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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-11
(45)【発行日】2023-10-19
(54)【発明の名称】プレス成形装置および成形品の製造方法
(51)【国際特許分類】
B21D 24/00 20060101AFI20231012BHJP
B21D 22/22 20060101ALI20231012BHJP
B21D 24/04 20060101ALI20231012BHJP
【ＦＩ】
B21D24/00 H
B21D22/22
B21D24/00 F
B21D24/04 Z
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2023548721
(86)(22)【出願日】2023-06-06
(86)【国際出願番号】 JP2023021045
【審査請求日】2023-08-10
(31)【優先権主張番号】P 2022091684
(32)【優先日】2022-06-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(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】110002044
【氏名又は名称】弁理士法人ブライタス
(72)【発明者】
【氏名】漆畑 諒
【審査官】石田 宏之
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２１－５３６５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特許第６８４９１６０（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】特許第５４７０８１２（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／３５４８２４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１４／９７４２１（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２１Ｄ２４／００
Ｂ２１Ｄ２２／２２
Ｂ２１Ｄ２４／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
プレス方向において互いに対向する位置にあり、前記プレス方向に相対移動する第１金型と第２金型とを具備し、前記第１金型は、第１支持面と、前記第１支持面から突出したパンチ部とを備え、
前記第２金型は、前記プレス方向において前記パンチ部に対向する位置から外れた位置に配置されたプレス面と、前記プレス面に連続する壁面とを備え、
前記プレス方向における前記第２金型側から見て、前記パンチ部は、前記壁面に対向しかつ前記壁面側に開口する開口部を含む側面を有し、
前記プレス方向における、前記第１金型と前記第２金型との相対移動の成形下死点において、前記壁面は、前記パンチ部の側面に対向する、プレス成形装置。
【請求項2】
前記パンチ部は、複数の支持部を有し、前記パンチ部の前記側面は、前記複数の支持部の側面からなり、
前記複数の支持部において隣り合う２つの前記支持部の側面は、前記開口部を介して離隔して配置される、請求項１に記載のプレス成形装置。
【請求項3】
前記開口部は、前記複数の支持部において隣り合う２つの前記支持部を接続する接続部を有し、前記プレス方向における前記第２金型側から見て、前記接続部の側面と前記壁面との間の距離は、前記支持部の側面と前記壁面との間の距離よりも長い、請求項２に記載のプレス成形装置。
【請求項4】
前記開口部は、前記複数の支持部において隣り合う２つの前記支持部を接続する接続部を有し、前記プレス方向において、前記複数の支持部の少なくとも１つの頂部の位置と、当該支持部に隣接する前記接続部の頂部の位置とは異なる、請求項２に記載のプレス成形装置。
【請求項5】
前記プレス方向において、前記複数の支持部のうち、少なくとも１つの支持部の頂部の位置は、他の支持部の頂部の位置と異なる、請求項２に記載のプレス成形装置。
【請求項6】
前記第２金型は、前記プレス方向において、前記パンチ部に対向する位置に配置されたパッドを備える、請求項１から５のいずれかに記載のプレス成形装置。
【請求項7】
プレス方向において、ブランクを挟んで対向する第１金型と第２金型とが、前記プレス方向に相対移動して前記ブランクに対してプレス成形を行う、成形品の製造方法であって、前記第１金型は、第１支持面と、前記第１支持面から突出したパンチ部とを備え、
前記第２金型は、前記プレス方向において、前記パンチ部に対向する位置から外れた位置に配置されたプレス面と、前記プレス面に連続する壁面とを備え、
前記ブランクは、第１板状部と、前記プレス方向において前記第１板状部に対向する第２板状部とを有し、
前記第１金型側から前記第１支持面によって前記第１板状部を支持しつつ、前記第１板状部に対し、前記第１金型側から前記プレス方向に横切る前記パンチ部によって前記第２板状部を支持した状態で、
前記パンチ部に対し前記プレス方向に相対移動する前記プレス面によって前記第２板状部に曲げ変形を加え、
前記プレス方向における、前記第１金型と前記第２金型との相対移動の成形下死点において、前記壁面は、前記第２板状部の一部を介して前記パンチ部の側面に対向する、成形品の製造方法。
【請求項8】
前記パンチ部によって前記第２板状部を支持するに際して、前記パンチ部は、前記第１板状部に形成された貫通孔を通ることで前記第１板状部を横切る、請求項７に記載の成形品の製造方法。
【請求項9】
プレス方向において、ブランクを挟んで対向する第１金型と第２金型とが、前記プレス方向に相対移動して前記ブランクに対してプレス成形を行う、成形品の製造方法であって、前記第１金型は、第１支持面と、前記第１支持面から突出したパンチ部とを備え、
前記第２金型は、前記プレス方向において前記パンチ部に対向する位置から外れた位置に配置されたプレス面と、前記プレス面に連続する壁面とを備え、
前記プレス方向における前記第２金型側から見て、前記パンチ部は、前記壁面に対向しかつ前記壁面側に開口する開口部を含む側面を有し、
前記ブランクは、板状部と、前記板状部から前記板状部の厚み方向に向かって突出する凸部とを有し、
前記パンチ部によって前記第１金型側から前記プレス方向に前記板状部を支持した状態で、
前記パンチ部に対し前記プレス方向に相対移動する前記プレス面によって前記板状部に曲げ変形を加え、
前記プレス方向における、前記第１金型と前記第２金型との相対移動の成形下死点において、前記壁面は、前記板状部の一部を介して前記パンチ部の側面に対向し、前記凸部は前記側面に接触せずに、前記開口部に入り込む、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、プレス成形装置および成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、自動車の軽量化および高強度化の観点から、高張力鋼板からなる成形品が車体の構造部材（例えば、フレームを構成する部材）として利用されている。具体的には、例えば、図１（ａ）に示すような閉断面形状の成形品１、および図１（ｂ）に示すようなハット型の成形品２が用いられている。
【0003】
図１（ａ）に示す閉断面形状の成形品１は、板状のフランジ部１ａ，１ｂ、縦壁部１ｃ，１ｄおよび天板部１ｅを有している。成形品１は、閉断面形状を有し、フランジ部１ａと天板部１ｅとが互いに対向し、縦壁部１ｃと縦壁部１ｄとが互いに対向するように設けられている。
【0004】
上記の成形品１は、例えば、ロール成形またはプレス成形を利用して製造することができる。しかしながら、特許文献１に開示されているように、ロール成形を利用する場合には、複数のローラを並べて配置する必要があり、成形装置が大型化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００８－１２０２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
一方、プレス成形を利用する場合には、ロール成形を利用する場合に比べて、成形装置を小型に構成することができる。しかしながら、成形品１のように、天板部に対向するフランジ部を有する成形品を製造するためには、中子が必要になったり、工程数が多くなったりするという問題が生じる。この場合、成形品の生産効率が悪くなる。
【0007】
なお、図１（ｂ）に示したハット型の成形品２は、中子を使用することなく、公知の金型を用いた通常の曲げ成形または絞り成形によって製造することができる。しなしながら、図１（ｃ）に示すように、一対の縦壁部２ａ，２ｂに、内側に向かって突出する凸部２ｃ，２ｄ（例えば、バーリング加工によって形成された円筒部）が設けられる場合、成形時に凸部２ｃ，２ｄが金型に接触することを防止しなければならない。このため、公知の金型を用いた通常の曲げ成形または絞り形成によって凸部２ｃ，２ｄを有する成形品２を製造することは難しい。なお、凸部２ｃ，２ｄは、外側から見ると凹部となるため、凹部と称しても良い。
【0008】
そこで、本発明は、成形品を効率よく製造することができるプレス成形装置および製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
（１）本発明の一側面におけるプレス成形装置は、
プレス方向において互いに対向する位置にあり、前記プレス方向に相対移動する第１金型と第２金型とを具備し、
前記第１金型は、第１支持面と、前記第１支持面から突出したパンチ部とを備え、
前記第２金型は、前記プレス方向において前記パンチ部に対向する位置から外れた位置に配置されたプレス面と、前記プレス面に連続する壁面とを備え、
前記プレス方向における前記第２金型側から見て、前記パンチ部は、前記壁面に対向しかつ前記壁面側に開口する開口部を含む側面を有し、
前記プレス方向における、前記第１金型と前記第２金型との相対移動の成形下死点において、前記壁面は、前記パンチ部の側面に対向する、プレス成形装置。
プレス方向において互いに対向する位置にあり、前記プレス方向に相対移動する第１金型と第２金型とを具備し、
前記第１金型は、第１支持面と、前記第１支持面から突出したパンチ部とを備え、
前記第２金型は、前記プレス方向において前記パンチ部に対向する位置から外れた位置に配置されたプレス面と、前記プレス面に連続する壁面とを備え、
前記プレス方向における前記第２金型側から見て、前記パンチ部は、前記壁面に対向しかつ前記壁面側に開口する開口部を含む側面を有し、
前記プレス方向における、前記第１金型と前記第２金型との相対移動の成形下死点において、前記壁面は、前記パンチ部の側面に対向する、プレス成形装置。
【0010】
（２）上記プレス成形装置において、
前記パンチ部は、複数の支持部を有し、
前記パンチ部の側面は、前記複数の支持部の側面からなり、
前記複数の支持部において隣り合う２つの前記支持部の側面は、前記開口部を介して離隔して配置されてもよい。
前記パンチ部は、複数の支持部を有し、
前記パンチ部の側面は、前記複数の支持部の側面からなり、
前記複数の支持部において隣り合う２つの前記支持部の側面は、前記開口部を介して離隔して配置されてもよい。
【0011】
（３）上記プレス成形装置において、
前記開口部は、前記複数の支持部において隣り合う２つの前記支持部を接続する接続部を有し、
前記プレス方向における前記第２金型側から見て、前記接続部の側面と前記壁面との間の距離は、前記支持部の側面と前記壁面との間の距離よりも長くてもよい。
前記開口部は、前記複数の支持部において隣り合う２つの前記支持部を接続する接続部を有し、
前記プレス方向における前記第２金型側から見て、前記接続部の側面と前記壁面との間の距離は、前記支持部の側面と前記壁面との間の距離よりも長くてもよい。
【0012】
（４）上記プレス成形装置において、
前記開口部は、前記複数の支持部において隣り合う２つの前記支持部を接続する接続部を有し、
前記プレス方向において、前記複数の支持部の少なくとも１つの頂部の位置と、当該支持部に隣接する前記接続部の頂部の位置とは異なっていてもよい。
前記開口部は、前記複数の支持部において隣り合う２つの前記支持部を接続する接続部を有し、
前記プレス方向において、前記複数の支持部の少なくとも１つの頂部の位置と、当該支持部に隣接する前記接続部の頂部の位置とは異なっていてもよい。
【0013】
（５）上記プレス成形装置において、
前記プレス方向において、前記複数の支持部のうち、少なくとも１つの支持部の頂部の位置は、他の支持部の頂部の位置と異なっていてもよい。
前記プレス方向において、前記複数の支持部のうち、少なくとも１つの支持部の頂部の位置は、他の支持部の頂部の位置と異なっていてもよい。
【0014】
（６）上記プレス成形装置において、
前記第２金型は、前記プレス方向において、前記パンチ部に対向する位置に配置されたパッドを備えていてもよい。
前記第２金型は、前記プレス方向において、前記パンチ部に対向する位置に配置されたパッドを備えていてもよい。
【0015】
（７）本発明の他の側面における成形品の製造方法は、
プレス方向において、ブランクを挟んで対向する第１金型と第２金型とが、前記プレス方向に相対移動して前記ブランクに対してプレス成形を行う、成形品の製造方法であって、
前記第１金型は、第１支持面と、前記第１支持面から突出したパンチ部とを備え、
前記第２金型は、前記プレス方向において、前記パンチ部に対向する位置から外れた位置に配置されたプレス面と、前記プレス面に連続する壁面とを備え、
前記ブランクは、第１板状部と、前記プレス方向において前記第１板状部に対向する第２板状部とを有し、
前記第１金型側から前記第１支持面によって前記第１板状部を支持しつつ、前記第１板状部に対し、前記第１金型側から前記プレス方向に横切る前記パンチ部によって前記第２板状部を支持した状態で、
前記パンチ部に対し前記プレス方向に相対移動する前記プレス面によって前記第２板状部に曲げ変形を加え、
前記プレス方向における、前記第１金型と前記第２金型との相対移動の成形下死点において、前記壁面は、前記第２板状部の一部を介して前記パンチ部の側面に対向する。
プレス方向において、ブランクを挟んで対向する第１金型と第２金型とが、前記プレス方向に相対移動して前記ブランクに対してプレス成形を行う、成形品の製造方法であって、
前記第１金型は、第１支持面と、前記第１支持面から突出したパンチ部とを備え、
前記第２金型は、前記プレス方向において、前記パンチ部に対向する位置から外れた位置に配置されたプレス面と、前記プレス面に連続する壁面とを備え、
前記ブランクは、第１板状部と、前記プレス方向において前記第１板状部に対向する第２板状部とを有し、
前記第１金型側から前記第１支持面によって前記第１板状部を支持しつつ、前記第１板状部に対し、前記第１金型側から前記プレス方向に横切る前記パンチ部によって前記第２板状部を支持した状態で、
前記パンチ部に対し前記プレス方向に相対移動する前記プレス面によって前記第２板状部に曲げ変形を加え、
前記プレス方向における、前記第１金型と前記第２金型との相対移動の成形下死点において、前記壁面は、前記第２板状部の一部を介して前記パンチ部の側面に対向する。
【0016】
（８）上記製造方法において、
前記パンチ部によって前記第２板状部を支持するに際して、前記パンチ部は、前記第１板状部に形成された貫通孔を通ることで前記第１板状部を横切ってもよい。
前記パンチ部によって前記第２板状部を支持するに際して、前記パンチ部は、前記第１板状部に形成された貫通孔を通ることで前記第１板状部を横切ってもよい。
【0017】
（９）本発明のさらに他の側面における成形品の製造方法は、
プレス方向において、ブランクを挟んで対向する第１金型と第２金型とが、前記プレス方向に相対移動して前記ブランクに対してプレス成形を行う、成形品の製造方法であって、
前記第１金型は、第１支持面と、前記第１支持面から突出したパンチ部とを備え、
前記第２金型は、前記プレス方向において前記パンチ部に対向する位置から外れた位置に配置されたプレス面と、前記プレス面に連続する壁面とを備え、
前記プレス方向における前記第２金型側から見て、前記パンチ部は、前記壁面に対向しかつ前記壁面側に開口する開口部を含む側面を有し、
前記ブランクは、板状部と、前記板状部から前記板状部の厚み方向に向かって突出する凸部とを有し、
前記パンチ部によって前記第１金型側から前記プレス方向に前記板状部を支持した状態で、
前記パンチ部に対し前記プレス方向に相対移動する前記プレス面によって前記板状部に曲げ変形を加え、
前記プレス方向における、前記第１金型と前記第２金型との相対移動の成形下死点において、前記壁面は、前記板状部の一部を介して前記パンチ部の側面に対向し、前記凸部は前記側面に接触せずに、前記開口部に入り込む。
プレス方向において、ブランクを挟んで対向する第１金型と第２金型とが、前記プレス方向に相対移動して前記ブランクに対してプレス成形を行う、成形品の製造方法であって、
前記第１金型は、第１支持面と、前記第１支持面から突出したパンチ部とを備え、
前記第２金型は、前記プレス方向において前記パンチ部に対向する位置から外れた位置に配置されたプレス面と、前記プレス面に連続する壁面とを備え、
前記プレス方向における前記第２金型側から見て、前記パンチ部は、前記壁面に対向しかつ前記壁面側に開口する開口部を含む側面を有し、
前記ブランクは、板状部と、前記板状部から前記板状部の厚み方向に向かって突出する凸部とを有し、
前記パンチ部によって前記第１金型側から前記プレス方向に前記板状部を支持した状態で、
前記パンチ部に対し前記プレス方向に相対移動する前記プレス面によって前記板状部に曲げ変形を加え、
前記プレス方向における、前記第１金型と前記第２金型との相対移動の成形下死点において、前記壁面は、前記板状部の一部を介して前記パンチ部の側面に対向し、前記凸部は前記側面に接触せずに、前記開口部に入り込む。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、成形品を効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の実施の形態に係るプレス成形装置および成形品の製造方法について図面を参照しつつ説明する。
【0021】
（第１実施形態）
（成形品）
まず、本発明の第１実施形態に係るプレス成形装置を利用して製造される成形品について簡単に説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係るプレス成形装置を利用して製造される成形品の一例を示す図である。
（成形品）
まず、本発明の第１実施形態に係るプレス成形装置を利用して製造される成形品について簡単に説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係るプレス成形装置を利用して製造される成形品の一例を示す図である。
【0022】
図２に示すように、成形品３は閉断面形状を有している。本実施形態では、成形品３は、板状のフランジ部３ａ，３ｂ、板状の縦壁部３ｃ，３ｄおよび天板部３ｅを有している。フランジ部３ａ，３ｂおよび天板部３ｅは平板形状を有している。
【0023】
本実施形態では、成形品３が閉断面形状を有するように、フランジ部３ａ上にフランジ部３ｂが重ねられている。縦壁部３ｃは、フランジ部３ａの縁から屈曲して上方に延びるように設けられている。縦壁部３ｄは、フランジ部３ａ上において、フランジ部３ｂの縁から屈曲して上方に延びるように設けられている。天板部３ｅは、縦壁部３ｃの上縁と縦壁部３ｄの上縁とを接続するように設けられている。
【0024】
本実施形態では、縦壁部３ｃ，３ｄおよび天板部３ｅは、上方から見て（天板部３ｅの厚み方向から見て）、弧状に湾曲している。なお、フランジ部３ａにおいて、天板部３ｅに対向する部分には、後述する支持部２４（図３参照）を挿入するための４つの貫通孔５（図５参照）が形成されている。
【0025】
【0026】
なお、図３においては、ブランクに対してプレス成形を行う際に第１金型（パンチ）または第２金型（ダイ）が移動する方向を矢印Ｘ（以下、プレス方向Ｘと記載する。）で示し、プレス成形装置の幅方向を矢印Ｙ（以下、幅方向Ｙと記載する。）で示している。幅方向Ｙは、プレス方向Ｘに直交する方向である。また、プレス方向Ｘと幅方向Ｙとに交差する方向を矢印Ｚ（以下、交差方向Ｚと記載する。）で示している。本実施形態では、交差方向Ｚは、プレス方向Ｘと幅方向Ｙとに直交する方向である。
【0027】
なお、詳細な説明は省略するが、プレス成形装置の各構成要素は、公知の金型と同様の材料によって製造することができる。また、プレス成形装置の各構成要素は、公知のプレス機と同様の駆動機構（電動シリンダー、油圧シリンダー、ガスクッション装置）によって駆動することができる。
【0028】
図３に示すように、本実施形態に係るプレス成形装置１０は、プレス方向Ｘにおける一方側に設けられた第１金型１２と、プレス方向Ｘにおける他方側に設けられた第２金型１４とを備えている。すなわち、第１金型１２と第２金型１４とは、プレス方向Ｘにおいて対向する位置に設けられている。第１金型１２と第２金型１４とは、プレス方向Ｘにおいて相対移動する。本実施形態では、第１金型１２は、パンチ２０を含み、第２金型１４は、ダイ４０およびパッド５０を含む。
【0029】
図４は、パンチ２０、ダイ４０およびパッド５０の位置関係を示す概略図である。なお、図４は、プレス成形装置１０を上方から見た図である。図３および図４に示すように、パンチ２０は、第１支持面２２と、第１支持面２２から突出したパンチ部２３とを備えている。本実施形態では、第１支持面２２は、プレス方向Ｘにおいて他方側（第２金型１４側）を向いている。パンチ部２３は、第１支持面２２からプレス方向Ｘにおける他方側に突出している。プレス方向Ｘにおける第２金型１４側から見て、パンチ部２３は、ダイ４０の後述する壁面４４に対向している。本実施形態では、パンチ部２３は、第１支持面２２からプレス方向Ｘにおける他方側に突出する複数の支持部２４を有している。支持部２４は突出部と称しても良い。
【0030】
複数の支持部２４は、互いに離隔し、かつプレス方向Ｘにおける第２金型１４側から見て、曲線状に並ぶように設けられている。本実施形態では、各支持部２４は、断面円形の側面２４ａを有するように円柱状に形成されている。なお、図１に示す支持部２４の形状は単なる一例であり、支持部２４の形状は上述の例に限定されない。後述する図６に示すように、各支持部２４の頂部は、平坦形状を有することが好ましいが、球冠形状を有していてもよい。
【0031】
本実施形態では、複数の支持部２４の複数の側面２４ａによって、パンチ部２３の側面２３ａが構成される。プレス方向Ｘにおける第２金型１４側から見て、パンチ部２３の側面２３ａは、ダイ４０の後述する壁面４４側に向かって開口する開口部２３ｂを含む。本実施形態では、パンチ部２３の側面２３ａは、複数の開口部２３ｂを含む。本実施形態では、隣り合う２つの支持部２４の側面２４ａは、開口部２３ｂを介して離隔して配置されている。言い換えると、隣り合う２つの支持部２４は、開口部２３ｂを介して離隔して配置されている。なお、本実施形態では、開口部２３ｂは、プレス方向Ｘにおいて第２金型１４側に向かっても開口している。また、本実施形態では、開口部２３ｂは、隣り合う２つの支持部２４の間を、幅方向Ｙに貫通するように形成されている。
【0032】
第１支持面２２は、交差方向Ｚにおいて、少なくとも各支持部２４の両側に設けられている。図４に示すように、本実施形態では、第１支持面２２は、複数の支持部２４の並び方向Ａにおいて、少なくとも複数の支持部２４の間および複数の支持部２４の両側に設けられている。なお、本明細書において並び方向Ａとは、プレス方向Ｘにおける第２金型１４側（上方）から見て、各支持部２４の中心を結んで得られる線（図４の例では曲線）に沿った方向を意味する。
【0033】
図３および図４に示すように、ダイ４０は、プレス面４２と、プレス面４２に連続する壁面４４とを有している。本実施形態では、プレス面４２は、プレス方向Ｘにおいて一方側（第１金型１２側）を向いている。壁面４４は、プレス面４２の縁からプレス方向Ｘにおける他方側（第１金型１２とは反対側）に延びている。プレス面４２は、幅方向Ｙにおいてパンチ部２３（複数の支持部２４）の一方側に設けられている。本実施形態では、プレス面４２は、プレス方向Ｘにおいてパンチ部２３に対向する位置から外れた位置に配置されている。壁面４４は、幅方向Ｙにおいて、パンチ部２３（複数の支持部２４）とプレス面４２との間に位置付けられている。
【0034】
プレス面４２および壁面４４は、交差方向Ｚにおいて、各支持部２４に対して、支持部２４よりも一方側から他方側まで延びるように設けられている。本実施形態では、図４に示すように、プレス面４２および壁面４４は、並び方向Ａに沿うように、かつ並び方向Ａにおいて複数の支持部２４よりも一方側から他方側まで延びるように設けられている。また、本実施形態では、壁面４４は、プレス方向Ｘにおける第１金型１２側から見て、幅方向Ｙにおける一方側に向かって凸となるように弧状に湾曲している。
【0035】
図３を参照して、プレス方向Ｘにおいて、ダイ４０は、パンチ２０の第１支持面２２に対して相対的に進退可能に設けられている。すなわち、プレス面４２および壁面４４は、プレス方向Ｘにおいて、第１支持面２２に対して相対的に進退可能である。
【0036】
図３および図４に示すように、パッド５０は、プレス方向Ｘにおいてパンチ部２３（複数の支持部２４）に対向する位置に配置されている。本実施形態では、パッド５０は、プレス方向Ｘにおいてパンチ部２３（複数の支持部２４）に対向する第２支持面５２を有している。第２支持面５２は、交差方向Ｚにおいて、各支持部２４に対して、支持部２４よりも一方側から他方側まで延びるように設けられている。本実施形態では、図４に示すように、第２支持面５２は、並び方向Ａにおいて複数の支持部２４よりも一方側から他方側まで延びるように設けられている。
【0037】
図３を参照して、プレス方向Ｘにおいて、パッド５０は、パンチ２０のパンチ部２３（複数の支持部２４）に対して相対的に進退可能に設けられている。すなわち、第２支持面５２は、プレス方向Ｘにおいて、複数の支持部２４に対して相対的に進退可能である。
【0038】
（成形品の製造方法）
次に、成形品の製造方法について説明する。本実施形態に係る製造方法では、予め加工されたブランクに対して、上述のプレス成形装置１０を用いてプレス成形を行うことによって、成形品３が製造される。以下、具体的に説明する。
次に、成形品の製造方法について説明する。本実施形態に係る製造方法では、予め加工されたブランクに対して、上述のプレス成形装置１０を用いてプレス成形を行うことによって、成形品３が製造される。以下、具体的に説明する。
【0039】
【0040】
第１板状部４ａは、平板形状を有している。第１板状部４ａには、複数の貫通孔５が形成されている。本実施形態では、複数の貫通孔５は、第１金型１２（図３参照）の複数の支持部２４（図３参照）に対応するように設けられている。なお、貫通孔５の形状は円形状に限定されず、支持部２４を挿入することできる大きさおよび形状で形成されていればよい。したがって、貫通孔５が、楕円形状または多角形状等の他の形状を有していてもよい。貫通孔５と支持部２４との関係については後述する。
【0041】
第２板状部４ｂは、平板形状を有し、第１板状部４ａの厚み方向において第１板状部４ａに対向するように設けられている。また、第２板状部４ｂは、第１板状部４ａの厚み方向において、第１板状部４ａから離隔して設けられている。第３板状部４ｃは、第１板状部４ａの縁と第２板状部４ｂの縁とを接続するように、第１板状部４ａの厚み方向に延びるように設けられている。本実施形態では、第３板状部４ｃは、成形品３（図２参照）の縦壁部３ｃ（図２参照）に対応する部分であり、第１板状部４ａの厚み方向から見て弧状に湾曲している。
【0042】
なお、ブランク４の材質および寸法は特に限定されないが、例えば、引張強さが２７０ＭＰａ以上で、厚みが０．５～５ｍｍの板材（例えば、鋼板）を用いてブランク４を製造することができる。ブランク４の製造方法は特に限定されないが、例えば、複数の貫通孔５が形成された板材に対して、公知のプレス成形装置を用いてプレス成形を行うことによってブランク４を製造することができる。
【0043】
図６は、本実施形態に係る製造方法を説明するための図である。なお、図６においては、プレス成形装置１０の各構成要素およびブランク４を簡略化して示している。また、図６においては、交差方向Ｚから見たプレス成形装置１０およびブランク４を示している。
【0044】
ブランク４に対してプレス成形を行う際には、図６（ａ）に示すように、まず、パンチ部２３（複数の支持部２４）が、第１金型１２側からプレス方向Ｘに第１板状部４ａを横切り、かつ第２板状部４ｂを支持するように、第１金型１２の第１支持面２２上にブランク４を置く。より具体的には、幅方向Ｙにおいて第３板状部４ｃがパンチ部２３（複数の支持部２４）の他方側に位置するように、かつパンチ部２３の複数の支持部２４が複数の貫通孔５を通って第１板状部４ａに対して第２板状部４ｂ側に突出するように、第１板状部４ａを第１支持面２２によって支持する。
【0045】
次に、図６（ｂ）に示すように、パッド５０（第２支持面５２）をプレス方向Ｘにおける一方側（第１金型１２側）に移動させ、パンチ部２３（複数の支持部２４）と第２支持面５２とで第２板状部４ｂを挟持する。なお、本実施形態では、図６（ｂ）に示す状態が、「第１金型側から第１支持面によって第１板状部を支持しつつ、第１板状部に対し、第１金型側からプレス方向に横切るパンチ部によって第２板状部を支持した状態」に対応する。
【0046】
次に、図６（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、ダイ４０（プレス面４２）をパンチ部２３（複数の支持部２４）の頂部に対して、プレス方向Ｘにおける他方側（第２金型１４側）から一方側（第１金型１２側）へ相対的に移動させる。これにより、第２板状部４ｂのうち幅方向Ｙにおいてパンチ部２３（複数の支持部２４）よりも一方側の部分が、プレス方向Ｘにおける一方側（第１金型１２側）に押圧される。その結果、第２板状部４ｂに曲げ変形が加えられ、成形品３が完成する。本実施形態では、プレス方向Ｘにおける、第１金型１２と第２金型１４との相対移動の成形下死点（図６（ｄ）に示す状態）において、ダイ４０の壁面４４は、第２板状部４ｂの一部を介してパンチ部２３の側面２３ａに対向する。また、上記成形下死点において、ダイ４０の壁面４４は、幅方向Ｙにおいて、少なくとも一つの開口部２３ｂに対向している。本実施形態では、上記成形下死点において、壁面４４は、幅方向Ｙにおいて、複数の開口部２３ｂに対向している。
【0047】
最後に、第２金型１４（ダイ４０およびパッド５０）をプレス方向Ｘにおける他方側に移動させて、プレス成形装置１０から成形品３が取り出される。
【0048】
（本実施形態の効果）
以上のように、本実施形態に係るプレス成形装置１０によれば、天板部３ｅに対向する板状部（フランジ部３ａ）を有する成形品３をブランク４から製造するに際して、ブランク４の第２板状部４ｂのうち天板部３ｅとなる部分を、パンチ部２３（支持部２４）によって第１板状部４ａ側から支持することができる。これにより、第２金型１４のプレス面４２および壁面４４による単純な曲げ加工よって、縦壁部３ｄおよびフランジ部３ｂを成形することができる。この場合、成形品３を製造する際に中子を用いる必要なく、かつ工程数が多くなることを防止できる。その結果、成形品３を効率よく製造することができる。
以上のように、本実施形態に係るプレス成形装置１０によれば、天板部３ｅに対向する板状部（フランジ部３ａ）を有する成形品３をブランク４から製造するに際して、ブランク４の第２板状部４ｂのうち天板部３ｅとなる部分を、パンチ部２３（支持部２４）によって第１板状部４ａ側から支持することができる。これにより、第２金型１４のプレス面４２および壁面４４による単純な曲げ加工よって、縦壁部３ｄおよびフランジ部３ｂを成形することができる。この場合、成形品３を製造する際に中子を用いる必要なく、かつ工程数が多くなることを防止できる。その結果、成形品３を効率よく製造することができる。
【0049】
なお、上記のようにして製造された成形品３を自動車用構造部材として用いる場合、貫通孔５は、水抜き用の孔として利用してもよいし、パッチ等によって塞いでもよい。また、貫通孔５の周辺部の剛性を十分に確保するために、貫通孔５が形成される部分にバーリング加工を行ってもよく、貫通孔５の周縁部に補剛のためのパッチ等を貼り付けてもよく、貫通孔５の周縁部を増肉してもよい。
【0050】
（変形例）
成形品３の形状は上述の例に限定されない。例えば、天板部３ｅの厚み方向から見て、縦壁部３ｃ，３ｄおよび天板部３ｅが図２に示す縦壁部３ｃ，３ｄおよび天板部３ｅとは逆方向に凸となるように湾曲していてもよい。この場合、プレス成形装置１０の各部の形状は、成形品３の形状に応じて適宜変更すればよい。具体的には、例えば、図７に示すように、プレス方向Ｘにおける第２金型１４側から見て、幅方向Ｙにおける他方側に向かって凸となる曲線を描くように複数の支持部２４が配置され、幅方向Ｙにおける他方側に向かって凸となるように壁面４４が設けられる。
成形品３の形状は上述の例に限定されない。例えば、天板部３ｅの厚み方向から見て、縦壁部３ｃ，３ｄおよび天板部３ｅが図２に示す縦壁部３ｃ，３ｄおよび天板部３ｅとは逆方向に凸となるように湾曲していてもよい。この場合、プレス成形装置１０の各部の形状は、成形品３の形状に応じて適宜変更すればよい。具体的には、例えば、図７に示すように、プレス方向Ｘにおける第２金型１４側から見て、幅方向Ｙにおける他方側に向かって凸となる曲線を描くように複数の支持部２４が配置され、幅方向Ｙにおける他方側に向かって凸となるように壁面４４が設けられる。
【0051】
また、天板部３ｅの厚み方向から見て、縦壁部３ｃ，３ｄおよび天板部３ｅが直線状に延びるように形成されてもよい。この場合、図示は省略するが、例えば、プレス方向Ｘにおける第２金型１４側から見て、交差方向Ｚに沿って直線状に並ぶように複数の支持部２４が配置され、交差方向Ｚに沿って平行に延びるように壁面４４が設けられる。
【0052】
また、天板部３ｅの厚み方向から見て、縦壁部３ｃ，３ｄのうちの一方が弧状に湾曲し、他方が直線状に形成されてもよい。この場合も、縦壁部３ｃ，３ｄの形状に応じて、複数の支持部２４を配置すればよい。
【0053】
なお、隣り合う支持部２４間の距離、複数の支持部２４の配置、支持部２４の数、ならびに支持部２４の形状および寸法は上述の例に限定されず、製造される成形品の形状および寸法等に応じて適宜変更すればよい。例えば、図８に示すように、複数の支持部２４が幅方向Ｙに並ぶように設けられてもよい。また、図９に示すように、第１金型１２のパンチ部２３が、１つの支持部２４によって構成されてもよい。この場合、ブランク４（図５参照）の第１板状部４ａには、一つの支持部２４を通すための一つの貫通孔が形成されていればよい。
【0054】
なお、上述の実施形態では、フランジ部３ｂ（図２参照）を有する成形品３を製造する場合について説明したが、図１０に示すように、フランジ部３ｂを有しない成形品３を製造してもよい。後述の実施形態においても同様である。なお、図１０において（ａ）は、パンチ部２３（支持部２４）と第２支持面５２とによってブランク４の第２板状部４ｂを挟持した状態のプレス成形装置１０を示し、（ｂ）は、第２板状部４ｂのうち幅方向Ｙにおいてパンチ部２３（支持部２４）よりも一方側の部分をプレス面４２によってプレス方向Ｘにおける一方側（第１金型１２側）に押圧した状態のプレス成形装置１０を示し、（ｃ）は、成形品３を取り出す際（離型時）のプレス成形装置１０の状態を示している。
【0055】
また、上述の実施形態では、成形品３が閉断面形状を有するようにフランジ部３ａの一部とフランジ部３ｂの一部とが重なっているが、成形品３が閉断面形状を有していなくてもよい。例えば、図１１に示す成形品３のように、天板部３ｅの幅方向に平行な方向において、フランジ部３ａとフランジ部３ｂ（縦壁部３ｄ）との間に隙間が形成されていてもよい。なお、図１１に示す成形品３は、例えば、以下のようにして製造することができる。
【0056】
図１２は、図１１の成形品３の製造方法を説明するための図である。図１１の成形品３を製造する場合にも、図２の成形品３を製造する場合と同様に、図１２（ａ）に示すように、第１金型１２の第１支持面２２上にブランク４を置く。ただし、図１１の成形品３を製造する際に用いられるブランク４（図１２参照）の第１板状部４ａ（図１２参照）の幅方向Ｙにおける長さは、図２の成形品３を製造する際に用いられるブランク４（図６参照）の第１板状部４ａ（図６参照）の幅方向Ｙにおける長さよりも短い。また、図１１の成形品３を製造する際に用いられるブランク４（図１２参照）の第１板状部４ａには、貫通孔５（図５参照）が形成されていなくてもよい。
【0057】
本実施形態では、幅方向Ｙにおいて第３板状部４ｃがパンチ部２３（複数の支持部２４）の他方側に位置するように、かつ幅方向Ｙにおける第１板状部４ａの一方側で複数の支持部２４が第１板状部４ａに対して第２板状部４ｂ側に突出するように、第１板状部４ａを第１支持面２２によって支持する。
【0058】
次に、図１２（ｂ）に示すように、パッド５０（第２支持面５２）をプレス方向Ｘにおける一方側（第１金型１２側）に移動させ、パンチ部２３（複数の支持部２４）と第２支持面５２とで第２板状部４ｂを挟持する。なお、本実施形態では、図１２（ｂ）に示す状態が、「第１金型側から第１支持面によって第１板状部を支持しつつ、第１板状部に対し、第１金型側からプレス方向に横切るパンチ部によって第２板状部を支持した状態」に対応する。
【0059】
次に、図１２（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、ダイ４０（プレス面４２）をパンチ部２３（複数の支持部２４）の頂部に対して、プレス方向Ｘにおける他方側（第２金型１４側）から一方側（第１金型１２側）へ相対的に移動させる。これにより、第２板状部４ｂのうち幅方向Ｙにおいて複数の支持部２４よりも一方側の部分が、プレス方向Ｘにおける一方側（第１金型１２側）に押圧され、図１１に示す成形品３が完成する。
【0060】
上述の実施形態では、第１金型１２の第１支持面２２が平坦形状を有する場合について説明したが、第１金型１２の形状は上述の例に限定されない。図１３は、プレス成形装置１０の他の例を示す概略図である。なお、図１３において（ａ）は、成形前のブランク４およびプレス成形装置１０を示し、（ｂ）は成形後のブランク４（成形品３）およびプレス成形装置１０を示している。
【0061】
図１３に示すプレス成形装置１０が図３に示したプレス成形装置１０と異なるのは、第１金型１２（パンチ２０）の形状である。図１３に示す第１金型１２が図３に示した第１金型１２と異なるのは、第１支持面２２の形状である。具体的には、図１３に示す第１金型１２の第１支持面２２は、平坦面２２ａ、平坦面２２ａの幅方向Ｙにおける一方側の縁部から第２金型１４側に延びる垂直面２２ｂ、および垂直面２２ｂのプレス方向Ｘにおける第２金型１４側の縁部から幅方向Ｙにおける一方側に延びる平坦面２２ｃを含む。パンチ部２３（支持部２４）は、平坦面２２ａから第２金型１４側に突出するように設けられている。
【0062】
この場合、図１３に示すように、第１支持面２２に対応するように屈曲した形状の第１板状部４ａを有するブランク４を用いればよい。このように、第１支持面２２の形状およびブランク４の形状を適宜変更することによって、種々の断面形状を有する成形品３を製造することができる。図１３に示す例では、プレス成形装置１０による成形によって、フランジ部３０ａ、縦壁部３０ｂ、底板部３０ｃ、縦壁部３０ｄ、天板部３０ｅ、縦壁部３０ｆおよびフランジ部３０ｇを有する成形品３が製造される。
【0063】
なお、以下においては、プレス成形装置によって成形品３に成形された筒状の部分を成形部と呼ぶ。図１３に示す成形品３では、成形部３０は、互いに重ね合わされたフランジ部３０ａ，３０ｇから、フランジ部３０ａ（３０ｇ）の厚み方向における両側に突出するように形成されている。
【0064】
なお、詳細な説明は省略するが、プレス成形装置１０の他の構成要素の形状を適宜変更することによって、さらに種々の断面形状の成形品３を製造することができる。例えば、図１４（ａ）に示すプレス成形装置１０では、パンチ部２３の支持部２４は、プレス方向Ｘに対して傾斜する上面２４０を有し、パッド５０の第２支持面５２は、支持部２４の上面２４０に対して略平行な傾斜面５２０を有している。また、図１４（ｂ）に示すプレス成形装置１０では、さらに、第１支持面２２が、プレス方向Ｘに対して傾斜する支持面２２ｄを有している。パンチ部２３の支持部２４は、支持面２２ｄから第２金型１４側に突出するように設けられている。これらの場合も、第１支持面２２、支持部２４および第２支持面５２の形状に応じたブランク４を用いることにより、第１支持面２２および支持部２４の形状に応じた成形品３を製造することができる。
【0065】
上述の実施形態では、第１板状部４ａ、第２板状部４ｂ、および第３板状部４ｃを備えたブランク４から成形品３を製造する場合について説明したが、ブランク４の形状は上述の例に限定されない。例えば、図１５（ａ）に示すように、ブランク４が、第１板状部４ａ、第２板状部４ｂおよび第３板状部４ｃに加えて、第４板状部４ｄおよび第５板状部４ｅを備えていてもよい。なお、第４板状部４ｄおよび第５板状部４ｅは、第１板状部４ａの厚み方向において、第２板状部４ｂおよび第３板状部４ｃとは反対側に設けられている。本実施形態では、第１板状部４ａのうち、第２板状部４ｂに対向する部分および第４板状部４ｄに対向する部分にそれぞれ貫通孔５が形成される。
【0066】
本実施形態では、図１５（ｂ）に示すように、まず、図６で説明した方法と同様の方法により、プレス成形装置１０によって第２板状部４ｂに対してプレス成形を行い、フランジ部３ｂ、縦壁部３ｄおよび天板部３ｅを形成する。図１５に示す成形品３では、フランジ部３ｂ、縦壁部３ｃ，３ｄおよび天板部３ｅによって成形部３２が構成される。
【0067】
次に、図１５（ｃ），（ｄ）に示すように、交差方向Ｚ（図３参照）から見てブランク４を１８０度回転させ、プレス成形装置１０によって第４板状部４ｄに対してプレス成形を行う。これにより、フランジ部３ｆ、縦壁部３ｇ，３ｈおよび天板部３ｉによって構成される成形部３４が形成される。このように、本実施形態によれば、第１板状部４ａの厚み方向において互いに反対側に突出する一対の成形部３２，３４を有する成形品３を製造することができる。なお、成形部３２がフランジ部３ｂを有していなくてもよく、成形部３４がフランジ部３ｆを有していなくてもよい。
【0068】
【0069】
図１６に示すように、本実施形態では、ダイ４０は、幅方向Ｙにおける両側に壁面４４を有している。また、ダイ４０の幅方向Ｙにおける一方側および他方側にそれぞれパッド５０が設けられている。第１金型１２（パンチ２０）のうち、プレス方向Ｘにおいて各ダイ４０の第２支持面５２に対向する部分にそれぞれ、パンチ部２３（１または複数の支持部２４）が設けられている。
【0070】
本実施形態において利用されるブランク４は、一対の第２板状部４ｂおよび一対の第３板状部４ｃを有している。第１板状部４ａにおいて、一対の第２板状部４ｂに対向する部分にそれぞれ、１または複数の支持部２４を挿入するための１または複数の貫通孔５が形成されている。
【0071】
本実施形態においても、上述の実施形態と同様に、ブランク４に対してプレス成形を行う際には、図１６（ａ）に示すように、パンチ部２３（支持部２４）が貫通孔５を通って第１板状部４ａに対して第２板状部４ｂ側に突出するように、第１板状部４ａを第１支持面２２によって支持する。次に、図１６（ｂ）に示すように、各パッド５０（第２支持面５２）をプレス方向Ｘにおける一方側（第１金型１２側）に移動させ、パンチ部２３（支持部２４）と各パッド５０の第２支持面５２とで一対の第２板状部４ｂを挟持する。
【0072】
次に、ダイ４０（プレス面４２）を、パンチ部２３（支持部２４）の頂部に対して、プレス方向Ｘにおける他方側（第２金型１４側）から一方側（第１金型１２側）へ相対的に移動させる。これにより、各第２板状部４ｂのうち幅方向Ｙにおいてパンチ部２３（支持部２４）よりもダイ４０側の部分が、プレス方向Ｘにおける一方側（第１金型１２側）に押圧される。これにより、一対の成形部３２を有する成形品３が完成する。
【0073】
なお、詳細な説明は省略するが、図１７に示すように、幅方向Ｙにおいて一対のパッド５０の間に位置するように一対のダイ４０を設けてもよい。この場合も、図１６で説明した製造方法と同様にダイ４０およびパッド５０を動作させることによって、一対の成形部３２を有する成形品３を製造することができる。なお、図１７に示すプレス成形装置１０では、一対のダイ４０を同時に動作せることによって、一対の成形部３２を同時に成形してもよく、一対のダイ４０を順に動作せることによって、一対の成形部３２を順に成形してもよい。
【0074】
また、詳細な説明は省略するが、図１６および図１７に示したプレス成形装置１０において、図１３のプレス成形装置１０と同様に第１支持面２２の形状を変更することによって、図１８に示すように、一対の成形部３０を有する成形品３を製造することもできる。
【0075】
上述の実施形態では、第１金型１２がパンチ２０によって構成される場合について説明したが、第１金型１２の構成は上述の例に限定されない。図１９は、プレス成形装置１０の他の変形例を示す図である。図１９に示すプレス成形装置１０が図６に示したプレス成形装置１０と異なるのは、第１金型１２が、パンチ２０とダイ２６とを備えている点である。
【0076】
本実施形態においても、パンチ２０は、上述のパンチ２０と同様に、第１支持面２２とパンチ部２３（１または複数の支持部２４）とを有している。ただし、本実施形態では、図１９に示すように、プレス方向Ｘにおいてダイ４０のプレス面４２に対向する部分には、第１支持面２２（パンチ２０）は設けられておらず、ダイ２６が設けられている。
【0077】
図１９に示すように、ダイ２６は、プレス方向Ｘにおいて他方側（第２金型１４側）を向くプレス面２６ａと、プレス面２６ａの縁からプレス方向Ｘにおける一方側（第２金型１４とは反対側）に延びる壁面２６ｂとを有している。プレス面２６ａは、プレス方向Ｘにおいてプレス面４２に対向するように、幅方向Ｙにおいてパンチ部２３（１または複数の支持部２４）の一方側に設けられている。壁面２６ｂは、幅方向Ｙにおいて、パンチ部２３（１または複数の支持部２４）とプレス面２６ａとの間に位置付けられている。
【0078】
プレス面４２および壁面４４と同様に、プレス面２６ａおよび壁面２６ｂは、交差方向Ｚ（図３参照）において、各支持部２４に対して、支持部２４よりも一方側から他方側まで延びるように設けられている。プレス方向Ｘにおいて、ダイ２６は、パンチ２０の第１支持面２２に対して相対的に進退可能に設けられている。
【0079】
本実施形態においてブランク４に対してプレス成形を行う際には、図１９（ａ）に示すように、まず、第１支持面２２およびプレス面２６ａ上にブランク４を置く。より具体的には、パンチ部２３（１または複数の支持部２４）が１または複数の貫通孔５を通って第１板状部４ａに対して第２板状部４ｂ側に突出するように、第１板状部４ａを第１支持面２２およびプレス面２６ａによって支持する。
【0080】
次に、図１９（ｂ）に示すように、パッド５０を移動させ、パンチ部２３（１または複数の支持部２４）と第２支持面５２とで第２板状部４ｂを挟持する。次に、ダイ２６およびダイ４０を、プレス方向Ｘにおいて互いに近付くように移動させる。これにより、第１板状部４ａおよび第２板状部４ｂのうち、幅方向Ｙにおいてパンチ部２３（１または複数の支持部２４）よりも一方側の部分が、プレス方向Ｘにおいて互いに近付くように押圧される。その結果、成形部３０を有する成形品３が完成する。
【0081】
上述の実施形態では、第１金型１２にパンチ部２３（支持部２４）が設けられる場合について説明したが、第２金型１４にもパンチ部２３と同様の構成を有するパンチ部（支持部）が設けられてもよい。図２０は、プレス成形装置１０のその他の例を示す図である。なお、図２０は、プレス成形装置１０のパンチ２０およびパッド５０ならびにブランク４を幅方向Ｙにおける他方側から見た概略図である。
【0082】
図２０に示すプレス成形装置１０が図６に示したプレス成形装置１０と異なるのは、パッド５０が、第２支持面５２から突出するパンチ部５３を備えている点である。パンチ部５３は、第２支持面５２からプレス方向Ｘにおける一方側（第１金型１２側）に突出している。本実施形態では、パンチ部５３は、第２支持面５２からプレス方向Ｘにおける一方側に突出する複数の支持部５４を有している。本実施形態では、複数の支持部２４と複数の支持部５４とが、交差方向Ｚに沿って交互に並ぶように配置されている。
【0083】
図２０に示すプレス成形装置１０を用いてブランク４にプレス成形を行う場合、パンチ部２３（複数の支持部２４）と第２支持面５２とで第２板状部４ｂを挟持しつつ、パンチ部５３（複数の支持部５４）と第１支持面２２とで第１板状部４ａを挟持しながら、第２板状部４ｂに対してプレス成形を行うことができる。これにより、プレス成形時にブランク４の移動を十分に防止でき、より高精度のプレス成形が可能になる。
【0084】
なお、上述の実施形態では、第１支持面２２およびパンチ部２３（支持部２４）がパンチ２０に一体的に設けられているが、第１支持面２２およびパンチ部２３（支持部２４）が別個の部材として設けられてもよい。後述の第２実施形態でも同様である。また、上述の実施形態では、第２支持面５２およびパンチ部５３（支持部５４）がパッド５０に一体的に設けられているが、第２支持面５２およびパンチ部５３（支持部５４）が異なる部材として設けられてもよい。図２１は、プレス成形装置１０のその他の例を示す図である。なお、図２１は、プレス成形装置１０のパンチ２０およびパッド５０ならびにブランク４を幅方向Ｙにおける他方側から見た概略図である。
【0085】
図２１に示すプレス成形装置１０が図２０に示すプレス成形装置１０と異なるのは、パンチ２０が、別個の部材として設けられたベース部２０ａとパンチ部２３（複数の支持部２４）とを有する点、およびパッド５０が、別個の部材として設けられたベース部５０ａとパンチ部５３（複数の支持部５４）とを有する点である。
【0086】
本実施形態に係るプレス成形装置１０では、第１支持面２２は、ベース部２０ａに設けられている。パンチ部２３（複数の支持部２４）は、第１支持面２２に対してプレス方向Ｘに移動できるように設けられている。また、第２支持面５２は、ベース部５０ａに設けられている。パンチ部５３（複数の支持部５４）は、第２支持面５２に対してプレス方向Ｘに移動できるように設けられている。本実施形態では、各支持部２４および各支持部５４は、例えば、公知の支持部材２８（ガスクッション等）によって、ベース部２０ａ，５０ａに対してプレス方向Ｘに移動可能に支持されている。
【0087】
本実施形態に係るプレス成形装置１０においても、図２０に示したプレス成形装置１０と同様に、パンチ部２３（複数の支持部２４）と第２支持面５２とで第２板状部４ｂを挟持しつつ、パンチ部５３（複数の支持部５４）と第１支持面２２とで第１板状部４ａを挟持しながら、第２板状部４ｂに対してプレス成形を行うことができる。これにより、プレス成形時にブランク４の移動を十分に防止でき、より高精度のプレス成形が可能になる。
【0088】
なお、上述の実施形態では、幅方向Ｙに垂直なパンチ２０の断面において、第１支持面２２が平坦である場合について説明したが、第１支持面２２の形状は上述の例に限定されない。第２支持面５２についても同様である。具体的には、図２２（ａ）～（ｃ）に示すように、ブランク４（成形品３）の形状に応じて、第１支持面２２および第２支持面５２の形状を適宜変更してもよい。また、各支持部２４の高さ（先端部の位置）も、ブランク４（成形品３）の形状に応じて適宜変更してもよい。したがって、プレス方向Ｘにおいて、複数の支持部２４のうちの少なくとも１つの頂部の位置が、他の支持部２４の頂部の位置と異なっていてもよい。
【0089】
上述の実施形態では、第２金型１４が、ダイ４０およびパッド５０を有する場合について説明したが、第２金型１４の構成は上述の例に限定されない。例えば、図６に示したプレス成形装置１０のダイ４０およびパッド５０の代わりに、図２３に示すように、ダイ４０ａを設けてもよい。なお、ダイ４０ａは、上述の実施形態におけるプレス面４２、壁面４４および第２支持面５２と同様の構成を有するプレス面４２ａ、壁面４４ａおよび第２支持面５２ａを有している。
【0090】
図２３（ａ），（ｂ）を参照して、本実施形態では、ブランク４に対してプレス成形を行う際には、プレス方向Ｘにおいてダイ４０ａをパンチ２０側に相対的に移動させる。これにより、プレス面４２ａ、壁面４４ａおよび第２支持面５２ａが順に第２板状部４ｂに接触し、第２板状部４ｂに対してプレス成形が行われる。これにより、成形部３２を有する成形品３が完成する。
【0091】
なお、詳細な説明は省略するが、第２金型が第２支持面を有していなくてもよい。したがって、例えば、図６に示した第２金型１４において、パッド５０が設けられていなくてもよい。この場合も、パンチ２０およびダイ４０によって、ブランク４に対してプレス成形を行うことができる。
【0092】
詳細な説明は省略するが、上述のプレス成形装置１０において、各部の形状および寸法を適宜調整することによって、図２４に示すような、種々の形状の成形品を得ることができる。
【0093】
【0094】
図２５に示すように、成形品６は、板状のフランジ部６ａ、板状の縦壁部６ｂおよび板状のフランジ部６ｃを有している。縦壁部６ｂは、フランジ部６ａの縁とフランジ部６ｃの縁とを接続するように設けられている。フランジ部６ａとフランジ部６ｃとは、縦壁部６ｂの厚み方向において、縦壁部６ｂから互いに逆方向に延びるように設けられている。
【0095】
縦壁部６ｂには、複数の凸部７が形成されている。凸部７は、縦壁部６ｂから縦壁部６ｂの厚み方向においてフランジ部６ａ側に突出するように形成されている。なお、凸部7は、外側から見ると凹部となるため、凹部と称しても良い。
【0096】
（ブランク）
本実施形態では、予め複数の凸部７が形成されたブランクを素材として用いて成形品６が製造される。図２６は、本実施形態において素材として用いられるブランクの一例を示す図である。図２６に示すように、ブランク８は、板状部８ａと、板状部８ａから板状部８ａの厚み方向に向かって突出する複数の凸部７とを有している。なお、本実施形態では、有底状の凸部７が形成されているが、例えば、バーリング加工等によって縦壁部６ｂの厚み方向に貫通する穴を有する凸部７が形成されてもよい。
本実施形態では、予め複数の凸部７が形成されたブランクを素材として用いて成形品６が製造される。図２６は、本実施形態において素材として用いられるブランクの一例を示す図である。図２６に示すように、ブランク８は、板状部８ａと、板状部８ａから板状部８ａの厚み方向に向かって突出する複数の凸部７とを有している。なお、本実施形態では、有底状の凸部７が形成されているが、例えば、バーリング加工等によって縦壁部６ｂの厚み方向に貫通する穴を有する凸部７が形成されてもよい。
【0097】
（プレス成形装置および製造方法）
図２７は、本発明の第２実施形態に係るプレス成形装置を示す概略図であり、（ａ）は、プレス成形装置を交差方向Ｚから見た図であり、（ｂ）は、プレス成形装置を上方から見た図である。なお、本実施形態においても、上述の実施形態と同様に、ブランクに対してプレス成形を行う際に第１金型または第２金型が移動する方向をプレス方向Ｘと記載する。プレス成形装置の幅方向Ｙは、プレス方向Ｘに直交する方向である。また、プレス方向Ｘと幅方向Ｙとに交差する方向を交差方向Ｚと記載する。
図２７は、本発明の第２実施形態に係るプレス成形装置を示す概略図であり、（ａ）は、プレス成形装置を交差方向Ｚから見た図であり、（ｂ）は、プレス成形装置を上方から見た図である。なお、本実施形態においても、上述の実施形態と同様に、ブランクに対してプレス成形を行う際に第１金型または第２金型が移動する方向をプレス方向Ｘと記載する。プレス成形装置の幅方向Ｙは、プレス方向Ｘに直交する方向である。また、プレス方向Ｘと幅方向Ｙとに交差する方向を交差方向Ｚと記載する。
【0098】
図２７に示すように、本実施形態に係るプレス成形装置１００は、プレス方向Ｘにおける一方側に設けられた第１金型１１０と、プレス方向Ｘにおける他方側に設けられた第２金型１２０とを備えている。すなわち、第１金型１１０と第２金型１２０とは、プレス方向Ｘにおいて対向する位置に設けられている。第１金型１１０と第２金型１２０とは、プレス方向Ｘにおいて相対移動する。本実施形態では、第１金型１１０はパンチ６０を含み、第２金型１２０はダイ７０およびパッド８０を含む。
【0099】
パンチ６０は、第１支持面６２と、第１支持面６２から突出したパンチ部６３とを備えている。本実施形態では、第１支持面６２は、プレス方向Ｘにおいて他方側（第２金型１２０側）を向いている。パンチ部６３は、第１支持面６２からプレス方向Ｘにおける他方側に突出している。プレス方向Ｘにおける第２金型１２０側から見て、パンチ部６３は、ダイ７０の後述する壁面７４に対向している。本実施形態では、パンチ部６３は、第１支持面６２からプレス方向Ｘにおける他方側に突出する複数の支持部６４を有している。複数の支持部６４は、互いに離隔し、かつ交差方向Ｚに沿って並ぶように設けられている。本実施形態では、各支持部６４は、断面矩形の側面６４ａを有するように柱状に形成されている。なお、図２７に示す支持部６４の形状は単なる一例であり、支持部６４の形状は上述の例に限定されない。各支持部６４の頂部は、平坦形状を有することが好ましいが、球冠形状を有していてもよい。
【0100】
本実施形態では、複数の支持部６４の複数の側面６４ａによって、パンチ部６３の側面６３ａが構成される。プレス方向Ｘにおける第２金型１２０側から見て、パンチ部６３の側面６３ａは、ダイ７０の後述する壁面７４側に向かって開口する開口部６３ｂを含む。本実施形態では、パンチ部６３の側面６３ａは、複数の開口部６３ｂを含む。本実施形態では、隣り合う２つの支持部６４の側面６４ａは、開口部６３ｂを介して離隔して配置されている。言い換えると、隣り合う２つの支持部６４は、開口部６３ｂを介して離隔して配置されている。なお、本実施形態では、開口部６３ｂは、プレス方向Ｘにおいて第２金型１２０側に向かっても開口している。また、本実施形態では、開口部６３ｂは、隣り合う２つの支持部６４の間を、幅方向Ｙに貫通するように形成されている。
【0101】
第１実施形態の第１支持面２２と同様に、第１支持面６２は、交差方向Ｚにおいて、少なくとも各支持部６４の両側に設けられている。本実施形態では、第１実施形態の第１支持面２２と同様に、第１支持面６２は、複数の支持部６４の並び方向において、少なくとも複数の支持部６４の間および複数の支持部６４の両側に設けられている。
【0102】
上述のダイ４０と同様に、ダイ７０は、プレス面７２と、プレス面７２に連続する壁面７４とを有している。本実施形態では、プレス面７２は、プレス方向Ｘにおいて一方側（第１金型１１０側）を向いている。壁面７４は、プレス面７２の縁からプレス方向Ｘにおける他方側に延びている。プレス面７２は、幅方向Ｙにおいてパンチ部６３（複数の支持部６４）の一方側に設けられている。本実施形態では、プレス面７２は、プレス方向Ｘにおいてパンチ部６３に対向する位置から外れた位置に配置されている。壁面７４は、幅方向Ｙにおいて、パンチ部６３（複数の支持部６４）とプレス面７２との間に位置付けられている。
【0103】
上述のプレス面４２および壁面４４と同様に、プレス面７２および壁面７４は、交差方向Ｚにおいて、各支持部６４に対して、支持部６４よりも一方側から他方側まで延びるように設けられている。本実施形態では、プレス面７２および壁面７４は、複数の支持部６４の並び方向に沿うように、かつ当該並び方向において複数の支持部６４よりも一方側から他方側まで延びるように設けられている。プレス方向Ｘにおいて、ダイ７０は、パンチ６０の第１支持面６２に対して相対的に進退可能に設けられている。
【0104】
上述のパッド５０と同様に、パッド８０は、プレス方向Ｘにおいてパンチ部６３（複数の支持部６４）に対向する位置に配置されている。本実施形態では、パッド８０は、プレス方向Ｘにおいてパンチ部６３（複数の支持部６４）に対向する第２支持面８２を有している。上述の第２支持面５２と同様に、第２支持面８２は、交差方向Ｚにおいて、各支持部６４に対して、支持部６４よりも一方側から他方側まで延びるように設けられている。本実施形態では、第２支持面８２は、複数の支持部６４の並び方向において複数の支持部６４よりも一方側から他方側まで延びるように設けられている。プレス方向Ｘにおいて、パッド８０は、パンチ６０の複数の支持部６４に対して相対的に進退可能に設けられている。
【0105】
ブランク８に対してプレス成形を行う際には、まず、パンチ部６３（複数の支持部６４）によってブランク８を支持する。より具体的には、各凸部７が、幅方向Ｙにおいて複数の支持部６４の一方側に位置し、交差方向Ｚにおいて隣り合う２つの支持部６４の間に位置し、かつプレス方向Ｘにおける一方側に向かって突出した状態となるように、ブランク８を複数の支持部６４によって支持する。
【0106】
次に、上述の第１実施形態と同様に、パッド８０（第２支持面８２）をプレス方向Ｘにおける一方側に移動させ、パンチ部６３（複数の支持部６４）と第２支持面８２とで板状部８ａを挟持する。その後、上述の第１実施形態と同様に、ダイ７０（プレス面７２）をパンチ部６３（複数の支持部６４）の頂部に対して、プレス方向Ｘにおける他方側から一方側へ相対的に移動させる。これにより、板状部８ａのうち幅方向Ｙにおいて複数の支持部６４よりも一方側の部分が、プレス方向Ｘにおける一方側に押圧される。その結果、板状部８ａに曲げ変形が加えられ、成形品６が完成する。本実施形態では、プレス方向Ｘにおける、第１金型１１０と第２金型１２０との相対移動の成形下死点において、ダイ７０の壁面７４は、板状部８ａの一部を介してパンチ部６３の側面６３ａに対向し、各凸部７は側面６３ａに接触せずに、開口部６３ｂに入り込む。なお、第１金型１１０と第２金型１２０との相対移動の成形下死点におけるプレス成形装置１００の状態は、図６（ｄ）において、パンチ２０をパンチ６０に代え、ダイ４０をダイ７０に代え、パッド５０をパッド８０に代えた状態に相当する。
【0107】
（本実施形態の効果）
以上のように、本実施形態に係るプレス成形装置１００によれば、縦壁部６ｂに凸部７が形成された成形品６をブランク８から製造するに際して、ブランク８に予め形成された凸部７を、交差方向Ｚにおいて隣り合う支持部６４の間に配置することができる。これにより、ブランク８に対してプレス成形を行う際に、凸部７が第１金型１１０に接触することを防止することができる。その結果、成形品６を効率よく製造することができる。
以上のように、本実施形態に係るプレス成形装置１００によれば、縦壁部６ｂに凸部７が形成された成形品６をブランク８から製造するに際して、ブランク８に予め形成された凸部７を、交差方向Ｚにおいて隣り合う支持部６４の間に配置することができる。これにより、ブランク８に対してプレス成形を行う際に、凸部７が第１金型１１０に接触することを防止することができる。その結果、成形品６を効率よく製造することができる。
【0108】
なお、上述の実施形態における複数の支持部２４と同様に、複数の支持部６４の高さ（頂部の位置）は、成形品６の形状および寸法に応じて適宜変更してもよい。したがって、プレス方向Ｘにおける複数の支持部６４の頂部の位置が互いに異なっていてもよい。詳細な説明は省略するが、上述の実施形態と同様に、プレス成形装置１００の他の部分の形状および寸法も、成形品６の形状および寸法に応じて適宜変更してもよい。また、詳細な説明は省略するが、フランジ部６ｃは形成されなくてもよい。後述の実施形態においても同様に、フランジ部は形成されなくてもよい。
【0109】
（変形例）
上述の実施形態では、第２金型１２０が一つのダイ７０を備える場合について説明したが、第２金型１２０の構成は上述の例に限定されない。例えば、図２８に示すプレス成形装置１００のように、幅方向Ｙにおいて、パッド８０の両側にダイ７０を設けてもよい。この場合、例えば、図２８に示すように、幅方向Ｙにおいてパンチ部６３（複数の支持部６４）の両側にそれぞれ複数の凸部７が位置付けられるように、かつ各凸部７が交差方向Ｚにおいて隣り合う２つの支持部６４の間に位置するようにブランク８を配置して、ブランク８に対してプレス成形を行う。これにより、プレス成形時に各凸部７が第１金型１１０に接触することを防止しつつ、図１（ｃ）に示したようなハット形状の成形品を製造することができる。なお、詳細な説明は省略するが、図２８に示すプレス成形装置１００において、パッド８０を設けなくてもよい。この場合も、プレス成形時に各凸部７が第１金型１１０に接触することを防止しつつ、ハット形状の成形品を製造することができる。
上述の実施形態では、第２金型１２０が一つのダイ７０を備える場合について説明したが、第２金型１２０の構成は上述の例に限定されない。例えば、図２８に示すプレス成形装置１００のように、幅方向Ｙにおいて、パッド８０の両側にダイ７０を設けてもよい。この場合、例えば、図２８に示すように、幅方向Ｙにおいてパンチ部６３（複数の支持部６４）の両側にそれぞれ複数の凸部７が位置付けられるように、かつ各凸部７が交差方向Ｚにおいて隣り合う２つの支持部６４の間に位置するようにブランク８を配置して、ブランク８に対してプレス成形を行う。これにより、プレス成形時に各凸部７が第１金型１１０に接触することを防止しつつ、図１（ｃ）に示したようなハット形状の成形品を製造することができる。なお、詳細な説明は省略するが、図２８に示すプレス成形装置１００において、パッド８０を設けなくてもよい。この場合も、プレス成形時に各凸部７が第１金型１１０に接触することを防止しつつ、ハット形状の成形品を製造することができる。
【0110】
上述の実施形態では、隣り合う支持部６４が開口部６３ｂを介して離隔するように第１金型１１０のパンチ部６３が構成される場合について説明したが、第１金型１１０のパンチ部の構成は上述の例に限定されない。例えば、図２９に示すように、第１金型１１０のパンチ部６３が、隣り合う支持部６４を接続する接続部６５をさらに備えていてもよい。
【0111】
図２９を参照して、本実施形態では、接続部６５は、開口部６３ｂに設けられている。言い換えると、本実施形態では、各開口部６３ｂが、接続部６５を有している。各接続部６５は、支持部６４と同様に、第１支持面６２からプレス方向Ｘに突出するように設けられている。本実施形態では、複数の支持部６４の複数の側面６４ａと、複数の接続部６５の複数の側面６５ａとによって、パンチ部６３の側面６３ａが構成されている。なお、本実施形態においても、パンチ部６３の複数の支持部６４は、第１支持面６２からプレス方向Ｘにおける他方側に突出している。複数の支持部６４は、互いに離隔しかつ交差方向Ｚに沿って並ぶように設けられている。プレス方向Ｘ（図２７参照）における第２金型１２０側から見て、接続部６５の側面６５ａとダイ７０の壁面７４との距離は、支持部６４の側面６４ａと壁面７４との距離よりも大きい。すなわち、幅方向Ｙにおいて、接続部６５と壁面７４との間の空間は、支持部６４と壁面７４との間の空間よりも大きい。本実施形態では、プレス方向Ｘにおいて、支持部６４の頂部は、接続部６５の頂部よりも他方側（第２金型１２０側）に位置している。
【0112】
ブランク８に対してプレス成形を行う際には、まず、パンチ部６３の複数の支持部６４によってブランク８を支持する。より具体的には、各凸部７が、幅方向Ｙにおいて複数の支持部６４の一方側に位置し、交差方向Ｚにおいて隣り合う２つの支持部６４の間に位置し、かつプレス方向Ｘにおける一方側（第１金型１１０側）に向かって突出した状態となるように、ブランク８を複数の支持部６４によって支持する。
【0113】
次に、上述の実施形態と同様に、パッド８０（第２支持面８２）をプレス方向Ｘにおける一方側に移動させ、複数の支持部６４と第２支持面８２とで板状部８ａを挟持する。その後、ダイ７０（プレス面７２）を複数の支持部６４の頂部に対して、プレス方向Ｘにおける他方側（第２金型１２０側）から一方側（第１金型１１０側）へ相対的に移動させる。これにより、板状部８ａのうち幅方向Ｙにおいて複数の支持部６４よりも一方側の部分が、プレス方向Ｘにおける一方側に押圧される。その結果、板状部８ａに曲げ変形が加えられ、成形品６が完成する。本実施形態においても、プレス方向Ｘにおける、第１金型１１０と第２金型１２０との相対移動の成形下死点において、ダイ７０の壁面７４は、板状部８ａの一部を介してパンチ部６３の側面６３ａに対向し、各凸部７は側面６３ａに接触せずに、開口部６３ｂに入り込む。
【0114】
本実施形態においても、ブランク８から成形品６を製造するに際して、ブランク８に予め形成された凸部７を、交差方向Ｚにおいて隣り合う支持部６４の間に配置することができる。これにより、ブランク８に対してプレス成形を行う際に、凸部７が第１金型１１０に接触することを防止することができる。その結果、成形品６を効率よく製造することができる。
【0115】
なお、上述の実施形態と同様に、複数の支持部６４の高さ（頂部の位置）は、成形品６の形状および寸法に応じて適宜変更してもよい。したがって、プレス方向Ｘにおける複数の支持部６４の頂部の位置が互いに異なっていてもよい。また、プレス方向Ｘにおける複数の接続部６５の頂部の位置が互いに異なっていてもよい。また、プレス方向Ｘにおいて、複数の支持部６４の少なくとも１つの頂部の位置と、当該支持部６４に隣接する接続部６５の頂部の位置とが異なっていてもよく、複数の支持部６４の頂部の位置と、複数の接続部６５の頂部の位置とが互いに等しくてもよい。
【0116】
図示は省略するが、複数の接続部６５を備えたプレス成形装置１００においても、図２８に示したプレス成形装置１００と同様に、パッド８０の両側にダイ７０を設けてもよい。これにより、プレス成形時に各凸部７が第１金型１１０に接触することを防止しつつ、図１（ｃ）に示したようなハット形状の成形品を製造することができる。なお、詳細な説明は省略するが、図２８に示すプレス成形装置１００と同様に、２つのダイ７０を設ける場合には、パッド８０を設けなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0117】
本発明によれば、天板部に対向するフランジ部を有する成形品および縦壁部に凸部が形成された成形品を効率よく製造することができる。
【符号の説明】
【0118】
３，６ 成形品
４，８ ブランク
５ 貫通孔
７ 凸部
１０，１００ プレス成形装置
１２，１１０ 第１金型
１４，１２０ 第２金型
２０，６０ パンチ
２２，６２ 第１支持面
２４，６４ 支持部
４０，７０ ダイ
４２，７２ プレス面
４４，７４ 壁面
５０，８０ パッド
５２，８２ 第２支持面
４，８ ブランク
５ 貫通孔
７ 凸部
１０，１００ プレス成形装置
１２，１１０ 第１金型
１４，１２０ 第２金型
２０，６０ パンチ
２２，６２ 第１支持面
２４，６４ 支持部
４０，７０ ダイ
４２，７２ プレス面
４４，７４ 壁面
５０，８０ パッド
５２，８２ 第２支持面
【要約】
プレス成形装置は、プレス方向において互いに対向する位置にあり、プレス方向に相対移動する第１金型と第２金型とを具備する。第１金型は、第１支持面と、第１支持面から突出したパンチ部とを備える。第２金型は、プレス方向においてパンチ部に対向する位置から外れた位置に配置されたプレス面と、プレス面に連続する壁面とを備える。プレス方向における第２金型側から見て、パンチ部は、壁面に対向しかつ壁面側に開口する開口部を含む側面を有する。プレス方向における、第１金型と第２金型との相対移動の成形下死点において、壁面は、パンチ部の側面に対向する。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】