JP7103494B2 - プレスライン - Google Patents

Description

本開示は、プレスラインに関する。

下記特許文献１及び特許文献２には、パンチ側パッド（インナパッド）を有するパンチと、ダイ側パッド（ダイパッド）を有するダイと、を備えたプレス装置を用いて、断面略Ｕ字形状（溝形状）のプレス成形品を製造する方法が記載されている。

このプレス成形品の製造方法では、パンチから突出したパンチ側パッドと、ダイから突出したダイ側パッドとによって素材金属板を挟持し、この状態でダイをパンチ側へ押し込んでプレス成形品を成形する。

特許第５０７９６５５号公報 特開２０１２－５１００５号公報

しかしながら、上記プレス成形品の製造方法で用いるプレス装置では、パンチ及びダイの両者にパッドが設けられている。このため、金型構造が複雑となる。

本開示は、ダイ側のパッドが無いシンプルな構成でプレス成形品の寸法精度の確保が可能なプレスラインを提供することを目的とする。

第１態様に係るプレスラインは、プレス方向を横切る頂部、該頂部に形成されたインナパッド収容部、前記頂部の両側に設けられたパンチ肩部、及び各前記パンチ肩部より延出したパンチ壁面を備えたパンチと、前記プレス方向を横切るインナパッド頂面を有し、前記インナパッド収容部に収容され前記プレス方向へ移動するインナパッドと、前記頂部に対応するダイ底部、前記ダイ底部の両側に設けられ前記パンチ肩部に対応する底角部、及び各前記底角部より延出し前記パンチ壁面に対応するダイ穴壁面を有するダイと、を有するプレス装置、並びに予成形プレス方向を横切り前記パンチの前記頂部より幅が狭く前記インナパッド頂面以上の幅の予成形パンチ凹部底面、該予成形パンチ凹部底面の両側に設けられた予成形パンチ凹部角部、及び前記予成形パンチ凹部角部に隣接し前記両パンチ壁面同士が成す角度より互いに大きな角度を成す２つの予成形パンチ凹部斜面を備える予成形パンチ凹部と、該予成形パンチ凹部の両側に設けられた予成形パンチ肩部と、前記予成形パンチ肩部に隣接して設けられた予成形パンチ側壁面とを有する予成形パンチと、前記予成形パンチに対向して配置され、該予成形パンチと凹凸が反転した形状の予成形ダイ穴を有する予成形ダイと、を有する予成形装置を備える。

第２態様に係るプレスラインは、プレス方向を横切る頂部、該頂部に形成されたインナパッド収容部、前記頂部の両側に設けられたパンチ肩部、及び各前記パンチ肩部より延出したパンチ壁面を備えたパンチと、前記プレス方向を横切るインナパッド頂面を有し、前記インナパッド収容部に収容され前記プレス方向へ移動するインナパッドと、前記頂部に対応するダイ底部、前記ダイ底部の両側に設けられ前記パンチ肩部に対応する底角部、及び各前記底角部より延出し前記パンチ壁面に対応するダイ穴壁面を有するダイと、を有するプレス装置、並びに予成形プレス方向を横切り前記パンチの前記頂部より幅が狭く前記インナパッド頂面以上の幅の予成形パンチ凹部底面、該予成形パンチ凹部底面の両側に設けられた予成形パンチ凹部角部、及び前記予成形パンチ凹部角部に隣接し前記両パンチ壁面同士が成す角度より互いに大きな角度を成す２つの予成形パンチ凹部斜面を備える予成形パンチ凹部と、該予成形パンチ凹部の両側に設けられた予成形パンチ肩部と、前記予成形パンチ肩部に隣接して設けられた予成形パンチ側壁面とを有する予成形パンチと、前記予成形パンチに対向して配置され、前記予成形パンチ側壁面に対応する予成形ダイ穴壁面、該予成形ダイ穴壁面の間に配置された予成形ダイ底、及び該予成形ダイ底に形成された予成形ダイパッド収容部を有するダイ穴を備えた予成形ダイと、前記予成形パンチ凹部底面に対応するパンチ底面対応面及び前記予成形パンチ凹部斜面に対応するパンチ斜面対応面を有し、前記予成形ダイパッド収容部に収容され前記予成形プレス方向へ移動する予成形ダイパッドと、を有する予成形装置を備える。

第３態様に係るプレスラインは、第１態様又は第２態様に係るプレスラインにおいて、前記パンチ肩部と前記インナパッド収容部の間の前記頂部には、前記パンチ肩部から前記インナパッド収容部へ向かうに従って凹むパンチ側傾斜面が形成されており、前記パンチの前記頂部に対向する前記ダイの対向面には、前記パンチ側傾斜面に対応したダイ側傾斜面が形成されている。

第４態様に係るプレスラインは、第３態様に係るプレスラインにおいて、前記底角部は、前記パンチ肩部と凹凸が反転した形状である。

第５態様に係るプレスラインは、第１態様から第４態様のいずれか１つに係るプレスラインにおいて、前記予成形パンチ凹部底面に形成された予成形インナパッド収容部と、前記予成形インナパッド収容部に収容され前記予成形プレス方向に移動する予成形インナパッドと、を備える。

第６態様に係るプレスラインは、第１態様から第５態様のいずれか１つに係るプレスラインにおいて、前記インナパッド頂面の幅と前記予成形パンチ凹部底面の幅とが同幅である。

本開示によれば、ダイ側のパッドが無いシンプルな構成でプレス成形品の寸法精度の確保が可能となる。

第１の実施形態に係るプレスラインを示す平面図である。 プレスラインで成形したプレス成形品を示す正面から見た断面図である。 プレス成形品の製造方法で用いる中間成形品を示す正面から見た断面図である。 素材金属板に予加工を施して中間成形品を製造する第１の予加工工程を示すプレス装置の正面から見た断面図である。 中間成形品を製造する第２の予加工工程を示すプレス装置の正面から見た断面図である。 中間成形品を製造する第３の予加工工程を示すプレス装置の正面から見た断面図である。 第１の実施形態に係るプレス成形部品の製造方法における第１工程を示すプレス装置の正面から見た断面図である。 第１の実施形態に係るプレス成形部品の製造方法における第２工程を示すプレス装置の正面から見た断面図である。 図８の状態からダイをパンチ側へ相対移動した状態を示すプレス装置の正面から見た断面図である。 図９の状態からダイをパンチ側へさらに相対移動した状態を示すプレス装置の正面から見た断面図である。 図１０の状態からダイを下死点に到達させた状態を示すプレス装置の正面から見た断面図である。 比較例の第３工程を示す要部の断面図である。 プレス成形品における稜線の周辺に生ずるモーメントを説明するための断面図である。 図９の要部を示す断面図である。 成形試験で用いる中間成形品を正面から見た断面図である。 成形試験で成形するプレス成形品を正面から見た断面図である。 成形試験で用いるパンチの各所の寸法を説明するために用いた図である。 第１成形試験の結果を示す説明図である。 第２成形試験の結果を示す説明図である。 第３成形試験の結果を示す説明図である。 第４成形試験の結果を示す説明図である。 第１成形試験におけるプレス経過を示す説明図である。 図２２に続く第１成形試験におけるプレス経過を示す説明図である。 第３成形試験におけるプレス経過を示す説明図である。 図２４に続く第３成形試験におけるプレス経過を示す説明図である。 第５成形試験の結果を示す説明図である。 第６成形試験の結果を示す説明図である。 第７成形試験の結果を示す説明図である。 第８成形試験の結果を示す説明図である。 第５成形試験におけるプレス経過を示す説明図である。 図３０に続く第５成形試験におけるプレス経過を示す説明図である。 第７成形試験におけるプレス経過を示す説明図である。 図３２に続く第７成形試験におけるプレス経過を示す説明図である。 中間成形品の予曲げ部での傾斜角度とプレス成形品の縦壁片側の口開き量との関係を示す線図である。 第２の実施形態に係るプレスラインに用いられるプレス装置のパンチの要部を正面から見た断面図である。 第３の実施形態に係るプレスラインに用いられる中間成形用プレス装置を示す正面から見た断面図である。 図３６の中間成形用プレス装置で中間成形品を成形した状態を示す断面図である。 第４の実施形態に係るプレスラインに用いられる中間成形用プレス装置を示す正面から見た断面図である。

＜第１の実施形態＞
以下、図１から図１４を参照しつつ、第１の実施形態に係るプレス成形品の製造方法について説明する。プレス成形品の製造方法では、素材金属板に予加工を施した中間素材の一例としての中間成形品２０を用いて、最終成形品であるプレス成形品１０を成形する。なお、本実施形態では、中間素材としてプレス成形した中間成形品２０を用いる場合を例に挙げて説明するが、プレイス成形以外の方法で形成した中間素材を用いても良い。

以下、初めにプレスライン１００について説明し、次いで、プレス成形品１０の構成、中間成形品２０の構成、中間成形品２０の予加工、及びプレス成形品の製造方法について説明する。なお、図面において同一の部材などには同一の符号を付しており、以下の説明において同一部材について先に説明したものは、適宜説明を省略している。

（プレスライン１００について）
図１を参照しつつ、素材金属板５０（以下ブランク５０という。）から中間成形品２０を形成し、中間成形品２０からプレス成形品１０を成形するプレスライン１００について説明する。

このプレスライン１００は、上流側から順に配置された材料テーブル１０２と、後述する中間成形用プレス装置３０と、後述するプレス装置６０とを備える。材料テーブル１０２には、ブランク５０が供給される。材料テーブル１０２上のブランク５０は、搬送手段の一例である多関節ロボットで構成された第１マニピュレータ１０４によって中間成形用プレス装置３０へ搬送され、中間成形用プレス装置３０により成形されて中間成形品２０になる。

中間成形用プレス装置３０で成形した中間成形品２０は、第２マニピュレータ１０６によってプレス装置６０へ搬送され、プレス装置６０により成形されてプレス成形品１０になる。そして、プレス装置６０で成形したプレス成形品１０は、第３マニピュレータ１０８によって次工程に引き渡される。

なお、搬送手段の少なくとも一部は、マニピュレータ以外であっても良い。この搬送手段として例えばコンベアが挙げられる。

中間成形用プレス装置３０、プレス装置６０、及び各マニピュレータ１０４、１０６、１０８は、産業用コンピュータ等で構成された制御部１１０に接続されており、制御部１１０からの制御信号に従って各処理を行う。

（プレス成形品１０について）
図２を用いてプレス成形品１０の構成について説明する。なお、図２に示される矢印Ｗはプレス成形品１０の幅方向を示し、矢印Ａはプレス成形品１０の上側を示し、矢印Ｂはプレス成形品１０の下側を示している。

プレス成形品１０は、例えば、引張強度が４４０ＭＰａ以上の高強度鋼板で構成される。このプレス成形品１０は、例えば、自動車の骨格を構成する略長尺状を成す車体骨格部材である。そして、プレス成形品１０は、その長手方向一方側の正面から見て、断面略ハット形状である。

具体的にはプレス成形品１０は、プレス成形品１０の幅方向に延在する天板１０Ａと、天板１０Ａの幅方向両端に隣接し且つ図２中上側Ａである表面側へ凸となる弧状に湾曲した一対の稜線部１０Ｂとを含む。また、プレス成形品１０は、稜線部１０Ｂから天板１０Ａの板厚方向一方側である裏面側へ延出した一対の縦壁１０Ｃと、一対の縦壁１０Ｃの下端である先端に隣接し且つ裏面側へ凸となる弧状に湾曲した一対の稜線部１０Ｄとを含む。さらに、プレス成形品１０は、一対の稜線部１０Ｄから天板１０Ａの幅方向両側、すなわち縦壁１０Ｃの表面側へそれぞれ延出した一対のフランジ１０Ｅを含む。

なお、以下の説明では、プレス成形品１０の板厚方向一方側である裏面側をプレス成形品１０の内側と称し、プレス成形品１０の板厚方向他方側である表面側をプレス成形品１０の外側と称する。そして、上述のように、一対の稜線部１０Ｂは、天板１０Ａと縦壁１０Ｃとの境界部であると共に、正面視でプレス成形品１０の外側へ凸となる曲げ部である。

（中間成形品２０について）
図３を用いて中間成形品２０について説明する。なお、図３に示される矢印Ｗは中間成形品２０の幅方向を示し、矢印Ａは中間成形品２０の上側を示し、矢印Ｂは中間成形品２０の下側を示している。そして、中間成形品２０の特に天板２０Ａの幅方向とプレス成形品１０の特に天板１０Ａ（図２参照）の幅方向とが一致しており、中間成形品２０の天板２０Ａの上下方向とプレス成形品１０の天板１０Ａの上下方向とが一致している。

中間成形品２０は、正面から見た断面視で略Ｗ字形状である。具体的に中間成形品２０は、プレス成形品１０の天板１０Ａの幅方向中央部分に対応する天板２０Ａと、プレス成形品１０の天板１０Ａの幅方向両側部分、稜線部１０Ｂ、及び縦壁１０Ｃに対応する傾斜壁２０Ｃとを含む。また、中間成形品２０は、プレス成形品１０の稜線部１０Ｄに対応する稜線部２０Ｄと、プレス成形品１０のフランジ１０Ｅに対応するフランジ２０Ｅとを含む。傾斜壁２０Ｃは、中間成形品２０の幅方向両端側へ向かうに従い、天板２０Ａの板厚方向一方側である中間成形品２０の下側へ傾斜する。このため、中間成形品２０には、幅方向中間部において、中間成形品２０の板厚方向一方側へ折り曲げられ屈曲した一対の曲げ部としての予曲げ部２０Ｆが形成されている。

そして、中間成形品２０の天板２０Ａの幅Ｗ２、すなわち幅方向における一対の予曲げ部２０Ｆ間の距離は、プレス成形品１０の天板１０Ａの幅Ｗ１、すなわち幅方向におけるプレス成形品１０の一対の稜線部１０Ｂ間の距離（図２参照）よりも小さい。例えば、幅Ｗ２と幅Ｗ１との差が、中間成形品２０の板厚の２倍以上、望ましくは１０ｍｍ以上に設定されている。ここで、プレス成形品１０の天板１０Ａの幅Ｗ１は（図２参照）、一方の稜線部１０Ｂが形成する湾曲部の縁から他方の稜線部１０Ｂが形成する湾曲部の縁からまでの距離を示す。

幅Ｗ２と幅Ｗ１との幅方向一方側及び幅方向他方側のそれぞれの差は、中間成形品２０の板厚以上、望ましくは５ｍｍ以上に設定されている。これにより、上述したように、天板２０Ａが、プレス成形品１０の天板１０Ａの幅方向中央部分として成形される。傾斜壁２０Ｃの天板２０Ａ側の部分である基端側の部分が、プレス成形品１０の天板１０Ａの幅方向両側部分及び稜線部１０Ｂとなる。

また、天板２０Ａと傾斜壁２０Ｃとの成す予曲角度θ２は、プレス成形品１０の天板１０Ａと縦壁１０Ｃとの成す角度θ１（図２参照）より大きく設定されると共に、鈍角に設定されている。なお、予曲角度θ２の角度については、後述する。

（中間成形品２０の予加工について）
次に、中間成形品２０の予加工について、図４から図６を参照しつつ説明する。中間成形品２０の予加工では、予成形装置の一例としての中間成形用プレス装置３０（以下、単にプレス装置３０という）を用いて中間成形品２０を成形する。

初めに、プレス装置３０について説明する。なお、図４から図６では、矢印Ｗをプレス装置３０の幅方向とする。また、矢印Ａをプレス装置３０の上側とし、矢印Ｂをプレス装置３０の下側とする。更に、矢印Ａ及び矢印Ｂは、それぞれ予成形プレス方向である。そして、プレス装置３０の幅方向と中間成形品２０の幅方向とが一致しており、プレス装置３０の装置上下方向と中間成形品２０の上下方向とが一致している。

プレス装置３０は、プレス装置３０の装置上側部分を構成する予成形パンチ３２と、プレス装置３０の装置下側部分を構成する予成形ダイ３４とを含む。また、予成形ダイ３４は、予成形ダイ３４の幅方向中央部分を構成する予成形ダイパッドの一例として中間成形品用パッド３６（以下、単にパッド３６という）を有している。

予成形パンチ３２は、中間成形品２０の天板２０Ａ、傾斜壁２０Ｃ、稜線部２０Ｄ、及びフランジ２０Ｅの表面側の形状に対応した成形面を有している。また、予成形パンチ３２には、移動装置３８が連結されており、移動装置３８は、例えば油圧装置、電動駆動装置等を備える。これにより、予成形パンチ３２は、移動装置３８によって予成形ダイ３４に接離する装置上下方向、すなわち予成形プレス方向に移動する。

予成形パンチ３２には、予成形パンチ凹部３２Ｆが形成されている。予成形パンチ凹部３２Ｆの両側には、予成形パンチ肩部３２Ｇが設けられている。予成形パンチ肩部３２Ｇからは、予成形パンチ側壁面３２Ｄが延出している。

予成形パンチ凹部３２Ｆは、装置上下方向である予成形プレス方向を横切る予成形パンチ凹部底面３２Ａを備えている。予成形パンチ凹部底面３２Ａの幅Ｈ２は、後述するプレス装置６０のパンチ６６の頂部６６Ｆの幅Ｈ１（例えば図７参照）より狭く、インナパッド６８のインナパッド頂面６８Ａの幅Ｈ４（例えば図７参照）以上の幅Ｈ２である。なお、本実施形態では、予成形パンチ凹部底面３２Ａの幅Ｈ２とインナパッド頂面６８Ａの幅Ｈ４とが同じ寸法に設定されている。

また、予成形パンチ凹部３２Ｆの予成形パンチ凹部底面３２Ａの両側には、予成形パンチ凹部角部３２Ｂが設けられている。この予成形パンチ凹部角部３２Ｂは、断面円弧状の曲面で構成されている。各予成形パンチ凹部角部３２Ｂからは、予成形パンチ凹部斜面３２Ｃが予成形パンチ凹部底面３２Ａから離れる方向へそれぞれ延出する。両側の予成形パンチ凹部斜面３２Ｃが互いに成す角度は、後述するパンチ６６の両パンチ壁面６６Ｇが成す角度α（例えば図７参照）より大きな角度βである。

予成形ダイ３４は、中間成形品２０の稜線部２０Ｄ及びフランジ２０Ｅの裏面側の形状に対応した成形面を有している。また、予成形ダイ３４の幅方向中央部には、パッド３６を配置するための予成形ダイパッド収容部の一例としての凹部３４Ａが形成されており、凹部３４Ａは予成形パンチ３２側である装置の上側Ａへ開放されている。

具体的に説明すると、予成形ダイ３４は、予成形パンチ３２に対向している。予成形ダイ３４には、ダイ穴３４Ｆが形成されている。ダイ穴３４Ｆ内には、予成形パンチ側壁面３２Ｄに対応する予成形ダイ穴壁面３４Ｃと、両予成形ダイ穴壁面３４Ｃの間に配置された予成形ダイ底３４Ｄとが形成されている。この予成形ダイ底３４Ｄに凹部３４Ａが形成されている。

パッド３６には、予成形パンチ凹部底面３２Ａに対応するパンチ底面対応面３６Ａと、予成形パンチ凹部斜面３２Ｃに対応するパンチ斜面対応面３６Ｂとが形成されている。パッド３６は、中間成形品２０の天板２０Ａ及び傾斜壁２０Ｃの裏面側の形状に対応した成形面を有している。

このパッド３６は、パッド加圧装置４０によって予成形ダイ３４に連結されている。パッド加圧装置４０は、例えばガスクッション、油圧装置、ばね、電動駆動装置等を備える。これにより、パッド３６はパッド加圧装置４０によって予成形ダイ３４に対して装置上下方向である予成形プレス方向（以下予成形プレス方向に統一する）に相対移動する。そして、パッド３６が予成形ダイ３４に最も接近するパッド３６の下死点では、パッド３６の下部が、予成形ダイ３４の凹部３４Ａ内に収容される（図６参照）。

（予加工工程）
次に、プレス装置３０によってブランク５０をプレスして中間成形品２０を製造する予加工工程について説明する。この予加工は、以下に示す第１から第３の予加工工程を有している。

第１の予加工工程では、図４に示したように、パッド加圧装置４０によってパッド３６が予成形ダイ３４に対して装置の上側Ａへ突出した状態に保持する。そして、ブランク５０をパッド３６上に配置してセットする。

第２の予加工工程では、図５に示したように、移動装置３８によって予成形パンチ３２をパッド３６に接近する方向である下側Ｂへ移動し、予成形パンチ３２及びパッド３６でブランク５０の幅方向中央側の部分を加圧挟持する。これにより、中間成形品２０の天板２０Ａ、一対の予曲げ部２０Ｆ、及び一対の傾斜壁２０Ｃを形成する。

第３の予加工工程では、図６に示したように、予成形パンチ３２及びパッド３６でブランク５０を加圧挟持した状態で、移動装置３８によって予成形パンチ３２及びパッド３６を予成形ダイ３４に対して下側Ｂへ相対的に移動する。そして、予成形パンチ３２及びパッド３６を下死点に到達させ、ブランク５０の幅方向両端部分を予成形パンチ３２及び予成形ダイ３４で加圧挟持する。これにより、中間成形品２０の一対の稜線部２０Ｄ及びフランジ２０Ｅを形成する。以上により、中間成形品２０が成形される。

（プレス成形品１０の製造方法について）
次に、プレス成形品１０の製造方法について説明する。プレス成形品１０の製造方法では、プレス装置６０を用いて、予加工の施された中間成形品２０をプレス成形品１０に成形する。初めに、図７から図１１を参照しつつ、プレス装置６０について説明する。

なお、図７から図１１では、矢印Ｗをプレス装置６０の幅方向とし、矢印Ａをプレス装置６０の上側とし、矢印Ｂをプレス装置６０の下側としている。矢印Ａ及び矢印Ｂは、それぞれプレス方向を示す。

そして、プレス装置６０の幅方向とプレス成形品１０及び中間成形品２０の幅方向とが一致する。また、プレス装置６０の装置上下方向とプレス成形品１０及び中間成形品２０の上下方向とが一致する。

プレス装置６０は、プレス装置６０の装置上側部分を構成するダイ６２と、プレス装置６０の装置下側部分を構成するパンチ６６とを含む。そして、ダイ６２とパンチ６６とが、プレス方向に対向している。

ダイ６２の幅方向中央部には、下側Ｂに開放されたダイ穴６２Ａが形成されている。ダイ穴６２Ａの上側Ａを構成するダイ底部６２Ｆのダイ底面６２Ｇは、平坦面である。このダイ底面６２Ｇは、プレス成形品１０の製品形状に応じた面形状とされ、製品形状によっては平坦面ではない場合もある。そして、ダイ穴６２Ａの内周面は、プレス成形品１０の稜線部１０Ｂ、縦壁１０Ｃ、稜線部１０Ｄの表面に対応した成形面である。

ここで、本明細書において、一方の金型の面が他方の金型の面に対応するとは、成形下死点において一方の金型の面と他方の金型の面が対向するという意味である。また、一方の金型の面と他方の金型の面とが互いに平行でない場合も含む。

詳述すると、ダイ６２は、パンチ６６の頂部６６Ｆに対向するダイ底部６２Ｆと、ダイ底部６２Ｆに形成されたダイ底面６２Ｇとを有する。また、ダイ６２は、ダイ底部６２Ｆの両側に設けられ、後述するパンチ６６のパンチ肩部６６Ｈに対応する底角部の一例である稜線成形面６２Ａ１を有している。さらに、ダイ６２は、各稜線成形面６２Ａ１より延出しパンチ６６のパンチ壁面６６Ｇに対応するダイ穴壁面６２Ｈを有しており、ダイ穴壁面６２Ｈは、パンチ壁面６６Ｇと平行である。

ダイ穴６２Ａの幅は、中間成形品２０の一対の予曲げ部２０Ｆ間の距離である天板２０Ａの幅Ｗ２よりも大きい。そして、ダイ穴６２Ａにおけるプレス成形品１０の稜線部１０Ｂを成形する部分が、一対の底角部としての稜線成形面６２Ａ１である。稜線成形面６２Ａ１は略円弧状に湾曲した形状である。なお、ダイ６２の稜線成形面６２Ａ１は、必ずしも円弧状に湾曲した形状でなくても良く、パンチ６６のパンチ肩部６６Ｈと異なる形状であっても良い。しかし、ダイ６２の稜線成形面６２Ａ１もプレス成形品１０の製品形状に応じた湾曲形状とすることが好ましい。

ダイ底面６２Ｇは、一対の稜線成形面６２Ａ１の間にあり、ダイ底面６２Ｇは、プレス方向に対して直交し中間成形品２０の天板２０Ａと平行である。ダイ底面６２Ｇと稜線成形面６２Ａ１との間には、ダイ側傾斜面６２Ｉが形成されている。ダイ側傾斜面６２Ｉは、ダイ６２の幅方向中央側へ向かうに従ってパンチ６６側である下側Ｂへ傾斜している。

これにより、ダイ底面６２Ｇは、稜線成形面６２Ａ１より下側Ｂへ突出しており、ダイ底面６２Ｇの突出量は、プレス装置６０から離型したプレス成形品１０の天板１０Ａが平坦状（平板状）になるように適宜設定されている。このダイ底面６２Ｇの稜線成形面６２Ａ１からの突出量、すなわちプレス方向におけるダイ側傾斜面６２Ｉの高さ寸法は、プレス成形品１０に用いられる素材金属板の引張強度や板厚等に応じたシミュレーション等を用いて適宜設定する。

また、ダイ６２は、移動装置７０に連結されており、移動装置７０は、例えば油圧装置、電動駆動装置等を備える。これにより、ダイ６２は、移動装置７０によってパンチ６６に接離する方向であるプレス方向に移動する。

そして、ダイ底面６２Ｇの幅Ｗ４は、中間成形品２０の天板２０Ａの幅Ｗ２と一致している。つまり、ダイ底面６２Ｇと後述するインナパッド６８が中間成形品２０の天板２０Ａを挟持した状態では、図９に示したように、ダイ底面６２Ｇとダイ側傾斜面６２Ｉとの境界部の位置と、中間成形品２０の予曲げ部２０Ｆの位置とが幅方向で一致する。また、ダイ底面６２Ｇの幅方向の端部とインナパッド頂面６８Ａの幅方向の端部とは、プレス方向で重なる。

パンチ６６は、ダイ６２の下側Ｂに配置され、ダイ６２とプレス方向に対向している。パンチ６６は、正面から見た断面視で、上側Ａへ突出した凸形状である。パンチ６６の外面は、プレス成形品１０の天板１０Ａの幅方向両側部分、稜線部１０Ｂ、縦壁１０Ｃ、稜線部１０Ｄ、及びフランジ１０Ｅの裏面に対応した成形面である。

プレス方向を横切るパンチ６６の上部を構成する頂部６６Ｆには、ダイ側傾斜面６２Ｉに対してプレス方向に対向する位置に、ダイ側傾斜面６２Ｉに対応するパンチ側傾斜面６６Ａが形成されている。すなわち、パンチ側傾斜面６６Ａは、ダイ側傾斜面６２Ｉと平行であると共に、パンチ６６のパンチ肩部６６Ｈから幅方向中央側へ向かうに従い下側Ｂへ傾斜している。また、パンチ側傾斜面６６Ａは、ダイ側傾斜面６２Ｉと凹凸が反転した形状である。

なお、本実施形態では、頂部６６Ｆの幅方向両側にパンチ側傾斜面６６Ａを設けたが、これに限定されるものではない。例えば、頂部６６Ｆの幅方向の一方側のみにパンチ側傾斜面６６Ａを設けてもよい。また、頂部６６Ｆの幅方向両側に同形状のパンチ側傾斜面６６Ａを設けたが、これに限定されるものではない。例えば、頂部６６Ｆの幅方向の一方側のパンチ側傾斜面６６Ａと他方側のパンチ側傾斜面６６Ａとを異なる形状にしてもよい。

さらに、パンチ６６の上部の頂部６６Ｆには、後述するインナパッド６８を収容するためのインナパッド収容部６６Ｂが形成されている。インナパッド収容部６６Ｂは、上側Ａへ開放された凹状であると共に、一対のパンチ側傾斜面６６Ａに隣接している。これにより、パンチ６６の頂面は、パンチ６６の頂部６６Ｆの両側に設けられたパンチ肩部６６Ｈ及びインナパッド収容部６６Ｂを除く上面、すなわち一対のパンチ側傾斜面６６Ａによって構成されている。

パンチ６６の頂部６６Ｆの両側に設けられた各パンチ肩部６６Ｈは、ダイ６２の稜線成形面６２Ａ１と凹凸が反転した形状である。各パンチ肩部６６Ｈからは、頂部６６Ｆより離れる方向へ延出したパンチ壁面６６Ｇが形成されている。両パンチ壁面６６Ｇは、抜き勾配を有するため下側Ｂへ向かうに従って離れ、両パンチ壁面６６Ｇは、角度αを成している。なお、両パンチ壁面６６Ｇは、プレス方向に沿った方向に延在し互いに平行であっても良い。

また、パンチ６６の頂部６６Ｆにおける幅方向中央部には、幅Ｈ４のインナパッド６８が設けられている。このインナパッド６８は、パッド加圧装置７４によってパンチ６６またはパンチ６６の下側に配置される図示しないプレス機に連結されており、パッド加圧装置７４は、例えばガスクッション、油圧装置、電動駆動装置等を備える。これにより、インナパッド６８は、パッド加圧装置７４によってパンチ６６に対してプレス方向に相対移動可能である。インナパッド６８がパンチ６６に最も接近した下死点では、インナパッド６８がインナパッド収容部６６Ｂ内に収容される（図１１参照）。

さらに、インナパッド６８は、ダイ６２のダイ底面６２Ｇとプレス方向に対向している。インナパッド６８の上面は、プレス方向を横切るインナパッド頂面６８Ａであり、インナパッド頂面６８Ａはダイ６２のダイ底面６２Ｇと平行である。すなわち、インナパッド頂面６８Ａは、ダイ６２とパンチ６６との対向方向であるプレス方向に対して直交する。このインナパッド頂面６８Ａは、プレス成形品１０の製品形状やプレス条件によって、プレス方向に対して直交しない場合もある。

そして、インナパッド頂面６８Ａの幅Ｈ４は、中間成形品２０の天板２０Ａの幅Ｗ２と一致する。つまり、ダイ６２のダイ底面６２Ｇとインナパッド６８とが中間成形品２０の天板２０Ａを挟持した状態で（図９参照）、インナパッド６８の幅方向両側の肩部６８Ｂの幅方向における位置と、中間成形品２０の予曲げ部２０Ｆの幅方向における位置とが一致する。なお、インナパッド６８をインナパッド収容部６６Ｂ内に収容した状態では、インナパッド６８のインナパッド頂面６８Ａがインナパッド収容部６６Ｂの開口面と面一に配置される（図１１参照）。

（プレス成形品の製造方法）
次に、プレス成形品１０の製造方法について説明する。プレス成形品１０の製造方法は、以下に示す第１工程から第３工程を有している。

第１工程では、図７に示したように、インナパッド６８をパッド加圧装置７４によってインナパッド収容部６６Ｂから上側Ａへ突出させる。この状態において、中間成形品２０の天板２０Ａの裏面をインナパッド６８上に配置する。このとき、インナパッド６８の幅方向両側の肩部６８Ｂを中間成形品２０の予曲げ部２０Ｆの位置に合わせ、天板２０Ａをインナパッド６８上に配置してセットする。

第２工程では、図７に示した状態から、移動装置７０によってダイ６２をパンチ６６側である下側Ｂへ移動し（図８参照）、ダイ６２をインナパッド６８及びパンチ６６に接近する。なお、パンチ６６に移動装置を取り付け、パンチ６６をダイ６２側である上側Ａへ移動させても同様の効果が得られる。

これにより、パンチ６６が、図９に示したように、ダイ６２のダイ穴６２Ａ内へ押し込まれ、プレス成形品１０の縦壁１０Ｃが成形される。このプレス過程において、中間成形品２０の天板２０Ａは、ダイ６２のダイ底面６２Ｇとインナパッド６８のインナパッド頂面６８Ａとによって加圧挟持される。

第３工程では、第２工程の状態から、中間成形品２０の天板２０Ａをダイ底面６２Ｇとインナパッド頂面６８Ａとで加圧挟持した状態において、ダイ６２を下側Ｂへさらに移動し、パンチ６６をダイ穴６２Ａへ押し込む（図９から図１０参照）。すると、インナパッド６８がダイ６２と共に下側Ｂへ移動し、インナパッド６８は、図１０に示したように、インナパッド収容部６６Ｂ内に収容される。

具体的には、中間成形品２０におけるプレス成形品１０の天板１０Ａに対応する部分が平坦状となるように、インナパッド６８がインナパッド収容部６６Ｂ内に収容される。これにより、ダイ底面６２Ｇ及びインナパッド６８によって、中間成形品２０の予曲げ部２０Ｆが平坦状（平板状）に曲げ戻される。

次に、図１０に示した状態から図１１に示すように、移動装置７０によってダイ６２を下側Ｂへさらに移動し、突出したダイ底面６２Ｇをパンチ６６側へ押し込む。これにより、ダイ底面６２Ｇを有したダイ６２と、インナパッド６８及びパンチ６６とによって、中間成形品２０の予曲げ部２０Ｆを天板１０Ａの裏面側へさらに曲げ戻す。このとき、中間成形品２０におけるプレス成形品１０の天板１０Ａに対応する部分は、ダイ底面６２Ｇとインナパッド６８とで加圧挟持される。

そして、プレス成形品１０を、プレス装置６０から離型することで、平板状の天板１０Ａを有したプレス成形品１０が得られる。

（作用及び効果）
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

本実施形態においては、予曲げ部２０Ｆを有する中間成形品２０を用いてプレス成形品１０を成形する。このため、図８に示したように、ダイ６２及びパンチ６６で中間成形品２０の傾斜壁２０Ｃの曲げを開始する際には、中間成形品２０の中央部に設けられた天板２０Ａの撓みを抑制することができる。

このため、平板状のブランク５０を用いてプレス成形品１０を成形する場合と比較して、ブランク５０の中央部を押える為のダイ６２側のダイパッドが無くても、プレス成形品１０の天板１０Ａの湾曲を抑えることができる。これにより、プレス成形品１０の天板１０Ａの湾曲に起因した縦壁１０Ｃの口開きの変動を抑制することができる。

次に、図９に示したように、ダイ６２のダイ底面６２Ｇとインナパッド６８とで中間成形品の天板２０Ａを挟持した状態でダイ６２をさらに下側Ｂへ移動する際の作用及び効果を比較例の製造方法と比較しつつ説明する。

まず、比較例におけるプレス成形品の製造方法について説明する。この比較例のプレス成形品の製造方法では、本実施形態における予加工が施された中間成形品２０を用いず、平板状のブランク５０を用いてプレス成形品１０を成形する。

図１２は、比較例のプレス装置におけるパンチ肩部６６Ｈの周辺を拡大した図である。この比較例のプレス装置では、本実施形態のダイ６２のダイ側傾斜面６２Ｉ及びパンチ６６のパンチ側傾斜面６６Ａに相当する部分がプレス方向に対して直交する面で構成され、ダイ底部６２Ｆが平面状である。この比較例のプレス装置において、本実施形態と同様に構成されている部分には、同一の符号を付している。

この比較例では、ブランク５０をインナパッド６８上に配置した状態で、本実施形態と同様に、ダイ６２をパンチ６６側へ押し込んで、プレス成形品１０の縦壁１０Ｃに対応する部分を成形する。このとき、インナパッド６８がパンチ６６に対してダイ６２側へ突出している。このため、ブランク５０におけるインナパッド６８の肩部６８Ｂからパンチ肩部６６Ｈまでの部分（以下、この部分を弛み部５２という）が、プレス装置の幅方向外側へ向かうに従い下側Ｂへ斜めに曲げられる。これにより、弛み部５２が、ブランク５０の表面側へ凸となるように湾曲する。

また、弛み部５２に沿った長さＬ１は、幅方向におけるインナパッド６８とパンチ肩部６６Ｈとの間の長さＬ２よりも長い。このため、この状態からダイ６２を下死点まで移動させると、パンチ肩部６６Ｈによって曲げられた部分（ａ部）が下側Ｂへ押し出され、縦壁１０Ｃとして成形される。また、弛み部５２のインナパッド６８側の部分（ｂ部）が押し潰され、天板１０Ａの一部になる。

これにより、比較例のプレス成形品１０では、図１３に示すように、上記ａ部が縦壁１０Ｃの基端部を構成すると共に、上記ｂ部が天板１０Ａの幅方向両側部分を構成する。そして、ａ部は、図１２の状態でパンチ肩部６６Ｈによってプレス成形品１０の外側へ凸となる弧状に曲げられた後に、図１３の状態では縦壁１０Ｃ側へ押し出されて、縦壁１０Ｃとして曲げ戻される。

この際、曲げ戻されたａ部には、プレス成形品１０の外側に圧縮応力が生ずると共に、プレス成形品１０の内側に引張応力が生ずる。このため、離型前におけるプレス成形品１０のａ部には、プレス成形品１０の内側へ向かう第１のモーメントＭ１が生ずる。

また、弛み部５２のｂ部は、プレス成形品１０の外側、すなわちブランク５０の表面側へ凸となるように湾曲した後に、曲げ戻され天板１０Ａとして平板状に成形される。この際、平板状に成形したｂ部には、プレス成形品１０の外側に圧縮応力が生ずると共に、プレス成形品１０の内側に引張応力が生ずる。このため、離型前におけるプレス成形品１０のｂ部には、プレス成形品１０の内側へ向かう第２のモーメントＭ２が生ずる。

さらに、プレス成形品１０のａ部とｂ部との間に形成された稜線部１０Ｂは、パンチ肩部６６Ｈによってプレス成形品１０の外側へ凸となる弧状に曲げられている。この稜線部１０Ｂには、プレス成形品１０の外側に引張応力が生ずると共に、プレス成形品１０の内側に圧縮応力が生ずる。このため、離型前におけるプレス成形品１０の稜線部１０Ｂには、プレス成形品１０の外側へ向かう第３のモーメントＭ３が生ずる。

ここで、本実施形態では、予加工が施された中間成形品２０を用いてプレス成形品１０を成形することで、前述した第２のモーメントＭ２の発生を抑制し、プレス成形品１０のスプリングバックを抑制することができる。

具体的に説明すると、本実施形態では、予加工が施された中間成形品２０を用いてプレス成形品１０を形成している。この中間成形品２０の幅方向中間部には、予曲げ部２０Ｆが形成されており、上記弛み部５２に対応する中間成形品２０の傾斜壁２０Ｃがパンチ肩部６６Ｈ側へ予め曲げられている。これにより、上記比較例と比べて、中間成形品２０の傾斜壁２０Ｃがパンチ肩部６６Ｈに接近する。

このため、図１４に示すように、ダイ６２をパンチ６６側へ押し込んで、プレス成形品１０の縦壁１０Ｃを成形するときには、傾斜壁２０Ｃの上記弛み部５２に対応する部分が傾斜壁２０Ｃの表面側へ凸に湾曲変形することを抑制できる。これにより、離型後におけるプレス成形品１０では、上述したｂ部において、第２のモーメントＭ２の発生が抑制される。

これにより、成形されるプレス成形品１０のスプリングバックをさらに抑制できるので、縦壁１０Ｃの口開き抑制効果をさらに高めることができる。ここで、縦壁１０Ｃの口開きとは、プレス成形品１０の正規形状２００に対して縦壁１０Ｃが内側又は外側へ倒れ込むことをいう。

このように、ダイ６２側のパッドが無いシンプルな構成でプレス成形品１０の寸法精度の確保が可能となる。これにより、プレス成形品１０の両縦壁１０Ｃの開き量を公差内に収めることが可能となる。

そして、ダイ６２側のパッドを無くすことで、パンチ６６及びダイ６２の両者にパッドを設けた場合と比較して、金型構造の簡素化及び小型化を図ることができ、低コスト化を図ることができる。

また、本実施形態では、プレス装置６０におけるパンチ６６の頂部６６Ｆに、パンチ肩部６６Ｈからパンチ６６の幅方向中央側へ向かうに従い凹むパンチ側傾斜面６６Ａが形成されている。また、ダイ６２のダイ底部６２Ｆには、パンチ側傾斜面６６Ａに対向して配置され且つパンチ側傾斜面６６Ａと平行を成すダイ側傾斜面６２Ｉが形成されている。

このため、前述した第３工程において、中間成形品２０の傾斜壁２０Ｃを曲げ戻すことができる。これにより、中間成形品２０に予曲げ部２０Ｆを予め形成した場合でも、プレス成形品１０の天板１０Ａを平坦状に形成することができる。

また、プレス装置６０では、インナパッド６８の幅Ｈ４と中間成形品２０の天板２０Ａの幅Ｗ２とが一致している。このため、前述した第１工程において、中間成形品２０をインナパッド６８上に配置してセットしたときに、幅方向におけるインナパッド６８に対する中間成形品２０のずれを抑制することができる。これにより、中間成形品２０の位置ずれを抑制した状態で中間成形品２０をインナパッド６８上に良好に配置してセットすることができる。

さらに、プレス装置６０では、パンチ６６のパンチ側傾斜面６６Ａがインナパッド６８に隣接して配置されており、インナパッド６８の幅Ｈ４と中間成形品２０の天板２０Ａの幅Ｗ２とが一致している。

ダイ６２のダイ底部６２Ｆでは、パンチ側傾斜面６６Ａに対向して配置され且つパンチ側傾斜面６６Ａと平行を成すダイ側傾斜面６２Ｉが形成されている。また、ダイ側傾斜面６２Ｉ及びダイ底面６２Ｇが隣接して配置されており、ダイ底面６２Ｇの幅Ｗ４と中間成形品２０の天板２０Ａの幅Ｗ２とが一致し、プレス方向で重なる。そして、幅方向におけるインナパッド６８の肩部６８Ｂの位置と、幅方向における中間成形品２０の予曲げ部２０Ｆの位置とが一致する。

このため、前述した第３工程において、プレス成形品１０の天板１０Ａを成形するときには、中間成形品２０における予曲げ部２０Ｆが、天板２０Ａの裏面側へ曲げ戻された状態で加圧挟持される。これにより、プレス成形品１０の天板１０Ａにおいて、予曲げ部２０Ｆの曲げ癖を取り除くことができる。その結果、プレス成形品１０の天板１０Ａを効果的に平坦化することができる。

ここで、中間成形品２０の予曲角度θ２は、プレス条件に応じて設定することができる。このため、中間成形品２０の天板２０Ａをインナパッド６８上に配置した状態で、傾斜壁２０Ｃがパンチ肩部６６Ｈに接するように中間成形品２０の予曲角度θ２を設定することができる。

この場合、前述した第１工程において、中間成形品２０の天板２０Ａをインナパッド６８上に配置した際に、傾斜壁２０Ｃがパンチ肩部６６Ｈに接するので、中間成形品２０を安定的に支持することができる。

そして、傾斜壁２０Ｃの弛み部５２に対応する部分を、直線状に傾斜した状態に維持したまま、プレス成形品１０を成形することができる。これにより、傾斜壁２０Ｃの上記弛み部５２に対応する部分における傾斜壁２０Ｃの表面側への湾曲変形を有効に抑制することができ、上述したプレス成形品１０のｂ部において（図１３参照）、第２のモーメントＭ２の発生を効果的に抑制し、第２のモーメントＭ２による影響を有効に抑えることができる。

（成形試験）
プレス成形品１０の成形試験１～成形試験８について、図１５から図３４を用いて説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等部分については、同符号を付して説明を割愛する。

この成形試験では、プレス装置６０を用いて、図１５に示した中間成形品２０から図１６に示したプレス成形品１０を成形する。

中間成形品２０は、図１５に示したように、天板２０Ａの表面の延長線２０Ｇと傾斜壁２０Ｃの表面とが成す傾斜角度をθ３とする。そして、この傾斜角度θ３が、０°（予曲げ無し）の中間成形品２０と、２０°の中間成形品２０と、３０°の中間成形品２０と、４０°中間成形品２０とを用意する。

これらの中間成形品２０から成形するプレス成形品１０は、図１６に示したように、天板１０Ａと縦壁１０Ｃとの成す角度θ１を、９０°とする。また、一方の縦壁１０Ｃの表面から他方の縦壁１０Ｃの表面までの距離で示す天板１０Ａの幅Ｗ３を、９０ｍｍとする。天板１０Ａの表面からフランジ１０Ｅの表面までの上下寸法Ｊを、６０ｍｍとする。そして、このプレス成形品１０は、板厚は、１．４ｍｍで、引張り強度が１１８０ＭＰａの高強度鋼板である。

図１７は、使用するプレス装置６０のパンチ６６の要部を示す拡大図であり、一方のパンチ壁面６６Ｇから他方のパンチ壁面６６Ｇまでのパンチ幅ＰＨ１は、８７．２ｍｍである。パンチ肩部６６Ｈの曲率半径Ｒは、５ｍｍであり、パンチ肩部６６Ｈの曲面が終了したＲ止まりからインナパッド６８までの離間距離ＰＨ２は、プレス方向に直交した方向において、５ｍｍである。

パンチ側傾斜面６６Ａのインナパッド収容部６６Ｂ側の縁からパンチ肩部６６Ｈ側の縁までのプレス方向での高さ寸法ＰＨ３は、０．３ｍｍである。そして、インナパッド６８のインナパッド頂面６８Ａの幅Ｈ４は、７０ｍｍである。

（突出量Ｈ＝５ｍｍ）
このような条件のプレス装置６０において、パンチ肩部６６Ｈからのインナパッド６８の突出量Ｈを、５ｍｍとして成形したプレス成形品１０を、図１８から図２１に示す。

（第１成形試験）
図１８は、傾斜角度θ３が、０°の予曲げの無い中間成形品２０を用いて成形したプレス成形品１０と正規形状２００とを半割形状で比較する図であり、プレス成形品１０における厚み方向の中心線と正規形状２００における厚み方向の中心線とを示す。

このプレス成形品１０の天板１０Ａにおいて、天板１０Ａと、天板１０Ａに相当する正規形状２００の部位との誤差寸法ＧＳ１の最大値は、＋３．５７ｍｍであり、天板１０Ａが最も突出した部位が正規形状２００より、３．５７ｍｍ上側Ａへ張り出していた。

このプレス成形品１０の縦壁１０Ｃと、縦壁１０Ｃに相当する正規形状２００の部位との誤差寸法ＧＳ２は、稜線部１０Ｄ側の端において、－１０．０９ｍｍであった。縦壁１０Ｃの稜線部１０Ｄ側の端は、正規形状２００より、１０．０９ｍｍ幅方向Ｗ内側に位置する。

（第２成形試験）
図１９は、傾斜角度θ３が、２０°の中間成形品２０を用いて成形したプレス成形品１０と正規形状２００とを半割形状で比較する図であり、プレス成形品１０における厚み方向の中心線と正規形状２００における厚み方向の中心線とを示す。

このプレス成形品１０の天板１０Ａにおいて、天板１０Ａと、天板１０Ａに相当する正規形状２００の部位との誤差寸法ＧＳ１の最大値は、＋０．２７ｍｍであり、天板１０Ａの最も突出した部位が正規形状２００より、０．２７ｍｍ上側Ａへ張り出していた。

このプレス成形品１０の縦壁１０Ｃと、縦壁１０Ｃに相当する正規形状２００の部位との誤差寸法ＧＳ２は、稜線部１０Ｄ側の端において、－１．７５ｍｍであり、縦壁１０Ｃの稜線部１０Ｄ側の端は正規形状２００より、１．７５ｍｍ幅方向Ｗ内側に位置していた。

（第３成形試験）
図２０は、傾斜角度θ３が、３０°の中間成形品２０を用いて成形したプレス成形品１０と正規形状２００とを半割形状で比較する図であり、プレス成形品１０における厚み方向の中心線と正規形状２００における厚み方向の中心線とを示す。

このプレス成形品１０の天板１０Ａにおいて、天板１０Ａと、天板１０Ａに相当する正規形状２００の部位との誤差寸法ＧＳ１の最大値は、－０．１６ｍｍであり、天板１０Ａの最も窪んだ部位が正規形状２００より、０．１６ｍｍ下側Ｂへ凹んでいた。

このプレス成形品１０の縦壁１０Ｃと、縦壁１０Ｃに相当する正規形状２００の部位との誤差寸法ＧＳ２は、稜線部１０Ｄ側の端において、－０．１４ｍｍであり、縦壁１０Ｃの稜線部１０Ｄ側の端は正規形状２００より、０．１４ｍｍ幅方向Ｗ内側に位置していた。

（第４成形試験）
図２１は、傾斜角度θ３が、４０°の中間成形品２０を用いて成形したプレス成形品１０と正規形状２００とを半割形状で比較する図であり、プレス成形品１０における厚み方向の中心線と正規形状２００における厚み方向の中心線とを示す。

このプレス成形品１０の天板１０Ａにおいて、天板１０Ａと、天板１０Ａに相当する正規形状２００の部位との誤差寸法ＧＳ１の最大値は、－０．２７ｍｍであり、天板１０Ａの最も窪んだ部位が正規形状２００より、０．２７ｍｍ下側Ｂへ凹んでいた。

このプレス成形品１０の縦壁１０Ｃと、縦壁１０Ｃに相当する正規形状２００の部位との誤差寸法ＧＳ２は、稜線部１０Ｄ側の端において、＋０．３５ｍｍであり、縦壁１０Ｃの稜線部１０Ｄ側の端は正規形状２００より、０．３５ｍｍ幅方向Ｗ外側に位置していた。

図２２から図２５は、パンチ肩部６６Ｈからのインナパッド６８の突出量Ｈを、５ｍｍとしたプレス装置６０を用いてプレス成形品１０を成形する際の途中過程を示すシミュレーション結果である。

図２２及び図２３は、傾斜角度θ３が、０°の予曲げの無い中間成形品２０を用いてプレス成形品１０を成形する第１成形試験での途中過程を示す。図２２は、ダイ６２を下死点より２０ｍｍ高い位置まで下側Ｂへ移動した状態を示し、図２３は、ダイ６２を下死点より５ｍｍ高い位置まで下側Ｂへ移動した状態を示す。

ダイ６２を下死点より２０ｍｍ高い位置まで移動した際には、図２２に示したように、ダイ６２及びパンチ６６によって両側部が曲げられた中間成形品２０は、中央部が大きく上側Ａに撓み、塑性変形する。

このため、図２３に示したように、中間成形品２０の中央部をダイ６２のダイ底面６２Ｇとパンチ６６のインナパッド頂面６８Ａとでプレスして潰しても、離型後において、プレス成形品１０の天板１０Ａに撓みが残留することが分かった。

一方、図２４及び図２５は、傾斜角度θ３が、３０°の中間成形品２０を用いてプレス成形品１０を成形する第２成形試験での途中過程を示す。図２４は、ダイ６２を下死点より２０ｍｍ高い位置まで下側Ｂへ移動した状態を示し、図２５は、ダイ６２を下死点より５ｍｍ高い位置まで下側Ｂへ移動した状態を示す。

ダイ６２を下死点より２０ｍｍ高い位置まで移動した際には、図２４に示したように、ダイ６２及びパンチ６６によって両側部が曲げられた中間成形品２０は、中央部が若干上側Ａに撓むが、中央部で生じた撓みは、弾性変形の範囲内での撓みである。

このため、図２５に示したように、中間成形品２０の中央部をダイ６２のダイ底面６２Ｇとパンチ６６のインナパッド頂面６８Ａとでプレスして潰せば、離型後において、プレス成形品１０の天板１０Ａに残存する撓みを抑制できることが確認できた。

（突出量Ｈ＝７ｍｍ）
前述した条件のプレス装置６０において、パンチ肩部６６Ｈからのインナパッド６８の突出量Ｈを、７ｍｍとして成形したプレス成形品１０を図２６から図２９に示す。

（第５成形試験）
図２６は、傾斜角度θ３が、０°の予曲げの無い中間成形品２０を用いて成形したプレス成形品１０と正規形状２００とを比較する図であり、プレス成形品１０における厚み方向の中心線と正規形状２００における厚み方向の中心線とを示す。

このプレス成形品１０の天板１０Ａにおいて、天板１０Ａと、天板１０Ａに相当する正規形状２００の部位との誤差寸法ＧＳ１の最大値は、＋４．５８ｍｍであり、天板１０Ａが最も突出した部位が正規形状２００より、４．５８ｍｍ上側Ａへ張り出していた。

このプレス成形品１０の縦壁１０Ｃと、縦壁１０Ｃに相当する正規形状２００の部位との誤差寸法ＧＳ２は、稜線部１０Ｄ側の端において、－１２．４１ｍｍであった。縦壁１０Ｃの稜線部１０Ｄ側の端は、正規形状２００より、１２．４１ｍｍ幅方向Ｗ内側に位置する。

（第６成形試験）
図２７は、傾斜角度θ３が、２０°の中間成形品２０を用いて成形したプレス成形品１０と正規形状２００とを比較する図であり、プレス成形品１０における厚み方向の中心線と正規形状２００における厚み方向の中心線とを示す。

このプレス成形品１０の天板１０Ａにおいて、天板１０Ａと、天板１０Ａに相当する正規形状２００の部位との誤差寸法ＧＳ１の最大値は、＋１．２１ｍｍであり、天板１０Ａの最も突出した部位が正規形状２００より、１．２１ｍｍ上側Ａへ張り出していた。

このプレス成形品１０の縦壁１０Ｃと、縦壁１０Ｃに相当する正規形状２００の部位との誤差寸法ＧＳ２は、稜線部１０Ｄ側の端において、－４．１１ｍｍであり、縦壁１０Ｃの稜線部１０Ｄ側の端は正規形状２００より、４．１１ｍｍ幅方向Ｗ内側に位置していた。

（第７成形試験）
図２８は、傾斜角度θ３が、３０°の中間成形品２０を用いて成形したプレス成形品１０と正規形状２００とを比較する図であり、プレス成形品１０における厚み方向の中心線と正規形状２００における厚み方向の中心線とを示す。

このプレス成形品１０の天板１０Ａにおいて、天板１０Ａと、天板１０Ａに相当する正規形状２００の部位との誤差寸法ＧＳ１の最大値は、＋０．２４ｍｍであり、天板１０Ａの最も突出した部位が正規形状２００より、０．２４ｍｍ上側Ａへ張り出していた。

このプレス成形品１０の縦壁１０Ｃと、縦壁１０Ｃに相当する正規形状２００の部位との誤差寸法ＧＳ２は、稜線部１０Ｄ側の端において、－０．４１ｍｍであり、縦壁１０Ｃの稜線部１０Ｄ側の端は正規形状２００より、０．４１ｍｍ幅方向Ｗ内側に位置していた。

（第８成形試験）
図２９は、傾斜角度θ３が、４０°の中間成形品２０を用いて成形したプレス成形品１０と正規形状２００とを比較する図であり、プレス成形品１０における厚み方向の中心線と正規形状２００における厚み方向の中心線とが示されている。

このプレス成形品１０の天板１０Ａにおいて、天板１０Ａと、天板１０Ａに相当する正規形状２００の部位との誤差寸法ＧＳ１の最大値は、－０．２３ｍｍであり、天板１０Ａの最も窪んだ部位が正規形状２００より、０．２３ｍｍ下側Ｂへ凹んでいた。

このプレス成形品１０の縦壁１０Ｃと、縦壁１０Ｃに相当する正規形状２００の部位との誤差寸法ＧＳ２は、稜線部１０Ｄ側の端において、＋０．３７ｍｍであり、縦壁１０Ｃの稜線部１０Ｄ側の端は正規形状２００より、０．３７ｍｍ幅方向Ｗ外側に位置していた。

図３０から図３３は、パンチ肩部６６Ｈからのインナパッド６８の突出量Ｈを、７ｍｍとしたプレス装置６０を用いてプレス成形品１０を成形する際の途中過程を示すシミュレーション結果である。

図３０及び図３１は、傾斜角度θ３が、０°の予曲げの無い中間成形品２０を用いてプレス成形品１０を成形する第５成形試験での途中過程を示す。図３０は、ダイ６２を下死点より２０ｍｍ高い位置まで下側Ｂへ移動した状態を示し、図３１は、ダイ６２を下死点より７ｍｍ高い位置まで下側Ｂへ移動した状態を示す。

ダイ６２を下死点より２０ｍｍ高い位置まで移動した際には、図３０に示したように、ダイ６２及びパンチ６６によって両側部が曲げられた中間成形品２０は、中央部が大きく上側Ａに撓み、塑性変形する。

このため、図３１に示したように、中間成形品２０の中央部をダイ６２のダイ底面６２Ｇとパンチ６６のインナパッド頂面６８Ａとでプレスして潰しても、離型後において、プレス成形品１０の天板１０Ａに撓みが残留することが分かった。

一方、図３２及び図３３は、傾斜角度θ３が、３０°の中間成形品２０を用いてプレス成形品１０を成形する第７成形試験での途中過程を示す。図３２は、ダイ６２を下死点より２０ｍｍ高い位置まで下側Ｂへ移動した状態を示し、図３３は、ダイ６２を下死点より７ｍｍ高い位置まで下側Ｂへ移動した状態を示す。

ダイ６２を下死点より２０ｍｍ高い位置まで移動した際には、図３２に示したように、ダイ６２及びパンチ６６によって両側部が曲げられた中間成形品２０は、中央部が若干上側Ａに撓むが、中央部で生じた撓みは、弾性変形の範囲内での撓みである。

このため、図３３に示したように、中間成形品２０の中央部をダイ６２のダイ底面６２Ｇとパンチ６６のインナパッド頂面６８Ａとでプレスして潰せば、離型後において、プレス成形品１０の天板１０Ａに残存する撓みを抑制できることが確認できた。

図３４は、各成形試験の結果を示すグラフであり、中間成形品２０の予曲げ部２０Ｆでの傾斜角度θ３とプレス成形品１０の縦壁１０Ｃ片側の口開き量との関係を示している。

このグラフにおいて、ドットで示される領域は、一方の縦壁１０Ｃの正規形状に対する公差内の領域を示す。本実施形態では、一方の縦壁１０Ｃの正規形状に対する公差が±０．５ｍｍに設定されている。

また、このグラフにおいて、白抜きの丸印のプロットは、パンチ肩部６６Ｈからのインナパッド６８の突出量Ｈを、５ｍｍとして成形したプレス成形品１０のデータを示す。また、白抜きの四角印のプロットは、パンチ肩部６６Ｈからのインナパッド６８の突出量Ｈを、７ｍｍとして成形したプレス成形品１０のデータを示す。

このグラフから、突出量Ｈを５ｍｍ又は７ｍｍとして成形したプレス成形品１０の両者において、中間成形品２０の予曲げ部２０Ｆでの傾斜角度θ３を３０°又は４０°とすれば、プレス成形品１０の縦壁１０Ｃ片側の口開き量が公差内に収まることが分かる。

このように、中間成形品２０のダイ６２側のパッドが無い構造であっても、予曲げされた中間成形品２０を用いるとともに、予曲げ部２０Ｆでの傾斜角度θ３を適切に選択することで、縦壁１０Ｃの開き量（縦壁１０Ｃの内側及び外側への倒れ込み量）を公差内に収めることができる。

なお、本実施形態においては、中間成形品２０の予曲げ部２０Ｆでの傾斜角度θ３を、３０°又は４０°とした際に、プレス成形品１０の縦壁１０Ｃ片側の口開き量が公差内に収まる場合を例に挙げて説明した。しかし、公差によっては、予曲げ部２０Ｆの傾斜角度θ３が３０°未満、例えば２０°の中間成形品２０を用いることができる。

また、本実施形態のパンチ６６にあっては、パンチ肩部６６Ｈからパンチ６６の幅方向中央側へ向かうに従って下側Ｂへ傾斜するパンチ側傾斜面６６Ａを、パンチ肩部６６Ｈからインナパッド収容部６６Ｂに亙って形成したが、これに限定されるものではない。例えば、以下の第２の実施形態に示すようにしても良い。

＜第２の実施形態：プレス装置６０の変形例＞
図３５は、第２の実施形態に係るプレス装置６０のパンチ６６の要部を示す図である。この第２の実施形態では、第１の実施形態と同一又は同等部分については、同符号を付して説明を割愛するとともに、第１の実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

本実施形態のパンチ６６にあっては、パンチ側傾斜面６６Ａとインナパッド収容部６６Ｂとの間に、プレス方向に対して直交する水平面６６Ｃが形成されている。

この場合、中間成形品２０の予曲げ部２０Ｆが、パンチ側傾斜面６６Ａと水平面６６Ｃの境界に合うように、中間成形品２０の天板２０Ａの幅Ｗ２を設定することが望ましい。このように構成すれば、プレス成形時において、パンチ６６の水平面６６Ｃの箇所で中間成形品２０の予曲げ部２０Ｆを曲げ戻すことができる。

この中間成形品２０の天板２０Ａの幅Ｗ２は、インナパッド頂面６８Ａの幅Ｈ４以上であって、パンチ６６の頂部６６Ｆの幅Ｈ１未満の範囲で設定することができる（図７参照）。

なお、水平面６６Ｃが無い場合、中間成形品２０の予曲げ部２０Ｆが、パンチ側傾斜面６６Ａの縁、すなわちインナパッド６８の端部に合うように、中間成形品２０の天板２０Ａの幅Ｗ２を設定する。このように、インナパッド６８の端部に中間成形品２０の予曲げ部２０Ｆが合うように中間成形品２０の天板２０Ａの幅Ｗ２を設定すれば、インナパッド６８への中間成形品２０の位置決めが容易となる。

なお、本実施形態では、図４から図６に示したように、予成形ダイ３４と中間成形品用パッド３６とが分割されている中間成形用プレス装置３０を用いたが、これに限定されるものではない。例えば、以下の第３の実施形態に示すようにしても良い。

＜第３の実施形態：中間成形用プレス装置３０の変形例１＞
図３６及び図３７は、第３の実施形態に係る中間成形用プレス装置３０を示す図である。この第３の実施形態では、第１の実施形態と同一又は同等部分については、同符号を付して説明を割愛するとともに、第１の実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

すなわち、本実施形態に係る中間成形用プレス装置３０では、第１の実施の形態の中間成形用プレス装置３０の予成形ダイ３４と中間成形品用パッド３６とが一体化されている。

本実施形態では、図３６に示したように、ブランク５０を予成形ダイ３４の幅方向両端部３４Ｇ上に配置し、この状態から予成形パンチ３２を、図３７に示したように、予成形ダイ３４に対して下側Ｂへ相対移動させる。これにより、前述した中間成形品２０を成形することができる。

＜第４の実施形態：中間成形用プレス装置３０の変形例２＞
図３８は、第４の実施形態に係る中間成形用プレス装置３０を示す図である。この第４の実施形態では、第１の実施形態と同一又は同等部分については、同符号を付して説明を割愛するとともに、第１の実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

この中間成形用プレス装置３０では、中間成形用プレス装置３０の予成形パンチ凹部底面３２Ａに予成形インナパッド収容部３２Ｈ（以下凹部３２Ｈとする）が形成されており、この凹部３２Ｈに予成形インナパッド３２Ｉが収容可能に設けられている。予成形インナパッド３２Ｉの幅は、Ｈ２であり、第１から第３の実施形態の予成形パンチ凹部底面３２Ａの幅Ｈ２と同寸法である。

この予成形インナパッド３２Ｉは、パッド加圧装置３２Ｊによって予成形プレス方向へ移動される。パッド加圧装置３２Ｊは、例えばガスクッション、油圧装置、ばね、電動駆動装置等を備える。予成形インナパッド３２Ｉは、予成形プレス方向を横切るパッド頂面３２Ｋを有する。

このような中間成形用プレス装置３０であっても、前述した中間成形品２０を成形することができる。

１０ プレス成形品
１０Ａ 天板
１０Ｂ 稜線部
１０Ｃ 縦壁
１０Ｄ 稜線部
１０Ｅ フランジ
２０ 中間成形品（中間素材）
２０Ｆ 予曲げ部（曲げ部）
３０ 中間成形用プレス装置（予成形装置）
３２ 予成形パンチ
３４ 予成形ダイ
３６ 中間成形品用パッド（予成形ダイパッド）
６０ プレス装置
６２ ダイ
６２Ａ１ 稜線成形面（底角部）
６２Ｉ ダイ側傾斜面
６６ パンチ
６６Ａ パンチ側傾斜面
６６Ｂ インナパッド収容部
６８ インナパッド
６８Ａ インナパッド頂面
１００ プレスライン

Claims (6)

1. プレス方向を横切る頂部、該頂部に形成されたインナパッド収容部、前記頂部の両側に設けられたパンチ肩部、及び各前記パンチ肩部より延出したパンチ壁面を備えたパンチと、
   前記プレス方向を横切るインナパッド頂面を有し、前記インナパッド収容部に収容され前記プレス方向へ移動するインナパッドと、
   前記頂部に対応するダイ底部、前記ダイ底部の両側に設けられ前記パンチ肩部に対応する底角部、及び各前記底角部より延出し前記パンチ壁面に対応するダイ穴壁面を有するダイと、
   を有するプレス装置、並びに
   予成形プレス方向を横切り前記パンチの前記頂部より幅が狭く前記インナパッド頂面以上の幅の予成形パンチ凹部底面、該予成形パンチ凹部底面の両側に設けられた予成形パンチ凹部角部、及び前記予成形パンチ凹部角部に隣接し前記両パンチ壁面同士が成す角度より互いに大きな角度を成す２つの予成形パンチ凹部斜面を備える予成形パンチ凹部と、該予成形パンチ凹部の両側に設けられた予成形パンチ肩部と、前記予成形パンチ肩部に隣接して設けられた予成形パンチ側壁面とを有する予成形パンチと、
   前記予成形パンチに対向して配置され、該予成形パンチと凹凸が反転した形状の予成形ダイ穴を有する予成形ダイと、
   を有する予成形装置
   を備えたプレスライン。
2. プレス方向を横切る頂部、該頂部に形成されたインナパッド収容部、前記頂部の両側に設けられたパンチ肩部、及び各前記パンチ肩部より延出したパンチ壁面を備えたパンチと、
   前記プレス方向を横切るインナパッド頂面を有し、前記インナパッド収容部に収容され前記プレス方向へ移動するインナパッドと、
   前記頂部に対応するダイ底部、前記ダイ底部の両側に設けられ前記パンチ肩部に対応する底角部、及び各前記底角部より延出し前記パンチ壁面に対応するダイ穴壁面を有するダイと、
   を有するプレス装置、並びに
   予成形プレス方向を横切り前記パンチの前記頂部より幅が狭く前記インナパッド頂面以上の幅の予成形パンチ凹部底面、該予成形パンチ凹部底面の両側に設けられた予成形パンチ凹部角部、及び前記予成形パンチ凹部角部に隣接し前記両パンチ壁面同士が成す角度より互いに大きな角度を成す２つの予成形パンチ凹部斜面を備える予成形パンチ凹部と、該予成形パンチ凹部の両側に設けられた予成形パンチ肩部と、前記予成形パンチ肩部に隣接して設けられた予成形パンチ側壁面とを有する予成形パンチと、
   前記予成形パンチに対向して配置され、前記予成形パンチ側壁面に対応する予成形ダイ穴壁面、該予成形ダイ穴壁面の間に配置された予成形ダイ底、及び該予成形ダイ底に形成された予成形ダイパッド収容部を有するダイ穴を備えた予成形ダイと、
   前記予成形パンチ凹部底面に対応するパンチ底面対応面及び前記予成形パンチ凹部斜面に対応するパンチ斜面対応面を有し、前記予成形ダイパッド収容部に収容され前記予成形プレス方向へ移動する予成形ダイパッドと、
   を有する予成形装置
   を備えたプレスライン。
3. 前記パンチ肩部と前記インナパッド収容部の間の前記頂部には、前記パンチ肩部から前記インナパッド収容部へ向かうに従って凹むパンチ側傾斜面が形成されており、
   前記パンチの前記頂部に対向する前記ダイの対向面には、前記パンチ側傾斜面に対応したダイ側傾斜面が形成されている、
   請求項１又は請求項２に記載のプレスライン。
4. 前記底角部は、前記パンチ肩部と凹凸が反転した形状である、
   請求項３に記載のプレスライン。
5. 前記予成形パンチ凹部底面に形成された予成形インナパッド収容部と、
   前記予成形インナパッド収容部に収容され前記予成形プレス方向に移動する予成形インナパッドと、
   を備える請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のプレスライン。
6. 前記インナパッド頂面の幅と前記予成形パンチ凹部底面の幅とが同幅である、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のプレスライン。

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