JP2021171780A

JP2021171780A - プレス成形方法及びプレス金型

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Publication number: JP2021171780A
Application number: JP2020075893A
Authority: JP
Inventors: 義則鈴木; Yoshinori Suzuki
Original assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Current assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Priority date: 2020-04-22
Filing date: 2020-04-22
Publication date: 2021-11-01
Anticipated expiration: 2040-04-22
Also published as: JP7255545B2

Abstract

【課題】コの字断面形状を構成する縦壁部のスプリングバックや反りを低減できると共に、コの字断面形状の捻り現象を抑制できるプレス成形方法及びプレス金型を提供する。【解決手段】平板状の金属素材Ｗをコの字断面形状ＫＫに曲げ加工するプレス成形方法であって、金属素材の幅方向中央部Ｗ１をパンチ１の頭部１１とパッド２とで挟持した状態で、外方の後退位置に移動したダイ３を下降させて金属素材の幅方向側部Ｗ２を下方へ曲げ成形する押し曲げ工程Ｓ１と、押し曲げ工程の後、ダイを斜め下方でパンチの胴部１２に近づく方向に移動させて金属素材の幅方向側部の先端側Ｗ２１を正寸より多く又は少なく曲げ成形する寄せ曲げ工程Ｓ２と、寄せ曲げ工程の後、パンチの頭部から離間してダイと共に下降するパンチの胴部によって金属素材の幅方向側部の先端側を正寸に曲げ戻す曲げ戻し工程Ｓ３とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、プレス成形方法及びプレス金型に関し、詳しくは、車両用プレス部品をコの字断面形状に形成するプレス成形方法及びそのプレス成形方法に使用するプレス金型に関する。

近年、車両用プレス部品では、軽量化と高強度化とを促進させるため、鋼板の薄板化と高ハイテン化が進められている。しかし、鋼板の薄板化、高ハイテン化に伴って、コの字断面形状を有する車両用プレス部品（例えば、車体床下のメンバー部品等）では、コの字断面形状を構成する縦壁部において、スプリングバックや反り等が発生し易くなる。この縦壁部におけるスプリングバックや反り等は、主にプレス成形時（絞り又は曲げ）の伸び・縮みに伴う残留応力に起因し、鋼板の薄板化、高ハイテン化が進むほど、顕著に発生することが知られている。

そのため、コの字断面形状を構成する縦壁部において、スプリングバックや反り等の要因となる残留応力を効果的に低減させるプレス成形方法及びそのプレス金型が、例えば、特許文献１に開示されている。すなわち、特許文献１には、図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、平板状の金属素材１０１をコの字断面形状に曲げ加工するプレス成形方法であって、金属素材１０１の下面をパンチ１０２で支持すると共に金属素材１０１の上面をパッド１０３で押圧した状態で、ダイ１０４を下降させて金属素材１０１を曲げ成形する押し曲げ工程（図１３（Ａ）を参照）と、該押し曲げ工程の後、ダイ１０４を斜め下方でパンチ１０２に近づく方向に移動して金属素材１０１を曲げ成形する寄せ曲げ工程（図１３（Ｂ）を参照）とを備え、該ダイ下降後の斜め下方移動時の寄せ曲げ工程は、金属素材１０１の幅方向先端１０１Ｓをダイ１０４の縦壁１０４Ｔと接触させながら行うと共に、ダイ１０４の縦壁１０４Ｔを金属素材１０１の幅方向先端１０１Ｓに対して、相対的に上方向に移動させながら行うようにしたプレス成形方法が開示されている。

上記プレス成形方法によれば、押し曲げ工程で金属素材１０１を概ねコの字断面形状に曲げ加工した後、寄せ曲げ工程で、金属素材１０１の幅方向先端１０１Ｓをダイ１０４の縦壁１０４Ｔと接触させながら、ダイ１０４の縦壁１０４Ｔを金属素材１０１の幅方向先端１０１Ｓに対して、相対的に上方向に移動させることによって、コの字断面形状の縦壁部にたわみ部を形成して、縦壁部にスプリングゴウ成分の残留応力を発生させることができる。このスプリングゴウ成分の残留応力によって、パンチ肩の曲げ加工によるスプリングバック成分の残留応力を軽減させ、コの字断面形状における縦壁部の寸法精度を向上させることができる。

特許第５８０８２９７号公報

しかしながら、上記プレス成形方法では、コの字断面形状が長手方向で直線状に形成されている場合には、縦壁部の寸法精度の向上に有効であるが、図１４に示すように、コの字断面形状が長手方向で曲線状に形成されている場合には、縦壁部２０１、２０２における伸びフランジ成形及び縮みフランジ成形による残留応力Ｚ１、Ｚ２に基づいて、コの字断面形状の捻り現象（品質不具合）が生じ、この品質不具合を抑制させることが困難であった。

すなわち、図１４に示すように、コの字断面形状２００が長手方向で曲線状に形成されている場合には、金属素材をコの字断面形状に曲げ加工する際に、伸びフランジ成形となる縦壁部２０１には、伸ばされたフランジを元に戻そうとする圧縮の残留応力Ｚ１が発生する。一方、縮みフランジ成形となる縦壁部２０２には、圧縮されたフランジを元に戻そうとする引張の残留応力Ｚ２が発生する。そのため、コの字断面形状２００には、対向する縦壁部２０１、２０２において、圧縮の残留応力Ｚ１と引張の残留応力Ｚ２とが断面形状を軸中心に回転させる捻り力（ＮＦ）として作用し、断面形状の捻り現象が生じることになる。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、コの字断面形状を構成する縦壁部のスプリングバックや反りを低減できると共に、コの字断面形状の捻り現象を抑制できるプレス成形方法及びプレス金型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及びプレス金型は、次のような構成を有している。
（１）平板状の金属素材をコの字断面形状に曲げ加工するプレス成形方法であって、
前記金属素材の幅方向中央部をパンチの頭部とパッドとで挟持した状態で、外方の後退位置に移動したダイを下降させて前記金属素材の幅方向側部を下方へ曲げ成形する押し曲げ工程と、
前記押し曲げ工程の後、前記ダイを斜め下方で前記パンチの胴部に近づく方向に移動させて前記金属素材の幅方向側部の先端側を正寸より多く又は少なく曲げ成形する寄せ曲げ工程と、
前記寄せ曲げ工程の後、前記パンチの頭部から離間して前記ダイと共に下降する前記パンチの胴部によって前記金属素材の幅方向側部の先端側を正寸に曲げ戻す曲げ戻し工程とを備えていることを特徴とする。

本発明においては、金属素材の幅方向中央部をパンチの頭部とパッドとで挟持した状態で、外方の後退位置に移動したダイを下降させて金属素材の幅方向側部を下方へ曲げ成形する押し曲げ工程を備えているので、押し曲げ工程にて、金属素材の幅方向側部の中間部にスプリングゴウ方向へ湾曲するたわみ部を形成しつつ、金属素材を概ねコの字断面形状に曲げ加工することができる。

また、押し曲げ工程の後、ダイを斜め下方でパンチの胴部に近づく方向に移動させて金属素材の幅方向側部の先端側を正寸より多く又は少なく曲げ成形する寄せ曲げ工程を備えているので、寄せ曲げ工程にて、金属素材の幅方向側部の先端側に内方又は外方へ折り曲げた折り曲げ部を形成することができる。この折り曲げ部は、正寸より多く曲げ成形されている場合には、伸びフランジ成形となる領域では、圧縮の残留応力が増大し、縮みフランジ成形となる領域では、引張の残留応力が増大することになる。

ところが、寄せ曲げ工程の後、パンチの頭部から離間してダイと共に下降するパンチの胴部によって金属素材の幅方向側部の先端側を正寸に曲げ戻す曲げ戻し工程を備えているので、曲げ戻し工程にて、折り曲げ部を平板状に曲げ戻すことによって、折り曲げ部に蓄積された残留応力を打ち消す方向の残留応力を、金属素材の幅方向側部の先端側に付加して、捻り現象を抑制させることができる。また、折り曲げ部を平板状に曲げ戻す引張力によって、金属素材の幅方向側部の中間部に形成されたたわみ部を平板状に曲げ戻して、基端側及び中間部に蓄積された圧縮の残留応力を低減させ、縦壁部のスプリングバックと反りを低減させることができる。

したがって、コの字断面部品が長手方向で曲線状に形成されている場合でも、縦壁部のスプリングバックと反りを低減させつつ、伸びフランジ成形となる領域の圧縮の残留応力と、縮みフランジ成形となる領域の引張の残留応力とを、それぞれ低減して、コの字断面形状を軸中心に回転させる捻り現象を抑制させることができる。

よって、本発明によれば、コの字断面形状を構成する縦壁部のスプリングバックや反りを低減できると共に、コの字断面形状の捻り現象を抑制でき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、
前記寄せ曲げ工程では、前記金属素材の幅方向側部に前記パンチの頭部に対して垂直状に形成した垂直部と、当該垂直部に対して先端側が内方又は外方へステップ状に屈曲する折り曲げ部とを形成すること、
前記曲げ戻し工程では、前記折り曲げ部を前記垂直部と同一面上に曲げ戻すことを特徴とする。

本発明においては、寄せ曲げ工程では、金属素材の幅方向側部にパンチの頭部に対して垂直状に形成した垂直部と、当該垂直部に対して先端側が内方又は外方へステップ状に屈曲する折り曲げ部とを形成し、曲げ戻し工程では、折り曲げ部を垂直部と同一面上に曲げ戻すので、コの字断面形状を構成する底部に対する縦壁部の開き角度を、略９０度とすることができる。したがって、コの字断面形状を構成する縦壁部の開き角度を略９０度としつつ、縦壁部のスプリングバックや反り等を低減し、コの字断面形状の捻り現象を抑制させることができる。

（３）（１）に記載されたプレス成形方法において、
前記寄せ曲げ工程では、前記金属素材の幅方向側部に前記パンチの頭部に対して外方へ開いた開き部と、当該開き部に対して先端側が内方又は外方へステップ状に屈曲する折り曲げ部とを形成すること、
前記曲げ戻し工程では、前記折り曲げ部を前記開き部と同一面上に曲げ戻すことを特徴とする。

本発明においては、寄せ曲げ工程では、金属素材の幅方向側部にパンチの頭部に対して外方へ開いた開き部と、当該開き部に対して先端側が内方又は外方へステップ状に屈曲する折り曲げ部とを形成し、曲げ戻し工程では、折り曲げ部を開き部と同一面上に曲げ戻すので、寄せ曲げ工程にて、コの字断面形状を構成する縦壁部を、先端側が基端側より外方へ所要の角度で開いたオープン断面に形成することができる。また、曲げ戻し工程にて、折り曲げ部を開き部と同一面上に曲げ戻すので、寄せ曲げ工程にて曲げ成形した開き部の開き角度に応じて、コの字断面形状を構成する底部に対する縦壁部の開き角度を調節することができる。したがって、縦壁部が所要の開き角度で開いたオープン断面のコの字断面形状に曲げ加工しながら、縦壁部のスプリングバックや反り等を低減し、コの字断面形状の捻り現象を抑制させることができる。

（４）平板状の金属素材をコの字断面形状に曲げ加工するプレス金型であって、
前記金属素材の幅方向中央部の下面を支持するパンチの頭部と、当該パンチの頭部によって支持された前記金属素材の幅方向中央部の上面を押圧するパッドと、前記パンチの頭部と前記パッドとで挟持した前記金属素材の幅方向側部に、外方へ移動した後退位置で当接して曲げ加工するダイと、当該ダイの移動方向を、斜め下方で前記パンチの胴部に近づく方向へ方向転換させるカムドライバとを備え、
前記ダイと前記パンチの胴部とが近接して前記金属素材の幅方向側部の先端側を正寸より多く又は少なく曲げ成形した後、前記パンチの胴部が前記ダイと共に下降して前記金属素材の幅方向側部の先端側を正寸に曲げ戻すこと、
前記パンチの胴部は、前記カムドライバと共に昇降板に連結され、当該昇降板は、下死点でロッキング可能に昇降するクッション装置によって支持されていることを特徴とする。

本発明においては、金属素材の幅方向中央部の下面を支持するパンチの頭部と、当該パンチの頭部によって支持された金属素材の幅方向中央部の上面を押圧するパッドと、パンチの頭部とパッドとで挟持した金属素材の幅方向側部に、外方へ移動した後退位置で当接して曲げ加工するダイとを備えているので、金属素材の幅方向中央部をパンチの頭部とパッドとで挟持した状態で、ダイを下降させて金属素材の幅方向側部を下方へ曲げ成形する際、金属素材の幅方向側部の中間部にスプリングゴウ方向へ湾曲するたわみ部を形成しつつ、金属素材を概ねコの字断面形状に曲げ加工することができる。

また、ダイの移動方向を、斜め下方でパンチの胴部に近づく方向へ方向転換させるカムドライバを備え、ダイとパンチの胴部とが近接して金属素材の幅方向側部の先端側を正寸より多く又は少なく曲げ成形するので、金属素材の幅方向側部の先端側に内方又は外方へ折り曲げた折り曲げ部を形成することができる。この折り曲げ部は、正寸より多く曲げ成形されている場合には、伸びフランジ成形となる領域では、圧縮の残留応力が増大し、縮みフランジ成形となる領域では、引張の残留応力が増大することになる。

ところが、金属素材の幅方向側部の先端側を正寸より多く又は少なく曲げ成形した後、パンチの胴部がダイと共に下降して金属素材の幅方向側部の先端側を正寸に曲げ戻すので、ダイとパンチの胴部とが共に下降して折り曲げ部を平板状に曲げ戻すことによって、折り曲げ部に蓄積された残留応力を打ち消す方向の残留応力を、金属素材の幅方向側部の先端側に付加させることができる。また、折り曲げ部を平板状に曲げ戻す引張力によって、金属素材の幅方向側部の中間部に形成されたたわみ部を平板状に曲げ戻して、基端部側及び中間部に蓄積された圧縮の残留応力を低減させ、縦壁部のスプリングバックと反りを低減させることができる。

また、パンチの胴部は、カムドライバと共に昇降板に連結され、当該昇降板は、下死点でロッキング可能に昇降するクッション装置によって支持されているので、ダイとパンチの胴部とが共に下降して折り曲げ部を平板状に曲げ戻した後、クッション装置をロッキングして、パンチの胴部とカムドライバとを下死点に保持した状態で、ダイのみがパンチの胴部から離間して斜め上方へ移動した後、上方へ移動することができる。また、パッドが金属素材の幅方向中央部の上面から離間した後に、クッション装置のロッキングを開放して、パンチの胴部とカムドライバとを原位置に上昇させることができる。これによって、曲げ加工後のコの字断面部品の変形を回避できる。

したがって、コの字断面形状が長手方向で曲線状に形成されている場合でも、縦壁部のスプリングバックと反りを低減させつつ、伸びフランジ成形となる領域の圧縮の残留応力と、縮みフランジ成形となる領域の引張の残留応力とを、それぞれ低減して、コの字断面形状を軸中心に回転させる捻り現象を抑制させることができる。

よって、本発明によれば、コの字断面形状を構成する縦壁部のスプリングバックや反りを低減できると共に、コの字断面形状の捻り現象を抑制できるプレス金型を提供することができる。

（５）（４）に記載されたプレス金型において、
前記ダイと前記パンチの胴部とが近接することによって、前記金属素材の幅方向側部に前記パンチの頭部に対して垂直状に形成した垂直部と、当該垂直部に対して先端側が内方又は外方へステップ状に屈曲する折り曲げ部とを形成すること、
前記ダイと前記パンチの胴部とが共に下降することによって、前記折り曲げ部を前記垂直部と同一面上に曲げ戻すことを特徴とする。

本発明においては、ダイとパンチの胴部とが近接することによって、金属素材の幅方向側部にパンチの頭部に対して垂直状に形成した垂直部と、当該垂直部に対して先端側が内方又は外方へステップ状に屈曲する折り曲げ部とを形成し、ダイとパンチの胴部とが共に下降することによって、折り曲げ部を垂直部と同一面上に曲げ戻すので、コの字断面形状を構成する底部に対する縦壁部の開き角度を、略９０度とすることができる。したがって、コの字断面形状を構成する縦壁部の開き角度を略９０度としつつ、縦壁部のスプリングバックや反り等を低減し、コの字断面形状の捻り現象を抑制させることができる。

（６）（４）に記載されたプレス金型において、
前記ダイと前記パンチの胴部とが近接することによって、前記金属素材の幅方向側部に前記パンチの頭部に対して外方へ開いた開き部と、当該開き部に対して先端側が内方又は外方へステップ状に屈曲する折り曲げ部とを形成すること、
前記ダイと前記パンチの胴部とが共に下降することによって、前記折り曲げ部を前記開き部と同一面上に曲げ戻すことを特徴とする。

本発明においては、ダイとパンチの胴部とが近接することによって、金属素材の幅方向側部にパンチの頭部に対して外方へ開いた開き部と、当該開き部に対して先端側が内方又は外方へステップ状に屈曲する折り曲げ部とを形成するので、コの字断面形状を構成する縦壁部を、先端側が基端側より外方へ所要の角度で開いたオープン断面に形成することができる。また、ダイとパンチの胴部とが共に下降することによって、折り曲げ部を開き部と同一面上に曲げ戻すので、曲げ成形した開き部の開き角度に応じて、コの字断面形状を構成する底部に対する縦壁部の開き角度を、９０度より大きい任意の角度に調節することができる。したがって、縦壁部が所要の開き角度で開いたオープン断面のコの字断面形状に曲げ加工しながら、縦壁部のスプリングバックや反り等を低減し、コの字断面形状の捻り現象を抑制させることができる。

本発明によれば、コの字断面形状を構成する縦壁部のスプリングバックや反りを低減できると共に、コの字断面形状の捻り現象を抑制できるプレス成形方法及びプレス金型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金型の要部断面図である。本発明の実施形態に係るプレス成形方法を説明する概略斜視図であって、（Ａ）は押し曲げ工程の概略斜視図を示し、（Ｂ）は寄せ曲げ工程の概略斜視図を示し、（Ｃ）は曲げ戻し工程の概略斜視図を示す。図２に示すプレス成形方法の第１実施例における、押し曲げ工程の加工断面図であって、（Ａ）は金属素材をパンチの頭部とパッドとが挟持した状態の断面図を示し、（Ｂ）はダイが下降して金属素材の幅方向側部を下方へ曲げ加工した状態の断面図を示す。図３（Ｂ）に示す曲げ加工された金属素材の詳細断面図である。図２に示すプレス成形方法の第１実施例における、寄せ曲げ工程の加工断面図であって、（Ａ）はダイがカムドライバに当接して、斜め下方でパンチの胴部に近づく方向へ方向転換する状態の断面図を示し、（Ｂ）はダイがパンチの胴部に近接して金属素材の幅方向側部の先端側を正寸より多く曲げ加工した状態の断面図を示す。図２に示すプレス成形方法の第１実施例における、曲げ戻し工程の加工断面図であって、（Ａ）はダイと共にパンチの胴部が下降して金属素材の幅方向側部の先端側を正寸に曲げ戻す途中の断面図を示し、（Ｂ）はダイとパンチの胴部とが下死点まで下降して、曲げ戻しが完了した状態の断面図を示す。図２に示すプレス成形方法の第１実施例における、曲げ戻し完了後の断面図であって、（Ａ）はダイがパンチの胴部から離間しながら上昇する途中の断面図を示し、（Ｂ）はパッドが上昇した後に、パンチの胴部とカムドライバとが原位置に復帰した状態の断面図を示す。図２に示すプレス成形方法の第２実施例における、押し曲げ工程の加工断面図であって、（Ａ）は金属素材をパンチの頭部とパッドとが挟持した状態の断面図を示し、（Ｂ）はダイが下降して金属素材の幅方向側部を下方へ曲げ加工した状態の断面図を示す。図２に示すプレス成形方法の第２実施例における、寄せ曲げ工程の加工断面図であって、（Ａ）はダイがカムドライバに当接して、斜め下方でパンチの胴部に近づく方向へ方向転換する状態の断面図を示し、（Ｂ）はダイがパンチの胴部に近接して金属素材の幅方向側部の先端側を正寸より多く曲げ加工した状態の断面図を示す。図２に示すプレス成形方法の第２実施例における、曲げ戻し工程の加工断面図であって、（Ａ）はダイと共にパンチの胴部が下降して金属素材の幅方向側部の先端側を正寸に曲げ戻す途中の断面図を示し、（Ｂ）はダイとパンチの胴部とが下死点まで下降して、曲げ戻しが完了した状態の断面図を示す。図２に示すプレス成形方法の第２実施例における、曲げ戻し完了後の断面図であって、（Ａ）はダイがパンチの胴部から離間しながら上昇する途中の断面図を示し、（Ｂ）はパッドが上昇した後に、パンチの胴部とカムドライバとが原位置に復帰した状態の断面図を示す。図２に示すプレス成形方法の変形例における、寄せ曲げ工程と曲げ戻し工程の加工断面図であって、（Ａ）は寄せ曲げ工程において、ダイがパンチの胴部に近接して金属素材の幅方向側部の先端側を正寸より少なく曲げ加工した状態の断面図を示し、（Ｂ）は曲げ戻し工程において、ダイとパンチの胴部とが下死点まで下降して、曲げ戻しが完了した状態の断面図を示す。特許文献１に記載されたプレス成形方法を示す模式図であって、（Ａ）は金属素材をパンチの頭部とパッドとが挟持した状態の断面図を示し、（Ｂ）はダイが下降して金属素材の幅方向側部を下方へ曲げ加工した状態の断面図を示す。コの字断面部品が長手方向で曲線状に形成されている場合に、図１２に示すプレス成形方法によって、金属素材をコの字断面形状に曲げ加工したときの残留応力を示す模式図である。

次に、本発明の実施形態に係るプレス成形方法及びそのプレス金型について、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使用するプレス金型の構造を説明し、その後、本プレス成形方法の第１実施例における工程（加工手順）について説明する。次に、本プレス成形方法の第２実施例における工程（加工手順）について説明する。

＜プレス金型の構造＞
まず、本実施形態に係るプレス金型の構造を、図１を用いて説明する。図１に、本発明の実施形態に係るプレス金型の要部断面図を示す。

図１に示すように、本実施形態に係るプレス金型１０、１０Ｂは、平板状の金属素材Ｗをコの字断面形状ＫＫに曲げ加工するプレス金型１０、１０Ｂであって、金属素材Ｗの幅方向中央部Ｗ１の下面を支持するパンチ１の頭部１１と、当該パンチ１の頭部１１によって支持された金属素材Ｗの幅方向中央部Ｗ１の上面を押圧するパッド２と、パンチ１の頭部１１とパッド２とで挟持した金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２に、外方へ移動した後退位置で当接して曲げ加工するダイ３、３Ｂと、当該ダイ３、３Ｂの移動方向を、斜め下方でパンチ１の胴部１２、１２Ｂに近づく方向へ方向転換させるカムドライバ４とを備えている。

ここで、パンチ１の頭部１１は、コの字断面形状を構成する底部に沿って長手方向に延設されている。また、パンチ１の頭部１１は、首部１３を介して下型本体７に支持されている。パンチ１の胴部１２は、首部１３の外周側に形成され、頭部１１の下端に当接する原位置から下方の加工完了位置まで上下動可能に装着されている。また、パンチ１の胴部１２、１２Ｂは、カムドライバ４と共に昇降板５に連結され、当該昇降板５は、下死点でロッキング可能に昇降するクッション装置６によって支持されている。クッション装置６は、例えば、プレス機械に備えているダイクッションピン６１を用いて、昇降板５を昇降させることができる。また、下型本体７には、カムドライバ４と昇降板５とを上下方向に案内するガイド部材７１が固定されている。カムドライバ４には、ダイ３、３Ｂの下端に形成された傾斜面３１に当接して、ダイ３、３Ｂの移動方向を、斜め下方でパンチ１の胴部１２、１２Ｂに近づく方向へ方向転換させる案内面４１が形成されている。

また、パッド２は、上型本体８に懸架されている。パッド２と上型本体８との間には、ダイ３、３Ｂが金属素材Ｗを曲げ加工する際に、金属素材Ｗの幅方向中央部Ｗ１を押圧する押圧部材２１が装着されている。また、ダイ３、３Ｂは、内外方向へ移動可能に上型本体８に装着されている。上型本体８には、ダイ３、３Ｂを内方の前進位置から外方の後退位置へ移動させる戻し部材８１が装着されている。

パンチ１の胴部１２、１２Ｂの上端部には、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の先端側を正寸より多く曲げ、且つ正寸に曲げ戻すための凸部１２１、１２１Ｂが外方へステップ状に略一定の幅で突出して形成されている。凸部１２１、１２１Ｂの下端は、カムドライバ４の案内面４１と同一の角度で斜め下方に傾斜している。また、ダイ３、３Ｂの縦壁には、パンチ１の頭部１１及び胴部１２、１２Ｂの凸部１２１、１２１Ｂに対応するため、凹部３３、３３Ｂが形成され、凹部３３、３３Ｂの下方に、内方へ突出する凸部３２、３２Ｂが形成されている。なお、図５（Ｂ）、図９（Ｂ）では、パンチ１の胴部１２、１２Ｂの凸部１２１、１２１Ｂとダイ３、３Ｂの凹部３３、３３Ｂとの間に形成されるＳ字状の隙間（クリアランス）は、金属素材Ｗの板厚より大きく形成されているが、金属素材Ｗの板厚と略同一でも良い。この場合、図５（Ａ）、図９（Ａ）の状態で、ダイ３、３Ｂの下端面が昇降板５の上端面と当接するように形成されている。

なお、後述するプレス成形方法の第１実施例に使用するプレス金型１０では、パンチ１の胴部１２の上端部に形成されている凸部１２１の側端面は、パンチ１の頭部１１の側端面と同一面上に形成されている。また、後述するプレス成形方法の第２実施例に使用するプレス金型１０Ｂでは、パンチ１の胴部１２Ｂの上端部に形成されている凸部１２１Ｂの側端面は、パンチ１の頭部１１の側端面より外方へ突出して形成されている。

＜プレス成形方法の工程＞
次に、本実施形態に係るプレス成形方法の工程について、図２〜図１１を用いて説明する。図２に、本発明の実施形態に係るプレス成形方法を説明する概略斜視図を示す。図２（Ａ）に、押し曲げ工程の概略斜視図を示し、図２（Ｂ）に、寄せ曲げ工程の概略斜視図を示し、図２（Ｃ）に、曲げ戻し工程の概略斜視図を示す。図３に、図２に示すプレス成形方法の第１実施例における、押し曲げ工程の加工断面図を示す。図３（Ａ）に、金属素材をパンチの頭部とパッドとが挟持した状態の断面図を示し、図３（Ｂ）に、ダイが下降して金属素材の幅方向側部を下方へ曲げ加工した状態の断面図を示す。図４に、図３（Ｂ）に示す曲げ加工された金属素材の詳細断面図を示す。図５に、図２に示すプレス成形方法の第１実施例における、寄せ曲げ工程の加工断面図を示す。図５（Ａ）に、ダイがカムドライバに当接して、斜め下方でパンチの胴部に近づく方向へ方向転換する状態の断面図を示し、図５（Ｂ）に、ダイがパンチの胴部に近接して金属素材の幅方向側部の先端側を正寸より多く曲げ加工した状態の断面図を示す。図６に、図２に示すプレス成形方法の第１実施例における、曲げ戻し工程の加工断面図を示す。図６（Ａ）に、ダイと共にパンチの胴部が下降して金属素材の幅方向側部の先端側を正寸に曲げ戻す途中の断面図を示し、図６（Ｂ）に、ダイとパンチの胴部とが下死点まで下降して、曲げ戻しが完了した状態の断面図を示す。図７に、図２に示すプレス成形方法の第１実施例における、曲げ戻し完了後の断面図を示す。図７（Ａ）に、ダイがパンチの胴部から離間しながら上昇する途中の断面図を示し、図７（Ｂ）に、パッドが上昇した後に、パンチの胴部とカムドライバとが原位置に復帰した状態の断面図を示す。図８に、図２に示すプレス成形方法の第２実施例における、押し曲げ工程の加工断面図を示す。図８（Ａ）に、金属素材をパンチの頭部とパッドとが挟持した状態の断面図を示し、図８（Ｂ）に、ダイが下降して金属素材の幅方向側部を下方へ曲げ加工した状態の断面図を示す。図９に、図２に示すプレス成形方法の第２実施例における、寄せ曲げ工程の加工断面図を示す。図９（Ａ）に、ダイがカムドライバに当接して、斜め下方でパンチの胴部に近づく方向へ方向転換する状態の断面図を示し、図９（Ｂ）に、ダイがパンチの胴部に近接して金属素材の幅方向側部の先端側を正寸より多く曲げ加工した状態の断面図を示す。図１０に、図２に示すプレス成形方法の第２実施例における、曲げ戻し工程の加工断面図を示す。図１０（Ａ）に、ダイと共にパンチの胴部が下降して金属素材の幅方向側部の先端側を正寸に曲げ戻す途中の断面図を示し、図１０（Ｂ）に、ダイとパンチの胴部とが下死点まで下降して、曲げ戻しが完了した状態の断面図を示す。図１１に、図２に示すプレス成形方法の第２実施例における、曲げ戻し完了後の断面図を示す。図１１（Ａ）に、ダイがパンチの胴部から離間しながら上昇する途中の断面図を示し、図１１（Ｂ）に、パッドが上昇した後に、パンチの胴部とカムドライバとが原位置に復帰した状態の断面図を示す。

図２〜図４、図８に示すように、本実施形態に係るプレス成形方法は、平板状の金属素材Ｗをコの字断面形状ＫＫに曲げ加工するプレス成形方法であって、金属素材Ｗの幅方向中央部Ｗ１をパンチ１の頭部１１とパッド２とで挟持した状態で、外方の後退位置に移動したダイ３、３Ｂを下降させて金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２を下方へ曲げ成形する押し曲げ工程Ｓ１を備えている。そのため、押し曲げ工程Ｓ１にて、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の中間部Ｗ２２にスプリングゴウ方向へ湾曲するたわみ部ＴＷを形成しつつ、金属素材Ｗを概ねコの字断面形状に曲げ加工することができる。なお、図４に示すように、曲げ加工された金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の基端側Ｗ２３とたわみ部ＴＷが形成された中間部Ｗ２２には、板外側で伸びに伴う圧縮の残留応力Ｚ３、Ｚ４が発生している。

また、図２、図５、図９に示すように、本プレス成形方法には、押し曲げ工程Ｓ１の後、ダイ３、３Ｂを斜め下方でパンチ１の胴部１２、１２Ｂに近づく方向に移動させて金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の先端側Ｗ２１を正寸より多く曲げ成形する寄せ曲げ工程Ｓ２を備えている。そのため、寄せ曲げ工程Ｓ２にて、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の先端側Ｗ２１に内方へ折り曲げた折り曲げ部Ｗ２１１を形成することができる。この折り曲げ部Ｗ２１１は、正寸より多く曲げ成形されているので、伸びフランジ成形となる領域Ｒ１では、圧縮の残留応力Ｚ１が増大し、縮みフランジ成形となる領域Ｒ２では、引張の残留応力Ｚ２が増大することになる。

また、図２、図６、図１０に示すように、本プレス成形方法には、寄せ曲げ工程Ｓ２の後、パンチ１の頭部１１から離間してダイ３、３Ｂと共に下降するパンチ１の胴部１２、１２Ｂによって金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の先端側Ｗ２１を正寸に曲げ戻す曲げ戻し工程Ｓ３を備えている。そのため、曲げ戻し工程Ｓ３にて、折り曲げ部Ｗ２１１を平板状に曲げ戻すことによって、折り曲げ部Ｗ２１１に蓄積された圧縮の残留応力Ｚ１、及び引張の残留応力Ｚ２をそれぞれ打ち消す方向の残留応力を、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の先端側Ｗ２１に付加させることができる。

すなわち、曲げ戻し工程Ｓ３において、伸びフランジ成形となる領域Ｒ１では、縮みフランジ成形を行い、引張の残留応力を付加することができる。また、縮みフランジ成形となる領域Ｒ２では、伸びフランジ成形を行い、圧縮の残留応力を付加することができる。さらに、曲げ戻し時において、パンチ１の胴部１２、１２Ｂの凸部１２１、１２１Ｂとダイ３、３Ｂの凹部３３、３３Ｂとの間のＳ字状に屈曲した隙間を、金属素材Ｗの折り曲げ部Ｗ２１１が通過する際、板厚方向で曲げ・曲げ伸ばしが行われる。この板厚方向における曲げ・曲げ伸ばし成形によって、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の先端側Ｗ２１に対して、曲げ加工により蓄積された残量応力を打ち消す残留応力を付加することができる。

その結果、伸びフランジ成形となる領域Ｒ１では、圧縮の残留応力Ｚ１１が大幅に減少し、縮みフランジ成形となる領域Ｒ２では、引張の残留応力Ｚ２１が大幅に減少して、コの字断面形状ＫＫの捻り現象を抑制できる。また、折り曲げ部Ｗ２１１を平板状に曲げ戻す引張力ＨＦによって、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の中間部Ｗ２２に形成されたたわみ部ＴＷを平板状に曲げ戻して、基端側Ｗ２３及び中間部Ｗ２２に蓄積された圧縮の残留応力Ｚ３、Ｚ４を低減させ、縦壁部ＴＢのスプリングバックと反りを低減させることができる。

したがって、本プレス方法によれば、コの字断面形状ＫＫが長手方向で曲線状に形成されている場合でも、縦壁部ＴＢのスプリングバックと反りを低減させつつ、伸びフランジ成形となる領域Ｒ１の圧縮の残留応力Ｚ１１と、縮みフランジ成形となる領域Ｒ２の引張の残留応力Ｚ２１とを、それぞれ大幅に低減して、コの字断面形状ＫＫの捻り現象を抑制させることができる。

また、図５、図６に示すように、本プレス成形方法の第１実施例において、寄せ曲げ工程Ｓ２では、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２にパンチ１の頭部１１に対して垂直状に形成した垂直部Ｗ２４と、当該垂直部Ｗ２４に対して幅方向先端側Ｗ２１が内方へステップ状に屈曲する折り曲げ部Ｗ２５とを形成し、曲げ戻し工程Ｓ３では、折り曲げ部Ｗ２５を垂直部Ｓ２４と同一面上に曲げ戻す。

そのため、本プレス成形方法の第１実施例によれば、コの字断面形状ＫＫを構成する底部ＳＢに対する縦壁部ＴＢの開き角度θ１を、略９０度とすることができる。したがって、コの字断面形状ＫＫを構成する縦壁部ＴＢの開き角度θ１を略９０度としつつ、縦壁部ＴＢのスプリングバックや反り等を低減し、コの字断面形状ＫＫの捻り現象を抑制させることができる。

また、図９、図１０に示すように、本プレス成形方法の第２実施例において、寄せ曲げ工程Ｓ２では、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２にパンチ１の頭部１１に対して外方へ開いた開き部Ｗ２６と、当該開き部Ｗ２６に対して先端側Ｗ２１が内方へステップ状に屈曲する折り曲げ部Ｗ２７とを形成し、曲げ戻し工程Ｓ３では、折り曲げ部Ｗ２７を開き部Ｗ２６と同一面上に曲げ戻す。

そのため、本プレス成形方法の第２実施例によれば、寄せ曲げ工程Ｓ２にて、コの字断面形状ＫＫを構成する縦壁部ＴＢを、先端側が基端側より外方へ所要の角度θ２で開いたオープン断面に形成することができる。また、曲げ戻し工程Ｓ３にて、折り曲げ部Ｗ２７を開き部Ｗ２６と同一面上に曲げ戻すので、寄せ曲げ工程Ｓ２にて曲げ成形した開き部Ｗ２６の開き角度に応じて、コの字断面形状ＫＫを構成する底部ＳＢに対する縦壁部ＴＢの開き角度θ２を９０度より大きく調節することができる。したがって、縦壁部ＴＢが所要の開き角度θ２（９０度より大）で開いたオープン断面のコの字断面形状ＫＫに曲げ加工しながら、縦壁部ＴＢのスプリングバックや反り等を低減し、コの字断面形状ＫＫの捻り現象を抑制させることができる。

＜作用効果＞
以上、詳細に説明したように、本実施形態に係るプレス成形方法によれば、金属素材Ｗの幅方向中央部Ｗ１をパンチ１の頭部１１とパッド２とで挟持した状態で、外方の後退位置に移動したダイ３、３Ｂを下降させて金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２を下方へ曲げ成形する押し曲げ工程Ｓ１を備えているので、押し曲げ工程Ｓ１にて、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の中間部Ｗ２２にスプリングゴウ方向へ湾曲するたわみ部ＴＷを形成しつつ、金属素材Ｗを概ねコの字断面形状に曲げ加工することができる。

また、押し曲げ工程Ｓ１の後、ダイ３、３Ｂを斜め下方でパンチ１の胴部１２、１２Ｂに近づく方向に移動させて金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の先端側Ｗ２１を正寸より多く曲げ成形する寄せ曲げ工程Ｓ２を備えているので、寄せ曲げ工程Ｓ２にて、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の先端側Ｗ２１に内方へ折り曲げた折り曲げ部Ｗ２１１を形成することができる。この折り曲げ部Ｗ２１１は、正寸より多く曲げ成形されている場合には、伸びフランジ成形となる領域Ｒ１では、圧縮の残留応力Ｚ１が増大し、縮みフランジ成形となる領域Ｒ２では、引張の残留応力Ｚ２が増大することになる。

ところが、寄せ曲げ工程Ｓ２の後、パンチ１の頭部１１から離間してダイ３、３Ｂと共に下降するパンチ１の胴部１２、１２Ｂによって金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の先端側Ｗ２１を正寸に曲げ戻す曲げ戻し工程Ｓ３を備えているので、曲げ戻し工程Ｓ３にて、折り曲げ部Ｗ２１１を平板状に曲げ戻すことによって、伸びフランジ成形となる領域Ｒ１では、縮みフランジ成形を行い、引張の残留応力を付加することができる。また、縮みフランジ成形となる領域Ｒ２では、伸びフランジ成形を行い、圧縮の残留応力を付加することができる。そのため、折り曲げ部Ｗ２１１に蓄積された残留応力Ｚ１、Ｚ２を打ち消す方向の残留応力を、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の先端側Ｗ２１に付加して、捻り現象を抑制させることができる。また、折り曲げ部Ｗ２１１を平板状に曲げ戻す引張力ＨＦによって、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の中間部Ｗ２２に形成されたたわみ部Ｗ２２１を平板状に曲げ戻して、基端側Ｗ２３及び中間部Ｗ２２に蓄積された圧縮の残留応力Ｚ３、Ｚ４を低減させ、縦壁部ＴＢのスプリングバックと反りを低減させることができる。

したがって、コの字断面形状ＫＫが長手方向で曲線状に形成されている場合でも、縦壁部ＴＢのスプリングバックと反りを低減させつつ、伸びフランジ成形となる領域Ｒ１の圧縮の残留応力Ｚ１１と、縮みフランジ成形となる領域Ｒ２の引張の残留応力Ｚ２１とを、それぞれ低減して、コの字断面形状ＫＫを軸中心に回転させる捻り現象を抑制させることができる。

よって、本実施形態によれば、コの字断面形状ＫＫを構成する縦壁部ＴＢのスプリングバックや反りを低減できると共に、コの字断面形状ＫＫの捻り現象を抑制でき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、寄せ曲げ工程Ｓ２では、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２にパンチ１の頭部１１に対して垂直状に形成した垂直部Ｗ２４と、当該垂直部Ｗ２４に対して先端側Ｗ２１が内方へステップ状に屈曲する折り曲げ部Ｗ２５とを形成し、曲げ戻し工程Ｓ３では、折り曲げ部Ｗ２５を垂直部Ｓ２４と同一面上に曲げ戻すので、コの字断面形状ＫＫを構成する底部ＳＢに対する縦壁部ＴＢの開き角度θ１を、略９０度とすることができる。したがって、コの字断面形状ＫＫを構成する縦壁部ＴＢの開き角度θ１を略９０度としつつ、縦壁部ＴＢのスプリングバックや反り等を低減し、コの字断面形状ＫＫの捻り現象を抑制させることができる。

また、本実施形態によれば、寄せ曲げ工程Ｓ２では、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２にパンチ１の頭部１１に対して外方へ開いた開き部Ｗ２６と、当該開き部Ｗ２６に対して先端側Ｗ２１が内方へ屈曲する折り曲げ部Ｗ２７とを形成し、曲げ戻し工程Ｓ３では、折り曲げ部Ｗ２７を開き部Ｗ２６と同一面上に曲げ戻すので、寄せ曲げ工程Ｓ２にて、コの字断面形状ＫＫを構成する縦壁部ＴＢを、先端側が基端側より外方へ所要の角度θ２で開いたオープン断面に形成することができる。また、曲げ戻し工程Ｓ３にて、折り曲げ部Ｗ２７を開き部Ｗ２６と同一面上に曲げ戻すので、寄せ曲げ工程Ｓ２にて曲げ成形した開き部Ｗ２６の開き角度に応じて、コの字断面形状ＫＫを構成する底部ＳＢに対する縦壁部ＴＢの開き角度θ２を９０度より大きく調節することができる。したがって、縦壁部ＴＢが所要の開き角度θ２で開いたオープン断面のコの字断面形状ＫＫに曲げ加工しながら、縦壁部ＴＢのスプリングバックや反り等を低減し、コの字断面形状ＫＫの捻り現象を抑制させることができる。

また、他の実施形態に係るプレス金型１０、１０Ｂによれば、金属素材Ｗの幅方向中央部Ｗ１の下面を支持するパンチ１の頭部１１と、当該パンチ１の頭部１１によって支持された金属素材Ｗの幅方向中央部Ｗ１の上面を押圧するパッド２と、パンチ１の頭部１１とパッド２とで挟持した金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２に、外方へ移動した後退位置で当接して曲げ加工するダイ３とを備えているので、金属素材Ｗの幅方向中央部Ｗ１をパンチ１の頭部１１とパッド２とで挟持した状態で、ダイ３を下降させて金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２を下方へ曲げ成形する際、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の中間部Ｗ２２にスプリングゴウ方向へ湾曲するたわみ部Ｗ２２１を形成しつつ、金属素材Ｗを概ねコの字断面形状に曲げ加工することができる。

また、ダイ３の移動方向を、斜め下方でパンチ１の胴部１２に近づく方向へ方向転換させるカムドライバ４を備え、ダイ３とパンチ１の胴部１２とが近接して金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の先端側Ｗ２１を正寸より多く曲げ成形するので、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の先端側Ｗ２１に内方へ折り曲げた折り曲げ部Ｗ２１１を形成することができる。この折り曲げ部Ｗ２１１は、正寸より多く曲げ成形されているので、伸びフランジ成形となる領域Ｒ１では、圧縮の残留応力Ｚ１が増大し、縮みフランジ成形となる領域Ｒ２では、引張の残留応力Ｚ２が増大することになる。

ところが、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の先端側Ｗ２１を正寸より多く曲げ成形した後、パンチ１の胴部１２がダイ３と共に下降して金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の先端側Ｗ２１を正寸に曲げ戻すので、ダイ３とパンチ１の胴部１２とが共に下降して折り曲げ部Ｗ２１１を平板状に曲げ戻すことによって、折り曲げ部Ｗ２１１に蓄積された残留応力Ｚ１、Ｚ２を打ち消す方向の残留応力を、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の先端側Ｗ２１に付加させることができる。また、折り曲げ部Ｗ２１１を平板状に曲げ戻す引張力ＨＦによって、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の中間部Ｗ２２に形成されたたわみ部Ｗ２２１を平板状に曲げ戻して、基端側Ｗ２３及び中間部Ｗ２２に蓄積された圧縮の残留応力Ｚ３、Ｚ４を低減させ、縦壁部ＴＢのスプリングバックと反りを低減させることができる。

また、パンチ１の胴部１２は、カムドライバ４と共に昇降板５に連結され、当該昇降板５は、下死点でロッキング可能に昇降するクッション装置６によって支持されているので、ダイ３とパンチ１の胴部１２とが共に下降して折り曲げ部Ｗ２１１を平板状に曲げ戻した後、クッション装置６をロッキングして、パンチ１の胴部１２とカムドライバ４とを下死点に保持した状態で、ダイ３のみがパンチ１の胴部１２から離間して斜め上方へ移動した後、上方へ移動することができる。また、パッド２が金属素材Ｗの幅方向中央部Ｗ１の上面から離間した後に、クッション装置６のロッキングを開放して、パンチ１の胴部１２とカムドライバ４とを原位置に上昇させることができる。これによって、曲げ加工後のコの字断面形状ＫＫの変形を回避できる。

よって、本他の実施形態によれば、コの字断面形状ＫＫを構成する縦壁部ＴＢのスプリングバックや反りを低減できると共に、コの字断面形状ＫＫの捻り現象を抑制できるプレス金型１０、１０Ｂを提供することができる。

本他の実施形態によれば、ダイ３とパンチ１の胴部１２とが近接することによって、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２にパンチ１の頭部１１に対して垂直状に形成した垂直部Ｗ２４と、当該垂直部Ｗ２４に対して先端側Ｗ２１が内方へステップ状に屈曲する折り曲げ部Ｗ２５とを形成し、ダイ３とパンチ１の胴部１２とが共に下降することによって、折り曲げ部Ｗ２５を垂直部Ｗ２４と同一面上に曲げ戻すので、コの字断面形状ＫＫを構成する底部ＳＢに対する縦壁部ＴＢの開き角度θ１を、略９０度とすることができる。したがって、コの字断面形状ＫＫを構成する縦壁部ＴＢの開き角度θ１を略９０度としつつ、縦壁部ＴＢのスプリングバックや反り等を低減し、コの字断面形状ＫＫの捻り現象を抑制させることができる。

また、本他の実施形態によれば、ダイ３Ｂとパンチ１の胴部１２Ｂとが近接することによって、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２にパンチ１の頭部１１に対して外方へ開いた開き部Ｗ２６と、当該開き部Ｗ２６に対して先端側Ｗ２１が内方へステップ状に屈曲する折り曲げ部Ｗ２７とを形成するので、コの字断面形状ＫＫを構成する縦壁部ＴＢを、先端側が基端側より外方へ所要の角度θ２で開いたオープン断面に形成することができる。また、ダイ３とパンチ１の胴部１２とが共に下降することによって、折り曲げ部Ｗ２７を開き部Ｗ２６と同一面上に曲げ戻すので、曲げ成形した開き部Ｗ２６の開き角度に応じて、コの字断面形状ＫＫを構成する底部ＳＢに対する縦壁部ＴＢの開き角度θ２を、９０度より大きい任意の角度に調節することができる。したがって、縦壁部ＴＢが所要の開き角度θ２で開いたオープン断面のコの字断面形状ＫＫに曲げ加工しながら、縦壁部ＴＢのスプリングバックや反り等を低減し、コの字断面形状ＫＫの捻り現象を抑制させることができる。

＜変形例＞
本発明は、発明の要旨の範囲内であれば、様々な実施態様に変更できることは言うまでもない。例えば、本実施形態では、寄せ曲げ工程Ｓ２にて、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の先端側Ｗ２１を正寸より多く曲げ成形し、曲げ戻し工程Ｓ３にて、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の先端側Ｗ２１を正寸に曲げ戻しているが、必ずしも、これに限る必要はない。

例えば、図１２（Ａ）に示すように、寄せ曲げ工程Ｓ２にて、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の先端側Ｗ２１を正寸より少なく曲げ成形し、図１２（Ｂ）に示すように、曲げ戻し工程Ｓ３にて、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の先端側Ｗ２１を正寸に曲げ戻しても良い。この場合、折り曲げ部Ｗ２１１Ｃは、外方へステップ状に屈曲して形成されている。そして、曲げ戻し成形において、伸びフランジ成形となる領域Ｒ１では、圧縮の残留応力が僅かに増加し、縮みフランジ成形となる領域Ｒ２では、引張の残留応力が僅かに増加するが、パンチ１の胴部１２Ｃの凸部１２１Ｃとダイ３Ｃの凹部３３Ｃとの間のＳ字状に屈曲した隙間を金属素材Ｗの折り曲げ部Ｗ２１１Ｃが通過する際、板厚方向で曲げ・曲げ伸ばしが行われる。この板厚方向における曲げ・曲げ伸ばし成形によって、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の先端側Ｗ２１に対して、曲げ加工により蓄積された残量応力を打ち消す残留応力を付加させることができる。その結果、コの字断面形状ＫＫの捻り現象を抑制させることができる。

また、図１２（Ｂ）に示すように、折り曲げ部Ｗ２１１Ｃを平板状に曲げ戻す引張力ＨＦによって、金属素材Ｗの幅方向側部Ｗ２の中間部Ｗ２２に形成されたたわみ部ＴＷを平板状に曲げ戻して、基端側Ｗ２３及び中間部Ｗ２２に蓄積された圧縮の残留応力Ｚ３、Ｚ４（図４を参照）を低減させ、縦壁部ＴＢのスプリングバックと反りを低減させることができる。

本発明は、車両用プレス部品をコの字断面形状に形成するプレス成形方法及びそのプレス成形方法に使用するプレス金型として利用できる。

１パンチ
２パッド
３、３Ｂ、３Ｃダイ
４カムドライバ
５昇降板
６クッション装置
１０Ａ、１０Ｂプレス金型
１１頭部
１２、１２Ｂ、１２Ｃ胴部
ＫＫコの字断面形状
Ｓ１押し曲げ工程
Ｓ２寄せ曲げ工程
Ｓ３曲げ戻し工程
Ｗ金属素材
Ｗ１幅方向中央部
Ｗ２幅方向側部
Ｗ２１先端側
Ｗ２４垂直部
Ｗ２５、Ｗ２７折り曲げ部
Ｗ２６開き部
Ｗ２１１、Ｗ２１１Ｃ折り曲げ部

Claims

平板状の金属素材をコの字断面形状に曲げ加工するプレス成形方法であって、
前記金属素材の幅方向中央部をパンチの頭部とパッドとで挟持した状態で、外方の後退位置に移動したダイを下降させて前記金属素材の幅方向側部を下方へ曲げ成形する押し曲げ工程と、
前記押し曲げ工程の後、前記ダイを斜め下方で前記パンチの胴部に近づく方向に移動させて前記金属素材の幅方向側部の先端側を正寸より多く又は少なく曲げ成形する寄せ曲げ工程と、
前記寄せ曲げ工程の後、前記パンチの頭部から離間して前記ダイと共に下降する前記パンチの胴部によって前記金属素材の幅方向側部の先端側を正寸に曲げ戻す曲げ戻し工程とを備えていることを特徴とするプレス成形方法。
請求項１に記載されたプレス成形方法において、
前記寄せ曲げ工程では、前記金属素材の幅方向側部に前記パンチの頭部に対して垂直状に形成した垂直部と、当該垂直部に対して先端側が内方又は外方へステップ状に屈曲する折り曲げ部とを形成すること、
前記曲げ戻し工程では、前記折り曲げ部を前記垂直部と同一面上に曲げ戻すことを特徴とするプレス成形方法。
請求項１に記載されたプレス成形方法において、
前記寄せ曲げ工程では、前記金属素材の幅方向側部に前記パンチの頭部に対して外方へ開いた開き部と、当該開き部に対して先端側が内方又は外方へステップ状に屈曲する折り曲げ部とを形成すること、
前記曲げ戻し工程では、前記折り曲げ部を前記開き部と同一面上に曲げ戻すことを特徴とするプレス成形方法。
平板状の金属素材をコの字断面形状に曲げ加工するプレス金型であって、
前記金属素材の幅方向中央部の下面を支持するパンチの頭部と、当該パンチの頭部によって支持された前記金属素材の幅方向中央部の上面を押圧するパッドと、前記パンチの頭部と前記パッドとで挟持した前記金属素材の幅方向側部に、外方へ移動した後退位置で当接して曲げ加工するダイと、当該ダイの移動方向を、斜め下方で前記パンチの胴部に近づく方向へ方向転換させるカムドライバとを備え、
前記ダイと前記パンチの胴部とが近接して前記金属素材の幅方向側部の先端側を正寸より多く又は少なく曲げ成形した後、前記パンチの胴部が前記ダイと共に下降して前記金属素材の幅方向側部の先端側を正寸に曲げ戻すこと、
前記パンチの胴部は、前記カムドライバと共に昇降板に連結され、当該昇降板は、下死点でロッキング可能に昇降するクッション装置によって支持されていることを特徴とするプレス金型。
請求項４に記載されたプレス金型において、
前記ダイと前記パンチの胴部とが近接することによって、前記金属素材の幅方向側部に前記パンチの頭部に対して垂直状に形成した垂直部と、当該垂直部に対して先端側が内方又は外方へステップ状に屈曲する折り曲げ部とを形成すること、
前記ダイと前記パンチの胴部とが共に下降することによって、前記折り曲げ部を前記垂直部と同一面上に曲げ戻すことを特徴とするプレス金型。
請求項４に記載されたプレス金型において、
前記ダイと前記パンチの胴部とが近接することによって、前記金属素材の幅方向側部に前記パンチの頭部に対して外方へ開いた開き部と、当該開き部に対して先端側が内方又は外方へステップ状に屈曲する折り曲げ部とを形成すること、
前記ダイと前記パンチの胴部とが共に下降することによって、前記折り曲げ部を前記開き部と同一面上に曲げ戻すことを特徴とするプレス金型。