(57)【要約】【課題】部分的な軟質部の形成に伴う反りやシワを抑制したアルミニウム合金板ブランクおよび自動車パネルの成形方法を提供する。【解決手段】加熱および急冷処理によって形成された軟質部２を硬質な定常部３に対して予め部分的に有し、プレス成形により自動車パネルなど所定の製品形状に成形されるアルミニウム合金板ブランク１であって、少なくとも軟質部２の領域に亙って連続的に形成されたビード４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄによって、プレス成形可能な平坦度を全体に亙って確保する。【選択図】図１
2011031273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱および急冷処理によって形成された軟質部を硬質な定常部に対して予め部分的に有して、これら硬質な定常部と軟質部とを合わせてプレス成形により所定の製品形状に成形されるアルミニウム合金板ブランクであって、少なくとも前記軟質部の領域に亙って形成されたビードによって、プレス成形可能な平坦度が全体に亙って確保されていることを特徴とするアルミニウム合金板ブランク。
【請求項２】
前記アルミニウム合金板ブランクの周辺部を前記軟質部とした請求項１に記載のアルミニウム合金板ブランク。
【請求項３】
前記アルミニウム合金板ブランクが５０００系アルミニウム合金板ブランクであり、前記硬質な定常部がＨ２２〜Ｈ２６の材質を有する一方、前記軟質部がＯ材の材質を有し、０．２％耐力の差が平均で４０ＭＰａ以上、１５０ＭＰａ未満である請求項１または２に記載のアルミニウム合金板ブランク。
【請求項４】
前記アルミニウム合金板ブランクの前記ビードが、前記プレス成形時のドロービードに対応するものである請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアルミニウム合金板ブランク。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかのアルミニウム合金板ブランクをプレス成形して製品パネルとすることを特徴とする自動車パネルの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス成形されるアルミニウム合金板ブランクおよび自動車パネルの成形方法に関するものである。本発明で言うアルミニウム合金板とは、常法による圧延などによって板状に製造されたアルミニウム合金を言い、板ブランクとは、このアルミニウム合金板から切り出されたプレス成形用のブランクを言う。以下、アルミニウムをＡｌとも言う。
【背景技術】
【０００２】
最近の自動車は、安全性向上への適用や快適装備の充実といった背景から、モデルチェンジ毎に車両重量が増加する傾向にあり、燃費劣化の原因となるため、さらなる軽量化が求められている。そのため、必要に応じて、ボンネット（フード）などの比較的容易に成形できる自動車パネルから、成形が困難な自動車パネル（例えば、ドア、トランクリッド、バックドア等）まで、アルミニウム合金板の材料置換が行われている。
【０００３】
従来から、前記自動車パネルのアウタパネル (外板) やインナパネル（内板) をアルミニウム合金化する場合、Ａｌ−Ｍｇ系のＡＡ乃至ＪＩＳ規格に規定された（規格を満足する）５０００系や、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系の６０００系アルミニウム合金板（圧延板）が使用されている。
【０００４】
しかし、これらアルミニウム合金板は、鋼板に比べれば成形性が劣る。このため、鋼板と同じ条件でプレス成形を行っても、前記成形が困難なパネル部位（難成形部位）では、プレス加工時に割れが生じる。また、この割れを回避するために、しわ押さえ力を低くすると、逆にしわが発生するという不具合により、プレス製品化（パネル化）が困難であった。
【０００５】
一般的な自動車パネル等のプレス成形では、これらアルミニウム合金板のコイルあるいはシートの状態から、プレス製品（パネル）に適正な大きさのブランクにカットする。そして、このブランクを、絞り成形（ドロー）、リストライク、ピアシング等の３〜４回のプレス工程を経て、製品化（パネル化）する。このとき、アルミニウム合金板の場合、成形が厳しい部品では、絞り成形時に割れやしわが生じ、製品を取ることができない。
【０００６】
このため、アルミニウム合金素材板側の成形性を改善するために、これまでも、ＭｇやＳｉ以外の第三、四元素を添加し、或いは合金元素の添加に併せて、結晶粒径、晶析出物の分散状態、粒界析出物などのミクロ組織や集合組織を制御する冶金的な改善が種々試みられてきた。
【０００７】
一方、プレス成形の加工側からも、アルミニウム合金板（成形用素材ブランク）の成形性を向上させる方法が提案されている。例えば、熱間成形や温間成形など、室温での成形に比して、ブランクを高温状態の軟質化した状態でプレス成形する方法も従来から提案されている。この内、温間成形は、パンチ部分を室温に、ダイス部分を温間にして、板を成形する方法である。
【０００８】
このように、アルミニウム合金板を加熱することはプレス成形性を向上させるための有力な方法である。このため、例えば、室温（常温）時効硬化が生じた６０００系アルミニウム合金材に対し、１％以上の加工歪みを予め与えた後に５０〜１５０℃の温度に加熱する回復処理を予め行なって、ヘム加工などの成形を行うことも提案されている（特許文献１参照）。
【０００９】
しかし、このような素材側で成形性が改善されたアルミニウム合金板でも、前記成形が困難なパネル部位（ドア、トランクリッド、バックドア等）のプレス成形性を十分には向上させられなかった。また前記温間成形などのアルミニウム合金板を加熱する方法でも、加熱装置などを備えた高価な成形金型での成形が必要になる事から，量産設備では実用化されてこなかった．
【００１０】
また、前記した熱間成形やブロー成形などの比較的高温の成形では、高温で板が軟質化するために成形は可能であるものの、板の軟質化による板の特性の変化が生じて、成形後のパネルのハンドリングが困難となったり、成型後のパネル強度が低下したり，あるいは成形作業にかかる時間が長く，生産性が極端に低下するという不具合が生じる。
【００１１】
これに対して、プレス成形前に、このプレス成形性を向上させるために必要な部位だけを予め部分的あるいは局部的に加熱して軟質化させた、アルミニウム合金板ブランクが、自動車パネルへの成形用などとして提案されている。
【００１２】
このような部分的あるいは局部的に軟質部を有する板ブランクであれば、前記した温間や熱間あるいはブロー成形などのように、プレス成形条件などを大きく変えずとも、現状のプレス成形における設備や工程あるいは条件を用いて、室温にて高生産性を維持したまま、アルミニウム合金パネルを成形できる大きな利点もある。
【００１３】
例えば、特許文献２では、同じ一枚のアルミニウム合金板ブランク中に、０．２％耐力が１５０ＭＰａ以上、２５０ＭＰａ未満である硬質部と、プレス成形前に予め部分的に加熱された、０．２％耐力が６０ＭＰａ以上、１５０ＭＰａ未満である軟質部とを有しているアルミニウム合金板ブランクが提案されている。
【００１４】
また、特許文献３では、アルミニウム合金板ブランクの、前記製品のうち絞り高さが最も高い成形部位において、プレス成形時に縮みフランジ変形をする縮みフランジ変形部位のブランク強度を、プレス成形時にパンチ底が接触するパンチ底接触部位のブランク強度よりも予め低くし、前記縮みフランジ変形部位と前記パンチ底接触部位との両部位によって挟まれた壁部となる絞り高さに相当する範囲において、ブランク強度が連続的に遷移するアルミニウム合金板ブランクが提案されている。
【００１５】
更に、特許文献４では、このような部分的あるいは局部的に軟質部を有する板ブランクを、部分的あるいは局部的な加熱および急冷処理によって、連続的に製造する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００５−２４００８３号公報
【特許文献２】特開２００８−２０７２１２号公報
【特許文献３】特開２００８−２４６５５５号公報
【特許文献４】特開２００８−２４８３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ただ、アルミニウム合金板ブランクに、このような部分的あるいは局部的（以下、単に部分的と言う）な軟質部を形成する場合には、板ブランクを部分的に短時間で加熱処理した後で、直ちに水焼入れなどの急冷処理によって製造する必要がある。
【００１８】
例えば、５０００系アルミニウム合金の板ブランクであれば、プレス成形性を十分に向上させるために加熱処理する場合には、５００℃程度の高温で、かつ数秒間程度の短時間で加熱する必要がある。この加熱温度が低く過ぎると、ブランクの目的箇所を十分に軟質化させることができず、加熱時間も長時間になって、熱伝導によって、板ブランク全体が加熱されてしまい、部分的に加熱することができない。また、加熱温度が高温となるほど、熱伝導によって、板ブランク全体が加熱されてしまう可能性が高くなり、短時間で加熱する必要性がある。
【００１９】
更に、この熱伝導を抑制して、板ブランク全体が加熱されるのを防止するためには、前記高温での加熱処理後に、時間的な遅滞無く、直ちに水焼入れや水のミスト冷却などの急冷処理を行うことが必要である。放冷や緩冷など、冷却速度が遅いと、前記熱伝導を抑制できず、部分的な軟質部を形成できなくなる。
【００２０】
しかし、この高温からの急冷処理を、加熱箇所に対して部分的に行うと、必然的に熱歪みが発生して、板ブランク全体に反りやシワなどが大きく発生する。この板ブランク全体に反りやシワなどが発生した状態を図７に斜視図で示す。図７では、板ブランク１００の周縁部１０２を加熱および急冷して、この周縁部１０２に部分的な軟質部を形成し、点線で示す中央部の領域１０３は元の硬質部のままとする場合を示している。
【００２１】
特に、自動車パネルなどにプレス成形されるアルミニウム合金板ブランクは、薄いものでは０．５ｍｍ以下程度のものもあり、厚いものでも４ｍｍ程度以下、多くは１ｍｍ前後程度の薄板である。したがって、図７に示すように、この熱歪みによる板ブランク１００全体の反りやシワ１０１などは余計大きく発生するようになる。
【００２２】
これらの板ブランク１００全体の反りやシワ１０１は、大抵はプレス成形されれば、その多くは消すことができる。ただ、板ブランク同士を重ね合わせて保管する、板ブランクをプレス機に搬送する、板ブランクをプレス機に装着するなどのハンドリングが困難、煩雑となる。また、反りやシワ１０１が大きくなると、プレス機に板ブランク１００を装着できず、実質的にプレス成形できない場合も生じる。また、自動車パネル形状やプレス成形条件などによって、プレス成形しても、パネルの反りやシワを消すことができない場合も生じる。
【００２３】
したがって、部分的な軟質部を予め形成したアルミニウム合金板ブランクをプレス成形に用いるには、その実用化のために、このような部分的な軟質部形成に伴う（加熱および急冷処理に伴う）反りやシワを抑制する必要があるという、実践的な課題が新たに浮上してきた。
【００２４】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、その目的は部分的な軟質部形成に伴う反りやシワを抑制したアルミニウム合金板ブランクおよび自動車パネルの成形方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
この目的を達成するために、本発明アルミニウム合金板ブランクの要旨は、加熱および急冷処理によって形成された軟質部を硬質な定常部に対して予め部分的に有して、これら硬質な定常部と軟質部とを合わせてプレス成形により所定の製品形状に成形されるアルミニウム合金板ブランクであって、少なくとも前記軟質部の領域に亙って形成されたビードによって、プレス成形可能な平坦度が全体に亙って確保されていることこととする。
【００２６】
ここで、前記アルミニウム合金板ブランクの周辺部を前記軟質部とすることが好ましい。また、前記アルミニウム合金板ブランクが５０００系アルミニウム合金板ブランクであり、前記硬質な定常部がＨ２２からＨ２６あるいはＨ１２からＨ１６，あるいはＨ３２からＨ３６程度の材質を有する一方、前記軟質部がＯ材の材質を有し、０．２％耐力の差が平均で４０ＭＰａ以上、１５０ＭＰａ未満であることが好ましい。また、前記アルミニウム合金板ブランクの前記ビードが、前記プレス成形時のドロービードに対応するものであることが好ましい。
【００２７】
また、上記目的を達成するために、本発明自動車パネルの成形方法の要旨は、前記した要旨あるいは好ましい要旨のアルミニウム合金板ブランクをプレス成形して製品パネルとすることである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、前提として、前記成形が困難なパネル部位（ドア、トランクリッド、バックドア等）のプレス成形性を十分に向上させるために、同じ一枚のアルミニウム合金板ブランク中において、比較的耐力が高い硬質部と、比較的耐力が低い軟質部とを混在させる。ここで、上記比較的耐力が高い硬質部は元の素材板の部分とし、上記比較的耐力が低い軟質部はプレス成形前に予め部分的に加熱および急冷して形成する。
【００２９】
このように、同じ一枚のブランクにおいて、互いに耐力が異なる部位を存在させることによって、アルミニウム合金板ブランクのプレス成形性を向上させる。この際、耐力が異なる部位の面積や設ける部位、あるいは各々の部位の耐力値などの調整によって、プレス成形の種類や条件に応じて、前記成形が困難なパネル部位のプレス成形性を向上させることが可能となる。
【００３０】
その上で、本発明は、少なくとも、加熱および急冷処理に伴って、板ブランク１に熱歪みが負荷され、反りやシワが発生しやすい領域である、前記軟質部の領域に亙ってビードを形成する。これによって、前記熱歪みに伴う板ブランク１の変形を抑制して、反りやシワなどの発生を抑制し、プレス成形可能な平坦度をアルミニウム合金板ブランクの全体に亙って確保する。
【００３１】
先に述べたように、板ブランク全体の反りやシワは、プレス成形されれば、その多くは消すことができる。したがって、本発明のビード形成によって確保するアルミニウム合金板ブランクの平坦度は、プレス成形可能な平坦度であって、プレス成形品（パネル製品）のような厳密な平坦度は必要ない。言い換えると、プレス成形できる範囲での多少の反りやシワは、アルミニウム合金板ブランクに発生してもあるいは残留しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明アルミニウム合金板ブランクの一態様を示す斜視図である。
【図２】図１のＡＡ断面図である。
【図３】本発明アルミニウム合金板ブランクの他の態様を示す平面図である。
【図４】本発明アルミニウム合金板ブランクの他の態様を示す平面図である。
【図５】板ブランクの軟質部とビードとを形成する態様を示すプレス機の断面図である。
【図６】本発明アルミニウム合金板ブランクのプレス成形の一態様を示すプレス装置の断面図である。
【図７】従来のアルミニウム合金板ブランクの態様を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下に、本発明の実施の形態につき、各要件ごとに具体的に説明する。
【００３４】
（板ブランク）
図１、２において、本発明アルミニウム合金板ブランクは、前提として、同じ一枚の矩形板ブランク１において、点線で示す中央部（中心部）の矩形領域３に対して、その４周囲の周縁部（周辺部）２に部分的な軟質部を形成している。即ち、中央部の矩形領域３は、元の板の比較的耐力が高い材質である定常部＝硬質部のままとする。その一方で、周縁部２を比較的耐力が低い軟質部として、同じ一枚の矩形板ブランク１に硬質部と軟質部とを混在させている。なお、本発明アルミニウム合金板ブランクの形状（外縁の全体形状）は、必ずしも前記矩形でなくとも、通常の場合と同様に、円形や楕円形あるいは不定形など、成形される自動車パネル成形品の形状に応じて、種々の形状が選択される。
【００３５】
このように、同じ一枚のブランク１において、互いに耐力が異なる部位を存在させることによって、アルミニウム合金板ブランクのプレス成形性を向上させる。この際、耐力が異なる部位の面積や設ける部位、あるいは各々の部位の耐力値などの調整によって、プレス成形の種類や条件に応じて、前記成形が困難なパネル部位のプレス成形性を向上させることが可能となる。
【００３６】
（ブランク軟質部）
上記ブランク軟質部２は、元の素材アルミニウム合金板（圧延板）の耐力のままの硬質部分３を、プレス成形前に予め部分的に加熱（あるいは局部的に加熱）して軟質化させる。
【００３７】
ここで、前記アルミニウム合金板ブランクの周辺部を前記軟質部とすることが好ましい。前記成形が困難なパネル部位の通常のプレス成形では、ブランクの周辺部（周辺フランジ部）は、プレス成形の際に、パンチから加わる成形力によって金型中心方向へ流入するような塑性変形を生じる．ただし塑性変形に要する変形抵抗が高いと，パンチからブランクに加わる成形力が増大し，ブランクのパンチと接触する部分が破断するため，ブランク周辺部では変形抵抗が低いことが望ましい。しかし、このような最適条件を満たすことは、元の素材アルミニウム合金板（圧延板）の耐力のままの硬質な状態では難しい。このため、上記板ブランク１の中央部としての硬質部３の０．２％耐力に比して、プレス成形の際の型内へのアルミニウム合金材料の流入箇所となる、上記周縁部のブランク軟質部２を低耐力とする。
【００３８】
一方、板ブランク１における硬質部は、前記成形が困難なパネル部位の通常のプレス成形では、中央部３とすることが好ましい。板ブランク１の中央部３は、プレス成形の際に、パンチから成形力が直接加わるため，この付近が破断しないために板ブランク１の周縁部（周辺フランジ部）２に比して、十分な耐力および強度が必要となる。板ブランク１の中央部３の耐力および強度が低いと、プレス成形時の割れの原因となる。
【００３９】
ここで、上記板ブランク１の周縁部としての軟質部２を、成形品部分ではなく、プレス成形の際にトリミングによって除去される周縁部（フランジ部）とすることによって、パネル成形品（製品）強度などを低下させずに、素材板ブランク１のプレス成形性を向上させることができる。
【００４０】
また、これらの板ブランク１の中央部の硬質部３や、ブランクの周縁部としての軟質部２を設ける場合には、図１、２のように、２分して区分けせずとも、ブランク中央部内（硬質部内）に部分的に軟質部を設けても良く、反対に、ブランク周縁部内（軟質部内）に部分的に硬質部を設けても良い。
【００４１】
（５０００系板ブランク）
本発明では、板ブランクとして、常法で製造され、ＪＩＳに規格化された、あるいはＪＩＳ規格に相当する乃至近似する、１０００系、３０００系、５０００系、６０００系などのアルミニウム合金板（圧延板）が使用できる。但し、前記したドア、トランクリッド、バックドア等の成形が困難な自動車パネルとして必要な基本的な強度や成形性を有するためには、Ａｌ−Ｍｇ系である５０００系アルミニウム合金板とすることが好ましい。５０００系アルミニウム合金は、加熱および急冷による軟質部を部分的に設けての、成形性改善効果が最も高い。
【００４２】
この５０００系アルミニウム合金板ブランクの場合には、前記硬質な定常部である中央部としての硬質部３がＨ２４の材質を有する一方、前記周縁部の軟質部２がＯ材の材質を有し、０．２％耐力の差が平均で４０ＭＰａ以上、１５０ＭＰａ未満であることが好ましい。
【００４３】
上記０．２％耐力の差が４０ＭＰａ未満では、耐力差が小さすぎて、軟質部を設けない板ブランクと大差なくなり、プレス成形時のパンチとの接触部での破断の原因となる。また、１５０ＭＰａより高い耐力差では、加熱前の素材板耐力（硬質部耐力）を３００ＭＰａ以上に大きくする必要があり、製造時の圧延などが困難になるほかプレス成形時に、この硬質部３側で曲げなどで割れる。また、加熱前の素材板耐力（硬質部耐力）が比較的低い場合には、周縁部を加熱することで軟質部２を設けても，ブランク内の耐力差が大きく出来ず，通常の材料の成形と大差がなくなる。
【００４４】
上記ブランクの中央部としての硬質部の０．２％耐力、言い換えると元の素材板（圧延板）の０．２％耐力は１５０ＭＰａ以上であることが好ましい。この点、０．２％耐力が１５０ＭＰａ未満では、十分な耐力および強度が得られない。このため、プレス成形時に十分なしわ押さえ力の付加をかけることが出来ず、しわの発生や割れの原因となる。また、６０００系アルミニウム合金に比してベークハード特性（人工時効硬化能）が低い５０００系アルミニウム合金などでは、プレス成形後にベークハード処理されても、プレスされた前記自動車などの成形が困難なパネルとしての強度も不足する可能性がある。
【００４５】
一方、上記ブランクの中央部としての硬質部の０．２％耐力（元の素材板の耐力）が３００ＭＰａ以上では、プレス成形時に曲げ変形部が、この硬質部にあたると、硬質部は曲げ加工性に劣ることから変形抵抗が大きくなり、前記した通り、割れが発生し、プレス成形品を取得できない。よって、上記硬質部の０．２％耐力（元の素材板の耐力）は、１５０ＭＰａ以上、３００ＭＰａ未満の範囲とすることが好ましい。
【００４６】
これらの上記ブランク１の中央部としての硬質部３や、上記ブランクの周縁部としての軟質部３の各面積や設ける部位、あるいは、これら各々の部位の耐力値を、前記成形が困難なパネル部位に応じたプレス成形の種類や条件に対応して、プレス成形性が向上するように調整する。この場合、上記各最適条件の知見のためには、試験条件を色々振った上での成形試験過程も勿論必要である。
【００４７】
（ビード）
上記比較的耐力が高い硬質部３は元の素材板の部分とし、上記比較的耐力が低い軟質部２は、図５で後述する通り、プレス成形前に予め部分的に加熱および急冷して形成する。しかし、前記した通り、この高温からの急冷処理を、加熱箇所に対して部分的に行うと、必然的に熱歪みが発生して、前記図７に示したように、板ブランク全体に反りやシワなどが大きく発生する。
【００４８】
したがって、本発明は、少なくとも、高温加熱および室温までの急冷処理に伴って、熱歪みが負荷され、反りやシワが発生しやすい領域である、軟質部の領域に亙ってビードを形成する。これによって、前記熱歪みに伴う板の変形を抑制して、反りやシワなどの発生を抑制し、プレス成形可能な平坦度をアルミニウム合金板ブランクの全体に亙って確保する。
【００４９】
図１、２の態様では、本発明板ブランク１の周縁部の軟質部２の領域に亙る、板ブランク１の４辺に亙って、各辺における軟質部２の長さに相当させて、各々４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの４つのビード４を矩形に連続させて形成している。
【００５０】
本発明で言うビードとは、一定の長さを有して延在する畝状の突起を意味し、通常のプレス成形時に用いられるドロービードやビード（しわの発生につながる材料の過剰な型内への流入を抑えるためにダイフェースに設けられる突起、例えばプレス加工辞典１３６頁参照）と同じ概念である。
【００５１】
図１、２に示すビード４の断面は、頂部５と、この頂部５の両側面にまたがる稜線６、６からなる台形を有している。ただ、このビード４の断面形状は、必ずしも、このような台形でなくとも、半円形、矩形などの突起形状が適宜選択される。
【００５２】
言い換えると、本発明のビードは、前記通常のプレス成形時に用いられるドロービードやビード（以下、単にビードとも言う）と同じ断面形状であって良く、その設ける位置や長さ、高さも、プレス成形時に設けるビードと同じであって良く、これらビードと兼用できる。即ち、本発明のビードを、前記通常のプレス成形時に用いられるビードと同じ断面形状とすれば、このビードがプレス成形の際のブランクのセッティングの位置決めにもなり、ビードとしても機能することとなる。
【００５３】
但し、本発明のビードは、あくまで、軟質部形成の際の加熱および急冷処理に伴う板ブランク１の熱歪みを抑制するものである。したがって、プレス成形時に設けるビードとは違って、少なくとも軟質部形成の際の前記急冷処理の前であって、軟質部形成の際の前記加熱処理と同時か、それ以前に、予め板ブランク１に形成しておくことが必要である。
【００５４】
なお、このビードを設けるに際して、先に述べたように、板ブランク全体の反りやシワは、プレス成形されれば、その多くは消すことができる。したがって、本発明のビード形成によって確保するアルミニウム合金板ブランクの平坦度は、プレス成形可能な平坦度であって、プレス成形品（パネル製品）のような厳密な平坦度は必要ない。言い換えると、板ブランク全体を完全に平坦とせずとも、プレス成形できる範囲での多少の反りやシワは、アルミニウム合金板ブランクに発生あるいは残留しても良い。
【００５５】
図３、４は本発明アルミニウム合金板ブランクの他の態様を示す。図３（a）は、図１、２と同様の軟化部２を設ける板ブランク１に対して、板ブランク１の対向する２辺のみに、これらの辺の軟化部２の長さに亙って、各々４ｅ、４ｆの２つのビード４を対向させて形成している。したがって、互いのビード４の断面形状が同じとすれば、ビード４の長さが短い（本数が少ない）図３の方が、軟質部形成の際の加熱および急冷処理に伴う板ブランク１の熱歪み抑制効果は、図１、２よりも小さい。
【００５６】
図３（b）は、図１、２と同様の軟化部２を設ける板ブランク１において、図１、２のような互いにつながったビード４a、４b、４c、４dが形成する４つの角部（コーナー部）を、各々切り欠いて平坦とし、ビード４a、４b、４c、４dを互いに分割した（独立させた）態様を示す。このような図３（b）のビードが、前記した通常のプレス成形時に用いられるビードの形状と最も近く、このビードをプレス成形の際のブランクのセッティングの位置決めにもなり、またドロービードとしても機能されることができる。
【００５７】
図４は、図１、２とは違い、軟化部２を、板ブランク１の四隅部に各々２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの４つ、互いに孤立させて設けた場合を示している。この場合には、これら軟化部の設け方に対応して、ビード４は、これら軟化部に亙るコの字状の４ｇ、４ｈ、４ｉ、４ｊとして、各々孤立させて設けている。
【００５８】
（板ブランク製造）
板ブランク用のアルミニウム合金板は、アルミニウム合金の溶解・鋳造−鋳塊の均質化熱処理−鋳塊の熱間圧延−（必要により中間焼鈍）−冷間圧延の通常の工程を経て、自動車パネルとしての０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度の薄板として製造される。この薄板は、次いでバッチ式あるいは連続式の焼鈍炉により、溶体化および焼入れ処理あるいは焼鈍などの適宜の熱処理（調質）を行い、アルミニウム合金板のコイルあるいはシートの状態とされる。自動車パネルなどにプレス成形される板ブランクは、これらのコイルあるいはシートの状態から、プレス製品（パネル）に適正な大きさにカットされて得られる。
【００５９】
（板ブランクの軟質部とビードの形成方法）
図５を用いて、板ブランクの軟質部とビードとを形成する方法を具体的に説明する。図５（a）、（b）は、板ブランク１をセットした状態のプレス機の断面を各々示す。
【００６０】
図５（a）、（b）において、プレス機は上型１０、１０と、下型１２、１２とから基本的に構成される。これら上型１０と下型１２とには（どちらかのみでも可）加熱用のヒータ１６が設けられており（内蔵されており）、前記した板ブランク１の周縁部２など、軟化が必要な部位（軟化部２）を、前記した好ましい加熱温度に加熱できるよう構成されている。１３は下型１２の上面に設けられた凸型（畝状の突起）であり、上型１０の下面に設けられた凹型１１（溝状の凹み）と協動して、本発明のビード４を、前記した図１、２などのように、少なくとも前記軟質部の領域に亙って形成する。
【００６１】
このようなプレス機に板ブランク１をセットし、上型１０と下型１２とで板ブランク１を挟持した上で、ヒータ１６によって板ブランク１の周縁部２を前記好ましい加熱温度に短時間で加熱処理し、軟化部２を形成する。この加熱処理と同時に、前記凸型１３と凹型１１とによって、本発明のビードを少なくとも前記軟質部の領域に亙って形成する。言い換えると、例えば、前記図１、２のように、板ブランク１の４辺に亙って、各辺における軟質部２の長さに相当させて、各々４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの４つのビード４を矩形に連続させて形成する。
【００６２】
この際、図５（b）の態様では、水冷装置（冷却水配管等）が内蔵された冷却型１７、１８をブランク１中央部に配している。このような冷却型１７、１８が無い図５（ａ）の態様に対して、これらの冷却型１７、１８によって、ブランク１中央部の硬質部３のみを積極的に冷却している。そして、周縁部２からの熱伝導によるブランク１中央部の硬質部３の加熱を積極的に防止している。なお、図５(a)と図５（ｂ）は、加熱軟化部を生成するのに、上型１０、下型１２に内蔵したヒーターで周縁部２を加熱する点は共通し、上型１０の下面の凹型、下型の上面の凸型とでビード４を成形する点も共通している。ただ、図５（b）の態様では、硬質部３の加熱を防止する目的で、冷却型１７、１８により、板の中央部（硬質部３）を冷却しながら、周辺部分（硬質部３）の加熱を行う点が異なる。
【００６３】
次いで、上記短時間の加熱処理後、加熱された軟化部を室温まで急冷処理する。この際、形成したビード４によって、急冷に伴い板ブランク１に生じる熱歪みが抑制されて、アルミニウム合金板ブランク１の平坦度がプレス成形可能に確保される。この加熱処理後の急冷処理は、板ブランク１の平坦度確保のためには、上型１０と下型１２とで板ブランク１を挟持、拘束したまま行うことが好ましい。１４は、これらの加熱された軟化部を急冷するための、冷却水あるいは冷却水ミスト１５の噴射用冷却ノズルであり、上型１０と下型１２とに内蔵されていても良い。また、上型１０と下型１２とを離間させて、開放状態の板ブランク１の前記加熱された軟化部を急冷処理するか、板ブランク１をプレス機から取り外して、別途設置した冷却水槽への浸漬や冷却水の吹きかけによって急冷しても良い。
【００６４】
５０００系アルミニウム合金板ブランクの前記硬質部３をＨ２４の材質に、前記軟質部２をＯ材の材質にして、平均で４０ＭＰａ以上、１５０ＭＰａ未満の０．２％耐力差を設けるためには、４５０〜５５０℃の温度に、０．５〜３０秒間の短時間加熱した後に、直ちに室温まで、前記水あるいは水のミスト噴射などの水焼入れする急冷することが好ましい。
【００６５】
（プレス成形）
以上のような板ブランクをプレス成形によって自動車パネルとして製品化する態様を、図６を用いて説明する。図６はプレス装置を断面図で示している。
【００６６】
ここで、図６は通常のプレス装置を示し、本発明板ブランクは通常のプレス装置や、以下に説明する通常のプレス成形工程で自動車パネル（製品パネル）に成形できる点が利点でもある。言い換えると、本発明板ブランクやプレス成形方法は、室温でプレス成形できる点が利点であり、熱間成形や温間成形などブランクを高温状態の軟質化した状態でプレス成形する必要はない。
【００６７】
また、前記した図５のプレス機を図６のプレス装置に組み込んで、図６のプレス装置による一連のプレス成形工程の一貫として、図６のプレス装置によるプレス成形の前に、図５のプレス機を用いて、板ブランクの軟質部とビードとを形成しても良い。
【００６８】
図６のプレス装置を用いて、板ブランクを自動車パネル（製品パネル）にするためには、絞り成形（ドロー）や張出成形を組み合わせ、リストライク、ピアシング等の３〜４回のプレス工程を経て、前記したボンネット、ドア、トランクリッド、バックドア等の自動車パネルとして製品パネル化する。
【００６９】
図６において、プレス装置は、パンチ２０の上型周囲に取り付けられたブランクホルダー（板ブランク押さえ部材）２２と、下型であるダイス２１、カウンター２５とを組み合わせた態様を示している。パンチ２０やブランクホルダー２２は、昇降装置に連結されたスライド（図示しない) に取り付けられ、昇降（進退）が自在である。
【００７０】
ブランクホルダー２２の下面にはビード形成面（凹部）２３が形成されている。この板押え２２に対向して、下型（ダイス）２１の上面（製品形成面）にはビード形成面（凸部）２４が形成されている。そして、これら２３と２４とによって、成形される板ブランク１の周縁である軟質部２にドロービードが形成されて、ダイス２１への材料流入を制御する。
【００７１】
前記した通り、板ブランク１に設けるビード４を、このドロービードに対応させて設けておけば、板ブランク１装着時に、ビード４をこのビード形成面２３と２４とに係合させることによって、プレス成形時に、このドロービードとして機能させることができる。また、ビード４を、このビード形成面２３と２４と同じ断面形状とすれば、前記した通り、このビードが板ブランク１をプレス装置に装着するの際の、ブランクのセッティングの位置決めにもなり、ビードとしても機能することとなる。
【００７２】
しかる後に、板ブランク１は通常の室温にてプレス成形される。即ち、パンチ２０が、下型２１に向けて下降する過程で、ブランクホルダー２２も下降し、その下限位置（下死点位置) まで下降した状態で、アルミニウム合金パネル成形品の成形が完了する。
【００７３】
更に、その後、アルミニウム合金パネル成形品は、周縁である軟質部２が、そのドロービードとともに除去されるトリミング加工されて、例えば自動車パネルとして製造される。
【００７４】
板ブランク１に予め設ける本発明のビード４は、加熱された軟化部を室温まで急冷処理する際に生じる熱歪みの抑制用であって、自動車パネル形状自体とは関わりがない。したがって、本発明のビード４を設ける板ブランクの位置は、通常のドロービード位置と同じく、上記トリミング加工によって除去される位置に設けることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明によれば、強度などの機械的特性を低下させずにプレス成形性を向上させるための部分的な軟質部を、反りやシワを抑制して、形成できたアルミニウム合金板ブランクおよび自動車パネルの成形方法を提供できる。この結果、自動車パネルなどのプレス成形にアルミニウム合金板の適用を拡大できる。
【符号の説明】
【００７６】
１：板ブランク、２：周縁部（軟質部）、３：中央部（硬質部）、４：ビード、５：頂部、６：稜線、１０：上型、１１：凹型、１２：下型、１３：凸型、１４：冷却ノズル、１５：冷却水あるいは冷却水ミスト、１６：ヒータ
【図１】
2011031273.tif 000003
【図２】
2011031273.tif 000004
【図３】
2011031273.tif 000005
【図４】
2011031273.tif 000006
【図５】
2011031273.tif 000007
【図６】
2011031273.tif 000008
【図７】
2011031273.tif 000009