(57)【要約】【課題】  溶接をしなければ実現できなかったハイブリッドな特性を持つ部品を優れた形状凍結性を持って製造することが可能な製造方法を提供すること。【解決手段】  鋼板をプレス成形する際に、鋼板の加熱温度を部分的に変化させ、鋼板の一部分をＡｒ１変態点以上とし、残部を室温〜Ａｒ１変態点未満として、一部分がオーステナイトを含む状態でプレス成形を開始することよりなる形状精度に優れた高強度部品の製造方法。この場合、鋼板の平均温度が５００℃以下になった時点でプレス成形を終了すること、また、アルミ系又は亜鉛系のめっきを被覆した鋼板をプレス成形することが好ましい。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板をプレス成形する際に、鋼板の加熱温度を部分的に変化させ、鋼板の一部分をＡｒ１変態点以上とし、残部を室温〜Ａｒ１変態点未満として、一部分がオーステナイトを含む状態でプレス成形を開始することを特徴とする形状精度に優れた高強度部品の製造方法。
【請求項２】
鋼板の平均温度が５００℃以下になった時点でプレス成形を終了することを特徴とする請求項１記載の形状精度に優れた高強度部品の製造方法。
【請求項３】
アルミ系又は亜鉛系のめっきを被覆した鋼板をプレス成形することを特徴とする請求項１又は２記載の形状精度に優れた高強度部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の足廻り、メンバーなどの部品で、部分的に特性が異なることにより高機能が発揮できる部品を製造する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車部品の中には部位によって強度を変えることにより、高機能化が果たせるものがある。たとえば、フロントサイドメンバーは図１の模式図が示すように、先端部は衝突時に蛇腹状に変形して衝突エネルギーを吸収することにより乗客にかかる加速度を抑制し、人体へのショックをできるだけ緩和することが要求される。一方、図１中、中央部のキックの部分は衝突時にキャビンの安全性を確保するために、なるべく変形しないように高強度化が図られる。このような機能を満たすには先端部とキック部で強度を変えるか、板厚を変える必要がある。すなわち、先端部とキック部をそれぞれ異なる鋼板でプレス加工した後に溶接によりフロントサイドメンバーとして一体化するか、プレス加工前にテーラードブランク技術により２種類の鋼板を溶接しておく必要がある。
【０００３】
フロントサイドメンバーのように自動車の先頭部は５９０ＭＰａ程度の適度な強度の鋼板を用いて衝突エネルギーを吸収し、人体に与える加速度を小さく抑えるようにし、キャビンに近い部分は極力変形しないように１０００ＭＰａ強の鋼板を用いることがある。この場合、それぞれの強度の鋼板を別々に成形し、後から溶接して部品にする方法とテーラードブランクと称するプレス成形（プレス加工ともいう）前に異なった種類の鋼板を接合し、一緒にプレス加工をする方法がある。
【０００４】
しかし、前者の場合は一部品を作るのに複数の部品を別々にプレス加工し、それを溶接して一体化する必要があり、生産性が悪い。一方、テーラードブランク方式は一体成形が可能なので、生産性は向上するが、一体加工により部品が大型化するのに加え、高強度鋼板を用いる場合はプレス荷重が高くなるので、プレス機の大型化、大荷重化が必要になる。また、高強度化に伴い成形性が劣化し、常温のプレス加工では複雑な部品の成形が難しくなる。特に、形状凍結性は高強度化に伴い悪くなる。
【０００５】
これを打破する方法として高温でプレスするホットプレス法がある。従来のホットプレス法は鋼板をＡｃ３変態点以上に加熱し、Ａｒ３変態点以上でプレス加工をし、金型内で冷却して、強度ならびに形状凍結性を確保しようとするものである。今までのホットプレス法は鋼板を均一に加熱するのが一般であるため、同一材料ではテーラードブランク材を用いなければホットプレス法でも部位によって材質を作り分けることはできなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、成形性、形状凍結性及び高強度が要求されるハイブリッド特性を有するプレス部品の製造法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記のような課題を解決すべく鋭意検討を行い、鋼板の加熱温度を部分的に変化させることにより、プレス加工後に部位によって適正な特性を付与することができ、かつ形状凍結性に優れた部品が製造できることを見出した。
本発明の要旨とするところは、
（１）鋼板をプレス成形する際に、鋼板の加熱温度を部分的に変化させ、鋼板の一部分をＡｒ１変態点以上とし、残部を室温〜Ａｒ１変態点未満として、一部分がオーステナイトを含む状態でプレス成形を開始することを特徴とする形状精度に優れた高強度部品の製造方法。
（２）鋼板の平均温度が５００℃以下になった時点でプレス成形を終了することを特徴とする（１）記載の形状精度に優れた高強度部品の製造方法。
（３）アルミ系又は亜鉛系のめっき鋼板をプレス成形することを特徴とする（１）又は（２）記載の形状精度に優れた高強度部品の製造方法。
である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明を適用すると、衝突エネルギーの吸収と高強度化という機能を１種類の鋼板で一体プレスすることができ、コストパフォーマンスが画期的に向上する。本発明は溶接をしなければ実現できなかったハイブリッドな特性を持つ部品を優れた形状凍結性を持って製造する技術を提供するもので、自動車のハイテン化・軽量化に寄与し、省エネ・地球環境保全に貢献するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は鋼板の加熱温度を部位によって変化させることにより、ハイブリットな特性を有し、形状精度も高いプレス部品を製造する方法を提供するものである。
以下に本発明を詳細に説明する。
まず、成分の限定について述べる。
成分は特に限定する必要はないが、鋼板の一部がオーステナイトになることが必要なので、選んだホットプレスの加熱温度でフェライト単相を示す鋼板であってはならない。
【００１０】
次にプロセス条件の限定について述べる。
鋼板の一部をγ域あるいはγ／α二相に、そして残り（残部）がα域になるように加熱し、鋼板の一部にγが残っている状態でプレス加工を開始する必要がある。残部のプレス成形開始温度は、後述のプレス成形の終了温度を確保するために、室温以上とする。このように部位によって異なった温度を実現する方法としては誘導加熱や赤外線加熱が容易に実現する手段であるが、基本的には手段はいかなる方法でも構わない。
【００１１】
鋼板の一部をＡｒ１変態点以上でプレス加工をするということは、部分的にオーステナイト域でプレス加工されることを意味し、他の部分とは異なった特性を有することになり、部品特性のハイブリット化が達成できるためである。
鋼板の平均温度が５００℃以下になった時点でプレス成形を終了するとしたのは、これ以上の温度でプレスを終了すると形状凍結性が十分に得られないためである。
本発明に使用される鋼板にアルミ系又は亜鉛系のめっきを施すことによりスケール形成が抑制されるだけでなく、耐食性も向上する。
【実施例】
【００１２】
実施例を持って説明する。Ｃ：０．２２％、Ｍｎ：１．２％、Ｓｉ：０．５％を含む板厚１．２ｍｍの炭素鋼を図１に示すキック部だけを赤外線加熱で８５０℃に加熱し、キック部は約７００℃で、残部は室温でプレス加工を開始することにより、先端部を含む他の部分はビッカース硬度Ｈｖ＝２４０程度（強度に換算するとＴＳが約８００ＭＰａ）、キック部がＨｖ＝４５０程度（強度に換算するとＴＳが約１５００ＭＰａ）のハイブリッド機能を持ったフロントサイドメンバーを製造することができた。この場合プレス終了時のキック部の温度は金型の抜熱により２００℃程度に低下していた。
【００１３】
また、同じ鋼板を用いてキック部を８５０℃に加熱し、先端部を含む他の部分を７００℃に加熱し、キック部は約７００℃、他の部分は約６００℃でプレス加工を開始することにより先端部を含む他の部分はビッカース硬度Ｈｖ＝１８０程度（強度に換算するとＴＳが約６００ＭＰａ）、キック部がＨｖ＝４５０程度（強度に換算するとＴＳが約１５００ＭＰａ）のハイブリッド機能を持ったフロントサイドメンバーを製造することができた。この場合もプレス終了時の部材の温度は金型の抜熱により２００℃程度に低下しており、他の部分の温度も２００℃であった。加熱しなかった前者の例に比べ、今回、加熱してプレス加工したことにより先端部を含む他の部分の形状凍結性は著しく向上した。
【００１４】
今回の実験例ではアルミならびに亜鉛めっきを施した鋼板とめっきを施さない冷延鋼板を用いたが、強度のハイブリッド化にはめっきの有無は影響がなかった。ただし、めっきを施した鋼板は脆いスケールの形成がなく、デスケーリング処理などの後処理が不要であった。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】フロントサイドメンバーを示す模式図であり、先端部は蛇腹変形をして衝突時のエネルギーをソフトに吸収し、キック部はなるべく変形しないようにしてキャビンへの車体の侵入を阻止し安全を確保するように構成している。
【図１】
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