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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】P2023038459
(43)【公開日】2023-03-17
(54)【発明の名称】金型、プレス装置、及びプレス成形品の製造方法
(51)【国際特許分類】
B21D 24/00 20060101AFI20230310BHJP
B21D 22/26 20060101ALI20230310BHJP
【ＦＩ】
B21D24/00 H
B21D22/26 D
B21D24/00 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021145197
(22)【出願日】2021-09-07
(71)【出願人】
【識別番号】000006655
【氏名又は名称】日本製鉄株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001553
【氏名又は名称】アセンド弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】米林 亮
(72)【発明者】
【氏名】金山 沙彩
(72)【発明者】
【氏名】西村 隆一
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 泰弘
【テーマコード（参考）】
4E137
【Ｆターム（参考）】
4E137AA05
4E137AA10
4E137AA17
4E137BA01
4E137BB01
4E137BC01
4E137CA09
4E137CB01
4E137EA01
4E137EA03
4E137GA03
4E137GA08
4E137GB03
4E137GB04
4E137HA06
4E137HA08
(57)【要約】
【課題】プレス成形品のスプリングバックを低減させて寸法精度を向上させることができ、簡易な構造を有する金型を提供する。
【解決手段】金型（１０）は、ダイ（１２Ｌ，１２Ｒ）を備える。ダイ（１２Ｌ，１２Ｒ）は、ダイ肩（１２１Ｌ，１２１Ｒ）と、ダイ側面（１２２Ｌ，１２２Ｒ）とを含む。ダイ側面（１２２Ｌ，１２２Ｒ）は、ダイ上部側面（１２２ａ）と、ダイ下部側面（１２２ｂ）とを有する。ダイ下部側面（１２２ｂ）は、ダイ上部側面（１２２ａ）に対して金型（１０）の幅方向で外側に向かって凹の形状を有する。ダイ肩（１２１Ｌ，１２１Ｒ）の上端からダイ上部側面（１２２ａ）の下端までの長さをＨ１、ダイ上部側面（１２２ａ）の下端からダイ下部側面（１２２ｂ）の下端までの長さをＨ２としたとき、Ｈ１はダイ肩（１２１Ｌ，１２１Ｒ）の曲率半径よりも５．０ｍｍ以上大きく、Ｈ２／Ｈ１は１．０以上且つ５．０以下である。
【選択図】図１
【解決手段】金型（１０）は、ダイ（１２Ｌ，１２Ｒ）を備える。ダイ（１２Ｌ，１２Ｒ）は、ダイ肩（１２１Ｌ，１２１Ｒ）と、ダイ側面（１２２Ｌ，１２２Ｒ）とを含む。ダイ側面（１２２Ｌ，１２２Ｒ）は、ダイ上部側面（１２２ａ）と、ダイ下部側面（１２２ｂ）とを有する。ダイ下部側面（１２２ｂ）は、ダイ上部側面（１２２ａ）に対して金型（１０）の幅方向で外側に向かって凹の形状を有する。ダイ肩（１２１Ｌ，１２１Ｒ）の上端からダイ上部側面（１２２ａ）の下端までの長さをＨ１、ダイ上部側面（１２２ａ）の下端からダイ下部側面（１２２ｂ）の下端までの長さをＨ２としたとき、Ｈ１はダイ肩（１２１Ｌ，１２１Ｒ）の曲率半径よりも５．０ｍｍ以上大きく、Ｈ２／Ｈ１は１．０以上且つ５．０以下である。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
板状の素材にプレス加工を施すための金型であって、
パンチ頂面と、パンチ側面と、前記パンチ頂面と前記パンチ側面との間の角部を構成するパンチ肩と、を含むパンチと、
前記パンチ肩に対応するダイ肩と、前記パンチ側面に対応するダイ側面と、前記ダイ側面から前記金型の幅方向において外側に延在するダイフランジ面と、を含むダイと、
を備え、
前記ダイ側面は、
前記ダイ肩に連続して設けられたダイ上部側面と、
前記ダイ上部側面と前記ダイフランジ面との間に配置され、前記ダイ上部側面に対して前記幅方向で外側に向かって凹の形状を有するダイ下部側面と、
を有し、
前記ダイ肩の上端から前記ダイ上部側面の下端までの前記ダイの上下方向における長さをＨ１、前記ダイ上部側面の前記下端から前記ダイ下部側面の下端までの前記上下方向における長さをＨ２としたとき、Ｈ１は前記ダイ肩の曲率半径よりも５．０ｍｍ以上大きく、Ｈ２／Ｈ１は１．０以上且つ５．０以下である、金型。
パンチ頂面と、パンチ側面と、前記パンチ頂面と前記パンチ側面との間の角部を構成するパンチ肩と、を含むパンチと、
前記パンチ肩に対応するダイ肩と、前記パンチ側面に対応するダイ側面と、前記ダイ側面から前記金型の幅方向において外側に延在するダイフランジ面と、を含むダイと、
を備え、
前記ダイ側面は、
前記ダイ肩に連続して設けられたダイ上部側面と、
前記ダイ上部側面と前記ダイフランジ面との間に配置され、前記ダイ上部側面に対して前記幅方向で外側に向かって凹の形状を有するダイ下部側面と、
を有し、
前記ダイ肩の上端から前記ダイ上部側面の下端までの前記ダイの上下方向における長さをＨ１、前記ダイ上部側面の前記下端から前記ダイ下部側面の下端までの前記上下方向における長さをＨ２としたとき、Ｈ１は前記ダイ肩の曲率半径よりも５．０ｍｍ以上大きく、Ｈ２／Ｈ１は１．０以上且つ５．０以下である、金型。
【請求項2】
請求項１に記載の金型であって、
前記ダイ下部側面は、
前記ダイ上部側面の前記下端に連続して設けられ、前記ダイ下部側面を前記ダイ上部側面に接続する第１接続部と、
前記ダイ下部側面の前記下端を含み、前記ダイ下部側面を前記ダイフランジ面に接続する第２接続部と、
前記第１接続部と前記第２接続部との間に配置され、前記第１接続部よりも前記幅方向で外側に位置づけられる中間部と、
を含む、金型。
前記ダイ下部側面は、
前記ダイ上部側面の前記下端に連続して設けられ、前記ダイ下部側面を前記ダイ上部側面に接続する第１接続部と、
前記ダイ下部側面の前記下端を含み、前記ダイ下部側面を前記ダイフランジ面に接続する第２接続部と、
前記第１接続部と前記第２接続部との間に配置され、前記第１接続部よりも前記幅方向で外側に位置づけられる中間部と、
を含む、金型。
【請求項3】
請求項２に記載の金型であって、
前記第１接続部は、前記ダイの横断面視で、１．０ｍｍ以上且つ１０．０ｍｍ以下の曲率半径を有する円弧状をなす、金型。
前記第１接続部は、前記ダイの横断面視で、１．０ｍｍ以上且つ１０．０ｍｍ以下の曲率半径を有する円弧状をなす、金型。
【請求項4】
請求項２又は３に記載の金型であって、
前記中間部は、前記第１接続部に対して前記幅方向で外側に向かって凹の形状を有する曲面を含む、金型。
前記中間部は、前記第１接続部に対して前記幅方向で外側に向かって凹の形状を有する曲面を含む、金型。
【請求項5】
請求項４に記載の金型であって、
前記ダイ上部側面の前記下端から前記ダイ下部側面の前記下端までの前記幅方向における長さをＷ２としたとき、Ｈ２／Ｗ２は１．０以上且つ５．０以下である、金型。
前記ダイ上部側面の前記下端から前記ダイ下部側面の前記下端までの前記幅方向における長さをＷ２としたとき、Ｈ２／Ｗ２は１．０以上且つ５．０以下である、金型。
【請求項6】
請求項２又は３に記載の金型であって、
前記中間部は、水平面に対して傾斜する傾斜面を含む、金型。
前記中間部は、水平面に対して傾斜する傾斜面を含む、金型。
【請求項7】
請求項６に記載の金型であって、
前記傾斜面が水平面となす角度は、前記パンチ側面が鉛直面となす角度をθ°とすると、（５０－θ）°以上且つ（７８－θ）°以下である、金型。
前記傾斜面が水平面となす角度は、前記パンチ側面が鉛直面となす角度をθ°とすると、（５０－θ）°以上且つ（７８－θ）°以下である、金型。
【請求項8】
請求項１から７のいずれか１項に記載の金型であって、
前記パンチ及び前記ダイが閉じた状態にあるときの前記パンチ側面と前記ダイ上部側面との間のクリアランスは、前記素材の板厚よりも小さい、金型。
前記パンチ及び前記ダイが閉じた状態にあるときの前記パンチ側面と前記ダイ上部側面との間のクリアランスは、前記素材の板厚よりも小さい、金型。
【請求項9】
請求項８に記載の金型であって、
前記クリアランスは、前記板厚の０．８５倍以上且つ０．９５倍以下である、金型。
前記クリアランスは、前記板厚の０．８５倍以上且つ０．９５倍以下である、金型。
【請求項10】
請求項１から９のいずれか１項に記載の金型であって、さらに、
前記パンチ頂面に対応するパッドを備える、金型。
前記パンチ頂面に対応するパッドを備える、金型。
【請求項11】
板状の素材からプレス成形品を成形するプレス装置であって、
請求項１０に記載の金型を備え、
前記プレス装置は、前記パンチ頂面上に配置された前記素材を前記パンチ頂面及び前記パッドによって挟持した状態で、前記パンチ及び前記ダイによる前記素材の成形が開始されるように構成されている、プレス装置。
請求項１０に記載の金型を備え、
前記プレス装置は、前記パンチ頂面上に配置された前記素材を前記パンチ頂面及び前記パッドによって挟持した状態で、前記パンチ及び前記ダイによる前記素材の成形が開始されるように構成されている、プレス装置。
【請求項12】
請求項１１に記載のプレス装置であって、さらに、
前記ダイ及び前記パッドを一体で移動可能に支持するダイホルダを備え、
前記パッドは、伸縮可能な弾性部材によって前記ダイホルダに連結されている、プレス装置。
前記ダイ及び前記パッドを一体で移動可能に支持するダイホルダを備え、
前記パッドは、伸縮可能な弾性部材によって前記ダイホルダに連結されている、プレス装置。
【請求項13】
プレス成形品の製造方法であって、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の金型を準備する第１準備工程と、
板状の素材を準備する第２準備工程と、
前記金型を用いて前記素材を前記プレス成形品に成形する成形工程と、
を備え、
前記成形工程は、
前記パンチ頂面上に前記素材を配置した後、前記ダイを前記パンチに対して相対的に接近させ、前記ダイ下部側面を前記素材に接触させることで前記素材をたわませる工程と、
前記素材をたわませた状態で前記ダイを前記パンチにさらに接近させ、前記ダイ上部側面を前記素材に接触させる工程と、
前記ダイ上部側面を前記素材に接触させたまま、前記ダイを前記パンチにさらに接近させることにより、前記ダイ上部側面によって前記素材のたわみを曲げ戻す工程と、
前記パンチ及び前記ダイを閉じ、前記パンチ肩と前記ダイ肩との間、及び前記パンチ側面と前記ダイ上部側面との間で前記素材を挟持する工程と、
を含み、
前記素材は、前記パンチ及び前記ダイが完全に閉じたとき、前記パンチ頂面、前記パンチ肩、及び前記パンチ側面に沿った形状となる、製造方法。
請求項１から１０のいずれか１項に記載の金型を準備する第１準備工程と、
板状の素材を準備する第２準備工程と、
前記金型を用いて前記素材を前記プレス成形品に成形する成形工程と、
を備え、
前記成形工程は、
前記パンチ頂面上に前記素材を配置した後、前記ダイを前記パンチに対して相対的に接近させ、前記ダイ下部側面を前記素材に接触させることで前記素材をたわませる工程と、
前記素材をたわませた状態で前記ダイを前記パンチにさらに接近させ、前記ダイ上部側面を前記素材に接触させる工程と、
前記ダイ上部側面を前記素材に接触させたまま、前記ダイを前記パンチにさらに接近させることにより、前記ダイ上部側面によって前記素材のたわみを曲げ戻す工程と、
前記パンチ及び前記ダイを閉じ、前記パンチ肩と前記ダイ肩との間、及び前記パンチ側面と前記ダイ上部側面との間で前記素材を挟持する工程と、
を含み、
前記素材は、前記パンチ及び前記ダイが完全に閉じたとき、前記パンチ頂面、前記パンチ肩、及び前記パンチ側面に沿った形状となる、製造方法。
【請求項14】
請求項１３に記載の製造方法であって、
前記第１準備工程では、請求項１０に記載の金型が準備され、
前記成形工程では、前記パンチ頂面上に配置された前記素材を前記パンチ頂面及び前記パッドによって挟持した状態で、前記ダイ下部側面によって前記素材をたわませる、製造方法。
前記第１準備工程では、請求項１０に記載の金型が準備され、
前記成形工程では、前記パンチ頂面上に配置された前記素材を前記パンチ頂面及び前記パッドによって挟持した状態で、前記ダイ下部側面によって前記素材をたわませる、製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、板状の素材にプレス加工を施すための金型、プレス装置、及びプレス成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車の車体等を構成する部品として、プレス成形品が広く使用されている。プレス成形品は、例えば、天板と、天板の両側縁に曲げ部を介して接続された縦壁とを有する。このようなプレス成形品は、板状の素材（金属板）にプレス加工を施すことによって製造される。より具体的には、パンチ及びダイを含む金型を用い、金属板に絞り加工や曲げ加工を施すことにより、プレス成形品が製造される。
【0003】
金型によって金属板をプレス成形品に成形した後、当該プレス成形品を離型するとスプリングバックが発生する。より詳細には、プレス加工中に金型によって金属板が曲げられるとき、曲げ部では、曲げ外側に引張応力が生じ、曲げ内側に圧縮応力が生じるが、成形が終了してプレス成形品を金型から取り外すと、材料の弾性回復により、曲げ外側に圧縮応力が生じ、曲げ内側に引張応力が生じる。これにより、プレス成形品を金型から取り外した瞬間に、プレス成形品の両縦壁を外側に開かせるモーメント（壁開きのモーメント）が生じる。当該モーメントが原因で、プレス成形品のスプリングバックが発生する。
【0004】
プレス加工用の金型は、プレス成形品について目標の寸法精度を得るため、スプリングバックを見込んで設計される場合がある。すなわち、金型のうちプレス成形品の両縦壁を成形する部分は、スプリングバックによる壁開きが見込まれる量だけ、目標とする両縦壁の位置よりも内側に設けられる。しかしながら、スプリングバックの見込み量を実際のスプリングバックの量と正確に一致させることは難しい。また、スプリングバックの量は素材の強度に比例するため、例えば、高張力鋼や超高張力鋼等といった高強度の素材にプレス加工を施す際には、スプリングバックの見込み量が大きくなる。この見込み量に基づいて金型を設計する場合、金型のうちプレス成形品の両縦壁を成形する部分が負角となり、金型の構造として成立しない可能性がある。よって、スプリングバックを見込んで金型を設計することだけでプレス成形品について目標の寸法精度を得るのは困難である。
【0005】
そこで、スプリングバックの見込みに頼らずに目標の寸法精度のプレス成形品を得る技術が提案されている。例えば、特許文献１は、天板及び２つの縦壁に加え、両縦壁から外側に延在するフランジを含むプレス成形品の製造方法を開示する。特許文献１の製造方法は、例えば、素材としての金属板から中間成形品を製造する第１プレス加工工程と、中間成形品から最終的なプレス成形品を製造する第２プレス加工工程とを含む。第１プレス加工工程では、第１パンチ及び第１ダイによって金属板にプレス加工が施され、プレス成形品の天板及び曲げ部が成形されるとともに、各縦壁の一部が成形される。第２プレス加工工程では、第２パンチ及び第２ダイにより、第１プレス加工工程で得られた中間成形品にプレス加工が施され、各縦壁の残りの部分及び各フランジが成形される。特許文献１によれば、各フランジの成形を最後に行うことにより、スプリングバックによる各縦壁の反り（開き）を低減させることができる。
【0006】
例えば、特許文献２は、プレス成形品の製造に際し、カム機構を利用してダイの移動方向を制御することを開示する。特許文献２の製造方法は、パンチ上の素材に向かってダイを降下させて素材を曲げ成形する押し曲げ工程と、カムを用いてダイをパンチに近づく方向に移動させて素材を曲げ成形する寄せ曲げ工程とを含む。寄せ曲げ工程では、パンチの両側に設けられたダイが素材の端部に接触して素材をパンチ側に押圧するため、上方に凸のたわみが素材に形成される。特許文献２によれば、このように素材をたわませることにより、スプリングバック成分を打ち消す方向に作用するスプリングゴー成分を発生させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】国際公開第２０１６／０５１７６５号
【特許文献2】特許第５８０８２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
特許文献１の製造方法では、プレス成形品の天板及び各縦壁の一部を先行して成形し、各縦壁の残りの部分及び各フランジを最後に成形することでスプリングバックを低減させている。よって、特許文献１の製造方法の場合、スプリングバックに起因する寸法精度の悪化を防止するためには、少なくとも２回のプレス加工工程が必要となる。
【0009】
一方、特許文献２の製造方法では、１回のプレス加工工程でプレス成形品を製造することができる。しかしながら、特許文献２の製造方法の場合、ダイの移動方向を制御するためにカム機構を利用する必要があるため、金型の構造が複雑化するという問題がある。
【0010】
本開示は、プレス成形品のスプリングバックを低減させて寸法精度を向上させることができ、簡易な構造を有する金型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】
【0011】
本開示に係る金型は、板状の素材にプレス加工を施すための金型である。金型は、パンチと、ダイとを備える。パンチは、パンチ頂面と、パンチ側面と、パンチ肩とを含む。パンチ肩は、パンチ頂面とパンチ側面との間の角部を構成する。ダイは、ダイ肩と、ダイ側面と、ダイフランジ面とを含む。ダイ肩は、パンチ肩に対応する。ダイ側面は、パンチ側面に対応する。ダイフランジ面は、ダイ側面から金型の幅方向において外側に延在する。ダイ側面は、ダイ上部側面と、ダイ下部側面とを有する。ダイ上部側面は、ダイ肩に連続して設けられている。ダイ下部側面は、ダイ上部側面とダイフランジ面との間に配置される。ダイ下部側面は、ダイ上部側面に対して金型の幅方向で外側に向かって凹の形状を有する。ダイ肩の上端からダイ上部側面の下端までのダイの上下方向における長さをＨ１、ダイ上部側面の下端からダイ下部側面の下端までの上下方向における長さをＨ２としたとき、Ｈ１はダイ肩の曲率半径よりも５．０ｍｍ以上大きく、Ｈ２／Ｈ１は１．０以上且つ５．０以下である。
【発明の効果】
【0012】
本開示に係る金型は、プレス成形品のスプリングバックを低減させて寸法精度を向上させることができる。また、本開示に係る金型は、簡易な構造を有する。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
実施形態に係る金型は、板状の素材にプレス加工を施すための金型である。金型は、パンチと、ダイとを備える。パンチは、パンチ頂面と、パンチ側面と、パンチ肩とを含む。パンチ肩は、パンチ頂面とパンチ側面との間の角部を構成する。ダイは、ダイ肩と、ダイ側面と、ダイフランジ面とを含む。ダイ肩は、パンチ肩に対応する。ダイ側面は、パンチ側面に対応する。ダイフランジ面は、ダイ側面から金型の幅方向において外側に延在する。ダイ側面は、ダイ上部側面と、ダイ下部側面とを有する。ダイ上部側面は、ダイ肩に連続して設けられている。ダイ下部側面は、ダイ上部側面とダイフランジ面との間に配置される。ダイ下部側面は、ダイ上部側面に対して金型の幅方向で外側に向かって凹の形状を有する。ダイ肩の上端からダイ上部側面の下端までのダイの上下方向における長さをＨ１、ダイ上部側面の下端からダイ下部側面の下端までの上下方向における長さをＨ２としたとき、Ｈ１はダイ肩の曲率半径よりも５．０ｍｍ以上大きく、Ｈ２／Ｈ１は１．０以上且つ５．０以下である（第１の構成）。
【0015】
第１の構成に係る金型を用いて板状の素材にプレス加工を施す際には、素材をパンチ頂面上に配置した状態で、ダイをパンチに対して相対的に接近させる。これにより、まず、ダイ下部側面がパンチ頂面上の素材に接触する。ダイ下部側面は、ダイ上部側面に対し、金型の幅方向で外側に向かって凹の形状を有する。そのため、ダイをパンチに接近させるに伴い、素材は、ダイ下部側面に案内されて、パンチに対するダイの接近方向と反対側に凸の形状となるようにたわんでいく。ダイをパンチにさらに接近させると、素材がダイ上部側面に接触し、たわんでいた素材が徐々に曲げ戻される。ダイ及びパンチの接近が進むにつれて、素材のたわみは縮小され、素材がパンチ肩になじんで（巻き付いて）曲げ部が形成されていく。最終的にパンチ及びダイが閉じたときには、素材のたわみは完全に曲げ戻されて消失し、パンチ肩とダイ肩との間、及びパンチ側面とダイ上部側面との間で素材が挟持される。
【0016】
このように、第１の構成による金型は、パンチに対するダイの接近方向と反対側に凸の形状となるように素材をたわませるとともに、プレス加工が進むにつれて素材のたわみを徐々に曲げ戻すように構成されている。これにより、プレス加工中に、素材のうち特にプレス成形品の縦壁となる部分において、パンチ側に引張応力を生じさせ、パンチの反対側であるダイ側に圧縮応力を生じさせることができる。パンチ肩によって形成される曲げ部では、パンチ側に圧縮応力が生じ、ダイ側に引張応力が生じるため、たわみの曲げ戻しによって生じる応力は、曲げ部の応力と打ち消し合い、曲げ部の応力を減じる。素材からプレス成形品への成形が終了した時点で曲げ部に残存する応力及び曲げ戻し部に残存する応力によって、離型後のプレス成形品では、壁開きのモーメント及び壁閉じのモーメントが生じるが、これらは互いに打ち消し合い、壁開きのモーメントが減少する。よって、離型後のプレス成形品におけるスプリングバックを低減させることができる。その結果、プレス成形品の寸法精度を向上させることができる。また、第１の構成に係る金型を用いて素材にプレス加工を施す際には、通常の型閉じ操作を行うだけでよく、ダイを特別な方向に移動させるためのカム機構等は不要である。よって、金型を簡易な構造とすることができる。
【0017】
第１の構成では、ダイ肩の上端からダイ上部側面の下端までのダイの上下方向における長さをＨ１、ダイ上部側面の下端からダイ下部側面の下端までのダイの上下方向における長さをＨ２としたとき、Ｈ２／Ｈ１が１．０以上且つ５．０以下に設定されている。これにより、ダイ下部側面の長さが十分に確保されるため、プレス加工中、ダイ下部側面によって素材を幅方向の広範囲にわたり、大きくたわませることができる。よって、たわみの曲げ戻しによる応力及びモーメントの打ち消し合いの効果を有効に発揮させることができる。また、第１の構成では、Ｈ１をダイ肩の曲率半径よりも５．０ｍｍ以上大きくした上で、Ｈ２／Ｈ１を１．０以上且つ５．０以下としているため、ダイ上部側面の長さも確保することができる。よって、最終的にパンチ及びダイが閉じたとき、パンチ側面とダイ上部側面とで素材をしっかりと挟持することができ、最終的なプレス成形品の形状に素材を成形することができる。そのため、追加のプレス加工工程を実施する必要がなく、プレス成形品の製造における工数及びコストを低減させることができる。
【0018】
Ｈ２／Ｈ１が５．０を超える場合、ダイ側面において、金型の幅方向で外側に向かって凹の形状を有するダイ下部側面が占める割合が過大となり、ダイ下部側面によって素材をたわませる効果は飽和する。また、Ｈ２／Ｈ１が５．０を超える場合、金型の製造等にかかるコストも増加する。そのため、第１の構成のように、Ｈ２／Ｈ１は５．０以下であることが好ましい。
【0019】
ダイ下部側面は、第１接続部と、第２接続部と、中間部とを含んでいてもよい。第１接続部は、ダイ上部側面の下端に連続して設けられ、ダイ下部側面をダイ上部側面に接続する。第２接続部は、ダイ下部側面の下端を含み、ダイ下部側面をダイフランジ面に接続する。中間部は、第１接続部と第２接続部との間に配置され、第１接続部よりも幅方向で外側に位置づけられる（第２の構成）。
【0020】
第１接続部は、例えば、ダイの横断面視で円弧状をなす。この場合、第１接続部は、１．０ｍｍ以上且つ１０．０ｍｍ以下の曲率半径を有することが好ましい（第３の構成）。
【0021】
第３の構成では、ダイ下部側面のうち、当該ダイ下部側面をダイ上部側面に接続する第１接続部の曲率半径が１０．０ｍｍ以下に設定されている。この場合、所定の大きさを有するダイ側面において、第１接続部、及び第１接続部を含むダイ下部側面が占める割合が大きくなり過ぎず、ダイ上部側面の長さを確保しやすくなる。よって、最終的にパンチ及びダイが閉じたとき、パンチ側面とダイ上部側面とで素材をより確実に挟持することができる。
【0022】
プレス加工中に第１接続部が素材に接触した際、第１接続部が食い込んだ痕（食込み痕）や曲げ癖が素材に残ることがある。これに対して、第３の構成では、第１接続部の曲率半径が１．０ｍｍ以上に設定されている。よって、食込み痕や曲げ癖が素材に残るのを回避することができる。
【0023】
中間部は、第１接続部に対して金型の幅方向で外側に向かって凹の形状を有する曲面を含んでいてもよい（第４の構成）。この場合において、ダイ上部側面の下端からダイ下部側面の下端までの上記幅方向における長さをＷ２としたとき、Ｈ２／Ｗ２は１．０以上且つ５．０以下であることが好ましい（第５の構成）。
【0024】
Ｈ２／Ｗ２が１．０未満である場合、すなわちＨ２に対してＷ２が大きい場合、ダイ下部側面によって素材をたわませる効果は飽和する。また、Ｈ２／Ｗ２が１．０未満である場合、金型の製造等にかかるコストも増加する。一方、Ｈ２／Ｗ２が５．０を超える場合、Ｈ２に対してＷ２が小さくなるため、ダイ下部側面によって素材をたわませる効果は小さくなる。よって、ダイ下部側面の中間部を主に曲面で構成するときは、第５の構成のように、Ｈ２／Ｗ２が１．０以上且つ５．０以下であることが好ましい。
【0025】
中間部は、水平面に対して傾斜する傾斜面を含んでいてもよい（第６の構成）。当該傾斜面が水平面となす角度は、パンチ側面が鉛直面となす角度をθ°とすると、（５０－θ）°以上且つ（７８－θ）°以下であることが好ましい（第７の構成）。
【0026】
ダイ下部側面の中間部が主に傾斜面で構成されている場合、水平面に対する傾斜面の角度が大きすぎると、ダイ下部側面の凹みの程度は小さくなる。よって、ダイ下部側面によって素材をたわませる効果は小さくなる。一方、水平面に対する傾斜面の角度が小さすぎると、当該効果は飽和する。また、水平面に対する傾斜面の角度が小さくなるほどダイ下部側面の凹みの程度が大きくなるため、金型が大型化し、金型の製造等にかかるコストが増加する。よって、中間部に含まれる傾斜面が水平面に対してなす角度は、第７の構成のように、パンチ側面が鉛直面に対してなす角度をθ°とすると、（５０－θ）°以上且つ（７８－θ）°以下であることが好ましい。
【0027】
パンチ及びダイが閉じた状態にあるときのパンチ側面とダイ上部側面との間のクリアランスは、素材の板厚よりも小さくてもよい（第８の構成）。当該クリアランスは、板厚の０．８５倍以上且つ０．９５倍以下であることが好ましい（第９の構成）。
【0028】
第８及び第９の構成では、パンチ側面とダイ上部側面との間のクリアランスが素材の板厚よりも小さくなっている。そのため、最終的にパンチ及びダイが閉じたとき、パンチ側面とダイ上部側面との間で素材が強く挟持され、素材のたわみがよりしっかりと曲げ戻される。この場合、素材のうちプレス成形品の縦壁となる部分において、パンチ側により大きな引張応力を生じさせるとともに、パンチの反対側であるダイ側により大きな圧縮応力を生じさせることができる。よって、これらの応力が曲げ部の応力を打ち消す効果を高めることができる。その結果、離型後のプレス成形品におけるスプリングバックをより低減させることができ、プレス成形品の寸法精度をさらに向上させることができる。
【0029】
実施形態に係る金型では、板状の素材のプレス加工において最終的にパンチ及びダイが閉じたとき、パンチ側面とダイ上部側面とで素材が挟持される一方、凹状のダイ下部側面は実質的に素材に接触しない。そのため、素材のうちプレス成形品の縦壁となる部分に対して荷重を集中的に与えることができる。特に、第８及び第９の構成のように、パンチ側面とダイ上部側面との間のクリアランスが素材の板厚よりも小さい場合、素材のうちプレス成形品の縦壁となる部分をより強く押圧することができる。
【0030】
特許文献２のように、ダイを斜め下に移動させるカム機構では、型剛性により、素材を板厚方向に強く押圧することは困難である。これに対して、第８及び第９の構成では、カム機構を使用せず、パンチ側面とダイ上部側面との間のクリアランスを素材の板厚よりも小さく設定している。これにより、素材を板厚方向に強く押圧することが可能となる。よって、素材のうちプレス成形品の縦壁となる部分においてより大きな応力を発生させることができ、当該応力によって曲げ部の応力を打ち消す効果を高めることができる。その結果、離型後のプレス成形品におけるスプリングバックをより低減させることができ、プレス成形品の寸法精度をさらに向上させることができる。
【0031】
上記金型は、さらに、パンチ頂面に対応するパッドを備えていてもよい（第１０の構成）。
【0032】
第１０の構成に係る金型は、パンチ及びダイに加え、パッドを備える。この場合、パンチ頂面とパッドとで素材を押さえた状態で、ダイをパンチに相対的に接近させることができる。よって、プレス加工中における素材の位置ずれを防止することができる。また、パッドで素材を押さえた状態で素材の成形を行うことで、プレス成形品の天板の形状を精度よく成形することができる。
【0033】
実施形態に係るプレス装置は、板状の素材からプレス成形品を製造する。プレス装置は、上記金型を備える。プレス装置は、パンチ頂面上に配置された素材をパンチ頂面及びパッドによって挟持した状態で、パンチ及びダイによる素材の成形が開始されるように構成されている（第１１の構成）。
【0034】
上記プレス装置は、さらに、ダイホルダを備える。ダイホルダは、ダイ及びパッドを一体で移動可能に支持する。パッドは、伸縮可能な弾性部材によってダイホルダに連結されている（第１２の構成）。
【0035】
実施形態に係る製造方法は、プレス成形品の製造方法である。製造方法は、上記金型を準備する第１準備工程と、板状の素材を準備する第２準備工程と、金型を用いて素材をプレス成形品に成形する成形工程と、を備える。成形工程は、パンチ頂面上に素材を配置した後、ダイをパンチに対して相対的に接近させ、ダイ下部側面を素材に接触させることで素材をたわませる工程と、素材をたわませた状態でダイをパンチにさらに接近させ、ダイ上部側面を素材に接触させる工程と、ダイ上部側面を素材に接触させたまま、ダイをパンチにさらに接近させることにより、ダイ上部側面によって素材のたわみを曲げ戻す工程と、パンチ及びダイを閉じ、パンチ肩とダイ肩との間、及びパンチ側面とダイ上部側面との間で素材を挟持する工程とを含む。素材は、パンチ及びダイが完全に閉じたとき、パンチ頂面、パンチ肩、及びパンチ側面に沿った形状となる（第１３の構成）。
【0036】
上記製造方法において、第１準備工程では、パンチ及びダイに加えてパッドを備える金型が準備されてもよい。この場合、成形工程では、パンチ頂面上に配置された素材をパンチ頂面及びパッドによって挟持した状態で、ダイ下部側面によって素材をたわませることが好ましい（第１４の構成）。
【0037】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。各図において同一又は相当の構成については同一符号を付し、同じ説明を繰り返さない。
【0038】
＜第１実施形態＞
［プレス装置の構成］
図１は、本実施形態に係る金型１０の概略構成を示す横断面図である。横断面とは、金型１０の長手方向に対して実質的に垂直な平面で切断した断面である。以下の説明では、図１の紙面における上下方向を金型１０の上下方向といい、図１の紙面における左右方向、すなわち金型１０の長手方向及び上下方向からなる平面に対して実質的に垂直な方向を金型１０の幅方向という。また、図１の紙面上での左側及び右側を単に左側及び右側という場合がある。
［プレス装置の構成］
図１は、本実施形態に係る金型１０の概略構成を示す横断面図である。横断面とは、金型１０の長手方向に対して実質的に垂直な平面で切断した断面である。以下の説明では、図１の紙面における上下方向を金型１０の上下方向といい、図１の紙面における左右方向、すなわち金型１０の長手方向及び上下方向からなる平面に対して実質的に垂直な方向を金型１０の幅方向という。また、図１の紙面上での左側及び右側を単に左側及び右側という場合がある。
【0039】
金型１０は、板状の素材（金属板）にプレス加工を施すために用いられる。金型１０によって素材をプレス加工することにより、例えば自動車の足回り部品であるプレス成形品を製造することができる。自動車の足回り部品としては、例えば、アッパーアーム、ロアアーム、又はトレールリンク等といったアーム部品の他、サスペンションメンバやトーションビーム等が挙げられる。
【0040】
図１を参照して、素材に対してプレス加工を施すに際し、金型１０は、プレス装置２０に取り付けられる。金型１０は、パンチ１１と、ダイ１２Ｌ，１２Ｒと、パッド１３とを備えている。本実施形態において、金型１０の上型であるダイ１２Ｌ，１２Ｒ、及びパッド１３は、プレス装置２０により、鉛直方向に移動する。鉛直方向に引かれた直線を金型１０の横断面に投影したとき、当該直線の方向と金型１０の横断面視での上下方向とが一致する。金型１０が、側面視で直線的な形状を有するプレス成形品を成形するものである場合、鉛直方向と金型１０の横断面視での上下方向とが金型１０の全長にわたって常に一致する。
【0041】
パンチ１１は、パンチ頂面１１１と、パンチ肩１１２Ｌ，１１２Ｒと、パンチ側面１１３Ｌ、１１３Ｒとを含む。
【0042】
図１に示す例において、パンチ頂面１１１は、実質的に平坦な面である。ただし、パンチ頂面１１１には、パンチ１１の長手方向に延びる溝部又は段部（段差）が形成されていてもよい。溝部又は段部は、パンチ１１の長手方向において、パンチ頂面１１１の全体にわたって延びていてもよいし、パンチ頂面１１１の一部に設けられていてもよい。
【0043】
金型１０の幅方向において、パンチ頂面１１１の両隣にはパンチ肩１１２Ｌ，１１２Ｒ及びパンチ側面１１３Ｌ、１１３Ｒが設けられている。パンチ肩１１２Ｌ及びパンチ側面１１３Ｌは、パンチ頂面１１１の左側に配置されている。パンチ肩１１２Ｒ及びパンチ側面１１３Ｒは、パンチ頂面１１１の右側に配置されている。
【0044】
パンチ肩１１２Ｌ，１１２Ｒは、パンチ頂面１１１に連続して設けられる。より詳細には、パンチ肩１１２Ｌは、パンチ頂面１１１の左側縁に連続し、パンチ肩１１２Ｒは、パンチ頂面１１１の右側縁に連続する。パンチ肩１１２Ｌ，１１２Ｒは、それぞれ、パンチ頂面１１１とパンチ側面１１３Ｌ、１１３Ｒとの間の角部（稜線部）を構成する。パンチ肩１１２Ｌ，１１２Ｒの各々は、例えば、パンチ１１の横断面視で実質的に円弧状をなす。
【0045】
ここで、本実施形態において、実質的に円弧状とは、真円の一部を構成する曲線だけでなく、楕円曲線、スプライン曲線等の滑らかな曲線も含む概念である。本実施形態では、楕円曲線やスプライン曲線等、真円の一部を構成する曲線以外の滑らかな曲線について、その曲率半径は、曲線の両端、及び曲線の中点の３点を通る円の半径で定義することとする。
【0046】
パンチ１１の横断面視で、パンチ側面１１３Ｌは、左のパンチ肩１１２Ｌから下方に延びている。パンチ１１の横断面視で、パンチ側面１１３Ｒは、右のパンチ肩１１２Ｒから下方に延びている。本実施形態の例では、パンチ１１の横断面で見て、パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒは、下方に向かうにつれて互いに離間するように上下方向に対して傾斜している。ただし、パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒは、パンチ１１の横断面で見て、実質的に上下方向に延びていてもよい。
【0047】
パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒが鉛直面となす角度θＬ，θＲ（°）は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。角度θＬ，θＲは、それぞれ０°以上である。角度θＬ，θＲは、それぞれ２０°以下であることが好ましい。パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒが鉛直面となす角度θＬ，θＲとは、上下方向及び幅方向からなる平面でパンチ１１を切断した断面において、パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒと上下方向とがなす角度（鋭角側）である。鉛直面は、鉛直方向と長手方向とからなる平面、又は上下方向と長手方向とからなる平面で金型１０を切断したときの断面である。鉛直面を金型１０の横断面に投影すると、上下方向に延びる直線となる。
【0048】
金型１０がプレス装置２０に取り付けられたとき、ダイ１２Ｌ，１２Ｒは、パンチ１１の上方に位置づけられる。また、金型１０がプレス装置２０に取り付けられたとき、ダイ１２Ｌ，１２Ｒは、金型１０の幅方向においてパッド１３の両隣に位置づけられる。ダイ１２Ｌは、パッド１３の左側に配置される。ダイ１２Ｒは、パッド１３の右側に配置される。
【0049】
左側のダイ１２Ｌは、ダイ肩１２１Ｌと、ダイ側面１２２Ｌと、ダイフランジ面１２３Ｌとを含む。右側のダイ１２Ｒは、ダイ肩１２１Ｒと、ダイ側面１２２Ｒと、ダイフランジ面１２３Ｒとを含む。
【0050】
左側のダイ肩１２１Ｌは、左側のパンチ肩１１２Ｌに対応して設けられる。すなわち、ダイ肩１２１Ｌは、パンチ１１及びダイ１２Ｌ，１２Ｒが閉じたとき、パンチ肩１１２Ｌとの間で素材を挟持することができる形状を有する。同様に、右側のダイ肩１２１Ｒは、右側のパンチ肩１１２Ｒに対応して設けられる。すなわち、ダイ肩１２１Ｒは、パンチ１１及びダイ１２Ｌ，１２Ｒが閉じたとき、パンチ肩１１２Ｒとの間で素材を挟持することができる形状を有する。
【0051】
ダイ肩１２１Ｌ，１２１Ｒは、それぞれ、ダイ１２Ｌ，１２Ｒの横断面視で実質的に円弧状をなす。ダイ肩１２１Ｌ，１２１Ｒの曲率半径は、対応するパンチ肩１１２Ｌ，１１２Ｒの曲率半径との関係で決定することができる。例えば、ダイ肩１２１Ｌの曲率半径をＲｄ１、パンチ肩１１２Ｌの曲率半径をＲｐ、素材の板厚をｔとしたとき、Ｒｄ１≦Ｒｐ＋ｔであることが好ましい。同様に、ダイ肩１２１Ｒの曲率半径をＲｄ１、パンチ肩１１２Ｒの曲率半径をＲｐ、プレス加工に供される素材の板厚をｔとしたとき、Ｒｄ１≦Ｒｐ＋ｔであることが好ましい。ただし、左側のダイ肩１２１Ｌの曲率半径Ｒｄ１及びパンチ肩１１２Ｌの曲率半径Ｒｐは、右側のダイ肩１２１Ｒの曲率半径Ｒｄ１及びパンチ肩１１２Ｒの曲率半径Ｒｐと必ずしも同一でなくてもよい。
【0052】
左側のダイ側面１２２Ｌは、左側のパンチ側面１１３Ｌに対応して設けられる。すなわち、ダイ側面１２２Ｌは、パンチ１１及びダイ１２Ｌ，１２Ｒが閉じたとき、ダイ側面１２２Ｌの一部分とパンチ側面１１３Ｌとの間で素材を挟持することができる形状を有する。右側のダイ側面１２２Ｒは、右側のパンチ側面１１３Ｒに対応して設けられる。すなわち、ダイ側面１２２Ｒは、パンチ１１及びダイ１２Ｌ，１２Ｒが閉じたとき、ダイ側面１２２Ｒの一部分とパンチ側面１１３Ｒとの間で素材を挟持することができる形状を有する。ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒの各々は、ダイ上部側面１２２ａと、ダイ下部側面１２２ｂとを有する。
【0053】
ダイフランジ面１２３Ｌ，１２３Ｒは、ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒから金型の幅方向において外側に延在している。ダイフランジ面１２３Ｌは、左側のダイ下部側面１２２ｂに連続して設けられている。ダイフランジ面１２３Ｒは、右側のダイ下部側面１２２ｂに連続して設けられている。
【0054】
【0055】
ダイ上部側面１２２ａは、ダイ肩１２１Ｒに連続して設けられている。ダイ上部側面１２２ａは、ダイ１２Ｒの横断面視でダイ肩１２１Ｒから下方に延びている。ダイ上部側面１２２ａは、ダイ１２Ｒの横断面視で実質的に直線状を有する。
【0056】
上下方向及び幅方向からなる平面でダイ１２Ｒを切断した断面において、ダイ上部側面１２２ａと上下方向とがなす角度は、パンチ側面１１３Ｒの角度θＲと実質的に等しい。本実施形態の例では、ダイ上部側面１２２ａは、パンチ側面１１３Ｒに対応して、ダイ１２Ｒの横断面視で上下方向に対して傾斜している。より具体的には、ダイ上部側面１２２ａは、下方に向かうにつれて金型１０の幅方向外側に広がるように上下方向に対して傾斜している。
【0057】
ダイ下部側面１２２ｂは、ダイ上部側面１２２ａとダイフランジ面１２３Ｒとの間に配置されている。ダイ下部側面１２２ｂは、ダイ上部側面１２２ａに対し、金型１０の幅方向で外側に向かって凹の形状を有する。すなわち、ダイ下部側面１２２ｂは、ダイ側面１２２Ｒのうち、ダイ上部側面１２２ａと比較して金型１０の幅方向において外側に凹んだ領域である。ダイ下部側面１２２ｂは、図２において二点鎖線で示すダイ上部側面１２２ａの延長線よりも金型１０の幅方向において外側に配置されている。
【0058】
ダイ下部側面１２２ｂは、接続部１２２ｃ，１２２ｄと、中間部１２２ｅとを含む。ダイ下部側面１２２ｂにおいて、接続部１２２ｃ，１２２ｄは、中間部１２２ｅを挟んで設けられる。接続部１２２ｃは、中間部１２２ｅの上方に配置されている。接続部１２２ｄは、中間部１２２ｅの下方に配置されている。
【0059】
上側の接続部１２２ｃは、ダイ上部側面１２２ａの下端に連続して設けられる。接続部１２２ｃは、ダイ下部側面１２２ｂをダイ上部側面１２２ａに接続する。接続部１２２ｃは、ダイ上部側面１２２ａとダイ下部側面１２２ｂの中間部１２２ｅとの間の角部を構成する。本実施形態では、接続部１２２ｃは、ダイ１２Ｒの横断面視で実質的に円弧状をなす。接続部１２２ｃにより、ダイ上部側面１２２ａとダイ下部側面１２２ｂとが滑らかに接続される。接続部１２２ｃは、１．０ｍｍ以上且つ１０．０ｍｍ以下の曲率半径Ｒｄ２を有することが好ましい。接続部１２２ｃの曲率半径Ｒｄ２は、１．０ｍｍ以上且つ４．０ｍｍ以下であることがより好ましい。
【0060】
下側の接続部１２２ｄは、ダイ下部側面１２２ｂの下端を含んでいる。接続部１２２ｄは、ダイ下部側面１２２ｂをダイフランジ面１２３Ｒに接続する。接続部１２２ｄは、ダイ下部側面１２２ｂの中間部１２２ｅとダイフランジ面１２３Ｒとの間の角部を構成する。本実施形態では、接続部１２２ｄは、ダイ１２Ｒの横断面視で実質的に円弧状をなす。接続部１２２ｄにより、ダイ下部側面１２２ｂとダイフランジ面１２３Ｒとが滑らかに接続される。接続部１２２ｄは、素材に食込み痕を残すのを防止する観点から、１．０ｍｍ以上の曲率半径Ｒｄ３を有することが好ましい。また、接続部１２２ｄは、金型１０の大型化を防止してコストを低減する観点から、１６．０ｍｍ以下の曲率半径Ｒｄ３を有することが好ましい。接続部１２２ｄの曲率半径Ｒｄ３は、１．０ｍｍ以上且つ４．０ｍｍ以下であることがより好ましい。
【0061】
中間部１２２ｅは、接続部１２２ｃと接続部１２２ｄとの間に配置されている。中間部１２２ｅは、上側の接続部１２２ｃよりも金型１０の幅方向で外側に位置づけられる。すなわち、中間部１２２ｅは、ダイ上部側面１２２ａ、及びダイ上部側面１２２ａとの接続部１２２ｃと比較して、金型１０の幅方向において外側に凹んでいる。
【0062】
本実施形態では、中間部１２２ｅは、主に曲面で構成されている。この曲面は、例えば、上側の接続部１２２ｃに対して金型１０の幅方向で外側に向かって凹の形状を有する。中間部１２２ｅを構成する曲面の形状は、例えば、ダイ１２Ｒの横断面視で円弧状、楕円弧状、又は放物線状等である。
【0063】
引き続き図２を参照して、ダイ肩１２１Ｒの上端からダイ上部側面１２２ａの下端までのダイ１２Ｒの上下方向における長さをダイ側面１２２Ｒの上部高さＨ１と定義する。また、ダイ上部側面１２２ａの下端からダイ下部側面１２２ｂの下端までのダイ１２Ｒの上下方向における長さを下部高さＨ２と定義する。ダイ肩１２１Ｒの上端は、ダイ側面１２２Ｒと反対側のダイ肩１２１ＲのＲ止まりである。本実施形態の例において、ダイ上部側面１２２ａの下端は、ダイ下部側面１２２ｂの接続部１２２ｃの上側のＲ止まりと一致する。また、ダイ下部側面１２２ｂの下端は、接続部１２２ｄのダイフランジ面１２３Ｒ側のＲ止まりである。
【0064】
ダイ側面１２２Ｒの上部高さＨ１は、ダイ肩１２１Ｒの曲率半径Ｒｄ１よりも５．０ｍｍ以上大きい。上部高さＨ１に対する下部高さＨ２の比率：Ｈ２／Ｈ１は、１．０以上且つ５．０以下となっている。
【0065】
ダイ上部側面１２２ａの下端からダイ下部側面１２２ｂの下端までの金型１０の幅方向における長さを凹幅Ｗ２と定義する。凹幅Ｗ２は、ダイ上部側面１２２ａに対して凹状のダイ下部側面１２２ｂの深さである。凹幅Ｗ２に対する下部高さＨ２の比率：Ｈ２／Ｗ２は、１．０以上且つ５．０以下であることが好ましい。
【0066】
ダイ１２Ｒを横断面で見たとき、ダイ下部側面１２２ｂの中間部１２２ｅの線長をＬとすると、線長Ｌは、１．０３×Ａ以上であることが好ましく、１．０８×Ａ以上であることがより好ましい。パラメータＡは、以下の式で表される。
Ａ＝（（Ｈ２－Ｒｄ２－Ｒｄ３）２＋（Ｗ２－Ｒｄ２－Ｒｄ３）２）０．５
Ａ＝（（Ｈ２－Ｒｄ２－Ｒｄ３）２＋（Ｗ２－Ｒｄ２－Ｒｄ３）２）０．５
【0067】
図１に戻り、左側のダイ１２Ｌは、実質的に、右側のダイ１２Ｒを左右反転させた構成を有する。すなわち、左右のダイ１２Ｌ，１２Ｒにおいて、ダイ上部側面１２２ａ及びダイ下部側面１２２ｂの基本的な構成は共通している。よって、左側のダイ１２Ｌについては、ダイ上部側面１２２ａ及びダイ下部側面１２２ｂの詳細な説明を省略する。なお、ダイ１２Ｌ，１２Ｒは、完全に左右対称の形状を有する必要はない。左側のダイ１２Ｌの各部の寸法は、右側のダイ１２Ｒと同様に好ましい範囲に設定されていればよく、右側のダイ１２Ｒの各部の寸法と一致していなくてもよい。
【0068】
金型１０がプレス装置２０に取り付けられたとき、パッド１３は、パンチ１１の上方、且つ左右のダイ１２Ｌ，１２Ｒの間に位置づけられる。このとき、パッド１３は、パンチ頂面１１１に対向する。より詳細には、パッド１３の下面がパンチ頂面１１１に対向する。パッド１３の下面は、パンチ頂面１１１に対応する形状を有する。本実施形態では、パッド１３の下面は、パンチ頂面１１１に対応して、平坦な面となっている。例えば、パンチ頂面１１１に溝部が形成されている場合、パッド１３の下面には当該溝部に対応する凸部が形成される。例えば、パンチ頂面１１１に段部が形成されている場合、パッド１３の下面には当該段部に対応する段部が形成される。
【0069】
プレス装置２０は、金型１０を用い、板状の素材からプレス成形品を成形する装置である。プレス装置２０は、金型１０に加え、例えば、パンチホルダ２１と、ボルスタ２２と、ダイホルダ２３と、スライド２４とを備えている。
【0070】
ボルスタ２２は、パンチホルダ２１を介してパンチ１１を支持している。より具体的には、ボルスタ２２の上面にパンチホルダ２１が固定され、このパンチホルダ２１上にパンチ１１が配置されている。パンチホルダ２１とボルスタ２２との間には、上下方向におけるパンチ１１の位置を調整するため、プレート状のスペーサが挿入されていてもよい。
【0071】
左右のダイ１２Ｌ，１２Ｒ及びパッド１３は、ダイホルダ２３を介してスライド２４に支持されている。より具体的には、スライド２４の下面にダイホルダ２３が固定され、ダイホルダ２３の下面にダイ１２Ｌ，１２Ｒが固定されている。上下方向におけるダイ１２Ｌ，１２Ｒの位置を調整するため、スライド２４とダイホルダ２３との間にはプレート状のスペーサが挿入されていてもよい。パッド１３は、伸縮可能な弾性部材２５によって、ダイホルダ２３に連結されている。弾性部材２５は、例えば、ばね、又はガスシリンダ等の流体圧シリンダで構成されている。パッド１３は、プレス装置２０が備えるアクチュエータ（図示略）に取り付けられていてもよい。ただし、弾性部材２５を用いる方式の方がアクチュエータ式よりもプレス装置２０を簡易な構造とすることができる。
【0072】
スライド２４は、例えば、プレス装置２０に設けられた機械式又は油圧式機構等（図示略）により、パンチ１１に対して昇降可能に構成されている。スライド２４の昇降に伴い、ダイホルダ２３も昇降する。ダイホルダ２３の昇降に伴い、ダイ１２Ｌ，１２Ｒ及びパッド１３がパンチ１１に対して昇降する。すなわち、ダイ１２Ｌ，１２Ｒ及びパッド１３は、ダイホルダ２３により、一体で移動可能に支持されている。
【0073】
［プレス成形品の製造方法］
以下、金型１０を用い、プレス成形品を製造する方法について図３Ａ～図３Ｇを参照しつつ説明する。図３Ａ～図３Ｇは、プレス成形品の製造方法を説明するための模式図である。本実施形態に係るプレス成形品の製造方法は、金型１０を準備する工程と、板状の素材を準備する工程と、金型１０を用いて素材をプレス成形品に成形する成形工程とを備える。
以下、金型１０を用い、プレス成形品を製造する方法について図３Ａ～図３Ｇを参照しつつ説明する。図３Ａ～図３Ｇは、プレス成形品の製造方法を説明するための模式図である。本実施形態に係るプレス成形品の製造方法は、金型１０を準備する工程と、板状の素材を準備する工程と、金型１０を用いて素材をプレス成形品に成形する成形工程とを備える。
【0074】
【0075】
（第２準備工程）
また、プレス成形品を製造するに際し、図３Ａに示すように板状の素材Ｍを準備する。素材Ｍは、金属板であり、典型的には鋼板である。素材Ｍの板厚ｔは、例えば、０．８ｍｍ以上、且つ４．０ｍｍ以下である。素材Ｍは、例えば、２７０ＭＰａ以上、且つ１４７０ＭＰａ以下の引張強さを有する。製造されるプレス成形品が自動車の足回り部品のうちアーム部品である場合、素材Ｍの引張強さは、通常、５９０ＭＰａ以上である。製造されるプレス成形品が自動車のラダーフレーム等のフレーム部品である場合、素材Ｍの引張強さは、通常、５９０ＭＰａ以上である。製造されるプレス成形品が自動車のボデー骨格部品のうち、フロントフロアトンネル部の概略Ｕ字状の補強部品である場合、素材Ｍの引張強さは、通常、５９０ＭＰａ以上である。
また、プレス成形品を製造するに際し、図３Ａに示すように板状の素材Ｍを準備する。素材Ｍは、金属板であり、典型的には鋼板である。素材Ｍの板厚ｔは、例えば、０．８ｍｍ以上、且つ４．０ｍｍ以下である。素材Ｍは、例えば、２７０ＭＰａ以上、且つ１４７０ＭＰａ以下の引張強さを有する。製造されるプレス成形品が自動車の足回り部品のうちアーム部品である場合、素材Ｍの引張強さは、通常、５９０ＭＰａ以上である。製造されるプレス成形品が自動車のラダーフレーム等のフレーム部品である場合、素材Ｍの引張強さは、通常、５９０ＭＰａ以上である。製造されるプレス成形品が自動車のボデー骨格部品のうち、フロントフロアトンネル部の概略Ｕ字状の補強部品である場合、素材Ｍの引張強さは、通常、５９０ＭＰａ以上である。
【0076】
（成形工程）
次に、金型１０を用い、素材Ｍをプレス加工してプレス成形品に成形する。成形工程は、工程（ａ）～工程（ｄ）を含んでいる。以下、工程（ａ）～工程（ｄ）について具体的に説明する。
次に、金型１０を用い、素材Ｍをプレス加工してプレス成形品に成形する。成形工程は、工程（ａ）～工程（ｄ）を含んでいる。以下、工程（ａ）～工程（ｄ）について具体的に説明する。
【0077】
（工程（ａ））
図３Ｂに示すように、素材Ｍのプレス加工を開始する際、プレス装置２０に取り付けられたダイ１２Ｌ，１２Ｒ及びパッド１３は上死点に位置する。この状態で、素材Ｍをパンチ頂面１１１上に配置する。工程（ａ）では、パンチ頂面１１１上に素材Ｍを配置した後、ダイ１２Ｌ，１２Ｒをパンチ１１に対して相対的に接近させ、各ダイ下部側面１２２ｂを素材Ｍに接触させることで素材Ｍをたわませる。
図３Ｂに示すように、素材Ｍのプレス加工を開始する際、プレス装置２０に取り付けられたダイ１２Ｌ，１２Ｒ及びパッド１３は上死点に位置する。この状態で、素材Ｍをパンチ頂面１１１上に配置する。工程（ａ）では、パンチ頂面１１１上に素材Ｍを配置した後、ダイ１２Ｌ，１２Ｒをパンチ１１に対して相対的に接近させ、各ダイ下部側面１２２ｂを素材Ｍに接触させることで素材Ｍをたわませる。
【0078】
より具体的に説明すると、図３Ｃに示すように、パンチ頂面１１１上に素材Ｍを配置した後、スライド２４を降下させることにより、スライド２４に支持されたダイ１２Ｌ，１２Ｒを素材Ｍ及びパンチ１１に向かって降下させる。このとき、パッド１３も、ダイ１２Ｌ，１２Ｒとともに素材Ｍ及びパンチ１１に向かって降下する。パッド１３は、パンチ頂面１１１上の素材Ｍに接触し、素材Ｍを押さえる。より詳細には、パッド１３により、素材Ｍのうち、金型１０の幅方向において中央に位置する部分が上方から押さえられる。
【0079】
図３Ｄに示すように、パッド１３とパンチ頂面１１１とによって素材Ｍが挟持された状態で、スライド２４をさらに降下させる。このとき、パッド１３をスライド２４に接続する弾性部材２５が縮むことにより、ダイ１２Ｌ，１２Ｒはパッド１３に対して相対的に降下する。これにより、ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒのそれぞれのダイ下部側面１２２ｂが素材Ｍに接触する。各ダイ下部側面１２２ｂは、ダイフランジ面１２３Ｌ，１２３Ｒとの接続部１２２ｄで素材Ｍに接触した後、凹状の中間部１２２ｅで素材Ｍに接触する。素材Ｍは、ダイ１２Ｌ，１２Ｒの降下に伴い、凹状の中間部１２２ｅに案内されて、パンチ１１に対するダイ１２Ｌ，１２Ｒの接近方向と反対側、すなわち上方に凸の形状となるように大きくたわんでいく。素材Ｍのうち、パッド１３とパンチ頂面１１１とによって挟持された部位は浮き上がることなく、素材Ｍの成形が進んでいく。パッド１３とパンチ頂面１１１によって素材Ｍが挟持された状態が、成形完了まで維持される。
【0080】
（工程（ｂ））
工程（ｂ）では、素材Ｍをたわませた状態でダイ１２Ｌ，１２Ｒをパンチ１１にさらに接近させ、各ダイ上部側面１２２ａを素材Ｍに接触させる。より具体的には、図３Ｅに示すように、ダイ１２Ｌ，１２Ｒをさらに降下させ、各ダイ下部側面１２２ｂのうち、ダイ上部側面１２２ａとの接続部１２２ｃを素材Ｍに接触させる。その後、ダイ１２Ｌ，１２Ｒをさらに降下させると、各ダイ上部側面１２２ａが素材Ｍに接触する。
工程（ｂ）では、素材Ｍをたわませた状態でダイ１２Ｌ，１２Ｒをパンチ１１にさらに接近させ、各ダイ上部側面１２２ａを素材Ｍに接触させる。より具体的には、図３Ｅに示すように、ダイ１２Ｌ，１２Ｒをさらに降下させ、各ダイ下部側面１２２ｂのうち、ダイ上部側面１２２ａとの接続部１２２ｃを素材Ｍに接触させる。その後、ダイ１２Ｌ，１２Ｒをさらに降下させると、各ダイ上部側面１２２ａが素材Ｍに接触する。
【0081】
（工程（ｃ））
工程（ｃ）では、各ダイ上部側面１２２ａを素材Ｍに接触させたまま、ダイ１２Ｌ，１２Ｒをパンチ１１にさらに接近させることにより、各ダイ上部側面１２２ａによって素材Ｍのたわみを曲げ戻す。図３Ｆに示すように、ダイ１２Ｌ，１２Ｒの降下に伴い、素材Ｍのたわみは、各ダイ上部側面１２２ａとパンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒとの間で曲げ戻される。素材Ｍのたわみは、ダイ１２Ｌ，１２Ｒの降下が進み、ダイ１２Ｌ，１２Ｒがパンチ１１に接近するにつれて徐々に縮小する。また、素材Ｍは、パンチ肩１１２Ｌ，１１２Ｒに巻き付いていく。
工程（ｃ）では、各ダイ上部側面１２２ａを素材Ｍに接触させたまま、ダイ１２Ｌ，１２Ｒをパンチ１１にさらに接近させることにより、各ダイ上部側面１２２ａによって素材Ｍのたわみを曲げ戻す。図３Ｆに示すように、ダイ１２Ｌ，１２Ｒの降下に伴い、素材Ｍのたわみは、各ダイ上部側面１２２ａとパンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒとの間で曲げ戻される。素材Ｍのたわみは、ダイ１２Ｌ，１２Ｒの降下が進み、ダイ１２Ｌ，１２Ｒがパンチ１１に接近するにつれて徐々に縮小する。また、素材Ｍは、パンチ肩１１２Ｌ，１１２Ｒに巻き付いていく。
【0082】
（工程（ｄ））
工程（ｄ）では、図３Ｇに示すように、パンチ１１及びダイ１２Ｌ，１２Ｒを閉じ、パンチ肩１１２Ｌ，１１２Ｒとダイ肩１２１Ｌ，１２１Ｒとの間、及びパンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒと左右のダイ上部側面１２２ａ，１２２ａとの間で素材Ｍを挟持する。これにより、素材Ｍはプレス成形品３０となる。より具体的には、ダイ１２Ｌ，１２Ｒを下死点まで到達させることで、素材Ｍがパンチ肩１１２Ｌ，１１２Ｒとダイ肩１２１Ｌ，１２１Ｒとの間でプレスされ、プレス成形品の曲げ部が形成される。また、パンチ側面１１３Ｌと左側のダイ１２Ｌのダイ上部側面１２２ａとの間、パンチ側面１１３Ｒと右側のダイ１２Ｒのダイ上部側面１２２ａとの間で素材Ｍがプレスされ、プレス成形品３０の両縦壁が形成される。このとき、素材Ｍの端部、つまりプレス成形品３０の両縦壁の下端部は、ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒに対して非接触である。ダイ１２Ｌ，１２Ｒが下死点まで到達したとき、素材Ｍのたわみは完全に曲げ戻されてプレス成形品３０の両縦壁となる。
工程（ｄ）では、図３Ｇに示すように、パンチ１１及びダイ１２Ｌ，１２Ｒを閉じ、パンチ肩１１２Ｌ，１１２Ｒとダイ肩１２１Ｌ，１２１Ｒとの間、及びパンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒと左右のダイ上部側面１２２ａ，１２２ａとの間で素材Ｍを挟持する。これにより、素材Ｍはプレス成形品３０となる。より具体的には、ダイ１２Ｌ，１２Ｒを下死点まで到達させることで、素材Ｍがパンチ肩１１２Ｌ，１１２Ｒとダイ肩１２１Ｌ，１２１Ｒとの間でプレスされ、プレス成形品の曲げ部が形成される。また、パンチ側面１１３Ｌと左側のダイ１２Ｌのダイ上部側面１２２ａとの間、パンチ側面１１３Ｒと右側のダイ１２Ｒのダイ上部側面１２２ａとの間で素材Ｍがプレスされ、プレス成形品３０の両縦壁が形成される。このとき、素材Ｍの端部、つまりプレス成形品３０の両縦壁の下端部は、ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒに対して非接触である。ダイ１２Ｌ，１２Ｒが下死点まで到達したとき、素材Ｍのたわみは完全に曲げ戻されてプレス成形品３０の両縦壁となる。
【0083】
ダイ１２Ｌが下死点に到達し、パンチ１１及びダイ１２Ｌが完全に閉じた状態にあるとき、パンチ側面１１３Ｌとダイ１２Ｌのダイ上部側面１２２ａとの間のクリアランスは、素材Ｍの板厚ｔよりも小さいことが好ましい。同様に、ダイ１２Ｒが下死点に到達し、パンチ１１及びダイ１２Ｒが閉じた状態にあるとき、パンチ側面１１３Ｒとダイ１２Ｒのダイ上部側面１２２ａとの間のクリアランスは、素材Ｍの板厚ｔよりも小さいことが好ましい。より好ましくは、パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒと左右のダイ上部側面１２２ａ，１２２ａとの間のクリアランスは、素材Ｍの板厚ｔの０．８５倍以上且つ０．９５倍である。パンチ肩１１２Ｌ，１１２Ｒとダイ肩１２１Ｌ，１２１Ｒとの間のクリアランスは、典型的には、パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒと左右のダイ上部側面１２２ａ，１２２ａとの間のクリアランスと等しい。
【0084】
ダイ１２Ｌ，１２Ｒが下死点に到達し、パンチ１１及びダイ１２Ｌ，１２Ｒが完全に閉じたとき、素材Ｍの全体がパンチ１１に接触する。パンチ１１及びダイ１２Ｌ，１２Ｒが完全に閉じたとき、素材Ｍは、パンチ頂面１１１、パンチ肩１１２Ｌ，１１２Ｒ、及びパンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒに沿った形状となる。したがって、上下方向及び幅方向からなる平面でパンチ１１及び成形後の素材Ｍを切断した断面において、素材Ｍのうちパンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒに接触している部分、つまりプレス成形品３０の両縦壁が上下方向となす角度（鋭角側）は、パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒの角度θＬ，θＲと実質的に同一となっている。
【0085】
［プレス成形品］
図４は、本実施形態に係る製造方法によって製造されるプレス成形品３０を例示する図である。プレス成形品３０は、横断面視で概略Ｕ字状を有している。プレス成形品３０は、天板３１と、左右の縦壁３２Ｌ，３２Ｒと、左右の曲げ部３３Ｌ，３３Ｒとを含む。左の縦壁３２Ｌの上端は、左の曲げ部３３Ｌを介し、天板３１の左側縁に接続されている。右の縦壁３２Ｒの上端は、右の曲げ部３３Ｒを介し、天板３１の右側縁に接続されている。縦壁３２Ｌ，３２Ｒの下端は、それぞれ自由端である。
図４は、本実施形態に係る製造方法によって製造されるプレス成形品３０を例示する図である。プレス成形品３０は、横断面視で概略Ｕ字状を有している。プレス成形品３０は、天板３１と、左右の縦壁３２Ｌ，３２Ｒと、左右の曲げ部３３Ｌ，３３Ｒとを含む。左の縦壁３２Ｌの上端は、左の曲げ部３３Ｌを介し、天板３１の左側縁に接続されている。右の縦壁３２Ｒの上端は、右の曲げ部３３Ｒを介し、天板３１の右側縁に接続されている。縦壁３２Ｌ，３２Ｒの下端は、それぞれ自由端である。
【0086】
図４に示すプレス成形品３０では、天板３１が平坦な形状を有する。ただし、パンチ頂面１１１に溝部又は段部が設けられている場合、プレス成形品３０の天板３１には、パンチ頂面１１１に対応する溝部又は段部が形成される。天板３１には、１つ以上の貫通孔が設けられていてもよい。この貫通孔は、単なる丸孔であってもよいし、バーリング加工によって形成され、孔縁端が突出した形状の孔（バーリング孔）であってもよい。天板３１の貫通孔は、金型１０によってプレス成形品３０が成形された後に形成することができる。
【0087】
図４に示すプレス成形品３０は、天板３１側から見て（平面視で）直線的な形状を有する。また、図４に示すプレス成形品３０は、縦壁３２Ｌ又は縦壁３２Ｒ側から見て（側面視で）直線的な形状を有する。しかしながら、図５に示すように、プレス成形品３０は、平面視で湾曲又は屈曲する形状を有していてもよい。あるいは、図６に示すように、プレス成形品３０は、側面視で湾曲又は屈曲する形状を有することもできる。
【0088】
プレス成形品３０の形状は、平面視で、直線部と湾曲部又は屈曲部とを２種以上組み合わせたものであってもよい。また、プレス成形品３０の形状は、側面視で、直線部と湾曲部又は屈曲部とを２種以上組み合わせた形状であってもよい。さらに、プレス成形品３０は、例えば、平面視で三叉形状や四叉形状等、概略Ｕ字状の横断面を有する部分が複数に枝分かれするような形状を有していてもよい。プレス成形品３０は、全体にわたり一様な横断面形状を有するものであってもよいし、横断面形状が途中で変化するものであってもよい。
【0089】
［効果］
本実施形態に係る金型１０を用いてプレス加工を実施する場合、板状の素材Ｍは、プレス成形品３０に成形される過程で、各ダイ下部側面１２２ｂによって大きくたわむ。各ダイ下部側面１２２ｂは、ダイ上部側面１２２ａに対して幅方向外側に凹の形状を有することで、上方に凸の形状となるように素材Ｍを案内してたわませる。パンチ１１に対するダイ１２Ｌ，１２Ｒの接近が進行すると、素材Ｍが各ダイ上部側面１２２ａに接触し、素材Ｍのたわみが徐々に曲げ戻される。素材Ｍのたわみは、パンチ１１に対するダイ１２Ｌ，１２Ｒの接近に伴って縮小しつつ、パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒと各ダイ上部側面１２２ａとの隙間に残存する。最終的にパンチ１１及びダイ１２Ｌ，１２Ｒが閉じたとき、素材Ｍのたわみは完全に曲げ戻されて消失し、パンチ肩１１２Ｌ，１１２Ｒとダイ肩１２１Ｌ，１２１Ｒとの間、及びパンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒと各ダイ上部側面１２２ａとの間で素材Ｍが挟持される。
本実施形態に係る金型１０を用いてプレス加工を実施する場合、板状の素材Ｍは、プレス成形品３０に成形される過程で、各ダイ下部側面１２２ｂによって大きくたわむ。各ダイ下部側面１２２ｂは、ダイ上部側面１２２ａに対して幅方向外側に凹の形状を有することで、上方に凸の形状となるように素材Ｍを案内してたわませる。パンチ１１に対するダイ１２Ｌ，１２Ｒの接近が進行すると、素材Ｍが各ダイ上部側面１２２ａに接触し、素材Ｍのたわみが徐々に曲げ戻される。素材Ｍのたわみは、パンチ１１に対するダイ１２Ｌ，１２Ｒの接近に伴って縮小しつつ、パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒと各ダイ上部側面１２２ａとの隙間に残存する。最終的にパンチ１１及びダイ１２Ｌ，１２Ｒが閉じたとき、素材Ｍのたわみは完全に曲げ戻されて消失し、パンチ肩１１２Ｌ，１１２Ｒとダイ肩１２１Ｌ，１２１Ｒとの間、及びパンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒと各ダイ上部側面１２２ａとの間で素材Ｍが挟持される。
【0090】
このように、本実施形態では、プレス加工の過程で上方に凸の形状となるように素材Ｍをたわませ、曲げ戻す。これにより、プレス加工中、素材Ｍのうち特にプレス成形品３０の縦壁３２Ｌ，３２Ｒとなる部分において、パンチ１１側に引張応力を生じさせ、パンチ１１の反対側であるダイ１２Ｌ，１２Ｒ側に圧縮応力を生じさせることができる。一方、パンチ肩１１２Ｌ，１１２Ｒによって形成される曲げ部３３Ｌ，３３Ｒでは、プレス加工中、パンチ１１側に圧縮応力が生じ、ダイ１２Ｌ，１２Ｒ側に引張応力が生じている。そのため、素材Ｍのたわみを曲げ戻すことで生じる応力は、曲げ部３３Ｌ，３３Ｒの応力と打ち消し合い、曲げ部３３Ｌ，３３Ｒの応力を減じる。成形下死点で曲げ部３３Ｌ，３３Ｒに残存する応力及び曲げ戻し部に残存する応力によって、金型１０から取り外されたプレス成形品３０では、壁開きのモーメントと壁閉じのモーメントとが生じて互いに打ち消し合う。よって、プレス成形品３０において離型時に生じる壁開きのモーメントを小さくすることができる。その結果、プレス成形品３０におけるスプリングバックを低減させることができ、プレス成形品３０の寸法精度を向上させることができる。また、金型１０を用いて素材Ｍにプレス加工を施す際には、ダイ１２Ｌ，１２Ｒを真下に降下させるだけでよい。したがって、ダイ１２Ｌ，１２Ｒを特別な方向に移動させるためのカム機構等は不要であり、金型１０を簡易な構造とすることができる。
【0091】
本実施形態に係る金型１０では、ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒの上部高さＨ１、ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒの下部高さをＨ２としたとき、Ｈ２／Ｈ１が１．０以上且つ５．０以下に設定されている。これにより、ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒのそれぞれにおいて凹状のダイ下部側面１２２ｂの長さが十分に確保されるため、プレス加工中、各ダイ下部側面１２２ｂによって素材Ｍを幅方向の広範囲にわたり、大きくたわませることができる。よって、たわみの曲げ戻しによる応力の打ち消し合いの効果を有効に発揮させることができる。
【0092】
本実施形態に係る金型１０では、ダイ側面１２２Ｌの上部高さＨ１をダイ肩１２１Ｌの曲率半径Ｒｄ１よりも５．０ｍｍ以上大きくし、ダイ側面１２２Ｒの上部高さＨ１をダイ肩１２１Ｒの曲率半径Ｒｄ１よりも５．０ｍｍ以上大きくした上で、ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒの各々について、上部高さＨ１に対する下部高さＨ２の比率：Ｈ２／Ｈ１を１．０以上且つ５．０以下に設定している。よって、各ダイ上部側面１２２ａの長さも確保することができる。そのため、最終的にパンチ１１及びダイ１２Ｌ，１２Ｒが閉じたとき、パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒと各ダイ上部側面１２２ａとで素材Ｍをしっかりと挟持することができる。これにより、素材Ｍのうちプレス加工中にたわんだ部位を曲げ戻すことができ、最終的なプレス成形品３０の形状に素材Ｍを成形することができる。したがって、追加のプレス加工工程を実施する必要がなく、プレス成形品３０の製造における工数及びコストを低減させることができる。
【0093】
プレス加工中に生じる曲げ部３３Ｌ，３３Ｒの応力や離型時に生じるモーメントを曲げ戻しによって打ち消すためには、パンチ肩１１２Ｌ、１１２Ｒの近傍にある各ダイ上部側面１２２ａと、パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒとの間で素材Ｍをしっかりと挟持することが重要である。本実施形態に係る金型１０では、上述したように、各ダイ上部側面１２２ａの長さを適切に確保したことで、パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒと各ダイ上部側面１２２ａとで素材Ｍをしっかりと挟持することができる。よって、プレス加工中に生じる曲げ部３３Ｌ，３３Ｒの応力や離型時に生じるモーメントを曲げ戻しによって効果的に打ち消すことができる。
【0094】
Ｈ２／Ｈ１が５．０を超える場合、ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒの各々において、凹状のダイ下部側面１２２ｂが占める割合が大きくなり、各ダイ下部側面１２２ｂによって素材Ｍをたわませる効果は飽和する。また、Ｈ２／Ｈ１が５．０を超える場合、金型１０の製造等にかかるコストも増加する。よって、Ｈ２／Ｈ１は５．０以下であることが好ましい。
【0095】
本実施形態に係る金型１０において、各ダイ下部側面１２２ｂのうちダイ上部側面１２２ａとの接続部１２２ｃの曲率半径は、１０．０ｍｍ以下に設定されることが好ましい。この場合、所定の大きさを有するダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒの各々において、接続部１２２ｃ、及びこの接続部１２２ｃをダイ下部側面１２２ｂが占める割合が大きくなり過ぎず、ダイ上部側面１２２ａの長さを確保しやすくなる。よって、最終的にパンチ１１及びダイ１２Ｌ，１２Ｒが閉じたとき、パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒと各ダイ上部側面１２２ａとで素材Ｍをより確実に挟持することができる。
【0096】
また、本実施形態では、接続部１２２ｃの曲率半径が１．０ｍｍ以上に設定されることが好ましい。これにより、プレス加工中に接続部１２２ｃが素材Ｍに接触した際、素材Ｍに食込み痕や曲げ癖が残るのを回避することができる。
【0097】
本実施形態では、各ダイ下部側面１２２ｂの中間部１２２ｅが曲面を含んでいる。中間部１２２ｅは、ダイ下部側面１２２ｂのダイ上部側面１２２ａ側の接続部１２２ｃに対し、金型１０の幅方向で外側に向かって凹の形状を有する。この場合、ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒの各々において、凹幅Ｗ２に対する下部高さＨ２の比率：Ｈ２／Ｗ２は、１．０以上且つ５．０以下であることが好ましい。Ｈ２／Ｗ２が小さくなるほど凹状の各ダイ下部側面１２２ｂによって素材Ｍをたわませる効果は向上するが、Ｈ２／Ｗ２が１．０未満となると、素材Ｍをたわませる効果は飽和する。また、Ｈ２／Ｗ２が１．０未満である場合、金型１０の製造等にかかるコストも増加する。一方、Ｈ２／Ｗ２が５．０を超える場合、下部高さＨ２に対して凹幅Ｗ２が小さくなるため、素材Ｍをたわませる効果が低下する。
【0098】
本実施形態において、ダイ下部側面１２２ｂの中間部１２２ｅの線長Ｌが大きいほど、ダイ下部側面１２２ｂの凹みは大きくなる。ダイ下部側面１２２ｂの凹みが大きいほど、プレス加工中における素材Ｍのたわみが大きくなる。この場合、各ダイ上部側面１２２ａと、パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒとの間で素材Ｍをしっかりと挟持した際に、プレス加工中に生じる曲げ部３３Ｌ，３３Ｒの応力や離型時に生じるモーメントを曲げ戻しによってより効果的に打ち消すことができる。すなわち、線長Ｌが大きいほど、プレス成形品３０の寸法精度は良好になる。よって、線長Ｌは、上述したパラメータＡの１．０３倍以上であることが好ましく、１．０８倍以上であることがより好ましい。
【0099】
本実施形態に係る金型１０において、パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒと各ダイ上部側面１２２ａとの間のクリアランスは、パンチ１１及びダイ１２Ｌ，１２Ｒが閉じた状態で素材Ｍの板厚ｔよりも小さいことが好ましい。パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒと各ダイ上部側面１２２ａとの間のクリアランスは、板厚ｔの０．８５倍以上且つ０．９５倍以下であることが特に好ましい。これにより、成形工程で最終的にパンチ１１及びダイ１２Ｌ，１２Ｒが閉じたとき、パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒと各ダイ上部側面１２２ａとの間で素材Ｍが強く挟持され、素材Ｍのたわみがより確実に曲げ戻される。この場合、素材Ｍのうちプレス成形品３０の縦壁３２Ｌ，３２Ｒとなる部分において、パンチ１１側により大きな引張応力を生じさせるとともに、ダイ１２Ｌ，１２Ｒ側により大きな圧縮応力を生じさせることができる。よって、これらの応力が曲げ部３３Ｌ，３３Ｒの応力を打ち消す効果を高めることができる。その結果、プレス成形品３０におけるスプリングバックをより低減させることができ、プレス成形品３０の寸法精度をさらに向上させることができる。
【0100】
本実施形態に係る金型１０によって素材Ｍにプレス加工を施す場合、最終的にパンチ１１及びダイ１２Ｌ，１２Ｒが閉じたとき、パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒと各ダイ上部側面１２２ａとで素材Ｍが挟持される。一方、各ダイ下部側面１２２ｂは実質的に素材Ｍに接触しない。これにより、素材Ｍのうちプレス成形品３０の縦壁３２Ｌ，３２Ｒとなる部分に対して荷重を集中的に与えることができる。特に、パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒと各ダイ上部側面１２２ａとの間のクリアランスが素材Ｍの板厚ｔよりも小さい場合、素材Ｍのうちプレス成形品３０の縦壁３２Ｌ，３２Ｒとなる部分をより強く押圧することができる。
【0101】
パンチ１１及びダイ１２Ｌ，１２Ｒが完全に閉じたとき、各ダイ下部側面１２２ｂは実質的に素材Ｍに接触しない。すなわち、素材Ｍのうちプレス成形品３０の縦壁３２Ｌ，３２Ｒの下端部となる部分は、パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒとダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒとによって挟持されない。しかしながら、この部分ではプレス加工中に弾性変形しか生じず、塑性変形は生じない。そのため、素材Ｍのうちプレス成形品３０の縦壁３２Ｌ，３２Ｒの下端部となる部分がパンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒとダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒとで挟持されなくても、パンチ１１及びダイ１２Ｌ，１２Ｒが閉じたとき、素材Ｍがパンチ１１に沿った形状に成形される。
【0102】
パンチ１１及びダイ１２Ｌ，１２Ｒが完全に閉じ、素材Ｍがプレス成形品３０に成形されたとき、プレス成形品３０の縦壁３２Ｌ，３２Ｒの下端部は、図３Ｇに示すようにパンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒと接触することが望ましい。すなわち、パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒは、パンチ１１及びダイ１２Ｌ，１２Ｒが完全に閉じたとき、プレス成形品３０の縦壁３２Ｌ，３２Ｒの全体と接触する形状を有することが望ましい。ただし、パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒは、その下部のみにおいてプレス成形品３０の縦壁３２Ｌ，３２Ｒと接触しない形状を有していてもよい。例えば、図７に示すように、パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒは、その下部のみが縦壁３２Ｌ，３２Ｒの開き角度よりも小さい角度を有するように構成されていてもよい。縦壁３２Ｌ，３２Ｒの開き角度は、パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒが鉛直面となす角度θＬ，θＲに相当する。この場合、パンチ１１及びダイ１２Ｌ，１２Ｒが完全に閉じたときに、縦壁３２Ｌ，３２Ｒの下端部がパンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒと接触しない。
【0103】
本実施形態に係る金型１０は、パンチ１１及びダイ１２Ｌ，１２Ｒに加え、パッド１３を備える。プレス装置２０は、パンチ頂面１１１上に配置された素材Ｍをパンチ頂面１１１及びパッド１３によって挟持した状態で、パンチ１１及びダイ１２Ｌ，１２Ｒによる素材Ｍの成形が開始されるように構成されている。そのため、金型１０及びプレス装置２０を用いて素材Ｍのプレス加工を行う際、パンチ頂面１１１とパッド１３との間で素材Ｍを挟持した状態で、ダイ１２Ｌ，１２Ｒをパンチ１１に接近させることができる。より詳細には、パンチ頂面１１１上に配置された素材Ｍをパンチ頂面１１１及びパッド１３によって挟持した状態で、各ダイ下部側面１２２ｂによって素材Ｍをたわませることができる。よって、プレス加工中における素材Ｍの位置ずれを防止することができる。また、パッド１３で素材Ｍを押さえた状態で素材Ｍの成形を行うことで、プレス成形品３０の天板３１の形状を精度よく成形することができる。
【0104】
例えば図８に示すように、プレス成形品の壁開きを抑制するため、素材Ｍを凸状に膨らませるように予成形を行い、予成形後の素材Ｍに対して一般的なパンチ４１及びダイ４２Ｌ，４２Ｒでプレス加工を施すことも考えられる。しかしながら、この場合、素材Ｍをプレス加工工程とは別工程で予め膨らませる予成形工程が必要であるため、予成形用の金型や、プレス成形品の製造に関する工数及びコストが増加する。また、予成形工程では目的とする形状が比較的緩やかな凸状であるため、特に素材Ｍの強度が大きい場合、予成形における素材Ｍの変形量は弾性変形の範囲内となる。そのため、素材Ｍは、予成形の離型後に緩やかな凸形状とならず、平坦な形状となる。すなわち、予成形工程において素材Ｍを凸状に成形すること自体が難しい。
【0105】
一方、本実施形態では、素材Ｍの予成形を行わず、一工程で素材Ｍをプレス成形品３０に成形している。よって、プレス成形品３０の製造に関する工数及びコストを抑制することができる。また、素材Ｍの予成形を行わないため、素材Ｍの成形困難性の問題も生じない。
【0106】
＜第２実施形態＞
図９は、第２実施形態に係る金型１０Ａの横断面図である。金型１０Ａは、第１実施形態に係る金型１０（図１及び図２）とほぼ同一の構成を有する。金型１０Ａは、ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒの構成においてのみ、第１実施形態に係る金型１０と異なる。
図９は、第２実施形態に係る金型１０Ａの横断面図である。金型１０Ａは、第１実施形態に係る金型１０（図１及び図２）とほぼ同一の構成を有する。金型１０Ａは、ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒの構成においてのみ、第１実施形態に係る金型１０と異なる。
【0107】
図１０は、金型１０Ａのうち右側のダイ１２Ｒを拡大して示す横断面図である。金型１０Ａにおいて、左右のダイ１２Ｌ，１２Ｒのダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒの基本的な構成は共通している。よって、右側のダイ１２Ｒについてのみ、図１０を参照しながらダイ側面１２２Ｒの構成を説明し、左側のダイ１２Ｌについてはダイ側面１２２Ｌの詳細な説明を省略する。
【0108】
図１０に示すように、本実施形態において、ダイ下部側面１２２ｂの中間部１２２ｅは、水平面に対して傾斜する傾斜面１２２ｆを含んでいる。水平面とは、鉛直方向に対して垂直な面で金型１０を切断したときの断面である。水平面を金型１０の横断面に投影すると、左右方向の直線となる。本実施形態の例では、中間部１２２ｅの全体が傾斜面１２２ｆとなっている。傾斜面１２２ｆは、ダイ上部側面１２２ａとの接続部１２２ｃから金型１０Ａの幅方向で外側に向かうにつれて下降している。ダイ側面１２２Ｒにおいて、上部高さＨ１に対する下部高さＨ２の比率：Ｈ２／Ｈ１は、第１実施形態と同様、１．０以上且つ５．０以下である。また、第１実施形態と同様、ダイ側面１２２Ｒの上部高さＨ１は、ダイ肩１２１Ｒの曲率半径Ｒｄ１よりも５．０ｍｍ以上大きい。このような構成であっても、第１実施形態と同様、プレス成形品３０（図４～図６）におけるスプリングバックを低減させることができ、プレス成形品３０の寸法精度を向上させることができる。
【0109】
ダイ側面１２２Ｒにおいて、傾斜面１２２ｆは、水平面と角度ψ（°）をなす。角度ψは、上下方向及び幅方向からなる平面でダイ１２Ｒを切断した断面において、傾斜面１２２ｆが幅方向となす角度（鋭角側）である。
【0110】
ダイ側面１２２Ｒにおいて、傾斜面１２２ｆの角度ψが大きすぎると、ダイ上部側面１２２ａに対するダイ下部側面１２２ｂの凹みの程度は小さくなる。そのため、プレス加工中、ダイ下部側面１２２ｂによって素材をたわませる効果は小さくなる。当該効果を十分に発揮させるためには、角度ψは（７８－θＲ）°以下であることが好ましい。一方、傾斜面１２２ｆの角度ψが小さくなると、プレス加工中に素材をたわませる効果が大きくなるが、角度ψが小さすぎると当該効果は飽和する。また、傾斜面１２２ｆの角度ψが小さくなるほどダイ下部側面１２２ｂの凹みの程度が大きくなるため、金型１０Ａが大型化し、金型１０Ａの製造等にかかるコストが増加する。そのため、傾斜面１２２ｆが水平面に対してなす角度ψは、（５０－θＲ）°以上であることが好ましい。左側のダイ側面１２２Ｌ（図９）においても、右側のダイ側面１２２Ｒと同様に、傾斜面１２２ｆの角度が（５０－θＬ）°以上、（７８－θＬ）°以下であることが好ましい。θＬ，θＲは、第１実施形態で説明した通り、パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒがそれぞれ鉛直面となす角度である。傾斜面１２２ｆの角度ψは、左右のダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒで同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【0111】
ダイ側面１２２Ｒにおいて、ダイ上部側面１２２ａに対するダイ下部側面１２２ｂの接続部１２２ｃ、及びダイフランジ面１２３Ｒに対するダイ下部側面１２２ｂの接続部１２２ｄのそれぞれの曲率半径Ｒｄ２，Ｒｄ３は、第１実施形態と同様に設定することができる。同様に、ダイ側面１２２Ｌ（図９）において、ダイ上部側面１２２ａに対するダイ下部側面１２２ｂの接続部１２２ｃ、及びダイフランジ面１２３Ｌに対するダイ下部側面１２２ｂの接続部１２２ｄのそれぞれの曲率半径Ｒｄ２，Ｒｄ３は、第１実施形態と同様に設定することができる。パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒと各ダイ上部側面１２２ａとの間のクリアランスも、第１実施形態と同様に設定することができる。
【0112】
図９及び図１０に示す例では、各ダイ下部側面１２２ｂにおいて、中間部１２２ｅの全体が傾斜面１２２ｆで構成されている。しかしながら、中間部１２２ｅの一部が傾斜面１２２ｆであってもよい。例えば、図１１に示すように、ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒにおいて、ダイ上部側面１２２ａとダイ下部側面１２２ｂとの接続部１２２ｃと、傾斜面１２２ｆとの間に、金型１０Ａの横断面視で幅方向に延びる直線状の面１２２ｇが設けられていてもよい。あるいは、接続部１２２ｃと傾斜面１２２ｆとが曲線状の面（図示略）を介して連結されていてもよい。
【0113】
以上、本開示に係る実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【0114】
例えば、上記各実施形態では、プレス装置２０に金型１０を取り付けた状態で、ダイ１２Ｌ，１２Ｒがパンチ１１の上方に配置される。また、素材Ｍにプレス加工を施す際には、パンチ１１に向かってダイ１２Ｌ，１２Ｒを移動させている。しかしながら、上記各実施形態とは逆に、素材Ｍにプレス加工を施すに際し、ダイ１２Ｌ，１２Ｒがパンチ１１の下方に配置されてもよい。また、ダイ１２Ｌ，１２Ｒに向かってパンチ１１を移動させることで、ダイ１２Ｌ，１２Ｒをパンチ１１に対して相対的に接近させてもよい。
【0115】
上記各実施形態に係る金型１０，１０Ａは、左右対称のダイ１２Ｌ，１２Ｒを備える。ただし、左側のダイ１２Ｌと右側のダイ１２Ｒとが厳密に対称な形状及び寸法を有する必要はない。
【0116】
上記第１実施形態では、各ダイ下部側面１２２ｂの中間部１２２ｅは、主に曲面によって構成されている。一方、上記第２実施形態では、各ダイ下部側面１２２ｂの中間部１２２ｅは、主に直線状の傾斜面１２２ｆで構成されている。本開示に係る金型は、これらの実施形態を組み合わせて構成することも可能である。すなわち、ダイ１２Ｌ，１２Ｒの一方では、第１実施形態のように、ダイ下部側面１２２ｂの中間部１２２ｅを主に曲面で構成し（図２）、ダイ１２Ｌ，１２Ｒの他方では、第２実施形態のように、ダイ下部側面１２２ｂの中間部１２２ｅを主に傾斜面１２２ｆで構成してもよい（図１０又は図１１）。あるいは、ダイ１２Ｌ，１２Ｒの一方にのみ凹状のダイ下部側面１２２ｂを設け、ダイ１２Ｌ，１２Ｒの他方には凹状のダイ下部側面１２２ｂを設けなくてもよい。
【0117】
上記各実施形態に係る金型１０，１０Ａは、パッド１３を備えている。しかしながら、金型１０，１０Ａは、パッド１３を備えなくてもよい。例えば、金型１０，１０Ａを横断面で見たときにパンチ頂面１１１（プレス成形品３０の天板３１）の幅が比較的短い場合や、パンチ頂面１１１が溝部や段部等のない、平坦な形状を有する場合、ダイ１２Ｌ，１２Ｒのみで上型が構成されていたとしても、寸法精度のよいプレス成形品３０を一工程で得ることができる。
【0118】
ただし、金型１０，１０Ａを横断面で見たときにパンチ頂面１１１の幅が比較的長い場合や、パンチ頂面１１１に溝部や段部等が設けられている場合は、ダイ１２Ｌとダイ１２Ｒとの間にパッド１３が存在することが好ましい。あるいは、ダイ１２Ｌにおいて、ダイ肩１２１Ｌからダイ１２Ｒ側に延在するダイ頂面を設けるとともに、ダイ１２Ｒにおいて、ダイ肩１２１Ｒからダイ１２Ｌ側に延在するダイ頂面を設けてもよい。あるいは、ダイ１２Ｌ，１２Ｒを一体的に形成することで、ダイ１２Ｌ，１２Ｒとの接続部分をダイ頂面とすることもできる。また、ダイ１２Ｌ，１２Ｒの間に別の金型を設けてもよい。パッド１３、ダイ頂面、又はダイ１２Ｌ，１２Ｒの間の別の金型と、パンチ頂面１１１とによって素材Ｍを挟持することにより、プレス成形品３０の天板３１に所定の形状を与えることができ、寸法精度のよいプレス成形品３０を一工程で得ることができる。
【0119】
ダイ頂面が設けられた金型１０，１０Ａと、パッド１３が設けられた金型１０，１０Ａとでは、後者の方が好ましい。ダイ頂面が設けられた金型１０，１０Ａの場合、ダイ１２Ｌ，１２Ｒが下死点に到達したときにダイ頂面とパンチ頂面１１１とによって素材Ｍが挟持されるが、プレス加工中はダイ頂面によってパンチ頂面１１１上の素材Ｍを押さえることはできない。一方、パッド１３が設けられた金型１０，１０Ａの場合、プレス加工の初期からパッド１３によってパンチ頂面１１１上の素材Ｍを押さえることができる。パッド１３によって素材Ｍを押さえた状態で素材Ｍの成形を行うことにより、プレス加工中における素材Ｍの位置ずれを防止することができ、且つ、パンチ頂面１１１上の素材Ｍの予期しない変形挙動（たわみの挙動）を抑制することができる。また、プレス成形品３０の天板３１の形状を精度よく成形することもできる。よって、上記各実施形態のように、金型１０，１０Ａは、パッド１３を備えることが好ましい。
【0120】
上記第１実施形態では、各ダイ下部側面１２２ｂの中間部１２２ｅは、上側の接続部１２２ｃから下側の接続部１２２ｄまで滑らかに連続する曲面で構成されている。上記第２実施形態では、各ダイ下部側面１２２ｂの中間部１２２ｅは、実質的に、上側の接続部１２２ｃから下側の接続部１２２ｄまで連続する単一の傾斜面１２２ｆで構成されている。しかしながら、中間部１２２ｅの形状はこれらに限定されるものではない。例えば、中間部１２２ｅには段差が設けられていてもよい。
【実施例0121】
以下、実施例によって本開示をさらに詳しく説明する。ただし、本開示は、以下の実施例に限定されるものではない。
【0122】
［第１実施例］
本開示による効果を確認するため、第１実施形態に係る金型１０（図１及び図２）又は第２実施形態に係る金型１０Ａ（図９及び図１０）を用い、引張強さＴＳ＝１１８０ＭＰａ、板厚ｔ＝１．６ｍｍの素材（鋼板）を概略Ｕ字状の横断面を有するプレス成形品３０に成形するプレス加工について、ＣＡＥ解析を実施した。プレス成形品３０において、曲げ部３３Ｌ，３３Ｒの曲げＲ（曲げ内側の曲率半径）は８．０ｍｍ、縦壁３２Ｌ，３２Ｒの開き角度θは５°とした。曲げ部３３Ｌ，３３Ｒの曲げＲは、パンチ肩１１２Ｌ，１１２Ｒの曲率半径Ｒｐに相当する。縦壁３２Ｌ，３２Ｒの開き角度θは、上記実施形態において説明したパンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒの角度θＬ，θＲに相当する。
本開示による効果を確認するため、第１実施形態に係る金型１０（図１及び図２）又は第２実施形態に係る金型１０Ａ（図９及び図１０）を用い、引張強さＴＳ＝１１８０ＭＰａ、板厚ｔ＝１．６ｍｍの素材（鋼板）を概略Ｕ字状の横断面を有するプレス成形品３０に成形するプレス加工について、ＣＡＥ解析を実施した。プレス成形品３０において、曲げ部３３Ｌ，３３Ｒの曲げＲ（曲げ内側の曲率半径）は８．０ｍｍ、縦壁３２Ｌ，３２Ｒの開き角度θは５°とした。曲げ部３３Ｌ，３３Ｒの曲げＲは、パンチ肩１１２Ｌ，１１２Ｒの曲率半径Ｒｐに相当する。縦壁３２Ｌ，３２Ｒの開き角度θは、上記実施形態において説明したパンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒの角度θＬ，θＲに相当する。
【0123】
ＣＡＥ解析には市販のソフトウェア（ＬＳ－ＤＹＮＡ ｖｅｒ９７１ ｒｅｖ７．１２，ＡＮＳＹＳ社製）を使用し、成形解析及びスプリングバック解析を行って、スプリングバック後の縦壁３２Ｌ，３２Ｒの開き角度の変化量Δθ（°）を評価した。Δθは、金型１０から取り外す前（離型前）のプレス成形品３０における縦壁３２Ｌ，３２Ｒの開き角度θ：５°と、金型１０，１０Ａから取り外した後（離型後）の縦壁３２Ｌ，３２Ｒの開き角度θ（°）との差である。Δθが小さいほどスプリングバックが低減され、プレス成形品３０の寸法精度が向上したことを意味する。
【0124】
第１実施形態に係る金型１０（図１及び図２）を用いた場合の解析結果（Ｎｏ．１～１８）を表１に示す。金型１０では、ダイ下部側面１２２ｂの中間部１２２ｅが主に曲線状の面で構成されている。本解析において、左右のダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒにおけるダイ下部側面１２２ｂの中間部１２２ｅの線長Ｌは、１．０８×Ａとした。パラメータＡは次式で表される。
Ａ＝（（Ｈ２－Ｒｄ２－Ｒｄ３）２＋（Ｗ２－Ｒｄ２－Ｒｄ３）２）０．５
Ａ＝（（Ｈ２－Ｒｄ２－Ｒｄ３）２＋（Ｗ２－Ｒｄ２－Ｒｄ３）２）０．５
【0125】
ダイ肩１２１Ｌ、１２１Ｒの曲率半径Ｒｄ１は９．６ｍｍ、ダイフランジ面１２３Ｌ，１２３Ｒに対するダイ下部側面１２２ｂの接続部１２２ｄの曲率半径Ｒｄ３は４．０ｍｍとした。表１には、比較のため、一般的な金型、つまりダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒに凹状のダイ下部側面１２２ｂが設けられていない金型を用いた場合の解析結果（比較例）も示している。
【0126】
【表1】
【0127】
表１に示すように、スプリングバック後の縦壁３２Ｌ，３２Ｒの開き角度の変化量Δθは、Ｎｏ．１～１８の全てにおいて比較例よりも小さくなった。ただし、ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒの上部高さＨ１がダイ肩１２１Ｌ，１２１Ｒの曲率半径Ｒｄ１よりも３．０ｍｍ大きいＮｏ．１（Ｈ１－Ｒｄ１＝３．０）では、開き角度の変化量Δθが７．０°を超え、Δθの低減効果は小さかった。これは、各ダイ上部側面１２２ａの長さが短いことにより、パンチ１１とダイ１２Ｌ，１２Ｒとが閉じた状態（下死点）で各ダイ上部側面１２２ａが素材を十分に押さえることができなかったためと考えられる。
【0128】
一方、ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒの上部高さＨ１がダイ肩１２１Ｌ，１２１Ｒの曲率半径Ｒｄ１よりも５．０ｍｍ大きいＮｏ．３（Ｈ１－Ｒｄ１＝５．０）では、開き角度の変化量Δθが５．０°以下となった。Ｎｏ．３におけるΔθは４．６°であり、比較例の半分未満である。ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒの上部高さＨ１がダイ肩１２１Ｌ，１２１Ｒの曲率半径Ｒｄ１よりも１２．０ｍｍ大きいＮｏ．２（Ｈ１－Ｒｄ１＝１２．０）では、開き角度の変化量Δθは２．１°であり、より小さくなった。この結果より、スプリングバックを効果的に低減させ、プレス成形品３０の寸法精度を有意に向上させるためには、ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒの上部高さＨ１をダイ肩１２１Ｌ，１２１Ｒの曲率半径Ｒｄ１よりも５．０ｍｍ以上大きくする必要がある（Ｈ１－Ｒｄ１≧５．０）。
【0129】
ダイ上部側面１２２ａと凹状のダイ下部側面１２２ｂとの接続部１２２ｃの曲率半径Ｒｄ２が１．０ｍｍであるＮｏ．４では、開き角度の変化量Δθは１．８°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。また、接続部１２２ｃの曲率半径Ｒｄ２が１０．０ｍｍであるＮｏ．５でも、開き角度の変化量Δθは３．６°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。一方、接続部１２２ｃの曲率半径Ｒｄ２が１２．０ｍｍであるＮｏ．１１では、開き角度の変化量Δθが７．０°以下となったが５．０°を超えた。Ｎｏ．１１では、Δθの低減効果を得られたものの、効果の程度はＮｏ．５に比べると小さかった。よって、接続部１２２ｃの曲率半径Ｒｄ２が１０．０ｍｍ以下の場合、スプリングバックがより効果的に低減し、プレス成形品３０の寸法精度がより向上することがわかる。
【0130】
接続部１２２ｃの曲率半径Ｒｄ２が０．５ｍｍであるＮｏ．１０では、開き角度の変化量Δθは１．７°であり、曲率半径Ｒｄ２が１．０ｍｍであるＮｏ．４とほぼ同等であった。ただし、Ｎｏ．１０では、素材に曲げ癖が残存した。よって、接続部１２２ｃの曲率半径Ｒｄ２は、１．０ｍｍ以上であることが好ましい。
【0131】
ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒにおいて上部高さＨ１に対する下部高さＨ２の比率：Ｈ２／Ｈ１が１．０であるＮｏ．６では、開き角度の変化量Δθは２．８°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。また、Ｈ２／Ｈ１が３．０であるＮｏ．２でも、開き角度の変化量Δθは２．１°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。一方、Ｈ２／Ｈ１を０．５としたＮｏ．１２では、開き角度の変化量Δθが７．０°を超え、Δθの低減効果は小さかった。よって、Ｈ２／Ｈ１を１．０以上とすることで、スプリングバックが効果的に低減し、プレス成形品３０の寸法精度が有意に向上するといえる。
【0132】
ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒにおいて上部高さＨ１に対する下部高さＨ２の比率：Ｈ２／Ｈ１が５．０であるＮｏ．７では、開き角度の変化量Δθは０．８°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。Ｈ２／Ｈ１を６．０としたＮｏ．１４では、開き角度の変化量Δθが０．８°であり、Ｎｏ．７と同等であった。つまり、Ｈ２／Ｈ１が５．０を超えると、スプリングバックの低減効果、及びそれに伴うプレス成形品３０の寸法精度の向上効果が飽和した。また、Ｈ２／Ｈ１を５．０超とすると、ダイ下部側面１２２ｂが長くなることにより、金型１０のサイズが大きくなるため、金型１０に関するコストが増加する。したがって、Ｈ２／Ｈ１を５．０以下とすることで、プレス成形品３０の寸法精度を効率よく向上させられるといえる。
【0133】
ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒにおいて凹幅Ｗ２に対する下部高さＨ２の比率：Ｈ２／Ｗ２が１．０であるＮｏ．８では、開き角度の変化量Δθは１．３°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。Ｈ２／Ｗ２が２．０であるＮｏ．２、及びＨ２／Ｗ２が５．０であるＮｏ．９では、開き角度の変化量Δθはそれぞれ２．１°及び３．２°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。一方、Ｈ２／Ｗ２が６．０であるＮｏ．１３では、開き角度の変化量Δθが７．０°以下となったが５．０°を超えた。Ｎｏ．１３では、Δθの低減効果を得られたものの、効果の程度はＮｏ．９に比べると小さかった。よって、スプリングバックをより効果的に低減させ、プレス成形品３０の寸法精度をより向上させるためには、Ｈ２／Ｗ２が５．０以下であることが好ましい。
【0134】
Ｈ２／Ｗ２を０．５としたＮｏ．１５では、開き角度の変化量Δθは１．３°であり、Ｎｏ．８と同等であった。つまり、Ｈ２／Ｗ２が１．０を下回ると、スプリングバックの低減効果、及びそれに伴うプレス成形品３０の寸法精度の向上効果が飽和した。また、Ｈ２／Ｗ２を１．０未満とすると、下部高さＨ２に対して凹幅Ｗ２が大きくなることで、金型１０のサイズが大きくなるため、金型１０に関するコストが増加する。したがって、プレス成形品３０の寸法精度をより効率よく向上させるためには、Ｈ２／Ｗ２が１．０以上であることが好ましい。
【0135】
Ｎｏ．１６～１８では、パンチ１１及びダイ１２Ｌ，１２Ｒが閉じた状態にあるときのパンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒと各ダイ上部側面１２２ａとのクリアランスＣＬが素材の板厚ｔよりも小さい。Ｎｏ．１６～１８におけるクリアランスＣＬは、それぞれ、板厚ｔの０．９７倍（ＣＬ／ｔ＝０．９７）、０．９５倍（ＣＬ／ｔ＝０．９５）、及び０．８５倍（ＣＬ／ｔ＝０．８５）である。ＣＬ／ｔが０．９７であるＮｏ．１６では、開き角度の変化量Δθは２．０°であり、ＣＬ／ｔが１．００であるＮｏ．２よりもわずかに低減した。一方、ＣＬ／ｔが０．９５であるＮｏ．１７では、開き角度の変化量Δθは１．２°であり、Ｎｏ．２と比較して有意に小さくなった。ＣＬ／ｔが０．８５であるＮｏ．１８では、開き角度の変化量Δθが０．６°とさらに小さくなった。したがって、プレス成形品３０の寸法精度をより向上させるためには、クリアランスＣＬは、素材の板厚ｔよりも小さいことが好ましく、板厚ｔの０．８５倍以上且つ０．９５倍以下であることが特に好ましい。
【0136】
第２実施形態に係る金型１０Ａ（図９及び図１０）を用いた場合の解析結果（Ｎｏ．１９～３６）を表２に示す。金型１０Ａでは、ダイ下部側面１２２ｂの中間部１２２ｅが主に直線状の傾斜面１２２ｆで構成されている。以下、説明の便宜上、金型１０Ａを直線タイプ、ダイ下部側面１２２ｂの中間部１２２ｅが主に曲線状の面で構成される金型１０を曲線タイプと称する。
【0137】
本解析において、左右のダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒにおけるダイ下部側面１２２ｂの中間部１２２ｅの線長Ｌは、中間部１２２ｅが直線状のため、１．００×Ａとなる。パラメータＡは次式で表される。ダイ肩１２１Ｌ、１２１Ｒの曲率半径Ｒｄ１は９．６ｍｍ、ダイフランジ面１２３Ｌ，１２３Ｒに対するダイ下部側面１２２ｂの接続部１２２ｄの曲率半径Ｒｄ３は４．０ｍｍとした。
Ａ＝（（Ｈ２－Ｒｄ２－Ｒｄ３）２＋（Ｗ２－Ｒｄ２－Ｒｄ３）２）０．５
Ａ＝（（Ｈ２－Ｒｄ２－Ｒｄ３）２＋（Ｗ２－Ｒｄ２－Ｒｄ３）２）０．５
【0138】
【表2】
【0139】
表２における比較例は、表１における比較例と同一である。表２に示すように、スプリングバック後の縦壁３２Ｌ，３２Ｒの開き角度の変化量Δθは、Ｎｏ．１９～３６の全てにおいて比較例よりも小さくなった。ただし、ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒの上部高さＨ１がダイ肩１２１Ｌ，１２１Ｒの曲率半径Ｒｄ１よりも３．０ｍｍ大きいＮｏ．１９（Ｈ１－Ｒｄ１＝３．０）では、曲線タイプのＮｏ．１（表１）と同様、開き角度の変化量Δθが７．０°を超え、Δθの低減効果は小さかった。
【0140】
一方、ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒの上部高さＨ１がダイ肩１２１Ｌ，１２１Ｒの曲率半径Ｒｄ１よりも５．０ｍｍ大きいＮｏ．２１（Ｈ１－Ｒｄ１＝５．０）では、開き角度の変化量Δθが５．０°以下となった。Ｎｏ．２１におけるΔθは、４．８°であり、比較例の半分未満である。ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒの上部高さＨ１がダイ肩１２１Ｌ，１２１Ｒの曲率半径Ｒｄ１よりも１２．０ｍｍ大きいＮｏ．２０（Ｈ１－Ｒｄ１＝１２．０）では、開き角度の変化量Δθは２．９°であり、より小さくなった。この結果より、直線タイプの金型１０Ａの場合も、曲線タイプの金型１０と同様、スプリングバックを効果的に低減させ、プレス成形品３０の寸法精度を向上させるためには、ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒの上部高さＨ１をダイ肩１２１Ｌ，１２１Ｒの曲率半径Ｒｄ１よりも５．０ｍｍ以上大きくする必要がある（Ｈ１－Ｒｄ１≧５．０）。
【0141】
ダイ上部側面１２２ａと凹状のダイ下部側面１２２ｂとの接続部１２２ｃの曲率半径Ｒｄ２が１．０ｍｍであるＮｏ．２２では、開き角度の変化量Δθは２．１°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。また、接続部１２２ｃの曲率半径Ｒｄ２が１０．０ｍｍであるＮｏ．２３でも、開き角度の変化量Δθは４．１°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。一方、接続部１２２ｃの曲率半径Ｒｄ２が１２．０ｍｍであるＮｏ．２９では、開き角度の変化量Δθが７．０°以下となったが５．０°を超えた。Ｎｏ．２９では、Δθの低減効果を得られたものの、効果の程度はＮｏ．２３に比べると小さかった。よって、直線タイプの金型１０Ａの場合も、曲線タイプの金型１０と同様、接続部１２２ｃの曲率半径Ｒｄ２が１０．０ｍｍ以下の場合、スプリングバックが効果的に低減し、プレス成形品３０の寸法精度がより向上することがわかる。
【0142】
接続部１２２ｃの曲率半径Ｒｄ２が０．５ｍｍであるＮｏ．２８では、開き角度の変化量Δθは１．９°であり、曲率半径Ｒｄ２が１．０ｍｍであるＮｏ．２２と比べてわずかに低減した。ただし、Ｎｏ．２８では、素材に曲げ癖が残存した。よって、直線タイプの金型１０Ａの場合も、接続部１２２ｃの曲率半径Ｒｄ２は、１．０ｍｍ以上であることが好ましい。
【0143】
ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒにおいて上部高さＨ１に対する下部高さＨ２の比率：Ｈ２／Ｈ１が１．０であるＮｏ．２４では、開き角度の変化量Δθは４．６°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。また、Ｈ２／Ｈ１が３．０であるＮｏ．２０でも、開き角度の変化量Δθは２．９°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。一方、Ｈ２／Ｈ１を０．５としたＮｏ．３０では、開き角度の変化量Δθが７．０°を超え、Δθの低減効果は小さかった。よって、直線タイプの金型１０Ａの場合も、曲線タイプの金型１０と同様、Ｈ２／Ｈ１を１．０以上とすることで、スプリングバックが効果的に低減し、プレス成形品３０の寸法精度が有意に向上するといえる。
【0144】
ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒにおいて上部高さＨ１に対する下部高さＨ２の比率：Ｈ２／Ｈ１が５．０であるＮｏ．２５では、開き角度の変化量Δθは１．８°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。Ｈ２／Ｈ１を６．０としたＮｏ．３２では、開き角度の変化量Δθが１．８°であり、Ｎｏ．２５と同等であった。つまり、Ｈ２／Ｈ１が５．０を超えると、スプリングバックの低減効果、及びそれに伴うプレス成形品３０の寸法精度の向上効果が飽和した。また、直線タイプの金型１０Ａでも、Ｈ２／Ｈ１を５．０超とすると、ダイ下部側面１２２ｂが長くなることにより、金型１０Ａのサイズが大きくなるため、金型１０Ａに関するコストが増加する。したがって、Ｈ２／Ｈ１を５．０以下とすることで、プレス成形品３０の寸法精度を効率よく向上させられるといえる。
【0145】
ダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒにおけるダイ下部側面１２２ｂの傾斜面１２２ｆの角度ψ（°）と、プレス成形品３０の縦壁３２Ｌ，３２Ｒの開き角度θ（°）との和：ψ＋θが５０°であるＮｏ．２６では、開き角度の変化量Δθは１．４°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。ψ＋θが７８°であるＮｏ．２７でも、開き角度の変化量Δθは４．４°であり、比較例と比べて顕著に小さくなった。一方、ψ＋θが８０°であるＮｏ．３１では、開き角度の変化量Δθが７．０°以下となったが５．０°を超えた。Ｎｏ．３１では、Δθの低減効果を得られたものの、効果の程度はＮｏ．２７に比べると小さかった。よって、直線タイプの金型１０Ａにおいて、スプリングバックを効果的に低減させ、プレス成形品３０の寸法精度をより向上させるためには、傾斜面１２２ｆの角度ψが（７８－θ）°以下であることが好ましい。
【0146】
傾斜面１２２ｆの角度ψと縦壁３２Ｌ，３２Ｒの開き角度θとの和：ψ＋θを４８°としたＮｏ．３３では、開き角度の変化量Δθは１．４°であり、Ｎｏ．２６と同等であった。つまり、ψ＋θが５０°を下回ると、スプリングバックの低減効果、及びそれに伴うプレス成形品３０の寸法精度の向上効果が飽和した。また、ψ＋θを５０°未満とすると、金型１０Ａのサイズが大きくなるため、金型１０Ａに関するコストが増加する。したがって、プレス成形品３０の寸法精度をより効率よく向上させるためには、傾斜面１２２ｆの角度ψが（５０－θ）°以上であることが好ましい。
【0147】
Ｎｏ．３４～３６では、パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒと各ダイ上部側面１２２ａとのクリアランスＣＬが素材の板厚ｔよりも小さい。Ｎｏ．３４～３６におけるクリアランスＣＬは、それぞれ、板厚ｔの０．９７倍（ＣＬ／ｔ＝０．９７）、０．９５倍（ＣＬ／ｔ＝０．９５）、及び０．８５倍（ＣＬ／ｔ＝０．８５）である。ＣＬ／ｔが０．９７であるＮｏ．３４では、開き角度の変化量Δθは２．８°であり、ＣＬ／ｔが１．００であるＮｏ．２０よりもわずかに低減した。一方、ＣＬ／ｔが０．９５であるＮｏ．３５では、開き角度の変化量Δθは１．９°であり、Ｎｏ．２０と比較して有意に小さくなった。ＣＬ／ｔが０．８５であるＮｏ．３６では、開き角度の変化量Δθは１．２°とさらに小さくなった。したがって、直線タイプの金型１０Ａの場合も、曲線タイプの金型１０と同様、プレス成形品３０の寸法精度をより向上させるためには、クリアランスＣＬは、素材の板厚ｔよりも小さいことが好ましく、板厚ｔの０．８５倍以上且つ０．９５倍以下であることが特に好ましい。
【0148】
［第２実施例］
金型１０，１０Ａについて、第１実施例と同様の基本条件でＣＡＥ解析を実施し、パッド１３の有無、及びダイ頂面の有無による効果の違いを検証した。解析結果を表３に示す。
金型１０，１０Ａについて、第１実施例と同様の基本条件でＣＡＥ解析を実施し、パッド１３の有無、及びダイ頂面の有無による効果の違いを検証した。解析結果を表３に示す。
【0149】
【表3】
【0150】
表３における比較例、Ｎｏ．２、及びＮｏ．２０は、それぞれ、第１実施例における比較例、Ｎｏ．２、及びＮｏ．２０と同一である。Ｎｏ．Ｐ２の条件は、金型１０にパッド１３を設けなかった点を除き、Ｎｏ．２の条件と同一である。Ｎｏ．Ｐ２０の条件は、金型１０Ａにパッド１３を設けなかった点を除き、Ｎｏ．２０の条件と同一である。Ｎｏ．Ｄ２の条件は、パッド１３に代えてダイ１２Ｌ，１２Ｒにダイ頂面を設けた点を除き、Ｎｏ．２の条件と同一である。Ｎｏ．Ｄ２０の条件は、パッド１３に代えてダイ１２Ｌ，１２Ｒにダイ頂面を設けた点を除き、Ｎｏ．２０の条件と同一である。Ｎｏ．２，Ｎｏ．Ｐ２，Ｎｏ．Ｄ２において、左右のダイ側面１２２Ｌ，１２２Ｒのダイ下部側面１２２ｂの中間部１２２ｅの線長Ｌは、１．０８×Ａとした。
【0151】
表３に示すように、スプリングバック後の縦壁３２Ｌ，３２Ｒの開き角度の変化量Δθは、Ｎｏ．Ｐ２、Ｎｏ．Ｄ２、Ｎｏ．Ｄ２０、及びＮｏ．Ｐ２０の全てにおいて比較例よりも小さくなった。
【0152】
ただし、パッド１３がないＮｏ．Ｐ２では、パッド１３があるＮｏ．２に比べてΔθが大きくなった。加えて、パッド１３がないＮｏ．Ｐ２０では、パッド１３があるＮｏ．２０に比べてΔθが大きくなった。したがって、スプリングバックをより低減させ、プレス成形品３０の寸法精度をより効率よく向上させるためには、素材を押さえるためのパッド１３を左右のダイ１２Ｌ，１２Ｒの間に設けることが好ましい。
【0153】
また、パッド１３に代えてダイ１２Ｌ，１２Ｒにダイ頂面を設けたＮｏ．Ｄ２では、パッド１３があるＮｏ．２に比べてΔθが大きかったが、パッド１３及びダイ頂面がないＮｏ．Ｐ２に比べるとΔθが小さくなった。加えて、パッド１３に代えてダイ１２Ｌ，１２Ｒにダイ頂面を設けたＮｏ．Ｄ２０では、パッド１３があるＮｏ．２０に比べてΔθが大きかったが、パッド１３及びダイ頂面がないＮｏ．Ｐ２０に比べるとΔθが小さくなった。したがって、スプリングバックをより低減させ、プレス成形品３０の寸法精度をより効率よく向上させるためには、素材を押さえるためのダイ頂面があることが好ましく、パッド１３があることがさらに好ましい。
【0154】
［第３実施例］
金型１０について、第１実施例と同様の基本条件でＣＡＥ解析を実施し、ダイ下部側面１２２ｂの中間部１２２ｅの線長Ｌの大小による効果の違いを検証した。解析結果を表４に示す。表４には、線長Ｌを次式で表されるパラメータＡで除した値を記載した。
Ａ＝（（Ｈ２－Ｒｄ２－Ｒｄ３）２＋（Ｗ２－Ｒｄ２－Ｒｄ３）２）０．５
金型１０について、第１実施例と同様の基本条件でＣＡＥ解析を実施し、ダイ下部側面１２２ｂの中間部１２２ｅの線長Ｌの大小による効果の違いを検証した。解析結果を表４に示す。表４には、線長Ｌを次式で表されるパラメータＡで除した値を記載した。
Ａ＝（（Ｈ２－Ｒｄ２－Ｒｄ３）２＋（Ｗ２－Ｒｄ２－Ｒｄ３）２）０．５
【0155】
【表4】
【0156】
表４における比較例、及びＮｏ．２は、それぞれ、第１実施例における比較例、及びＮｏ．２と同一である。Ｎｏ．２００の条件は、Ｎｏ．２と同様、線長ＬがパラメータＡの１．０８倍であるが、Ｈ２／Ｗ２がＮｏ．２と異なる。Ｎｏ．２０１の条件は、線長ＬがパラメータＡの１．０１倍であり、中間部１２２ｅ（ダイ下部側面）の凹みはＮｏ．２００より小さくほぼ直線的である。Ｎｏ．２０２の条件は、線長ＬがパラメータＡの１．０３倍であり、中間部１２２ｅ（ダイ下部側面）の凹みはＮｏ．２００より小さい。Ｎｏ．２０３の条件は、線長ＬがパラメータＡの１．０６倍であり、中間部１２２ｅ（ダイ下部側面）の凹みはＮｏ．２０２より大きいがＮｏ．２より小さい。Ｎｏ．２０４の条件は、線長ＬがパラメータＡの１．１０倍であり、中間部１２２ｅ（ダイ下部側面）の凹みが表４の中では最も大きい。
【0157】
表４に示すように、スプリングバック後の縦壁３２Ｌ，３２Ｒの開き角度の変化量Δθは、Ｎｏ．２００、Ｎｏ．２０１、Ｎｏ．２０２、Ｎｏ．２０３、及びＮｏ．２０４の全てにおいて比較例よりも小さくなった。
【0158】
線長Ｌの大きい順、つまり、Ｎｏ．２０４、Ｎｏ．２００、Ｎｏ．２０３、Ｎｏ．２０２、Ｎｏ．２０１の順にΔθが小さいことから、線長Ｌが大きいほど好ましいといえる。すなわち、線長Ｌが大きいほど中間部１２２ｅ（ダイ下部側面）の凹みが大きく、プレス加工中の素材Ｍのたわみが大きくなる。プレス加工中の素材Ｍのたわみが大きいほど、各ダイ上部側面１２２ａと、パンチ側面１１３Ｌ，１１３Ｒとの間で素材Ｍをしっかりと挟持した際に、プレス加工中に生じる曲げ部３３Ｌ，３３Ｒの応力や離型時に生じるモーメントを曲げ戻しによってより効果的に打ち消すことができる。
【0159】
表４に示すように、線長ＬをパラメータＡの１．０３倍以上としたＮｏ．２００、及びＮｏ．２０２～２０４では、開き角度の変化量Δθが比較例と比べて顕著に小さくなった。線長ＬをパラメータＡの１．０８倍以上としたＮｏ．２００、及びＮｏ．２０４では、Δθがさらに小さくなっている。そのため、線長Ｌは、パラメータＡの１．０３倍以上であることが好ましく、パラメータＡの１．０８倍以上であることがより好ましい。
【0160】
Ｎｏ．２では、Ｎｏ．２００と同様に線長ＬがパラメータＡの１．０８倍であるが、Ｎｏ．２の方がＮｏ．２００よりもＨ２／Ｗ２が小さい。Ｎｏ．２では、開き角度の変化量ΔθがＮｏ．２００よりも小さくなった。
【符号の説明】
【0161】
１０，１０Ａ：金型
１１：パンチ
１１１：パンチ頂面
１１２Ｌ，１１２Ｒ：パンチ肩
１１３Ｌ，１１３Ｒ：パンチ側面
１２Ｌ，１２Ｒ：ダイ
１２１Ｌ，１２１Ｒ：ダイ肩
１２２Ｌ，１２２Ｒ：ダイ側面
１２２ａ：ダイ上部側面
１２２ｂ：ダイ下部側面
１２２ｃ，１２２ｄ：接続部
１２２ｅ：中間部
１２２ｆ ：傾斜面
１２３Ｌ，１２３Ｒ：ダイフランジ面
１３：パッド
２０：プレス装置
３０：プレス成形品
１１：パンチ
１１１：パンチ頂面
１１２Ｌ，１１２Ｒ：パンチ肩
１１３Ｌ，１１３Ｒ：パンチ側面
１２Ｌ，１２Ｒ：ダイ
１２１Ｌ，１２１Ｒ：ダイ肩
１２２Ｌ，１２２Ｒ：ダイ側面
１２２ａ：ダイ上部側面
１２２ｂ：ダイ下部側面
１２２ｃ，１２２ｄ：接続部
１２２ｅ：中間部
１２２ｆ ：傾斜面
１２３Ｌ，１２３Ｒ：ダイフランジ面
１３：パッド
２０：プレス装置
３０：プレス成形品
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図3F】
【図3G】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】