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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-03-22
(45)【発行日】2023-03-30
(54)【発明の名称】成形品の製造方法
(51)【国際特許分類】
B21D 22/26 20060101AFI20230323BHJP
B21D 22/20 20060101ALI20230323BHJP
B21D 24/00 20060101ALI20230323BHJP
B21D 37/08 20060101ALI20230323BHJP
B62D 25/00 20060101ALI20230323BHJP
【ＦＩ】
B21D22/26 C
B21D22/20 H
B21D24/00 A
B21D37/08
B62D25/00
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2021554428
(86)(22)【出願日】2019-11-05
(86)【国際出願番号】 JP2019043192
(87)【国際公開番号】W WO2021090350
(87)【国際公開日】2021-05-14
【審査請求日】2022-02-10
(73)【特許権者】
【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】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(74)【代理人】
【識別番号】100134359
【弁理士】
【氏名又は名称】勝俣 智夫
(74)【代理人】
【識別番号】100188592
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100217249
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 耕一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100221279
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 健吾
(74)【代理人】
【識別番号】100207686
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 恭宏
(74)【代理人】
【識別番号】100224812
【弁理士】
【氏名又は名称】井口 翔太
(72)【発明者】
【氏名】大塚 研一郎
(72)【発明者】
【氏名】東 昌史
(72)【発明者】
【氏名】森 陽一郎
(72)【発明者】
【氏名】秋葉 浩二郎
【審査官】堀内 亮吾
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１８／０１２６０３（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２１Ｄ ２２／２６
Ｂ２１Ｄ ２２／２０
Ｂ２１Ｄ ２４／００
Ｂ２１Ｄ ３７／０８
Ｂ６２Ｄ ２５／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
成形品の製造方法であって、
長手方向に延びる天板部と、
前記天板部の幅方向両縁から下方に延びる縦壁部と、
前記縦壁部の下端から外側に向けて延びるフランジ部と、
前記天板部の前記幅方向両縁から外側に向けて延びる部位と、前記縦壁部の上端から前記外側に向けて延びる部位とが互いに重なり合うことで前記天板部の前記長手方向の一部に形成された突出部と、
を含み、
前記成形品の長手方向において、前記突出部が設けられた領域を突出領域と定義し、前記突出部が設けられていない領域を非突出領域と定義したとき、前記突出領域における前記成形品の長手方向に垂直な断面の断面周長が、前記非突出領域における前記成形品の長手方向に垂直な断面の断面周長よりも長い、１枚の鋼板で形成された長尺の成形品の製造方法であって、
素材鋼板を変形させることによって変形鋼板を得る工程であって、
前記変形鋼板は長尺形状を有し、
前記２つの縦壁部となる２つの縦壁部相当部、
前記天板部となる天板部相当部、および
前記突出部となる突出部相当部、
を含みかつ、
前記変形鋼板の長手方向において、前記突出領域に成形される第１領域における断面の断面周長が前記非突出領域に成形される第２領域における断面の断面周長よりも長くなるように前記素材鋼板を変形させる、第１工程と、
前記変形鋼板を成形して前記成形品を形成する第２工程と、を含み、
前記第２工程において、前記突出部相当部の少なくとも一部を重ね合わせることによって前記突出部を形成し、
前記第１工程では、前記突出領域における前記天板部相当部が、前記非突出領域における前記天板部相当部よりも、外側にせり出すように前記素材鋼板を変形させる
成形品の製造方法。
【請求項2】
前記突出領域における断面の断面周長が前記非突出領域における断面の断面周長よりも５％以上長い、請求項１に記載の成形品の製造方法。
【請求項3】
前記第１工程の後かつ、前記第２工程の前に、前記変形鋼板を加熱する加熱工程をさらに含み、前記第２工程においては、上型と、凸部を有する下型とを含むプレス型と２つのカム型によってホットプレス成形が行われ、
前記第１領域において、前記下型の前記凸部と前記変形鋼板の少なくとも一部とが接しない状態で前記変形鋼板を配置する工程と、
（ａ）前記天板部相当部を前記上型と前記下型によってプレスする工程と、
（ｂ）前記２つの縦壁部相当部を、前記下型と前記２つのカム型とによってプレスする工程と、を含む、
請求項１に記載の成形品の製造方法。
【請求項4】
前記上型と前記下型との間に前記変形鋼板を配置する工程が終了した時の前記変形鋼板の前記第１領域の温度が７００℃以上であり、前記変形鋼板を配置する工程の終了時から、
前記（ａ）の工程において前記変形鋼板と前記上型とが接触するまでの時間、又は
前記（ｂ）の工程において前記変形鋼板と前記２つのカム型とが接触するまでの時間が、３秒以内である、
請求項３に記載の成形品の製造方法。
【請求項5】
前記第２工程においては、上型と凸部を有する下型とを含むプレス型と２つのカム型によってプレス成形が行われ、（ａ）前記天板部相当部を前記上型と前記下型によってプレスする工程と、
（ｂ）前記２つの縦壁部相当部を、前記下型と前記２つのカム型とによってプレスする工程と、を含む、
請求項１に記載の成形品の製造方法。
【請求項6】
前記成形品の断面視において、前記天板部と前記突出部とがなす角度が９０°以上１３５°以下であり、前記第２工程において、前記（ａ）の工程が完了した後に前記（ｂ）の工程を完了させる、
請求項３から５のいずれか一項に記載の成形品の製造方法。
【請求項7】
前記成形品の断面視において、前記天板部と前記突出部とがなす角度が１３５°以上１８０°以下であり、前記第２工程において、前記（ｂ）の工程が完了した後に前記（ａ）の工程を完了させる、
請求項３から５のいずれか一項に記載の成形品の製造方法。
【請求項8】
前記成形品を成形する工程の後に前記フランジ部を切断する工程を更に含む請求項１から７のいずれか一項に記載の成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車の構造部材（特に長尺部材）では、衝突安全性能を高めるため、三点曲げ試験における特性が高いことが求められている。そのため、従来から、様々な提案がなされてきた。
【0003】
特許文献１および特許文献２の図には、鋼板が３重に折り重ねられた部分を含む衝撃吸収部材が開示されている。
【0004】
特許文献３は、断面略ハット形状の部材の壁部に凹部を形成する方法を開示している。この方法では、壁部を給電ローラで押圧することによって凹部を形成する。そのため、この方法では、凹部を形成する前の壁部から突出する部分は形成されない。
【0005】
特許文献４は、縦壁部と天壁部との連結領域が外方に張り出している中空柱状部品を開示している。断面における稜線の数を増やすため、その張り出した部分は折り重ねられていない。
【0006】
特許文献５は、縦壁部に、長手方向に沿って溝状のビード部が形成されている断面ハット状部品の製造方法を開示している。
【0007】
特許文献６は、天壁部と縦壁部との連結部に形成された補強部を有するフレーム部品を開示している。この補強部は、半筒状に丸められた重ね合わせ部からなる（同文献の段落［００１５］）。
【0008】
特許文献７は、コーナー部分を長円形の凹形状又は凸形状に形成した接合構造部材を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【文献】日本国特開２００８－２６５６０９号公報
【文献】日本国特開２００８－１５５７４９号公報
【文献】日本国特開２０１０－２４２１６８号公報
【文献】日本国特開２０１１－６７８４１号公報
【文献】日本国特開２０１１－８３８０７号公報
【文献】日本国特開２０１３－２７８９４号公報
【文献】日本国特開平９－２４９１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
上記特許文献１から７に記載された技術では、従来のハット形状の構造部材と比べて、衝撃特性や圧縮特性の向上を図っている。しかし現在では、サイドシル等の自動車の構造部材として、衝突安全性能をより高めることができる構造部材が求められている。換言すれば、より高強度かつ三点曲げ試験における特性がより高いプレス成形品が求められている。
【0011】
また、上記特許文献１から７に記載された構造部材では、構造部材の長手方向の全長にわたり衝撃吸収部材等が設けられているため、自由な設計を阻害するという問題がある。たとえば、限られた空間内に、上記特許文献１から７に記載された構造部材を適用させる場合、さらに加工を施したり、他の部材と接合させたりする等のさらなる改良や工夫を必要とする。
【0012】
このような状況に鑑みてなされた、本発明の目的の１つは、高強度かつ三点曲げ試験における特性が高く、設計の自由度が高い成形品の製造方法、成形品、およびそれを用いた構造部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
（１）本発明の第一の態様は、成形品の製造方法であって、長手方向に延びる天板部と、前記天板部の幅方向両縁から下方に延びる縦壁部と、前記縦壁部の下端から外側に向けて延びるフランジ部と、前記天板部の前記幅方向両縁から外側に向けて延びる部位と、前記縦壁部の上端から前記外側に向けて延びる部位とが互いに重なり合うことで前記天板部の前記長手方向の一部に形成された突出部と、を含み、前記成形品の長手方向において、前記突出部が設けられた領域を突出領域と定義し、前記突出部が設けられていない領域を非突出領域と定義したとき、前記突出領域における前記成形品の長手方向に垂直な断面の断面周長が、前記非突出領域における前記成形品の長手方向に垂直な断面の断面周長よりも長い、１枚の鋼板で形成された長尺の成形品の製造方法であって、素材鋼板を変形させることによって変形鋼板を得る工程であって、前記変形鋼板は長尺形状を有し、前記２つの縦壁部となる２つの縦壁部相当部、前記天板部となる天板部相当部、および前記突出部となる突出部相当部、を含みかつ、前記変形鋼板の長手方向において、前記突出領域に成形される第１領域における断面の断面周長が前記非突出領域に成形される第２領域における断面の断面周長よりも長くなるように前記素材鋼板を変形させる、第１工程と、前記変形鋼板を成形して前記成形品を形成する第２工程と、を含み、前記第２工程において、前記突出部相当部の少なくとも一部を重ね合わせることによって前記突出部を形成し、前記第１工程では、前記突出領域における前記天板部相当部が、前記非突出領域における前記天板部相当部よりも、外側にせり出すように前記素材鋼板を変形させる、成形品の製造方法である。
（２）上記（１）に記載の成形品の製造方法では、前記突出領域における断面の断面周長が前記非突出領域における断面の断面周長よりも５％以上長くてもよい。
（３）上記（１）に記載の成形品の製造方法では、前記第１工程の後かつ、前記第２工程の前に、前記変形鋼板を加熱する加熱工程をさらに含み、前記第２工程においては、上型と、凸部を有する下型とを含むプレス型と２つのカム型によってホットプレス成形が行われ、前記第１領域において、前記下型の前記凸部と前記変形鋼板の少なくとも一部とが接しない状態で前記変形鋼板を配置する工程と、（ａ）前記天板部相当部を前記上型と前記下型によってプレスする工程と、（ｂ）前記２つの縦壁部相当部を、前記下型と前記２つのカム型とによってプレスする工程と、を含んでもよい。
（４）上記（３）に記載の成形品の製造方法では、前記上型と前記下型との間に前記変形鋼板を配置する工程が終了した時の前記変形鋼板の前記第１領域の温度が７００℃以上であり、前記変形鋼板を配置する工程の終了時から、前記（ａ）の工程において前記変形鋼板と前記上型とが接触するまでの時間、又は前記（ｂ）の工程において前記変形鋼板と前記２つのカム型とが接触するまでの時間が、３秒以内であってもよい。
（５）上記（１）に記載の成形品の製造方法では、前記第２工程においては、上型と凸部を有する下型とを含むプレス型と２つのカム型によってプレス成形が行われ、（ａ）前記天板部相当部を前記上型と前記下型によってプレスする工程と、（ｂ）前記２つの縦壁部相当部を、前記下型と前記２つのカム型とによってプレスする工程と、を含んでもよい。
（６）上記（３）から（５）のいずれか一項に記載の成形品の製造方法では、前記成形品の断面視において、前記天板部と前記突出部とがなす角度が９０°以上１３５°以下であり、前記第２工程において、前記（ａ）の工程が完了した後に前記（ｂ）の工程を完了させてもよい。
（７）上記（３）から（５）のいずれか一項に記載の成形品の製造方法では、前記成形品の断面視において、前記天板部と前記突出部とがなす角度が１３５°以上１８０°以下であり、前記第２工程において、前記（ｂ）の工程が完了した後に前記（ａ）の工程を完了させてもよい。
（８）上記（１）から（７）のいずれか一項に記載の成形品の製造方法では、前記成形品を成形する工程の後に前記フランジ部を切断する工程を更に含んでもよい。
（２）上記（１）に記載の成形品の製造方法では、前記突出領域における断面の断面周長が前記非突出領域における断面の断面周長よりも５％以上長くてもよい。
（３）上記（１）に記載の成形品の製造方法では、前記第１工程の後かつ、前記第２工程の前に、前記変形鋼板を加熱する加熱工程をさらに含み、前記第２工程においては、上型と、凸部を有する下型とを含むプレス型と２つのカム型によってホットプレス成形が行われ、前記第１領域において、前記下型の前記凸部と前記変形鋼板の少なくとも一部とが接しない状態で前記変形鋼板を配置する工程と、（ａ）前記天板部相当部を前記上型と前記下型によってプレスする工程と、（ｂ）前記２つの縦壁部相当部を、前記下型と前記２つのカム型とによってプレスする工程と、を含んでもよい。
（４）上記（３）に記載の成形品の製造方法では、前記上型と前記下型との間に前記変形鋼板を配置する工程が終了した時の前記変形鋼板の前記第１領域の温度が７００℃以上であり、前記変形鋼板を配置する工程の終了時から、前記（ａ）の工程において前記変形鋼板と前記上型とが接触するまでの時間、又は前記（ｂ）の工程において前記変形鋼板と前記２つのカム型とが接触するまでの時間が、３秒以内であってもよい。
（５）上記（１）に記載の成形品の製造方法では、前記第２工程においては、上型と凸部を有する下型とを含むプレス型と２つのカム型によってプレス成形が行われ、（ａ）前記天板部相当部を前記上型と前記下型によってプレスする工程と、（ｂ）前記２つの縦壁部相当部を、前記下型と前記２つのカム型とによってプレスする工程と、を含んでもよい。
（６）上記（３）から（５）のいずれか一項に記載の成形品の製造方法では、前記成形品の断面視において、前記天板部と前記突出部とがなす角度が９０°以上１３５°以下であり、前記第２工程において、前記（ａ）の工程が完了した後に前記（ｂ）の工程を完了させてもよい。
（７）上記（３）から（５）のいずれか一項に記載の成形品の製造方法では、前記成形品の断面視において、前記天板部と前記突出部とがなす角度が１３５°以上１８０°以下であり、前記第２工程において、前記（ｂ）の工程が完了した後に前記（ａ）の工程を完了させてもよい。
（８）上記（１）から（７）のいずれか一項に記載の成形品の製造方法では、前記成形品を成形する工程の後に前記フランジ部を切断する工程を更に含んでもよい。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、高強度かつ三点曲げ試験における特性が高く、設計の自由度が高い成形品、およびそれを用いた構造部材が得られる。さらに、本発明に係る製造方法によれば、当該成形品を容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明者らは、設計の自由度が高い成形品でありながらも、高強度かつ三点曲げ試験における特性が高い成形品を得るべく、鋭意検討した結果、特定の製造方法により得られる特定の構造によって衝突に対する特性が向上することを新たに見出した。
【0019】
以下、上記の新たな知見に立脚してなされた本発明について具体的な実施形態に基づき説明する。なお、以下の説明では本発明の実施形態について例を挙げて説明するが、本発明は以下で説明する例に限定されないことは自明である。
以下の説明では、具体的な数値や材料を例示する場合があるが、本発明の効果が得られる限り、他の数値や材料を適用してもよい。
以下の説明では、具体的な数値や材料を例示する場合があるが、本発明の効果が得られる限り、他の数値や材料を適用してもよい。
【0020】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係るプレス成形品１００について説明する。
以下、本発明の第１実施形態に係るプレス成形品１００について説明する。
【0021】
図１は、本実施形態に係るプレス成形品１００の斜視図を模式的に示している。この図１に示すように、本実施形態に係るプレス成形品１００は、天板部１１１と、２つの縦壁部１１３と、２つの突出部１１５と、２つのフランジ部１１７とを有する。
尚、天板部は、２つの縦壁部を連結する横壁部である。そのため、この明細書において、天板部を横壁部と読み替えることが可能である。横壁部（天板部）を下方に向けてプレス成形品を配置した場合、横壁部を底板部と呼ぶことも可能である。しかし、以下の説明では、横壁部を上方に配置した場合を基準として、横壁部を天板部と称する。
また、以下の説明では、プレス成形品１００の材軸方向を長手方向と呼称し、この長手方向に垂直且つ天板部１１１に沿った方向を幅方向と呼称する場合がある。また、長手方向と幅方向に垂直な方向のうち、天板部側を上方と呼称し、フランジ部側を下方と呼称する場合がある。
また、以下の説明では、天板部１１１と、２つの縦壁部１１３と、２つの縦壁部１１３の下端部同士を結ぶ仮想の面と、天板部１１１とによって囲まれた領域を「プレス成形品の内側」と呼称し、天板部１１１と縦壁部１１３を挟んで当該内側とは反対側の領域を「プレス成形品１００の外側」と称する場合がある。
尚、天板部は、２つの縦壁部を連結する横壁部である。そのため、この明細書において、天板部を横壁部と読み替えることが可能である。横壁部（天板部）を下方に向けてプレス成形品を配置した場合、横壁部を底板部と呼ぶことも可能である。しかし、以下の説明では、横壁部を上方に配置した場合を基準として、横壁部を天板部と称する。
また、以下の説明では、プレス成形品１００の材軸方向を長手方向と呼称し、この長手方向に垂直且つ天板部１１１に沿った方向を幅方向と呼称する場合がある。また、長手方向と幅方向に垂直な方向のうち、天板部側を上方と呼称し、フランジ部側を下方と呼称する場合がある。
また、以下の説明では、天板部１１１と、２つの縦壁部１１３と、２つの縦壁部１１３の下端部同士を結ぶ仮想の面と、天板部１１１とによって囲まれた領域を「プレス成形品の内側」と呼称し、天板部１１１と縦壁部１１３を挟んで当該内側とは反対側の領域を「プレス成形品１００の外側」と称する場合がある。
【0022】
プレス成形品１００は、１枚の鋼板１０１（素材鋼板）を変形することによって形成されている。具体的には後述するが、１枚の素材鋼板をプレス成形することによって製造される。
【0023】
本実施形態のプレス成形品１００を構成する鋼板としては、ＴＲＩＰ鋼、複合組織鋼、ホットスタンプ用鋼板、析出強化鋼等を用いることができる。
プレス成形品１００の引張強度は、５９０ＭＰａ以上であってもよく、７８０ＭＰａ以上であってもよく、９８０ＭＰａ以上であってもよく、又は１２００ＭＰａ以上であってもよい。プレス成形品１００の引張強度の上限は特に限定されるものではないが、たとえば２５００ＭＰａである。後述する製造方法の第２工程をホットスタンピングによって行う場合、プレス成形品１００の引張強度を、材料である鋼板（ブランク）の引張強度よりも高くすることができる。
プレス成形品１００の引張強度は、５９０ＭＰａ以上であってもよく、７８０ＭＰａ以上であってもよく、９８０ＭＰａ以上であってもよく、又は１２００ＭＰａ以上であってもよい。プレス成形品１００の引張強度の上限は特に限定されるものではないが、たとえば２５００ＭＰａである。後述する製造方法の第２工程をホットスタンピングによって行う場合、プレス成形品１００の引張強度を、材料である鋼板（ブランク）の引張強度よりも高くすることができる。
【0024】
なお、プレス成形品１００の引張強度が上記の値以上であることは、換言すれば、プレス成形品１００の金属組織において、マルテンサイト組織が体積率で２０％以上、プレス成形品１００の引張強度が１３１０ＭＰａ以上の場合やホットスタンピングされた場合は９０％以上を占める金属組織である。
プレス成形品１００は、たとえば、引張強度が１５００ＭＰａ以上であり、マルテンサイト組織が体積率で９０％以上である場合、突出部１１５のビッカース硬度が４５４以上となってもよい。また、このときの縦壁部１１１におけるビッカース硬度に対する突出部１１５におけるビッカース硬度の比が０．９５以上となってもよい。
プレス成形品１００は、たとえば、引張強度が１５００ＭＰａ以上であり、マルテンサイト組織が体積率で９０％以上である場合、突出部１１５のビッカース硬度が４５４以上となってもよい。また、このときの縦壁部１１１におけるビッカース硬度に対する突出部１１５におけるビッカース硬度の比が０．９５以上となってもよい。
【0025】
尚、プレス成形品１００のうち、突出部１１５におけるビッカース硬度が最大であることが、衝突特性を高める観点から好ましい。特に、突出部１１５のうち、後述する先端部１１５ｔにおけるビッカース硬度が最大であることが、衝突特性を高める観点から好ましい。
より具体的には、突出部１１５におけるビッカース硬度の最大値は、プレス成形品１００におけるビッカース硬度の最低値の１．１倍以上であることが好ましい。換言すれば、突出部１１５における最大硬さＡと、成形品１００における最低硬さＢとの比であるＡ／Ｂの値が１．１以上であることが好ましい。
Ａ／Ｂの値が１．１以上である構成は、後述する製造方法の第２工程においてホットプレスを採用する場合には得ることができず、冷間プレスを採用する場合により得ることができる。
より具体的には、突出部１１５におけるビッカース硬度の最大値は、プレス成形品１００におけるビッカース硬度の最低値の１．１倍以上であることが好ましい。換言すれば、突出部１１５における最大硬さＡと、成形品１００における最低硬さＢとの比であるＡ／Ｂの値が１．１以上であることが好ましい。
Ａ／Ｂの値が１．１以上である構成は、後述する製造方法の第２工程においてホットプレスを採用する場合には得ることができず、冷間プレスを採用する場合により得ることができる。
【0026】
図１に示すように、プレス成形品１００は、天板部１１１、縦壁部１１３、突出部１１５、及びフランジ部１１７がいずれも長手方向に沿って延びた長尺形状を有している。このうち、天板部１１１、縦壁部１１３、及び、フランジ部１１７はそれぞれ長手方向の全長に亘り平板状に延びている。突出部１１５は、長手方向の一部のみに平板状に延びている。
以下の説明では、プレス成形品１００の長手方向において、突出部１１５が設けられた領域を突出領域Ｐ１と定義し、突出部１１５が設けられていない領域を非突出領域Ｐ２と定義する。
以下の説明では、プレス成形品１００の長手方向において、突出部１１５が設けられた領域を突出領域Ｐ１と定義し、突出部１１５が設けられていない領域を非突出領域Ｐ２と定義する。
【0027】
ここで、図２Ａは、図１のＡ－Ａ’断面図であり、突出領域Ｐ１におけるプレス成形品１００の長手方向に垂直な面の断面を模式的に示している。また、図２Ｂは、図１のＢ－Ｂ’断面図であり、非突出領域Ｐ２におけるプレス成形品１００の長手方向に垂直な面の断面を模式的に示している。
【0028】
突出領域Ｐ１の長手方向の長さは、プレス成形品１００の長手方向の全長の３０％以上であってもよい。プレス成形品１００の長手方向における突出領域Ｐ１の長さを、プレス成形品１００の長手方向の全長の３０％以上とすることで、プレス成形品１００の全長にわたり突出部１１５を設けずとも、高強度かつ三点曲げ試験における特性が高いという効果を得ることができる。
プレス成形品１００の長手方向における突出領域Ｐ１の長さが、プレス成形品１００の長手方向の全長の５０％以上であることが、強度の観点からはより好ましい。
プレス成形品１００の長手方向における突出領域Ｐ１の長さが、プレス成形品１００の長手方向の全長の５０％以上であることが、強度の観点からはより好ましい。
【0029】
以下に、突出領域Ｐ１におけるプレス成形品１００の断面形状について説明する。
図２Ａに示すように、突出領域Ｐ１において長手方向に垂直な面を断面視した場合、プレス成形品１００は、天板部１１１、縦壁部１１３、突出部１１５、及びフランジ部１１７を有する。突出部１１５は、天板部１１１と縦壁部１１３とを結ぶコーナー部分の境界部１１２から外側に向かって突出した形状を有する。突出部１１５を除いたプレス成形品１００の断面（長手方向に垂直な断面）は、ハット状である。
図２Ａに示すように、突出領域Ｐ１において長手方向に垂直な面を断面視した場合、プレス成形品１００は、天板部１１１、縦壁部１１３、突出部１１５、及びフランジ部１１７を有する。突出部１１５は、天板部１１１と縦壁部１１３とを結ぶコーナー部分の境界部１１２から外側に向かって突出した形状を有する。突出部１１５を除いたプレス成形品１００の断面（長手方向に垂直な断面）は、ハット状である。
【0030】
図２Ａに示すように、突出部１１５は、天板部１１１の長手方向の一部と縦壁部１１３の長手方向の一部からそれぞれ突出した鋼板が先端部１１５ｔで折り曲げられて形成される。突出部１１５のうち少なくとも先端部１１５ｔ側には、重ね合わせ部１１５ｄが存在する。本実施形態においては、「重ね合わせ部１１５ｄ」とは、突出部１１５において鋼板が二重に重ね合わされている部分とする。重ね合わせ部１１５ｄは、全体として板状の形状を有する。
より詳細には、突出部１１５は、図２Ａに示すように、天板部１１１の幅方向両端部から外側に向けて延びる部位１１５ａと、縦壁部１１３の上端から外側に向けて延びる部位１１５ｂとが互いに重なり合って構成されている。
図２Ａに示す構成においては、部位１１５ａは、天板部１１１の幅方向両端部から天板部１１１と同一面内で外側に向けて延びることにより形成されている。部位１１５ｂは、縦壁部１１３の上端から外側に湾曲して外側に向けて延びることにより形成されている。
部位１１５ａおよび部位１１５ｂはそれぞれ、鋼板１０１の一部である。部位１１５ａは、先端部１１５ｔにおいて逆方向に曲げられて部位１１５ｂとなっている。
より詳細には、突出部１１５は、図２Ａに示すように、天板部１１１の幅方向両端部から外側に向けて延びる部位１１５ａと、縦壁部１１３の上端から外側に向けて延びる部位１１５ｂとが互いに重なり合って構成されている。
図２Ａに示す構成においては、部位１１５ａは、天板部１１１の幅方向両端部から天板部１１１と同一面内で外側に向けて延びることにより形成されている。部位１１５ｂは、縦壁部１１３の上端から外側に湾曲して外側に向けて延びることにより形成されている。
部位１１５ａおよび部位１１５ｂはそれぞれ、鋼板１０１の一部である。部位１１５ａは、先端部１１５ｔにおいて逆方向に曲げられて部位１１５ｂとなっている。
【0031】
突出部１１５は、先端部１１５ｔ以外の領域において、突出部１１５を構成する鋼板の一部はカーブしているが折り曲げられていない。すなわち、先端部１１５ｔを除いて突出部１１５には、突出部１１５の外側に向かって突出する稜線部がない。従って、プレス成形品１００は、特許文献４および５に記載の部品とは異なる。
また、重ね合わせ部１１５ｄは筒状に丸められておらず、突出部１１５は、特許文献６の図６に記載の筒状に丸められた補強部とは異なる。
更に、突出部１１５は、特許文献７の図１および図２に記載の長円形の凹形状又は凸形状に形成されたコーナー部分とは異なる形状となる。
また、重ね合わせ部１１５ｄは筒状に丸められておらず、突出部１１５は、特許文献６の図６に記載の筒状に丸められた補強部とは異なる。
更に、突出部１１５は、特許文献７の図１および図２に記載の長円形の凹形状又は凸形状に形成されたコーナー部分とは異なる形状となる。
【0032】
突出部１１５では、部位１１５ａと部位１１５ｂとが、重ね合わされて密着していてもよい。このように構成することで、突出部１１５の強度をより向上させることができる。部位１１５ａと部位１１５ｂが密着した構造は、後述する製造方法によって得ることができる。
【0033】
突出部１１５は、部位１１５ａと部位１１５ｂとが、接合手段によって固定されていてもよい。たとえば、重ね合わせ部１１５ｄで重なっている部位１１５ａと部位１１５ｂ同士が、抵抗スポット溶接やレーザー溶接によって溶接されていてもよい。また、突出部１１５の下端側（天板部および縦壁部と、突出部との境界）においては、部位１１５ａと部位１１５ｂとがアーク溶接（隅肉溶接）されていてもよい。接合手段は、接着剤、ろう付け、リベット、ボルト締め、および、摩擦攪拌接合のいずれかであってもよい。たとえば、図３に示す領域Ａおよび／又は領域Ｂが接合されていてもよい。図３に示す領域Ａは、突出部１１５の端部ではない領域であり、抵抗スポット溶接又はレーザー溶接で接合されてもよい。突出部１１５と他の部分との境界にある領域Ｂの溶接（隅肉溶接）は、アーク溶接で行ってもよい。
【0034】
図２Ａに示すように、本実施形態に係るプレス成形品１００では、突出領域Ｐ１において長手方向に垂直な面を断面視した場合、天板部１１１と縦壁部１１３とがなす角度Ｙが９０°～１００°程度とされている。角度Ｙは９０°未満であってもよいが、９０°以上であることが好ましく、特に好ましくは９０°から１５０°の範囲である。天板部１１１と、それぞれの縦壁部１１３とが成す２つの角度Ｙは、異なっていてもよいが、両者の差が１０°以内であることが好ましく、同じ角度であることが特に好ましい。
【0035】
図２Ａ又は図２Ｂには、縦壁部１１１と天板部１１２とがなす角度Ｙが９０°より大きい場合の一例を示している。ここで、角度Ｙは、図２Ａに示す角度、すなわち、プレス成形品１００の内側において、天板部１１１と縦壁部１１３とがなす角度である。
【0036】
図２Ａに示すように、本実施形態に係るプレス成形品１００は、天板部１１１と突出部１１５とがなす角度が１８０°とされている。角度Ｘは、天板部１１１の外側表面１１１ｓを含む面と、突出部１１５の一部である重ね合わせ部１１５ｄの表面１１５ｄｓ（重ね合わせ部１１５ｄにおける部位１１５の表面）を含む面とがなす角度をいう。なお、天板部１１１に例えば微小な凹凸が形成されて天板部１１１の一部が平板状ではない場合、天板部１１１全体として平板とみなして天板部１１１の角度を決定する。
ただし、平板状の天板部１１１の一部に大きな凹凸、例えば縦壁部１１３の高さの１５％以上の凹凸が形成されている場合（第２実施形態で説明する図７Ｄおよび図７Ｅの例等）には、当該凹凸を除いた部分を天板部１１１とみなして天板部１１１の角度を決定する。
本実施形態に係るプレス成形品１００は、図１および図２Ａに示すように、角度Ｘが１８０°であるため、天板部１１１と突出部１１５とは平行である。角度Ｘが１８０°である場合の好ましい一例では、天板部１１１から延びる部位１１５ａと天板部１１１との間に段差がない。
ただし、平板状の天板部１１１の一部に大きな凹凸、例えば縦壁部１１３の高さの１５％以上の凹凸が形成されている場合（第２実施形態で説明する図７Ｄおよび図７Ｅの例等）には、当該凹凸を除いた部分を天板部１１１とみなして天板部１１１の角度を決定する。
本実施形態に係るプレス成形品１００は、図１および図２Ａに示すように、角度Ｘが１８０°であるため、天板部１１１と突出部１１５とは平行である。角度Ｘが１８０°である場合の好ましい一例では、天板部１１１から延びる部位１１５ａと天板部１１１との間に段差がない。
【0037】
角度Ｘは１８０°に限定されず、９０°以上１８０°以下の範囲、例えば１０５°、１３５°などで設定されればよい。すなわち、プレス成形品１００の変形例の断面図である図４Ａに示すように角度Ｘが例えば１４５°であってもよい。角度Ｘが９０°より大きい場合、天板部１１１の上方から天板部１１１の板面に垂直な方向に沿ってプレス成形品１００を見たときに、突出部１１５を構成する部位１１５ｂが部位１１５ａによって見えなくなっている。このような部分は、負角部と呼ばれることがある。別の観点では、負角部は、上型および下型のみでプレス成形しようとしたときに、逆勾配となる部分である。
【0038】
本実施形態のプレス成形品１００を構造部材として用いる場合、天板部１１１とフランジ部１１７とがそれぞれ他の部材の一部に固定されて利用される場合がある。その場合、図２Ａに示すように角度Ｘが１８０°であることが好ましい場合がある。角度Ｘが１８０°でかつ天板部１１１の表面と突出部１１５の表面とが面一になっていることによって、天板部１１１側を他の部材に固定しやすくなる場合がある。また、天板部１１１側から荷重が加えられたときに、天板部１１１および突出部１１５の全体で荷重を支えやすくなる。
【0039】
なお、突出部１１５は天板部１１１の両端からそれぞれ突出しているが、それぞれの突出部１１５と天板部１１１とが成す２つの角度Ｘの差は１０°以内であることが好ましく、同じで角度であることが特に好ましい。また、それぞれの突出部１１５の長手方向における垂直な断面におけるそれらの形状は線対称でなくともよいが、線対称に形成されていることが好ましい。
【0040】
図４Ｂに示すように、本実施形態においては、長手方向に垂直な断面における突出部１１５の長さを「長さＤ」と定義する。すなわち、プレス成形品１００の長手方向に垂直な面を断面視した場合、図４Ｂに示すような、天板部１１１と縦壁部１１３のそれぞれの延長線が交差する境界点１１２ｐから突出部１１５の先端部１１５ｔまでの長さを「長さＤ」と定義する。
【0041】
長さＤは剛性確保の観点から３ｍｍ以上であることが好ましい。長さＤが３ｍｍ未満であると、縦壁部１１３が内側に倒れ込もうとする力が小さくなりすぎ、プレス成形品１００の剛性が不十分となるため好ましくない。長さＤは鋼板の厚さやプレス成形品１００の大きさに応じて適宜設定可能であり、たとえば５ｍｍ以上、１０ｍｍ以上、１５ｍｍ以上等、適宜設定可能である。当該長さの上限に特に限定はないが、たとえば２５ｍｍ以下であってもよい。プレス成形品が２つの突出部１１５を含む場合、２つの突出部１１５の長さは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【0042】
図４Ｂに示すように、長手方向に垂直な断面における重ね合わせ部１１５ｄの長さＤ１は、突出部１１５の長さＤの０．１～１倍の範囲であればよく、０．５～１倍の範囲であることが好ましい。突出部１１５の長さＤの０．１～１倍の範囲であることにより、プレス成形品１００に加わる応力が重ね合わせ部１１５ｄに集まり、プレス成形品１００の剛性が十分に保たれる。重ね合わせ部１１５ｄの長さＤ１は具体的にはたとえば、突出部１１５の長さＤの０．３倍や０．８倍など、その製造条件に応じて適宜設定しても良い。
【0043】
突出部１１５における部位１１５ｂと縦壁部１１３との境界のコーナー部は、プレス成形品１００の長手方向に垂直な面を断面視した場合、曲面であることが好ましい。当該コーナー部を曲面とすることによって、当該コーナー部で座屈することを抑制できる。
長手方向に垂直な面における当該コーナー部の曲率半径は、長さＤの０．１から１倍の範囲（たとえば０．２から０．８倍の範囲や、０．２から０．５倍の範囲）にあってもよい。たとえば、角度Ｘが１８０°より小さい場合、突出部１１５の部位１１５ａと天板部１１１との境界のコーナー部が曲面であってもよい。
長手方向に垂直な面における当該コーナー部の曲率半径は、長さＤの０．１から１倍の範囲（たとえば０．２から０．８倍の範囲や、０．２から０．５倍の範囲）にあってもよい。たとえば、角度Ｘが１８０°より小さい場合、突出部１１５の部位１１５ａと天板部１１１との境界のコーナー部が曲面であってもよい。
【0044】
図２Ｂの断面図に示すように、非突出領域Ｐ２におけるプレス成形品１００の断面（長手方向に垂直な断面）は、略ハット状である。
上述の突出領域Ｐ１においては、図２Ａに示すように、天板部１１１は、２つの突出部１１５を介して、天板部１１１に隣接する２つの縦壁部１１３を結んでいる。一方、非突出領域Ｐ２においては、図２Ｂに示すように、突出部１１５が設けられていないため、天板部１１１はその両端から直接、隣接する２つの縦壁部１１３が下方へ延びている。
上述の突出領域Ｐ１においては、図２Ａに示すように、天板部１１１は、２つの突出部１１５を介して、天板部１１１に隣接する２つの縦壁部１１３を結んでいる。一方、非突出領域Ｐ２においては、図２Ｂに示すように、突出部１１５が設けられていないため、天板部１１１はその両端から直接、隣接する２つの縦壁部１１３が下方へ延びている。
【0045】
図１のプレス成形品１００では、長手方向における両端の非突出領域Ｐ２に突出部１１５が形成されておらず、長手方向の中央の突出領域Ｐ１に突出部１１５が形成されている。このように構成することで、プレス成形品１００を他の部材と組み合わせて構造部材とした場合に、他の部材が形状の制約を受けることなく、かつ所望の衝突安全性能を得ることができる。
なお、後述する「二工程による製造方法」によって、図１に示すような、長手方向の一部のみに突出部１１５が形成されているプレス成形品１００を一枚の素材鋼板から製造することができる。
なお、後述する「二工程による製造方法」によって、図１に示すような、長手方向の一部のみに突出部１１５が形成されているプレス成形品１００を一枚の素材鋼板から製造することができる。
【0046】
図２Ａ及び図２Ｂの断面図に示すように、突出領域Ｐ１及び非突出領域Ｐ２では、縦壁部１１３とフランジ部１１７とを結ぶコーナー部１１６は、丸められた形状を有することが好ましい。コーナー部１１６が丸められた形状を有することによって、コーナー部１１６で座屈することを抑制できる。
【0047】
【0048】
「突出領域Ｐ１における断面の断面周長」とは、突出領域Ｐ１の長手方向中心位置の断面における、フランジ部１１７を含まない、天板部１１１と縦壁部１１３と突出部１１５の断面周長の合計の長さを意味する。
「非突出領域Ｐ２における断面の断面周長」とは、非突出領域Ｐ２の長手方向中心位置の断面における、天板部１１１と縦壁部１１３の断面周長の合計の長さを意味する。
また、「断面周長」とは、プレス成形品１００の外側の板面上における長さを意味する。
「突出領域Ｐ１における断面の断面周長が非突出領域Ｐ２における断面の断面周長よりも長い」とは、両者の差が、非突出領域Ｐ２における断面の断面周長の５％以上であることを意味する。
また、突出領域Ｐ１における断面の断面周長と非突出領域Ｐ２における断面の断面周長との差は、非突出領域Ｐ２における断面の断面周長の２０％以内であることが、成形性の観点からは好ましい。
「非突出領域Ｐ２における断面の断面周長」とは、非突出領域Ｐ２の長手方向中心位置の断面における、天板部１１１と縦壁部１１３の断面周長の合計の長さを意味する。
また、「断面周長」とは、プレス成形品１００の外側の板面上における長さを意味する。
「突出領域Ｐ１における断面の断面周長が非突出領域Ｐ２における断面の断面周長よりも長い」とは、両者の差が、非突出領域Ｐ２における断面の断面周長の５％以上であることを意味する。
また、突出領域Ｐ１における断面の断面周長と非突出領域Ｐ２における断面の断面周長との差は、非突出領域Ｐ２における断面の断面周長の２０％以内であることが、成形性の観点からは好ましい。
【0049】
上述のように、本実施形態に係るプレス成形品１００は、長手方向に垂直な断面を断面視した場合、突出領域Ｐ１における断面の断面周長は、非突出領域Ｐ２における断面の断面周長よりも長い。
【0050】
このような構成によれば、突出領域Ｐ１をプレス成形品１００の全長に亘って形成せずとも、高強度かつ三点曲げ試験における特性が高いという効果を得ることができる。
【0051】
図５に、角度Ｘが９０°かつ角度Ｙが９０°である変形例としてのプレス成形品１００Ａの一例を示す。このプレス成形品１００Ａは、角度Ｘが９０°かつ角度Ｙが９０°である以外の構成は、図１のプレス成形品１００と同様である。このような変形例としてのプレス成形品１００Ａも、後述する「二工程による製造方法」によって一枚の素材鋼板１０１から製造することができる。
【0052】
また、センターピラーとして適用したプレス成形品１００’の斜視図を図６に模式的に示す。図６において、突出部１１５の外縁を太線で示す。このプレス成形品１００’でも、長手方向の一部の領域のみに突出部１１５が形成されており、他の領域には突出部１１５が形成されていない。
【0053】
突出領域Ｐ１と非突出領域Ｐ２との境界には、遷移領域（図示せず）が設けられていてもよい。この遷移領域では、突出領域Ｐ１側から非突出領域Ｐ２側に向かい、境界点１１２ｐから突出部１１５の先端部１１５ｔまでの長さが、漸次小さくなってもよい。
なお、成形性の観点から、プレス成形品の長手方向における遷移領域の長さを、成形品１００の長手方向の全長の２０％程度設けてもよい。又は、成形品１００の設計を考慮して、遷移領域が極めて小さくなるように設計してもよい。
なお、成形性の観点から、プレス成形品の長手方向における遷移領域の長さを、成形品１００の長手方向の全長の２０％程度設けてもよい。又は、成形品１００の設計を考慮して、遷移領域が極めて小さくなるように設計してもよい。
【0054】
本実施形態に係るプレス成形品１００は、高強度かつ三点曲げ試験における特性が高く、設計の自由度が高い。そのため、本実施形態のプレス成形品は、様々な用途に利用できる。たとえば、各種の移動手段（自動車、二輪車、鉄道車両、船舶、航空機）の構造部材や、各種機械の構造部材に用いることができる。自動車の構造部材の例には、サイドシル、ピラー（フロントピラー、フロントピラーロア、センターピラー等）、ルーフレール、ルーフアーチ、バンパー、ベルトラインレインフォースメント、およびドアインパクトビームが含まれ、これら以外の構造部材であってもよい。
【0055】
尚、本実施形態に係るプレス成形品１００は、図２Ａに示すように、２つのフランジ部１１７が、２つの縦壁部１１３の下端部から、外側に向かって水平に延びている。すなわち、フランジ部１１７は、天板部１１１と平行である。
ただし、プレス成形品１００は、フランジ部１１７が切断されることにより、フランジ部１１７を含まない形状とされてもよい。すなわち、プレス成形品１００は、天板部１１１と縦壁部１１３と突出部１１５から構成される成形品であってもよい。
ただし、プレス成形品１００は、フランジ部１１７が切断されることにより、フランジ部１１７を含まない形状とされてもよい。すなわち、プレス成形品１００は、天板部１１１と縦壁部１１３と突出部１１５から構成される成形品であってもよい。
【0056】
（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態に係る構造部材２００について図７Ａ～図９Ｂを参照しながら説明する。
上記の第１実施形態で説明したプレス成形品１００は、図７Ａ～図７Ｅに示すように、鋼板部材２０１と組み合わせて閉断面を形成することで自動車部品やその他の用途の構造部材２００として用いることができ、また、図７Ｆに示すように、そのまま構造部品として用いることが可能である。
以下、本発明の第２実施形態に係る構造部材２００について図７Ａ～図９Ｂを参照しながら説明する。
上記の第１実施形態で説明したプレス成形品１００は、図７Ａ～図７Ｅに示すように、鋼板部材２０１と組み合わせて閉断面を形成することで自動車部品やその他の用途の構造部材２００として用いることができ、また、図７Ｆに示すように、そのまま構造部品として用いることが可能である。
【0057】
図７Ａ～図７Ｃは、構造部材２００の具体例としての構造部材２００ａ,２００ｂ,２００ｃを示す図であり、突出領域Ｐ１における長手方向に垂直な断面を模式的に示す図である。プレス成形品１００の天板部１１１と縦壁部１１３とがなす角度Ｙは、説明の簡略化のために９０°としている。
【0058】
構造部材２００ａ,２００ｂ,２００ｃでは、第１実施形態で説明したプレス成形品１００と、鋼板部材２０１とを組み合わせて閉断面を形成するように構成される。すなわち、プレス成形品１００と鋼板部材２０１とは、中空体を構成する。
【0059】
図７Ａに示す構造部材２００ａでは、鋼板部材２０１として裏板（鋼板）２０１ａが用いられる。裏板２０１ａは、プレス成形品１００の２つのフランジ部１１７に溶接されている。
図７Ｂに示す構造部材２００ｂでは、鋼板部材２０１としてハット状の断面を有するプレス成形品２０１ｂが用いられる。プレス成形品１００とプレス成形品２０１ｂとは、それぞれの内側領域が対向するように配置され、プレス成形品１００のフランジ部１１７とプレス成形品２０１ｂのフランジ部２１７とが溶接されている。
図７Ｃに示す構造部材２００ｃでは、鋼板部材２０１としてプレス成形品１００と縦壁部の寸法のみが異なるプレス成形品２０１ｃが用いられる。プレス成形品１００とプレス成形品２０１ｃとは、それぞれの内側領域が対向するように配置され、プレス成形品１００のフランジ部１１７とプレス成形品２０１ｃのフランジ部２１７とが溶接されている。
このように、鋼板部材２０１は、プレス成形品１００の２つのフランジ部１１７を結ぶように当該２つのフランジ部１１７に固定される。鋼板部材２０１は、上述の例示に限定されるものではなく、その他の成形品が含まれてもよい。
図７Ｂに示す構造部材２００ｂでは、鋼板部材２０１としてハット状の断面を有するプレス成形品２０１ｂが用いられる。プレス成形品１００とプレス成形品２０１ｂとは、それぞれの内側領域が対向するように配置され、プレス成形品１００のフランジ部１１７とプレス成形品２０１ｂのフランジ部２１７とが溶接されている。
図７Ｃに示す構造部材２００ｃでは、鋼板部材２０１としてプレス成形品１００と縦壁部の寸法のみが異なるプレス成形品２０１ｃが用いられる。プレス成形品１００とプレス成形品２０１ｃとは、それぞれの内側領域が対向するように配置され、プレス成形品１００のフランジ部１１７とプレス成形品２０１ｃのフランジ部２１７とが溶接されている。
このように、鋼板部材２０１は、プレス成形品１００の２つのフランジ部１１７を結ぶように当該２つのフランジ部１１７に固定される。鋼板部材２０１は、上述の例示に限定されるものではなく、その他の成形品が含まれてもよい。
【0060】
また、図７Ｄ、図７Ｅは、構造部材２００の具体例としての構造部材２００ｄ,２００ｅを示す図であり、突出領域Ｐ１における長手方向に垂直な断面を模式的に示す図である。これらの構造部材２００ｄ,２００ｅでは、第１実施形態で説明したプレス成形品１００の変形例であるプレス成形品１００Ｂ,１００Ｃを鋼板部材２０１と組み合わせて構造部材としている。
図７Ｄに示す構造部材２００ｄで用いられているプレス成形品１００Ｂは、縦壁部１１３の高さとほぼ同じ深さの凹部１１１’が天板部１１１に形成されている点においてプレス成形品１００と異なっている。
図７Ｅに示す構造部材２００ｅで用いられているプレス成形品１００Ｃは、縦壁部１１３の高さの半分程の深さの凹部１１１’’が天板部１１１に形成されている点においてプレス成形品１００と異なっている。
凹部１１１’,１１１’’は、構造部品２００の長手方向の全体にわたって形成されてもよく、たとえば突出領域Ｐ１を含むように、構造部品２００の長手方向の一部のみに形成されてもよい。
図７Ｄに示す構造部材２００ｄで用いられているプレス成形品１００Ｂは、縦壁部１１３の高さとほぼ同じ深さの凹部１１１’が天板部１１１に形成されている点においてプレス成形品１００と異なっている。
図７Ｅに示す構造部材２００ｅで用いられているプレス成形品１００Ｃは、縦壁部１１３の高さの半分程の深さの凹部１１１’’が天板部１１１に形成されている点においてプレス成形品１００と異なっている。
凹部１１１’,１１１’’は、構造部品２００の長手方向の全体にわたって形成されてもよく、たとえば突出領域Ｐ１を含むように、構造部品２００の長手方向の一部のみに形成されてもよい。
【0061】
プレス成形品１００がフランジ部１１７を含まない場合、鋼板部材２０１は、閉断面を構成するようにプレス成形品１００の縦壁部１１３に固定されてもよい。たとえば、鋼板部材２０１の端部にフランジ部を設け、このフランジ部とプレス成形品１００の縦壁部１１３とを固定してもよい。
【0062】
プレス成形品１００と鋼板部材２０１との固定方法に特に限定はなく、状況に応じて適切な固定方法を選択すればよい。固定方法の例には、溶接、接着剤、ろう付け、リベット、ボルト締め、および、摩擦攪拌接合からなる群より選ばれる少なくとも１つが含まれる。これらの中でも、溶接は実施が容易である。溶接の例には、抵抗スポット溶接およびレーザー溶接が含まれる。
【0063】
更に、本実施形態に係る構造部材２００は、図８Ａ～図８Ｄに示すように、接合部６０２を介して接合された補助部材６０１を含んでも良い。図８Ａ～図８Ｄは、構造部材２００に対し、長手方向に垂直な断面の断面視形状がコの字型である補助部材６０１をそれぞれ異なる接合部６０２で接合した状態を示す図である。接合部６０２は、溶接、接着剤、ろう付け、リベット、ボルト締め、および、摩擦攪拌接合のいずれかによって構成されてもよい。
補助部材６０１は、長尺上の部材であり、プレス成形品１００の長手方向と補助部材６０１の長手方向とが平行に配置されている。
補助部材６０１は、長尺上の部材であり、プレス成形品１００の長手方向と補助部材６０１の長手方向とが平行に配置されている。
【0064】
図８Ａに示す例では、補助部材６０１は、天板部１１１と２つの縦壁部１１３のそれぞれに設けられた接合部６０２を介して構造部材２００に接合されている。
図８Ｂに示す例では、補助部材６０１は、２つの縦壁部１１３のそれぞれに設けられた接合部６０２を介して構造部材２００に接合されている。天板部１１１と補助部材６０１との間には、接合部６０２は設けられていない。天板部１１１と補助部材６０１とは互いに密着するように配置されてもよく、隙間が生じるように配置されてもよい。
図８Ｃに示す例では、補助部材６０１は、天板部１１１に設けられた接合部６０２を介して構造部材２００に接合されている。２つの縦壁部１１３と補助部材６０１との間には、接合部６０２は設けられていない。縦壁部１１３と補助部材６０１とは互いに密着するように配置されてもよく、隙間が生じるように配置されてもよい。
図８Ｄに示す例では、補助部材６０１は、２つの縦壁部１１３のそれぞれに設けられた接合部６０２を介して構造部材２００に接合されている。天板部１１１と補助部材６０１の上面との間に空間が設けられている。
図８Ｂに示す例では、補助部材６０１は、２つの縦壁部１１３のそれぞれに設けられた接合部６０２を介して構造部材２００に接合されている。天板部１１１と補助部材６０１との間には、接合部６０２は設けられていない。天板部１１１と補助部材６０１とは互いに密着するように配置されてもよく、隙間が生じるように配置されてもよい。
図８Ｃに示す例では、補助部材６０１は、天板部１１１に設けられた接合部６０２を介して構造部材２００に接合されている。２つの縦壁部１１３と補助部材６０１との間には、接合部６０２は設けられていない。縦壁部１１３と補助部材６０１とは互いに密着するように配置されてもよく、隙間が生じるように配置されてもよい。
図８Ｄに示す例では、補助部材６０１は、２つの縦壁部１１３のそれぞれに設けられた接合部６０２を介して構造部材２００に接合されている。天板部１１１と補助部材６０１の上面との間に空間が設けられている。
【0065】
このような構造部品は、フランジ部１１７の全体を他の鋼板部材に接合してもよいし、フランジ部１１３の一部のみを他の鋼板部材に接合してもよい。フランジ部１１３の一部のみを他の鋼板部材に接合する場合、その接合部分は、プレス成形品１００の長手方向の両端部近傍のみであってもよい。
【0066】
更に、図９Ａおよび図９Ｂは、補助部材６０１の変形例としての補助部材７０１を用いる場合を説明するための図であり、突出領域Ｐ１における構造部材２００の長手方向に垂直な断面を模式的に示す図である。図９Ａおよび図９Ｂに示すように、補助部材６０１に代えて、長手方向に垂直な断面の断面視形状がＬ字型である補助部材７０１を用いることができる。補助部材７０１は、長尺状の部材であり、プレス成形品１００の長手方向と補助部材７０１の長手方向とが平行に配置されてもよい。
【0067】
図９Ａに示す例では、天板部１１１と２つの縦壁部１１３のそれぞれに２つの補助部材７０１が接合部７０２を介して接合されている。
図９Ｂに示す例では、天板部１１１に２つの補助部材７０１が接合部７０２を介して接合されている。２つの縦壁部１１３と補助部材７０１との間には、接合部７０２は設けられていない。縦壁部１１３と補助部材７０１とを密着させて配置してもよく、隙間が生じるように配置してもよい。
接合部７０２は、溶接、接着剤、ろう付け、リベット、ボルト締め、および、摩擦攪拌接合のいずれかによって構成されてもよい。
図９Ｂに示す例では、天板部１１１に２つの補助部材７０１が接合部７０２を介して接合されている。２つの縦壁部１１３と補助部材７０１との間には、接合部７０２は設けられていない。縦壁部１１３と補助部材７０１とを密着させて配置してもよく、隙間が生じるように配置してもよい。
接合部７０２は、溶接、接着剤、ろう付け、リベット、ボルト締め、および、摩擦攪拌接合のいずれかによって構成されてもよい。
【0068】
上述した補助部材６０１又は補助部材７０１は、構造部材２００の長手方向の全体にわたって配置されてもよく、たとえば突出領域Ｐ１を含むように、プレス成形品１００の長手方向の一部のみに配置されてもよい。あるいは、非突出領域Ｐ２を含むようにプレス成形品１００の長手方向の一部に配置されてもよい。
【0069】
本実施形態に係る構造部材２００は、長手方向の一部にのみ突出領域Ｐ１を有するプレス成形品１００と、鋼板部材２０１とを合わせて閉断面を構成するため、高強度かつ三点曲げ試験における特性が高く、設計の自由度が高い。
また、補助部材６０１又は７０１をさらに備える場合には、衝突特性がさらに向上する。
より詳細には、構造部材２００においては、衝突時にはプレス成形品１００の縦壁部１１３が内側に移動するように倒れこむため、補助部材６０１,７０１を追加することで、この倒れこみの抑制が可能となり、衝突特性がさらに向上する。
なお、補助部材６０１又は７０１の強度は高いことが好ましいが、上述したような内側への倒れこみの抑制に寄与するのであれば、補助部材６０１又は７０１の素材は、ポリマー材料や発泡樹脂等の非金属であってもよい。
また、従来のプレス成形品では縦壁が外側に倒れ込むため、プレス成形品と補助部材との間の接合部において破断し易い。しかし、第１実施形態で説明したプレス成形品１００は縦壁部１１３が内側へ倒れ込むため、図８Ａ～図８Ｄに示すような補助部材６０１の接合部６０２において破断が生じ難い。
また、補助部材６０１又は７０１をさらに備える場合には、衝突特性がさらに向上する。
より詳細には、構造部材２００においては、衝突時にはプレス成形品１００の縦壁部１１３が内側に移動するように倒れこむため、補助部材６０１,７０１を追加することで、この倒れこみの抑制が可能となり、衝突特性がさらに向上する。
なお、補助部材６０１又は７０１の強度は高いことが好ましいが、上述したような内側への倒れこみの抑制に寄与するのであれば、補助部材６０１又は７０１の素材は、ポリマー材料や発泡樹脂等の非金属であってもよい。
また、従来のプレス成形品では縦壁が外側に倒れ込むため、プレス成形品と補助部材との間の接合部において破断し易い。しかし、第１実施形態で説明したプレス成形品１００は縦壁部１１３が内側へ倒れ込むため、図８Ａ～図８Ｄに示すような補助部材６０１の接合部６０２において破断が生じ難い。
【0070】
尚、本実施形態に係る構造部材２００では、プレス成形品１００のフランジ部１１７の一部のみが鋼板部材２０１に固定されていてもよい。その場合、フランジ部１１７の他の部分は他の鋼板部材２０１に固定されていない。たとえば、プレス成形品１００のフランジ部１１７のうち長手方向の両端部付近のフランジ部１１７のみが鋼板部材２０１に固定され、それ以外のフランジ部１１７は鋼板部材２０１に固定されていなくてもよい。
【0071】
（第３実施形態）
以下、本発明の第３実施形態に係るプレス成形品の製造方法（以下、本実施形態の製造方法と記載する場合がある）について説明する。本実施形態に係る製造方法では、第１実施形態で説明したプレス成形品１００（及びその変形例）を製造することができる。上述した実施形態で説明した事項は以下に説明する製造方法に適用できるため、重複する説明を省略する場合がある。また、以下の製造方法について説明する事項は、上述した実施形態のプレス成形品に適用できる。
以下、本発明の第３実施形態に係るプレス成形品の製造方法（以下、本実施形態の製造方法と記載する場合がある）について説明する。本実施形態に係る製造方法では、第１実施形態で説明したプレス成形品１００（及びその変形例）を製造することができる。上述した実施形態で説明した事項は以下に説明する製造方法に適用できるため、重複する説明を省略する場合がある。また、以下の製造方法について説明する事項は、上述した実施形態のプレス成形品に適用できる。
【0072】
以下の実施形態の製造方法は、第１工程と第２工程とを含む。
第１工程は、素材鋼板を変形させることによって変形鋼板を得る工程である。第１工程では、変形鋼板は長尺形状を有し、２つの縦壁部となる２つの縦壁部相当部、天板部となる天板部相当部、および突出部となる突出部相当部、を含む。この変形鋼板の長手方向においては、突出領域Ｐ１に成形される第１領域における断面の断面周長が、非突出領域Ｐ２に成形される第２領域における断面の断面周長よりも長い。
第１工程は、素材鋼板を変形させることによって変形鋼板を得る工程である。第１工程では、変形鋼板は長尺形状を有し、２つの縦壁部となる２つの縦壁部相当部、天板部となる天板部相当部、および突出部となる突出部相当部、を含む。この変形鋼板の長手方向においては、突出領域Ｐ１に成形される第１領域における断面の断面周長が、非突出領域Ｐ２に成形される第２領域における断面の断面周長よりも長い。
【0073】
第２工程は、変形鋼板をプレス成形することによって、プレス成形品を形成する工程である。第２工程において、突出部相当部の少なくとも一部を重ね合わせることによって突出部を形成する。
【0074】
変形鋼板において、縦壁部相当部、天板部相当部、および突出部相当部の間には、明確な境界はない。しかし、それらの間に何らかの境界があってもよい。
【0075】
変形鋼板は、荷重を除いたときに変形が解消される弾性変形の状態にあってもよいし、荷重を除いても変形が解消されない塑性変形の状態にあってもよい。すなわち、変形鋼板は、塑性変形の状態又は弾性変形の状態にあってもよい。塑性変形の状態にある変形鋼板を、以下では「予備成形品」と称する場合がある。
【0076】
第１工程に特に限定はなく、公知のプレス成形によって行ってもよい。第２工程での成形は、ホットプレス成形、冷間プレス成形のいずれでもよいが、ホットプレス成形を利用することがより好ましい。第２工程によって得られたプレス成形品は、さらに後処理されてもよい。第２工程によって得られた（又はその後の後処理によって得られた）プレス成形品は、そのまま用いられてもよいし、他の部材と組み合わせて用いられてもよい。
【0077】
以下では、出発材料である鋼板（素材鋼板）を「ブランク」と称する場合がある。ブランクは平板状の鋼板であり、製造されるプレス成形品の形状に応じた平面形状を有する。ブランクの厚さおよび物性は、プレス成形品に求められる特性に応じて選択される。たとえば、プレス成形品１００が自動車用の構造部材である場合には、それに応じたブランクが選択される。ブランクの厚さは、たとえば０．４ｍｍから４．０ｍｍの範囲にあってもよく、０．８ｍｍから２．０ｍｍの範囲にあってもよい。
プレス成形品１００の肉厚は、ブランクの厚さと加工工程とによって決まり、ここで例示したブランクの厚さの範囲にあってもよい。
プレス成形品１００の肉厚は、ブランクの厚さと加工工程とによって決まり、ここで例示したブランクの厚さの範囲にあってもよい。
【0078】
ブランクは、第２工程でホットプレス成形を行う場合、引張強度が３４０ＭＰａ以上（たとえば、引張強度が５００～８００ＭＰａ、４９０ＭＰａ以上、５９０ＭＰａ以上、７８０ＭＰａ以上、９８０ＭＰａ以上、又は１２００ＭＰａ以上）の高張力鋼板（ハイテン材）であることが好ましい。構造部材としての強度を保ちつつ軽量化を図るためには、成形品の引張強度が高いことが好ましく、５９０ＭＰａ以上（たとえば、７８０ＭＰａ以上、９８０ＭＰａ以上、又は１１８０ＭＰａ以上）のブランクが用いられることがより好ましい。ブランクの引張強度の上限に限定はなく、一例では２５００ＭＰａ以下である。本実施形態の製造方法で製造されるプレス成形品の引張強度は、ブランクの引張強度と同等かそれよりも高く、ここで例示した範囲にあってもよい。
【0079】
素材鋼板（ブランク）の引張強度が５９０ＭＰａ以上である場合、ブランクと同等以上のプレス成形品を得るためには、第２工程がホットプレス成形（ホットスタンピング、熱間プレスとも称する）によって行われることが好ましい。引張強度が５９０ＭＰａ未満のブランクを用いる場合でも、第２工程をホットスタンピングによって行ってもよい。ホットスタンピングを行う場合、それに適した公知の組成を有するブランクを用いてもよい。
【0080】
ブランクの引張強度が５９０ＭＰａ以上で肉厚が１．４ｍｍ以上の場合には、延性が低いブランクであっても突出部で割れが生じることを抑制するために、第２工程をホットスタンピングで行うことが特に好ましい。
同様の理由で、ブランクの引張強度が７８０ＭＰａ以上で肉厚が０．８ｍｍ以上である場合には、第２工程をホットスタンピングで行うことが特に好ましい。加熱した鋼板は延性が高くなるため、第２工程をホットスタンピングで行う場合、ブランクの肉厚が３．２ｍｍであっても割れが生じることが少ない。
同様の理由で、ブランクの引張強度が７８０ＭＰａ以上で肉厚が０．８ｍｍ以上である場合には、第２工程をホットスタンピングで行うことが特に好ましい。加熱した鋼板は延性が高くなるため、第２工程をホットスタンピングで行う場合、ブランクの肉厚が３．２ｍｍであっても割れが生じることが少ない。
【0081】
ブランクの引張強度が高い場合、冷間プレスでは突出部の先端部で割れが生じやすくなる。そのため、成形後の鋼板の引張強度が１２００ＭＰａ以上（たとえば１５００ＭＰａ以上又は１８００ＭＰａ以上）となる場合には、第２工程をホットスタンピングによって行うことがより好ましい。成形後の鋼板の引張強度が１２００ＭＰａ未満となる場合でも、第２工程をホットスタンピングによって行ってもよい。
また、ブランクの引張強度が７８０ＭＰａ以上である場合、冷間プレスによって、上記の実施形態のプレス成形品の形状とすると、突出部等にしわや割れが生じる場合がある。しかし、本願発明のプレス成形品の製造方法において、第２工程をホットスタンピングによって行うことで、ブランクの引張強度が７８０ＭＰａ以上であっても、上記の実施形態のプレス成形品の形状を得ることができる。つまり、第２工程をホットスタンピングによって行うことで、引張強度が７８０ＭＰａ以上のプレス成形品を製造することができる。
また、ブランクの引張強度が７８０ＭＰａ以上である場合、冷間プレスによって、上記の実施形態のプレス成形品の形状とすると、突出部等にしわや割れが生じる場合がある。しかし、本願発明のプレス成形品の製造方法において、第２工程をホットスタンピングによって行うことで、ブランクの引張強度が７８０ＭＰａ以上であっても、上記の実施形態のプレス成形品の形状を得ることができる。つまり、第２工程をホットスタンピングによって行うことで、引張強度が７８０ＭＰａ以上のプレス成形品を製造することができる。
【0082】
上記のように、引張強度が５９０ＭＰａ以上であるプレス成形品を得るためには、第２工程をホットスタンピングによって行うことが好ましい。
なお、ホットスタンピングにおいて、所望の強度を確保するため、ブランクの化学組成として、Ｃ量は０．０９～０．４０質量％であることが好ましい。また、Ｍｎも同様に１．０～５．０質量％であることが好ましい。また、Ｂも同様に０．０００５～０．０５００質量％であることが好ましい。
焼き入れ後の引張強度１５００ＭＰａ以上となるブランクの代表的な化学組成は、特に限定されないが、Ｃ：０．１９～０．２３質量％、Ｓｉ：０．１８～０．２２質量％、Ｍｎ：１．１～１．５質量％、Ａｌ：０．０２～０．０４質量％、Ｔｉ：０．０１５～０．０３０質量％、Ｂ：０．００１０～０．００２０質量％であることが好ましく、例えば、Ｃ：０．２０質量％、Ｓｉ：０．２０質量％、Ｍｎ：１．３質量％、Ａｌ：０．０３質量％、Ｔｉ：０．０２０質量％、Ｂ：０．００１５質量％である。
なお、ホットスタンピングにおいて、所望の強度を確保するため、ブランクの化学組成として、Ｃ量は０．０９～０．４０質量％であることが好ましい。また、Ｍｎも同様に１．０～５．０質量％であることが好ましい。また、Ｂも同様に０．０００５～０．０５００質量％であることが好ましい。
焼き入れ後の引張強度１５００ＭＰａ以上となるブランクの代表的な化学組成は、特に限定されないが、Ｃ：０．１９～０．２３質量％、Ｓｉ：０．１８～０．２２質量％、Ｍｎ：１．１～１．５質量％、Ａｌ：０．０２～０．０４質量％、Ｔｉ：０．０１５～０．０３０質量％、Ｂ：０．００１０～０．００２０質量％であることが好ましく、例えば、Ｃ：０．２０質量％、Ｓｉ：０．２０質量％、Ｍｎ：１．３質量％、Ａｌ：０．０３質量％、Ｔｉ：０．０２０質量％、Ｂ：０．００１５質量％である。
【0083】
以下に、第１工程で得られる予備成形品３０１の具体例について説明する。第１工程では、図１０等に示すように、予備成形品３０１の長手方向においては、上記第１実施形態のプレス成形品１００の突出領域Ｐ１に成形される第１領域Ｓ１における断面の断面周長が、非突出領域Ｐ２に成形される第２領域Ｓ２における断面の断面周長よりも長くなるように変形を行う。
【0084】
図１０に示す予備成形品３０１（３０１Ａ）では、第１領域Ｓ１における２つの縦壁部相当部３０１ａｗが、第２領域Ｓ２における２つの縦壁部相当部３０１ａｗよりも、外側に向けて（プレス成形品１００の外側と同じ方向に向けて）せり出している。天板部相当部３０１ａｔについては、第１領域Ｓ１における天板部相当部３０１ａｔの板面と第２領域Ｓ２における天板部相当部３０１ａｔの板面とが同じ面内にある。すなわち、図１０に示す予備成形品３０１では、予備成形品３０１の長手方向において、プレス成形品１００の突出領域Ｐ１に成形される第１領域Ｓ１における断面の断面周長が、プレス成形品１００の非突出領域Ｐ２に成形される第２領域Ｓ２における断面の断面周長よりも長い。
第１領域Ｓ１と第２領域Ｓ２において天板部相当部３０１ａｔ等の板面が同じ面内にあるとは、たとえばこの部分の外側又は内側の板面が略同一の面内に存在することを意味する。
第１領域Ｓ１と第２領域Ｓ２において天板部相当部３０１ａｔ等の板面が同じ面内にあるとは、たとえばこの部分の外側又は内側の板面が略同一の面内に存在することを意味する。
【0085】
第１工程で得られる予備成形品３０１の他の具体例を図１１に示す。図１１に示す予備成形品３０１（３０１Ｂ）では、第１領域Ｓ１における天板部相当部３０１ａｔが、第２領域Ｓ２における天板部相当部３０１ａｔよりも、外側にせり出している。縦壁部相当部３０１ａｗについては、第１領域Ｓ１における２つの縦壁部相当部３０１ａｗの板面と第２領域Ｓ２における２つの縦壁部相当部３０１ａｗの板面とが同じ面内にある。
すなわち、図１１に示す予備成形品３０１では、予備成形品３０１の長手方向において、プレス成形品１００の突出領域Ｐ１に成形される第１領域Ｓ１における断面の断面周長が、プレス成形品１００の非突出領域Ｐ２に成形される第２領域Ｓ２における断面の断面周長よりも長い。
このような予備成形品３０１を用いる場合、プレス軸方向に突出した形状であるため、加工をしやすく特に成形中にしわが発生しにくく、突出領域Ｐ１をより簡便に得ることが可能である点で好ましい。
すなわち、図１１に示す予備成形品３０１では、予備成形品３０１の長手方向において、プレス成形品１００の突出領域Ｐ１に成形される第１領域Ｓ１における断面の断面周長が、プレス成形品１００の非突出領域Ｐ２に成形される第２領域Ｓ２における断面の断面周長よりも長い。
このような予備成形品３０１を用いる場合、プレス軸方向に突出した形状であるため、加工をしやすく特に成形中にしわが発生しにくく、突出領域Ｐ１をより簡便に得ることが可能である点で好ましい。
【0086】
また、第１工程で得られる予備成形品３０１の他の具体例を図１２に示す。図１２に示す予備成形品３０１（３０１Ｃ）では、第１領域Ｓ１における天板部相当部３０１ａｔが、第２領域Ｓ２における天板部相当部３０１ａｔよりも、外側にせり出している。また、第１領域Ｓ１における２つの縦壁部相当部３０１ａｗが、第２領域Ｓ２における２つの縦壁部相当部３０１ａｗよりも、外側にせり出している。
よって、図１０および図１１に示す予備成形品３０１と同様に、図１２に示す予備成形品３０１では、予備成形品３０１の長手方向において、プレス成形品１００の突出領域Ｐ１に成形される第１領域Ｓ１における断面の断面周長が、プレス成形品１００の非突出領域Ｐ２に成形される第２領域Ｓ２における断面の断面周長よりも長い。
よって、図１０および図１１に示す予備成形品３０１と同様に、図１２に示す予備成形品３０１では、予備成形品３０１の長手方向において、プレス成形品１００の突出領域Ｐ１に成形される第１領域Ｓ１における断面の断面周長が、プレス成形品１００の非突出領域Ｐ２に成形される第２領域Ｓ２における断面の断面周長よりも長い。
【0087】
上記の第１工程における素材鋼板（図示せず）から予備成形品３０１への変形は、曲げ加工、プレス加工、絞り加工、又はこれらの組み合わせによって行うことができる。第１工程での変形は、ブランクの引張強度とは無関係に、冷間加工（たとえば冷間プレス）で行うことができるとの利点を有する。この場合、ホットスタンプよりも低コストで成形することができる。ただし、必要に応じて第１工程を熱間加工（たとえば熱間プレス）で行ってもよい。一例では、第１工程を冷間加工で行い、第２工程をホットスタンピングで行う。
【0088】
なお、矩形状の素材鋼板を変形することで、図１０から図１２に示すような予備成形品３０１を作製してもよい。矩形状の素材鋼板を用いた場合、たとえば、矩形状の素材鋼板から上記のような予備成形品３０１を作製する場合、第１領域Ｓ１の板厚が、第２領域Ｓ２の板厚よりも薄くなる場合がある。また、プレス成形品１００の長手方向に垂直な方向に相当する素材鋼板の幅について、第１領域Ｓ１に相当する箇所を第２領域Ｓ２に相当する箇所よりも大きな幅とした素材鋼板を用いてもよい。このような形状の素材鋼板を用いた場合、予備成形品３０１の全体にわたりほぼ均一な板厚とすることができる。
図１０から図１２の予備成形品３０１の例示では、第１領域Ｓ１と第２領域Ｓ２との間の遷移領域において、予備成形品３０１の長手方向に沿った断面形状が直線的に変化しているが、遷移領域において予備成形品３０１の長手方向に沿った断面形状が曲線形状を含むように滑らかに変化してもよい。
図１０から図１２の予備成形品３０１の例示では、第１領域Ｓ１と第２領域Ｓ２との間の遷移領域において、予備成形品３０１の長手方向に沿った断面形状が直線的に変化しているが、遷移領域において予備成形品３０１の長手方向に沿った断面形状が曲線形状を含むように滑らかに変化してもよい。
【0089】
次に、第２工程で利用される成形の一例について以下に説明する。
第２工程においてホットスタンピングを行う場合、まず、被加工物（予備成形品）を所定の焼入れ温度まで加熱する。焼入れ温度は、被加工物がオーステナイト化するＡ３変態点（より具体的にはＡｃ３変態点）よりも高い温度であり、たとえば９１０℃以上であってもよい。予備成形品３０１の加熱は、たとえば、予備成形品３０１を加熱炉等の加熱装置内で加熱する手法や、予備成形品３０１に通電を行い加熱する手法を用いることができる。加熱温度の範囲は、オーステナイト単層を得てかつオーステナイト層の分解を抑制するため、Ａｃ３変態点以上（Ａｃ３変態点＋１５０℃）以下の範囲が好ましい。鋼板中の炭化物を溶解させるため、加熱温度保持時間は１秒以上３００秒以下が好ましい。なお、焼き入れ性の良いＭｎ、Ｍｏ、Ｃｒ等の元素を追加した場合には短時間での保持が可能となる。
第２工程においてホットスタンピングを行う場合、まず、被加工物（予備成形品）を所定の焼入れ温度まで加熱する。焼入れ温度は、被加工物がオーステナイト化するＡ３変態点（より具体的にはＡｃ３変態点）よりも高い温度であり、たとえば９１０℃以上であってもよい。予備成形品３０１の加熱は、たとえば、予備成形品３０１を加熱炉等の加熱装置内で加熱する手法や、予備成形品３０１に通電を行い加熱する手法を用いることができる。加熱温度の範囲は、オーステナイト単層を得てかつオーステナイト層の分解を抑制するため、Ａｃ３変態点以上（Ａｃ３変態点＋１５０℃）以下の範囲が好ましい。鋼板中の炭化物を溶解させるため、加熱温度保持時間は１秒以上３００秒以下が好ましい。なお、焼き入れ性の良いＭｎ、Ｍｏ、Ｃｒ等の元素を追加した場合には短時間での保持が可能となる。
【0090】
次に、加熱した被加工物を、プレス装置でプレスする。被加工物は加熱されているため、大きく変形させても割れが生じにくい。プレスを開始する時の被加工物（予備成形品）の温度は、上記加熱温度の範囲内でマルテンサイト単層を得るため、Ｍｓ点以上（Ａｃ３変態点＋１５０℃）以下が好ましい。また、生産性を確保しかつＧＡ鋼板の場合にＺｎの消失を抑制するため、昇温速度は５℃／秒以上５００℃／秒以下が好ましい。
被加工物をプレスする際に被加工物を急冷する。この急冷によって、プレス加工の際に被加工物が焼入れされる。被加工物の急冷は、金型内部に水冷管を設けてを冷却したり、金型から被加工物に向けて水を噴出させたりすることによって実施できる。プレス装置によって被加工物を急冷するときの冷却速度は、製造コストを抑えてかつマルテンサイト単層を得るため、２０℃／秒以上２００℃／秒以下が好ましい。たとえば、３０℃／秒以上がより好ましい。
ホットスタンピングの手順（加熱およびプレス等）およびそれに用いられる装置に特に限定はなく、公知の手順および装置を用いてもよい。
被加工物をプレスする際に被加工物を急冷する。この急冷によって、プレス加工の際に被加工物が焼入れされる。被加工物の急冷は、金型内部に水冷管を設けてを冷却したり、金型から被加工物に向けて水を噴出させたりすることによって実施できる。プレス装置によって被加工物を急冷するときの冷却速度は、製造コストを抑えてかつマルテンサイト単層を得るため、２０℃／秒以上２００℃／秒以下が好ましい。たとえば、３０℃／秒以上がより好ましい。
ホットスタンピングの手順（加熱およびプレス等）およびそれに用いられる装置に特に限定はなく、公知の手順および装置を用いてもよい。
【0091】
予備成形品３０１（変形鋼板）は、長手方向に垂直な断面がＵ字状であるＵ字状部を含んでもよい。このＵ字状部が、２つの縦壁部相当部、天板部相当部、および突出部相当部を含み、成形品における２つ縦壁部、天板部、および突出部となる。Ｕ字状部の端部には、フランジ部となる部分がつながっていてもよい。
以下の説明において、「断面」という語句は、原則として予備成形品等の部材の長手方向に垂直な断面を意味する。また、本実施形態において、変形鋼板における断面周長とは、フランジ部となる部分を含まない、２つの縦壁部相当部および天板部相当部、又は、２つの縦壁部相当部、天板部相当部、および突出部相当部の断面周長の合計の長さを意味する。
以下の説明において、「断面」という語句は、原則として予備成形品等の部材の長手方向に垂直な断面を意味する。また、本実施形態において、変形鋼板における断面周長とは、フランジ部となる部分を含まない、２つの縦壁部相当部および天板部相当部、又は、２つの縦壁部相当部、天板部相当部、および突出部相当部の断面周長の合計の長さを意味する。
【0092】
上述した第１工程および第２工程を含み、これらの工程を異なる装置又は金型によって実施するプレス成形品の製造方法（二工程によるプレス成形品の製造方法）の一例について以下に説明する。
【0093】
第２工程においてホットスタンピングを行う場合、第１工程の後かつ、第２工程の前に、第１工程で素材鋼板を加工して得られた予備成形品３０１を加熱する加熱工程を含み、第２工程においては、上型と下型とを含むプレス型と２つのカム型によってホットプレス成形が行われる。下型は凸部を有し、下型の凸部と変形鋼板の少なくとも一部とが接しない状態で配置する工程を有する。
また第２工程においては、（ａ）天板部相当部を上型と下型によってプレスする工程と、（ｂ）２つの縦壁部相当部を、下型と２つのカム型とによってプレスする工程と、を含む。
また第２工程においては、（ａ）天板部相当部を上型と下型によってプレスする工程と、（ｂ）２つの縦壁部相当部を、下型と２つのカム型とによってプレスする工程と、を含む。
【0094】
以下に説明する製造方法において、第２工程は、以下の工程（ａ）および工程（ｂ）を含んでもよい。この第２工程は、変形鋼板が、塑性変形している予備成形品である場合に好ましく用いられる。
【0095】
工程（ａ）では、天板部相当部を、対をなす上型と下型とを含むプレス型によってプレスする。工程（ｂ）では、２つの縦壁部相当部を、下型と２つのカム型とによってプレスする。以下の実施形態の製造方法では、工程（ａ）および工程（ｂ）の両方が完了したときに突出部が形成されるような金型を用いてもよい。カム型は、主に、プレス方向に対して垂直な方向（水平方向）に移動する。典型的な一例では、カム型は水平方向にのみ移動する。
【0096】
工程（ａ）および工程（ｂ）を行うタイミングは、状況に応じて選択でき、いずれかを先に完了させてもよいし、両者を同時に完了させてもよい。また、工程（ａ）および工程（ｂ）のいずれかを先に開始してもよいし、両者を同時に開始してもよい。工程（ａ）および工程（ｂ）の完了のタイミングが異なる第１から第３の例について以下に説明する。
【0097】
第２工程の第１の例では、工程（ａ）が完了した後に工程（ｂ）を完了させる。第１の例は、天板部と突出部とがなす角度Ｘが９０°以上１３５°以下である場合に好ましく行われる。
なお、工程（ａ）が完了した後に工程（ｂ）を完了させる限り、工程（ａ）が完了する前に工程（ｂ）におけるカム型の移動を開始してもよい。
なお、工程（ａ）が完了した後に工程（ｂ）を完了させる限り、工程（ａ）が完了する前に工程（ｂ）におけるカム型の移動を開始してもよい。
【0098】
第２工程の第２の例では、工程（ｂ）が完了した後に工程（ａ）を完了させる。第２の例は、天板部と突出部とがなす角度Ｘが１３５°以上１８０°以下である場合に好ましく行われる。
なお、工程（ｂ）が完了した後に工程（ａ）を完了させる限り、工程（ｂ）が完了する前に工程（ａ）におけるプレス型の移動を開始してもよい。
なお、工程（ｂ）が完了した後に工程（ａ）を完了させる限り、工程（ｂ）が完了する前に工程（ａ）におけるプレス型の移動を開始してもよい。
【0099】
第２工程の第３の例では、工程（ａ）および工程（ｂ）を同時に完了させる。工程（ａ）と工程（ｂ）とが同時に完了する限り、工程（ａ）におけるプレス型の移動開始時期と、工程（ｂ）におけるカム型の移動開始時期に限定はない。
【0100】
本実施形態では、第２工程をホットスタンピングによって行う一例について説明する。
しかし、第２工程を冷間プレスによって行う場合であっても、本実施形態の工程を用いることができる。この場合、突出部１１５における最大硬さＡと、成形品１００における最低硬さＢとの比であるＡ／Ｂの値を１．１以上とすることができ、衝突特性を高めることができる点で好ましい。
しかし、第２工程を冷間プレスによって行う場合であっても、本実施形態の工程を用いることができる。この場合、突出部１１５における最大硬さＡと、成形品１００における最低硬さＢとの比であるＡ／Ｂの値を１．１以上とすることができ、衝突特性を高めることができる点で好ましい。
【0101】
本実施形態では、塑性変形している予備成形品３０１を変形鋼板として用いる場合について説明する。
【0102】
まず、第１工程では、素材鋼板を変形させることによって、天板部１１１となる部分（天板部相当部）、２つの縦壁部１１３となる部分（２つの縦壁部相当部）、および突出部１１５となる部分（突出部相当部）を少なくとも含む予備成形品３０１（変形鋼板）を形成する。第１工程は、上述した方法（たとえばプレス加工）によって行うことができる。第１工程で形成される予備成形品３０１の一例の断面（第１領域Ｓ１における長手方向に垂直な断面）を、図１３に模式的に示す。
【0103】
図１３に示すように、予備成形品３０１は、Ｕ字状部３０１ａと、フランジ部１１７となる平坦部３０１ｂ（フランジ部相当部）とを含む。Ｕ字状部３０１ａは、２つの縦壁部相当部３０１ａｗおよび天板部相当部３０１ａｔを含み、さらに、突出部相当部３０１ａｅを含む。予備成形品３０１では、天板部相当部３０１ａｔに対して２つの縦壁部相当部３０１ａｗが同じ方向に曲がっている状態にある。すなわち、２つの縦壁部相当部３０１ａｗは共に、天板部相当部３０１ａｔの一方の主面側に曲がっている。
【0104】
予備成形品３０１の断面は、ハット状である。また、Ｕ字状部３０１ａの断面は、Ｕ字状である。予備成形品３０１は塑性変形しており、荷重が加わっていない状態において、図１３の形状を維持する。
【0105】
Ｕ字状部３０１ａの長さ（断面長さ）をＬｕとする。さらに、プレス成形品１００において、縦壁部の高さをＨｂ（図１９ＡのＨｂ１に相当）とし、２つの縦壁部間の幅をＷｂ（図１９ＡのＷｂ１に相当）とする。Ｕ字状部３０１ａは、縦壁部相当部３０１ａｗおよび天板部相当部３０１ａｔに加えて、第２工程によって突出部１１５となる突出部相当部３０１ａｅを含む。そのため、長さＬｕ、幅Ｗｂ、および高さＨｂは、Ｗｂ＋２Ｈｂ＜Ｌｕの関係を満たす。さらに、Ｕ字状部３０１ａの幅をＷａとし高さをＨａとする。通常、Ｗｂ≦Ｗａの関係とＷｂ＋２Ｈｂ＜Ｗａ＋２Ｈａの関係とが満たされる。
なお、図１３に示す予備成形品３０１のＵ字状部３０１ａでは、突出部相当部３０１ａｅと他の部分との間には明確な境界がない。
なお、図１３に示す予備成形品３０１のＵ字状部３０１ａでは、突出部相当部３０１ａｅと他の部分との間には明確な境界がない。
【0106】
予備成形品３０１の平坦部３０１ｂの端部は下方（天板部１１１から離れる方向）に下がっていてもよい。以下に説明する図１４Ａから図１４Ｈでは、平坦部３０１ｂの端部が下がっていない予備成形品３０１を用いて第２工程を行う一例について説明する。図１５Ａから図１５Ｈに示すように、平坦部３０１ｂの端部が下がっている予備成形品３０１でも同様に成形が可能である。
【0107】
第２工程をホットスタンピングによって行う場合、予め、予備成形品３０１を、Ａｃ３変態点以上の温度（たとえばＡｃ３変態点より８０℃以上高い温度）にまで加熱する。
【0108】
次に、加熱された予備成形品３０１をプレス装置４０ａによってプレス加工する。プレス加工に用いられるプレス型の構成の一例を図１４Ａ等に示す。プレス装置４０ａは、プレス型１０、プレート１３、伸縮機構１４、カム押圧型１５、およびカム型（スライド型）２１を含む。
プレス型１０は、対となる上型１１と下型１２とを含む。下型１２は、凸面が上型１１の方向を向く凸部１２ａを含む。カム押圧型１５およびカム型２１はそれぞれ、カム機構として働く傾斜面１５ａおよび２１ａを有する。カム押圧型１５は、伸縮可能な伸縮機構１４を介してプレート１３に固定されている。伸縮機構には、バネおよび油圧シリンダ等の公知の伸縮機構を用いることができる。
プレス型１０は、対となる上型１１と下型１２とを含む。下型１２は、凸面が上型１１の方向を向く凸部１２ａを含む。カム押圧型１５およびカム型２１はそれぞれ、カム機構として働く傾斜面１５ａおよび２１ａを有する。カム押圧型１５は、伸縮可能な伸縮機構１４を介してプレート１３に固定されている。伸縮機構には、バネおよび油圧シリンダ等の公知の伸縮機構を用いることができる。
【0109】
プレート１３の下降に伴って、上型１１およびカム押圧型１５が下降する。カム押圧型１５の下降に伴い、カム型２１がカム押圧型１５に押されて下型１２の凸部１２ａ側に移動する。よく知られているように、カム型２１の移動のタイミングは、傾斜面１５ａおよび２１ａの位置および形状を変化させることによって調整できる。すなわち、それらの調整によって、上述した工程（ａ）の完了および工程（ｂ）の完了のタイミングを調整できる。
【0110】
上記の例では、カム機構によってカム型２１を移動させている。しかし、カム機構を用いずに、油圧シリンダ等によってカム型２１が、他の型の移動に依存せずに、独立して移動するような構成としてもよい。
【0111】
本実施形態では、上型１１とカム押圧型１５とがプレート１３を介してプレス機の同じスライドに取り付けられている一例について例示している。しかし、上型１１とカム押圧型１５とをプレス機の別々のスライドに取り付け、それらを個別に動作させてもよい。
【0112】
また、本実施形態では、カム押圧型１５が押し当てられることによってカム型２１が移動する一例について例示している。しかし、カム型２１に直接取り付けた駆動装置によって、カム型２１を上型１１に対して独立して移動させてもよい。
【0113】
プレス型１０およびカム型２１は、冷却機能を有する。たとえば、プレス型１０およびカム型２１は、それらの内部を冷却水が循環するように構成されてもよい。冷却された金型を用いてプレスを行うことによって、加熱された予備成形品３０１が成形および冷却される。その結果、プレス成形と焼入れとが行われる。なお、金型から水を噴出させることによって冷却を行ってもよい。
【0114】
以下に、図１４Ａの装置を用いてプレス成形する工程の一例について説明する。図１４Ａから図１４Ｈに、上述した第２の例の方法で第２工程を行う場合の一例を模式的に示す。図１４Ａから図１４Ｈでは、図１２に示す予備成形品３０１（変形鋼板）を用いて説明する。
この第２の例の方法は、成形品１００の角度Ｘが１３５°から１８０°の範囲にある場合に好ましく用いられる。
この第２の例の方法は、成形品１００の角度Ｘが１３５°から１８０°の範囲にある場合に好ましく用いられる。
【0115】
図１４Ａ、図１４Ｃ、図１４Ｅおよび図１４Ｇは、予備成形品３０１（変形鋼板）の第１領域Ｓ１に相当する断面における断面図を示す。また、図１４Ｂ、図１４Ｄ、図１４Ｆおよび図１４Ｈは、予備成形品３０１（変形鋼板）の第２領域Ｓ２に相当する断面における断面図を示す。すなわち、図１４Ａと図１４Ｂ、図１４Ｃと図１４Ｄ、図１４Ｅと図１４Ｆ、並びに図１４Ｇと図１４Ｈは、それぞれ、同じ時刻における第１領域Ｓ１と第２領域Ｓ２における予備成形品３０１およびプレス型１０等の断面を示すものである。これは、後述する図１５Ａから図１５Ｈについても同様である。
【0116】
まず、図１４Ａおよび図１４Ｂに示すように、上型１１と下型１２との間に予備成形品３０１を配置する。このとき、下型１２の凸部１２ａと予備成形品３０１の少なくとも一部とが接しない状態で配置することが好ましい。図１４Ａの例では、下型１２の凸部１２ａと予備成形品３０１は接していない。
【0117】
上型１１と下型１２との間に予備成形品３０１を配置する際に、予備成形品３０１のＵ字状部３０１ａ（天板部１１１となる部分（天板部相当部）、２つの縦壁部１１３となる部分（２つの縦壁部相当部）、および突出部１１５となる部分（突出部相当部）を含む領域）、が下型１２の凸部１２ａと接した状態であると、予備成形品３０１において下型１２の凸部１２ａと接している個所は下型１２によって冷却される。この場合、プレス成形時に、ホットプレスに必要な鋼板温度を維持できなくなる。このため、プレス成形品に割れやしわが生じる虞があり、所望の強度を得ることができなくなる。また、焼入れに必要な冷却速度を得ることができず。所望の強度を得ることができなくなる。
特に、予備成形品３０１突出部１１５となる部分（突出部相当部）とその近傍においては、割れやしわが生じやすいため、下型１２の凸部１２ａと接しない状態で、予備成形品３０１を配置することが重要である。
特に、予備成形品３０１突出部１１５となる部分（突出部相当部）とその近傍においては、割れやしわが生じやすいため、下型１２の凸部１２ａと接しない状態で、予備成形品３０１を配置することが重要である。
【0118】
第２工程をホットスタンピングによって行う場合、上型１１と下型１２との間に予備成形品３０１を配置する工程が終了した時点の予備成形品３０１の第１領域Ｓ１の温度が７００℃以上であり、上型１１と下型１２との間に予備成形品３０１を配置する工程が終了した時点から、予備成形品３０１と上型１１とが接触するまでの時間、又は、予備成形品３０１とカム型２１とが接触するまでの時間を３秒以内とすることが好ましく、２秒以内とすることが突出部１１５となる部分（突出部相当部）とその近傍における割れやしわの抑制といった観点からより好ましい。
【0119】
図１４Ａに示す例では、予備成形品３０１と下型１２が接触していないため、突出部１１５となる部分（突出部相当部）とその近傍における割れやしわを抑制することができる。
しかし、上型１１と下型１２との間に予備成形品３０１を配置した際に、下型１２の凸部１２ａと予備成形品３０１の一部が接触する場合でも、上型１１と下型１２との間に予備成形品３０１を配置する工程が終了した時点から、予備成形品３０１と上型１１とが接触するまでの時間、又は、予備成形品３０１とカム型２１とが接触するまでの時間を３秒以内とすることで、突出部１１５となる部分（突出部相当部）とその近傍における割れやしわを抑制することができる。
しかし、上型１１と下型１２との間に予備成形品３０１を配置した際に、下型１２の凸部１２ａと予備成形品３０１の一部が接触する場合でも、上型１１と下型１２との間に予備成形品３０１を配置する工程が終了した時点から、予備成形品３０１と上型１１とが接触するまでの時間、又は、予備成形品３０１とカム型２１とが接触するまでの時間を３秒以内とすることで、突出部１１５となる部分（突出部相当部）とその近傍における割れやしわを抑制することができる。
【0120】
また、第２工程をホットスタンピングによって行う場合、予備成形品３０１と上型１１、又は、予備成形品３０１とカム型２１とが接触した時の予備成形品３０１の第１領域Ｓ１の温度が７００℃以上であることが好ましい。予備成形品３０１の温度は、赤外線を用いた非接触の温度計や金型に組み込んだ温度計で計測することができる。
【0121】
次に、プレート１３を下降させる。カム型２１は、プレート１３に伴って下降するカム押圧型１５に押され、凸部１２ａ側にスライドする。その結果、図１４Ｃおよび図１４Ｄに示すように、下型１２（凸部１２ａ）とカム型２１とが、縦壁部１１１となる部分をプレスして拘束する。このようにして、工程（ｂ）が完了する。
【0122】
次に、図１４Ｅおよび図１４Ｆに示すように、プレート１３をさらに下降させ、それによって天板部となる部分のプレスを開始する。このとき、伸縮機構１４が縮む。予備成形品３０１は、第１領域Ｓ１において突出部相当部を有するため、その突出部相当部がカム型２１側に張り出す。
次に、図１４Ｇおよび図１４Ｈに示すように、上型１１を下死点まで下降させ、天板部となる部分を上型１１と下型１２（凸部１２ａ）とでプレスして拘束する。このようにして、工程（ａ）が完了する。
次に、図１４Ｇおよび図１４Ｈに示すように、上型１１を下死点まで下降させ、天板部となる部分を上型１１と下型１２（凸部１２ａ）とでプレスして拘束する。このようにして、工程（ａ）が完了する。
【0123】
以上のようにして、プレス成形が完了する。第１領域Ｓ１の突出部相当部は、上型１１とカム型２１との間で折り重ねられて、プレス成形品１００の突出領域Ｐ１において、重ね合わせ部１１５ｄを有する突出部１１５となる。このようにして、プレス成形品１００が得られる。
【0124】
ホットスタンピングを行う際に、突出部の焼き入れ性を確保するため、すなわちプレス成形品の突出部の引張強度をホットスタンピングの所定の狙い強度とするためには、成形時の冷却速度を低下させないで成形する必要がある。この観点からすると、突出部以外においては、鋼板の両面が金型と接触するため、両面から材料が冷却されて所定の冷却速度を確保することができる。
一方、突出部では、鋼板の片面（プレス成形品の外側）からしか冷却されないため、冷却速度が低下して所望の引張強度が得られない場合がある。そのため、プレス成形品１００の突出部の角度Ｘが１３５°から１８０°の範囲にある場合には、カム型２１で縦壁部を成形した後に上型１１で天板部を成形することが好ましい。
一方、突出部では、鋼板の片面（プレス成形品の外側）からしか冷却されないため、冷却速度が低下して所望の引張強度が得られない場合がある。そのため、プレス成形品１００の突出部の角度Ｘが１３５°から１８０°の範囲にある場合には、カム型２１で縦壁部を成形した後に上型１１で天板部を成形することが好ましい。
【0125】
次に、上述した第１の例の方法で第２工程を行う場合の一例について説明する。図１５Ａから図１５Ｄに、各工程を模式的に示す。この第１の例の方法は、角度Ｘが９０°以上１３５°以下である場合に好ましく用いられる。図１５Ａから図１５Ｈでは、図１２に示す予備成形品３０１（変形鋼板）を用いて説明する。
【0126】
図１５Ａから図１５Ｈでは、フランジ部１１７となる平坦部３０１ｂ（図１３参照）の端部が下方に曲がっており、プレス装置４０ｂにおいて、下型１２がそれに対応する形状を有する場合について示す。このような構成によれば、平坦部３０１ｂの端部を、カム型２１の下面と下型１２との間に入れることが容易になる。なお、図１４Ａから図１４Ｈに示すように、平坦部３０１ｂの端部が下方に曲がっていなくてもよい。フランジ部となる部分の端部が下方に曲がっている場合、それに対応する凹部が下型に形成されていてもよい。
【0127】
図１５Ａ等に示すプレス装置４０ｂでは、伸縮可能な伸縮機構１４を介して上型１１がプレート１３に固定されている。一方、カム押圧型１５は、伸縮機構１４を介さずにプレート１３に固定されている。
【0128】
第２工程では、まず、図１５Ａおよび図１５Ｂに示すように、上型１１と下型１２との間に予備成形品３０１を配置する。このとき、下型１２の凸部１２ａと予備成形品３０１の少なくとも一部とが接しない状態で配置することが好ましい。図１５Ａの例では、下型１２の凸部１２ａと予備成形品３０１は接していない。
次に、図１５Ｃおよび図１５Ｄに示すように、プレート１３を下降させ、上型１１と下型１２（凸部１２ａ）とによって、天板部となる部分をプレスして拘束する。このようにして、工程（ａ）が完了する。
次に、図１５Ｃおよび図１５Ｄに示すように、プレート１３を下降させ、上型１１と下型１２（凸部１２ａ）とによって、天板部となる部分をプレスして拘束する。このようにして、工程（ａ）が完了する。
【0129】
次に、伸縮機構１４を収縮させながらプレート１３をさらに下降させる。これによって、図１５Ｅおよび図１５Ｆに示すように、カム型２１を凸部１２ａ側にスライドさせる。予備成形品３０１は、第１領域Ｓ１において突出部相当部を有するため、その突出部相当部が上方に張り出す。
【0130】
次に、図１５Ｇおよび図１５Ｈに示すように、プレート１３を下死点まで下降させ、カム型２１と下型１２（凸部１２ａ）とによって縦壁部となる部分をプレスして拘束する。このとき、突出部相当部は、上型１１とカム型２１との間で折り重ねられて突出部１１５となる。このようにして、工程（ｂ）が完了する。以上のようにしてプレス成形が完了し、プレス成形品１００が得られる。
【0131】
プレス成形品１００の突出部の角度Ｘが９０°以上１３５°以下である場合、プレス成形品１００の突出部の冷却速度を高めて狙いの強度を得るためには、上型１１で天板部を成形した後にカム型２１で縦壁部を成形することが好ましい。
【0132】
なお、第２工程の第３の例として上述したように、第２工程において、工程（ａ）および工程（ｂ）を同時に完了させてもよい。金型の形状および配置を調整することによって、工程（ａ）および工程（ｂ）を同時に完了させることができる。
【0133】
ホットスタンピングによって第２工程を行う場合、第２工程において適正な焼入れを行うために、金型（プレス型１０およびカム型２１）の移動が完了した時点で、それらの金型とプレス成形品１００とが密着していることが好ましい。第２工程で得られたプレス成形品１００は、必要に応じて後処理がなされる。得られた成形品は、必要に応じて他の部品と組み合わされて用いられる。
【0134】
以下に、図１０に示す予備成形品３０１（３０１Ａ）を、プレス成形する工程の一例について説明する。以下の説明では、予備成形品３０１の形状が図１０のものであることを除き、プレス装置４０ａの構成は図１４Ａ等に示すものと同様である。
【0135】
図１６Ａ、図１６Ｂ、図１６Ｃおよび図１６Ｄは、予備成形品３０１（変形鋼板）の第１領域Ｓ１に相当する断面における断面図を示す。なお、予備成形品３０１（変形鋼板）の第２領域Ｓ２に相当する断面での挙動は、上述した図１４Ｂ、図１４Ｄ、図１４Ｆおよび図１４Ｈと同様なのでここでは省略する。
【0136】
まず、図１６Ａに示すように、上型１１と下型１２との間に予備成形品３０１を配置する。このとき、下型１２の凸部１２ａの上面と予備成形品３０１の天板部相当部３０１ａｔとは、接しているか、間にわずかな隙間ができる状態となる。一方、下型１２の凸部１２ａの側面と予備成形品３０１の縦板部相当部３０１ａｗとは、接しない状態で配置される。
【0137】
たとえば、図１６Ａに示すように、下型１２の凸部１２ａの上面と予備成形品３０１の天板部相当部３０１ａｔとが接している状態で配置されたとしても、上型１１と下型１２との間に予備成形品３０１を配置する工程が終了した時点の予備成形品３０１の第１領域Ｓ１の温度が７００℃以上であり、上型１１と下型１２との間に予備成形品３０１を配置する工程が終了した時点から、予備成形品３０１と上型１１とが接触するまでの時間、又は、予備成形品３０１とカム型２１とが接触するまでの時間を３秒以内とすることで、突出部１１５となる部分（突出部相当部）とその近傍における割れやしわを抑制することができる。
【0138】
次に、プレート１３を下降させる。カム型２１は、プレート１３に伴って下降するカム押圧型１５に押され、凸部１２ａ側にスライドする。その結果、図１６Ｂに示すように、下型１２（凸部１２ａ）とカム型２１とが、縦壁部１１１となる部分をプレスして拘束する。このようにして、工程（ｂ）が完了する。
次に、図１６Ｃに示すように、プレート１３をさらに下降させ、それによって天板部となる部分のプレスを開始する。このとき、伸縮機構１４が縮む。予備成形品３０１は、第１領域Ｓ１において突出部相当部を有するため、その突出部相当部がカム型２１側に張り出す。
次に、図１６Ｄに示すように、上型１１を下死点まで下降させ、天板部となる部分を上型１１と下型１２（凸部１２ａ）とでプレスして拘束する。このようにして、工程（ａ）が完了する。
次に、図１６Ｃに示すように、プレート１３をさらに下降させ、それによって天板部となる部分のプレスを開始する。このとき、伸縮機構１４が縮む。予備成形品３０１は、第１領域Ｓ１において突出部相当部を有するため、その突出部相当部がカム型２１側に張り出す。
次に、図１６Ｄに示すように、上型１１を下死点まで下降させ、天板部となる部分を上型１１と下型１２（凸部１２ａ）とでプレスして拘束する。このようにして、工程（ａ）が完了する。
【0139】
以上のようにして、プレス成形が完了する。第１領域Ｓ１の突出部相当部は、上型１１とカム型２１との間で折り重ねられて、プレス成形品１００の突出領域Ｐ１において、重ね合わせ部１１５ｄを有する突出部１１５となる。
【0140】
また、図１１に示す予備成形品３０１を、プレス成形する工程の一例について説明する。以下の説明では、予備成形品３０１の形状が図１１のものであることを除き、プレス装置４０ａの構成は図１４Ａ等に示すものと同様である。
【0141】
図１７Ａ、図１７Ｂ、図１７Ｃおよび図１７Ｄは、予備成形品３０１（変形鋼板）の第１領域Ｓ１に相当する断面における断面図を示す。なお、予備成形品３０１（変形鋼板）の第２領域Ｓ２に相当する断面での挙動は、上述した図１４Ｂ、図１４Ｄ、図１４Ｆおよび図１４Ｈと同様なのでここでは省略する。
【0142】
まず、図１７Ａに示すように、上型１１と下型１２との間に予備成形品３０１を配置する。このとき、下型１２の凸部１２ａの上面と予備成形品３０１の天板部相当部３０１ａｔとは、接しない状態となる。一方、下型１２の凸部１２ａの側面と予備成形品３０１の縦板部相当部３０１ａｗとは、接しているか、間にわずかな隙間ができる状態として配置される。
図１７Ａに示すように、下型１２の凸部１２ａの側面と予備成形品３０１の縦板部相当部３０１ａｗとが接している状態で配置されたとしても、上型１１と下型１２との間に予備成形品３０１を配置する工程が終了した時点の予備成形品３０１の第１領域Ｓ１の温度が７００℃以上であり、上型１１と下型１２との間に予備成形品３０１を配置する工程が終了した時点から、予備成形品３０１と上型１１とが接触するまでの時間、又は、予備成形品３０１とカム型２１とが接触するまでの時間を３秒以内とすることで、突出部１１５となる部分（突出部相当部）とその近傍における割れやしわを抑制することができる。
図１７Ａに示すように、下型１２の凸部１２ａの側面と予備成形品３０１の縦板部相当部３０１ａｗとが接している状態で配置されたとしても、上型１１と下型１２との間に予備成形品３０１を配置する工程が終了した時点の予備成形品３０１の第１領域Ｓ１の温度が７００℃以上であり、上型１１と下型１２との間に予備成形品３０１を配置する工程が終了した時点から、予備成形品３０１と上型１１とが接触するまでの時間、又は、予備成形品３０１とカム型２１とが接触するまでの時間を３秒以内とすることで、突出部１１５となる部分（突出部相当部）とその近傍における割れやしわを抑制することができる。
【0143】
【0144】
第２工程は、プレス型の上型および下型の少なくとも一方から突出するピンを含むプレス型を用いて行ってもよい（他の実施形態においても同様である）。そのような第２工程の一例を、図１８に模式的に示す。図１８のプレス型は、図１４Ａ等に示すプレス型と類似のものであるが、下型１２の凸部１２ａから突出するピン１６を含む。上型１１には、上型１１が下降したときにピン１６が挿入される穴１１ｈが形成されている。ピン１６は、予備成形品３０１に形成された貫通孔に挿入される。その状態で第２工程のプレス成形を行うことによって、突出部を精度よく形成できる。なお、プレス型は、ピン１６が上方から押圧されたときにピン１６の少なくとも一部が下型１２内に収納される機構を有してもよい。
【0145】
また、第１領域Ｓ１をプレスする金型（上型１１又はカム型２１）と第２領域Ｓ２をプレスする金型（上型１１又はカム型２１）が、予備成形品３０１の長手方向において分割されており、それぞれが独立して稼働するように構成されていてもよい。
【0146】
上型１１と下型１２との間に予備成形品３０１を配置した際に、第２領域Ｓ２では、予備成形品３０１が下型１２の凸部１２ａと接触する場合がある。この場合、上型１１又はカム型２１が予備成形品３０１の長手方向において分割された構成として、第１領域Ｓ１のプレス成形に先んじて、第２領域Ｓ２のプレスを行うことで、第２領域においても焼入れに必要な冷却速度を得ることができる。上型１１又はカム型２１、又は上型１１およびカム型２１の双方を分割された金型とすることで、成形品１００の全体について適切な強度や硬度を確保することができる。
【0147】
たとえば、第２領域Ｓ２についてのみ、上型１１と下型１２との間に予備成形品３０１を配置する工程が終了した時点の予備成形品３０１の第２領域Ｓ２の温度が７００℃以上であり、上型１１と下型１２との間に予備成形品３０１を配置する工程が終了した時点から、予備成形品３０１と上型１１とが接触するまでの時間、又は、予備成形品３０１とカム型２１とが接触するまでの時間を３秒以内としてもよい。
その後の第１領域Ｓ１のプレスは、上述した温度および時間の範囲で行ってもよい。言い換えれば、第１領域Ｓ１のプレスと第２領域Ｓ２のプレスが、異なる時刻に行われてもよい。
その後の第１領域Ｓ１のプレスは、上述した温度および時間の範囲で行ってもよい。言い換えれば、第１領域Ｓ１のプレスと第２領域Ｓ２のプレスが、異なる時刻に行われてもよい。
【0148】
上記の実施形態に係る製造方法においては、第２工程でホットプレスを行う場合について説明したが、第２工程を冷間プレスで行うことも可能である。第２工程を冷間プレスで行う場合、上型１１と下型１２との間に予備成形品３０１を配置する工程が終了した時点から、予備成形品３０１と上型１１とが接触するまでの時間、又は、予備成形品３０１とカム型２１とが接触するまでの時間を考慮する必要がないという利点がある。また、突出部１１５における最大硬さＡと、成形品１００における最低硬さＢとの比であるＡ／Ｂの値を１．１以上とすることができ、衝突特性を高めることができる利点もある。
【0149】
なお、５９０ＭＰａ級の素材鋼板（厚さ１．４ｍｍ）から、ホットスタンピングを用いずにプレス成形品を製造したところ、第２工程でホットプレスを行ったホットプレス成形品と同様の形状の成形品を製造できた。これは、素材鋼板（ブランク）の延性が高いためである。５９０ＭＰａ級の素材鋼板を、ホットスタンピングを用いずに成形しようとすると、延性の高い鋼板の場合は加工できるが、鋼板の延性が低い場合には割れが発生して加工できない場合がある。素材鋼板の延性は、ゲージ長５０ｍｍの引張り試験において３５％以上であることが好ましい。素材鋼板の延性がこの範囲であれば、所望の形状の突出部を成形するための密着曲げが可能となる。
【実施例】
【0150】
本発明について、次の実施例によって、より詳細に説明する。
（実施例１）
実施例１では、上記実施形態のプレス成形品（成形品）と従来品とを用いた構造部材について、三点曲げ試験のシミュレーションを行った。シミュレーションには、汎用のＦＥＭ（有限要素法）ソフト（ＬＩＶＥＲＭＯＲＥ ＳＯＦＴＷＡＲＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ社製、商品名ＬＳ‐ＤＹＮＡ）を用いた。
（実施例１）
実施例１では、上記実施形態のプレス成形品（成形品）と従来品とを用いた構造部材について、三点曲げ試験のシミュレーションを行った。シミュレーションには、汎用のＦＥＭ（有限要素法）ソフト（ＬＩＶＥＲＭＯＲＥ ＳＯＦＴＷＡＲＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ社製、商品名ＬＳ‐ＤＹＮＡ）を用いた。
【0151】
上記実施形態に係る構造部材としてシミュレーションに用いたサンプル１の突出領域における断面図を、図１９Ａに模式的に示す。図１９Ａの構造部材は、上記実施形態のプレス成形品１００と、そのフランジ部１１７に溶接された裏板２０１ａとからなる。図１９Ａに示したサンプル１のサイズは以下の通りである。ただし、以下のサイズにおいては鋼板の厚さは考慮していない。
【0152】
・角度Ｘ：１８０°
・角度Ｙ：９０°
・突出部の長さＤ：１０ｍｍ
・縦壁部の高さＨｂ１：６０ｍｍ
・２つの突出部の先端部間の幅Ｗｔ１：８０ｍｍ
・２つの縦壁部間の距離（天板部の幅）Ｗｂ１：６０ｍｍ（８０－２Ｄ）
・裏板の幅Ｗｐ１：１００ｍｍ（１２０－２Ｄ）
・コーナー部ＲａおよびＲｂにおける曲率半径：５ｍｍ
・長手方向の長さ：１０００ｍｍ
・長手方向における突出領域の長さ：７００ｍｍ
・角度Ｙ：９０°
・突出部の長さＤ：１０ｍｍ
・縦壁部の高さＨｂ１：６０ｍｍ
・２つの突出部の先端部間の幅Ｗｔ１：８０ｍｍ
・２つの縦壁部間の距離（天板部の幅）Ｗｂ１：６０ｍｍ（８０－２Ｄ）
・裏板の幅Ｗｐ１：１００ｍｍ（１２０－２Ｄ）
・コーナー部ＲａおよびＲｂにおける曲率半径：５ｍｍ
・長手方向の長さ：１０００ｍｍ
・長手方向における突出領域の長さ：７００ｍｍ
【0153】
また、従来例の構造部材としてシミュレーションに用いたサンプル２およびサンプル３の断面図を図１９Ｂおよび図１９Ｃに模式的に示す。図１９Ｂに示すサンプル２は、断面がハット型のプレス成形品１と、そのフランジ部１ｃに溶接された裏板２とからなる。プレス成形品１は、天板部１ａ、縦壁部１ｂ、およびフランジ部１ｃからなる。図１９Ｂに示したサンプル２のサイズは以下の通りである。
【0154】
・天板部１ａの幅：６０ｍｍ
・縦壁部１ｂの高さ：６０ｍｍ
・裏板２の幅：１００ｍｍ
・コーナー部における曲率半径：５ｍｍ
・長手方向の長さ：１０００ｍｍ
・縦壁部１ｂの高さ：６０ｍｍ
・裏板２の幅：１００ｍｍ
・コーナー部における曲率半径：５ｍｍ
・長手方向の長さ：１０００ｍｍ
【0155】
サンプル２とサンプル３とは、全く同じ構造を有し、配置のみが異なる。具体的には、サンプル２は、裏板２側が上方（インパクタ側）に配置されており、サンプル３は天板部１ａ側が上方（インパクタ側）に配置されている。以下では、裏板側が上方にある配置（サンプル２の配置）を逆ハットの配置と称する。さらに、天板部側が上方にある配置（サンプル３の配置）を正ハットの配置と称する。
後述するように、実際の構造部材で起きる衝突は、主に正ハットの配置で起きる。そのため、上記実施形態のサンプル１（本発明例）の比較例となるのは、正ハット配置のサンプル３であり、逆ハット配置のサンプル２は参考例として記載している。なお、サンプル２とサンプル３は、長手方向の全長において同一の断面形状である。
後述するように、実際の構造部材で起きる衝突は、主に正ハットの配置で起きる。そのため、上記実施形態のサンプル１（本発明例）の比較例となるのは、正ハット配置のサンプル３であり、逆ハット配置のサンプル２は参考例として記載している。なお、サンプル２とサンプル３は、長手方向の全長において同一の断面形状である。
【0156】
また、長手方向の全長において図１９Ａに示す断面形状を有するものをサンプル４とした。サンプル４は、長手方向の全長において同一の断面形状であることを除き、他の構成はサンプル１と同様である。
【0157】
サンプル１～４は、厚さが１．４ｍｍで引張強度が１５００ＭＰａである鋼板からなるものであると仮定した。プレス成形品のフランジ部と裏板とは、４０ｍｍのピッチでスポット溶接して固定したと仮定した。サンプル２～４は、長手方向における単位長さあたりの質量が同じになるように設計した。
【0158】
シミュレーションで用いた三点曲げ試験の方法を図２０に模式的に示す。三点曲げ試験は、２つの支点５にサンプルを載せ、インパクタ６によって上方からサンプルを押すことによって行った。実施例１の試験において、２つの支点５の間の距離Ｓは４００ｍｍ又は７００ｍｍとした。支点５の曲率半径は３０ｍｍとした。インパクタ６の曲率半径は１５０ｍｍとした。インパクタ６の衝突速度は７．５ｋｍ／ｈとした。
【0159】
【0160】
サンプル１～４について、支点間距離Ｓが４００ｍｍの場合の、変位量が７０ｍｍのときの各サンプルの斜視図を、それぞれ図２１Ａ～図２１Ｄに模式的に示す。それらの図に示されるように、長手方向の一部に突出部を有するサンプル１、逆ハット配置のサンプル２、長手方向の全長にわたり突出部を有するサンプル４では、縦壁部が長い範囲で曲がっている。それに対し、正ハット配置のサンプル３では、縦壁部の一部が局所的に座屈している。
【0161】
サンプル１～４について、変位量が１００ｍｍのときの、各サンプルのエネルギ吸収量を求めた。その結果を、図２２Ａおよび図２２Ｂに示す。図２２Ａは支点間距離Ｓが４００ｍｍの結果を示し、図２２Ｂは支点間距離Ｓが７００ｍｍの結果を示す。エネルギ吸収量が大きい自動車構造部品は、衝突に対する乗員の安全性が高いことを意味する。
【0162】
図２２Ａおよび図２２Ｂに示すように、突出部を有する本発明のサンプルはいずれも、正ハット配置のサンプル３（比較例）よりもエネルギ吸収量が大きかった。さらに、本発明による長手方向の一部に突出部を有するサンプル１は、ほとんどの場合で長手方向の全長にわたり突出部を有するサンプル４よりも高い特性を示した。
【0163】
図２２Ａおよび図２２Ｂに示されるように、サンプル２（逆ハット配置）の結果において、鋼板およびスポット溶接の割れを考慮した場合のエネルギ吸収量は、それらを考慮しない場合のエネルギ吸収量よりも大きく低下した。この結果は、裏板側からインパクタ６が衝突した場合、割れ（たとえばスポット溶接部分における割れ）が生じやすいことを示唆している。
【0164】
断面がハット状のプレス成形品を自動車その他の構造部材として用いる場合、天板部側がボディーの外側に向けて配置されることが多い。そのため、事故時の衝突は、裏板側からではなく天板部側から生じることを想定する必要がある。その点で、逆ハット配置のサンプル２の特性が良好であったとしても、実際に構造部材として適用する場合には意味がない場合が多い。そのため、天板部側からの衝突に対する特性が重要である。天板部側からの衝突で比較した場合、本発明のサンプル１は、正ハット配置のサンプル３又は長手方向の全長にわたり突出部を有するサンプル４に対して非常に優れた特性を示した。そのため、本発明のサンプル１は、構造部材として非常に有用であり、長手方向の一部にのみ突出部を有するため、設計の自由度が高いという利点がある。
【0165】
本発明によるサンプル１では、少なくとも突出部を有する領域において天板部側からの衝突に対して、逆ハット配置のサンプル２と同様に縦壁部が内側に倒れる。そのため、サンプル１は、正ハット配置のサンプル３に比べて、衝突時のエネルギ吸収量が大きい。さらに、サンプル１では、裏板とフランジ部との溶接部分が、想定される衝突側にない。そのため、サンプル１は、逆ハット配置のサンプル２に比べて、溶接部分の割れによる特性低下が小さい。このように、本発明によるサンプル１は、逆ハット配置の利点と正ハット配置の利点の両方を有すると考えられる。
【0166】
また、本発明のサンプル１は、長手方向の全長にわたり突出部を有するサンプル４と同等以上の特性を有する。
（実施例２）
実施例２では、サンプル１の角度Ｘのみを変化させたサンプルについて、実施例１と同様に三点曲げ試験のシミュレーションを行った。角度Ｘは、１０５°、１２０°、１３５°、および１８０°とした。変位量が１００ｍｍのときの各サンプルのエネルギ吸収量を、シミュレーションによって求めた。支点間距離Ｓが４００ｍｍである場合の結果を図２３Ａに示す。支点間距離Ｓが７００ｍｍである場合の結果を図２３Ｂに示す。なお、実施例２のシミュレーションでは、鋼板の割れおよびスポット溶接部分の割れを考慮しなかった。
角度Ｘが１０５°および１２０°の各サンプルについて、支点間距離Ｓが４００ｍｍで変位量が１０ｍｍのときの断面形状をシミュレーションした結果を、図２４Ａおよび図２４Ｂに示す。さらに、角度Ｘが１０５°および１２０°の各サンプルについて、支点間距離Ｓが７００ｍｍで変位量が１０ｍｍのときの断面形状をシミュレーションした結果を、図２５Ａおよび図２５Ｂに示す。
図２３Ａおよび図２３Ｂに示されるように、角度Ｘが変化しても、本発明によるサンプルは正ハット配置のサンプル３よりも良好な特性を示した。図２３Ａに示されるように、支点間距離Ｓが４００ｍｍの場合には、角度Ｘが大きいほどエネルギ吸収量が大きかった。一方、図２３Ｂに示されるように、支点間距離Ｓが７００ｍｍの場合には、角度Ｘが小さいほどエネルギ吸収量が大きかった。
（実施例２）
実施例２では、サンプル１の角度Ｘのみを変化させたサンプルについて、実施例１と同様に三点曲げ試験のシミュレーションを行った。角度Ｘは、１０５°、１２０°、１３５°、および１８０°とした。変位量が１００ｍｍのときの各サンプルのエネルギ吸収量を、シミュレーションによって求めた。支点間距離Ｓが４００ｍｍである場合の結果を図２３Ａに示す。支点間距離Ｓが７００ｍｍである場合の結果を図２３Ｂに示す。なお、実施例２のシミュレーションでは、鋼板の割れおよびスポット溶接部分の割れを考慮しなかった。
角度Ｘが１０５°および１２０°の各サンプルについて、支点間距離Ｓが４００ｍｍで変位量が１０ｍｍのときの断面形状をシミュレーションした結果を、図２４Ａおよび図２４Ｂに示す。さらに、角度Ｘが１０５°および１２０°の各サンプルについて、支点間距離Ｓが７００ｍｍで変位量が１０ｍｍのときの断面形状をシミュレーションした結果を、図２５Ａおよび図２５Ｂに示す。
図２３Ａおよび図２３Ｂに示されるように、角度Ｘが変化しても、本発明によるサンプルは正ハット配置のサンプル３よりも良好な特性を示した。図２３Ａに示されるように、支点間距離Ｓが４００ｍｍの場合には、角度Ｘが大きいほどエネルギ吸収量が大きかった。一方、図２３Ｂに示されるように、支点間距離Ｓが７００ｍｍの場合には、角度Ｘが小さいほどエネルギ吸収量が大きかった。
【産業上の利用可能性】
【0167】
本発明は、成形品およびそれを用いた構造部材、ならびに成形品の製造方法に利用できる。
【符号の説明】
【0168】
１０：プレス型
１１：上型（プレス型）
１２：下型（プレス型）
４０ａ、４０ｂ：プレス装置
１００：プレス成形品
１０１：鋼板
１１１：天板部
１１２：境界部
１１２：境界部
１１２ｐ：境界点
１１３：縦壁部
１１５：突出部
１１５ｄ：重ね合わせ部
１１７：フランジ部
２００、２００ａ、２００ｂ、２００ｃ：構造部材（自動車部品）
２０１：鋼板部材
３０１：予備成形品（変形鋼板）
３０１ａｔ：天板部相当部
３０１ａｗ：縦壁部相当部
３０１ａｅ：突出部相当部
Ｐ１：突出領域
Ｐ２：非突出領域
Ｓ１：第１領域
Ｓ２：第２領域
Ｄ：突出部の長さであって境界部から突出する長さ
Ｘ：天板部と突出部とがなす角度
Ｙ：天板部と縦壁部とがなす角度
１１：上型（プレス型）
１２：下型（プレス型）
４０ａ、４０ｂ：プレス装置
１００：プレス成形品
１０１：鋼板
１１１：天板部
１１２：境界部
１１２：境界部
１１２ｐ：境界点
１１３：縦壁部
１１５：突出部
１１５ｄ：重ね合わせ部
１１７：フランジ部
２００、２００ａ、２００ｂ、２００ｃ：構造部材（自動車部品）
２０１：鋼板部材
３０１：予備成形品（変形鋼板）
３０１ａｔ：天板部相当部
３０１ａｗ：縦壁部相当部
３０１ａｅ：突出部相当部
Ｐ１：突出領域
Ｐ２：非突出領域
Ｓ１：第１領域
Ｓ２：第２領域
Ｄ：突出部の長さであって境界部から突出する長さ
Ｘ：天板部と突出部とがなす角度
Ｙ：天板部と縦壁部とがなす角度
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図7E】
【図7F】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図14C】
【図14D】
【図14E】
【図14F】
【図14G】
【図14H】
【図15A】
【図15B】
【図15C】
【図15D】
【図15E】
【図15F】
【図15G】
【図15H】
【図16A】
【図16B】
【図16C】
【図16D】
【図17A】
【図17B】
【図17C】
【図17D】
【図18】
【図19A】
【図19B】
【図19C】
【図20】
【図21A】
【図21B】
【図21C】
【図21D】
【図22A】
【図22B】
【図23A】
【図23B】
【図24A】
【図24B】
【図25A】
【図25B】