JP5380890B2

JP5380890B2 - 形状凍結性に優れたプレス成形方法およびその装置

Info

Publication number: JP5380890B2
Application number: JP2008105873A
Authority: JP
Inventors: 繁米村; 朗弘上西; 高有賀; 規之鈴木
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2008-04-15
Filing date: 2008-04-15
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2028-04-15
Also published as: JP2009255117A

Description

本発明は、複数のプレス成形工程を含む金属板のプレス成形において生じるスプリングバックを低減し、部品の寸法精度を高めるプレス成形方法およびその装置に関するものである。

衝突安全性と軽量化の要請から、自動車車体への高強度鋼板の適用が進展しつつある。これらの高強度鋼板は板厚を増加させることなく、衝突時の吸収エネルギーや強度を高めることができる。しかしながら、プレス加工の場合、鋼板の強度上昇とともにスプリングバックと呼ばれる形状凍結不良が発生し、部品の寸法精度の確保が困難となる。この形状凍結不良は最終製品の外観品質を著しく損なうばかりでなく、成形後に行われる組立作業において溶接不良の原因となるため、特にメンバやフレームなどの構造部品では形状凍結不良の対策が課題である。

形状凍結不良は現象に応じて、角度変化、壁そり、ねじれ、稜線そり（面そり）、パンチ底の形状凍結不良に分類される。いずれの場合でも、成形品を成形後に金型から取り出す、あるいは、不要な部分をトリミングするなど、拘束を緩和することで残留応力が駆動力となり、新たなつりあいを満たすよう部品に弾性変形（スプリングバック）が生じる。例えば、曲げ角度変化や壁そりは、板厚方向の応力分布が駆動力となり、剛性は主に板厚で決定される。あるいは、長手方向に高低差や湾曲したハット断面のビームをドロー成形すると、壁そりと稜線そり（面そり）、ねじれが生じるが、湾曲の曲率が小さいと部品剛性が高まり、壁そりが小さくなること、および、伸びフランジ変形部と縮みフランジ変形部の応力の差がねじりモーメントを与えている可能性があることが知られている（例えば、非特許文献１参照）。

従来の寸法精度不良の対策方法として、スプリングバック後に所定の寸法に収まるよう、変形を見込んで意図的に製品形状と異なる金型形状を用いる方法（例えば、特許文献１、２及び非特許文献１参照）が広く使われている。しかし、金型形状の見込みで寸法精度を確保しようとする場合、広く普及している成形シミュレーションを活用したスプリングバック解析の寸法精度予測については十分な実用信頼性を得ているとは言えず、実物トライアル中心の試行錯誤による調整が大きな負荷となっている。さらに、金型の見込み調整ではスプリングバック自体は低減しないために、加工条件や材料特性の変動による寸法精度のばらつきが残る危険性がある。

しかし、金型形状の見込みで寸法精度を確保しようとする場合、広く普及している成形シミュレーションを活用したスプリングバック解析の寸法精度予測については十分な実用信頼性を得ているとは言えず、実物トライアル中心の試行錯誤による調整が大きな負荷となっている。したがって、このような金型の見込み調整に入る前に、低モーメント化および高剛性化の技術でスプリングバックを極力小さくしておき、最後の微調整として見込みを行う方法が合理的かつ効果的な対策だと言える。

ところが、この金型形状の見込みは、実物トライアルによる試行錯誤を繰り返しながら金型形状を調整していくことから、機械加工による金型修正を数多く行う必要がある。この金型修正には、多くの工数と熟練者の技能をともに要するため、プレス成形品の量産開始前の金型調整期間が長く、新車開発期間の短縮や開発コストの低下を阻害する要因となっている。

このため、金型に手を加えることなく、スプリングバックを抑制してプレス加工品に高い寸法精度を確保するプレス成形方法として、金属板素材に凹凸状の微小形状を予め付加して予形状素材とし、該予形状素材のプレス成形時に前記微小形状を潰すことによって、プレス加工品内の残留応力を調整してプレス加工品のスプリングバックを制御するプレス成形方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。しかし、この方法では前以て凹凸状の微小形状を金属板に予め付加する工程が必要であり、コスト高になるという問題があると共に、プレス成形時に凹凸状の微小形状を全て潰すことからして、面内残留応力を制御する思想はない。

また、キャンババックやねじれによる寸法精度の不良を抑制するプレス成形品の製造法として、プレス成形品のキャンバまたはねじれの程度を許容範囲内に抑制することができる複数のエンボスをプレス成形時に形成するプレス成形方法が提案されている（例えば、特許文献４参照）。しかし、この方法は残留応力制御を行うことができるが、圧縮残留応力及び引張残留応力の両方が生じるようなプレス成形部品には適用することができず、また、プレス成形部品に凸起（エンボス）が残留しているため部品の用途が限られ、凸起部で座屈が生じることとなり実用部品には適さないという問題がある。

特開平８−２４３６５７号公報特開２００３−３３８２８号公報特開２００６−３５２４５号公報特開２００４−２５２７３号公報「プレス成形難易ハンドブック第３版」日刊工業新聞社、２００７年３月３０日発行、第３６５〜３７７頁

そこで本発明は、上記実状に鑑み、金型形状の修正を行なわずにプレス成形を行い、スプリングバックによる角度変化や稜線そり（面そり）やねじれなどの３次元的な形状不良を生じさせることなくプレス成形品を得ることができる形状凍結性に優れた金属板のプレス成形方法およびその装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決すべく、プレス成形品に形状不良が発生するメカニズムを考慮して、形状不良の原因となるプレス成形品に発生する圧縮残留応力及び引張残留応力を零にするプレス成形方法およびその装置について鋭意研究した。その結果、プレス成形時に縮んで圧縮変形する部位に余肉ビードを付けると圧縮応力が引張応力に変化し、残留応力が緩和されて零にできる。一方、プレス成形時に伸びて引張変形する部位に潰しビードを成形の第１工程で形成し、次いで、このビードを潰すと引張残留応力を零にすることができることを見出して、本発明を完成した。

本発明の要旨は、以下の通りである。

（１）ダイとパンチの相対的な直進移動によって金属板を成形するプレス成形方法において、プレス末期工程の期間であってプレス下死点となる前に、縮みフランジ成形部位となる部分に前記パンチとは独立してストロークできる余肉ビード形成パンチで複数の余肉ビードを形成し、縮みフランジ成形部位に引張応力を与えて、縮みフランジ成形部位の残留応力を低減することで、プレス成形品の残留応力分布を平準化することを特徴とする形状凍結性に優れたプレス成形方法。

（２）ダイとパンチの相対的な直進移動によって金属板を成形するプレス成形方法において、伸びフランジ成形部位となる部分に複数のエンボスを配置し、かつ縮みフランジ成形部位となる部分に複数の余肉ビードを配置した金属板の中間品を成形し、該中間品をプレス成形する際に、プレス末期工程の期間であってプレス下死点となる前に、これらエンボスを前記パンチとは独立してストロークできるエンボス潰しパンチで潰し、伸びフランジ成形部位に圧縮応力を与えて、伸びフランジ成形部位の残留応力を低減し、かつ縮みフランジ成形部位の残留応力を低減することで、プレス成形品の残留応力分布を平準化することを特徴とする形状凍結性に優れたプレス成形方法。

（３）ダイとパンチの相対的な直進移動によって金属板を成形するプレス成形方法において、伸びフランジ成形部位となる部分に複数のエンボスを配置した金属板の中間品を成形し、該中間品をプレス成形する際に、プレス末期工程の期間であってプレス下死点となる前に、これらエンボスを前記パンチとは独立してストロークできるエンボス潰しパンチで潰し、伸びフランジ成形部位に圧縮応力を与え、伸びフランジ成形部位の残留応力を低減し、かつ、プレス末期工程の期間であってプレス下死点となる前に、縮みフランジ成形部位となる部分に前記パンチとは独立してストロークできる余肉ビード形成パンチで複数の余肉ビードを形成し、縮みフランジ成形部位に引張応力を与えて、縮みフランジ成形部位の残留応力を低減することで、プレス成形品の残留応力分布を平準化することを特徴とする形状凍結性に優れたプレス成形方法。

（４）ダイとパンチの相対的な直進移動によって金属板をブレス成形するプレス成形装置において、プレス末期工程の期間であってプレス下死点となる前に、縮みフランジ成形部位となる部分に複数の余肉ビードを形成するための余肉ビード形成用突起を備えた余肉ビード形成用パンチを有し、パンチおよび余肉ビード形成用パンチの各々が独立してストロークできるプレス機を設けていることを特徴とする形状凍結性に優れたプレス成形装置。

（５）ダイとパンチの相対的な直進移動によって伸びフランジ成形部位となる部分に複数のエンボスを配置した金属板の中間品をブレス成形するプレス成形装置において、プレス末期工程の期間であってプレス下死点となる前に、縮みフランジ成形部位となる部分に複数の余肉ビードを形成するための余肉ビード形成用突起を備えた余肉ビード形成用パンチ、およびプレス末期工程のプレス下死点前でエンボスを潰すためのエンボス潰しパンチとを有し、パンチ、余肉ビード形成用パンチおよびエンボス潰しパンチの各々が独立してストロークできるプレス機を設けていることを特徴とする形状凍結性に優れたプレス成形装置。

（６）余肉ビード形成用パンチに複数設けられた余肉ビード形成用突起を取り外し可能な構造としたことを特徴とする上記（４）または（５）に記載の形状凍結性に優れたプレス成形装置。

本発明によれば、プレス成形後のスプリングバックによる角度変化や稜線そり（面そり）やねじれなどの３次元的な形状不良を生じさせることなく寸法精度に優れたプレス成形品を得ることができ、従来のように、金型形状の修正を行なわずにプレス成形を行って形状凍結性に優れたプレス成形品を得ることができる。

以下、本発明を詳細に説明する。

自動車用部品、例えばフロントサイドメンバやルーフサイドレール等の湾曲した伸びフランジ成形部位を含む部品は、プレス成形によって製造されている。プレス成形では金属板はブランクホルダーとダイにより拘束され、その後パンチを押し付けることにより加工が行われる。ブランクホルダーとダイにより拘束されている部分は通常フランジと呼ばれるが、図１に示す湾曲した部位を備えた部品１においては、伸びフランジ部位２として示した位置ではプレス成形中には金属板に引張変形が加わり、金属板の減肉が起こる。また縮みフランジ成形部位３として示した位置では、金属板に圧縮変形が加わり、金属板の増肉が起こる。

このようなプレス成形品を、プレス成形後に金型から取り出すと、スプリングバック（弾性回復）による稜線そり（面そり）やねじれなどの３次元的な形状不良を生じさせる。

図２はプレス成形後に金型から取り出したプレス成形品に３次元的な形状不良が生じることを説明するための図である。

プレス成形品に形状不良が生じる理由は、プレス成形時に材料が縮んだ部位には引張り残留応力が働いていて、また、材料が引っ張られた部位には圧縮残留応力が働いているので、プレス成形品を金型から取り外すと、残留応力を駆動力として弾性回復し新たな釣り合いを保つようにプレス成形品はねじれて形状不良を生じさせる。伸びフランジ部位２では、圧縮残留応力が働いて縮み、縮みフランジ部位３では引張残留応力が働いて伸びる。点線のエッジ断面４は形状不良のない状態を示し、実線は形状不良となったエッジ断面を示している。このような弾性回復による変形によって部品全体がねじれるように変形し、中央断面４にねじれ角（θｗ）６のねじれが生ずる。特に、プレス成形素材が、高張力鋼板（ハイテン）であれば弾性回復の駆動力が高いので形状不良は顕著となる。そして、プレス成形部品に形状不良が生じると、部品を溶接によって組み立てる場合に、形状不良による隙間が生じて溶接による組み立てが困難となる。

このようなスプリングバックのメカニズニに基づくと、原理的にはプレス成形品に生じる圧縮残留応力及び引張残留応力を零にすれば、プレス成形品を形状不良にするスプリングバックによる駆動力が零となり、プレス成形品に形状不良は発生しない。

本発明者は、プレス成形品に形状不良が発生するメカニズムを考慮して、圧縮残留応力及び引張残留応力を零にするプレス成形方法およびその装置について鋭意研究した。その結果、プレス成形時に縮んで圧縮変形する部位に余肉ビードを付けると引張応力が圧縮応力に変化し、圧縮引張応力が緩和されて零にできる。また、余肉ビードによりフランジ部の剛性が高まりフランジ部のｚ方向変位を低下させることができる。さらに、プレス成形時に伸びて引張変形する部位に潰しビードをプレス成形の第１工程で形成して中間品とし、次いで、プレス成形末期工程でこのビードを潰すと圧縮応力が生じて引張残留応力を零にすることができることを見出して、本発明を完成した。

本発明のプレス成形方法は、伸びの部位に圧縮応力を与える方法として、複数設けられたエンボス（潰しビード）のうち必要な部位、高さにエンボスを配置した中間品を成形し、末期工程の期間であってプレス下死点となる前に、これらエンボスを潰すことで圧縮応力を与えて、伸び部位の引張残留応力を低減し、そして、縮みの部位に引張応力を与える方法として、複数設けられた余肉ビードのうち必要な部位、高さにこの余肉ビードを金属板の材質やプレス成形品の形状に応じて調整することで縮みの部位に引張応力を与え縮みの部位の圧縮残留応力を低減することを特徴とするものである。

本発明において、エンボス（潰しビード）およびビード（余肉ビード）を形成する方法について、フランジ部を有するハット形断面形状の湾曲したビームのプレス成形品を成形加工する例で説明する。

プレス成形は、プレス用金属板をブランクホルダーとダイにより拘束し、その後パンチを押し付けることにより成形加工が実施される。

図３は、本発明の方法を実施するためのプレス成形装置（金型）を説明するための図である。

本発明のプレス成形装置は、図３（ａ）に示すように、ダイ７とパンチ８とを備えていて、ダイとパンチの相対的な直進移動によってブランク（金属板）をフランジ部があるハット形断面形状の湾曲したビームにプレス成形する。ダイとパンチの相対的な直進移動としては、ダイ７或いはパンチ８のいずれか一方を移動する単動方式でも両方が移動する複動方式であっても良い。

そして、本発明のプレス成形装置では、ブランクに成形初期工程（第１工程）で前以って形成したエンボス（潰しビード）を成形末期工程（第２工程）のプレス下死点前で潰すことで残留応力を低減するためのエンボス潰し部パンチ９を備え、また、成形末期工程（第２工程）で縮み部に引張応力を与えるための複数の余肉ビードを形成するための余肉ビード形成部パンチ１０を備えている。そして、パンチ、エンボス潰し部パンチおよび余肉ビード形成部パンチは、各部位ごとに独立して油圧プレスやサーボプレス１１等でストロークできるように構成されている。

複数のビードを形成するための余肉ビード形成パンチ（プレス金型）１０には、余肉ビード形成用突起１２を設けてあるが、これらの突起１２はパンチ１０に溶接やねじ止めや差込等によって取り付けることができるが、ブランクの材質やプレス成形品の形状等によってビードの配置や高さを調整する必要が生じるので、取り外し可能な取り付け構造とすることが好ましい。

図４（ａ）は、エンボス（潰しビード）を成形するための装置の説明図で、図４（ｂ）はエンボスを形成した中間品の模式図である。

ブランクに複数のエンボスを形成するためには、図４（ａ）に示すように、底部にエンボス形成用突起１５を設けたパンチ（プレス金型）１４と、ダイ１３とでブランク１６をプレスすることで形成する。このエンボス形成用突起１５は、溶接やねじ止めや差込等によってパンチ１４に取り付けることができるが、ブランクの材質やプレス成形品の形状等によってエンボスの配置や高さを調整する必要が生じるので、取り外し可能な取り付け構造とすることが好ましい。図４（ｂ）に金属板にエンボス１７を形成した状態を示した。

プレス成形装置を用いてハット形断面形状の湾曲プレス成形品を製造する方法について説明する。

まず、本発明の第１工程では、湾曲プレス成形品の伸びフランジ部に圧縮応力を付与するようにするため、ブランク（金属板）の伸びフランジ部となる部位にエンボス（潰しビード）を形成する。エンボスの設置は、ブランクの材質によって異なるが、プレス成形品の伸びフランジ部の引張残留応力を測定し、この引張残留応力を零とするための圧縮残留応力を生じさせることができる潰しビードの大きさ、高さ等の形状、及び設置数は容易に決定することができる。例えば、潰しビードの高さが低すぎると圧縮応力付与の効果が十分でなく、また、潰しビードの高さが高すぎると割れ発生の原因ともなるので、最適の高さを選定することが好ましい。決定した形状、数のエンボスを伸びフランジ部位となるブランクの位置に対応させてパンチにエンボス形成用突起を設ける。このようにしてエンボス形成用突起を設けたパンチを用いてブランクをプレス成形して、エンボスを前以ってブランクに形成した中間品とする。

また、第１工程ではエンボスを形成すると共に、縮みフランジ成形部位となる位置に、パンチに複数設けたビード形成用突起の部位、高さを調整して残留応力分布が平準化するように予肉ビードを同時に形成してもよい。

ついで、本発明の第２工程として、ブランクをブランクホルダーとダイにより拘束し、その後パンチを押し付けることにより成形加工するのであるが、本発明では湾曲プレス成形品の縮みの部位に引張応力を、そして、伸び部位に圧縮応力を与えるようにプレス成形する。すなわち、プレス成形末期工程に、ブランクに前以って形成していた伸びフランジ成形部位のエンボスをエンボス潰しパンチで潰し、また、第１工程で余肉ビードを形成していない場合には、縮みフランジ成形部位となる位置に、パンチに複数設けたビード形成用突起の部位、高さを調整して残留応力が低減するように余肉ビードを形成する。余肉ビードおよびエンボス（潰しビード）の断面形状としては、山形、角型や丸型等の任意の形状とすることができる。

本発明では、エンボス潰しパンチおよび余肉ビード形成パンチは、夫々独立してストロークすることができるように構成されているので、エンボスの潰しおよび余肉ビードの形成を容易に行うことができる。

図５は、余肉ビードを形成したハット形断面形状の湾曲プレス成形品を示す模式図である。

ハット形断面形状の湾曲プレス成形品は、図５に示すように、縮みフランジ成形部位に余肉ビード１８を形成し、伸びフランジ成形部位ではエンボスを潰してプレス成形したものである。このようにして製造したプレス成形品には形状不良が生じていなかった。なお、本発明においては、金属板に形成したエンボスは、プレス工程で潰してしまうので、最終製品の形状にエンボスは何ら影響を与えない。

以上の説明ではハット形断面形状の湾曲プレス成形品について述べたが、縮みフランジ成形部位および/あるいは伸びフランジ成形部位があるプレス成形品について、余肉ビード、潰しビードを任意に組み合わせることで本発明は適用できる。例えば、縮みフランジ成形部位のあるプレス成形品では余肉ビードを設ければよい。

以下、実施例に基づいて本発明を説明する。

自動車車体の骨格部品であるルーフサイドレール１９の一部（高さ３０ｍｍ×幅１２０ｍｍのハット断面形状）を図６に示す。この実施例のように、ルーフサイドレールは伸びフランジ部と縮みフランジ部とを有しており、長手方向に緩やかな湾曲形状（曲率Ｒ＝５００ｍｍ）をなしている。また、このルーフサイドレールは、主に側面衝突時のキャビンの変形を最小限に抑えるために高強度鋼板が適用されている。この長手方向に湾曲したハット断面のビームをドロー成形すると、伸びフランジ変形部と縮みフランジ変形部の応力差がねじりモーメントを与えねじれが生じる。

そこで、本実施では図７に示すプレス成形装置２０を用いて、板厚１．４ｍｍの９８０ＭＰａ級高強度鋼板をブランクとして、前述した第１工程と第２工程とによりルーフサイドレールをプレス成形した。本実施例では、図７に示すように、複数設けられた余肉ビード形成用突起１２ａ〜１２ｄとエンボス形成用突起１５ａ〜１５ｄは各々が独立して上下ストロークすることができ、必要に応じた高さに余肉（潰し）ビードを形成できる構造とした。なお今回の実施例では、第１工程で伸びの部位には余肉ビードを付けて圧縮応力を低減するとともに縮みの部位にはエンボス（潰しビード）を設け（図８ａ）、これを第２工程でこのエンボスを潰すことで面内応力分布の平準化を実現した（図８ｂ）。なお、実施例の実験水準１（Ｎｏ．１）は、余肉ビード及びエンボス（潰しビード）を設けなかった従来工法の比較例で、実験水準２〜４（Ｎｏ．２〜４）は余肉ビードを形成した例で、実験水準５〜８（Ｎｏ．５〜８）は余肉ビード及びエンボス（潰しビード）を形成した例である。

さらに今回の実施例では、伸びフランジ部と縮みフランジ部のビード配置や高さを種々変化させ、中央断面に対するエッジ端部のねじれ角θ［ｄｅｇ］を実測した。これら測定結果を表１にまとめて示す。従来工法では水準１に示すように大きくねじれていたものが、水準２〜４に示すように余肉ビードを設けることでねじれ角が低減でき、更に、適切な高さの余肉ビードとエンボスを組合せて配置することで、特に、実験水準５〜７で示すようにねじれ角は大きく低減された。また、水準８では潰しビードの高さが高すぎて割れが発生した参考例である。すなわち、本発明によれば、プレス成形後のスプリングバックによる角度変化や稜線そり（面そり）やねじれなどの３次元的な形状不良を生じさせることなく寸法精度に優れたプレス成形品を得ることができた。なお、表１中に記載の「＋」は、複合して設けることを意味する。

湾曲した部位を備えたプレス成形部品を示す図である。プレス成形後に金型から取り出したプレス成形品に３次元的な形状不良が生じることを説明するための図である。本発明の方法を実施するためのプレス成形装置を説明するための図である。（ａ）は、エンボス（潰しビード）を成形するための装置の説明図で、（ｂ）はエンボスを形成した中間品の模式図である。余肉ビードを形成したハット形断面形状の湾曲プレス成形品を示す模式図である。自動車車体の骨格部品であるルーフサイドレールの一部を示す図である。本発明の実施例に用いたプレス成形装置の説明図である。余肉ビードおよびエンボス（潰しビード）を設けた例を示す図で、（ａ）は伸びの部位には余肉ビードを付けて圧縮応力を低減するとともに縮みの部位にはエンボス（潰しビード）を設けた図で、（ｂ）はエンボスを潰すことで面内応力分布の平準化を実現したことを示す図である。

符号の説明

１湾曲部を有するプレス成形部品
２伸びフランジ成形部位
３縮みフランジ成形部位
４中央断面
５エッジ断面
６ねじれ角
７ダイ
８パンチ
９エンボス潰しパンチ
１０余肉ビード形成パンチ
１１プレス
１２、１２ａ〜１２ｄ余肉ビード形成用突起
１３ダイ
１４パンチ
１５、１５ａ〜１５ｄエンボス形成用突起
１６ブランク（金属板）
１７エンボス（潰しビード）
１８余肉ビード
１９ルーフサイドレール
２０プレス成形装置

Claims

ダイとパンチの相対的な直進移動によって金属板を成形するプレス成形方法において、プレス末期工程の期間であってプレス下死点となる前に、縮みフランジ成形部位となる部分に前記パンチとは独立してストロークできる余肉ビード形成パンチで複数の余肉ビードを形成し、縮みフランジ成形部位に引張応力を与えて、縮みフランジ成形部位の残留応力を低減することで、プレス成形品の残留応力分布を平準化することを特徴とする形状凍結性に優れたプレス成形方法。
ダイとパンチの相対的な直進移動によって金属板を成形するプレス成形方法において、伸びフランジ成形部位となる部分に複数のエンボスを配置し、かつ縮みフランジ成形部位となる部分に複数の余肉ビードを配置した金属板の中間品を成形し、該中間品をプレス成形する際に、プレス末期工程の期間であってプレス下死点となる前に、これらエンボスを前記パンチとは独立してストロークできるエンボス潰しパンチで潰し、伸びフランジ成形部位に圧縮応力を与えて、伸びフランジ成形部位の残留応力を低減し、かつ縮みフランジ成形部位の残留応力を低減することで、プレス成形品の残留応力分布を平準化することを特徴とする形状凍結性に優れたプレス成形方法。
ダイとパンチの相対的な直進移動によって金属板を成形するプレス成形方法において、伸びフランジ成形部位となる部分に複数のエンボスを配置した金属板の中間品を成形し、該中間品をプレス成形する際に、プレス末期工程の期間であってプレス下死点となる前に、これらエンボスを前記パンチとは独立してストロークできるエンボス潰しパンチで潰し、伸びフランジ成形部位に圧縮応力を与え、伸びフランジ成形部位の残留応力を低減し、かつ、プレス末期工程の期間であってプレス下死点となる前に、縮みフランジ成形部位となる部分に前記パンチとは独立してストロークできる余肉ビード形成パンチで複数の余肉ビードを形成し、縮みフランジ成形部位に引張応力を与えて、縮みフランジ成形部位の残留応力を低減することで、プレス成形品の残留応力分布を平準化することを特徴とする形状凍結性に優れたプレス成形方法。
ダイとパンチの相対的な直進移動によって金属板をブレス成形するプレス成形装置において、プレス末期工程の期間であってプレス下死点となる前に、縮みフランジ成形部位となる部分に複数の余肉ビードを形成するための余肉ビード形成用突起を備えた余肉ビード形成用パンチを有し、パンチおよび余肉ビード形成用パンチの各々が独立してストロークできるプレス機を設けていることを特徴とする形状凍結性に優れたプレス成形装置。
ダイとパンチの相対的な直進移動によって伸びフランジ成形部位となる部分に複数のエンボスを配置した金属板の中間品をブレス成形するプレス成形装置において、プレス末期工程の期間であってプレス下死点となる前に、縮みフランジ成形部位となる部分に複数の余肉ビードを形成するための余肉ビード形成用突起を備えた余肉ビード形成用パンチ、およびプレス末期工程のプレス下死点前でエンボスを潰すためのエンボス潰しパンチとを有し、パンチ、余肉ビード形成用パンチおよびエンボス潰しパンチの各々が独立してストロークできるプレス機を設けていることを特徴とする形状凍結性に優れたプレス成形装置。
余肉ビード形成用パンチに複数設けられた余肉ビード形成用突起を取り外し可能な構造としたことを特徴とする請求項４または５に記載の形状凍結性に優れたプレス成形装置。