(57)【要約】【課題】溶接法によらないで製作した差厚ブランク材とそれを使用したプレス成形方法を提供する。【解決手段】材質や板厚の異なる複数の板材Ｗ１〜Ｗ４同士を第１工程Ｓ１にて機械的かしめ加工により結合して差厚ブランク材Ｂ１とする（かしめ加工部位である凹状部を符号Ｃで示す）。差厚ブランク材Ｂ１を素材として用いて、絞り成形（第２工程Ｓ２）とせん断加工（第３工程Ｓ３）および曲げ加工（第４工程Ｓ４）を順に施して所定のプレス成形品Ｐ２を得る。絞り成形の際には、凹状部Ｃにピンを嵌合させることにより、材料流入量を調整するためのしわ押さえ力を得る。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の板材同士を部分的に重ね合わせるように相対位置決めを行った上で、板材同士の重合部分に機械的成形接合を施して相互に一体化することにより部分的に板厚が異なるブランク形状としたことを特徴とする差厚ブランク材。
【請求項２】
複数の板材同士を部分的に重ね合わせるように相対位置決めを行った上で、板材同士の重合部分に機械的成形接合を施して相互に一体化することにより部分的に板厚が異なる差厚ブランク材を形成し、
この差厚ブランク材を素材として絞り成形を施すことにより所定形状のプレス成形品とすることを特徴とする差厚ブランク材を用いたプレス成形方法。
【請求項３】
絞り成形に際して、差厚ブランク材のうち板材同士の重合部が絞りプレス型のしわ押さえ部材によって拘束されるように設定するとともに、
その重合部での機械的成形接合の際に生じた凹状部に絞りプレス型側の突起部を嵌合させ、
この凹状部と突起部との凹凸嵌合によって絞り成形時におけるしわ押さえ力を発生させるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の差厚ブランク材を用いたプレス成形方法。
【請求項４】
絞り成形に続いて、せん断加工および曲げ加工のうち少なくともいずれか一方の加工が施されるようになっていることを特徴とする請求項２または３に記載の差厚ブランク材を用いたプレス成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、局部的に板厚が異なる差厚ブランク材およびその差厚ブランク材を用いたプレス成形方法に関し、特に自動車用パネル部品の成形に好適な差厚ブランク材とその差厚ブランク材を用いたプレス成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
板厚や材質が異なる複数枚の板材同士の端面を突き合わせた上でレーザ溶接を施して一枚のブランク形状としたいわゆるテーラードブランク材（差厚鋼板もしくは差厚ブランク材とも称される）が特開平５−１６１９９４号公報および特開平９−１４１４９３号公報等で知られている。
【０００３】
その一方、材質や板厚が異なる複数枚の板材同士の端面を突き合わせるのではなく、板材同士を部分的に重ね合わせた上でその重合部分に溶接を施した差厚ブランク材のほか、そのブランク材を素材としてプレス成形された成形品が特許文献１および特許文献２等で知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１２２１５４号公報　（図１および図３）
【０００５】
【特許文献２】
特開平１１−４７９４６号公報　（図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１，２に代表されるような従来の技術では、ブランク材そのものの成形に際して、板材同士の接合をプレスラインとは別のレーザ溶接機等で行うようになっているため、設備費が高く、差厚ブランク材ひいては成形品そのもののコストアップが余儀なくされることとなって好ましくない。
【０００７】
特にレーザ溶接の場合には、その溶接時間の冗長化のために１枚の差厚ブランク材を得るまでのサイクルタイムが長く、生産性の向上が望めない。
【０００８】
さらに、板材同士の接合に突き合わせ溶接ではなく重ね継手構造を採用していてその差厚ブランク材を用いて絞り成形を施すに際し、その重ね継手部が絞りプレス型側のしわ押さえ面に位置してしまうような場合には、ブランク材の材料流入自由度を確保するためにそのしわ押さえ面側を逃げ形状とするのが一般的であるから、結果として必要十分なしわ押さえ力を付与することができなくなるおそれがある。
【０００９】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、差厚ブランク材を形成することになる板材同士の重ね継手部での溶接を廃止してブランク材そのもののコストダウンを図り、併せてその差厚ブランク材を素材として用いて絞り成形を施す場合の生産性の向上と必要十分なしわ押さえ効果が得られるようにしたプレス成形方法を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、差厚ブランク材そのものの構造として、複数の板材同士を部分的に重ね合わせるように相対位置決めを行った上で、板材同士の重合部分に機械的成形接合を施して相互に一体化することにより部分的に板厚が異なるブランク形状としたことを特徴とする。
【００１１】
ここで、機械的成形接合とは、かしめ継ぎやプレスばめ等のような塑性加工を基本とした接合の手段を言う。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、実質的に請求項１に記載の差厚ブランクを用いたプレス成形方法として、この差厚ブランク材を素材として絞り成形を施すことにより所定形状のプレス成形品とすることを特徴とする。
【００１３】
この場合において、請求項３に記載のように、絞り成形に際して、差厚ブランク材のうち板材同士の重合部が絞りプレス型のしわ押さえ部材によって拘束されるように設定するとともに、その重合部での機械的成形接合の際に生じた凹状部に絞りプレス型側の突起部を嵌合させるようにすれば、この凹状部と突起部との凹凸嵌合によって絞り成形時における必要十分なしわ押さえ力を発生させることが可能となる。
【００１４】
したがって、請求項１，２に記載の発明では、板材同士の接合による差厚ブランク材の形成も溶接設備によらずにプレス設備等の機械的成形接合手段をもって容易に行うことができるようになる。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、差厚ブランク材の形成のための板材同士の接合に溶接に代えてかしめ継ぎ加工等の機械的成形接合を用いたため、プレス設備さえあれば所要の差厚ブランク材を得ることができ、大幅なコストダウンを図ることができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、絞り成形に先立って差厚ブランク材を形成するにあたり、絞り成形と同じプレスライン内で且つその絞り成形と同じサイクル内で形成することができることから、コストダウンを図ることができることはもちろんのこと、生産性が向上し、さらに従来のようなレーザ溶接等の溶接設備が不要となって設備費の低減も併せて可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１以下の図面は本発明の好ましい実施の形態を示しており、特に図１は差厚ブランク材を素材としたプレス加工ラインの概略編成と差厚ブランク材の形状変化を示している。
【００１８】
図１に示すように、プレス加工ラインは、機械的成形接合であるかしめ加工を目的とした第１工程Ｓ１と、絞り成形を目的とした第２工程Ｓ２と、せん断加工を目的とした第３工程Ｓ３と、曲げ加工を目的とした第４工程Ｓ４とからなる。
【００１９】
第１工程Ｓ１では、差厚ブランク材Ｂ１の構成要素として材質や板厚の異なる複数の板材Ｗ１〜Ｗ４を用意し、図示外のハンドリングロボット等を用いてそれらの板材Ｗ１〜Ｗ４同士を部分的に重ね合わせるようにして相対位置決めを行った上で、板材Ｗ１〜Ｗ４同士の重合部分の複数箇所にかしめ加工を施してそれらの板材Ｗ１〜Ｗ４同士を結合して差厚ブランク材Ｂ１とする。ここに言うかしめ加工とは、機械的成形接合として一般にかしめ継ぎやプレスばめと称されているものであり、図２に示すように例えばダイ１とポンチ２とにより板材Ｗ１〜Ｗ４同士を塑性変形させて、両者が容易に分離しないように機械的に結合する。なお、かしめ加工部位である凹状部を符号Ｃで示す。
【００２０】
第２工程Ｓ２では、その差厚ブランク材Ｂ１を絞りプレス型に投入して所定の三次元形状に絞り成形する。すなわち、図３に示すように絞り成形型３のダイ４とブランクホルダ５とで差厚ブランク材Ｂ１の周縁部を加圧拘束しながらポンチ６にてダイ４側に絞り込んで所定形状に成形する。この場合、ブランクホルダ５には差厚ブランク材Ｂ１を形成している板材Ｗ１〜Ｗ４同士の重合部を受容するための逃げ部７が形成されるために、そのままではブランクホールド力（しわ押さえ力）が不足気味となる。そこで、ダイ４側のブランクホールド面（しわ押さえ面）として機能する領域に突起部としてのピン８を予め突設しておき、ダイ４とブランクホルダ５とで差厚ブランク材Ｂ１を加圧拘束する際にピン８をかしめ加工部位である凹状部Ｃに嵌合させてその重合部を固定し、それによってダイ４側のへの材料流入を規制するためのしわ押さえ力を発生させる。これにより、しわ押さえ力が不足することなくスムーズに絞り成形が行われる。
【００２１】
こうして、絞り成形が終了したならばその中間成形品Ｐ１を第３工程Ｓ３の図示外のせん断型に供給し、例えば中間成形品Ｐ１の周縁部に付帯している非成形品部領域をトリミングするとともに、必要に応じて成形品領域にピアス穴加工等を施す。
【００２２】
さらに、第４工程Ｓ４ではせん断加工後の中間成形品Ｐ１に必要な曲げ加工を施し、最終的には複数の板材Ｗ１〜Ｗ４からなる差厚ブランク材Ｂ１をもって形成されたプレス成形品Ｐ２を得る。
【００２３】
このように本実施の形態によれば、差厚ブランク材Ｂ１を製作するにあたってレーザ溶接等によらずに機械的成形接合を採用したことにより、その差厚ブランク材Ｂ１そのものの製作までもプレスライン内で行えることから、設備費の低減と併せて差厚ブランク材Ｂ１ひいてはプレス成形品Ｐ２のコストダウンを図ることが可能となるとともに、生産性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施の形態を示す工程説明図。
【図２】図１における第１工程（かしめ加工工程）での加工形態を示す図で、図１のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図。
【図３】図１における第２工程（絞り成形工程）での加工形態を示す要部拡大断面図。
【符号の説明】
３…絞りブレス型
４…ダイ
５…ブランクホルダ（しわ押さえ部材）
６…ポンチ
８…ピン（突起部）
Ｂ１…差厚ブランク材
Ｃ…凹状部（かしめ加工部位）
Ｐ２…プレス成形品
Ｗ１〜Ｗ４…板材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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