WO2024143337A1 - 構造部材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

構造部材（１０）の製造方法は、素材（Ｍ）の準備工程と、金型（２０）を用い、素材（Ｍ）に冷間プレス加工を施す成形工程とを備える。金型（２０）は、パッド（２３）と、上型（２２）と、下型（２１）とを含む。下型（２１）は、第１及び第２下型（２１１，２１２）を含む。成形工程は、第１及び第２工程を含む。第１工程では、プレス方向から見て第１下型（２１１）の側面（２１１ｃ）に対して第２下型（２１２）の側面（２１２ｃ）が後退した状態で、パッド（２３）と第１下型（２１１）とで素材（Ｍ）を押さえる。第２工程では、上型（２２）と第１下型（２１１）とで素材（Ｍ）を狭持するとともに、側面（２１２ｃ）が側面（２１１ｃ）と揃うように第２下型（２１２）を移動させて上型（２２）と第２下型（２１２）とで素材（Ｍ）を狭持する。

Description

構造部材及びその製造方法

　本開示は、構造部材、及びその製造方法に関する。

　例えば自動車の車体等といった構造体は、多数の構造部材によって構成されている。自動車用の構造部材としては、例えば、ピラー、サイドメンバ、サイドシル（ロッカー）、クロスメンバ、フロアパネル、ルーフパネル等が挙げられる。このような構造部材は、通常、金属板にプレス加工を施すことによって製造される。

　例えば、特許文献１は、平面視でＬ字形状を有する構造部材の製造方法を開示する。構造部材は、天板と、稜線部と、稜線部を介して天板に接続された縦壁とを含む。稜線部は、当該稜線部の長手方向に沿って湾曲したコーナー部を含んでいる。特許文献１の製造方法では、上型と、下型と、パッドとを含む金型を用い、金属板をプレスして構造部材を成形する。

　例えば、特許文献２は、横断面視でハット形状を有する構造部材の製造方法を開示する。構造部材の縦壁には、ビード部が形成されている。特許文献２の製造方法では、金属板から成形された中間成形体を準備し、上型と、下型と、カム機構を介して上型に取り付けられたスライド型とを含む金型を用いて中間成形体を構造部材に成形する。下型は、中央型と、カム機構を介して中央型に取り付けられた分割型とを含む。特許文献２では、金型の型締め動作に伴ってスライド型と分割型とが中間成形体の縦壁相当部をプレスすることにより、縦壁のビード部が形成される。

　例えば、特許文献３は、平面視でＴ字形状を有する構造部材の製造方法を開示する。特許文献３の製造方法は、絞り成形によって金属板を中間形状部材に成形する第１成形工程と、中間形状部材をトリミングするトリミング工程と、トリミング後の中間形状部材をフォーム成形によって構造部材に成形する第２成形工程とを含んでいる。第２成形工程では、上型及び下型を含む金型により、目標形状の構造部材がプレス成形される。

特開２０２２－０７２５６２号公報 特開２０１１－０８３８０７号公報 特許第６６９０６０５号公報

　ところで、構造部材には、部材本体とフランジとがコーナー部を挟んで配置された構造を有するものがある。部材本体及びフランジは、それぞれ、天板と、稜線部と、縦壁とを含んでいる。フランジの稜線部及び縦壁は、コーナー部を介して部材本体の稜線部及び縦壁に接続されている。

　このような構造部材をプレス加工によって製造する場合、コーナー部を介して部材本体に連続的に設けられたフランジ（連続フランジ）において割れが発生することがある。特にコーナー部の曲率半径が小さい場合、プレス加工において連続フランジの割れが発生しやすい。プレス加工時における連続フランジの割れは、高強度の金属板から構造部材を成形するとより発生しやすくなる。

　本開示は、連続フランジにおける割れの発生を抑制することができる構造部材の製造方法を提供することを課題とする。

　本開示に係る構造部材の製造方法は、金属板からなる素材を準備する準備工程と、金型を用い、素材に冷間プレス加工を施して成形を行う成形工程とを備える。金型は、パッドと、上型と、下型とを含む。下型は、第１下型と、第２下型と、コーナー部とを含む。第１下型は、第１頂面と、第１肩部と、第１側面とを含む。第１頂面は、プレス方向と交差する。第１肩部は、第１頂面の端縁に沿って延在する。第１側面は、第１肩部を介して第１頂面に接続される。第２下型は、第２頂面と、第２肩部と、第２側面とを含む。第２頂面は、プレス方向と交差する。第２肩部は、第２頂面の端縁に沿って延在する。第２側面は、第２肩部を介して第２頂面に接続される。第２下型は、第１下型と別体である。コーナー部は、第１肩部及び第１側面と、第２肩部及び第２側面との間に設けられている。コーナー部は、プレス方向から見て下型の内側に凹の形状を有する。成形工程は、第１工程と、第２工程とを含む。第１工程では、プレス方向から見て第１側面に対して第２側面が後退した位置になるように第１下型及び第２下型を配置した状態で、パッド及び上型を下型に対してプレス方向に相対接近させ、パッドと第１下型とで素材を挟持して押さえる。第２工程では、パッドと第１下型とで素材を押さえた状態で上型を下型に対してプレス方向にさらに相対接近させて上型と第１下型とで素材を狭持するとともに、プレス方向から見て第２側面が第１側面と揃うように第２下型を移動させて上型と第２下型とで素材を狭持する。

　本開示に係る構造部材の製造方法によれば、連続フランジにおける割れの発生を抑制することができる。

図１は、第１実施形態に係る構造部材の斜視図である。 図２は、図１に示す構造部材の平面図である。 図３は、図１に示す構造部材の側面図である。 図４Ａは、第１実施形態に係る構造部材の製造方法を説明するための模式図である。 図４Ｂは、第１実施形態に係る構造部材の製造方法を説明するための模式図である。 図４Ｃは、第１実施形態に係る構造部材の製造方法を説明するための模式図である。 図４Ｄは、第１実施形態に係る構造部材の製造方法を説明するための模式図である。 図４Ｅは、第１実施形態に係る構造部材の製造方法を説明するための模式図である。 図４Ｆは、第１実施形態に係る構造部材の製造方法を説明するための模式図である。 図４Ｇは、第１実施形態に係る構造部材の製造方法を説明するための模式図である。 図５は、図１に示す構造部材の部分拡大図である。 図６は、第２実施形態に係る構造部材の斜視図である。 図７は、図６に示す構造部材の側面図である。 図８は、解析の条件を説明するための構造部材の模式図である。 図９は、解析の条件を説明するための構造部材の模式図である。 図１０は、解析の条件を説明するための構造部材の模式図である。 図１１は、引張強さが１１８０ＭＰａの構造部材について、連続フランジのエッジからの距離とビッカース硬さとの関係を示すグラフである。

　実施形態に係る構造部材の製造方法は、金属板からなる素材を準備する準備工程と、金型を用い、素材に冷間プレス加工を施して成形を行う成形工程とを備える。金型は、パッドと、上型と、下型とを含む。下型は、第１下型と、第２下型と、コーナー部とを含む。第１下型は、第１頂面と、第１肩部と、第１側面とを含む。第１頂面は、プレス方向と交差する。第１肩部は、第１頂面の端縁に沿って延在する。第１側面は、第１肩部を介して第１頂面に接続される。第２下型は、第２頂面と、第２肩部と、第２側面とを含む。第２頂面は、プレス方向と交差する。第２肩部は、第２頂面の端縁に沿って延在する。第２側面は、第２肩部を介して第２頂面に接続される。第２下型は、第１下型と別体である。コーナー部は、第１肩部及び第１側面と、第２肩部及び第２側面との間に設けられている。コーナー部は、プレス方向から見て下型の内側に凹の形状を有する。成形工程は、第１工程と、第２工程とを含む。第１工程では、プレス方向から見て第１側面に対して第２側面が後退した位置になるように第１下型及び第２下型を配置した状態で、パッド及び上型を下型に対してプレス方向に相対接近させ、パッドと第１下型とで素材を挟持して押さえる。第２工程では、パッドと第１下型とで素材を押さえた状態で上型を下型に対してプレス方向にさらに相対接近させて上型と第１下型とで素材を狭持するとともに、プレス方向から見て第２側面が第１側面と揃うように第２下型を移動させて上型と第２下型とで素材を狭持する（第１の構成）。

　第１の構成に係る製造方法では、パッドと、上型と、下型とを含む金型を用い、冷間プレス加工によって素材から構造部材を成形する。下型は、第１下型に対し、コーナー部を挟んで配置される第２下型を含んでいる。成形工程の開始時において、第２下型は、プレス方向から見て第１下型よりも後退した位置に配置されている。そのため、成形工程の途中までは、素材のうち最終的に第２下型によって成形される部分、言い換えると、構造部材のうちコーナー部を介して部材本体に連続的に設けられるフランジ（連続フランジ）が第２下型によって拘束されない。第２下型が連続フランジを拘束しない状態で、上型が第２下型を含む下型とプレス方向に相対接近して素材に張力を付与するため、連続フランジの位置では第２下型の頂面側から側面側への材料の流入が促進される。これにより、連続フランジで生じるひずみを分散させることができる。したがって、例えばコーナー部の曲率半径が小さい場合や素材の強度が大きい場合であっても、連続フランジにおける割れの発生を抑制することができる。

　例えば、成形工程において連続フランジ、特に連続フランジの端縁での割れの発生が予想される場合、割れの発生を防止するために金属板（ブランク）に予め余肉部を設けた状態で成形工程を実施し、成形工程後にトリム工程を実施して不要な余肉部を除去することがある。これに対して、第１の構成に係る製造方法では、成形工程の初期段階で連続フランジを拘束しないことにより、連続フランジでの割れを抑制することができる。そのため、余肉部が不要となり、成形工程後の余肉部のトリム工程を省略することができる。余肉部のトリム工程が省略される場合、トリム工程を行う場合と比較して、成形工程に投入する素材の量を減少させることができる。よって、構造部材の製造における歩留まりを向上させることができる。また、素材の投入量が減少し、トリム工程が行われないことにより、構造部材の製造における輸送量や電力量等が低減されるため、温室効果ガスの排出量を低減することもできる。

　第１の構成に係る製造方法において、第２工程における第２下型の移動距離は、素材の板厚の９．０倍以下であることが好ましい（第２の構成）。

　第２下型は、成形の第１工程では第１下型に対して後退した位置に配置され、成形の第２工程において第１下型と位置が揃うように移動する。第２の構成では、第２下型の移動距離が素材の板厚の９．０倍以下となっている。この場合、成形工程において、構造部材にしわが発生するのを抑制することができる。

　第１又は第２の構成に係る製造方法において、第２下型は、さらに、コーナー部の少なくとも一部を含んでいてもよい。この場合、第２肩部及び第２側面は、コーナー部に連続している（第３の構成）。

　第３の構成において、下型のコーナー部の少なくとも一部は、成形工程の開始時に第１下型に対して後退した位置に配置される第２下型に含まれる。この場合、連続フランジに加え、連続フランジに隣接するコーナー部の少なくとも一部が成形工程の途中まで拘束されなくなる。その結果、例えば第１下型にコーナー部の全体が含まれ、成形工程の早期からコーナー部の全体が第１下型で拘束される場合と比較して、成形工程の途中段階での連続フランジの屈曲が緩やかになり、連続フランジのひずみが低減される。連続フランジ及びコーナー部は、成形工程の後期で第２下型が移動することにより、材料の流動を伴いながら第２下型によって曲げ上げられて成形される。これにより、連続フランジにおける割れがさらに発生しにくくなる。

　第１から第３のいずれかの構成に係る製造方法において、パッドは、素材のうちコーナー部の曲げ外側で当該コーナー部に隣接する部分をさらに押さえることができる（第４の構成）。

　第４の構成では、パッドは、成形工程において第１下型とともに素材を押さえ、さらに、第１下型と第２下型との間のコーナー部の近傍で素材を押さえる。この場合、コーナー部の位置で素材にしわが生じるのを防止することができる。

　第１から第４のいずれかの構成に係る製造方法において、第２頂面は、第２肩部側の端縁から第２肩部と反対側の端縁に向かうにつれて第２肩部及び第２側面からのプレス方向における距離が大きくなるように、プレス方向に垂直な面に対して傾斜していてもよい（第５の構成）。

　第５の構成では、第２下型の頂面がプレス方向に垂直な面に対して傾斜している。第２下型の頂面は、肩部側で低く、肩部の反対側で高くなるようにプレス方向に垂直な面に対して傾斜する。この場合、成形工程において、第２下型の頂面側から肩部を通って側面側へと材料がより流入しやすくなる。よって、第２下型で成形される連続フランジにおいて、局所的なひずみ及び割れの発生をさらに抑制することができる。

　実施形態に係る構造部材は、部材本体と、フランジとを備える。部材本体は、第１天板と、第１稜線部と、第１縦壁とを含む。第１稜線部は、第１天板の端縁に沿って延在する。第１縦壁は、第１稜線部を介して第１天板に接続される。フランジは、第２天板と、第２稜線部と、第２縦壁とを含む。第２稜線部は、第２天板の端縁に沿って延在する。第２縦壁は、第２稜線部を介して第２天板に接続される。第２稜線部及び第２縦壁は、コーナー部を介して第１稜線部及び第１縦壁に接続される。第２天板は、コーナー部の曲げ外側で第１天板に連続する。第２天板と第２稜線部との境界で第２天板の板厚方向に沿って切断されたフランジの断面において、コーナー部の反対側の端部で測定されるビッカース硬さとコーナー部側の端部で測定されるビッカース硬さとの差が３０Ｈｖ以下である（第６の構成）。

　第６の構成に係る構造部材では、コーナー部を介して部材本体に連続的に設けられるフランジ（連続フランジ）の硬さが均一化されている。より詳細には、天板と稜線部との境界での連続フランジの断面において、コーナー部の反対側の端部で測定されるビッカース硬さとコーナー部側の端部で測定されるビッカース硬さとの差が３０Ｈｖ以下となっている。これは、連続フランジにおいて、構造部材の成形時に生じるひずみが稜線部に沿って分散していることを意味している。この場合、構造部材に荷重が入力され、比較的ひずみが集中している連続フランジのエッジにおいて追加のひずみが生じたとき、このエッジを起点に連続フランジに割れが生じるのを抑制することができる。したがって、構造部材が自動車の車体に使用される場合、構造部材に優れた耐衝突性能を発揮させることができる。

　第６の構成に係る構造部材は、５９０ＭＰａ以上の引張強さを有する鋼板で形成されていてもよい（第７の構成）。

　第６又は第７の構成に係る構造部材において、第１天板側から見て、コーナー部は、１００ｍｍ以下の曲率半径を有していてもよい（第８の構成）。

　第６から第８のいずれかの構成に係る構造部材において、第１天板は、その表面に平坦面を含むことができる。第２天板は、第２稜線部側の端縁から第２稜線部と反対側の端縁に向かうにつれて第２稜線部及び第２縦壁からの平坦面に垂直な方向における距離が大きくなるように、平坦面に対して傾斜していてもよい（第９の構成）。

　以下、本開示の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。各図において同一又は相当の構成については同一符号を付し、同じ説明を繰り返さない。

　＜第１実施形態＞
　［構造部材の構成］
　図１は、第１実施形態に係る構造部材１０の斜視図である。図２は、構造部材１０の平面図である。構造部材１０は、典型的には自動車の車体に用いられる。特に限定されるものではないが、構造部材１０は、例えばロッカーリアインナであってもよい。

　図１を参照して、構造部材１０は、金属板で形成されている。構造部材１０は、例えば、鋼板で形成される。当該鋼板は、５９０ＭＰａ以上の引張強さを有することが好ましい。鋼板は、より好ましくは９８０ＭＰａ以上の引張強さを有し、さらに好ましくは１１８０ＭＰａ以上の引張強さを有する。構造部材１０の板厚は、例えば０．８ｍｍ以上であり、好ましくは１．０ｍｍ以上である。構造部材１０の板厚は、例えば４．０ｍｍ以下であり、好ましくは３．０ｍｍ以下である。

　構造部材１０は、部材本体１１と、フランジ１２と、コーナー部１３とを備える。部材本体１１、フランジ１２、及びコーナー部１３は、一体に形成されている。コーナー部１３は、部材本体１１とフランジ１２との間に配置されている。すなわち、フランジ１２は、部材本体１１に対し、コーナー部１３を介して連続的に設けられている。以下、フランジ１２を連続フランジ１２と称する。

　図１及び図２を参照して、部材本体１１は、例えば、概略ハット形状の横断面を有する。部材本体１１は、天板１１１と、稜線部１１２，１１３と、縦壁１１４，１１５とを含む。部材本体１１は、さらに、フランジ部１１６，１１７を含んでいる。

　天板１１１は、その表面に平坦面１１１ａを含んでいる。平坦面１１１ａは、天板１１１において、例えば自動車の車体に構造部材１０を取り付ける又は組み付ける際、作業の基準面となる部分である。平坦面１１１ａは、平坦な形状を有し、実質的に曲面を含まない。本実施形態の例では、天板１１１を板厚方向に貫通する貫通孔１１１ｂの周囲が平坦面１１１ａとなっている。

　稜線部１１２，１１３は、天板１１１の両側に設けられている。稜線部１１２は、天板１１１の端縁に沿って延在している。本実施形態の例では、構造部材１０の平面視で、すなわち構造部材１０を天板１１１側から見て稜線部１１２が湾曲部を含んでいる。稜線部１１３は、稜線部１１２の反対側で天板１１１の端縁に沿って延在している。図１及び図２に示す例では、構造部材１０の平面視での稜線部１１２，１１３間の距離、つまり天板１１１の幅は、部材本体１１の長手方向の一方側で小さく、他方側で大きくなっている。稜線部１１２，１１３は、それぞれ、その延在方向に垂直な断面（横断面）で見て実質的に円弧状を有することができる。

　縦壁１１４は、稜線部１１２を介して天板１１１に接続されている。縦壁１１５は、縦壁１１４の反対側で、稜線部１１３を介して天板１１１に接続されている。縦壁１１４，１１５は、天板１１１の平坦面１１１ａに対して垂直に起立していてもよいし、平坦面１１１ａに垂直な方向に対して傾いていてもよい。縦壁１１４，１１５は、例えば、天板１１１から離れるにつれて互いに離隔していてもよい。

　フランジ部１１６は、天板１１１の反対側で一方の縦壁１１４に接続されている。フランジ部１１７は、天板１１１の反対側で他方の縦壁１１５に接続されている。フランジ部１１６，１１７は、それぞれ縦壁１１４，１１５から構造部材１０の外側に向かって突出している。フランジ部１１６，１１７は、それぞれ縦壁１１４，１１５に沿って延在している。

　引き続き図１及び図２を参照して、連続フランジ１２は、コーナー部１３を介して部材本体１１に接続されている。コーナー部１３は、構造部材１０の平面視で内側に凹の曲線状を有している。コーナー部１３は、構造部材１０の平面視で円弧状を有していてもよい。コーナー部１３の曲率半径は、例えば１００ｍｍ以下である。コーナー部１３の曲率半径は、好ましくは５０ｍｍ以下であり、より好ましくは３０ｍｍ以下である。下限値については特に定めないが、コーナー部１３の曲率半径は１ｍｍ以上が好ましい。

　連続フランジ１２は、天板１２１と、稜線部１２２と、縦壁１２３とを含む。連続フランジ１２は、さらに、フランジ部１２４を含んでいる。

　天板１２１は、コーナー部１３の曲げ外側で部材本体１１の天板１１１に連続している。稜線部１２２は、この天板１２１の一端縁に沿って延在している。稜線部１２２は、その延在方向に垂直な断面（横断面）で見たとき、実質的に円弧状を有することができる。稜線部１２２は、コーナー部１３を介して部材本体１１の一方の稜線部１１２に接続されている。構造部材１０の平面視で、連続フランジ１２の稜線部１２２は、部材本体１１の稜線部１１２に対して屈曲している。

　部材本体１１の稜線部１１２のうち少なくともコーナー部１３に隣接する部分は、構造部材１０の平面視で実質的に直線状を有する。同様に、連続フランジ１２の稜線部１２２のうち少なくともコーナー部１３に隣接する部分は、構造部材１０の平面視で実質的に直線状を有する。本実施形態において、「実質的に直線状」には、完全な直線だけでなく、曲率半径が大きいことによって直線とみなせる曲線も含まれる。例えば、２００ｍｍ以上の曲率半径で延在する曲線は、直線であるとみなされる。特に限定されるものではないが、構造部材１０の平面視での稜線部１２２の延在長さは、例えば１５ｍｍ以上であってもよい。

　縦壁１２３は、稜線部１２２を介して天板１２１に接続されている。縦壁１２３は、コーナー部１３を介して部材本体１１の一方の縦壁１１４に接続されている。構造部材１０の平面視で、連続フランジ１２の縦壁１２３は、部材本体１１の縦壁１１４に対して屈曲している。

　フランジ部１２４は、天板１２１の反対側で縦壁１２３に接続されている。フランジ部１２４は、縦壁１２３から構造部材１０の外側に向かって突出している。フランジ部１２４は、部材本体１１の一方のフランジ部１１６に連続している。

　図３は、構造部材１０の側面図である。図３では、構造部材１０を連続フランジ１２側から見た図を示している。図３に示すように、構造部材１０の側面視において、連続フランジ１２の天板１２１は、水平面に対して傾斜している。水平面とは、部材本体１１の天板１１１の平坦面１１１ａと同一の平面又は平坦面１１１ａに対して平行な平面をいう。また、このような平面に対して垂直な方向を鉛直方向という。

　本実施形態の例において、連続フランジ１２の天板１２１は、稜線部１２２側の端縁からその反対側の端縁（自由端縁）に向かうにつれて稜線部１２２及び縦壁１２３からの鉛直方向の距離が大きくなるように、水平面に対して傾斜している。構造部材１０の側面視において、天板１２１の表面は、自由端縁に近づくにつれて上昇する傾斜面である。ただし、天板１２１は、構造部材１０の側面視で実質的に水平であってもよい。

　部材本体１１の天板１１１のうち、少なくとも連続フランジ１２の天板１２１に連続する部分は、連続フランジ１２の天板１２１と同様、水平面に対して傾斜することができる。本実施形態の例において、部材本体１１の天板１１１は、その長手方向の中間付近から連続フランジ１２側に向かうにつれて上昇するように、水平面に対して傾斜している。ただし、連続フランジ１２の天板１２１が実質的に水平である場合、部材本体１１の天板１１１のうち連続フランジ１２の天板１２１に連続する部分も、実質的に水平とすることができる。

　［構造部材の製造方法］
　以下、構造部材１０の製造方法について、図４Ａ～図４Ｇを参照しつつ説明する。図４Ａ～図４Ｇは、構造部材１０の製造方法を説明するための模式図である。構造部材１０の製造方法は、準備工程と、成形工程とを備える。構造部材１０は、冷間プレス成形によって製造される。

　（準備工程）
　準備工程は、金属板からなる素材を準備する工程である。素材は、例えば５９０ＭＰａ以上、好ましくは９８０ＭＰａ以上、より好ましくは１１８０ＭＰａ以上の引張強さを有する鋼板であってもよい。素材は、例えば、構造部材１０（図１～図３）を展開した形状のブランクであってもよい。このようなブランクは、目的の形状の型を用い、金属帯（コイル）に打ち抜き加工を施して形成することができる。あるいは、レーザによるくり抜き加工をコイルに施すことにより、ブランクが形成されてもよい。素材は、例えば、ブランクに予備成形を施して成形された予備成形体であってもよい。

　なお、５９０ＭＰａ以上、好ましくは９８０ＭＰａ以上、より好ましくは１１８０ＭＰａ以上の引張強さを有する鋼板が素材として使用されたことは、構造部材１０の天板１１１（図１～図３）から、全厚の平板引張試験片を採取して引張試験を行えば、確認できる。構造部材１０の天板１１１では塑性加工による影響が無視でき、構造部材１０の製造工程直前の素材の状態を呈しているからである。

　（成形工程）
　成形工程では、図４Ａ～図４Ｃに示す金型２０を用い、素材に冷間プレス加工を施して成形を行う。まず、金型２０の構成について説明する。

　本実施形態では、金型２０のうち、構造部材１０の幅方向の一方側（連続フランジ１２側）を成形する部分について主に説明する。金型２０のうち、構造部材１０の幅方向の他方側（連続フランジ１２の反対側）を成形する部分については、例えば横断面視でハット形状を有する構造部材をプレス成形するための一般的な金型と特に相違しないため、本実施形態では説明を省略する。

　図４Ａは、金型２０の斜視図である。図４Ａに示すように、金型２０は、下型２１と、上型２２と、パッド２３とを含む。下型２１は、パンチであり、上型２２は、下型２１に対応するダイである。成形工程を開始するに際し、下型２１は、上型２２及びパッド２３に対向して配置される。下型２１は、例えば、上型２２及びパッド２３の下方に配置される。下型２１、上型２２、及びパッド２３は、例えば、公知のプレス機（図示略）に取り付けられる。上型２２及びパッド２３は、下型２１に対して相対的に接近可能となっている。以下、下型２１と、上型２２及びパッド２３との相対的な接近方向をプレス方向という。

　下型２１は、第１下型２１１と、第２下型２１２とを含む。第１下型２１１は、下型２１のうち、主に構造部材１０の部材本体１１（図１～図３）を成形するための部分である。第２下型２１２は、下型２１のうち、主に構造部材１０の連続フランジ１２（図１～図３）を成形するための部分である。第２下型２１２は、第１下型２１１とは別体である。

　第１下型２１１は、頂面２１１ａと、肩部２１１ｂと、側面２１１ｃとを含む。第１下型２１１は、さらに、フランジ面２１１ｄを含む。

　頂面２１１ａは、プレス方向と交差する面である。頂面２１１ａは、主に部材本体１１の天板１１１（図１～図３）を成形するための面である。そのため、頂面２１１ａは、天板１１１に対応する形状を有している。

　肩部２１１ｂは、頂面２１１ａの端縁に沿って延在している。肩部２１１ｂは、主に部材本体１１の稜線部１１２（図１～図３）を成形するための面である。そのため、肩部２１１ｂは、稜線部１１２に対応する形状を有している。

　側面２１１ｃは、肩部２１１ｂを介して頂面２１１ａに接続されている。側面２１１ｃは、主に部材本体１１の縦壁１１４（図１～図３）を成形するための面である。そのため、側面２１１ｃは、縦壁１１４に対応する形状を有している。

　フランジ面２１１ｄは、頂面２１１ａの反対側で側面２１１ｃに接続されている。フランジ面２１１ｄは、主に部材本体１１のフランジ部１１６（図１～図３）及び連続フランジ１２のフランジ部１２４（図１～図３）を成形するための面である。そのため、フランジ面２１１ｄは、フランジ部１１６，１２４に対応する形状を有している。

　第２下型２１２は、頂面２１２ａと、肩部２１２ｂと、側面２１２ｃとを含む。

　頂面２１２ａは、プレス方向と交差する面である。頂面２１２ａは、主に構造部材１０の連続フランジ１２の天板１２１（図１～図３）を成形するための面である。そのため、頂面２１２ａは、天板１２１に対応する形状を有している。

　肩部２１２ｂは、頂面２１２ａの端縁に沿って延在している。肩部２１２ｂは、主に連続フランジ１２の稜線部１２２（図１～図３）を成形するための面である。そのため、肩部２１２ｂは、稜線部１２２に対応する形状を有している。

　側面２１２ｃは、肩部２１２ｂを介して頂面２１２ａに接続されている。側面２１２ｃは、主に連続フランジ１２の縦壁１２３（図１～図３）を成形するための面である。そのため、側面２１２ｃは、縦壁１２３に対応する形状を有している。

　下型２１は、さらに、コーナー部２１３を含んでいる。コーナー部２１３は、プレス方向から見て下型２１の内側に凹の形状を有している。コーナー部２１３は、第１下型２１１の肩部２１１ｂ及び側面２１１ｃと、第２下型２１２の肩部２１２ｂ及び側面２１２ｃとの間に配置されている。第１下型２１１の肩部２１１ｂ及び側面２１１ｃは、コーナー部２１３に隣接している。第２下型２１２の肩部２１２ｂ及び側面２１２ｃは、第１下型２１１の肩部２１１ｂ及び側面２１１ｃの逆側で、コーナー部２１３に隣接する。プレス方向から見たとき、第２下型２１２の肩部２１２ｂ及び側面２１２ｃは、第１下型２１１の肩部２１１ｂ及び側面２１１ｃに対して屈曲するように配置される。

　プレス方向から見て、コーナー部２１３は、例えば１００ｍｍ以下の曲率半径を有する。プレス方向から見て、コーナー部２１３の曲率半径は、好ましくは５０ｍｍ以下であり、より好ましくは３０ｍｍ以下である。下限値については特に定めないが、コーナー部２１３の曲率半径は１ｍｍ以上が好ましい。第１下型２１１の肩部２１１ｂのうち少なくともコーナー部２１３に隣接する部分は、プレス方向から見て実質的に直線状を有する。同様に、第２下型２１２の肩部２１２ｂのうち少なくともコーナー部２１３に隣接する部分は、プレス方向から見て実質的に直線状を有する。

　図４Ｂは、下型２１を頂面２１１ａ，２１２ａ側からプレス方向に沿って見た図である。図４Ｂを参照して、コーナー部２１３の少なくとも一部は、連続フランジ１２（図１～図３）に対応する第２下型２１２に含まれていることが好ましい。言い換えると、プレス方向に沿って下型２１を見たとき、第１下型２１１と第２下型２１２との分割線２１４は、コーナー部２１３の第２下型２１２側の端（Ｒ止まり）から第１下型２１１側の端（Ｒ止まり）までの範囲に位置づけられていることが好ましい。プレス方向から見て、分割線２１４は、例えば、コーナー部２１３の延在方向の中央から第１下型２１１側の端（Ｒ止まり）までの範囲でコーナー部２１３と交差していてもよい。ただし、分割線２１４は、プレス方向から見て、コーナー部２１３の延在方向の中央よりも第２下型２１２側でコーナー部２１３と交差していてもよい。プレス方向から見たとき、分割線２１４は、例えば、連続フランジ１２（図１～図３）のエッジと実質的に平行に延びていてもよい。

　下型２１は、分割線２１４の位置で第１下型２１１と第２下型２１２とに分割されている。成形工程の開始前には、第２下型２１２は、第１下型２１１に対して後退している。より詳細には、プレス方向から見て、第１下型２１１の肩部２１１ｂ及び側面２１１ｃの位置に対して第２下型２１２の肩部２１２ｂ及び側面２１２ｃが後退した位置になるように、第１下型２１１及び第２下型２１２が配置されている。

　図４Ａに戻り、上型２２及びパッド２３は、プレス方向において下型２１に対向するように配置される。上型２２は、例えば、プレス機において昇降可能なスライド（図示略）に取り付けられる。パッド２３は、例えば、伸縮可能な弾性部材（図示略）を介してスライドに接続される。パッド２３は、主に第１下型２１１の頂面２１１ａに対向する。第２下型２１２の頂面２１２ａには、主に上型２２の成形面２２１が対向している。上型２２の成形面２２１は、第１下型２１１の肩部２１１ｂ、側面２１１ｃ、及びフランジ面２１１ｄ、第２下型２１２の頂面２１２ａ、肩部２１２ｂ、及び側面２１２ｃ、並びにコーナー部２１３に対応する形状を有している。

　図４Ｃは、上型２２及びパッド２３をプレス方向に沿って見た図である。図４Ｃを参照して、プレス方向から見たとき、上型２２とパッド２３との分割線２４は、コーナー部２１３（図４Ｂ）の位置又はコーナー部２１３の近傍に配置されていることが好ましい。上型２２とパッド２３との分割線２４は、プレス方向から見て、第１下型２１１と第２下型２１２との分割線２１４（図４Ｂ）と同一の位置にあってもよいし、分割線２１４から第１下型２１１側又は第２下型２１２側にずれて配置されていてもよい。分割線２４は、下型２１の分割線２１４と同様、例えば、コーナー部２１３の第２下型２１２側の端（Ｒ止まり）から第１下型２１１側の端（Ｒ止まり）までの範囲に位置づけられる。ただし、分割線２４は、コーナー部２１３をわずかに超えて第２下型２１２側に配置されていてもよい。分割線２４は、プレス方向から見て、実質的にコーナー部２１３又は第２下型２１２の肩部２１２ｂの法線方向に延びていてもよい。

　成形工程では、このように構成された金型２０を用い、素材に冷間プレス加工を施して成形を行う。成形工程は、第１工程と、第２工程とを含んでいる。

　図４Ａ～図４Ｃを参照して、成形工程を開始する際、プレス機のスライド（図示略）に取り付けられた上型２２及びパッド２３は、上死点に位置する。このとき、第２下型２１２は、プレス方向から見て第１下型２１１から後退した位置に配置されている。

　図４Ｄは、図４ＣのＩＶＤ－ＩＶＤ断面を模式的に示す図である。図４Ｄに示すように、成形工程の開始前において、第２下型２１２は、第１下型２１１のフランジ面２１１ｄから横方向に離隔して配置されている。金型２０の断面視で、第２下型２１２は、第１下型２１１と隙間Ｇを空けて配置されている。第２下型２１２は、カム機構２５を介してプレス機（図示略）に取り付けられている。カム機構２５は、第２下型２１２を移動させるためのカムドライバ２５１を含んでいる。

　図４Ａ～図４Ｄを参照して、成形の第１工程では、上記のような第２下型２１２の配置状態で、上型２２及びパッド２３を下型２１に対してプレス方向に相対接近させ、上型２２及びパッド２３と下型２１との間に配置された素材Ｍをパッド２３と第１下型２１１と挟持して押さえる。パッド２３は、上型２２に先行して素材Ｍを押さえる。パッド２３は、第１下型２１１の頂面２１１ａとともに素材Ｍを押さえる一方、第２下型２１２の頂面２１２ａとの間では実質的に素材Ｍを押さえない。すなわち、素材Ｍのうち、主として第１下型２１１の頂面２１１ａ上に位置する部分はパッド２３で押さえられるが、素材Ｍのうち、第２下型２１２の頂面２１２ａ上に位置する部分は全く又はほとんどパッド２３によって押さえられない。

　成形の第２工程では、パッド２３と第１下型２１１とで素材Ｍを押さえた状態で上型２２を下型２１に対してプレス方向にさらに相対接近させて上型２２と第１下型２１１とで素材Ｍを狭持するとともに、プレス方向から見て第２下型２１２の側面２１２ｃが第１下型２１１の側面２１１ｃと揃うように第２下型２１２を移動させて上型２２と第２下型２１２とで素材Ｍを狭持する。第２下型２１２の側面２１２ｃが第１下型２１１の側面２１１ｃと揃った状態とは、隣接する側面２１１ｃ，２１２ｃ間の高さの差（段差）が例えば０．５ｍｍ以下となった状態をいう。

　より詳細には、パッド２３によって第１下型２１１の頂面２１１ａ上の素材Ｍを押さえたまま、上型２２を第１下型２１１及び第２下型２１２に対してプレス方向にさらに相対接近させる。これにより、図４Ｅに示すように、素材Ｍが上型２２によって押し下げられる。第２工程の初期には、上型２２及びパッド２３と第２下型２１２とで素材Ｍが挟持されていない。そのため、第２下型２１２の位置では、素材Ｍが上型２２によって押し下げられ、フランジ面２１１ｄ側に引っ張られることにより、頂面２１２ａ側から側面２１２ｃ側への材料の流入が促進される。

　図４Ｆに示すように、第２工程の終期にカム機構２５のカムドライバ２５１が作動する。カムドライバ２５１は、例えば、自身がプレス方向に下降することに伴い、第２下型２１２をプレス方向に垂直な方向に移動させる。第２下型２１２は、例えば、上型２２が下死点に到達する直前に、カム機構２５による移動を開始する。図４Ｇに示すように、例えば、上型２２が下死点に到達すると同時に第２下型２１２が第１下型２１１の位置に到達して停止し、第２下型２１２が上型２２とともに素材Ｍを挟持する。下死点では、第１下型２１１のフランジ面２１１ｄと第２下型２１２との隙間が実質的に消失する。また、下死点では、上型２２と素材Ｍとの隙間、並びに素材Ｍと第１下型２１１及び第２下型２１２との隙間が実質的に消失し、素材Ｍが上型２２及び下型２１によってプレスされる。これにより、構造部材１０（図１～図３）が成形される。

　成形の第２工程における第２下型２１２の移動距離（カムストローク）は、素材Ｍの板厚の９．０倍以下であることが好ましい。第２下型２１２の移動距離は、例えば、素材Ｍの板厚の２．０倍以上であってもよい。素材Ｍの板厚は、例えば０．８ｍｍ以上４．０ｍｍ以下であり、好ましくは１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である。第２下型２１２の移動距離は、成形開始時における第２下型２１２と第１下型２１１との隙間Ｇ（図４Ｄ）と等しい。

　本実施形態で説明した成形工程は、構造部材１０が最終製品としての形状を得るまでの製造プロセスに含まれていればよい。当該製造プロセスに複数の成形工程が含まれる場合、本実施形態で説明した成形工程は、最初の成形工程であってもよいし、中間の成形工程であってもよく、最終の成形工程であってもよい。

　［効果］
　本実施形態に係る構造部材１０の製造方法では、成形工程の開始時において、プレス方向から見たときに第２下型２１２の側面２１２ｃの位置が第１下型２１１の側面２１１ｃの位置に対して後退するように、第１下型２１１及び第２下型２１２が配置されている。そのため、上型２２及びパッド２３を第１下型２１１及び第２下型２１２に対して相対接近させたとき、第２下型２１２の位置では素材Ｍが拘束されない。第２下型２１２は、成形工程の後期から上型２２とともに素材Ｍの挟持を開始して連続フランジ１２を成形する。このように成形工程の後期まで連続フランジ１２が拘束されないことにより、連続フランジ１２において材料の流動が促進される。より具体的には、第２下型２１２が連続フランジ１２を拘束しない状態で上型２２が連続フランジ１２を押し下げて張力を付与するため、連続フランジ１２の天板１２１から縦壁１２３への材料の流入を促進することができる。よって、連続フランジ１２で生じるひずみを分散させることができ、連続フランジ１２における割れの発生を抑制することができる。

　本実施形態では、成形の第２工程において、プレス方向から見て第２下型２１２の側面２１２ｃが第１下型２１１の側面２１１ｃに対して後退した位置から側面２１１ｃと揃う位置まで、第２下型２１２が移動する。この第２下型２１２の移動距離は、素材Ｍの板厚の９．０倍以下であることが好ましい。これにより、成形の第２工程において構造部材１０にしわが発生するのを抑制することができる。

　本実施形態において、連続フランジ１２を成形するための第２下型２１２は、コーナー部２１３の少なくとも一部を含んでいることが好ましい。すなわち、第１下型２１１と第２下型２１２との分割線２１４は、コーナー部２１３の第２下型２１２側の端（Ｒ止まり）に対して第１下型２１１側に配置されていることが好ましい。コーナー部２１３の少なくとも一部が第２下型２１２に含まれることにより、コーナー部２１３の位置での素材Ｍの拘束が低減される。すなわち、コーナー部２１３のうち第２下型２１２の一部となった部分は、成形工程の後期まで素材Ｍを拘束しないため、成形工程の途中における連続フランジ１２の屈曲が緩やかになり、連続フランジ１２のひずみが低減される。これにより、連続フランジ１２における割れがさらに発生しにくくなる。

　本実施形態において、パッド２３は、下型２１のコーナー部２１３の曲げ外側で素材Ｍを押さえるように構成されていることが好ましい。この場合、コーナー部２１３の位置で素材Ｍにしわが生じるのを防止することができる。

　本実施形態に係る構造部材１０では、連続フランジ１２の天板１２１が部材本体１１の天板１１１における平坦面１１１ａに対して傾斜している。この構造部材１０を成形するための金型２０において、連続フランジ１２の天板１２１に対応する第２下型２１２の頂面２１２ａも、プレス方向に垂直な面に対して傾斜している。第２下型２１２の頂面２１２ａは、肩部２１２ｂ側で低く、肩部２１２ｂの反対側で高くなるようにプレス方向に垂直な面に対して傾斜する。この場合、成形工程において、第２下型２１２の頂面２１２ａ側から肩部２１２ｂ及び側面２１２ｃ側に材料がより流入しやすくなり、連続フランジ１２における局所的なひずみ及び割れの発生がさらに抑制される。

　本実施形態に係る構造部材１０では、部材本体１１に対して連続フランジ１２が連続的に設けられている。連続フランジ１２を設けることにより、構造部材１０の衝撃吸収性能を向上させることができる。また、本実施形態では、例えば１００ｍｍ以下の比較的小さい曲率半径のコーナー部１３によって連続フランジ１２が部材本体１１に接続されている。これにより、連続フランジ１２において平面部が比較的大きく確保されるため、例えばスポット溶接の打点を連続フランジ１２に形成しやすくなり、連続フランジ１２を他の部材に接合する際に有利である。ただし、コーナー部１３の曲率半径が小さい場合、構造部材１０を成形する際に連続フランジ１２で割れが発生しやすくなる。これに対して、本実施形態に係る製造方法では、上述したように成形工程の後期まで連続フランジ１２を拘束せず、連続フランジ１２のひずみを分散させることができるため、コーナー部１３の曲率半径が小さい場合であっても連続フランジ１２における割れの発生を抑制することができる。

　図５は、構造部材１０の連続フランジ１２の拡大図である。図５を参照して、本実施形態に係る製造方法を経て製造された構造部材１０は、連続フランジ１２の硬さ分布において特徴を有する。より具体的には、天板１２１と稜線部１２２との境界１２５で天板１２１の板厚方向に沿って切断された連続フランジ１２の断面において、コーナー部１３の反対側の端部Ｅ１で測定されるビッカース硬さをＨＶ１［Ｈｖ］、コーナー部１３側の端部Ｅ２で測定されるビッカース硬さをＨＶ２［Ｈｖ］としたとき、両者の差：ＨＶ１－ＨＶ２は３０Ｈｖ以下となっている（ただし、ＨＶ１≧ＨＶ２）。これは、構造部材１０の成形時に生じた連続フランジ１２のひずみが稜線部１２２に沿って分散していることを意味している。この場合、構造部材１０に荷重が入力され、連続フランジ１２にさらにひずみが生じたとき、例えば連続フランジ１２のエッジを起点に割れが生じるのを防止することができる。そのため、構造部材１０が自動車の車体に使用される場合、構造部材１０に優れた耐衝突性能を発揮させることができる。ＨＶ１－ＨＶ２は、好ましくは２０Ｈｖ以下である。

　連続フランジ１２の断面のビッカース硬さＨＶ１，ＨＶ２は、次のようにして測定することができる。すなわち、まず、天板１２１と稜線部１２２との境界１２５に沿って構造部材１０をレーザ切断し、構造部材１０の一部を採取する。次に、採取した部分を水中カッターで切断し、連続フランジ１２の断面（天板１２１と稜線部１２２との境界１２５に沿った断面）が表面に配置されるように樹脂埋め及び研磨を行い、硬さ測定用の試験片を作製する。そして、この試験片及び市販の測定器（全自動ビッカース硬さ試験機　ＨＶ‐１００，株式会社ミツトヨ製）を用い、ＪＩＳ　Ｚ　２２４４に準拠してビッカース硬さ試験を実施する。ビッカース硬さは、例えば、試験力を２９４．２Ｎ（ＨＶ３０の数値）とし、試験力の保持時間を１５ｓとして測定される。ビッカース硬さは、試験片に含まれる断面において、天板１２１の表面から板厚の１／４の位置で測定される。連続フランジ１２の断面において、コーナー部１３側の端部Ｅ２で測定されたビッカース硬さがＨＶ２［Ｈｖ］であり、コーナー部１３の反対側（連続フランジ１２のエッジ側）の端部Ｅ１で測定されたビッカース硬さがＨＶ１［Ｈｖ］である。

　＜第２実施形態＞
　図６は、第２実施形態に係る構造部材１０Ａの斜視図である。図６を参照して、本実施形態に係る構造部材１０Ａは、第１実施形態に係る構造部材１０（図１～図３）と同様の構成を有する。ただし、構造部材１０Ａは、部材本体１１が稜線部１１３、縦壁１１５、及びフランジ部１１７を含んでいない点で第１実施形態に係る構造部材１０と異なる。構造部材１０Ａにおいて、部材本体１１は、連続フランジ１２側の稜線部１１２、縦壁１１４、及びフランジ部１１６を含んでいる。

　部材本体１１は、第１実施形態と同様に、その天板１１１に平坦面１１１ａ及び貫通孔１１１ｂを含んでいる。ただし、平坦面１１１ａは、第１実施形態と異なり、天板１１１の他の部分に対して凹状となっている。平坦面１１１ａは、第１実施形態と同様、例えば自動車の車体に構造部材１０Ａを取り付ける又は組み付ける際、作業の基準面となる部分である。平坦面１１１ａは、プレス方向に対して垂直な面である。

　図７は、構造部材１０Ａの側面図である。図７では、構造部材１０Ａを連続フランジ１２側から見た図を示している。図７に示すように、構造部材１０Ａの側面視において、連続フランジ１２の天板１２１は、水平面に対して傾斜している。水平面の定義は、第１実施形態で説明した通りである。

　本実施形態に係る構造部材１０Ａも、第１実施形態で説明した製造方法によって製造することができる。

　以上、本開示に係る実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

　例えば、上記実施形態に係る構造部材１０，１０Ａは、それぞれ、単一の連続フランジ１２を含んでいる。しかしながら、構造部材１０，１０Ａは、それぞれ、複数の連続フランジ１２を含むことができる。複数の連続フランジ１２を含む構造部材１０又は１０Ａを製造する場合、金型２０には、連続フランジ１２ごとに、カム機構２５によって移動可能な第２下型２１２を設けることができる。

　複数の連続フランジ１２を含む構造部材１０又は１０Ａを金型２０で成形した場合、成形後に構造部材１０又は１０Ａを分割してもよい。これにより、１つ以上の連続フランジ１２を含む構造部材１０又は１０Ａを、一度の成形工程によって複数製造することができる。

　上記実施形態では、プレス機に金型２０を取り付けた状態で、上型２２及びパッド２３が下型２１の上方に配置され、上型２２及びパッド２３が下型２１に向かって移動する例について説明した。しかしながら、上記実施形態とは逆に、上型２２及びパッド２３が下型２１の下方に配置されてもよい。また、上型２２及びパッド２３に向かって下型２１を移動させることで、上型２２及びパッド２３を下型２１に対してプレス方向に相対接近させてもよい。

　上記実施形態では、成形の第２工程において第２下型２１２がプレス方向に対して垂直な方向に移動する例について説明した。しかしながら、第２下型２１２の移動方向は、これに限定されるものではない。第２下型２１２の移動方向は、プレス方向に対して垂直な方向に対して傾いていてもよい。第２下型２１２の移動方向は、例えば、プレス方向に対して垂直な平面を基準として±３０°の範囲で設定することができる。

　上記実施形態では、第２下型２１２は、カム機構２５によって移動する。しかしながら、カム機構２５以外の手段によって第２下型２１２を移動させてもよい。第２下型２１２は、第１下型２１１に対して後退した位置から第１下型２１１に揃う位置まで移動できるように構成されていればよい。

　以下、実施例によって本開示をさらに詳しく説明する。ただし、本開示は、以下の実施例に限定されるものではない。

　本開示による効果を確認するため、上記実施形態で説明した金型２０を用いた冷間プレス成形について、市販のソフトウェア（ＡｕｔｏＦｏｒｍ　Ｆｏｒｍｉｎｇ　Ｒ８，ＡｕｔｏＦｏｒｍ社製）を使用してＣＡＥ解析を実施した。解析の条件及び結果を表１に示す。

　表１における「分割位置」とは、第１下型２１１と第２下型２１２との分割線２１４の位置を示す。分割位置が「Ｒ中心」の場合、図８に示すように、コーナー部２１３の延在方向における両端（プレス方向から見たときの両Ｒ止まり）のちょうど中間から、分割線２１４が延びていることを意味する。分割位置が「Ｒ始まり」の場合、図９に示すように、コーナー部２１３の延在方向における両端のうち、第２下型２１２側の端（Ｒ止まり）から、分割線２１４が延びていることを意味する。分割位置が「Ｒ終わり」の場合、図１０に示すように、コーナー部２１３の延在方向における両端のうち、第１下型２１１側の端（Ｒ止まり）から、分割線２１４が延びていることを意味する。

　表１における「カムストローク」は、成形工程の後期において第２下型２１２が移動した距離である。

　表１における「割れ」については、連続フランジ１２のエッジの最大板厚減少率を用いて評価した。引張強さが１１８０ＭＰａの実施例及び比較例に関しては、最大板厚減少率が１１．０％以下の場合は良（割れなし）、１１．０％よりも大きく１２．０％未満の場合は可（割れ少）、１２．０％以上の場合は不可（割れあり）とした。一方、引張強さが５９０ＭＰａの実施例及び比較例に関しては、最大板厚減少率が１４．０％以下の場合は良（割れなし）、１４．０％よりも大きく１５．０％未満の場合は可（割れ少）、１５．０％以上の場合は不可（割れあり）とした。

　表１における「しわ」については、解析ソフトウェア内のしわの値に基づいて評価した。しわの値が０．１５０以下の場合は良（しわなし）、０．１５０よりも大きく０．２００未満の場合は可（しわ少）、０．２００以上の場合は不可（しわ多）となっている。

　表１に示すように、第１下型２１１と第２下型２１２とが分割され、成形工程の後期まで連続フランジ１２を第２下型２１２で拘束しなかった各実施例では、第１下型２１１と第２下型２１２とが非分割であり、成形工程の比較的早い段階から連続フランジ１２が拘束される比較例と比べて連続フランジ１２での割れが抑制された。

　表１に示すように、実施例１～４及び６～１３では、第２下型２１２の移動距離（カムストローク）が素材の板厚の９．０倍以下となっている。一方、実施例５ではカムストロークが素材の板厚の９．０倍超となっている。実施例５では、実施例１～４及び６～１３と比較して、構造部材にしわが多く発生した。すなわち、本解析では、カムストロークが素材の板厚の９．０倍以下の場合において、しわの発生が抑制されることを確認できた。

　第１下型２１１と第２下型２１２との分割位置が「Ｒ始まり」の実施例はいずれも割れの評価が可であったのに対し、「Ｒ中心」及び「Ｒ終わり」の実施例では、ほとんどのものが割れの評価が良となり、連続フランジ１２の割れが改善した。したがって、連続フランジ１２における割れの発生をより抑制しやすくするためには、第１下型２１１と第２下型２１２との分割線２１４がコーナー部２１３の延在方向の中間、又は中間よりも第１下型２１１側にあることが好ましいといえる。

　ひずみが入った試験片について上記実施形態で説明した手順で実際にビッカース硬さ試験を行い、ビッカース硬さ試験で測定されたビッカース硬さと、試験片の板厚減少率から算出されるひずみとの相関関係を得た。そして、当該相関関係に基づき、表１に示す比較例１、実施例１、実施例２、及び実施例８について、本解析によって得られた相当塑性ひずみからビッカース硬さへの換算を実施した。図１１は、比較例１、実施例１、実施例２、及び実施例８について、天板１２１と稜線部１２２との境界１２５の断面におけるビッカース硬さと、連続フランジのエッジ（図５に示す端部Ｅ１）からの距離との関係を示すグラフである。比較例１、実施例１、実施例２、及び実施例８は、いずれも引張強さが１１８０ＭＰａの鋼板で形成された構造部材である。図１１に示すように、比較例１では、連続フランジのエッジＥ１から離れるほどビッカース硬さが小さくなっている。一方、実施例１、実施例２、及び実施例８でも連続フランジのエッジＥ１から離れるとビッカース硬さが小さくなっているが、これらの実施例のビッカース硬さの変化の程度は比較例１と比べて有意に小さい。

　比較例１では、コーナー部１３のＲ始まり（図５に示す端部Ｅ２）におけるビッカース硬さが連続フランジのエッジＥ１におけるビッカース硬さよりも顕著に小さくなっていた。比較例１において、連続フランジのエッジＥ１とコーナー部１３のＲ始まりＥ２とのビッカース硬さの差は４９Ｈｖとなった。

　一方、実施例１、実施例２、及び実施例８では、コーナー部１３のＲ始まりＥ２におけるビッカース硬さが連続フランジのエッジＥ１におけるビッカース硬さからそれほど低下していない。連続フランジのエッジＥ１とコーナー部１３のＲ始まりＥ２とのビッカース硬さの差は、実施例１で９Ｈｖ、実施例２で１３Ｈｖ、実施例８で２５Ｈｖとなった。

　このように、連続フランジのエッジＥ１とコーナー部１３のＲ始まりＥ２とのビッカース硬さの差が比較例１では３０Ｈｖを大きく超えていたのに対し、各実施例では３０Ｈｖ以下であって成形時のひずみが分散されることが確認された。特に、実施例１及び実施例２では、連続フランジのエッジＥ１とコーナー部１３のＲ始まりＥ２とのビッカース硬さの差が２０Ｈｖ以下であり、成形時のひずみが良好に分散されていた。

　ビッカース硬さは、材料強度と概ね比例している。例えば、ビッカース硬さが３０Ｈｖ大きくなると、材料強度は１００ＭＰａ程度増加する。実施例１、実施例２、及び実施例８では、連続フランジのエッジＥ１からコーナー部１３のＲ始まりＥ２に向かってビッカース硬さがそれほど低下せず、コーナー部１３のＲ始まりＥ２におけるビッカース硬さが比較例１よりも大きくなっている。したがって、各実施例では、比較例１よりも材料強度が高まっており、比較例１と比べて良好な部品性能（耐力）を発揮できるといえる。

　１０，１０Ａ：構造部材
　１１：部材本体
　１１１：天板
　１１１ａ：平坦面
　１１２，１１３：稜線部
　１１４，１１５：縦壁
　１２：フランジ
　１２１：天板
　１２２：稜線部
　１２３：縦壁
　１３：コーナー部
　２０：金型
　２１：下型
　２１１：第１下型
　２１１ａ：頂面
　２１１ｂ：肩部
　２１１ｃ：側面
　２１２：第２下型
　２１２ａ：頂面
　２１２ｂ：肩部
　２１２ｃ：側面
　２２：上型
　２３：パッド

Claims (9)

1. 　構造部材の製造方法であって、
   　金属板からなる素材を準備する準備工程と、
   　パッドと、上型と、下型とを含む金型を用い、前記素材に冷間プレス加工を施して成形を行う成形工程と、
   を備え、
   　前記下型は、
   　プレス方向と交差する第１頂面と、前記第１頂面の端縁に沿って延在する第１肩部と、前記第１肩部を介して前記第１頂面に接続される第１側面とを含む第１下型と、
   　前記プレス方向と交差する第２頂面と、前記第２頂面の端縁に沿って延在する第２肩部と、前記第２肩部を介して前記第２頂面に接続される第２側面とを含み、前記第１下型と別体である第２下型と、
   　前記第１肩部及び前記第１側面と、前記第２肩部及び前記第２側面との間に設けられ、前記プレス方向から見て前記下型の内側に凹の形状を有するコーナー部と、
   を含み、
   　前記成形工程は、
   　前記プレス方向から見て前記第１側面に対して前記第２側面が後退した位置になるように前記第１下型及び前記第２下型を配置した状態で、前記パッド及び前記上型を前記下型に対して前記プレス方向に相対接近させ、前記パッドと前記第１下型とで前記素材を挟持して押さえる第１工程と、
   　前記パッドと前記第１下型とで前記素材を押さえた状態で前記上型を前記下型に対して前記プレス方向にさらに相対接近させて前記上型と前記第１下型とで前記素材を狭持するとともに、前記プレス方向から見て前記第２側面が前記第１側面と揃うように前記第２下型を移動させて前記上型と前記第２下型とで前記素材を狭持する第２工程と、
   を含む、製造方法。
2. 　請求項１に記載の製造方法であって、
   　前記第２工程における前記第２下型の移動距離は、前記素材の板厚の９．０倍以下である、製造方法。
3. 　請求項１に記載の製造方法であって、
   　前記第２下型は、さらに、前記コーナー部の少なくとも一部を含み、
   　前記第２肩部及び前記第２側面は、前記コーナー部に連続している、製造方法。
4. 　請求項１に記載の製造方法であって、
   　前記パッドは、前記素材のうち前記コーナー部の曲げ外側で当該コーナー部に隣接する部分をさらに押さえる、製造方法。
5. 　請求項１に記載の製造方法であって、
   　前記第２頂面は、前記第２肩部側の端縁から前記第２肩部と反対側の端縁に向かうにつれて前記第２肩部及び前記第２側面からの前記プレス方向における距離が大きくなるように、前記プレス方向に垂直な面に対して傾斜する、製造方法。
6. 　構造部材であって、
   　第１天板と、前記第１天板の端縁に沿って延在する第１稜線部と、前記第１稜線部を介して前記第１天板に接続される第１縦壁とを含む部材本体と、
   　第２天板と、前記第２天板の端縁に沿って延在する第２稜線部と、前記第２稜線部を介して前記第２天板に接続される第２縦壁とを含むフランジと、
   を備え、
   　前記第２稜線部及び前記第２縦壁は、コーナー部を介して前記第１稜線部及び前記第１縦壁に接続され、
   　前記第２天板は、前記コーナー部の曲げ外側で前記第１天板に連続し、
   　前記第２天板と前記第２稜線部との境界で前記第２天板の板厚方向に沿って切断された前記フランジの断面において、前記コーナー部の反対側の端部で測定されるビッカース硬さと前記コーナー部側の端部で測定されるビッカース硬さとの差が３０Ｈｖ以下である、構造部材。
7. 　請求項６に記載の構造部材であって、
   　当該構造部材は、５９０ＭＰａ以上の引張強さを有する鋼板で形成されている、構造部材。
8. 　請求項６に記載の構造部材であって、
   　前記第１天板側から見て、前記コーナー部は、１００ｍｍ以下の曲率半径を有する、構造部材。
9. 　請求項６に記載の構造部材であって、
   　前記第１天板は、その表面に平坦面を含み、
   　前記第２天板は、前記第２稜線部側の端縁から前記第２稜線部と反対側の端縁に向かうにつれて前記第２稜線部及び前記第２縦壁からの前記平坦面に垂直な方向における距離が大きくなるように、前記平坦面に対して傾斜する、構造部材。

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