JP7463179B2 - Manufacturing method for automobile door inner panel - Google Patents

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本発明は、自動車用ドアインナパネルの製造方法及び自動車用ドアインナパネルに関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing an automobile door inner panel and an automobile door inner panel.

一般に、自動車用ドアは、ドアアウタパネルと、ドアインナパネルとを備える。例えば特許文献1の図1に開示されているように、前記ドアインナパネルは、その周縁部に段差部を有し、当該段差部は、階段状に屈曲する形状を有する。特許文献1は、上記のような形状を有する前記ドアインナパネルを、鋼板からプレス加工によって深絞り成形することを開示している(特許文献1の段落0016)。 Generally, an automobile door comprises a door outer panel and a door inner panel. For example, as disclosed in FIG. 1 of Patent Document 1, the door inner panel has a step portion on its periphery, and the step portion has a stepped shape. Patent Document 1 discloses that the door inner panel having the above-mentioned shape is deep-drawn by pressing a steel plate (paragraph 0016 of Patent Document 1).

ところで、近年、自動車の車体を軽量化するために、自動車用ドアの部品を構成する材料としてアルミニウム合金を採用する事例が増加しつつある。 In recent years, there has been an increase in the use of aluminum alloys as materials for automobile door parts in order to reduce the weight of automobile bodies.

特開2018-131106号公報JP 2018-131106 A

しかしながら、アルミニウム合金製の板材は鋼板よりも成形性が劣る。このため、上記のような段差部を有するドアインナパネルを、前記アルミニウム合金製の板材からプレス加工によって深絞り成形すると、前記段差部に割れが発生する可能性がある。 However, aluminum alloy plate material has inferior formability to steel plate material. Therefore, when a door inner panel having a step portion as described above is deep-drawn by pressing the aluminum alloy plate material, cracks may occur in the step portion.

前記段差部に割れが生じることを防ぎつつ前記ドアインナパネルを成形するためには、例えば、前記アルミニウム合金製の板材に対して複数回のプレス加工(複数回の深絞り)を行うことにより、前記ドアインナパネルを段階的に深絞り成形する方法が考えられる。しかし、この方法では、製造工程の工程数が増加するので、製造コストが増加するという問題がある。 In order to form the door inner panel while preventing cracks from occurring in the step portion, it is possible to consider a method of deep drawing the door inner panel in stages, for example by performing multiple press processes (multiple deep drawing processes) on the aluminum alloy plate material. However, this method has the problem of increasing the number of steps in the manufacturing process, which increases the manufacturing costs.

本発明の目的は、段差部を有するドアインナパネルを、アルミニウム合金製の板材からプレス加工によって深絞り成形する自動車用ドアインナパネルの製造方法において、製造工程の工程数の増加を抑制しつつ、前記段差部に割れが生じることを抑制できる技術を提供することである。 The object of the present invention is to provide a technology for manufacturing an automobile door inner panel in which a door inner panel having a step is deep-drawn by pressing an aluminum alloy sheet material, which can prevent cracks from occurring in the step while suppressing an increase in the number of steps in the manufacturing process.

提供される製造方法は、アルミニウム合金製の板状のブランク材を第1金型と第2金型でプレス加工することにより自動車用ドアインナパネルを製造するための製造方法である。前記ドアインナパネルは、前記ドアインナパネルの周縁部の少なくとも一部を構成する段差部を有する。前記段差部は、第1壁部、第2壁部、第3壁部及び第4壁部がこの順に階段状に連続するように構成される。前記第1金型及び前記第2金型のそれぞれは、前記第1壁部、前記第2壁部、前記第3壁部及び前記第4壁部をそれぞれ成形するために階段状に連続する第1成形面、第2成形面、第3成形面及び第4成形面を有する。前記第1金型における前記第2成形面及び前記第3成形面は凹部を構成する。前記第2金型における前記第2成形面及び前記第3成形面は前記凹部に対応する形状を有する凸部を構成する。前記第1金型おける前記第1成形面と前記第2成形面との第1境界部から前記第1金型おける前記第2成形面と前記第3成形面との第2境界部までの距離と前記第2境界部から前記第1金型における前記第3成形面と前記第4成形面との第3境界部までの距離とを足した合計距離を、前記第1境界部から前記第3境界部までの距離で割り算した値は、前記ブランク材の破断限界に基づいて予め設定された上限値以下である。前記製造方法は、前記ブランク材が前記第1金型と前記第2金型との間に配置され、前記ブランク材の外周部が保持された状態で、前記第1境界部を前記ブランク材に接触させる第1工程と、前記第1金型と前記第2金型が近づく接近方向に前記第1金型及び前記第2金型の少なくとも一方を移動させることにより、前記第2金型における前記第2成形面と前記第3成形面との第4境界部が前記ブランク材に接触すると同時に、又は前記第4境界部が前記ブランク材に接触する前に、前記第3境界部を前記ブランク材に接触させる第2工程と、を含む。 The provided manufacturing method is a manufacturing method for manufacturing an automobile door inner panel by pressing a plate-shaped blank material made of an aluminum alloy with a first mold and a second mold. The door inner panel has a step portion that constitutes at least a part of the peripheral portion of the door inner panel. The step portion is configured so that a first wall portion, a second wall portion, a third wall portion, and a fourth wall portion are successively arranged in this order in a stepped manner. The first mold and the second mold each have a first molding surface, a second molding surface, a third molding surface, and a fourth molding surface that are successively arranged in a stepped manner to form the first wall portion, the second wall portion, the third wall portion, and the fourth wall portion, respectively. The second molding surface and the third molding surface of the first mold constitute a recess. The second molding surface and the third molding surface of the second mold constitute a protrusion having a shape corresponding to the recess. The sum of the distance from the first boundary between the first molding surface and the second molding surface of the first mold to the second boundary between the second molding surface and the third molding surface of the first mold and the distance from the second boundary to the third boundary between the third molding surface and the fourth molding surface of the first mold, divided by the distance from the first boundary to the third boundary is equal to or less than the upper limit value preset based on the breaking limit of the blank. The manufacturing method includes a first step of contacting the first boundary with the blank while the blank is placed between the first mold and the second mold and the outer periphery of the blank is held, and a second step of contacting the third boundary with the blank at the same time as the fourth boundary between the second molding surface and the third molding surface of the second mold contacts the blank or before the fourth boundary contacts the blank by moving at least one of the first mold and the second mold in an approaching direction in which the first mold and the second mold approach each other.

この製造方法では、前記第1工程及び前記第2工程において前記第1金型の前記第1境界部、前記第1金型の前記第3境界部及び前記第2金型の前記第4境界部が、前記ブランク材に対して上記のような順序で接触するとともに、前記合計距離を前記第1境界部から前記第3境界部までの距離で割り算した値が、前記ブランク材の破断限界に基づいて予め設定された前記上限値以下である。これにより、前記段差部を有する前記ドアインナパネルを、アルミニウム合金製の前記ブランク材からプレス加工によって深絞り成形する際に、製造工程の工程数の増加を抑制しつつ、前記段差部に割れが生じることを抑制できる。 In this manufacturing method, in the first and second steps, the first boundary of the first mold, the third boundary of the first mold, and the fourth boundary of the second mold contact the blank in the above-mentioned order, and the value obtained by dividing the total distance by the distance from the first boundary to the third boundary is equal to or less than the upper limit value that is preset based on the breaking limit of the blank. This makes it possible to suppress the occurrence of cracks in the step portion while suppressing an increase in the number of steps in the manufacturing process when the door inner panel having the step portion is deep-draw formed from the aluminum alloy blank by press working.

なお、前記第1工程は、前記ブランク材が前記第1金型と前記第2金型との間に配置され、前記ブランク材の外周部が保持された状態で、前記第1金型と前記第2金型が近づく接近方向に前記第1金型及び前記第2金型の少なくとも一方を移動させることにより、前記第1境界部を前記ブランク材に接触させる工程であってもよい。 The first step may be a step of placing the blank material between the first and second dies, holding the outer periphery of the blank material, and moving at least one of the first and second dies in a direction in which the first and second dies approach each other, thereby bringing the first boundary portion into contact with the blank material.

提供されるドアインナパネルは、アルミニウム合金製の自動車用ドアインナパネルである。このドアインナパネルは、前記ドアインナパネルの周縁部の少なくとも一部を構成する段差部を有し、前記段差部は、第1壁部、第2壁部、第3壁部及び第4壁部がこの順に階段状に連続するように構成され、前記ドアインナパネルは、前記第1壁部と前記第2壁部との第1境界部から前記第2壁部と前記第3壁部との第2境界部までの距離と前記第2境界部から前記第3壁部と前記第4壁部との第3境界部までの距離とを足した合計距離を、前記第1境界部から前記第3境界部までの距離で割り算した値が、前記ブランク材の破断限界に基づいて予め設定された上限値以下である。 The door inner panel provided is an automobile door inner panel made of an aluminum alloy. This door inner panel has a step portion constituting at least a part of the peripheral portion of the door inner panel, and the step portion is configured so that a first wall portion, a second wall portion, a third wall portion, and a fourth wall portion are arranged in a stepped manner in this order, and the door inner panel has a value obtained by dividing the total distance obtained by adding the distance from the first boundary portion between the first wall portion and the second wall portion to the second boundary portion between the second wall portion and the third wall portion and the distance from the second boundary portion to the third boundary portion between the third wall portion and the fourth wall portion by the distance from the first boundary portion to the third boundary portion, which is equal to or less than an upper limit value preset based on the breaking limit of the blank material.

以上のように、本発明によれば、段差部を有するドアインナパネルを、アルミニウム合金製の板材からプレス加工によって深絞り成形する自動車用ドアインナパネルの製造方法において、製造工程の工程数の増加を抑制しつつ、前記段差部に割れが生じることを抑制できる技術が提供される。 As described above, the present invention provides a technology for manufacturing an automobile door inner panel in which a door inner panel having a step is deep-drawn by pressing an aluminum alloy sheet material, which can prevent cracks from occurring in the step while suppressing an increase in the number of steps in the manufacturing process.

本発明の実施形態に係る自動車用ドアインナパネルを示す斜視図である。1 is a perspective view showing an automobile door inner panel according to an embodiment of the present invention; 前記ドアインナパネルの製造方法に用いられるプレス加工装置の概要を示す斜視図である。4 is a perspective view showing an outline of a press working device used in the manufacturing method of the door inner panel. FIG. プレス加工により成形されるドアインナパネルの前縁部に生じるひずみの分布を、シミュレーションにより解析した結果を示す図である。11 is a diagram showing the results of a simulation analysis of the distribution of strain occurring in the front edge portion of a door inner panel formed by press working. FIG. 前記製造方法に用いられるパンチ及びダイスの形状を説明するための模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the shapes of a punch and a die used in the manufacturing method. 前記製造方法の成形工程を示す概略の断面図である。3 is a schematic cross-sectional view showing a molding step in the manufacturing method. FIG. 前記製造方法の成形工程を示す概略の断面図である。3 is a schematic cross-sectional view showing a molding step in the manufacturing method. FIG. 前記製造方法の成形工程を示す概略の断面図である。3 is a schematic cross-sectional view showing a molding step in the manufacturing method. FIG. 前記製造方法の成形工程を示す概略の断面図である。3 is a schematic cross-sectional view showing a molding step in the manufacturing method. FIG. 前記製造方法の成形工程において、前記ドアインナパネルの前縁部に対応する領域におけるブランク材の厚みの減少率を、シミュレーションにより解析した結果を示す図である。11 is a diagram showing the results of a simulation analysis of the reduction rate of the thickness of a blank material in a region corresponding to a front edge portion of the door inner panel in a molding process of the manufacturing method. FIG. 前記製造方法に用いられるブランク材の成形限界線図の一例を模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a forming limit diagram of a blank material used in the manufacturing method. 前記パンチ及び前記ダイスの設計に用いられる数式の一例を導出する方法について説明するための模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram for explaining a method of deriving an example of a mathematical formula used in designing the punch and the die. 前記パンチ及び前記ダイスの設計に用いられる数式の一例を導出する方法について説明するための模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram for explaining a method of deriving an example of a mathematical formula used in designing the punch and the die. 前記実施形態の変形例に係る製造方法の工程を示す図である。7A to 7C are diagrams illustrating steps of a manufacturing method according to a modified example of the embodiment.

本発明の好ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る自動車用ドアインナパネル100を示す斜視図である。 A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Figure 1 is a perspective view showing an automobile door inner panel 100 according to this embodiment.

前記ドアインナパネル100は、自動車用のサイドドアの一部を構成する部材である。前記サイドドアは、前記ドアインナパネル100と、当該ドアインナパネル100に対して車両幅方向の外側に配置される図略のドアアウタパネルと、前記ドアインナパネル100と前記ドアアウタパネルとの間に配置される図略の複数の補強部材と、を備える。 The door inner panel 100 is a component that constitutes a part of a side door for an automobile. The side door includes the door inner panel 100, a door outer panel (not shown) that is disposed on the outside of the door inner panel 100 in the vehicle width direction, and a plurality of reinforcing members (not shown) that are disposed between the door inner panel 100 and the door outer panel.

図面において適宜示す「前」、「後」、「上」、「下」、「外」及び「内」の文字と矢印は、車両前後方向及び車両幅方向を基準とした方向であって、前記サイドドアが図略の車体のドア開口部を閉じた状態のときの方向を示している。前記「外」の文字と矢印は、車両幅方向の外側を示し、前記「内」の文字と矢印は、車両幅方向の内側を示している。 The letters and arrows "front," "rear," "up," "down," "outside," and "inside" shown appropriately in the drawings are directions based on the vehicle's fore-and-aft direction and vehicle width direction, and indicate the directions when the side door is in a state where the door opening of the vehicle body (not shown) is closed. The letters and arrows "outside" indicate the outside in the vehicle width direction, and the letters and arrows "inside" indicate the inside in the vehicle width direction.

図1に示すように、前記ドアインナパネル100は、パネル本体部10と、サッシュ部15と、を含む。前記パネル本体部10は、前記ドアインナパネル100のうち、ウエストラインWL(ベルトライン)よりも下方の部分である。前記サッシュ部15は、前記ウエストラインWLよりも上方において、前記アウタパネルの図略のサッシュ部とともに、窓ガラスを保持するための窓枠を形成する部分である。このサッシュ部15は、必須のものではなく、省略されていてもよい。なお、パネル本体部10とサッシュ部15とは、一体の構成であっても、別体の構成であっても良い。具体的には、パネル本体部10とサッシュ部15とは、1枚のブランク材がプレス成形されることにより作製されたものであってもよく、複数のブランク材がそれぞれプレス成形された後にそれらが互いに接合されることにより作製されたものであってもよい。 As shown in FIG. 1, the door inner panel 100 includes a panel body 10 and a sash portion 15. The panel body 10 is a portion of the door inner panel 100 that is below the waistline WL (belt line). The sash portion 15 is a portion that is above the waistline WL and forms a window frame for holding the window glass together with a sash portion (not shown) of the outer panel. The sash portion 15 is not essential and may be omitted. The panel body 10 and the sash portion 15 may be integral or separate. Specifically, the panel body 10 and the sash portion 15 may be produced by press-molding a single blank material, or may be produced by press-molding a plurality of blank materials and then joining them together.

前記パネル本体部10は、中央部17と、周縁部と、を含む。前記中央部17は、前記車両前後方向及び上下方向に広がって前記パネル本体部10の大半を占める平板状の部分であり、前記車両幅方向の内側を向く内側面を有する。前記中央部17は、必ずしも全体が平板によって構成されていなくてもよく、多少の凹凸を有していてもよい。 The panel body 10 includes a central portion 17 and a peripheral portion. The central portion 17 is a flat portion that spreads in the longitudinal direction and vertical direction of the vehicle and occupies most of the panel body 10, and has an inner side that faces inward in the vehicle width direction. The central portion 17 does not necessarily have to be entirely made of a flat plate, and may have some irregularities.

前記周縁部は、前記中央部17の周囲を囲む部分である。前記周縁部は、前縁部11と、後縁部12と、下縁部13と、上縁部14と、を含む。 The peripheral portion is a portion that surrounds the central portion 17. The peripheral portion includes a front edge portion 11, a rear edge portion 12, a lower edge portion 13, and an upper edge portion 14.

前記前縁部11は、前記ドアインナパネル100における前記パネル本体部10の前側部分を構成し、この前側部分の上端部から下端部まで上下方向に延びるように形成されている。前記後縁部12は、前記パネル本体部10の後側部分を構成し、この後側部分の上端部から下端部まで前記上下方向に延びるように形成されている。前記下縁部13は、前記パネル本体部10の下側部分を構成し、前記前縁部11の下端部から前記後縁部12の下端部まで前記車両前後方向に延びるように形成されている。前記上縁部14は、前記パネル本体部10の上側部分を構成し、前記前縁部11の上端部から前記後縁部12の上端部まで前記車両前後方向に延びるように形成されている。 The front edge portion 11 constitutes the front portion of the panel main body 10 in the door inner panel 100, and is formed so as to extend in the vertical direction from the upper end to the lower end of this front portion. The rear edge portion 12 constitutes the rear portion of the panel main body 10, and is formed so as to extend in the vertical direction from the upper end to the lower end of this rear portion. The lower edge portion 13 constitutes the lower portion of the panel main body 10, and is formed so as to extend in the vehicle longitudinal direction from the lower end of the front edge portion 11 to the lower end of the rear edge portion 12. The upper edge portion 14 constitutes the upper portion of the panel main body 10, and is formed so as to extend in the vehicle longitudinal direction from the upper end of the front edge portion 11 to the upper end of the rear edge portion 12.

前記前縁部11は、その少なくとも一部に段差部16を有する。図1に示す実施形態では、前記前縁部11の全体が前記段差部16により構成されている。前記段差部16は、第1壁部161と、第2壁部162と、第3壁部163と、第4壁部164と、を含み、これらの壁部161~164がこの順に階段状に連続するように構成されている。前記第1壁部161と前記第2壁部162は、これらの壁部161,162の境界部を構成する第1屈曲部B1においてつながる。前記第2壁部162と前記第3壁部163は、これらの壁部162,163の境界部を構成する第2屈曲部B2においてつながる。前記第3壁部163と前記第4壁部164は、これらの壁部163,164の境界部を構成する第3屈曲部B3においてつながる。 The front edge portion 11 has a step portion 16 at least in a part thereof. In the embodiment shown in FIG. 1, the entire front edge portion 11 is constituted by the step portion 16. The step portion 16 includes a first wall portion 161, a second wall portion 162, a third wall portion 163, and a fourth wall portion 164, and these walls 161 to 164 are configured to be continuous in this order in a step-like manner. The first wall portion 161 and the second wall portion 162 are connected at a first bent portion B1 that constitutes the boundary between these walls 161 and 162. The second wall portion 162 and the third wall portion 163 are connected at a second bent portion B2 that constitutes the boundary between these walls 162 and 163. The third wall portion 163 and the fourth wall portion 164 are connected at a third bent portion B3 that constitutes the boundary between these walls 163 and 164.

前記第1壁部161は、前記第2、第3及び第4壁部162,163,164よりも、前記車両幅方向の内側で、かつ、前記車両前後方向の後側に位置する。前記第1壁部161は、前記パネル本体部10の前記前側部分において上下方向に帯状に延びるように設けられ、前記車両幅方向の内側を向く内側面S1を有する。この内側面S1が向く方向は、必ずしも前記車両幅方向に平行な方向でなくてもよく、前記車両幅方向に対して多少傾斜していてもよい。図1に示す実施形態では、前記第1壁部161は、前記パネル本体部10の前記中央部17と段差を介してつながるが、このような態様に限られない。前記第1壁部161は、前記中央部17と段差を介することなくつながるものであってもよい。 The first wall portion 161 is located on the inside of the vehicle width direction and on the rear side of the vehicle front-rear direction relative to the second, third and fourth wall portions 162, 163 and 164. The first wall portion 161 is provided so as to extend in a band shape in the vertical direction in the front portion of the panel main body portion 10, and has an inner side surface S1 facing inward in the vehicle width direction. The direction in which this inner side surface S1 faces does not necessarily have to be parallel to the vehicle width direction, and may be slightly inclined with respect to the vehicle width direction. In the embodiment shown in FIG. 1, the first wall portion 161 is connected to the central portion 17 of the panel main body portion 10 via a step, but is not limited to this aspect. The first wall portion 161 may be connected to the central portion 17 without a step.

前記第2壁部162は、前記第1屈曲部B1において前記第1壁部161に対して前記車両幅方向の外側に折れ曲がるように形成された部分である。前記第2壁部162は、前記パネル本体部10の前記前側部分において上下方向に帯状に延びるように設けられ、前記車両前後方向の前側を向く前面S2を有する。この前面S2が向く方向は、必ずしも前記車両前後方向に平行な方向でなくてもよく、前記車両前後方向に対して多少傾斜していてもよい。 The second wall portion 162 is a portion formed so as to bend outward in the vehicle width direction relative to the first wall portion 161 at the first bend B1. The second wall portion 162 is provided so as to extend in a band shape in the vertical direction in the front portion of the panel main body portion 10, and has a front surface S2 facing forward in the vehicle longitudinal direction. The direction in which this front surface S2 faces does not necessarily have to be parallel to the vehicle longitudinal direction, and may be slightly inclined with respect to the vehicle longitudinal direction.

前記第2壁部162は、例えば図1の一点鎖線IIで囲まれた部位にドアチェック配置部を有する。このドアチェック配置部は、図略のドアチェック機構を構成する部品を配置するための部分である。具体的に、前記ドアチェック配置部は、例えば、前記ドアチェック機構を構成する図略のリンク部材(棒状部材)を挿通する貫通孔を有していてもよい。また、前記ドアチェック配置部は、例えば、前記ドアチェック機構を構成する図略のガイド部材を取り付けるための取付部を有していてもよい。前記ガイド部材は、前記サイドドアの開閉動作に伴って前記リンク部材の表面を摺動しながら、前記リンク部材を案内するための部材である。従って、前記第2壁部162は、前記ドアチェック配置部を設けるための領域が確保されるように、前記車両幅方向において所定の幅を有し、前記上下方向において所定の長さを有する必要がある。 The second wall portion 162 has a door check arrangement portion, for example, in a portion surrounded by a dashed line II in FIG. 1. This door check arrangement portion is a portion for arranging components constituting a door check mechanism (not shown). Specifically, the door check arrangement portion may have, for example, a through hole for inserting a link member (rod-shaped member) (not shown) constituting the door check mechanism. The door check arrangement portion may also have, for example, an attachment portion for attaching a guide member (not shown) constituting the door check mechanism. The guide member is a member for guiding the link member while sliding on the surface of the link member in association with the opening and closing operation of the side door. Therefore, the second wall portion 162 needs to have a predetermined width in the vehicle width direction and a predetermined length in the vertical direction so that an area for providing the door check arrangement portion is secured.

前記第3壁部163は、前記第2屈曲部B2において前記第2壁部162に対して前記車両前後方向の前側に折れ曲がるように形成された部分である。前記第3壁部163は、前記パネル本体部10の前記前側部分において上下方向に帯状に延びるように設けられ、前記車両幅方向の内側を向く内側面S3を有する。この内側面S3が向く方向は、必ずしも前記車両幅方向に平行な方向でなくてもよく、前記車両幅方向に対して多少傾斜していてもよい。 The third wall portion 163 is a portion formed so as to bend forward in the vehicle longitudinal direction with respect to the second wall portion 162 at the second bend portion B2. The third wall portion 163 is provided so as to extend in a band shape in the vertical direction in the front portion of the panel main body portion 10, and has an inner surface S3 facing inward in the vehicle width direction. The direction in which this inner surface S3 faces does not necessarily have to be parallel to the vehicle width direction, and may be slightly inclined with respect to the vehicle width direction.

前記第3壁部163は、シール配置部を有する。このシール配置部は、図略のシール部材を取り付けるための部分である。このシール部材は、前記サイドドアが前記車体の前記ドア開口部を閉じた状態のときに、このドア開口部を画定する前記車体の部分と前記サイドドアとのシール性(密閉性)を高めるための部材である。従って、前記第3壁部163は、前記シール配置部を設けるための領域が確保されるように、前記車両前後方向において所定の幅を有し、前記上下方向において所定の長さを有する必要がある。 The third wall portion 163 has a seal arrangement portion. This seal arrangement portion is a portion for attaching a seal member (not shown). This seal member is a member for improving the sealability (airtightness) between the side door and a portion of the vehicle body that defines the door opening when the side door closes the door opening of the vehicle body. Therefore, the third wall portion 163 needs to have a predetermined width in the vehicle front-rear direction and a predetermined length in the vertical direction so that an area for providing the seal arrangement portion is secured.

前記第4壁部164は、前記第3屈曲部B3において前記第3壁部163に対して前記車両幅方向の外側に折れ曲がるように形成された部分である。前記第4壁部164は、前記パネル本体部10の前記前側部分において上下方向に帯状に延びるように設けられ、前記車両前後方向の前側を向く前面S4を有する。この前面S4が向く方向は、必ずしも前記車両前後方向に平行な方向でなくてもよく、前記車両前後方向に対して多少傾斜していてもよい。 The fourth wall portion 164 is a portion formed so as to bend outward in the vehicle width direction relative to the third wall portion 163 at the third bend B3. The fourth wall portion 164 is provided so as to extend in a band shape in the vertical direction in the front portion of the panel main body portion 10, and has a front surface S4 facing forward in the vehicle longitudinal direction. The direction in which this front surface S4 faces does not necessarily have to be parallel to the vehicle longitudinal direction, and may be slightly inclined with respect to the vehicle longitudinal direction.

前記周縁部を構成する前記後縁部12、前記下縁部13及び前記上縁部14のそれぞれは、前記前縁部11の前記段差部16と同様の段差部を有していてもよいが、前記後縁部12、前記下縁部13及び前記上縁部14において、前記段差部は必須のものではない。 The rear edge portion 12, the lower edge portion 13, and the upper edge portion 14 that constitute the peripheral portion may each have a step portion similar to the step portion 16 of the front edge portion 11, but the step portion is not essential for the rear edge portion 12, the lower edge portion 13, and the upper edge portion 14.

図2は、前記ドアインナパネル100の製造方法に用いられるプレス加工装置の概要を示す斜視図である。図2に示すように、前記プレス加工装置は、パンチ31(第1金型の一例)と、ダイス32(第2金型の一例)と、ブランクホルダ33と、図略の駆動部と、を備える。 Figure 2 is a perspective view showing an outline of a press processing device used in the manufacturing method of the door inner panel 100. As shown in Figure 2, the press processing device includes a punch 31 (an example of a first die), a die 32 (an example of a second die), a blank holder 33, and a drive unit (not shown).

前記パンチ31は、プレス金型のオス型部品を構成する。前記パンチ31は、前記ドアインナパネル100における前記車両幅方向の外側の表面の形状に対応する形状(凸形状)を有する。 The punch 31 constitutes a male part of a press die. The punch 31 has a shape (convex shape) that corresponds to the shape of the outer surface of the door inner panel 100 in the vehicle width direction.

前記ダイス32は、前記プレス金型のメス型部品を構成する。前記ダイス32は、前記ドアインナパネル100における前記車両幅方向の内側の表面の形状に対応する形状(凹形状)を有する。前記ダイス32の前記凹形状は、前記パンチ31の前記凸形状に対応する形状である。前記ダイス32は、ダイス本体部32Aと、外周保持部32Bと、を含む。前記ダイス本体部32Aは、前記凹形状を構成する部分であり、前記外周保持部32Bは、当該ダイス本体部32Aの周囲に設けられた部分である。 The die 32 constitutes the female part of the press die. The die 32 has a shape (concave shape) that corresponds to the shape of the inner surface of the door inner panel 100 in the vehicle width direction. The concave shape of the die 32 corresponds to the convex shape of the punch 31. The die 32 includes a die main body 32A and an outer periphery holding portion 32B. The die main body 32A is the part that constitutes the concave shape, and the outer periphery holding portion 32B is the part provided around the die main body 32A.

前記ブランクホルダ33は、ブランク材1の外周部(被保持部)を保持するための部品である。前記ブランクホルダ33は、前記ダイス32の外周保持部32Bの表面に対向する押圧面33Sを有する。前記ブランクホルダ33は、前記押圧面33Sの内側に形成され、前記パンチ31が出入りすることが可能な大きさの貫通孔33aを有する。 The blank holder 33 is a part for holding the outer periphery (held portion) of the blank piece 1. The blank holder 33 has a pressing surface 33S that faces the surface of the outer periphery holding portion 32B of the die 32. The blank holder 33 has a through hole 33a formed on the inside of the pressing surface 33S, which is large enough for the punch 31 to enter and exit.

前記駆動部は、金型駆動機構を含む。この金型駆動機構は、前記パンチ31と前記ダイス32が近づく接近方向とその反対方向に前記パンチ31及び前記ダイス32の少なくとも一方を移動させるように作動する。具体的に、前記金型駆動機構は、前記パンチ31と前記ダイス32とが互いに離れた離隔位置と、前記パンチ31と前記ダイス32とが嵌合する嵌合位置との間のストローク範囲において、前記パンチ31及び前記ダイス32の少なくとも一方を変位させることができる。以下では、前記嵌合位置のことを下死点と称することがある。 The drive unit includes a die drive mechanism. This die drive mechanism operates to move at least one of the punch 31 and the die 32 in the approaching direction in which the punch 31 and the die 32 approach each other and in the opposite direction. Specifically, the die drive mechanism can displace at least one of the punch 31 and the die 32 in a stroke range between a separation position where the punch 31 and the die 32 are separated from each other and a mating position where the punch 31 and the die 32 are mated. Hereinafter, the mating position may be referred to as the bottom dead center.

本実施形態では、前記金型駆動機構は、前記ダイス32を、前記接近方向である下方と前記接近方向の反対方向である上方とに変位させるように構成されているが、このような態様に限られない。前記金型駆動機構は、後述する変形例のように、前記パンチ31を、前記ダイス32に近づける接近方向とその反対方向に変位させるように構成されていてもよい。 In this embodiment, the die driving mechanism is configured to displace the die 32 downward in the approach direction and upward in the opposite direction to the approach direction, but is not limited to this aspect. The die driving mechanism may be configured to displace the punch 31 in the approach direction that brings the punch 31 closer to the die 32 and in the opposite direction, as in a modified example described below.

前記駆動部は、ホルダ駆動機構をさらに含んでいてもよい。このホルダ駆動機構は、前記ブランクホルダ33を前記接近方向と平行な方向(本実施形態では下方)とその反対方向(本実施形態では上方)に移動させるように作動する。具体的に、前記ホルダ駆動機構は、後述する図5に示す成形工程の初期の段階の位置と図8に示す成形工程の終期の段階の位置との間のストローク範囲において前記ブランクホルダ33を変位させることができる。なお、前記金型駆動機構がダイス32とブランクホルダ33の両方を移動させることが可能なように構成されている場合には、前記ホルダ駆動機構は省略可能である。 The drive unit may further include a holder drive mechanism. This holder drive mechanism operates to move the blank holder 33 in a direction parallel to the approach direction (downward in this embodiment) and in the opposite direction (upward in this embodiment). Specifically, the holder drive mechanism can displace the blank holder 33 in a stroke range between a position at an early stage of the forming process shown in FIG. 5 and a position at a final stage of the forming process shown in FIG. 8, which will be described later. Note that if the die drive mechanism is configured to be able to move both the die 32 and the blank holder 33, the holder drive mechanism can be omitted.

前記ブランク材1は、前記プレス加工装置を用いたプレス加工のために所定の寸法に打ち抜き又は切断された板状の素材である。本実施形態では、前記ブランク材1として、アルミニウム合金製の板材が用いられる。前記アルミニウム合金としては、例えば、5000系アルミニウム合金、6000系アルミニウム合金、7000系アルミニウム合金などを挙げることができるが、これらに限られない。 The blank material 1 is a plate-shaped material that has been punched or cut to a predetermined size for press processing using the press processing device. In this embodiment, an aluminum alloy plate material is used as the blank material 1. Examples of the aluminum alloy include, but are not limited to, 5000 series aluminum alloys, 6000 series aluminum alloys, and 7000 series aluminum alloys.

図2に示すように、本実施形態に係るプレス加工装置では、ダイス32がパンチ31及びブランクホルダ33の上方に配置されている。パンチ31は、プレス加工装置に含まれる図略の支持部材に支持された状態で当該支持部材に固定されている。ダイス32及びブランクホルダ33は前記駆動部によりパンチ31に対して上下方向に移動することが可能なように構成されている。ただし、プレス加工装置は、本実施形態に係る構成に限定されない。例えば、プレス加工装置は、ダイス32がパンチ31及びブランクホルダ33の下方又は側方に配置されるように構成されていてもよい。以下、本実施形態に係る製造方法について具体的に説明する。 As shown in FIG. 2, in the press processing device according to this embodiment, the die 32 is disposed above the punch 31 and the blank holder 33. The punch 31 is supported by and fixed to a support member (not shown) included in the press processing device. The die 32 and the blank holder 33 are configured to be movable in the vertical direction relative to the punch 31 by the drive unit. However, the press processing device is not limited to the configuration according to this embodiment. For example, the press processing device may be configured such that the die 32 is disposed below or to the side of the punch 31 and the blank holder 33. The manufacturing method according to this embodiment will be described in detail below.

この製造方法は、設置工程と、保持工程と、成形工程と、を含む。前記設置工程は、前記ブランクホルダ33に前記ブランク材1を設置する工程である。前記保持工程は、前記ダイス32と前記ブランクホルダ33とにより前記ブランク材1を保持する工程である。前記成形工程は、前記パンチ31と前記ダイス32により前記ブランク材1を前記ドアインナパネル100に成形する工程である。 This manufacturing method includes an installation process, a holding process, and a forming process. The installation process is a process of installing the blank material 1 on the blank holder 33. The holding process is a process of holding the blank material 1 with the die 32 and the blank holder 33. The forming process is a process of forming the blank material 1 into the door inner panel 100 with the punch 31 and the die 32.

前記設置工程では、ダイス32は、ブランクホルダ33に対して上方に離れた位置に配置されている。この設置工程では、前記ブランク材1は、前記ブランクホルダ33の前記貫通孔33aを覆うように前記ブランクホルダ33上に設置される。前記ブランク材1は、前記ブランクホルダ33上に設置されたときに当該ブランクホルダ33の前記貫通孔33aを塞ぐ領域である中央部1Aと、前記ブランクホルダ33の押圧面33Sに対向する外周部1Bと、を含む。 In the installation process, the die 32 is placed at a position above and away from the blank holder 33. In this installation process, the blank 1 is installed on the blank holder 33 so as to cover the through hole 33a of the blank holder 33. The blank 1 includes a central portion 1A, which is an area that blocks the through hole 33a of the blank holder 33 when installed on the blank holder 33, and an outer peripheral portion 1B that faces the pressing surface 33S of the blank holder 33.

この設置工程においてパンチ31に対するブランクホルダ33の相対位置は、当該設置工程においてブランク材1がブランクホルダ33上に設置されたときにパンチ31の上面の少なくとも一部が前記ブランク材1の中央部1Aの下面に近接又は接触した状態となるように調節されていることが好ましい。具体的に、本実施形態では、前記相対位置は、例えば図5に示されるようにパンチ31の上面の一部である前記第1成形面311がブランク材1の中央部1Aの下面に近接又は接触した状態となるように調節される。 In this installation process, the relative position of the blank holder 33 with respect to the punch 31 is preferably adjusted so that when the blank 1 is installed on the blank holder 33 in the installation process, at least a part of the upper surface of the punch 31 is in close proximity to or in contact with the lower surface of the central portion 1A of the blank 1. Specifically, in this embodiment, the relative position is adjusted so that the first forming surface 311, which is a part of the upper surface of the punch 31, is in close proximity to or in contact with the lower surface of the central portion 1A of the blank 1, as shown in FIG. 5, for example.

前記保持工程では、前記ダイス32は、前記駆動部により前記ブランクホルダ33に近づく方向(前記接近方向)に移動する。これにより、図5に示されているように、前記ブランク材1の前記外周部1Bが前記ブランクホルダ33の押圧面33Sと前記ダイス32の前記外周保持部32Bの表面(本実施形態では下面)との間に所定の押圧力で挟まれる。その結果、前記ブランク材1は、前記ダイス32及び前記ブランクホルダ33にしわのない状態で保持される。この保持工程が完了した時点において、パンチ31の第1成形面311は、ブランク材1の中央部1Aの下面に近接又は接触している。 In the holding process, the die 32 is moved by the drive unit in a direction approaching the blank holder 33 (the approach direction). As a result, as shown in FIG. 5, the outer peripheral portion 1B of the blank 1 is sandwiched between the pressing surface 33S of the blank holder 33 and the surface (the lower surface in this embodiment) of the outer peripheral holding portion 32B of the die 32 with a predetermined pressing force. As a result, the blank 1 is held in a wrinkle-free state by the die 32 and the blank holder 33. At the time when this holding process is completed, the first forming surface 311 of the punch 31 is in proximity to or in contact with the lower surface of the center portion 1A of the blank 1.

この保持工程の後、以下に説明する成形工程が行われる。前記駆動部は、前記保持工程において前記ダイス32及び前記ブランクホルダ33を前記接近方向に移動させ、当該保持工程が完了した時点(例えば図5に示されている時点)でダイス32及びブランクホルダ33を一旦停止させ、次の成形工程の開始時点においてダイス32及びブランクホルダ33の前記接近方向への移動を再開させてもよい。また、前記駆動部は、前記保持工程においてダイス32及びブランクホルダ33を前記接近方向に移動させ、当該保持工程が完了した時点でダイス32及びブランクホルダ33を停止させることなく次の成形工程においてダイス32及びブランクホルダ33の前記接近方向への移動をそのまま継続させてもよい。 After this holding step, the forming step described below is performed. The drive unit may move the die 32 and the blank holder 33 in the approaching direction during the holding step, temporarily stop the die 32 and the blank holder 33 when the holding step is completed (for example, the time shown in FIG. 5), and resume the movement of the die 32 and the blank holder 33 in the approaching direction at the start of the next forming step. The drive unit may also move the die 32 and the blank holder 33 in the approaching direction during the holding step, and continue the movement of the die 32 and the blank holder 33 in the approaching direction in the next forming step without stopping the die 32 and the blank holder 33 when the holding step is completed.

前記成形工程では、前記ダイス32及び前記ブランクホルダ33は、図5に示される状態から、前記駆動部により前記パンチ31に対して前記接近方向に相対移動する。これにより、前記ブランク材1が前記パンチ31と前記ダイス32に挟まれて変形し始める。そして、前記ダイス32が、図8に示されているように前記下死点に到達することにより、前記ブランク材1が前記ドアインナパネル100の形状に成形される。 In the forming process, the die 32 and the blank holder 33 are moved relative to the punch 31 in the approach direction by the drive unit from the state shown in FIG. 5. As a result, the blank 1 is sandwiched between the punch 31 and the die 32 and begins to deform. Then, when the die 32 reaches the bottom dead center as shown in FIG. 8, the blank 1 is formed into the shape of the door inner panel 100.

図3は、深絞りのプレス加工により成形されたドアインナパネル100の前縁部11に生じるひずみの分布を、シミュレーションにより解析した結果を示す図である。図3は、図1の一点鎖線IIで囲まれた部位における前記ひずみの分布の解析結果を示す。図3は、前記前縁部11の前記段差部16において、図3中に折れ線の矢印TSの方向に引張ひずみが生じていることを示している。このため、前記段差部16を有するドアインナパネル100を、前記アルミニウム合金製の前記ブランク材1から従来の製造方法におけるプレス加工によって深絞り成形すると、前記段差部16に割れが発生する可能性がある。 Figure 3 shows the results of a simulation analysis of the distribution of strain occurring in the front edge portion 11 of the door inner panel 100 formed by deep drawing press processing. Figure 3 shows the analysis results of the distribution of the strain in the area surrounded by the dashed line II in Figure 1. Figure 3 shows that tensile strain occurs in the step portion 16 of the front edge portion 11 in the direction of the broken line arrow TS in Figure 3. For this reason, if the door inner panel 100 having the step portion 16 is deep drawn by pressing the aluminum alloy blank 1 using a conventional manufacturing method, there is a possibility that cracks will occur in the step portion 16.

また、図3は、前記前縁部11の前記段差部16において、上下方向のひずみがほとんど生じていないことを示している。すなわち、図3は、前記プレス加工において、前記矢印TSの方向に引張りひずみが生じる一方で前記上下方向にはひずみがほとんど生じない平面ひずみの状態で、前記前縁部11の前記段差部16における変形が進行することを示している。 Figure 3 also shows that almost no distortion occurs in the vertical direction in the step portion 16 of the leading edge portion 11. In other words, Figure 3 shows that in the press working, deformation in the step portion 16 of the leading edge portion 11 progresses in a plane strain state in which tensile strain occurs in the direction of the arrow TS, while almost no distortion occurs in the vertical direction.

本実施形態に係る製造方法は、前記段差部16において前記引張ひずみに起因する割れを生じさせずに前記アルミニウム合金製の前記ブランク材1から1回の深絞りで前記ドアインナパネル100を深絞り成形することができる。 The manufacturing method according to this embodiment can deep-draw the door inner panel 100 from the aluminum alloy blank 1 in a single deep drawing operation without causing cracks in the step portion 16 due to the tensile strain.

以下では、前記パンチ31及び前記ダイス32の特徴のうち、主に、前記ドアインナパネル100における前記前縁部11の前記段差部16を成形するための部分の特徴について具体的に説明する。 The following describes in detail the characteristics of the punch 31 and the die 32, mainly those of the portion for forming the step portion 16 of the front edge portion 11 of the door inner panel 100.

図4は、前記製造方法に用いられる前記パンチ31及び前記ダイス32の形状を説明するための模式図である。図4は、前記パンチ31及び前記ダイス32のうち、前記前縁部11の前記段差部16を成形するための部分の形状を示している。図4に示す接近方向の矢印は、前記成形工程において、前記ダイス32が前記パンチ31に近づく方向を示している。図4において括弧内に示す前後及び内外の矢印は、前記パンチ31及び前記ダイス32により成形される前記ドアインナパネル100を含む前記サイドドアが前記車体のドア開口部を閉じた状態のときの方向を示している。 Figure 4 is a schematic diagram for explaining the shapes of the punch 31 and the die 32 used in the manufacturing method. Figure 4 shows the shapes of the punch 31 and the die 32 for forming the step portion 16 of the front edge portion 11. The approach direction arrow shown in Figure 4 indicates the direction in which the die 32 approaches the punch 31 in the forming process. The front-rear and inside-outside arrows shown in parentheses in Figure 4 indicate the directions when the side door including the door inner panel 100 formed by the punch 31 and the die 32 closes the door opening of the vehicle body.

図5~図8は、前記製造方法の前記成形工程をそれぞれ示す概略の断面図である。図5~図8の断面図における断面の位置は、図2の一番上の図(前記ダイス32の図)におけるV-V線で示される位置である。図5は、前記保持工程が完了した後に行われる前記成形工程の初期の段階を示している。具体的には、図5は、前記保持工程が完了した時点及び前記成形工程が開始される時点におけるパンチ31、ダイス32、ブランクホルダ33及びブランク材1の配置を示している。この図5では、前記ブランク材1が前記ダイス32と前記ブランクホルダ33により保持されている。図8は、前記成形工程の終期の段階を示している。具体的には、図8は、成形工程が完了した時点におけるパンチ31、ダイス32、ブランクホルダ33及びブランク材1の配置を示している。図5~図8に示すように、前記ダイス32は、前記成形工程において、図5に示す位置から前記接近方向(プレス方向)に向かって前記パンチ31に対して相対移動することにより、図6に示す位置及び図7に示す位置にこの順に到達し、最終的に図8に示す前記嵌合位置(前記下死点)に到達する。 Figures 5 to 8 are schematic cross-sectional views showing the forming steps of the manufacturing method. The positions of the cross sections in the cross-sectional views of Figures 5 to 8 are the positions shown by line V-V in the top diagram (diagram of the die 32) of Figure 2. Figure 5 shows an initial stage of the forming step that is performed after the holding step is completed. Specifically, Figure 5 shows the arrangement of the punch 31, die 32, blank holder 33, and blank 1 at the time when the holding step is completed and the time when the forming step is started. In this Figure 5, the blank 1 is held by the die 32 and the blank holder 33. Figure 8 shows the final stage of the forming step. Specifically, Figure 8 shows the arrangement of the punch 31, die 32, blank holder 33, and blank 1 at the time when the forming step is completed. As shown in Figures 5 to 8, in the forming process, the die 32 moves relative to the punch 31 from the position shown in Figure 5 in the approach direction (press direction), reaching the positions shown in Figure 6 and Figure 7 in that order, and finally reaching the mating position (bottom dead center) shown in Figure 8.

図5に示すように、前記パンチ31は、中央部310と、前記中央部310の周りに位置する周縁部と、を含む。前記周縁部は、図4及び図5に示すように、前記ドアインナパネル100の前記前縁部11に対応する部分を有し、当該部分は、階段状に連続する第1成形面311、第2成形面312、第3成形面313及び第4成形面314を有する。前記ダイス32の前記ダイス本体部32Aは、中央部320と、前記中央部320の周りに位置する周縁部と、を含む。前記ダイス本体部32Aの周縁部は、前記ドアインナパネル100の前記前縁部11に対応する部分を有し、当該部分は、階段状に連続する第1成形面321、第2成形面322、第3成形面323及び第4成形面324を有する。 5, the punch 31 includes a central portion 310 and a peripheral portion located around the central portion 310. The peripheral portion has a portion corresponding to the front edge portion 11 of the door inner panel 100 as shown in FIGS. 4 and 5, and the portion has a first molding surface 311, a second molding surface 312, a third molding surface 313, and a fourth molding surface 314 that are continuous in a stepped manner. The die body portion 32A of the die 32 includes a central portion 320 and a peripheral portion located around the central portion 320. The peripheral portion of the die body portion 32A has a portion corresponding to the front edge portion 11 of the door inner panel 100, and the portion has a first molding surface 321, a second molding surface 322, a third molding surface 323, and a fourth molding surface 324 that are continuous in a stepped manner.

前記パンチ31における前記第1成形面311及び前記第2成形面312は凸部(第1パンチ凸部)を構成し、前記ダイス32における前記第1成形面321及び前記第2成形面322は、前記パンチ31の前記第1パンチ凸部に対応する形状を有する凹部(第1ダイス凹部)を構成する。前記パンチ31における前記第2成形面312及び前記第3成形面313は凹部(パンチ凹部)を構成し、前記ダイス32における前記第2成形面322及び前記第3成形面323は、前記パンチ31の前記パンチ凹部に対応する形状を有する凸部(ダイス凸部)を構成する。前記パンチ31における前記第3成形面313及び前記第4成形面314は凸部(第2パンチ凸部)を構成し、前記ダイス32における前記第3成形面323及び前記第4成形面324は、前記パンチ31の前記第2パンチ凸部に対応する形状を有する凹部(第2ダイス凹部)を構成する。 The first molding surface 311 and the second molding surface 312 of the punch 31 constitute a convex portion (first punch convex portion), and the first molding surface 321 and the second molding surface 322 of the die 32 constitute a concave portion (first die concave portion) having a shape corresponding to the first punch convex portion of the punch 31. The second molding surface 312 and the third molding surface 313 of the punch 31 constitute a concave portion (punch concave portion), and the second molding surface 322 and the third molding surface 323 of the die 32 constitute a convex portion (die convex portion) having a shape corresponding to the punch concave portion of the punch 31. The third molding surface 313 and the fourth molding surface 314 of the punch 31 constitute a convex portion (second punch convex portion), and the third molding surface 323 and the fourth molding surface 324 of the die 32 constitute a concave portion (second die concave portion) having a shape corresponding to the second punch convex portion of the punch 31.

以下では、前記パンチ31の前記第1成形面311と前記第2成形面312の境界部を第1境界部B11と呼び、前記パンチ31の前記第2成形面312と前記第3成形面313の境界部を第2境界部B12と呼び、前記パンチ31の前記第3成形面313と前記第4成形面314の境界部を第3境界部B13と呼ぶ。また、前記ダイス32の前記第2成形面322と前記第3成形面323の境界部を第4境界部B14と呼ぶ。 In the following, the boundary between the first molding surface 311 and the second molding surface 312 of the punch 31 is referred to as the first boundary B11, the boundary between the second molding surface 312 and the third molding surface 313 of the punch 31 is referred to as the second boundary B12, and the boundary between the third molding surface 313 and the fourth molding surface 314 of the punch 31 is referred to as the third boundary B13. In addition, the boundary between the second molding surface 322 and the third molding surface 323 of the die 32 is referred to as the fourth boundary B14.

前記パンチ31の前記第1成形面311と前記ダイス32の前記第1成形面321は、協働して前記段差部16の前記第1壁部161を成形する。前記パンチ31の前記第2成形面312と前記ダイス32の前記第2成形面322は、協働して前記段差部16の前記第2壁部162を成形する。前記パンチ31の前記第3成形面313と前記ダイス32の前記第3成形面323は、協働して前記段差部16の前記第3壁部163を成形する。前記パンチ31の前記第4成形面314と前記ダイス32の前記第4成形面324は、協働して前記段差部16の前記第4壁部164を成形する。 The first molding surface 311 of the punch 31 and the first molding surface 321 of the die 32 cooperate to form the first wall portion 161 of the step portion 16. The second molding surface 312 of the punch 31 and the second molding surface 322 of the die 32 cooperate to form the second wall portion 162 of the step portion 16. The third molding surface 313 of the punch 31 and the third molding surface 323 of the die 32 cooperate to form the third wall portion 163 of the step portion 16. The fourth molding surface 314 of the punch 31 and the fourth molding surface 324 of the die 32 cooperate to form the fourth wall portion 164 of the step portion 16.

前記パンチ31及び前記ダイス32は、以下で説明する第1条件と第2条件とが満たされるように設計されている。本実施形態に係る製造方法は、以下のように設計される前記パンチ31及び前記ダイス32を用いて、アルミニウム合金製の前記ブランク材1から前記段差部16を有する前記ドアインナパネル100を、1回の深絞りで成形し、成形された前記ドアインナパネル100の前記段差部に割れが生じることを抑制できる。 The punch 31 and the die 32 are designed to satisfy the first and second conditions described below. The manufacturing method according to this embodiment uses the punch 31 and the die 32 designed as follows to form the door inner panel 100 having the step portion 16 from the aluminum alloy blank 1 in a single deep drawing operation, and can prevent cracks from occurring in the step portion of the formed door inner panel 100.

なお、以下に示す前記第1条件及び前記第2条件は、前記パンチ31の寸法及び角度により規定されているが、前記ダイス32は、前記パンチ31の寸法及び角度に対応する寸法及び角度を有する形状に設計される。 The first and second conditions described below are determined by the dimensions and angle of the punch 31, and the die 32 is designed to have a shape with dimensions and angles that correspond to the dimensions and angle of the punch 31.

[第1条件]
前記第1条件は、前記パンチ31の前記第1境界部B11、前記パンチ31の前記第3境界部B13及び前記ダイス32の前記第4境界部B14のうち、まず、前記第1境界部B11が前記ブランク材1に接触する第1工程が行われ、その後、前記第4境界部B14が前記ブランク材1に接触すると同時に、又は前記第4境界部B14が前記ブランク材1に接触する前に、前記第3境界部B13が前記ブランク材1に接触する第2工程が行われるという条件である。
[First condition]
The first condition is a condition that, among the first boundary portion B11 of the punch 31, the third boundary portion B13 of the punch 31, and the fourth boundary portion B14 of the die 32, a first process is performed in which the first boundary portion B11 comes into contact with the blank material 1, and then, at the same time as the fourth boundary portion B14 comes into contact with the blank material 1, or before the fourth boundary portion B14 comes into contact with the blank material 1, a second process is performed in which the third boundary portion B13 comes into contact with the blank material 1.

前記第1条件は、例えば次の式(1)により表される。 The first condition is expressed, for example, by the following formula (1):

Figure 0007463179000001
Figure 0007463179000001

この式(1)において、寸法H、寸法H1、寸法W、角度θ1及び角度θ2は、図4にそれぞれ示されている値である。具体的に、前記寸法Hは、前記パンチ31の前記第1境界部B11から前記パンチ31の前記第4成形面314の端部Eまでの前記接近方向(前記プレス方向)の長さである。この寸法Hは、前記ドアインナパネル100における前記段差部16の前記車両幅方向の寸法(縦壁高さ)に対応する長さである。前記端部Eは、図8の断面図に示す状態、すなわち、前記パンチ31と前記ダイス32が前記嵌合位置(下死点)に配置されている状態において、第4成形面314の延長線とブランクホルダ33の押圧面33Sの延長線とが交わる交点である。 In this formula (1), the dimensions H, H1, W, angle θ1, and angle θ2 are the values shown in FIG. 4. Specifically, the dimension H is the length in the approach direction (press direction) from the first boundary B11 of the punch 31 to the end E of the fourth forming surface 314 of the punch 31. This dimension H is the length corresponding to the dimension (vertical wall height) of the step portion 16 in the door inner panel 100 in the vehicle width direction. The end E is the intersection point where the extension line of the fourth forming surface 314 intersects with the extension line of the pressing surface 33S of the blank holder 33 in the state shown in the cross-sectional view of FIG. 8, that is, in the state where the punch 31 and the die 32 are arranged at the fitting position (bottom dead center).

前記寸法H1は、前記パンチ31における前記第3成形面313の位置を示す。具体的に、前記寸法H1は、前記パンチ31の前記第2境界部B12から前記パンチ31の前記端部Eまでの前記接近方向の長さである。この寸法H1は、前記ドアインナパネル100の前記段差部16における前記第3壁部163の前記車両幅方向の位置を表すことができる長さである。 The dimension H1 indicates the position of the third molding surface 313 of the punch 31. Specifically, the dimension H1 is the length in the approach direction from the second boundary portion B12 of the punch 31 to the end portion E of the punch 31. This dimension H1 is a length that can represent the position of the third wall portion 163 in the step portion 16 of the door inner panel 100 in the vehicle width direction.

なお、前記第1境界部B11、前記第2境界部B12、前記第3境界部B13などの境界部は、図4に示すようにとがった角部により構成される場合だけでなく、湾曲した形状を有する湾曲部により構成される場合がある。前記境界部が前記湾曲部により構成される場合であっても、その曲率半径が小さい場合(例えば曲率半径が30mm以下である場合)には、その境界部が図4に示すとがった角部のような形状を有するものとみなして前記寸法H及び前記寸法H1のそれぞれを設定することができる。このことは、後述する寸法W、合計距離L、距離Lを設定する場合についても同様である。上記のように前記寸法を設定することがパンチ31及びダイス32の設計に与える影響はわずかであるので、上記のように前記寸法を設定した場合であっても、以下に説明する前記第1条件及び前記第2条件が満たされるように前記パンチ31及び前記ダイス32を設計することにより、前記段差部16に割れを生じさせることなく、前記ブランク材1から1回の深絞りで前記ドアインナパネル100を深絞り成形することができる。 In addition, the boundaries such as the first boundary B11, the second boundary B12, and the third boundary B13 may be formed not only by a sharp corner as shown in FIG. 4, but also by a curved portion having a curved shape. Even if the boundary is formed by a curved portion, if the radius of curvature is small (for example, the radius of curvature is 30 mm or less), the dimensions H and H1 can be set by regarding the boundary as having a shape like the sharp corner shown in FIG. 4. This also applies to the setting of the dimension W, the total distance L, and the distance L0 described below. Since the effect of setting the dimensions as described above on the design of the punch 31 and the die 32 is small, even if the dimensions are set as described above, the door inner panel 100 can be deep-drawn from the blank 1 in one deep drawing without causing cracks in the step portion 16 by designing the punch 31 and the die 32 so that the first condition and the second condition described below are satisfied.

前記寸法Wは、前記パンチ31における前記第3成形面313の幅(前記接近方向に直交する方向の幅)を示す。前記寸法Wは、前記ドアインナパネル100の前記第3壁部163の前記車両前後方向の幅に対応する寸法である。 The dimension W indicates the width of the third molding surface 313 of the punch 31 (the width in the direction perpendicular to the approach direction). The dimension W corresponds to the width of the third wall portion 163 of the door inner panel 100 in the vehicle front-rear direction.

前記角度θ1は、前記パンチ31における前記第4成形面314の角度である。具体的に、前記角度θ1は、前記パンチ31の前記第4成形面314と直線L1とのなす角度である。前記直線L1は、前記第4成形面314の前記端部Eを通り、前記接近方向に直交する直線のうち、前記ドアインナパネル100の前記車両前後方向に対応する方向に平行な直線である。 The angle θ1 is the angle of the fourth molding surface 314 of the punch 31. Specifically, the angle θ1 is the angle between the fourth molding surface 314 of the punch 31 and a straight line L1. The straight line L1 is a straight line that passes through the end E of the fourth molding surface 314, is perpendicular to the approach direction, and is parallel to the direction corresponding to the vehicle front-rear direction of the door inner panel 100.

前記角度θ2は、前記パンチ31における前記第2成形面312の角度である。前記角度θ2は、前記パンチ31の前記第1成形面311と前記第2成形面312とのなす角度である。具体的に、前記角度θ2は、前記第1成形面311と前記第2成形面312を前記ダイス32側に延長した仮想面(図4では一点鎖線L2)とのなす角度である。 The angle θ2 is the angle of the second forming surface 312 of the punch 31. The angle θ2 is the angle between the first forming surface 311 and the second forming surface 312 of the punch 31. Specifically, the angle θ2 is the angle between the first forming surface 311 and a virtual plane (dotted line L2 in FIG. 4) that extends the second forming surface 312 toward the die 32.

図5~図8に示す具体例を参照して前記第1条件について説明する。 The first condition will be explained with reference to the specific examples shown in Figures 5 to 8.

この第1条件における前記第1工程は、上述したようにパンチ31の第1境界部B11がブランク材1に接触する工程である。この第1工程は、前記保持工程に含まれる工程であってもよく、前記成形工程に含まれる工程であってもよい。 The first step under this first condition is a step in which the first boundary portion B11 of the punch 31 comes into contact with the blank 1, as described above. This first step may be a step included in the holding step, or may be a step included in the forming step.

本実施形態では、上述したように、図5に示す前記保持工程が完了した時点においてパンチ31の第1成形面311がブランク材1の中央部1Aの下面に近接又は接触している。ここで、前記保持工程が完了した時点においてパンチ31の第1境界部B11がブランク材1に接触している場合には、前記第1工程は、前記保持工程に含まれる。一方、前記保持工程が完了した時点においてパンチ31の第1境界部B11がブランク材1の近くにあるがブランク材1には接触していない場合には、前記第1工程は、当該保持工程の後に行われる成形工程に含まれる。 In this embodiment, as described above, the first forming surface 311 of the punch 31 is close to or in contact with the underside of the central portion 1A of the blank piece 1 at the time when the holding process shown in FIG. 5 is completed. Here, if the first boundary portion B11 of the punch 31 is in contact with the blank piece 1 at the time when the holding process is completed, the first process is included in the holding process. On the other hand, if the first boundary portion B11 of the punch 31 is close to the blank piece 1 but is not in contact with the blank piece 1 at the time when the holding process is completed, the first process is included in the forming process that is performed after the holding process.

図5に示すように、前記保持工程において前記ブランク材1が前記ダイス32と前記ブランクホルダ33により保持された後、前記成形工程では、前記駆動部がダイス32及びブランクホルダ33を前記接近方向(前記プレス方向)に移動させる。これにより、ダイス32及びブランクホルダ33に保持されたブランク材1も前記接近方向に移動する。図5に示す前記成形工程の初期の段階では、前記ダイス32の第1~第4成形面321~324(第4成形面324の前記端部Eを除く)は、未だ前記ブランク材1に接触していない。図5に示す前記保持工程が完了した時点においてパンチ31の第1境界部B11がブランク材1に接触していない場合には、図5に示す前記成形工程の初期の段階からダイス32及びブランクホルダ33が前記接近方向に移動することにより前記第1工程が行われる。前記第1工程では、前記パンチ31の前記第1境界部B11が前記ブランク材1に接触する。 As shown in FIG. 5, after the blank 1 is held by the die 32 and the blank holder 33 in the holding step, in the forming step, the drive unit moves the die 32 and the blank holder 33 in the approach direction (the press direction). As a result, the blank 1 held by the die 32 and the blank holder 33 also moves in the approach direction. In the initial stage of the forming step shown in FIG. 5, the first to fourth forming surfaces 321 to 324 (excluding the end E of the fourth forming surface 324) of the die 32 are not yet in contact with the blank 1. If the first boundary portion B11 of the punch 31 is not in contact with the blank 1 at the time when the holding step shown in FIG. 5 is completed, the die 32 and the blank holder 33 move in the approach direction from the initial stage of the forming step shown in FIG. 5 to perform the first step. In the first step, the first boundary portion B11 of the punch 31 comes into contact with the blank 1.

前記成形工程の次の段階では、前記第2工程が行われる。前記第2工程では、前記駆動部によってダイス32及びブランクホルダ33が前記接近方向にさらに移動することにより、図6に示すように前記パンチ31の前記第3境界部B13が前記ブランク材1に接触する。この第2工程において前記パンチ31の前記第3境界部B13が前記ブランク材1に接触すると、前記ブランク材1の一部分であるブリッジ部BRは、前記第1境界部B11と前記第3境界部B13との間に架け渡されるように配置される。すなわち、前記ブリッジ部BRは、その両端において前記第1境界部B11及び前記第3境界部B13に支持される。 The second step is performed in the next stage of the forming step. In the second step, the die 32 and the blank holder 33 are further moved in the approach direction by the drive unit, so that the third boundary B13 of the punch 31 comes into contact with the blank 1 as shown in FIG. 6. When the third boundary B13 of the punch 31 comes into contact with the blank 1 in this second step, the bridge portion BR, which is a part of the blank 1, is positioned so as to bridge between the first boundary B11 and the third boundary B13. In other words, the bridge portion BR is supported at both ends by the first boundary B11 and the third boundary B13.

なお、図6における「下死点50mmup」とは、前記パンチ31と前記ダイス32とが嵌合する前記下死点に配置されている状態(図8に示す状態)を基準とした場合に、前記ダイス32が前記下死点から50mm離れていることを意味する。図7における「下死点20mmup」や他の図における同様の記載についても上記と同様のことを意味する。 Note that "50 mm up from bottom dead center" in FIG. 6 means that the die 32 is 50 mm away from the bottom dead center when the punch 31 and die 32 are positioned at the bottom dead center where they fit together (as shown in FIG. 8). "20 mm up from bottom dead center" in FIG. 7 and similar descriptions in other figures also have the same meaning as above.

前記成形工程の次の段階では、前記駆動部によってダイス32及びブランクホルダ33が前記接近方向にさらに移動し、図7に示すように前記ダイス32の前記第4境界部B14が前記ブランク材1の前記ブリッジ部BRに接触する。この第4境界部B14は、前記第1及び第3境界部B11,B13が接触する前記ブランク材1の表面とは反対側の表面に接触する。また、前記第4境界部B14は、前記ブリッジ部BRの中間部、すなわち、前記ブリッジ部BRのうち、前記第1及び第3境界部B11,B13に支持される前記両端の間の部分に接触する。 In the next stage of the forming process, the die 32 and blank holder 33 are further moved in the approaching direction by the drive unit, and the fourth boundary portion B14 of the die 32 comes into contact with the bridge portion BR of the blank piece 1 as shown in FIG. 7. This fourth boundary portion B14 comes into contact with the surface of the blank piece 1 opposite to the surface where the first and third boundaries B11, B13 come into contact. In addition, the fourth boundary portion B14 comes into contact with the middle portion of the bridge portion BR, i.e., the portion of the bridge portion BR between the two ends supported by the first and third boundaries B11, B13.

なお、図5~図8に示す具体例では、前記第4境界部B14が前記ブランク材1に接触する前に前記第3境界部B13が前記ブランク材1に接触するが、本実施形態に係る製造方法では、前記第3境界部B13及び前記第4境界部B14が前記ブランク材1に同時に接触してもよい。 In the specific example shown in Figures 5 to 8, the third boundary portion B13 comes into contact with the blank piece 1 before the fourth boundary portion B14 comes into contact with the blank piece 1, but in the manufacturing method according to this embodiment, the third boundary portion B13 and the fourth boundary portion B14 may come into contact with the blank piece 1 at the same time.

前記成形工程の終期の段階では、前記駆動部によって前記ダイス32及びブランクホルダ33が前記接近方向にさらに移動し、図8に示すように前記ダイス32が前記下死点(前記嵌合位置)に到達することにより、前記ブランク材1が前記ドアインナパネル100の形状に成形される。 At the final stage of the forming process, the die 32 and blank holder 33 are further moved in the approaching direction by the drive unit, and the die 32 reaches the bottom dead center (the mating position) as shown in FIG. 8, and the blank 1 is formed into the shape of the door inner panel 100.

[第2条件]
前記第2条件は、前記第1境界部B11から前記第2境界部B12までの距離(図4では、前記第1境界部B11から前記第2境界部B12までの長さ)と、前記第2境界部B12から前記第3境界部B13までの距離(図4では、符号Wで示される前記第2境界部B12から前記第3境界部B13までの長さ)とを足した前記合計距離Lを、前記第1境界部B11から前記第3境界部B13までの距離Lで割り算した値が、前記ブランク材1の破断限界に基づいて予め設定された上限値以下であるという条件である。
[Second condition]
The second condition is a condition that the value obtained by dividing the total distance L obtained by adding the distance from the first boundary B11 to the second boundary B12 (in FIG. 4, the length from the first boundary B11 to the second boundary B12) and the distance from the second boundary B12 to the third boundary B13 (in FIG. 4, the length from the second boundary B12 to the third boundary B13 indicated by the symbol W) by the distance L0 from the first boundary B11 to the third boundary B13 is equal to or less than an upper limit value preset based on the breaking limit of the blank material 1.

前記第2条件は、例えば次の式(2)により表される。下式(2)では、前記上限値は「A+1」に設定されている。 The second condition is expressed, for example, by the following formula (2). In the following formula (2), the upper limit is set to "A+1".

Figure 0007463179000002
Figure 0007463179000002

本実施形態では、式(2)中のAは、後述する図10に示す成形限界線図に示すように平面ひずみの状態のときの破断限界の値に設定されるが、このような態様に限られない。式(2)中のAは、例えば、前記破断限界の値に安全率が加味された値であってもよい。なお、前記破断限界は、図10に示す成形限界線上のひずみの大きさである。 In this embodiment, A in formula (2) is set to the fracture limit value in a plane strain state as shown in the forming limit diagram shown in FIG. 10 described later, but is not limited to this form. A in formula (2) may be, for example, a value in which a safety factor is added to the fracture limit value. The fracture limit is the magnitude of strain on the forming limit line shown in FIG. 10.

図9は、前記製造方法の成形工程において、前記ドアインナパネル100の前縁部11に対応する領域におけるブランク材1の厚みの減少率を、シミュレーションにより解析した結果を示す図である。図9における断面の位置は、図2の一番上の図における前記V-V線のうち、前記ドアインナパネル100の前記前縁部11に対応する領域を含む位置である。 Figure 9 shows the results of a simulation analysis of the reduction rate of the thickness of the blank material 1 in the region corresponding to the front edge 11 of the door inner panel 100 during the molding process of the manufacturing method. The position of the cross section in Figure 9 is a position on the V-V line in the top diagram of Figure 2 that includes the region corresponding to the front edge 11 of the door inner panel 100.

具体的には、図9の3つの図のそれぞれにおいて、前記ブランク材1の断面は、前記第1境界部B11と前記第3境界部B13との間に架け渡されて前記第1境界部B11から前記第3境界部B13に向かって右斜め下方に延びるように直線状(一番下の図では折れ線状)に描かれた部分(断面部分)を含む。この断面部分は、符号BRの引き出し線の先端が指し示す部分である。また、これらの3つの図のそれぞれにおいて、前記ブランク材1は、前記断面部分から奥行き方向に面状に広がるように3次元的に描かれており、この奥行き方向に広がる部分(面状部分)には、図9の左に描かれたレンジ(Thinning(engineer value))に対応する濃淡が付けられている。図9の一番上の図及び上から2番目の図のそれぞれは、前記面状部分の濃淡とレンジとの比較からわかるように、前記ブランク材1の前記断面部分及び前記面状部分にはひずみがほとんど生じていないこと、すなわち、前記ブリッジ部BRにはひずみがほとんど生じていないことを示している。具体的には以下の通りである。 9, the cross section of the blank material 1 includes a portion (cross section) that is drawn as a straight line (broken line in the bottom drawing) spanning between the first boundary B11 and the third boundary B13 and extending diagonally downward to the right from the first boundary B11 toward the third boundary B13. This cross section is the portion indicated by the tip of the lead line with the symbol BR. In each of these three drawings, the blank material 1 is drawn three-dimensionally so as to extend in a planar manner in the depth direction from the cross section, and this portion (planar portion) that extends in the depth direction is shaded in a manner that corresponds to the range (Thinning (engineer value)) depicted on the left of FIG. As can be seen from the comparison of the shading of the planar portion and the range in the top and second figures in Figure 9, there is almost no distortion in the cross-sectional portion and planar portion of the blank material 1, i.e., there is almost no distortion in the bridge portion BR. Specifically, this is as follows:

図9の一番上の図は、前記第2工程において前記パンチ31の前記第3境界部B13が前記ブランク材1に接触し、前記ブランク材1の前記ブリッジ部BRが前記第1境界部B11と前記第3境界部B13との間に架け渡されるように配置され、前記ダイス32の前記第4境界部B14は前記ブランク材1の前記ブリッジ部BRに未だ接触していない状態を示す。 The top diagram in Figure 9 shows a state in which, in the second step, the third boundary portion B13 of the punch 31 is in contact with the blank 1, the bridge portion BR of the blank 1 is positioned to bridge between the first boundary portion B11 and the third boundary portion B13, and the fourth boundary portion B14 of the die 32 is not yet in contact with the bridge portion BR of the blank 1.

図9の上から2番目の図は、前記一番上の図の状態から、前記パンチ31と前記ダイス32がさらに近づいて、前記ダイス32の前記第4境界部B14が前記ブランク材1の前記ブリッジ部BRに接触する直前の状態を示す。図9の一番上の図と2番目の図に示されるシミュレーションによる解析結果は、これらの図に示される時点において前記ブランク材1の前記ブリッジ部BRにはひずみがほとんど生じていないことを示している。 The second figure from the top in Figure 9 shows the state when the punch 31 and the die 32 have come even closer to each other from the state shown in the top figure, and the fourth boundary portion B14 of the die 32 is about to come into contact with the bridge portion BR of the blank piece 1. The analysis results from the simulation shown in the top and second figures in Figure 9 show that there is almost no distortion in the bridge portion BR of the blank piece 1 at the time shown in these figures.

図9の一番下の図は、前記2番目の図の状態から、前記パンチ31と前記ダイス32がさらに近づいて、前記ダイス32の前記第4境界部B14が、前記ブランク材1の前記ブリッジ部BRに接触して当該ブリッジ部BRを変形させている状態を示す。図9の一番下の図に示されるシミュレーションによる解析結果は、この図に示される時点において前記ブランク材1の前記ブリッジ部BRにひずみが生じ始めていることを示している。 The bottom diagram in Figure 9 shows the state in which the punch 31 and the die 32 have come even closer to each other from the state shown in the second diagram, and the fourth boundary portion B14 of the die 32 has come into contact with the bridge portion BR of the blank piece 1, deforming the bridge portion BR. The analysis results from the simulation shown in the bottom diagram in Figure 9 indicate that distortion is beginning to occur in the bridge portion BR of the blank piece 1 at the time shown in this diagram.

図9に示されるシミュレーションによる解析結果は、本実施形態に係る製造方法における前記第1条件が満たされるような順序で前記第1境界部B11、前記第3境界部B13及び前記ダイス32の前記第4境界部B14が前記ブランク材1に接触する場合、前記ブランク材1の前記ブリッジ部BRの変形が引張曲げのような変形形態で進行することを示している。すなわち、前記ブリッジ部BRは、前記ブリッジ部BRの前記両端において前記パンチ31の前記第1及び第3境界部B11,B13に支持された状態で、前記ブリッジ部BRの前記中間部が前記ダイス32の前記第4境界部B14により押圧されることにより、前記ブリッジ部BRが伸長しながら曲げられる引張曲げのような変形形態で変形する。このとき、前記第1及び第3境界部B11,B13に支持される前記ブランク材1の部位(前記ブリッジ部BRの前記両端)は、前記第1及び第3境界部B11,B13との摩擦力により位置ずれが抑制される。よって、前記ブリッジ部BRに生じるひずみ量は、前記ブリッジ部BRの長さの変化(図5~図9の断面図における前記ブリッジ部BRの線長変化)と対応する。 9 shows that when the first boundary B11, the third boundary B13, and the fourth boundary B14 of the die 32 contact the blank 1 in an order that satisfies the first condition in the manufacturing method according to the present embodiment, the deformation of the bridge portion BR of the blank 1 progresses in a deformation form such as tensile bending. That is, when the bridge portion BR is supported at both ends by the first and third boundary portions B11 and B13 of the punch 31, the middle portion of the bridge portion BR is pressed by the fourth boundary portion B14 of the die 32, so that the bridge portion BR is deformed in a deformation form such as tensile bending in which the bridge portion BR is bent while being stretched. At this time, the portions of the blank 1 supported by the first and third boundary portions B11 and B13 (the both ends of the bridge portion BR) are suppressed from being displaced by the frictional force between the first and third boundary portions B11 and B13. Therefore, the amount of strain generated in the bridge portion BR corresponds to the change in length of the bridge portion BR (the change in the linear length of the bridge portion BR in the cross-sectional views of Figures 5 to 9).

従って、前記第1条件が満たされるように前記パンチ31及び前記ダイス32が設計されることにより、前記成形工程において、前記ブランク材1の前記ブリッジ部BRを上記のような引張曲げのような変形形態で変形させることができる。そして、前記ブリッジ部BRを上記のような引張曲げのような変形形態で変形させることができれば、前記成形工程における前記ブリッジ部BRの挙動がシンプルなものとなる。すなわち、前記ブリッジ部BRの変形の許容範囲を、前記距離L(ひずみが生じる前の前記ブリッジ部BRの長さ)と前記合計距離L(成形によりひずみが生じた後のブリッジ部BRの長さ)との関係に基づいて規定することができる(前記第2条件)。 Therefore, by designing the punch 31 and the die 32 so as to satisfy the first condition, the bridge portion BR of the blank 1 can be deformed in a deformation form such as tensile bending as described above in the forming process. If the bridge portion BR can be deformed in a deformation form such as tensile bending as described above, the behavior of the bridge portion BR in the forming process becomes simple. In other words, the allowable range of deformation of the bridge portion BR can be specified based on the relationship between the distance L 0 (the length of the bridge portion BR before distortion occurs) and the total distance L (the length of the bridge portion BR after distortion occurs due to forming) (the second condition).

上記のことから、前記第1条件及び前記第2条件が満たされるように前記パンチ31及び前記ダイス32を設計することにより、前記成形工程において前記ブリッジ部BRに割れを生じさせずに前記ブランク材1から前記ドアインナパネル100を絞り成形することができる。すなわち、本実施形態に係る製造方法によれば、製造工程の工程数の増加の抑制と前記段差部16の割れの抑制とを実現するための設計指針を提供することができるので、前記パンチ31及び前記ダイス32の設計が容易になる。 From the above, by designing the punch 31 and the die 32 so that the first and second conditions are satisfied, the door inner panel 100 can be drawn from the blank 1 without causing cracks in the bridge portion BR during the forming process. In other words, the manufacturing method according to this embodiment can provide design guidelines for preventing an increase in the number of steps in the manufacturing process and preventing cracks in the step portion 16, making it easier to design the punch 31 and the die 32.

図10は、前記製造方法に用いられるブランク材の成形限界線図の一例を模式的に示す図である。図10における矢印Aは、平面ひずみの状態で前記ブランク材1が変形するときの破断限界を示す。図3を参照して説明したように、前記ブランク材1から前記ドアインナパネル100をプレス加工によって深絞り成形するときには、前記前縁部11の前記段差部16において図3における前記矢印TSの方向に引張りひずみが生じる一方で前記上下方向にはひずみがほとんど生じない平面ひずみの状態で、前記前縁部11の前記段差部16の変形が進行する。 Figure 10 is a diagram showing a schematic example of a forming limit diagram of the blank material used in the manufacturing method. Arrow A in Figure 10 indicates the fracture limit when the blank material 1 is deformed in a plane strain state. As described with reference to Figure 3, when the door inner panel 100 is deep-draw formed from the blank material 1 by press working, the deformation of the step portion 16 of the front edge portion 11 progresses in a plane strain state in which tensile strain occurs in the direction of the arrow TS in Figure 3 in the step portion 16 of the front edge portion 11, while almost no strain occurs in the vertical direction.

従って、前記第2条件における前記上限値は、図10における平面ひずみの状態のときの前記ブランク材1の破断限界Aに基づいて設定することができる。すなわち、この破断限界Aは、図10に示すグラフの成形限界線上の値のうち、Minor strainがゼロのときの値である。これにより、前記パンチ31及び前記ダイス32の設計がさらに容易になる。 Therefore, the upper limit value in the second condition can be set based on the fracture limit A of the blank 1 in the plane strain state in FIG. 10. In other words, this fracture limit A is the value on the forming limit line in the graph shown in FIG. 10 when the minor strain is zero. This makes it even easier to design the punch 31 and the die 32.

なお、前記第1条件及び前記第2条件は、例えば図4に示すような複数のパラメータ(前記寸法H、前記寸法H1、前記幅W、前記角度θ1及び前記角度θ2)を適切な値に設定することにより満たされる。 The first and second conditions are satisfied by setting a number of parameters (the dimension H, the dimension H1, the width W, the angle θ1, and the angle θ2) to appropriate values, for example, as shown in FIG. 4.

次に、上記の式(1)の導出方法について説明する。 Next, we will explain how to derive the above formula (1).

図11及び図12は、前記式(1)を導出する方法について説明するための模式図である。図11に示すように、前記成形工程において、前記パンチ31の前記第3境界部B13が前記ブランク材1に接触するタイミングにおける前記パンチ31と前記ダイス32との距離をApとし、図12に示すように、前記成形工程において、前記ダイス32の前記第4境界部B14が前記ブランク材1に接触するタイミングにおける前記パンチ31と前記ダイス32との距離をAdとする。 11 and 12 are schematic diagrams for explaining a method for deriving the formula (1). As shown in FIG. 11, in the forming process, the distance between the punch 31 and the die 32 at the timing when the third boundary portion B13 of the punch 31 contacts the blank piece 1 is Ap, and as shown in FIG. 12, in the forming process, the distance between the punch 31 and the die 32 at the timing when the fourth boundary portion B14 of the die 32 contacts the blank piece 1 is Ad.

図11において破線の枠で囲んだ部分の距離に着目すると、前記距離Apと、複数のパラメータ(前記寸法H、前記寸法H1、前記幅W、前記角度θ1及び前記角度θ2)との幾何学的関係から、次の式(3)が成り立つ。 Focusing on the distance of the portion enclosed in the dashed frame in FIG. 11, the following formula (3) holds based on the geometric relationship between the distance Ap and multiple parameters (the dimension H, the dimension H1, the width W, the angle θ1, and the angle θ2).

Figure 0007463179000003
Figure 0007463179000003

この式(3)を変形すると、次の式(4)が得られる。 Transforming equation (3) gives us the following equation (4).

Figure 0007463179000004
Figure 0007463179000004

次に、図12において破線の枠で囲んだ部分の距離に着目すると、前記距離Adと、複数のパラメータ(前記寸法H、前記寸法H1、前記幅W、前記角度θ1及び前記角度θ2)との幾何学的関係から、次の式(5)が成り立つ。 Next, when we focus on the distance in the portion enclosed by the dashed line frame in FIG. 12, the following formula (5) holds based on the geometric relationship between the distance Ad and multiple parameters (the dimension H, the dimension H1, the width W, the angle θ1, and the angle θ2).

Figure 0007463179000005
Figure 0007463179000005

この式(5)を変形すると、次の式(6)が得られる。 Transforming equation (5) gives us the following equation (6).

Figure 0007463179000006
Figure 0007463179000006

ここで、前記第1条件が満たされるためには、次の式(7)が成立する必要がある。 Here, in order for the first condition to be satisfied, the following formula (7) must be satisfied.

Figure 0007463179000007
Figure 0007463179000007

前記式(4)の右辺及び前記式(6)の右辺を前記式(7)に代入して整理すると、下記式(1)が得られる。 By substituting the right-hand side of the above formula (4) and the right-hand side of the above formula (6) into the above formula (7) and rearranging, we obtain the following formula (1).

Figure 0007463179000008
Figure 0007463179000008

次に、上記の式(2)の導出方法について説明する。 Next, we will explain how to derive the above formula (2).

前記成形工程において、前記ブランク材1の前記ブリッジ部BRに生じるひずみは、元の長さLに対する変形量で表され、この変形量が、例えば図10に示す成形限界線図における平面ひずみの状態のときの破断限界の値A以下であることを示す条件は、次の式(8)により表される。 In the forming process, the strain generated in the bridge portion BR of the blank 1 is expressed as a deformation amount relative to the original length L0 . The condition showing that this deformation amount is equal to or less than the fracture limit value A in a plane strain state in the forming limit diagram shown in FIG. 10 is expressed by the following formula (8).

Figure 0007463179000009
Figure 0007463179000009

この式(8)を変形すると、次の式(2)が得られる。 Transforming this equation (8) gives us the following equation (2).

Figure 0007463179000010
Figure 0007463179000010

[変形例]
本発明は、以上説明した実施の形態に限定されない。本発明は、例えば次のような形態を含む。
[Modification]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes the following embodiments, for example.

(A)自動車用ドアについて
前記実施形態では、前記ドアインナパネル100は前記サイドドアの一部を構成する部材であるが、このような態様に限られない。前記ドアインナパネルは、リヤドアなどの前記サイドドア以外の自動車用ドアの一部を構成する部材であってもよい。
(A) Regarding the Automobile Door In the above embodiment, the door inner panel 100 is a member constituting a part of the side door, but is not limited to this. The door inner panel may be a member constituting a part of an automobile door other than the side door, such as a rear door.

(B)段差部について
前記実施形態では、前記段差部16は、前記ドアインナパネル100の前縁部11を構成するものであるが、このような態様に限られない。前記段差部は、前記ドアインナパネルの周縁部の少なくとも一部を構成するものであればよい。具体的に、前記段差部は、例えば、前記後縁部を構成するものであってもよく、前記下縁部を構成するものであってもよく、前記上縁部を構成するものであってもよい。
(B) Regarding the step portion In the above embodiment, the step portion 16 constitutes the front edge portion 11 of the door inner panel 100, but is not limited to this aspect. The step portion may constitute at least a part of the peripheral portion of the door inner panel. Specifically, the step portion may constitute, for example, the rear edge portion, the lower edge portion, or the upper edge portion.

(C)第1金型及び第2金型について
前記実施形態では、前記第1金型(前記パンチ31)及び前記第2金型(前記ダイス32)は、前記第1条件及び前記第2条件を満たすように設計される。ただし、前記パンチ31及び前記ダイス32において、前記第1条件及び前記第2条件を満たすように設計される部分は、前記ドアインナパネル100の周縁部の全体に対応する部分でなくてもよく、前記周縁部の一部に対応する部分でよい。すなわち、前記周縁部の一部として、前記プレス加工によって深絞り成形されるときに割れが生じやすい部分が選ばれればよい。
(C) First and Second Molds In the above embodiment, the first mold (the punch 31) and the second mold (the die 32) are designed to satisfy the first and second conditions. However, the portion of the punch 31 and the die 32 designed to satisfy the first and second conditions does not have to correspond to the entire peripheral portion of the door inner panel 100, but may correspond to a part of the peripheral portion. In other words, it is sufficient that a portion that is likely to crack when deep-drawing is performed by the press working is selected as the part of the peripheral portion.

また、前記パンチ31及び前記ダイス32において、前記第1条件及び前記第2条件を満たすように設計される部分は、例えば図5~図9の断面図に描かれる断面を含む上下方向の長さをもつ範囲であり、当該範囲は、前記プレス加工によって深絞り成形されるときに割れが生じやすい部分に対応する範囲である。 The portion of the punch 31 and the die 32 that is designed to satisfy the first and second conditions is, for example, a range having a vertical length including the cross section depicted in the cross-sectional views of Figures 5 to 9, and this range corresponds to the portion that is likely to crack when deep-drawing is performed by the press working.

(D)数式について
前記実施形態では、前記成形工程において前記第1境界部B11、前記第3境界部B13及び前記第4境界部B14が前記ブランク材1に接触する順序を規定する前記第1条件を表現する数式の一例として、前記式(1)が採用されている。ただし、本発明の製造方法では、前記第1条件を表現する数式は、前記式(1)に限られない。
(D) Regarding Formulas In the embodiment, the formula (1) is used as an example of a formula expressing the first condition that specifies the order in which the first boundary portion B11, the third boundary portion B13, and the fourth boundary portion B14 contact the blank piece 1 in the forming process. However, in the manufacturing method of the present invention, the formula expressing the first condition is not limited to the formula (1).

同様に、前記実施形態では、前記合計距離Lを前記距離Lで割り算した値が前記ブランク材1の破断限界に基づいて予め設定された上限値以下であることを規定する前記第2条件を表現する数式の一例として、前記式(2)が採用されている。ただし、本発明の製造方法では、前記第2条件を表現する数式は、前記式(2)に限られない。 Similarly, in the embodiment, the formula (2) is used as an example of a formula expressing the second condition that specifies that the value obtained by dividing the total distance L by the distance L0 is equal to or less than an upper limit value that is preset based on the fracture limit of the blank piece 1. However, in the manufacturing method of the present invention, the formula expressing the second condition is not limited to the formula (2).

(E)パンチとダイスの相対移動について
前記実施形態では、前記プレス加工装置は、前記パンチ31が前記支持部材に固定され、前記ダイス32が前記駆動部により前記接近方向及びその反対方向に移動することができるように構成されるが、このような態様に限られない。前記プレス加工装置は、パンチ31が前記接近方向とその反対方向に移動することができ、かつ、ダイス32が前記接近方向とその反対方向に移動することができるように構成されていてもよい。また、前記プレス加工装置は、前記ダイス32が図略の支持部材に固定され、パンチ31がダイス32に対して前記接近方向とその反対方向に移動することができるように構成されていてもよい。
(E) Relative Movement of Punch and Die In the above embodiment, the press working device is configured such that the punch 31 is fixed to the support member, and the die 32 can be moved in the approaching direction and the opposite direction by the drive unit, but is not limited to this aspect. The press working device may be configured such that the punch 31 can move in the approaching direction and the opposite direction, and the die 32 can move in the approaching direction and the opposite direction. Also, the press working device may be configured such that the die 32 is fixed to a support member (not shown), and the punch 31 can move relative to the die 32 in the approaching direction and the opposite direction.

以下では、ダイス32が前記支持部材に固定され、パンチ31が前記駆動部により移動する場合の変形例について具体的に説明する。図13は、前記実施形態の変形例に係る製造方法の工程を示す図である。図13に示す変形例に係る製造方法では、前記駆動部の前記金型駆動機構は、前記パンチ31を、前記接近方向とこの接近方向の反対方向とに変位させるように構成されている。 The following is a specific description of a modified example in which the die 32 is fixed to the support member and the punch 31 is moved by the drive unit. Figure 13 is a diagram showing steps of a manufacturing method according to a modified example of the embodiment. In the manufacturing method according to the modified example shown in Figure 13, the die drive mechanism of the drive unit is configured to displace the punch 31 in the approach direction and in the direction opposite to the approach direction.

前記駆動部の前記ホルダ駆動機構は、前記ブランクホルダ33と前記ダイス32とが互いに近づく方向及びその反対方向に前記ブランクホルダ33及び前記ダイス32の少なくとも一方を移動させるように作動する。具体的に、前記ホルダ駆動機構は、離隔位置と押圧位置との間のストローク範囲において、前記ブランクホルダ33及び前記ダイス32の少なくとも一方を変位させることができる。前記離隔位置は、前記ブランクホルダ33と前記ダイス32とが互いに離れた位置である。前記押圧位置は、前記ブランクホルダ33の前記押圧面33Sと前記ダイス32の外周保持部32Bの表面との間に前記ブランク材1の外周部1Bを介在させた状態で前記押圧面33Sが前記ブランク材1を押圧することが可能な位置である。 The holder drive mechanism of the drive unit operates to move at least one of the blank holder 33 and the die 32 in a direction in which the blank holder 33 and the die 32 approach each other and in the opposite direction. Specifically, the holder drive mechanism can displace at least one of the blank holder 33 and the die 32 in a stroke range between a separation position and a pressing position. The separation position is a position where the blank holder 33 and the die 32 are separated from each other. The pressing position is a position where the pressing surface 33S can press the blank 1 with the outer periphery 1B of the blank 1 interposed between the pressing surface 33S of the blank holder 33 and the surface of the outer periphery holding portion 32B of the die 32.

この変形例に係る製造方法は、前記実施形態と同様に、設置工程と、保持工程と、成形工程と、を含む。前記設置工程は、前記ダイス32に前記ブランク材1を設置する工程である。前記保持工程は、前記ダイス32と前記ブランクホルダ33とにより前記ブランク材1を保持する工程である。前記成形工程は、前記パンチ31と前記ダイス32により前記ブランク材1を前記ドアインナパネル100に成形する工程である。 The manufacturing method according to this modified example includes an installation process, a holding process, and a forming process, similar to the above embodiment. The installation process is a process of installing the blank material 1 on the die 32. The holding process is a process of holding the blank material 1 by the die 32 and the blank holder 33. The forming process is a process of forming the blank material 1 into the door inner panel 100 by the punch 31 and the die 32.

図13では、前記ダイス本体部32Aにおける前記凹形状の開口が上側に位置するような向きでダイス32が描かれ、当該ダイス32の上に前記ブランク材1、前記ブランクホルダ33及び前記パンチ31がこの順に重なるような配置でこれらの部材が描かれているが、これらの部材の配置は、図13に示す配置に限られない。図13では、各工程を説明する際に、前記パンチ31、前記ダイス32、前記ブランクホルダ33及び前記ブランク材1の位置関係がわかりやすいように、これらの部材が便宜上、上記のような配置で描かれている。従って、この変形例では、これらの部材は、例えば図13とは上下が逆となるように配置されていてもよく、側方に並ぶように配置されていてもよい。 In FIG. 13, the die 32 is drawn with the concave opening in the die body 32A facing upward, and the blank 1, the blank holder 33, and the punch 31 are drawn arranged so that they are stacked on top of the die 32 in that order, but the arrangement of these components is not limited to the arrangement shown in FIG. 13. In FIG. 13, these components are drawn in the above arrangement for convenience, so that the positional relationship between the punch 31, the die 32, the blank holder 33, and the blank 1 can be easily understood when explaining each process. Therefore, in this modified example, these components may be arranged upside down compared to FIG. 13, or may be arranged side by side.

前記設置工程では、図13における一番上の図に示されているように、前記ブランク材1は、前記ダイス32の前記ダイス本体部32Aを覆うように当該ダイス32に設置される。前記ブランク材1は、前記ダイス本体部32Aを覆うように設置されたときに当該ダイス本体部32Aに対向する領域である中央部1Aと、前記ダイス32の前記外周保持部32Bに対向する外周部1Bと、を含む。 In the installation process, as shown in the top diagram in FIG. 13, the blank 1 is installed on the die 32 so as to cover the die body portion 32A of the die 32. The blank 1 includes a central portion 1A, which is an area that faces the die body portion 32A when installed so as to cover the die body portion 32A, and an outer peripheral portion 1B that faces the outer peripheral holding portion 32B of the die 32.

前記保持工程では、前記ブランクホルダ33は、前記ホルダ駆動機構により前記ダイス32に近づく方向に相対移動する。これにより、図13における上から2番目の図に示されているように、前記ブランク材1の前記外周部1Bが前記ブランクホルダ33の押圧面33Sと前記ダイス32の前記外周保持部32Bの表面との間に所定の押圧力で挟まれる。その結果、前記ブランク材1は、前記ダイス32及び前記ブランクホルダ33にしわのない状態で保持される。この保持工程が完了した時点において、前記パンチ31は、前記ブランク材1から離れた位置に配置されている。 In the holding process, the blank holder 33 is moved relatively toward the die 32 by the holder drive mechanism. As a result, as shown in the second diagram from the top in FIG. 13, the outer periphery 1B of the blank 1 is sandwiched between the pressing surface 33S of the blank holder 33 and the surface of the outer periphery holding portion 32B of the die 32 with a predetermined pressing force. As a result, the blank 1 is held in a wrinkle-free state by the die 32 and the blank holder 33. When this holding process is completed, the punch 31 is positioned away from the blank 1.

前記成形工程では、前記パンチ31は、前記金型駆動機構により前記ダイス32に対して前記接近方向に相対移動することにより、図13における上から3番目の図に示されているように、前記ブランク材1に近接又は接触する(例えば図5に示されるような成形工程の初期の段階)。その後、前記パンチ31が前記金型駆動機構により前記接近方向にさらに相対移動することにより、前記ブランク材1が前記パンチ31と前記ダイス32に挟まれて変形し始める(例えば図6及び図7に示されるような成形工程の段階)。そして、前記パンチ31が、図13における一番下の図に示されているように前記下死点に到達することにより、前記ブランク材1が前記ドアインナパネル100の形状に成形される(例えば図8に示されるような成形工程の終期の段階)。 In the forming process, the punch 31 moves relative to the die 32 in the approach direction by the die drive mechanism, so that the punch 31 approaches or comes into contact with the blank 1 as shown in the third drawing from the top in FIG. 13 (for example, the early stage of the forming process as shown in FIG. 5). After that, the punch 31 moves further relative to the die 32 in the approach direction by the die drive mechanism, so that the blank 1 is sandwiched between the punch 31 and the die 32 and begins to deform (for example, the stage of the forming process as shown in FIG. 6 and FIG. 7). Then, the punch 31 reaches the bottom dead center as shown in the bottom drawing in FIG. 13, so that the blank 1 is formed into the shape of the door inner panel 100 (for example, the final stage of the forming process as shown in FIG. 8).

この変形例においても、前記パンチ31及び前記ダイス32は、上述した第1条件と第2条件とが満たされるように設計されている。この変形例では、前記第1条件における前記第1工程、すなわち、パンチ31の第1境界部B11がブランク材1に接触する工程は、前記成形工程に含まれる工程である。すなわち、前記保持工程が完了した時点において前記ブランク材1から離れた位置に配置された前記パンチ31が前記成形工程において前記接近方向に移動することにより、当該パンチ31の前記第1境界部B11が前記ブランク材1に接触する前記第1工程が行われる。 In this modified example, the punch 31 and the die 32 are also designed to satisfy the first and second conditions described above. In this modified example, the first step in the first condition, i.e., the step in which the first boundary portion B11 of the punch 31 comes into contact with the blank 1, is a step included in the forming step. In other words, the punch 31, which is positioned away from the blank 1 at the time the holding step is completed, moves in the approaching direction in the forming step, thereby performing the first step in which the first boundary portion B11 of the punch 31 comes into contact with the blank 1.

前記成形工程の次の段階では、前記第2工程が行われる。前記第2工程では、前記駆動部の前記金型駆動機構によって前記パンチ31が前記接近方向にさらに移動することにより、前記パンチ31の前記第3境界部B13が前記ブランク材1に接触する(例えば図6に示される状態)。この第2工程において前記パンチ31の前記第3境界部B13が前記ブランク材1に接触すると、前記ブランク材1の一部分であるブリッジ部BRは、前記第1境界部B11と前記第3境界部B13との間に架け渡されるように配置される。すなわち、前記ブリッジ部BRは、その両端において前記第1境界部B11及び前記第3境界部B13に支持される。 The second step is performed in the next stage of the forming step. In the second step, the punch 31 is further moved in the approach direction by the die driving mechanism of the driving unit, so that the third boundary B13 of the punch 31 comes into contact with the blank 1 (for example, the state shown in FIG. 6). When the third boundary B13 of the punch 31 comes into contact with the blank 1 in this second step, the bridge portion BR, which is a part of the blank 1, is positioned so as to bridge between the first boundary B11 and the third boundary B13. In other words, the bridge portion BR is supported at both ends by the first boundary B11 and the third boundary B13.

前記成形工程の次の段階では、前記金型駆動機構によって前記パンチ31が前記接近方向にさらに移動し、前記ダイス32の前記第4境界部B14が前記ブランク材1の前記ブリッジ部BRに接触する(例えば図7に示される状態)。なお、この変形例では、前記第4境界部B14が前記ブランク材1に接触する前に前記第3境界部B13が前記ブランク材1に接触するが、前記第3境界部B13及び前記第4境界部B14が前記ブランク材1に同時に接触してもよい。 In the next stage of the forming process, the punch 31 is further moved in the approach direction by the die driving mechanism, and the fourth boundary portion B14 of the die 32 comes into contact with the bridge portion BR of the blank piece 1 (for example, the state shown in FIG. 7). Note that in this modified example, the third boundary portion B13 comes into contact with the blank piece 1 before the fourth boundary portion B14 comes into contact with the blank piece 1, but the third boundary portion B13 and the fourth boundary portion B14 may come into contact with the blank piece 1 simultaneously.

前記成形工程の終期の段階では、前記金型駆動機構によって前記パンチ31が前記接近方向にさらに移動し、前記パンチ31が前記ダイス32に嵌合する下死点(嵌合位置)に到達することにより、前記ブランク材1が前記ドアインナパネル100の形状に成形される(例えば図8に示される状態)。 At the final stage of the forming process, the punch 31 is further moved in the approach direction by the die drive mechanism, and the punch 31 reaches the bottom dead center (engagement position) where it engages with the die 32, and the blank 1 is formed into the shape of the door inner panel 100 (for example, the state shown in Figure 8).

1 ブランク材
1B ブランク材の外周部
16 インナパネルの段差部
31 パンチ(第1金型の一例)
32 ダイス(第2金型の一例)
100 自動車用ドアインナパネル
161 ドアインナパネルの第1壁部
162 ドアインナパネルの第2壁部
163 ドアインナパネルの第3壁部
164 ドアインナパネルの第4壁部
311 パンチの第1成形面
312 パンチの第2成形面
313 パンチの第3成形面
314 パンチの第4成形面
321 ダイスの第1成形面
322 ダイスの第2成形面
323 ダイスの第3成形面
324 ダイスの第4成形面
A ブランク材の破断限界
B11 パンチの第1境界部
B12 パンチの第2境界部
B13 パンチの第3境界部
B14 ダイスの第4境界部
L 合計距離
第1境界部から第3境界部までの距離
1 Blank 1B Outer periphery of blank 16 Step portion of inner panel 31 Punch (an example of a first die)
32 Die (an example of a second die)
100 Automobile door inner panel 161 First wall portion 162 of door inner panel Second wall portion 163 of door inner panel Third wall portion 164 of door inner panel Fourth wall portion 311 of door inner panel First forming surface 312 of punch Second forming surface 313 of punch Third forming surface 314 of punch Fourth forming surface 321 of die First forming surface 322 of die Second forming surface 323 of die Third forming surface 324 of die Fourth forming surface A of die Breaking limit B11 of blank material First boundary portion B12 of punch Second boundary portion B13 of punch Third boundary portion B14 of die Fourth boundary portion L of die Total distance L 0 Distance from first boundary portion to third boundary portion

Claims (1)

アルミニウム合金製の板状のブランク材を第1金型と第2金型でプレス加工することにより自動車用ドアインナパネルを製造するための製造方法であって、
前記ドアインナパネルは、前記ドアインナパネルの周縁部の少なくとも一部を構成する段差部を有し、前記段差部は、第1壁部、第2壁部、第3壁部及び第4壁部がこの順に階段状に連続するように構成され、
前記第1金型及び前記第2金型のそれぞれは、前記第1壁部、前記第2壁部、前記第3壁部及び前記第4壁部をそれぞれ成形するために階段状に連続する第1成形面、第2成形面、第3成形面及び第4成形面を有し、前記第1金型における前記第2成形面及び前記第3成形面は凹部を構成し、前記第2金型における前記第2成形面及び前記第3成形面は前記凹部に対応する形状を有する凸部を構成し、
前記第1金型おける前記第1成形面と前記第2成形面との第1境界部から前記第1金型おける前記第2成形面と前記第3成形面との第2境界部までの距離と前記第2境界部から前記第1金型における前記第3成形面と前記第4成形面との第3境界部までの距離とを足した合計距離を、前記第1境界部から前記第3境界部までの距離で割り算した値は、前記ブランク材の破断限界に基づいて予め設定された上限値以下であり、
前記製造方法は、
前記ブランク材が前記第1金型と前記第2金型との間に配置され、前記ブランク材の外周部が保持された状態で、前記第1境界部を前記ブランク材に接触させる第1工程と、
前記第1金型と前記第2金型が近づく接近方向に前記第1金型及び前記第2金型の少なくとも一方を移動させることにより、前記第2金型における前記第2成形面と前記第3成形面との第4境界部が前記ブランク材に接触すると同時に、又は前記第4境界部が前記ブランク材に接触する前に、前記第3境界部を前記ブランク材に接触させる第2工程と、を含む、自動車用ドアインナパネルの製造方法。
A manufacturing method for manufacturing an automobile door inner panel by press-forming an aluminum alloy plate-shaped blank material with a first die and a second die, comprising:
The door inner panel has a step portion constituting at least a part of a peripheral portion of the door inner panel, and the step portion is configured such that a first wall portion, a second wall portion, a third wall portion, and a fourth wall portion are continuously arranged in this order in a stepped manner,
the first mold and the second mold each have a first molding surface, a second molding surface, a third molding surface, and a fourth molding surface which are continuous in a stepped manner in order to mold the first wall portion, the second wall portion, the third wall portion, and the fourth wall portion, respectively, the second molding surface and the third molding surface of the first mold constitute a recess, and the second molding surface and the third molding surface of the second mold constitute a protrusion having a shape corresponding to the recess,
a value obtained by dividing a total distance obtained by adding a distance from a first boundary between the first molding surface and the second molding surface in the first mold to a second boundary between the second molding surface and the third molding surface in the first mold and a distance from the second boundary to a third boundary between the third molding surface and the fourth molding surface in the first mold, by a distance from the first boundary to the third boundary is equal to or less than an upper limit value preset based on a breaking limit of the blank material,
The manufacturing method includes:
a first step of contacting the first boundary portion with the blank while the blank is placed between the first mold and the second mold and an outer periphery of the blank is held;
a second step of moving at least one of the first mold and the second mold in an approaching direction in which the first mold and the second mold approach each other, thereby bringing the third boundary portion into contact with the blank material at the same time as a fourth boundary portion between the second molding surface and the third molding surface of the second mold comes into contact with the blank material, or before the fourth boundary portion comes into contact with the blank material.
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