JP2022156614A - プレス型及びプレス成形品 - Google Patents

Abstract

【課題】成形精度を要求される管理面を備えたプレス成形品のプレス成形時に、管理面を成形する部分の周辺にシワの原因となる余肉を受け入れる隙間を設けることにより、プレス加工荷重を増加させることなく管理面にシワが生じるのを抑制する。【解決手段】ダイ５０及び曲げ刃６２の各縦壁成形部５２、６３は、成形精度を要求される溶接用突出部を成形する管理面成形部（５２Ａ、６３Ａ）と、成形精度を要求されない管理面外部を成形する管理面外成形部５２Ｂ、６３Ｂと、をそれぞれ備え、管理面外成形部５２Ｂの管理面成形部５２Ａに隣接する部位は、プレス成形時のワークの余肉を受け入れする余肉受入部５２Ｃを備える。管理面成形部同士の隙間は、板材のプレス成形時に板材を挟んで成形する大きさとされ、余肉受入部５２Ｃと管理面外成形部６３Ｂとの隙間Ｃは、板材のプレス成形時に板材の板厚方向に板厚Ｔを超える大きさとされている。【選択図】図１４

Description

本発明は、板材を断面コ字状に折り曲げて成形された長尺の開断面部材をプレス成形品としてプレス成形するプレス型及びプレス成形品に関する。

板材を断面コ字状にプレス成形される長尺の開断面部材の一例として車両用のセンタピラーヒンジリインフォースメント（以下、ヒンジＲＦという）がある。ヒンジＲＦは、閉断面構造のセンタピラーの補強材として、センタピラーの内周面に溶接固定される。ヒンジＲＦの溶接面は、成形精度が要求され、ヒンジＲＦのプレス成形時に溶接面にシワ等が生じないようにする必要がある。そのため、ヒンジＲＦのプレス成形時に、溶接面を成す複数の溶接用突起部と同時に溶接用突起部間にシワ取りビードを成形する提案がされている（特許文献１参照）。

特開２０２０－１６５３号公報

特許文献１の発明の場合、ヒンジＲＦのプレス成形時に、溶接用突起に加えてシワ取りビードを余分に成形するため、プレス加工荷重が大きくなる問題がある。

本発明の課題は、成形精度を要求される管理面を備えたプレス成形品のプレス成形時に、管理面を成形する部分の周辺にシワの原因となる余肉を受け入れる隙間を設けることにより、プレス加工荷重を増加させることなくプレス成形時に管理面にシワが生じるのを抑制することにある。

本発明の第１発明のプレス型は、ワークである板材を断面コ字状に折り曲げて形成された長尺の開断面部材をプレス成形品としてプレス成形するプレス型であって、前記開断面部材の開放側面をプレス成形する第１金型と、該第１金型との間で前記板材を挟んで前記開断面部材の前記開放側面とは反対側の閉塞側面をプレス成形する第２金型と、を備え、前記第１金型及び前記第２金型は、前記開断面部材の屈曲中央部である天板部を成形する天板成形部と、前記開断面部材の天板部の両側に縦壁部を成形する縦壁成形部と、をそれぞれ備え、前記第１金型及び前記第２金型の前記各縦壁成形部は、前記開断面部材の縦壁部において成形精度を要求される管理面部を成形する管理面成形部と、前記開断面部材の縦壁部において前記管理面部に比べて成形精度を要求されない管理面外部を成形する管理面外成形部と、をそれぞれ備え、前記第１金型の前記各縦壁成形部において、前記管理面外成形部は、前記管理面成形部に隣接する部位に、前記プレス成形に伴って前記ワークに生じる余肉を受け入れ可能な空間を形成する余肉受入部を備え、前記管理面成形部は、その成形面を、前記管理面外成形部に比べて前記第２金型の前記管理面成形部に向けて突出形成され、前記余肉受入部は、その成形面を、該余肉受入部以外の前記管理面外成形部に比べて前記第２金型の前記管理面外成形部から離れる方向に窪ませて形成され、前記第２金型の前記各縦壁成形部において、前記管理面成形部は、その成形面を、前記管理面外成形部に比べて前記第１金型の前記管理面成形部から離れる方向に窪ませて形成され、前記第１金型及び前記第２金型の前記各縦壁成形部における前記管理面成形部同士のプレス成形時の隙間、並びに前記管理面外成形部同士のプレス成形時の隙間は、前記管理面成形部同士間、並びに前記管理面外成形部同士間に前記板材を挟んで成形する大きさとされ、前記第１金型及び前記第２金型の前記各縦壁成形部における前記第１金型の前記余肉受入部と前記第２金型の前記管理面外成形部のプレス成形時の隙間は、両者間に前記板材を挟んだ状態で、前記板材の板厚方向に板厚を超える大きさとされている。

本発明の第２発明は、上記第１発明のプレス型であって、前記第１金型及び前記第２金型は、前記開断面部材の各縦壁部を成形する前記縦壁成形部の両外側に、プレス方向で互いに対向する面である成形面外部をそれぞれ備え、前記第１金型の前記成形面外部には、前記第１金型の前記余肉受入部に対応する部位に、前記第２金型の前記成形面外部に対向する表面を周囲に比べて窪ませた窪み部を備え、前記第２金型の前記成形面外部には、前記第２金型の前記管理面外成形部に対応する部位に、前記第１金型の前記成形面外部に対向する表面を周囲に比べて突出させた突部を備え、プレス成形時の下死点において、前記突部と前記窪み部は互いに嵌り合う形状及び位置関係とされている。

本発明の第３発明は、上記第１又は第２発明のプレス型であって、前記第１金型及び前記第２金型の前記管理面成形部は、前記開断面部材の長手方向に沿って、それぞれ複数個配置されており、前記第１金型の前記余肉受入部は、前記各管理面成形部同士に挟まれて配置されている。

本発明の第４発明は、上記第１～第３発明のいずれかのプレス型であって、前記プレス成形品は、車両用のセンタピラーヒンジリインフォースメントである。

本発明の第５発明は、上記第１～第４発明のいずれかのプレス型により成形されるプレス成形品であって、前記管理面部は、他の部材と溶接接合される面部とされている。

本発明によれば、縦壁部の管理面部の成形に伴って生じる余肉は、第１金型及び第２金型の各管理面外成形部間に挟まれる板材を各管理面外成形部間の隙間内で変形させることにより吸収される。従って、開断面部材の縦壁部の管理面外部をプレス成形する際のプレス加工荷重は僅かであり、プレス成形全体のプレス加工荷重を抑制することができる。

車両の側部に配置されるセンタピラーの一例を示す全体斜視図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線断面矢視図である。 本発明のプレス型によりプレス成形されるプレス成形品の一例としてのヒンジＲＦを示す斜視図である。 上記ヒンジＲＦをプレス成形する前のブランク品を示す斜視図である。 本発明の一実施形態としてのプレス型を使用してプレス成形を行う一工程を示す説明図であり、上型であるパッド及び曲げ刃が上死点にある工程を示す。 図５と同様の説明図であり、上型であるパッド及び曲げ刃がワークに接触した工程を示す。 図５と同様の説明図であり、上型であるパッド及び曲げ刃が下死点にある工程を示し、図９、１０のＶＩＩ－ＶＩＩ線矢視断面に相当する。 図６の工程で成形開始された状態のワークを示す斜視図である。 ワークと接する上型の成形面部、縦壁成形部、及びワークと接しない成形面外部を斜め上方から見た透視図である。 ワークと接する下型の成形面部、縦壁成形部、及びワークと接しない成形面外部を斜め上方から見た斜視図である。 図９と同様の透視図であり、一つの管理面成形部及びその周りを拡大して示す。 図１０と同様の斜視図であり、一つの管理面成形部及びその周りを拡大して示す。 上記ヒンジＲＦの管理面部が成形される様子を示す説明図であり、図９、１０のＸＩ－ＸＩ線矢視断面に相当する。 上記ヒンジＲＦの管理面外部が成形される様子を示す説明図であり、図７に相当する。

＜開断面部材（プレス品）の一実施形態＞
図３は、本発明のプレス型によるプレス品である開断面部材の一実施形態を示す。この実施形態は、板材を断面コ字状に折り曲げて形成された長尺の開断面部材を車両用のセンタピラーヒンジリインフォースメント（以下、ヒンジＲＦという）２０とした例である。図１、２は、ヒンジＲＦ２０を含む車両用のセンタピラーを示す。ヒンジＲＦ２０は、周知のように閉断面構造を成すセンタピラー１０の補強材として用いられる。センタピラー１０は、断面ハット形状のセンタピラーリインフォースメント（以下センタピラーＲＦという）１２の開放側面にインナパネル１４を溶接接合して閉断面構造とされている。そして、ヒンジＲＦ２０は、センタピラーＲＦ１２の内周面に溶接固定される。各図において、矢印により示す各方向は、車両の通常状態における各方向を示している。以下の説明において、方向に関する記述は、この方向を基準として行う。

図１のセンタピラー１０は車両の進行方向左側に設置された構成を示す。車両の側部には、車両用構造部材としてピラー部材が配設される。ピラー部材には、車両の前方から通称Ａピラーと称されるフロントピラー（図示略）、通称Ｂピラーと称されるセンタピラー１０、通称Ｃピラーと称されるリヤピラー（図示略）がある。このピラー部材において、車両の側面衝突（側突）対応の要請からセンタピラー１０の強度が重要視されている。そのため、図２に示すように、センタピラー１０には、その強度を補強するためヒンジＲＦ２０が補強部材として配設されている。本実施形態では、近年の高強度化の要請からヒンジＲＦ２０には高張力鋼板が用いられている。

センタピラーＲＦ１２は、車幅方向内側を開放側面とする断面ハット形状に形成されており、第１天板部１２Ａと、第１縦壁部１２Ｂと、フランジ部１２Ｃとを備える。第１天板部１２Ａは図２で見て下方側（車幅方向外側）に配置されており、その両端の稜線から図２で見て上方に向けて左右一対の第１縦壁部１２Ｂが配置されている。左右一対の第１縦壁部１２Ｂの配置は図２で見て上方（車幅方向内側）に向けてその間隔が広がる方向に傾斜して形成されている。フランジ部１２Ｃは図２で見て一対の第１縦壁部１２Ｂの上端に一体的に接続された状態で、互いに反対方向に延出形成されて配置されている。

図２に示すように、インナパネル１４は、略平板状に形成されており、車両前後方向の両側縁部（図２で見て左右両端部）１４Ｃが前後方向に延出形成されている。そして、インナパネル１４の両側縁部１４Ｃは、センタピラーＲＦ１２の両フランジ部１２Ｃに車幅方向で重ね合わされて、スポット溶接によって溶接接合されて閉断面を形成している。なお、図１において、黒丸印により、図２において、×印により溶接個所を示している。また、溶接接合はスポット溶接に限らず、レーザ溶接等、他の溶接によって溶接接合されてもよい。

図１に示すように、センタピラー１０は車両上下方向へ延びる長尺状の形態として配設されている。そして、長手方向の中央部やや下方位置が曲げ領域ＢＥとされ、車幅方向外側に突出した緩やかな湾曲形状として配設されている。且つ、センタピラー１０の下端位置より上端位置が車両後方となる傾斜形状として配設されている。

従って、図１及び図２に示すように、長尺状のセンタピラー１０は車両上下方向へ延びる閉断面構造に形成され、内側に一つの閉空間を形成している。なお、図１に示すように、センタピラー１０は、センタピラーＲＦ１２の上端に形成された略Ｔ字状の取付部１６を介してルーフサイドレール１８に接合されている。また、センタピラー１０はセンタピラーＲＦ１２の下端に形成された略Ｔ字状の取付部１７を介してサイドシル１９に接合されている。

センタピラーＲＦ１２は引張強度が５９０ＭＰａ以上の鋼板部材である。本実施形態では引張強度が１１８０ＭＰａ高張力鋼板が用いられている。センタピラーＲＦ１２は常温プレス又はホットスタンプにより成形される。インナパネル１４は、センタピラーＲＦ１２の引張強度と同等、若しくは、センタピラーＲＦ１２の引張強度よりも小さい鋼板部材が用いられる。本実施形態では５９０ＭＰａの鋼板部材が用いられている。そして、インナパネル１４は常温プレスにより成形される。

次に、センタピラー１０の閉空間内に配置されるヒンジＲＦ２０について説明する。図２に良く示されるように、ヒンジＲＦ２０はセンタピラー１０のセンタピラーＲＦ１２の内面に沿って配設される。そして、ヒンジＲＦ２０は屈曲中央部である第２天板部２０Ａと、第２天板部２０Ａの両側（車両前後）で一対とされた第２縦壁部２０Ｂとから構成される。なお、本実施形態における第２天板部２０Ａが本発明の「天板部」に相当し、本実施形態における第２縦壁部２０Ｂが本発明の「縦壁部」に相当する。

ヒンジＲＦ２０は、前述したように、センタピラー１０のセンタピラーＲＦ１２の内面に沿って配設されるため、概略断面コ字状の形状とされている。そして、第２天板部２０ＡはセンタピラーＲＦ１２の第１天板部１２Ａの内側に配置されている。図２で見て左右の第２縦壁部２０ＢはセンタピラーＲＦ１２の第１縦壁部１２Ｂの内側に配置されており、第２天板部２０Ａの両端の稜線Ｌ１から図２で見て上方に向けて一体的に接続されて形成されている。この左右の両第２縦壁部２０Ｂの配置形態は、第１縦壁部１２Ｂと同様に、図２で見て上方に向けてその間隔が広がる方向に傾斜して形成されている。

上述したようにヒンジＲＦ２０の断面コ字状は、幅方向中央部位置の第２天板部２０Ａと、この第２天板部２０Ａにおける幅方向両端の稜線Ｌ１から屈曲形成されて延設される一対の第２縦壁部２０Ｂとを有して形成される。

図３はヒンジＲＦ２０の全体構成を示す。図３はヒンジＲＦ２０の第２天板部２０Ａを車幅方向外側から見た状態を示す。図３に良く示されるようにヒンジＲＦ２０は長尺状に形成されており、センタピラー１０と同様に、曲げ領域ＢＥで車幅方向外方に緩やかに突出して湾曲した形状に形成されている。すなわち、長手方向の一部の範囲に湾曲形成部を有して形成される。

ヒンジＲＦ２０は、プレス成形により形成される。そして、側突性能を高めるために、プレス成形材料として高張力鋼板が用いられている。その引張強度は５９０ＭＰａ以上とされる。本実施形態では１１８０ＭＰａの高張力鋼板を用いた。なお、プレス鋼板の厚さは約１ｍｍ～２ｍｍで、１枚の高張力鋼板を常温プレス又はホットスタンプによりプレス成形する。図３に白抜き矢印Ｐで示す方向がプレス成形方向である。本実施形態のように高張力鋼板をプレス成形する場合、曲げ成形加工となる第２縦壁部２０Ｂには、当該プレス成形に際して余肉が生じ、シワが発生し易い。特に、曲げ領域ＢＥを持ったヒンジＲＦ２０の湾曲形成部の第２縦壁部２０Ｂにはシワが発生し易い。

図２、３に示されるように、第２天板部２０Ａは、センタピラー１０のセンタピラーＲＦ１２における第１天板部１２Ａの内側面に、スポット溶接により溶接接合される。そのため、第２天板部２０Ａには溶接用突出部２２が車幅方向外側へ所定高さ（例えば、２ｍｍの高さ）突出して複数個形成されている。各溶接用突出部２２は車両上下方向に沿って間欠的に配置されている。

溶接用突出部２２の外側表面、つまり、溶接用座面２３は、スポット溶接によるセンタピラーＲＦ１２の第１天板部１２Ａとの接合強度を確保するために、図２に示すように、平面状に形成されている。また、各溶接用突出部２２の形状は図３のように、本実施形態では円形で形成されている。しかし、各溶接用突出部２２の形状は矩形、三角形、楕円形、六角形等、様々な形状とすることができる。

なお、センタピラー１０とヒンジＲＦ２０との溶接接合は、センタピラーＲＦ１２の第１縦壁部１２ＢとヒンジＲＦ２０の第２縦壁部２０Ｂとの間も、図２に×印で示すように行われている。そのため、図２、３に示す一対の第２縦壁部２０Ｂには溶接用突出部２５が複数個形成されている。各溶接用突出部２５はセンタピラーＲＦ１２の一対の第１縦壁部１２Ｂ側に突出して形成されており、車両上下方向に間欠的に配置されている。そして、その溶接用座面２６で第１縦壁部１２Ｂの内側面にスポット溶接により溶接接合されている。

ヒンジＲＦ２０は、上述のように湾曲形成される部位（曲げ領域ＢＥ）を備えるため、第２縦壁部２０Ｂにはプレス成形に伴いシワが発生し易い。このシワにより各溶接用突出部２５の形状が影響を受けると、溶接用座面２６が第１縦壁部１２Ｂの内側面に接合する際に面同士の接合ができなくなる恐れがある。そこで、本実施形態では、溶接用座面２６は、プレス成形における成形精度を要求される管理面部とされている。そして、各溶接用突出部２５間に位置する第２縦壁部２０Ｂ、若しくは各溶接用突出部２５周りに位置する第２縦壁部２０Ｂは、成形精度を要求されない管理面外部２７とされている。

溶接用突出部２５は前述したようにセンタピラーＲＦ１２とヒンジＲＦ２０とを溶接接合する役割を成すと共に、ヒンジＲＦ２０をプレス成形する際に第２縦壁部２０Ｂに生じるシワの発生を防止ないし抑制する作用をする。一方、管理面外部２７となる第２縦壁部２０Ｂは、プレス成形時に生じるシワの原因となる余肉を変形により吸収する役割部材として配設される。

＜プレス装置の一実施形態＞
図５～７は、上述のヒンジＲＦ２０をプレス装置４０によりプレス成形する工程を示す。なお、図５～７では、プレス成形を行うプレス型の部分のみを示し、プレス型を動作させる駆動部分やプレス装置全体を支持固定する固定部分等の周辺部分の図示を省略している。これら周辺部分は一般的なプレス装置の構造と同様である。また、図４は、プレス装置４０にワークＷとして投入されるブランク品Ｂを示す。ブランク品Ｂは、平板状の板材（図示略）を絞り成形することにより、ヒンジＲＦ２０の大雑把な形状に形成されている。即ち、ブランク品Ｂは、ヒンジＲＦ２０の天板部２０Ａとなる部分２０ＡＢ、並びにヒンジＲＦ２０の天板部２０Ａ側の縦壁部２０Ｂとなる部分２０ＢＢが、この絞り成形において成形される。一方、ブランク品Ｂにおいて、断面コ字状部材であるヒンジＲＦ２０の反天板部２０Ａ側の第２縦壁部２０Ｂとなる部分は、絞り成形されず、フランジ部２０ＣＢとして残されている。そのため、ブランク品Ｂは、断面ハット形状とされている。また、ブランク品Ｂは、ヒンジＲＦ２０の曲げ領域ＢＥと対応する領域ＢＥが予め曲げ成形されている。ここでは、絞り成形の工程の説明を省略している。なお、以下の説明では、ヒンジＲＦ２０の第２天板部２０Ａに形成される溶接用突出部２２の成形についての説明を省略している。

図５は、プレス装置４０の下型であるダイ（本発明の第１金型に相当）５０にワークＷとなるブランク品Ｂを投入した工程を示す。ここでは、上型（本発明の第２金型に相当）６０のパッド６１及び曲げ刃６２は、上死点の位置にある。曲げ刃６２は、パッド６１の両側に線対称で配置され、図５にて上下方向にパッド６１に対し相対スライド可能とされている。図６は、図５の工程から上型６０のパッド６１がダイ５０の天板成形部５１上にワークＷを挟んだ工程を示す。天板成形部５１は、ダイ５０の中央部に上型６０に向けて突出形成された部位である。そして、上型６０の曲げ刃６２がパッド６１に対して相対移動して、曲げ刃６２の下端である成形面外部６４の突部６４ＡがワークＷのフランジ部２０ＣＷに当接している。また、図７は、曲げ刃６２によりブランク品ＢであるワークＷのフランジ部２０ＣＷが第２縦壁部２０Ｂに対して曲がった状態から概ね真っすぐに延びた状態に成形される。このとき、ダイ５０の縦壁成形部５２と各曲げ刃６２の縦壁成形部６３によりヒンジＲＦ２０の第２縦壁部２０Ｂに溶接用突出部２５が成形される。このように、ヒンジＲＦ２０である開断面部材の開放側面がダイ５０により成形され、上記開放側面とは反対側の閉塞側面が上型６０により成形される。

＜プレス型の一実施形態＞
図９は、パッド６１の成形面部６１Ａ、並びに各曲げ刃６２の縦壁成形部６３及び成形面外部６４を透視状態で示す。図１１は、縦壁成形部６３における一つの管理面成形部６３Ａ及びその周りを拡大して示す。図１１において一点鎖線は、縦壁成形部６３の外形線を示す。また、図１０は、ダイ５０の天板成形部５１、縦壁成形部５２、及び成形面外部５３を示す。図１２は、縦壁成形部５２における一つの管理面成形部５２Ａ及びその周りを拡大して示す。図１２において一点鎖線は、縦壁成形部５２の外形線を示す。図１０、９のように、成形面外部５３、６４は、縦壁成形部５２、６３の両外側に延出して形成されている。成形面外部５３、６４は、プレス方向で互いに対向する面とされている。

ヒンジＲＦ２０の第２縦壁部２０Ｂに管理面部である溶接用突出部２５及び管理面外部２７を形成するため、ダイ５０の天板成形部５１の両側の縦壁成形部５２には、管理面外成形部５２Ｂ及び管理面外成形部５２Ｂに比べて曲げ刃６２の縦壁成形部６３に向けて突出して形成された複数（この実施形態では６個）の管理面成形部５２Ａが形成されている。また、管理面外成形部５２Ｂのうち各管理面成形部５２Ａ間に挟まれる部位は、管理面外成形部５２Ｂに比べて曲げ刃６２の縦壁成形部６３から離れる方向に窪まされた余肉受入部５２Ｃが形成されている。更に、各曲げ刃６２の縦壁成形部６３には、管理面外成形部６３Ｂ及び管理面外成形部６３Ｂに比べてダイ５０の縦壁成形部５２から離れる方向に窪んで形成された管理面成形部６３Ａが形成されている。また、更にまた、各曲げ刃６２の下面である成形面外部６４には、周囲に比べダイ５０に向けて突出された複数の突部６４Ａが形成されている。各突部６４Ａは、成形面外部６４上で、縦壁成形部６３に対して交差する方向に延びて、各管理面成形部６３Ａ間に１本ずつ形成されている。また、ダイ５０の成形面外部５３の上面には、周囲に比べ曲げ刃６２の成形面外部６４から離れる方向に窪まされた複数の窪み部５３Ａが形成されている。各窪み部５３Ａは、成形面外部５３上で、縦壁成形部５２に対して交差する方向に延びて、各余肉受入部５２Ｃに対応する位置に各管理面成形部５２Ａ間に１本ずつ形成されている。各突部６４Ａ及び窪み部５３Ａは、上型６０が下死点にあるとき、互いに嵌合する形状及び位置関係に形成されている。

図１３は、図７のように上型６０が下死点となって、ダイ５０及び上型６０によりヒンジＲＦ２０の各第２縦壁部２０Ｂ（図１３の２０ＢＷ）に溶接用座面（管理面部）２６（図１３の２６Ｗ）を備える各溶接用突出部２５（図１３の２５Ｗ）が成形される様子を示す。溶接用突出部２５（図１３の２５Ｗ）は、ダイ５０の各管理面成形部５２Ａと各曲げ刃６２の管理面成形部６３Ａに挟まれて成形される。その上側の管理面外部２７（図１３の２７Ｗ）は、ダイ５０の各管理面外成形部５２Ｂと各曲げ刃６２の管理面外成形部６３Ｂに挟まれて成形される。また、第２天板部２０Ａ（図１３の２０ＡＷ）は、ダイ５０の天板成形部５１とパッド６１の成形面部６１Ａに挟まれて成形される。本実施形態において、ダイ５０の各管理面成形部５２Ａと各曲げ刃６２の管理面成形部６３Ａとの対向方向の間隔は、ワークＷの板厚Ｔと概ね等しくされている。即ち、ワークＷの成形時における各管理面成形部５２Ａ及び各管理面成形部６３ＡとワークＷとの板厚Ｔ方向の隙間は、概ねゼロとされている。

図１４は、図７のように上型６０が下死点となって、ダイ５０及び上型６０によりヒンジＲＦ２０の各第２縦壁部２０Ｂ（図１４の２０ＢＷ）に管理面外部２７（図１４の２７Ｗ）が成形される様子を示す。管理面外部２７（図１４の２７Ｗ）は、図１４の上部では、ダイ５０の各管理面外成形部５２Ｂと各曲げ刃６２の管理面外成形部６３Ｂとの間に挟まれて成形される。一方、図１４の下部では、ダイ５０の各余肉受入部５２Ｃと各曲げ刃６２の管理面外成形部６３Ｂとの間にワークＷが挟まれて成形される。

本実施形態において、ダイ５０の各管理面外成形部５２Ｂと各曲げ刃６２の管理面外成形部６３Ｂとの対向方向の間隔は、ワークＷの板厚Ｔと概ね等しくされている。即ち、ワークＷの成形時における各管理面外成形部５２Ｂ及び各管理面外成形部６３ＢとワークＷとの板厚Ｔ方向の隙間は、概ねゼロとされている。しかし、ワークＷの各第２縦壁部２０ＢＷの板厚Ｔに比べ、その板厚Ｔ方向におけるダイ５０の各余肉受入部５２Ｃと各曲げ刃６２の管理面外成形部６３Ｂとの各隙間Ｃは、ワークＷの板厚Ｔより大きく設定されている。即ち、各隙間Ｃ＝板厚Ｔ＋隙間ＣＥとされている。そのため、各第２縦壁部２０ＢＷの管理面外部２７Ｗは、プレス成形中に上記隙間Ｃ内で自由に変形することができ、各第２縦壁部２０ＢＷの溶接用突出部２５Ｗ（図１３参照）の成形時に生じる余肉は管理面外部２７Ｗが隙間Ｃ内で変形することにより吸収される。本実施形態において、ワークＷの各第２縦壁部２０ＢＷの板厚Ｔは約１～２ｍｍとされ、隙間Ｃは板厚Ｔ＋０．１ｍｍ以上とされ、隙間ＣＥは０．１ｍｍ以上とされている。また、第２天板部２０ＡＷは、ダイ５０の天板成形部５１とパッド６１の成形面部６１ＡにワークＷが挟まれて成形される。

図８は、図６の工程において成形されるワークＷの形状を示す。図６の工程において、ワークＷは、上型６０のパッド６１とダイ５０の天板成形部５１との間に挟まれて拘束されている。そのワークＷに対し、図６の工程では、上型６０の曲げ刃６２がワークＷのフランジ部２０ＣＷに当接している。そのため、ワークＷのフランジ部２０ＣＷは、曲げ刃６２の下端面である成形面外部６４の突部６４Ａにより押圧され、変形される。その結果、ワークＷにおいて、ヒンジＲＦ２０の管理面外部２７に相当する管理面外部２７Ｗが形成される。この管理面外部２７Ｗは、図７の工程でヒンジＲＦ２０の管理面外部２７が形成されるキッカケとなる。そのため、図６の工程で管理面外部２７Ｗが形成されることにより、図７の工程でヒンジＲＦ２０の溶接用突出部２５が形成される際に、その周りの板材で生じる余肉が隙間Ｃ内で変形して吸収される。従って、ヒンジＲＦ２０の溶接用突出部２５にシワや変形が生じるのを抑制することができる。
＜その他の実施形態＞
以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。

上記実施形態では、開断面部材としてセンタピラーヒンジリインフォースメントの例を示したが、車両用構造部材の他の部材を開断面部材としてもよい。また、上記実施形態では、プレス装置のプレス方向を上下方向としたが、上下方向に限定されない。更に、上記実施形態では、開断面部材の各縦壁部に複数の管理面部を備えるものとしたが、その数は必要に応じて単数も含めて任意の数に設定することができる。

上記実施形態では、窪み部及び突部は、第１金型及び第２金型の各成形面外部の全体に延びて形成されたが、第１金型及び第２金型の成形面に隣接する部分にのみ部分的に形成されてもよい。但し、上記実施形態のように第１金型及び第２金型の各成形面外部の全体に形成した方が、部分的に形成する場合よりも、ワークに対する管理面外部の曲げ成形の成形性が良い。

＜各発明に対応する上記実施形態の作用効果＞
最後に上述の「課題を解決するための手段」における第１発明以降の各発明に対応する上記実施形態の作用効果を付記しておく。

第１発明によれば、開断面部材がプレス成形されるとき、第１金型及び第２金型の管理面成形部により、開断面部材の縦壁部の管理面部が成形される。このとき、第１金型の余肉受入部及び第２金型の管理面外成形部は、両者間の隙間によりワークである板材にプレス圧を加えない。そのため、縦壁部の管理面部の成形に伴って生じる余肉は、第１金型の余肉受入部及び第２金型の管理面外成形部間に挟まれる板材を上記隙間内で変形させることにより吸収される。従って、開断面部材の縦壁部の管理面外部をプレス成形する際のプレス加工荷重は僅かであり、プレス成形全体のプレス加工荷重を抑制することができる。しかも、開断面部材の縦壁部の管理面部にプレス成形に伴うシワが生じるのを抑制することができる。

第２発明によれば、第２金型の成形面外部の管理面外部に対応する部位に突部を備える。そのため、プレス成形時に第２金型の突部が板材に最初に当接し、第１金型の管理面外成形部に向けて変形させる。それにより、プレス成形後の開断面部材の縦壁部の最終形状に向けて板材に変形のきっかけをつくることができ、シワの原因となる余肉の発生を抑制することができる。

第３発明によれば、開断面部材の長手方向に複数の管理面を広範囲に形成することができる。

第４発明によれば、プレス加工荷重を増加させることなくシワのない管理面を備えたセンタピラーヒンジリインフォースメントを形成することができる。また、管理面を溶接部とすることにより、センタピラーヒンジリインフォースメントのセンタピラーリインフォースメントに対する接合強度を高めることができる。

第５発明によれば、他の部材と溶接接合される部位が管理面とされて成形精度が高められている。そのため、他の部材との接合強度を高めることができる。

１０ センタピラー
１２ センタピラーリインフォースメント
１２Ａ 第１天板部
１２Ｂ 第１縦壁部
１２Ｃ フランジ部
１４ インナパネル
１４Ｃ 両側縁部
１６ Ｔ字状の取付部
１７ Ｔ字状の取付部
１８ ルーフサイドレール
１９ サイドシル
２０ センタピラーヒンジリインフォースメント（プレス品、開断面部材部材）
２０Ａ、２０ＡＢ、２０ＡＷ 第２天板部（天板部）
２０Ｂ、２０ＢＢ、２０ＢＷ 第２縦壁部（縦壁部）
２０ＣＢ、２０ＣＷ フランジ部
２２ 溶接用突出部
２３ 溶接用座面
２５、２５Ｗ 溶接用突出部
２６、２６Ｗ 溶接用座面（管理面部）
２７、２７Ｗ 管理面外部
４０ プレス装置
５０ ダイ（第１金型、下型）
５１ 天板成形部
５２ 縦壁成形部
５２Ａ 管理面成形部
５２Ｂ 管理面外成形部
５２Ｃ 余肉受入部
５３ 成形面外部
５３Ａ 窪み部
６０ 上型（第２金型）
６１ パッド（天板成形部）
６１Ａ 成形面部
６２ 曲げ刃（縦壁成形部）
６３ 縦壁成形部
６３Ａ 管理面成形部
６３Ｂ 管理面外成形部
６４ 成形面外部
６４Ａ 突部
Ｂ ブランク品
Ｗ ワーク
ＢＥ 曲げ領域

Claims (5)

1. ワークである板材を断面コ字状に折り曲げて形成された長尺の開断面部材をプレス成形品としてプレス成形するプレス型であって、
   前記開断面部材の開放側面をプレス成形する第１金型と、
   該第１金型との間で前記板材を挟んで前記開断面部材の前記開放側面とは反対側の閉塞側面をプレス成形する第２金型と、を備え、
   前記第１金型及び前記第２金型は、
   前記開断面部材の屈曲中央部である天板部を成形する天板成形部と、
   前記開断面部材の天板部の両側に縦壁部を成形する縦壁成形部と、をそれぞれ備え、
   前記第１金型及び前記第２金型の前記各縦壁成形部は、
   前記開断面部材の縦壁部において成形精度を要求される管理面部を成形する管理面成形部と、
   前記開断面部材の縦壁部において前記管理面部に比べて成形精度を要求されない管理面外部を成形する管理面外成形部と、をそれぞれ備え、
   前記第１金型の前記各縦壁成形部において、
   前記管理面外成形部は、前記管理面成形部に隣接する部位に、前記プレス成形に伴って前記ワークに生じる余肉を受け入れ可能な空間を形成する余肉受入部を備え、
   前記管理面成形部は、その成形面を、前記管理面外成形部に比べて前記第２金型の前記管理面成形部に向けて突出形成され、
   前記余肉受入部は、その成形面を、該余肉受入部以外の前記管理面外成形部に比べて前記第２金型の前記管理面外成形部から離れる方向に窪ませて形成され、
   前記第２金型の前記各縦壁成形部において、
   前記管理面成形部は、その成形面を、前記管理面外成形部に比べて前記第１金型の前記管理面成形部から離れる方向に窪ませて形成され、
   前記第１金型及び前記第２金型の前記各縦壁成形部における前記管理面成形部同士のプレス成形時の隙間、並びに前記管理面外成形部同士のプレス成形時の隙間は、前記管理面成形部同士間、並びに前記管理面外成形部同士間に前記板材を挟んで成形する大きさとされ、
   前記第１金型及び前記第２金型の前記各縦壁成形部における前記第１金型の前記余肉受入部と前記第２金型の前記管理面外成形部のプレス成形時の隙間は、両者間に前記板材を挟んだ状態で、前記板材の板厚方向に板厚を超える大きさとされている
   プレス型。
2. 請求項１に記載のプレス型であって、
   前記第１金型及び前記第２金型は、
   前記開断面部材の各縦壁部を成形する前記縦壁成形部の両外側に、プレス方向で互いに対向する面である成形面外部をそれぞれ備え、
   前記第１金型の前記成形面外部には、前記第１金型の前記余肉受入部に対応する部位に、前記第２金型の前記成形面外部に対向する表面を周囲に比べて窪ませた窪み部を備え、
   前記第２金型の前記成形面外部には、前記第２金型の前記管理面外成形部に対応する部位に、前記第１金型の前記成形面外部に対向する表面を周囲に比べて突出させた突部を備え、
   プレス成形時の下死点において、前記突部と前記窪み部は互いに嵌り合う形状及び位置関係とされている
   プレス型。
3. 請求項１又は２に記載のプレス型であって、
   前記第１金型及び前記第２金型の前記管理面成形部は、前記開断面部材の長手方向に沿って、それぞれ複数個配置されており、前記第１金型の前記余肉受入部は、前記各管理面成形部同士に挟まれて配置されている
   プレス型。
4. 請求項１～３のいずれかに記載のプレス型であって、
   前記プレス成形品は、車両用のセンタピラーヒンジリインフォースメントである
   プレス型。
5. 請求項１～４のいずれかに記載のプレス型により成形されるプレス成形品であって、
   前記管理面部は、他の部材と溶接接合される面部とされている
   プレス成形品。

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