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特開2022-182994金属板材の曲げ加工方法、金属板材の曲げ加工用の金型及び金属板材よりなる曲げ加工品
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022182994
(43)【公開日】2022-12-08
(54)【発明の名称】金属板材の曲げ加工方法、金属板材の曲げ加工用の金型及び金属板材よりなる曲げ加工品
(51)【国際特許分類】
B21D 5/01 20060101AFI20221201BHJP
【ＦＩ】
B21D5/01 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022045590
(22)【出願日】2022-03-22
(31)【優先権主張番号】P 2021089991
(32)【優先日】2021-05-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】503378420
【氏名又は名称】日鉄ステンレス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(74)【代理人】
【識別番号】100134359
【弁理士】
【氏名又は名称】勝俣 智夫
(74)【代理人】
【識別番号】100188592
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100217249
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 耕一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100221279
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 健吾
(74)【代理人】
【識別番号】100207686
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 恭宏
(74)【代理人】
【識別番号】100224812
【弁理士】
【氏名又は名称】井口 翔太
(72)【発明者】
【氏名】守本 芳樹
(72)【発明者】
【氏名】石丸 詠一朗
(72)【発明者】
【氏名】原田 和加大
【テーマコード（参考）】
4E063
【Ｆターム（参考）】
4E063AA01
4E063BA01
4E063CA01
4E063JA01
4E063MA11
(57)【要約】
【課題】寸法精度が高く、スプリングバックが抑制され、曲げ部における強度不足のおそれがない曲げ加工品を製造する曲げ加工方法を提供する。
【解決手段】素材３は金属板材であり、パンチ１は、一対のパンチ型面１ｂと、パンチ先端に設けられた突起部１ｃとを備え、突起部１ｃの先端面が素材３の板厚の３０％以上５０％以下の長さに相当する曲率半径の凸曲面であり、突起部１ｃの長さが素材３の板厚の３０％以上６０％以下に相当する長さとされており、ダイ２には一対のパンチ型面１ｂに対するＶ字溝状のダイ凹部が設けられ、ダイ凹部の底部には、素材３の板厚の６０％以下の長さに相当する曲率半径の凹曲面２ｂが設けられており、パンチ１とダイ２とを接近させてパンチ１及びダイ２をそれぞれ素材３に密着させるとともに、パンチ１の突起部１ｃの少なくとも一部を素材３に圧入させる、金属板材の曲げ加工方法を採用する。
【選択図】図４
【解決手段】素材３は金属板材であり、パンチ１は、一対のパンチ型面１ｂと、パンチ先端に設けられた突起部１ｃとを備え、突起部１ｃの先端面が素材３の板厚の３０％以上５０％以下の長さに相当する曲率半径の凸曲面であり、突起部１ｃの長さが素材３の板厚の３０％以上６０％以下に相当する長さとされており、ダイ２には一対のパンチ型面１ｂに対するＶ字溝状のダイ凹部が設けられ、ダイ凹部の底部には、素材３の板厚の６０％以下の長さに相当する曲率半径の凹曲面２ｂが設けられており、パンチ１とダイ２とを接近させてパンチ１及びダイ２をそれぞれ素材３に密着させるとともに、パンチ１の突起部１ｃの少なくとも一部を素材３に圧入させる、金属板材の曲げ加工方法を採用する。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
パンチとダイとの間に金属板材からなる素材を配置する配置工程と、
前記パンチと前記ダイとを相対接近させて前記素材に対して型曲げ加工する成形工程と、を備えた金属板材の曲げ加工方法であり、
前記素材は、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９以下、板厚が６ｍｍ以下を満足する金属板材であり、
前記パンチは、パンチ先端に向かうにつれて相互に接近する一対のパンチ型面と、前記パンチ先端に設けられた突起部と、を備え、前記突起部の先端面が、前記素材の板厚の３０％以上５０％以下の長さに相当する曲率半径の凸曲面であり、前記突起部の長さが前記素材の板厚の３０％以上６０％以下に相当する長さとされており、
前記ダイには、前記一対のパンチ型面に対するＶ字溝状のダイ凹部が設けられ、前記ダイ凹部の底部には、前記素材の板厚の２０％以上６０％以下の長さに相当する曲率半径の凹曲面が設けられており、
前記成形工程は、前記パンチと前記ダイとを接近させて前記パンチ及び前記ダイをそれぞれ前記素材に密着させるとともに、前記パンチの前記突起部の少なくとも一部を前記素材に圧入させる工程である、金属板材の曲げ加工方法。
前記パンチと前記ダイとを相対接近させて前記素材に対して型曲げ加工する成形工程と、を備えた金属板材の曲げ加工方法であり、
前記素材は、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９以下、板厚が６ｍｍ以下を満足する金属板材であり、
前記パンチは、パンチ先端に向かうにつれて相互に接近する一対のパンチ型面と、前記パンチ先端に設けられた突起部と、を備え、前記突起部の先端面が、前記素材の板厚の３０％以上５０％以下の長さに相当する曲率半径の凸曲面であり、前記突起部の長さが前記素材の板厚の３０％以上６０％以下に相当する長さとされており、
前記ダイには、前記一対のパンチ型面に対するＶ字溝状のダイ凹部が設けられ、前記ダイ凹部の底部には、前記素材の板厚の２０％以上６０％以下の長さに相当する曲率半径の凹曲面が設けられており、
前記成形工程は、前記パンチと前記ダイとを接近させて前記パンチ及び前記ダイをそれぞれ前記素材に密着させるとともに、前記パンチの前記突起部の少なくとも一部を前記素材に圧入させる工程である、金属板材の曲げ加工方法。
【請求項2】
前記突起部は、前記凸曲面と、前記凸曲面に接続されて前記突起部の幅をなす側壁面とを有する、請求項１に記載の金属板材の曲げ加工方法。
【請求項3】
パンチとダイとの間に金属板材からなる素材を配置する配置工程と、
前記パンチと前記ダイとを相対接近させて前記素材に対して型曲げ加工する成形工程と、を備えた金属板材の曲げ加工方法であり、
前記素材は、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９０以下、板厚ｔが６．０ｍｍ以下を満足する金属板材であり、
前記パンチは、パンチ先端に向かうにつれて相互に接近する一対のパンチ型面と、前記パンチ先端に設けられた突起部と、を備え、前記突起部の先端面が、前記素材の板厚の３０％以上５０％以下の長さに相当する曲率半径の凸曲面であり、前記突起部の長さが前記素材の板厚の３０％以上６０％以下に相当する長さとされるとともに、前記突起部の幅が、前記素材の板厚の５０％以上１５０％以下に相当する長さとされ、かつ、前記一対のパンチ型面と前記突起部との境界に凹曲面が設けられ、前記凹曲面の曲率半径が、前記素材の板厚の１５０％以下の長さに相当する曲率半径とされており、
前記ダイには、前記一対のパンチ型面に対するＶ字溝状のダイ凹部が設けられ、前記ダイ凹部の底部には、前記素材の板厚の２０％以上６０％以下の長さに相当する曲率半径の凹曲面が設けられており、
前記成形工程は、前記パンチと前記ダイとを接近させて前記パンチ及び前記ダイをそれぞれ前記素材に密着させるとともに、前記パンチの前記突起部の少なくとも一部を前記素材に圧入させる工程である、金属板材の曲げ加工方法。
前記パンチと前記ダイとを相対接近させて前記素材に対して型曲げ加工する成形工程と、を備えた金属板材の曲げ加工方法であり、
前記素材は、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９０以下、板厚ｔが６．０ｍｍ以下を満足する金属板材であり、
前記パンチは、パンチ先端に向かうにつれて相互に接近する一対のパンチ型面と、前記パンチ先端に設けられた突起部と、を備え、前記突起部の先端面が、前記素材の板厚の３０％以上５０％以下の長さに相当する曲率半径の凸曲面であり、前記突起部の長さが前記素材の板厚の３０％以上６０％以下に相当する長さとされるとともに、前記突起部の幅が、前記素材の板厚の５０％以上１５０％以下に相当する長さとされ、かつ、前記一対のパンチ型面と前記突起部との境界に凹曲面が設けられ、前記凹曲面の曲率半径が、前記素材の板厚の１５０％以下の長さに相当する曲率半径とされており、
前記ダイには、前記一対のパンチ型面に対するＶ字溝状のダイ凹部が設けられ、前記ダイ凹部の底部には、前記素材の板厚の２０％以上６０％以下の長さに相当する曲率半径の凹曲面が設けられており、
前記成形工程は、前記パンチと前記ダイとを接近させて前記パンチ及び前記ダイをそれぞれ前記素材に密着させるとともに、前記パンチの前記突起部の少なくとも一部を前記素材に圧入させる工程である、金属板材の曲げ加工方法。
【請求項4】
前記突起部には、前記凸曲面と、前記突起部の幅をなす側壁面と、前記凸曲面と前記側壁面との間にある傾斜面とが設けられている、請求項３に記載の金属板材の曲げ加工方法。
【請求項5】
０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９以下、板厚が６ｍｍ以下を満足する金属板材からなる素材に対して型曲げ加工するための金型であって、
パンチ先端に向かうにつれて相互に接近する一対のパンチ型面と、前記パンチ先端に設けられた突起部と、を備えたパンチと、
前記一対のパンチ型面に対するＶ字溝状のダイ凹部が設けられたダイブロックからなるダイと、を備え、
前記突起部の先端面は、前記素材の板厚の３０％以上５０％以下の長さに相当する曲率半径の凸曲面であり、前記突起部の長さが前記素材の板厚の３０％以上６０％以下に相当する長さであり、
前記Ｖ字溝状の凹部の底部には、前記素材の板厚の２０％以上６０％以下の長さに相当する曲率半径の凹曲面が設けられている、金属板材の曲げ加工用の金型。
パンチ先端に向かうにつれて相互に接近する一対のパンチ型面と、前記パンチ先端に設けられた突起部と、を備えたパンチと、
前記一対のパンチ型面に対するＶ字溝状のダイ凹部が設けられたダイブロックからなるダイと、を備え、
前記突起部の先端面は、前記素材の板厚の３０％以上５０％以下の長さに相当する曲率半径の凸曲面であり、前記突起部の長さが前記素材の板厚の３０％以上６０％以下に相当する長さであり、
前記Ｖ字溝状の凹部の底部には、前記素材の板厚の２０％以上６０％以下の長さに相当する曲率半径の凹曲面が設けられている、金属板材の曲げ加工用の金型。
【請求項6】
前記突起部は、前記凸曲面と、前記凸曲面に接続されて前記突起部の幅をなす側壁面とを有する、請求項５に記載の金属板材の曲げ加工用の金型。
【請求項7】
０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９０以下、板厚が６．０ｍｍ以下を満足する金属板材からなる素材に対して型曲げ加工するための金型であって、
パンチ先端に向かうにつれて相互に接近する一対のパンチ型面と、前記パンチ先端に設けられた突起部と、を備えたパンチと、
前記一対のパンチ型面に対するＶ字溝状のダイ凹部が設けられたダイブロックからなるダイと、を備え、
前記突起部の先端面は、前記素材の板厚の３０％以上５０％以下の長さに相当する曲率半径の凸曲面であり、前記突起部の長さが前記素材の板厚の３０％以上６０％以下に相当する長さであるとともに、前記突起部の幅が、前記素材の板厚の５０％以上１５０％以下に相当する長さであり、かつ、前記一対のパンチ型面と前記突起部との境界に凹曲面が設けられており、前記凹曲面の曲率半径が、前記素材の板厚の１５０％以下の長さに相当する曲率半径であり、
前記Ｖ字溝状の凹部の底部には、前記素材の板厚の２０％以上６０％以下の長さに相当する曲率半径の凹曲面が設けられている、金属板材の曲げ加工用の金型。
パンチ先端に向かうにつれて相互に接近する一対のパンチ型面と、前記パンチ先端に設けられた突起部と、を備えたパンチと、
前記一対のパンチ型面に対するＶ字溝状のダイ凹部が設けられたダイブロックからなるダイと、を備え、
前記突起部の先端面は、前記素材の板厚の３０％以上５０％以下の長さに相当する曲率半径の凸曲面であり、前記突起部の長さが前記素材の板厚の３０％以上６０％以下に相当する長さであるとともに、前記突起部の幅が、前記素材の板厚の５０％以上１５０％以下に相当する長さであり、かつ、前記一対のパンチ型面と前記突起部との境界に凹曲面が設けられており、前記凹曲面の曲率半径が、前記素材の板厚の１５０％以下の長さに相当する曲率半径であり、
前記Ｖ字溝状の凹部の底部には、前記素材の板厚の２０％以上６０％以下の長さに相当する曲率半径の凹曲面が設けられている、金属板材の曲げ加工用の金型。
【請求項8】
前記突起部は、前記凸曲面と、前記突起部の幅をなす側壁面と、前記凸曲面と前記側壁面との間にある傾斜面とを有する、請求項７に記載の金属板材の曲げ加工用の金型。
【請求項9】
０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９０以下、板厚６．０ｍｍ以下を満足する金属板材からなる板材部と、前記板材部に設けられた曲げ部とを備え、
前記曲げ部の曲げ外側の凸曲面の曲率半径が前記板材部の板厚以下に相当する長さの半径であり、
前記曲げ部の最小肉厚が、前記板材部の板厚ｔの０．７５倍以上である、金属板材よりなる曲げ加工品。
前記曲げ部の曲げ外側の凸曲面の曲率半径が前記板材部の板厚以下に相当する長さの半径であり、
前記曲げ部の最小肉厚が、前記板材部の板厚ｔの０．７５倍以上である、金属板材よりなる曲げ加工品。
【請求項10】
前記曲げ部の曲げ内側には、前記曲げ部の長手方向に沿って凹部が設けられ、前記凹部の内面には凹曲面が設けられている、請求項９に記載の金属板材よりなる曲げ加工品。
【請求項11】
前記板材部におけるビッカース硬さＨＶｍに対する前記曲げ部におけるビッカース硬さＨＶｒの比（ＨＶｒ／ＨＶｍ）が１．５０以上１．９０以下の範囲である、請求項９または請求項１０に記載の金属板材よりなる曲げ加工品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、金属板材の曲げ加工方法、金属板材の曲げ加工用の金型及び金属板材よりなる曲げ加工品に関する。
【背景技術】
【0002】
外装建材、内装建材には、窓枠フレームやカーテンウォールなど視認されやすい箇所に用いられる部材がある。このような部材には、寸法がゆがみなく精緻であり、曲げ加工部の径が小さくシャープな曲げ稜線であるなど、意匠性、美観性が求められる。そして、このような部材には、構造部材としての強度確保の観点から、近年では３００ＭＰａ以上の高耐力を有する金属材料が適用される傾向にある。
【0003】
高耐力な金属板材に対して曲げ加工を行うと、曲げ加工後の寸法精度が低くなる場合がある。寸法精度を高めるために、加工条件を厳しくすると、曲げ部において割れが発生するおそれがある。また、加工条件を厳しくすることで、もらい疵やかじり疵が発生し、意匠性を損ねてしまう場合もある。特に、美観性が重視される建材に適用する場合に問題になる。
【0004】
特許文献１には、曲げ加工によって意匠性に優れたシャープな稜線を形成できる溝付き鋼板素材を提供することを可能とする溝付きオーステナイト系ステンレス鋼板が記載されている。しかし、特許文献１では、鋼板表面にＶ溝を設ける必要があり、コスト面で不利になる。また、鋼板表面にＶ溝を設けることによって鋼板の板厚が減少するため、曲げ加工後の曲げ加工品の曲げ部における肉厚が減少し、強度不足のおそれがある。
【0005】
特許文献２には、パンチおよびダイスによって構成される曲げ加工装置を用いて金属板の曲げ加工を行うにあたり、成形ストロークの最終工程で、曲げ加工を受けた金属板の凸面側の少なくともその一部に金属板厚の２０％以下の深さ凹部を付与するプレス加工方法が記載されている。しかし、特許文献２に記載のプレス加工方法によって製造された加工品は、凸面側に凹部が形成されるために、美観を損ねるおそれがあり、外装建材または内装建材の素材として用いることは困難である。また、特許文献２では、素材として軟質なアルミニウム合金板を想定しているものであるから、高耐力を有する金属板材の曲げ加工には適用できないおそれがある。
【0006】
特許文献３には、板厚tなる被加工材を所望の角度に折曲成形するダイおよびパンチからなり、このダイおよびパンチの被加工材を折曲しようとする部分の近傍を板厚tの高々１０％なる高さだけ他の型面より高くし、ダイの頂角部に約半径tの丸みをつけた曲げ型によって、被加工材を折曲成形する方法が記載されている。しかし、特許文献３に記載の折曲成形方法では、折曲成形後のスプリングバックを抑制することが困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開２００８－１６９４２３号公報
【特許文献2】特許第３６３３０１２号公報
【特許文献3】特公昭４７－２５２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、寸法精度が高い曲げ加工品を安定的に得ることが可能であり、スプリングバックを抑制することができ、曲げ部における強度不足のおそれがない金属板材の曲げ加工方法、金属板材の曲げ加工用の金型及び金属板材よりなる曲げ加工品を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を採用する。
［１］ パンチとダイとの間に金属板材からなる素材を配置する配置工程と、
前記パンチと前記ダイとを相対接近させて前記素材に対して型曲げ加工する成形工程と、を備えた金属板材の曲げ加工方法であり、
前記素材は、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９以下、板厚ｔが６ｍｍ以下を満足する金属板材であり、
前記パンチは、パンチ先端に向かうにつれて相互に接近する一対のパンチ型面と、前記パンチ先端に設けられた突起部と、を備え、前記突起部の先端面が、前記素材の板厚の３０％以上５０％以下の長さに相当する曲率半径の凸曲面であり、前記突起部の長さが前記素材の板厚の３０％以上６０％以下に相当する長さとされており、
前記ダイには、前記一対のパンチ型面に対するＶ字溝状のダイ凹部が設けられ、前記ダイ凹部の底部には、前記素材の板厚の２０％以上６０％以下の長さに相当する曲率半径の凹曲面が設けられており、
前記成形工程は、前記パンチと前記ダイとを接近させて前記パンチ及び前記ダイをそれぞれ前記素材に密着させるとともに、前記パンチの前記突起部の少なくとも一部を前記素材に圧入させる工程である、金属板材の曲げ加工方法。
［２］ 前記突起部は、前記凸曲面と、前記凸曲面に接続されて前記突起部の幅をなす側壁面とを有する、［１］に記載の金属板材の曲げ加工方法。
［３］ パンチとダイとの間に金属板材からなる素材を配置する配置工程と、
前記パンチと前記ダイとを相対接近させて前記素材に対して型曲げ加工する成形工程と、を備えた金属板材の曲げ加工方法であり、
前記素材は、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９．０以下、板厚ｔが６．０ｍｍ以下を満足する金属板材であり、
前記パンチは、パンチ先端に向かうにつれて相互に接近する一対のパンチ型面と、前記パンチ先端に設けられた突起部と、を備え、前記突起部の先端面が、前記素材の板厚の３０％以上５０％以下の長さに相当する曲率半径の凸曲面であり、前記突起部の長さが前記素材の板厚の３０％以上６０％以下に相当する長さとされるとともに、前記突起部の幅が、前記素材の板厚の５０％以上１５０％以下に相当する長さとされ、かつ、前記一対のパンチ型面と前記突起部との境界に凹曲面が設けられ、前記凹曲面の曲率半径が、前記素材の板厚の１５０％以下の長さに相当する曲率半径とされており、
前記ダイには、前記一対のパンチ型面に対するＶ字溝状のダイ凹部が設けられ、前記ダイ凹部の底部には、前記素材の板厚の２０％以上６０％以下の長さに相当する曲率半径の凹曲面が設けられており、
前記成形工程は、前記パンチと前記ダイとを接近させて前記パンチ及び前記ダイをそれぞれ前記素材に密着させるとともに、前記パンチの前記突起部の少なくとも一部を前記素材に圧入させる工程である、金属板材の曲げ加工方法。
［４］ 前記突起部には、前記凸曲面と、前記突起部の幅をなす側壁面と、前記凸曲面と前記側壁面との間にある傾斜面とが設けられている、［３］に記載の金属板材の曲げ加工方法。
［５］ ０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９以下、板厚ｔが６ｍｍ以下を満足する金属板材からなる素材に対して型曲げ加工するための金型であって、
パンチ先端に向かうにつれて相互に接近する一対のパンチ型面と、前記パンチ先端に設けられた突起部と、を備えたパンチと、
前記一対のパンチ型面に対するＶ字溝状のダイ凹部が設けられたダイブロックからなるダイと、を備え、
前記突起部の先端面は、前記素材の板厚の３０％以上５０％以下の長さに相当する曲率半径の凸曲面であり、前記突起部の長さが前記素材の板厚の３０％以上６０％以下に相当する長さであり、
前記Ｖ字溝状の凹部の底部には、前記素材の板厚の２０％以上６０％以下の長さに相当する曲率半径の凹曲面が設けられている、金属板材の曲げ加工用の金型。
［６］ 前記突起部は、前記凸曲面と、前記凸曲面に接続されて前記突起部の幅をなす側壁面とを有する、［５］に記載の金属板材の曲げ加工用の金型。
［７］ ０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９０以下、板厚ｔが６．０ｍｍ以下を満足する金属板材からなる素材に対して型曲げ加工するための金型であって、
パンチ先端に向かうにつれて相互に接近する一対のパンチ型面と、前記パンチ先端に設けられた突起部と、を備えたパンチと、
前記一対のパンチ型面に対するＶ字溝状のダイ凹部が設けられたダイブロックからなるダイと、を備え、
前記突起部の先端面は、前記素材の板厚の３０％以上５０％以下の長さに相当する曲率半径の凸曲面であり、前記突起部の長さが前記素材の板厚の３０％以上６０％以下に相当する長さであるとともに、前記突起部の幅が、前記素材の板厚の５０％以上１５０％以下に相当する長さであり、かつ、前記一対のパンチ型面と前記突起部との境界に凹曲面が設けられており、前記凹曲面の曲率半径が、前記素材の板厚の１５０％以下の長さに相当する曲率半径であり、
前記Ｖ字溝状の凹部の底部には、前記素材の板厚の２０％以上６０％以下の長さに相当する曲率半径の凹曲面が設けられている、金属板材の曲げ加工用の金型。
［８］ 前記突起部は、前記凸曲面と、前記突起部の幅をなす側壁面と、前記凸曲面と前記側壁面との間にある傾斜面とを有する、［７］に記載の金属板材の曲げ加工用の金型。
［９］ ０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９０以下、板厚６．０ｍｍ以下を満足する金属板材からなる板材部と、前記板材部に設けられた曲げ部とを備え、
前記曲げ部の曲げ外側の凸曲面の曲率半径が前記板材部の板厚以下に相当する長さの半径であり、
前記曲げ部の最小肉厚が、前記板材部の板厚ｔの０．７５倍以上である、金属板材よりなる曲げ加工品。
［１０］ 前記曲げ部の曲げ内側には、前記曲げ部の長手方向に沿って凹部が設けられ、前記凹部の内面には凹曲面が設けられている、［９］に記載の金属板材よりなる曲げ加工品。
［１１］ 前記板材部におけるビッカース硬さＨＶｍに対する前記曲げ部におけるビッカース硬さＨＶｒの比（ＨＶｒ／ＨＶｍ）が１．５０以上１．９０以下の範囲である、［９］または［１０］に記載の金属板材よりなる曲げ加工品。
［１］ パンチとダイとの間に金属板材からなる素材を配置する配置工程と、
前記パンチと前記ダイとを相対接近させて前記素材に対して型曲げ加工する成形工程と、を備えた金属板材の曲げ加工方法であり、
前記素材は、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９以下、板厚ｔが６ｍｍ以下を満足する金属板材であり、
前記パンチは、パンチ先端に向かうにつれて相互に接近する一対のパンチ型面と、前記パンチ先端に設けられた突起部と、を備え、前記突起部の先端面が、前記素材の板厚の３０％以上５０％以下の長さに相当する曲率半径の凸曲面であり、前記突起部の長さが前記素材の板厚の３０％以上６０％以下に相当する長さとされており、
前記ダイには、前記一対のパンチ型面に対するＶ字溝状のダイ凹部が設けられ、前記ダイ凹部の底部には、前記素材の板厚の２０％以上６０％以下の長さに相当する曲率半径の凹曲面が設けられており、
前記成形工程は、前記パンチと前記ダイとを接近させて前記パンチ及び前記ダイをそれぞれ前記素材に密着させるとともに、前記パンチの前記突起部の少なくとも一部を前記素材に圧入させる工程である、金属板材の曲げ加工方法。
［２］ 前記突起部は、前記凸曲面と、前記凸曲面に接続されて前記突起部の幅をなす側壁面とを有する、［１］に記載の金属板材の曲げ加工方法。
［３］ パンチとダイとの間に金属板材からなる素材を配置する配置工程と、
前記パンチと前記ダイとを相対接近させて前記素材に対して型曲げ加工する成形工程と、を備えた金属板材の曲げ加工方法であり、
前記素材は、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９．０以下、板厚ｔが６．０ｍｍ以下を満足する金属板材であり、
前記パンチは、パンチ先端に向かうにつれて相互に接近する一対のパンチ型面と、前記パンチ先端に設けられた突起部と、を備え、前記突起部の先端面が、前記素材の板厚の３０％以上５０％以下の長さに相当する曲率半径の凸曲面であり、前記突起部の長さが前記素材の板厚の３０％以上６０％以下に相当する長さとされるとともに、前記突起部の幅が、前記素材の板厚の５０％以上１５０％以下に相当する長さとされ、かつ、前記一対のパンチ型面と前記突起部との境界に凹曲面が設けられ、前記凹曲面の曲率半径が、前記素材の板厚の１５０％以下の長さに相当する曲率半径とされており、
前記ダイには、前記一対のパンチ型面に対するＶ字溝状のダイ凹部が設けられ、前記ダイ凹部の底部には、前記素材の板厚の２０％以上６０％以下の長さに相当する曲率半径の凹曲面が設けられており、
前記成形工程は、前記パンチと前記ダイとを接近させて前記パンチ及び前記ダイをそれぞれ前記素材に密着させるとともに、前記パンチの前記突起部の少なくとも一部を前記素材に圧入させる工程である、金属板材の曲げ加工方法。
［４］ 前記突起部には、前記凸曲面と、前記突起部の幅をなす側壁面と、前記凸曲面と前記側壁面との間にある傾斜面とが設けられている、［３］に記載の金属板材の曲げ加工方法。
［５］ ０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９以下、板厚ｔが６ｍｍ以下を満足する金属板材からなる素材に対して型曲げ加工するための金型であって、
パンチ先端に向かうにつれて相互に接近する一対のパンチ型面と、前記パンチ先端に設けられた突起部と、を備えたパンチと、
前記一対のパンチ型面に対するＶ字溝状のダイ凹部が設けられたダイブロックからなるダイと、を備え、
前記突起部の先端面は、前記素材の板厚の３０％以上５０％以下の長さに相当する曲率半径の凸曲面であり、前記突起部の長さが前記素材の板厚の３０％以上６０％以下に相当する長さであり、
前記Ｖ字溝状の凹部の底部には、前記素材の板厚の２０％以上６０％以下の長さに相当する曲率半径の凹曲面が設けられている、金属板材の曲げ加工用の金型。
［６］ 前記突起部は、前記凸曲面と、前記凸曲面に接続されて前記突起部の幅をなす側壁面とを有する、［５］に記載の金属板材の曲げ加工用の金型。
［７］ ０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９０以下、板厚ｔが６．０ｍｍ以下を満足する金属板材からなる素材に対して型曲げ加工するための金型であって、
パンチ先端に向かうにつれて相互に接近する一対のパンチ型面と、前記パンチ先端に設けられた突起部と、を備えたパンチと、
前記一対のパンチ型面に対するＶ字溝状のダイ凹部が設けられたダイブロックからなるダイと、を備え、
前記突起部の先端面は、前記素材の板厚の３０％以上５０％以下の長さに相当する曲率半径の凸曲面であり、前記突起部の長さが前記素材の板厚の３０％以上６０％以下に相当する長さであるとともに、前記突起部の幅が、前記素材の板厚の５０％以上１５０％以下に相当する長さであり、かつ、前記一対のパンチ型面と前記突起部との境界に凹曲面が設けられており、前記凹曲面の曲率半径が、前記素材の板厚の１５０％以下の長さに相当する曲率半径であり、
前記Ｖ字溝状の凹部の底部には、前記素材の板厚の２０％以上６０％以下の長さに相当する曲率半径の凹曲面が設けられている、金属板材の曲げ加工用の金型。
［８］ 前記突起部は、前記凸曲面と、前記突起部の幅をなす側壁面と、前記凸曲面と前記側壁面との間にある傾斜面とを有する、［７］に記載の金属板材の曲げ加工用の金型。
［９］ ０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９０以下、板厚６．０ｍｍ以下を満足する金属板材からなる板材部と、前記板材部に設けられた曲げ部とを備え、
前記曲げ部の曲げ外側の凸曲面の曲率半径が前記板材部の板厚以下に相当する長さの半径であり、
前記曲げ部の最小肉厚が、前記板材部の板厚ｔの０．７５倍以上である、金属板材よりなる曲げ加工品。
［１０］ 前記曲げ部の曲げ内側には、前記曲げ部の長手方向に沿って凹部が設けられ、前記凹部の内面には凹曲面が設けられている、［９］に記載の金属板材よりなる曲げ加工品。
［１１］ 前記板材部におけるビッカース硬さＨＶｍに対する前記曲げ部におけるビッカース硬さＨＶｒの比（ＨＶｒ／ＨＶｍ）が１．５０以上１．９０以下の範囲である、［９］または［１０］に記載の金属板材よりなる曲げ加工品。
【発明の効果】
【0010】
本発明の金属板材の曲げ加工方法によれば、パンチとダイとを用いて素材に対して型曲げ加工する際に、パンチ先端に突起部が設けられたパンチと、Ｖ字溝状のダイ凹部の底部が凹曲面とされたダイを用いて、パンチの突起部の少なくとも一部を素材に圧入させることで、素材がダイ凹部の底部まで圧入されてダイ凹部の底部にまで材料流入が生じるようになる。また、ダイ凹部の底部の凹曲面の曲率半径が素材の板厚の６０％以下に相当する長さとされているので、曲げ部の曲げ外側の凸曲面の曲率半径が小さくなる。更に、突起部を素材に圧入させることで、曲げ部における残留応力の分布状態を、突起部がないパンチを用いて型曲げ加工した場合の曲げ部における残留応力の分布状態に比べて、異なる分布状態にする。従来の型曲げ加工では、曲げ外側の引張残留応力と曲げ内側の圧縮残留応力とによりスプリングバックが生じると考えられているが、本発明では曲げ部の残留応力分布が従来に比べて変化することにより、型曲げ加工後のスプリングバックが小さくなる。よって、本発明によれば、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９０以下、板厚が６．０ｍｍ以下を満足する金属板材を素材として、寸法精度が高い曲げ加工品を安定的に製造することができる。すなわち、本発明に係る加工方法によれば、曲げ部外側の凸曲面の曲率半径が小さくシャープな形状になり、型曲げ加工後のスプリングバックが小さい曲げ加工品を製造できる。
【0011】
また、本発明の金属板材の曲げ加工方法によれば、突起部の幅を素材の板厚の５０～１５０％とし、パンチ型面と突起部との境界に所定の曲率半径の凹曲面を設けることで、繰り返し加工した場合に突起部の破損頻度を低減できる。
【0012】
本発明の金属板材の曲げ加工用の金型によれば、パンチ先端に突起部が設けられたパンチと、Ｖ字溝状のダイ凹部の底部が凹曲面とされたダイと、を備えており、この金型を、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９０以下、板厚が６．０ｍｍ以下を満足する金属板材からなる素材を型曲げ加工する際の金型として用いることにより、寸法精度が高い曲げ加工品を安定的に製造することができる。
【0013】
また、本発明の金属板材の曲げ加工用の金型によれば、突起部の幅を素材の板厚の５０～１５０％とし、パンチ型面と突起部との境界に所定の曲率半径の凹曲面を設けることで、繰り返し加工した場合に突起部の破損頻度を低減できる。
【0014】
本発明の金属板材よりなる曲げ加工品によれば、曲げ部の曲げ外側の凸曲面の曲率半径が板材部の板厚以下に相当する長さの半径であるので、曲げ部外側の凸曲面の曲率半径が小さくシャープな形状とすることができる。また、曲げ部の最小肉厚が板材部の板厚の０．７５倍以上であるので、曲げ部における強度を十分な強度にすることができる。
【0015】
また、本発明の金属板材よりなる曲げ加工品には、曲げ部の長手方向に沿って凹部が設けられ、この凹部の内部には凹曲面が設けられている。この凹部は型曲げ加工時にパンチの突起部によって形成された圧痕である。このような圧痕が設けられることで、曲げ加工品の曲げ部は、曲げ部の肉厚方向の圧縮残留応力が付与された状態にある。よって、本発明によれば、従来の圧縮残留応力と引張残留応力との関係から生じるスプリングバックが軽減され、スプリングバックを小さくできる。また、凹部の内面が凹曲面であるので、凹部を起点とする割れの発生も防止できる。
【0016】
また、本発明の金属板材よりなる曲げ加工品によれば、板材部におけるビッカース硬さＨＶｍに対する曲げ部におけるビッカース硬さＨＶｒの比（ＨＶｒ／ＨＶｍ）が１．５０～１．９０の範囲であり、曲げ部のビッカース硬さが高くなっているため、曲げ部に凹部が設けられることにより曲げ部の肉厚が板材部の板厚よりも小さくなるにも関わらず、曲げ部に十分な強度を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【発明を実施するための形態】
【0018】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態である金属板材の曲げ加工方法（以下、曲げ加工方法と言う場合がある。）、金属板材の曲げ加工用の金型（以下、金型という場合がある。）及び金属板材よりなる曲げ加工品（以下、曲げ加工品という場合がある）について説明する。
以下、本発明の第１の実施形態である金属板材の曲げ加工方法（以下、曲げ加工方法と言う場合がある。）、金属板材の曲げ加工用の金型（以下、金型という場合がある。）及び金属板材よりなる曲げ加工品（以下、曲げ加工品という場合がある）について説明する。
【0019】
本実施形態の概要は次の通りである。本実施形態の曲げ加工方法は、図２に示すように、パンチ１とダイ２との間に金属板材からなる素材３を配置する配置工程と、図３及び図４に示すように、パンチ１とダイ２とを相対接近させて素材３に対して型曲げ加工する成形工程とを備える。素材３は、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９０以下、板厚ｔが６．０ｍｍ以下を満足する金属板材である。図１に示すように、パンチ１は、一対のパンチ型面１ｂと、パンチ先端１ａに設けられた突起部１ｃとを備えている。突起部１ｃの先端面１ｅが凸曲面であり、突起部１ｃの長さＨは所定の長さとされる。ダイ２には、一対のパンチ型面１ｂに対するＶ字溝状のダイ凹部２ａが設けられる。ダイ凹部２ａの底部２ｄには、所定の曲率半径の凹曲面２ｂが設けられている。そして、成形工程は、パンチ１とダイ２とを接近させてパンチ１及びダイ２をそれぞれ素材３に密着させるとともに、パンチ１の突起部１ｃの少なくとも一部を素材３に圧入させる。これにより、図５に示すような、曲げ部外側の凸曲面４ｃの曲率半径Ｒoutが小さくなり、シャープな形状の曲げ部４ｂを有する曲げ加工品４が得られる。
以下、本実施形態について順次説明する。
以下、本実施形態について順次説明する。
【0020】
（素材）
本実施形態に係る素材３は、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９０以下、板厚ｔが６．０ｍｍ以下を満足する金属板材である。
以下、素材３として好適な金属板材の限定理由を述べる。
本実施形態に係る素材３は、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９０以下、板厚ｔが６．０ｍｍ以下を満足する金属板材である。
以下、素材３として好適な金属板材の限定理由を述べる。
【0021】
＜０．２％耐力＞
本実施形態に係る金属板材の０．２％耐力は３００ＭＰａ以上とする。これにより、本実施形態の金属板材を外装建材や内装建材の素材として用いた場合に、十分な強度を確保できる。０．２％耐力が３００ＭＰａ未満では、強度が不足してしまう。
本実施形態に係る金属板材の０．２％耐力は３００ＭＰａ以上とする。これにより、本実施形態の金属板材を外装建材や内装建材の素材として用いた場合に、十分な強度を確保できる。０．２％耐力が３００ＭＰａ未満では、強度が不足してしまう。
【0022】
＜降伏比＞
本実施形態に係る金属板材の降伏比は０．９０以下とする。これにより、曲げ成形時において曲げ部、特に曲げ部外側の面の割れを抑制することが可能となる。降伏比が０．９０を超える場合、曲げ成形中に曲げ部の外側の面に割れが生じ、外観に優れた曲げ加工品を提供することができなくなる。なお、引張強さ（ＴＳ）に対する降伏強さ（ＹＳ）の割合を降伏比（ＹＳ／ＴＳ）といい、ここでは０．２％耐力を降伏強さ（ＹＳ）とする。
本実施形態に係る金属板材の降伏比は０．９０以下とする。これにより、曲げ成形時において曲げ部、特に曲げ部外側の面の割れを抑制することが可能となる。降伏比が０．９０を超える場合、曲げ成形中に曲げ部の外側の面に割れが生じ、外観に優れた曲げ加工品を提供することができなくなる。なお、引張強さ（ＴＳ）に対する降伏強さ（ＹＳ）の割合を降伏比（ＹＳ／ＴＳ）といい、ここでは０．２％耐力を降伏強さ（ＹＳ）とする。
【0023】
＜板厚＞
本実施形態に係る金属板材の板厚ｔは、６．０ｍｍ以下、好ましくは４．０ｍｍ以下とする。板厚ｔの下限は０．５ｍｍ以上であってもよく、１ｍｍ以上であってもよい。板厚ｔを６．０ｍｍ以下とすることにより、曲げ成形後の曲げ加工品のスプリングバックを小さくすることができる。
本実施形態に係る金属板材の板厚ｔは、６．０ｍｍ以下、好ましくは４．０ｍｍ以下とする。板厚ｔの下限は０．５ｍｍ以上であってもよく、１ｍｍ以上であってもよい。板厚ｔを６．０ｍｍ以下とすることにより、曲げ成形後の曲げ加工品のスプリングバックを小さくすることができる。
【0024】
（金型）
次に、本実施形態の曲げ加工品を製造する際に用いられる、金属板材の曲げ加工用の金型について図１を参照しつつ説明する。
本実施形態に係る金型Ｋは、いわゆる型曲げ加工用の金型である。すなわち、本実施形態に係る金型Ｋは、素材３の両端３ａを自由端として、素材３の上下から金型Ｋ（パンチ１及びダイ２）を押し付けて曲げる加工方法の金型として用いられる。以下、本実施形態の金型Ｋについて説明する。
次に、本実施形態の曲げ加工品を製造する際に用いられる、金属板材の曲げ加工用の金型について図１を参照しつつ説明する。
本実施形態に係る金型Ｋは、いわゆる型曲げ加工用の金型である。すなわち、本実施形態に係る金型Ｋは、素材３の両端３ａを自由端として、素材３の上下から金型Ｋ（パンチ１及びダイ２）を押し付けて曲げる加工方法の金型として用いられる。以下、本実施形態の金型Ｋについて説明する。
【0025】
本実施形態に係る金型Ｋは、パンチ１及びダイ２とから構成される。
【0026】
パンチ１は、図１に示すように、パンチ先端１ａに向かうにつれて相互に接近するように傾斜する一対のパンチ型面１ｂと、パンチ先端１ａに設けられた突起部１ｃと、が備えられている。一対のパンチ型面１ｂは、その相対角度θｐが例えば８０～１００°の範囲とされており、好ましくは８５～９５°とされており、より好ましくは８８～９２°とされており、更に好ましくは９０°とされる。一対のパンチ型面１ｂは、パンチ１の外形を形作るものであり、パンチ先端１ａに向かって相互に接近するように傾斜している。パンチ先端１ａには突起部１ｃがある。
【0027】
突起部１ｃは、パンチ先端１ａからダイ２側に向けて突出している。突起部１ｃは、図１に示すように、パンチ型面１ｂに接する側壁面１ｄと、側壁面１ｄに接する先端面１ｅとを有する。側壁面１ｄは平面とされ、先端面１ｅは凸曲面とされている。
【0028】
突起部１ｃの先端面１ｅは、曲率半径Ｒｐの凸曲面とされている。先端面１ｅの曲率半径Ｒｐは、素材３の板厚ｔの３０％以上５０％以下の長さ、すなわち、０．３０ｔ～０．５０ｔの長さに相当する半径とされる。曲率半径Ｒｐを素材３の板厚ｔの３０％以上（０．３０ｔ）の長さに相当する半径とすることで、後述するように、曲げ部４ｂに対して十分な圧縮応力を付与することができ、これにより曲げ加工品４のスプリングバックを低減できる。また、曲率半径Ｒｐを素材３の板厚ｔの５０％以下（０．５０ｔ）の長さに相当する半径とすることで、曲げ加工後の曲げ部４ｂにおける曲げ外側の凸曲面４ｃの曲率半径Ｒoutを小さくすることができる。また、先端面１ｅを凸曲面とすることで、曲げ加工品４の曲げ部４ｂの割れを防止できる。
【0029】
突起部１ｃの長さＨは、素材３の板厚ｔの３０％以上６０％以下に相当する長さ、すなわち、０．３０ｔ～０．６０ｔに相当する長さとされる。突起部１ｃの長さＨは、図１に示すように、突起部１ｃの突出方向の長さであって、側壁面１ｄとパンチ型面１ｂとの境界の位置から、先端面１ｅまでの長さとする。突起部１ｃの長さＨを素材３の板厚ｔの３０％以上（０．３０ｔ）に相当する長さとすることで、ダイ凹部２ａの底部への材料流動を促進して、曲げ加工後の曲げ部４ｂにおける曲げ外側の凸曲面４ｃの曲率半径Ｒoutを小さくすることができる。また、曲げ部４ｂに十分な圧縮応力を付与することができ、曲げ加工品のスプリングバックが抑えられる。また、突起部１ｃの長さＨを素材３の板厚ｔの６０％以下（０．６０ｔ）に相当する長さとすることで、パンチ１が下死点に到達した際に、パンチ１のパンチ型面１ｂ及びダイ凹部２ａに素材を密着させて素材３をパンチ１とダイ２との間で拘束することができ、曲げ加工を確実に行える。また、突起部１ｃが素材３に過度に侵入することがなく、曲げ加工品の曲げ部４ｂにおける肉厚を十分に確保するとともに、スプリングゴーを抑制できる。
【0030】
突起部１ｃの長さＨは、側壁面１ｄとパンチ型面１ｂとの境界の位置から先端面１ｅまでの長さとするが、側壁面１ｄとパンチ型面１ｂとの境界の位置が不明りょうな場合は、突起部１ｃの長さＨを次のように決定してもよい。すなわち、図７に示すように、パンチ型面１ｂの輪郭線の延長線と、側壁面１ｄの輪郭線の延長線との交点Ｘの位置を特定し、交点Ｘから突起部１ｃの幅Ｗ方向に仮想の水平線Ｍを描く。そして、水平線Ｍと突起部１ｃの先端（凸曲面の頂点）との間の距離を、突起部１ｃの長さＨとする。
【0031】
突起部１ｃの側壁面１ｄ同士の間隔、すなわち突起部１ｃの幅Ｗは、素材３の板厚ｔの５０％以上１５０％以下（０．５０ｔ～１．５０ｔ）に相当する長さとすることが好ましい。
【0032】
一対のパンチ型面１ｂと突起部１ｃとの境界に設けられる凹曲面１ｇの曲率半径Ｒｊは、素材３の板厚ｔの１５０％以下（１．５０ｔ）の長さに相当する曲率半径とすることが好ましい。
【0033】
次に、ダイ２について説明する。ダイ２は、図１に示すように、ダイ凹部２ａが設けられたダイブロック２Ａからなる。ダイ凹部２ａは、ダイブロック２Ａの上面２ｍに設けられている。ダイ凹部２ａの断面形状は、パンチ１のパンチ型面１ｂに対するＶ字溝状とされる。すなわち、ダイ凹部２ａは、一対のパンチ型面１ｂに対応する一対のダイ型面２ｃと、ダイ凹部２ａの底部２ｄに設けられた凹曲面２ｂとによって区画される。一対のダイ型面２ｃは、ダイ凹部２ａの底部２ｄに向かうにつれて相互に接近するように傾斜している。凹曲面２ｂは、これら一対のダイ型面２ｃの間に位置している。一対のダイ型面２ｃ及び凹曲面２ｂは相互に接している。
【0034】
ダイ凹部２ａの凹曲面２ｂの曲率半径Ｒｄは、素材３の板厚ｔの２０％以上６０％以下の長さ、すなわち、０．２０ｔ～０．６０ｔの長さに相当する半径とされている。突起を有するパンチ１で曲げ加工を施すとダイ凹部２ａの凹曲面２ｂに応力が集中する。この応力集中は凹曲面２ｂの曲率半径Ｒｄが小さいほど大きくなり、曲率半径Ｒｄが素材３の板厚ｔの２０％未満のとき、集中した応力がダイ２の破壊限界を上回りダイ２に塑性変形や割れをもたらすことがある。このため、ダイ凹部２ａの凹曲面２ｂの曲率半径Ｒｄは素材３の板厚ｔの２０％以上（０．２０ｔ）とする。また、曲率半径Ｒｄを素材３の板厚ｔの６０％（０．６０ｔ）以下の半径にすることで、ダイ凹部２ａの底部２ｄに材料流動可能な空間が確保され、曲げ加工後の曲げ部４ｂにおける曲げ外側の凸曲面４ｃの曲率半径Ｒoutを小さくすることができ、また、曲げ部４ｂに対してスプリングゴーが生じない程度の適度な大きさの圧縮応力を加えることができ、スプリングバックを抑制できる。
【0035】
次に、本実施形態の曲げ加工方法について図２～図４を参照して説明する。本実施形態の曲げ加工方法は、素材３に対してパンチ１及ダイ２を用いた型曲げ加工を行うことにより、素材３に曲げ部４ｂを形成する。曲げ加工に用いるパンチ１及びダイ２は、図１に示した通りである。本実施形態の曲げ加工方法は、配置工程と成形工程とを備える。
【0036】
（配置工程）
配置工程は、図２に示すように、ダイ２のダイブロック２Ａの上面２ｍ上に、素材３を載置し、更にその上方にパンチ１を配置する。素材３は、上面３ｂがパンチ１側に向けられ、また、下面３ｃがダイブロック２Ａの上面２ｍに接するように、ダイ２上に設置される。このようにして、パンチ１とダイ２の間に素材３を配置する。素材３の両端３ａは、拘束させずに自由端とする。なお、パンチ１及びダイ２は、図示しないプレス成形機に装着されている。
配置工程は、図２に示すように、ダイ２のダイブロック２Ａの上面２ｍ上に、素材３を載置し、更にその上方にパンチ１を配置する。素材３は、上面３ｂがパンチ１側に向けられ、また、下面３ｃがダイブロック２Ａの上面２ｍに接するように、ダイ２上に設置される。このようにして、パンチ１とダイ２の間に素材３を配置する。素材３の両端３ａは、拘束させずに自由端とする。なお、パンチ１及びダイ２は、図示しないプレス成形機に装着されている。
【0037】
（成形工程）
次に、成形工程では、プレス成形機を作動させて、パンチ１とダイ２とを相対接近させ、素材３に対して型曲げ加工を行う。
次に、成形工程では、プレス成形機を作動させて、パンチ１とダイ２とを相対接近させ、素材３に対して型曲げ加工を行う。
【0038】
成形工程では、図３に示すように、パンチ１とダイ２とを相対的に接近させて、素材３の上面３ｂにパンチ１の突起部１ｃを押し当てる。突起部１ｃが押し当てられた素材３は、更にパンチ１によってダイ凹部２ａに押し込まれる。これにより素材３は、突起部１ｃが接触している箇所において曲げ変形（塑性変形）が開始される。
【0039】
パンチ１及びダイ２を更に相対的に接近させると、素材３が曲げ変形（塑性変形）を受けつつ、素材の下面３ｃがダイ２のダイ型面２ｃに密着する。その一方で素材３の下面３ｃはダイ２の上面２ｍから離間する。この段階では、素材の下面３ｃは、ダイ２の底部２ｄの凹曲面２ｂには接触せずに空隙Ｓ１が残る。一方、素材３の上面３ｂは、突起部１ｃのみと接触しており、素材３の上面３ｂとパンチ型面１ｂとは接触していない。これにより、素材３の上面３ｂとパンチ型面１ｂとの間には空間Ｓ２が生じる。この空間Ｓ２をなくすまでパンチ１を更に押し下げる余地が残っている。
【0040】
パンチ１のパンチ型面１ｂが素材３の上面に密着するまでパンチ１及びダイ２を相対的に接近させると、図４に示すように、素材３の上面３ｂ及び下面３ｃにパンチ型面１ｂ及びダイ型面２ｃがそれぞれ密着するとともに、曲げ部４ｂの曲げ内側に突起部１ｃが圧入される。曲げ部４ｂには、突起部１ｃによって厚み方向に圧縮応力が付与された結果として鍛造に近い加工が施される。これにより、曲げ部４ｂにおいて材料流動が起こり、素材３の下面３ｃとダイ２の凹曲面２ｂとの間に存在していた空隙Ｓ１の一部又は全部が材料流動により埋められる。これにより、曲げ部４ｂの曲げ外側の凸曲面４ｃの曲率半径Ｒoutが小さくなる。以上により、図５に示すような、曲げ部４ｂを有する曲げ加工品４が製造される。
【0041】
図６には、比較のために、突起部を有しないパンチ１１１を用いた場合の断面模式図を示す。突起部を有しないパンチ１１１によって素材３を型曲げ加工した場合は、図６に示すように、素材３の上面３ｂ及び下面３ｃにパンチ型面１１１ｂ及びダイ型面２ｃがそれぞれ密着するまでパンチ１１１及びダイ２を相対的に接近させるが、パンチ１１１に突起部が無いため、曲げ部１４ｂにおいて材料流動が起こらず、素材３の下面３ｃとダイ２の凹曲面２ｂとの間に空隙Ｓ１が残ったまま型曲げ加工が終了することになる。このため、突起部を有しないパンチ１１１を用いて製造された曲げ加工品は、曲げ部１４ｂの曲げ外側の凸曲面４ｃの曲率半径Ｒoutを小さくすることができない。また、曲げ部１４ｂの肉厚方向に圧縮残留応力が付与されないため、スプリングバックも抑えにくくなる。
【0042】
次に、本実施形態に係る曲げ加工品４について説明する。図５には、本実施形態の曲げ加工品の断面模式図を示す。
【0043】
本実施形態に係る曲げ加工品４は、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９０以下、板厚ｔが６．０ｍｍ以下の金属板材からなる板材部４ａと、板材部４ａに設けられた曲げ部４ｂと、が備えられている。曲げ部４ｂの曲げ外側には凸曲面４ｃが設けられ、曲げ内側には凹部４ｄが設けられている。
【0044】
曲げ部４ｂの曲げ角度θは、８５°から９５°の範囲とされ、より好ましくは８８～９２°の範囲とされ、更に好ましくは９０°とされる。これは、狙いの曲げ角度θを９０°とした場合に曲げ部４ｂにおける曲げ角度θが±５°または±２°の範囲内になることを意味する。曲げ角度θを前述の範囲内とされることで、曲げ角度θのばらつきが小さくなり、曲げ部４ｂの曲げ外側の全長に渡って、シャープな稜線を有するものとなる。
【0045】
また、曲げ外側の凸曲面４ｃの曲率半径Ｒoutは、板材部４ａの板厚以下に相当する長さの半径とされる。曲げ外側の凸曲面４ｄの曲率半径Ｒoutを、板材部４ａの板厚以下にすることで、曲げ部４ｂの曲げ外側の外観が角張ったシャープな外観となり、外装建材、内装建材の素材として好適に用いることができる。
【0046】
曲げ部４ｂの曲げ内側には凹部４ｄが設けられている。この凹部４ｄは、成形工程の最終段階においてパンチ１の突起部１ｃが圧入されたことにより形成された圧痕である。凹部４ｄには、突起部１ｃの先端面１ｅによって形成された凹曲面４ｅが設けられている。
凹部４ｄの内部が凹曲面４ｅであることで、凹部４ｄを起点とする割れの発生が防止される。
凹部４ｄの内部が凹曲面４ｅであることで、凹部４ｄを起点とする割れの発生が防止される。
【0047】
また、曲げ部４ｂの曲げ内側に凹部４ｄが設けられることにより、曲げ部４ｂにおける肉厚が、板材部４ａにおける板厚ｔより小さくなるが、曲げ部４ｂにおける最小肉厚は板材部４ａの板厚ｔの０．７５倍（０．７５ｔ）以上とする必要がある。これにより、曲げ部４ｂの強度を十分なものとすることができる。
【0048】
また、板材部４ａにおけるビッカース硬さＨＶｍに対する曲げ部４ｂにおけるビッカース硬さＨＶｒの比（ＨＶｒ／ＨＶｍ）は、１．５０以上１．９０以下の範囲であることが好ましい。本実施形態に係る曲げ部４ｂには、素材３が塑性変形されたことよって生じる加工硬化に加えて、成形工程中に突起部１ｃによって肉厚方向の残留応力が付与されたことによる加工硬化も加わる。このため、本実施形態に係る曲げ部品４の曲げ部４ｂの硬度は、板材部４ａの硬度より高くなり、曲げ部４ｂの強度が増加する。その一方で、曲げ部４ｂの硬度が高くなりすぎると、曲げ部４ｂにおいて割れが生じやすくなる。よって、板材部４ａにおけるビッカース硬さＨＶｍに対する曲げ部４ｂにおけるビッカース硬さＨＶｒの比（ＨＶｒ／ＨＶｍ）を１．５０～１．９０の範囲とすることが好ましい。
【0049】
以上のような本実施形態の曲げ加工品４は、外装建材、内装建材の素材として好適に用いることができる。
【0050】
以上説明したように、本実施形態の金属板材の曲げ加工方法によれば、パンチ１とダイ２とを用いて素材３に対して型曲げ加工する際に、パンチ先端１ａに突起部１ｃが設けられたパンチ１と、Ｖ字溝状のダイ凹部２ａの底部２ｄが凹曲面２ｂとされたダイ２を用いて、パンチ１の突起部１ｃの少なくとも一部を素材４に圧入させることで、素材３がダイ凹部２ａの底部２ｄまで圧入されてダイ凹部２ａの底部２ｄにまで材料流入が生じるようになる。
【0051】
また、ダイ凹部２ａの底部２ｄの凹曲面２ｂの曲率半径が素材３の板厚の２０％以上６０％以下に相当する長さとされているので、曲げ部４ｂの曲げ外側の凸曲面４ｃの曲率半径Ｒoutが小さくなる。
【0052】
更に、突起部１ｃを素材３に圧入させることで、曲げ部４ｂにおける残留応力の分布状態を、突起部１ｃがないパンチを用いて型曲げ加工した場合の曲げ部における残留応力の分布状態に比べて、異なる分布状態にすることができる。すなわち、従来の型曲げ加工では、曲げ外側の引張残留応力と曲げ内側の圧縮残留応力とによりスプリングバックが生じると考えられているが、本実施形態では曲げ部４ｂの残留応力分布が従来に比べて変化することにより、型曲げ加工後のスプリングバックが小さくなる。
【0053】
よって、本実施形態によれば、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９０以下、板厚ｔが６．０ｍｍ以下を満足する金属板材を素材３として、寸法精度が高い曲げ加工品４を安定的に製造することができる。すなわち、本実施形態に係る加工方法によれば、曲げ部外側の凸曲面４ｃの曲率半径Ｒoutが小さくシャープな形状になり、型曲げ加工後のスプリングバックが小さい曲げ加工品４を製造できる。
【0054】
本実施形態の金属板材の曲げ加工用の金型Ｋによれば、パンチ先端１ａに突起部１ｃが設けられたパンチ１と、Ｖ字溝状のダイ凹部２ａの底部２ｄが凹曲面２ｂとされたダイ２と、を備えており、この金型Ｋを、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９０以下、板厚ｔが６．０ｍｍ以下を満足する金属板材からなる素材３を型曲げ加工する際の金型Ｋとして用いることにより、寸法精度が高い曲げ加工品４を安定的に製造することができる。
【0055】
本実施形態の曲げ加工品４によれば、曲げ部４ｂの曲げ外側の凸曲面４ｃの曲率半径Ｒoutが板材部４ａの板厚ｔ以下に相当する長さの半径であるので、曲げ部外側の凸曲面４ｃの曲率半径Ｒoutが小さくシャープな形状とすることができる。また、曲げ部４ｂの最小肉厚が板材部４ａの板厚ｔの０．７５倍以上であるので、曲げ部４ｂにおける強度を十分な強度にすることができる。
【0056】
また、本実施形態の曲げ加工品４には、曲げ部４ｂの長手方向に沿って凹部４ｄが設けられ、この凹部４ｄの内部には凹曲面４ｅが設けられている。この凹部４ｄは型曲げ加工時にパンチ１の突起部１ｃによって形成された圧痕である。このような圧痕が設けられることで、曲げ加工品４の曲げ部４ｂは、曲げ部４ｂの肉厚方向の圧縮残留応力が付与された状態にある。よって、本実施形態によれば、従来の圧縮残留応力と引張残留応力との関係から生じるスプリングバックが軽減され、スプリングバックを小さくできる。また、凹部４ｄの内面が凹曲面４ｅであるので、凹部４ｄを起点とする割れの発生も防止できる。
【0057】
また、本実施形態の曲げ加工品４によれば、板材部４ａにおけるビッカース硬さＨＶmに対する曲げ部４ｂにおけるビッカース硬さＨＶｒの比（ＨＶｒ／ＨＶｍ）が１．５０～１．９０の範囲であり、曲げ部４ｂのビッカース硬さが高くなっているため、曲げ部４ｂに凹部４ｄが設けられることにより曲げ部４ｂの肉厚が板材部４ａの板厚ｔよりも小さくなるにも関わらず、曲げ部４ｂに十分な強度を付与することができる。
【0058】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
第１実施形態に対する第２の実施形態の変更点は、パンチの先端部分の形状を変更するものである。具体的には、突起部の幅を拡げることにより、型曲げ加工を繰り返し行った場合に起こりうるパンチの先端部の破損が防止されるようになる。以下、本実施形態の金型、金型を用いた曲げ加工方法および曲げ加工品について説明する。
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
第１実施形態に対する第２の実施形態の変更点は、パンチの先端部分の形状を変更するものである。具体的には、突起部の幅を拡げることにより、型曲げ加工を繰り返し行った場合に起こりうるパンチの先端部の破損が防止されるようになる。以下、本実施形態の金型、金型を用いた曲げ加工方法および曲げ加工品について説明する。
【0059】
【0060】
パンチ１１には、パンチ先端１１ａに向かうにつれて相互に接近するように傾斜する一対のパンチ型面１１ｂと、パンチ先端１１ａに設けられた突起部１１ｃと、が備えられている。一対のパンチ型面１１ｂの相対角度θｐは第１の実施形態と同様に、例えば８０～１００°、好ましくは８５～９５°、より好ましくは８８～９２°、更に好ましくは９０°とされる。
【0061】
図９に示すように、突起部１１ｃは、突起部１１ｃの幅Ｗをなす一対の側壁面１１ｄと、突起部１１ｃの先端面１１ｅ（凸曲面）と、側壁面１１ｄと先端面１１ｅとの間にある傾斜面１１ｆとを有する。側壁面１１ｄは、パンチ型面１１ｂに接続されている。側壁面１１ｄとパンチ型面１１ｂとの間には、曲率半径Ｒｊの凹曲面１１ｇがある。側壁面１１ｄは相互に平行とされている。側壁面１１ｄには傾斜面１１ｆが接続され、傾斜面１１ｆには先端面１１ｅが接続される。傾斜面１１ｆは、側壁面１１ｄに対して傾斜角度θｑをもって傾斜している。このように、突起部１１ｃは、側壁面１１ｄ、先端面１１ｅ（凸曲面）および傾斜面１１ｆによって構成されており、突起部１１ｃとパンチ型面１１ｂの間に曲率半径Ｒｊの凹曲面１１ｇがある。
【0062】
突起部１１ｃの先端面１１ｅは、曲率半径Ｒｐの凸曲面とされている。先端面１１ｅの曲率半径Ｒｐは、第１の実施形態と同様に、素材３の板厚ｔの３０％以上５０％以下（０．３０ｔ～０．５０ｔ）の長さに相当する半径とされる。曲率半径Ｒｐを素材３の板厚ｔの３０％（０．３０ｔ）以上とすることで、曲げ加工品４の曲げ部４ｂに対して十分な圧縮応力を付与して、曲げ加工品４のスプリングバックを低減できる。また、曲率半径Ｒｐを素材３の板厚ｔの５０％（０．５０ｔ）以下とすることで、曲げ加工後の曲げ部４ｂにおける曲げ外側の凸曲面４ｃの曲率半径Ｒoutを小さくできる。また、先端面１１ｅを凸曲面とすることで、曲げ加工品４の曲げ部４ｂの割れを防止できる。
【0063】
また、本実施形態の先端面１１ｅは、図９のように断面視した場合に、円弧状の輪郭を有する。この円弧状の輪郭線よりなる先端面１１ｅの範囲を、円弧の中心Ｏにおける中心角度で定義した場合、先端面１１ｅの範囲は、突起部１１ｃの幅Ｗ方向中心を通る法線方向Ｌに対して、２５°以上６５°以下の角度θｒとすることが好ましい。先端面１１ｅをこのような範囲とすることで、繰り返し型曲げ加工を行った場合のパンチ１１の耐久性を高めることができる。
【0064】
傾斜面１１ｆは、先端面１１ｅの両端の延長上にある。また、傾斜面１１ｆに接する側壁面１１ｄは、法線方向Ｌと平行に延在する。このことから、先端面１１ｅの好適範囲の指定に伴って、側壁面１１ｄに対する傾斜面１１ｆの角度θｑは、２５°以上６５°以下の範囲に定まってくる。図１０に示すように、θｒ+θｑ=９０°の関係になるから、θｒの値が決まればθｑも一義的に決定される。傾斜面１１ｆの角度θｑをこの範囲とすることで、繰り返し型曲げ加工を行った場合のパンチ１１の耐久性を高めることができる。
【0065】
突起部１１ｃの側壁面１１ｄ同士の間隔、すなわち突起部１１ｃの幅Ｗは、素材３の板厚ｔの５０％以上１５０％以下（０．５０ｔ～１．５０ｔ）に相当する長さとされる。突起部１１ｃの幅Ｗを素材３の板厚ｔの５０％（０．５０ｔ）以上にすることで、型曲げ加工時の突起部１１ｃへの応力集中が緩和されるようになり、繰り返し型曲げ加工を行った場合の突起部１１ｃの破損を防止できる。上記理由から、突起部１１ｃの幅Ｗの下限は、好ましくは素材３の板厚ｔの６０％（０．６０ｔ）、より好ましくは８０％（０．８０ｔ）、さらに好ましくは１００％（１．００ｔ）である。また、突起部１１ｃの幅Ｗを素材３の板厚ｔの１５０％（１．５０ｔ）以下にすることで、加工後の曲げ部４ｂにおける曲げ外側の凸曲面４ｃの曲率半径Ｒoutが小さくシャープな形状とすることができる。また、成形工程時に突起部１１ｃを素材３に圧入させやすくなり、曲げ部４ｂに十分な圧縮応力を付与することができ、曲げ加工品４のスプリングバックを抑えられる。
【0066】
突起部１１ｃの長さＨは、第１の実施形態と同様に、素材３の板厚ｔの３０％以上６０％以下に相当する長さ（０．３０ｔ～０．６０ｔ）とされる。突起部１１ｃの長さＨを素材３の板厚ｔの３０％（０．３０ｔ）以上にすることで、ダイ凹部２ａの底部への材料流動を促進して、曲げ加工後の曲げ部４ｂの曲げ外側の曲率半径を小さくできる。また、曲げ部４ｂに十分な圧縮応力を付与することができ、曲げ加工品４のスプリングバックが抑えられる。また、突起部１１ｃの長さＨを素材３の板厚ｔの６０％（０．６０ｔ）以下にすることで、パンチ１１が下死点に到達した際に、パンチ１１のパンチ型面１１ｂ及びダイ凹部２ａに素材を密着させて素材３をパンチ１１とダイ２との間で拘束することができ、曲げ加工を確実に行える。また、突起部１１ｃが素材３に過度に侵入することがなく、曲げ加工品の曲げ部４ｂにおける肉厚を十分に確保するとともに、スプリングゴーを抑制できる。
【0067】
突起部１１ｃの長さＨは、図１１に示すように、突起部１１ｃの突出方向の長さであり、次のようにして決定する。すなわち、図１１に示すように、パンチ型面１１ｂの輪郭線の延長線と、側壁面１１ｄの輪郭線の延長線との交点Ｘの位置を特定し、交点Ｘから突起部１１ｃの幅Ｗ方向に仮想の水平線Ｍを描く。そして、水平線Ｌと突起部１１ｃの先端（凸曲面の頂点）との間の距離を、突起部１１ｃの長さＨとする。
【0068】
一対のパンチ型面１１ｂと突起部１１ｃとの境界に設けられる凹曲面１１ｇの曲率半径Ｒｊは、素材３の板厚ｔの１５０％以下（１．５０ｔ）の長さに相当する曲率半径とされる。凹曲面１１ｇの曲率半径Ｒｊを１５０％以下（１．５０ｔ）にすることで、成形工程時に曲げ部４ｂに十分な圧縮応力を付与することができ、曲げ加工品４のスプリングバックが抑えられる。また、本実施形態のパンチ１１を用いて型曲げ加工を行った場合に、突起部１１ｃとパンチ型面１１ｂの間にある凹曲面１１ｇに最も応力が集中して、破損の起点になりやすい。応力集中を緩和するためには、凹曲面１１ｇの曲率半径Ｒｊは素材３の板厚ｔの４０％以上（０．４０ｔ）にすることが好ましい。曲率半径Ｒｊを素材３の板厚ｔの４０％（０．４０ｔ）以上にすることで、型曲げ加工時に凹曲面１１ｇへの応力集中を防止して、パンチ１１の破損を抑制できる。上記理由から、凹曲面１１ｇの曲率半径Ｒｊの下限は、好ましくは素材３の板厚ｔの５０％（０．５０ｔ）、より好ましくは６０％（０．６０ｔ）、さらに好ましくは７０％（０．７０ｔ）である。
【0069】
本実施形態の曲げ加工方法は、金型Ｌに変更した以外は第１の実施形態の場合と同様にして、素材３に対してパンチ１１及ダイ２を用いた型曲げ加工を行うことにより、素材３に曲げ部を形成する。曲げ加工に用いるパンチ１１及びダイ２は、図８および図９に示した通りである。本実施形態の曲げ加工方法は、第１の実施形態と同様に、配置工程と成形工程とを順次行う。
【0070】
【0071】
次に、成形工程では、図３の場合と同様にして、パンチ１１とダイ２とを相対接近させて、素材３に対して型曲げ加工を行う。突起部１１ｃが押し当てられた素材３は、パンチ１１によってダイ凹部２ａに押し込まれる。これにより素材３は、突起部１１ｃが接触している箇所において曲げ変形（塑性変形）が開始される。そして、図４の場合と同様にして、パンチ１１のパンチ型面１１ｂが素材３の上面３ｂに密着するまでパンチ１１及びダイ２を相対的に接近させる。これにより、素材３の曲げ部の曲げ内側に突起部１１ｃが圧入され、曲げ部には、突起部１１ｃによって厚み方向に圧縮応力が付与された結果として鍛造に近い加工が施され、曲げ部において材料流動が起こり、曲げ部の曲げ外側の凸曲面の曲率半径が小さくなる。以上により、曲げ加工品が製造される。
【0072】
本実施形態によれば、第１の実施形態において得られた曲げ加工品４と同等の曲げ加工品が得られる。また、本実施形態の金型Ｌを用いることにより型曲げ加工を繰り返し行ったとしても、パンチ１１の破損を防止することができる。
【0073】
本実施形態の金型Ｌおよび金属板材の曲げ加工方法によれば、パンチ１１先端１１ａの突起部１１ｃの幅Ｗが、素材３の板厚ｔの５０％以上１５０％以下に相当する長さとされているので、型曲げ加工時の突起部１１ｃへの応力集中が緩和され、繰り返し型曲げ加工を行った場合の突起部１１ｃの破損を防止できる。
【0074】
また、本実施形態の金型Ｌおよび金属板材の曲げ加工方法によれば、一対のパンチ型面１１ｂと突起部１１ｃとの境界に凹曲面１１ｇが設けられており、凹曲面１１ｇの曲率半径Ｒｊが、素材３の板厚ｔの１５０％以下の長さに相当する曲率半径とされているので、型曲げ加工時の凹曲面１１ｇへの応力集中が防止され、繰り返し型曲げ加工を行った場合のパンチ１１の破損を抑制できる。
【0075】
更に、本実施形態の金型Ｌおよび金属板材の曲げ加工方法によれば、突起部１１ｃが、先端面（凸曲面）１１ｅと側壁面１１ｄと傾斜面１１ｆとを有している。突起部１１ｃの先端面１１ｅと側壁面１１ｄとの間に傾斜面１１ｆがあるため、先端面１１ｅの曲率半径Ｒｐを小さくしても、突起部１１ｃの幅Ｗを確保することができる。これにより、繰り返し型曲げ加工を行った場合のパンチの耐久性を高めることができ、かつ、曲げ加工後の曲げ部４ｂにおける曲げ外側の凸曲面４ｃの曲率半径Ｒoutが小さくシャープな形状とすることができる。
【0076】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
上記実施形態の曲げ加工方法及び曲げ加工品の金属素材としては、例えば、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９０以下、板厚ｔが６．０ｍｍ以下のフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板が好ましく用いられる。二相ステンレス鋼板は、十分な強度があり、また、オーステナイト系ステンレス鋼板よりも安価であり、かつ、フェライト系ステンレス鋼板よりも耐食性に優れている。しかし、オーステナイト系ステンレス鋼やフェライト系ステンレス鋼に比べて耐力が高いため、曲げ加工を行うと、曲げ加工後の寸法精度が低くなる場合がある。寸法精度を高めるために、加工条件を厳しくすると、曲げ部において割れが発生するおそれがある。また、加工条件を厳しくすることで、もらい疵やかじり疵が発生し、意匠性、美観性を損ねてしまう場合もある。そのため、視認されやすい箇所に用いる曲げ加工が必要な外装建材、内装建材として二相ステンレス鋼板を適用することが困難であった。本発明を適用することで、このような問題を生じることなく、曲げ加工を施すことができ、また、意匠性、美観性に優れた曲げ加工品を提供することができる。
上記実施形態の曲げ加工方法及び曲げ加工品の金属素材としては、例えば、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、降伏比が０．９０以下、板厚ｔが６．０ｍｍ以下のフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板が好ましく用いられる。二相ステンレス鋼板は、十分な強度があり、また、オーステナイト系ステンレス鋼板よりも安価であり、かつ、フェライト系ステンレス鋼板よりも耐食性に優れている。しかし、オーステナイト系ステンレス鋼やフェライト系ステンレス鋼に比べて耐力が高いため、曲げ加工を行うと、曲げ加工後の寸法精度が低くなる場合がある。寸法精度を高めるために、加工条件を厳しくすると、曲げ部において割れが発生するおそれがある。また、加工条件を厳しくすることで、もらい疵やかじり疵が発生し、意匠性、美観性を損ねてしまう場合もある。そのため、視認されやすい箇所に用いる曲げ加工が必要な外装建材、内装建材として二相ステンレス鋼板を適用することが困難であった。本発明を適用することで、このような問題を生じることなく、曲げ加工を施すことができ、また、意匠性、美観性に優れた曲げ加工品を提供することができる。
【0077】
そのようなステンレス鋼板としては、例えば、化学組成が質量％で、Ｃ：０．０５０％以下、Ｓｉ：２．００％以下、Ｍｎ：１．００～８．００％、Ｐ：０．０５０％以下、Ｓ：０．０５００％以下、Ｎｉ：０．１０～６．００％、Ｃｒ：１７．００～２５．００％、Ｍｏ：０．１０～２．５０％、Ｃｕ：０．１０～３．００％、Ｎ：０．０８０～０．３００％を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなるフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板であってもよい。
また、上記のステンレス鋼板は、Ｆｅの一部に代えて、更に質量％で、Ｓｎ：０．０１～１．００％以下、Ｗ：０．０１～１．００％、Ｖ：０．０１～１．００％、の１種または２種以上を含有してもよい。
更に、上記のステンレス鋼板は、Ｆｅの一部に代えて、更に質量％で、Ｃａ：０．００５０％以下、Ｍｇ：０．００５０％以下、Ａｌ：０．５０％以下、希土類元素：０．５０％以下、の１種または２種以上を含有してもよい。
更に、上記のステンレス鋼板は、Ｆｅの一部に代えて、更に質量％で、Ｎｂ：０．１００％以下を含有してもよい。
また、上記のステンレス鋼板は、Ｆｅの一部に代えて、更に質量％で、Ｓｎ：０．０１～１．００％以下、Ｗ：０．０１～１．００％、Ｖ：０．０１～１．００％、の１種または２種以上を含有してもよい。
更に、上記のステンレス鋼板は、Ｆｅの一部に代えて、更に質量％で、Ｃａ：０．００５０％以下、Ｍｇ：０．００５０％以下、Ａｌ：０．５０％以下、希土類元素：０．５０％以下、の１種または２種以上を含有してもよい。
更に、上記のステンレス鋼板は、Ｆｅの一部に代えて、更に質量％で、Ｎｂ：０．１００％以下を含有してもよい。
【0078】
Ｃは、鋼板の耐食性を確保するため、Ｃ量を０．０５０％以下、好ましくは０．０４０％以下としてよい。一方で、Ｃは、二相組織を構成するオーステナイトを形成する元素であるため、好ましくは０．００５％以上、より好ましくは０．０１０％以上としてもよい。
【0079】
Ｓｉは、脱酸のため０．０１％以上の量で含有させることが好ましく、より好ましくは０．１０％以上であり、更に好ましくは０．３０％以上である。また、２．００％を超えてＳｉを含有させると、σ相の析出が促進されるので、Ｓｉ量は２．００％以下がよく、より好ましくは０．６０％以下がよい。
【0080】
Ｍｎは、脱酸材および二相組織にするためのオーステナイト安定化元素として、１．００％以上、好ましくは１．５０％以上であり、より好ましくは２．００％以上を含有させるとよい。一方、８．００％を超えてＭｎを含有させると耐食性が劣化するため、Ｍｎ量は８．００％以下がよく、好ましくは５．００％以下がよく、より好ましくは４．００％以下がよい。
【0081】
Ｐは、熱間加工性および靭性を劣化させるため、Ｐ量を０．０５０％以下に制限し、好ましくは０．０３５％以下がよい。一方、過度にＰ量を低減させると精錬コストが高くなるため、０．００５％以上としてもよい。
【0082】
Ｓは、熱間加工性、靭性および耐食性を劣化させるため、Ｓ量を０．０５００％以下に制限し、好ましくは０．０１００％以下とし、より好ましくは０．００１０％以下とする。一方、過度にＳ量を低減させると原料コストと精錬コストが高くなるため、０．０００３％以上としてもよい。
【0083】
Ｎｉは、鋼板の皮膜に含有されることで、皮膜のＦｅ濃度が高い場合に孔食発生を抑制する効果と、腐食が生じた際の腐食進展を抑制する効果を有する。一方、Ｎｉ量が過剰になると、皮膜のＣｒ濃度が低下しすぎるため十分な耐食性を得ることが出来ない。よって、Ｎｉ量を０．１０～６．００％の範囲にすることが好ましい。Ｎｉ量の下限は、好ましくは０．３０％以上、０．５０％以上、または１．００％以上でもよい。Ｎｉ量の上限は、好ましくは５．００％以下、４．００％以下、または３．００％以下でもよい。
【0084】
鋼に十分な耐食性を付与するためには、Ｃｒ量を１７．００～２５．００％の範囲にすることが好ましい。Ｃｒ量の下限は、好ましくは１８．００％以上であり、より好ましくは２０．００％以上であり、更に好ましくは２１．００％以上である。Ｃｒ量の上限は、好ましくは２４．００％以下であり、より好ましくは２２．００％以下である。
【0085】
Ｍｏは、耐食性を向上させる元素であり、０．１０％以上の含有で効果が発揮する。２．５０％以下であればＭｏを含有してもよいが、Ｍｏ量が２．５０％を超えると、熱間加工時にσ相が析出し易くなる。このため、Ｍｏ量の下限は、０．１０％以上であり、好ましくは０．２０％以上であり、より好ましくは０．５０％以上である。Ｍｏ量の上限は、２．５０％以下であり、好ましくは２．００％以下であり、より好ましくは１．５０％以下である。
【0086】
０．１０％以上のＣｕを含有させると、腐食が生じた際の腐食進展を抑制する効果が得られる。３．００％以下の量であればＣｕを含有してもよい。また、Ｃｕ量が３．００％を超えると、鋳造時に割れが発生し易くなる場合がある。このため、Ｃｕ量の下限は、０．１０％以上であり、好ましくは０．３０％以上であり、より好ましくは０．５０％以上である。Ｃｕ量の上限は、３．００％以下であり、好ましく２．５０％以下であり、より好ましくは２．００％以下である。
【0087】
Ｎは、耐食性を著しく高め、オーステナイト相量を高める元素であり、オーステナイト安定化元素として、０．０８０％以上含有させることが好ましい。Ｎ量の下限は、好ましくは０．１５０％以上である。一方、Ｎ量が過剰になると鋼中に窒化物を形成して耐食性や靭性を低下させるため、Ｎ量の上限を０．３００％以下にするとよい。Ｎ量の上限は、好ましくは０．２５０％以下である。
【0088】
また、微量のＳｎを含有させると、耐食性が向上する。このため、Ｓｎは、耐食性を向上させるのに有用な元素であり、廉価性を損なわない範囲で含有させてもよい。Ｓｎ量が０．００１％未満では、耐食性を向上させる効果は発現されず、Ｓｎ量が１．００％を超えると、コスト増が顕在化すると共に加工性も低下するので、Ｓｎ量の適正範囲を０．００１～１．００％とする。Ｓｎ量の下限は、好ましくは０．０１％以上であり、Ｓｎ量の上限は、好ましくは０．５０％以下である。なお、Ｓｎは任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｓｎ量は０％であってもよい。
【0089】
Ｖ、Ｗは、耐食性、特に耐すき間腐食性を改善するため、必要に応じて含有してもよい。ただし、ＶやＷの過度の量の含有は、加工性を低下させ、かつ耐食性を向上させる効果も飽和するため、Ｖ、Ｗのそれぞれの量の下限を０．０１％以上とし、Ｖ、Ｗのそれぞれの量の上限を１．００％以下とする。Ｖ、Ｗのそれぞれの量の下限は、好ましくは０．０４％以上であり、Ｖ、Ｗのそれぞれの量の上限は、好ましくは０．５０％以下である。なお、Ｖ、Ｗは任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｖ量、Ｗ量はそれぞれ０％であってもよい。
【0090】
Ｃａ、Ｍｇ、ＲＥＭは、熱間加工性を改善する元素であり、その目的でＣａ、Ｍｇ、ＲＥＭの１種または２種以上を含有させてもよい。Ｃａ、Ｍｇの効果は０．０００２％以上の量で発現することから、Ｃａ、Ｍｇのそれぞれの量の下限を０．０００２％以上とする。ＲＥＭの場合は、下限を０．００１％以上とする。なお、Ｃａ、Ｍｇ、ＲＥＭは任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｃａ量、Ｍｇ量、ＲＥＭ量はそれぞれ０％であってもよい。
【0091】
しかしながら、いずれも過剰な量の含有は、逆に熱間加工性を低下するため、その含有量の上下限を次のように設定することが好ましい。すなわち、Ｃａ、Ｍｇのそれぞれの量は０．０００２～０．００５０％であり、ＲＥＭの量は０．００１～０．５０％である。
【0092】
Ｃａ、Ｍｇのそれぞれの量の下限は、好ましくは０．０００５％以上である。Ｃａ、Ｍｇのそれぞれの量の上限は、好ましくは０．００１５％以下である。ＲＥＭ量の下限は、好ましくは０．００５％以上であり、ＲＥＭ量の上限は、好ましくは０．３０％以下である。
【0093】
ここで、希土類元素（ＲＥＭ）は、一般的な定義に従い、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）の２元素と、ランタン（Ｌａ）からルテチウム（Ｌｕ）までの１５元素（ランタノイド）の総称を指す。単独で含有させてもよいし、混合物であってもよい。ＲＥＭ量は、これら元素の合計量である。
【0094】
Ａｌは、脱酸元素として有用であるが、加工性を劣化させるため多量に含有させるべきではない。Ａｌ量の上限を０．５０％以下に制限するのがよい。Ａｌ量の好ましい範囲は、０．３０％以下である。Ａｌ量の下限は０．０１％以上である。なお、Ａｌは任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ａｌ量は０％であってもよい。
【0095】
Ｎｂは、Ｎと親和力が強くクロムよりも優先的に窒化物を形成することで、材料中のクロム量低下を抑制し、耐食性を向上することができる。このため、必要に応じて含有させてもよい。しかしながら、Ｎｂを過剰に含有させると、靱性低下を生じるため、Ｎｂ含有量は０．１００％以下とし、０．０６０％以下でもよい。一方、上記効果を得るためには、Ｎｂ含有量は０．００５％以上であるのが好ましく、０．０１０％以上であるのがより好ましく、０．０２０％以上であるのがより好ましい。なお、Ｎｂは任意元素であり、含有されなくてもよい。つまり、Ｎｂ量は０％であってもよい。
【0096】
上述してきた元素以外の残部は、Ｆｅ及び不純物であるが、以上説明した各元素の他にも、本実施形態の効果を損なわない範囲で含有させることができる。
【0097】
曲げ加工品４の素材として上記の化学組成を有するステンレス鋼を用いることにより、本実施形態の曲げ加工品４は、強度及び耐食性に優れたものとなり、外装建材、内装建材として好適に用いることができる。
【0098】
また、例えば、金属素材として、さらに、引張強さが７５０ＭＰａ以上及び／又は全伸びが２０％以上を満足する金属板材を用いてもよい。
【実施例0099】
（実施例１）
表１に示す化学成分を有し、表２に示す板厚ｔを有するフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板を用意した。フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板の機械的性質は表１に示す通りであった。フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板よりなる金属板材を、長さ１００ｍｍ、幅３０ｍｍのサイズに切り出して素材とした。
なお、表２中のＹＳは降伏強さ、ＴＳは引張強さ、Ｔ．Ｅｌは全伸びを意味し、０．２耐力を降伏強さ（ＹＳ）として示した。
表１に示す化学成分を有し、表２に示す板厚ｔを有するフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板を用意した。フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板の機械的性質は表１に示す通りであった。フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板よりなる金属板材を、長さ１００ｍｍ、幅３０ｍｍのサイズに切り出して素材とした。
なお、表２中のＹＳは降伏強さ、ＴＳは引張強さ、Ｔ．Ｅｌは全伸びを意味し、０．２耐力を降伏強さ（ＹＳ）として示した。
【0100】
また、図１に示すような、パンチ及びダイを備えた金型を用意した。パンチは、凸曲面と、凸曲面に接続された側壁面とを有する突起部を備えたものを用いた。パンチのパンチ型面の相対角度θｐは９０°とした。パンチの幅は８０ｍｍとし、長さ（図１の奥行き方向の長さ）は６０ｍｍとした。ダイ凹部の幅は８０ｍｍとし、ダイ凹部の長さ（図１の奥行き方向の長さ）は６０ｍｍとした。
【0101】
そして、パンチ及びダイをプレス成形機に取り付け、図２に示すように、パンチとダイの間に素材を配置した。その際、素材の長さ方向が図２の奥行き方向と一致するように素材を配置した。また、素材の幅方向中心を、金型の中心に合わせた。そして、プレス成形機を作動させてパンチ及びダイが素材に密着するまでパンチ及びダイスを相互に接近させることで、素材に対してＶ曲げを行って曲げ部を形成した。このようにして、曲げ部を有する曲げ加工品を製造した。
【0102】
得られた曲げ加工品について、曲げ部における曲げ角度θを測定した。曲げ角度θは、曲げ部の長手方向に沿って１ｃｍ間隔で４箇所の測定点を設定し、各測定点において、曲げ部の曲げ内側における曲げ角度θを測定した。そして、４箇所の測定点における曲げ角度θの平均値を求めた。得られた曲げ角度θの平均値と、パンチ型面の相対角度θｐ（＝９０°）から、Δθ（＝θ－θｐ）を求めた。Δθは曲げパンチに対する曲げ加工品の角度変化量であり、Δθ＞０の場合にスプリングバックが生じており、Δθ＜０の場合にスプリングゴーが生じたことを示す。形状凍結性の観点からΔθの絶対値は小さいことが望ましいため、Δθが－１．５／ｔ以上１．５／ｔ以下となる範囲を合格とした。より詳細には、Δθが０以上１．５／ｔ以下である場合にスプリングバックが良好であると評価し、Δθが０未満－１．５／ｔ以上である場合はスプリングゴーが良好であると評価した。
なお、板厚ｔによって、スプリングバックやスプリングゴーの生じやすさ、曲げパンチに対する曲げ加工品の角度変化量Δθの絶対値の大小が異なるため、板厚ｔを考慮し、Δθが－１．５／ｔ以上１．５／ｔ以下を合格範囲とした。
結果を表２に示す。
なお、板厚ｔによって、スプリングバックやスプリングゴーの生じやすさ、曲げパンチに対する曲げ加工品の角度変化量Δθの絶対値の大小が異なるため、板厚ｔを考慮し、Δθが－１．５／ｔ以上１．５／ｔ以下を合格範囲とした。
結果を表２に示す。
【0103】
表２に示すように、本発明例Ａ１～Ａ１１はいずれも、本発明範囲を満足する条件で型曲げ加工が行われた。その結果、得られた曲げ加工品は、曲げ部の曲げ外側の凸曲面の曲率半径（表２の外側径Ｒout）が板材部の板厚ｔ以下となり、曲げ部の最小肉厚（表２のｔｍが、板材部の板厚ｔの０．７５倍以上となり、曲げパンチに対する曲げ加工品の角度変化量（表２のΔθ）が－１．５／ｔ以上１．５／ｔ以下を満足した。よって、本発明例Ａ１～Ａ１１の曲げ加工品は、スプリングバックおよびスプリングゴーが抑制され、曲げ部における強度不足のおそれがなく、曲げ部外側の形状もシャープな形状になった。
【0104】
また、本発明例Ａ１～Ａ１１はいずれも、板材部におけるビッカース硬さＨＶmに対する曲げ部におけるビッカース硬さＨＶｒの比（ＨＶｒ／ＨＶｍ）が１．５０～１．９０の範囲になった。
【0105】
一方、表２に示すように、比較例Ｂ１は、パンチの突起部の先端面の曲率半径が、素材の板厚の３０％未満であったため、曲げ部の圧縮力が小さくなり、スプリングバックが大きくなった。
【0106】
比較例Ｂ２は、パンチの突起部の先端面の曲率半径が、素材の板厚の５０％超であったため、曲げ部の外側の曲率半径が板厚を超えてしまい、シャープな形状が得られなかった。
【0107】
比較例Ｂ３は、パンチの突起部の長さが、素材の板厚の３０％未満であったため、曲げ部の外側の曲率半径が板厚を超えてしまい、シャープな形状が得られなかった。また、スプリングバックも大きくなった。
【0108】
比較例Ｂ４は、パンチの突起部の長さが、素材の板厚の６０％超になり、パンチ型面と素材との間に空間が生じてしまい、パンチによって素材を十分に拘束することができなくなり、スプリングゴーが大きくなった。また、最小肉厚が小さくなり、曲げ部の強度及び剛性が低下した。
【0109】
比較例Ｂ５は、ダイのダイ凹部の底面の曲率半径が、素材の板厚の６０％超になり、材料流動が起きるための空間が確保されなかったため、曲げ部の外側の曲率半径が板厚を超えてしまい、シャープな形状が得られなかった。また、曲げ部への圧縮力が強すぎてスプリングゴーが大きくなった。
【0110】
比較例Ｂ６は、ダイのダイ凹部の底面の曲率半径が、素材の板厚の２０％未満であり、曲げ加工中にダイ凹部底面に割れが発生したため曲げ加工の続行が不可能となった。
【0111】
なお、各試験例において、突起部の幅Ｗは素材の板厚の５０％以上１５０％以下に相当する長さであり、パンチ型面と突起部との境界に設けられる凹曲面の曲率半径Ｒｊは、素材の板厚の１５０％以下の長さに相当する曲率半径であった。
【0112】
【表1】
【0113】
【表2】
【0114】
（実施例２）
実施例１と同様に、表１に示す化学成分を有し、表３Ａに示す板厚ｔを有するフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板を用意した。フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板の機械的性質は表１に示す通りであった。フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板よりなる金属板材を、長さ１００ｍｍ、幅３０ｍｍのサイズに切り出して素材とした。
実施例１と同様に、表１に示す化学成分を有し、表３Ａに示す板厚ｔを有するフェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板を用意した。フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板の機械的性質は表１に示す通りであった。フェライト・オーステナイト二相ステンレス鋼板よりなる金属板材を、長さ１００ｍｍ、幅３０ｍｍのサイズに切り出して素材とした。
【0115】
また、図８および図９に示すような、パンチ及びダイを備えた金型を用意した。パンチは、先端面１１ｅ（凸曲面）、側壁面１１ｄ、および傾斜面１１ｆを有する突起部１１ｃを備えたものを用いた。パンチのパンチ型面の相対角度θｐは９０°とした。パンチの幅は８０ｍｍとし、長さ（図８および図９の奥行き方向の長さ）は６０ｍｍとした。ダイ凹部の幅は８０ｍｍとし、ダイ凹部の長さ（図８の奥行き方向の長さ）は６０ｍｍとした。
【0116】
そして、パンチ及びダイをプレス成形機に取り付け、パンチとダイの間に素材を配置した。その際、素材の長さ方向が図８および図９の奥行き方向と一致するように素材を配置した。また、素材の幅方向中心を、金型の中心に合わせた。そして、プレス成形機を作動させてパンチ及びダイが素材に密着するまでパンチ及びダイスを相互に接近させることで、素材に対してＶ曲げを行って曲げ部を形成した。このようにして、曲げ部を有する曲げ加工品を製造した。
【0117】
得られた曲げ加工品について、実施例１と同様にして、曲げ部における曲げ角度θを測定し、スプリングバックおよびスプリングゴーについて評価した。また、板材部におけるビッカース硬さＨＶｍに対する曲げ部におけるビッカース硬さＨＶｒの比（ＨＶｒ／ＨＶｍ）を測定した。結果を表３Ｂに示す。
【0118】
また、個数として１０００個の金属素材を用意し、１つの金型を用いてこれらの金属素材に対してＶ曲げを行った場合の、パンチの変形の有無を評価した。以下の評価基準により評価を行った。結果を表３Ｂに示す。
【0119】
Ａ：１０００回でもパンチに変形なし。
Ｂ：８００回以上１０００回未満でパンチに変形発生。
Ｃ：６００回以上８００回未満でパンチに変形発生。
Ｄ：１００回以上６００回未満でパンチに変形発生。
Ｂ：８００回以上１０００回未満でパンチに変形発生。
Ｃ：６００回以上８００回未満でパンチに変形発生。
Ｄ：１００回以上６００回未満でパンチに変形発生。
【0120】
また、以下の基準で総合評価を行った。曲げ加工品において、曲げ部の曲げ外側の凸曲面の曲率半径（表３Ｂの外側径Ｒout）、曲げ部の最小肉厚（表３Ｂのｔｍ）及び曲げパンチに対する曲げ加工品の角度変化量（表３ＢのΔθ）のうちの何れかが不合格の場合は、金型変形の評価を行なわなかった。
【0121】
合格（○）：金型の変形の評価がＡだったもの。
合格（△）：金型の変形の評価がＢ～Ｄだったもの。
不合格（×）：金型変形の評価を行わなかったもの（曲げ加工品において、曲げ部の曲げ外側の凸曲面の曲率半径が大きい、曲げ部の最小肉厚が小さい、又は曲げパンチに対する曲げ加工品の角度変化量が大きかったもの）。
合格（△）：金型の変形の評価がＢ～Ｄだったもの。
不合格（×）：金型変形の評価を行わなかったもの（曲げ加工品において、曲げ部の曲げ外側の凸曲面の曲率半径が大きい、曲げ部の最小肉厚が小さい、又は曲げパンチに対する曲げ加工品の角度変化量が大きかったもの）。
【0122】
表３Ａ及び表３Ｂに示すように、本発明例Ａ２１～Ａ３７はいずれも、本発明範囲を満足する条件で型曲げ加工が行われた。その結果、得られた曲げ加工品は、曲げ部の曲げ外側の凸曲面の曲率半径（表３Ｂの外側径Ｒout）が板材部の板厚ｔ以下となり、曲げ部の最小肉厚（表３Ｂのｔｍが、板材部の板厚ｔの０．７５倍以上となり、曲げパンチに対する曲げ加工品の角度変化量（表３ＢのΔθ）が－１．５／ｔ以上１．５／ｔ以下を満足した。よって、本発明例Ａ２１～Ａ３７の曲げ加工品は、スプリングバックおよびスプリングゴーが抑制され、曲げ部における強度不足のおそれがなく、曲げ部外側の形状もシャープな形状になった。
【0123】
また、本発明例Ａ２１～Ａ３７はいずれも、板材部におけるビッカース硬さＨＶｍに対する曲げ部におけるビッカース硬さＨＶｒの比（ＨＶｒ／ＨＶｍ）が１．５０～１．９０の範囲になった。
【0124】
更に、本発明例Ａ２１～Ａ３７における金型は、１０００回に渡る加工を行った場合でもパンチおよびダイが変形しないか、変形したとしても許容できる耐久性を有することが確認された。
【0125】
一方、表３Ａ及び表３Ｂに示すように、比較例Ｂ２１は、パンチの突起部の先端面の曲率半径Ｒｐが、素材の板厚の３０％未満であったため、曲げ部の圧縮力が小さくなり、スプリングバックが大きくなった。
【0126】
比較例Ｂ２２は、パンチの突起部の先端面の曲率半径Ｒｐが、素材の板厚の５０％超であったため、曲げ部の外側の曲率半径が板厚を超えてしまい、シャープな形状が得られなかった。
【0127】
比較例Ｂ２３は、パンチの突起部の長さＨが、素材の板厚の３０％未満であったため、曲げ部の外側の曲率半径が板厚を超えてしまい、シャープな形状が得られなかった。また、スプリングバックも大きくなった。
【0128】
比較例Ｂ２４は、パンチの突起部の長さＨが、素材の板厚の６０％超になり、パンチ型面と素材との間に空間が生じてしまい、パンチによって素材を十分に拘束することができなくなり、スプリングゴーが大きくなった。また、最小肉厚が小さくなり、曲げ部の強度及び剛性が低下した。
【0129】
比較例Ｂ２５、Ｂ２７は、パンチの突起部の幅Ｗが、素材の板厚の１５０％超であったため、曲げ部の曲げ外側の曲率半径が板厚を超えてしまい、シャープな形状が得られなかった。また、パンチの突起部が素材に圧入されず、曲げ部への圧縮力の付与が不十分になり、スプリングバックが大きくなった。
【0130】
比較例Ｂ２６、２８は、パンチの凹曲面の曲率半径Ｒｊが、素材の板厚の１５０％超であったため、スプリングバックが大きくなった。
【0131】
比較例Ｂ２９は、ダイのダイ凹部の底面の曲率半径が、素材の板厚の６０％超になり、材料流動が起きるための空間が確保されなかったため、曲げ部の外側の曲率半径が板厚を超えてしまい、シャープな形状が得られなかった。また、曲げ部への圧縮力が強すぎてスプリングゴーが大きくなった。
【0132】
比較例Ｂ３０は、ダイのダイ凹部の底面の曲率半径が、素材の板厚の２０％未満であり、曲げ加工中にダイ凹部底面に割れが発生したため曲げ加工の続行が不可能となった。
【0133】
【表3A】
【0134】
【表3B】
【符号の説明】
【0135】
１…パンチ、１ａ…パンチ先端、１ｂ…パンチ型面、１ｃ…突起部、１ｅ…突起部の先端面、２…ダイ、２Ａ…ダイブロック、２ａ…ダイ凹部、２ｃ…ダイの凹曲面、２ｄ…底部、３…素材、４…曲げ加工品（金属板材よりなる曲げ加工品）、４ａ…板材部、４ｂ…曲げ部、４ｃ…曲げ部の曲げ外側の凸曲面、４ｄ…曲げ部の凹部、４ｅ…凹部の凹曲面。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】