(57)【要約】【課題】比較的簡単な方法によって、部分的に補強された金属製閉断面部材を精度良く製造することができる金属製閉断面部材の製造方法を提供する。【解決手段】金属製の板状ワークＷ１を凸状にプレス成形するとともに凸状頂面部Ｗ２に逆方向に突出する凸部を成形し、板状ワークＷ１の凸部を板状ワークＷ１の凸状に突出する方向にプレス成形することより板状ワークＷ１の凸部を圧潰するとともに凸状側面部Ｗ３、Ｗ４をそれぞれ内方側へ変位させて閉断面化し、板状ワークＷ１から閉断面部材を製造するに際し、板状ワークＷ１の凸部に板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが凸部の他の部分より大きい部分が設けられ、凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが凸部の他の部分より大きい部分は、凸部がプレス成形されて圧潰される圧潰量が凸部の他の部分より大きく設定される。【選択図】図１５
2010201459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の板状ワークを第１の成形型のブランクホルダとダイとにより挟持した状態で、第１の成形型のパンチを前記ダイの成形空間内に相対的に移動させることにより、前記板状ワークを前記ダイに対する前記パンチの移動方向に突出させて凸状にプレス成形するとともに、前記板状ワークの凸状に成形される凸状頂面部に前記板状ワークの凸状に突出する方向と逆方向に突出する凸部を成形する第１のプレス成形工程と、プレス成形された前記板状ワークを第２の成形型のダイに保持した状態で、プレス成形された前記板状ワークの前記凸部を第２の成形型の中子型により前記板状ワークの凸状に突出する方向にプレス成形することより、前記板状ワークの前記凸部を圧潰してプレス成形面を成形するとともに、前記第１のプレス成形工程において成形された前記板状ワークの凸状頂面部の両側の凸状側面部をそれぞれ内方側へ変位させて閉断面化する第２のプレス成形工程とを備え、金属製の板状ワークから閉断面状に形成された閉断面部材を製造する金属製閉断面部材の製造方法であって、
前記板状ワークの前記凸部に、板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが前記凸部の他の部分よりも大きい部分が設けられ、
前記第２のプレス成形工程では、前記凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが前記凸部の他の部分よりも大きい部分は、前記凸部がプレス成形されて圧潰される圧潰量が前記凸部の他の部分よりも大きく設定されている、
ことを特徴とする金属製閉断面部材の製造方法。
【請求項２】
前記凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが前記凸部の他の部分よりも大きい部分は、前記閉断面部材を補強するための補強部材が前記凸部を覆うように固接された部分であることを特徴とする請求項１に記載の金属製閉断面部材の製造方法。
【請求項３】
前記補強部材は、前記板状ワークとの接合部が、前記第１のプレス成形工程において前記板状ワークがプレス成形される際に折り曲げられる前記板状ワークの折曲稜線部を除く部分に設けられるように固接されることを特徴とする請求項２に記載の金属製閉断面部材の製造方法。
【請求項４】
前記補強部材は、前記第２のプレス成形工程において閉断面化される前記板状ワークの前記凸状側面部の前記凸状頂面部側と反対側の端部まで前記板状ワークに沿って設けられるように固接されることを特徴とする請求項２又は３に記載の金属製閉断面部材の製造方法。
【請求項５】
前記板状ワークは、第１の板材と、板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが前記第１の板材よりも大きい第２の板材とが溶接されてなるテーラードブランクであり、前記凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが前記凸部の他の部分よりも大きい部分は、前記第２の板材からなることを特徴とする請求項１に記載の金属製閉断面部材の製造方法。
【請求項６】
前記第１のプレス成形工程において、前記凸部が前記板状ワークの長手方向に連続して設けられるとともに、前記凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが前記凸部の他の部分よりも大きい部分は前記凸部の高さが前記凸部の他の部分よりも高く成形され、前記第２のプレス成形工程では、前記凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが前記凸部の他の部分よりも大きい部分と前記凸部の他の部分とが略同位置までプレス成形され、前記凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが前記凸部の他の部分よりも大きい部分は、前記凸部がプレス成形されて圧潰される圧潰量が前記凸部の他の部分よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一に記載の金属製閉断面部材の製造方法。
【請求項７】
前記第１のプレス成形工程と前記第２のプレス成形工程の間に、プレス成形された前記板状ワークの前記凸状側面部の前記凸状頂面部側と反対側の端部を前記板状ワークの内方側へ曲げ成形する曲げ成形工程をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一に記載の金属製閉断面部材の製造方法。
【請求項８】
前記第２のプレス成形工程の後に、プレス成形された前記板状ワークの閉断面化された前記凸状側面部の端部どうしを、前記中子型の前記凸部をプレスする面部と反対側の面部に押し当てて決め押し成形する決め押し成形工程をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜７の何れか一に記載の金属製閉断面部材の製造方法。
【請求項９】
前記第２のプレス成形工程の後に、プレス成形された前記板状ワークの閉断面化された前記凸状側面部の端部どうしを溶接する溶接工程をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜８の何れか一に記載の金属製閉断面部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金属製の板状素材（板状ワーク）から閉断面状に形成された閉断面部材を製造する金属製閉断面部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、自動車等の車両において車体の基本構造の一部を構成するピラー部材、フロント及びリアのサイドフレーム、ダッシュパネルの前面下部に位置するダッシュクロスメンバ等の車体部材には、車体の強度及び剛性を確保し安全性を高める観点から高強度化及び高剛性化が求められ、しかも、燃費性能向上のために軽量化が求められている。
【０００３】
これらの要請に応えるため、前記のような車体部材は、多くの場合、金属製の閉断面部材として構成されている。このような金属製の閉断面部材の製造方法としては、例えば鋼板などの金属製の板状ワークをプレス加工によりコ字形断面の両端部に外側へ張り出すフランジ部分が一体成形された断面ハット状に形成し、この断面ハット状に形成された２枚の板状ワークのフランジ部分を互いに重ね合わせて閉断面状にし、その後に、フランジ部分を溶接して閉断面部材を製造する方法が一般に知られている。
【０００４】
また、例えば特許文献１には、閉断面部材としての三角形チューブを製造するものであるが、予め所定形状に切断した鋼板の両端部近傍を所定の曲率で曲げる第１曲げ工程と、第１曲げ工程で曲げた鋼板の中央部を所定の曲率で押し曲げる第２曲げ工程と、第２曲げ工程で成形した鋼板の前記中央部を長手方向に対して左右から加圧しつつ、前記両端部を上方から押さえ込んで拘束して突き合わせ、成形する拘束成形工程と、拘束成形工程の後に、除荷せずに前記両端部の突き合わせ部を溶接する溶接工程とを有する三角形チューブの製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−５１９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、自動車等の車両においては、燃費性能向上のためにより一層の軽量化が求められており、比較的大きな重量を占める車体部材についてもより一層の軽量化が求められている。このため、金属製の閉断面部材として構成される車体部材については、フランジ部分を設けることなく製造することが望まれている。
【０００７】
前記特許文献１には、フランジ部分を設けることなく閉断面状に形成された三角形チューブの製造方法が記載されているものの、自動車等の車両に用いられる車体部材は複雑な形状を有し、その長手方向に断面形状が複雑に変化し得るので、前記特許文献１に記載される製造方法を適用する場合には、閉断面部材の成形断面と同一形状の切り欠き部を有する複数のプレートを作る必要があり、自動車等の車両に用いられる車体部材に適用することはなかなか困難なものとなり得る。
【０００８】
また、自動車等の車両においては、前述したように、軽量化ととともに高強度化及び高剛性化が求められている。金属製の閉断面部材として構成される車体部材については、高強度化及び高剛性化が要求される部分についてのみ補強することで、軽量化を図りつつ効果的に強度及び剛性を高めることが可能であるが、かかる場合には、部分的に補強された部分について成形しにくくなることから、金属製閉断面部材を精度良く製造することが困難になる。
【０００９】
そこで、この発明は、前記技術的課題に鑑みてなされたものであり、比較的簡単な方法によって、部分的に補強された金属製閉断面部材を精度良く製造することができる金属製閉断面部材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このため、本願の請求項１に係る金属製閉断面部材の製造方法は、金属製の板状ワークを第１の成形型のブランクホルダとダイとにより挟持した状態で、第１の成形型のパンチを前記ダイの成形空間内に相対的に移動させることにより、前記板状ワークを前記ダイに対する前記パンチの移動方向に突出させて凸状にプレス成形するとともに、前記板状ワークの凸状に成形される凸状頂面部に前記板状ワークの凸状に突出する方向と逆方向に突出する凸部を成形する第１のプレス成形工程と、プレス成形された前記板状ワークを第２の成形型のダイに保持した状態で、プレス成形された前記板状ワークの前記凸部を第２の成形型の中子型により前記板状ワークの凸状に突出する方向にプレス成形することより、前記板状ワークの前記凸部を圧潰してプレス成形面を成形するとともに、前記第１のプレス成形工程において成形された前記板状ワークの凸状頂面部の両側の凸状側面部をそれぞれ内方側へ変位させて閉断面化する第２のプレス成形工程とを備え、金属製の板状ワークから閉断面状に形成された閉断面部材を製造する金属製閉断面部材の製造方法であって、前記板状ワークの前記凸部に、板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが前記凸部の他の部分よりも大きい部分が設けられ、前記第２のプレス成形工程では、前記凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが前記凸部の他の部分よりも大きい部分は、前記凸部がプレス成形されて圧潰される圧潰量が前記凸部の他の部分よりも大きく設定されていることを特徴としたものである。
【００１１】
また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが前記凸部の他の部分よりも大きい部分は、前記閉断面部材を補強するための補強部材が前記凸部を覆うように固接された部分であることを特徴としたものである。
【００１２】
更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記補強部材は、前記板状ワークとの接合部が、前記第１のプレス成形工程において前記板状ワークがプレス成形される際に折り曲げられる前記板状ワークの折曲稜線部を除く部分に設けられるように固接されることを特徴としたものである。
【００１３】
また更に、本願の請求項４に係る発明は、請求項２又は３に係る発明において、前記補強部材は、前記第２のプレス成形工程において閉断面化される前記板状ワークの前記凸状側面部の前記凸状頂面部側と反対側の端部まで前記板状ワークに沿って設けられるように固接されることを特徴としたものである。
【００１４】
また更に、本願の請求項５に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記板状ワークは、第１の板材と、板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが前記第１の板材よりも大きい第２の板材とが溶接されてなるテーラードブランクであり、前記凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが前記凸部の他の部分よりも大きい部分は、前記第２の板材からなることを特徴としたものである。
【００１５】
また更に、本願の請求項６に係る発明は、請求項１〜５の何れか一に係る発明において、前記第１のプレス成形工程において、前記凸部が前記板状ワークの長手方向に連続して設けられるとともに、前記凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが前記凸部の他の部分よりも大きい部分は前記凸部の高さが前記凸部の他の部分よりも高く成形され、前記第２のプレス成形工程では、前記凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが前記凸部の他の部分よりも大きい部分と前記凸部の他の部分とが略同位置までプレス成形され、前記凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが前記凸部の他の部分よりも大きい部分は、前記凸部がプレス成形されて圧潰される圧潰量が前記凸部の他の部分よりも大きく設定されていることを特徴としたものである。
【００１６】
また更に、本願の請求項７に係る発明は、請求項１〜６の何れか一に係る発明において、前記第１のプレス成形工程と前記第２のプレス成形工程の間に、プレス成形された前記板状ワークの前記凸状側面部の前記凸状頂面部側と反対側の端部を前記板状ワークの内方側へ曲げ成形する曲げ成形工程をさらに備えていることを特徴としたものである。
【００１７】
また更に、本願の請求項８に係る発明は、請求項１〜７の何れか一に係る発明において、前記第２のプレス成形工程の後に、プレス成形された前記板状ワークの閉断面化された前記凸状側面部の端部どうしを、前記中子型の前記凸部をプレスする面部と反対側の面部に押し当てて決め押し成形する決め押し成形工程をさらに備えていることを特徴としたものである。
【００１８】
また更に、本願の請求項９に係る発明は、請求項１〜８の何れか一に係る発明において、前記第２のプレス成形工程の後に、プレス成形された前記板状ワークの閉断面化された前記凸状側面部の端部どうしを溶接する溶接工程をさらに備えていることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１９】
本願の請求項１に係る金属製閉断面部材の製造方法によれば、板状ワークを凸状にプレス成形するとともに凸状頂面部に板状ワークの凸状に突出する方向と逆方向に突出する凸部を成形する第１のプレス成形工程と、板状ワークの凸部を板状ワークの凸状に突出する方向にプレス成形することより板状ワークの凸部を圧潰してプレス成形面を成形するとともに凸状側面部をそれぞれ内方側へ変位させて閉断面化する第２のプレス成形工程とを備え、第２のプレス成形工程では、凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが凸部の他の部分よりも大きい部分は、凸部がプレス成形されて圧潰される圧潰量が凸部の他の部分よりも大きく設定されることにより、成形型などの成形装置を複雑化させることなく、比較的簡単な方法によって、板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが部分的に大きくされ、部分的に補強された金属製閉断面部材を精度良く製造することができる。
【００２０】
また、本願の請求項２に係る発明によれば、凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが凸部の他の部分よりも大きい部分は、閉断面部材を補強するための補強部材が凸部を覆うように固接された部分であることにより、閉断面部材を補強するための補強部材によって部分的に補強された金属製閉断面部材を製造する場合において、前記効果を有効に奏することができる。
【００２１】
更に、本願の請求項３に係る発明によれば、補強部材は、板状ワークとの接合部が、板状ワークがプレス成形される際に折り曲げられる板状ワークの折曲稜線部を除く部分に設けられるように固接されることにより、板状ワークがプレス成形される際に、補強部材と板状ワークとの接合部から板状ワークが割れることを防止することができる。
【００２２】
また更に、本願の請求項４に係る発明によれば、補強部材は、第２のプレス成形工程において閉断面化される板状ワークの凸状側面部の凸状頂面部側と反対側の端部まで板状ワークに沿って設けられるように固接されることにより、閉断面部材の断面崩れを抑制するように補強部材が配設された金属製閉断面部材を製造する場合においても、前記効果を有効に奏することができる。
【００２３】
また更に、本願の請求項５に係る発明によれば、板状ワークは、第１の板材と、板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが第１の板材よりも大きい第２の板材とが溶接されてなるテーラードブランクであり、凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが凸部の他の部分よりも大きい部分は、第２の板材からなることにより、テーラードブランクを用いて部分的に補強された金属製閉断面部材を製造する場合において、前記効果を有効に奏することができる。
【００２４】
また更に、本願の請求項６に係る発明によれば、第１のプレス成形工程において、凸部が板状ワークの長手方向に連続して設けられるとともに、凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが凸部の他の部分よりも大きい部分は凸部の高さが凸部の他の部分よりも高く成形され、第２のプレス成形工程では、凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが凸部の他の部分よりも大きい部分と凸部の他の部分とが略同位置までプレス成形されることにより、閉断面部材の板状ワークの凸部に対応する部分を平坦化して製造することができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【００２５】
また更に、本願の請求項７に係る発明によれば、第１のプレス成形工程と第２のプレス成形工程の間に、プレス成形された板状ワークの凸状側面部の凸状頂面部側と反対側の端部を板状ワークの内方側へ曲げ成形する曲げ成形工程をさらに備えていることにより、板状ワークを閉断面化させる際に、プレス成形された板状ワークの凸状側面部の内方側への変位を少なくし、より精度良く金属製閉断面部材を製造することができる。
【００２６】
また更に、本願の請求項８に係る発明によれば、第２のプレス成形工程の後に、プレス成形された板状ワークの閉断面化された凸状側面部の端部どうしを、中子型の凸部をプレスする面部と反対側の面部に押し当てて決め押し成形する決め押し成形工程をさらに備えていることにより、プレス成形面と反対側の面についても、比較的簡単な方法によって高い成形精度を得ることが可能である。
【００２７】
また更に、本願の請求項９に係る発明によれば、第２のプレス成形工程の後に、プレス成形された板状ワークの閉断面化された凸状側面部の端部どうしを溶接する溶接工程をさらに備えていることにより、閉断面部材の接合強度を高めることができ、より強固な閉断面部材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態に係る金属製閉断面部材を備えた自動車の車体構造を模式的に示す側面図である。
【図２】本実施形態に係る金属製閉断面部材としてのフロントサイドフレームを示す斜視図である。
【図３】図２におけるＹ３ａ−Ｙ３ａ線、Ｙ３ｂ−Ｙ３ｂ線及びＹ３ｃ−Ｙ３ｃ線に沿ったフロントサイドフレームの断面図である。
【図４】フロントサイドフレームを製造するための板状ワークを示す図である。
【図５】板状ワークをドロー成形するためのドロー成形装置のドロー成形型を示す斜視図である。
【図６】図５におけるＹ６−Ｙ６線に沿ったドロー成形型の断面図である。
【図７】ドロー成形工程を説明するための説明図である。
【図８】ドロー成形された板状ワークを示す斜視図である。
【図９】ドロー成形された板状ワークを図８におけるＹ９−Ｙ９線に沿って示す断面図である。
【図１０】ドロー成形された板状ワークの凸状側面部の端部を曲げ成形するための曲げ成形装置の曲げ成形型を示す断面図である。
【図１１】曲げ成形工程を説明するための説明図である。
【図１２】曲げ成形工程を説明するための説明図である。
【図１３】プレス成形工程を説明するための説明図である。
【図１４】図１３（ａ）のＡ部を拡大して示す要部拡大図である。
【図１５】フロントサイドフレームの図３（ｃ）に示す断面に対応する断面についてプレス成形工程を説明するための説明図である。
【図１６】フロントサイドフレームの図３（ｂ）に示す断面に対応する断面についてプレス成形工程を説明するための説明図である。
【図１７】決め押し成形工程を説明するための説明図である。
【図１８】本実施形態に係る別の金属製閉断面部材としてのフロントサイドフレームを製造する方法を説明するための説明図である。
【図１９】本実施形態に係る更に別の金属製閉断面部材を製造する方法を説明するための説明図である。
【図２０】図１９に示す板状ワークがプレス成形型のダイに保持された状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」及びそれらの用語を含む別の用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。
【００３０】
図１は、本実施形態に係る金属製閉断面部材を備えた自動車の車体構造を模式的に示す側面図である。本実施形態に係る金属製閉断面部材の製造方法は、図１に示すように、自動車のサイドボディ１０に結合されるフロントサイドフレーム２０を、金属製の板状ワークを閉断面状に形成して製造する場合に適用するものであるが、これに限定されるものでなく、サイドボティ１０に結合されるリアサイドフレーム３０などのその他の車体部材の製造に適用してもよい。さらには、車体部材に限らず、閉断面状に形成されるその他の金属製の閉断面部材の製造に適用することも可能である。
【００３１】
図２は、本実施形態に係る金属製閉断面部材としてのフロントサイドフレームを示す斜視図である。また、図３は、図２におけるＹ３ａ−Ｙ３ａ線、Ｙ３ｂ−Ｙ３ｂ線及びＹ３ｃ−Ｙ３ｃ線に沿ったフロントサイドフレームの断面図であり、図３の（ａ）、図３の（ｂ）及び図３の（ｃ）はそれぞれ、図２におけるＹ３ａ−Ｙ３ａ線、Ｙ３ｂ−Ｙ３ｂ線及びＹ３ｃ−Ｙ３ｃ線に沿ったフロントサイドフレームの断面図を示している。
【００３２】
図２に示すように、本実施形態に係る金属製閉断面部材としてのフロントサイドフレーム２０は、長手方向に延びるとともに閉断面状に形成される閉断面部材として構成されており、上面部２１と、下面部２２と、右側面部２３と、左側面部２４と、上面部２１から右側面部２３に向かって右斜め下方に傾斜する第１の傾斜側面部２５と、上面部２１から左側面部２４に向かって左斜め下方に傾斜する第２の傾斜側面部２６と、下面部２２から右側面部２３に向かって右斜め上方に傾斜する第３の傾斜側面部２７と、下面部２２から左側面部２４に向かって左斜め上方に傾斜する第４の傾斜側面部２８によって中空部２９を有する断面八角形状に形成されている。
【００３３】
フロントサイドフレーム２０は、上面部２１と下面部２２とが長手方向に沿って平行に成形されるとともに短手方向の断面長さが略同一に成形されているが、図２に示すように、断面形状は長手方向において変化して成形されている。フロントサイドフレーム２０は、図３（ａ）に示す断面においては、左側面部２４、第１の傾斜側面部２５及び第３の傾斜側面部２７が、図３（ｂ）に示す断面における左側面部２４、第１の傾斜側面部２５及び第３の傾斜側面部２７のそれぞれの断面長さよりも短い断面長さを有するように形成され、右側面部２３、第２の傾斜側面部２６及び第４の傾斜側面部２８が、図３（ｂ）に示す断面における右側面部２３、第２の傾斜側面部２６及び第４の傾斜側面部２８のそれぞれの断面長さよりも長い断面長さを有するように形成されている。また、下面部２２に対する第３の傾斜側面部２７の傾斜角度及び下面部２２に対する第４の傾斜側面部２８の傾斜角度はそれぞれ、長手方向に略一定の所定の角度で形成されている。フロントサイドフレーム２０にはまた、右側面部２３及び第１の傾斜側面部２５に中空部２９の内方側に窪む複数のビード３１が形成されている。
【００３４】
本実施形態ではまた、金属製閉断面部材としてのフロントサイドフレーム２０に、図２に示すように、フロントサイドフレーム２０の板厚を部分的に大きくして部分的に補強するための金属製の補強部材３５がその内面に固定して取り付けられている。補強部材３５は、図２及び図３（ｃ）に示すように、略平板状に形成され、フロントサイドフレーム２０の長手方向の一部においてフロントサイドフレーム２０の下面部２２の略中央部から第３の傾斜側面部２７及び右側面部２３にわたってフロントサイドフレーム２０に沿って設けられている。図３（ｃ）に示すように、フロントサイドフレーム２０の下面部２２及び第３の傾斜側面部２７において補強部材３５が取り付けられる部分は、フロントサイドフレーム２０の長手方向に内面形状が略一致するようにフロントサイドフレーム２０の外方側に突出して形成されている。
【００３５】
このように、フロントサイドフレーム２０に補強部材３５が固定して取り付けられることにより、フロントサイドフレーム２０を部分的に補強することができ、フロントサイドフレーム２０の軽量化を図りつつ、フロントサイドフレーム２０の強度及び剛性を部分的に高めることができる。
【００３６】
次に、このようにして構成される本実施形態に係る金属製閉断面部材としてのフロントサイドフレーム２０の製造方法について説明する。
本実施形態では、フロントサイドフレーム２０を製造するに際し、先ず、例えば鋼板などの略平板状に形成された金属製の板状素材（板状ワーク）を用意し、この板状ワークにフロントサイドフレーム２０を補強するための補強部材を固定して接合させる。
【００３７】
図４は、フロントサイドフレームを製造するための板状ワークを示す図であり、図４の（ａ）は、板状ワークの上面図、図４の（ｂ）は、図４（ａ）におけるＹ４ｂ−Ｙ４ｂ線に沿った板状ワークの断面図である。なお、図４（ａ）及び図４（ｂ）では、板状ワークに補強部材が固定して接合された状態を示している。
【００３８】
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、例えば鋼板などの略平板状に形成された金属製の補強部材Ｒ１が、例えばレーザ溶接などの接合法を用いて板状ワークＷ１に固定して接合され、フロントサイドフレーム２０の補強すべき部分に対応して板状ワークＷ１に取り付けられる。補強部材Ｒ１は、部分的に板状ワークＷ１と接合され、板状ワークＷ１との接合部が、板状ワークＷ１がプレス成形される際に折り曲げられる板状ワークＷ１の折曲稜線部を除く部分に設けられる。なお、補強部材Ｒ１の全周を板状ワークＷ１と溶接することにより、補強部材Ｒ１と板状ワークＷ１とを固定して接合するようにしてもよい。
【００３９】
本実施形態では、このようにして補強部材Ｒ１が板状ワークＷ１に固接され、板状ワークＷ１の板厚が部分的に大きくされた状態で、板状ワークＷ１を凸状にプレス成形し、具体的にはドロー（絞り）成形し、フロントサイドフレーム２０の形状に応じた所定形状に成形する。
【００４０】
図５は、板状ワークをドロー成形するためのドロー成形装置のドロー成形型を示す斜視図であり、図６は、図５におけるＹ６−Ｙ６線に沿ったドロー成形型の断面図である。なお、図５では、ドロー成形型のダイについてはその下面のみを示し、ドロー成形型のブランクホルダについてはその上面のみを示している。
【００４１】
図５及び図６に示すように、板状ワークＷ１をドロー成形するためのドロー成形装置に用いるドロー成形型（第１の成形型）４０は、板状ワークＷ１を保持するためのブランクホルダ４１と、ブランクホルダ４１の内周面部４１ａに外周面部４２ａが嵌め合わせられ、ブランクホルダ４１に対して上下方向に移動可能に構成されるパンチ４２と、ブランクホルダ４１とパンチ４２とに対向して配置され、上下方向に移動可能に構成されるダイ４５とを備えている。
【００４２】
ドロー成形型４０のダイ４５には、その下面４５ａに凹状に窪む凹部４５ｂが設けられ、凹部４５ｂ内に、補強部材Ｒ１が取り付けられた板状ワークＷ１をドロー成形するための成形空間４５ｃが形成されている。ドロー成形型４０のダイ４５に設けられる凹部４５ｂは、フロントサイドフレーム２０の形状に応じて所定形状に形成され、図６に示すように、略平面状に形成される底面部４５ｄと、底面部４５ｄから右斜め下方に傾斜する第１の傾斜壁部４５ｅと、第１の傾斜壁部４５ｅから垂直方向下方に延びる第１の右縦壁部４５ｆと、第１の右縦壁部４５ｆから水平方向右側に延びる右水平部４５ｇと、右水平部４５ｇから略垂直方向下方に延びる第２の右縦壁部４５ｈと、底面部４５ｄから左斜め下方に傾斜する第２の傾斜壁部４５ｉと、第２の傾斜壁部４５ｉから垂直方向下方に延びる第１の左縦壁部４５ｊと、第１の左縦壁部４５ｊから水平方向左側に延びる左水平部４５ｋと、左水平部４５ｋから略垂直方向下方に延びる第２の左縦壁部４５ｌとを備えている。また、ダイ４５に設けられる凹部４５ｂの底面部４５ｄには、底面部４５ｄから成形空間４５ｃの内方側に向かって断面円弧状に突出する凸部４５ｍが設けられ、この凸部４５ｍは、図５に示すように、底面部４５ｄにおいて長手方向に連続して設けられている。
【００４３】
一方、ドロー成形型４０のパンチ４２は、ドロー成形型４０のダイ４５との間で板状ワークＷ１を成形するために、フロントサイドフレーム２０の形状に応じて所定形状に形成され、図６に示すように、パンチ４２の頭部は、略平面状に形成される上面部４２ｄと、上面部４２ｄから右斜め下方に傾斜する第１の傾斜壁部４２ｅと、第１の傾斜壁部４２ｅから垂直方向下方に延びる右縦壁部４２ｆと、右縦壁部４２ｆから水平方向右側に延びる右水平部４２ｇと、上面部４２ｄから左斜め下方に傾斜する第２の傾斜壁部４２ｉと、第２の傾斜壁部４２ｉから垂直方向下方に延びる左縦壁部４２ｊと、左縦壁部４２ｊから水平方向左側に延びる左水平部４２ｋとを備えている。また、パンチ４２の上面部４２ｄには、上面部４２ｄから断面円弧状に窪む凹部４２ｍが設けられ、この凹部４２ｍは、上面部４２ｄにおいて長手方向に連続して設けられている。
【００４４】
ドロー成形型４０のパンチ４２にはまた、板状ワークＷ１に取り付けられた補強部材Ｒ１に対応して該補強部材Ｒ１をプレス成形するための溝部４２ｎが形成されている。この溝部４２ｎは、補強部材Ｒ１の形状に応じて、図６に示すように、パンチ４２の上面部４２ｄに設けられた凹部４２ｍの略中央部から第２の傾斜壁部４２ｉにわたって補強部材Ｒ１の厚さに略等しく窪んで形成されている。
【００４５】
このようにして構成されるドロー成形型４０を備えたドロー成形装置では、ブランクホルダ４１とダイ４５とにより板状ワークＷ１を挟持した状態で、パンチ４２をダイ４５の成形空間４５ｃ内に移動させて板状ワークＷ１をドロー成形することにより、フロントサイドフレーム２０の形状に応じて所定形状に板状ワークＷ１がプレス成形されるようになっている。なお、ドロー成形型４０のダイ４５には、凹部４５ｂの第２の傾斜壁部４５ｉ及び第１の左縦壁部４５ｊにビード３１の形状に応じて成形空間４５ｃの内方側に向かって突出するビード形成用突出部（不図示）が形成され、ドロー成形型４０のパンチ４２には、第２の傾斜壁部４２ｉ及び左縦壁部４２ｊにビード３１の形状に応じて凹状に窪むビード形成用溝部（不図示）が形成されている。
【００４６】
ドロー成形型４０を用いて板状ワークＷ１をドロー成形する際には、図６に示すように、ブランクホルダ４１とダイ４５とが離間して配置され、パンチ４２の上面部４２ｄがブランクホルダ４１の上面４１ｂよりも下方に配置された状態で、板状ワークＷ１がブランクホルダ４１の上面４１ｂに保持される。そして、ドロー成形型４０のダイ４５が下方へ移動され、ブランクホルダ４１とダイ４５とにより板状ワークＷ１の短手方向における両端部が挟持された後に、パンチ４２が上方へ移動され、パンチ４２がダイ４５の成形空間４５ｃ内に移動して板状ワークＷ１がドロー成形される。
【００４７】
図７は、ドロー成形工程を説明するための説明図であり、図７の（ａ）は、ブランクホルダとダイとにより板状ワークが挟持された後に、パンチが上方へ移動されて板状ワークがドロー成形されている状態を示し、図７の（ｂ）は、パンチがさらに上方へ移動されて板状ワークがさらにドロー成形された状態を示している。なお、図７では、板状ワークＷ１に取り付けられた補強部材Ｒ１と該補強部材Ｒ１を成形するためにパンチ４２に設けられる溝部４２ｎとを備えていない断面について示している。
【００４８】
図７（ａ）に示すように、板状ワークＷ１がブランクホルダ４１とダイ４５により挟持された状態で、パンチ４２がダイ４５の成形空間４５ｃ内に移動されることにより、パンチ４２の上面部４２ｄによって板状ワークＷ１が断面台形状にドロー成形される。さらにパンチ４２が上方へ移動されると、図７（ｂ）に示すように、板状ワークＷ１がさらにドロー成形され、パンチ４２とダイ４５とにより板状ワークＷ１が所定形状に成形される。図７では、板状ワークＷ１に取り付けられた補強部材Ｒ１と該補強部材Ｒ１を成形するためにパンチ４２に設けられる溝部４２ｎとを備えていない断面について示しているが、板状ワークＷ１がパンチ４２とダイ４５とによりプレス成形される際に、板状ワークＷ１に取り付けられた補強部材Ｒ１もパンチ４２とダイ４５とにより所定形状に成形される。
【００４９】
図８は、ドロー成形された板状ワークを示す斜視図であり、図９は、ドロー成形された板状ワークを図８におけるＹ９−Ｙ９線に沿って示す断面図である。図８及び図９に示すように、ドロー成形された板状ワークＷ１は、ブランクホルダ４１とダイ４５とにより挟持された板状ワークＷ１の短手方向の両端部を除く短手方向の中央部分がダイ４５に対するパンチ４２の移動方向に突出させられて凸状にプレス成形され、凸状頂面部Ｗ２と、凸状頂面部Ｗ２の両側に成形される凸状側面部Ｗ３、Ｗ４とを有している。
【００５０】
ドロー成形された板状ワークＷ１は、ダイ４５に設けられる凹部４５ｂの底面部４５ｄとパンチ４２の上面部４２ｄとにより凸状頂面部Ｗ２が成形され、凸状頂面部Ｗ２には、底面部４５ｄに設けられた凸部４５ｍと上面部４２ｄに設けられた凹部４２ｍとにより板状ワークＷ１の凸状に突出する方向と逆方向に断面円弧状に突出する凸部Ｗ２ａが長手方向に連続して設けられている。また、凸状頂面部Ｗ２は、図８に示すように、凸部Ｗ２ａによって凸部Ｗ２ａの右側に位置する右凸状頂面部Ｗ２ｂと凸部Ｗ２ａの左側に位置する左凸状頂面部Ｗ２ｃとに分割され、凸状頂面部Ｗ２の凸部Ｗ２ａによって分割される部分Ｗ２ｂ、Ｗ２ｃの短手方向における断面長さが長手方向において変化するように成形されている。
【００５１】
凸状頂面部Ｗ２の右側には、ダイ４５に設けられる凹部４５ｂの第１の傾斜壁部４５ｅ、第１の右縦壁部４５ｆ、右水平部４５ｇ及び第２の右縦壁部４５ｈとパンチ４２の第１の傾斜壁部４２ｅ、右縦壁部４２ｆ、右水平部４２ｇ及び外周面部４２ａとにより凸状側面部Ｗ３が成形され、凸状側面部Ｗ３は、凹部４５ｂの第１の傾斜壁部４５ｅとパンチ４２の第１の傾斜壁部４２ｅとにより成形され凸状頂面部Ｗ２、具体的には右凸状頂面部Ｗ２ｂから右斜め下方に傾斜する第１の右凸状側面部Ｗ３ａと、凹部４５ｂの第１の右縦壁部４５ｆとパンチ４２の右縦壁部４２ｆとにより成形され第１の右凸状側面部Ｗ３ａから垂直方向下方に延びる第２の右凸状側面部Ｗ３ｂと、凹部４５ｂの右水平部４５ｇとパンチ４２の右水平部４２ｇとにより成形され第２の右凸状側面部Ｗ３ｂから水平方向右側に延びる第３の右凸状側面部Ｗ３ｃと、凹部４５ｂの第２の右縦壁部４５ｈとパンチ４２の外周面部４２ａとにより成形され第３の右凸状側面部Ｗ３ｃから略垂直方向下方に延びる第４の右凸状側面部Ｗ３ｄとを有している。
【００５２】
一方、凸状頂面部Ｗ２の左側には、ダイ４５に設けられる凹部４５ｂの第２の傾斜壁部４５ｉ、第１の左縦壁部４５ｊ、左水平部４５ｋ及び第２の左縦壁部４５ｌとパンチ４２の第２の傾斜壁部４２ｉ、左縦壁部４２ｊ、左水平部４２ｋ及び外周面部４２ａとにより凸状側面部Ｗ４が成形され、凸状側面部Ｗ４は、凹部４５ｂの第２の傾斜壁部４５ｉとパンチ４２の第２の傾斜壁部４２ｉとにより成形され凸状頂面部Ｗ２、具体的には左凸状頂面部Ｗ２ｃから左斜め下方に傾斜する第１の左凸状側面部Ｗ４ａと、凹部４５ｂの第１の左縦壁部４５ｊとパンチ４２の左縦壁部４２ｊとにより成形され第１の左凸状側面部Ｗ４ａから垂直方向下方に延びる第２の左凸状側面部Ｗ４ｂと、凹部４５ｂの左水平部４５ｋとパンチ４２の左水平部４２ｋとにより成形され第２の左凸状側面部Ｗ４ｂから水平方向左側に延びる第３の左凸状側面部Ｗ４ｃと、凹部４５ｂの第２の左縦壁部４５ｌとパンチ４２の外周面部４２ａとにより成形され第３の左凸状側面部Ｗ４ｃから略垂直方向下方に延びる第４の左凸状側面部Ｗ４ｄとを有している。
【００５３】
本実施形態ではまた、板状ワークＷ１に取り付けられた補強部材Ｒ１も板状ワークＷ１と同時にプレス成形され、パンチ４２の溝部４２ｎによってプレス成形された補強部材Ｒ１は、板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａに沿って断面四分の一円弧状に成形され板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａを覆う部分Ｒ２と、板状ワークＷ１の左凸状頂面部Ｗ２ｃに沿って成形される部分Ｒ３と、第１の左凸状側面部Ｗ４ａに沿って成形される部分Ｒ４とを備えている。板状ワークＷ１の凸部には、補強部材Ｒ１によって板厚が凸部の他の部分（凸部Ｗ２ａのみの部分）より大きい部分（Ｗ２ａが補強部材Ｒ１により覆われている部分）が設けられる。補強部材Ｒ１は、前述したように、板状ワークＷ１との接合部が、板状ワークＷ１がプレス成形される際に折り曲げられる板状ワークＷ１の折曲稜線部、すなわち凸部Ｗ２ａと左凸状頂面部Ｗ２ｃとの折曲稜線部及び左凸状頂面部Ｗ２ｃと第１の左凸状側面部Ｗ４ａとの折曲稜線部を除く部分に設けられるように板状ワークＷ１に固接されている。これにより、板状ワークＷ１がプレス成形される際に、補強部材Ｒ１と板状ワークＷ１との接合部から板状ワークＷ１が割れることを防止することができる。
【００５４】
また、ドロー成形された板状ワークＷ１には、凹部４５ｂの第２の傾斜壁部４５ｉ及び第１の左縦壁部４５ｊに形成される前記ビード形成用突出部とパンチ４２の第２の傾斜壁部４２ｉ及び左縦壁部４２ｊに形成される前記ビード形成用溝部とにより、凸状側面部Ｗ４、具体的には第１及び第２の左凸状側面部Ｗ４ａ、Ｗ４ｂにビードＷ４ｆが形成される。
【００５５】
凸状頂面部Ｗ２に設けられる凸部Ｗ２ａ、右凸状頂面部Ｗ２ｂ、左凸状頂面部Ｗ２ｃがそれぞれ、フロントサイドフレーム２０の下面部２２、第４の傾斜側面部２８、第３の傾斜側面部２７の形状に応じて成形され、凸状側面部Ｗ３の第１の右凸状側面部Ｗ３ａがフロントサイドフレーム２０の左側面部２４の形状に応じて成形され、凸状側面部Ｗ３の第２の右凸状側面部Ｗ３ｂがフロントサイドフレーム２０の第２の傾斜側面部２６及び上面部２１の形状に応じて成形され、凸状側面部Ｗ４の第１の左凸状側面部Ｗ４ａがフロントサイドフレーム２０の右側面部２３の形状に応じて成形され、凸状側面部Ｗ４の第２の左凸状側面部Ｗ４ｂがフロントサイドフレーム２０の第１の傾斜側面部２５及び上面部２１の形状に応じて成形されている。
【００５６】
本実施形態では、板状ワークＷ１をドロー成形する際に、図７に示すように、板状ワークＷ１の短手方向の両端部を、ブランクホルダ４１とダイ４５とにより挟持した状態でドロー成形することにより、ドロー成形された板状ワークＷ１にしわが発生することが防止されている。
【００５７】
なお、金属製の板状ワークＷ１を第１の成形型４０のブランクホルダ４１とダイ４５とにより挟持した状態で、第１の成形型４０のパンチ４２をダイ４５の成形空間４５ｃ内に移動させて板状ワークＷ１をプレス成形しているが、パンチ４２を固定した状態で、板状ワークＷ１を挟持したブランクホルダ４１とダイ４５とをパンチ４２に対して相対的に移動させてプレス成形するようにしてもよい。
【００５８】
ドロー成形型４０を備えたドロー成形装置によって補強部材Ｒ１が取り付けられた板状ワークＷ１がドロー成形された後、ドロー成形された板状ワークＷ１は、図示しないブランキング手段によって、図９に示すブランキングラインＬ１の下側に位置する部分がブランキングされ、ブランクホルダ４１とダイ４５とにより挟持される板状ワークＷ１の短手方向の両端部Ｗ５、第３の右凸状側面部Ｗ３ｃ、第４の右凸状側面部Ｗ３ｄ、第３の左凸状側面部Ｗ４ｃ及び第４の左凸状側面部Ｗ４ｄが切り取られる。
【００５９】
次に、板状ワークＷ１は、凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部、具体的には、図９に示す凸状側面部Ｗ３の第２の右凸状側面部Ｗ３ｂの凸状頂面部Ｗ２側と反対側の端部Ｗ３ｅ、及び、凸状側面部Ｗ４の第２の左凸状側面部Ｗ４ｂの凸状頂面部Ｗ２側と反対側の端部Ｗ４ｅが内方側へ曲げ成形される。図１０は、ドロー成形された板状ワークの凸状側面部の端部を曲げ成形するための曲げ成形装置の曲げ成形型を示す断面図である。
【００６０】
図１０に示すように、板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅを曲げ成形するための曲げ成形装置に用いる曲げ成形型５０は、ドロー成形された板状ワークＷ１を保持するための第１のダイ５１と、第１のダイ５１の外周面５１ａに嵌め合わせられる第２のダイ５２と、第２のダイ５２を支持する第３のダイ５３と、第１のダイ５１の下方に配置される第４のダイ５４と、第１のダイ５１に対向して配置され、上下方向に移動可能に構成されるパンチ５５を備えている。
【００６１】
曲げ成形型５０の第１のダイ５１は、図示しない付勢手段によって上方へ付勢され、第４のダイ５４と離間した状態で配置されている。第１のダイ５１の上面５１ｂは、図１０に示すように、その右側部分が、ドロー成形された板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ４、具体的には第２の左凸状側面部Ｗ４ｂの端部Ｗ４ｅを曲げ成形するために、第２の左凸状側面部Ｗ４ｂの曲げ成形すべき端部Ｗ４ｅが第２のダイ５２の上方に位置付けられた状態でドロー成形された板状ワークＷ１を保持するように、凸状頂面部Ｗ２及び凸状側面部Ｗ４の形状に応じて形成されている。また、第１のダイ５１の上面５１ｂの左側部分は、ドロー成形された板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ３、具体的には第２の右凸状側面部Ｗ３ｂの端部Ｗ３ｅを曲げ成形するために、第２の右凸状側面部Ｗ３ｂの曲げ成形すべき端部Ｗ３ｅが第２のダイ５２の上方に位置付けられた状態でドロー成形された板状ワークＷ１を保持するように、凸状頂面部Ｗ２及び凸状側面部Ｗ３の形状に応じて形成されている。
【００６２】
一方、曲げ成形型５０のパンチ５５は、第１のダイ５１の上面５１ｂの右側部分に保持された、ドロー成形された板状ワークＷ１を押圧するための右側パンチ５５ａと、第１のダイ５１の上面５１ｂの左側部分に保持された板状ワークＷ１を押圧するための左側パンチ５５ｂとを備えている。
【００６３】
なお、曲げ成形型５０のパンチ５５には、板状ワークＷ１に取り付けられた補強部材Ｒ１を押圧するために右側パンチ５５ａの下部に補強部材Ｒ１の形状に応じて補強部材Ｒ１の厚さに略等しく窪む溝部が形成されているが、図１０及び後述する図１１及び図１２においては、板状ワークＷ１に取り付けられた補強部材Ｒ１並びにパンチ５５の下部に形成された前記溝部を備えていない断面について示している。
【００６４】
曲げ成形型５０を用いて、板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅを曲げ成形する際には、図１０に示すように、第１のダイ５１が前記付勢手段によって上方へ付勢された状態で、ドロー成形された板状ワークＷ１が、第１の左凸状側面部Ｗ４ａを下側にして第１のダイ５１の上面５１ｂの右側部分に保持される。そして、曲げ成形型５０のパンチ５５が下方へ移動され、パンチ５５と第２のダイ５２とにより曲げ成形が行われる。
【００６５】
図１１及び図１２は、曲げ成形工程を説明するための説明図であり、図１１は、パンチが下降してパンチとドロー成形された板状ワークとが接触した状態を示し、図１２は、パンチがさらに下降して第１のダイと第４のダイとが接触し、ドロー成形された板状ワークの凸状側面部の端部が曲げ成形された状態を示している。
【００６６】
図１１に示すように、第１のダイ５１の上面５１ｂに板状ワークＷ１が保持された状態で、パンチ５５が下降されると、パンチ５５の右側パンチ５５ａと板状ワークＷ１とが接触する。この状態からさらに、パンチ５５が下方へ移動されると、パンチ５５の右側パンチ５５ａと第１のダイ５１とにより板状ワークＷ１を挟んだ状態でパンチ５５の右側パンチ５５ａと第２のダイ５２とにより凸状側面部Ｗ４の第２の右凸状側面部Ｗ４ｂの端部Ｗ４ｅが内方側へ曲げ成形され、図１２に示すように、第１のダイ５１が第４のダイ５４に接触すると、パンチ５５の下方への移動が停止され、曲げ成形を終了する。なお、板状ワークＷ１に補強部材Ｒ１が取り付けられた部分では、補強部材Ｒ１がパンチ５５の右側パンチ５５ａの下部に設けられた前記溝部と接触してパンチ５５の右側パンチ５５ａにより下方へ押圧される。
【００６７】
板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ４の端部Ｗ４ｅの曲げ成形が終了すると、パンチ５５が上方へ移動され、第１のダイ５１及び第１のダイ５１に保持された板状ワークＷ１が上方へ移動されて最初の位置に戻される。そして、図１２において二点鎖線で示すように、ドロー成形された板状ワークＷ１を９０度回転させて、板状ワークＷ１が、第１の右凸状側面部Ｗ３ａを下側にして第１のダイ５１の上面５１ｂの左側部分に保持され、同様にして、左側パンチ５５ｂと第２のダイ５２とにより凸状側面部Ｗ３の第２の左凸状側面部Ｗ３ｂの端部Ｗ３ｅが内方側へ曲げ成形される。
【００６８】
このようにして、補強部材Ｒ１が取り付けられた板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の凸状頂面部Ｗ２側と反対側の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅがともに内方側へ曲げ成形された後、板状ワークＷ１は、凸状頂面部Ｗ２に設けられた凸部Ｗ２ａが凸部Ｗ２ａの突出方向と反対方向である板状ワークＷ１の凸状に突出する方向にプレス成形され、凸状頂面部Ｗ２の両側の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４がそれぞれ内方側へ変位させられて板状ワークＷ１が閉断面化される。
【００６９】
図１３は、プレス成形工程を説明するための説明図であり、図１３の（ａ）は、板状ワークをプレス成形して閉断面化させるためのプレス成形装置のプレス成形型にドロー成形された板状ワークが保持された状態を示し、図１３の（ｂ）は、板状ワークの凸状頂面部の凸部がプレス成形型の中子型によりプレスされている状態を示し、図１３の（ｃ）は、板状ワークの凸状頂面部の凸部がプレス成形型の中子型によりプレス成形され凸状側面部の端部どうしが突き合わせられ閉断面化された状態を示している。なお、図１３（ｂ）及び図１３（ｃ）では、プレス成形型のパンチを省略して示している。また、図１３では、プレス成形工程を説明するために、フロントサイドフレーム２０の図３（ａ）に示す断面に対応する断面について示しているが、後述する図１５及び図１６では、フロントサイドフレームの図３（ｃ）及び図３（ｂ）に示す断面に対応する断面について示している。
【００７０】
図１３（ａ）に示すように、ドロー成形された板状ワークＷ１をプレス成形して閉断面化させるためのプレス成形装置に用いるプレス成形型（第２の成形型）６０は、ドロー成形された板状ワークＷ１を保持するためのダイ６１と、ダイ６１の上方に配置され、上下方向に移動可能に構成される中子型６５と、中子型６５の上方に配置され、上下方向に移動可能に構成されるパンチ６７とを備えている。
【００７１】
プレス成形型６０のダイ６１は、図１３（ａ）に示すように、板状ワークＷ１の凸状頂面部Ｗ２を保持するための上面６１ａに凹状に窪む凹部６２が設けられている。図１４は、図１３（ａ）のＡ部を拡大して示す要部拡大図であり、この図１４に示すように、プレス成形型６０のダイ６１に設けられる凹部６２は、底面部６２ａと、側壁部６２ｂ、６２ｃ、具体的には図１４において右側に位置する右側壁部６２ｂと左側に位置する左側壁部６２ｃとを備え、長手方向に延びている。
【００７２】
プレス成形型６０のダイ６１に設けられる凹部６２の底面部６２ａは、フロントサイドフレーム２０の下面部２２の形状に応じて形成されており、板状ワークＷ１の凸状頂面部Ｗ２に設けられる凸部Ｗ２ａの断面長さ、すなわち断面円弧長Ｌ１１と略同一の断面長さＬ２１を有するように形成されている。また、凹部６２の側壁部６２ｂ及び６２ｃはそれぞれ、長手方向に変化する凸状頂面部Ｗ２の断面長さの最も短い断面長さと略同一の断面長さを有するように形成され、具体的には、凹部６２の右側壁部６２ｂが、左凸状頂面部Ｗ２ｃの断面長さＬ１２の最も短い断面長さと略同一の断面長さＬ２２を有するように形成され、凹部６２の左側壁部６２ｃが、右凸状頂面部Ｗ２ｂの断面長さＬ１３の最も短い断面長さと略同一の断面長さＬ２３を有するように形成され、凹部６２の側壁部６２ｂ及び６２ｃの底面部６２ａに対する傾斜角度はそれぞれ、フロントサイドフレーム２０の形状に応じて長手方向に略一定の所定の角度で形成されている。
【００７３】
本実施形態ではまた、図３（ｃ）に示すように、フロントサイドフレーム２０の下面部２２及び第３の傾斜側面部２７において補強部材３５が取り付けられる部分が、フロントサイドフレーム２０の長手方向に内面形状が略一致するようにフロントサイドフレーム２０の外方側に突出して形成されるものであり、後述する図１５（ａ）に示すように、プレス成形型６０のダイ６１には、板状ワークＷ１の補強部材Ｒ１が取り付けられた部分に対応して、底面部６２ａの略中央部から右側壁部６２ｂにわたって窪んで形成される溝部６２ｄが設けられている。この溝部６２ｄは、底面部６２ａ及び右側壁部６２ｂにおいて補強部材Ｒ１の板厚と略同一の深さＤ１を有するように形成されている。
【００７４】
プレス成形型６０の中子型６５は、板状ワークＷ１の凸状頂面部Ｗ２に設けられた凸部Ｗ２ａを板状ワークＷ１の凸状に突出する方向にプレス成形するようにダイ６１の上方に配置されている。この中子型６５は、板状ワークＷ１よりも長手方向に長く形成され、図１３（ａ）に示すように、上面部６５ａと、下面部６５ｂと、右側面部６５ｃと、左側面部６５ｄと、上面部６５ａから右側面部６５ｃに向かって右斜め下方に傾斜する第１の傾斜側面部６５ｅと、上面部６５ａから左側面部６５ｄに向かって左斜め下方に傾斜する第２の傾斜側面部６５ｆと、下面部６５ｂから右側面部６５ｃに向かって右斜め上方に傾斜する第３の傾斜側面部６５ｇと、下面部６５ｂから左側面部６５ｄに向かって左斜め上方に傾斜する第４の傾斜側面部６５ｈと、を備えている。中子型６５の下面部６５ｂ、第３の傾斜側面部６５ｇ及び第４の傾斜側面部６５ｈはそれぞれ、フロントサイドフレーム２０の下面部２２、第３の傾斜側面部２７及び第４の傾斜側面部２８の形状に応じて形成され、中子型６５の上面部６５ａ、第１の傾斜側面部６５ｅ及び第２の傾斜側面部６５ｆはそれぞれ、フロントサイドフレーム２０の上面部２１、第１の傾斜側面部２５及び第２の傾斜側面部２６の形状に応じて形成されている。
【００７５】
また、プレス成形型６０の中子型６５は、板状ワークＷ１が閉断面化される際に、フロントサイドフレーム２０の断面幅よりも狭い断面幅を有するように、具体的には、図１３（ｃ）に示すように、中子型６５の右側面部６５ｃと左側面部６５ｄとの間の断面幅Ｌ３１が、フロントサイドフレーム２０の右側面部２３と左側面部２４に対応する、ドロー成形された板状ワークＷ１の第１の左凸状側面部Ｗ４ａと第１の右凸状側面部Ｗ３ａとの間の断面幅Ｌ３２よりも狭い断面幅を有するように形成されている。また、中子型６５の下面部６５ｂの短手方向の断面幅は、板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａの断面長さＬ１１と略同一に設定されている。なお、中子型６５は、板状ワークＷ１が閉断面化された後には、閉断面状に形成された閉断面部材の長手方向に抜けるように構成されている。
【００７６】
プレス成形型６０のパンチ６７は、後述するように、ドロー成形された板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしが突き合わせられ閉断面化された後に、突きあわせられた凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしを、中子型６５の凸状頂面部Ｗ２、より具体的には凸部Ｗ２ａをプレスする面部（下面部）６５ｂと反対側の面部（上面部）６５ａに押し当てて決め押し成形するためのパンチであり、中子型６５の上方に配置され、上下方向に移動可能に構成されている。
【００７７】
このようにして構成されるプレス成形型６０を備えたプレス成形装置では、ドロー成形された板状ワークＷ１をプレス成形型６０のダイ６１に、該ダイ６１に設けられた凹部６２上に板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａが配置されるように保持した状態で、板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａを板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａを覆うように固接された補強部材Ｒ１とともに、プレス成形型６０の中子型６５により板状ワークＷ１の凸状に突出する方向に凹部６２内でプレス成形し、板状ワークＷ１の凸状頂面部Ｗ２の両側の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４をそれぞれ内方側へ変位させて閉断面化することができるようになっている。
【００７８】
本実施形態では、板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａを覆うように取り付けられている補強部材Ｒ１によって、凸部に板状ワークＷ１の板厚が凸部の他の部分よりも大きい部分が設けられ、板厚が凸部の他の部分よりも大きい部分は、凸部をプレス成形する際に凸部の他の部分よりも成形しにくくなり、板厚が凸部の他の部分よりも大きい部分に連続する凸状側面部Ｗ３は内方側へ変位しにくくなるが、底面部６２ａに形成された溝部６２ｄによって、板厚が凸部の他の部分より大きい部分は、凸部がプレス成形されて圧潰される圧潰量を凸部の他の部分よりも大きく設定することで、かかる問題を回避する。
【００７９】
プレス成形型６０を用いて、ドロー成形された板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａを凹部６２内でプレス成形する際には、図１３（ａ）に示すように、板状ワークＷ１がプレス成形型６０のダイ６１に、該ダイ６１に設けられた凹部６２上に板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａがその短手方向における中心軸が略一致するようにして配置され、ドロー成形された板状ワークＷ１の凸状頂面部Ｗ２がダイ６１の上面６１ａに保持される。
【００８０】
板状ワークＷ１が、ダイ６１に保持されると、中子型６５が下方へ移動され、図１３（ｂ）に示すように、板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａが中子型６５により板状ワークＷ１の凸状に突出する方向に下方に押圧され、これにより、左凸状頂面部Ｗ２ｃ及び凸状側面部Ｗ４は、凹部６２の右側壁部６２ｂと上面６１ａとの交点であるダイ６１の肩部６２ｅを支点として、ドロー成形された板状ワークＷ１を閉じる方向に内方側へ変位し、右凸状頂面部Ｗ２ｂ及び凸状側面部Ｗ３は、凹部６２の左側壁部６２ｃと上面６１ａとの交点であるダイ６１の肩部６２ｆを支点として、ドロー成形された板状ワークＷ１を閉じる方向に内方側へ変位する。
【００８１】
さらに、中子型６５が下方へ移動され、板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａが中子型６５によりダイ６１の凹部６２内でプレス成形されると、図１３（ｃ）に示すように、凸部Ｗ２ａが圧潰されパンチ６５とダイ６１とによって板状ワークＷ１にプレス成形面Ｗ２ｄが成形されるとともに、凸状頂面部Ｗ２の両側の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４がそれぞれ内方側へさらに変位させられ、凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしが突きあわせられ閉断面化される。
【００８２】
図１３では、プレス成形工程を説明するために、フロントサイドフレーム２０の図３（ａ）に示す断面に対応する断面について示しているが、フロントサイドフレーム２０の図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示す断面に対応する断面などのその他の断面についても同時にプレス成形され閉断面化される。
【００８３】
図１５は、フロントサイドフレームの図３（ｃ）に示す断面に対応する断面についてプレス成形工程を説明するための説明図であり、図１５の（ａ）は、プレス成形型にドロー成形された板状ワークが保持された状態を示し、図１５の（ｂ）は、板状ワークの凸状頂面部に成形された凸部がプレス成形型の中子型によりプレス成形され、凸状頂面部の両側の凸状側面部の端部どうしが突き合わせられ閉断面化された状態を示している。
【００８４】
図１５（ａ）に示すように、板状ワークＷ１がダイ６１に保持された状態で、中子型６５が下方へ移動され、板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａが中子型６５により板状ワークＷ１の凸状に突出する方向に下方に押圧されると、板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａを覆うように補強部材Ｒ１が設けられている部分では、凸部Ｗ２ａに沿って設けられる補強部材Ｒ１の部分Ｒ２が凸部Ｗ２ａとともに下方に押圧され、左凸状側面部Ｗ２ｃ及び凸状側面部Ｗ４は補強部材Ｒ１とともにダイ６１の肩部６２ｅを支点としてドロー成形された板状ワークＷ１を閉じる方向に内方側へ変位し、板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａを覆うように補強部材Ｒ１が設けられていない部分では、凸部Ｗ２ａが下方に押圧され、右凸状頂面部Ｗ２ｂ及び凸状側面部Ｗ３は、ダイ６１の肩部６２ｆを支点としてドロー成形された板状ワークＷ１を閉じる方向に内方側へ変位する。
【００８５】
板状ワークＷ１の凸状頂面部Ｗ２に成形された凸部Ｗ２ａがプレス成形型６０の中子型６５によりプレス成形されると、図１５（ｂ）に示すように、板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａを覆うように補強部材Ｒ１が設けられている部分では、凸部Ｗ２ａに沿って設けられる補強部材Ｒ１の部分Ｒ２が凸部Ｗ２ａとともに凹部６２の底面部６２ａに設けられた溝部６２ｄまでプレス成形され、板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａを覆うように補強部材Ｒ１が設けられていない部分では、凹部６２の底面部６２ａまでプレス成形され、パンチ６５とダイ６１とによって板状ワークＷ１及び補強部材Ｒ１にそれぞれプレス成形面Ｗ２ｄ及びＲ２ｄが成形されるとともに凸状頂面部Ｗ２の両側の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４がそれぞれ内方側へ変位させられ、凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしが突きあわせられ閉断面化される。
【００８６】
このようにして、板状ワークＷ１の凸状頂面部Ｗ２に形成した凸部Ｗ２ａを板状ワークＷ１の凸状に突出する方向にプレス成形し、板状ワークＷ１の凸状頂面部Ｗ２の両側の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４をそれぞれ内方側へ変位させて閉断面化する際には、板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａを覆うように補強部材Ｒ１が設けられている部分では、板厚が凸部の他の部分より大きいので成形しにくくなり、板厚が凸部の他の部分より大きい部分に連続する凸状側面部が内方側へ変位しにくくなるが、本実施形態では、板厚が凸部の他の部分よりも大きい部分を、凸部をプレス成形して圧潰する圧潰量を凸部の他の部分よりも大きく設定し、板厚が凸部の他の部分より大きい部分に連続する凸状側面部を、凸部の他の部分に連続する凸状側面部と同様に立ち起こして内方側へ変位させ、板状ワークを閉断面化させることができる。
【００８７】
また、図１６は、フロントサイドフレーム２０の図３（ｂ）に示す断面に対応する断面についてプレス成形工程を説明するための説明図であり、図１６の（ａ）は、ドロー成形された板状ワークの凸状頂面部の凸部がプレス成形型の中子型によりプレスされている状態を示し、図１６の（ｂ）は、ドロー成形された板状ワークの凸状頂面部の凸部がプレス成形型の中子型によりプレス成形され凸状側面部の端部どうしが突き合わせられ閉断面化された状態を示している。
【００８８】
フロントサイドフレーム２０の図３（ｂ）に示す断面に対応する断面についても、板状ワークＷ１が、ダイ６１に設けられた凹部６２上に板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａが配置されるようにダイ６１に保持された状態で、中子型６５が下方へ移動されると、図１６（ａ）に示すように、板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａが中子型６５により板状ワークＷ１の凸状に突出する方向に下方に押圧され、これにより、左凸状頂面部Ｗ２ｃ及び凸状側面部Ｗ４は、ダイ６１の肩部６２ｅを支点として、ドロー成形された板状ワークＷ１を閉じる方向に内方側へ変位し、右凸状頂面部Ｗ２ｂ及び凸状側面部Ｗ３は、ダイ６１の肩部６２ｆを支点として、ドロー成形された板状ワークＷ１を閉じる方向に内方側へ変位する。
【００８９】
中子型６５がさらに下方へ移動され、板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａが中子型６５によりダイ６１の凹部６２内でプレス成形されると、図１６（ｂ）に示すように、凸部Ｗ２ａが圧潰されパンチ６５とダイ６１とによってプレス成形面Ｗ２ｄが成形されるとともに、凸状頂面部Ｗ２の両側の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４がそれぞれ内方側へさらに変位させられ、凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしが突きあわせられ閉断面化される。
【００９０】
本実施形態では、凸部Ｗ２ａによって凸状頂面部Ｗ２の分割される部分Ｗ２ｃ、Ｗ２ｂの断面長さＬ１２、Ｌ１３が長手方向において変化するように成形されているが、プレス成形型６０のダイ６１に設けられる凹部６２の側壁部６２ｂ、６２ｃの断面長さＬ２２、Ｌ２３がそれぞれ、凸状頂面部Ｗ２の分割される部分Ｗ２ｃ、Ｗ２ｂの断面長さＬ１２、Ｌ１３の最も短い部分と略同一に設定されたダイ６１を用いてプレス成形されることにより、フロントサイドフレーム２０の第３の傾斜側面部２７及び第４の傾斜側面部２８に対応する凸状頂面部Ｗ２ｃ、Ｗ２ｂを長手方向において略等しいタイミングでプレス成形して立ち起こすことができ、プレス成形を安定して行うことができる。
【００９１】
図１３（ｃ）、図１５（ｂ）及び図１６（ｂ）に示すように、板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａを、凸部Ｗ２ａを覆うように補強部材Ｒ１が固接された部分では補強部材Ｒ１とともに、中子型６５により板状ワークＷ１の凸状に突出する方向に凹部６２内でプレス成形することより、凸部Ｗ２ａを圧潰してプレス成形面を成形するとともに凸状頂面部Ｗ２の両側の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４をそれぞれ内方側へ変位させて突き合わせ閉断面化させた後には、突き合わせられた凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしが、中子型６５の凸部Ｗ２ａをプレスする面部６５ｂと反対側の面部６５ａに押し当てて決め押し成形される。
【００９２】
図１７は、決め押し成形工程を説明するための説明図であり、図１７の（ａ）は、決め押し成形前の状態を示し、図１７の（ｂ）は、決め押し成形後の状態を示している。なお、図１７では、板状ワークＷ１について、フロントサイドフレーム２０の図３（ａ）に示す断面に対応する断面について示している。板状ワークＷ１の突きあわせられた凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしを中子型６５に押し当てて決め押し成形する際には、図１７（ａ）に示すように、中子型６５の上方に配置され、上下方向に移動可能に構成されるパンチ６７が用いられる。
【００９３】
プレス成形型６０のパンチ６７が、板状ワークＷ１の突き合わせられた凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしを押圧するように下方へ移動されると、図１７（ｂ）に示すように、板状ワークＷ１の突き合わせられた凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしが、パンチ６７によりプレスされ、中子型６５の凸部Ｗ２ａをプレスする面部６５ｂと反対側の面部６５ａに押し当てられ決め押し成形され、パンチ６７と中子型６５とにより、フロントサイドフレーム２０の上面部２１に対応する面部Ｗ６が成形される。図１７では、フロントサイドフレーム２０の図３（ａ）に示す断面に対応する断面について示しているが、フロントサイドフレーム２０の図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示す断面に対応する断面などのその他の断面についても同時にプレスされ、決め押し成形される。
【００９４】
このように、板状ワークＷ１の突き合わせられた凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしを、中子型６５の凸部Ｗ２ａをプレスする面部６５ｂと反対側の面部６５ａに押し当てて決め押し成形する決め押し成形工程をさらに備えていることにより、プレス成形面Ｗ２ｄと反対側の面についても、比較的簡単な方法によって高い成形精度を得ることができる。
【００９５】
板状ワークＷ１の突き合わせられた凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしがパンチ６７と中子型６５により決め押し成形された後には、突き合わせられた凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしが、例えばレーザ溶接などの溶接によって接合され、フランジ部分を設けることなく閉断面状に形成された閉断面部材としてのフロントサイドフレーム２０が製造される。このフロントサイドフレーム２０には、図３（ｃ）に示すように、フロントサイドフレーム２０の下面部２２から第３の傾斜側面部２７及び右側面部２３にわたって補強部材３５が取り付けられている。
【００９６】
本実施形態では、ドロー成形によって、板状ワークＷ１をドロー成形型４０のブランクホルダ４１とダイ４５とにより挟持した状態で、パンチ４２をダイ４５の成形空間４５ｃ内に移動させることにより、板状ワークＷ１をダイ４５に対するパンチ４２の移動方向に突出させて凸状にドロー成形するとともに、板状ワークＷ１の凸状に成形される凸状頂面部Ｗ２に、板状ワークＷ１の凸状に突出する方向と逆方向に突出する凸部Ｗ２ａを成形しているが、例えば張出し成形などのその他のプレス成形を用いて成形するようにしてもよい。
【００９７】
また、ドロー成形された板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の凸状頂面部Ｗ２側と反対側の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅを曲げ成形した後に閉断面化させているが、ドロー成形された板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅの何れか一方の端部のみを内方側へ曲げ成形した後に閉断面化させるようにしてもよく、また、曲げ成形することなく閉断面化させるようにすることも可能である。
【００９８】
さらに、ドロー成形された板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａをプレス成形型６０の中子型６５により板状ワークＷ１の凸状に突出する方向にプレス成形型６０のダイ６１に設けられた凹部６２内でプレス成形することで、板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしを突き合わせて閉断面化しているが、板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしを重ね合わせて閉断面化するようにしてもよく、かかる場合には、溶接工程において、好ましくは、重ね合わせられて閉断面化された板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅどうしが重ね溶接や隅肉溶接によって溶接される。
【００９９】
加えて、本実施形態では、板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａの短手方向における略中央部から第１の凸状側面部Ｗ３にわたって板状ワークＷ１に沿って補強部材Ｒ１が設けられているが、フロントサイドフレーム２０の下面部２２からフロントサイドフレーム２０の上面部２１までフロントサイドフレーム２０に沿って補強部材が設けられるように、第２のプレス成形工程において閉断面化される板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の凸状頂面部Ｗ２側と反対側の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅまで板状ワークＷ１に沿って設けられるように補強部材を板状ワークＷ１に固接させるようにしてもよい。
【０１００】
このように、本実施形態に係る金属製閉断面部材としてのフロントサイドフレーム２０の製造方法では、板状ワークＷ１を凸状にプレス成形するとともに凸状頂面部Ｗ２に板状ワークＷ１の凸状に突出する方向と逆方向に突出する凸部を成形する第１のプレス成形工程と、板状ワークＷ１の凸部を板状ワークＷ１の凸状に突出する方向にプレス成形することより板状ワークＷ１の凸部を圧潰してプレス成形面を成形するとともに凸状側面部Ｗ３、Ｗ４をそれぞれ内方側へ変位させて閉断面化する第２のプレス成形工程とを備え、第２のプレス成形工程では、凸部の板厚が凸部の他の部分よりも大きい部分は、凸部がプレス成形されて圧潰される圧潰量が凸部の他の部分よりも大きく設定される。これにより、成形型などの成形装置を複雑化させることなく、比較的簡単な方法によって、板厚が部分的に大きくされ、部分的に補強された金属製閉断面部材を精度良く製造することができる。
【０１０１】
また、凸部の板厚が凸部の他の部分よりも大きい部分は、閉断面部材２０を補強するための補強部材Ｒ１が凸部を覆うように固接された部分であることにより、補強部材Ｒ１によって部分的に補強された金属製閉断面部材を製造する場合において、前記効果を有効に奏することができる。
【０１０２】
更に、補強部材Ｒ１は、第２のプレス成形工程において閉断面化される板状ワークＷ１の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の凸状頂面部Ｗ２側と反対側の端部Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅまで板状ワークＷ１に沿って設けられるように固接されることにより、閉断面部材の断面崩れを抑制するように補強部材が配設された金属製閉断面部材を製造する場合においても、前記効果を有効に奏することができる。
【０１０３】
また更に、第１のプレス成形工程と第２のプレス成形工程の間に、プレス成形された板状ワークの凸状側面部の凸状頂面部側と反対側の端部を板状ワークの内方側へ曲げ成形する曲げ成形工程をさらに備えていることにより、板状ワークを閉断面化させる際に、プレス成形された板状ワークの凸状側面部の内方側への変位を少なくし、より精度良く金属製閉断面部材を製造することができる。
【０１０４】
また更に、第２のプレス成形工程の後に、プレス成形された板状ワークの閉断面化された凸状側面部の端部どうしを溶接する溶接工程をさらに備えていることにより、閉断面部材の接合強度を高めることができ、より強固な閉断面部材を製造することができる。
【０１０５】
本実施形態では、板状ワークＷ１に補強部材Ｒ１が取り付けられ、板状ワークＷ１の凸部に板厚が凸部の他の部分よりも大きい部分が設けられているが、板状ワークの凸部に板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが凸部の他の部分よりも大きくなるように補強部材が取り付けられる場合においても、第２のプレス成形工程において、凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが凸部の他の部分よりも大きい部分を、凸部の圧潰量を凸部の他の部分よりも大きく設定することで、前記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０６】
前述した金属製閉断面部材の製造方法は、板状ワークＷ１の凸部に、補強部材Ｒ１によって板厚が凸部の他の部分よりも大きい部分が設けられ、板厚が凸部の他の部分よりも大きい部分を凸部の他の部分よりもプレス成形する際の圧潰量を大きくすることで、板厚が凸部の他の部分よりも大きい部分に連続する凸状側面部についても、凸部の他の部分に連続する凸状側面部と同様に、板状ワークＷ１を内方側へ変位させて閉断面化しているが、板状ワークＷ１の補強部材Ｒ１が取り付けられる部分が板状ワークＷ１よりも板厚の大きい別の板材からなるテーラードブランクを用いて、金属製閉断面部材を製造する場合にも適用することができる。
【０１０７】
図１８は、本実施形態に係る別の金属製閉断面部材を製造する方法を説明するための説明図であり、図１８では、プレス成形型にドロー成形された板状ワークが保持された状態を示している。本実施形態に係る別の金属製閉断面部材としてのフロントサイドフレームは、フロントサイドフレーム２０において補強部材３５の取り付けられる部分が板厚の大きい別の板材からなるものであり、前述した実施形態と同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。
【０１０８】
本実施形態に係る別の金属製閉断面部材を製造するに際し、板状ワークＷ１０として、例えば鋼板などの略平板状に形成された第１の板材Ｗ１１と、板厚が第１の板材Ｗ１１よりも大きい、例えば鋼板などの略平板状に形成された第２の板材Ｗ１５とが溶接されてなるテーラードブランクが用いられ、前述した実施形態における板状ワークＷ１の補強部材Ｒ１の取り付けられる部分が第２の板材Ｗ１５で形成されている。なお、図１８では、第１の板材Ｗ１１を斜線ハッチングで表し、第２の板材Ｗ１５をクロスハッチングで表している。
【０１０９】
板状ワークＷ１０を用いる場合においても、ドロー成形型４０を備えたドロー成形装置によって、板状ワークＷ１０が凸状にドロー成形されるとともに板状ワークＷ１０の凸状に成形される凸状頂面部Ｗ２に、板状ワークＷ１０の凸状に突出する方向と逆方向に断面円弧状に突出する凸部が成形される。板状ワークＷ１０の凸部には、図１８に示すように、板厚が第１の板材Ｗ１１からなる凸部の他の部分Ｗ２ａよりも大きい第２の板材Ｗ１５からなる部分Ｗ１５ａが設けられている。
【０１１０】
板状ワークＷ１０がドロー成形された後には、前述した板状ワークＷ１と同様に、ブランキングが行われ、その後に板状ワークＷ１０の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の凸状頂面部Ｗ２側と反対側の端部がそれぞれ内方側へ曲げ成形される。そして、プレス成形型６０を備えたプレス成形装置によって、板状ワークＷ１の凸部が、プレス成形型６０の中子型６５により板状ワークＷ１の凸状に突出する方向に凹部６２内でプレス成形される。プレス成形型６０のダイ６１には、第２の板材Ｗ１５の形状に対応して底面部６２の略中央部から右側壁部６２ｂにわたって窪んで形成される溝部６２ｄが設けられ、溝部６２ｄは、底面部６２ａ及び右側壁部６２ｂにおいて第２の板材Ｗ１５と第１の板材Ｗ１１の板厚の差と略同一の深さＤ２を有するように形成されている。
【０１１１】
これにより、板状ワークＷ１０の凸部に板厚が第１の板材Ｗ１１からなる凸部の他の部分Ｗ２ａよりも大きい第２の板材Ｗ１５からなる部分Ｗ１５ａが設けられる場合においても、板状ワークＷ１の凸部がプレス成形され圧潰される際に、板厚が凸部の他の部分Ｗ２ａよりも大きい部分Ｗ１５ａを凸部の他の部分Ｗ２ａよりも凸部の圧潰量を大きくし、凸部の他の部分Ｗ２ａに連続する凸状側面部と同様に、板厚が凸部の他の部分よりも大きい部分に連続する凸状側面部を内方側へ変位させて閉断面化させることができ、フロントサイドフレームを精度良く製造することができる。
【０１１２】
このように、板状ワークＷ１０が、第１の板材Ｗ１１と、板厚が第１の板材Ｗ１１よりも大きい第２の板材Ｗ１５とが溶接されてなるテーラードブランクであり、凸部の板厚が凸部の他の部分Ｗ２ａよりも大きい部分Ｗ１５ａが第２の板材Ｗ１５からなる板状ワークＷ１０を用いて金属製閉断面部材を製造する場合においても、第２の板材Ｗ１５によって部分的に補強された金属製閉断面部材を精度良く製造することができる。
【０１１３】
なお、板状ワークＷ１０として、第１の板材Ｗ１１と、板厚が第１の板材Ｗ１１よりも大きい第２の板材Ｗ１５とが溶接されてなるテーラードブランクが用いられているが、第２の板材として第１の板材よりも板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが大きいテーラードブランクを用いることができ、第１の板材からなる凸部の他の部分よりも板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが大きい第２の板材からなる部分の圧潰量を第１の板材からなる凸部の他の部分よりも大きくすることで、前記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１１４】
前述した実施形態では、ダイ６１に設けられた凹部６２の底面部６２ａに溝部６２ｄを設けることで、凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが凸部の他の部分よりも大きい部分の圧潰量を凸部の他の部分よりも大きく設定しているが、第１のプレス成形工程において、凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが凸部の他の部分よりも大きい部分について凸部の高さを凸部の他の部分よりも高く成形し、凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが凸部の他の部分よりも大きい部分と凸部の他の部分とを略同位置までプレス成形し、凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが凸部の他の部分よりも大きい部分の圧潰量を凸部の他の部分よりも大きくするようにすることも可能である。
【０１１５】
図１９は、本実施形態に係る更に別の金属製閉断面部材を製造する方法を説明するための説明図であり、図１９では、板状ワークがドロー成形された状態を示している。本実施形態に係る更に別の金属製閉断面部材としてのフロントサイドフレームは、フロントサイドフレーム２０において補強部材が取り付けられる部分が外方側に突出することなく、補強部材がフロントサイドフレーム２０の内面に沿って設けられるとともに、補強部材が下面部２２の第４の傾斜側面部２８側の端部まで延びて形成されるものであり、前述した実施形態と同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。なお、図１９では、補強部材を省略して示しているが、補強部材が取り付けられる部分に斜線ハッチングを施して示している。
【０１１６】
本実施形態に係る更に別の金属製閉断面部材を製造するに際し、板状ワークとして、例えば鋼板などの略平板状に形成された板状ワークＷ２０が用いられ、板状ワークＷ２０には、板状ワーク２０の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかを部分的に大きくする補強部材Ｒ１０（図２０参照）が固定して接合される。板状ワークＷ２０を用いる場合においても、板状ワークＷ２０が凸状にドロー成形されるとともに板状ワークＷ２０の凸状に成形される凸状頂面部Ｗ２に板状ワークＷ２０の凸状に突出する方向と逆方向に断面略円弧状に突出する凸部Ｗ２ａが板状ワークＷ２０の長手方向に連続して設けられる。
【０１１７】
図１９に示すように、板状ワークＷ２０では、板状ワークＷ２０の凸部Ｗ２ａにおいて、板状ワークＷ２０の長手方向に所定長さＳ１を有し補強部材Ｒ１０が取り付けられる部分Ｗ２ｆが、凸部の他の部分Ｗ２ａよりも凸部の高さが高く成形されている。補強部材Ｒ１０が取り付けられ板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが凸部の他の部分Ｗ２ａよりも大きい部分Ｗ２ｆは、後述する図２０に示すように、凸部の高さがＨ２に設定され、凸部の高さがＨ１である凸部の他の部分Ｗ２ａよりも高く成形されている。また、板状ワークＷ２０の凸部Ｗ２ａにおいて、凸部Ｗ２ａの高さが高く成形される部分Ｗ２ｆでは、好ましくは、凸部Ｗ２ａの断面長さが略一定となるように板状ワークＷ２０の短手方向における幅が狭く成形される。
【０１１８】
なお、板状ワークＷ２０は、図６に示すドロー成形型４０において、ダイ４５に断面円弧状に突出して設けられる凸部４５ｍの高さを長手方向に部分的に大きくし断面湾曲状に突出して形成するとともに、パンチ４２に断面円弧状に窪んで設けられる凹部４２ｍの深さを長手方向に部分的に大きくし断面湾曲状に窪んで形成したものを用いて成形することができる。
【０１１９】
板状ワークＷ２０がドロー成形された後には、前述した板状ワークＷ１と同様に、ブランキングが行われ、その後に板状ワークＷ２０の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４の凸状頂面部Ｗ２側と反対側の端部がそれぞれ内方側へ曲げ成形される。そして、板状ワークＷ２０の凸部Ｗ２ａが、板状ワークＷ１の凸状に突出する方向にプレス成形される。
【０１２０】
図２０は、図１９に示す板状ワークがプレス成形型のダイに保持された状態を示す断面図であり、図２０では、図１９におけるＹ２０ａ−Ｙ２０ａ線に沿った板状ワークの断面を示しており、図１９におけるＹ２０ｂ−Ｙ２０ｂ線に沿った板状ワークの凸部の断面を二点鎖線によって示している。
【０１２１】
図２０に示すように、板状ワークＷ２０の凸部Ｗ２ａをプレス成形するためのプレス成形装置に用いるプレス成形型７０は、図１３に示すプレス成形型６０において、中子型６５の下面部６５ｂ及び第３の傾斜側面部６５ｇに補強部材Ｒ１０の形状に応じて補強部材Ｒ１０の厚さに略等しく窪んで形成される溝部６５ｉが形成され、ダイ６１に設けられる凹部６２の底面部６２ａに溝部６２ｄが形成されないものが用いられる。なお、図２０では、プレス成形型７０において、プレス成形型６０と同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。
【０１２２】
プレス成形型７０を備えたプレス成形装置によって、板状ワークＷ２０の凸部Ｗ２ａが、中子型６５により板状ワークＷ２０の凸状に突出する方向に凹部６２内でプレス成形される際には、板状ワークＷ２０の凸部Ｗ２ａを覆うように補強部材Ｒ１０が設けられている部分Ｗ２ｆでは補強部材Ｒ１０が凸部Ｗ２ａとともに凹部６２の底面部６２ａまでプレス成形され、板状ワークＷ２０の凸部Ｗ２ａを覆うように補強部材Ｒ１０が設けられていない部分では凸部Ｗ２ａが凹部６２の底面部６２ａまでプレス成形され、板状ワークＷ２０の凸部Ｗ２ａが略同位置までプレス成形される。
【０１２３】
板状ワークＷ２０に補強部材Ｒ１０が取り付けられ、板状ワークＷ２０の凸状頂面部Ｗ２に成形される凸部Ｗ２ａに板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが凸部Ｗ２ａの他の部分よりも大きい部分Ｗ２ｆが設けられる場合においても、第１のプレス成形工程において、凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが凸部の他の部分よりも大きい部分について凸部の高さを凸部の他の部分よりも高く成形し、第２のプレス成形工程では、凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが凸部の他の部分よりも大きい部分と凸部の他の部分とを略同位置までプレス成形し、凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが凸部の他の部分よりも大きい部分の圧潰量を凸部の他の部分よりも大きくすることで、凸部の他の部分に連続する凸状側面部と同様に、板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが凸部の他の部分よりも大きい部分に連続する凸状側面部を内方側へ変位させて閉断面化させることができ、フロントサイドフレームを精度良く製造することができる。
【０１２４】
前述した実施形態では、板状ワークＷ２０に補強部材Ｒ１０が取り付けられ、板状ワークＷ２０の凸部に板厚、強度及び耐力の何れか大きい部分が設けられているが、第１の板材と、第１の板材よりも板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが大きい第２の板材とが溶接されてなるテーラードブランクを用い、板状ワークの凸部において板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが凸部の他の部分より大きい部分が第２の板材からなる場合においても、板状ワークの凸部において第２の板材からなる部分を第１の板材からなる凸部の他の部分よりも高さを高く成形し、凸部をプレス成形して圧潰する際に第２の板材からなる部分と第１の板材からなる部分を略同位置までプレス成形することで、板厚が凸部の他の部分よりも大きい部分を凸部の他の部分よりも圧潰量を大きくし、板厚が凸部の他の部分よりも大きい部分に連続する凸状側面部を、凸部の他の部分に連続する凸状側面部と同様に、内方側へ変位させて閉断面化させることができる。
【０１２５】
このように、第１のプレス成形工程において、凸部Ｗ２ａが板状ワークＷ１の長手方向に連続して設けられるとともに、凸部Ｗ２ａの板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが凸部Ｗ２ａの他の部分よりも大きい部分Ｗ２ｆは凸部の高さが凸部の他の部分よりも高く成形され、第２のプレス成形工程では、凸部の板厚、強度及び耐力の少なくとも何れかが凸部の他の部分よりも大きい部分と凸部の他の部分とが略同位置までプレス成形されることにより、閉断面部材の板状ワークの凸部に対応する部分を平坦化して製造することができる。
【０１２６】
本実施形態では、プレス成形型６０のダイ６１に凹部６２が設けられているが、ダイ６１に凹部を設けることなく、ダイ６１に設けられた平面部上にドロー成形された板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａが配置されるように板状ワークＷ１をダイ６１に保持した状態で、板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａをプレス成形型６０の中子型６５により板状ワークＷ１の凸状に突出する方向にプレス成形型６０のダイ６１に設けられた平面部でプレス成形することにより、板状ワークＷ１の凸部Ｗ２ａを圧潰してプレス成形面を成形するとともに、板状ワークＷ１の凸状頂面部Ｗ２の両側の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４をそれぞれ内方側へ変位させて閉断面化するようにすることも可能である。
【０１２７】
また、本実施形態では、プレス成形された板状ワークＷ１の凸状頂面部Ｗ２に設けられる凸部Ｗ２ａを断面円弧状に成形し、この凸部Ｗ２ａをプレス成形することにより、板状ワークＷ１の凸状頂面部Ｗ２の両側の凸状側面部Ｗ３、Ｗ４をそれぞれ板状ワークＷ１の内方側へ変位させて閉断面化させているが、プレス成形された板状ワークＷ１の凸状頂面部Ｗ２に設けられる凸部を断面台形状に成形するようにしてもよい。
【０１２８】
以上のように、本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
本発明は、金属製の板状ワークから閉断面部材を製造する金属製閉断面部材の製造方法に関し、例えばフロントサイドフレームやリアサイドフレームなどの閉断面状に形成される車体部材の製造において有効に適用可能である。
【符号の説明】
【０１３０】
２０  フロントサイドフレーム
２３  右側面部
３５、Ｒ１、Ｒ１０  補強部材
４０  ドロー成形型
４１  ドロー成形型のブランクホルダ
４２  ドロー成形型のパンチ
４５  ドロー成形型のダイ
４５ｃ  ドロー成形型のダイの成形空間
６０  プレス成形型
６１  プレス成形型のダイ
６２  プレス成形型のダイに設けられる凹部
６２ａ  プレス成形型のダイに設けられる凹部の底面部
６２ｂ、６２ｃ  プレス成形型のダイに設けられる凹部の側壁部
６２ｄ  プレス成形型のダイに設けられる凹部の溝部
６５  プレス成形型の中子型
６５ａ  中子型の上面部
６５ｂ  中子型の下面部
Ｗ１、Ｗ１０、Ｗ２０  板状ワーク
Ｗ２  凸状頂面部
Ｗ２ａ、Ｗ１５ａ  凸状頂面部に設けられる凸部
Ｗ２ｄ、Ｒ２ｄ  プレス成形面
Ｗ３、Ｗ４  凸状側面部
Ｗ３ｅ、Ｗ４ｅ  凸状側面部の凸状頂面部側と反対側の端部
Ｗ１１  第１の板材
Ｗ１５  第２の板材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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