(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
天板部と、該天板部からパンチ肩部を介して連続する縦壁部と、該縦壁部からダイ肩部を介して連続するフランジ部とを有し、上面視で凹状に湾曲した湾曲部位を備えたプレス成形品であって、
前記湾曲部位における前記パンチ肩部の曲げ半径が、湾曲の中央部から端部側に向かって大きくなっていることを特徴とするプレス成形品。
【請求項２】
前記湾曲部位における前記ダイ肩部の曲げ半径が、湾曲の中央部から端部側に向かって小さくなっていることを特徴とする請求項１記載のプレス成形品。
【請求項３】
前記ダイ肩部の最小曲げ半径が、前記パンチ肩部の最小曲げ半径より小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載のプレス成形品。
【請求項４】
プレス成形過程においてブランクの回転運動を拘束する回転運動拘束形状部が前記湾曲の端部側における前記天板部に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のプレス成形品。
【請求項５】
前記湾曲部位における前記フランジ部の幅が、湾曲の端部側に比べて中央部の方が広いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のプレス成形品。
【請求項６】
引張強度が440MPa級〜1600MPa級の金属板を用いてプレス成形されたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のプレス成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス成形品に関し、特に、天板部と、該天板部からパンチ肩部を介して連続する縦壁部と、該縦壁部からダイ肩部を介して連続するフランジ部とを有し、上面視で凹状に湾曲した湾曲部位を備えたプレス成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属板のプレス成形品は、低コストかつ短時間に製造することができる金属部品であり、多くの自動車部品に用いられている。近年では、自動車の衝突安全性の向上と車体の軽量化を両立するため、より高強度な金属板が自動車部品に利用されている。しかしながら、高強度な金属板を用いたプレス成形品は、そのプレス成形過程において、延性の低下による割れの発生と、降伏強度の上昇によるしわの発生、といった課題がある。
【０００３】
例えば、図９に一例として示すような上面視で縦壁部１０７が凹状に湾曲したプレス成形品１０１は、プレス成形過程において湾曲部位１１３におけるフランジ部１１１が円周方向に引っ張られることで、割れが発生しやすい。また、その反力として円周方向に縮む変形が湾曲部位１１３における天板部１０３やパンチ肩部１０５で起こることで、しわが発生しやすい。この変形を伸びフランジ変形という。したがって、プレス成形品１０１においては、この伸びフランジ変形過程での割れとしわの発生を抑制することが重要となる。
【０００４】
これまでに、上面視で凹状に湾曲したプレス成形品の割れとしわを抑制する技術がいくつか提案されている。
例えば、特許文献１には、天板部と、弧状に湾曲している部位を有する屈曲部を介して、前記天板部につながり、且つ、前記屈曲部と反対側にフランジ部を有する縦壁部とを有するＬ字状形状部品を素材金属板からプレス成形する技術が開示されている。そして、特許文献１によれば、前記素材金属板の前記天板部に相当する部位をパッドにより加圧した状態とし、且つ、前記素材金属板のうち、Ｌ字状形状部品のＬ字下側部に相当する部位の端部がスライド（面内移動）することを許容した状態とし、Ｌ字下側部に相当する部位が前記縦壁部側に引き込まれて前記縦壁部とフランジ部とを成形することで、前記フランジ部における割れの発生と前記天板部におけるシワの発生を抑制したＬ字状形状部品が得られるとされている。
【０００５】
また、特許文献２には、ハット形またはコの字形の断面形状を有するとともに、長手方向に沿って湾曲した湾曲部とその湾曲部の両端に繋がる直辺部とを有する部品をプレス成形する技術が開示されている。そして、特許文献２によれば、湾曲部のフランジ部に発生する周方向の引張変形を緩和させる材料移動を生じさせることで、伸びフランジ変形による割れの発生を抑制した部品が得られるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５１６８４２９号公報
【特許文献２】特許第６０２８９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されている技術においては、図１０に示すように、天板部１０３からフランジ部１１１側に流出するブランク（金属板）の材料の移動方向は、伸びフランジ変形によって材料が引っ張られる方向（周方向の点線矢印）とは一致しない。そして、このようなブランクの材料移動を図１１に示すように２方向のベクトルに分解すると、湾曲部位１１３の端部側から中央部に向かう材料移動（図中の黒塗り実線矢印）は、伸びフランジ変形によるフランジ部１１１の割れを抑制するのに有効であるが、天板部１０３から縦壁部１０７に向かう材料移動（図中の黒塗り破線矢印）は伸びフランジ変形による割れの抑制には寄与しない。
さらに、湾曲部位１１３の中央部に向かう材料移動であっても湾曲部位１１３の中央部付近の材料移動（図中の白塗り矢印）は天板部１０３やパンチ肩部１０５付近におけるしわを誘発する懸念がある。
【０００８】
また、特許文献１に開示されている技術は、素材金属板における天板部に相当する部位がパッドで加圧されることで天板部のしわが抑制されるものであるが、高強度の鋼板ほどしわを加圧するパッド荷重の増大を要するため、金型内に設置するガスシリンダーなどの圧力発生装置が巨大化する懸念がある。その結果、金型内にパッドを設置するスペースが確保できない場合があるといった問題や、金型の大型化によるコスト増大の問題がある。
また、図９に示すプレス成形品１０１のプレス成形に特許文献１の技術を適用した場合、パンチ肩部１０５をパッドで加圧することができないため、パンチ肩部１０５におけるしわを抑制することができない。
【０００９】
さらに、特許文献１及び特許文献２は、例えば、湾曲部位１１３またはその近傍における天板部１０３にビード形状を付与する必要があるプレス成形品では、図１１に示す天板部１０３に相当する部位の材料を伸びフランジ変形が起こるフランジ部１１１へ移動させることができないような場合があり、しわの抑制ができない。
【００１０】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、天板部、縦壁部及びフランジ部を有して上面視で凹状に湾曲し、伸びフランジ変形が生じるフランジ部での割れを抑制し、該フランジ部側の天板部やパンチ肩部のしわを抑制したプレス成形品を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）本発明に係るプレス成形品は、天板部と、該天板部からパンチ肩部を介して連続する縦壁部と、該縦壁部からダイ肩部を介して連続するフランジ部とを有し、上面視で凹状に湾曲した湾曲部位を備えたものであって、
前記湾曲部位における前記パンチ肩部の曲げ半径が、湾曲の中央部から端部側に向かって大きくなっていることを特徴とするものである。
【００１２】
（２）上記（１）に記載のものにおいて、
前記湾曲部位における前記ダイ肩部の曲げ半径が、湾曲の中央部から端部側に向かって小さくなっていることを特徴とするものである。
【００１３】
（３）上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、
前記ダイ肩部の最小曲げ半径が、前記パンチ肩部の最小曲げ半径より小さいことを特徴とするものである。
【００１４】
（４）上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のものにおいて、
プレス成形過程においてブランクの回転運動を拘束する回転運動拘束形状部が前記湾曲の端部側における前記天板部に形成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
（５）上記（１）乃至（４）のいずれかに記載のものにおいて、
前記湾曲部位における前記フランジ部の幅が、湾曲の端部側に比べて中央部の方が広いことを特徴とするものである。
【００１６】
（６）上記（１）乃至（５）のいずれかに記載のものにおいて、
引張強度が440MPa級〜1600MPa級の金属板を用いてプレス成形されたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明においては、天板部と、該天板部からパンチ肩部を介して連続する縦壁部と、該縦壁部からダイ肩部を介して連続するフランジ部とを有し、上面視で凹状に湾曲した湾曲部位を備え、前記湾曲部位におけるパンチ肩部の曲げ半径が、湾曲の中央部から端部側に向かって大きいことにより、プレス成形過程において湾曲の端部側の前記天板部から湾曲の中央部の前記フランジ部に向かって材料を移動させることができるので、前記湾曲部位の前記フランジ部における割れが抑制されるとともに、前記湾曲部位における前記フランジ部側の前記天板部や前記パンチ肩部のしわが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係るプレス成形品の一例を示す図である（（ａ）斜視図、（ｂ）上面図）。
【図２】本発明の実施の形態に係るプレス成形品のプレス成形過程において割れとしわが抑制される理由を説明する図である（（ａ）上面図、（ｂ）湾曲の端部側の断面図、（ｃ）湾曲の中央部の断面図）。
【図３】本発明の実施の形態の他の態様に係るプレス成形品の一例を示す図である（（ａ）斜視図、（ｂ）上面図）。
【図４】本発明の実施の形態の他の態様に係るプレス成形品のプレス成形過程において割れとしわが抑制される理由を説明する図である（（ａ）上面図、（ｂ）湾曲の端部側の断面図、（ｃ）湾曲の中央部の断面図）。
【図５】本発明の実施の形態に係るプレス成形品であって、プレス成形過程においてブランク端部に成形された縦壁部により、天板部に平行な水平面内でのブランクの回転運動を拘束する形状が形成されたプレス成形品の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るプレス成形品であって、プレス成形過程において、ビードにより、天板部に平行な水平面内でのブランクの回転運動を拘束する形状が形成されたプレス成形品の他の例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るプレス成形品であって、湾曲の中央部におけるフランジ部のフランジ幅が広くされたプレス成形品の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るプレス成形品であって、湾曲の中央部におけるフランジ部のフランジ幅を広くしたプレス成形品のプレス成形過程において割れが抑制される理由を説明する図である。
【図９】上面視で凹状に湾曲した部位を有するプレス成形品のプレス成形過程において発生する割れとしわを説明する図である。
【図１０】上面視で凹状に湾曲したプレス成形品のプレス成形過程において割れが生じるメカニズムを説明する図である。
【図１１】上面視で凹状に湾曲したプレス成形品のプレス成形過程における材料移動を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態に係るプレス成形品について、図１〜図８に基づいて、以下に説明する。
【００２０】
本実施の形態に係るプレス成形品１は、一例として図１に示すように、天板部３と、天板部３からパンチ肩部５を介して連続する縦壁部７と、縦壁部７からダイ肩部９を介して連続するフランジ部１１とを有し、上面視で凹状に湾曲した湾曲部位１３と、湾曲部位１３における湾曲の両端（図１中の破線）から直線状に延在する直線部位１５とを備えたものであって、湾曲部位１３におけるパンチ肩部５の曲げ半径が、湾曲の中央部から端部側に向かって大きくなっている。
【００２１】
プレス成形品１のプレス成形過程において湾曲部位１３におけるフランジ部１１の割れと天板部３やパンチ肩部５のしわの双方が抑制される理由を、プレス成形過程における材料の移動を模式的に示した図２に基づいて説明する。なお、図２中の破線は、湾曲の両端（湾曲部位１３と直線部位１５との境界）を示す。
【００２２】
パンチ肩部５は、湾曲の端部側における曲げ半径Rp,1（図２（ｂ））が湾曲の中央部における曲げ半径Rp,2（図２（ｃ））よりも大きくなるように、湾曲の中央部から端部側に向かって曲げ半径が大きくなっている。そのため、図２（ａ）中の黒塗り矢印で示すように、材料はパンチ肩部５の湾曲の端部側から中央部に向かって容易に移動し、湾曲の中央部のフランジ部１１側に引き込まれる。
これに対し、パンチ肩部５の湾曲の中央部は、湾曲の端部側や直線部位１５に比べて曲げ半径が小さいので、プレス成形過程において材料が移動しにくい。
【００２３】
そのため、プレス成形品１は、そのプレス成形過程において、湾曲の端部側における天板部３から湾曲の中央部におけるフランジ部１１に向かって材料が移動されるので、湾曲部位１３におけるフランジ部１１の割れが抑制されるとともに、湾曲部位１３の天板部３とパンチ肩部５におけるしわが抑制される。
【００２４】
また、本実施の形態に係るプレス成形方法は、ダイ肩部９の最小曲げ半径をパンチ肩部５の最小曲げ半径よりも小さくすることが好ましい。
ここで、ダイ肩部９の最小曲げ半径とは、湾曲部位１３におけるダイ肩部９の最も小さい曲げ半径である。なお、プレス成形品１においては、図２に示すように、湾曲の中央部から端部側にわたってダイ肩部９の曲げ半径Rdは一定であるため、ダイ肩部９の最小曲げ半径はRdとなる。
一方、パンチ肩部５の最小曲げ半径とは、湾曲部位１３におけるパンチ肩部５の最も小さい曲げ半径である。そして、プレス成形品１においては、図２に示すように、湾曲の中央部から端部側に向かってパンチ肩部５の曲げ半径が大きくなっているため、パンチ肩部５の最小曲げ半径は、湾曲の中央部における曲げ半径Rp,2である。
このように、ダイ肩部９の最小曲げ半径（＝Rd）をパンチ肩部５の最小曲げ半径（＝Rp,2）よりも小さくすることにより、プレス成形過程においてダイ肩部９における材料移動を拘束して、その分、プレス成形過程において材料を天板部３側からフランジ部１１側に強く引き込むことができる。その結果、湾曲の中央部のフランジ部１１の割れと天板部３やパンチ肩部５のしわをさらに抑制することができる。
【００２５】
本実施の形態に係るプレス成形品１は、図１に示したように、湾曲部位１３におけるパンチ肩部５の曲げ半径が、湾曲の中央部から端部に向かって大きいものであったが、本実施の形態の他の態様に係るプレス成形品２１は、図３に一例として示すように、湾曲部位３３におけるパンチ肩部２５の曲げ半径が、湾曲の中央部から端部側に向かって大きくなっており、湾曲部位３３におけるダイ肩部２９の曲げ半径が湾曲部位３３の湾曲の中央部から端部側に向かって小さくなっている。
【００２６】
プレス成形品２１のプレス成形過程において湾曲部位３３におけるフランジ部３１の割れと天板部２３やパンチ肩部２５のしわの双方が抑制される理由を、プレス成形過程における材料の移動を模式的に示した図４に基づいて説明する。なお、図４中の破線は、湾曲の両端（湾曲部位３３と直線部位３５との境界）を示す。
【００２７】
ダイ肩部２９は、湾曲の中央部における曲げ半径Rd,2（図４（ｃ））よりも湾曲の端部側における曲げ半径Rd,1（図４（ｂ））が小さくなっている。そのため、湾曲凹部（図４（ａ）に示すＤ、すなわち、湾曲部位３３におけるフランジ部３１の縦壁部２７との付け根）に向かうフランジの材料移動が容易になり、かつ、フランジの湾曲（周方向）に引っ張る材料移動が起きにくい。
【００２８】
その結果、プレス成形品２１は、そのプレス成形過程において、湾曲部位３３におけるフランジ部３１の割れがさらに抑制される。
【００２９】
また、本実施の形態の他の態様に係るプレス成形方法は、湾曲部位３３におけるダイ肩部２９の最小曲げ半径をパンチ肩部２５の最小曲げ半径よりも小さくすることが好ましい。
ここで、ダイ肩部２９の最小曲げ半径は、湾曲部位３３におけるダイ肩部２９の最も小さい曲げ半径であり、図４（ｂ）に示すように、湾曲の端部側における曲げ半径Rd,1である。
一方、パンチ肩部２５の最小曲げ半径は、湾曲部位３３におけるパンチ肩部２５の最も小さい曲げ半径であり、図４（ｃ）に示すように、湾曲の中央部における曲げ半径Rp,2である。
このように、ダイ肩部２９の最小曲げ半径（＝Rd,1）をパンチ肩部２５の最小曲げ半径（＝Rp,2）よりも小さくすることにより、パンチ肩部２５の湾曲の端部側の曲げ半径Rp,1は、パンチ肩部２５の（湾曲の中央部の）最小曲げ半径Rp,2よりさらに大きいため、プレス成形過程において材料を天板部２３側からフランジ部３１側に強く引き込むことができる。その結果、湾曲部位３３におけるフランジ部３１の割れと天板部２３やパンチ肩部２５のしわをさらに抑制することができる。
【００３０】
上記の説明は、パンチ肩部５（図１）やパンチ肩部２５（図３）の曲げ半径が湾曲の中央部から端部側に向かって大きく、さらにダイ肩部２９（図３）の曲げ半径が湾曲の中央部から端部側に向かって小さいものであった。もっとも、本発明に係るプレス成形品は、図５に一例として示すプレス成形品４１のように、パンチ肩部４５の曲げ半径が湾曲の中央部から端部側に向かって大きく、ダイ肩部４９の曲げ半径が湾曲の中央部から端部側に向かって小さいことに加え、湾曲部位５３の端部側における天板部４３に、プレス成形過程において天板部４３に平行な水平面内のブランクの回転運動を拘束する回転運動拘束形状部５７がさらに形成されたものであってもよい。
【００３１】
回転運動拘束形状部５７は、直線部位５５の縦壁部４７とは反対側に連続する縦壁部５９と天板部４３との間に形成された曲げ形状である。
また、パンチ肩部４５は、前述のプレス成形品１のパンチ肩部５と同様、湾曲の中央部から端部側に向かって曲げ半径が大きくなるように成形されたものである。
【００３２】
このように、プレス成形品４１は、プレス成形過程において回転運動拘束形状部５７が形成されることで、プレス成形に用いるブランクの天板部４３に平行な水平面内の回転運動を抑制しつつ、湾曲の端部側及び直線部位５５の天板部４３からパンチ肩部４５を介して湾曲の中央部のフランジ部５１へと材料が移動し、湾曲部位５３における天板部４３やパンチ肩部４５のしわが十分に抑制される。
【００３３】
なお、本発明は、図５に示す形状の回転運動拘束形状部５７に限らず、例えば、図６のプレス成形品６１の天板部４３に形成されたビード形状の回転運動拘束形状部６３のように、プレス成形過程において天板部４３に平行な水平面内のブランクの回転運動を拘束することができる形状であればよい。なお、ビード形状とする場合にあっては、回転運動拘束形状部６３のような凹状に限らず、凸状であってもよい。
【００３４】
また、図５に示す回転運動拘束形状部５７や、図６に示す回転運動拘束形状部６３は、湾曲部位５３の端部から直線部位５５に対応する部位にわたって形成されたものであるが、回転運動拘束形状部の位置及び範囲に関しては、湾曲部位５３の端部のみに対応する部位、又は、直線部位５５のみに対応する部位に形成されたものを排除するものではない。
【００３５】
さらに、本発明に係るプレス成形品は、上記のパンチ肩部、ダイ肩部の曲げ半径に加えて図７に例示するプレス成形品７１のように、湾曲部位８３のフランジ幅が、湾曲の端部側に比べて中央部の方が広いものであってもよい。
【００３６】
図７に示すプレス成形品７１の作用効果は以下のとおりである。
例えば、前述したプレス成形品１は、図８（ａ）に示すように、プレス成形するとプレス成形品１の形状となるような形状のブランク９１を用いてプレス成形することで得られる。この場合、ブランク９１におけるフランジ相当部９３が、プレス成形品１のフランジ部１１（図１）となる。
【００３７】
これに対し、図７に示すプレス成形品７１は、図８（ｂ）に示すように、フランジ部８１に相当するフランジ相当部９７に余肉（図中のハッチングされた領域）を増やしたブランク９５を用いてプレス成形される。
【００３８】
このようなブランク９５を用いてプレス成形品７１をプレス成形すると、湾曲部位８３におけるフランジ部８１の材料が伸びにくくなる分、フランジ部８１を形成するのに足りない材料が天板部７３側からパンチ肩部７５及び縦壁部７７を介して引き込まれてくるようになる。
その結果、湾曲部位８３における湾曲の中央部に向かう材料が増加して、フランジ部８１の割れがさらに抑制される。
【００３９】
図７に示すプレス成形品７１のように、湾曲部位８３におけるフランジ部８１のフランジ幅が湾曲の端部側に比べて中央部が広い場合、湾曲の中央部におけるフランジ幅が端部側におけるフランジ幅の1.1倍〜1.5倍であることが好ましい。
【００４０】
湾曲の中央部におけるフランジ幅が1.1倍未満の場合では、プレス成形過程において天板部７３からフランジ部８１側へと材料を引き込む力がそれほど増加しない。
また、湾曲の中央部におけるフランジ幅が1.5倍よりも広い場合、フランジ部８１のフランジ幅が広すぎて他の部品と接合するときに邪魔になるので、後工程でフランジ幅が狭くなるようにフランジ部８１を所定のフランジ幅に切り落とすことを要し、作業工程が増えて、さらに歩留りが低下する。
【００４１】
なお、本発明の実施の形態に係るプレス成形品１は、例えば図１に示すように、湾曲部位１３の湾曲の両端から延在する直線部位１５を有するものであったが、本発明は、湾曲部位のみを有するプレス成形品や、湾曲の一端のみから延在する直線部位を有するプレス成形品であってもよく、直線部位の有無は問わない。
【００４２】
また、プレス成形品１は、パンチ肩部５の曲げ半径が、湾曲の中央部から両方の端部側に向かって大きいものであったが、本発明に係るプレス成形品は、湾曲の中央部からいずれか一方の端部側に向かって大きいものであってもよい。
【００４３】
同様に、プレス成形品２１（図３）は、ダイ肩部２９の湾曲の曲率半径が、湾曲の中央部から両者の端部側に向かって小さいものであったが、本発明に係るプレス成形品は、湾曲の中央部からいずれか一方の端部側に向かって小さいものであってもよい。
【００４４】
なお、本発明に係るプレス成形品は、そのプレス成形に供するブランクの素材とする金属板の種類に制限は特にないが、延性の低い金属板を用いる場合に好ましく適用することができる。具体的には、引張強度が440MPa級以上1600MPa級以下、板厚が0.5mm以上3.6mm以下の金属板が好ましい。
【００４５】
引張強度が440MPa級未満の金属板は、延性が高いため伸びフランジ変形による割れが起こりにくく、本発明を用いる利点が少ない。ただし、プレス成形が難しい部品形状であれば、引張強度が440MPa級未満の金属板であっても、本発明のプレス成形品に用いることが好ましい。
引張強度の上限は特にないが、1600MPa級を超える金属板は延性が乏しいため、パンチ肩部やダイ肩部での割れが発生しやすくなり、プレス成形できない可能性がある。
【００４６】
なお、本発明に係るプレス成形品は、上面視で湾曲するＬ字形状やＴ字形状、Ｙ字形状、Ｓ字形状の部位を有する自動車部品として好ましく適用することができ、これらの自動車部品のプレス成形過程における割れとしわが抑制される。このような自動車部品の具体例としては、Ｌ字形状の部位を有するＡピラーロア等、Ｔ字形状の部位を有するＢピラー等、Ｓ字形状の部位を有するリアサイドメンバー等、が挙げられる。
【実施例】
【００４７】
本発明に係るプレス成形品の作用効果について、具体的なプレス成形実験を行ったので、以下に説明する。
【００４８】
プレス成形実験では、表１に示す材料特性の鋼板をブランクとし、前述の実施の形態で示したプレス成形品１（図１）、プレス成形品２１（図３）、プレス成形品４１（図５）、プレス成形品６１（図６）を成形対象とし、フォーム成形したものを発明例とした。
【００４９】
なお、各プレス成形品の縦壁部の高さ方向中央における湾曲部位の湾曲の半径は153mmとし、湾曲部位におけるパンチ肩部の最も小さい曲げ半径は7mm、ダイ肩部の最も小さい曲げ半径は6mm、縦壁部のプレス成形方向の縦壁高さは60mm、フランジ部のフランジ幅は、プレス成形品１では湾曲の中央部で30mm、湾曲の端部側で25mmとし、プレス成形品２１、４１、６１では湾曲の中央部で10mm、湾曲の端部側で25mmとした。
【００５０】
【表１】
0006897841.tif 000002
【００５１】
プレス成形実験において成形対象としたプレス成形品におけるパンチ肩部の曲げ半径Rpとダイ肩部の曲げ半径Rdを表２及び表３に示す。なお、表２及び表３に示すパンチ肩部の曲げ半径Rpの比率は、パンチ肩部の稜線方向において最も大きい曲げ半径と最も小さい曲げ半径との比率である。同様に、表２及び表３に示すダイ肩部の曲げ半径Rdの比率は、ダイ肩部の稜線方向において最も小さい曲げ半径と最も大きい曲げ半径との比率である。
【００５２】
さらに、プレス成形実験では、比較対象として、特許文献１に開示されている方法に従ってプレス成形した図９に示すプレス成形品１０１を従来例１とし、プレス成形品１０１の天板部１０３に相当する部位をパッドで押さえつつ、ブランクの回転運動を許容した状態でプレス成形した。
【００５３】
従来例１（図９）において、湾曲部位１１３の湾曲の曲率半径、ダイ肩部１０９の曲げ半径及び縦壁部１０７の縦壁高さは、発明例に係るプレス成形品と同じとした。
そして、従来例１においては、湾曲部位１１３におけるパンチ肩部１０５の曲げ半径を稜線方向に一定（＝7mm）とした。
【００５４】
そして、発明例及び従来例に係る各プレス成形品における割れとしわを評価した。
割れは、湾曲部位の中央部のフランジ部先端Ｃ（図２（ａ））における板厚減少率を算出し、その値が小さいほど割れ抑制に優れると評価した。
一方、しわは、湾曲部位におけるフランジ部側の天板部及びパンチ肩部を目視により官能評価し、顕著なしわがある場合を「×」、目視で確認できるが部品性能上許容できる微小なしわがある場合を「△」、しわが目視で確認できない場合を「○」、とした。
表２及び表３に、各プレス成形品について割れとしわを評価した結果を示す。
【００５５】
【表２】
0006897841.tif 000003
【００５６】
【表３】
0006897841.tif 000004
【００５７】
従来例１においては、板厚減少率が18%と割れの抑制効果は小さく、また、微小なしわが発生した。
【００５８】
発明例１は、パンチ肩部５の曲げ半径Rpを湾曲の中央から端部側に向かって比率1.1で大きくしたプレス成形品１をプレス成形したものである。表２に示すように、板厚減少率は17%であり従来例１に比べて低減し、しわの発生は見られなかった。
【００５９】
発明例２は、パンチ肩部５の曲げ半径Rpの比率を1.5として発明例１よりも大きくしたものである。表２に示すように、板厚減少率は14%であり発明例１に比べてさらに低減し、また、しわの発生は見られなかった。
【００６０】
発明例３は、パンチ肩部５の曲げ半径Rpの比率を2.0として発明例２よりも大きくしたプレス成形品１をプレス成形したものである。表２に示すように、板厚減少率は12%であり発明例２よりも低減し、また、しわの発生は見られなかった。
【００６１】
発明例４は、パンチ肩部２５の曲げ半径Rpを湾曲の中央から端部側に向かって比率1.5で大きくし、かつ、ダイ肩部２９の曲げ半径Rdを湾曲の中央部から端部側に向かって比率0.9で小さくしたプレス成形品２１をプレス成形したものである。表２に示すように、板厚減少率は13%であり、パンチ肩部２５の曲げ半径Rpの比率が等しい発明例２に比べて低減し、また、しわの発生は見られなかった。
【００６２】
発明例５は、ダイ肩部２９の曲げ半径Rdの比率を0.75として発明例４よりも小さくしたプレス成形品２１をプレス成形したものである。表２に示すように、板厚減少率は12%であって発明例４に比べてさらに低減し、また、しわの発生は見られなかった。
【００６３】
発明例６は、ダイ肩部２９の曲げ半径Rdの比率を0.5として発明例５よりもさらに小さくしたものである。表２に示すように、板厚減少率は10%であって発明例５に比べて低減し、また、しわの発生は見られなかった。
【００６４】
発明例７は、パンチ肩部４５の曲げ半径Rpの比率を1.5、ダイ肩部４９の曲げ半径Rdの比率を0.75とし、天板部４３と縦壁部５９との間に曲げ形状である回転運動拘束形状部５７（図５）を形成したプレス成形品４１をプレス成形したものである。表３に示すように、板厚減少率は14%と従来例１よりも低減し、また、しわの発生は見られなかった。
【００６５】
発明例８は、パンチ肩部４５の曲げ半径Rpの比率とダイ肩部４９の曲げ半径Rdの比率を発明例７と等しくし、天板部４３における湾曲の端部側から直線部位５５にわたってビード形状の回転運動拘束形状部６３を形成したプレス成形品６１（図６）をプレス成形したものである。表３に示すように、板厚減少率は14%であり従来例１よりも低減し、また、しわの発生は見られなかった。
【００６６】
発明例９は、フランジ相当部９３に余肉を付与した形状のブランク９１を用いて、湾曲部位８３の中央部におけるフランジ部８１のフランジ幅を湾曲の端部側のフランジ幅（＝25mm）の1.5倍とし、かつ、パンチ肩部５の曲げ半径Rpの比率を1.5としたプレス成形品７１（図７）をプレス成形するものである。表３に示すように、板厚減少率は9%と低減して良好な結果であり、また、しわの発生は見られなかった。
【００６７】
発明例１０は、フランジ相当部９３に余肉を付与した形状のブランク９１を用いて、発明例５と同様に、パンチ肩部５の曲げ半径Rpの比率を1.5、ダイ肩部の曲げ半径Rdの比率を0.75としたプレス成形品２１をプレス成形したものである。表３に示すように、板厚減少率は7%と発明例９よりもさらに低減し、また、しわの発生は見られなかった。
【００６８】
発明例１１は、フランジ相当部９３に余肉を付与した形状のブランク９１を用いて、発明例７と同様に、パンチ肩部５の曲げ半径Rpの比率を1.5、ダイ肩部の曲げ半径Rdの比率を0.75とし、曲げ形状である回転運動拘束形状部５７（図５）を形成したプレス成形品４１をプレス成形したものである。表３に示すように、板厚減少率は9%と低減して良好な結果であり、また、しわの発生は見られなかった。
【００６９】
なお、比較例１は、特許文献２に開示される方法に従ってパンチ肩部１０５の曲げ半径Rpを従来例１に比べて一律に大きくしたプレス成形品１０１である。湾曲部位１１３におけるパンチ肩部１０５の曲げ半径Rpを、従来例１に比べて一律に1.5倍にして10.5mmにした。前掲した表３に示すように、板厚減少率は9%と低減して割れの抑制効果は良好であったが、顕著なしわが発生した。
【００７０】
以上、本発明に係るプレス成形品は、そのプレス成形過程において、湾曲部位におけるフランジ部の割れが抑制され、かつ、湾曲部位におけるフランジ部側の天板部やパンチ肩部のしわが抑制されることが実証された。
【符号の説明】
【００７１】
１  プレス成形品
３  天板部
５  パンチ肩部
７  縦壁部
９  ダイ肩部
１１  フランジ部
１３  湾曲部位
１５  直線部位
２１  プレス成形品
２３  天板部
２５  パンチ肩部
２７  縦壁部
２９  ダイ肩部
３１  フランジ部
３３  湾曲部位
３５  直線部位
４１  プレス成形品
４３  天板部
４５  パンチ肩部
４７  縦壁部
４９  ダイ肩部
５１  フランジ部
５３  湾曲部位
５５  直線部位
５７  回転運動拘束形状部
５９  縦壁部
６１  プレス成形品
６３  回転運動拘束形状部
７１  プレス成形品
７３  天板部
７５  パンチ肩部
７７  縦壁部
７９  ダイ肩部
８１  フランジ部
８３  湾曲部位
８５  直線部位
９１  ブランク
９３  フランジ相当部
９５  ブランク
９７  フランジ相当部
１０１  プレス成形品
１０３  天板部
１０５  パンチ肩部
１０７  縦壁部
１０９  ダイ肩部
１１１  フランジ部
１１３  湾曲部位
１１５  直線部位
【要約】
【課題】上面視で凹状に湾曲し、フランジ部における割れが抑制され、かつ天板部及び縦壁部におけるしわが抑制されたプレス成形品を提供する。
【解決手段】本発明に係るプレス成形品１は、天板部３と、天板部３からパンチ肩部５を介して連続する縦壁部７と、縦壁部７からダイ肩部９を介して連続するフランジ部１１とを有し、上面視で凹状に湾曲した湾曲部位１３を備えたものであって、湾曲部位１３におけるパンチ肩部５の曲げ半径が、湾曲の中央部から端部側に向かって大きくなっていることを特徴とするものである。
【選択図】  図１【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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