JP2004130349A - アルミニウム合金アウタパネルの成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プレス成形などの際に生じる表面傷を抑制したアルミニウム合金アウタパネルの成形方法を提供することを目的とする。
【解決手段】アルミニウム合金アウタパネルを電磁成形にて成形するに際し、成形するアウタパネル部分に対応した形状を有するコイル２０ａ　をブランク５　の外表面側１ａに近接させて設ける一方、金型成形面１０をブランク５　の内表面側１ｂに近接させて設け、前記コイル２０ａ　に電気エネルギーを投入して、成形するブランク５　部分を外表面側１ａから内表面側１ｂに向かって変形させるとともに、変形したブランク５　の内表面側１ｂのみを前記金型成形面１０に押圧して、所定の曲面形状に成形することによって、非接触にて成形したアウタパネル部分の外表面側１ａを平滑化および無傷化させることである。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウム合金アウタパネルの成形方法（以下、アルミニウムをＡｌとも言う）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、自動車のフード、フェンダー、ドア、ルーフ、トランクリッドなどのパネル構造体の、アウタパネル　（外板）　やインナパネル（　内板）　等のパネルには、薄肉でかつ高強度Ａｌ合金パネル材として、成形性に優れたＡｌ−Ｍｇ　系の５０００系や、成形性や焼付硬化性に優れたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系の　６０００　系アルミニウム合金板材（圧延板材）が使用され始めている。
【０００３】
この中でも６０００系アルミニウム合金板は、特に優れた時効硬化能を有しているため、プレス成形における張出成形時や曲げ成形時には低耐力化により成形性を確保するとともに、成形後の焼付塗装処理などの人工時効硬化処理時の加熱により時効硬化して耐力が向上し必要な強度を確保できる利点がある。このため、前記アウタパネル用素材として適している。
【０００４】
一方、この自動車のアウタパネルは、周知の通り、同一素材アルミニウム合金板に対し、プレス成形における張出成形時や曲げ成形などの成形加工が複合して行われて製作される。例えば、フードやドアなどのアウタパネルでは、張出などのプレス成形によって、アウタパネルとしての成形品形状となされ、次いで、このアウタパネル周縁部のフラットヘムなどのヘム　（ヘミング）　加工によって、インナパネルとの接合が行われ、パネル構造体とされる。
【０００５】
これら複合して行われるプレス成形においては、必ず金型が用いられ、成形されるブランク　（成形用アルミニウム合金素板）　面には、金型成形面との接触面が必然的に生じる。そして、鋼板ブランクに比して、アルミニウム合金ブランク表面は硬度が低く、潤滑手段を用いたとしても、上記金型成形面との接触面に傷がつきやすい。
【０００６】
この結果、張出などのプレス成形性や曲げ成形性などの成形を複合して受けたアルミニウム合金アウタパネルの表面には、例えば図３　の張出成形によるアウタパネル成形品の斜視図にｘ　、図６　のフラットヘミング加工によるアウタパネル成形品の斜視図にｙ　、で各々示すように、上記金型成形面との接触面や、接触面の内の特に荷重がかかる部分に、傷がつきやすくなる傾向にある。
【０００７】
これらの表面傷を防止するためには、Ａｌ合金板の素材側からの冶金的な制御では困難である。したがって、表面傷を防止するために、成形条件を緩和する方向で前記複合成形を行うこととなる。しかし、成形条件を緩和した場合、成形品の形状精度が出ないなどの別の問題が生じる。また、成形条件によっては、割れやしわ、あるいはスプリングバックなどの成形不良もより生じやすくなる。このため、表面傷を抑制する課題と、形状精度を出したり成形不良を抑制する課題とは往々にして相矛盾する課題となる。
【０００８】
これに対して、電磁成形技術の適用が提案されている。電磁成形自体は、高電圧で蓄荷電されている電気エネルギー　（電荷）　を、通電コイルに瞬時に投入し　（放電させ）　、極めて短時間の強力な磁場を形成することにより、この磁場内におかれたワーク　（被加工物、金属部材）　が磁場の反発力　（フレミングの左手の法則に従ったＬｏｒｅｎｔｚ　力）　によって強い拡張力や収縮力を受けて、高速で塑性変形することを利用して、ワークを所定形状に、塑性加工乃至成形する技術である。
【０００９】
この電磁成形は、導電性が高く、かつ渦電流が発生しやすい金属の板、管などの金属部材を成形対象とし、板の成形、管の拡管、管の縮管、管の端部などの成形に有望とされて来た。特にアルミニウム合金は、電気の良導体であり、この電磁成形に適した材料とされる。
【００１０】
アルミニウム合金板の成形適用の具体例として、アルミニウム合金缶胴　（板）　の成形への使用が提案されている（例えば、特許文献１参照）　。また、アルミニウム合金コアプレート　（板）　へのリブ（　突起）　成形への使用も提案されている（例えば、特許文献２参照）　。
【００１１】
【特許文献１】
特開平９−２９３７０　号公報　（第１　頁）
【特許文献２】
特開１９９８−１５６４６１　号公報（１〜２　頁、第１　図）
【００１２】
また、成形する板部分に対応した形状を有するコイルを板の表面側に近接させて設ける一方、金型成形面を板の反対表面側に近接させて設け、前記コイルに電気エネルギーを投入して、成形する板部分を変形させるとともに、変形した板表面の一方側のみを前記金型成形面に押圧して、所定の曲面形状に成形するアルミニウム合金板の電磁成形技術が提案されている　（非特許文献１参照）　。
【００１３】
【非特許文献１】
佐野利男他４　名、”　電磁力を利用する塑性加工の研究”　、「機械技術研究所報告第１５０　号」、１９９０年３　月、機械技術研究所発行　（第３　章
板の成形、第７　〜２８頁）
【００１４】
この電磁成形方法がアルミニウム合金アウタパネルの成形に適用できれば、コイルに電気エネルギーを投入して、ブランク部分を変形させる際に、変形したブランク部分のアウタパネル内表面側のみを金型成形面に押圧し、ブランク部分のアウタパネル外表面側を金型成形面に接触させずに成形でき、成形アウタパネル外表面側を無傷化させることができる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、アルミニウム合金板の電磁成形は今だ実用化されていない。これは、アルミニウム合金板の成形においては、管の拡管や縮管など他の形状の成形に比して、成形が難しいことによる。
【００１６】
特に、アルミニウム合金アウタパネルの電磁成形においては、管の拡管や縮管など他の形状に比して、成形される部分の面積が比較的大きく　（広く）　、成形品や形成するフランジ部分などの大きさが大きくなるほど、成形品のアウタパネル設計形状に対する形状精度がでない欠点がある。また、アウタパネルの成形される部分の面積が大きいほど、この成形される部分に対応する大きさが必要なコイルの大きさも増して、コイルの製作自体が困難かつ高価となる問題もある。これらの問題に対しては、今まで十分乃至詳細に検討されていなかった。
【００１７】
また、従来のこの種アルミニウム合金パネルの電磁成形においては、成形品パネルの形状精度や寸法精度を出すためには、成形品パネルの外表面となる表面側を、金型成形面と接触させることが必要であると認識されていた。このため、アルミニウム合金パネルの電磁成形においては、成形品パネルの外表面となる表面側を金型成形面と接触させており、これによる表面傷の発生は、プレス成形と同じく、避けがたい問題であった。
【００１８】
したがって、自動車用などのアルミニウム合金アウタパネルにおいては、アウタパネル外表面の傷に対する対策として、これまで電磁成形が適用されたことは無く、パネルのプレス成形側での、工程条件の煩雑な変更や、パネル成形後の表面傷の手入れ、あるいは成形条件緩和のためのパネル形状自体の設計変更などが行われているのが実情である。
【００１９】
本発明はこの様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、プレス成形などの際に生じる表面傷を抑制したアルミニウム合金アウタパネルの成形方法を提供しようとするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のための本発明アルミニウム合金アウタパネルの成形方法の要旨は、アルミニウム合金アウタパネルを電磁成形にて成形するに際し、成形するアウタパネル部分に対応した形状を有するコイルをブランクのアウタパネル外表面側に近接させて設ける一方、金型成形面をブランクのアウタパネル内表面側に近接させて設け、前記コイルに電気エネルギーを投入して、成形するブランク部分を外表面側から内表面側に向かって変形させるとともに、変形したブランク部分のアウタパネル内表面側のみを前記金型成形面に押圧して、所定の曲面形状に成形することによって、非接触にて成形したアウタパネル外表面側を平滑化および無傷化させることである。
【００２１】
本発明では、必ずしもアウタパネルの成形部分全ての成形を電磁成形により行わずとも、通常のプレス成形の際に金型成形面との接触によりパネル表面に特に傷が生じやすいアウタパネル部分を選択し、このアウタパネル部分の成形を電磁成形により行う。これによって、成形されるアウタパネル部分の面積や大きさを限定し、成形品設計形状に対する形状精度を向上させることができる。また、成形されるアウタパネル部分に対応するコイルの大きさも限定して、コイルの製作を容易とし、結果的にコイルを高寿命化させるとともに、成形コスト全体を低減することができる。
【００２２】
そして、この電磁成形際、成形品アウタパネルの外表面となる表面側を、金型成形面と接触させずに、電磁成形し、成形品アウタパネルの外表面側の傷発生を無くす。この結果、張出などのプレス成形性や曲げ成形性などの成形を複合して受けるアウタパネル部分や、成形条件が厳しいアウタパネル部分などの、成形品アウタパネル外表面側の傷発生を無くすことができる。
【００２３】
前記した通り、従来のこの種パネルの電磁成形においては、成形品パネルの形状精度や寸法精度を出すためには、成形品パネルの外表面となる表面側を、金型成形面と接触させることが必要であると認識されていた。しかし、電磁成形条件さえ適切であれば、成形品パネルの外表面となる表面側を、金型成形面と接触させることは全く必要がない。
【００２４】
本発明の電磁成形は、前記した通り、面積の大きな、あるいは複合したプレス成形が行われるアウタパネルの成形部分全ての成形を必ずしも電磁成形により行う必要は無く、通常のプレス成形と組み合わせて行うことが効率的かつ現実的である。その組み合わせ方は種々選択されるが、前記電磁成形するアウタパネル部分以外の成形をプレス成形により行う方法がある。例えば、電磁成形により張出部の成形を行い、その後周辺部のヘム加工をプレス成形により行う。また、張出成形が傷がつきにくい条件であれば、通常のプレス成形により行い、周辺部のヘム加工が傷がつきやすい条件であれば、この曲げ成形を電磁成形で行う方法もある。この他、張出成形を行う際に、前記傷がつきやすい張出成形部分のみを電磁成形により行い、傷がつきにくい他の張出成形部分を通常のプレス成形により行っても良い。
【００２５】
更に、前記電磁成形するアウタパネル部分自体の成形を通常のプレス成形と組み合わせて行う方法もある。即ち、電磁成形するアウタパネル部分の予備成形を通常のプレス成形で行うか、反対に電磁成形を予備成形として、仕上げの成形を通常のプレス成形で行う。通常のプレス成形をこのいずれに用いたとしても、本来のプレス成形のみによる成形条件に比して、成形条件は大幅に緩和されるために、成形品アウタパネルの外表面側の傷発生が抑制される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を用いて、本発明アルミニウム合金アウタパネルの成形方法の実施態様を説明する。
【００２７】
先ず、図３　に斜視図で示すアウタパネル成形品を部分的に成形する場合を、図１　の一部断面斜視図で示す。図１　において、６　は金型、５　はアルミニウム合金ブランク　（アルミニウム合金板成形素材）　、１ｂはアウタパネル成形品、２０ａ　は電磁成形用のコイルである。
【００２８】
ここにおいて、コイル２０ａ　は、成形するアウタパネル部分に対応した形状を有している。コイル２０ａ　の面積が成形するアウタパネル部分に対して小さい場合やコイル２０ａ　の形状が成形するアウタパネル部分に対して小さすぎる部分を有する場合には、成形品設計形状に対するアウタパネル成形品の形状精度がでない。また、逆に大きすぎる部分を有する場合には、同じく、成形品設計形状に対するアウタパネル成形品の形状精度がでない。また、コイルの製作も困難となりコイル寿命も低下する。
【００２９】
コイル２０ａ　はブランク５　の外表面側　（アウタパネルの外表面側）１ａ　に近接させて設ける。コイル２０ａ　とブランク５　の外表面側１ａとの距離　（間隔）　が遠過ぎる　（大きい）　と、コイル２０ａ　に投入される電気エネルギーにより発生する電磁力が、効率よくブランク５　の成形　（変形）　に活用されずに失われ、成形品設計形状に対するアウタパネル成形品の形状精度がでない。
【００３０】
一方、金型６　の成形面１０は、アウタパネルの内表面１ｂ側に近接させて設ける。この成形面１０とブランク５　の内表面側　（アウタパネルの内表面側）１ｂ　との距離　（間隔）　が遠過ぎる　（大きい）　と、コイル２０ａ　への電気エネルギーの投入によって、変形したブランク５　が金型６　の成形面１０に大きな押圧力で押圧されない。この結果、成形品設計形状に対するアウタパネル成形品の形状精度がでない。
【００３１】
また、大きな押圧力で押圧されない結果、成形アウタパネル部分が加工硬化しない。この結果、成形アウタパネル部分の強度を増して、成形アウタパネル部分の耐デント性を向上させることができない。この加工硬化機能は、アウタパネルに対する剛性の要求特性が高いほど重要となる。
【００３２】
また、金型６　の成形面１０は、ブランク５　の内表面１ｂ側に近接させて設けるため、金型６　の成形面１０と直接接触するのはブランク５　の内表面側１ｂとなる。この結果、ブランク５　のアウタパネルの外表面側相当面１ａは、金型６　の成形面１０に接触せずに成形され、アウタパネル部分の成形品表面となる外表面側を平滑化および無傷化させることができる。
【００３３】
これに対し、従来の、金型６　の成形面１０を、逆にブランク５　のアウタパネルの外表面側相当面１ａに近接させて設けた例を、図２　の一部断面斜視図に示す。この例では、変形したブランク５　のアウタパネルの外表面側相当面１ａが直接金型６　の成形面１０に接触して成形されるため、金型６　の成形面１０への押圧力が大きくなるほど、成形アウタパネル外表面１ａ側に傷が生じる可能性が高い。言い換えると、この従来方式では、前記した加工硬化を強めようとすると、この外表面側１ａに傷が生じる可能性が益々高くなる。
【００３４】
本発明にかかる電磁成形において、一回のみの電磁成形によって、成形品設計形状に対するアウタパネル成形品の形状精度を向上させるとともに、成形部分を加工硬化させるためには、アウタパネル部分の大きさ、発生板厚減少量、材料特性あるいは投入電気エネルギー量などの成形条件によって異なるが、コイルへの投入電気エネルギー量は、７．３ｋＪ　以上とすることが好ましい。７．３　ｋＪ未満では、１　回当たりのコイルへの投入電気エネルギー量が小さいため、寸法精度や形状精度を満足するようなアウタパネル成形品が成形できない。また成形されたアウタパネル成形品部分を加工硬化させ、フランジの板厚減少による強度低下分を補償できない可能性が高くなる。
【００３５】
前記した機械技術研究所報告第１５０　号に記載の板の電磁成形が困難であったのは、この一回当たりの投入電気エネルギー量が、コイルなどの制約もあって、せいぜい７．２ｋＪ　以下程度の低いレベルであったことに大きく起因する。
【００３６】
また、本発明における一連の電磁成形は、成形金属部材の軟化を防止し、加工硬化を促進するために、板素材が常温の状態にて　（電磁成形を常温下で）　行われることが好ましい。ただ、常温とは、室温を含め、軟化しない程度の温度上昇を許容するものとする。なお、前記形状精度が出た上で、前記加工硬化量が確保できるのであれば、材料や部材形状に応じて、高温や極低温までの低温下で電磁成形することを許容する。
【００３７】
本発明アウタパネルで用いるアルミニウム合金は、通常、この種構造材などの用途に汎用される、ＡＡ乃至ＪＩＳ　規格に規定された５０００系、６０００系等のアルミニウム合金が、高成形性や高強度を兼備している点で好ましい。Ａｌ−Ｍｇ　系の５０００系アルミニウム合金は、電磁成形時の加工硬化量が大きく、高成形性である点で好ましい。また、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系の６０００系アルミニウム合金は人工時効硬化性　（ベークハード性）　を備えており、低耐力状態で成形しやすくし、成形後に人工時効硬化処理で高耐力化できるなどの点で好ましい。勿論、これ以外のアルミニウム合金でも、電磁成形可能であり、用途と要求特性に応じて選択可能である。
【００３８】
ここで、電磁成形に使用するコイルは、好ましくは、図１　に断面で示すコイル２０ａ　のように、図１　のアウタパネル成形品形状に対応した平面的な形状を有し、樹脂２１などの絶縁物に埋設かつ平面的に巻回された、断面が正方形　（または矩形）　をなした導体素線２２と、導体素線２２自体の外側に巻回された絶縁性物質２３、導体素線２２の外表面側に配置された絶縁性物質２４とからなる。隣接する導体素線２２間は隙間がないように密接し、絶縁層の厚みは均一とされている。また、素線表面は平行となるように巻回配置されている。これらの絶縁性物質は、ガラス繊維にエポキシ樹脂などを含浸させた繊維強化樹脂が好適に用いられる。
【００３９】
このような繊維強化樹脂の使用と前記各絶縁物や、銅線などの導体素線の配置構成によって、導体素線周囲が補強され、コイルへの通電時における強い膨張力を受けた際にも、導体素線自体の変形や絶縁層の破損が軽減される。更に、導体素線は、隣接する導体素線との表面同士が平行になるように配置されているので、樹脂含浸時に無用な空孔が入り込んで絶縁性を損ねてしまう余地が無い。
【００４０】
次に、電磁成形するアウタパネル部分自体の成形を通常のプレス成形と組み合わせて行う方法を説明する。図４　は、前記図３　のパネル成形品１　を得るための、電磁成形と組み合わせて行う際の通常のプレス成形方法を示す。図４　において、まず、金型　（ダイス）６は、前記パネル成形品１　の成形品部２　の形成部６ａと、成形品部２　周囲のフランジ部４　を形成するダイフェース６ｂを有し、ダイフェース６ｂの面にドロービード部９ａ、９ｂを設けている。このドロービード部９ａ、９ｂは、雄雌一対のドロービード凸型およびドロービード凹型からなる。そして、アルミニウム合金ブランク５　は、成形の際に、ブランクホルダー８　によりしわ押さえ力を付与され、また、ドロービード部９ａ、９ｂにより材料の通過抵抗を付与されながら、製品形成部６ａ内に流入して成形される。
【００４１】
このようなプレス成形を、前記した図１　の、電磁成形するアウタパネル部分の予備成形として行うか、反対に電磁成形を予備成形として、仕上げの成形として行う。このような通常のプレス成形を用いても、本来のプレス成形のみによる成形条件に比して、成形条件は大幅に緩和されるために、成形品アウタパネルの外表面１ａ側の金型成形面１０による傷発生は抑制される。
【００４２】
更に、本発明をアウタパネルのヘム加工に適用する態様について説明する。自動車アウタパネルなどでは、プレス成形後に、図６　に示すように、アウタパネル成形品１１の周縁部　（前記図３　のフランジ４　周辺部）　を折り曲げて　（１８０　度折り返して）　、成形加工後のインナパネル１２の先端部１２ａ　を挟み込み、互いの周縁での接合を行う。この曲げ加工がヘム加工　（ヘミング加工、はぜ折り加工とも言う）　である。
【００４３】
このヘム加工の概要を図７（ａ）〜（ｄ）　に示す。ヘム加工は、図７（ａ）のダウンフランジ工程、図７（ｂ）のプリヘム工程を経て、図７（ｃ）のフラットヘム工程か図７（ｄ）のロープヘム工程の選択により基本的に行われる。
【００４４】
まず、図７（ａ）のダウンフランジ工程は、ダイス１３ａ　と板押さえ１５ａ　により固定したアウタパネル成形品１１の周縁部を、ポンチ１４ａ　により、直角（９０　°）　に近い角度まで折り曲げる。但し、この過程において、ポンチ１４ａ　などにより、前記図６　にｙ　で示す表面傷が、アウタパネル成形品外表面側となるヘム部外表面１１ａ　側の荷重が集中する部位につきやすい。この点は、図７（ｂ）のプリヘム工程の場合にも同様である。
【００４５】
したがって、本発明では、この図７（ａ）のダウンフランジ工程を、あるいはこのダウンフランジ工程と図７（ｂ）のプリヘム工程とを合わせて、電磁成形に置き換える。図５　に、図７（ａ）のダウンフランジ工程を電磁成形に置き換えた場合を斜視図で示す。アウタパネル成形品外表面側となるヘム部　（周縁部）　外表面１１ａ　側に、コイル２０ｂ　を近接させて設ける。一方、９０°の角度に形成されたダイス１３ａ　の成形面は、アウタパネル成形品内表面側となるヘム部　（周縁部）　内表面１１ｂ　側に近接させて設ける。しかる後に、コイル２０ｂ　への電気エネルギーの投入によって、外表面１１ａ　側がダイス１３ａ　の成形面に非接触の状態で、ヘム部　（周縁部）　を変形させてダイス１３ａ　の成形面に押圧して、直角（９０　°）　に近い角度まで折り曲げ成形する。この際の形状精度や加工硬化させる要領は、前記図１　の説明で記載した通りとする。なお、このヘム加工に電磁成形を用いる場合は、ヘム加工されるアウタパネル成形品が本発明で言うブランク　（成形用アルミニウム合金素板）　に相当する。
【００４６】
また、図５　のダイス１３ａ　の成形面を上記のように９０°の角度に形成するのではなく、成形面を４５°の角度　（板のなす角度は約１３５　°）　に形成すれば、図７（ｂ）のプリヘム工程まで一気に成形でき、図７（ａ）のダウンフランジ工程と図７（ｂ）のプリヘム工程とを合わせて省略し、１　工程での電磁成形により成形可能である。そして、以下、従来の図７（ｃ）のフラットヘム工程や図７（ｄ）のロープヘム工程ヘム工程によって更に成形する。
【００４７】
なお、上記したような、ダウンフランジ工程のみを電磁成形に置き換えて、従来のプリヘム工程を用いる場合には、図７（ｂ）にプリヘム工程を示すように、上記電磁成形によるダウンフランジ工程後のアウタパネル１１を、同じく、ダイス１３ｂ　と板押さえ１５ｂ　により固定し、アウタパネル１１の周縁部を、ポンチ１４ｂ　により、更に約１３５　°まで内側に折り曲げる。
【００４８】
図７（ｃ）のフラットヘム工程や図７（ｄ）のロープヘム工程は、絞り工程やトリム工程等の成形加工後のインナパネル１２の縁をプリヘム工程後のアウタパネル１１の折り曲げ部に収容　（挿入）　する。そして、アウタパネル１１およびインナパネル１２とを、板押さえ　（図示せず）　とダイス１３ｃ　、１３ｄ　により固定するとともに、アウタパネル１１の縁を、ポンチ１４ｃ　、１４ｄ　により、更に１８０　°の角度まで内側に折り曲げフラットヘムを形成する。このようにして、インナパネル１２の縁と、アウタパネル１１のフラットヘム部（１８０　度折り曲げ部）　とが接触して、両者が端部同士において接合されるとともに密着される。
【００４９】
ここで、図７（ｃ）のフラットヘム工程までのヘム加工を全て電磁成形により行うことも、金型成形面やコイル形状の工夫により成形可能である。但し、この際、ダウンフランジ工程で用いたコイルや金型成形面は、プリヘム工程までは使用できるものの、フラットヘム工程に対しては、そのままでは使用できず、プリヘム工程用やフラットヘム工程用にコイルや金型成形面を変えるか、コイルや金型を移動させて、アウタパネルの外表面側成形面に近接させて設ける必要があり、工程が煩雑となる可能性がある。更に、１８０　°折り曲げるフラットヘム工程までを金型を用いずに、電磁力の調整のみで、一気に行うことも考えられるが、金型を用いないために形状精度が出ない可能性が高い。したがって、本発明では、前記した通り、傷が生じやすい図７（ａ）のダウンフランジ工程乃至図７（ｂ）のプリヘム工程の代替として、電磁成形を用いることが好ましい。
【００５０】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を説明する。
アウタパネル用板素材として、板厚が１．０ｍｍ　のＡＡ６０２２アルミニウム合金　（Ｔ５調質で０．２％耐力１２０ＭＰａ）　の圧延板から切り出したブランク　（５５０ｍｍ　×４５０ｍｍ）を用い、前記図３　に示した形状であって、比較的小さいアウタパネル成形品１　を、図１　で示した電磁成形を行って製作した。アウタパネル成形品１　の条件は、壁部３　の高さ５０ｍｍ、成形品部２　の長さ　（図の横方向）４００ｍｍ、幅　（図の縦方向右側）３５０ｍｍとした。
【００５１】
電磁成形の際、コイル２０ａ　はブランク５　の外表面側１ａに近接させて設け、金型６　の成形面１０は、ブランク５　の内表面１ｂ側に近接させて設けた。そして、図示しない衝撃電流発生装置に高電圧で蓄荷電されている電気エネルギーを３０ｋＪ（６００μＦ　、１０ｋＶ）　、最終アウタパネル成形品１　に対応した平面的な形状を有するコイル２０ａ　に瞬時に投入し、極めて短時間の強力な磁場をブランク部分に形成することにより、図１　に矢印で示す周囲方向に、ブランク５　を変形させるとともに、変形したブランク５　の内表面１ｂ側を強い力で金型６　の成形面１０に押圧し成形した。
【００５２】
以上のように形成されたアウタパネルの外表面１ａ側には、表面観察の結果、傷が無く、凹凸、シワなどが無い平滑な曲面となっていた。また、寸法精度や形状精度は、前記設計したアウタパネル形状に対し、各部の寸法誤差が、壁部高さで±０．１ｍｍ　程度、成形品部２　の長さ、幅で±０．２ｍｍ　程度の小さいものであった。
【００５３】
更に、製品部２　の平均板厚は０．９ｍｍ　であり、約０．１ｍｍ　だけ板厚減少していた。しかし、一方、製品部２　の平均０．２％耐力は１５０ＭＰａ、硬度１００ＨＶ　であり、電磁成形前のブランクの０．２％耐力と硬度に対し、各々２５％　、３０％　加工硬化していた。この加工硬化量は、前記板厚減少による強度低下分を補償することができる量である。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、アルミニウム合金アウタパネルの成形品設計形状に対する形状精度を向上させた上で、成形品アウタパネルの外表面側の傷発生を無くし、平滑化することができる。これによって，　自動車などのアウタパネルへのアルミニウム合金の適用を促進乃至拡大できる工業的な意義を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明アウタパネル成形方法の一態様を示す一部断面斜視図である。
【図２】比較アウタパネル成形方法の態様を示す一部断面斜視図である。
【図３】アウタパネル成形品を示す斜視図である。
【図４】プレス成形方法の一態様を示す一部断面斜視図である。
【図５】本発明アウタパネル成形方法の他の態様を示す一部断面斜視図である。
【図６】アウタパネル成形品を示す斜視図である。
【図７】ヘム加工方法の態様を示す断面図である。
【符号の説明】
１：アウタパネル成形品、２：成形品部、３：縦壁部、４：フランジ部、
５：アルミニウム合金ブランク、６：金型、７：ポンチ、８：板押さえ、９：ビード、
１０：　金型成形面、１１：　アウタパネル、１２：　インナパネル、１３：　ダイス、
１４：　ポンチ、２０：　電磁成形用のコイル

Claims (5)

1. アルミニウム合金アウタパネルを電磁成形にて成形するに際し、成形するアウタパネル部分に対応した形状を有するコイルをブランクのアウタパネル外表面側に近接させて設ける一方、金型成形面をブランクのアウタパネル内表面側に近接させて設け、前記コイルに電気エネルギーを投入して、成形するブランク部分を外表面側から内表面側に向かって変形させるとともに、変形したブランク部分のアウタパネル内表面側のみを前記金型成形面に押圧して、所定の曲面形状に成形することによって、非接触にて成形したアウタパネル外表面側を平滑化および無傷化させることを特徴とするアルミニウム合金アウタパネルの成形方法。
2. 前記電磁成形の際の投入電気エネルギーを７．３ｋＪ　以上とする請求項１に記載のアルミニウム合金アウタパネルの成形方法。
3. 前記アルミニウム合金がＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金である請求項１または２に記載のアルミニウム合金アウタパネルの成形方法。
4. 前記成形したアウタパネル部分を加工硬化させてアウタパネルの剛性を高めた請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアルミニウム合金アウタパネルの成形方法。
5. 前記アウタパネルが自動車用である請求項１乃至４のいずれか１項に記載のアルミニウム合金アウタパネルの成形方法。

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