JP2023117363A - プレス成形方法及びプレス成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも少ない工程数で縮みフランジ成形によって生じるフランジ部のしわを十分に抑制し曲げ成形にも適用可能なプレス成形方法及びプレス成形品の製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係るプレス成形方法及びプレス成形品の製造方法は、外周縁又はその一部が外方に向かって凸状に湾曲した凸状外周縁部３ａを有する天板部３と、天板部３に連続する縦壁部５と、縦壁部５に連続するフランジ部７を有するプレス成形品１を成形する方法であって、プレス成形品１を展開した形状である展開ブランクを金属板から採取するブランキング工程Ｓ１と、前記展開ブランクを中間成形品９に成形する第１成形工程Ｓ３と、中間成形品９をプレス成形品１に成形する第２成形工程Ｓ５とを備え、第１成形工程Ｓ１は、中間成形品９の少なくとも天板部３の凸状外周縁部３ａに対応して形成されるダイ肩Ｒ部１５の曲げ半径をプレス成形品１のダイ肩Ｒ部１５の曲げ半径よりも大きくなるように成形することを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、天板部と、縦壁部と、フランジ部とを有するプレス成形品を成形するプレス成形方法及びプレス成形品の製造方法に関する。特に、前記プレス成形品を展開したブランク形状である展開ブランクを前記プレス成形品に成形する際、縮みフランジ成形に伴うしわの発生を抑制するプレス成形方法及びプレス成形品の製造方法に関する。

自動車の衝突安全性基準の厳格化により、車体の衝突安全性の向上が進む中で、二酸化炭素排出規制を受けて、燃費向上やＥＶ化のために車体の軽量化も必要とされている。これら車体の衝突安全性向上と軽量化を両立させるために、車体構造部品への590MPa級以上の高強度鋼板（ハイテン材とも称する）の適用が進んでいる。ハイテン材を車体構造部品にプレス成形する際には、縮みフランジ成形により生じるしわの抑制が課題となっている。

例えば、自動車部品には、ＡピラーアッパーやＡピラーロア、バンパー部品等のように、天板部と、縦壁部と、フランジ部を有する部品がある。このような部品において天板部の外周縁又はその一部が外方に向かって凸状に湾曲した形状となっている場合、プレス成形の際に当該部位の縦壁部やフランジ部は縮みフランジ成形となり、縦壁部の端部やフランジ部の端部にしわが発生する場合がある。特にハイテン材の場合、高強度化によって座屈しやすくなり、しわが発生しやすい。

そこで、特許文献１には、天板部と、該天板部の少なくとも片側に連続して先端にフランジのない斜壁部を有し、斜壁部の全体もしくは一部が平面視でプレス成形品の長手方向において斜壁部側に凸状に湾曲したプレス成形品を成形する方法が開示されている。特許文献１では、前記プレス成形品を凹状のダイと凸状のパンチにより成形するに際し、成形途中においてブランク材における斜壁部に相当する部位よりも端部側の部位をダイとパンチとで挟持し、端部側の部位を挟持した状態で斜壁部を成形する。これにより、ブランク材の板厚方向への座屈を防止して、斜壁部で発生するしわを抑制することができる。

また、特許文献２には、天板部とフランジ部とが側壁部を介して幅方向で連続しているハット形断面を有すると共に天板部及びフランジ部が長手方向に沿って天板部側に凸に湾曲した湾曲部分を有する製品形状を製造する方法が開示されている。特許文献２は、金属板をプレス成形してプレス成形品を製造するに際し、フランジ部位置よりも外周部分に対しシワ押さえで上記金属板を押さえるシワ押さえ領域を設定し段絞りで成形を行う段絞り工程を有している。そして、段絞りで成形を行う際に、フランジ部位置の一部にも、シワ押さえで押さえる付加領域を設定することにより、フランジ部で発生するしわを抑制することができる。

特開２０１６－２２１５５８号公報 特開２０１８－０３４１７６号公報

しかしながら、特許文献１に記載のプレス成形方法では、ブランク材における斜壁部に相当する部位よりも端部側の部位をダイとパンチで挟持した状態で斜壁部を成形するため、ダイとパンチで挟持した部位を次工程でトリミングする必要がある。その結果、金属板からブランクを採取するブランキング工程、目標形状にプレス成形するプレス成形工程、スプリングバックを低減するため同じ金型で再プレスするリストライク工程、上記トリミング工程の少なくとも４工程を経る必要がある。一方、自動車産業においては、金属板をプレス成形する際のコストダウンを図るため、できるだけ工程を省略して生産性を向上することが求められている。
さらに、特許文献１の方法は、縦壁部（斜壁部）に連続するフランジ部を有するプレス成形品の成形には適用できないという問題もある。

また、特許文献２に記載のプレス成形品の製造方法においても、ブランキング工程、プレス成形工程、リストライク工程、トリミング工程の少なくとも４工程を経る必要があり、特許文献１と同様に工程数の削減が求められている。
さらに、特許文献２の製造方法はフランジ部を有するプレス成形品に適用できるものの、しわ押さえを使用するため絞り成形となって、曲げ（フォーム）成形によるプレス成形には適用できないという問題がある。

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、従来よりも少ない工程数で縮みフランジ成形によって生じるフランジ部のしわを十分に抑制し、曲げ成形にも適用可能なプレス成形方法及びプレス成形品の製造方法を提供することを目的とする。

（１）本発明に係るプレス成形方法は、外周縁又はその一部が外方に向かって凸状に湾曲した凸状外周縁部を有する天板部と、該天板部にパンチ肩Ｒ部を介して連続する縦壁部と、該縦壁部にダイ肩Ｒ部を介して連続するフランジ部とを有するプレス成形品を成形する方法であって、目標形状の前記プレス成形品を展開した形状のブランクである展開ブランクを金属板から採取するブランキング工程と、前記展開ブランクを中間成形品に成形する第１成形工程と、該第１成形工程で成形した前記中間成形品を前記目標形状のプレス成形品に成形する第２成形工程とを備え、前記第１成形工程は、前記中間成形品の少なくとも前記天板部の凸状外周縁部に対応して形成されるダイ肩Ｒ部の曲げ半径を前記目標形状のプレス成形品のダイ肩Ｒ部の曲げ半径よりも大きくなるように成形することを特徴とするものである。

（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記第１成形工程は、絞り成形又は曲げ成形を適用し、前記第２成形工程は、曲げ成形を適用することを特徴とするものである。

（３）また、上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、前記金属板を、引張強度が５９０ＭＰａ級以上の鋼板とすることを特徴とするものである。
（４）本発明に係るプレス成形品の製造方法は、外周縁又はその一部が外方に向かって凸状に湾曲した凸状外周縁部を有する天板部と、該天板部にパンチ肩Ｒ部を介して連続する縦壁部と、該縦壁部にダイ肩Ｒ部を介して連続するフランジ部とを有するプレス成形品の製造方法であって、目標形状の前記プレス成形品を展開した形状のブランクである展開ブランクを金属板から採取するブランキング工程と、前記展開ブランクを中間成形品に成形する第１成形工程と、該第１成形工程で成形した前記中間成形品を前記目標形状のプレス成形品に成形する第２成形工程とを備え、前記第１成形工程は、前記中間成形品の少なくとも前記天板部の凸状外周縁部に対応して形成されるダイ肩Ｒ部の曲げ半径を前記目標形状のプレス成形品のダイ肩Ｒ部の曲げ半径よりも大きくなるように成形することを特徴とするものである。

本発明では、第１成形工程において、中間成形品のダイ肩Ｒ部の曲げ半径を目標形状のプレス成形品のダイ肩Ｒ部の曲げ半径よりも大きくなるように成形することにより、縮みフランジ成形によって生じるフランジ部のしわを十分に抑制できる。これにより、従来行っていたトリミング工程を省略しつつ、しわのない良好な形状のプレス成形品を能率よく製造できて、プレス成形における生産性向上及び歩留まり向上に繋がる。
また、しわ押さえを必要としないので、曲げ成形にも適用可能である。

本発明の一実施の形態に係るプレス成形方法の説明図である。 実施の形態で対象とした部品の平面図である。 実施の形態に係る第１成形工程の説明図である（その１）。 実施の形態に係る第１成形工程の説明図である（その２）。 実施の形態に係る第２成形工程の説明図である。 第１成形工程でプレス成形した中間成形品の板厚増加率分布を示す図であり、図６（ａ）は従来例、図６（ｂ）は発明例である。 第２成形工程で目標形状にプレス成形したプレス成形品の板厚増加率分布を示す図であり、図７（ａ）は従来例、図７（ｂ）は発明例である。 目標形状のプレス成形品の部分拡大図において第２成形工程の成形下死点における板厚増加率分布を示す図であり、図８（ａ）は従来例、図８（ｂ）は発明例である。 図２に示す部品を従来例の方法でプレス成形する場合の中間成形品を示す図である。 図２に示す部品を比較例の方法でプレス成形する場合の課題を説明する図である。

本実施の形態に係るプレス成形方法及びプレス成形品の製造方法が対象とするプレス成形品は、例えば図２に示すプレス成形品１のように、天板部３と、縦壁部５と、フランジ部７を有するものである。そして、矢印で示す部分のように、天板部３の外周縁の一部に外方に向かって凸状に湾曲した部位（以下、「凸状外周縁部３ａ」という）を有するものである。なお、凸状外周縁部３ａと他の部位との境界は、例えば天板部３を平面視したときの凸状部のＲ止まりまでとする。
また、天板部３と縦壁部５の境界部はプレス成形に用いたパンチの肩部の形状に対応したＲ形状であり、「パンチ肩Ｒ部」と表記する。同様に、縦壁部５とフランジ部７の境界部はダイの肩部の形状に対応したＲ形状であり、「ダイ肩Ｒ部」と表記する。これらの部位については後述にて詳しく説明する。

まず、本実施の形態に係るプレス成形方法を説明するに先立って、従来の方法で図２のようなプレス成形品１をプレス成形する場合の問題点を図９、図１０を用いて説明する。図９、図１０では、中間成形品及びプレス成形品の板厚増加率の分布を色の濃淡で示している。板厚増加率は、プレス成形後のプレス成形品の板厚とプレス成形前のブランクの板厚との差（板厚増分）を求め、ブランクの板厚との比（割合）で表したものであり、値が大きいほど板厚が増加していることを表している。

従来の一般的なプレス成形方法では、矩形状のブランク（矩形ブランク）を図９に示すような中間成形品１９にプレス成形し、中間成形品１９のフランジ端部から不要な部位を除去（トリミング）することで、図２のようなプレス成形品１を製造していた。
この場合、プレス成形品１の製造に必要な工程は、矩形ブランクを採取するブランキング工程、中間成形品１９をプレス成形するプレス成形工程、中間成形品１９を再プレスするリストライク工程、不要な部位を除去するトリミング工程の４工程である。

図９のような中間成形品１９をプレス成形する場合、天板部３の凸状外周縁部３ａに対応する縦壁部５とフランジ部７は縮みフランジ成形となるので、板厚が増加してしわが発生しやすい。図９の例の場合、最も板厚が増加したのは図中の矢印で示すフランジ部７の端部であった（最大板厚増加率は17.6％）。したがって、この部分に最もしわが生じやすいが、当該部位は上述したトリミング工程で除去されるので、最終的にはしわのない良好な形状のプレス成形品１を得ることができる。
しかしながら、上記の方法は工程数が多いので、前述したように、コストダウンと生産性向上の観点から工程数の削減が求められていた。

そこで、従来の４工程のプレス成形方法よりも少ない工程数で図２のプレス成形品１を成形する方法として、プレス成形前のブランクを、矩形ブランクではなく、目標形状のプレス成形品１を展開した形状のブランク（展開ブランク）とする方法が考えられる。
この場合、プレス成形品１の製造に必要な工程は、展開ブランクを採取するブランキング工程、展開ブランクをプレス成形品１にプレス成形するプレス成形工程、プレス成形品１を再プレスするリストライク工程の３工程となり、トリミング工程を省略できる。

上記のように、従来のトリミング工程で除去していた部位について、予め省いた展開ブランクを用いることで、工程数を削減できるので、大幅なコストダウンと生産性向上を図ることができる。
しかし、展開ブランクを用いた３工程で行うプレス成形方法の場合、下記のような問題がある。

図１０に上述した３工程で成形した場合のプレス成形品１の板厚増加率分布を示す。図１０に示すように、展開ブランクを目標形状にプレス成形すると、縮みフランジ成形となる部位のフランジ部７は板厚が最大で47.4％増加した（図中の拡大図の矢印で示す部分）。図９の例と比較して板厚が著しく増加した原因は、展開ブランクを用いたことでフランジ部７の幅が短くなって材料が移動しやすくなり、当該部位に材料が集中しやすくなったからである。そして、しわが発生した部分は目標形状の一部であるので、従来のようにトリミング工程で除去することもできない。

そこで、展開ブランクを用いて従来のプレス成形方法よりも工程数を削減しつつ、フランジ部７に生じるしわの発生を抑制できるようにしたのが、本実施の形態のプレス成形方法である。

具体的には、本実施の形態に係るプレス成形方法は、図２に一例を示すようなプレス成形品１を成形する方法であって、図１に示すブランキング工程Ｓ１と、第１成形工程Ｓ３と、第２成形工程Ｓ５を備えている。
なお、該プレス成形方法を実行することによって、プレス成形品１が製造されるので、プレス成形方法の発明は、プレス成形品の製造方法の発明として構成することができる。したがって、以下に説明するプレス成形方法の実施の形態は、プレス成形品の製造方法の実施の形態と共通するものである。
以下、各工程を詳細に説明する。

＜ブランキング工程＞
ブランキング工程Ｓ１は、目標形状のプレス成形品１を展開した形状のブランクである展開ブランクを金属板から採取する工程である。本実施の形態の展開ブランクは図１０で説明した比較例と同様のものである。
ブランキング工程Ｓ１で採取するブランクの形状について、矩形状ではなく、目標形状として不要な部分を予め省いた形状とすることで、従来行っていた中間成形品１９から余分な部分を除去するトリミング工程が不要となり、工程数を削減できる。

＜第１成形工程＞
第１成形工程Ｓ３は、上記ブランキング工程Ｓ１で採取した展開ブランクを中間成形品にプレス成形する工程である。第１成形工程Ｓ３で成形する中間成形品は、目標形状に対応した形状であるが、縮みフランジ成形によって形成される縦壁部５とフランジ部７（図２の矢印で示す部分）の境界部のダイ肩Ｒ部の形状が目標形状と異なっている。この点ついて、図３を用いて、以下、具体的に説明する。

図３（ａ）は、図１０で説明した比較例のように、展開ブランクを目標形状に成形したときの図２のＡ－Ａ´断面に相当する部分の成形下死点の状態を示したものである。また、図３（ｂ）は、本実施の形態の第１成形工程Ｓ３において、展開ブランクを中間成形品９に成形したときの図２のＡ－Ａ´断面に相当する部分の成形下死点の状態を示したものである。なお、図３（ａ）、図３（ｂ）においては、ダイの図示を省略している。

図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、目標形状（プレス成形品１）又は中間成形品９における天板部３と縦壁部５の境界部はパンチ１２、１１の肩部に沿ったＲ形状となる部分である。以下、目標形状又は中間成形品９におけるこの部分をパンチ肩Ｒ部１３という。同様に、縦壁部５とフランジ部７の境界部はダイ（図示なし）の肩部に沿ったＲ形状となる部分であるので、目標形状又は中間成形品９におけるこの部分をダイ肩Ｒ部１５という。
そして、図３（ａ）と図３（ｂ）を比較するとわかるように、本実施の形態の第１成形工程では、中間成形品９のダイ肩Ｒ部１５の曲げ半径が目標形状のダイ肩Ｒ部１５の曲げ半径よりも大きくなるように成形する。

上記のようにすることで、成形下死点における中間成形品９のパンチ肩Ｒ部１３の縦壁部５側のＲ止まりからブランク端部までの距離ａが、目標形状の距離ａよりも長くなる。具体的には、図３（ａ）の目標形状の距離ａが5.9mmであるのに対し、図３（ｂ）の中間成形品９の距離ａは8.1mmとなり、2.2mm長くなっている。

また、図３（ａ）の目標形状と図３（ｂ）の中間成形品９の形状の違いを平面視で比較したものを図４に示す。図４（ｂ）は、目標形状及び中間成形品９を、天板部３を合わせて重ねた場合の図４（ａ）の四角で囲んだ部分のフランジ部７のエッジラインをそれぞれ示したものである。
図４（ｂ）においても図３と同様に、当該部位のフランジ部７の端部は、中間成形品９（発明例）の方が目標形状（比較例）よりも2.2mm程外側に位置することがわかる。

上記のように、中間成形品９のダイ肩Ｒ部１５の曲げ半径を大きくしたことにより、凸状外周縁部３ａに対応した縦壁部５及びフランジ部７の変形量が目標形状と比べて小さくなるので、中間成形品９の当該部位に縮みフランジ成形によるしわは生じにくくなる。

なお、ダイ肩Ｒ部１５の曲げ半径を目標形状のダイ肩Ｒ部１５の曲げ半径より大きくするのは、ダイ肩Ｒ部１５の全長（縦壁部５とフランジ部７の稜線全長）に亘ってでもよいが、縮みフランジ成形となる部位のみでもよい。即ち、中間成形品９における少なくとも凸状外周縁部３ａに連続する縦壁部５に連続して形成されるダイ肩Ｒ部１５の曲げ半径を目標形状のダイ肩Ｒ部１５の曲げ半径より大きくすればよい。

＜第２成形工程＞
第２成形工程Ｓ５は、第１成形工程Ｓ３で成形した中間成形品９を目標形状のプレス成形品１に成形する工程である。なお、第２成形工程Ｓ５で用いる金型は、ダイ肩Ｒ部１５を目標形状に成形する部分以外は第１成形工程Ｓ３で用いた金型と同じ形状であるので、本工程は、従来例及び比較例で説明したリストライク工程も兼ねるものである。

中間成形品９の凸状外周縁部３ａ（図２）に対応した縦壁部５とフランジ部７を目標形状に成形する際、当該部位は縮みフランジ成形となるが、第２成形工程Ｓ５の縮みフランジ成形においてもしわの発生を抑制できる理由について図５に基づいて説明する。

図５（ｂ）は、図５（ａ）の四角で囲んだ部分の成形過程における外観の変化と、Ａ－Ａ´断面に相当する部分の成形過程の様子を示したものである。「5mmup」等の数値は中間成形品９の板厚を考慮したダイ１７の成形下死点までの距離である。したがって、「5mmup」のときのパンチ１２とダイ１７のプレス成形方向の隙間は中間成形品９の板厚+5mmとなる。数値が小さくなるほどダイ１７がパンチ１２に近づいて成形が進み、「0mmup」で成形下死点の状態となる。

本実施の形態の第２成形工程Ｓ５において、中間成形品９をパンチ１２の上面にセットして、ダイ１７を下降させると、図５（ｂ）に示すように、成形下死点より1mm手前の時点（1mmup）からダイ肩Ｒ部１５が成形され始めた。
ダイ肩Ｒ部１５が目標形状に成形されるとき、当該部位は縮みフランジ成形となるが、縮みフランジ成形が始まった時点でパンチ１２とダイ１７の隙間は板厚+1mmと非常に小さく、該隙間は成形下死点までさらに小さくなっていくため、材料が局所的に集中しにくい。したがって、第２成形工程Ｓ５においてもフランジ部７の端部にしわが生じにくい。

上述した本実施の形態の効果を図６、図７に基づいて具体的に説明する。
図６（ａ）は、比較例として、展開ブランクを第１プレス工程で目標形状にプレス成形した場合のプレス成形品１の板厚増加率の分布を示したものである。また、図６（ｂ）は、本実施の形態の第１成形工程Ｓ３で成形した中間成形品９の板厚増加率の分布を示したものである。なお、板厚増加率及び色の濃淡については図９、図１０と同様である。
図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、比較例の最大板厚増加率が47.4%であるのに対し、本実施の形態の中間成形品９の最大板厚増加率は15.2%であり、縮みフランジ成形となる部位の板厚の増加を大幅に低減していることがわかる。

次に、図６（ａ）のプレス成形品１を第２プレス工程でリストライクした場合の板厚増加率の分布を図７（ａ）に示し、図６（ｂ）の中間成形品９を第２成形工程Ｓ５で目標形状に成形した場合の板厚増加率の分布を図７（ｂ）に示す。
図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、比較例のリストライク後の最大板厚増加率が47.4%であるのに対し、本実施の形態の第２成形工程Ｓ５後の最大板厚増加率は15.3%であった。このように、最終成形品を比較した場合においても、本実施の形態のプレス成形方法でプレス成形したプレス成形品１は、縮みフランジ成形となる部位の板厚の増加を十分に低減しており、当該部位のしわの発生を抑制できることがわかる。

また、第２成形工程Ｓ５において中間成形品９のダイ肩Ｒ部１５を目標形状の曲げ半径に成形するとき、パンチ１２とダイ１７の隙間が非常に小さいことで、材料が局所的に集中しにくいことを説明したが、この効果についても確認したので図８を用いて説明する。
図８は、図７の四角で囲んだ部分の成形下死点における板厚増加率の分布を図７よりも小さいレンジで示したものである。図８（ａ）は、図７（ａ）に示した比較例における第２プレス工程のリストライク後のプレス成形品１であり、図８（ｂ）は本実施の形態における第２成形工程Ｓ５後のプレス成形品１である。

図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、図８（ａ）の比較例では板厚の増加が局所的であるのに対し、図８（ｂ）の本実施の形態のプレス成形品１では、板厚の増加が広い範囲に分散している。これは第２成形工程Ｓ５時の縮みフランジ成形におけるひずみが広範囲に分散して生じていることを示しており、これによって、局所的な板厚増加が生じず、しわの発生が抑制できる。

上記のように、本実施の形態では、展開ブランクを用いることで、従来行っていたトリミング工程を省略して工程数を削減することができる。さらに、第１成形工程Ｓ３でダイ肩Ｒ部１５の曲げ半径を目標形状よりも大きく成形してから第２成形工程Ｓ５で目標形状に成形することで、展開ブランクを用いることにより生じる局所的な板厚増加の問題を解消し、しわの発生も抑制できる。

また、前述したように、本実施の形態のプレス成形方法は、しわ押さえを用いることなくフランジ部のしわを抑制することができるので、曲げ（フォーム）成形によるプレス成形に適用できる。即ち、中間成形品９を成形する第１成形工程Ｓ３で絞り成形または曲げ成形を適用し、目標形状を成形する第２成形工程Ｓ５で曲げ成形を適用する場合に特に効果的である。

さらに、本実施の形態のプレス成形方法は、縮みフランジ成形によってしわが生じやすい高強度鋼板を用いる場合に特に効果的である。例えば、ブランキング工程Ｓ１で展開ブランクを採取する金属板を、引張強度が５９０ＭＰａ級以上の鋼板としてもよく、その場合も十分なしわの低減効果を奏することができる。
なお、上述のプレス成形方法の各工程を実行することで、目標とするプレス成形品が製造でき、製造されたプレス成形品は上述の通り、しわが抑制されたものとなる。

本発明のプレス成形方法における縮みフランジ成形しわの抑制効果について、FEM解析を用いて具体的な検討を行ったので、その結果について以下に説明する。
本実施例では、板厚1.0mm、引張強度が980MPa級の鋼板をブランクとして用い、図２のプレス成形品１を目標形状としてプレス成形する場合について確認した。なお、目標形状のダイ肩Ｒ部１５（図３参照）の曲げ半径は4mmとした。
従来例として、図９で説明したような矩形ブランクを４工程で目標形状に成形する場合についてFEM解析を実施した。また、比較例として、図１０で説明したような展開ブランクを３工程で目標形状に成形する場合、本発明例として、実施の形態で説明したような展開ブランクを３工程で目標形状に成形する場合についてもFEM解析を実施した。そして各例における縮みフランジ成形部位における最大板厚増加率を求めた。なお、本発明例は、中間成形品９のダイ肩Ｒ部１５の曲げ半径を変更して複数例実施した。その結果を表１に示す。

No.1は、従来例として、矩形ブランクを採取するブランキング工程、矩形ブランクを中間成形品１９（図９参照）にプレス成形する第１プレス工程、再プレスする第２プレス工程（リストライク工程）、中間成形品１９から不要部を除去するトリミング工程の４工程で行った例である。従来例では中間成形品１９のダイ肩Ｒ部１５の曲げ半径は目標形状と同じ4mmとした。

No.2は、比較例として、金属板から展開ブランクを採取するブランキング工程、展開ブランクを目標形状にプレス成形する第１プレス工程、第１プレス工程と同じ金型で再プレスする第２プレス工程（リストライク工程）の３工程で行った例である。

No.3～No.5は、本発明例として、展開ブランクを採取するブランキング工程、展開ブランクを中間成形品９（図３（ｂ））にプレス成形する第１プレス工程、中間成形品９を目標形状にプレス成形する第２プレス工程の３工程で行った例である。なお、No.3～No.5の第１プレス工程、第２プレス工程は、それぞれ実施の形態の第１成形工程、第２成形工程に相当するものである。本発明例では中間成形品９のダイ肩Ｒ部１５の曲げ半径を6mm、10mm、12mmの3パターンに変更して実施した。

表１に示すように、No.1の従来例では、第１プレス工程時の最大板厚増加率が17.6％、第２プレス工程時の最大板厚増加率が17.9％であり、しわが発生した。
また、No.2の比較例は、No.1の従来例より工程数が減ったものの、第１プレス工程、第２プレス工程時の最大板厚増加率が共に47.4％であり、大きなしわが発生した。

これらに対して、第１プレス工程のダイ肩Ｒ部１５の曲げ半径を6mmとした本発明例のNo.3は、第１プレス工程時の最大板厚増加率が16.1％、第２プレス工程時の最大板厚増加率が16.3％であった。No.3ではNo.1の従来例より工程数を減らすとともに、No.1の従来例及びNo.2の比較例に比べて板厚増加率を低減でき、しわの発生もなかった。
また、第１プレス工程のダイ肩Ｒ部１５の曲げ半径を10mmとした本発明例のNo.4は、第１プレス工程時の最大板厚増加率が15.2％、第２プレス工程時の最大板厚増加率が15.3％であり、No.3と同様に板厚増加率を低減できてしわを防止できた。
さらに、第１プレス工程のダイ肩Ｒ部１５の曲げ半径を12mmとした本発明例のNo.5は、第１プレス工程時の最大板厚増加率が13.3％、第２プレス工程時の最大板厚増加率が13.9％であり、板厚増加率を著しく低減できてしわの発生もなかった。
そして、No.3～No.5においては、第１プレス工程時のダイ肩Ｒ部１５の曲げ半径を大きくするほど、板厚増加率をより低減できた。

表１の結果より、本発明の第１成形工程における中間成形品のダイ肩Ｒ部の曲げ半径は、目標形状のダイ肩Ｒ部の曲げ半径をRo、中間成形品のダイ肩Ｒ部の曲げ半径をR1としたとき、R1≧1.5Roとすると効果的であることがわかった。

なお、中間成形品のダイ肩Ｒ部の曲げ半径を大きくするほど、第１成形工程における変化量が小さくなって板厚増加の低減効果は大きくなるが、一方で、第２成形工程で板厚が増加しやすくなる。これは、中間成形品のダイ肩Ｒ部の曲げ半径が大きいほど、第２成形工程におけるダイ肩Ｒ部の成形開始時期が早まるので、ダイ肩Ｒ部の成形開始時点でのパンチとダイの隙間が大きくなってしわ抑制効果が低減するからである。
したがって、中間成形品のダイ肩Ｒ部の曲げ半径が大きすぎると、第２成形工程においてパンチとダイの隙間が十分小さくなる前にダイ肩Ｒ部の成形が開始されて、材料の局所的な集中を抑制しにくくなる場合がある。よって、第１成形工程、第２成形工程の双方でバランス良くしわ抑制効果が得られるように中間成形品のダイ肩Ｒ部の曲げ半径を設定するのが好ましい。

１ プレス成形品（目標形状）
３ 天板部
３ａ 凸状外周縁部
５ 縦壁部
７ フランジ部
９ 中間成形品
１１ パンチ（第１成形工程）
１２ パンチ（第２成形工程、比較例）
１３ パンチ肩Ｒ部
１５ ダイ肩Ｒ部
１７ ダイ
１９ 中間成形品（従来例）

Claims (4)

1. 外周縁又はその一部が外方に向かって凸状に湾曲した凸状外周縁部を有する天板部と、該天板部にパンチ肩Ｒ部を介して連続する縦壁部と、該縦壁部にダイ肩Ｒ部を介して連続するフランジ部とを有するプレス成形品を成形するプレス成形方法であって、
   目標形状の前記プレス成形品を展開した形状のブランクである展開ブランクを金属板から採取するブランキング工程と、
   前記展開ブランクを中間成形品に成形する第１成形工程と、
   該第１成形工程で成形した前記中間成形品を前記目標形状のプレス成形品に成形する第２成形工程とを備え、
   前記第１成形工程は、前記中間成形品の少なくとも前記天板部の凸状外周縁部に対応して形成されるダイ肩Ｒ部の曲げ半径を、前記目標形状のプレス成形品のダイ肩Ｒ部の曲げ半径よりも大きくなるように成形することを特徴とするプレス成形方法。
2. 前記第１成形工程は、絞り成形又は曲げ成形を適用し、
   前記第２成形工程は、曲げ成形を適用することを特徴とする請求項１記載のプレス成形方法。
3. 前記金属板を、引張強度が５９０ＭＰａ級以上の鋼板とすることを特徴とする請求項１又は２に記載のプレス成形方法。
4. 外周縁又はその一部が外方に向かって凸状に湾曲した凸状外周縁部を有する天板部と、該天板部にパンチ肩Ｒ部を介して連続する縦壁部と、該縦壁部にダイ肩Ｒ部を介して連続するフランジ部とを有するプレス成形品の製造方法であって、
   目標形状の前記プレス成形品を展開した形状のブランクである展開ブランクを金属板から採取するブランキング工程と、
   前記展開ブランクを中間成形品に成形する第１成形工程と、
   該第１成形工程で成形した前記中間成形品を前記目標形状のプレス成形品に成形する第２成形工程とを備え、
   前記第１成形工程は、前記中間成形品の少なくとも前記天板部の凸状外周縁部に対応して形成されるダイ肩Ｒ部の曲げ半径を、前記目標形状のプレス成形品のダイ肩Ｒ部の曲げ半径よりも大きくなるように成形することを特徴とするプレス成形品の製造方法。

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