(57)【要約】  簡便な手段で板厚分布を持った一体物の差厚ブランク材を提供する。プレス成形に使用される目的のブランク材（１）の寸法よりも大きな寸法のブランク材である第１のブランク材（２）を、パンチ（３）とダイを使用して絞り加工し、その絞り加工後の第１のブランク材（２）を必要寸法にトリムを行って、上記プレス成形に使用される目的のブランク材（１）とする。絞り加工の際に、パンチ（３）は、目的のブランク材（１）の寸法よりも大きな寸法のパンチ底を有し、絞り加工する際における第１のブランク材（２）の外周の一部の位置についての拘束を相対的に強くすることで、絞り加工後の上記目的のブランク材（１）における一部の板厚を相対的に薄くして板厚分布を有するブランク材とする。
2018034120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板厚分布を有するプレス成形品にプレス成形されるブランク材の製造方法であって、
上記プレス成形に使用される目的のブランク材の寸法よりも大きな寸法のブランク材である第１のブランク材を、パンチとダイを使用して絞り加工し、その絞り加工後の第１のブランク材を必要寸法にトリムを行って、上記プレス成形に使用される目的のブランク材とし、
上記絞り加工の際に、
上記パンチは、上記目的のブランク材の寸法よりも大きな寸法のパンチ底を有し、
上記絞り加工する際における第１のブランク材の外周の一部の位置についての拘束を相対的に強くすることで、上記絞り加工後の上記目的のブランク材の一部の板厚を相対的に薄くして上記目的のブランク材を板厚分布を有するブランク材とすることを特徴とするブランク材の製造方法。
【請求項２】
上記第１のブランク材の外周の拘束について、相対的に、板厚を薄くしたい部分の外周の拘束を強く設定して張り出し成形を主とした加工にすると共に、板厚を厚くしたい部分の外周の拘束を弱く設定若しくは拘束を解除して絞り成形を主とした加工にすることを特徴とする請求項１に記載したブランク材の製造方法。
【請求項３】
上記目的のブランク材に発生させる板厚差の境界部分に対応する上記第１のブランク材での位置に沿ってパッドを当てて材料の移動を抑制した状態で、上記絞り加工を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載したブランク材の製造方法。
【請求項４】
上記絞り加工後の上記目的のブランク材の板厚において、相対的に板厚が薄い部分と板厚が厚い部分の板厚差の、上記板厚が薄い部分の板厚に対する割合が２％以上であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載したブランク材の製造方法。
【請求項５】
板厚分布を有するプレス成形品にプレス成形されるブランク材であって、
一体物のブランク材であって、相対的に板厚が厚い部分と薄い部分とを有して板厚分布を有し、
板厚が薄い部分と板厚が厚い部分の板厚差の、上記板厚が薄い部分の板厚に対する割合が２％以上であることを特徴とするブランク材。
【請求項６】
上記板厚差がブランク材の片面側にだけ形成されて、板厚分布を有することを特徴とする請求項５に記載したブランク材。
【請求項７】
ブランク材をプレス成形して板厚分布を有するプレス成形品を製造するプレス成形品の製造方法であって、
上記ブランク材として請求項５又は請求項６に記載のブランク材を使用することを特徴とするプレス成形品の製造方法。
【請求項８】
ブランク材をプレス成形して板厚分布を有するプレス成形品を製造するプレス成形品の製造方法であって、
上記ブランク材を請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のブランク材の製造方法によって製造することを特徴とするプレス成形品の製造方法。
【請求項９】
請求項７又は請求項８のプレス成形品の製造方法で製造したプレス成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板厚分布を有する、つまり同一ブランク材内で板厚に差のあるブランク材を製造する方法、及びその板厚分布を有するブランク材に関する技術、並びにそのようなブランク材を用いたプレス成形品の製造方法及びそのプレス成形品に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車部品において、衝突安全性、車両剛性と車体の軽量化を両立させるといった目的のため、同一部品内で板厚に分布を有する部品にプレス成形する場合がある。このとき、所定以上の板厚差を有するプレス成形品にプレス成形で製造するためには、プレス前のブランク材の段階で、ブランク材が、板厚の分布を有する差厚ブランク材である必要がある。このような、板厚に分布をもったブランク材としては、母材の主板材に対し部分的に板材を溶接して板厚分布を持たせたテーラードウェルドブランク材（以下、ＴＷＢ）や、圧延によってテーパ状の板厚分布を持たせたテーラードロールドブランク材（以下、ＴＲＢ）がある。また特許文献１のような、母材とする主板材に対し部分的に補強板材を接着・接合してなる差厚ブランク材もある。
なお、本明細書において、板厚分布を有するブランク材を差厚ブランク材とも記載する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１７８１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような差厚ブランク材において、ＴＷＢを製造するには溶接設備を、またＴＲＢを製造するには圧延設備といったように、専用の設備を使用する必要がある。また、特許文献１に記載の差厚ブランク材を製造するには、母材とする主板材の上に補強板材を配置する作業、補強板材に接着剤を塗布する作業等が発生し、工程が煩雑となる。
また、ＴＷＢや特許文献１に記載の差厚ブランク材では、板厚部分に溶接線や接合線を有するブランク材となる。【０００５】
一方、ＴＲＢは、溶接線を有しない、一体物の差厚ブランク材を提供可能ではあるが、板厚が薄い部分と厚い部分の板厚差が余り大きく取りがたく、また急峻な板厚差を有するブランク材とすることが困難である。また、ＴＲＢは量産性に優れてはいるが、テーパ形状毎に高価な圧延装置が必要であり、更に圧延方向に沿ってテーパ形状が直線状に成形されることから、複数のテーパ形状を簡便な手法で生産するには適していない。【０００６】
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、簡便な手段で板厚分布を持った一体物の差厚ブランク材及びその差厚ブランク材から製造されたプレス成形品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】
【０００７】
発明者らは、簡便に、従来のプレス成形で使用される設備を用いて、板厚分布を持った差厚ブランク材を製造するための調査研究を行い、絞り成形と張り出し成形を併用することで、簡便に、ブランク材内に板厚分布を持たせることが可能となることを知見した。【０００８】
このような知見に基づき、本発明の一態様は、板厚分布を有するプレス成形品にプレス成形されるブランク材の製造方法であって、
上記プレス成形に使用される目的のブランク材の寸法よりも大きな寸法のブランク材である第１のブランク材を、パンチとダイを使用して絞り加工し、その絞り加工後の第１のブランク材を必要寸法にトリムを行って、上記プレス成形に使用される目的のブランク材とし、
上記絞り加工の際に、上記パンチは、上記目的のブランク材の寸法よりも大きな寸法のパンチ底を有し、上記絞り加工する際における第１のブランク材の外周の一部の位置についての拘束を相対的に強くすることで、上記絞り加工後の上記目的のブランク材の一部の板厚を相対的に薄くして上記目的のブランク材を板厚分布を有するブランク材とすることを特徴とする。【０００９】
本発明の他の態様は、上記の板厚分布を有するブランク材をプレス成形して板厚分布を有するプレス成形品を製造するプレス成形品の製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、プレス成形設備にて簡便に一体物の差厚ブランク材を作製することが可能となる。
またそのような一体物の差厚ブランク材を用いて、所定以上の板厚分布を持ったプレス成形品を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】目的のブランク材と第１のブランク材との関係を示す断面図である。
【図２】目的のブランク材の製造工程を例示する概念図である。
【図３】プレス成形品の一例を示す図である。
【図４】目的のブランク材の製造工程で使用するプレス金型の概念図である。
【図５】第１のブランク材の上面模式図である。
【図６】第１のブランク材の上面模式図である。
【図７】完全張り出し条件の設定を説明する図であり、（ａ）はパンチ形状を（ｂ）はブランク材と拘束との関係を示す図である。
【図８】最小板厚とパンチ肩Ｒとの関係を説明する図である。
【図９】中央長手方向での板厚分布を示す図である。
【図１０】境界部をパッドで押さえる条件を示す模式図である。
【図１１】パッドを使用した場合における中央長手方向での板厚分布を示す図である。
【図１２】パンチ肩Ｒと面積比率との関係を示す図である。
【図１３】差厚ブランク材からプレス成形品を製造する方法を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の実施形態について説明する。
ここで、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造等が下記のものに特定されるものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
本実施形態の技術は、自動車や家電等を構成する金属製ブランクを用いたあらゆる部位に適用可能な技術であるが、板厚が剛性に大きく寄与する部品に特に有効な技術である。例えば、断面形状が比較的平坦な部品は、人の手による外力で簡単に変形しないだけの剛性をその平坦な面で確保する必要があり、その剛性には板厚の寄与が大きい。したがって、本実施形態の技術は、ルーフやドア、フード、バックドア等の自動車のパネル部品や、家電の外観パネル等の、部分的に板厚差を有する部品の製造に特に好適である。
【００１３】
以下の例では、自動車のパネル部品を想定して説明する。
ブランク材をパンチとダイを用いて絞り加工（プレス加工）でプレス成形すると、フランジ部と縦壁と天板部（パンチ底に押圧された部分）とを有する断面形状に成形される。この成形を、ブランク材の外周（フランジ部）を完全に拘束（固定）した状態での成形である完全張り出し成形とすると、縦壁の成形時に材料は外周から流入せず、パンチ肩Ｒの大きさに応じて天板部（パンチ底の部分）から縦壁への材料流出が起こる。一方、成形をブランク材の外周を拘束しないか拘束力が小さい状態での成形である絞り成形とすると、縦壁の成形時に材料は天板部（パンチ底）から縦壁にほとんど流入せず、外周部（フランジ部）から流入する。したがって、同じ形状にプレス成形した場合に、パンチ底と対向する天板部は、張り出し成形では材料の流出で板厚が薄くなりやすくなると共に、絞り成形では材料の流出が小さいために板厚が薄くなりにくい。
【００１４】
本実施形態では、以上のことを利用して、目的のブランク材よりも大きな第１のブランク材の外周全周のうちの、一部の領域を囲む外周位置だけを拘束した部分拘束の状態で絞り加工を行う。このとき、第１のブランク材の天板部に相当する部分において、一部の領域の材料の流出が相対的に多くなるため、パンチ底に押圧される天板部に、板厚の分布が形成される。そして、その絞り成形後の天板部から、目的のブランク材とする部分をトリムすることで、平面視において面に沿って板厚が異なる板厚分布を有した差厚ブランク材を得る。
【００１５】
より具体的には、本実施形態では、先ず、図１に示すように、目的のブランク材１よりも大きな第１のブランク材２を用意する。なお、第１のブランク材２は、アルミ合金やステンレスなど、プレス加工が可能な金属材料からなるものであれば、本発明は適用可能である。
そして、本実施形態では、図２に示すように、目的のブランク材１よりも大きなパンチ底の寸法を持つパンチ３を用いて絞り加工する。その際に、第１のブランク材２の外周のフランジ部分の拘束について、例えば、相対的に板厚を薄くしたい領域を囲む外周部だけをビードなどで拘束して、部分的に主な変形を張り出し成形とし、他の部分の主な変形を絞り成形となるような部分拘束状態として、絞り加工のプレス成形を行う（図２（ａ）（ｂ））。図２（ａ）では左半分をビードで拘束する場合を例示している。図２（ｂ）に示す太字の矢印は材料の移動方向を示している。
【００１６】
これによって、絞り加工後の第１のブランク材２における天板部２Ａに板厚の分布を発生させることが出来る。
そして、その板厚分布の発生した天板部２Ａから、必要寸法の部分をトリムして（図２（ｃ））、差厚ブランク材としての目的のブランク材１とする（図２（ｄ））。図２（ｃ）における破線がトリム位置ＴＲＭを例示している。
ここで、張り出し成形時における、パンチ底の位置から縦壁への材料の流出は、パンチ肩Ｒが大きいほど生じやすくなる。このため、その流出による板厚減少の効果を大きくしたいという観点からは、パンチ肩Ｒの曲率半径は大きければ大きいほど良い。
【００１７】
ただし、パンチ３の寸法が同じ場合、パンチ肩Ｒが大きくなるに従い、パンチ底の面積（平坦部の面積）が小さくなると共にパンチ肩部分の幅が広くなる。このため、目的のブランク材１を得るために必要な第１のブランク材２の寸法が大きくなり、材料の歩留り低下につながる。
以上のような観点から、パンチ肩Ｒは５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下、望ましくは１００ｍｍ以上１５０ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００１８】
また、上記パンチ底で押圧される天板部２Ａにおいて、相対的に板厚を薄くしたい部分と相対的に板厚を厚くしたい部分の境界（板厚方向に段差を形成する位置）を押圧する部分にパッド（バネなどで付勢された可動パンチ）を当てて天板部２Ａにおける面内での材料移動を制限した状態で、上記の絞り加工を実施しても良い。
ここで、パンチ３で押圧した際に、相対的に板厚が厚くなる部分から相対的に板厚が薄くなる部分に向けて材料の移動も想定されるが、その境界部をパッドＰＡＤで押さえることで、パッドＰＡＤの位置で材料の移動が抑制される。この結果、相対的に板厚が厚くなる部分と板厚が薄くなる部分との間の板厚差の急峻度を大きく設定可能となる。
【００１９】
本発明に基づくプレス成形によって差厚ブランク材を製造する方法を採用すると、相対的に板厚が薄い部分と板厚が厚い部分の板厚差の、板厚が薄い部分の板厚に対する割合（板厚差の割合とも呼ぶ）を２％以上、更には４％以上とすることが可能となる（後述の実施例を参照）。また、板厚差の割合は、１０％以下が好ましい。より好ましい板厚差の割合は、４％以上６％以下である。この板厚差の割合は境界に形成した段差位置で規定すればよい。段差位置が一番板厚変化が大きいためである。
ここで、板厚差の割合が２％未満では板厚差が小さいため、差厚ブランク材を利用して板厚分布を有するプレス成形品にプレス成形して製造する利点が、差厚ブランク材の製造コストに比べて少ない。一方、板厚差の割合が１０％より大きな板厚差を得るためにはブランクの変形量が大きくなるため、破断の恐れがある。ただし、ブランクが延性に優れている場合は破断の恐れは少なくなるためその限りではない。
【００２０】
また、図１及び図２に例示した差厚ブランク材は、片面だけに板厚の段差が形成されて面に沿って板厚分布を有している場合の例であるが、両面に板厚段差を有する差厚ブランク材であっても良い。ただし、片面段差の差厚ブランク材の方が製造容易であると共に、板厚差の分布が分かり易い差厚ブランク材となる。
また、図１及び図２に例示した差厚ブランク材は、板幅方向の延びる直線状の境界位置に沿って板厚の段差が形成されている場合であるが、段差を形成する境界線は曲線状に設定しても良い。
また段差を形成する境界位置が２以上あっても良い。複数位置に境界を設定した場合、各境界に形成する段差の高さが異なるように設定しても良い。
【００２１】
以下、本実施形態の一例について図を参照して説明する。
ここでは、最終部品としてのプレス成形品の例として、図３に示すような、車両のルーフ部品１０を想定する。このルーフ部品１０は前部１０Ａが前方（図３中左側）に向けて下方に湾曲した湾曲形状になっていると共に、後部１０Ｂが略平坦な形状となっている。前部１０Ａは、湾曲形状とすることで所定の剛性を構造によって確保可能となっているので、相対的に板厚を薄くして部品の軽量化を図っている。一方、後部１０Ｂは、積雪強度を確保するために前部１０Ａよりも板厚が厚くなるように設計されている。すなわち、このルーフ部品１０は、前部１０Ａの板厚が相対的に薄い板厚分布を有するプレス成形品である。
【００２２】
このプレス成形品の形状から、想定しているプレスによってそのプレス成形品に成形可能な目的のブランク材１の大きさや形状を、ＣＡＥ解析などのシミュレーション解析によって求める。本実施形態では、目的のブランク材１が矩形形状のブランク材とする。目的のブランク材１におけるフランジ外周を、プレス成形品の製品形状にトリムするように設定しても良い。
ここで、差厚ブランク材としての目的のブランク材１を製造するためのプレス設備は、通常のプレス設備の構成から構成され、少なくとも、図４に示すように、ダイ４、パンチ３、及びブランクホルダ５を備える。
【００２３】
そして、上記矩形形状の目的のブランク材１よりも寸法の大きな、図２（ａ）に示すような矩形形状のパンチ底を有するパンチ３を選択すると共に、そのパンチ底よりも寸法の大きな第１のブランク材２を選定する。
また、上記プレス成形品での板厚分布から、目的のブランク材１における、板厚を薄くする領域Ｆを設定する。本実施形態では、目的のブランク材１における、長手方向左側部分の領域を、板厚を相対的に薄くする領域Ｆとして設定する（図４参照）。
次に、第１のブランク材２におけるパンチ底で押圧される部分に、目的のブランク材１としてトリムする領域を仮想し、図５のように、その仮想したトリム領域における上記領域Ｆに相当する部分Ｆ′を特定する。更に、その領域Ｆに相当する部分Ｆ′を囲む、第１のブランク材２における外周部分を拘束位置Ｌとして特定する。
【００２４】
本実施形態では、図５のように、第１のブランク材２における長手方向左側部分の領域内に領域Ｆに相当する部分Ｆ′が位置するため、第１のブランク材２における左辺及びその左辺に続く上辺及び下辺の一部を、コ字状に拘束位置Ｌとして設定する。そしてその拘束位置Ｌを拘束するブランクホルダ５部分及びダイ４部分に対して、拘束用のビード４ａ，５ａを形成する（図４参照）。なお、ビードは、第１のブランク材２の外周縁に沿って連続して形成しても良いし、外周縁に沿って断続的に形成しても良い。
上記のような構成のパンチ３、ダイ４、ブランクホルダ５を用意する。そして、ダイ４とブランクホルダ５で第１のブランク材２の外周（フランジ部）を押さえる。このとき、上記の拘束位置Ｌに位置する第１のブランク材２の外周位置には、ビード４ａ、５ａが形成されることで拘束力が強く設定される。
【００２５】
この状態で、図４のように、下側に配置したパンチ３を上昇させることで、第１のブランク材２に絞り加工を施す。この成形で、第１のブランク材２に上側に凸で天板部２Ａが略矩形の形状に成形される。このとき、長手方向左側部分では、外周が拘束されていることから主として張り出し成形となり、天板部２Ａとなる部分の材料が縦壁側に流出することで、相対的に板厚が薄くなる。一方、長手方向右側では、外周が拘束されていないので主として絞り成形となり、外周部の材料が縦壁側に流れること事から、天板部２Ａとなる部分の板厚減少が小さく抑えられる（図２（ｂ）参照）。
すなわち、この絞り成形によって、天板部２Ａにおける、長手方向左側の板厚が薄いという板厚部分が付与される。
【００２６】
次に、パンチ３を下降させて待機位置に戻したら、成形で形成された天板部２Ａにおける目的のブランク材１とする部分をトリム位置ＴＲＭに沿ってトリムすることで、差厚ブランク材としての目的のブランク材１を得る。
上記のように得た目的のブランク材１は、図１３のようなプレス金型２０，２１によってプレス成形することによって、上記のルーフ部品のプレス成形品を製造する。
最終部品としてのプレス部品は、ルーフ部品に限定されない。本実施形態は、板厚分布を有するパネル状のプレス成形品であれば好適に適用可能である。
【００２７】
以上のように、本実施形態では、プレス成形設備にて簡便に一体物の差厚ブランク材からなる目的のブランク材１を製造することが可能となる。そして、その一体物の差厚ブランク材からなる目的のブランク材１を使用することで、所定以上の板厚分布を持ったプレス成形品を、従来よりも簡易に提供可能となる。
ここで、目的のブランク材１を得るための上記絞り加工を行う際に、図６のように、相対的に板厚を薄くする部分と板厚を厚くする部分の境界位置を、パッドＰＡＤで押さえた状態にして絞り加工を行っても良い。
【００２８】
パッドＰＡＤで押さえない場合、パンチ３で絞り加工を行う際に、天板部２Ａの面内においても右側から左側への材料の移動が生じることで、相対的に板厚を薄くする部分と板厚を厚くする部分の境界及びその近傍に板厚変化のテーパが形成される。これに対し、パッドＰＡＤで抑えてプレスすることで、相対的に板厚を薄くする部分と板厚を厚くする部分に段差が形成されるような板厚分布とすることが可能となる。
ここで、パンチ３は分割型となっていても良い。例えば、相対的に板厚を薄くする部分と板厚を厚くする部分との境界位置で分離したパンチを使用しても良い。
【実施例】
【００２９】
上記実施形態についての目的のブランク材製造についてのＣＡＥ解析を行った。
ＣＡＥ解析は、解析ソフトとしてＬＳ−ＤＹＮＡを使用し、動的陽解法で解析を行った。
このとき、第１のブランク材２として、２７０Ｄの冷間圧延鋼板を設定し、その元板厚を０．７ｍｍに設定した。
また最終的なプレス成形品として、上記のルーフ部品であって、前部と後部との板厚差が０．０５ｍｍの板厚分布を有する部品を想定した。【００３０】
そして、図７のように、第１のブランク材２における右辺を除く外周全周を拘束（完全張り出し成形状態）するという条件で、且つトリムラインからパンチ肩Ｒを設定したパンチ３条件で、絞り加工をするとした。図７（ａ）の破線で囲まれる部分が平坦なパンチ底である。この条件では、第１のブランク材２の寸法を、左側部分だけの半分の大きさとしている。また、当該パンチ肩Ｒ条件として、５０ｍｍ、１００ｍｍ、１５０ｍｍ、２００ｍｍに設定変更して、天板部２Ａの幅方向中央位置での板厚最小値とパンチ肩Ｒとの関係を求めた。その結果を図８に示す。【００３１】
図８から分かるように、パンチ底中央に当接する位置での最小板厚は、パンチ肩Ｒが大きくなるほど減少していくことが分かる。この理由は、パンチ肩Ｒが大きくなるほど材料の曲げ抵抗が減少し、材料がパンチ底から流出しやすくなること、パンチ肩Ｒが大きくなるに従ってパンチ３が大きくなり、広い領域のブランク材が成形されるためひずみが分散し、成形高さが高くなったことから生じたと考えられる。また、これらの結果から、パンチ肩Ｒを１５０ｍｍ以上とすることでパンチ底の板厚を０．６５ｍｍ以下にすることが可能と推測される。なお、縦壁の高さは特に規定されないが、歩留りとの関係では低い方がよい。【００３２】
次に、図２のように、第１のブランク材２の外周における左側部分だけを拘束（部分的な張り出し成形状態）とするという条件で、且つトリム位置からパンチ肩Ｒを設定したパンチ条件で絞り加工を解析とした。このとき、パンチ肩Ｒ条件を１５００ｍｍとした。そして、天板部２Ａの幅方向中央位置での長手方向に沿った板厚分布を求めたところ、図９に示す結果を得た。【００３３】
図９から分かるように、図７のように半分の寸法の第１のブランク材２の右辺を除く外周全周を拘束した場合に比べて、図２のように主として絞り成形となる右側部分がある第１のブランク材２の場合の方が、最小板厚が厚くなっている。すわなち、左右方向の板厚差は０．０３２ｍｍとなっていた。これは、右側部分の拘束が無いため、成形中にパンチ底で右側から左側に向かって材料の移動が起こったためであると考えられる。パンチ底にこれ以上の板厚差をつけるためには、成形中のパンチ底での材料移動を抑制する必要があると推定された。なお、図９の場合、最小板厚は約０．６６ｍｍであり板厚差は０．０３２ｍｍであるので、最小板厚に対する板厚差の割合は、４．８％となっている。即ち、プレス成形によって、一体物で且つ４％以上の板厚差の板厚分布を有する差厚ブランク材を提供できることが分かる。【００３４】
そこで、前部と後部の境界位置を図１０のように、円筒形のパッドＰＡＤで左右中央部を押さえた状態での絞り加工条件に設定して、材料の移動の抑制および板厚差の増大を試みた。
解析結果を図１１に示す。図１１から分かるように、パッドＰＡＤで押さえた境界部分に急峻な段差が形成されると共に、板厚差は０．０４ｍｍとなり、板厚差が増加したことを確認した。これは、パッドＰＡＤで押さえたことにより左側への移動量が大幅に減少しているからであると推定される。なお、この例では、最小板厚は約０．６５６ｍｍであり最小板厚に対する板厚差の割合は６．１％である。したがって、６．１％までの板厚差を生じさせることが可能であることが分かる。【００３５】
また、図９の場合、板厚差は約２３００ｍｍの距離内で形成されているが、図１１の場合は約６０ｍｍの距離内で急峻な段差が形成されている。このように、本発明の製造方法によれば、パッドＰＡＤの有無や拘束条件を調整することによって板厚差の変化距離（移行領域）を制御できることが分かる。例えば、板厚差の変化距離（移行領域）をあえて長くすることで、板厚の薄い部分と板厚の厚い部分の境界を目立たなくすることもできる。板厚差の変化距離（移行領域）が長い差厚ブランク材は、自動車パネルや家電の外板などの人の目に触れる部品に適している。【００３６】
また、絞り加工で天板部２Ａに差厚をつけた後にトリムして、目的のブランク材１とする必要がある。このときパンチ肩Ｒを大きくすればつけられる差厚は大きくなるが、パンチ３が大きくなるため、第１のブランク材２の寸法をより大きなブランク材とする必要があり、トリムされ不要となる部分が大きくなるため、歩留りが低下する。差厚ブランク材成形前のブランク材サイズに対する、トリムされて不要となる部分の面積比率を求めた。その結果を図１２に示す。
図１２から分かるように、パンチ肩Ｒの値が大きくなるほど歩留りが低下することが分かる。【００３７】
以上、本願が優先権を主張する、日本国特許出願２０１６−１６０６９１（２０１６年８月１８日出願）の全内容は、参照により本開示の一部をなす。
ここでは、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく各実施形態の改変は当業者にとって自明なことである。
【符号の説明】
【００３８】
１     目的のブランク材
２     第１のブランク材
２Ａ   天板部
３     パンチ
４     ダイ
５     ブランクホルダ
４ａ、５ａ    ビード
１０   ルーフ部品
Ｆ     領域
Ｌ     拘束位置
ＰＡＤ パッド
ＴＲＭ トリム位置
【図１】
2018034120.tif 000003
【図２】
2018034120.tif 000004
【図３】
2018034120.tif 000005
【図４】
2018034120.tif 000006
【図５】
2018034120.tif 000007
【図６】
2018034120.tif 000008
【図７】
2018034120.tif 000009
【図８】
2018034120.tif 000010
【図９】
2018034120.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年11月21日(2017.11.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板厚分布を有するプレス成形品にプレス成形されるブランク材の製造方法であって、
上記プレス成形に使用される目的のブランク材の寸法よりも大きな寸法のブランク材である第１のブランク材を、パンチとダイを使用して絞り加工し、その絞り加工後の第１のブランク材を必要寸法にトリムを行って、上記プレス成形に使用される目的のブランク材とし、
上記絞り加工の際に、
上記パンチは、上記目的のブランク材の寸法よりも大きな寸法のパンチ底を有し、
上記絞り加工する際における第１のブランク材の外周の一部の位置についての拘束を相対的に強くすることで、上記絞り加工後の上記目的のブランク材の一部の板厚を相対的に薄くして上記目的のブランク材を板厚分布を有するブランク材とすることを特徴とするブランク材の製造方法。
【請求項２】
上記第１のブランク材の外周の拘束について、相対的に、板厚を薄くしたい部分の外周の拘束を強く設定して張り出し成形を主とした加工にすると共に、板厚を厚くしたい部分の外周の拘束を弱く設定若しくは拘束を解除して絞り成形を主とした加工にすることを特徴とする請求項１に記載したブランク材の製造方法。
【請求項３】
上記目的のブランク材に発生させる板厚差の境界部分に対応する上記第１のブランク材での位置に沿ってパッドを当てて材料の移動を抑制した状態で、上記絞り加工を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載したブランク材の製造方法。
【請求項４】
上記絞り加工後の上記目的のブランク材の板厚において、相対的に板厚が薄い部分と板厚が厚い部分の板厚差の、上記板厚が薄い部分の板厚に対する割合が２％以上であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載したブランク材の製造方法。
【請求項５】
ブランク材をプレス成形して板厚分布を有するプレス成形品を製造するプレス成形品の製造方法であって、
上記ブランク材を請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のブランク材の製造方法によって製造することを特徴とするプレス成形品の製造方法。
【国際調査報告】
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