JP7436944B1 - バーリング構造部材 - Google Patents
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Abstract
バーリング構造部が曲げ戻された場合でも破断し難いバーリング構造部材を提供する。本開示のバーリング構造部材は、板状部の板厚Ｔが、２．０ｍｍ以上であり、板状部の０℃におけるシャルピー衝撃値ｖＥ（０）が、５０Ｊ／ｃｍ２以上であり、当該シャルピー衝撃値ｖＥ（０）（Ｊ／ｃｍ２）と、バーリング構造部の曲壁部の曲げ内側の割れの最大長さＬｃ（μｍ）とに基づいてＢＣＩ＝ｖＥ（０）／Ｌｃで計算されるＢＣＩ値が、２．５以上であり、曲壁部の曲げ内側の曲率半径Ｒ（ｍｍ）が、Ｒ１＝２５／ＢＣＩ－１．５で計算されるＲ１よりも大きい。
Description
本願はバーリング構造部材を開示する。
軽量で高強度である部品として高張力鋼からなるものが開発されている。例えば、高張力鋼板に対してバーリング加工を施すことで、バーリング構造部材が得られる。鋼板に対してバーリング加工が施される場合、当該鋼板は曲げ加工性に優れることが好ましい。例えば、特許文献１には、鋼板表面のスケール傷部の面積を所定以下とすることで、曲げ加工が施された際に鋼板に生じる曲げ内割れを抑制する技術が開示されている。
バーリング構造部材は、外力を受ける部分に適用される場合が多い。例えば、バーリング壁部が外力を受けて曲げ戻されるようなことが想定され得る。従来のバーリング構造部材は、バーリング壁部が曲げ戻された場合又は圧縮された場合、所望の特性（最大荷重など）が発揮される前にバーリング壁部が破断する虞がある。この点、従来のバーリング構造部材においては、バーリング壁部が曲げ戻し又は圧縮された際の耐破断性について、改善の余地がある。
バーリング壁部が曲げ戻し又は圧縮された場合にバーリング壁部が破断する原因の一つは、バーリング壁部の曲げ内側に存在する割れである。ここで、本発明者の新たな知見によると、破断の原因となるバーリング壁部の曲げ内側の割れの限界長さは、バーリング構造部材の靭性やバーリング壁部の曲げ形状等によって異なる。本発明者は、バーリング壁部の曲げ内側の曲率半径Ｒと、靭性や曲げ内側の割れに関する指標（ＢＣＩ値＝靭性値ｖＥ（０）／曲げ内側の割れの最大長さＬｃ）とが所定の条件を満たす場合に、バーリング壁部が曲げ戻し又は圧縮された際の破断を抑制できることを見出した。
本願は上記課題を解決するための手段として、以下の複数の態様を開示する。
＜態様１＞
バーリング孔、
前記バーリング孔の周囲に設けられ、かつ、縦壁部と、前記縦壁部に接続された曲壁部とを有する、バーリング壁部、及び
前記バーリング壁部の周囲に設けられ、かつ、前記曲壁部に接続された、板状部、
を有する、バーリング構造部材であって、
前記板状部の板厚Ｔが、２．０ｍｍ以上であり、
前記板状部の０℃におけるシャルピー衝撃値ｖＥ（０）が、５０Ｊ／ｃｍ２以上であり、
前記シャルピー衝撃値ｖＥ（０）と、前記曲壁部の曲げ内側の割れの最大長さＬｃとに基づいて下記式（１）で計算されるＢＣＩ値が、２．５以上であり、
前記曲壁部の曲げ内側の曲率半径Ｒが、下記式（２）で計算されるＲ１よりも大きい、
バーリング構造部材。
ＢＣＩ＝ｖＥ（０）／Ｌｃ …（１）
Ｒ１＝２５／ＢＣＩ－１．５ …（２）
ここで、ｖＥ（０）の単位はＪ／ｃｍ２であり、Ｌｃの単位はμｍであり、Ｒ１の単位はｍｍである。
＜態様２＞
前記曲壁部の曲率半径Ｒが、０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下である、
態様１のバーリング構造部材。
＜態様３＞
前記板状部の板厚Ｔが、２．０ｍｍ以上８．０ｍｍ以下である、
態様１又は２のバーリング構造部材。
＜態様４＞
前記板状部の引張強さＴＳが、７８０ＭＰａ以上である、
態様１～３のいずれかのバーリング構造部材。
＜態様５＞
前記板状部の引張強さＴＳが、９８０ＭＰａ以上である、
態様４のバーリング構造部材。
＜態様１＞
バーリング孔、
前記バーリング孔の周囲に設けられ、かつ、縦壁部と、前記縦壁部に接続された曲壁部とを有する、バーリング壁部、及び
前記バーリング壁部の周囲に設けられ、かつ、前記曲壁部に接続された、板状部、
を有する、バーリング構造部材であって、
前記板状部の板厚Ｔが、２．０ｍｍ以上であり、
前記板状部の０℃におけるシャルピー衝撃値ｖＥ（０）が、５０Ｊ／ｃｍ２以上であり、
前記シャルピー衝撃値ｖＥ（０）と、前記曲壁部の曲げ内側の割れの最大長さＬｃとに基づいて下記式（１）で計算されるＢＣＩ値が、２．５以上であり、
前記曲壁部の曲げ内側の曲率半径Ｒが、下記式（２）で計算されるＲ１よりも大きい、
バーリング構造部材。
ＢＣＩ＝ｖＥ（０）／Ｌｃ …（１）
Ｒ１＝２５／ＢＣＩ－１．５ …（２）
ここで、ｖＥ（０）の単位はＪ／ｃｍ２であり、Ｌｃの単位はμｍであり、Ｒ１の単位はｍｍである。
＜態様２＞
前記曲壁部の曲率半径Ｒが、０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下である、
態様１のバーリング構造部材。
＜態様３＞
前記板状部の板厚Ｔが、２．０ｍｍ以上８．０ｍｍ以下である、
態様１又は２のバーリング構造部材。
＜態様４＞
前記板状部の引張強さＴＳが、７８０ＭＰａ以上である、
態様１～３のいずれかのバーリング構造部材。
＜態様５＞
前記板状部の引張強さＴＳが、９８０ＭＰａ以上である、
態様４のバーリング構造部材。
本開示のバーリング構造部材においては、バーリング構造部が曲げ戻された場合又は圧縮された場合でも、バーリング構造部が破断し難い。
以下、本開示のバーリング構造部材の一実施形態について説明するが、本開示のバーリング構造部材は、この形態に限定されるものではない。
図１及び２に示されるように、一実施形態に係るバーリング構造部材１００は、
バーリング孔２１、
前記バーリング孔２１の周囲に設けられ、かつ、縦壁部２２ａと、前記縦壁部２２ａに接続された曲壁部２２ｂとを有する、バーリング壁部２２、及び
前記バーリング壁部２２の周囲に設けられ、かつ、前記曲壁部２２ｂに接続された、板状部１０、
を有する。以下、バーリング孔２１及びバーリング壁部２２をまとめて「バーリング構造部２０」という場合がある。
バーリング構造部材１００において、前記板状部１０の板厚Ｔは、２．０ｍｍ以上である。前記板状部１０の０℃におけるシャルピー衝撃値ｖＥ（０）は、５０Ｊ／ｃｍ２以上である。前記シャルピー衝撃値ｖＥ（０）と、前記曲壁部２２ｂの曲げ内側の割れの最大長さＬｃとに基づいて下記式（１）で計算されるＢＣＩ値は、２．５以上である。前記曲壁部２２ｂの曲げ内側の曲率半径Ｒは、下記式（２）で計算されるＲ１よりも大きい。
バーリング孔２１、
前記バーリング孔２１の周囲に設けられ、かつ、縦壁部２２ａと、前記縦壁部２２ａに接続された曲壁部２２ｂとを有する、バーリング壁部２２、及び
前記バーリング壁部２２の周囲に設けられ、かつ、前記曲壁部２２ｂに接続された、板状部１０、
を有する。以下、バーリング孔２１及びバーリング壁部２２をまとめて「バーリング構造部２０」という場合がある。
バーリング構造部材１００において、前記板状部１０の板厚Ｔは、２．０ｍｍ以上である。前記板状部１０の０℃におけるシャルピー衝撃値ｖＥ（０）は、５０Ｊ／ｃｍ２以上である。前記シャルピー衝撃値ｖＥ（０）と、前記曲壁部２２ｂの曲げ内側の割れの最大長さＬｃとに基づいて下記式（１）で計算されるＢＣＩ値は、２．５以上である。前記曲壁部２２ｂの曲げ内側の曲率半径Ｒは、下記式（２）で計算されるＲ１よりも大きい。
ＢＣＩ＝ｖＥ（０）／Ｌｃ …（１）
Ｒ１＝２５／ＢＣＩ－１．５ …（２）
ここで、ｖＥ（０）の単位はＪ／ｃｍ２であり、Ｌｃの単位はμｍであり、Ｒ１の単位はｍｍである。
Ｒ１＝２５／ＢＣＩ－１．５ …（２）
ここで、ｖＥ（０）の単位はＪ／ｃｍ２であり、Ｌｃの単位はμｍであり、Ｒ１の単位はｍｍである。
１．板状部
図１及び２に示されるように、板状部１０は、一方側に第１面１１を有し、第１面１１とは反対側に第２面１２を有する。バーリング壁部２２は、板状部１０の第１面１１よりも一方側に突出している。
図１及び２に示されるように、板状部１０は、一方側に第１面１１を有し、第１面１１とは反対側に第２面１２を有する。バーリング壁部２２は、板状部１０の第１面１１よりも一方側に突出している。
１．１ 平面形状
図１及び２に示されるように、板状部１０はバーリング壁部２２の周囲に設けられ、後述の曲壁部２２ｂに接続される。バーリング構造部材１００においては、板状部１０がわずかでも存在していればよい。板状部１０の外縁の形状（バーリング構造部材１００の全体としての平面形状）は特に限定されるものではなく、バーリング構造部材１００の用途に応じて適宜決定されればよい。板状部１０は、完全な平板状である必要はなく、例えば、凹凸、曲がり、切り欠き等を一部に有していてもよく、曲壁部の曲率半径より十分大きな曲率半径であれば（例えば、１０倍以上、２５倍以上、５０倍以上又は１００倍以上）、全体が緩やかに湾曲した形状であってもよい。
図１及び２に示されるように、板状部１０はバーリング壁部２２の周囲に設けられ、後述の曲壁部２２ｂに接続される。バーリング構造部材１００においては、板状部１０がわずかでも存在していればよい。板状部１０の外縁の形状（バーリング構造部材１００の全体としての平面形状）は特に限定されるものではなく、バーリング構造部材１００の用途に応じて適宜決定されればよい。板状部１０は、完全な平板状である必要はなく、例えば、凹凸、曲がり、切り欠き等を一部に有していてもよく、曲壁部の曲率半径より十分大きな曲率半径であれば（例えば、１０倍以上、２５倍以上、５０倍以上又は１００倍以上）、全体が緩やかに湾曲した形状であってもよい。
１．２ 板厚
図２に示されるように、板状部１０は板厚Ｔを有する。板厚Ｔは２．０ｍｍ以上である。本発明者が確認した限りでは、従来のバーリング構造部材において、バーリング壁部を曲げ戻し又は圧縮された際の破断の問題は、板状部の板厚が２．０ｍｍ以上である場合に起こり易い。この点、本開示のバーリング構造部材１００は、板状部１０の板厚Ｔが２．０ｍｍ以上である場合において特有の課題を解決するものといえる。一方で、板厚Ｔが厚過ぎる場合は、バーリング加工を施した場合に曲げ内側に大きな割れが生じ易く、曲壁部２２ｂの曲率半径Ｒが上記式（２）で計算されるＲ１以下となる虞があり、また、そもそもバーリング加工が難しくなる虞がある。必要に応じて、板厚Ｔを２．２ｍｍ以上、２．４ｍｍ以上、２．８ｍｍ以上、３．０ｍｍ以上又は３．４ｍｍ以上としてもよく、８．０ｍｍ以下、７．０ｍｍ以下、６．０ｍｍ以下、５．０ｍｍ以下又は４．０ｍｍ以下としてもよい。必要に応じて、板状部１０の板厚Ｔは、２．０ｍｍ以上８．０ｍｍ以下であってもよい。板厚Ｔは、板状部１０の全体において同一であってもよいし、板状部１０の部位ごとに異なっていてもよい。
図２に示されるように、板状部１０は板厚Ｔを有する。板厚Ｔは２．０ｍｍ以上である。本発明者が確認した限りでは、従来のバーリング構造部材において、バーリング壁部を曲げ戻し又は圧縮された際の破断の問題は、板状部の板厚が２．０ｍｍ以上である場合に起こり易い。この点、本開示のバーリング構造部材１００は、板状部１０の板厚Ｔが２．０ｍｍ以上である場合において特有の課題を解決するものといえる。一方で、板厚Ｔが厚過ぎる場合は、バーリング加工を施した場合に曲げ内側に大きな割れが生じ易く、曲壁部２２ｂの曲率半径Ｒが上記式（２）で計算されるＲ１以下となる虞があり、また、そもそもバーリング加工が難しくなる虞がある。必要に応じて、板厚Ｔを２．２ｍｍ以上、２．４ｍｍ以上、２．８ｍｍ以上、３．０ｍｍ以上又は３．４ｍｍ以上としてもよく、８．０ｍｍ以下、７．０ｍｍ以下、６．０ｍｍ以下、５．０ｍｍ以下又は４．０ｍｍ以下としてもよい。必要に応じて、板状部１０の板厚Ｔは、２．０ｍｍ以上８．０ｍｍ以下であってもよい。板厚Ｔは、板状部１０の全体において同一であってもよいし、板状部１０の部位ごとに異なっていてもよい。
１．３ ０℃におけるシャルピー衝撃値ｖＥ（０）
板状部１０の０℃におけるシャルピー衝撃値ｖＥ（０）は、５０Ｊ／ｃｍ２以上である。仮に、板状部のｖＥ（０）が小さすぎると、バーリング加工の際、曲壁部２２ｂにおいて加工硬化が顕著となり、加工硬化の影響によってバーリング壁部２２の曲げ戻しや圧縮の際に破断が生じ易くなる。ｖＥ（０）が５０Ｊ／ｃｍ２以上であれば、このような問題が生じ難い。必要に応じて、ｖＥ（０）を６０Ｊ／ｃｍ２以上、７０Ｊ／ｃｍ２以上又は８０Ｊ／ｃｍ２以上としてもよい。ｖＥ（０）の上限は特に限定されるものではないが、必要に応じて、３００Ｊ／ｃｍ２以下、２５０Ｊ／ｃｍ２以下、２００Ｊ／ｃｍ２以下、１６０Ｊ／ｃｍ２以下又は１４０Ｊ／ｃｍ２以下としてもよい。必要に応じて、ｖＥ（０）をある特定の範囲（下限と上限とがある特定の範囲）に制限してもよい。この場合のその下限と上限は、前記の下限と上限とを任意に組み合わせてもよく、例えば、ｖＥ（０）は、５０Ｊ／ｃｍ２以上２００Ｊ／ｃｍ２以下、５０Ｊ／ｃｍ２以上１８０Ｊ／ｃｍ２以下、５０Ｊ／ｃｍ２以上１６０Ｊ／ｃｍ２以下、又は、５０Ｊ／ｃｍ２以上１４０Ｊ／ｃｍ２以下であってもよい。尚、板状部１０の０℃におけるシャルピー衝撃値ｖＥ（０）は、板状部１０から採取した２．５ｍｍサブサイズのＶノッチ試験片に対して、ＪＩＳ Ｚ ２２４２：２０１８に準じてシャルピー衝撃試験を行うことにより求められるものである。板厚が２．５ｍｍ未満のものについては、全厚で試験を行えばよい．
板状部１０の０℃におけるシャルピー衝撃値ｖＥ（０）は、５０Ｊ／ｃｍ２以上である。仮に、板状部のｖＥ（０）が小さすぎると、バーリング加工の際、曲壁部２２ｂにおいて加工硬化が顕著となり、加工硬化の影響によってバーリング壁部２２の曲げ戻しや圧縮の際に破断が生じ易くなる。ｖＥ（０）が５０Ｊ／ｃｍ２以上であれば、このような問題が生じ難い。必要に応じて、ｖＥ（０）を６０Ｊ／ｃｍ２以上、７０Ｊ／ｃｍ２以上又は８０Ｊ／ｃｍ２以上としてもよい。ｖＥ（０）の上限は特に限定されるものではないが、必要に応じて、３００Ｊ／ｃｍ２以下、２５０Ｊ／ｃｍ２以下、２００Ｊ／ｃｍ２以下、１６０Ｊ／ｃｍ２以下又は１４０Ｊ／ｃｍ２以下としてもよい。必要に応じて、ｖＥ（０）をある特定の範囲（下限と上限とがある特定の範囲）に制限してもよい。この場合のその下限と上限は、前記の下限と上限とを任意に組み合わせてもよく、例えば、ｖＥ（０）は、５０Ｊ／ｃｍ２以上２００Ｊ／ｃｍ２以下、５０Ｊ／ｃｍ２以上１８０Ｊ／ｃｍ２以下、５０Ｊ／ｃｍ２以上１６０Ｊ／ｃｍ２以下、又は、５０Ｊ／ｃｍ２以上１４０Ｊ／ｃｍ２以下であってもよい。尚、板状部１０の０℃におけるシャルピー衝撃値ｖＥ（０）は、板状部１０から採取した２．５ｍｍサブサイズのＶノッチ試験片に対して、ＪＩＳ Ｚ ２２４２：２０１８に準じてシャルピー衝撃試験を行うことにより求められるものである。板厚が２．５ｍｍ未満のものについては、全厚で試験を行えばよい．
１．４ 引張強さＴＳ
本発明者の知見によれば、材料の高強度化とともに、曲壁部２２ｂの曲げ内側に割れが生じ易くなる。すなわち、バーリング壁部２２が曲げ戻し又は圧縮された際の破断の問題は、特に、高張力鋼板において生じ易い。この点、板状部１０の引張強さＴＳは、７８０ＭＰａ以上、８００ＭＰａ以上、８５０ＭＰａ以上、９００ＭＰａ以上、９５０ＭＰａ以上、９８０ＭＰａ以上、１０００ＭＰａ以上、１０５０ＭＰａ以上、１１００ＭＰａ以上、１１５０ＭＰａ以上、１１８０ＭＰａ以上、１２００ＭＰａ以上、１２５０ＭＰａ以上、１３００ＭＰａ以上、１３５０ＭＰａ以上、１４００ＭＰａ以上、１４５０ＭＰａ以上、又は、１４７０ＭＰａ以上であってもよい。板状部１０の引張強さの上限は特に限定されるものではないが、例えば、２５００ＭＰａ以下、２２００ＭＰａ以下、２０００ＭＰａ以下、１８００ＭＰａ以下、１５００ＭＰａ以下、１３００ＭＰａ以下、又は、１１８０ＭＰａ以下であってもよい。必要に応じて、板状部１０の引張強さＴＳをある特定の範囲（下限と上限とがある特定の範囲）に制限してもよい。この場合のその下限と上限は、前記の下限と上限とを任意に組み合わせてもよい、例えば、板状部１０の引張強さＴＳは、７８０ＭＰａ以上２５００ＭＰａ以下であってもよく、９８０ＭＰａ以上２５００ＭＰａ以下であってもよい。尚、本願にいう板状部の「引張強さ」とは、ＪＩＳ Ｚ ２２４１：２０１１にしたがうものである。
本発明者の知見によれば、材料の高強度化とともに、曲壁部２２ｂの曲げ内側に割れが生じ易くなる。すなわち、バーリング壁部２２が曲げ戻し又は圧縮された際の破断の問題は、特に、高張力鋼板において生じ易い。この点、板状部１０の引張強さＴＳは、７８０ＭＰａ以上、８００ＭＰａ以上、８５０ＭＰａ以上、９００ＭＰａ以上、９５０ＭＰａ以上、９８０ＭＰａ以上、１０００ＭＰａ以上、１０５０ＭＰａ以上、１１００ＭＰａ以上、１１５０ＭＰａ以上、１１８０ＭＰａ以上、１２００ＭＰａ以上、１２５０ＭＰａ以上、１３００ＭＰａ以上、１３５０ＭＰａ以上、１４００ＭＰａ以上、１４５０ＭＰａ以上、又は、１４７０ＭＰａ以上であってもよい。板状部１０の引張強さの上限は特に限定されるものではないが、例えば、２５００ＭＰａ以下、２２００ＭＰａ以下、２０００ＭＰａ以下、１８００ＭＰａ以下、１５００ＭＰａ以下、１３００ＭＰａ以下、又は、１１８０ＭＰａ以下であってもよい。必要に応じて、板状部１０の引張強さＴＳをある特定の範囲（下限と上限とがある特定の範囲）に制限してもよい。この場合のその下限と上限は、前記の下限と上限とを任意に組み合わせてもよい、例えば、板状部１０の引張強さＴＳは、７８０ＭＰａ以上２５００ＭＰａ以下であってもよく、９８０ＭＰａ以上２５００ＭＰａ以下であってもよい。尚、本願にいう板状部の「引張強さ」とは、ＪＩＳ Ｚ ２２４１：２０１１にしたがうものである。
２．バーリング構造部
図１及び２に示されるように、バーリング構造部２０は、バーリング孔２１と、バーリング壁部２２と、を有する。
図１及び２に示されるように、バーリング構造部２０は、バーリング孔２１と、バーリング壁部２２と、を有する。
２．１ バーリング孔
図１及び２に示されるように、バーリング孔２１はバーリング構造部２０の一方側と他方側とを貫通する孔である。図１に示されるように、バーリング孔２１の平面形状（開口形状）は、円形である。「円形」とは、完全な円である必要はなく、工業生産上許容し得る程度の誤差を有していてよい。例えば、バーリング孔２１の開口形状の外縁の一点から、当該開口形状の図心を通って、外縁の他の一点までを結ぶ直線の長さを、当該バーリング孔２１の直径とみなした場合、最小直径に対する最大直径の比が１．００以上１．１０以下である場合に「円形」とみなすことができる。
図１及び２に示されるように、バーリング孔２１はバーリング構造部２０の一方側と他方側とを貫通する孔である。図１に示されるように、バーリング孔２１の平面形状（開口形状）は、円形である。「円形」とは、完全な円である必要はなく、工業生産上許容し得る程度の誤差を有していてよい。例えば、バーリング孔２１の開口形状の外縁の一点から、当該開口形状の図心を通って、外縁の他の一点までを結ぶ直線の長さを、当該バーリング孔２１の直径とみなした場合、最小直径に対する最大直径の比が１．００以上１．１０以下である場合に「円形」とみなすことができる。
バーリング孔２１の大きさは、特に限定されるものではなく、バーリング構造部材１００の用途に応じて決定されればよい。バーリング孔２１は、直径Ｄの円形からなる開口形状を有していてもよい。バーリング孔２１の直径Ｄは、例えば、５．０ｍｍ以上、１０．０ｍｍ以上、２０．０ｍｍ以上、３０．０ｍｍ以上、４０．０ｍｍ以上、５０．０ｍｍ以上、６０．０ｍｍ以上、７０．０ｍｍ以上、８０．０ｍｍ以上、又は、９０．０ｍｍ以上であってもよく、５００ｍｍ以下、３００ｍｍ以下、１００ｍｍ以下、９０．０ｍｍ以下、８０．０ｍｍ以下、７０．０ｍｍ以下、６０．０ｍｍ以下、５０．０ｍｍ以下、４０．０ｍｍ以下、３０．０ｍｍ以下、２０．０ｍｍ以下、又は、１０．０ｍｍ以下であってもよい。必要に応じて、直径Ｄをある特定の範囲（下限と上限とがある特定の範囲）に制限してもよい。この場合のその下限と上限は、前記の下限と上限とを任意に組み合わせてもよい、例えば、直径Ｄは、５．０ｍｍ以上５００ｍｍ以下であってもよい。また、バーリング孔２１の直径Ｄは、上記の板厚Ｔの５倍以上又は１０倍以上であってもよいし、１００倍以下又は５０倍以下であってもよい。例えば、バーリング孔２１の直径Ｄは、上記の板厚Ｔの５倍以上１００倍以下であってよい。
２．２ バーリング壁部
図１及び２に示されるように、バーリング壁部２２はバーリング孔２１の周囲に設けられる。言い換えれば、バーリング孔２１の開口形状は、バーリング壁部２２の内壁によって画定される。図１及び２に示されるように、バーリング壁部２２は円筒状部分を有していてもよい。また、図２に示されるように、バーリング壁部２２は、板状部１０の第１面１１よりも一方側に突出している。バーリング壁部２２の突出方向は、板状部１０の面方向と交差する方向であり、例えば、板状部１０の面方向と直交する方向であってよい。また、図２に示されるように、バーリング壁部２２は、縦壁部２２ａと、曲壁部２２ｂと、を有する。
図１及び２に示されるように、バーリング壁部２２はバーリング孔２１の周囲に設けられる。言い換えれば、バーリング孔２１の開口形状は、バーリング壁部２２の内壁によって画定される。図１及び２に示されるように、バーリング壁部２２は円筒状部分を有していてもよい。また、図２に示されるように、バーリング壁部２２は、板状部１０の第１面１１よりも一方側に突出している。バーリング壁部２２の突出方向は、板状部１０の面方向と交差する方向であり、例えば、板状部１０の面方向と直交する方向であってよい。また、図２に示されるように、バーリング壁部２２は、縦壁部２２ａと、曲壁部２２ｂと、を有する。
２．２．１ 縦壁部
図２に示されるように、縦壁部２２ａは、例えば筒状の形状を有し、一方側においてバーリング端面２２ａｘを有し、一方側とは反対側において曲壁部２２ｂに接続される。
図２に示されるように、縦壁部２２ａは、例えば筒状の形状を有し、一方側においてバーリング端面２２ａｘを有し、一方側とは反対側において曲壁部２２ｂに接続される。
２．２．１．１ 縦壁部の向き
縦壁部２２ａは、バーリング加工時の打ち抜き方向に沿った面を有し得る。例えば、図２に示されるように、バーリング孔２１の中心軸に沿った断面形状において、互いに対向する縦壁部２２ａの内壁面が、互いに平行であってもよい。また、図２に示されるように、縦壁部２２ａの外壁面の向きと板状部１０の第１面１１の向きとは、互いに交差しており、例えば、互いに直交していてもよい。
縦壁部２２ａは、バーリング加工時の打ち抜き方向に沿った面を有し得る。例えば、図２に示されるように、バーリング孔２１の中心軸に沿った断面形状において、互いに対向する縦壁部２２ａの内壁面が、互いに平行であってもよい。また、図２に示されるように、縦壁部２２ａの外壁面の向きと板状部１０の第１面１１の向きとは、互いに交差しており、例えば、互いに直交していてもよい。
２．２．１．２ 高さ
図２に示されるように、バーリング壁部２２は、第１面１１から縦壁部２２ａのバーリング端面２２ａｘまでにおいて、所定の高さＨを有していてよい。高さＨは、例えば、５ｍｍ以上、１０ｍｍ以上、２０ｍｍ以上、３０ｍｍ以上、４０ｍｍ以上、又は、５０ｍｍ以上であってもよく、５００ｍｍ以下、４００ｍｍ以下、３００ｍｍ以下、２００ｍｍ以下、又は、１００ｍｍ以下であってもよい。必要に応じて、高さＨをある特定の範囲（下限と上限とがある特定の範囲）に制限してもよい。この場合のその下限と上限は、前記の下限と上限とを任意に組み合わせてもよい、例えば、高さＨは、５ｍｍ以上５００ｍｍ以下であってもよい。或いは、高さＨは、例えば、板状部１０の板厚Ｔの２倍以上、５倍以上、８倍以上、又は、１０倍以上であってもよく、２００倍以下、１５０倍以下、１００倍以下、又は、５０倍以下であってもよい。例えば、高さＨは、板状部１０の板厚Ｔの２倍以上２００倍以下であってもよい。
図２に示されるように、バーリング壁部２２は、第１面１１から縦壁部２２ａのバーリング端面２２ａｘまでにおいて、所定の高さＨを有していてよい。高さＨは、例えば、５ｍｍ以上、１０ｍｍ以上、２０ｍｍ以上、３０ｍｍ以上、４０ｍｍ以上、又は、５０ｍｍ以上であってもよく、５００ｍｍ以下、４００ｍｍ以下、３００ｍｍ以下、２００ｍｍ以下、又は、１００ｍｍ以下であってもよい。必要に応じて、高さＨをある特定の範囲（下限と上限とがある特定の範囲）に制限してもよい。この場合のその下限と上限は、前記の下限と上限とを任意に組み合わせてもよい、例えば、高さＨは、５ｍｍ以上５００ｍｍ以下であってもよい。或いは、高さＨは、例えば、板状部１０の板厚Ｔの２倍以上、５倍以上、８倍以上、又は、１０倍以上であってもよく、２００倍以下、１５０倍以下、１００倍以下、又は、５０倍以下であってもよい。例えば、高さＨは、板状部１０の板厚Ｔの２倍以上２００倍以下であってもよい。
２．２．２ 曲壁部
図２に示されるように、曲壁部２２ｂは、例えば縦壁部２２ａの周囲に設けられたリング状の形状を有し、縦壁部２２ａと板状部１０とを接続する。より具体的には、曲壁部２２ｂは、一方側において縦壁部２２ａに接続され、一方側とは反対側において板状部１０に接続される。曲壁部２２ｂは、曲率半径Ｒを有しつつ、板状部１０と縦壁部２２ａとを接続しており、例えば、板状部１０の第１面１１と、曲壁部２２ｂの外壁面と、縦壁部２２ａの外壁面との間に途切れがない。
図２に示されるように、曲壁部２２ｂは、例えば縦壁部２２ａの周囲に設けられたリング状の形状を有し、縦壁部２２ａと板状部１０とを接続する。より具体的には、曲壁部２２ｂは、一方側において縦壁部２２ａに接続され、一方側とは反対側において板状部１０に接続される。曲壁部２２ｂは、曲率半径Ｒを有しつつ、板状部１０と縦壁部２２ａとを接続しており、例えば、板状部１０の第１面１１と、曲壁部２２ｂの外壁面と、縦壁部２２ａの外壁面との間に途切れがない。
２．２．２．１ 曲げ内側の割れの長さ
図３に示されるように、曲壁部２２ｂの曲げ内側には、割れ（き裂）が発生し易い。本発明者の知見によると、曲壁部２２ｂの曲げ内側の割れが長すぎる（深すぎる）と、後述するＢＣＩ値が過剰に小さくなり、かつ、Ｒ１値が過剰に大きくなる虞がある。この点、本開示のバーリング構造部材１００においては、ＢＣＩ値及びＲ１値が所定の範囲となるような割れ長さに収めることが好ましい。曲壁部２２ｂの曲げ内割れの最大長さＬｃは、短いほうがよく、例えば、５０μｍ以下であることが好ましい。最大長さＬｃは０μｍ（割れが無い）であってもよいが、割れを完全に０とすることが難しい場合もある。最大長さＬｃは、０μｍ以上５０μｍ以下であってもよく、０μｍ超、１μｍ以上、３μｍ以上、５μｍ以上、７μｍ以上、又は、１０μｍ以上であってもよく、４５μｍ以下、４０μｍ以下、３５μｍ以下、又は、３０μｍ以下であってもよい。
図３に示されるように、曲壁部２２ｂの曲げ内側には、割れ（き裂）が発生し易い。本発明者の知見によると、曲壁部２２ｂの曲げ内側の割れが長すぎる（深すぎる）と、後述するＢＣＩ値が過剰に小さくなり、かつ、Ｒ１値が過剰に大きくなる虞がある。この点、本開示のバーリング構造部材１００においては、ＢＣＩ値及びＲ１値が所定の範囲となるような割れ長さに収めることが好ましい。曲壁部２２ｂの曲げ内割れの最大長さＬｃは、短いほうがよく、例えば、５０μｍ以下であることが好ましい。最大長さＬｃは０μｍ（割れが無い）であってもよいが、割れを完全に０とすることが難しい場合もある。最大長さＬｃは、０μｍ以上５０μｍ以下であってもよく、０μｍ超、１μｍ以上、３μｍ以上、５μｍ以上、７μｍ以上、又は、１０μｍ以上であってもよく、４５μｍ以下、４０μｍ以下、３５μｍ以下、又は、３０μｍ以下であってもよい。
尚、曲壁部２２ｂの曲げ内側の割れの最大長さＬｃは、バーリング構造部２０についての断面を観察することによって特定される。バーリング構造部２０の断面は、例えば、放電加工（例えば、ワイヤカット）により取得できる。観察する断面は曲壁部２２ｂの曲げ内側全域とし、曲げ内側全域を観察するにあたって複数の画像を取得してもよい。当該複数の画像の一枚当たりの観察視野は、５０μｍ×５０μｍとするとよい。同一のバーリング構造部２０を平面視において８等分した断面について、曲げ内側全域の断面観察を行い、各々の断面における曲げ内側の割れの最大長さを特定し、このうち最も長いものを上記の最大長さＬｃとして特定する。また、本願において、曲壁部２２ｂの曲げ内側の割れの長さとは、当該割れの先端（曲壁部２２ｂの表面から最も深い位置にある先端）から曲壁部２２ｂの曲げ内側表面までの最小距離をいう。
２．２．２．２ 曲率半径
図２に示されるように、曲壁部２２ｂは、曲げ内側において曲率半径Ｒを有する。曲壁部２２ｂの曲率半径Ｒは、後述する式（２）で計算されるＲ１よりも大きければよい。曲壁部２２ｂの曲率半径Ｒは、例えば、０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下であってもよい。曲率半径Ｒは、１．０ｍｍ以上、２．０ｍｍ以上、又は、３．０ｍｍ以上であってもよく、８．０ｍｍ以下、６．０ｍｍ以下、又は、５．０ｍｍ以下であってもよい。
図２に示されるように、曲壁部２２ｂは、曲げ内側において曲率半径Ｒを有する。曲壁部２２ｂの曲率半径Ｒは、後述する式（２）で計算されるＲ１よりも大きければよい。曲壁部２２ｂの曲率半径Ｒは、例えば、０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下であってもよい。曲率半径Ｒは、１．０ｍｍ以上、２．０ｍｍ以上、又は、３．０ｍｍ以上であってもよく、８．０ｍｍ以下、６．０ｍｍ以下、又は、５．０ｍｍ以下であってもよい。
尚、図４に示されるように、曲壁部２２ｂの曲率半径Ｒは、バーリング構造部材１００の断面形状であって、バーリング孔２１の中心軸に沿った断面形状（中心軸を含む断面の形状）に基づいて特定し得る。すなわち、図４に示されるように、当該断面形状において、板状部１０の第１面１１（第１面１１のうち、曲壁部２２ｂの近傍にある平坦とみなせる部分）に沿って直線Ａを引き、縦壁部２２ａの外壁面（外壁面のうちバーリング加工時の突出方向に沿った面）に沿って直線Ｂを引く。直線Ａと直線Ｂとの交点Ｏを特定する。当該交点Ｏから、角ＡＯＢを４等分する３本の直線Ｃ、Ｄ及びＥを引く。直線Ｃと曲壁部２２ｂの外壁面との交点Ｐ１と、直線Ｄと曲壁部２２ｂの外壁面との交点Ｐ２と、直線Ｅと曲壁部２２ｂの外壁面との交点Ｐ３とを特定する。これら３つの交点Ｐ１、Ｐ２及びＰ３を通る一つの円を特定し、当該円の半径を曲壁部２２ｂの曲率半径Ｒとする。尚、曲率半径Ｒを特定する際、曲げ内側の割れの存在は無視し、すなわち、割れが存在しないものとして曲率半径Ｒを特定すればよい。
２．２．３ バーリング壁部の厚み
図２に示されるように、バーリング壁部２２は厚みＴ２を有していてよい。厚みＴ２は目的とする強度等に応じて適宜決定されればよい。厚みＴ２は、１．８ｍｍ以上、２．０ｍｍ以上、２．２ｍｍ以上、２．６ｍｍ以上、２．８ｍｍ以上又は３．２ｍｍ以上としてもよく、１０．０ｍｍ以下、８．０ｍｍ以下、６．０ｍｍ以下、５．０ｍｍ以下又は４．０ｍｍ以下としてもよい。厚みＴ２は、例えば、１．８ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下であってもよい。厚みＴ２は、バーリング壁部２２の全体において略同一であってもよいし、バーリング壁部２２の部位ごとに異なっていてもよい。厚みＴ２は、板状部１０の板厚Ｔよりも厚くても薄くてもよいが、バーリング加工の性質上、板厚Ｔよりも薄くなり易い。具体的には、厚みＴ２と板厚Ｔとの比Ｔ２／Ｔは、０．５以上、０．６以上又は０．７以上であってもよく、１．２以下、１．１以下又は１．０以下であってもよい。厚みＴ２と板厚Ｔとの比Ｔ２／Ｔは、例えば、０．５以上１．２以下であってもよい。
図２に示されるように、バーリング壁部２２は厚みＴ２を有していてよい。厚みＴ２は目的とする強度等に応じて適宜決定されればよい。厚みＴ２は、１．８ｍｍ以上、２．０ｍｍ以上、２．２ｍｍ以上、２．６ｍｍ以上、２．８ｍｍ以上又は３．２ｍｍ以上としてもよく、１０．０ｍｍ以下、８．０ｍｍ以下、６．０ｍｍ以下、５．０ｍｍ以下又は４．０ｍｍ以下としてもよい。厚みＴ２は、例えば、１．８ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下であってもよい。厚みＴ２は、バーリング壁部２２の全体において略同一であってもよいし、バーリング壁部２２の部位ごとに異なっていてもよい。厚みＴ２は、板状部１０の板厚Ｔよりも厚くても薄くてもよいが、バーリング加工の性質上、板厚Ｔよりも薄くなり易い。具体的には、厚みＴ２と板厚Ｔとの比Ｔ２／Ｔは、０．５以上、０．６以上又は０．７以上であってもよく、１．２以下、１．１以下又は１．０以下であってもよい。厚みＴ２と板厚Ｔとの比Ｔ２／Ｔは、例えば、０．５以上１．２以下であってもよい。
２．３ ＢＣＩ値
本開示のバーリング構造部材１００においては、下記式（１）で計算されるＢＣＩ値が、２．５以上である。仮に、ＢＣＩ値が小さ過ぎると、靭性に対する割れ長さの影響が大きくなり、バーリング構造部２０の形状等を工夫したとしても、曲げ戻し又は圧縮中に破断が発生し易い。ＢＣＩ値の上限は特に限定されない。ＢＣＩ値は、例えば、２．５以上３０．０以下であってもよい。ＢＣＩ値は、３．０以上、４．０以上、又は、５．０以上であってもよく、２８．０以下、２６．０以下、２４．０以下、２２．０以下、２０．０以下、１８．０以下、１６．０以下、１４．０以下、１２．０以下、又は、１０．０以下であってもよい。尚、本願において、式（１）は実験式であり、ＢＣＩ値が計算される際の分母Ｌｃの単位はμｍであり、分子ｖＥ（０）の単位はＪ／ｃｍ２であり、下記式（１）により算出されるＢＣＩ値の単位はＪ／（ｃｍ２・μｍ）である。
本開示のバーリング構造部材１００においては、下記式（１）で計算されるＢＣＩ値が、２．５以上である。仮に、ＢＣＩ値が小さ過ぎると、靭性に対する割れ長さの影響が大きくなり、バーリング構造部２０の形状等を工夫したとしても、曲げ戻し又は圧縮中に破断が発生し易い。ＢＣＩ値の上限は特に限定されない。ＢＣＩ値は、例えば、２．５以上３０．０以下であってもよい。ＢＣＩ値は、３．０以上、４．０以上、又は、５．０以上であってもよく、２８．０以下、２６．０以下、２４．０以下、２２．０以下、２０．０以下、１８．０以下、１６．０以下、１４．０以下、１２．０以下、又は、１０．０以下であってもよい。尚、本願において、式（１）は実験式であり、ＢＣＩ値が計算される際の分母Ｌｃの単位はμｍであり、分子ｖＥ（０）の単位はＪ／ｃｍ２であり、下記式（１）により算出されるＢＣＩ値の単位はＪ／（ｃｍ２・μｍ）である。
ＢＣＩ＝ｖＥ（０）／Ｌｃ …（１）
２．４ 曲率半径Ｒと式（２）で計算されるＲ１との関係
本開示のバーリング構造部材１００においては、曲壁部２２ｂの曲げ内側の曲率半径Ｒが、下記式（２）で計算されるＲ１よりも大きい。尚、式（２）は実験式であり、式（２）において、左辺と右辺とで単位は揃っておらず、左辺のＲ１の単位はｍｍであり、右辺に代入されるＢＣＩ値の単位は、上述の通り、Ｊ／（ｃｍ２・μｍ）である。Ｒ１を計算するにあたり特に単位換算はせず、すなわち、上記式（１）により算出されたＢＣＩ値を式（２）にそのまま代入して得られる数値がＲ１（ｍｍ）である。本発明者の知見によれば、上記の板厚Ｔ、上記のシャルピー衝撃値ｖＥ（０）、及び、上記のＢＣＩ値に係る要件が満たされ、かつ、曲率半径ＲがＲ１よりも大きい場合、バーリング構造部材１００の材質や強度等によらず、バーリング構造部２０を曲げ戻し又は圧縮を受けた場合に破断が生じ難くなる。
本開示のバーリング構造部材１００においては、曲壁部２２ｂの曲げ内側の曲率半径Ｒが、下記式（２）で計算されるＲ１よりも大きい。尚、式（２）は実験式であり、式（２）において、左辺と右辺とで単位は揃っておらず、左辺のＲ１の単位はｍｍであり、右辺に代入されるＢＣＩ値の単位は、上述の通り、Ｊ／（ｃｍ２・μｍ）である。Ｒ１を計算するにあたり特に単位換算はせず、すなわち、上記式（１）により算出されたＢＣＩ値を式（２）にそのまま代入して得られる数値がＲ１（ｍｍ）である。本発明者の知見によれば、上記の板厚Ｔ、上記のシャルピー衝撃値ｖＥ（０）、及び、上記のＢＣＩ値に係る要件が満たされ、かつ、曲率半径ＲがＲ１よりも大きい場合、バーリング構造部材１００の材質や強度等によらず、バーリング構造部２０を曲げ戻し又は圧縮を受けた場合に破断が生じ難くなる。
Ｒ１＝２５／ＢＣＩ－１．５ …（２）
３．バーリング構造部材の材質
バーリング構造部材１００は金属製であることが自明である。バーリング構造部材１００は、例えば、鋼材からなっていてもよい。この場合、鋼材における化学組成や金属組織は特に限定されるものではなく、バーリング構造部材１００の用途に応じて適宜決定され得る。本開示の技術によれば、種々の化学組成や金属組織を有するバーリング構造部材１００において、バーリング構造部２０の曲げ戻し又は圧縮時の耐破断性を向上させることができる。化学組成の一例として、バーリング構造部材１００を構成する鋼の化学組成は、質量％で、Ｃ：０．０１～１．０％、Ｓｉ：０．０１～３．５０％、Ｍｎ：０．１０～５．００％、Ｐ：０．１００％以下、Ｓ：０．０３００％以下、Ｎ：０．０１００％以下、Ｏ：０～０．０２０％、Ａｌ：０～１．０００％以下、Ｃｒ：０～２．００％、Ｃｕ：０～２．００％、Ｎｉ：０～２．００％、Ｍｏ：０～３．００％、Ｃｏ：０～３．００％、Ｎｂ：０～０．１５０％、Ｖ：０～１．００％、Ｔｉ：０～１．００％、Ｗ：０～１．００％、Ｓｎ：０～１．００％、Ｓｂ：０～０．５０％、Ｔａ：０～０．１０％、Ａｓ：０～０．０５０％、Ｂ：０～０．０１００％、Ｃａ：０～０．１００％、Ｍｇ：０～０．１００％、Ｚｒ：０～０．１００％、Ｈｆ：０～０．１００％、ＲＥＭ：０～０．００５０％、残部Ｆｅ及び不純物であってもよい。また、上記化学組成において、任意添加元素の含有量の下限は０．０００１％又は０．００１％であってもよい。
バーリング構造部材１００は金属製であることが自明である。バーリング構造部材１００は、例えば、鋼材からなっていてもよい。この場合、鋼材における化学組成や金属組織は特に限定されるものではなく、バーリング構造部材１００の用途に応じて適宜決定され得る。本開示の技術によれば、種々の化学組成や金属組織を有するバーリング構造部材１００において、バーリング構造部２０の曲げ戻し又は圧縮時の耐破断性を向上させることができる。化学組成の一例として、バーリング構造部材１００を構成する鋼の化学組成は、質量％で、Ｃ：０．０１～１．０％、Ｓｉ：０．０１～３．５０％、Ｍｎ：０．１０～５．００％、Ｐ：０．１００％以下、Ｓ：０．０３００％以下、Ｎ：０．０１００％以下、Ｏ：０～０．０２０％、Ａｌ：０～１．０００％以下、Ｃｒ：０～２．００％、Ｃｕ：０～２．００％、Ｎｉ：０～２．００％、Ｍｏ：０～３．００％、Ｃｏ：０～３．００％、Ｎｂ：０～０．１５０％、Ｖ：０～１．００％、Ｔｉ：０～１．００％、Ｗ：０～１．００％、Ｓｎ：０～１．００％、Ｓｂ：０～０．５０％、Ｔａ：０～０．１０％、Ａｓ：０～０．０５０％、Ｂ：０～０．０１００％、Ｃａ：０～０．１００％、Ｍｇ：０～０．１００％、Ｚｒ：０～０．１００％、Ｈｆ：０～０．１００％、ＲＥＭ：０～０．００５０％、残部Ｆｅ及び不純物であってもよい。また、上記化学組成において、任意添加元素の含有量の下限は０．０００１％又は０．００１％であってもよい。
４．バーリング構造部の数や位置
バーリング構造部材１００において、バーリング構造部２０の数は１つに限定されるものではない。バーリング構造部材１００は、バーリング構造部２０を複数有していてもよい。また、バーリング構造部材１００は、バーリング構造部２０に加えて、第１面１１よりも一方側に突出する（バーリング壁部２２と同じ方向に突出する）その他のバーリング構造部をさらに備えていてもよいし、第２面１２よりも他方側に突出する（バーリング壁部２２とは反対方向に突出する）その他のバーリング構造部をさらに備えていてもよい。バーリング構造部材１００におけるバーリング構造部２０の位置についても特に限定されるものではなく、バーリング構造部材１００の用途に応じて適宜決定されればよい。
バーリング構造部材１００において、バーリング構造部２０の数は１つに限定されるものではない。バーリング構造部材１００は、バーリング構造部２０を複数有していてもよい。また、バーリング構造部材１００は、バーリング構造部２０に加えて、第１面１１よりも一方側に突出する（バーリング壁部２２と同じ方向に突出する）その他のバーリング構造部をさらに備えていてもよいし、第２面１２よりも他方側に突出する（バーリング壁部２２とは反対方向に突出する）その他のバーリング構造部をさらに備えていてもよい。バーリング構造部材１００におけるバーリング構造部２０の位置についても特に限定されるものではなく、バーリング構造部材１００の用途に応じて適宜決定されればよい。
５．バーリング構造部材の用途
上述したように、本開示のバーリング構造部材１００は、バーリング壁部２２が曲げ戻された場合又は圧縮された場合にバーリング壁部２２が破断し難く、優れた耐久性を有する。この点、本開示のバーリング構造部材１００は、大きな外力が印加される過酷な環境に適用することが可能である。例えば、本開示のバーリング構造部材１００は、自動車の足回り部品として用いられてもよい。自動車の足回り部品の具体例としては、ロアアームやアッパーアーム、トレールリンクが挙げられる。
上述したように、本開示のバーリング構造部材１００は、バーリング壁部２２が曲げ戻された場合又は圧縮された場合にバーリング壁部２２が破断し難く、優れた耐久性を有する。この点、本開示のバーリング構造部材１００は、大きな外力が印加される過酷な環境に適用することが可能である。例えば、本開示のバーリング構造部材１００は、自動車の足回り部品として用いられてもよい。自動車の足回り部品の具体例としては、ロアアームやアッパーアーム、トレールリンクが挙げられる。
６．バーリング構造部材の製造方法
本開示のバーリング構造部材１００は、被加工材である金属板の一部にバーリング加工を施すことで製造され得る。例えば、図５に示されるように、バーリング構造部材１００の製造方法は、下記Ｓ１及びＳ２を備える。また、バーリング構造部材１００の製造方法は、下記Ｓ１及びＳ２に加えて、下記Ｓ３及びＳ４のうちの一方又は両方を備えていてもよい。つまり、１）Ｓ１、Ｓ２およびＳ３を含む方法、２）Ｓ１、Ｓ２およびＳ４を含む方法、３）Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３およびＳ４を含む方法、という３つの方法の中のいずれかの方法により、バーリング構造部材１００を製造することができる。
本開示のバーリング構造部材１００は、被加工材である金属板の一部にバーリング加工を施すことで製造され得る。例えば、図５に示されるように、バーリング構造部材１００の製造方法は、下記Ｓ１及びＳ２を備える。また、バーリング構造部材１００の製造方法は、下記Ｓ１及びＳ２に加えて、下記Ｓ３及びＳ４のうちの一方又は両方を備えていてもよい。つまり、１）Ｓ１、Ｓ２およびＳ３を含む方法、２）Ｓ１、Ｓ２およびＳ４を含む方法、３）Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３およびＳ４を含む方法、という３つの方法の中のいずれかの方法により、バーリング構造部材１００を製造することができる。
Ｓ１：金属板１０１の一部に抜き孔１０１ａを設けること。ここで、前記金属板１０１は、一方側の第１面１１と、前記第１面１１とは反対側の第２面１２と、を有し、前記抜き孔１０１ａの周囲に板状部１０が存在する。前記板状部１０の板厚Ｔは、２．０ｍｍ以上であり、前記板状部１０の０℃におけるシャルピー衝撃値ｖＥ（０）は、５０Ｊ／ｃｍ２以上である。
Ｓ２：前記抜き孔１０１ａの周縁部１０１ｂを前記第１面１１よりも一方側に立ち上げることでバーリング構造部２０を設けること。ここで、前記バーリング構造部２０は、バーリング孔２１と、バーリング壁部２２とを有し、前記バーリング壁部２２は、前記バーリング孔２１の周囲に設けられる。前記バーリング壁部２２は、縦壁部２２ａと、曲壁部２２ｂと、を有し、前記曲壁部２２ｂは、前記縦壁部２２ａと板状部１０とを接続する。
Ｓ３：前記Ｓ２よりも前において、以下の要件（Ａ）及び（Ｂ）の両方が満たされるように、前記Ｓ２の工程におけるバーリング加工時の被加工部材（金属板１０１）と金型との接触具合を予め調整すること。
Ｓ４：以下の要件（Ａ）及び（Ｂ）の両方が満たされるように、バーリング加工後の曲壁部２２ｂの曲げ内側表面に対して研磨又は研削を施すこと。なお、この場合、事前に同じバーリング加工方法により製造されたバーリング構造部材に対し、前述の方法にて曲壁部２２ｂの曲げ内側の割れの最大長さＬｃを測定した上で、曲壁部２２ｂの曲げ内側の目標研磨厚さ（又は目標研削厚さ）を決める。その後、曲壁部２２ｂの厚さを測定しながら研磨（又は研削）することで、目標の研磨厚さ（又は研削厚さ）となるように確実に研磨（又は研削）することが、好ましい。
（Ａ）前記シャルピー衝撃値ｖＥ（０）と、前記曲壁部２２ｂの曲げ内側の割れの最大長さＬｃとに基づいて下記式（１）で計算されるＢＣＩ値が、２．５以上となること。
（Ｂ）前記曲壁部２２ｂの曲げ内側の曲率半径Ｒが、下記式（２）で計算されるＲ１よりも大きいこと。
ＢＣＩ＝ｖＥ（０）／Ｌｃ …（１）
Ｒ１＝２５／ＢＣＩ－１．５ …（２）
ここで、ｖＥ（０）の単位はＪ／ｃｍ２であり、Ｌｃの単位はμｍであり、Ｒ１の単位はｍｍである。
（Ｂ）前記曲壁部２２ｂの曲げ内側の曲率半径Ｒが、下記式（２）で計算されるＲ１よりも大きいこと。
ＢＣＩ＝ｖＥ（０）／Ｌｃ …（１）
Ｒ１＝２５／ＢＣＩ－１．５ …（２）
ここで、ｖＥ（０）の単位はＪ／ｃｍ２であり、Ｌｃの単位はμｍであり、Ｒ１の単位はｍｍである。
Ｓ１やＳ２はパンチやダイを用いて実施すればよい。ここで、バーリング構造部２０の曲壁部２２ｂに生じる曲げ内側の割れの長さは、曲壁部２２ｂとなる部分の材質や表面性状、バーリング加工条件（減肉の度合い）等によって変化し得る。本発明者は、板状部の引張強さが７８０ＭＰａ以上である多くのバーリング構造体について、上記方法にてＬｃを調査した結果、上記式（１）及び（２）の関係を満たすものは確認されなかった。この点、上記式（１）及び（２）を満たすバーリング構造部材を得るためには、その製造工程において特殊な工夫が必要となる。例えば、上記Ｓ３及びＳ４のうちの一方又は両方を行うことで、上記式（１）及び（２）の関係を満たすバーリング構造部材が得られる。
Ｓ３においては、上記の要件（Ａ）及び（Ｂ）の両方が満たされるように、前記Ｓ２よりも前において、バーリング加工時の被加工部材（金属板１０１）と金型との接触具合を予め調整する。例えば、バーリング加工時に、曲壁部２２ｂの曲げ内側となる部分が、金型にできるだけ接触しないように調整するとよい。尚、縦壁部２２ａとなる部分は、金型に接触してもよい。このようなバーリング加工時の加工条件を工夫することによっても、上記式（１）及び（２）を満たすバーリング構造部材を得ることができる。
Ｓ４においては、上記の要件（Ａ）及び（Ｂ）の両方が満たされるように、バーリング加工後の曲壁部２２ｂの曲げ内側表面に対して研磨又は研削を施す。例えば、サンドペーパーやグラインダー等で曲壁部２２ｂの曲げ内側表面を研磨又は研削するとよい。従来においては、このような研磨・研削は行われていなかった。曲壁部２２ｂの曲げ内側表面を研磨又は研削することで、曲げ内側の割れを低減又は除去することができ、上記式（１）及び（２）を満たすバーリング構造部材を得ることができる。
また、本開示の製造方法は、下記Ｓ５を備えていてもよい。
Ｓ５：前記Ｓ２よりも前において、前記金属板１０１の表面のうち、少なくとも前記曲壁部２２ｂとなる部分の表面の表面粗さを低減すること。
Ｓ５：前記Ｓ２よりも前において、前記金属板１０１の表面のうち、少なくとも前記曲壁部２２ｂとなる部分の表面の表面粗さを低減すること。
本発明者の知見によれば、Ｓ２よりも前において、金属板の表面粗さを低減しておくことで、バーリング加工後の曲壁部２２ｂの曲げ内側に生じる割れの長さを小さくすることができる。Ｓ５において金属板の表面粗さを低減する方法は特に限定されるものではない。例えば、金属板の表面を研磨することがあり得る。研磨は公知の方法を採用すればよい。例えば、サンドペーパー等を用いた機械研磨や化学研磨等が挙げられる。
以下、実施例を示しつつ本開示の技術による効果等について、より詳細に説明するが、本開示の技術は以下の実施例に限定されるものではない。
１．板状の試験片を用いた評価
以下の実施例においては、板状の試験片に対して曲げ及び曲げ戻しを行うことで各評価を行った。曲げ加工が施された板状の試験片に対して曲げ部分の曲げ戻しを施した場合と、バーリング加工が施された板状の試験片に対して、バーリング壁部の曲げ戻しを施した場合とで、曲げ内側の割れが、曲げ戻しに与える影響に実質的な差異はないことから、以下の実施例は、バーリング構造部材のバーリング壁部に対して曲げ戻しを行った場合において生じる現象を適切に模擬できているといえ、バーリング構造部材のバーリング構造部における性能が適切に評価されたものといえる。
以下の実施例においては、板状の試験片に対して曲げ及び曲げ戻しを行うことで各評価を行った。曲げ加工が施された板状の試験片に対して曲げ部分の曲げ戻しを施した場合と、バーリング加工が施された板状の試験片に対して、バーリング壁部の曲げ戻しを施した場合とで、曲げ内側の割れが、曲げ戻しに与える影響に実質的な差異はないことから、以下の実施例は、バーリング構造部材のバーリング壁部に対して曲げ戻しを行った場合において生じる現象を適切に模擬できているといえ、バーリング構造部材のバーリング構造部における性能が適切に評価されたものといえる。
１．１ 評価条件及び評価基準
１．１．１ 評価１（曲げ評価）
図６Ａに示されるように、幅３０ｍｍ、長さ２００ｍｍ及び板厚２ｍｍを有する試験片に対して、種々の加工条件により、所定の曲率半径Ｒにて曲げ加工を施した。試験片は、鋼板Ａ（引張強さＴＳ：１００５ＭＰａ、シャルピー衝撃値ｖＥ（０）：５３．２Ｊ／ｃｍ２）、鋼板Ｂ（引張強さＴＳ：９９２ＭＰａ、シャルピー衝撃値ｖＥ（０）：８０．１Ｊ／ｃｍ２）、鋼板Ｃ（引張強さＴＳ：９８３ＭＰａ、シャルピー衝撃値ｖＥ（０）：１３３．８Ｊ／ｃｍ２）、鋼板Ｄ（引張強さＴＳ：７８５ＭＰａ、シャルピー衝撃値ｖＥ（０）：１５２．２Ｊ／ｃｍ２）、鋼板Ｅ（引張強さＴＳ：１１８８ＭＰａ、シャルピー衝撃値ｖＥ（０）：６４．１Ｊ／ｃｍ２）、及び、鋼板Ｆ（引張強さＴＳ：１２３６ＭＰａ、シャルピー衝撃値ｖＥ（０）：３６．７Ｊ／ｃｍ２）の各々から切り出して用意した。バーリング加工を模擬すべく、曲げ加工における曲げ角度は９０°とした。曲げ加工後の試験片の断面を観察し、曲げ内側に生じた割れの最大長さＬｃと、下記式（１）で計算されるＢＣＩ値とを特定した。また、ＢＣＩ値に基づいて、下記式（２）で計算されるＲ１を特定し、曲率半径Ｒが当該Ｒ１よりも大きいか否かを判断した。
１．１．１ 評価１（曲げ評価）
図６Ａに示されるように、幅３０ｍｍ、長さ２００ｍｍ及び板厚２ｍｍを有する試験片に対して、種々の加工条件により、所定の曲率半径Ｒにて曲げ加工を施した。試験片は、鋼板Ａ（引張強さＴＳ：１００５ＭＰａ、シャルピー衝撃値ｖＥ（０）：５３．２Ｊ／ｃｍ２）、鋼板Ｂ（引張強さＴＳ：９９２ＭＰａ、シャルピー衝撃値ｖＥ（０）：８０．１Ｊ／ｃｍ２）、鋼板Ｃ（引張強さＴＳ：９８３ＭＰａ、シャルピー衝撃値ｖＥ（０）：１３３．８Ｊ／ｃｍ２）、鋼板Ｄ（引張強さＴＳ：７８５ＭＰａ、シャルピー衝撃値ｖＥ（０）：１５２．２Ｊ／ｃｍ２）、鋼板Ｅ（引張強さＴＳ：１１８８ＭＰａ、シャルピー衝撃値ｖＥ（０）：６４．１Ｊ／ｃｍ２）、及び、鋼板Ｆ（引張強さＴＳ：１２３６ＭＰａ、シャルピー衝撃値ｖＥ（０）：３６．７Ｊ／ｃｍ２）の各々から切り出して用意した。バーリング加工を模擬すべく、曲げ加工における曲げ角度は９０°とした。曲げ加工後の試験片の断面を観察し、曲げ内側に生じた割れの最大長さＬｃと、下記式（１）で計算されるＢＣＩ値とを特定した。また、ＢＣＩ値に基づいて、下記式（２）で計算されるＲ１を特定し、曲率半径Ｒが当該Ｒ１よりも大きいか否かを判断した。
ＢＣＩ＝ｖＥ（０）／Ｌｃ …（１）
Ｒ１＝２５／ＢＣＩ－１．５ …（２）
Ｒ１＝２５／ＢＣＩ－１．５ …（２）
１．１．２ 評価２（曲げ戻し評価）
上記の曲げ加工と同じ条件で、幅３０ｍｍ、長さ２００ｍｍ及び板厚２ｍｍを有する試験片に対して、所定の曲率半径Ｒにて曲げ加工を施した。つまり、上記の曲げ加工後の断面観察用の試験片と同じ曲げ加工条件毎に、もう１つずつ試験片を作成し、後述の曲げ戻し試験に供した。曲げ加工後の試験片は、上記評価１におけるものと同様の最大長さＬｃ及びＢＣＩ値を有するものとみなすことができる。曲げ加工後の試験片に対して、試験片の両端を引っ張ることで曲げ戻しを行った。曲げ戻しは、試験片の曲げ角度が１８０°となるまで（すなわち、曲げのない平らな状態となるまで）行った。図６Ｂの上側試験片のように、曲げ戻しが完了する前に試験片の破断が生じたものを「不合格」、下側試験片のように破断することなく曲げ戻しが完了したものを「合格」と評価した。
上記の曲げ加工と同じ条件で、幅３０ｍｍ、長さ２００ｍｍ及び板厚２ｍｍを有する試験片に対して、所定の曲率半径Ｒにて曲げ加工を施した。つまり、上記の曲げ加工後の断面観察用の試験片と同じ曲げ加工条件毎に、もう１つずつ試験片を作成し、後述の曲げ戻し試験に供した。曲げ加工後の試験片は、上記評価１におけるものと同様の最大長さＬｃ及びＢＣＩ値を有するものとみなすことができる。曲げ加工後の試験片に対して、試験片の両端を引っ張ることで曲げ戻しを行った。曲げ戻しは、試験片の曲げ角度が１８０°となるまで（すなわち、曲げのない平らな状態となるまで）行った。図６Ｂの上側試験片のように、曲げ戻しが完了する前に試験片の破断が生じたものを「不合格」、下側試験片のように破断することなく曲げ戻しが完了したものを「合格」と評価した。
１．２ 評価結果
下記表１に評価結果を示す。また、図７に、引張強さが９８０ＭＰａ級の試験片（鋼板Ａ～Ｃから取得したもの）について、横軸をＢＣＩ値、縦軸を曲率半径Ｒとするグラフに合格及び不合格の結果をプロットしたものを示す。
下記表１に評価結果を示す。また、図７に、引張強さが９８０ＭＰａ級の試験片（鋼板Ａ～Ｃから取得したもの）について、横軸をＢＣＩ値、縦軸を曲率半径Ｒとするグラフに合格及び不合格の結果をプロットしたものを示す。
尚、上記実施例では、板厚２．０ｍｍの試験片について評価を行った場合を例示したが、板厚が２．０ｍｍを超える場合においても同様の効果が確認されている。一方、板厚が２．０ｍｍを下回ると、ｖＥ（０）やＢＣＩやＲによらず、バーリング構造部が曲げ戻された時にそもそも破断が生じ難い傾向にあり、ｖＥ（０）やＢＣＩやＲを制御することによる効果が小さい。
２．バーリング構造部材の作製
幅８０ｍｍ、長さ１８０ｍｍ、厚さ２．３ｍｍの鋼板Ｃ～Ｅの各々に対して、抜き孔を設けた。ここで、鋼板Ｃの引張強さＴＳは９８３ＭＰａであり、シャルピー衝撃値ｖＥ（０）は１３３．８Ｊ／ｃｍ２であり、鋼板Ｄの引張強さＴＳは７８５ＭＰａであり、シャルピー衝撃値ｖＥ（０）は１５２．２Ｊ／ｃｍ２であり、鋼板Ｅの引張強さＴＳは１１８８ＭＰａであり、シャルピー衝撃値ｖＥ（０）は６４．１Ｊ／ｃｍ２である。抜き孔は、鋼板の幅方向中央の位置、かつ、長さ方向一端から７０ｍｍの位置に中心を有するものとした。鋼板を金型に設置したうえで、当該抜き孔をパンチで打ち抜き、抜き孔の周縁部を一方側に立ち上げることで、バーリング孔とバーリング壁部とを有するバーリング構造部材を得た。図８にバーリング構造部材の平面視における形状を示す。図８に示されるように、バーリング孔の直径Ｄは５０ｍｍとした。また、バーリング壁部の高さＨは１５ｍｍ、バーリング壁部の厚みＴ２は２．０ｍｍとした。さらに、バーリング壁部の曲壁部の曲げ内側の曲率半径Ｒは、鋼板Ｄについては１．０ｍｍ、鋼板Ｃ及びＥについては２．０ｍｍとした。
幅８０ｍｍ、長さ１８０ｍｍ、厚さ２．３ｍｍの鋼板Ｃ～Ｅの各々に対して、抜き孔を設けた。ここで、鋼板Ｃの引張強さＴＳは９８３ＭＰａであり、シャルピー衝撃値ｖＥ（０）は１３３．８Ｊ／ｃｍ２であり、鋼板Ｄの引張強さＴＳは７８５ＭＰａであり、シャルピー衝撃値ｖＥ（０）は１５２．２Ｊ／ｃｍ２であり、鋼板Ｅの引張強さＴＳは１１８８ＭＰａであり、シャルピー衝撃値ｖＥ（０）は６４．１Ｊ／ｃｍ２である。抜き孔は、鋼板の幅方向中央の位置、かつ、長さ方向一端から７０ｍｍの位置に中心を有するものとした。鋼板を金型に設置したうえで、当該抜き孔をパンチで打ち抜き、抜き孔の周縁部を一方側に立ち上げることで、バーリング孔とバーリング壁部とを有するバーリング構造部材を得た。図８にバーリング構造部材の平面視における形状を示す。図８に示されるように、バーリング孔の直径Ｄは５０ｍｍとした。また、バーリング壁部の高さＨは１５ｍｍ、バーリング壁部の厚みＴ２は２．０ｍｍとした。さらに、バーリング壁部の曲壁部の曲げ内側の曲率半径Ｒは、鋼板Ｄについては１．０ｍｍ、鋼板Ｃ及びＥについては２．０ｍｍとした。
２．１ 比較例１－１、２－１、２－２及び３－１
鋼板Ｃ～Ｅの各々に対してバーリング加工を施したうえで、バーリング加工後に特に研磨を行うことなく、そのまま下記評価を行った。尚、比較例２－１と比較例２－２とでは、バーリング加工時の鋼板と金型との接触状態が異なること以外は、同様である。
鋼板Ｃ～Ｅの各々に対してバーリング加工を施したうえで、バーリング加工後に特に研磨を行うことなく、そのまま下記評価を行った。尚、比較例２－１と比較例２－２とでは、バーリング加工時の鋼板と金型との接触状態が異なること以外は、同様である。
２．２ 実施例１－１、２－１、２－３及び３－１
鋼板Ｃ～Ｅの各々に対してバーリング加工を施すにあたって、鋼板と金型との接触状態を比較例１－１、２－１、２－２及び３－１とは変化させる（具体的には、曲壁部の曲げ内側となる部分が曲げ内側にできるだけ接触しないように制御する）ものとした。バーリング加工後の研磨は行わなかった。
鋼板Ｃ～Ｅの各々に対してバーリング加工を施すにあたって、鋼板と金型との接触状態を比較例１－１、２－１、２－２及び３－１とは変化させる（具体的には、曲壁部の曲げ内側となる部分が曲げ内側にできるだけ接触しないように制御する）ものとした。バーリング加工後の研磨は行わなかった。
２．３ 実施例１－２、２－２及び３－２
鋼板Ｃ～Ｅの各々に対して比較例１－１、２－１及び３－１と同様にしてバーリング加工を施したうえで、バーリング加工後に曲壁部の曲げ内側表面をサンドペーパーで研磨した。具体的には、事前に同じバーリング加工方法により製造されたバーリング構造部材に対し、曲壁部の曲げ内側の割れの最大長さＬｃを測定した上で、曲壁部の曲げ内側の目標研磨厚さを決定した。その後、曲壁部の厚さを測定しながら研磨することで、目標の研磨厚さとなるように研磨した。
鋼板Ｃ～Ｅの各々に対して比較例１－１、２－１及び３－１と同様にしてバーリング加工を施したうえで、バーリング加工後に曲壁部の曲げ内側表面をサンドペーパーで研磨した。具体的には、事前に同じバーリング加工方法により製造されたバーリング構造部材に対し、曲壁部の曲げ内側の割れの最大長さＬｃを測定した上で、曲壁部の曲げ内側の目標研磨厚さを決定した。その後、曲壁部の厚さを測定しながら研磨することで、目標の研磨厚さとなるように研磨した。
３．バーリング構造部材の評価
上記のようにして作製したバーリング構造部材を各２個ずつ作成した。その中の各１個のバーリング構造体に対し、バーリング構造部を平面視において８等分した断面について、曲げ内側全域の断面観察を行い、各々の断面における曲げ内側の割れの最大長さを特定し、このうち最も長いものを上記の最大長さＬｃとして特定した。残りの各１個のバーリング構造体に対し、以下の圧縮荷重負荷試験に供した。圧縮荷重試験においては、温度を０℃に保ちつつ、バーリングの凸部に対して、板状部の面に垂直な方向に圧縮応力（図２の場合において、図２の上方から下方に、バーリング端面２２ａｘに対し荷重を付加）を加えた（ストローク制御：１００ｍｍ／ｓ以上）。最大荷重到達後、２０％荷重が低下した際に、バーリング曲壁部の曲げ内側のき裂が、バーリング壁部の周囲の板状部側へと１０ｍｍ以上進展していた場合（図８に示されるき裂の長さＬｄが１０ｍｍ以上である場合）、バーリング壁部が破断したもの（不合格）と評価した。
上記のようにして作製したバーリング構造部材を各２個ずつ作成した。その中の各１個のバーリング構造体に対し、バーリング構造部を平面視において８等分した断面について、曲げ内側全域の断面観察を行い、各々の断面における曲げ内側の割れの最大長さを特定し、このうち最も長いものを上記の最大長さＬｃとして特定した。残りの各１個のバーリング構造体に対し、以下の圧縮荷重負荷試験に供した。圧縮荷重試験においては、温度を０℃に保ちつつ、バーリングの凸部に対して、板状部の面に垂直な方向に圧縮応力（図２の場合において、図２の上方から下方に、バーリング端面２２ａｘに対し荷重を付加）を加えた（ストローク制御：１００ｍｍ／ｓ以上）。最大荷重到達後、２０％荷重が低下した際に、バーリング曲壁部の曲げ内側のき裂が、バーリング壁部の周囲の板状部側へと１０ｍｍ以上進展していた場合（図８に示されるき裂の長さＬｄが１０ｍｍ以上である場合）、バーリング壁部が破断したもの（不合格）と評価した。
４．評価結果
下記表２にバーリング構造部材の最大長さＬｃ、作製条件及び評価結果などをまとめた。
下記表２にバーリング構造部材の最大長さＬｃ、作製条件及び評価結果などをまとめた。
表１、２及び図７に示される結果から、以下の要件（Ａ）～（Ｄ）のいずれか１つでも満たさないバーリング構造部材は、バーリング壁部が曲げ戻し又は圧縮された際にバーリング壁部の破断が生じ易いのに対し、以下の要件（Ａ）～（Ｄ）のすべてを満たすバーリング構造部材は、バーリング壁部が曲げ戻し又は圧縮されたとしても、バーリング壁部の破断が生じ難いものといえる。
（Ａ）板状部の板厚Ｔが、２．０ｍｍ以上であること。
（Ｂ）板状部の０℃におけるシャルピー衝撃値ｖＥ（０）が、５０Ｊ／ｃｍ２以上であること。
（Ｃ）シャルピー衝撃値ｖＥ（０）と、曲壁部の曲げ内側の割れの最大長さＬｃとに基づいて下記式（１）で計算されるＢＣＩ値が、２．５以上であること。
（Ｄ）曲壁部の曲げ内側の曲率半径Ｒが、下記式（２）で計算されるＲ１よりも大きいこと。
（Ｂ）板状部の０℃におけるシャルピー衝撃値ｖＥ（０）が、５０Ｊ／ｃｍ２以上であること。
（Ｃ）シャルピー衝撃値ｖＥ（０）と、曲壁部の曲げ内側の割れの最大長さＬｃとに基づいて下記式（１）で計算されるＢＣＩ値が、２．５以上であること。
（Ｄ）曲壁部の曲げ内側の曲率半径Ｒが、下記式（２）で計算されるＲ１よりも大きいこと。
ＢＣＩ＝ｖＥ（０）／Ｌｃ …（１）
Ｒ１＝２５／ＢＣＩ－１．５ …（２）
ここで、ｖＥ（０）の単位はＪ／ｃｍ２であり、Ｌｃの単位はμｍであり、Ｒ１の単位はｍｍである。
Ｒ１＝２５／ＢＣＩ－１．５ …（２）
ここで、ｖＥ（０）の単位はＪ／ｃｍ２であり、Ｌｃの単位はμｍであり、Ｒ１の単位はｍｍである。
１０ 板状部
１１ 第１面
１２ 第２面
２０ バーリング構造部
２１ バーリング孔
２２ バーリング壁部
２２ａ 縦壁部
２２ａｘ バーリング端面
２２ｂ 曲壁部
１００ バーリング構造部材
１０１ 金属板
１０１ａ 抜き孔
１０１ｂ 抜き孔の周縁部
１１ 第１面
１２ 第２面
２０ バーリング構造部
２１ バーリング孔
２２ バーリング壁部
２２ａ 縦壁部
２２ａｘ バーリング端面
２２ｂ 曲壁部
１００ バーリング構造部材
１０１ 金属板
１０１ａ 抜き孔
１０１ｂ 抜き孔の周縁部
Claims (6)
- バーリング孔、
前記バーリング孔の周囲に設けられ、かつ、縦壁部と、前記縦壁部に接続された曲壁部とを有する、バーリング壁部、及び
前記バーリング壁部の周囲に設けられ、かつ、前記曲壁部に接続された、板状部、
を有する、バーリング構造部材であって、
前記板状部の板厚Ｔが、２．０ｍｍ以上であり、
前記板状部の０℃におけるシャルピー衝撃値ｖＥ（０）が、５０Ｊ／ｃｍ２以上であり、
前記シャルピー衝撃値ｖＥ（０）と、前記曲壁部の曲げ内側の割れの最大長さＬｃとに基づいて下記式（１）で計算されるＢＣＩ値が、２．５以上であり、
前記曲壁部の曲げ内側の曲率半径Ｒが、下記式（２）で計算されるＲ１よりも大きい、
バーリング構造部材。
ＢＣＩ＝ｖＥ（０）／Ｌｃ …（１）
Ｒ１＝２５／ＢＣＩ－１．５ …（２）
ここで、ｖＥ（０）の単位はＪ／ｃｍ２であり、Ｌｃの単位はμｍであり、Ｒ１の単位はｍｍである。 - 前記曲壁部の曲率半径Ｒが、０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下である、
請求項１に記載のバーリング構造部材。 - 前記板状部の板厚Ｔが、２．０ｍｍ以上８．０ｍｍ以下である、
請求項１に記載のバーリング構造部材。 - 前記板状部の板厚Ｔが、２．０ｍｍ以上８．０ｍｍ以下である、
請求項２に記載のバーリング構造部材。 - 前記板状部の引張強さＴＳが、７８０ＭＰａ以上である、
請求項１～４のいずれか１項に記載のバーリング構造部材。 - 前記板状部の引張強さＴＳが、９８０ＭＰａ以上である、
請求項５に記載のバーリング構造部材。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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2023
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5541428B1 (ja) | 2012-08-28 | 2014-07-09 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼板 |
| JP6536763B1 (ja) | 2017-10-30 | 2019-07-03 | Ｊｆｅスチール株式会社 | フェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法 |
| JP6822611B2 (ja) | 2019-01-09 | 2021-01-27 | 日本製鉄株式会社 | 熱間圧延鋼板および溶接継手、ならびにそれらの製造方法 |
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