(57)【要約】【課題】溝幅が狭く溝深さが深いような溝形状部が複数並列して形成される場合にも割れが生ずることなく安定した形状が成形できる溝形状部を有するプレートのプレス成形方法を提供する。【解決手段】本発明に係る溝形状部を有するプレートのプレス成形方法は、目的形状よりも溝深さの浅い溝形状部３を有する中間品１５を成形する第１成形工程と、第１成形工程で成形された中間品１５を目的形状に成形する第２成形工程を有し、第１成形工程は、溝底部１５ａに相当する部位を金型で挟持することなくネッキングが生じない程度に延ばす工程と、該工程の後に第１ダイ７ａと第１パンチ７ｂで挟持して押し潰して板厚を薄くする第１押し潰し工程を含み、第２成形工程は、中間品１５における溝壁部１５ｂを第２ダイ９ａと第２パンチ９ｂで挟持して押し潰して板厚を薄くする第２押し潰し工程を含むことを特徴とするものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝形状部が複数並列して形成されたプレートを成形する溝形状部を有するプレートのプレス成形方法であって、
目的形状よりも溝深さの浅い溝形状部を有する中間品を成形する第１成形工程と、該第１成形工程で成形された中間品を目的形状に成形する第２成形工程を有し、
前記第１成形工程は、溝底部に相当する部位を金型で挟持することなくネッキングが生じない程度に延ばす工程と、該工程の後に第１上金型と第１下金型で挟持して押し潰して板厚を薄くする第１押し潰し工程を含み、
前記第２成形工程は、前記中間品における溝壁部を第２上金型と第２下金型で挟持して押し潰して板厚を薄くする第２押し潰し工程を含むことを特徴とする溝形状部を有するプレートのプレス成形方法。
【請求項２】
前記第２成形工程は、前記第２押し潰し工程の後、押し潰しの足りない部位を目的形状になるように第３上金型と第３下金型で押し潰す第３押し潰し工程を含むことを特徴とする請求項１記載の溝形状部を有するプレートのプレス成形方法。
【請求項３】
溝形状部が複数並列して形成されたプレートを成形する溝形状部を有するプレートのプレス成形方法であって、
目的形状よりも溝深さの浅い溝形状部を有する中間品を成形する第１成形工程と、該第１成形工程で成形された中間品を目的形状に成形する第２成形工程を有し、
前記第１成形工程は、溝壁部に相当する部位を第I上金型と第I下金型で挟持して押し潰して板厚を薄くする第１押し潰し工程を含み、
前記第２成形工程は、前記中間品における溝底部を金型で挟持することなくネッキングが生じない程度に延ばす工程と、該工程の後に前記第II上金型と第II下金型で挟持して押し潰して板厚を薄くする第２押し潰し工程を含むことを特徴とする溝形状部を有するプレートのプレス成形方法。
【請求項４】
前記第２成形工程は、前記第２押し潰し工程の後、押し潰しの足りない部位を目的形状になるように第III上金型と第III下金型で押し潰す第３押し潰し工程を含むことを特徴とする請求項３記載の溝形状部を有するプレートのプレス成形方法。
【請求項５】
素材板厚ｔ0が0.1mm以下の薄鋼板であり、溝形状部における溝幅が２０ｔ0mm以下、溝深さが３ｔ0mm以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の溝形状部を有するプレートのプレス成形方法。
【請求項６】
素材板厚ｔ0（mm）と第２成形後において最も板厚が薄くなった部位の板厚ｔ1（mm）との関係が、0.3×ｔ0≦ｔ1≦0.8×ｔ0であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の溝形状部を有するプレートのプレス成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄鋼板のプレス成形方法に関し、特に溝形状部が複数並列して形成されたプレートを成形するプレス成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に薄鋼板の成形にはプレス成形を用いるが、成形高さが大きいほど成形困難と言える。
また、殆どのプレス成形においては、比率配分は様々であるが、材料を伸ばして成形する張出し成形と、材料を流入させて成形する絞り成形が、複合的に作用して成形がなされる。
しかしながら、例えば燃料電池のセパレータのように溝形状部が隣接して並列配置され、隣接する溝形状部の間の部位の形状精度（板厚や、平坦度）が要求される場合や、凹凸が繰り返し配置されることで隣接する形状間で材料の引込みが競合する場合には、実質的に材料の流れ込みが期待できず、材料の流入をともなう絞り成形が困難となり、張出し成形あるいは張り出し成形比率の高い成形となる。
【０００３】
セパレータをプレス成形するにあたり、燃料電池用金属セパレータの割れを防止する技術として特許文献１には、「塑性変形可能な板材にプレスによって複数の突起を形成する板材のプレス加工方法において、第１のプレス型を用いて突起を形成したい部分に張出し部を形成する第１工程と、第２のプレス型を用いて前記第１工程において形成された前記張出し部の周縁部より前記張出し部の中心に近い内側部分を押圧し、突起を完成させる第２工程とを備えている板材のプレス加工方法。」（特許文献１の請求項１参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2000-317531号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の効果は成形しようとする突起の高さが比較的低い範囲に限定され、例えば、溝幅が板厚の20倍以下で溝深さが板厚の3倍以上のような場合には割れ発生防止の効果が得られないと考えられる。
【０００６】
図１７は、突起の高さが比較的高いセパレータの張出成形を説明する模式図であって、ダイ２５ａとパンチ２５ｂとブランクホルダー２５ｃを有する金型２５を用いて、張出成形を行っている状態であり、一つの突起を成形している金型２５の半分を図示したものである。
図１７（ａ）に示すように、ダイ２５ａとブランクホルダー２５ｃを用いてブランク１３を挟持してパンチ２５ｂによって張出成形を行った場合、図１７（ｂ）に示すように、成形の途中で局所的に板厚減少（ネッキング）が生じてしまう。
特に最近では、ハイテンと呼ばれる高強度の薄鋼板や、ステンレス鋼板等の材料が使用されるケースが増えており、これらの材料は通常の軟鋼に比べて伸びが小さいため、より問題は深刻であり解決の欲求は大きい。
【０００７】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、溝幅が狭く溝深さが深い溝形状部が複数並列して形成される場合や、フェライト系ステンレス鋼のように伸びの少ない材料を用いた成形の場合にも割れが生ずることなく安定して成形できる溝形状部を有するプレートのプレス成形方法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】
【０００８】
（１）本発明に係る溝形状部を有するプレートのプレス成形方法は、溝形状部が複数並列して形成されたプレートを成形するプレス成形方法であって、
目的形状よりも溝深さの浅い溝形状部を有する中間品を成形する第１成形工程と、該第１成形工程で成形された中間品を目的形状に成形する第２成形工程を有し、
前記第１成形工程は、溝底部に相当する部位を金型で挟持することなくネッキングが生じない程度に延ばす工程と、該工程の後に第１上金型と第１下金型で挟持して押し潰して板厚を薄くする第１押し潰し工程を含み、
前記第２成形工程は、前記中間品における溝壁部を第２上金型と第２下金型で挟持して押し潰して板厚を薄くする第２押し潰し工程を含むことを特徴とするものである。
【０００９】
（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記第２成形工程は、前記第２押し潰し工程の後、押し潰しの足りない部位を目的形状になるように第３上金型と第３下金型で押し潰す第３押し潰し工程を含むことを特徴とするものである。
【００１０】
（３）また、本発明に係る溝形状部を有するプレートのプレス成形方法は、溝形状部が複数並列して形成されたプレートを成形するプレス成形方法であって、
目的形状よりも溝深さの浅い溝形状部を有する中間品を成形する第１成形工程と、該第１成形工程で成形された中間品を目的形状に成形する第２成形工程を有し、
前記第１成形工程は、溝壁部に相当する部位を第I上金型と第I下金型で挟持して押し潰して板厚を薄くする第１押し潰し工程を含み、
前記第２成形工程は、前記中間品における溝底部を金型で挟持することなくネッキングが生じない程度に延ばす工程と、該工程の後に前記第II上金型と第II下金型で挟持して押し潰して板厚を薄くする第２押し潰し工程を含むことを特徴とするものである。
【００１１】
（４）また、上記（３）に記載のものにおいて、前記第２成形工程は、前記第２押し潰し工程の後、押し潰しの足りない部位を目的形状になるように第III上金型と第III下金型で押し潰す第３押し潰し工程を含むことを特徴とするものである。
【００１２】
（５）また、上記（１）乃至（４）のいずれかに記載のものにおいて、素材板厚ｔ0が0.1mm以下の薄鋼板であり、溝形状部における溝幅が２０ｔ0mm以下、溝深さが３ｔ0mm以上であることを特徴とするものである。
【００１３】
（６）また、上記（１）乃至（５）のいずれかに記載のものにおいて、素材板厚ｔ0（mm）と第２成形後において最も板厚が薄くなった部位の板厚ｔ1（mm）との関係が、0.3×ｔ0≦ｔ1≦0.8×ｔ0であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明においては、目的形状よりも溝深さの浅い溝形状部を有する中間品を成形する第１成形工程と、該第１成形工程で成形された中間品を目的形状に成形する第２成形工程を有し、第１成形工程は、溝底部に相当する部位を金型で挟持することなくネッキングが生じない程度に延ばす工程と、該工程の後に第１上金型と第１下金型で挟持して押し潰して板厚を薄くする第１押し潰し工程を含み、第２成形工程は、中間品における溝壁部を第２上金型と第２下金型で挟持して押し潰して板厚を薄くする第２押し潰し工程を含むことにより、溝幅が狭く溝深さが深いような溝形状部が複数並列して形成される場合にも割れが生ずることなく安定した形状が成形できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる溝形状部を有するプレートのプレス成形方法の説明図である（その１）。
【図２】本発明の一実施の形態にかかる溝形状部を有するプレートのプレス成形方法の説明図である（その２）。
【図３】本発明の一実施の形態にかかる溝形状部を有するプレートのプレス成形方法の説明図である（その３）。
【図４】本発明の一実施の形態にかかる溝形状部を有するプレートのプレス成形対象であるセパレータの説明図であり、溝直交断面を示している。
【図５】本発明の一実施の形態にかかる溝形状部を有するプレートのプレス成形方法で用いる金型の説明図である（その１）。
【図６】本発明の一実施の形態にかかる溝形状部を有するプレートのプレス成形方法で用いる金型の説明図である（その２）。
【図７】本発明の一実施の形態にかかる溝形状部を有するプレートのプレス成形方法で用いる金型の説明図である（その３）。
【図８】本発明の他の実施の形態にかかる溝形状部を有するプレートのプレス成形方法で用いる金型の説明図である（その１）。
【図９】本発明の他の実施の形態にかかる溝形状部を有するプレートのプレス成形方法で用いる金型の説明図である（その２）。
【図１０】本発明の他の実施の形態にかかる溝形状部を有するプレートのプレス成形方法で用いる金型の説明図である（その３）。
【図１１】本発明の他の実施の形態にかかる溝形状部を有するプレートのプレス成形方法の説明図である（その１）。
【図１２】本発明の他の実施の形態にかかる溝形状部を有するプレートのプレス成形方法の説明図である（その２）。
【図１３】本発明の他の実施の形態にかかる溝形状部を有するプレートのプレス成形方法の説明図である（その３）。
【図１４】本発明のさらに他の実施の形態にかかる溝形状部を有するプレートのプレス成形方法の説明図である（その１）。
【図１５】本発明のさらに他の実施の形態にかかる溝形状部を有するプレートのプレス成形方法の説明図である（その２）。
【図１６】本発明のさらに他の実施の形態にかかる溝形状部を有するプレートのプレス成形方法の説明図である（その３）。
【図１７】本発明が解決しようとする課題の説明図であり、一般的な張出成形方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［実施の形態１］
本発明の一実施の形態に係る溝形状部を有するプレートのプレス成形方法（以下、単に「プレス成形方法」という）は、例えば、燃料電池のセパレータ１（図４参照）のように畝状に並列した複数の溝形状部３を有するプレートを成形するためのものであり、第１成形工程と第２成形工程を有している。
プレス成形方法について詳細に説明するのに先立って、成形対象であるセパレータ１と各工程で用いる金型について、以下に説明する。
【００１７】
＜セパレータ＞
セパレータ１は、図４に示すように、溝形状部３が複数並列して畝状に形成されたプレート状のものであり、２枚のセパレータ１を溝形状部３が対向するように配置して接合したもの（図４（ａ）参照）や平板５をセパレータ１の溝形状部３の開口側に接合したもの（図４（ｂ）参照）がある。
セパレータ１は、例えば、素材板厚ｔ0が0.1mm以下の薄鋼板を用いて、溝形状部３が、例えば、溝幅が２０ｔ0（mm）以下、溝深さが３ｔ0（mm）以上に設定されている。
【００１８】
＜金型＞
金型は、第１成形工程では第１金型７（図１、図５参照）を用い、第２成形工程では第２金型９（図２、図６参照）及び第３金型１１（図３、図７参照）を用いる。図１〜図３は、各金型のうち一つの溝形状部３の成形部の拡大断面の半分のみを図示したものである。
以下に、各金型について図１〜図７に基づいて説明する。
【００１９】
≪第１金型≫
第１金型７は、ブランク１３から、目的形状よりも溝深さが浅い溝形状部３を有する中間品１５（図１（ｂ）参照）を成形するためのものであり、図１及び図５に示すように、第１ダイ７ａ（本発明の第１上金型に相当）と第１パンチ７ｂ（本発明の第１下金型に相当）と第１ブランクホルダー７ｃを有している。なお、図１（ａ）中には、比較のため、目的形状の溝形状部の形状を破線で示している。
【００２０】
第１ダイ７ａと第１パンチ７ｂは、成形開始から下死点に至る過程において（図１（ｂ）参照）、溝底成形部よりも溝壁成形部におけるダイ・パンチ間距離が大きくなるように構成されている。
第１ダイ７ａと第１パンチ７ｂをこのように構成することで、プレス成形の際、ブランク１３の溝底部１５ａに相当する部位が、ネッキングが生じない段階で第１ダイ７ａと第１パンチ７ｂで挟持されるので、ネッキングを生じない程度に溝底部１５ａを成形（張出成形）することができる。
【００２１】
また、第１ダイ７ａと第１パンチ７ｂは、プレス下死点において溝底部１５ａに相当する部位を成形する部分のダイ・パンチ間距離が素材板厚ｔ0よりも接近するように構成されている。
このように構成することで、プレス成形の際、第１ダイ７ａと第１パンチ７ｂで溝底部１５ａを挟持し、さらに押し潰して、溝底部１５ａの板厚を薄くすることができる。
【００２２】
溝底部１５ａに相当する部位の押し潰し後の板厚は、例えば素材板厚ｔ0の0.3倍以上0.8倍以下に設定する。下限値を素材板厚ｔ0の0.3倍以上としたのは、過度に板厚を薄くすると次工程での破断や製品としての強度不足が懸念されるためである。また、素材板厚ｔ0の0.8倍以下としたのは、第１ダイ７ａと第１パンチ７ｂの距離が離れるとブランク１３の溝底部１５ａに相当する部位が挟持されない場合があり、次工程での破断が懸念されるためである。
なお、実際に破断を生じるか否かは個別の形状や素材の延性にもよるが、より安定した実施のために、溝底部１５ａに相当する部位の押し潰し後の板厚は、素材板厚ｔ0の0.4倍以上0.7倍以下の厚さにすることがより望ましい。
【００２３】
第１ブランクホルダー７ｃは、プレス成形の際に、第１ダイ７ａと協働してブランク１３を挟持して位置がずれないようにするためのものであり、各第１パンチ７ｂの両側に、第１パンチ７ｂとは独立して移動可能に配置されている。
【００２４】
≪第２金型≫
第２金型９は、中間品１５における溝壁部１５ｂを挟持して押し潰して板厚を薄くするためのものであり、図２及び図６に示すように、第２ダイ９ａ（本発明の第２上金型に相当）と第２パンチ９ｂ（本発明の第２下金型に相当）と第２ブランクホルダー９ｃを有している。
第２ダイ９ａと第２パンチ９ｂは、プレス下死点において溝壁部１５ｂを形成する部分のダイ・パンチ間距離が素材板厚ｔ0よりも接近するように構成されている。
このようにすることで、プレス成形の際、中間品１５における溝壁部１５ｂを挟持し、さらに押し潰して板厚を薄くできる。押し潰し後の板厚は、例えば、素材板厚ｔ0の0.3倍以上0.8倍以下に設定する。
【００２５】
第２ブランクホルダー９ｃは、プレス成形の際に、第２ダイ９ａとで中間品１５を挟持して位置がずれないようにするためのものであり、各第２パンチ９ｂの両側に、第２パンチ９ｂとは独立して移動可能に配置されている。
【００２６】
≪第３金型≫
図２（ｄ）に示すように、中間品１５における溝底部１５ａと溝壁部１５ｂの間には押し潰しの足りない凸形状部１５ｃが残る場合がある。
第３金型１１は、凸形状部１５ｃを押し潰すためのものであり、図３及び図７に示すように、第３ダイ１１ａ（本発明の第３上金型に相当）と、第３パンチ１１ｂ（本発明の第３下金型に相当）と第３ブランクホルダー１１ｃを有している。
第３パンチ１１ｂは、図３、図７に示すように、パンチ肩部が若干盛り上がるように形成されており、該パンチ肩部と第３ダイ１１ａとで中間品１５の凸形状部１５ｃを押し潰して、中間品１５を精度よく目的形状にする
なお、押し潰し後の板厚は、例えば、素材板厚ｔ0の0.3倍以上0.8倍以下の厚さにするように設定する。
【００２７】
第３ブランクホルダー１１ｃは、プレス成形の際に、第３ダイ１１ａとで中間品１５を挟持して位置がずれないようにするためのものであり、各第３パンチ１１ｂの両側に、第３パンチ１１ｂとは独立に移動可能に配置されている。
【００２８】
以上のように構成された第１金型７、第２金型９及び第３金型１１を用いたプレス成形方法について各金型の動作と共に説明する。
【００２９】
＜第１成形工程＞
第１成形工程は、第１金型７を用いてブランク１３から中間品１５をプレス成形する工程である。
まず、ブランク１３を図１（ａ）に示すように、第１ダイ７ａと第１ブランクホルダー７ｃとで挟持する。
プレス成形が開始されると、ブランク１３は、まず、第１ダイ７ａと第１パンチ７ｂで挟持されることなく溝底部１５ａに相当する部位が延ばされて目的形状よりも溝深さの浅い溝形状部を有する中間品１５が張出成形される（ネッキングが生じない程度に延ばす工程）。なお、ブランク１３が成形された溝底部１５ａの板厚は、素材板厚の0.8倍超えとしておく。
【００３０】
さらにプレス成形が進むと、図１（ｂ）に示すように、溝底部１５ａに相当する部位が第１ダイ７ａと第１パンチ７ｂで挟持され、さらには押し潰されて（第１押し潰し工程、図１中の白抜き矢印参照）薄く成形される。
一般的な張出成形（図１７参照）のように、材料を面内の引張応力で変形させた場合、材料はその素材板厚ｔ0の0.8倍以下にまで薄くなると、肌荒れや局所的なネッキングを呈し破断の危険が著しく高まる。
これに対し本発明は、鍛造の場合のように材料を面法線方向に圧縮して潰すようにしているので、上記のように引張応力で変形させた場合に較べて溝底部１５ａの板厚が薄くなっても破断しにくく、板厚を素材板厚ｔ0の0.8倍以下にするような場合であっても、安定的により多く伸ばすことができる。
このようにして、溝底部１５ａにネッキング等が生じることなく中間品１５が成形される。
【００３１】
＜第２成形工程＞
第２成形工程は、中間品１５の溝壁部１５ｂを薄く成形すると共に目的形状に成形する工程であり、第２金型９を用いた第２押し潰し工程と、第３金型１１を用いた第３押し潰し工程を含んでいる。以下に各工程について説明する。
【００３２】
≪第２押し潰し工程≫
まず、図２（ｃ）に示すように、中間品１５の溝形状部３を第２金型９の形状に合せて配置して、第２ダイ９ａと第２ブランクホルダー９ｃとで隣接する溝形状部３の間の部位を挟持する。
プレス成形が開始されると、図２（ｄ）に示すように、中間品１５における溝壁部１５ｂが第２ダイ９ａと第２パンチ９ｂで挟持されて押し潰されて（図２中の白抜き矢印参照）薄く成形される（第２押し潰し工程）。
このようにして、中間品１５の溝壁部１５ｂが薄く成形される。溝壁部１５ｂの板厚は、例えば、素材板厚ｔ0の0.3倍以上0.8倍以下の厚さになる。
【００３３】
≪第３押し潰し工程≫
次に、図３（ｅ）に示すように、中間品１５の溝形状部３を第３金型１１の形状に合せて配置して、第３ダイ１１ａと第３ブランクホルダー１１ｃとで隣接する溝形状部３の間の部位を挟持する。
プレス成形が開始されると、図３（ｆ）に示すように、中間品１５の凸形状部１５ｃが第３ダイ１１ａと第３パンチ１１ｂで挟持され、押し潰されて（図３中の白抜き矢印参照）薄く成形され（第３押し潰し工程）、中間品１５が目的形状に形成される。
【００３４】
以上のように、本実施の形態においては、第１成形工程が溝底部１５ａに相当する部位を金型で挟持することなくネッキングが生じない程度に延ばす工程と、該工程の後に第１ダイ７ａと第１パンチ７ｂで挟持し、さらに押し潰して板厚を薄くする第１押し潰し工程を含んでおり、また第２成形工程が第２押し潰し工程を含んでいることにより、割れが生ずることなく安定して溝形状部３を成形できる。したがって、素材板厚ｔ0が例えば0.1mm以下の薄鋼板を用いて、溝幅が２０ｔ0以下で溝深さが３ｔ0以上のような溝深さが比較的深い溝形状部３の場合であっても、同様に割れを生ずることなく安定して成形できる。
また、本実施の形態では、第２成形工程が第３押し潰し工程を含んでいることにより、溝形状部３をより精度よく目的形状にすることができる。
【００３５】
［実施の形態２］
実施の形態１では、第１金型７、第２金型９、第３金型１１はそれぞれブランクホルダーを有しており、該各ブランクホルダーを用いてブランク１３等の位置がずれないようにしたものを例に挙げて説明した。
しかし、セパレータ１のように溝形状部３が複数並列して形成されたプレートをプレス成形する場合、各溝形状部３の間の材料は拘束され、両側の溝形状部３のいずれか一方に流れ込むことがなく、ブランクホルダーで押さえなくていなくても、ブランクホルダーで押えたのと同様の張り出し成形となる。
【００３６】
そのため、ブランクホルダーを用いなくても、実施の形態１と同様の成形が可能となる。以下、ブランクホルダーを用いない場合のプレス成形方法の具体例について、使用する金型と共に以下に説明する。
金型は、例えば図８〜図１０に示すものを用いる。図８〜図１０に示す各金型は、図５〜図７に示す各金型からブランクホルダーを省いたものであり、図８〜図１０において図５〜図７と同様のものには同一の符号を付している。
また、プレス成形方法についても、図１１〜図１３に示すように、ブランクホルダーを用いないこと以外は上記実施の形態１の場合（図１〜図３参照）と同様である。
【００３７】
以上のように、本実施の形態のようにブランクホルダーを用いない場合であっても、上記実施の形態１の場合と同様に、割れが生ずることなく安定して精度よくセパレータ１を成形できる。
【００３８】
［実施の形態３］
上記実施の形態１及び実施の形態２では、第１成形工程でブランク１３の溝底部１５ａに相当する部位を薄く成形（第１押し潰し工程、図１及び図１１参照）した後、第２成形工程で中間品１５の溝壁部１５ｂを薄く成形（第２押し潰し工程、図２及び図１２参照）するようにした例を説明した。
しかし、本発明におけるプレス成形方法はこれに限られず、例えば、第１成形工程でブランクの溝壁部に相当する部位を先に薄く成形し、その後第２成形工程で中間品の溝底部を薄く成形するようにしてもよい。
【００３９】
上記のようなプレス成形方法について、使用する金型を説明し、次にプレス成形方法の具体例を説明する。
金型は、第１成形工程では第I金型１７（図１４参照）、第２成形工程では第II金型１９（図１５参照）及び第III金型２１（図１６参照）を用いる。
【００４０】
第I金型１７は、中間品２３（中間品１５の他の態様）を成形するためのものであり、図１４に示すように、第Ｉダイ１７ａ（本発明の第Ｉ上金型に相当）と第Ｉパンチ１７ｂ（本発明の第Ｉ下金型に相当）を有している。
第I金型１７は、目的形状よりも溝深さが浅く、溝底部２３ａの厚みが厚く、かつ溝壁部２３ｂに相当する部位の厚みが目的形状に近い中間品２３を成形するために、プレス下死点において、溝底部２３ａ相当部位を成形する部分には中間品２３との間に隙間があり、溝壁部２３ｂ相当部位を成形する部分のダイ・パンチ間距離が素材板厚ｔ0よりも狭くなるように構成されている。
また、第II金型１９は、図１５に示すように、第IIダイ１９ａ（本発明の第II上金型に相当）と第II下金型１９ｂ（本発明の第II下金型に相当）を有しており、プレス下死点において溝底部２３ａを形成する部分のダイ・パンチ間距離が素材板厚ｔ0よりも狭くなるように構成されている。
さらに、第III金型２１は、図１６に示すように、第IIIダイ２１ａ（本発明の第III上金型に相当）と第IIIパンチ２１ｂ（本発明の第III下金型に相当）を有しており、上記実施の形態２の第３金型１１（図１０及び図１３参照）と同様に、パンチ肩部で中間品２３における溝底部２３ａと溝壁部２３ｂの間の部位（凸形状部２３ｃ）を押し潰すように構成されている。
【００４１】
以上のように構成された第I金型１７、第II金型１９及び第III金型２１を用いたプレス成形方法（第１成形工程及び第２成形工程）について各金型の動作と共に説明する。
【００４２】
＜第１成形工程＞
第１成形工程は、第I金型１７を用いてブランク１３から中間品２３をプレス成形する工程である。
まず、図１４（ａ）に示すように、ブランク１３を第Ｉパンチ１７ｂ上に配置する。
プレス成形が開始されると、図１４（ｂ）に示すように、ブランク１３の溝壁部２３ｂに相当する部位が第Iダイ１７ａと第Iパンチ１７ｂで挟持され、押し潰されて（第１押し潰し工程、図１４中の白抜き矢印参照）、中間品２３が成形される。
なお、本実施の形態においては、溝壁部２３ｂに相当する部位を従来のプレス成形方法に比べて早い段階で挟持して押し潰すようにしており、挟持後は溝底部２３ａが引っ張られることがないため溝底部２３ａにネッキングが生ずることがない。
【００４３】
＜第２成形工程＞
第２成形工程は、中間品２３を目的形状にプレス成形する工程であり、第II金型１９を用いたネッキングが生じない程度に延ばす工程及び第２押し潰し工程と、第III金型２１を用いた第３押し潰し工程を含んでいる。以下に各工程について説明する。
【００４４】
≪ネッキングが生じない程度に延ばす工程≫
まず、図１５（ｃ）に示すように、中間品２３の各溝形状部３を第II金型１９の形状に合せて配置する。
プレス成形が開始されると、第IIダイ１９ａと第IIパンチ１９ｂで挟持することなく溝底部２３ａに相当する部位が延ばされる（張出し成形）。
【００４５】
≪第２押し潰し工程≫
さらにプレス成形が進むと、図１５（ｄ）に示すように、中間品２３における溝底部２３ａが第IIダイ１９ａと第IIパンチ１９ｂで挟持され、押し潰されて（図１５中の白抜き矢印参照）薄く成形される。
本工程は、実施の形態１及び実施の形態２の第２押し潰し工程の場合と同様に、材料を面法線方向に押圧して潰すようにしているので、引張応力で変形させた場合に較べて板厚が薄くなっても破断しにくく、安定的により多く延ばすことができる。
このようにして、溝底部２３ａにネッキングが生じることなく、中間品２３の溝底部２３ａが薄く成形される。
【００４６】
≪第３押し潰し工程≫
次に、図１６（ｅ）に示すように、中間品２３の各溝形状部３を第III金型２１の形状に合せて配置する。
プレス成形が開始されると、図１６（ｅ）の凸形状部２３ｃが第IIIダイ２１ａと第IIIパンチ２１ｂで挟持されて押し潰されて（図１６中の白抜き矢印参照）、図１６（ｆ）に示すように薄く成形される。
このようにして、溝形状部３を精度よく目的形状にすることができる。
【００４７】
以上のように、本実施の形態においては、第１成形工程において溝壁部２３ｂを金型で挟持して押し潰すこと（第１押し潰し工程）で薄く成形し、第２成形工程で溝底部２３ａを第２押し潰し工程で押し潰して成形するようにしたことにより、実施の形態１及び実施の形態２の場合と同様に、割れが生ずることなく安定して溝形状部３を成形できる。
また、第２成形工程が第３押し潰し工程を含んでいることにより、溝形状部３を精度よく目的形状にすることができる。
【００４８】
なお、実施の形態３では、ブランクホルダーを用いないものを例に挙げて説明したが、実施の形態１の場合のようにブランクホルダーを用いるようにしてもよい。
【００４９】
なお、上記実施の形態１〜実施の形態３では、第２成形工程が第３押し潰し工程を含むものを例に挙げたが、第１成形工程の第１押し潰し工程及び第２成形工程の第２押し潰し工程で目的形状に精度よく成形可能であれば、第３押し潰し工程は行わなくてもよい。この場合、第３金型１１や第III金型２１は不要である。
【符号の説明】
【００５０】
１  セパレータ
３  溝形状部
５  平板
７  第１金型
７ａ  第１上金型
７ｂ  第１下金型
７ｃ  第１ブランクホルダー
９  第２金型
９ａ  第２上金型
９ｂ  第２下金型
９ｃ  第２ブランクホルダー
１１  第３金型
１１ａ  第３上金型
１１ｂ  第３下金型
１１ｃ  第３ブランクホルダー
１３  ブランク
１５  中間品
１５ａ  溝底部
１５ｂ  溝壁部
１５ｃ  凸形状部
１７  第I金型
１７ａ  第I上金型
１７ｂ  第I下金型
１９  第II金型
１９ａ  第II上金型
１９ｂ  第II下金型
２１  第III金型
２１ａ  第III上金型
２１ｂ  第III下金型
２３  中間品（他の態様）
２３ａ  溝底部
２３ｂ  溝壁部
２３ｃ  凸形状部
２５  金型
２５ａ  ダイ
２５ｂ  パンチ
２５ｃ  ブランクホルダー
【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１】
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【図２】
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【図３】
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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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