(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材の一部に形成した少なくとも２つの係止部のそれぞれに前記係止部を引っ掛ける引っ掛け手段を引っ掛けた状態で、前記引っ掛け手段のそれぞれを相対的に離反移動させて前記板材を引っ張ることによって、母材の板厚よりも板厚が減少した薄肉部を成形する、プレス成形方法であって、
前記係止部は、バーリングを含むプレス成形方法。
【請求項２】
前記少なくとも２つの係止部は、それぞれが別の係止部と合さって、少なくとも２つの係止部領域を成し、一の前記係止部領域における少なくとも２個の係止部は、前記板材を引っ張る方向に離れて位置し、かつ、他の前記係止部領域に対して遠くに位置する係止部が他の前記係止部領域に対して近くに位置する係止部よりも、前記板材を引っ張る方向と交差する方向で前記板材の外周縁部の側に位置している、請求項１に記載のプレス成形方法。
【請求項３】
前記引っ掛け手段は、前記板材の表裏両面側に配置された相対的に接近離反移動可能な一対のプレス型に設けられ、係止部の数に対応した複数の引っ掛け手段であり、
前記一対のプレス型の相対的な接近移動に伴わせて、前記複数の引っ掛け手段によって前記係止部を形成しながら前記板材を引っ張る、請求項１または請求項２に記載のプレス成形方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載されたプレス成形方法によって成形された予備成形品に、さらに成形品形状を付与して前記バーリングを残置させたプレス成形品を得るプレス成形品の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載されたプレス成形品の製造方法によって製造されたプレス成形品であって、前記薄肉部の板厚よりも板厚が厚い部位が他物品との溶接を行うための溶接部をなすプレス成形品。
【請求項６】
板材に形成した第１と第２の係止部のそれぞれに引っ掛けて係止自在な第１と第２の引っ掛け手段を有し、
前記板材には、前記第１と第２の係止部のそれぞれに含まれるバーリングを形成するための下穴が設けられ、
前記第１と第２の引っ掛け手段のそれぞれは、前記下穴に向けて突出するポンチであり、
前記ポンチによって前記下穴を打ち抜いて前記バーリングを形成し、
前記第１と第２の引っ掛け手段を相対的に離反移動させて前記板材を引っ張ることによって、母材の板厚よりも板厚が減少した薄肉部を成形する、プレス成形装置。
【請求項７】
前記第１と第２の係止部は、それぞれが別の係止部と合さって、２つの係止部領域を成し、一の前記係止部領域における少なくとも２個の係止部は、前記板材を引っ張る方向に離れて位置し、かつ、他の前記係止部領域に対して遠くに位置する係止部が他の前記係止部領域に対して近くに位置する係止部よりも、前記板材を引っ張る方向と交差する方向で前記板材の外周縁部の側に位置してなる、請求項６に記載のプレス成形装置。
【請求項８】
前記板材を挟み込むように前記板材の表裏両面側に配置され、前記第１と第２の引っ掛け手段が設けられた相対的に接近離反移動可能な一対のプレス型をさらに有し、
前記一対のプレス型の相対的な接近移動に伴わせて、前記第１と第２の係止部をそれぞれ形成しながら前記板材を引っ張る、請求項６または請求項７に記載のプレス成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス成形方法、プレス成形装置、プレス成形品の製造方法、およびプレス成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
板厚の寸法が一定の板材をプレス成形して、車両用部品等を取得するプレス成形が一般的に行われている。部品において他物品との接合を行う溶接部には応力が集中し易いため、他の部位と比べて剛性を持たせることが要請される。このため、溶接部に相当する部位の板厚を肉厚にした設計が行われることがある。しかしながら、溶接部のみならず、板材全体の板厚を肉厚にした設計を行うと、材料費の増加とともに製品の重量の増加を招くことになってしまう。
【０００３】
特許文献１は、板材の一部を薄肉化させたプレス成形品を成形するためのプレス成形方法を開示している。平板状の鋼材をポンチによって断面ハット形状に成形した後、ポンチによって引き伸ばした部分を板厚方向にプレスして薄肉化させている（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９２２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記技術にあっては、断面ハット形状に成形する工程を行うため、板材に曲げ癖を付けてしまう。板材に生じるスプリングバックの影響によって、フラットな断面形状に成形することが難しく、プレス成形品の成形品質を低下させることになる。
【０００６】
例えば、板材をクランプ装置によって板厚方向に拘束しながら引っ張ることによって、曲げ癖を付けることなく薄肉成形を行うことが可能になる。しかしながら、板材を板厚方向に対して挟持しつつ摩擦力によって拘束力を付与するクランプ装置を利用する場合、より大きな拘束力を得るために、大型化されたクランプ装置やその周辺設備を組み込むことが必要になる。これにより、プレス成形装置の大型化を招くという問題が生じてしまう。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、成形品質の向上を図るとともに、クランプ装置の設置に伴うプレス成形装置の大型化を抑制し得るプレス成形技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明のプレス成形方法は、板材の一部に形成した少なくとも２つの係止部のそれぞれに係止部を引っ掛ける引っ掛け手段を引っ掛けた状態で、引っ掛け手段のそれぞれを相対的に離反移動させて板材を引っ張る。これによって、母材の板厚よりも板厚が減少した薄肉部を成形する。そして、係止部は、バーリングを含んでいる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るプレス成形方法によれば、係止部に引っ掛けた引っ掛け手段を移動させ、係止部の引っ張り方向への抵抗を利用して板材を面方向へ引き伸ばして薄肉成形を行うため、プレス成形品に曲げ癖を付けることなく、表面を滑らかな面形状に成形することができる。このため、プレス成形品の成形品質を向上させることができ、ひいては、当該プレス成形品を適用した製品の製品品質の向上を図ることができる。係止部の引っ張り方向への抵抗を利用して板材を支持するため、板厚方向に拘束力を付与するクランプ装置を別途設置する必要がなく、クランプ装置の設置に伴うプレス成形装置の大型化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１（Ａ）、（Ｂ）は、板材および予備成形品を示す図であり、（Ａ）は、プレス成形前後の状態を示す斜視図、（Ｂ）は、プレス成形前後の状態を示す断面図である。
【図２】成形品形状を付与したプレス成形品を示す斜視図である。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）は、プレス成形品と他物品とを溶接して構成される製品を説明するための図であり、（Ａ）は、製品全体を示す斜視図、（Ｂ）は、（Ａ）の３Ｂ−３Ｂ線に沿うプレス成形品の断面を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係るプレス成形装置を簡略化して示す断面図である。
【図５】図５（Ａ）〜（Ｃ）は、プレス成形装置の一部を拡大して示す図である。
【図６】図６（Ａ）、（Ｂ）は、予備成形品に成形品形状を付与するための成形用プレス型を示す図であり、（Ａ）は、予備成形品をセットする状態を示す断面図、（Ｂ）は、予備成形品に成形品形状を付与している状態を示す断面図である。
【図７】バーリングの寸法例を説明するための図である。
【図８】図８（Ａ）、（Ｂ）は、板材に形成した係止部領域を示す斜視図であり、（Ａ）は、プレス成形前の板材を示す図、（Ｂ）は、プレス成形後の板材を示す図である。
【図９】図９（Ａ）〜（Ｃ）は、板材の破断を好適に防止し得るバーリングの配置形体を説明するための図である。
【図１０】図１０（Ａ）、（Ｂ）は、バーリングの配置形態例を説明するための図である。
【図１１】第１の実施形態の変形例に係るプレス成形装置を説明するための断面図である。
【図１２】第１の実施形態の変形例に係るプレス成形方法を説明するための図であり、ポンチが板材から退避した状態を示す一部断面図である。
【図１３】第１の実施形態の変形例に係るプレス成形方法を説明するための図であり、プレス型が接近移動する状態を示す一部断面図である。
【図１４】第１の実施形態の変形例に係るプレス成形方法を説明するための図であり、板材にバーリングを形成した状態を示す一部断面図である。
【図１５】第１の実施形態の変形例に係るプレス成形方法を説明するための図であり、板材をプレス成形している状態を示す一部断面図である。
【図１６】第２の実施形態に係るプレス成形装置を簡略化して示す断面図である。
【図１７】図１７（Ａ）、（Ｂ）は、フランジの形状例を説明するための平面図、および正面図である。
【図１８】図１８（Ａ）、（Ｂ）は、フランジの形状例を説明するための平面図、および正面図である。
【図１９】第２の実施形態の変形例に係るプレス成形装置を説明するための断面図である。
【図２０】図２０（Ａ）〜（Ｃ）は、バーリングの配置形態について検討した結果を説明するために用いる図である。
【図２１】図２１（Ａ）〜（Ｃ）は、バーリングの配置形態について検討した結果を説明するために用いる図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本発明を各実施形態に基づいて説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１２】
各実施形態では板材に対してプレス成形を実施し、所定の製品形状を備える車両用部品を成形することを目的として本発明のプレス成形技術を適用している。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１（Ａ）、（Ｂ）を参照して、板材１０には板厚が一定の鋼板を利用している。プレス成形によって板材１０を引き伸ばし、母材の板厚よりも板厚が薄い薄肉部２３を成形している。薄肉部２３を成形させた板材１０は、成形品形状が付与される前段階の予備成形品２０として取り扱われる。
【００１４】
明細書中の説明において、薄肉成形される前の板材１０の板厚と同程度の板厚が維持される部位、すなわち薄肉成形を行う前後において母材の板厚が維持される部位を厚肉部２１と称する。厚肉部２１よりも板厚が減少した部位を薄肉部２３と称する。
【００１５】
図２、および図３を参照して、予備成形品２０に対して成形品形状を付与している。成形品形状が付与された予備成形品２０は、製品４０を構成するためのプレス成形品３０をなす。
【００１６】
プレス成形品３０と他物品３５とを接合して、車両用部品である製品４０としてのエクステンションメンバを完成させている（図３を参照）。
【００１７】
次に、実施形態に係るプレス成形装置について説明する。
【００１８】
図４、および図８を参照して、プレス成形装置１００は、複数個の第１のバーリング（第１の係止部に相当する）５１ａ〜５１ｃに対して係止自在な第１のポンチ（第１の引っ掛け手段に相当する）７１と、複数個の第２のバーリング（第１の係止部に相当する）５２ａ〜５２ｃに対して係止自在な複数の第２のポンチ（第２の引っ掛け手段に相当する）７２とを備えている。各バーリングの数に対応した数の第１のポンチ７１および第２のポンチ７２を設置している。
【００１９】
プレス成形装置１００には、第１のポンチ７１との間において板材１０を挟み込む第１の挟持手段７３、および第２のポンチ７２との間において板材１０を挟み込む第２の挟持手段７４を設置している。
【００２０】
板材１０には、第１のバーリング５１ａ〜５１ｃおよび第２のバーリング５２ａ〜５２ｃを形成するための下穴１１を予め設けている（図５（Ａ）をも参照）。プレス成形に際し、第１のポンチ７１および第２のポンチ７２の先端部分に下穴１１を配置し、板材１０の位置決めを行うことが可能になっている。
【００２１】
第１のポンチ７１は、第１の挟持手段７３に対して接近離反移動自在にして設けている（図５（Ａ）をも参照）。板材１０をセットした状態で第１のポンチ７１を接近移動させることにより、下穴１１を打ち抜いて円筒形状の第１のバーリング５１ａ〜５１ｃを形成させることが可能になっている。第１のバーリング５１ａ〜５１ｃを形成した後、第１のポンチ７１の先端部は、第１の挟持手段７３の凹部７５内に収容させている。
【００２２】
第２のポンチ７２は、第２の挟持手段７４に対して接近離反移動自在にして設けている。第２のポンチ７２を第２の挟持手段７４に対して接近移動させることによって、第２のバーリング５２ａ〜５２ｃを形成することが可能になっている。
【００２３】
第１のポンチ７１および第１の挟持手段７３と、第２のポンチ７２および第２の挟持手段７４とは、図４中の左右方向（矢印ａ−ａ′）へそれぞれ離反移動自在に設けている。第１のポンチ７１および第２のポンチ７２を板材１０に引っ掛けた状態で離反移動させることにより、板材１０を面方向へ引っ張って引き伸ばすことが可能になっている。
【００２４】
次に、実施形態に係るバーリングについて説明する。
【００２５】
各バーリングは、同一の形状を備え得るものであるため、一部のバーリングの構成についてのみ説明を行う。
【００２６】
第１のバーリング５１ａは、板材１０を引っ張るための引っ張り力を受けることが可能な形状を有し、かつ、付与された引っ張り力によって破損が生じない程度の強度を備えることが望ましい。このような観点から、バーリングの形状、および個数を、例えば、以下のように設計することができる。
【００２７】
図７を参照して、第１のバーリング５１ａの内径φは、薄肉成形される前の板材１０の板厚の寸法ｔの３倍以上となるように設計している。このような設計を行うことによって、引っ張り力に伴うバーリングの破損を効果的に防止することが可能になる。
【００２８】
第１のバーリング５１ａの高さ寸法ｈは、薄肉成形前の板材１０の板厚の寸法ｔよりも大きくなるように設計している。このような設計を行うことによって、第１のバーリング５１ａに対して板材１０を引き伸ばすために必要な引っ張り力をより確実に付与することが可能になる。
【００２９】
バーリングの個数ｘは、例えば、次の式から求めることができる。
【００３０】
【数１】
0005636765.tif 000002
【００３１】
図８に示すように、実施形態にあっては、３個の第１のバーリング５１ａ〜５１ｃを形成している。これら３個の第１のバーリング５１ａ〜５１ｃが合わさって第１の係止部領域５１（一の係止部領域に相当する）を成している。また、第１のバーリング５１ａ〜５１ｃと対となるように、３個の第２のバーリング５２ａ〜５２ｃを形成している。これら３個の第２のバーリング５２ａ〜５２ｃが合わさって第２の係止部領域５２（他の係止部領域に相当する）を成している。複数個のバーリングを形成することによって、板材１０を引っ張る際にそれぞれのバーリングに対して付与される引っ張り力を低減させることができる（図８（Ｂ）を参照）、薄肉成形に伴って生じ得るバーリングの破損を効果的に防止することが可能になる。
【００３２】
図９（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、複数個の第１のバーリング５１ａ〜５１ｃからなる第１の係止部領域５１を形成する場合において、互いに隣接する第１のバーリング５１ａ、５１ｂの周辺から板材１０の破断が生じることを好適に防止し得るバーリングの配置形態について説明する。
【００３３】
図９（Ａ）に示す例では、板材１０の幅方向（図中上下方向）に一列に第１のバーリング５１ａ、および第１のバーリング５１ｂを配置させている。
【００３４】
薄肉成形に際し、板材１０を長手方向（図中左右方向）に引っ張って引き伸ばすと、第１のバーリング５１ａ、５１ｂの周辺が板材１０の中心位置ｃへ向けて引っ張られる（図中矢印ｆで示す）。板材１０が塑性変形し、板材１０の中心位置ｃに向けて窪むようにくびれた部分１３が発生する。第１のバーリング５１ａ、５１ｂの周辺には、薄肉化が顕著に進行した部位が形成される。このため、互いに隣接する第１のバーリング５１ａと第１のバーリング５１ｂとの間から板材１０の破断が発生する虞がある。
【００３５】
図９（Ｂ）に示す例では、第１のバーリング５１ａと第１のバーリング５１ｂを引っ張り方向（図中左右方向）に離して配置している。さらに、第１のバーリング５１ａよりも第２の係止部領域５２に対して近くに位置する第１のバーリング５１ｂを（図８を参照）、板材１０を引っ張る方向と交差する方向で板材１０の外周縁部１２ａの側に配置している。
【００３６】
薄肉成形に際し、板材１０を引っ張って引き伸ばすと、板材１０の中心位置ｃへ向かう母材の流動が発生する（図中矢印ｆ′で示す）。この配置例では、第１のバーリング５１ａ、５１ｂの周辺に薄肉化が顕著に進行した部位が形成されてしまうため、板材１０の破断を招く虞がある。
【００３７】
図９（Ｃ）に示す例では、第１のバーリング５１ａと第１のバーリング５１ｂを引っ張り方向（図中左右方向）に離して配置している。さらに、第１のバーリング５１ａよりも第２の係止部領域５２に対して遠くに位置する第１のバーリング５１ｂを（図８を参照）、板材１０を引っ張る方向と交差する方向で板材１０の外周縁部１２ａの側に配置している。
【００３８】
このような配置形態を採用すると、第１のバーリング５１ｂの周辺に発生した母材の流動（図中矢印ｆ′で示す）を第１のバーリング５１ａによって抑制させることが可能になる。隣接する第１のバーリング５１ａ、５１ｂの周辺に薄肉化が顕著に進行した部位が形成されることを防止できる。よって、板材１０の破断を効果的に防止することが可能になる。
【００３９】
本実施形態にあっては、図９（Ｃ）に示す配置形態となるように、第１のバーリング５１ａと第１のバーリング５１ｂを配置している。さらに、第１のバーリング５１ａから見て、板材１０の幅方向において第１のバーリング５１ｂが形成された位置と対称な位置に第１のバーリング５１ｃを配置している（図８をも参照）。これにより、隣接する第１のバーリング５１ａと第１のバーリング５１ｃとの間に薄肉化が顕著に進行した部位が形成されてしまうことを防止することを可能にしている。また、板材１０の長手方向において第１のバーリング５１ａ〜５１ｃと対にして配置される第２のバーリング５２ａ〜５２ｃについても図９（Ｃ）に示すような配置形態となるように配置を行っている。
【００４０】
図１０（Ａ）、（Ｂ）を参照して、隣接する第１のバーリング５１ａと第１のバーリング５１ｂのさらに好ましい配置形態について説明する。
【００４１】
第１のバーリング５１ａと第１のバーリング５１ｂとがなす傾斜角度θは、例えば、３０°〜４５°程度の角度の範囲内に設定することが望ましい。図１０（Ａ）に示す例では、傾斜角度θ１を３０°に設定している。図１０（Ｂ）に示す例では、傾斜角度θ２を４５°に設定している。
【００４２】
上記のような傾斜角度θを設けて配置することによって、第１のバーリング５１ａに対して付与される応力を板材１０の外周縁部１２ａの側に位置する第１のバーリング５１ｂに向けて分散させることが可能になる。これにより、隣接する第１のバーリング５１ａと第１のバーリング５１ｂとの間に位置する部位から薄肉化が顕著に進行することを効果的に防止することができる。
【００４３】
傾斜角度θを４５°程度に設定した場合、第１のバーリング５１ａに付与された応力を分散させる効果をより高めることが可能になる。このため、傾斜角度θは、４５°程度に設定することがより好ましい。隣接する第１のバーリング５１ａと第１のバーリング５１ｃとがなす傾斜角度θも同様に、上記の条件を満たすように配置することが望ましい。
【００４４】
次に、実施形態に係るプレス成形方法、およびプレス成形品の製造方法について説明する。
【００４５】
図５（Ａ）を参照して、板材１０をプレス成形装置１００にセットする。板材１０に設けた下穴１１に第１のポンチ７１および第２のポンチ７２の先端部をセットして、打ち抜く部位を位置決めする。
【００４６】
図５（Ｂ）を参照して、第１のポンチ７１を第１の挟持手段７３に向けて移動させる。下穴１１の周囲を第１の挟持手段７３との間において挟み込みながら第１のバーリング５１ａを形成させる。同様にして、第２のポンチ７２によって第２のバーリング５２ａを形成させる（図１をも参照）。
【００４７】
第１のバーリング５１ａを形成しながらポンチ７１を係止させる。第１のバーリング５１ａの形成、および第１のポンチ７１の係止を同時に行う。
【００４８】
図５（Ｃ）を参照して、第１のポンチ７１と第２のポンチ７２とを離反移動させる（図４において矢印ａ−ａ′で示す）。第１のバーリング５１ａの引っ張り方向への抵抗、および第２のバーリング５２ａの引っ張り方向への抵抗を利用して板材１０に引っ張り力を付与する。
【００４９】
板材１０が引き伸ばされることによって、板材１０の長手方向の中心位置周辺には母材の板厚よりも板厚が減少した薄肉部２３が形成される（図１（Ａ）、（Ｂ）をも参照）。板材１０を面方向に引き伸ばして成形を行うため、薄肉化させた予備成形品２０の表面を滑らかな面形状に成形することができる。
【００５０】
図６（Ａ）、（Ｂ）を参照して、薄肉部２３を形成した予備成形品２０に成形品形状を付与する。
【００５１】
成形品形状を付与する成形用プレス型３０５を開いた状態として、予備成形品２０をセットする（図６（Ａ）を参照）。成形用プレス型３０５の上型３１０を下型３２０に対して接近移動させてプレス成形を行う（図６（Ｂ）を参照）。
【００５２】
図２を参照して、成形品形状が付与されたプレス成形品３０を取得する。プレス成形品３０には第１のバーリング５１ａ〜５１ｃおよび第２のバーリング５２ａ〜５２ｃを残置させる。残置させることによって部分的にプレス成形品３０の剛性を高めることが可能になる。
【００５３】
薄肉成形を行うことによって、比較的面積の小さな板材１０を引き伸ばしている。板材１０を引き伸ばすことによって、成形品形状を付与することが可能な面積を増加させることができる。このため、母材と同程度の板厚を全域に有する板材に対して成形品形状を付与してなるプレス成形品を利用する場合と比較して、材料費の削減を図ることができる。
【００５４】
図３（Ａ）、（Ｂ）を参照して、プレス成形品３０の厚肉部２１に相当する部位を溶接部３１に設定し、他物品３５との溶接を行う。車両用部品としてのエクステンションメンバを完成させる。
【００５５】
プレス成形品３０において溶接部３１に適用されない部位を薄肉化しているため、製品４０の軽量化を図ることができる。厚肉部２１に相当する部位を溶接部３１に設定しているため、応力が集中し易い溶接部３１の剛性を高めることができる。また、プレス成形品３０に第１のバーリング５１ａ〜５１ｃおよび第２のバーリング５２ａ〜５２ｃを残置させているため、部分的に剛性が高められた製品４０を取得することができる。
【００５６】
以上のように、本実施形態によれば、第１のバーリング５１ａおよび第２のバーリング５２ａにそれぞれ引っ掛けて係止させた第１のポンチ７１および第２のポンチ７２を相対的に離反移動させ、第１のバーリング５１ａおよび第２のバーリング５２ａの引っ張り方向への抵抗を利用して板材１０を面方向に引き伸ばして薄肉成形を行う。このため、プレス成形品３０に曲げ癖を付けることなく、表面を滑らかな面形状に成形することができ、プレス成形品３０の成形品質を向上させることができる。これにより、プレス成形品３０を適用した製品４０の製品品質の向上を図ることができる。第１のバーリング５１ａおよび第２のバーリング５２ａの引っ張り方向への抵抗を利用して板材１０を支持するため、板厚方向に拘束力を付与するクランプ装置を別途設置する必要がなく、クランプ装置の設置に伴うプレス成形装置１００の大型化を抑制することができる。
【００５７】
複数個の第１のバーリング５１ａ〜５１ｃによって第１の係止部領域５１を形成し、複数個の第２のバーリング５２ａ〜５２ｃによって第２の係止部領域５２を形成している。
そして、第１の係止部領域５１を成す第１のバーリング５１ａと第１のバーリング５１ｂとを引っ張り方向に離して配置し、かつ、第２の係止部領域５２に対して遠くに位置する第１のバーリング５１ｂを第２の係止部領域５２に対して近くに位置する第１のバーリング５１ａよりも、板材１０を引っ張る方向と交差する方向で板材１０の外周縁部１２ａの側に配置している。このため、第１のバーリング５１ｂの周辺から発生した母材の流動を第１のバーリング５１ａによって抑制させることができ、板材１０の破断を効果的に防止することができる。
【００５８】
円筒形状に形成したバーリング５１ａ、５２ａの引っ張り方向への抵抗を利用することにより、板材１０に対して引っ張り力を好適に付与することができる。
【００５９】
プレス成形品３０に第１のバーリング５１ａおよび第２のバーリング５２ａを残置させているため、部分的に剛性が高められたプレス成形品３０を取得することができる。
【００６０】
プレス成形品３０において溶接部３１に適用されない部位を薄肉化しているため、製品４０の軽量化を図ることができる。プレス成形品３０において厚肉部２１に相当する部位を溶接部３１に設定しているため、応力が集中し易い溶接部３１の剛性を高めることができる。
【００６１】
（変形例）
次に、第１の実施形態の変形例について説明する。
【００６２】
図１１を参照して、本変形例にあっては、プレス成形装置１００を構成する一対のプレス型１０５に第１のポンチ７１および第２のポンチ７２を設置している。一対のプレス型１０５の相対的な接近移動に伴わせてバーリングの形成、ポンチの係止、さらに板材の引き伸ばしを行っている。プレス型１０５の接近移動を利用して上記の３つの作業を行う点において上述した第１の実施形態と相違する。上述した第１の実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、説明を一部省略する。
【００６３】
プレス型１０５は、下型１２０と、下型１２０に対して相対的に接近離反移動可能な上型１１０とを備えている。
【００６４】
上型１１０には、板材１０に形成する第１のバーリング５１ａに係止自在な第１のポンチ７１を設置している（図１４を参照）。また、第１のバーリング５１ａを形成する位置と図中に示す中心線ｃ′を基準にして対象な位置に形成される第２のバーリング５２ａに対応させて第２のポンチ７２を設置している。図に示すように、プレス型１０５の構造は、中心線ｃ′の左側および右側において同一の構成を備えるため、図中右側半分に示す構成について説明し、図中左側半分に示す構成については説明を省略する。
【００６５】
第１のポンチ７１は、上型１１０に連結される上部構造１１１に一体的に形成している。上部構造１１１は、上型１１０に対して図中左右方向へ移動自在に取り付けている。左右方向への移動量を規制するために、第１の付勢部材１１２を介して上型１１０に連結させている。上部構造１１１には、載置部１２１の第１部材１２３に形成した突出部１２７を収容可能な連結穴１１３を形成している（図１４を参照）。
【００６６】
第１のポンチ７１に隣接させて第１の挟持部材１１５を設置している。第２の付勢部材１１６を利用して第１の挟持部材１１５を下型１２０に向けて付勢している。上型１１０を下型１２０へ向けて接近移動させることにより、載置部１２１の第１部材１２３との間において板材１０を挟み込ませることが可能になっている（図１３を参照）。
【００６７】
板材１０を載置する載置部１２１は、板材１０が載せられる第１部材１２３と、第１部材１２３の下側に位置し、上型１１０へ向かう付勢力が付与された第２部材１２４とを備えている。
【００６８】
第１部材１２３は、第２部材１２４に対して図中左右方向へ移動自在に取り付けている。左右方向への移動量を規制するために、第３の付勢部材１２５を介して第２部材１２４に連結させている。第１部材１２３には、第１のポンチ７１の先端部を収容可能な凹部１２６を設けている（図１３を参照）。さらに、第１部材１２３には、上部構造１１１に形成した連結穴１１３内へ挿入される突出部１２７を設けている。
【００６９】
載置部１２１の第２部材１２４は、第４の付勢部材１２８によって上型１１０へ向かう付勢力が付与されている。第４の付勢部材１２８が第２部材１２４に対して付与する付勢力は、第２の付勢部材１１６が第１の挟持部材１１５に対して付与する付勢力よりも大きく設定している。
【００７０】
プレス型１０５には、上型１１０の下型１２０へ向かう接近移動を上部構造１１１および第１部材１２３の図中右方向へのスライド移動に変換する変換手段１３０を設けている。
【００７１】
変換手段１３０は、上型１１０の上部構造１１１に設けた第１カム１３１と、下型１２０に設けた第２カム１３２とによって構成している。上型１１０が所定の位置まで接近すると、第１カム１３１の傾斜面と第２カム１３２の傾斜面とが当接する。この状態でさらに上型１１０を下型１２０へ向けて移動させると、傾斜面に沿う第１カム１３１の移動に連動して、上部構造１１１が第１のポンチ７１とともに第１の付勢部材１１２が付す付勢力に抗してスライド移動する（図１５を参照）。上部構造１１１がスライド移動すると、連結穴１１３を介して上部構造１１１に連結された第１部材１２３が第３の付勢部材１２５が付す付勢力に抗してスライド移動する（図１５を参照）。このようにして、上型１１０の下型１２０への接近移動を、上部構造１１１および第１部材１２３のスライド移動に変換している。図中の中心線ｃ′よりも左側に位置する上部構造１１１および第１部材１２３も同様の原理によって図中左方向へスライド移動する。したがって、板材１０は、中心線ｃ′を境にして図中左右方向へ引っ張られて引き伸ばされることになる。
【００７２】
プレス型１０５には、板材１０の中心位置周辺を挟み込む第２の挟持部材１４０を設置している。
【００７３】
第２の挟持部材１４０は、上型１１０に設置した第１押圧パッド１４１と、下型１２０から上型１１０へ向かう付勢力が付与された第２押圧パッド１４２とによって構成している。薄肉成形時に引き伸ばしの起点となる中心位置周辺を第２の挟持部材１４０によって挟み込ませている（図１５を参照）。挟み込ませた部位の薄肉化を抑制することができ、板材１０の薄肉量を調整することが可能になっている。
【００７４】
各付勢部材には、例えば、スプリングクッションを利用することが可能である。
【００７５】
本変形例に係るプレス成形方法について説明する。
【００７６】
図１２を参照して、載置部１２１の第１部材１２３上に下穴１１が設けられた板材１０を載置する。
【００７７】
上型１１０を下型１２０へ向けて移動させる。
【００７８】
図１３を参照して、第１の挟持部材１１５と載置部１２１の第１部材１２３との間において板材１０の下穴１１の周囲を挟み込ませる。
【００７９】
図１４を参照して、上型１１０を下型１２０へ向けてさらに移動させ、第１のポンチ７１によって下穴１１を打ち抜く。板材１０に第１のバーリング５１ａを形成させる。第１のポンチ７１は、そのまま第１のバーリング５１ａに対して係止させる。
【００８０】
図１５を参照して、上型１１０を下型１２０へ向けてさらに移動させる。第１のポンチ７１および載置部１２１の第１部材１２３を図中右方向へスライド移動させる。この際、図中省略する第２のポンチ７２は図中左方向へ移動する。第１のポンチ７１および第２のポンチ７２の相対的な離反移動によって板材１０が引き伸ばされ始める。
【００８１】
薄肉成形を進行させるために、上型１１０を下型１２０へ向けてさらに移動させる。
【００８２】
第１のポンチ７１および第２のポンチ７２がさらに相対的に離反移動して薄肉化が進行する。
【００８３】
このように、本変形例に係るプレス成形方法によれば、一対のプレス型１０５を相対的に接近移動させる１アクションによって、板材１０にバーリングを形成させるとともにポンチを係止させ、さらに板材を引き伸ばすことができる。プレス成形に要する作業工程を減らすことができ、生産効率を向上させることができる。また、既存のプレス型を転用して薄肉成形を行うことが可能になるため、設備投資費の削減を図ることができる。
【００８４】
上述した第１の実施形態は適宜変更することが可能である。
【００８５】
バーリングの外形形状、個数、および配置形態は、実施形態において説明したものに限定されず、適宜変更することが可能である。
【００８６】
また、係止部は、引っ掛け手段の移動時に引っ張り力を受けることが可能な形状で形成されていればよく、バーリングの形態のみに限定されるものではない。
【００８７】
（第２の実施形態）
図１６を参照して、第２の実施形態に係るプレス成形装置１００は、板材１０を折り曲げて形成したフランジに対して引っ掛け手段を係止させて薄肉成形を行うことが可能な構成を備えている。このような点において、バーリングに対して引っ掛け手段を係止させる第１の実施形態と相違する。第１の実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、説明を一部省略する。
【００８８】
図１６を参照して、第１のフランジ６１（第１の係止部に相当する）および第２のフランジ６２（第２の係止部に相当する）は、板材１０の外周縁部１２ｂを含む部位を折り曲げて形成している。薄肉成形に際して、第１のフランジ６１および第２のフランジ６２が予め設けられた板材１０を準備している。
【００８９】
プレス成形装置１００は、第１のフランジ６１を収容する凹部２５１が設けられた第１の引っ掛け手段２１０と、第１の引っ掛け手段２１０との間において板材１０を挟み込む第１の挟持手段２３０と、第２のフランジ６２を収容する凹部２５２が設けられた第２の引っ掛け手段２２０と、第２の引っ掛け手段２２０との間において板材１０を挟み込む第２の挟持手段２４０とを備えている。
【００９０】
第１の引っ掛け手段２１０は、第１の挟持手段２３０に対して接近離反移動自在にして設けている。薄肉成形に際し、第１の引っ掛け手段２１０を第１の挟持手段２３０に対して接近移動させることによって、第１のフランジ６１に第１の引っ掛け手段２１０を係止させている。同様に、第２の引っ掛け手段２２０は、第２の挟持手段２４０に対して接近離反移動自在にして設けている。接近移動させることによって、第２の引っ掛け手段２２０を第２のフランジ６２に係止させることが可能になっている。
【００９１】
薄肉成形は、第１のフランジ６１に第１の引っ掛け手段２１０を係止させ、第２のフランジ６２に第２の引っかけ手段２２０を係止させた状態でそれぞれ図１６中の左右方向（矢印ａ−ａ′）に離反移動させて行う。
【００９２】
本実施形態によれば、第１のフランジ６１および第２のフランジ６２の引っ張り方向への抵抗を利用して板材１０に引っ張り力を付与し、板材１０を面方向に引き伸ばして薄肉成形を行うことが可能になる。したがって、第１の実施形態に示したプレス成形方法と同様に、プレス成形品３０の成形品質を向上させることができ、ひいては、プレス成形品３０を適用した製品４０の製品品質の向上を図ることができる。第１のフランジ６１および第２のフランジ６２の引っ張り方向への抵抗を利用して板材１０を支持するため、板厚方向に拘束力を付与するクランプ装置を別途設置する必要がなく、クランプ装置の設置に伴うプレス成形装置１００の大型化を抑制することができる。
【００９３】
次に、第２の実施形態に適用されるフランジの形状を例示する。
【００９４】
図１７（Ａ）を参照して、板材１０の外周縁部１２ｂを含む部位を折り曲げた形状の第１のフランジ６１および第２のフランジ６２を形成させることができる。
【００９５】
図１７（Ｂ）を参照して、板材１０を折り曲げ点１４ａと折り曲げ点１４ｂのような２点において折り曲げて、第１のフランジ６１および第２のフランジ６２を形成させることができる。
【００９６】
図１８（Ａ）を参照して、第１のフランジ６１の縦壁および第２のフランジ６２の縦壁に凹凸形状を付与することができる。凹状部分１５ａおよび凸状部分１５ｂのそれぞれに引っ掛け手段を係止させることが可能になるため、擬似的に複数の係止部からなる係止部領域を含む構成とすることが可能になる。例えば、凹状部分１５ａとこれに隣接する凸状部分１５ｂに第１の引っ掛け手段２１０を係止させて薄肉成形を行う。これによって、第１の実施形態において説明した板材１０の破断を好適に防止し得るバーリングの配置形態（図９（Ｃ）を参照）を再現して薄肉成形を行うことが可能になる。
【００９７】
図１８（Ｂ）を参照して、板材１０を折り曲げ点１４ａと折り曲げ点１４ｂのような２点において折り曲げて、さらに、第１のフランジ６１の縦壁および第２のフランジ６２の縦壁に凹凸形状を付与した形状とすることが可能である。
【００９８】
（変形例）
次に、第２の実施形態の変形例について説明する。
【００９９】
図１９を参照して、本変形例にあっては、プレス成形装置１００を構成する一対のプレス型１０５に第１の引っ掛け手段２１０および第２の引っ掛け手段２２０を設置している。一対のプレス型１０５の相対的な接近移動に伴わせてフランジの形成、引っ掛け手段の係止、および板材の引き伸ばしを行っている。プレス型１０５の接近移動を利用して上記の３つの作業を行う点において上述した第２の実施形態と相違する。上述した第２の実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、説明を一部省略する。
【０１００】
プレス型１０５は、下型１２０と、下型１２０に対して接近離反移動可能な上型１１０とを備えている。
【０１０１】
下型１２０には、板材１０をセットする載置部１２１を設置している。上型１１０には、載置部１２１に載置した板材１０に第１のフランジ６１および第２のフランジ６２を形成する押圧手段２６０を設置している。図に示すように、プレス型１０５は、中心線ｃ′の左側および右側において同一の構成を備えるため、図中右側半分に示す構成について説明し、図中左側半分に示す構成については説明を省略する。
【０１０２】
押圧手段２６０は、第１のフランジ６１に係止可能な第１の引っ掛け手段２１０としても機能する。左右両側に対にして配置した押圧手段２６０は、互いに離反移動可能となるように図中左右方向にスライド移動自在に取り付けている。
【０１０３】
載置部１２１は、スプリングクッション１２８によって上型１１０に向かう付勢力が付与された支持部材２７０上に配置している。左右両側に対にして配置した載置部１２１は、互いに離反移動可能となるように図中左右方向にスライド移動自在に取り付けている。
【０１０４】
プレス型１０５には、上型１１０の下型１２０へ向かう移動を押圧手段２６０および載置部１２１のスライド移動に変換する変換手段１３０を設けている。
【０１０５】
薄肉成形に際し、載置部１２１に板材１０をセットする。板材１０をセットした状態で上型１１０を下型１２０へ向けて移動させる。
【０１０６】
上型１１０に設けた押圧手段２６０が板材１０を折り曲げて第１のフランジ６１を形成する。第１のフランジ６１の形成とともに押圧手段２６０を第１のフランジ６１に引っ掛けて係止させる。この状態で対にして配置した押圧手段２６０同士を図中左右方向に離反移動させる。板材１０を引っ張ることによって薄肉成形を行う。
【０１０７】
本変形例に係るプレス成形方法によれば、一対のプレス型１０５を相対的に接近移動させる１アクションによって、板材１０にフランジを形成させるとともに引っ掛け手段を係止させることができ、さらに板材を引き伸ばすことができる。プレス成形に要する作業工程を減らすことができ、生産効率を向上させることができる。既存のプレス型を転用して薄肉成形を行うことが可能になるため、設備投資費の削減を図ることができる。
【０１０８】
上述した第２の実施形態は適宜変更することが可能である。
【０１０９】
フランジの形状は、例示した形状に限定されるものではなく、適宜変更することが可能である。また、折り曲げる部位も特に限定されるものではなく、板材の外周縁部を少なくとも含む部位を適宜折り曲げてフランジを形成させることが可能である。
【０１１０】
次に、第１の実施形態において説明したバーリングの配置形態の検討結果を説明する。
【０１１１】
図２０（Ａ）〜（Ｃ）に示す３つの配置形態となるようにバーリングを配置して薄肉成形を行った。
【０１１２】
図２０（Ａ）を参照して、第１のバーリング５１ａ〜５１ｃを板材１０の幅方向（図中上下方向）に一列に配置させた。
【０１１３】
図２０（Ｂ）を参照して、第１のバーリング５１ａとこれに隣接する第１のバーリング５１ｂ、５１ｃとを引っ張り方向（図中左右方向）に離して配置し、かつ、第１のバーリング５１ａよりも第２の係止部領域５２に対して近くに位置する第１のバーリング５１ｂ、５１ｃを、板材１０を引っ張る方向と交差する方向で板材１０の外周縁部１２ａの側に配置した。各第１のバーリング５１ａ〜５１ｃは、図２０（Ａ）に示す配置形態よりも中心位置を中心線から１０ｍｍずつずらしている。
【０１１４】
図２０（Ｃ）を参照して、第１のバーリング５１ａとこれに隣接する第１のバーリング５１ｂ、５１ｃを引っ張り方向（図中左右方向）に離して配置し、かつ、第１のバーリング５１ａよりも第２の係止部領域５２に対して遠くに位置する第１のバーリング５１ｂ、５１ｃを、板材１０を引っ張る方向と交差する方向で板材１０の外周縁部１２ａの側に配置した。各第１のバーリング５１ａ〜５１ｃは、図２０（Ａ）に示す配置形態よりも中心位置を中心線から１０ｍｍずつずらしている。
【０１１５】
図２０（Ｃ）に示す配置形態が、第１の実施形態において説明したバーリングの好ましい配置形態である（図９（Ｃ）をも参照）。
【０１１６】
図２１（Ａ）〜（Ｃ）に検討結果を示す。各図において破線で示す部位は、バーリングの周辺において薄肉化が顕著に進行した部位である。すなわち、板材１０の破断が発生し易い部位を示している。
【０１１７】
図２１（Ａ）を参照して、第１のバーリング５１ａ〜５１ｃの周辺に薄肉化が顕著に進行した部位が発生していることが確認できる。このため、第１のバーリング５１ａ〜５１ｃの周辺から板材１０の破断が生じ易くなっている。
【０１１８】
図２１（Ｂ）を参照して、近接して配置された第１のバーリング５１ａ〜５１ｃ間においては、薄肉化が顕著に進行した部位が重なるようには形成されていないことは確認できる。ただし、板材１０の外周縁部１２ａの側に位置する第１のバーリング５１ａ、５１ｃの周辺に薄肉化が顕著に進行した部位が発生していることが確認できる。
【０１１９】
図２１（Ｃ）を参照して、第１のバーリング５１ａ〜５１ｃの周辺に薄肉化が顕著に進行した部位が発生していないことが確認できる。図２０（Ｃ）に示すようなバーリングの配置形態を採用することによって、バーリングの周辺から板材１０の破断が生じることを効果的に防止することが可能になることが確認できる。
【符号の説明】
【０１２０】
１０    板材、
１１    下穴、
１２ａ    外周縁部、
２０    予備成形品、
２１    厚肉部、
２３    薄肉部、
３０    プレス成形品、
３１    溶接部、
４０    製品、
５１    第１の係止部領域（一の係止部領域）、
５１ａ〜５１ｃ    第１のバーリング(第１の係止部)、
５２    第２の係止部領域（他の係止部領域）、
５２ａ〜５２ｃ    第２のバーリング（第２の係止部）、
６１    第１のフランジ(係止部)、
６２    第２のフランジ（係止部）、
７１    第１のポンチ（第１の引っ掛け手段）、
７２    第２のポンチ（第２の引っ掛け手段）、
７３    第１の挟持手段、
７４    第２の挟持手段、
１００    プレス成形装置、
１０５    プレス型、
１１０    上型、
１２０    下型、
１３０    変換手段、
２１０    第１の引っ掛け手段、
２２０    第２の引っ掛け手段、
２３０    第１の挟持手段、
２４０    第２の挟持手段、
２６０    押圧手段。
【図１】
0005636765.tif 000003
【図２】
0005636765.tif 000004
【図３】
0005636765.tif 000005
【図４】
0005636765.tif 000006
【図５】
0005636765.tif 000007
【図６】
0005636765.tif 000008
【図７】
0005636765.tif 000009
【図８】
0005636765.tif 000010
【図９】
0005636765.tif 000011
【図１０】
0005636765.tif 000012
【図１１】
0005636765.tif 000013
【図１２】
0005636765.tif 000014
【図１３】
0005636765.tif 000015
【図１４】
0005636765.tif 000016
【図１５】
0005636765.tif 000017
【図１６】
0005636765.tif 000018
【図１７】
0005636765.tif 000019
【図１８】
0005636765.tif 000020
【図１９】
0005636765.tif 000021
【図２０】
0005636765.tif 000022
【図２１】
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