(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面形状がハット型形状を含み、長手方向に上下に湾曲しているプレス成形された自動車構造部材であって、当該自動車構造部材の天板部の長手方向の上下の湾曲凸側頂点部分に、湾曲の凸側から打痕が１箇所または複数個所形成されていることを特徴とする、プレス成形された自動車構造部材。
【請求項２】
断面形状がハット型形状を含み、長手方向に左右に湾曲しているプレス成形された自動車構造部材であって、当該自動車構造部材の天板部外面の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分に、湾曲凸側に沿って、ハット型突出方向から打痕が１箇所または複数個所形成されていることを特徴とする、プレス成形された自動車構造部材。
【請求項３】
断面形状がハット型形状を含み、前記長手方向の上下の湾曲および長手方向の左右の湾曲の両方を含むプレス成形された自動車構造部材であって、当該自動車構造部材の天板部の長手方向の上下の湾曲凸側頂点部分に、湾曲の凸側から打痕が１箇所または複数個所形成されており、かつ当該自動車構造部材の天板部外面の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分に、湾曲凸側に沿って、ハット型突出方向から打痕が１箇所または複数個所形成されていることを特徴とする、プレス成形された自動車構造部材。
【請求項４】
前記自動車構造部材が長手方向上下に湾曲している場合、さらに天板部の長手方向の上下の湾曲凸側頂点部分脇のフランジ部にも、湾曲の凸側から打痕が１箇所または複数個所形成されていることを特徴とする、請求項１または３に記載のプレス成形された自動車構造部材。
【請求項５】
前記自動車構造部材が長手方向左右に湾曲している場合、さらに天板部の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分の脇の湾曲内側縦壁部にも、湾曲凸側に沿って、湾曲の凸側とは反対側から打痕が１箇所または複数個所形成されていることを特徴とする、請求項２または３に記載のプレス成形された自動車構造部材。
【請求項６】
前記自動車構造部材が長手方向左右に湾曲している場合、さらに天板部の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分の脇の湾曲内側フランジ部にも、湾曲凸側に沿って、ハット型突出方向から打痕が１箇所または複数個所形成されていることを特徴とする、請求項２、３、５のいずれか１項に記載のプレス成形された自動車構造部材。
【請求項７】
前記打痕は、前記自動車構造部材の湾曲部頂点から稜線に沿って±８０ｍｍ範囲内に形成されていることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプレス成形された自動車構造部材。
【請求項８】
前記打痕は、素材の板厚をｔ、ハットの天板部の幅をＷ、フランジ部の幅をＷ’、湾曲部の円弧の半径をＲ、打痕を押込む打痕の体積Ｖが０．０５×ｔ×（３．１４×（（Ｗ／６）＾２＋２×（Ｗ’／３）＾２））×（４．２/Ｒ０．２３）≦ Ｖ ≦ ０.３５×ｔ×（３.１４×（（Ｗ／６）＾２＋２×（Ｗ’／３）＾２））×（４．２/Ｒ０．２３）であることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のプレス成形された自動車構造部材。
【請求項９】
前記打痕は、外接矩形を描いた際に、短辺側が５ｍｍ以上、長辺側が８０ｍｍ以下であることを特徴とすることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のプレス成形された自動車構造部材。
【請求項１０】
プレス成形により、断面形状にハット型形状を含み、長手方向に上下に湾曲させる自動車構造部材の製造方法であって、プレス成形の途中で、当該自動車構造部材の天板部の長手方向の上下の湾曲凸側頂点部分に、湾曲の凸側から１箇所または複数個所に打痕を形成することを特徴とする、プレス成形による自動車構造部材の製造方法。
【請求項１１】
プレス成形により断面形状がハット型形状を含み、長手方向に左右に湾曲させる自動車構造部材の製造方法であって、プレス成形の途中で、当該自動車構造部材の天板部外面の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分に、湾曲凸側に沿って、ハット型突出方向から１箇所または複数個所の打痕を形成することを特徴とする、プレス成形による自動車構造部材の製造方法。
【請求項１２】
プレス成形により、断面形状がハット型形状を含み、前記長手方向に上下に湾曲および長手方向に左右に湾曲の両方をさせる自動車構造部材の製造方法であって、プレス成形の途中で、当該自動車構造部材の天板部の長手方向の上下の湾曲凸側頂点部分に、湾曲の凸側から１箇所または複数個所に打痕を形成し、かつ同時にもしくは前記打痕の形成の前または後で、当該自動車構造部材の天板部外面の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分に、ハット型突出方向から１箇所または複数個所に打痕を形成することを特徴とする、プレス成形による自動車構造部材の製造方法。
【請求項１３】
プレス成形により、前記自動車構造部材を長手方向上下に湾曲させる場合、さらに天板部の長手方向の上下の湾曲凸側頂点部分脇のフランジ部にも、湾曲の凸側から１箇所または複数個所に打痕を形成することを特徴とする、請求項１０または１２に記載のプレス成形による自動車構造部材の製造方法。
【請求項１４】
プレス成形により、前記自動車構造部材を長手方向に左右に湾曲させる場合、さらに天板部の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分の脇の湾曲内側縦壁部にも、湾曲凸側に沿って、湾曲の凸側とは反対側から１箇所または複数個所に打痕を形成することを特徴とする、請求項１１または１２に記載のプレス成形による自動車構造部材の製造方法。
【請求項１５】
プレス成形により、前記自動車構造部材を長手方向に左右に湾曲させる場合、さらに天板部の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分の脇の湾曲内側フランジ部にも、湾曲凸側に沿って、ハット型突出方向から１箇所または複数個所に打痕を形成することを特徴とする、請求項１１、１２、１４のいずれか１項に記載のプレス成形による自動車構造部材の製造方法。
【請求項１６】
前記打痕は、前記自動車構造部材の湾曲部頂点から稜線に沿って±８０ｍｍ範囲内に形成することを特徴とする、請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載のプレス成形による自動車構造部材の製造方法。
【請求項１７】
前記打痕は、素材の板厚をｔ、ハットの天板部の幅をＷ、フランジ部の幅をＷ’、湾曲部の円弧の半径をＲ、打痕を押込む打痕の体積Ｖが０.０５×ｔ×（３．１４×（（Ｗ／６）＾２＋２×（Ｗ’／３）＾２））×（４．２/Ｒ０．２３）≦ Ｖ ≦ ０．３５×ｔ×（３．１４×（（Ｗ／６）＾２＋２×（Ｗ’／３）＾２））×（４．２/Ｒ０．２３）であることを特徴とする、請求項１０乃至１６のいずれか１項に記載のプレス成形による自動車構造部材の製造方法。
【請求項１８】
前記打痕は、外接矩形を描いた際に、短辺側が５ｍｍ以上、長辺側が８０ｍｍ以下とすることを特徴とすることを特徴とする、請求項１０乃至１７のいずれか１項に記載のプレス成形による自動車構造部材の製造方法。
【請求項１９】
プレス成形により、断面形状にハット型形状を含み、長手方向に上下に湾曲させる自動車構造部材の金型であって、プレス成形の途中で、当該自動車構造部材の天板部の長手方向の上下の湾曲凸側頂点部分に、湾曲の凸側から箇所または複数個所に打痕を形成する打痕金型を有することを特徴とする、プレス成形による自動車構造部材の金型。
【請求項２０】
プレス成形により断面形状がハット型形状を含み、長手方向に左右に湾曲させる自動車構造部材の金型であって、プレス成形の途中で、当該自動車構造部材の天板部外面の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分に、湾曲凸側に沿って、ハット型突出方向から１箇所または複数個所の打痕を形成する打痕金型を有することを特徴とする、プレス成形による自動車構造部材の金型。
【請求項２１】
プレス成形により、断面形状がハット型形状を含み、前記長手方向に上下に湾曲および長手方向に左右に湾曲の両方をさせる自動車構造部材の金型であって、プレス成形の途中で、当該自動車構造部材の天板部の長手方向の上下の湾曲凸側頂点部分に、湾曲の凸側から１箇所または複数個所に打痕を形成する打痕金型を有し、かつ同時にもしくは前記打痕の形成の前または後で、当該自動車構造部材の天板部外面の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分に、湾曲凸側に沿って、ハット型突出方向から１箇所または複数個所に打痕を形成する打痕金型を有することを特徴とする、プレス成形による自動車構造部材の金型。
【請求項２２】
プレス成形により、前記自動車構造部材を長手方向上下に湾曲させる金型の場合、さらに天板部の長手方向の上下の湾曲凸側頂点部分脇のフランジ部にも、湾曲の凸側から１箇所または複数個所に打痕を形成する打痕金型を有することを特徴とする、請求項１９または２１に記載のプレス成形による自動車構造部材の金型。
【請求項２３】
プレス成形により、前記自動車構造部材を長手方向に左右に湾曲させる金型の場合、さらに天板部の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分の脇の湾曲内側縦壁部にも、湾曲凸側に沿って、湾曲の凸側とは反対側から１箇所または複数個所に打痕を形成する打痕金型を有することを特徴とする、請求項２０または２１に記載のプレス成形による自動車構造部材の金型。
【請求項２４】
プレス成形により、前記自動車構造部材を長手方向に左右に湾曲させる金型の場合、さらに天板部の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分の脇の湾曲内側フランジ部にも、湾曲凸側に沿って、ハット型突出方向から１箇所または複数個所に打痕を形成する打痕金型を有することを特徴とする、請求項２０、２１、２３のいずれか１項に記載のプレス成形による自動車構造部材の金型。
【請求項２５】
前記打痕が、前記自動車構造部材の湾曲部頂点から稜線に沿って±８０ｍｍ範囲内に形成されるように打痕金型が配置されていることを特徴とする、請求項１９乃至２４のいずれか１項に記載のプレス成形による自動車構造部材の金型。
【請求項２６】
前記打痕が、素材の板厚をｔ、ハットの天板部の幅をＷ、フランジ部の幅をＷ’、湾曲部の円弧の半径をＲ、打痕を押込む打痕の体積Ｖが０．０５×ｔ×（３．１４×（（Ｗ／６）＾２＋２×（Ｗ’／３）＾２））×（４．２/Ｒ０．２３）≦ Ｖ ≦ ０．３５×ｔ×（３．１４×（（Ｗ／６）＾２＋２×（Ｗ’／３）＾２））×（４．２/Ｒ０．２３）となる打痕金型であることを特徴とする、
請求項１９乃至２５のいずれか１項に記載のプレス成形による自動車構造部材の金型。
【請求項２７】
前記打痕が、外接矩形を描いた際に、短辺側が５ｍｍ以上、長辺側が８０ｍｍ以下となるような打痕金型であることを特徴とする、請求項１９乃至２６のいずれか１項に記載のプレス成形による自動車構造部材の金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板をプレス成形して、キャンバーや捩れなどの寸法精度不良を発生することなく、湾曲したハット状の自動車用構造部材、およびその製造方法、金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車分野を中心に、軽量化を目的として、４４０ＭＰａ以上の引張強度を有する高強度な鋼板の使用が拡大している。高強度鋼板を用いて、例えばハット形断面の部材を製造すべく曲げ加工やプレス加工すると、成形後に金型から素材を離型した際に、スプリングバックによって目標の製品形状に維持されず、形状が崩れる場合がある。特に、素材の強度の増大するほど、スプリングバック量が増加する傾向にある。ひとえにスプリングバックといっても、角度変化、壁そり、捩れ、稜線そり、キャンバーなどが挙げられ、特にハット部材を成形したときは、縦壁やフランジのスプリングバックの他、キャンバーと呼ばれる長手方向の反りや、捩れが発生し、寸法精度を確保できない。寸法精度が確保されないと、他の部材と接合して組み立てる際に、組み付けが困難となるため、プレス成形時のスプリングバックの抑制は重要な課題である。
【０００３】
ここで、ハット部材とは、図１の断面図の通り、縦壁１０ｃ、上側の稜線１０ｂ、天板部１０ａから構成されるコの字状のハット１０、もしくはフランジ１１ａ、下側の稜線１１ｂ、縦壁１０ｃ、上側の稜線１０ｂ、天板１０ａから構成されるフランジ付きのハット１１を表す。なお、１０ｄは天板の幅、１１ｃはフランジの幅である。たとえば、これらの構造を有す自動車用構造部材としては、モノコックボディー車のフロントサイドメンバー、フロントピラー、センターピラー、リアサイドメンバー、サイドシル、バンパー、ラダーフレーム車のフレーム部品が挙げられる。
【０００４】
キャンバーは図２の通り、長手方向に対し上下方向（鉛直方向）に湾曲したハット部材をプレス成形した際に、型後に生じる長手方向への反りを表す。プレス成形中の天板部とフランジ部に生じる長手方向応力であり、湾曲の凸側の素材表面に長手方向の引張応力が生じ、逆の表面に長手方向の圧縮応力が生じる。図２中の２０は離型する前のハット部材の形状、２０ａは離型する前のハット部材の上下方向の湾曲の円弧の半径Ｒ、２１：は離型してキャンバーが生じた後のハット部材の形状、２２はキャンバーにより天板が変形する方向を示す。プレス成形後に製品を離型する際に、図３のように、湾曲が元に戻ろうとする弾性回復が生じ、湾曲の凸側で縮み変形、逆の表面で伸び変形が発生する。このような変形が生じると、湾曲の凹側から湾曲凸側へ向かうモーメントが生じて、長手方向に沿った上下の湾曲が平坦に戻ろうとする。図３中の２３は上下に湾曲したハット、２３ａは幅中央の断面Ａ、２４は断面Ａにおける天板の断面、２４ａは湾曲凸側に生じる引張応力、２４ｂは湾曲凹側に生じる圧縮応力、２４ｃは湾曲凸側、２４ｄは湾曲凹側、２５ａは湾曲凹側に離型後に生じる圧縮変形、２５ｂは湾曲凹側に離型後に生じる引張変形を示す。
【０００５】
捩れは図４の通り、長手方向の左右方向（水平方向）に湾曲したハット部材をプレス成形した際に、離型後にハットの軸方向に捩れる形状不良を表す。捩れの要因はプレス成形中の天板部とフランジ部に生じるに生じる不均一な長手方向応力であり、天板およびフランジのそれぞれ部位の湾曲の凸側の素材表面に引張応力、湾曲の凹側に圧縮応力が生じる。図４中の３０は離型する前のハット部材の形状、３０ａは離型する前のハット部材の左右方向の湾曲の円弧の半径Ｒ、３１は離型して捩りが生じた後のハット部材の形状、３２は捩りにより変形する方向を示す。図５のように、プレス成形後に金型から製品を離型する際に弾性回復が生じると、引張変形側から圧縮変形側に捩れるようなモーメントが発生し、結果としてハットの軸方向に捩れるような変形が生じる。図５中の３３は左右に湾曲したハット、３３ａは湾曲凸側の天板に生じる引張応力、３３ｂは湾曲凹側の天板に生じる圧縮応力、３３ｃは湾曲凹側のフランジで縦壁に隣接した位置に生じる引張応力、３３ｄは湾曲凹側のフランジで端部に隣接した位置に生じる圧縮応力、３４ａは湾曲凸側の天板に生じる圧縮変形、３４ｂは湾曲凹側の天板に生じる引張変形、３４ｃは湾曲凹側のフランジで縦壁に隣接した位置に生じる圧縮変形、３４ｄは湾曲凹側のフランジで端部に隣接した位置に生じる引張変形、３４ｅは捩りを誘発する天板に生じるモーメント、３４ｆは捩りを誘発するフランジに生じるモーメントを示す。
【０００６】
これらの形状不良の抑制のために、古くから金型の見込み、図６の様にエンボスや、あるいはビードを成形するなどの追加加工を施して長手方向の応力を緩和したり、特許文献１のように金型の寸法を微妙に変えて２度打ちしたり、特許文献２のようにハット形の縦壁部を特殊な曲線で構成したりする技術があった。図６中の４０は、エンボスやビードと呼ばれる凹凸を示す。
【０００７】
しかしながらこれらの技術では、エンボスやビードなどは大きな凹みとなることが多く、反対側に突出することを必須とし、自動車用構造部材の形状に大きな影響を与える。また金型を多数準備が必要であり、金型の加工に高い精度と手間が要求されるなど、デメリットも多い。更に近年は、単純なハット形だけでなく、長手方向に対し上下に湾曲、あるいは長手方向へ左右に湾曲、もしくはそれらの複合の形状も要求される様になり、それらに従いスプリングバック防止対策も複雑化しつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１９０５８号公報
【特許文献２】特願２０１４−１３１９０２号公報
【特許文献３】特願２００８−１４９３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明では、４４０ＭＰａ以上の引張強度を有する鋼板で生じやすいキャンバーや捩れによる形状不良に対して、一般的に用いるエンボスやビードなど自動車用構造部材の形状に影響を及ぼす追加加工を用いず、形状に影響を与えずにキャンバーや捩れが矯正された自動車用構造部材、およびその製造方法、金型を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
発明者らは、キャンバーおよび捩れの課題に対して、形状不良を引き起こす部位に打痕を与えることで解決を図ることを考えた。
【００１１】
キャンバーの発生する要因は、プレス成形中の天板部とフランジ部に湾曲の凸側の素材表面に長手方向の引張応力、逆の表面に長手方向の圧縮応力が生じることで、プレス成形後に金型から製品を離型する際に弾性回復により、湾曲凹側から凸側へ向かうモーメントが生じて、長手方向に沿った上下の湾曲が平坦に戻ろうとするためである。
【００１２】
キャンバー主要因である天板部に生じる応力を減少させる方法として、図７のように、天板部と、さらにはフランジ部へ打痕５０を与えることを考案した。打痕を与えた面には圧縮応力が生じるため、湾曲の凸側の素材表面に打痕を与えると、引張から圧縮に天板部の応力状態が変化する。プレス離型時に、湾曲の凸側も裏面側も伸び変形が生じることで、湾曲凹側から凸側へ向かうモーメントを抑制でき、キャンバーを抑制することができる。なお、図７中の５０ａは打痕を打つ方向、５１ａは湾曲凹側に離型後に生じる引張変形、５１ｂは湾曲凹側に離型後に生じる引張変形を示す。
【００１３】
次に、捩れの要因は、天板、フランジおよび縦壁のそれぞれ部位の湾曲の凸側の素材表面に引張応力、湾曲の凹側に圧縮応力が生じることで、プレス成形後に金型から製品を離型する際に弾性回復により、引張変形側から圧縮変形側に捩れるようなモーメントが発生し、結果としてハットの軸方向に捩れるためである。
【００１４】
捩れの発生要因である各部位の引張応力を減じる方法として、図８のように、天板およびフランジのそれぞれ部位の湾曲の凸側に、圧痕を打って応力を減少させることを考案した。プレス成形時に引張応力が生じる位置、つまり、天板部については湾曲凸側の縦壁近傍の位置、湾曲凹側のフランジについては縦壁近傍の位置に対して、湾曲凹側の縦壁部に打痕を与え圧縮応力に変化させることが出来る。上述の離型後の引張変形から圧縮変形側に捩れるようなモーメントの発生を抑止して、捩れを抑制することが出来る。図８中の５２ａは湾曲凸側の天板に生じる圧縮応力、５２ｂは湾曲凹側の天板に生じる圧縮応力、５２ｃは湾曲凹側のフランジで縦壁に隣接した位置に生じる圧縮応力、５２ｄは湾曲凹側のフランジで端部に隣接した位置に生じる圧縮応力、５３ａは湾曲凸側の天板に生じる引張変形、５３ｂは湾曲凹側の天板に生じる引張変形、５３ｃは湾曲凹側のフランジで縦壁に隣接した位置に生じる引張変形、５３ｄは湾曲凹側のフランジで端部に隣接した位置に生じる引張変形を示す。
【００１５】
本発明は、上記の知見に基づいて完成したものであり、下記（１）〜（９）のプレス成形した自動車用構造部材、下記（１０）〜（１８）の自動車用構造部材の製造方法、ならびに、下記（１９）〜（２７）の自動車用構造部材の金型を要旨としている。
【００１６】
（１）断面形状がハット型形状を含み、長手方向に上下に湾曲しているプレス成形された自動車構造部材であって、当該自動車構造部材の天板部の長手方向の上下の湾曲凸側頂点部分に、湾曲の凸側から打痕が１箇所または複数個所形成されていることを特徴とする、プレス成形された自動車構造部材。
【００１７】
（２）断面形状がハット型形状を含み、長手方向に左右に湾曲しているプレス成形された自動車構造部材であって、当該自動車構造部材の天板部外面の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分に、湾曲凸側に沿って、ハット型突出方向から打痕が１箇所または複数個所形成されていることを特徴とする、プレス成形された自動車構造部材。
【００１８】
（３）断面形状がハット型形状を含み、前記長手方向の上下の湾曲および長手方向の左右の湾曲の両方を含むプレス成形された自動車構造部材であって、当該自動車構造部材の天板部の長手方向の上下の湾曲凸側頂点部分に、湾曲の凸側から打痕が１箇所または複数個所形成されており、かつ当該自動車構造部材の天板部外面の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分に、湾曲凸側に沿って、ハット型突出方向から打痕が１箇所または複数個所形成されていることを特徴とする、プレス成形された自動車構造部材。
【００１９】
（４）前記自動車構造部材が長手方向上下に湾曲している場合、さらに天板部の長手方向の上下の湾曲凸側頂点部分脇のフランジ部にも、湾曲の凸側から打痕が１箇所または複数個所形成されていることを特徴とする、上記（１）または（３）に記載のプレス成形された自動車構造部材。
【００２０】
（５）前記自動車構造部材が長手方向左右に湾曲している場合、さらに天板部の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分の脇の湾曲内側縦壁部にも、湾曲凸側に沿って、湾曲の凸側とは反対側から打痕が１箇所または複数個所形成されていることを特徴とする、（２）または（３）に記載のプレス成形された自動車構造部材。
【００２１】
（６）前記自動車構造部材が長手方向左右に湾曲している場合、さらに天板部の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分の脇の湾曲内側フランジ部にも、湾曲凸側に沿って、ハット型突出方向から打痕が１箇所または複数個所形成されていることを特徴とする、（２）、（３）、（５）のいずれか１項に記載のプレス成形された自動車構造部材。
【００２２】
（７）前記打痕は、前記自動車構造部材の湾曲部頂点から稜線に沿って±８０ｍｍ範囲内に形成されていることを特徴とする、（１）乃至（６）のいずれか１項に記載のプレス成形された自動車構造部材。
【００２３】
（８）前記打痕は、素材の板厚をｔ、ハットの天板部の幅をＷ、フランジ部の幅をＷ’、湾曲部の円弧の半径をＲ、押込む打痕の体積Ｖが０．０５×ｔ×（３．１４×（（Ｗ／６）＾２＋２×（Ｗ’／３）＾２））×（４．２/Ｒ０．２３）≦ Ｖ ≦ ０．３５×ｔ×（３．１４×（（Ｗ／６）＾２＋２×（Ｗ’／３）＾２））×（４．２/Ｒ０．２３）であることを特徴とする、（１）乃至（７）のいずれか１項に記載のプレス成形された自動車構造部材。
【００２４】
（９）前記打痕は、外接矩形を描いた際に、短辺側が５ｍｍ以上、長辺側が８０ｍｍ以下であることを特徴とすることを特徴とする、（１）乃至（８）のいずれか１項に記載のプレス成形された自動車構造部材。
【００２５】
（１０）プレス成形により、断面形状にハット型形状を含み、長手方向に上下に湾曲させる自動車構造部材の製造方法であって、プレス成形の途中で、当該自動車構造部材の天板部の長手方向の上下の湾曲凸側頂点部分に、湾曲の凸側から１箇所または複数個所に打痕を形成することを特徴とする、プレス成形による自動車構造部材の製造方法。
【００２６】
（１１）プレス成形により断面形状がハット型形状を含み、長手方向に左右に湾曲させる自動車構造部材の製造方法であって、プレス成形の途中で、当該自動車構造部材の天板部外面の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分に、湾曲凸側に沿って、ハット型突出方向から１箇所または複数個所の打痕を形成することを特徴とする、プレス成形による自動車構造部材の製造方法。
【００２７】
（１２）プレス成形により、断面形状がハット型形状を含み、前記長手方向に上下に湾曲および長手方向に左右に湾曲の両方をさせる自動車構造部材の製造方法であって、プレス成形の途中で、当該自動車構造部材の天板部の長手方向の上下の湾曲凸側頂点部分に、湾曲の凸側から１箇所または複数個所に打痕を形成し、かつ同時にもしくは前記打痕の形成の前または後で、当該自動車構造部材の天板部外面の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分に、ハット型突出方向から１箇所または複数個所に打痕を形成することを特徴とする、プレス成形による自動車構造部材の製造方法。
【００２８】
（１３）プレス成形により、前記自動車構造部材を長手方向上下に湾曲させる場合、さらに天板部の長手方向の上下の湾曲凸側頂点部分脇のフランジ部にも、湾曲の凸側から１箇所または複数個所に打痕を形成することを特徴とする、（１０）または（１２）に記載のプレス成形による自動車構造部材の製造方法。
【００２９】
（１４）プレス成形により、前記自動車構造部材を長手方向に左右に湾曲させる場合、さらに天板部の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分の脇の湾曲内側縦壁部にも、湾曲凸側に沿って、湾曲の凸側とは反対側から１箇所または複数個所に打痕を形成することを特徴とする、（１１）または（１２）に記載のプレス成形による自動車構造部材の製造方法。
【００３０】
（１５）プレス成形により、前記自動車構造部材を長手方向に左右に湾曲させる場合、さらに天板部の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分の脇の湾曲内側フランジ部にも、湾曲凸側に沿って、ハット型突出方向から１箇所または複数個所に打痕を形成することを特徴とする、（１１）、（１２）、（１４）のいずれか１項に記載のプレス成形による自動車構造部材の製造方法。
【００３１】
（１６）前記打痕は、前記自動車構造部材の湾曲部頂点から稜線に沿って±８０ｍｍ範囲内に形成することを特徴とする、（１０）乃至（１５）のいずれか１項に記載のプレス成形による自動車構造部材の製造方法。
【００３２】
（１７）前記打痕は、素材の板厚をｔ、ハットの天板部の幅をＷ、フランジ部の幅をＷ’、湾曲部の円弧の半径をＲ、押込む打痕の体積Ｖが０．０５×ｔ×（３．１４×（（Ｗ／６）＾２＋２×（Ｗ’／３）＾２））×（４．２/Ｒ０．２３）≦ Ｖ ≦ ０．３５×ｔ×（３．１４×（（Ｗ／６）＾２＋２×（Ｗ’／３）＾２））×（４．２/Ｒ０．２３）であることを特徴とする、（１０）乃至（１６）のいずれか１項に記載のプレス成形による自動車構造部材の製造方法。
【００３３】
（１８）前記打痕は、外接矩形を描いた際に、短辺側が５ｍｍ以上、長辺側が８０ｍｍ以下とすることを特徴とすることを特徴とする、（１０）乃至（１７）のいずれか１項に記載のプレス成形による自動車構造部材の製造方法。
【００３４】
（１９）プレス成形により、断面形状にハット型形状を含み、長手方向に上下に湾曲させる自動車構造部材の金型であって、プレス成形の途中で、当該自動車構造部材の天板部の長手方向の上下の湾曲凸側頂点部分に、湾曲の凸側から箇所または複数個所に打痕を形成する打痕金型を有することを特徴とする、プレス成形による自動車構造部材の金型。
【００３５】
（２０）プレス成形により断面形状がハット型形状を含み、長手方向に左右に湾曲させる自動車構造部材の金型であって、プレス成形の途中で、当該自動車構造部材の天板部外面の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分に、湾曲凸側に沿って、ハット型突出方向から１箇所または複数個所の打痕を形成する打痕金型を有することを特徴とする、プレス成形による自動車構造部材の金型。
【００３６】
（２１）プレス成形により、断面形状がハット型形状を含み、前記長手方向に上下に湾曲および長手方向に左右に湾曲の両方をさせる自動車構造部材の金型であって、プレス成形の途中で、当該自動車構造部材の天板部の長手方向の上下の湾曲凸側頂点部分に、湾曲の凸側から１箇所または複数個所に打痕を形成する打痕金型を有し、かつ同時にもしくは前記打痕の形成の前または後で、当該自動車構造部材の天板部外面の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分に、湾曲凸側に沿って、ハット型突出方向から１箇所または複数個所に打痕を形成する打痕金型を有することを特徴とする、プレス成形による自動車構造部材の金型。
【００３７】
（２２）プレス成形により、前記自動車構造部材を長手方向上下に湾曲させる金型の場合、さらに天板部の長手方向の上下の湾曲凸側頂点部分脇のフランジ部にも、湾曲の凸側から１箇所または複数個所に打痕を形成する打痕金型を有することを特徴とする、（１９）または（２１）に記載のプレス成形による自動車構造部材の金型。
【００３８】
（２３）プレス成形により、前記自動車構造部材を長手方向に左右に湾曲させる金型の場合、さらに天板部の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分の脇の湾曲内側縦壁部にも、湾曲凸側に沿って、湾曲の凸側とは反対側から１箇所または複数個所に打痕を形成する打痕金型を有することを特徴とする、（２０）または（２１）に記載のプレス成形による自動車構造部材の金型。
【００３９】
（２４）プレス成形により、前記自動車構造部材を長手方向に左右に湾曲させる金型の場合、さらに天板部の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分の脇の湾曲内側フランジ部にも、湾曲凸側に沿って、ハット型突出方向から１箇所または複数個所に打痕を形成する打痕金型を有することを特徴とする、（２０）、（２１）、（２３）のいずれか１項に記載のプレス成形による自動車構造部材の金型。
【００４０】
（２５）前記打痕が、前記自動車構造部材の湾曲部頂点から稜線に沿って±８０ｍｍ範囲内に形成されるように打痕金型が配置されていることを特徴とする、（１９）乃至（２４）のいずれか１項に記載のプレス成形による自動車構造部材の金型。
【００４１】
（２６）前記打痕が、素材の板厚をｔ、ハットの天板部の幅をＷ、フランジ部の幅をＷ’、湾曲部の円弧の半径をＲ、押込む打痕の体積Ｖが０．０５×ｔ×（３．１４×（（Ｗ／６）＾２＋２×（Ｗ’／３）＾２））×（４．２/Ｒ０．２３）≦ Ｖ ≦ ０．３５×ｔ×（３．１４×（（Ｗ／６）＾２＋２×（Ｗ’／３）＾２））×（４．２/Ｒ０．２３）となる打痕金型であることを特徴とする、（１９）乃至（２５）のいずれか１項に記載のプレス成形による自動車構造部材の金型。
【００４２】
（２７）前記打痕が、外接矩形を描いた際に、短辺側が５ｍｍ以上、長辺側が８０ｍｍ以下となるような打痕金型であることを特徴とする、（１９）乃至（２６）のいずれか１項に記載のプレス成形による自動車構造部材の金型。
【発明の効果】
【００４３】
本発明では、打痕という手段によって、自動車用構造部材をプレス成形する際に生じる部品内の応力の不均一さを抑制することで、形状不良現象の一つであるキャンバーと捩れを防ぐことができる。
【００４４】
また、従来の方法であるビードやエンボスなどの新たな形状を天板に形成する方法と異なり、本発明は他部品との干渉を考慮する必要が無く設計自由度が高い解決方法である。
【００４５】
さらに、部品の衝突時に、従来の方法であるエンボスやビードによる方法が、エンボスやビードが起点となって部材が断面崩壊をして衝突性能が低下する懸念がある一方で、打痕による方法では衝突性能が低下する懸念がない。例えば、ハット部材の３点曲げ圧潰のＦＥＭ解析を行ったところ、打痕を形成した条件はエンボスを形成した条件に比べて、衝突性能は１．０６倍となったり、後述の実施例の記載のように捩れやキャンバーが改善され、その意義は大きい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】ハット型断面を有する自動車用構造部材の断面図とハットの各位置の名称に関する説明図であり、（ａ）はフランジがなくコの字の形状のもの、（ｂ）はフランジを有する形状のものを表す図である。
【図２】スプリングバック不具合の一種であるキャンバーに関する説明図である。
【図３】キャンバーの発生の要因に関する説明図であり、（ａ）は上下に湾曲形状を有すハット部材、（ｂ）と（ｃ）は（ａ）の巾中央の断面図であり、（ｂ）はプレス成形中に湾曲部の表裏面に生じる応力、（ｃ）はプレス成形終了後に金型から取り出した後の湾曲部の表裏面に生じる変形の方向を示す図である。
【図４】スプリングバック不具合の一種である捩れに関する説明図である。
【図５】捩れの発生の要因に関する説明図であり、（ａ）は左右に湾曲形状を有するハット部材がプレス成形中にうける応力を示しており、（ｂ）はプレス成形終了後に金型から取り出した後のハット部材に生じる変形の方向を示す図である。
【図６】従来のキャンバーや捩れ対策方法であるビードやエンボスに関する説明図である。
【図７】打痕によりキャンバーを抑制する方法に関する説明図であり、（ａ）は打痕を押込む位置を示しており、（ｂ）打痕を押込んだ後に金型から取り出した後の湾曲部の表裏面に生じる変形の方向を示す図である。
【図８】打痕により捩れを抑制する方法に関する説明図であり、（ａ）は打痕を押込む位置を示しており、（ｂ）打痕を押込んだ後に金型から取り出した後の湾曲部の表裏面に生じる変形の方向を示す図である。
【図９】コの字状のハット部材に対して、天板に打痕を打つ際の断面図であり、（ａ）はハット部材の成形にパッド、パンチおよびダイを用いた場合であり、（ｂ）はハット部材の成形にパンチおよびダイを用いた場合の図である
【図１０】フランジ付きのハット部材に対して、天板に打痕を打つ際の断面図であり、（ａ）はハット部材の成形にパッド、ブランクホルダー、パンチおよびダイを用いた場合であり、（ｂ）はハット部材の成形にブランクホルダー、パンチおよびダイを用いた場合であり、（ｃ）はハット部材の成形にパッド、パンチおよびダイを用いた場合であり、（ｄ）はハット部材の成形にパンチおよびダイを用いた場合の図である。
【図１１】キャンバーを抑制するため、上下に湾曲したハット部材に対して、天板およびフランジに対して湾曲凸側から打痕を打つ位置に関する説明図である。
【図１２】捩りを抑制するため、左右に湾曲したハット部材に対して、天板およびフランジに対して打痕を打つ位置に関する説明図である。
【図１３】捩りを抑制するため、左右に湾曲したハット部材に対して、縦壁に対して打痕を打つ位置や打痕の方向に関する説明図である。
【図１４】打痕を形成する位置の範囲に関する説明図であり、（ａ）は円弧状と直線部の湾曲部を有するハット部材に対する形成範囲を示しており、（ｂ）は楕円状と直線部の湾曲部を有するハット部材に対する形成範囲を示しており、（ｃ）は円弧形状と楕円状と直線部を組み合わせた曲線の湾曲部を有するハット部材に対する形成範囲を示しており、（ｄ）は周期的な曲線の湾曲部を有するハット部材に対する形成範囲を示す図である。
【図１５】上下に湾曲したハット部材に対して、押込む打痕の体積がキャンバーの抑制効果に及ぼす影響に関する説明図である。
【図１６】左右に湾曲したハット部材に対して、押込む打痕の体積が捩れの抑制効果に及ぼす影響に関する説明図である。
【図１７】打痕を形成する金型の先端の形状に関する説明図である。
【図１８】上下に湾曲したコの字状ハットに対して、打痕の打込む方向や押込み量がキャンバーの抑制効果に与える影響に関する説明図である。
【図１９】左右に湾曲したコの字状ハットに対して、打痕の打込む位置や押込み量が捩れの抑制効果に与える影響に関する説明図である。
【図２０】上下に湾曲したフランジ付きハットに対して、打痕の押込み量がキャンバーの抑制効果に与える影響に関する説明図である。
【図２１】左右に湾曲したフランジ付きハットに対して、打痕の押込み量が捩れの抑制効果に与える影響に関する説明図である。
【図２２】左右に湾曲したフランジ付きハットに対して、縦壁の打痕が捩れの抑制効果に与える影響に関する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下に、本発明の自動車用構造部材、自動車用構造部材の製造方法、ならびに、製造装置について、図面を参照しながら説明する。
【００４８】
本発明においては、スプリングバックが生じて寸法精度の確保が難しい、４４０ＭＰａ以上の引張強度を有する熱延鋼板、冷延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、または、合金化溶融亜鉛めっき鋼板をブランク（成形する前の板材）として、長手方向の上下に湾曲したハット部材、長手方向の左右に湾曲したハット部材、および、長手方向の上下および左右の両方の湾曲を含むハット部材を成形する際に、打痕を打つことでスプリングバックを抑制するものである。
【００４９】
打痕とは、打痕を打つ表面とは逆の表面への飛び出し量を実質的に０としたものである。ただし、金型が浮くなどの要因で飛び出しが生じる場合も考慮されるので、裏の表面への飛び出しは板厚の１％までは許容されるものである。一般的に、従来の形状凍結性向上方法であるエンボスやビードの成形深さは、例えばＢピラーでは素材板厚１．６ｍｍに対して深さ６ｍｍ、ロッカーでは素材板厚１．４ｍｍに対して３ｍｍ、リアサイドフレームでは素材板厚１．８ｍｍに対し深さ７ｍｍであり、ルーフレールでは素材板厚１．６ｍｍに対して１０ｍｍであり、元の板厚に比べて１００％以上の深さを有す。つまり、エンボスやビードは板厚の１００％以上の深さを有することが一般的であり、打痕の飛び出し量より大きく、本発明の打痕はエンボスやビードとは異なる。
【００５０】
コの字状のハット形状は、通常、図９（ａ）のようにパンチ６０上にブランクを置いた後に天板となる部分をパッド６２とパンチ６０で挟持しながらダイ６１を下降させてプレス成形する。または、パッド６２を省略して、図９（ｂ）のようにパンチ６０上にブランクを置いた後にダイ６１を下降させて成形する場合もある。いずれの場合でも、例えば天板に対して打痕５０を打つ場合は、打痕を打つ位置のパッド６２やダイ６１の金型に穴を開けておき、打痕の金型と打痕の金型用の加圧機構を組み込めば、打痕を打つ周囲の位置を押さえながら打痕を打つこが出来る。このようにすれば、打つ表面とは逆の表面への飛び出し量を抑制することができる。
【００５１】
フランジ付きのハット形状は、通常、図１０（ａ）のようにパンチ６０とブランクホルダー６３上にブランクを置いた後、天板となる部分をパッド６２とパンチ６０で挟持してから、ダイ６１を下降させ、フランジとなる部分をブランクホルダー６３とダイで挟持しながらプレス成形をする。または、パッド６２やブランクホルダー６３を省略して、図１０（ｂ）のようにパンチ６０とブランクホルダー６３上にブランクを置いた後、ダイ６１を下降させ、フランジとなる部分をブランクホルダー６３とダイ６１で挟持しながらプレス成形をする場合や、図１０（ｃ）のように、パンチ上にブランクを置いた後、天板となる部分をパッド６２とパンチ６０で挟持してから、ダイ６１を下降させてプレス成形する場合、図１０（ｄ）のようにパンチ６０上にブランクを置いた後にダイ６１を下降させて成形する場合もある。いずれの場合でも、例えば天板に対して打痕を打つ場合は、打痕を打つ位置のパッドやダイの金型に穴を開けておき、打痕の金型と打痕の金型用の加圧機構を組み込めば、打痕を打つ周囲の位置を押さえながら打痕を打つこが出来る。このようにすれば、打つ表面とは逆の表面への飛び出し量を抑制することができる。
【００５２】
ハット部材のプレス成形中に打痕を押し込む方法以外に、一度ハット形状に成形してキャンバーや捩れが発生した成形品を再度金型で挟持しながら、打痕を押し込むことでもスプリングバックを抑制することが可能である。通常、自動車用構造部材の成形工程では、ハット状に成形した後に、不要なフランジの切断、配線や水抜き用の穴を打抜くトリム工程やフランジを再度曲げる寄せ曲げの工程を含むので、これらの工程と同時に打痕を打ち込むことで、余分な工程を増やすことなくスプリングバックを抑制した最終製品を得ることができる。
【００５３】
キャンバーや捩れの要因となる引張応力が生じる位置に対して、打痕を打つことで、打った部位の周囲に圧縮応力が生じて、引張応力が圧縮応力へ変化することで寸法精度を向上させる。そのため、引張応力が大きく生じている位置に打つことが必要であり、図１１のように、キャンバーに対しては、上下方向に湾曲があるハット部材の天板部の湾曲凸側頂点部分に対して湾曲凸側から１箇所または複数個所に打痕することが望ましい。さらには当該天板部の長手方向の上下の湾曲凸側頂点部分脇のフランジ部にも、フランジ部の湾曲凸側頂点部分に対して湾曲凸側から打痕することが望ましい。７０は上下に湾曲したハット部材における湾曲の頂点を示す。
【００５４】
捩れに対しては、図１２のように、天板部外面の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分に、湾曲凸側に沿って１箇所または複数個所に打痕を与えることが望ましい。さらには天板部の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分の脇の湾曲内側フランジ部にも、湾曲凸側に沿って、ハット型突出方向から１箇所または複数個所に打痕することが好ましい。７１は左右に湾曲したハット部材における湾曲凸側、７２は左右に湾曲したハット部材における湾曲凹側、７３は左右に湾曲したハット部材における湾曲の頂点を示す。
【００５５】
さらに特許文献３で用いた手法、即ち図１３に示すように、天板部の長手方向の左右の湾曲凸側頂点部分の脇の湾曲内側縦壁部にも、湾曲凸側に沿って、ハット型突出方向から１箇所または複数個所打痕することも好ましい。７４は湾曲凹側の縦壁に打つ打痕を示す。
【００５６】
尚、ハット部材にフランジがないコの字型のハット部材であれば、キャンバー、捩じりのいずれの場合でもフランジ部への打痕は不要である。
【００５７】
打痕の位置としての頂点部分は、頂点１点に限らず、打痕の中心が天板部とフランジ部にある湾曲頂点から湾曲の稜線に沿って±８０ｍｍの範囲内であることが望ましい。この範囲に打痕が単独でも複数打つことで、形状凍結性向上効果を発現する。例えば湾曲部の形状は円弧形状であれば、湾曲部の最頂点は図１４（ａ）のように、円弧の端の点ＡとＢの中点Ｃである。最頂点から±８０ｍｍの範囲が打痕の中心の位置となる。円弧部が直線部と接続されている場合は、打痕を打つ範囲は直線部も含んで±８０ｍｍである。図１４（ｂ）のように、湾曲部の形状が楕円形状であれば、点ＡとＢの中点Ｃが最頂点とし、最頂点から±８０ｍｍの範囲が打痕の位置となる。図１４（ｃ）のように、円弧や楕円が複数組み合わされて曲線となっている場合は、各円弧の端の点ＡとＢの中点Ｃ、各楕円の端の点のＤとＥの中点Ｆを頂点として、頂点から±８０ｍｍの範囲が打痕の位置となる。図１４（ｄ）のように、ｓｉｎカーブのように周期的な湾曲部を有する場合には、たとえば周期関数をＡｓｉｎθとすると、その関数の微分値Ａｃｏｓθが０となる位置を頂点とし、その頂点の周囲±８０ｍｍの範囲が打痕の位置となる。なお、７４は湾曲凹側の縦壁に打つ打痕、８０は円弧形状を有する湾曲部、８０ａは頂点、８０ｂはＲ部、８０ｃは直線部、８１は楕円形状を有する湾曲部、８２は複数の円弧形状を有する湾曲部、８２はＡｓｉｎθの周期的なカーブの形状を有する湾曲部、８３は８２の周期的なカーブの関数を微分して得られるＡｃｏｓθのカーブを示す。
【００５８】
成形中に引張応力が生じている位置に打痕を形成すると効果があるので、打痕を形成する位置と範囲については、ＦＥＭ解析で予めに引張応力が生じている位置を確認することが望ましい。
【００５９】
湾曲部の頂点近傍に打痕を少しでも押し込むことで形状凍結効果が表れるが、打痕の押し込む表面積と押込み深さの積である押込み体積が増大するに伴い、打痕で生じる圧縮応力が増加して形状凍結効果を向上する。発明者が検討したところ、1個当たりの打痕を押し込む体積Ｖは、
０．０５×ｔ×（３．１４×（（Ｗ／６）＾２＋２×（Ｗ’／３）＾２））×（４．２/Ｒ０．２３）
≦ Ｖ ≦ 
０．３５×ｔ×（３．１４×（（Ｗ／６）＾２＋２×（Ｗ’／３）＾２））×（４．２/Ｒ０．２３）
の範囲であることが望ましい。ハットの幅をＷ、フランジの幅をＷ’、ハットの湾曲部の円弧の半径をＲ、素材の板厚をｔとする。ハットの湾曲部が楕円の場合は長径と短径の平均値をＲとする。
【００６０】
キャンバー量と捩れ角度の抑制効果をそれぞれ、図１５と図１６に示す。それぞれ縦軸にキャンバーと捩れの量、横軸に打痕の押込み体積ＶをＺで割った値を示す。ここで、
Ｚ＝ｔ×（３．１４×（（Ｗ／６）＾２＋２×（Ｗ’／３）＾２））×（４．２/Ｒ０．２３）
とする。板厚ｔが厚く、ハット部材の天板の幅Ｗやフランジの幅Ｗ’が大きく、言い換えれば、ハット全体の幅が大きく、湾曲のＲが小さいほど、キャンバーや捩れを誘発するモーメントが増すため、形状不良を抑制するために必要な打痕を押し込む体積Ｖが増大する。板厚ｔ、ハット部材の天板の幅Ｗ、フランジ幅Ｗ’、湾曲の円弧の半径Ｒがキャンバーや捩れに及ぼす影響度を整理した数値として定数Ｚを定義する。板厚ｔやハットの形状に依ることなく、打痕を押し込む体積Ｖを定数Ｚで割った値Ｖ／Ｚの大小によってキャンバーや捩れの抑制効果が変化して、特に、Ｖ／Ｚが０．０５以上０．３５以下の値であればキャンバーや捩れの抑制があることを知見した。
例えば、素材の強度を９８０ＭＰａ、板厚を４．０ｍｍ、ハット部材の幅は６０ｍｍ、フランジの幅は２０ｍｍとし、湾曲の円弧の半径Ｒを変化させた。ＶをＺで割った値は０．０５〜０．３５があれば、キャンバーと捩れともに抑制に効果がある。
【００６１】
打痕の大きさは、打痕に対して外接矩形を描いた際には、一辺側は５ｍｍ以上、もう一辺側は８０ｍｍ以下が望ましい。短辺側が５ｍｍ以下の場合は、打痕用の金型が押し込む時の荷重に耐えられず折損する可能性があるため好ましくない。長辺側は８０ｍｍ以上の場合は、押し込むときの負荷荷重が過大となるため好ましくない。
【００６２】
打痕の金型形状は、角部を有すると応力集中により打痕用の金型が欠損する可能性があるので、図１７のような球頭形、楕円頭体、フィレット形状を有す円筒や角筒などが望ましい。フィレット形状を有する場合は１ｍｍ以上のフィレット半径を設定することがさらに望ましい。なお、９０は球頭形状、９１は円筒形状、９２は角筒形状、９３はフィレット形状を示す。
【実施例】
【００６３】
実施例１
有限要素法解析（以下、ＦＥＭと称する）を用いて、打痕によるキャンバーの抑制効果を調査した。ＦＥＭには汎用有限要素プログラムコードのＬＳ−ＤＹＮＡ  ｖｅｒ．９７１を用いた。以下の実施例ではすべてＦＥＭ解析を用いた解析結果である。素材が９８０ＭＰａ、板厚が４ｍｍとし、湾曲Ｒが７５０ｍｍ、天板部の幅が６０ｍｍ、稜線Ｒが１０ｍｍで上下へ湾曲したコの字状のハットのプレス成形を行い、下死点で打痕を押し込む以外の部分を挟持した状態で、打痕を天板部へ打ち込んだ。打痕を打込む位置は湾曲部の頂点とした。打痕の打ち込み方向は、湾曲凸方向の表面側とその裏側から打ち込んだ２パターンとした。素材の板厚をｔ、ハットの天板部の幅をＷ、湾曲部の円弧の半径をＲとして、Ｚを前述のように、ｔ×（３．１４×（（Ｗ／６）＾２））×（４．２/Ｒ０．２３）と定義し、打痕の押し込む体積を０．１Ｚと０．２Ｚとした。
【００６４】
金型から成形品を離型した後のキャンバー量をスプリングバック解析より求めた結果を図１８に示す。打痕の方向には湾曲部の外側から打ち込まなければキャンバーの抑制の効果が表れない。湾曲部の外側から打ち込んだ際、０．１Ｚ、０．２Ｚの押込み体積を与えるとキャンバーの抑制効果を発揮する。押込み体積が大きいほど、キャンバーの抑制効果を発揮する。
【００６５】
実施例２
素材が９８０ＭＰａ、板厚が４ｍｍとし、湾曲Ｒが４００ｍｍ、天板部の幅が８０ｍｍ、稜線Ｒが１０ｍｍで左右へ湾曲したコの字状のハット部材のプレス成形を行い、下死点で打痕を押し込む以外の部分を挟持した状態で、打痕を天板へ打込んだ。打痕を打込む位置は、湾曲凸部側の湾曲の頂点と湾曲凹部側の湾曲の頂点の２パターンとした。素材の板厚をｔ、ハットの天板部の幅をＷ、湾曲部の円弧の半径をＲとして、Ｚを前述のように、ｔ×（３．１４×（（Ｗ／６）＾２）×（４．２/Ｒ０．２３）と定義し、打痕の押し込む体積を０．１５Ｚと０．２５Ｚとした。
【００６６】
金型から成形品を離型した後の捩れ量をスプリングバック解析より求めた結果を図１９に示す。打痕は湾曲凸部側の頂点から打ち込まなければ捩れの抑制の効果が表れない。湾曲凸部側の頂点から打ち込んだ際、０．１５Ｚ、０．２５Ｚの押込み体積を与えると捩れの抑制効果を発揮する。押込み体積が大きいほど、捩れの抑制効果を発揮する。
【００６７】
実施例３
素材が９８０ＭＰａ、板厚が４ｍｍとし、湾曲Ｒが７５０ｍｍ、天板部の幅が６０ｍｍ、稜線Ｒが１０ｍｍ、フランジの幅が１０ｍｍで上下へ湾曲したフランジ付きハットのプレス成形を行い、下死点で打痕を押し込む以外の部分を挟持した状態で、打痕を天板部および左右のフランジ部の計３箇所へ打ち込んだ。３箇所の打痕を打込む位置は湾曲部の頂点とした。打痕の打ち込み方向は、湾曲凸方向の表面側から打ち込んだ。素材の板厚をｔ、ハットの天板部の幅をＷ、フランジの幅をＷ’、湾曲部の円弧の半径をＲとして、Ｚを前述のように、ｔ×（３．１４×（（Ｗ／６）＾２＋２×（Ｗ’／３）＾２））×（４．２/Ｒ０．２３）と定義し、打痕の押し込む体積を０．１Ｚと０．２Ｚとした。
【００６８】
金型から成形品を離型した後のキャンバー量をスプリングバック解析より求めた結果を図２０に示す。０．１Ｚ、０．２Ｚの押込み体積を与えるとキャンバーの抑制効果を発揮する。
【００６９】
実施例４
素材が９８０ＭＰａ、板厚が４ｍｍとし、湾曲Ｒが４００ｍｍ、天板部の幅が８０ｍｍ、稜線Ｒが１０ｍｍ、フランジの幅が１０ｍｍで左右へ湾曲したフランジ付きハットのプレス成形を行い、下死点で打痕を押し込む以外の部分を挟持した状態で、打痕を天板部、湾曲凹側のフランジ部の計２箇所へ打ち込んだ。打痕を打ち込む位置は、天板部は湾曲凸側の位置で湾曲の頂点、湾曲凹側のフランジ部は湾曲凸側の位置、つまり、縦壁側の位置で湾曲の頂点とした。素材の板厚をｔ、ハットの天板部の幅をＷ、フランジの幅をＷ’、湾曲部の円弧の半径をＲとして、Ｚを前述のように、ｔ×（３．１４×（（Ｗ／６）＾２＋２×（Ｗ’／３）＾２））×（４．２/Ｒ０．２３）と定義し、打痕の押し込む体積を０．１５Ｚと０．２５Ｚとした。
【００７０】
金型から成形品を離型した後の捩り量をスプリングバック解析より求めた結果を図２１に示す。０．１５Ｚ、０．２５Ｚの押込み体積を与えると捩れの抑制効果を発揮する。押込み体積が大きいほど、捩れの抑制効果を発揮する。
【００７１】
実施例５
素材が９８０ＭＰａ、板厚が４ｍｍとし、湾曲Ｒが４００ｍｍ、天板部の幅が８０ｍｍ、稜線Ｒが１０ｍｍ、フランジの幅が１０ｍｍで左右へ湾曲したフランジ付きハットのプレス成形を行い、下死点で打痕を押し込む以外の部分を挟持した状態で、打痕を天板部、湾曲凹側のフランジ部、湾曲凹側に連なる縦壁部の計３箇所へ打ち込んだ。打痕を打ち込む位置は、天板部は湾曲凸側の位置で湾曲の頂点、湾曲凹側のフランジ部は湾曲凸側の位置、つまり、縦壁側の位置で湾曲の頂点、湾曲凹側に連なる縦壁部はハット高さの半分の高さで湾曲の頂点とした。加えて、比較例として、実施例４で記した、天板部は湾曲凸側の位置で湾曲の頂点、湾曲凹側のフランジ部は湾曲凸側の位置、つまり、縦壁側の位置で湾曲の頂点の２箇所に打痕を打ち込んだ結果も記載する。素材の板厚をｔ、ハットの天板部の幅をＷ、フランジの幅をＷ’、湾曲部の円弧の半径をＲとして、Ｚを前述のように、ｔ×（３．１４×（（Ｗ／６）＾２＋２×（Ｗ’／３）＾２））×（４．２/Ｒ０．２３）と定義し、打痕の押し込む体積を０．１５Ｚと０．２５Ｚとした。
【００７２】
金型から成形品を離型した後の捩り量をスプリングバック解析より求めた結果を図２２に示す。打痕が２箇所でも、縦壁を加えた３箇所でも０．１５Ｚ、０．２５Ｚの押込み体積を与えると捩れの抑制効果を発揮する。縦壁を加えた３箇所に打痕したほうが、２箇所に比べてより大きな捩りの抑制効果を発揮する。
【符号の説明】
【００７３】
１０：コの字状のハット
１０ａ：天板
１０ｂ：上側の稜線Ｒ
１０ｃ：縦壁
１０ｄ：天板の幅Ｗ
１１：フランジ付きのハット
１１ａ：フランジ
１１ｂ：下側の稜線Ｒ
１１ｃ：フランジの幅Ｗ’
２０：離型する前のハット部材の形状
２０ａ：離型する前のハット部材の上下方向の湾曲の円弧の半径Ｒ
２１：離型してキャンバーが生じた後のハット部材の形状
２２：キャンバーにより天板が変形する方向
２３：上下に湾曲したハット
２３ａ：幅中央の断面Ａ
２４：断面Ａにおける天板の断面
２４ａ：湾曲凸側に生じる引張応力
２４ｂ：湾曲凹側に生じる圧縮応力
２４ｃ：湾曲凸側
２４ｄ：湾曲凹側
２５ａ：湾曲凹側に離型後に生じる圧縮変形
２５ｂ：湾曲凹側に離型後に生じる引張変形
２５ｃ：キャンバーを誘発する天板に生じるモーメント
３０：離型する前のハット部材の形状
３０ａ：離型する前のハット部材の左右方向の湾曲の円弧の半径Ｒ
３１：離型して捩りが生じた後のハット部材の形状
３２：捩りにより変形する方向
３３：左右に湾曲したハット
３３ａ：湾曲凸側の天板に生じる引張応力
３３ｂ：湾曲凹側の天板に生じる圧縮応力
３３ｃ：湾曲凹側のフランジで縦壁に隣接した位置に生じる引張応力
３３ｄ：湾曲凹側のフランジで端部に隣接した位置に生じる圧縮応力
３４ａ：湾曲凸側の天板に生じる圧縮変形
３４ｂ：湾曲凹側の天板に生じる引張変形
３４ｃ：湾曲凹側のフランジで縦壁に隣接した位置に生じる圧縮変形
３４ｄ：湾曲凹側のフランジで端部に隣接した位置に生じる引張変形
３４ｅ：捩りを誘発する天板に生じるモーメント
３４ｆ：捩りを誘発するフランジに生じるモーメント
４０：エンボスやビードと呼ばれる凹凸
５０：打痕
５０ａ：打痕を打つ方向
５１ａ：湾曲凹側に離型後に生じる引張変形
５１ｂ：湾曲凹側に離型後に生じる引張変形
５２ａ：湾曲凸側の天板に生じる圧縮応力
５２ｂ：湾曲凹側の天板に生じる圧縮応力
５２ｃ：湾曲凹側のフランジで縦壁に隣接した位置に生じる圧縮応力
５２ｄ：湾曲凹側のフランジで端部に隣接した位置に生じる圧縮応力
５３ａ：湾曲凸側の天板に生じる引張変形
５３ｂ：湾曲凹側の天板に生じる引張変形
５３ｃ：湾曲凹側のフランジで縦壁に隣接した位置に生じる引張変形
５３ｄ：湾曲凹側のフランジで端部に隣接した位置に生じる引張変形
６０：パンチ
６１：ダイ
６２：パッド
６３：ブランクホルダー
７０：上下に湾曲したハット部材における湾曲の頂点
７１：左右に湾曲したハット部材における湾曲凸側
７２：左右に湾曲したハット部材における湾曲凹側
７３：左右に湾曲したハット部材における湾曲の頂点
７４：湾曲凹側の縦壁に打つ打痕
８０：円弧形状を有する湾曲部
８０ａ：頂点
８０ｂ：Ｒ部
８０ｃ：直線部
８１：楕円形状を有する湾曲部
８２：複数の円弧形状を有する湾曲部
８２：Ａｓｉｎθの周期的なカーブの形状を有する湾曲部
８３：８２の周期的なカーブの関数を微分して得られるＡｃｏｓθのカーブ
９０：球頭形状
９１：円筒形状
９２：角筒形状
９３：フィレット形状
【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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