JP6094699B2 - プレス成形品の製造方法、プレス成形品及びプレス装置 - Google Patents

Description

本発明は、プレス成形品の製造方法、プレス成形品及びプレス装置に関する。

自動車の車体は、多数の成形パネルの縁部同士を重ね合わせて、スポット溶接により接合して箱体とし、この箱体の要所に構造部材をスポット溶接により接合することにより、組み立てられる。例えば、自動車の車体の側部（ボディサイド）には、構造部材として、フロアパネルの両側部に接合されるサイドシル、サイドシルの前部に上方へ向けて立設されるＡピラーロアー及びＡピラーアッパー、Ａピラーアッパーの上端部に接合されるルーフレール、更には、サイドシル及びルーフレールを接合するＢピラー等が用いられる。

Ａピラーロアー、Ａピラーアッパー、ルーフレール等の構造部材の構成要素（例えば、それぞれのアウターパネル）は、一般的に、長手方向へ延びて存在する天板と、この天板の両側にそれぞれつながる２つの凸稜線部と、これら２つの凸稜線部にそれぞれつながる２つの縦壁と、これら２つの縦壁にそれぞれつながる２つの凹稜線部と、これら２つの凹稜線部にそれぞれつながる２つのフランジとからなる略ハット型の横断面形状を有することが多い。

上述の構成要素は、比較的複雑な横断面形状を有するとともに長尺である。そこで、製造コストの上昇を抑制するために、上述の構成要素は、一般的に、冷間でのプレス成形により製造されている。また、燃費向上のための車体の軽量化及び強度向上を両立するために、上述の構造部材として、例えば、引張強度が４４０ＭＰａ以上の高張力鋼板を用いる薄肉化も推進されている。

しかし、高張力鋼板のブランクを冷間でのプレス成形により、例えば、ルーフレールアウターパネル（以下、ルーフ部材という。ルーフ部材とは、自動車の構造部材である。）のような、長手方向に湾曲している構成要素を製造しようとすると、プレス型から離型の際にスプリングバックが発生して、天板にねじれが生じるおそれがある。その結果、ルーフ部材を所望の形状に成形できないという形状凍結性の問題が生じる。

例えば、特許文献１には、長手方向へ均一なハット型の横断面を有するプレス成形品を製造する際に、段差を付与することにより口開きの発生を抑制して形状凍結性を高める発明が開示されている。

また、特許文献２には、天板、縦壁及びフランジを有し、長手方向に湾曲するプレス成形品を製造する際に、１工程目で形成したフランジを２工程目で曲げ戻してフランジの残留応力を低減することで形状凍結性を高める発明が開示されている。

特開２００４−３１４２３号公報 特許第５３８２２８１号明細書

特許文献１により開示された発明により、例えば、Ａピラーロアー、Ａピラーアッパー及びルーフレールの構成部材の構成要素のように、その長手方向に湾曲した形状のプレス成形品を製造すると、離型後のスプリングバックにより湾曲壁に曲がりが生じ、所望の形状に成形できない。

特許文献２により開示された発明により、長手方向及び高さ方向へ湾曲するとともに長手方向中心付近に屈曲部を有するプレス成形品を製造すると、フランジの残留応力、縦壁及び天板の面内の残留応力並びに縦壁及び天板の面内の偏差残留応力が発生する。その結果、プレス成形品には離型後のスプリングバックにより天板側から見た曲がりが生じ、所望の形状に成形できない。

本発明は、天板側から見た曲がりの発生が抑制された特定プレス成形品の製造方法の提供を目的とする。ここで、特定プレス成形品とは、長尺な天板と、該天板の短手方向の両端の稜線部と、該稜線部から延びた状態で互いに対向し、少なくとも一方が前記天板の上側から見て湾曲している湾曲壁とされる縦壁とを含んで構成されるプレス成形品のことをいう（以下、本明細書において同様とする）。

本発明に係るプレス成形品の製造方法は、長尺な天板と、該天板の短手方向の両端の稜線部と、該稜線部から延びた状態で互いに対向し、少なくとも一方が前記天板の上側から見て湾曲している湾曲壁とされる縦壁とを含んで構成されるプレス成形品の製造方法であって、前記天板と、前記両端の稜線部と、前記縦壁とを含んで構成され、前記縦壁が互いに対向する側と反対側に突出している段差部が前記天板の長手方向に亘って前記湾曲壁に形成された中間成形品を、ブランクをプレスして成形する第１工程と、前記段差部の突出幅を狭くするように、前記中間成形品をプレスする第２工程と、を含む。

本発明に係るプレス成形品は、長尺な天板と、該天板の短手方向の両端の稜線部と、該稜線部から延びた状態で互いに対向し、少なくとも一方が前記天板の上側から見て湾曲している湾曲壁とされる縦壁と、を含んで構成され、前記湾曲壁おける前記天板の位置から前記湾曲壁の高さの４０％以上離れた部分には、前記天板の長手方向に亘って、前記縦壁が互いに対向する対向側と反対側に前記天板の短手方向の幅の２０％以下の突出幅で突出している段差部が形成されており、前記段差部における前記対向側の端部のビッカース硬さの値は、前記段差部における前記反対側の端部のビッカース硬さの値よりも大きい。

本発明に係るプレス装置は、長尺な天板と、該天板の短手方向の両端の稜線部と、該稜線部から延びた状態で互いに対向し、少なくとも一方が前記天板の上側から見て湾曲している湾曲壁とされる縦壁とを含んで構成され、前記縦壁が互いに対向する側と反対側に突出している段差部が前記天板の長手方向に亘って前記湾曲壁に形成された中間成形品を、ブランクをプレスして成形する第１プレス装置と、前記段差部の突出幅を狭くするように、前記中間成形品をプレスする第２プレス装置と、を備えている。

また、本発明に係るプレス装置は、第１ダイと第１パンチとでブランクをプレスして中間成形品を成形する第１プレス装置と、第２ダイと第２パンチとで前記中間成形品をプレスする第２プレス装置とを備えたプレス装置であって、前記第１ダイには、長尺な第１底面と、該第１底面の短手方向の両端に繋がる第１側面とを含んで構成される長尺な第１溝が形成され、少なくとも前記第１側面の一方は、型閉じ方向から見て湾曲し、前記第１底面から前記第１溝の深さの４０％以上離れた特定深さとされる位置に前記第１底面の短手方向の幅の２０％以下の幅の第１段差部が前記第１側面の長手方向に亘って形成された第１湾曲面とされ、前記第１パンチの形状は、型閉じ時に前記第１溝の形状に合わせて嵌る形状である、第１プレス装置と、前記第２ダイには、長尺な第２底面と、該第２底面の短手方向の両端に繋がる第２側面とを含んで構成される長尺な第２溝が形成され、少なくとも前記第２側面の一方は、型閉じ方向から見て湾曲し、前記第２底面から前記特定深さとされる位置に前記第２側面の長手方向に亘って第２段差部が形成された第２湾曲面とされ、前記第２段差部は、前記第１段差部よりも幅が狭く、かつ、前記第２底面の短手方向に沿った前記第２底面との離間距離が前記第１底面の短手方向に沿った前記第１底面と前記第１段差部との離間距離よりも長く、前記第２パンチの形状は、型閉じ時に前記第２溝の形状に合わせて嵌る形状である、第２プレス装置と、
を備えている。

本発明に係るプレス成形品の製造方法を用いれば、天板側から見た曲がりの発生が抑制された特定プレス成形品を製造することができる。

本発明に係るプレス成形品は、天板側から見た曲がりが小さい。

本発明に係るプレス装置を用いれば、天板側から見た曲がりの発生が抑制された特定プレス成形品を製造することができる。

第１実施形態のルーフ部材（プレス成形品）を示す上面図である。 第１実施形態のルーフ部材を示す側面図である。 図１Ａにおける１Ｃ−１Ｃ断面図である。 図１Ａにおける１Ｄ−１Ｄ断面図である。 第１実施形態のルーフ部材の製造方法における第１工程で用いられる第１プレス装置の金型の斜視図である。 第１実施形態のルーフ部材の製造方法における第１工程で用いる第１プレス装置の縦断面図である。 第１実施形態のルーフ部材の製造方法における第２工程で用いられる第２プレス装置の金型の斜視図である。 第１実施形態のルーフ部材の製造方法における第２工程で用いる第２プレス装置の縦断面図である。 第１実施形態の第１工程により成形された中間成形品における図１Ａの１Ｃ−１Ｃ断面図である。 第１実施形態の第１工程により成形された中間成形品における図１Ａの１Ｄ−１Ｄ断面図である。 第１実施形態の第２工程を経て製造されたルーフ部材における図１Ａの１Ｃ−１Ｃ断面図である。 第１実施形態の第２工程により成形された中間成形品における図１Ａの１Ｄ−１Ｄ断面図である。 第１実施形態の第１工程により成形された中間成形品における図１Ａの１Ｃ−１Ｃ断面図を詳細に示した断面図である。 第１実施形態の第１工程により成形された中間成形品における図１Ａの１Ｄ−１Ｄ断面図を詳細に示した断面図である。 第１実施形態の第２工程を経て製造されたルーフ部材における図１Ａの１Ｃ−１Ｃ断面図を詳細に示した断面図である。 第１実施形態の第２工程を経て製造されたルーフ部材における図１Ａの１Ｄ−１Ｄ断面図を詳細に示した断面図である。 第１実施形態の第１工程により成形された中間成形品における長手方向中央部の断面図である。 第１実施形態の第１工程により成形された中間成形品における図１Ａの１Ｃ−１Ｃ断面図に相当する部分の断面図である。 第１実施形態の第２工程を経て製造されたルーフ部材における長手方向中央部の断面図である。 第１実施形態の第２工程を経て製造されたルーフ部材における図１Ａの１Ｃ−１Ｃ断面図である。 第１実施形態の第１工程により成形された中間成形品における図１Ａの１Ｃ−１Ｃ断面図であって、縦壁とフランジとがなす角を詳細に示した断面図である。 第１実施形態の第１工程により成形された中間成形品における図１Ａの１Ｄ−１Ｄ断面図であって、縦壁とフランジとがなす角を詳細に示した断面図である。 第１実施形態の第２工程を経て製造されたルーフ部材における図１Ａの１Ｃ−１Ｃ断面図であって、縦壁とフランジとがなす角を詳細に示した断面図である。 第１実施形態の第２工程を経て製造されたルーフ部材における図１Ａの１Ｄ−１Ｄ断面図であって、縦壁とフランジとがなす角を詳細に示した断面図である。 第２実施形態のルーフ部材を示す上面図である。 第２実施形態のルーフ部材を示す側面図である。 図８Ａの８Ｃ−８Ｃ断面図である。 図８Ａの８Ｄ−８Ｄ断面図である。 第２実施形態のルーフ部材の製造方法における第１工程で用いる第１プレス装置の縦断面図である。 第２実施形態のルーフ部材の製造方法における第２工程で用いる第２プレス装置の縦断面図である。 段差部の突出幅の定義を説明する図である。 第１実施形態の中間成形品３０の長手方向中央部の縦断面図の一部と、ルーフ部材１の長手方向中央部の縦断面図の一部とを重ねた状態の模式図である。 第１実施形態の第２工程において、金型に中間成形品がセットされて、金型が型閉じする前の状態を示す模式図である。 ねじれ及び曲がりの評価方法を説明するための図である。 第１実施形態の実施例（実施例１〜８）のルーフ部材の曲がりと、比較例（比較例１〜５）のルーフ部材の曲がりとについてのシミュレーションによる評価結果を示す表である。 第２実施形態の実施例（実施例１０〜１６）のルーフ部材の曲がりと、比較例（比較例６〜１０）のルーフ部材の曲がりとについてのシミュレーションによる評価結果を示す表である。 比較例１の縦壁のビッカース硬さについての実験による評価結果を示すグラフである。 実施例４の縦壁のビッカース硬さについての実験による評価結果を示すグラフである。

≪概要≫
以下、本発明を実施するための形態（実施形態）を、３つの実施形態（第１及び第２実施形態）を例示して説明する。次いで、実施例について説明する。

≪第１実施形態≫
以下、第１実施形態について説明する。まず、本実施形態のルーフ部材（図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ及び図１Ｄ参照）の構成について説明する。次いで、本実施形態のプレス装置１７（図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ及び図３Ｂ参照）の構成について説明する。次いで、本実施形態のルーフ部材の製造方法について説明する。次いで、本実施形態の作用について説明する。

＜ルーフ部材の構成＞
まず、本実施形態のルーフ部材１の構成について、図面を参照しつつ説明する。ここで、ルーフ部材１は、プレス成形品及び特定プレス成形品の一例である。

図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ及び図１Ｄに示されるように、ルーフ部材１は、天板２と、２つの凸稜線部３ａ、３ｂと、２つの縦壁４ａ、４ｂと、２つの凹稜線部５ａ、５ｂと、２つのフランジ６ａ、６ｂと、を一体的に含んで構成されている、断面形状が略ハット型の長尺部材とされている。ここで、凸稜線部３ａ、３ｂは、稜線部の一例である。ルーフ部材１は、一例として、引張強度が１３１０ＭＰａ級の高張力鋼板を素材とする冷間プレス成形品とされている。すなわち、本実施形態のルーフ部材１は、例えば、引張強度が４４０ＭＰａ以上１６００ＭＰａ以下の高張力鋼板を素材とする冷間プレス成形品とされている。

天板２は、長尺とされている（図１Ａ及び図１Ｂ参照）。また、天板２は、（天板２の）上側から見ると、図１Ａに示されるように、長手方向に沿って湾曲している。２つの凸稜線部３ａ、３ｂは、天板２の短手方向の両端に形成されている。２つの縦壁４ａ、４ｂは、それぞれ凸稜線部３ａ、３ｂから延びた状態で互いに対向している。すなわち、本実施形態のルーフ部材１は、長尺な天板２と、天板２の短手方向の両端の凸稜線部３ａ、３ｂと、凸稜線部３ａ、３ｂから延びた状態で互いに対向する縦壁４ａ、４ｂと、を含んで構成されている。また、２つの縦壁４ａ、４ｂは、図１Ａに示されるように、天板２の上側から見て、天板２の長手方向に沿って湾曲している。すなわち、本実施形態の２つの縦壁４ａ、４ｂは、それぞれ凸稜線部３ａ、３ｂから延びた状態で互いに対向し、少なくとも一方（本実施形態の場合は両方）が天板２の上側から見て湾曲している湾曲壁とされている。ここで、縦壁４ａ、４ｂは、湾曲壁の一例である。なお、本実施形態では、一例として、縦壁４ａは縦壁４ｂ側(縦壁４ｂ側に対向する側)と反対側に向かって凹状に湾曲し、縦壁４ｂは縦壁４ａ側(縦壁４ａ側に対向する側)と反対側に向かって凸状に湾曲している。

また、本実施形態の天板２の長手方向の垂直な各断面は、一例として、長手方向における各位置で、短手方向に直線状に延びている。すなわち、本実施形態の天板２は、その長手方向における垂直な各断面を見ると、長手方向における各位置で、平坦とされている（図１Ｃ及び図１Ｄ参照）。また、ルーフ部材１は、図１Ｂに示されるように、長手方向に亘って、天板２側に凸状に湾曲している。ここで、凸稜線部３ａは、図１Ｄに示されるように、天板２と、縦壁４ａとを繋ぐ部分であって、天板２の長手方向に垂直な各断面を見ると、湾曲している部分とされている。図中の２本の一点鎖線は、それぞれ天板２及び縦壁４ａに繋がる凸稜線部３ａの両端を示している。凸稜線部３ｂは、一点鎖線による両端の図示を省略するが、天板２と、縦壁４ｂとを繋ぐ部分であって、天板２の長手方向に垂直な各断面を見ると、湾曲している部分とされている。

また、２つの凹稜線部５ａ、５ｂは、それぞれ２つの縦壁４ａ、４ｂにおける天板２に繋がっている側と反対側の端部に形成されている。２つのフランジ６ａ、６ｂは、それぞれ２つの凹稜線部５ａ、５ｂに繋がっている。凹稜線部５ａは、一点鎖線による両端の図示を省略するが、縦壁４ａと、フランジ６ａとを繋ぐ部分であって、天板２の長手方向に垂直な各断面を見ると、湾曲している部分とされている。また、凹稜線部５ｂは、一点鎖線による両端の図示を省略するが、縦壁４ｂと、フランジ６ｂとを繋ぐ部分であって、天板２の長手方向に垂直な各断面を見ると、湾曲している部分とされている。

ルーフ部材１は、図１Ａに示されるように、天板２が上側に位置する姿勢で配置された状態において天板２側から見ると、長手方向の一方の端部（前端部）１ａから他方の端部（後端部）１ｂに亘って湾曲している。別の見方をすると、ルーフ部材１は、図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、一方の端部１ａを含む第１の部分８と、他方の端部１ｂを含む第３の部分１０と、第１の部分８と第３の部分１０とを繋ぐ第２の部分９と、を含んで一体的に構成されているといえる。

ここで、本実施形態では、上面視で（天板２の上側から見ると）、第１の部分８の曲率半径Ｒが一例として２０００（ｍｍ）以上９０００（ｍｍ）以下とされ、第２の部分９の曲率半径Ｒが一例として５００（ｍｍ）以上２０００（ｍｍ）以下とされ、第３の部分１０の曲率半径Ｒが一例として２５００（ｍｍ）以上９０００（ｍｍ）以下とされている。また、本実施形態では、図１Ｂに示されるように、側面視で（天板２の幅方向側から見ると）、第１の部分８の曲率半径Ｒが一例として３０００（ｍｍ）以上１５０００（ｍｍ）以下とされ、第２の部分９の曲率半径Ｒが一例として１０００（ｍｍ）以上１５０００（ｍｍ）とされ、第３の部分１０の曲率半径Ｒが一例として３０００（ｍｍ）以上１５０００（ｍｍ）とされている。以上のとおり、第１の部分８の曲率半径Ｒと、第３の部分１０の曲率半径Ｒとは、第２の部分９の曲率半径Ｒよりも大きい。

ここで、図１Ｄに示されるように、凸稜線部３ａの天板２側のＲ開始点（Ｒ止まり）の板厚中心、すなわち、天板２の板厚中心から縦壁４ａにおける凹稜線部５ａ側の端（縦壁４ａの下端）までの高さを高さｈとする。そうすると、縦壁４ａには、天板２の板厚中心から高さｈの４０％以上離れた部分に、長手方向に亘って、段差量ａ２（ｍｍ）の段差部１１ａが形成されている。また、図１Ｄに示されるように、凸稜線部３ｂの天板２側のＲ開始点（Ｒ止まり）の板厚中心、すなわち、天板２の板厚中心から縦壁４ｂの下端までの高さを高さｈ’とする。そうすると、縦壁４ｂには、天板２の板厚中心から高さｈ’の４０％以上離れた部分に、長手方向に亘って、段差量ａ２’（ｍｍ）の段差部１１ａ’が形成されている。本明細書では、天板２の板厚中心を、天板２の高さ方向の位置とする。なお、段差部１１ａ、１１ａ’の突出幅ａ２、ａ２’は、天板２の長手方向における各位置で、当該各位置における天板２の短手方向の幅Ｗ（図１Ｄ参照）の２０％以下とされている。

段差部１１ａの両端のうち天板２に近い側（上側）の部位を凹部１１ａ１、天板２から遠い側（下側）の部位を凸部１１ａ２とする。また、段差部１１ｂの両端のうち天板２に近い側（上側）の部位を凹部１１ａ’１、天板２から遠い側（下側）の部位を凸部１１ａ’２とする。そして、本実施形態では、凸部１１ａ２のビッカース硬さの値は、縦壁４ａの長手方向における各位置で、凹部１１ａ１のビッカース硬さの値よりも１０（ＨＶ）以上小さい（後述する図１８参照）。また、凸部１１ａ’２のビッカース硬さの値は、縦壁４ｂの長手方向における各位置で、凹部１１ａ’１のビッカース硬さの値よりも１０（ＨＶ）以上小さい（後述する図１８参照）。

なお、段差部１１ａ、１１ａ’の両端について一般化すると、以下のように言い換えられる。段差部１１ａの両端のうち天板２に近い側（上側）の端とされる凹部１１ａ１は縦壁４ａの内表面において内表面側に最も大きく凸となる曲率半径を形成する部位、天板２から遠い側（下側）の端とされる凸部１１ａ２は縦壁４ａの内表面において外表面側に最も大きく凸となる曲率半径を形成する部位とされている。また、段差部１１ａ’の両端のうち天板２に近い側（上側）の端とされる凹部１１ａ’１は縦壁４ｂの内表面において内表面側に最も大きく凸となる曲率半径を形成する部位、天板２から遠い側（下側）の端とされる凸部１１ａ’２は縦壁４ｂの内表面において外表面側に最も大きく凸となる曲率半径を形成する部位とされている。以上より、本実施形態の場合と異なり、縦壁４ａの長手方向の垂直な断面を見て、段差部の両端又は両端の何れか一方の端における傾きが４５°の部位がない場合であっても、当該段差部の両端は特定されるといえる。

図１１は、段差部１１ａ、１１ａ’の突出幅を説明する図である。図１１に示されるように、例えば、段差部１１ａの突出幅ａ２は、ルーフ部材１の長手方向に垂直の断面を見た場合、天板２の両端を結ぶ仮想線Ｌ１（凸稜線部３ａと凸稜線部３ｂとを結ぶ仮想線Ｌ１）に対して、凸部１１ａ２を通る垂線Ｌ２と凹部１１ａ１を通る垂線Ｌ３との離間幅のことをいう。

ルーフ部材１は、図１Ｃ及び図１Ｄに示されるように、フランジ６ａ、６ｂの断面形状が長手方向の一方の端部（前端部）１ａと他方の端部（後端部）１ｂとにおいて異なっている。具体的に、縦壁４ｂに対するフランジ６ｂの角度は、一方の端部１ａでは３０°とされ、他方の端部１ｂでは４０°とされている。また、縦壁４ａに対するフランジ６ａ、６ｂの角度は、それぞれ、長手方向に亘って連続的に変化している。また、天板２の短手方向の幅は、長手方向に亘って前端部１ａから後端部１ｂに亘って連続的に広くなるように変化している。なお、図１Ａ〜図１Ｄに示されるように、第１の部分８の縦壁４ｂとフランジ６ｂとがなす角度は、第３の部分１０の縦壁４ｂとフランジ６ｂとがなす角度以上であることが好ましい。

以上が、本実施形態のルーフ部材１の構成についての説明である。

＜プレス装置の構成＞
次に、本実施形態のプレス装置１７について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態のプレス装置１７は、本実施形態のルーフ部材１を製造するためのものである。プレス装置１７は、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、第１プレス装置１８と、第２プレス装置１９と、を含んで構成されている。本実施形態のプレス装置１７では、第１プレス装置１８を用いてブランク２５（図２Ｂ参照）を絞り加工によりプレス成形して中間成形品３０（図３Ｂ参照）を成形し、次いで、第２プレス装置１９により中間成形品３０をプレス成形して、製品、すなわち、ルーフ部材１を製造するようになっている。なお、ブランク２５は、ルーフ部材１を製造するための基材である長尺の高張力鋼板とされている。

ここで、中間成形品３０は、図３Ｂに示されるように、天板２と、２つの稜線部３２ａ、３２ｂと、２つの縦壁３３ａ、３３ｂと、２つの凹稜線部３４ａ、３４ｂと、２つのフランジ３５ａ、３５ｂと、を含んで構成される略ハット型の部材とされている。また、本明細書において、「プレス成形する」とは、成形対象品（例えば、ブランク２５、中間成形品３０のことをいう。）を金型（例えば、後述する第１金型２０、第２金型４０のことをいう。）にセットしてから型閉じして型開きをするまでの行為のことをいう。なお、「プレス成形する」とは、成形対象品をプレス（加圧）して成形することを意味する。

［第１プレス装置］
第１プレス装置１８は、成形対象品であるブランク２５をプレスして、中間成形品３０を成形する機能を有する。

第１プレス装置１８は、第１金型２０と、第１移動装置２５と、を含んで構成されている。第１金型２０は、図２Ｂに示されるように、上型（ダイ）２１と、下型（パンチ）２２と、第１のホルダ２３と、第２のホルダ２４とを有している。上型２１は上側、下型２２は下側に配置されている。第１プレス装置１８は、ブランク２５を中間成形品３０に成形する際、ブランク２５における天板２が成形される部分を上型２１と下型２２とで挟んで、ブランク２５における天板２が成形される部分を上型２１側から下型２２側に凹ませるようになっている。

上型２１と下型２２とは、図２Ａに示されるように、それぞれ長尺とされている。上型２１と下型２２とを、上型２１と下型２２との対向方向から見ると、下型２２は、長手方向に沿って湾曲して突出し、上型２１には、下型２２に沿って湾曲する溝が形成されている（図２Ａ及び図２Ｂ参照）。また、上型２１と下型２２とを、上型２１と下型２２との対向方向に直交する方向（上型２１及び下型２２の短手方向）から見ると、下型２２は、上型２１側に凸状に湾曲し、上型２１には、下型２２に沿って湾曲する溝が形成されている（図２Ａ及び図２Ｂ参照）。さらに、上型２１の溝の底は、長手方向から見ると、下型２２側に曲率半径Ｒ（ｍｍ）で突出し、下型２２における上型２１の溝の底に対向する部分は、上型２１側に曲率半径Ｒ（ｍｍ）で凹んでいる（図２Ｂ参照）。なお、本実施形態の曲率半径Ｒ（ｍｍ）は、一例として１００（ｍｍ）とされている。また、上型２１は、上型２１の短手方向から見ると、溝の底から溝の開口側に向けて（上側から下側に向けて）、溝の幅が連続的に広くなっている。下型２２は、下型２２の短手方向から見ると、下側から上側に向けて、突出する部分（後述する第１突出部）の幅が連続的に狭くなっている。

また、図２Ｂに示されるように、下型２２を長手方向から見ると、下型２２の両側面には、それぞれ段差部２２ａが形成されている。また、上型２１の溝の両側面には、それぞれ段差部２２ａに沿った段差部２１ａが形成されている。

第１のホルダ２３及び第２のホルダ２４は、上型２１及び下型２２に沿って、長尺とされている。第１のホルダ２３と、第２のホルダ２４とは、図２Ｂに示されるように、それぞれ下型２２の短手方向の両側に配置されている。また、第１のホルダ２３及び第２のホルダ２４は、ばね２６、２７により上側に付勢されている。

第１移動装置２５は、上型２１を下型２２に向けて移動させるようになっている。すなわち、第１移動装置は、上型２１を下型２２に対して相対的に移動させるようになっている。

そして、上型２１と下型２２との隙間の定められた位置にブランク２５が配置された状態で、第１移動装置が上型２１を下型２２に向けて移動させると、図２Ｂに示されるように、ブランク２５における短手方向の両端側がそれぞれ第１のホルダ２３及び第２のホルダ２４と上型２１とに挟まれた状態で、ブランク２５がプレスされて中間成形品３０が成形されるようになっている。なお、中間成形品３０の成形に伴い、段差部２２ａと段差部２１ａとでブランク２５がプレスされることで、縦壁３３ａ、３３ｂにおける天板２の位置から縦壁３３ａ、３３ｂの高さの４０％以上離れた部分に、突出幅ａ１（ｍｍ）の段差部１１ａ、１１ａ’が形成されるようになっている（図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂ参照）。なお、上型２１の溝の形状及び下型２２の突出部（第１突出部）の形状は、前述のとおりであることから、段差部１１ａ、１１ａ’は、天板２の短手方向から見て、天板２側よりも開口側において互いの対向間隔が大きくなるように傾斜している。別の見方をすると、以上のとおり、段差部１１ａ、１１ａ’が天板２側よりも開口側において互いの対向間隔が大きくなるように傾斜していることから、段差部１１ａ、１１ａ’が形成された中間成形品３０はプレスにより成形されるといえる。

以上のとおり、第１プレス装置１８について説明したが、第１プレス装置１８について別の見方をすると、以下のとおりとなる。すなわち、上型２１（第１ダイ）には、長尺な底面（第１底面）と、底面の短手方向の両端に繋がる側面（第１側面）とを含んで構成される長尺な溝（第１溝）が形成されている。そして、側面（第１側面）は、型閉じ方向（上型２１と下型２２との対向方向）から見て湾曲し、底面（第１底面）から溝（第１溝）の深さの４０％以上離れた特定深さとされる位置に底面（第１底面）の短手方向の幅の２０％以下の幅の第１段差部（一例として段差部１１ａ、１１ａ’）が側面（第１側面）の長手方向に亘って形成された湾曲面（第１湾曲面）とされている。また、下型２２（第１パンチ）には、型閉じ時に溝（第１溝）内に合わせて嵌るようになっている。

［第２プレス装置］
第２プレス装置１９は、成形対象品である中間成形品３０をプレスして、中間成形品３０の縦壁３３ａ、３３ｂに形成された突出幅ａ１の段差部３６ａ、３６ａ’の突出幅を狭くする、すなわち、突出幅ａ１よりも狭いａ２（ｍｍ）にする機能を有する。

第２プレス装置１９は、第２金型４０と、第２移動装置４５と、を含んで構成されている。第２金型４０は、図３Ｂに示されるように、上型４１と、下型４３と、ホルダ４２とを有している。上型４１は上側、下型４３は下側に配置されている。下型４３は、ばね４６により下側から付勢されている。そして、第２プレス装置１９は、下型４３に中間成形品３０が嵌め込まれた状態で、第２移動装置により上型４１を下型４３側に移動させて、中間成形品３０における２つのフランジ３５ａ、３５ｂの角度を変更するようになっている。

また、図３Ｂに示されるように、下型４３を短手方向から見ると、下型４３の両側面には、それぞれ段差部４３ａが形成されている。また、上型４１の溝の両側面には、それぞれ段差部４３ａに沿った段差部４１ａが形成されている。段差部４３ａ（４１ａ）の幅（下型４３の短手方向における幅）は、第１プレス装置１８の段差部２２ａ（２１ａ）の幅よりも狭い。なお、上型４１は、上型４３の短手方向から見ると、溝の底から溝の開口側に向けて（上側から下側に向けて）、溝の幅が連続的に広くなっている。下型４３は、下型４３の短手方向から見ると、下側から上側に向けて、突出する部分（後述する第２突出部）の幅が連続的に狭くなっている。

そして、下型４３にブランク２５が配置された状態で、第１移動装置が上型４１を下型４３に向けて移動させると、中間成形品３０がプレスされてルーフ部材１が成形されるようになっている。なお、中間成形品３０の成形に伴い、縦壁３３ａ（３３ｂ）における段差部３６ａ（３６ａ’）よりも上側（天板２側）の部分は縦壁３３ａ、３３ｂが互いに対向する側と反対側（外側）に曲げられるとともに、突出幅ａ１の段差部３６ａ、３６ａ’は突出幅ａ１よりも狭いａ２にされるようになっている。なお、上型４１の溝の形状及び下型４３の突出部（第２突出部）の形状は、前述のとおりであることから、段差部４３ａ、４１ａは、天板２の短手方向から見て、天板２側よりも開口側において互いの対向間隔が大きくなるように傾斜している。別の見方をすると、以上のとおり、段差部１１ａ、１１ａ’が天板２側よりも開口側において互いの対向間隔が大きくなるように傾斜していることから、段差部１１ａ、１１ａ’が形成されたプレス成形品１はプレスにより成形されるといえる。

以上のとおり、第２プレス装置１９について説明したが、第２プレス装置１９について別の見方をすると、以下のとおりとなる。すなわち、上型４１（第２ダイ）には、第１プレス装置１８の上型２１の底面（第１底面）と型閉じ方向から見て、同じ形状の底面（第２底面）と、第２底面の短手方向の両端に繋がる側面（第２側面（とを含んで構成される長尺な溝（第２溝）が形成されている。そして、第２側面は、型閉じ方向（上型４１と下型４３との対向方向）から見て湾曲し、第２底面から前述の特定深さとされる位置に第２側面の長手方向に亘って第２段差部が形成された第２湾曲面とされている。さらに、第２段差部は、第１プレス装置１８の上型２１の第１段差部よりも（第１底面又は第２底面の短手方向における）幅が狭く、かつ、第２底面の短手方向に沿った第２底面との離間距離が第１底面の短手方向に沿った第１底面と第１段差部との離間距離よりも長い。また、下型４３（第２パンチ）は、型閉じ時に溝（第２溝）の形状に合わせて嵌るようになっている。すなわち、下型４３（第２パンチ）の形状は、型閉じ時に溝（第２溝）に合わせて嵌る形状とされている。

以上が、本実施形態のプレス装置１７の構成についての説明である。

＜ルーフ部材の製造方法＞
次に、本実施形態のルーフ部材１の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態のルーフ部材１の製造方法は、プレス装置１７を用いて行われる。また、本実施形態のルーフ部材１の製造方法は、第１プレス装置１８により行われる工程（第１工程）と、第２プレス装置１９により行われる工程（第２工程）と、を含む。

［第１工程］
第１工程では、上型２１と下型２２との隙間の定められた位置にブランク２５を配置する。次いで、作業者が第１プレス装置１８を操作すると、第１移動装置により上型２１が下型２２側に移動されて、ブランク２５が絞り加工によりプレス成形される。すなわち、第１工程では、上型２１と下型２２とを用いて成形対象品であるブランク２５をプレスする。その結果、ブランク２５から中間成形品３０が成形される。

具体的に、第１工程では、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂに示されるように、中間成形品３０の２つの縦壁３３ａ、３３ｂに、フランジ３５ａ、３５ｂから高さｈの６０％未満の範囲の部分に下記の式（２）及び式（３）により規定される突出幅ａ１の段差部３６ａ、３６ａ’が形成される。別言すると、第１工程では、中間成形品３０の２つの縦壁３３ａ、３３ｂにおける、天板２の位置から縦壁３３ａ、３３ｂの高さの４０％以上離れた部分に、下記の式（２）及び式（３）により規定される突出幅ａ１の段差部１１ａ、１１ａ’が形成される。すなわち、下記の式（１）より、第１工程で形成される段差部３６ａ、３６ａ’の突出幅ａ１は、製品とされるルーフ部材１における突出幅ａ２よりも広く、かつ、ルーフ部材１の天板２の短手方向の幅Ｗの２０％以下の幅とされる。

a1≧a2 ・・・（１）
a1≦0.2W ・・・（２）
ここで、符号ａ１は中間成形品３０における突出幅（ｍｍ）、符号ａ２はルーフ部材１における突出幅（ｍｍ）、符号Ｗはルーフ部材１における天板２の短手方向の幅（ｍｍ）を示す。

また、第１工程では、中間成形品３の縦壁３３ａとフランジ３５ａとがなす角度ＤＩ１が下記の式（３）を満足するように、縦壁３３ａ及びフランジ３５ａが形成される（図７Ａ及び図７Ｂ参照）。

1.0×DI2≦DI1≦1.2×DI2 ・・・（３）
ここで、符号ＤＩ１は中間成形品３０の縦壁３３ａとフランジ３５ａとがなす角度であり、符号ＤＩ２はルーフ部材１の縦壁４ａとフランジ６ａとがなす角度である。

また、第１工程では、下記の式（４）を満足するように、中間成形品３０の縦壁３３ｂ及びフランジ３５ｂが形成される。

0.9≦DOF1/DOR1≦1 ・・・（４）
ただし、ＤＯＦ１は中間成形品３０の一方の端部を含む縦壁３３ｂとフランジ３５ｂとのなす角度であり、ＤＯＲ１は中間成形品３０の他方の端部を含む縦壁３３ｂとフランジ３５ｂとのなす角度である。

また、第１工程では、ブランク２５の材料端を流入させてブランク２５を撓ませることにより、中間成形品３０における外側のフランジ３５ｂが成形される。

次いで、第１金型２０から中間成形品３０が取り外されて、第１工程が終了する。

なお、第１金型２０が型開きすると（第１工程が終了すると）、中間成形品３０における天板２の長手方向における断面は、型閉じ時よりも平坦に近づくように変形した（その曲率半径が大きくなった）状態となる（図４Ａ及び図４Ｂ参照）。すなわち、第１工程では、型閉じするまでにブランク２５が上側に凸状に変形させ、次いで型閉じ時にブランク２５における天板２が形成される部分が下側に凸状となるように変形させ、次いで型開きして中間成形品３０が成形されるようになっている。そのため、本実施形態の中間成形品３０の天板２及び凸稜線部３ａ、３ｂは、上側に塑性変形した後に上側から下側に向けて荷重を受けることで、バウシンガー効果の作用が及ぼされた状態となっている。

［第２工程］
次いで、中間成形品３０は、第２プレス装置１９の第２金型４０の下型４３に嵌め込まれる。そして、作業者が第２プレス装置１９を操作すると、第２移動装置により上型４１が下型４３側に移動されて、中間成形品３０がプレスされる。すなわち、第２工程では、上型２１と下型２２とを用いて第１工程で成形されたブランク２５をプレスする。その結果、中間成形品３０からルーフ部材１が成形される。

具体的に、第２工程では、中間成形品３０の２つのフランジ３５ａ、３５ｂの角度が変更される。また、第２工程では、中間成形品３０の縦壁３３ａ、３３ｂにおける段差部３６ａ、３６ａ’よりも上側（天板２側）の部分の角度を変えて、段差部３６ａ、３６ａ’の突出幅がａ１よりも狭いａ２にされる（図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ及び図６Ｄ、図１２参照）。ここで、本実施形態では、図１２に示されるように、第１工程で成形された中間成形品３０の縦壁３３ａにおける段差部３６ａよりも上側の部分は、凸稜線部３ａ（３２ａ）を軸として縦壁３３ａ、３３ｂ同士の対向方向と反対方向（図１２における矢印Ａ方向）側に回転する。その結果、中間成形品３０は、下型４３に拘束されたまま段差部１１ａの凸部１１ａ２を移動させることなく、上型４１によって凹部１１ａ１を矢印Ａ方向側に移動させる。また、図示を省略するが、第１工程で成形された中間成形品３０の縦壁３３ｂにおける段差部３６ｂよりも上側の部分は、凸稜線部３ｂ（３２ｂ）を軸として矢印Ａ方向と反対側に回転する。その結果、中間成形品３０は、段差部１１ａ’の凸部１１ａ２を移動させることなく、凹部１１ａ１を矢印Ａ方向と反対側に移動させる。以上のようにして、第２工程では、中間成形品３０の段差部１１ａ、１１ａ’の突出幅ａ１、ａ１’を、それぞれ、ａ１、ａ１’よりも狭い突出幅ａ２、ａ２’にする。なお、図１３は、第２工程において、下型４３に中間成形品３０が嵌め込まれ、第２金型４０が型閉じする前の状態を模式的に示している。ここで、縦壁３３ａの段差部３６ａよりも上側の部分の天板２に対する角度（傾斜角度）をθ１とすると、上型４１及び下型４３における縦壁３３ａの段差部３６ａよりも上側の部分を挟む部分の角度（傾斜角度）θ２は、θ１よりも大きい。また、図示は省略するが、上型４１及び下型４３における縦壁３３ｂの段差部３６ｂよりも上側の部分を挟む部分の角度（傾斜角度）は、縦壁３３ｂの段差部３６ｂよりも上側の部分の天板２に対する角度よりも大きい。その結果、本実施形態の第２工程では、中間成形品３０の縦壁３３ａ、３３ｂにおける段差部３６ａ、３６ａ’よりも上側（天板２側）の部分の角度を変えて、段差部３６ａ、３６ａ’の突出幅がａ１よりも狭いａ２にする。また、第２工程では、中間成形品３０における縦壁３３ａ及びフランジ３５ａがルーフ部材１における縦壁４ａ及びフランジ６ａとなるように、中間成形品３０がプレスされる（図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ及び図７Ｄ参照）。また、第２工程では、中間成形品３０における縦壁３３ｂ及びフランジ３５ｂがルーフ部材１における縦壁４ｂ及びフランジ６ｂとなるように、中間成形品３０がプレスされる（図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ及び図７Ｄ参照）。

以上が、本実施形態のルーフ部材１の製造方法についての説明である。

＜作用＞
次に、本実施形態の作用について図面を参照しつつ説明する。

［第１の作用］
一般的に、ブランクをプレスして、上側（天板側）から見ると他方の壁側に凹状に湾曲する湾曲壁を含んで構成される成形品（図示省略）を製造すると、形成された湾曲壁には、圧縮残留応力が発生し易い。そのため、当該成形品における当該湾曲壁の圧縮残留応力が解放されると、当該成形品は、天板側から見て曲がり易い。

本実施形態の場合、第１工程において縦壁３３ｂ側に凹状に湾曲する縦壁３３ａに突出幅ａ１の段差部３６ａを形成し（図２Ｂ、図４Ａ及び図４Ｂ参照）、次いで、第２工程において段差部３６ａの突出幅をａ１からａ１よりも狭いａ２にする（図３Ｂ、図４Ｃ及び図４Ｄ参照）。なお、第２工程を経て製造されたルーフ部材１において、縦壁３３ａ及び段差部３３ａは、それぞれ縦壁４ａ及び段差部１１ａになる。

そして、本実施形態のルーフ部材１は、後述する比較形態（段差部が形成されていない形態とされる図１５の表の比較例１〜４）の場合に比べて、天板２側から見て曲がり難い（曲がり量が少ない）といえる（後述する図１５の表の参照）。この理由は以下のメカニズムによると推認される。すなわち、本実施形態の場合、第１工程において縦壁３３ａに段差部３６ａが形成されることで縦壁３３ａが塑性変形される。次いで、第２工程において段差部３６ａの突出幅が狭くされる。そのため、ルーフ部材１の段差部１１ａは、第１工程の場合と逆向きの荷重を受けて形成されるため、バウシンガー効果の作用が及ぼされた状態となっていると推認される。

したがって、本実施形態によれば、天板の上側から見て他方の壁側に凹状に湾曲する湾曲壁を含んで構成される成形品の湾曲壁に段差部が形成されていない場合に比べて、ルーフ部材１の曲がりの発生が抑制される。なお、本実施形態の場合、第２工程において、縦壁３３ａにおける段差部３６ａよりも天板２側の部分の角度が変えられることで、段差部３６ａの突出幅が狭くされる。そのため、本実施形態によれば、縦壁３３ａにおける段差部３６ａよりも天板２側と反対側（下端側）の部分の角度を変えることなく、ルーフ部材１の曲がりの発生が抑制される。

［第２の作用］
また、一般的に、ブランクをプレスして、上側（天板側）から見ると他方の壁側に凸状に湾曲する湾曲壁を含んで構成される成形品（図示省略）を製造すると、形成された湾曲壁には、引張残留応力が発生し易い。そのため、当該成形品における当該湾曲壁の引張残留応力が解放されると、当該成形品は、天板側から見て曲がり易い。

本実施形態の場合、第１工程において縦壁３３ａ側に凸状に湾曲する縦壁３３ｂに突出幅ａ１の段差部３６ａ’を形成し（図２Ｂ、図４Ａ及び図４Ｂ参照）、次いで、第２工程において段差部３６ａ’の突出幅をａ１からａ１よりも狭いａ２にする（図３Ｂ、図４Ｃ及び図４Ｄ参照）。なお、第２工程を経て製造されたルーフ部材１において、縦壁３３ｂ及び段差部３３ｂは、それぞれ縦壁４ｂ及び段差部１１ａ’になる。

そして、本実施形態のルーフ部材１は、後述する比較形態（段差部が形成されていない形態とされる図１５の表の比較例１〜４）の場合に比べて、曲がり難い（曲がり量が少ない）といえる（後述する図１５の表の参照）。この理由は以下のメカニズムによると推認される。すなわち、本実施形態の場合、第１工程において縦壁３３ｂに段差部３６ａ’が形成されることで縦壁３３ｂが塑性変形される。次いで、第２工程において縦壁３３ｂにおける段差部３６ａ’よりも天板２側の部分の角度が変えられて、段差部３６ａ’の突出幅が狭くされる。そのため、ルーフ部材１の段差部１１ａ’は、第１工程の場合と逆向きの荷重を受けて形成されるため、バウシンガー効果の作用が及ぼされた状態となっていると推認される。

したがって、本実施形態によれば、天板の上側から見て他方の壁側に凸状に湾曲する湾曲壁を含んで構成される成形品の湾曲壁に段差部が形成されていない場合に比べて、ルーフ部材１の曲がりの発生が抑制される。

［第３の作用］
前述の第１及び第２の作用では、湾曲壁とされる２つの縦壁４ａ、４ｂについてそれぞれ別個に説明した。しかしながら、本実施形態の場合、２つの縦壁４ａ、４ｂには、それぞれ第１工程及び第２工程により段差部１１ａ、１１ａ’が形成されている。

そのため、本実施形態の場合、２つの縦壁４ａ、４ｂにおけるそれぞれの残留応力が低減され易く、２つの縦壁４ａ、４ｂ同士の偏差残留応力が低減され易い。その結果、ルーフ部材１の曲がりの発生が抑制される（図１５の表参照）。

以上が、本実施形態の作用についての説明である。

≪第２実施形態≫
次に、第２実施形態について説明する。まず、本実施形態のルーフ部材１Ａ（図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ及び図８Ｄ参照）の構成について説明する。次いで、本実施形態のプレス装置１７Ａ（図９及び図１０参照）の構成について説明する。次いで、本実施形態のルーフ部材の製造方法について説明する。次いで、本実施形態の作用について説明する。なお、以下の説明では、本実施形態について第１実施形態と異なる部分について説明する。

＜ルーフ部材の構成＞
まず、本実施形態のルーフ部材１Ａの構成について、図面を参照しつつ説明する。ここで、ルーフ部材１Ａは、プレス成形品及び特定プレス成形品の一例である。

本実施形態のルーフ部材１Ａ（図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ及び図８Ｄ）は、フランジ６ａ、６ｂ（図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ及び図１Ｄ）を備えていない。本実施形態のルーフ部材１Ａは、この点以外、第１実施形態のルーフ部材１と同様の構成とされている。

＜プレス装置の構成＞
次に、本実施形態のプレス装置１７Ａについて、図面を参照しつつ説明する。本実施形態のプレス装置１７Ａは、本実施形態のルーフ部材１Ａを製造するためのものである。

本実施形態の第１プレス装置１８Ａ（図９）は、ホルダ２３、２４（図２Ｂ）を備えていない。ここで、第１プレス装置１８Ａは、プレス装置の一例である。本実施形態のプレス装置１７Ａは、この点以外、第１実施形態のプレス装置１７と同様の構成とされている。ここで、中間成形品３０Ａは、２つのフランジ３５ａ、３５ｂを備えていない点以外は、第１実施形態の中間成形品３０と同様の構成とされている。すなわち、本実施形態の中間成形品３０Ａは、溝型の部材とされている。

＜ルーフ部材の製造方法＞
次に、本実施形態のルーフ部材１Ａの製造方法について説明する。本実施形態のルーフ部材１Ａの製造方法は、プレス装置１７Ａを用いて行われる。また、本実施形態のルーフ部材１Ａの製造方法は、第１工程が第１プレス装置１８Ａにより行われる点以外は、第１実施形態と同様である。なお、本実施形態の場合、第１工程において、ブランク２５が曲げ加工によりプレス成形されて、中間成形品３０Ａ（図１０参照）が成形される。

＜作用＞
本実施形態の作用は、第１の実施形態の作用と同様である。

以上が、第２実施形態についての説明である。

≪実施例≫
次に、実施例及び比較例の第１及び第２のシミュレーション並びに第３の実験について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、本実施形態及び比較形態で用いた部品等の符号と同様の部品等の符号を用いる場合、その部品等の符号をそのまま用いる。

＜第１のシミュレーション＞
第１のシミュレーションでは、第１実施形態のルーフ部材の製造方法に基づくシミュレーションで作成したルーフ部材１（実施例１〜８）と、以下に説明するルーフ部材の製造に基づくシミュレーションで作成したルーフ部材（比較例１〜５）とについて、前端側及び後端側での曲がりを評価した。具体的には、本シミュレーションにおける評価方法では、コンピュータ（図示省略）を用いて、各実施例（実施例１〜８）のルーフ部材１及び各比較例（比較例１〜５）のルーフ部材についてのデータと、設計データとを比較した。具体的には、天板２の長手方向の中心部分の断面を一致（ベストフィット）させて、設計データにおける前端面（後端面）の中心位置に対する、測定した各データの前端面（後端面）の中心位置の幅方向におけるずれ量を、曲がりとして評価した（図１４参照）。

［図１５の表についての説明］
図１５の表には、実施例１〜８及び比較例１〜５についてのシミュレーションの条件と、評価結果とが記載されている。ここで、図１５の表について説明すると、板厚とは、シミュレーションに用いたブランク２５の厚みである。強度とは、シミュレーションに用いたブランク２５の引張強度である。湾曲内側オフセット量とは、第１工程で形成される段差部３６ａの突出幅ａ１から第２工程で狭くされる段差部１１ａの突出幅ａ２を引いた値を意味する。湾曲外側オフセット量とは、第１工程で形成される段差部３６ａ’の突出幅ａ１から第２工程で狭くされる段差部１１ａ’の突出幅ａ２を引いた値を意味する。評価断面１曲がり（ｍｍ）とは前端から中央側に長手方向に１０ｍｍの部分の曲がり、評価断面２曲がり（ｍｍ）とは後端から中央側に長手方向に１０ｍｍの部分の曲がりである。平均曲がり量とは、評価断面１曲がりと評価断面２曲がりとの平均である。

［比較例１〜５のルーフ部材］
比較例１〜４のルーフ部材は、縦壁４ａ、４ｂに段差部が形成されていない。具体的には、比較例１〜４のルーフ部材は、第１工程でも第２工程でも段差部が形成されない。比較例１〜４のルーフ部材は、この点以外は、第１実施形態のルーフ部材１の製造方法（絞り加工）を前提にシミュレーションにより作成された。また、比較例５は、第１工程において各段差部３６ａ、３６ｂの突出幅ａ１が５（ｍｍ）とし、第２工程において各段差部１１ａ、１１ａ’の突出幅ａ２が５（ｍｍ）のままとした。すなわち、比較例５の場合、第２工程において段差部３６ａ、３６ｂは第１工程で形成されたままの形状を維持している。

［実施例１〜８のルーフ部材］
実施例１〜８のルーフ部材は、第１実施形態のルーフ部材１の製造方法（絞り加工）を前提にシミュレーションにより作成された。なお、実施例１〜８では、第１工程において各段差部３６ａ、３６ｂの突出幅ａ１が５（ｍｍ）とした。

［評価結果及び考察］
図１５の表から、実施例１〜８のルーフ部材は、比較例１〜５のルーフ部材に比べて、曲がりが小さい（曲がり量が少ない）ことがわかる。例えば、実施例１〜４と比較例１とは、それぞれ板厚、強度についてのシミュレーションの条件が同等である。そして、評価断面１曲がりのシミュレーションの結果を比較すると、実施例１〜４のルーフ部材は、比較例１のルーフ部材に比べて、曲がりが小さいことがわかる。また、評価断面２曲がりのシミュレーションの結果を比較すると、実施例１〜４のルーフ部材は、比較例１のルーフ部材に比べて、曲がりが小さいことがわかる。なお、実施例１における評価断面２曲がりは、−１．１２（ｍｍ）とあるが、「−」の意味は、図１４の曲がりの説明図の場合と反対方向に曲がったことを意味する。そのため、角度の絶対値で比較すると、実施例１のルーフ部材は、比較例１のルーフ部材に比べて、曲がりが小さいといえる。以上のことから、第１実施形態の実施例である実施例１〜５は、縦壁に段差が形成されていない比較例（比較例１〜４）に比べて、第１実施形態の第３の作用を奏すると考えられる。

また、実施例１及び２の場合、第２工程において、第１工程で形成された段差部３６ａ、３６ｂのうちの何れか一方しか突出幅ａ１が狭くなっていない。しかしながら、実施例１及び２は、比較例１に比べて、曲がりが小さい。以上のことから、第１実施形態の実施例である実施例１及び２は、縦壁に段差部が形成されていない比較例（比較例１）に比べて、曲がりが小さい、すなわち、第１実施形態の第１又は第２の作用を奏すると考えられる。

また、実施例７の場合、板厚、強度についてのシミュレーションの条件が同等である比較例５に比べて、曲がりが小さいことがわかる。以上のことから、実施例７は、比較例５に比べて、第１実施形態の第１、第２及び第３の作用を奏すると考えられる。

さらに、板厚、強度についてのシミュレーションの条件が同等である組み合せ（例えば、実施例１と比較例１、実施例５と比較例２等）を比較すると、各実施例は、各比較例に比べて、曲がり（平均曲がり量）が小さいことがわかる。以上のことから、実施例１〜８は、比較例１〜５に比べて、強度（ブランク２５の引張強度）の違いによらず、第１実施形態の第１、第２又は第３の作用を奏すると考えられる。

＜第２のシミュレーション＞
第２のシミュレーションでは、第２実施形態のルーフ部材の製造方法に基づくシミュレーションで作成したルーフ部材１（実施例９〜１６）と、以下に説明するルーフ部材の製造に基づくシミュレーションで作成したルーフ部材（比較例６〜１０）とについて、前端側及び後端側での曲がりを評価した。

［図１６の表についての説明］
図１６の表には、実施例１０〜１６及び比較例６〜１０についてのシミュレーションの条件と、評価結果とが記載されている。なお、図１６の表の見方及び曲がりの意味は、第１のシミュレーションの場合と同様である。

［比較例６〜１０のルーフ部材］
比較例６〜１０のルーフ部材は、第１工程において各段差部３６ａ、３６ｂの突出幅ａ１が５（ｍｍ）とし、第２工程において各段差部１１ａ、１１ａ’の突出幅ａ２が５（ｍｍ）のままとした。すなわち、比較例６〜１０の場合、第２工程において段差部３６ａ、３６ｂは第１工程で形成されたままの形状を維持している。なお、比較例６〜１０は、上記の点以外は、第２実施形態のルーフ部材１Ａと同様、曲げ加工で成形された溝型の部材とされている。

［実施例９〜１６のルーフ部材］
実施例９〜１６のルーフ部材は、第１実施形態のルーフ部材１の製造方法（曲げ加工）を前提にシミュレーションにより作成された。なお、実施例９〜１６では、第１工程において各段差部３６ａ、３６ｂの突出幅ａ１が５（ｍｍ）とした。

［評価結果及び考察］
図１６の表から、実施例９〜１２のルーフ部材は、板厚、強度についてのシミュレーションの条件が同等である、比較例６のルーフ部材に比べて、曲がりが小さい（曲がり量が少ない）ことがわかる。以上のことから、第１実施形態の実施例である実施例９〜１２は、縦壁に段差が形成されていない比較例（比較例１〜４）に比べて、第１実施形態の第３の作用を奏すると考えられる。

また、実施例９及び１０の場合、第２工程において、第１工程で形成された段差部３６ａ、３６ｂのうちの何れか一方しか突出幅ａ１が狭くなっていない。しかしながら、実施例９及び１０は、比較例６に比べて、曲がりが小さい。以上のことから、第２実施形態の実施例である実施例９及び１０は、第１工程で縦壁に形成された段差部が第２工程で狭くされない比較例（比較例６）に比べて、曲がりが小さい、すなわち、第１実施形態の第１又は第２の作用を奏すると考えられる。

また、実施例７の場合、板厚、強度についてのシミュレーションの条件が同等である比較例５に比べて、曲がりが小さいことがわかる。以上のことから、実施例７は、比較例５に比べて、第１実施形態の第１、第２及び第３の作用を奏すると考えられる。

さらに、板厚、強度についてのシミュレーションの条件が同等である組み合せ（例えば、実施例９と比較例６、実施例１３と比較例７等）を比較すると、各実施例は、各比較例に比べて、曲がり（平均曲がり量）が小さいことがわかる。以上のことから、実施例９〜１６は、比較例６〜１０に比べて、強度（ブランク２５の引張強度）の違いによらず、第２実施形態の第１、第２又は第３の作用を奏すると考えられる。

＜第３の実験＞
第３の実験では、実施例４のルーフ部材の縦壁４ａのビッカース硬さの値と、比較例１のルーフ部材の縦壁４ａのビッカース硬さの値とを、測定して比較した。なお、第３の実験において、ビッカース硬さの値は、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｚ ２２４４）に記載のビッカース硬さ測定方法に従い測定した。ただし、ビッカース硬さの値は、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｚ ２２４４）に記載のビッカース硬さ測定方法に限られず、他の方法で測定し、硬さ変換表（図示省略）を用いてビッカース硬さの値に換算して求めてもよい。

比較例１の測定結果（図１７参照）及び実施例４の測定結果（図１８参照）によれば、何れの場合も、凸部１１ａ２のビッカース硬さの値が、凹部１１ａ１のビッカース硬さの値に比べて小さいことがわかった。ここで、比較例１の測定結果の場合、凹部１１ａ１のビッカース硬さの値と、凸部１１ａ２のビッカース硬さの値との差（以下、差Δとする。）が７（ＨＶ）であった。これに対して、実施例４の測定結果の場合、差Δが１０（ＨＶ）であった。このように、実施例４の差Δが比較例１の差Δに比べて大きい（凸部１１ａ２が凹部１１ａ１に比べて軟化する）。理由は、以下のように推認される。すなわち、ブランク２５が第１工程によりプレス成形されると、段差部３６ａが形成され、凸部１１ａ２は外表面側が引っ張られる（外側に引張応力が働く）。次いで、第２工程により中間成形品３０の段差部３６ａの突出幅が狭くなると、凹部１１ａ１が凸部１１ａ２側に移動する。その結果、凸部１１ａ２は第１工程後第２工程前の時点の状態よりも、内表面側が圧縮された状態となる。これに対して、凹部１１ａ１は第１工程後第２工程前の状態でも、第２工程後の状態でも引っ張られた状態となる。以上のことから、凸部１１ａ２は、凹部１１ａ１よりも軟化する。なお、別の見方をすると、凹部１１ａ１が凸部１１ａ２よりも硬い、すなわち、第１実施形態及び第２実施形態の場合のルーフ部材１、１Ａは、比較例６に比べて、高精度である（曲がりが抑制されている）といえる。なお、測定結果の図示は省略するが、例えば、比較例２の差Δを測定したところ８（ＨＶ）であった。また、比較例１及び２以外のすべての比較例の差Δを測定したところ、何れも１０（ＨＶ）未満であった。これに対して、例えば、実施例５及び７について差Δを測定したところ、それぞれ３０（ＨＶ）、２０（ＨＶ）であった。また、実施例５及び７以外のすべての実施例について差Δを測定したところ、何れも１０（ＨＶ）以上であった。すなわち、第１及び第２実施形態並びに各実施例のルーフ部材は、何れも差Δが１０（ＨＶ）以上となることがわかった。

なお、各実施例のルーフ部材は、各比較例のルーフ部材に比べて、寸法精度がよい結果、他の部材と溶接して接合する差異に矯正しながら溶接されることがない（矯正する必要がない、又は矯正しても矯正する量が少ない。）ため、当該他の部材と接合した部材（以下、接合部材という。）の寸法精度もよくなる効果がある。また、接合部材における溶接した部分に応力が残留しない又は残留し難いことから、接合部材の強度が良好となる効果がある。

以上のとおり、本発明を特定の実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲には前述した本実施形態以外の形態も含まれる。例えば、本発明の技術的範囲には、下記のような形態も含まれる。

各実施形態では、プレス成形品の一例はルーフ部材であるとして説明した。しかしながら、式（１）の条件を満たすプレス成形により製造される物であれば、プレス成形品は、ルーフ部材以外の自動車用の部品であってもよい。また、式（１）の条件を満たすプレス成形により製造される物であれば、自動車用の部品以外の部品であってもよい。

各実施形態では、湾曲壁とされる縦壁４ａ、４ｂにはそれぞれ段差部１１ａ、１１ａ’が形成されているとして説明した。しかしながら、何れか一方の縦壁４ａ、４ｂに段差３６ａ、３６ａ’が形成されていれば、他方の縦壁４ａ、４ｂに段差３６ａ、３６ａ’が形成されていなくてもよい。

各実施形態では、縦壁４ａ、４ｂは、湾曲壁とされているとして説明した。しかしながら、何れか一方の縦壁４ａ、４ｂが湾曲壁であり、かつ、当該湾曲壁に段差部に各実施形態のルーフ部材１、ルーフ部材１Ａの製造方法により製造された段差部１１ａ、１１ａ’が形成されていれば、他方の縦壁４ａ、４ｂは、湾曲壁でなくてもよい。例えば、当該他の縦壁４ａ、４ｂは、長手方向に沿った直線状の壁であってもよい。

各実施形態では、第１工程で形成した湾曲壁の段差部の突出幅ａ１を、第２工程において狭くして、ａ１よりも狭いａ２にするとして説明した。しかしながら、第２工程において、第１工程で形成した段差部の突出幅ａ１が狭くなれば、第２工程において、第１工程で形成された段差部をなくしてもよい。すなわち、本発明において、「段差部の突出幅を狭くすること」には、段差部の突出幅を無くすこと、別言すれば、段差部自体をなくすことも含まれる。

１ ルーフ部材（プレス成形品の一例）
２ 天板
３ａ、３ｂ 稜線部
４ａ、４ｂ 縦壁
１７ プレス装置
１８ 第１プレス装置
１９ 第２プレス装置
２５ ブランク
３０ 中間成形品
段差部 ３６ａ、３６ａ’
突出幅 ａ１

Claims (5)

1. 長尺な天板と、該天板の短手方向の両端の稜線部と、該稜線部から延びた状態で互いに対向し、少なくとも一方が前記天板の上側から見て湾曲している湾曲壁とされる縦壁とを含んで構成されるプレス成形品の製造方法であって、
   前記天板と、前記両端の稜線部と、前記縦壁とを含んで構成され、前記縦壁が互いに対向する側と反対側に突出している段差部が前記天板の長手方向に亘って前記湾曲壁に形成された中間成形品を、ブランクをプレスして成形する第１工程と、
   前記段差部の突出幅を狭くするように、前記中間成形品をプレスする第２工程と、
   を含むプレス成形品の製造方法。
2. 前記第１工程では、前記天板の位置を基準として、前記天板の位置から前記湾曲壁の下端までの高さの４０％以上離れた前記湾曲壁の部分に、前記突出幅が前記天板の短手方向の幅の２０％以下とされる段差部を形成し、
   前記第２工程では、前記湾曲壁における前記段差部よりも前記天板側の部分の角度を変えて、前記第１工程で形成した前記段差部の前記突出幅を狭くする、
   請求項１に記載のプレス成形品の製造方法。
3. 長尺な天板と、
   該天板の短手方向の両端の稜線部と、
   該稜線部から延びた状態で互いに対向し、少なくとも一方が前記天板の上側から見て湾曲している湾曲壁とされる縦壁と、
   を含んで構成され、
   前記湾曲壁おける前記天板の位置から前記湾曲壁の高さの４０％以上離れた部分には、前記天板の長手方向に亘って、前記縦壁が互いに対向する対向側と反対側に前記天板の短手方向の幅の２０％以下の突出幅で突出している段差部が形成されており、
   前記段差部における前記対向側の端部のビッカース硬さの値は、前記段差部における前記反対側の端部のビッカース硬さの値よりも１０（ＨＶ）以上大きい、
   プレス成形品。
4. 長尺な天板と、該天板の短手方向の両端の稜線部と、該稜線部から延びた状態で互いに対向し、少なくとも一方が前記天板の上側から見て湾曲している湾曲壁とされる縦壁とを含んで構成され、前記縦壁が互いに対向する側と反対側に突出している段差部が前記天板の長手方向に亘って前記湾曲壁に形成された中間成形品を、ブランクをプレスして成形する第１プレス装置と、
   前記段差部の突出幅を狭くするように、前記中間成形品をプレスする第２プレス装置と、
   を備えたプレス装置。
5. 第１ダイと第１パンチとでブランクをプレスして中間成形品を成形する第１プレス装置と、第２ダイと第２パンチとで前記中間成形品をプレスする第２プレス装置とを備えたプレス装置であって、
   前記第１ダイには、長尺な第１底面と、該第１底面の短手方向の両端に繋がる第１側面とを含んで構成される長尺な第１溝が形成され、
   少なくとも前記第１側面の一方は、型閉じ方向から見て湾曲し、前記第１底面から前記第１溝の深さの４０％以上離れた特定深さとされる位置に前記第１底面の短手方向の幅の２０％以下の幅の第１段差部が前記第１側面の長手方向に亘って形成された第１湾曲面とされ、
   前記第１パンチの形状は、型閉じ時に前記第１溝の形状に合わせて嵌る形状である、
   第１プレス装置と、
   前記第２ダイには、長尺な第２底面と、該第２底面の短手方向の両端に繋がる第２側面とを含んで構成される長尺な第２溝が形成され、
   少なくとも前記第２側面の一方は、型閉じ方向から見て湾曲し、前記第２底面から前記特定深さとされる位置に前記第２側面の長手方向に亘って第２段差部が形成された第２湾曲面とされ、
   前記第２段差部は、前記第１段差部よりも幅が狭く、かつ、前記第２底面の短手方向に沿った前記第２底面との離間距離が前記第１底面の短手方向に沿った前記第１底面と前記第１段差部との離間距離よりも長く、
   前記第２パンチの形状は、型閉じ時に前記第２溝の形状に合わせて嵌る形状である、
   第２プレス装置と、
   を備えたプレス装置。

Images