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(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】P2022069887
(43)【公開日】2022-05-12
(54)【発明の名称】自動車用外板パネルのプレス成形方法及びプレス成形装置
(51)【国際特許分類】
B21D 22/26 20060101AFI20220502BHJP
B21D 24/00 20060101ALI20220502BHJP
B21D 24/04 20060101ALI20220502BHJP
B21D 53/88 20060101ALI20220502BHJP
【ＦＩ】
B21D22/26 D
B21D24/00 F
B21D24/00 G
B21D24/00 H
B21D24/04 Z
B21D53/88 Z
【審査請求】有
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020178824
(22)【出願日】2020-10-26
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2022-02-04
(71)【出願人】
【識別番号】000001258
【氏名又は名称】ＪＦＥスチール株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100127845
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 壽彦
(72)【発明者】
【氏名】岸上 靖廣
【テーマコード（参考）】
4E137
【Ｆターム（参考）】
4E137AA04
4E137AA07
4E137AA10
4E137AA13
4E137AA15
4E137AA28
4E137BA01
4E137BA02
4E137BA05
4E137BA06
4E137BB01
4E137BC06
4E137BC09
4E137CA09
4E137DA13
4E137EA02
4E137EA04
4E137EA08
4E137EA23
4E137GA01
4E137GA15
4E137GA16
4E137GB02
4E137HA01
4E137HA02
4E137HA04
4E137HA05
(57)【要約】
【課題】線ずれを防止してキャラクタラインを形成する自動車用外板パネルのプレス成形方法及びプレス成形装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法は、金属素板１０１を、キャラクタライン１１３とパネル面部１１５及びパネル面部１１７を有する自動車用外板パネル１１１にプレス成形するものであって、ダイ５をパンチ３側に相対移動させ、パネル面部１１７を成形するパンチ側成形面部３ｃから突出した設けられたパンチ側弾性体９と、パネル面部１１５を成形するダイ側成形面部５ｂから突出して設けられたダイ側弾性体１１と、を金属素板１０１に当接させるステップと、パンチ側弾性体９とダイ側弾性体１１とを金属素板１０１に当接させたままダイ５をパンチ３側に成形下死点まで相対移動させ、パンチ側弾性体９及びダイ側弾性体１１を押し潰しながら自動車用外板パネル１１１をプレス成形するステップと、を含む。
【選択図】 図１
【解決手段】本発明に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法は、金属素板１０１を、キャラクタライン１１３とパネル面部１１５及びパネル面部１１７を有する自動車用外板パネル１１１にプレス成形するものであって、ダイ５をパンチ３側に相対移動させ、パネル面部１１７を成形するパンチ側成形面部３ｃから突出した設けられたパンチ側弾性体９と、パネル面部１１５を成形するダイ側成形面部５ｂから突出して設けられたダイ側弾性体１１と、を金属素板１０１に当接させるステップと、パンチ側弾性体９とダイ側弾性体１１とを金属素板１０１に当接させたままダイ５をパンチ３側に成形下死点まで相対移動させ、パンチ側弾性体９及びダイ側弾性体１１を押し潰しながら自動車用外板パネル１１１をプレス成形するステップと、を含む。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
パンチと、該パンチに対向するダイと、該ダイの端部に対向するブランクホルダと、を用い、金属素板を、キャラクタラインとその両側に連続するパネル面部とを有する自動車用外板パネルにプレス成形する自動車用外板パネルのプレス成形方法であって、
前記パンチは、前記キャラクタラインを形成する稜線部と、前記パネル面部を成形するパンチ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタラインに相当するキャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の大きい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接可能となるように、前記パンチ側成形面部よりも前記ダイ側に突出して支持されたパンチ側弾性体と、を有し、
前記ダイは、前記稜線部と協働して前記キャラクタラインを形成する谷線部と、前記パネル面部を成形するダイ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の小さい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接して押圧可能となるように、前記ダイ側成形面部よりも前記パンチ側に突出して支持されたダイ側弾性体と、を有し、
前記ダイと前記ブランクホルダとで前記金属素板の両端部を挟持した状態で前記ダイを前記パンチ側に相対移動させ、前記パンチ側弾性体と前記ダイ側弾性体とをそれぞれ前記金属素板に当接させる弾性体当接ステップと、
前記パンチ側弾性体と前記ダイ側弾性体とを前記金属素板に当接させたまま前記ダイを前記パンチ側に成形下死点まで相対移動させて、前記稜線部と前記谷線部とで前記キャラクタラインが形成された前記自動車用外板パネルをプレス成形するプレス成形ステップと、を含み、
前記パンチ側弾性体の前記パンチ側成形面部からの突出量は、前記弾性体当接ステップにおいて前記パンチの前記稜線部が前記金属素板に当接する前に前記パンチ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ成形下死点において前記パンチ側成形面部と面一となるように設定し、
前記ダイ側弾性体の前記ダイ側成形面部からの突出量は、前記弾性体当接ステップにおいて前記金属素板に前記パンチの前記稜線部が当接して前記金属素板が塑性変形する前に前記ダイ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ、前記プレス成形ステップにおいて前記金属素板を押圧する前記ダイ側弾性体の荷重と該ダイ側弾性体の前記金属素板との摩擦係数との積で与えられる摩擦力が、前記キャラクタライン相当部を挟んで両側の部位に作用する張力の差の絶対値以上となるように設定する、ことを特徴とする自動車用外板パネルのプレス成形方法。
前記パンチは、前記キャラクタラインを形成する稜線部と、前記パネル面部を成形するパンチ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタラインに相当するキャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の大きい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接可能となるように、前記パンチ側成形面部よりも前記ダイ側に突出して支持されたパンチ側弾性体と、を有し、
前記ダイは、前記稜線部と協働して前記キャラクタラインを形成する谷線部と、前記パネル面部を成形するダイ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の小さい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接して押圧可能となるように、前記ダイ側成形面部よりも前記パンチ側に突出して支持されたダイ側弾性体と、を有し、
前記ダイと前記ブランクホルダとで前記金属素板の両端部を挟持した状態で前記ダイを前記パンチ側に相対移動させ、前記パンチ側弾性体と前記ダイ側弾性体とをそれぞれ前記金属素板に当接させる弾性体当接ステップと、
前記パンチ側弾性体と前記ダイ側弾性体とを前記金属素板に当接させたまま前記ダイを前記パンチ側に成形下死点まで相対移動させて、前記稜線部と前記谷線部とで前記キャラクタラインが形成された前記自動車用外板パネルをプレス成形するプレス成形ステップと、を含み、
前記パンチ側弾性体の前記パンチ側成形面部からの突出量は、前記弾性体当接ステップにおいて前記パンチの前記稜線部が前記金属素板に当接する前に前記パンチ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ成形下死点において前記パンチ側成形面部と面一となるように設定し、
前記ダイ側弾性体の前記ダイ側成形面部からの突出量は、前記弾性体当接ステップにおいて前記金属素板に前記パンチの前記稜線部が当接して前記金属素板が塑性変形する前に前記ダイ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ、前記プレス成形ステップにおいて前記金属素板を押圧する前記ダイ側弾性体の荷重と該ダイ側弾性体の前記金属素板との摩擦係数との積で与えられる摩擦力が、前記キャラクタライン相当部を挟んで両側の部位に作用する張力の差の絶対値以上となるように設定する、ことを特徴とする自動車用外板パネルのプレス成形方法。
【請求項2】
パンチと、該パンチに対向するダイと、該ダイの端部に対向するブランクホルダと、を用い、金属素板を、キャラクタラインとその両側に連続するパネル面部とを有する自動車用外板パネルにプレス成形する自動車用外板パネルのプレス成形方法であって、
前記パンチは、前記キャラクタラインを形成する稜線部と、前記パネル面部を成形するパンチ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタラインに相当するキャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の小さい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接可能となるように、前記パンチ側成形面部よりも前記ダイ側に突出して支持されたパンチ側弾性体と、を有し、
前記ダイは、前記稜線部と協働して前記キャラクタラインを形成する谷線部と、前記パネル面部を成形するダイ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の大きい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接して押圧可能となるように、前記ダイ側成形面部よりも前記パンチ側に突出して支持されたダイ側弾性体と、を有し、
前記ダイと前記ブランクホルダとで前記金属素板の両端部を挟持した状態で前記ダイを前記パンチ側に相対移動させ、前記パンチ側弾性体と前記ダイ側弾性体とをそれぞれ前記金属素板に当接させる弾性体当接ステップと、
前記パンチ側弾性体と前記ダイ側弾性体とを前記金属素板に当接させたまま前記ダイを前記パンチ側に成形下死点まで相対移動させて、前記稜線部と前記谷線部とで前記キャラクタラインが形成された前記自動車用外板パネルをプレス成形するプレス成形ステップと、を含み、
前記パンチ側弾性体の前記パンチ側成形面部からの突出量は、前記パンチの前記稜線部が前記金属素板に当接する前に前記パンチ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ成形下死点において前記パンチ側成形面部と面一となるように設定し、
前記ダイ側弾性体の前記ダイ側成形面部からの突出量は、前記弾性体当接ステップにおいて前記金属素板に前記パンチの前記稜線部が当接して前記金属素板が塑性変形する前に前記ダイ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ、前記プレス成形ステップにおいて前記金属素板を押圧する前記ダイ側弾性体の荷重と該ダイ側弾性体の前記金属素板との摩擦係数との積で与えられる摩擦力が、前記キャラクタライン相当部を挟んで両側の部位に作用する張力の差の絶対値以上となるように設定する、ことを特徴とする自動車用外板パネルのプレス成形方法。
前記パンチは、前記キャラクタラインを形成する稜線部と、前記パネル面部を成形するパンチ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタラインに相当するキャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の小さい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接可能となるように、前記パンチ側成形面部よりも前記ダイ側に突出して支持されたパンチ側弾性体と、を有し、
前記ダイは、前記稜線部と協働して前記キャラクタラインを形成する谷線部と、前記パネル面部を成形するダイ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の大きい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接して押圧可能となるように、前記ダイ側成形面部よりも前記パンチ側に突出して支持されたダイ側弾性体と、を有し、
前記ダイと前記ブランクホルダとで前記金属素板の両端部を挟持した状態で前記ダイを前記パンチ側に相対移動させ、前記パンチ側弾性体と前記ダイ側弾性体とをそれぞれ前記金属素板に当接させる弾性体当接ステップと、
前記パンチ側弾性体と前記ダイ側弾性体とを前記金属素板に当接させたまま前記ダイを前記パンチ側に成形下死点まで相対移動させて、前記稜線部と前記谷線部とで前記キャラクタラインが形成された前記自動車用外板パネルをプレス成形するプレス成形ステップと、を含み、
前記パンチ側弾性体の前記パンチ側成形面部からの突出量は、前記パンチの前記稜線部が前記金属素板に当接する前に前記パンチ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ成形下死点において前記パンチ側成形面部と面一となるように設定し、
前記ダイ側弾性体の前記ダイ側成形面部からの突出量は、前記弾性体当接ステップにおいて前記金属素板に前記パンチの前記稜線部が当接して前記金属素板が塑性変形する前に前記ダイ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ、前記プレス成形ステップにおいて前記金属素板を押圧する前記ダイ側弾性体の荷重と該ダイ側弾性体の前記金属素板との摩擦係数との積で与えられる摩擦力が、前記キャラクタライン相当部を挟んで両側の部位に作用する張力の差の絶対値以上となるように設定する、ことを特徴とする自動車用外板パネルのプレス成形方法。
【請求項3】
前記パンチ側弾性体は、プレス成形方向に沿って移動可能、かつ、前記パンチ側弾性体を前記ダイ側に加圧して支持するパンチ側可動体を介して前記パンチ側に設けることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動車用外板パネルのプレス成形方法。
【請求項4】
前記ダイ側弾性体は、プレス成形方向に沿って移動可能、かつ、前記ダイ側弾性体を前記パンチ側に加圧して支持するダイ側可動体を介して、前記ダイ側に設けることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の自動車用外板パネルのプレス成形方法。
【請求項5】
パンチと、該パンチに対向するダイと、該ダイの端部に対向するブランクホルダと、を用い、金属素板を、キャラクタラインとその両側に連続するパネル面部とを有する自動車用外板パネルにプレス成形する自動車用外板パネルのプレス成形装置であって、
前記パンチは、前記キャラクタラインを形成する稜線部と、前記パネル面部を成形するパンチ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタラインに相当するキャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の大きい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接可能となるように、前記パンチ側成形面部よりも前記ダイ側に突出して支持されたパンチ側弾性体と、を有し、
前記ダイは、前記稜線部と協働して前記キャラクタラインを形成する谷線部と、前記パネル面部を成形するダイ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の小さい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接して押圧可能となるように、前記ダイ側成形面部よりも前記パンチ側に突出して支持されたダイ側弾性体と、を有し、
前記パンチ側弾性体の前記パンチ側成形面部からの突出量は、前記ダイを前記パンチ側に相対移動させたときに前記パンチの前記稜線部が前記金属素板に当接する前に前記パンチ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ成形下死点において前記パンチ側成形面部と面一となるように設定され、
前記ダイ側弾性体の前記ダイ側成形面部からの突出量は、前記ダイを前記パンチ側に相対移動させたときに前記金属素板に前記パンチの前記稜線部が当接して前記金属素板が塑性変形する前に前記ダイ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ、前記金属素板を押圧する前記ダイ側弾性体の荷重と該ダイ側弾性体及び前記金属素板の摩擦係数との積で与えられる摩擦力が、前記キャラクタライン相当部を挟んで両側の部位に作用する張力の差の絶対値以上となるように設定されている、ことを特徴とする自動車用外板パネルのプレス成形装置。
前記パンチは、前記キャラクタラインを形成する稜線部と、前記パネル面部を成形するパンチ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタラインに相当するキャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の大きい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接可能となるように、前記パンチ側成形面部よりも前記ダイ側に突出して支持されたパンチ側弾性体と、を有し、
前記ダイは、前記稜線部と協働して前記キャラクタラインを形成する谷線部と、前記パネル面部を成形するダイ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の小さい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接して押圧可能となるように、前記ダイ側成形面部よりも前記パンチ側に突出して支持されたダイ側弾性体と、を有し、
前記パンチ側弾性体の前記パンチ側成形面部からの突出量は、前記ダイを前記パンチ側に相対移動させたときに前記パンチの前記稜線部が前記金属素板に当接する前に前記パンチ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ成形下死点において前記パンチ側成形面部と面一となるように設定され、
前記ダイ側弾性体の前記ダイ側成形面部からの突出量は、前記ダイを前記パンチ側に相対移動させたときに前記金属素板に前記パンチの前記稜線部が当接して前記金属素板が塑性変形する前に前記ダイ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ、前記金属素板を押圧する前記ダイ側弾性体の荷重と該ダイ側弾性体及び前記金属素板の摩擦係数との積で与えられる摩擦力が、前記キャラクタライン相当部を挟んで両側の部位に作用する張力の差の絶対値以上となるように設定されている、ことを特徴とする自動車用外板パネルのプレス成形装置。
【請求項6】
パンチと、該パンチに対向するダイと、該ダイの端部に対向するブランクホルダと、を用い、金属素板を、キャラクタラインとその両側に連続するパネル面部とを有する自動車用外板パネルにプレス成形する自動車用外板パネルのプレス成形装置であって、
前記パンチは、前記キャラクタラインを形成する稜線部と、前記パネル面部を成形するパンチ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタラインに相当するキャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の小さい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接可能となるように、前記パンチ側成形面部よりも前記ダイ側に突出して支持されたパンチ側弾性体と、を有し、
前記ダイは、前記稜線部と協働して前記キャラクタラインを形成する谷線部と、前記パネル面部を成形するダイ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の大きい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接して押圧可能となるように、前記ダイ側成形面部よりも前記パンチ側に突出して支持されたダイ側弾性体と、を有し、
前記パンチ側弾性体の前記パンチ側成形面部からの突出量は、前記ダイを前記パンチ側に相対移動させたときに前記パンチの前記稜線部が前記金属素板に当接する前に前記パンチ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ成形下死点において前記パンチ側成形面部と面一となるように設定され、
前記ダイ側弾性体の前記ダイ側成形面部からの突出量は、前記ダイを前記パンチ側に相対移動させたときに前記金属素板に前記パンチの前記稜線部が当接して前記金属素板が塑性変形する前に前記ダイ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ、前記金属素板を押圧する前記ダイ側弾性体の荷重と該ダイ側弾性体の前記金属素板との摩擦係数との積で与えられる摩擦力が、前記キャラクタライン相当部を挟んで両側の部位に作用する張力の差の絶対値以上となるように設定されている、ことを特徴とする自動車用外板パネルのプレス成形装置。
前記パンチは、前記キャラクタラインを形成する稜線部と、前記パネル面部を成形するパンチ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタラインに相当するキャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の小さい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接可能となるように、前記パンチ側成形面部よりも前記ダイ側に突出して支持されたパンチ側弾性体と、を有し、
前記ダイは、前記稜線部と協働して前記キャラクタラインを形成する谷線部と、前記パネル面部を成形するダイ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の大きい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接して押圧可能となるように、前記ダイ側成形面部よりも前記パンチ側に突出して支持されたダイ側弾性体と、を有し、
前記パンチ側弾性体の前記パンチ側成形面部からの突出量は、前記ダイを前記パンチ側に相対移動させたときに前記パンチの前記稜線部が前記金属素板に当接する前に前記パンチ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ成形下死点において前記パンチ側成形面部と面一となるように設定され、
前記ダイ側弾性体の前記ダイ側成形面部からの突出量は、前記ダイを前記パンチ側に相対移動させたときに前記金属素板に前記パンチの前記稜線部が当接して前記金属素板が塑性変形する前に前記ダイ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ、前記金属素板を押圧する前記ダイ側弾性体の荷重と該ダイ側弾性体の前記金属素板との摩擦係数との積で与えられる摩擦力が、前記キャラクタライン相当部を挟んで両側の部位に作用する張力の差の絶対値以上となるように設定されている、ことを特徴とする自動車用外板パネルのプレス成形装置。
【請求項7】
前記パンチ側弾性体は、プレス成形方向に沿って移動可能、かつ、前記パンチ側弾性体を前記ダイ側に加圧して支持するパンチ側可動体を介して前記パンチ側に設けられていることを特徴とする請求項５又は６に記載の自動車用外板パネルのプレス成形装置。
【請求項8】
前記ダイ側弾性体は、プレス成形方向に沿って移動可能、かつ、前記ダイ側弾性体を前記パンチ側に加圧して支持するダイ側可動体を介して前記ダイ側に設けられていることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の自動車用外板パネルのプレス成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、金属素板をキャラクタラインが形成された自動車用外板パネルにプレス成形する、自動車用外板パネルのプレス成形方法及びプレス成形装置に関する。
なお、本発明において、金属素板とは、熱延鋼板、冷延鋼板、あるいは鋼板に表面処理（電気亜鉛めっき、溶融亜鉛めっき、有機皮膜処理等）が施された表面処理鋼板をはじめ、ステンレス鋼、アルミニウム、マグネシウム等、各種金属から構成される板のことをいう。
なお、本発明において、金属素板とは、熱延鋼板、冷延鋼板、あるいは鋼板に表面処理（電気亜鉛めっき、溶融亜鉛めっき、有機皮膜処理等）が施された表面処理鋼板をはじめ、ステンレス鋼、アルミニウム、マグネシウム等、各種金属から構成される板のことをいう。
【背景技術】
【0002】
自動車のドアアウタ、フロントフェンダあるいはリアフェンダ等に使用される自動車用外板パネルは、自動車のデザイン性及び張り剛性を高める観点から、その外表面にキャラクタラインが付される場合が多い。キャラクタラインは、通常、プレス金型のパンチに設けられた稜線部に金属素板（ブランク）を押し当て、ダイの谷線部で挟持することによって付与される。特に近年では、自動車のデザイン性のさらなる向上を図るため、シャープな（即ち稜線部の曲率が大きい（曲率半径が小さい））キャラクタラインを付与することが求められるようになってきている。
【0003】
ところで、この種のプレス成形では、キャラクタラインが付与されるべき部位以外の部位にパンチの稜線部が接触して線状模様が発生することがある。このような線状模様は、塗装後にも残留し外板パネルの線ずれ不良と呼ばれる外観不良となる。この線ずれ不良は、シャープなキャラクタラインを付与すべく、断面半径の小さな円弧により稜線部の先端が形成されているパンチを用いてプレス成形を行う場合に特に顕著になることから、自動車のデザイン性向上の阻害要因となっている。
【0004】
このような線状模様の発生を抑制してキャラクタラインを付与する技術がこれまでにいくつか提案されている。
【0005】
例えば、特許文献１には、ダイスとブランクホルダに意匠凹部の成形補助断面形状を設けてブランクの周縁を挟持することにより該ブランクの中央部をパンチの成形面に沿うように予め曲げ変形させ、その後にパンチで成形して意匠面を形成する方法が開示されている。
特許文献２には、キャラクタラインを成形する線状凸部が設けられたプレス面に吸引口が形成され、該吸引口から気体流路を介して吸引する吸引装置により金属板を前記プレス面に吸着させてプレス加工することにより、金属板の移動を抑制して線ずれを防止する方法が開示されている。
特許文献３には、ポンチ角とクッションパッドにより素材を一次成形加工した後、ポンチを下降させながら絞り成形及び張出し成形を行うことにより、前記ポンチ角が当接した金属素材の部位に生じる線ずれを防止する技術が開示されている。
特許文献２には、キャラクタラインを成形する線状凸部が設けられたプレス面に吸引口が形成され、該吸引口から気体流路を介して吸引する吸引装置により金属板を前記プレス面に吸着させてプレス加工することにより、金属板の移動を抑制して線ずれを防止する方法が開示されている。
特許文献３には、ポンチ角とクッションパッドにより素材を一次成形加工した後、ポンチを下降させながら絞り成形及び張出し成形を行うことにより、前記ポンチ角が当接した金属素材の部位に生じる線ずれを防止する技術が開示されている。
【0006】
特許文献４には、稜線部を備えたプレス成形品を製造するに際し、中間形状を成形する第１プレス成形工程と、該中間形状をさらに成形する第２プレス成形工程により、線ずれを解消して高品質のプレス成形品を得る技術が開示されている。
特許文献５には、パンチの先端部に弾性体を設け、パンチの初期当たりによる曲げ癖の発生を抑制するとともに、発生した曲げ癖がキャラクターラインから移動することを抑制することで、キャラクターライン成形時における線ずれを抑制する技術が開示されている。
特許文献６には、弾性体からなるダイパッドとパンチの先端部とでブランクにキャラクタラインを成形し、該成形されたキャラクタラインを前記ダイパッドと前記パンチとで拘束したままダイとパンチとでキャラクタライン以外の部位を成形する技術が開示されている。
特許文献７には、キャラクターラインを成形する凸Ｒ部を有する下型に板状のワークを押し付け、該ワークが前記凸Ｒ部になついた以降に該凸Ｒ部の近傍に押圧パッドをワークに当接させて、ワークの滑りを抑制する技術が開示されている。
特許文献５には、パンチの先端部に弾性体を設け、パンチの初期当たりによる曲げ癖の発生を抑制するとともに、発生した曲げ癖がキャラクターラインから移動することを抑制することで、キャラクターライン成形時における線ずれを抑制する技術が開示されている。
特許文献６には、弾性体からなるダイパッドとパンチの先端部とでブランクにキャラクタラインを成形し、該成形されたキャラクタラインを前記ダイパッドと前記パンチとで拘束したままダイとパンチとでキャラクタライン以外の部位を成形する技術が開示されている。
特許文献７には、キャラクターラインを成形する凸Ｒ部を有する下型に板状のワークを押し付け、該ワークが前記凸Ｒ部になついた以降に該凸Ｒ部の近傍に押圧パッドをワークに当接させて、ワークの滑りを抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特許第５８７６７８６号公報
【特許文献2】特開２０１５－１９９１０２号公報
【特許文献3】特公昭６３－５８６５２号公報
【特許文献4】特許第５９５９７０２号公報
【特許文献5】特開２０１８－１０３２４９号公報
【特許文献6】特開２０１８－１５８３５１号公報
【特許文献7】特開２０１８－１８３７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、特許文献１～特許文献７に開示されている技術には、以下のような課題があった。
【0009】
特許文献１に開示されている技術では、成形補助断面形状を設けたダイスとブランクホルダによる変形はパンチによる拘束が無く、意匠凹部に対応するブランク両端部しか拘束できないため、当該曲げ変形は直線形状に制限されていた。
特許文献２に開示されている技術では、通常のプレス成形では使用されない吸引装置が必要となり、また、吸引口の形状が成形品表面に転写される課題があった。
特許文献３に開示されている技術では、成形途中に部分的に最終製品形状を成形するため、成形未完了部位との間に面ひずみが生じる課題があった。
特許文献２に開示されている技術では、通常のプレス成形では使用されない吸引装置が必要となり、また、吸引口の形状が成形品表面に転写される課題があった。
特許文献３に開示されている技術では、成形途中に部分的に最終製品形状を成形するため、成形未完了部位との間に面ひずみが生じる課題があった。
【0010】
特許文献４に開示されている技術では、中間形状を成形する金型と目標形状を成形する金型とが異なり、金型交換等の工程数が増加して問題であった。
特許文献５に開示されている技術では、稜線部の凸側を弾性体で成形するため、稜線部の形状通りに成形されない課題があった。
特許文献６に開示されている技術では、キャラクタラインを弾性体からなるダイパッドで成形するため、複数のキャラクタラインが近接する場合、該キャラクタラインを目標とする形状どおりに成形することができない課題があった。
特許文献７に開示されている技術では、表面の造形が複雑な場合、押圧パッドをワークに当接させる適切なタイミングが設定できず、押圧パッドによりワークに当て痕が発生する課題があった。
特許文献５に開示されている技術では、稜線部の凸側を弾性体で成形するため、稜線部の形状通りに成形されない課題があった。
特許文献６に開示されている技術では、キャラクタラインを弾性体からなるダイパッドで成形するため、複数のキャラクタラインが近接する場合、該キャラクタラインを目標とする形状どおりに成形することができない課題があった。
特許文献７に開示されている技術では、表面の造形が複雑な場合、押圧パッドをワークに当接させる適切なタイミングが設定できず、押圧パッドによりワークに当て痕が発生する課題があった。
【0011】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、プレス成形の工数を増加させずに線ずれを防止して、目標とするキャラクタラインを形成する自動車用外板パネルのプレス成形方法及びプレス成形装置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】
【0012】
（１）本発明に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法は、パンチと、該パンチに対向するダイと、該ダイの端部に対向するブランクホルダと、を用い、金属素板を、キャラクタラインとその両側に連続するパネル面部とを有する自動車用外板パネルにプレス成形するものであって、
前記パンチは、前記キャラクタラインを形成する稜線部と、前記パネル面部を成形するパンチ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタラインに相当するキャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の大きい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接可能となるように、前記パンチ側成形面部よりも前記ダイ側に突出して支持されたパンチ側弾性体と、を有し、
前記ダイは、前記稜線部と協働して前記キャラクタラインを形成する谷線部と、前記パネル面部を成形するダイ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の小さい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接して押圧可能となるように、前記ダイ側成形面部よりも前記パンチ側に突出して支持されたダイ側弾性体と、を有し、
前記ダイと前記ブランクホルダとで前記金属素板の両端部を挟持した状態で前記ダイを前記パンチ側に相対移動させ、前記パンチ側弾性体と前記ダイ側弾性体とをそれぞれ前記金属素板に当接させる弾性体当接ステップと、
前記パンチ側弾性体と前記ダイ側弾性体とを前記金属素板に当接させたまま前記ダイを前記パンチ側に成形下死点まで相対移動させて、前記稜線部と前記谷線部とで前記キャラクタラインが形成された前記自動車用外板パネルをプレス成形するプレス成形ステップと、を含み、
前記パンチ側弾性体の前記パンチ側成形面部からの突出量は、前記弾性体当接ステップにおいて前記パンチの前記稜線部が前記金属素板に当接する前に前記パンチ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ成形下死点において前記パンチ側成形面部と面一となるように設定し、
前記ダイ側弾性体の前記ダイ側成形面部からの突出量は、前記弾性体当接ステップにおいて前記金属素板に前記パンチの前記稜線部が当接して前記金属素板が塑性変形する前に前記ダイ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ、前記プレス成形ステップにおいて前記金属素板を押圧する前記ダイ側弾性体の荷重と該ダイ側弾性体の前記金属素板との摩擦係数との積で与えられる摩擦力が、前記キャラクタライン相当部を挟んで両側の部位に作用する張力の差の絶対値以上となるように設定する、ことを特徴とするものである。
前記パンチは、前記キャラクタラインを形成する稜線部と、前記パネル面部を成形するパンチ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタラインに相当するキャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の大きい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接可能となるように、前記パンチ側成形面部よりも前記ダイ側に突出して支持されたパンチ側弾性体と、を有し、
前記ダイは、前記稜線部と協働して前記キャラクタラインを形成する谷線部と、前記パネル面部を成形するダイ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の小さい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接して押圧可能となるように、前記ダイ側成形面部よりも前記パンチ側に突出して支持されたダイ側弾性体と、を有し、
前記ダイと前記ブランクホルダとで前記金属素板の両端部を挟持した状態で前記ダイを前記パンチ側に相対移動させ、前記パンチ側弾性体と前記ダイ側弾性体とをそれぞれ前記金属素板に当接させる弾性体当接ステップと、
前記パンチ側弾性体と前記ダイ側弾性体とを前記金属素板に当接させたまま前記ダイを前記パンチ側に成形下死点まで相対移動させて、前記稜線部と前記谷線部とで前記キャラクタラインが形成された前記自動車用外板パネルをプレス成形するプレス成形ステップと、を含み、
前記パンチ側弾性体の前記パンチ側成形面部からの突出量は、前記弾性体当接ステップにおいて前記パンチの前記稜線部が前記金属素板に当接する前に前記パンチ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ成形下死点において前記パンチ側成形面部と面一となるように設定し、
前記ダイ側弾性体の前記ダイ側成形面部からの突出量は、前記弾性体当接ステップにおいて前記金属素板に前記パンチの前記稜線部が当接して前記金属素板が塑性変形する前に前記ダイ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ、前記プレス成形ステップにおいて前記金属素板を押圧する前記ダイ側弾性体の荷重と該ダイ側弾性体の前記金属素板との摩擦係数との積で与えられる摩擦力が、前記キャラクタライン相当部を挟んで両側の部位に作用する張力の差の絶対値以上となるように設定する、ことを特徴とするものである。
【0013】
（２）本発明に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法は、パンチと、該パンチに対向するダイと、該ダイの端部に対向するブランクホルダと、を用い、金属素板を、キャラクタラインとその両側に連続するパネル面部とを有する自動車用外板パネルにプレス成形するものであって、
前記パンチは、前記キャラクタラインを形成する稜線部と、前記パネル面部を成形するパンチ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタラインに相当するキャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の小さい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接可能となるように、前記パンチ側成形面部よりも前記ダイ側に突出して支持されたパンチ側弾性体と、を有し、
前記ダイは、前記稜線部と協働して前記キャラクタラインを形成する谷線部と、前記パネル面部を成形するダイ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の大きい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接して押圧可能となるように、前記ダイ側成形面部よりも前記パンチ側に突出して支持されたダイ側弾性体と、を有し、
前記ダイと前記ブランクホルダとで前記金属素板の両端部を挟持した状態で前記ダイを前記パンチ側に相対移動させ、前記パンチ側弾性体と前記ダイ側弾性体とをそれぞれ前記金属素板に当接させる弾性体当接ステップと、
前記パンチ側弾性体と前記ダイ側弾性体とを前記金属素板に当接させたまま前記ダイを前記パンチ側に成形下死点まで相対移動させて、前記稜線部と前記谷線部とで前記キャラクタラインが形成された前記自動車用外板パネルをプレス成形するプレス成形ステップと、を含み、
前記パンチ側弾性体の前記パンチ側成形面部からの突出量は、前記パンチの前記稜線部が前記金属素板に当接する前に前記パンチ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ成形下死点において前記パンチ側成形面部と面一となるように設定し、
前記ダイ側弾性体の前記ダイ側成形面部からの突出量は、前記弾性体当接ステップにおいて前記金属素板に前記パンチの前記稜線部が当接して前記金属素板が塑性変形する前に前記ダイ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ、前記プレス成形ステップにおいて前記金属素板を押圧する前記ダイ側弾性体の荷重と該ダイ側弾性体の前記金属素板との摩擦係数との積で与えられる摩擦力が、前記キャラクタライン相当部を挟んで両側の部位に作用する張力の差の絶対値以上となるように設定する、ことを特徴とするものである。
前記パンチは、前記キャラクタラインを形成する稜線部と、前記パネル面部を成形するパンチ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタラインに相当するキャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の小さい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接可能となるように、前記パンチ側成形面部よりも前記ダイ側に突出して支持されたパンチ側弾性体と、を有し、
前記ダイは、前記稜線部と協働して前記キャラクタラインを形成する谷線部と、前記パネル面部を成形するダイ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の大きい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接して押圧可能となるように、前記ダイ側成形面部よりも前記パンチ側に突出して支持されたダイ側弾性体と、を有し、
前記ダイと前記ブランクホルダとで前記金属素板の両端部を挟持した状態で前記ダイを前記パンチ側に相対移動させ、前記パンチ側弾性体と前記ダイ側弾性体とをそれぞれ前記金属素板に当接させる弾性体当接ステップと、
前記パンチ側弾性体と前記ダイ側弾性体とを前記金属素板に当接させたまま前記ダイを前記パンチ側に成形下死点まで相対移動させて、前記稜線部と前記谷線部とで前記キャラクタラインが形成された前記自動車用外板パネルをプレス成形するプレス成形ステップと、を含み、
前記パンチ側弾性体の前記パンチ側成形面部からの突出量は、前記パンチの前記稜線部が前記金属素板に当接する前に前記パンチ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ成形下死点において前記パンチ側成形面部と面一となるように設定し、
前記ダイ側弾性体の前記ダイ側成形面部からの突出量は、前記弾性体当接ステップにおいて前記金属素板に前記パンチの前記稜線部が当接して前記金属素板が塑性変形する前に前記ダイ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ、前記プレス成形ステップにおいて前記金属素板を押圧する前記ダイ側弾性体の荷重と該ダイ側弾性体の前記金属素板との摩擦係数との積で与えられる摩擦力が、前記キャラクタライン相当部を挟んで両側の部位に作用する張力の差の絶対値以上となるように設定する、ことを特徴とするものである。
【0014】
（３）上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、
前記パンチ側弾性体は、プレス成形方向に沿って移動可能、かつ、前記パンチ側弾性体を前記ダイ側に加圧して支持するパンチ側可動体を介して、前記パンチ側に設けることを特徴とするものである。
前記パンチ側弾性体は、プレス成形方向に沿って移動可能、かつ、前記パンチ側弾性体を前記ダイ側に加圧して支持するパンチ側可動体を介して、前記パンチ側に設けることを特徴とするものである。
【0015】
（４）上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のものにおいて、
前記ダイ側弾性体は、プレス成形方向に沿って移動可能、かつ、前記ダイ側弾性体を前記パンチ側に加圧して支持するダイ側可動体を介して前記ダイ側に設けることを特徴とするものである。
前記ダイ側弾性体は、プレス成形方向に沿って移動可能、かつ、前記ダイ側弾性体を前記パンチ側に加圧して支持するダイ側可動体を介して前記ダイ側に設けることを特徴とするものである。
【0016】
（５）本発明に係る自動車用外板パネルのプレス成形装置は、パンチと、該パンチに対向するダイと、該ダイの端部に対向するブランクホルダと、を用い、金属素板を、キャラクタラインとその両側に連続するパネル面部とを有する自動車用外板パネルにプレス成形するものであって、
前記パンチは、前記キャラクタラインを形成する稜線部と、前記パネル面部を成形するパンチ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタラインに相当するキャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の大きい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接可能となるように、前記パンチ側成形面部よりも前記ダイ側に突出して支持されたパンチ側弾性体と、を有し、
前記ダイは、前記稜線部と協働して前記キャラクタラインを形成する谷線部と、前記パネル面部を成形するダイ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の小さい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接して押圧可能となるように、前記ダイ側成形面部よりも前記パンチ側に突出して支持されたダイ側弾性体と、を有し、
前記パンチ側弾性体の前記パンチ側成形面部からの突出量は、前記ダイを前記パンチ側に相対移動させたときに前記パンチの前記稜線部が前記金属素板に当接する前に前記パンチ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ成形下死点において前記パンチ側成形面部と面一となるように設定され、
前記ダイ側弾性体の前記ダイ側成形面部からの突出量は、前記ダイを前記パンチ側に相対移動させたときに前記金属素板に前記パンチの前記稜線部が当接して前記金属素板が塑性変形する前に前記ダイ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ、前記金属素板を押圧する前記ダイ側弾性体の荷重と該ダイ側弾性体及び前記金属素板の摩擦係数との積で与えられる摩擦力が、前記キャラクタライン相当部を挟んで両側の部位に作用する張力の差の絶対値以上となるように設定されている、ことを特徴とするものである。
前記パンチは、前記キャラクタラインを形成する稜線部と、前記パネル面部を成形するパンチ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタラインに相当するキャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の大きい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接可能となるように、前記パンチ側成形面部よりも前記ダイ側に突出して支持されたパンチ側弾性体と、を有し、
前記ダイは、前記稜線部と協働して前記キャラクタラインを形成する谷線部と、前記パネル面部を成形するダイ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の小さい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接して押圧可能となるように、前記ダイ側成形面部よりも前記パンチ側に突出して支持されたダイ側弾性体と、を有し、
前記パンチ側弾性体の前記パンチ側成形面部からの突出量は、前記ダイを前記パンチ側に相対移動させたときに前記パンチの前記稜線部が前記金属素板に当接する前に前記パンチ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ成形下死点において前記パンチ側成形面部と面一となるように設定され、
前記ダイ側弾性体の前記ダイ側成形面部からの突出量は、前記ダイを前記パンチ側に相対移動させたときに前記金属素板に前記パンチの前記稜線部が当接して前記金属素板が塑性変形する前に前記ダイ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ、前記金属素板を押圧する前記ダイ側弾性体の荷重と該ダイ側弾性体及び前記金属素板の摩擦係数との積で与えられる摩擦力が、前記キャラクタライン相当部を挟んで両側の部位に作用する張力の差の絶対値以上となるように設定されている、ことを特徴とするものである。
【0017】
（６）本発明に係る自動車用外板パネルのプレス成形装置は、パンチと、該パンチに対向するダイと、該ダイの端部に対向するブランクホルダと、を用い、金属素板を、キャラクタラインとその両側に連続するパネル面部とを有する自動車用外板パネルにプレス成形するものであって、
前記パンチは、前記キャラクタラインを形成する稜線部と、前記パネル面部を成形するパンチ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタラインに相当するキャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の小さい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接可能となるように、前記パンチ側成形面部よりも前記ダイ側に突出して支持されたパンチ側弾性体と、を有し、
前記ダイは、前記稜線部と協働して前記キャラクタラインを形成する谷線部と、前記パネル面部を成形するダイ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の大きい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接して押圧可能となるように、前記ダイ側成形面部よりも前記パンチ側に突出して支持されたダイ側弾性体と、を有し、
前記パンチ側弾性体の前記パンチ側成形面部からの突出量は、前記ダイを前記パンチ側に相対移動させたときに前記パンチの前記稜線部が前記金属素板に当接する前に前記パンチ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ成形下死点において前記パンチ側成形面部と面一となるように設定され、
前記ダイ側弾性体の前記ダイ側成形面部からの突出量は、前記ダイを前記パンチ側に相対移動させたときに前記金属素板に前記パンチの前記稜線部が当接して前記金属素板が塑性変形する前に前記ダイ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ、前記金属素板を押圧する前記ダイ側弾性体の荷重と該ダイ側弾性体の前記金属素板との摩擦係数との積で与えられる摩擦力が、前記キャラクタライン相当部を挟んで両側の部位に作用する張力の差の絶対値以上となるように設定されている、ことを特徴とするものである。
前記パンチは、前記キャラクタラインを形成する稜線部と、前記パネル面部を成形するパンチ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタラインに相当するキャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の小さい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接可能となるように、前記パンチ側成形面部よりも前記ダイ側に突出して支持されたパンチ側弾性体と、を有し、
前記ダイは、前記稜線部と協働して前記キャラクタラインを形成する谷線部と、前記パネル面部を成形するダイ側成形面部と、前記金属素板における前記キャラクタライン相当部を挟んだ両側の部位のうちプレス成形過程において張力の大きい側の部位であり、前記キャラクタライン相当部から離れた位置を該キャラクタライン相当部に沿って当接して押圧可能となるように、前記ダイ側成形面部よりも前記パンチ側に突出して支持されたダイ側弾性体と、を有し、
前記パンチ側弾性体の前記パンチ側成形面部からの突出量は、前記ダイを前記パンチ側に相対移動させたときに前記パンチの前記稜線部が前記金属素板に当接する前に前記パンチ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ成形下死点において前記パンチ側成形面部と面一となるように設定され、
前記ダイ側弾性体の前記ダイ側成形面部からの突出量は、前記ダイを前記パンチ側に相対移動させたときに前記金属素板に前記パンチの前記稜線部が当接して前記金属素板が塑性変形する前に前記ダイ側弾性体が前記金属素板に当接し、かつ、前記金属素板を押圧する前記ダイ側弾性体の荷重と該ダイ側弾性体の前記金属素板との摩擦係数との積で与えられる摩擦力が、前記キャラクタライン相当部を挟んで両側の部位に作用する張力の差の絶対値以上となるように設定されている、ことを特徴とするものである。
【0018】
（７）上記（５）又は（６）に記載のものにおいて、
前記パンチ側弾性体は、プレス成形方向に沿って移動可能、かつ、前記パンチ側弾性体を前記ダイ側に加圧して支持するパンチ側可動体を介して前記パンチ側に設けられていることを特徴とするものである。
前記パンチ側弾性体は、プレス成形方向に沿って移動可能、かつ、前記パンチ側弾性体を前記ダイ側に加圧して支持するパンチ側可動体を介して前記パンチ側に設けられていることを特徴とするものである。
【0019】
（８）上記（５）乃至（７）のいずれかに記載のものにおいて、
前記ダイ側弾性体は、プレス成形方向に沿って移動可能、かつ、前記ダイ側弾性体を前記パンチ側に加圧して支持するダイ側可動体を介して前記ダイ側に設けられていることを特徴とするものである。
前記ダイ側弾性体は、プレス成形方向に沿って移動可能、かつ、前記ダイ側弾性体を前記パンチ側に加圧して支持するダイ側可動体を介して前記ダイ側に設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、稜線部を有するパンチと、該パンチに対向して谷線部を有するダイと、該ダイの端部に対向するブランクホルダと、を用い、金属素板を、前記稜線部と前記谷線部とで形成されたキャラクタラインとその両側に連続するパネル面部とを有する自動車用外板パネルにプレス成形する過程において、パンチ側成形面部から突出させたパンチ側弾性体を金属素板におけるキャラクタライン相当部から離れた位置に当接させて支持することでパンチの稜線部による金属素板の初期曲げ痕の発生を防止することができ、かつ、ダイ側成形面部から突出させたダイ側弾性体をパンチ側弾性体と反対側であってキャラクタライン相当部から離れた位置に当接させて押圧することにより、キャラクタライン相当部を挟んで金属素板の両側に作用する張力差に比べ、ダイ側成形面部から突出させて押し潰されたダイ側弾性体と金属素板との摩擦力を大きくすることで前記張力差による前記金属素板の移動を防止することができ、線ずれを低減してキャラクタラインが形成された自動車用外板パネルをプレス成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の実施の形態１に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法及びプレス成形装置の構成を説明する図である。
【図2】本発明の実施の形態１に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法及びプレス成形装置によるプレス成形過程おいて、押し潰されたダイ側弾性体により金属素板を押圧する荷重Pと、金属素板に生じる張力F1及びF2とを説明する図である。
【図3】本発明の実施の形態１の他の態様に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法及びプレス成形装置の構成を説明する図である。
【図4】本発明の実施の形態２に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法及びプレス成形装置の構成を説明する図である。
【図5】本発明の実施の形態２の他の態様に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法及びプレス成形装置の構成を説明する図である。
【図6】実施例において成形対象とした外板パネルと、外板パネルのパネル面部の形状と線ずれを評価する際の配置を説明する図である。
【図7】実施例において、プレス成形解析により求められた外板パネルの断面形状の結果を示す図である。
【図8】実施例において、プレス成形解析により求められた外板パネルの面ひずみの評価値Δsの結果を示す図である。
【図9】従来の自動車用外板パネルのプレス成形方法及びプレス成形装置の動作と、プレス成形過程において生じる線ずれを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
本発明の実施の形態１及び実施の形態２に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法及びプレス成形装置を説明するに先立ち、キャラクタラインを有する自動車用外板パネルのプレス成形において生じる線ずれについて説明する。
【0023】
＜線ずれが生じる理由＞
本発明で対象とする自動車用外板パネル１１１は、一例として図９（ｄ）に示すように、キャラクタライン１１３とその両側に連続するパネル面部１１５及びパネル面部１１７とを有するものであり、紙面表裏方向に延在する稜線部５３ａを有するパンチ５３と、紙面表裏方向に延在する谷線部５５ａを有するダイ５５と、ダイ５５の両端部に対向するブランクホルダ５７と、を備えたプレス成形装置５１を用いて、以下のように絞り成形される。
本発明で対象とする自動車用外板パネル１１１は、一例として図９（ｄ）に示すように、キャラクタライン１１３とその両側に連続するパネル面部１１５及びパネル面部１１７とを有するものであり、紙面表裏方向に延在する稜線部５３ａを有するパンチ５３と、紙面表裏方向に延在する谷線部５５ａを有するダイ５５と、ダイ５５の両端部に対向するブランクホルダ５７と、を備えたプレス成形装置５１を用いて、以下のように絞り成形される。
【0024】
まず、図９（ａ）に示すように、金属素板１０１の端部１０１ａ及び端部１０１ｂそれぞれをダイ５５とブランクホルダ５７で挟持する。そして、金属素板１０１を挟持した状態のまま、図９（ａ）～（ｄ）に示すように、ダイ５５及びブランクホルダ５７をパンチ５３側に成形下死点まで相対移動させ、パンチ５３の稜線部５３ａとダイ５５の谷線部５５ａとでキャラクタライン１１３が形成された自動車用外板パネル１１１をプレス成形する。
【0025】
このプレス成形過程においてダイ５５をパンチ５３側に相対移動させると、まず、パンチ５３の稜線部５３ａが金属素板１０１に当接し、金属素板１０１に初期曲げが発生する（図９（ｂ））。そして、ダイ５５とパンチ５３とにより絞り成形が進行する過程において、金属素板１０１には初期曲げ痕を境として端部１０１ａ側と端部１０１ｂ側のそれぞれに向かう方向に張力が発生する（図９（ｂ）、（ｃ））。
【0026】
このような金属素板１０１に発生する張力は、初期曲げ痕から端部１０１ａ及び端部１０１ｂまでのそれぞれの距離やプレス成形方向に対するパネル面部１１５及びパネル面部１１７（図９（ｄ））の角度、又は、これらによる稜線部５３ａから端部１０１ａ及び端部１０１ｂまでの成形方向深さ等の違いにより、初期曲げ痕を境として差が生じる。
【0027】
例えば、パンチ５３の稜線部５３ａからプレス成形方向に引いた線を基準としてパネル面部１１５との鋭角をθa、パネル面部１１７との鋭角をθbとし、パネル面部１１７の角度θbがパネル面部１１５の角度θaに比べて小さい場合（図９（ｄ）参照）、プレス成形過程においては金属素板１０１における端部１０１ａ側（部位１０５）に生じる張力に比べて端部１０１ｂ側（部位１０７）に生じる張力の方が大きくなる（図９（ｂ）、（ｃ））。
【0028】
そして、このように初期曲げ痕を境として張力差が生じると、金属素板１０１においては張力の大きい側への滑りが生じ、初期曲げ痕は張力の大きい端部１０１ｂ側へとずれる（図９（ｃ））。そして、初期曲げ痕は、成形下死点においてパンチ５３とダイ５５とにより潰されて、線状の模様、すなわち線ずれが発生する（図９（ｄ））。
【0029】
このように、キャラクタライン１１３が形成された自動車用外板パネル１１１における線ずれは、その絞り成形過程において金属素板１０１に生じる張力の不均衡が発生要因となる。そして、張力の不均衡が発生する要因としては、前述のように、パンチ５３の稜線部５３ａが当接する部位から金属素板１０１の端部１０１ａ及び端部１０１ｂまでのそれぞれの距離や角度の違いを原因とする金属素板１０１の端部１０１ａ及び端部１０１ｂにおける成形深さの違いが挙げられる。
【0030】
すなわち、金属素板１０１の端部１０１ａ側と端部１０１ｂ側とで成形深さが違う場合、絞り成形過程において成形深さが大きい端部１０１ｂ側に生じる張力の方が大きくなり、成形深さが小さい端部１０１ａ側との張力差により金属素板１０１が端部１０１ｂ側に滑り、線ずれが発生する。
【0031】
次に、本発明の実施の形態１及び実施の形態２に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法及びプレス成形装置について説明する。なお、以下の説明においては、同一又は対応する機能を有する構成要素については同一の符号を付し、重複する説明を避けることとした。
【0032】
［実施の形態１］
＜プレス成形装置＞
本実施の形態１に係る自動車用外板パネルのプレス成形装置１（以下、単に「プレス成形装置１」という）は、一例として図１に示すように、金属素板１０１を、キャラクタライン１１３とその両側に連続するパネル面部１１５及びパネル面部１１７を有する自動車用外板パネルにプレス成形するものであって、パンチ３と、ダイ５と、ブランクホルダ７と、パンチ側弾性体９と、ダイ側弾性体１１と、を備えたものである。
＜プレス成形装置＞
本実施の形態１に係る自動車用外板パネルのプレス成形装置１（以下、単に「プレス成形装置１」という）は、一例として図１に示すように、金属素板１０１を、キャラクタライン１１３とその両側に連続するパネル面部１１５及びパネル面部１１７を有する自動車用外板パネルにプレス成形するものであって、パンチ３と、ダイ５と、ブランクホルダ７と、パンチ側弾性体９と、ダイ側弾性体１１と、を備えたものである。
【0033】
ここで、図１（ａ）は成形開始前の状態、（ｂ）はパンチ側弾性体９及びダイ側弾性体１１が金属素板１０１に当接している状態、（ｃ）はパンチ側弾性体９により金属素板１０１を支持している状態、（ｄ）はダイ側弾性体１１により金属素板１０１を押圧している状態、（ｅ）は成形下死点での状態を示す。
【0034】
また、本実施の形態１で成形対象とする自動車用外板パネル１１１（図１（ｅ））は、前述の図９に示すように、プレス成形過程において、金属素板１０１におけるキャラクタライン相当部１０３を境に端部１０１ａ側に生じる張力に比べて端部１０１ｂ側に生じる張力の方が大きいものとする（図２参照）。
【0035】
≪パンチ≫
パンチ３は、図１に示すように、稜線部３ａと、稜線部３ａを挟んで両側に位置するパンチ側成形面部３ｂ及びパンチ側成形面部３ｃと、溝部３ｄと、を有する。
パンチ３は、図１に示すように、稜線部３ａと、稜線部３ａを挟んで両側に位置するパンチ側成形面部３ｂ及びパンチ側成形面部３ｃと、溝部３ｄと、を有する。
【0036】
稜線部３ａは、キャラクタライン１１３（図１（ｅ））を形成するものである。
【0037】
パンチ側成形面部３ｂ及びパンチ側成形面部３ｃは、それぞれ、パネル面部１１５及びパネル面部１１７（図１（ｅ））を成形する。
パンチ側成形面部３ｂは、プレス成形過程において金属素板１０１に作用する張力が小さい側の部位１０５をパネル面部１１５（図１（ｅ））に成形する。
一方、パンチ側成形面部３ｃは、プレス成形過程において金属素板１０１に作用する張力が大きい側の部位１０７をパネル面部１１７（図１（ｅ））に成形する。
パンチ側成形面部３ｂは、プレス成形過程において金属素板１０１に作用する張力が小さい側の部位１０５をパネル面部１１５（図１（ｅ））に成形する。
一方、パンチ側成形面部３ｃは、プレス成形過程において金属素板１０１に作用する張力が大きい側の部位１０７をパネル面部１１７（図１（ｅ））に成形する。
【0038】
溝部３ｄは、パンチ側成形面部３ｃに凹状に形成されたものであり、パンチ側弾性体９が設けられる。
【0039】
≪ダイ≫
ダイ５は、図１に示すように、谷線部５ａと、谷線部５ａを挟んで両側に連続するダイ側成形面部５ｂ及びダイ側成形面部５ｃと、溝部５ｄと、を有する。
ダイ５は、図１に示すように、谷線部５ａと、谷線部５ａを挟んで両側に連続するダイ側成形面部５ｂ及びダイ側成形面部５ｃと、溝部５ｄと、を有する。
【0040】
谷線部５ａは、パンチ３の稜線部３ａと協働してキャラクタライン１１３を形成する。
【0041】
ダイ側成形面部５ｂは、パンチ側成形面部３ｂと協働してパネル面部１１５を成形し、ダイ側成形面部５ｃは、パンチ側成形面部３ｃと協働してパネル面部１１７を成形する。
【0042】
ダイ側成形面部５ｂは、プレス成形過程において金属素板１０１に作用する張力が小さい側の部位１０５をパネル面部１１５に成形する。
一方、ダイ側成形面部５ｃは、プレス成形過程において金属素板１０１に作用する張力が大きい側の部位１０７をパネル面部１１７に成形する。
一方、ダイ側成形面部５ｃは、プレス成形過程において金属素板１０１に作用する張力が大きい側の部位１０７をパネル面部１１７に成形する。
【0043】
溝部５ｄは、ダイ側成形面部５ｂに凹状に形成されたものであり、ダイ側弾性体１１が設けられる。
【0044】
≪ブランクホルダ≫
ブランクホルダ７は、図１に示すように、ダイ５の両端部に対向して配置され、ダイ５と協働して金属素板１０１の端部１０１ａ及び端部１０１ｂを挟持するものである。
ブランクホルダ７は、図１に示すように、ダイ５の両端部に対向して配置され、ダイ５と協働して金属素板１０１の端部１０１ａ及び端部１０１ｂを挟持するものである。
【0045】
≪パンチ側弾性体≫
パンチ側弾性体９は、図１に示すように、金属素板１０１におけるキャラクタライン１１３に相当するキャラクタライン相当部１０３を挟んだ両側の部位１０５及び部位１０７のうちプレス成形過程において張力の大きい側の部位１０７であり、キャラクタライン相当部１０３から離れた位置をキャラクタライン相当部１０３に沿って当接可能となるように、パンチ側成形面部３ｃよりもダイ５側に突出して溝部３ｄに設置されたものであり、金属素板１０１に当接するパンチ側当接面部９ａを有する。
パンチ側弾性体９は、図１に示すように、金属素板１０１におけるキャラクタライン１１３に相当するキャラクタライン相当部１０３を挟んだ両側の部位１０５及び部位１０７のうちプレス成形過程において張力の大きい側の部位１０７であり、キャラクタライン相当部１０３から離れた位置をキャラクタライン相当部１０３に沿って当接可能となるように、パンチ側成形面部３ｃよりもダイ５側に突出して溝部３ｄに設置されたものであり、金属素板１０１に当接するパンチ側当接面部９ａを有する。
【0046】
パンチ側弾性体９のパンチ側成形面部３ｃからの突出量は、ダイ５をパンチ３側に相対移動させた際に、パンチ３の稜線部３ａが金属素板１０１に当接する前にパンチ側弾性体９のパンチ側当接面部９ａが金属素板１０１に当接するように設定されている。
【0047】
そして、パンチ側弾性体９は、成形下死点まではパンチ側成形面部３ｃよりも突出して金属素板１０１に当接して支持した状態で稜線部３ａによる金属素板１０１の曲げ形状を緩やかにし、かつ、成形下死点（図１（ｅ））において金型形状（パンチ側成形面部３ｃの形状）に沿って変形、すなわち、パンチ側当接面部９ａがパンチ側成形面部３ｃと面一になるまで変形（プレス成形方向に収縮）しうる硬さと形状を有するものであればよい。
このようなパンチ側弾性体９の具体的な材料としては、ショア硬さが40～100HSのゴム材料又はウレタン材料が例示できる。
このようなパンチ側弾性体９の具体的な材料としては、ショア硬さが40～100HSのゴム材料又はウレタン材料が例示できる。
【0048】
≪ダイ側弾性体≫
ダイ側弾性体１１は、金属素板１０１におけるキャラクタライン相当部１０３を挟んだ両側の部位１０５及び部位１０７のうちプレス成形過程において張力の小さい側の部位１０５であり、キャラクタライン相当部１０３から離れた位置をキャラクタライン相当部１０３に沿って当接して押圧可能となるように、ダイ側成形面部５ｂよりもパンチ３側に突出して設置されたものであり、金属素板１０１に当接するダイ側当接面部１１ａを有する。
ダイ側弾性体１１は、金属素板１０１におけるキャラクタライン相当部１０３を挟んだ両側の部位１０５及び部位１０７のうちプレス成形過程において張力の小さい側の部位１０５であり、キャラクタライン相当部１０３から離れた位置をキャラクタライン相当部１０３に沿って当接して押圧可能となるように、ダイ側成形面部５ｂよりもパンチ３側に突出して設置されたものであり、金属素板１０１に当接するダイ側当接面部１１ａを有する。
【0049】
ダイ側弾性体１１のダイ側成形面部５ｂからの突出量は、ダイ５をパンチ３側に相対移動させたときに、金属素板１０１にパンチ３の稜線部３ａが当接して金属素板１０１が塑性変形する前にダイ側当接面部１１ａが当接し、かつ、プレス成形過程において押し潰されたダイ側弾性体１１の収縮により金属素板１０１の部位１０５を押圧する荷重と、ダイ側弾性体１１（ダイ側当接面部１１ａ）の金属素板１０１との摩擦係数と、の積で与えられるダイ側弾性体１１と金属素板１０１との間の摩擦力が、キャラクタライン相当部１０３を挟んで両側の部位１０５及び部位１０７に作用する張力の差の絶対値以上となるように設定されている。
【0050】
稜線部３ａによる金属素板１０１の塑性変形は、例えば、金属素板１０１における稜線部３ａが当接した部位のひずみが下記の式（１）により算出されるひずみε0を超えたときに生じると判断することができる。
ε0＝t／2R ・・・ （１）
ここで、Rはキャラクタライン１１３の曲げの曲率半径、tは金属素板１０１の板厚である。
ε0＝t／2R ・・・ （１）
ここで、Rはキャラクタライン１１３の曲げの曲率半径、tは金属素板１０１の板厚である。
【0051】
さらに、ダイ側弾性体１１と金属素板１０１との間の摩擦力は、下記の式（２）を満たすようにする。
【0052】
｜F1－F2｜≦P×μe ・・・ （２）
【0053】
ここで、F1及びF2は、図２に示すとおり、キャラクタライン相当部１０３を挟んで両側の部位１０５及び部位１０７のそれぞれに作用する張力、Pは、ダイ側弾性体１１の収縮により金属素板１０１を押圧する荷重（図２）、μeは、ダイ側弾性体１１と金属素板１０１との摩擦係数である。
【0054】
荷重Pは、ダイ側当接面部１１ａがダイ側成形面部５ｂと面一になるまで押し潰されたときの収縮量により算出されるものとすればよく、ダイ側弾性体１１の収縮量は、ダイ側弾性体１１のダイ側成形面部５ｂからの突出量と等しいものとする。
【0055】
摩擦係数μeは、予め摺動試験等により測定すればよい。若しくは、ダイ側弾性体１１として後述するようにゴム材料又はウレタン材料を用いた場合、摩擦係数μeは、一般的に、μe＝0.1～0.3（潤滑油）、μe≒0.5～0.6（乾燥）であるので、これらの値を用いてもよい。
【0056】
プレス成形過程においてキャラクタライン相当部１０３を挟んで両側の部位１０５及び部位１０７に作用する張力の差（式（２）中のF1－F2）は、予め、実際に自動車用外板パネル１１１にプレス成形する過程において金属素板１０１に作用する張力を歪みゲージ等を用いて測定した実験、あるいは、自動車用外板パネル１１１の有限要素法（ＦＥＭ）等によるプレス成形解析により求めればよい。
【0057】
なお、ダイ側弾性体１１は、成形下死点において金型形状（ダイ側成形面部５ｂの形状）に沿って変形、すなわち、ダイ側当接面部１１ａがダイ側成形面部５ｂと面一になるまで変形（プレス成形方向に収縮）しうる硬さと形状を有するものであればよい。
このようなダイ側弾性体１１の具体的な材料としては、ショア硬さが40～100HSのゴム材料又はウレタン材料が例示できる。
このようなダイ側弾性体１１の具体的な材料としては、ショア硬さが40～100HSのゴム材料又はウレタン材料が例示できる。
【0058】
＜プレス成形方法＞
本実施の形態１に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法は、図１に示すように、パンチ３とダイ５とブランクホルダ７とパンチ側弾性体９とダイ側弾性体１１とを備えたプレス成形装置１を用いて、金属素板１０１を、キャラクタライン１１３とその両側に連続するパネル面部１１５及びパネル面部１１７とを有する自動車用外板パネル１１１にプレス成形するものであって、弾性体当接ステップと、プレス成形ステップと、を含む。
本実施の形態１に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法は、図１に示すように、パンチ３とダイ５とブランクホルダ７とパンチ側弾性体９とダイ側弾性体１１とを備えたプレス成形装置１を用いて、金属素板１０１を、キャラクタライン１１３とその両側に連続するパネル面部１１５及びパネル面部１１７とを有する自動車用外板パネル１１１にプレス成形するものであって、弾性体当接ステップと、プレス成形ステップと、を含む。
【0059】
パンチ側弾性体９は、前述のとおり、金属素板１０１におけるキャラクタライン相当部１０３を挟んだ両側の部位１０５及び部位１０７のうちプレス成形過程において張力の大きい側の部位１０７であり、キャラクタライン相当部１０３から離れた位置をキャラクタライン相当部１０３に沿って当接可能となるようにパンチ側成形面部３ｃよりもダイ５側に突出して溝部３ｄを設置する。
【0060】
ダイ側弾性体１１は、前述のとおり、金属素板１０１におけるキャラクタライン相当部１０３を挟んだ両側の部位１０５及び部位１０７のうちプレス成形過程において張力の小さい側の部位１０５であり、キャラクタライン相当部１０３から離れた位置をキャラクタライン相当部１０３に沿って当接して押圧可能となるようにダイ側成形面部５ｂよりもパンチ３側に突出して溝部５ｄに設置する。
以下、弾性体当接ステップ及びプレス成形ステップの各ステップについて説明する。
以下、弾性体当接ステップ及びプレス成形ステップの各ステップについて説明する。
【0061】
≪弾性体当接ステップ≫
弾性体当接ステップは、図１（ａ）～（ｂ）に示すように、ダイ５とブランクホルダ７とで金属素板１０１の端部１０１ａ及び端部１０１ｂを挟持した状態でダイ５をパンチ３側に相対移動させ、パンチ側弾性体９のパンチ側当接面部９ａとダイ側弾性体１１のダイ側当接面部１１ａとをそれぞれ金属素板１０１に当接させるステップである。
弾性体当接ステップは、図１（ａ）～（ｂ）に示すように、ダイ５とブランクホルダ７とで金属素板１０１の端部１０１ａ及び端部１０１ｂを挟持した状態でダイ５をパンチ３側に相対移動させ、パンチ側弾性体９のパンチ側当接面部９ａとダイ側弾性体１１のダイ側当接面部１１ａとをそれぞれ金属素板１０１に当接させるステップである。
【0062】
パンチ側弾性体９のパンチ側成形面部３ｃからの突出量は、パンチ３の稜線部３ａが金属素板１０１に当接する前にパンチ側当接面部９ａが金属素板１０１に当接し、かつ、成形下死点においてパンチ側当接面部９ａがパンチ側成形面部３ｃと面一となるように設定する。
【0063】
ダイ側弾性体１１のダイ側成形面部５ｂからの突出量は、金属素板１０１におけるパンチ３の稜線部３ａが当接した部位が塑性変形する前にダイ側当接面部１１ａが金属素板１０１に当接し、成形下死点においてダイ側当接面部１１ａがダイ側成形面部５ｂと面一となるように設定する。
稜線部３ａによる金属素板１０１の塑性変形は、例えば、前述した式（１）を用いて求めたひずみε0により判断することができる。
稜線部３ａによる金属素板１０１の塑性変形は、例えば、前述した式（１）を用いて求めたひずみε0により判断することができる。
【0064】
さらに、ダイ側弾性体１１の突出量は、前述した式（２）に示すように、弾性体当接ステップの後に続くプレス成形ステップにおいて押し潰されたダイ側弾性体１１のプレス成形方向における収縮（変形）による荷重Pと、ダイ側弾性体１１及び金属素板１０１の摩擦係数μeとの積で与えられる摩擦力が、金属素板１０１におけるキャラクタライン相当部１０３を挟んで端部１０１ａ及び端部１０１ｂ側のそれぞれに作用する張力F1及びF2の差の絶対値｜F1－F2｜以上となるように設定する。
ここで、荷重P、摩擦係数μe及び張力の差の絶対値｜F1－F2｜は、前述した式（２）を満たすようにすればよい。
ここで、荷重P、摩擦係数μe及び張力の差の絶対値｜F1－F2｜は、前述した式（２）を満たすようにすればよい。
【0065】
≪プレス成形ステップ≫
プレス成形ステップは、図１（ｂ）～（ｅ）に示すように、パンチ側当接面部９ａとダイ側当接面部１１ａとを金属素板１０１に当接させたままダイ５をパンチ３側に成形下死点まで相対移動させて、稜線部３ａと谷線部５ａとでキャラクタライン１１３が形成された自動車用外板パネル１１１をプレス成形するステップである。
プレス成形ステップは、図１（ｂ）～（ｅ）に示すように、パンチ側当接面部９ａとダイ側当接面部１１ａとを金属素板１０１に当接させたままダイ５をパンチ３側に成形下死点まで相対移動させて、稜線部３ａと谷線部５ａとでキャラクタライン１１３が形成された自動車用外板パネル１１１をプレス成形するステップである。
【0066】
＜線ずれが防止される理由＞
本実施の形態１に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法及びプレス成形装置により、線ずれを防止して自動車用外板パネル１１１をプレス成形することができる理由を、図１及び図２に基づいて以下に説明する。
本実施の形態１に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法及びプレス成形装置により、線ずれを防止して自動車用外板パネル１１１をプレス成形することができる理由を、図１及び図２に基づいて以下に説明する。
【0067】
まず、ダイ５がパンチ３側に相対移動し、パンチ３の稜線部３ａに先行してパンチ側弾性体９のパンチ側当接面部９ａが金属素板１０１における部位１０７のパンチ３側に当接し、さらに、ダイ側弾性体１１のダイ側当接面部１１ａが部位１０５のダイ５側に当接する（図１（ａ）～（ｂ））。
【0068】
続いて、ダイ５をパンチ３側にさらに相対移動させると、パンチ側弾性体９が部位１０７に当接しながら変形して部位１０７を支持することにより、金属素板１０１においてはキャラクタライン相当部１０３から部位１０７にかけて徐々に曲げ変形して緩やかな形状となる（図１（ｃ））。そのため、金属素板１０１に稜線部３ａが当接したとしても、当該当接した部位が塑性変形した初期曲げ痕の発生（図９参照）を防止することができる。
【0069】
その上、ダイ５をパンチ３側にさらに相対移動させる過程においては、ダイ側弾性体１１が部位１０５に当接して変形し、部位１０５をパンチ側成形面部３ｂに押圧する（図１（ｄ））。
【0070】
このとき、パンチ３の稜線部３ａが金属素板１０１に当接すると、金属素板１０１においてはキャラクタライン相当部１０３を境界として端部１０１ａ及び端部１０１ｂのそれぞれに向かう方向に張力F1及びF2が発生する（図２）。この端部１０１ａ側の張力F1と端部１０１ｂ側の張力F2との間には差があるため、金属素板１０１においては張力の小さい端部１０１ａ側から大きい端部１０１ｂ側への滑りが生じるおそれがある（図９参照）。
【0071】
しかしながら、張力の小さい側の部位１０５に当接して押し潰されたダイ側弾性体１１と金属素板１０１との摩擦により、張力の大きい端部１０１ｂ側への金属素板１０１の滑りを防ぎ、稜線部３ａにより塑性変形したキャラクタライン相当部１０３のずれを防ぐことができる（図１（ｄ））。
【0072】
このように、パンチ側弾性体９によりキャラクタライン相当部１０３から部位１０７にかけて曲げ変形を緩和し、かつ、ダイ側弾性体１１により金属素板１０１が張力の大きい端部１０１ｂ側に滑るのを防いで、ダイ５を成形下死点まで相対移動させることができる（図１（ｄ）～（ｅ））。
【0073】
そして、成形下死点において、パンチ３の稜線部３ａとダイ５の谷線部５ａによりキャラクタライン１１３が形成され、パンチ側弾性体９のパンチ側当接面部９ａがパンチ側成形面部３ｃと面一に変形してパネル面部１１７が成形され、ダイ側弾性体１１のダイ側当接面部１１ａがダイ側成形面部５ｂと面一に変形してパネル面部１１５が成形される（図１（ｅ））。
【0074】
その結果、線ずれを防止してキャラクタライン１１３が形成された自動車用外板パネル１１１をプレス成形することができる。
【0075】
＜他の態様＞
上述の本発明の実施の形態１に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法及びプレス成形装置においては、図１に示したように、パンチ側弾性体９は、溝部３ｄの底部に支持されたものであり、ダイ側弾性体１１は、溝部５ｄの底部に支持されたものであった。
上述の本発明の実施の形態１に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法及びプレス成形装置においては、図１に示したように、パンチ側弾性体９は、溝部３ｄの底部に支持されたものであり、ダイ側弾性体１１は、溝部５ｄの底部に支持されたものであった。
【0076】
もっとも、本実施の形態１の他の態様として、図３に一例として示すプレス成形装置２１のように、パンチ側弾性体９は、パンチ側可動体２３を介して溝部３ｄに設けられ、ダイ側弾性体１１は、ダイ側可動体２５を介して溝部５ｄに設けられたものであってもよい。
【0077】
ここで、図３（ａ）は成形開始前の状態、（ｂ）はパンチ側弾性体９及びダイ側弾性体１１が金属素板１０１に当接している状態、（ｃ）はパンチ側弾性体９により金属素板１０１を支持している状態、（ｄ）はダイ側弾性体１１により金属素板１０１を押圧している状態、（ｅ）は成形下死点での状態を示す。なお、図３において、プレス成形装置２１を構成する各部について、図１に示すプレス成形装置１と同一及び対応する部分には図１に付したものと同一の符号を付している。
【0078】
パンチ側可動体２３は、図３に示すように、パンチ側弾性体９をダイ５側に加圧して支持するものであり、パンチ側弾性体９が取り付けられてプレス成形方向に沿って移動可能なパッド２３ａと、パッド２３ａに圧力を作用させる圧力源２３ｂと、を備えてなる。ここで、圧力源２３ｂとしては、空気圧や油圧、ウレタン等が例示できる。
【0079】
そして、パンチ側可動体２３は、図３（ｂ）～（ｅ）に示すプレス成形過程において押し潰されたパンチ側弾性体９が溝部３ｄの底部側に押し戻され、成形下死点においては、図３（ｅ）に示すように、押し潰されて変形（収縮）したパンチ側弾性体９のパンチ側当接面部９ａがパンチ側成形面部３ｃと面一になるように、パンチ側弾性体９をダイ５側に加圧する圧力源２３ｂの圧力が設定されている。
【0080】
ここで、パンチ側可動体２３により支持されたパンチ側弾性体９のパンチ側成形面部３ｃからの突出量は、前述した実施の形態１と同様に設定されている。
【0081】
ダイ側可動体２５は、図３に示すように、ダイ側弾性体１１をパンチ３側に加圧して支持するものであり、ダイ側弾性体１１が取付られてプレス成形方向に沿って移動可能なパッド２５ａと、パッド２５ａに圧力を作用させる圧力源２５ｂと、を備えてなる。ここで、圧力源２５ｂとしては、空気圧や油圧、ウレタン等が例示できる。
【0082】
そして、ダイ側可動体２５は、図３（ｂ）～（ｅ）に示すプレス成形過程において押し潰されたダイ側弾性体１１が溝部５ｄの底部側に押し戻され、成形下死点においては、図３（ｅ）に示すように、押し潰されて変形（収縮）したダイ側弾性体１１のダイ側当接面部１１ａがダイ側成形面部５ｂと面一になるように、ダイ側弾性体１１をパンチ３側に加圧する圧力源２５ｂの圧力が設定されている。
【0083】
ここで、ダイ側可動体２５により支持されたダイ側弾性体１１のダイ側成形面部５ｂからの突出量は、前述した式（２）に示すように、ダイ側弾性体１１と金属素板１０１との摩擦力（荷重Pと摩擦係数μeとの積）が、キャラクタライン相当部１０３を挟んで両側に作用する張力の差の絶対値（｜F1－F2｜）以上となるように設定されている。なお、荷重Pは、押し潰されたダイ側弾性体１１の収縮による荷重とする。
【0084】
本実施の形態１の他の態様に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法及びプレス成形装置の作用効果は以下のとおりである。
【0085】
本実施の形態１の他の態様において、パンチ側弾性体９は、図３に示すように、パンチ側可動体２３の圧力源２３ｂによりダイ５側に加圧されて支持されている。そのため、図３（ｂ）～（ｄ）に示すように、ダイ５のパンチ３側への相対移動によりパンチ側弾性体９が変形（収縮）しても、パンチ側弾性体９をダイ５側に加圧したまま金属素板１０１に当接させて支持することができる。
【0086】
これにより、前述した本実施の形態１（図１参照）と比較すると、パンチ側弾性体９の材質や形状・寸法の変更に加えてパンチ側弾性体９を支持する圧力源２３ｂの圧力を調整することで、金属素板１０１における稜線部３ａとパンチ側弾性体９のパンチ側当接面部９ａとが当接する部位の曲げ変形を緩やかな形状として、稜線部３ａによる初期曲げ痕の発生を防ぐための自由度を増してプレス成形することが可能となる。
【0087】
さらに、本実施の形態１の他の態様において、ダイ側弾性体１１は、図３に示すように、ダイ側可動体２５の圧力源２５ｂによりパンチ３側に加圧されて支持されている。そのため、ダイ側弾性体１１と金属素板１０１との間に十分な摩擦力が得られない場合や、ダイ側弾性体１１の収縮により金属素板１０１を押圧する荷重が十分に大きくなる前に金属素板１０１における張力差（F1－F2）が大きくなる場合等であっても、圧力源２５ｂによりダイ側弾性体１１が取り付けられたパッド２５ａにさらに荷重を作用させることで、金属素板１０１が滑るのを防ぐために金属素板１０１を押圧するダイ側弾性体１１の荷重を調整する自由度が増す。
【0088】
以上、本実施の形態１の他の態様に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法及びプレス成形装置においても、線ずれをより効果的に防いでキャラクタライン１１３を形成した自動車用外板パネル１１１にプレス成形することができる。
【0089】
本実施の形態１及び他の態様において、ダイ側弾性体１１により金属素板１０１を押圧する位置について、前述したように（図１及び図３参照）、部位１０５におけるキャラクタライン相当部１０３から離れた位置をキャラクタライン相当部１０３に沿ってダイ側弾性体１１が当接して押圧するようにしている。
【0090】
そして、溝部５ｄは、キャラクタライン相当部１０３から離れた位置であって、比較的平坦で応力の高くないパネル面部１１５を成形するダイ側成形面部５ｂにある。そのため、特許文献７に記載された技術のように、キャラクタライン相当部１０３近傍に溝部５ｄを設けた場合に溝部５ｄの角がキャラクタライン相当部１０３近傍に当接して線状疵を発生させる問題はない。
【0091】
なお、ダイ側弾性体１１を収納する溝部５ｄは、溝部５ｄのキャラクタライン相当部１０３側の角が、谷線部５ａからダイ側成形面部５ｂの幅の10%以上の距離を離れるようにするとよい。
【0092】
同様に、本実施の形態１及び他の態様において、パンチ側弾性体９により金属素板１０１を押圧する位置は、前述したように、部位１０７におけるキャラクタライン相当部１０３から離れた位置（図１及び図３参照）をキャラクタライン相当部１０３に沿ってパンチ側弾性体９を当接させるようにしている。
【0093】
この点、特許文献７に記載された技術のように、キャラクタライン相当部１０３近傍にパンチ側弾性体９を設置すると、当該近傍はキャラクタライン１１３が成形される応力の高い位置であるため、溝部３ｄの角がキャラクタライン相当部１０３近傍に当接して線状疵を発生させやすい。
【0094】
これに対して本実施の形態１及び他の態様では、図１及び図３に示すように、溝部３ｄはキャラクタライン相当部１０３から離れた位置であり、比較的平坦で応力の高くないパネル面部１１７を成形するパンチ側成形面部３ｂにある。そのため、特許文献６に記載の技術のようにキャラクタライン相当部１０３近傍に溝部３ｄを設けた場合の上記の線状疵を発生させる問題はない。
【0095】
なお、パンチ側弾性体９を収納する溝部３ｄは、溝部３ｄのキャラクタライン相当部１０３側の角が、稜線部３ａからパンチ側成形面部３ｃの幅の10%以上の距離を離れるようにするとよい。
【0096】
さらに、本実施の形態１及び他の態様により、図１及び図３に示すように金属素板１０１を自動車用外板パネル１１１にプレス成形するに際して、パンチ側弾性体９とダイ側弾性体１１とを金属素板１０１に当接させる順序については、特に制限はない。
【0097】
具体的には、パンチ３の稜線部３ａが金属素板１０１に当接する前にパンチ側弾性体９が金属素板１０１に当接するようにパンチ側弾性体９の突出量が設定され、かつ、パンチ３の稜線部３ａが金属素板１０１に当接して塑性変形する前にダイ側弾性体１１が金属素板１０１に当接するようにダイ側弾性体１１の突出量が設定されていれば、パンチ側弾性体９が先に当接、ダイ側弾性体１１が先に当接、又は、パンチ側弾性体９とダイ側弾性体１１とが同時に当接、のいずれであってもよい。
【0098】
［実施の形態２］
前述した本発明の実施の形態１は、図１に示すように、金属素板１０１を自動車用外板パネル１１１にプレス成形する過程において、キャラクタライン相当部１０３を挟んで張力の大きい側の部位１０７にパンチ側弾性体９を当接させて支持し、張力の小さい側の部位１０５にダイ側弾性体１１を当接させて押圧するものであった。
前述した本発明の実施の形態１は、図１に示すように、金属素板１０１を自動車用外板パネル１１１にプレス成形する過程において、キャラクタライン相当部１０３を挟んで張力の大きい側の部位１０７にパンチ側弾性体９を当接させて支持し、張力の小さい側の部位１０５にダイ側弾性体１１を当接させて押圧するものであった。
【0099】
これに対して、本発明の実施の形態２に係る自動車用外板パネルのプレス成形装置及びプレス成形方法は、図４に一例として示すプレス成形装置３１のように、金属素板１０１を自動車用外板パネル１１１にプレス成形する過程において、金属素板１０１における張力の小さい側の部位１０５にパンチ側弾性体９を当接させて支持し、金属素板１０１における張力の大きい側の部位１０７にダイ側弾性体１１を当接させて押圧するものである。
【0100】
ここで、図４（ａ）は成形開始前の状態、（ｂ）はパンチ側弾性体９及びダイ側弾性体１１が金属素板１０１に当接している状態、（ｃ）はパンチ側弾性体９により金属素板１０１を支持している状態、（ｄ）はダイ側弾性体１１により金属素板１０１を押圧している状態、（ｅ）は成形下死点での状態を示す。なお、図４において、プレス成形装置３１を構成する各部について、図１に示すプレス成形装置１と同一及び対応する部分には図１に付したものと同一の符号を付している。
【0101】
パンチ側弾性体９は、図４に示すように、部位１０５におけるキャラクタライン相当部１０３から離れた位置をキャラクタライン相当部１０３に沿って当接可能となるように、パンチ側成形面部３ｂよりもダイ５側に突出して溝部３ｄに設置されたものである。
【0102】
ダイ側弾性体１１は、図４に示すように、部位１０７におけるキャラクタライン相当部１０３から離れた位置をキャラクタライン相当部１０３に沿って当接して押圧可能となるように、ダイ側成形面部５ｃよりもパンチ３側に突出して溝部５ｄに設置されたものである。
【0103】
パンチ側弾性体９のパンチ側成形面部３ｂからの突出量、及び、ダイ側弾性体１１のダイ側成形面部５ｃからの突出量は、それぞれ、前述した実施の形態１と同様に設定されている。
【0104】
そして、本実施の形態２に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法は、図１に示した実施の形態１と同様、図４に示すように、パンチ３とダイ５とブランクホルダ７とパンチ側弾性体９とダイ側弾性体１１とを備えたプレス成形装置３１を用いて、金属素板１０１を、キャラクタライン１１３とその両側に連続するパネル面部１１５及びパネル面部１１７とを有する自動車用外板パネル１１１にプレス成形するものであって、弾性体当接ステップと、プレス成形ステップと、を含む。
【0105】
弾性体当接ステップは、図４（ａ）～（ｂ）に示すように、ダイ５とブランクホルダ７とで金属素板１０１の両側の端部１０１ａ及び端部１０１ｂを挟持した状態でダイ５をパンチ３側に相対移動させ、パンチ側弾性体９のパンチ側当接面部９ａとダイ側弾性体１１のダイ側当接面部１１ａとをそれぞれ金属素板１０１に当接させるステップである。
【0106】
プレス成形ステップは、図４（ｂ）～（ｅ）に示すように、パンチ側当接面部９ａとダイ側当接面部１１ａとを金属素板１０１に当接させたままダイ５をパンチ３側に成形下死点まで相対移動させて、稜線部３ａと谷線部５ａとでキャラクタライン１１３が形成された自動車用外板パネル１１１をプレス成形するステップである。
【0107】
＜線ずれが防止される理由＞
本実施の形態２に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法及びプレス成形装置により、線ずれを防止して自動車用外板パネル１１１をプレス成形することができる理由を、主に図４に基づいて以下に説明する。
本実施の形態２に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法及びプレス成形装置により、線ずれを防止して自動車用外板パネル１１１をプレス成形することができる理由を、主に図４に基づいて以下に説明する。
【0108】
まず、ダイ５をパンチ３側に相対移動させて、パンチ３の稜線部３ａに先行してパンチ側成形面部３ｂに設けられたパンチ側弾性体９が金属素板１０１における部位１０５のパンチ３側に当接し、さらに、ダイ側成形面部５ｃに設けられたダイ側弾性体１１が部位１０７のダイ５側に当接する（図４（ａ）～（ｂ））。
【0109】
次いで、パンチ側当接面部９ａが部位１０５のパンチ３側に当接して支持し、かつ、ダイ側当接面部１１ａが部位１０７に当接して押圧した状態のまま、ダイ５をパンチ３側に相対移動させると、パンチ３の稜線部３ａが金属素板１０１におけるキャラクタライン相当部１０３に当接する（図４（ｃ））。
【0110】
続いて、ダイ５をパンチ３側にさらに相対移動させると、プレス成形が進むにしたがってパンチ側弾性体９が変形する。そのため、稜線部３ａが当接するキャラクタライン相当部１０３からパンチ側弾性体９が当接する部位１０５にかけては徐々に曲げ変形して緩やかな形状となる。
【0111】
これにより、ダイ側弾性体１１が部位１０７を押圧する前に稜線部３ａが金属素板１０１に当接した場合に塑性変形して初期曲げ痕が発生するのを防止することができる。
【0112】
また、ダイ５をパンチ３側にさらに相対移動させる過程において、張力の大きい側となる部位１０７に当接して押し潰されたダイ側弾性体１１と金属素板１０１との摩擦により、張力の大きい端部１０１ｂ側への金属素板１０１の滑りを防ぎ、稜線部３ａにより塑性変形したキャラクタライン相当部１０３のずれを防ぐことができる（図４（ｃ）～（ｄ））。
【0113】
このように、パンチ側弾性体９によりキャラクタライン相当部１０３から部位１０５にかけて曲げ変形を緩和し、かつ、ダイ側弾性体１１により金属素板１０１が張力の大きい端部１０１ｂ側に滑るの防いで、ダイ５を成形下死点まで相対移動させることができる（図４（ｄ）～（ｅ））。
【0114】
そして、成形下死点において、パンチ３の稜線部３ａとダイ５の谷線部５ａによりキャラクタライン１１３が形成され、パンチ側弾性体９のパンチ側当接面部９ａがパンチ側成形面部３ｂと面一に変形してパネル面部１１５が成形され、ダイ側弾性体１１のダイ側当接面部１１ａがダイ側成形面部５ｃと面一に変形してパネル面部１１７が成形される（図４（ｅ））。
【0115】
その結果、線ずれを防止してキャラクタライン１１３が形成された自動車用外板パネル１１１にプレス成形することができる。
【0116】
＜他の態様＞
上述の本発明の実施の形態２に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法及びプレス成形装置においては、図４に示すように、パンチ側弾性体９は、パンチ側成形面部３ｂに形成された溝部３ｄの底部に支持され、ダイ側弾性体１１は、ダイ側成形面部５ｃに形成された溝部５ｄの底部に支持されたものであった。
上述の本発明の実施の形態２に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法及びプレス成形装置においては、図４に示すように、パンチ側弾性体９は、パンチ側成形面部３ｂに形成された溝部３ｄの底部に支持され、ダイ側弾性体１１は、ダイ側成形面部５ｃに形成された溝部５ｄの底部に支持されたものであった。
【0117】
もっとも、本実施の形態２の他の態様として、図５に一例として示すプレス成形装置４１のように、パンチ側弾性体９は、パンチ側可動体２３を介して溝部３ｄの底部に支持され、ダイ側弾性体１１は、ダイ側可動体２５を介して溝部５ｄの底部に支持されたものであってもよい。
【0118】
ここで、図５（ａ）は成形開始前の状態、（ｂ）はパンチ側弾性体９及びダイ側弾性体１１が金属素板１０１に当接している状態、（ｃ）はパンチ側弾性体９により金属素板１０１を支持している状態、（ｄ）はダイ側弾性体１１により金属素板１０１を押圧している状態、（ｅ）は成形下死点での状態を示す。なお、図５において、プレス成形装置４１を構成する各部について、図１に示すプレス成形装置１と同一及び対応する部分には図１に付したものと同一の符号を付している。
【0119】
そして、本実施の形態２の他の態様において、パンチ側弾性体９のパンチ側成形面部３ｂからの突出量、及び、ダイ側弾性体１１のダイ側成形面部５ｃからの突出量は、それぞれ、前述した実施の形態１の他の態様と同様に設定されている。
【0120】
このように、パンチ側可動体２３によりパンチ側弾性体９を支持することで、図５（ｂ）～（ｄ）に示すプレス成形過程においては、前述した実施の形態１の他の態様と同様に、金属素板１０１における稜線部３ａとパンチ側弾性体９のパンチ側当接面部９ａとが当接する部位の曲げ変形を緩やかな形状として初期曲げ痕の発生を防ぐための自由度を増してプレス成形することが可能となる。
【0121】
さらに、ダイ側可動体２５によりダイ側弾性体１１を支持することで、図５（ｂ）～（ｅ）に示すプレス成形過程においては、前述した実施の形態１の他の態様と同様に、金属素板１０１が滑るのを防ぐために部位１０７を押圧するダイ側弾性体１１の荷重を調整する自由度が増す。
【0122】
以上、本実施の形態２の他の態様に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法及びプレス成形装置においても、線ずれをより効果的に防いでキャラクタライン１１３を形成した自動車用外板パネル１１１をプレス成形することができる。
【0123】
なお、パンチ側弾性体９を収納する溝部３ｄ（図４及び図５）は、溝部３ｄのキャラクタライン１１３側の角が、稜線部３ａからパンチ側成形面部３ｂの幅の10%以上の距離を離れるようにするとよい。
ダイ側弾性体１１を収納する溝部５ｄ（図４及び図５）は、溝部５ｄのキャラクタライン１１３側の角が、谷線部５ａからダイ側成形面部５ｃの幅の10%以上の距離を離れるようにするとよい。
これにより、前述した特許文献７に記載の技術のように、溝部３ｄの角又は溝部５ｄの角がキャラクタライン相当部１０３の近傍に当接して線状疵を発生させる問題はない。
ダイ側弾性体１１を収納する溝部５ｄ（図４及び図５）は、溝部５ｄのキャラクタライン１１３側の角が、谷線部５ａからダイ側成形面部５ｃの幅の10%以上の距離を離れるようにするとよい。
これにより、前述した特許文献７に記載の技術のように、溝部３ｄの角又は溝部５ｄの角がキャラクタライン相当部１０３の近傍に当接して線状疵を発生させる問題はない。
【0124】
さらに、本実施の形態２及び他の態様に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法及びプレス成形装置により、金属素板１０１を自動車用外板パネル１１１にプレス成形する過程においては、前述した実施の形態１及び他の態様と同様、パンチ側弾性体９とダイ側弾性体１１とを金属素板１０１に当接させる順序については、特に制限はない。
【0125】
なお、本発明において、パンチ側弾性体を収容する溝部は、プレス成形過程におけるパンチ側弾性体の変形を収納するため、当該溝部の幅をパンチ側弾性体よりも広くしておく必要がある。
同様に、ダイ側弾性体を収容する溝部は、プレス成形過程におけるダイ側弾性体の変形を収納するため、当該溝部の幅をダイ側弾性体よりも広くしておく必要がある。
同様に、ダイ側弾性体を収容する溝部は、プレス成形過程におけるダイ側弾性体の変形を収納するため、当該溝部の幅をダイ側弾性体よりも広くしておく必要がある。
【実施例0126】
本発明に係る自動車用外板パネルのプレス成形方法及びプレス成形装置により、自動車用外板パネルをプレス成形してキャラクタラインを形成したときの線ずれの防止効果を検証する実施例を行ったので、以下、これについて説明する。
【0127】
本実施例では、キャラクタラインを有する自動車用外板パネルを模擬した外板パネルを本発明に係るプレス成形方法によりプレス成形するプレス成形解析を行い、該プレス成形された外板パネルの線ずれ発生の有無を評価した。
【0128】
プレス成形解析では、金属素板として厚さ0.7mmの鋼板SGCC-Fを用い、図６に示す、キャラクタライン１２３とその両側に連続するパネル面部１２５及びパネル面部１２７を有する外板パネル１２１を解析対象とした。
【0129】
ここで、キャラクタライン１２３の曲率半径は3mm、パネル面部１２５及びパネル面部１２７のプレス成形方向に対する角度はそれぞれθa＝85°及びθb＝65°とし、パネル面部１２５及びパネル面部１２７の幅（キャラクタラインとの境界から端部までの長さ）は、いずれも、50mmとした。
【0130】
本実施例では、従来例として、パンチとダイとブランクホルダとを備えたプレス成形装置により金属素板を外板パネルに絞り成形する過程（図９参照）のプレス成形解析を行った。
【0131】
そして、角度の小さい（θb＝65°）パネル面部１２７側と角度の大きい（θa＝85°）パネル面部１２５側とのプレス成形過程において生じる張力の差を求めたところ、202kNであった。
【0132】
次に、発明例として、図１に示すような、パンチ３とダイ５とブランクホルダ７とパンチ側弾性体９とダイ側弾性体１１とを備えたプレス成形装置１を用い、金属素板１０１を外板パネル１２１（図６）にプレス成形するプレス成形解析を行った。
【0133】
当該プレス成形解析において、パンチ側弾性体９は、パンチ側成形面部３ｃからダイ５側に突出させてパンチ側成形面部３ｃの溝部３ｄに設けた。そして、プレス成形方向とのなす鋭角の小さいパネル面部１２７に相当する部位であってキャラクタライン１２３に相当するキャラクタライン相当部１０３から離れた位置（パンチ３の溝部３ｄのキャラクタライン相当部１０３側の境界がパンチ側成形面部３ｃの幅の10%位置）にパンチ側弾性体９を当接させるように設定した。
ここで、パンチ側弾性体９のパンチ側成形面部３ｃからの突出量は、パンチ３の稜線部３ａが金属素板１０１に当接する前にパンチ側当接面部９ａが金属素板１０１に当接するように、5mmに設定した。
ここで、パンチ側弾性体９のパンチ側成形面部３ｃからの突出量は、パンチ３の稜線部３ａが金属素板１０１に当接する前にパンチ側当接面部９ａが金属素板１０１に当接するように、5mmに設定した。
【0134】
一方、ダイ側弾性体１１は、ダイ側成形面部５ｂからパンチ３側に突出させてダイ側成形面部５ｂの溝部５ｄに設けた。そして、プレス成形方向とのなす鋭角の大きいパネル面部１２５に相当する部位であってキャラクタライン相当部１０３から離れた位置（ダイ５の溝部５ｄのキャラクタライン相当部１０３側の境界がダイ側成形面部５ｂの幅の10%位置）に当接させて押圧させるものとした（図１参照）。
ここで、ダイ側弾性体１１のダイ側成形面部５ｂからの突出量は、従来例に係るプレス成形過程（図９参照）において、キャラクタライン相当部１０３を挟んで両側に作用する張力の差（＝202kN）に基づいて12mmに設定した。
ここで、ダイ側弾性体１１のダイ側成形面部５ｂからの突出量は、従来例に係るプレス成形過程（図９参照）において、キャラクタライン相当部１０３を挟んで両側に作用する張力の差（＝202kN）に基づいて12mmに設定した。
【0135】
なお、当該プレス成形解析において、パンチ側弾性体９とダイ側弾性体１１の材質はいずれも硬質ウレタンとし、パンチ側弾性体９とダイ側弾性体１１はいずれも、金属素板１０１との摩擦係数は0.6、弾性係数は253N/mmとした。
【0136】
図７に、プレス成形解析により得られた外板パネル１２１の断面形状の結果を示す。ここで図７は、図６に示すように、プレス成形方向に対する角度が小さい側のパネル面部１２７が水平となるように外板パネル１２１の断面形状の結果を回転させて配置し、パネル面部１２７に平行な水平方向（＝パネル面部１２７の幅方向）を横軸とし、パネル面部１２７に対して直交方向（＝プレス成形方向）を縦軸とした座標平面上において、外板パネル１２１におけるキャラクタライン１２３を中心とする部位の断面形状を拡大して示したものである。
【0137】
【0138】
図８に、プレス成形解析により得られた外板パネル１２１について面ひずみを評価した結果を示す。図８は、前述した図６に示すように、プレス成形方向に対する鋭角が小さい側のパネル面部１２７が水平となるように配置したときのパネル面部１２７の水平方向の座標を横軸とし、各水平方向位置における面ひずみの評価値Δsを縦軸としたグラフである。
【0139】
ここで、面ひずみの評価値Δsは、以下に示す公知の参考文献に記載のとおり、３点ゲージ（固定スパンL）による山高さの最大・最小差で表したものである。
（参考文献）薄鋼板成形技術研究会編、プレス成形難易ハンドブック第４版、「第５章 面形状精度不良と成形難易評価」、pp.218－221、日刊工業新聞社、（２０１７）
（参考文献）薄鋼板成形技術研究会編、プレス成形難易ハンドブック第４版、「第５章 面形状精度不良と成形難易評価」、pp.218－221、日刊工業新聞社、（２０１７）
【0140】
図８より、面ひずみの評価値Δsの最大値と最小値との差は、従来例においては0.017であるのに対し、発明例においては0.006であった。これより、パンチ側弾性体９を金属素板１０１に当接させて曲げ変形が緩やかな形状となるように支持し、ダイ側弾性体１１で金属素板１０１を押圧してプレス成形することで、パネル面部１２７における面ひずみが減少したことが分かる。
【0141】
以上、本発明によれば、線ずれを防止してキャラクタラインが形成させた自動車用外板パネルをプレス成形できることが実証された。
【0142】
【0143】
【符号の説明】
【0144】
１ プレス成形装置
３ パンチ
３ａ 稜線部
３ｂ パンチ側成形面部
３ｃ パンチ側成形面部
３ｄ 溝部
５ ダイ
５ａ 谷線部
５ｂ ダイ側成形面部
５ｃ ダイ側成形面部
５ｄ 溝部
７ ブランクホルダ
９ パンチ側弾性体
９ａ パンチ側当接面部
１１ ダイ側弾性体
１１ａ ダイ側当接面部
２１ プレス成形装置
２３ パンチ側可動体
２３ａ パッド
２３ｂ 圧力源
２５ ダイ側可動体
２５ａ パッド
２５ｂ 圧力源
３１ プレス成形装置
４１ プレス成形装置
５１ プレス成形装置（従来技術）
５３ パンチ
５３ａ 稜線部
５５ ダイ
５５ａ 谷線部
５７ ブランクホルダ
１０１ 金属素板
１０１ａ 端部
１０１ｂ 端部
１０３ キャラクタライン相当部
１０５ 部位
１０７ 部位
１１１ 自動車用外板パネル
１１３ キャラクタライン
１１５ パネル面部
１１７ パネル面部
１２１ 外板パネル（実施例）
１２３ キャラクタライン
１２５ パネル面部
１２７ パネル面部
３ パンチ
３ａ 稜線部
３ｂ パンチ側成形面部
３ｃ パンチ側成形面部
３ｄ 溝部
５ ダイ
５ａ 谷線部
５ｂ ダイ側成形面部
５ｃ ダイ側成形面部
５ｄ 溝部
７ ブランクホルダ
９ パンチ側弾性体
９ａ パンチ側当接面部
１１ ダイ側弾性体
１１ａ ダイ側当接面部
２１ プレス成形装置
２３ パンチ側可動体
２３ａ パッド
２３ｂ 圧力源
２５ ダイ側可動体
２５ａ パッド
２５ｂ 圧力源
３１ プレス成形装置
４１ プレス成形装置
５１ プレス成形装置（従来技術）
５３ パンチ
５３ａ 稜線部
５５ ダイ
５５ａ 谷線部
５７ ブランクホルダ
１０１ 金属素板
１０１ａ 端部
１０１ｂ 端部
１０３ キャラクタライン相当部
１０５ 部位
１０７ 部位
１１１ 自動車用外板パネル
１１３ キャラクタライン
１１５ パネル面部
１１７ パネル面部
１２１ 外板パネル（実施例）
１２３ キャラクタライン
１２５ パネル面部
１２７ パネル面部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
