JP2010064137A - 形状凍結性に優れる多段プレス成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 精度良く、面内方向に湾曲した正規形状の金属製部材を得ることができる。
【解決手段】 コの字型又はハット型の断面で、長手方向に湾曲した形状を有する金属製部材を成形する方法であって、長手方向の一部において、第一成形工程で、製品形状と同一曲率半径を有し、かつ前記製品形状より幅が大きい形状変化部を有する中間品を成形し、第二成形工程で、前記形状変化部は、前記第一成形工程における幅より小さく、曲率半径を変えずに成形し、残部の箇所は、前記第一成形工程と幅及び曲率半径を変えずに成形して、成形品全体を製品形状又は略製品形状とすることを特徴とする形状凍結性に優れる多段プレス成形方法。好ましくは、前記製品形状と前記中間品形状における形状変化部の幅方向の線長を、それぞれＬＷ［ｍｍ］、ＬＷｌ［ｍｍ］としたときに、１＜ＬＷｌ／ＬＷ＜１．１の条件となるように前記中間品を成形する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば図１に示すような長手方向（図１（ａ）で言えば、両側のフランジ面１１、１２を含む平面をＸ平面とすれば、Ｘ平面内又はX平面外での任意の方向、図１（ｂ）で言えば、両側の稜線１５、１６を含む平面をＸ平面とすれば、Ｘ平面内又はX平面外での任意の方向をいう）に湾曲した、コの字型又はハット型の断面を有する金属製部材のプレス成形品において、通常では離型後に発生するねじれＡ、Ｂや、キャンバー（正規（設計上）の製品形状からの長手方向のズレ）などの寸法精度不良を低減し、精度良い形状の製品を得るプレス成形方法に関するものである。

長手方向に湾曲した形状を有するハット型断面の金属製部品をプレス成形により製造すると、図１（ａ）に示す湾曲部の内側フランジ面１１において長手方向への引張り応力１（プラスで表す力）が発生し、湾曲部の外側フランジ面１２において長手方向への圧縮応力２（マイナスで表す力）が発生する。このように湾曲内外では符合の異なる内部応力が発生し、それがチャンネル横断面にねじれモーメントを与えてねじれＡの原因となる。また、図１（ｂ）に示す特定の面内方向に湾曲したコの字断面の成形においては、湾曲部の内側の縦壁面１３において長手方向への引張り応力３（プラスで表す力）が発生し、湾曲部の外側の縦壁面１４において長手方向への圧縮応力４（マイナスで表す力）が発生する。この場合もチャンネル横断面にねじれモーメントが生じねじれＢの原因となる。
ねじれの向きや量は発生する応力の程度やフランジの残り量によって変化することが知られている。

従来の技術においては、スプリングバックする量を見込んで、あらかじめ金型形状を修正したり、非特許文献１に記載されたように縮み変形部に板余り吸収ビードを追加して不均一な残留応力を低減したりして、所望の形状の成形品を得る方法などが用いられている。しかし、前者では高強度鋼板やアルミ合金板などのスプリングバックが大きい材料では必然的に見込みの量が大きくなり、結果的に所望の製品形状が得られなかったり、得られるまでに試行錯誤で何回も金型に修正を施す必要が生じたりするため、コストや工期の面で課題がある。後者においては形状に追加するビードの深さを調整する為の工数・費用がかかる上、ビード形状が製品形状として残る為、部品上使用が限定されるといった問題があった。特に衝突時に荷重を受ける部品については、ビードが部品を座屈させる起点となってしまうため、車自体の衝突安全性を低下させる恐れがあり、汎用的には適用できないといった問題がある。
プレス成形難易ハンドブック第２版２２２頁（日刊工業新聞社）

本発明は上述の問題に鑑み、金型形状の調整を行うことなく、且つ所定の部品形状のままで、精度良くコの字型又はハット型断面で、長手方向に湾曲した正規形状（設計上の形状）の金属製部材（プレス成形品）を得ることを可能とするものである。

係る課題を解決するため、本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）コの字型又はハット型の断面で、長手方向に湾曲した形状を有する金属製部材を成形する方法であって、
金属製部材の長手方向における領域のうち、湾曲部を含む一部については、第一成形工程で、製品形状と同一曲率半径で、かつ前記製品形状より幅を大きくして中間品を成形し、第二成形工程で、前記第一成形工程における幅より小さく、曲率半径を変えずに成形し、
前記湾曲部を含む一部以外の残部の箇所については、前記第一成形工程と前記第二成形工程で金型の幅及び曲率半径を変えずに成形して、成形品全体を製品形状又は略製品形状とすることを特徴とする形状凍結性に優れる多段プレス成形方法。
（２）コの字型又はハット型の断面で、長手方向に湾曲した形状を有する金属製部材を成形する方法であって、
金属製部材の長手方向の全部について、
第一成形工程で、製品形状と同一曲率半径で、かつ前記製品形状より幅を大きくして中間品を成形し、
第二成形工程で、前記第一成形工程における幅より小さく、曲率半径を変えずに成形して、成形品全体を製品形状又は略製品形状とすることを特徴とする形状凍結性に優れる多段プレス成形方法。
（３）前記製品形状と前記第一成形工程で成形された中間品形状における幅方向の線長を、それぞれＬＷ［ｍｍ］、ＬＷｌ［ｍｍ］としたときに、
１＜ＬＷｌ／ＬＷ＜１．１
の条件を満たすことを特徴とする（１）又は（２）記載の形状凍結性に優れる多段プレス成形方法。
（４）前記第一成形工程がドロー成形又はフォーム成形であり、前記第二成形工程が製品形状に成形するリストライク工程であることを特徴とする（１）〜（３）の何れか1項に記載の形状凍結性に優れる多段プレス成形方法。
（５）前記第一成形工程及び前記第二成形工程が、ドロー成形又はフォーム成形であり、前記第二成形工程の後に製品形状に成形するリストライク工程を有することを特徴とする（１）〜（３）の何れか1項に記載の形状凍結性に優れる多段プレス成形方法。

本発明では、第一成形工程及び第二成形工程で製品形状を得る場合と、第二成形工程に続く他の成形工程で製品形状を得る場合とが含まれる。本発明で、製品形状とは、最終的な成形工程で得られる成形品の形状を言う。例えば、第二成形工程で完了する場合には、第二成形工程で得られる成形品形状が製品形状となり、第二成形工程に続く他の成形工程で完了する場合には、他の成形工程で得られる成形品形状が製品形状となる。また、略製品形状とは、製品形状が得られる前の第二成形工程後の成形品の形状を言う。即ち、第二成形工程で完了する場合には、第二成形工程で成形された成形品形状は製品形状となり、第二成形工程に続く他の成形工程で完了する場合には、第二成形工程で成形された成形品形状が略製品形状となる。そして、製品形状と略製品形状における長手方向の稜線の線長をＬ［ｍｍ］、Ｌｌ［ｍｍ］としたときに、１＜Ｌｌ／Ｌ＜１．２の条件を満たす。また、長手方向の一部又は全部とは、金属製部材の内側壁及び外側壁の一方又は両方の一部若しくは全部をいう。

本発明によれば、金型形状の調整を行うことなく、且つ所定の部品形状のままで、精度良くコの字型又はハット型断面で、特定の面内方向に湾曲した正規形状（設計上の形状）の金属製部材（プレス成形品）を得ることができる。

以下、本発明の実施例について説明する。

長手方向に湾曲したコの字型又はハット型の断面を持つ金属製部品においては、湾曲内外側のフランジ面１１、１２（図１（ａ）参照）や縦壁面１３、１４（図１（ｂ）参照）において符号の異なる長手方向応力が発生し、この応力が開放されて、図１（ａ）（ｂ）に示すようなねじれＡ、Ｂなどによるスプリングバックを発生させる。最終製品でのスプリングバックを極力抑制するためには、最終成形終了時点で当該部位（フランジ面１１、１２の湾曲部又は、縦壁面１３、１４の湾曲部）における長手方向の引張応力および圧縮応力が、形状剛性に対し、十分小さくなっていれば良い。湾曲の内側のフランジ面１１および縦壁面１３で長手方向に引張応力が大きくなるのは、材料が流入とともに長手方向に伸ばされる伸びフランジ成形となっているためであり、また、湾曲の外側のフランジ面１２および縦壁面１４で長手方向に圧縮応力が大きくなるのは、材料が流入とともに長手方向に縮められる縮みフランジ成形となっているためである。

この長手方向の引張応力または圧縮応力を十分に小さくする成形方法について研究を進めた結果、長手方向に湾曲した形状の長手方向の一部について、第一成形工程において、中間品の曲率半径が最終製品の曲率半径と同一曲率半径となり、また中間品の幅が最終製品の幅より大きくなるように成形しておき、第二成形工程において、第一成形工程で得られた中間品の幅より小さく、かつ曲率半径を変えずに成形し、残部の箇所は、第一成形工程と第二成形工程で金型の曲率半径を変えずに成形して、成形品全体を最終製品の形状（製品形状）または最終製品により近い形状（略製品形状）へと成形することで達成されることを見出した（前記（１）に係る発明、図５（ｄ）参照）。

第一成形工程において、成形品の一部の幅を最終製品よりも大きい形状で成形しておくと、第二成形工程で製品形状又は略製品形状に成形した際に、湾曲内側では、材料が流入とともに長手方向に圧縮されるので、第一成形工程で発生した引張り応力と第二成形工程で発生した圧縮応力が打ち消しあい、長手方向の応力がゼロに近づく。同様に湾曲外側では、第二成形工程において材料が流入とともに長手方向に引っ張られ、第一成形工程で発生した圧縮応力と第二成形工程で発生した引張応力が打ち消しあい、長手方向の応力がゼロに近づく。これにより、製品内に発生した応力によって、スプリングバック等が発生するのを抑制することができ、製品形状の精度を向上させることができる。

また、長手方向に湾曲した形状の長手方向の全部について、第一成形工程において、製品形状と同一の曲率半径を有し、中間品の全部の幅を最終製品より大きい形状で成形しておき、第二成形工程において、第一成形工程で得られた中間品の曲率半径を変えずに中間品の幅を小さく成形することでも、発生した応力を打ち消しあう効果が得られるため、スプリングバック等の発生を抑制することができる（前記（２）に係る発明）。

中間品形状での湾曲部の曲率半径は製品形状での湾曲部の曲率半径と同一になるようにすれば良いが、図２のように形状変化部５の幅方向の線長の変化量（ＬＷｌ−ＬＷ）が大きくなりすぎる場合には、第二成形工程中にしわが生じたり成形品に跡が残ったりしてしまう。このため、製品形状と中間品形状における形状変化部５の幅方向の線長をＬＷ［ｍｍ］、ＬＷｌ［ｍｍ］としたとき、１＜ＬＷｌ／ＬＷ＜１．１の範囲内に、更に好ましくは１＜ＬＷ１／ＬＷ＜１．０５の範囲内に設定することが望ましい（前記（３）に係る発明）。

中間品を成形する工程としては、第一成形工程がドロー（絞り曲げ）成形又はフォーム成形であり、第二成形工程が製品形状に成形するリストライク工程である場合は、第一成形工程で実施すれば良い（前記（４）に係る発明）。

また、第一成形工程が１段目のドロー成形またはフォーム成形で、第二成形工程が２段目のドロー成形またはフォーム成形で製品形状又は略製品形状に成形する場合は、その第一成形工程を中間品の成形工程としても良いし、さらに第二成形工程の後に製品形状に成形するリストライク工程を有する場合も、その第二成形工程を中間品の成形工程として略製品形状に成形しても良い（前記（５）に係る発明）。ここでいう成形工程とは製品形状の外形に成形する工程をいい、穴抜き（ピアス）、外形抜き（トリム）などの打ち抜きまたは切断のための工程を含まない工程を指している。すなわち、打ち抜き等の工程は、製品形状に応じて、適宜行えばよい。

また、中間品を成形する場合は成形高さが製品形状の高さまで成形されていなくても良いが、望ましくは製品形状の半分以上の高さを有する中間品が成形されていれば良い。

中間品形状と製品形状の稜線のずれが大きい場合には、中間品が第二成形工程の金型にはまりづらくなったり、形状のずれが生じたりするおそれがあるため、ロケートピンやガイドなどの位置決め装置または治具を用いることが望ましい。

中間品形状として湾曲外側部の幅を製品幅より大きくする場合で、稜線のずれ量が大きくなるときは、図３に示すように第二成形工程の下型（パンチ）１０にはまるので、しわ押さえ（ホルダー）を用いずに上型（ダイ）７で成形するリストライク工程で十分である。ただし、中間品の位置決めをするピンやガイドを用いることが望ましい。

図４に本発明において検討を実施した製品形状を示す。鋼板は厚さ１．２ｍｍの９８０ＭＰａ級鋼板を使用して、ハット型断面の高さ（天井部１７の面とフランジ１１、１２の面との距離）Ｈを４０ｍｍ、天井部１７の幅Ｗ１を６０ｍｍ、長さＬ１を５００ｍｍ、各フランジ１１、１２の幅Ｗ２を２０ｍｍ、湾曲内側部２１の曲率半径３００ｍｍ、湾曲外側部２２の曲率半径３６０ｍｍの部材を成形した。比較例として製品形状に対応した形状の金型を用いた１段成形では、成形条件としてしわ押さえ荷重を４０ｔｏｎ与えてドロー成形し、得られた成形品の両端の断面を形状測定機で倣い測定した。成形品の両端の断面を重ねた場合の天井部１７の角度（ずれ量）をねじれ角度として評価したところ、第一成形工程後の形状（比較例で得られた製品の形状）では２．５°のねじれが発生した。

図５は本発明において実施した中間品の形状と製品形状の幅の変化を説明する図である。ここで、図５は、図４に示す製品（又は、中間品）を上側から見た図であり、フランジ１１、１２を省略して示している。

図５（ａ）は、第一成形工程で、湾曲外側部２２の全部について湾曲部の曲率半径が一定（３６０ｍｍ）のまま、幅を製品幅より大きくした例である。すなわち、図５（ａ）の破線で示すように、中間品における湾曲外側部２２と湾曲内側部２１の間との幅が、製品における湾曲外側部２２と湾曲内側部２１との幅Ｗ１（６０ｍｍ）よりも大きくなるように、第一成形工程を行っている。具体的には、第一成形工程で、湾曲外側部２２と湾曲内側部２１との幅を６２、６４、６６ｍｍとしてドロー成形し、第二成形工程において、湾曲外側部２２の曲率半径を３６０ｍｍ、天井部１７の幅Ｗ１を６０ｍｍとして、フォーム成形した。また、残部（湾曲外側部２２を除く部分）の箇所は第一成形工程と第二成形工程で金型の形状を変えずに、即ち湾曲内側部２１は同一形状として、成形品全体を第二成形工程で最終の製品形状とするリストライク工程とした。

図５（ｂ）は、第一成形工程で、湾曲内側部２１の全部について湾曲部の曲率半径が一定（３００ｍｍ）のまま、幅を製品幅より大きくした例である。すなわち、図５（ｂ）の破線で示すように、中間品における湾曲外側部２２と湾曲内側部２１との幅が、製品における湾曲外側部２２及び湾曲内側部２１の幅Ｗ１（６０ｍｍ）よりも大きくなるように、第一成形工程を行っている。具体的には、第一成形工程で、湾曲外側部２２と湾曲内側部２１との幅を６３、６６、６９ｍｍとしてドロー成形し、第二成形工程において、湾曲部内側部２１の曲率半径を３００ｍｍ、天井部１７の幅Ｗ１を６０ｍｍとしてフォーム成形した。また、残部（湾曲内側部２１を除く部分）の箇所は第一成形工程と第二成形工程で金型の形状を変えずに、即ち湾曲外側部２２は同一形状として、成形品全体を第二成形工程で最終の製品形状とするリストライク工程とした。

図５（ｃ）は、第一成形工程で、湾曲内側部２１及び湾曲外側部２２の全部について湾曲部の曲率半径が一定のまま（湾曲内側部２１の曲率半径は３００ｍｍ、湾曲外側部２２の曲率半径は３６０ｍｍ）、幅を大きくさせた例である。すなわち、図５（ｃ）の破線で示すように、中間品における湾曲外側部２２と湾曲内側部２１との幅が、製品における湾曲外側部２２及び湾曲内側部２１の幅Ｗ１（６０ｍｍ）よりも大きくなるように、第一成形工程を行っている。具体的には、第一成形工程で、湾曲外側部２２と湾曲内側部２１との幅を６１（片側の形状変化幅０．５ｍｍ）、６２（片側の形状変化幅１．０ｍｍ）、６３（片側の形状変化幅１．５ｍｍ）ｍｍとしてドロー成形し、第二成形工程において、湾曲内側部２１の曲率半径は３００ｍｍ、湾曲外側部２２の曲率半径は３６０ｍｍ、湾曲外側部２２と湾曲部内側部２１との幅を６０ｍｍとして、フォーム成形した。また、第一成形工程と第二成形工程で金型の幅以外の形状を変えずに、成形品全体を第二成形工程で最終の製品形状とするリストライク工程とした。なお、図５（ｃ）では、湾曲外側部２２及び湾曲内側部２１の形状変化幅を等しくしているが、異ならせてもよい。

図５（ｄ）は、第一成形工程で、湾曲外側部２２の一部について湾曲部の曲率半径が一定（３６０ｍｍ）のまま、幅を製品幅より大きくした例である。すなわち、図５（ｄ）の破線で示すように、中間品における湾曲外側部２２と湾曲内側部２１の間との幅が、製品における湾曲外側部２２と湾曲内側部２１との幅Ｗ１（６０ｍｍ）よりも大きくなるように、第一成形工程を行っている。具体的には、第一成形工程で、天井部１７のＣ側エッジ２３において、湾曲外側部２２の曲率半径を３６０ｍｍ、湾曲外側部２２と湾曲内側部２１との幅を６０mmとし、天井部１７のＤ側エッジ２４において、湾曲外側部２２の曲率半径を３６０ｍｍ、湾曲外側部２２と湾曲内側部２１との幅を６１、６２、６３ｍｍとしてドロー成形して、第二成形工程において、湾曲外側部２２の曲率半径を３６０ｍｍ、湾曲外側部２２と湾曲内側部２１との幅を６０ｍｍとしてフォーム成形した。また、残部（湾曲外側部２２を除く部分）の箇所は第一成形工程と第二成形工程で金型の形状を変えずに、即ち湾曲内側部２１の全部及び湾曲外側２２の一部は同一形状として、成形品全体を第二成形工程で最終の製品形状とするリストライク工程とした。

表１に実験を行った条件と形状測定結果を示す。ねじれ角は、上述した成形工程で得られた製品の両端断面を重ねたときの天井部１７の角度（ずれ量）とし、ねじれ角が０．５°以下を◎、０．５〜１．０°を○、１．０°よりも大きい場合を×とした。最終製品の表面性状については、しわが発生するかすり傷の幅が５ｍｍ以上あったものを△、すり傷の幅が５ｍｍ未満と小さかったものか、または目視で確認できなかったものを○とした。

図６に本発明において検討を実施した製品形状を示す。この製品は、ハット型断面の高さが一端側から他端側に向かって高くなっているとともに、天井部１７の幅が一端側から他端側に向かって広くなっている。また、フランジ１１，１２の幅は、両端側から中間部に向かって変化している。さらに、この製品は、２つの湾曲内側部２１及び２つの湾曲外側部２２を有している。

鋼板は厚さ１．２ｍｍの９８０ＭＰａ級鋼板を使用して、ハット型断面の最大高さＨｍａｘを４０ｍｍ、天井部１７の最大幅Ｗ３を８０ｍｍ、長さＬ２を５２５ｍｍ、各フランジ１１、１２の最大幅Ｗ４を３０ｍｍ、湾曲内側部２１の曲率半径３００ｍｍ、湾曲外側部２２の曲率半径３６０ｍｍの部材を成形した。比較例として製品形状に対応した形状の金型を用いた１段のドロー成形では、成形条件としてしわ押さえ荷重を４０ｔｏｎ与えて成形し、得られた成形品の両端の断面を形状測定機で倣い測定した。成形品（最終製品）の両端の断面を重ねた場合の天井部１７の角度をねじれ角度として評価したところ、第一成形工程後の形状（比較例で得られた製品の形状）では１．５°のねじれが発生した。

図７は、本発明において実施した中間品形状と製品形状の幅の変化を説明する図である。ここで、図７は、図６に示す製品（又は、中間品）を上側から見たときの図であり、フランジ１１、１２を省略して示している。

図７（ａ）では、第一成形工程で、湾曲Ａ側３１の全部について、湾曲部の曲率半径が一定（湾曲内側部２１の曲率半径３００ｍｍ、湾曲外側部２２の曲率半径３６０ｍｍ）のまま、幅を大きくさせた例である。すなわち、図７（ａ）の破線で示すように、中間品における湾曲Ａ側３１と湾曲Ｂ側３２との幅が、製品における湾曲Ａ側３１と湾曲Ｂ側３２との幅よりも大きくなるように、第一成形工程を行っている。ここで、中間品における湾曲Ａ側３１及び湾曲Ｂ側３２の幅と、製品における湾曲Ａ側３１及び湾曲Ｂ側３２の幅との差は、成形品の長手方向に関して等しくなっている。具体的には、第一成形工程において湾曲Ａ側３１と湾曲Ｂ側３２との最大幅を８２ｍｍとしてドロー成形し、第二成形工程において、湾曲Ａ側３１の湾曲内側部２１の曲率半径３００ｍｍ、湾曲外側部２２の曲率半径３６０ｍｍ、湾曲Ａ側３１と湾曲Ｂ側３２との最大幅を８０ｍｍとしてフォーム成形した。また、残部（湾曲Ａ側３１を除く部分）の箇所は第一成形工程と第二成形工程で金型の形状を変えずに、即ち湾曲Ｂ側３２は同一形状として、成形品全体を第二成形工程で最終の製品形状とした。

図７（ｂ）は、第一成形工程で、湾曲Ｂ側３２の全部について、湾曲部の曲率半径が一定（湾曲内側部２１の曲率半径３００ｍｍ、湾曲外側部の曲率半径３６０ｍｍ）のまま、幅を大きくさせた例である。すなわち、図７（ｂ）の破線で示すように、中間品における湾曲Ａ側３１と湾曲Ｂ側３２との幅が、製品における湾曲Ａ側３１と湾曲Ｂ側３２との幅よりも大きくなるように、第一成形工程を行っている。ここで、中間品における湾曲Ａ側３１及び湾曲Ｂ側３２の幅と、製品における湾曲Ａ側３１及び湾曲Ｂ側３２の幅との差は、成形品の長手方向に関して等しくなっている。具体的には、第一成形工程において、湾曲Ａ側３１と湾曲Ｂ側３２との最大幅を８３ｍｍとしてドロー成形し、第二成形工程において、湾曲Ｂ側３２の湾曲内側部２１の曲率半径３００ｍｍ、湾曲外側部２２の曲率半径３６０ｍｍ、湾曲Ａ側３１と湾曲Ｂ側３２との最大幅を８０ｍｍとしてフォーム成形した。また、残部（湾曲Ｂ側３2を除く部分）の箇所は第一成形工程と第二成形工程で金型の形状を変えずに、即ち湾曲Ａ側３１は同一形状として、成形品全体を第二成形工程で最終の製品形状とするリストライク工程とした。

図７（ｃ）は、第一成形工程で、湾曲Ａ側３１及び湾曲Ｂ側３２の全部について、湾曲部の曲率半径が一定（湾曲Ａ側３１及び湾曲Ｂ側３２のそれぞれについて、湾曲内側部２１の曲率半径３００ｍｍ、湾曲外側部２２の曲率半径３６０ｍｍ）のまま、幅を大きくさせた例である。すなわち、図７（ｃ）の破線で示すように、中間品における湾曲Ａ側３１と湾曲Ｂ側３２との幅が、製品における湾曲Ａ側３１と湾曲Ｂ側３２との幅よりも大きくなるように、第一成形工程を行っている。ここで、中間品における湾曲Ａ側３１及び湾曲Ｂ側３２の幅と、製品における湾曲Ａ側３１及び湾曲Ｂ側３２の幅との差は、成形品の長手方向に関して等しくなっている。具体的には、第一成形工程において、湾曲Ａ側３１と湾曲Ｂ側３２との最大幅を８３mm（片側の形状変化幅１．５ｍｍ）としてドロー成形し、第二成形工程において、湾曲Ａ側３１及び湾曲Ｂ側３２のそれぞれについて、湾曲内側部２１の曲率半径３００ｍｍ、湾曲外側部２２の曲率半径３６０ｍｍ、湾曲Ａ側３１と湾曲Ｂ側３２との最大幅を８０ｍｍとしてフォーム成形し、製品全体を第二成形工程で製品形状とするリストライク工程とした。なお、図７（ｃ）では、湾曲Ａ側３１及び湾曲Ｂ側３２の形状変化幅を等しくしているが、異ならせてもよい。

表２に実験を行った条件と形状測定結果を示す。ねじれ角は、上述した成形工程で得られた製品の両端断面の天井部の角度とし、ねじれ角が０．５°以下を◎、０．５〜１．５°を○、１．５°よりも大きい場合を×とした。最終製品の表面性状については、しわが発生するかすり傷の幅が５ｍｍ以上あったものを△、すり傷が５ｍｍ未満と小さかったものか、または目視で確認できなかったものを○とした。

以上のように本発明により、比較例より寸法精度が向上し、寸法精度に優れるハット型断面部品を得ることができた。尚、実施例１のＮｏ．７は、前記（３）に係る本発明の範囲を外れているが、前記（１）に係る本発明の要件を満たしているので、長手方向のねじれを比較例に比べて大幅に低減することができた。表面性状がそれほど重要視されない部品に対しては十分に適用可能である。

なお、上述した実施例１、２では、ハット型の断面を有する製品を成形した場合であるが、コの字型の断面を有する製品を成形する場合においても、同様の効果が得られる。

ハット型またはコの字型断面で、長手方向に湾曲した形状を有する金属製部材の外観図を示す。 本発明における中間品形状と製品形状の上面図を示す。 本発明における第二成形工程の断面図を示す。 本発明を適用した実施例１の製品形状を示す。 本発明を適用した実施例１の中間製品形状と製品形状の上面図を示す。 本発明を適用した実施例２の製品形状を示す。 本発明を適用した実施例２の中間製品形状と製品形状の上面図を示す。

符号の説明

１ 伸びフランジ側フランジ面に働く引張応力
２ 縮みフランジ側フランジ面に働く圧縮応力
３ 伸びフランジ側縦壁面に働く引張応力
４ 縮みフランジ側縦壁面に働く圧縮応力
５ 中間品形状と製品形状の形状変化部
６ 中間品形状の形状変化部の稜線
７ 上型（ダイ）
８ 成形品
９ しわ押さえ（ホルダー）
１０ 下型（パンチ）
１１ フランジ面
１２ フランジ面
１３ 縦壁面
１４ 縦壁面
１５ 稜線部
１６ 稜線部
２１ 湾曲した内側（湾曲内側）
２２ 湾曲した外側（湾曲外側）
２３ 天井部のＣ側エッジ
２４ 天井部のＤ側エッジ
３１ 湾曲したＡ側（湾曲Ａ側）
３２ 湾曲したＢ側（湾曲Ｂ側）
Ａ ねじれ
Ｂ ねじれ

Claims (5)

1. コの字型又はハット型の断面で、長手方向に湾曲した形状を有する金属製部材を成形する方法であって、
   金属製部材の長手方向における領域のうち、湾曲部を含む一部については、第一成形工程で、製品形状と同一曲率半径で、かつ前記製品形状より幅を大きくして中間品を成形し、第二成形工程で、前記第一成形工程における幅より小さく、曲率半径を変えずに成形し、
   前記湾曲部を含む一部以外の残部の箇所については、前記第一成形工程と前記第二成形工程で金型の幅及び曲率半径を変えずに成形して、成形品全体を製品形状又は略製品形状とすることを特徴とする形状凍結性に優れる多段プレス成形方法。
2. コの字型又はハット型の断面で、長手方向に湾曲した形状を有する金属製部材を成形する方法であって、
   金属製部材の長手方向の全部について、
   第一成形工程で、製品形状と同一曲率半径で、かつ前記製品形状より幅を大きくして中間品を成形し、
   第二成形工程で、前記第一成形工程における幅より小さく、曲率半径を変えずに成形して、成形品全体を製品形状又は略製品形状とすることを特徴とする形状凍結性に優れる多段プレス成形方法。
3. 前記製品形状と前記第一成形工程で成形された中間品形状における幅方向の線長を、それぞれＬＷ［ｍｍ］、ＬＷｌ［ｍｍ］としたときに、
   １＜ＬＷｌ／ＬＷ＜１．１
   の条件を満たすことを特徴とする請求項１又は２記載の形状凍結性に優れる多段プレス成形方法。
4. 前記第一成形工程がドロー成形又はフォーム成形であり、前記第二成形工程が製品形状に成形するリストライク工程であることを特徴とする請求項１〜３の何れか1項に記載の形状凍結性に優れる多段プレス成形方法。
5. 前記第一成形工程及び前記第二成形工程が、ドロー成形又はフォーム成形であり、前記第二成形工程の後に製品形状に成形するリストライク工程を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか1項に記載の形状凍結性に優れる多段プレス成形方法。

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