JP6696937B2 - プレス成形品の製造方法 - Google Patents
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Description
[1.プレス成形品の構成]
図1に示すプレス成形品1は、金属製の自動車用部品である。具体的には、プレス成形品1は、自動車の左右両側に設けられるフレーム部品を補強するために用いられる。なお、プレス成形品1の材料としては、例えば、薄板鋼板や表面処理鋼板などの鋼板が用いられる。
次に、プレス成形品1の製造方法について説明する。プレス成形品1の製造工程には、図2及び図3に示す第1の曲げ工程と、図4及び図5に示す第2の曲げ工程と、図6及び図7に示す第3の曲げ工程と、が含まれる。
第1の曲げ工程の前工程では、金属製の平面状の板状部材91に対してトリム加工が行われ、不要な部分が除去される。図8に示すように、トリム加工後の板状部材91は、互いに平行に配置された2つの帯状部91aが1つ以上の連結部91bによって連結された形状である。プレス成形品1は、これら2つの帯状部91aのそれぞれから製造される。つまり、本実施形態では、1つの板状部材91から、最終的に2つのプレス成形品1が製造される。なお、厳密には、1つの板状部材91から製造される2つのプレス成形品1は、自動車における左側及び右側に配置されるものであり、細かな形状は異なり得る。
図2及び図3に示す第1の曲げ工程では、トリム加工後の板状部材91に対して、上型101及び下型102を用いたプレス加工が行われる。具体的には、第1の曲げ工程では、板状部材91に対して、次の(1a 第1の曲げ加工)〜(1c 第2の成形加工)の加工が、1つの工程で、つまり同時に行われる。なお、図3に示す板状部材91の断面は、後述する図10のIII−III断面図である。
板状部材91を、互いに平行な2つの折曲線に沿って折り曲げる第1の曲げ加工が行われる。第1の曲げ加工で折り曲げられる2つの箇所は、板状部材91から製造される2つのプレス成形品1のそれぞれの折曲部11に相当する箇所であって、図8において破線11aで示された部分である。第1の曲げ加工はいわゆる予備曲げ加工である。すなわち、板状部材91は、この段階では角度θまでは折り曲げられず、角度θよりも大きい角度に折り曲げられる。
図9及び図10に示すように、板状部材91の平面部分に、成形前よりも表面積が増大する所定の形状である複数の段差部12を成形する第1の成形加工が行われる。具体的には、段差部12は、板状部材91における基準面に対して前述したフレーム部品側へ突出した位置にある平面状の座面121と、座面121の外周を囲む斜面122と、を有する。段差部12において、座面121は、第1の成形加工により変形しない部分であり、斜面122は、第1の成形加工により変形する部分である。成形により変形する部分とは、成形により部分的に引張変形又は圧縮変形が発生する部分のことをいう。座面121は、長手方向Aと垂直な幅よりも、長手方向Aに沿った長さの方が大きい形状である。本実施形態では、段差部12は、板状部材91における長手方向Aと直交する幅方向の端部の縁となる部分を含む位置に成形される。板状部材91には、段差部12が成形されることにより応力が発生する。この応力は、板状部材91が反るように変形するスプリングバックの要因となり得る。
板状部材91の平面部分であって、段差部12の成形により変形しない部分、この例では段差部12が成形されない部分に、複数の凸部93を成形する第2の成形加工が行われる。凸部93は、板状部材91の平面部分の両面のうち一方の面から力が加えられることにより、当該面が凹み、他方の面が突出した部分である。本実施形態において、凸部93はいわゆるビードである。凸部93は、段差部12が成形される部分と、長手方向Aに沿って隣り合う位置に成形される。具体的には、凸部93は、プレス成形品1における長手方向Aと直交する幅方向の縁となる部分を含む位置に、縁から幅方向に沿って延びる形状に成形される。換言すれば、凸部93は、プレス成形品1において折曲部11を挟む両側の縁となる部分を含む位置に成形される。凸部93は、図11に示すように、平面視において、換言すれば、板状部材91の平面部分の面と直交する方向から見て、プレス成形品1の縁となる位置から離れるほど、換言すれば折曲部11に近づくほど、幅が狭くなる三角形状の先端部を有する形状であって、当該縁に近い部分の幅が一定の形状である。凸部93は、図12に示すように、板状部材91における基準面に対して、曲面状、具体的には円錐面状に突出している。凸部93は、前述したフレーム部品側とは反対側、つまり、段差部12とは反対側へ突出している。
図4及び5に示す第2の曲げ工程では、第1の曲げ工程後の板状部材91に対して、上型201及び下型202を用いたプレス加工が行われる。具体的には、第2の曲げ工程では、板状部材91に対して、次の(2a 第2の曲げ加工)〜(2b 第3の成形加工)の加工が、1つの工程で、つまり同時に行われる。
板状部材91における第1の曲げ加工で折り曲げた箇所、つまり、プレス成形品1の折曲部11に相当する箇所であって図8において破線11aで示された部分で、板状部材91を、第1の曲げ加工よりも角度θに近い角度まで折り曲げる第2の曲げ加工が行われる。
(2b 第3の成形加工)
第2の成形加工で成形されたすべての凸部93を平面状に潰す第3の成形加工が行われる。板状部材91には、凸部93が潰されることにより、第1の成形加工で段差部12が成形されることにより発生した応力を抑制する応力が発生する。その結果、板状部材91において発生する応力のバランスが調整される。ここで、凸部93を潰すとは、凸部93を成形する前の平面部分の形状に近づけるように成形することを意味する。
図6及び図7に示す第3の曲げ工程では、第2の曲げ工程後の板状部材91に対して、上型301及び下型302を用いたプレス加工が行われる。具体的には、第3の曲げ工程では、板状部材91に対して、次の(3a 第3の曲げ加工)の加工が行われる。
板状部材91における第2の曲げ加工で折り曲げた箇所、つまり、プレス成形品1の折曲部11に相当する箇所であって図8において破線11aで示された部分で、板状部材91を、角度θまで折り曲げる第3の曲げ加工が行われる。
<後工程>
第3の曲げ工程の後、板状部材91の連結部91bが切断されるなどして、2つのプレス成形品1が完成する。
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1)プレス成形品1の製造方法には、板状部材91に段差部12を成形することと、板状部材91における段差部12の成形により変形しない部分に凸部93を成形することと、凸部93を潰すことと、が含まれる。
(8)第2の成形加工において、凸部93は、前述したフレーム部品側とは反対側へ突出するように成形される。したがって、フレーム部品に対してプレス成形品1が溶接により組み付けられる際に、凸部93、より正確には第3の成形加工で潰された凸部93が、溶接に影響しにくくすることができる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
(4)プレス成形品1の材料は鋼板に限定されるものではなく、例えば、ステンレススチールやアルミニウム合金などであってもよい。
Claims (6)
- プレス成形品の製造方法であって、
金属製の板状部材に所定の形状を成形することと、
前記板状部材における前記所定の形状の成形により変形しない部分に凸部を成形することと、
前記凸部を潰すことと、
を含み、
前記プレス成形品は、直線状に長い形状であり、
前記凸部は、前記所定の形状が成形される部分と、前記プレス成形品の長手方向に沿って隣り合う位置に成形される、プレス成形品の製造方法。 - 請求項1に記載のプレス成形品の製造方法であって、
前記凸部は、前記プレス成形品の長手方向と直交する幅方向の端部の縁となる部分を含む位置に、前記縁から前記幅方向に沿って延びる形状に成形され、前記縁から離れるほど幅が狭くなる形状である、プレス成形品の製造方法。 - 請求項2に記載のプレス成形品の製造方法であって、
前記凸部は、前記縁から離れるほど幅が狭くなる三角形状の先端部を有する形状である、プレス成形品の製造方法。 - 請求項3に記載のプレス成形品の製造方法であって、
前記凸部は、前記縁に近い部分の幅が一定の形状である、プレス成形品の製造方法。 - 請求項2から請求項4までのいずれか1項に記載のプレス成形品の製造方法であって、
前記プレス成形品は、当該プレス成形品の長手方向に沿った直線状の折曲部に沿って所定の角度に折り曲げられた形状であり、
前記凸部は、前記プレス成形品において前記折曲部を挟む両側の縁となる部分を含む位置に成形される、プレス成形品の製造方法。 - 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のプレス成形品の製造方法であって、
前記所定の形状を成形することと、前記凸部を成形することと、が1つの工程で行われ、その後の工程で前記凸部が潰される、プレス成形品の製造方法。
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