(57)【要約】  この製造方法は、パッドホールド状態とする第1段階と第1段階の完了後にパッド絞り成形を行う第2段階を含む。パッドホールド状態では、(a)パッド13およびパンチ11がブランク15における天板21に成形される部分を保持し、ダイ14およびブランクホルダー12がブランク15におけるフランジ25に成形される部分を保持し、(b)ブランク15における第1部分に成形される部分に存在する特定プレス方向断面において、ブランクホルダー12におけるブランク15との当接面のプレス方向での位置が、パッド13におけるブランク15との当接面のプレス方向での位置よりも、パッド13とパンチ11との並び方向でパンチ11が存在する側に位置し、(c)上下逆転断面角度が0°超80°以下であり、(d)特定プレス方向断面とは異なるプレス方向断面において、パッド13におけるブランク15との当接面のプレス方向での位置が、ブランクホルダー12におけるブランク15との当接面のプレス方向での位置よりも、前記並び方向でパッド13が存在する側に位置する。
2018066663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンチおよびブランクホルダーと、前記パンチおよび前記ブランクホルダーに対向して配置されるパッドおよびダイを用い、前記パンチおよび前記ブランクホルダーと前記パッドおよび前記ダイとの間に配置される、引張強度が４００ＭＰａ以上の鋼板、アルミニウム板またはアルミニウム合金板である金属板にプレス加工を行うことによりプレス成形品を製造する方法であって、
前記プレス成形品は、第１方向へ延びて存在し、プレス方向に沿いかつ第１方向に交差するプレス方向断面における形状が、天板、前記天板につながる稜線、前記稜線につながる縦壁および前記縦壁につながるフランジを有する断面形状であり、前記プレス方向から見た上面視または前記プレス方向に交差する方向から見た側面視の一方または双方において前記第１方向において湾曲する湾曲形状部を少なくとも一つ有し、前記湾曲形状部を含む第１部分と、前記第１部分に連続する第２部分とを有するとともに、前記第２部分における前記縦壁の最小高さは、前記第１部分における前記縦壁の最大高さ以上であり、
パッドホールド状態とする第１段階と、前記第１段階の完了後に、前記パンチおよび前記ブランクホルダーと、前記パッドおよび前記ダイとを用いてパッド絞り成形を行う第２段階とを含み、
前記パッドホールド状態では、
前記金属板における前記天板に成形される部分が前記パッドおよび前記パンチにより保持され、かつ、前記金属板における前記フランジに成形される部分が前記ダイおよび前記ブランクホルダーにより保持され、
前記プレス方向断面のうち前記金属板における前記第１部分に成形される部分に存在する特定プレス方向断面において、前記ブランクホルダーにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置が、前記パッドにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置よりも、前記パッドと前記パンチとの並び方向で前記パッドが存在する側に位置し、
前記パッドの前記当接面における角Ｒ端部の中心、および前記ブランクホルダーの前記当接面における角Ｒ端部の中心を結んだ直線と、前記パッドにおける前記金属板との当接面の延長線とがなす鋭角である上下逆転断面角度が０°超８０°以下であるとともに、
前記プレス方向断面のうち前記特定プレス方向断面とは異なる前記プレス方向断面において、前記パッドにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置が、前記ブランクホルダーにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置よりも、前記並び方向で前記パッドが存在する側に位置する、プレス成形品の製造方法。
【請求項２】
前記第１段階において、前記特定プレス方向断面において、前記ブランクホルダーが前記縦壁の最小高さの位置以上の高さ位置で待機し、その後に前記ダイが最初に前記金属板に対する成形を開始する、請求項１に記載のプレス成形品の製造方法。
【請求項３】
前記第１方向の少なくとも一箇所の前記プレス方向断面において、前記パッドが最初に前記金属板に対する成形を開始する、請求項１または２に記載のプレス成形品の製造方法。
【請求項４】
前記金属板は、素材金属板を予加工した中間加工品である、請求項１〜３のいずれかに記載のプレス成形品の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法により製造されたプレス成形品に後成形を行う、プレス成形品の製造方法。
【請求項６】
パンチおよびブランクホルダーと、前記パンチおよび前記ブランクホルダーに対向して配置されるパッドおよびダイを備え、前記パンチおよび前記ブランクホルダーと前記パッドおよび前記ダイとの間に配置される、引張強度が４００ＭＰａ以上の鋼板、アルミニウム板またはアルミニウム合金板である金属板にプレス加工を行うことによりプレス成形品を製造する装置であって、
前記プレス成形品は、第１方向へ延びて存在し、プレス方向に沿いかつ第１方向に交差するプレス方向断面における形状が、天板、前記天板につながる稜線、前記稜線につながる縦壁および前記縦壁につながるフランジを有する断面形状であり、前記プレス方向から見た上面視または前記プレス方向に交差する方向から見た側面視の一方または双方において前記第１方向において湾曲する湾曲形状部を少なくとも一つ有し、前記湾曲形状部を含む第１部分と、前記第１部分に連続する第２部分とを有するとともに、前記第２部分における前記縦壁の最小高さは、前記第１部分における前記縦壁の最大高さ以上であり、
パッドホールド状態とする第１段階と、前記第１段階の完了後に、前記パンチおよび前記ブランクホルダーと、前記パッドおよび前記ダイとがパッド絞り成形を行う第２段階とを経て前記プレス成形品を製造し、
前記パッドホールド状態では、
前記パッドおよび前記パンチが前記金属板における前記天板に成形される部分を保持し、かつ、前記ダイおよび前記ブランクホルダーが前記金属板における前記フランジに成形される部分を保持し
前記プレス方向断面のうち前記金属板における前記第１部分に成形される部分に存在する特定プレス方向断面において、前記ブランクホルダーにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置が、前記パッドにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置よりも、前記パッドと前記パンチとの並び方向で前記パッドが存在する側に位置し、
前記パッドの前記当接面における角Ｒ端部の中心、および前記ブランクホルダーの前記当接面における角Ｒ端部の中心を結んだ直線と、前記パッドにおける前記金属板との当接面の延長線とがなす鋭角である上下逆転断面角度が０°超８０°以下であるとともに、
前記プレス方向断面のうち前記特定プレス方向断面とは異なる前記プレス方向断面において、前記パッドにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置が、前記ブランクホルダーにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置よりも、前記並び方向で前記パッドが存在する側に位置する、プレス成形品の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス成形品の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車車体の構成部材のうち、例えばフロントピラーリンフォースメントやセンターピラーリンフォースメント、フロントサイドメンバリア、リアサイドメンバ、クロスメンバが、例えばハット型の断面形状を有する強度部材や補強部材として、知られる。【０００３】
例えば特許文献１には、衝突性能に優れた自動車車体用のプレス成形品を製造する方法が開示されている。この製造方法では、金属板に曲げ加工を行うことにより、天板と、天板に連続する一対の稜線と、一対の稜線にそれぞれ連続する一対の縦壁を有する中間成形品を製造する。【０００４】
そして、パンチ側へ向けて天板を突出させた状態で中間成形品を配置し、その後、パンチをダイに挿入してパンチにより天板を押圧し、天板をパンチ挿入前の突出方向の反対方向へ突出させるプレス成形を行う。この製造方法は、中間成形品の曲げ加工部位を逆方向へ曲げる曲げ戻し加工を行うことにより、プレス成形品の縦壁を加工硬化させる。【０００５】
上述した強度部材や補強部材は、必要な強度の確保、他部品との干渉の回避、さらには所望の空間の確保といった制約下で設計される。このため、これらの部材は、断面形状の自由度の確保のため、断面形状を構成する縦壁の高さ等の形状が多様に変化することが多い。【０００６】
しかし、鋼板の強度が上昇するにつれて鋼板の成形性は低下する。このため、通常の絞り工法（パンチ、ダイおよびブランクホルダーを用いる）や、通常のパッド曲げ工法（パンチ、ダイおよびパッドを用いる）により高強度鋼板にプレス成形を行うことにより、縦壁の高さが、長手方向で変化する形状を有するプレス成形品を製造すると、割れやしわがプレス成形品に発生する。【０００７】
特許文献１により開示された発明は、特許文献１の段落００３１や図１〜３に示されるように、長手方向が直線方向であり縦壁が長手方向で湾曲しない形状を有するハット断面を有するプレス成形品を対象とする。このため、特許文献１により開示された発明では、縦壁が長手方向で湾曲するプレス成形品を製造することはできない。【０００８】
このため、（ａ）プレス成形された複数の分割部品を接合して組み立てること、（ｂ）複数回のプレス成形（例えば、浅絞り成形後に深絞り成形）を行うこと、（ｃ）鋼板の強度を低下するとともに板厚を増加すること、さらには、（ｄ）プレス成形品の形状をプレス成形可能な形状に設計変更すること等の対策を講じる必要がある。しかし、いずれの対策によっても、プレス成形品の製造コストが上昇する。【０００９】
特許文献２には、プレス成形を２回行うことにより、縦壁が長手方向で湾曲するセンターピラーリンフォースメントにおけるフランジのしわや、天板の幅が長手方向で変化することにより上面視でＬ字型やＴ字型を呈するプレス成形品における天板のしわを防ぐ発明が開示されている。【００１０】
特許文献２により開示された発明では、第１プレス成形により、湾曲部を浅絞り成形することによりフランジのしわの無い中間成形品を成形する。そして、第２プレス成形により、中間成形品の天板をパッドで押えながらパッド曲げ成形する。これにより、天板しわの発生を防ぎながらセンターピラーリンフォースメントを成形する。【００１１】
特許文献３には、長手方向で湾曲するプレス成形品であるセンターピラーリンフォースメントにおいて発生するフランジのしわと、天板の幅が長手方向で変化する上面視でＬ字型やＴ字型のプレス成形品における天板のしわを、プレス成形の回数を増やすことなく、防止する発明が開示されている。【００１２】
特許文献３により開示された発明は、第１段階においてブランクホルダーによる押さえを行う。第２段階において絞り成形を開始する。第３段階において絞り成形の途中（成形深さ０〜５０％）で天板のパッド押えを開始する。第１〜３段階からなる１回のプレス成形により、長手方向で湾曲する部品のフランジのしわと、長手方向で天板の幅が変化する部品の天板のしわを防ぐ。【００１３】
特許文献３により開示された発明では、金型の配置の逆転が発生しない。すなわち、パンチよりも上にブランクホルダーを配置し、かつブランクホルダーよりも上に上型パッドを配置してプレス成形を開始する。そして、ブランクを上型ダイおよびブランクホルダーにより保持して絞り成形を行う途中で、ブランクを上型パッドおよびパンチにより保持する。これにより、１回のプレス成形でも、フランジのしわと天板のしわを防止できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特許第５７２８３３４号明細書
【特許文献２】国際公開第２０１４／０５０９７３号パンフレット
【特許文献３】特開２０１４−２４００７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献２により開示された発明はプレス成形の回数が増加するため、プレス成形品の製造コストが上昇する。
特許文献３により開示された発明を実施する場合に、本発明者らの検討により想定される成形不良を、図２２、図２３（ａ）及び図２３（ｂ）を参照しながら説明する。【００１６】
図２２は、特許文献３により開示された発明で想定される、天板のしわの発生箇所を示す説明図である。図２２のＡ−Ａ断面図に示すように、特許文献３により開示された発明は、ブランクホルダー１と上型ダイ２によるブランクホールド後にパッド３とパンチ４によるパッド押さえを行う。このため、縦壁の高さが長手方向で変化するプレス成形品を製造する場合に、成形品５の天板５ａに天板しわが絞り成形時に発生する材料余りにより発生することが想定される。【００１７】
図２３（ａ）および図２３（ｂ）は、特許文献３により開示された発明で想定される、縦壁のしわの発生状況を示す説明図である。図２３（ａ）に示すように、成形しようとするプレス成形品の縦壁の高さが長手方向で大きく変化する場合（例えば、図２３（ａ）における角度θが８０°超の場合）、パッド３とパンチ４により金属板６を保持する高さ位置ＹＡと、上型ダイ２とブランクホルダー１により金属板６を保持する高さ位置ＹＢとの上下関係が逆転する断面箇所（以下、「上下逆転断面箇所」という）が不可避的に発生する。【００１８】
その後に絞り成形を行うと、過剰な材料余りが、図２３（ａ）における垂直方向のパッド３とパンチ４により金属板６を保持する水平位置ＸＡと、上型ダイ２とブランクホルダー１により金属板６を保持する水平位置ＸＢとの間で、発生する。このため、金属板６の引張強度と上型ダイ２およびブランクホルダー１が金属板６を保持する力との関係によっては金属版６が座屈し、図２３（ｂ）に示すように縦壁のしわが発生することが想定される。【００１９】
本発明の目的は、引張強度が４００ＭＰａ以上の、主として自動車車体の強度部材用または補強部材用のプレス成形品を、天板のしわや縦壁のしわを発生することなく、一回のプレス成形により製造できる、プレス成形品の製造方法および製造装置を提供することである。【００２０】
本発明の製造対象であるプレス成形品は、第１方向へ延びて存在する。このプレス成形品は、プレス方向に沿いかつ第１方向に交差するプレス方向断面における形状が、天板、この天板につながる稜線、この稜線につながる縦壁およびこの縦壁につながるフランジを有する断面形状である。【００２１】
このプレス成形品は、プレス方向から見た上面視またはプレス方向に交差する方向から見た側面視の一方または双方において第１方向において湾曲する湾曲形状部を少なくとも一つ有する。このプレス成形品は、湾曲形状部を含む第１部分と、第１部分に連続する第２部分とを有する。さらに、第２部分の縦壁の最小高さは第１部分の縦壁の最大高さ以上である。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、以下に列記の知見Ａ，Ｂを得て、本発明を完成した。【００２３】
（Ａ）一回のプレス成形中に段階を分けて成形する。具体的には、プレス成形品の縦壁の高さが第１方向で変化する場合、パッドおよびパンチにより金属板を保持するタイミングと、ダイおよびブランクホルダーにより金属板を保持するタイミングに着目する。そして、パッドおよびパンチにより金属板を保持する高さ位置と、ダイとブランクホルダーにより金属板を保持する高さ位置との関係を第１方向の少なくとも一つのプレス方向断面において上下逆転する。これにより、フランジおよび天板それぞれにしわを生じさせることなく、上記のプレス成形品を製造できる。【００２４】
（Ｂ）すなわち、一回のプレス成形の第１段階で、長手方向の少なくとも一つの成形断面において、プレス成形品の天板およびフランジにしわが発生しないように金属板における天板に成形される部分をパッドおよびパンチにより保持し、かつ、金属板におけるフランジに成形される部分をダイおよびブランクホルダーにより保持してパッドホールドを完了する。【００２５】
その後の第２段階で、第１方向の少なくとも一つの断面において金属板における天板に成形される部分をパッドおよびパンチにより保持するとともに、金属板におけるフランジに成形される部分をダイおよびブランクホルダーにより保持しながら、パッド絞り成形する。【００２６】
これにより、特許文献３により開示された発明とは異なり、一回のプレス成形の途中で第１方向について金型の配置が上下で逆転しても、上記のプレス成形品を、天板のしわや縦壁のしわを生じることなく、製造できる。【００２７】
本発明は以下に列記の通りである。
（１）パンチおよびブランクホルダーと、前記パンチおよび前記ブランクホルダーに対向して配置されるパッドおよびダイを用い、前記パンチおよび前記ブランクホルダーと前記パッドおよび前記ダイとの間に配置される、引張強度が４００ＭＰａ以上の鋼板、アルミニウム板またはアルミニウム合金板である金属板にプレス加工を行うことによりプレス成形品を製造する方法であって、
前記プレス成形品は、第１方向へ延びて存在し、プレス方向に沿いかつ第１方向に交差するプレス方向断面における形状が、天板、前記天板につながる稜線、前記稜線につながる縦壁および前記縦壁につながるフランジを有する断面形状であり、前記プレス方向から見た上面視または前記プレス方向に交差する方向から見た側面視の一方または双方において前記第１方向において湾曲する湾曲形状部を少なくとも一つ有し、前記湾曲形状部を含む第１部分と、前記第１部分に連続する第２部分とを有するとともに、前記第２部分における前記縦壁の最小高さは、前記第１部分における前記縦壁の最大高さ以上であり、
パッドホールド状態とする第１段階と、前記第１段階の完了後に、前記パンチおよび前記ブランクホルダーと、前記パッドおよび前記ダイとを用いてパッド絞り成形を行う第２段階とを含み、
前記パッドホールド状態では、
前記金属板における前記天板に成形される部分が前記パッドおよび前記パンチにより保持され、かつ、前記金属板における前記フランジに成形される部分が前記ダイおよび前記ブランクホルダーにより保持され、
前記プレス方向断面のうち前記金属板における前記第１部分に成形される部分に存在する特定プレス方向断面において、前記ブランクホルダーにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置が、前記パッドにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置よりも、前記パッドと前記パンチとの並び方向で前記パッドが存在する側に位置し、
前記パッドの前記当接面における角Ｒ端部の中心、および前記ブランクホルダーの前記当接面における角Ｒ端部の中心を結んだ直線と、前記パッドにおける前記金属板との当接面の延長線とがなす鋭角である上下逆転断面角度が０°超８０°以下であるとともに、
前記プレス方向断面のうち前記特定プレス方向断面とは異なる前記プレス方向断面において、前記パッドにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置が、前記ブランクホルダーにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置よりも、前記並び方向で前記パッドが存在する側に位置する、プレス成形品の製造方法。【００２８】
（２）前記第１段階において、前記特定プレス方向断面において、前記ブランクホルダーが前記縦壁の最小高さの位置以上の高さ位置で待機し、その後に前記ダイが最初に前記金属板に対する成形を開始する、（１）に記載のプレス成形品の製造方法。【００２９】
（３）前記第１方向の少なくとも一箇所の前記プレス方向断面において、前記パッドが最初に前記金属板に対する成形を開始する、（１）または（２）に記載のプレス成形品の製造方法。【００３０】
（４）前記金属板は、素材金属板を予加工した中間加工品である、（１）〜（３）のいずれかに記載のプレス成形品の製造方法。【００３１】
（５）（１）〜（４）のいずれかに記載の製造方法により製造されたプレス成形品に後成形を行う、プレス成形品の製造方法。【００３２】
（６）パンチおよびブランクホルダーと、前記パンチおよび前記ブランクホルダーに対向して配置されるパッドおよびダイを備え、前記パンチおよび前記ブランクホルダーと前記パッドおよび前記ダイとの間に配置される、引張強度が４００ＭＰａ以上の鋼板、アルミニウム板またはアルミニウム合金板である金属板にプレス加工を行うことによりプレス成形品を製造する装置であって、
前記プレス成形品は、第１方向へ延びて存在し、プレス方向に沿いかつ第１方向に交差するプレス方向断面における形状が、天板、前記天板につながる稜線、前記稜線につながる縦壁および前記縦壁につながるフランジを有する断面形状であり、前記プレス方向から見た上面視または前記プレス方向に交差する方向から見た側面視の一方または双方において前記第１方向において湾曲する湾曲形状部を少なくとも一つ有し、前記湾曲形状部を含む第１部分と、前記第１部分に連続する第２部分とを有するとともに、前記第２部分における前記縦壁の最小高さは、前記第１部分における前記縦壁の最大高さ以上であり、
パッドホールド状態とする第１段階と、前記第１段階の完了後に、前記パンチおよび前記ブランクホルダーと、前記パッドおよび前記ダイとがパッド絞り成形を行う第２段階とを経て前記プレス成形品を製造し、
前記パッドホールド状態では、
前記パッドおよび前記パンチが前記金属板における前記天板に成形される部分を保持し、かつ、前記ダイおよび前記ブランクホルダーが前記金属板における前記フランジに成形される部分を保持し
前記プレス方向断面のうち前記金属板における前記第１部分に成形される部分に存在する特定プレス方向断面において、前記ブランクホルダーにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置が、前記パッドにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置よりも、前記パッドと前記パンチとの並び方向で前記パッドが存在する側に位置し、
前記パッドの前記当接面における角Ｒ端部の中心、および前記ブランクホルダーの前記当接面における角Ｒ端部の中心を結んだ直線と、前記パッドにおける前記金属板との当接面の延長線とがなす鋭角である上下逆転断面角度が０°超８０°以下であるとともに、
前記プレス方向断面のうち前記特定プレス方向断面とは異なる前記プレス方向断面において、前記パッドにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置が、前記ブランクホルダーにおける前記金属板との当接面の前記プレス方向での位置よりも、前記並び方向で前記パッドが存在する側に位置する、プレス成形品の製造装置。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、第１方向（長手方向）へ延びて存在し、少なくとも前記断面形状を有し、前記湾曲形状部を少なくとも一つ有し、前記第１部分および前記第２部分を有するとともに、引張強度が４００ＭＰａ以上であるプレス成形品を、天板のしわや縦壁のしわを発生することなく、一回のプレス成形により製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１Ａ】図１Ａは、実施形態の製造装置の構成例を示す斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の着眼ポイントとなる上下逆転断面金型の構造を示す説明図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、実施形態の製造装置により製造されるプレス成形品の一例を示す斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、パッドの当接面における角Ｒ端部の中心、およびブランクホルダーの当接面における角Ｒ端部の中心を結んだ直線と、パッドにおけるブランクとの当接面の延長線とがなす鋭角である上下逆転断面角度θを示す説明図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施形態による成形過程の概略を示す説明図であり、実施形態による成形過程を示す側面図と、この側面図中のｓｅｃＡ、ｓｅｃＢ、ｓｅｃＣ、ｓｅｃＤの断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、実施形態による成形過程の概略を示す説明図であり、実施形態による成形過程を示す側面図と、この側面図中のｓｅｃＡ、ｓｅｃＢ、ｓｅｃＣ、ｓｅｃＤの断面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、実施形態による成形過程の概略を示す説明図であり、実施形態による成形過程を示す側面図と、この側面図中のｓｅｃＡ、ｓｅｃＢ、ｓｅｃＣ、ｓｅｃＤの断面図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、実施形態による成形過程の概略を示す説明図であり、実施形態による成形過程を示す側面図と、この側面図中のｓｅｃＡ、ｓｅｃＢ、ｓｅｃＣ、ｓｅｃＤの断面図である。
【図３】図３（ａ）は、上下逆転断面角度θが８０°以下となる逆成形金型を有する製造装置を示す説明図であり、図３（ｂ）は、製造装置を部分的に抜き出して拡大して示す説明図である。
【図４】図４（ａ）は、上下逆転断面角度θが８０°以下となる逆成形金型を有する製造装置を示す説明図であり、図４（ｂ）は、製造装置を部分的に抜き出して拡大して示す説明図である。
【図５】図５（ａ）は、上下逆転断面角度θが８０°以下となる逆成形金型を有する製造装置を示す説明図であり、図５（ｂ）は、製造装置を部分的に抜き出して拡大して示す説明図である。
【図６】図６（ａ）は、上下逆転断面角度θが８０°以下となる逆成形金型を有する製造装置を示す説明図であり、図６（ｂ）は、製造装置を部分的に抜き出して拡大して示す説明図である。
【図７】図７（ａ）は、上下逆転断面角度θが８０°以下となる逆成形金型を有する製造装置を示す説明図であり、図７（ｂ）は、製造装置を部分的に抜き出して拡大して示す説明図である。
【図８】図８（ａ）は、上下逆転断面角度θが８０°以下となる逆成形金型を有する製造装置を示す説明図であり、図８（ｂ）は、製造装置を部分的に抜き出して拡大して示す説明図である。
【図９】図９（ａ）は、実施例で製造したプレス成形品２０Ａの形状を示す斜視図であり、図９（ｂ）は、プレス成形品２０Ａの二面図（上面図および側面図）である。
【図１０】図１０（ａ）は、実施例で製造したプレス成形品２０Ｂの形状を示す斜視図であり、図１０（ｂ）は、プレス成形品２０Ｂの二面図（上面図および側面図）である。
【図１１】図１１（ａ）は、実施例で製造したプレス成形品２０Ｃの形状を示す斜視図であり、図１１（ｂ）は、プレス成形品２０Ｃの二面図（上面図および側面図）である。
【図１２】図１２（ａ）は、実施例で製造したプレス成形品２０Ｄの形状を示す斜視図であり、図１２（ｂ）は、プレス成形品２０Ｄの二面図（上面図および側面図）である。
【図１３】図１３（ａ）は、実施例で製造したプレス成形品２０Ｅの形状を示す斜視図であり、図１３（ｂ）は、プレス成形品２０Ｅの二面図（上面図および側面図）である。
【図１４】図１４（ａ）は、実施例で製造したプレス成形品２０Ｆの形状を示す斜視図であり、図１４（ｂ）は、プレス成形品２０Ｆの二面図（上面図および側面図）である。
【図１５】図１５（ａ）は、実施例で製造したプレス成形品２０Ｇの形状を示す斜視図であり、図１５（ｂ）は、プレス成形品２０Ｇの二面図（上面図および側面図）である。
【図１６】図１６（ａ）は、実施例で製造したプレス成形品２０Ｈの形状を示す斜視図であり、図１６（ｂ）は、プレス成形品２０Ｈの二面図（上面図および側面図）である。
【図１７】図１７（ａ）は、実施例で製造したプレス成形品２０Ｉの形状を示す斜視図であり、図１７（ｂ）は、プレス成形品２０Ｉの二面図（上面図および側面図）である。
【図１８】図１８（ａ）は、実施例で製造したプレス成形品２０Ｊの形状を示す斜視図であり、図１８（ｂ）は、プレス成形品２０Ｊの二面図（上面図および側面図）である。
【図１９】図１９（ａ）は、実施例で製造したプレス成形品２０Ｋの形状を示す斜視図であり、図１９（ｂ）は、プレス成形品２０Ｋの二面図（上面図および側面図）である。
【図２０】図２０（ａ）は、実施例で製造したプレス成形品２０Ｌの形状を示す斜視図であり、図２０（ｂ）は、プレス成形品２０Ｌの二面図（上面図および側面図）である。
【図２１】図２１（ａ）は、実施例で製造したプレス成形品２０Ｍの形状を示す斜視図であり、図２１（ｂ）は、プレス成形品２０Ｍの二面図（上面図および側面図）である。
【図２２】図２２は、特許文献３により開示された発明で想定される、天板のしわの発生箇所を示す説明図である。
【図２３】図２３（ａ）および図２３（ｂ）は、特許文献３により開示された発明で想定される、縦壁のしわの発生状況を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
１．本発明の実施形態に係る製造装置１０の構成
図１Ａは、製造装置１０の構成例を示す斜視図である。図１Ｂは、本発明のポイントとなる製造装置１０における上下逆転断面金型の構造を示す説明図であり、本実施形態におけるパッドホールド状態における断面および金型構造、ならびにブランク１５を示す。さらに、図１Ｃは、製造装置１０により製造されるプレス成形品２０の一例を示す斜視図である。
【００３６】
図１Ａ，図１Ｂに示すように、製造装置１０は、パンチ１１およびブランクホルダー１２と、パッド１３およびダイ１４とを備える。パッド１３およびダイ１４はパンチ１１およびブランクホルダー１２に対向して配置される。
【００３７】
パンチ１１、ブランクホルダー１２、パッド１３、ダイ１４の何れかまたは全ては、後述する第１方向で複数に分割されていてもよい。この場合、分割されたパンチ１１、ブランクホルダー１２、パッド１３、ダイ１４それぞれの構成要素を、同期させて一体的に動作させてもよいし、同期させずに相対移動を伴いながら動作させてもよい。
【００３８】
製造装置１０は、パンチ１１およびブランクホルダー１２とパッド１３およびダイ１４との間に配置される金属板（以下、「ブランク」という）１５にプレス加工を行うことにより、プレス成形品２０を製造する。
【００３９】
ブランク１５は、例えば、スタンピング加工、絞り成形加工、曲げ成形加工、ブランキング加工、トリム加工、さらには、打ち抜き加工による座面、ビード、稜線、穴、切り欠きなどの予加工を行われていてもよい。また、プレス成形品２０は、リストライクおよびトリム、ピアスなどの後加工を行われてもよい。なお、予加工、後加工の種類は、これらに限定されないことは言うまでもない。
【００４０】
ブランク１５は、特に限定されないが高強度材であることが望ましく、４００〜２０００ＭＰａの引張強度を有する鋼板、アルミニウム板またはアルミニウム合金板である。鋼板製のブランク１５の引張強度は、望ましくは４４０ＭＰａ以上であり、より望ましくは５９０ＭＰａ以上であり、さらに望ましくは７８０ＭＰａ以上であり、さらにいっそう望ましくは９８０ＭＰａ以上であり、最も望ましくは１１８０ＭＰａ以上である。
【００４１】
２．本実施形態により製造されるプレス成形品２０
プレス成形品２０は、第１方向（図１Ｃ中の両矢印方向であってプレス成形品２０の長手方向）に延びて存在する。プレス成形品２０は、長手方向の全域において、天板２１と、２つの稜線２２と、２つの縦壁２３と、２つのフランジ２５とを少なくとも有する断面形状（プレス成形品２０ではハット型の断面形状）を有する。２つの稜線２２は天板２１につながる。２つの縦壁２３は２つの稜線２２にそれぞれつながる。さらに、２つのフランジ２５は２つの縦壁２３にそれぞれつながる。プレス成形品２０は、天板２１と、１つの稜線２２と、１つの縦壁２３と、１つのフランジ２５とを少なくとも有する断面形状を有していればよい。
【００４２】
プレス成形品２０の縦壁２３の高さｈ（プレス方向の長さ）が第１方向で変化する。縦壁２３の高さｈの差の最大値が５ｍｍ未満であると、本発明を実施しなくても成形できる。一方、縦壁２３の高さｈの差の最大値が１５０ｍｍ超であると、本発明を実施してもしわや割れが天板２１や縦壁２３、さらにはフランジ２５に発生するおそれがある。このため、縦壁２３の高さｈの差の最大値は５〜１５０ｍｍであることが望ましい。
【００４３】
プレス成形品２０の長手方向の全長（プレス方向からの投影長）に対する、縦壁２３の高さｈの差の最大値の比｛（高さｈの差の最大値）／（全長）｝の値が０．００５未満であると、本発明を実施しなくても成形できる。一方、この比の値が０．２００超であると、本発明を実施してもしわや割れが天板２１や縦壁２３、さらにはフランジ２５に発生するおそれがある。このため、この比の値は０．００５〜０．２００であることが望ましい。
【００４４】
プレス成形品２０は少なくとも一つの湾曲形状部２４を有する。湾曲形状部２４は、縦壁２３に交差する方向からの側面視（Ｂ矢視）で、第１方向について湾曲する。湾曲形状部２４の曲率半径Ｒの最小値が３０ｍｍ未満であると、本発明を実施してもしわや割れが天板２１や縦壁２３、さらにはフランジ２５に発生するおそれがある。一方、曲率半径Ｒの最小値が５０００ｍｍ超であると、本発明を実施しなくても成形できる。このため、湾曲形状部２４の曲率半径Ｒの最小値は３０〜５０００ｍｍであることが望ましい。
【００４５】
プレス成形品２０は、湾曲形状部２４とともに、あるいは湾曲形状部２４に替えて、天板２１に交差する方向からの上面視（Ａ矢視）で長手方向について湾曲する少なくとも一つの湾曲形状部を有していてもよい。
【００４６】
プレス成形品２０は、第１部分２６および第２部分２７を有する。第１部分２６および第２部分２７は、第１部分２６が２つの第２部分２７の間に位置する状態で、第１方向へ並んで存在する。第１部分２６は湾曲形状部２４を含む。２つの第２部分２７の縦壁２３の最小高さの双方は、第１部分２６の縦壁２３の最大高さ以上である。
湾曲形状部２４は、第１方向へ離間して２つ以上存在してもよいし、第１方向へ隣接して２つ以上存在してもよい。
【００４７】
プレス成形品２０は、以下に列記の寸法を有することが望ましい。
板厚：０．４〜６．０ｍｍ
天板２１の幅：３０〜２０００ｍｍ
縦壁２３の高さ：２０〜５００ｍｍ
フランジ２５の幅：１０〜１００ｍｍ
第１方向への縦壁２３の高さの差の最大値：５〜１５０ｍｍ
湾曲形状部２４の曲率半径Ｒの最小値：３０〜５０００ｍｍ
【００４８】
プレス成形品２０は、上述したように、４００ＭＰａ以上の高い引張強度を有するにもかかわらず、縦壁２３の高さが第１方向で変化するとともに湾曲形状部２４を少なくとも一つ有するという複雑な形状を有する。このため、プレス成形品２０の断面形状の自由度が十分に確保される。
【００４９】
このため、プレス成形品２０は、自動車車体の構成部材のうち例えばハット型の断面形状を有する強度部材や補強部材（例えば、フロントピラーリンフォースメントやセンターピラーリンフォースメント、フロントサイドメンバリア、リアサイドメンバ、クロスメンバ）として、極めて好適である。
【００５０】
３．製造装置１０の詳細構成
パッド１３およびパンチ１１は、ブランク１５における、プレス成形品２０の天板２１に成形される部分を保持する機能を有する。ダイ１４およびブランクホルダー１２は、ブランク１５における、プレス成形品２０のフランジ２５に成形される部分を保持する機能を有する。さらに、パンチ１１およびブランクホルダー１２と、パッド１３およびダイ１４とは、パッドホールド完了後にブランク１５にパッド絞り成形を行う機能を有する。
【００５１】
図２Ａは、パッド１３のブランク１５との当接面１３ａにおける角Ｒ端部の中心１３ｂ、および、ブランクホルダー１２のブランク１５との当接面１２ａにおける角Ｒ端部の中心１２ｂを結んだ直線ｍと、パッド１３におけるブランク１５との当接面１３ａの延長線ｎとがなす鋭角である上下逆転断面角度θを示す説明図である。
【００５２】
パッド１３およびパンチ１１と、ダイ１４およびブランクホルダー１２は、図２Ａに示すように、プレス方向断面のうちブランク１５における第１部分２６に成形される部分に存在する特定プレス方向断面において、ブランクホルダー１２におけるブランク１５との当接面のプレス方向での位置が、パッド１３におけるブランク１５との当接面のプレス方向での位置よりも、パッド１３とパンチ１１との並び方向でパッド１３が存在する側に位置する。
【００５３】
さらに、パッド１３およびパンチ１１と、ダイ１４およびブランクホルダー１２は、図２Ａに示すように、上下逆転断面角度θを０°＜θ≦８０°としてパッドホールドを完了する。
そして、パッド１３およびパンチ１１と、ダイ１４およびブランクホルダー１２は、パッドホールドを完了した後に、パッド絞り成形を行う機能を有する。
【００５４】
上下逆転断面角度θは０°超８０°以下である。上下逆転断面角度θが８０°超であると、パッド１３、パンチ１１とダイ１４、ブランクホルダー１２が成形移動して逆転する時にブランク１５が干渉してブランク１５が座屈し、プレス成形品２０の縦壁２３にしわが発生するため、成形できない。一方、上下逆転断面角度θが０°以下であると、通常の絞り成形となる。このため、本発明では、上下逆転断面角度θは０°超８０°以下である。
【００５５】
上下逆転断面角度θの限界値は、ブランク１５の引張強度が上昇するに伴って上昇する。上下逆転断面角度θの値は、ブランク１５の引張強度が、９８０ＭＰａ以上の場合には７０°以下とすることが望ましく、９８０ＭＰａ未満の引張強度の場合には６０°以下とすることが望ましい。
【００５６】
図２Ａに示すように、パッド１３およびパンチ１１によりブランク１５を保持することと、ダイ１４およびブランクホルダー１２によりブランク１５を保持することを完了させるステップを、「パッドホールド完了ステップ」という。
【００５７】
製造装置１０および製造方法では、パッドホールド完了ステップにおける、長手方向の少なくとも１箇所の成形断面において、上下逆転断面角度θが０°超８０°以下になる範囲において、金型の断面形状を変化させる。これにより、天板２１のしわ、縦壁２２のしわ、およびフランジ２４のしわを生成することなく、プレス成形品２０を成形できる。
【００５８】
図２Ｂ〜図２Ｅは、いずれも、本実施形態による成形過程の概略を示す説明図であり、本実施形態による成形過程を示す側面図と、この側面図中のｓｅｃＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの断面図である。なお、図２Ｂ〜図２Ｅは各金型の成形面を示しており、斜線部はダイ１４、パンチ１１の縦壁部を示す。図２Ｂ〜図２Ｅにおいてパッド１３、ブランクホルダー１２が線（ライン）として描かれている理由は、この例では各断面でパッド１３、ブランクホルダー１２が平坦であるためである。
【００５９】
図２ＤのｓｅｃＤに示すように、プレス方向断面のうちブランク１５における第１部分２６に成形される部分に存在する特定プレス方向断面において、ブランクホルダー１２におけるブランク１５との当接面のプレス方向での位置が、パッド１３におけるブランク１５との当接面のプレス方向での位置よりも、パッド１３およびパンチ１２の並び方向でパッド１３が存在する側に位置する。
【００６０】
以下、本実施形態によるプレス成形品２０の成形過程の概略を経時的に説明する。
図２Ｂ〜図２Ｄは、本実施形態に係る製造方法の第１段階を示し、図２Ｅは、本実施形態に係る製造方法の第２段階を示す。
【００６１】
図２Ｂは、成形開始前の初期段階（成形上死点位置でのパンチ１１，ブランクホルダー１２，パッド１３，ダイ１４の配置）を示し、図２Ｃは、パッド１３およびパンチ１１による保持が完了した段階（パッド完了状態位置でのパンチ１１，ブランクホルダー１２，パッド１３，ダイ１４の配置）を示し、図２Ｄは、パッドホールドが完了した段階（パッドホールド位置でのパンチ１１，ブランクホルダー１２，パッド１３，ダイ１４の配置）を示し、さらに、図２Ｅは、成形下死点まで到達し、成形終了後の終了段階（成形下死点位置でのパンチ１１，ブランクホルダー１２，パッド１３，ダイ１４の配置）を示す。
【００６２】
図２Ｂに示す成形開始前の初期段階（成形上死点位置）では、ｓｅｃＣでパッド１３がブランク１５の上面に接触する。ｓｅｃＡ、ｓｅｃＢおよびｓｅｃＤではパンチ１１，ブランクホルダー１２，パッド１３，ダイ１４のいずれもがブランク１５には接触しない。
【００６３】
図２Ｃに示すパッド１３およびパンチ１１による保持が完了した段階（パッド完了状態位置）では、ｓｅｃＡ〜ｓｅｃＣにかけてパッド１３がブランク１５を押し込み、特にｓｅｃＢおよびｓｅｃＣではパッド１３およびパンチ１１によりブランク１５を挟持する。
【００６４】
これにより、ブランク１５における天板２１に成形される部分におけるしわの発生が防止される。ｓｅｃＤでは、パッド１３およびパンチ１１によりブランク１５を保持するものの、ブランク１５を変形させない。
【００６５】
長手方向の少なくとも一箇所における成形断面において、（ａ）ブランクホルダー１２がプレス成形品２０の縦壁２３の最小高さ位置以上の高さ位置で待機してダイ１４が最初にブランク１５に対する成形を開始すること、または、（ｂ）パッド１３が最初にブランク１５に対する成形を開始することが、成形時の割れやしわがより改善されるために、望ましい。
【００６６】
図２Ｄに示す、パッドホールドが完了した段階（パッドホールド位置）では、ｓｅｃＢにおいて、パッド１３およびパンチ１１がブランク１５における天板２１に成形される部分を保持するとともに、ダイ１４およびブランクホルダー１２がブランク１５におけるフランジ２５に成形される部分を保持する。
【００６７】
すなわち、パッドホールド完了時には、ブランク１５は、ｓｅｃＡ，Ｂ，Ｄではダイ１４およびブランクホルダー１２により挟持され、ｓｅｃＢ〜Ｄではパンチ１１およびパッド１３により挟持される。
【００６８】
ｓｅｃＡでは、パッド１３を上方へ逃がすことにより、上下逆転断面角度θ：０°超８０°以下とされる。また、ｓｅｃＣでは、ブランクホルダー１２を下方に逃がすことにより、上下逆転断面角度θ：０°超８０°以下とされる。
【００６９】
ブランク１５は４００〜２０００ＭＰａの引張強度を有する高強度材である。このため、ｓｅｃＢでは、後述する第２段階でダイ１４が下降すると、ブランク１５のフランジ２５に成形される部分に作用する面方向の力がダイ１４およびブランクホルダー１２の押圧力を上回るために、ブランク１５がこの部分で座屈することなくダイ１４およびブランクホルダー１２間で摺動し、ブランク１５におけるフランジ２５に成形される部分が金型外側へ押し出される。
【００７０】
これにより、パッド１３とブランクホルダー１２との間に存在するブランク１５に過剰な余りが発生せず、縦壁しわの発生が防止される。すなわち、本発明は、ブランク１５の引張強度が高いことを利用して、縦壁しわの発生を防止する。
【００７１】
図２Ｅに示す、成形終了後の終了段階（成形下死点位置）では、パッドホールド完了後に、パンチ１１およびブランクホルダー１２と、パッド１３およびダイ１４とを用いてパッド絞り成形を行うことにより、プレス成形品２０が製造される。
【００７２】
プレス部品２０の実際の成形では、少なくとも長手方向における１箇所以上の断面において、一部パッド１３とパンチ１１、およびダイ１４とブランクホルダー１２により保持されない断面箇所が存在してもよい。
【００７３】
４．上下逆転断面角度θ：０°超８０°以下の達成手段
図３（ａ）は、上下逆転断面角度θが８０°以下となる逆成形金型を有する製造装置１０−１を示す説明図であり、図３（ｂ）は、製造装置１０−１を部分的に抜き出して拡大して示す説明図である。製造装置１０−１では、パッド１３の幅ｗを小さく設定することにより、上下逆転断面角度θ：０°超８０°以下を達成する。
【００７４】
図４（ａ）は、上下逆転断面角度θが８０°以下となる逆成形金型を有する製造装置１０−２を示す説明図であり、図４（ｂ）は、製造装置１０−２を部分的に抜き出して拡大して示す説明図である。製造装置１０−２では、ブランクホルダー１２の幅をダイ１４のダイＲ部１４ａから遠ざけるように狭く設定することにより、上下逆転断面角度θ：０°超８０°以下を達成する。
【００７５】
図５（ａ）は、上下逆転断面角度θが８０°以下となる逆成形金型を有する製造装置１０−３を示す説明図であり、図５（ｂ）は、製造装置１０−３を部分的に抜き出して拡大して示す説明図である。製造装置１０−３では、パッド１３を上方に配置することにより、上下逆転断面角度θ：０°超８０°以下を達成する。
【００７６】
さらに、図６（ａ）は、上下逆転断面角度θが８０°以下となる逆成形金型を有する製造装置１０−４を示す説明図であり、図６（ｂ）は、製造装置１０−４を部分的に抜き出して拡大して示す説明図である。製造装置１０−４では、ブランクホルダー１２を下方に配置することにより、上下逆転断面角度θ：０°超８０°以下を達成する。
図３〜６に示すこれらの手段により上下逆転断面角度θ：０°超８０°以下を達成することができる。
【００７７】
図７（ａ）は、上下逆転断面角度θが８０°以下となる逆成形金型を有する製造装置１０−５を示す説明図であり、図７（ｂ）は、製造装置１０−５を部分的に抜き出して拡大して示す説明図である。
【００７８】
製造装置１０−５では、パンチ１１のパンチ肩Ｒ部１１ａの曲率半径を大きく設定することにより、上下逆転断面角度θ：０°超８０°以下を達成する。上下逆転断面角度θ：８０°以下を維持できる範囲でパッド１３の幅ｗを大きく設定してもよい。
【００７９】
図８（ａ）は、上下逆転断面角度θが８０°以下となる逆成形金型を有する製造装置１０−６を示す説明図であり、図８（ｂ）は、製造装置１０−６を部分的に抜き出して拡大して示す説明図である。製造装置１０−６では、ダイ１４のダイＲ部１４ａの曲率半径を大きく設定することにより、上下逆転断面角度θ：０°超８０°以下を達成する。上下逆転断面角度θ：８０°以下を維持できる範囲でブランクホルダー１２の幅をダイＲ部１４ａに近づけるように広く設定してもよい。
【００８０】
５．本実施形態に係る製造方法
本実施形態に係る製造方法は、上述したパンチ１１およびブランクホルダー１２と、パッド１３およびダイ１４とを用いてブランク１５にプレス加工を行うことにより、プレス成形品２０を製造する。この製造方法は、パッドホールド状態とする第１段階と、第１段階の完了後に、パンチ１１およびブランクホルダー１２と、パッド１３およびダイ１４とを用いてパッド絞り成形を行う第２段階とを含。
【００８１】
第１段階：パッド１３およびパンチ１１によりブランク１５における天板２１に成形される部分を保持するとともに、ダイ１４およびブランクホルダー１２によりブランク１５におけるフランジ２５に成形される部分を保持しながら、以下に規定する条件１〜３を満足して、パッドホールド状態とする。
【００８２】
（条件１）プレス方向断面のうちブランク１５における第１部分２６に成形される部分に存在する特定プレス方向断面において、ブランクホルダー１２におけるブランク１５との当接面のプレス方向での位置を、パッド１３におけるブランク１５との当接面のプレス方向での位置よりも、パッド１３およびパンチ１１の並び方向でパッド１３が存在する側に位置させる。
【００８３】
（条件２）例えば、図３（ａ）および図３（ｂ）、図４（ａ）および図４（ｂ）、図５（ａ）および図５（ｂ）、図６（ａ）および図６（ｂ）、図７（ａ）および図７（ｂ）、または、図８（ａ）および図８（ｂ）により示す上下逆転断面角度θ：０°超８０°以下の達成手段、もしくはこれらの達成手段の組み合わせにより、上下逆転断面角度θを０°超８０°以下とする。
【００８４】
（条件３）プレス方向断面のうち特定プレス方向断面とは異なるプレス方向断面において、パッド１３におけるブランク１５との当接面のプレス方向での位置を、ブランクホルダー１２におけるブランク１５との当接面のプレス方向での位置よりも、パッド１３およびパンチ１１の並び方向でパッド１３が存在する側に位置させる。
【００８５】
第２段階：第１段階でパッドホールド状態とした後に、パンチ１１およびブランクホルダー１２と、パッド１３およびダイ１４とを用いてパッド絞り成形を行うことにより、プレス成形品２０を製造する。
さらに、第１段階および第２段階を経て製造されたプレス成形品２０に後加工を行ってもよい。
【００８６】
このようにして、本実施形態によればプレス成形品２０を、天板しわや縦壁しわを発生させずに、一回のプレス成形により製造できる。また、本実施形態によれば、逆転成形を行って材料余りを発生させることにより、割れの低減を図ることもできる。
【００８７】
プレス成形品２０の縦壁２３の高さｈの差が大きい場合、側面視においてダイ１４のダイフェース面とパッド１３のパッド面のシルエットを合わせる必要がある。本の逆転形を行うことにより、段絞りなどによるダイフェース面とパッド面の高さ合わせを必要としないため、材料歩留りを改善できる。
【実施例】
【００８８】
図９（ａ）〜図２１（ａ）は、本実施例で製造したプレス成形品２０Ａ〜２０Ｍの形状を示す斜視図であり、図９（ｂ）〜図２１（ｂ）は、プレス成形品２０Ａ〜２０Ｍの二面図（上面図および側面図）である。なお、図９（ｂ）〜図２１（ｂ）に記載されている寸法の単位はｍｍである。また、図９（ａ）〜図２１（ａ）における破線で囲まれた範囲は、上下逆断面成形範囲を示す。【００８９】
表１に示す材質（素材金属板種類、板厚、引張強度）の素材金属板に、パッドおよびパンチと、ブランクホルダーおよび上型ダイとを有する金型ユニットを用いてプレス成形を行うことにより、表１に示すプレス成形品２０Ａ〜２０Ｍのいずれかの形状を有する本発明例１〜１７および比較例１〜４のプレス成形品を製造した。【００９０】
図９に示す、本発明例１および比較例３のプレス成形品２０Ａは、上面視で片側への凹湾曲形状部２４を有する。本発明例１では、図４に示す逆成形金型を用いて上下逆転断面角度θ：０°超８０°以下を達成した。【００９１】
図１０に示す、本発明例２および比較例４のプレス成形品２０Ｂは、上面視で凸となるとともに側面視で直線となる湾曲形状部２４を有する。本発明例２では、図３に示す逆成形金型を用いて上下逆転断面角度θ：０°超８０°以下を達成した。【００９２】
図１１に示す、本発明例３のプレス成形品２０Ｃは、上面視で直線となるとともに側面視で凸となる湾曲形状部２４を有する。本発明例３では、図５に示す逆成形金型を用いて上下逆転断面角度θ：０°超８０°以下を達成した。【００９３】
図１２に示す、本発明例４のプレス成形品２０Ｄは、上面視で直線となるとともに側面視で凹となる湾曲形状部２４を有する。本発明例４では、図６に示す逆成形金型を用いて上下逆転断面角度θ：０°超８０°以下を達成した。【００９４】
図１３に示す、本発明例５，９〜１４のプレス成形品２０Ｅは、上面視で凹となるとともに側面視で直線となる湾曲形状部２４を有する。本発明例５，９〜１４では、図４に示す逆成形金型を用いて上下逆転断面角度θ：０°超８０°以下を達成した。【００９５】
図１４に示す、本発明例６のプレス成形品２０Ｆは、上面視で直線となるとともに側面視で凸となる湾曲形状部２４を有する。本発明例６では、図５に示す逆成形金型を用いて上下逆転断面角度θ：０°超８０°以下を達成した。【００９６】
図１５に示す、本発明例７のプレス成形品２０Ｇは、上面視で直線となるとともに側面視で凹となる湾曲形状部２４を有する。本発明例７では、図６に示す逆成形金型を用いて上下逆転断面角度θ：０°超８０°以下を達成した。【００９７】
図１６に示す、本発明例８のＴ型のプレス成形品２０Ｈは、上面視で凹となるとともに側面視で直線となる湾曲形状部２４を有する。本発明例８では、図４に示す逆成形金型を用いて上下逆転断面角度θ：０°超８０°以下を達成した。【００９８】
図１７に示す、比較例１のプレス成形品２０Ｉは、上面視で片側へ凹となる湾曲形状部２４を有する。図４に示す逆成形金型を用いたが、上下逆転断面角度θ：０°超８０°以下を達成できなかった。【００９９】
図１８に示す、比較例２のプレス成形品２０Ｊは、上面視で凸となるとともに側面視で直線となる湾曲形状部２４を有する。図３に示す逆成形金型を用いたが、上下逆転断面角度θ：０°超８０°以下を達成できなかった。【０１００】
図１９に示す、本発明例１５のプレス成形品２０Ｋは、上面視で凹となるとともに側面視で直線となる湾曲形状部２４を有するとともに、ブランクにおける天板２１に成形される部分に座面を付与する予加工が行われている。本発明例１５では、図４に示す逆成形金型を用いて上下逆転断面角度θ：０°超８０°以下を達成した。【０１０１】
図２０に示す、本発明例１６のプレス成形品２０Ｌは、上面視で凹となるとともに側面視で直線となる湾曲形状部２４を有し、後加工としてリストライク成形を行われたものである。本発明例１６では、図４に示す逆成形金型を用いて上下逆転断面角度θ：０°超８０°以下を達成した。【０１０２】
さらに、図２１に示す、本発明例１７のプレス成形品２０Ｍは、上面視で凹となるとともに側面視で直線となる湾曲形状部２４を有する。本発明１７では、図４に示す逆成形金型を用いて上下逆転断面角度θ：０°超８０°以下を達成した。【０１０３】
表１には、本発明例１〜１７および比較例１〜４のプレス成形品の形状として「長手方向の全長、縦壁高さ最大値、縦壁高さ最小値、縦壁高さ差、天板幅の最小値、プレス成形品最大幅、上面視形状、側面視形状、湾曲形状部曲率半径」を示し、製造条件として「上下逆転断面角度θ、逆成形金型（用いた金型を示す図面の番号）、予加工および後加工の有無」を示すとともに、成形後の評価として「フランジ部、天板部、縦壁部のしわ有無評価、また、フランジ部、天板部、縦壁部の割れ有無評価」を示す。なお、表１の下線は、本発明の範囲外であること、または評価結果が芳しくないことを示す。【０１０４】
【表１】
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【０１０５】
本発明例１〜４は、図４，３，５，６に示す逆成形金型を用い、上下逆転断面角度を３０°としてパッドホールドを完了した後にパッド絞り成形を行うことにより製造された。このため、天板、縦壁およびフランジのいずれにも割れやしわが発生せず、良好に成形できた。【０１０６】
比較例１，２は、縦壁高さ差が１９０ｍｍで、上下逆転断面角度が８５°でパッドホールドを行った。このため、縦壁のしわが発生した。【０１０７】
比較例３，４は、逆成形金型を使用せず、上下逆転断面角度を−２０°，−３０°としてパッドホールドを行った。このため、天板のしわが発生した。【０１０８】
本発明例５〜８は、図４，５，６，４に示す逆成形金型を用い、上下逆転断面角度を５０，４５，４５，５０°としてパッドホールドを完了した後にパッド絞り成形を行うことにより製造された。このため、天板、縦壁およびフランジのいずれにも割れやしわが発生せず、良好に成形できた。【０１０９】
本発明例９〜１４は、ブランクの材質の変更や種類を変更し、図４に示す逆成形金型を用い、上下逆転断面角度を２０，３０，５０，６０，７０，２０°としてパッドホールドを完了した後にパッド絞り成形を行うことにより製造された。このため、天板、縦壁およびフランジのいずれにも割れやしわが発生せず、良好に成形できた。【０１１０】
本発明例１５は、予加工として、上型と、上型の成形面から板厚分オフセットした面を有する下型とを用いて成形を行うスタンピング加工により天板に座面を付与した。図４に示す逆成形金型を用い、上下逆転断面角度を３０°としてパッドホールドを完了した後にパッド絞り成形を行うことにより製造された。このため、天板、縦壁およびフランジのいずれにも割れやしわが発生せず、良好に成形できた。【０１１１】
本発明例１６は、後加工として、上型と、上型の成形面から板厚分オフセットした面を有する下型とを用いて成形を行うリストライクにより形状ビード付与した場合である。図４に示す逆成形金型を用い、上下逆転断面角度を３０°としてパッドホールドを完了した後にパッド絞り成形を行うことにより製造された。このため、天板、縦壁およびフランジのいずれにも割れやしわが発生せず、良好に成形できた。【０１１２】
さらに、本発明例１７は、図４に示す逆成形金型を用い、上下逆転断面角度を４０°としてパッドホールドを完了した後にパッド絞り成形を行うことにより製造された。このため、天板、縦壁およびフランジのいずれにも割れやしわが発生せず、良好に成形できた。
【符号の説明】
【０１１３】
１０  本発明に係る製造装置
１１  パンチ
１２  ブランクホルダー
１２ａ  当接面
１３  パッド
１３ａ  当接面
１４  ダイ
１５  ブランク
２０，２０Ａ〜２０Ｍ  プレス成形品
２１  天板
２２  稜線
２３  縦壁
２４  湾曲形状部
２５  フランジ
２６  第１部分
２７  第２部分
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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