(57)【要約】金属板（３０）をせん断加工することによって製造されるプレス成形用の板状のブランク（１０）である。ブランク（１０）は、板厚方向にせん断面（１４ｂ）および破断面（１４ｃ）を有しかつ平面視において環状に形成されるせん断加工面（１４）を有する。平面視において、せん断加工面（１４）の縁は凹状に湾曲する湾曲部（２０）を有する。湾曲部（２０）における破断面（１４ｃ）の板厚方向の長さの平均値が、せん断加工面（１４）の全周における破断面（１４ｃ）の板厚方向の長さの平均値よりも大きい。
2016092657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板をせん断加工することによって製造されたプレス成形用の板状のブランクであって、
板厚方向にせん断面および破断面を有しかつ平面視において環状に形成されるせん断加工面を有し、
平面視において前記せん断加工面の縁は凹状に湾曲する湾曲部を有し、
前記湾曲部における前記破断面の板厚方向の長さの平均値が、前記せん断加工面の全周における前記破断面の前記板厚方向の長さの平均値よりも大きい、ブランク。
【請求項２】
前記湾曲部の前記せん断加工面の周方向における中心点または平面視において前記湾曲部の曲率が最大となる点を前記湾曲部の基準点とした場合に、該基準点を中心として前記周方向の所定の長さの範囲における前記破断面の前記板厚方向の長さの平均値が、前記せん断加工面の全周における前記破断面の前記板厚方向の長さの平均値よりも大きい、請求項１に記載のブランク。
【請求項３】
前記所定の長さの範囲における前記破断面の前記板厚方向の長さの平均値は、前記せん断加工面の全周における前記破断面の前記板厚方向の長さの平均値よりも、前記板厚の１０％以上大きい、請求項２に記載のブランク。
【請求項４】
前記せん断加工面は、前記板厚方向において前記せん断面を間に挟んで前記破断面とは反対側に位置するだれ部をさらに含み、
前記所定の長さの範囲における前記だれ部の前記板厚方向の長さの平均値は、前記板厚の２０％以下である、請求項２または３に記載のブランク。
【請求項５】
前記所定の長さは、該ブランクの板厚の５０％の長さである、請求項２から４のいずれかに記載のブランク。
【請求項６】
前記所定の長さは、前記板厚の２０００％の長さである、請求項２から４のいずれかに記載のブランク。
【請求項７】
前記所定の長さの範囲は、曲率が５ｍ−１以上となる部分である、請求項２から４のいずれかに記載のブランク。
【請求項８】
前記金属板は、穴抜き加工によって形成された穴を有し、
前記せん断加工面は、前記穴の縁に形成される、請求項１から７のいずれかに記載のブランク。
【請求項９】
前記金属板は、打ち抜き加工によって形成された外周縁を有し、
前記せん断加工面は前記外周縁に形成される、請求項１から７のいずれかに記載のブランク。
【請求項１０】
前記湾曲部はプレス成形時に伸び変形する部分である、請求項１から９までのいずれかに記載のブランク。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれかに記載のブランクにプレス成形を施した、成形品。
【請求項１２】
柱状のパンチおよび前記パンチを挿入可能な中空状のダイを有し、前記パンチを所定方向に移動させてダイ上に載置された金属板をせん断加工する金型であって、
前記パンチは、外周縁が切断刃となる底面と、前記外周縁から前記所定方向に平行な方向に延びる外周面とを有し、
前記外周縁は、平面視において凸状または凹状に湾曲する湾曲部を含み、
前記底面は、平面部と、該平面部から前記所定方向に凹みかつ平面視において前記湾曲部を含むように設けられる切欠き部とを含む、金型。
【請求項１３】
柱状のパンチおよび前記パンチを挿入可能な中空状のダイを有し、前記パンチを所定方向に移動させてダイ上に載置された金属板をせん断加工する金型であって、
前記ダイは、前記金属板を支持しかつ内周縁が切断刃となる中空状の支持面と、前記内周縁から前記所定方向に平行な方向に延びる内周面とを有し、
前記内周縁は、平面視において凸状または凹状に湾曲する湾曲部を含み、
前記支持面は、平面部と、該平面部から前記所定方向に凹みかつ平面視において前記湾曲部を含むように設けられる切欠き部とを含む、金型。
【請求項１４】
前記切欠き部の前記所定方向に平行な方向における切り欠き深さは、前記金属板の板厚の０．１倍以上かつ０．７倍以下である、請求項１２または１３に記載の金型。
【請求項１５】
請求項１２から１４のいずれかに記載の金型を用いてプレス成形用のブランクを製造する方法であって、
前記金型のダイ上に金属板を載置する工程と、
前記ダイ上に載置された金属板を前記金型のパンチを用いてせん断加工する工程とを備える、ブランクの製造方法。
【請求項１６】
請求項１２から１４のいずれかに記載の金型を用いて請求項１から１０のいずれかに記載のブランクを製造する方法であって、
前記金型のダイ上に金属板を載置する工程と、
前記ダイ上に載置された金属板を前記金型のパンチを用いてせん断加工する工程とを備え、
前記せん断加工する工程では、前記パンチまたは前記ダイの前記切欠き部によって前記金属板の一部を切断することによって、前記ブランクの湾曲部の少なくとも一部が形成される、ブランクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス成形用のブランク、該ブランクから製造された成形品、該ブランクを製造するための金型、および該ブランクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、家電製品、および建築構造物等で用いられる部材の製造においては、ブランク（素材）をプレス成形等の塑性加工によって所定の形状に成形している。上記ブランクを大量生産する場合には、たとえば、せん断加工により金属板を所定の形状に切断する。【０００３】
図１に、金属板をせん断加工によって切断する際の態様を模式的に示す。図１（ａ）に示すように、金属板１をせん断加工する際には、まず、ダイ２の上に金属板１を載置する。その後、図１（ｂ）に示すように、パンチ３を金属板１の表面に対して略垂直な方向（矢印Ｄで示す方向）に移動させて、金属板１を切断する。【０００４】
図２は、せん断加工によって切断された金属板のせん断加工面の一例を示す概略断面図である。図２に示すように、金属板１のせん断加工面４は、たとえば、だれ部４ａ、せん断面４ｂおよび破断面４ｃを含む。せん断面は、せん断加工によって大きく塑性変形している。なお、図２に示した例では、せん断加工によって、金属板１の裏面側にかえり（バリ）５が発生している。【０００５】
上記のように、せん断加工面は、せん断加工によって大きく塑性変形したせん断面を有している。そのため、せん断加工面は、切削加工および研削加工によって形成された加工面に比べて、伸び変形しにくく、伸びフランジ割れ（せん断加工および切削加工等の加工後のプレス加工において、加工面が伸びることにより該加工面で生ずる割れ）が生じ易い。以下、伸びフランジ割れについて図面を用いて説明する。【０００６】
図３は、伸びフランジ成形を説明するための図であり、（ａ）は伸びフランジ成形前の金属板を示す斜視図であり、（ｂ）および(c)は伸びフランジ成形後の金属板を示す斜視図である。【０００７】
図３（ａ）を参照して、金属板６はせん断加工によって切断されており、外周縁にせん断加工面６ａが形成されている。また、金属板６の外周縁には、平面視において略Ｌ字状の周縁を有する凹部６ｂが設けられている。凹部６ｂの周縁は、直線部６ｃ、湾曲部６ｄおよび直線部６ｅを含む。図３（ａ）において、長さＸ１、長さＹ１および長さＺ１はそれぞれ、直線部６ｃ、湾曲部６ｄおよび直線部６ｅの長さを示す。【０００８】
図３（ａ）および（ｂ）を参照して、凹部６ｂの周縁部分に対して面外変形が生じるように伸びフランジ成形を施した場合には、直線部６ｃおよび直線部６ｅの長さＸ１，Ｚ１は変化しないが、湾曲部６ｄの長さは、長さＹ１よりも大きい長さＹ２となる。すなわち、湾曲部６ｄにおいてせん断加工面６ａが伸び変形する。これにより、湾曲部６ｄにおいて伸びフランジ割れが発生する場合がある。【０００９】
図３（ａ）および（c）を参照して、凹部６ｂの周縁部分に対して面内変形が生じるように伸びフランジ成形を施した場合には、直線部６ｃおよび直線部６ｅの長さＸ１，Ｚ１は変化しないが（または、ほぼ変化しないが）、湾曲部６ｄの長さは、長さＹ１よりも大きい長さＹ３となる。すなわち、湾曲部６ｄにおいてせん断加工面６ａが伸び変形する。これにより、湾曲部６ｄにおいて伸びフランジ割れが発生する場合がある。【００１０】
上記のような伸びフランジ割れの発生は、特に、家電用および自動車用の種々の部品をプレス成形によって製造する際に問題となっている。近年、上記のような部品のさらなる軽量化が求められており、７８０ＭＰａ級鋼板以上の強度を有する薄鋼板が多く用いられている。このため、特に、上記のような高強度鋼板をプレス成形する際に伸びフランジ割れが発生することを抑制することが望まれている。しかし、伸びフランジ割れは低強度の鋼板においても発生することが知られており、鋼板の強度に関わらず伸びフランジ割れを防止する必要がある。そのため、せん断加工面における伸びフランジ割れの発生を抑制する技術が、これまで数多く提案されている。【００１１】
例えば、特許文献１に開示されている打ち抜き用工具では、ポンチの切刃部の先端部に、凸状の曲げ刃が設けられている。上記の構成を有するポンチによって被加工材を切断する際には、切刃部によって切断される部分に、曲げ刃によって引張応力を与えることができる。この場合、切刃部およびダイ肩によって被加工材に発生した亀裂の進展を、上記引張応力によって促進できる。これにより、被加工材が圧縮されることなく切刃部によって切断されるので、打ち抜き穴の穴拡げ性を改善できる。その結果、せん断加工面における伸びフランジ割れの発生を抑制できると考えられる。【００１２】
特許文献２に開示されているシャーせん断刃は、主せん断刃と、主せん断刃よりも刃の進行方向に突出する先端部突起とを有している。上記の構成を有するシャーせん断刃によって被加工板を切断する際には、主せん断刃によって切断される部分に、先端部突起によって張力を与えることができる。これにより、特許文献２のシャーせん断刃においても、上記特許文献１のポンチと同様の効果が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００５−０９５９８０号公報
【特許文献２】特開２００６−２３１４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述のように、特許文献１および２に記載の技術は、伸びフランジ割れの抑制に有効である。しかしながら、本発明者らの種々の検討の結果、特許文献１および２の技術を用いて切断した被加工材では、伸びフランジ成形が施される部分以外の部分を起点として疲労破壊が発生しやすくなることが分かった。具体的には、特許文献１および２の技術を用いて切断した被加工材では、せん断加工面における破断面の割合が大きくなる。破断面は、一般に、多数のき裂を有している。本発明者らの種々の検討の結果、破断面に形成される上記のき裂を起点として、疲労破壊が発生しやすくなることが分かった。このため、特許文献１および２の技術によって切断した被加工材では、疲労強度が低下するという問題がある。【００１５】
本発明は、プレス成形時に伸びフランジ割れの発生を抑制できかつ疲労強度の低下を抑制できるブランク、該ブランクをプレス成形して得られるプレス成形品、該ブランク製造用の金型、および該ブランク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】
【００１６】
（１）本発明の一実施形態に係るブランクは、金属板をせん断加工することによって製造されたプレス成形用の板状のブランクであって、板厚方向にせん断面および破断面を有しかつ平面視において環状に形成されるせん断加工面を有し、平面視において前記せん断加工面の縁は凹状に湾曲する湾曲部を有し、前記湾曲部における前記破断面の板厚方向の長さの平均値が、前記せん断加工面の全周における前記破断面の前記板厚方向の長さの平均値よりも大きい。【００１７】
上記のブランクでは、湾曲部において破断面の板厚方向の長さが大きくなる。言い換えると、プレス成形時に伸び変形しやすい部分において、せん断面の割合を小さくできる。これにより、湾曲部が伸び変形しやすくなるので、湾曲部が伸びフランジ成形されても、湾曲部において伸びフランジ割れが発生することを抑制できる。また、湾曲部以外の部分については、湾曲部に比べて破断面の割合を小さくできる。言い換えると、加工硬化されたせん断面の割合を大きくできる。これにより、湾曲部以外の部分においては、十分な疲労強度が得られる。一方、湾曲部については、破断面の割合が大きい。このため、プレス成形前の状態では湾曲部の疲労強度が低下する。しかし、プレス成形時に伸びフランジ成形による加工硬化が生じ、湾曲部の疲労強度が高くなる。これらの結果、疲労強度を低下させることなく、伸びフランジ割れの発生を抑制できる。【００１８】
（２）前記湾曲部の前記せん断加工面の周方向における中心点または平面視において前記湾曲部の曲率が最大となる点を前記湾曲部の基準点とした場合に、該基準点を中心として前記周方向の所定の長さの範囲における前記破断面の前記板厚方向の長さの平均値が、前記せん断加工面の全周における前記破断面の前記板厚方向の長さの平均値よりも大きくてもよい。【００１９】
この場合、湾曲部の中心部（位置的な中心部または曲率が大きくなる部分）において伸びフランジ割れが発生することを抑制できる。【００２０】
（３）前記所定の長さの範囲における前記破断面の前記板厚方向の長さの平均値は、前記せん断加工面の全周における前記破断面の前記板厚方向の長さの平均値よりも、前記板厚の１０％以上大きくてもよい。【００２１】
この場合、湾曲部の中心部において伸びフランジ割れが発生することを十分に抑制できる。【００２２】
（４）前記せん断加工面は、前記板厚方向において前記せん断面を間に挟んで前記破断面とは反対側に位置するだれ部をさらに含み、前記所定の長さの範囲における前記だれ部の前記板厚方向の長さの平均値は、前記板厚の２０％以下であってもよい。【００２３】
だれ部の長さを短くすることによって、伸びフランジ割れの発生をより確実に抑制できる。【００２４】
（５）前記所定の長さは、該ブランクの板厚の５０％の長さであってもよい。【００２５】
この場合、湾曲部の中心部において伸びフランジ割れが発生することをより確実に抑制できる。【００２６】
（６）前記所定の長さは、前記板厚の２０００％の長さであってもよい。【００２７】
この場合、湾曲部内の十分な範囲において伸びフランジ割れが発生することを抑制できる。【００２８】
（７）前記所定の長さの範囲は、曲率が５ｍ−１以上となる部分であってもよい。【００２９】
この場合、プレス成形時に伸びフランジ変形が大きくなる湾曲部においても、伸びフランジ割れの発生を十分に防止できる。【００３０】
（８）前記金属板は、穴抜き加工によって形成された穴を有し、前記せん断加工面は、前記穴の縁に形成されてもよい。【００３１】
この場合、穴抜き加工によって形成された穴の周辺部を伸びフランジ成形する場合でも、穴の縁において伸びフランジ割れが発生することを防止できる。また、穴の周辺において疲労強度が低下することを抑制できる。【００３２】
（９）前記金属板は、打ち抜き加工によって形成された外周縁を有し、前記せん断加工面は前記外周縁に形成されてもよい。【００３３】
この場合、打ち抜き加工によってブランクの外周縁を伸びフランジ成形する場合でも、該外周縁において伸びフランジ割れが発生することを防止できる。また、該外周縁の周辺において疲労強度が低下することを抑制できる。【００３４】
（１０）前記湾曲部はプレス成形時に伸び変形する部分であってもよい。【００３５】
この場合、伸び変形する部分において伸びフランジ割れの発生を防止できるとともに、他の部分においては、疲労強度の低下を確実に防止できる。【００３６】
（１１）本発明の他の実施形態に係る成形品は、上記のブランクにプレス成形を施した成形品である。【００３７】
上記の成形品は、伸びフランジ割れが防止されかつ十分な疲労強度を有する。【００３８】
（１２）本発明のその他の実施形態に係る金型は、柱状のパンチおよび前記パンチを挿入可能な中空状のダイを有し、前記パンチを所定方向に移動させてダイ上に載置された金属板をせん断加工する金型であって、前記パンチは、外周縁が切断刃となる底面と、前記外周縁から前記所定方向に平行な方向に延びる外周面とを有し、前記外周縁は、平面視において凸状または凹状に湾曲する湾曲部を含み、前記底面は、平面部と、該平面部から前記所定方向に凹みかつ平面視において前記湾曲部を含むように設けられる切欠き部とを含む。【００３９】
上記の金型を用いて金属板をせん断加工（穴抜き加工または打ち抜き加工）する場合には、たとえば、ダイ上に載置された金属板に対してパンチの底面を押し込む。これにより、まず、平面部の外縁と金属板の表面とが接触し、該接触部において金属板にせん断面が形成される。また、ダイと金属板の裏面との接触部のうち、平面部の外縁に対向する部分において、金属板にせん断面が形成される。パンチの押し込み量が小さい時点では、金属板の表面のうち切欠き部に対向する部分はパンチに接触しておらず、該部分ではせん断面が形成されていない。また、ダイと金属板の裏面との接触部のうち、切欠き部の下方に位置する部分には大きな力が加わっていないので、該部分においてもせん断面が形成されていない。【００４０】
パンチをさらに押し込むことによって、金属板の表面において平面部の外縁との接触部にき裂が生じる。このき裂が板厚方向に進展し、金属板の表面側に破断面が形成される。また、ダイと金属板の裏面との接触部のうち、平面部の外縁に対向する部分において金属板にき裂が生じる。このき裂が板厚方向に進展し、金属板の裏面側に破断面が形成される。一方、切欠き部も金属板の表面に接触し、該接触部においてせん断面が形成される。また、ダイと金属板の裏面との接触部のうち切欠き部の下方に位置する部分においても、金属板にせん断面が形成される。【００４１】
パンチをさらに押し込むことによって、金属板の表面側および裏面側に生じた上記のき裂は、板厚方向だけではなく、金属板のうち切欠き部の下方に位置する部分に向かっても進展する。これにより、金属板のうち切欠き部の下方に位置する部分にも破断面が形成される。すなわち、切欠き部が金属板に大きく押し込まれる前に、切欠き部の下方に位置する部分において破断面が形成されることになる。このため、切欠き部の下方の位置の破断面の板厚方向の長さを、他の部分の破断面の板厚方向の長さよりも大きくすることができる。【００４２】
上記のように、本発明に係るパンチによってせん断加工された金属板のうち、切欠き部によって切断された部分については、破断面の板厚方向の長さを大きくすることができる。したがって、プレス成形時に伸びフランジ変形する部分を切欠き部によって切断することによって、伸びフランジ割れを防止することができる。また、平面部によって切断された部分については、破断面の板厚方向の長さを短くできるので、疲労強度が低下することを防止できる。【００４３】
（１３）本発明のさらに他の実施形態に係る金型は、柱状のパンチおよび前記パンチを挿入可能な中空状のダイを有し、前記パンチを所定方向に移動させてダイ上に載置された金属板をせん断加工する金型であって、前記ダイは、前記金属板を支持しかつ内周縁が切断刃となる中空状の支持面と、前記内周縁から前記所定方向に平行な方向に延びる内周面とを有し、前記内周縁は、平面視において凸状または凹状に湾曲する湾曲部を含み、前記支持面は、平面部と、該平面部から前記所定方向に凹みかつ平面視において前記湾曲部を含むように設けられる切欠き部とを含む。【００４４】
上記の金型では、ダイに切欠き部が設けられている。この場合も、パンチに切欠き部が設けられた上述の金型と同様の効果が得られる。【００４５】
（１４）前記切欠き部の前記所定方向に平行な方向における切り欠き深さは、前記金属板の板厚の０．１倍以上かつ０．７倍以下であってもよい。【００４６】
この場合、切欠き部が金属板を押し込むタイミングを平面部が金属板を押し込むタイミングに対して適切に遅らせることができる。これにより、切欠き部によって切断された部分において、破断面の板厚方向の長さを適切な大きさにすることができる。【００４７】
（１５）本発明のその他の実施形態に係るブランクの製造方法は、上述の金型を用いてプレス成形用のブランクを製造する方法であって、前記金型のダイ上に金属板を載置する工程と、前記ダイ上に載置された金属板を前記金型のパンチを用いてせん断加工する工程とを備える。【００４８】
上記の製造方法によって製造されたブランクでは、パンチまたはダイの切欠き部によって切断された部分については、破断面の板厚方向の長さを大きくすることができる。したがって、プレス成形時に伸びフランジ変形する部分を切欠き部によって切断することによって、伸びフランジ割れを防止することができる。また、パンチまたはダイの平面部によって切断された部分については、破断面の板厚方向の長さを短くできるので、疲労強度が低下することを防止できる。【００４９】
（１６）本発明のさらに他の実施形態に係るブランクの製造方法は、上述の金型を用いて本発明の実施形態に係るブランクを製造する方法であって、前記金型のダイ上に金属板を載置する工程と、前記ダイ上に載置された金属板を前記金型のパンチを用いてせん断加工する工程とを備え、前記せん断加工する工程では、前記パンチまたは前記ダイの前記切欠き部によって前記金属板の一部を切断することによって、前記ブランクの湾曲部の少なくとも一部が形成される。【００５０】
上述の製造方法によれば、本発明の実施形態に係るブランクを適切に製造できる。
【発明の効果】
【００５１】
本発明によれば、プレス成形後の疲労強度を低下させることなくプレス成形時に伸びフランジ割れの発生を抑制できるブランクが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】せん断加工を説明するための図である。
【図２】せん断加工によって切断された金属板のせん断加工面の一例を示す概略断面図である。
【図３】伸びフランジ成形を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態に係るブランクを示す概略斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る成形品を示す概略斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係るブランクを示す図である。
【図７】ブランクの湾曲部を示す拡大平面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る金型を示す概略斜視図である。
【図９】本発明の実施形態に係る金型を示す概略斜視図である。
【図１０】パンチを示す概略図である。
【図１１】ブランクの製造方法を説明するための図である。
【図１２】ブランクの製造方法を説明するための図である。
【図１３】ブランクの製造方法を説明するための図である。
【図１４】ブランクの製造方法を説明するための図である。
【図１５】ブランクの製造方法を説明するための図である。
【図１６】切欠き部の他の構成を示す図である。
【図１７】本発明の他の実施形態に係る金型を示す概略斜視図である。
【図１８】本発明の他の実施形態に係るブランクを示す概略斜視図である。
【図１９】図１８のブランクを製造するための金型の一例を示す概略斜視図である。
【図２０】試験片を示す平面図である。
【図２１】比較例１の伸びフランジ部におけるせん断加工面の写真である。
【図２２】実施例５の伸びフランジ部におけるせん断加工面の写真である。
【図２３】伸びフランジ試験を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
以下、本発明に係るブランク、成形品、金型およびブランクの製造方法について図面を参照しつつ説明する。なお、本発明に係るブランクは、特定の材料に限定されない。ブランクの材料としては、たとえば、鋼等の金属材料を用いることができる。ブランクの材料として鋼を用いる場合には、鋼の種類は特に限定されない。ブランクの厚さおよび強度についても特に限定されず、せん断加工が可能な厚さおよび強度であればよい。
【００５４】
（ブランクおよび成形品の構成）
図４は、本発明の一実施形態に係るブランク１０を示す概略斜視図である。図４を参照して、板状のブランク１０は平面視略矩形状を有し、中央部に穴１０ａを有する。穴１０ａは、せん断加工（たとえば、穴抜き加工）によって形成されている。このため、本実施形態では、ブランク１０の中央部に、平面視において環形状を有するせん断加工面が形成されている。言い換えると、環状のせん断加工面によって穴１０ａが形成されている。ブランク１０の製造方法については後述する。
【００５５】
ブランク１０は、たとえば、自動車用または家電用等の部品とするためにプレス成形（バーリング加工または深絞り加工等）される。具体的には、たとえば、図４および図５を参照して、穴１０ａを中心としてブランク１０に伸びフランジ成形を施すことによって、フランジ部１２ａを有する成形品１２が製造される。以下、ブランク１０についてより具体的に説明する。
【００５６】
図６（ａ）は、ブランク１０を示す平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ線拡大断面図である。図６（ｂ）においては、ブランク１０の板厚方向を矢印Ｘで示している。以下の説明においては、ブランク１０の板厚方向をブランク１０の上下方向とする。
【００５７】
図６を参照して、ブランク１０は、互いに略平行でかつ板厚方向に対して垂直に延びる表面１０ｂおよび裏面１０ｃを有する。せん断加工面１４は、ブランク１０の表面１０ｂ側から板厚方向に順に、だれ部１４ａ、せん断面１４ｂおよび破断面１４ｃを有する。本実施形態では、ブランク１０の裏面１０ｃ側には、かえり１６が形成されている。本実施形態では、ブランク１０の裏面１０ｃから下方に突出する部分をかえり１６とする。また、本実施形態では、穴１０ａの表面１０ｂ側の周縁からかえり１６の上端までの部分をせん断加工面１４とする。したがって、本実施形態においては、せん断加工面１４の板厚方向の長さは、ブランク１０の板厚ｔ（表面１０ｂと裏面１０ｃとの上下方向の距離）に等しい。
【００５８】
図６（ａ）を参照して、平面視において、穴１０ａの周縁（せん断加工面１４の内縁）は、複数の直線部１８および複数の湾曲部２０を有する。本実施形態では、穴１０ａの周縁（せん断加工面１４の内縁）は、４つの直線部１８および４つの湾曲部２０を有する。平面視において湾曲部２０は、直線部１８と直線部１８との間において、凹状に湾曲している。本実施形態では、湾曲部２０は、円弧状に凹むように湾曲している。図５および図６（ａ）を参照して、各湾曲部２０は、伸びフランジ成形時に伸び変形する部分である。なお、湾曲部の曲率の符号が変わる部位又は曲率がゼロとなる部位を境界として、湾曲部の範囲を定義する。すなわち、凹状に湾曲する湾曲部の両端は、平面視においてせん断加工面１４の内縁の曲率を求めた場合に、曲率の符号が変わる点、または曲率がゼロとなる点である。
【００５９】
図７は、ブランク１０の湾曲部２０（図６（ａ）において一点鎖線で囲んだ部分）を示す拡大平面図である。なお、図７においては、せん断加工面１４の周方向を矢印Ｙで示している。
【００６０】
図６（ｂ）および図７を参照して、ブランク１０では、湾曲部２０における破断面１４ｃの板厚方向の長さの平均値は、せん断加工面１４の全周における破断面１４ｃの板厚方向の長さの平均値よりも大きい。
【００６１】
湾曲部２０における破断面１４ｃの板厚方向の長さの平均値は、以下のようにして求める。まず、湾曲部２０をせん断加工面１４の周方向に５つの領域に等分割する。そして、隣り合う領域の境界部において、破断面１４ｃの板厚方向の長さを測定する。すなわち、湾曲部２０において、せん断加工面１４の周方向に位置が異なる４箇所で、破断面１４ｃの板厚方向の長さを測定する。その後、測定した４箇所の長さの平均値を算出して、湾曲部２０における破断面１４ｃの板厚方向の長さの平均値とする。湾曲部２０におけるだれ部１４ａおよびせん断面１４ｂの板厚方向の長さの平均値についても同様に求めることができる。
【００６２】
また、せん断加工面１４の全周における破断面１４ｃの板厚方向の長さの平均値は、以下のようにして求める。まず、せん断加工面１４を周方向に所定の幅で複数の領域に等分割する。そして、隣り合う領域の境界部において、破断面１４ｃの板厚方向の長さを測定する。すなわち、せん断加工面１４の周方向に位置が異なる複数の箇所で、破断面１４ｃの板厚方向の長さを測定する。その後、測定した複数の箇所の長さの平均値を算出して、せん断加工面１４の全周における破断面１４ｃの板厚方向の長さの平均値とする。なお、上記所定の幅は、湾曲部２０を上記周方向に５つの領域に等分割した場合の幅に最も近い長さになるように設定する。せん断加工面１４の全周におけるだれ部１４ａおよびせん断面１４ｂの板厚方向の長さの平均値についても同様に求めることができる。
【００６３】
図７を参照して、下記のようにして定義される基準点２２を中心として、せん断加工面１４の周方向の所定の長さの範囲Ｒにおける破断面１４ｃ（図６（ｂ）参照）の板厚方向の長さの平均値が、せん断加工面１４の全周における破断面１４ｃの板厚方向の長さの平均値よりも大きいことが好ましい。基準点２２は、せん断加工面１４の周方向における湾曲部２０の中心点、または平面視において湾曲部２０の曲率が最大となる点として定義される。範囲Ｒの上記所定の長さは、たとえば、ブランク１０の板厚の５０％の長さ、１００％の長さ、１０００％の長さ、または２０００％の長さである。また、たとえば、湾曲部２０において曲率が５ｍ−１以上となる部分が続く範囲を、上記所定の長さの範囲Ｒとして定義してもよい。この場合の範囲Ｒは、湾曲部２０の曲率をＲゲージで測定することで決定できる。
【００６４】
本実施形態では、範囲Ｒにおける破断面１４ｃの板厚方向の長さの平均値は、せん断加工面１４の全周における破断面１４ｃの板厚方向の長さの平均値よりも、ブランク１０の板厚の１０％以上大きい。また、本実施形態では、範囲Ｒにおけるだれ部１４ａの板厚方向の長さの平均値は、ブランク１０の板厚の２０％以下である。なお、範囲Ｒにおける破断面１４ｃの板厚方向の長さの平均値は、以下のようにして求める。まず、範囲Ｒ内のせん断加工面１４を周方向に５つの領域に等分割する。そして、隣り合う領域の境界部において、破断面１４ｃの板厚方向の長さを測定する。すなわち、範囲Ｒにおいて、せん断加工面１４の周方向に位置が異なる４箇所で、破断面１４ｃの板厚方向の長さを測定する。その後、測定した４箇所の長さの平均値を算出して、範囲Ｒにおける破断面１４ｃの板厚方向の長さの平均値とする。範囲Ｒにおけるだれ部１４ａおよびせん断面１４ｂの板厚方向の長さの平均値についても同様に求めることができる。
【００６５】
（ブランクおよび成形品の効果）
ブランク１０では、湾曲部２０において破断面１４ｃの板厚方向の長さが大きくなる。言い換えると、プレス成形時に伸び変形しやすい部分において、せん断面１４ｂの割合を小さくできる。これにより、湾曲部２０が伸び変形しやすくなるので、湾曲部２０が伸びフランジ成形されても、湾曲部２０において伸びフランジ割れが発生することを抑制できる。また、湾曲部２０以外の部分については、湾曲部２０に比べて破断面１４ｃの割合を小さくできる。言い換えると、加工硬化されたせん断面１４ｂの割合を大きくできる。これにより、湾曲部２０以外の部分においては、十分な疲労強度が得られる。一方、湾曲部２０については、破断面１４ｃの割合が大きい。このため、プレス成形前の状態では湾曲部２０の疲労強度が低下する。しかし、プレス成形時に伸びフランジ成形による加工硬化が生じ、湾曲部２０の疲労強度が高くなる。その結果、プレス成形後の成形品１２において十分な疲労強度が得られる。これらの結果、成形品１２の疲労強度が低下することを抑制しつつ、ブランク１０から成形品１２を製造する際に伸びフランジ割れが発生することを抑制できる。
【００６６】
ブランク１０では、たとえば、範囲Ｒにおける破断面１４ｃの板厚方向の長さの平均値が、せん断加工面１４の全周における破断面１４ｃの板厚方向の長さの平均値よりも大きく設定される。この場合、湾曲部２０の中心部（位置的な中心部または曲率が大きくなる部分）において伸びフランジ割れが発生することを抑制できる。
【００６７】
ブランク１０では、範囲Ｒにおける破断面１４ｃの板厚方向の長さの平均値が、せん断加工面１４の全周における破断面１４ｃの板厚方向の長さの平均値よりも、ブランク１０の板厚の１０％以上大きい。これにより、湾曲部２０の中心部において伸びフランジ割れが発生することを十分に抑制できる。
【００６８】
ブランク１０では、範囲Ｒにおけるだれ部１４ａの板厚方向の長さの平均値が、ブランク１０の板厚の２０％以下である。これにより、伸びフランジ割れの発生をより確実に抑制できる。
【００６９】
ブランク１０では、範囲Ｒの上記所定の長さは、たとえば、ブランク１０の板厚の５０％の長さに設定される。この場合、湾曲部２０の中心部において伸びフランジ割れが発生することをより確実に抑制できる。また、範囲Ｒの上記所定の長さが、たとえば、ブランク１０の板厚の２０００％の長さに設定されてもよい。この場合、湾曲部２０内の十分な範囲において伸びフランジ割れが発生することを抑制できる。さらに、範囲Ｒは、たとえば、曲率が５ｍ−１以上となる部分であってもよい。この場合、プレス成形時に伸びフランジ変形が大きくなる湾曲部２０においても、伸びフランジ割れの発生を十分に防止できる。
【００７０】
なお、ブランク１０では、複数の湾曲部２０が設けられているが、いずれか一つの湾曲部２０において本発明の要件を満たしていればよい。したがって、複数の湾曲部２０のうちのいずれかの湾曲部２０が本発明の要件を満たしていなくてもよい。
【００７１】
（ブランク製造用の金型およびブランクの製造方法）
以下、上述のブランク１０を製造するための金型および該金型を用いたブランク１０の製造方法について説明する。
【００７２】
図８および図９は、本発明の一実施形態に係る金型２４を示す概略斜視図である。図８を参照して、金型２４は、柱状のパンチ２６およびパンチ２６を挿入可能な穴２８ａを有する中空状のダイ２８を含む。詳細は後述するが、図８を参照して、上述のブランク１０を製造する際には、まず、ダイ２８上に平面視矩形状の金属板３０を載置する。その後、図８および図９を参照して、パンチ２６を金属板３０の板厚方向（図８において矢印Ｚで示す方法）に移動させて、パンチ２６の下端部が穴２８ａに挿入されるように、パンチ２６によって金属板３０の中央部を押し込む。これにより、金属板３０の中央部が切断（せん断加工）され、穴１０ａ（図４参照）が形成される。すなわち、上述のブランク１０（図４参照）が製造される。以下、パンチ２６およびダイ２８について、具体的に説明する。なお、以下の説明では、金属板３０をせん断加工する際のパンチ２６の移動方向（矢印Ｚで示す方向）を上下方向とする。また、該上下方向に対して垂直な方向を側方とする。
【００７３】
図１０は、パンチ２６を示す概略図であり、（ａ）はパンチ２６の側面図であり、（ｂ）はパンチ２６の底面図である。
【００７４】
図１０を参照して、パンチ２６は、底面３２と、底面３２の外周縁３２ａから上方に延びる外周面３４とを有する。パンチ２６においては、底面３２の外周縁３２ａが切断刃となる。このため、外周縁３２ａは、穴１０ａ（図４参照）を形成できるように、穴１０ａと同様に平面視略矩形状を有する。
【００７５】
図１０（ｂ）を参照して、底面３２の外周縁３２ａは、底面視（平面視）において凸状に湾曲する複数（本実施形態では４つ）の湾曲部３６を含む。本実施形態では、略矩形状の外周縁３２ａの４つの角部にそれぞれ、湾曲部３６が設けられている。
【００７６】
図１０（ａ），（ｂ）を参照して、底面３２は、平面部３８と、平面部３８から上方（パンチ２６の移動方向に平行な方向）に凹む複数の切欠き部４０とを含む。図１０（ａ）を参照して、各切欠き部４０は、側面視において矩形状を有する。より具体的には、図１０（ａ），（ｂ）を参照して、各切欠き部４０は、平面部３８から上方に伸びる側壁部４０ａ，４０ｂ，４０ｃと、側壁部４０ａ，４０ｂ，４０ｃの上縁を接続するように設けられる天井部４０ｄとを有する。側壁部４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、底面視において略Ｕ字形状を形成するように設けられている。本実施形態では、側壁部４０ａと側壁部４０ｂとが互いに対向するように設けられ、側壁部４０ａの一端部と側壁部４０ｂの一端部とを接続するように側壁部４０ｃが設けられている。天井部４０ｄは、平面部３８と略平行に設けられている。図１０（ｂ）を参照して、各切欠き部４０は、底面視（平面視）において、湾曲部３６の中心（頂点）を含むように形成される。
【００７７】
図１０（ａ）を参照して、切欠き部４０の切欠き深さｄは、金属板３０（図９参照）の板厚の０．１倍以上かつ０．７倍以下に設定することが好ましい。図１０（ｂ）を参照して、切欠き部４０の幅ｗは、ブランク１０（図６参照）の湾曲部２０（図６参照）の寸法に応じて適宜設定されるが、金属板３０の板厚の５０〜２０００％の大きさに設定することが好ましく、１００〜１０００％の大きさに設定することがより好ましい。また、金属板３０を切断する際に切欠き部４０の幅方向における中心線がブランク１０の湾曲部２０の基準点２２上に位置するように、金型２４を構成することが好ましい。切欠き部４０の長さＬは、金属板３０の板厚以上であることが好ましい。
【００７８】
図８を参照して、ダイ２８は、金属板３０を支持する中空状の支持面４２と、支持面４２の内周縁４２ａから下方に延びる内周面４４とを有する。ダイ２８においては、支持面４２の内周縁４２ａが切断刃となる。支持面４２の内周縁４２ａは、底面３２の外周縁３２ａに対して相似となる形状を有し、外周縁３２ａの複数の湾曲部３６に対応する複数の湾曲部４６を有する。湾曲部４６は、湾曲部３６の形状に対応するように凹状に湾曲した形状を有する。パンチ２６とダイ２８とのクリアランス（すなわち、外周縁３２ａと内周縁４２ａとのクリアランス）は、たとえば、金属板３０の板厚の約１０％の大きさに設定される。
【００７９】
以下、上述の金型２４によるブランク１０の製造方法について図面を参照しつつ具体的に説明する。図１１〜１５は、ブランク１０を製造する際の、パンチ２６、ダイ２８および金属板３０の関係を示す概念図である。具体的には、図１１〜１５において（ａ）は、パンチ２６の湾曲部３６（図８参照）近傍の外周面３４（図８参照）、ダイ２８の湾曲部４６（図８参照）近傍の内周面４４（図８参照）、および湾曲部３６（図８参照）と湾曲部４６（図８参照）との間に位置する金属板３０の関係を示す概念図である。図１１〜１５において（ｂ）は、パンチ２６の平面部３８、ダイ２８の支持面４２、および平面部３８と支持面４２との間に位置する金属板３０の関係を示す概念図（図１１（ａ）のｂ−ｂ線で示す部分に相当する概念図）である。図１１〜１５において（ｃ）は、パンチ２６の切欠き部４０、ダイ２８の支持面４２および切欠き部４０と支持面４２との間に位置する金属板３０の関係を示す概念図（図１１（ａ）のｃ−ｃ線で示す部分に相当する概念図）である。なお、図１１〜１５の（ａ）では、位置関係を明確にするために、金属板３０にハッチングを付している。
【００８０】
図８を参照して、上述したように、ブランク１０を製造する際には、まず、ダイ２８の支持面４２上に金属板３０を載置する。その後、図１１および図１２に示すように、パンチ２６を移動させて、パンチ２６の平面部３８を金属板３０に押し込む。これにより、平面部３８の外縁によって、金属板３０の表面側にせん断面４８（図１２参照）が形成される。また、ダイ２８と金属板３０の裏面との接触部のうち平面部３８の外縁に対向する部分において、ダイ２８の支持面４２の内周縁４２ａによってせん断面５０が形成される。図１２（ａ），（ｃ）に示すように、パンチ２６の押し込み量が小さい時点では、切欠き部４０の天井部４０ｄは、金属板３０に接触していない。このため、金属板３０のうち、切欠き部４０に対向する部分ではせん断面が形成されていない。また、ダイ２８と金属板３０との接触部のうち、切欠き部４０の下方に位置する部分には大きな力が加わっていないので、該部分においてもせん断面が形成されていない。
【００８１】
図１３（ａ），（ｂ）に示すように、パンチ２６をさらに押し込むことによって、金属板３０の表面において、平面部３８の外縁との接触部にき裂５２が生じる。また、図１３（ａ），（ｃ）に示すように、切欠き部４０の天井部４０ｄも金属板３０の表面に接触する。これにより、天井部４０ｄと金属板３０との接触部において、金属板３０にせん断面５４が形成される。さらに、図１３（ａ）〜（ｃ）に示すように、ダイ２８の支持面４２の内周縁４２ａと金属板３０との接触部において、金属板３０にき裂５６が生じる。
【００８２】
パンチ２６をさらに押し込むことによって、き裂５２，５６が金属板３０の板厚方向に進展し、図１４（ａ），（ｂ）に示すように、金属板３０の表面側および裏面側に破断面５８，６０が形成される。図１４（ａ），（ｃ）に示すように、き裂５２，５６（図１３参照）は、板厚方向だけではなく金属板３０と切欠き部４０との接触部の方に向かっても進展する。これにより、切欠き部４０の下方にも、破断面５８，６０が形成される。すなわち、切欠き部４０が金属板３０に大きく押し込まれる前に、金属板３０のうち切欠き部４０の下方に位置する部分において十分な大きさの破断面１４ｃ（図６参照）を形成することができる。最後に、図１５に示すようにパンチ２６をさらに押し込むことによって、破断面５８，６０がさらに進展し、金属板３０の一部が切断される。これにより、ブランク１０が完成する。
【００８３】
（金型および該金型を用いた製造方法の効果）
金型２４を用いた上述の製造方法によってブランク１０を製造する場合には、切欠き部４０が金属板３０に大きく押し込まれる前に、金属板３０のうち切欠き部４０の下方に位置する部分において十分な大きさの破断面１４ｃを形成することができる。これにより、切欠き部４０の下方の位置の破断面１４ｃの板厚方向の長さを、他の部分の破断面１４ｃの板厚方向の長さよりも大きくできる。したがって、プレス成形時に伸びフランジ変形する部分を切欠き部４０によって切断することによって、伸びフランジ割れを防止することができる。また、平面部３８によって切断された部分については、破断面１４ｃの板厚方向の長さを短くできるので、疲労強度が低下することを防止できる。
【００８４】
金型２４では、切欠き部４０の切欠き深さは、たとえば、金属板３０の板厚の０．１倍以上かつ０．７倍以下に設定される。この場合、切欠き部４０が金属板３０を押し込むタイミングを平面部３８が金属板３０を押し込むタイミングに対して適切に遅らせることができる。これにより、切欠き部４０によって切断された部分において、破断面１４ｃの板厚方向の長さを適切な大きさにできる。
【００８５】
本発明に係る金型２４は、従来のパンチの切断刃（底面３２の外周縁３２ａに相当する部分）の形状を局部的に変更するだけで製造できる。このため、パンチに突出部を設ける場合（たとえば、上述の特許文献１参照）に比べて、金型の製作コストを低減することができる。また、様々な形状のせん断加工工具においても、全体の工具形状を考慮しなくてもよいので、量産現場に容易に適用することができる。さらに、プレス成形で伸びフランジ割れが生じたときに、パンチにおいて、ブランクの上記割れが生じた位置に対応する部分にエンドミル等で新たな切欠き部４０を加えることができる。これにより、現場対応で伸びフランジ割れを解決することができる。この点からも、量産現場に容易に適用することができる。後述の他のパンチおよび切欠き部を有する後述のダイについても同様である。
【００８６】
なお、ブランクのせん断加工面において伸びフランジ割れが生じ易い部位を、予め、数値計算または伸びフランジ試験を行って特定しておくことが好ましい。そして、上記特定した部位を切欠き部によって切断するように、金型を構成してもよい。この場合、金型の製造コストおよびブランクの加工コストを低減できる。
【００８７】
（金型の他の例）
上述の実施形態では、パンチ２６が側面視矩形状の切欠き部４０を有する場合について説明したが、切欠き部の形状は上述の例に限定されない。たとえば、図１６（ａ）に示すように、側面視台形状を有する切欠き部６２をパンチに設けてもよい。なお、切欠き部６２は、切欠き部４０と同様に、側壁部６２ａ,６２ｂ,６２ｃおよび天井部６２ｄを有する。側壁部６２ａ，６２ｂは、側面視において上側に向かうほど徐々に間隔が狭くなるように傾斜している。なお、本発明者らの種々の検討の結果、切欠き部６２によってき裂を効率よく進展させるためには、鉛直面に対する側壁部６２ａ，６２ｂの傾斜角度が３０°以下であることが好ましい。
【００８８】
また、たとえば、図１６（ｂ）に示すように、側面視半円形状を有する切欠き部６４をパンチに設けてもよい。また、たとえば、図１６（ｃ）に示すように、平面部３８と側壁部６６ａ，６６ｂとの境界部にＲ部６６ｃ，６６ｄを有する切欠き部６６をパンチに設けてもよい。この場合、切欠き部６６と平面部３８との境界部の損傷を防止することができる。なお、Ｒ部６６ｃ，６６ｄの曲率半径は、０．０１〜０．１ｍｍであることが好ましい。また、たとえば、図１６（ｄ）に示すように、平面部３８と側壁部６８ａ，６８ｂとの境界部に面取り部６８ｃ，６８ｄを有する切欠き部６８をパンチに設けてもよい。この場合も、切欠き部６８と平面部３８との境界部の損傷を防止することができる。
【００８９】
上述の実施形態では、複数の切欠き部４０を有するパンチ２６について説明したが、パンチに切欠き部を設ける代わりに、ダイに切欠き部を設けてもよい。
【００９０】
図１７は、本発明の他の実施形態に係る金型２４ａを示す概略斜視図である。図１７に示す金型２４ａが図８に示す金型２４と異なるのは、パンチ２６の代わりにパンチ７０を有する点およびダイ２８の変わりにダイ７２を有する点である。
【００９１】
パンチ７０がパンチ２６と異なるのは、複数の切欠き部４０（図８参照）を有していない点である。ダイ７２がダイ２８と異なるのは、各湾曲部４６に、切欠き部４０と同様の形状を有する切欠き部７４を有している点である。詳細な説明は省略するが、金型２４ａを用いてブランク１０を製造する場合にも、上述の金型２４を用いてブランク１０を製造する場合と同様の効果が得られる。
【００９２】
（ブランクの他の例）
上述の実施形態では、穴抜き加工によって形成された穴１０ａを有するブランク１０について説明したが、ブランクの形状は上述の例に限定されない。本発明は、外周縁にせん断加工面が形成されたブランク、たとえば、打ち抜き加工によって形成されたせん断加工面を外周縁に有するブランクにも適用できる。
【００９３】
図１８は、本発明の他の実施形態に係るブランクを示す概略斜視図である。図１８を参照して、板状かつ長手状のブランク７６は、長手方向の中央部が、長手方向の両端部よりも細くなった形状を有する。ブランク７６は、たとえば、打ち抜き加工によって製造され、平面視において環形状を有するせん断加工面７８を外周縁に有する。平面視において、せん断加工面７８の外縁は、凹状に湾曲する複数の湾曲部８０を有する。詳細な説明は省略するが、せん断加工面７８は、ブランク１０のせん断加工面１４と同様の構成を有し、湾曲部８０は、ブランク１０の湾曲部２０と同様の構成を有する。したがって、ブランク７６においても、上述のブランク１０と同様の効果が得られる。
【００９４】
次に、上述のブランク７６を製造するための金型について説明する。
図１９は、ブランク７６を製造するための金型の一例を示す概略斜視図である。図１９を参照して、金型８２は、柱状のパンチ８４およびパンチ８４を挿入可能な穴８６ａを有するダイ８６を含む。
【００９５】
図１９を参照して、パンチ８４は、底面８８と、底面８８の外周縁８８ａから上方に延びる外周面９０とを有する。パンチ８４においては、底面８８の外周縁８８ａが切断刃となる。このため、外周縁８８ａは、ブランク７６と同様の形状を有する。
【００９６】
底面８８の外周縁８８ａは、底面視（平面視）において凹状に湾曲する複数（本実施形態では２つ：図１９においては１つの湾曲部９２のみ図示。）の湾曲部９２を含む。底面８８は、上述の底面３２（図１０参照）と同様に、平面部９４と、平面部９４から上方（パンチ８４の移動方向に平行な方向）に凹む複数（本実施形態では２つ。）の切欠き部９６とを含む。詳細な説明は省略するが、切欠き部９６は、上述の切欠き部４０，６２，６４，６６または６８と同様の構成を有する。切欠き部９６は、底面視（平面視）において、湾曲部９２の中心（頂点）を含むように形成される。
【００９７】
ダイ８６は、金属板（図示せず）を支持する中空状の支持面９８と、支持面９８の内周縁９８ａから下方に延びる内周面１００とを有する。ダイ８６においては、支持面９８の内周縁９８ａが切断刃となる。支持面９８の内周縁９８ａは、底面８８の外周縁８８ａに対して相似となる形状を有し、外周縁８８ａの複数の湾曲部９２に対応する複数の湾曲部１０２を有する。湾曲部１０２は、湾曲部９２の形状に対応するように凸状に湾曲した形状を有する。パンチ８４とダイ８６とのクリアランスは、たとえば、金属板の板厚の約１０％の大きさに設定される。
【００９８】
金型８２においても、パンチ８４が上述のパンチ２６と同様に、切欠き部９６を有している。これにより、金型８２においても、上述の金型２４と同様の効果が得られる。なお、図１７の金型２４ａと同様に、パンチ８４に切欠き部９６を設ける代わりに、ダイ８６の湾曲部１０２にそれぞれ切欠き部を設けてもよい。この場合も、金型８２と同様の効果が得られる。
【実施例】
【００９９】
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されない。【０１００】
（第１実施例）
板厚１．６ｍｍの７８０ＭＰａ級の冷延鋼板（被加工材）に、図４に示す穴１０ａと同様の形状の穴（３０ｍｍ×３０ｍｍ、湾曲部（Ｒ部）の曲率半径は５ｍｍ）を、図８に示すパンチ（切欠き部の形状は矩形。開口幅：０〜１５ｍｍ、切欠き部長さ：０〜パンチ底全域、刃先と切欠き部の境目である角部はＲ１．０の丸み）で形成し、実施例１〜１２のブランクを作製した。さらに、切欠き部を有していない点を除いて図８のパンチと同様の構成を有するパンチを用いて、比較例１のブランクを作製した。また、特許文献２に記載されたパンチで比較例２のブランクを作製した。ダイとパンチとのクリアランスは、被加工材の板厚の１０％に設定した。【０１０１】
上記のようにして作製したブランクに対して、稜線が湾曲している角錐台形状のバーリング用パンチ（図示せず）を用いてバーリング加工を行い、図５に示すようなフランジ部（バーリング部）を形成した（バーリング試験）。バーリング試験では、せん断加工面に割れが生じる限界のバーリング高さを測定し、伸びフランジ性を評価した。【０１０２】
せん断加工部の疲労強度を調査するため、図２０に示すように試験片を切り出して平面曲げ疲労試験を実施した。疲労試験片は、切削加工によって切り出した。切削加工部には研磨加工を施して、平坦度を増した。せん断加工部（パンチによって形成された穴に相当する部分）には、研磨加工は施していない。試験片表層に加わる応力の最大値（曲げモーメントより算出）を評価値とし、応力比を−１に設定した。疲労強度は、１０００万回寿命を達した時点での破断限界の応力を疲労限として評価した。【０１０３】
穴抜き加工に用いたパンチの切欠き部の構成およびバーリング試験の結果を表１に示す。また、表２には、伸びフランジ部に相当する位置および相当しない位置のせん断加工面におけるだれ率、せん断面率、および破断面率を示す。ここで、伸びフランジ部は、図７で説明した湾曲部２０に相当する部分（４つの角部）とした。なお、参考のために図２１および図２２に比較例１および実施例５の伸びフランジ部におけるせん断加工面の外観写真を示す。【０１０４】
【表１】
2016092657.tif 000003
【０１０５】
【表２】
2016092657.tif 000004
【０１０６】
バーリング試験の結果、ブランクの板厚に対する切欠き部の切欠き深さの割合（％）が１０〜７０％の範囲内にある実施例２〜１２のブランクでは、比較例１のブランクに比べて、バーリング高さが高くなった。また、せん断加工面の全周において破断面率を向上させた比較例２のブランクでは、伸びフランジ成形部外のせん断加工面においてき裂が生じ、疲労強度が低下した。一方、実施例１〜１２のブランクでは、伸びフランジ成形部以外においてもき裂は生じず、疲労強度も低下しなかった。【０１０７】
本実施例では、板厚１．６ｍｍの７８０ＭＰａ級の冷延鋼板を用いたが、他の板厚および強度の鋼板を用いても、同様の効果が得られることを、本発明者らは、実験的に確認した。【０１０８】
（第２実施例）
板厚１．６ｍｍの５９０ＭＰａ級の冷延鋼板（被加工材）を、図１９に示すパンチ８４を用いてせん断加工し、図１８に示すブランク７６と同様の形状を有する実施例１〜１２のブランクを作製した。さらに、切欠き部を有していない点を除いて図１９のパンチ８４と同様の構成を有するパンチを用いて、比較例１のブランクを作製した。ダイとパンチとのクリアランスは、被加工材の板厚の１０％に設定した。【０１０９】
図２３（ａ）に伸びフランジ試験の態様を示し、図２３（ｂ）に伸びフランジ加工品の形状を示す。図２３（ａ）に示すように、伸びフランジ試験では、パッド１０４に支持されたダイ１０６にブランク１０８を載置した。そして、パンチ１１０によってブランク１０８を押圧して、フランジ成形を行い、図２３（ｂ）に示す伸びフランジ加工品１１２を作製した。【０１１０】
伸びフランジ試験は、伸びフランジ高さｈ１が異なる種々の条件（５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍおよび２５ｍｍ）、即ち、伸びフランジ試験に伴うせん断加工面における塑性変形量が異なる５つの条件で行った。【０１１１】
せん断加工で用いたパンチの切欠き部の構成および伸びフランジ試験の結果を表３に示す。また、表４には、伸びフランジ部に相当する位置および相当しない位置のせん断加工面におけるだれ率、せん断面率、および破断面率を示す。【０１１２】
【表３】
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【０１１３】
【表４】
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【０１１４】
伸びフランジ試験の結果、実施例１〜１２のブランクでは、せん断加工面において伸びフランジ割れが発生しなかった。一方、比較例１のブランクでは、伸びフランジ割れが発生した。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明によれば、工具作製コストが低く、量産現場に容易に適用が可能で、せん断加工面において伸びフランジ割れを抑制し得るせん断加工方法を提供することができる。よって、本発明は、鋼材加工産業において利用可能性が高いものである。
【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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【図１０】
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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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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