(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネルの中央部を成形するパンチに対して、このパンチの下死点近傍まで接触しないような非接触外周部位を有する成形品パネルに、アルミニウム合金板をプレス成形する方法であって、前記パネルの中央部を成形する第一のパンチと、この第一のパンチに対して別個に変位でき、前記非接触外周部位の外側に設けた余肉部を成形する第二のパンチと、これらに対応する形状を持つダイスとを設け、この第２のパンチ外周部に設けられたブランクホルダーにより、アルミニウム合金板の外周部を挟持した上で、第一および第二のパンチと前記ダイスとを相対的に移動させるとともに、これら第一および第二のパンチ同士を連動させ、アルミニウム合金板をプレス成形するに際し、下記ａ〜ｃの工程を順に行うことを特徴とするアルミニウム合金板のプレス成形方法。
ａ、先ず、第二のパンチを、プレス下死点での第一のパンチに対する相対的な位置に比べて、前記ダイス側に予め変位させておき、この第二のパンチをアルミニウム合金板における前記非接触外周相当部位と接触させた状態で、第一のパンチと前記ダイスとによる前記パネル中央部に相当するアルミニウム合金板の成形を行う。
ｂ、次に、このａの成形の進行に伴う、第一のパンチと前記ダイスとの互いの近接に対して、第二のパンチと前記非接触外周相当部位との前記接触状態は保持したまま、第二のパンチと前記ダイスの余肉形成面との間隔を保持すべく、第二のパンチを変位させる。
ｃ、更に、このｂの成形の進行に伴い、第一のパンチがプレス下死点での位置に達する前に、第二のパンチがプレス下死点での位置に予め達するように、第二のパンチを前記ダイス側に変位させて、第一のパンチのプレス下死点近傍にて、この第二のパンチと前記ダイスの余肉形成面とで、前記非接触外周相当部位の成形を行う。
【請求項２】
前記第二のパンチの変位動作を、第二のパンチに設けたガススプリングにより行う請求項１に記載のアルミニウム合金板のプレス成形方法。
【請求項３】
前記第二のパンチがプレス下死点での位置に達する時期を、前記第一のパンチがプレス下死点に達する１０ｍｍ〜４５ｍｍ手前とする請求項１または２に記載のアルミニウム合金板のプレス成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車車体アウタパネルなどの、成形が難しい大型形状のパネルを成形可能とする、アルミニウム合金板のプレス成形方法に関する。以下、アルミニウムをＡｌとも言う。
【背景技術】
【０００２】
自動車のフード（ボンネット）、フェンダー、ドア、ラゲージ（トランクリッド）、ルーフ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) 等には、周知の通り、鋼製（鋼板）パネルに代わり、アルミニウム合金製パネルも使用されている。これらアルミニウム合金製パネルは、鋼板と同様に、アルミニウム合金板 (ブランク、パネル成形用素材板) を金型によりプレス成形した、パネル成形品 (プレス成形品：以下、単にパネルとも言う) が使用されている。
【０００３】
この中でも、フードやラゲージ、トランクリッドなどのアウタパネルは、近年の自動車 (パネル) 設計の多様化にもより、特にプレス成形が難しくなっている。この理由は、鋼板に比してアルミニウム合金板の成形性が劣ることと、これらアウタパネルの形状自身に起因する。
【０００４】
トランクリッドアウタパネルの一例を、図１５に自動車車体の後部の斜視図で示す。図１５のように、トランクリッドアウタパネル１は、パネル中央部（頂部）に、車体幅方向に延在する高い（大きな）稜線部（峰部）２と、この稜線部２を囲む、二つ以上の長い（広大な）曲面部（あるいは凸状周縁部、輪郭部）３、４とを有する。そして、この稜線部２は、車体のデザイン上、図１５に示すように、平面的に半円弧状の（湾曲した）形状のキャラクタラインを有していることが多い。なお、図１５において、９はナンバープレートが装着されるライセンス座（凹部）である。
【０００５】
このような半円弧状の大きな稜線部を有するトランクリッドアウタパネル１を、成形素材板であるアルミニウム合金板から、プレス装置により張出成形して製造する場合、成形品パネルの成形面表面に、特にしわが生じやすい。即ち、後述する図１６のプレス成形品パネルのように、曲面部３、４から稜線部２にかけてＸで示す部位にしわが生じやすい。
【０００６】
このようなしわの発生は、半円弧状の大きな稜線部２を有するトランクリッドアウタパネル１のような製品形状を、張出成形する場合に特有の問題である。これは、稜線部２が素材板を不均一に引張り、かつ、材料流入による肉余りが生じやすく、端部の素材板部分が下死点近傍までパンチと接触せず（以下、非接触外周部位とも言う）、自由に変形するためである。このようなしわの発生の問題は、前記非接触外周部位を有する成形品パネル特有の問題である。即ち、このような非接触外周部位の無い、あるいは稜線部２や曲面部３、４形状ではない、通常の平板状パネル成形品では、このようなしわの発生の問題は生じにくい。 
【０００７】
このようなトランクリッドアウタパネル１をプレス装置により張出成形する場合の、通常の方法をプレス中の板およびプレス装置の状態を示す図１６（ａ）、（ｂ）で説明する。図１６（ａ）はプレス途中におけるアルミニウム合金板の変形状態を表す斜視図、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の断面Ｂにおけるプレス装置およびアルミニウム合金板の断面図である。通常は、ダイス２２とブランクホルダー（しわ押さえ部材）２０によって、アルミニウム合金板３０の周縁部３１を挟持した上で、ボルスタ（基台）２１上に固定されたパンチ１１に向けて、ダイス２２を相対的に移動（下降）させ、アルミニウム合金板３０を成形する。この際、成形中のアルミニウム合金板３０において、トランクリッドアウタパネルの稜線部２に相当する頂部３２と、ブランクホルダー２０によって挟持された周縁部３１との間の板３３、３４の部分はトランクリッドアウタパネルの曲面部３、４に相当する。
【０００８】
図１６（ａ）に示す成形途上のパネルにおいて、製品中央部における断面Ａはパネルの稜線が略円弧状であることから、製品中央からはずれた位置にある断面Ｂよりもその頂部が高い形状になっている。言い換えると断面Ａの線長ｌＡ（ｌＡ’）は断面Ｂの線長ｌＢ（ｌＢ’）よりも長く、両断面Ａ、Ｂの間には線長差が生じる。このように隣接する２断面に線長差が生じる際には、前述のように不均一な引張力が作用しやすく、肉余りも生じやすい。さらに、製品中央部における断面Aの成形高さと製品外周部の成形高さに差異があるために、端部の素材板部分が下死点近傍までパンチと接触しない、前記非接触外周部位が生じる。この非接触外周部位は自由に変形するために、前記した通り、図中に示すＸなどにしわが生じやすくなる。
【０００９】
これに対する対策としては、図１７にプレス装置の断面を部分的に示すように、ブランクホルダー２０よりも内側に、余肉形成部１９、２６を設けて、板３０に対し余肉成形に伴う張力を作用させる方法が一般的である。即ち、板３０の周辺部に、この余肉を設けることで、プレス成形の早い段階から板３０が余肉部を形成する金型と接触し、かつ、余肉形成時に張力を加えることにより前記しわ発生を防止する方法が汎用されている。
【００１０】
また、この他、大きな折り曲げ部分を端部に有するようなアルミニウム合金フードアウタパネルをプレス成形する場合に、しわ押さえ開始前もしくはしわ押さえ開始時に、しわの原因となる凹部の発生が予想される、板の成形面中心部を予め成形することも提案されている（例えば、特許文献１参照) 。この方法では、パンチのパネル（製品）成形面の高さを、しわ押さえ部材の上面よりも所定寸法だけ高くして、板の成形面中心部を予め成形する。
【００１１】
更に、大きな折り曲げ部分を有し、この折り曲げ部分とパネル本体部分とを結ぶ輪郭線がパネル本体前方に向かって湾曲した形状を持つ自動車フードアウタパネルに、アルミニウム合金板をプレス成形する方法も提案されている（例えば、特許文献２参照) 。この方法は、板端部の前記折り曲げ部分に相当する部分の内、プレス成形時のしわ押さえ面に相当する部分が、プレス成形時のしわ押さえ部材面形状に適応する形状になるように、前記アルミニウム合金板端部を予め曲げ加工して曲げ部を形成した後、この曲げ部のしわ押さえ面に相当する部分を含めてしわ押さえしながら、プレス成形する方法である。そして、前記アルミニウム合金板端部を予め曲げ加工を、パネル本体の成形のためのパンチ部分とは独立して動く、分割されたパンチによって行うことも提案されている。
【特許文献１】特開２００１−５８２１８号公報
【特許文献２】特開２００４−１８８４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前記した素材板の周辺に形成された余肉部を成形する汎用的なしわ発生防止方法、即ち、図１７において、前記した板３０の周辺部分に余肉成形を行うことで素材板に張力を加える方法では、しわ抑止効果を十分に発揮することはできない。即ち、この方法では、余肉成形に寄与する余肉形成部１９がパンチ１１と一体に形成されていることから、パンチ１１がダイス２２に十分接近しないと余肉成形が開始されない。このため、この方法では、成形の比較的後期になるまで、製品端部近傍において金型と素材板とが接触せず、しわ発生につながる前記非接触外周部位の自由な変形を拘束できない。更に、この素材板と金型との接触タイミングが成形後期になるため、しわ抑止において重要な成形の初期段階での張力も発生せず、しわ抑止効果を十分に発揮することはできない。
【００１３】
これに対して、成形の前半から、余肉部分の金型を素材板と接触させ、素材板に対しての変形拘束や張力効果を得ようとするとすれば、パンチ１１上に設けられた余肉形成部１９の凸部高さやダイスに設けられた余肉形成部２６の凹部深さを極端に大きくする必要がある。但し、そのようにする場合には、成形の下死点近くでは、板３０の周辺部に、極めて深い余肉が成形されてしまい、板３０には過大な張力が作用することになる。このため、本発明が対象とするトランクリッドアウタパネルなどでは、アウタパネルの稜線部２あるいは余肉部１５等に相当する部分の板厚減少の傾向がより大きくなり、場合によっては、板の破断を招く恐れがある。
【００１４】
このように、本発明が対象とするトランクリッドアウタパネルなどでは、しわを防止するために必要な余肉を設けると、この板厚減少の傾向が無視できないほどに大きくなり、パネル稜線部２や、余肉部１５等での割れが生じやすくなる。したがって、素材板の周辺に形成された余肉部を成形する汎用的なしわ発生防止方法では、しわ発生防止と割れ発生防止とを両立させることができない。
【００１５】
また、特許文献１の方法は、パネル稜線部２の輪郭が、前記した半円弧形状（湾曲形状）ではなく、略直線的であるパネルの場合には、しわの抑制に一応有効である。しかし、本発明が対象とするような、トランクリッドアウタパネルに対しては、やはり、しわ発生につながる前記非接触外周部位が存在し、この非接触外周部位の自由な変形を拘束できず、しわ発生防止効果が薄い。更に、特許文献２の方法は、トランクリッドアウタパネルにおける稜線部２を、分割パンチにより、板の前後方向（車体長手方向）への曲げ加工により形成する点がユニークである。しかし、この板の前後方向の曲げ加工条件や分割パンチの設計条件の設定が難しく、この点で実用的ではない問題がある。
【００１６】
なお、このような分割パンチによる成形方法としては、他に、割れ防止のために汎用される「呼び込み成形方法」がある。これは、パンチ側のパネル本体成形部分（例えば中央部分）に局部的（部分的）な可動部分を設け、この局部的な可動パンチ部分によって、ブランクを押し上げ、周囲から金型内への材料の流入量を増し、割れを防止するものである。しかし、この割れ防止方法では、本発明が対象とするトランクリッドアウタパネルなどでは、しわ発生防止と割れ発生防止とを両立させることができない。即ち、前記局部的な可動パンチ部分により金型内への材料流入量が増すために、ブランクの余り、即ち、前記したパネルの中央部を成形するパンチと下死点近傍まで接触しない非接触外周部位が反対に大きくなって、成形パネルにしわが一層生じやすくなる。
【００１７】
一方、これらの成形上の問題が依然ある中で、ベークハード性やリサイクル性に優れ、耐力が高いＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系（6000系）などのアルミニウム合金板の自動車車体アウタパネルへの適用のニーズは、地球環境保護のための自動車の軽量化やエネルギー吸収性による車体安全性強化の必要性のために、益々高まっている。
【００１８】
本発明はこのような事情に着目して、トランクリッドアウタパネルなどの自動車車体アウタパネルであって、成形が難しい形状の大型パネルを成形可能とする、アルミニウム合金板のプレス成形方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するための、本発明アルミニウム合金板のプレス成形方法の要旨は、パネルの中央部を成形するパンチに対して、このパンチの下死点近傍まで接触しないような非接触外周部位を有する成形品パネルに、アルミニウム合金板をプレス成形する方法であって、前記パネルの中央部を成形する第一のパンチと、この第一のパンチに対して別個に変位でき、前記非接触外周部位の外側に設けた余肉部を成形する第二のパンチと、これに対応する形状を持つダイスとを設け、このダイス外周に設けられたブランクホルダーにより、アルミニウム合金板の外周部を挟持した上で、第一および第二のパンチと前記ダイスとを相対的に移動させるとともに、これら第一および第二のパンチ同士を連動させ、アルミニウム合金板をプレス成形するに際し、下記ａ〜ｃの工程を順に行うことである。
ａ、先ず、第二のパンチを、プレス下死点での第一のパンチに対する相対的な位置に比べて、前記ダイス側に予め変位させておき、この第二のパンチをアルミニウム合金板における前記非接触外周相当部位と接触させた状態で、第一のパンチと前記ダイスとによる前記パネル中央部に相当するアルミニウム合金板の成形を行う。
ｂ、次に、このａの成形の進行に伴う、第一のパンチと前記ダイスとの互いの近接に対して、第二のパンチと前記非接触外周相当部位との前記接触状態は保持したまま、第二のパンチと前記ダイスの余肉形成面との間隔を保持すべく、第二のパンチを変位させる。
ｃ、更に、このｂの成形の進行に伴い、第一のパンチがプレス下死点での位置に達する前に、第二のパンチがプレス下死点での位置に予め達するように、第二のパンチを前記ダイス側に変位させて、第一のパンチのプレス下死点近傍にて、この第二のパンチと前記ダイスの余肉形成面とで、前記非接触外周相当部位の成形を行う。
【００２０】
上記目的を達成するための、本発明アルミニウム合金板のプレス成形方法の好ましい態様としては、前記第二のパンチの変位動作を、第二のパンチに設けたガススプリングにより行うことである。また、前記第二のパンチがプレス下死点での位置に達する時期を、前記第一のパンチがプレス下死点に達する１０ｍｍ〜４５ｍｍ手前とすることである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、上記要旨のように、前記パネルの中央部を成形する第一のパンチに対して、これと別個に変位できる第二のパンチを少なくとも一つ以上用いて、成形パネル中央部の更に外側（外周部）の前記非接触外周部位と接触させ、更には成形することを第一の特徴とする。
【００２２】
これによって、ａ、第一のパンチがダイスとの協働でアルミニウム合金板を成形する際に、素材板端部のしわ変形を拘束するとともに、素材板に張力付与を行うことができる。
【００２３】
この際、ｂ、第一のパンチと前記ダイスとの、成形の進行に伴う、互いの近接に対して、第二のパンチと前記非接触外周相当部位との前記接触状態は保持したまま、第二のパンチと前記ダイスの余肉形成面との間隔を保持すべく、第二のパンチを変位させることを第二の特徴とする。
【００２４】
これによって、第二のパンチによるアルミニウム合金板（前記非接触外周相当部位）のダイス側（上方）への前記持ち上げ過ぎが防止される。
【００２５】
また、これによって、ｃ、第一のパンチのプレス下死点近傍にて、第二のパンチと前記ダイスの余肉形成面とで、前記非接触外周相当部位の成形を行うことができる。この結果、第一のパンチのプレス下死点近傍位置において、ダイフェースからの張力が、前記パネル中央部に相当する素材アルミニウム合金板に伝わり、しわの発生量が抑制される。
【００２６】
この結果、本発明が対象とするトランクリッドアウタパネルなどのように、前記した図１６における、稜線の張り出し高さが高く、断面Ａ、Ｂの線長差が大きい場合にでも、前記非接触外周部位を解消して、この板（成形中のパネル）の領域全般に亙って、張力を作用させることができる。このため、成形の比較的初期から発生するしわに対しても抑制効果を発揮できる。
【００２７】
また、本発明では、以上説明したしわ抑制の作用効果（第二のパンチによる素材板の拘束と張力付与の機能）の他に、第二のパンチによる、製品（成形パネル）の破断を防止できる効果も有している。即ち、第一のパンチによる成形工程の早い段階から、第二のパンチが素材板（非接触外周部位）と接触するので、素材板の変形拘束と張力付与を行うことができる。この一方で、プレス下死点では、第二のパンチのダイスに対する相対位置が、プレス成形中に比べて、パンチ側の方に移動する。これによって、余肉の高さが低くなり、破断しやすいプレス下死点近傍において、張力を過大に増大させない効果を奏する。
【００２８】
言い換えると、本発明では、しわが発生するか否かを律する成形工程の前半から、成形されるパネルの前記稜線を囲む曲面部（３、４）に相当する素材板部分の変形を拘束し、十分な張力を板に作用させることができる。この結果、成形工程の前半ではしわ発生を防止するとともに、成形工程の後半においては、張力レベルを一定値以下に制御できることで、下死点近くにおいて、材料が極端に板厚減少し、破断することを防止できる。
【００２９】
以上のように、本発明では、前記難成形におけるしわ発生防止と割れ発生防止とを両立させることができ、トランクリッドアウタパネルなどのアルミニウム合金製自動車車体アウタパネルであって、成形が難しい形状の大型パネルであっても、成形が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、本発明のより具体的な実施の形態について詳細に説明する。
【００３１】
（プレス装置）
本発明で用いるプレス装置の具体的な態様を、図２〜８を用いて説明する。図２は上型（ダイス：図２では成形品中央に相当する中央部を取り除いた周辺部のみ表示）２２と、下型である第一のパンチ１１、第二のパンチ１５、ブランクホルダー（しわ押さえ部材）２０とを組み合わせた態様を示している。
【００３２】
（下型）
図３は、下型のみを示し、第一のパンチ（本体パンチ）１１と、この第一のパンチ１１と分割され、独立した動き（変位）をなす、第二のパンチ（分割パンチ）１５とを組み合わせた態様を示している。これらパンチ１１、１５の上面には、上型であるダイス２２中央の成形形成面と係合される、製品形成面を各々有する。
【００３３】
即ち、第一のパンチ１１は、本体パンチとして、成形パネル（素材板）の中央部を成形する。具体的には、図４に斜視図で部分的に示すように、第一のパンチ１１は、対象とするトランクリッドアウタパネルなどの製品形成面として、パネル中央部の稜線部（図１５の２）を形成する稜線部１２と、このパネルの稜線部１２を囲む平面部（図１５の３、４）を形成する平面部１３、１４とを有する。また、トランクリッドアウタパネルに特有な、図１５に示す、ナンバープレートが装着されるライセンス座９を形成する形成面ａも有する。
【００３４】
また、第二のパンチ１５は、分割されたパンチとして、前記パネルの中央部を成形する第一のパンチ１１とは別個に、前記非接触外周部位（前記パネルの下死点近傍まで第一のパンチ１１と接触しない部位）と接触するか、更に進んで、この非接触外周部位を積極的に成形する。具体的には、第二のパンチ１５は、図５に斜視図で部分的に示すように、製品形成面（後述する余肉形成面）として、第一のパンチ１１の周囲に配置された略環状の形状を有している。この他、成形用のパンチをこれら第一と第二のパンチとに分割しても良いが、いずれにしても、この第二のパンチ１５は、第一のパンチ１１に対して、連動はするが、別個に変位できるものとして構成する。
【００３５】
但し、この第二のパンチ１５の周囲形状（輪郭）や数は、第一のパンチ１１の周囲形状（輪郭）に応じて決められるべきものであり、必ずしも図５のような円環状や１個のみでなくとも良い。この点、例えば、第一のパンチ１１の周囲を部分的に囲む複数のパンチあるいはパーツ（部分）からなる、部分的な環状形状でも良い。
【００３６】
図８に、これらのパンチ１１、１５の取り付け状態を、パンチ１１、１５をボルスタ上に取り付けた状態の斜視図で示す。パンチ１１は、ボルスタ上に剛体的に取り付けられる。一方第二のパンチ１５は、その必要箇所に必要数配置されたガススプリング１８などを介してボルスタに結合されており、第二のパンチ１５に上方から圧縮力が作用すれば下方に沈み込む構造となっている。別の態様として、第二のパンチ１５を、前記した通り、複数個設け、各々別個の油圧などの駆動装置を介して、上型に対して、各々別個に進退可能（昇降可能）なように構成しても良い。本発明のように、第二のパンチ１５を第一のパンチ１１に対して連動させて、本発明の各成形工程に応じて、第二のパンチ１５の変位を精密に制御するためには、機構的に、上記ガススプリング１８などが最適である。
【００３７】
（上型）
一方、上型のダイス２２は、図６に斜視図で示すように、成形品中央に相当する中央部と、しわ押さえ面２３、２３を各々有している。また、図７に斜視図で示すようにブランクホルダー（しわ押さえ部材）２０は各々２４、２４のしわ押さえ面を有している。そして、ブランクホルダー２０は、クッションピン( 図示しない) により保持されており、プレス装置の下部の油圧機構で発生する上向きの力がクッションピンを介してブランクホルダー２０に伝えられ、しわ押さえ力としてブランクを保持するのに使われる。
【００３８】
図１（ａ）を用いて更に具体的に説明すると、ダイス２２は昇降装置に連結されたスライド( 図示しない) に取り付けられている。このダイス２２の下面には製品形成面２２ａが形成されている。また、ダイス２２の最外周部には、前記下型のブランクホルダー２０のしわ押さえ面２４、２４と各々対向する位置に、枠状のしわ押さえ面２３、２３が形成されている。
【００３９】
そして、ダイス２２の、前記下型の第二のパンチ１５の余肉形成面１６、１７に対応する位置に、第二のパンチ１５と協働して、板３０の平面部３３、３４の更に外縁側の各余肉部３５、３６を各々成形するための余肉形成面２２ｂ、２２ｃが各々設けられている。
【００４０】
本発明の特徴のように、プレス成形開始時点における、第二のパンチ１５の、第一のパンチ１１に対する相対的位置を、プレス下死点での相対的位置に比べて、予めダイス２２側に変位させておく態様は、設備の上からも好ましい。このような態様では、成形が進行してダイス２２が下方向に移動し、第１のパンチ１１とダイス２２との隙間が小さくなるのに応じて、第２のパンチ１５を板との接触を保ちながら下方向に移動させつつ成形を行う。このような成形の態様は、可動金型とダイクッションとを組み合わせることで可能であり、比較的単純な金型構成で達成が可能であり、設備上好ましい。
【００４１】
これに対して、第一のパンチ１１に対して、第二のパンチ１５の変位を独立的に制御する機構を設けた場合、プレス装置は設備的に複雑になるが、より積極的に素材板と金型との接触および張力付与のタイミングを制御可能であり、より成形の難しい（しわ、破断の生じやすい）製品（成形パネル）をプレス成形するのに好適である。
【００４２】
なお、本発明で言う、前記非接触外周部位とは、成形されたパネルにおける非接触外周部位と、これに対応する、成形素材であるアルミニウム合金板における非接触外周部位との両方の意味があり、本発明ではこれらを適宜使い分ける。
【００４３】
また、本発明では、第一のパンチ１１が成形する範囲は、前記パネルの中央部のみだけではなく、その中央部近傍や中央部周囲の成形必要部位を含むものであって当然良い。したがって、前記パネルの中央部を成形する第一のパンチ１１と言う表現は、前記パネルの中央部のみか、前記パネルの中央部近傍や中央部周囲を含めて成形する第一のパンチ１１と言う意味である。
【００４４】
（プレス成形方法）
次に、このような構成を前提としたプレス装置の断面図である図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）を用いて、本発明アルミニウム合金板のプレス成形方法を具体的に説明する。
【００４５】
なお、この図１のプレス装置は、前提として、下側のパンチ１１は、ボルスタ２１に固定されて動かず、成形は、上側のダイス２２の方が下降して（下向きの矢印で示す）行なうものである。この点、下側のパンチ１１側を上昇させるようにしても良く、要は、パンチ１１とダイス２２とが相対的に移動するものであれば良い。
【００４６】
図１（ａ）：
図１（ａ）は、プレス装置にアルミニウム合金板３０をセットした、パンチによる成形開始前の状態を示す。この図１（ａ）では、板３０の最周縁部３１が、ダイス２２の周辺部に位置するしわ押さえ面２３、２３と、ブランクホルダー２０のしわ押さえ面２４、２４とによって、適当なしわ押さえ力で挟持される。このしわ押さえ力は、通常のアルミニウム合金板のプレス成形で用いられる範囲で良い。ここで、ブランクホルダー２０は、アルミニウム合金板３０がセットされる前は、各々クッションピン２５により、上限位置に保持されている。
【００４７】
図１（ｂ）：
図１（ｂ）は、ダイス２２が成形の下死点位置より上方６５ｍｍの位置まで下降した状態を示す。このダイス２２の下降にあわせて、ブランクホルダー２０は、その一部であるしわ押さえ面２４と、ダイス２２の周辺に位置するしわ押さえ面２３との協働によりアルミニウム合金板３０を挟持した状態のまま、沈み込む動きをする。
【００４８】
この図１（ｂ）では、第一のパンチ１１の成形開始に伴い、第二のパンチ１５が板の余肉部３５、３６との接触を開始した状態を示す。ここで、板の余肉部３５、３６は、前記した板の非接触外周部位であり、前記パネルの下死点近傍まで第一のパンチ１１と接触しない部位である。そして、板の余肉部３５、３６は、後述する成形品パネルの余肉部５、６に対応した、平面部３３、３４の更に外縁側である。
【００４９】
（工程ａ）
この図１（ｂ）で示す、第一のパンチ１１の成形開始に伴い、第二のパンチ１５が板の余肉部３５、３６との接触を開始するためには、工程ａとして、先ず、第二のパンチ１５を、プレス下死点での第一のパンチ１１に対する相対的な位置に比べて、ダイス２２側に予め変位させておく。これによって、第一のパンチ１１とダイス２２とによる板３０の中央部である稜線部相当部位３２（２）の成形時に、この第二のパンチが板３０における前記非接触外周相当部位である、板の余肉部３５、３６と接触することを保証する。
【００５０】
この図１ｂの例では、第二のパンチ１５を、ボルスタ２１よりガススプリング１８によって、予め浮かせた状態とし、第一のパンチ１１での成形が始まる初期段階に、第二のパンチ１５の前記接触を開始するようにしている。
【００５１】
工程ａとして、第二のパンチ１５を、プレス下死点での第一のパンチ１１に対する相対的な位置に比べて、ダイス２２側に予め変位させておかなければ、第一のパンチ１１による成形工程の早い段階で、第二のパンチ１５を前記非接触外周部位である、板の余肉部３５、３６と接触させることができない。このため、素材板３０端部のしわ変形を拘束するとともに、素材板３０に張力付与を行うことができない。
【００５２】
ここで、複数の第二のパンチ１５を用いて、それぞれ独立的に、各非接触外周部位との接触のタイミングを制御すれば、製品の形状に応じて、製品内の場所ごとに、素材板３０に与える張力をきめ細かく制御することができる。この効果を最大限に発揮するために、第二のパンチ１５は、製品周囲に設けられる板の余肉部３５、３６に対応する部分に設ける。
【００５３】
なお、第二のパンチ１５の板の余肉部３５、３６との接触開始のタイミングは、第一のパンチ１１の成形の初期段階（第一のパンチによる成形工程の早い段階）でさえあれば、第一のパンチ１１の成形に先立つか、第一のパンチ１１の成形と同時か、あるいは、第一のパンチ１１の成形よりも遅れても良い。この第二のパンチ１５と素材板の余肉部３５、３６の接触タイミングは、成形する製品に加える張力に応じて便宜選択される。
【００５４】
（第一パンチによる板の成形）
この図１（ｂ）は、前記した通り、第一のパンチ１１は、板３０の中央部である稜線部相当部位３２（２）の成形を開始した状態である。この図１（ｂ）の状態以降、ダイス２２は第一のパンチ１１に向かって引き続き下降し、第一のパンチ１１が板３０の成形を行う。即ち、第一のパンチ１１の製品形成面１２、１３、１４が、ダイスの製品形成面２２ａとの協働で、パネル中央部の稜線部２（板の相当部位３２）と、このパネルの稜線部２を囲む平面部３、４（板の相当部位３３、３４）とを成形する。
【００５５】
この際、前記した通り、板３０の各余肉部３５、３６と接触している第二のパンチ１５は、ダイス２２側に相対的に変位しており、第一のパンチ１１により成形される板３０に対し、第二のパンチ１５の余肉形成面１６、１７の各接触点２箇所で接触している。即ち、第一のパンチ１１による成形の際に、板３０におけるパネル中央部の稜線部２に相当する部位３２に対し、周囲から張力を与えるよう機能する。
【００５６】
これによって、第一のパンチ１１が、ダイス２２との協働で、アルミニウム合金板３０を成形する際に、板３０におけるパネルの曲面部３、４に相当する部位３２に対し、周囲から張力を与えて拘束しながら成形することが可能となる。
【００５７】
しかも、第二のパンチ１５による、板３０の各余肉部３５、３６の位置や接触度合いを調整することによって、本発明が対象とするトランクリッドアウタパネルなどのように、前記した図１６における、上記張力が作用すべき板３０の断面Ａ、Ｂの線長差が大きくても、パネル全般に亙って張力を作用させることができる。
【００５８】
このため、例え、板３０の断面Ａ、Ｂの線長差が大きくても、第一のパンチ１１やダイス２２によって成形される際に、前記非接触外周部位を解消して、トランクリッドアウタパネルの平面部３、４に相当する部分にしわが生じにくくなる。
【００５９】
図１（ｃ）：
図１（ｃ）は、上記図１（ｂ）の状態以降で、成形が進み、引き続き、ダイス２２が第一パンチ１１に向かって、成形下死点から３０ｍｍ上方の位置まで移動（下降）した状態を示す。図１（ｃ）は、第二のパンチ１５が下方向に移動せず、第二パンチ１５による板余肉部（前記非接触外周部位）３５、３６を挟持した状態を示す。
【００６０】
（工程ｂ）
但し、この段階では、工程ｂとして、第二のパンチ１５を、板余肉部（前記非接触外周部位）３５、３６へ、単に接触させることが、前記非接触外周部位を解消して、素材板端部のしわ変形を拘束するとともに、素材板に与える張力を制御できる効果を発揮するために重要である。即ち、第二のパンチ１５とダイスの余肉形成面２２ｂ、２２ｃとの間隔を保持し、第二のパンチ１５を板余肉部３５、３６へ接触させながら、第二のパンチ１５を変位させることが重要である。即ち、第２のパンチは、しわが発生しやすい成形工程前半の段階で、素材と接触させるとともに、素材の所定の張力を加えることが重要であり、必ずしも成形途中の段階で板余肉部（前記非接触外周部位）３５、３６を挟持する必要はない。
【００６１】
言い換えると、この接触状態から、更に第二のパンチ１５により圧力を板３０の余肉部３５、３６に加え、余肉部３５、３６を強固に保持しない方が望ましい。成形途中の段階で余肉部（前記非接触外周部位）３５、３６を第２のパンチ１５とダイス２２により強固に保持してしまった場合、下死点近傍では、ダイフェースからの張力が余肉部３５、３６の内側まで加わらなくなり、しわが逆に消去しにくくなる。さらに、成形途中の段階で板余肉部３５、３６を挟持した場合には、第二のパンチ１５をダイス２２側に変位させ過ぎとなり、第一のパンチ１１による成形工程の初期段階で、第二のパンチ１５が、板３０の各余肉部３５、３６を、ダイス２２側に（上方に）持ち上げ、肉余り量の増大によりしわが大きくなるという問題も生じる。
【００６２】
この状態を、図１２、図１３、図１４を用いて説明する。図１２は、上記図１（ｃ）の状態における、製品右側のみ頂点近傍の断面図を部分的に拡大して示している。これに対して、図１３は、図１２と同じく、上記図１（ｃ）の状態における、製品右側のみ頂点近傍の断面図を部分的に拡大して示しているが、成形途中の段階で第二のパンチ１５が素材３０を完全に保持してしまった状態を示す比較例である。即ち、図１３においては、成形途中の段階で、第二のパンチ１５がその余肉形成面１６と、ダイス２２の余肉形成面２２ｂとの間に、素材３０を完全に保持してしまった状態を示す比較例である。
【００６３】
この図１３のＡ線での断面を図１４に示す。この図１４に示すように、第二のパンチ１５による上記図１３のような素材板３０の成形を行うと、第一のパンチ１１の成形面である下死点形状１４に対して、中央部寄りの板３０は、高さＨだけ、ダイス２２側に（上方に）持ち上げられた形状になり、線長Ｌは、下死点での形状１４の線長Ｌ´に対して長く、肉余りが増大することになる。そしてＨが大きくなるほど肉余り量が増大するといえる。
【００６４】
これを防止するための制御として、上記図１（ｃ）の状態を拡大して示す、図１２のように、第二のパンチ１５は、板３０の余肉部３５、３６を強固に保持しない状態方が望ましい。この図１２では、第二のパンチ１５とダイスの余肉形成面２２ｂ、２２ｃ（図示せず）との間隔を保持し、第二のパンチ１５を板余肉部３５、３６へ接触させながら、第二のパンチ１５を変位させる上記図１（ｃ）の状態を示している。
【００６５】
このように、上記した工程ｂによって、第一のパンチ１１とダイス２２との、成形の進行に伴う、互いの近接に対して、第二のパンチ１５と板３０の各余肉部（前記非接触外周相当部位３５、３６）との、前記した接触状態は保持したまま、第二のパンチ１５とダイスの余肉形成面２２ｂ、２２ｃとの間隔を保持すべく、第二のパンチ１５を変位させる。これによって、第二のパンチ１５のダイス２２側への前記変位させ過ぎや、第二のパンチ１５によるアルミニウム合金板３０（前記非接触外周相当部位）のダイス２２側（上方）への前記持ち上げ過ぎが防止される。
【００６６】
また、これによって、後述する工程ｃとして、第一のパンチ１１のプレス下死点近傍にて、第二のパンチ１５とダイス２２の余肉形成面２２ｂ、２２ｃとで、板３０の各余肉部（前記非接触外周相当部位３５、３６）の成形を行うことができる。この結果、第一のパンチ１１のプレス下死点近傍位置において、ダイフェースからの張力が、パネル中央部に相当する素材アルミニウム合金板３０に伝わり、しわの発生量が抑制される。
【００６７】
（第二のパンチの下降）
第二のパンチ１５と板３０の各余肉部（前記非接触外周相当部位３５、３６）との接触状態を保持するためには、第二のパンチ１５とダイスの余肉形成面２２ｂ、２２ｃとの間隔を保持したままで、第二のパンチを変位させる。第二のパンチ１５とダイスの余肉形成面２２ｂ、２２ｃとの間隔が保持できなければ、成形が過度に進行したり、板との接触が途切れて板の拘束状態が外れてしまう。
【００６８】
このため、例えば、図１（ｂ）以降の成形後半で、成形が進行してダイス２２が下死点に近づくにつれて、第二のパンチ１５を、ダイス２２と連動して、板３０を挟持した状態のまま、下降させる。即ち、図１（ｂ）のダイス２２が、余肉形成面２２ｂ、２２ｃと第二のパンチ１５の余肉形成面１６、１７との協働で、板３０に形成される余肉部３５、３６を挟持する位置まで移動（下降）した状態以降、成形が進行して、ダイス２２が下死点に近づくにつれて、第二のパンチ１５を、ダイス２２と連動して、アルミ合金板３０を挟持した状態のまま下降させる。この下降は、ダイス２２の下降により、第二のパンチ１５を支持するガススプリング１８を縮ませることにより行なう。
【００６９】
これによって、第二のパンチ１５とダイス２２による、前記余肉部３５、３６への張力付与の（拘束）機能を一定レベルで維持する。即ち、成形が進行してダイス２２が下方向に移動し、第１のパンチ１１とダイス２２との隙間が小さくなるのに応じて、第２のパンチ１５を板との接触を保ちながら下方向に移動させつつ成形を行う。これによって、板３３、３４の部分に対する、成形後半の無用の張力の増大を無くし、この状態で第一のパンチ１１による後半の成形を行なわせ、図１（ｄ）のように、パネルの張出成形を終了させる。このため、板厚を大きく減少させずに、板厚減少率を通常の張出成形と同程度に抑制することが可能となる。
【００７０】
なお、勿論、この第二のパンチ１５の動きは、単に下降だけでなく、成形条件によっては、第二のパンチ１５とダイスの余肉形成面２２ｂ、２２ｃとの間隔を保持するために、ダイス２２と連動させて、第二のパンチ１５を上昇させることもあり得る。
【００７１】
また、前述したように、図１（ｃ）では、第二のパンチ１５とダイス２２により、必ずしも素材３０を完全に挟持する必要はなく、むしろ、第二のパンチ１５とダイス２２の間に所定のクリアランスを設けた状態、即ち、第二のパンチ１５が単に板３０に接触した状態、あるいは上記クリアランスを設けた状態の方が望ましい。このような、第二のパンチ１５が単に板に接触した状態、あるいは上記クリアランスを設けた状態では、完全に挟持する場合に比べて、素材板に加わる張力は若干小さくなる。しかし、素材板３０との第二のパンチが接触していることにより、素材板の変形拘束効果と摩擦抵抗による張力付与効果は得られるとともに、前述したように、素材の持ち上げすぎによる肉余りの増大の抑制、下死点近傍での張力付与によるしわ抑制効果が大きくなることで、よりしわを小さくすることができる。
【００７２】
仮に、前記のような第二パンチの下降動作などの変位操作を使わずに、成形の初期からの余肉成形による上記張力付与の機能を得るには、図１７のようなパンチと一体に形成される余肉形成部１９、ダイスの余肉形成部２６において、前記した通り、特に余肉の高さを高くすることになる。しかしこの方法では、成形の下死点近くでは、余肉形成部２６、１９での成形深さが極めて深くなるため、過大な張力をアルミニウム合金板に作用させてしまうこととなる。よって、これも前記した通り、板厚減少率が大きくなり、成形中の板の割れの原因となる。
【００７３】
（工程ｃ）
この図１（ｃ）の成形が進んで、後述する張出成形の最終段階である成形下死点の図１（ｄ）に至るまでに、本発明では、工程ｃとして、第一のパンチ１１のプレス下死点近傍にて、第二のパンチ１５とダイス２２の余肉形成面２２ｂ、２２ｃとで、板３０の各余肉部（前記非接触外周相当部位３５、３６）の成形を行う。この工程ｃによって、第一のパンチ１１のプレス下死点近傍位置において、ダイフェースからの張力が、パネル中央部に相当する素材板３０に伝わり、しわの発生量が抑制される。
【００７４】
なお、このためには、図１（ｃ）の成形の進行に伴い、第一のパンチ１１がプレス下死点での位置に達する前に、第二のパンチ１５がプレス下死点での位置に予め達するように、第二のパンチ１５を前記ダイス側に予め変位させておく。これによって、第一のパンチ１１のプレス下死点近傍にて、前記第二のパンチ１５による非接触外周相当部位の成形が行える。
【００７５】
この成形を行うことができないと、後述する図１（ｄ）での、第一のパンチ１１のプレス下死点近傍位置において、ダイフェースからの張力が、前記パネル中央部に相当する素材アルミニウム合金板に伝わらなくなるため、しわの発生量を増大させてしまう。
【００７６】
図１（ｄ）：
図１（ｄ）では、張出成形の最終段階（成形下死点での状況）を図示している。即ち、この図１（ｄ）に示すパネル成形品１において、２がパネル中央部の稜線部２（板の相当部位３２）、３、４がこの稜線部２を囲む平面部（板の相当部位３３、３４）である。また、５、６が、分割パンチ１５の余肉形成面１６、１７と、ダイス２２の余肉形成面２２ｂ、２２ｃとによって成形された、特徴的な余肉部（板の相当部位３５、３６：前記非接触外周部位）である。
【００７７】
この図１（ｄ）では、第二のパンチ１５の余肉形成面１６、１７は上面が平坦な形状となっているが、この形状は平坦でなくとも良く、上面が略半円状の凸形状でも良い。また、第二のパンチ１５のアルミニウム合金板との接触面に凹凸あるいは段差を設けても良い。更に、これと対応するダイス２２側の余肉形成面２２ｂ、２２ｃ（アルミニウム合金板との接触面）にも、前記凹凸あるいは段差に対応する凹凸あるいは段差を設けても良い。これら凹凸あるいは段差などによって、下死点近傍で板部位を成形することで、板に積極的に張力が加わり、パネル成形品の面ひずみを消して、形状精度をより向上させるなどの効果が期待できる。
【００７８】
以上のように張出成形されたパネル成形品は、更に、前記余肉部分５、６や最周縁部などがトリミング加工されて除去され、パネル製品として、前記図１３に示したトランクリッドアウタパネルなどのアルミニウム合金製自動車車体アウタパネルなどに仕上げられる。
【００７９】
本発明では、以上説明したように、パネル張出成形時のしわ発生防止と割れ発生防止とを両立させることができる。この結果、トランクリッドアウタパネルなどのアルミニウム合金製自動車車体アウタパネルであって、前記パネルの稜線部が半円弧状のキャラクタラインを有するなど、成形が難しい形状の大型パネルであっても、成形が可能となる。したがって、本発明は、これら成形が難しい形状の大型パネルの代表例である、フード、フェンダー、ドア、トランクリッド（ラゲージ）、ルーフなどから選択されるアルミニウム合金製自動車車体アウタパネルに適用されて好ましい。
【００８０】
（アルミニウム合金）
本発明で用いるアルミニウム合金は、剛性、強度、成形性、耐食性など、パネル用途の要求特性に応じた、ＡＡ乃至ＪＩＳ規格に規定される乃至含まれる、３０００系、５０００系、６０００系、７０００系などから選択されるアルミニウム合金材料が適宜選択される。ただ、これらの中でも、アルミニウム合金製自動車車体アウタパネルなどに汎用され、ベークハード性に優れさせるために、０．２％耐力が１３０ＭＰａ以上の高強度で張出成形され、前記成形性改善の要求が高い、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系（6000系）アルミニウム合金板に適用されて好適である。
【実施例】
【００８１】
以下に、本発明の実施例を説明する。アルミニウム合金の中でも、張出成形がより難しい、ＡＡ６０２２−Ｔ４材の高強度アルミニウム合金板を、図１３に示した形状の、ライセンス座９を有するトランクリッドアウタパネル１に張出成形した。このアルミニウム合金板の０．２％耐力は１７３ＭＰａ、板厚は１．０ｍｍ、大きさは、幅：１７２０（１６２０）ｍｍ×長さ：１４５０ｍｍの略台形形状であった。
【００８２】
成形したトランクリッドアウタパネル１は、車体幅方向の製品幅が１２５０ｍｍであり、プレス方向の高さ差が１１７ｍｍ、プレス直交方向のずれ量が８６ｍｍある製品端部の頂点と製品幅方向中央断面の頂点をつなぐ半円弧状の稜線部２とこの稜線部２を囲む平面部３（長さ約４６０ｍｍ）、４（長さ約４６７ｍｍ）とを有する。そして、この稜線部２は、平面部３と４とのなす折り曲げ角度が約９０ＤＥＧ．となるような形状である。
【００８３】
発明例は、プレス装置として、図１、図２〜８で説明した、第二のパンチを設けた（分割した）プレス装置１０（１０ＭＮ油圧プレス装置）を用い、前記したａ〜ｃの工程を用いて張出成形試験した。ＢＨＦは１０００、１３００、１７００ｋＮと各々変化させた。なお、潤滑剤には、共通して、市販の鋼板用の防錆洗浄油を用いた。
【００８４】
各発明例（後述する発明例１、２）は、特徴的な工程ａ〜ｃを以下のような条件で行った。
ａ、第二のパンチ１５は、プレス下死点での第一のパンチ１１に対する相対的な位置に比べて、ダイス２２側に予め３０ｍｍだけ変位させておいた。そして、第一のパンチ１１とダイス２２との近接による成形開始の前に、予め、この第二のパンチ１５を、板３０に対し、第二のパンチ１５の余肉形成面１６、１７の各接触点２箇所で、接触させた。即ち、第二のパンチ１５の余肉形成面１６、１７と、ダイス２２の余肉形成面２２ｂ、２２ｃとで、板３０の各余肉部（前記非接触外周相当部位３５、３６）を接触させ、パネル中央部の稜線部２に相当する部位３２に対し、周囲から張力を与えた。
ｂ、次に、第一のパンチ１１とダイス２２との成形の進行に伴う、互いの近接に対して、第二のパンチ１５の板３０との接触状態は保持したまま、第二のパンチと前記ダイスの余肉形成面との間隔を３０ｍｍに保持すべく、下死点上６０〜３０ｍｍの間、第二のパンチを下降（変位）させた。
ｃ、更に、下死点上３０ｍｍの時点において、第二のパンチ１５がプレス下死点位置に達し、第一のパンチ１１のプレス下死点近傍にて、第二のパンチ１５とダイス２２の余肉形成面２２ｂ、２２ｃとで、板３０の各余肉部（前記非接触外周相当部位３５、３６）の成形を行った。
【００８５】
比較のために、第２のパンチの移動タイミングのみ変化させ、下死点上３０ｍｍ時点まで、第２のパンチ１５を移動させず、この時点で余肉部３５、３６を形成した後、第１のパンチ１１により、製品部を形成する条件でも成形を行った。この成形結果を、従来例として、後述する図９、１０、１１に、発明例と比較して示す。この従来例の成形条件では、成形途中の段階で、第２のパンチ１５により、前記した図１３、１４のように、板余肉部（前記非接触外周部位）３５、３６をほぼ挟持して成形したことになる。
【００８６】
（変形形態の差）
成形中の板（パネル）の変形形態（パネル成形品のしわ発生状況）を図９に示す。図９は、下死点上３０ｍｍにおける変形形状であり、上段が従来例、中段が発明例１、下段が発明例２を示す。中段に示す発明例１は、第２のパンチ１５を前記した図１２と上記ｂの工程（第二のパンチ１５の板３０との接触状態は保持したまま、第二のパンチと前記ダイスの余肉形成面との間隔を保持すべく第二のパンチを下降させる）を下死点上６０ｍｍから行った。また、下段に示す発明例２は、この第前記した図１２と上記ｂの工程とを、発明例１よりも遅れて、下死点上３０ｍｍから行った。
【００８７】
成形途中の段階で、第２のパンチ１５により、前記図１３、１４のように、板余肉部３５、３６をほぼ挟持して成形した従来例では、図９上段の通り、成形途中の段階で、パネル成形品高さの高い中央部の稜線部（図１５の２相当）周辺から、周縁の余肉部に向かい、放射状に多数のしわが発生していた。これに対して、発明例１、２では、いずれも、従来例に比べてしわが抑制されていることがわかる。更に、最終パネル成形品表面の平滑性や稜線部のキャラクタラインを含めた形状精度にも優れている。なお、第２のパンチ１５の移動タイミングの差を比較すると、下死点上６０ｍｍから、前記した図１２と上記ｂの工程にて、第２のパンチ１５を動かした方が、製品頂点近傍に生じる肉余しわの発生が小さくなっている。したがって、第２のパンチ１５により、成形途中の段階で完全に素材３０を挟持するよりも、ある程度クリアランスを設けた状態で成形を進行させ、下死点近傍で余肉部を形成する方が、しわ抑制のためにはより望ましいことが裏付けられる。
【００８８】
（しわ高さ）
この発明例、従来例の成形品パネルの、最もしわ高さが大きくなる曲面部３の周縁部（図１５）におけるしわ高さを、成形パネルの三次元形状測定機により測定した結果を図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に各々示す。図１０（ｂ）、（ｃ）における横軸Ｘと縦軸Ｚとは、図１０（ａ）の成形パネル（前記図９の成形パネル）上に図示する通り、横軸Ｘは成形パネル周縁部からしわに直交する方向への距離、縦軸Ｚは面直方向の高さを各々示す。図１０（ｂ）はＢＨＦが１３００ｋＮと比較的小さい場合、図１０（ｃ）はＢＨＦが１７００ｋＮと比較的大きい場合を示す。図１０（ｂ）、（ｃ）において、薄く太い線が従来例、細い実線が発明例１、太く濃い実線が発明例２である。これら図１０（ｂ）の同一ＢＨＦ条件で比較すると、縦軸Ｚの高さが示すしわ高さは、発明例１、２では、従来例の１／２まで減少させていることが分かる。また、図１０（ｃ）のように、ＢＨＦを１７００ｋＮと大きくすると、特に発明例１では、明確な凹凸（しわ）が確認できない程度にまで、しわ高さを減少させていることが分かる。なお、前記図１５で説明した、通常の、第二のパンチを設けない、一体型パンチ１１を用いたプレス装置を用いた例（従来例）では、本試験評価における上記従来例（比較例）よりも、もっとしわ高さが高くなる。
【００８９】
（板厚減少率）
この発明例、従来例の成形品パネルの、最も板厚減少が大きくなる曲面部３、４（図１５）の、各２か所における最大板厚減少率（元の板厚に対する板厚減少率）を求めた。結果を図１１に示す。図１１において、横軸における測定位置１〜４は、図１１の左上に図示する成形パネル（前記図９の成形パネルであって、図５でいう曲面部３、４に相当）上に図示する○印の測定位置（各々矢印で番号を付与）に各々対応する。また、図１１において縦軸は板厚減少率を示し、黒塗りの棒グラフが従来例、斜線入りの棒グラフが発明例１である。この図１１から分かる通り、ＢＨＦが１０００ｋＮでは、従来例よりも発明例の方が板厚減少率がむしろ若干大きい。これは、前記した本発明のａ〜ｃの工程が成形品パネルに対して効いていることの証明であって、成形品パネルの張り剛性を向上させていることが分かる。なお、このレベルの板厚減少率は、アルミニウム合金製トランクリッドアウタパネルの張出成形における、割れが発生しやすくなる上限の板厚減少率の２０％よりも著しく小さく、全く許容範囲内である。
【００９０】
これらの実施例から、本発明成形方法の、難成形パネルを成形するに際してのしわを抑制する効果が裏付けられる。なお、本実施例では、成形が比較的難しい６０００系について、成形性向上効果を裏付けている。この結果、６０００系と同等以下の成形性を有する３０００系か、あるいは比較的成形しやすい５０００系などのＡｌ合金板に適用された場合にも、成形性は確実に向上する。これらＡｌ合金は合金組成や調質 (熱処理) 条件によって、引張強さ、耐力、伸びなどの機械的性質は異なる。ただ、このような機械的性質の相違によって、前記したしわの発生の程度は異なるものの、しわの発生機構自体は、これら機械的性質によらず、共通している。したがって、このようなしわの発生機構に対して、本発明のしわ抑制機構も、共通して効果を発揮する。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明によれば、トランクリッドアウタパネルなどの自動車車体アウタパネルであって、前記非接触外周部位を有し、成形が難しい形状の大型パネルを成形可能とする、アルミニウム合金板のプレス成形方法を提供することができる。このため、自動車などのアウタパネル成形品用途に、成形素材としてのアルミニウム合金板の用途を大きく拡大するものであり、工業的な価値が大きい。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明成形方法の一実施態様を段階的に示すプレス装置の断面図である。
【図２】本発明に係る金型の一実施態様を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る金型の一実施態様を示す斜視図である。
【図４】本発明に係るパンチの一実施態様を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る分割パンチの一実施態様を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る板押さえの一実施態様を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る板押さえの一実施態様を示す斜視図である。
【図８】本発明に係る分割パンチの一実施態様を示す斜視図である。
【図９】本発明成形方法の解析結果を示す説明図である。
【図１０】本発明成形方法のしわ高さを示す説明図である。
【図１１】本発明成形方法の板厚減少率を示す説明図である。
【図１２】図１（Ｃ）の部分拡大図である。
【図１３】図１２に対する比較例を示す部分拡大図である。
【図１４】図１２のＡ線断面図である。
【図１５】トランクリッドアウタパネルの一例を示す斜視図である。
【図１６】従来の成形方法を示すプレス装置の断面図である。
【図１７】従来の成形方法を示すプレス装置の部分断面図である。
【符号の説明】
【００９３】
１：トランクリッドアウタパネル、２：稜線部、３、４：平面部、
５、６：成形品パネルの非接触外周部位（成形品パネルの余肉部）、
１０：プレス装置、１１：第一のパンチ、１２：パンチ稜線部、
１３、１４：パンチ平面部、１５：第二の分割パンチ、
１６、１７：余肉形成面、１８：ガススプリング、１９、２６：余肉形成部、
２０：ブランクホルダー、２１：ボルスタ、２２：ダイス、
２３、２４：しわ押さえ面、２５：クッションピン、３０：板、
３１：板の最周縁部、３２：板の稜線部２相当部位、
３３、３４：板の平面部３、４相当部位、
３５、３６：板の非接触外周部位（板の余肉部）、
【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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