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WO2023234073A1 - プレス成形方法及びプレス成形品の製造方法 - Google Patents

プレス成形方法及びプレス成形品の製造方法 Download PDF

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WO2023234073A1
WO2023234073A1 PCT/JP2023/018764 JP2023018764W WO2023234073A1 WO 2023234073 A1 WO2023234073 A1 WO 2023234073A1 JP 2023018764 W JP2023018764 W JP 2023018764W WO 2023234073 A1 WO2023234073 A1 WO 2023234073A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
press
shape
concave curved
formed product
forming
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2023/018764
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English (en)
French (fr)
Inventor
裕之 田中
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.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
JFE Steel Corp
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
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Priority to US18/859,815 priority patent/US20250276354A1/en
Priority to KR1020247037283A priority patent/KR20250006097A/ko
Priority to EP23815832.3A priority patent/EP4509242A4/en
Priority to JP2023550653A priority patent/JP7396550B1/ja
Publication of WO2023234073A1 publication Critical patent/WO2023234073A1/ja
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    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/26Deep-drawing for making peculiarly, e.g. irregularly, shaped articles
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    • B21D24/00Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/005Multi-stage presses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00Making other particular articles
    • B21D53/88Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards

Definitions

  • the present invention provides a press-forming method for press-forming a press-formed product into a target shape, which has a top plate portion and a vertical wall portion continuous from the top plate portion, and has a concave curved portion that is concavely curved in a top view. and a method for producing a press-molded product.
  • a press-formed product As an example of the shape of a press-formed product that is prone to cracking, it has a top plate part and a vertical wall part continuous from the top plate part via a ridgeline part, and when viewed from above, the top plate part, the ridgeline part and the vertical wall part are continuous.
  • a press-molded product having a concave curved portion where the wall portion is concavely curved.
  • a sheet metal molded product including a top plate portion having a concave outer peripheral edge portion and a flange portion (corresponding to the vertical wall portion of the present application) continuously curved from the concave outer peripheral edge portion is press-formed.
  • a technique has been disclosed for suppressing the occurrence of stretch flange cracking in the flange portion.
  • a preformed product is obtained by first forming a flange portion in a blank, which is composed of a large curvature portion having a large curvature and a small curvature portion having a small curvature sandwiched therebetween.
  • the curvature of the large curvature part is greater than the curvature part that makes up the flange part of the sheet metal molded product, and the curvature of the small curvature part is smaller than the curvature part that makes up the flange part of the sheet metal molded product. do.
  • the flange portion of the preformed product has a shorter line length in plan view compared to the line length of the flange portion of the sheet metal molded product in plan view. It is said that cracking of the flange portion can be suppressed by restriking the preformed product obtained in this way into a target shape.
  • Patent Document 2 describes a top plate portion and a vertical wall portion that is connected to the top plate portion via a bent portion having an arcuate curved portion and has a flange portion on the opposite side of the bent portion.
  • a technique is disclosed in which a component including a top plate portion, a vertical wall portion, and a flange portion is formed from a raw metal plate.
  • the end of the part of the raw metal plate corresponding to the lower side of the L-shape is pressed into the die mold.
  • the vertical wall portion and the flange portion are formed while sliding on the portion corresponding to the top plate portion. It is said that this makes it possible to suppress cracks in the flange portion.
  • a press that has a top plate part and a vertical wall part continuous from the top plate part via a ridgeline part, and has a concave curved part that is concavely curved in a top view.
  • stretch flange cracking was likely to occur.
  • the radius of curvature of the concave curved part is small (the curvature is large)
  • the line length of the vertical wall part of the intermediate-shaped press-formed product (the flange part of the preformed product of Patent Document 1) is too short, and the concave curved part It was not possible to sufficiently reduce the tensile strain that concentrates on the vertical wall.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a stretch flange of a press-formed product having a top plate portion and a vertical wall portion, and a concave curved portion that is concavely curved when viewed from above. It is an object of the present invention to provide a press molding method and a method for manufacturing a press molded product that can sufficiently suppress cracks.
  • the press forming method according to the present invention has a top plate portion, a vertical wall portion continuous from the top plate portion, and a flange portion continuous from the vertical wall portion, which is curved in a concave shape when viewed from above.
  • a press-molded product having a concave curved portion having a shape as a target shape
  • the created blank has a top plate part, a vertical wall part continuous from the top plate part, and a flange part continuous from the vertical wall part, and has a concave curved part that curves concavely in a top view,
  • An intermediate-shaped press in which a notch is provided in a part of the flange part and the vertical wall part, or a part of the flange part, the vertical wall part, and the top plate part at the center of the curve of the concave curved part.
  • the intermediate shape forming step includes an intermediate shape forming step of press forming a molded product, and a target shape forming step of press forming the intermediate shape press molded product into the target shape. It is characterized in that press molding is performed so that a part of the shape becomes the chipped part.
  • the press molding method provides a press molded product having a top plate portion, a vertical wall portion continuous from the top plate portion, and a concave curved portion that is concavely curved when viewed from above.
  • An intermediate shape forming step of press-molding the intermediate-shaped press-formed product provided, and a target-shape forming step of press-molding the intermediate-shaped press-formed product into the target shape, and the intermediate shape forming step includes: It is characterized in that press molding is performed so that a part of the concave shape provided on the blank becomes the notch.
  • the radius of curvature R E at the curved end of the concave curved portion of the intermediate shape is The radius of curvature of the concave curved portion of the target shape is larger than R0 .
  • the method for manufacturing a press-formed product according to the present invention includes a top plate portion, a vertical wall portion continuous from the top plate portion, and a flange portion continuous from the vertical wall portion.
  • an intermediate shape in which a portion of the flange portion and the vertical wall portion or a portion of the flange portion, the vertical wall portion, and the top plate portion are provided in a central portion of the curve of the concave curved portion; an intermediate shape forming step of press-forming the press-formed product into a press-formed product; and a target-shape forming step of press-forming the intermediate-shaped press-formed product into the target shape, and the intermediate shape forming step includes the step of press-forming the press-formed product of the intermediate shape into the target shape.
  • the present invention is characterized in that a part of the concave shape is press-molded so as to become the notched part.
  • the method for manufacturing a press-formed product according to the present invention includes a press having a top plate portion, a vertical wall portion continuous from the top plate portion, and a concave curved portion that is concavely curved in a top view.
  • the method is characterized in that the blank is press-molded so that a part of the concave shape becomes the notch.
  • a radius of curvature R at a curved end of the concave curved portion of the intermediate shape is provided in the invention (4) or (5) above.
  • the present invention is characterized in that E is press-molded so as to be larger than the radius of curvature R 0 at the concave curved portion of the target shape.
  • a blank having a concave shape corresponding to the curvature of the concave curved portion is created, and the created blank has a chip at the center of the curve of the concave curved region.
  • press molding is performed so that the concave shape provided on the blank becomes a notch.
  • FIG. 1 is a flowchart showing the process flow in the press molding method according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of a press-formed product to be molded in this embodiment ((a) Z-shaped cross-sectional shape, (b) U-shaped cross-sectional shape, (c) hat cross-sectional shape).
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a conventional technique for press-forming a press-formed product having a concave curved portion when viewed from above in one step.
  • FIG. 4 is a contour diagram showing an example of the results of the plate thickness reduction rate of a press-formed product press-formed in one step using the conventional technique.
  • FIG. 1 is a flowchart showing the process flow in the press molding method according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of a press-formed product to be molded in this embodiment ((a) Z-shaped cross-sectional shape, (b) U-shaped cross-sectional shape, (c) hat cross-section
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a preformed product (an intermediate-shaped press-formed product) that is press-formed in the method under comparative conditions.
  • Figure 6 shows an example of the results of the plate thickness reduction rate of a preformed product (an intermediate-shaped press-formed product) and a sheet metal formed product (a target-shaped press-formed product) that were press-formed using the method under the comparative conditions.
  • FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating a press-formed product having an intermediate shape and a target shape that are press-formed by the press-forming method according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a process of press-forming a press-formed product having a concave curved portion when viewed from above by the press-forming method according to the embodiment ((a) intermediate shape forming process, (b) target shape forming process).
  • FIG. 9 is a contour diagram showing an example of the results of the plate thickness reduction rate of a press-formed product having an intermediate shape and a target shape, which were press-formed by the press-forming method according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a suitable position of a ridgeline portion in a concave curved portion of an intermediate-shaped press-formed product that is press-formed in the press-forming method according to the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a specific example of a chipped portion in a concave curved portion of an intermediate-shaped press-formed product that is press-formed in the press-forming method according to the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram showing a target shape of a press-formed product having a hat cross-sectional shape as a molding target in the example.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating the steps of press-forming press-formed products having an intermediate shape and a target shape by the method according to the present invention in an example ((a) intermediate shape forming step, (b) target shape molding process).
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a conventional example in which a press-formed product having a target shape is press-formed in one step in an example.
  • FIG. 15 is a contour diagram of the plate thickness reduction rate determined for a press-formed product of a target shape in a conventional example in an example.
  • FIG. 16 is a contour diagram of the plate thickness reduction rate determined for press-formed products with an intermediate shape and a target shape in a comparative example in Examples ((a) a press-formed product with an intermediate shape, (b) a press-formed product with a target shape). Molding).
  • FIG. 17 is a contour diagram of the plate thickness reduction rate determined for the press-formed product with the intermediate shape and the target shape in Invention Example 1 ((a) the press-formed product with the intermediate shape, (b) the press-formed product with the target shape). press molded product).
  • FIG. 16 is a contour diagram of the plate thickness reduction rate determined for press-formed products with an intermediate shape and a target shape in a comparative example in Examples ((a) a press-formed product with an intermediate shape, (b) a press-formed product with a target shape). Molding).
  • FIG. 17 is
  • FIG. 18 is a contour diagram of the plate thickness reduction rate determined for the press-formed product with the intermediate shape and the target shape in Invention Example 2 ((a) the press-formed product with the intermediate shape, (b) the press-formed product with the target shape). press molded product).
  • FIG. 2 is a perspective view showing a specific example of a press-formed product to be molded in the present invention.
  • the press-formed product 210 in FIG. 2(a) includes a top plate portion 211, a vertical wall portion 215 continuous from the top plate portion 211 via a ridgeline portion 213, and a vertical wall portion 215 continuous from the vertical wall portion 215 via a die shoulder portion 217.
  • This is an example of a press-molded product having a Z-shaped cross section.
  • the press-formed product 210 has a concave curved portion 221 in which the ridgeline portion 213, the vertical wall portion 215, the die shoulder portion 217, and the flange portion 219 side are concavely curved, and a straight line from both ends of the curve of the concave curved portion 221.
  • a straight line portion 223 extending to.
  • the press-formed product 230 in FIG. 2(b) is a press-formed product with a U-shaped cross section, which has a top plate portion 231 and a vertical wall portion 235 that continues from both ends of the top plate portion 231 via a ridgeline portion 233.
  • the press-formed product 230 includes a concave curved part 241 in which the ridgeline part 233a and the vertical wall part 235a side are concavely curved when viewed from above, and a straight part 243 extending linearly from both curved ends of the concave curved part 241. It is equipped with
  • the press-formed product 250 in FIG. 2(c) includes a top plate portion 251, a vertical wall portion 255 that continues from both ends of the top plate portion 251 via a ridgeline portion 253, and a vertical wall portion 255 that extends from the vertical wall portion 255 via a die shoulder portion 257.
  • This is an example of a press-molded product having a hat cross-sectional shape and having a continuous flange portion 259.
  • the press-formed product 250 has a concave curved portion 261 in which the ridge portion 253a, the vertical wall portion 255a, the die shoulder portion 257a, and the flange portion 259a side are curved in a concave shape, and a straight line from both ends of the curve of the concave curved portion 261.
  • a straight line portion 263 extending to.
  • the press-formed product to be molded in the present invention has a top plate part and a vertical wall part continuous from the top plate part via the ridgeline part, as illustrated in FIG. Any material may be used as long as it has a concave curved portion that curves concavely when viewed. Therefore, the press-formed product to be molded is not limited to other specific shapes, such as the cross-sectional shape, the radius of curvature of the concave curved portion, the length of the straight portion, etc.
  • a press-formed product 210 having a Z-shaped cross section and having a concave curved portion 221 when viewed from above as shown in FIG. It was press-molded into the target shape in one step using the provided mold 21.
  • the concave curved portion 221 formed by the die side concave curved portion molding portion 23a and the punch side concave curved portion molding portion 25a is formed by stretch flange forming.
  • the present inventor conducted a finite element method analysis (FEM analysis) of the press-forming process using the mold 21 shown in FIG.
  • FEM analysis finite element method analysis
  • the plate thickness reduction rate of the press-formed product 210 was determined.
  • the plate thickness reduction rate is a value obtained by subtracting the plate thickness of each portion after press forming from the plate thickness of the blank 100, which is a metal plate before press forming, and dividing the result by the plate thickness of the blank 100.
  • the plate thickness reduction rate at the end of the flange portion 219 at the concave curved portion 221 was the largest at 21.5%, and the stretch flange It can be seen that cracks are likely to occur during molding.
  • Patent Document 1 proposes a method of performing press forming in two steps: a flange up step (preforming step) and a restriking step. It had been.
  • an intermediate-shaped press-formed product 170 has two curved ends 181b with a large curvature (with a small radius of curvature R ), and a curved end portion 181b with a small curvature (with a large radius of curvature R) sandwiched therebetween. ) A curved central portion 181a.
  • the length of the curved ridgeline (curvature efgh) at the concave curved portion 181 shown in FIG. Consider a condition where the length is shorter than the length (curvature pq).
  • This condition is disclosed in Patent Document 1: "The flange portion of the preformed product has a line length shorter in plan view compared to the line length of the flange portion of the sheet metal molded product in plan view.” The conditions are met.
  • the curved ridge length (curved efgh) in the concave curved portion 181 of the intermediate-shaped press-formed product 170 refers to the length from the starting point e to the ending point h in the direction along the curved ridge portion 173.
  • the ridge line length (curvature pq) of the curve in the concave curved portion 221 of the press-formed product 210 having the target shape is the length from the starting point p to the ending point q in the direction along the curve of the ridge portion 213 indicated by the broken line. It refers to
  • the inventor of the present application performed a finite element method analysis for each process under the conditions shown in FIG. 5, and determined the plate thickness reduction rate of each of the intermediate-shaped press-formed product 170 and the target-shaped press-formed product 210.
  • the thickness reduction rate of the intermediate-shaped press-formed product 170 under the conditions shown in FIG. 5 was 24.4% at maximum. Furthermore, the plate thickness reduction rate of the press-formed product 210 having the target shape was 25.4% at maximum. As described above, under the conditions shown in FIG. 5, the plate thickness reduction rate was higher than in the case of conventional press forming in one step (FIG. 4), leading to a situation where stretch flange cracking occurred frequently. That is, it was found that under the conditions shown in FIG. 5, there was almost no effect of suppressing stretch flange cracking.
  • the inventors of the present application have diligently investigated means for suppressing such stretch flange cracking.
  • the inventors of the present application focused on areas where stretch flange cracking occurs in conventional methods. That is, in the press-formed product 210 press-formed into the target shape by the conventional method, as shown in FIGS. 4 and 6, the plate thickness reduction rate is reduced at or near the curved center portion 221a of the flange portion 219 of the concave curved portion 221. was a great result. Therefore, we focused on the fact that stretch flange cracking is likely to occur in this area.
  • the present invention has been made based on the results of such studies, and its configuration is as follows.
  • the press-forming method according to the embodiment is a method in which a press-formed product 210 having a concave curved portion 221 that is concavely curved in a top view is press-formed as a target shape, as shown in FIG. 2A as an example. It is.
  • the press forming method includes a blank producing step S1, an intermediate shape forming step S3, and a target shape forming step S5.
  • the invention of the press-forming method can be constituted as the invention of the method of manufacturing a press-formed product. Therefore, the embodiment of the press molding method described below is common to the embodiment of the method of manufacturing a press molded product.
  • Each of the above steps will be described below with reference to FIGS. 7 and 8.
  • the blank creation step S1 is a step of creating a blank 100 (see FIG. 8(a)) provided with a concave shape 101 corresponding to the curvature of the concave curved portion 221 of the press-formed product 210 having the target shape.
  • the curvature of the concave curved portion 221 refers to, for example, the curvature of the ridgeline portion 213 in the concave curved portion 221.
  • the intermediate shape forming step S3 is a step of press forming the blank 100 into an intermediate shape press molded product 110 shown in FIG. 7(a).
  • the intermediate-shaped press-formed product 110 includes a top plate part 111, a vertical wall part 115 that is continuous from the top plate part 111 via a ridgeline part 113, and a vertical wall part 115 that is continuous from the top plate part 111 via a die shoulder part 117. and a continuous flange portion 119.
  • the intermediate-shaped press-formed product 110 includes a concave curved portion 121 that is concavely curved when viewed from above, and linear portions 123 that extend linearly from both curved ends of the concave curved portion 121.
  • a chipped part 125 in the shape of a chipped part of the flange part 119 and a part of the vertical wall part 115 is provided in the curved center part 121a of the concave curved part 121. Then, in the intermediate shape forming step S3, press molding is performed so that a part of the concave shape 101 provided in the blank 100 becomes a notched portion 125.
  • the notched portion 125 provided in the vertical wall portion 115 of the concave curved portion 121 is a portion that should originally become the vertical wall portion 115, but is a portion in which there is no material.
  • the length of the notched portion 125 in the height direction is shorter than the length of the vertical wall portion 115 other than the concave curved portion 121 in the height direction.
  • the intermediate shape forming step S3 for example, as shown in FIG. It is possible to press-form the intermediate-shaped press-formed product 110 by using the press-formed product 110.
  • the intermediate shape forming die 3 includes a die side intermediate shape concave curved part forming part 3a that forms an intermediate shaped concave curved part 121, and a die side intermediate shape linear part forming part 3b that forms an intermediate shaped straight part 123. has.
  • the intermediate shape forming punch 5 has a punch side intermediate shape concave curved part forming part 5a and a punch side intermediate shape linear part forming part 5b.
  • the punch side intermediate shape concave curved portion forming section 5a cooperates with the die side intermediate shape concave curved section forming section 3a to form the intermediate shaped concave curved section 121.
  • the punch-side intermediate-shaped linear portion forming section 5b cooperates with the die-side intermediate-shaped linear portion forming section 3b to form an intermediate-shaped linear portion 123.
  • the pad 7 is used to press the blank 100 toward the intermediate shape forming punch 5 side and hold the blank 100 down.
  • the intermediate shape molding die 1 does not necessarily require the pad 7, and the intermediate shape forming die 3 may have a top plate forming part.
  • the target shape forming step S5 is a step of press forming the intermediate-shaped press-formed product 110 press-formed in the intermediate-shape forming step S3 into a target-shaped press-formed product 210 shown in FIG. 7(b).
  • a target shape forming die 11 including a target shape forming die 13, a target shape forming punch 15, and a pad 17 is used. It can be press-molded using
  • the target shape forming die 13 includes a die side target shape concave curved part forming part 13a that forms a concave curved part 221 of the target shape, and a die side target shape linear part forming part 13b that forms a straight line part 223 of the target shape. has.
  • the punch 15 for forming the target shape has a punch side target shape concave curved part forming part 15a and a punch side target shape linear part forming part 15b.
  • the punch side target shape concave curved portion forming section 15a cooperates with the die side target shape concave curved section forming section 13a to form a concave curved section 221 having the target shape.
  • the punch-side target-shape straight-line part forming section 15b cooperates with the die-side target-shape straight-line part forming section 13b to form a straight-line part 223 having the target shape.
  • the pad 17 presses the top plate portion 111 of the intermediate-shaped press-formed product 110 toward the target-shape forming punch 15 to hold the press-formed product 110.
  • the target shape forming die does not necessarily require the pad 17, and the target shape forming die 13 may have a top plate forming part.
  • a blank 100 is created in which a concave shape 101 corresponding to the curvature of the concave curved portion 221 of a press molded product 210 having a target shape is provided.
  • an intermediate shape forming step S3 the created blank 100 is formed into an intermediate shape press molded product 110 in which a notched portion 125 is provided in the curved center portion 121a of the concave curved portion 121. Press mold.
  • the intermediate-shaped press-formed product 110 press-formed in this way the tensile stress acting in the vicinity of the notch 125 is reduced. Furthermore, tensile stress is dispersed at both ends of the curve in the concave curved portion 121. As a result, in the process of press-forming the intermediate-shaped press-formed product 110 into the target-shaped press-formed product 210, stretch flange cracking can be suppressed, and the press-formed product with the target shape can be press-formed.
  • finite element method analysis FEM analysis
  • FEM analysis finite element method analysis of the press forming process in the press forming method according to the embodiment shown as an example in FIG.
  • FEM analysis finite element method analysis
  • the process of press-forming a blank 100 provided with a concave shape 101 into a press-formed product 110 with an intermediate shape and the process of press-forming the press-formed product 110 with an intermediate shape into a press-formed product 210 with a target shape, respectively.
  • Finite element method analysis was performed. Then, the plate thickness reduction rate was calculated for each of the intermediate-shaped press-formed product 110 and the target-shaped press-formed product 210.
  • FIG. 9 is a contour diagram of the plate thickness reduction rate between the intermediate-shaped press-formed product 110 and the target-shaped press-formed product 210.
  • the intermediate-shaped press-formed product 110 is made such that the ridgeline part 113 of the intermediate-shaped concave curved part 121 is outside the ridgeline part 213 of the target-shaped concave curved part 221.
  • the outer side of the ridgeline portion 213 of the target shape refers to the center side of the curve of the concave curved portion 221 of the target shape with respect to the curve pq.
  • the ridgeline length of the ridgeline portion 113 at the concave curved portion 121 was made longer than the ridgeline length (for example, 250 mm) of the ridgeline portion 213 at the concave curved portion 221 of the target shape.
  • the maximum value of the thickness reduction rate of the press-formed product 110 with an intermediate shape is 14.8%, and the maximum value of the thickness reduction rate of the press-formed product 210 with the target shape is 18.5%. Met.
  • a blank 100 (FIG. 8(a)) is created which is provided with a concave shape 101 corresponding to the curvature of the concave curved portion 221 of a press-formed product 210 having a target shape. do.
  • the created blank 100 is press-formed into an intermediate-shaped press-formed product 110 in which a notch 125 is provided in the curved center portion 121a of the concave curved portion 121 (FIG. 9 (a)).
  • the press molded product 110 having an intermediate shape is press molded into a press molded product 210 having a target shape (FIG. 9(b)).
  • the tensile stress acting in the vicinity of the chipped portion 125 in the concave curved portion 121 is reduced, and the tensile stress is reduced at both ends of the curve in the concave curved portion 121. can be dispersed.
  • the press forming method according to the embodiment does not require moving the blank 100 during press forming, unlike the method described in Patent Document 2. Therefore, according to the press molding method according to the embodiment, it is possible to obtain a press molded product 210 having a good target shape while suppressing fluctuations in dimensional accuracy, and it is possible to improve productivity and yield.
  • the ridgeline part 113 of the intermediate-shaped concave curved part 121 is located outside the ridgeline part 213 of the target-shaped concave curved part 221, as shown in FIG. 10 mentioned above.
  • the present invention is not limited to this.
  • the ridgeline portion 113 of the intermediate-shaped concave curved portion 121 be located outside the ridgeline portion 213 of the target-shaped concave curved portion 221. In this case, when compared with the concave curved portion 221 of the target shape, there will be excess material in the top plate portion 111, the ridgeline portion 113, and the vertical wall portion 115 in the concave curved portion 121.
  • the press-formed product 210 having the target shape which includes the top plate portion 211, the vertical wall portion 215, and the flange portion 219, can be reliably formed.
  • the ridgeline part 113 in the concave curved part 121 of the intermediate shape is located outside the ridgeline part 213 of the target shape, local stretch flange deformation is caused by forming the concave curved part 121 in the intermediate shape forming step S3. Material can be secured to follow the material flow that occurs. Then, in the subsequent target shape forming step S5, the strain generated at the end of the flange portion 219 of the concave curved portion 221 of the target shape to be press-formed can be dispersed over a wide range and reduced, further suppressing stretch flange cracking. becomes possible.
  • the concave curved portion 121 may have a constant radius of curvature.
  • the intermediate-shaped concave curved portion 121 may include a curved center portion 121a (curvature radius R C ) and a curved end portion 121b (curvature radius R E ) having different radii of curvature. good.
  • the length of the ridgeline part 113 at the concave curved part 221 of the intermediate shape is compared with the length of the ridgeline part 213 at the concave curved part 221 of the target shape (ridgeline length). It is better to make it longer.
  • the concave curved portion 121 in the intermediate shape forming process it is possible to secure more material that follows the material flow caused by local stretch flange deformation, which is preferable.
  • a press-formed product 210 having a Z-shaped cross section is to be molded, and as shown in FIG. It has a shape with a part of it missing.
  • a chipped portion 127 having a chipped shape may be provided.
  • the "chipped part" of the intermediate-shaped press-formed product 110 having the flange part 119 is the part that should originally become the vertical wall part 115 or the top plate part 111, but is the part where there is no material. It refers to
  • the present invention can be applied to a press-formed product 230 with a U-shaped cross section (FIG. 2(b)), a press-formed product with an L-shaped cross-section, and a press-formed product 250 with a hat cross-section (FIG. 2B). (c)) may be molded.
  • the intermediate-shaped press-formed product 130 When a press-formed product with an L-shaped cross section is to be molded, first, a press-formed product 130 as illustrated in FIG. Press mold.
  • the intermediate-shaped press-formed product 130 has a top plate portion 131 and a vertical wall portion 135 continuous from the top plate portion 131 via a ridgeline portion 133, as shown in FIG. 11(b). Further, the intermediate-shaped press-formed product 130 is provided with a concave curved portion 141 that is concavely curved when viewed from above.
  • a part of the concave shape 101 (FIG. 8(a)) provided on the blank 100 becomes a chipped portion 147 in the curved center portion 141a of the concave curved portion 141, as shown in FIG. 11(b). It can be press-molded.
  • the chipped portion 147 shown in FIG. 11(b) has a shape in which a portion of the vertical wall portion 135 and the top plate portion 131 at the curved center portion 141a of the concave curved portion 141 are chipped.
  • the "chipped part" in the intermediate-shaped press-formed product 130 is the part that should originally become the top plate part 131, but is in a state where there is no material. It refers to the part where there is.
  • the press-formed product 250 with a hat cross-sectional shape is to be molded
  • the press-formed product with an intermediate shape is such that a part of the concave shape provided in the blank becomes a chipped part at the center of the curve of the concave curved part. It may be press-molded.
  • the chipped part in the intermediate-shaped press-formed product is a chipped part of the flange part and vertical wall part at the center of the curve of the concave curved part, or part of the flange part, vertical wall part, and top plate part. It may be of any shape.
  • the radius of curvature of the concave shape 101 provided in the blank 100 may be appropriately adjusted in the blank production process (see FIG. 8(a)). Specifically, for example, if the radius of curvature of the concave shape of the blank is made smaller than the radius of curvature of the ridgeline portion of the concave curved portion in the top view of the press-formed product having the target shape (see radius of curvature R 0 in FIG. 10), good.
  • the position at which the blank 100 is placed in the intermediate-shape mold may be adjusted in the intermediate-shape molding process so that the intermediate-shape press-molded product has a notch.
  • the target press-formed product can be manufactured, and the manufactured press-formed product will be one in which stretch flange cracking is sufficiently suppressed.
  • a press-molded product 250 having a hat cross-sectional shape shown in FIG. 12 was molded.
  • the molding height is 50 mm
  • the radius of curvature of the concave curved portion 261 is 150 mm
  • the bending R of the ridge line portion 253 and die shoulder portion 257 is both 10 mm.
  • the length of the curved portion of the ridgeline portion 253 in the concave curved portion 261 was 236 mm.
  • a blank 100 was created in which a concave shape 101 corresponding to the curvature of the concave curved portion 261 was provided (see FIG. 13(a)).
  • the radius of curvature of the concave shape 101 was 80 mm.
  • the blank 100 is formed into an intermediate shape using an intermediate shape molding die 31 that includes an intermediate shape molding die 33, an intermediate shape molding punch 35, and a pad 37.
  • the intermediate-shaped concave curved portion 161 a case where the curved center portion 161a is linear and the radius of curvature RE of the curved end portion 161b is 80 mm is referred to as Invention Example 1.
  • the length of the ridgeline of the intermediate-shaped concave curved portion 161 was 273 mm.
  • the intermediate-shaped concave curved portion 161 a case where the curved center portion 161a was made straight and the radius of curvature RE of the curved end portion 161b was set to 160 mm was defined as Invention Example 2.
  • Inventive example 2 is under the condition that the radius of curvature R E of the curved end portion 161b of the intermediate-shaped concave curved portion 161 is larger than the radius of curvature R 0 of the concave curved portion 261 of the target shape.
  • the length of the ridgeline of the intermediate-shaped concave curved portion 161 was 322 mm. As shown in FIG.
  • the intermediate-shaped press-formed product 150 has a concavely curved portion 161 that is concavely curved when viewed from above, and linear portions 163 extending from both ends of the concavely curved portion 161. Further, the press-formed product 150 having an intermediate shape is provided with a notch 165 in a portion of the flange portion 159 and the vertical wall portion 155 at the curved center portion 161a of the concave curved portion 161.
  • a press-formed product having an intermediate shape is produced using a target shape molding die 41 that includes a target shape molding die 43, a target shape molding punch 45, and a pad 47.
  • 150 was press-molded into a press-formed product 250 having a target shape.
  • a blank 100 is press-formed into the target shape shown in FIG.
  • a conventional example is a case in which a product 250 is press-formed in one step.
  • a comparative example was prepared in which a press-formed product 250 having a target shape was press-formed in two steps under the conditions using the mold having the shape shown in FIG. 5 described above.
  • the intermediate-shaped concave curved portion 181 the curved center portion 181a was made straight, and the radius of curvature R E of the curved end portion 181b was set to 80 mm.
  • the length of the ridgeline of the intermediate-shaped concave curved portion 181 was 211 mm.
  • FIG. 15 is a contour diagram of the plate thickness reduction rate of a press-formed product 250 having a target shape in a conventional example.
  • FIG. 16 is a contour diagram of the plate thickness reduction rate of a press-formed product 150 with an intermediate shape and a press-formed product 250 with a target shape in a comparative example.
  • FIG. 17 is a contour diagram of the plate thickness reduction rate of the intermediate-shaped press-formed product 150 and the target-shaped press-formed product 250 in Invention Example 1.
  • FIG. 18 is a contour diagram of the plate thickness reduction rate of the intermediate-shaped press-formed product 150 and the target-shaped press-formed product 250 in Invention Example 2. Note that in the conventional example, since press molding was performed in one step, only the results of the press molded product 250 having the target shape are shown.
  • the part where the plate thickness decreased the most was the end of the flange part 259 in the concave curved part 261, and the maximum value of the plate thickness reduction rate was 20.5%.
  • the plate thickness reduction rate of the curved center portion 201a of the concave curved portion 201 is relatively small.
  • the maximum value of the plate thickness reduction rate at the end of the curve in the concave curved portion 261 is 25.4%. The result was that tensile strain was concentrated and stretch flange cracking was likely to occur.
  • the maximum value of the plate thickness reduction rate in the intermediate-shaped press-formed product 150 is 14.8%, compared to the conventional example and the comparative example.
  • the plate thickness reduction rate could be lowered.
  • the maximum value of the plate thickness reduction rate in the press-formed product 250 having the target shape was 18.3%. This plate thickness reduction rate was a value lower than the maximum value of the plate thickness reduction rate in the target-shaped press-formed product 250 according to the conventional example and the target-shaped press-formed product 250 according to the comparative example.
  • the maximum value of the plate thickness reduction rate in the intermediate-shaped press-formed product 150 is 13.9%, and compared to the conventional example and the comparative example, the chipped part 165 By providing this, it was possible to reduce the plate thickness reduction rate.
  • the maximum value of the plate thickness reduction rate in the press-formed product 250 having the target shape was 18.8%. This plate thickness reduction rate was a value lower than the maximum value of the plate thickness reduction rate in the target-shaped press-formed product 250 according to the conventional example and the target-shaped press-formed product 250 according to the comparative example.
  • the maximum plate thickness reduction rate at both ends of the concave curved portion 261 in Invention Example 2 is 14.2%, and the maximum plate thickness reduction rate at both ends of the concave curved portion 261 in Invention Example 1 is 16%.
  • the plate thickness reduction rate could be further reduced than .2%.
  • the condition is such that the radius of curvature R E of the curved end 161b of the intermediate-shaped concave curved portion 161 is larger than the radius of curvature R 0 of the concave curved portion 261 of the target shape. It becomes possible to do this. Further, by appropriately setting the radius of curvature RE of the curved end portion 161b, it is possible to suppress a decrease in the plate thickness at both ends of the concave curved portion 261 having the target shape.
  • stretch flange cracking at the concave curved portion can be reduced in the process of press forming a press molded product having a target shape having a concave curved portion.
  • the present invention provides a press-forming method and a press-forming method capable of sufficiently suppressing stretch flange cracking of a press-formed product having a top plate portion and a vertical wall portion and having a concave curved portion that is concavely curved when viewed from above. It is possible to provide a method for manufacturing a product.

Landscapes

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Abstract

本発明に係るプレス成形方法及びプレス成形品の製造方法は、天板部211と縦壁部215とフランジ部219を有し、上面視で凹状に湾曲する凹状湾曲部位221を備えたプレス成形品210を目標形状としてプレス成形するものであって、凹状湾曲部位221の湾曲に対応する凹形状101が設けられたブランク100を作成する工程(S1)と、作成したブランク100を、天板部111と縦壁部115とフランジ部119を有し、上面視で凹状に湾曲する凹状湾曲部位121を備え、凹状湾曲部位121の湾曲中央部121aにおけるフランジ部119と縦壁部115の一部に欠け部125が設けられた中間形状のプレス成形品110にプレス成形する工程(S3)と、中間形状のプレス成形品110を目標形状にプレス成形する工程(S5)と、を含む。

Description

プレス成形方法及びプレス成形品の製造方法
 本発明は、天板部と、天板部から連続する縦壁部と、を有し、上面視で凹状に湾曲した凹状湾曲部位を備えたプレス成形品を目標形状としてプレス成形するプレス成形方法及びプレス成形品の製造方法に関する。
 自動車や家電製品は多くのプレス成形品を構成部材としており、これらプレス成形品は金属板であるブランクをプレス成形して製造される。近年では、引張強度が590MPa級以上の高張力鋼板やアルミニウム合金板等といった高強度な金属板がプレス成形に用いられている。しかしながら、このような金属板は延性やランクフォード値が低いため、プレス成形時に割れが発生しやすいという問題がある。
 割れの発生しやすいプレス成形品の形状の例として、天板部と、天板部から稜線部を介して連続する縦壁部と、を有し、上面視で天板部と稜線部と縦壁部とが凹状に湾曲した形状の凹状湾曲部位を有するプレス成形品がある。このようなプレス成形品を金属板であるブランクからプレス成形すると、プレス成形過程においてブランクの湾曲に沿った方向の引張変形により割れ(伸びフランジ割れ)が発生しやすく、成形不良の原因となる。
 そこで、従来、上面視で凹状湾曲部位を有するプレス成形品のプレス成形過程における伸びフランジ割れの発生を抑制する技術が提案されている。
 例えば、特許文献1には、凹状外周縁部を有する天板部と、凹状外周縁部から連続して湾曲するフランジ部(本願の縦壁部に相当)とを備えた板金成形品をプレス成形する場合において、フランジ部における伸びフランジ割れの発生を抑制する技術が開示されている。当該技術においては、まず、大きい曲率を有する大曲率部と、これらに挟まれて小さい曲率を有する小曲率部とで構成されたフランジ部をブランクに形成して予成形品を得る。ここで、大曲率部の曲率は、板金成形品のフランジ部を構成する曲率部よりも大きいものとし、小曲率部の曲率は、板金成形品のフランジ部を構成する曲率部よりも小さいものとする。さらに、予成形品のフランジ部は、平面視における線長を、板金成形品のフランジ部の平面視における線長と比較して短くする。そして、このように得られた予成形品を目標形状にリストライクすることにより、フランジ部の割れを抑制することができるとされている。
 また、特許文献2には、天板部と、弧状に湾曲している部位を有する屈曲部を介して天板部につながり、且つ、屈曲部と反対側にフランジ部を有する縦壁部とを有し、天板部と縦壁部とフランジ部とによる部品を素材金属板から成形する技術が開示されている。当該技術においては、素材金属板の天板部に相当する部位の少なくとも一部をパッドにより加圧した状態で、素材金属板のL字の下側に相当する部分の端部をダイ金型のうち天板部に対応する部位の上でスライドさせつつ、縦壁部およびフランジ部を成形する。これにより、フランジ部の割れを抑制することができるとされている。
特開2021-159951号公報 特許第5168429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より、天板部と、天板部から稜線部を介して連続する縦壁部とを有し、上面視で凹状に湾曲した凹状湾曲部位を有するプレス成形品をプレス成形すると、伸びフランジ割れが発生しやすい場合があった。特に、凹状湾曲部位の曲率半径が小さい(曲率が大きい)と、中間形状のプレス成形品の縦壁部(特許文献1の予成形品のフランジ部)の線長が短すぎて、凹状湾曲部位の縦壁部に集中する引張ひずみを十分に低減することができなかった。その結果、凹状湾曲部位における縦壁部の端部は湾曲に沿った方向に大きな引張変形を受けて成形されるために引張ひずみが集中し、伸びフランジ割れが発生しやすいという問題があった。
 また、特許文献2に開示されている技術においては、素材金属板のL字の下側に相当する部分の端部をダイ金型のうち天板部に対応する部位の上でスライドさせつつ縦壁部とフランジ部を成形するため、プレス成形中に素材金属板が移動してしまった。これにより、プレス成形された部品の形状の変化が大きくなって寸法精度が変動し、伸びフランジ割れの抑制効果も変動してしまうという問題があった。
 本発明は、上記のような課題を解決するためなされたものであり、天板部と縦壁部とを有し、上面視で凹状に湾曲した凹状湾曲部位を備えたプレス成形品の伸びフランジ割れを十分に抑制することができるプレス成形方法及びプレス成形品の製造方法を提供することを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、
(1)本発明に係るプレス成形方法は、天板部と、該天板部から連続する縦壁部と、該縦壁部から連続するフランジ部と、を有し、上面視で凹状に湾曲する凹状湾曲部位を備えたプレス成形品を目標形状としてプレス成形するものであって、前記目標形状の凹状湾曲部位の湾曲に対応する凹形状が設けられたブランクを作成するブランク作成工程と、該作成したブランクを、天板部と、該天板部から連続する縦壁部と、該縦壁部から連続するフランジ部と、を有し、上面視で凹状に湾曲する凹状湾曲部位を備え、該凹状湾曲部位の湾曲中央部における前記フランジ部と前記縦壁部の一部、または、前記フランジ部と前記縦壁部と前記天板部の一部に欠け部が設けられた中間形状のプレス成形品にプレス成形する中間形状成形工程と、該中間形状のプレス成形品を前記目標形状にプレス成形する目標形状成形工程と、を含み、前記中間形状成形工程は、前記ブランクに設けられた凹形状の一部が前記欠け部になるようにプレス成形する、ことを特徴とするものである。
(2)本発明に係るプレス成形方法は、天板部と、該天板部から連続する縦壁部と、を有し、上面視で凹状に湾曲する凹状湾曲部位を備えたプレス成形品を目標形状としてプレス成形するものであって、前記凹状湾曲部位の湾曲に対応する凹形状が設けられたブランクを作成するブランク作成工程と、該作成したブランクを、天板部と、該天板部から連続する縦壁部と、を有し、上面視で凹状に湾曲する凹状湾曲部位を備え、該凹状湾曲部位の湾曲中央部における前記縦壁部と前記天板部の一部に欠け部が設けられた中間形状のプレス成形品にプレス成形する中間形状成形工程と、該中間形状のプレス成形品を前記目標形状にプレス成形する目標形状成形工程と、を含み、前記中間形状成形工程は、前記ブランクに設けられた凹形状の一部が前記欠け部になるようにプレス成形する、ことを特徴とするものである。
(3)本発明に係るプレス成形方法は、上記(1)または(2)の発明において、前記中間形状成形工程において、前記中間形状の前記凹状湾曲部位の湾曲端部における曲率半径Rを、前記目標形状の前記凹状湾曲部位における曲率半径Rよりも大きくする、ことを特徴とするものである。
(4)本発明に係るプレス成形品の製造方法は、天板部と、該天板部から連続する縦壁部と、該縦壁部から連続するフランジ部と、を有し、上面視で凹状に湾曲する凹状湾曲部位を備えたプレス成形品を目標形状として製造するものであって、前記目標形状の凹状湾曲部位の湾曲に対応する凹形状が設けられたブランクを作成するブランク作成工程と、該作成したブランクを、天板部と、該天板部から連続する縦壁部と、該縦壁部から連続するフランジ部と、を有し、上面視で凹状に湾曲する凹状湾曲部位を備え、該凹状湾曲部位の湾曲中央部における前記フランジ部と前記縦壁部の一部、または、前記フランジ部と前記縦壁部と前記天板部の一部に欠け部が設けられた中間形状のプレス成形品にプレス成形する中間形状成形工程と、該中間形状のプレス成形品を前記目標形状にプレス成形する目標形状成形工程と、を含み、前記中間形状成形工程は、前記ブランクに設けられた凹形状の一部が前記欠け部になるようにプレス成形する、ことを特徴とするものである。
(5)本発明に係るプレス成形品の製造方法は、天板部と、該天板部から連続する縦壁部と、を有し、上面視で凹状に湾曲する凹状湾曲部位を備えたプレス成形品を目標形状として製造するものであって、前記凹状湾曲部位の湾曲に対応する凹形状が設けられたブランクを作成するブランク作成工程と、該作成したブランクを、天板部と、該天板部から連続する縦壁部と、を有し、上面視で凹状に湾曲する凹状湾曲部位を備え、該凹状湾曲部位の湾曲中央部における前記縦壁部と前記天板部の一部に欠け部が設けられた中間形状のプレス成形品にプレス成形する中間形状成形工程と、該中間形状のプレス成形品を前記目標形状にプレス成形する目標形状成形工程と、を含み、前記中間形状成形工程は、前記ブランクに設けられた凹形状の一部が前記欠け部になるようにプレス成形する、ことを特徴とするものである。
(6)本発明に係るプレス成形品の製造方法は、上記(4)または(5)の発明において、前記中間形状成形工程において、前記中間形状の前記凹状湾曲部位の湾曲端部における曲率半径Rを、前記目標形状の前記凹状湾曲部位における曲率半径Rよりも大きくなるようにプレス成形する、ことを特徴とするものである。
 本発明に係るプレス成形方法及びプレス成形品の製造方法においては、凹状湾曲部位の湾曲に対応する凹形状が設けられたブランクを作成し、作成したブランクを、凹状湾曲部位の湾曲中央部に欠け部が設けられた中間形状のプレス成形品にプレス成形する。このとき、ブランクに設けられた凹形状が欠け部となるようにプレス成形する。これにより、欠け部の近傍に作用する引張応力を小さくし、かつ、凹状湾曲部位における湾曲の両端側に引張応力を分散させることができる。その結果、中間形状のプレス成形品を目標形状にプレス成形した際に、伸びフランジ割れを十分に抑制することができ、割れのない安定したプレス成形を可能とし、生産性の向上や歩留まり向上を図ることができる。
図1は、実施形態に係るプレス成形方法における処理の流れを示すフロー図である。 図2は、本実施形態において、成形対象とするプレス成形品の一例を示す斜視図である((a)Z字断面形状、(b)コ字断面形状、(c)ハット断面形状)。 図3は、上面視で凹状湾曲部位を有するプレス成形品を1工程でプレス成形する従来技術を説明する図である。 図4は、従来技術により1工程でプレス成形したプレス成形品の板厚減少率の結果の一例を示すコンター図である。 図5は、比較条件の方法においてプレス成形される予成形品(中間形状のプレス成形品)を説明する図である。 図6は、比較条件の方法によりプレス成形した予成形品(中間形状のプレス成形品)及び板金成形品(目標形状のプレス成形品)それぞれのプレス成形品の板厚減少率の結果の一例を示すコンター図である。 図7は、実施形態に係るプレス成形方法によりプレス成形する中間形状及び目標形状のプレス成形品を説明する図である。 図8は、実施形態に係るプレス成形方法により、上面視で凹状湾曲部位を有するプレス成形品をプレス成形する工程を説明する図である((a)中間形状成形工程、(b)目標形状成形工程)。 図9は、実施形態に係るプレス成形方法によりプレス成形した中間形状及び目標形状それぞれのプレス成形品の板厚減少率の結果の一例を示すコンター図である。 図10は、本発明に係るプレス成形方法においてプレス成形される中間形状のプレス成形品の凹状湾曲部位における稜線部の好適な位置を説明する図である。 図11は、本発明に係るプレス成形方法においてプレス成形される中間形状のプレス成形品の凹状湾曲部位における欠け部の具体例を説明する図である。 図12は、実施例において、成形対象としたハット断面形状のプレス成形品の目標形状を示す図である。 図13は、実施例において、本発明に係る方法により中間形状と目標形状のプレス成形品のそれぞれをプレス成形する工程を説明する図である((a)中間形状成形工程、(b)目標形状成形工程)。 図14は、実施例において、目標形状のプレス成形品を1工程でプレス成形する従来例を説明する図である。 図15は、実施例において、従来例における目標形状のプレス成形品について求めた板厚減少率のコンター図である。 図16は、実施例において、比較例における中間形状と目標形状のプレス成形品について求めた板厚減少率のコンター図である((a)中間形状のプレス成形品、(b)目標形状のプレス成形品)。 図17は、実施例において、発明例1における中間形状と目標形状のプレス成形品について求めた板厚減少率のコンター図である((a)中間形状のプレス成形品、(b)目標形状のプレス成形品)。 図18は、実施例において、発明例2における中間形状と目標形状のプレス成形品について求めた板厚減少率のコンター図である((a)中間形状のプレス成形品、(b)目標形状のプレス成形品)。
 以下に、本発明に係るプレス成形方法及びプレス成形品の製造方法の実施形態について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。
 本発明の実施形態に係るプレス成形方法及びプレス成形品の製造方法について説明するに先立ち、本発明で成形対象とするプレス成形品と、本発明に至った経緯について説明する。
<プレス成形品>
 図2は、本発明において成形対象とするプレス成形品の具体例について示す斜視図である。
 図2(a)のプレス成形品210は、天板部211と、天板部211から稜線部213を介して連続する縦壁部215と、縦壁部215からダイ肩部217を介して連続するフランジ部219と、を有するZ字断面形状のプレス成形品の一例である。そして、プレス成形品210は、上面視で稜線部213と縦壁部215とダイ肩部217とフランジ部219側が凹状に湾曲する凹状湾曲部位221と、凹状湾曲部位221の湾曲の両端から直線状に延出する直線部位223と、を備えている。
 また、図2(b)のプレス成形品230は、天板部231と、その両端辺から稜線部233を介して連続する縦壁部235と、を有するコの字断面形状のプレス成形品の一例である。そして、プレス成形品230は、上面視で稜線部233aと縦壁部235a側が凹状に湾曲する凹状湾曲部位241と、凹状湾曲部位241の湾曲の両端から直線状に延出する直線部位243と、を備えている。
 さらに、図2(c)のプレス成形品250は、天板部251と、その両端辺から稜線部253を介して連続する縦壁部255と、縦壁部255からダイ肩部257を介して連続するフランジ部259と、を有するハット断面形状のプレス成形品の一例である。そして、プレス成形品250は、上面視で稜線部253aと縦壁部255aとダイ肩部257aとフランジ部259a側が凹状に湾曲する凹状湾曲部位261と、凹状湾曲部位261の湾曲の両端から直線状に延出する直線部位263と、を備えている。
 このように、本発明において成形対象とするプレス成形品は、図2に例示したように、天板部と、天板部から稜線部を介して連続する縦壁部と、を有し、上面視で凹状に湾曲する凹状湾曲部位を備えたものであればよい。そのため、成形対象とするプレス成形品は、その他の具体的な形状、例えば、断面形状や、凹状湾曲部位の湾曲の曲率半径や、直線部位の長さ等を限定するものではない。
 以下、図2(a)に示すZ字断面形状のプレス成形品210を目標形状としてプレス成形する場合を例として、説明する。
<本発明に至った経緯>
 従来、図2(a)に示したような上面視で凹状湾曲部位221を備えたZ字断面形状のプレス成形品210は、図3に示すように、ダイ23とパンチ25とパッド27とを備えた金型21を用いて、1工程で目標形状にプレス成形されていた。このとき、ダイ側凹状湾曲部位成形部23aとパンチ側凹状湾曲部位成形部25aとにより成形される凹状湾曲部位221は、伸びフランジ成形となる。
 1工程で目標形状にプレス成形されたプレス成形品210について、本発明者は、図3に示す金型21を用いてプレス成形する過程の有限要素法解析(FEM解析)を行い、プレス成形後のプレス成形品210の板厚減少率を求めた。ここで、板厚減少率とは、プレス成形前の金属板であるブランク100の板厚からプレス成形後の各部位の板厚を減じてブランク100の板厚で除した値である。
 図4に示すように、従来の1工程でプレス成形されたプレス成形品210においては、凹状湾曲部位221におけるフランジ部219の端部の板厚減少率が21.5%と最も大きく、伸びフランジ成形により割れが発生しやすいことが分かる。
 このような伸びフランジ成形による割れの発生を抑制するために、前述した特許文献1においては、フランジアップ工程(予成形工程)とリストライク工程との2工程に分けてプレス成形を行う方法が提案されていた。
 特許文献1の方法は、まずはフランジアップ工程において、図5に示すように、予成形品である中間形状のプレス成形品170を得る。そして、続くリストライク工程において、予成形品を板金成形品である目標形状のプレス成形品210にリストライクする。
 特許文献1の方法において、中間形状のプレス成形品170は、曲率の大きい(曲率半径Rの小さい)2つの湾曲端部181bと、これらに挟まれた曲率の小さい(曲率半径Rの大きい)湾曲中央部181aと、を有するものである。
 ここで、中間形状のプレス成形品170としては、図5に示した、凹状湾曲部位181における湾曲の稜線長さ(湾曲efgh)を目標形状のプレス成形品210の凹状湾曲部位221における湾曲の稜線長さ(湾曲pq)よりも短くした条件を考える。この条件は、特許文献1で開示している、「予成形品のフランジ部は、平面視における線長を、板金成形品のフランジ部の平面視における線長と比較して短くする。」という条件を満たしている。このとき、中間形状のプレス成形品170の凹状湾曲部位181における湾曲の稜線長さ(湾曲efgh)とは、稜線部173の湾曲に沿った方向における始点eから終点hまでの長さのことをいう。また、目標形状のプレス成形品210の凹状湾曲部位221における湾曲の稜線長さ(湾曲pq)とは、破線で示した稜線部213の湾曲に沿った方向における始点pから終点qまでの長さのことをいう。
 そして、本願発明者は、図5に示した条件における各工程について有限要素法解析を行い、中間形状のプレス成形品170と目標形状のプレス成形品210それぞれの板厚減少率を求めた。
 図6に示すように、図5に示した条件による中間形状のプレス成形品170の板厚減少率は最大で24.4%であった。さらに、目標形状のプレス成形品210の板厚減少率は最大で25.4%であった。このように、図5に示した条件では、従来の1工程でプレス成形した場合(図4)よりも板厚減少率が増大し、伸びフランジ割れが多発する事態を招いた。すなわち、図5に示した条件では、伸びフランジ割れを抑制する効果がほとんどないことが判明した。
 そこで、本願発明者は、このような伸びフランジ割れを抑制する手段を鋭意検討した。当該検討において、本願発明者は、従来の方法において伸びフランジ割れが発生する部位に着目した。すなわち、従来の方法により目標形状にプレス成形したプレス成形品210においては、図4及び図6に示すように、凹状湾曲部位221のフランジ部219における湾曲中央部221aまたはその近傍において板厚減少率が大きい結果であった。そのため、当該部位において、伸びフランジ割れが発生しやすいことに着目した。
 そこで、本願発明者は、凹状湾曲部位に引張応力が作用する伸びフランジ成形において、その部位または近傍に作用する引張応力を小さくし、凹状湾曲部位における湾曲の両端側に引張応力を分散させる方法を鋭意検討した。その結果、中間形状のプレス成形品において、凹状湾曲部位の一部が切り欠かれた形状とすることにより、当該部位またはその近傍に作用する引張応力を小さくし、凹状湾曲部位における湾曲の両端側に引張応力を分散させることを着想するに至った。そして、凹状湾曲部位における引張応力を小さくすることで、中間形状及び目標形状のプレス成形品における伸びフランジ割れを抑制することが可能となることを見い出した。
 本発明は、かかる検討結果に基づいてなされたものであり、その構成は以下のとおりである。
<プレス成形方法>
 実施形態に係るプレス成形方法は、前述した図2(a)に一例として示したような、上面視で凹状に湾曲した凹状湾曲部位221を備えたプレス成形品210を目標形状としてプレス成形するものである。そして、当該プレス成形方法は、図1に示すように、ブランク作成工程S1と、中間形状成形工程S3と、目標形状成形工程S5と、を含むものである。なお、上記のプレス成形方法を実行することによって、プレス成形品210が製造されるので、プレス成形方法の発明は、プレス成形品の製造方法の発明として構成することができる。したがって、以下に説明するプレス成形方法の実施形態は、プレス成形品の製造方法の実施形態と共通するものである。以下、図7及び図8を参照して上記の各工程について説明する。
≪ブランク作成工程≫
 ブランク作成工程S1は、目標形状のプレス成形品210の凹状湾曲部位221の湾曲に対応する凹形状101が設けられたブランク100(図8(a)参照)を作成する工程である。凹状湾曲部位221の湾曲とは、例えば、凹状湾曲部位221における稜線部213の湾曲のことをいうものとする。
≪中間形状成形工程≫
 中間形状成形工程S3は、ブランク100を、図7(a)に示す中間形状のプレス成形品110にプレス成形する工程である。ここで、中間形状のプレス成形品110は、天板部111と、天板部111から連続する稜線部113を介して連続する縦壁部115と、縦壁部115からダイ肩部117を介して連続するフランジ部119と、を有する。また、中間形状のプレス成形品110は、上面視で凹状に湾曲する凹状湾曲部位121と、凹状湾曲部位121の湾曲の両端から直線状に延出する直線部位123と、を備えている。さらに、凹状湾曲部位121の湾曲中央部121aに、フランジ部119と縦壁部115の一部とが欠けた形状の欠け部125が設けられている。そして、中間形状成形工程S3は、ブランク100に設けられた凹形状101の一部が欠け部125になるようにプレス成形する。この、凹状湾曲部位121の縦壁部115に設ける欠け部125とは、本来、縦壁部115となるべき部分で、材料がない状態となっている部分のことをいう。欠け部125の高さ方向の長さは、凹状湾曲部位121以外の部分の縦壁部115の高さ方向の長さよりも短くなる。
 中間形状成形工程S3では、例えば、図8(a)に示すように、中間形状成形用ダイ3と、中間形状成形用パンチ5と、パッド7と、を備えた中間形状成形用金型1を用いて、中間形状のプレス成形品110にプレス成形することができる。
 中間形状成形用ダイ3は、中間形状の凹状湾曲部位121を成形するダイ側中間形状凹状湾曲部位成形部3aと、中間形状の直線部位123を成形するダイ側中間形状直線部位成形部3bと、を有する。
 中間形状成形用パンチ5は、パンチ側中間形状凹状湾曲部位成形部5aと、パンチ側中間形状直線部位成形部5bと、を有する。パンチ側中間形状凹状湾曲部位成形部5aは、ダイ側中間形状凹状湾曲部位成形部3aと協働して中間形状の凹状湾曲部位121を成形する。パンチ側中間形状直線部位成形部5bは、ダイ側中間形状直線部位成形部3bと協働して中間形状の直線部位123を成形する。
 パッド7は、ブランク100を中間形状成形用パンチ5側に押圧してブランク100を押さえるものである。なお、中間形状成形工程S3において、中間形状成形用金型1は、パッド7を必ずしも要するものではなく、中間形状成形用ダイ3に天板成形部を有してもよい。
≪目標形状成形工程≫
 目標形状成形工程S5は、中間形状成形工程S3においてプレス成形された中間形状のプレス成形品110を、図7(b)に示す目標形状のプレス成形品210にプレス成形する工程である。
 目標形状成形工程S5では、例えば、図8(b)に示すように、目標形状成形用ダイ13と、目標形状成形用パンチ15と、パッド17と、を備えた目標形状成形用金型11を用いてプレス成形することができる。
 目標形状成形用ダイ13は、目標形状の凹状湾曲部位221を成形するダイ側目標形状凹状湾曲部位成形部13aと、目標形状の直線部位223を成形するダイ側目標形状直線部位成形部13bと、を有する。
 目標形状成形用パンチ15は、パンチ側目標形状凹状湾曲部位成形部15aと、パンチ側目標形状直線部位成形部15bと、を有する。パンチ側目標形状凹状湾曲部位成形部15aは、ダイ側目標形状凹状湾曲部位成形部13aと協働して目標形状の凹状湾曲部位221を成形する。パンチ側目標形状直線部位成形部15bは、ダイ側目標形状直線部位成形部13bと協働して目標形状の直線部位223を成形する。
 パッド17は、中間形状のプレス成形品110の天板部111を目標形状成形用パンチ15側に押圧してプレス成形品110を押さえるものである。なお、目標形状成形工程S5において、目標形状成形用金型は、パッド17を必ずしも要するものではなく、目標形状成形用ダイ13に天板成形部を有してもよい。
<作用効果>
 実施形態に係るプレス成形方法は、まず、ブランク作成工程S1において、目標形状のプレス成形品210の凹状湾曲部位221の湾曲に対応した凹形状101を設けたブランク100を作成する。次に、実施形態に係るプレス成形方法は、中間形状成形工程S3において、作成したブランク100を、凹状湾曲部位121の湾曲中央部121aに欠け部125が設けられた中間形状のプレス成形品110にプレス成形する。
 このようにプレス成形した中間形状のプレス成形品110においては、欠け部125の近傍に作用する引張応力が小さくなる。さらに、凹状湾曲部位121における湾曲の両端側に引張応力が分散する。その結果、中間形状のプレス成形品110を目標形状のプレス成形品210にプレス成形する過程において、伸びフランジ割れを抑制して、目標形状のプレス成形品をプレス成形することができるわけである。
 このことは、図8に一例として示した実施形態に係るプレス成形方法におけるプレス成形過程の有限要素法解析(FEM解析)により検証される。当該検証では、凹形状101を設けたブランク100を中間形状のプレス成形品110にプレス成形する過程と、中間形状のプレス成形品110を目標形状のプレス成形品210にプレス成形する過程のそれぞれについて有限要素法解析を行った。そして、中間形状のプレス成形品110と目標形状のプレス成形品210とのそれぞれについて板厚減少率を算出した。
 図9は、中間形状のプレス成形品110と目標形状のプレス成形品210とにおける板厚減少率のコンター図である。ここで、中間形状のプレス成形品110は、図10に示すように、中間形状の凹状湾曲部位121の稜線部113を、目標形状の凹状湾曲部位221の稜線部213よりも外側となるようにした。なお、目標形状の稜線部213より外側とは、目標形状の凹状湾曲部位221における湾曲pqよりも湾曲の中心側のことをいう。さらに、凹状湾曲部位121における稜線部113の稜線長さ(例えば300mm)は、目標形状の凹状湾曲部位221における稜線部213の稜線長さ(例えば250mm)よりも長くした。
 図9に示すように、中間形状のプレス成形品110の板厚減少率の最大値は14.8%であり、目標形状のプレス成形品210の板厚減少率の最大値は18.5%であった。これは、図4に示した従来の1工程でプレス成形する方法によるプレス成形品210の板厚減少率の最大値(=21.5%)よりも小さい結果となった。同様に、図6に示した、特許文献1の方法によるプレス成形品210の板厚減少率の最大値(=25.4%)よりも小さい結果となった。
 これらの結果から、実施形態に係るプレス成形方法によれば、プレス成形過程において凹状湾曲部位221に伸びフランジ割れの発生を抑制して、目標形状のプレス成形品210をプレス成形できることが示唆される。
 このように、実施形態に係るプレス成形方法においては、まず、目標形状のプレス成形品210の凹状湾曲部位221の湾曲に対応した凹形状101を設けたブランク100(図8(a))を作成する。次に、実施形態に係るプレス成形方法においては、作成したブランク100を、凹状湾曲部位121の湾曲中央部121aに欠け部125が設けられた中間形状のプレス成形品110にプレス成形する(図9(a))。さらに、実施形態に係るプレス成形方法においては、中間形状のプレス成形品110を目標形状のプレス成形品210にプレス成形する(図9(b))。
 これにより、中間形状のプレス成形品110をプレス成形する過程において、凹状湾曲部位121における欠け部125の近傍に作用する引張応力を小さくし、且つ、凹状湾曲部位121における湾曲の両端側に引張応力を分散させることができる。
 その結果、中間形状のプレス成形品110を目標形状のプレス成形品210にプレス成形した際に、伸びフランジ割れを十分に抑制することができ、割れのない安定したプレス成形を可能とし、生産性の向上や歩留まり向上を図ることができる。
 さらに、実施形態に係るプレス成形方法は、特許文献2に記載の方法のようにプレス成形中にブランク100を移動させることを要するものではない。そのため、実施形態に係るプレス成形方法によれば、寸法精度の変動を抑えて良好な目標形状のプレス成形品210を得ることができ、生産性の向上や歩留まり向上を図ることが可能である。
 なお、上記の説明は、中間形状の凹状湾曲部位121の稜線部113を、前掲した図10に示すように、目標形状の凹状湾曲部位221の稜線部213よりも外側に位置させるものであったが、本発明はこれに限るものではない。
 もっとも、本発明は、図10に示すように、中間形状の凹状湾曲部位121の稜線部113を、目標形状の凹状湾曲部位221の稜線部213よりも外側に位置させることが好ましい。この場合には、目標形状の凹状湾曲部位221と比較すると、凹状湾曲部位121における天板部111と稜線部113と縦壁部115とに材料が余ることになる。これにより、中間形状の縦壁部115とフランジ部119の一部が欠けていても、天板部211と縦壁部215とフランジ部219とを備えた目標形状のプレス成形品210に確実にプレス成形することができる。
 さらに、中間形状の凹状湾曲部位121における稜線部113を目標形状の稜線部213より外側に位置するようにすると、中間形状成形工程S3において、凹状湾曲部位121の成形により局所的な伸びフランジ変形で生じる材料流れに追随する材料が確保できる。そして、続く目標形状成形工程S5において、プレス成形される目標形状の凹状湾曲部位221のフランジ部219の端部に生じるひずみも広範囲に分散できて小さくすることができ、伸びフランジ割れをさらに抑制することが可能となる。
 また、中間形状の凹状湾曲部位121における稜線部113を目標形状の稜線部213より外側に位置するようにする場合、凹状湾曲部位121は、湾曲の曲率半径を一定としたものであってもよい。あるいは、図10に示すように、中間形状の凹状湾曲部位121は、曲率半径の異なる湾曲中央部121a(曲率半径R)と湾曲端部121b(曲率半径R)とを備えたものとしてもよい。また、中間形状の凹状湾曲部位121の湾曲端部121bにおける曲率半径Rは、目標形状の凹状湾曲部位221における曲率半径Rに対する制約はなく、R<RとR>Rとのいずれも可である。R=Rとしてもよい。
 さらに、上記の場合では、中間形状の凹状湾曲部位221における稜線部113の長さ(稜線長さ)を、目標形状の凹状湾曲部位221における稜線部213の長さ(稜線長さ)に比べて長くするとよい。これにより、中間形状成形工程での凹状湾曲部位121の成形により、局所的な伸びフランジ変形で生じる材料流れに追随する材料を、より多く確保することができて好ましい。
 上記の実施形態は、Z字断面形状のプレス成形品210を成形対象とし、図11(a)の(i)に示すように、中間形状のプレス成形品110のフランジ部119と縦壁部115の一部が欠けた形状とした。もっとも、本発明において、中間形状のプレス成形品110は、図11(a)の(ii)に示すように、凹状湾曲部位121におけるフランジ部119、縦壁部115及び天板部111の一部が欠けた形状の欠け部127が設けられたものであってもよい。このように、フランジ部119を有する中間形状のプレス成形品110の「欠け部」とは、本来、縦壁部115もしくは天板部111となるべき部分で、材料がない状態となっている部分のことをいう。
 また、本発明は、前述したように、コ字断面形状のプレス成形品230(図2(b))や、L字断面形状のプレス成形品や、ハット断面形状のプレス成形品250(図2(c))を成形対象とするものであってもよい。
 L字断面形状のプレス成形品を成形対象とする場合には、まず、図11(b)に例示するようなプレス成形品130を中間形状としてプレス成形し、これを目標形状のプレス成形品にプレス成形する。この場合、中間形状のプレス成形品130は、図11(b)に示すように、天板部131と、天板部131から稜線部133を介して連続する縦壁部135と、を有する。また、中間形状のプレス成形品130は、上面視で凹状に湾曲する凹状湾曲部位141を備えたものである。
 そして、ブランク100に設けられた凹形状101(図8(a))の一部が、図11(b)に示すように、凹状湾曲部位141の湾曲中央部141aにおける欠け部147となるようにプレス成形すればよい。ここで、図11(b)に示す欠け部147は、凹状湾曲部位141の湾曲中央部141aにおける縦壁部135と天板部131の一部が欠けた形状のものである。このように、L字断面形状のプレス成形品の成形における、中間形状のプレス成形品130における「欠け部」とは、本来、天板部131となるべき部分で、材料がない状態となっている部分のことをいう。
 また、ハット断面形状のプレス成形品250を成形対象とする場合、中間形状のプレス成形品は、ブランクに設けられた凹形状の一部が、凹状湾曲部位の湾曲中央部における欠け部となるようにプレス成形したものであればよい。この場合、中間形状のプレス成形品における欠け部は、凹状湾曲部位の湾曲中央部におけるフランジ部と縦壁部の一部、または、フランジ部と縦壁部と天板部の一部が欠けた形状のものいずれであってもよい。
 このような欠け部を有する中間形状のプレス成形品を得るためには、ブランク作成工程において、ブランク100に設ける凹形状101の曲率半径を適切に調整するとよい(図8(a)参照)。具体的には、例えば、ブランクの凹形状の曲率半径を、目標形状のプレス成形品の上面視における凹状湾曲部位の稜線部の曲率半径(図10中の曲率半径R参照)よりも小さくするとよい。
 あるいは、中間形状のプレス成形品が欠け部を有するように、中間形状成形工程において、ブランク100を中間形状成形用金型に設置する位置を調整してもよい。なお、上述のプレス成形方法の各工程を実行することで、目標とするプレス成形品が製造でき、製造されたプレス成形品は伸びフランジ割れを十分に抑制されたものとなる。
 本発明に係るプレス成形方法及びプレス成形品の製造方法の作用効果を実証するための解析を行ったので、以下、これについて説明する。
 本実施例では、図12に示すハット断面形状のプレス成形品250を成形対象とした。ここで、プレス成形品250においては、図12に示すように、成形高さを50mm、凹状湾曲部位261の湾曲の曲率半径を150mm、稜線部253及びダイ肩部257の曲げRをいずれも10mmとした。さらに、プレス成形品250においては、凹状湾曲部位261における稜線部253の湾曲部の長さを236mmとした。
 まず、凹状湾曲部位261の湾曲に対応する凹形状101が設けられたブランク100を作成した(図13(a)参照)。ここで、凹形状101の湾曲半径は80mmとした。
 次に、図13(a)に示すように、中間形状成形用ダイ33と中間形状成形用パンチ35とパッド37とを備えた中間形状成形用金型31を用いて、ブランク100を、中間形状のプレス成形品150(図13(b)参照)にプレス成形した。ここで、中間形状の凹状湾曲部位161について、湾曲中央部161aを直線状として、湾曲端部161bの曲率半径Rを80mmとした場合を発明例1とした。発明例1では、中間形状の凹状湾曲部位161の稜線部長さを273mmとした。また、中間形状の凹状湾曲部位161について、湾曲中央部161aを直線状として、湾曲端部161bの曲率半径Rを160mmとした場合を発明例2とした。発明例2は、中間形状の凹状湾曲部位161の湾曲端部161bの曲率半径Rが、目標形状の凹状湾曲部位261における曲率半径Rよりも大きい条件である。発明例2では、中間形状の凹状湾曲部位161の稜線部長さを322mmとした。中間形状のプレス成形品150は、図13(b)に示すように、上面視で凹状に湾曲する凹状湾曲部位161とその両端から延出する直線部位163とを有するものである。さらに、中間形状のプレス成形品150は、凹状湾曲部位161の湾曲中央部161aにおけるフランジ部159と縦壁部155の一部に欠け部165が設けられたものとした。
 続いて、図13(b)に示すように、目標形状成形用ダイ43と目標形状成形用パンチ45とパッド47とを備えた目標形状成形用金型41を用いて、中間形状のプレス成形品150を目標形状のプレス成形品250にプレス成形した。
 また、本実施例では、比較対象として、図14に示すように、ダイ53とパンチ55とパッド57とを備えた金型51を用いて、ブランク100を、図12に示す目標形状のプレス成形品250に1工程でプレス成形する場合を従来例とした。さらに、前述した図5に示した形状の金型を用いた条件により、目標形状のプレス成形品250を2工程でプレス成形する場合を比較例とした。比較例では、中間形状の凹状湾曲部位181について、湾曲中央部181aを直線状として、湾曲端部181bの曲率半径Rを80mmとした。比較例では、中間形状の凹状湾曲部位181の稜線部長さを211mmとした。そして、従来例と比較例とのそれぞれについてプレス成形する過程の有限要素法解析を行い、板厚減少率を求めた。
 図15は、従来例における目標形状のプレス成形品250の板厚減少率のコンター図である。図16は、比較例における中間形状のプレス成形品150と目標形状のプレス成形品250との板厚減少率のコンター図である。図17は、発明例1における中間形状のプレス成形品150と目標形状のプレス成形品250との板厚減少率のコンター図である。図18は、発明例2における中間形状のプレス成形品150と目標形状のプレス成形品250との板厚減少率のコンター図である。なお、従来例については、1工程でプレス成形しているため、目標形状のプレス成形品250の結果のみを示す。
 従来例においては、図15に示すように、最も板厚が減少した部位は凹状湾曲部位261におけるフランジ部259の端部であり、板厚減少率の最大値は20.5%であった。
 比較例においては、図16に示すように、中間形状のプレス成形品190の稜線部193の湾曲の線長が短いため、凹状湾曲部位201の湾曲中央部201aの板厚減少率は比較的小さい。しかしながら、凹状湾曲部位201の両端側の湾曲端部201bの板厚減少率の最大値は24.4%であり、従来例に係る目標形状のプレス成形品250における板厚減少率の最大値(=20.5%)に比べて著しく増加した。さらに、中間形状のプレス成形品190を目標形状にプレス成形したプレス成形品250は、凹状湾曲部位261における湾曲の端部の板厚減少率の最大値は25.4%であり、当該部位に引張ひずみが集中して伸びフランジ割れが発生しやすい結果となった。
 これらに対して、発明例1においては、図17に示すように、中間形状のプレス成形品150における板厚減少率の最大値が14.8%であり、従来例及び比較例と比べて、欠け部165を設けることにより板厚減少率を低くすることができた。さらに、発明例1において、目標形状のプレス成形品250における板厚減少率の最大値は18.3%であった。この板厚減少率は、従来例に係る目標形状のプレス成形品250及び比較例に係る目標形状のプレス成形品250における板厚減少率の最大値に比べて低い値となった。
 また、発明例2においては、図18に示すように、中間形状のプレス成形品150における板厚減少率の最大値が13.9%であり、従来例及び比較例と比べて、欠け部165を設けることにより板厚減少率を低くすることができた。さらに、発明例2において、目標形状のプレス成形品250における板厚減少率の最大値は18.8%であった。この板厚減少率は、従来例に係る目標形状のプレス成形品250及び比較例に係る目標形状のプレス成形品250における板厚減少率の最大値に比べて低い値となった。また、発明例2における凹状湾曲部位261の両端部における板厚減少率は最大で14.2%となっており、発明例1における凹状湾曲部位261の両端部における板厚減少率の最大値16.2%よりも、さらに板厚減少率を低減することができた。
 このように、本発明に係るプレス成形方法によれば、中間形状の凹状湾曲部位161の湾曲端部161bの曲率半径Rについて、目標形状の凹状湾曲部位261における曲率半径Rよりも大きい条件とすることが可能となる。さらに、この湾曲端部161bの曲率半径Rを適宜設定することによって、目標形状の凹状湾曲部位261の両端部における板厚減少を抑制することが可能となる。
 以上、本発明に係るプレス成形方法によれば、凹状湾曲部位を有する目標形状のプレス成形品をプレス成形する過程での凹状湾曲部位における伸びフランジ割れを低減できることが示唆された。
 本発明は、天板部と縦壁部とを有し、上面視で凹状に湾曲した凹状湾曲部位を備えたプレス成形品の伸びフランジ割れを十分に抑制することができるプレス成形方法及びプレス成形品の製造方法を提供することができる。
1 中間形状成形用金型
3 中間形状成形用ダイ
3a ダイ側中間形状凹状湾曲部位成形部
3b ダイ側中間形状直線部位成形部
5 中間形状成形用パンチ
5a パンチ側中間形状凹状湾曲部位成形部
5b パンチ側中間形状直線部位成形部
7 パッド
11 目標形状成形用金型
13 目標形状成形用ダイ
13a ダイ側目標形状凹状湾曲部位成形部
13b ダイ側目標形状直線部位成形部
15 目標形状成形用パンチ
15a パンチ側目標形状凹状湾曲部位成形部
15b パンチ側目標形状直線部位成形部
17 パッド
21 金型
23 ダイ
23a ダイ側凹状湾曲部位成形部
25 パンチ
25a パンチ側凹状湾曲部位成形部
27 パッド
31 中間形状成形用金型
33 中間形状成形用ダイ
35 中間形状成形用パンチ
37 パッド
41 目標形状成形用金型
43 目標形状成形用ダイ
45 目標形状成形用パンチ
47 パッド
51 金型
53 ダイ
55 パンチ
57 パッド
100 ブランク
101 凹形状
110 プレス成形品
111 天板部
113 稜線部
115 縦壁部
117 ダイ肩部
119 フランジ部
121 凹状湾曲部位
121a 湾曲中央部
121b 湾曲端部
123 直線部位
125 欠け部
127 欠け部
130 プレス成形品
131 天板部
133 稜線部
135 縦壁部
141 凹状湾曲部位
141a 湾曲中央部
147 欠け部
150 プレス成形品
153 稜線部
155 縦壁部
157 ダイ肩部
159 フランジ部
161 凹状湾曲部位
161a 湾曲中央部
161b 湾曲端部
163 直線部位
165 欠け部
170 プレス成形品
173 稜線部
181 凹状湾曲部位
181a 湾曲中央部
181b 湾曲端部
190 プレス成形品
193 稜線部
201 凹状湾曲部位
201a 湾曲中央部
201b 湾曲端部
210 プレス成形品
211 天板部
213 稜線部
215 縦壁部
217 ダイ肩部
219 フランジ部
221 凹状湾曲部位
221a 湾曲中央部
223 直線部位
230 プレス成形品
231 天板部
233 稜線部
233a 稜線部
235 縦壁部
235a 縦壁部
241 凹状湾曲部位
243 直線部位
250 プレス成形品
251 天板部
253 稜線部
253a 稜線部
255 縦壁部
255a 縦壁部
257 ダイ肩部
257a ダイ肩部
259 フランジ部
259a フランジ部
261 凹状湾曲部位
263 直線部位

Claims (6)

  1.  天板部と、該天板部から連続する縦壁部と、該縦壁部から連続するフランジ部と、を有し、上面視で凹状に湾曲する凹状湾曲部位を備えたプレス成形品を目標形状としてプレス成形するプレス成形方法であって、
     前記目標形状の凹状湾曲部位の湾曲に対応する凹形状が設けられたブランクを作成するブランク作成工程と、
     該作成したブランクを、天板部と、該天板部から連続する縦壁部と、該縦壁部から連続するフランジ部と、を有し、上面視で凹状に湾曲する凹状湾曲部位を備え、該凹状湾曲部位の湾曲中央部における前記フランジ部と前記縦壁部の一部、または、前記フランジ部と前記縦壁部と前記天板部の一部に欠け部が設けられた中間形状のプレス成形品にプレス成形する中間形状成形工程と、
     該中間形状のプレス成形品を前記目標形状にプレス成形する目標形状成形工程と、を含み、
     前記中間形状成形工程は、前記ブランクに設けられた凹形状の一部が前記欠け部になるようにプレス成形する、ことを特徴とするプレス成形方法。
  2.  天板部と、該天板部から連続する縦壁部と、を有し、上面視で凹状に湾曲する凹状湾曲部位を備えたプレス成形品を目標形状としてプレス成形するプレス成形方法であって、
     前記凹状湾曲部位の湾曲に対応する凹形状が設けられたブランクを作成するブランク作成工程と、
     該作成したブランクを、天板部と、該天板部から連続する縦壁部と、を有し、上面視で凹状に湾曲する凹状湾曲部位を備え、該凹状湾曲部位の湾曲中央部における前記縦壁部と前記天板部の一部に欠け部が設けられた中間形状のプレス成形品にプレス成形する中間形状成形工程と、
     該中間形状のプレス成形品を前記目標形状にプレス成形する目標形状成形工程と、を含み、
     前記中間形状成形工程は、前記ブランクに設けられた凹形状の一部が前記欠け部になるようにプレス成形する、ことを特徴とするプレス成形方法。
  3.  前記中間形状成形工程において、前記中間形状の前記凹状湾曲部位の湾曲端部における曲率半径Rを、前記目標形状の前記凹状湾曲部位における曲率半径Rよりも大きくする、ことを特徴とする請求項1または2に記載のプレス成形方法。
  4.  天板部と、該天板部から連続する縦壁部と、該縦壁部から連続するフランジ部と、を有し、上面視で凹状に湾曲する凹状湾曲部位を備えたプレス成形品を目標形状として製造するプレス成形品の製造方法であって、
     前記目標形状の凹状湾曲部位の湾曲に対応する凹形状が設けられたブランクを作成するブランク作成工程と、
     該作成したブランクを、天板部と、該天板部から連続する縦壁部と、該縦壁部から連続するフランジ部と、を有し、上面視で凹状に湾曲する凹状湾曲部位を備え、該凹状湾曲部位の湾曲中央部における前記フランジ部と前記縦壁部の一部、または、前記フランジ部と前記縦壁部と前記天板部の一部に欠け部が設けられた中間形状のプレス成形品にプレス成形する中間形状成形工程と、
     該中間形状のプレス成形品を前記目標形状にプレス成形する目標形状成形工程と、を含み、
     前記中間形状成形工程は、前記ブランクに設けられた凹形状の一部が前記欠け部になるようにプレス成形する、ことを特徴とするプレス成形品の製造方法。
  5.  天板部と、該天板部から連続する縦壁部と、を有し、上面視で凹状に湾曲する凹状湾曲部位を備えたプレス成形品を目標形状として製造するプレス成形品の製造方法であって、
     前記凹状湾曲部位の湾曲に対応する凹形状が設けられたブランクを作成するブランク作成工程と、
     該作成したブランクを、天板部と、該天板部から連続する縦壁部と、を有し、上面視で凹状に湾曲する凹状湾曲部位を備え、該凹状湾曲部位の湾曲中央部における前記縦壁部と前記天板部の一部に欠け部が設けられた中間形状のプレス成形品にプレス成形する中間形状成形工程と、
     該中間形状のプレス成形品を前記目標形状にプレス成形する目標形状成形工程と、を含み、
     前記中間形状成形工程は、前記ブランクに設けられた凹形状の一部が前記欠け部になるようにプレス成形する、ことを特徴とするプレス成形品の製造方法。
  6.  前記中間形状成形工程において、前記中間形状の前記凹状湾曲部位の湾曲端部における曲率半径Rを、前記目標形状の前記凹状湾曲部位における曲率半径Rよりも大きくなるようにプレス成形する、ことを特徴とする請求項4または5に記載のプレス成形品の製造方法。
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