JP7472939B2 - プレス成形品の製造方法、プレス成形金型 - Google Patents

Description

本発明は、天板部と、該天板部からパンチ肩Ｒ部を介して連続する縦壁部と、該縦壁部からダイ肩Ｒ部を介して連続するフランジ部とを有し、上面視で凹状に湾曲した湾曲部位を備えたプレス成形品のプレス成形品の製造方法、およびプレス成形金型に関する。

プレス成形は金属部品を低コストかつ短時間に製造することができる製造手法であり、多くの自動車部品の製造に用いられている。
また、近年では、自動車の衝突安全性の向上と車体の軽量化を両立するため、より高強度な金属板が自動車部品に利用されるようになっている。高強度な金属板をプレス成形する場合の主な課題には、延性の低下による割れの発生と、引張強度の上昇によるしわの発生がある。

例えば、図１２に示すように上面視で縦壁部１０７が凹状に湾曲したプレス成形品１０１を目標形状にするプレス成形品の製造方法においては、湾曲部位１１３におけるフランジ部１１１が円周方向に引っ張られることで、割れが発生しやすい。
また、その反力として、湾曲部位１１３における天板部１０３やパンチ肩Ｒ部１０５において円周方向に縮む変形が起こることで、しわが発生しやすい。この変形を伸びフランジ変形という。したがって、このような伸びフランジ変形における割れとしわの発生を抑制することがプレス成形品１０１のような形状のプレス成形品の製造方法では重要となる。

上面視で凹状に湾曲したプレス成形品の割れとしわを抑制する技術として、例えば特許文献１には以下の技術が開示されている。すなわち、伸びフランジ変形による割れが懸念される湾曲部のフランジへ向かう材料移動を増やし、しわの発生が懸念される湾曲部の天板へ向かう材料を減らすプレス成形方法である。
このプレス成形方法は、図３（特許文献１の図２）に示されるように、天板部３と、天板部３からパンチ肩Ｒ部５を介して連続する縦壁部７と、縦壁部７から連続するフランジ部１１とを有し、上面視で凹状に湾曲した湾曲部位を備えた中間成形品１（プレス成形品１）をプレス成形するに際し、パンチ肩Ｒ部の曲げ半径を工夫している。すなわち、湾曲部位１３におけるパンチ肩Ｒ部５の曲げ半径を、湾曲の中央部から端部側に向かって大きくすることにより、図３（ａ）の矢印に示すとおり、湾曲の端部側の天板部３から、湾曲の中央部のフランジ部１１に向かって材料を移動させている。これにより、湾曲部位１３のフランジ部１１における割れを抑制するとともに、湾曲部位１３におけるフランジ部側の天板部３やパンチ肩Ｒ部５のしわを抑制することができるとしている。

特許第6897840号公報

しかし、発明者らは、上面視で凹状に湾曲した湾曲部位を備えた種々の部品について、図３に示すプレス成形品を中間成形品１とし、図１２に示すプレス成形品１０１を目標成形品としてプレス成形して以下のことに気づいた。すなわち、中間成形品１のパンチ肩Ｒ部５における曲げ半径が大きい部分（湾曲端部側のパンチ肩Ｒ部）において、しわが発生しやすい場合があることに気づいた。

湾曲の端部側において、中間成形品１のパンチ肩Ｒ部５の曲げ半径（図２（ａ））を目標であるプレス成形品１０１のパンチ肩Ｒ部１０５の曲げ半径（図１２（ａ））よりも大きく成形する。そして、それを目標形状である小さい曲げ半径に成形する際に、目標成形品の湾曲端部側のパンチ肩Ｒ部１０５や天板部１０３にしわが発生しやすい場合があった。

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、中間成形品の成形過程において湾曲中央部のフランジ部における割れや天板部のしわを抑制する。また、中間成形品を目標形状に成形する際に、湾曲の端部側におけるパンチ肩Ｒ部や天板部でのしわの発生を確実に防止するプレス成形品の製造方法、および該プレス成形品の製造方法を可能とするプレス成形金型を提供することを目的とする。

（１）本発明に係るプレス成形品の製造方法は、天板部と、該天板部からパンチ肩Ｒ部を介して連続する縦壁部と、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した湾曲部位を備えたプレス成形品をダイとパンチとパッドでプレス成形するプレス成形品の製造方法であって、
前記湾曲部位における前記パンチ肩Ｒ部の曲げ半径を、湾曲の中央部から端部側に向かって大きくした中間成形品を成形する中間成形品成形工程と、
少なくとも前記パンチ肩Ｒ部を再成形して、前記パンチ肩Ｒ部の曲げ半径を前記中間成形品の湾曲の中央部と同じかこれよりも小さい曲げ半径の目標成形品に成形する目標成形品成形工程とを備え、
前記目標成形品成形工程においては、
前記中間成形品におけるパンチ肩Ｒ部の位置が、ダイ側に最もずれた下記位置Ｘを含み、パンチ側に最もずれた下記位置Ｙと同じかこれよりも位置Ｘ側となるように設定されていると共に、
前記目標成形品における天板部とパンチ肩Ｒ部との境界となる位置までパッドでおさえて成形することを特徴とするものである。
位置Ｘ：前記中間成形品における前記天板部とパンチ肩Ｒ部との境界が、目標成形品における天板部とパンチ肩Ｒ部との境界と一致する位置
位置Ｙ：前記中間成形品におけるパンチ肩Ｒ部の円弧の張出し量が前記目標成形品におけるパンチ肩Ｒ部の円弧の張出し量と一致する位置

（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、引張強度ＹＳが４４０ＭＰａ級以上の金属板をブランクに用いることを特徴とするものである。

（３）また、本発明に係るプレス成形金型は、上記（１）又は（２）に記載のプレス成形品の製造方法を可能とするものである。

本発明によれば、中間成形品の成形過程において湾曲中央部のフランジ部における割れや天板部のしわを抑制するとともに、中間成形品を目標形状に成形する際に、湾曲の端部側におけるパンチ肩Ｒ部や天板部に対するしわの発生を確実に防止することができる。

本発明の実施の形態におけるプレス成形工程の説明図である。 本発明の実施の形態における中間成形品の説明図である。 図２に示した中間成形品においてしわと割れが防止できるメカニズムの説明図である。 図２に示した中間成形品から目標成形品に成形する際にしわが発生する理由を説明する説明図である。 図４のＥ－Ｅ’断面図であって、パッドで押さえられない部分の説明図である。 パッド押さえ位置と中間成形品のパンチ肩Ｒ部の位置における課題の説明図である。 本発明の工夫点の一つであるパッドで押さえる位置の説明図である。 実施の形態におけるパッドの位置と中間成形品のパンチ肩Ｒ部の配置の説明図である。 実施の形態において定義する中間成形品におけるパンチ肩Ｒ部の位置Ｘの説明図である。 実施の形態において定義する中間成形品におけるパンチ肩Ｒ部の位置Ｙの説明図である。 実施例におけるパッドの浮き量と中間成形品の位置ずれ量との関係を示すグラフである。 本発明における目標成形品の形状と、当該目標成形品をプレス成形した際にしわと割れが発生しやすい部位の説明図である。

本発明の実施の形態の説明の前に、本発明に至った経緯について説明する。
＜発明に至った経緯＞
本発明のプレス成形品の製造方法は特許文献１に開示されたようなプレス成形品を中間成形品とし、これを目標成形品（図１２のプレス成形品１０１）に成形する。
まず、中間成形品の一例について図２、３に基づいて説明する。

中間成形品１は、図２に示すように、天板部３と、天板部３からパンチ肩Ｒ部５を介して連続する縦壁部７と、縦壁部７からダイ肩Ｒ部９を介して連続するフランジ部１１とを有している。そして、上面視で凹状に湾曲した湾曲部位１３と、湾曲部位１３における湾曲の両端（図２中の破線）から直線状に延在する直線部位１５とを備え、湾曲部位１３におけるパンチ肩Ｒ部５の曲げ半径が、湾曲の中央部から端部側に向かって大きくなっている。

中間成形品１の成形過程において、中間成形品１の湾曲部位１３におけるフランジ部１１の割れと天板部３やパンチ肩Ｒ部５のしわの双方を抑制することができる理由について、プレス成形過程における材料の移動を模式的に示した図３に基づいて説明する。なお、図３中の破線は、湾曲の両端（湾曲部位１３と直線部位１５との境界）を示す。

パンチ肩Ｒ部５は、湾曲の端部（A－A’断面）における曲げ半径Ｒp,1（図３（ｂ））が、湾曲の中央部（B－B’断面）における曲げ半径Ｒp,2（図３（ｃ））よりも大きくなるように、湾曲の中央部から端部側に向かって曲げ半径が大きくなっている。そのため、図３（ａ）中の黒塗り矢印で示すように、材料はパンチ肩Ｒ部５の湾曲の端部側から中央部に向かう稜線方向（紙面垂直方向）に沿って容易に移動し、湾曲の中央部のフランジ部１１側に引き込まれる。

これに対し、パンチ肩Ｒ部５の湾曲の中央部は、湾曲の端部側に比べて曲げ半径が小さいので、プレス成形過程において材料が稜線方向に移動しにくい。
そのため、中間成形品１のプレス成形過程においては、湾曲の端部側における天板部３から湾曲の中央部におけるフランジ部１１に向かって材料を移動させることができる。これにより、湾曲部位１３におけるフランジ部１１の割れを抑制するとともに、湾曲部位１３の天板部３とパンチ肩Ｒ部５におけるしわを抑制することができる。

前述したように、目標成形品１０１の成形過程において、湾曲の端部側のパンチ肩Ｒ部１０５にしわが発生することが確認されたので、そのしわ発生機構について、図４、図５を用いて説明する。

一般的に、プレス成形時に用いるパッドはパンチ肩Ｒ部を除く天板部の平坦な部位を押さえてプレス成形を行う。例えば、中間成形品１を成形する際には、天板部３のしわ発生を防ぐため、中間成形品１の天板部３となる図４（ａ）の斜線部をパッド１７で押さえながら曲げ成形を行う。そして、目標成形品１０１を成形する際にも同様に平坦な天板部３を同じパッド１７で押さえながら曲げ成形を行う。

図４（ｂ）は、目標成形品１０１が成形された状態におけるパッド１７の配置を示したものであるが、図４（ｂ）の実線の楕円で囲った部分は中間成形品１における湾曲端部側のパンチ肩Ｒ部５に相当する部位である。この部位は、目標成形品１０１において天板部１０３となる部分であるが、中間成形品１が湾曲しているためパッド１７で押さえることができない。すなわち、図５に示すように、中間成形品１（点線）におけるパンチ肩Ｒ部５と天板部３との境界Ｋ１（以下、単に「境界Ｋ１」あるいは「中間成形品１における境界Ｋ１」という）と、目標成形品１０１（実線）におけるパンチ肩Ｒ部１０５と天板部１０３との境界Ｋ２（以下、単に「境界Ｋ２」あるいは「目標成形品１０１における境界Ｋ２」という）の間の面が、パッド１７で押さえることができない面となる。

目標成形品１０１を成形する際に図４（ｂ）の実線の楕円で囲った部分をパッド１７で押さえないで成形した場合、図５の状態から以下のような挙動となる。
目標成形品１０１を成形する際には、肩部Ｒの小さいダイとパンチを用いて、曲げ半径の小さいパンチ肩Ｒ部１０５の目標成形品１０１にプレス成形する。その際、先ず、ダイのダイ肩Ｒ成形部が、中間成形品１における曲げ半径の大きなパンチ肩Ｒ部のダイ側に接触し、成形が開始される。しかし、ダイのダイ肩Ｒ成形部とパンチのパンチ肩Ｒ成形部とにより中間成形品１を挟み込むと、中間成形品１の大きなパンチ肩Ｒ部５はパッド１７で押さえられていない。このためダイ底の方向（プレス成形方向と逆方向）に盛り上がり、ダイとパンチの間に材料余りが生じるため、しわとなりやすいのである。

このような目標成形品１０１の成形過程におけるしわ発生のメカニズムから、上記のようなパンチ肩Ｒ部１０５でのしわを防止するには、まず、成形中に当該部位をパッドで押さえることが必要である。
すなわち、図７（ａ）の中間成形品１を目標成形品１０１に成形する際に、図７（ｂ）に示すように、目標成形品１０１における境界Ｋ２（図６（ａ）参照）まで押さえることが可能な大きなパッド１８を用いるようにする。
この点が、本願発明における一つの工夫点である。

すなわち、中間成形品１を目標成形品１０１に成形する際に、大きなパッド１８によって目標成形品１０１における境界Ｋ２まで中間成形品を押さえて成形する。
しかしながら、例えば引張強度が４４０ＭＰａ級以上の高強度の金属板を目標成形品１０１に成形した場合に、以下のような問題があった。すなわち、成形途中でダイのダイ肩Ｒ成形部とパンチのパンチ肩Ｒ成形部により中間成形品１を挟み込んだ際に、曲げ半径の大きな中間成形品１のパンチ肩Ｒ部５を曲げ半径の小さなパンチのパンチ肩Ｒ成形部に沿って曲げる。このとき、前記パッドでは押さえることができない大きな曲げ荷重がダイ底方向（プレス成形方向と逆方向）に作用して、中間成形品１のパンチ肩Ｒ部５が盛り上がって曲げ成形中にパッド１８が浮き上がり、しわが発生する場合があった。

また、パッド１８の浮き上がりを防止するために、パッド１８の位置を境界Ｋ２まで押さえるようにしたまま、中間成形品１における境界Ｋ１を、目標成形品１０１における境界Ｋ２の位置よりさらにダイ側に移動させることが考えられる（図６（ｂ））。
しかし、曲げ半径の大きな中間成形品１のパンチ肩Ｒ部５が、曲げ半径の小さな目標成形品１０１のパンチ肩Ｒ部１０５よりダイ側に大きく張り出すと、曲げ半径の大きなパンチ肩Ｒ部５をパッド１８で押さえることが困難となり、しわが発生しやすくなる。

そこで、図８に示すように、金属板を目標形状に成形する際に、パッド１８の位置は境界Ｋ２の位置に固定した状態で、中間成形品１（点線）の境界Ｋ１が、境界Ｋ２と一致した状態よりパンチ側に所定の距離だけずらすことで、パッド１８の浮き上がりを防止しつつしわ発生を防止できるとの知見を得た。
本発明は、かかる知見と、上記の工夫点とに基づくものである。以下、具体的な実施の形態について説明する。

＜実施の形態＞
本実施の形態にかかるプレス成形品の製造方法は、天板部１０３と、天板部１０３からパンチ肩Ｒ部１０５を介して連続する縦壁部１０７と、縦壁部１０７からダイ肩Ｒ部１０９を介して連続するフランジ部１１１とを有し、上面視で凹状に湾曲した湾曲部位１１３を備えたプレス成形品（図１２参照）をダイとパンチとパッド１８でプレス成形するプレス成形品の製造方法である。そして、湾曲部位１３におけるパンチ肩Ｒ部５の曲げ半径を、湾曲の中央部から端部側に向かって大きくした中間成形品１（図２参照）を成形する中間成形品成形工程Ｓ１と、少なくとも前記パンチ肩Ｒ部５を再成形して、パンチ肩Ｒ部５の曲げ半径を中間成形品１の湾曲の中央部と同じかこれよりも小さい曲げ半径の目標成形品１０１に成形する目標成形品成形工程Ｓ２を備えたものである（図１参照）。

目標成形品成形工程Ｓ２においては、中間成形品１におけるパンチ肩Ｒ部５と天板部３との境界Ｋ１が、下記に定義するダイ側に最もずれた位置Ｘ（図９）を含み、下記に定義するパンチ側に最もずれた位置Ｙ（図１０）と同じかこれよりも位置Ｘ側となるように設定されている。また、目標成形品１０１における天板部１０３とパンチ肩Ｒ部１０５との境界Ｋ２までパッド１８でおさえて成形することを特徴とするものである。

＜位置Ｘと位置Ｙの定義＞
位置Ｘとは、図９に示すように、中間成形品１（点線）における境界Ｋ１の位置が、目標成形品１０１（実線）における境界Ｋ２と一致する位置である。
位置Ｘを、ダイ側に最もずれた位置とした理由は以下の通りである。仮に、中間成形品１における境界Ｋ１を、位置Ｘよりもさらにダイ側にずらすと、目標成形品１０１の成形工程において、図６（ｂ）に示すように、パッド１８によるしわ押えが十分にできなくなる。これにより、ダイのダイ肩Ｒ成形部とパンチのパンチ肩Ｒ成形部に挟まれたときに中間成形品１が盛り上がって、しわが発生してしまうため、中間成形品１（点線）は図９の黒矢印の範囲とした。

位置Ｙとは、図１０に示すように、中間成形品１（点線）におけるパンチ肩Ｒ部５の円弧のダイ側へ張出す量が目標成形品１０１（実線）におけるパンチ肩Ｒ部１０５の円弧のダイ側へ張出す量と一致する位置である。すなわち、図１０に示すように、中間成形品１におけるパンチ肩Ｒ部５の円弧（点線）の最もダイ側の点Ｐと、目標成形品１０１におけるパンチ肩Ｒ部１０５の円弧（実線）の最もダイ側の点Ｑとが、同一鉛直線上となる位置である。

位置Ｙを、パンチ側に最もずれた位置とした理由は以下の通りである。仮に、中間成形品１のパンチ肩Ｒ部５の円弧のダイ側最端部が目標成形品１０１のパンチ肩Ｒ部１０５の円弧のダイ側最端部よりもパンチ側に位置すると、中間成形品１の縦壁位置が目標成形品１０１の縦壁位置よりパンチ側（紙面右側）となる。その結果、中間成形品１の縦壁まで目標成形品１０１に成形することになり、本願の意図を逸脱してしまう。従って、中間成形品１（点線）の位置は図１０の黒矢印の範囲とした。
なお、本願の中間成形品１の縦壁部７は、目標成形品１０１の縦壁部１０７と平行である必要はなく、中間成形品１の天板部３と縦壁部７のなす角度が、目標成形品１０１の天板部１０３と縦壁部１０７のなす角度と異なっていてもよい（図８参照）。

目標成形品成形工程Ｓ２において、中間成形品１のパンチ肩Ｒ部５を上記のような配置にすれば、成形される目標成形品１０１の小さなパンチ肩Ｒ部５近傍までパッド１８で十分押さえることが可能となる。これにより、中間成形品１のパンチ肩Ｒ部５のダイ底方向への盛り上がりを押さえてしわを防止できる。
また、中間成形品１の大きなパンチ肩Ｒ部５のダイ側は図９に示すように縦壁部７に近い角度を有しており、ダイ底方向（プレス成形方向と逆方向）に持ち上がらずに盛り上がることがない。その結果、中間成形品１の曲げ半径の大きなパンチ肩Ｒ部５のダイ側が縦壁部７に成形される。また、中間成形品１のパンチ側は図１０に示すように、Ｋ２の位置まであるパッド１８で押さえられながら目標成形品１０１の天板部１０３に成形されるため、目標成形品成形工程Ｓ２のプレスが進行しても、しわを防止できるわけである。

この時、中間成形品１のパンチ肩Ｒ部５の一部がパンチ肩Ｒ部１０５と縦壁部１０７に再成形される。このため、図９の位置Ｘと図１０の位置Ｙでは中間成形品１におけるパンチ肩Ｒ部５及び縦壁部７の断面線長が異なり、位置Ｘでは長くなり、位置Ｙでは短くなる。そこで、目標成形品の断面線長とするには、これを見込んで中間成形品１における縦壁部７を補正しておくことが好ましい。

本発明において、金属板の材質、強度や部品形状による制限は特にないが、プレス成形中にしわが発生しやすい金属板ほど効果がある。例えば、プレス加工中に内部応力が高くなる引張強度ＴＳが高い金属板や、圧縮応力が付与された際に座屈が起こりやすい板厚の薄い金属板に対して効果が高い。具体的には引張強度ＴＳが４４０ＭＰａ級以上の金属板や板厚が0.5mm以上3.6mm以下の金属板を対象とすることが効果の点からは好ましい。

また、引張強度ＴＳが４４０ＭＰａ級未満の金属板は、延性が高いため伸びフランジ変形による割れが起こりにくく、本発明を用いる利点が少ない。ただし、プレス成形が難しい部品形状であれば、引張強度ＴＳが４４０ＭＰａ級未満の金属板であっても、本発明を用いることが好ましい。
引張強度ＴＳの上限は特にないが、１６００ＭＰａ級を超える金属板は延性が乏しいため、パンチ肩Ｒ部５、１０５やダイ肩Ｒ部９、１０９での割れが発生しやすくなり、プレス成形が困難になる。

なお、本発明の実施の形態に係るプレス成形品の製造方法は、例えば図２に示すように、湾曲部位１３の湾曲の両端から延在する直線部位１５を有するプレス成形品を製造対象とするものであった。しかし、本発明はこれに限らず、湾曲部位１３のみを有するプレス成形品や、湾曲の一端のみから延在する直線部位１５を有するプレス成形品を製造するものであってもよく、直線部位１５の有無は問わない。

また、上記の説明では、中間成形品１におけるパンチ肩Ｒ部５の曲げ半径を、湾曲の中央部から両方の端部側に向かって大きくなるようにしたものであったが、湾曲の中央部からいずれか一方の端部側に向かって大きくするものであってもよい。
また、本発明に係るプレス成形品の製造方法によれば、上面視で湾曲するＬ字形状やＴ字形状、Ｙ字形状、Ｓ字形状の部位を有する自動車部品において、伸びフランジ変形による金属板の天板部３のしわを防ぐことができる。具体例としては、Ｌ字形状の部位を有するＡピラーロア等、Ｔ字形状の部位を有するＢピラー等、Ｓ字形状の部位を有するリアサイドメンバー等、を成形対象とする場合に、本発明を好ましく適用できる。

本発明に係るプレス成形品の製造方法による作用効果について、具体的なプレス成形を行ったので、以下に説明する。
プレス成形では、金属板として表１の機械特性をもつ鋼板２種類を用いて、前述した実施の形態で示した中間成形品１（図２）から目標成形品１０１（図１２）をプレス成形し、中間成形品成形工程と目標成形品成形工程の２工程ともにフォーム成形した。パッド１７、１８の押さえ荷重は２工程とも60kN、プレスストロークは80mmとした。各工程のプレス下死点では天板面を含む部品全体に6000kNの荷重をかけた。

なお、各プレス成形品の縦壁部１０７の高さ中央における湾曲部位１１３の湾曲の半径は153mmとした。
また、従来例１及び２、比較例１及び４のパッドは、図４（ｂ）、図５に例を示す境界Ｋ１までのパッド１７とし、比較例２及び３、比較例５、実施例１乃至１３のパッドは、図７（ｂ）、図８に例を示す境界Ｋ２までのパッド１８とした。

鋼板Ｇ（980MPa級)をプレス成形した湾曲部位１３、１１３のパンチ肩端部における中間成形品１の曲げ半径を10mm、目標成形品１０１の曲げ半径を5mmとした。また、中間成形品１の天板部３から縦壁部７に至る鋭角を90度、目標成形品１０１の天板部１０３から縦壁部１０７に至る鋭角を90度とした。さらに、ダイ肩Ｒ部９、１０９の曲げ半径を中間成形品１、目標成形品１０１ともに6mm、縦壁部７、１０７のプレス成形方向の縦壁高さは60mm、フランジ部１１、１１１のフランジ幅は湾曲の中央部で30mm、湾曲の端部側で25mmとした。

また、鋼板Ｈ（1470MPa級）をプレス成形した湾曲部位１３、１１３のパンチ肩端部における中間成形品１の曲げ半径を20mm、目標成形品１０１の曲げ半径を6mmとし、中間成形品１の天板部３から縦壁部７に至る鋭角を60度、目標成形品１０１の天板部１０３から縦壁部１０７に至る鋭角を80度とした。ダイ肩Ｒ部９、１０９の曲げ半径を中間成形品１、目標成形品１０１ともに6mmとし、縦壁部７、１０７のプレス成形方向の縦壁高さ、フランジ部１１、１１１のフランジ幅を鋼板Ｇの場合と同等とした。

プレス成形後の目標成形品１０１における湾曲端部を目視観察し、湾曲端部のパンチ肩Ｒ部１０５から天板部１０３に至るしわの判定及びフランジ部１１１の割れの判定を行った。しわが顕著な場合は×、しわが目視で確認できる場合は△、しわは確認できるが部品性能上は許容できるほど小さい場合は○、目視で確認できない場合は◎とした。また、湾曲中央部のフランジ部１１１の割れが発生した場合は×、割れが発生しなかった場合は○とした。
その結果を表２に示す。

従来例１、比較例１乃至３、実施例１乃至６は、鋼板Ｇ(980MPa級)をプレス成形した結果である。
従来例１は、湾曲中央部と湾曲端部ともにパンチ肩Ｒ部１０５が小さな曲げ半径5mmであり、顕著なしわ及び割れともに生じて問題であった。
比較例１は、中間成形品１の湾曲端部のパンチ肩Ｒ部５を大きな曲げ半径10mmとして、パッド１７（図４（ｂ））を用いて中間成形品１の湾曲端部のパンチ肩Ｒ部を押さえずに、中間成形品の位置ずれ量を0.0mmとした場合である。この場合、目視でしわが確認され、フランジ部１１に割れは生じなかった。
比較例２は、中間成形品１の湾曲端部のパンチ肩Ｒ部５を大きな曲げ半径10mmとしてパッド１８（図７（ｂ））を用いて中間成形品１の湾曲端部のパンチ肩Ｒ部を押さえて、中間成形品の位置ずれ量を-1.0mm（ダイ側121.0mm）とした場合である。この場合、目視でしわが確認されたが、フランジ部１１１に割れは生じなかった。
ここで、中間成形品の位置ずれ量とは、目標成形品１０１と中間成形品１におけるパンチ肩Ｒ部開始点（パンチ肩Ｒ部５、１０５と天板部３、１０３の境界Ｋ１、Ｋ２）を一致させた点（図９）を０（起点）として、中間成形品１の境界Ｋ１がパンチ側である場合を＋（プラス）、ダイ側ある場合を－（マイナス）としている。

実施例１乃至４は、中間成形品１のパンチ肩Ｒ部５を大きな曲げ半径10mmとし、パッド１８を用いて中間成形品１の湾曲端部のパンチ肩Ｒ部を押さえて、中間成形品の位置ずれ量を0.0mm～3.0mm（パンチ側）とした場合である。そして、実施例１は、中間成形品１の湾曲端部のパンチ肩Ｒ部５と天板部３の境界Ｋ１が目標成形品１０１の湾曲端部のパンチ肩Ｒ部１０５と天板部１０３の境界Ｋ２と一致した場合である。これら実施例1乃至４は、しわが確認できるが部品性能上許容できるほど小さくて、また、フランジ部１１１に割れが生じず、良好であった。

また、実施例５及び６は、中間成形品１のパンチ肩Ｒ部５を大きな曲げ半径10mmとし、パッド１８を用いて中間成形品１の湾曲端部のパンチ肩Ｒ部を押さえて、中間成形品の位置ずれ量をそれぞれ4.0mm、5.0mmとした場合である。そして、実施例５は、中間成形品１の湾曲端部のパンチ肩Ｒ部５の円弧のダイ側最端部と、目標成形品１０１の湾曲端部のパンチ肩Ｒ部１０５の円弧のダイ側最端部とが一致した場合である（図１０参照）。これら実施例５及び６は、しわが目視では確認できず、フランジ部１１１に割れが生じず、著しく良好であった。

これらに対して、比較例３は、中間成形品１のパンチ肩Ｒ部５を大きな曲げ半径10mmとし、パッド１８を用いて中間成形品１の湾曲端部のパンチ肩Ｒ部を押さえて、中間成形品の位置ずれ量を6.0mmとした場合である。この場合、中間成形品１の湾曲端部のパンチ肩Ｒ部５の円弧における外側最端部が目標成形品１０１の湾曲端部のパンチ肩Ｒ部１０５の円弧における外側最端部よりもパンチ側に入りすぎて、パンチが縦壁を成形する状態となり、判定外であった。

次に、従来例２、比較例４、５、実施例７乃至１３は、鋼板Ｈ（1470MPa級）をプレス成形した結果である。
従来例２は、湾曲中央部と湾曲端部ともにパンチ肩Ｒ部５が小さな曲げ半径6mmであり、顕著なしわ及び割れともに生じて問題であった。
比較例４は、中間成形品１の湾曲端部のパンチ肩Ｒ部５を大きな曲げ半径20mmとして、パッド１７（図４（ｂ））を用いて中間成形品１の湾曲端部のパンチ肩Ｒ部を押さえずに、中間成形品の位置ずれ量を0.0mmとした場合である。この場合、目視でしわが確認され、フランジ部１１に割れは生じなかった。
比較例５は、中間成形品１の湾曲端部のパンチ肩Ｒ部５を大きな曲げ半径20mmとし、パッド１８（図７（ｂ））を用いて中間成形品１の湾曲端部のパンチ肩Ｒ部を押さえて、中間成形品の位置ずれ量を-1.0mmとした場合である。この場合、目視でしわが確認されたが、フランジ部１１１に割れは生じなかった。

実施例７乃至１０は、パンチ肩Ｒ部５を大きな曲げ半径20mmとし、中間成形品の位置ずれ量を0.0mm～6.3mmとした場合である。また、実施例７は、中間成形品１の湾曲端部のパンチ肩Ｒ部５と天板部３の境界Ｋ１が目標成形品１０１の湾曲端部のパンチ肩Ｒ部１０５と天板部１０３の境界Ｋ２と一致した場合である（図９参照）。これら実施例７乃至１０は、しわが確認できるが部品性能上許容できるほど小さくて、また、フランジ部１１１に割れが生じず、良好であった。

実施例１１乃至１３は、パンチ肩Ｒ部５を大きな曲げ半径20mmとし、中間成形品の位置ずれ量を8.4mm～11.4mmとした場合である。そして、実施例１３は、中間成形品１の湾曲端部のパンチ肩Ｒ部５円弧のダイ側最端部と目標成形品１０１の湾曲端部のパンチ肩Ｒ部５、１０５の円弧のダイ側最端部が一致した場合である（図１０参照）。これら実施例１１及び１３は、しわが目視では確認できず、フランジ部１１、１１１に割れが生じず、著しく良好であった。

さらに、パッド１８の押さえ荷重を60kNとした場合、上記の実施例１乃至６、実施例７乃至１３におけるパッド１８の浮き上がり量について、中間成形品１を目標成形品１０１に成形するＦＥＭ計算から求めて図１１に示す。なお、（）内は中間成形品の位置ずれを示す。
実施例５(4.0mm)、実施例６(5.0mm)、実施例１１(8.4mm)、実施例１２(10.5mm)及び実施例１３（11.4mm）のしわが目視で確認できない著しく良好な場合（◎）は、パッド１７の浮き上がりは全く生じていなかった。

以上、本発明に係るプレス成形品の製造方法により、目標成形品１０１における湾曲中央部位のフランジ部１１１の割れを抑制し、かつ、湾曲端部の天板部１０３やパンチ肩Ｒ部１０５のしわを抑制できることが実証された。

＜中間成形品＞
１ 中間成形品（プレス成形品）
３ 天板部
５ パンチ肩Ｒ部
７ 縦壁部
９ ダイ肩Ｒ部
１１ フランジ部
１３ 湾曲部位
１５ 直線部位
１７ パッド
１８ パッド
＜目標成形品＞
１０１ 目標成形品（プレス成形品）
１０３ 天板部
１０５ パンチ肩Ｒ部
１０７ 縦壁部
１０９ ダイ肩Ｒ部
１１１ フランジ部
１１３ 湾曲部位
１１５ 直線部位
Ｋ１ 中間成形品における天板部とパンチ肩Ｒ部との境界
Ｋ２ 目標成形品における天板部とパンチ肩Ｒ部との境界

Claims (3)

1. 天板部と、該天板部からパンチ肩Ｒ部を介して連続する縦壁部と、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した湾曲部位を備えたプレス成形品をダイとパンチとパッドでプレス成形するプレス成形品の製造方法であって、
   前記湾曲部位における前記パンチ肩Ｒ部の曲げ半径を、湾曲の中央部から端部側に向かって大きくした中間成形品を成形する中間成形品成形工程と、
   少なくとも前記パンチ肩Ｒ部を再成形して、前記パンチ肩Ｒ部の曲げ半径を前記中間成形品の湾曲の中央部と同じかこれよりも小さい曲げ半径の目標成形品に成形する目標成形品成形工程とを備え、
   前記目標成形品成形工程においては、
   前記中間成形品におけるパンチ肩Ｒ部の位置が、ダイ側に最もずれた下記位置Ｘを含み、パンチ側に最もずれた下記位置Ｙと同じかこれよりも位置Ｘ側となるように設定されていると共に、
   前記目標成形品における天板部とパンチ肩Ｒ部との境界となる位置までパッドでおさえて成形することを特徴とするプレス成形品の製造方法。
   位置Ｘ：前記中間成形品における前記天板部とパンチ肩Ｒ部との境界が、目標成形品における天板部とパンチ肩Ｒ部との境界と一致する位置
   位置Ｙ：前記中間成形品におけるパンチ肩Ｒ部の円弧の張出し量が前記目標成形品におけるパンチ肩Ｒ部の円弧の張出し量と一致する位置
2. 引張強度ＹＳが４４０ＭＰａ級以上の金属板をブランクに用いることを特徴とする請求項１に記載のプレス成形品の製造方法。
3. 請求項１又は２に記載のプレス成形品の製造方法を可能とするプレス成形金型。

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