(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンチとダイを備えるプレス成形装置を用いて合金化溶融亜鉛めっき鋼板を絞り成形することによって絞り成形品を製造する際に、予め成形荷重が最大となる成形ストロークまたは成形荷重の最大値を求め、求めた前記成形ストロークまたは前記成形荷重の最大値に基づき、前記成形荷重が成形荷重の最大の９０％に到達してから成形荷重が最大となる成形ストロークまでの領域では、直前のパンチ速度を維持し、または成形ストロークとともにパンチ成形速度を増大すること、および、前記領域のパンチ成形速度は、下死点からのストローク位置をＳＰ（ｍｍ）とし、１分間当たりのストローク回数をＳＮ（回数／分）とし、上死点から下死点までの全ストロークをＳＴ（ｍｍ）とするときに、下記式（１）で算出される基準速度に比べて大きいことを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板からなる絞り成形品の製造方法。
基準速度（ｍｍ／ｓ）＝２×３．１４／（６０／ＳＮ）×ｓｉｎ（Ｔ×２×３．１４／（６０／ＳＮ））×ＳＴ／２・・・（１）
ここで、ＳＰ＝−ｃｏｓ（Ｔ×２×３．１４／（６０／ＳＮ））×ＳＴ／２＋ＳＴ／２
Ｔ：ストローク位置ＳＰ（下死点からの距離）から下死点までの時間（秒）
【請求項２】
パンチとダイを備えるプレス成形装置を用いて合金化溶融亜鉛めっき鋼板を絞り成形することによって絞り成形品を製造する際に、予め成形荷重が最大となる成形ストロークまたは成形荷重の最大値を求め、求めた前記成形ストロークまたは前記成形荷重の最大値に基づき、前記パンチと前記合金化溶融亜鉛めっき鋼板とが接触を開始してから成形荷重が最大となる成形ストロークである成形下死点までの間の少なくとも一部の領域では、直前のパンチ速度を維持し、または成形ストロークとともにパンチ成形速度を増大すること、および、前記領域のパンチ成形速度は、下死点からのストローク位置をＳＰ（ｍｍ）とし、１分間当たりのストローク回数をＳＮ（回数／分）とし、上死点から下死点までの全ストロークをＳＴ（ｍｍ）とするときに、下記式（１）で算出される基準速度に比べて大きいことを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板からなる絞り成形品の製造方法。
基準速度（ｍｍ／ｓ）＝２×３．１４／（６０／ＳＮ）×ｓｉｎ（Ｔ×２×３．１４／（６０／ＳＮ））×ＳＴ／２・・・（１）
ここで、ＳＰ＝−ｃｏｓ（Ｔ×２×３．１４／（６０／ＳＮ））×ＳＴ／２＋ＳＴ／２
Ｔ：ストローク位置ＳＰ（下死点からの距離）から下死点までの時間（秒）
【請求項３】
パンチとダイを備えるプレス成形装置を用いて合金化溶融亜鉛めっき鋼板を絞り成形することによって絞り成形品を製造する際に、予め成形荷重が最大となる成形ストロークまたは成形荷重の最大値を求め、求めた前記成形ストロークまたは前記成形荷重の最大値に基づき、前記パンチと前記合金化溶融亜鉛めっき鋼板とが接触を開始してから成形荷重が最大となる成形ストロークまでの間の少なくとも一部の領域では、直前のパンチ速度を維持し、または成形ストロークとともにパンチ成形速度を増大すること、および、前記領域のパンチ成形速度は、下死点からのストローク位置をＳＰ（ｍｍ）とし、１分間当たりのストローク回数をＳＮ（回数／分）とし、上死点から下死点までの全ストロークをＳＴ（ｍｍ）とするときに、下記式（１）で算出される基準速度に比べて大きいことを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板からなる絞り成形品の製造方法。
基準速度（ｍｍ／ｓ）＝２×３．１４／（６０／ＳＮ）×ｓｉｎ（Ｔ×２×３．１４／（６０／ＳＮ））×ＳＴ／２・・・（１）
ここで、ＳＰ＝−ｃｏｓ（Ｔ×２×３．１４／（６０／ＳＮ））×ＳＴ／２＋ＳＴ／２
Ｔ：ストローク位置ＳＰ（下死点からの距離）から下死点までの時間（秒）
【請求項４】
パンチとダイを備え、合金化溶融亜鉛めっき鋼板にプレス成形を行って絞り成形品の製造する製造装置であって、
前記パンチの成形速度を調整する速度調整手段を備え、
該速度調整手段は、成形荷重が最大となる成形ストロークまたは成形荷重の最大値に基づき、前記パンチと前記合金化溶融亜鉛めっき鋼板とが接触を開始してから成形荷重が最大となる成形ストロークまでの間の少なくとも一部の領域で、直前のパンチ速度を維持し、または成形ストロークとともにパンチ成形速度を増大する機能を有すること、および、前記領域のパンチ成形速度は、下死点からのストローク位置をＳＰ（ｍｍ）とし、１分間当たりのストローク回数をＳＮ（回数／分）とし、上死点から下死点までの全ストロークをＳＴ（ｍｍ）とするときに、下記式（１）で算出される基準速度に比べて大きいことを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板からなる絞り成形品の製造装置。
基準速度（ｍｍ／ｓ）＝２×３．１４／（６０／ＳＮ）×ｓｉｎ（Ｔ×２×３．１４／（６０／ＳＮ））×ＳＴ／２・・・（１）
ここで、ＳＰ＝−ｃｏｓ（Ｔ×２×３．１４／（６０／ＳＮ））×ＳＴ／２＋ＳＴ／２
Ｔ：ストローク位置ＳＰ（下死点からの距離）から下死点までの時間（秒）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板からなる絞り成形品の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板の表面にめっきを被覆した合金化溶融めっき鋼板（以下「ＧＡ鋼板」ともいう。）を絞り成形して絞り成形品を製造する方法が、自動車部品や家電部品の製造に用いられる。絞り成形では、パンチ、ダイおよびホルダを備えるプレス装置を用いて、ダイおよびホルダにより成形対象である鋼板を固定し、鋼板にしわ押さえ力を加えながらダイに対してパンチを上昇または下降させることによって、鋼板をパンチ形状の絞り成形品へ成形する。
【０００３】
クランク機構を用いたクランクプレスが、プレス装置には従来から用いられる。鋼板は、クランクプレスによって、パンチ成形ストロークの上死点および下死点において速度ゼロとなるとともに上死点および下死点の中間位置で最も速い速度となる、サインカーブを描くパンチ速度（成形速度）で、成形される。なお、クランクプレスにリンク機構を付設することによってパンチの成形速度を低下したリンクモーションプレスも用いられる。最近では、パンチの駆動源としてサーボモータを用いることによってパンチ成形速度のカーブを自由に設定可能なサーボプレスも用いられる。
【０００４】
鋼板を絞り成形して絞り成形品を製造する際には、割れ等の成形不良が鋼板に発生することが知られている。
特許文献１には、金属板の成形の途中で金属板からパンチを一端離した後に成形を再開することによって割れが金属板に発生する成形限界を向上する方法が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、パンチが金属板に触れる直前に成形速度を遅くし、さらに、生産性を高めるために、少なくともパンチ径×０．２５の高さ分だけ成形した後に成形速度を速くすることによって、ショックラインの発生を抑制しながら金属板を円筒の絞り成形品に加工する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１９９３１８号公報
【特許文献２】特開２００７−９８４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的に、ＧＡ鋼板は、普通鋼板（以下「ＣＲ鋼板」ともいう。）に比較して、鋼板とパンチ等の工具との摺動性が不安定である。このため、割れがプレス成形の際の鋼板に発生し易く、量産安定性に欠ける。また、最近では、ＧＡ鋼板とＣＲ鋼板とを同一のプレス金型でプレス成形することが増加している。このため、工具に対するＧＡ鋼板の摺動性を安定させることが要求されている。
【０００８】
これまでにも、例えば、ＧＡ鋼板の表面に新たな皮膜を形成することや、ＧＡ鋼板の表面のめっきの合金化に関する特別な製造管理を行うことによって、ＧＡ鋼板の摺動性を向上する方法が提案されている。しかし、これらの方法を実施すると、ＧＡ鋼板からなる絞り成形品の製造コストの上昇は避けられない。
【０００９】
また、特許文献１、２により開示された方法に基づいても、ＧＡ鋼板の絞り成形における摺動性の不安定に起因した品質不良を、必ずしも充分に抑制することができず、また、生産性も低下する。
【００１０】
本発明は、従来の技術が有するこれらの課題に鑑みてなされたものであり、ＧＡ鋼板を絞り成形する際の摺動性を安定化し、成形性の向上を図ることができるＧＡ鋼板からなる絞り成形品の製造方法および製造装置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】
【００１１】
本発明者らは、鋼板の絞り成形において、鋼板とプレス工具との摩擦係数が、プレス成形品の品質に及ぼす影響を検討した。
図１１（ａ）〜図１１（ｄ）は、鋼板１の絞り成形の状況を模式的に示す説明図である。
【００１２】
図１１（ａ）〜図１１（ｄ）に示すように、鋼板１は、パンチ２、ホルダ３およびダイ４を備えるプレス金型５を用い、材料となる鋼板１をホルダ３およびダイ４によって挟み込むことにより拘束し（挟み込む力を「ＢＨＦ」という。）、その後パンチ２およびダイ４を移動させることによって絞り成形品６に成形される。その際、絞り成形品６の品質を確保するために、鋼板１と工具２〜４との間に発生する摩擦抵抗力を調整することにより、パンチ部６ａへの材料の流入がコントロールされる。
【００１３】
摩擦抵抗力が過小であると、パンチ部６ａへ材料が過剰に流入し、プレス成形品６のパンチ部６ａやフランジ部６ｂにシワが発生し、成形不良が発生する。一方、摩擦抵抗力が過大であると、パンチ底への材料流入が過度に阻害され、プレス成形中に破断が生じ不良となる。なお、単位面積当たりの摩擦抵抗力は、単位面積当たりの摩擦抵抗力＝接触面圧×摩擦係数（μ）により表され、接触面圧とは、ＢＨＦや材料の変形抵抗等によって生じる金型と材料の接触面圧である。
【００１４】
絞り成形の過程で摩擦係数の変動が大きいと、摩擦抵抗力の変動が大きくなり、品質の低下をもたらす。また、成形過程の後半、例えば成形下死点の近傍では、接触面圧が高くなるとともに摩擦抵抗力が高くなり、その結果、パンチ成形荷重が増大して破断限界を越え、割れが発生し易い。
【００１５】
本発明者らは、ＧＡ鋼板の絞り成形において接触面圧が高くなる成形過程の後半、例えば成形下死点の近傍における摩擦抵抗力を低減するために、鋼板とパンチとの間の摩擦係数と摺動性とに注目して鋭意検討し、以下に列記する知見（１）〜（８）を得て、本発明を完成した。なお、以降の説明は、図１１における鋼板１がＧＡ鋼板であるとして行う。
（１）図１１におけるＧＡ鋼板１とパンチ２との摩擦係数が小さいほど、摩擦抵抗力の変動が小さくなりプレス成形性は良好となる。
（２）ＧＡ鋼板１とパンチ２との摩擦係数は、ＧＡ鋼板１のめっき中のζ相の量により変化し、ζ相の量が少ないほど摩擦係数が小さくなる。
（３）ＧＡ鋼板１は、めっき中のζ相の量のばらつきが大きく、その結果、プレス成形の際の摺動性が不安定となる。
（４）ＧＡ鋼板１とパンチ２との摩擦係数は、接触面圧により変化し、接触面圧が大きいほど摩擦係数が大きくなる。
（５）ＧＡ鋼板１とパンチ２との摩擦係数は、パンチ成形速度により変化し、パンチ成形速度が大きいほど摩擦係数が小さくなる。
（６）したがって、接触面圧が高い、すなわち、成形荷重が高くなる領域、例えば成形下死点の近傍ではパンチ成形速度を大きくすることにより摺動性が向上し、割れが抑制される。
（７）一般的なクランクプレス、すなわち、パンチ速度がサインカーブで表されるプレスによりＧＡ鋼板１をプレス成形すると、成形荷重が高くなる成形過程の後半で成形ストロークとともパンチ速度が著しく低下するため、摩擦係数が大きくなり、摺動性が低下し、割れが発生し易くなる。
（８）サーボプレスやリンクモーション機構を有するクランクプレスでは、成形荷重が高くなる成形過程の後半でパンチ成形速度を高めることが可能となる。これによりＧＡ鋼板１を絞り成形した際の割れの発生を抑制することができる。
【００１６】
本発明は、パンチとダイを備えるプレス成形装置を用いてＧＡ鋼板を絞り成形することによって絞り成形品を製造する際に、予め成形荷重が最大となる成形ストロークまたは成形荷重の最大値を求め、求めた成形ストロークまたは成形荷重の最大値に基づき、前記成形荷重が成形荷重の最大の９０％に到達してから成形荷重が最大となる成形ストロークまでの領域では、直前のパンチ速度を維持し、または成形ストロークとともにパンチ成形速度を増大すること、および、前記領域のパンチ成形速度は、下死点からのストローク位置をＳＰ（ｍｍ）とし、１分間当たりのストローク回数をＳＮ（回数／分）とし、上死点から下死点までの全ストロークをＳＴ（ｍｍ）とするときに、下記式（１）で算出される基準速度に比べて大きいことを特徴とするＧＡ鋼板からなる絞り成形品の製造方法である。
基準速度（ｍｍ／ｓ）＝２×３．１４／（６０／ＳＮ）×ｓｉｎ（Ｔ×２×３．１４／（６０／ＳＮ））×ＳＴ／２・・・（１）
ここで、ＳＰ＝−ｃｏｓ（Ｔ×２×３．１４／（６０／ＳＮ））×ＳＴ／２＋ＳＴ／２
Ｔ：ストローク位置ＳＰ（下死点からの距離）から下死点までの時間（秒）
【００１８】
この本発明における「パンチ成形速度」とは、ダイを固定した状態でパンチを移動することにより成形する場合にはパンチの移動速度を意味し、パンチを固定した状態でダイを移動することにより成形する場合はダイの移動速度を意味する。また、ダイとパンチの両方を移動することにより成形する場合は、パンチの移動速度とダイの移動速度の合計を意味する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ＧＡ鋼板を絞り成形する際の摺動性を安定化し、ＧＡ鋼板の絞り成形におけるプレス成形中のワレの発生を抑制することができるので、成形性の向上を図ることができるようになる。
【００２２】
また、本発明によれば、ＧＡ鋼板とＣＲ鋼板とを同一の金型で絞り成形する際の割れ発生が抑制され、安定してプレス成形することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、従来のクランクプレス方式のパンチ速度パターンの推移を示すグラフである。
【図２】図２（ａ）は本発明の製造装置による絞り成形の状況を示す説明図であり、図２（ｂ）は本発明における成形荷重とストロークとの関係の一例を示すグラフである。
【図３】図３は、本発明におけるパンチ成形速度（成形速度）とストロークとの関係の一例を示すグラフである。
【図４】図４は、本発明におけるパンチ成形速度の類型を例示するグラフである。
【図５】図５（ａ）は、本発明の別の製造方法における成形完了時の状態を模式的に示す説明図であり、図５（ｂ）は、本発明の別の製造方法における成形荷重の推移を示すグラフである。
【図６】図６は、本発明の別の製造方法におけるパンチ成形速度の推移を例示するグラフである。
【図７】図７は、実施例で用いたサーボプレス金型を有する製造装置の構成を模式的に示す説明図である。
【図８】図８は、クランクモーションの速度パターンを示すグラフである。
【図９】図９は、図８に示す速度パターンでＢＨＦを３９．２ｋＮとしたときの成形荷重の推移を示すグラフである。
【図１０】図１０は、実施例における成形速度の類型を示すグラフである。
【図１１】図１１（ａ）〜図１１（ｄ）は、鋼板の絞り成形の状況を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明を、添付図面を参照しながら説明する。
図１は、従来のクランクプレス方式のパンチ速度パターンの推移を示すグラフである。このクランクプレス方式のパンチ速度は、下死点からのストローク位置をＳＰ（ｍｍ）とし、１分間当たりのストローク回数をＳＮ（回数／分）とし、上死点から下死点までの全ストロークをＳＴ（ｍｍ）とするとき、下記（１）式で表され、成形開始から下死点までの成形領域では、パンチストロークとともにパンチ速度が単調に減少するパターンとなる。なお、式（１）で表されるパンチ速度を基準速度と言う。
基準速度（ｍｍ／ｓ）＝２×３．１４／（６０／ＳＮ）×ｓｉｎ（Ｔ×２×３．１４／（６０／ＳＮ））×ＳＴ／２・・・（１）
ここで、ＳＰ＝−ｃｏｓ（Ｔ×２×３．１４／（６０／ＳＮ））×ＳＴ／２＋ＳＴ／２であり、Ｔは、ストローク位置ＳＰ（下死点から距離）から下死点までの時間（秒）である。
【００２５】
図２（ａ）は、本発明の製造装置１０による絞り成形の状況を示す説明図であり、図２（ｂ）は、本発明における成形荷重とストロークとの関係の一例を示すグラフである。また、図３は、本発明におけるパンチ成形速度（成形速度）とストロークとの関係の一例を示すグラフである。
【００２６】
本発明に係る製造装置１０を、図２（ａ）を参照しながら、説明する。
図２（ａ）に示すように、本発明に係る製造装置１０は、パンチ１１、ホルダ１２およびダイ１３と、図示しないパンチ成形速度を調節する速度調整手段とを備える。この製造装置１４は、ＧＡ鋼板１４に絞り成形を行って、図２（ａ）における○印部に示す段差部を有する絞り成形品を製造する。
【００２７】
速度調整手段は、（ａ）パンチ１１とＧＡ鋼板１４とが接触を開始（成形開始）してから成形荷重が最大となる成形ストロークまでの間の少なくとも一部の領域で、直前のパンチ速度を維持し、または成形ストロークとともにパンチ成形速度を増大する機能を有し、（ｂ）下死点からのストローク位置をＳＰ（ｍｍ）とし、１分間当たりのストローク回数をＳＮ（回数／分）とし、上死点から下死点までの全ストロークをＳＴ（ｍｍ）とするときに、その領域のパンチ成形速度をクランクモーションで規定される上記式（１）で算出される基準速度に比べて大きくする機能を有するのが望ましい。なお、成形荷重が最大となる成形ストロークは、成形試験により、あるいは汎用的な成形シミュレーション解析ソフト等を用いた解析を行うことによって、予め求めることが可能である。
【００２８】
速度調整手段は、成形荷重が成形荷重の最大の９０％に到達してから成形荷重が最大となる成形ストロークまでのパンチ成形速度が基準速度に比べて大きくする機能を備えることが望ましい。
【００２９】
この速度調整手段としては、例えば、パンチ１１の駆動源として用いられるサーボモータが例示される。
また、本発明におけるパンチ速度の調整は、予め成形荷重の最大値を求めておき、成形荷重の測定値と成形荷重の最大値に基づき、直前のパンチ速度を維持し、または成形ストロークとともにパンチ成形速度を増大するタイミングを決定し、このタイミングを速度調整手段に伝達することにより行うことができる。すなわち、成形荷重の測定値が成形荷重の最大値に対して所定の値となったとき、パンチ速度の維持または成形速度の増大が行われる。
【００３０】
次いで、本発明の製造方法を説明する。ここでは、図２（ｂ）に示すように成形下死点で成形荷重が最大となるケースで説明するが、本発明は、このケースに限定されるものでなく、成形の途中で成形荷重が最大となり、成形下死点では成形荷重が小さくなる場合も同様に適用される。なお、図２（ｂ）に示すような荷重特性は、図２（ａ）や図１１（ｃ）に例示される、絞り抜けしない成形形態において発生するが、深絞り成形深さが一定以上となる絞り部品においても見られる。
【００３１】
本発明のＧＡ鋼板の絞り成形では、図３にグラフで示すように、パンチ１１がＧＡ鋼板１４に接触を開始した直後にパンチ成形速度を増速し、その後、減速して成形下死点にてパンチ成形速度をゼロとする速度パターンで成形が行われる。この速度パターンにより、絞り成形は、成形開始から下死点まで、基準速度に比べて大きいパンチ速度で行われる。
【００３２】
前述したように、ＧＡ鋼板１４のプレス成形においては、成形速度が高いほどＧＡ鋼板１４と工具１１〜１３との摩擦係数が小さくなる。したがって、図３に示す速度パターンのように、成形領域においてパンチ成形速度を一旦増速し、成形荷重が高くなるストロークにおける成形速度を、基準速度に比べて大きくすることにより、成形荷重が高い領域における摩擦係数が低下し、摩擦抵抗力が低下する。その結果、成形荷重が小さくなり、割れの発生が抑制される。
【００３３】
この本発明は、パンチ１１がＧＡ鋼板１４に接触を開始した直後にパンチ成形速度を増速する速度パターンであるが、本発明はこの速度パターンに限定されるものではない。
図４は、本発明におけるパンチ成形速度のパターンを例示するグラフである。
【００３４】
図４のグラフの曲線ａ、ｂ、ｃにより例示するように、パンチ１１とＧＡ鋼板１４とが接触を開始してから成形荷重が最大となる成形ストロークまでの少なくとも一部の領域において、パンチ成形速度をストロークとともに増速するか、あるいは直前の速度を維持することにより、その領域のパンチ速度が、基準速度に比べて大きい速度パターンとなるようにすればよい。
【００３５】
本発明では、成形荷重が成形荷重の最大の９０％に到達してから成形荷重が最大となる成形ストロークまでの領域において基準速度に比べて大きい速度パターンとなるように増速または速度を維持することが望ましい。
【００３６】
図４のグラフの曲線ａに示すように、パンチ１１がＧＡ鋼板１４に接触を開始してから成形下死点までの少なくとも一部の領域で、成形速度を増速する速度パターンとすることが望ましい。なお、パンチ成形速度が１００ｍｍ／ｓｅｃ以上となるように増速することが望ましい。
【００３７】
図５（ａ）は本発明の別の製造方法における成形完了時の状態を模式的に示す説明図であり、図５（ｂ）は本発明の別の製造方法における成形荷重の推移を示すグラフである。また、図６は、本発明の別の製造方法におけるパンチ成形速度の推移を例示するグラフである。
【００３８】
図５（ａ）に示すように絞り抜け成形する場合や成形深さが一定量以上となる場合には、図５（ｂ）に示すように、成形開始から成形下死点までの成形の途中において成形荷重が最大となる。
【００３９】
本発明によるＧＡ鋼板１４−１の絞り成形では、図６のグラフにおける曲線ａ、ｂにより例示するように、成形開始から成形荷重が最大となる間の少なくとも一部の領域において、パンチ成形速度が増速または維持され、成形荷重が最大となる成形ストロークの近傍におけるパンチ成形速度が基準速度に比べて大きい速度で行われ、その後、減速して成形下死点にて速度をゼロとする速度パターンで成形が行われる。
【００４０】
この製造方法により、成形荷重が高い領域における摩擦係数が低下し、摩擦抵抗力が低下する。その結果、成形荷重が小さくなり、割れの発生が抑制される。
また、本発明により、ＧＡ鋼板の絞り成形における成形荷重の最大値となる成形ストロークの近傍での摺動性が安定するため、摺動性が異なるＧＡ鋼板とＣＲ鋼板とを同一のプレス金型により安定してプレス成形することが可能になる。
【実施例】
【００４１】
図７は、本実施例で用いたサーボプレス金型を有する製造装置１０の構成を模式的に示す説明図である。図７では、上述した図２（ａ）や図５（ａ）に示す製造装置における構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付することにより、重複する説明を省略する。
【００４２】
図８に示す構成のサーボプレス金型を有する製造装置１０を用い、１分間あたりのストローク回数（ＳＮ）を２７回／分とし、上死点から下死点までの全ストロークを２００ｍｍとし、ブランク（鋼板）１４として、表１に示す機械的特性を有する板厚０．７ｍｍ、ブランク径１７６ｍｍのＧＡ鋼板に、成形深さが５０ｍｍである円筒絞り成形を種々の成形速度パターンで行うことによって、絞り成形品を製造した。なお、ブランク１４の両面には、２ｇ／ｍ２の量の一般防製油を塗油した。
【００４３】
【表１】
0005493812.tif 000002
【００４４】
最初に、従来のクランクモーションの速度パターンで絞り成形を行い、成形荷重を測定した。図８は、クランクモーションの速度パターンを示すグラフであり、図９は、図８に示す速度パターンでＢＨＦを３９．２ｋＮとしたときの成形荷重の推移を示すグラフである。
【００４５】
図９のグラフに示すように、成形荷重の最大値は７８ｋＮであり、最大成形荷重の９０％に到達するストロークは成形開始から２０ｍｍ（下死点から３０ｍｍ）であった。
次いで、予め求めた成形荷重−ストローク曲線に基づき、成形開始から成形荷重が最大となるストロークの少なくとも一部の領域の成形速度が前述の式（１）で算出される基準速度より大きくなるように、成形開始から成形荷重が最大となるストロークの一部の区間でストロークとともに成形速度を増速する速度パターンで、各速度パターン毎に５回行い、最大成形荷重、最大成形荷重のバラツキと限界ＢＨＦを調査した。なお、一般的に、プレス成形における成形性は、成形不良が発生しないで成形可能な最大のＢＨＦである限界ＢＨＦで評価することが可能である。
【００４６】
図１０は、本実施例における成形速度の類型を示すグラフである。
図１０のグラフにおいて、（ａ）の速度のパターンは，式（１）で算出されるクランクモーションのパターン（比較例）であり、（ｂ）、（ｃ）の速度パターンは，成形開始からのストロークが２０ｍｍとなる手前で増速し、ストローク２０ｍｍからストローク５０ｍｍ（成形下死点）間での速度が（ａ）の速度パターンの速度より大きいパターン（本発明例）であり、（ｄ）の速度パターンは、ストローク３０ｍｍ手前で増速し、ストローク３０ｍｍ以降の成形速度が（ａ）の速度パターンの速度よりも大きいパターン（本発明例）であり、さらに、（ｅ）の速度パターンは、ストローク４０ｍｍ手前で増速し、ストローク４０ｍｍ以降の成形速度が（ａ）の速度パターンの速度よりも大きいパターン（本発明例）である。
【００４７】
表２に、各速度パターンにおける最大成形荷重、最大成形荷重のバラツキと限界ＢＨＦの調査結果をまとめて示す。
【００４８】
【表２】
0005493812.tif 000003
【００４９】
表２に示すように、速度パターン（ｂ）〜（ｅ）の試番２〜５は、速度パターン（ａ）の試番１に比較して、最大成形荷重が低下し、最大成形荷重のバラツキが減少し、さらに、限界ＢＨＦが増加する結果が得られた。これにより、本発明によれば、ＧＡ鋼板の成形性が向上することがわかる。
【００５０】
特に、成形開始からのストロークが２０ｍｍとなる手前で増速し、ストローク２０ｍｍからストローク５０ｍｍ（成形下死点）間での速度が（ａ）の速度パターンの速度よりも大きいパターンとなる（ｂ）、（ｃ）の速度パターンでは、限界ＢＨＦが２０％以上増加し、成形性が著しく向上することがわかる。
【符号の説明】
【００５１】
１  鋼板
２  パンチ
３  ホルダ
４  ダイ
５  プレス金型
６  絞り成形品
６ａ  パンチ部
６ｂ  フランジ部
１０  本発明の製造装置
１１  パンチ
１２  ホルダ
１３  ダイ
１４，１４−１  ＧＡ鋼板
【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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