(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンチ部及びプレート部を有するパンチ金型と、該パンチ金型に対向し前記パンチ部と一対をなすダイと、前記プレート部に接触可能な第一面及び前記ダイに接触可能な第二面を有し、前記第一面及び前記第二面とを結ぶ側面で前記パンチ部に所定の間隙を介して隣接するしわ押さえ金型とを備えるプレス成形金型において、
前記プレート部が、前記しわ押さえ金型の前記第一面に対向する側に、前記しわ押さえ金型の前記第一面との接触により、プレス成形終了点手前の所定位置からプレス成形終了点までの成形に連動して反力を発生する１個又は複数のしわ押さえ力増加手段を有し、
前記所定位置がプレス成形全高さの２％以上であり、前記しわ押さえ金型が、前記側面で前記第一面から前記第二面に向かって、複数のしわ押さえ分割金型に分割され、該複数のしわ押さえ分割金型のうちの少なくとも１個が、前記第一面で、しわ押さえ力増加手段と接触し、
前記複数のしわ押さえ分割金型のうちの少なくとも１個が、前記しわ押さえ金型を一体とし、前記しわ押さえ力増加手段を設けずにプレス成形したプレス成形品の伸びフランジ部の最大板厚部に対し、９７％以下の板厚となる伸びフランジ部の少なくとも一部をしわ押さえし、かつ、前記しわ押さえ力増加手段と前記第一面で接触することを特徴とするプレス成形金型。
【請求項２】
前記所定位置が、プレス成形全高さの３０％以下であることを特徴とする請求項１に記載のプレス成形金型。
【請求項３】
前記しわ押さえ力増加手段が、弾性体であることを特徴とする請求項１又は２に記載のプレス成形金型。
【請求項４】
前記弾性体が、皿ばね、つるまきばね又はゴムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のプレス成形金型。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の金型を用いてブランク材をプレス成形方法であって、プレス成形終了点手前の所定位置からプレス成形終了点までの間で、プレス成形品の一部分にのみ、しわ押さえ力を増加させることを特徴とするプレス成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板用のプレス成形金型及びプレス成形方法に関するものであり、特に、プレス成形時に生じるスプリングバックを低減して良好な形状凍結性を確保するためのプレス成形金型及びプレス成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼板やアルミニウム合金板材の金属板材は、プレス成形により、様々な形状の部材を形成することができるため、自動車等の車両用部材を中心に、プレス成形品が多く使用されている。
【０００３】
プレス成形品は、金属板材をプレス成形する際、スプリングバックと呼ばれる、プレス成形品の角度変化や反りに起因する形状凍結性が問題となる。
【０００４】
スプリングバックは、プレス成形中に金属板材に導入される残留応力が、プレス成形終了時に、弾性回復変形するために生じる現象で、金属板材に導入される残留応力が、金属板材の板厚方向や面内方向で不均一であることに起因して、スプリングバックが発生する。
【０００５】
スプリングバックを低減し、プレス成形品の寸法精度を改善するには、プレス成形終期に、しわ押さえ力を増加させることが有効であることが一般的に知られている。
【０００６】
しかしながら、しわ押さえ力を、プレス成形の途中で増加させるためには、サーボバルブ等を用いた可変ダイクッション装置を備えたプレス成形装置が必要となる。
【０００７】
特許文献１には、プレス成形金型に、ばね等の弾性体を配設し、可変ダイクッション装置を備えていない一般的なプレス成形装置を用いる場合であっても、プレス成形終期に、しわ押さえ力を増加させることができるプレス成形金型が提案されている。
【０００８】
特許文献２には、プレス成形金型に配設するばねを、低ストロークでも高荷重を発生させることができる皿ばねとすることで、可変ダイクッション装置を備えていない一般的なプレス成形装置を用いる場合であっても、プレス成形終期に増加させるしわ押さえ力を、より大きくすることができるプレス成形金型が提案されている。
【０００９】
特許文献３には、しわ押さえ金型をコーナー部と直辺部に分割し場所ごとにしわ押さえ力を増減することを可能にしたプレス成形金型が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−３２１０１３号公報
【特許文献２】特開２００４−３４４９２５号公報
【特許文献３】特開２００３−９４１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１のプレス成形金型は、しわ押さえ力を増加させたい部位が一部の領域であっても、しわ押さえ部全体に対してしわ押さえ力を増加しなければならない。そのため、ばねを大きくするか、ばねの数を多くする必要があるが、金型内でばねを配設する場所は限られており、高張力鋼や高強度アルミニウム合金等、スプリングバックが大きい金属板をプレス成形する際には、しわ押さえ力を充分に増加させることが困難であった。
【００１２】
特許文献２のプレス成形金型は、しわ押さえ力を増加させるためのばねに、低ストロークで高荷重の反力を得ることができる皿ばねを使用していることから、しわ押さえ力を増加させる必要がある、プレス成形終期の僅かなストロークでも、しわ押さえ力を、より大きく増加させることができる。しかしながら、近年では金属板材の高強度がさらに進み、皿ばねを用いた場合でも、しわ押さえ力の増加が充分ではないという問題がある。
【００１３】
特許文献３のプレス成形金型は、縮みフランジ変形となるコーナー部のしわ発生を抑制するために初期のしわ押さえ力を増大させることや、破断の発生を回避するためにしわ押さえ力を減少させるものである。また、特許文献３のプレス成形金型は、形状凍結不良をなくすために下死点直前でしわ押さえ力を増加させるものである。しかしながら、特許文献３のプレス成形金型は、形状凍結不良をなくすために分割した複数のしわ押さえのしわ押さえ力の一部のみを増加させるものではない。特に、特許文献３のプレス成形金型は、絞り部品を加工するものであるものの、高強度な鋼板を加工するのには適さない。したがって、特許文献３のプレス成形金型は、高強度な鋼板に好適なプレス成形品の形状とは異なる形状を成形するためのものである。即ち、高強度な鋼板は、長手方向の両端が開口した形状として絞り曲げで加工されるため、絞り成形とは異なる問題が発生する。
【００１４】
具体的には、特許文献３のプレス成形金型で行われる絞り成形においては、絞りコーナー部では縮みフランジ変形となり、メンバー部品のように伸びフランジ変形となるコーナー部（湾曲部の内側にあたるフランジ部）が存在しない。即ち、絞り成形ではフランジ部の板厚は変わらないか増加する。これに対し、絞り曲げ加工においては、伸びフランジ部では板厚減少が顕著であるため、しわ押さえ力の伝達が難しく、断面の開きや縦壁のうねりといった問題を引き起こしやすいという問題がある。ここで、絞り成形又は絞り加工は、伸びフランジがなく、パンチの進行方向に直角な方向の両端に開口部がない容器状のプレス成形品を得るプレス成形（加工）を意味するものとする。また、絞り曲げ加工又は絞り曲げ成形は、伸びフランジを有し、長手方向（しわ押さえ力を加えるフランジ部が延在する方向）の両端に開口部を有するメンバー状のプレス成形品を得るプレス成形（加工）を意味するものとする。
【００１５】
上記の実情に鑑み、本発明は、可変ダイクッション装置を備えたプレス成形装置を使用せず、一般的なプレス成形装置を使用して、高張力鋼や高強度アルミニウム合金などのスプリングバックの発生し易い金属板をプレス成形する際に、プレス成形終期に、しわ押さえ力を充分に増加させて、寸法精度の高いプレス成形品を得ることができるプレス成形金型及びそのプレス成形方法を提供することを目的とする。特に、本発明は、金属板を絞り曲げ加工し、伸びフランジ部を有するプレス成形品をプレス成形することができるプレス成形金型及びそのプレス成形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】
【００１６】
本発明者らは、メンバー部品等の伸びフランジ部を有するプレス成形品を対象として、しわ押さえ力を増加させる必要のある部位に、効率よく、しわ押さえ力を増加させることができる金型構造について鋭意検討した。その結果、しわ押さえ金型を複数個にしわ押さえ分割金型に分割し、その分割された複数個のしわ押さえ分割金型のうち、少なくとも１個のしわ押さえ分割金型にのみ、しわ押さ分割金型の対向する面に配設した、しわ押さえ力増加手段から追加荷重が伝達される構造とすることで、追加荷重を分散させることなく、しわ押さえ力の増加が必要な部位にだけ、しわ押さえ力を充分に増加させることができることを知見した。そして、本発明者らは、このようにすることで、メンバー部品等の伸びフランジ部を有するプレス成形品のスプリングパックを大幅に低減させることを併せて知見した。ここで、メンバー部品等の伸びフランジ部を有する部品とは、長手方向の両端が開口したハット型プレス成形品のことをいう。
【００１７】
本発明は、上記の知見に基づきなされたもので、その要旨は次の通りである。
【００１８】
（１）パンチ部及びプレート部を有するパンチ金型と、該パンチ金型に対向し前記パンチ部と一対をなすダイと、前記プレート部に接触可能な第一面及び前記ダイに接触可能な第二面を有し、前記第一面及び前記第二面とを結ぶ側面で前記パンチ部に所定の間隙を介して隣接するしわ押さえ金型とを備えるプレス成形金型において、
前記プレート部が、前記しわ押さえ金型の前記第一面に対向する側に、前記しわ押さえ金型の前記第一面との接触により、プレス成形終了点手前の所定位置からプレス成形終了点までの成形に連動して反力を発生する１個又は複数のしわ押さえ力増加手段を有し、
前記所定位置が全成形高さの２％以上であり、前記しわ押さえ金型が、前記側面で前記第一面から前記第二面に向かって、複数のしわ押さえ分割金型に分割され、該複数のしわ押さえ分割金型のうちの少なくとも１個が、前記第一面で、しわ押さえ力増加手段と接触し、
前記複数のしわ押さえ分割金型のうちの少なくとも１個が、前記しわ押さえ金型を一体とし、前記しわ押さえ力増加手段を設けずにプレス成形したプレス成形品の伸びフランジ部の最大板厚部に対し、９７％以下の板厚となる伸びフランジ部の少なくとも一部をしわ押さえし、かつ、前記しわ押さえ力増加手段と前記第一面で接触することを特徴とするプレス成形金型。
【００２０】
（２）前記所定位置が、プレス成形全高さの３０％以上であることを特徴とする上記（１）に記載のプレス成形金型。
【００２１】
（３）前記しわ押さえ力増加手段が、弾性体であることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載のプレス成形金型。
【００２２】
（４）前記弾性体が、皿ばね、つるまきばね又はゴムであることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載のプレス成形金型。
【００２３】
（５）上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の金型を用いてブランク材をプレス成形方法であって、プレス成形終了点手前の所定位置からプレス成形終了点までの間で、プレス成形品の一部分にのみ、しわ押さえ力を増加させることを特徴とするプレス成形方法。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、しわ押さえ金型を、複数のしわ押さえ分割金型に分割することによって、プレス成形金型内に配設した、しわ押さえ力増加手段から発せられるしわ押さえ力が、複数のしわ押さえ分割金型のうち、プレス成形終期にしわ押さえ力の増加が必要な部位に配設されたしわ押さえ分割金型を介して充分に伝達され、伸びフランジ部を有するプレス成形品のスプリングバックを有効に低減することができる。
【００２５】
また、本発明によれば、一体としたしわ押さえ金型に、しわ押さえ力増加手段を設けずにプレス成形した場合に、プレス成形品の伸びフランジ部の板厚が薄くなる部分を、プレス成形終期にしわ押さえ力増加手段が接触するようにしたしわ押さえ分割金型でしわ押さえする。これにより、しわ押さえ力が、プレス成形中の金属板により均一に作用し、伸びフランジ部を有するプレス成形品のスプリングバックをさらに低減することができる。
【００２６】
そして、本発明によれば、高張力鋼や高強度アルミニウム合金などのスプリングバックが発生しやすい金属板をプレス成形する場合であっても、可変ダイクッション装置を備える特殊なプレス成形装置を用いることなく、一般的なプレス成形装置を用いて、寸法精度の高い伸びフランジ部を有するプレス成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態であるプレス成形金型の概略構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態であるプレス成形金型を構成するパンチ金型を示す上面図である。
【図３】ブランク材をプレス成形するときのパンチ金型、ダイ及びしわ押さえ分割金型の動きを模式的に示した説明図である。図３（ａ）はプレス成形開始時、図３（ｂ）はプレス成形中を示す。
【図４】しわ押さえ力増加手段として皿ばねを複数重ねた場合を示す縦断面図である。図４（ａ）はしわ押さえ力を増加していない状態、図４（ｂ）はしわ押さえ力を増加している状態を示す。
【図５】本発明のプレス成形金型で成形されるプレス成形品を示す。図５（ａ）は斜視図、図５（ｂ）は図５（ａ）中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態であるプレス成形金型を構成するパンチ金型を示す上面図である。
【図７】しわ押さえ力増加手段を備えず、しわ押さえ金型を一体とした従来のプレス成形金型を示す。図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は図７（ａ）に示す従来のプレス成形金型を構成するパンチ金型を示す上面図である。
【図８】しわ押さえ力増加手段を４つ備え、しわ押さえ金型を一体とした従来のプレス成形金型を示す。図８（ａ）は斜視図、図８（ｂ）は図８（ａ）に示す従来のプレス成形金型を構成するパンチ金型を示す上面図である。
【図９】しわ押さえ力増加手段を６つ備え、しわ押さえ金型を一体とした従来のプレス成形金型を示す。図９（ａ）は斜視図、図９（ｂ）は図９（ａ）に示す従来のプレス成形金型を構成するパンチ金型を示す上面図である。
【図１０】仕上げ加工（リストライク加工）後のプレス成形品を示す。図１０（ａ）は斜視図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図１１】仕上げ加工（リストライク加工）を行うリストライク金型を示す斜視図である。
【図１２】図５（ａ）で示したＡ−Ａ断面において、実際のプレス成形品での縦壁部の開き：Ｗｈ’、ＣＡＤデータでの縦壁部の開き：Ｗｈ及びΔＷｈ＝Ｗｈ’−Ｗｈの定義を示す説明図である。
【図１３】図１０（ａ）で示したＢ−Ｂ断面において、実際のプレス成形品での縦壁部の開き：ＷＣ’と、ＣＡＤデータでの縦壁部の開き：ＷＣ及びΔＷＣ＝ＷＣ’−ＷＣの定義を示す説明図である。
【図１４】ΔＹＷ（うねり）の発生状態を示す説明図である。
【図１５】ΔＹＷ（うねり）の測定位置及びΔＹＷ（うねり）の定義を示す。図１５（ａ）はΔＹＷ（うねり）の測定位置を示す斜視図、図１５（ｂ）はΔＹＷ（うねり）の定義を示す説明図である。
【図１６】しわ押さえ力増加手段を備えず、しわ押さえ金型を一体とした従来のプレス成形金型を使用して金属板を成形したときにおける、プレス成形品の伸びフランジ部の板厚分布を示す説明図である。
【図１７】図１６に示した板厚分布に、しわ押さえ金型を分割する位置としわ押さえ力増加手段の設置位置を併記した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態であるプレス成形金型の概略構成を示す斜視図である。図１中、符号１は本発明のプレス成形金型を示す。
【００２９】
本発明のプレス成形金型１は、パンチ金型１０、ダイ２０、しわ押さえ分割金型３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆを有する。パンチ金型１０は、パンチ部１２とプレート部１４とを有する。パンチ部１２とプレート部１４とを、図示しない締結部材で固定され、パンチ金型１０となる。パンチ部１２とプレート部１４とを一体物としてパンチ金型１０を形成してもよい。
【００３０】
図２は、本発明の第１実勢形態であるプレス成形金型１を構成するパンチ金型１０を示す上面図である。図２に示すように、プレート部１４には、しわ押さえ力増加装置１６ａ、１６ｂが配設される。
【００３１】
パンチ金型１０のパンチ部１２と一対をなすダイ２０が、パンチ金型１０に対向して配設される。パンチ金型１０のプレート部１４とダイ２０との間には、しわ押さえ分割金型３０ａ〜３０ｆが配設される。
【００３２】
しわ押さえ分割金型３０ａは、パンチ金型１０に対向する第一面３１ａと、ダイ２０に対向する第二面３２ａを有する。プレス成形終了点で、プレート部１４と第一面３１ａとが接触し、ダイ２０と第二面３２ａが接触する。第一面３１ａと第二面３２ａとを結ぶ側面３３ａは、パンチ部と所定の間隙（クリアランス）を介して隣接する。
【００３３】
この間隙を、適正に設定することで、プレス成形品へのしわの発生や、プレス成形品の割れを防止することができるが、常法に従って決定すればよい。
【００３４】
しわ押さえ分割金型３０ｂ〜３０ｆは、同様に、第一面３１ｂ〜３１ｆ、第二面３２ｂ〜３２ｆ、側面３３ｂ〜３３ｆを有する（符号３１ｂ、３１ｄの図示は省略）。
【００３５】
図３は、ブランク材５をプレス成形するときのパンチ金型１０、ダイ２０及びしわ押さえ分割金型３０ａ〜３０ｆの動きを模式的に示した説明図である。図３（ａ）はプレス成形開始時、図３（ｂ）はプレス成形中を示す。
【００３６】
しわ押さえ分割金型３０ａ〜３０ｆを、しわ押さえ分割金型３０ａ〜３０ｆの第二面３２ａ〜３２ｆとパンチ１２の先端面１３とが同じ高さになるようにし、ブランク材５が載置される。
【００３７】
図３（ａ）に示すように、ダイ２０が下降し、ダイ２０としわ押さえ分割金型３０ａ〜３０ｆによりブランク材５の伸びフランジ部が拘束され、伸びフランジ部が一定の荷重で把持される。
【００３８】
そして、図３（ｂ）に示すように、ブランク材５が、ダイ２０としわ押さえ分割金型３０ａ〜３０ｆとに把持された状態で、ダイ２０がパンチ金型１０のプレート部１４の方向（図３（ｂ）において下方向）に移動し、パンチ部１０によるプレス成形が進行する。
【００３９】
ダイ２０がプレス成形終了点手前の所定位置からプレス成形終了点まで、しわ押さえ分割金型３０ａ、３０ｂの第一面３１ａ、３１ｂ（符号３１ｂは図示を省略）が、しわ押さえ力増加手段１６ａ、１６ｂを押し込むことにより反力が発生し、プレス成形終期のブランク材５に加えるしわ押さえ力を増加させる。
【００４０】
図４は、しわ押さえ力増加手段として皿ばねを複数重ねた場合を示す縦断面図である。図４（ａ）はしわ押さえ力を増加していない状態、図４（ｂ）はしわ押さえ力を増加している状態を示す。
【００４１】
図４（ａ）に示すように、しわ押さえ力増加手段１６ａは、ピン４０ａと皿ばね４２ａを有する。本実施形態では、８個の皿ばね４２ａを並直列に重ねたが、これに限られるものではない。例えば、４個の皿ばねを直列に重ねてもよい。
【００４２】
また、皿ばねに代えて、つるまきばね、ゴム等の弾性体を用いてもよいが、低ストロークで高荷重を得られる点で、皿ばねが好ましい。
【００４３】
図４（ｂ）に示すように、しわ押さえ分割金型３０ａの第一面３１ａがピン４０ａを押し下げることにより皿ばね４２ａが縮み、しわ押さえ分割金型３０ａは皿ばね４２ａから反力を受け、しわ押さえ分割金型３０ａの第二面３２ａとダイ２０との間で把持されたブランク材５に反力が伝達され、ブランク材５に付与するしわ押さえ力を増加させることができる（図１参照）。
【００４４】
皿ばね４２ａからの反力は、しわ押さえ分割金型３０ａがピン４０ａに接触してから、プレス成形終了点に達するまで発生する。しわ押さえ分割金型３０ａがピン４０ａに接触する位置を、プレス成形終了点手前の所定位置とすればよい。
【００４５】
ピン４０ａの先端がプレート１４の表面から突出する長さＬは、皿ばね４２ａに反力が発生していない状態において、プレス成形終了点手前で、しわ押さえ力を増加させたい位置に所定位置として設定すればよい。
【００４６】
この所定位置は、プレス成形終了点の手前で、プレス成形全高さの２％以上である必要がある。所定位置が２％未満であると、しわ押さえ力の増加量が少なすぎ、スプリングバック低減効果が不安定になる。
【００４７】
一方、所定位置が３０％を超えると、しわ押さえ力を増加させる期間が長すぎ、プレス成形全高さ中で、しわ押さえ力の強弱の差が小さくなり、プレス成形終期のみにしわ押さえ力を増加する効果が薄れ、スプリングバック量がかえって増加する。したがって所定位置は、プレス成形全高さの３０％以下とすることが好ましい。
【００４８】
これまで述べてきた、しわ押さえ力増加手段１６ａ、１６ｂによる反力は、しわ押さえ分割金型３０ａ、３０ｂにのみ伝達され、しわ押さえ分割金型３０ｃ〜ｆには伝達されないため、プレス成形品の一部の部位にだけ、プレス成形終期で、しわ押さえ力が増加される。
【００４９】
図５は、本発明のプレス成形金型１で成形されるプレス成形品５０を示す。図５（ａ）は斜視図、図５（ｂ）は図５（ａ）中のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図５中、符号５０はプレス成形品を示す。
【００５０】
プレス成形品５０は、伸びフランジ部５４ａ、５４ｂ、縦壁部５５ａ、５５ｂ、頂部５５ｃを有する。また、プレス成形品５０の両端に直辺部５１ａ、５１ｂと、これら直辺部を挟んで湾曲部５２とを有する。
【００５１】
プレス成形の際、プレス成形品５０の形状によって、ブランク材５の塑性流動が起こり易い部位と、起こり難い部位があり、この塑性流動の起こり易さの差異によって、プレス成形品５０の板厚方向や面内方向の応力差が生じる。そしてこの応力差によって、縦壁部５５ａ、５５ｂの開き、ねじれ、反りなどのスプリングバックが生じる。特にプレス成形品５０の形状に湾曲した部位があると、プレス成形中に長手方向の縮み変形や伸び変形が付与され、面内の不均一応力が増大し、ねじれ、キャンバー、うねりといったスプリングバックの原因となる。
【００５２】
プレス成形品５０においては、後工程でプレス成形品５７のようにコの字断面に加工すると湾曲部５２の縦壁面に顕著なうねりが発生する。ズプリングバックがうねりである場合、金型設計にスプリングバック分を予め見込んでおくことは困難である。また、うねりを解決するために行う金型修正に試行錯誤を伴うため、金型修正に多大な工数と費用を費やすこととなる。
【００５３】
このうねりの原因は、湾曲部５２が絞り曲げ加工（プレス成形）によって、伸びフランジとなり、プレス成形品５０の長手方向に引張応力となること、プレス成形品５０の板厚方向の応力差によって、プレス成形品５０の断面に開きが発生することの２つが重なるからである。したがって、湾曲部５２の応力差を解消するため、プレス成形終期のしわ押さえ力増加が必要な部位は、湾曲部５２である。
【００５４】
図１及び図２に示すように、湾曲部５２のみでしわ押さえ力を増加できるように、しわ押さえ金型を６分割して、しわ押さえ分割金型３０ａ〜３０ｆとした。そして、しわ押さえ金型３０ａ、３０ｂの第一面３１ａ、３１ｂのみが、しわ押さえ力増加手段から反力を受けることができるように、しわ押さえ力増加手段を配設した（図２参照）。
【００５５】
プレス成形終了点手前の所定位置からプレス成形終了点までの間で、ブランク材５の長手方向に伸びフランジ変形や縮みフランジ変形される部位、即ち湾曲部５２において、しわ押さえ力を増大させることにより、縦壁部５５ａ、５５ｂの張力が増大し、スプリングバックの原因であるプレス成形品５０の板厚方向や面内方向の応力差が低減される。
【００５６】
仮に、しわ押さえ金型が、しわ押さえ分割金型３０ａ、３０ｃ、３０ｅに分割されておらず、一体となっている場合には、しわ押さえ力増加手段１６ａからの反力は、一体である大きなしわ押さえ金型が一括して受けるため、反力が分散し、湾曲部５２にしわ押さえ力を集中的に増加させることができず、その結果、湾曲部５２に必要なだけのしわ押さえ力を付与することができない。
【００５７】
その結果、湾曲部５２に対応する縦壁部５５ａ、５５ｂにスプリングバックを抑えるために必要なだけの張力を付与することができず、プレス成形品５０のスプリングバックを低減する効果が著しく低下する。
【００５８】
同様に、しわ押さえ金型が、しわ押さえ分割金型３０ｂ、３０ｄ、３０ｆに分割されておらず、一体となっている場合は、しわ押さえ力増加手段１６ｂからの反力は分散し、スプリングバックを低減する効果が著しく低下する。
【００５９】
しわ押さえ力増加手段１６ａ、１６ｂからの反力の分散を、しわ押さえ力増加手段１６ａ、１６ｂの能力を高めることで補おうとした場合、例えば、皿ばね４２の直径を大きなものとする、あるいは、重ねた皿ばね４２の本数を多くすることが必要であり、しわ押さえ力増加手段１６ａ、１６ｂが大きくなる。
【００６０】
高張力鋼や高強度アルミニウム合金等の塑性流動抵抗が大きく、スプリングバックが大きい金属板をプレス成形する場合においては、縦壁部５５ａ、５５ｂにおける張力が不足している部位や、プレス成形品５０の形状が湾曲しており、伸びフランジ変形や縮みフランジ変形される部位には、しわ押さえ力の増加を特に大きくする必要があることから、しわ押さえ力増加手段１６ａ、１６ｂが非常に大きくなり、スプリングバックを低減するのに必要な、しわ押さえ力増加手段をプレス成形金型に配設することが困難となる。
【００６１】
次に、本発明の別の実施形態を説明する。図６は、本発明の第２実施形態であるプレス成形金型を構成するパンチ金型の上面図である。
【００６２】
第２実施形態のプレス成形金型は、プレート部１４に、１つだけしわ押さえ力増加手段１６ｂを配設したこと以外は、上記第１実施形態のプレス成形金型１と同じである。
【００６３】
本発明のプレス成形金型は、しわ押さえ金型をしわ押さえ分割金型に分割することで、しわ押さえ力の増加が必要な部位のみに、しわ押さえ力を増加させることができる。したがって、スプリングバック低減の効率が高いため、ブランク材５の引張強さがそれ程高くない場合や、プレス成形品５０の湾曲部５２の曲率等によっては、しわ押さえ力増加手段を１つとすることができる。
【００６４】
次に、しわ押さえ力増加手段を配設する位置として、有効な位置がどこであるかについて説明する。図７は、しわ押さえ力増加手段を備えず、しわ押さえ金型を一体とした従来のプレス成形金型９１を示す。図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は従来のプレス成形金型９１を構成するパンチ金型を示す上面図である。
【００６５】
図１６は、図７に示した従来のプレス成形金型９１を使用して、板厚１．０ｍｍの金属板５をプレス成形したときの、プレス成形品５０の伸びフランジ部５４ａ、５４ｂの板厚分布を示す説明図である。即ち、図１６は、金属板５を図７のプレス成形金型９１でプレス成形をした後のプレス成形品５０の状態についてダイ２０を省略して示したものに、伸びフランジ部５４ａ、５４ｂの板厚測定結果を記したものである。伸びフランジ部５４ａ、５４ｂは、図１６に示したように、湾曲外側部６ａ、湾曲内側部６ｂ、直線部６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆを有する。
【００６６】
図１６から明らかなように、湾曲外側部６ａの中央部は板厚が厚くなっており、プレス成形品５０の伸びフランジ部５４ａ、５４ｂの中で、最大板厚部となっている。これに対し、湾曲内側部６ｂの中央部は板厚が薄くなっている。被プレス成形材である金属板５が挟まれるしわ押さえ金型９０ａ、９０ｂの第二面２２ａ、２２ｂとダイ２０との間隙（クリアランス）は一定であるため、プレス成形中に伸びフランジ部５４ａ、５４ｂの板厚が変化した場合に、しわ押さえ金型９０ａ、９０ｂのような一体としたしわ押さえ金型では、しわ押さえ力が強く作用する部位と弱く作用する部位が存在することになる。しわ押さえ力の大きさが部位によって異なると、塑性変形した金属板５の流入量のバランスが崩れ、その結果、プレス成形後の寸法精度が低下する。
【００６７】
そこで、一体としたしわ押さえ金型９０ａ、９０ｂを使用したときの寸法精度の低下を防止するため、図１６で示した、一体としたしわ押さえ金型９０ａ、９０ｂで、しわ押さえ力増加手段を設けずにプレス成形したプレス成形品の伸びフランジ部の最大板厚部に対し、９７％以下の板厚となる伸びフランジ部の少なくとも一部を、しわ押さえ分割金型でしわ押さえし、そのしわ押さえ分割金型の第一面が、プレス成形終了点手前の所定位置からプレス成形終了点までの間で、しわ押さえ力増加手段が接触する位置に、しわ押さえ力増加手段を配設することが好ましい。即ち、９７％以下の板厚となる部分を含む伸びフランジ部のしわ押さえ力を集中的に増加させる。
【００６８】
図１７は、図１６に示した、しわ押さえ力増加手段を設けず、しわ押さえ金型を一体とした従来のプレス成形金型を使用して、板厚１．０ｍｍの金属板を成形したときにおける、プレス成形品の伸びフランジ部の板厚分布に、しわ押さえ金型を分割する位置としわ押さえ力増加手段を配設する位置を併記した説明図である。
【００６９】
図１７に示したように、プレス成形品５０の伸びフランジ部５４ａ、５４ｂのうち、最大板厚である１．０１ｍｍとなる湾曲外側部６ａに対し、板厚が９７％以下となる部分を少なくとも一部に含む湾曲内側部６ｂを、しわ押さえ分割金型でしわ押さえできるように、図１６における一体としたしわ押さえ金型９０ｂを、しわ押さえ分割金型３０ｄ、３０ｂ、３０ｆとすることが好ましい。即ち、湾曲内側部６ｂをしわ押さえ分割金型３０ｂでしわ押さえする。そして、しわ押さえ分割金型３０ｂのしわ押さえ力を集中的に増加させることができるように、しわ押さえ分割金型３０ｂの第一面３１ｂ（図示せず）が、プレス成形終了点手前の所定位置からプレス成形終了点までの間で、しわ押さえ力増加手段と接触するように、しわ押さえ力増加手段１６ｂを配設することが好ましい。なお、図１６における一体としたしわ押さえ金型９０ａを、図１７に示したように、しわ押さえ分割金型３０ｃ、３０ａ、３０ｅとしてもよい。
【実施例】
【００７０】
本発明を実施例でさらに説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性および効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。
【００７１】
（実施例１）
板厚が１．０ｍｍ、引張強さが５９０ＭＰａの高張力鋼板を、絞り曲げ加工で、図５に示した伸びフランジ部を有する形状（ハット形状）にプレス成形した。図５において、
【００７２】
ブランク材５は、仕上げ加工（リストライク加工）後の断面幅が６０ｍｍ、高さが８０ｍｍとなるように（図１０（ｂ）参照）、上記の高張力鋼板をレーザーカットして製作した。なお、仕上げ加工（リストライク加工）については後述する。
【００７３】
得られたブランク材５を、図１及び図２に示したプレス成形金型１（上記第１実施形態のプレス成形金型１）、図１及び図６に示したプレス成形金型１（上記第２実施形態のプレス成形金型１）で絞り曲げ加工（プレス成形）した。
【００７４】
しわ押さえ力増加手段１６ａ、１６ｂは、図４に示した、皿ばね４２を組み合わせた皿ばねユニット１６ａ、１６ｂとした。プレス成形終了点における、皿ばねユニット１６ａ、１６ｂそれぞれが、しわ押さえ分割金型３０ａ、３０ｂそれぞれに与える荷重（反力）は、皿ばね４２の個数及び組合せ方法（並列、直列、並直列）で変化させた。
【００７５】
絞り曲げ加工（プレス成形）は、プレス成形金型１を、能力１９６０ｋＮ（２００トン）のプレス成形装置に設置し、しわ押さえ荷重（しわ押さえ分割金型３０ａ〜３０ｆに付与する荷重の合計値）：１９６ｋＮ（２０トン）を加えながら、プレス成形品５０の高さが６０ｍｍ（図５（ｂ）参照）になるまでプレス成形し、本発明例とした。なお、使用したプレス成形装置は、可変ダイクッション装置等を備えない、一般的なものである。
【００７６】
しわ押さえ力の増加については、皿ばねユニット１６ａ、１６ｂのピン４０ａ、４０ｂの突出長さＬを９ｍｍとして、しわ押さえ力増加を、プレス成形終了点手前９ｍｍから開始した。これは、プレス成形全高さ６０ｍｍの１５％に相当する。
【００７７】
また、比較例として、本発明のプレス成形金型１のしわ押さえ分割金型３０ａ、３０ｃ、３０ｅを一体化して一体型しわ押さえ金型９０ａに、しわ押さえ分割金型３０ｂ、３０ｄ、３０ｆを一体化して一体型しわ押さえ金型９０ｂとした、従来のプレス成形金型９１、９２、９３を準備し、ブランク材５を絞り曲げ加工（プレス成形）した。
【００７８】
絞り曲げ加工（プレス成形）の条件は、プレス成形金型９１〜９３を使用したこと以外は、本発明例と同一とした。比較例のプレス成形品５０を得るために用いたプレス成形金型９１〜９３を図７〜９に示す。
【００７９】
図７は、既に説明した、しわ押さえ力増加手段を備えず、しわ押さえ金型を一体とした従来のプレス成形金型９１である。図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は従来のプレス成形金型９１を構成するパンチ金型を示す上面図である。
【００８０】
図８は、しわ押さえ力増加手段を４つ備え、しわ押さえ金型を一体とした従来のプレス成形金型を示す。図８（ａ）は斜視図、図８（ｂ）は従来のプレス成形金型９２を構成するパンチ金型を示す上面図である。
【００８１】
図９は、しわ押さえ力増加手段を６つ備え、しわ押さえ金型を一体とした従来のプレス成形金型を示す。図９（ａ）は斜視図、図９（ｂ）は従来のプレス成形金型９３を構成するパンチ金型を示す上面図である。
【００８２】
図８及び図９に示した従来のプレス成形金型が備えるしわ押さえ力増加装置は、図４に示した、皿ばね４２を組み合わせた皿ばねユニット１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆである。また、プレス成形終了点において、皿ばねユニット１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆそれぞれが、一体型しわ押さえ金型９０ａ、９０ｂそれぞれに与える荷重（反力）は、皿ばね４２の個数、組合せ方法（並列、直列、並直列）で変化させた。
【００８３】
かようにして絞り曲げ加工（プレス成形）して得られた、本発明例又は比較例のプレス成形品５０（ハット形状）を、その後、仕上げ加工（リストライク加工）し、図１０に示す形状（コの字断面形状）とした。
【００８４】
図１０は、仕上げ加工（リストライク加工）後のプレス成形品を示す。図１０（ａ）は斜視図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図７中、符号５７は仕上げ加工（リストライク加工）後のプレス成形品を示す。
【００８５】
図１１は、仕上げ加工（リストライク加工）を行うリストライク金型を示す斜視図である。図１１中、符号３はリストライク加工金型を示す。
【００８６】
絞り曲げ加工して得られたプレス成形品５０（ハット形状）は、縦壁部５５ａ、５５ｂと頂部５５ｃとで囲まれるハット部を、リストライク金型３のパンチ部１２にはめ込まれ、パッド１８でプレス成形品５０（ハット形状）を押さえられながら、パンチ部１２とダイ２０とで仕上げ加工（リストライク加工）され、プレス成形品５７（コの字断面形状）とされる。なお、仕上げ加工（リストライク加工）は、しわ押さえを行わない。
【００８７】
仕上げ加工は、リストライク金型３を、能力１９６０ｋＮ（２００トン）のプレス成形装置に設置し、プレス成形品５７（コの字断面形状）の高さが８０ｍｍ（図１０（ｂ）参照）になるまで、本発明例及び比較例とも同じ条件でプレス成形した。なお、使用したプレス成形装置は、可変ダイクッション装置等を備えない、一般的なものである。
【００８８】
次に、絞り曲げ加工（プレス成形）後のプレス成形品５０（ハット形状）と、仕上げ加工（リストライク加工）後のプレス成形品５７（コの字断面形状）の、スプリングバック評価方法について説明する。
【００８９】
絞り曲げ加工（プレス成形）後に、プレス成形品５０（ハット形状）外表面の点群の座標値を、非接触式のＣＣＤ３次元測定装置を用いて取得し、図５（ａ）で示したＡ−Ａ断面で、縦壁部５５ａと縦壁部５５ｂとの開きを測定して、Ｗｈ’とした。そして、ＣＡＤデータでの縦壁部５５ａと縦壁部５５ｂとの開きをＷｈとし、△Ｗｈ＝Ｗｈ’−Ｗｈを求めた。
【００９０】
図１２は、Ｗｈ、Ｗｈ’及び△Ｗｈの定義を示す説明図である。図１２中、Ｗｈ’は非接触式のＣＣＤ３次元測定装置を用いて取得したＡ−Ａ断面を、Ｗｈは断面Ａ−ＡのＣＡＤデータを示す。縦壁部５５ａと伸びフランジ部５４ａとの交点をＰ、縦壁部５５ｂと伸びフランジ部５４ｂとの交点をＱとしたとき、線分ＰＱをＷｈとする。また、縦壁部５５ａ’と伸びフランジ部５４ａ’との交点をＰ’、縦壁部５５ｂ’と伸びフランジ部５４ｂ’との交点をＱ’としたとき、線分Ｐ’Ｑ’をＷｈ’とする。
【００９１】
このようにして求めた△Ｗｈに基づき、絞り曲げ加工（プレス成形）後のスプリングバックを、次の基準で評価した。
○：△Ｗｈが１０ｍｍ以下
△：△Ｗｈが１０ｍｍ超１５ｍｍ未満
×：△Ｗｈが１５ｍｍ以上
【００９２】
そして、仕上げ加工（リストライク加工）後に、プレス成形品５７（コの字断面形状）外表面の点群の座標値を、非接触式のＣＣＤ３次元測定装置を用いて取得し、図１０（ａ）で示したＢ−Ｂ断面で、縦壁部５５ａと縦壁部５５ｂとの開きを測定して、ＷＣ’とした。そして、ＣＡＤデータでの縦壁部５５ａと縦壁部５５ｂとの開きをＷＣとし、△ＷＣ＝ＷＣ’−ＷＣを求めた。
【００９３】
図１３は、ＷＣ、ＷＣ’及び△ＷＣの定義を示す説明図である。図１３中、ＷＣ’は非接触式のＣＣＤ３次元測定装置を用いて取得したＢ−Ｂ断面を、ＷＣは断面Ｂ−ＢのＣＡＤデータを示す。縦壁部５５ａの端部５４ａを点Ｒ、縦壁部５５ｂの端部を点Ｓとしたとき、線分ＲＳをＷｈとする。また、縦壁部５５ａ’の端部を点Ｒ’、縦壁部５５ｂ’の端部を点Ｓ’としたとき、線分Ｒ’Ｓ’をＷＣ’とする。
【００９４】
このようにして求めた△ＷＣに基づき、仕上げ加工（リストライク加工）後のスプリングバックを、次の基準で評価した。
○：△ＷＣが７ｍｍ以下
△：△ＷＣが７ｍｍ超１５ｍｍ未満
×：△ＷＣが１５ｍｍ以上
【００９５】
さらに、仕上げ加工（リストライク加工）後に、プレス成形品５７（コの字断面形状）外表面の点群の座標値を、非接触式のＣＣＤ３次元測定装置を用いて取得し、図１４に示す湾曲面６０で、プレス成形品５７（コの字断面形状）外表面の点群のＣＡＤデータ座標値（設計形状）との誤差の最大値と最小値の差の絶対値△Ｙｗ（うねり６１）を求め、次の基準で評価した。
◎：△Ｙｗが３ｍｍ以下
○：△Ｙｗが３ｍｍ超７ｍｍ以下
△：△Ｙｗが７ｍｍ超１５ｍｍ未満
×：△Ｙｗが１５ｍｍ以上
【００９６】
なお、△Ｙｗ（うねり６１）は、図１５（ａ）に示すように、プレス成形品５７（コの字断面形状）の頂部５５ｃから７０ｍｍの位置６２で評価した。また、ＣＡＤデータ座標値（設計形状）との誤差の最大値と最小値の差の絶対値△Ｙｗは、図１５（ｂ）に示す値である。
【００９７】
評価結果を表１に示す。表１には、使用した絞り曲げ加工（プレス成形）金型を併記した。なお、表１中の皿ばねユニットの荷重は、絞り曲げ加工（プレス成形）金型に配設された皿ばねユニットの荷重の合計値で示した。
【００９８】
例えば、Ｎｏ.６の場合、図１及び図６で示した絞り曲げ加工（プレス成形）金型１には、２個の皿ばねユニット（しわ押さえ力増加手段）１６ａ、１６ｂが配設されるが、皿ばねユニット１６ａの荷重は１５０ｋＮ、皿ばねユニット１６ｂの荷重は１５０ｋＮであり、それらの合計は３００ｋＮ（１５０ｋＮ×２個）である。
【００９９】
【表１】
0005626088.tif 000002
【０１００】
表１から明らかなように、本願発明のプレス成形金型１（図１及び図２で示したプレス成形金型１、並びに、図１及び図６で示したプレス成形金型１で絞り曲げ加工（プレス成形加工）した本発明例は、いずれも、絞り曲げ成形加工後の△Ｗｈが良好で、スプリングバックが小さいことを確認できた。
【０１０１】
Ｎｏ．５とＮｏ．７から明らかなように、しわ押さえ力を増加させる位置が同一である場合（しわ押さえ分割金型３０ｂの部位に皿ばねユニット１６ｂが配設されている場合）、皿ばねユニット１６ｂの荷重が大きい、即ち、しわ押さえ力の増加が大きいＮｏ．７の方が、スプリングバックが小さいことが確認できた。
【０１０２】
また、Ｎｏ．６から明らかなように、しわ押さえ力の合計値が３００ｋＮと大きく、かつ、２つのしわ押さえ分割金型３０ａ、３０ｂで、湾曲部５２の両側（縦壁部５５ａと縦壁部５５ｂ）からしわ押さえ力を増加させた場合に、最も、スプリングバックが小さいことが確認できた。
【０１０３】
そして、本発明例は、いずれも、仕上げ加工（リストライク加工）後の△ＷＣ及び△Ｙｗが良好であった。絞り曲げ加工（プレス成形）後のスプリングバックが小さいと、仕上げ加工（リストライク加工）後の、最終的なプレス成形品の寸法精度の改善に有効であることを併せて確認できた。これは、絞り曲げ加工時に、絞り曲げ加工終了手前で湾曲部５２のしわ押さえ力を増加させることにより、湾曲した縦壁面５５ａ、５５ｂにおけるプレス成形品５７の長手方向の引張応力を低下させ、断面がスプリングバックによって開いたときに、プレス成形品５０の外周の長さに余りが生じることを低減できるからである。
【０１０４】
さらに、Ｎｏ．８から明らかなように、突出長さＬを２０ｍｍ（プレス成形全高さの３３％）とした場合は、突出長さＬが９ｍｍ（プレス成形全高さの１５％）の場合に比べて、スプリングバックが幾分大きくなることが確認できた。これは、プレス成形終了直前でしわ押さえ力を増加すると、縦壁部の張力増加による曲げ戻し効果は大きいが、プレス成形の途中でしわ押え力を増加すると、曲げ加工時に大きな塑性ひずみが導入され、曲げ戻しの効果が薄れるためである。
【０１０５】
また、Ｎｏ．１０から明らかなように、突出長さＬを１．５ｍｍ（プレス成形全高さの２．５％）とすれば、スプリングバック低減の効果が認められることを確認できた。これは、しわ押さえ力増加が縦壁部の張力増加に寄与し、十分な曲げ戻し効果が得られるためである。
【０１０６】
これに対し、比較例は、皿ばねユニット（しわ押さえ力増加手段）１６ａ〜１６ｆを配設しない場合は勿論のこと、皿ばねユニット（しわ押さえ力増加手段）１６ａ〜１６ｄを４個配設した場合においても、絞り曲げ加工（プレス成形）後、仕上げ加工（リストライク加工）後ともに、スプリングバックが大きく、プレス成形終期において、湾曲部５２ｂに、必要なしわ押さえ力が付与（増加）されていないことが確認できた。
【０１０７】
そして、Ｎｏ．３から明らかなように、６個の皿ばねユニット（しわ押さえ力増加手段）１６ａ〜１６ｆを用いて、６００ｋＮものしわ押さえ力を付与（増加）させても、一体型しわ押さえ金型９０ａ、９０ｂでは、しわ押さえ力の増加を必要としない部位にまでしわ押さえ力を付与（増加）させてしまい、プレス成形品５０（ハット形状）に割れが生じることが確認できた。
【０１０８】
さらに、比較例は、たとえ、プレス成形中に割れが生じなくても、仕上げ加工（リストライク加工）後の△ＷＣ及び△Ｙｗが大きかった。つまり、絞り曲げ加工（プレス成形）後のスプリングバックが大きいと、仕上げ加工（リストライク加工）を行っても、最終的なプレス成形品の寸法精度の改善には限界があることを併せて確認できた。
【０１０９】
また、Ｎｏ．９から明らかなように、突出長さＬが１ｍｍ（プレス成形全高さの２％未満）では、しわ押え力増加の効果が認められず、Ｎｏ．１の結果とほぼ同一であることが確認できた。これは、しわ押さえ力増加のタイミングが遅く、縦壁部に張力が伝わらないためである。
【０１１０】
（実施例２）
図１に示した本発明のプレス成形金型１において、しわ押さえ力増加手段の配設位置を種々変えて、板厚１．０ｍｍの金属板５を絞り曲げ加工（プレス成形）した。即ち、皿ばねユニット（しわ押さえ力増加手段）を、しわ押さえ分割金型３０ａ〜３０ｆのいずれか１つに接触するように配設した。皿ばねユニットで増加させることができる荷重は、１５０ｋＮとした。また、突出長さＬは９ｍｍとした。なお、しわ押さえ分割金型３０ａ〜３０ｆは、図１７のように配設されているものとする。プレス成形結果を表２に示す。
【０１１１】
【表２】
0005626088.tif 000003
【０１１２】
表２から明らかなように、Ｎｏ．１２の本発明例は、絞り曲げ加工（プレス成形）後のスプリングバックΔＷｈ、仕上げ加工後のスプリングバックΔＷｃ、ΔＹｗのいずれも小さいことが確認できた。Ｎｏ．１２は、一体としたしわ押さえ金型でプレス成形したときに、最大板厚部となる湾曲外側部６ａの板厚に対し、９７％以下の板厚となる部位を一部に有する湾曲内側部６ｂをしわ押さえするしわ押さえ分割金型３０ｂに、皿ばねユニット（しわ押さえ力増加手段）１６ｂを接触させたものである。即ち、Ｎｏ．１２においては、一体としたしわ押さえ金型では、しわ押さえ力を作用させにくい湾曲内側部６ｂの中央付近に、集中してしわ押さえ力を作用させることができることを示している。
【０１１３】
これに対し、比較例であるＮｏ．１１、１３〜１６は、ΔＷｈ、ΔＷｃ、ΔＹｗのいずれも大きかった。ここで、プレス成形品においては、プレス成形品の全域において寸法が許容範囲内であることが必要であることから、一箇所でも許容範囲外のあるＮｏ．１１、１３〜１６はプレス成形品として適正ではない。なお、表２に示したように、Ｎｏ．１１、１３〜１６は、一体としたしわ押さえ金型でプレス成形したときに、金属板５の板厚に変化がなかった伸びフランジ部５４ａ、５４ｂの直線部６ｃ、６ｅ、６ｄ、６ｆをしわ押さえするしわ押さえ分割金型３０ｃ、３０ｅ、３０ｄ、３０ｆの第一面３１ｃ、３１ｅ、３１ｄ、３１ｆに接触するように、しわ押さえ力増加手段１６ｃ、１６ｅ、１６ｄ、１６ｆを配設したものである。
【０１１４】
以上のことから、複数のしわ押さえ金型のうちの少なくとも１個が、しわ押さえ金型を一体とし、しわ押さえ力増加手段を設けずにプレス成形したプレス成形品の伸びフランジ部の最大板厚部に対し、９７％以下の板厚となる伸びフランジ部の少なくとも一部をしわ押さえし、かつ、前記しわ押さえ力増加手段と前記第一面で接触するようにすることが好ましいことが確認できた。
【０１１５】
なお、上述したところは、本発明の実施形態を例示したものにすぎず、本発明は、特許請求の範囲の記載範囲内において種々変更を加えることができる。
【０１１６】
上記第１実施形態及び上記第２実施形態では、しわ押さえ金型を、しわ押さえ分割金型３０ａ〜３０ｆに６分割したが、これに限られることはない。プレス成形時に、ブランク材５の縦壁部５５ａ、５５ｂにおける張力が不足している部位や、プレス成形品５０の形状が湾曲していることから、伸びフランジ変形や縮みフランジ変形される部位が多い場合には、その部位のしわ押さえ力を集中的に増加させるために、しわ押さえ金型を、例えば、８分割、１０分割にしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
前述したように、本発明によれば、しわ押さえ金型を分割することによって、プレス成形金型内に配設した、しわ押さえ力増加手段から発せられるしわ押さえ力が、分割されたしわ押さえ金型のうち、プレス成形終期にしわ押さえ力の増加が必要な部位に配設されたしわ押さえ金型を介して充分に伝達され、伸びフランジ部を有するプレス成形品のスプリングバックを有効に低減することができ、工業上、顕著な効果を奏する。
【０１１８】
また、本発明によれば、高張力鋼や高強度アルミニウム合金などのスプリングバックが発生しやすい金属板をプレス成形する場合であっても、可変ダイクッション装置を備える特殊なプレス成形装置を用いることなく、一般的なプレス成形装置を用いて、寸法精度の高い伸びフランジ部を有するプレス成形品を得ることができる。本発明は、工業上、利用価値の高いものである。
【符号の説明】
【０１１９】
１    本発明のプレス成形金型
３    リストライク金型
５    ブランク材
６ａ    湾曲外側部
６ｂ    湾曲内側部
６ｃ、６ｅ、６ｄ、６ｆ    直線部
１０    パンチ金型
１２    パンチ部
１３    先端部
１４    プレート部
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆ    しわ押さえ力増加手段（皿ばねユニット）
１８    パッド
２０    ダイ
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ    しわ押さえ分割金型
３１ａ〜３１ｆ、２１ａ、２１ｂ    第一面
３２ａ〜３２ｆ、２２ａ、２２ｂ    第二面
３３ａ    側面
４０ａ    ピン
４２ａ    皿ばね
５０    プレス成形品（ハット形状）
５１ａ、５１ｂ    直辺部
５２    湾曲部
５４ａ、５４ａ’、５４ｂ、５４ｂ’    伸びフランジ部
５５ａ、５５ａ’、５５ｂ、５５ｂ’    縦壁部
５５ｃ    頂部
５７    プレス成形品（コの字断面形状）
６０    湾曲面
６１    うねり
６２    うねり評価位置
Ｌ    突出長さ
【図１】
0005626088.tif 000004
【図２】
0005626088.tif 000005
【図３】
0005626088.tif 000006
【図４】
0005626088.tif 000007
【図５】
0005626088.tif 000008
【図６】
0005626088.tif 000009
【図７】
0005626088.tif 000010
【図８】
0005626088.tif 000011
【図９】
0005626088.tif 000012
【図１０】
0005626088.tif 000013
【図１１】
0005626088.tif 000014
【図１２】
0005626088.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
0005626088.tif 000017
【図１５】
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【図１６】
0005626088.tif 000019
【図１７】
0005626088.tif 000020