JP3775311B2 - ヘミング加工方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系の６０００系アルミニウム合金からなる被加工パネルのヘミングフランジ部を折り返すヘミング加工を行うヘミング加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ヘミング加工は、はぜ折りとも称せられ、パネルの縁部を滑らかにし、強度アップを図ることを目的として行われている。例えば自動車の車体を構成するドア、フード、トランクなどの開閉体を組み立てるにあたっては、一方のパネルのヘミングフランジ部を他方のパネルに対して１８０度折り返し、両パネルを一体化する際に広く用いられている。
【０００３】
車体用のパネルとしては、鋼板が一般的に用いられているが、車両の軽量化を目的にアルミニウム合金板の使用も増加している。プレス成形して使用する車体用アルミニウム合金としては、Ａｌ−Ｍｇ系の「５０００系」と呼ばれる合金が主に使われている。この５０００系の材料はＭｇの含有率が高い上に製造も難しいことから、材料コストが高いという難点があるが、それにも拘わらず５０００系の材料が使われてきたのは、プレス成形性が高いためである。
【０００４】
近年、車体用アルミニウム合金として、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系の「６０００系」と呼ばれる合金が開発されるに至った。この６０００系の材料は、５０００系の材料に比べて材料コストが安価であるという利点がある。さらに、６０００系の材料は、焼き付け塗装温度で強度が増加するベークハード性と呼ばれる性質があるため、５０００系の材料より高強度化できるので、その分だけ板厚を減らして軽量化をさらに図ることができるという利点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
６０００系アルミニウム合金板は上述した利点を有する一方、５０００系アルミニウム合金板に比べると、伸びが小さいことから加工割れし易く、かつ、ヤング率が小さいことから形状凍結性が悪い。このため、鋼板や５０００系アルミニウム合金板用のヘミング加工装置を用いてヘミング加工を行うと、ヘミングフランジ部を折り返すことにより形成されるヘム曲げ部の表面に割れが発生したり、フランジ端部に開きが発生したりするという問題がある。
【０００６】
また、デザイン上の観点から複雑な部品形状が要求され、板材には、ヘミング加工前の予備ひずみが増加する傾向にある。さらに、外板品質（パネル外面の凹凸、シワ）を向上ないし改善するために、ヘミング加工前の予備ひずみを増加させる傾向もある。このような予備ひずみ量が多くなると、６０００系アルミニウム合金板では、前述した割れや開きが顕著に発生するという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような背景の下になされたものであり、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系の６０００系アルミニウム合金からなる被加工パネルを、ヘム曲げ部表面の割れやフランジ端部の開きが発生することなくヘミング加工し得るヘミング加工方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記する手段により達成される。
【０００９】
（１）Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系の６０００系アルミニウム合金からなる被加工パネルのヘミングフランジ部をヘムダイにより加圧して折り返すヘミング加工を行うヘミング加工方法であって、
前記ヘムダイの加圧面には、前記ヘミングフランジ部を折り返すことにより形成されるヘム曲げ部の側が凹部となり、フランジ端部の側が凸部となる段部が形成され、
当該段部は、下記の条件式１〜４
Ｘ≦０．６×ＦＬ （条件式１）
Ｙ≦０．４ （条件式２）
Ｙ≧０．２５×ｔ＋０．０５ （条件式３）
Ｘ≧５×ｔ−１．０ （条件式４）
ここに、
Ｘ：段部における凹部と凸部との境界線が被加工パネルに接触する位置からヘム曲げ部における内側の曲げ先端部までの長さ［ｍｍ］
Ｙ：段部の深さ［ｍｍ］
ＦＬ：ヘム曲げ部の内側からフランジ端部までのフランジ長さ［ｍｍ］（ただし、（５×ｔ−１．０）／０．６≦ＦＬを満たす）
ｔ：被加工パネルの板厚［ｍｍ］（０．８ｍｍ≦ｔ≦１．２ｍｍ）
を満たしてなるヘミング加工方法。
【００１０】
（２）Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系の６０００系アルミニウム合金からなる被加工パネルのヘミングフランジ部をヘムダイにより加圧して折り返すヘミング加工を行うヘミング加工方法であって、
前記ヘムダイの加圧面には、前記ヘミングフランジ部を折り返すことにより形成されるヘム曲げ部の側が平坦面からなる凹部となり、フランジ端部の側が前記被加工パネルに向けて傾斜する傾斜面からなる凸部となる段部が形成され、
当該段部は、
Ｙ＝１０００×（ｙ０／ｘ０）
８．０≦ｘ１≦１０．０
ｙ１≦１．０
とするとき、下記の条件式１〜４
Ｙ≦α×Ｘ＋（２５−α）
ここで、α＝２２／（０．７×Ｌ−１） （条件式１）
Ｘ≧１ （条件式２）
Ｙ≧β×Ｘ＋（１１−β）
ここで、β＝１２／（０．７×Ｌ−１） （条件式３）
Ｘ≦０．７×Ｌ （条件式４）
ここに、
Ｘ：段部における凹部と凸部との境界線からヘム曲げ部における内側の曲げ先端部までの長さ［ｍｍ］
ｙ０／ｘ０：傾斜面の傾き
ｘ１：傾斜面の端部からヘム曲げ部における内側の曲げ先端部までの長さ［ｍｍ］
ｙ１：段部の深さ［ｍｍ］
Ｌ：フランジ加工されたヘミングフランジ部の長さ［ｍｍ］（ただし、Ｌ＜１０．０／０．７を満たす）
ｔ：被加工パネルの板厚［ｍｍ］（０．８ｍｍ≦ｔ≦１．２ｍｍ）
を満たしてなるヘミング加工方法。
【００１１】
【発明の効果】
上記のように構成した本発明は以下の効果を奏する。
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、条件式１〜４にしたがうＸ、Ｙ寸法を有する段部をヘムダイの加圧面に形成したことにより、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系の６０００系アルミニウム合金からな被加工パネルを、ヘム曲げ部の表面の割れの抑制とフランジ端部の開きの抑制との両立を図りつつ、ヘミング加工することができる。
【００１３】
また、６０００系アルミニウム合金板は、予備ひずみ量が大きい場合に割れや開きの不具合が特に発生し易いが、予備ひずみ量が比較的大きい場合においても、割れや開きを有効に抑制することが可能となる。
【００１４】
もって、５０００系アルミニウム合金板に比較して材料コストが安価で軽量化をさらに図ることができる６０００系アルミニウム合金板を用いて、複雑な形状を有する被加工パネルの縁部にヘミング加工を施すことが可能となる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、条件式１〜４にしたがう段部をヘムダイの加圧面に形成したことにより、請求項１に記載の発明の効果に加えて、次の効果も奏する。つまり、平坦面からなる凹部と、傾斜面からなる凸部とにより段部を構成したので、フランジ加工されたヘミングフランジ部の長さや、ある程度折り返されたヘミングフランジ部のプリ曲げ角度に生産上多少のばらつきが生じでも、凹部と凸部との境界部分にフランジ端部が引っ掛かることがない。このため、ヘム曲げ部やフランジ部分が座屈せず、生産上のばらつきを吸収しつつ、寸法精度の良好なヘミング加工を施すことが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係るヘミング加工要領を示す概念図、図２は、第１の実施形態に係るヘミング加工装置の要部を示す図である。
【００１８】
図示する第１の実施形態に係るヘミング加工装置は、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系の６０００系アルミニウム合金からなるアウタパネルＰｏ（被加工パネルに相当する）およびインナパネルＰｉを重ね合わせ、アウタパネルＰｏのヘミングフランジ部１０をインナパネルＰｉに対して１８０度折り返し、両パネルＰｏ、Ｐｉを一体化する際に用いられる。
【００１９】
図１を参照して、ヘミング加工は、フランジ加工（図１（Ａ））、プリヘム加工（図１（Ｂ））および本ヘム加工（図１（Ｃ））の各工程を含んでいる。
【００２０】
フランジ加工工程では、ポンチ２０とダイ２１とにより、アウタパネルＰｏの周縁部をほぼ９０度に折り曲げてヘミングフランジ部１０を形成する。
【００２１】
プリヘム加工工程では、ダイ２２上面に対して傾斜する加圧面２３を備えたヘムダイ２４を所定角度回転し、ヘミングフランジ部１０を所定のプリ曲げ角度α（例えば４５度）までさらに折り曲げる。
【００２２】
本ヘム加工工程では、ダイ３０上のアウタパネルＰｏにインナパネルＰｉを重ね合わせ、ヘムダイ３１をダイ３０に向けて下降し、ヘミングフランジ部１０がインナパネルＰｉに密着するまでヘムダイ３１をプレスにより加圧する。このようにヘミングフランジ部１０を折り返すことにより、アウタパネルＰｏにヘム曲げ部１１が形成される。本発明は、本ヘム加工を行うヘミング加工方法に適用されている。
【００２３】
図２に示すように、アウタパネルＰｏのヘミングフランジ部１０を加圧するヘムダイ３１の加圧面３２には、ヘム曲げ部１１の側が凹部３３となり、フランジ端部１２の側が凸部３４となる段部３５が形成されている。そして、当該段部３５は、下記の条件式１〜４
Ｘ≦０．６×ＦＬ （条件式１）
Ｙ≦０．４ （条件式２）
Ｙ≧０．２５×ｔ＋０．０５ （条件式３）
Ｘ≧５×ｔ−１．０ （条件式４）
ここに、
Ｘ：段部３５における凹部３３と凸部３４との境界線３６（以下、「段部先端３６」とも言う）がアウタパネルＰｏに接触する位置からヘム曲げ部１１における内側の曲げ先端部までの長さ［ｍｍ］
Ｙ：段部３５の深さ［ｍｍ］
ＦＬ：ヘム曲げ部１１の内側からフランジ端部１２までのフランジ長さ［ｍｍ］（ただし、（５×ｔ−１．０）／０．６≦ＦＬを満たす）
ｔ：アウタパネルＰｏの板厚［ｍｍ］（０．８ｍｍ≦ｔ≦１．２ｍｍ）
を満たすように形成してある。
【００２４】
上記の条件式１〜４は、６０００系アルミニウム合金からなるアウタパネルＰｏを、ヘム曲げ部１１の表面の割れやフランジ端部１２の開きが発生することなくヘミング加工し得る条件であり、種々の試験を通して決定したものである。以下に、試験条件および試験結果について説明する。
【００２５】
試験条件を表１に示す。また、ヘムダイ３１の段部３５のＸ、Ｙ寸法の条件を表２に示す。
【００２６】
【表１】

【００２７】
【表２】

【００２８】
供試材として、板厚ｔが０．８ｍｍ、１．０ｍｍ、１．２ｍｍの３種類の６０００系アルミニウム合金からなるアウタパネルＰｏおよびインナパネルＰｉを用いた。
【００２９】
試験装置として、図１（Ａ）〜（Ｃ）に示す量産成形工程を再現可能な実験型を作製し、これを用いた。
【００３０】
試験片の形状は、１００幅×５０長さとした。フランジ長さＦＬは、一般的な長さである１０ｍｍと、製品の部位による長さの変更とばらつきをも考慮した１２ｍｍとした。フランジ長さＦＬ＝１０ｍｍ、１２ｍｍを実現できるように、試験片の試験装置へのセッティングを調整した。
【００３１】
自動車用パネル材を実際に成形する場合において、ヘミング加工された部位が受ける最も大きいひずみ量を想定し、予備ひずみ量を１５％とした。
【００３２】
フランジ加工およびプリヘム加工は、鋼板や５０００系アルミニウム合金板に対して標準的に行っている条件で行った。つまり、フランジ加工条件は、ポンチＲ２．０、ダイＲ２．０、加工クリアランス１１０％とした。また、プリヘム加工条件は、プリ曲げ角度４５°、プリ進入角度５０°とした。
【００３３】
本ヘム加工は、図２に定義した寸法に基づき、段部３５のＸ、Ｙ寸法が表２に示す条件を満たすヘムダイ３１を使用して行った。本ヘム加工に際して、ヘムダイ３１の当て面（段部３５の凸部３４の下面３４ａ）とダイ３０上面とのクリアランスが、アウタパネルＰｏおよびインナパネルＰｉの板厚分になるように、プレスの下死点を調整した。
【００３４】
図３は、ヘム曲げ部１１の表面の割れやフランジ端部１２の開きという不具合が発生した状況を概念的に示す図である。このような不具合が発生しているか否かの判断ないし評価は次のようにして行った。
【００３５】
ヘム曲げ部１１の表面の割れに対する評価は、ヘム曲げ部１１の表面を目視して行った。ヘム曲げ部１１の表面の形態が、材料の表面とほぼ同一の程度から肌荒れした程度の場合にはＯＫ（良）とし、微少な割れや比較的大きい割れが発生した場合にはＮＧ（不良）とした。
【００３６】
フランジ端部１２の開きに対する評価は、ヘム断面の寸法を測定して行った。つまり、フランジ端部１２における断面寸法Ｚ１−（アウタパネルＰｏの板厚×２＋インナパネルＰｉの板厚）＝０〜０．１ｍｍの場合にはＯＫ（良）とし、０．１ｍｍより大きい場合にはＮＧ（不良）とした。
【００３７】
図４（Ａ）（Ｂ）は、板厚ｔ＝１．０ｍｍ、フランジ長さＦＬ＝１０ｍｍの場合における割れの評価結果および開きの評価結果のそれぞれを示す図である。評価結果を示す図においては、ＯＫ（良）を「○」、ＮＧ（不良）を「×」、バラツキがありＮＧ（不良）となったものを「△」で示してある。
【００３８】
図４（Ａ）を参照して、Ｘ＜４ｍｍの場合には、段部先端３６がアウタパネルＰｏに接触する位置からヘム曲げ部１１における内側の曲げ先端部までの長さが短すぎるため、断面曲率が急激に変化する。このため、断面曲率の変化に材料が十分に対応できないことから、曲げ先端部の曲げアールが極端に小さくなり、割れが発生した。
【００３９】
加圧面３２に段部３５を形成すると、凹部３３により、曲げ先端部の厚さＺ２を確保でき、曲げ先端部の曲げアールを大きくする効果を得ることができる。しかしながら、段部３５の深さがＹ＜０．３ｍｍと浅い場合には、曲げ先端部が必要以上に加圧されてしまい、曲げ先端部の曲げアールを大きくする効果を十分に得ることができず、割れが発生した。
【００４０】
これに対して、Ｘ≧４ｍｍ、かつ、Ｙ≧０．３ｍｍの条件の下では、割れを抑制するのに十分な断面形状の曲げアールが曲げ先端部に確保され、割れが発生しなかった。
【００４１】
図４（Ｂ）を参照して、Ｘ＜４ｍｍの場合には、割れ抑制の観点からヘム断面として所定の厚さを保有すべき部位（Ｚ２部近傍）に段部先端３６が当たってしまう。このため、当該部位での断面曲率が極端に変化してしまうことを原因として、フランジ端部１２が跳ね上がって開きが発生した。
【００４２】
凸部下面３４ａをヘミングフランジ部１０に面当てさせ、ヘミングフランジ部１０の形状を凍結することにより、フランジ端部１２の開きを抑制する効果を得ることができる。しかしながら、Ｘ＞６ｍｍの場合には、ヘミングフランジ部１０を押さえる面積が小さくなりすぎるため、フランジ端部１２の開きを抑制する効果を十分に得ることができず、開きが発生した。
【００４３】
アウタパネルＰｏの予備ひずみ量が多いときは、ヘミングフランジ部１０のスプリングバックが大きいことから、当該スプリングバックをカバーすべき補正寸法Ｚ３を確保する必要がある。しかしながら、段部３５の深さがＹ＜０．２ｍｍと浅い場合には、曲げ先端部が必要以上に加圧されてしまう。このため、アウタパネルＰｏの予備ひずみ量が多いときにあっては、ヘミングフランジ部１０のスプリングバックをカバーすべき補正寸法Ｚ３が不足する結果、開きが発生することがあった。段部３５の深さＹ＜０．２ｍｍの場合、開きの評価に、アウタパネルＰｏの予備ひずみ量によってバラツキが生じたため、ＮＧ（不良）と判断した。
【００４４】
段部３５の深さがＹ＞０．４ｍｍと深い場合は、凸部下面３４ａを面当てさせるだけでは、フランジ端部１２の開きを十分に抑制することができなかった。これは、割れ抑制の観点からヘム断面として所定の厚さを保有すべき部位（Ｚ２部近傍）を段部３５の凹部３３の上面３３ａによって押さえる作用が働かないためであると考えられる。
【００４５】
これに対して、４ｍｍ≦Ｘ≦６ｍｍ、かつ、０．２ｍｍ≦Ｙ≦０．４ｍｍの条件にすると、フランジ端部１２の開きが十分に抑制されることを確認した。これは、凸部下面３４ａをヘミングフランジ部１０に面当てさせ、ヘミングフランジ部１０の形状を凍結する作用に加えて、Ｚ２部近傍を凹部上面３３ａによって押さえる作用が加わる結果であると考えられる。
【００４６】
上記の評価結果より、板厚ｔ＝１．０ｍｍ、フランジ長さＦＬ＝１０ｍｍの場合に、ヘム曲げ部１１の表面の割れおよびフランジ端部１２の開きを抑制するＸ、Ｙ寸法の条件つまり最適領域は、図８（Ｂ）に示すように、
４ｍｍ≦Ｘ≦６ｍｍ
０．３ｍｍ≦Ｙ≦０．４ｍｍ となる。
【００４７】
図５（Ａ）（Ｂ）は、板厚ｔ＝０．８ｍｍ、フランジ長さＦＬ＝１０ｍｍの場合における割れの評価結果および開きの評価結果のそれぞれを示す図である。
【００４８】
図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、板厚ｔ＝０．８ｍｍの場合も、上述した板厚ｔ＝１．０ｍｍの場合と同様の傾向を示すことを確認した。つまり、Ｘ≧３ｍｍ、かつ、Ｙ≧０．２５ｍｍの条件の下では割れが発生せず、３ｍｍ≦Ｘ≦６ｍｍ、かつ、０．２ｍｍ≦Ｙ≦０．４ｍｍの条件の下では開きが発生しなかった。
【００４９】
図５（Ａ）（Ｂ）に示される評価結果より、板厚ｔ＝０．８ｍｍ、フランジ長さＦＬ＝１０ｍｍの場合の最適領域は、図８（Ａ）に示すように、
３ｍｍ≦Ｘ≦６ｍｍ
０．２５ｍｍ≦Ｙ≦０．４ｍｍ となる。
【００５０】
図６（Ａ）（Ｂ）は、板厚ｔ＝１．２ｍｍ、フランジ長さＦＬ＝１０ｍｍの場合における割れの評価結果および開きの評価結果のそれぞれを示す図である。
【００５１】
図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、板厚ｔ＝１．２ｍｍの場合も、上述した板厚ｔ＝１．０ｍｍ、０．８ｍｍの場合と同様の傾向を示すことを確認した。つまり、Ｘ≧５ｍｍ、かつ、Ｙ≧０．３５ｍｍの条件の下では割れが発生せず、４ｍｍ≦Ｘ≦６ｍｍ、かつ、０．２ｍｍ≦Ｙ≦０．４ｍｍの条件の下では開きが発生しなかった。
【００５２】
図６（Ａ）（Ｂ）に示される評価結果より、板厚ｔ＝１．２ｍｍ、フランジ長さＦＬ＝１０ｍｍの場合の最適領域は、図８（Ｃ）に示すように、
５ｍｍ≦Ｘ≦６ｍｍ
０．３５ｍｍ≦Ｙ≦０．４ｍｍ となる。
【００５３】
図７（Ａ）（Ｂ）は、板厚ｔ＝１．０ｍｍ、フランジ長さＦＬ＝１２ｍｍの場合における割れの評価結果および開きの評価結果のそれぞれを示す図である。
【００５４】
図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、フランジ長さＦＬ＝１２ｍｍの場合も、上述した板厚ｔ＝１．０ｍｍ、ＦＬ＝１０ｍｍの場合（図４を参照）と同様の傾向を示すことを確認した。つまり、Ｘ≧４ｍｍ、かつ、Ｙ≧０．３ｍｍの条件の下では割れが発生せず、４ｍｍ≦Ｘ≦７ｍｍ、かつ、０．２ｍｍ≦Ｙ≦０．４ｍｍの条件の下では開きが発生しなかった。
【００５５】
図７（Ａ）（Ｂ）に示される評価結果より、板厚ｔ＝１．０ｍｍ、フランジ長さＦＬ＝１２ｍｍの場合の最適領域は、図８（Ｄ）に示すように、
４ｍｍ≦Ｘ≦７ｍｍ
０．３ｍｍ≦Ｙ≦０．４ｍｍ となる。
【００５６】
図８（Ｂ）と図８（Ｄ）とを比較すれば明らかなように、板厚ｔが同じで、フランジ長さＦＬが異なる場合において、フランジ長さＦＬの６０％のＸ寸法を確保すれば、フランジ端部１２の開きを抑制できることがわかった。パネル部品を実際に量産する場合において、フランジ長さＦＬが成形条件の変動などに起因して若干ばらつくことを考慮すると、Ｘの上限寸法を設定し、ヘミングフランジ部１０を押さえつける凸部下面３４ａがフランジ端部１２の開きを抑制するために最低限必要な面積を確保できるようにしておくことが重要である。
【００５７】
図８（Ｂ）および図８（Ｄ）に示される結果に基づいて、フランジ長さＦＬと、Ｘの上限寸法との関係を示すと図９（Ａ）に示すとおりである。これより、６０００系アルミニウム合金からなるアウタパネルＰｏを割れや開きを抑制しつつヘミング加工するための条件として、
Ｘ≦０．６×ＦＬ （条件式１）
を導出した。
【００５８】
また、図８（Ａ）〜（Ｄ）に示される結果より、割れや開きを抑制しつつヘミング加工するための条件として、
Ｙ≦０．４ （条件式２）
を導出した。
【００５９】
また、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示される結果に基づいて、板厚ｔと、段部３５の深さＹの下限寸法との関係を示すと図９（Ｂ）に示すとおりである。これより、割れや開きを抑制しつつヘミング加工するための条件として、
Ｙ≧０．２５×ｔ＋０．０５ （条件式３）
を導出した。
【００６０】
また、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示される結果に基づいて、板厚ｔと、Ｘの下限寸法との関係を示すと図９（Ｃ）に示すとおりである。これより、割れや開きを抑制しつつヘミング加工するための条件として、
Ｘ≧５×ｔ−１．０ （条件式４）
を導出した。
【００６１】
次に、条件式１〜４を満足する最適領域において、６０００系アルミニウム合金板（板厚ｔ＝１．０ｍｍ）を用いて、予備ひずみ量と不具合との関係を調査した。その結果を表３に示す。
【００６２】
【表３】

【００６３】
加圧面がフラットなままの従来のヘムダイを用いてヘミング加工した場合には、予備ひずみ量が５％〜１０％未満では、割れや開きの不具合の発生にバラツキがあり、１０％以上では割れや開きが発生した。
【００６４】
一方、第１の実施形態のように加圧面３２に段部３５が形成されたヘムダイ３１を用いてヘミング加工した場合には、予備ひずみ量が５％〜１５％のいずれの場合であっても、割れや開きは発生しなかった。
【００６５】
これより、第１の実施形態のように段部３５を形成したヘムダイ３１を用いることにより、予備ひずみ量が１０％以上の場合において、特に顕著に、割れや開きの抑制が可能であることがわかった。
【００６６】
以上説明したように、第１の実施形態に係るヘミング加工装置によれば、条件式１〜４にしたがうＸ、Ｙ寸法を有する段部３５をヘムダイ３１の加圧面３２に形成したことにより、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系の６０００系アルミニウム合金からなアウタパネルＰｏを、ヘム曲げ部１１の表面の割れの抑制とフランジ端部１２の開きの抑制との両立を図りつつ、ヘミング加工することができる。
【００６７】
６０００系アルミニウム合金板は、予備ひずみ量が大きい場合に割れや開きの不具合が特に発生し易いが、第１の実施形態に係るヘミング加工装置によれば、予備ひずみ量が１０％以上の場合においても、割れや開きを有効に抑制することが可能となる。
【００６８】
もって、５０００系アルミニウム合金板に比較して材料コストが安価で軽量化をさらに図ることができる６０００系アルミニウム合金板を用いて、複雑な形状を有する車体用パネルの縁部にヘミング加工を施すことが可能となる。
【００６９】
（第２の実施形態）
図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第２の実施形態に係るヘミング加工要領を示す概念図、図１１は、第２の実施形態に係るヘミング加工装置の要部を示す図である。
【００７０】
図示する第２の実施形態に係るヘミング加工装置は、第１の実施形態と同様に、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系の６０００系アルミニウム合金からなるアウタパネルＰｏ（被加工パネルに相当する）およびインナパネルＰｉを重ね合わせ、アウタパネルＰｏのヘミングフランジ部１０をインナパネルＰｉに対して１８０度折り返し、両パネルＰｏ、Ｐｉを一体化する際に用いられる。
【００７１】
図１０を参照して、ヘミング加工は、フランジ加工（図１０（Ａ））、プリヘム加工（図１０（Ｂ））および本ヘム加工（図１０（Ｃ））の各工程を含んでいる。
【００７２】
フランジ加工工程では、ポンチ１２０とダイ１２１とにより、アウタパネルＰｏの周縁部をほぼ９０度に折り曲げてヘミングフランジ部１１０を形成する。
【００７３】
プリヘム加工工程では、ダイ１２２上面に対して傾斜する加圧面１２３を備えたヘムダイ１２４を所定角度回転し、ヘミングフランジ部１１０を所定のプリ曲げ角度α（例えば４５度）までさらに折り曲げる。
【００７４】
本ヘム加工工程では、ダイ１３０上のアウタパネルＰｏにインナパネルＰｉを重ね合わせ、ヘムダイ１３１をダイ１３０に向けて下降し、ヘミングフランジ部１１０がインナパネルＰｉに密着するまでヘムダイ１３１をプレスにより加圧する。このようにヘミングフランジ部１１０を折り返すことにより、アウタパネルＰｏにヘム曲げ部１１１が形成される。本発明は、本ヘム加工を行うヘミング加工方法に適用されている。
【００７５】
図１１に示すように、アウタパネルＰｏのヘミングフランジ部１１０を加圧するヘムダイ１３１の加圧面１３２には、ヘム曲げ部１１１の側が平坦面１３３ａからなる凹部１３３となり、フランジ端部１１２の側がアウタパネルＰｏに向けて傾斜する傾斜面１３４ａからなる凸部１３４となる段部１３５が形成されている。そして、当該段部１３５は、
Ｙ＝１０００×（ｙ０／ｘ０）
８．０≦ｘ１≦１０．０
ｙ１≦１．０
とするとき、下記の条件式１〜４
Ｙ≦α×Ｘ＋（２５−α）
ここで、α＝２２／（０．７×Ｌ−１） （条件式１）
Ｘ≧１ （条件式２）
Ｙ≧β×Ｘ＋（１１−β）
ここで、β＝１２／（０．７×Ｌ−１） （条件式３）
Ｘ≦０．７×Ｌ （条件式４）
ここに、
Ｘ：段部１３５における凹部１３３と凸部１３４との境界線１３６（以下、「段部屈曲線１３６」とも言う）からヘム曲げ部１１１における内側の曲げ先端部までの長さ［ｍｍ］
ｙ０／ｘ０：傾斜面の傾き
ｘ１：傾斜面１３４ａの端部からヘム曲げ部１１１における内側の曲げ先端部までの長さ［ｍｍ］
ｙ１：段部１３５の深さ［ｍｍ］
Ｌ：フランジ加工されたヘミングフランジ部１１０の長さ［ｍｍ］（図１０（Ａ）を参照）（ただし、Ｌ＜１０．０／０．７を満たす）
ｔ：アウタパネルＰｏの板厚［ｍｍ］（０．８ｍｍ≦ｔ≦１．２ｍｍ）
を満たすように形成してある。
【００７６】
上記の条件式１〜４は、６０００系アルミニウム合金からなるアウタパネルＰｏを、ヘム曲げ部１１１の表面の割れやフランジ端部１１２の開きが発生することなくヘミング加工し得る条件である。さらに、条件式１〜４は、ヘミングフランジ部の長さやプリ曲げ角度に生じ得る生産上の多少のばらつきを吸収しつつ、寸法精度の良好なヘミング加工を施し得る条件であり、種々の試験を通して決定したものである。以下に、試験条件および試験結果について説明する。
【００７７】
試験条件を表４に示す。また、ヘムダイ１３１の段部１３５の条件を表５に示す。表５においては、寸法Ｘ、Ｙの種々の組み合わせのヘムダイのうち、作製したヘムダイ１３１を「○」で示してある。
【００７８】
【表４】

【００７９】
【表５】

【００８０】
供試材として、板厚ｔが０．８ｍｍ、１．０ｍｍ、１．２ｍｍの３種類の６０００系アルミニウム合金からなるアウタパネルＰｏおよびインナパネルＰｉを用いた。
【００８１】
試験装置として、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示す量産成形工程を再現可能な実験型を作製し、これを用いた。
【００８２】
試験片の形状は、１００幅×５０長さとした。ヘミングフランジ部１１０の長さＬは、一般的な長さである１０ｍｍと、製品の部位による長さの変更とばらつきをも考慮した８ｍｍおよび１２ｍｍとした。ヘミングフランジ部１１０の長さＬ＝８ｍｍ、１０ｍｍ、１２ｍｍを実現できるように、試験片の試験装置へのセッティングを調整した。
【００８３】
自動車用パネル材を実際に成形する場合において、ヘミング加工された部位が受ける最も大きいひずみ量を想定し、予備ひずみ量を１５％とした。
【００８４】
フランジ加工およびプリヘム加工は、鋼板や５０００系アルミニウム合金板に対して標準的に行っている条件で行った。つまり、フランジ加工条件は、ポンチＲ２．０、ダイＲ２．０、加工クリアランス１１０％とした。また、プリヘム加工条件は、プリ曲げ角度４５°、５０°、プリ進入角度５０°とした。
【００８５】
本ヘム加工は、図１１に定義した寸法に基づき、Ｙ＝１０００×（ｙ０／ｘ０）とした場合に、表５に示す条件を満たすヘムダイ１３１を作製して行った。本ヘム加工に際して、図１０（Ｃ）に符号Ｔで示されるヘム厚さが一定（板厚の３．３倍）になるように、プレスの下死点を調整した。
【００８６】
ヘム曲げ部１１１に表面の割れやフランジ端部１１２の開きという不具合が発生しているか否かの判断ないし評価は、第１の実施形態と同様にして行った。
【００８７】
図１２（Ａ）（Ｂ）は、第２の実施形態に係る本へム加工工程において割れや開きを抑制するメカニズムを示す概念図である。
【００８８】
図１３（Ａ）（Ｂ）は、板厚ｔ＝１．０ｍｍ、ヘミングフランジ部１１０の長さＬ＝１０ｍｍ、プリ曲げ角度４５°の場合における割れの評価結果および開きの評価結果のそれぞれを示す図である。評価結果を示す図においては、ＯＫ（良）を「○」、ＮＧ（不良）を「×」で示してある。
【００８９】
図１３（Ａ）（Ｂ）を参照して、Ｘ＜１ｍｍの場合には、本ヘム加工工程でのフランジ端部１１２はヘム曲げ部１１１を均一に変形させ得る軌道を描きながら移動するが（図１２（Ａ）参照）、段部屈曲線１３６からヘム曲げ部１１１における内側の曲げ先端部までの長さが短すぎるため、ヘム曲げ部１１１を上面から十分に押さえることができない（図１２（Ｂ）参照）。このため、フランジ端部１１２が跳ね上がって開きが発生した。また、段部１３５の凹部１３３の上面１３３ａからの押さえ力と、凸部１３４の傾斜面１３４ａからの押さえ力との釣り合いの問題から、ヘム曲げ部１１１が呈するアール形状のフランジ端部１１２側の終端であるアール止まり部１１１ａ（図１１参照）近傍の変形が局部的になり、曲げ先端部に若干の割れが発生した。
【００９０】
Ｘ＞７ｍｍの場合は、段部屈曲線１３６からヘム曲げ部１１１における内側の曲げ先端部までの長さが長すぎるため、ヘムダイ１３１に傾斜面１３４ａを設けて本ヘム加工時にヘム曲げ部１１１の変形を均―化させる効果が不足する。しかも、上面１３３ａからバランス良くヘム曲げ部１１１を押さえることができない。このため、割れ、開きがともに発生した。
【００９１】
Ｙの値に関して、割れの評価結果および開きの評価結果がともにＯＫとなる領域と、いずれか一方がＮＧとなる領域との境界を示す線分は、図１３（Ｂ）中に示すように、下限の境界線はＹ＝２．０×Ｘ＋９．０で表され、上限の境界線はＹ＝３．７×Ｘ＋２１．３で表される。そして、下限の境界線より下の領域、つまり、Ｙ＜２．０×Ｘ＋９．０の領域では、本ヘム加工時にヘム曲げ部１１１の変形を均―化させる効果が不足することにより、割れおよび開きがともに発生した。また、上限の境界線より上の領域、つまり、Ｙ＞３．７×Ｘ＋２１．３領域では、凹部１３３の上面１３３ａからの押さえ力と、凸部１３４の傾斜面１３４ａからの押さえ力とのバランスが崩れることにより、アール止まり部１１１ａ近傍の変形が不足し、フランジ端部１１２に開きが発生した。
【００９２】
これに対し、Ｙ≧２．０×Ｘ＋９．０、Ｙ≦３．７×Ｘ＋２１．３を満たし、さらに、１≦Ｘ≦７を満たす領域では、割れおよび開きの両者が有効に抑制されることを確認した。これは、ヘム曲げ部１１１の均―な変形が促進され、かつ、凹部１３３の上面１３３ａによりヘム曲げ部１１１の上面が十分に押さえられる結果であると考えられる。
【００９３】
図１４（Ａ）（Ｂ）は、板厚ｔ＝１．０ｍｍ、ヘミングフランジ部１１０の長さＬ＝１２ｍｍ、プリ曲げ角度４５°の場合における割れの評価結果および開きの評価結果のそれぞれを示す図である。
【００９４】
前述したヘミングフランジ部１１０の長さＬ＝１０ｍｍの場合と同様に検討し、Ｙ≧１．６×Ｘ＋９．４、Ｙ≦３．０×Ｘ＋２２．０を満たし、さらに、１≦Ｘ≦８．５を満たす領域では、割れおよび開きの両者が有効に抑制されることを確認した。さらに、ヘミングフランジ部１１０の長さが変わっても（長くなっても）、凹部１３３と凸部１４４との境界部分である段部屈曲線１３６にフランジ端部１１２が引っ掛かることがなく、ヘム曲げ部１１１やフランジ部分に座屈が発生せず、寸法精度が悪化しないことを確認した。
【００９５】
図１５（Ａ）（Ｂ）は、板厚ｔ＝１．０ｍｍ、ヘミングフランジ部１１０の長さＬ＝８ｍｍ、プリ曲げ角度４５°の場合における割れの評価結果および開きの評価結果のそれぞれを示す図である。
【００９６】
前述したヘミングフランジ部１１０の長さＬ＝１０ｍｍ、１２ｍｍの場合と同様に、Ｙ≧２．６×Ｘ＋８．４、Ｙ≦４．８×Ｘ＋２０．２を満たし、さらに、１≦Ｘ≦５．５を満たす領域では、割れおよび開きの両者が有効に抑制されることを確認した。さらに、ヘミングフランジ部１１０の長さが変わっても（短くなっても）、段部屈曲線１３６にフランジ端部１１２が引っ掛かることがなく、ヘム曲げ部１１１やフランジ部分に座屈が発生せず、寸法精度が悪化しないことを確認した。
【００９７】
次に、板厚ｔの影響を明確化するために、ヘミングフランジ部１１０の長さＬ＝１０ｍｍ、プリ曲げ角度４５°の場合において、板厚ｔ＝０．８ｍｍのときの割れおよび開きの評価と、板厚ｔ＝１．２ｍｍのときの割れおよび開きの評価とを行った。その結果、板厚ｔ＝０．８ｍｍ、１．２ｍｍのいずれのときも、図１３（Ａ）（Ｂ）に示した板厚ｔ＝１．０ｍｍのときの評価結果と同じ結果が得られた。
【００９８】
したがって、０．８ｍｍ≦板厚ｔ≦１．２ｍｍの場合には、Ｙ≧２．０×Ｘ＋９．０、Ｙ≦３．７×Ｘ＋２１．３を満たし、さらに、１≦Ｘ≦７を満たす領域では、割れおよび開きの両者が有効に抑制されることを確認した。
【００９９】
次に、ヘミングフランジ部１１０のプリ曲げ角度αに生産上多少のばらつきが生じることを想定し、板厚ｔ＝１．０ｍｍ、ヘミングフランジ部１１０の長さＬ＝１０ｍｍ、プリ曲げ角度５０°の場合における割れおよび開きの評価を行った。その結果、プリ曲げ角度５０°のときも、図１３（Ａ）（Ｂ）に示したプリ曲げ角度４５°のときの評価結果と同じ結果が得られた。
【０１００】
したがって、生産時にプリ曲げ角度αがばらついた場合にも、標準条件であるプリ曲げ角度４５°の場合と同様に、割れおよび開きの両者が有効に抑制され、さらに、ヘム曲げ部１１１やフランジ部分に座屈が発生せず、寸法精度が悪化しないことを確認した。
【０１０１】
これらの結果に基づいて、ヘミングフランジ部１１０の長さＬと、割れおよび開きの評価結果がＯＫとなる領域におけるＸの上限値との関係を示すと図１６（Ａ）に示すとおりである。これより、６０００系アルミニウム合金からなるアウタパネルＰｏを割れや開きを抑制しつつヘミング加工するための条件として、
Ｘ≦０．７×Ｌ （条件式４）
を導出した。
【０１０２】
また、割れや開きを抑制しつつヘミング加工するための条件として、
Ｘ≧１ （条件式２）
を導出した。
【０１０３】
なお、ＸおよびＹの値に関して、割れおよび開きの評価結果がＯＫ（良）となる領域を、以下、「良評価領域」という。
【０１０４】
図１３（Ｂ）を参照して、良評価領域におけるＸの上限値（Ｘ＝７）と、当該良評価領域のＹの下限値を定義するＹ＝２．０×Ｘ＋９．０との交点は、（Ｘ，Ｙ）＝（７，２３）となる。また、良評価領域におけるＸの上限値（Ｘ＝７）と、当該良評価領域のＹの上限値を定義するＹ＝３．７×Ｘ＋２１．３との交点は、（Ｘ，Ｙ）＝（７，４７．２）となる。
【０１０５】
図１４（Ｂ）を参照して、良評価領域におけるＸの上限値（Ｘ＝８．５）と、当該良評価領域のＹの下限値を定義するＹ＝１．６×Ｘ＋９．４との交点は、（Ｘ，Ｙ）＝（８．５，２３）となる。また、良評価領域におけるＸの上限値（Ｘ＝８．５）と、当該良評価領域のＹの上限値を定義するＹ＝３．０×Ｘ＋２２．０との交点は、（Ｘ，Ｙ）＝（８．５，４７．５）となる。
【０１０６】
図１５（Ｂ）を参照して、良評価領域におけるＸの上限値（Ｘ＝５．５）と、当該良評価領域のＹの下限値を定義するＹ＝２．６×Ｘ＋８．４との交点は、（Ｘ，Ｙ）＝（５．５，２２．７）となる。また、良評価領域におけるＸの上限値（Ｘ＝５．５）と、当該良評価領域のＹの上限値を定義するＹ＝４．８×Ｘ＋２０．２との交点は、（Ｘ，Ｙ）＝（５．５，４６．６）となる。
【０１０７】
これらより、図１６（Ｂ）に示すように、良評価領域におけるＸの上限値と、これに交差する２本の直線との２つの交点Ｐ１、Ｐ２は、０．８ｍｍ≦板厚ｔ≦１．２ｍｍ、ヘミングフランジ部１１０の長さＬ＝８ｍｍ、１０ｍｍ、１２ｍｍの条件において、Ｐ１（０．７×Ｌ，４７）、Ｐ２（０．７×Ｌ，２３）の近傍となることがわかった。
【０１０８】
図１３（Ｂ）を参照して、良評価領域におけるＸの下限値（Ｘ＝１）と、当該良評価領域のＹの下限値を定義するＹ＝２．０×Ｘ＋９．０との交点は、（Ｘ，Ｙ）＝（１，１１）となる。また、良評価領域におけるＸの下限値（Ｘ＝１）と、当該良評価領域のＹの上限値を定義するＹ＝３．７×Ｘ＋２１．３との交点は、（Ｘ，Ｙ）＝（１，２５）となる。
【０１０９】
図１４（Ｂ）を参照して、良評価領域におけるＸの下限値（Ｘ＝１）と、当該良評価領域のＹの下限値を定義するＹ＝１．６×Ｘ＋９．４との交点は、（Ｘ，Ｙ）＝（１，１１）となる。また、良評価領域におけるＸの下限値（Ｘ＝１）と、当該良評価領域のＹの上限値を定義するＹ＝３．０×Ｘ＋２２．０との交点は、（Ｘ，Ｙ）＝（１，２５）となる。
【０１１０】
図１５（Ｂ）を参照して、良評価領域におけるＸの下限値（Ｘ＝１）と、当該良評価領域のＹの下限値を定義するＹ＝２．６×Ｘ＋８．４との交点は、（Ｘ，Ｙ）＝（１，１１）となる。また、良評価領域におけるＸの下限値（Ｘ＝１）と、当該良評価領域のＹの上限値を定義するＹ＝４．８×Ｘ＋２０．２との交点は、（Ｘ，Ｙ）＝（１，２５）となる。
【０１１１】
これらより、図１６（Ｂ）に示すように、良評価領域におけるＸの下限値と、これに交差する２本の直線との２つの交点Ｐ３、Ｐ４は、０．８ｍｍ≦板厚ｔ≦１．２ｍｍ、ヘミングフランジ部１１０の長さＬ＝８ｍｍ、１０ｍｍ、１２ｍｍの条件において、Ｐ３（１，２５）、Ｐ４（１，１１）となる。
【０１１２】
よって、０．８ｍｍ≦板厚ｔ≦１．２ｍｍ、ヘミングフランジ部１１０の長さＬ＝８ｍｍ、１０ｍｍ、１２ｍｍの条件において、良評価領域のＹの上限を決定する直線は、Ｐ１（０．７×Ｌ，４７）とＰ３（１，２５）とを結ぶ直線で定義できることがわかった。また、良評価領域のＹの下限を決定する直線は、Ｐ２（０．７×Ｌ，２３）とＰ４（１，１１）とを結ぶ直線で定義できることがわかった。
【０１１３】
良評価領域のＹの上限を決定する、Ｐ１、Ｐ３の２点を通る直線は、
Ｙ＝α×Ｘ＋（２５−α）
ここで、α＝２２／（０．７×Ｌ−１）
と定義される。
【０１１４】
良評価領域のＹの下限を決定する、Ｐ２、Ｐ４の２点を通る直線は、
Ｙ＝β×Ｘ＋（１１−β）
ここで、β＝１２／（０．７×Ｌ−１）
と定義される。
【０１１５】
ヘミングフランジ部１１０の長さＬが８〜１２ｍｍの場合、フランジ端部１１２の軌道を十分にカバーするためには、傾斜面１３４ａの端部つまり凸部１３４の先端１３４ｂからヘム曲げ部１１１における内側の曲げ先端部までの長さｘ１を、８．０≦ｘ１≦１０．０とすることが必要であった。
【０１１６】
また、本ヘム加工時に凸部１３４の先端１３４ｂとインナパネルＰｉとの接触を避けるためには、段部１３５の深さｙ１を、ｙ１≦１とすることが必要であった。
【０１１７】
以上の結果より、図１６（Ｂ）に示すように、６０００系アルミニウム合金からなるアウタパネルＰｏを割れや開きを抑制しつつヘミング加工するための条件として、
Ｙ＝１０００×（ｙ０／ｘ０）
８．０≦ｘ１≦１０．０
ｙ１≦１．０
とするとき、
Ｙ≦α×Ｘ＋（２５−α）
ここで、α＝２２／（０．７×Ｌ−１） （条件式１）
Ｘ≧１ （条件式２）
Ｙ≧β×Ｘ＋（１１−β）
ここで、β＝１２／（０．７×Ｌ−１） （条件式３）
Ｘ≦０．７×Ｌ （条件式４）
を導出した。
【０１１８】
表４に示したように、第２の実施形態では、予備ひずみ量を１５％とした試験を行ったが、上記条件式１〜４を満たす段部１３５が形成されたヘムダイ１３１を用いてヘミング加工した場合には、割れや開きは発生しなかった。
【０１１９】
以上説明したように、第２の実施形態に係るヘミング加工装置によれば、条件式１〜４にしたがう段部１３５をヘムダイ１３１の加圧面１３２に形成したことにより、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系の６０００系アルミニウム合金からなアウタパネルＰｏを、ヘム曲げ部１１１の表面の割れの抑制とフランジ端部１１２の開きの抑制との両立を図りつつ、ヘミング加工することができる。
【０１２０】
６０００系アルミニウム合金板は、予備ひずみ量が大きい場合に割れや開きの不具合が特に発生し易いが、第２の実施形態に係るヘミング加工装置によれば、予備ひずみ量が１５％の場合においても、割れや開きを有効に抑制することが可能となる。
【０１２１】
もって、５０００系アルミニウム合金板に比較して材料コストが安価で軽量化をさらに図ることができる６０００系アルミニウム合金板を用いて、複雑な形状を有する車体用パネルの縁部にヘミング加工を施すことが可能となる。
【０１２２】
しかも、第２の実施形態では、平坦面１３３ａからなる凹部１３３と、傾斜面１３４ａからなる凸部１３４とにより段部１３５を構成したので、フランジ加工されたヘミングフランジ部１１０の長さＬや、ある程度折り返されたヘミングフランジ部１１０のプリ曲げ角度αに生産上多少のばらつきが生じでも、凹部１３３と凸部１３４との境界部分にフランジ端部１１２が引っ掛かることがない。このため、ヘム曲げ部１１１やフランジ部分が座屈せず、生産上のばらつきを吸収しつつ、寸法精度の良好なヘミング加工を施すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係るヘミング加工要領を示す概念図である。
【図２】 第１の実施形態に係るヘミング加工装置の要部を示す図である。
【図３】 ヘム曲げ部の表面の割れやフランジ端部の開きという不具合が発生した状況を概念的に示す図である。
【図４】 図４（Ａ）（Ｂ）は、板厚ｔ＝１．０ｍｍ、フランジ長さＦＬ＝１０ｍｍの場合における割れの評価結果および開きの評価結果のそれぞれを示す図である。
【図５】 図５（Ａ）（Ｂ）は、板厚ｔ＝０．８ｍｍ、フランジ長さＦＬ＝１０ｍｍの場合における割れの評価結果および開きの評価結果のそれぞれを示す図である。
【図６】 図６（Ａ）（Ｂ）は、板厚ｔ＝１．２ｍｍ、フランジ長さＦＬ＝１０ｍｍの場合における割れの評価結果および開きの評価結果のそれぞれを示す図である。
【図７】 図７（Ａ）（Ｂ）は、板厚ｔ＝１．０ｍｍ、フランジ長さＦＬ＝１２ｍｍの場合における割れの評価結果および開きの評価結果のそれぞれを示す図である。
【図８】 図８（Ａ）〜（Ｄ）は、ヘム曲げ部の表面の割れおよびフランジ端部の開きを抑制するＸ、Ｙ寸法の条件つまり最適領域を示す図であり、図８（Ａ）は板厚ｔ＝０．８ｍｍ、フランジ長さＦＬ＝１０ｍｍの場合の最適領域、図８（Ｂ）は板厚ｔ＝１．０ｍｍ、フランジ長さＦＬ＝１０ｍｍの場合の最適領域、図８（Ｃ）は板厚ｔ＝１．２ｍｍ、フランジ長さＦＬ＝１０ｍｍの場合の最適領域、図８（Ｄ）は板厚ｔ＝１．０ｍｍ、フランジ長さＦＬ＝１２ｍｍの場合の最適領域をそれぞれ示す図である。
【図９】 図９（Ａ）は、フランジ長さＦＬとＸの上限寸法との関係（条件式１）を示す図、図９（Ｂ）は、板厚ｔと段部の深さＹの下限寸法との関係（条件式３）を示す図、図９（Ｃ）は、板厚ｔとＸの下限寸法との関係（条件式４）を示す図である。
【図１０】 図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第２の実施形態に係るヘミング加工要領を示す概念図である。
【図１１】 第２の実施形態に係るヘミング加工装置の要部を示す図である。
【図１２】 図１２（Ａ）（Ｂ）は、第２の実施形態に係る本へム加工工程において割れや開きを抑制するメカニズムを示す概念図である。
【図１３】 図１３（Ａ）（Ｂ）は、板厚ｔ＝１．０ｍｍ、ヘミングフランジ部の長さＬ＝１０ｍｍ、プリ曲げ角度４５°の場合における割れの評価結果および開きの評価結果のそれぞれを示す図である。
【図１４】 図１４（Ａ）（Ｂ）は、板厚ｔ＝１．０ｍｍ、ヘミングフランジ部の長さＬ＝１２ｍｍ、プリ曲げ角度４５°の場合における割れの評価結果および開きの評価結果のそれぞれを示す図である。
【図１５】 図１５（Ａ）（Ｂ）は、板厚ｔ＝１．０ｍｍ、ヘミングフランジ部の長さＬ＝８ｍｍ、プリ曲げ角度４５°の場合における割れの評価結果および開きの評価結果のそれぞれを示す図である。
【図１６】 図１６（Ａ）は、ヘミングフランジ部の長さＬと、割れおよび開きの評価結果がＯＫとなる領域におけるＸの上限値との関係を示す図、図１６（Ｂ）は、第２の実施形態における段部がみたすべき条件を示す図である。
【符号の説明】
Ｐｏ…６０００系アルミニウム合金からなるアウタパネル（被加工パネル）
Ｐｉ…６０００系アルミニウム合金からなるインナパネル
１０、１１０…ヘミングフランジ部
１１、１１１…ヘム曲げ部
１２、１１２…フランジ端部
３１、１３１…ヘムダイ
３２、１３２…加圧面
３３、１３３…凹部
３４、１３４…凸部
３５、１３５…段部
３６…段部先端（段部における凹部と凸部との境界線）
１３３ａ…平坦面
１３４ａ…傾斜面
１３６…段部屈曲線（段部における凹部と凸部との境界線）

Claims (2)

1. Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系の６０００系アルミニウム合金からなる被加工パネルのヘミングフランジ部をヘムダイにより加圧して折り返すヘミング加工を行うヘミング加工方法であって、
   前記ヘムダイの加圧面には、前記ヘミングフランジ部を折り返すことにより形成されるヘム曲げ部の側が凹部となり、フランジ端部の側が凸部となる段部が形成され、
   当該段部は、下記の条件式１〜４
   Ｘ≦０．６×ＦＬ （条件式１）
   Ｙ≦０．４ （条件式２）
   Ｙ≧０．２５×ｔ＋０．０５ （条件式３）
   Ｘ≧５×ｔ−１．０ （条件式４）
   ここに、
   Ｘ：段部における凹部と凸部との境界線が被加工パネルに接触する位置からヘム曲げ部における内側の曲げ先端部までの長さ［ｍｍ］
   Ｙ：段部の深さ［ｍｍ］
   ＦＬ：ヘム曲げ部の内側からフランジ端部までのフランジ長さ［ｍｍ］（ただし、（５×ｔ−１．０）／０．６≦ＦＬを満たす）
   ｔ：被加工パネルの板厚［ｍｍ］（０．８ｍｍ≦ｔ≦１．２ｍｍ）
   を満たしてなるヘミング加工方法。
2. Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系の６０００系アルミニウム合金からなる被加工パネルのヘミングフランジ部をヘムダイにより加圧して折り返すヘミング加工を行うヘミング加工方法であって、
   前記ヘムダイの加圧面には、前記ヘミングフランジ部を折り返すことにより形成されるヘム曲げ部の側が平坦面からなる凹部となり、フランジ端部の側が前記被加工パネルに向けて傾斜する傾斜面からなる凸部となる段部が形成され、
   当該段部は、
   Ｙ＝１０００×（ｙ０／ｘ０）
   ８．０≦ｘ１≦１０．０
   ｙ１≦１．０
   とするとき、下記の条件式１〜４
   Ｙ≦α×Ｘ＋（２５−α）
   ここで、α＝２２／（０．７×Ｌ−１） （条件式１）
   Ｘ≧１ （条件式２）
   Ｙ≧β×Ｘ＋（１１−β）
   ここで、β＝１２／（０．７×Ｌ−１） （条件式３）
   Ｘ≦０．７×Ｌ （条件式４）
   ここに、
   Ｘ：段部における凹部と凸部との境界線からヘム曲げ部における内側の曲げ先端部までの長さ［ｍｍ］
   ｙ０／ｘ０：傾斜面の傾き
   ｘ１：傾斜面の端部からヘム曲げ部における内側の曲げ先端部までの長さ［ｍｍ］
   ｙ１：段部の深さ［ｍｍ］
   Ｌ：フランジ加工されたヘミングフランジ部の長さ［ｍｍ］（ただし、Ｌ＜１０．０／０．７を満たす）
   ｔ：被加工パネルの板厚［ｍｍ］（０．８ｍｍ≦ｔ≦１．２ｍｍ）
   を満たしてなるヘミング加工方法。

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