JP2021065898A - プレス成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】平板部の端部で異なる方向に起立する２つのフランジ部が交差する交差部を備えたプレス品において、交差部をフランジ幅の短い短フランジ部で略袋状に繋ぐと共に、短フランジ部での局部伸びを低減して割れを回避させ得るプレス成形方法を提供する。【解決手段】少なくとも、曲げ工程Ｓ３と、寄せ抜き工程Ｓ４とを備え、曲げ加工前素材ＭＳ２には、それぞれ展開状態の第１フランジ部２ａと第２フランジ部３ａを連結する連結フランジ部ＲＨが形成されていると共に、当該連結フランジ部に短フランジ部４ａの外形線４１ａを一部に含む輪郭孔ＲＫが形成され、曲げ工程にて、第１フランジ部を上向きに曲げ加工した後で、連結フランジ部を輪郭孔から第２フランジ部の外形線３１ａに沿って切断してから、第２フランジ部と短フランジ部とを下向きに曲げ加工する。寄せ抜き工程にて、連結フランジ部を第１フランジ部の外形線２１に沿って切断する。【選択図】図５

Description

本発明は、プレス成形方法に関し、詳しくは、平板部に対して異なる方向に起立する２つのフランジ部が平板部の端部で交差する交差部をフランジ幅の短い短フランジ部で繋いで形成されるプレス品のプレス成形方法に関する。

一般に、自動車の車体床下では、車体骨格部材として、車両側部で前後方向に延設された一対のサイドメンバと、サイドメンバ間で左右方向に延設されたクロスメンバとが、梯子状に結合されることによって、車両剛性を高めている。例えば、特許文献１には、車体骨格部材同士の結合構造が開示されている。

すなわち、特許文献１には、図１１に示すように、リヤクロスメンバ１０１とリヤサイドメンバ２０１との結合構造が開示されている。ここでは、リヤクロスメンバ１０１は、階段状の断面形状を成しており、上下に互い違いに平行に配置された上部垂直面１０２及び下部垂直面１０４と、上部垂直面１０２の下端部と下部垂直面１０４の上端部とを繋ぐ中間部水平面１０３と、を備えている。また、上部垂直面１０２の外側の端末部は車体前方側へ直角に折り曲げられており、上部端末フランジ部１０２Ａとされ、リヤサイドメンバ２０１の側部垂直面２０２に結合されている。一方、中間部水平面１０３の端末部はそのまま車幅方向外側へ延出されており、中間部端末フランジ部１０３Ａとされ、リヤサイドメンバ２０１の下部水平面２０３に結合されている。

また、リヤクロスメンバ１０１の上部端末フランジ部１０２Ａと中間部端末フランジ部１０３Ａとの交差部では、フランジ曲げ加工時の局部伸びによって割れが生じやすい。そのため、上部垂直面１０２と中間部水平面１０３とが交差する折り曲げ部の外側の端部には、プレス成形時の割れ防止用の切欠部１０５が形成されていると共に、当該切欠部１０５の切欠き範囲を狭めるための段差部１０６が中間部水平面１０３に形成されている。すなわち、リヤクロスメンバ１０１は、平板部（上部垂直面１０２）に対して、異なる方向に起立する２つのフランジ部（上部端末フランジ部１０２Ａと中間部水平面１０３及び中間部端末フランジ部１０３Ａ）が、平板部（上部垂直面１０２）の端部で交差する交差部を、切欠部１０５によって繋いで形成されるプレス品である。

特開２００４−２０３１１６号公報

しかしながら、上記リヤクロスメンバ１０１のように、切欠き範囲が狭いとはいえ、切欠部１０５があると、車両走行時に路面から被水した水が、リヤクロスメンバ１０１の内部に侵入して錆が発生する恐れがあった。そのため、錆を防止するために、シール部材を詰めて切欠部１０５を塞ぐ必要があった。ところが、シール部材を詰める作業は、手間が掛かりコスト増に繋がって、好ましくなかった。したがって、上記リヤクロスメンバ１０１のような、平板部に対して異なる方向に起立する２つのフランジ部が、平板部の端部で交差する交差部に、切欠き部自体を廃止できるプレス成形方法が求められていた。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、平板部に対して異なる方向に起立する２つのフランジ部が平板部の端部で交差する交差部を備えたプレス品において、交差部をフランジ幅の短い短フランジ部で略袋状に繋ぐと共に、短フランジ部での局部伸びを低減して割れを回避させ得るプレス成形方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るプレス成形方法は、次のような構成を有している。
（１）平板部に対して上向きに曲げ加工される第１フランジ部の基端部と下向きに曲げ加工される第２フランジ部の基端部とが、前記平板部の端部で交差する交差部を、前記第２フランジ部と連続して曲げ加工され前記第２フランジ部よりフランジ幅の短い短フランジ部で前記第１フランジ部の基端部と略袋状に繋いで形成されるプレス品のプレス成形方法であって、
少なくとも、曲げ工程と、寄せ抜き工程とを備え、
曲げ加工前素材には、それぞれ展開状態の前記第１フランジ部と前記第２フランジ部を連結する連結フランジ部が形成されていると共に、当該連結フランジ部に前記短フランジ部の外形線を一部に含む輪郭孔が形成されていること、
前記曲げ工程にて、前記第１フランジ部を上向きに曲げ加工した後で、前記連結フランジ部を前記輪郭孔から前記第２フランジ部の外形線に沿って切断してから、前記第２フランジ部と前記短フランジ部とを下向きに曲げ加工すること、
前記寄せ抜き工程にて、前記連結フランジ部を前記第１フランジ部の外形線に沿って切断すること、を特徴とする。

本発明においては、少なくとも、曲げ工程と、寄せ抜き工程とを備え、曲げ加工前素材には、それぞれ展開状態の第１フランジ部と第２フランジ部を連結する連結フランジ部が形成されていると共に、当該連結フランジ部に短フランジ部の外形線を一部に含む輪郭孔が形成され、また、曲げ工程にて、第１フランジ部を上向きに曲げ加工した後で、連結フランジ部を輪郭孔から第２フランジ部の外形線に沿って切断してから、第２フランジ部と短フランジ部とを下向きに曲げ加工するので、連結フランジ部が第１フランジ部と第２フランジ部とを連結した状態で、第１フランジ部の曲げ加工を行うことができ、当該曲げ加工時に短フランジ部の外形線に作用する引張り荷重を、連結フランジ部によって分散させ低減させることができる。また、連結フランジ部を輪郭孔から第２フランジ部の外形線に沿って切断してから、第２フランジ部と短フランジ部とを下向きに曲げ加工するので、短フランジ部の曲げ加工時における第１フランジ部からの影響を排除できる。そのため、短フランジ部での局部伸びを低減して割れを回避させることができる。

また、寄せ抜き工程にて、連結フランジ部を第１フランジ部の外形線に沿って切断するので、曲げ工程で第１フランジ部に連結された状態で残った連結フランジ部を、寄せ抜き工程で第１フランジ部から離脱させることによって、所定の形状に形成されたプレス品を得ることができる。

よって、本発明によれば、平板部に対して異なる方向に起立する２つのフランジ部が平板部の端部で交差する交差部を備えたプレス品において、交差部をフランジ幅の短い短フランジ部で略袋状に繋ぐと共に、短フランジ部での局部伸びを低減して割れを回避させ得るプレス成形方法を提供することができる。

（２）（１）に記載されたプレス成形方法において、
前記曲げ工程の前工程として、絞り工程と外形抜き工程とを備え、
前記絞り工程にて、前記曲げ加工前素材に前記平板部の正規形状と、前記連結フランジ部が連結された前記第１フランジ部及び前記第２フランジ部の展開形状とを形成すること、
前記外形抜き工程にて、前記連結フランジ部が連結された前記第１フランジ部及び前記第２フランジ部の展開形状の外形線と前記輪郭孔とを切断することを特徴とする。

本発明においては、曲げ工程の前工程として、絞り工程と外形抜き工程とを備え、絞り工程にて、曲げ加工前素材に平板部の正規形状と、連結フランジ部が連結された第１フランジ部及び第２フランジ部の展開形状とを形成するので、平板部の正規形状に対する形状凍結性を向上させることができ、また、連結フランジ部が連結された第１フランジ部及び第２フランジ部の展開形状における曲げ線を曲げ加工しやすい位置に設定できる。

また、外形抜き工程にて、連結フランジ部が連結された第１フランジ部及び第２フランジ部の展開形状の外形線と輪郭孔を切断するので、各展開形状の外形線と輪郭孔の位置ズレが生じにくい。そのため、複雑な形状のプレス品を精度よくプレス成形することができると共に、短フランジ部の外形線の精度が向上して、短フランジ部での割れをより一層回避させることができる。

（３）（２）に記載されたプレス成形方法において、
前記絞り工程にて、前記曲げ加工前素材に前記第１フランジ部を正規形状に形成した下部と、曲げ加工前の展開状態に形成した上部とに折り曲げる曲げ線を略直線状に形成することを特徴とする。

本発明においては、絞り工程にて、曲げ加工前素材に第１フランジ部を正規形状に形成した下部と、曲げ加工前の展開状態に形成した上部とに折り曲げる曲げ線を略直線状に形成するので、平板部の形状が湾曲又は屈曲等している場合でも、第１フランジ部の曲げ加工に伴う伸び割れ又は縮みしわ等を回避できる。そのため、第１フランジ部の曲げ加工時に、連結フランジ部や輪郭孔に対して引張り力等が作用するのを低減又は回避できる。その結果、短フランジ部での割れを回避しつつ、連結フランジ部の素材幅を最小化して素材の歩留り率を向上させることができる。

（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載されたプレス成形方法において、
前記曲げ工程には、下型本体と、前記下型本体に上下動可能に装着され、かつ上方へ付勢された下型ポンチと、前記下型本体に固定された下型曲げ刃及び下型切り刃と、前記下型本体に対向する上型本体と、前記上型本体に上下動可能に装着され、かつ下方へ付勢された上型パッドと、前記上型本体に固定された上型曲げ刃及び上型切り刃とを有する曲げ型を備え、
前記下型ポンチと前記上型パッドとが前記平板部を挟持した状態で前記下型ポンチが先行して下降することによって、前記下型曲げ刃が前記第１フランジ部を上向きに曲げ加工した後で、前記上型切り刃と前記下型切り刃とが噛み合って前記連結フランジ部を前記輪郭孔から前記第２フランジ部の外形線に沿って切断してから、前記上型曲げ刃が前記第２フランジ部と前記短フランジ部とを下向きに曲げ加工することを特徴とする。

本発明においては、曲げ工程には、下型本体と、下型本体に上下動可能に装着され、かつ上方へ付勢された下型ポンチと、下型本体に固定された下型曲げ刃及び下型切り刃と、下型本体に対向する上型本体と、上型本体に上下動可能に装着され、かつ下方へ付勢された上型パッドと、上型本体に固定された上型曲げ刃及び上型切り刃とを有する曲げ型を備え、下型ポンチと上型パッドとが平板部を挟持した状態で下型ポンチが先行して下降することによって、下型曲げ刃が第１フランジ部を上向きに曲げ加工した後で、上型切り刃と下型切り刃とが噛み合って連結フランジ部を輪郭孔から第２フランジ部の外形線に沿って切断してから、上型曲げ刃が第２フランジ部と短フランジ部とを下向きに曲げ加工するので、平板部に対して上向きに曲げ加工される第１フランジ部の基端部と下向きに曲げ加工される第２フランジ部の基端部とが平板部の端部で交差する交差部を、第２フランジ部と連続して曲げ加工され第２フランジ部よりフランジ幅の短い短フランジ部で第１フランジ部の基端部と略袋状に繋いで形成されるプレス品を、短フランジ部での局部伸びを低減して割れを回避させつつ、１つの曲げ型で一度に成形でき、曲げ工程の簡略化を図ることができる。

（５）（１）乃至（４）に記載されたプレス成形方法において、
前記寄せ抜き工程には、下型本体と、前記下型本体に固定された孔抜きダイ及び下型切り刃と、前記下型本体に固定されたカムドライバと、前記下型本体に対向する上型本体と、前記上型本体に摺動可能に装着された受動カムと、前記受動カムに固定された孔抜きパンチ及び上型切り刃とを有する寄せ抜き型を備え、
前記上型本体が下降するとき、前記受動カムが前記カムドライバに案内されて、前記孔抜きダイに前記孔抜きパンチが挿入され、前記第１フランジ部に対して貫通孔の寄せ孔抜き加工を行うと同時に、前記下型切り刃と前記上型切り刃とが噛み合い、前記連結フランジ部を前記第１フランジ部の外形線に沿って切断することを特徴とする。

本発明においては、寄せ抜き工程には、下型本体と、下型本体に固定された孔抜きダイ及び下型切り刃と、下型本体に固定されたカムドライバと、下型本体に対向する上型本体と、上型本体に摺動可能に装着された受動カムと、受動カムに固定された孔抜きパンチ及び上型切り刃とを有する寄せ抜き型を備え、上型本体が下降するとき、受動カムがカムドライバに案内されて、孔抜きダイに孔抜きパンチが挿入され、第１フランジ部に対して貫通孔の寄せ孔抜き加工を行うと同時に、下型切り刃と上型切り刃とが噛み合い、連結フランジ部を第１フランジ部の外形線に沿って切断するので、第１フランジ部に対する孔抜き加工と連結フランジ部の切り離し加工とを１つの寄せ抜き型で一度に行うことができ、寄せ抜き工程の簡略化を図ることができる。

本発明によれば、平板部の端部で異なる方向に起立する２つのフランジ部が交差する交差部を備えたプレス品において、交差部をフランジ幅の短い短フランジ部で略袋状に繋ぐと共に、短フランジ部での局部伸びを低減して割れを回避させ得るプレス成形方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係るプレス成形方法によって形成したプレス品の一例の部分斜視図である。 本発明の実施形態に係るプレス成形方法に用いるプレス工程図の一例である。 図１に示すプレス品において、図２に示す絞り工程にて形成した中間品（曲げ加工前素材）の部分斜視図である。 図１に示すプレス品において、図２に示す外形抜き工程にて形成した中間品（曲げ加工前素材）の部分斜視図である。 図１に示すプレス品において、図２に示す曲げ工程にて形成した中間品の部分斜視図であって、（Ａ）は第１フランジ部を上向きに曲げ加工した後の部分斜視図を示し、（Ｂ）は連結フランジ部を輪郭孔から第２フランジ部の外形線に沿って切断してから、第２フランジ部と短フランジ部とを下向きに曲げ加工した後の部分斜視図を示す。 図１に示すプレス品において、図２に示す寄せ抜き工程にて形成した最終品の部分斜視図である。 図５（Ａ）に示すＡ−Ａ断面の位置における、図２に示す曲げ工程に使用する曲げ型の断面図である。 図５（Ｂ）に示すＢ−Ｂ断面の位置における、図２に示す曲げ工程に使用する曲げ型の断面図である。 図８に示すＣ−Ｃ断面図である。 図６に示すＤ−Ｄ断面の位置における、図２に示す寄せ抜き工程に使用する寄せ抜き型の断面図である。 特許文献１に記載された車体骨格部材同士の結合構造を表す部分斜視図である。

次に、本発明の実施形態に係るプレス成形方法について、図面を参照して詳細に説明する。はじめに、本実施形態に係るプレス成形方法によって形成したプレス品の一例を説明し、その後、本プレス方法と、本プレス成形法に用いる各プレス工程の一例を詳細に説明する。

＜本プレス成形方法によって形成したプレス品の一例＞
まず、本実施形態のプレス成形方法によって形成したプレス品の一例について、図１を用いて詳細に説明する。図１に、本発明の実施形態に係るプレス成形方法によって形成したプレス品の一例の部分斜視図を示す。

図１に示すように、本プレス成形方法によって形成したプレス品１０は、平板部１に対して上向きに曲げ加工される第１フランジ部２の基端部２２と下向きに曲げ加工される第２フランジ部３の基端部３２とが、平板部１の端部１１で交差する交差部ＫＳを、第２フランジ部３と連続して曲げ加工され第２フランジ部３よりフランジ幅の短い短フランジ部４で第１フランジ部２の基端部２２と略袋状に繋いで形成されている。本プレス品１０は、例えば、自動車の車体床下骨格部材として使用されるセンターフロアクロスメンバ等が該当する。

ここで、平板部１は、車幅方向（左右方向）へ長尺状に形成され、第１フランジ部２は、平板部１の長手方向に沿って略矩形状に形成されている。また、平板部１の長手方向に沿って、第１フランジ部２と反対方向の下向きに曲げ加工された第３フランジ部５が略矩形状に形成されている。第１フランジ部２と平板部１と第３フランジ部５とは、階段状断面に連結されている。また、第２フランジ部３は、平板部１の短手方向（前後方向）と第３フランジ部５の短手方向（上下方向）に沿って略Ｌ字状に形成されている。また、第２フランジ部３は、フランジ長さが徐々に短くなる徐辺部３１１を経て短フランジ部４と連結されている。なお、第２フランジ部３は、例えば、図示しないサイドメンバの側壁部と結合される。図１は、本プレス品１０の左側を示すが、図示しない本プレス品１０の右側は、左側と略対称に形成されている。

また、第１フランジ部２には、平板部１の端部１１より外方（図１の図面左方）へ突出し、例えば、サイドメンバの上壁部と結合する矩形状の突出部２Ｔがその延長上に形成されている。また、第１フランジ部２における突出部２Ｔの下端縁２１１は、第１フランジ部２の外形線２１の一部を構成し、短フランジ部４の外形線（下端縁）４１と略同一高さで繋がっている。また、第３フランジ部５の外形線（下端縁）５１は、第２フランジ部３の外形線３１の下端縁と略同一高さで繋がっている。また、平板部１は、長手方向で上下へ僅かに変位し、また、凹溝状の補強ビードＨＢが適宜形成されている。また、第１フランジ部２には、他部品へ締結するボルト用の貫通孔ＴＨが複数個形成されている。

＜本プレス成形法と本プレス方法に用いるプレス工程の一例＞
次に、本プレス成形法と本プレス方法に用いるプレス工程の一例について、図１〜図１０を用いて詳細に説明する。図２に、本発明の実施形態に係るプレス成形方法に用いるプレス工程図の一例を示す。図３に、図１に示すプレス品において、図２に示す絞り工程にて形成した中間品（曲げ加工前素材）の部分斜視図を示す。図４に、図１に示すプレス品において、図２に示す外形抜き工程にて形成した中間品（曲げ加工前素材）の部分斜視図を示す。図５に、図１に示すプレス品において、図２に示す曲げ工程にて形成した中間品の部分斜視図であって、（Ａ）は第１フランジ部を上向きに曲げ加工した後の部分斜視図を示し、（Ｂ）は連結フランジ部を輪郭孔から第２フランジ部の外形線に沿って切断してから、第２フランジ部と短フランジ部とを下向きに曲げ加工した後の部分斜視図を示す。図６に、図１に示すプレス品において、図２に示す寄せ抜き工程にて形成した最終品の部分斜視図を示す。図７に、図５（Ａ）に示すＡ−Ａ断面の位置における、図２に示す曲げ工程に使用する曲げ型の断面図を示す。図８に、図５（Ｂ）に示すＢ−Ｂ断面の位置における、図２に示す曲げ工程に使用する曲げ型の断面図を示す。図９に、図８に示すＣ−Ｃ断面図を示す。図１０に、図６に示すＤ−Ｄ断面の位置における、図２に示す寄せ抜き工程に使用する寄せ抜き型の断面図を示す。

図１、図２に示すように、本プレス成形方法は、平板部１に対して上向きに曲げ加工される第１フランジ部２の基端部２２と下向きに曲げ加工される第２フランジ部３の基端部３２とが、平板部１の端部１１で交差する交差部ＫＳを、第２フランジ部３と連続して曲げ加工され第２フランジ部３よりフランジ幅が短い短フランジ部４で第１フランジ部２の基端部２２と略袋状に繋いで形成されるプレス品１０のプレス成形方法であって、少なくとも、曲げ工程Ｓ３と、寄せ抜き工程Ｓ４とを備えている。なお、図２には、曲げ工程Ｓ３の前工程として、絞り工程Ｓ１と外形抜き工程Ｓ２とを備えているが、プレス品１０が単純な形状からなり、平板素材の展開曲げ加工が可能であれば、絞り工程Ｓ１と外形抜き工程Ｓ２に替えて、展開抜き工程Ｓ５を設けることもできる。

また、図４に示すように、外形抜き工程Ｓ２（又は展開抜き工程Ｓ５）にて形成した曲げ加工前素材ＭＳ２には、それぞれ展開状態の第１フランジ部２ａと第２フランジ部３ａとを連結する連結フランジ部ＲＨが形成されていると共に、当該連結フランジ部ＲＨに展開状態の短フランジ部４ａの外形線４１ａを一部に含む輪郭孔ＲＫが形成されている。連結フランジ部ＲＨは、一端が展開状態の第１フランジ部２ａの突出部２Ｔａにおける外形線２１１ａと連結され、他端が展開状態の第２フランジ部３ａの徐辺部３１１ａと連結されている。

なお、連結フランジ部ＲＨの一端と他端との中間部の最小フランジ幅は、後述する第１フランジ部２の上方への曲げ加工時における短フランジ部４の局部伸びを回避し得るために、例えば、短フランジ部４のフランジ幅の３〜５倍程度の大きさであることが好ましい。また、曲げ加工前素材ＭＳ２には、展開状態の第２フランジ部３ａの外形線３１ａと第３フランジ部５ａの外形線５１ａとが連続状に形成されている。

また、曲げ工程Ｓ３にて、図５（Ａ）に示すように、展開状態の第１フランジ部２ａを上向きに曲げ加工した後で、図５（Ｂ）に示すように、展開状態の連結フランジ部ＲＨを輪郭孔ＲＫから第２フランジ部３ａの外形線３１ａ（ここでは、第２フランジ部３ａの徐辺部３１１ａ）に沿って切断してから、展開状態の第２フランジ部３ａと短フランジ部４ａとを下向きに曲げ加工する。なお、第２フランジ部３ａの曲げ加工と同時に、展開状態の第３フランジ部５ａを下向きに曲げ加工する。

すなわち、図５（Ａ）に示すように、第１フランジ部２ａの曲げ加工を行うときには、連結フランジ部ＲＨが第１フランジ部２ａと第２フランジ部３ａとを連結した状態であるので、当該曲げ加工時に第１フランジ部２ａから短フランジ部４ａの外形線４１ａに作用する引張り荷重を、連結フランジ部ＲＨによって第２フランジ部３ａへ分散させ、低減させることができる。

また、図５（Ｂ）に示すように、第２フランジ部３ａと短フランジ部４ａとを下向きに曲げ加工するときには、連結フランジ部ＲＨが輪郭孔ＲＫから第２フランジ部３ａの外形線３１ａ（ここでは、第２フランジ部３ａの徐辺部３１１ａ）に沿って切断されているので、短フランジ部４ａの曲げ加工時における第１フランジ部２からの影響を排除できる。第２フランジ部３ａの外形線３１ａ（ここでは、第２フランジ部３ａの徐辺部３１１ａ）から離間された連結フランジ部ＲＨは、第１フランジ部２の突出部２Ｔと連結された状態で下向きに曲げ加工されている。

また、寄せ抜き工程Ｓ４にて、連結フランジ部ＲＨを第１フランジ部２ａの突出部２Ｔａにおける外形線２１１ａに沿って切断する。曲げ工程Ｓ３で第１フランジ部２に連結された状態で残った連結フランジ部ＲＨを、寄せ抜き工程Ｓ４で第１フランジ部２から離脱させることによって、正規形状に形成されたプレス品１０を得ることができる。なお、寄せ抜き工程Ｓ４では、連結フランジ部ＲＨを切断すると同時に、第１フランジ部２に複数の貫通孔ＴＨを形成するが、短フランジ部４の外形線４１を仕上げ切断する必要はない。

また、本プレス成形方法は、図２、図３に示すように、曲げ工程Ｓ３の前工程として、絞り工程Ｓ１と外形抜き工程Ｓ２とを備え、絞り工程Ｓ１にて、曲げ加工前素材ＭＳ１に平板部１の正規形状と、連結フランジ部ＲＨが連結された第１フランジ部２ａ及び第２フランジ部３ａの展開形状、とを形成することが好ましい。この場合、平板部１の正規形状に対する形状凍結性を向上させることができ、また、連結フランジ部ＲＨが連結された第１フランジ部２ａ及び第２フランジ部３ａの展開形状における曲げ線２３、３３を曲げ加工しやすい位置、形状に設定できる。

ここでは、第３フランジ部５は、平板部１と同様に概ね正規形状に形成され、その外形線５１ａを含む展開状態の第３フランジ部５ａが、第１フランジ部２ａと同様に略水平面として形成されている。第３フランジ部５ａの曲げ線５３は、長手方向に沿って略直線状に形成されている。また、第２フランジ部３は、正規形状が平板部１と第３フランジ部５との連結部のみで略三角形状に形成され、展開状態の第２フランジ部３ａは、左右方向で略水平面として形成され、かつ、前後方向で鈍角状に折れ曲がって形成されている。なお、第２フランジ部３ａの曲げ線３３が鈍角状に折れ曲がって形成されているので、第２フランジ部３ａにおける曲げ加工時の縮みしわの低減を図ることができる。

また、図４に示すように、外形抜き工程Ｓ２にて、連結フランジ部ＲＨが連結された第１フランジ部２ａ及び第２フランジ部３ａの展開形状の外形線２１ａ、３１ａと輪郭孔ＲＫとを切断することが好ましい。この場合、各展開形状の外形線２１ａ、３１ａと輪郭孔ＲＫの位置ズレが生じにくい。これによって、複雑な形状のプレス品１０を精度よくプレス成形することができると共に、短フランジ部４ａの外形線４１ａの精度が向上して、短フランジ部４での割れをより一層回避させることができる。

また、図３に示すように、絞り工程Ｓ１にて、曲げ加工前素材ＭＳ１に第１フランジ部２を正規形状に形成した下部２４と、曲げ加工前の展開状態に形成した上部２５（展開状態の第１フランジ部２ａ）とに折り曲げる曲げ線２３を直線状に形成することが好ましい。曲げ線２３は、突出部２Ｔａまで直線状に形成されていることが好ましい。この場合、平板部１の形状が湾曲又は屈曲等している場合でも、図５（Ａ）に示す第１フランジ部２ａの曲げ加工時において、第１フランジ部２ａに伸び割れ又は縮みしわ等が発生するのを回避できる。さらに、第１フランジ部２ａの曲げ加工時に、連結フランジ部ＲＨや輪郭孔ＲＫに対して引張り力等が作用するのを低減又は回避できる。

また、図５、図７〜図９に示すように、曲げ工程Ｓ３には、下型本体６１と、下型本体６１に上下動可能に装着され、かつ上方へ付勢された下型ポンチ６２と、下型本体６１に固定された下型曲げ刃６３及び下型切り刃６１１と、下型本体６１に対向する上型本体６４と、上型本体６４に上下動可能に装着され、かつ下方へ付勢された上型パッド６６と、上型本体６４に固定された上型曲げ刃６５及び上型切り刃６５１とを有する曲げ型６０を備え、下型ポンチ６２と上型パッド６６とが平板部１を挟持した状態で下型ポンチ６２が先行して下降することによって、下型曲げ刃６３が第１フランジ部２を上向きに曲げ加工した後で、上型切り刃６５１と下型切り刃６１１とが噛み合って連結フランジ部ＲＨを輪郭孔ＲＫから第２フランジ部３ａの外形線３１ａ（ここでは、第２フランジ部３ａの徐辺部３１１ａ）に沿って切断してから、上型曲げ刃６５が第２フランジ部３ａと短フランジ部４ａとを下向きに曲げ加工することが好ましい。

より具体的には、曲げ型６０には、下型ポンチ６２を上方へ付勢するポンチ付勢手段６２１と上型パッド６６を下方へ付勢するパッド付勢手段６６１とを備え、パッド付勢手段６６１の付勢力が、ポンチ付勢手段６２１の付勢力より大きく形成されている。また、上型切り刃６５１は、上型曲げ刃６５より下方へ突出している。そのため、図７に示すように、上型本体６４が下降すると、上型パッド６６と下型ポンチ６２とが平板部１を挟持した状態で、先行して下型ポンチ６２が下降する。このとき、下型曲げ刃６３が、展開状態の第１フランジ部２ａを上向きに曲げ加工し、下型ポンチ６２は、下型本体６１に底付き状態となる。

そして、更に上型本体６４が下降すると、図８、図９に示すように、パッド付勢手段６６１が短縮して、まず、上型切り刃６５１と下型切り刃６１１とが噛み合って、連結フランジ部ＲＨを輪郭孔ＲＫから第２フランジ部３ａの外形線３１ａ（ここでは、第２フランジ部３ａの徐辺部３１１ａ）に沿って切断する。その後に、上型曲げ刃６５によって、展開状態の第２フランジ部３ａと短フランジ部４ａと第３フランジ部５ａとが、下向きに曲げ加工される。

その結果、平板部１に対して上向きに曲げ加工される第１フランジ部２の基端部２２と下向きに曲げ加工される第２フランジ部３の基端部３２とが、平板部１の端部１１で交差する交差部ＫＳを、第２フランジ部３と連続して曲げ加工され第２フランジ部３よりフランジ幅の短い短フランジ部４で第１フランジ部２の基端部２２と略袋状に繋いで形成されるプレス品１０を、短フランジ部４での局部伸びを低減して割れを回避させつつ、１つの曲げ型６０で一度に成形でき、曲げ工程Ｓ３の簡略化を図ることができる。

また、図６、図１０に示すように、寄せ抜き工程Ｓ４には、下型本体７１と、下型本体７１に固定された孔抜きダイ７２１及び下型切り刃７２２と、下型本体７１に固定されたカムドライバ７６と、下型本体７１に対向する上型本体７５と、上型本体７５に摺動可能に装着された受動カム７４と、受動カム７４に固定された孔抜きパンチ７３１及び上型切り刃７３２とを有する寄せ抜き型７０を備え、上型本体７５が下降するとき、受動カム７４がカムドライバ７６に案内されて、孔抜きダイ７２１に孔抜きパンチ７３１が挿入され、第１フランジ部２に対して貫通孔ＴＨの寄せ孔抜き加工を行うと同時に、下型切り刃７２２と上型切り刃７３２とが噛み合い、連結フランジ部ＲＨを第１フランジ部２の外形線２１に沿って切断することが好ましい。

より具体的には、上型本体７５に摺動可能に装着された１つの受動カム７４には、孔抜きパンチ７３１と上型切り刃７３２とが固定されている。また、下型本体７１には、孔抜きダイ７２１と下型切り刃７２２とが固定されている。また、孔抜きパンチ７３１の抜き方向と上型切り刃７３２の抜き方向は、上型本体７５に対する受動カム７４の摺動方向と同一の方向になっている。その結果、第１フランジ部２に対する孔抜き加工と連結フランジ部ＲＨの切り離し加工とを１つの寄せ抜き型７０で一度に行うことができ、寄せ抜き工程Ｓ４の簡略化を図ることができる。

＜作用効果＞
以上、詳細に説明した本実施形態に係るプレス成型方法によれば、少なくとも、曲げ工程Ｓ３と、寄せ抜き工程Ｓ４とを備え、曲げ加工前素材ＭＳ２には、それぞれ展開状態の第１フランジ部２ａと第２フランジ部３ａを連結する連結フランジ部ＲＨが形成されていると共に、当該連結フランジ部ＲＨに短フランジ部４ａの外形線４１ａを一部に含む輪郭孔ＲＫが形成され、また、曲げ工程Ｓ３にて、第１フランジ部２ａを上向きに曲げ加工した後で、連結フランジ部ＲＨを輪郭孔ＲＫから第２フランジ部３ａの外形線３１ａに沿って切断してから、第２フランジ部３ａと短フランジ部４ａとを下向きに曲げ加工するので、連結フランジ部ＲＨが第１フランジ部２ａと第２フランジ部３ａとを連結した状態で、第１フランジ部２ａの曲げ加工を行うことができ、当該曲げ加工時に短フランジ部４ａの外形線４１ａに作用する引張り荷重を、連結フランジ部ＲＨによって分散させ低減させることができる。また、連結フランジ部ＲＨを輪郭孔ＲＫから第２フランジ部３ａの外形線３１ａに沿って切断してから、第２フランジ部３ａと短フランジ部４ａとを下向きに曲げ加工するので、短フランジ部４ａの曲げ加工時における第１フランジ部２からの影響を排除できる。そのため、短フランジ部４ａでの局部伸びを低減して割れを回避させることができる。

また、寄せ抜き工程Ｓ４にて、連結フランジ部ＲＨを第１フランジ部２ａの外形線２１ａに沿って切断するので、曲げ工程Ｓ３で第１フランジ部２に連結された状態で残った連結フランジ部ＲＨを、寄せ抜き工程Ｓ４で第１フランジ部２から離脱させることによって、所定の形状に形成されたプレス品１０を得ることができる。

よって、本実施形態によれば、平板部１に対して異なる方向に起立する２つのフランジ部（２、３）が、平板部１の端部１１で交差する交差部ＫＳを備えたプレス品１０において、交差部ＫＳを短フランジ部４で略袋状に繋ぐと共に、フランジ幅の短い短フランジ部４での局部伸びを低減して割れを回避させ得るプレス成形方法を提供することができる。

また、本実施形態によれば、曲げ工程Ｓ３の前工程として、絞り工程Ｓ１と外形抜き工程Ｓ２とを備え、絞り工程Ｓ１にて、曲げ加工前素材ＭＳ１に平板部１の正規形状と、連結フランジ部ＲＨが連結された第１フランジ部２ａ及び第２フランジ部３ａの展開形状とを形成するので、平板部１の正規形状に対する形状凍結性を向上させることができ、また、連結フランジ部ＲＨが連結された第１フランジ部２ａ及び第２フランジ部３ａの展開形状における曲げ線２３、３３を曲げ加工しやすい位置に設定できる。

また、外形抜き工程Ｓ２にて、連結フランジ部ＲＨが連結された第１フランジ部２ａ及び第２フランジ部３ａの展開形状の外形線２１ａ、３１ａと輪郭孔ＲＫを切断するので、各展開形状の外形線２１ａ、３１ａと輪郭孔ＲＫの位置ズレが生じにくい。そのため、複雑な形状のプレス品１０を精度よくプレス成形することができると共に、短フランジ部４ａの外形線４１ａの精度が向上して、短フランジ部４での割れをより一層回避させることができる。

また、本実施形態によれば、絞り工程Ｓ１にて、曲げ加工前素材ＭＳ１に第１フランジ部２を正規形状に形成した下部２４と、曲げ加工前の展開状態に形成した上部（展開状態の第１フランジ部２ａ）とに折り曲げる曲げ線２３を略直線状に形成するので、平板部１の形状が湾曲又は屈曲等している場合でも、第１フランジ部２ａの曲げ加工に伴う伸び割れ又は縮みしわ等を回避できる。そのため、第１フランジ部２ａの曲げ加工時に、連結フランジ部ＲＨや輪郭孔ＲＫに対して引張り力等が作用するのを低減又は回避できる。その結果、短フランジ部４での割れを回避しつつ、連結フランジ部ＲＨの素材幅を最小化して素材の歩留り率を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、曲げ工程Ｓ３には、下型本体６１と、下型本体６１に上下動可能に装着され、かつ上方へ付勢された下型ポンチ６２と、下型本体６１に固定された下型曲げ刃６３及び下型切り刃６１１と、下型本体６１に対向する上型本体６４と、上型本体６４に上下動可能に装着され、かつ下方へ付勢された上型パッド６６と、上型本体６４に固定された上型曲げ刃６５及び上型切り刃６５１とを有する曲げ型６０を備え、下型ポンチ６２と上型パッド６６とが平板部１を挟持した状態で下型ポンチ６２が先行して下降することによって、下型曲げ刃６３が第１フランジ部２ａを上向きに曲げ加工した後で、上型切り刃６５１と下型切り刃６１１とが噛み合って連結フランジ部ＲＨを輪郭孔ＲＫから第２フランジ部３ａの外形線３１ａに沿って切断してから、上型曲げ刃６５が第２フランジ部３ａと短フランジ部４ａとを下向きに曲げ加工するので、平板部１に対して上向きに曲げ加工される第１フランジ部２の基端部２２と下向きに曲げ加工される第２フランジ部３の基端部３２とが、平板部１の端部で交差する交差部ＫＳを、第２フランジ部３と連続して曲げ加工され第２フランジ部３よりフランジ幅の短い短フランジ部４で第１フランジ部２の基端部２２と略袋状に繋いで形成されるプレス品１０を、短フランジ部４での局部伸びを低減して割れを回避させつつ、１つの曲げ型６０で一度に成形でき、曲げ工程Ｓ３の簡略化を図ることができる。

また、本実施形態によれば、寄せ抜き工程Ｓ４には、下型本体７１と、下型本体７１に固定された孔抜きダイ７２１及び下型切り刃７２２と、下型本体７１に固定されたカムドライバ７６と、下型本体７１に対向する上型本体７５と、上型本体７５に摺動可能に装着された受動カム７４と、受動カム７４に固定された孔抜きパンチ７３１及び上型切り刃７３２とを有する寄せ抜き型７０を備え、上型本体７５が下降するとき、受動カム７４がカムドライバ７６に案内されて、孔抜きダイ７２１に孔抜きパンチ７３１が挿入され、第１フランジ部２に対して貫通孔ＴＨの寄せ孔抜き加工を行うと同時に、下型切り刃７２２と上型切り刃７３２とが噛み合い、連結フランジ部ＲＨを第１フランジ部２の外形線２１に沿って切断するので、第１フランジ部２に対する孔抜き加工と連結フランジ部ＲＨの切り離し加工とを１つの寄せ抜き型７０で一度に行うことができ、寄せ抜き工程Ｓ４の簡略化を図ることができる。

＜変形例＞
上述した実施形態は、本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜変更することができる。例えば、本実施形態では、曲げ工程Ｓ３にて、１つの曲げ型６０によって、図５（Ａ）に示すように、展開状態の第１フランジ部２ａを上向きに曲げ加工した後で、図５（Ｂ）に示すように、展開状態の連結フランジ部ＲＨを輪郭孔ＲＫから第２フランジ部３ａの外形線３１ａ（ここでは、第２フランジ部３ａの徐辺部３１１ａ）に沿って切断してから、展開状態の第２フランジ部３ａと短フランジ部４ａとを下向きに曲げ加工する。しかし、必ずしも、１つの曲げ型６０に限る必要はない。例えば、展開状態の第１フランジ部２ａを上向きに曲げ加工する曲げ型と、展開状態の連結フランジ部ＲＨを輪郭孔ＲＫから第２フランジ部３ａの外形線３１ａ（ここでは、第２フランジ部３ａの徐辺部３１１ａ）に沿って切断してから、展開状態の第２フランジ部３ａと短フランジ部４ａとを下向きに曲げ加工する曲げ型とを、異なる曲げ型とすることもできる。

本発明は、平板部に対して異なる方向に起立する２つのフランジ部が交差する交差部をフランジ幅の短い短フランジ部で繋いで形成されるプレス品のプレス成形方法として利用できる。

１ 平板部
２、２ａ 第１フランジ部
３、３ａ 第２フランジ部
４、４ａ 短フランジ部
１０ プレス品
１１ 端部
２２、３２ 基端部
２３、３３ 曲げ線
２４ 下部
２５ 上部
２１、２１ａ 外形線
３１、３１ａ 外形線
４１、４１ａ 外形線
６０ 曲げ型
６１ 下型本体
６２ 下型ポンチ
６３ 下型曲げ刃
６４ 上型本体
６５ 上型曲げ刃
６６ 上型パッド
６１１ 下型切り刃
６５１ 上型切り刃
７０ 寄せ抜き型
７１ 下型本体
７４ 受動カム
７５ 上型本体
７６ カムドライバ
７２１ 孔抜きダイ
７２２ 下型切り刃
７３１ 孔抜きパンチ
７３２ 上型切り刃
ＫＳ 交差部
ＭＳ１、ＭＳ２ 曲げ加工前素材
ＲＨ 連結フランジ部
ＲＫ 輪郭孔
Ｓ１ 絞り工程
Ｓ２ 外形抜き工程
Ｓ３ 曲げ工程
Ｓ４ 寄せ抜き工程
ＴＨ 貫通孔

Claims (5)

1. 平板部に対して上向きに曲げ加工される第１フランジ部の基端部と下向きに曲げ加工される第２フランジ部の基端部とが、前記平板部の端部で交差する交差部を、前記第２フランジ部と連続して曲げ加工され前記第２フランジ部よりフランジ幅の短い短フランジ部で前記第１フランジ部の基端部と略袋状に繋いで形成されるプレス品のプレス成形方法であって、
   少なくとも、曲げ工程と、寄せ抜き工程とを備え、
   曲げ加工前素材には、それぞれ展開状態の前記第１フランジ部と前記第２フランジ部を連結する連結フランジ部が形成されていると共に、当該連結フランジ部に前記短フランジ部の外形線を一部に含む輪郭孔が形成されていること、
   前記曲げ工程にて、前記第１フランジ部を上向きに曲げ加工した後で、前記連結フランジ部を前記輪郭孔から前記第２フランジ部の外形線に沿って切断してから、前記第２フランジ部と前記短フランジ部とを下向きに曲げ加工すること、
   前記寄せ抜き工程にて、前記連結フランジ部を前記第１フランジ部の外形線に沿って切断すること、を特徴とするプレス成形方法。
2. 請求項１に記載されたプレス成形方法において、
   前記曲げ工程の前工程として、絞り工程と外形抜き工程とを備え、
   前記絞り工程にて、前記曲げ加工前素材に前記平板部の正規形状と、前記連結フランジ部が連結された前記第１フランジ部及び前記第２フランジ部の展開形状とを形成すること、
   前記外形抜き工程にて、前記連結フランジ部が連結された前記第１フランジ部及び前記第２フランジ部の展開形状の外形線と前記輪郭孔とを切断することを特徴とするプレス成形方法。
3. 請求項２に記載されたプレス成形方法において、
   前記絞り工程にて、前記曲げ加工前素材に前記第１フランジ部を正規形状に形成した下部と、曲げ加工前の展開状態に形成した上部とに折り曲げる曲げ線を略直線状に形成することを特徴とするプレス成形方法。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載されたプレス成形方法において、
   前記曲げ工程には、下型本体と、前記下型本体に上下動可能に装着され、かつ上方へ付勢された下型ポンチと、前記下型本体に固定された下型曲げ刃及び下型切り刃と、前記下型本体に対向する上型本体と、前記上型本体に上下動可能に装着され、かつ下方へ付勢された上型パッドと、前記上型本体に固定された上型曲げ刃及び上型切り刃とを有する曲げ型を備え、
   前記下型ポンチと前記上型パッドとが前記平板部を挟持した状態で前記下型ポンチが先行して下降することによって、前記下型曲げ刃が前記第１フランジ部を上向きに曲げ加工した後で、前記上型切り刃と前記下型切り刃とが噛み合って前記連結フランジ部を前記輪郭孔から前記第２フランジ部の外形線に沿って切断してから、前記上型曲げ刃が前記第２フランジ部と前記短フランジ部とを下向きに曲げ加工することを特徴とするプレス成形方法。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載されたプレス成形方法において、
   前記寄せ抜き工程には、下型本体と、前記下型本体に固定された孔抜きダイ及び下型切り刃と、前記下型本体に固定されたカムドライバと、前記下型本体に対向する上型本体と、前記上型本体に摺動可能に装着された受動カムと、前記受動カムに固定された孔抜きパンチ及び上型切り刃とを有する寄せ抜き型を備え、
   前記上型本体が下降するとき、前記受動カムが前記カムドライバに案内されて、前記孔抜きダイに前記孔抜きパンチが挿入され、前記第１フランジ部に対して貫通孔の寄せ孔抜き加工を行うと同時に、前記下型切り刃と前記上型切り刃とが噛み合い、前記連結フランジ部を前記第１フランジ部の外形線に沿って切断することを特徴とするプレス成形方法。

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