JP2002066659A

JP2002066659A - 多段プレス成形方法

Info

Publication number: JP2002066659A
Application number: JP2000262088A
Authority: JP
Inventors: Jiro Iwatani; 二郎岩谷; Takayuki Yamano; 隆行山野; Kenichi Watanabe; 憲一渡辺
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2000-08-31
Filing date: 2000-08-31
Publication date: 2002-03-05
Anticipated expiration: 2020-08-31
Also published as: JP3824850B2

Abstract

(57)【要約】【課題】絞り成形の際に曲げ曲げ戻し変形を受けた側
壁部の壁反りを防止し、、寸法精度の良好な成形部材が
得られる多段プレス成形方法を提供する。【解決手段】ダイ１の成形穴部１１にパンチ３を押し
込むことにより前記素材金属板Ｗを絞り成形する第１成
形工程と、第１成形工程により成形された第１成形部材
の曲げ曲げ戻し変形を受けた側壁部に引張力を付加する
第２成形工程とを有する。前記第２成形工程において、
前記第１成形部材の側壁部の平均板厚をｔ１、第２成形
工程後の前記側壁部の平均板厚をｔ２としたとき、第２
成形工程における板厚歪みεｔ２＝（ｔ１−ｔ２）／ｔ
１×１００（％）を下記εmin 以上とする。但し、ｒｄ
１は第１成形工程におけるダイ肩部の半径mm、ＴＳは素
材金属板の引張強さＭＰａ、ｔは素材金属板の板厚であ
る。 εmin ＝（−９・ｒｄ１＋３６５）・１０^-5・ＴＳ／ｔ

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、主に自動車用部材
のプレス成形に関し、離型後の弾性回復に起因する成形
部材の壁反り等の寸法精度不良を改善するための技術に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車車体の大部分は、通常、薄鋼板を
プレス成形した多数のプレス成形部材から構成されてい
る。プレス成形後、成形部材は金型から取り出される
が、この離型の際に型に拘束されていた部分が弾性回復
現象によって回復するため、成形部材に形状変化が生じ
る。形状変化が生じると、設計通りの寸法形状が得られ
ないため、複数の部材を組み立てることが困難であった
り、組み立て後に部材同士を接合（多くはスポット溶
接）する際に接合できないという問題がある。また、仮
に接合ができたとしても、部材の形状の狂いが原因で、
車体の全体あるいは特定部分の寸法が設計値から外れ、
所期のデザインを実現できないという不具合が生じる。
このような問題は、近年の軽量化や安全性の観点から自
動車車体に使用される薄鋼板の強度が高まっていること
や、軽量であるがヤング率が鋼板と比べて著しく低いア
ルミ板等の材料が使用されるに及んで、ますます大きな
問題となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記寸法不良には、壁
反り、パンチ肩部の角度変化など種々のものがあるが、
自動車用部材の製造時に多く用いられる絞り成形におい
ては、壁反りが大きな問題となっている。前記絞り成形
は、ダイと板押さえ部材との間に素材金属板を挟持し、
前記ダイ側にパンチを相対移動させて前記ダイの成形穴
部に前記素材金属板を前記パンチを介して押し込んで目
的形状に成形する方法である。絞り成形を行うと、成形
の際に、ダイの板押さえ面からダイの成形穴部の内面に
移行するダイ肩部において、素材金属板は先ず曲げ変形
を受け、前記肩部を通過後には曲げ戻し変形を受ける。
このような変形は曲げ曲げ戻し変形と呼ばれる。

【０００４】図１０に示すＵ形断面部材３０を絞り成形
した場合、パンチ頂部によって形成された底壁部３１の
両側に形成された側壁部３２，３２が曲げ曲げ戻し変形
を受け、図１１に示すように、側壁部３２の外面側（成
形穴部の内面側）の表面部は、肩部を通過する際に一旦
圧縮され、通過後に引き伸ばされるため、プレス方向に
引張応力が残留する。一方、側壁部３２の内面側（パン
チ外周面側）の表面部は、肩部を通過する際に一旦引き
伸ばされ、通過後に圧縮されるため、プレス方向に圧縮
応力が残留し、板厚方向において応力差が生じる。前記
側壁部３２の板厚方向に残留応力差があると、図１０に
示すように、離型後に曲げ曲げ戻し成形された側壁部３
２，３２反るように変形し、壁反りが生じる。

【０００５】このような問題に対して、従来、成形末期
に側壁部に引張応力を作用させ、型になじませながら成
形する方法が考案されたが、特殊なプレス装置が必要で
あり、通常のプレス装置によっては実施困難である。こ
れに対し、通常のプレス装置によって実施可能な方法と
して、素材金属板を絞り成形により目的形状に近似した
形状に第１成形した後、第１成形部材の曲げ曲げ戻し変
形を受けた側壁部に引張力を付加する第２成形を行い、
これによって側壁部の壁反りを軽減、緩和する多段プレ
ス成形法が試みられている。しかし、多段成形法におい
ては、適正な成形条件の決定指標が明確になっていない
ため、曲げ曲げ戻し変形を受けた側壁部の反りの発生を
防止することができない場合があり、安定的に壁反りを
防止するに至っていない。

【０００６】本発明はかかる問題に鑑みなされたもの
で、通常のプレス装置によって実施することができ、曲
げ曲げ戻し変形を受けた側壁部の壁反りを防止すること
ができ、寸法精度の良好な成形部材が得られるプレス成
形方法を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、第２成形に
おいて側壁部に引張力を加え、板厚方向の全面を引張応
力（同符号）に変化させことによって、第１成形におい
て曲げ曲げ戻し変形を受けた側壁部の板厚方向の異符号
の応力差を軽減、解消することによって、前記応力差に
起因する壁反りを防止、解消することができるとの判断
に基づき、前記第２成形における応力差の解消を可能と
する側壁部への引張加工度を定量化すべく鋭意研究した
結果、本発明を完成するに至った。

【０００８】すなわち、本発明の多段プレス成形方法
は、第１成形用ダイと第１成形用板押さえ部材との間に
素材金属板を挟持し、前記第１成形用ダイの成形穴部に
第１成形用パンチを押し込むことにより前記素材金属板
を絞り成形する第１成形工程と、第１成形工程により成
形された第１成形部材の曲げ曲げ戻し変形を受けた側壁
部に引張力を付加する第２成形工程とを有する多段プレ
ス成形方法において、前記第１成形部材の側壁部の平均
板厚をｔ１、第２成形工程後の前記側壁部の平均板厚を
ｔ２としたとき、第２成形工程における板厚歪みεｔ２
＝（ｔ１−ｔ２）／ｔ１×１００（％）を下記εmin 以
上とするように第２成形工程を行う方法である。 εmin ＝（−９・ｒｄ１＋３６５）・１０^-5・ＴＳ／ｔ但し、ｒｄ１は第１成形工程におけるダイ肩部の半径m
m、ＴＳは素材金属板の引張強さＭＰａ、ｔは素材金属
板の板厚mmである。

【０００９】前記第１成形部材のフランジ部を第２成形
用ダイと第２成形用板押さえ部材とによって挟持し、前
記フランジ部から前記第２成形用ダイの成形穴部への材
料の流入を阻止した状態で前記第２成形用ダイの成形穴
部に第２成形用パンチを押し込むことにより前記第１成
形部材の側壁部に引張力を付加することができる。この
方法によれば、第２成形工程の成形ストロークを適宜設
定することで前記板厚歪みεｔ２を容易に制御すること
ができる。また、第２成形工程の際にフランジ部が第２
成形用ダイの成形穴部に流入しないようにするには、前
記フランジ部の板押さえ圧Ｐを下記Ｐmin 以上とすれば
よい。Ｐmin ＝０．２９・ＴＳ・（０．０２・ｒｄ２＋０．
７）（ＭＰａ）但し、ｒｄ２は第２成形におけるダイ肩部の半径mm、Ｔ
Ｓは素材金属板の引張強さＭＰａである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて図を参照しながら説明する。この実施形態は、図
２に示す底壁部２１の両側に側壁部２２およびフランジ
部２３が連成されたＵ形断面部材２０を第１成形工程と
第２成形工程との２工程によって成形する例を示すが、
第１成形工程あるいは第２成形工程はそれぞれ複数の工
程から構成するようにしてもよい。なお、第１成形工
程、第２成形工程における成形を各々第１成形、第２成
形と呼ぶ。

【００１１】図１は、前記Ｕ形断面部材２０を第１成形
および第２成形する際に用いられるプレス成形用金型の
基本構造を示しており、成形穴部１１が形成されたダイ
（上型）１と、前記ダイ１に対して近接離反自在に設け
られ、前記成形穴部１１と共働して素材鋼板Ｗを成形す
るパンチ（下型）２とを備えている。前記パンチ２の外
周部には、前記ダイ１の成形穴部１１の外周部下面によ
って構成された板押さえ面１２との間で素材鋼板Ｗを所
定の圧力にて押圧する板押さえ部材３が付設されてい
る。図中、ｒｐはパンチ２の肩部の半径、ｒｄはダイ１
の肩部の半径、ＳＴは成形ストローク、Ｐは板押さえ圧
を示す。以下の説明において、ダイ１、パンチ２、板押
さえ部材３については、第１成形用と第２成形用とを区
別せず、同符号を付する。一方、パンチ、ダイの肩部半
径については、必要に応じて第１成形の場合には添え字
「１」を、第２成形の場合には添え字「２」を付記す
る。例えば、第１成形におけるダイ肩部の半径はｒｄ
１、第２成形におけるダイ肩部の半径はｒｄ２と表現さ
れる。なお、第１成形工程、第２成形工程において使用
するプレス成形用金型は、同一の金型を用いればよい
が、別の金型を用いてもよい。

【００１２】多段プレス成形するには、まず、第１成形
した後、曲げ曲げ戻し変形を受けた側壁部の壁反りを矯
正するために第２成形を行う。第１成形と第２成形とで
は成形条件が異なるが、いずれの成形においても金型の
基本動作は同様である。すなわち、まず、第１成形用ダ
イ１の板押さえ面１２と第１成形用板押さえ部材３とに
よって素材金属板Ｗを挟持し、前記ダイ１の成形穴部１
１に第１成形用パンチ２を押し込むことにより前記素材
金属板Ｗを絞り成形し、目的形状に近似した形状の第１
成形部材を得る。この第１成形後に離型すると、図１０
のように、側壁部に壁反りが生じる。次に、第１成形終
了時に第１成形用ダイ１と第１成形用板押さえ部材３と
によって挟持された第１成形部材のフランジ部を、第２
成形用ダイ１の板押さえ面１２と第２成形用板押さえ部
材３とによって挟持し、前記第２成形用ダイ１の成形穴
部１１に第２成形用パンチ２を押し込むことにより、前
記フランジ部を第２成形用ダイ１の成形穴部１１内に流
入させつつ、あるいは材料の流入をストップして側壁部
に引張力を作用させ、側壁部の壁反りを矯正する。

【００１３】上記金型を用いて、板厚１．２mm、強度レ
ベル４４０ＭＰａ級の鋼板を素材鋼板として、前記Ｕ形
断面部材２０を２段成形し、成形条件と壁反りとの関係
について調査した。その結果、壁反り低減量は、第２成
形時に発生する側壁部２２での板厚ひずみεｔ２と深い
関係があることが見出された。前記第２成形における板
厚歪みεｔ２は下記式によって与えられる値である。 εｔ２＝（ｔ１−ｔ２）／ｔ１×１００（％）但し、第１成形後の側壁部の平均板厚をｔ１、第２成形
後の前記側壁部の平均板厚をｔ２とする。

【００１４】そこで、第１成形、第２成形における成形
条件（ダイ肩部の半径ｒｄ、クリアランス、板押さえ
圧）および素材条件（板厚、引張強さ、降伏強度）を種
々変えて２段成形を行ったところ、Ｕ形断面部材２０の
側壁部２２の壁反りは特に第１成形時のダイ肩部半径ｒ
ｄ１、素材の板厚ｔ、引張強さＴＳと強い相関があるこ
とが分かった。

【００１５】側壁部２２の板厚歪みεｔ２と壁反りとの
関係に及ぼすｒｄ１，鋼板（板厚１．２mm）の引張強さ
の影響を調べた調査結果の３例を図３〜５に示す。この
調査は、第１成形条件をパンチ幅＝５０mm、ｒｐ１＝５
mm、ｒｄ１＝５〜１５mm、クリアランス＝１．６mm、成
形ストローク＝７０mm、板押さえ圧（成形終了時）＝２
０ＭＰａとし、第２成形条件をパンチ幅＝５０mm、ｒｐ
２＝５mm、ｒｄ２＝５mm、クリアランス＝１．６mm、成
形ストローク＝７１〜７５mm、板押さえ圧（成形終了
時）＝５０〜２５０ＭＰａとして実施された。また、前
記壁そりは、左右の側壁部の等価曲率半径ρ（mm）の逆
数（mm^-1）の平均値によって表した。前記等価曲率半径
は、図１０に示すように、Ｕ形断面部材の底壁部３１と
側壁部３２とのアール止まりＰ１と、側壁部３２とフラ
ンジ部３３とのアール止まりＰ２とを結ぶ線分を弦と
し、前記線分から側壁部３２が最も離間する距離δを弦
からの最大離間距離とする弧を備えた円の半径を意味す
る。

【００１６】図３〜５より、壁反り＝０とする板厚歪み
εｔ２の最小値εmin を式化すると下記式のように表現
され、板厚歪みεｔ２を最小値εmin 以上とするように
第２成形を行うことで、壁反りを防止することができ
る。 εmin ＝（−７．５・ｒｄ１＋３０４．２）・１０^-5・
ＴＳ但し、ｒｄ１は第１成形におけるダイ肩部の半径mm、Ｔ
Ｓは素材金属板の引張強さＭＰａである。前記図３〜５
の結果は、板厚ｔが１．２mmの場合であるので、４４０
ＭＰａ級鋼板を用いてεmin に及ぼす板厚の影響を調べ
た。調査は、前記と同様にして行ったが、ｒｄ１は５mm
とした。その結果を図６に示す。図６より、板厚による
影響も大きく、板厚が大きくなるほどεmin が小さくな
ることが判明した。これより、板厚ｔの影響を考慮して
前記式を再調整すると下記式(1) が得られた。式中のｒ
ｄ１、ＴＳは前記式と同様であり、ｔは素材金属板の板
厚mmである。 εmin ＝（−９・ｒｄ１＋３６５）・１０^-5・ＴＳ／ｔ ……(1)

【００１７】本発明では壁反り＝０とする側壁部の板厚
ひずみの下限値εmin についてのみ式化を行ったが、あ
る程度の壁反りを許す場合には、前記式(1) に若干の補
正を加えればよく、その場合には、εmin がより小さい
値となる。また、板厚ひずみの上限値εmax について
は、成形部材の強度や剛性に悪い影響を与えない適宜の
値とすればよいが、通常、２０％程度であれば問題な
い。

【００１８】次に、実プレス生産で板厚ひずみεｔ２を
簡単に管理しながら成形する手法について説明する。側
壁部に引張力を付加する第２成形において、フランジ部
からダイの成形穴部への材料流入をストップさせれば、
下記(2) 式の関係が成り立ち、プレスの成形ストローク
ＳＴを適宜設定することで、板厚ひずみεｔ２を簡単に
制御することができる。なお、第２成形を複数工程で行
う場合は、式(2) 中のεｔ２、εｌ２は全工程における
合計値を意味する。 εｔ２≒εｌ２≒（ＳＴ２−ＳＴ１）／ＳＴ１×ｌ００（％）……(2) εｌ２：第２成形工程における側壁部の伸び歪み％ＳＴ２：第２成形工程における成形ストロークmm ＳＴ１：第１成形工程における成形ストロークmm

【００１９】次に、第２成形工程において、フランジ部
からダイ成形穴部への材料流入をストップさせる効果的
な方法について説明する。大きな設備変更を行うことな
く、フランジ部から側壁部への材料流入をストップさせ
るには、板押さえ部材とダイとに挟持されたフランジ部
の摺動抵抗を大きくすればよい。その手法として、例え
ば次の方法を取ることができる。板押さえ圧を上げる。フランジ部の表面にドロービード（凹凸部）を設け
る。金型、素材金属板の表面粗度を調整し、摩擦係数を上
昇させる。防錆油あるいは潤滑材について摩擦係数を高くするも
のを選定する。

【００２０】上記手法の内で、最も簡単かつ安定して材
料流入阻止効果が得られるのはである。このため、本
発明では、フランジ部から側壁部への材料流入をストッ
プさせるのに必要な板押さえ圧の下限値Ｐmin について
調査した。この調査においては、第１成形終了後、第１
成形部材のフランジ部側のアール止まりにケガキ線を入
れておき、第２成形終了後にこのケガキ線が側壁部に流
入しているかどうかを調べることによって、流入の有無
を判断した。また、使用した金型の表面粗さＲａは、標
準の仕上加工レベルに相当する１．６μm 以下とした。

【００２１】この調査によって、板押さえ部材によって
挟持されたフランジ部から側壁部（ダイ成形穴部）への
材料流入を止め得る板押さえ圧には、素材条件（引張強
度、降伏強度）、成形条件（ダイ肩部の半径、クリアラ
ンス）が影響を及ぼすことが分かった。特に、素材の材
料強度（ＴＳ）、第２成形工程におけるダイ肩部の半径
（ｒｄ２）が大きな影響を及ぼすことがわかった。

【００２２】フランジ部から側壁部への材料の流入を止
め得る板押さえ圧（ＢＨＦ）に及ぼす素材の材料強度
（ＭＰａ）およびダイ肩部の半径ｒｄ２（mm）の影響を
調べた調査結果の２例を図７および図８に示す。この調
査は、パンチ幅＝５０mm、ｒｐ１＝５mm、ｒｄ１＝５m
m、クリアランス＝１．６mm、成形ストローク＝７０m
m、板押さえ圧（成形終了時）＝２０ＭＰａとして第１
成形したＵ形断面第１成形部材を用いて、第２成形条件
としてパンチ幅＝５０mm、ｒｐ２＝５mm、ｒｄ２＝５〜
１５mm、クリアランス＝１．６mm、成形ストローク＝７
５mm、板押さえ圧（成形終了時）＝５０〜２５０ＭＰａ
として第２成形し、第２成形の際に材料の流入の有無を
調べることによって実施された。

【００２３】図７および図８より、材料流入をストップ
させる板押さえ圧の最小値Ｐmin を式化すると下記式
(3) のように表現され、板押さえ圧ＰをＰmin 以上とす
るように第２成形を行うことで、材料の流入を確実に阻
止することができる。従って、第２成形の成形ストロー
クを前記のように管理することで、壁反りを簡単容易に
防止することができる。Ｐmin ＝０．２９・ＴＳ・（０．０２ｒｄ２＋０．７）（ＭＰａ）……(3) ｒｄｉ：２工程目以降のｉ工程でのダイ肩ＲｍｍＴＳ：打料の引張強度ＭＰａ

【００２４】上記εmin 、Ｐmin は、図２に示したＵ形
断面部材に対する限界値であるが、Ｕ形断面部材は長さ
方向両端において側壁部が拘束されていないため、側壁
部には反りが最も生じやすい形態をしている。実際の自
動車用部材には、このような両端解放形状のみに限ら
ず、後述の実施例のように、両端における側壁部が連成
され、互いに拘束された形状のものもある。両端で側壁
部同士が連成されたものは、両端解放形状のものより壁
反りが生じにくく、前記εmin 、Ｐmin を満足すれば、
より良好な壁反り防止効果を得ることができる。

【００２５】また、上記実施形態では、第２成形は側壁
部への引張力の付与の観点から説明したが、例えば穴開
けなどの他の加工を同時に行うようにしてもよい。ま
た、多段成形には、壁反りの矯正を目的とする第２成形
以外の他の成形工程、例えばフランジ部のせん断加工を
目的とする成形工程を設けるようにしてもよい。また、
本発明を実施するためのプレス装置には特に制限はな
く、油圧プレスやメカニカルプレス、更には対向液圧プ
レス等のどのような形式のプレスでも使用可能である。
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する
が、本発明はかかる実施例により限定的に解釈されるも
のではない。

【００２６】

【実施例】高強度薄鋼板（板厚１．０mm、引張強さ５９
０ＭＰａ）を素材鋼板とし、基本構成が図１と同様の金
型を用いて図９に示す自動車用センターピラーモデル部
材を第１成形工程、第２成形工程の２工程によってプレ
ス成形した。この際、第１成形工程、第２成形工程とも
同一の金型を使用した。第１成形工程における板押さえ
圧Ｐ１は５０ＭＰａとした。また、第１成形工程におけ
る成形ストロークＳＴ１、第２成形工程における板押さ
え圧Ｐ２および成形ストロークＳＴ２を表１に示す。表
１には工具（金型）の表面平均粗さ（Ｒａ）、第２成形
工程における材料のダイ成形穴部への流入有無の観察結
果をも示した。第２成形後、壁反りを測定した。壁反り
は、中央部断面Ａ−Ａ（図の上端から約３７０mm位置）
におけるＵ形断面における側壁部の等価曲率半径の逆数
（両側壁部の平均値）によって示した。また、第２成形
前後の側壁部の平均板厚から板厚歪みεｔ２を計算し
た。これらの結果を表１に併せて示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】表１中の試料No. １〜４は、第２成形の板
押さえ圧Ｐ２を１００ＭＰａとし、第２成形での成形ス
トローク差ΔＳＴ＝（ＳＴ２−ＳＴｌ）を１〜４mmに順
次大きくしたものである。前記式(1) により、εmin を
計算すと１．８８％であり、これ以上のεｔ２を有する
No. ３，４では予測通り壁反りが完全に防止されてい
る。 εmin ＝（−９・ｒｄ１＋３６５）・１０^-5・ＴＳ／ｔ＝（−９・５＋３６５）・１０^-5・５９０／１．０＝１．８８（％）

【００２９】前記No. １〜４では、フランジ部から側壁
部への材料流入があるため、第２成形の成形ストローク
ＳＴ２を適正に設定し難い面がある。そこで、第２成形
において、フランジ部から側壁部への材料流入をストッ
プするために必要な板押さえ圧の下限値Ｐmin を前記式
(3) により計算したところ、１３７ＭＰａであった。Ｐmin ＝０．２９・ＴＳ・（０．０２ｒｄ２＋０．７）＝０．２９・５９０・（０．０２・５＋０．７）＝１３７（ＭＰａ）次に、材料流入をストップできたと仮定した場合に、ε
min ＝１．８８（％）を満足する第２成形の成形ストロ
ーク差ΔＳＴ（ＳＴ１＝３９mmの場合）を式(2) より求
めると、０．７３mmであった。そこで、No. ５ではΔＳ
Ｔ＝０．５mm（比較例）とし、No. ６ではΔＳＴ＝１mm
（発明例）として第２成形を実施した。その結果、No.
０．５では若干壁反りが残ったのに対し、発明例のNo.
６では壁反りは生じなかった。

【００３０】さらに、フランジ部から側壁部への材料流
入を止める方法として、上記の板押さえ圧の高圧化以外
に、No. ７として工具表面粗度をＲａ３μm と粗くした
金型を用いて第２成形を行った。その結果、板押さえ圧
をNo. １〜４と同レベルの１００ＭＰａに減少させて
も、材料流入を止めることができ、壁反り＝０を実現す
ることができた。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、プレス成形部材の曲げ
曲げ戻し変形を受ける側壁部の壁反りを安定的に防止す
ることができ、更にはパンチ底部のたわみやパンチ肩部
の角度変化等の改善効果が期待でき、高強度鋼板やアル
ミ板等を安定かつ精度良く成形することができる。この
ため、成形不良に基づく組み立て不良や、複数の成形部
材の接合不良を防止することができ、生産性の向上に寄
与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の多段（２段）成形に用いたプレス成
形用金型の要部断面図である。

【図２】実施形態における成形対象を示すＵ形断面部材
の斜視図である。

【図３】第１成形用ダイの肩部半径ｒｄ１＝５mmの場合
の壁反りに及ぼす側壁部板厚歪みεｔ２および素材鋼板
強度の影響を示すグラフである。

【図４】第１成形用ダイの肩部半径ｒｄ１＝１０mmの場
合の壁反りに及ぼす側壁部板厚歪みεｔ２および素材鋼
板強度の影響を示すグラフである。

【図５】第１成形用ダイの肩部半径ｒｄ１＝１５mmの場
合の壁反りに及ぼす側壁部板厚歪みεｔ２および素材鋼
板強度の影響を示すグラフである。

【図６】壁反りを防止することができる側壁部板厚歪み
の最小値εmin と板厚ｔとの関係を示すグラフである。

【図７】第２成形用ダイの肩部半径ｒｄ２＝５mmの場合
の板押さえ圧に及ぼす素材鋼板強度の影響を示すグラフ
である。

【図８】第２成形用ダイの肩部半径ｒｄ２＝１５mmの場
合の板押さえ圧に及ぼす素材鋼板強度の影響を示すグラ
フである。

【図９】実施例における成形部材（自動車用センターピ
ラーモデル）の平面図および側面図である。

【図１０】絞り成形されたＵ形断面部材の離型後の壁反
り状態を示す外観説明図である。

【図１１】曲げ曲げ戻し変形を受けた側壁部における残
留応力状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ダイ２パンチ３板押さえ部材１１成形穴部１２板押さえ面２２３２側壁部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺憲一兵庫県加古川市金沢町１番地株式会社神戸製鋼所加古川製鉄所内Ｆターム(参考） 4E063 AA01 BA01 CA02 JA03 JA07 KA06 MA18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１成形用ダイと第１成形用板押さえ部
材との間に素材金属板を挟持し、前記第１成形用ダイの
成形穴部に第１成形用パンチを押し込むことにより前記
素材金属板を絞り成形する第１成形工程と、第１成形工
程により成形された第１成形部材の曲げ曲げ戻し変形を
受けた側壁部に引張力を付加する第２成形工程とを有す
る多段プレス成形方法において、前記第１成形部材の側壁部の平均板厚をｔ１、第２成形
工程後の前記側壁部の平均板厚をｔ２としたとき、第２
成形工程における板厚歪みεｔ２＝（ｔ１−ｔ２）／ｔ
１×１００（％）を下記εmin 以上とするように第２成
形工程を行う多段プレス成形方法。 εmin ＝（−９・ｒｄ１＋３６５）・１０^-5・ＴＳ／ｔ但し、ｒｄ１は第１成形工程におけるダイ肩部の半径mm ＴＳは素材金属板の引張強さＭＰａｔは素材金属板の板厚mm
【請求項２】前記第１成形部材のフランジ部を第２成
形用ダイと第２成形用板押さえ部材とによって挟持し、
前記フランジ部から前記第２成形用ダイの成形穴部への
材料の流入を阻止した状態で前記第２成形用ダイの成形
穴部に第２成形用パンチを押し込むことにより前記第１
成形部材の側壁部に引張力を付加する請求項１に記載し
た多段プレス成形方法。
【請求項３】前記フランジ部の板押さえ圧Ｐを下記Ｐ
min 以上とする請求項２に記載した多段プレス成形方
法。Ｐmin ＝０．２９・ＴＳ・（０．０２・ｒｄ２＋０．
７）（ＭＰａ）但し、ｒｄ２は第２成形におけるダイ肩部の半径mm ＴＳは素材金属板の引張強さＭＰａ