JP2002316229A - 車体パネルの成形方法 - Google Patents

車体パネルの成形方法

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卓 土屋
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武司 佐野
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 板材11の中央28に圧延装置24で薄
肉部28を形成し、中央に薄肉部を有するブランク材を
プレス機で所定の形状に成形することで、車体パネルを
得る車体パネルの成形方法において、圧延装置24で
は、2枚の板材11,11の間に中間板12を挟んでな
る3層板23を圧延する。中間板の硬度を圧延装置のワ
ークロールの硬度に対して同等にした。 【効果】 圧延法で一方の板面が段差で、他方の板面が
平滑なブランク材を形成することができる。中間板12
を挟んだので、塑性変形した薄肉部28の応力分布はほ
ぼ均一なり、反り量の小さいブランク材を形成すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は板材の一方の板面に
段差を形成した車体パネルの成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】板材の一方の板面に段差を形成する方法
には、例えば、特開昭61−212407号公報「片面
差厚鋼板の製造方法」に示されたものがある。この片面
差厚鋼板の製造方法は、同公報の第2頁左上欄第4行〜
同右上欄第12行に示される通りである。これらを要約
したものを次に示す。まず、熱間スラブを圧延機で圧延
し、所定位置に板厚Tより薄い板厚tを形成するととも
に、両面差厚鋼板1(符号は公報記載のものを流用し
た。以下同様。)を完成させる。その次に、圧延機の下
ロール3の回転を止め、治具4を装着し、治具4の表面
と上ロール5との間隔を板厚tに対応させる。そして、
上ロール5のみを回転させ、上ロール5と治具4との間
に板厚tの板厚部分を挿入し、板厚tの板厚部分を仕上
げるとともに、下面側の段差部6を解消して片面差厚鋼
板2を得る。
【0003】上記公報の製造方法では、板材の一方の板
面に段差を形成することはできるが、熱間スラブから両
面差厚鋼板1を一旦形成し、その後、両面差厚鋼板1か
ら片面差厚鋼板2を形成するため、圧延での工程数が多
い。次に、圧延での工程数が少ない圧延方法の一例を次
図で説明する。
【0004】図9(a),(b)は従来の別の圧延要領
図である。 (a):板材101,101を重ね合わせ、重ね板10
2とし、この重ね板102を圧延機103の上ロール1
04と下ロール105との間に通し、圧延する。 (b):重ね板102から一方の板面106が段差で、
他方の板面107が平滑な片面差厚ブランク板108,
108を得る。 このように図9に示す圧延方法は、圧延での工程数は少
ない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図9の圧延方
法では、片面差厚ブランク板108に(b)に示すよう
な反りが発生し、その反り量Lsは極めて大きくなる。
反った片面差厚ブランク板108を用いて後工程のプレ
ス機で車体パネルの形状に成形すると、車体パネルの寸
法のばらつきは大きくなる。
【0006】そこで、本発明の目的は、圧延法で一方の
板面が段差で、他方の板面が平滑で、且つ反り量の小さ
いブランク材を形成することができ、寸法精度のよい車
体パネルを形成することができる車体パネルの成形方法
を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1は、板材の中央に圧延装置で薄肉部を形成
し、この中央に薄肉部を有するブランク材をプレス機で
所定の形状に成形することで、車体パネルを得る車体パ
ネルの成形方法において、圧延装置では、2枚の板材の
間に中間板を挟んでなる3層板を圧延することを特徴と
する。
【0008】圧延装置では、2枚の板材の間に中間板を
挟んでなる3層板を圧延するので、圧延で塑性変形した
薄肉部の応力分布は、表面と内部との間でほぼ均一とな
り、薄肉部に生じる反り量は非常に小さくなる。また、
前工程で得た反り量の小さいブランク材を車体パネルの
成形に用いることで、プレス金型におけるブランク材の
位置精度を確保し、車体パネルの寸法精度の向上を図
る。
【0009】請求項2は、中間板の硬度を圧延装置のワ
ークロールの硬度に対して同等にしたことを特徴とす
る。薄肉部の表面から内部にかけての応力は、より均一
になるので、ブランク材の反り量はより小さくなり、車
体パネルの寸法精度は向上する。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図1は本発明に係る車体パネルの成形方法
のフローチャートであり、STはステップを示す。 ST01:2枚の板材の間に中間板を挟み、板材をクラ
ンプし、3層板を形成する。 ST02:3層板を圧延装置に通して板材の中央に薄肉
部を形成する。 ST03:2枚の板材を離し、ブランク材は完成する。 ST04:1枚のブランク材をプレス機にセットし、所
定の形状に成形する。 次に、ST01〜ST04を具体的に説明する。
【0011】図2は本発明に係る車体パネルの成形方法
の第1説明図である。まず、2枚の板材11,11と、
1枚の中間板12と、2個のクランプ手段13,13を
用意する。板材11は、金属板の薄板であり、板材11
の材質は車体の部位によって、鋼でもよく、アルミニウ
ム合金でもよい。
【0012】中間板12は、金属板であり、硬度を圧延
装置24(図3参照)の上・下ワークロール25,26
の硬度に対して同等にしたものである。ここでは、一例
として、ステンレス鋼板を用いた。クランプ手段13
は、コ字状の本体14に押圧ボルト15・・・(・・・は複数
を示す。以下同様。)を取り付けたものである。
【0013】続いて、用意したこれらを次の順に組み合
わせる。2枚の板材11,11の間に中間板12を矢印
の如く挟み、板材11,11の一方をクランプ手段1
3でクランプする。その際、中間板12の左右端16,
17が板材11の左右端21,22からほぼ均等に出る
ように左右端16,17の位置を設定する。
【0014】図3(a),(b)は本発明に係る車体パ
ネルの成形方法の第2説明図である。 (a):板材11,11をクランプして中間板12を挟
んでなる3層板23を形成し、この3層板23を圧延装
置24に通す。詳しくは、圧延装置24は、上ワークロ
ール25と、下ワークロール26と、図に示していない
操作盤と、を有し、操作盤で予め圧延条件を設定した
後、上・下ワークロール25,26間に3層板23の他
方を通した後、他方をクランプ手段13でクランプす
る。なお、クランプ手段13の押圧ボルト15は先端1
5aにパット部材を有し、パット部材で板材11の面を
押圧する。
【0015】(b):板材11の中央27に薄肉部28
を形成する。具体的には、圧延条件を、例えば、上・下
ワークロール25,26のロール間隔をGに設定し、上
・下ワークロール25,26の回転数をNに設定すると
ともに、回転させ、板材11,11ならびに中間板12
を一体的に圧延し、中央27,27に薄肉部28,28
を形成する。
【0016】このように圧延装置24で薄肉部28を形
成する工程では、圧延装置24に3層板23をセットす
ると、連続して薄肉部28を形成するので、圧延での工
程数は少なくなり、車体パネルの生産効率の向上を図る
ことができる。
【0017】図4は本発明に係る車体パネルの成形方法
の第3説明図であり、薄肉部28に発生する応力を模式
的に示す。なお、マイナスは引っ張りを示す。2枚の板
材11,11の間に中間板12を挟んでなる3層板23
を一体的に圧延すると、塑性変形した中央27の薄肉部
28の応力はほぼ均等になる。すなわち、圧延の出口面
29の近傍では、表面と内部、ここでは、ロール接触側
表面部31の応力−σsと中間板側表面部32の応力−
σiはほぼ同じ値になり、その差を示す応力−σa(−
σa=−σi−(−σs))は小さい。その結果、薄肉
部28におけるロール接触側表面部31の伸び量と中間
板側表面部32の伸び量とはほぼ同じになり、圧延の塑
性加工によって形成した薄肉部28の反り量を極めて小
さくすることができるとともに、ブランク材33の反り
量を極めて小さくすることができる。従って、反り量の
小さいブランク材33を形成することができる。
【0018】ここで、従来の図9の圧延で発生する応力
の差を応力−σbで表示すると、応力−σbは大きい
が、本発明に係る車体パネルの成形方法で圧延すること
で、応力−σbを応力−σaまで小さくすることができ
る。
【0019】図5は本発明に係る車体パネルの成形方法
の第4説明図である。2枚の板材11,11を離し、ブ
ランク材33は完成する。上述したように、ブランク材
33は、2枚の板材11,11の間に中間板12を挟ん
で圧延したものであり、反り量は非常に小さい。
【0020】図6は本発明に係る車体パネルの成形方法
の第5説明図であり、ブランク材の斜視図である。ブラ
ンク材33は、一方の板面35に薄肉部28を形成して
段差を設け、他方の板面36が平滑なもので、車体パネ
ル、例えば、ドアパネルの成形に用いる板である。次
に、ブランク材33をプレス機へ搬送する。
【0021】図7は本発明に係る車体パネルの成形方法
の第6説明図である。ブランク材33をプレス機37に
セットし、所定の形状に成形する。具体的には、プレス
機37は、プレス金型41(上金型41a、下金型41
b)と、図に示していない操作盤とを有し、操作盤で予
め成形条件を設定した後、プレス金型41の所定位置に
ブランク材33をセットし、上金型41aを下降させ、
所定の形状に成形する。次いで、車体パネル42を取り
出し、車体パネル42の成形は完了する。
【0022】このプレス工程では、反り量の小さいブラ
ンク材33を用いるので、プレス金型41にセットする
際の位置決め精度を確保することができるとともに、プ
レス金型41の圧下に際してもブランク材33の位置を
安定させることができ、寸法精度のよい車体パネル42
を形成することができる。
【0023】ここでは、車体パネル42は、ドアパネル
(以下、ドアパネル42と呼称する。)であり、引き続
き、下流の工程でドアパネル42に相手部材を組み合わ
せる。
【0024】図8(a)〜(c)は本発明に係る車体パ
ネルの成形方法で製造した車体パネルの組み立て説明図
であり、一例を示す。 (a):ドアパネル42の外側にアウタパネル43をヘ
ミングで組み付ける。つまり、アウタパネル43の縁4
4を折り曲げることで、縁を密着させる。
【0025】(b)は(a)のb矢視図であり、ドアパ
ネル42は、一方の板面35に薄肉部28を形成し、他
方の板面36を平滑にしたので、ヘミングを行っても外
面を平滑にすることができる。(c)は(a)のc−c
線断面図であり、ヘミングを示す。ブランク材33(図
7参照)を用いることで、外面を平滑にすることができ
る。
【0026】尚、本発明の実施の形態に示した図2の中
間板12の硬度を上・下ワークロール25,26の硬度
に対して同等にしたが、中間板12の硬度の下限値は板
材11の硬度以上に設定してもよい。図3に示すクラン
プ手段13、押圧ボルト15および圧延装置24の構成
は一例である。図7では、車体パネルの一例としてドア
パネル42を示したが、ドアパネル以外の車体パネルで
もよい。
【0027】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項1では、板材の中央に圧延装置で薄肉部を
形成する際に、2枚の板材の間に中間板を挟んでなる3
層板を圧延するので、圧延で塑性変形した薄肉部に発生
する応力はほぼ均等になり、薄肉部の反り量を極めて小
さくすることができる。すなわち、圧延装置のロール間
隔の近傍では、表面の応力と内部、ここでは中間板側表
面部の応力はほぼ同じになるとともに、表面の伸び量と
内部の伸び量はほぼ同じになり、圧延の塑性加工によっ
て形成したブランク材の反り量を極めて小さくすること
ができる。従って、一方の板面が段差で、且つ反り量の
小さいブランク材を形成することができる。
【0028】また、ブランク材をプレス機で所定の形状
に成形する場合、前工程で形成した反り量の小さいブラ
ンク材を用いるので、プレス金型に対する位置精度を確
保することができ、寸法精度のよい車体パネルを形成す
ることができる。
【0029】請求項2では、中間板の硬度を圧延装置の
ワークロールの硬度に対して同等にしたので、薄肉部の
表面から内部にかけての応力は、より均一になり、ブラ
ンク材の反り量はより小さくなる。従って、より反り量
の小さいブランク材を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る車体パネルの成形方法のフローチ
ャート
【図2】本発明に係る車体パネルの成形方法の第1説明
【図3】本発明に係る車体パネルの成形方法の第2説明
【図4】本発明に係る車体パネルの成形方法の第3説明
【図5】本発明に係る車体パネルの成形方法の第4説明
【図6】本発明に係る車体パネルの成形方法の第5説明
【図7】本発明に係る車体パネルの成形方法の第6説明
【図8】本発明に係る車体パネルの成形方法で製造した
車体パネルの組み立て説明図
【図9】従来の別の圧延要領図
【符号の説明】
11…板材、12…中間板、23…3層板、24…圧延
装置、25…上ワークロール、26…下ワークロール、
27…板材の中央、28…薄肉部、33…ブランク材、
37…プレス機、42…車体パネル(ドアパネル)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B21D 22/20 B21D 22/20 E B21H 8/00 B21H 8/00 Z (72)発明者 沼野 正慎 埼玉県狭山市新狭山1丁目10番地1 ホン ダエンジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 4E002 AD11 AD12 BC10 CA07

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 板材の中央に圧延装置で薄肉部を形成
    し、この中央に薄肉部を有するブランク材をプレス機で
    所定の形状に成形することで、車体パネルを得る車体パ
    ネルの成形方法において、 前記圧延装置では、2枚の板材の間に中間板を挟んでな
    る3層板を圧延することを特徴とする車体パネルの成形
    方法。
  2. 【請求項2】 前記中間板の硬度を前記圧延装置のワー
    クロールの硬度に対して同等にしたことを特徴とする請
    求項1記載の車体パネルの成形方法。
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