JP2021095013A

JP2021095013A - Component having shrink flange

Info

Publication number: JP2021095013A
Application number: JP2019227977A
Authority: JP
Inventors: 蒼馬園部; Soma Sonobe
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2019-12-18
Filing date: 2019-12-18
Publication date: 2021-06-24
Anticipated expiration: 2039-12-18
Also published as: JP7356023B2

Abstract

To improve the strength of a component having a shrink flange.SOLUTION: A component comprises: a surface 2 in which a portion of an outer peripheral edge is curved outward; a flange 3 which extends in a direction intersecting the surface 2 in the curved portion of the surface 2; and a ridge line 4 which connects the surface 2 and the flange 3. When the 1/3 position of the length L of the flange 3 starting from an end 4a on the flange 3 side of the ridge line 4 is defined as a boundary point P1 and a region to the boundary point P1 from an end 4b on the surface 2 side of the ridge line 4 is defined as a first region A1 on a cross section cut along the curvature radius direction of the flange 3 in a plan view from a direction vertical to the surface 2, the average Vickers hardness of the first region A1 is equal to or greater than 90% of the Vickers hardness of a tip 3a of the flange 3.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、縮みフランジを有する部品に関する。 The present invention relates to a component having a shrinking flange.

近年の燃費規制の厳格化により、自動車車体の軽量化が求められており、車体を構成する各部品についても同様に軽量化が求められている。しかしながら、部品の材料を単純に高強度で板厚が薄いものに置き換えるだけでは、剛性の低下が懸念されることから、材料の高強度化と共に部品の形状や構造の改良を行うことによって軽量化の要求に対応することが望ましい。 Due to the stricter fuel economy regulations in recent years, weight reduction of automobile bodies is required, and weight reduction is also required for each component constituting the car body. However, simply replacing the material of the part with one with high strength and thin plate thickness may reduce the rigidity. Therefore, the weight is reduced by improving the shape and structure of the part as well as increasing the strength of the material. It is desirable to meet the demands of.

図１は自動車の車体骨格を示す図である。自動車の車体骨格においては、例えばフロントサイドメンバーやリアサイドメンバー、クロスメンバー等の中空部品がある。このような中空部品の内方には、例えば図２のような補強部材がバルクヘッドとして配置されることがある。図２の例における補強部材８０は、矩形状の板の四辺のうちの一対の辺に第１のフランジ８０ａが設けられ、残りの一対の辺に第２のフランジ８０ｂが設けられた形状となっている。このような補強部材８０は、第１のフランジ８０ａおよび第２のフランジ８０ｂが中空部品の内面に接合されることによって、中空部品の剛性を高めることができる。図２の例では、第１のフランジ８０ａと第２のフランジ８０ｂが連続的に繋がっていないが、車体の衝突性能および剛性向上の観点からは、図３のように第１のフランジ８０ａと第２のフランジ８０ｂが連続的に繋がっていることが好ましい。 FIG. 1 is a diagram showing a car body skeleton. In the body frame of an automobile, for example, there are hollow parts such as a front side member, a rear side member, and a cross member. A reinforcing member as shown in FIG. 2, for example, may be arranged as a bulkhead inside such a hollow part. The reinforcing member 80 in the example of FIG. 2 has a shape in which a first flange 80a is provided on a pair of four sides of a rectangular plate and a second flange 80b is provided on the remaining pair of sides. ing. In such a reinforcing member 80, the rigidity of the hollow part can be increased by joining the first flange 80a and the second flange 80b to the inner surface of the hollow part. In the example of FIG. 2, the first flange 80a and the second flange 80b are not continuously connected, but from the viewpoint of improving the collision performance and rigidity of the vehicle body, the first flange 80a and the second flange 80a are as shown in FIG. It is preferable that the flanges 80b of 2 are continuously connected.

第１のフランジ８０ａと第２のフランジ８０ｂの間の第３のフランジ８０ｃは、第１のフランジ８０ａ側または第２のフランジ８０ｂ側からの圧縮応力が作用しながら材料が変形して形成された、いわゆる縮みフランジ変形によって形成されたフランジである。このような縮みフランジを有する補強部材８０によれば、第１のフランジ８０ａと第２のフランジ８０ｂが独立して存在する図２のような補強部材８０よりも高い強度が得られるが、軽量化の要求に対応するためには、さらに強度を向上させることが望まれる。 The third flange 80c between the first flange 80a and the second flange 80b is formed by deforming the material while applying compressive stress from the first flange 80a side or the second flange 80b side. , A flange formed by so-called shrink flange deformation. According to the reinforcing member 80 having such a shrinking flange, higher strength can be obtained than the reinforcing member 80 as shown in FIG. 2 in which the first flange 80a and the second flange 80b exist independently, but the weight is reduced. In order to meet the demands of the above, it is desired to further improve the strength.

縮みフランジを有する部品に関連する技術として、特許文献１には、中間製品を成形する第１成形工程と、中間製品から製品形状のフランジを成形する第２成形工程とを有するプレス成形方法が開示されている。特許文献２には、ブランクに複数の溝形状部を成形する溝付きブランク成形工程と、複数の溝形状部の間に凸形状部を有する縦壁部を成形する縦壁成形工程とを有するプレス成形方法が開示されている。 As a technique related to a part having a shrinkable flange, Patent Document 1 discloses a press molding method including a first molding step of molding an intermediate product and a second molding step of molding a product-shaped flange from the intermediate product. Has been done. Patent Document 2 includes a press having a grooved blank forming step of forming a plurality of groove-shaped portions on a blank and a vertical wall forming step of forming a vertical wall portion having a convex-shaped portion between the plurality of groove-shaped portions. The molding method is disclosed.

特許第５５６９６０９号Patent No. 5569609 特開２０１８−０７９４９１号公報JP-A-2018-079491

特許文献１および特許文献２には、成形時にフランジに発生するしわを抑えることを目的としたプレス成形方法について開示されているが、部品の強度を向上させる手段については開示されていない。 Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a press molding method for suppressing wrinkles generated on a flange during molding, but do not disclose a means for improving the strength of a part.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、縮みフランジを有する部品の強度を向上させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to improve the strength of a part having a shrinking flange.

上記課題を解決する本発明の一態様は、部品であって、外周縁の一部が外方に湾曲した面と、前記面の湾曲した部分において該面と交差する方向に延在したフランジと、前記面と前記フランジとを接続する稜線とを有し、前記面に垂直な方向から見た平面視における前記フランジの曲率半径方向に沿って切断された断面において、前記稜線の前記フランジ側の端部を起点とする前記フランジの長さの１／３の位置を境界点と定義し、前記稜線の前記面側の端部から前記境界点までの領域を第１の領域と定義したときに、前記第１の領域の平均ビッカース硬さが、前記フランジの先端のビッカース硬さの９０％以上であることを特徴としている。 One aspect of the present invention that solves the above problems is a component, that is, a surface in which a part of the outer peripheral edge is curved outward, and a flange extending in a direction intersecting the surface in the curved portion of the surface. A cross section having a ridge line connecting the surface and the flange and being cut along the radial direction of curvature of the flange in a plan view viewed from a direction perpendicular to the surface, on the flange side of the ridge line. When the position of 1/3 of the length of the flange starting from the end is defined as the boundary point, and the region from the end of the ridgeline on the plane side to the boundary point is defined as the first region. The average Vickers hardness of the first region is 90% or more of the Vickers hardness of the tip of the flange.

本発明によれば、縮みフランジを有する部品の強度を向上させることができる。 According to the present invention, the strength of a part having a shrinking flange can be improved.

自動車の車体骨格の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the body frame of an automobile. バルクヘッドの形状例を示す図である。It is a figure which shows the shape example of a bulkhead. バルクヘッドの形状例を示す図である。It is a figure which shows the shape example of a bulkhead. 縮みフランジを有する部品の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the part which has a shrink flange. 縮みフランジを有する部品の平面図である。It is a top view of the part which has a shrink flange. 図５のＺ−Ｚ断面を示す図である。It is a figure which shows the ZZ cross section of FIG. 図５のＺ−Ｚ断面を示す図である。It is a figure which shows the ZZ cross section of FIG. 本発明の一実施形態に係る縮みフランジを有する部品の製造過程における部品形状を示す図である。（ａ）はブランクの形状、（ｂ）は予成形工程後の中間製品形状、（ｃ）はフランジ成形工程後の部品形状を示している。It is a figure which shows the part shape in the manufacturing process of the part which has a shrinking flange which concerns on one Embodiment of this invention. (A) shows the shape of the blank, (b) shows the shape of the intermediate product after the preforming process, and (c) shows the shape of the part after the flange forming process. プレス成形設備のプレス金型の配置例を示す図である。It is a figure which shows the arrangement example of the press die of the press molding equipment. 予成形工程における第１のプレス金型の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the 1st press die in a premolding process. 第１のプレス金型のパンチを示す図である。It is a figure which shows the punch of the 1st press die. 第１のプレス金型の断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of the 1st press die. 予成形工程における中間製品の成形過程を示す図である。It is a figure which shows the molding process of the intermediate product in the pre-molding process. 図８（ｂ）中のＹ−Ｙ断面を示す図である。なお、図１４中の二点鎖線はフランジ成形工程後の部品形状を示している。It is a figure which shows the YY cross section in FIG. 8 (b). The alternate long and short dash line in FIG. 14 shows the shape of the part after the flange forming process. フランジ成形工程における第２のプレス金型の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the 2nd press die in a flange forming process. 第２のプレス金型のパンチを示す図である。It is a figure which shows the punch of the 2nd press die. 第２のプレス金型の断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of the 2nd press die. フランジ成形工程における部品の成形過程を示す図である。It is a figure which shows the molding process of a part in a flange forming process. 縮みフランジを有する部品の製造過程における部品形状を示す図である。（ａ）はブランクの形状、（ｂ）は予成形工程後の部品形状、（ｃ）はトリム工程後の部品形状、（ｄ）はフランジ成形工程後の部品形状を示している。It is a figure which shows the part shape in the manufacturing process of the part which has a shrink flange. (A) shows the shape of the blank, (b) shows the shape of the part after the preforming process, (c) shows the shape of the part after the trim process, and (d) shows the shape of the part after the flange forming process. 比較例１のモデルに生じた相当塑性ひずみの分布を示す図である。It is a figure which shows the distribution of the equivalent plastic strain generated in the model of the comparative example 1. FIG. 実施例１のモデルに生じた相当塑性ひずみの分布を示す図である。It is a figure which shows the distribution of the equivalent plastic strain generated in the model of Example 1. FIG. シミュレーション結果として得られた、比較例１および実施例１のモデルにおけるフランジ先端からの距離に対する相当応力の分布を示す図である。It is a figure which shows the distribution of the equivalent stress with respect to the distance from the flange tip in the model of Comparative Example 1 and Example 1 obtained as a simulation result. シミュレーション（２）の条件を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the condition of simulation (2). シミュレーション結果として得られた中空部品の耐力を示す図である。It is a figure which shows the proof stress of the hollow part obtained as a simulation result. 実施例１のモデルに生じた相当応力の分布を示す図である。It is a figure which shows the distribution of the equivalent stress generated in the model of Example 1. FIG. シミュレーション（３）の解析モデルを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the analysis model of simulation (3). シミュレーション結果として得られた、各解析モデルにおける中空部品の耐力を示す図である。It is a figure which shows the proof stress of the hollow part in each analysis model obtained as a simulation result.

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present specification and the drawings, elements having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted.

図４および図５に示されるように、本実施形態の縮みフランジを有する部品１は、外周縁の一部が外方に湾曲した面２と、面２の湾曲した部分において面２と交差する方向に延在するフランジ３と、面２とフランジ３とを接続する稜線４を有している。フランジ３は、面２に垂直な方向から見て（以下“平面視”）、面２と同様に外方に凸となるように湾曲しており、成形時には縮みフランジ変形が生じている。 As shown in FIGS. 4 and 5, the part 1 having the contraction flange of the present embodiment intersects the surface 2 having a part of the outer peripheral edge curved outward and the surface 2 at the curved portion of the surface 2. It has a flange 3 extending in the direction and a ridge line 4 connecting the surface 2 and the flange 3. The flange 3 is curved so as to be convex outward like the surface 2 when viewed from a direction perpendicular to the surface 2 (hereinafter, “planar view”), and shrinks and the flange is deformed during molding.

図６は、図５のような平面視におけるフランジ３の曲率半径Ｒの方向に沿って切断された部品１の断面の一例を示す図である。図６が示す断面は、図５のＺ−Ｚ断面であり、当該断面は、平面視におけるフランジ３の曲率を有している部分の周長の中間点Ｃを含む断面である。本明細書における部品１の“稜線４”とは、図６のような断面において面２とフランジ３との間に位置する、部品１の曲率を有する部分のことである。部品１の縮みフランジ変形が生じている部分では、図５のように稜線４のフランジ３側の端部４ａと面２側の端部４ｂは共に平面視において曲率を有している。なお、本実施形態の場合、フランジ３が面２に対して垂直な方向に延びていることから、図５のような平面視では稜線４のフランジ３側の端部４ａとフランジ３は同じ位置にある。 FIG. 6 is a diagram showing an example of a cross section of a part 1 cut along the direction of the radius of curvature R of the flange 3 in a plan view as shown in FIG. The cross section shown in FIG. 6 is a ZZ cross section of FIG. 5, and the cross section is a cross section including an intermediate point C of the peripheral length of a portion having a curvature of the flange 3 in a plan view. The "ridge line 4" of the component 1 in the present specification is a portion having a curvature of the component 1 located between the surface 2 and the flange 3 in the cross section as shown in FIG. In the portion where the shrinkage flange of the component 1 is deformed, both the end portion 4a on the flange 3 side and the end portion 4b on the surface 2 side of the ridge line 4 have a curvature in a plan view as shown in FIG. In the case of the present embodiment, since the flange 3 extends in the direction perpendicular to the surface 2, the end portion 4a of the ridge line 4 on the flange 3 side and the flange 3 are at the same position in a plan view as shown in FIG. It is in.

本明細書では、フランジ３の曲率半径Ｒの方向に沿って切断された図６のような断面において、稜線４のフランジ３側の端部４ａを起点とするフランジ３の長さＬの１／３の位置を境界点Ｐ₁と定義する。また、稜線４の面２側の端部４ｂから境界点Ｐ₁までの領域を第１の領域Ａ₁と定義する。本実施形態の部品１は、第１の領域Ａ₁の平均ビッカース硬さがフランジ３の先端３ａのビッカース硬さの９０％以上となっている部品である。この硬度条件を満たす縮みフランジを有する部品１は、部品としての強度が効果的に向上する。このため、部品１が例えば図３のようなバルクヘッドとして中空部品の内方に配置された場合には、荷重を担保する中空部品の稜線が塑性変形しにくくなり、中空部品としての耐力が向上する。第１の領域Ａ₁の平均ビッカース硬さは、フランジ先端３ａのビッカース硬さの９５％以上であることがより好ましく、１００％以上であることがさらに好ましい。これにより、部品１としての強度がさらに向上する。第１の領域Ａ₁の平均ビッカース硬さの上限については特に限定されないが、縮みフランジ部近傍の衝突破断を抑える観点からは、フランジ先端３ａのビッカース硬さの１５０％以下であることが好ましく、１３０％以下であることがより好ましい。 In the present specification, in a cross section as shown in FIG. 6 cut along the direction of the radius of curvature R of the flange 3, 1 / of the length L of the flange 3 starting from the end 4a on the flange 3 side of the ridge line 4. 3 position is defined as a boundary point P _1. Also defines the surface 2 side of the end portion 4b of the ridge line 4 of the region to the boundary point P ₁ and the first region A _1. The component 1 of the present embodiment is a component in which _{the average Vickers hardness of the first region A 1} is 90% or more of the Vickers hardness of the tip 3a of the flange 3. The strength of the component 1 having the shrinking flange satisfying this hardness condition is effectively improved. Therefore, when the component 1 is arranged inside the hollow component as a bulkhead as shown in FIG. 3, for example, the ridgeline of the hollow component that secures the load is less likely to be plastically deformed, and the yield strength as the hollow component is improved. To do. The average Vickers hardness of the first region A ₁ is more preferably 95% or more, and further preferably 100% or more of the Vickers hardness of the flange tip 3a. As a result, the strength of the component 1 is further improved. The upper limit of the average Vickers hardness of the first region A ₁ is not particularly limited, but from the viewpoint of suppressing collision fracture near the shrinking flange portion, it is preferably 150% or less of the Vickers hardness of the flange tip 3a. More preferably, it is 130% or less.

第１の領域Ａ₁の硬度は、成形過程における材料の加工硬化によって増大している。第１の領域Ａ₁に加工硬化を生じさせる成形方法の例については後述するが、従来の成形方法においては、第１の領域Ａ₁をほとんど加工硬化させることができなかった。すなわち、従来の縮みフランジを有する部品においては、第１の領域Ａ₁の平均ビッカース硬さがフランジ先端３ａのビッカース硬さの９０％以上となることはない。 The hardness of the first region A ₁ is increased by work hardening of the material in the molding process. An example of a molding method for causing work hardening in the first region A ₁ will be described later, but in the conventional molding method, the first region A ₁ could hardly be work-hardened. That is, in the conventional component having a shrinking flange, _{the average Vickers hardness of the first region A 1} does not exceed 90% of the Vickers hardness of the flange tip 3a.

本明細書における“平均ビッカース硬さ”は次のようにして算出される。まず、硬度測定対象の製品において、縮みフランジ部の面２、フランジ３および稜線４を特定する。次に、図５のような面２に垂直な方向から見た平面視において、フランジ３の周長の中間点Ｃを特定する。そして、この中間点Ｃを含むようにフランジ３の曲率半径Ｒの方向に沿って切断された断面（図６の断面）において、所定の領域のビッカース硬さを０．５ｍｍピッチで測定する。ビッカース硬さは、マイクロビッカース硬度試験機を用いて、測定面が調製された試料に対し、JIS Z 2244:2009に準拠した方法で測定される。試験荷重は１ｋｇｆ（９．８Ｎ）とする。このようにして測定された各測定位置におけるビッカース硬さの平均値が本明細書における“平均ビッカース硬さ”である。例えば、第１の領域Ａ₁の平均ビッカース硬さとは、境界点Ｐ₁から稜線４の面２側の端部４ｂまでの領域内において、０．５ｍｍピッチでビッカース硬さを測定したときの各測定値の平均値のことである。 The "average Vickers hardness" in the present specification is calculated as follows. First, in the product to be measured for hardness, the surface 2, the flange 3 and the ridge line 4 of the shrinking flange portion are specified. Next, the midpoint C of the peripheral length of the flange 3 is specified in a plan view viewed from a direction perpendicular to the surface 2 as shown in FIG. Then, in the cross section (cross section of FIG. 6) cut along the direction of the radius of curvature R of the flange 3 so as to include the intermediate point C, the Vickers hardness of a predetermined region is measured at a pitch of 0.5 mm. Vickers hardness is measured using a Micro Vickers hardness tester on a sample whose measurement surface has been prepared in accordance with JIS Z 2244: 2009. The test load is 1 kgf (9.8 N). The average value of the Vickers hardness at each measurement position measured in this way is the "average Vickers hardness" in the present specification. For example, the average Vickers hardness of _{the first region A 1} _{is the Vickers hardness measured at a pitch of 0.5 mm in the region from the boundary point P 1} to the end 4b on the surface 2 side of the ridge line 4. It is the average value of the measured values.

部品１の強度を効果的に向上させる観点においては、図７のように第２の領域Ａ₂〜第４の領域Ａ₄を定義したときに、第４の領域Ａ₄の平均ビッカース硬さが第２の領域Ａ₂の平均ビッカース硬さおよび第３の領域Ａ₃の平均ビッカース硬さよりも大きいことが好ましい。なお、本明細書における“第２の領域Ａ₂”とは、平面視におけるフランジ３の曲率半径Ｒの方向に沿って切断された図７のような断面において、稜線４の周長の中間点Ｐ₂を境界として二分割された領域のうちの面２側の領域である。換言すると、第２の領域Ａ₂は、稜線４の面２側の端部４ｂから中間点Ｐ₂までの領域である。本明細書における“第３の領域Ａ₃”とは、図７のような断面において、稜線４の周長の中間点Ｐ₂を境界として二分割された領域のうちのフランジ３側の領域である。換言すると、第３の領域Ａ₃は、中間点Ｐ₂から稜線４のフランジ３側の端部４ａまでの領域である。本明細書における“第４の領域Ａ₄”とは、図７のような断面における稜線４のフランジ３側の端部４ａから前述の境界点Ｐ₁までの領域である。 From the viewpoint of effectively improving the strength of the component 1, when the second region A ₂ to the fourth region A ₄ are defined as shown in FIG. 7, the average Vickers hardness of the fourth region A _{4 is} It is preferably larger than the average Vickers hardness of the second region A _{2 and} the average Vickers hardness of the third region A _3. The "second region A ₂ " in the present specification is an intermediate point of the peripheral length of the ridge line 4 in a cross section as shown in FIG. 7 cut along the direction of the radius of curvature R of the flange 3 in a plan view. It is a region on the surface 2 side of the region divided into _two with P 2 as a boundary. In other words, the second region A ₂ is a region from the end portion 4b on the surface 2 side of the ridge line 4 to the intermediate point P ₂ . The “third region A ₃ ” in the present specification is a region on the flange 3 side of the region divided into _two with the midpoint P 2 of the peripheral length of the ridge line 4 as a boundary in the cross section as shown in FIG. is there. In other words, the third region A ₃ is a region from the intermediate point P ₂ to the end portion 4 a on the flange 3 side of the ridge line 4. Herein as "fourth region A _4", is a region from the flange 3 side end portion 4a of the ridge line 4 in cross section as in FIG. 7 to the boundary point P ₁ described above.

本実施形態の部品１は、例えば図８のような工程を経て製造される。 The component 1 of the present embodiment is manufactured through the steps shown in FIG. 8, for example.

図８の例では、図８（ａ）のような、外周縁の一部が曲線状の部分（以下、“曲線部１０ａ”）を有するブランク１０から図８（ｂ）のような中間製品１１を成形する予成形工程と、中間製品１１から図８（ｃ）のようなフランジ３を成形するフランジ成形工程を経て部品１が製造される。なお、ブランク１０の材料は、特に限定されず、例えば鋼板やアルミニウム合金板、マグネシウム合金板等の金属板が採用され得る。 In the example of FIG. 8, the blank 10 having a partially curved portion (hereinafter, “curved portion 10a”) of the outer peripheral edge as shown in FIG. 8 (a) to the intermediate product 11 as shown in FIG. 8 (b). Part 1 is manufactured through a preforming step of forming the product and a flange forming step of forming the flange 3 from the intermediate product 11 as shown in FIG. 8 (c). The material of the blank 10 is not particularly limited, and for example, a metal plate such as a steel plate, an aluminum alloy plate, or a magnesium alloy plate can be adopted.

＜予成形工程＞
図８（ｂ）に示されるように予成形工程で製造される中間製品１１は、外周縁の一部が外方に湾曲した面１２と、面１２の湾曲した部分において１２に対して隆起した面である隆起面１３と、面１２と隆起面１３とを接続する稜線１４と、を有している。隆起面１３は、ブランク１０のプレス加工によって成形される。このような中間製品１１は、例えば図９に示されるようなプレス成形設備２０を用いて製造される。図９の例において、プレス成形設備２０は、ブランク１０から中間製品１１を成形する第１のプレス金型３０と、中間製品１１から部品１を成形する第２のプレス金型４０を備えている。 <Preforming process>
As shown in FIG. 8B, the intermediate product 11 manufactured in the preforming step has a surface 12 in which a part of the outer peripheral edge is curved outward and a raised portion with respect to 12 in the curved portion of the surface 12. It has a raised surface 13 which is a surface, and a ridge line 14 which connects the surface 12 and the raised surface 13. The raised surface 13 is formed by pressing the blank 10. Such an intermediate product 11 is manufactured using, for example, a press molding facility 20 as shown in FIG. In the example of FIG. 9, the press forming apparatus 20 includes a first press die 30 for forming the intermediate product 11 from the blank 10 and a second press die 40 for forming the component 1 from the intermediate product 11. ..

図１０〜図１２は、第１のプレス金型３０の構成例を示す図である。図１２に示されるように本実施形態の第１のプレス金型３０は、パンチ３１と、パッド３２と、ダイ３３を備えている。パンチ３１は、底面部３１ａと、底面部３１ａと異なる高さに位置する天面部３１ｂと、底面部３１ａと天面部３１ｂとを接続する傾斜部３１ｃとを有している。本実施形態のパンチ３１の底面部３１ａと天面部３１ｂは互いに平行であるが、平行でなくてもよい。また、図１１に示されるようにパンチ３１の傾斜部３１ｃの一部は、円錐台の側面のように曲率を有した面となっている。パッド３２は、パンチ３１の天面部３１ｂに対向する位置において昇降可能に構成されている。ダイ３３は、パンチ３１の底面部３１ａに対向する天面部３３ａと、パンチ３１の傾斜部３１ｃに対向する傾斜部３３ｂとを有しており、パッド３２の側方において昇降可能に構成されている。なお、第１のプレス金型３０の構成は部品１の製品形状に応じて適宜変更され、採用され得る加工方法についても部品１の製品形状に応じて適宜変更される。 10 to 12 are views showing a configuration example of the first press die 30. As shown in FIG. 12, the first press die 30 of the present embodiment includes a punch 31, a pad 32, and a die 33. The punch 31 has a bottom surface portion 31a, a top surface portion 31b located at a height different from that of the bottom surface portion 31a, and an inclined portion 31c connecting the bottom surface portion 31a and the top surface portion 31b. The bottom surface portion 31a and the top surface portion 31b of the punch 31 of the present embodiment are parallel to each other, but may not be parallel to each other. Further, as shown in FIG. 11, a part of the inclined portion 31c of the punch 31 is a surface having a curvature like the side surface of the truncated cone. The pad 32 is configured to be able to move up and down at a position facing the top surface portion 31b of the punch 31. The die 33 has a top surface portion 33a facing the bottom surface portion 31a of the punch 31 and an inclined portion 33b facing the inclined portion 31c of the punch 31, and is configured to be able to move up and down on the side of the pad 32. .. The configuration of the first press die 30 is appropriately changed according to the product shape of the part 1, and the processing method that can be adopted is also appropriately changed according to the product shape of the part 1.

第１のプレス金型３０を用いた予成形工程においては、まず図１０および図１３（ａ）のように曲線部１０ａを含むブランク１０の外周縁の一部をパッド３２で押さえ、その状態でダイ３３を下降させる。これにより、パンチ３１の傾斜部３１ｃとダイ３３の傾斜部３３ｂによってブランク１０の一部領域が図１３（ｂ）のように隆起した形状となり、図１４のように面１２と、隆起面１３と、稜線１４とを有した中間製品１１が成形される。 In the preforming step using the first press die 30, first, as shown in FIGS. 10 and 13A, a part of the outer peripheral edge of the blank 10 including the curved portion 10a is pressed by the pad 32, and in that state. Lower the die 33. As a result, a part of the blank 10 is raised by the inclined portion 31c of the punch 31 and the inclined portion 33b of the die 33 as shown in FIG. 13B, and the surface 12 and the raised surface 13 are formed as shown in FIG. , The intermediate product 11 having the ridge line 14 is formed.

図１４に示されるように予成形工程においては、中間製品１１の隆起面１３が、後のフランジ成形工程で稜線４となる部分１５を含むように成形される。本明細書では、そのような、後のフランジ成形工程で稜線４となる部分のことを、稜線４に相当する部分として“稜線相当部１５”と称す。すなわち、中間製品１１の隆起面１３は、稜線相当部１５を含むように成形される。なお、稜線相当部１５の位置は、部品１の製品形状やフランジ３の高さ等に応じて変わるものである。また、稜線相当部１５を含む隆起面１３を成形する際に、ブランク１０のどの範囲までを隆起させるかについては部品１の製品形状や金型構成等に応じて適宜変更される。すなわち、中間製品１１における面１２と隆起面１３の割合は、部品の製品形状や金型構成等に応じて適宜変更される。 As shown in FIG. 14, in the preforming step, the raised surface 13 of the intermediate product 11 is formed so as to include the portion 15 that becomes the ridge line 4 in the subsequent flange forming step. In the present specification, such a portion that becomes the ridge line 4 in the subsequent flange forming step is referred to as a “ridge line corresponding portion 15” as a portion corresponding to the ridge line 4. That is, the raised surface 13 of the intermediate product 11 is formed so as to include the ridge line corresponding portion 15. The position of the ridge line corresponding portion 15 changes according to the product shape of the component 1, the height of the flange 3, and the like. Further, when molding the raised surface 13 including the ridge line corresponding portion 15, the range to which the blank 10 is raised is appropriately changed according to the product shape of the component 1, the mold configuration, and the like. That is, the ratio of the surface 12 to the raised surface 13 in the intermediate product 11 is appropriately changed according to the product shape of the component, the mold configuration, and the like.

＜フランジ成形工程＞
図８（ｃ）に示されるフランジ成形工程で製造される部品１は、前述の通り、外周縁の一部が外方に湾曲した面２と、面２の湾曲した部分において面２と交差する方向に延在するフランジ３と、面２とフランジ３とを接続する稜線４を有している。本実施形態のフランジ成形工程においては、例えば図１５〜図１７に示される構成の第２のプレス金型４０によって部品１が成形される。 <Flange molding process>
As described above, the part 1 manufactured in the flange forming step shown in FIG. 8C intersects the surface 2 having a part of the outer peripheral edge curved outward and the surface 2 at the curved portion of the surface 2. It has a flange 3 extending in the direction and a ridge line 4 connecting the surface 2 and the flange 3. In the flange forming step of the present embodiment, the part 1 is formed by, for example, the second press die 40 having the configuration shown in FIGS. 15 to 17.

図１７に示されるように本実施形態の第２のプレス金型４０は、パンチ４１と、パッド４２と、ダイ４３を備えている。パンチ４１は、底面部４１ａと、底面部４１ａと異なる高さに位置する天面部４１ｂと、底面部４１ａと天面部４１ｂとを接続する縦壁部４１ｃとを有している。本実施形態のパンチ４１の底面部４１ａと天面部４１ｂは互いに平行であるが、平行でなくてもよい。また、図１５に示されるようにパンチ４１の縦壁部４１ｃの一部は、円錐台の側面のように曲率を有した面となっている。パッド４２は、パンチ４１の底面部４１ａに対向する位置において昇降可能に構成されている。ダイ４３は、パンチ４１の底面部４１ａに対向する天面部４３ａと、パンチ４１の天面部４１ｂに対向する底面部４３ｂと、パンチ４１の縦壁部４１ｃに対向する縦壁部４３ｃとを有しており、パンチ４１の縦壁部４１ｃとパッド４２との間の位置において昇降可能に構成されている。なお、第２のプレス金型４０の構成は部品１の製品形状に応じて適宜変更され、採用され得る加工方法についても部品１の製品形状に応じて適宜変更される。 As shown in FIG. 17, the second press die 40 of the present embodiment includes a punch 41, a pad 42, and a die 43. The punch 41 has a bottom surface portion 41a, a top surface portion 41b located at a height different from that of the bottom surface portion 41a, and a vertical wall portion 41c connecting the bottom surface portion 41a and the top surface portion 41b. The bottom surface portion 41a and the top surface portion 41b of the punch 41 of the present embodiment are parallel to each other, but may not be parallel to each other. Further, as shown in FIG. 15, a part of the vertical wall portion 41c of the punch 41 is a surface having a curvature like a side surface of a truncated cone. The pad 42 is configured to be able to move up and down at a position facing the bottom surface portion 41a of the punch 41. The die 43 has a top surface portion 43a facing the bottom surface portion 41a of the punch 41, a bottom surface portion 43b facing the top surface portion 41b of the punch 41, and a vertical wall portion 43c facing the vertical wall portion 41c of the punch 41. It is configured so that it can be raised and lowered at a position between the vertical wall portion 41c of the punch 41 and the pad 42. The configuration of the second press die 40 is appropriately changed according to the product shape of the part 1, and the processing method that can be adopted is also appropriately changed according to the product shape of the part 1.

第２のプレス金型４０を用いたフランジ成形工程においては、まず図１８（ａ）のように中間製品１１の面１２をパッド４２で押さえ、その状態でダイ４３を下降させて、隆起面１３の曲げ外側から曲げ内側に向かって隆起面１３を押し込むように加工する。この加工により、中間製品１１の隆起面１３の一部が中間製品１１の面１２と連続した面となり、図１８のように部品１としての面２が成形される。これに伴い、中間製品１１の稜線１４は消失する。また、隆起面１３の残りの部分は、パンチ４１の縦壁部４１ｃとダイ４３の縦壁部４３ｃの間隙に材料が流れ込み、図１８のように中間製品１１の稜線相当部１５が稜線４となり、かつ、隆起面１３の先端１３ａがフランジ３の先端３ａとなってフランジ３が成形される。 In the flange forming step using the second press die 40, first, as shown in FIG. 18A, the surface 12 of the intermediate product 11 is pressed by the pad 42, and the die 43 is lowered in that state to lower the raised surface 13 The raised surface 13 is processed so as to be pushed from the outside of the bend toward the inside of the bend. By this processing, a part of the raised surface 13 of the intermediate product 11 becomes a surface continuous with the surface 12 of the intermediate product 11, and the surface 2 as the component 1 is formed as shown in FIG. Along with this, the ridgeline 14 of the intermediate product 11 disappears. Further, in the remaining portion of the raised surface 13, the material flows into the gap between the vertical wall portion 41c of the punch 41 and the vertical wall portion 43c of the die 43, and the ridgeline corresponding portion 15 of the intermediate product 11 becomes the ridgeline 4 as shown in FIG. Moreover, the tip 13a of the raised surface 13 becomes the tip 3a of the flange 3, and the flange 3 is formed.

予成形工程を経てフランジ３が成形されることにより、第１の領域Ａ₁の平均ビッカース硬さがフランジ先端３ａのビッカース硬さの９０％以上となる部品が製造される。 By molding the flange 3 through the preforming step, a part in which _{the average Vickers hardness of the first region A 1} is 90% or more of the Vickers hardness of the flange tip 3a is manufactured.

以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although an example of the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to such an example. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modifications or modifications within the scope of the technical idea described in the claims, and of course, the technical scope of the present invention also includes them. It is understood that it belongs to.

例えば上記実施形態では、ブランク１０の初期形状として曲線部１０ａが設けられていたが、図１９（ａ）のようにブランク１０に曲線部１０ａが設けられていない場合であっても、圧縮ひずみを抑えてフランジ３を成形することができる。図１９では、予成形工程とフランジ成形工程の間にトリム工程が設けられる。部品の製造方法は以下の通りである。 For example, in the above embodiment, the curved portion 10a is provided as the initial shape of the blank 10, but even when the blank 10 is not provided with the curved portion 10a as shown in FIG. 19A, the compression strain is applied. The flange 3 can be formed by holding it down. In FIG. 19, a trim step is provided between the preforming step and the flange forming step. The manufacturing method of the parts is as follows.

まず、上記実施形態と同様に予成形工程によって、図１９（ｂ）のような隆起面１３を成形して第１の中間製品１１ａを製造する。次に、図１９（ｃ）で示されるように、トリム工程によって、その後のフランジ成形工程で所定の高さのフランジ３が得られるようフランジ３の製品高さに基づいて隆起面１３の先端部を切断して第２の中間製品１１ｂを製造する。最後に、上記実施形態と同様にフランジ成形工程によって、第２の中間製品１１ｂから図１９（ｄ）のようなフランジ３を成形して縮みフランジを有する部品１が製造される。 First, the raised surface 13 as shown in FIG. 19B is molded by the preforming step in the same manner as in the above embodiment to manufacture the first intermediate product 11a. Next, as shown in FIG. 19 (c), the tip portion of the raised surface 13 is based on the product height of the flange 3 so that the flange 3 having a predetermined height can be obtained in the subsequent flange forming step by the trim step. To manufacture the second intermediate product 11b. Finally, by the flange forming step as in the above embodiment, the flange 3 as shown in FIG. 19D is formed from the second intermediate product 11b to manufacture the part 1 having the shrinking flange.

このような製造方法であっても、第１の領域Ａ₁の加工硬化を促すことができ、第１の領域Ａ₁の平均ビッカース硬さがフランジ先端３ａのビッカース硬さの９０％以上となる部品が得られる。すなわち、第１の領域Ａ₁の平均ビッカース硬さがフランジ先端３ａのビッカース硬さの９０％以上となる部品１は、予成形工程で隆起面１３が成形され、フランジ成形工程でその隆起面１３が面２側に押し込まれるようにしてフランジ３が成形されることによって得られる。 Even with such a manufacturing method, it is possible to promote the hardening of the first region A _1, the average Vickers hardness of the first region A ₁ is equal to or greater than 90% of the Vickers hardness of the flange tip 3a Parts are obtained. That is, for the component 1 in which _{the average Vickers hardness of the first region A 1} is 90% or more of the Vickers hardness of the flange tip 3a, the raised surface 13 is formed in the preforming process, and the raised surface 13 is formed in the flange forming process. Is obtained by forming the flange 3 so that the flange 3 is pushed toward the surface 2.

＜シミュレーション（１）＞
縮みフランジを有する部品の成形シミュレーションを実施した。本シミュレーションでは、ブランクとして降伏点：510MPa、引張強度：821MPa、伸び：22%の溶融亜鉛めっき鋼板が想定されており、平面視曲率半径が15mm、かつ、高さが10mmの縮みフランジ変形を伴うフランジを成形することを条件としている。解析ソルバーとしてはPAM-STAMPが使用されており、ブランクのメッシュサイズは1mm×1mmである。 <Simulation (1)>
A molding simulation of a part having a shrink flange was carried out. In this simulation, a hot-dip galvanized steel sheet with a yield point of 510 MPa, tensile strength: 821 MPa, and elongation: 22% is assumed as a blank, with a shrinkage flange deformation with a plan-view curvature radius of 15 mm and a height of 10 mm. The condition is to mold the flange. PAM-STAMP is used as the analysis solver, and the mesh size of the blank is 1 mm x 1 mm.

本シミュレーションでは、従来の成形方法（比較例１）と本発明例の成形方法（実施例１）の各々の方法でフランジを成形している。比較例１の成形方法は、外周縁の一部に曲線部を有するブランクから一工程でフランジを成形する方法である。実施例１の成形方法は、外周縁に曲線部が存在しないブランクに対し、予成形工程で隆起面を有する第１の中間製品を成形し、トリム工程で隆起面の先端部を切断して第２の中間製品を成形し、フランジ成形工程で第２の中間製品からフランジを成形する方法である。実施例および比較例における工程ごとの部品形状は下記表１の通りである。 In this simulation, the flange is molded by each of the conventional molding method (Comparative Example 1) and the molding method of the present invention example (Example 1). The molding method of Comparative Example 1 is a method of molding a flange in one step from a blank having a curved portion on a part of the outer peripheral edge. In the molding method of Example 1, a first intermediate product having a raised surface is molded in a preforming step on a blank having no curved portion on the outer peripheral edge, and the tip of the raised surface is cut in a trim step. This is a method of molding the intermediate product of No. 2 and molding the flange from the second intermediate product in the flange molding step. Table 1 below shows the shape of parts for each process in Examples and Comparative Examples.

図２０は、成形シミュレーション後の比較例１のモデルに生じている相当塑性ひずみの分布を示す図である。図２１は、成形シミュレーション後の実施例１のモデルに生じている相当塑性ひずみの分布を示す図である。図２０および図２１に示されるように、比較例１および実施例１ともに縮みフランジ部のフランジ先端で比較的大きな相当塑性ひずみが生じている点は共通している。しかし、実施例１の場合には、比較例１の場合とは異なり、相当塑性ひずみが生じている領域が縮みフランジ部の稜線近傍の広い範囲にまで拡大している。すなわち、実施例１のモデルにおいては、稜線近傍まで加工硬化が生じている。 FIG. 20 is a diagram showing the distribution of equivalent plastic strain occurring in the model of Comparative Example 1 after the molding simulation. FIG. 21 is a diagram showing the distribution of equivalent plastic strain occurring in the model of Example 1 after the molding simulation. As shown in FIGS. 20 and 21, both Comparative Example 1 and Example 1 have in common that a relatively large equivalent plastic strain is generated at the flange tip of the contracted flange portion. However, in the case of Example 1, unlike the case of Comparative Example 1, the region where the equivalent plastic strain is generated shrinks and expands to a wide range near the ridgeline of the flange portion. That is, in the model of Example 1, work hardening occurs up to the vicinity of the ridgeline.

図２２は、成形シミュレーション後のモデルに生じた相当応力の分布を示す図である。図２２では、図２０中のＸ−Ｘ断面に相当する断面の相当応力が示されており、図２２の縦軸は、フランジ先端からの距離に対する各位置の相当応力とフランジ先端の相当応力との比で表されている。この相当応力の比が大きいほど、加工硬化の度合いが大きくなる。このため、相当応力の比は、フランジ先端から離れた各位置の硬度とフランジ先端の硬度の比と言い換えることができる。 FIG. 22 is a diagram showing the distribution of equivalent stress generated in the model after the molding simulation. In FIG. 22, the equivalent stress of the cross section corresponding to the XX cross section in FIG. 20 is shown, and the vertical axis of FIG. 22 shows the equivalent stress of each position with respect to the distance from the flange tip and the equivalent stress of the flange tip. It is represented by the ratio of. The larger the ratio of this equivalent stress, the greater the degree of work hardening. Therefore, the ratio of equivalent stress can be rephrased as the ratio of the hardness of each position away from the flange tip to the hardness of the flange tip.

図２２に示されるように、比較例１では、フランジの先端から離れるにつれて相当応力の比が小さくなっている。一方、実施例１においては、フランジの先端から７ｍｍの位置までは比較例１と同様に相当応力の比が小さくなっているが、フランジの先端から７ｍｍの位置を境界として相当応力の比が上昇に転じ、７ｍｍ以上離れた位置では相当応力の比が大きくなっている。すなわち、実施例１のモデルにおいては、加工硬化領域がフランジの先端部のみならず、稜線にまで拡大している。 As shown in FIG. 22, in Comparative Example 1, the ratio of equivalent stress decreases as the distance from the tip of the flange increases. On the other hand, in Example 1, the ratio of equivalent stress is small from the tip of the flange to the position 7 mm as in Comparative Example 1, but the ratio of equivalent stress increases with the position 7 mm from the tip of the flange as the boundary. The ratio of equivalent stress is large at a position 7 mm or more away. That is, in the model of Example 1, the work-hardened region extends not only to the tip of the flange but also to the ridgeline.

比較例１および実施例１のモデルにおいて、フランジの先端から１５ｍｍの位置は稜線のＲ止まり（図６で言うところの稜線４の面２側の端部４ｂ）である。実施例１において、フランジから稜線のＲ止まりまでの相当応力の比の最小値は０．８３である。一方、比較例１においては、フランジから稜線のＲ止まりまでの相当応力の比の最小値は０．７１である。換言すると、フランジ先端３ａから稜線４の端部４ｂまで領域の硬度の最小値をフランジ先端３ａの硬度で除した値は０．８０以上である。 In the models of Comparative Example 1 and Example 1, the position 15 mm from the tip of the flange is the R stop of the ridge line (the end portion 4b of the ridge line 4 on the surface 2 side in FIG. 6). In the first embodiment, the minimum value of the ratio of the equivalent stress from the flange to the R stop of the ridgeline is 0.83. On the other hand, in Comparative Example 1, the minimum value of the ratio of the equivalent stress from the flange to the R stop of the ridgeline is 0.71. In other words, the value obtained by dividing the minimum value of the hardness of the region from the flange tip 3a to the end 4b of the ridge line 4 by the hardness of the flange tip 3a is 0.80 or more.

＜シミュレーション（２）＞
実施例１または比較例１の縮みフランジを有する部品をバルクヘッドとして利用した図２３のような解析モデルを作成し、圧潰シミュレーションを実施した。バルクヘッド５０は、ハット状部材６１とクロージングプレート６２からなる中空部品６０の内方に配置されている。本シミュレーションは、ハット状部材６１の天面が完全拘束された条件で実施されている。このような拘束条件の下で、クロージングプレート６２の上側から５ｋｍ／ｈの速度で剛体壁を当て、圧潰挙動を再現した。 <Simulation (2)>
An analysis model as shown in FIG. 23 using a part having a shrinking flange of Example 1 or Comparative Example 1 as a bulkhead was created, and a crushing simulation was performed. The bulkhead 50 is arranged inside a hollow component 60 composed of a hat-shaped member 61 and a closing plate 62. This simulation is carried out under the condition that the top surface of the hat-shaped member 61 is completely restrained. Under such constraints, a rigid wall was applied from above the closing plate 62 at a speed of 5 km / h to reproduce the crushing behavior.

図２４は、本シミュレーションにおける中空部品６０の耐力を示す図である。図２４に示されるように、実施例１のような加工硬化が稜線近傍にまで生じた部品をバルクヘッド５０として利用した場合には、中空部品６０の耐力が比較例１に対して２２％向上した。図２５は、圧潰シミュレーション後の実施例１のモデルに生じている相当応力の分布を示す図である。図２５中の矢印は荷重の入力方向（剛体壁の進行方向）である。図２５に示されるように、実施例１のモデルにおいては、縮みフランジ部のフランジ先端のみならず、稜線近傍まで大きな相当応力が発生しており、稜線近傍の加工硬化が進んでいることがわかる。なお、比較例１のモデルにおいては、稜線近傍の相当応力は小さかった。したがって、図２４および図２５の結果によれば、部品としての強度を向上させるためには、稜線近傍の硬度上昇が有効であることがわかる。実施例１のバルクヘッド５０における第１の領域Ａ₁（図６で言うところの稜線４の面２側端部４ｂから境界点Ｐ₁までの領域）の相当応力とフランジ先端の相当応力の比は０．９１である。すなわち、実施例１のバルクヘッド５０においては、第１の領域Ａ₁とフランジ先端の硬度比（第１の領域の平均硬度／フランジ先端の硬度）が０．９１である。したがって、本シミュレーションの結果によれば、部品としての強度を向上させるためには、第１の領域Ａ₁の硬度は、フランジ先端の硬度の９０％以上であるとよい。 FIG. 24 is a diagram showing the proof stress of the hollow component 60 in this simulation. As shown in FIG. 24, when a part having work hardening up to the vicinity of the ridge line as in Example 1 is used as the bulkhead 50, the proof stress of the hollow part 60 is improved by 22% as compared with Comparative Example 1. did. FIG. 25 is a diagram showing the distribution of equivalent stress generated in the model of Example 1 after the crushing simulation. The arrow in FIG. 25 is the load input direction (the traveling direction of the rigid wall). As shown in FIG. 25, in the model of the first embodiment, a large equivalent stress is generated not only at the flange tip of the shrinking flange portion but also near the ridge line, and it can be seen that work hardening near the ridge line is progressing. .. In the model of Comparative Example 1, the equivalent stress near the ridgeline was small. Therefore, according to the results of FIGS. 24 and 25, it can be seen that increasing the hardness in the vicinity of the ridgeline is effective in improving the strength of the component. _{Ratio of the equivalent stress of the first region A 1} (the region from the surface 2 side end 4b of the ridge line 4 to the boundary point P _{1 in} FIG. 6) in the bulkhead 50 of the first embodiment to the equivalent stress of the flange tip. Is 0.91. That is, in the bulkhead 50 of Example 1, _{the hardness ratio between the first region A 1} and the flange tip (average hardness of the first region / hardness of the flange tip) is 0.91. Therefore, according to the result of this simulation, in order to improve the strength as a part, _{the hardness of the first region A 1} is preferably 90% or more of the hardness of the flange tip.

＜シミュレーション（３）＞
縮みフランジを有する部品としての好ましい加工硬化領域を評価するため、加工硬化領域が互いに異なるバルクヘッドを用いた解析モデルで圧潰シミュレーションを実施した。バルクヘッドのモデルを除いた拘束条件や入力条件等のシミュレーション条件は、シミュレーション（２）と同様である。本シミュレーションでは、図２６のようにバルクヘッド５０の縮みフランジ部近傍が六つの領域（ａ）〜（ｆ）に分割されたモデルにおいて、特定の領域に相当塑性ひずみが付与される条件で実施されている。詳述すると、領域（ａ）に２０％の相当塑性ひずみが付与されたモデルと、領域（ｂ）に２０％の相当塑性ひずみが付与されたモデルと、領域（ｃ）に２０％の相当塑性ひずみが付与されたモデルと、領域（ｄ）に２０％の相当塑性ひずみが付与されたモデルと、領域（ｅ）に２０％の相当塑性ひずみが付与されたモデルと、領域（ｆ）に２０％の相当塑性ひずみが付与されたモデルでシミュレーションが実施されている。領域（ａ）〜（ｃ）はフランジを均等に三分割した領域であり、領域（ｄ）および領域（ｅ）は稜線の周長の中間点（図７の中間点Ｐ₂）を境界として二分割された領域であり、領域（ｆ）は、稜線に繋がる平面部の領域である。前述の実施形態で説明した稜線４の面２側の端部４ｂから境界点Ｐ₁までの領域は、領域（ｃ）〜（ｅ）に相当する。なお、従来の縮みフランジ部を有する部品は、領域（ａ）および領域（ｂ）には加工硬化が生じていたが、領域（ｃ）〜（ｆ）についてはほとんど加工硬化が生じていない。 <Simulation (3)>
In order to evaluate a preferable work-hardened region as a part having a shrink flange, a crushing simulation was performed using an analysis model using bulkheads having different work-hardened regions. The simulation conditions such as constraint conditions and input conditions excluding the bulkhead model are the same as in simulation (2). In this simulation, as shown in FIG. 26, in a model in which the vicinity of the shrinking flange portion of the bulkhead 50 is divided into six regions (a) to (f), the simulation is carried out under the condition that equivalent plastic strain is applied to a specific region. ing. More specifically, a model in which the region (a) is subjected to 20% equivalent plastic strain, a model in which the region (b) is subjected to 20% equivalent plastic strain, and a region (c) are subjected to 20% equivalent plasticity. A model with strain, a model with 20% equivalent plastic strain in region (d), a model with 20% equivalent plastic strain in region (e), and 20 in region (f). The simulation is carried out with a model to which a considerable plastic strain of% is applied. The regions (a) to (c) are regions in which the flange is evenly divided into three, and the regions (d) and the regions (e) are bounded by _{an intermediate point (intermediate point P 2 in FIG. 7) of the peripheral length of the ridgeline.} It is a divided region, and the region (f) is a region of a plane portion connected to the ridgeline. Region from the end portion 4b of the surface 2 side of the ridge line 4 described in the previous embodiment up to the boundary point P ₁ corresponds to the region (c) ~ (e). In the conventional parts having a shrink flange portion, work hardening has occurred in the regions (a) and (b), but work hardening has hardly occurred in the regions (c) to (f).

図２７は、シミュレーション結果として得られた各モデルにおける中空部品の耐力を示す図である。図２７の縦軸は、相当塑性ひずみが付与された面積（すなわち、加工硬化された部分の面積）あたりの耐力値で表されている。図２７の結果が示すように、縮みフランジを有する部品の強度を効果的に向上させて中空部品としての耐力を向上させるためには、領域（ｃ）を加工硬化させることが最も有効である。 FIG. 27 is a diagram showing the yield strength of hollow parts in each model obtained as a simulation result. The vertical axis of FIG. 27 is represented by the proof stress value per the area to which the equivalent plastic strain is applied (that is, the area of the work-hardened portion). As the result of FIG. 27 shows, in order to effectively improve the strength of the part having the shrinking flange and improve the proof stress as the hollow part, it is most effective to work harden the region (c).

本発明は、縮みフランジを有する部品の製造に利用することができる。 The present invention can be used in the manufacture of parts having shrink flanges.

１縮みフランジを有する部品
２外周縁の一部が外方に湾曲した面
３フランジ
３ａフランジの先端
４稜線
４ａ稜線のフランジ側端部
４ｂ稜線の面側端部
１０ブランク
１０ａ曲線部
１１中間製品
１１ａ第１の中間製品
１１ｂ第２の中間製品
１２外周縁の一部が外方に湾曲した面
１３隆起面
１４第１の稜線
１５中間製品における部品の稜線相当部
２０プレス成形設備
３０第１のプレス金型
３１パンチ
３１ａパンチの底面部
３１ｂパンチの天面部
３１ｃパンチの傾斜部
３２パッド
３３ダイ
３３ａダイの天面部
３３ｂダイの傾斜部
４０第２のプレス金型
４１パンチ
４１ａパンチの底面部
４１ｂパンチの天面部
４１ｃパンチの縦壁部
４２パッド
４３ダイ
４３ａダイの天面部
４３ｂダイの底面部
４３ｃダイの縦壁部
５０バルクヘッド
６０中空部品
６１ハット状部材
６２クロージングプレート
８０補強部材
８０ａ第１のフランジ
８０ｂ第２のフランジ
８０ｃ第３のフランジ
Ａ₁ 稜線の面側端部から境界点までの領域
Ａ₂ 稜線の面側端部から稜線の中間点までの領域
Ａ₃ 中間点から稜線のフランジ側端部までの領域
Ａ₄ 稜線のフランジ側端部から境界点までの領域
Ｃ平面視におけるフランジの曲率を有する部分の中間点
Ｐ₁ 境界点
Ｐ₂ 稜線の中間点
Ｒ縮みフランジの曲率半径
1 Part with a shrinking flange 2 A surface with a part of the outer peripheral edge curved outward 3 Flange 3a Tip of the flange 4 Ridge 4a Ridge side end 4b Ridge surface side end 10 Blank 10a Curved part 11 Intermediate product 11a 1st intermediate product 11b 2nd intermediate product 12 A surface in which a part of the outer peripheral edge is curved outward 13 Raised surface 14 1st ridge line 15 Ridge line corresponding part of a part in an intermediate product 20 Press molding equipment 30 1st press Mold 31 Punch 31a Punch bottom 31b Punch top 31c Punch slope 32 Pad 33 Die 33a Die top 33b Die slope 40 Second press mold 41 Punch 41a Punch bottom 41b Punch Top 41c Punch vertical wall 42 Pad 43 Die 43a Die top 43b Die bottom 43c Die vertical wall 50 Bulkhead 60 Hollow part 61 Hat-shaped member 62 Closing plate 80 Reinforcing member 80a First flange 80b 2nd flange 80c 3rd flange A ₁ Area from the surface side end of the ridgeline to the boundary point A ₂ Area from the surface side end of the ridgeline to the midpoint of the ridgeline A _{3 From the} midpoint to the flange side end of the ridgeline Area A ₄ Area from the flange side end of the ridgeline to the boundary point C Midpoint point of the part having the curvature of the flange in plan view P ₁ Boundary point P ₂ Midpoint point of the ridgeline R Curvature radius of the contracted flange

Claims

A surface with a part of the outer periphery curved outward,
A flange extending in a direction intersecting the surface at a curved portion of the surface,
It has a ridgeline connecting the surface and the flange, and has a ridgeline.
In a cross section cut along the radial direction of curvature of the flange in a plan view seen from a direction perpendicular to the surface, 1/3 of the length of the flange starting from the end of the ridge line on the flange side. When the position is defined as a boundary point and the region from the end of the ridgeline on the surface side to the boundary point is defined as the first region, the average Vickers hardness of the first region is the flange. A component characterized by having a tip Vickers hardness of 90% or more.

In the cross section, the region on the surface side of the ridge line with the midpoint of the circumferential length of the ridge line as the boundary is defined as the second region, and the region on the flange side of the ridge line is defined as the third region. When the region from the edge on the flange side to the boundary point is defined as the fourth region, the average Vickers hardness of the fourth region is the average Vickers hardness of the second region and the third region. The component according to claim 1, characterized in that it is greater than the average Vickers hardness of the region.