(57)【要約】【課題】表面被覆金属板１をプレス成形したときの皮膜３の白化現象（外観変形）を定量的に評価し、予測可能な技術を提供する。【解決手段】金属板２の少なくとも一方の面に皮膜３が形成された表面被覆金属板１をプレス成形することによって生じる上記皮膜３の外観変形を予測する皮膜３の外観変形予測方法であって、予め上記金属板２に発生するひずみに対する上記金属板２に形成した上記皮膜３の外観変形度合いの関係を求めておき、上記表面被覆金属板１をプレス成形することで金属板２に発生すると推定されるひずみと上記関係とに基づき、上記表面皮膜３金属上の上記皮膜３の外観変形を予測する。【選択図】図１
2014240774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板の少なくとも一方の面に皮膜が形成された表面被覆金属板をプレス成形することによって生じる上記皮膜の外観変形を予測する皮膜の外観変形予測方法であって、
予め上記金属板に発生するひずみに対する上記金属板に形成した上記皮膜の外観変形度合いの関係を求めておき、
上記表面被覆金属板をプレス成形することで金属板に発生すると推定されるひずみと上記関係とに基づき、上記表面皮膜金属上の上記皮膜の外観変形を予測することを特徴とする皮膜の外観変形予測方法。
【請求項２】
上記ひずみは、最小ひずみと最大ひずみの２つをパラメータとして特定されることを特徴とする請求項１に記載した皮膜の外観変形予測方法。
【請求項３】
上記関係は、上記表面被覆金属板に実際にひずみを発生させ、その発生させたひずみに対する上記皮膜の外観変形度合いを評価して求めることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した皮膜の外観変形予測方法。
【請求項４】
上記外観変形は、皮膜の色彩、色差、光沢、及び光の反射率の何れか一つを指標とすることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した皮膜の外観変形予測方法。
【請求項５】
上記表面被覆金属板を目的とする形状にプレス成形することで金属板に発生すると推定されるひずみと上記関係とに基づき、予め設定した閾値以上の外観変形度合いが発生する皮膜位置を予測することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載した皮膜の外観変形予測方法。
【請求項６】
金属板の少なくとも一方の面に予め皮膜が形成された表面被覆金属板を目的とする形状にプレス成形することで加工部品を製造する製造方法であって、
複数の皮膜材料毎に、予め上記金属板に発生するひずみに対する上記金属板に形成した上記皮膜の外観変形度合いの関係を求めておき、
上記目的とする形状にプレス成形する際に上記金属板に発生するひずみと、上記関係とに基づき、予め設定した閾値以上の外観変形度合いの発生が無い皮膜材料を選定し、選定した皮膜材料の一つで金属板の表面に皮膜を形成して上記表面被覆金属板とすることを特徴とする製造方法。
【請求項７】
金属板の少なくとも一方の面に予め皮膜が形成された表面被覆金属板をプレス成形するプレス成形方法であって、
予め上記金属板に発生するひずみに対する上記金属板に形成した上記皮膜の外観変形度合いの関係を求めておき、
上記関係に基づき、上記皮膜が予め設定した限界の外観変形度合いとなる限界のひずみを求め、プレス成形によって上記求めた限界のひずみ以下のひずみが発生するように、プレス後の形状を設定することを特徴とするプレス成形方法。
【請求項８】
上記限界のひずみは、金属板に発生する変形形態毎に求めることを特徴とする請求項７に記載したプレス成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板の少なくとも一方の面に皮膜が付与された表面被覆金属板を絞り成形や張出し成形などのプレス成形によって変形して加工品とする技術に係り、製造された上記加工品において、表面皮膜に所定以上の外観変形が生じることを抑制可能な技術に関する。ここで、上記表面皮膜の外観変形とは、例えば表面が白色化（白化）する現象である。
【背景技術】
【０００２】
表面被覆金属板は、自動車、家電、建材、缶などに代表される容器などとして、様々な産業で目的とする形状に加工されて利用される。ここに、表面被覆金属板は、金属板の表面に皮膜を付与することで、耐食性、耐指紋性、光沢や色調などの意匠性といった機能を基板である金属板に持たせている。
【０００３】
表面被覆金属板を部品に加工する際には、絞り加工や張出し加工、曲げ加工といった生産性に優れたプレス加工が用いられることが多い。表面皮膜に、下地の金属板に比べて硬質であったり、変形し難かったりする特性がある場合、表面被覆金属板をプレス成形すると、金属板の変形に皮膜が追従できないために皮膜に亀裂や剥離、白化などが発生する場合があることが知られている。皮膜に亀裂や剥離が起こった場合、そこから腐食が進行したり、剥離した皮膜が金型と金属板の間に入り込んだりすることで、金属板に疵をつけるといった問題を引き起こす。また、皮膜に所定以上の白化が起こった場合、製品の外観品質を損ねるため、不良品となってしまう。
【０００４】
このため、皮膜に亀裂や剥離、白化が発生することを防ぐため、プレス成形に適した皮膜の成分や製造方法が従来から検討されている。
特許文献１では、プレコートアルミニウム板を対象に、加熱時の樹脂皮膜のゲル分率を規定する方法が提案されている。特許文献１には、皮膜とアルミニウム板との密着性を高めることで、深絞りやしごき加工をしても皮膜の剥離や白化が起きないと記載されている。
【０００５】
また、皮膜の剥離や密着性を定量的に評価する技術としては特許文献２に記載の技術がある。特許文献２では、基板表面の皮膜のひずみをレーザー光で測定し、皮膜が基盤のひずみに追従しなくなる限界と評価する方法がある。一方、皮膜の白化を評価する技術としては、非特許文献１のように円筒絞り加工や引張加工を実施し、皮膜の白化度合いを目視で判定する方法などがあるが、従来、定量的に評価する技術はほとんどない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４７８３０５１号公報
【特許文献２】特開平１１−１４２３１９号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「プレコートアルミニウム材の絞り加工における白化現象とその発生メカニズム」軽金属、第５７巻、第６号（２００７）pp.228-233
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
表面被覆金属板をプレス成形する際には、金属板に様々な変形が加わるが、皮膜の白化現象が金属板と皮膜にどのような変形が加わった場合にどの程度発生するのかが定かではない。また、金属板と皮膜の変形特性によっても皮膜の白化度合いは異なると考えられる。
特許文献１に記載のように皮膜の白化が発生しない表面被覆金属板を作製することは重要であるが、変形が少ない場合や皮膜の剥離や白化が発生しにくい変形が起きている場合には、表面被覆金属板の製造条件が過剰に制限されてしまうおそれがある。
【０００９】
また非特許文献１のように、実際のプレス成形に近い変形を表面被覆金属板に加え、目視により評価することは簡易的ではある。しかし、この方法は官能評価法であるため測定者や測定条件によって結果が異なる可能性があり信頼性が乏しい。定量的な評価法として、皮膜が剥離する変形量（ひずみ）を測定する特許文献２に記載の技術があるが、金属板と皮膜が完全に剥離しなくとも、皮膜に微細な亀裂が発生した段階でも白化現象は起こるため、白化現象の詳細な評価が困難であると考えられる。
【００１０】
白化現象を定量的に評価できなければ、どの程度の白化度合いであれば製品として許容できるのかといった生産基準を設けることが出来ない。その結果、表面被覆金属板を使用した製品を製造する準備段階、例えば金型や製品形状の設計段階で皮膜に白化現象が発生するかを予測できないという問題があった。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、表面被覆金属板をプレス成形したときの皮膜の白化現象（外観変形）を定量的に評価し、予測可能な技術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】
上記課題を解決するために、本発明の一態様である外観変形予測方法は、金属板の少なくとも一方の面に皮膜が形成された表面被覆金属板をプレス成形することによって生じる上記皮膜の外観変形を予測する皮膜の外観変形予測方法であって、予め上記金属板に発生するひずみに対する上記金属板に形成した上記皮膜の外観変形度合いの関係を求めておき、
上記表面被覆金属板をプレス成形することで金属板に発生すると推定されるひずみと上記関係とに基づき、上記表面皮膜金属上の上記皮膜の外観変形を予測することを特徴とする。
【００１２】
上記ひずみは、最小ひずみと最大ひずみの２つをパラメータとして特定しても良い。
上記関係は、例えば上記表面被覆金属板に実際にひずみを発生させ、その発生させたひずみに対する上記皮膜の外観変形度合いを評価して求める。
上記外観変形は、例えば皮膜の色彩、色差、光沢、及び光の反射率の何れか一つを指標とする。
上記表面被覆金属板を目的とする形状にプレス成形することで金属板に発生すると推定されるひずみと上記関係とに基づき、予め設定した閾値以上の外観変形度合いが発生する皮膜位置を予測するようにしても良い。
【００１３】
また、本発明の一態様である製造方法は、金属板の少なくとも一方の面に予め皮膜が形成された表面被覆金属板を予め設定した目的とする形状にプレス成形することで加工部品を製造する製造方法であって、複数の皮膜材料毎に、予め上記金属板に発生するひずみに対する上記金属板に形成した上記皮膜の外観変形度合いの関係を求めておき、上記目的とする形状にプレス成形する際に上記金属板に発生するひずみと、上記関係とに基づき、予め設定した閾値以上の外観変形度合いの発生が無い皮膜材料を選定し、選定した皮膜材料の一つで金属板の表面に皮膜を形成して上記表面被覆金属板とすることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の一態様であるプレス成形方法は、金属板の少なくとも一方の面に予め皮膜が形成された表面被覆金属板をプレス成形するプレス成形方法であって、予め上記金属板に発生するひずみに対する上記金属板に形成した上記皮膜の外観変形度合いの関係を求めておき、上記関係に基づき、上記皮膜が予め設定した限界の外観変形度合いとなる限界のひずみを求め、プレス成形によって上記求めた限界のひずみ以下のひずみが発生するように、プレス後の形状を設定することを特徴とする。
【００１５】
上記限界のひずみは、金属板に発生する変形形態毎に求めるようにすると良い。
ここで、発明者らは、プレス加工によって白化した表面被覆金属板のサンプルを観察したところ、皮膜が剥離して表面皮膜の直下にある金属板または下地が露出することで皮膜が白く見える場合だけでなく、皮膜内に発生した亀裂が光を散乱させて皮膜を白く見せる場合があることを確認した。そのため、皮膜が剥離するかどうかの評価だけでは不十分であることが分かった。
【００１６】
そこで、変形形態（ひずみ比）と変形量（ひずみ）の条件を色々と変えてプレス加工することで複数のサンプルを作製し、各サンプルに発生する白化現象を詳細に調査した。その結果、皮膜の剥離や皮膜内の亀裂の発生は金属板のひずみの状態（例えばひずみ量）と相関が強く、さらにそれはひずみ比（金属板の変形形態）により影響度（ひずみに対する白色化の度合い）が異なることを見出した。さらに、皮膜の白化度合い（外観変形度合い）は、白色度や色彩、色差、光沢、光の反射率などを測定することで数値化することが出来ることを発見したため、サンプルに加えたひずみ（ひずみ比やひずみ量）に対して白化度合いを関連づけることができることが分かった。
【００１７】
そこで、プレス成形時に表面被覆金属板に発生するひずみを一軸引張試験や張出し試験で再現し、皮膜に発生した白化現象を測定することで、皮膜に発生するひずみと白化度合いの関係を詳細にマッピングして利用する方法を見出した。そして、皮膜の白化度合いを数値化することで、従来の目視による官能評価や、皮膜の剥離しやすさを評価する方法に比べて精度の良い評価できることが分かった。また、有限要素法を用いたプレス成形シミュレーションにより、成形品の各部に発生するひずみ比とひずみを予測すれば、上記のマッピングデータから実施のプレス加工前（実際に白化が発生する前）に白化を精度良く予測できることが分かった。このようなことに基づき、本発明を思い至った。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の態様によれば、対象となる表面被覆金属板を所望の形状にプレス成形した際に、皮膜がどの程度白化するか、つまり皮膜の外観変形度合いを予め予測できる。このため、プレス成形品の不良率の低減に大きく寄与することができる。また、表面被覆金属板の皮膜に必要な特性を材料設計段階で精度良く予測できるようになる。そのため、表面被覆金属板の開発目標を設定することが出来、開発期間の短縮に貢献できる。さらに、電機製品や自動車のパネル部品等の各種部品をプレス成形する際に用いる表面被覆金属板の選定が適切であるか精度良く予測できるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に基づく実施形態に係る表面被覆金属板の断面図の例である。
【図２】変形形態と成形限界線の例を示す図である。
【図３】皮膜損傷の限界線の推定を示す図である。
【図４】各変形形態による成形高さと光沢度の関係の例を示す図である。
【図５】光沢度の等高線の例を示す図である。
【図６】光沢度の等高線の他の例を示す図である。
【図７】白化予測装置の構成を示す図である。
【図８】ドライビングシートの例を示す図である。
【図９】張り出し試験に使用する金型を説明する図である。
【図１０】各変形態様における光沢度の変化を示す図である。
【図１１】ひずみに合わせて光沢度をプロットした図である。
【図１２】光沢度の等高線を示す図である。
【図１３】変形態様毎の供試材による光沢度の変化の違いを示す図である。
【図１４】供試材毎にひずみに合わせて光沢度をプロットした図である。
【図１５】供試材毎に光沢度の等高線を示す図である。
【図１６】薄型テレビのバックカバー部品を対象として、皮膜の白化度を良くした例を示す図である。
【図１７】従来法の目視による結果を示す図である。
【図１８】本発明法による結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
（構成）
本実施形態では、皮膜３の外観変形として表面皮膜の白色化を例に挙げて説明する。
ここで、表面被覆金属板１は、図１に示すように、金属板２と、その金属板２の表面に付与された皮膜３とからなる。本実施形態では、金属板２の片面に皮膜３を形成した表面被覆金属板１を例にして説明する。上記金属板２は、例えば、アルミニウム板やＳＵＳ板などである。但し、金属板２は、プレス成形が可能で且つ皮膜３が付与可能な金属板２であれば特に限定されない。上記皮膜３は、例えば、めっき皮膜、化成処理皮膜、塗膜やフィルムラミネート皮膜、プレコート皮膜、またそれらを複数積層してなる皮膜から構成される。
【００２１】
ここで、金属板２をプレス成形で発生する基本の変形形態（ひずみ比）としては、大きく分けて、一軸引張変形（ε１＝−２・ε２）、平面ひずみ変形（ε２／ε１＝０）、等二軸変形（ε１＝ε２）の３つの形態がある。そして、変形による金属板２の割れ変形の限界である成形限界の成形限界線は、図２に示すように、最大主ひずみと最小主ひずみをパラメータとした曲線で表すことが出来る。この成形限界線は、一般に、ひずみ比（＝最小主ひずみ／最大主ひずみ）＝０となる平面ひずみ状態近傍で小さくなる傾向にある。すなわち、金属板２の変形形態によって、成形限界が異なる。
ここで、表１に、図２の各材料の組成について記載する。
【００２２】
【表１】
2014240774.tif 000003
【００２３】
本発明者らは、金属板２の変形と金属板２上の表面皮膜３の外観変形とに何らかの相関があると考えて、図３に示すような、上記成形限界線に類似する、ひずみに相関する白色化による皮膜３損傷の限界線を想定可能ではないかと推測して、検証した。
【００２４】
そして、プレス加工時のポンチのストローク量（成形高さと同等）と光沢度との関係を、各変形形態毎に求めると、図４に示すようなり、変形形態毎に光沢度の変化が異なる。更に最大主ひずみと最小主ひずみをパラメータとして白色化の度合いをまとめると、図５のようになった。すなわち、金属板２の変形形態（ひずみ比）と白化度合いとの間に相関があることを、後述のように確認した。なお、白化度合いを光沢度で評価している。また図６に示すように、皮膜材料によって同じ光沢度の等高線の位置は異なる。但し、何れの場合も、光沢度の等高線は右肩下がりとなっている点で、上記成形限界線の傾向と異なる。
【００２５】
ここで、変形形態（ひずみ比）の種類を多くするほど、精度良く光沢度の等高線を求めることが出来るが、本実施形態では、上記一軸引張変形、平面ひずみ変形、等二軸変形の３つ変形形態での光沢度の値を代表値として、材料毎に取得して、ひずみと光沢度の情報を白化評価用データベース５に蓄積した。ここで、上記３つ変形形態の間の変形形態（ひずみ比）での光沢度については、図５等のように、隣り合う基本の変形形態での同じ光沢度同士を結ぶ直線上の値に設定した。尚、実際に求めてみると直線に近い曲線上の線で等高線は表現することとなるため、直線近似をしてもそれほど精度が下がらないと推定される。なお、実測値の変形形態（ひずみ比）以外の変形形態と白化度合いとの関係は推定値となるので、白化度合いに余裕代を持たせて予め設定する白化度合いの限界値に対応するひずみ量を抑えるようにしても良い。
【００２６】
白化予測装置４は、上記白化評価用データベース５内のデータを参照しつつ白化度合いを予測する。その白化予測装置４は、図７に示すように、情報入力部４Ａと、白化度合い演算部４Ｂと、出力部４Ｃとを備える。
情報入力部４Ａは、ひずみ情報と皮膜材料の情報を入力する。
ここで、対象とする表面被覆金属板１を目的形状にプレス成形する前に、上記表面被覆金属板１の各部に上記プレス成形によって付与される各ひずみを、有限要素法などの公知に手法を実行するひずみ評価装置６で推定する。そして、そのひずみ評価装置６が推定したひずみ情報を上記情報入力部４Ａが入力する。皮膜材料の情報は、例えば表面被覆金属板１の製造ラインの制御部等から受信する。
【００２７】
ここでのひずみ情報は、変形形態（ひずみ比）とひずみ量とする。ひずみ量は、例えば最大主ひずみで代表させる。また、ひずみ情報として、最大主ひずみ量と最小主ひずみ量の２つの値そのものであっても良い。また本実施形態では、ひずみ情報として、金属板２上の位置情報を付加しておく。
白化度合い演算部４Ｂは、上記ひずみ情報と皮膜材料の情報をパラメータとして、上記白化評価用データベース５を参照して、各ひずみに対する白化度合い（本実施形態で光沢度）を求める。各ひずみは、金属板２上の各位置に紐付けられている。
【００２８】
出力部４Ｃは、上記白化度合い演算部４Ｂが求めた、各ひずみに対する白化度合いを、金属板２の位置に対応させてディスプレイ等の表示部６に表示したり印刷したりする。このとき、例えば、白化度合いの限界値が設定されている場合には、出力部４Ｃは、例えば、白化度合いの限界値を越える白化度合いとなった金属板２位置を強調して出力したり、その箇所だけを表示するように処理したりしても良い。
【００２９】
（動作）
予め各皮膜材料毎に、ひずみと白化度合いの情報を採取して、上記白化評価用データベース５に蓄積する。本実施形態では、簡便のために一軸引張変形、平面ひずみ変形、等二軸変形の３つ変形形態で代表させ、当該３つ変形形態で光沢度の情報を採取して上記白化評価用データベース５に蓄積する。なお、同じ皮膜材料について複数の皮膜３厚さについて個別に情報を採取すると、より精度の良いデータとなる。
【００３０】
そして、例えば対象とする表面被覆金属板１を製造する前の事前評価として、金属板２の素材情報などに基づき、対象とする表面被覆金属板１を目的の形状にプレス成形としたら、当該金属板２の各部に上記プレス成形によって付与される各ひずみを、有限要素法などの公知に手法で推定する。
次に、上記白化評価用データベース５のデータを参照して、対象とする表面被覆金属板１を加工した後の当該加工品の表面に発生する板表面各部の白化度の情報を求める。例えば、予め設定した白化度以上（本実施形態では光沢度以下）となる金属板２の箇所を、加工後の形状での位置や加工前の金属板２での位置に対応付けて表示する。
【００３１】
そして、予め設定した白化度以上（本実施形態では光沢度以下）となる箇所が存在する場合には、例えば、使用する皮膜材料を変更、例えば、皮膜材料としてより粘性や粘弾性が大きな材料に変更して、上記事前評価処理を、上記予め設定した白化度以上（本実施形態では光沢度以下）となる箇所が存在しなくなるまで行う。
若しくは、例えば対象とする表面被覆金属板１を製造する前の事前評価として、金属板２の素材情報などに基づき、対象とする表面被覆金属板１を目的の形状にプレス成形としたら、当該金属板２に発生する最大のひずみを、変形形態毎に求める。例えば、上記３種類の変形形態毎に最大主ひずみ量の最大値を求める。
【００３２】
そして、その３種類の変形形態毎の最大主ひずみ量の最大値をパラメータとして上記白化評価用データベース５のデータを参照して、例えば上記使用する皮膜材料を対象として、３種類の変形形態毎に光沢度を求め、上記予め設定した白化度以下（本実施形態では光沢度以上）か判定する。若しくは、上記３種類の変形形態毎の最大主ひずみ量の最大値をパラメータとして上記白化評価用データベース５のデータを参照して、光沢度が上記予め設定した白化度以下（本実施形態では光沢度以上）となる皮膜材料の一覧を求める。このとき、皮膜３を選定する意味で、皮膜３の強度条件などを入力しても良い。
【００３３】
また上述のように、白化評価用データベース５のデータを参照して、対象とする表面被覆金属板１を加工した後の当該加工品の表面に発生する白化度の情報を求め、予め設定した白化度以上（本実施形態では光沢度以下）となる箇所が存在する場合に、金属板２の組成を変更したり、上記予め設定した白化度以上となる箇所の加工形状を変更して、上記事前評価処理を、上記予め設定した白化度以上（本実施形態では光沢度以下）となる箇所が存在しなくなるまで行う。
【００３４】
以上のように行うことで、対象となる表面被覆金属板１を所望の形状にプレス成形した際に、皮膜３がどの程度白化するか、つまり皮膜３の外観変形度合いを予め予測できる。このため、プレス成形品の不良率の低減に大きく寄与することができる。
また、表面被覆金属板１の皮膜３に必要な特性を材料設計段階で精度良く予測できるようになる。そのため、表面被覆金属板１の開発目標を設定することが出来、開発期間の短縮に貢献できる。さらに、電機製品や自動車のパネル部品等の各種部品をプレス成形する際に用いる表面被覆金属板１の選定が適切であるか精度良く予測できるという効果もある。
【００３５】
このように、対象となる下地金属板２の材質や、表面皮膜３の特性や製造方法に制限されることが少ないため、様々な表面被覆金属板１に適用できる。また、産業用や民生用機器、缶製品などの部品を表面被覆金属板１をプレス成形して作製する場合、皮膜３の白化を事前に予測することができるため、製品形状や皮膜３の特性自体を予め選定することが出来る。
【００３６】
（本実施形態の効果）
（１）予め金属板２に発生するひずみに対する金属板２に形成した上記皮膜３の外観変形度合いの関係を求めておき、表面被覆金属板１をプレス成形することで金属板２に発生すると推定されるひずみと上記関係とに基づき、上記表面皮膜３金属上の上記皮膜３の外観変形を予測する。
この構成によれば、対象となる表面被覆金属板１を所望の形状にプレス成形した際に、皮膜３がどの程度白化するか、つまり皮膜３の外観変形度合いを予め予測できる。このため、プレス成形品の不良率の低減に大きく寄与することができる。
【００３７】
（２）上記ひずみは、最小ひずみと最大ひずみの２つをパラメータとして特定される。
この構成によれば、より精度良く皮膜３の外観変形度合いを評価することが出来る。
ここで、より簡便に、変形形態を見ないで最大主ひずみ量などの一つのひずみ量で評価するようにしても良い。例えば平面ひずみ変形近傍の変形にだけに着目する場合には、最大主ひずみ量だけで評価しても良い。
（３）上記関係は、上記表面被覆金属板１に実際にひずみを発生させ、その発生させたひずみに対する上記皮膜３の外観変形度合いを評価して求める。
これによって、確実に上記関係を予め求めることが出来る。
【００３８】
（４）上記外観変形は、皮膜３の色彩、色差、光沢、及び光の反射率の何れか一つを指標とする。
このような指標であれば、光沢計などの計測装置によって客観的に計測して評価することが出来る。
ここで、上記実施形態では、外観変形度合いとしての白化度合いの指標として光沢度を例示したが、色彩度合いや光反射率など、計測装置で計測可能な量を指標値としても良い。
また、皮膜３の外観変形として白化を例示しているが、黒化や緑化など、基準となる外観から変形し且つ計測装置で外観の変化を計測可能なものであれば、本発明を適用出来る。
【００３９】
（５）上記表面被覆金属板１を目的とする形状にプレス成形することで金属板２に発生すると推定されるひずみと上記関係とに基づき、予め設定した閾値以上の外観変形度合いが発生する皮膜３位置を予測する。
これによって、事前に問題となる外観変形度合いの発生位置を予測できるので、前もって対応可能となる。
【００４０】
（６）複数の皮膜材料毎に、予め上記金属板２に発生するひずみに対する上記金属板２に形成した上記皮膜３の外観変形度合いの関係を求めておき、目的とする形状にプレス成形する際に上記金属板２に発生するひずみと、上記関係とに基づき、予め設定した閾値以上の外観変形度合いの発生が無い皮膜材料を選定し、選定した皮膜材料の一つで金属板２の表面に皮膜３を形成して上記表面被覆金属板１とする。
この構成によれば、皮膜３の適正化を予め実行することが出来る。
【００４１】
（７）予め上記金属板２に発生するひずみに対する上記金属板２に形成した上記皮膜３の外観変形度合いの関係を求めておき、上記関係に基づき、上記皮膜３が予め設定した限界の外観変形度合いとなる限界のひずみを求め、プレス成形によって上記求めた限界のひずみ以下のひずみが発生するように、プレス後の形状を設定。
これによって、プレス形状の最適化を事前に実施することが出来る。
（８）上記限界のひずみは、金属板２に発生する変形形態毎に個別に求める。
これによって、より精度良く対応することが出来る。
【実施例】
【００４２】
金属板２をＪＩＳ５号引張試験片と２００ｍｍ角の試験片に加工する。このとき、皮膜３の白色化度合いを測定するための試験片とひずみを測定するための試験片の２種類をそれぞれ準備する。なお、皮膜３の白色化度合いの測定方法は光沢度の測定以外にも、白色度や、黄色度、黒色度、明度等の色彩や色差または光の反射率など、皮膜３の変化を定量的に測定できるものであればどのような方法でも良い。
【００４３】
光沢度の測定用の試験片は予め光沢度を測定しておく。ひずみの測定用の試験片にはパンチ１１との接触部の裏面に、標点間距離０．５〜５０ｍｍでマーキングを施しておく。標点間距離が０．５ｍｍより小さい場合、標点の位置の読み取り誤差がひずみの測定値に対して無視できないほど大きくなるため適さない。標点間距離が５０ｍｍより大きい場合、標点同士の間のひずみ変化が平均化されてしまうため、ひずみの測定精度が低下する恐れがある。マーキング方法はスクライブドサークルやレーザーマーキング、エッチング、ケガキなど、ひずみが測定できればどのような方法でも良い。また、デジタル画像相関法（ＤＩＣ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｍａｇｅ  Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）などの画像処理を用いてひずみを測定しても良い。
【００４４】
作製した試験片へ、ひずみ比（最大主ひずみと最小主ひずみの比）とひずみ量の異なる加工を実施する。ここで、ひずみ比の異なる試験片を作製するために、一軸引張試験と、図８に示す板幅Ｗが異なるドライビングシート１０を用いた図９の円錐台張り出し試験を実施する。金型の構造は特に限定されるものではないが、後述のように、皮膜３の白色化度合いをパンチ１１の頭頂部で測定するために当該評価位置に十分な広さがあることが好ましい。皮膜３の白色化度合いが測定できれば、パンチ１１の先端形状は球形でも良い。試験片はドライビングシート１０の変形に追従して変形させられるため、試験片よりも深絞り性の良い（ランクフォード値の高い）軟鋼からドライビングシート１０を作製すると良い。潤滑油はドライビングシート１０とパンチ１１との界面に塗布し、それ以外の部分には塗布する必要は無い。ドライビングシート１０の幅Ｗは、中心部の穴径Ｄよりも大きく、ビード同士の距離（Φ１８０ｍｍ）よりも小さい範囲で変化させることで、より幅広いひずみ比を試験片に加えることも出来る。
【００４５】
ひずみ量は、一軸引張試験では引張り距離、円錐台張り出し試験では成形高さを変えることで変化させる。引張距離、張出し高さを変化させることで、図１０のように、変形形態毎に、パンチ１１頭頂部の中心部の皮膜３の光沢度が測定できる。
次に、種々のひずみを加えた試験片について、スクライブドサークルからひずみを測定すれば図１１のようにひずみと光沢度の関係が測定できる。横軸は最小主ひずみで、縦軸は最大主ひずみである。それぞれのひずみ比における光沢度を等高線で結べば、図１２のように表面被覆金属板１に加えたひずみに対する皮膜３の白色化度合いの関係を定量的に評価することができる。
【００４６】
なお、より詳細に評価する場合は、一軸引張変形と平面ひずみ変形、等二軸変形以外のひずみ比を試験片に加えて皮膜３の白色化度合いを測定すれば良い。特に平面ひずみ変形と等二軸変形の間の不等二軸変形領域はプレス成形において発生しやすいひずみ比であるため、不等二軸変形領域のひずみ比を詳細に評価すると良い。また、プレス成形時に発生するひずみ比が事前に分かっていれば、そのひずみ比の周辺のひずみに対する皮膜３の白色化度合いを評価すれば効率的である。ひずみを加える方法は上記に限らず、液圧を用いた張り出し成形や曲げ成形などでも良い。
【００４７】
有限要素法を用いたプレス成形シミュレーションを行えば、プレス成形品を成形する際に発生するひずみを予測できる。そのため、表面被覆金属板１に加えたひずみに対する皮膜３の白色化度合いの関係と照らし合わせれば、プレス成形品に発生する皮膜３の白色化度合いを予測できる。皮膜３のある白色化度合いを成形品として許容できる基準として設ければ、皮膜３の白色化の有無を生産準備段階で事前に予測することも出来る。
【００４８】
更に具体的に説明する。
表２に示す３種類の金属板２を用意した。
各供試材の皮膜の特性は、表２に記載の通りであり、皮膜は主にポリエステル樹脂、硬化剤、及びカーボンブラックで構成されている。また皮膜の硬度は、金属板に被覆した状態での硬度であって、フィッシャー硬度計（フィッシャー・インスツルメント社製）により測定した。硬化剤は、サイメル３２７とサイメル７０１（ともに登録商標、三井サイアナミド社製）を使用した。カーボンブラックは、硬化剤と同時に添加することにより、橋架作用を補完するために添加している。
【００４９】
【表２】
2014240774.tif 000004
【００５０】
ひずみを加える前後の皮膜３の白色化度合いは光沢度計を用いて測定した。
試験片にはパンチ１１との接触部の裏面に、標点間距離６．３５ｍｍのスクライブドサークルを転写しておき、ひずみを加える前後のサークル径の変化からひずみを測定した。
試験片に一軸引張試験と円錐台張出し試験を実施し、光沢度の変化を測定すると図１３のようになった。種々のひずみを加えた試験片について、スクライブドサークルからひずみを測定すれば図１４のようにひずみと光沢度の関係が測定できる。最大主ひずみと最小主ひずみに対する光沢度の分布を等高線で結べば図１５のように、各金属板２の皮膜３の白色化度合いに対するひずみの関係を評価することができる。
【００５１】
次に、図１６に示す薄型テレビのバックカバー部品を対象に、皮膜３の白化度合いを予測する。
まず、供試材（１）、（２）、（３）に対してプレス成形を実施し、位置Ａ、Ｂ、Ｃの３箇所の白色度を測定した。供試材に発生するひずみは有限要素法を用いたプレス成形シミュレーションを行うことで求めた。ここで、供試材にマーキングを付けてプレス成形し、マーキングの標点間距離を測定することでひずみを求めても良い。
【００５２】
図１７に従来法と本発明法の比較を示す。従来法では、目視により試験片に白化が生じた場合を「×」、若干の白化がみられる場合を「△」、白化が生じない場合を「○」として判定した。本発明法により、ひずみ比とひずみ量に対する皮膜３の白化度合いを定量的に評価できた。また、発明法のマッピングとプレス成形での結果を比較すると図１８となった。部品や金型の形状から有限要素法を用いたプレス成形シミュレーションと、本発明のマッピングを用いることで、皮膜３に発生する白化度合いを精度良く予測できた。
【符号の説明】
【００５３】
１     表面被覆金属板
２     金属板
３     皮膜
４     白化予測装置
４Ａ   情報入力部
４Ｂ   演算部
４Ｃ   出力部
５      白化評価用データベース
６     評価装置
【図１】
2014240774.tif 000005
【図２】
2014240774.tif 000006
【図３】
2014240774.tif 000007
【図４】
2014240774.tif 000008
【図５】
2014240774.tif 000009
【図６】
2014240774.tif 000010
【図７】
2014240774.tif 000011
【図８】
2014240774.tif 000012
【図９】
2014240774.tif 000013
【図１０】
2014240774.tif 000014
【図１１】
2014240774.tif 000015
【図１２】
2014240774.tif 000016
【図１３】
2014240774.tif 000017
【図１４】
2014240774.tif 000018
【図１５】
2014240774.tif 000019
【図１６】
2014240774.tif 000020
【図１７】
2014240774.tif 000021
【図１８】
2014240774.tif 000022