KR101815404B1 - 프레스 성형품 및 프레스 성형품의 제조 방법 및 프레스 성형품의 제조 장치 - Google Patents

Abstract

프레스 성형 시에 발생할 수 있는 불량 회피를 위해 능선부 플랜지에 절결부를 형성하는 일 없이, 보강 부재와 다른 부재의 접합 강도나 자동차 차체의 강성 등의 성능을 향상시킬 수 있는, 내향 연속 플랜지를 갖는 프레스 성형품을 제공한다. 인장 강도가 340㎫ 이상인 강판으로 이루어지고, 소정의 방향으로 연장되어 형성되는 능선부와, 능선부가 이루는 능선의 양단부로부터 각각 연장되어 형성되는 제1 면부 및 제2 면부를 구비하는 금속판의 프레스 성형품에 있어서, 능선부의 단부에 내향으로 형성된 능선부 플랜지와, 제1 면부의 단부의 적어도 일부의 영역에 내향으로 형성된 제1 플랜지와, 제2 면부의 단부의 적어도 일부의 영역에 내향으로 형성된 제2 플랜지가 연속된 내향 연속 플랜지를 구비하고, 능선부 플랜지의 테두리부의 판 두께에 관해, 능선부 플랜지는, 주위 방향의 중앙 영역을 사이에 둔 양측의 영역에 중앙 영역의 판 두께 이상의 부분을 포함하는 판 두께 분포를 갖는다.

Description

프레스 성형품 및 프레스 성형품의 제조 방법 및 프레스 성형품의 제조 장치 {PRESS-MOLDED PRODUCT, METHOD FOR PRODUCING PRESS-MOLDED PRODUCT, AND DEVICE FOR PRODUCING PRESS-MOLDED PRODUCT}

본 발명은 예를 들어 자동차 차체용의 보강 부재에 적절하게 사용되는, 강성 및 강도가 우수한 프레스 성형품 및 프레스 성형품의 제조 방법, 및 그러한 프레스 성형품의 제조에 사용되는 제조 장치에 관한 것이다.

자동차 차체는, 다수의 성형 패널끼리를, 서로의 테두리부끼리를 겹쳐, 예를 들어 저항 스폿 용접에 의해 접합하여 상자체로서 구성된다. 이 상자체의 요소에는, 보강 부재나 강도 부재(이하, 「보강 부재」라고 총칭함)가, 예를 들어 저항 스폿 용접에 의해 접합된다. 이러한 자동차 차체용의 보강 부재로서, 범퍼 레인포스먼트, 로커(사이드 실), 벨트 라인, 크로스 멤버, 사이드 멤버 등이 있다.

이들 보강 부재는, 예를 들어 프레스 성형된, 천장판과 천장판에 연결되는 2개의 능선과 2개의 능선에 각각 연결되는 2개의 플랜지에 의해 구성되는 대략 햇형 또는 대략 홈형의 단면 형상을 갖는 부재로 된다. 이러한 보강 부재에 있어서의 능선의 연장 방향의 개구된 단부에는, 내향 혹은 외향으로 절곡함으로써 플랜지가 형성된다. 이 플랜지를 다른 부재와 겹친 후, 예를 들어 저항 스폿 용접에 의해 접합함으로써, 자동차 차체용의 보강 부재가 조립된다. 소재의 판 두께에 따라서는 스폿 용접이 아니라 아크 용접이 사용되는 경우도 있다.

여기서, 본 명세서에 있어서, 능선의 양단부로부터 각각 연결되는 2개의 면이 이루는 각도가 180° 미만인 영역을 내측 영역이라 하고, 보강 부재의 단부를 당해 내측 영역측으로 절곡한 플랜지를 내향 플랜지라 한다. 또한, 능선의 양단부로부터 각각 연결되는 2개의 면이 이루는 각도가 180°를 초과하는 영역을 외측 영역이라 하고, 보강 부재의 단부를 당해 외측 영역측으로 절곡한 플랜지를 외향 플랜지라 한다.

보강 부재의 단부에 내향 플랜지를 형성하는 경우, 능선의 연장 상에 위치하는 능선부 플랜지는 수축 플랜지 성형이 되므로, 능선부 플랜지에는 주름이 발생한다. 그로 인해, 이러한 내향 플랜지를 다른 부재와 겹쳐 스폿 용접하려고 하면, 발생한 주름에 의해 다른 부재와의 사이에 간극이 발생하고, 조립 시에 문제가 발생할 우려가 있다. 따라서, 단부에 내향 플랜지를 갖는 보강 부재를 사용하는 경우에는, 능선부 플랜지에 절결부를 형성하는 등에 의해 주름의 발생을 피하면서, 내향 플랜지를 접합 자리로 하여 다른 부재와의 용접을 행해야 한다.

그러나, 내향으로 형성된 능선부 플랜지에, 플랜지가 불연속이 되는 절결부를 형성하면, 불가피적으로, 비틀림 강성이나 하중 전달 특성과 같은 자동차 차체용의 보강 부재의 성능이 저하된다. 따라서, 내향 플랜지를 통해 보강 부재를 다른 부재와 접합하고, 보강 부재에 요구되는 성능을 확보하기 위해서는, 내향 플랜지에 절결부를 형성하는 일 없이 능선부 플랜지에 발생하는 주름을 억제하면서, 수축 플랜지부의 성형을 실현할 필요가 있다.

또한, 본 명세서에 있어서, 「플랜지에 절결부를 형성한다」고 하는 것은, 절결부가 플랜지의 폭 방향의 전체에 걸쳐 형성되고, 플랜지가 불연속이 되는 것을 말한다. 또한, 플랜지의 폭은, 플랜지의 높이와 동일한 의미에서 사용된다. 따라서, 플랜지의 폭이 부분적으로 작게 되고, 일부의 플랜지가 남겨지는 경우에는, 플랜지에 절결부를 형성하고 있지 않은 것으로 한다.

지금까지도, 이러한 수축 플랜지 성형 시에 있어서의 주름의 발생을 억제하는 기술이 제안되고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는, 선루프용의 개구를 갖는 루프 패널에, 수축 플랜지부에 있어서의 기부와 선단부의 길이의 차를 흡수하는 요철 형상을 형성하는 기술이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 각통 드로잉 성형에 있어서의 수축 플랜지부에 특정한 드로잉 비드를 설치함으로써 주름의 발생을 방지하는 기술이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 3에는, 캠 구조를 사용하여 수축 플랜지부에 압박압을 부하하면서 성형함으로써 주름의 발생을 억제하는 기술이 개시되어 있다.

또한, 특허문헌 4에는, 굽힘부가 되어야 할 부위에 대해서는 굽힘 하중 방향에 대해 교차하는 방향으로 연장되는 플랜지 상당부를 형성한 후, 당해 플랜지 상당부를 플랜지로 변환하면서 형상을 내도록 신장 가공하는 판체의 성형 방법이 개시되어 있다. 이러한 판체의 성형 방법은, 플랜지에 있어서의 주름에 의한 찢김을 억제하는 것이다.

또한, 특허문헌 5에는, 금속 면재를 절곡함과 함께, 양측부의 상승부를 외측으로 쓰러뜨린 후, 쓰러뜨려진 양측부를 수용 금형의 측면의 압박면의 가공 롤러로 강압하면서 순차적으로 일어서게 하는 금속 면재의 가공 방법이 개시되어 있다. 이러한 가공 방법은, 상승부의 주름이나 변형을 저감시키는 것이다.

일본 특허 제2554768호 명세서 일본 특허 제2560416호 명세서 일본 특허 출원 공개 평4-118118호 공보 일본 특허 출원 공개 소59-144530호 공보 일본 특허 출원 공개 평1-104420호 공보

특허문헌 1, 2에 개시된 기술은, 주름 및 잉여 두께의 요인이 되는 잉여 선 길이를, 미리 형성한 잉여 부분에 의해 흡수하는 것이다. 따라서, 이 잉여 부분에서 스폿 용접하는 것이 곤란해지는 것은 물론, 이 잉여 부분이 다른 부위의 스폿 용접의 방해가 되는 경우가 있다. 이러한 경우에는 특허문헌 1, 2에 개시된 기술을 실시하는 것은 곤란하다.

또한, 특허문헌 3에 개시된 기술은, 플랜지부의 수축율, 및 캠 구조가 받는 반력이 작아지는, 예를 들어 곡률 반경이 2100㎜와 같은 큰 곡률 반경을 갖는 부위의 플랜지부의 주름의 발생을 억제할 수 있다. 그러나, 플랜지부의 수축율, 및 캠 구조가 받는 반력이 커지는, 예를 들어 곡률 반경이 5㎜와 같은 작은 곡률 반경을 갖는 부위의 플랜지부의 주름의 발생을 억제하는 것은 곤란하다. 특히, 인장 강도가 큰 고장력 강판을 사용한 경우에는, 과대한 주름이 발생하므로 플랜지부로부터의 반력이 커진다. 그로 인해, 특허문헌 3에 개시된 캠 구조에서는, 주름의 발생을 억제할 수 없다.

또한, 특허문헌 4에 개시된 기술은, 신장 가공에 의해 주름의 발생을 억제하는 것이다. 따라서, 형성되는 플랜지의 판 두께가 얇게 되어 버리고, 보강 부재의 강성이나 플랜지부의 강도가 저하될 우려가 있다.

또한, 특허문헌 5에 개시된 기술은, 복수의 가공 롤러를 순차적으로 강압시켜 상승부를 형성하는 것이며, 금속 면재의 절곡하는 부분의 곡률 반경이 비교적 큰 가공품을 대상으로 하는 것이다. 따라서, 예를 들어 곡률 반경이 5㎜와 같은 작은 곡률 반경을 갖는 부위의 플랜지부의 주름의 발생을 억제하는 것은 곤란하다.

이와 같이, 대략 햇형 또는 대략 홈형 등의 단면 형상을 갖는 부재에 있어서의, 능선부의 연장 방향의 개구된 단부에, 절결부를 형성하지 않고 내향 플랜지를 형성하는 것은, 프레스 성형성의 관점에서 용이하지는 않다. 특히, 상기 인용 문헌 1∼5는 모두, 인장 강도가 340㎫ 이상인 고장력의 강판에의 플랜지의 형성에 착안한 것은 아니다. 그로 인해, 능선부 플랜지에 절결부를 갖지 않는 연속하는 내향 플랜지를 구비한, 고장력 강판으로 이루어지는 프레스 성형체는, 지금까지 자동차 차체용의 보강 부재로서 사용된 적이 없었다.

외향 플랜지를 구비하는 프레스 성형품은, 외향 플랜지를 갖는 분만큼 햇형 단면 혹은 홈 형상 단면을 설계 단면 끝까지 확대할 수 없다. 바꾸어 말하면, 외향 플랜지 대신 내향 플랜지를 통해 다른 부재와의 접합이 가능하면, 외향 플랜지를 갖지 않는 분만큼 프레스 성형품의 단면을 설계 단면 끝까지 확대할 수 있다. 그로 인해, 자동차 차체용의 보강 부재와 다른 부재의 접합 강도나, 자동차 차체의 굽힘 강성 혹은 비틀림 강성을 향상시키는 것이 가능해진다. 따라서, 고장력 강판으로 이루어지고, 내향 연속 플랜지를 구비한 프레스 성형품의 실현화가 요망된다.

본 발명의 목적은, 프레스 성형 시에 발생할 수 있는 불량 회피를 위해 능선부 플랜지에 절결부를 형성하는 일 없이, 보강 부재와 다른 부재의 접합 강도나 자동차 차체의 강성 등의 성능을 향상시킬 수 있는, 절결부를 갖지 않는 내향 연속 플랜지를 갖는 프레스 성형품을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은, 그러한 프레스 성형품의 제조 방법 및 프레스 성형품의 제조 장치를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 관점에 의하면, 인장 강도가 340㎫ 이상인 강판으로 이루어지고, 소정의 방향으로 연장되어 형성되는 능선부와, 상기 능선부가 이루는 능선의 양단부로부터 각각 연장되어 형성되는 제1 면부 및 제2 면부를 구비하는 금속판의 프레스 성형품에 있어서,

상기 소정의 방향 중 적어도 한쪽의 단부에, 상기 능선부의 단부에 내향으로 형성된 능선부 플랜지와, 상기 제1 면부의 단부의 적어도 일부의 영역에 내향으로 형성된 제1 플랜지와, 상기 제2 면부의 단부의 적어도 일부의 영역에 내향으로 형성된 제2 플랜지가 연속된 내향 연속 플랜지를 구비하고,

상기 능선부 플랜지의 테두리부의 판 두께에 관해, 상기 능선부 플랜지는, 주위 방향의 중앙 영역을 사이에 둔 양측의 영역에 상기 중앙 영역의 판 두께 이상의 부분을 포함하는 판 두께 분포를 갖는 프레스 성형품이 제공된다.

또한, 상기 능선부 플랜지는, 상기 중앙 영역 및 상기 양측의 영역의 3개소에 상기 판 두께가 극대로 되는 개소를 갖고, 상기 양측의 영역에 있어서의 상기 판 두께가 극대로 되는 개소의 판 두께가, 상기 중앙 영역에 있어서의 상기 판 두께가 극대로 되는 개소의 판 두께보다도 커도 된다.

또한, 상기 능선부 플랜지의 적어도 일부의 플랜지 폭이, 상기 제1 플랜지 및 상기 제2 플랜지의 플랜지 폭보다도 작아도 된다.

또한, 상기 능선부 플랜지의 플랜지 폭(Lf) 및 상기 능선부의 곡률 반경(rf)이 이하의 식 (1)을 충족해도 된다.

또한, 상기 소정의 방향을 따라 본 상기 프레스 성형품의 단면 형상은, 대략 햇형 또는 대략 홈형의 개방 단면 형상, 혹은 폐쇄 단면 형상이어도 된다.

또한, 상기 프레스 성형품은 자동차 차체용의 보강 부재여도 된다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 인장 강도가 340㎫ 이상인 강판으로 이루어지고, 소정의 방향으로 연장되는 능선부와, 상기 능선부가 이루는 능선의 양단부로부터 각각 연장되어 형성되는 제1 면부 및 제2 면부를 구비하는 피가공재에 있어서의 상기 소정의 방향 중 적어도 한쪽의 단부에 플랜지를 형성하는 공정을 포함하는 프레스 성형품의 제조 방법에 있어서,

상기 피가공재에 있어서의 상기 단부를 제외한 영역을, 상기 피가공재의 내측 영역으로부터 지지하는 설치 공정과,

돌기부를 갖는 굽힘 공구를 사용하여, 상기 피가공재의 상기 단부에 있어서의 상기 능선부의 소정 개소에 대해, 상기 피가공재의 외측 영역으로부터 상기 돌기부를 접촉시킨 후, 상기 굽힘 공구를 상기 소정 개소의 판 두께 방향을 따라 상기 내측 영역의 방향으로 상대적으로 이동시킴으로써 상기 플랜지를 형성하는 굽힘 성형 공정

을 구비하는, 프레스 성형품의 제조 방법이 제공된다.

또한, 상기 굽힘 성형 공정에 있어서, 상기 굽힘 공구의 이동에 수반하여, 상기 굽힘 공구의 상기 돌기부가, 상기 단부에 있어서의 상기 능선부의 상기 소정 개소를 압박함으로써, 당해 소정 개소를 그 판 두께 방향으로 절곡하고, 이어서, 상기 굽힘 공구의 상기 돌기부 이외의 부분이, 상기 단부에 있어서의 상기 소정 개소를 제외한 다른 부분을 순차적으로 압박함으로써, 당해 다른 부분을 그 판 두께 방향으로 절곡하여, 상기 플랜지를 형성해도 된다.

또한, 상기 소정 개소는, 상기 능선부의 주위 방향의 중앙부를 중심으로 그 양측을 포함하는, 대략 판 두께의 폭을 갖는 영역이며, 상기 돌기부가, 상기 소정 개소를, 상기 중앙부의 판 두께 방향으로 압박해도 된다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 또 다른 관점에 의하면, 소정의 방향으로 연장되어 형성되는 능선부와, 상기 능선부가 이루는 능선의 양단부로부터 각각 연장되어 형성되는 제1 면부 및 제2 면부를 구비하는 피가공재를, 상기 피가공재의 내측 영역으로부터 지지하는 피가공재 지지 공구와,

상기 피가공재의 상기 소정의 방향에 있어서의 단부에 대해 접촉시키면서 상기 피가공재의 상기 내측 영역의 방향으로 상대적으로 이동시키고, 상기 단부를 상기 내측 영역의 방향으로 절곡하는 굽힘 공구를 구비하고,

상기 굽힘 공구가, 상기 능선부의 상기 단부에 있어서의 소정 개소에 접촉하고, 상기 이동에 수반하여 상기 소정 개소를 당해 소정 개소의 판 두께 방향으로 압박하는 돌기부를 갖는 프레스 성형품의 제조 장치가 제공된다.

또한, 상기 굽힘 공구를 상기 소정의 방향을 따라 보았을 때에, 상기 돌기부는 선단부를 향해 폭이 작아짐과 함께, 상기 선단부가 곡선을 이뤄도 된다.

또한, 상기 돌기부의 높이(h) 및 상기 능선부의 곡률 반경(rf)이 하기 식 (2)를 충족해도 된다.

본 발명에 의해, 고장력 강판으로 이루어지는 프레스 성형품에 있어서, 프레스 성형 시에 발생할 수 있는 불량 회피를 위해 능선부 플랜지에 절결부를 형성하는 일 없이, 내향 연속 플랜지에 있어서의 주름의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 이러한 프레스 성형품을 자동차 차체용의 보강 부재에 적용하면, 보강 부재와 다른 부재의 접합 강도나 자동차 차체의 강성 등의 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 햇형 단면 형상의 프레스 성형품을 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 2의 (a)는 내향 연속 플랜지의 형상을 모식적으로 도시하는 설명도이며, 도 2의 (b)는 능선부 플랜지를 정면에서 본 설명도이다.
도 3은 동 실시 형태에 관한 프레스 성형품의 단면 형상의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 4는 능선부 플랜지의 판 두께 분포의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 5는 굽힘 성형을 행하기 위한 프레스 성형품의 제조 장치의 전체 구성예를 모식적으로 나타내는 개략도이다.
도 6은 드로잉 성형 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 7은 굽힘 성형 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 8의 (a)는 피가공재를 피가공재 지지 공구에 설치한 상태를 도시하는 도면이며, 도 8의 (b)는 굽힘 성형의 개시 시의 상태를 도시하는 설명도이며, 도 8의 (c)는 굽힘 성형의 도중의 상태를 도시하는 설명도이며, 도 8의 (d)는 굽힘 성형의 완료 시의 상태를 도시하는 설명도이다.
도 9는 굽힘 공구의 표면에 형성한 돌기부가 능선부의 단부에 접촉하고 있는 상태를 도시하는 설명도이다.
도 10의 (a)는 굽힘 성형 전의 피가공재의 단부를 도시하는 사시도이며, 도 9의 (b)는 능선부가 절곡되는 도중의 피가공재의 단부를 도시하는 사시도이며, 도 10의 (c)는 굽힘 성형 완료 시의 피가공재의 단부를 도시하는 사시도이다.
도 11의 (a)는 돌기부를 구비한 굽힘 공구의 형상을 모식적으로 도시하는 도면이며, 도 11의 (b)는 능선부 플랜지 근방의 플랜지의 변형 상태를 도시하는 설명도이다.
도 12는 돌기부를 구비하고 있지 않은 직선상의 굽힘 공구의 형상을 모식적으로 도시하는 도면이며, 도 12의 (b)는 능선부 플랜지 근방의 플랜지의 변형 상태를 도시하는 설명도이다.
도 13은 굽힘 성형에 수반하는 능선부 플랜지의 판 두께 증가율을 나타내는 그래프이다.
도 14의 (a) 및 도 14의 (b)는 내향 연속 플랜지가 형성된 프레스 성형품의 형상을 도시하는 외관도이다.
도 15는 능선부 플랜지의 판 두께 분포를 나타내는 그래프이다.

이하, 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.

<1. 제1 실시 형태>

우선, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 프레스 성형품에 대해 설명한다.

(1-1. 전체 구성)

도 1은 본 실시 형태에 관한 프레스 성형품(100)을 모식적으로 도시하는 사시도이다. 도 2의 (a)는 프레스 성형품(100)에 있어서의 내향 연속 플랜지(118)의 형상을 모식적으로 도시하는 설명도이다. 도 2의 (b)는 도 1에 있어서의 A 화살표도[능선부 플랜지(115a)의 정면도]이며, 도 2의 (a) 중의 파선으로 둘러싸인 영역의 확대도이다.

본 실시 형태에 관한 프레스 성형품(100)은, 인장 강도가 340㎫ 이상인 고장력 강판으로 이루어지고, 소정의 방향으로 연장되어 형성되는 능선부(112a, 112b)와, 능선부(112a, 112b)가 이루는 능선의 양단부로부터 각각 연장되어 형성되는 제1 면부(113a, 113b) 및 제2 면부(114)를 구비하는 금속판의 프레스 성형품이다.

이러한 프레스 성형품(100)은, 소정의 방향 중 적어도 한쪽의 단부에, 능선부(112a, 112b)의 단부에 내향으로 형성된 능선부 플랜지(115a, 115b)와, 제1 면부(113a, 113b)의 단부의 적어도 일부의 영역에 내향으로 형성된 제1 플랜지(116a, 116b)와, 제2 면부(114)의 단부의 적어도 일부의 영역에 내향으로 형성된 제2 플랜지(117)가 연속된 내향 연속 플랜지(118)를 구비하고 있다.

그리고, 프레스 성형품(100)에 있어서의 능선부 플랜지(115a, 115b)의 테두리부의 판 두께에 관해, 능선부 플랜지(115a, 115b)는, 주위 방향의 중앙 영역을 사이에 둔 양측의 영역에 중앙 영역의 판 두께 이상의 부분을 포함하는 판 두께 분포를 갖고 있다. 예를 들어, 능선부 플랜지(115a)의 테두리부에 있어서의 주위 방향의 중앙 영역이라 함은, 도 2의 (b)에 도시하는 바와 같이, 능선부 플랜지(115a)의 테두리부에 있어서의, 주위 방향의 양단부의 판 두께가 증가하기 시작하는 위치 R1, R2의 중간점인 중앙부 Rc를 포함하는 영역 X로서 정의된다. 이러한 중앙 영역 X는, 능선부 플랜지(115a)의 테두리부의 위치 R1로부터 위치 R2까지의 영역을 주위 방향으로 3등분한 경우의 중앙의 영역 X로 할 수 있다.

본 실시 형태에 관한 프레스 성형품은, 강판을 프레스 성형함으로써 얻어진 성형품이다. 이러한 프레스 성형품은, 예를 들어 범퍼 레인포스먼트, 로커(사이드 실), 벨트 라인, 크로스 멤버 등의 자동차 차체용의 보강 부재에 적합하다. 이러한 용도로 사용되는 프레스 성형품은, 인장 강도가 340㎫ 이상, 바람직하게는 590㎫ 이상인 고장력 강판을 사용하여 프레스 성형한 것이어도 된다. 인장 강도는, JIS Z 2241에 준거한 인장 시험에 의해 측정되는 값이다. 또한, 강판으로 이루어지는 블랭크의 판 두께는, 예를 들어 0.8∼2.0㎜의 범위 내로 해도 된다.

본 실시 형태에서는, 프레스 성형품(100) 혹은 블랭크의 길이 방향이, 프레스 성형품(100)에 있어서의 능선부(112a, 112b)의 연장 방향에 상당하지만, 능선부(112a, 112b)의 연장 방향은, 프레스 성형품(100)의 길이 방향에 한정되지 않는다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 능선부(112a, 112b)가 연장되는 소정의 방향은, 직선으로서 인식되는 방향에 한정되지 않는다. 대부분의 자동차 차체용의 보강 부재에 보여지는 정도의, 직선 이외의 만곡 형상(곡선)으로서 인식되는 방향도 소정의 방향에 포함된다. 소정의 방향이 곡선으로서 인식되는 경우, 당해 소정의 방향은, 예를 들어 보강 부재의 좌우 방향으로 만곡되는 방향이나 상하 방향으로 만곡되는 방향, 혹은 이들 방향을 조합한 방향도 포함한다. 또한, 소정의 방향의 전체 길이는, 예를 들어 범퍼나 사이드 멤버와 같은 1000㎜ 정도의 길이로부터, 입방체 형상의 벌크 헤드와 같은 100㎜ 정도의 길이까지, 모든 길이를 포함한다.

도 3은 프레스 성형품(100)의 길이 방향에 직교하는 단면에 있어서의 프레스 성형품(100)의 단면 형상의 일례를 나타내는 설명도이다. 본 실시 형태에 관한 프레스 성형품(100)의 단면 형상은, 도 3의 (A)에 도시하는 햇형의 단면 형상이나, 도 3의 (B)에 도시하는 홈형의 단면 형상으로 할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 프레스 성형품(100)의 단면 형상에는, 도 3의 (C)나 도 3의 (D)에 도시하는 바와 같이, 햇형이나 홈형의 단면 형상에 있어서의 벽면(100a)에 다양한 볼록 형상(100b)이나 오목 형상(도시 생략)이 부여된 단면 형상도 포함된다.

또한, 프레스 성형품(100)의 단면 형상에는, 도 3의 (A)∼(D)에 도시되는 바와 같은 개방 단면 형상 이외에, 예를 들어 대략 직사각형 등의 폐쇄 단면 형상도 포함된다. 또한, 프레스 성형품(100)은, 이들 단면 형상에 한정되지는 않고, 예를 들어 V자형 단면 형상과 같은, 능선부와, 당해 능선부가 이루는 능선의 양단부로부터 각각 연장되는 제1 면부 및 제2 면부를 구비하는 단면 형상의 프레스 성형품이어도 된다. 도 1에 도시한 프레스 성형품(100)은, 햇형의 단면 형상을 갖는 프레스 성형품(100)이다. 이하, 햇형의 단면 형상을 갖는 프레스 성형품(100)을 예로 들어 설명한다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 프레스 성형품(100)은, 능선부(112a, 112b)와, 제1 면부(113a, 113b)와, 제2 면부(114)를 구비한다. 능선부(112a, 112b)는, 모두, 프레스 성형품(100)의 길이 방향으로 연장되어 형성된다. 한쪽의 제1 면부(113a)는, 능선부(112a)에 연결되고, 프레스 성형품(100)의 길이 방향과 교차하는 제1 방향으로 연장되어 형성된다. 다른 쪽의 제1 면부(113b)는, 능선부(112b)에 연결되고, 프레스 성형품(100)의 길이 방향과 교차하는 제1 방향으로 연장되어 형성된다. 한쪽의 제1 면부(113a)가 연장되어 형성되는 제1 방향과, 다른 쪽의 제1 면부(113b)가 연장되어 형성되는 제1 방향은, 달라도 된다.

제2 면부(114)는, 능선부(112a, 112b)에 연결되고, 프레스 성형품(100)의 길이 방향과 교차함과 함께 제1 방향과는 다른 제2 방향으로 연장되어 형성된다. 제2 면부(114)는, 능선부(112a, 112b)의 사이에 형성되어 있다. 이와 같이, 프레스 성형품(100)은, 각각 프레스 성형품(100)의 길이 방향으로 연장되어 형성되는 능선부(112a, 112b)와, 이들 능선부(112a, 112b)에 연속하는 제1 면부(113a, 113b) 및 제2 면부(114)를 구비하고, 대략 햇형의 개방 단면 형상을 갖는다.

(1-2. 내향 연속 플랜지)

프레스 성형품(100)은, 길이 방향 중 적어도 한쪽의 최단부(100A)에, 능선부 플랜지(115a, 115b)와, 제1 플랜지(116a, 116b)와, 제2 플랜지(117)를 갖는다. 능선부 플랜지(115a, 115b)는, 능선부(112a, 112b)에 있어서의 길이 방향의 최단부(100A)에 형성된다. 제1 플랜지(116a, 116b)는, 제1 면부(113a, 113b)에 있어서의 길이 방향의 최단부(100A)의 적어도 일부의 영역에 형성된다. 또한, 제2 플랜지(117)는, 제2 면부(114)에 있어서의 길이 방향의 최단부(100A)의 적어도 일부의 영역에 형성된다. 본 실시 형태에서는, 제1 플랜지(116a, 116b) 및 제2 플랜지(117)는, 각각 제1 면부(113a, 113b) 및 제2 면부(114)에 있어서의 최단부(100A)의 전체 영역에 형성되어 있다.

능선부 플랜지(115a, 115b)와, 제1 플랜지(116a, 116b)와, 제2 플랜지(117)는, 모두 내향 플랜지로서 연속하여 형성되어 있다. 이들 능선부 플랜지(115a, 115b), 제1 플랜지(116a, 116b) 및 제2 플랜지(117)는, 내향 연속 플랜지(118)를 구성한다. 프레스 성형품(100)의 단부에 설치하는 플랜지를 내향 연속 플랜지(118)로 함으로써, 예를 들어 자동차 차체용의 보강 부재의 단면을 설계 단면 끝까지 확대하는 것이 가능해진다. 따라서, 보강 부재와 다른 부재의 접합 강도나 자동차 차체의 강성을 더욱 향상시킬 수 있다.

본 실시 형태에 관한 프레스 성형품(100)은, 길이 방향의 최단부(100A)에 있어서, 제1 면부(113a, 113b), 능선부(112a, 112b), 제2 면부(114)의 전체 길이에 걸쳐 연속하는 내향 연속 플랜지(118)를 갖는다. 단, 제1 플랜지(116a, 116b)와, 제2 플랜지(117)는, 능선부 플랜지(115a, 115b)에 연속하여 형성되어 있으면 되고, 내향 연속 플랜지(118)가 전체 길이에 걸쳐 연속하고 있지 않아도 된다. 예를 들어, 제1 플랜지(116a, 116b) 또는 제2 플랜지(117)는, 제1 면부(113a, 113b) 또는 제2 면부(114)의 최단부(100A)의 일부의 영역에 형성되어 있어도 된다. 제2 플랜지(117)가 제2 면부(114)의 전체 영역에 형성되지 않는 경우에는, 2개로 분할된 내향 연속 플랜지(118)가 형성된다.

이러한 프레스 성형품(100)을 자동차 차체용의 보강 부재로서 사용하는 경우에는, 내향 연속 플랜지(118)를 통해 프레스 성형품(100)과 다른 부재가 겹쳐진다. 그리고, 내향 연속 플랜지(118)를 용접 자리로 하여, 예를 들어 스폿 용접 등의 용접에 의해, 프레스 성형품(100)과 다른 부재가 접합된다.

또한, 프레스 성형품(100)에 스폿 용접을 행하는 경우에는, 예를 들어 이하와 같이 용접을 행해도 된다. 우선, 프레스 성형품(100)을 다른 부재의 측면 등에 맞댄 후, C형 스폿 건 등을 사용하여 내향 연속 플랜지(118)를 용접한다. 그 후, 프레스 성형품(100)의 제1 면부(113a, 113b)에 있어서의, 능선부(112a, 112b)의 연장 방향에 대해 교차하는 방향의 단부에 설치된 플랜지에 클로징 플레이트를 맞춰 용접한다. 이에 의해, 햇형의 프레스 성형품(100)의 개구 부분이 폐쇄되어, 프레스 성형품(100)이 조립된다. 다른 부재에 있어서의 클로징 플레이트의 용접도 마찬가지이다. 스폿 건으로 프레스 성형품(100)을 고정할 수 없는 경우에는, 일 방향으로부터의 원웨이 용접이나 TIG 용접, 레이저 용접, 접착 등의 다른 접합 수단을 사용해도 된다.

(1-3. 능선부 플랜지)

본 실시 형태에 관한 프레스 성형품(100)에 있어서, 능선부 플랜지(115a, 115b)의 폭 Lf 및 곡률 반경 rf는 하기 식 (1)을 충족하는 것이 바람직하다.

능선부 플랜지(115a, 115b)의 폭 Lf가 곡률 반경 rf 이하이면, 주름의 발생을 억제한 내향 연속 플랜지(118)의 성형성을 양호한 것으로 할 수 있다. 또한, 능선부 플랜지(115a, 115b)의 폭 Lf가 곡률 반경 rf의 0.2배 이상이면, 능선부 플랜지(115a, 115b)의 강성을 확보함과 함께, 자동차 차체용의 보강 부재에 적합한 프레스 성형품(100)의 강도를 확보할 수 있다.

능선부 플랜지(115a, 115b)의 폭 Lf 및 곡률 반경 rf가 상기 식 (1)을 충족하는 것이라면, 능선부 플랜지(115a, 115b)의 플랜지 폭은, 능선부(112a, 112b)의 내면에 달하지 않는 정도로 작게 되어도 된다. 즉, 능선부 플랜지(115a, 115b)의 폭 Lf가, 제1 플랜지(116a, 116b)나 제2 플랜지(117)의 폭 Lfs1, Lfs2보다 작아도 된다. 특히, 고장력의 강판이나 판 두께가 큰 강판으로 이루어지는 피가공재를 대상으로 하는 경우에는, 능선부 플랜지(115a, 115b)의 플랜지 폭 Lf를 작게 하는 것이 바람직하다.

본 실시 형태에 관한 프레스 성형품(100)은, 능선부 플랜지(115a, 115b)에 오목부(119)를 갖는다. 이에 의해, 능선부 플랜지(115a, 115b)의 폭 Lf는, 능선부(112a, 112b)가 이루는 능선의 정점에 상당하는 영역에 있어서, 제1 플랜지(116a, 116b), 제2 플랜지(117) 각각의 폭 Lfs1, Lfs2보다도 작게 되어 있다. 또한, 플랜지의 폭이라 함은, 플랜지가 능선부나 제1 면부, 제2 면부로부터 상승되는 기부에 형성되는 만곡 부분을 제외한, 평탄 형상으로 형성되는 부분을 말하는 것으로 한다.

예를 들어, 능선부 플랜지(115a)에 있어서, 능선부 플랜지(115a)의 폭 Lf라 함은, 도 2의 (b)에 도시하는 바와 같이, 길이 방향 최단부(100A)에 있어서 능선부(112a)에 연속하여 만곡 형상으로 형성되는 만곡부(115ab)를 제외하고, 평탄 형상으로 형성된 평탄부(115aa)의 폭 Lf를 말한다. 능선부 플랜지(115a, 115b)의 폭 Lf가 제1 플랜지(116a, 116b), 제2 플랜지(117) 각각의 폭보다도 작음으로써, 능선부 플랜지(115a, 115b)의 플랜지 선단의 잉여 신장이 적게 되고, 주름의 발생이 저감된다.

(1-4. 판 두께 분포)

여기서, 본 실시 형태에 관한 프레스 성형품(100)의 능선부 플랜지(115a, 115b)의 판 두께 분포에 대해 설명한다. 도 4는 능선부 플랜지(115a)의 폭 방향의 단부에 관한 판 두께 분포의 일례를 나타내는 그래프이다. 종축은, 판 두께 증가율(％)을 나타낸다. 이 판 두께 증가율은, 프레스 성형 전의 블랭크의 판 두께를 기준으로 한, 플랜지의 폭 방향의 단부의 판 두께의 증가율을 나타내고 있다.

또한, 횡축은, 능선부 플랜지(115a)의 테두리부의 거리(㎜)를 나타낸다. 「플랜지의 테두리부의 거리」라 함은, 능선을 따라 능선부 플랜지(115a)의 테두리부의 판 두께가 증가하기 시작하는 위치를 기점 0으로 한, 판 두께의 증가가 종료되는 위치까지의 주위 방향의 위치를 말한다. 구체적으로는, 도 2의 (b)에 도시하는 바와 같이, 능선부 플랜지(115a)의 폭 방향의 단부에 있어서의 판 두께 증가 개시 위치 R1로부터 판 두께 증가 종료 위치 R2까지의 주위 방향 위치를 나타낸다. 도 2의 (b)의 예에서는, 판 두께 증가 개시 위치 R1이 제1 면부(113a)측에 위치하고, 판 두께 증가 종료 위치 R2가 제2 면부(114)측에 위치하지만, 판 두께 증가 개시 위치 R1과 판 두께 증가 종료 위치 R2가 반대여도 된다. 판 두께 증가 개시 위치 R1과 판 두께 증가 종료 위치 R2의 중간점이, 능선부 플랜지(115a)의 폭 방향의 테두리부에 있어서의 주위 방향의 중앙부 Rc이다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 프레스 성형품(100)의 능선부 플랜지(115a)는, 주위 방향의 중앙부 Rc를 포함하는 중앙 영역을 사이에 둔 양측에, 테두리부의 판 두께가 중앙부 Rc에 있어서의 테두리부의 판 두께보다도 큰 개소 C1, C2를 갖고 있다. 구체적으로, 도 4에 나타내는 판 두께 분포는, 주위 방향의 중앙부 Rc에 있어서 판 두께가 극대로 되는 개소 A와, 개소 A의 양측에 있어서 각각 판 두께가 극소로 되는 개소 B1, B2와, 개소 B1, B2 각각의 더욱 외측에 있어서 판 두께가 극대로 되는 개소 C1, C2를 갖는다. 즉, 능선부 플랜지(115a)의 주위 방향의 3개소에 있어서, 판 두께가 극대로 되어 있다. 중앙 영역을 사이에 둔 양측의 개소 C1, C2의 판 두께는, 주위 방향의 중앙부 Rc(A)의 판 두께보다도 크게 되어 있다.

능선부 플랜지(115a, 115b)가 이러한 판 두께 분포를 가짐으로써, 능선부 플랜지(115a, 115b)에서 발생하는 주름이 분산된다. 이에 의해, 능선부 플랜지(115a, 115b)의 주위 방향의 중앙 영역에 좌굴 주름이 집중하여 발생하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 내향 연속 플랜지(118)를 통해 프레스 성형품(100)과 다른 부재를 스폿 용접 등에 의해 접합하는 경우에, 능선부 플랜지(115a, 115b)와 다른 부재 사이에 간극이 발생하기 어려워진다. 그 결과, 접합 강도를 향상시킬 수 있다.

또한, 주위 방향의 중앙 영역에 있어서 판 두께가 극대로 되는 개소 A의 극대값과, 당해 중앙 영역을 사이에 둔 양측에 있어서 판 두께가 극대로 되는 개소 C1, C2의 극대값의 비는, 대략 1.0∼1.5의 범위인 것이 바람직하다. 이러한 비는, 능선부(112a, 112b)의 곡률 반경 rf나, 프레스 성형품(100)의 블랭크 소재인 금속판(예를 들어, 인장 강도가 340㎫ 이상인 고장력 강판)의 강도, 나아가서는 가공 경화 계수에 의해 변화할 수 있다.

상기 비가 1.0∼1.5의 범위에 있음으로써, 능선부 플랜지(115a, 115b)에 발생하는 주름의 정도가 작아진다. 따라서, 능선부 플랜지(115a, 115b)를 통해 프레스 성형품(100)을 다른 부재와 겹쳐 스폿 용접을 행할 때에, 간극이 더욱 발생하기 어려워져, 접합 강도의 저하를 억제할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 관한 프레스 성형품(100)은, 외향 플랜지가 아니라 내향 연속 플랜지(118)를 통해, 다른 부재와의 접합이 가능하게 되어 있다. 따라서, 외향 플랜지를 갖지 않는 만큼, 햇 형상 단면 혹은 홈 형상 단면을 설계 단면 끝까지 확대할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 관한 프레스 성형품(100)은, 능선부 플랜지(115a, 115b)에 절결부를 갖지 않고, 또한 내향 연속 플랜지(118)에 있어서의 주름의 발생이 억제되어 있다. 따라서, 프레스 성형품(100)을 예를 들어 자동차 차체용의 보강 부재로서 사용하는 경우에 있어서, 프레스 성형품(100)과 다른 부재의 접합 강도가 높여짐과 함께, 보강 부재의 강성이나 하중 전달 효율 등의 성능을 향상시킬 수 있다.

<2. 제2 실시 형태>

다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 프레스 성형품(100)의 제조 방법의 예에 대해, 프레스 성형품(100)의 제조 장치의 구성예와 아울러 설명한다. 본 실시 형태에 관한 프레스 성형품(100)의 제조 방법 및 제조 장치는, 예를 들어 제1 실시 형태에 관한 프레스 성형품(100)을 제조하기 위한 것이다. 이하, 본 실시 형태에 관한 프레스 성형품(100)의 제조 장치(이하, 「프레스 성형 장치」라고도 함)에 대해 설명한 후, 당해 프레스 성형 장치를 사용한 프레스 성형품(100)의 제조 방법에 대해 설명한다.

(2-1. 프레스 성형 장치)

도 5는 본 실시 형태에 관한 프레스 성형 장치(20)의 전체 구성예를 모식적으로 나타내는 개략도이다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 프레스 성형 장치(20)는, 피가공재 지지 공구(24)와, 제1∼제3 굽힘 공구(21a, 21b, 22)를 구비한다. 피가공재 지지 공구(24)는, U자 단면 형상을 갖는 피가공재(140)를 고정 지지하기 위해 사용된다. 피가공재 지지 공구(24)의 외표면은, 지지하는 피가공재(140)의 내면 형상에 대응하는 형상을 갖는다. 피가공재 지지 공구(24)는, 피가공재(140)에 있어서의 플랜지를 형성하는 단부를 밀려 나오게 한 상태에서, 피가공재(140)를 내측 영역으로부터 지지한다.

제1∼제3 굽힘 공구(21a, 21b, 22)는, 피가공재(140)의 단부에 내향 플랜지를 형성하기 위해, 당해 단부를, 피가공재(140)의 외측 영역으로부터 내측 영역으로 압박하여 내향으로 절곡하기 위해 사용된다. 제1∼제3 굽힘 공구(21a, 21b, 22)는, 예를 들어 굽힘 날에 의해 구성된다.

제1∼제3 굽힘 공구(21a, 21b, 22)는, 각각 피가공재 지지 공구(24)에 접촉하지 않도록, 피가공재 지지 공구(24)에 대해 상대적으로 진퇴 이동한다. 이러한 진퇴 이동은, 예를 들어 도시하지 않은 캠 구조에 의해 실현된다. 제1∼제3 굽힘 공구(21a, 21b, 22)는, 상대적으로 전진 이동하였을 때에, 적어도 일부가, 피가공재 지지 공구(24)의 측면 중 피가공재(140)의 단부를 밀려 나오게 하는 측의 측면(24b)에 대향한다. 이러한 전진 이동에 수반하여, 제1∼제3 굽힘 공구(21a, 21b, 22)는, 피가공재(140)의 단부를 내향으로 절곡한다.

또한, 제1∼제3 굽힘 공구(21a, 21b, 22)는, 상대적으로 후퇴하였을 때에, 당해 측면(24b)에 대향하지 않는 위치까지 후퇴한다. 이러한 후퇴 위치에 있어서, 제1∼제3 굽힘 공구(21a, 21b, 22)는, 피가공재(140)의 길이 방향의 연장선 상에 위치하지 않도록 배치된다. 본 실시 형태에 관한 프레스 성형 장치(20)에서는, 피가공재 지지 공구의 측면(24b)은 하나의 평면 상에 형성되고, 제1∼제3 굽힘 공구(21a, 21b, 22)는, 당해 측면(24b)에 평행한 면 내에서 상대 이동 가능하게 되어 있다.

제1 및 제2 굽힘 공구(21a, 21b)는, 피가공재 지지 공구(24) 중, 피가공재(140)의 능선부(142a, 142b)를 지지하는 견부(25a, 25b)에 대응하여 설치된다. 이러한 제1 및 제2 굽힘 공구(21a, 21b)는, 당해 견부(25a, 25b)를 주위 방향으로 이분하는 방향, 즉, 피가공재(140)의 능선부(142a, 142b)가 이루는 능선을 이분하는 방향으로 진퇴 이동한다.

또한, 제3 굽힘 공구(22)는, 제1 굽힘 공구(21a)와 제2 굽힘 공구(21b) 사이의 대략 중앙에 설치된다. 이러한 제3 굽힘 공구(22)는, 피가공재(140)의 제2 면부(144)를 지지하는 피가공재 지지 공구(24)의 지지면(24a)에 대해 직교하는 방향으로 진퇴 이동한다. 상술한 바와 같이, 제1∼제3 굽힘 공구(21a, 21b, 22)는, 피가공재 지지 공구(24)로부터 밀려 나온 피가공재(140)의 단부를 압박하는 것이며, 피가공재 지지 공구(24)와는 접촉하지 않는다.

제1∼제3 굽힘 공구(21a, 21b, 22)가 상대적으로 전진하고, 피가공재 지지 공구(24)의 측면(24b)에 대향하는 상태에 있어서, 제1∼제3 굽힘 공구(21a, 21b, 22)와 피가공재 지지 공구(24) 사이의 간극의 거리 x는, 하기 식 (3)을 충족하는 것이 바람직하다.

t: 블랭크의 판 두께(㎜)

w: 간극의 거리(㎜)

간극의 거리 x가 상기 식 (3)을 충족함으로써, 내향 연속 플랜지(118)의 판 두께가 프레스 성형 전의 판 두께보다도 작아지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 간극의 거리 x가 상기 식 (3)을 충족함으로써, 능선부 플랜지(115a, 115b)에 있어서의, 주름의 원인이 되기 쉬운 판 두께 증가를 억제할 수 있다.

여기서, 제1 및 제2 굽힘 공구(21a, 21b)는, 전진 이동 방향측의 표면에 돌기부(23a, 23b)를 구비한다. 이러한 돌기부(23a, 23b)는, 피가공재 지지 공구(24)로부터 밀려 나온 피가공재(140)의 단부 중, 능선부(142a, 142b)의 단부를, 그 판 두께 방향으로 압박한다. 피가공재 지지 공구(24)로부터 밀려 나온 피가공재(140)의 단부는, 내향 연속 플랜지(118)에 굽힘 성형되는 부분이다. 또한, 밀려 나온 능선부(142a, 142b)의 단부는, 능선부 플랜지(115a, 115b)에 성형되는 부분이다.

굽힘 성형의 개시 시에 있어서, 돌기부(23a, 23b)가, 능선부(142a, 142b)의 단부의 일부에 대해 외측 영역으로부터 접촉하도록, 제1 및 제2 굽힘 공구(21a, 21b)가 배치된다. 그 후, 제1 및 제2 굽힘 공구(21a, 21b)는, 돌기부(23a, 23b)가 접촉한 접촉 부분의 판 두께 방향을 따라, 내측 영역을 향해 상대적으로 전진 이동한다. 능선부(142a, 142b)의 단부 중, 돌기부(23a, 23b)가 접촉하는 부분은, 당해 접촉 부분의 판 두께 방향을 따라 압박된다. 한편, 능선부(142a, 142b)의 단부의 다른 부분은, 각각의 부분의 판 두께 방향에 대해 교차하는 방향으로 압박된다.

이와 같이, 돌기부(23a, 23b)를 갖는 제1 및 제2 굽힘 공구(21a, 21b)를 사용하여 능선부(142a, 142b)의 단부를 압박함으로써, 돌기부(23a, 23b)에 의해 압박되는 부분과 그 밖의 부분에서 변형 속도에 차가 발생한다. 따라서, 능선부(142a, 142b)의 단부에 능선부 플랜지(115a, 115b)를 형성할 때의 변형장이, 수축 변형장으로부터 전단 변형장으로 변한다. 즉, 능선부 플랜지(115a, 115b)의 변형 상태가, 수축 변형장[변형비 β(ε2/ε1)＜－1:판 두께 증가]으로부터, 전단 변형장[변형비 β(ε2/ε1)≒－1:판 두께 변화 없음]으로 변화하는 것으로 생각되어진다. 따라서, 능선부(142a, 142b)의 단부에 있어서, 주름의 원인이 되기 쉬운 판 두께 증가를 억제할 수 있다.

이때, 돌기부(23a, 23b)의 높이 h가 지나치게 작으면, 제1 및 제2 굽힘 공구(21a, 21b)에 의한 굽힘 성형 시에, 피가공재 지지 공구(24)로부터 밀려 나온 능선부(142a, 142b)의 단부에 형성되는 전단 변형장이 불충분해진다. 그 결과, 판 두께의 증가를 억제하는 효과가 작아지는 경우가 있다. 한편, 돌기부(23a, 23b)의 높이 h가 지나치게 크면, 돌기부(23a, 23b)의 손상을 초래할 우려가 있다. 따라서, 돌기부(23a, 23b)의 높이 h는, 하기 식 (2)를 충족하는 것이 바람직하다. 또한, 하기 식 (2)에 있어서의 부호 rf는, 능선부(112a, 112b)의 곡률 반경이다.

본 실시 형태에서는, 제1 및 제2 굽힘 공구(21a, 21b)에 의한 굽힘 성형 시에 형성되는 전단 변형장에 있어서, 능선부 플랜지(115a, 115b)에 있어서의 가장 변형이 큰 부위의 변형비 β(ε2/ε1)가 －1.5＜(ε2/ε1)＜0.9를 충족한다. 환언하면, 돌기부(23a, 23b)는, 능선부 플랜지(115a, 115b)에 있어서 가장 변형이 큰 부위의 변형비 β(ε2/ε1)가 －1.5＜(ε2/ε1)＜0.9를 충족하는 전단 변형장을 부여할 수 있다.

또한, 프레스 성형 장치(20)는, 예를 들어 블랭크를 드로잉 성형하여, 능선부(142a, 142b)와, 능선부(142a, 142b)에 각각 연속하는 제1 면부(143a, 143b) 및 제2 면부(144)를 갖는 피가공재(140)를 형성하기 위한 드로잉 성형 장치를 이용하여 구성할 수 있다. 예를 들어, 도 6에 예시되는, 다이(51), 펀치(53) 및 블랭크 홀더(55)를 구비하는 종래의 드로잉 성형 장치(50)를 이용하여 본 실시 형태에 관한 프레스 성형 장치(20)를 구성할 수 있다. 혹은, 도 7에 예시되는, 다이(61) 및 펀치(63)를 구비하는 종래의 굽힘 성형 장치(60)를 이용하여 본 실시 형태에 관한 프레스 성형 장치(20)를 구성해도 된다.

이 경우, 다이(51, 61)의 측면에 근접시켜 제1∼제3 굽힘 공구(21a, 21b, 22)를 배치하고, 이들 굽힘 공구(21a, 21b, 22)를 펀치(53, 63)에 대해 상대적으로 이동 가능하게 함으로써, 프레스 성형 장치(20)가 구성된다. 이러한 프레스 성형 장치(20)에 의하면, 펀치가 피가공재 지지 공구(24)로서 기능하므로, 전용의 피가공재 지지 공구(24)를 사용할 필요가 없어진다. 따라서, 전용의 피가공재 지지 공구(24)를 사용하는 경우와 비교하여, 프레스 성형품(100)의 제조 비용 및 제조 공정수를 삭감할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 관한 프레스 성형 장치(20)는, 2개의 능선부(142a, 142b)를 갖는 피가공재(140)를 굽힘 성형하는 장치로서 구성되어 있다. 이러한 프레스 성형 장치(20)는, 능선부(142a, 142b)의 단부의 굽힘 성형을 행하는 제1 및 제2 굽힘 공구(21a, 21b)와, 피가공재(140)의 제2 면부(144)의 단부의 굽힘 성형을 행하는 제3 굽힘 공구(22)를 구비한다. 단, 프레스 성형 장치(20)는, 이러한 예에 한정되지 않는다.

예를 들어, 제2 면부(144)의 단부의 굽힘 성형을 행하기 위한 제3 굽힘 공구(22)는, 제2 면부(144)의 폭이 작은 경우에는 생략되어도 된다. 또한, 예를 들어 1개의 능선부를 갖는 V자 단면 형상의 피가공재에 대해 굽힘 성형을 행하는 경우에는, 프레스 성형 장치는, 제3 굽힘 공구(22)를 구비하고 있지 않아도 된다. 이 경우에, 능선부의 단부를 압박하여 내향으로 절곡하기 위해, 프레스 성형 장치는, 돌기부(23a)를 구비하는 제1 굽힘 공구(21a)만을 구비하고 있으면 된다.

(2-2. 프레스 성형품의 제조 방법)

다음으로, 본 실시 형태에 관한 프레스 성형 장치(20)를 사용하여, U자 단면 형상을 갖는 피가공재(140)의 단부를 굽힘 성형하고, 프레스 성형품(100)을 제조하는 방법에 대해 설명한다.

도 8은 본 실시 형태에 관한 프레스 성형품(100)의 제조 방법에 의해 피가공재(140)로부터 프레스 성형품(100)을 제조하는 상태를 모식적으로 도시하는 설명도이다. 도 8의 (a)는 피가공재(140)를 피가공재 지지 공구(24)에 설치한 상태를 도시하고, 도 8의 (b)는 피가공재(140)에 대한 굽힘 성형을 개시하였을 때의 상태를 도시한다. 또한, 도 8의 (c)는 피가공재(140)의 굽힘 성형 중의 상태를 도시하고, 도 8의 (d)는 피가공재(140)에 대한 굽힘 성형 종료 시의 상태를 도시한다.

또한, 도 9는 제1 및 제2 굽힘 공구(21a, 21b)의 표면에 형성한 돌기부(23a, 23b)가 피가공재(140)에 접촉하고, 돌기부(23a, 23b)가 피가공재(140)의 접촉 부분을 판 두께 방향으로 압박하고 있는 상태를 도시하는 설명도이다. 또한, 도 10은 본 실시 형태에 관한 프레스 성형품(100)의 제조 방법에 의해, 피가공재(140)의 단부가 변형되는 상태를 도시하는 사시도이다. 도 10의 (a)는 굽힘 성형의 개시 전의 피가공재(140)의 단부를 도시하고, 도 10의 (b)는 능선부가 절곡되는 도중의 피가공재(140)의 단부를 도시하고, 도 10의 (c)는 굽힘 성형의 완료 시의 피가공재(140)의 단부를 도시한다.

도 8의 (a)에 도시하는 바와 같이, 피가공재(140)는, 길이 방향으로 연장되는 능선부(142a, 142b)와, 능선부(142a, 142b)가 이루는 능선의 양단부로부터 각각 연속하는 제1 면부(143a, 143b) 및 제2 면부(144)를 구비하고, U자 단면 형상을 갖는다. 이러한 피가공재(140)의 길이 방향의 단부(140a)가 피가공재 지지 공구(24)로부터 밀려 나온 상태에서, 피가공재(140)가 피가공재 지지 공구(24)에 씌워져 고정 지지된다. 밀려 나온 단부(140a)는, 내향 연속 플랜지(118)에 굽힘 성형되는 부분이다. 도 10의 (a)에 도시하는 바와 같이, 굽힘 성형 개시 전의 단계에서는, 피가공재(140)의 단부는 절곡되어 있지 않다.

그때, 도 8의 (a) 및 도 9에 도시하는 바와 같이, 제1 및 제2 굽힘 공구(21a, 21b) 각각의 표면에 형성된 돌기부(23a, 23b)의 선단을, 피가공재(140)의 능선부(142a, 142b)의 단부에 접촉시켜, 제1 및 제2 굽힘 공구(21a, 21b)가 배치된다. 본 실시 형태에서는, 능선부(142a, 142b)의 단부에 있어서의, 능선을 이분하는 중앙부에 돌기부(23a, 23b)가 접촉하고 있다. 또한, 제3 굽힘 공구(22)는, 2개의 능선부(142a, 142b) 사이에 끼워진 제2 면부(144)의 단부의 대략 중앙부에 접촉하도록 배치된다.

이어서, 도 8의 (b)에 도시하는 바와 같이, 예를 들어 도시하고 있지 않은 캠 기구에 의해, 제1 및 제2 굽힘 공구(21a, 21b)가, 연직 방향에 대해 경사지는 경사 방향으로, 피가공재(140)의 외측 영역으로부터 내측 영역을 향해 이동시켜진다. 이에 의해, 돌기부(23a, 23b)의 선단이, 능선부(142a, 142b)의 단부에 있어서의 주위 방향의 중앙부를, 그 판 두께 방향으로 압박한다. 즉, 도 8의 (b)에 백색 화살표에 의해 나타내는 바와 같이, 제1 및 제2 굽힘 공구(21a, 21b)는, 능선부(142a, 142b)의 단부의 능선을 대략 이분하는 경사 방향을 향해 이동한다.

이에 의해, 능선부(142a, 142b)의 단부에 있어서의 주위 방향의 중앙 영역이, 다른 영역에 선행하여 변형되기 시작한다. 동시에, 제3 굽힘 공구(22)가, 마찬가지로 도시하고 있지 않은 캠 기구에 의해 연직 방향으로 이동시켜지고, 제3 굽힘 공구(22)의 선단이 제2 면부(144)의 단부의 중앙부에 접촉한다. 이때, 제1 및 제2 굽힘 공구(21a, 21b)의 돌기부(23a, 23b)는, 능선부(142a, 142b)의 단부의 주위 방향의 중앙부를 중심으로 그 양측을 포함하는, 대략 판 두께의 폭을 갖는 영역의 일부 또는 전부를, 당해 부분의 판 두께 방향으로 압박하는 것이 바람직하다.

이와 같이 굽힘 성형함으로써, 형성되는 능선부 플랜지(115a, 115b)의 폭 방향의 테두리부에 형성되는, 판 두께가 극대로 되는 개소가, 능선부 플랜지(115a, 115b)의 주위 방향을 따라 균등하게 분산되기 쉬워진다. 따라서, 능선부 플랜지(115a, 115b)에 있어서의 주름의 발생이 더욱 억제된다. 이러한 관점에서는, 돌기부(23a, 23b)에 의해, 능선부(142a, 142b)의 주위 방향의 중앙부를, 그 판 두께 방향으로 압박하여 굽힘 성형하는 것이 더욱 바람직하다.

이어서, 도 8의 (c)∼(d)에 도시하는 바와 같이, 제1∼제3 굽힘 공구(21a, 21b, 22)는, 계속해서 화살표 방향으로 이동시켜지고, 피가공재(140)의 단부의 굽힘 성형이 진행된다. 즉, 제3 굽힘 공구(22)가 이동함으로써, 제2 면부(144)의 단부가 각각 판 두께 방향으로 내향으로 절곡된다. 또한, 제1 및 제2 굽힘 공구(21a, 21b)가 이동함으로써, 능선부(142a, 142b)의 단부의 주위 방향의 중앙부가 판 두께 방향으로 절곡된다. 또한, 제1 및 제2 굽힘 공구(21a, 21b)의 이동에 수반하여, 능선부(142a, 142b)의 단부의 주위 방향의 중앙부를 제외한 다른 부분이, 주위 방향의 중앙부의 압박 타이밍에 뒤처져, 중앙부측으로부터 순차적으로 압박된다. 이에 의해, 능선부(142a, 142b)의 중앙부를 제외한 다른 부분이, 당해 부분의 판 두께 방향에 대해 교차하는 방향으로 순차적으로 절곡된다.

즉, 본 실시 형태에 관한 프레스 성형품(100)의 제조 방법에서는, 도 10의 (b)에 도시하는 바와 같이, 피가공재(140)의 단부 중, 능선부(142b)의 단부가 최초로 절곡된다. 그 후, 도 10의 (c)에 도시하는 바와 같이, 제1 면부(143b) 및 제2 면부(144)의 단부가 순차적으로 절곡되어, 내향 연속 플랜지(118)가 형성된다.

본 실시 형태에 관한 프레스 성형품(100)의 제조 방법에서는, 능선부(142a, 142b)의 단부에 있어서의 주위 방향의 중앙 영역이, 다른 영역에 선행하여 변형되기 시작하고, 중앙 영역의 변형 속도와, 중앙 영역 이외의 부분의 변형 속도에 차가 발생한다. 그로 인해, 능선부 플랜지(115a, 115b)의 변형장이, 판 두께 증가가 큰 수축 플랜지 변형장을 주체로 하는 변형장으로부터, 순수 전단 변형장으로 변하고, 주름의 원인이 되기 쉬운 판 두께 증가가 억제된다. 이와 같이 하여, 능선부 플랜지(115a, 115b)에 절결부를 갖지 않는, 주름의 발생이 억제된 내향 연속 플랜지(118)를 갖는 프레스 성형품(100)이 얻어진다.

이상의 설명에서는, 돌기부(23a, 23b)에 의해, 피가공재(140)에 있어서의 능선부(142a, 142b)의 단부의 주위 방향의 중앙부를 판 두께 방향으로 압박하는 방법을 예로 들어 설명하였지만, 본 실시 형태는 반드시 이러한 예에 한정되는 것은 아니다. 능선부(142a, 142b)의 단부의 주위 방향의 중앙 영역이라면, 능선을 이분하는 중앙부 이외의 위치를 판 두께 방향으로 압박하도록 해도 된다.

본 실시 형태에 관한 프레스 성형품(100)의 제조 방법 및 제조 장치에 의하면, 굽힘 성형 시에 피가공재(140)의 능선부(142a, 142b)의 단부에 형성되는 능선부 플랜지(115a, 115b)에는 전단 변형장이 형성된다. 따라서, 굽힘 변형에 수반하는 수축 변형에 기인한 능선부 플랜지(115a, 115b)의 판 두께 증가를 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 도 6 또는 도 7에 예시한 종래의 드로잉 성형 장치 또는 굽힘 성형 장치를 이용하여, 프레스 성형 장치(20)를 구성한 경우에는, 이하와 같이, 피가공재(140)의 성형과, 내향 연속 플랜지(118)의 성형을, 일련의 공정에 의해 행할 수 있다. 예를 들어, 우선, 블랭크를 드로잉 성형 또는 굽힘 성형함으로써, 피가공재(140)를 성형한다. 이어서, 피가공재(140)를 프레스 성형 장치(20)로부터 제거하지 않고, 계속해서, 펀치(53, 63)를 피가공재 지지 공구(24)로서 사용하여, 다이(51, 61)의 측면에 근접시켜 배치된 제1∼제3 굽힘 공구(21a, 21b, 22)에 의해 피가공재(140)의 길이 방향의 단부를 내향으로 절곡한다.

이와 같이, 일련의 공정을 거쳐, 내향 연속 플랜지(118)를 갖는 프레스 성형품(100)이 얻어진다. 이와 같이, 하나의 프레스 성형 장치(20)를 사용하여 프레스 성형품(100)을 제조함으로써, 저비용 및 적은 공정수로 프레스 성형품(100)을 제조할 수 있다.

또한, 능선부 플랜지(115a, 115b)에 오목부(119)를 형성하는 경우 등, 능선부 플랜지(115a, 115b)를 소정 형상으로 가공(이하, 「트림 가공」이라 함)하기 위해서는, 예를 들어 이하의 수순으로 프레스 성형품(100)을 제조할 수 있다.

(1) 소정의 단면 형상을 갖는 피가공재(140)를 성형한 후에, 이 피가공재(140)의 능선부(142a, 142b)의 길이 방향의 단부에 트림 가공을 행하고 나서, 피가공재(140)의 단부를 내향으로 절곡하도록 해도 된다.

(2) 블랭크로부터 피가공재(140)를 성형하는 것과 동시에 트림 가공을 행하고, 능선부(142a, 142b)의 길이 방향의 단부가 소정 형상으로 가공된 피가공재(140)를 성형한 후에, 피가공재(140)의 단부를 내향으로 절곡하도록 해도 된다.

(3) 블랭크에 있어서의 능선부 플랜지에 성형되는 부분에 트림 가공을 행하고, 소정 형상으로 가공된 블랭크로 한 후에, 당해 블랭크로부터 피가공재(140)를 성형하고, 또한 피가공재(140)의 단부를 내향으로 절곡하도록 해도 된다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예에 대해, 유한 요소법에 의한 수치 해석 결과를 참조하면서 설명한다.

(실시예 1∼5, 비교예 1∼5)

우선, 판 두께 1.6㎜, 인장 강도가 980㎫급인 고장력 강판제의, V자 단면 형상을 갖는 피가공재를 사용하여, 도 5∼도 9에 나타내는 수순을 따라 피가공재의 단부를 굽힘 성형하고, 내향 연속 플랜지를 갖는 프레스 성형품을 제조하였다. 이러한 프레스 성형품을 제조할 때에 있어서의, 능선부 플랜지 및 인접하는 제1 플랜지, 제2 플랜지 각각의 변형 거동을 수치 해석하였다.

도 11은 돌기부(23a)를 구비한 제1 굽힘 공구(21a)를 사용하여 굽힘 성형을 행하는 본 발명의 실시예를 나타내는 설명도이다. 도 11의 (a)는 제1 굽힘 공구(21a)의 형상을 도시하는 도면이다. 사용한 제1 굽힘 공구(21a)에 있어서의, 돌기부(23a)의 높이 h는 7㎜이며, 돌기부(23a)의 선단의 곡률 반경은 6㎜이다. 도 11의 (b)는 실시예 1∼5에 관한 프레스 성형품에 있어서의, 능선부 플랜지(115), 제1 플랜지(116) 및 제2 플랜지(117)의 변형 상태를 도시하는 설명도이다. 도 11의 (b)의 각 도면의 좌측 상방에, 제1 면부(113)와 제2 면부(114)에 의해 형성되는 V자가 이루는 각도(이하, 「능선 내각」이라고도 함)가 나타내어져 있다.

도 12는 돌기부를 구비하고 있지 않은 직선상의 굽힘 공구(31)를 사용하여 굽힘 성형을 행하는 비교예를 나타내는 설명도이다. 도 12의 (a)는 굽힘 공구(31)의 형상을 도시하는 설명도이다. 도 12의 (b)는 비교예 1∼5에 있어서의, 능선부 플랜지(115’), 제1 플랜지(116’) 및 제2 플랜지(117’)의 변형 상태를 도시하는 설명도이다. 도 12의 (b)의 각 도면의 좌측 상방에, 제1 면부(113’)와 제2 면부(114’)에 의해 형성되는 V자가 이루는 능선 내각이 나타내어져 있다.

실시예 1 및 비교예 1에 관한 프레스 성형품의 능선 내각은 60°이다. 실시예 2 및 비교예 2에 관한 프레스 성형품의 능선 내각은 70°이다. 실시예 3 및 비교예 3에 관한 프레스 성형품의 능선 내각은 90°이다. 실시예 4 및 비교예 4에 관한 프레스 성형품의 능선 내각은 120°이다. 실시예 5 및 비교예 5에 관한 프레스 성형품의 능선 내각은 150°이다.

도 13은 능선부 플랜지(115, 115’)의 폭 방향의 테두리부에 있어서의 판 두께의 증가율을, 실시예 및 비교예 각각에 대해 나타내는 그래프이다. 종축은 판 두께 증가율의 최댓값을 나타내고, 횡축은 능선 내각을 나타낸다. 판 두께 증가율은, 블랭크의 판 두께(1.6㎜)를 기준으로 하였을 때의, 굽힘 성형 후의 판 두께의 증가율을 나타내고 있다.

도 11의 (b) 및 도 12의 (b)에 도시하는 바와 같이, 실시예 1∼5에 관한 프레스 성형품은, 동일한 능선 내각을 갖는 비교예 1∼5에 관한 프레스 성형품에 비해, 능선부 플랜지(115)에 있어서의 판 두께 증가율이 작게 억제되어 있다. 또한, 도 13의 그래프에 나타내는 바와 같이, 실시예 1∼5에 관한 프레스 성형품은, 동일한 능선 내각을 갖는 비교예 1∼5에 관한 프레스 성형품에 비해, 능선부 플랜지(115)의 판 두께 증가율이 대폭으로 억제되어 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 능선부 플랜지(115)의 판 두께의 증가가 작고, 또한 판 두께 분포의 차가 작은, 양호한 형상의 내향 연속 플랜지(118)를 갖는 프레스 성형품을 제조할 수 있는 것을 알 수 있다.

(실시예 6, 7)

다음으로, 실시예 6에서는, 판 두께 1.0㎜, 인장 강도 980㎫급의 고장력 강판제의, V자 단면 형상을 갖는 피가공재를 사용하여, 도 5∼도 9에 나타내는 수순을 따라 내향 연속 플랜지를 갖는 프레스 성형품을 제조하였다. 또한, 실시예 7에서는, 판 두께 1.0㎜, 인장 강도 980㎫급의 고장력 강판제의, U자 단면 형상을 갖는 피가공재를 사용하여, 도 5∼도 9에 나타내는 수순을 따라 내향 연속 플랜지를 갖는 프레스 성형품을 제조하였다. 이들 프레스 성형품을 제조할 때에 있어서의, 능선부 플랜지의 폭 방향의 테두리부에 있어서의 판 두께 분포를 수치 해석하였다.

도 14의 (a) 및 (b)는 굽힘 성형에 의해 내향 연속 플랜지를 형성한 후의 프레스 성형품(120, 130)을 도시하는 외관도이다. 도 15는 프레스 성형품(120, 130)의 능선부(112)의 연장 방향을 따르는 방향의 단부에 형성된 내향 연속 플랜지(118)의 폭 방향의 테두리부에 있어서의 판 두께 분포를 나타내는 그래프이다. 도 15의 그래프의 종축은 판 두께 증가율(％)을 나타낸다. 또한, 횡축은, 능선부 플랜지(115)의 테두리부의 거리(㎜)를 나타낸다.

도 15의 그래프에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 관한 프레스 성형품의 제조 방법에 의하면, 형성되는 내측의 능선부 플랜지(115)의 테두리부에 있어서의 주위 방향의 중앙부 Rc의 판 두께 증가율에 비해, 당해 중앙부를 사이에 둔 양측의 일부의 판 두께 증가율이 더욱 큰 것을 알 수 있다. 또한, 내측의 능선부 플랜지(115)의 테두리부의 판 두께 증가율은, 3개소로 분산하여 극대로 되는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 관한 프레스 성형품의 제조 방법은, 능선부 플랜지(115)의 주위 방향의 중앙 영역에 좌굴 주름이 집중하여 발생하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 프레스 성형품을 예를 들어 자동차 차체용의 보강 부재로서 사용하는 경우에 있어서, 프레스 성형품과 다른 부재의 접합 강도가 높여짐과 함께, 보강 부재의 강성이나 하중 전달 효율 등의 성능을 향상시킬 수 있다.

20 : 프레스 성형 장치
21a : 제1 굽힘 공구
21b : 제2 굽힘 공구
22 : 제3 굽힘 공구
23a, 23b : 돌기부
24 : 피가공재 지지 공구
24a : 지지면
24b : 측면
25a, 25b : 견부
31 : 굽힘 공구
50 : 드로잉 성형 장치
60 : 굽힘 성형 장치
100, 120, 130 : 프레스 성형품
100A : 최단부
112a, 112b : 능선부
113a, 113b : 제1 면부
114 : 제2 면부
115, 115’, 115a, 115b : 능선부 플랜지
115aa : 평탄부
115ab : 만곡부
116, 116’, 116a, 116b : 제1 플랜지
117, 117’ : 제2 플랜지
118 : 내향 연속 플랜지
119 : 오목부
140 : 피가공재
140a : 길이 방향의 단부
142a, 142b : 능선부
143a, 143b : 제1 면부
144 : 제2 면부

Claims (12)

1. 인장 강도가 340㎫ 이상인 강판으로 이루어지고, 소정의 방향으로 연장되어 형성되는 능선부와, 상기 능선부가 이루는 능선의 양단부로부터 각각 연장되어 형성되는 제1 면부 및 제2 면부를 구비하는 금속판의 프레스 성형품에 있어서,
   상기 소정의 방향 중 적어도 한쪽의 단부에, 상기 능선부의 단부에 내향으로 형성된 능선부 플랜지와, 상기 제1 면부의 단부의 적어도 일부의 영역에 내향으로 형성된 제1 플랜지와, 상기 제2 면부의 단부의 적어도 일부의 영역에 내향으로 형성된 제2 플랜지가 연속된 내향 연속 플랜지를 구비하고,
   상기 능선부 플랜지의 테두리부의 판 두께에 관해, 상기 능선부 플랜지는, 주위 방향의 중앙 영역을 사이에 둔 양측의 영역에 상기 중앙 영역의 판 두께 이상의 부분을 포함하는 판 두께 분포를 갖는, 프레스 성형품.
2. 제1항에 있어서,
   상기 능선부 플랜지는, 상기 중앙 영역 및 상기 양측의 영역의 3개소에 상기 판 두께가 극대로 되는 개소를 갖고, 상기 양측의 영역에 있어서의 상기 판 두께가 극대로 되는 개소의 판 두께가, 상기 중앙 영역에 있어서의 상기 판 두께가 극대로 되는 개소의 판 두께보다도 큰, 프레스 성형품.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 능선부 플랜지의 적어도 일부의 플랜지 폭이, 상기 제1 플랜지 및 상기 제2 플랜지의 플랜지 폭보다도 작은, 프레스 성형품.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 능선부 플랜지의 플랜지 폭(Lf) 및 상기 능선부의 곡률 반경(rf)이 이하의 식 (1)을 충족하는, 프레스 성형품.
   

   
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 소정의 방향을 따라 본 상기 프레스 성형품의 단면 형상은, 햇형 또는 홈형의 개방 단면 형상, 혹은 폐쇄 단면 형상인, 프레스 성형품.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 프레스 성형품은 자동차 차체용의 보강 부재인, 프레스 성형품.
7. 인장 강도가 340㎫ 이상인 강판으로 이루어지고, 소정의 방향으로 연장되는 능선부와, 상기 능선부가 이루는 능선의 양단부로부터 각각 연장되어 형성되는 제1 면부 및 제2 면부를 구비하는 피가공재에 있어서의 상기 소정의 방향 중 적어도 한쪽의 단부에 플랜지를 형성하는 공정을 포함하는 프레스 성형품의 제조 방법에 있어서,
   상기 피가공재에 있어서의 상기 단부를 제외한 영역을, 상기 피가공재의 내측 영역으로부터 지지하는 설치 공정과,
   돌기부를 갖는 굽힘 공구를 사용하여, 상기 피가공재의 상기 단부에 있어서의 상기 능선부의 소정 개소에 대해, 상기 피가공재의 외측 영역으로부터 상기 돌기부를 접촉시킨 후, 상기 굽힘 공구를 상기 소정 개소의 판 두께 방향을 따라 상기 내측 영역의 방향으로 상대적으로 이동시킴으로써 상기 플랜지를 형성하는 굽힘 성형 공정
   을 구비하는, 프레스 성형품의 제조 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 굽힘 성형 공정에 있어서, 상기 굽힘 공구의 이동에 수반하여, 상기 굽힘 공구의 상기 돌기부가, 상기 단부에 있어서의 상기 능선부의 상기 소정 개소를 압박함으로써, 당해 소정 개소를 그 판 두께 방향으로 절곡하고, 이어서, 상기 굽힘 공구의 상기 돌기부 이외의 부분이, 상기 단부에 있어서의 상기 소정 개소를 제외한 다른 부분을 순차적으로 압박함으로써, 당해 다른 부분을 그 판 두께 방향으로 절곡하여, 상기 플랜지를 형성하는, 프레스 성형품의 제조 방법.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
   상기 소정 개소는, 상기 능선부의 주위 방향의 중앙부를 중심으로 그 양측을 포함하는, 판 두께의 폭을 갖는 영역이며,
   상기 돌기부가, 상기 소정 개소를, 상기 중앙부의 판 두께 방향으로 압박하는, 프레스 성형품의 제조 방법.
10. 소정의 방향으로 연장되어 형성되는 능선부와, 상기 능선부가 이루는 능선의 양단부로부터 각각 연장되어 형성되는 제1 면부 및 제2 면부를 구비하는 피가공재를, 상기 피가공재의 내측 영역으로부터 지지하는 피가공재 지지 공구와,
    상기 피가공재의 상기 소정의 방향에 있어서의 단부에 대해 접촉시키면서 상기 피가공재의 상기 내측 영역의 방향으로 상대적으로 이동시키고, 상기 단부를 상기 내측 영역의 방향으로 절곡하는 굽힘 공구를 구비하고,
    상기 굽힘 공구가, 상기 능선부의 상기 단부에 있어서의 소정 개소에 접촉하고, 상기 이동에 수반하여 상기 소정 개소를 당해 소정 개소의 판 두께 방향으로 압박하는 돌기부를 갖는, 프레스 성형품의 제조 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 굽힘 공구를 상기 소정의 방향을 따라 보았을 때에, 상기 돌기부는 선단부를 향해 폭이 작아짐과 함께, 상기 선단부가 곡선을 이루는, 프레스 성형품의 제조 장치.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 돌기부의 높이(h) 및 상기 능선부의 곡률 반경(rf)이 하기 식 (2)를 충족하는, 프레스 성형품의 제조 장치.
    

    

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