JP2018024016A - 熱間プレス成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高強度かつ軽量な熱間プレス成形品の製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る熱間プレス成形品の製造方法は、鋼板からなるブランク１をAc3変態点以上1000℃以下の温度域で目標形状の熱間プレス成形品である部分差厚部品５に成形するものであって、ブランク１を、複数の厚肉部３ａと複数の薄肉部３ｂが交互に連続する予成形体３に成形する予成形工程と、予成形体３を、部分差厚部品５に熱間プレス成形する本成形工程とを備え、前記予成形工程は、ブランク１の外周をダイ１３およびブランクホルダー１７で挟持し、さらにブランク１における厚肉部３ａに相当する部位を部分パッド１５で押さえた状態で薄肉部３ｂに相当する部位を複数のパンチ１１で張出し成形することにより、部分パッド１５で押さえた部位の板厚をブランク１の板厚と同等に維持しつつパンチ１１で張り出した部位を薄肉化し予成形体３に成形するものである。【選択図】 図１

Description

本発明は、熱間プレス成形品の製造方法に関し、特に、板厚の異なる部位を有する熱間プレス成形品を製造する熱間プレス成形品の製造方法に関する。

近年、自動車の燃費向上による環境性能の向上とともに、衝突時における運転者及び搭乗者の安全向上のための衝突性能に対する要求の高度化に対応して、自動車用構造部品の高強度化が急速に進展している。また、自動車の操縦安定性等といった運転性能に対する要求の高まりに伴い、車体の剛性も大幅に向上してきている。
これまで、自動車用構造部品の材料の高強度化や板厚増加により車体の高強度化や高剛性化を実現しているが、部品全体の材料を置き換えたのでは車体の重量増加やコスト上昇を伴うため、車体の軽量化やコスト低減を図り様々な工夫がなされてきている。

特許文献１には、強度や剛性が求められる部位に材料強度の高い板材や板厚の大きい板材を適用し、材料強度や板厚の異なる２種または２種以上の異種板材の端面を突き合わせて接合してなるブランク材（テーラードブランク）をプレス成形することにより、プレス成形品の軽量化を図る技術が開示されている。
また、特許文献２には、平板形状のブランクに、部分的に撓んだ撓み部を形成して予備成形体とし、増肉工程において前記撓み部を押圧して平板形状に潰すことにより増肉し、該増肉した予備成形体をプレス成形することにより、部分的に増肉して強度又は剛性を確保しつつ軽量化を図るプレス成形品の製造法が開示されている。
また、特許文献３には、板状のブランク材を断面波形に張出成形し延ばして肉厚が薄い薄肉部を部分的に形成し差厚板材を製造する方法が開示されている。

特開２００５−１５２９７５号公報 特開２０１０−１２００６２号公報 特開２００５−５９０４５号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている技術において、ブランク材（テーラードブランク）は２種または２種以上の板材の端面を突き合わせて接合したものであるために、その接合には高度の突き合わせ精度が要求され、またレーザ溶接機などによる線溶接に要する時間が長く生産性が悪いので、製造コストの抑制が困難であった。

また、特許文献２に開示されている技術によれば、増肉部の周長変化率が25%以下までは単一の増肉工程により形成することが可能であるが、周長変化率が25%を超える場合、増肉工程において増肉すると撓み部が座屈して折り重なりが発生するため、１工程あたりの周長変化率を抑制して２工程または３工程以上とする必要があった。
すなわち、特許文献２では、ブランクの板厚に対して新たに増肉部を形成させるため、周長変化率（増肉率）の高い増肉部を加工するために工程数が増加し、これに伴い金型コストの上昇を招く問題があった。また、増肉工程では成形荷重が過大になり、プレス機に過大な能力が求められるため、設備コストの上昇を招くという問題も生じた。
さらに、大きな加工歪みを受けた部位である増肉部は、熱間プレス成形における金型冷却による焼入れでは十分硬度が上がらず、部位によって強度にばらつきが生じる原因となる問題もあった。

また、特許文献３に開示されている技術は、断面波形のプレス面を備える第１のプレス加工装置によって、ブランク材を断面波形に張出成形した後、断面フラット形のプレス面を備える第２のプレス加工装置によって平板形状に戻す方法である。この方法はブランク材の両端をブランクホルダーで挟持して、ブランク材中央部を断面波形に張出成形するため、両端のみの板厚が厚くて中央のみ板厚が薄い成形品（差厚板材）を製造する場合に適用可能な方法であるが、本発明が対象とする板厚の厚い部位と薄い部位が交互に並び、中央の厚い部位の板厚がブランク材の板厚を保持するようにすることは困難であった。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、特許文献２とは逆の構成からなり、板厚の厚いブランクに新たに薄肉部を形成することにより、複数の厚肉部と複数の薄肉部が交互に連続して部分的に板厚が異なり軽量かつ高強度な熱間プレス成形品を低い成形荷重で成形できる熱間プレス成形品の製造方法を提供することを目的とする。

（１）本発明に係る熱間プレス成形品の製造方法は、鋼板からなるブランクをAc3変態点以上1000℃以下の温度域で目標形状の熱間プレス成形品に成形するものであって、前記ブランクを、複数の厚肉部と複数の薄肉部が交互に連続する予成形体に成形する予成形工程と、該予成形工程で成形された前記予成形体を、前記目標形状の熱間プレス成形品に熱間プレス成形する本成形工程とを備え、前記予成形工程は、前記ブランクを張出し成形するものであって、前記ブランク外周をダイおよびブランクホルダーで挟持し、さらに前記ブランクにおける前記厚肉部に相当する部位を部分パッドで押さえ、前記ブランクにおける前記薄肉部に相当する部位を複数のパンチで張り出すことにより、前記部分パッドで押さえた部位の板厚を前記ブランクの板厚と同等に維持しつつ前記パンチで張り出した部位を薄肉化し、複数の厚肉部と複数の薄肉部が交互に連続する予成形体に成形することを特徴とするものである。

（２）上記（１）に記載のものにおいて、前記予成形工程は、前記ブランクの端部がはみ出すように前記ブランク外周を前記ダイおよび前記ブランクホルダーで挟持し、前記ブランクのはみ出した端部をしごきパンチでしごくことにより、前記ダイおよびブランクホルダーで挟持した部位の板厚を前記ブランクの板厚と同等に維持しつつ前記しごきパンチでしごいた部位を薄肉化するしごき加工をさらに有することを特徴とするものである。

（３）上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、前記予成形工程は、前記薄肉部の板厚を、前記ブランクの板厚に対して10%以上減少させることを特徴とするものである。

（４）上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のものにおいて、前記予成形工程は、前記ブランクを加熱してAc3変態点以上1000℃以下の温度域、又は、400℃以上700℃以下の温度域で前記予成形体に成形することを特徴とするものである。

（５）上記（４）に記載のものにおいて、前記本成形工程は、前記予成形体を再加熱してAc3変態点以上1000℃以下の温度域で熱間プレス成形することを特徴とするものである。

本発明においては、鋼板からなるブランクをAc3変態点以上1000℃以下の温度域で目標形状の熱間プレス成形品に成形するものであって、前記ブランクを、複数の厚肉部と複数の薄肉部が交互に連続する予成形体に成形する予成形工程と、該予成形工程で成形された前記予成形体を、前記目標形状の熱間プレス成形品に熱間プレス成形する本成形工程とを備え、前記予成形工程は、前記ブランクを張出し成形するものであって、前記ブランク外周をダイおよびブランクホルダーで挟持し、さらに前記ブランクにおける前記厚肉部に相当する部位を部分パッドで押さえ、前記ブランクにおける前記薄肉部に相当する部位を複数のパンチで張り出すことにより、前記部分パッドで押さえた部位の板厚を前記ブランクの板厚と同等に維持しつつ前記パンチで張り出した部位を薄肉化し、複数の厚肉部と複数の薄肉部が交互に連続する予成形体に成形することができ、高強度かつ軽量な熱間プレス成形品を低い成形荷重で製造することができる。

本実施の形態に係る熱間プレス成形品の製造方法を説明する説明図である（（ａ）：予成形工程の説明図、（ｂ）：予成形体の断面図、（ｃ−１）：平板状の部分差厚部品の断面図、（ｃ−２）：平板状の部分差厚部品の斜視図）。 本発明に係る熱間プレス成形品の製造方法において成形対象とする熱間プレス成形品の他の例であるハット断面形状の部分差厚部品を示す図である（（ａ）：断面図、（ｂ）：斜視図）。 本実施の形態に係る熱間プレス成形品の製造方法の他の態様を説明する説明図である（（ａ）：予成形工程の説明図、（ｂ）：予成形体の断面図、（ｃ−１）：平板状の部分差厚部品の断面図、（ｃ−２）：平板状の部分差厚部品の斜視図）。 本発明に係る熱間プレス成形品の製造方法の他の態様において成形対象とする熱間プレス成形品の他の例であるハット断面形状の部分差厚部品を示す図である（（ａ）：断面図、（ｂ）：斜視図）。

本発明の実施の形態に係る熱間プレス成形品の製造方法は、図１（ｃ−１）及び（ｃ−２）に一例を示すような板厚の厚い複数の厚肉部５ａと板厚の薄い複数の薄肉部５ｂとを有する部分差厚部品５を、図１に示すように、鋼板からなる板状のブランク１をAc3変態点以上1000℃以下の温度域で熱間プレス成形するものであって、ブランク１を複数の厚肉部３ａと複数の薄肉部３ｂが交互に連続する予成形体３に成形する予成形工程と、予成形体３を目標形状の部分差厚部品５に熱間プレス成形する本成形工程と、を備えている。

以下、本実施の形態に係る熱間プレス成形品の製造方法を図１に基づいて説明する。なお、以下の説明は、成形対象とする熱間プレス成形品を、図１（ｃ−１）及び（ｃ−２）に示すような平板状の部分差厚部品５としたものであるが、本発明に係る熱間プレス成形品の製造方法は、図２に示すようなハット断面形状の部分差厚部品７を成形対象とするものであっても良く、さらには、非対称な断面形状や、断面形状が一定でなく変化するような３次元形状であってもよく、その形状を特に限定するものではない。

＜予成形工程＞
予成形工程は、図１（ａ）に示すように、パンチ１１、ダイ１３、部分パッド１５及びブランクホルダー１７を備えた金型１０を用いて、ブランク１を予成形体３（図１（ｂ）参照）に張出し成形するものである。図１（ａ）において、複数のパンチ１１と複数の部分パッド１５は、交互に連続して配置されている。

予成形工程においては、まず、ブランク１をAc3変態点以上の温度域に加熱する。
そして、加熱したブランク１をパンチ１１とダイ１３の間に設置し、ブランク１における予成形体３の厚肉部３ａに相当する部位Ａ（図１（ａ）参照）を、その下面側からダイ１３で支持したまま上面側を部分パッド１５で押さえる。さらに、ダイ１３とブランクホルダー１７により、ブランク１の外周を挟持する。すなわち、ブランク１の外周については、ダイ１３とブランクホルダー１７により挟持し、ブランク１外周以外の部位については、部分パッド１５で押さえる。

そして、ブランク１を、Ac3変態点以上1000℃以下の温度域において、部分パッド１５及びブランクホルダー１７で部位Ａを押さえた状態で複数のパンチ１１をダイ１３側に相対移動させてパンチ１１により部位Ｂを張り出し、予成形体３を張出し成形する。

このとき、部分パッド１５及びブランクホルダー１７により部位Ａを十分な荷重で押さえながらパンチ１１により部位Ｂを成形することによって、成形過程において部位Ａから部位Ｂへの材料流入が抑制され、部位Ａにおける板厚を維持したまま部位Ｂにおける板厚が減少する。
そのため、予成形体３においては、ブランク１の板厚が維持された複数の厚肉部３ａと、板厚が減少して薄肉化した複数の薄肉部３ｂが交互に連続して形成される。

予成形工程で予成形される予成形体３の薄肉部３ｂにおける平均の板厚は、パンチ１１により張出した薄肉部３ｂの線長に伴って減少するため、パンチ１１の形状及び相対移動量により部位Ｂの板厚を調節することができる。
なお、本実施の形態において、予成形工程は、予成形体３の薄肉部３ｂにおける平均の板厚を、ブランク１の板厚に対して10%以上減少させることが好ましい。

また、図１（ａ）に示すように、成形方向におけるパンチ１１の断面が放物線形状のものを用いた場合、パンチ１１の成形面がブランク１に均等に当接し、ブランク１における薄肉部３ｂに相当する部位の板厚がより均一に減少するように張出し成形することができるので好ましい。

さらに、予成形工程において、部分パッド１５でブランク１を押さえる部位と、当該部位に相当する部分差厚部品５の厚肉部５ａとの対応関係は、例えば、予成形工程及び予成形体３を部分差厚部品５に展開する場合のCAE解析等を行うことにより、予め求めておくことができる。

＜本成形工程＞
本成形工程は、予成形工程で張出し成形された予成形体３を、図１（ｃ−１）及び（ｃ−２）に示すような部分差厚部品５に成形するものである。

予成形体３の温度が前記温度域を下回った場合、本成形工程においては、予成形体３を再加熱してAc3変態点以上1000℃以下の温度域で熱間プレス成形するが、予成形体３の温度がAc3変態点以上1000℃以下の温度域に保たれている場合、本成形工程においては、予成形体３を再加熱せずにそのまま熱間プレス成形することができる。

ただし、予成形工程においてブランク１を熱間で張出し成形した際に大きな加工歪みが付与された場合、本成形工程における焼入れの条件によっては、予成形体３の結晶粒粗大化等で硬度上昇が不十分になることがあるため、このような場合、本成形工程においては、予成形体３を再加熱してAc3変態点以上1000℃以下の温度域で熱間プレス成形し、急冷することが望ましい。

以上より、本発明に係る熱間プレス成形品の製造方法により、薄肉部と厚肉部を有する板厚に差を設けた部分差厚部品を熱間プレス成形により製造でき、該部分差厚部品において厚みが要求される厚肉部ではブランクの板厚を維持することにより強度を満たしつつ、前記部分差厚部品において薄肉化が可能な薄肉部では前記ブランクよりも板厚を減少させることにより軽量化を達成することができる。

なお、上記の説明において、予成形工程は、ブランク１を熱間で張出し成形するものであったが、本発明に係る予成形工程は、ブランク１を加熱せずに冷間で張出し成形する、又は、ブランク１を加熱して400℃以上700℃以下の温度域である温間で張出し成形するものであっても良い。
そして、予成形工程においてブランク１を冷間又は温間で張出し成形した場合、予成形体３を再加熱してAc3変態点以上1000℃以下の温度域で熱間プレス成形する。

このように、本発明に係る予成形工程は、冷間、400℃以上700℃以下の温間、又は、Ac3変態点以上1000℃以下の熱間のいずれの温度域でも行うことができるものであるが、ブランク１における薄肉化する部位Ｂの板厚をブランク１に対して減少させる薄肉化率が大きい場合や、部位Ｂの面積が大きい場合、ブランク１を加熱して温間、より好ましくは熱間で張出し成形すれば良い。

特に、予成形工程を熱間で行う場合、ブランク１における厚肉部３ａに相当する部位Ａを部分パッド１５及びブランクホルダー１７で押さえることによって部位Ａが部分パッド１５により冷却されて硬化するため、張出し成形する過程においてパンチ１１により張り出される部位Ｂへの材料流入をより防ぐことができ、張出し成形性をさらに向上できると考えられる。

また、上記の説明は、部分パッド１５として部分差厚部品５の長手方向に沿った帯状のものを用いていたものであったが、本発明に係る熱間プレス成形品の製造方法は、部分パッドの形状を上記のものに限定するものではなく、例えば、島状やリング状の部分パッドであっても良い。

なお、上記の説明において、予成形工程は、図１に示すように、ブランク１の端部を含む外周をダイ１３およびブランクホルダー１７で挟持し、薄肉部３ｂに相当する部位を張出し成形して薄肉化するものであったが、本発明に係る予成形工程は、図３（ａ）に示すように、パンチ１１、ダイ１３、部分パッド１５、ブランクホルダー１７およびしごきパンチ２１を備えた金型２０を用いて、厚肉部２３ａと薄肉部２３ｂに加えて厚肉部２３ｃと薄肉部２３ｄを有する予成形体２３（図３（ｂ）参照）に成形するものであってもよい。

この場合、Ac3変態点以上の温度域に加熱したブランク１をパンチ１１とダイ１３の間に設置し、ブランク１の端部（図３（ａ）中の部位Ｄ）がはみ出すようにブランク１の外周（図３（ａ）中の部位Ｃ）をダイ１３およびブランクホルダー１７で挟持する。そして、ブランク１を、Ac3変態点以上1000℃以下の温度域において、ダイ１３およびブランクホルダー１７で部位Ｃを挟持した状態でしごきパンチ２１をダイ１３側に相対移動させてブランク１の端部をしごき加工する。

これにより、ダイ１３およびブランクホルダー１７で挟持した部位Ｃの板厚をブランク１の板厚と同等に維持しつつ、しごきパンチ２１でしごいたブランク１の端部を薄肉化することにより、複数の厚肉部２３ａ及び２３ｃと複数の薄肉部２３ｂ及び２３ｄとが交互に連続する予成形体２３を成形する。そして、続く本成形工程において、予成形体２３を図３（ｃ−１）及び（ｃ−２）に示すような部分差厚部品２５に成形することができる。

このとき、薄肉部２３ｄの平均の板厚は、パンチ１１で張出し成形して薄肉化した薄肉部２３ｂと同様、ブランク１の板厚に対して10%以上減少させることが好ましい。

なお、図３（ａ）に示す金型２０は、しごきパンチ２１によるしごき加工をパンチ１１による張出し成形と同一工程で行うものであるが、予成形工程は、該しごき加工を張出し成形と別工程で行うものであってもよい。

また、ブランク１の端部を熱間でしごき加工した際に大きな加工歪みが付与された場合、本成形工程における焼入れの条件によっては、予成形体２３の結晶粒粗大化等で硬度上昇が不十分になることがあるため、このような場合、本成形工程においては、予成形体２３を再加熱してAc3変態点以上1000℃以下の温度域で熱間プレス成形し、急冷することが望ましい。

もっとも、予成形工程においてしごき加工する場合においても、ブランク１を加熱せずに冷間で成形する、又は、ブランク１を加熱して400℃以上700℃以下の温度域である温間で成形するものであっても良い。
そして、予成形工程においてブランク１を冷間又は温間で成形した場合、本成形工程においては、予成形体２３を再加熱してAc3変態点以上1000℃以下の温度域で熱間プレス成形することが好ましい。

このように、張出し成形としごき加工を行う予成形工程は、冷間、400℃以上700℃以下の温間、又は、Ac3変態点以上1000℃以下の熱間のいずれの温度域で行うことができるものであるが、ブランク１における薄肉化する部位ＢおよびＤ（図３（ａ）参照）の板厚をブランク１に対して減少させる薄肉化率が大きい場合や、部位ＢおよびＤの面積が大きい場合においては、ブランク１を加熱して温間、より好ましくは熱間で張出し成形およびしごき加工すれば良い。

本発明に係る熱間プレス成形品の製造方法の作用効果について確認するための実験を行ったので、その結果について以下に説明する。

実施例１では、本発明において成形対象とする熱間プレス成形品を、図１（ｃ−１）及び（ｃ−２）に示すような厚肉部５ａと薄肉部５ｂとを有する平板状の部分差厚部品５、又は、図２に示すような厚肉部７ａと薄肉部７ｂとを有するハット断面形状の部分差厚部品７とし、図１に示すように鋼板からなるブランク１を張出し成形して複数の厚肉部３ａと複数の薄肉部３ｂが交互に連続する予成形体３を得る予成形工程と、予成形体３をAc3変態点以上1000℃以下の範囲である900℃に加熱して熱間プレス成形する本成形工程により部分差厚部品５又は７を製造した。

ここで、実施例１では、ブランク１として板厚2.0mm、焼入れ後の材料強度1490MPa級の鋼板を用い、予成形工程は、ブランク１のAc3変態点以上1000℃以下の温度域である熱間で張出し成形を行った。
予成形工程では、部分パッド１５で押さえた厚肉部３ａにおける板厚をブランク１の板厚2.0mmに維持しつつ、複数のパンチ１１で薄肉化した複数の薄肉部３ｂにおける平均の板厚を1.0〜1.8mmとした予成形体３を予成形した。なお、薄肉部３ｂにおける板厚が1.8mm程度の予成形体３を張出し成形により予成形する場合には、冷間で行っても良い。

実施例１では、本発明に係る熱間プレス成形品の製造方法により製造された部分差厚部品５又は７を発明例１とし、部分差厚部品５及び７における厚肉部５ａ及び７ａと、薄肉部５ｂ及び７ｂの板厚を測定し、これらの板厚比（＝（厚肉部における板厚）／（薄肉部における板厚））を求めた。

また、実施例１では比較例１として、部分パッド１５を用いずにブランク１の外周部のみをダイ１３とブランクホルダー１７により拘束した状態でパンチにより張出し成形する予成形工程と、該予成形体を熱間プレス成形する本成形工程により部分差厚部品を製造した。そして、発明例と同様に、該部分差厚部品の厚肉部と薄肉部における板厚を測定し、これらの板厚比を求めた。

比較例に係る部分差厚部品において、薄肉部は、予成形工程においてパンチにより張出す部位に相当し、厚肉部は、予成形工程においてダイとブランクホルダーで拘束したブランクの外周部に相当する。

発明例１に係る部分差厚部品５又は７は、双方とも、厚肉部５ａ又は７ａにおける板厚がブランク１の板厚である2.0mmに維持されており、予成形工程において張出し成形された薄肉部３ｂの平均の板厚が1.0〜1.8mmである予成形体３を用いて熱間プレス成形されたものであるため、薄肉部５ｂと厚肉部５ａの板厚比、及び、薄肉部７ｂと厚肉部７ａの板厚比が1.1〜2.0である部分差厚部品５又は７を製造することができた。

一方、比較例１に係る部分差厚部品は、予成形工程において実施例１で部分パッド１５を用いる部分のブランクにおける厚肉部に相当する部位の板厚を2.0mmに維持できず、部分差厚部品の厚肉部の板厚は、1.7〜1.9mmの範囲で分布が生じた。

また、従来例として、特許文献２に示す方法により、ブランクとして板厚1.0mm、材料強度1490MPa級の鋼板を用い、予成形工程は撓み部を形成して、この撓み部を平板形状に潰して板厚2.0mmを目標として増肉部を形成させようと試みた。
その結果、増肉部は1.1mmまで平板形状とすることができたが、これ以上の板厚に増肉させようとすると撓み部が座屈して折り重なりが発生し、本発明のような板厚1.0mm〜2.0mmの差厚部品を成形することができなかった。

以上、本発明に係る熱間プレス成形品の製造方法により、予成形工程においてブランク外周をダイおよびブランクホルダーで挟持し、さらにブランクの外周以外の部位を部分パッドで押さえた状態で複数のパンチにより前記ブランクを張出し成形し、前記部分パッドで押さえた部位の板厚を前記ブランクの板厚と同等に維持しつつ前記パンチで張り出した部位を薄肉化して複数の厚肉部と複数の薄肉部が交互に連続する予成形体を成形し、該予成形体を本成形工程において熱間プレス成形することにより、薄肉部と厚肉部との板厚比が1.1〜2.0である熱間プレス成形品を製造できることが実証された。

実施例２では、図３（ｃ−１）及び（ｃ−２）に示すような厚肉部２５ａおよび２５ｃと薄肉部２５ｂおよび２５ｄとを有する平板状の部分差厚部品２５、又は、図４に示すような厚肉部２７ａおよび２７ｃと薄肉部２７ｂおよび２７ｄとを有するハット断面形状の部分差厚部品２７を成形対象とした。
そして、図３（ａ）に示す金型２０を用いて複数の厚肉部２３ａ又は２３ｃと複数の薄肉部２３ｂ又は２３ｄとが交互に連続する予成形体２３を成形する予成形工程と、予成形体２３をAc3変態点以上1000℃以下の範囲である900℃に加熱して熱間プレス成形する本成形工程により部分差厚部品２５又は２７を製造した。

実施例２では、発明例２として、予成形工程において、部分パッド１５で押さえた厚肉部２３ａとダイ１３およびブランクホルダー１７で挟持した厚肉部２３ｃにおける板厚のいずれについてもブランク１の板厚2.0mmに維持しつつ、複数のパンチ１１で薄肉化した複数の薄肉部２３ｂとしごきパンチ２１で薄肉化した薄肉部２３ｄにおける平均の板厚を1.0〜1.8mmとした予成形体２３を予成形した。なお、薄肉部２３ｂおよび２３ｄにおける板厚が1.8mm程度の予成形体２３を張出し成形およびしごき加工する場合には、冷間で行っても良い。

また、実施例２では、比較例２として、部分パッド１５を用いずにブランク１の外周のみをダイ１３とブランクホルダー１７により拘束した状態でパンチ１１により張出し成形すると同時にしごきパンチ２１でしごき加工する予成形工程と、該予成形体を熱間プレス成形する本成形工程により部分差厚部品２５又は２７を製造した。

発明例２に係る部分差厚部品２５および２７は、双方とも、厚肉部２５ａと２５ｃおよび厚肉部２７ａと２７ｃにおける板厚がブランク１の板厚である2.0mmに維持されており、予成形工程において張出し成形された薄肉部２３ｂとしごき加工された薄肉部２３ｄの平均の板厚が1.0〜1.8mmである予成形体２３を用いて熱間プレス成形されたものであるため、薄肉部２５ｂ及び２５ｄと厚肉部２５ａ及び２５ｃの板厚比、及び、薄肉部２７ｂ及び２７ｄと厚肉部２７ａ及び２７ｃの板厚比が1.1〜2.0である部分差厚部品２５及び２７を製造することができた。

一方、比較例２に係る部分差厚部品は、予成形工程において実施例２で部分パッド１５を用いる部分のブランクにおける厚肉部に相当する部位の板厚を2.0mmに維持できず、部分差厚部品の厚肉部の板厚は、1.7〜1.9mmの範囲で分布が生じた。

以上、本発明に係る熱間プレス成形品の製造方法により、予成形工程においてブランクの端部がはみ出すように前記ブランク外周を前記ダイおよび前記ブランクホルダーで挟持し、前記ブランクのはみ出した端部をしごきパンチでしごき加工することにより、前記ダイおよびブランクホルダーで挟持した部位の板厚を前記ブランクの板厚と同等に維持しつつ前記しごきパンチでしごいた部位を薄肉化して複数の厚肉部と複数の薄肉部が交互に連続する予成形体を成形し、該予成形体を本成形工程において熱間プレス成形することにより、張出し成形された薄肉部としごき加工された薄肉部の双方とも厚肉部との板厚比が1.1〜2.0である熱間プレス成形品を製造できることが実証された。

１ ブランク
３ 予成形体
３ａ 厚肉部
３ｂ 薄肉部
５ 部分差厚部品
５ａ 厚肉部
５ｂ 薄肉部
７ 部分差厚部品
７ａ 厚肉部
７ｂ 薄肉部
１０ 金型
１１ パンチ
１３ ダイ
１５ 部分パッド
１７ ブランクホルダー
２０ 金型
２１ しごきパンチ
２３ 予成形体
２３ａ 厚肉部
２３ｂ 薄肉部
２３ｃ 厚肉部
２３ｄ 薄肉部
２５ 部分差厚部品
２５ａ 厚肉部
２５ｂ 薄肉部
２５ｃ 厚肉部
２５ｄ 薄肉部
２７ 部分差厚部品
２７ａ 厚肉部
２７ｂ 薄肉部
２７ｃ 厚肉部
２７ｄ 薄肉部

Claims (5)

1. 鋼板からなるブランクをAc3変態点以上1000℃以下の温度域で目標形状の熱間プレス成形品に成形する熱間プレス成形品の製造方法であって、
   前記ブランクを、複数の厚肉部と複数の薄肉部が交互に連続する予成形体に成形する予成形工程と、
   該予成形工程で成形された前記予成形体を、前記目標形状の熱間プレス成形品に熱間プレス成形する本成形工程とを備え、
   前記予成形工程は、前記ブランクを張出し成形するものであって、前記ブランク外周をダイおよびブランクホルダーで挟持し、さらに前記ブランクにおける前記厚肉部に相当する部位を部分パッドで押さえ、前記ブランクにおける前記薄肉部に相当する部位を複数のパンチで張り出すことにより、前記部分パッドで押さえた部位の板厚を前記ブランクの板厚と同等に維持しつつ前記パンチで張り出した部位を薄肉化し、複数の厚肉部と複数の薄肉部が交互に連続する予成形体に成形することを特徴とする熱間プレス成形品の製造方法。
2. 前記予成形工程は、前記ブランクの端部がはみ出すように前記ブランク外周を前記ダイおよび前記ブランクホルダーで挟持し、前記ブランクのはみ出した端部をしごきパンチでしごくことにより、前記ダイおよびブランクホルダーで挟持した部位の板厚を前記ブランクの板厚と同等に維持しつつ前記しごきパンチでしごいた部位を薄肉化するしごき加工をさらに有することを特徴とする請求項１記載の熱間プレス成形品の製造方法。
3. 前記予成形工程は、前記薄肉部の板厚を、前記ブランクの板厚に対して10%以上減少させることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱間プレス成形品の製造方法。
4. 前記予成形工程は、前記ブランクを加熱してAc3変態点以上1000℃以下の温度域、又は、400℃以上700℃以下の温度域で前記予成形体に成形することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の熱間プレス成形品の製造方法。
5. 前記本成形工程は、前記予成形体を再加熱してAc3変態点以上1000℃以下の温度域で熱間プレス成形することを特徴とする請求項４記載の熱間プレス成形品の製造方法。

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