(57)【要約】  プレス成形品（１０）は、両端にそれぞれ第１端部（１１ａ）及び第２端部（１１ｂ）を有する本体部（１１）と、本体部（１１）の湾曲部から湾曲の外側に突出する突起部（１２）と、を含む。本体部（１１）の天板部（１３ａ）の表面には、突起部（１２）の根元より第１端部（１１ａ）側の領域に溝部（１５）が設けられる。本体部（１１）の第１端部（１１ａ）から突起部（１２）に至る第１縦壁部（１４ａ）は、本体部（１１）と突起部（１２）とを繋ぐコーナー部（１６）を有する。コーナー部（１６）より本体部（１１）側になる部分とコーナー部（１６）より突起部（１２）側になる部分とのなす角度が鋭角である。プレス成形品（１０）の製造方法は、天板部（１３ａ）の表面形状のうちで溝部（１５）の形状を成形せず、更に第１縦壁部（１４ａ）を成形する第１工程と、天板部（１３ａ）の表面形状のうちで溝部（１５）の形状を成形する第２工程と、を含む。
2015155974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素材金属板からプレス成形品を製造するための方法であって、
前記プレス成形品は、平面視において長手方向に沿って湾曲し、両端にそれぞれ第１端部及び第２端部を有する本体部と、前記本体部の湾曲部から湾曲の外側に突出する突起部と、を含み、
前記本体部及び前記突起部は、それぞれ、天板部と、前記天板部の両側部からそれぞれ伸びる縦壁部と、を備え、
前記本体部の前記天板部の表面には、前記本体部の長手方向に沿った溝部が設けられ、
前記縦壁部のうちで前記本体部の前記第１端部から前記突起部に至る前記縦壁部は、前記本体部と前記突起部とを繋ぐコーナー部を有し、
前記本体部の前記第１端部から前記突起部に至る前記縦壁部と、前記天板部と、によって形成される稜線部において、前記コーナー部より前記本体部側になる部分と前記コーナー部より前記突起部側になる部分とのなす角度が鋭角であり、
前記プレス成形品の製造方法は、第１工程と、第２工程を含み、
前記第１工程では、前記素材金属板にプレス加工を施すことにより、前記天板部の表面形状のうちで、前記本体部の前記湾曲部より前記第２端部側の表面形状を成形し、更に、前記本体部の前記第１端部側から前記突起部に至る前記縦壁部を成形し、
前記第２工程では、前記第１工程後の前記素材金属板にプレス加工を施すことにより、前記天板部の表面形状のうちで、前記本体部の前記湾曲部より前記第１端部側の表面形状を成形する、プレス成形品の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のプレス成形品の製造方法であって、
前記プレス成形品の前記溝部は、前記本体部の前記天板部の表面のうち、前記突起部の根元を通るように、前記第１端部から前記第２端部までの領域に設けられ、
前記第１工程では、前記溝部のうちの前記第２端部側の部分を成形し、
前記第２工程では、前記溝部のうちの前記第１端部側の部分を成形する、プレス成形品の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載のプレス成形品の製造方法であって、
前記第１工程では、前記コーナー部のうちで最も前記第２端部側に位置する点を中心にして、半径が前記本体部の長さの３５％である円を描いたとき、当該円内に前記溝部の前記第２端部側の部分の一部又は全部が位置する、プレス成形品の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載のプレス成形品の製造方法であって、
前記プレス成形品の前記溝部は、前記本体部の前記天板部の表面のうち、前記突起部の根元より前記第１端部側の領域に設けられ、
前記第１工程では、前記溝部を成形せず、
前記第２工程では、前記溝部を成形する、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１項に記載のプレス成形品の製造方法であって、
前記プレス成形品が自動車用ロアアームであり、
前記本体部の前記第１端部及び前記突起部が自動車の車体に取り付けられ、
前記本体部の前記第２端部が自動車の車輪に取り付けられる、プレス成形品の製造方法。
【請求項６】
プレス加工によって素材金属板から成形された自動車用ロアアームであって、
前記ロアアームは、平面視において長手方向に沿って湾曲し、両端にそれぞれ車体取付け用端部及び車輪取付け用端部を有する本体部と、前記本体部の湾曲部から湾曲の外側に突出する車体取付け用の突起部と、を含み、
前記本体部及び前記突起部は、それぞれ、天板部と、前記天板部の両側部からそれぞれ伸びる縦壁部と、を備え、
前記本体部の前記天板部の表面には、前記本体部の前記長手方向に沿った溝部が設けられ、
前記縦壁部のうちで前記本体部の前記車体取付け用端部から前記突起部に至る前記縦壁部は、前記本体部と前記突起部とを繋ぐコーナー部を有し、
前記本体部の前記車体取付け用端部から前記突起部に至る前記縦壁部と、前記天板部と、によって形成される稜線部において、前記コーナー部より前記本体部側になる部分と前記コーナー部より前記突起部側になる部分とのなす角度が鋭角であり、
引張強度ＴＳ［ＭＰａ］が４４０ＭＰａ以上であり、
前記縦壁部のうちの前記コーナー部の最大高さＨｍａｘ［ｍｍ］が下記の式（１）を満たす、自動車用ロアアーム。
Ｈｍａｘ＞−０．０１０３×ＴＳ＋２６．０５１  …（１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス加工によって素材金属板からプレス成形品（例：自動車用ロアアーム）を製造する方法に関する。また、本発明は、その製造方法によって製造された自動車用ロアアーム（以下、単に「ロアアーム」ともいう）に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車において、車輪は懸架装置（サスペンション）を介して車体に取り付けられる。この懸架装置を構成する部材の一つがロアアームである。ロアアームの一端部は、懸架装置のフレーム（具体的にはサスペンションメンバー）を介して車体に取り付けられる。ロアアームの他端部には、車輪（具体的にはホイール）が取り付けられる。軽量化の観点から、ロアアームにプレス成形品を採用することが望まれる。【０００３】
図１及び図２は、ロアアームとして成り立つプレス成形品の形状例を模式的に示す斜視図である。これらの図のうち、図１は第１例のプレス成形品を示し、図２は第２例のプレス成形品を示す。図１及び図２に示すプレス成形品１０は、本体部１１と、突起部１２とを含む。本体部１１は、平面視において長手方向に沿ってＬ字形又は弓形に湾曲しつつ伸びる。本体部１１の両端のうち、一方の端部（以下、「第１端部」ともいう）１１ａは、自動車車体に取り付けられる端部である。以下、この第１端部１１ａを「車体取付け用端部」ともいう。他方の端部（以下、「第２端部」ともいう）１１ｂは、自動車車輪に取り付けられる端部である。以下、この第２端部１１ｂを「車輪取付け用端部」ともいう。なお、図１及び図２には、車輪に連結される側を符号「Ｗ」で示し、車体に連結される側を符号「Ｂ」で示す。【０００４】
突起部１２は、本体部１１の湾曲部から湾曲の外側に突出する。図１及び図２には、本体部１１の長手方向のほぼ中間に突起部１２が設けられた態様を示す。突起部１２は、本体部１１の第１端部１１ａとともに自動車車体に取り付けられる部分である。【０００５】
本体部１１及び突起部１２の断面形状はいずれも溝形である。つまり、本体部１１及び突起部１２は、それぞれ、天板部１３ａ及び１３ｂと、縦壁部１４ａ、１４ｂ及び１４ｃとを備える。縦壁部１４ａ〜１４ｃは、天板部１３ａ及び１３ｂの両側部からそれぞれ伸びる。本体部１１の天板部１３ａの表面には、本体部１１の長手方向に沿った溝部１５が設けられる。【０００６】
図１に示す第１例のプレス成形品１０の場合、溝部１５は、本体部１１の天板部１３ａの表面のうち、突起部１２の根元より第１端部（車体取付け用端部）１１ａ側の領域に設けられる。つまり、溝部１５は、突起部１２の根元近傍から第１端部１１ａの近傍まで設けられる。この溝部１５は、第１端部１１ａに近づくに伴って深くなる。このため、溝部１５の底面は傾斜面である。なお、溝部の底面を傾斜させることなく、溝部の深さを一定とする場合もある。【０００７】
図２に示す第２例のプレス成形品１０の場合、溝部１５は、本体部１１の天板部１３ａの表面のうち、突起部１２の根元を通るように、第１端部（車体取付け用端部）１１ａから第２端部（車輪取付け用端部）１１ｂまでの領域に設けられる。【０００８】
縦壁部１４ａ〜１４ｃのうちで本体部１１の第１端部（車体取付け用端部）１１ａから突起部１２に至る縦壁部１４ａは、本体部１１と突起部１２とを繋ぐ湾状のコーナー部１６を有する。以下、その縦壁部１４ａを「第１縦壁部」ともいう。この第１縦壁部１４ａと、天板部１３ａ及び１３ｂとにより、稜線部１７が形成される（図１及び図２中の太線部参照）。その稜線部１７のうちでコーナー部１６に重なる部分は、円弧状である。稜線部１７において、コーナー部１６より本体部１１側になる部分と、コーナー部１６より突起部１２側になる部分とのなす角度は、鋭角である。【０００９】
なお、以下では、本体部１１の第１端部（車体取付け用端部）１１ａから本体部１１の第２端部（車輪取付け用端部）１１ｂに至る縦壁部１４ｂを「第２縦壁部」ともいう。本体部１１の第２端部（車輪取付け用端部）１１ｂから突起部１２に至る縦壁部１４ｃを「第３縦壁部」ともいう。【００１０】
このような形状のプレス成形品１０は、素材金属板にプレス加工を施すことにより成形される。必要に応じ、微小なＲ部といったプレス加工で成形できなかった部位に、リストライク加工が施され、これにより形状仕上げ又は形状凍結が行われる。また、最終形状への仕上げのため、必要に応じ、トリム加工、穴開け加工、溶接加工等が施される。【００１１】
プレス成形品のロアアームを製造する場合、素材金属板に施される成形形態の主体は、伸びフランジ成形である。伸びフランジ成形に関する従来技術は下記のものがある。【００１２】
特開２０１１−２３０１８９号公報（特許文献１）は、鋼板を加熱して温間でプレス加工する技術を開示する。特許文献１の技術では、鋼板として析出強化型の高強度鋼板を用い、所定の温度Ｔに加熱した鋼板を、２００ｍｍ／ｓ以上の平均成形速度でプレス加工する。その際、鋼板の加熱温度Ｔと、鋼板の軟化温度ＴＬとが、ＴＬ−１００≦Ｔ≦ＴＬの関係を満足する。これにより、プレス加工が困難な高強度鋼板を素材とする場合であっても、生産効率を低下させることなく、プレス成形品を製造できる、と特許文献１には記載される。【００１３】
特開２００９−１６０６５５号公報（特許文献２）は、フランジ（縦壁部）付きのプレス成形品を製造するための技術を開示する。特許文献２の技術では、素材金属板として、平坦状の基体に対応する基体用ブランク部と、その基体用ブランク部の凹状外周縁に曲げ成形される凹状フランジ用ブランク部と、で構成されるブランクを用いる。凹状ブランク部は、伸びフランジ変形が生じる凸状フランジ用ブランク部と、これに隣接する隣接フランジ用ブランク部とからなる。凸状フランジ用ブランク部の外周縁は、所定範囲内に成形される。これにより、プレス成形品の凸状フランジ部に生じる引っ張りの応力集中をその両端部に分散することができ、伸びフランジ割れを抑制できる、と特許文献２には記載される。【００１４】
特開平６−８７０３９号公報（特許文献３）は、穴の周縁に筒状部を成形するバーリング加工の技術を開示する。特許文献３の技術では、第１工程において、絞り角半径を大きく設定して絞り加工を行う。続く第２工程において、第１工程で成形された絞り部にリストライク加工を施し、更に、その加工末期に絞り部の底部全体を穴抜きする。これにより、底部の穴抜きにより残った絞り部の縦壁部がそのまま筒状のバーリング部になり、伸びフランジ成形が不要になる。このため、絞り角半径を大きく設定して加工限界まで絞り高さを拡大しても、割れなどの成形上の問題が発生しない、と特許文献３には記載される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２０１１−２３０１８９号公報
【特許文献２】特開２００９−１６０６５５号公報
【特許文献３】特開平６−８７０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従来、プレス成形品のロアアームは、下記の第１工程及び第２工程を順に経て製造される。第１工程では、プレス加工によって素材金属板に絞り成形を施す。第２工程では、第１工程で絞り成形された金属板に、プレス加工によって曲げ成形を施す。【００１７】
図３Ａ〜図３Ｃ、及び図４Ａ〜図４Ｃは、ロアアームとして成り立つプレス成形品に関し、従来法の製造工程の一例を説明するための斜視図である。これらの図のうち、図３Ａ〜図３Ｃは、図１に示す第１例のプレス成形品１０を製造する場合を示し、図４Ａ〜図４Ｃは、図２に示す第２例のプレス成形品１０を製造する場合を示す。また、図３Ａ及び図４Ａは、それぞれの素材金属板の形状を示す。図３Ｂ及び図４Ｂは、それぞれの第１工程後の金属板の形状を示す。図３Ｃ及び図４Ｃは、それぞれの第２工程を経て得られたプレス成形品の形状を示す。なお、図３Ｃ及び図４Ｃに示す形状のプレス成形品１０を得るために、第２工程の前工程又は後工程でトリム加工を行うこともある。【００１８】
図５及び図７は、従来法の第１工程で用いられる金型の形状例を模式的に示す斜視図である。図６及び図８は、従来法の第２工程で用いられる金型の形状例を模式的に示す斜視図である。これらの図のうち、図５及び図６は、図１に示す第１例のプレス成形品を製造する場合を示し、図７及び図８は、図２に示す第２例のプレス成形品を製造する場合を示す。【００１９】
図１に示す第１例のプレス成形品１０を製造する場合、第１工程では、図５に示すように、上型４０ａとしてダイ４１ａが用いられる。下型５０ａとしては、上型４０ａと対になるパンチ５１ａ及びブランクホルダ５２ａが用いられる。図７に示すように、図２に示す第２例のプレス成形品１０を製造する場合も同様である。なお、図５及び図７には、構成の理解を容易にするため、ダイ４１ａについては、その先端部（金属板と当接する面）の形状を示し、ブランクホルダ５２ａについては、その先端部（金属板と当接する面）の形状を示す。【００２０】
図１に示す第１例のプレス成形品１０を製造する場合、第２工程では、図６に示すように、上型４０ｂとしてダイ４１ｂ及びパッド４２ｂが用いられる。下型５０ｂとしては、上型４０ｂと対になるパンチ５１ｂが用いられる。図８に示すように、図２に示す第２例のプレス成形品１０を製造する場合も同様である。なお、図６及び図８には、構成の理解を容易にするため、ダイ４１ｂについては、その先端部（金属板と当接する面）の形状を示し、パッド４２ｂについては、その先端部（金属板と当接する面）の形状を示す。【００２１】
図３Ａ、図３Ｂ及び図５に示すように、図１に示す第１例のプレス成形品１０を製造する場合、従来による第１工程では、ダイ４１ａ、パンチ５１ａ及びブランクホルダ５２ａを用いて素材金属板２１にプレス加工を施すことにより、天板部の表面形状を全域にわたり成形する。これにより、溝部１５が全て成形される。これと合わせ、縦壁部のうちで本体部の第１端部（車体取付け用端部）から突起部に至る縦壁部（第１縦壁部）１４ａが成形される。その際、第１縦壁部１４ａの外側がブランクホルダ５２ａ及びダイ４１ａによって保持された状態で、素材金属板２１の加工が進行する。この第１工程での成形態様は絞り成形となる。図４Ａ、図４Ｂ及び図７に示すように、図２に示す第２例のプレス成形品１０を製造する場合も同様である。【００２２】
図３Ｂ、図３Ｃ及び図６に示すように、図１に示す第１例のプレス成形品１０を製造する場合、従来法による第２工程では、ダイ４１ｂ、パッド４２ｂ及びパンチ５１ｂを用い、第１工程後の金属板２２にプレス加工を施す。これにより、残りの縦壁部、すなわち第２縦壁部１４ｂ及び第３縦壁部１４ｃが成形される。その際、金属板２２の位置ずれを防止するため、パッド４２ｂ及びパンチ５１ｂによって金属板２２における天板部の領域を保持した状態で、金属板２２の加工が進行する。この第２工程での成形態様は曲げ成形となる。図４Ｂ、図４Ｃ及び図８に示すように、図２に示す第２例のプレス成形品１０を製造する場合も同様である。【００２３】
このような従来法によってプレス成形品を製造すると、第１工程又は第２の工程で破断が発生する場合がある。第１工程又は第２工程において、その破断は、伸びフランジ変形する部分２２ｃ（以下、「伸びフランジ変形部」ともいう）で発生する。伸びフランジ変形部２２ｃは、第１縦壁部１４ａのうちで本体部と突起部とを繋ぐコーナー部１６、及びそのコーナー部１６の外側領域２２ｈである（図３Ｂ及び図４Ｂ中の斜線部参照）。【００２４】
従来法による第１工程では、ブランクホルダ５２ａを用いることにより、天板部から伸びフランジ変形部２２ｃへの材料流入を促進し、伸びフランジ変形の低減を図っている。しかし、このような対策を適用しても、伸びフランジ変形部２２ｃに破断が発生する場合がある。【００２５】
この点、前記特許文献１の技術では、伸びフランジ性を向上させるため、鋼板として析出強化型の高強度鋼板を用い、温間でプレス加工を行う。しかし、この技術では、鋼板を加熱する工程が必要となるため、冷間でのプレス加工と比較し、生産性が低下する。【００２６】
前記特許文献２の技術では、素材金属板の形状を好適化することにより、伸びフランジ変形する部位に生じる応力集中を分散し、伸びフランジ割れを抑制する。しかし、素材形状の好適化による応力集中の分散には限界があり、伸びフランジ変形部における破断の抑制は不十分である。【００２７】
前記特許文献３の技術では、バーリング加工を利用する。このバーリング加工により成形される絞り部は、軸対称な円筒状である。一方、ロアアームの伸びフランジ変形部は、軸対称な形状ではない。このため、絞り加工によって材料流入の促進を図っても、伸びフランジ変形部に破断が発生する場合がある。【００２８】
本発明は上記の実情に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、自動車用ロアアームに準じた形状のプレス成形品を製造する際、伸びフランジ変形部における伸びフランジ変形を低減し、伸びフランジ変形部で破断を抑制することができるプレス成形品の製造方法を提供することである。更に、本発明の目的は、伸びフランジ変形部で破断が抑制された高強度の自動車用ロアアームを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明の一実施形態によるプレス成形品の製造方法は、素材金属板からプレス成形品を製造するための方法である。
前記プレス成形品は、平面視において長手方向に沿って湾曲し、両端にそれぞれ第１端部及び第２端部を有する本体部と、前記本体部の湾曲部から湾曲の外側に突出する突起部と、を含む。
前記本体部及び前記突起部は、それぞれ、天板部と、前記天板部の両側部からそれぞれ伸びる縦壁部と、を備える。
前記本体部の前記天板部の表面には、前記本体部の長手方向に沿った溝部が設けられる。
前記縦壁部のうちで前記本体部の前記第１端部から前記突起部に至る前記縦壁部は、前記本体部と前記突起部とを繋ぐコーナー部を有する。
前記本体部の前記第１端部から前記突起部に至る前記縦壁部と、前記天板部と、によって形成される稜線部において、前記コーナー部より前記本体部側になる部分と前記コーナー部より前記突起部側になる部分とのなす角度が鋭角である。
前記プレス成形品の製造方法は、第１工程と、第２工程を含む。
前記第１工程では、前記素材金属板にプレス加工を施すことにより、前記天板部の表面形状のうちで、前記本体部の前記湾曲部より前記第２端部側の表面形状を成形し、更に、前記本体部の前記第１端部側から前記突起部に至る前記縦壁部を成形する。
前記第２工程では、前記第１工程後の前記素材金属板にプレス加工を施すことにより、前記天板部の表面形状のうちで、前記本体部の前記湾曲部より前記第１端部側の表面形状を成形する。【００３０】
上記の製造方法において、下記の構成を採用することができる。
前記プレス成形品の前記溝部は、前記本体部の前記天板部の表面のうち、前記突起部の根元を通るように、前記第１端部から前記第２端部までの領域に設けられる。
前記第１工程では、前記溝部のうちの前記第２端部側の部分を成形する。
前記第２工程では、前記溝部のうちの前記第１端部側の部分を成形する。【００３１】
この製造方法の場合、前記第１工程では、前記コーナー部のうちで最も前記第２端部側に位置する点を中心にして、半径が前記本体部の長さの３５％である円を描いたとき、当該円内に前記溝部の前記第２端部側の部分の一部又は全部が位置することが好ましい。【００３２】
また、上記の製造方法において、下記の構成を採用することができる。
前記プレス成形品の前記溝部は、前記本体部の前記天板部の表面のうち、前記突起部の根元より前記第１端部側の領域に設けられる。
前記第１工程では、前記溝部を成形しない。
前記第２工程では、前記溝部を成形する。【００３３】
上記したいずれかの製造方法において、下記の構成を採用することができる。
前記プレス成形品が自動車用ロアアームである。
前記本体部の前記第１端部及び前記突起部が自動車の車体に取り付けられる。
前記本体部の前記第２端部が自動車の車輪に取り付けられる。【００３４】
本発明の一実施形態による自動車用ロアアームは、プレス加工によって素材金属板から成形されたものである。
前記ロアアームは、平面視において長手方向に沿って湾曲し、両端にそれぞれ車体取付け用端部及び車輪取付け用端部を有する本体部と、前記本体部の湾曲部から湾曲の外側に突出する車体取付け用の突起部と、を含む。
前記本体部及び前記突起部は、それぞれ、天板部と、前記天板部の両側部からそれぞれ伸びる縦壁部と、を備える。
前記本体部の前記天板部の表面には、前記本体部の長手方向に沿った溝部が設けられる。
前記縦壁部のうちで前記本体部の前記車体取付け用端部から前記突起部に至る前記縦壁部は、前記本体部と前記突起部とを繋ぐコーナー部を有する。
前記本体部の前記車体取付け用端部から前記突起部に至る前記縦壁部と、前記天板部と、によって形成される稜線部において、前記コーナー部より前記本体部側になる部分と前記コーナー部より前記突起部側になる部分とのなす角度が鋭角である。
引張強度ＴＳ［ＭＰａ］が４４０ＭＰａ以上である。
前記縦壁部のうちの前記コーナー部の最大高さＨｍａｘ［ｍｍ］が下記の式（１）を満たす。
Ｈｍａｘ＞−０．０１０３×ＴＳ＋２６．０５１  …（１）
【発明の効果】
【００３５】
本発明のプレス成形品の製造方法は、自動車用ロアアームに準じた形状のプレス成形品を製造する際、第１工程及び第２工程を経ることにより、伸びフランジ変形部における伸びフランジ変形を低減し、伸びフランジ変形部で破断を抑制することができる。更に、本発明の自動車用ロアアームは高強度であり、伸びフランジ変形部で破断が抑制されたものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、第１例のプレス成形品を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は、第２例のプレス成形品を模式的に示す斜視図である。
【図３Ａ】図３Ａは、第１例のプレス成形品に関し、従来法の製造工程の一例を説明するための斜視図であり、素材金属板の形状を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、第１例のプレス成形品に関し、従来法の製造工程の一例を説明するための斜視図であり、第１工程後の金属板の形状を示す。
【図３Ｃ】図３Ｃは、第１例のプレス成形品に関し、従来法の製造工程の一例を説明するための斜視図であり、第２工程を経て得られたプレス成形品の形状を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、第２例のプレス成形品に関し、従来法の製造工程の一例を説明するための斜視図であり、素材金属板の形状を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、第２例のプレス成形品に関し、従来法の製造工程の一例を説明するための斜視図であり、第１工程後の金属板の形状を示す。
【図４Ｃ】図４Ｃは、第２例のプレス成形品に関し、従来法の製造工程の一例を説明するための斜視図であり、第２工程を経て得られたプレス成形品の形状を示す。
【図５】図５は、第１例のプレス成形品に関し、従来法の第１工程で用いられる金型の形状例を模式的に示す斜視図である。
【図６】図６は、第１例のプレス成形品に関し、従来法の第２工程で用いられる金型の形状例を模式的に示す斜視図である。
【図７】図７は、第２例のプレス成形品に関し、従来法の第１工程で用いられる金型の形状例を模式的に示す斜視図である。
【図８】図８は、第２例のプレス成形品に関し、従来法の第２工程で用いられる金型の形状例を模式的に示す斜視図である。
【図９Ａ】図９Ａは、第１実施形態の製造工程の一例を説明するための斜視図であり、素材金属板の形状を示す。
【図９Ｂ】図９Ｂは、第１実施形態の製造工程の一例を説明するための斜視図であり、第１工程後の金属板の形状を示す。
【図９Ｃ】図９Ｃは、第１実施形態の製造工程の一例を説明するための斜視図であり、第２工程を経て得られたプレス成形品の形状を示す。
【図１０】図１０は、第１実施形態の第１工程で用いられる金型の形状例を模式的に示す斜視図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、第２実施形態の製造工程の一例を説明するための斜視図であり、素材金属板の形状を示す。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、第２実施形態の製造工程の一例を説明するための斜視図であり、第１工程後の金属板の形状を示す。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、第２実施形態の製造工程の一例を説明するための斜視図であり、第２工程を経て得られたプレス成形品の形状を示す。
【図１２】図１２は、第２実施形態の第１工程で用いられる金型の形状例を模式的に示す斜視図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、第１工程で伸びフランジ変形部の材料の流動状態を示す平面図であり、従来法による場合を示す。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、第１工程で伸びフランジ変形部の材料の流動状態を示す平面図であり、比較法による場合を示す。
【図１３Ｃ】図１３Ｃは、第１工程で伸びフランジ変形部の材料の流動状態を示す平面図であり、第２実施形態による場合を示す。
【図１４】図１４は、素材金属板の引張強度とプレス加工による限界成形高さとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明者らは、上記目的を達成するため、種々の解析及び試験を行い、鋭意検討を重ねた。その結果、下記の知見を得た。ロアアームに準じた形状のプレス成形品、すなわち、本体部及び突起部を含み、天板部の表面に溝部が設けられたプレス成形品を、プレス加工によって製造する際、第１工程において、金型の形状を適正化すれば、伸びフランジ変形部への材料流入が一層促進する。これにより、伸びフランジ変形部における伸びフランジ変形が低減し、伸びフランジ変形部での破断が抑制される。その結果、伸びフランジ変形部で破断が抑制されたプレス成形品（ロアアーム）を製造することが可能になる。
【００３８】
具体的には、溝部の設置範囲にかかわらず、第１工程において、天板部の表面形状のうちで、本体部の湾曲部より第１端部側の表面形状を成形することなく、本体部の湾曲部より第２端部側の表面形状を成形し、更に、本体部の第１端部側から突起部に至る縦壁部を成形すればよい。そして、第２工程において、天板部の表面形状のうちで、本体部の湾曲部より第１端部側の表面形状を成形すればよい。プレス成形品がロアアームである場合、第１端部は車体取付け用端部であり、第２端部は車輪取付け用端部である。
【００３９】
例えば、本体部の湾曲部より第１端部側の領域のみに溝部が設けられるプレス成形品を製造する場合、第１工程ではその溝部を成形しないで、第２工程でその溝部を成形する。また、第１端部から第２端部までの領域に溝部が設けられるプレス成形品を製造する場合、第１工程ではその溝部のうちの第２端部側の部分を成形し、第２工程ではその溝部のうちの残りの部分（第１端部側の部分）を成形する。
【００４０】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。ここでは、プレス成形品がロアアームである場合を例示する。
【００４１】
［第１実施形態］
図９Ａ〜図９Ｃは、ロアアームとして成り立つプレス成形品に関し、第１実施形態の製造方法による製造工程の一例を説明する斜視図である。これらの図のうち、図９Ａは素材金属板の形状を示す。図９Ｂは第１工程後の金属板の形状を示す。図９Ｃは第２工程を経て得られたプレス成形品の形状を示す。第１実施形態の製造方法は、図１に示す第１例のプレス成形品１０を製造する場合を対象とする。このプレス成形品１０の溝部１５は、図１及び図９Ｃに示すように、本体部１１の天板部１３ａの表面のうち、突起部１２の根元より第１端部（車体取付け用端部）１１ａ側の領域のみに設けられる。なお、図９Ｃに示す形状のプレス成形品１０を得るために、第２工程の前工程又は後工程でトリム加工を行うこともある。
【００４２】
図１０は、第１実施形態の製造方法における第１工程で用いられる金型の形状例を模式的に示す斜視図である。第１工程では、図１０に示すように、上型４０ｃとしてダイ４１ｃが用いられる。下型５０ｃとしては、上型４０ｃと対になるパンチ５１ｃ及びブランクホルダ５２ｃが用いられる。なお、図１０には、構成の理解を容易にするため、ダイ４１ｃについては、その先端部（金属板と当接する面）の形状を示し、ブランクホルダ５２ｃについては、その先端部（金属板と当接する面）の形状を示す。
【００４３】
第２工程では、従来法の第２工程と同様に、前記図６に示す金型が用いられる。つまり、前記図６に示すように、上型４０ｂとしてダイ４１ｂ及びパッド４２ｂが用いられる。下型５０ｂとしては、上型４０ｂと対になるパンチ５１ｂが用いられる。
【００４４】
図９Ａ、図９Ｂ及び図１０に示すように、第１工程では、ダイ４１ｃ、パンチ５１ｃ及びブランクホルダ５２ｃを用いて素材金属板２１にプレス加工を施すことにより、天板部の表面形状のうちで、本体部の湾曲部より第２端部側の表面形状を成形する。第１実施形態で対象とするプレス成形品１０には、第２端部１１ｂ側の天板部１３ａの表面に溝部１５が存在しない（図１参照）。このため、図９Ｂに示すように、溝部１５は成形されない。これと合わせ、縦壁部のうちで本体部の第１端部（車体取付け用端部）から突起部に至る縦壁部（第１縦壁部）１４ａが成形される。その際、第１縦壁部１４ａの外側がブランクホルダ５２ｃ及びダイ４１ｃによって保持された状態で、素材金属板２１の加工が進行する。この第１工程での成形態様は絞り成形となる。
【００４５】
図６、図９Ｂ及び図９Ｃに示すように、第２工程では、従来法の第２工程と同様に、ダイ４１ｂ、パッド４２ｂ及びパンチ５１ｂを用い、第１工程後の金属板２２にプレス加工を施すことにより、天板部の表面形状のうちで、本体部の湾曲部より第１端部側の表面形状を成形する。これにより、図９Ｃに示すように、溝部１５が成形される。これと合わせ、残りの縦壁部、すなわち第２縦壁部１４ｂ及び第３縦壁部１４ｃが成形される。その際、金属板２２の位置ずれを防止するため、パッド４２ｂ及びパンチ５１ｂによって金属板２２における天板部の領域を保持した状態で、金属板２２の加工が進行する。この第２工程での成形態様は曲げ成形となる。
【００４６】
ここで、従来法では、上記のとおり、第１工程において、溝部１５とともに第１縦壁部１４ａを成形する。その際、本体部の天板部のうちで突起部の根元より第２端部（車輪取付け用端部）側の領域の材料は、溝部１５及び伸びフランジ変形部２２ｃの両方に引き込まれる（前記図３Ｂ中の破線矢印参照）。この溝部１５への材料の引き込みにより、伸びフランジ変形部２２ｃへの材料の引き込みが低下する。
【００４７】
これに対し、第１実施形態では、第１工程において、溝部１５を成形することなく、第１縦壁部１４ａを成形する。その際、本体部の天板部のうちで突起部の根元より第２端部（車輪取付け端部）側の領域の材料は、伸びフランジ変形部２２ｃのみに引き込まれる（図９Ｂ中の破線矢印参照）。このように溝部１５への材料の引き込みがないので、伸びフランジ変形部２２ｃへの材料の引き込みが一層促進する。その結果、伸びフランジ変形部２２ｃにおける伸びフランジ変形が低減し、伸びフランジ変形部での破断が抑制される。したがって、伸びフランジ変形部で破断が抑制されたプレス成形品（ロアアーム）を製造することが可能になる。
【００４８】
上記のとおり、第１実施形態の製造方法による伸びフランジ変形部での破断の抑制は、第１工程における材料の引き込みによる。この破断抑制のメカニズムは、第２工程についても同様である。
【００４９】
第１実施形態の製造方法によれば、上記のとおり、伸びフランジ変形部における伸びフランジ変形が低減する。このため、素材金属板として高張力鋼板を用いる場合であっても、伸びフランジ変形部での破断を抑制することができる。また、縦壁部、特に伸びフランジ変形部となる第１縦壁部のコーナー部の成形高さをより高くすることが可能となり、プレス成形品（ロアアーム）の設計自由度が向上する。
【００５０】
素材金属板として高張力鋼板を用いる場合、引張強度が４４０ＭＰａを超えると、伸びフランジ変形部における破断の発生が顕著になる。この点、第１実施形態の製造方法によれば、例えば、引張強度が４４０ＭＰａ以上の高張力鋼板を用いる場合であっても、伸びフランジ変形部での破断を抑制することができる。このため、第１実施形態の製造方法は、引張強度が４４０ＭＰａ以上の高張力鋼板を用いる場合に特に有用である。これにより、伸びフランジ変形部で破断が抑制された高強度かつ高剛性のプレス成形品（ロアアーム）が得られる。
【００５１】
上記した第１実施形態の製造方法は、以下のように変更することができる。
【００５２】
本体部の第１端部（車体取付け用端部）から本体部の第２端部（車輪取付け用端部）に至る縦壁部（第２縦壁部）１４ｂの成形は、第１工程及び第２工程のいずれで行ってもよい。また、第２工程に続いて、別の金型を用いてプレス加工を施す後工程を設ければ、第２縦壁部１４ｂの成形はその後工程で行うこともできる。第１工程で伸びフランジ変形部２２ｃへの材料流入をより一層促進する観点から、第２縦壁部１４ｂの成形は第２工程又はその後工程で行うのが好ましい。
【００５３】
本体部の第２端部（車輪取付け用端部）から突起部に至る縦壁部（第３縦壁部）１４ｃの成形は、第１工程及び第２工程のいずれで行ってもよい。また、第２の工程に続いて、別の金型を用いてプレス加工を施す後工程を設ければ、第３縦壁部１４ｃの成形はその後工程で行うこともできる。第１工程で伸びフランジ変形部２２ｃへの材料流入をより一層促進する観点から、第３縦壁部１４ｃの成形は第２工程又はその後工程で行うのが好ましい。
【００５４】
第２工程において、パンチと対になる上型として、パッドは省略することができる。この場合のプレス加工は、ダイ及びパンチによって行われる。ただし、この場合は、溝部１５を成形するために、ダイには、溝部１５に対応する凸部を設ける必要がある。また、プレス加工時に金属板の位置がずれるのを防止するために、ガイドピンを設置することが好ましい。
【００５５】
もっとも、第２工程においてパッド４２ｂを用いると、第２縦壁部１４ｂ及び第３縦壁部１４ｃの成形よりも、溝部１５の成形が先行する。これにより、第２縦壁部１４ｂに成形される部位から溝部１５に向かう材料流入が促進する。その結果、伸びフランジ変形部２２ｃからの材料流出がより低下することから、伸びフランジ変形部２２ｃにおける伸びフランジ変形がより低減し、伸びフランジ変形部２２ｃでの破断がより抑制される。このため、第２工程ではパッドを用いることが好ましい。
【００５６】
第１工程と第２工程は連続してもよいし、必要に応じて、第１工程と第２工程との間に別の工程（例：孔抜き工程、トリム工程等）が追加されてもよい。
【００５７】
トリム加工は必須ではない。素材金属板の輪郭形状を適切に設定すれば、第１工程及び第２工程を経て得られるプレス成形品の形状を製品形状にすることができるからである。
【００５８】
［第２実施形態］
図１１Ａ〜図１１Ｃは、ロアアームとして成り立つプレス成形品に関し、第２実施形態の製造方法による製造工程の一例を説明する斜視図である。これらの図のうち、図１１Ａは素材金属板の形状を示す。図１１Ｂは第１工程後の金属板の形状を示す。図１１Ｃは第２工程を経て得られたプレス成形品の形状を示す。図１２は、第２実施形態の製造方法における第１工程で用いられる金型の形状例を模式的に示す斜視図である。第２実施形態の製造方法は、図２に示す第２例のプレス成形品１０を製造する場合を対象とする。このプレス成形品１０の溝部１５は、図２及び図１１Ｃに示すように、本体部１１の天板部１３ａの表面のうち、突起部１２の根元を通るように、第１端部（車体取付け用端部）１１ａから第２端部（車輪取付け用端部）１１ｂまでの広範な領域に設けられる。
【００５９】
第２実施形態は、前記第１実施形態の構成を基本とする。以下では、第１実施形態と重複する説明は適宜省略する。
【００６０】
図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１２に示すように、第１工程では、ダイ４１ｃ、パンチ５１ｃ及びブランクホルダ５２ｃを用いて素材金属板２１にプレス加工を施すことにより、天板部の表面形状のうちで、本体部の湾曲部より第２端部側の表面形状を成形する。これにより、図１１Ｂに示すように、溝部１５のうちの第２端部（車輪取付け用端部）１１ｂ側の部分（以下、「第２端部側溝部分」ともいう）２２ａが形成される。これと合わせ、縦壁部のうちで本体部の第１端部（車体取付け用端部）から突起部に至る縦壁部（第１縦壁部）１４ａが成形される。
【００６１】
第２工程では、従来法の第２工程と同様に、前記図８に示す金型が用いられる。図８、図１１Ｂ及び図１１Ｃに示すように、第２工程では、ダイ４１ｂ、パッド４２ｂ及びパンチ５１ｂを用い、第１工程後の金属板２２にプレス加工を施すことにより、天板部の表面形状のうちで、本体部の湾曲部より第１端部側の表面形状を成形する。これにより、図１１Ｃに示すように、溝部１５の残りの部分（以下、「第１端部側溝部分」ともいう）が成形される。これと合わせ、残りの縦壁部、すなわち第２縦壁部１４ｂ及び第３縦壁部１４ｃが成形される。
【００６２】
ここで、第２実施形態の製造方法によって伸びフランジ変形部２２ｃでの破断が抑制されるメカニズムを説明する。
【００６３】
図１３Ａ〜図１３Ｃは、第１工程で伸びフランジ変形部の材料の流動状態を示す平面図である。これらの図のうち、図１３Ａは従来法による場合を示す。図１３Ｂは比較法による場合を示す。図１３Ｃは第２実施形態による場合を示す。これらの図には、第１工程後の金属板２２のうちで伸びフランジ変形部２２ｃ及びその周辺の形状を示す。なお、素材金属板の形状を二点鎖線で示す。
【００６４】
従来法では、図１３Ａに示すように、第１工程で第１端部から第２端部までの溝部１５の全てが成形される。このため、第２工程で第３縦壁部に成形される部分の外縁２２ｆ（図１３Ａ中の太線部参照）が、溝部１５側及び伸びフランジ変形部２２ｃ側に移動する。つまり、従来法の第１工程においては、図１３Ａ中の斜線を施した矢印に示す方向に材料が流動し、伸びフランジ変形部２２ｃに材料が流入する。
【００６５】
一方、第１縦壁部の外縁２２ｇ（図１３Ａ中の太線部参照）は、溝部１５側に移動する。このため、従来法の第１工程においては、図１３Ａ中のクロスハッチングを施した矢印に示す方向に材料が流動し、伸びフランジ変形部２２ｃから材料が流出する。この伸びフランジ変形部２２ｃからの材料流出により、伸びフランジ変形部２２ｃにおける変形が増大し、ここで破断が発生する。
【００６６】
比較法は、図１３Ｂに示すように、第１工程で溝部１５を成形しない参考の手法である。この比較法では、伸びフランジ変形部２２ｃへ材料が流入する際に、図１３Ｂ中の破線で囲む領域でせん断変形が進行する。このせん断変形の変形抵抗は大きいので、伸びフランジ変形部２２ｃへの材料流入が阻害される。その結果、第２工程で第３縦壁部に成形される部分の外縁２２ｆ（図１３Ｂ中の太線部参照）が、伸びフランジ変形部２２ｃ側に移動するが、その外縁２２ｆの移動量は、従来法と比べて減少する。つまり、伸びフランジ変形部２２ｃへの材料流入が低減する。
【００６７】
一方、第１縦壁部の外縁２２ｇ（図１３Ｂ中の太線部参照）は、内側に移動する。しかし、比較法の第１工程においては、溝部を成形しないことから、その外縁２２ｇの移動量は、従来法と比べて減少する。このため、比較法によれば、従来法と比べて、伸びフランジ変形部２２ｃからの材料流出が低減する。
【００６８】
このように、比較法では、従来法と比べ、図１３Ｂ中の斜線を施した矢印に示す方向の伸びフランジ変形部２２ｃへの材料流入が低減する。更に、図１３Ｂ中のクロスハッチングを施した矢印に示す方向の伸びフランジ変形部２２ｃからの材料流出が低減する。その結果、伸びフランジ変形部２２ｃにおける変形がより増大し、ここでの破断の発生が顕著となる。
【００６９】
これに対し、第２実施形態では、図１３Ｃに示すように、第１工程で溝部のうちの第２端部側溝部分２２ａのみが成形される。この場合、第２端部側溝部分２２ａ及び伸びフランジ変形部２２ｃに材料が流入する。第２端部側溝部分２２ａに材料が流入することにより、比較法のようなせん断変形の発生が防止され、伸びフランジ変形部２２ｃへの材料流入が促進する。このため、第２工程で第３縦壁部に成形される部分の外縁２２ｆ（図１３Ｃ中の太線部参照）が、従来法と同様に、溝部１５側及び伸びフランジ変形部２２ｃ側に移動する。つまり、第２実施形態の第１工程においては、伸びフランジ変形部２２ｃへの材料流入が、従来例と同程度に維持される。
【００７０】
一方、第１縦壁部の外縁２２ｇ（図１３Ｃ中の太線部参照）は、内側に移動する。しかし、第２実施形態の第１工程においては、第２端部側溝部分２２ａのみを成形することから、その外縁２２ｇの移動量が、従来法と比べて減少する。このため、第２実施形態によれば、従来法と比べて、伸びフランジ変形部２２ｃからの材料流出が低減する。
【００７１】
このように、第２実施形態では、従来法と比べ、図１３Ｃ中の斜線を施した矢印に示す方向の伸びフランジ変形部２２ｃへの材料流入が同程度に維持される。また、図１３Ｃ中のクロスハッチングを施した矢印に示す方向の伸びフランジ変形部２２ｃからの材料流出が低減する。その結果、伸びフランジ変形部２２ｃにおける伸びフランジ変形が低減し、ここでの破断の発生が抑制される。
【００７２】
第２実施形態の場合、第１工程では、図１３Ｃに示すように、伸びフランジ変形部となる第１縦壁部のコーナー部のうちで最も第２端部（車輪取付け用端部）側に位置する点２２ｄを中心にして円Ｃを描いたとき、その円Ｃ内に第２端部側溝部分２２ａの一部又は全部が位置することが好ましい。ここで、円Ｃの半径［ｍｍ］は、本体部１１の長さ［ｍｍ］の３５％である。本体部１１の長さは、前記図２に示すように、第１端部（車体取付け用端部）１１ａから第２端部（車輪取付け用端部）１１ｂまでの直線距離［ｍｍ］である。本体部１１の長さ測定において、第１端部１１ａ及び第２端部１１ｂそれぞれの位置として、本体部１１の天板部１３ａにおける幅方向の中央点Ｐ１及びＰ２をそれぞれ採用する。
【００７３】
第２端部側溝部分２２ａの一部又は全部が円Ｃ内に位置すれば、第１工程において、第２端部側溝部分２２ａを成形することに起因した伸びフランジ変形部２２ｃへの材料流入がより効果的に促進する。その結果、伸びフランジ変形部２２ｃにおける伸びフランジ変形がより低減し、ここでの破断の発生がより抑制される。その効果をより増大させる観点から、円Ｃの半径は、本体部１１の長さの３０％であることが好ましい。
【００７４】
また、第１工程で成形された第２端部側溝部分２２ａの一部又は全部を円Ｃ内に位置させる場合、その第２端部側溝部分２２ａの端部２２ｅは、円Ｃの中心点２２ｄを基準にして、第１端部側及び第２端部側のいずれに配置してもよい。ただし、第２端部側溝部分２２ａの端部２２ｅが第１端部（車体取付け用端部）側に配置されると、図１３Ｃ中のクロスハッチングを施した矢印に示す方向の伸びフランジ変形部２２ｃからの材料流出が増加するおそれがある。このため、第２端部側溝部分２２ａの端部２２ｅは、円Ｃの中心点２２ｄより第２端部（車輪取付け用端部）側に配置されるのが好ましい。
【００７５】
上記のとおり、第２実施形態の製造方法による伸びフランジ変形部での破断の抑制は、第１工程における材料の流動による。この破断抑制のメカニズムは、第２工程についても同様である。
【００７６】
［プレス成形品］
上記した本実施形態の製造方法によれば、素材金属板として引張強度が４４０ＭＰａ級の高張力鋼板を用いた場合であっても、伸びフランジ変形部で破断が抑制されたプレス成形品を得ることができる。そのため、本実施形態のプレス成形品は高強度であり、伸びフランジ変形部で破断が抑制されたものとなる。このプレス成形品は、ロアアームに準じた形状である限り、その用途に限定はない。
【００７７】
また、本実施形態の製造方法によれば、伸びフランジ変形部で伸びフランジ変形を低減することができる。このため、プレス成形品の縦壁部、特に伸びフランジ変形部となる第１縦壁部のコーナー部の成形高さをより高くすることが可能となる。
【００７８】
ここで、プレス成形品における第１縦壁部のうちのコーナー部の高さに関し、プレス加工によって成形可能な限界高さを調査した結果を示す。本実施形態の製造方法及び従来法のそれぞれについて、引張強度が異なる種々の鋼板ごとに、コーナー部の限界成形高さを調査した。この調査では、発明者らが行った実加工試験の実績値、及びＦＥＭ解析の結果を利用した。
【００７９】
図１４は、素材金属板の引張強度とプレス加工による限界成形高さとの関係を示す図である。図１４には、代表的に５９０ＭＰａ級鋼板及び９８０ＭＰａ級鋼板を用いた場合の結果を示す。図１４に示すように、コーナー部の限界成形高さＨ［ｍｍ］は、本実施形態の製造方法及び従来法のいずれの場合でも、鋼板の引張強度ＴＳ［ＭＰａ］に比例して低下する。特に、従来法の場合、コーナー部の限界成形高さＨｌｉｍ［ｍｍ］は、下記の式（Ａ）で表される。
Ｈｌｉｍ＝−０．０１０３×ＴＳ＋２６．０５１  …（Ａ）
【００８０】
一方、本実施形態の製造方法の場合、コーナー部の限界成形高さＨｌｉｍ［ｍｍ］は、下記の式（Ｂ）で表される。
Ｈｌｉｍ＝−０．０１０３×ＴＳ＋２９．０５１  …（Ｂ）
【００８１】
上記式（Ａ）及び式（Ｂ）の関係から、本実施形態の製造方法による限界成形高さは、従来法と比較して、３ｍｍ程度増加する。つまり、本実施形態の製造方法によれば、コーナー部の成形高さを、上記式（Ａ）で表される従来法の限界成形高さよりも高くすることができる。
【００８２】
したがって、本実施形態のプレス成形品において、伸びフランジ変形部となる第１縦壁部のコーナー部の最大高さＨｍａｘ［ｍｍ］は、上記式（Ａ）に基づき、下記の式（１）を満たすものにすることもできる。もちろん、本実施形態のプレス成形品は、引張強度が４４０ＭＰａ以上のものにすることもできる。
Ｈｍａｘ＞−０．０１０３×ＴＳ＋２６．０５１  …（１）
【実施例】
【００８３】
本発明の効果を確認するため、ＦＥＭ解析による下記実施例１及び実施例２の試験を実施した。実施例１及び実施例２のいずれのＦＥＭ解析でも、素材金属板をプレス加工することにより、ロアアームとして成り立つプレス成形品を作製し、その際の伸びフランジ変形部の板厚減少率により伸びフランジ変形の程度を評価した。【００８４】
［実施例１］
実施例１の試験では、第１実施形態の効果を確認するため、前記図１に示す第１例の形状のプレス成形品を作製した。このプレス成形品の溝部は、本体部の天板部の表面のうち、第１端部側の領域のみに設けられた。その際、素材金属板は、板厚が２．６ｍｍで、引張強さが９８０ＭＰａ級の高張力鋼板とした。【００８５】
本発明例１では、前記図１０及び図６に示す金型を用い、前記図９Ａ及び図９Ｂに示す第１工程、並びに前記図９Ｂ及び図９Ｃに示す第２工程により、素材金属板にプレス加工を施した。【００８６】
一方、従来例１では、前記図５及び図６に示す金型を用い、前記図３Ａ及び図３Ｂに示す第１工程、並びに前記図３Ｂ及び図３Ｃに示す第２工程により、素材金属板にプレス加工を施した。それ以外の条件は、本発明例１と同じとした。【００８７】
本発明例１及び従来例１のいずれでも、第１工程及び第２工程のそれぞれについて、工程の前後で伸びフランジ部の板厚を測定し、伸びフランジ変形部の板厚減少率を求めた。ここでの板厚減少率は、伸びフランジ変形部の領域で最も板厚が減少した位置での板厚減少率、すなわち最大板厚減少率とした。【００８８】
従来例１では、第１工程で溝部の全てを成形した。その結果、第１工程及び第２工程の伸びフランジ変形部の板厚減少率は、それぞれ１１．６％及び３３．５％であった。【００８９】
これに対し、本発明例１では、第１工程で溝部を成形することなく、第２工程で溝部の全てを成形した。第１工程及び第２工程の伸びフランジ変形部の板厚減少率は、それぞれ８．０％及び２６．３％であった。つまり、本発明例１では、従来例１と比べて、伸びフランジ変形部の成形性が向上した。【００９０】
これらのことから、第１実施形態によれば、伸びフランジ変形部における伸びフランジ変形を低減することができ、伸びフランジ変形部での破断を抑制できることが明らかになった。【００９１】
［実施例２］
実施例２の試験では、第２実施形態の効果を確認するため、前記図２に示す第２例の形状のプレス成形品を作製した。このプレス成形品の溝部は、本体部の天板部の表面のうち、第１端部（車体取付け用端部）から第２端部（車輪取付け用端部）までの広範な領域に設けられた。その際、素材金属板は、板厚が２．６ｍｍで、引張強さが９８０ＭＰａ級の高張力鋼板とした。本体部の第１端部から第２端部までの直線距離、すなわち本体部の長さは、４００ｍｍであった。【００９２】
本発明例２では、前記図１２及び図８に示す金型を用い、前記図１１Ａ及び図１１Ｂに示す第１工程、並びに前記図１１Ｂ及び図１１Ｃに示す第２工程により、素材金属板にプレス加工を施した。得られたプレス成形品にトリム加工を施した。第１工程で成形される第２端部側溝部分２２ａの端部２２ｅは、伸びフランジ変形部となる第１縦壁部のコーナー部のうちで最も第２端部側に位置する点２２ｄを基準にし、その基準点２２ｄより第２端部側に配置した。第２端部側溝部分２２ａと基準点２２ｄとの最短距離ｄ（前記図１３Ｃ参照）は、４０ｍｍとした。このため、基準点２２ｄを中心にして、半径が本体部の長さ（４００ｍｍ）の３５％である円、すなわち半径が１４０ｍｍである円を描いたとき、その円内に第２端部側溝部分２２ａの一部が位置する状態であった。【００９３】
一方、従来例２では、前記図７及び図８に示す金型を用い、前記図４Ａ及び図４Ｂに示す第１工程、並びに前記図４Ｂ及び図４Ｃに示す第２工程により、素材金属板にプレス加工を施した。また、参考のための比較例２では、第１工程で溝部を成形することなく、第２工程で溝部の全てを成形した。それ以外の条件は、本発明例２と同じとした。【００９４】
本発明例２、従来例２及び比較例２のいずれでも、第１工程、第２工程及びトリム工程のそれぞれについて、工程の前後で伸びフランジ部の板厚を測定し、伸びフランジ変形部の板厚減少率を求めた。ここでの板厚減少率は、伸びフランジ変形部の領域で最も板厚が減少した位置での板厚減少率、すなわち最大板厚減少率とした。下記の表１に試験結果を示す。【００９５】
【表１】
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【００９６】
表１より、下記のことが示される。従来例２では、第１工程で溝部の全てを成形した。その結果、第１工程、第２工程及びトリム工程の伸びフランジ変形部の板厚減少率は、それぞれ１７．９％、３３．３％及び２４．９％であった。これに対し、比較例２では、第１工程、第２工程及びトリム工程の伸びフランジ変形部の板厚減少率が、いずれも悪化した。【００９７】
本発明例２では、第１工程で溝部のうちの第２端部側溝部分を成形し、第２工程で残りの第１端部側溝部分を成形した。その結果、第１工程、第２工程及びトリム工程の伸びフランジ変形部の板厚減少率が、それぞれ１４．７％、２６．５％及び１４．７％であった。つまり、本発明例２では、従来例２と比べて、伸びフランジ変形部の成形性が向上した。【００９８】
これらのことから、第２実施形態によれば、伸びフランジ変形部における伸びフランジ変形を低減することができ、伸びフランジ変形部での破断を抑制できることが明らかになった。【００９９】
その他本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明のプレス成形品の製造方法は、自動車用ロアアームに準じた形状のプレス成形品の製造に有用である。特に、本発明の製造方法は、高強度かつ高剛性のロアアームの製造に有用である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０：プレス成形品（ロアアーム）、  １１：本体部、
１１ａ：本体部の第１端部（車体取付け用端部）、
１１ｂ：本体部の第２端部（車輪取付け用端部）、
１２：突起部、
１３ａ：本体部の天板部、  １３ｂ：突起部の天板部、
１４ａ：本体部の第１端部（車体取付け用端部）から突起部に至る縦壁部（第１縦壁部）、
１４ｂ：本体部の第１端部（車体取付け用端部）から本体部の第２端部（車輪取付け用端部）に至る縦壁部（第２縦壁部）、
１４ｃ：本体部の第２端部（車輪取付け用端部）から突起部に至る縦壁部（第３縦壁部）、
１５：溝部、  １６：コーナー部、
１７：第１縦壁部と天板部とにより形成される稜線、
２１：素材金属板、  ２２：第１工程後の金属板、
２２ａ：溝部のうちの第２端部（車輪取付け用端部）側の部分（第２端部側溝部分）、  ２２ｃ：伸びフランジ変形部、
２２ｄ：コーナー部のうちで最も第２端部（車輪取付け用端部）側に位置する点、
２２ｅ：第２端部側溝部分の端部、
２２ｆ：第３縦壁部に成形される部分の外縁、
２２ｇ：第１縦壁部の外縁、  ２２ｈ：コーナー部の外側領域、
４０ａ〜４０ｃ：上型、  ４１ａ〜４１ｃ：ダイ、  ４２ｂ：パッド、
５０ａ〜５０ｃ：下型、  ５１ａ〜５１ｃ：パンチ、
５２ａ、５２ｃ：ブランクホルダ、  Ｂ：車体側、  Ｗ：車輪側
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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