JP3824850B2

JP3824850B2 - 多段プレス成形方法

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Publication number: JP3824850B2
Application number: JP2000262088A
Authority: JP
Inventors: 二郎岩谷; 隆行山野; 憲一渡辺
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2000-08-31
Filing date: 2000-08-31
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2020-08-31
Also published as: JP2002066659A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、主に自動車用部材のプレス成形に関し、離型後の弾性回復に起因する成形部材の壁反り等の寸法精度不良を改善するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車車体の大部分は、通常、薄鋼板をプレス成形した多数のプレス成形部材から構成されている。プレス成形後、成形部材は金型から取り出されるが、この離型の際に型に拘束されていた部分が弾性回復現象によって回復するため、成形部材に形状変化が生じる。形状変化が生じると、設計通りの寸法形状が得られないため、複数の部材を組み立てることが困難であったり、組み立て後に部材同士を接合（多くはスポット溶接）する際に接合できないという問題がある。また、仮に接合ができたとしても、部材の形状の狂いが原因で、車体の全体あるいは特定部分の寸法が設計値から外れ、所期のデザインを実現できないという不具合が生じる。このような問題は、近年の軽量化や安全性の観点から自動車車体に使用される薄鋼板の強度が高まっていることや、軽量であるがヤング率が鋼板と比べて著しく低いアルミ板等の材料が使用されるに及んで、ますます大きな問題となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記寸法不良には、壁反り、パンチ肩部の角度変化など種々のものがあるが、自動車用部材の製造時に多く用いられる絞り成形においては、壁反りが大きな問題となっている。前記絞り成形は、ダイと板押さえ部材との間に素材金属板を挟持し、前記ダイ側にパンチを相対移動させて前記ダイの成形穴部に前記素材金属板を前記パンチを介して押し込んで目的形状に成形する方法である。絞り成形を行うと、成形の際に、ダイの板押さえ面からダイの成形穴部の内面に移行するダイ肩部において、素材金属板は先ず曲げ変形を受け、前記肩部を通過後には曲げ戻し変形を受ける。このような変形は曲げ曲げ戻し変形と呼ばれる。
【０００４】
図１０に示すＵ形断面部材３０を絞り成形した場合、パンチ頂部によって形成された底壁部３１の両側に形成された側壁部３２，３２が曲げ曲げ戻し変形を受け、図１１に示すように、側壁部３２の外面側（成形穴部の内面側）の表面部は、肩部を通過する際に一旦圧縮され、通過後に引き伸ばされるため、プレス方向に引張応力が残留する。一方、側壁部３２の内面側（パンチ外周面側）の表面部は、肩部を通過する際に一旦引き伸ばされ、通過後に圧縮されるため、プレス方向に圧縮応力が残留し、板厚方向において応力差が生じる。前記側壁部３２の板厚方向に残留応力差があると、図１０に示すように、離型後に曲げ曲げ戻し成形された側壁部３２，３２反るように変形し、壁反りが生じる。
【０００５】
このような問題に対して、従来、成形末期に側壁部に引張応力を作用させ、型になじませながら成形する方法が考案されたが、特殊なプレス装置が必要であり、通常のプレス装置によっては実施困難である。これに対し、通常のプレス装置によって実施可能な方法として、素材金属板を絞り成形により目的形状に近似した形状に第１成形した後、第１成形部材の曲げ曲げ戻し変形を受けた側壁部に引張力を付加する第２成形を行い、これによって側壁部の壁反りを軽減、緩和する多段プレス成形法が試みられている。しかし、多段成形法においては、適正な成形条件の決定指標が明確になっていないため、曲げ曲げ戻し変形を受けた側壁部の反りの発生を防止することができない場合があり、安定的に壁反りを防止するに至っていない。
【０００６】
本発明はかかる問題に鑑みなされたもので、通常のプレス装置によって実施することができ、曲げ曲げ戻し変形を受けた側壁部の壁反りを防止することができ、寸法精度の良好な成形部材が得られるプレス成形方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、第２成形において側壁部に引張力を加え、板厚方向の全面を引張応力（同符号）に変化させことによって、第１成形において曲げ曲げ戻し変形を受けた側壁部の板厚方向の異符号の応力差を軽減、解消することによって、前記応力差に起因する壁反りを防止、解消することができるとの判断に基づき、前記第２成形における応力差の解消を可能とする側壁部への引張加工度を定量化すべく鋭意研究した結果、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の多段プレス成形方法は、第１成形用ダイと第１成形用板押さえ部材との間に素材金属板を挟持し、前記第１成形用ダイの成形穴部に第１成形用パンチを押し込むことにより前記素材金属板を絞り成形し、その後離型する第１成形工程と、第１成形工程により成形された第１成形部材の曲げ曲げ戻し変形を受けた側壁部に引張力を付加する第２成形工程とを有する多段プレス成形方法において、前記第２成形工程は、前記第１成形部材のフランジ部を第２成形用ダイと第２成形用板押さえ部材とによって挟持し、前記フランジ部から前記第２成形用ダイの成形穴部への材料の流入を阻止した状態で前記第２成形用ダイの成形穴部に第２成形用パンチを押し込むことにより前記第１成形部材の側壁部に引張力を付加し、かつ前記第１成形部材の側壁部の平均板厚をｔ１、第２成形工程後の前記側壁部の平均板厚をｔ２としたとき、第２成形工程における板厚歪みεｔ２＝（ｔ１−ｔ２）／ｔ１×１００（％）を下記εmin 以上とする。
εmin ＝（−９・ｒｄ１＋３６５）・１０^-5・ＴＳ／ｔ
但し、ｒｄ１は第１成形工程におけるダイ肩部の半径mm、ＴＳは素材金属板の引張強さＭＰａ、ｔは素材金属板の板厚mmである。
【０００９】
本発明によれば、前記第２成形用ダイへの材料の流入を阻止した状態で前記第２成形用ダイの成形穴部に第２成形用パンチを押し込むことにより前記第１成形部材の側壁部に引張力を付加して、Ｕ形断面部材の側壁部の板厚ひずみεｔ２を、壁反りを確実に防止することができる側壁部の板厚ひずみの下限値を示すε min 以上にするので、第２成形工程後のＵ形断面部材の側壁部の板厚ひずみεｔ２を第２成形工程の成形ストロークと第１成形工程の成形ストロークとによって決定することができ、前記板厚ひずみεｔ２をε min 以上に極めて容易に制御することができる。
また、第２成形工程の際にフランジ部が第２成形用ダイの成形穴部に流入しないようにするには、前記フランジ部の板押さえ圧Ｐを下記Ｐmin 以上とすればよい。
Ｐmin ＝０．２９・ＴＳ・（０．０２・ｒｄ２＋０．７）（ＭＰａ）
但し、ｒｄ２は第２成形におけるダイ肩部の半径mm、ＴＳは素材金属板の引張強さＭＰａである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図を参照しながら説明する。この実施形態は、図２に示す底壁部２１の両側に側壁部２２およびフランジ部２３が連成されたＵ形断面部材２０を第１成形工程と第２成形工程との２工程によって成形する例を示すが、第１成形工程あるいは第２成形工程はそれぞれ複数の工程から構成するようにしてもよい。なお、第１成形工程、第２成形工程における成形を各々第１成形、第２成形と呼ぶ。
【００１１】
図１は、前記Ｕ形断面部材２０を第１成形および第２成形する際に用いられるプレス成形用金型の基本構造を示しており、成形穴部１１が形成されたダイ（上型）１と、前記ダイ１に対して近接離反自在に設けられ、前記成形穴部１１と共働して素材鋼板Ｗを成形するパンチ（下型）２とを備えている。前記パンチ２の外周部には、前記ダイ１の成形穴部１１の外周部下面によって構成された板押さえ面１２との間で素材鋼板Ｗを所定の圧力にて押圧する板押さえ部材３が付設されている。図中、ｒｐはパンチ２の肩部の半径、ｒｄはダイ１の肩部の半径、ＳＴは成形ストローク、Ｐは板押さえ圧を示す。以下の説明において、ダイ１、パンチ２、板押さえ部材３については、第１成形用と第２成形用とを区別せず、同符号を付する。一方、パンチ、ダイの肩部半径については、必要に応じて第１成形の場合には添え字「１」を、第２成形の場合には添え字「２」を付記する。例えば、第１成形におけるダイ肩部の半径はｒｄ１、第２成形におけるダイ肩部の半径はｒｄ２と表現される。なお、第１成形工程、第２成形工程において使用するプレス成形用金型は、同一の金型を用いればよいが、別の金型を用いてもよい。
【００１２】
多段プレス成形するには、まず、第１成形した後、曲げ曲げ戻し変形を受けた側壁部の壁反りを矯正するために第２成形を行う。第１成形と第２成形とでは成形条件が異なるが、いずれの成形においても金型の基本動作は同様である。すなわち、まず、第１成形用ダイ１の板押さえ面１２と第１成形用板押さえ部材３とによって素材金属板Ｗを挟持し、前記ダイ１の成形穴部１１に第１成形用パンチ２を押し込むことにより前記素材金属板Ｗを絞り成形し、目的形状に近似した形状の第１成形部材を得る。この第１成形後に離型すると、図１０のように、側壁部に壁反りが生じる。次に、第１成形終了時に第１成形用ダイ１と第１成形用板押さえ部材３とによって挟持された第１成形部材のフランジ部を、第２成形用ダイ１の板押さえ面１２と第２成形用板押さえ部材３とによって挟持し、前記第２成形用ダイ１の成形穴部１１に第２成形用パンチ２を押し込むことにより、前記フランジ部を第２成形用ダイ１の成形穴部１１内に流入させつつ、あるいは材料の流入をストップして側壁部に引張力を作用させ、側壁部の壁反りを矯正する。
【００１３】
上記金型を用いて、板厚１．２mm、強度レベル４４０ＭＰａ級の鋼板を素材鋼板として、前記Ｕ形断面部材２０を２段成形し、成形条件と壁反りとの関係について調査した。その結果、壁反り低減量は、第２成形時に発生する側壁部２２での板厚ひずみεｔ２と深い関係があることが見出された。前記第２成形における板厚歪みεｔ２は下記式によって与えられる値である。
εｔ２＝（ｔ１−ｔ２）／ｔ１×１００（％）
但し、第１成形後の側壁部の平均板厚をｔ１、第２成形後の前記側壁部の平均板厚をｔ２とする。
【００１４】
そこで、第１成形、第２成形における成形条件（ダイ肩部の半径ｒｄ、クリアランス、板押さえ圧）および素材条件（板厚、引張強さ、降伏強度）を種々変えて２段成形を行ったところ、Ｕ形断面部材２０の側壁部２２の壁反りは特に第１成形時のダイ肩部半径ｒｄ１、素材の板厚ｔ、引張強さＴＳと強い相関があることが分かった。
【００１５】
側壁部２２の板厚歪みεｔ２と壁反りとの関係に及ぼすｒｄ１，鋼板（板厚１．２mm）の引張強さの影響を調べた調査結果の３例を図３〜５に示す。この調査は、第１成形条件をパンチ幅＝５０mm、ｒｐ１＝５mm、ｒｄ１＝５〜１５mm、クリアランス＝１．６mm、成形ストローク＝７０mm、板押さえ圧（成形終了時）＝２０ＭＰａとし、第２成形条件をパンチ幅＝５０mm、ｒｐ２＝５mm、ｒｄ２＝５mm、クリアランス＝１．６mm、成形ストローク＝７１〜７５mm、板押さえ圧（成形終了時）＝５０〜２５０ＭＰａとして実施された。また、前記壁そりは、左右の側壁部の等価曲率半径ρ（mm）の逆数（mm^-1）の平均値によって表した。前記等価曲率半径は、図１０に示すように、Ｕ形断面部材の底壁部３１と側壁部３２とのアール止まりＰ１と、側壁部３２とフランジ部３３とのアール止まりＰ２とを結ぶ線分を弦とし、前記線分から側壁部３２が最も離間する距離δを弦からの最大離間距離とする弧を備えた円の半径を意味する。
【００１６】
図３〜５より、壁反り＝０とする板厚歪みεｔ２の最小値εmin を式化すると下記式のように表現され、板厚歪みεｔ２を最小値εmin 以上とするように第２成形を行うことで、壁反りを防止することができる。
εmin ＝（−７．５・ｒｄ１＋３０４．２）・１０^-5・ＴＳ
但し、ｒｄ１は第１成形におけるダイ肩部の半径mm、ＴＳは素材金属板の引張強さＭＰａである。
前記図３〜５の結果は、板厚ｔが１．２mmの場合であるので、４４０ＭＰａ級鋼板を用いてεmin に及ぼす板厚の影響を調べた。調査は、前記と同様にして行ったが、ｒｄ１は５mmとした。その結果を図６に示す。
図６より、板厚による影響も大きく、板厚が大きくなるほどεmin が小さくなることが判明した。これより、板厚ｔの影響を考慮して前記式を再調整すると下記式(1) が得られた。式中のｒｄ１、ＴＳは前記式と同様であり、ｔは素材金属板の板厚mmである。
εmin ＝（−９・ｒｄ１＋３６５）・１０^-5・ＴＳ／ｔ ……(1)
【００１７】
本発明では壁反り＝０とする側壁部の板厚ひずみの下限値εmin についてのみ式化を行ったが、ある程度の壁反りを許す場合には、前記式(1) に若干の補正を加えればよく、その場合には、εmin がより小さい値となる。また、板厚ひずみの上限値εmax については、成形部材の強度や剛性に悪い影響を与えない適宜の値とすればよいが、通常、２０％程度であれば問題ない。
【００１８】
次に、実プレス生産で板厚ひずみεｔ２を簡単に管理しながら成形する手法について説明する。
側壁部に引張力を付加する第２成形において、フランジ部からダイの成形穴部への材料流入をストップさせれば、下記(2) 式の関係が成り立ち、プレスの成形ストロークＳＴを適宜設定することで、板厚ひずみεｔ２を簡単に制御することができる。なお、第２成形を複数工程で行う場合は、式(2) 中のεｔ２、εｌ２は全工程における合計値を意味する。
εｔ２≒εｌ２≒（ＳＴ２−ＳＴ１）／ＳＴ１×ｌ００（％）……(2)
εｌ２：第２成形工程における側壁部の伸び歪み％
ＳＴ２：第２成形工程における成形ストロークmm
ＳＴ１：第１成形工程における成形ストロークmm
【００１９】
次に、第２成形工程において、フランジ部からダイ成形穴部への材料流入をストップさせる効果的な方法について説明する。大きな設備変更を行うことなく、フランジ部から側壁部への材料流入をストップさせるには、板押さえ部材とダイとに挟持されたフランジ部の摺動抵抗を大きくすればよい。その手法として、例えば次の方法を取ることができる。
▲１▼板押さえ圧を上げる。
▲２▼フランジ部の表面にドロービード（凹凸部）を設ける。
▲３▼金型、素材金属板の表面粗度を調整し、摩擦係数を上昇させる。
▲４▼防錆油あるいは潤滑材について摩擦係数を高くするものを選定する。
【００２０】
上記手法の内で、最も簡単かつ安定して材料流入阻止効果が得られるのは▲１▼である。このため、本発明では、フランジ部から側壁部への材料流入をストップさせるのに必要な板押さえ圧の下限値Ｐmin について調査した。この調査においては、第１成形終了後、第１成形部材のフランジ部側のアール止まりにケガキ線を入れておき、第２成形終了後にこのケガキ線が側壁部に流入しているかどうかを調べることによって、流入の有無を判断した。また、使用した金型の表面粗さＲａは、標準の仕上加工レベルに相当する１．６μm 以下とした。
【００２１】
この調査によって、板押さえ部材によって挟持されたフランジ部から側壁部（ダイ成形穴部）への材料流入を止め得る板押さえ圧には、素材条件（引張強度、降伏強度）、成形条件（ダイ肩部の半径、クリアランス）が影響を及ぼすことが分かった。特に、素材の材料強度（ＴＳ）、第２成形工程におけるダイ肩部の半径（ｒｄ２）が大きな影響を及ぼすことがわかった。
【００２２】
フランジ部から側壁部への材料の流入を止め得る板押さえ圧（ＢＨＦ）に及ぼす素材の材料強度（ＭＰａ）およびダイ肩部の半径ｒｄ２（mm）の影響を調べた調査結果の２例を図７および図８に示す。この調査は、パンチ幅＝５０mm、ｒｐ１＝５mm、ｒｄ１＝５mm、クリアランス＝１．６mm、成形ストローク＝７０mm、板押さえ圧（成形終了時）＝２０ＭＰａとして第１成形したＵ形断面第１成形部材を用いて、第２成形条件としてパンチ幅＝５０mm、ｒｐ２＝５mm、ｒｄ２＝５〜１５mm、クリアランス＝１．６mm、成形ストローク＝７５mm、板押さえ圧（成形終了時）＝５０〜２５０ＭＰａとして第２成形し、第２成形の際に材料の流入の有無を調べることによって実施された。
【００２３】
図７および図８より、材料流入をストップさせる板押さえ圧の最小値Ｐmin を式化すると下記式(3) のように表現され、板押さえ圧ＰをＰmin 以上とするように第２成形を行うことで、材料の流入を確実に阻止することができる。従って、第２成形の成形ストロークを前記のように管理することで、壁反りを簡単容易に防止することができる。
Ｐmin ＝０．２９・ＴＳ・（０．０２ｒｄ２＋０．７）（ＭＰａ）……(3)
ｒｄｉ：２工程目以降のｉ工程でのダイ肩Ｒｍｍ
ＴＳ：打料の引張強度ＭＰａ
【００２４】
上記εmin 、Ｐmin は、図２に示したＵ形断面部材に対する限界値であるが、Ｕ形断面部材は長さ方向両端において側壁部が拘束されていないため、側壁部には反りが最も生じやすい形態をしている。実際の自動車用部材には、このような両端解放形状のみに限らず、後述の実施例のように、両端における側壁部が連成され、互いに拘束された形状のものもある。両端で側壁部同士が連成されたものは、両端解放形状のものより壁反りが生じにくく、前記εmin 、Ｐmin を満足すれば、より良好な壁反り防止効果を得ることができる。
【００２５】
また、上記実施形態では、第２成形は側壁部への引張力の付与の観点から説明したが、例えば穴開けなどの他の加工を同時に行うようにしてもよい。また、多段成形には、壁反りの矯正を目的とする第２成形以外の他の成形工程、例えばフランジ部のせん断加工を目的とする成形工程を設けるようにしてもよい。また、本発明を実施するためのプレス装置には特に制限はなく、油圧プレスやメカニカルプレス、更には対向液圧プレス等のどのような形式のプレスでも使用可能である。
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はかかる実施例により限定的に解釈されるものではない。
【００２６】
【実施例】
高強度薄鋼板（板厚１．０mm、引張強さ５９０ＭＰａ）を素材鋼板とし、基本構成が図１と同様の金型を用いて図９に示す自動車用センターピラーモデル部材を第１成形工程、第２成形工程の２工程によってプレス成形した。この際、第１成形工程、第２成形工程とも同一の金型を使用した。第１成形工程における板押さえ圧Ｐ１は５０ＭＰａとした。また、第１成形工程における成形ストロークＳＴ１、第２成形工程における板押さえ圧Ｐ２および成形ストロークＳＴ２を表１に示す。表１には工具（金型）の表面平均粗さ（Ｒａ）、第２成形工程における材料のダイ成形穴部への流入有無の観察結果をも示した。第２成形後、壁反りを測定した。壁反りは、中央部断面Ａ−Ａ（図の上端から約３７０mm位置）におけるＵ形断面における側壁部の等価曲率半径の逆数（両側壁部の平均値）によって示した。また、第２成形前後の側壁部の平均板厚から板厚歪みεｔ２を計算した。これらの結果を表１に併せて示す。
【００２７】
【表１】

【００２８】
表１中の試料No. １〜４は、第２成形の板押さえ圧Ｐ２を１００ＭＰａとし、第２成形での成形ストローク差ΔＳＴ＝（ＳＴ２−ＳＴｌ）を１〜４mmに順次大きくしたものである。前記式(1) により、εmin を計算すと１．８８％であり、これ以上のεｔ２を有するNo. ３，４では予測通り壁反りが完全に防止されている。
εmin ＝（−９・ｒｄ１＋３６５）・１０^-5・ＴＳ／ｔ
＝（−９・５＋３６５）・１０^-5・５９０／１．０
＝１．８８（％）
【００２９】
前記No. １〜４では、フランジ部から側壁部への材料流入があるため、第２成形の成形ストロークＳＴ２を適正に設定し難い面がある。そこで、第２成形において、フランジ部から側壁部への材料流入をストップするために必要な板押さえ圧の下限値Ｐmin を前記式(3) により計算したところ、１３７ＭＰａであった。
Ｐmin ＝０．２９・ＴＳ・（０．０２ｒｄ２＋０．７）
＝０．２９・５９０・（０．０２・５＋０．７）
＝１３７（ＭＰａ）
次に、材料流入をストップできたと仮定した場合に、εmin ＝１．８８（％）を満足する第２成形の成形ストローク差ΔＳＴ（ＳＴ１＝３９mmの場合）を式(2) より求めると、０．７３mmであった。
そこで、No. ５ではΔＳＴ＝０．５mm（比較例）とし、No. ６ではΔＳＴ＝１mm（発明例）として第２成形を実施した。その結果、No. ５では若干壁反りが残ったのに対し、発明例のNo. ６では壁反りは生じなかった。
【００３０】
さらに、フランジ部から側壁部への材料流入を止める方法として、上記の板押さえ圧の高圧化以外に、No. ７として工具表面粗度をＲａ３μm と粗くした金型を用いて第２成形を行った。その結果、板押さえ圧をNo. １〜４と同レベルの１００ＭＰａに減少させても、材料流入を止めることができ、壁反り＝０を実現することができた。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、前記第２成形用ダイへの材料の流入を阻止した状態で前記第２成形用ダイの成形穴部に第２成形用パンチを押し込むことにより前記第１成形部材の側壁部に引張力を付加して、Ｕ形断面部材の側壁部の板厚ひずみεｔ２を、壁反りを確実に防止することができる側壁部の板厚ひずみの下限値を示すε min 以上にするので、第２成形工程後のＵ形断面部材の側壁部の板厚ひずみεｔ２を第２成形工程の成形ストロークと第１成形工程の成形ストロークとによって決定することができ、前記板厚ひずみεｔ２をε min 以上に極めて容易に制御することができる。このため、プレス成形部材の曲げ曲げ戻し変形を受ける側壁部の壁反りを容易かつ確実に防止することができ、更にはパンチ底部のたわみやパンチ肩部の角度変化等の改善効果が期待でき、高強度鋼板やアルミ板等を安定かつ精度良く成形することができる。このため、成形不良に基づく組み立て不良や、複数の成形部材の接合不良を防止することができ、生産性の向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の多段（２段）成形に用いたプレス成形用金型の要部断面図である。
【図２】実施形態における成形対象を示すＵ形断面部材の斜視図である。
【図３】第１成形用ダイの肩部半径ｒｄ１＝５mmの場合の壁反りに及ぼす側壁部板厚歪みεｔ２および素材鋼板強度の影響を示すグラフである。
【図４】第１成形用ダイの肩部半径ｒｄ１＝１０mmの場合の壁反りに及ぼす側壁部板厚歪みεｔ２および素材鋼板強度の影響を示すグラフである。
【図５】第１成形用ダイの肩部半径ｒｄ１＝１５mmの場合の壁反りに及ぼす側壁部板厚歪みεｔ２および素材鋼板強度の影響を示すグラフである。
【図６】壁反りを防止することができる側壁部板厚歪みの最小値εmin と板厚ｔとの関係を示すグラフである。
【図７】第２成形用ダイの肩部半径ｒｄ２＝５mmの場合の板押さえ圧に及ぼす素材鋼板強度の影響を示すグラフである。
【図８】第２成形用ダイの肩部半径ｒｄ２＝１５mmの場合の板押さえ圧に及ぼす素材鋼板強度の影響を示すグラフである。
【図９】実施例における成形部材（自動車用センターピラーモデル）の平面図および側面図である。
【図１０】絞り成形されたＵ形断面部材の離型後の壁反り状態を示す外観説明図である。
【図１１】曲げ曲げ戻し変形を受けた側壁部における残留応力状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１ダイ
２パンチ
３板押さえ部材
１１成形穴部
１２板押さえ面
２２３２側壁部

Claims

第１成形用ダイと第１成形用板押さえ部材との間に素材金属板を挟持し、前記第１成形用ダイの成形穴部に第１成形用パンチを押し込むことにより前記素材金属板を絞り成形し、その後離型する第１成形工程と、第１成形工程により成形された第１成形部材の曲げ曲げ戻し変形を受けた側壁部に引張力を付加する第２成形工程とを有する多段プレス成形方法において、
前記第２成形工程は、前記第１成形部材のフランジ部を第２成形用ダイと第２成形用板押さえ部材とによって挟持し、前記フランジ部から前記第２成形用ダイの成形穴部への材料の流入を阻止した状態で前記第２成形用ダイの成形穴部に第２成形用パンチを押し込むことにより前記第１成形部材の側壁部に引張力を付加し、かつ前記第１成形部材の側壁部の平均板厚をｔ１、第２成形工程後の前記側壁部の平均板厚をｔ２としたとき、第２成形工程における板厚歪みεｔ２＝（ｔ１−ｔ２）／ｔ１×１００（％）を下記εmin 以上とする、多段プレス成形方法。
εmin ＝（−９・ｒｄ１＋３６５）・１０^-5・ＴＳ／ｔ
但し、ｒｄ１は第１成形工程におけるダイ肩部の半径mm
ＴＳは素材金属板の引張強さＭＰａ
ｔは素材金属板の板厚mm
前記フランジ部の板押さえ圧Ｐを下記Ｐ min 以上とする請求項１に記載した多段プレス成形方法。
Ｐ min ＝０．２９・ＴＳ・（０．０２・ｒｄ２＋０．７）（ＭＰａ）
但し、ｒｄ２は第２成形におけるダイ肩部の半径 mm
ＴＳは素材金属板の引張強さＭＰａ