(57)【要約】【課題】エンボスを有し優れた剛性及び強度を有するホットプレス鋼製部品、これを一工程で製造でき、スプリングバックが抑制され形状付与性に優れたホットプレス鋼製部品の製造方法、及びこの製造方法に使用可能なホットプレス用プレス型を提供すること。【解決手段】ホットプレス鋼製部品１は、エンボス部１０とフラット部２０及び２１とを備える。エンボス部１０、フラット部２０及びフラット部２１は一体に形成されているが、エンボス部１０とフラット部２０は折曲部１０ｘ、フラット部２０とフラット部２１は折曲部２０ｘで、折り曲げられて連続しており、ホットプレス鋼製部品１は全体としてハット形の側面形状を有している。  このようなホットプレス鋼製部品をホットプレス加工する製造方法である。ホットプレス用成形型は型内でプレス成形とエンボス成形と焼き入れを行う。【選択図】図１
2015217406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンボス部とフラット部を有し、上記エンボス部と上記フラット部が鋼板のホットプレス加工で形成されたものであることを特徴とするホットプレス鋼製部品。
【請求項２】
上記エンボス部と上記フラット部が折曲部で連続していることを特徴とする請求項１に記載のホットプレス鋼製部品。
【請求項３】
上記エンボス部に存在するエンボスパターンの端部が上記折曲部と接していることを特徴とする請求項２に記載のホットプレス鋼製部品。
【請求項４】
上記フラット部が他の部材との溶接に供する接合部又は締結に供する取付部を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つの項に記載のホットプレス鋼製部品。
【請求項５】
エンボス部とフラット部を有するホットプレス鋼製部品を製造するに当たり、
原料鋼板を加熱し、加熱した原料鋼板に成形型内でプレス成形とエンボス成形と焼き入れを行うことを特徴とするホットプレス鋼製部品の製造方法。
【請求項６】
上記焼き入れを、上記プレス型の成形面以外に冷却媒体を接触させることにより行うことを特徴とする請求項５に記載のホットプレス鋼製部品の製造方法。
【請求項７】
原料鋼板にエンボス部を形成するエンボス形成部と、フラット部を形成するフラット形成部と、冷却手段を備えることを特徴とするホットプレス鋼製部品のホットプレス用成形型。
【請求項８】
上記冷却手段が、上記エンボス形成部とフラット形成部が構成する成形面以外の部分と接触する冷却媒体であることを特徴とする請求項７に記載のホットプレス用成形型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホットプレス鋼製部品、その製造方法及びホットプレス用プレス型に関するものである。
更に詳細には、ホットプレス加工で形成されたエンボスを有し、優れた剛性及び強度を有するホットプレス鋼製部品、これを一工程で製造できスプリングバックが抑制され形状付与性に優れたホットプレス鋼製部品の製造方法、及びこの方法に使用可能なホットプレス用プレス型に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車業界などでは、燃費や電費等を向上すべく、使用する鋼板の板厚減少による車両や部品の軽量化が図られている。ところが、一般に板厚減少により剛性は低下するし、強度も低下する。
そこで、従来は、板厚減少による軽量化と剛性を両立させるべく鋼板を冷間でエンボス加工していた。また、強度を向上させるべく、鋼板をホットプレス加工したり、いわゆるハイテン材（高張力鋼）を冷間でプレス加工することが行われていた。
【０００３】
しかし、強度向上に係る鋼板のホットプレス加工は設備コストが高く、ハイテン材の冷間プレス加工では、ハイテン材のスプリングバックにより成形品の形状保持性が十分ではない。よって、スプリングバックを見積もって成形を行う必要があり、場合によっては形状修正を行う必要もあり、成形品の設計自由度が低く、工数を要するなど経済的にも不利であった。
【０００４】
また、鋼板の板厚減少による軽量化と剛性及び強度を両立させるべく、予め冷間エンボス加工を施した鋼板を、所定の冷却媒体通路を有するプレス型でプレス加工し、冷却媒体で十分に焼き入れすることにより、エンボスを有する鋼板を成形する加圧成形方法が提案されている（特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０８４８６４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来技術にあっては、予め形成されたエンボスが加圧されてその形状が崩れることがあった。また、鋼板全体に予めエンボスが形成されているためエンボス形成部位で他の部材を接合・取付しなければならず、接合や取付の強度が低下し、他の部材の取り付け性に劣る。
さらには、鋼板に対し予めエンボス加工を施し、その後にホットプレス加工をしなければならず、工数が多くなり製造効率が十分とはいえない。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンボスを有し優れた剛性及び強度を有するホットプレス鋼製部品、これを一工程で製造でき、スプリングバックが抑制され形状付与性に優れたホットプレス鋼製部品の製造方法、及びこの製造方法に使用可能なホットプレス用プレス型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、所望部位へのエンボス加工とホットプレス加工を一緒に行うことなどにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち、本発明のホットプレス鋼製部品は、エンボス部とフラット部を有する部品であって、上記エンボス部と上記フラット部が鋼板のホットプレス加工で形成されたものであることを特徴とする
【００１０】
また、本発明のホットプレス鋼製部品の製造方法は、エンボス部とフラット部を有するホットプレス鋼製部品を製造する方法である。鋼板を加熱し、加熱した鋼板にプレス型内でプレス成形とエンボス成形と焼き入れを行うことを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明のホットプレス用プレス型は、ホットプレス鋼製部品にエンボス部を形成するエンボス形成部と、フラット部を形成するフラット形成部を有し、成形面以外の部分と接触する冷却媒体とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、所望部位へのエンボス加工とホットプレス加工を一緒に行うことなどとしたため、エンボスを有し優れた剛性及び強度を有するホットプレス鋼製部品、これを一工程で製造でき、スプリングバックが抑制され形状付与性に優れたホットプレス鋼製部品の製造方法、及びこの製造方法に使用可能なホットプレス用プレス型を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のホットプレス鋼製部品の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明のホットプレス鋼製部品の他の実施形態を示す斜視図である。
【図３】本発明のホットプレス鋼製部品の他の実施形態を示す斜視図である。
【図４】本発明のホットプレス鋼製部品の他の実施形態を示す斜視図である。
【図５】本発明のホットプレス鋼製部品の他の実施形態を示す斜視図である。
【図６】エンボスパターンの例を示す平面図である。
【図７】エンボスパターンの例を示す平面図である。
【図８】エンボスパターンの例を示す平面図である。
【図９】エンボスパターンの例を示す平面図である。
【図１０】本発明のホットプレス鋼製部品の製造方法における各工程を示す斜視説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜ホットプレス鋼製部品＞
以下、本発明のホットプレス鋼製部品について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明のホットプレス鋼製部品の一実施形態を示す斜視図である。
図１において、このホットプレス鋼製部品１は、エンボス部１０とフラット部２０及び２１とを備えている。
【００１５】
エンボス部１０、フラット部２０及びフラット部２１は一体に形成されているが、エンボス部１０とフラット部２０は折曲部１０ｘ、フラット部２０とフラット部２１は折曲部２０ｘで、折り曲げられて連続しており、ホットプレス鋼製部品１は全体としてハット形の側面形状を有している。
【００１６】
また、ホットプレス鋼製部品１において、エンボス部１０はその表面から図示上向きに突出した風車形状のエンボスパターン１１を有するが、フラット部２０及び２１は平坦な表面を有している。
【００１７】
本実施形態において、エンボスパターン１１の端部は折曲部１０ｘに接しているが、このようにエンボスパターン１１をフラット部２０との境界ぎりぎりまで広範囲に形成することにより、エンボス形成がもたらす剛性向上効果を最大限に発揮させることができる。
なお、エンボスの最弱部はエンボス頂点であり、このようにエンボスパターン１１をフラット部２０との境界ぎりぎりまで広範囲に形成すれば、エンボス頂点が折曲部１１ｘに配されるので、成形（本例では折り曲げ成形）を容易に行えるという利点もある。
【００１８】
エンボスパターン１１をフラット部２０との境界ぎりぎりまで形成できる理由は、本発明のホットプレス鋼製部品がホットプレス工程でエンボス加工されたことに起因し、エンボスパターンが高い形状凍結性を有するからである。
これに対し、従来のようなハイテン材の冷間エンボス加工では、いわゆるスプリングバックが起こってしまって高い形状凍結性は得られず、エンボス形成による剛性向上効果を十分に享受することができない。
【００１９】
このホットプレス鋼製部品１において、フラット部２１は平坦に形成されており、図示しない他の部材や躯体などとの溶接、特にスポット溶接などによる接合に利用される。
この場合においても、従来のハイテン材冷間加工と異なり、折り曲げ加工に対するスプリングバックを考慮しなくてもよいので、接合精度を向上でき、強固な接合を実現することできる。
【００２０】
なお、図示しなかったが、フラット部２１には、ボルト穴などを設けることができ、他の部材や躯体とのボルト止めなどによる締結に利用することができる。
この場合においても、従来と異なり折り曲げ加工に対するスプリングバックを考慮しなくてもよいので、締結精度を向上でき、強固な締結を実現することできる。
【００２１】
次に、図２〜図５に本発明のホットプレス鋼製部品の他の実施形態を示す。
なお、以上に説明した部材・要素と実施的に同一の部材・要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００２２】
図２は、ホットプレス鋼製部品２におけるエンボス部１０のエンボスパターン１２が図示上方向に突出した円柱状をなす実施形態を示すものであり、この場合もエンボスパターン１２の端部を折曲部１０ｘに接させることができ、上記の利点を得ることができる。
【００２３】
図３に示す実施形態では、ホットプレス鋼製部品３のエンボスパターン１３が図示下方向に凹設された亀甲形状をなしており、この場合もエンボスパターン１３の端部を折曲部１０ｘに接させることができ、上記の利点を得ることができる。
【００２４】
図４に示す実施形態では、ホットプレス鋼製部品４のエンボスパターン１４が図示上方向に突出した正方形状をなし、これらが市松模様のように配置されており、この場合もエンボスパターン１４の端部を折曲部１０ｘに接させることができ、上記の利点を得ることができる。
【００２５】
図５に示す実施形態では、エンボスパターンが図１の実施形態と同一であるが、エンボス部が折り曲げ加工されており、エンボス部１０と折曲部１０ｙで連続したエンボス部１６が形成されている。上述のように、本発明ではエンボスパターンや折り曲げ加工の形状凍結性が良好であるので、エンボス部を折り曲げ加工するのも容易である。
また、エンボス部１０には、搬送穴１５が設けられており、ホットプレス鋼製部品５を他の場所に搬送するのが容易である。かかる搬送穴なども、形状凍結性が良好であるため精密に形成することができる。
【００２６】
なお、図６〜図９にエンボスパターンの例を示す。本発明においては、いずれのエンボスパターンであっても良好に用いることができ、上述の利点を得ることができる。
【００２７】
＜ホットプレス鋼製部品の製造方法及びホットプレス用成形型＞
次に、本発明のホットプレス鋼製部品の製造方法について説明する。
本発明のホットプレス鋼製部品の製造方法は、上述のようなホットプレス鋼製部品を得る方法であり、原料鋼板を加熱し、加熱した原料鋼板に成形型内でプレス成形とエンボス成形と焼き入れを行う。
【００２８】
図１０に、本発明のホットプレス鋼製部品の製造方法の一例における各工程を示す。
同図に示すように、本発明の製造方法では、まず原料鋼１００を加熱炉３０に搬送し、所望温度に加熱し温度保持を行う。
次いで、加熱した原料鋼板１００をプレス型４０（成形型）に搬送し、熱間で所望形状に加工（折り曲げ加工）するとともに所望のエンボス加工を行う。さらに、プレス型４０内で焼き入れを行った後、離型し、ホットプレス鋼製部品１を得る。
【００２９】
ここで、原料鋼板１００としては、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）及びホウ素（Ｂ）などの合金元素を少なくとも１種含む鋼板種を用いることができる。典型的な鋼板厚さは１．０〜２．０ｍｍである。また、原料鋼板の加熱は、代表的には８００〜１０００℃で行う。
【００３０】
なお、プレス型４０は、原料鋼板に所望形状を付与する成形面を有しており、代表的には、成形面で折り曲げプレス加工とエンボス加工が実施され、また成形面にはエンボス形成部とフラット部形成部が設けられている。
このプレス型４０における焼き入れは、通常の冷却手段（図示せず）によって行うことができ、例えば、図示しない冷却媒体を上型４１と下型４２に接触させることにより行うことができる。具体的には、複数の水道管を上型４１と下型４２の内部に埋設すればよい。
このような場合は、冷却媒体を原料鋼板１００に直接接触させなくてもよい。
【００３１】
以上、本発明を若干の実施形態によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
例えば、エンボスパターンは、凸形状又は凹形状のみならず、凹凸の双方を採用することができる。また、その配置も要求される剛性などに応じて適宜変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明のホットプレス鋼製部品、その製造方法及び成形型は、各種業界で利用可能であり、特に自動車業界などの機械業界において特に有用である。
例えば、本発明のホットプレス鋼製部品は、自動車のダッシュクロス、シル、ヒートインシュレーター、パーセル（ＰＳＨＥＬＦ）、リアパネル、ダッシュパネル、フロアー、シートパネルなどに好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１〜５        ホットプレス鋼製部品
１０、１６      エンボス部
１０ｘ、１０ｙ  折曲部
１１〜１４      エンボスパターン
１５            搬送穴
２０、２１      フラット部
２０ｘ          折曲部
３０            加熱炉
４０            プレス型
４１            上型
４２            下型
１００            原料鋼板
【図１】
2015217406.tif 000003
【図２】
2015217406.tif 000004
【図３】
2015217406.tif 000005
【図４】
2015217406.tif 000006
【図５】
2015217406.tif 000007
【図６】
2015217406.tif 000008
【図７】
2015217406.tif 000009
【図８】
2015217406.tif 000010
【図９】
2015217406.tif 000011
【図１０】
2015217406.tif 000012