(57)【要約】【課題】製造コストおよび汎用性に優れたプレス成形装置を提供する。【解決手段】平板状の素材板１００から、長手方向に湾曲している湾曲部、湾曲部から長手方向に延長する拡張部、および、湾曲部および拡張部の側方を延長するフランジを有する成形品を得るためのプレス成形装置であって、湾曲部のフランジを構成する素材板１００の縁部１０２，１０４を圧締めするための押圧部を有する湾曲部成形型１３０、拡張部のフランジを構成する素材板１００の縁部１０６，１０８を圧締めするための押圧部を有する拡張部成形型１４０、および、拡張部成形型１４０の押圧部を、湾曲部のフランジ面に発生する残留応力を相殺する方向に移動させるための駆動手段を有する。【選択図】図２
2008200688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の素材板から、長手方向に湾曲している湾曲部、前記湾曲部から長手方向に延長する拡張部、および、前記湾曲部および前記拡張部の側方を延長するフランジを有する成形品を得るためのプレス成形方法であって、
成形終了前において、前記拡張部のフランジを構成する前記素材板の縁部を圧締めしている拡張部成形型の押圧部を、前記湾曲部のフランジ面に発生する残留応力を相殺する方向に、駆動手段によって移動させる
ことを特徴とするプレス成形方法。
【請求項２】
前記拡張部成形型は、前記湾曲部の外角側に位置する外角側型および前記湾曲部の内角側に位置する内角側型を有しており、
前記外角側型に係る前記残留応力を相殺する方向は、前記湾曲部のフランジを構成する前記素材板の縁部を圧締めしている押圧部を有する湾曲部成形型から離間する方向であり、前記内角側型に係る前記残留応力を相殺する方向は、前記湾曲部成形型に近接する方向である
ことを特徴とする請求項１に記載のプレス成形方法。
【請求項３】
前記離間する方向および前記近接する方向は、前記湾曲部と前記拡張部の境界における接線方向と一致していることを特徴とする請求項２に記載のプレス成形方法。
【請求項４】
前記外角側型は、前記外角側型における前記湾曲部成形型に対する近位側面あるいは遠位側面の一方に配置される第１圧力源によって弾性的に位置決めされ、
前記内角側型は、前記内角側型における前記湾曲部成形型に対する近位側面あるいは遠位側面の一方に配置される第２圧力源によって弾性的に位置決めされる
ことを特徴とする請求項２に記載のプレス成形方法。
【請求項５】
前記外角側型および前記内角側型は、ダイおよびホルダから構成されており、前記ダイおよびホルダは、連結手段によって一体化されて駆動されることを特徴とする請求項２に記載のプレス成形方法。
【請求項６】
前記ダイおよび前記ホルダの一方は、凸部を有し、前記ダイおよび前記ホルダの他方は、前記凸部と嵌合自在の凹部を有し、
前記凸部および前記凹部は、前記素材板の外側に位置するように配置されており、
前記連結手段は、前記凸部と前記凹部の嵌合機構から構成されることを特徴とする請求項５に記載のプレス成形方法。
【請求項７】
前記ダイおよび前記ホルダの一方は、ビード状凸部を有し、前記ダイおよび前記ホルダの他方は、前記ビード状凸部に対応する凹部を有し、
前記凸部および前記凹部は、前記拡張部のフランジを構成する前記素材板の縁部を圧締めするための前記押圧部に配置されている
ことを特徴とする請求項５に記載のプレス成形方法。
【請求項８】
前記ダイおよび前記ホルダの一方は、ビード状凸部を有し、前記ダイおよび前記ホルダの他方は、前記ビード状凸部に対応する凹部を有し、
前記凸部および前記凹部は、前記拡張部のフランジを構成する前記素材板の縁部を圧締めするための前記押圧部、および、前記素材板の外側に位置するように配置されている
ことを特徴とする請求項５に記載のプレス成形方法。
【請求項９】
前記駆動手段は、スライド動作によって前記ホルダの移動を引き起こすためのスライド機構を有することを特徴とする請求項５に記載のプレス成形方法。
【請求項１０】
前記スライド機構は、カムを有することを特徴とする請求項９に記載のプレス成形方法。
【請求項１１】
前記カムの形状および高さは、前記スライド機構の動作時期および動作量に応じて、設定されていることを特徴とする請求項１０に記載のプレス成形方法。
【請求項１２】
平板状の素材板から、長手方向に湾曲している湾曲部、前記湾曲部から長手方向に延長する拡張部、および、前記湾曲部および前記拡張部の側方を延長するフランジを有する成形品を得るためのプレス成形装置であって、
前記湾曲部のフランジを構成する前記素材板の縁部を圧締めするための押圧部を有する湾曲部成形型、
前記拡張部のフランジを構成する前記素材板の縁部を圧締めするための押圧部を有する拡張部成形型、および、
前記拡張部成形型の押圧部を、前記湾曲部のフランジ面に発生する残留応力を相殺する方向に移動させるための駆動手段
を有することを特徴とするプレス成形装置。
【請求項１３】
前記拡張部成形型は、前記湾曲部の外角側に位置する外角側型および前記湾曲部の内角側に位置する内角側型を有しており、
前記外角側型に係る前記残留応力を相殺する方向は、前記湾曲部成形型から離間する方向であり、前記内角側型に係る前記残留応力を相殺する方向は、前記湾曲部成形型に近接する方向である
ことを特徴とする請求項１２に記載のプレス成形装置。
【請求項１４】
前記離間する方向および前記近接する方向は、前記湾曲部と前記拡張部の境界における接線方向と一致していることを特徴とする請求項１３に記載のプレス成形装置。
【請求項１５】
前記外角側型を弾性的に位置決めするための第１圧力源および前記内角側型を弾性的に位置決めするための第２圧力源を有しており、
前記第１圧力源は、前記外角側型における前記湾曲部成形型に対する近位側面あるいは遠位側面の一方に配置され、前記第２圧力源は、前記内角側型における前記湾曲部成形型に対する近位側面あるいは遠位側面の一方に配置されている
ことを特徴とする請求項１３に記載のプレス成形装置。
【請求項１６】
前記外角側型および前記内角側型は、ダイおよびホルダから構成されており、前記ダイおよびホルダは、連結手段によって一体化されて駆動されることを特徴とする請求項１３に記載のプレス成形装置。
【請求項１７】
前記ダイおよび前記ホルダの一方は、凸部を有し、前記ダイおよび前記ホルダの他方は、前記凸部と嵌合自在の凹部を有し、
前記凸部および前記凹部は、前記素材板の外側に位置するように配置されており、
前記連結手段は、前記凸部と前記凹部の嵌合機構から構成されることを特徴とする請求項１６に記載のプレス成形装置。
【請求項１８】
前記ダイおよび前記ホルダの一方は、ビード状凸部を有し、前記ダイおよび前記ホルダの他方は、前記ビード状凸部に対応する凹部を有し、
前記凸部および前記凹部は、前記拡張部のフランジを構成する前記素材板の縁部を圧締めするための前記押圧部に配置されている
ことを特徴とする請求項１６に記載のプレス成形装置。
【請求項１９】
前記ダイおよび前記ホルダの一方は、ビード状凸部を有し、前記ダイおよび前記ホルダの他方は、前記ビード状凸部に対応する凹部を有し、
前記凸部および前記凹部は、前記拡張部のフランジを構成する前記素材板の縁部を圧締めするための前記押圧部、および、前記素材板の外側に位置するように配置されている
ことを特徴とする請求項１６に記載のプレス成形装置。
【請求項２０】
前記駆動手段は、スライド動作によって前記ホルダの移動を引き起こすためのスライド機構を有することを特徴とする請求項１６に記載のプレス成形装置。
【請求項２１】
前記スライド機構は、カムを有することを特徴とする請求項２０に記載のプレス成形装置。
【請求項２２】
前記カムの形状および高さは、前記スライド機構の動作時期および動作量に応じて、設定されていることを特徴とする請求項２１に記載のプレス成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス成形方法およびプレス成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フランジを有しかつ長手方向に湾曲している成形品を、平板状の素材板からプレス成形する場合、湾曲部のフランジ面に残留応力が発生する。成形終了後においてプレス成形荷重が取り除かれると、残留応力が開放されて、曲げモーメントを発生させる。曲げモーメントは、成形品断面の捩れを引き起こし、形状不具合を発生させる虞がある。そのため、試行用のプレス成形型を用意し、捩れ量や変形不具合に関するデータを取得し、捩れ量に見合った逆曲げ形状のプレス成形型を製造し、実際のプレス成形に使用している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、試行用のプレス成形型を別途用意することは、製造コストを上昇させる問題を有する。また、素材板の特性にバラツキが発生し、残留応力が変化した場合、対応が困難であり、汎用性に問題を有する。
【０００４】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、製造コストおよび汎用性に優れたプレス成形方法およびプレス成形装置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】
【０００５】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、
平板状の素材板から、長手方向に湾曲している湾曲部、前記湾曲部から長手方向に延長する拡張部、および、前記湾曲部および前記拡張部の側方を延長するフランジを有する成形品を得るためのプレス成形方法であって、
成形終了前において、前記拡張部のフランジを構成する前記素材板の縁部を圧締めしている拡張部成形型の押圧部を、前記湾曲部のフランジ面に発生する残留応力を相殺する方向に、駆動手段によって移動させる
ことを特徴とするプレス成形方法である。
【０００６】
上記目的を達成するための請求項１２に記載の発明は、
平板状の素材板から、長手方向に湾曲している湾曲部、前記湾曲部から長手方向に延長する拡張部、および、前記湾曲部および前記拡張部の側方を延長するフランジを有する成形品を得るためのプレス成形装置であって、
前記湾曲部のフランジを構成する前記素材板の縁部を圧締めするための押圧部を有する湾曲部成形型、
前記拡張部のフランジを構成する前記素材板の縁部を圧締めするための押圧部を有する拡張部成形型、および、
前記拡張部成形型の押圧部を、前記湾曲部のフランジ面に発生する残留応力を相殺する方向に移動させるための駆動手段
を有することを特徴とするプレス成形装置である。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、成形終了前において、成形品の拡張部のフランジを構成する素材板の縁部を圧締めしている拡張部成形型の押圧部が、成形品の湾曲部のフランジ面に発生する残留応力を相殺する方向に、駆動手段によって移動させられる。そのため、成形終了後においてプレス成形荷重が取り除かれても、残留応力が削減されているため、曲げモーメントの発生が抑制される。したがって、成形品は、形状凍結性に優れたものとなり、成形品断面の捩れや形状不具合を有しない成形品を容易に得ることが可能である。一方、試行用のプレス成形型を別途用意する必要はないため、製造コストを削減することが可能である。また、素材板の特性にバラツキが発生し、残留応力が変化した場合は、拡張部成形型の押圧部の移動量を調整することで、対応が可能であり、良好な汎用性を有する。つまり、製造コストおよび汎用性に優れたプレス成形方法を提供することができる。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、成形終了前において、成形品の拡張部のフランジを構成する素材板の縁部を圧締めしている拡張部成形型の押圧部を、成形品の湾曲部のフランジ面に発生する残留応力を相殺する方向に、駆動手段によって移動させることが可能である。この場合、成形終了後においてプレス成形荷重が取り除かれても、残留応力が削減されているため、曲げモーメントの発生が抑制される。そのため、成形品は、形状凍結性に優れたものとなり、成形品断面の捩れや形状不具合を有しない成形品を容易に得ることが可能である。一方、試行用のプレス成形型を別途用意する必要はないため、製造コストを削減することが可能である。また、素材板の特性にバラツキが発生し、残留応力が変化した場合、拡張部成形型の押圧部の移動量を調整することで、対応が可能であり、良好な汎用性を有する。つまり、製造コストおよび汎用性に優れたプレス成形装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１０】
図１は、実施の形態１に係る成形品を説明するための斜視図である。
【００１１】
実施の形態１に係る成形品１１０は、ハット断面形状を呈しかつ長手方向に湾曲しており、湾曲部１１２、湾曲部１１２から長手方向に延長する拡張部１１４、および、側方を延長するフランジ１１６，１１８を有し、例えば、車両のフレームのサイドメンバやクロスメンバ等のメンバ部品に適用される。
【００１２】
成形品１１０は、平板状の素材板にプレス成形を施すことで得られており、湾曲部１１２の外角側のフランジ（曲率が大きい側のフランジ）１１６は、圧縮方向の残留応力が発生している一方、湾曲部１１２の内角側のフランジ（曲率が小さい側のフランジ）１１８は、引張り方向の残留応力が発生している。
【００１３】
実施の形態１においては、後述するように、フランジ１１６，１１８における残留応力が削減され、曲げモーメントの発生が抑制されている。したがって、成形品１１０は、形状凍結性に優れており、成形品断面の捩れや形状不具合が抑制されている。
【００１４】
図２および図３は、実施の形態１に係るプレス成形装置の湾曲部成形型および拡張部成形型の上部を説明するための平面図および背面図、図４は、拡張部成形型の上部を説明するための断面図、図５および図６は、湾曲部成形型および拡張部成形型の下部を説明するための平面図および断面図、図７および図８は、拡張部成形型の外角側型および内角側型を説明するための断面図である。
【００１５】
実施の形態１に係るプレス成形装置は、湾曲部成形型１３０、拡張部成形型１４０、駆動手段および型締め手段（不図示）を有し、後述するすように、成形終了前において、成形品１１０の拡張部１１４のフランジ１１６，１１８を構成する素材板１００の縁部１０６，１０８を圧締めしている拡張部成形型１４０の押圧部（外角側型１５０および内角側型１６０）を、成形品１１０の湾曲部１１２のフランジ面に発生する残留応力を相殺する方向に、駆動手段によって移動させることが可能である。
【００１６】
この場合、成形終了後においてプレス成形荷重が取り除かれても、残留応力が削減されているため、曲げモーメントの発生が抑制される。そのため、成形品１１０は、形状凍結性に優れたものとなり、成形品断面の捩れや形状不具合を有しない成形品１１０を容易に得ることが可能である。一方、試行用のプレス成形型を別途用意する必要はないため、製造コストを削減することが可能である。また、素材板１００の特性にバラツキが発生し、残留応力が変化した場合、拡張部成形型１４０の押圧部の移動量を調整することで、対応が可能であり、良好な汎用性を有する。
【００１７】
詳述すると、湾曲部成形型１３０は、ダイ本体１３２、ポンチ部１３４およびホルダ１３６を有する。ダイ本体１３２は、成形品１１０の湾曲部１１２の外形形状に対応するキャビティを有する。ポンチ部１３４は、成形品１１０の湾曲部１１２の内面形状に対応する突出部を有する。
【００１８】
ホルダ１３６は、圧力源１３８によって弾性的に支持されており、ポンチ部１３４が突出自在の開口部を有し、また、素材板１００が配置される。圧力源１３８は、例えば、ガスシリンダ（スプリング）からなり、プレス成形の際における皺押さえ用であり、ホルダ１３６の下方に配置されている。ダイ本体１３２およびホルダ１３６は、成形品１１０の湾曲部１１２のフランジ１１６，１１８を構成する素材板１００の縁部１０２，１０４を、圧締めするための押圧部を有する。
【００１９】
拡張部成形型１４０は、ダイ本体１４２、ポンチ部１４４、外角側型１５０および内角側型１６０を有する。ダイ本体１４２は、湾曲部成形型１３０のダイ本体１３２と一体化しており、成形品１１０の拡張部１１４の外形形状に対応するキャビティを有する。ポンチ部１４４は、湾曲部成形型１３０のポンチ部１３４と一体化しており、成形品１１０の拡張部１１４の内面形状に対応する突出部を有する。
【００２０】
外角側型１５０は、湾曲部１１２の外角側（曲率が大きい側）に位置し、ダイ１５２およびホルダ１５６から構成される。ダイ１５２およびホルダ１５６は、連結手段によって一体化されており、容易に同期させて駆動することが可能である。
【００２１】
ダイ１５２は、凹部１５３を有しかつスライド自在にガイドされており、また、圧力源（第１圧力源）１７０によってダイ本体１４２に対し弾性的に位置決めされている。凹部１５３は、素材板１００の外側に位置するように配置される。圧力源１７０は、湾曲部成形型１３０に対する遠位側面に配置されているが、近位側面に配置することも可能である。
【００２２】
ホルダ１５６は、凸部１５７および傾斜面１５８を有しかつ圧力源１７２，１７４によって弾性的に支持されている。凸部１５７は、ダイ１５２と相対しており、素材板１００の外側に位置するように配置され、ダイ１５２の凹部１５３と嵌合自在である。ダイ１５２およびホルダ１５６の連結手段は、凹部１５３および凸部１５７の嵌合機構から構成される。凹部１５３をホルダ１５６に配置する一方、凸部１５７をダイ１５２に配置することも可能である。
【００２３】
傾斜面１５８は、ポンチ部１４４の基部に対して相対しており、湾曲部成形型１３０に対する近位側面のエッジ部に位置している。圧力源（第１圧力源）１７２は、ホルダ１５６をポンチ部１４４の基部に対し位置決めするために使用され、湾曲部成形型１３０に対する遠位側面に配置されているが、近位側面に配置することも可能である。圧力源１７４は、プレス成形の際における皺押さえ用であり、ホルダ１５６の下方に配置されている。
【００２４】
ポンチ部１４４の基部には、カム１４８が配置されている。カム１４８は、ホルダ１５６の傾斜面１５８と位置合せされており、湾曲部成形型１３０から離間する方向に降下する傾斜面を有し、当該傾斜面は、傾斜面１５８と対応している。なお、ダイ１５２およびホルダ１５６は、成形品１１０の拡張部１１４のフランジ１１６を構成する素材板１００の縁部１０６を、圧締めするための押圧部を有する。
【００２５】
内角側型１６０は、湾曲部１１２の内角側（曲率が小さい側）に位置し、ダイ１６２およびホルダ１６６から構成される。ダイ１６２およびホルダ１６６は、連結手段によって一体化されており、容易に同期させて駆動することが可能である。
【００２６】
ダイ１６２は、凹部１６３を有しかつスライド自在にガイドされており、また、圧力源（第２圧力源）１８０によって湾曲部成形型１３０のダイ本体１３２に対して弾性的に位置決めされている。凹部１６３は、素材板１００の外側に位置するように配置される。圧力源１８０は、湾曲部成形型１３０に対する近位側面に配置されているが、遠位側面に配置することも可能である。
【００２７】
ホルダ１６６は、凸部１６７および傾斜面１６９を有しかつ圧力源１８２，１８４によって弾性的に支持されている。凸部１６７は、ダイ１６２と相対しており、素材板１００の外側に位置するように配置され、ダイ１６２の凹部１６３と嵌合自在である。ダイ１６２およびホルダ１６６の連結手段は、凹部１６３および凸部１６７の嵌合機構から構成される。凹部１６３をホルダ１６６に配置する一方、凹部１６３に対応する凸部１６７をダイ１６２に配置することも可能である。
【００２８】
傾斜面１６９は、ポンチ部１４４の基部に対して相対しており、湾曲部成形型１３０に対する遠位側面のエッジ部に位置している。圧力源（第２圧力源）１８２は、ホルダ１６６をポンチ部１４４の基部に対し位置決めするために使用され、湾曲部成形型１３０に対する近位側面に配置されているが、遠位側面に配置することも可能である。圧力源１８４は、プレス成形の際における皺押さえ用であり、ホルダ１６６の下方に配置されている。
【００２９】
ポンチ部１４４の基部には、カム１４９が配置されている。カム１４９は、ホルダ１６６の傾斜面１６９と位置合せされており、湾曲部成形型１３０に向かって降下する傾斜面を有し、当該傾斜面は、傾斜面１６９と対応している。なお、ダイ１６２およびホルダ１６６は、成形品１１０の拡張部１１４のフランジ１１８を構成する素材板１００の縁部１０８を、圧締めするための押圧部を有する。
【００３０】
駆動手段は、外角側型用のスライド機構および内角側型用のスライド機構を有する。
【００３１】
外角側型用のスライド機構は、ホルダ１５６の傾斜面１５８およびポンチ部１４４の基部に配置されるカム１４８から構成される。カム１４８は、湾曲部成形型１３０から離間する方向に降下する傾斜面を有するため、スライド動作によって、湾曲部成形型１３０から離間する方向に、ホルダ１５６の直線的移動を引き起こす。
【００３２】
内角側型用のスライド機構は、ホルダ１６６の傾斜面１６９およびポンチ部１４４の基部に配置されるカム１４９から構成される。カム１４９は、湾曲部成形型１３０に向かって降下する傾斜面を有するため、スライド動作によって、湾曲部成形型１３０に近接する方向に、ホルダ１６６の直線的移動を引き起こす。
【００３３】
一方、湾曲部１１２の外角側のフランジ（曲率が大きい側のフランジ）１１６は、圧縮方向の残留応力が発生している一方、湾曲部１１２の内角側のフランジ（曲率が小さい側のフランジ）１１８は、引張り方向の残留応力が発生している。したがって、外角側型１５０に係る残留応力を相殺する方向は、湾曲部成形型１３０から離間する方向であり、内角側型１６０に係る残留応力を相殺する方向は、湾曲部成形型１３０に近接する方向である。
【００３４】
つまり、駆動手段は、拡張部成形型１４０（外角側型１５０および内角側型１６０）の押圧部を、成形品１１０の湾曲部１１２のフランジ面に発生する残留応力を相殺する方向に移動させることが可能である。
【００３５】
カム１４８，１４９の形状および高さは、スライド機構の動作時期および動作量に応じて、適宜設定することが好ましい。この場合、例えば、発生した捩れ（残留応力）に応じて効果を微調整することが可能である。離間する方向および近接する方向は、湾曲部と拡張部の境界における接線方向と一致させることが好ましい。この場合、外角側型１５０および内角側型１６０を移動させることより引き起こされる成形品に対する負荷を低減させることが可能である。
【００３６】
型締め手段は、例えば、油圧機構を有し、湾曲部成形型１３０のダイ本体１３２および拡張部成形型１４０のダイ本体１４２を、湾曲部成形型１３０のポンチ部１３４および拡張部成形型１４０のポンチ部１４４に向かって降下させ、湾曲部成形型１３０のホルダ１３６、外角側型１５０のホルダ１５６および内角側型１６０のホルダ１６６によって支持されている素材板１００に、プレス成形荷重を付加するために使用される。
【００３７】
次に、実施の形態１に係るプレス成形方法を説明する。
【００３８】
図９は、拡張部成形型のプレス成形開始を説明するための断面図、図１０および図１１は、図９に示される外角側型および内角側型を説明するための断面図、図１２は、拡張部成形型のプレス成形途中を説明するための断面図、図１３および図１４は、図１２に示される外角側型および内角側型を説明するための断面図、図１５は、拡張部成形型のプレス成形終了を説明するための断面図、図１６および図１７は、図１５に示される外角側型および内角側型を説明するための断面図である。
【００３９】
実施の形態１に係るプレス成形方法においては、概して、成形終了前において、成形品１１０の拡張部１１４のフランジ１１６，１１８を構成する素材板１００の縁部１０６，１０８を圧締めしている拡張部成形型１４０の押圧部が、成形品１１０の湾曲部１１２のフランジ面に発生する残留応力を相殺する方向に、駆動手段によって移動させられる。
【００４０】
そのため、成形終了後においてプレス成形荷重が取り除かれても、残留応力が削減されているため、曲げモーメントの発生が抑制される。したがって、成形品１１０は、形状凍結性に優れたものとなり、成形品断面の捩れや形状不具合を有しない成形品１１０を容易に得ることが可能である。一方、試行用のプレス成形型を別途用意する必要はないため、製造コストを削減することが可能である。また、素材板１００の特性にバラツキが発生し、残留応力が変化した場合は、拡張部成形型１４０の押圧部（外角側型１５０および内角側型１６０）の移動量を調整することで、対応が可能であり、良好な汎用性を有する。
【００４１】
詳述すると、まず、平板状の素材板１００が、湾曲部成形型１３０および拡張部成形型１４０に配置される。この際、成形品１１０の拡張部１１４のフランジ１１６，１１８を構成する素材板１００の縁部１０６，１０８は、湾曲部成形型１３０のホルダ１３６、外角側型１５０のホルダ１５６および内角側型１６０のホルダ１６６に位置決めされる。
【００４２】
湾曲部成形型１３０のダイ本体１３２および拡張部成形型１４０のダイ本体１４２が、型締め手段によって駆動され、降下する。拡張部成形型１４０のダイ本体１４２は、下方に位置する外角側型１５０のダイ１５２および内角側型１６０のダイ１６２を同伴することとなる。
【００４３】
外角側型１５０のダイ１５２および内角側型１６０のダイ１６２は、外角側型１５０のホルダ１５６および内角側型１６０のホルダ１６６に支持される素材板１００の縁部１０６，１０８と当接する（図９〜１１参照）。外角側型１５０のダイ１５２およびホルダ１５６は、凹部１５３と凸部１５７が嵌合することで一体化される。内角側型１６０のダイ１６２およびホルダ１６６は、凹部１６３と凸部１６７が嵌合することで一体化される。
【００４４】
ダイ本体１３２，１４２の降下が継続されることで、下方に位置する湾曲部成形型１３０のポンチ部１３４および拡張部成形型１４０のポンチ部１４４によって、素材板１００に対して、プレス成形荷重が付加される（図１２〜１４参照）。この際、素材板１００の縁部１０６は、外角側型１５０のダイ１５２およびホルダ１５６によって圧締めされ、素材板１００の縁部１０８は、内角側型１６０のダイ１６２およびホルダ１６６によって圧締めされており、皺の発生が抑制される。
【００４５】
そして、成形終了前において、外角側型１５０のホルダ１５６の傾斜面１５８および内角側型１６０のホルダ１６６の傾斜面１６９は、拡張部成形型１４０のポンチ部１４４の基部に配置される外角側型１５０のカム１４８およびカム１４８と当接し、スライド動作を引き起こす（図１５〜１７参照）。
【００４６】
外角側型１５０のカム１４８は、湾曲部成形型１３０から離間する方向に降下する傾斜面を有する。したがって、ダイ本体１３２，１４２の降下が継続されることで、カム１４８は、スライド動作によって、湾曲部成形型１３０から離間する方向に、ホルダ１５６（およびホルダ１５６と一体化されたダイ１５２）の移動を引き起こす。
【００４７】
湾曲部１１２の外角側のフランジ１１６は、圧縮方向の残留応力が発生しており、その残留応力を相殺する方向は、湾曲部成形型１３０から離間する方向である。つまり、カム１４８のスライド動作によって、成形品１１０の拡張部１１４のフランジ１１６を構成する素材板１００の縁部１０６が、フランジ１１６の残留応力を相殺する方向へ移動する。
【００４８】
一方、内角側型１６０のカム１４９は、湾曲部成形型１３０に向かって降下する傾斜面を有する。したがって、ダイ本体１３２，１４２の降下が継続されることで、カム１４９は、スライド動作によって、スライド動作によって、湾曲部成形型１３０に近接する方向に、ホルダ１６６（およびホルダ１６６と一体化されたダイ１６２）の移動を引き起こす。
【００４９】
湾曲部１１２の内角側のフランジ１１８は、引張り方向の残留応力が発生しており、その残留応力を相殺する方向は、湾曲部成形型１３０に近接する方向である。つまり、カム１４９のスライド動作によって、成形品１１０の拡張部１１４のフランジ１１８を構成する素材板１００の縁部１０８が、フランジ１１８の残留応力を相殺する方向へ移動する。
【００５０】
したがって、得られる成形品は、形状凍結性に優れたものとなり、成形品断面の捩れや形状不具合を有しない成形品１１０が容易に得される。
【００５１】
図１８は、実施の形態１に係る成形品の性能を説明するためのグラフである。
【００５２】
比較例は、成形品の湾曲部のフランジ面に発生する残留応力を相殺する方向に移動させずに得られた成形品である。条件１は、成形品の湾曲部に隣接する一方の拡張部において、湾曲部のフランジ面に発生する残留応力を相殺する方向に移動させることによって得られた成形品である。条件２は、成形品の湾曲部に隣接する両方の拡張部において、湾曲部のフランジ面に発生する残留応力を相殺する方向に移動させることによって得られた成形品である。効果は、ねじれ角度で評価している。
【００５３】
図に示されるように、実施の形態１に係る条件１および条件２は、比較例に比べて、ねじれ角度の偏差が小さく、形状凍結性に優れている。また、フランジの残留応力の抑制は、成形品の拡張部の両方に適用する場合に限られず、成形品の拡張部の一方に適用することによっても効果を呈している。
【００５４】
以上のように、実施の形態１は、製造コストおよび汎用性に優れたプレス成形方法およびプレス成形装置を提供することが可能である。
【００５５】
図１９は、実施の形態２に係る成形品を説明するための平面図、図２０および図２１は、実施の形態２に係るプレス成形装置を説明するための平面図および断面図である。なお、実施の形態１と同様の機能を有する部材については類似する符号を使用し、重複を避けるため、その説明を省略する。
【００５６】
実施の形態２に係る成形品２１０は、長手方向に連続して湾曲している点で、実施の形態１に係る成形品１１０と概して異なっており、２箇所の湾曲部２１２，２１３、湾曲部２１２から延長する拡張部２１４、湾曲部２１３から延長する拡張部２１５および側方を延長するフランジ２１６，２１８を有する。
【００５７】
フランジ２１６は、湾曲部２１２においては内角側となり、引張り方向の残留応力が発生し、湾曲部２１３においては外角側となり、圧縮方向の残留応力が発生する。一方、フランジ２１８は、湾曲部２１２においては外角側となり、圧縮方向の残留応力が発生し、湾曲部２１３においては内角側となり、引張り方向の残留応力が発生する。
【００５８】
実施の形態２に係るプレス成形装置は、湾曲部成形型２３０および拡張部成形型２４０，２４５を有する。湾曲部成形型２３０は、ダイ本体２３２、ポンチ部２３４およびホルダ２３６を有する。ダイ本体１３２は、成形品２１０の湾曲部２１２，２１３の外形形状に対応するキャビティを有する。ポンチ部２３４は、成形品２１０の湾曲部２１２，２１３の内面形状に対応する突出部を有する。
【００５９】
拡張部成形型２４０，２４５は、ダイ本体２４２、ポンチ部２４４、外角側型２５０および内角側型２６０を有する。ダイ本体２４２は、湾曲部成形型２３０のダイ本体２３２と一体化している。ポンチ部２４４は、湾曲部成形型２３０のポンチ部２３４と一体化している。
【００６０】
拡張部成形型２４０，２４５は、外角側型２５０および内角側型２６０の配置位置が逆になっている点を除き、略一致している。つまり、拡張部成形型２４０の内角側型２６０および拡張部成形型２４５の外角側型２５０は、成形品２１０のフランジ２１６を構成する素材板２００の縁部２０６が配置される側に位置決めされ、拡張部成形型２４０の外角側型２５０および拡張部成形型２４５の内角側型２６０は、成形品２１０のフランジ２１８を構成する素材板２００の縁部２０８が配置される側に位置決めされる。
【００６１】
したがって、拡張部成形型２４０は、湾曲部２１２のフランジ２１８においては発生する圧縮方向の残留応力を、湾曲部成形型２３０から離間する方向に外角側型２５０のホルダ２５６の移動を引き起こすことで相殺し、かつ、湾曲部２１２のフランジ２１６において発生する引張り方向の残留応力を、湾曲部成形型２３０に近接する方向に内角側型２６０のホルダ２６６および２６２の移動を引き起こすことで、相殺することが可能である。
【００６２】
一方、拡張部成形型２４５は、湾曲部２１３のフランジ２１８においては発生する引張り方向の残留応力を、湾曲部成形型２３０に近接する方向に内角側型２６０のホルダ２６６の移動を引き起こすことで、相殺し、かつ、湾曲部２１３のフランジ２１６において発生する圧縮方向の残留応力を、湾曲部成形型２３０から離間する方向に外角側型２５０のホルダ２５６および２５２の移動を引き起こすことで相殺することが可能である。
【００６３】
以上のように、実施の形態２は、長手方向に連続して湾曲した成形品に適用可能である。
【００６４】
図２２は、実施の形態３に係るプレス成形装置を説明するための平面図、図２３および図２４は、図２２に示される外角側型および内角側型を説明するための断面図である。
【００６５】
実施の形態３は、ダイおよびホルダの構造に関し、実施の形態１と概して異なっており、湾曲部成形型３３０のダイ本体３３２、拡張部成形型３４０を構成する外角側型３５０のダイ３５２および内角側型３６０のダイ３６２は、ビード状凸部３９２を有し、ホルダ３３６，３５６，３６６は、ビード状凸部３９２に対応する凹部３９４を有する。
【００６６】
ビード状凸部３９２および凹部３９４は、成形品のフランジを構成する素材板３００の縁部３０２，３０４，３０６，３０８を圧締めするための押圧部、および、素材板３００の外側に配置される。
【００６７】
押圧部に位置するビード状凸部３９２および凹部３９４は、プレス成形の際に、成形品のフランジにビード状凸部を形成し、残留応力の発生を抑制するため、残留応力除去効果を向上させることが可能である。
【００６８】
一方、素材板３００の外側に位置するビード状凸部３９２および凹部３９４は、プレス成形の際に嵌合する。したがって、凹部３５３および凸部３５７からなる嵌合機構および凹部３６３および凸部３６７からなる嵌合機構に加えて、ビード状凸部３９２および凹部３９４からなる嵌合機構が付加されることとなるため、外角側型３５０を構成するダイ３５２およびホルダ３５６、および、内角側型３６０を構成するダイ３６２およびホルダ３６６を、一体化して駆動する際の制御性が、向上する。
【００６９】
以上のように、実施の形態３は、残留応力を除去する効果を向上させ、形状凍結性をさらに優れたものとすることが可能である。また、外角側型３５０および内角側型３６０の駆動制御性を向上させることが可能である。
【００７０】
なお、ビード状凸部３９２をホルダ３３６，３５６，３６６に配置する一方、ビード状凸部３９２に対応する凹部３９４を、湾曲部成形型３３０のダイ本体３３２、外角側型３５０のダイ３５２および内角側型３６０のダイ３６２に配置することも可能である。
【００７１】
また、ビード状凸部３９２および凹部３９４は、成形品の拡張部のフランジを構成する素材板３００の縁部３０６，３０８を圧締めするための押圧部にのみ配置することも可能である。この場合、残留応力の発生を効率的に抑制することが可能である。さらに、素材板３００の外側に配置されるビード状凸部３９２および凹部３９４を、適宜省略することも可能である。
【００７２】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。
【００７３】
例えば、駆動手段のスライド機構は、カムを利用しない形態を適用することも可能である。また、圧力源は、ガスシリンダからなる形態に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】実施の形態１に係る成形品を説明するための斜視図である。
【図２】実施の形態１に係るプレス成形装置の湾曲部成形型および拡張部成形型の上部を説明するための平面図である。
【図３】湾曲部成形型および拡張部成形型の上部を説明するための背面図である。
【図４】拡張部成形型の上部を説明するための断面図である。
【図５】湾曲部成形型および拡張部成形型の下部を説明するための平面図である。
【図６】湾曲部成形型および拡張部成形型の下部を説明するための断面図である。
【図７】拡張部成形型の外角側型を説明するための断面図である。
【図８】拡張部成形型の内角側型を説明するための断面図である。
【図９】拡張部成形型のプレス成形開始を説明するための断面図である。
【図１０】図９に示される外角側型を説明するための断面図である。
【図１１】図９に示される内角側型を説明するための断面図である。
【図１２】拡張部成形型のプレス成形途中を説明するための断面図である。
【図１３】図１２に示される外角側型を説明するための断面図である。
【図１４】図１２に示される内角側型を説明するための断面図である。
【図１５】拡張部成形型のプレス成形終了を説明するための断面図である。
【図１６】図１５に示される外角側型を説明するための断面図である。
【図１７】図１５に示される内角側型を説明するための断面図である。
【図１８】実施の形態１に係る成形品の性能を説明するためのグラフである。
【図１９】実施の形態２に係る成形品を説明するための平面図である。
【図２０】実施の形態２に係るプレス成形装置を説明するための平面図である。
【図２１】実施の形態２に係るプレス成形装置を説明するための断面図である。
【図２２】実施の形態３に係るプレス成形装置を説明するための平面図である。
【図２３】図２２に示される外角側型を説明するための断面図である。
【図２４】図２２に示される内角側型を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０・・液圧成形品、
１００・・素材板、
１０２，１０４，１０６，１０８・・縁部、
１１０・・成形品、
１１２・・湾曲部、
１１４・・拡張部、
１１６，１１８・・フランジ、
１３０・・湾曲部成形型、
１３２・・ダイ本体、
１３４・・ポンチ部、
１３６・・ホルダ、
１３８・・圧力源、
１４０・・拡張部成形型、
１４２・・ダイ本体、
１４４・・ポンチ部、
１４８，１４９・・カム、
１５０・・外角側型、
１５２・・ダイ、
１５３・・凹部、
１５６・・ホルダ、
１５７・・凸部、
１５８・・傾斜面、
１６０・・内角側型、
１６２・・ダイ、
１６３・・凹部、
１６６・・ホルダ、
１６７・・凸部、
１６９・・傾斜面、
１７０，１７２，１７４，１８０，１８２，１８４・・圧力源、
２００・・素材板、
２０６・・縁部、
２０８・・縁部、
２１０・・成形品、
２１２，２１３・・湾曲部、
２１４，２１５・・拡張部、
２１６，２１８・・フランジ、
２３０・・湾曲部成形型、
２３２・・ダイ本体、
２３４・・ポンチ部、
２３６・・ホルダ、
２４０・・拡張部成形型、
２４２・・ダイ本体、
２４４・・ポンチ部、
２４５・・拡張部成形型、
２５０・・外角側型、
２５２・・ダイ、
２５６・・ホルダ、
２６０・・内角側型、
２６２・・ダイ、
２６６・・ホルダ、
３００・・素材板、
３０２，３０４，３０６，３０８・・縁部、
３３０・・湾曲部成形型、
３３２・・ダイ本体、
３３６・・ホルダ、
３５０・・外角側型、
３５２・・ダイ、
３５３・・凹部、
３５６・・ホルダ、
３５７・・凸部、
３６０・・内角側型、
３６２・・ダイ、
３６３・・凹部、
３６６・・ホルダ、
３６７・・凸部、
３９２・・ビード状凸部、
３９４・・凹部。
【図１】
2008200688.tif 000003
【図２】
2008200688.tif 000004
【図３】
2008200688.tif 000005
【図４】
2008200688.tif 000006
【図５】
2008200688.tif 000007
【図６】
2008200688.tif 000008
【図７】
2008200688.tif 000009
【図８】
2008200688.tif 000010
【図９】
2008200688.tif 000011
【図１０】
2008200688.tif 000012
【図１１】
2008200688.tif 000013
【図１２】
2008200688.tif 000014
【図１３】
2008200688.tif 000015
【図１４】
2008200688.tif 000016
【図１５】
2008200688.tif 000017
【図１６】
2008200688.tif 000018
【図１７】
2008200688.tif 000019
【図１８】
2008200688.tif 000020
【図１９】
2008200688.tif 000021
【図２０】
2008200688.tif 000022
【図２１】
2008200688.tif 000023
【図２２】
2008200688.tif 000024
【図２３】
2008200688.tif 000025
【図２４】
2008200688.tif 000026