JP2010105026A

JP2010105026A - Ｔｒｂ材のプレス成形方法

Info

Publication number: JP2010105026A
Application number: JP2008280653A
Authority: JP
Inventors: Eiji Iizuka; 栄治飯塚
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2010-05-13
Anticipated expiration: 2028-10-31
Also published as: JP5458548B2

Abstract

【課題】ＴＲＢ材（ＴａｉｌｏｒＲｏｌｌｅｄＢｌａｎｋ）をプレス成形する際に、良好な面品質（面精度）を得ることができ、それによってＴＲＢ材の自動車外板パネル等への適用拡大を可能にするＴＲＢ材のプレス成形方法を提供する。
【解決手段】ＴＲＢ材１０の厚肉部１１の板厚ｔ１と薄肉部１２の板厚ｔ２との板厚差Δｔ（＝ｔ１−ｔ２）と、板厚変化部１３の長さＬｃとの比Δｔ／Ｌｃで表される板厚変化率が１／２０以下（５％以下）、好ましくは、１／３０以下（３．３％以下）になるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＴＲＢ材（ＴａｉｌｏｒＲｏｌｌｅｄＢｌａｎｋ）をプレス成形によって自動車部品（特に、外板パネル）等に加工するためのＴＲＢ材のプレス成形方法に関するものである。

近年、自動車の安全性確保と対環境性能に関する要望の高まりから、自動車の車体重量の軽量化が図られているが、さらに一層の車体重量の軽量化が要望されている。

そのような要望に応えるため、部品のうち高い強度の必要な部分にだけ、局部的に、板厚の厚いものを用いるという動きがある。すなわち、例えば特許文献１に記載された圧延方法によって製造された、板厚が厚い厚肉部と板厚が薄い薄肉部を備えた圧延金属板、いわゆるＴＲＢ材（ＴａｉｌｏｒＲｏｌｌｅｄＢｌａｎｋ）を素材金属板として用い、そのＴＲＢ材をプレス成形によって所望の形状に加工することが考えられている。

なお、図１に斜視図を示すように、ここでいうＴＲＢ材１０は、外表面が平滑で内表面に段差がある片面差厚金属板であり、厚肉部１１と、薄肉部１２と、両者の間で板厚が徐々に変化する板厚変化部１３とを有している。図１中のＬ１は厚肉部１１の長さ、Ｌ２は薄肉部１２の長さ、Ｌｃは板厚変化部１３の長さ、ｔ１は厚肉部１１の板厚、ｔ２は薄肉部１２の板厚、ＷはＴＲＢ材１０の板幅である。
特開２００２−３１６２２９号公報

しかし、現状では、ＴＲＢ材の自動車部品への適用は、内板パネルや骨格部材が主であり、外板パネルへの適用は少ない。その理由は、ＴＲＢ材のプレス成形時の板厚変化部１３近傍における面品質（面精度）の低下があり、ＴＲＢ材の外板パネルへの適用に対する障害となっている。

その一例を図２に示す。引張強度が４４０ＭＰａ級の鋼板で、厚肉部１１の板厚ｔ１が１．０ｍｍ、薄肉部１２の板厚ｔ２が０．７ｍｍ、板厚変化部１３の長さＬｃが３ｍｍのＴＲＢ材を図２（ａ）に示すようなプレス成形（円錐台張出し成形）した際の、板厚変化部１３近傍の面品質（所定の基準位置からの高さ分布：外表面の凹凸形状）を図２（ｂ）に示すが、薄肉部１２側の板厚変化部１３近傍の面が０．１０ｍｍ急激に落込んでおり、面精度が低下している。

このような面品質の低下のために、ＴＲＢ材の外板パネルへの適用については、板厚変化部１３近傍は準外板面（扉を開けないと見えない場所）やカバー等がある内板部位に限定しないといけないという制約があった。このことが、ＴＲＢ材の外板パネルへの適用が少ない大きな要因であった。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、ＴＲＢ材（ＴａｉｌｏｒＲｏｌｌｅｄＢｌａｎｋ）をプレス成形する際に、良好な面品質（面精度）を得ることができ、それによってＴＲＢ材の自動車外板パネル等への適用拡大を可能にするＴＲＢ材のプレス成形方法を提供するものである。

ＴＲＢ材をプレス成形した際に、薄肉部側の板厚変化部近傍の面が急激に落込む現象が面精度の低下要因である。そこで、本発明者は、板厚変化部における板厚の変化（板厚変化率）を緩やかにすることによって、急激な落込み現象を抑止することができるとか考え、さらに検討を行って、本発明に至った。

すなわち、本発明は上記の考え方に基づいて以下の特徴を有している。

［１］板厚が厚い厚肉部と板厚が薄い薄肉部と両者の間で徐々に板厚が変化する板厚変化部とを備えた圧延金属板（ＴＲＢ材）をプレス成形するに際して、厚肉部の板厚ｔ１と薄肉部の板厚ｔ２との板厚差Δｔ（＝ｔ１−ｔ２）と、板厚変化部の長さＬｃとの比Δｔ／Ｌｃを１／２０以下にすることを特徴とするＴＲＢ材のプレス成形方法。

本発明においては、ＴＲＢ材をプレス成形する際に、板厚変化部近傍の外表面の落込み現象を防止して、良好な面品質（面精度）を得ることができる。その結果、ＴＲＢ材の自動車外板パネル等への大幅な適用拡大が可能になる。

前述したように、図１に示したＴＲＢ材１０をプレス成形した際に、薄肉部１２側の板厚変化部１３近傍の面が急激に落込む現象が面精度の低下要因である。そこで、本発明においては、板厚変化部における板厚の変化（板厚変化率）を緩やかにすることによって、急激な落込み現象を抑止するようにしている。

具体的には、厚肉部１１の板厚ｔ１と薄肉部１２の板厚ｔ２との板厚差Δｔ（＝ｔ１−ｔ２）と、板厚変化部１３の長さＬｃとの比Δｔ／Ｌｃで表される板厚変化率が１／２０以下（５％以下）、好ましくは、１／３０以下（３．３％以下）になるようにしている。

これによって、薄肉部１２側の板厚変化部１３近傍の面が急激に落込む現象が抑止され、良好な面精度を得ることができる。

本発明の効果を確認するために、本発明の実施例１として、図１に示したＴＲＢ材１０を用いて、図２（ａ）に示したプレス成形（円錐台張出し成形）を行った。

その際に、プレス金型は、１５０φ円筒ポンチと１６０φダイスを用い、しわ押さえ力を１５トン張出し高さを１１ｍｍとした。そして、ＴＲＢ材１０は、引張強度が４４０ＭＰａ級の鋼板製で、厚肉部１１の板厚ｔ１が１．０ｍｍ、薄肉部１２の板厚ｔ２が０．７ｍｍ（Δｔ＝０．３ｍｍ）とし、表１に示すように、板厚変化部１３の長さＬｃを変更して、板厚変化率Δｔ／Ｌｃを変化させた。

すなわち、比較例では、板厚変化部１３の長さＬｃ＝３ｍｍにして、板厚変化率Δｔ／Ｌｃ＝０．３／３＝０．１００（１０．０％）とした。

これに対して、本発明例１では、板厚変化部１３の長さＬｃ＝８ｍｍにして、板厚変化率Δｔ／Ｌｃ＝０．３／８＝０．０３８（３．８％）と緩やかにした。

また、本発明例２では、板厚変化部１３の長さＬｃ＝１４ｍｍにして、板厚変化率Δｔ／Ｌｃ＝０．３／１４＝０．０２１（２．１％）とさらに緩やかにした。

そして、比較例、本発明例１、本発明例２における板厚変化部１３近傍の外表面の落込み深さを測定した結果をそれぞれ図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す。また、それぞれの落込み深さを表１に示す。

図５および表１に示すように、板厚変化率Δｔ／Ｌｃが１０．０％である比較例の場合は、落込み深さが０．１０ｍｍであるのに比べて、板厚変化率Δｔ／Ｌｃを３．８％と緩やかにした本発明例１の場合は、落込み深さが０．０６ｍｍと大きく減少している。また、板厚変化率Δｔ／Ｌｃを２．１％とさらに緩やかにした本発明例２の場合は、落込み深さが０．０５ｍｍと一層減少している。

ＴＲＢ材の斜視図である。ＴＲＢ材をプレス成形した際の落込み現象を示す図である。本発明の実施例１を示す図である。

符号の説明

１０ＴＲＢ材
１１厚肉部
１２薄肉部
１３板厚変化部

Claims

板厚が厚い厚肉部と板厚が薄い薄肉部と両者の間で徐々に板厚が変化する板厚変化部とを備えた圧延金属板（ＴＲＢ材）をプレス成形するに際して、厚肉部の板厚ｔ１と薄肉部の板厚ｔ２との板厚差Δｔ（＝ｔ１−ｔ２）と、板厚変化部の長さＬｃとの比Δｔ／Ｌｃを１／２０以下にすることを特徴とするＴＲＢ材のプレス成形方法。