(57)【要約】【課題】複雑な形状の補強されたプレス製品を製造するのに適し、補強材を貼り付けるための位置決め固定が簡便であり、形状誤差の発生を極力抑えることができる補強ブランク板材の製造方法を提供する。【解決手段】本発明は、平面部と屈曲部を形成するプレス加工に用いられる補強ブランク板材Ｂ１の製造方法であって、コイル材Ｒから平板を切り出してプレブランク板材Ｂとするプレブランク板材形成ステップと、該プレブランク板材Ｂの平面部となる領域に補強材１を貼り付ける貼り付けステップとよりなる補強ブランク板材の製造方法。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面部と屈曲部を形成するプレス加工に用いられる補強ブランク板材の製造方法であって、
コイル材から平板を切り出してプレブランク板材とするプレブランク板材形成ステップと、
該プレブランク板材の平面部となる領域に補強材を貼り付ける貼り付けステップとよりなる補強ブランク板材の製造方法。
【請求項２】
前記補強材が、繊維を含んだ繊維強化熱可塑性樹脂シートからなる請求項１記載の補強ブランク板材の製造方法。
【請求項３】
前記繊維の配向が一方向である請求項２記載の補強ブランク板材の製造方法。
【請求項４】
前記補強材の貼り付けがレーザー装置によるレーザーを用いた融着により行われる請求項２又は３記載の補強ブランク板材の製造方法。
【請求項５】
前記レーザー装置が、前記プレブランク板材を載置するためのステージ部と、
前記ステージ部の両側に設けられた前記プレブランク板材の搬送方向に沿って延びる一対のＹ軸レール部と、
両側の前記Ｙ軸レール部に架橋され前記Ｙ軸レール部の長手方向に沿って摺動可能なＸ軸レール部と、
前記Ｘ軸レール部に設けられ前記Ｘ軸レール部に沿って摺動可能なレーザー照射部と、
を備える請求項４に記載の補強ブランク板材の製造方法。
【請求項６】
前記レーザー照射部が、
テープ状の前記補強材を案内するアームと、
前記プレブランク板材に離接自在であり、前記補強材をプレブランク板材に押し付けるためのローラーと、
前記ローラーにより押さえられた補強材に向けてレーザーを照射するレーザー源と、を備える請求項５に記載の補強ブランク板材の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか１項に記載の補強ブランク板材の製造方法により製造された補強ブランク板材をプレス装置によりプレス加工するプレス加工ステップを備えるプレス製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は補強ブランク板材の製造方法に関し、更に詳しくは金属板から形成されるプレブランク板材の一部を補強した補強ブランク板材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属製品の製造においては、短時間で大量のプレス製品の製造が可能なプレス加工が幅広く利用されている。
例えば、特許文献１に示すような、前方から後方にかけて複数台のプレス加工機が順次配設され、且つプレス加工機間に搬送用ロボットを備え、最後尾のプレス加工機の後方にプレス加工終了後の加工物を搬出するコンベアを備えたタンデムプレス加工装置がある。
プレス加工によって製造されたプレス製品は、アセンブリを経て最終製品へと加工される。
【０００３】
特許文献１に示されるようなタンデムプレスで製造されるプレス製品の例として、例えば車両用ボディがあげられる。
近年、燃費性の向上や、排出二酸化炭素の低減のため、車両用ボディにおいて軽量化が要請されている。
これに応えるため、使用される板材の板厚を薄くする方法がある。
しかし、車両用のボディの板厚をこれよりも薄くすると、強度が下がり例えば走行中にノイズや振動きしみ音を生じさせたり、或いは降雪時等の荷重に十分耐えられないことがある。
これを解決するため、車両用ボディの強度を十分に向上させる方法が必要とされている。
【０００４】
ちなみに、金属素材の補強方法の一例として、炭素繊維強化樹脂とブロック状の金属を組み合わせて、複合素材とする製造方法が知られている（特許文献２及び３）。
これらは、平板状ではなく、ブロック状、すなわち無垢の立体形状の金属塊に対しＣＦＲＰプリプレグを熱圧着することにより強固に接着し補強したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２０７２３１号公報
【特許文献２】特開２０１４−１００８２９号公報
【特許文献３】特開平６−１０１７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献２及び３に示されるようなブロック状の金属塊と炭素繊維強化樹脂を組み合わせた複合素材は立体形状であり、平板状の金属材を出発材料とする既存のプレス装置を用いたプレス加工ではない。
【０００７】
他にも、プレス加工後のプレス製品の板厚を薄くし、プレス製品に炭素繊維強化樹脂シートを貼り付けて補強する方法が考えられる。
しかしプレス製品は、立体形状であり炭素繊維強化樹脂シートが貼り付け難く、炭素繊維強化樹脂シートを貼り付ける際にプレス製品を位置決め固定することが厄介となる。
すなわち、プレス製品が複雑形状である場合にはプレス製品を位置決め固定するための受金型等の装置が複雑とならざるを得ない。
【０００８】
さらに、プレス製品に炭素繊維強化樹脂シートを貼り付ける場合、仮にプレス製品に対する炭素繊維強化樹脂シートの接着不良が生じた場合でも、通常、自動車組付工程のように後の工程がプレス製品をアセンブリとする工程であるため、アセンブリとした後の完成品となるまで接着不良を発見することが困難である。
また、一方では、プレス製品に補強材を貼り付けるため局所的に加熱することになり、当該部分だけが膨張し、形状誤差が生じやすい。
【０００９】
本発明は、上述の課題を受けて開発されたものである。
すなわち、本発明は複雑な形状の補強されたプレス製品を製造するのに適し、補強材を貼り付けるための位置決め固定が簡便であり、形状誤差の発生を極力抑えることができる補強ブランク板材の製造方法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】
【００１０】
本発明者は鋭意検討の結果、プレス加工される前段階の平板状のプレブランク板材に補強材を貼り付けることにより予め補強ブランク板材とし、これにプレス加工を行うことで従来からの問題点を解決できることを見出した。
本発明はこの知見に基づく。
【００１１】
本発明は（１）、平面部と屈曲部を形成するプレス加工に用いられる補強ブランク板材の製造方法であって、コイル材から平板を切り出してプレブランク板材とするプレブランク板材形成ステップと、該プレブランク板材の平面部となる領域に補強材を貼り付ける貼り付けステップとよりなる補強ブランク板材の製造方法に存する。
【００１２】
本発明は（２）、前記補強材が、繊維を含んだ繊維強化熱可塑性樹脂シートからなる上記（１）記載の補強ブランク板材の製造方法に存する。
【００１３】
本発明は（３）、前記繊維の配向が一方向である上記（２）記載の補強ブランク板材の製造方法に存する。
【００１４】
本発明は（４）、前記補強材の貼り付けがレーザー装置によるレーザーを用いた融着により行われる上記（２）又は（３）記載の補強ブランク板材の製造方法に存する。
【００１５】
本発明は（５）、前記レーザー装置が、前記プレブランク板材を載置するためのステージ部と、前記ステージ部の両側に設けられた前記プレブランク板材の搬送方向に沿って延びる一対のＹ軸レール部と、両側の前記Ｙ軸レール部に架橋され前記Ｙ軸レール部の長手方向に沿って摺動可能なＸ軸レール部と、前記Ｘ軸レール部に設けられ前記Ｘ軸レール部に沿って摺動可能なレーザー照射部と、を備える上記（４）に記載の補強ブランク板材の製造方法に存する。
【００１６】
本発明は（６）、レーザー照射部が、テープ状の補強材を案内するアームと、プレブランク板材に離接自在であり、補強材をプレブランク板材に押し付けるためのローラーと、ローラーにより押さえられた補強材に向けてレーザーを照射するレーザー源とを備える上記（５）に記載の補強ブランク板材の製造方法に存する。
【００１７】
本発明は（７）、（１）〜（６）のいずれか１つに記載の補強ブランク板材の製造方法により製造された補強ブランク板材をプレス装置によりプレス加工するプレス加工ステップを有するプレス製品の製造方法に存する。
【発明の効果】
【００１８】
補強ブランク板材の製造方法はプレブランク板材に補強材を貼り付ける貼り付けステップを備えることにより、ブランク板材の強度向上と軽量化が実現でき、効果的にプレス製品となった際の振動等を抑制することができる。
また、プレス加工前に補強材１をプレブランク板材Ｂに貼り付けることにより、補強ブランク板材Ｂ１を構成する金属の部分に炭素繊維強化熱可塑性樹脂シートが追従し、両者が剥がれにくい上、補強材１と一体となった補強ブランク板材Ｂ１は後のプレス加工の際、細かな凹凸を形成することが可能である。
平面部となる領域に補強材を貼り付けることにより、補強の必要な部分を選択的に補強することができる。
さらに、補強ブランク板材は平板状のプレブランク板材に補強を施すものであり、立体形状のプレス製品に補強を施す場合に比べて、位置決め固定を複雑な金型を使わずに行うことができる。
【００１９】
さらに、補強ブランク板材が製造された後にプレス加工が行われるため、仮に補強材の接着不良があったとしても、プレス加工段階で発見することが可能である。
加えて、補強ブランク板材を構成する補強材と金属板が同時にプレス加工されて成形されるため、プレス製品に補強材を貼り付けるためにプレス製品を局所的に加熱する場合と比べて、プレス製品の形状誤差が生じ難い。
【００２０】
補強材が、繊維を含んだ繊維強化熱可塑性樹脂シートからなることにより、補強材を融着することができる。
また、補強材が繊維強化熱可塑性樹脂シートからなることにより通常の熱硬化性樹脂シートと異なり、補強材の貼り直しや貼り増し、取り外しを容易に行うことができる。
【００２１】
前記繊維の配向が一方向であることにより、プレブランク板材により方向性のある強い補強を施すことが可能である。
【００２２】
補強材の貼り付けがレーザー装置によるレーザーを用いた融着により行われることにより、必要となる部分以外の領域を加熱せずに、補強材とプレブランク板材の接触部分を効率的に加熱して補強材をプレブランク板材に貼り付けることができる。
【００２３】
レーザー装置が、Ｙ軸レール部と、Ｘ軸レール部と、レーザー照射部と、を備えることにより、レーザーの照射位置を前後左右に移動することが可能であり、所望の位置に対する補強材の貼り付けを、汎用ロボットを用いるよりも高速かつ高精度に行うことができる。
【００２４】
前記レーザー照射部が、ローラーと、アームと、レーザー源とを備えることにより、自動でプレブランク板材に補強材を貼り付けることが可能である。
【００２５】
補強ブランク板材の製造方法により製造された補強ブランク板材をプレス装置によりプレス加工するプレス加工ステップを備えることにより、本発明により得られるプレス製品は、強度が向上し、振動による騒音の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、補強ブランク板材を示す平面図である。
【図２】図２は、プレブランク板材を示す平面図である。
【図３】図３は、補強材を示す平面図である。
【図４】図４は、補強ブランク板材の製造方法を示すフローチャートである。
【図５】図５は、補強ブランク板材の製造方法を説明するための製造ラインの一例を示す説明図である。
【図６】図６は、レーザー照射部を示す概略外観図である。
【図７】図７は、プレス製品の例を示す概略斜視図である。
【図８】図８は、プレス製品の製造方法を示すフローチャートである。
【図９】図９は、プレス製品の製造方法を説明するための製造ラインの一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。
また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。
更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００２８】
図１は、補強ブランク板材Ｂ１を示す平面図である。
補強ブランク板材Ｂ１は、平板状のプレブランク板材Ｂの一部に、補強材１を貼り付けたものである。
製造される補強ブランク板材Ｂ１は、プレス加工の出発材料として用いられるものである。
ここで、プレス加工において設けられる曲面を有する部分（曲率０．１以上の部分）を屈曲部、その他の部分を平面部という。
一般に平面部は、プレス製品Ｐとなった後、例えば車両用ボディとなった状態では、荷重に弱く風圧等により振動が発生し、これにより騒音等が発生する部分である。
補強材１は、プレス製品Ｐとなった際に平面部となる部分に対して貼り付けることが効果的である。
プレス加工に補強ブランク板材Ｂ１を用いることにより、例えば平面部のように荷重に弱く補強の必要な箇所を部分的に補強でき、例えば車両用ボディ等のプレス製品Ｐとなった際の振動を抑制することができる。
【００２９】
図２は、プレブランク板材Ｂを示す平面図である。点線は、補強材１の貼り付け位置を示す。
図１の補強ブランク板材Ｂ１は、図２に示すプレブランク板材Ｂに、補強材１を貼り付けたものである。
プレブランク板材Ｂの素材は、通常、鋼材又はアルミ材であり、０．５〜２．０ｍｍの板厚の金属板が好ましく用いられる。
これにより、プレス製品Ｐとした際の強度と軽量化の両立が図られることになる。
【００３０】
図３は、補強材１を示す平面図である。
補強材１には繊維強化樹脂シートが好ましく用いられる。
具体的な繊維強化樹脂シートの材料としては、炭素繊維強化熱可塑性樹脂（ＣＦＲＴＰ）、炭素繊維強化熱硬化性樹脂、ガラス繊維強化樹脂等が挙げられる。
これらのなかでも、炭素繊維強化熱可塑性樹脂であることが望ましい。
この場合、補強材１を樹脂の軟化点以上に加熱して融着しプレブランク板材Ｂに貼り付けることで、プレブランク板材Ｂを補強することができる。
また、仮に補強材１の貼り付け位置を変更する場合や補強が不要となった場合には、再度加熱することにより補強材１の貼り直しや取り外しを容易に行うことができる。
なお、プレス製品Ｐが車両用ボディである場合、耐久性の観点から、補強材１の軟化点は例えば１００〜３００℃のものを採用することが好ましい。
【００３１】
また、補強材１が炭素繊維熱可塑性強化樹脂シートである場合、例えば自動車のボディに加わる荷重の方向性の観点から、含まれる炭素繊維の配向が一方向であることが好ましく、炭素繊維の長さが少なくとも５ｍｍ以上であることがより好ましい。
【００３２】
図４は、補強ブランク板材Ｂ１の製造方法を示すフローチャートである。
補強ブランク板材Ｂ１の製造方法は、まずコイル材Ｒから平板状のプレブランク板材Ｂを切り出すプレブランク板材形成ステップと、プレブランク板材Ｂを積み重ねてプレブランク板材スタックＢＳを形成するプレブランク板材スタック形成ステップと、プレブランク板材スタックＢＳからプレブランク板材を取り出し、プレブランク板材Ｂに補強材１を貼り付ける貼り付けステップとよりなる。
【００３３】
これらの各ステップは上述の順序によって行われることで、補強ブランク板材Ｂ１を用いたプレス製品Ｐの強度向上と軽量化が実現できる。
また、補強の必要な部分を選択的に補強することができる。
さらに、補強材を貼り付けることによって平板状のプレブランク板材Ｂに補強を施すものであり、立体形状のプレス製品Ｐに補強を施す場合に比べて、位置決め固定を確実に行うことができる。
さらに、補強ブランク板材Ｂ１が製造された後にプレス加工が行われるため、仮に補強材１の接着不良があったとしても、後のプレス加工段階で発見することが可能である。
加えて、補強ブランク板材Ｂ１を構成する補強材１と金属板が同時にプレス加工されて成形されるため、立体形状プレス製品Ｐに補強材１を貼り付ける（すなわち、プレス製品Ｐを局所的に加熱して貼り付ける）場合と比べて、形状誤差が生じ難い。
【００３４】
図５は、補強ブランク板材Ｂ１の製造方法を説明するための製造ラインの一例を示す説明図である。
矢印は加工の順を示す。
製造ラインは、ブランキングプレスＡ及びレーザー装置２を備える。
ブランキングプレスＡは、上下一対の切断刃を備え、これらの切断刃が上下に移動することにより、コイル材Ｒを直線状に切断する装置である。
【００３５】
プレブランク板材形成ステップは、前述したようにコイル材Ｒから図２に示すような補強材１を貼り付けるためのプレブランク板材Ｂとするステップである。
【００３６】
プレブランク板材スタック形成ステップは、プレブランク板材形成ステップにおいて形成されたプレブランク板材Ｂを、上下方向に多数積み重ねてプレブランク板材スタックＢＳを形成するステップである。
なお、ブランキングプレスＡからプレブランク板材Ｂを取り出しプレブランク板材スタックＢＳとする際には、パイラーコンベア、搬送ロボット等が用いられる。
プレブランク板材Ｂをプレブランク板材スタックＢＳとすることによりプレブランク板材Ｂの順次的な搬送が確実に行われ、次のレーザー装置２による加工が効率良く行われる。
【００３７】
貼り付けステップは、レーザー装置２によってレーザー光を照射し補強材１を加熱してプレブランク板材Ｂに融着し、補強ブランク板材Ｂ１とするステップである。
【００３８】
ここで、レーザー装置２について述べる。
図６はレーザー照射部２４を示す概略外観図である。
レーザー装置２は、プレブランク板材Ｂを載置するためのステージ部２１と、ステージ部２１の両側に設けられ、プレブランク板材Ｂの搬送方向に沿って延びる一対のＹ軸レール部２２と、両側のＹ軸レール部２２に架橋されＹ軸レール部２２の長手方向に沿って摺動可能なＸ軸レール部２３と、Ｘ軸レール部２３に設けられＸ軸レール部２３に沿ってレーザー照射部２４と、コンベア、Ｘ軸レール部２３、レーザー照射部２４及びローラー２５の駆動を制御する制御部と、を備えている。
【００３９】
ステージ部２１は水平な台状であり、ステージ部２１の上面に載置されたプレブランク板材Ｂを搬送するための図示しないコンベアを備える。
ステージ部２１に載置されたプレブランク板材Ｂは、コンベアによって搬送されてステージ部２１をコンベアの搬送方向の上流から下流へと移動する。
一対のＹ軸レール部２２は、ステージ部２１の両側に、プレブランク板材Ｂの搬送方向に沿って延長するように設けられる。
Ｘ軸レール部２３及びレーザー照射部２４は互いに独立して駆動可能であり、制御部によって駆動を制御される。
Ｘ軸レール部２３は、ステージ部２１の両端に設けられた一対のＹ軸レール部２２を架橋するように、ステージ部２１の上方に渡される。
Ｘ軸レール部２３はＹ軸レール部２２の長手方向に沿って、すなわちプレブランク板材Ｂの搬送方向に摺動可能であるとともに、レーザー照射部２４のガイドとして機能する。
Ｙ軸レール部２２及びＸ軸レール部２３には、一連のＨベルトが渡されており、ベルトの４隅を支える支柱のうち、少なくとも２箇所が駆動ローラーとなっている。
駆動ローラーが同一方向に回動することにより、プレブランク板材Ｂの搬送方向に直交する方向に後述するレーザー照射部２４が摺動する。
駆動ローラーがそれぞれ逆方向に回動することにより、Ｘ軸レール部２３がＹ軸レール部２２に沿って摺動する。
【００４０】
レーザー照射部２４は、テープ状の補強材１を案内するアーム２４ｂと、プレブランク板材Ｂに離接自在であり、補強材１をプレブランク板材Ｂに押し付けるためのローラー２５と、ローラー２５により押さえられた補強材１に向けてレーザーを照射するレーザー源２４ａとを備える。
アーム２４ｂに保持された補強材１の一端は、自由端となっている。
レーザー照射部２４はＨベルトに取り付けられており、垂直方向に摺動可能且つ水平方向に回動可能となっている。
レーザー照射部２４は、Ｈベルトが駆動することにより、Ｘ軸レール部２３に沿って、すなわちプレブランク板材Ｂの搬送方向に直交する方向に摺動可能である。
これにより、レーザーの照射位置を調整することが可能である。
レーザー源２４ａが補強材１にレーザーを照射する際には、アーム２４ｂに保持された補強材１の自由端をローラー２５がプレブランク板材Ｂに対して押さえ付け固定した後に、レーザー源２４ａから該固定位置の補強材１に向けてレーザーを照射する。
【００４１】
貼り付けステップにおいては、まずプレブランク板材形成ステップにおいて形成されたプレブランク板材スタックＢＳからプレブランク板材Ｂを取り出し、レーザー装置２のステージ部２１に載置する。
【００４２】
ここで、レーザー照射部２４の駆動について述べる。
まず、コンベアによってプレブランク板材Ｂが搬送されると、補強材１を貼り付ける位置に対してレーザー光を斜め上方から照射可能な位置に、Ｘ軸レール部２３及びレーザー照射部２４が駆動する。
次に、ローラー２５が下がり、アーム２４ｂに保持された補強材１の自由端をプレブランク板材Ｂに対して押し付けることにより、補強材１を固定する。
さらに、レーザー照射部２４から補強材１の貼り付け位置にレーザー光が照射されることにより、照射部分の補強材１がプレブランク板材Ｂに融着する。
【００４３】
補強材１の貼り付け速度は、貼り付け形状により変動するが、概ね１．５ｍ／秒以下で行われる。
これにより、補強材１の貼り付け形状が複雑な場合であっても、精度の高い貼り付けが可能となる。
補強材１の貼り付けがレーザー光による融着により行われることにより、必要となる部分以外の領域を加熱せずに、補強材１の目的位置部分を効率的に加熱することで行われる。
そのため、複雑な加工形状にも対応可能である。
【００４４】
尚、補強材１を予め設定した貼り付け位置に貼り付け終わった後は、図示しないカッターにより補強材１を切断する。
これにより、プレブランク板材Ｂから補強ブランク板材Ｂ１が得られる。
【００４５】
補強材１が熱可塑性を有する炭素繊維強化熱可塑性樹脂シート（ＣＦＲＴＰ）である場合、レーザーを照射した部分の補強材１は加熱されて軟化し、さらにレーザー装置２のローラー２５によってプレブランク板材Ｂに押し付けられて冷却されることにより融着する。
【００４６】
補強材１の貼り付けがレーザー融着により行われることにより、連続的な加工が可能であり、かつ穴を有する複雑な加工形状にも対応が可能である。
【００４７】
なお、制御部は、補強材１の貼り付け位置を入力するための入力部、入力部に入力されたデータを記憶するための記憶部、記憶部に記憶されたデータを基にＸ軸レール部２３及びレーザー制御部の制御データを生成するための演算部よりなる。
制御部は、演算部により生成された制御データを基にコンベア、Ｘ軸レール部２３、レーザー照射部２４及びローラー２５を制御する。
制御部には、公知のコンピュータを適宜利用できる。
また、コンベア、Ｘ軸レール部２３、レーザー照射部２４及びローラー２５は、図示しない動力源に接続されており、これにより駆動される。
【００４８】
本発明に係る補強ブランク板材Ｂ１の製造方法は、プレス加工前の平板状のプレブランク板材Ｂに補強材１を貼り付けることにより、曲面を有するプレス製品Ｐであっても、素早く補強を行うことができ、補強ブランク板材Ｂ１を用いて製造するプレス製品Ｐの強度を向上させることができる。
平板状のプレブランク板材Ｂに補強を施すものであり、立体形状のプレス製品Ｐに補強を施す場合に比べて、位置決め固定を確実に行うことができる。
さらに、補強ブランク板材Ｂ１が製造された後、この補強ブランク板材Ｂ１に対してプレス加工が行われるため、仮に補強材１の接着不良があったとしても、プレス加工段階で発見することが可能である。
【００４９】
加えて、補強ブランク板材Ｂ１を形成する補強材１と金属が同時にプレス加工されて成形されるため、最終製品において形状誤差が生じ難い。
これに対し、プレス成形後の形状のものに対して補強材１を貼り付ける場合、成形後に、補強材１の融着のため鋼材を含め局所的に加熱されることになり、形状誤差が生じ易い。
【００５０】
次に、上述した補強ブランク板材Ｂ１を出発材料としたプレス製品Ｐの製造方法について述べる。
【００５１】
図７は、プレス製品Ｐの例を示す斜視図である。
このプレス製品Ｐは図１に示す補強ブランク板材Ｂ１をプレス加工したものである。
プレス製品Ｐはプレブランク板材Ｂを長手方向に、３箇所で互い違いに屈曲させた山形の形状である。
補強材１は、屈曲部分に渡るようにしてプレス製品Ｐの平面部に貼り付けられる。
【００５２】
図８は、プレス製品Ｐの製造方法を示すフローチャートである。
プレス製品の製造方法は、上述補強ブランク板材Ｂ１の製造方法を遂行した後、さらに補強ブランク板材Ｂ１を積み重ねて補強ブランク板材スタックＢ１Ｓを形成する補強ブランク板材スタック形成ステップと、補強ブランク板材Ｂ１をプレス装置Ｃによりプレス加工するプレス加工ステップを備えるものである。
ここでは、上述した補強ブランク板材Ｂ１の製造方法と重複する部分の説明は省略する。
【００５３】
補強ブランク板材スタック形成ステップでは、貼り付けステップを終えた補強ブランク板材Ｂ１を１枚ずつレーザー装置２から取り出し、積み重ねることで補強ブランク板材スタックＢ１Ｓを形成する。
補強ブランク板材Ｂ１を補強ブランク板材スタックＢ１Ｓとすることにより、補強ブランク板材Ｂ１の順次的な搬送が確実に行われ、次のプレス加工が効率よく行われる。
【００５４】
図９は、プレス製品Ｐの製造方法を説明するための製造ラインの一例を示す説明図である。
矢印は加工の順を示す。
図５に示す製造ラインに、さらにプレス装置Ｃを加えた製造ラインを用いることができる。
プレス加工ステップでは、補強ブランク板材スタックＢ１Ｓより補強ブランク板材Ｂ１を１枚ずつプレス装置Ｃへと搬送し、プレス装置Ｃによるプレス加工により屈曲部を形成して、プレス製品Ｐとする。
プレス装置Ｃには、タンデムプレス、トランスファープレス等公知の技術を採用できる。
【００５５】
プレス製品Ｐの原料となる補強ブランク板材Ｂ１の補強材１を貼り付ける位置は、プレス加工によって平面部となる部分、すなわちプレス装置Ｃにより曲げられない部分が主である。
これにより、プレス製品Ｐ、例えば車両用ボディとされた際の振動を効果的に抑止し、荷重にも耐えることができる。
また、補強材１に含まれる炭素繊維が加わる荷重に対し炭素繊維が垂直となるように補強材１を貼り付けることにより、効率的に補強を行うことができる。
【００５６】
本発明に係るプレス製品Ｐの製造方法は、プレス加工前の平板状のプレブランク板材Ｂに補強材１を貼り付けることにより、曲面を有するプレス製品Ｐであっても、効率的にかつ素早く補強を行うことができ、プレス製品Ｐの強度を向上させることができる。
前述したように、平板状のプレブランク板材Ｂに補強を施すものであり、立体形状のプレス製品Ｐに補強を施す場合に比べて、位置決め固定を容易に行うことができる。
さらに、補強ブランク板材Ｂ１が製造された後にプレス加工が行われるため、仮に補強材１の接着不良があったとしても、プレス加工段階で発見することが可能である。
加えて前述したように、補強ブランク板材Ｂ１を構成する補強材１と金属が同時にプレス加工されて成形されるため、プレス製品Ｐに補強材１を貼り付ける（すなわち、プレス製品Ｐを局所的に加熱する）場合と比べて、最終形状において形状誤差が生じ難い。
【００５７】
また、プレス加工前に補強材１をプレブランク板材Ｂに貼り付けることにより、補強ブランク板材Ｂ１を構成する金属の部分に炭素繊維強化熱可塑性樹脂シートが追従し、両者が剥がれにくい上、補強材１と一体となった補強ブランク板材Ｂ１は後のプレス加工の際、細かな凹凸を形成することが可能である。
ちなみに、プレス加工後の曲面部分に補強材１を貼り付ける場合は、細かな凹凸に対応することは困難である。
【００５８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００５９】
プレブランク板材形成ステップには、ブランキングプレスＡの他に、レーザー切断装置等適宜の手段を用いることができる。
【００６０】
補強材１は、補強材１そのものが有する熱可塑性により融着しているため、プレブランク板材Ｂに重ねて貼り付けることが可能である。
例えば、プレブランク板材Ｂのプレス加工により予定の箇所、すなわちより大きな力が加わる箇所に補強材１を複数回重ねて貼り付けることにより、補強材１が一層である場合と比較して強度を増すことができる。
【００６１】
補強材１を、プレス加工により屈曲部となる部分にわたって貼り付けても当然ながら良い。
プレス製品Ｐの屈曲部は金属板を屈曲させることにより曲げ強度が向上している。
補強材１をプレブランク板材Ｂに貼り付ける場合、平面部から屈曲部にわたって補強材１を貼り付けることにより、補強材１が屈曲部により支えられ、確実に融着されることで効率的に補強ブランク板材Ｂ１の強度を増すことができる。
【００６２】
レーザー照射部２４の駆動は、６軸ロボットやＹ軸レール部及びＸ軸レール部２３にそれぞれ渡したレールによることも可能である。
【００６３】
補強材１の貼り付けは、レーザー装置２によるものに限られず、他の加熱方法によることや、接着剤によることも可能である。
具体的な加熱方法としては、超音波による加熱や熱板による加熱、誘導加熱等により補強材１を貼り付けることも可能である。
特に超音波加熱である場合、対象とする部分のみを選択的に加熱できるメリットがある。
【００６４】
また、補強材１の貼り付けは、６軸ロボットや手動によることも可能である。
補強材１をプレブランク板材ＢＳに対して押し付けるため、エアーを用いることができる。
【００６５】
また、２枚以上のプレブランク板材Ｂにまたがって、補強材１の貼り付けを施すことも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、ブランク板材の強度向上、軽量化及び効果的にプレス製品となった際の振動抑制ができ、後のプレス加工の際、細かな凹凸を形成することが可能である。
また、位置決め固定が容易であり、補強の必要な部分を選択的に補強することができることにより、車両製造の他、強度及び軽量であることが求められるプレス加工の分野において、広く利用されるものである。
【符号の説明】
【００６７】
Ａ・・・ブランキングプレス
Ｂ・・・プレブランク板材
ＢＳ・・・プレブランク板材スタック
Ｂ１・・・補強ブランク板材
Ｂ１Ｓ・・・補強ブランク板材スタック
Ｐ・・・プレス製品
Ｒ・・・コイル材
Ｃ・・・プレス装置
１・・・補強材
２・・・レーザー装置
２１・・・ステージ部
２２・・・Ｙ軸レール部
２３・・・Ｘ軸レール部
２４・・・レーザー照射部
２４ａ・・・レーザー源
２４ｂ・・・アーム
２５・・・ローラー
【図１】
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【図２】
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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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