の 概要紹介


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