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WO2021215391A1 - 長尺形状部品のプレス成形法、及び同成形法により成形した車両用ピラー部材 - Google Patents

長尺形状部品のプレス成形法、及び同成形法により成形した車両用ピラー部材 Download PDF

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Publication number
WO2021215391A1
WO2021215391A1 PCT/JP2021/015854 JP2021015854W WO2021215391A1 WO 2021215391 A1 WO2021215391 A1 WO 2021215391A1 JP 2021015854 W JP2021015854 W JP 2021015854W WO 2021215391 A1 WO2021215391 A1 WO 2021215391A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
press
molding
mold
reference pin
pad
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2021/015854
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
啓正 宮田
井上　直明
洋康 小坂
宗一郎 馬場
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyoda Iron Works Co Ltd
Original Assignee
Toyoda Iron Works Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Iron Works Co Ltd filed Critical Toyoda Iron Works Co Ltd
Publication of WO2021215391A1 publication Critical patent/WO2021215391A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B21D22/26—Deep-drawing for making peculiarly, e.g. irregularly, shaped articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards

Definitions

  • the present invention relates to a press molding method for long-shaped parts and a pillar member for a vehicle molded by the same molding method.
  • the present invention relates to a press molding method in which a pillar member is molded by a plurality of press molding steps (press molding apparatus).
  • Pillars include front pillars, center pillars, and rear pillars.
  • the member responsible for the strength of the center pillar is also called the center pillar reinforcement.
  • the center pillar reinforcement is usually a structural member with a closed cross section in which the outer member and inner member are integrated by welding.
  • the center pillar member such as the outer member and the inner member is, for example, a press-molded product of a high-strength steel plate, and is molded into a predetermined shape by cold press molding.
  • some center pillar members have a hat-shaped cross section orthogonal to the longitudinal direction after molding.
  • the center pillar member has a central top plate portion, flange portions at both ends, and side plate portions connecting the top plate portion and the flange portion.
  • the hat depth which is the distance between the top plate and the flange, may differ depending on the position of the center pillar member in the longitudinal direction. For example, the hat depth is changed according to the change in the width of the top plate portion depending on the position in the longitudinal direction.
  • the center pillar member is arranged with its longitudinal direction generally oriented in the vertical direction, and usually has a gently curved shape protruding outward in the vehicle width direction in order to cope with an impact such as a side collision.
  • the molding of the center pillar member described above is usually performed by cold press molding.
  • a high-strength steel plate for example, 1180 MPa material
  • the press-formed product may be cracked or wrinkled because of the high-strength steel plate.
  • the press reference pin is provided in the press mold, the press reference pin hole is provided in the molding material, and the two are fitted to each other to suppress the movement of the molding material.
  • the press reference pin holes of the material may be rounded by the press reference pins during press molding.
  • hole rolling as used herein means that a relative displacement in the plane direction occurs between the press reference pin and the press reference pin hole, and the press reference pin hole is expanded by the press reference pin. Then, when the hole is rounded, it affects the molding accuracy of the press-molded product.
  • One embodiment is a method in which a long-shaped part having a hat-shaped cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction and having a top plate portion in the center and flange portions at both ends is formed by a cold press, and is a press mold to be used.
  • the press mold in at least one press molding process includes an upper mold and a lower mold, and one of the upper mold and the lower mold has a plurality of pads at positions corresponding to the top plate portion in the longitudinal direction of the long-shaped part.
  • a blank holder is arranged at a position corresponding to the flange portion on the other side.
  • a plurality of press reference pins are set in the press mold, and the press reference pins are set in each of the plurality of pads.
  • the adjacent pads are separated in the longitudinal direction.
  • one press reference pin is set for each pad.
  • two or more press reference pins are set for one pad.
  • Another aspect is a long-shaped part manufactured by the above method.
  • the long-shaped part is a pillar member for a vehicle.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the final molded product of a pillar outer member. It is a figure which shows the modification which arranged a plurality of press reference pins on one pad as another embodiment. It is sectional drawing which shows typically by cutting the pillar outer member in the process of molding by a press die along the line XI-XI of FIG. It is sectional drawing which shows typically by cutting the pillar outer member in the process of molding by a press die by line XII-XII of FIG. It is sectional drawing which shows typically by cutting the pillar outer member in the process of molding by a press die along the line XIII-XIII of FIG.
  • the press molding method of the embodiment described in the present application can be used for molding long-shaped parts such as pillar members of vehicles.
  • front pillars A pillars
  • center pillars B pillars
  • rear pillars C pillars
  • the long-shaped part to be molded can be a center pillar member that bears the strength of the center pillar.
  • the center pillar is usually an assembly member (called a center pillar reinforcement) in which a pillar inner member arranged inside and a pillar outer member arranged outside are integrated by welding when viewed in the vehicle width direction. There is also).
  • the center pillar member to be molded can be this pillar outer member.
  • the various features of the structure and method described below are the inner members of the center pillar, the strength members of the front and rear pillars, and the bumper reinforcement that is responsible for the strength of the bumpers provided at the front and rear of the vehicle. In particular, it can be widely applied to long members having a hat-shaped cross section.
  • ⁇ Pillar outer member> 1 to 3 are perspective views of the pillar outer member 10 of the center pillar on the left side of the vehicle as viewed from the outside as one embodiment.
  • FIG. 2 is a front view of the pillar outer member 10 of FIG. 1
  • FIG. 3 is a side view.
  • the direction indications appropriately shown in each figure indicate the directions in the normal posture state of the vehicle.
  • the arrow FR indicates the vehicle forward direction
  • the arrow UP indicates the upward direction
  • the arrow IN indicates the vehicle width inner direction.
  • the description regarding the direction uses the direction with respect to this vehicle.
  • L is added to the left component on the drawing at the end of the code indicating the component.
  • R The components on the right side are indicated by R.
  • the pillar outer member 10 is arranged so that its length extends in the vertical direction of the vehicle. Since the pillar outer member 10 is a structural member that is required to have high strength at the time of a side collision of the vehicle, it is usually convex with respect to the direction in which the lateral impact load acts in a part of the longitudinal direction in which the lateral impact load acts. It is formed into a curved shape.
  • the range A of the upper half of the pillar outer member 10 shown in FIG. 1 is configured to have a curved shape that is convex in the outward direction of the vehicle. This curved shape can be clearly seen from the side view of FIG.
  • the range B of the lower half of the pillar outer member 10 can be made substantially linear, as can be clearly seen from the side view of FIG.
  • the pillar outer member 10 is arranged in an inclined state in which the upper end is behind the vehicle from the lower end. Then, the pillar outer member 10 is joined to the roof side rail 18 via a substantially T-shaped mounting portion 16 formed at the upper end. Further, it is joined to the side sill 22 via a substantially T-shaped mounting portion 20 formed at the lower end.
  • FIG. 4 schematically shows the shape of the IV-IV line cross section in FIGS. 1 and 2.
  • the cross section of the pillar outer member 10 is basically formed in a hat shape.
  • the hat-shaped shape is formed of a central top plate portion 24, flange portions 28 at both ends, and a side plate portion 26 connecting the top plate portion 24 and the flange portion 28.
  • the side plate portion 26 extends from both ends of the top plate portion 24, and is composed of a left side plate portion 26L and a right side plate portion 26R as seen in FIG.
  • the left and right side plate portions 26L and 26R extend downward. That is, it is inclined in a trapezoidal shape.
  • the flange portion 28 extends in the left-right direction from the lower end portion of the side plate portion 26, and is composed of a left flange portion 28L and a right flange portion 28R.
  • the left flange portion 28L is formed by connecting to the lower end of the left side plate portion 26L
  • the right flange portion 28R is formed by connecting to the right side plate portion 26R.
  • the pillar inner member is omitted in FIG. 1, the portion W where the pillar outer member 10 is welded to the pillar inner member is indicated by black dots on the flange portions 28L and 28R.
  • the pillar outer member 10 can be manufactured from a high-strength steel plate in order to increase its strength.
  • a steel sheet having a tensile strength of 1180 MPa can be used.
  • a concave bead may be formed on the top plate portion 24 in order to increase the strength in shape. In FIG. 4, the concave bead is not shown.
  • hat depth As shown in FIG. 4, since the pillar outer member 10 has a hat-shaped cross-sectional shape after molding, a depth is formed by the side plate portion 26 between the top plate portion 24 and the flange portion 28. In the present application, this depth is referred to as "hat depth” and is represented by H.
  • the hat depth H differs depending on the position of the pillar outer member 10 in the longitudinal direction. In the case of the pillar outer member 10 shown in FIG. 3, the hat depth H at the center in the vehicle height direction is the deepest, and the hat depth H gradually becomes shallower from the center toward the upper end or the lower end.
  • the hat depth H can be changed according to the difference in the width of the top plate portion 24.
  • the width of the top plate portion 24 is formed to be the widest in the center in the vehicle height direction, and correspondingly, the hat depth at this position is the widest as shown in FIG. It's getting deeper.
  • the width of the top plate gradually narrows from the center toward the upper end and the lower end, and the hat depth also becomes shallower accordingly.
  • Press molding can be performed by cold pressing and is divided into at least two press molding steps.
  • the intermediate molded product S2 is molded in the first press molding step 12 shown in FIG. 5, and the final molded product S3 is molded in the second press molding step 14 shown in FIG.
  • the press molds used in the press molding steps 12 and 14 are schematically shown, and in the order of progress of the molding process, the upper stage is before molding and the middle stage is. During molding, each stage after molding is shown in the lower row.
  • the alternate long and short dash line indicates the position where the upper dies 30 and 40 are completely open, and the solid line indicates the position at the moment when the upper dies 30 and 40 descend and come into contact with the molding material S1. ..
  • ⁇ 1st press molding process> In the first press molding step 12 shown in FIG. 5, a "shallow drawing" process is performed in which the pillar outer member 10 is squeezed shallowly to about half the hat depth required, and an intermediate molded product S2 having a shallow hat depth is formed.
  • a die 32 is arranged as an upper die 30, a punch 36 and a blank holder 38 are arranged as a lower die 34.
  • a flat plate-shaped molding material S1 is arranged between the molding surfaces of the die 32 and the punch 36 between the upper die 30 and the lower die 34, and the punch 36 and the die 32 move relative to each other (usually, the upper die 30 descends). Then, the molding material S1 is pressed to perform molding.
  • FIG. 5 shows the state before molding of the first press molding step 12.
  • the flat plate-shaped molding material S1 is held between the die 32 of the upper mold 30 and the blank holder 38, and is located on the upper surface of the punch 36 of the lower mold 34.
  • the blank holder 38 is given an upward urging force by a pressurizing means (not shown), and the molding material S1 is held by the urging force on the blank holder 38. Therefore, the blank holder 38 is sometimes called a cushion.
  • the pressurizing means for the blank holder 38 include spring means, rubber, a gas cylinder, a hydraulic cylinder, and the like.
  • the die 32 of the upper die 30 descends halfway while holding the molding material S1 in the blank holder 38.
  • the molding material S1 hits the upper surface (molding surface) of the punch 36 of the lower mold 34, and is sequentially pressed by the punch 36.
  • the lower surface (molding surface) of the die 32 of the upper die 30 has not yet hit the molding material S1. Therefore, shallow drawing is performed on the side plate portion 26 of the pillar outer member 10.
  • the die 32 of the upper die 30 further lowers and moves to the lower limit position in the first press forming step 12.
  • the molding material S1 is pressed between the die 32 of the upper mold 30 and the punch 36 of the lower mold 34 to complete the intermediate molding, and the intermediate molded product S2 is obtained.
  • the virtual line drawn on the die 32 of the upper mold 30 indicates the position of the molding material S1 before molding shown in the upper stage. Therefore, by comparing the positions of the molding material S1 and the intermediate molded product S2 in the middle stage and the lower stage, it can be seen that the shape changes with the lowering of the upper mold 30 (die 32).
  • the second press molding step 14 is a step of further molding the intermediate molded product S2 molded in the first press molding step 12 described above to form a pillar outer member which is the final molded product S3. That is, by the second press molding step 14, the hat depth of the hat-shaped shape in the pillar outer member becomes a predetermined depth of the final product shape.
  • a punch 46 and a blank holder 48 are arranged as the lower mold 44 in the same manner as in the first press molding step 12 described above.
  • the pad 50 is arranged in addition to the die 42 as the upper die 40.
  • the pad 50 is arranged corresponding to the position when the top plate portion 24 of the pillar outer member 10 is formed.
  • a plurality of pads 50 can be divided and arranged.
  • the shape of the molding surface of the press mold in the second press molding step 14, particularly the shape forming the hat depth H, is the shape of the molding surface of the press mold in the first press molding step 12 for molding the intermediate molded product S2. Is different. As described above, the type of the mold to be arranged and the shape of the molding surface are different between the first press molding step 12 and the second press molding step 14.
  • the intermediate molded product S2 molded in the first press molding step 12 described above is arranged between the die 42 and the pad 50 of the upper die 40 and the punch 46 of the lower die 44. Molding is performed by relatively moving the upper mold 40 and the lower mold 44 (usually lowering the upper mold 40) and pressing the intermediate molded product S2.
  • the positioning of the intermediate molded product S2 can be performed by using the press reference pin 52 set in the press mold described in detail below, which will be described later.
  • FIG. 6 shows the state of the second press molding step 14 before molding.
  • the die 42 and pad 50 of the upper die 40 and the punch 46 of the lower die 44 are separated from each other with a space.
  • the intermediate molded product S2 molded in the first press molding step 12 described above is placed between the upper mold 40 and the lower mold 44.
  • the portion of the intermediate molded product S2 corresponding to the top plate portion 24 is positioned at a predetermined position on the upper surface (molded surface) of the punch 46.
  • the pad 50 of the upper mold 40 and the blank holder 48 of the lower mold 44 in the state before molding are both subjected to urging force by a pressurizing means (not shown).
  • a downward urging force is applied to the pad 50, and the relative position of the pad 50 with respect to the die 42 is at the lowermost end.
  • An upward urging force is applied to the blank holder 48, and the position is at the uppermost end.
  • the intermediate molded product S2 is placed on the blank holder 48 at the uppermost position.
  • the pressurizing means as described above, there are springs, rubbers, gas cylinders, hydraulic cylinders, and the like.
  • the pad 50 first hits a position corresponding to the top plate portion 24 of the intermediate molded product S2 and is intermediate with the punch 46 of the lower mold 44.
  • the top plate portion 24 of the molded product S2 is sandwiched.
  • the die 42 hits the position corresponding to the flange portion 28 of the intermediate molded product S2, and the position of the flange portion 28 of the intermediate molded product S2 is sandwiched by the blank holder 48 of the lower mold 44. That is, the intermediate molded product S2 is in a state of being gripped by the die 42 of the upper mold 40 and the blank holder 48 of the lower mold 44. At this stage, there is still space between the die 42 of the upper die 40 and the punch 46 of the lower die 44.
  • the pad 50 is slightly retracted from the die 42.
  • the intermediate molded product S2 is processed by the die 42 by that amount. Specifically, bending in the longitudinal direction and drawing of the side plate portion 26 are performed.
  • the die 42 of the upper die 40 is lowered to the lower limit position. Then, along with this lowering, the blank holder 48 of the lower mold 44 also lowers against the pressurizing means, but the state of gripping the flange portion 28 with the die 42 in the final molded product S3 is maintained.
  • the pad 50 of the upper die 40 also rises relative to the die 42 as the die 42 descends. This relative rise continues until there is no space between the die 42 of the upper die 40 and the punch 46 of the lower die 44. As a result, the top plate portion 24 of the pillar outer member 10 is formed into the final shape.
  • FIG. 7 to 9 show changes in shape from the molding material S1 to the final molded product S3 when molded by the above-mentioned press molding steps 12 and 14.
  • FIG. 7 shows the molding material S1 before molding in the first press molding step 12 shown in FIG. 5 described above.
  • FIG. 8 shows an intermediate molded product S2 in which molding in the first press molding step 12 is completed.
  • FIG. 9 shows the final molded product S3 that has been molded in the second press molding step 14.
  • the arrangement relationship of the press reference pin 52, the press reference pin hole 54, and the plurality of pads 50 is shown.
  • FIG. 7 shows the molding material S1 provided in the first press molding step 12 shown in FIG. 5 described above.
  • the molding material S1 is a flat plate of a high-strength steel plate, and is formed in advance in a predetermined long blank shape.
  • a press reference pin hole 54 is formed in the molding material S1 at a position corresponding to the press reference pin 52 (see FIGS. 8 and 9) described later.
  • three press reference pin holes 54 are bored at intervals in the longitudinal direction.
  • the press reference pin hole 54 is referred to as a first reference pin hole 54a, a second reference pin hole 54b, and a third reference pin hole 54c in order from the right side when viewed in FIG. 7.
  • FIG. 8 shows a state in which the press reference pin 52 set in the press mold is fitted into the press reference pin hole 54 formed in the intermediate molded product S2 by the first press molding step 12.
  • Three press reference pins 52 are also set in the press mold, and for convenience of explanation, they are referred to as a first reference pin 52a, a second reference pin 52b, and a third reference pin 52c in order from the right side when viewed in FIG.
  • the first reference pin 52a fits into the first reference pin hole 54a
  • the second reference pin 52b fits into the second reference pin hole 54b
  • the third reference pin 52c fits into the third reference pin hole 54c. ..
  • the press reference pin 52 provided in the press mold is used as a position reference during press molding.
  • the press reference pin 52 is usually provided on the lower molds 34 and 44.
  • the press reference pin 52 may be set on the punch 36 in the first press forming step 12 (see FIG. 5) and the punch 46 in the second press forming step 14 (see FIG. 6), respectively. can.
  • the setting of the press reference pin 52 in the first press forming step 12 in which the shallow drawing process is performed may be omitted.
  • the press reference pin 52 can be provided on the upper molds 30 and 40.
  • a plurality of pads 50 for the intermediate molded product S2 and the final molded product S3 in the second press molding step 14 can be divided in the longitudinal direction and arranged (three in FIG. 9). In FIG. 9, the arrangement position of each pad 50 is shown in the shaded area. For convenience of explanation, these three pads 50 are referred to as a first pad 50a, a second pad 50b, and a third pad 50c in order from the right side when viewed in FIG.
  • the pads 50 at a plurality of locations can be arranged so that the pads 50 arranged adjacent to each other are separated from each other in the longitudinal direction. That is, the first pad 50a and the second pad 50b are arranged at intervals in the longitudinal direction, and the second pad 50b and the third pad 50c are also arranged at intervals in the longitudinal direction. By arranging the pads at intervals, it is possible to prevent the divided pads 50 from interfering with each other during press molding.
  • the three pads 50 and the three press reference pins 52 are arranged as a pair. That is, a press reference pin 52 corresponding to each pad 50 that is divided and arranged is provided.
  • the first pad 50a and the first reference pin 52a, the second pad 50b and the second reference pin 52b, and the third pad 50c and the third reference pin 52c are arranged as a pair.
  • the pads 50a, 50b, and 50c are provided with fitting holes 56 into which the reference pins 52a, 52b, and 52c are fitted.
  • the first pad 50a is formed with a first fitting hole 56a
  • the second pad 50b is formed with a second fitting hole 56b
  • the third pad 50c is formed with a third fitting hole 56c.
  • a plurality of press reference pins 52 may be arranged for one pad 50.
  • a fourth separate pin 52d may be arranged in addition to the third reference pin 52c with respect to the third pad 50c, and two press reference pins 52 may be arranged.
  • the intermediate molded product S2 can be reliably positioned and placed at two points.
  • FIG. 11 to 13 show an intermediate stage (see FIG. 6) of the second press molding step 14 when the above-mentioned press reference pins 52a, 52b, 52c and the divided pads 50a, 50b, 50c are used. It is a cross-sectional view.
  • FIG. 11 shows a cross section taken along the line XI-XI of FIG. 9
  • FIG. 12 shows a cross section taken along the line XII-XII
  • FIG. 13 shows a cross section taken along the line XIII-XIII. Note that FIG. 13 is cut at a position slightly deviated from the press reference pin 52c.
  • the first reference pin 52a is integrally provided on the upper surface of the punch 46 in an upright state. Then, by fitting the first reference pin hole 54a formed in the intermediate molded product S2 into the first reference pin 52a, the intermediate molded product S2 is positioned with respect to the punch 46.
  • a first fitting hole 56a into which the first reference pin 52a is fitted is formed on the lower surface of the first pad 50a.
  • the punch 46, the intermediate molded product S2, and the pad 50 are positioned in the surface direction. That is, the relative positions in the direction orthogonal to the press forming direction (left-right direction as seen in FIG. 11) are aligned.
  • a downward urging force is applied to the first pad 50a by a pressurizing means (not shown) described above, and this urging force ensures that the intermediate molded product S2 is between the first pad 50a and the punch 46. It is pinched and descends.
  • the second reference pin 52b and the second pad 50b and the third reference pin 52c and the third pad 50c can be understood in the same manner.
  • 11 to 13 show the stroke of the pad 50 required for molding from the intermediate molded product S2 to the final molded product S3 at each position of the XI-XI line, the XII-XII line, and the XIII-XIII line shown in FIG.
  • the quantities t1 to t3 are shown.
  • the stroke amounts t1 to t3 differ depending on the position in the longitudinal direction of the molded product, and are determined, for example, corresponding to the hat depth H.
  • the portion corresponding to the top plate portion 24 in the intermediate molded product S2 can be grasped by the pad 50, and the portion corresponding to the flange portion 28 can be simultaneously grasped by the blank holder 48. ..
  • the pads 50 are divided into a plurality of pieces and arranged, and the amount of protrusion of the divided pads 50 from the die 42 can be set to different lengths.
  • the pads 50 are integrated, the top plate portion 24 and the flange portion 28 cannot be gripped at the same time during molding.
  • the urging force applied to each of the divided pads 50 can be set differently depending on the difference in the hat depth H and the difference in the stroke amounts t1 to t3. As a result, it is possible to effectively prevent the hole from being rolled up.
  • the pillar outer member is formed by cold pressing of a high-strength steel plate.
  • a member having a relatively deep hat depth H such as the pillar outer member 10 is formed by deep drawing in one step, there is a problem that cracks and wrinkles occur.
  • the first press molding step 12 and the second press molding step 14 are divided into two steps, the occurrence of cracks and wrinkles can be minimized.
  • the molding material S1 is first squeezed shallowly in the first press molding step 12
  • the movement of the material during press molding is small, and molding can be performed with high accuracy.
  • the press reference pin is used in the shallow drawing molding, it is possible to suppress the formation of pores in the molding material.
  • the second press molding step 14 press molding is performed using the divided pads 50.
  • the drawing depth hatch depth H
  • the top plate portion 24 and the flange portion 28 of the intermediate molded product S2 are simultaneously grasped and bent from the start of the second press forming step 14. And the drawing can be processed.
  • the press reference pin 52 even when press molding is performed using the press reference pin 52, it is possible to prevent or suppress the formation of holes in the final molded product S3 due to the press reference pin 52.
  • a plurality of pads arranged adjacent to each other in the longitudinal direction are arranged apart from each other, but as another embodiment, if the pads are not integrally connected, the adjacent pads are adjacent to each other. May be arranged so that the end faces of the above are in contact with each other.
  • the number of pads 50 arranged is 3, but as another embodiment, 2 or 4 or more may be arranged.
  • the pillar outer member 10 is manufactured by using a high-strength steel plate, but as another embodiment, a normal general steel plate may be used.
  • press molding of long-shaped parts is performed by at least two types of press molding processes in which the combination of press molds used is different.
  • press molding processes in which the combination of press molds used is different.
  • a press reference pin is set in the press mold, a press reference pin hole is formed in the press molded product, and both are fitted to each other. Press molding is performed.
  • pads are divided and arranged in the longitudinal direction of the long-shaped parts in the press mold, and a press reference pin is set for each of the divided and arranged pads to perform press molding. It is said.
  • the pad that is divided and arranged prevents or suppresses the curling of the press reference pin hole by the press reference pin, and the press-molded product of the long-shaped part can be molded with high accuracy.
  • the plurality of pads are arranged apart from each other in the longitudinal direction.
  • the press reference pin hole is more reliably prevented or suppressed from being rolled up by the pad, and a press-molded product of a long-shaped part can be molded with higher accuracy.
  • one press reference pin is set for each of the plurality of pads.
  • the pressing force can be set so strongly that the hole is easily curled up.
  • two or more press reference pins are set for one pad. This makes it possible to simplify the press mold structure.
  • the long-shaped part is manufactured by the above press molding method. As a result, a long-shaped part with high accuracy is provided.
  • the pillar member is manufactured by the above-mentioned press molding method. This provides a highly accurate vehicle pillar member.

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Abstract

開示した方法は、長手方向に直交する横断面形状がハット型形状で中央に天板部、両端にフランジ部を有する長尺形状部品を冷間プレスにより成形する方法であって、使用するプレス型が異なる少なくとも二つのプレス成形工程を有する。少なくとも一つのプレス成形工程におけるプレス型は上型と下型を含み、その上型と下型の一方には前記天板部に対応する位置に複数のパッドが前記長尺形状部品の長手方向に分割して配設され、他方には前記フランジ部に対応する位置にブランクホルダが配設されている。前記プレス型には複数のプレス基準ピンが設定されており、当該プレス基準ピンは前記複数のパッドのそれぞれに設定されている。

Description

長尺形状部品のプレス成形法、及び同成形法により成形した車両用ピラー部材
　本発明は、長尺形状部品のプレス成形法、及び同成形法により成形した車両用ピラー部材に関する。特に、ピラー部材を複数のプレス成形工程（プレス成形装置）により成形するプレス成形法に関する。
　自動車等の車両の車体には、プレス成形により製造される様々な長尺形状部品が用いられる。その長尺形状部品としては、例えば、自動車の車体の側部に配設されるピラーを構成するピラー部材がある。ピラーには、フロントピラー、センターピラー、リヤピラーがある。センターピラーの強度を担う部材は、センターピラーリインフォースメントとも称される。
　センターピラーリインフォースメントは通常アウタ部材とインナ部材とが溶接により一体化された閉断面の構造部材である。アウタ部材やインナ部材などのセンターピラー部材は、例えば、高張力鋼板のプレス成形品であり、冷間のプレス成形により所定の形状に成形される。例えば、センターピラー部材には、成形後の長手方向に直交する横断面がハット型形状であるようなものがある。この場合、センターピラー部材は、中央の天板部と、両端のフランジ部と、これら天板部とフランジ部を連結する側板部とを有する。
　天板部とフランジ部との間の距離であるハット深さは、センターピラー部材の長手方向の位置によって異なりうる。例えば、ハット深さは長手方向の位置による天板部の横幅の広さの変化に応じて変えられている。センターピラー部材は長手を概ね上下方向に向けて配設され、通常、側突等の衝撃に対応するため、車幅方向の外方に向けて突出した緩やかな湾曲形状を有する。
　上述したセンターピラー部材の成形は、通常、冷間のプレス成形によって行われる。従来の一般的なプレス成形では、高張力鋼板（例えば１１８０ＭＰａ材）に深絞り加工を行うことにより、１回のプレス成形で所望のハット深さＨを出している。この１回の深絞り加工による場合、高張力鋼板のため、プレス成形品に割れやしわが発生することがある。
　また、前述の１回のプレス成形による時には、プレス成形時における成形素材の動きが大きい。このため、プレス型にプレス基準ピンを設け、成形素材にプレス基準ピン孔を設けて、両者を嵌め合わせることにより成形素材の動きを抑制するという方策がとられる。しかし、この方策による時には、プレス成形時に、素材のプレス基準ピン孔がプレス基準ピンにより孔まくれが生じることがある。なお、ここで言う「孔まくれ」とは、プレス基準ピンとプレス基準ピン孔との間に面方向の相対変位が生じて、プレス基準ピン孔がプレス基準ピンによって拡張されることを指す。そして、孔まくれが生じた場合には、プレス成形品の成形精度に影響を与える。
　一方、孔まくれの問題を避けるためにプレス基準ピンを使用しない場合、外形抜きのプレス成形をするときに外形精度のばらつきが大きくなってしまうという別の問題が生じる。
　したがって、長尺形状部材を精度良く成形する方策として、各種の提案がなされている。例えば、プレス成形を２回に分けて行う方策（例えば国際公開第２０１４／０５０９７３号公報参照）や、プレス型に設定するパッドを分割して配置する方策がある（例えば上記公報に加え特開２０１５－１１０２３７号公報参照）。
　上述した特許文献にあるように、従来から、自動車等の車両のセンターピラー部材のような長尺形状部材を精度良く成形する各種方策の提案はなされている。しかし、まだ、プレス型にプレス基準ピンを使用した場合において、プレス成形時に成形素材に形成するプレス基準ピン孔に生じる孔まくれを防止ないし抑制する方策の提案がなく、このような提案が望まれている。
　ひとつの態様は、長手方向に直交する横断面形状がハット型形状で中央に天板部、両端にフランジ部を有する長尺形状部品を冷間プレスにより成形する方法であって、使用するプレス型が異なる少なくとも二つのプレス成形工程を有する。少なくとも一つのプレス成形工程におけるプレス型は上型と下型を含み、その上型と下型の一方には前記天板部に対応する位置に複数のパッドが前記長尺形状部品の長手方向に分割して配設され、他方には前記フランジ部に対応する位置にブランクホルダが配設されている。前記プレス型には複数のプレス基準ピンが設定されており、当該プレス基準ピンは前記複数のパッドのそれぞれに設定されている。
　実施形態によっては、隣接する前記パッドが長手方向に離間している。
　実施形態によっては、前記パッド１個に対して前記プレス基準ピンが１個ずつ設定されている。
　実施形態によっては、前記パッド１個に対して前記プレス基準ピンが２個以上設定されている。
　別の態様は、前記方法により製作した長尺形状部品である。
　実施形態によっては、前記長尺形状部品は車両用ピラー部材である。
ひとつの実施形態の車両ピラーアウタ部材を車外方向から見た斜視図である。 図１のピラーアウタ部材を車外方向から見た正面図である。 図１のピラーアウタ部材の側面図である。 図１及び図２のピラーアウタ部材のＩＶ－ＩＶ線断面を模式的に示す断面図である。 ひとつの実施形態としての第１プレス成形工程の各段階を、順を追って示す図である。 ひとつの実施形態としての第２プレス成形工程の各段階を、順を追って示す図である。 ひとつの実施形態としてのピラーアウタ部材の成形素材を示す斜視図である。 ピラーアウタ部材の中間成形品を示す斜視図である。 ピラーアウタ部材の最終成形品を示す斜視図である。 別の実施形態としての一個のパッドに複数個のプレス基準ピンを配設した変形例を示す図である。 プレス型による成形途中のピラーアウタ部材を図９のＸＩ－ＸＩ線で切断して模式的に示す断面図である。 プレス型による成形途中のピラーアウタ部材を図９のＸＩＩ－ＸＩＩ線で切断して模式的に示す断面図である。 プレス型による成形途中のピラーアウタ部材を図９のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線で切断して模式的に示す断面図である。
　以下、本発明の様々な実施形態を図面に基づいて説明する。
　本願で説明する実施形態のプレス成形方法は、車両のピラー部材などの長尺形状部品の成形に用いることができる。冒頭でも述べたように、車両の側部には、車体の構造部材として、前方から順に、フロントピラー（Ａピラー）、センターピラー（Ｂピラー）、リヤピラー（Ｃピラー）が設けられる。ひとつの実施形態として、成形対象とする長尺形状部品は、センターピラーの強度を担うセンターピラー部材とすることができる。センターピラーは、通常、車幅方向で見て内側に配設されるピラーインナ部材と、外側に配設されるピラーアウタ部材とが溶接により一体化された組立部材（センターピラーリインフォースメントと称されることもある）として構成される。ひとつの実施形態として、成形対象とするセンターピラー部材はこのピラーアウタ部材とすることができる。しかし、以下に説明する構造や方法の様々な特徴は、センターピラーのインナ部材や、フロントピラー、リヤピラーの強度部材や、さらには車両の前部や後部に設けられるバンパーの強度を担うバンパーリインフォースメントなど、特に横断面がハット型形状の長尺部材に広く適用可能である。
＜ピラーアウタ部材＞
　図１～図３は、ひとつの実施形態としての、車両の左側のセンターピラーのピラーアウタ部材１０を外側から見た斜視図である。図２は図１のピラーアウタ部材１０の正面図、図３は側面図である。なお、ピラーアウタ部材１０の説明において、各図に適宜示す方向表示は、車両の通常の姿勢状態における方向を示す。矢印ＦＲは車両前方方向、矢印ＵＰは上方向、矢印ＩＮは車幅内側方向を示す。以下の説明において、方向に関する記述は、この車両を基準とする方向を用いる。また、図面上で、構成部品が左右に存在する場合に、左右の部品を個別に指称する場合は、当該構成部品を示す符号の後尾に、図面上の左側の構成部品にはＬを付し、右側の構成部品にはＲを付して示す。
　図１に示すように、ピラーアウタ部材１０は長手が車両上下方向に延びるように配設される。そして、ピラーアウタ部材１０は車両の側面衝突時に高い強度が求められる構造部材であるため、通常、側突荷重が作用する長手方向の一部の範囲において、側突荷重が作用する方向に対して凸形状の湾曲形状に形成される。
　ひとつの実施形態として、図１で示すピラーアウタ部材１０の約上半分の範囲Ａが、車外方向に凸形状の湾曲形状に構成される。この湾曲形状は図３の側面図で見ると良くわかる。
　なお、ピラーアウタ部材１０の約下半分の範囲Ｂは、図３の側面図で見ると良くわかるが、概ね直線状とすることができる。
　ピラーアウタ部材１０は、車両側面から見た図２で見ると良くわかるように、下端より上端が車両後方となる傾斜状態で配設されている。そして、ピラーアウタ部材１０は、上端に形成された略Ｔ字状の取付部１６を介してルーフサイドレール１８に接合される。また、下端に形成された略Ｔ字状の取付部２０を介してサイドシル２２に接合される。
＜ハット型形状＞
　次に、図４に基づいて、ピラーアウタ部材１０の横断面形状を説明する。図４は図１及び図２におけるＩＶ－ＩＶ線断面の形状を模式的に示したものである。ピラーアウタ部材１０の横断面は、図４に示すように、基本的にハット型形状として形成される。
　ハット型形状は、中央の天板部２４、両端のフランジ部２８、これら天板部２４とフランジ部２８とを連結する側板部２６とから形成される。側板部２６は天板部２４の両端部から延びており、図４で見て、左側の側板部２６Ｌと右側の側板部２６Ｒとからなる。左側と右側の両側板部２６Ｌ、２６Ｒは下方に向けて拡がっている。すなわち、台形状に傾斜している。
　フランジ部２８は側板部２６の下端部から左右方向に延びており、左側のフランジ部２８Ｌと右側のフランジ部２８Ｒとからなる。左側のフランジ部２８Ｌは左側の側板部２６Ｌの下端に接続して形成され、右側のフランジ部２８Ｒは右側の側板部２６Ｒに接続して形成される。なお、図１ではピラーインナ部材が省略されているが、ピラーアウタ部材１０がピラーインナ部材と溶接される箇所Ｗをフランジ部２８Ｌ、２８Ｒに黒い点で示している。
　ひとつの実施形態として、ピラーアウタ部材１０は、その強度を高めるために、高張力鋼板から製造することができる。ひとつの実施形態として、引張強度１１８０ＭＰａの鋼板を用いることができる。なお、天板部２４には、形状的に強度を高めるために、凹ビードが形成されることがある。図４では凹ビードの図示は省略されている。
＜ハット深さ＞
　図４に示すように、ピラーアウタ部材１０は成形後の横断面形状がハット型形状であることから、天板部２４とフランジ部２８との間には側板部２６によって深さが形成される。本願ではこの深さを「ハット深さ」と称し、Ｈで表す。このハット深さＨは、ピラーアウタ部材１０の長手方向の位置によって異なっている。図３に示したピラーアウタ部材１０の場合は、車両高さ方向の中央のハット深さＨが最も深く、この中央から上端又は下端に向けて徐々にハット深さＨが浅くなっている。
　ひとつの実施形態として、ハット深さＨは、天板部２４の幅の広さの違いに応じて変えることができる。例えば、図２に示すように、天板部２４の幅は車両高さ方向の中央で最も広く形成されており、これに対応して、この位置のハット深さが図３に示すように最も深くなっている。そして、中央から上端と下端に向けて徐々に天板部の幅は狭くなっており、それに伴ってハット深さも浅くなっている。
＜プレス成形工程＞
　次に図５、図６を参照しながら、ピラーアウタ部材１０をプレス成形する方法について説明する。プレス成形は冷間プレスで行うことができ、少なくとも二回のプレス成形工程に分けて行われる。
　ひとつの実施形態として、図５に示す第１プレス成形工程１２で中間成形品Ｓ２を成形し、図６に示す第２プレス成形工程１４で最終成形品Ｓ３を成形する。なお、図５と図６のいずれも、理解を容易とするために、各プレス成形工程１２、１４に用いられるプレス型を模式的に示し、成形加工の進行順に、上段に成形前、中段に成形途中、下段に成形後の各段階を示した。なお、上段の成形前の図において、二点鎖線は上型３０、４０が完全に開いた位置、実線は上型３０、４０が下降して成形素材Ｓ１に接触した瞬間の位置を示している。
＜第１プレス成形工程＞
　図５に示される第１プレス成形工程１２では、ピラーアウタ部材１０に必要なハット深さの半分程度まで浅く絞る「浅絞り」加工を行い、ハット深さの浅い中間成形品Ｓ２を成形する。
　第１プレス成形工程１２に用いるプレス装置には、上型３０としてダイ３２が配設され、下型３４としてポンチ３６とブランクホルダ３８が配設される。上型３０と下型３４との間のダイ３２とポンチ３６の成形面間に平板状の成形素材Ｓ１が配置されて、ポンチ３６とダイ３２とが相対移動（通常は上型３０が下降）して成形素材Ｓ１をプレスすることにより成形が行われる。
　図５の上段は、第１プレス成形工程１２の成形前の状態を示す。この状態では、平板状の成形素材Ｓ１が上型３０のダイ３２とブランクホルダ３８との間に保持されて、下型３４のポンチ３６の上面に位置する。なお、この状態では、ブランクホルダ３８は不図示の加圧手段により上方への付勢力が付与されており、成形素材Ｓ１はブランクホルダ３８への付勢力により保持される。このため、ブランクホルダ３８はクッションと称されることもある。ブランクホルダ３８への加圧手段としては、ばね手段、ゴム、ガスシリンダ、油圧シリンダ、等がある。
　図５の中段に示すように、上型３０のダイ３２は、成形素材Ｓ１をブランクホルダ３８に保持した状態で途中まで下降する。これにより、成形素材Ｓ１は下型３４のポンチ３６の上面（成形面）に当たって、順次、ポンチ３６によりプレス加工がなされる。なお、この段階ではまだ、上型３０のダイ３２の下面（成形面）は成形素材Ｓ１には当たっていない。したがって、ピラーアウタ部材１０の側板部２６に対する浅絞り加工が行われる。
　図５の下段に示すように、上型３０のダイ３２はさらに下降し、当該第１プレス成形工程１２における下限位置まで移動する。これにより、成形素材Ｓ１は上型３０のダイ３２と下型３４のポンチ３６との間でプレスされて中間成形が完了し、中間成形品Ｓ２が得られる。
　なお、図５における中段及び下段において、上型３０のダイ３２に重ねて描かれた仮想線は、上段に示す成形前の成形素材Ｓ１の位置を示したものである。したがって、中段及び下段において成形素材Ｓ１及び中間成形品Ｓ２の位置を比較すれば、上型３０（ダイ３２）の下降に伴う形状の変化がわかる。
＜第２プレス成形工程＞
　次に、図６に示される第２プレス成形工程１４を説明する。この第２プレス成形工程１４は、前述の第１プレス成形工程１２で成形した中間成形品Ｓ２をさらに成形して、最終成形品Ｓ３であるピラーアウタ部材にする工程である。すなわち、この第２プレス成形工程１４により、ピラーアウタ部材におけるハット型形状のハット深さは最終製品形状の所定の深さとなる。
　第２プレス成形工程１４に用いるプレス装置には、下型４４として、上記の第１プレス成形工程１２と同じようにポンチ４６とブランクホルダ４８が配設される。しかし、この第２プレス成形工程１４では、上型４０としてダイ４２の他にパッド５０も配設される。なお、パッド５０は、ピラーアウタ部材１０の天板部２４が成形される際の位置に対応して配設される。パッド５０は分割して複数配設することができる。
　第２プレス成形工程１４におけるプレス型の成形面の形状、特に、ハット深さＨを形成する形状は、上記の中間成形品Ｓ２を成形する第１プレス成形工程１２におけるプレス型の成形面の形状と異なっている。このように、第１プレス成形工程１２と第２プレス成形工程１４では配設される型の種類や成形面の形状が違っている。
　第２プレス成形工程１４では、上型４０のダイ４２及びパッド５０と、下型４４のポンチ４６との間に、前述の第１プレス成形工程１２で成形した中間成形品Ｓ２を配置して、上型４０と下型４４を相対移動（通常は上型４０を下降）させて中間成形品Ｓ２をプレスすることにより成形を行う。なお、この第２プレス成形工程１４では、中間成形品Ｓ２の位置決めは下で詳述するプレス型に設定されるプレス基準ピン５２を用いて行うことができるが、これについては後で説明する。
　図６の上段は、第２プレス成形工程１４の成形前の状態を示す。この成形前状態では、上型４０のダイ４２及びパッド５０と、下型４４のポンチ４６とは空間を有して離間している。そして、この上型４０と下型４４の間に、前述の第１プレス成形工程１２で成形された中間成形品Ｓ２が載置される。詳細には、中間成形品Ｓ２における天板部２４に相当する部位が、ポンチ４６の上面（成形面）上の所定の位置に位置決めされる。
　なお、この成形前の状態における上型４０のパッド５０と、下型４４のブランクホルダ４８とには、ともに不図示の加圧手段により付勢力が付与されている。パッド５０には下方向の付勢力が付与されて、パッド５０のダイ４２に対する相対的位置が最下端に来ている。ブランクホルダ４８には上方向の付勢力が付与されて、その位置が最上端に来ている。そして、中間成形品Ｓ２はこの最上端位置にあるブランクホルダ４８に載置される。なお、加圧手段としては、前述もしたように、ばね、ゴム、ガスシリンダ、油圧シリンダ、等がある。
　図６の中段に示すように、上型４０のダイ４２及びパッド５０が下降すると、まずパッド５０が中間成形品Ｓ２の天板部２４に対応する位置に当たって、下型４４のポンチ４６とにより中間成形品Ｓ２の天板部２４を挟持する。同時に、ダイ４２が中間成形品Ｓ２のフランジ部２８に対応する位置に当たって、下型４４のブランクホルダ４８とにより中間成形品Ｓ２のフランジ部２８の位置を挟持する。すなわち、中間成形品Ｓ２は上型４０のダイ４２と下型４４のブランクホルダ４８とにより掴まれた状態にある。この段階では、上型４０のダイ４２と下型４４のポンチ４６との間にまだ空間がある。
　図６の上段から中段の状態に至る過程では、パッド５０がダイ４２より相対的にわずか後退している。換言すれば、その分だけ、ダイ４２により中間成形品Ｓ２に加工がなされたと言える。詳細には、長手方向の曲げ加工と側板部２６の絞り加工が行われる。
　図６の下段に示すように、上型４０がさらに下降し、上型４０のダイ４２と下型４４のポンチ４６との間の空間が無くなるまで中間成形品Ｓ２がプレスされると、最終成形品Ｓ３が得られる。これにより、ピラーアウタ部材１０のプレス成形が終了する。
　上記の成形後の状態に至る過程では、上型４０のダイ４２は下限位置まで下降する。そして、この下降に伴って下型４４のブランクホルダ４８も加圧手段に抗して下降するが、最終成形品Ｓ３におけるフランジ部２８のダイ４２との掴み状態は維持している。
　そして、上記の下限位置の状態で、上型４０のダイ４２と下型４４のポンチ４６による、ピラーアウタ部材１０の側板部２６の最終形状の成形が完了する。
　また、上型４０のパッド５０も、ダイ４２の下降に伴って、ダイ４２に対して相対的に上昇する。この相対的な上昇は、上型４０のダイ４２と下型４４のポンチ４６との間の空間が無くなるまで続く。これにより、ピラーアウタ部材１０の天板部２４が最終形状にまで成形される。
＜分割パッドとプレス基準ピン＞
　次に、第２プレス成形工程１４の上型４０に設けられるパッド５０の分割配置と、プレス型に設けられるプレス基準ピン５２とについて説明する。
　図７～図９は、上述した各プレス成形工程１２、１４により成形される際の成形素材Ｓ１から最終成形品Ｓ３までの形状の変化を示す。図７は前述した図５に示す第１プレス成形工程１２の成形前の成形素材Ｓ１を示す。図８は第１プレス成形工程１２での成形が完了した中間成形品Ｓ２を示す。図９は第２プレス成形工程１４での成形が完了した最終成形品Ｓ３を示す。なお、これらの各図には、プレス基準ピン５２、プレス基準ピン孔５４、及び複数のパッド５０の配置関係が示されている。
　図７は、前述した図５に示す第１プレス成形工程１２に提供される成形素材Ｓ１を示す。例えば、図１～図２に示されるピラーアウタ部材１０を製造するための成形素材Ｓ１である。成形素材Ｓ１は高張力鋼板の平板であり、予め、所定の長尺形状のブランク形状に形成されている。そして、成形素材Ｓ１には、後述するプレス基準ピン５２（図８、図９参照）と対応する位置にプレス基準ピン孔５４が穿設されている。本実施形態では、プレス基準ピン孔５４は長手方向に間隔を置いて３個穿設されている。説明の都合上、このプレス基準ピン孔５４を、図７で見て、右側から順に、第１基準ピン孔５４ａ、第２基準ピン孔５４ｂ、第３基準ピン孔５４ｃと呼ぶ。
　図８は、プレス型に設定されたプレス基準ピン５２が、第１プレス成形工程１２により中間成形品Ｓ２に形成されたプレス基準ピン孔５４に嵌め合わされた状態を示す。プレス基準ピン５２もプレス型に３個設定されており、説明の都合上、図８で見て、右側から順に、第１基準ピン５２ａ、第２基準ピン５２ｂ、第３基準ピン５２ｃと呼ぶ。第１基準ピン５２ａは第１基準ピン孔５４ａに嵌合し、第２基準ピン５２ｂは第２基準ピン孔５４ｂに嵌合し、第３基準ピン５２ｃは第３基準ピン孔５４ｃに嵌合する。
　プレス型に設けられたプレス基準ピン５２は、プレス成形の際に位置基準として用いられる。プレス基準ピン５２は、通常、下型３４、４４に設けられる。ひとつの実施形態として、前述した第１プレス成形工程１２（図５参照）におけるポンチ３６、及び第２プレス成形工程１４（図６参照）におけるポンチ４６に、それぞれプレス基準ピン５２が設定することができる。別の実施形態として、浅絞り加工を行う第１プレス成形工程１２へのプレス基準ピン５２の設定は、省略されることがある。さらに別の実施形態として、プレス基準ピン５２を上型３０、４０に設けることも可能である。
　図９は、第２プレス成形工程１４における中間成形品Ｓ２及び最終成形品Ｓ３に対するパッド５０は、長手方向に分割して複数（図９では３個）配設することができる。図９では各パッド５０の配設位置を斜線領域で示している。説明の都合上、この３個のパッド５０を、図９で見て、右側から順に、第１パッド５０ａ、第２パッド５０ｂ、第３パッド５０ｃと呼ぶ。
　ひとつの実施形態として、複数個所のパッド５０は、隣接して配設されるパッド５０同士は長手方向に離間して配設することができる。すなわち、第１パッド５０ａと第２パッド５０ｂは長手方向に間隔をおいて配設され、第２パッド５０ｂと第３パッド５０ｃも長手方向に間隔をおいて配設されている。間隔を置いた配設とすることにより、分割したパッド５０同士がプレス成形中に干渉しないようにすることができる。
　３箇所のパッド５０と、３本のプレス基準ピン５２とは対として配設されている。すなわち、分割して配設されるパッド５０毎に対応するプレス基準ピン５２が設けられている。本実施形態では、第１パッド５０ａと第１基準ピン５２ａ、第２パッド５０ｂと第２基準ピン５２ｂ、第３パッド５０ｃと第３基準ピン５２ｃとが対として配設されている。そして、各パッド５０ａ、５０ｂ、５０ｃには各基準ピン５２ａ、５２ｂ、５２ｃが嵌合する嵌合穴５６が設けられている。第１パッド５０ａには第１嵌合穴５６ａ、第２パッド５０ｂには第２嵌合穴５６ｂ、第３パッド５０ｃには第３嵌合穴５６ｃがそれぞれ形成されている。
　図１０に示すように、別の実施形態として、一つのパッド５０に対して複数本のプレス基準ピン５２を配設してもよい。例えば、第３パッド５０ｃに対して第３基準ピン５２ｃの他に第４の別ピン５２ｄを配設し、２本のプレス基準ピン５２を配設することができる。このような配置とすることにより、中間成形品Ｓ２を２点で確実に位置決めして載置することができる。
＜プレス基準ピンと分割パッドが設定されたプレス型によるプレス成形＞
　図１１～図１３は、上述のプレス基準ピン５２ａ、５２ｂ、５２ｃと分割されたパッド５０ａ、５０ｂ、５０ｃとを用いた場合の第２プレス成形工程１４の途中段階（図６参照）を示した断面図である。図１１は図９のＸＩ－ＸＩ線における断面、図１２はＸＩＩ－ＸＩＩ線における断面、図１３はＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線における断面を示す。なお、図１３はプレス基準ピン５２ｃから少しずれた位置で切断している。
　図１１に示すように、第１基準ピン５２ａはポンチ４６の上面に立設状態で一体的に設けられている。そして、この第１基準ピン５２ａに、中間成形品Ｓ２に形成されている第１基準ピン孔５４ａが嵌ることにより、ポンチ４６に対する中間成形品Ｓ２の位置決めが行われる。
　第１パッド５０ａの下面部には、第１基準ピン５２ａが嵌合する第１嵌合穴５６ａが形成されている。この第１嵌合穴５６ａに第１基準ピン５２ａが嵌合することにより、ポンチ４６、中間成形品Ｓ２、パッド５０の３者が、面方向に位置決めされる。すなわち、プレス成形方向に直交する方向（図１１で見て左右方向）の相対的位置が合わされる。第１基準ピン５２ａと中間成形品Ｓ２に形成される第１基準ピン孔５４ａ及び第１パッド５０ａの第１嵌合穴５６ａとの嵌合をタイトにするほど、精度良くプレス成形することができる。
　また、第１パッド５０ａには前述した不図示の加圧手段により下方向の付勢力が付与されており、この付勢力により中間成形品Ｓ２は第１パッド５０ａとポンチ４６との間に確実に挟まれて下降する。
　第２基準ピン５２ｂと第２パッド５０ｂや、第３基準ピン５２ｃと第３パッド５０ｃについても同様に理解できる。
　図１１～図１３には、図９に示すＸＩ－ＸＩ線、ＸＩＩ－ＸＩＩ線、ＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線の各位置において中間成形品Ｓ２から最終成形品Ｓ３に成形するまでに必要なパッド５０のストローク量ｔ１～ｔ３を示す。このストローク量ｔ１～ｔ３は成形品の長手方向の位置により異なり、例えばハット深さＨに対応して定められる。
　パッド５０のストローク量ｔ１～ｔ３が異なっていても、中間成形品Ｓ２における天板部２４に対応する部位をパッド５０により掴み、フランジ部２８に対応する部位をブランクホルダ４８により同時に掴むことができる。これは、パッド５０を複数個に分割して配設していることによるのと、分割したパッド５０のダイ４２からの飛び出し量を各々違う長さで設定することができることによる。パッド５０が一体の場合には、成形時に天板部２４とフランジ部２８を同時に掴むことはできない。
　分割した各パッド５０に対して付与される付勢力は、ハット深さＨの違いや、ストローク量ｔ１～ｔ３の違いにより異なって設定することもできる。そして、これにより孔まくれを効果的に防止することができる。
＜実施形態の効果＞
　上述のように、ピラーアウタ部材を、高張力鋼板の冷間プレスで成形する。ピラーアウタ部材１０のようにハット深さＨが比較的深い部材を深絞り加工により１回の工程で成形する時には、割れや、しわが発生する問題がある。上述の実施形態では、第１プレス成形工程１２と第２プレス成形工程１４との２工程に分けて行うようにしたので、割れや、しわの発生が最小限に抑えられる。
　特に、上述の実施形態では、第１プレス成形工程１２でまず成形素材Ｓ１を浅く絞るので、プレス成形時における材料の動きが小さく、精度良く成形することができる。また、浅絞り成形でプレス基準ピンを用いた場合、成形素材に孔まくれを生じるのを抑制できる。
　そして、第２プレス成形工程１４では、分割したパッド５０を用いてプレス成形加工を行う。これにより、絞り加工の深さ（ハット深さＨ）が一定でなくても、第２プレス成形工程１４の開始時から、中間成形品Ｓ２の天板部２４とフランジ部２８を同時に掴んで曲げ及び絞りの加工をすることができる。これにより、プレス基準ピン５２を使用してプレス成形する場合でも、最終成形品Ｓ３にプレス基準ピン５２により孔まくれが生じるのを防止ないし抑制することができる。
＜その他の実施形態＞
　上記実施形態におけるプレス成形工程は二種類であったが、別の実施形態として、二種類以上のプレス成形工程であってもよい。
　また、上記実施形態においては、長手方向に隣接して配設される複数のパッドは離間して配置されていたが、別の実施形態として、一体的に結合されない形態であれば、隣接するパッドの端面同士が接触するように配置してもよい。
　また、上記実施形態においては、パッド５０の配置個数は３個であったが、別の実施形態として、２個または４個以上であってもよい。
　また、上記実施形態においては、ピラーアウタ部材１０は高張力鋼板を用いて製造していたが、別の実施形態として、通常の一般的な鋼板であってもよい。
＜実施形態の効果＞
　最後に、上記実施形態が発揮しうる効果を付記しておく。
　上述の各実施形態によれば、長尺形状部品のプレス成形は使用するプレス型の組み合わせが異なる少なくとも二種類のプレス成形工程により行われる。これにより、ハット深さＨが深いハット型形状の長尺形状部品を成形する場合でも、精度良く成形することができる。すなわち、一種類のプレス成形工程によりプレス成形する場合に比べ、プレス成形品に割れやシワの発生を防止ないし抑制することができる。
　また、上述の各実施形態によれば、一種類のプレス成形工程においては、プレス型にプレス基準ピンを設定し、プレス成形品にプレス基準ピン孔を形成し、両者を嵌合させた状態でプレス成形が行われる。そして、この成形においては、プレス型にはパッドが長尺形状部品の長手方向に分割して配設され、更に、この分割配設されたパッド毎にプレス基準ピンが設定されてプレス成形が行われる。これにより、分割配設されたパッドによりプレス基準ピンによるプレス基準ピン孔の孔まくれが防止ないしは抑制されて、長尺形状部品のプレス成形品を精度よく成形することができる。
　実施形態によっては、複数のパッドは、長手方向に離間して配設される。これにより、より確実にパッドによるプレス基準ピン孔の孔まくれが防止ないしは抑制されて、長尺形状部品のプレス成形品を、より精度よく成形することができる。
　実施形態によっては、複数のパッド１個に対して、それぞれプレス基準ピンが１個ずつ設定される。これにより、複数のパッドごとに適切なパッド加圧力に調整して設定することができる。例えば、孔まくれが生じやすい程、加圧力を強く設定することができる。
　実施形態によっては、パッド１個に対してプレス基準ピンが２個以上設定される。これにより、プレス型構造をシンプルにすることができる。
　実施形態によっては、長尺形状部品は上記のプレス成形法により製造される。これにより、精度の良い長尺形状部品が提供される。
　実施形態によっては、ピラー部材が上述のプレス成形法により製造される。これにより、精度の良い車両用ピラー部材が提供される。
　以上、具体的な実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、当業者であれば技術の要旨を逸脱することなく様々な変形、置換、改善を施すことができよう。

Claims (6)

  1. 　長手方向に直交する横断面形状がハット型形状で中央に天板部、両端にフランジ部を有する長尺形状部品を冷間プレスにより成形する方法であって、
    　使用するプレス型が異なる少なくとも二つのプレス成形工程を有し、
    　少なくとも一つのプレス成形工程におけるプレス型は上型と下型を含み、その上型と下型の一方には前記天板部に対応する位置に複数のパッドが前記長尺形状部品の長手方向に分割して配設され、他方には前記フランジ部に対応する位置にブランクホルダが配設されており、
    　前記プレス型には複数のプレス基準ピンが設定されており、当該プレス基準ピンは前記複数のパッドのそれぞれに設定されている方法。
  2. 　請求項１に記載の方法であって、隣接する前記パッドが長手方向に離間している方法。
  3. 　請求項１または請求項２に記載の方法であって、前記パッド１個に対して前記プレス基準ピンが１個ずつ設定されている方法。
  4. 　請求項１または請求項２に記載の方法であって、前記パッド１個に対して前記プレス基準ピンが２個以上設定されている方法。
  5. 　請求項１～請求項４の何れかの請求項に記載の方法により製作した長尺形状部品。
  6. 　請求項５に記載の長尺形状部品であって、当該長尺形状部品は車両用ピラー部材である長尺形状部品。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023229025A1 (ja) * 2022-05-26 2023-11-30 日本製鉄株式会社 熱間プレス装置、熱間プレス成形品の製造方法及び熱間プレス成形品
EP4620592A4 (en) * 2022-11-14 2026-01-07 Nippon Steel Corp STRUCTURAL ELEMENT AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009241082A (ja) * 2008-03-28 2009-10-22 Toyotomi Kiko Co Ltd プレス加工装置及びプレス加工方法
JP2013006208A (ja) * 2011-06-27 2013-01-10 Honda Motor Co Ltd プレス成形方法及びプレス成形装置
JP2018023999A (ja) * 2016-08-10 2018-02-15 東亜工業株式会社 熱間プレス装置及び熱間プレス方法
WO2019167791A1 (ja) * 2018-02-28 2019-09-06 Ｊｆｅスチール株式会社 プレス成形用の金属板、プレス成形装置及びプレス部品の製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2773345B2 (ja) * 1990-01-30 1998-07-09 日産自動車株式会社 絞り加工型
CN104903020B (zh) * 2013-01-07 2016-12-21 新日铁住金株式会社 冲压成型品的制造方法
JP6376048B2 (ja) * 2015-06-16 2018-08-22 トヨタ車体株式会社 プレス成形方法及びプレス型

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009241082A (ja) * 2008-03-28 2009-10-22 Toyotomi Kiko Co Ltd プレス加工装置及びプレス加工方法
JP2013006208A (ja) * 2011-06-27 2013-01-10 Honda Motor Co Ltd プレス成形方法及びプレス成形装置
JP2018023999A (ja) * 2016-08-10 2018-02-15 東亜工業株式会社 熱間プレス装置及び熱間プレス方法
WO2019167791A1 (ja) * 2018-02-28 2019-09-06 Ｊｆｅスチール株式会社 プレス成形用の金属板、プレス成形装置及びプレス部品の製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023229025A1 (ja) * 2022-05-26 2023-11-30 日本製鉄株式会社 熱間プレス装置、熱間プレス成形品の製造方法及び熱間プレス成形品
JPWO2023229025A1 (ja) * 2022-05-26 2023-11-30
JP7712589B2 (ja) 2022-05-26 2025-07-24 日本製鉄株式会社 熱間プレス装置、熱間プレス成形品の製造方法及び熱間プレス成形品
EP4620592A4 (en) * 2022-11-14 2026-01-07 Nippon Steel Corp STRUCTURAL ELEMENT AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE

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