特許 5962774 プレス成形品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5962774

(24)【登録日】2016年7月8日

(45)【発行日】2016年8月3日

(54)【発明の名称】プレス成形品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 22/26 20060101AFI20160721BHJP

【ＦＩ】

   B21D22/26 C

   B21D22/26 D

【請求項の数】8

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-555448(P2014-555448)

(86)(22)【出願日】2013年12月20日

(86)【国際出願番号】JP2013084298

(87)【国際公開番号】WO2014106931

(87)【国際公開日】20140710

【審査請求日】2015年6月30日

(31)【優先権主張番号】特願2013-594(P2013-594)

(32)【優先日】2013年1月7日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】新日鐵住金株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮城 隆司

(72)【発明者】

【氏名】田中 康治

(72)【発明者】

【氏名】小川 操

(72)【発明者】

【氏名】麻生 敏光

【審査官】 石川 健一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０４５９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１１６５５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５５−１０６５２４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 国際公開第２０１２／０７０６２３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０２−１５１３２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｄ ２２／２６

Ｂ２１Ｄ ２２／２２

Ｂ２１Ｄ ２２／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

高強度鋼板からなるブランクに予加工を行うことにより中間成形体とし、該中間成形体に本加工を行うことにより、天板部と該天板部につながる２つの縦壁と該２つの縦壁にそれぞれつながる２つのフランジ部とにより構成されるハット断面を有するとともに長手方向の内部に側面視で山形に湾曲した形状の湾曲部を有する最終成形体であるプレス成形品を製造する方法であって、
前記中間成形体は、前記天板部に形成される中間天板部と、該中間天板部につながる２つの中間縦壁と、該２つの中間縦壁にそれぞれつながる２つの中間フランジ部とにより構成されるハット断面を有するとともに、前記２つの中間縦壁の高さは、前記湾曲部に成形される領域では前記最終成形体の前記２つの縦壁の高さより低く、かつ、前記長手方向について前記湾曲部に成形される領域を除く残余の２つの領域では、前記湾曲部に成形される領域から離れるに伴って徐々に低くなるとともに前記湾曲部に成形される領域から最も離れた位置では略零となること、および、
前記本加工は、下型パンチ及びブランクホルダーと、該下型パンチ及びブランクホルダーに対向して配置された上型ダイとの間であって前記下型パンチの上に、前記中間成形体を配置する第１ステップと、前記中間フランジ部と接するように前記ブランクホルダーを配置する第２ステップと、前記上型ダイを前記下型パンチおよび前記ブランクホルダーが配置されている方向へ動かすことにより前記中間成形体をブランクホルダーに達するまで成形して前記縦壁の一部を成形する第３ステップと、前記中間成形体を前記ブランクホルダーで前記上型ダイに押し付けて挟持する状態を維持しながら、前記上型ダイおよび前記ブランクホルダーを前記中間成形体に対して前記ブランクホルダーが配置された方向へ動かすことにより前記中間成形体の縦壁部分と縦壁につながるフランジ部分を成形する第４ステップとを経て、行われること
を特徴とするプレス成形品の製造方法。

【請求項2】

前記第１ステップでは、さらに、前記最終成形体の天板部分の形状を有するとともに前記下型パンチ及び前記ブランクホルダーに対向して配置されるパッドを用いるとともに、前記第２ステップ、前記第３ステップおよび前記第４のステップでは、該パッドにより前記中間成形体の天板部を前記下型パンチに押し付けて挟持する請求項１に記載されたプレス成形品の製造方法。

【請求項3】

前記下型パンチは、前記天板部および該天板部につながる２つの縦壁それぞれの形状を有し、前記ブランクホルダーは、前記フランジ部の形状を含む形状を有するとともに、前記上型ダイは、前記天板部、該天板部につながる２つの縦壁および該２つの縦壁それぞれにつながる２つのフランジ部それぞれの形状を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載されたプレス成形品の製造方法。

【請求項4】

前記パッドは、前記天板部の形状を有する請求項２または請求項３に記載されたプレス成形品の製造方法。

【請求項5】

前記中間成形体に対して前記本加工を行う前に、前記湾曲部に成形される領域を除く残余の２つの領域のうちで前記最終成形体を構成しない範囲をトリミングすることを特徴とする請求１から請求項４までのいずれか１項に記載されたプレス成形品の製造方法。

【請求項6】

前記湾曲部に成形される領域における前記中間縦壁の高さは、前記湾曲部における前記縦壁の高さの３〜９７％であることを請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載されたプレス成形品の製造方法。

【請求項7】

前記高強度鋼板の引張強度は５９０〜１８００ＭＰａであることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載されたプレス成形品の製造方法。

【請求項8】

前記プレス成形品は、自動車の車体の骨格部材である請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載されたプレス成形品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プレス成形品の製造方法に関し、具体的には、ハット断面を有するとともに長手方向の内部に側面視で山形に湾曲した形状の湾曲部を有するプレス成形品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車の車体（ボディシェル）の骨格構造は、金属板（以降の説明では鋼板を例にとる）をプレス成形して得られる骨格部材を多数組み合わせることにより、構成される。例えばサイドシル，クロスメンバー，フロントサイドメンバーリア等の骨格部材の多くは、天板部と、天板部の両側につながる２つの縦壁と、２つの縦壁それぞれにつながる２つのフランジ部とからなるハット断面を、長手方向の一部または全部に有する。これらの骨格部品は、自動車の衝突安全を確保するために重要な部品である。車体の軽量化のための高強度化が、衝突安全性能の向上とともに、これらの骨格部材に強く望まれる。

【0003】

図１４は、ハット断面を有し長手方向への湾曲部を有するプレス部品であるフロントサイドメンバーリア４の説明図であり、図１４（ａ）は斜視図、図１４（ｂ）は上面視図、図１４（ｃ）は側面視図および図１４（ｄ）は図１４（ｃ）におけるＳｅｃ−Ａにおける断面図である。

【0004】

図１４（ａ）〜図１４（ｄ）に示すように、フロントサイドメンバーリア４は、天板部２と２つの側壁３，３と２つのフランジ部１，１とにより構成されるハット断面を有するとともに長手方向の内部の一部が側面視で湾曲した形状の湾曲部、すなわち、ハット断面形状を有するとともに、天板部を上側に配置して成形品を側面側から見たときに長手方向の内部に上下方向へ山形に湾曲した形状の湾曲部を有する。

【0005】

フロントサイドメンバーリア４を成形するには、特許文献１に開示されるように、素材鋼板（ブランク）に対して深絞りを行なうのが一般的である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平２−１５１３２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところが、ハイテンと呼ばれる高強度鋼板は、低強度鋼板に比べて伸び性が低く、成形性が悪い。このため、ハイテンからなるブランクに絞り成形を行うと、割れが成形品の天板部２および縦壁部３に発生する。また、ハイテンからなるブランクに絞り成形を行うと、材料が不規則に伸縮して素材流入が起こる。しかも、成形時の素材流入量が僅かな油付着量等の差異等によって変動する。このため、成形品の位置精度が安定しない。なお、単純に曲げ成形を行えば成形品の割れを防止できるが、しわがフランジ部１に発生する。このため、曲げ成形を採用することもできない。

【0008】

そこで、絞り成形を行った後にトリミングを行うことにより成形品を所望の寸法とすることが考えられる。しかし、図１４（ａ）〜図１４（ｄ）に示すフロントサイドメンバーリア４のようなプレス成形品は、上述のように複雑な形状であるというだけではなく、フランジ部１も湾曲している。このため、成形後にトリミングを行うことも困難である。もちろん、ハイテンからなる平板のブランクはトリミング可能であるが、上述のように、絞り工程中に材料が不規則に伸縮して素材流入が起こるため、トリミングを省略した場合には、成形品のエッジ位置精度が安定せず、成形品のフランジ長さを安定して得ることができない。

【0009】

このため、図１４（ａ）〜図１４（ｄ）に示すプレス成形品４を、ハイテンを素材鋼板として位置精度よく成形することは難しく、比較的低強度で伸び性に優れた鋼板を、板厚を増加して用いる必要があり、車体軽量化の要請に応えることができない。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、以下に列記の通りである。
（１）高強度鋼板からなるブランクに予加工を行うことにより中間成形体とし、該中間成形体に本加工を行うことにより、天板部と該天板部につながる２つの縦壁と該２つの縦壁にそれぞれつながる２つのフランジ部とにより構成されるハット断面を有するとともに長手方向の内部に側面視で山形に湾曲した形状の湾曲部を有する最終成形体であるプレス成形品を製造する方法であって、
前記中間成形体は、前記天板部に形成される中間天板部と、該中間天板部につながる２つの中間縦壁と、該２つの中間縦壁にそれぞれつながる２つの中間フランジ部とにより構成されるハット断面を有するとともに、前記２つの中間縦壁の高さは、前記湾曲部に成形される領域では前記最終成形体の前記２つの縦壁の高さより低く、かつ、前記長手方向について前記湾曲部に成形される領域を除く残余の２つの領域では、前記湾曲部に成形される領域から離れるに伴って徐々に低くなるとともに前記湾曲部に成形される領域から最も離れた位置では略零となること、および、
前記本加工は、下型パンチ及びブランクホルダーと、該下型パンチ及びブランクホルダーに対向して配置された上型ダイとの間であって前記下型パンチの上に、前記中間成形体を配置する第１ステップと、前記中間フランジ部と接するように前記ブランクホルダーを配置する第２ステップと、前記上型ダイを前記下型パンチおよび前記ブランクホルダーが配置されている方向へ動かすことにより前記中間成形体をブランクホルダーに達するまで成形して前記縦壁の一部を成形する第３ステップと、前記中間成形体を前記ブランクホルダーで前記上型ダイに押し付けて挟持する状態を維持しながら、前記上型ダイおよび前記ブランクホルダーを前記中間成形体に対して前記ブランクホルダーが配置された方向へ動かすことにより前記中間成形体の縦壁部分と縦壁につながるフランジ部分を成形する第４ステップとを経て、行われること
を特徴とするプレス成形品の製造方法。

【0011】

素材鋼板に絞り成形等の予加工を行って中間形状を有する中間成形体とし、この中間成形体に単純に曲げ成形を行うと、最終成形体のフランジ部にしわが発生する。これに対し、（１）の本発明によれば、中間天板部、２つの中間縦壁および２つの中間フランジ部により構成されるハット断面を有する中間成形体における２つの中間縦壁の高さを、最終成形体の湾曲部に成形される領域では最終成形体の縦壁の高さより低くし、かつ、長手方向について湾曲部に成形される領域を除く残余の２つの領域では、湾曲部に成形される領域から離れるに伴って徐々に低くするとともに湾曲部に成形される領域から最も離れた位置では略零としておき、この中間成形体に対して、第３ステップでの曲げ成形と、第４ステップでの絞り成形とを連続して順番に行う。

【0012】

このため、（１）項の本発明によれば、通常の絞り成形や曲げ成形では強加工部となる湾曲部の割れや、フランジ部のしわの発生を防止できる。
（２）前記第１ステップでは、さらに、前記最終成形体の天板部の形状を有するとともに前記下型パンチ及び前記ブランクホルダーに対向して配置されるパッドを用いるとともに、前記第２ステップ、前記第３ステップおよび前記第４のステップでは、該パッドにより前記中間成形体の天板部を前記下型パンチに押し付けて挟持する（１）項に記載されたプレス成形品の製造方法。

【0013】

（２）項の本発明によれば、中間成形体における中間天板部を拘束するパッドを用いて、第３ステップ（第３〜４ステップでの曲げ絞り連続成形）の初期段階で中間天板部の動きを抑制することができるため、位置精度が悪化することを防止することができる。
（３）前記下型パンチは、前記天板部および該天板部につながる２つの縦壁それぞれの形状を有し、前記ブランクホルダーは、前記フランジ部の形状を含む形状を有するとともに、前記上型ダイは、前記天板部、該天板部につながる２つの縦壁および該２つの縦壁それぞれにつながる２つのフランジ部それぞれの形状を有することを特徴とする（１）項または（２）項に記載されたプレス成形品の製造方法。
（４）前記パッドは、前記天板部の形状を有する（２）項または（３）項に記載されたプレス成形品の製造方法。
（５）前記中間成形体に対して前記本加工を行う前に、前記湾曲部に成形される領域を除く残余の２つの領域のうちで前記最終成形体を構成しない範囲をトリミングすることを特徴とする（１）項から（４）項までのいずれか１項に記載されたプレス成形品の製造方法。

【0014】

（５）項の本発明によれば、中間成形体にトリミングを行って外形状を整えるため、絞り成形などによる材料の不規則な伸縮による不均一な素材流入を吸収することができる。
（６）前記湾曲部に成形される領域における前記中間縦壁の高さは、前記湾曲部における前記縦壁の高さの３〜９７％であることを（１）項から（５）項までのいずれか１項に記載されたプレス成形品の製造方法。
（７）前記高強度鋼板の引張強度は５９０〜１８００ＭＰａであることを特徴とする（１）項から（６）項までのいずれか１項に記載されたプレス成形品の製造方法。
（８）前記プレス成形品は、自動車の車体の骨格部材である（１）項から（７）項までのいずれか１項に記載されたプレス成形品の製造方法。

【0015】

（１）〜（８）項の本発明によれば、引張強度が５９０〜１８００ＭＰａであるハイテン材と呼ばれる高強度鋼板を素材鋼板とした場合であっても、ハット断面形状を有するとともに長手方向の一部が側面視で湾曲した形状を有するプレス成形品を、しわや割れを発生させずに成形品のエッジ位置精度がよく、プレス成形でき、例えばサイドシル、クロスメンバー、フロントサイドメンバーリアといった自動車の車体の骨格部材の軽量化を図ることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明に係るプレス成形品の製造方法によれば、引張強度が５９０ＭＰａ以上、７８０ＭＰａ以上、あるいは９８０ＭＰａ以上のハイテンを素材鋼板とした場合にも、ハット断面形状を有するとともに長手方向の一部が側面視で湾曲した形状を有するプレス成形品を、しわや割れを発生させずに成形品のエッジ位置精度がよく、プレス成形できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１（ａ）〜図１（ｃ）は、予成形として絞り成形された中間成形体の、それぞれ斜視図、上面視図、側面視図である。

【図2】図２は、中間成形体に予成形するための絞り成形工程で用いる金型の構成を示す説明図である。

【図3】図３（ａ）〜図３（ｄ）は、トリミングされたトリム後中間成形体を示す、それぞれ斜視図、上面視図、側面視図及びＳｅｃ−Ｂにおける断面図である。

【図4】図４（ａ）〜図４（ｄ）は、曲げ成形と絞り成形を連続して順番に行って成形された最終成形体を示す、それぞれ斜視図、上面視図、側面視図及びＳｅｃ−Ｃにおける断面図である。

【図5】図５は、第２の工程での曲げ絞り連続成形に用いられる金型の構成を示す説明図である。

【図6-1】図６−１は、第２の工程での曲げ絞り連続成形に用いられるトリム後中間成形体の側面図である。

【図6-2】図６−２は、第２の工程での曲げ絞り連続成形を行う金型セット時における図６−１のＳｅｃ−Ｄ断面図である。

【図6-3】図６−３は、第２の工程での曲げ絞り連続成形を行う金型セット時における図６−１のＳｅｃ−Ｅ断面図である。

【図7-1】図７−１は、曲げ絞り連続成形工程のＳｅｃ−Ｄ断面図である。

【図7-2】図７−２は、曲げ絞り連続成形工程のＳｅｃ−Ｄ断面図である。

【図7-3】図７−３は、曲げ絞り連続成形工程のＳｅｃ−Ｄ断面図である。

【図8】図８（ａ）は、第２の工程で曲げ絞り連続成形を開始する時点における中間成形体の中間フランジ部と最終成形体のフランジ部との、高さ方向の距離（すなわち、中間成形体における中間縦壁の高さと、最終成形品における縦壁の高さとの差）を示す説明図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）におけるＳｅｃ−Ｆ断面図である。

【図9】図９（ａ）、図９（ｂ）は、それぞれ、実施例に示す最終成形体の側面視図、Ｓｅｃ−Ｇ断面図である。

【図10】図１０は、実施例におけるＸ，Ｙ方向の変位評価位置を示す図である。

【図11】図１１は、実施例１で使用した絞り成形金型の構成を示す説明図である。

【図12】図１２は、実施例１〜７で使用した素材鋼板を示す説明図である。

【図13】図１３は、実施例２で使用した曲げ成形金型の構成を示す説明図である。

【図14】図１４は、ハット断面を有し長手方向への湾曲部を有するプレス部品であるフロントサイドメンバーリア４の説明図であり、図１４（ａ）は斜視図、図１４（ｂ）は上面視図、図１４（ｃ）は側面視図および図１４（ｄ）は図１４（ｃ）におけるＳｅｃ−Ａにおける断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明を、添付図面を参照しながら説明する。
１．本発明により製造されるプレス成形品
本発明により製造されるプレス成形品の形状は、図１４（ａ）〜図１４（ｄ）により示すプレス成形品４と同じである。

【0019】

プレス成形品４は、天板部２と、天板部につながる２つの縦壁３，３と、２つの縦壁３，３にそれぞれつながる２つのフランジ部１，１とにより構成されるハット断面を有する。また、プレス成形品４は、長手方向の内部に側面視で山形状に湾曲した形状の湾曲部０を有する。さらに、図１４（ｂ）に示すように、プレス成形品４は、天板部２の側から長手方向を見下ろしたときに、緩やかに湾曲した形状を有するが、この湾曲が存在しなくともよい。

【0020】

本発明に係る製造方法では、プレス成形品は最終成形体である。
本発明により製造されるプレス成形品（以下、単に「プレス成形品」という）は、例えばサイドシル，クロスメンバー，フロントサイドメンバーリアといった自動車の車体の骨格部材として、用いられる。

【0021】

プレス成形品は、引張強度が５９０ＭＰａ以上、７８０ＭＰａ以上、あるいは９８０ＭＰａ以上であって１８００ＭＰａ以下の高強度鋼板からなる。自動車の車体の骨格部材で一般的に用いられる鋼板の引張強度は、４４０ＭＰａ級であるが、衝突安全性能の向上のために部品材質の高強度化が望まれており、５９０ＭＰａ以上の高強度鋼板を用いることが望ましい。また、燃費向上の観点からさらなる軽量化が望まれており、高強度化により板厚の低減を図るため、７８０ＭＰａ以上、さらには９８０ＭＰａ以上の高強度鋼板を用いることがいっそう望ましい。

【0022】

２．本発明に係る製造方法
上述したように、複雑な形状を有するプレス成形品を、しわを生成することなく製造するために、通常は絞り成形を行う。しかし、素材鋼板が、加工性が不十分な引張強度５９０ＭＰａ以上のハイテンである場合に絞り成形を行うと、成形品に割れが発生するとともに、材料が不規則に伸縮して素材流入が起こるために位置精度が低下する。また、曲げ成形を行うとフランジ部に多くのしわが発生する。

【0023】

そこで、本発明に係る製造方法では、高強度鋼板からなるブランクに予加工を行うことにより中間成形体とする第１の工程と、この中間成形体に本加工を行う第２の工程とを経て、プレス成形品を製造する。以下、第１，２の工程を順次説明する。
（１）第１の工程
図１（ａ）〜図１（ｃ）は、予成形として絞り成形された中間成形体１１の、それぞれ斜視図、上面視図、側面視図である。図２は、中間成形体１１に予成形するための絞り成形工程で用いる金型の構成を示す説明図である。

【0024】

図１（ａ）〜図１（ｃ）および図２に示すように、第１の工程では、素材金属板３５を中間成形体形状１１まで図２に示す金型を用いて予加工を行う。図２における符号５は予加工用上型ダイを示し、符号６は予加工用下型パンチを示し、符号７は予加工用ブランクホルダーを示す。

【0025】

図１４（ａ）〜図１４（ｄ）により示すプレス成形品４では、天板部２が最も高くなった断面１（Ｓｅｃ−Ａ）の部分、すなわちプレス成形品４における湾曲部０が、最も成形し難い部分である。また、素材金属板３５の外周縁部１２ｇの形状をできるだけ平板に近い形状に維持したまま、湾曲部０に成形される部分が最も高く、その両側に向ってなだらかに傾斜した山形の突起１２を絞り成形により形成して、中間成形体１１とする。

【0026】

すなわち、中間成形体１１は、天板部０に形成される中間天板部１２ａと、中間天板部１２ａにつながる２つの中間縦壁１２ｂ，１２ｂと、２つの中間縦壁１２ｂ，１２ｂにそれぞれつながる２つの中間フランジ部１２ｃ、１２ｃとにより構成されるハット断面を有する。

【0027】

また、２つの中間縦壁１２ｂ，１２ｂの高さは、（Ａ）湾曲部０に成形される領域１２ｄでは最終成形体であるプレス成形品４の縦壁３，３の高さより若干低く、（Ｂ）長手方向について湾曲部０に成形される領域１２ｄを除く残余の２つの領域１２ｅ，１２ｆでは、湾曲部０に成形される領域１２ｄから離れるに伴って徐々に低くなるとともに、（Ｃ）湾曲部０に成形される領域から最も離れた位置では略零となる。

【0028】

図３（ａ）〜図３（ｄ）は、トリミングされたトリム後中間成形体１３を示す、それぞれ斜視図、上面視図、側面視図及びＳｅｃ−Ｂにおける断面図である。

【0029】

第１の工程では、必要に応じて、絞り成形に伴って中間成形体１１に発生した材料の伸縮による不均一な素材流入の影響を解消するため、中間成形体１１にトリミングを行ってトリム後中間成形体１３としてもよい。

【0030】

すなわち、後述する第２の工程による本加工を中間成形体１１に行う前に、湾曲部０に成形される領域１２ｄを除く残余の２つの領域１２ｅ，１２ｆのうちで最終成形体４を構成しない範囲である中間成形体１１の外周縁部１２ｇをトリミングする。

【0031】

このトリミングは、中間成形体１１における突起１２といった素材の突出部が存在しない、中間成形体１１の外周縁部１２ｇに対して行う。このため、例えばレーザ切断といった特別な切断手段ではなく、プレス工程にてトリム可能な切断方法で、かつカム切断などの複雑な切断方法を用いず、プレス方向に垂直な方向に切断することができ、製造コストの上昇を抑制できる。

【0032】

最終成形品４の形状になるように突起１２の端部１２ｈ，１２ｉに向って次第に幅が広がった形状にトリミングする。

【0033】

このトリミングを行うことにより、中間成形体１１の外形状を整えることができ、絞り成形などによる材料の不規則な伸縮による不均一な素材流入を吸収することができる。
（２）第２の工程
図４（ａ）〜図４（ｄ）は、曲げ成形および絞り成形を連続して順番に行って成形された最終成形体であるプレス部品２１を示す、それぞれ斜視図、上面視図、側面視図及びＳｅｃ−Ｃにおける断面図である。なお、以降の説明では、第２の工程での成形を「曲げ絞り連続成形」ともいう。

【0034】

トリム後中間成形体１３は、第２の工程により、図４（ａ）〜図４（ｄ）に示す最終成形体であるプレス成形品２１まで成形される。図４（ａ）〜図４（ｄ）における符号２２，２３，２４は、プレス成形品２１の天板部、縦壁、フランジをそれぞれ示す。

【0035】

図５は、第２の工程での曲げ絞り連続成形に用いられる金型の構成を示す説明図である。図６−１は、第２の工程での曲げ絞り連続成形に用いられるトリム後中間成形体１３の側面図である。図５において、符号２５は上型ダイを示し、符号２６は下型パンチを示し、符号２７はパッドを示し、符号２８はブランクホルダーを示す。

【0036】

下型パンチ２６は、天板部２２、および天板部２２につながる２つの縦壁２３，２３それぞれの形状を有する。ブランクホルダー２８は、２つのフランジ部２４，２４それぞれの形状を含む形状を有する。上型ダイ２５は、天板部２２、天板部２２につながる２つの縦壁２３，２３、および２つの縦壁２３，２３それぞれにつながる２つのフランジ部２４，２４それぞれの形状を有する。

【0037】

さらに、必要に応じて、パッド２７を用いてもよい。パッド２７は、最終成形体２１の天板部２２の形状を有する。パッド２７は、上型ダイ２５とともに、下型パンチ２６及びブランクホルダー２８に対向して配置される。パッド２７は、後述する第２ステップ、第３ステップおよび第４のステップでは、トリム後中間成形体１３の天板２２に成形される中間天板部１２ａを下型パンチ２６に押し付けて挟持するため、第３ステップ（第３〜４ステップでの曲げ絞り連続成形）の初期段階でこの中間天板部１２ａの動きを抑制することができ、成形品のエッジ位置精度が悪化することを防止できる。

【0038】

図６−２は、第２の工程での曲げ絞り連続成形を行う金型セット時における図６−１のＳｅｃ−Ｄ断面図であり、図６−３は、第２の工程での曲げ絞り連続成形を行う金型セット時における図６−１のＳｅｃ−Ｅ断面図であり、図７−１は、曲げ絞り連続成形工程のＳｅｃ−Ｄ断面図であり、図７−２は、曲げ絞り連続成形工程のＳｅｃ−Ｄ断面図であり、さらに、図７−３は、曲げ絞り連続成形工程のＳｅｃ−Ｄ断面図である。

【0039】

図６−２に示すように、第２の工程での曲げ絞り連続成形の開始時には、ブランクホルダー２８は下型パンチ２６の表面よりもやや高い位置にある。まず、トリム後中間成形体１３は下型パンチ２６及びブランクホルダー２８と、パッド２７及び上型ダイ２５との間に配置される。

【0040】

次に、図７−１に示すように、トリム後中間成形体１３の中間天板部１２ａをパッド２７により下型パンチ２６に押し付けて加圧、挟持する。このとき、トリム後中間成形体１３の中間フランジ部１２ｃと接するようにブランクホルダー２８を配置する。ただし、こののとき、図６−１のＳｅｃ−Ｅの断面である図６−３に示すように、トリム後中間成形体１３の中間フランジ部１２ｃとブランクホルダー２８とは接していなくてよい。

【0041】

なお、パッド２７は、位置精度に影響がない場合は用いなくてもよい。
そして、図７−２に示すように、上型ダイ２５を下型パンチ２６およびブランクホルダー２８が配置されている方向へ動かして、トリム後中間成形体１３をブランクホルダー２８に達するまで成形することにより、最終成形体２１の縦壁２３の一部を成形する。

【0042】

その後、図７−３に示すように、トリム後中間成形体１３をブランクホルダー２８で上型ダイ２５に押し付けて加圧、挟持する状態を維持しながら、上型ダイ２５とブランクホルダー２８をトリム後中間成形体１３に対してブランクホルダー２８が配置されている方向へさらに動かして、トリム後中間成形体１３を加工して最終成形体２１の縦壁２３と縦壁２３につながるフランジ部２４を成形する。

【0043】

位置精度に影響がない場合は、トリム後中間成形体１３に替えて、トリムを行わない中間成形体１１を用いてもよいことは言うまでもない。

【0044】

このように、第２の工程では、中間成形体１１またはトリム後中間成形体１３に対して、曲げ成形および絞り成形を一連の動作で連続して行うこと（曲げ絞り連続成形）によって、プレス成形品２１を、割れやしわを発生させることなく、製造することが可能となる。

【0045】

このように、本発明の第２の工程での曲げ絞り連続成形では、ブランクホルダー２８を最終位置よりも高い位置に設定することにより、曲げ成形と絞り成形の比率を変更することができる。すなわち、ブランクホルダー２８が高い位置にあれば絞り成形の比率が高くなり、ブランクホルダー２８が低い位置にあれば曲げ成形の比率が高くなる。

【0046】

図８（ａ）は、第２の工程で曲げ絞り連続成形を開始する時点におけるトリム後中間成形体１３の中間フランジ部１２Ｃと最終成形体２１のフランジ部２４との高さ方向の距離（トリム後中間成形体１３における中間縦壁の高さと、最終成形体２１の縦壁の高さの比率）を示す説明図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）におけるＳｅｃ−Ｆ断面図である。

【0047】

湾曲部２１ａに成形される領域におけるトリム後中間成形体１３の中間縦壁の高さは、最終成形体２１の縦壁の高さの３〜９７％であることが望ましい。３％未満では絞りの比率が高くなり、フランジ部２４のしわ発生は防止できるものの、材料が不規則に伸縮して素材流入が起こるため、成形品のエッジ位置精度が低下する。また、９７％を超えるとほとんど曲げ加工と変わらなくなり、前記したようにフランジ部２４にしわが発生し易くなる。また、加工性が不十分なハイテンの場合、１工程目の割れも懸念される。同様の観点から、５％以上９５％以下であることがより望ましい。このように、この比率は、第２の工程での曲げ絞り連続成形における絞り成形の比率を表わし、素材鋼板から中間成形体までへの成形比率とも関係する。

【実施例】

【0048】

図９（ａ）、図９（ｂ）は、それぞれ、実施例に示す最終成形体の側面視図、Ｓｅｃ−Ｇ断面図である。

【0049】

比較例１，２，３および本発明例１，２，３，４では、素材鋼板として、破断強度５９０ＭＰａから９８０ＭＰａ、板厚１．６ｍｍから２．０ｍｍの鋼板を用い、従来技術である絞り成形法、曲げ成形法と、本発明に係る成形方法と、本発明に係る成形方法でかつ本発明条件外の成形法とにより、図９（ａ）および図９（ｂ）に示す形状（単位はｍｍ）の成形品３１を製造した。

【0050】

図１０は、比較例１〜３および本発明例１〜４におけるＸ，Ｙ方向の変位評価位置を示す図であり、Ｘ，Ｙ方向の変位量を測定する基準点３２，３３，３４を示す。

【0051】

図１１は、比較例１で使用した絞り成形金型の構成を示す説明図であり、図１２は、比較例１〜３および本発明例１〜４で使用した素材鋼板３５を示す説明図であり、図１３は、比較例２で使用した曲げ成形金型の構成を示す説明図である。図１１の各符号は、図２の各符号と同じである。図１３における符号４０は上型ダイを示し、符号４１は下型パンチを示し、符号４２はパッドを示し、符号４３は素材鋼板を示す。

【0052】

比較例１〜３および本発明例１〜４に対する効果を表１にまとめて示す。

【0053】

【表1】

【0054】

比較例１は、従来の絞り成形法によるプレス成形を行った例である。比較例１は、割れが発生し、また、Ｘ，Ｙ方向の変位量が非常に大きく、成形品の位置精度を確保できない。

【0055】

比較例２は、従来の曲げ成形法によるプレス成形を行った例である。比較例２は、Ｘ，Ｙ方向の変位量は抑制されるものの、フランジにしわが発生する。

【0056】

本発明例１〜７は、湾曲部における中間成形体の中間縦壁の高さを、湾曲部における最終成形体の縦壁の高さの５％，１５％，２５％，５０％，７５％，８５％，９５％とした例である。本発明例１〜７では、いずれも、プレス成形品にはしわの発生はなく、Ｘ，Ｙ方向の変位量も抑制され、本発明の有効性を確認できた。

【0057】

比較例３は、湾曲部における中間成形体の中間縦壁の高さを、湾曲部における最終成形体の縦壁の高さの１００％とした例である。比較例３は、１工程目の成形時に割れが発生し、２工程目の成形が不可能となる。

【0058】

本発明例８は、素材鋼板を５９０ＭＰａ級の高強度鋼板とするとともに、湾曲部における中間成形体の中間縦壁の高さを、湾曲部における最終成形体の縦壁の高さの８５％とした例である。本発明例８では、プレス成形品にはしわの発生はなく、Ｘ，Ｙ方向の変位量も抑制され、本発明の有効性を確認できた。

【0059】

さらに、本発明例９は、素材金属板を７８０ＭＰａ級の高強度鋼板とするとともに、湾曲部における中間成形体の中間縦壁の高さを、湾曲部における最終成形体の縦壁の高さの８５％とした例である。本発明例９では、プレス成形品にはしわの発生はなく、Ｘ，Ｙ方向の変位量も抑制され、本発明の有効性を確認できた。

【産業上の利用可能性】

【0060】

本発明によれば、引張強度が５９０ＭＰａ以上の高強度鋼板を素材鋼板とした場合にも、ハット断面を有するとともに長手方向の内部に側面視で山形に湾曲した形状の湾曲部を有するプレス成形品を、割れ及びしわの発生がなく、位置精度よく成形できる。

【符号の説明】

【0061】

０ 湾曲部
１ フランジ
２ 天板
３ 縦壁
４ プレス成形品
５ 予加工用上型ダイ
６ 予加工用下型パンチ
７ 予加工用ブランクホルダー
１１ 中間成形体
１２ 突起
１２ａ 中間天板部
１２ｂ 中間縦壁
１２ｃ 中間フランジ部
１２ｄ 湾曲部に成形される領域
１２ｅ 湾曲部に成形される領域を除く残余の中間成形品先端部
１２ｆ 湾曲部に成形される領域を除く残余の中間成形品後端部
１２ｇ 最終成形体を構成しない範囲である中間成形体の外周縁部
１２ｈ 突起の中間成形品先端部
１２ｉ 突起の中間成形品後端部
１３ トリム後中間成形体
２１ 最終成形体
２１ａ 湾曲部
２２ 最終成形体の天板部
２３ 最終成形体の縦壁
２４ 最終成形体のフランジ部
２５ 上型ダイ
２６ 下型パンチ
２７ パッド
２８ ブランクホルダー
３１ プレス成形品
３２ Ｘ，Ｙ方向の変位評価基準点１
３３ Ｘ，Ｙ方向の変位評価基準点２
３４ Ｘ，Ｙ方向の変位評価基準点３
３５ 素材鋼板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6-1】

【図6-2】

【図6-3】

【図7-1】

【図7-2】

【図7-3】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】