(57)【要約】【課題】  材料の流動性を適切に確保して、良好な深絞り成形を可能とする深絞り成形方法を提供すること。【解決手段】  深絞り成形方法は、予備成形工程と最終成形工程から構成される。予備成形工程においては、金属薄板１０とともにパンチ２２をダイ２１に形成した窪み部２１ａ内に進入させる。ここで、窪み部２１ａ内には作動液体Ａが密封されているため、金属薄板１０がパンチ２１とともに進入すると、作動液体Ａが加圧される。これにより、金属薄板１０は、上昇した作動液体Ａの液圧によって、パンチ２２に強く押し付けられて、最終成形形状よりも大きく形成されたパンチ２２の外周形状が転写される。また、最終成形工程においては、予備成形された予備成形品１０’の絞り形状部を最終成形寸法となるように縮小して成形する。これにより、材料の流動性を適切に確保でき、良好な深絞り成形が可能となる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の素材に対して所定の膨出形状を所定の膨出量に成形する深絞り成形方法において、
最終膨出形状に比して大きな膨出形状を有する第１の雄型と同雄型の進入を許容する収容部を有する第１の雌型との間に平板状の素材を介在させるとともに前記第１の雌型の収容部に液体を密閉状態により満たし、
前記第１の雄型を前記第１の雌型に向けて相対的に移動させて、前記第１の雄型を前記素材とともに前記収容部に押し込むことにより前記液体を加圧し、
前記第１の雄型の相対的な移動により前記素材を変形させるとともに前記加圧された液体により前記素材を前記第１の雄型に押し付けて変形させて、前記素材に対して前記最終膨出形状に比して大きな膨出形状を予備成形し、
前記最終膨出形状を成形するための第２の雄型と前記最終膨出形状を成形するための第２の雌型との間に前記予備成形された素材を介在させ、前記第２の雄型を前記第２の雌型に向けて相対的に移動させて、前記予備成形された膨出形状を縮小して前記最終膨出形状に最終成形することを特徴とする深絞り成形方法。
【請求項２】
請求項１に記載した深絞り成形方法において、
前記予備成形は、
前記第１の雌型の収容部に液体を満たした状態で空気が入らないように前記平板状の素材を前記第１の雌型の収容部の開口周縁部分に載置する第１予備成形工程と、
前記第１予備成形工程後、前記第１の雄型の外周に位置するブランクホルダを前記第１の雌型に向けて移動させて、前記載置された平板状の素材の周縁部分を前記ブランクホルダと前記第１の雌型の収容部の開口周縁部分とにより挟持する第２予備成形工程と、
前記第２予備成形工程後、前記第１の雄型を前記第１の雌型に対して相対的に移動させ、前記平板状の素材の中央部分を前記第１の雄型により押圧変形させるとともに前記液体を圧縮して加圧し、前記加圧された液体により前記第１の雄型の膨出形状を前記素材に転写する第３予備成形工程とを経て、前記素材に対して前記最終膨出形状に比して大きな膨出形状を成形することを特徴とする深絞り成形方法。
【請求項３】
請求項１に記載した深絞り成形方法において、
前記最終成形は、
前記予備成形された膨出形状部分に前記第２の雄型を挿通するとともに、前記第２の雄型の外周に位置して同雄型の軸線方向に変位可能なパッドに前記予備成形された膨出形状部分の周縁部分を載置する第１本工程と、
前記第１本工程後、前記第２の雄型を前記第２の雌型に対して相対的に移動させ、前記予備成形された膨出形状部分を前記最終膨出形状まで縮小しながら変形させる第２本工程とを経て、前記予備成形された素材に対して前記最終膨出形状を成形することを特徴とする深絞り成形方法。
【請求項４】
請求項１に記載した深絞り成形方法において、
前記第１の雄型の膨出形状に存在する角部の大きさは、対応する最終膨出形状の角部の大きさに比して大きいことを特徴とする深絞り成形方法。
【請求項５】
請求項１に記載した深絞り成形方法において、
前記第１の雌型の収容部を形成する内周面と同収容部の周縁部分を形成する面との間の角部の大きさが大きいことを特徴とする深絞り成形方法。
【請求項６】
請求項１に記載した深絞り成形方法において、
前記予備成形された膨出形状の膨出成形方向に直交する方向の断面積および前記膨出成形方向に平行な方向の断面積は、前記最終膨出形状の膨出成形方向に直交する方向の断面積および前記膨出成形方向に平行な方向の断面積に比して大きいことを特徴とする深絞り成形方法。
【請求項７】
請求項１に記載した深絞り成形方法において、
前記最終膨出形状は、膨出成形方向に直交する方向の断面形状が略四角形であり、同略四角形の角部の大きさが小さいことを特徴とする深絞り成形方法。
【請求項８】
請求項７に記載した深絞り成形方法において、
さらに、前記膨出成形方向に平行な方向の断面形状における角部の大きさが小さいことを特徴とする深絞り成形方法。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のうちのいずれか一つに記載した深絞り成形方法において、
車両に搭載される部品に対して、前記予備成形後に前記最終膨出形状を成形することを特徴とする深絞り成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平板状の素材に対して深絞り成形する深絞り成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、下記特許文献１に示すような角筒部品のプレス成形方法は知られている。この角筒部品のプレス成形方法は、ブランクに所定形状の切り欠き部を設けておき、このブランクを用いて金属板にプレス成形を施すことにより、割れやしわの発生を抑えて角筒を深絞り成形するようになっている。しかし、上記従来の角筒部品のプレス成形方法においては、一度のプレス加工によって所望の角筒形状を成形するため、材料の流動性を十分に確保できない可能性がある。このため、例えば、より深く金属板に絞り成形を施した場合には、成形角部の近傍で割れが発生する可能性が高くなる。
【０００３】
この点に関し、例えば、下記特許文献２には、予め液圧成形により、金属板に対して成形に必要な歪を発生させておき、その後、最終的にプレス加工によって所望の形状に成形する金属薄板の成形方法が示されている。また、例えば、下記特許文献３には、製品形状よりも大きな断面積およびＲ形状を最初の絞り加工によって成形しておき、その後、製品形状まで縮小して成形する自動車用ドアガードバーの製造方法が示されている。
【特許文献１】特開平９−２８５８２５号公報
【特許文献２】特開平５−２１２４６４号公報
【特許文献３】特公平７−１００１８４号公報
【発明の開示】
【０００４】
ところで、上述した金属薄板の成形方法においては、金属薄板（素材）のポンチ（パンチ）側に密封した液体を加圧して金属薄板に液圧を作用させ、金属薄板を変形させる。この場合、金属薄板は、一面側で液体と接触し他面側で空気と接触した状態で変形するため、金属薄板には大きな摩擦力が作用しない。このため、液圧の作用によって変形する際には、金属薄板の板厚のばらつきや機械的な強度のばらつきなどによって均一な材料の流動が確保できない場合があり、この結果、金属薄板に局部的な減肉や割れなどが発生する可能性がある。
【０００５】
また、上述した自動車用ドアガードバーの製造方法においては、パンチが高張力鋼板（素材）とともに成形用凹所に挿入されることによって、断面積およびＲ形状の大きな形状を予め成形する。しかし、この場合には、パンチが高張力鋼板を引き伸ばしながら成形するため、パンチと高張力鋼板の接触部分で局所的に材料の流動性が寸断される可能性がある。このため、パンチの挿入量によっては、加工途中で高張力鋼板に局所的な減肉や割れなどが発生する可能性が高くなる。
【０００６】
このように、上記特許文献２，３に示された従来の方法においては、素材に対して、一方向から、より詳しくは、素材のパンチ側からのみ加工力を付与して、最終成形前の成形すなわち予備成形を施すものである。このため、特に、素材に対して深い絞り成形する場合には、材料の流動性を適切に確保することが難しく、素材の減肉や割れの発生を防止して深絞り成形することが困難である。
【０００７】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、材料の流動性を適切に確保して、良好な深絞り成形を可能とする深絞り成形方法を提供することにある。
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、平板状の素材に対して所定の膨出形状を所定の膨出量に成形する深絞り成形方法において、最終膨出形状に比して大きな膨出形状を有する第１の雄型と同雄型の進入を許容する収容部を有する第１の雌型との間に平板状の素材を介在させるとともに前記第１の雌型の収容部に液体を密閉状態により満たし、前記第１の雄型を前記第１の雌型に向けて相対的に移動させて、前記第１の雄型を前記素材とともに前記収容部に押し込むことにより前記液体を加圧し、前記第１の雄型の相対的な移動により前記素材を変形させるとともに前記加圧された液体により前記素材を前記第１の雄型に押し付けて変形させて、前記素材に対して前記最終膨出形状に比して大きな膨出形状を予備成形し、前記最終膨出形状を成形するための第２の雄型と前記最終膨出形状を成形するための第２の雌型との間に前記予備成形された素材を介在させ、前記第２の雄型を前記第２の雌型に向けて相対的に移動させて、前記予備成形された膨出形状を縮小して前記最終膨出形状に最終成形することにある。
【０００９】
この場合、前記予備成形は、前記第１の雌型の収容部に液体を満たした状態で空気が入らないように前記平板状の素材を前記第１の雌型の収容部の開口周縁部分に載置する第１予備成形工程と、前記第１予備成形工程後、前記第１の雄型の外周に位置するブランクホルダを前記第１の雌型に向けて移動させて、前記載置された平板状の素材の周縁部分を前記ブランクホルダと前記第１の雌型の収容部の開口周縁部分とにより挟持する第２予備成形工程と、前記第２予備成形工程後、前記第１の雄型を前記第１の雌型に対して相対的に移動させ、前記平板状の素材の中央部分を前記第１の雄型により押圧変形させるとともに前記液体を圧縮して加圧し、前記加圧された液体により前記第１の雄型の膨出形状を前記素材に転写する第３予備成形工程とを経て、前記素材に対して前記最終膨出形状に比して大きな膨出形状を成形するとよい。
【００１０】
また、前記最終成形は、前記予備成形された膨出形状部分に前記第２の雄型を挿通するとともに、前記第２の雄型の外周に位置して同雄型の軸線方向に変位可能なパッドに前記予備成形された膨出形状部分の周縁部分を載置する第１本工程と、前記第１本工程後、前記第２の雄型を前記第２の雌型に対して相対的に移動させ、前記予備成形された膨出形状部分を前記最終膨出形状まで縮小しながら変形させる第２本工程とを経て、前記予備成形された素材に対して前記最終膨出形状を成形するとよい。
【００１１】
これらによれば、素材の一面側から第１の雄型の相対的な変位に基づく機械的な加工力を作用させるとともに素材の他面側から加圧された液体の液圧力を作用させて、最終膨出形状よりも大きな膨出形状を予備成形することができる。これにより、素材と第１の雄型との間に適切な摩擦力を発生させることができて、過度の材料の流動を防止できる。また、液体内部に進入した素材に対して、全体に均一に液圧が作用するため、素材を第１の雄型に対して均一に押し付けることができて、第１の雄型の膨出形状を良好に転写することができる。したがって、局部的な素材の減肉を抑制して、素材に対して最終膨出形状よりも大きな膨出形状を予備成形できる。
【００１２】
さらに、第２の雄型と第２の雌型が予備成形された素材を挟持することにより、予備成形された膨出形状を縮小して最終膨出形状を成形することができる。これにより、成形に必要な材料の流動性を十分に確保でき、素材に対して無用な引張力を作用させることがない。したがって、最終膨出形状まで成形しても、局部的な減肉や割れの発生を防止することができ、良好な深絞り成形が可能となる。
【００１３】
また、前記第１の雄型の膨出形状に存在する角部の大きさは、対応する最終膨出形状の角部の大きさに比して大きいとよい。また、前記第１の雌型の収容部を形成する内周面と同収容部の周縁部分を形成する面との間の角部の大きさが大きいとよい。さらに、前記予備成形された膨出形状の膨出成形方向に直交する方向の断面積および前記膨出成形方向に平行な方向の断面積は、前記最終膨出形状の膨出成形方向に直交する方向の断面積および前記膨出成形方向に平行な方向の断面積に比して大きいとよい。
【００１４】
これらによれば、深絞り成形において一般的に減肉や割れの発生しやすい角部に対して、適切に材料を流動させることができる。すなわち、予備成形によって最終膨出形状の角部の大きさよりも大きな角部を成形することによって、より具体的には、予備成形部分における断面形状の断面長を大きく成形することによって、最終成形において断面長を縮小しながら成形することができる。そして、このように最終成形において断面長を縮小しながら成形することによって、最終膨出形状まで成形する際に発生し易い引張力を低減する、言い換えれば、材料を適切に流動させることができ、その結果、角部における減肉や割れを効果的に防止することができる。
【００１５】
また、前記最終膨出形状は、膨出成形方向に直交する方向の断面形状が略四角形であり、同略四角形の角部の大きさが小さいとよい。さらに、前記膨出成形方向に平行な方向の断面形状における角部の大きさが小さいとよい。これにより、深絞り成形部分の内容積を効率よく利用することができて、省スペース化を達成することができる。
【００１６】
さらに、車両に搭載される部品に対して、前記予備成形後に前記最終膨出形状を成形するとよい。これによれば、上述したように予備成形後に最終膨出形状を成形することによって、素材の局所的な減肉や割れの発生を効果的に防止できるため、深絞り成形品の機械的な強度や気密性を十分に確保することができる。したがって、十分な機械的な強度や気密性が要求される車両搭載部品であっても、これらの要求を良好に満たすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を用いて本発明の一実施形態を詳細に説明する。図１から図３は、本発明の深絞り成形方法を構成する予備成形工程を示すものである。そして、液圧成形機２０が予備成形工程の各工程を順次進めることにより、平板状の金属薄板１０に対して図５に示す予備成形形状を成形する。また、図６および図７は、本発明の深絞り成形方法を構成する最終成形工程を示すものである。そして、プレス成形機３０が最終成形工程の各工程を順次進めることにより、予備成形された金属薄板１０に対して図８に示す最終成形形状を成形する。以下、予備成形工程から順に詳細に説明する。
【００１８】
平板状の金属薄板１０に対して予備成形する液圧成形機２０は、図１から図３に示すように、第１の雌型としてのダイ２１と、第１の雄型としてのパンチ２２と、ブランクホルダ２３とを備えている。
【００１９】
ダイ２１は、例えば、図１に示すように、下端面にてベースＢに固設されており、略中央上部に上方に開口する収容部としての窪み部２１ａを備えている。窪み部２１ａは、パンチ２２を挿入できる大きさに形成されており、その上端部には、金属薄板を載置して支持する支持部２１ｂが形成されている。また、図中の上下方向断面における窪み部２１ａの断面形状は、開口部分から底部分に向けて開口面積が大きくなるように（所謂、逆テーパー形状）に形成され、開口部分側の角部２１ｃにおけるＲ形状の大きさ（半径）は、例えば、角部２１ｃに対応する最終成形形状の角部の寸法（半径）に比して大きく形成されている。さらに、窪み部２１ａの深さ寸法は、最終成形形状の深さ寸法に比して大きく形成されている。
【００２０】
また、窪み部２１ａには、所定の作動液体Ａが満たされる。このため、ダイ２１には、例えば、図１に示すように、成形により減少した作動液体Ａを補充するための液体補充装置Ｓが開閉弁Ｓ１を介して連結されており、開閉弁Ｓ１に接続された液体導入管路Ｓ２が窪み部２１ａの底部分にて開口している。ここで、開閉弁Ｓ１は、液圧成形装置２０の作動時すなわち金属薄板１０に絞り形状を予備成形しているときには、閉状態とされて作動液体Ａの導通を遮断する。
【００２１】
また、予備成形後、パンチ２２が上昇して退避する前に、液圧力を解放するために開状態とされるとともに、作動液体Ａを補充するときにも、開状態とされて作動液体Ａの導通を許可する。また、作動液体Ａは、絞り形状の連続成形によって高温になる場合がある。この場合には、液体補充装置Ｓに作動液体Ａを冷却するための冷却装置を設けて、冷却された作動液体Ａを窪み部２１ａに補充するようにすることも可能である。
【００２２】
パンチ２２は、例えば、図１に示すように、上端面にて、軸線方向に昇降可能に構成されたインナースライダＩの下面側と一体的に固着されており、その外周寸法がダイ２１の窪み部２１ａの開口寸法に比して所定量だけ小さい寸法とされている。そして、パンチ２２の金属薄板１０に接触する全角部２２ａにおけるＲ形状の大きさ（半径）は、角部２２ａに対応する最終成形形状の角部の大きさ（半径）に比して大きく形成されている。ここで、所定量だけ小さい寸法は、金属薄板１０の板厚と製造上の板厚変動を考慮して決定される寸法である。
【００２３】
ブランクホルダ２３は、上端面にて、軸線方向に昇降可能に構成されたアウタースライダＯの下面側と一体的に固着されており、パンチ２２の外周に位置している。そして、ブランクホルダ２３の下端面は、ダイ２１の支持部２１ｂに対向して配置されている。
【００２４】
次に、上記のように構成した液圧成形機２０が図１に示す第１予備成形工程から図３に示す第３予備成形工程を経て、金属薄板１０に予備成形する動作を第１予備成形工程から順次詳細に説明する。
【００２５】
図１に示す第１予備成形工程では、作動液体Ａをダイ２１の窪み部２１ａの上端部に達するまで満たした状態で、金属薄板１０を支持部２１ｂに載置する。このとき、作動液体Ａが窪み部２１ａの上端部に達するまで満たされていない場合には、液体補充装置Ｓを作動させるとともに開閉弁Ｓ１を開状態として、作動液体Ａを補充する。そして、作動液体Ａが窪み部２１ａの上端部に達するまで満たされると、液体補充装置Ｓを停止させるとともに開閉弁Ｓ１を閉状態とする。なお、金属薄板１０を支持部２１ｂに載置するときには、作動液体Ａの液面と金属薄板１０との間に空気が入らないように注意する必要がある。
【００２６】
このように、金属薄板１０が支持部２１ｂに載置されると、作動液体Ａは、金属薄板１０の下面と、窪み部２１ａと、液体導入管路Ｓ２と、開閉弁Ｓ１とから形成される空間（以下、この空間を密閉空間という）に満たされた状態となる。
【００２７】
図２に示す第２予備成形工程では、アウタースライダＯを下降させ、ブランクホルダ２３をダイ２１の支持部２１ｂ方向に下降させる。そして、ブランクホルダ２３と支持部２１ｂとにより、ダイ２１の支持部２１ｂに載置した金属薄板１０の周縁部を狭持する。このように、金属薄板１０の周縁部がブランクホルダ２３と支持部２１ｂとにより狭持されると、作動液体Ａは、密閉空間内に密閉された状態となる。
【００２８】
図３に示す第３予備成形工程では、インナースライダＩを下降させて、パンチ２２をダイ２１の窪み部２１ａ方向に下降させ、金属薄板１０を押圧変形させながら、パンチ２２を窪み部２２ａ内に挿入させる。具体的に説明すると、インナースライダＩを下降させてパンチ２２を下降させると、パンチ２２と金属薄板１０が接触する。この接触状態から、さらにパンチ２２が下降すると、金属薄板１０を押圧変形させながら、パンチ２２はダイ２１の窪み部２１ａ内に進入し始める。なお、パンチ２２の外周寸法と窪み部２１ａの開口内周寸法との間の隙間は、金属薄板１０の板厚よりも大きい寸法とされている。このため、ダイ２２が窪み部２１ａ内に進入する際には、金属薄板１０がダイ２１とパンチ２２とに挟まれて切断されることがない。
【００２９】
このように、金属薄板１０を押圧変形させながら、パンチ２２が窪み部２１ａ内に進入し始めると、密閉空間内の作動液体Ａが圧縮され始める。これにより、作動液体Ａはパンチ２２の進入量に比例して加圧され、その結果、作動液体Ａの液圧力は上昇する。このように、作動液体Ａの液圧力が上昇すると、金属薄板１０はパンチ２２の外周面に対して強く押し付けられる。
【００３０】
すなわち、作動液体Ａの液圧力は、図４に示すように、押圧変形して作動液体Ａ内に侵入した金属薄板１０の全体に均一に作用する。これにより、金属薄板１０は、パンチ２２に対して、均一に押し付けられて、パンチ２２の外周形状が均一に転写される。また、液圧力が全体に均一に作用することにより、金属薄板１０がパンチ２２に押し付けられることにより、パンチ２２の外周面とこの外周面に接触する金属薄板１０の表面との間に適切な摩擦力が発生する。したがって、局部的な材料の流動が生じ難くなり、加工部分における板厚の減少を抑制することができる。
【００３１】
そして、インナースライダＩを下降させることによって、パンチ２２を最終成形形状の絞り深さよりも大きくダイ２１の窪み部２１ａ内に挿入する。このように、パンチ２２をダイ２１の窪み部２１ａ内に挿入することにより、金属薄板１０に対して、最終成形形状よりも相対的に大きな絞り形状部が予備成形される。
【００３２】
すなわち、金属薄板１０に対して、図５（ａ）に示すように、破線で示す最終成形形状よりも大きな角部１１（以下、この角部１１を平面Ｒ形状１１という）と、図５（ｂ）に示すように、破線で示す最終成形形状よりも大きな角部１２（以下、この角部１２をダイＲ形状１２という）および角部１３（以下、この角部１３をパンチＲ形状１３という）と、破線で示す最終成形形状よりも大きな深さ寸法を有する絞り形状部が予備成形される。なお、以下の説明においては、予備成形された金属薄板１０を予備成形品１０’という。
【００３３】
このように、第３予備成形工程が終了すると、開閉弁Ｓ１を開状態として作動液体Ａの液圧力を開放して降下させた後、インナースライダＩが軸線方向に上昇して、パンチ２２が上昇する。続いて、アウタースライダＯが軸線方向に上昇して、ブランクホルダ２３が上昇する。これにより、予備成形品１０’は、液圧成形機２０から取り出される。そして、予備成形品１０’は、最終成形寸法と等しくなるように、図６および図７に示す最終成形工程に供給される。
【００３４】
予備成形品１０’に対して最終成形するプレス成形機３０は、図６および図7に示すように、第２の雌型としてのダイ３１と、第２の雄型としてのパンチ３２と、パッド３３とを備えている。
【００３５】
ダイ３１は、上端面にて、軸線方向に昇降可能に構成されたスライダＪの下面側と一体的に固着されており、略中央下部に下方に開口する窪み部３１ａを備えている。窪み部３１ａは、パンチ３２を挿入できる大きさに形成されており、その周縁部には予備成形品をパッド３３とともに挟持する挟持部３１ｂが形成されている。また、窪み部３１ａの開口形状および図中の上下方向における断面形状は、最終成形形状の寸法に合わせた形状に形成されている。
【００３６】
パンチ３２は、下端面にてベースＢに固設されており、その外周寸法がダイ３１の窪み部３１ａの開口寸法に比して所定量だけ小さい寸法とされている。そして、パンチ３２の予備成形品１０’に接触する角部３２ａにおけるＲ形状の大きさ（半径）は、角部３２ａに対応する最終成形形状の角部の大きさ（半径）に合わせて形成されている。ここで、所定量だけ小さい寸法は、金属薄板の板厚と製造上の板厚変動を考慮して決定される寸法である。
【００３７】
パッド３３は、下端面にて、軸線方向に昇降可能に構成されたクッションピンＣの上端側と一体的に固着されており、パンチ３２の外周に位置している。そして、パッド３３の上端面は、ダイ３１の挟持部３１ｂに対向して配置されている。なお、クッションピンＣは、例えば、油圧やガス圧を利用して作動するものである。
【００３８】
次に、上記のように構成したプレス成形機３０が図６に示す第１本工程および図７に示す第２本工程を経て、図８に示す最終成形品Ｋまで最終成形する動作を第１本工程から順次詳細に説明する。
【００３９】
図６に示す第１本工程では、予備成形品１０’の絞り形状部にパンチ３２を挿入した状態で同絞り形状部の開口側周縁部分をパッド３３の上面に載置する。この状態においては、パンチ３２の上端面と予備成形品１０’の絞り形状部の内周面とは所定の隙間を生じる。
【００４０】
図７に示す第２本工程では、スライダＪを下降させ、ダイ３１をパンチ３２およびパッド３３方向に下降させる。これにより、パンチ３２は、ダイ３１の窪み部３１ａ内に予備成形品１０’の絞り形状部とともに進入する。このように、パンチ３２と予備成形品１０’の絞り形状部とがダイ３１の窪み部３１ａ内に進入すると、予備成形された平面Ｒ形状１１の大きさ（半径）は、最終成形寸法の大きさ（半径）まで縮径される。
【００４１】
また、ダイ３１の下降に対してクッションピンＣにより支持されたパッド３３が予備成形品１０’を保持することによって、ダイ３１の窪み部３１ａの底面（上面）が絞り形状部の底面（上面）を押し潰す。これにより、予備成形されたパンチＲ形状１３の大きさ（半径）を最終成形寸法の大きさ（半径）まで縮径するとともに、予備成形された絞り形状部の深さ寸法を製品形状寸法の深さ寸法まで縮める。
【００４２】
さらに、ダイ３１の挟持部３１ｂがクッションピンＣに支持されたパッド３３とにより予備成形品１０’を強く挟持することによって、ダイ３１の開口部分側の角部３１ｃが予備成形品１０’に強く当接する。これにより、予備成形されたダイＲ形状１２の大きさ（半径）は、最終製品寸法の大きさ（半径）まで縮径される。
【００４３】
ここで、ダイ３１が下降して、予備成形された平面Ｒ形状１１、ダイＲ形状１２、パンチＲ形状１３および深さ寸法を同一工程にて最終成形寸法まで小さくする場合には、加工に伴う材料の流れを適切に確保できるため、割れなどの発生を効果的に防止することができる。このことを具体的に説明する。
【００４４】
まず、ダイ３１が下降して、予備成形された平面Ｒ形状１１を縮径することによって、余った材料（所謂、余肉）は、優先的に絞り形状部の縦壁面（側面）方向に流動する。そして、この余肉が縦壁面（側面）方向に流動することによって、縦壁面（側面）を形成する材料がダイＲ形状１２方向へ流動しやすくなる。これにより、予備成形されたダイＲ形状１２を縮径する際に過度に引き延ばされることを防止することができ、良好にダイＲ形状１２を縮径することができる。
【００４５】
また、ダイ３１が下降して、予備成形品１０’の絞り形状部の底面（上面）を押し潰すことによって、同底面（上面）の余肉はパンチＲ形状１３方向へ流動する。これにより、予備成形されたパンチＲ形状１３を縮径する際には、余肉が良好に供給されるため、極めて容易に縮径することができる。
【００４６】
このように、第２本工程が終了すると、スライダＪを軸線方向に上昇させ、ダイ３１を上昇させる。これにより、金属薄板１０に対して、図８に示すように、最終成形寸法の略角状の絞り部を有する最終成形品Ｋを成形することができる。
【００４７】
以上の説明からも理解できるように、本実施形態の深絞り成形方法によれば、金属薄板１０に対して、液圧成形機２０を用いた予備成形を行い、その後、プレス成形機３０を用いた最終成形工程を行うことができる。これにより、最終成形寸法の断面形状よりも大きな断面形状、すなわち、断面長を大きくかつ金属薄板１０の減肉量を低減した予備成形を行うことができる。そして、材料の流動性を十分に確保した状態で最終成形を行うことによって、予備成形された平面Ｒ形状１１、ダイＲ形状１２、パンチＲ形状１３における割れなどの発生を防止して良好に深絞り成形を行うことができる。
【００４８】
また、材料の流動性を十分に確保できることから、製品（部品）の角部の大きさ（半径）を小さく成形することができる。さらに、本成形工程において用いられるプレス成形機３０の構成を簡略化することができるため、製品の製造コストを低減することができる。
【００４９】
ところで、上述した本発明の深絞り成形方法を採用することによって、気密性、耐振動性、コンパクト性が要求される容器などを極めて良好に製造することができる。以下、例示して説明する。
【００５０】
気密性、耐振動性、コンパクト性が要求される容器としては、例えば、燃料電池用のスタックケースを挙げることができる。燃料電池用のスタックケース４０は、図９に示すように、上下一対のアッパーケース部材４１とロアーケース部材４２とから構成される。
【００５１】
アッパーケース部材４１は、上述した本発明に係る深絞り成形方法によって、平板状の金属薄板の略中央部分に所定の開口面積および所定の深さ（高さ）寸法に形成された角状の絞り部４１ａと、同絞り部４１ａの周辺に形成されたフランジ部４１ｂとを備えている。ロアーケース部材４２も、上述した本発明に係る深絞り成形方法によって、略中央部分に所定の開口面積およびアッパーケース部材４１の絞り部４１ａよりも大きな深さ（高さ）寸法に形成された角状の絞り部４２ａと、同絞り部４２ａの周辺に形成されたフランジ部４２ｂとを備えている。ここで、アッパーケース部材４１およびロアーケース部材４２は、所定の板厚を有する金属薄板（例えば、アルミニウム合金、ステンレス板、鋼板など）から形成される。
【００５２】
そして、アッパーケース部材４１の絞り部４１ａの開口側とロアーケース部材４２の絞り部４２ａの開口側とを対向させた状態で、フランジ部４１ｂとフランジ部４２ｂとを結合させることによって、例えば、固体高分子型燃料電池用のスタックケース４０が形成される。具体的には、例えば、ロアーケース部材４２の絞り部４２ａ内に、複数の単電池を積層した状態で収容し、アッパーケース部材４１を組み付けることによって、スタックケース４０を形成することができる。
【００５３】
このように、本発明に係る深絞り成形方法を用いることによって、成形による角部の割れの発生を防止することができるため、気密性を十分に確保することができる。これにより、例えば、燃料電池スタック内に導入される水素ガスの外部への漏れを防止することができる。
【００５４】
また、本発明に係る深絞り成形方法を用いることによって、成形による局部的な板厚の減少（減肉）を抑制することができる。これにより、スタックケースの機械的な強度を十分に確保することができ、例えば、燃料電池スタックが車両に搭載されて走行に伴う振動が入力する状況であっても、スタックケースが破損することを確実に防止することができる。
【００５５】
さらに、本発明に係る深絞り成形方法を用いることによって、スタックケース４０の角部の大きさ（半径）を小さくすることができる。これにより、絞り部４１ａ，４２ａの内容積を有効に利用できるため、コンパクトなスタックケース４０を形成することができる。したがって、省スペース化を図ることができ、その結果、例えば、車両に搭載する場合の搭載自由度を確保できる。
【００５６】
また、気密性、耐振動性、コンパクト性が要求される容器として、例えば、車両用の燃料タンクを挙げることもできる。この車両用の燃料タンクにおいても、図９に示したスタックケース４０と同様に、例えば、アッパーケース部材とロアーケース部材とから構成される。そして、これらアッパーケース部材とロアーケース部材も、本発明に係る深絞り成形方法によって成形される。したがって、上述したスタックケース４０と同様に、気密性、対振動性、コンパクト性を良好に確保することができる。
【００５７】
なお、上記実施形態の説明においては、絞り形状部の開口側に平板状の周縁部分（所謂、フランジ部分）を有する最終成形品Ｋを成形することを説明した。しかし、フランジ部分を有しない最終成形品を成形可能であることはいうまでもない。この場合には、例えば、予備成形後にフランジ部分を切除したり、最終成形後にフランジ部分を切除したりするとよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態に係る液圧成形装置が行う第１予備成形工程を説明するための概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る液圧成形装置が行う第２予備成形工程を説明するための概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る液圧成形装置が行う第３予備成形工程を説明するための概略図である。
【図４】図３に示す第３予備成形工程における作動液体Ａの液圧力の作用を説明するための図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は予備成形品を示すものであり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るプレス成形装置が行う第１本工程を説明するための概略図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るプレス成形装置が行う第２本工程を説明するための概略図である。
【図８】最終成形された最終成形品を示す斜視図である。
【図９】本発明の深絞り成形方法によって成形される燃料電池用のスタックケースを概略的に示した斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０…金属薄板、１１…平面Ｒ形状、１２…ダイＲ形状、１３…パンチＲ形状、２０…液圧成形装置、２１…ダイ、２１ａ…窪み部、２１ｂ…支持部、２２…パンチ、２３…ブランクホルダ、３０…プレス成形機、３１…ダイ、３２…パンチ、３３…パッド、Ｉ…インナースライダ、Ｏ…アウタースライダ、Ｊ…スライダ、Ｃ…クッションピン
【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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