JP4563469B2 - プレス加工方法及びプレス加工品 - Google Patents

Description

本発明は、成形品の所望の部位に焼き入れを施すことが可能なプレス加工方法及びこのようなプレス加工方法により製造された板材を用いたプレス加工品に関する。

下記特許文献１には金属板材をプレス成形するための熱間プレス成形用金型が開示されている。この熱間プレス成形用金型には成形面の側で開口した冷媒供給吐出口が形成されている。この冷媒吐出口は冷媒供給管に繋がっており冷媒吐出口から冷媒を吐出できるようになっている。また、この熱間プレス成形用金型には成形面の側で開口した凹部が形成されており、上記の冷媒吐出口から吐出された冷媒と凹部とによる冷却効果で熱間プレス成形品の強度をステップ状に変化させることができる。
特開２００７−７５８３４の公報

しかしながら、この特許文献１に開示された熱間プレス成形用金型は、上記のような冷媒供給管や凹部といった複雑な型冷却構造を設けなくてはならず、そのうえステップ状にしか強度を変化させることができない。

本発明は、上記事実を考慮して、金型構造を複雑にしなくても、所望の部位に焼き入れを施せるプレス加工方法及びプレス加工品を得ることが目的である。

請求項１に記載の本発明に係るプレス加工方法は、プレス加工によって所定の形状に板材を成形するためのプレス加工方法であって、前記板材の厚さ方向に対して直交する前記板材の一端と他端との各々に電極を接続して、前記一端及び前記他端の何れか一方から他方へ向けて電流を流して前記板材を加熱する加熱工程と、前記加熱工程にて加熱された前記板材をプレスすると共に冷却して成形する成形工程と、を備え、更に、前記板材の両端よりも中央側で、前記板材の一端から他端への向き及び前記板材の厚さ方向の双方に対して直交した前記板材の幅方向の端部を幅方向中央側に設定すると共に、前記板材の一端から他端への向きに対して幅方向端部が１５度以上９０度以下の角度で傾斜した電流密度変化部を前記板材の両端と前記板材の中央側との間に設定して前記加熱工程での前記板材の温度分布を制御する。

請求項１に記載の本発明に係るプレス加工方法では、加熱工程において板材の厚さ方向に対して直交する向きに沿った板材の一端と他端とに電極が接続されて板材に電流が流される。このように板材が通電されることで板材が加熱される。このような加熱工程を経た板材は、成形工程にてプレスされると共に冷却されることで所望の形状に成形される。

ここで、板材は、その両端よりも中央側で、板材の幅方向（板材の一端から他端への向き及び板材の厚さ方向の双方に対して直交する向き）の端部が幅方向中央側に設定される。しかも、板材の中央側と板材の一端及び他端との間には、電流密度変化部が設定され、この電流密度変化部では板材の一端から他端への向きに対して幅方向端部が１５度以上９０度以下の角度で傾斜している。

このような形状に板材が設定されることで、加熱工程で板材が通電加熱されると、通電方向（板材の一端から他端への向き、又は、その反対方向）の中央部側で且つ電流密度変化部を設定することにより屈曲又は湾曲した幅方向端部の側で電流密度が高くなる。これにより、通電方向の両端側で加熱温度が低く、板材の通電方向中央部側、特に、板材の中央側の部分における電流密度変化部側の端部で且つ当該部分の幅方向端部近傍の加熱温度が高くなる。

このようにして加熱された板材が成形工程でプレス成形されると共に冷却されると、成形品のうち、通電方向に沿った板材の両端側に対応した部分で焼き入れを施さないか、又は、焼き入れ範囲を狭くでき、板材の通電方向中央部側、特に、板材の中央側の部分における電流密度変化部側の端部で且つ当該部分の幅方向端部近傍で焼き入れを施すことができる。

さらに、電流密度変化部における板材の外側の端部での幅方向寸法と中央側の端部での幅方向寸法との差と同じ長さで、電流密度変化部側における板材の中央側の端部から更に中央側の範囲で焼き入れ可能な温度の範囲の広さを比較すると、上記の傾斜角度が９０度の場合よりも、４５度の場合の方が広く、４５度の場合よりも３０度の場合の方が広くなり、更に、３０度の場合よりも１５度の場合の方が広くなる。

したがって、電流密度変化部における幅方向端部の傾斜角度を１５度から９０度の範囲内で適宜に設定することにより、焼き入れ範囲の広さを設定できる。

これにより、プレス成形品において強度を持たせたい部位を通電方向中央側（特に、電流密度変化部の中央側の端部における幅方向両端近傍）に設定し、この部分を加熱工程で充分に加熱して成形工程における冷却で焼き入れし、曲げ加工及び穴抜き加工等の加工や後に溶接等が施される部位等を通電方向端部側等に設定して、この部分を加熱工程で充分な加熱をせずに成形工程で冷却することにより焼き入れが施されないか、又は、焼き入れを少なくすることで高い溶接性や加工性等の特性を持たせることができる。

しかも、成形工程よりも前の加熱工程において板材に焼き入れ可能な部位と焼き入れ不可能な部位とを加熱制御するので、成形工程で用いる金型に、所定範囲のみを冷却するための複雑な冷却構造等を用いなくても、プレス成形品に焼き入れが施された部位と、焼き入れが施されない部位とを任意に形成できる。このため、型コスト等も安価になる。

請求項２に記載の本発明に係るプレス加工品は、厚さ方向に対して直交する向きに沿った一端と他端とに電極を接続して、前記電極間で電流を流すことにより加熱された板材を、プレス加工しつつ冷却することで形成されるプレス加工品であって、加熱される前記板材の両端よりも中央側で、前記板材の一端から他端への向き及び前記板材の厚さ方向の双方に対して直交した前記板材の幅方向の端部を幅方向中央側に設定すると共に、前記板材の一端から他端への向きに対して幅方向端部が１５度以上９０度以下の角度で傾斜した電流密度変化部を前記板材の両端と前記板材の中央側との間に設定することで加熱された前記板材の温度分布が制御され、冷却後において焼き入れが施された部位と焼き入れが施されない部位とが形成されている。

請求項２に記載の本発明に係るプレス加工品を形成する板材は、厚さ方向に対して直交する向きに沿った一端と他端とに電極が接続され、これらの電極間で電流が流されることで加熱される。ここで、この板材は、両端よりも中央側で、板材の一端から他端への向き及び板材の厚さ方向の双方に対して直交した板材の幅方向の端部が幅方向中央側に設定される。しかも、板材の両端と中央側との間には電流密度変化部が設定される。この電流密度変化部では、幅方向端部が板材の一端から他端への向きに対して１５度以上９０度以下の角度で傾斜している。

このようにして加熱された板材が成形工程でプレス成形されると共に冷却されると、成形品のうち、通電方向に沿った板材の両端側に対応した部分で焼き入れを施さないか、又は、焼き入れ範囲を狭くでき、板材の通電方向中央部側、特に、板材の中央側の部分における電流密度変化部側の端部で且つ当該部分の幅方向端部近傍で焼き入れを施すことができる。

さらに、電流密度変化部における板材の外側の端部での幅方向寸法と中央側の端部での幅方向寸法との差と同じ長さで、電流密度変化部側における板材の中央側の端部から更に中央側の範囲で焼き入れ可能な温度の範囲の広さを比較すると、上記の傾斜角度が９０度の場合よりも、４５度の場合の方が広く、４５度の場合よりも３０度の場合の方が広くなり、更に、３０度の場合よりも１５度の場合の方が広くなる。

したがって、電流密度変化部における幅方向端部の傾斜角度を１５度から９０度の範囲内で適宜に設定することにより、焼き入れ範囲の広さを設定できる。

このため、この板材の両端側と中央側、特に、電流密度変化部における板材の中央側の端部での幅方向端部の近傍とで電流密度が他の部位とは異なる部位が設定され、板材の電流密度が高い中央側で且つ電流密度変化部を設定することにより屈曲又は湾曲した幅方向端部の側で電流密度が高くなる。これにより、両電極間で通電されても、板材の両端では高温に加熱されることがないが、板材の通電方向中央部側（更に言えば、板材の通電方向中央部側で且つ上記のように屈曲又は湾曲した幅方向端部の側）では高温に加熱されて、焼き入れ可能な部位が形成される。

したがって、このような板材がプレス成形されつつ冷却されることで形成されたプレス加工品は、板材の通電方向中央部側、特に、電流密度変化部における板材の中央側の端部での幅方向端部の近傍には焼き入れが施され、これにより、機械的強度が向上しているが、他の所望の部位には焼き入れが施されず、敢えて焼き入れを施さないことによるメリット、例えば、防錆処理を施した際の防錆性能や、溶接を施す際の溶接性を得ることができる。

請求項３に記載の本発明に係るプレス加工品は、請求項２に記載の本発明において、長手方向両端部には防錆処理が施されている。

請求項３に記載の本発明に係るプレス加工品では、長手方向両端部に防錆処理が施されている。プレス加工品において、焼き入れが施されない部位に防錆処理が施されるため、長手方向両端部では防錆機能処理が良好に発揮され、長手方向両端部の防錆性能を得ることができる。

以上説明したように、請求項１に記載の本発明に係るプレス加工方法では、プレス加工及び冷却を施す成形工程よりも前の加熱工程で、通電方向に沿った板材の中央側で、特に、電流密度変化部における板材の中央側の端部での幅方向端部の近傍で焼き入れ可能な部位を設定でき、両端側で焼き入れが施されないか、又は、焼き入れ範囲を狭く設定でき、成形の際に複雑な型冷却構造が不要であるため、型コスト等も安価になる。

請求項２に記載の本発明に係るプレス加工品では、板材の状態で通電加熱する際の通電方向中央側で、特に、電流密度変化部における板材の中央側の端部での幅方向端部の近傍で焼き入れを施して機械的強度を向上させ、敢えて焼き入れを施さないことによるメリット、例えば、防錆処理を施した際の防錆性能や、溶接を施す際の溶接性を得ることができる。しかも、プレス成形を施す前に、板材に焼き入れ可能な部位と焼き入れ不可能な部位とを作り込むので、プレス成形の際に複雑な型冷却構造が不要であるため、型コスト等も安価になる。

請求項３に記載の本発明に係るプレス加工品では、焼き入れを施さない長手方向両端部に防錆処理が施されているため、長手方向両端部の防錆性能を得ることができる。

次に、各実施の形態について説明する。なお、以下の各実施の形態のうち、第２の実施の形態、第３の実施の形態、及び第１０の実施の形態を本発明の実施の形態とし、他の実施の形態は参考例として説明する。
＜第１の実施の形態の構成＞
図１には第１の実施の形態に係るプレス加工方法における加熱工程が概略的に示されている。本実施の形態に係るプレス加工方法では、後述する加熱工程で板材としての金属平板１０が通電加熱された後に成形工程でプレス加工される。図１に示されるように、金属平板１０は平面視で上底側の辺と下底側の辺の方とが互いに平行で厚さが均一な台形状とされている。さらに、金属平板１０は上底側の辺よりも下底側の辺の方が長く、しかも、上底側の辺の中央と下底側の辺の中央とが、上底側の辺及び下底側の辺に双方に対して直交する同一線上に位置するように設定されている。

この金属平板１０の下底側には電極１２が接続され、金属平板１０の上底側には電極１４が接続される。電極１２は焼き入れ装置１６における電源１８のプラス極に接続され、電極１４は焼き入れ装置１６における電源１８のマイナス極に接続される。したがって、本実施の形態に係るプレス加工方法では、平面視台形の金属平板１０の下底側から上底側へ向けて電流が流れる。

＜第１の実施の形態の作用、効果＞
次に、本実施の形態に係るプレス加工方法の工程の説明を通して本実施の形態の作用並びに効果について説明する。

本実施の形態に係るプレス加工方法では、加熱工程で上記の金属平板１０が通電加熱される。図１に示されるように、加熱工程では電極１２、１４に金属平板１０が接続された状態で、電極１２から金属平板１０を介して電極１４の側へ電流を流すと、金属平板１０が有する電気抵抗によって金属平板１０が加熱される。ここで、金属平板１０は厚さが一定であるものの、平面視では上底側の辺よりも下底側の辺の方が長くなる台形状である。したがって、電極１２、１４間を流れる電流の向きに対して直交する向きに金属平板１０を切った場合の金属平板１０の断面積は電極１２の側に比べて電極１４の側で小さくなる。このため、金属平板１０を流れる電流の電流密度は電極１２の側に比べて電極１４の側で大きくなり、これにより、金属平板１０に電流を流した場合には、電極１２の側に比べて電極１４の側で金属平板１０の温度が高くなる。

ここで、厚さ１．２ｍｍの焼き入れ用鋼板を金属平板１０として用いた場合の温度分布が図２に示されている。図２に示される各金属平板１０は、図１における電極１２、１４間の距離Ｌ１が６００ｍｍに設定され、電極１２との接続部分における金属平板１０の幅寸法Ｄ１（すなわち、下底側の辺に平行な寸法）は１２０ｍｍに設定されている。さらに、電極１４との接続部分における金属平板１０の幅寸法Ｄ２（すなわち、上底側の辺に平行な寸法）は、図２の（Ａ）で１０８ｍｍに設定され、図２の（Ｂ）で１０２ｍｍに設定され、図２（Ｃ）で８４ｍｍに設定されている。

本実施の形態では、上記のように金属平板１０に流れる電流の向き、すなわち、電極１２から電極１４への向きに金属平板１０の幅寸法は漸次短くなるので、電極１２から電極１４への向きに電流密度は漸次高くなるが、特に、焼き入れ可能な温度、すなわち、摂氏８５０度から９５０度まで金属平板１０を加熱できるまで電流密度が高くなる部位を本実施の形態において電流密度変化部２２とすると、図２の（Ａ）から（Ｃ）においてハッチングが施された部位が電流密度変化部２２となる。

ここで、図２の（Ａ）に示される例では、電極１２との接続部分における金属平板１０の幅寸法Ｄ１に対して電極１４との接続部分における金属平板１０の幅寸法Ｄ２は１０％短くなっており、したがって、電極１２から電極１４への向きに対して直交する向きに切った金属平板１０の断面積は、電極１２との接続部分に対して電極１４との接続部分では１０％減少している。一方で、図２（Ａ）に示される例では、電極１４との接続部分から電極１２との接続部分の側へ２２６ｍｍの長さ（すなわち、図２（Ａ）の矢印Ｌ２の範囲）まで電流密度変化部２２が形成される。すなわち、電極１２との接続部分に対して電極１４との接続部分で金属平板１０の断面積が１０％減少する構成では、電極１２と電極１４との間における金属平板１０の厚さ方向一方の側における面積比で、電極１４との接続部分から約４０％の範囲が焼き入れ可能な温度まで加熱される。

これに対して、図２の（Ｂ）に示される例では、電極１２との接続部分における金属平板１０の幅寸法Ｄ１に対して電極１４との接続部分における金属平板１０の幅寸法Ｄ２は１５％短くなっており、したがって、電極１２から電極１４への向きに対して直交する向きに切った金属平板１０の断面積は、電極１２との接続部分に対して電極１４との接続部分では１５％減少している。一方で、図２（Ｂ）に示される例では、電極１４との接続部分から電極１２との接続部分の側へ１９４ｍｍの長さ（すなわち、図２（Ｂ）の矢印Ｌ２の範囲）まで電流密度変化部２２が形成される。すなわち、電極１２との接続部分に対して電極１４との接続部分で金属平板１０の断面積が１５％減少する構成では、電極１２と電極１４との間における金属平板１０の厚さ方向一方の側における面積比で、電極１４との接続部分から約３０％の範囲が焼き入れ可能な温度まで加熱される。

また、図２の（Ｃ）に示される例では、電極１２との接続部分における金属平板１０の幅寸法Ｄ１に対して電極１４との接続部分における金属平板１０の幅寸法Ｄ２は３０％短くなっており、したがって、電極１２から電極１４への向きに対して直交する向きに切った金属平板１０の断面積は、電極１２との接続部分に対して電極１４との接続部分では３０％減少している。一方で、図２（Ｃ）に示される例では、電極１４との接続部分から電極１２との接続部分の側へ６６ｍｍの長さ（すなわち、図２（Ｃ）の矢印Ｌ２の範囲）まで電流密度変化部２２が形成される。すなわち、電極１２との接続部分に対して電極１４との接続部分で金属平板１０の断面積が３０％減少する構成では、電極１２と電極１４との間における金属平板１０の厚さ方向一方の側における面積比で、電極１４との接続部分から約１０％の範囲が焼き入れ可能な温度まで加熱される。

このように、平面視台形状の金属平板１０では、加熱工程で金属平板１０の下底側から上底側へ向けて電流を流すと、電流の向きに沿った金属平板１０の中間部よりも上底側に電流密度変化部２２が形成され、これにより、電流の向きに沿った金属平板１０の中間部よりも上底側に焼き入れ可能な部位が形成されて、電流の向きに沿った金属平板１０の中間部よりも下底側に焼き入れ不可能な部位が形成される。

加熱工程で上記のように通電加熱された金属平板１０は、成形工程で所定の形状にプレス成形される。この成形工程では、図３に示されるように、加熱された金属平板１０が金型２４にセットされる。金型２４には冷却水等の冷媒２６が流れる流路２８が形成されており、この金型２４により通電加熱された金属平板１０がプレスされると、金属平板１０は所定の形状に成形されると共に、冷媒２６で冷却された金型２４により急冷（冷却）される。この金型２４による金属平板１０の急冷で、金属平板１０の中間部よりも上底側の焼き入れ可能な部位に焼き入れが施される。

このように、本実施の形態に係るプレス成形方法では、加熱工程で金属平板１０を通電加熱するにあたり、金属平板１０を平面視台形状に形成することで、この台形の上底側での金属平板１０の幅寸法と、下底側での幅寸法の比で金属平板１０の上底側からの焼き入れ可能範囲を設定できる。このため、所望の広さの焼き入れ可能範囲を金属平板１０に容易に形成できる。したがって、本実施の形態を適用することで、金属平板１０の状態での厚さ方向に対して直交する一方向に沿った中間部よりも一方の側の所望の範囲に焼き入れを施して他方の側に焼き入れを施さないプレス成形品を容易に製造できる。

しかも、加熱工程による通電加熱が終了した金属平板１０を成形工程でプレス成形するので、金型２４の構造、特に金型２４の冷却構造を複雑にしなくてもよく、型コスト等も安価になる。

＜第２の実施の形態の構成＞
次に、本発明のその他の実施の形態について説明する。なお、以下の各実施の形態を説明するにあたり、前記第１の実施の形態を含めて説明している実施の形態よりも前出の実施の形態と基本的に同一の部位に関しては、同一の符号を付与してその説明を省略する。また、以下の第２の実施の形態から第８の実施の形態では、基本的に成形工程が前記第１の実施の形態と同じであるため、第２の実施の形態から第８の実施の形態の各々を説明するに際して成形工程に関する説明は省略する。

図４には本発明の第２の実施の形態に係るプレス加工方法における加熱工程が概略的に示されている。本実施の形態では板材としての金属平板３０が通電加熱される。図４に示されるように、金属平板３０は一対の幅広部３２、３４を備えている。幅広部３２は厚さが一定とされて、平面視で長方形状に形成されている。これに対して、幅広部３４は幅広部３２と略同一形状に形成されている。幅広部３２と幅広部３４との間には幅狭部３６が形成されている。厚さ寸法が幅広部３２、３４と同じ平面視長方形に形成されている。

但し、幅狭部３６は金属平板３０の幅方向に沿った寸法Ｄ４が、この向きに沿った幅広部３２、３４の寸法Ｄ３よりも短く設定されている。幅狭部３６の幅広部３２側の端部は金属平板３０の幅方向に沿った中央が幅広部３２の幅狭部３６側の端部における金属平板３０の幅方向に沿った中央に略一致した状態で幅広部３２の幅狭部３６側の端部に繋がっている。また、幅狭部３６の幅広部３４側の端部は金属平板３０の幅方向に沿った中央が幅広部３４の幅狭部３６側の端部における金属平板３０の幅方向に沿った中央に略一致した状態で幅広部３４の幅狭部３６側の端部に繋がっている。

このように、幅広部３２、３４と幅狭部３６とにより構成される金属平板３０は、幅広部３２に電極１２が接続されて幅広部３４に電極１４が接続される。したがって、電流は幅広部３２から幅狭部３６を介して幅広部３４へ流れる。また、金属平板３０における幅広部３２と幅狭部３６との境界は電流密度変化部３８とされ、幅広部３４と幅狭部３６との境界は電流密度変化部４０とされる。電極１２、１４間で流れる電流の向きに対して直交する向きに金属平板３０を切った場合、電流密度変化部３８及び電流密度変化部４０を境に断面積が急変する。

＜第２の実施の形態の作用、効果＞
以上の構成の金属平板３０には、加熱工程で電極１２、１４が接続されて通電加熱される。この状態で、電極１２から金属平板３０を介して電極１４の側へ電流を流すと、金属平板３０が有する電気抵抗によって金属平板３０が加熱される。ここで、金属平板３０は厚さが一定であるものの、電流の向きに沿った金属平板３０の中間部に位置する幅狭部３６は、電極１２が接続された幅広部３２や電極１４が接続された幅広部３４よりも金属平板３０の幅方向に沿った寸法が短い。このため、電流の向きに対して直交する向きに切った幅狭部３６の断面積は幅広部３２、３４の断面積よりも小さい。したがって、幅狭部３６では幅広部３２、３４よりも電流密度が高くなり、幅狭部３６において金属平板３０の温度が高くなる。

しかも、金属平板３０の幅方向に沿った幅狭部３６の中央と、金属平板３０の幅方向に沿った幅広部３２、３４の中央とが略一致するように幅狭部３６と幅広部３２、３４とが繋がっているため、幅狭部３６と幅広部３２との境である電流密度変化部３８及び幅狭部３６と幅広部３４との境である電流密度変化部４０では、金属平板３０の幅方向に沿った段差が金属平板３０の幅方向両端部に形成される。このため、電極１２、１４間で電流を流すと、電流密度変化部３８、４０における金属平板３０の幅方向両端側で特に電流密度が高くなる。これにより、電流の向きに沿った幅狭部３６の両端部近傍で且つ金属平板３０の幅方向に沿った幅狭部３６の両端部近傍において特に温度が高くなる。

ここで、図５の（Ａ）から（Ｃ）には、電極１２、１４間で電流を流すことにより加熱された金属平板３０の温度分布が図４における二点鎖線の楕円Ｂで囲まれた部分とその近傍部分における拡大した斜視図により示されている。

なお、これらの図５の（Ａ）から（Ｃ）において、ハッチングは断面を示しているのではなく、温度分布を示しており、同じ向きで同じ幅のハッチングが施されている範囲は、概ね同じ温度範囲になっている。また、ハッチングは幅が密な範囲ほど温度が高いことを意味しており、最も幅が広いハッチングが施された範囲の温度は、概ね摂氏８５０度未満で焼き入れ不可能な温度範囲となっている。

図５の（Ａ）から（Ｃ）に示される各金属平板３０には、厚さ１．２ｍｍの焼き入れ用鋼板が用いられ、金属平板３０の幅方向に沿った幅広部３２、３４の寸法（図４における金属平板３０の幅方向に沿った寸法Ｄ３）は１２０ｍｍに設定されている。さらに、図５の（Ａ）に示される金属平板３０は、図４における金属平板３０の幅方向に沿った幅狭部３６の寸法Ｄ４が１１４ｍｍに設定されている。また、図５の（Ｂ）に示される金属平板３０は幅狭部３６の寸法Ｄ４が１０２ｍｍに設定されており、図５の（Ｃ）に示される金属平板３０は幅狭部３６の寸法Ｄ４が８４ｍｍに設定されている。

図５の（Ａ）に示される金属平板３０では、電流の向きに対して直交する向きに切った金属平板３０の断面積が、電流密度変化部３８、４０を境に幅広部３２、３４に対して幅狭部３６で５％減少している。この金属平板３０では、電流の向きに沿った幅狭部３６の両端部近傍で且つ金属平板３０の幅方向に沿った幅狭部３６の両端部近傍において金属平板３０の温度が高くなるものの、断面積の変化が５％と小さいので、幅狭部３６の幅広部３２、３４の側の端部から中央側への所定範囲（例えば、幅狭部３６の幅広部３２、３４の側の端部から寸法Ｄ３と寸法Ｄ４との差Ｄ５の長さの範囲）では、その全体が焼き入れ可能な温度（すなわち、摂氏８５０度から９５０度）まで幅狭部３６が加熱される。

これに対して、図５の（Ｂ）に示される金属平板３０では、電流の向きに対して直交する向きに切った金属平板３０の断面積が、電流密度変化部３８、４０を境に幅広部３２、３４に対して幅狭部３６で１５％減少している。この金属平板３０では、電流の向きに沿った幅狭部３６の両端部近傍で且つ金属平板３０の幅方向に沿った幅狭部３６の両端部近傍において温度が最も高くなり、電流の向きに沿った幅狭部３６の中央側及び金属平板３０の幅方向に沿った中央側ほど幅狭部３６の温度が低くなる。この金属平板３０において、幅狭部３６の幅広部３２、３４の側の端部から上記の所定範囲と同じ面積の範囲（例えば、幅狭部３６の幅広部３２、３４の側の端部から寸法Ｄ３と寸法Ｄ４との差Ｄ５の長さの範囲）で焼き入れ可能な温度まで加熱された範囲は約３２％となる。

さらに、図５の（Ｃ）に示される金属平板３０では、電流の向きに対して直交する向きに切った金属平板３０の断面積が、電流密度変化部３８、４０を境に幅広部３２、３４に対して幅狭部３６で３０％減少している。このように幅広部３２、３４に対する幅狭部３６の断面積が減少することで温度分布は更に顕著になり、この金属平板３０では、電流の向きに沿った幅狭部３６の両端部近傍で且つ金属平板３０の幅方向に沿った幅狭部３６の両端部近傍においてのみ加熱され、上記の所定範囲と同じ面積の範囲（例えば、幅狭部３６の幅広部３２、３４の側の端部から寸法Ｄ３と寸法Ｄ４との差Ｄ５の長さの範囲）で焼き入れ可能な温度まで加熱された範囲は約４．６％となる。

このように、本実施の形態に係るプレス加工方法では、加熱工程で金属平板３０を通電加熱するにあたり、通電加熱の際の電流の向きに沿った中央側で金属平板３０に幅狭部３６を形成することによって幅狭部３６と幅広部３２、３４との境界部分に電流密度変化部３８、４０を形成するので、幅狭部３６の四隅とその近傍において焼き入れ可能な部位を設定できる。しかも、金属平板３０の幅方向に沿った幅広部３２、３４の寸法と、金属平板３０の幅方向に沿った幅狭部３６の寸法との比で幅狭部３６の四隅とその近傍における焼き入れ可能な部位の範囲を設定できる。これにより、成形工程で金属平板３０をプレス成形すると共に急冷することで金属平板３０の四隅とその近傍の所望の範囲に対応した部位に焼き入れを施したプレス成形品を容易に製造できる。

しかも、加熱工程による通電加熱が終了した金属平板３０を成形工程でプレス成形するので、金型２４の構造、特に金型２４の冷却構造を複雑にしなくてもよく、型コスト等も安価になる。

＜第３の実施の形態の構成＞
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。

図６には本実施の形態に係るプレス加工方法における加熱工程が概略的に示されている。本実施の形態では板材としての金属平板５０が熱処理加工される。図６に示されるように、金属平板５０は幅広部３２と幅狭部３６との間に電流密度変化部としての台形部５２が形成されている。台形部５２は幅狭部３６の側の辺と幅広部３２の側の辺とが平行な台形状とされ、金属平板５０の幅方向に沿った台形部５２の両側の端部は、幅広部３２の側から幅狭部３６の側へ向けて漸次短くなっている。

一方、金属平板５０は幅広部３４と幅狭部３６との間に電流密度変化部としての台形部５４が形成されている。台形部５４は幅狭部３６の側の辺と幅広部３４の側の辺とが平行な台形状とされ、金属平板５０の幅方向に沿った台形部５４の両側の端部は、幅広部３４の側から幅狭部３６の側へ向けて漸次短くなっている。

すなわち、幅狭部３６と幅広部３２、３４との境が電流密度変化部３８、４０とされた前記第２の実施の形態における金属平板３０とは異なり、本実施の形態における金属平板５０における電流密度変化部（すなわち、台形部５２、５４）は、電極１２から電極１４への向き（すなわち、金属平板５０に電流を流した際の電流の向き）に広がりを有している。このため、金属平板３０とは異なり、電流の向きに対して直交する向きに金属平板５０を切った場合、幅広部３２、３４の側から幅狭部３６の側へ向けて台形部５２、５４の断面積が漸次減少する。

＜第３の実施の形態の作用、効果＞
以上の構成の金属平板５０には、加熱工程で電極１２、１４が接続されて通電加熱される。金属平板５０は、前記第２の実施の形態における金属平板３０と同様に、幅広部３２、３４よりも幅狭部３６で電流の向きに対して直交する向きに切った断面積が小さくなる。このため、幅狭部３６では幅広部３２、３４よりも電流密度が高くなり、幅狭部３６において金属平板５０の温度が高くなる。

しかも、幅広部３２、３４と幅狭部３６との間の台形部５２、５４は、金属平板５０の幅方向に沿った寸法が幅狭部３６の側へ向けて漸次小さくなる。このような構成では、前記第２の実施の形態における金属平板３０と同様に電流の向きに沿った幅狭部３６の両端部近傍で且つ金属平板５０の幅方向に沿った幅狭部３６の両端部近傍において特に温度が高くなる。

ここで、図７の（Ａ）から（Ｃ）には、電極１２、１４間で電流を流すことにより加熱された金属平板５０の温度分布が図６における二点鎖線の楕円Ｂで囲まれた部分とその近傍部分における拡大した斜視図により示されている。

なお、これらの図７の（Ａ）から（Ｃ）において、ハッチングは断面を示しているのではなく、温度分布を示しており、同じ向きで同じ幅のハッチングが施されている範囲は、概ね同じ温度範囲になっている。また、ハッチングは幅が密な範囲ほど温度が高いことを意味しており、最も幅が広いハッチングが施された範囲の温度は、概ね摂氏８５０度未満で焼き入れ不可能な温度範囲となっている。

図７の（Ａ）から（Ｃ）に示される各金属平板５０には、厚さ１．２ｍｍの焼き入れ用鋼板が用いられ、金属平板５０の幅方向に沿った幅広部３２、３４の寸法は１２０ｍｍに設定され、金属平板５０の幅方向に沿った幅狭部３６の寸法は８４ｍｍに設定されている。

さらに、これらの図７の（Ａ）から（Ｃ）に示される金属平板５０は、図６における金属平板５０の幅方向に沿った台形部５２、５４の両端の傾斜角度θが異なっており、その結果、金属平板５０の長手方向に沿った台形部５２、５４の寸法が異なっている。

すなわち、図７の（Ａ）に示される金属平板５０では傾斜角度θが１５度に設定されており、このため、金属平板５０の長手方向に沿った台形部５２、５４の寸法が６７ｍｍとなっている。また、図７の（Ｂ）に示される金属平板５０では傾斜角度θが３０度に設定されており、このため、金属平板５０の長手方向に沿った台形部５２、５４の寸法が３１ｍｍとなっている。さらに、図７の（Ｃ）に示される金属平板５０では傾斜角度θが４５度に設定されており、このため、金属平板５０の長手方向に沿った台形部５２、５４の寸法が１８ｍｍとなっている。ちなみに、図７での図示は省略するが、台形部５２、５４の傾斜角度を９０度に設定した構成は、図５の（Ｃ）に示される構成になる。

前記第２の実施の形態にて説明したように、図５の（Ｃ）にて示される構成では、電流の向きに対して直交する向きに切った金属平板３０の断面積が、電流密度変化部３８、４０を境に幅広部３２、３４に対して幅狭部３６で３０％減少しているため、幅狭部３６の幅広部３２、３４側の端部近傍で且つ金属平板３０の幅方向両端部近傍においてのみ加熱され、幅狭部３６の幅広部３２、３４の側の端部から図４の寸法Ｄ３と寸法Ｄ４との差Ｄ５の長さの範囲で焼き入れ可能な温度まで加熱された範囲は約４．６％となっていた。

これに対し、図７（Ｃ）に示される金属平板５０では、電流の向きに対して直交する向きに切った幅広部３２、３４の断面積に対する幅狭部３６の断面積の変化率は図５の（Ｃ）に示される構成と変わらない。しかしながら、電流密度変化部である台形部５２、５４が幅広部３２、３４と幅狭部３６との間に介在していることで、幅広部３２、３４から幅狭部３６までの断面積の変化が図５の（Ｃ）に示される構成に比べて緩やかになっている。

このため、図７（Ｃ）に示される金属平板５０においても幅狭部３６の幅広部３２、３４側の端部近傍で且つ金属平板５０の幅方向両端部近傍においてのみ加熱されるが、幅狭部３６の幅広部３２、３４の側の端部から図４の寸法Ｄ３と寸法Ｄ４との差Ｄ５の長さの範囲で焼き入れ可能な温度まで加熱された範囲は約８．２％と広がる。

また、図７（Ｂ）に示される金属平板５０では、幅広部３２、３４から幅狭部３６までの断面積の変化が更に緩やかになるので、図４の寸法Ｄ３と寸法Ｄ４との差Ｄ５の長さの範囲で焼き入れ可能な温度まで加熱された範囲は約１６％と広がり、図７の（Ａ）に示される金属平板５０では、図４の寸法Ｄ３と寸法Ｄ４との差Ｄ５の長さの範囲で焼き入れ可能な温度まで加熱された範囲が約３８％と広がる。

このように、本実施の形態に係るプレス加工方法では、加熱工程で金属平板５０を通電加熱するにあたり、幅狭部３６と幅広部３２、３４との断面積の比率を変えなくても、台形部５２、５４における幅方向端部の傾斜角度θを適宜に設定することで幅狭部３６の四隅とその近傍において焼き入れ可能な範囲を設定できる。このため、成形工程にて金属平板５０がプレス成形されると共に急冷されることで、金属平板５０における幅狭部３６の四隅とその近傍に対応した部分に焼き入れを施すことができる。これにより、平面視略矩形とされた金属平板５０の四隅とその近傍の所望の範囲に対応した部位に焼き入れを施したプレス成形品を容易に製造できる。

しかも、加熱工程による通電加熱が終了した金属平板５０を成形工程でプレス成形するので、金型２４の構造、特に金型２４の冷却構造を複雑にしなくてもよく、型コスト等も安価になる。

＜第４の実施の形態の構成＞
次に、第４の実施の形態について説明する。

図８には本実施の形態に係るプレス加工方法における加熱工程が概略的に示されている。本実施の形態では板材としての金属平板７０が熱処理加工される。図８に示されるように、金属平板７０には、その長手方向一端部の近傍に電極１２が取り付けられ、長手方向他端部の近傍に電極１４が電極１２に対して平行に取り付けられる。電極１２と電極１４との対向方向及び金属平板７０の厚さ方向の双方に対して直交した金属平板７０は幅方向の一方（図８の下側）の端部が幅方向一方の側の外方（図８の金属平板７０の下側）の所定位置を曲率の中心として幅方向中央側へ一定の曲率で凹むように湾曲している。

また、金属平板７０は幅方向他方（図８の上側）の端部が幅方向一方の側の所定位置を曲率の中心として幅方向一方の端部と同じ曲率半径で幅方向他方の側へ膨らむように湾曲している。このため金属平板７０は、電極１２の側から電極１４の側へ向けて幅寸法の変化はないものの、電極１２、１４の対向方向両端側に対して中央側が幅方向外方へオフセットされている。

＜第４の実施の形態の作用、効果＞
以上の構成の金属平板７０には、加熱工程で電極１２、１４が接続されて通電加熱される。金属平板７０に電流を流した場合、電流は電極１２から電極１４へ最短距離で流れようとする。ここで、金属平板７０は上記のように電極１２、１４の対向方向両端側に対して中央側が幅方向外方へオフセットされている。このため、電極１２と電極１４との対向方向に沿った金属平板７０の中央側へ向けて、金属平板７０の幅方向一端側の電流密度が漸次高くなる（すなわち、本実施の形態では、金属平板７０の電極１２と電極１４との間が電流密度変化部となる）。このため、金属平板７０に電流を流して金属平板７０を加熱した場合、金属平板７０の幅方向中央よりも一方の側を高温にできる。

ここで、図９の（Ａ）から（Ｃ）には、電極１２、１４間で電流を流すことにより加熱された金属平板７０の温度分布が斜視図により示されている。なお、これらの図９の（Ａ）から（Ｃ）において、ハッチングは断面を示しているのではなく、温度分布を示しており、同じ向きで同じ幅のハッチングが施されている範囲は、概ね同じ温度範囲になっている。また、ハッチングは幅が密な範囲ほど温度が高いことを意味している。

図９の（Ａ）から（Ｃ）に示される各金属平板７０には、厚さ１．２ｍｍの焼き入れ用鋼板が用いられている。また、図９の（Ａ）から（Ｃ）に示される各金属平板７０に取り付けられた電極１２と電極１４との間の距離は何れも６００ｍｍとされ、さらに、電極１２と電極１４との対向方向及び金属平板７０の厚さ方向の双方に対して直交する向きに沿った金属平板７０の幅方向の寸法は、図９の（Ａ）から（Ｃ）に示される各金属平板７０で同じ寸法に設定されている。

但し、図９の（Ａ）から（Ｃ）の各々に示される金属平板７０は幅方向端部の曲率半径が異なる。このため、各金属平板７０で幅方向のオフセット寸法（図８の寸法Ｌ６）が異なる。これにより、電極１２、１４との接続部分において電極１２と電極１４との対向方向及び金属平板７０の厚さ方向の双方に対して直交する向きに切った金属平板７０の断面積と、電極１２と電極１４との対向方向中央部における上記のオフセット部分の金属平板７０の断面積の比、すなわち、電極１２、１４との接続部分に対する電極１２と電極１４との対向方向中央部での断面積の減少率が異なる。

詳細には、図９の（Ａ）に示される金属平板７０では、金属平板７０の幅方向端部の曲率半径が３０００ｍｍに設定されており、上記の断面積の減少率は１３％になっている。また、図９の（Ｂ）に示される金属平板７０では、金属平板７０の幅方向端部の曲率半径が２０００ｍｍに設定されており、上記の断面積の減少率は１９％になっている。さらに、図９の（Ｃ）に示される金属平板７０では、金属平板７０の幅方向端部の曲率半径が１０００ｍｍに設定されており、上記の断面積の減少率は３９％になっている。

図９の（Ａ）に示されるように、電極１２、１４との接続部分での断面積に対する電極１２と電極１４との対向方向中央部での断面積の減少率が１３％と比較的小さい場合には、金属平板７０の幅方向一方の側（図８の下側）で他方の側（図８の上側）よりも温度が高くなるものの、幅方向一方の側と他方の側との温度差が小さくなる。このため、電極１２と電極１４との間における金属平板７０の約９５％の範囲で焼き入れ可能な温度まで加熱される。

また、図９の（Ｂ）に示されるように、電極１２、１４との接続部分での断面積に対する電極１２と電極１４との対向方向中央部での断面積の減少率が１９％と比較的小さいので、金属平板７０の幅方向一方の側で他方の側よりも温度が高くなるものの、幅方向一方の側と他方の側との温度差が小さく、電極１２と電極１４との間における金属平板７０の約９４％の範囲で焼き入れ可能な温度まで加熱される。

これに対し、図９の（Ｃ）に示されるように、電極１２、１４との接続部分での断面積に対する電極１２と電極１４との対向方向中央部での断面積の減少率が３９％と比較的大きくなると、上記のオフセットされた範囲での温度が上昇し難くなり、電極１２、１４との接続部分における金属平板７０の幅方向他方の端部を結んだ直線を境とする金属平板７０の幅方向一方の側と他方の側とで温度分布の変化が顕著になる。

このように、本実施の形態に係るプレス加工方法では、金属平板７０の幅寸法を変えずに電極１２と電極１４との対向方向に沿った金属平板７０の中央側を金属平板７０の幅方向にオフセットすることで、加熱工程で金属平板７０を通電加熱した際に金属平板７０の幅方向一方の側と他方の側とで金属平板７０に温度変化を生じさせることができる。これにより、幅方向一方の側で焼き入れ可能な部位と、他方の側に焼き入れ不可能な部位とを有するプレス加工用の金属の板材を容易に製造できる。このため、成形工程で金属平板７０をプレス成形すると共に急冷することで、金属平板７０の幅方向一方の側に対応した部位に焼き入れを施したプレス成形品を用意に製造できる。

しかも、加熱工程による通電加熱が終了した金属平板７０を成形工程でプレス成形するので、金型２４の構造、特に金型２４の冷却構造を複雑にしなくてもよく、型コスト等も安価になる。

＜第５の実施の形態の構成＞
次に、第５の実施の形態について説明する。

図１０には本実施の形態に係るプレス加工方法における加熱工程が概略的に示されている。本実施の形態では板材としての金属平板９０が熱処理加工される。図１０に示されるように、金属平板９０は平面視長方形状とされ、その長手方向一端側に電極１２が取り付けられて他端側に電極１４が取り付けられる。また、金属平板９０の中央部で且つ金属平板９０の幅方向中央には円孔９２が金属平板９０の厚さ方向に貫通した状態で形成されている。

この構成では、金属平板９０の長手方向に対して直交する向きに切った金属平板９０の断面積が、金属平板９０の長手方向に沿った円孔９２の両端部から中央側へ向けて漸次減少する。このため、金属平板９０の幅方向に沿った円孔９２の側方では、金属平板９０の長手方向中央側へ向けて電流密度が増加する。すなわち、本実施の形態では、金属平板９０の幅方向に沿った円孔９２の側方部分が電流密度変化部９４となる。

＜第５の実施の形態の作用、効果＞
以上の構成の金属平板９０には、加熱工程で電極１２、１４が接続されて通電加熱される。図１１に示されるように、金属平板９０に電流を流すと、基本的に、金属平板９０の長手方向に沿った円孔９２の両側方の部分よりも、金属平板９０の幅方向に沿った円孔９２の側方（すなわち、電流密度変化部９４）の部分で金属平板９０の断面積が減少しているので、金属平板９０の幅方向に沿った円孔９２の側方では、金属平板９０の長手方向に沿った円孔９２の側方よりも電流密度が高くなり、したがって、金属平板９０の幅方向に沿った円孔９２の側方の方が金属平板９０の長手方向に沿った円孔９２の側方よりも温度が高くなる。

しかも、電流密度変化部９４での金属平板９０の断面積は、金属平板９０の長手方向に沿った円孔９２の中央側ほど小さくなるので、電流密度変化部９４においても金属平板９０の長手方向両側より中央側で温度が高くなる。

以上のように加熱工程で通電加熱された金属平板９０を成形工程でプレス成形すると共に急冷すると、金属平板９０の幅方向に沿った円孔９２の側方に対応した部位で焼き入れが施される。

このように、金属平板９０の幅方向に沿った焼き入れ可能な部位とする部分の側方に円孔９２を形成すれば、容易に所望の位置に焼き入れ可能な部位を形成できる。また、複数の円孔９２を金属平板９０に適宜に形成することで、金属平板９０における焼き入れ可能な部位を容易に設定できる。

しかも、加熱工程による通電加熱が終了した金属平板９０を成形工程でプレス成形するので、金型２４の構造、特に金型２４の冷却構造を複雑にしなくてもよく、型コスト等も安価になる。

なお、本実施の形態では、金属平板９０に円孔９２を形成して金属平板９０に電流密度変化部９４を設定した構成であったが、円孔９２以外にも様々な内周形状の貫通孔を円孔９２に代えて適用してもよい。

＜第６の実施の形態の構成＞
次に、第６の実施の形態について説明する。

図１２には本実施の形態に係るプレス加工方法における加熱工程が概略的に示されている。本実施の形態では板材としての金属板材１１０が熱処理加工される。図１２に示されるように、金属板材１１０は全体的に平面視長方形状とされ、その長手方向一端側に電極１２が取り付けられて他端側に電極１４が取り付けられる。また、図１３に示されるように、金属板材１１０は、長手方向中間部の所定位置（図１２における一点鎖線の位置）が電流密度変化部１１２となり、電流密度変化部１１２よりも電極１２の側は一定の厚さの厚板部１１４とされている。また、電流密度変化部１１２よりも電極１４側は、一定の厚さの薄板部１１６とされている。この薄板部１１６は厚板部１１４よりも厚さが薄く設定されており、薄板部１１６を構成する金属平板と厚板部１１４を構成する金属平板とを溶接することによって金属板材１１０が形成されている。

このため、金属板材１１０では、電極１２と電極１４との間で幅方向寸法の変化はないものの、電流密度変化部１１２を境に厚板部１１４と薄板部１１６とで金属板材１１０の断面積が変化し、厚板部１１４よりも薄板部１１６の側で電流密度が高くなる。

＜第６の実施の形態の作用、効果＞
以上の構成の金属平板１１０には、加熱工程で電極１２、１４が接続されて通電加熱される。金属板材１１０に電流を流した場合、上記のように薄板部１１６で電流密度が高くなるので、厚板部１１４よりも薄板部１１６の方で温度を高くできる。特に、薄板部１１６の厚さを１．２ｍｍとし、厚板部１１４の厚さを１．４ｍｍ（薄板部１１６に対する断面積の増加率１７％）、１．６ｍｍ（薄板部１１６に対する断面積の増加率３３％）、１．８ｍｍ（薄板部１１６に対する断面積の増加率５０％）、２．３ｍｍ（薄板部１１６に対する断面積の増加率９２％）と変化させた場合に、薄板部１１６での温度を摂氏８５０度から９５０度まで薄板部１１６を加熱しても、厚板部１１４の温度は何れも摂氏８５０度未満になることを確認した。

このように、電極１２と電極１４との対向方向に沿った中間部に電流密度変化部１１２を設定して、電極１２の側と電極１４の側とで金属板材１１０の厚さを変えることにより、加熱工程で金属板材１１０の幅寸法を変えずに薄板部１１６のみ焼き入れ可能な温度まで金属板材１１０を加熱できる。したがって、加熱工程で通電加熱された金属平板１１０を成形工程でプレス成形すると共に急冷すると、金属平板１１０における薄板部１１６に対応した部位に焼き入れを施すことができる。

しかも、加熱工程による通電加熱が終了した金属平板１１０を成形工程でプレス成形するので、金型２４の構造、特に金型２４の冷却構造を複雑にしなくてもよく、型コスト等も安価になる。

＜第７の実施の形態の構成＞
次に、第７の実施の形態について説明する。

図１４には本実施の形態に係るプレス加工方法における加熱工程が概略的に示されている。本実施の形態では板材としての金属板材１３０が熱処理加工される。図１４に示されるように、金属板材１３０は、平面視で前記第１の実施の形態における金属平板１０と同じ台形状に形成されている。電極１２と電極１４との対向方向に沿った金属板材１３０の中間部には金属板材１３０の電極１２側の端部及び電極１４側の端部の双方に対して平行な電流密度変化部１３２が設定されている。図１４及び図１５に示されるように、金属板材１３０における電流密度変化部１３２よりも電極１４の側は一定の厚さの厚板部１３４とされている。これに対して、金属板材１３０における電流密度変化部１３２よりも電極１２の側は一定の厚さで且つ厚板部１３４よりも薄い薄板部１３６とされている。

＜第７の実施の形態の作用、効果＞
以上の構成の金属平板１３０には、加熱工程で電極１２、１４が接続されて通電加熱される。金属板材１３０は、電極１２と電極１４との対向方向に沿った金属板材１３０の中間部に設定された電流密度変化部１３２を境として電極１２の側と電極１４の側とで金属板材１３０の厚さが異なっている点で前記第６の実施の形態と同じである。したがって、金属板材１３０に電流を流すと、厚板部１３４よりも薄板部１３６において電流密度が高くなり、厚板部１３４よりも薄板部１３６の方が高い温度で加熱される。一方で、金属板材１３０の平面視の形状は前記第１の実施の形態における金属平板１０と同じ台形である。

しかも、電流密度変化部１３２は金属板材１３０の電極１２の側及び電極１４の側の両端部に平行であるので、薄板部１３６の平面視形状は金属板材１３０全体平面視形状に対する相似形状、すなわち、台形になる。このため、薄板部１３６においては前記第１の実施の形態と同様に、電極１２と電極１４との対向方向に沿って互いに平行に対向する薄板部１３６の辺のうち短い方、すなわち、本実施の形態では薄板部１３６の電流密度変化部１３２の側で電流密度が高くなり、電極１２と電極１４との対向方向に沿った薄板部１３６の電極１２の側よりも電流密度変化部１３２の側の方が高い温度で加熱される。

更に詳細には、平面視で図２の（Ｃ）に示される金属平板１０と同じ形状とした金属板材１３０に電流を流した場合、電流密度変化部１３２から電極１２の側へ約２５１ｍｍの範囲で焼き入れ可能な温度、すなわち、摂氏８５０度から９５０度まで金属板材１３０の薄板部１３６が加熱された（但し、電流密度変化部１３２から電極１２の側へ約７ｍｍの範囲では焼き入れ可能な温度まで薄板部１３６が加熱されなかった）。したがって、実際には、電流密度変化部１３２から電極１２の側へ約７ｍｍの離間した位置から更に電極１２の側へ約２４４ｍｍ離れた位置までの範囲で焼き入れ可能な温度まで加熱された。

このように、電極１２と電極１４との対向方向に沿った中間部に電流密度変化部１３２が設定された平面視台形状の金属板材１３０を用いることで、電極１２の側と電極１４の側の中間部のみ焼き入れ可能な温度まで加熱することができる。したがって、加熱工程で通電加熱された金属平板１３０を成形工程でプレス成形すると共に急冷すると、金属平板１３０における電極１２の側と電極１４の側の中間部に対応した部位のみ焼き入れを施すことができる。

しかも、加熱工程による通電加熱が終了した金属平板１３０を成形工程でプレス成形するので、金型２４の構造、特に金型２４の冷却構造を複雑にしなくてもよく、型コスト等も安価になる。

＜第８の実施の形態の構成＞
次に、第８の実施の形態について説明する。

図１６には本実施の形態に係るプレス加工方法における加熱工程が概略的に示されている。本実施の形態では板材としての金属平板１５０が熱処理加工される。図１６に示されるように、金属平板１５０は平面視長方形状とされ、その長手方向一端側に電極１２が取り付けられて他端側に電極１４が取り付けられる。また、金属平板１５０の中央部で且つ金属平板１５０の幅方向中央には電流密度変化部１５２が形成されている。

図１６に示されるように、電流密度変化部１５２は平面視で円形とされている。また、図１６の１７−１７線に沿って切った電流密度変化部１５２の近傍の拡大断面図に示されるように、電流密度変化部１５２は金属平板１５０の厚さ方向一方の側へ向けて膨らみ、厚さ方向他方の側へ向けて開口するように変形している。さらに、電流密度変化部１５２は、金属平板１５０の長手方向に沿った電流密度変化部１５２の両端（すなわち、金属平板１５０の厚さ方向他方の側の電流密度変化部１５２の開口縁）から、金属平板１５０の長手方向に沿った電流密度変化部１５２の中央（すなわち、金属平板１５０の厚さ方向一方の側への電流密度変化部１５２の膨らみの頂部近傍）へ向けて、厚さが漸次薄くなっている。

また、図示は省略するが、金属平板１５０の幅方向に沿って電流密度変化部１５２の断面形状も、金属平板１５０の長手方向に沿って電流密度変化部１５２の断面形状、すなわち、図１６の１７−１７線に沿って切った電流密度変化部１５２の断面形状と略同じとされている。この電流密度変化部１５２は、例えば、円柱形状のパンチ等で金属平板１５０をその厚さ方向他方の側から押圧することにより形成されている。

＜第８の実施の形態の作用、効果＞
以上の構成の金属平板１５０には、加熱工程で電極１２、１４が接続されて通電加熱される。金属平板１５０に電流を流した場合、平面視円形の電流密度変化部１５２において金属平板１５０の断面積が金属平板１５０の他の部位よりも減少しているので、電流密度変化部１５２にて電流密度が高くなる。このため、図１７に示されるように、金属平板１５０の他の部位よりも電流密度変化部１５２において温度が高くなる。しかも、上記のように、平面視における電流密度変化部１５２の中央側ほど電流密度変化部１５２は薄くなるので、電流密度変化部１５２は平面視中央側で最も温度が高く、外側ほど温度が低くなる。

さらに、上記のように、電流密度変化部１５２は平面視中央側で最も温度が高くなるが、その範囲は電極１２と電極１４との対向方向である金属平板１５０の長手方向よりも金属平板１５０の幅方向に広くなっている。さらに、電流密度変化部１５２とその近傍部分において金属平板１５０の幅方向全域で焼き入れ可能な温度、すなわち、摂氏８５０度から９５０度まで金属平板１５０を加熱した場合、金属平板１５０の長手方向に沿った焼き入れ可能な温度の範囲は、電流密度変化部１５２の中央から電流密度変化部１５２の他の部位に比べた厚さの変化率が約１０％となる部位までと確認されている。

このため、上記のようにパンチ等で電流密度変化部１５２を形成することで、電極１２と電極１４との対向方向に沿った金属平板１５０の所望の部位に容易に焼き入れ可能な温度まで加熱することができる。したがって、加熱工程で通電加熱された金属平板１５０を成形工程でプレス成形すると共に急冷すると、金属平板１５０における電流密度変化部１５２とその近傍部分に焼き入れを施すことができる。

しかも、加熱工程による通電加熱が終了した金属平板１５０を成形工程でプレス成形するので、金型２４の構造、特に金型２４の冷却構造を複雑にしなくてもよく、型コスト等も安価になる。

以上の第１の実施の形態から第８の実施の形態を踏まえたうえで、上記の各実施の形態を応用したプレス成形品の形態を本発明の第９の実施の形態及び第１０の実施の形態として説明する。

＜第９の実施の形態の構成＞
図１８には、これまでの第１の実施の形態から第８の実施の形態にて説明したプレス加工方法を適宜に応用することで形成された第９の実施の形態に係るプレス加工品３１０の構成が斜視図により示されている。このプレス加工品３１０は、所謂断面ハット形状とされており、例えば、車両の車体骨格や車体補強用の構造材（一例として車両のドア開口近傍に設けられるロッカ等）に適用される。

詳細には、図１８に示されるように、プレス加工品３１０は平板部３１２を備えている。平板部３１２の幅方向両端からは、平板部３１２の厚さ方向一方の側に対して平板部３１２の幅方向外方へ傾斜した向きに脚板部３１４が形成されている。この脚板部３１４の平板部３１２とは反対側の端部からは平板部３１２の幅方向外方へ向けてフランジ部３１６が延出されている。さらに、フランジ部３１６の脚板部３１４とは反対側の端部には複数の溶接片３１８が形成されている。これらの溶接片３１８は平板部３１２の長手方向に沿って所定間隔毎にフランジ部３１６の脚板部３１４とは反対側の端部から平板部３１２の幅方向外方へ向けて延出されている。これらの溶接片３１８は、フランジ部３１６との接続部分とは反対側の端部がフランジ部３１６の端部から平板部３１２の幅方向外方へ膨らむように湾曲している。

以上の構成のプレス加工品３１０は、図１９に示される板材としての金属平板３３０をプレス加工することで形成されている。金属平板３３０は平面視長方形状の基部３３２を備えており、この基部３３２の長手方向一端に電極１２が接続され、他端に電極１４が接続される。この基部３３２にプレス加工を施すことで、上記の平板部３１２、脚板部３１４、及びフランジ部３１６が形成される。さらに、この基部３３２の幅方向両端からは上記の溶接片３１８が延出されている。

＜第９の実施の形態の作用、効果＞
本プレス加工品３１０を形成するにあたり、上述した各実施の形態の加熱工程に対応した加熱工程で金属平板３３０に電流が流されて金属平板３３０が加熱される。ここで、例えば、前記第４の実施の形態でも説明したように、電極１２、１４との接続部分での基部３３２の幅方向端部よりも更に幅方向外方に延出（膨らんだ）部分では、金属平板３３０に電流を流しても電流密度が低くなる。すなわち、金属平板３３０においては、焼き入れ可能な温度、例えば、摂氏８５０度から９５０度まで基部３３２を加熱しても、溶接片３１８では焼き入れ可能な温度まで加熱されない。

このため、このように通電加熱された金属平板３３０を上述した各実施の形態の成形工程に対応した成形工程でプレス成形すると共に急冷（冷却）して、プレス加工品３１０を形成すると、平板部３１２、脚板部３１４、及びフランジ部３１６では焼き入れが施され、機械的強度が飛躍的に向上する。さらに、上記のように金属平板３３０に通電加熱しても、溶接片３１８では焼き入れ可能な温度まで加熱されない。このため、溶接片３１８においては焼き入れによる溶接性の低下を防止又は極めて効果的に抑制できる。

このように、本プレス加工品３１０では、溶接片３１８には焼き入れを施さずに、ハット形状を構成する平板部３１２、脚板部３１４、及びフランジ部３１６に焼き入れを施すことができる。しかも、金属平板３３０の段階で平板部３１２、脚板部３１４、及びフランジ部３１６に対応する基部３３２を焼き入れ可能な温度まで加熱するだけなので、プレス成形の際に部分的な冷却を施さなくてもよく、複雑な型冷却構造が不要である。

＜第１０の実施の形態の構成＞
図２０には、これまでの第１の実施の形態から第８の実施の形態にて説明したプレス加工方法を適宜に応用することで形成された本発明の第１０の実施の形態に係るプレス加工品３５０の構成が斜視図により示されている。このプレス加工品３５０は、所謂断面ハット形状とされており、例えば、車両の車体骨格や車体補強用の構造材（一例として車両のドアパネルに設けられるインパクトビーム等）に適用される。

詳細には、図２０に示されるように、プレス加工品３５０は一対の湾曲部３５２を備えている。湾曲部３５２は幅方向に切った断面形状が、厚さ方向一方の側へ向けて膨らみ且つ他方の側へ向けてＵ字状に開口するように厚さ方向他方の側に曲率の中心が位置するように湾曲している。これらの湾曲部３５２は各々の幅方向に所定の間隔で並んでいると共に、一方の湾曲部３５２と他方の湾曲部３５２との間は平板部３５４によって繋がっている。これらの湾曲部３５２の平板部３５４とは反対側の幅方向端部からはフランジ部３５６が平板部３５４の幅方向と同方向に延出されている。以上の構成のプレス加工品３５０の長手方向両端部から長手方向中央側の所定の範囲には防錆処理が施されている。

また、以上の構成のプレス加工品３５０は、図２１に示される板材としての金属平板３７０をプレス加工することで形成されている。金属平板３７０は平面視長方形状の基部３７２を備えている。この基部３７２の長手方向両端部には幅広部３７４が形成されている。幅広部３７４は厚さ寸法が基部３７２の厚さ寸法と同じ平板状に形成されている。但し、幅広部３７４は、基部３７２の幅方向に沿った寸法が基部３７２よりも長く設定されており、基部３７２の幅方向に沿った幅広部３７４の両端は、基部３７２の幅方向両端よりも更に幅方向外側へ延びている。

この基部３７２の長手方向に沿った一方の側の幅広部３７４に電極１２が接続され、他方の幅広部３７４に電極１４が接続される。この金属平板３７０にプレス加工を施すことで、上記の湾曲部３５２、平板部３５４、及びフランジ部３５６が形成される。

＜第１０の実施の形態の作用、効果＞
本プレス加工品３５０を形成するにあたり、上述した各実施の形態の加熱工程に対応した加熱工程で金属平板３７０に電流が流されて金属平板３７０が加熱される。ここで、例えば、前記第２の実施の形態等で説明したように、電極１２、１４が接続された幅広部３７４よりも基部３７２の幅寸法が短いため、基部３７２では電流密度が高くなる。すなわち、金属平板３７０においては、焼き入れ可能な温度、例えば、摂氏８５０度から９５０度まで基部３７２を加熱しても、幅広部３７４では焼き入れ可能な温度まで加熱されない。

このため、このように通電加熱された金属平板３７０を上述した各実施の形態の成形工程に対応した成形工程でプレス成形すると共に急冷（冷却）して、プレス加工品３５０を形成すると、プレス加工品３５０のうち幅広部３７４に対応した部分、すなわち、プレス加工品３５０の長手方向両端部から長手方向中央側の所定の範囲では焼き入れが施されず、プレス加工品３５０のうち基部３７２に対応した部分では焼き入れが施される。これにより、プレス加工品３５０の長手方向両端部から長手方向中央側の所定の範囲を除く部分では機械的強度が飛躍的に向上する。

さらに、上記のように金属平板３７０を通電加熱しても、幅広部３７４では焼き入れ可能な温度まで加熱されない。このため、プレス加工品３５０における幅広部３７４に対応した部分、プレス加工品３５０の長手方向両端部から長手方向中央側の所定の範囲では焼き入れされていないので、防錆機能処理を良好に発揮することができる。

このように、本プレス加工品３５０では、防錆処理を施した部分には焼き入れを施さずに、防錆処理を施さなかった部分には焼き入れを施して機械的強度を向上できる。しかも、金属平板３７０の段階で湾曲部３５２、平板部３５４、及びフランジ部３５６に対応する基部３７２を焼き入れ可能な温度まで加熱するだけなので、プレス成形の際に部分的な冷却を施さなくてもよく、複雑な型冷却構造が不要である。

本発明の第１の実施の形態に係るプレス加工方法の加熱工程を概略的に示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係るプレス加工方法による板材の焼き入れ可能な範囲の分布を説明する概略的な平面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るプレス加工方法の成形工程を概略的に示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係るプレス加工方法の加熱工程を概略的に示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係るプレス加工方法による板材の温度分布（焼き入れ可能な範囲の分布）を説明する部分的な拡大斜視図である。 本発明の第３の実施の形態に係るプレス加工方法の加熱工程を概略的に示す図である。 本発明の第３の実施の形態に係るプレス加工方法による板材の温度分布（焼き入れ可能な範囲の分布）を説明する部分的な拡大斜視図である。 本発明の第４の実施の形態に係るプレス加工方法の加熱工程を概略的に示す図である。 本発明の第４の実施の形態に係るプレス加工方法による板材の温度分布（焼き入れ可能な範囲の分布）を説明する斜視図である。 本発明の第５の実施の形態に係るプレス加工方法の加熱工程を概略的に示す図である。 本発明の第５の実施の形態に係るプレス加工方法による板材の温度分布（焼き入れ可能な範囲の分布）を説明する拡大平面図である。 本発明の第６の実施の形態に係るプレス加工方法の加熱工程を概略的に示す図である。 板材の拡大断面図である。 本発明の第７の実施の形態に係るプレス加工方法の加熱工程を概略的に示す図である。 板材の拡大断面図である。 本発明の第８の実施の形態に係るプレス加工方法の加熱工程を概略的に示す図である。 板材の拡大断面図である。 本発明の第９の実施の形態に係るプレス加工品の斜視図である。 本発明の第９の実施の形態に係るプレス加工品を形成するための板材に対するプレス加工方法の加熱工程を概略的に示す図である。 本発明の第１０の実施の形態に係るプレス加工品の斜視図である。 本発明の第１０の実施の形態に係るプレス加工品を形成するための板材に対するプレス加工方法の加熱工程を概略的に示す図である。

符号の説明

１０ 金属平板（板材）
２２ 電流密度変化部
３０ 金属平板（板材）
３８ 電流密度変化部
４０ 電流密度変化部
５０ 金属平板（板材）
５２ 台形部（電流密度変化部）
５４ 台形部（電流密度変化部）
７０ 金属平板（板材）
９０ 金属平板（板材）
９４ 電流密度変化部
１１０ 金属板材（板材）
１１２ 電流密度変化部
１３０ 金属板材（板材）
１３２ 電流密度変化部
１５０ 金属平板（板材）
１５２ 電流密度変化部
３１０ プレス加工品
３３０ 金属平板（板材）
３５０ プレス加工品
３７０ 金属平板（板材）

Claims (3)

1. プレス加工によって所定の形状に板材を成形するためのプレス加工方法であって、
   前記板材の厚さ方向に対して直交する前記板材の一端と他端との各々に電極を接続して、前記一端及び前記他端の何れか一方から他方へ向けて電流を流して前記板材を加熱する加熱工程と、
   前記加熱工程にて加熱された前記板材をプレスすると共に冷却して成形する成形工程と、
   を備え、更に、
   前記板材の両端よりも中央側で、前記板材の一端から他端への向き及び前記板材の厚さ方向の双方に対して直交した前記板材の幅方向の端部を幅方向中央側に設定すると共に、
   前記板材の一端から他端への向きに対して幅方向端部が１５度以上９０度以下の角度で傾斜した電流密度変化部を前記板材の両端と前記板材の中央側との間に設定して前記加熱工程での前記板材の温度分布を制御するプレス加工方法。
2. 厚さ方向に対して直交する向きに沿った一端と他端とに電極を接続して、前記電極間で電流を流すことにより加熱された板材を、プレス加工しつつ冷却することで形成されるプレス加工品であって、
   加熱される前記板材の両端よりも中央側で、前記板材の一端から他端への向き及び前記板材の厚さ方向の双方に対して直交した前記板材の幅方向の端部を幅方向中央側に設定すると共に、
   前記板材の一端から他端への向きに対して幅方向端部が１５度以上９０度以下の角度で傾斜した電流密度変化部を前記板材の両端と前記板材の中央側との間に設定することで加熱された前記板材の温度分布が制御され、冷却後において焼き入れが施された部位と焼き入れが施されない部位とが形成されたプレス加工品。
3. 長手方向両端部には防錆処理が施されている請求項２に記載のプレス加工品。

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