特許 6894038 エンボス付半円筒状成形品の成形方法、およびエンボス付半円筒状成形品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6894038

(24)【登録日】2021年6月4日

(45)【発行日】2021年6月23日

(54)【発明の名称】エンボス付半円筒状成形品の成形方法、およびエンボス付半円筒状成形品

(51)【国際特許分類】

   B21D 22/26 20060101AFI20210614BHJP

   B21D 22/02 20060101ALI20210614BHJP

   B21D 24/00 20060101ALI20210614BHJP

   B21D 24/04 20060101ALI20210614BHJP

【ＦＩ】

   B21D22/26 C

   B21D22/02 B

   B21D22/26 D

   B21D24/00 F

   B21D24/00 H

   B21D24/04 Z

【請求項の数】7

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2020-217780(P2020-217780)

(22)【出願日】2020年12月25日

【審査請求日】2020年12月25日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】592015271

【氏名又は名称】テクノエイト株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085361

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 治幸

(74)【代理人】

【識別番号】100147669

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 光治郎

(72)【発明者】

【氏名】武仲 康憲

(72)【発明者】

【氏名】秋田 雅史

(72)【発明者】

【氏名】陳 年清

(72)【発明者】

【氏名】大須賀 義外

【審査官】 永井 友子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３２１０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０６０８７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０３３８２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２１７４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１８１４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０２０−１４６７４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｄ ２２／２６

Ｂ２１Ｄ ２２／０２

Ｂ２１Ｄ ２４／００

Ｂ２１Ｄ ２４／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

曲げ剛性が高い高剛性方向と、前記高剛性方向と交差して前記高剛性方向よりも曲げ剛性が低い低剛性方向とを有して曲げ剛性に異方性を有するエンボス付金属板を、凹状成形面が形成された成形型と前記凹状成形面内に挿入される半円筒状の凸状成形面が形成されたポンチ型との間で型押しすることで、横断面において凸形状を成し且つ前記凸形状が長手方向に連なるエンボス付半円筒状成形品を成形するエンボス付半円筒状成形品の成形方法であって、
前記エンボス付金属板を、前記エンボス付金属板の前記高剛性方向が前記凸状成形面の長手方向と交差する方向となるように設定するエンボス付金属板設定工程と、
前記成形型と前記ポンチ型とを相互に接近させることにより、前記エンボス付金属板を前記成形型と前記ポンチ型との間で型押し成形を行う型押し成形工程と、を順に実行し、
前記成形型は、Ｒ角部と、前記Ｒ角部とを挟んで前記凹状成形面に隣接する面状成形面とを備え、
前記型押し成形は、前記面状成形面に対向する押え面が形成された皺押え型を用いて、前記面状成形面に対して前記エンボス付金属板の成形厚みよりも大きい間隙で前記エンボス付金属板を押えた状態で、前記凹状成形面が形成された前記成形型と、前記凹状成形面内に挿入される前記凸状成形面が形成された前記ポンチ型と、の間で前記エンボス付金属板を型押しするものであり、
前記エンボス付金属板は、フィレットをかけない平面図において、
山折りにより上辺が連結された１対の四角形平面同士の側辺が、前記山折りにより形成される一対の山線が１つの折れ点を有するように連結された４つの四角形平面を基本単位とし、
前記４つの四角形平面が前記側辺を挟んで前記山線の方向に連続させられることで、前記山線と、前記４つの四角形平面と他の４つの四角形平面との間の谷折りにより形成された谷線とが、ジグザグ状に折れ曲がりながら連続させられ、
前記４つの四角形平面と前記他の４つの四角形平面とが、前記谷線を挟んで隣接する方向に連続させられることで前記低剛性方向に凹凸が形成され、
前記高剛性方向を前記山線の方向に有し、前記折れ点を中心とした前記山線の開き角αが１００°以上であり、
前記高剛性方向において前記エンボス付金属板の成形厚みが均一となるようにエンボスの山頂が連なるように成形されている
ことを特徴とするエンボス付半円筒状成形品の成形方法。

【請求項2】

前記高剛性方向の曲げ剛性の前記低剛性方向の曲げ剛性に対する比の値が４．３以上である
ことを特徴とする請求項１のエンボス付半円筒状成形品の成形方法。

【請求項3】

高さが７ｍｍ、台座外径が４４ｍｍ、台座内径が３０ｍｍである台座の解析モデルを用いた型押し成形の解析において、前記エンボス付金属板の板厚減少率が、５．１％以下である
ことを特徴とする請求項１又は２のエンボス付半円筒状成形品の成形方法。

【請求項4】

板厚が０．４ｍｍの前記エンボス付金属板から切り出した１００ｍｍ×２０ｍｍの前記高剛性方向に長い長手状試験片の基端部を片持ち状に水平に支持し、前記長手状試験片の先端に３Ｎの荷重を付与したときの前記長手状試験片の撓みは、６．５ｍｍ以下である
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１のエンボス付半円筒状成形品の成形方法。

【請求項5】

前記四角形平面は、前記四角形平面の下辺、前記上辺および前記側辺が相互に等しい長さａ１を有する平行四辺形であり、前記山線と前記谷線との間の高さをｈ１、平面視において前記折れ点を中心とした前記山線の開き角をα、前記山線に沿った断面において前記折れ点の曲率半径をｒ１としたとき、前記長さａ１は、６〜８ｍｍであり、前記高さｈ１は、１．６〜１．８ｍｍであり、前記山線の開き角αは、１１０〜１２０°であり、前記曲率半径ｒ１は、３〜３．５ｍｍであり、前記エンボス付金属板は、板厚が０．３〜０．６ｍｍのアルミニウム合金板である
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１のエンボス付半円筒状成形品の成形方法。

【請求項6】

前記エンボス付半円筒状成形品は、前記エンボス付金属板のエンボスの山が潰された取付座を有するものであり、
前記ポンチ型の前記凸状成形面には、前記取付座を形成するために前記エンボス付金属板を介して密着させられる取付座成形突部が形成され、
前記凹状成形面および前記凸状成形面のうちの前記取付座成形突部を除く部分は、前記凹状成形面と前記凸状成形面の前記取付座成形突部とが密着させられた型押し状態では、前記エンボス付金属板の成形厚みよりも大きい間隙で離隔させられる
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１のエンボス付半円筒状成形品の成形方法。

【請求項7】

前記エンボス付金属板設定工程は、前記エンボス付金属板を、前記エンボス付金属板の前記高剛性方向が前記ポンチ型の前記凸状成形面の長手方向と直交するように設定するものである
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１のエンボス付半円筒状成形品の成形方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、剛性を高めるためのエンボス加工が施されたエンボス付金属板を用いたエンボス付半円筒状成形品の成形方法、およびエンボス付半円筒状成形品に関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般に、プレス成形品の剛性を高めるためのエンボス加工が施されたエンボス付金属板を用いてプレス成形することで、成形品を製造することが知られている。例えば、特許文献１に記載されたヒートインシュレータ及びその製造方法がそれである。これによれば、例えば図４７及び図４８に示すように、多数の円形凸部が形成されることにより剛性が高められたエンボス付金属板を用いてプレス加工することでプレス成形品が成形される。このプレス成形品は、横断面において凸形の山形状を成し且つその山形状が長手方向に連なる半円筒（鞍型）形状のエンボス付半円筒状成形品であり、例えば、排気管に設けられた触媒コンバータ等の高温物体を覆うことで、車両フロアへの放熱を遮断するインシュレータとして用いられる。

【0003】

これによれば、凹凸パターンが形成されることでエンボス加工されたエンボス付金属板を用いることで、エンボス付金属板の板厚を例えば０．３〜０．５ｍｍ程度のアルミニウム板とすることが可能となり、エンボス付半円筒状成形品の軽量化を図りつつ所定の剛性を確保することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００−１３６７２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上記のような従来のエンボス付半円筒状成形品は、エンボス加工によってエンボス付金属板に施された凹凸が可及的に潰されないように全体として半円筒状の製品形状が得られるようにエンボス付金属板を塑性変形させるプレス成形、すなわち型押し成形が採用される。

【0006】

このプレス成形には、例えば、凹状成形面と凹状成形面に隣接する成形面部とが形成された成形型と、前記成形型の凹状成形面に対向する半円筒形の凸状成形面を備えたポンチ型と、前記成形型の成形面部に対向する押え面が形成された皺押え型とが用いられる。

【0007】

しかしながら、上記型押し成形によるエンボス付半円筒状成形品の成形に際して、成形型の凹状成形面に、エンボス付金属板を挟んで対向するポンチ型の凸状成形面が挿入される過程では、エンボス付金属板が成形型の凹状成形面内へ引き込まれるとき、エンボス付金属板に形成されたエンボスの山部が成形型の凹状成形面と成形面部との間のＲ角部（ダイＲ）等とぶつかりながら、エンボス付金属板が凹状成形面内に引き込まれる。このため、エンボス付金属板の引き込まれる引き込み方向の抵抗すなわちブレーキ現象が高くなって成形性が低下することから、エンボス付金属板が局所的に拘束されて成形中に自由な移動が抑制されて成形性が低下するので、エンボス付半円筒状成形品に割れが発生し、歩留りを低下させる一因となっていた。

【0008】

成形品の形状の変化が激しい部分には、上記型押し成形による成形時にエンボス付金属板の融通が阻害されて座屈による皺が発生し、多方向の座屈によりしわが交差すると、その皺の交差部分では、微小な穴や割れが発生するのである。

【0009】

本発明は以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、成形時においてエンボス付金属板の割れが発生せず、エンボス付金属板に皺の発生が抑制されるエンボス付半円筒状成形品、及びその成形方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明者は、以上の事情を背景として種々検討を重ねた結果、曲げ剛性に所定以上の異方性があるエンボス付金属板を、エンボス付金属板の曲げ剛性が高い方向が半円筒状の凸状成形面の長手方向と交差する方向となるように用いると、型押し成形の過程においてエンボス付金属板の流れが円滑となり、皺の発生が抑制されるという点を見出した。本発明は、斯かる知見に基づいて為されたものである。

【0011】

すなわち、第１発明の要旨とするところは、（ａ）曲げ剛性が高い高剛性方向と、前記高剛性方向と交差して前記高剛性方向よりも曲げ剛性が低い低剛性方向とを有して曲げ剛性に異方性を有するエンボス付金属板を、凹状成形面が形成された成形型と前記凹状成形面内に挿入される半円筒状の凸状成形面が形成されたポンチ型との間で型押しすることで、横断面において凸形状を成し且つ前記凸形状が長手方向に連なるエンボス付半円筒状成形品を成形するエンボス付半円筒状成形品の成形方法であって、（ｂ）前記エンボス付金属板を、前記エンボス付金属板の前記高剛性方向が前記凸状成形面の長手方向と交差する方向となるように設定するエンボス付金属板設定工程と、（ｃ）前記成形型と前記ポンチ型とを相互に接近させることにより、前記エンボス付金属板を前記成形型と前記ポンチ型との間で型押し成形を行う型押し成形工程と、を順に実行し、（ｄ）前記成形型は、Ｒ角部と、前記Ｒ角部とを挟んで前記凹状成形面に隣接する面状成形面とを備え、（ｅ）前記型押し成形は、前記面状成形面に対向する押え面が形成された皺押え型を用いて、前記面状成形面に対して前記エンボス付金属板の成形厚みよりも大きい間隙で前記エンボス付金属板を押えた状態で、前記凹状成形面が形成された前記成形型と、前記凹状成形面内に挿入される前記凸状成形面が形成された前記ポンチ型と、の間で前記エンボス付金属板を型押しするものであり、（ｆ）前記エンボス付金属板は、フィレットをかけない平面図において、山折りにより上辺が連結された１対の四角形平面同士の側辺が、前記山折りにより形成される一対の山線が１つの折れ点を有するように連結された４つの四角形平面を基本単位とし、前記４つの四角形平面が前記側辺を挟んで前記山線の方向に連続させられることで、前記山線と、前記４つの四角形平面と他の４つの四角形平面との間の谷折りにより形成された谷線とが、ジグザグ状に折れ曲がりながら連続させられ、前記４つの四角形平面と前記他の４つの四角形平面とが、前記谷線を挟んで隣接する方向に連続させられることで前記低剛性方向に凹凸が形成され、前記高剛性方向を前記山線の方向に有し、前記折れ点を中心とした前記山線の開き角αが１００°以上であり、（ｇ）前記高剛性方向において前記エンボス付金属板の成形厚みが均一となるようにエンボスの山頂が連なるように成形されていることにある。

【0012】

第２発明の要旨とするところは、第１発明において、前記高剛性方向の曲げ剛性の前記低剛性方向の曲げ剛性に対する比の値が４．３以上であることにある。

【0013】

第３発明の要旨とするところは、第１発明又は第２発明において、高さが７ｍｍ、台座外径が４４ｍｍ、台座内径が３０ｍｍである台座の解析モデルを用いた型押し成形の解析において、前記エンボス付金属板の板厚減少率が、５．１％以下であることにある。

【0016】

第４発明の要旨とするところは、第１発明から第３発明のいずれか１の発明において、板厚が０．４ｍｍの前記エンボス付金属板から切り出した１００ｍｍ×２０ｍｍの前記高剛性方向に長い長手状試験片の基端部を片持ち状に水平に支持し、前記長手状試験片の先端に３Ｎの荷重を付与したときの前記長手状試験片の撓みは、６．５ｍｍ以下である。

【0017】

第５発明の要旨とするところは、第１発明から第３発明のいずれか１の発明において、前記四角形平面は、前記四角形平面の下辺、前記上辺および前記側辺が相互に等しい長さａ１を有する平行四辺形であり、前記山線と前記谷線との間の高さをｈ１、平面視において前記折れ点を中心とした前記山線の開き角をα、前記山線に沿った断面において前記折れ点の曲率半径をｒ１としたとき、前記長さａ１は、６〜８ｍｍであり、前記高さｈ１は、１．６〜１．８ｍｍであり、前記山線の開き角αは、１１０〜１２０°であり、前記曲率半径ｒ１は、３〜３．５ｍｍであり、前記エンボス付金属板は、板厚が０．３〜０．６ｍｍのアルミニウム合金板である。

【0019】

第６発明の要旨とするところは、第１発明から第５発明のいずれか１の発明において、前記エンボス付半円筒状成形品は、前記エンボス付金属板のエンボスの山が潰された取付座を有するものであり、前記ポンチ型の前記凸状成形面には、前記取付座を形成するために前記エンボス付金属板を介して密着させられる取付座成形突部が形成され、前記凹状成形面および前記凸状成形面のうちの前記取付座成形突部を除く部分は、前記凹状成形面と前記凸状成形面の前記取付座成形突部とが密着させられた型押し状態では、前記エンボス付金属板の成形厚みよりも大きい間隙で離隔させられる。

【0020】

第７発明の要旨とするところは、第１発明から第６発明のいずれか１の発明において、前記エンボス付金属板設定工程は、前記エンボス付金属板を、前記エンボス付金属板の前記高剛性方向が前記ポンチ型の前記凸状成形面の長手方向と直交するように設定するものである。

【発明の効果】

【0022】

第１発明のエンボス付半円筒状成形品の成形方法によれば、前記エンボス付金属板を、前記エンボス付金属板の前記高剛性方向が前記凸状成形面の長手方向と交差する方向となるように設定するエンボス付金属板設定工程と、次いで、前記成形型と前記ポンチ型とを相互に接近させることにより、前記エンボス付金属板を前記成形型と前記ポンチ型との間で型押し成形を行う型押し成形工程とを、順に実行することから、エンボス付金属板を前記成形型と前記ポンチ型との間で型押し成形するに先立って、前記エンボス付金属板が、前記エンボス付金属板の前記曲げ剛性が高い高剛性方向が前記半円筒状の凸状成形面の長手方向に交差する方向となるように設定される。また、前記成形型は、Ｒ角部と、前記Ｒ角部とを挟んで前記凹状成形面に隣接する面状成形面とを備え、前記型押し成形は、前記面状成形面に対向する押え面が形成された皺押え型を用いて、前記面状成形面に対して前記エンボス付金属板の成形厚みよりも大きい間隙で前記エンボス付金属板を押えた状態で、前記凹状成形面が形成された前記成形型と、前記凹状成形面内に挿入される前記凸状成形面が形成された前記ポンチ型と、の間で前記エンボス付金属板を型押しする。これにより、皺押え型を用いて、前記面状成形面に対して前記エンボス付金属板の成形厚みよりも大きい間隙で前記エンボス付金属板を押えた状態で行なう型押し成形の過程で、エンボス付金属板の前記成形型の凹状成形面内へ引き込まれる方向は、曲げ剛性が高い高剛性方向の方向であってエンボスの山が連なって成形厚みが略一定である方向の方向成分を含むことから、成形型の凹状成形面とポンチ型の凸状成形面が接近したときのエンボス付金属板の引き込み抵抗が低く抑制されるので、型押し成形過程におけるエンボス付金属板の流れが円滑となり、エンボス付金属板の割れや皺の発生が抑制される。すなわち、剛性の異方性の設定により、成形時のしわ伝播を阻止し、しわを分散させ、しわの交差を抑制することができる。また、成形型の凹状成形面と面状成形面との間のＲ角部に摺接しても引き込み抵抗が低く抑制されるので、型押し成形過程におけるエンボス付金属板の流れが円滑となり、割れや皺の発生が抑制される。また、前記エンボス付金属板は、フィレットをかけない平面図において、山折りにより上辺が連結された１対の四角形平面同士の側辺が、前記山折りにより形成される一対の山線が１つの折れ点を有するように連結された４つの四角形平面を基本単位とし、前記４つの四角形平面が前記側辺を挟んで前記山線の方向に連続させられることで、前記山線と、前記４つの四角形平面と他の４つの四角形平面との間の谷折りにより形成された谷線とが、ジグザグ状に折れ曲がりながら連続させられ、前記４つの四角形平面と前記他の４つの四角形平面とが、前記谷線を挟んで隣接する方向に連続させられることで前記低剛性方向に凹凸が形成され、前記高剛性方向を前記山線の方向に有し、前記折れ点を中心とした前記山線の開き角αが１００°以上である。これにより、山線方向において成形厚みが一定で曲げ剛性が高く、山線方向に直交する方向において成形厚みが周期的に変化して曲げ剛性が低い、曲げ剛性の異方性があるエンボス付金属板が得られる。また、前記エンボス付金属板は、前記高剛性方向において前記エンボス付金属板の成形厚みが均一となるようにエンボスの山頂が連なるように成形されている。これにより、型押し成形中に引き込まれるエンボス付金属板の抵抗が低くなってエンボス付金属板の流れが円滑となり、エンボス付金属板の割れや皺の発生が抑制される。

【0023】

第２発明のエンボス付半円筒状成形品の成形方法によれば、前記高剛性方向の曲げ剛性の前記低剛性方向の曲げ剛性に対する比の値が４．３以上である。これにより、型押し成形において、成形性が高いほど曲げ剛性の比が高いので、４．３以上の曲げ剛性比が得られる前記エンボス付金属板によれば、高い成形性が得られる。

【0024】

第３発明のエンボス付半円筒状成形品の成形方法によれば、高さが７ｍｍ、台座外径が４４ｍｍ、台座内径が３０ｍｍである台座の解析モデルを用いた型押し成形の解析において、前記エンボス付金属板の板厚減少率が、５．１％以下である。一般に、型押し成形において、成形性が高いほど板厚減少率が低い。このことから、５．１％以下の板厚減少率が得られるエンボス付金属板によれば、高い成形性が得られる。

【0027】

第４発明のエンボス付半円筒状成形品の成形方法によれば、板厚が０．４ｍｍの前記エンボス付金属板から切り出した１００ｍｍ×２０ｍｍの前記高剛性方向に長い長手状試験片の基端部を片持ち状に水平に支持し、前記長手状試験片の先端に３Ｎの荷重を付与したときの前記長手状試験片の撓みは、６．５ｍｍ以下である。撓みが小さいほど、エンボス付金属板の高剛性方向の曲げ剛性が高い。このことから、高剛性方向の曲げ剛性が充分に高いエンボス付金属板が得られる。

【0028】

第５発明のエンボス付半円筒状成形品の成形方法によれば、前記四角形平面は、前記四角形平面の下辺、前記上辺および前記側辺が相互に等しい長さａ１を有する平行四辺形であり、前記山線と前記谷線との間の高さをｈ１、平面視において前記折れ点を中心とした前記山線の開き角をα、前記山線に沿った断面において前記折れ点の曲率半径をｒ１としたとき、前記長さａ１は、６〜８ｍｍであり、前記高さｈ１は、１．６〜１．８ｍｍであり、前記山線の開き角αは、１１０〜１２０°であり、前記曲率半径ｒ１は、３〜３．５ｍｍであり、前記エンボス付金属板は、板厚が０．３〜０．６ｍｍのアルミニウム合金板である。これにより、曲げ剛性および面内剛性が高く、型押し成形後の板厚減少率が低いエンボス付金属板が、得られる。

【0030】

第６発明のエンボス付半円筒状成形品の成形方法によれば、前記エンボス付半円筒状成形品は、前記エンボス付金属板のエンボスの山が潰された取付座を有するものであり、前記ポンチ型の前記凸状成形面には、前記取付座を形成するために前記エンボス付金属板を介して密着させられる取付座成形突部が形成され、前記凹状成形面および前記凸状成形面のうちの前記取付座成形突部を除く部分は、前記凹状成形面と前記凸状成形面の前記取付座成形突部とが密着させられた型押し状態では、前記エンボス付金属板の成形厚みよりも大きい間隙で離隔させられる。これにより、型押し成形により得られたエンボス付半円筒状成形品は、剛性の高く、割れや皺の発生が抑制されるとともに、取り付け座が同時に得られる。

【0031】

第７発明のエンボス付半円筒状成形品の成形方法によれば、前記エンボス付金属板設定工程は、前記エンボス付金属板を、前記エンボス付金属板の前記高剛性方向が前記ポンチ型の前記凸状成形面の長手方向と直交するように設定するものである。このため、エンボス付半円筒状成形品が剛性の高いものとなるとともに、成形性が高められるので、割れや皺の発生が抑制される。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明の一実施例であるエンボス付半円筒状成形品を斜め上方向から示す写真である。

【図2】図１のエンボス付半円筒状成形品を構成するエンボス付金属板の斜視図であって、フィレット（円弧）をかけた図である。

【図3】図２のエンボス付金属板の凹凸を説明するために、フィレットをかけないで、一つの単位山形を拡大して説明する平面図である。

【図4】図３におけるＩＶ−ＩＶ矢視部分の断面図である。

【図5】図３におけるＶ−Ｖ矢視部分の断面図である。

【図6】図３におけるＶＩ−ＶＩ矢視部分の断面図である。

【図7】図３におけるＶＩＩ矢視図であって、エンボス付金属板のエンボスパターンの高さを示す図である。

【図8】図１のエンボス付半円筒状成形品を成形する型押し成形に用いる成形型、ポンチ型、及び皺押え型の横断面を、模式的に示す断面図である。

【図9】図１のエンボス付半円筒状成形品を型押し成形するための工程を説明する工程図である。

【図10】直交試験法でＣＡＥ解析を行なって図２の金属板のエンボス形状のパラメータを選定するために用いた、４因子３水準の解析因子と水準との関係を示す図表である。

【図11】図１０の４因子３水準についての解析試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９の直交表を示す図である。

【図12】成形性解析のために用いた解析モデルＤＭを示す斜視図である。

【図13】成形性解析のために、図１１に示す９種類の解析試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９毎に、計算値と実際値との整合性が予め確認されたＣＡＥの演算式を用いてそれぞれ算出した板厚減少率ＲＴ、及び解析結果を示す解析表である。

【図14】図１３内のａ１の値に関する板厚減少率ＲＴの大きさすなわち成形性への影響を示すグラフを示す図である。

【図15】図１３内のｈ１の値に関する板厚減少率ＲＴの大きさすなわち成形性への影響を示すグラフを示す図である。

【図16】図１３内のαの値に関する板厚減少率ＲＴの大きさすなわち成形性への影響を示すグラフを示す図である。

【図17】図１３内のｒ１の値に関する板厚減少率ＲＴの大きさすなわち成形性への影響を示すグラフを示す図である。

【図18】エンボス付金属板のＸ軸方向の曲げ剛性Ｇｘを解析するために、図１１に示す９種類の解析試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９毎に、計算値と実際値との整合性が予め確認されたＣＡＥの演算式を用いてそれぞれ算出したＸ軸方向の曲げ剛性Ｇｘ及び解析結果を示す解析表である。

【図19】図１８内のａ１の値に関するＸ軸方向の撓みσｘへの影響を示すグラフを示す図である。

【図20】図１８内のｈ１の値に関するＸ軸方向の撓みσｘへの影響を示すグラフを示す図である。

【図21】図１８内のαの値に関するＸ軸方向の撓みσｘへの影響を示すグラフを示す図である。

【図22】図１８内のｒ１の値に関するＸ軸方向の撓みσｘへの影響を示すグラフを示す図である。

【図23】エンボス付金属板のＹ軸方向の曲げ剛性Ｇｙを解析するために、図１１に示す９種類の解析試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９毎に、計算値と実際値との整合性が予め確認されたＣＡＥの演算式を用いてそれぞれ算出したＹ軸方向の曲げ剛性Ｇｙ及び解析結果を示す解析表である。

【図24】図２３内のａ１の値に関するＹ軸方向の撓みσｙへの影響を示すグラフを示す図である。

【図25】図２３内のｈ１の値に関するＹ軸方向の撓みσｙへの影響を示すグラフを示す図である。

【図26】図２３内のαの値に関するＹ軸方向の撓みσｙへの影響を示すグラフを示す図である。

【図27】図２３内のｒ１の値に関するＹ軸方向の撓みσｙへの影響を示すグラフを示す図である。

【図28】エンボス付金属板のＸ軸方向の面内剛性ＺＧｘを解析するために、図１１に示す９種類の解析試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９毎に、計算値と実際値との整合性が予め確認されたＣＡＥの演算式を用いてそれぞれ算出したＸ軸方向の面内剛性ＺＧｘ及び解析結果を示す解析表である。

【図29】図２８内のａ１の値に関するＸ軸方向の面内変形δｘへの影響を示すグラフを示す図である。

【図30】図２８内のｈ１の値に関するＸ軸方向の面内変形δｘへの影響を示すグラフを示す図である。

【図31】図２８内のαの値に関するＸ軸方向の面内変形δｘへの影響を示すグラフを示す図である。

【図32】図２８内のｒ１の値に関するＸ軸方向の面内変形δｘへの影響を示すグラフを示す図である。

【図33】エンボス付金属板のＹ軸方向の面内剛性ＺＧｙを解析するために、図１１に示す９種類の解析試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９毎に、計算値と実際値との整合性が予め確認されたＣＡＥの演算式を用いてそれぞれ算出したＹ軸方向の面内剛性ＺＧｙ、及び解析結果を示す解析表である。

【図34】図３３内のａ１の値に関するＹ軸方向の面内変形δｙへの影響を示すグラフを示す図である。

【図35】図３３内のｈ１の値に関するＹ軸方向の面内変形δｙへの影響を示すグラフを示す図である。

【図36】図３３内のαの値に関するＹ軸方向の面内変形δｙへの影響を示すグラフを示す図である。

【図37】図３３内のｒ１の値に関するＹ軸方向の面内変形δｙへの影響を示すグラフを示す図である。

【図38】図１３、図１８、図２３、図２８、図３３の解析表に記載された最適値と、それらから総合的に決定された最適値範囲とを説明する図表である。

【図39】エンボスの無いアルミニウム合金板、図４７に示す従来のエンボス付アルミニウム合金板、及び図２に示すエンボス付金属板について、面動摩擦試験の結果を示す図表である。

【図40】図２に示すエンボス付金属板のＸ軸方向における、Ｌ字当て板の角部に対する動摩擦力の変化波形を示す図である。

【図41】図２に示すエンボス付金属板のＹ軸方向における、Ｌ字当て板の角部に対する動摩擦力の変化波形を示す図である。

【図42】山線の開き角αが、７５°、９０°、１０５°、１２０°である４種類の金属板２０について、Ｘ軸方向の撓みσｘ、Ｙ軸方向の撓みσｙ、高剛性方向（Ｙ軸方向）の曲げ剛性Ｇｙの低剛性方向（Ｘ軸方向）の曲げ剛性Ｇｘに対する比の値（曲げ剛性比）ＲＧ、及び板厚減少率ＲＴを、それぞれ算出した値を示す図表である。

【図43】図４２のデータから、エンボス付金属板の山線の開き角αに対するＹ軸方向の撓みσｙの変化を示すグラフである。

【図44】図４２のデータから、エンボス付金属板の山線の開き角αに対する曲げ剛性比ＲＧの変化を示すグラフである。

【図45】図４２のデータから、エンボス付金属板の山線の開き角αに対する板厚減少率ＲＴの変化を示すグラフである。

【図46】図４２のデータから、エンボス付金属板の曲げ剛性比ＲＧに対する金属板２０の板厚減少率ＲＴの変化を示すグラフである。

【図47】従来のエンボス付金属板を示す平面図である。

【図48】従来のエンボス付金属板の凹凸を示す断面図であって、図４７のＸＬＶＩＩＩ−ＸＬＶＩＩＩ視断面図である。

【図49】図４７に示す従来のエンボス付アルミニウム合金板のＸ軸方向における、Ｌ字当て板の角部に対する動摩擦力の変化波形を示す図である。

【図50】図４７に示す従来のエンボス付アルミニウム合金板のＹ軸方向における、Ｌ字当て板の角部に対する動摩擦力の変化波形を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【実施例】

【0034】

以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において、図は説明のために適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比及び形状等は必ずしも正確に描かれていない。

【0035】

図１は、本発明の一実施例であるエンボス付半円筒状成形品１０の平面を示す写真である。エンボス付半円筒状成形品１０は、幅方向Ｗ１の横断面において凸断面形状（凸形状）を成しその凸断面形状が長手方向Ｌ１において連続した全体として半割り円筒形状の鞍型の本体部１２と、本体部１２の幅方向Ｗ１の両端に本体部１２の長手方向Ｌ１に沿って長手状に形成された平坦な一対のフランジ部１４とを有し、全体として凸形の断面形状が長手方向に連続した半円筒形状を成している。エンボス付半円筒状成形品１０の本体部１２の幅方向Ｗ１の両端には、平坦な一対のフランジ部１４が長手方向Ｌ１に沿って長手状に形成されている。

【0036】

エンボス付半円筒状成形品１０が車両の排気管からの熱を遮断するヒートインシュレータとして用いられる場合は、上記本体部１２は、遮熱部として機能するものであり、遮熱すべき排気系部品等の形状に応じて複雑な３次元形状に成形され、例えば半円筒形状の径寸法が連続的或いは段階的に変化させられている。また、一対のフランジ部１４の端部、及び本体部１２の幅方向Ｗ１の中央部には、取付穴１６が中央に貫通して形成された矩形の取付座１８が、それぞれ形成されている。エンボス付半円筒状成形品１０の少なくとも一部、例えば本体部１２の幅方向中央部には、エンボス付金属板（以下、単に金属板という）２０の山線（稜線）３２及び谷線３４が本体部１２の幅方向Ｗ１に形成されている。

【0037】

エンボス付半円筒状成形品１０は、図２に示すエンボス付金属板（以下、単に金属板という）２０から型押し成形されたものである。金属板２０は、例えば、ＪＩＳＨ４０００：２０１４に規定のアルミニウム合金Ａ３００４Ｐ（エンボス加工前の板厚ｔｃが０．４ｍｍ）にて構成されており、一対のプレス型を用いてエンボス加工を施すことにより所定の凹凸パターンが設けられたものである。図２は、金属板２０の斜視図であって、フィレット（円弧）をかけた図である。

【0038】

図３は、図２の金属板２０のエンボスの凹凸形状を説明するためのフィレットをかけない平面図すなわちＸ−Ｙ平面図であって、山線３２及び谷線３４が直線で示されている。図３は、Ｘ−Ｙ−Ｚ直交座標において図２の紙面をＸ−Ｙ平面とし、そのＸ−Ｙ平面と平行に金属板２０を載置した状態で、Ｚ軸方向である紙面の上方から見た平面図である。

【0039】

図３には、金属板２０に設けられた凹凸パターンの、長さａ１である４つの辺をそれぞれ有する４つの四角形（平行四辺形）から成る基本単位である一つの単位山形３０が太線で示され、その単位山形３０にＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ隣接する単位山形３０が太線より細い実線で示されている。図３では、第１横断線２２、第２横断線２４上の辺ａ１は、斜めの線であるため、山線３２、谷線３４上のａ１よりも短く示されている。

【0040】

図４は、図３のＩＶ−ＩＶ矢視断面を示す図である。図５は、図３のＶ−Ｖ矢視断面を示す図である。図６は、図３のＶＩ−ＶＩ矢視断面を示す図である。図７は、図３のＶＩＩ矢視図である。図３に示すように金属板２０における単位山形３０は、山線（稜線）３２の一部を相互に構成する一対の平行四辺形と、山線３２の一部に対して所定の開き角（折れ曲がり角度）αで連続する山線３２の他の一部を相互に構成する他の一対の平行四辺形と、の４つの四角形によって構成された基本単位である。

【0041】

金属板２０は、単位山形３０が、Ｘ軸方向において山線３２が連続するように、且つＸ軸方向に直交するＹ軸方向において谷線３４を挟んで連続するように、相互に連結されることで、構成されている。これにより、山線３２は、一定周期のピッチＰ１でＸ−Ｙ平面内で所定の開き角（折れ曲がり角度）αでジグザグに折れ曲がりながらＹ軸方向に延びる。同様に、谷線３４は、一定周期のピッチＰ１でＸ−Ｙ平面内で所定の折れ曲がり角度（開き角）αでジグザグに折れ曲がりながらＹ軸方向に延びる。山線３２及び谷線３４は、Ｘ軸方向において一定の間隔で交互に位置している。谷線３４は一定の間隔Ｐ２でＸ軸方向に離間して設けられているとともに、山線３２は一定の間隔Ｐ２でＸ軸方向に離間して設けられている。

【0042】

金属板２０には、谷線３４の折れ点３８ａ、３８ｂ及び山線３２の折れ点３６ａ、３６ｂのうちＸ軸（正）方向に突き出す折れ点３８ａ及び折れ点３６ａを結ぶようにＸ−Ｚ平面内で折れ曲がりながらＸ軸方向に図３の平面図上では直線状に延びる第１横断線２２と、谷線３４の折れ点３８ａ、３８ｂ及び山線３２の折れ点３６ａ、３６ｂのうちＸ軸（正）方向に凹んだ折れ点３８ｂ及び折れ点３６ｂを結ぶようにＺ軸方向に折れ曲がりながらＸ軸方向に図３の平面図上では直線状に延びる第２横断線２４とが、Ｙ軸方向に離間して交互に多数設けられている。

【0043】

第１横断線２２のＹ軸方向の間隔、及び第２横断線２４のＹ軸方向の間隔は、何れも谷線３４、山線３２の折れ線のピッチＰ１に応じて定まり、互いに同じ寸法で、ピッチＰ１と同じ寸法である。そして、谷線３４に沿って谷折りの稜線が形成され、山線３２に沿って山折りの稜線が形成されるように、谷線３４、山線３２、第１横断線２２、及び第２横断線２４で囲まれた多数の四角形平面が設けられ、その多数の四角形平面によって所定の凹凸パターンが形成されている。

【0044】

単位山形３０は、図３に示すように、山線３２を挟んで両側に隣接して位置する一対の四角形平面Ｓ１、Ｓ２と、その一対の四角形平面Ｓ１、Ｓ２に連続してＹ軸方向に設けられた一対の四角形平面Ｓ３、Ｓ４とを合わせた計４枚の四角形平面Ｓ１〜Ｓ４によって基本単位が構成されており、平面視において横向きＶ字形状に折れ曲がった形状を成している。本実施例の場合には、単位山形３０の平面視における谷線３４及び山線３２の横向きＶ字形状の折れ曲がり角度、すなわち谷線３４及び山線３２のＸ軸方向に突き出す折れ点３８ａ及び折れ点３６ａの開き角（折れ曲がり角度）αは、互いに同じ角度であり、単位山形３０を形成している４枚の四角形平面Ｓ１〜Ｓ４は、一対の上辺７２及び下辺７４と一対の側辺７６とが相互に等しい長さａ１を有するそれぞれ形状が同じ平行四辺形である。

【0045】

図３のＩＶ−ＩＶ矢視断面図を示す図４は、単位山形３０の四角形平面Ｓ１とＳ３との間の稜線である第２横断線２４のＹ−Ｚ断面を示している。図３のＶ−Ｖ矢視断面図を示す図５は、四角形平面Ｓ２とＳ４との間の稜線である第２横断線２４のＹ−Ｚ断面を示している。図３のＶＩ−ＶＩ矢視断面図を示す図６は、第２横断線２４に沿って第２横断線２４の折れ点３６ｂ、３８ｂを通るＸ−Ｚ断面を示している。図３におけるＶＩＩ矢視図である図７は、金属板２０の成形厚みすなわちエンボスパターンのＺ軸方向の高さｈ１のＹ軸方向の連続性を示している。図５〜図６に示すように、谷線３４、山線３２、第１横断線２２、及び第２横断線２４に沿って形成される谷折りや山折りの稜線部分には、それぞれ稜線に対して直角な断面において曲率半径ｒ１の円弧形状の丸み（フィレット）が設けられている。曲率半径ｒ１は、例えば四角形平面Ｓ１〜Ｓ４の一辺の長さａ１の３７％〜５０％の寸法である。

【0046】

次に、このようなエンボスの凹凸パターンが設けられた金属板２０の各部の寸法、角度の具体例を説明する。金属板２０の板厚ｔｂは０．３ｍｍ〜０．６ｍｍ程度の範囲内が適当であり、本実施例では０．４ｍｍである。すなわち、素材であるアルミニウム合金の平板の板厚ｔｃが０．３ｍｍ〜０．６ｍｍであり、この平板にエンボス加工が施されて凹凸パターンが形成されることによる伸びによって板厚が若干減少する。例えば、板厚ｔｃが０．４ｍｍである場合には、エンボス加工されるとそれよりも小さく、例えば金属板２０の板厚ｔｂは０．３８ｍｍ程度になる。四角形平面Ｓ１〜Ｓ４の一辺の長さａ１は、６ｍｍ〜８ｍｍの範囲内である。エンボスパターンのＺ軸方向の高さｈ１は１．６ｍｍ〜１．８ｍｍの範囲内である。谷線３４及び山線３２のＸ軸方向に突き出す折れ点３８ａ及び折れ点３６ａの開き角（折れ曲がり角度）αは、１１０°〜１２０°の範囲内である。谷線３４、山線３２、第１横断線２２、及び第２横断線２４に沿って形成される谷折りや山折りの稜線部分に形成された丸みの曲率半径ｒ１は、３．０ｍｍ〜３．５ｍｍの範囲内である。

【0047】

このような金属板２０によれば、折れ線状の谷線３４及び山線３２と直交するようにＸ軸方向に設けられる第１横断線２２及び第２横断線２４が、平面視においてそれぞれＹ軸方向にジグザグに折れ曲がった折れ線形状を成している。また、Ｘ軸方向では、図６のＸ−Ｚ断面に示すように、山線３２を稜線とする山と、谷線３４を谷筋とする谷が交互に連続している。また、Ｙ軸方向では、図７のＹ−Ｚ断面に示すように、山線３２を稜線とする山と谷線３４を谷筋とする谷とがそのまま連続している。このため、金属板２０には、Ｘ軸方向の曲げ剛性が低く且つＹ軸方向において曲げ剛性が高い、曲げ剛性の異方性が備えられている。また、金属板２０には、後述の図８に示す成形型４０及びポンチ型５０との間の成形過程における摩擦抵抗が、Ｘ軸方向において高く、且つＹ軸方向において低い、摩擦抵抗の異方性が備えられている。

【0048】

次に、金属板２０からエンボス付半円筒状成形品１０を成形する型押し成形に用いる金型、及び成形工程を説明する。図８は、型押し成形に用いる金型、すなわち成形型（上型）４０、ポンチ型５０（下型）、及び、皺押え型６０の横断面を、模式的に示している。図８において、成形型４０には、エンボス付半円筒状成形品１０の凸状外表面に対応した形状の凹状成形面４２と、成形型４０のＲ角部４４を挟んで凹状成形面４２に隣接する面状成形面４６とが形成されている。成形型４０の下側には、成形型４０に形成されている凹状成形面４２に押し込まれる半円筒形の凸状成形面５２が形成されたポンチ型５０が、例えば図示しない油圧シリンダによって上下方向に駆動可能に配置されている。そして、成形型４０の面状成形面４６に対向する押え面６２が形成された皺押え型６０が、ポンチ型５０に隣接して配置されている。

【0049】

成形型４０のＲ角部４４は、例えば、金属板２０に形成された単位山形３０を構成する四角形平面Ｓ１〜Ｓ４のそれぞれの一辺の長さａ１（例えば６ｍｍ〜８ｍｍ）の１〜２倍程度の曲率半径を有している。半円筒形の凸状成形面５２の長手方向Ｌ２及び幅方向Ｗ２は、型押し成形後のエンボス付半円筒状成形品１０の長手方向Ｌ１及び幅方向Ｗ１と一致している。

【0050】

凸状成形面５２の頂面には、エンボス付半円筒状成形品１０の一部に取付座１８を形成するために、凹状成形面４２の一部に金属板２０を挟んで密着させられる矩形の取付座成形突部５２ａが形成されている。この取付座成形突部５２ａが凹状成形面４２の一部に金属板２０を挟んで密着させられた型押し状態では、凹状成形面４２と凸状成形面５２との間は、凹状成形面４２と矩形の取付座成形突部５２ａとの間を除いて、金属板２０のエンボスパターンの凹凸が潰れない隙間、例えば金属板２０の成形厚みすなわち高さｈ１、或いはその高さｈ１よりも大きく設定された間隙が形成される。

【0051】

図９は、エンボス付半円筒状成形品１０を型押し成形するための工程を説明する図である。図９において、エンボス付金属板設定工程Ｐ１０では、成形型４０とポンチ型５０及び皺押え型６０との間が開いた離隔状態で、金属板２０が、ポンチ型５０及び皺押え型６０の上に載置される。このときの金属板２０は、金属板２０の曲げ剛性が高い方向すなわち谷線３４及び山線３２が連なるＹ軸方向が、図８の紙面に垂直な方向である凹状成形面４２或いは半円筒形の凸状成形面５２の長手方向Ｌ２に交差する方向となるように設定される。好適には、金属板２０のＹ軸方向が、長手方向Ｌ２に直交する幅方向Ｗ２に対して±４５°となるように設定され、更に好適には、長手方向Ｌ２に直交する方向である幅方向Ｗ２となるように、すなわち幅方向Ｗ２に対して０°となるように設定される。

【0052】

皺押え工程Ｐ２０では、皺押え型６０の押え面６２と成形型４０の面状成形面４６との間が金属板２０の高さｈ１と同等程度、或いはその高さｈ１よりも大きく設定された間隙となるまで、皺押え型６０が成形型４０の面状成形面４６に向って上昇させられ、金属板２０が皺押え型６０の押え面６２と成形型４０の面状成形面４６との間に保持される。

【0053】

型押し成形工程Ｐ３０では、ポンチ型５０が上昇させられ、皺押え型６０が成形型４０の面状成形面４６との間で金属板２０を保持している状態で、ポンチ型５０の半円筒形の凸状成形面５２が、成形型４０の凹状成形面４２内に、凸状成形面５２に形成された取付座成形突部５２ａが凹状成形面４２の一部に金属板２０を挟んで密着させられるまで挿入されることで、金属板２０が凸状成形面５２と凹状成形面４２との間で型押し成形される。

【0054】

型開き・取出し工程Ｐ４０では、ポンチ型５０及び皺押え型６０が下方へ駆動されて成形型４０から引き離され、型押し成形されたエンボス付半円筒状成形品１０が、成形型４０から取り出される。

【0055】

このように、エンボス付金属板設定工程Ｐ１０で、金属板２０の曲げ剛性が高い方向すなわち谷線３４及び山線３２が連なるＹ軸方向が図８の紙面に垂直な方向である凹状成形面４２の長手方向或いは半円筒形の凸状成形面５２の長手方向に直交する方向となるように設定されている状態とされる。そして、型押し成形工程Ｐ３０においてポンチ型５０の半円筒形の凸状成形面５２が成形型４０の凹状成形面４２内に挿入される過程で、成形型４０の面状成形面４６と皺押え型６０との間で保持されている金属板２０が、凹状成形面４２内へ引き込まれる。このとき、金属板２０の曲げ剛性が高い方向すなわち谷線３４及び山線３２が連なるＹ軸方向に、すなわちエンボス付半円筒状成形品１０の幅方向Ｗ１に、金属板２０が引き込まれるので、金属板２０の凹凸が成形型４０のＲ角部４４に当たることが抑制され、金属板２０と成形型４０のＲ角部４４との間の摺動抵抗が低くされる。

【0056】

これにより、凹状成形面４２内へ引き込まれる金属板２０の移動がなめらかとなり、エンボス付半円筒状成形品１０の型押し成形性が向上して、皺の伝播が抑制され分散化される。この皺の分散化により、多方面の座屈（皺）が抑制されて微小な穴の発生が抑制される。すなわち、エンボス付半円筒状成形品１０の割れや皺の発生が抑制される。

【0057】

上記の型押し成形によって、エンボス付半円筒状成形品１０の少なくとも一部、例えば本体部１２の幅方向中央部には、エンボス付金属板（以下、単に金属板という）２０の山線３２及び谷線３４が本体部１２の幅方向Ｗ１すなわち長手方向Ｌ１に直交する方向に形成されている。また、金属板２０の曲げ剛性が低い方向、すなわち谷線３４及び山線３２が交互に連なるＸ軸方向が、エンボス付半円筒状成形品１０の長手方向Ｌ１となる。しかし、エンボス付半円筒状成形品１０は、横断面（幅方向Ｗ１の断面）が凸形状であって、その凸形状が長手方向Ｌ１に連続する半円筒状であって、長手方向Ｌ１において曲げ剛性が高いので、金属板２０の曲げ剛性が低いＸ軸方向が長手方向Ｌ１となっても、エンボス付半円筒状成形品１０の曲げ剛性に問題がない。

【0058】

ここで、金属板２０のエンボス形状に影響する因子として、四角形平面Ｓ１〜Ｓ４の一辺の長さａ１と、金属板２０の高さ（成形厚み）ｈ１と、谷線３４及び山線３２のＸ軸方向に突き出す折れ点３８ａ及び折れ点３６ａの開き角（折れ曲がり角度）αと、谷線３４、山線３２、第１横断線２２、及び第２横断線２４に沿って形成される谷折りや山折りの稜線部分に形成された丸みの曲率半径ｒ１と、の４因子を用い、図１０に示す相互関係を有する４因子３水準を用いて、直交試験法でＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析を行ない、成形性、曲げ剛性、面内剛性のそれぞれについて、金属板２０のエンボス形状のパラメータを選定した。図１１は、４因子３水準についての解析試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９の直交表を示している。

【0059】

（成形性解析）
本発明者等は、ＣＡＥ解析によりアルミニウム合金Ａ３００４Ｐ製で板厚ｔｂが０．４ｍｍの金属板２０について、図１２に示す高さＤｈが７ｍｍ、台座外径ＤＤ１が４４ｍｍφ、台座内径ＤＤ２が３０ｍｍφの解析モデルＤＭで型押し成形の解析を行った。図１１に示す９種類の解析試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９毎に、成形後の最大板厚減少箇所の板厚ｔａを測定し、その板厚減少率ＲＴを図１３の解析表内の板厚減少率ＲＴの欄に記載した。板厚減少率ＲＴは、型押し成形前の板厚をｔｂ、型押し成形後の板厚をｔａとすると、ＲＴ＝（（ｔｂ−ｔａ）／ｔｂ）×１００から求められる。板厚減少率ＲＴが低いほど成形性は優位である。

【0060】

図１３の解析表において、ａ１欄のＫ１は、ａ１＝６ｍｍである解析試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３の板厚減少率ＲＴの合計を示している。ａ１欄のＫ２は、ａ１＝８ｍｍである解析試料Ｎｏ．４〜Ｎｏ．６の板厚減少率ＲＴの合計を示している。ａ１欄のＫ３は、ａ１＝１０ｍｍである解析試料Ｎｏ．７〜Ｎｏ．９の板厚減少率ＲＴの合計を示している。

【0061】

ｈ１欄のＫ１は、ｈ１＝１．４ｍｍである解析試料Ｎｏ．１、Ｎｏ．４、Ｎｏ．７の板厚減少率ＲＴの合計を示している。ｈ１欄のＫ２は、ｈ１＝１．６ｍｍである解析試料Ｎｏ．２、Ｎｏ．５、Ｎｏ．８の板厚減少率ＲＴの合計を示している。ｈ１欄のＫ３は、ｈ１＝１．８ｍｍである解析試料Ｎｏ．３、Ｎｏ．６、Ｎｏ．９の板厚減少率ＲＴの合計を示している。

【0062】

α欄のＫ１は、α＝１００°である解析試料Ｎｏ．１、Ｎｏ．６、Ｎｏ．８の板厚減少率ＲＴの合計を示している。α欄のＫ２は、α＝１１０°である解析試料Ｎｏ．２、Ｎｏ．４、Ｎｏ．９の板厚減少率ＲＴの合計を示している。α欄のＫ３は、α＝１２０°である解析試料Ｎｏ．３、Ｎｏ．５、Ｎｏ．７の板厚減少率ＲＴの合計を示している。

【0063】

ｒ１欄のＫ１は、ｒ１＝３ｍｍである解析試料Ｎｏ．１、Ｎｏ．５、Ｎｏ．９の板厚減少率ＲＴ（％）の合計を示している。ｒ１欄のＫ２は、ｒ１＝３．５ｍｍである解析試料Ｎｏ．２、Ｎｏ．６、Ｎｏ．７の板厚減少率ＲＴ（％）の合計を示している。ｒ１欄のＫ３は、ｒ１＝４ｍｍである解析試料Ｎｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．８の板厚減少率ＲＴ（％）の合計を示している。

【0064】

図１３のｋ１は、解析試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３の板厚減少率ＲＴの平均値（ｋ１＝Ｋ１／３）である。ｋ２は、解析試料Ｎｏ．４〜Ｎｏ．６の板厚減少率ＲＴの平均値（ｋ２＝Ｋ２／３）である。ｋ３は、解析試料Ｎｏ．７〜Ｎｏ．９の板厚減少率ＲＴの平均値（ｋ３＝Ｋ３／３）である。また、図１３の極差Ｒは、ａ１欄、ｈ１欄、α欄、ｒ１欄におけるそれぞれのｋ１、ｋ２、ｋ３の最大値と最小値との差である。図１３の影響度は、ａ１欄、ｈ１欄、α欄、ｒ１欄における極差Ｒの値の大小関係を示している。

【0065】

図１３の最適組み合わせは、ａ１欄、ｈ１欄、α欄、ｒ１欄におけるそれぞれのＫ１、Ｋ２、Ｋ３のうちの最小値を示すものに対応する解析試料のａ１の値、ｈ１の値、αの値、ｒ１の値である。

【0066】

ａ１欄については、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３のうちのＫ２が最小値であるから、Ｋ２が示す減少率の合計はａ１＝８ｍｍである解析試料Ｎｏ．４〜Ｎｏ．６の値であるので、ａ１の最適値は「８ｍｍ」であると決定される。

【0067】

ｈ１欄については、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３のうちのＫ３が最小値であるから、Ｋ３が示す減少率の合計はｈ１＝１．８ｍｍである解析試料Ｎｏ．３、Ｎｏ．６、Ｎｏ．９の値であるので、ｈ１の最適値は「１．８ｍｍ」であると決定される。

【0068】

α欄については、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３のうちのＫ２が最小値であるから、Ｋ２が示す減少率の合計はα＝１１０°である解析試料Ｎｏ．２、Ｎｏ．４、Ｎｏ．９の値であるので、αの最適値は「１１０°」であると決定される。

【0069】

ｒ１欄については、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３のうちのＫ１が最小値であるから、Ｋ１が示す減少率の合計はｒ１＝３ｍｍである解析試料Ｎｏ．１、Ｎｏ．５、Ｎｏ．９の値であるので、ｒ１の最適値は「３ｍｍ」であると決定される。

【0070】

図１４はａ１の値に関する板厚減少率ＲＴの大きさすなわち成形性への影響を示すグラフ、図１５はｈ１の値に関する板厚減少率ＲＴの大きさすなわち成形性への影響を示すグラフ、図１６はαの値に関する板厚減少率ＲＴの大きさすなわち成形性への影響を示すグラフ、図１７はｒ１の値に関する板厚減少率ＲＴの大きさすなわち成形性への影響を示すグラフである。成形性は、板厚減少率ＲＴが低いほど高いという評価である。

【0071】

（曲げ剛性の解析）
本発明者等は、アルミニウム合金Ａ３００４Ｐ製で板厚ｔｂが０．４ｍｍの金属板２０から、１００ｍｍ×２０ｍｍの長手状の大きさで、低剛性方向すなわちＸ軸方向に長い解析試験片と、金属板２０の高剛性方向すなわちＹ軸方向に長い試験片とを切り出し、それら２種類の試験片を水平な片持ち状態で基端を支持し、それらの試験片の先端（自由端）に３Ｎの先端荷重（負荷）Ｐ（Ｎ）をかけたときの、Ｘ軸方向に長い試験片の先端の変位量（撓み）σｘ（ｍｍ）及びＹ軸方向に長い試験片の先端の変位量（撓み）σｙ（ｍｍ）を、計算値と実際値との整合性が予め確認されたＣＡＥの演算式を用いてそれぞれ算出し、図１８の撓みσｘの欄、及び、図２３の撓みσｙの欄に記載した。

【0072】

また、低剛性方向（Ｘ軸方向）に長い試験片の曲げ剛性Ｇｘ（Ｎ／ｍｍ）は、式（１）で表され、高剛性方向（Ｙ軸方向）に長い試験片の曲げ剛性Ｇｙ（Ｎ／ｍｍ）は、式（２）で表されるので、式（１）からＸ軸方向の曲げ剛性Ｇｘを算出し、式（２）からＹ軸方向の曲げ剛性Ｇｙを算出して、図１８の曲げ剛性Ｇｘの欄、及び図２３の曲げ剛性Ｇｙの欄にそれぞれ記載した。
Ｇｘ＝Ｐ／σｘ ・・・（１）
Ｇｙ＝Ｐ／σｙ ・・・（２）

【0073】

図１８は、Ｘ軸方向に長い解析試験片についての曲げ剛性Ｇｘの解析表であり、図１３と同様にして、ａ１、ｈ１、α、及びｒ１の最適値は、「８ｍｍ」、「１．８ｍｍ」、「１００°」、「３ｍｍ」であると決定される。図１９はａ１の値に関する撓みσｘへの影響を示すグラフ、図２０はｈ１の値に関する撓みσｘへの影響を示すグラフ、図２１はαの値に関する撓みσｘへの影響を示すグラフ、図２２はｒ１の値に関する撓みσｘへの影響を示すグラフである。

【0074】

図２３は、Ｙ軸方向に長い解析試験片についての曲げ剛性Ｇｙの解析表であり、図１３と同様にして、ａ１、ｈ１、α、及びｒ１の最適値は、「６ｍｍ」、「１．８ｍｍ」、「１２０°」、「３．５ｍｍ」であると決定される。図２４はａ１の値に関する撓みσｙへの影響を示すグラフ、図２５はｈ１の値に関する撓みσｙへの影響を示すグラフ、図２６はαの値に関する撓みσｙへの影響を示すグラフ、図２７はｒ１の値に関する撓みσｙへの影響を示すグラフである。曲げ剛性Ｇ（Ｇｘ、Ｇｙ）が高い値であるほど、試験片の先端の変位量（撓み）σ（σｘ、σｙ）が小さいほど、型押し成形時の皺の発生が低くなることに関係している。

【0075】

（面内剛性の解析）
本発明者等は、アルミニウム合金Ａ３００４Ｐ製で板厚ｔｂが０．４ｍｍの金属板２０から、１００ｍｍ×２０ｍｍの長手状の試験片を切り出し、Ｘ軸方向に長い解析試験片と金属板２０のＹ軸方向に長い試験片との２種類について、それらの試験片を片持ち状態で垂直に支持し、その試験片の自由端に１０Ｎの荷重（負荷）を試験片の長手方向にかけたときの自由端の試験片長手方向の圧縮変位量である面内変形（座屈変形）δｘ（ｍｍ）及びδｙ（ｍｍ）を、計算値と実際値との整合性が予め確認されたＣＡＥの演算式を用いてそれぞれ算出し、図２８の面内変形δｘの欄および図３３の面内変形δｙの欄に記載した。

【0076】

また、低剛性方向（Ｘ軸方向）に長い試験片の面内剛性（座屈）ＺＧｘ（Ｎ／ｍｍ）は、式（３）で表され、高剛性方向（Ｙ軸方向）に長い試験片の面内剛性（座屈）ＺＧｙ（Ｎ／ｍｍ）は、式（４）で表される。式（３）からＸ軸方向の面内剛性ＺＧｘを算出し、式（４）からＹ軸方向の面内剛性ＺＧｙを算出して、図２８の面内剛性ＺＧｘの欄、及び図３３の面内剛性ＺＧｙの欄にそれぞれ記載した。面内剛性（座屈）ＺＧ（ＺＧｘ、ＺＧｙ）が高いほど、面内変形δ（δｘ、δｙ）が低い値であるほど、型押し成形時の皺の発生が低くなることに関係している。
ＺＧｘ＝Ｐ／δｘ ・・・（３）
ＺＧｙ＝Ｐ／δｙ ・・・（４）

【0077】

図２８は、Ｘ軸方向に長い解析試験片についての面内剛性ＺＧｘの解析表であり、図１３と同様にして、ａ１、ｈ１、α、及びｒ１の最適値は、「８ｍｍ」、「１．４ｍｍ」、「１００°」、「３ｍｍ」であると決定される。図２９はａ１の値に関する面内変形δｘへの影響を示すグラフ、図３０はｈ１の値に関する面内変形δｘへの影響を示すグラフ、図３１はαの値に関する面内変形δｘへの影響を示すグラフ、図３２はｒ１の値に関する面内変形δｘへの影響を示すグラフである。

【0078】

図３３は、Ｙ軸方向に長い解析試験片についての面内剛性ＺＧｙの解析表であり、図１３と同様にして、ａ１、ｈ１、α、及びｒ１の最適値は、「６ｍｍ」、「１．８ｍｍ」、「１２０°」、「３ｍｍ」であると決定される。図３４はａ１の値に関する面内変形δｙへの影響を示すグラフ、図３５はｈ１の値に関する面内変形δｙへの影響を示すグラフ、図３６はαの値に関する面内変形δｙへの影響を示すグラフ、図３７はｒ１の値に関する面内変形δｙへの影響を示すグラフである。

【0079】

図３８は、上記のように、成形性、曲げ剛性Ｇｘ、曲げ剛性Ｇｙ、面内剛性ＺＧｘ、面内剛性ＺＧｙについてそれぞれ決定されたａ１、ｈ１、α、及びｒ１の最適値と、それら最適値から総合的に決定され総合最適値を説明する図表である。図３８に示すように、ａ１についての総合最適値は６〜８ｍｍ、ｈ１についての総合最適値は１．６〜１．８、αについての総合最適値は１１０〜１２０°、ｒ１についての総合最適値は３〜３．５に決定される。

【0080】

（面動摩擦試験）
本発明者等は、複数種類の金属板の試験片を移動テーブル上にそれぞれ固定し、金型を想定した鋼材試験片を金属板の上に載置して面接触させ、この状態で移動テーブルを移動させたときに発生する各金属板の鋼材試験片に対する動摩擦係数を、以下の測定条件を用いて測定した。
測定器：新東科学社製のトライボギア測定機（ＴＹＰＥ：１４）
鋼材試験片の大きさ ：１００×２００ｍｍ
金属板試験片の大きさ ：４０×４０ｍｍ
垂直荷重 ：２００ｇ
移動テーブルの移動速度 ：１００ｍｍ／ｍｉｎ
金属板試験片の種類
試験片１：エンボスの無いアルミニウム合金板
試験片２：従来のエンボス付アルミニウム合金板
試験片３：ａ１、ｈ１、α、及びｒ１が図３８の最適値であるエンボス付アルミニウム合金板（金属板２０）

【0081】

図３９は、上記の面動摩擦試験の結果を示している。図３９において、Ｎ０°は、エンボス無しのアルミニウム合金板（試験片１）をその圧延方向に摩擦したときの動摩擦測定を示し、Ｎ９０°は、エンボス無しのアルミニウム合金板（試験片１）の幅方向に摩擦したときの動摩擦測定を示し、Ｇ０°は、図４７及び図４８に示す従来のエンボス付アルミニウム合金板（試験片２）のＸ軸方向に摩擦したときの動摩擦測定を示し、Ｇ９０°は、図４７及び図４８に示す従来のエンボス付アルミニウム合金板（試験片２）のＹ軸方向に摩擦したときの動摩擦測定を示し、Ｗ０°は、金属板２０（試験片３）のＸ軸方向に摩擦したときの動摩擦測定を示し、Ｗ９０°は、金属板２０（試験片３）のＹ軸方向に摩擦したときの動摩擦測定を示している。

【0082】

動摩擦係数μｋ及び動摩擦力Ｆｋ（ｇｆ）については、エンボス無しのアルミニウム合金板及び従来のエンボス付アルミニウム合金板よりも、ａ１、ｈ１、α、及びｒ１が最適値に設定されている金属板２０が最も小さく、型押し成形時の成形において優位性が示された。

【0083】

（ダイＲに対する抵抗力試験）
本発明者等は、複数種類の金属板の試験片を移動テーブル上に固定し、金型のＲ角部を想定したＬ字当て板を金属板の上に載置して線接触させ、この状態で移動テーブルを移動させたときに金属板に発生するＬ字当て板による動摩擦力（抵抗力）Ｆｋ（ｇｆ）を、以下の測定条件を用いて測定した。
測定器：新東科学社製のトライボギア測定機（ＴＹＰＥ：１４）
Ｌ字当て板の長さ ：４０ｍｍ
Ｌ字当て板の角部の曲率半径 ：５ｍｍ
金属板試験片の大きさ ：４０×２００ｍｍ
垂直荷重 ：２００ｇ
移動テーブルの移動速度 ：１００ｍｍ／ｍｉｎ
金属板試験片の種類
試験片４：従来のエンボス付アルミニウム合金板
試験片５：ａ１、ｈ１、α、及びｒ１が図３８の最適値であるエンボス付アルミニウム合金板（金属板２０）

【0084】

図４０はＷ０°すなわち金属板２０のＸ軸方向に摩擦したときの動摩擦力の測定値、図４１はＷ９０°すなわち金属板２０のＹ軸方向に摩擦したときの動摩擦力の測定値、図４９は、Ｇ０°すなわち図４７及び図４８に示す従来のエンボス付アルミニウム合金板のＸ軸方向に摩擦したときの動摩擦力の測定値、図５０はＧ９０°すなわち図４７及び図４８に示す従来のエンボス付アルミニウム合金板のＹ軸方向に摩擦したときの動摩擦力の測定値をそれぞれ示している。

【0085】

図４０及び図４１に示すように、金属板２０のＬ字当て板の角部による線接触最大摩擦抵抗力は、従来のエンボス付金属板（図４９及び図５０）に比較して半分程度であった。特に、図４１に示すように、金属板２０のＹ軸方向（山線３２及び谷線３４が連なる方向）では、動摩擦力の振れ幅が小さく、従来のエンボス付金属板のＹ軸方向（図５０）と比較して、１／４の値であった。

【0086】

図４２は、アルミニウム合金Ａ３００４Ｐ製で板厚ｔｂが０．４ｍｍの金属板２０であり、単位山形３０を構成する４つの四角形の一辺の長さａ１が６ｍｍであり、高さｈ１が１．６ｍｍであり、曲率半径ｒ１が、３．５ｍｍであるが、山線３２の開き角αが、７５°、９０°、１０５°、１２０°である４種類の金属板２０について、Ｘ軸方向の撓みσｘ、Ｙ軸方向の撓みσｙ、高剛性方向（Ｙ軸方向）の曲げ剛性Ｇｙの低剛性方向（Ｘ軸方向）の曲げ剛性Ｇｘに対する比の値（曲げ剛性比）ＲＧ、及び板厚減少率ＲＴを前述と同様にそれぞれ測定し、算出した。曲げ剛性比ＲＧは、金属板２０の曲げ剛性の異方性を示す値であり、式（５）から求められる。また、板厚減少率ＲＴは、型押し成形により変形させられる金属板２０の成形性に対応する数値である。
ＲＧ＝σｘ／σｙ ・・・ （５）

【0087】

図４３は、山線３２の開き角αに対するＹ軸方向の撓みσｙの変化を示している。山線３２の開き角αの増加に伴って、Ｙ軸方向の撓みσｙが小さくなり、Ｙ軸方向の曲げ剛性Ｇｙが増加している。図４４は、山線３２の開き角αに対する曲げ剛性比ＲＧの変化を示している。山線３２の開き角αの増加に伴って、曲げ剛性比ＲＧが増加し、金属板２０の曲げ剛性の異方性が顕著となっている。山線３２の開き角αが１００°以上となると、Ｙ軸方向の撓みσｙが小さくなって安定し、曲げ剛性比ＲＧが増加して安定している。

【0088】

図４５は、山線３２の開き角αに対する金属板２０の板厚減少率ＲＴの変化を示している。山線３２の開き角αの増加に伴って、金属板２０の板厚減少率ＲＴが減少し、成形性が高くなることを示している。図４６は、曲げ剛性比ＲＧに対する金属板２０の板厚減少率ＲＴの変化を示している。曲げ剛性比ＲＧの増加に伴って、金属板２０の板厚減少率ＲＴが減少し、成形性が高くなることを示している。曲げ剛性比ＲＧが４．３０以上となると、成形性に関連する板厚減少率ＲＴが５．１０より小さくなる。

【0089】

図４３〜図４６に示すように、金属板２０は、好適には、その山線３２の開き角αが１００°以上とされることで、撓みσｙが６．５ｍｍ以下、曲げ剛性比ＲＧが４．３０以上とされるとともに、金属板２０の板厚減少率ＲＴが５．１％以下とされ、成形性が高められている。

【0090】

上述のように、本実施例のエンボス付半円筒状成形品１０の成形方法によれば、曲げ剛性が高い高剛性方向（Ｙ軸方向）と、その高剛性方向と交差して前記高剛性方向よりも曲げ剛性が低い低剛性方向（Ｘ軸方向）とを有して曲げ剛性に異方性を有するエンボス付金属板２０を、凹状成形面４２が形成された成形型４０と凹状成形面４２内に挿入される半円筒状の凸状成形面５２が形成されたポンチ型５０との間で型押しすることで、横断面（幅方向Ｗ１の断面）において凸形状を成し且つ前記凸形状が長手方向Ｌ１に連なるエンボス付半円筒状成形品１０を成形するエンボス付半円筒状成形品１０の成形方法であって、エンボス付金属板２０を、エンボス付金属板２０の高剛性方向が凸状成形面５２の長手方向と交差する方向となるように設定するエンボス付金属板設定工程Ｐ１０と、成形型４０とポンチ型５０とを相互に接近させることにより、エンボス付金属板２０を成形型４０とポンチ型５０との間で型押し成形を行う型押し成形工程Ｐ３０と、を順に実行する。

【0091】

このようにすれば、型押し成形の過程で、金属板２０の成形型４０の凹状成形面４２内へ引き込まれる方向は、曲げ剛性が高い高剛性方向（Ｙ軸方向）の方向であってエンボスの山が連なって成形厚みが略一定である方向の方向成分を含むことから、成形型４０の凹状成形面４２とポンチ型５０の凸状成形面５２とが接近したときの金属板２０の引き込み抵抗が低く抑制されるので、型押し成形過程における金属板２０の流れが円滑となり、金属板２０の割れや皺の発生が抑制される。

【0092】

また、本実施例のエンボス付半円筒状成形品１０の成形方法によれば、前記高剛性方向（Ｙ軸方向）の曲げ剛性の前記低剛性方向（Ｘ軸方向）の曲げ剛性比ＲＧの値が４．３以上である。これにより、型押し成形において、成形性が高いほど曲げ剛性比ＲＧが高いので、４．３以上の曲げ剛性比ＲＧが得られる金属板２０によれば、高い成形性が得られる。

【0093】

また、本実施例のエンボス付半円筒状成形品１０の成形方法によれば、高さＤｈが７ｍｍ、台座外径ＤＤ１が４４ｍｍ、台座内径ＤＤ２が３０ｍｍである台座の解析モデルＤＭを用いた型押し成形の解析において、金属板２０の板厚減少率ＲＴは５．１％以下である。これにより、型押し成形において、成形性が高いほど板厚減少率ＲＴが低いので、５．１％以下の板厚減少率ＲＴが得られる金属板２０によれば、高い成形性が得られる。

【0094】

また、本実施例のエンボス付半円筒状成形品１０の成形方法によれば、金属板２０は、高剛性方向（Ｙ軸方向）において成形厚みｈ１が均一となるように金属板２０のエンボスの山頂が連なるように成形される。金属板２０の曲げ剛性が高い高剛性方向が半円筒状の凸状成形面５２の長手方向Ｌ１に交差する方向とされている状態で、金属板２０の高剛性方向の成形厚みｈ１が均一となるようにエンボスの山頂が連ねられているので、型押し成形中に引き込まれる金属板２０の抵抗が低くなって金属板２０の流れが円滑となり、金属板２０の割れや皺の発生が抑制される。

【0095】

また、本実施例のエンボス付半円筒状成形品１０の成形方法によれば、金属板２０は、フィレットをかけない平面図において、山折りにより上辺７２が連結された１対の四角形平面（Ｓ１及びＳ２）と１対の四角形平面（Ｓ３及びＳ４）同士の側辺７６が山折りにより形成される一対の山線３２が１つの折れ点３６ｂを有するように連結された４つの四角形平面（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）を基本単位とし、４つの四角形平面（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）が山線（稜線）３２の方向（Ｙ軸方向）に連続させられ、谷折りにより４つの四角形平面（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）の下辺７４と隣接する他の４つの四角形平面（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）の下辺７４が連結された谷線３４が形成されるように前記隣接する側に連続させられることで、低剛性方向（Ｘ軸方向）に凹凸が形成され、山線（稜線）３２の方向（Ｙ軸方向）に高剛性方向を有し、平面視において折れ点３６ｂを中心とした山線３２の開き角αが１００°以上である。これにより、山線３２方向において成形厚みｈ１が一定で曲げ剛性が高く、山線３２方向に直交する方向において成形厚みｈ１が周期的に変化して曲げ剛性が低い、曲げ剛性の異方性がある金属板２０が得られる。

【0096】

また、本実施例のエンボス付半円筒状成形品１０の成形方法によれば、板厚ｔｂが０．４ｍｍのエンボス付金属板２０から切り出した１００ｍｍ×２０ｍｍの高剛性方向（Ｙ軸方向）に長手状の試験片の基端部を片持ち状に水平に支持し、前記長手状の試験片の先端に３Ｎの荷重を付与したときの前記長手状試験片の変位量すなわち撓みσｙは、６．５ｍｍ以下である。撓みσｙが小さいほど、エンボス付金属板の高剛性方向の曲げ剛性Ｇｙが高いので、高剛性方向の曲げ剛性Ｇｙが充分に高い金属板２０が得られる。

【0097】

また、本実施例のエンボス付半円筒状成形品１０の成形方法によれば、四角形平面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、上辺７２、下辺７４及び側辺７６が相互に等しい長さａ１を有する平行四辺形であり、山線３２と谷線３４との間の高さすなわち成形厚みをｈ１、平面視において折れ点３６ｂを中心とした山線３２の開き角をα、山線３２に沿った断面において折れ点３６ｂの曲率半径をｒ１としたとき、長さａ１は、６〜８ｍｍであり、前記高さｈ１は、１．６〜１．８ｍｍであり、開き角αは、１１０〜１２０°であり、曲率半径ｒ１は、３〜３．５ｍｍであり、金属板２０は、型押し成形前の板厚ｔｂが０．３〜０．６ｍｍのアルミニウム合金板であることにある。これにより、曲げ剛性Ｇｙ及び面内剛性ＺＧｙが高く、型押し成形後の板厚減少率ＲＴが低いエンボス付金属板２０が、得られる。

【0098】

また、本実施例のエンボス付半円筒状成形品１０の成形方法によれば、型押し成形は、成形型４０の凹状成形面４２にＲ角部４４を挟んで隣接する面状成形面４６に対向する押え面６２が形成された皺押え型６０を用いて、面状成形面４６に対して金属板２０の成形厚みｈ１よりも大きい間隙で金属板２０を押えた状態で、凹状成形面４２が形成された成形型４０と成形型４０の凹状成形面４２内に挿入される半円筒形の凸状成形面５２が形成されたポンチ型５０との間で金属板２０を型押しする。これにより、型押し成形により得られたエンボス付半円筒状成形品１０が剛性の高いものとなるとともに、割れや皺の発生が抑制される。また、成形型４０の凹状成形面４２と面状成形面４６との間のＲ角部４４に摺接しても引き込み抵抗が低く抑制されるので、型押し成形過程における金属板２０の流れが円滑となり、金属板２０の割れや皺の発生が抑制される。

【0099】

また、本実施例のエンボス付半円筒状成形品１０の成形方法によれば、エンボス付半円筒状成形品１０は、金属板２０のエンボスの山が潰された取付座１８を有するものであり、ポンチ型５０の凸状成形面５２には、取付座１８を形成するために金属板２０を介して密着させられる取付座成形突部５２ａが形成され、成形型４０の凹状成形面４２及びポンチ型５０の凸状成形面５２のうちの取付座成形突部５２ａを除く部分は、凹状成形面４２と凸状成形面５２の取付座成形突部５２ａとが密着させられた型押し状態では、金属板２０の成形厚みｈ１よりも大きい間隙で離隔させられる。これにより、型押し成形により得られたエンボス付半円筒状成形品１０は、剛性の高く、割れや皺の発生が抑制されるとともに、取付座１８が同時に得られる。

【0100】

また、本実施例のエンボス付半円筒状成形品１０の成形方法によれば、エンボス付半円筒状成形品１０は、曲げ剛性に異方性のあるエンボス付金属板からなる、横断面（幅方向Ｗ１の断面）において凸形状を成し且つその凸形状が長手方向Ｌ１に連なる半円筒形状であって、金属板２０の曲げ剛性が高い方向（Ｙ軸方向）が、すくなくとも本体部１２の幅方向の中央部において、半円筒形の凸状成形面の長手方向Ｌ１に直交する方向（幅方向Ｗ１）とされていることから、エンボス付半円筒状成形品１０が剛性の高いものとなるとともに、割れや皺の発生が抑制される。

【0101】

また、本実施例のエンボス付半円筒状成形品１０によれば、曲げ剛性が高い高剛性方向（Ｙ軸方向）と、高剛性方向と交差して高剛性方向よりも曲げ剛性が低い低剛性方向（Ｘ軸方向）と、を有して曲げ剛性に異方性のある金属板２０から曲成された、横断面（幅方向Ｗ１の断面）において凸形状を成し且つ凸形状が長手方向に連なるエンボス付半円筒状成形品１０であって、金属板２０は、高剛性方向が半円筒状の本体部１２の長手方向Ｌ１に交差する方向とされている。このため、エンボス付半円筒状成形品１０が剛性の高いものとなるとともに、成形性が高められるので、割れや皺の発生が抑制される。

【0102】

また、本実施例のエンボス付金属板２０によれば、その平面視において山線（稜線）３２の一部を相互に構成する一対の四角形平面（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）と山線３２に所定の折れ曲がり角度で連続する山線３２の他の一部を相互に構成する他の一対の四角形平面（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）との４枚の四角形平面によって構成された基本単位が、高剛性方向（Ｙ軸方向）において山線３２が連続するように、且つ高剛性方向に直交する低剛性方向（Ｘ軸方向）において谷線３４を挟んで山線３２が繰り返し位置するように、成形される。この結果、エンボス付金属板２０には、高剛性方向において低剛性方向よりも曲げ剛性が相対的に高くされ、曲げ剛性の異方性が設けられている。型押し成形に際して、エンボス付金属板２０の成形型４０とポンチ型５０との間のすべり抵抗については、山線３２及び谷線３４が連なる高剛性方向において山線３２及び谷線３４と交差する低剛性方向よりもすべり抵抗が小さい。

【0103】

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

【0104】

例えば、本実施例のエンボス付半円筒状成形品１０は、車両の排気管から車体を断熱する車両用ヒートインシュレータに好適に適用されるが、例えば、車両用以外のヒートインシュレータや、ヒートインシュレータ以外の半割りの円筒形状を有する３次元形状部材にも適用され得る。車両用ヒートインシュレータは、自動車の排気系部品や触媒コンバータ等の高温になる部材と、ボデー等の近接部材との間に介挿されて遮熱するためのものである。エンボス付金属板２０の材質としては、アルミニウムやアルミニウム合金が好適に用いられるが、その他の材質の金属板を採用することもできる。また、これ等の金属板に対し、例えば一対のプレス型や回転ローラ型を用いてエンボス加工を施すことにより、曲げ剛性に異方性がある所定のエンボスパターンが設けられたエンボス付金属板を得ることができる。

【0105】

また、本実施例の金属板２０はアルミニウム合金Ａ３００４Ｐから構成されていたが、例えば、Ａｌ−Ｍｎ系アルミニウム合金板、Ａｌ−Ｍｇ系アルミニウム合金板、純アルミニウム板、Ａｌ−Ｃｕ系アルミニウム合金板、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系アルミニウム合金板、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板のいずれかの材質から選択されたものを採用することもできる。

【0106】

また、本実施例のエンボス付金属板２０における山線３２及び谷線３４は、エンボス付金属板２０の平面であるＸ−Ｙ平面内において、例えば互いに等しい一定の周期で高剛性方向（Ｙ軸方向）にジグザグに折れ曲がっているとともに、互いに等しい一定の間隔で低剛性方向（Ｘ軸方向）に離間して設けられるが、例えばジグザグの形状やピッチが異なる２周期以上の複数周期を１単位として繰り返したり、間隔が異なる複数の間隔を１単位として繰り返したりしても良いなど、種々の態様が可能である。第５発明では単位山形の形状を規定しているが、谷部分の形状を単位形状として規定することもできる。

【0107】

また、本発明のエンボス付金属板は、必ずしも４枚の四角形によって構成された基本単位（単位山形３０）が、高剛性方向（Ｙ軸方向）において山線３２が連続するように、且つ高剛性方向に直交する低剛性方向（Ｘ軸方向）において谷線３４を挟んで山線３２が繰り返し位置するように成形されたものでなくてもよく、エンボス形状は、一方向に連続する複数本の凸形状が平行に形成されることにより曲げ剛性の異方性が設けられたり、引用文献１に示すように、多数の円形凸部が形成されることにより曲げ剛性の異方性が設けられたものであってもよい。

【0108】

本実施例のエンボス付金属板２０における高剛性方向（Ｙ軸方向）とエンボス付半円筒状成形品１０における長手方向Ｌ１とは直交していたが、エンボス付半円筒状成形品１０の形状による皺の発生状況によっては、皺の分散を制御する目的で、金属板２０の高剛性方向（Ｙ軸方向）とエンボス付半円筒状成形品１０の横断面方向（幅方向Ｗ１）との最適角度を見出すことにより、斜めの交差に設定されていてもよい。

【0109】

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

【符号の説明】

【0110】

１０：エンボス付半円筒状成形品
１２：本体部
１４：フランジ部
１６：取付穴
１８：取付座
２０：金属板（エンボス付金属板）
２２：第１横断線
２４：第２横断線
３０：単位山形（基本単位）
３２：山線
３４：谷線
４０：成形型
４２：凹状成形面
４４：Ｒ角部
４６：面状成形面
５０：ポンチ型
５２：凸状成形面
５２ａ：取付座成形突部
６０：皺押え型
６２：押え面
Ｐ１０：エンボス付金属板設定工程
Ｐ３０：型押し成形工程
Ｓ１〜Ｓ４：四角形平面

【要約】

【課題】成形時においてエンボス付金属板の割れが発生せず、エンボス付金属板に皺の発生が抑制されるエンボス付半円筒状成形品の成形方法、およびエンボス付半円筒状成形品を提供する。
【解決手段】金属板２０の型押し成形に先立って、金属板２０の曲げ剛性が高い高剛性方向が半円筒形の凸状成形面５２の長手方向Ｌ２に直交する方向となるように設定される。これにより、型押し成形の過程で、金属板２０の成形型４０の凹状成形面４２内へ引き込まれる方向は、金属板２０の曲げ剛性が高い高剛性方向であってエンボスの山が連なって成形厚みが略一定である方向である。これにより、成形型４０の凹状成形面４２と面状成形面４６との間のＲ角部４４に摺接しても引き込み抵抗が低く抑制されるので、型押し成形過程における金属板２０の流れが円滑となって成形性が向上し、金属板２０の割れや皺の発生が抑制される。
【選択図】図８

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【図45】

【図46】

【図47】

【図48】

【図49】

【図50】