JP2003251474A - アルミニウム合金製プレス成形用ブランク材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 基板材上に補強板材が重ね合わされて一体的
に接合されてなるプレス成形用ブランク材を、安定した
接合品質、優れた生産性、高度なプレス成形性、及び良
好な取扱性をもって製造可能な技術を提供する。 【解決手段】 基板材１２に補強板材１４を重ね合わせ
た後、それらにて形成される角部に、回転治具２４の先
端に設けたピン２６を、該回転治具と共に一体回転させ
つつ斜めに差し込み、該角部に沿って移動せしめて、該
基板材１２と該補強板材１４とを摩擦撹拌接合すること
により、表面が側方に向かって該基板材側に傾斜する傾
斜面とされた接合部を、該角部に沿って延びるように形
成して、該基板材と該補強板材とを一体化せしめるよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、アルミニウム合金製プレス成形
用ブランク材の製造方法に係り、特に、アルミニウム合
金製の基板材と補強板材とを、互いに重ね合わせた状態
下で接合して、一体化することにより、アルミニウム合
金製プレス成形用ブランク材を製造する方法の改良され
た技術に関するものである。

【０００２】

【背景技術】従来から、所望のプレス製品を得る際に
は、１枚の金属板を所定の形状に切断して、プレス成形
用ブランク材を製造し、その後、このブランク材に対し
てプレス成形を実施する技術が、一般に採用されてきて
いるが、近年では、複数の金属板を互いに突き合わせて
溶接することにより接合し、一体化して、１枚のプレス
成形用ブランク材、所謂テーラードブランク材を製造
し、そして、このプレス成形用ブランク材に対して所定
のプレス成形を行なうことによって、所望のプレス製品
を得るようにしたプレス成形技術が、例えば、自動車の
内装パネル用のプレス製品を得る際等に、多く採用され
ている。

【０００３】このようなプレス成形用ブランク材を用い
たプレス成形技術においては、プレス成形用ブランク材
が、複数の金属板を互いに突合せ溶接により接合して、
一体化せしめることにより、製造されているところか
ら、その製造時に、切断加工等による廃棄材料が何等生
じないばかりでなく、一般的なプレス成形技術では使用
不能な小型の金属板を、ブランク材の形成材料として利
用することが出来、それによって、材料コストの低減を
有利に図ることが可能となるのであり、しかも、かかる
プレス成形用ブランク材として、高強度の材質の金属板
や厚い金属板等からなる補強板材と、それよりは強度や
厚さの小さな金属板とを一体的に接合してなるブランク
材を用いれば、必要な部位に必要なだけの強度が付与さ
れたプレス製品を容易に得ることが出来る等といった数
々のメリットが得られるのである。

【０００４】ところで、近年においては、上述の如き数
々のメリットに加えて、前述せるような特徴的なプレス
成形用ブランク材を用いたプレス製品の軽量化を実現す
るために、アルミニウム合金製の板材の複数を一体的に
突合せ溶接してなるプレス成形用ブランク材を用いて、
所望のプレス成形を行なう試みも為されている。しかし
ながら、よく知られているように、アルミニウム合金材
料同士を突合せ溶接して得られる溶接部の強度は、母材
の強度よりも不可避的に小さくなってしまうため、その
ようなアルミニウム合金製の板材同士を突合せ溶接して
なるアルミニウム合金製プレス成形用ブランク材を用い
たプレス成形では、溶接部（接合部）における延び（変
形量）が大きいと、プレス成形途中に、プレス成形用ブ
ランク材が、その溶接部で破断（割れ）してしまうこと
が、往々にしてあったのである。

【０００５】かかる状況下、特開２００１−１２２１５
４号公報には、上述の如き問題を解消すべく提案された
アルミニウム合金製プレス成形用ブランク材（差厚ブラ
ンク材）が、明らかにされている。即ち、このプレス成
形用ブランク材は、アルミニウム合金製の主板材の表面
上に、アルミニウム合金製の補強板材が重ね合わされた
（積層された）状態下で、それら主板材と補強板材とが
接合され、一体化せしめられて、構成されている。そし
て、このような構成とされたプレス成形用ブランク材に
おいては、主板材の表面上に、補強板材との溶接部が形
成されることとなるため、複数のアルミニウム合金板材
を突合せ溶接する場合とは異なって、溶接部の強度が主
板材にて補強され、それによって、プレス成形時におけ
る溶接部での破断の発生が有利に防止され得るのであ
る。

【０００６】ところが、前記公報に開示のプレス成形用
ブランク材にあっては、補強板材の主板材に対する接合
手法として、各種の接着剤を用いて、主板材と補強板材
の互いの重合せ面を接着する接着手法や、主板材の表面
と補強板材の側面とを溶接する公知の溶融溶接手法が採
用されているところから、接着手法を利用した場合に
は、十分な接合強度を得ることが困難となるといった問
題が生じ、また、溶融溶接手法を採用した際には、溶接
部に多量に生ずるバリを除去するための余分な作業を行
なう必要が生ずるばかりでなく、場合によっては、溶接
部にブローホールや酸化物巻き込み等の溶接特有の接合
不良が発生する恐れさえもあったのである。その上、そ
れら接着手法や溶融溶接手法の何れを採用する場合にあ
っても、主板材に接合された補強板材の角部や、補強板
材の主板材側とは反対側にビードにより突出形成される
突出部等によって、主板材における補強板材の重合せ面
に対して略垂直な方向に立ち上がる壁部が、補強部材の
外周部の全周に亘って存在せしめられることとなるた
め、プレス成形時に、それらの角部や突出部にて形成さ
れる壁部が邪魔となり、かかる壁部によって、プレス成
形操作のスムーズな進行が妨げられるといった、大きな
問題が内在していたのである。

【０００７】

【解決課題】ここにおいて、本発明は、上述せる如き事
情を背景にして為されたものであって、その解決課題と
するところは、アルミニウム合金製の基板材の一方の面
上に、アルミニウム合金製の補強板材を重ね合せて、接
合してなるプレス成形用ブランク材を、安定した接合品
質と優れた生産性、更には高度なプレス成形性と、プレ
ス成形操作をスムーズに進行させ得る良好な取扱性をも
って、有利に製造することが出来る方法を提供すること
にある。

【０００８】

【解決手段】そして、本発明にあっては、かかる課題の
解決のために、アルミニウム合金製の基板材の一方の面
上に、アルミニウム合金製の補強板材を重ね合わせた状
態下で、それら基板材と補強板材とを接合して、一体化
することによって、プレス成形に用いられるブランク材
を製造するにあたり、前記基板材に前記補強板材を重ね
合わせた後、該補強板材が重ね合わされる該基材板の前
記一方の面と該補強板材の側面とで形成される角部に対
して、回転治具の先端に同心的に設けたピンを、該回転
治具と共に一体回転させつつ斜めに差し込み、該角部に
沿って移動せしめて、該基板材と該補強板材とを摩擦撹
拌接合することで、それら基板材と補強板材の重ね隅肉
接合を行なって、表面が側方に向かって該基板材側に傾
斜する傾斜面とされた接合部を、該角部に沿って延びる
ように形成することにより、該基板材と該補強板材とを
一体化せしめることを特徴とするアルミニウム合金製プ
レス成形用ブランク材の製造方法を、その要旨とするも
のである。

【０００９】すなわち、この本発明に従うアルミニウム
合金製プレス成形用ブランク材の製造方法にあっては、
基板材の一方の面上に補強板材を重ね合わせた状態下
で、基板材と補強板材とを接合するようにしたものであ
るため、プレス成形途中での破断の発生が効果的に防止
され得るのであり、そして、基板材と補強板材との接合
方式として、それらが何等溶融せしめられることなく接
合される固相接合の一種たる摩擦撹拌接合方式が採用さ
れているところから、基板材と補強板材とを接着剤にて
接着するよりも、優れた接合強度が得られるのであり、
また、それらを溶融溶接する場合とは異なって、バリや
溶接特有の接合不良の発生が解消され、しかも入熱が少
なく、接合部の強度低下や歪みが有利に抑制され得るの
である。更に、基板材の接合部形成側とは反対側の面に
おいて、接合部との対応部位と、それ以外の部位との間
で、同一の外観も、有利に確保され得るのである。

【００１０】その上、かかる本発明に従うアルミニウム
合金製プレス成形用ブランク材の製造方法においては、
上述の如き摩擦撹拌接合手法を利用して、基板材と補強
板材の重ね隅肉接合を行なうことにより、表面が側方に
向かって基板材側に傾斜する傾斜面とされた接合部を、
補強板材が重ね合わされる基材板の一方の面と補強板材
の側面とで形成される角部に沿って延びるように形成し
て、基板材と補強板材とを一体化するようにしたもので
あるところから、それら基板材と補強板材とを接着した
り、溶融溶接したりする場合とは異なって、補強板材の
外周部に、補強板材の角部や、補強板材の基板材側とは
反対側に、ビードにより突出形成される突出部等にて、
基板材における補強板材の重合せ面に対して略垂直な方
向に立ち上がる壁部を何等形成することなく、若しくは
その形成範囲を可及的に小さく為しつつ、かかる補強部
材の外周部が、滑らかな傾斜面形態と為され得るのであ
り、それによって、プレス成形時に、それらの角部や突
出部にて形成される壁部が邪魔となって、プレス成形操
作のスムーズな進行が妨げられるようなことが、効果的
に皆無ならしめられ得るのである。

【００１１】従って、このような本発明に従うアルミニ
ウム合金製プレス成形用ブランク材の製造方法によれ
ば、アルミニウム合金製の基板材の一方の面上に、アル
ミニウム合金製の補強板材を重ね合せて、接合してなる
プレス成形用ブランク材を、安定した接合品質と優れた
生産性、更には高度なプレス成形性と、プレス成形操作
をスムーズに進行させ得る良好な取扱性をもって、極め
て有利に製造することが可能となるのである。

【００１２】なお、かくの如き本発明に従うアルミニウ
ム合金製プレス成形用ブランク材の製造方法の好ましい
態様の一つによれば、前記回転治具の先端部に設けたピ
ンを該回転治具と共に一体回転させつつ前記角部に差し
込んだ状態下において、該回転治具の先端のエッジ部
を、前記基板材の前記補強板材が重ね合わされる一方の
面に接触させることなく、該ピンを、該角部に沿って移
動せしめるように構成される。

【００１３】このような構成を有するアルミニウム合金
製プレス成形用ブランク材の製造方法においては、基板
材と補強板材との摩擦撹拌接合時に、基板材の補強板材
が重ね合わされる一方の面と、回転状態の回転治具のエ
ッジ部との接触によって、基板材の一方の面におけるエ
ッジ部との接触部の表層部分が塑性流動化し、接合部の
形成に伴って、かかる表層部分が、接合部表面の傾斜面
形態に対応して傾斜する傾斜部となってしまうようなこ
とが、有利に回避され得るのであり、従って、かかる傾
斜部の形成に起因して、回転治具のエッジ部に対する基
板材の接触部が薄肉化してしまうようなことも、極めて
効果的に解消され得ることとなるのである。

【００１４】また、本発明に従うアルミニウム合金製プ
レス成形用ブランク材の製造方法の別の有利な態様の一
つによれば、前記基板材が載置可能な平面を有する鋼製
治具を用い、かかる鋼製治具の平面上に、該基板材を、
前記一方の面上に前記補強板材を重ね合わせた状態で載
置した後、該補強板材側から該鋼製治具を磁石にて吸引
せしめて、それら鋼製治具と磁石との間で、該基板材と
該補強板材を挟持することにより、それら基板材と補強
板材とを該鋼製治具に固定せしめた状態下で、該基板材
と該補強板材とに対して、前記摩擦撹拌接合による重ね
隅肉接合を行なうように構成される。

【００１５】このような構成を採用すれば、基板材と補
強板材を固定するために用いられる鋼製治具に対して、
それら基板材と補強板材とを、互いに重ね合せた状態で
拘束するための特別な構造を付与する必要が、有利に解
消され得て、かかる鋼製治具の構造、ひいてはアルミニ
ウム合金製プレス成形用ブランク材を製造するための設
備の構造が、効果的に簡略化され得、その結果として、
目的とするアルミニウム合金製プレス成形用ブランク材
を、簡略な設備で、極めて容易に製造することが可能と
なるのである。

【００１６】また、かくの如き構成を有するアルミニウ
ム合金製プレス成形用ブランク材の製造方法において
は、鋼製治具との間に、基板材と補強板材とを介在せし
めた状態で、鋼製治具を吸引する磁石として、電磁石を
用いれば、鋼製治具に対する基板材と補強板材の固定及
びその解除が極めて容易に且つ迅速に為され得るといっ
た利点が、得られるのである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を更に具体的に明ら
かにするために、本発明に係るアルミニウム合金製プレ
ス成形用ブランク材の製造方法の構成について、図面を
参照しつつ、詳細に説明することとする。

【００１８】先ず、図１及び図２には、本発明に係る製
造手法に従って製造されたアルミニウム合金製プレス成
形用ブランク材の一例として、自動車の内装パネルを与
えるプレス成形用ブランク材が、その正面形態と縦断面
形態とにおいて、それぞれ概略的に示されている。それ
ら図１及び図２に示されるように、プレス成形用ブラン
ク材１０は、アルミニウム合金製の１枚の大きな板材か
らなる基板材１２の平坦な上面１３上に、かかる基板材
１２と同一のアルミニウム合金材料からなるものの、基
板材１２よりは十分に小さな矩形平板状の補強板材１４
が、その全体において重ね合わされた状態で、接合さ
れ、一体化せしめられて、構成されている。

【００１９】また、かかるプレス成形用ブランク材１０
においては、大きな基板材１２に重ね合わされて、接合
された補強板材１４が、基板材１２よりも所定寸法厚い
厚さとされており、それによって、強度が、基板材１２
上に補強板材１４が接合されてなる部分において、その
他の基板材１２のみからなる部分よりも、十分に大きく
されているのである。なお、このようなプレス成形用ブ
ランク材１０を構成する基板材１２と補強板材１４を与
えるアルミニウム合金材料の種類は、特に限定されるも
のではなく、目的とするプレス製品に要求される材質や
特性等に応じて、同一種類のものや互いに異なる種類の
ものが適宜に選択されるのであり、また、それら基板材
１２と補強板材１４のそれぞれの板厚も、プレス製品に
対する要求強度等によって、種々変更され得るものであ
る。

【００２０】そして、本実施形態のプレス成形用ブラン
ク材１０にあっては、特に、基板材１２と補強板材１４
とが、摩擦撹拌接合方式を利用した重ね隅肉接合にて一
体化されており、それによって、それら基板材１２と補
強板材１４の接合部１６が、補強板材１４の外周部に沿
って、略全周に連続して延びるように形成され、また、
かかる接合部１６の表面が、側方に向かって基板材１２
側に下傾する傾斜面１８とされているのである。

【００２１】ところで、このような構造を有するプレス
成形用ブランク材１０を製造する際には、例えば、以下
に示す如き手順に従って、その作業が進められることと
なる。

【００２２】すなわち、先ず、図３に示される如く、基
板材１２の上面１３上に、補強板材１４を、その全体に
おいて重ね合せて、載置すると共に、それら基板材１２
と補強板材１４とを、鋼製治具２０の平面形態を呈する
載置面２２上に、基板材１２の下面２３を接触させた状
態で、載置する。このとき、補強板材１４は、基板材１
２の上面１３において、最終的に得られるプレス製品の
高い強度が要求される部位を与える部分の上に、載置さ
れることとなる。

【００２３】次いで、図示しない所定のスタンドに固定
された公知の電磁石２５を補強板材１４の基板材１２と
の重合せ面とは反対側の面に当接させた後、この電磁石
２５に通電し、それら基板材１２と補強部材１４を介し
て、鋼製治具２０を電磁石２５にて吸引せしめる。これ
によって、基板材１２と補強部材１４とを、上述の如き
互いに重ね合わされた状態で、電磁石２５と鋼製治具２
０との間で挟持せしめて、鋼製治具２０に固定するので
ある。

【００２４】その後、図４に示される如く、基板材１２
と補強板材１４とを、以下のようにして摩擦撹拌接合す
ることで、それら基板材１２と補強板材１４の重ね隅肉
接合を行なう。

【００２５】すなわち、ロッド状の回転治具２４の先端
部に同心的に設けたピン２６を、かかる回転治具２４と
共に、その軸心回りに一体回転させつつ、基板材１２の
上面１３と、補強板材１４の側面２８とで形成される下
側角部３０における、その延長方向の一端部に斜めに差
し込み、更に回転治具２４の先端部が補強板材１４の上
側角部３２に当接するまで差し込むことにより、それら
補強板材１４の上側角部３２及び基板材１２と補強板材
１４とで形成される下側角部３０と、ピン２６及び回転
治具２４の先端部（肩部）との接触面において摩擦熱を
発生させて、その周囲を可塑化せしめると共に、ピン２
６の高速回転に伴う撹拌作用にて、下側角部３０の両サ
イドに位置する基板材１２の表層部と補強板材１４の外
周部の組織を互いに入り交じり合わせ、更に、かかるピ
ン２６及び回転治具２４を、下側角部３０に沿って、そ
れの延長方向の他端部まで移動せしめることにより、組
織が入り交じり合わされた基板材１２の表層部と補強板
材１４の外周部にて、表面が、側方に向かって基板材１
２側に下傾する傾斜面１８とされた接合部１６を、下側
角部３０に沿って、その略全長に連続して延びるように
形成し、以て、基板材１２と補強板材１４とを、それら
の間で形成される下側角部３０において一体的に接合す
るのである。このとき、可塑化された基板材１２の表層
部と補強板材１４の外周部の肉部の逃げが、回転治具２
４の先端部にて抑制されるため、接合部１６の傾斜面１
８は、下側角部３０にピン２６が差し込まれた状態での
回転治具２４の傾斜角度に応じた角度を有する傾斜形態
とされることとなる。

【００２６】なお、この基板材１２と補強板材１４の接
合工程では、好ましくは、補強板材１４の四つの辺部に
対応位置するように、基板材１２との間で形成される四
つの下側角部３０の全てにおいて、基板材１２と補強板
材１４とが、一体的に接合されることとなるが、その際
には、例えば、一つの下側角部３０に沿って延びる接合
部１６を形成する毎に、回転治具２４と共に一体回転せ
しめられるピン２６を該一つの下側角部３０から、一
旦、引抜いた後、前記鋼製治具２０に固定される基板材
１２と補強板材１４の位置や向きを変更したり、或いは
回転治具２４の進行方向を変更したりしながら、該一つ
の下側角部３０に沿って延びる接合部１６を形成する際
と同様にして、別の下側角部３０に沿って延びる接合部
１６をそれぞれ形成する作業が実施されることとなる。

【００２７】尤も、例えば、回転治具２４が、補強板材
１４の四つの辺部に沿って、方向を変えながら移動され
得るように構成されている場合には、一つの下側角部３
０に接合部１６を形成する毎に、回転治具２４と共に一
体回転せしめられるピン２６を、下側角部３０から、一
旦、引き抜いて、その後、再び別の下側角部３０に差し
込む操作が、省略され得ることとなる。また、その後の
プレス成形操作において接合欠陥を惹起させることのな
い接合強度が確保可能であれば、必ずしも、補強板材１
４の各辺部に対応して位置する下側角部３０の全てに対
して、接合部１６を形成する必要はない。

【００２８】さらに、このような基板材１２と補強板材
１４の接合を行なう本工程では、回転治具２４のピン２
６が下側角部３０に斜めに差し込まれて、基板材１２と
補強板材１４との接合の開始から、かかるピン２６が下
側角部３０から引き抜かれて、基板材１２と補強板材１
４との接合が終了するまでの間、回転治具２４における
先端部のエッジ部３４が、基板材１２の補強板材１４が
重ね合わされる上面１３に対して何等接触することのな
いように、回転治具２４の傾斜角度が調整されつつ、回
転治具２４とピン２６とが、下側角部３０に沿って移動
せしめられることとなる。これによって、基板材１２の
上面１３と回転治具２４のエッジ部３４との接触による
摩擦熱にて、基板材１２の表層部分が塑性流動化し、接
合部１６の形成と同時に、かかる表層部分が、接合部１
６の表面から連続して傾斜する傾斜部となって、基板板
１２が、そのような傾斜部の形成部位において薄肉化す
るようなことが、有利に回避され得るようになっている
のである。

【００２９】かくして、基板材１２の上面１３に、補強
板材１４を重ね合わせた状態下で、それら基板材１２と
補強板材１４とを、摩擦撹拌接合方式を利用した重ね隅
肉接合により、何等溶融せしめることなく接合し、一体
化して、図１及び図２に示される如き構造を有する、目
的とするプレス成形用ブランク材１０を得るのである。

【００３０】このように、本実施形態では、基板材１２
の上面１３上に、補強板材１４を重ね合せた状態下で、
それらを接合して、目的とするプレス成形用ブランク材
１０を製造するようにしたものであるため、プレス成形
途中での破断の発生が効果的に防止され得るプレス成形
用ブランク材１０が、確実に製造され得るのである。

【００３１】また、かかる本実施形態においては、基板
材１２と補強部材１４の接合方式として、それら基板材
１２と補強板材１４とを何等溶融させることなく接合せ
しめる摩擦撹拌接合方式が採用されているところから、
基板材１２と補強板材１４とを接着剤にて接着したり、
溶融溶接したりする場合とは異なって、摩擦撹拌接合方
式を採用することによって得られる優れた特徴、つま
り、優れた接合品質と強度、外観、更には高度な生産性
をもって、目的とするプレス成形用ブランク材１０を、
極めて有利に製造することが可能となるのである。

【００３２】そして、本実施形態においては、かかる摩
擦撹拌接合方式を利用して、基板材１２と補強板材１４
との重ね隅肉接合を行なうことにより、表面が側方に向
かって基板材１２側に下傾する傾斜面１８とされた接合
部１６が、補強板材１４の四つの辺部に対応位置するよ
うに延びる四つの下側角部３０に沿って、その略全長に
連続して延びるように形成されて、基板材１２と補強板
材１４とが、それら四つの下側角部３０において一体的
に接合されることにより、目的とするプレス成形用ブラ
ンク材１０が製造されるようになっているところから、
基板材１２と補強板材１４とを接着や溶融溶接により接
合する場合とは異なって、製造されるプレス成形用ブラ
ンク材１０における補強板材１４の外周部に、その全周
に亘って、補強板材１４の上側角部３２や、かかる上側
角部３２から上方に向かって突出するように、ビードに
て形成される突出部等にて、上方に向かって略垂直な方
向に延びる壁部が、殆ど形成されることなく、かかる補
強部材１４の外周部が、滑らかな傾斜面形態と為され得
るのである。

【００３３】それ故に、かかる本実施形態によれば、プ
レス成形時に、それらの角部や突出部にて形成される壁
部が邪魔となって、プレス成形操作のスムーズな進行が
妨げられるようなことのない、良好な取扱性を有するプ
レス成形用ブランク材１０が、極めて容易に且つ有利に
製造され得ることとなるのである。

【００３４】また、本実施形態においては、基板材１２
と補強板材１４の摩擦撹拌接合時に、回転状態下の回転
治具２４のエッジ部３４が基板材１２の上面１３に対し
て何等接触することのないように、回転治具２４とピン
２６とが、下側角部３０に沿って移動せしめられるよう
になっていることによって、基板材１２の表層部分が、
回転治具２４のエッジ部３４と接触して、塑性流動化
し、接合部１６の形成と同時に、接合部１６の表面から
連続して傾斜する傾斜部となって、基板板１２が、その
ような傾斜部の形成部位において薄肉化するようなこと
が回避され得るようになっているところから、更に一層
優れた接合強度及び接合品質を有するプレス成形用ブラ
ンク材１０が、より確実に製造され得るのである。

【００３５】さらに、本実施形態では、鋼製治具２０の
平面形態を呈する載置面２２に、基板材１２と補強板材
１４とを互いに重ね合せた状態で載置した状態下で、基
板材１２に当接せしめられた電磁石２５に通電し、それ
ら基板材１２と補強板材１４とを介して、鋼製治具２０
を電磁石２５にて吸引せしめることにより、基板材１２
と補強板材１４とが、互いに重ね合わされた状態で、電
磁石２５と鋼製治具２０との間で挟持されて、鋼製治具
２０に固定され、そして、その状態下において、それら
基板材１２と補強板材１４の摩擦撹拌接合が行なわれる
ようになっているところから、鋼製治具２０に対して、
基板材１２と補強板材１４を固定するための特別な構造
を何等付与することなく、単に、電磁石２５に通電した
り、それを解消したりするだけで、基板材１２と補強板
材１４とが、鋼製治具２０に対して確実に固定され、ま
たその固定状態が容易に且つ迅速に解除され得るのであ
り、それによって、目的とするプレス成形用ブランク材
１０を得るための設備の簡略化が有利に図られ得ると共
に、その生産性が更に効果的に高められ得るのである。

【００３６】

【実施例】以下に、本発明の実施例を示し、本発明を更
に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、その
ような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるも
のでないことは、言うまでもないところである。また、
本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記した発
明の実施の形態以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限
りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、
修正、改良等を加え得るものであることが、理解される
べきである。

【００３７】先ず、厚さ：１ｍｍ、幅：９００ｍｍ、長
さ：１５００ｍｍのＪＩＳ５０５２アルミニウム合金の
板材を、基板材として準備する一方、厚さ：１．５ｍ
ｍ、幅：４００ｍｍ、長さ：８００ｍｍのＪＩＳ５０５
２アルミニウム合金の板材を、補強板材として準備し
た。次いで、この準備された基板材の一方の面上に、補
強板材を、その全体が接触するように重ね合せて、載置
する一方、平面形態を呈する載置面を備えた鋼製治具を
用い、かかる鋼製治具の載置面に、互いに重ね合わされ
た基板材と補強板材とを載置した。更に、その状態下
で、補強板材の上面に、所定のスタンドに固定された電
磁石を当接せしめると共に、かかる電磁石に通電して、
基板材と補強板材を介して、鋼製治具を電磁石にて吸引
することにより、それら基板材と補強板材とを、互いに
重ね合せた状態で、鋼製治具に固定した。

【００３８】次ぎに、このような基板材と補強板材の鋼
製治具に対する固定状態下において、回転治具として、
先端のピン直径：４ｍｍ、ピン高さ：２ｍｍ、回転治具
肩部（先端部）半径：１０ｍｍであるものを用い、回転
数：１５００ｒｐｍ、接合速度：１ｍ／分の条件下にお
いて、回転治具のピンを、基板材の上面と補強板材の側
面とで形成される角部に斜めに差し込み、かかる角部に
沿って移動させることにより、基板材と補強板材との摩
擦撹拌接合による重ね隅肉接合操作を実施し、以て、接
合部の表面が側方に向かって基板材側に傾斜する傾斜面
とされた、目的とするプレス成形用ブランク材を得た。

【００３９】そして、かくして得られたプレス成形用ブ
ランク材に対して、接合部に１０％の延びが要求される
プレス成形を行なって、接合部における破断の発生の有
無を視認により調べた。その結果、接合部には、何等の
破断も認められなかった。このことから、本発明手法に
従って、基板材に補強板材を重ね合わせた状態下で、そ
れら基板材と補強板材とを摩擦撹拌接合することによっ
て得られるプレス成形用ブランク材が、高度なプレス成
形性を有するものであることが、明確に認識され得るの
である。

【００４０】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に従うアルミニウム合金製プレス成形用ブランク材の
製造方法によれば、アルミニウム合金製の基板材の一方
の面上に、アルミニウム合金製の補強板材を重ね合せ
て、接合してなるプレス成形用ブランク材を、安定した
接合品質と優れた生産性、更には高度なプレス成形性
と、プレス成形操作をスムーズに進行させ得る良好な取
扱性をもって、極めて有利に製造することが出来るので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明手法に従って製造されたプレス成形用ブ
ランク材の一例を示す正面説明図である。

【図２】図１におけるII−II断面説明図である。

【図３】図１に示されたプレス成形用ブランク材を製造
する工程の一例を示す説明図であって、基板材上に補強
板材を重ね合わせた状態で、それらを鋼製治具に固定し
た状態を示している。

【図４】図１に示されたプレス成形用ブランク材を製造
する工程の別の例を示す説明図であって、基板材と補強
板材とを摩擦撹拌接合している状態を示している。

【符号の説明】

１０ プレス成形用ブランク材 １２ 基板材 １４ 補強板材 １６ 接合部 １８ 傾斜面 ２０ 鋼製治具 ２４ 回転治具 ２６ ピン ３０ 下側角部 ３４ エッジ部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルミニウム合金製の基板材の一方の面
   上に、アルミニウム合金製の補強板材を重ね合わせた状
   態下で、それら基板材と補強板材とを接合して、一体化
   することによって、プレス成形に用いられるブランク材
   を製造するにあたり、 前記基板材に前記補強板材を重ね合わせた後、該補強板
   材が重ね合わされる該基材板の前記一方の面と該補強板
   材の側面とで形成される角部に対して、回転治具の先端
   に同心的に設けたピンを、該回転治具と共に一体回転さ
   せつつ斜めに差し込み、該角部に沿って移動せしめて、
   該基板材と該補強板材とを摩擦撹拌接合することで、そ
   れら基板材と補強板材の重ね隅肉接合を行なって、表面
   が側方に向かって該基板材側に傾斜する傾斜面とされた
   接合部を、該角部に沿って延びるように形成することに
   より、該基板材と該補強板材とを一体化せしめることを
   特徴とするアルミニウム合金製プレス成形用ブランク材
   の製造方法。
2. 【請求項２】 前記回転治具の先端部に設けたピンを該
   回転治具と共に一体回転させつつ前記角部に差し込んだ
   状態下において、該回転治具の先端のエッジ部を、前記
   基板材の前記補強板材が重ね合わされる一方の面に接触
   させることなく、該ピンを、該角部に沿って移動せしめ
   るようにした請求項１に記載のアルミニウム合金製プレ
   ス成形用ブランク材の製造方法。
3. 【請求項３】 前記基板材が載置可能な平面を有する鋼
   製治具を用い、かかる鋼製治具の平面上に、該基板材
   を、前記一方の面上に前記補強板材を重ね合わせた状態
   で載置した後、該補強板材側から該鋼製治具を磁石にて
   吸引せしめて、それら鋼製治具と磁石との間で、該基板
   材と該補強板材を挟持することにより、それら基板材と
   補強板材とを該鋼製治具に固定せしめた状態下で、該基
   板材と該補強板材とに対して、前記摩擦撹拌接合による
   重ね隅肉接合を行なうようにした請求項１又は請求項２
   に記載のアルミニウム合金製プレス成形用ブランク材の
   製造方法。