(57)【要約】【課題】アルミニウム合金パネルの円弧状周縁部のヘム加工において、ヘム周縁部の外形輪郭線寸法のズレを抑制しうる、アルミニウム合金パネルのヘム加工方法およびヘム加工されたアルミニウム合金パネルを提供することを目的とする。【解決手段】アルミニウム合金パネル１における円弧半径が１５００以下の円弧状周縁部６ａのヘム加工方法であって、前記円弧状周縁部６ａを略１８０　°折り曲げてパネル周縁部形状に対応する形状のヘム周縁部を持つフランジを形成するに際し、この略１８０　°に折り曲げられるフランジ１ｃの折り曲げ長さＬ　を７ｍｍ　以下とすることである。【選択図】　　　図８
2004098154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム合金パネルにおける円弧半径が１５００以下の円弧状周縁部のヘム加工方法であって、前記円弧状周縁部を略１８０　°折り曲げて、パネル周縁部形状に対応する形状のヘム周縁部を持つフランジを形成するに際し、このフランジの折り曲げ長さを７ｍｍ　以下とすることを特徴とするアルミニウム合金パネルのヘム加工方法。
【請求項２】
前記アルミニウム合金パネルの円弧状周縁部を先ず略９０°まで折り曲げるに際し、円弧状周縁部形状に対応した曲面形状接触面を有するダイスとポンチを用いるとともに、前記円弧状周縁部の折り曲げ半径を０．５　〜３．０　の範囲とする請求項１に記載のアルミニウム合金パネルのヘム加工方法。
【請求項３】
前記パネルが自動車のアウタパネルである請求項１または２に記載のアルミニウム合金パネルのヘム加工方法。
【請求項４】
前記パネルの板厚が１．２ｍｍ　以下である請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアルミニウム合金パネルのヘム加工方法。
【請求項５】
前記パネルがＳｉ過剰型のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金からなる請求項１乃至４のいずれか１項に記載のアルミニウム合金パネルのヘム加工方法。
【請求項６】
前記ヘム加工がフラットヘム加工である請求項１乃至５のいずれか１項に記載のアルミニウム合金パネルのヘム加工方法。
【請求項７】
前記請求項１乃至請求項６のいずれかの方法でヘム加工されたアルミニウム合金パネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウム合金パネルのヘム加工方法およびヘム加工されたアルミニウム合金パネル（以下、アルミニウムをＡｌとも言う）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、自動車のフード、フェンダー、ドア、ルーフ、トランクリッドなどのパネル構造体の、アウタパネル　（外板）　やインナパネル（　内板）　等のパネルには、薄肉でかつ高強度Ａｌ合金パネル材として、成形性に優れたＡｌ−Ｍｇ　系のＡＡ乃至ＪＩＳ　規格に規定された　（規格を満足する）５０００　系や、成形性や焼付硬化性に優れたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系の　６０００　系アルミニウム合金板材（圧延板材）が使用され始めている。
【０００３】
この６０００系アルミニウム合金板材は、優れた時効硬化能を有しているため、プレス成形や曲げ加工時には低耐力化により成形性を確保するとともに、成形後の焼付塗装処理などの人工時効硬化処理時の加熱により時効硬化して耐力が向上し必要な強度を確保できる利点がある。この特性は、特に、過剰Ｓｉ型の６０００系アルミニウム合金が優れている。この過剰Ｓｉ型の６０００系アルミニウム合金は、基本的には、Ｓｉ、Ｍｇを必須として含み、かつＳｉ／Ｍｇ　が１　以上である、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金である。
【０００４】
前記した自動車パネル構造体のアウタパネルでは、プレス成形後に、アウタパネルの周縁を折り曲げて　（１８０　度折り返して）　、成形加工後のインナパネルの縁との接合を行う、ヘミング加工　（はぜ折り加工、以下ヘム加工と言う）　が行われる。
【０００５】
このヘム加工の概要を図９（ａ）〜（ｄ）　に示す。同図から分かる通り、ヘム加工は以下に詳述する、図９（ａ）のダウンフランジ工程、図９（ｂ）のプリヘム工程を経て、図９（ｃ）のフラットヘム工程か図９（ｄ）のロープヘム工程かの選択により基本的に行われる。
【０００６】
まず、図９（ａ）のダウンフランジ工程は、ダイス１３ａ　と板押さえ１５ａ　により固定した、成形加工後のアウタパネル１１の縁１１ａ　を、ポンチ１４ａ　により、直角（９０　°）　に近い角度まで折り曲げる。
【０００７】
次に、図９（ｂ）のプリヘム工程は、ダウンフランジ工程後のアウタパネル１１を、同じく、ダイス１３ｂ　と板押さえ１５ｂ　により固定し、アウタパネル１１の縁１１ｂ　を、ポンチ１４ｂ　により、更に約１３５　°まで内側に折り曲げる。
【０００８】
更に、図９（ｃ）のフラットヘム工程や図９（ｄ）のロープヘム工程は、絞り工程やトリム工程等の成形加工後のインナパネル１２の縁をプリヘム工程後のアウタパネル１１の折り曲げ部に収容　（挿入）　する。そして、アウタパネル１１およびインナパネル１２とを、板押さえ　（図示せず）　とダイス１３ｃ　、１３ｄ　により固定するとともに、アウタパネル１１の縁１１ｃ　、１１ｄ　を、ポンチ１４ｃ　、１４ｄ　により、更に１８０　°の角度まで内側に折り曲げフラットヘムを形成する。このようにして、インナパネル１２の縁と、アウタパネル１１のフラットヘム部（１８０　度折り曲げ部）　とが接触して、両者が端部同士において接合されるとともに密着される。
【０００９】
この内、図９（ｄ）のロープヘム工程は、図９（ｃ）のフラットヘム工程に比較して、ヘム縁曲部（折り曲げ部）　の形状が、円弧状に膨らんだ、ロープ状の形状を有しており、シャープ乃至フラットなヘム形状ではなく、外観性も良くない。また、アウタパネルとインナパネルとの接触面積が少なく接合性や密着性に欠ける等の問題もある。
【００１０】
このため、特に、外観や美観を重視する自動車部品などにおいては、ヘム加工の最終工程を、厳しい曲げ加工となる、図９（ｃ）のフラットヘム工程により行うことが通常となっている。
【００１１】
近年、これらのヘム加工されるアウタパネルの周縁部　（輪郭部）　形状は、直線的な周縁部形状だけではなく、アルミニウム合金パネルの採用拡大や車体の設計やデザイン上から、一定の円弧半径を有するような円弧状　（曲線状）　周縁部形状も出現するようになっている。
【００１２】
この円弧状周縁部形状を有するアウタパネルのヘム部　（ヘム加工部）　を図８　（ａ）　、（ｂ）　に斜視図で示す。図８　（ａ）　はパネル周縁部が凹状の円弧で、この凹状円弧の円弧半径がＲ１である円弧状周縁部を、インナパネル２　を挟み込んで、フラットヘム加工したヘム部Ａ１を示す。図８　（ｂ）　はパネル周縁部が凸状の円弧で、この凸状円弧の円弧半径がＲ２である円弧状周縁部を、インナパネル２　を挟み込んで、フラットヘム加工したヘム部Ａ２を示す。また、図８　において、１ｃは略１８０　°に折り曲げられて形成されたフランジ、Ｌ　はフランジ１ｃの折り曲げ長さ、２ａはインナパネル２　の先端部、６ａ、６ｂは元のアウタパネル１　の円弧状周縁部、８ａ、８ｂはヘム加工されたフランジ１ｃ　（ヘム部）　の、元の円弧状周縁部に対応する形状の、円弧状周縁部外形輪郭線である。
【００１３】
このような円弧状周縁部形状を有するアウタパネルのヘム加工では、実際の加工後のヘム部Ａ１乃至Ａ２の周縁部の外形輪郭線　（あるいは外径輪郭線）８ａ　、８ｂは、本来の設計上の円弧状周縁部の外形輪郭線に対し、より直線的な外形輪郭線になる方向にズレてしまい、形状や寸法が異なる傾向がある。このため、本来の設計形状に対し、必然的に、形状精度がでないという問題がある。
【００１４】
実際のヘム加工後のアウタパネル９　を図７　に斜視図で示すように、凹状の円弧状周縁部６ａにおけるヘム加工後の実際のヘム部Ａ１の周縁部外形輪郭線８ａは、本来の設計上の円弧状周縁部の外形輪郭線　（点線）７ａ　に対し、より直線的な外形輪郭線になる傾向にある。これは、本発明者らの知見によれば、凹状の円弧状周縁部６ａでは、通常の直線状の周縁部とは違い、ヘム加工の際に、輪郭線に沿う方向に材料が伸びる、伸びフランジ変形が生じるためである。この伸びフランジ変形が生じると、材料には多大なひずみエネルギーが蓄積される。これに対し、アルミニウム合金材料側には、このひずみエネルギーができるだけ小さくなるように変形しようとする性質がある。このため、ヘム加工の際に、伸びフランジ変形が緩和されるような変形の仕方をする。この場合には、ヘム加工の際に、円弧状周縁部６ａはより直線に近づこうとする。その結果、凹状の円弧状周縁部６ａは、予め設計乃至想定しているヘム加工後のヘム部の周縁部の外形輪郭線７ａよりも、実際のヘム加工後のヘム部の周縁部８ａの外形輪郭線が直線的となって、形状や寸法的にもΔＬ　だけ小さめにズレ込むこととなる。
【００１５】
一方、凸状の円弧状周縁部６ｂでも、ヘム加工の際に、通常の直線状の周縁部とは違い、輪郭線に沿う方向に材料が縮む、縮みフランジ変形が生じる。その結果、凸状の円弧状周縁部６ｂは、ヘム加工の際に、上記した伸びフランジ変形の場合と同様のメカニズムで、より直線に近づこうとする。このため、ヘム加工後の実際のヘム部Ａ２の周縁部の外形輪郭線８ｂは、予め設計乃至想定しているヘム加工後の周縁部外形輪郭線　（点線）７ｂ　よりも、直線的となって、形状や寸法的にもΔＬ　だけ小さめにズレ込むこととなる。
【００１６】
このように、パネルの円弧状周縁部をヘム加工する場合には、伸びフランジ変形や縮みフランジ変形が生じ、ヘム加工後の周縁部の形状や寸法のズレが必然的に生じる。そして、この傾向は、パネルの円弧状周縁部の円弧半径が、特に１５００以下のように、小さくなる　（円弧が小さくなる）　など、曲げ加工条件が厳しくなるにつれて、このヘム周縁部の形状や寸法のズレは顕著となる。この他、アウタパネルに挟み込まれるインナパネルの板厚が薄肉化されても、曲げ条件としては厳しくなり、上記ヘム周縁部の形状や寸法のズレは顕著となる。
【００１７】
また、パネルがＳｉ過剰型のより高強度なＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金からなる場合にも、同様に曲げ条件としては厳しくなり、上記ヘム周縁部の形状や寸法のズレは顕著となる。そして、これらヘム周縁部の形状や寸法のズレを防止するために、パネルの拘束を強めたり、曲げ部のＲ　をきつくしたりした場合には、特に高強度なＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金では、ヘム部に割れが生じやすくなる。
【００１８】
そして、このようなパネルにおけるヘム周縁部の外形輪郭線の形状や寸法のズレが生じた場合、パネルにおける他の直線部分の外形輪郭線とのズレが生じたり、自動車のフード、フェンダー、ドア、ルーフ、トランクリッドなどのパネル構造体の外形輪郭線の形状や寸法精度が低下し、パネル構造体としての外観や、他のパネルやフレイムなどとの組み立てや接合などに大きな悪影響を及ぼす。
【００１９】
これに対し、従来から、アルミニウム合金パネルのフラットヘム加工において、ヘム加工工程側や、アルミニウム合金板の素材側で、ヘム部における、しわや割れなどの不良発生を防止する技術は従来から種々提案されている。例えば、高強度なアルミニウム合金板のフラットヘム加工において、前記図２（ａ）のダウンフランジ工程において、アウタパネル材に形成されるフランジコーナー部の円弧半径Ｒｄ　（ダイスの肩半径）　を大きくし、より具体的には、アルミニウム合金板の板厚との関係で、折り曲げ半径Ｒｄを０．８ｔ〜１．８ｔ　（但しｔ　はアルミニウム合金板の板厚）　として、前記不良の発生を防止することなどが提案されている　（特許文献１参照）。
【００２０】
【特許文献１】
特公昭６３−２６９０　号公報
【００２１】
一方、アルミニウム合金素材側からは、アルミニウム合金板の粒界析出物を規制したり、アルミニウム合金板の耐力自体を１４０ＭＰａ以下などに低くして、フラットヘム加工性を改善することが提案乃至行われている。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらヘム部における不良発生を防止する従来技術は、ヘム加工されるアルミニウム合金パネルが全て直線的な周縁部形状である場合を対象としており、アルミニウム合金パネルが円弧状周縁部である場合を想定していない。
また、これらの従来技術は、ヘム部　（曲げ部）　表面のしわや割れなどの不良発生を防止技術であって、上記円弧状周縁部を有するパネルにおけるヘム部の円弧状周縁部　（ヘム周縁部とも言う）　の外形輪郭線の形状や寸法のズレを課題としていない。したがって、当然ながら、円弧状周縁部を有するパネルにおけるヘム周縁部の外形輪郭線の形状や寸法のズレの解決策とはなり得ない。
【００２３】
このように、アルミニウム合金パネルの円弧状周縁部のヘム加工において、ヘム部外形輪郭線の形状や寸法精度を向上させるに有効な方法は、これまで提案されていなかった。このため、上記ヘム周縁部の形状や寸法のズレに対する実際的な改善策が無く、上記パネル円弧状周縁部の曲げ半径　（円弧）　を大きくするなどの設計変更やデザイン変更を余儀なくされる、あるいは、このような問題の無い鋼板などへの材質変更を、軽量化を犠牲にして行っていたのが実情である。
【００２４】
本発明はこの様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、アルミニウム合金パネルの円弧状周縁部のヘム加工において、ヘム周縁部の外形輪郭線の形状や寸法のズレを抑制しうる、アルミニウム合金パネルのヘム加工方法を提供しようとするものである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明アルミニウム合金パネルのヘム加工方法の要旨は、アルミニウム合金パネルにおける曲げ半径が１５００以下の円弧状周縁部のヘム加工方法であって、前記円弧状周縁部を略１８０　°折り曲げて、パネル周縁部形状に対応する形状のヘム周縁部を持つフランジを形成するに際し、このフランジの折り曲げ長さを７ｍｍ　以下とすることである。
【００２６】
この際、前記アルミニウム合金パネルの円弧状周縁部を先ず略９０°まで折り曲げるに際し、円弧状周縁部形状に対応した曲面形状接触面を有するダイスとポンチを用いるとともに、前記円弧状周縁部の折り曲げ半径を０．５　〜３．０　の範囲とすることが好ましい。
【００２７】
なお、本発明ヘム加工方法で言うアルミニウム合金パネルとは、熱間圧延板材や冷間圧延板材、あるいはこれらを調質処理　（熱処理）　を施した板材を素材としたパネルを総称する。また、本発明アルミニウム合金パネルとは、ヘム加工されたパネルを言う。
【００２８】
本発明者らは、円弧状周縁部を有するアルミニウム合金パネルのヘム加工において、前記した図８　に示す、略１８０　°に折り曲げられるフランジ１ｃの折り曲げ長さＬ　が、ヘム周縁部の外形輪郭線の形状や寸法のズレに大きく影響することを知見した。即ち、通常の乃至従来のヘム加工方法では、１０ｍｍを越えるフランジの折り曲げ長さで加工される。このようなフランジの折り曲げ長さでは、パネルの円弧状周縁部のヘム加工の際には、必然的にヘム周縁部の外形輪郭線の形状や寸法のズレが大きくなる。これに対し、後述する通り、略１８０　°に折り曲げられたフランジの折り曲げ長さが小さいほど、円弧状周縁部のヘム加工時のヘム周縁部の外形輪郭線の形状や寸法のズレを抑制しうる。
【００２９】
しかも、この効果は、後述する通り、ヘム周縁部の外形輪郭線の形状や寸法のズレの抑制だけに限らず、ヘム部表面の割れの抑制、あるいは円弧状周縁部近傍のパネル平坦部の反りをも抑制しうる。このため、自動車のアウタパネルに対し特に有用である。また、パネルの板厚が１．２ｍｍ　以下であるような場合や、パネルがＳｉ過剰型の高強度なＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金からなる場合や、ヘム加工がフラットヘム加工である場合などのヘム加工条件が厳しい場合に、特に有効である。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明では、前記した図８　に示す、略１８０　°に折り曲げられるフランジ１ｃの折り曲げ長さＬ　を７ｍｍ　以下として、アルミニウム合金パネルの円弧状周縁部のヘム加工の際に、前記伸びフランジ変形や縮みフランジ変形を緩和して、ヘム周縁部の外形輪郭線の形状や寸法のズレを抑制する。但し、フランジ１ｃの折り曲げ長さＬ　の下限は、本来の目的とするヘム加工自体が可能な最小の折り曲げ長さとする。フランジ１ｃの折り曲げ長さＬ　が、板厚などのヘム加工条件から定まる加工可能な最小値よりも小さすぎると、本来の目的とするヘム加工自体ができなくなる。したがって、本発明適用に際しては、フランジ１ｃの折り曲げ長さＬ　は、７ｍｍ　以下であって、前記最小値以上の値が、ヘム部に必要な接合代や接合強度などから適宜選択される。
【００３１】
本発明のように、フランジ１ｃの折り曲げ長さＬ　を７ｍｍ　以下とした場合には、前記した、伸びフランジ変形や縮みフランジ変形を緩和できるので、これに起因するヘム部　（曲げ部）　表面の肌荒れや割れを抑制できる効果も有する。ヘム部　（曲げ部）　表面の肌荒れや割れが生じた場合、パネル構造体としての耐久性等に対する信頼性が無くなる。
【００３２】
更に、フランジ１ｃの折り曲げ長さＬ　を７ｍｍ　以下とした場合、ダウンフランジ工程での９０°曲げの際に、板押さえ力が小さすぎる場合など、アルミニウム合金のスプリングバックによって、ヘム加工後の円弧状周縁部の近傍のパネル平坦部に、凸状や凹状の反り　（板反り）　が生じることを防止できる。アルミニウム合金板は、鋼板などに比して、特にスプリングバックしやすく、板押さえ力による制御にも限界があるので、ヘムなどの曲げ加工の際には、スプリングバックによる形状不良が生じやすい。これは、やはり直線状周縁部よりも、円弧状周縁部の場合により生じやすく、フランジ１ｃの折り曲げ長さＬ　の制御によって、このスプリングバックによる形状不良を低減できる効果は大きい。
【００３３】
これらの効果は、パネルの円弧状周縁部の円弧半径が１５００以下と小さいほど、また、パネルが高強度となるほど等、円弧状周縁部のヘム加工条件が厳しい場合に特に有効である。なお、パネルの円弧状周縁部の円弧半径が１５００を越えた場合、パネルの直線状の周縁部と大差なくなり、本発明で言う、伸びフランジ変形や縮みフランジ変形に起因するようなヘム周縁部の外形輪郭線の形状や寸法のズレは生じない。
【００３４】
これに対し、前記した図９　の従来技術など、前記フランジ１ｃの折り曲げ長さＬ　が７ｍｍ　を越えた場合には、前記伸びフランジ変形や縮みフランジ変形が大きくなり（　緩和されず）　、ヘム周縁部の外形輪郭線の形状や寸法のズレが抑制されない。また、これら伸びフランジ変形や縮みフランジ変形に起因するヘム部　（曲げ部）　の肌荒れや割れが生じやすくなる。更には、ダウンフランジ工程での９０°曲げの際に、アルミニウム合金のスプリングバックによって、ヘム加工後の円弧状周縁部の近傍のパネル平坦部に、凸状や凹状の反り　（板反り）　が生じやすくなる。そして、これらの問題は、円弧状周縁部のヘム加工条件が厳しいほど，　より生じやすい。
【００３５】
このフランジ１ｃの折り曲げ長さＬ　によるヘム周縁部の形状や寸法のズレ抑制効果の機構を、本発明者らのＦＥＭ　解析結果を用いて以下に裏付ける。図２　、３　はフランジの折り曲げ長さＬ　を７ｍｍ　以下の６ｍｍ　として、アウタパネルの円弧状周縁部をヘム加工したＦＥＭ　解析結果を各工程ごとに示す。図２　はアウタパネル１　の凹状の円弧状周縁部６ａをヘム加工した場合、図３　はアウタパネル１　の凸状の円弧状周縁部６ｂをヘム加工した場合、を各々示す。一方、図４　、５　はフランジ１ｃの折り曲げ長さＬ　が７ｍｍ　を越えた１０ｍｍとして、アウタパネルの円弧状周縁部をヘム加工した場合を各工程ごとに示し、図４　はアウタパネル１　の凹状の円弧状周縁部６ａをヘム加工した場合、図５　はアウタパネル１　の凸状の円弧状周縁部６ｂをヘム加工した場合、を各々示す。
【００３６】
なお、解析条件として、アウタパネル１　の円弧状周縁部円弧半径は８０とし、円弧状周縁部の設計外形輪郭線　（設計凹凸高さ）　は、凹状円弧状周縁部、凸状円弧状周縁部とも、７．９６ｍｍ　（凹状が−７．９６ｍｍ、凸状が＋７．９６ｍｍ）　とした。材料特性としては、ＡＡ　６０１６　規格組成のアルミニウム合金板のアウタパネル１　に５％の歪みを予め与えたものとして、引張強さ２３０ＭＰａ、　０．２％　耐力が１３０ＭＰａ、伸び３０％　とし、アウタパネル１　の板厚は１．０ｍｍ　、インナパネル２　の板厚は０．８ｍｍ　とした。
【００３７】
図４　のようにフランジの折り曲げ長さが長い場合、凹状の円弧状周縁部６ａはヘム加工の際に、前記した伸びフランジ変形が大きくなる。このため、図４（ａ）のダウンフランジ工程後の図４（ｂ）のプリヘム工程において、ダウンフランジ工程で生じた９０°曲げの曲げ線　（曲げ周縁部）７ａ　に対し、直線状の新たな曲げ部　（外形輪郭線）８ａ　が生じてしまう。このため、図４（ｂ）のプリヘム工程および続く図４（ｃ）のフラットヘム工程において、この直線状の新たな曲げ部８ａを中心に曲げ変形が進み、最終的にフラットヘム加工された凹状の円弧状周縁部の形状はこの新たな曲げ部８ａによって規定された直線に近い輪郭となる。したがって、予め設計しているヘム加工後のヘム部の周縁部７ａよりも、実際のヘム加工後のヘム部の周縁部外形輪郭線８ａの形状や寸法が小さめにズレ込むこととなる。この解析の結果からは、前記図７　のΔＬ　は、予め設計していたヘム周縁部７ａの設計凹凸高さよりも、４．８６ｍｍも小さくなっていた。
【００３８】
また、図５　の凸状の円弧状周縁部６ｂでは、同様にフランジの折り曲げ長さが長い場合、凸状の円弧状周縁部６ｂはヘム加工の際に、前記した縮みフランジ変形が大きくなる。このため、図５（ａ）のダウンフランジ工程後の図５（ｂ）のプリヘム工程において、ダウンフランジ工程で生じた９０°曲げの曲げ線　（外形輪郭線）７ｂ　の本来の位置より周縁部６ｂ側に曲げ線がずれて、直線状の新たな曲げ線　（外形輪郭線）８ｂ　が生じてしまう。このため、図５（ｂ）のプリヘム工程および続く図５（ｃ）のフラットヘム工程において、この直線状の新たな曲げ線８ｂを中心に曲げ変形が進み、最終的にフラットヘム加工された凸状の円弧状周縁部の形状はこの新たな曲げ線８ｂによって規定された直線に近い輪郭となる。したがって、予め設計乃至想定しているヘム加工後のヘム部の周縁部７ｂよりも、実際のヘム加工後のヘム部の周縁部外形輪郭線８ｂの形状や寸法が小さめにズレ込むこととなる。この解析の結果からは、前記図７　のΔＬ　は、予め設計していたヘム周縁部外形輪郭線７ｂの設計凹凸高さよりも、２．７５ｍｍも小さくなっていた。
【００３９】
これに対し、図２　のようにフランジの折り曲げ長さが短い場合、凹状の円弧状周縁部６ａのヘム加工の際の伸びフランジ変形が軽減される。このため、図３（ｂ）のプリヘム工程において、新たな曲げ部　（外形輪郭線）　８ａは生じるものの、ダウンフランジ工程で生じた９０°曲げの曲げ線　（外形輪郭線）７ａ　に対するズレは著しく小さくなる。このため、図２（ｂ）のプリヘム工程および続く図２（ｃ）のフラットヘム工程において、この新たな曲げ部８ａによって規定されたとしても、予め設計しているヘム加工後のヘム部の周縁部７ａよりも、実際のヘム加工後のヘム部の周縁部外形輪郭線８ａの形状や寸法のズレは小さくなる。この解析の結果から、前記図７　のΔＬ　は、予め設計していたヘム周縁部外形輪郭線　７ａ　の設計凹凸高さよりも、２．０４ｍｍだけ小さくなっており、前記図４　の場合に比して、ズレは大幅に軽減されていた。
【００４０】
また、図３　の凸状の円弧状周縁部６ｂでも、フランジの折り曲げ長さが短いため、凸状の円弧状周縁部６ｂのヘム加工の際の縮みフランジ変形が軽減される。このため、図３（ｂ）のプリヘム工程において、新たな曲げ線　（外形輪郭線）８ｂ　は生じるものの、ダウンフランジ工程で生じた９０°曲げの曲げ線　（外形輪郭線）７ｂ　に対するズレは著しく小さくなる。このため、図３（ｂ）のプリヘム工程および続く図３（ｃ）のフラットヘム工程において、この新たな曲げ部８ｂによって規定されたとしても、予め設計しているヘム加工後のヘム部の周縁部外形輪郭線７ｂよりも、実際のヘム加工後のヘム部の周縁部外形輪郭線８ａの形状や寸法のズレは小さくなる。この解析の結果から、前記図７　のΔＬ　は、予め設計していたヘム周縁部外形輪郭線　７ｂ　の設計凹凸高さよりも、０．２５ｍｍだけ小さくなっており、前記図５　の場合に比して、ズレは大幅に軽減されていた。
【００４１】
以下、本発明でのその他のヘム加工条件の好適な実施形態につき、特に、自動車用のアウタパネルの場合を例として、図面を用いて説明する。
【００４２】
まず、本発明ヘム加工方法は、上記フランジの折り曲げ長さを除き、前記図２（ａ）〜（ｃ）　で説明した直線的な周縁部形状のアルミニウム合金パネルを対象とする従来のヘム加工と、工程自体は基本的に同じである。即ち、以下に詳述する、図１（ａ）のダウンフランジ工程、図１（ｂ）のプリヘム工程を経て、図１（ｃ）のフラットヘム工程か図１（ｄ）のロープヘム工程の選択により基本的に行われる。
【００４３】
但し、本発明ヘム加工方法では、特に、パネル円弧状周縁部を略９０°まで折り曲げるダウンフランジ工程において、先ず、図１（ａ）に斜視図で示すように、パネル円弧状周縁部の外形輪郭線形状に対応した曲面形状接触面を有するダイス３ａとポンチ４ａを用いることが好ましい。
【００４４】
この点、前記図９（ａ）で説明した直線的な周縁部形状のアルミニウム合金パネルを対象とする従来のダウンフランジ工程では、当然、ダイス１３ａ　とポンチ１４ａ　との各パネル接触面は、直線的な周縁部形状に対応した、直線的な形状を有する。このため、ダウンフランジ工程において、最終的な所定ヘム部全体やヘム周縁部の形状精度を得られるような略９０°までの折り曲げができない可能性がある。
【００４５】
本発明でのパネル円弧状周縁部の形状に対応したダイスとポンチとの曲面形状接触面形状とは、パネル円弧状周縁部の曲面形状に対応した曲面形状を有する意味である。より具体的には、所定ヘム部全体やヘム周縁部の形状精度を得られる曲面形状であれば、図１（ａ）に示すような、パネル円弧状周縁部の曲面形状に一致している場合や、他に、ヘム周縁部パネル円弧状周縁部の曲面形状に相似する曲面形状などが適宜選択される。
【００４６】
このようなダイス１３ａ　とポンチ１４ａ　を用い、図１（ａ）のダウンフランジ工程では絞り、張出等の工程やトリム工程等のプレス成形加工された後のアルミニウム合金アウタパネル１　を、ダイス３ａと板押さえ５ａにより固定し、アウタパネル１　の縁１ａを、ポンチ４ａにより、９０°乃至９０°　（直角）　に近い角度（　略９０°）　まで折り曲げる。
【００４７】
この際、アウタパネル１　の円弧状周縁部の折り曲げ半径である、コーナー部７ａの９０°曲げ半径を０．５　〜３．０　の範囲とすることが好ましい。この９０°曲げ半径は、図１（ａ）のダイス３ａの肩半径Ｒｄおよびポンチ４ａの肩半径Ｒｐを調整して行う。
【００４８】
この９０°曲げ半径が０．５　未満の場合、前記した特にヘム加工条件が厳しい場合やフラットヘム加工の場合に、円弧状周縁部のヘム加工時の（ヘム周縁部）の前記形状や寸法の精度は向上するものの、円弧状のヘム部に割れ等の不良が生じやすくなる問題がある。
【００４９】
一方、９０°曲げ半径が３．０　を越える場合、フラットヘムのような、ヘム部　（ヘム縁曲部）　の平坦性が失われ、図１（ｄ）に示したロープヘムに近くなり、ヘム部の外観なり美観なりが損なわれる。また、フラットヘムの縁曲部の本来の設計上の外径線乃至外形線に対し、実際の加工後の外形線が短くなる、或いは逆に長すぎたりして、形状精度や寸法精度が出ない可能性も大きくなる。
【００５０】
次に、図１（ｂ）のプリヘム工程は、ダウンフランジ工程後のアウタパネル１　を、同じく、ダイス３ｂと板押さえ５ｂにより固定し、アウタパネル１　の縁１ｂを、ポンチ４ｂにより、更に約１３５　°まで内側に折り曲げる。この際、ポンチ４ｂのパネル接触面形状を、加工されるパネルの円弧状周縁部の形状に対応した形状としても良い。
【００５１】
更に、図１（ｃ）のフラットヘム工程や図１（ｄ）のロープヘム工程は、前記図９　で説明した各工程と同じである。また、ロープヘム工程かフラットヘム工程かの選択も、前記図９　で説明したのと同様に、外観性や、アウタパネルとインナパネルとの接合性や密着性などから選択する。
【００５２】
本発明でのヘム加工が、アルミニウム合金パネルの円弧半径が１５００以下と小さい円弧状周縁部全てに対して行われるか、選択される部分のみに対して行われかは、アウタパネルなどのパネル部材の設計やヘム加工される円弧状周縁部の部位に応じて、適宜選択される。通常、自動車のアウタパネルなどでは、円弧状周縁部と直線状周縁部が適宜組み合わされた全体周縁形状を有している。したがって、これら通常のアウタパネルに対しては、円弧半径が１５００以下と小さい円弧状周縁部に対しては、本発明のヘム加工方法が適用され、それ以外の円弧半径が１５００を超えて大きい円弧状周縁部や直線状周縁部に対しては、前記図９　で示したような通常のヘム加工方法が適用される。
【００５３】
なお、特に、図１（ｃ）のフラットヘム工程この際、前記図５　に示す、インナパネル端部２ａと縁曲げ部内面Ａａとの間に生じる隙間ｔ　は、アウタパネル１　のヘム　（縁曲）　部Ａ　の厚みを薄くし、曲げ条件を厳しくするため、割れ等の不良を生じ易くする。したがって、この隙間ｔ　はできるだけ小さい方がフラットヘム加工性の点で好ましい。しかし、この隙間ｔ　を完全に無くすことはヘム加工上困難であり、また煩雑でもある。このため、前記割れ等の不良を生じない範囲で、ある程度の隙間ｔ　は許容される。因みに、この隙間ｔ　の許容限界は、隙間ｔ　と前記フランジ長さＬ　との比（ｔ／Ｌ）　で言うと、加工条件によっても異なるが、概ね０．６　以下である。
【００５４】
次に、パネル用に過剰Ｓｉ型６０００系アルミニウム合金を用いる場合について、好ましい条件を以下に説明する。アウタパネル用途でしかもフラットヘム加工の場合、過剰Ｓｉ型６０００系アルミニウム合金の０．２％耐力は１１０　〜１４０ＭＰａの範囲とすることが好ましい。耐力が１４０ＭＰａを越えた場合、前記厳しいフラットヘム加工条件では、ヘム加工性が低下し、アウタパネルのヘム部に割れ等の不良が生じる可能性がある。一方、アルミニウム合金の０．２％耐力が１１０　ＭＰａ　未満では、成形後のアウタパネルのその後の塗装焼き付け処理など、人工時効硬化処理によっても、０．２％耐力が１７０ＭＰａ以上とならず、パネル構造体としての必要強度、剛性を満たせない可能性がある。
【００５５】
この特性やプレス成形性、ヘム加工性等を含めてアウタパネルに要求される特性を満足する好ましい過剰Ｓｉ型６０００系アルミニウム合金組成は、Ｍｇ：０．４〜１．２％、Ｓｉ：０．４〜１．３％を、Ｓｉ／Ｍｇ　を１．０　以上とし、残部が、不純物、選択的添加元素およびアルミニウムからなる合金組成である。
【００５６】
本発明では、パネルの板厚につき、特に、アルミニウム合金アウタパネルの板厚は０．８ｍｍ　以上で、アルミニウム合金インナパネルの板厚は１．０ｍｍ　以下のものを対象とすることが好ましい。前記した通り、円弧状周縁部を有するアルミニウム合金パネルでは、これらのパネル板厚の領域でのヘム加工条件が、前記形状、寸法精度を含めて、最も厳しくなる。また、パネル乃至パネル構造体の軽量化の点でも、これらのパネル板厚の領域であることが好ましい。ヘム加工性の点からは、アルミニウム合金インナパネルの板厚が厚い方が、逆にアルミニウム合金アウタパネルの板厚が薄い方がヘム加工性は向上する。しかし、アルミニウム合金インナパネルの板厚が厚くなると、パネル乃至パネル構造体の軽量化のための、アルミニウム合金採用自体の意義が損なわれる。
【００５７】
【実施例】
次に、本発明の実施例を説明する。アウタパネル用の過剰Ｓｉ型６０００系アルミニウム合金として、板厚１．０ｍｍ　のＡＡ　６０１６　規格組成のアルミニウム合金板（５％　の歪みを予め与えたもので、引張強さ２３０ＭＰａ、　０．２％　耐力が１３０ＭＰａ、伸び３０％　　）から、供試板　（ブランク）９を、図６に示すように、その両端部に円弧状の周縁部ができるように複数枚切り出した。ブランクの幅は７０ｍｍ、両端部長さは９０ｍｍとした。このブランクに対し、ヘム加工に先立ち、自動車のアウタパネルへのプレス成形を模擬して、５％の歪みを予め与えた。
【００５８】
そして、このブランクに対し、前記した図１（ａ）〜（ｃ）　のフラットヘム加工を行い、図６（ｂ）に示す９０°曲げブランク、図６（ｃ）に示す１３５　°曲げブランク、図６（ｄ）に示す１８０　曲げブランクを順に、作製していった。この際、表１　に示すようにブランクの円弧状周縁部の円弧半径Ｒ　、円弧状周縁部の折り曲げ半径Ｒ　、１８０　°曲げフランジの折り曲げ長さ（ｍｍ）を種々変化させた。
【００５９】
なお、このフラットヘム加工試験条件は、実際のアウタパネルと異なり、インナパネルの挟み込みがなく、前記インナパネル材端部とヘム内面との間に生じる隙間ｔ　が０　の状態で行っている。また、実際のアウタパネルと異なり、ブランクの幅方向端部の拘束を行わずに、ブランクの幅方向端部がフリーの状態で行っている。したがって、実際のアウタパネルのフラットヘム加工条件よりも厳しい加工条件となっている。
【００６０】
そして、この最終の１８０　曲げ　（フラットヘム加工後）　ブランク１０における、縮みフランジ側と伸びフランジ側との両者の前記図７　の外形輪郭線の寸法ズレΔＬ　を測定した。そして、ΔＬ　が縮みフランジ側と伸びフランジ側のいずれも±２ｍｍ　以内のものを寸法ズレが抑制されているとして○、いずれかのΔＬ　が±２ｍｍ　以内だが、いずれかのΔＬ　が±２ｍｍ　を超えて±３ｍｍ　未満となったのものを△、両者のΔＬ　がいずれかひとつでも±３ｍｍ　を超えるものを寸法ズレが抑制されていないとして×と各々評価した。
【００６１】
また、最終の１８０　曲げ　（フラットヘム加工後）　ブランク１０における、縮みフランジ側と伸びフランジ側との両者のヘム部近傍のパネル平坦部に、前記した曲げ加工時のスプリングバックによる凸状や凹状の反り　（板反り）　が生じていないかどうかを目視評価し、いずれの側も反りが生じず平坦度が出ていると評価したものを○、いずれかあるいは両方の側に軽度の反りが生じて平坦度が出ていないものを△、いずれかあるいは両方の側に修正不能な大きな反りが生じて形状不良となっているものを×と評価した。
【００６２】
更に、ブランク１０におけるフラットヘム部　（縁曲部）　の、肌荒れ、微小な割れ、大きな割れの発生などの表面状態を目視観察した。評価は、肌荒れや微小な割れも無く良好なものを○、肌荒れが発生しているものの、微小なものを含めた割れはないものを△、微小なものを含めた割れが生じているものを使用不可として×、と各々評価した。これらの結果を表１　に示す。
【００６３】
表１から明らかな通り、略１８０　°に折り曲げられるフランジの折り曲げ長さＬ　を７ｍｍ　以下とした発明例１〜９は、円弧状周縁部の円弧半径が１５００以下と小さく、パネルが高強度など、ヘム加工条件が厳しいにも関わらず、ヘム周縁部の外形輪郭線の形状や寸法のズレが小さい。また、ヘム部　（曲げ部）　の肌荒れや割れが抑制されている。更に、パネル平坦部にスプリングバックによる凸状や凹状の反り　（板反り）　が生じることを防止でき、平坦度が優れている。
【００６４】
これに対し、フランジ１ｃの折り曲げ長さＬ　が７ｍｍ　を越えた比較例１０〜１７は、円弧状周縁部の円弧半径が１５００以下と小さく、パネルが高強度など、ヘム加工条件が厳しい場合に、特に、ヘム周縁部の寸法のズレやパネル平坦部の反りが、発明例に比して抑制されていない。また、ヘム部　（曲げ部）　の肌荒れ性や割れ性も劣っている。
【００６５】
また、発明例１〜９の中でも、発明例１　と２　、発明例３　と４　、などの比較において、円弧状周縁部の円弧半径が小さいほど、略１８０　°に折り曲げられるフランジの折り曲げ長さＬ　を小さくした方が、ヘム周縁部の外形輪郭線の形状や寸法のズレがより抑制されることが分かる。
【００６６】
更に、ダウンフランジ工程における円弧状周縁部の９０°折り曲げ半径Ｒ　が、好ましい範囲の下限０．５　である発明例８　は、他の発明例に比して、ヘム部　（曲げ部）　の肌荒れや割れやパネル平坦部の平坦度が劣っている。一方、９０°折り曲げ半径Ｒ　が、好ましい範囲の上限３．０　である発明例９　や比較例１７は、他の発明例に比して、ヘム部　（曲げ部）　の肌荒れや割れやパネル平坦部の平坦度が劣っている。したがって、円弧状周縁部の９０°折り曲げ半径Ｒ　の好ましい意義が分かる。
【００６７】
そして、フランジ１ｃの折り曲げ長さＬ　が８ｍｍ　で、円弧状周縁部の円弧半径が１３００と比較的大きいにも関わらず、ヘム周縁部の形状や寸法のズレやパネル平坦部の反りが比較的大きい比較例１６、１７の存在などから、フランジ１ｃの折り曲げ長さＬ　が７ｍｍ　である本発明特徴点の臨界的な意義が分かる。
【００６８】
【表１】
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【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、アルミニウム合金パネルの円弧状周縁部のヘム加工において、円弧状周縁部の円弧半径が１５００以下と小さく、パネルが高強度など、ヘム加工条件が厳しいにも関わらず、ヘム周縁部の形状や寸法の精度が高く、ヘム部　（曲げ部）　の肌荒れや割れが抑制され、更に、パネル平坦部の平坦度が優れたヘム加工方法をすることができる。したがって、アルミニウム合金パネルの自動車などの輸送機などへの用途の拡大を図ることができる点で、多大な工業的な価値を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明ヘム加工方法を示し、（ａ）　はダウンフランジ工程、（ｂ）　はプリヘム工程、（ｃ）　はフラットヘム工程、（ｄ）　はロープヘム工程を示す説明図である。
【図２】本発明ヘム加工方法によるパネル解析結果を示し、（ａ）　はダウンフランジ加工パネル、（ｂ）　はプリヘム加工パネル、（ｃ）　はフラットヘム加工パネルを示す斜視図である。
【図３】本発明ヘム加工方法によるパネル解析結果を示し、（ａ）　はダウンフランジ加工パネル、（ｂ）　はプリヘム加工パネル、（ｃ）　はフラットヘム加工パネルを示す斜視図である。
【図４】比較ヘム加工方法によるパネル解析結果を示し、（ａ）　はダウンフランジ加工パネル、（ｂ）　はプリヘム加工パネル、（ｃ）　はフラットヘム加工パネルを示す斜視図である。
【図５】比較ヘム加工方法によるパネル解析結果を示し、（ａ）　はダウンフランジ加工パネル、（ｂ）　はプリヘム加工パネル、（ｃ）　はフラットヘム加工パネルを示す斜視図である。
【図６】本発明ヘム加工方法された実際のブランクを示し、（ａ）　はヘム加工前のブランク、（ｂ）　はダウンフランジ加工ブランク、（ｃ）　はプリヘム加工ブランク、（ｄ）　はフラットヘム加工ブランクを示す斜視図である。
【図７】ヘム加工方法された実際のブランクの寸法のズレを示す斜視図である。
【図８】フラットヘム加工方法されたアルミニウム合金パネルを示し、（ａ）　は凹状の円弧状周縁部、（ｂ）　は凸状の円弧状周縁部を示す斜視図である。
【図９】従来のヘム加工方法を示し、（ａ）　はダウンフランジ工程、（ｂ）　はプリヘム工程、（ｃ）　はフラットヘム工程、（ｄ）　はロープヘム工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１：　アウタパネル、２：インナパネル、３：ダイス、４：ポンチ、５：板押さえ、
６ａ：凹状の円弧状周縁部、６ｂ：　凸状の円弧状周縁部、
７ａ：設計状の凹状円弧状外形輪郭線、７ｂ：　設計状の凸状円弧状外形輪郭線、
８ａ：実際の凹状円弧状外形輪郭線、８ｂ：　実際の凸状円弧状外形輪郭線、
９：　ヘム加工後のパネル　（ブランク）
【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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