JP2003053446A - 自動車用構造部材の成形方法 - Google Patents
自動車用構造部材の成形方法Info
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- JP2003053446A JP2003053446A JP2001246667A JP2001246667A JP2003053446A JP 2003053446 A JP2003053446 A JP 2003053446A JP 2001246667 A JP2001246667 A JP 2001246667A JP 2001246667 A JP2001246667 A JP 2001246667A JP 2003053446 A JP2003053446 A JP 2003053446A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属製バンパーのような複雑な形状の自動車
用部品を効率よく安価に生産することができる自動車用
構造部材の成形方法を提供すること。 【解決手段】 平板状の高張力鋼板１１を凹状の成形用
キャビィティ１ａを設けた金型１上にセットする。次
に、プレス型２の下降によりプレス加工を施して略Ｂ字
型の閉断面を有するプレス成形品１４を成形する。この
後、引き続き同一キャビィティ１ａ内でハイドロフォー
ム加工を施して前記プレス成形品１４をキャビィティ内
面に添った外形状に仕上げる。
用部品を効率よく安価に生産することができる自動車用
構造部材の成形方法を提供すること。 【解決手段】 平板状の高張力鋼板１１を凹状の成形用
キャビィティ１ａを設けた金型１上にセットする。次
に、プレス型２の下降によりプレス加工を施して略Ｂ字
型の閉断面を有するプレス成形品１４を成形する。この
後、引き続き同一キャビィティ１ａ内でハイドロフォー
ム加工を施して前記プレス成形品１４をキャビィティ内
面に添った外形状に仕上げる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属製バンパーの
ような複雑な形状の自動車用部品を効率よく安価に生産
することができる自動車用構造部材の成形方法に関する
ものである。
ような複雑な形状の自動車用部品を効率よく安価に生産
することができる自動車用構造部材の成形方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、自動車の衝突安全性確保を目
的として、Ｂ型バンパーと称される略Ｂ字型の閉断面を
有する金属製バンパー部品が用いられており、最近では
更に十分な強度を得るために素材として高張力鋼板が用
いられるようになってきた。このような自動車用構造部
材の成形方法としては、多段式のプレス成形法やロール
成形法、あるいは電縫溶接鋼管をプレス成形する方法等
が用いられている。
的として、Ｂ型バンパーと称される略Ｂ字型の閉断面を
有する金属製バンパー部品が用いられており、最近では
更に十分な強度を得るために素材として高張力鋼板が用
いられるようになってきた。このような自動車用構造部
材の成形方法としては、多段式のプレス成形法やロール
成形法、あるいは電縫溶接鋼管をプレス成形する方法等
が用いられている。
【０００３】しかしながら、多段式のプレス成形法等に
よるときは、素材である高張力鋼板が硬いために伸び不
足を生じたり、大きな反力により戻りが生じたりして成
形不良を発生させるという問題点があった。また、複雑
な多段式成形であるためプレス金型が多数必要となり金
型コストが高くなるとともに、金型の設計作業およびそ
の後のメンテナンス作業も膨大なものとなるという問題
点があった。更には、プレス成形後において接合部の溶
接処理を必要とするという問題点もあった。一方、電縫
溶接鋼管をプレス成形する場合は、溶接処理が不要にな
るものの材料費が高くなってコストダウンが図れないと
いう問題点があった。
よるときは、素材である高張力鋼板が硬いために伸び不
足を生じたり、大きな反力により戻りが生じたりして成
形不良を発生させるという問題点があった。また、複雑
な多段式成形であるためプレス金型が多数必要となり金
型コストが高くなるとともに、金型の設計作業およびそ
の後のメンテナンス作業も膨大なものとなるという問題
点があった。更には、プレス成形後において接合部の溶
接処理を必要とするという問題点もあった。一方、電縫
溶接鋼管をプレス成形する場合は、溶接処理が不要にな
るものの材料費が高くなってコストダウンが図れないと
いう問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
従来の問題点を解決して、高張力鋼板を用いた複雑な形
状の自動車用部品を１つの成形型のみで効率よく安価に
生産することができ大幅なコストダウンを図ることがで
きるとともに、優れた強度を有する製品を生産すること
ができる自動車用構造部材の成形方法を提供することを
目的として完成されたものである。
従来の問題点を解決して、高張力鋼板を用いた複雑な形
状の自動車用部品を１つの成形型のみで効率よく安価に
生産することができ大幅なコストダウンを図ることがで
きるとともに、優れた強度を有する製品を生産すること
ができる自動車用構造部材の成形方法を提供することを
目的として完成されたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明の自動車用構造部材の成形方法は、
平板状の高張力鋼板を凹状の成形用キャビィティを設け
た金型上にセットし、プレス型の下降によりプレス加工
を施して略Ｂ字型の閉断面を有するプレス成形品を成形
した後、引き続き同一キャビィティ内でハイドロフォー
ム加工を施して前記プレス成形品をキャビィティ内面に
添った外形状に仕上げることを特徴とするものである。
めになされた本発明の自動車用構造部材の成形方法は、
平板状の高張力鋼板を凹状の成形用キャビィティを設け
た金型上にセットし、プレス型の下降によりプレス加工
を施して略Ｂ字型の閉断面を有するプレス成形品を成形
した後、引き続き同一キャビィティ内でハイドロフォー
ム加工を施して前記プレス成形品をキャビィティ内面に
添った外形状に仕上げることを特徴とするものである。
【０００６】また、同一の課題を解決するために、プレ
ス型として、中央プレス部と両側プレス部とが独立して
キャビィティ内を自在に昇降動する構造のものを用い、
先ず中央プレス部のみを下降させて高張力鋼板を成形用
キャビィティ内に押し込み断面略円形状の筒体を成形
し、次いで両側プレス部のみを下降させて断面略矩形状
の筒体を成形し、最後に中央プレス部を両側プレス部よ
りも下方側まで下降させて略Ｂ字型の閉断面を有するプ
レス成形品を成形するようにしたものを請求項２に係る
発明とする。更に、同一の課題を解決するために、中央
プレス部の下面に突出部が設けられており、ハイドロフ
ォーム加工の際に該突出部で高張力鋼板の重なり合う端
部どうしをシール加工するようにしたものを請求項３に
係る発明とする。また、同一の課題を解決するために、
平板状の高張力鋼板を合わせ目が未溶接の状態で筒状に
加工してなる予備成形品を準備しておき、該予備成形品
を金型に設けた凹状の成形用キャビィティ内にセット
し、プレス型の下降によりプレス加工を施して略Ｂ字型
の閉断面を有するプレス成形品を成形した後、引き続き
同一キャビィティ内でハイドロフォーム加工を施して前
記プレス成形品をキャビィティ内面に添った外形状に仕
上げることを特徴とする自動車用構造部材の成形方法を
請求項４に係る発明とする。
ス型として、中央プレス部と両側プレス部とが独立して
キャビィティ内を自在に昇降動する構造のものを用い、
先ず中央プレス部のみを下降させて高張力鋼板を成形用
キャビィティ内に押し込み断面略円形状の筒体を成形
し、次いで両側プレス部のみを下降させて断面略矩形状
の筒体を成形し、最後に中央プレス部を両側プレス部よ
りも下方側まで下降させて略Ｂ字型の閉断面を有するプ
レス成形品を成形するようにしたものを請求項２に係る
発明とする。更に、同一の課題を解決するために、中央
プレス部の下面に突出部が設けられており、ハイドロフ
ォーム加工の際に該突出部で高張力鋼板の重なり合う端
部どうしをシール加工するようにしたものを請求項３に
係る発明とする。また、同一の課題を解決するために、
平板状の高張力鋼板を合わせ目が未溶接の状態で筒状に
加工してなる予備成形品を準備しておき、該予備成形品
を金型に設けた凹状の成形用キャビィティ内にセット
し、プレス型の下降によりプレス加工を施して略Ｂ字型
の閉断面を有するプレス成形品を成形した後、引き続き
同一キャビィティ内でハイドロフォーム加工を施して前
記プレス成形品をキャビィティ内面に添った外形状に仕
上げることを特徴とする自動車用構造部材の成形方法を
請求項４に係る発明とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照しつつ本発明
の好ましい実施の形態を示す。図１は、自動車用構造部
材の一例としてＢ字型の閉断面を有する金属製バンパー
部品に適用した場合を示すものであり、このバンパー１
０は引張強度が約１０００ＭＰａ程度の高張力鋼材で成
形されており、幅ｗが約１００ｍｍ、厚みｔが約５０ｍ
ｍで、優れた強度特性および吸収エネルギー特性を有す
るものである。そして本発明では、ひとつの金型のみを
使用してプレス加工とハイドロフォーム加工を行うこと
により、板材から前記バンパーのような複雑な形状の自
動車用構造部材を効率よく、かつ安価に生産するのであ
る。
の好ましい実施の形態を示す。図１は、自動車用構造部
材の一例としてＢ字型の閉断面を有する金属製バンパー
部品に適用した場合を示すものであり、このバンパー１
０は引張強度が約１０００ＭＰａ程度の高張力鋼材で成
形されており、幅ｗが約１００ｍｍ、厚みｔが約５０ｍ
ｍで、優れた強度特性および吸収エネルギー特性を有す
るものである。そして本発明では、ひとつの金型のみを
使用してプレス加工とハイドロフォーム加工を行うこと
により、板材から前記バンパーのような複雑な形状の自
動車用構造部材を効率よく、かつ安価に生産するのであ
る。
【０００８】以下に、前記バンパー１０の成形工程を説
明する。先ず、図２に示されるように、ワークとなる平
板状の高張力鋼板１１を凹状の成形用キャビィティ１ａ
を設けた金型１上にセットする。次いで、図３〜図７に
示されるように、プレス型２の下降によりプレス加工を
施して略Ｂ字型の閉断面を有するプレス成形品１４を成
形する。その後、図８に示されるように、引き続き同一
のキャビィティ１ａ内でハイドロフォーム加工を施して
前記プレス成形品１４をキャビィティ内面に添った外形
状に仕上げる。
明する。先ず、図２に示されるように、ワークとなる平
板状の高張力鋼板１１を凹状の成形用キャビィティ１ａ
を設けた金型１上にセットする。次いで、図３〜図７に
示されるように、プレス型２の下降によりプレス加工を
施して略Ｂ字型の閉断面を有するプレス成形品１４を成
形する。その後、図８に示されるように、引き続き同一
のキャビィティ１ａ内でハイドロフォーム加工を施して
前記プレス成形品１４をキャビィティ内面に添った外形
状に仕上げる。
【０００９】前記プレス型２としては、中央プレス部２
ａと両側プレス部２ｂ、２ｂとが独立してキャビィティ
１ａ内を自在に昇降動する構造のものを用いる。先ず、
図３に示されるように、中央プレス部２ａのみを下降さ
せて高張力鋼板１０を成形用キャビィティ１ａ内に押し
込み断面略円形状の筒体１２を成形する。この後、図４
に示されるように、中央プレス部２ａを再び上昇させて
元の位置まで戻すと、成形用キャビィティ１ａ内には断
面略円形状の筒体１２が両端部を略中央部で上向きにし
た状態で残ることとなる。
ａと両側プレス部２ｂ、２ｂとが独立してキャビィティ
１ａ内を自在に昇降動する構造のものを用いる。先ず、
図３に示されるように、中央プレス部２ａのみを下降さ
せて高張力鋼板１０を成形用キャビィティ１ａ内に押し
込み断面略円形状の筒体１２を成形する。この後、図４
に示されるように、中央プレス部２ａを再び上昇させて
元の位置まで戻すと、成形用キャビィティ１ａ内には断
面略円形状の筒体１２が両端部を略中央部で上向きにし
た状態で残ることとなる。
【００１０】次いで、図５に示されるように、両側プレ
ス部２ｂ、２ｂのみを下降させると、前記断面略円形状
の筒体１２の両端部は両側プレス部２ｂ、２ｂの隙間に
丁度入り込んだ状態となる。その後、図６に示されるよ
うに、そのまま両側プレス部２ｂ、２ｂの下降を続けて
断面略矩形状の筒体１３を成形する。なお、この状態で
は両端部は両側プレス部２ｂ、２ｂの隙間に入り込んだ
ままで未接合の状態である。
ス部２ｂ、２ｂのみを下降させると、前記断面略円形状
の筒体１２の両端部は両側プレス部２ｂ、２ｂの隙間に
丁度入り込んだ状態となる。その後、図６に示されるよ
うに、そのまま両側プレス部２ｂ、２ｂの下降を続けて
断面略矩形状の筒体１３を成形する。なお、この状態で
は両端部は両側プレス部２ｂ、２ｂの隙間に入り込んだ
ままで未接合の状態である。
【００１１】次いで、図７に示されるように、両側プレ
ス部２ｂ、２ｂはそのままの状態にして、中央プレス部
２ａを該両側プレス部２ｂ、２ｂよりも下方側まで下降
させ、略Ｂ字型の閉断面を有するプレス成形品１４を成
形する。この時、両側プレス部２ｂ、２ｂの隙間に入り
込んでいた両端部は、中央プレス部２ａに押圧されて中
央部で重ね合わされることとなる。
ス部２ｂ、２ｂはそのままの状態にして、中央プレス部
２ａを該両側プレス部２ｂ、２ｂよりも下方側まで下降
させ、略Ｂ字型の閉断面を有するプレス成形品１４を成
形する。この時、両側プレス部２ｂ、２ｂの隙間に入り
込んでいた両端部は、中央プレス部２ａに押圧されて中
央部で重ね合わされることとなる。
【００１２】以上のようにして、略Ｂ字型の閉断面を有
するプレス成形品１４をプレス成形した後は、図８に示
されるように、プレス型２をそのままの状態に保ち、引
き続き同一キャビィティ内でハイドロフォーム加工を施
す。このハイドロフォーム加工は、液体を利用して液圧
により絞り加工を行うものであり、前記プレス成形品１
４をキャビィティ内面に添った外形状に仕上げ加工す
る。
するプレス成形品１４をプレス成形した後は、図８に示
されるように、プレス型２をそのままの状態に保ち、引
き続き同一キャビィティ内でハイドロフォーム加工を施
す。このハイドロフォーム加工は、液体を利用して液圧
により絞り加工を行うものであり、前記プレス成形品１
４をキャビィティ内面に添った外形状に仕上げ加工す
る。
【００１３】なお本発明では、図９に示されるように、
中央プレス部２ａの下面に突出部２ｃが設けられてお
り、ハイドロフォーム加工の際に該突出部２ｃで高張力
鋼板の重なり合う端部どうしをシール加工するようにし
てあるので、従来のように合わせ目を溶接処理する必要
もなく、作業工程を簡易なものとできる利点がある。勿
論、本発明においても合わせ目に溶接処理を施すことも
できるが、この場合には簡易なスポット溶接で十分な接
合強度を確保できるので、作業的には非常に楽になる。
中央プレス部２ａの下面に突出部２ｃが設けられてお
り、ハイドロフォーム加工の際に該突出部２ｃで高張力
鋼板の重なり合う端部どうしをシール加工するようにし
てあるので、従来のように合わせ目を溶接処理する必要
もなく、作業工程を簡易なものとできる利点がある。勿
論、本発明においても合わせ目に溶接処理を施すことも
できるが、この場合には簡易なスポット溶接で十分な接
合強度を確保できるので、作業的には非常に楽になる。
【００１４】また、図１０に示されるように、平板状の
高張力鋼板を合わせ目が未溶接の状態で筒状に加工して
なる予備成形品１５を準備しておき、該予備成形品１５
を金型１に設けた凹状の成形用キャビィティ１ａ内にセ
ットし以下、前述の成形方法と同様に、プレス型２の下
降によりプレス加工を施して略Ｂ字型の閉断面を有する
プレス成形品１４を成形した後、引き続き同一キャビィ
ティ内でハイドロフォーム加工を施して前記プレス成形
品１４をキャビィティ内面に添った外形状に仕上げるよ
うにすることもできる。この場合は、前述した図２〜図
５に示す工程の部分を省いて外部で段取りしておき、図
６〜図８に従いプレス加工処理およびハイドロフォーム
加工処理を行うものである。
高張力鋼板を合わせ目が未溶接の状態で筒状に加工して
なる予備成形品１５を準備しておき、該予備成形品１５
を金型１に設けた凹状の成形用キャビィティ１ａ内にセ
ットし以下、前述の成形方法と同様に、プレス型２の下
降によりプレス加工を施して略Ｂ字型の閉断面を有する
プレス成形品１４を成形した後、引き続き同一キャビィ
ティ内でハイドロフォーム加工を施して前記プレス成形
品１４をキャビィティ内面に添った外形状に仕上げるよ
うにすることもできる。この場合は、前述した図２〜図
５に示す工程の部分を省いて外部で段取りしておき、図
６〜図８に従いプレス加工処理およびハイドロフォーム
加工処理を行うものである。
【００１５】以上のように本発明は、平板状の高張力鋼
板１１にプレス加工を施して略Ｂ字型の閉断面を有する
プレス成形品１４を成形した後、引き続き同一キャビィ
ティ内でハイドロフォーム加工を施して前記プレス成形
品１４をキャビィティ内面に添った外形状に仕上げるよ
うにしたので、成形型は１個だけですみ、また成形工程
数および金型の調製工数も少なくてすみ大幅なコストダ
ウンと生産性の向上を達成できることとなる。また、板
材をベースにし、かつ溶接も省略できるため原料費の低
減を図ることができ、更にはハイドロフォーム加工を施
すので鋼板に加工硬化を付与して優れた引張強度と吸収
エネルギー特性を確保することも可能となる。なお、本
発明により成形されたバンパーは、同一材料で従来のプ
レス法により成形したものに比べて引張強度で約３０
％、吸収エネルギー特性で約２０％向上したことが確認
できた。
板１１にプレス加工を施して略Ｂ字型の閉断面を有する
プレス成形品１４を成形した後、引き続き同一キャビィ
ティ内でハイドロフォーム加工を施して前記プレス成形
品１４をキャビィティ内面に添った外形状に仕上げるよ
うにしたので、成形型は１個だけですみ、また成形工程
数および金型の調製工数も少なくてすみ大幅なコストダ
ウンと生産性の向上を達成できることとなる。また、板
材をベースにし、かつ溶接も省略できるため原料費の低
減を図ることができ、更にはハイドロフォーム加工を施
すので鋼板に加工硬化を付与して優れた引張強度と吸収
エネルギー特性を確保することも可能となる。なお、本
発明により成形されたバンパーは、同一材料で従来のプ
レス法により成形したものに比べて引張強度で約３０
％、吸収エネルギー特性で約２０％向上したことが確認
できた。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明は高張力鋼板を用いた複雑な形状の自動車用部品を１
つの成形型のみで効率よく安価に生産することができ大
幅なコストダウンを図ることができるとともに、優れた
強度を有する製品を生産することができるものである。
よって本発明は従来の問題点を一掃した自動車用構造部
材の成形方法として、産業の発展に寄与するところは極
めて大である。
明は高張力鋼板を用いた複雑な形状の自動車用部品を１
つの成形型のみで効率よく安価に生産することができ大
幅なコストダウンを図ることができるとともに、優れた
強度を有する製品を生産することができるものである。
よって本発明は従来の問題点を一掃した自動車用構造部
材の成形方法として、産業の発展に寄与するところは極
めて大である。
【図１】本発明の成形方法により得られるＢ型バンパー
部品を示す斜視図である。
部品を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す成形工程図である。
【図３】プレス加工工程を示す成形工程図である。
【図４】プレス加工工程を示す成形工程図である。
【図５】プレス加工工程を示す成形工程図である。
【図６】プレス加工工程を示す成形工程図である。
【図７】プレス加工工程を示す成形工程図である。
【図８】ハイドロフォーム加工工程を示す成形工程図で
ある。
ある。
【図９】シール加工工程を示す成形工程図である。
【図１０】その他のプレス加工工程を示す成形工程図で
ある。
ある。
１ 金型
１ａ 凹状の成形用キャビィティ
２ プレス型
２ａ 中央プレス部
２ｂ 両側プレス部
２ｃ 突出部
１０ バンパー
１１ 平板状の高張力鋼板
１２ 断面略円形状の筒体
１３ 断面略矩形状の筒体
１４ プレス成形品
１５ 予備成形品
Claims (4)
- 【請求項１】 平板状の高張力鋼板を凹状の成形用キャ
ビィティを設けた金型上にセットし、プレス型の下降に
よりプレス加工を施して略Ｂ字型の閉断面を有するプレ
ス成形品を成形した後、引き続き同一キャビィティ内で
ハイドロフォーム加工を施して前記プレス成形品をキャ
ビィティ内面に添った外形状に仕上げることを特徴とす
る自動車用構造部材の成形方法。 - 【請求項２】 プレス型として、中央プレス部と両側プ
レス部とが独立してキャビィティ内を自在に昇降動する
構造のものを用い、先ず中央プレス部のみを下降させて
高張力鋼板を成形用キャビィティ内に押し込み断面略円
形状の筒体を成形し、次いで両側プレス部のみを下降さ
せて断面略矩形状の筒体を成形し、最後に中央プレス部
を両側プレス部よりも下方側まで下降させて略Ｂ字型の
閉断面を有するプレス成形品を成形するようにした請求
項１に記載の自動車用構造部材の成形方法。 - 【請求項３】 中央プレス部の下面に突出部が設けられ
ており、ハイドロフォーム加工の際に該突出部で高張力
鋼板の重なり合う端部どうしをシール加工するようにし
た請求項１または２に記載の自動車用構造部材の成形方
法。 - 【請求項４】 平板状の高張力鋼板を合わせ目が未溶接
の状態で筒状に加工してなる予備成形品を準備してお
き、該予備成形品を金型に設けた凹状の成形用キャビィ
ティ内にセットし、プレス型の下降によりプレス加工を
施して略Ｂ字型の閉断面を有するプレス成形品を成形し
た後、引き続き同一キャビィティ内でハイドロフォーム
加工を施して前記プレス成形品をキャビィティ内面に添
った外形状に仕上げることを特徴とする自動車用構造部
材の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001246667A JP2003053446A (ja) | 2001-08-15 | 2001-08-15 | 自動車用構造部材の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001246667A JP2003053446A (ja) | 2001-08-15 | 2001-08-15 | 自動車用構造部材の成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003053446A true JP2003053446A (ja) | 2003-02-26 |
Family
ID=19076168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001246667A Withdrawn JP2003053446A (ja) | 2001-08-15 | 2001-08-15 | 自動車用構造部材の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003053446A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7931315B2 (en) | 2007-03-09 | 2011-04-26 | Marujun Co., Ltd. | Bumper beam for automobile |
| CN104159681A (zh) * | 2012-03-06 | 2014-11-19 | 杰富意钢铁株式会社 | 温热压制成型方法和汽车骨架部件 |
-
2001
- 2001-08-15 JP JP2001246667A patent/JP2003053446A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7931315B2 (en) | 2007-03-09 | 2011-04-26 | Marujun Co., Ltd. | Bumper beam for automobile |
| CN104159681A (zh) * | 2012-03-06 | 2014-11-19 | 杰富意钢铁株式会社 | 温热压制成型方法和汽车骨架部件 |
| CN104159681B (zh) * | 2012-03-06 | 2016-02-24 | 杰富意钢铁株式会社 | 温热压制成型方法和汽车骨架部件 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081104 |