KR102148746B1

KR102148746B1 - 프레스 성형품

Info

Publication number: KR102148746B1
Application number: KR1020187015361A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 구보; 히로시 요시다; 다카시 미야기; 도시야 스즈키; 요시아키 나카자와
Original assignee: 닛폰세이테츠 가부시키가이샤
Priority date: 2015-04-22
Filing date: 2016-04-21
Publication date: 2020-08-27
Also published as: CN107530753B; US20190118238A1; CA3013745C; KR20180063906A; TWI629122B; KR101874277B1; TW201703893A; US10252312B2; CA3013745A1; KR20170124605A; ES2749706T3; BR112017022630A2; US20180093315A1; RU2674364C1; EP3275566A4; MY190422A; EP3275566B1; JPWO2016171228A1; CN107530753A; CA2983388C

Abstract

본 개시의 프레스 성형품을 제조하는 방법은, 긴 천장판(2)과, 당해 천장판의 짧은 쪽 방향의 양단부의 능선부(32a, 32b)와, 당해 능선부로부터 연장된 상태에서 서로 대향하는 종벽(33a, 33b)을 포함하여 구성되는 프레스 성형품(30)의 제조 방법이며, 다이(21)와 펀치(22)를 사용하여, 블랭크(BL)에 있어서의 상기 양단부의 능선부가 성형되는 제1 부분에 펀치를 접촉시킨 상태에서 상기 블랭크를 상기 펀치측으로부터 상기 다이측으로 볼록 형상으로 만곡시켜, 상기 블랭크에 있어서의 상기 천장판이 성형되는 제2 부분을 상기 다이와 상기 펀치로 사이에 끼워 상기 제2 부분을 상기 다이측으로부터 상기 펀치측으로 오목하게 한다.

Description

프레스 성형품{PRESS-MOLDED PRODUCT}

본 개시는, 프레스 성형품의 제조 방법, 프레스 성형품, 금형 및 프레스 장치에 관한 것이다.

자동차의 차체는, 다수의 성형 패널의 에지부들을 겹쳐, 스폿 용접에 의해 접합하여 상자체로 하고, 이 상자체의 요소에 구조 부재를 스폿 용접에 의해 접합함으로써, 조립된다. 예를 들어, 자동차의 차체 측부(바디 사이드)에는, 구조 부재로서, 플로어 패널의 양측부에 접합되는 사이드실, 사이드실의 전방부에 상방을 향해 기립 설치되는 A 필러 로어 및 A 필러 어퍼, A 필러 어퍼의 상단부에 접합되는 루프 레일, 또한 사이드실 및 루프 레일을 접합하는 B 필러 등이 사용된다.

A 필러 로어, A 필러 어퍼, 루프 레일 등의 구조 부재의 구성 요소(예를 들어, 각각의 아우터 패널)는, 일반적으로, 긴 쪽 방향으로 연장되어 존재하는 천장판과, 이 천장판의 양측에 각각 연결되는 2개의 볼록 능선부와, 이들 2개의 볼록 능선부에 각각 연결되는 2개의 종벽과, 이들 2개의 종벽에 각각 연결되는 2개의 오목 능선부와, 이들 2개의 오목 능선부에 각각 연결되는 2개의 플랜지를 포함하는 대략 해트형의 횡단면 형상을 갖는 경우가 많다.

상술한 구성 요소는, 비교적 복잡한 횡단면 형상을 가짐과 함께 길다. 그래서, 제조 비용의 상승을 억제하기 위해서, 상술한 구성 요소는, 일반적으로, 냉간에서의 프레스 성형에 의해 제조되고 있다. 또한, 연비 향상을 위한 차체의 경량화 및 강도 향상을 양립시키기 위해서, 상술한 구조 부재로서, 예를 들어 인장 강도가 440MPa 이상인 고장력 강판을 사용하는 박육화도 추진되고 있다.

그러나, 고장력강판의 블랭크를 냉간에서의 프레스 성형에 의해, 예를 들어 루프 레일 아우터 패널(이하, 루프 부재라고 한다. 루프 부재란, 자동차의 구조 부재임)과 같은, 긴 쪽 방향으로 만곡되어 있는 구성 요소를 제조하고자 하면, 프레스형으로부터 이형 시에 스프링백이 발생하여, 천장판에 비틀림이 발생할 우려가 있다. 그 결과, 루프 부재를 원하는 형상으로 성형할 수 없다는 형상 동결성의 문제가 발생한다.

예를 들어, 일본 특허 출원 공개2004-314123호 공보(이하, 특허문헌 1이라고 함)에는, 긴 쪽 방향으로 균일한 해트형의 횡단면을 갖는 프레스 성형품을 제조할 때에, 단차를 부여함으로써 개구 개방의 발생을 억제하여 형상 동결성을 높이는 발명이 개시되어 있다.

또한, 일본 특허 제5382281호 명세서(이하, 특허문헌 2라고 함)에는, 천장판, 종벽 및 플랜지를 갖고, 긴 쪽 방향으로 만곡되는 프레스 성형품을 제조할 때에, 1 공정째에서 형성한 플랜지를 2 공정째에서 펴서 플랜지의 잔류 응력을 저감시킴으로써 형상 동결성을 높이는 발명이 개시되어 있다.

특허문헌 1에 의해 개시된 발명에 의해, 예를 들어 A 필러 로어, A 필러 어퍼 및 루프 레일의 구성 부재의 구성 요소와 같이, 그의 긴 쪽 방향으로 만곡된 형상의 프레스 성형품을 제조하면, 이형 후의 천장판에 스프링백이 발생하여, 원하는 형상으로 성형할 수 없다.

특허문헌 2에 의해 개시된 발명에 의해, 긴 쪽 방향 및 높이 방향으로 만곡됨과 함께 긴 쪽 방향 중심 부근에 굴곡부를 갖는 프레스 성형품을 제조하면, 플랜지의 잔류 응력, 종벽 및 천장판의 면 내 잔류 응력 및 종벽 및 천장판의 면 내 편차 잔류 응력이 발생한다. 그 결과, 특허문헌 2에 의해 개시된 발명에 의해 제조된 프레스 성형품에는 이형 후의 천장판에 스프링백이 발생하여, 원하는 형상으로 성형할 수 없다.

본 개시는, 스프링백에 의한 종벽의 개구 폐쇄가 억제된 특정 프레스 성형품의 제조 방법의 제공을 목적으로 한다. 여기서, 본 명세서에 있어서, 특정 프레스 성형품이란, 긴 천장판과, 당해 천장판의 짧은 쪽 방향의 양단부의 능선부와, 당해 능선부로부터 연장된 상태에서 서로 대향하는 종벽을 포함하여 구성되는 프레스 성형품을 말한다.

본 개시에 관한 제1 형태의 프레스 성형품의 제조 방법은, 특정 프레스 성형품의 제조 방법이며, 다이와 펀치를 사용하여, 블랭크에 있어서의 상기 양단부의 능선부가 성형되는 제1 부분에 펀치를 접촉시킨 상태에서 상기 블랭크를 상기 펀치측으로부터 상기 다이측 볼록 형상으로 만곡시켜, 상기 블랭크에 있어서의 상기 천장판이 성형되는 제2 부분을 상기 다이와 상기 펀치로 사이에 끼워 상기 제2 부분을 상기 다이측으로부터 상기 펀치측으로 오목하게 한다.

본 개시에 관한 제2 형태의 프레스 성형품의 제조 방법은, 특정 프레스 성형품의 제조 방법이며, 다이와 펀치를 사용하여, 블랭크에 있어서의 상기 양단부의 능선부가 성형되는 제1 부분에 펀치를 접촉시킨 상태에서 상기 블랭크를 상기 펀치측으로부터 상기 다이측으로 구부리고, 상기 블랭크에 있어서의 상기 천장판이 성형되는 제2 부분이 식(1)의 곡률 반경 R(mm)을 만족시키도록, 상기 제2 부분을 상기 다이와 상기 펀치로 사이에 끼워 상기 제2 부분을 상기 다이측으로부터 상기 펀치측으로 오목하게 한다.

여기서, 식(1)의 각 파라미터는 이하와 같다.

t: 상기 블랭크의 판 두께(mm)

σ_s: 상기 블랭크에 있어서의 상기 천장판이 성형되는 부분의 짧은 쪽 방향의 굽힘 외표면 응력(MPa)

σ_m: 상기 블랭크에 있어서의 상기 천장판이 성형되는 부분의 짧은 쪽 방향의 평균 응력(MPa)

E: 상기 블랭크를 구성하는 강판의 영률(GPa)

본 개시에 관한 제3 형태의 프레스 성형품의 제조 방법은, 특정 프레스 성형품의 제조 방법이며, 다이와 펀치를 사용하여, 블랭크에 있어서의 상기 양단부의 능선부가 성형되는 제1 부분에 펀치를 접촉시킨 상태에서 상기 블랭크를 상기 펀치측으로부터 상기 다이측으로 구부리고, 상기 블랭크에 있어서의 상기 천장판이 성형되는 제2 부분이 식(2)의 곡률 반경 R(mm)을 만족시키도록, 상기 제2 부분을 상기 다이와 상기 펀치로 사이에 끼워 상기 제2 부분을 상기 다이측으로부터 상기 펀치측으로 오목하게 한다.

여기서, 식(2)의 각 파라미터는 이하와 같다.

t: 상기 블랭크의 판 두께(mm)

σ_TS: 상기 블랭크의 인장 강도(MPa)

σ_YP: 상기 블랭크의 항복 응력(MPa)

E: 상기 블랭크를 구성하는 강판의 영률(GPa)

본 개시에 관한 제4 형태의 프레스 성형품의 제조 방법은, 제1 내지 제3 형태의 특정 프레스 성형품의 제조 방법이며, 상기 펀치와 상기 다이의 대향 방향에서 볼 때, 상기 펀치의 정상면은 만곡되고, 상기 다이에는 상기 펀치의 정상면을 따라 만곡되는 홈이 형성되어 있으며, 상기 천장판의 판 두께 방향에서 볼 때, 상기 천장판이 만곡되어 있는 프레스 성형품을 제조한다.

본 개시에 관한 제5 형태의 프레스 성형품의 제조 방법은, 제1 내지 제4 형태의 특정 프레스 성형품의 제조 방법이며, 상기 펀치와 상기 다이의 대향 방향 및 상기 펀치의 긴 쪽 방향의 양방에 직교하는 직교 방향에서 볼 때, 상기 펀치의 정상면은 상기 다이측으로 볼록 형상으로 만곡되고, 상기 다이에는 상기 펀치의 정상면을 따라 만곡되는 홈이 형성되어 있으며, 상기 천장판의 짧은 쪽 방향에서 볼 때, 상기 천장판이 만곡되어 있는 프레스 성형품을 제조한다.

본 개시에 관한 프레스 성형품은, 특정 프레스 성형품이며, 상기 천장판은, 상기 천장판에 있어서의 짧은 쪽 방향의 일단부와 타단부 사이에 비커스 경도의 값이 최솟값이 되는 최소부와, 상기 최소부와 상기 일단부 사이의 제1 범위, 및 상기 최소부와 상기 타단부 사이의 제2 범위에 각 범위에서의 비커스 경도의 값이 극대값이 되는 극대부를 갖는다.

본 개시에 관한 금형은, 펀치와, 다이를 구비하고, 긴 천장판과, 당해 천장판의 짧은 쪽 방향의 양단부의 능선부와, 당해 능선부로부터 연장된 상태에서 서로 대향하는 종벽을 포함하여 구성되는 프레스 성형품을 제조하기 위한 금형이며, 상기 펀치의 정상면은, 곡률 반경 R(mm)이 38(mm) 이상 725(mm) 이하인 오목면으로 되어 있으며, 상기 펀치와 상기 다이로 블랭크를 프레스하여, 상기 블랭크에 있어서의 상기 천장판이 성형되는 부분을 상기 다이와 상기 펀치로 사이에 끼워 상기 부분을 상기 다이측으로부터 상기 펀치측으로 오목하게 하기 위한 것이다.

본 개시에 관한 프레스 장치는, 상기한 본 개시에 관한 금형과, 상기 펀치를 상기 다이에 대하여 상대적으로 이동시키는 이동부를 구비하고 있다.

본 개시에 관한 프레스 성형품의 제조 방법을 사용하면, 스프링백에 의한 종벽의 개구 폐쇄가 억제된 특정 프레스 성형품을 제조할 수 있다.

본 개시에 관한 프레스 성형품은, 스프링백에 의한 종벽의 개구 폐쇄량이 작다.

본 개시에 관한 금형을 사용하면, 스프링백에 의한 종벽의 개구 폐쇄가 억제된 특정 프레스 성형품을 제조할 수 있다.

본 개시에 관한 프레스 장치를 사용하면, 스프링백에 의한 종벽의 개구 폐쇄가 억제된 특정 프레스 성형품을 제조할 수 있다.

도 1a는, 제1 실시 형태의 루프 부재(프레스 성형품)를 나타내는 상면도이다.
도 1b는, 제1 실시 형태의 루프 부재를 나타내는 측면도이다.
도 1c는, 도 1a에 있어서의 1C-1C 단면도이다.
도 1d는, 도 1a에 있어서의 1D-1D 단면도이다.
도 2a는, 제1 실시 형태의 루프 부재의 제조 방법에 있어서의 제1 프레스 성형 공정에서 사용되는 제1 프레스 장치의 금형 사시도이다.
도 2b는, 제1 실시 형태의 루프 부재의 제조 방법에 있어서의 제1 프레스 성형 공정에서 사용하는 제1 프레스 장치의 종단면도다.
도 3a는, 제1 실시 형태의 루프 부재의 제조 방법에 있어서의 제2 프레스 성형 공정에서 사용되는 제2 프레스 장치의 금형 사시도이다.
도 3b는, 제1 실시 형태의 루프 부재의 제조 방법에 있어서의 제2 프레스 성형 공정에서 사용하는 제2 프레스 장치의 종단면도다.
도 4a는, 제1 실시 형태의 제1 프레스 성형 공정에 의해 성형된 중간 성형품에 있어서의 도 1a의 1C-1C 단면도이다.
도 4b는, 제1 실시 형태의 제1 프레스 성형 공정에 의해 성형된 중간 성형품에 있어서의 도 1a의 1D-1D 단면도이다.
도 4c는, 제1 실시 형태의 제2 프레스 성형 공정을 거쳐 제조된 루프 부재에 있어서의 도 1a의 1C-1C 단면도이다.
도 4d는, 제1 실시 형태의 제2 프레스 성형 공정에 의해 성형된 중간 성형품에 있어서의 도 1a의 1D-1D 단면도이다.
도 5a는, 제1 실시 형태의 제1 프레스 성형 공정에 의해 성형된 중간 성형품에 있어서의 도 1a의 1C-1C 단면도를 상세하게 나타낸 단면도이다.
도 5b는, 제1 실시 형태의 제1 프레스 성형 공정에 의해 성형된 중간 성형품에 있어서의 도 1a의 1D-1D 단면도를 상세하게 나타낸 단면도이다.
도 5c는, 제1 실시 형태의 제2 프레스 성형 공정을 거쳐 제조된 루프 부재에 있어서의 도 1a의 1C-1C 단면도를 상세하게 나타낸 단면도이다.
도 5d는, 제1 실시 형태의 제2 프레스 성형 공정을 거쳐 제조된 루프 부재에 있어서의 도 1a의 1D-1D 단면도를 상세하게 나타낸 단면도이다.
도 6a는, 제1 실시 형태의 제1 프레스 성형 공정에 의해 성형된 중간 성형품에 있어서의 긴 쪽 방향 중앙부의 단면도이다.
도 6b는, 제1 실시 형태의 제1 프레스 성형 공정에 의해 성형된 중간 성형품에 있어서의 도 1a의 1C-1C 단면도에 상당하는 부분의 단면도이다.
도 6c는, 제1 실시 형태의 제2 프레스 성형 공정을 거쳐 제조된 루프 부재에 있어서의 긴 쪽 방향 중앙부의 단면도이다.
도 6d는, 제1 실시 형태의 제2 프레스 성형 공정을 거쳐 제조된 루프 부재에 있어서의 도 1a의 1C-1C 단면도이다.
도 7a는, 제1 실시 형태의 제1 프레스 성형 공정에 의해 성형된 중간 성형품에 있어서의 도 1a의 1C-1C 단면도이며, 종벽과 플랜지가 이루는 각을 상세하게 나타낸 단면도이다.
도 7b는, 제1 실시 형태의 제1 프레스 성형 공정에 의해 성형된 중간 성형품에 있어서의 도 1a의 1D-1D 단면도이며, 종벽과 플랜지가 이루는 각을 상세하게 나타낸 단면도이다.
도 7c는, 제1 실시 형태의 제2 프레스 성형 공정을 거쳐 제조된 루프 부재에 있어서의 도 1a의 1C-1C 단면도이며, 종벽과 플랜지가 이루는 각을 상세하게 나타낸 단면도이다.
도 7d는, 제1 실시 형태의 제2 프레스 성형 공정을 거쳐 제조된 루프 부재에 있어서의 도 1a의 1D-1D 단면도이며, 종벽과 플랜지가 이루는 각을 상세하게 나타낸 단면도이다.
도 8a는, 제2 실시 형태의 루프 부재를 나타내는 상면도이다.
도 8b는, 제2 실시 형태의 루프 부재를 나타내는 측면도이다.
도 8c는, 도 8a에 있어서의 8C-8C 단면도이다.
도 8d는, 도 8a에 있어서의 8D-8D 단면도이다.
도 9는, 제2 실시 형태의 루프 부재의 제조 방법에 있어서의 제1 프레스 성형 공정에서 사용하는 제1 프레스 장치의 종단면도다.
도 10은, 제2 실시 형태의 루프 부재의 제조 방법에 있어서의 제2 프레스 성형 공정에서 사용하는 제2 프레스 장치의 종단면도다.
도 11a는, 제3 실시 형태의 루프 부재를 나타내는 상면도이다.
도 11b는, 제3 실시 형태의 루프 부재를 나타내는 측면도이다.
도 11c는, 도 11a에 있어서의 11C-11C 단면도이다.
도 11d는, 도 11a에 있어서의 11D-11D 단면도이다.
도 12는, 비틀림 및 구부러짐의 평가 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은, 제1 실시 형태의 루프 부재의 제조 방법에 의해 제조한 루프 부재1(실시예 1) 및 제2 비교 형태 루프 부재의 제조 방법에 의해 제조한 루프 부재(비교예 1)에 대해서, 천장판의 비틀림과 구부러짐을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 14는, 실시예 1의 천장판에 있어서의 짧은 쪽 방향의 일단부로부터 타단부에 걸친 범위에서 측정한 천장판의 비커스 경도와, 비교예 1의 천장판에 있어서의 짧은 쪽 방향의 일단부로부터 타단부에 걸친 범위에서 측정한 천장판의 비커스 경도를, 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 15는, 제1 실시 형태의 실시예(실시예 2 내지 8)의 루프 부재의 천장판의 비틀림과, 제2 비교 형태의 비교예(비교예 2 내지 6)의 루프 부재의 천장판의 비틀림에 관한 시뮬레이션에 의한 평가 결과를 나타내는 표이다.
도 16은, 제2 실시 형태의 실시예(실시예 9 내지 14))의 루프 부재의 천장판의 비틀림과, 제2 비교 형태의 비교예(비교예 7 내지 11))의 루프 부재의 천장판의 비틀림에 관한 시뮬레이션에 의한 평가 결과를 나타내는 표이다.

≪개요≫

이하, 본 개시를 실시하기 위한 형태를, 3개의 실시 형태(제1, 제2 및 제3 실시 형태)를 예시하여 설명한다. 계속해서, 실시예에 대하여 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 실시 형태란, 본 개시를 실시하기 위한 형태를 말한다.

≪제1 실시 형태≫

이하, 제1 실시 형태에 대하여 설명한다. 먼저, 본 실시 형태의 루프 부재(도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 1d 참조)의 구성에 대하여 설명한다. 계속해서, 본 실시 형태의 프레스 성형 장치(17)(도 2a, 도 2b, 도 3a 및 도 3b 참조)의 구성에 대하여 설명한다. 계속해서, 본 실시 형태의 루프 부재의 제조 방법에 대하여 설명한다. 계속해서, 본 실시 형태의 작용에 대하여 설명한다.

<루프 부재의 구성>

먼저, 본 실시 형태의 루프 부재(1)의 구성에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 여기서, 루프 부재(1)는, 프레스 성형품 및 특정 프레스 성형품의 일례이다.

도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 1d에 도시된 바와 같이, 루프 부재(1)는, 천장판(2)과, 2개의 볼록 능선부(3a, 3b)와, 2개의 종벽(4a, 4b)와, 2개의 오목 능선부(5a, 5b)와, 2개의 플랜지(6a, 6b)를 일체적으로 포함하여 구성되고 있는, 단면 형상이 대략 해트형의 긴 부재로 되어 있다. 여기서, 볼록 능선부(3a, 3b)는, 능선부의 일례이다. 루프 부재(1)는, 일례로서, 인장 강도가 1310MPa급인 고장력 강판을 소재로 하는 냉간 프레스 성형품으로 되어 있다. 즉, 본 실시 형태의 루프 부재(1)는, 일례로서, 인장 강도가 440MPa 이상 1600MPa 이하인 고장력 강판을 소재로 하는 냉간 프레스 성형품으로 되어 있다.

천장판(2)은, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 길게 되어 있다. 천장판(2)은, 천장판(2)의 상측에서 보면, 도 1a에 도시된 바와 같이, 긴 쪽 방향, 즉, 도면 중 화살표(L1)를 따라 만곡되어 있다. 또한, 천장판(2)은, 천장판(2)의 측면측에서 보면, 도 1b에 도시된 바와 같이, 긴 쪽 방향, 즉, 도면 중 화살표(L2)를 따라 만곡되어 있다. 즉, 루프 부재(1)는, 측면에서 볼 때, 긴 쪽 방향에 걸쳐, 천장판(2)이 천장판(2)측으로 볼록 형상으로 만곡되어 있다.

2개의 볼록 능선부(3a, 3b)는, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 천장판(2)의 짧은 쪽 방향의 양단부에 형성되어 있다. 2개의 종벽(4a, 4b)은, 각각 볼록 능선부(3a, 3b)로부터 연장된 상태에서 서로 대향하고 있다. 즉, 본 실시 형태의 루프 부재(1)는, 긴 천장판(2)과, 천장판(2)의 짧은 쪽 방향의 양단부의 볼록 능선부(3a, 3b)와, 볼록 능선부(3a, 3b)로부터 연장된 상태에서 서로 대향하는 종벽(4a, 4b)을 포함하여 구성되어 있다.

본 실시 형태의 천장판(2)의 긴 쪽 방향에 수직인 각 단면은, 일례로서, 긴 쪽 방향에 있어서의 각 위치에서, 짧은 쪽 방향으로 직선 형상으로 연장되어 있다. 즉, 본 실시 형태의 천장판(2)은, 도 1c 및 도 1d에 도시된 바와 같이, 그 긴 쪽 방향에 있어서의 수직인 각 단면을 보면, 긴 쪽 방향에 있어서의 각 위치에서, 평탄하게 되어 있다. 여기서, 볼록 능선부(3a)는 도 1d에 도시된 바와 같이, 천장판(2)과, 종벽(4a)을 연결하는 부분이며, 천장판(2)의 긴 쪽 방향에 수직인 각 단면을 보면, 만곡되어 있는 부분으로 되어 있다. 도면 중의 2개의 일점 쇄선은, 각각 천장판(2) 및 종벽(4a)에 연결되는 볼록 능선부(3a)의 양단부를 나타내고 있다. 볼록 능선부(3b)는 일점 쇄선에 의한 양단부의 도시를 생략하지만, 천장판(2)과, 종벽(4b)을 연결하는 부분이며, 천장판(2)의 긴 쪽 방향에 수직인 각 단면을 보면, 만곡되어 있는 부분으로 되어 있다. 본 실시 형태의 천장판(2)은, 도 14에 도시된 바와 같이, 천장판(2)에 있어서의 짧은 쪽 방향의 중앙에 비커스 경도의 값이 최솟값이 되는 중앙부와, 중앙부와 천장판(2)의 짧은 쪽 방향의 일단부 사이의 범위가 되는 제1 범위 및 중앙부와 천장판(2)의 짧은 쪽 방향의 타단부 사이의 범위가 되는 제2 범위의 각 범위에, 각각 비커스 경도의 값이 각 범위에서 최댓값, 즉, 극대값이 되는 극대부를 갖고 있다. 여기서, 본 명세서에서는, 천장판(2)에 있어서의 짧은 쪽 방향의 중앙에 비커스 경도의 값이 최솟값으로 되는 중앙부를, 최소부라고 한다.

본 실시계 형태의 루프 부재(1)는, 후술하는 본 실시 형태의 루프 부재(1)의 제조 방법에 의해, 도 2b에 도시된 블랭크(BL)를 프레스 성형함으로써 제조되는 것으로 되어 있다. 여기서, 블랭크(BL)의 비커스 경도는 일례로서 430(HV)으로 되어 있다. 이에 비해, 루프 부재(1)의 천장판(2)에 있어서의 최소부의 비커스 경도는, 도 14에 도시된 바와 같이, 일례로서 약 417(HV)로 되어 있다. 즉, 천장판(2)에 있어서의 중앙부의 비커스 경도는, 프레스 성형 전의 블랭크(BL)의 비커스 경도보다도 작다. 또한, 루프 부재(1)의 플랜지(6b)의 단부의 비커스 경도는, 일례로서 430(HV)으로 되어 있다. 즉, 천장판(2)에 있어서의 중앙부의 비커스 경도는, 플랜지(6b)의 단부의 비커스 경도보다도 작다. 다시 말하면, 본 실시 형태의 루프 부재(1)에서는, 천장판(2)이 플랜지(6b)의 단부보다도 연화되어 있다고 할 수 있다. 여기서, 플랜지(6b)의 단부란, 루프 부재(1)의 플랜지(6b)에 있어서의 오목 능선부(5b)에 연결되어 있는 측과는 반대측 단부로부터 능선부(5b)측으로 5(mm)까지의 부분을 말한다. 또한, 이상과 같이, 플랜지(6b)의 단부가 천장판(2)보다도 단단한 이유는, 후술하는 루프 부재(1)의 제조 방법에서는 플랜지(6b)가 천장판(2)보다도 변형되지 않기 때문이라고 생각된다.

또한, 2개의 오목 능선부(5a, 5b)는, 각각 2개의 종벽(4a, 4b)에 있어서의 천장판(2)에 연결되어 있는 측과 반대측 단부에 형성되어 있다. 2개의 플랜지(6a, 6b)는, 각각 2개의 오목 능선부(5a, 5b)에 연결되어 있다. 오목 능선부(5a)는 도시를 생략하지만, 종벽(4a)과, 플랜지(6a)를 연결하는 부분이며, 천장판(2)의 긴 쪽 방향에 수직인 각 단면을 보면, 만곡되어 있는 부분으로 되어 있다. 또한, 오목 능선부(5b)는 일점 쇄선에 의한 양단부의 도시를 생략하지만, 종벽(4b)과, 플랜지(6b)를 연결하는 부분이며, 천장판(2)의 긴 쪽 방향에 수직인 각 단면을 보면, 만곡되어 있는 부분으로 되어 있다.

루프 부재(1)는, 도 1a에 도시된 바와 같이, 천장판(2)이 상측에 위치하는 자세로 배치된 상태에 있어서 천장판(2)측에서 보면, 긴 쪽 방향의 한쪽 단부, 즉, 전단부(1a)로부터 다른 쪽 단부, 즉, 후단부(1b)에 걸쳐 만곡되어 있다. 다른 관점에서 보면, 루프 부재(1)는, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 전단부(1a)를 포함하는 제1 부분(8)과, 후단부(1b)를 포함하는 제3 부분(10)과, 제1 부분(8)과 제3 부분(10)을 연결하는 제2 부분(9)을 포함하여 일체적으로 구성되어 있다고 말할 수 있다.

여기서, 본 실시 형태에서는, 상면시에서(천장판(2)의 상측에서 보면), 제1 부분(8)의 곡률 반경 R이 일례로서 2000(mm) 이상 9000(mm) 이하로 되고, 제2 부분(9)의 곡률 반경 R이 일례로서 500(mm) 이상 2000(mm) 이하로 되고, 제3 부분(10)의 곡률 반경 R이 일례로서 2500(mm) 이상 9000(mm) 이하로 되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 도 1b에 도시된 바와 같이, 측면시에서(천장판(2)의 폭 방향측에서 보면), 제1 부분(8)의 곡률 반경 R이 일례로서 3000(mm) 이상 15000(mm) 이하로 되고, 제2 부분(9)의 곡률 반경 R이 일례로서 1000(mm) 이상 15000(mm) 이하로 되고, 제3 부분(10)의 곡률 반경 R이 일례로서 3000(mm) 이상 15000(mm) 이하로 되어 있다. 이상과 같이, 제1 부분(8)의 곡률 반경 R과, 제3 부분(10)의 곡률 반경 R은, 제2 부분(9)의 곡률 반경 R보다도 크다.

여기서, 도 1d에 도시된 바와 같이, 볼록 능선부(3a)의 천장판(2)측의 R 개시점이 되는 R 곡선 단부의 판 두께 중심, 즉, 천장판(2)의 판 두께 중심으로부터 종벽(4a)에 있어서의 오목 능선부(5a)측 단부까지의 높이를 높이 h로 한다. 그렇게 하면, 종벽(4a)에는, 천장판(2)의 판 두께 중심으로부터 높이 h의 40％ 이상 이격된 부분에, 긴 쪽 방향에 걸쳐, 단차량 a2(mm)의 단차(11a)가 형성되어 있다. 또한, 도 1d에 도시된 바와 같이, 볼록 능선부(3b)의 천장판(2)측의 R 개시점이 되는 R 곡선 단부의 판 두께 중심, 즉, 천장판(2)의 판 두께 중심으로부터 종벽(4b)에 있어서의 오목 능선부(5b)측 단부까지의 높이를 높이 ｈ'로 한다. 그렇게 하면, 종벽(4b)에는, 천장판(2)의 판 두께 중심으로부터 높이 ｈ'의 40％ 이상 이격된 부분에, 긴 쪽 방향에 걸쳐, 단차량 a2'(mm)의 단차(11ａ')가 형성되어 있다.

루프 부재(1)는, 도 1c 및 도 1d에 도시된 바와 같이, 플랜지(6a, 6b)의 단면 형상이 긴 쪽 방향의 전단부(1a)와 후단부(1b)에 있어서 상이하다. 구체적으로는, 종벽(4b)에 대한 플랜지(6b)의 각도는, 전단부(1a)에서는 30°로 되고, 후단부(1b)에서는 40°로 되어 있다. 또한, 종벽(4a)에 대한 플랜지(6a, 6b)의 각도는, 각각, 긴 쪽 방향에 걸쳐 연속적으로 변화되고 있다. 또한, 천장판(2)의 짧은 쪽 방향의 폭은, 긴 쪽 방향에 걸쳐 전단부(1a)로부터 후단부(1b)에 걸쳐 연속적으로 넓어지도록 변화되고 있다. 또한, 도 1a 내지 도 1d에 도시된 바와 같이, 제1 부분(8)의 종벽(4b)과 플랜지(6b)가 이루는 각도는, 제3 부분(10)의 종벽(4b)과 플랜지(6b)가 이루는 각도 이상인 것이 바람직하다.

이상이, 본 실시 형태의 루프 부재(1)의 구성에 관한 설명이다.

<프레스 장치의 구성>

이어서, 본 실시 형태의 프레스 성형 장치(17)에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 본 실시 형태의 프레스 성형 장치(17)는, 본 실시 형태의 루프 부재(1)를 제조하기 위한 것이다. 프레스 성형 장치(17)는, 도 2a, 도 2b, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 제1 프레스 장치(18)와, 제2 프레스 장치(19)를 포함하여 구성되어 있다. 본 실시 형태의 프레스 성형 장치(17)에서는, 제1 프레스 장치(18)를 사용하여 도 2b에 도시된 블랭크(BL)를 드로잉 가공에 의해 프레스 성형하며 도 3b에 나타내는 중간 성형품(30)을 성형하고, 계속해서, 제2 프레스 장치(19)에 의해 중간 성형품(30)을 프레스 성형하여, 제품, 즉, 루프 부재(1)를 제조하도록 되어 있다. 또한, 블랭크(BL)는, 루프 부재(1)를 제조하기 위한 기재인 긴 고장력 강판으로 되어 있다.

여기서, 중간 성형품(30)은, 도 3b에 도시된 바와 같이, 천장판(2)과, 2개의 볼록 능선부(32a, 32b)와, 2개의 종벽(33a, 33b)과, 2개의 오목 능선부(34a, 34b)와, 2개의 플랜지(35a, 35b)를 포함하여 구성되는 대략 해트형 부재로 되어 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「프레스 성형하는」이란, 성형 대상품을 금형에 세트하고 나서 형 폐쇄하고 형 개방할 때까지의 행위를 말한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 블랭크(BL) 및 중간 성형품(30)은, 성형 대상품의 일례가 된다. 또한, 후술하는 제1 금형(20) 및 제2 금형(40)은 금형의 일례가 된다.

[제1 프레스 장치]

제1 프레스 장치(18)는, 제1 금형(20)과, 제1 이동 장치(25)를 포함하여 구성되어 있다. 제1 금형(20)은, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상형(21)과, 하형(22)과, 제1 홀더(23)와, 제2 홀더(24)를 갖고 있다. 상형(21)은 상측, 하형(22)은 하측에 배치되어 있다. 여기서, 제1 프레스 장치(18)는 프레스 장치의 일례이다. 제1 금형(20)은 금형의 일례이다. 상형(21)은 다이의 일례이다. 하형(22)은 펀치의 일례이다. 제1 프레스 장치(18)는, 블랭크(BL)를 중간 성형품(30)으로 성형할 때, 상형(21)과 하형(22)을 사용하여, 먼저 블랭크(BL)에 있어서의 2개의 볼록 능선부(3a, 3b)가 성형되는 부분에 하형(22)을 접촉시킨 상태에서 블랭크(BL)를 하형(22)측으로부터 상형(21)측으로 볼록 형상으로 만곡시켜, 블랭크(BL)에 있어서의 천장판(2)이 성형되는 부분이 하기 식(1)의 곡률 반경 R(mm)을 만족시키도록, 블랭크(BL)에 있어서의 천장판(2)이 성형되는 부분을 상형(21)과 하형(22) 사이에 끼우며, 블랭크(BL)에 있어서의 천장판(2)이 성형되는 부분을 상형(21)측으로부터 하형(22)측으로 오목하게 하는 기능을 갖는다. 여기서, 블랭크(BL)에 있어서의 2개의 볼록 능선부(3a, 3b)가 성형되는 부분은, 제1 부분의 일례이다. 또한, 블랭크(BL)에 있어서의 천장판(2)이 성형되는 부분은, 제2 부분의 일례이다.

여기서, 식(1)의 각 파라미터는 이하와 같다.

t: 블랭크(BL)의 판 두께(mm)

σ_s: 블랭크(BL)에 있어서의 상기 천장판이 성형되는 부분의 짧은 쪽 방향의 굽힘 외표면 응력(MPa)

σ_m: 블랭크(BL)에 있어서의 상기 천장판이 성형되는 부분의 짧은 쪽 방향의 평균 응력(MPa)

E: 블랭크(BL)를 구성하는 강판의 영률(GPa)

또한, 제1 프레스 장치(18)는, 제2 부분 중 하형(22)에 접촉하는 부분이 식(1)의 곡률 반경 R(mm)을 만족시키도록, 제2 부분을 상형(21)과 하형(22) 사이에 끼워, 제2 부분을 상형(21)측으로부터 하형(22)측으로 오목해지도록 되어 있다.

또한, 식(1)에 있어서의 각 파라미터 중, σ_s 및 σ_m은, 천장판(2)이 평탄한 조건에서의 성형 해석을 행하여 구해졌다.

여기서, 980MPa급 고장력 강판 블랭크의 경우, 식(1)의 곡률 반경 R(mm)은 38(mm) 이상 1300(mm) 이하로 된다. 또한, 1310MPa급 고장력 강판 블랭크의 경우, 식(1)의 곡률 반경 R(mm)은 32(mm) 이상 1020(mm) 이하로 된다. 또한, 1470MPa급 고장력 강판 블랭크의 경우, 식(1)의 곡률 반경 R(mm)은 30(mm) 이상 725(mm) 이하가 된다. 그렇게 하면, 블랭크(BL)에 있어서의 천장판(2)이 성형되는 부분의 곡률 반경 R(mm)이 38(mm) 이상 725(mm) 이하인 범위를 만족시키도록, 블랭크(BL)에 있어서의 천장판(2)이 성형되는 부분을 상형(21)과 하형(22) 사이에 끼워, 당해 부분을 상형(21)측으로부터 하형(22)측으로 오목하게 하면, 적어도 980MPa급 이상 1470MPa급 이하 범위의 강도를 갖는 고장력 강판 블랭크에 대하여, 식(1)을 만족시키는 프레스 성형을 행하게 된다. 이상으로부터, 제1 프레스 장치(18)는, 블랭크(BL)를 중간 성형품(30)으로 성형할 때, 블랭크(BL)에 있어서의 천장판(2)이 성형되는 부분의 곡률 반경 R(mm)이 38(mm) 이상 725(mm) 이하인 범위를 만족시키도록, 블랭크(BL)에 있어서의 천장판(2)이 성형되는 부분을 상형(21)과 하형(22) 사이에 끼워, 블랭크(BL)에 있어서의 천장판(2)이 성형되는 부분을 상형(21)측으로부터 하형(22)측으로 오목하게 하는 기능을 갖는다고 할 수 있다.

상형(21)과 하형(22)은, 도 2a에 도시된 바와 같이, 각각 길게 되어 있다. 상형(21)과 하형(22)을 상형(21)과 하형(22)의 대향 방향에서 보면, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 하형(22)의 정상면은, 긴 쪽 방향을 따라서 만곡되어 돌출하고, 상형(21)에는, 하형(22)의 정상면을 따라 만곡되는 홈이 형성되어 있다. 또한, 상형(21)과 하형(22)을 상형(21)과 하형(22)의 대향 방향에 직교하는 방향이 되는, 상형(21) 및 하형(22)의 짧은 쪽 방향에서 보면, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 하형(22)의 정상면은 상형(21)측으로 볼록 형상으로 만곡되고, 상형(21)에는 하형(22)의 정상면을 따라 만곡되는 홈이 형성되어 있다. 여기서, 하형(22)의 정상면(22c)은, 곡률 반경 R(mm)이 38(mm) 이상 725(mm) 이하인 오목면으로 되어 있다. 또한, 상형(21)의 홈 바닥은, 긴 쪽 방향에서 보면, 하형(22)측으로 곡률 반경 R(mm)로 돌출되고, 하형(22)에 있어서의 상형(21)의 홈 바닥에 대향하는 부분(정상면)은, 상형(21)측으로 곡률 반경 R(mm)로 오목해져 있다(도 2b 참조). 본 실시 형태의 곡률 반경 R(mm)은, 일례로서 100(mm)으로 되어 있다.

또한, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 하형(22)에 있어서의 정상면(22c)의 짧은 쪽 방향의 양단부를 견부(22d)라고 한다. 견부(22d)는, 제1 프레스 장치(18)가 블랭크(BL)를 중간 성형품(30)으로 성형할 때에, 하형(22)에 있어서의 블랭크(BL)의 제2 부분에 접촉하는 부분에 상당한다.

또한, 도 2b에 도시된 바와 같이, 하형(22)을 긴 쪽 방향에서 보면, 하형(22)의 양측면에는, 각각 단차부(22a, 22ａ')가 형성되어 있다. 또한, 상형(21)의 홈 양쪽 측면에는, 각각 단차부(22a, 22ａ')에 따른 단차부(21a, 21ａ')가 형성되어 있다.

제1 홀더(23) 및 제2 홀더(24)는, 상형(21) 및 하형(22)을 따라, 길게 되어 있다. 제1 홀더(23)와, 제2 홀더(24)는, 도 2b에 도시된 바와 같이, 각각 하형(22)의 짧은 쪽 방향의 양측에 배치되어 있다. 또한, 제1 홀더(23) 및 제2 홀더(24)는, 스프링(26, 27)에 의해 상측으로 압박되고 있다.

제1 이동 장치(25)는, 상형(21)을 하형(22)을 향해 이동시키도록 되어 있다. 즉, 제1 이동 장치(25)는, 상형(21)을 하형(22)에 대하여 상대적으로 이동시키도록 되어 있다. 그리고, 상형(21)과 하형(22)의 간극의 정해진 위치에 블랭크(BL)가 배치된 상태에서, 제1 이동 장치가 상형(21)을 하형(22)을 향해 이동시키면, 도 2b에 도시된 바와 같이, 블랭크(BL)에 있어서의 짧은 쪽 방향의 양단측이 각각 제1 홀더(23) 및 제2 홀더(24)와 상형(21) 사이에 끼워진 상태에서, 블랭크(BL)가 프레스 성형되어 중간 성형품(30)이 성형되도록 되어 있다.

이상의 설명에서는, 제1 프레스 장치(18)는, 블랭크(BL)에 있어서의 제2 부분이 식(1)의 곡률 반경 R(mm)을 만족시키도록, 제2 부분을 상형(21)측으로부터 하형(22)측으로 볼록 형상으로 만곡시키도록 되어 있다. 그러나, 제1 프레스 장치(18)는, 식(1) 대신에, 블랭크(BL)에 있어서의 제2 부분이 하기 식(2)의 곡률 반경 R(mm)을 만족시키도록, 제2 부분을 상형(21)측으로부터 하형(22)측으로 볼록 형상으로 만곡시켜도 된다.

여기서, 식(2)의 각 파라미터는 이하와 같다.

t: 상기 블랭크의 판 두께(mm)

σ_TS: 상기 블랭크의 인장 강도(MPa)

σ_YP: 상기 블랭크의 항복 응력(MPa)

E: 상기 블랭크를 구성하는 강판의 영률(GPa)

여기서, σ_TS는, 예를 들어 밀 시트에 기재된 JIS5호 인장 시험에 기초하여 취득한 출하 시험값이다. 또한, σ_YP 는, 예를 들어 밀 시트에 기재된 JIS5호 인장 시험에 기초하여 취득한 출하 시험값이다.

그런데, 본원 발명자들은, 블랭크(BL)의 판 두께 및 재료 강도, 천장판(2)의 형상, 굽힘 가공, 드로잉 가공 등의 프레스 성형의 방식 등을 파라미터로 하여, 루프 부재(1), 후술하는 루프 부재(1A, 1B)를 성형한 경우, 천장판(2)의 외표면, 즉 상면과, 내표면, 즉 이면에 발생하는 응력을 수치 해석으로 조사하였다. 그 결과, 루프 부재(1, 1A 및 1B)를, 패드도 사용하지 않고 프레스 성형하는 경우에 있어서, 천장판(2)의 휨에 기여하는 편차 응력 σ가 블랭크(BL)의 재료 강도에 따라 변화하며, 또한 하기의 조건 A를 만족시키는 것을 알아내었다.

여기서, 조건 A는,

이다.

또한, 프레스 성형에 있어서의 천장판(2)의 변형을 탄성 변형으로 가정하면, 곡률 반경 R(mm), 편차 응력 σ(MPa), 블랭크(BL)의 판 두께(mm) 및 블랭크(BL)를 구성하는 강판의 영률(GPa)의 관계 B는, 하기 관계를 만족시킨다.

여기서, 관계 B는,

이다.

이상의 조건 A 및 관계 B로부터, 식(2)이 유도된다.

또한, 식(2)에 있어서의 각 파라미터 중, σ_TS 및 σ_YP는, 천장판(2)이 평탄한 조건에서의 성형 해석을 행하여 구해졌다.

[제2 프레스 장치]

제2 프레스 장치(19)는, 제2 금형(40)과, 제2 이동 장치(45)를 포함하여 구성되어 있다. 제2 금형(40)은, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상형(41)과, 하형(43)과, 홀더(42)를 갖고 있다. 상형(41)은 상측, 하형(43)은 하측에 배치되어 있다. 제2 프레스 장치(19)는, 하형(43)에 중간 성형품(30)이 감입된 상태에서, 제2 이동 장치에 의해 상형(41)을 하형(43)측으로 이동시키며, 중간 성형품(30)에 있어서의 2개의 플랜지(35a, 35b)의 각도를 변경하도록 되어 있다.

또한, 도 3b에 도시된 바와 같이, 하형(43)을 짧은 쪽 방향에서 보면, 하형(43)의 양측면에는, 각각 단차부(43a)가 형성되어 있다. 또한, 상형(41)의 홈 양측면에는, 각각 단차부(43a)에 따른 단차부(41a)가 형성되어 있다.

이상이, 본 실시 형태의 프레스 성형 장치(17)의 구성에 관한 설명이다.

<루프 부재의 제조 방법>

이어서, 본 실시 형태의 루프 부재(1)의 제조 방법에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 본 실시 형태의 루프 부재(1)의 제조 방법은, 프레스 성형 장치(17)를 사용하여 행해진다. 또한, 본 실시 형태의 루프 부재(1)의 제조 방법은, 제1 프레스 장치(18)에 의해 행해지는 공정이 되는 제1 프레스 성형 공정과, 제2 프레스 장치(19)에 의해 행해지는 공정이 되는 제2 프레스 성형 공정을 포함한다.

[제1 프레스 성형 공정]

제1 프레스 성형 공정에서는, 상형(21)과 하형(22)의 간극의 정해진 위치에 블랭크(BL)를 배치하는, 즉, 금형(20)의 정해진 위치에 블랭크(BL)를 세팅한다. 계속해서, 작업자가 제1 프레스 장치(18)를 조작하면, 제1 이동 장치(25)에 의해 상형(21)이 하형(22)측으로 이동되며, 블랭크(BL)가 드로잉 가공에 의해 프레스 성형된다. 이 경우, 제1 프레스 장치(18)는, 도 2b에 도시된 바와 같이, 먼저 블랭크(BL)에 있어서의 제1 부분에 하형(22)의 견부(22d)를 접촉시킨 상태에서 블랭크(BL)를 하형(22)측으로부터 상형(21)측으로 볼록 형상으로 만곡시킨다. 계속해서, 제1 프레스 장치(18)는, 블랭크(BL)에 있어서의 제2 부분을 상형(21)과 하형(22) 사이에 끼워 제2 부분을 상형(21)측으로부터 하형(22)측으로 오목하게 한다. 즉, 제1 프레스 성형 공정에서는, 상형(21)과 하형(22)을 사용하여 블랭크(BL)를 프레스한다. 그 결과, 블랭크(BL)로부터 중간 성형품(30)이 성형된다.

또한, 제1 프레스 성형 공정에서 사용되는 금형(20)은, 블랭크(BL)의 파라미터에 따라서, 식(1) 또는 식(2)의 조건을 만족시키도록, 제조된 것을 사용한다. 예를 들어, 제1 프레스 성형 공정은, 블랭크(BL)의 판 두께 t 및 블랭크(BL)를 구성하는 강판의 영률 E로부터, 식(1) 또는 식(2)을 만족시키는 상형(21) 및 하형(22), 즉 금형(20)을 제조한 후에 행해진다. 또한, 예를 들어 제1 프레스 성형 공정은, 형상이 상이한 복수의 금형(20)을 준비한 다음, 블랭크(BL)의 판 두께 t 및 블랭크(BL)를 구성하는 강판의 영률 E로부터, 식(1) 또는 식(2)을 만족시키는 금형(20)을 선택하여 제1 프레스 장치(18)의 본체에 설치한 후에 행해진다.

또한, 제1 프레스 성형 공정에서는, 도 5a, 도 5b, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 중간 성형품(30)의 2개의 종벽(33a, 33b)에, 각각, 천장판(2)으로부터 높이 h, ｈ'의 40％ 이상 이격된 부분에 하기 식(3) 및 식(4)에 의해 규정되는 단차량 a1(mm)의 단차(36a, 36ａ')가 형성된다.

여기서, 부호 a1은 중간 성형품(30)에 있어서의 단차량(mm), 부호 a2는 루프 부재(1)에 있어서의 단차량(mm), 부호 W는 루프 부재(1)에 있어서의 천장판(2)의 짧은 쪽 방향의 폭(mm)을 나타낸다.

또한, 제1 프레스 성형 공정에서는, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 중간 성형품(30)의 종벽(33a)과 플랜지(35a)가 이루는 각도 DI1이 하기 식(5)을 만족시키도록, 종벽(33a) 및 플랜지(35a)가 형성된다.

여기서, 부호 DI1은 중간 성형품(30)의 종벽(33a)와 플랜지(35a)가 이루는 각도이며, 부호 DI2는 루프 부재(1)의 종벽(4a)과 플랜지(6a)가 이루는 각도이다.

또한, 제1 프레스 성형 공정에서는, 하기 식(6)을 만족시키도록, 중간 성형품(30)의 종벽(33b) 및 플랜지(35b)가 형성된다.

단, DOF1은 중간 성형품(30)의 한쪽 단부를 포함하는 종벽(33b)과 플랜지(35b)가 이루는 각도이며, DOR1은 중간 성형품(30)의 다른 쪽 단부를 포함하는 종벽(33b)과 플랜지(35b)가 이루는 각도이다.

또한, 제1 프레스 성형 공정에서는, 블랭크(BL)의 재료 단부를 유입시켜 블랭크(BL)를 휘게 함으로써, 중간 성형품(30)에 있어서의 외측 플랜지(35b)가 성형된다.

계속해서, 제1 금형(20)으로부터 중간 성형품(30)이 떼어내어지고, 제1 프레스 성형 공정이 종료한다.

또한, 전술한 바와 같이, 제1 프레스 장치(18)에 의해 중간 성형품(30)이 성형될 때, 블랭크(BL)에 있어서의 제2 부분이 식(1) 또는 식(2)의 곡률 반경 R(mm)을 만족시키도록, 제2 부분이 상형(21)측으로부터 하형(22)측으로 오목하게 된다. 그리고, 제1 금형(20)이 형 개방되면, 중간 성형품(30)에 있어서의 천장판(2)의 긴 쪽 방향에 있어서의 단면은, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 형 폐쇄 시보다도 평탄에 가까워지도록 변형된 상태, 즉, 그의 곡률 반경이 커진 상태가 된다.

[제2 프레스 성형 공정]

계속해서, 중간 성형품(30)은, 제2 프레스 장치(19)의 제2 금형(40)의 하형(43)에 감입된다. 그리고, 작업자가 제2 프레스 장치(19)를 조작하면, 제2 이동 장치에 의해 상형(41)이 하형(43)측으로 이동되어, 중간 성형품(30)의 2개 플랜지(35a, 35b)의 각도가 변경된다. 그 결과, 중간 성형품(30)으로부터 루프 부재(1)가 제조된다. 또한, 제2 프레스 성형 공정에서는, 중간 성형품(30)의 종벽(33a, 33b)의 단차량이 a2가 되도록, 중간 성형품(30)이 프레스된다. 또한, 제2 프레스 성형 공정에서는, 도 7a, 도 7b, 도 7c 및 도 7d에 도시된 바와 같이, 중간 성형품(30)에 있어서의 종벽(33a) 및 플랜지(35a)가 루프 부재(1)에 있어서의 종벽(4a) 및 플랜지(6a)가 되도록, 상형(41)과 하형(43)에 중간 성형품(30)이 사이에 끼워져 중간 성형품(30)이 프레스된다. 또한, 제2 프레스 성형 공정에서는, 도 7a, 도 7b, 도 7c 및 도 7d에 도시된 바와 같이, 중간 성형품(30)에 있어서의 종벽(33b) 및 플랜지(35b)가 루프 부재(1)에 있어서의 종벽(4b) 및 플랜지(6b)가 되도록, 상형(41)과 하형(43) 및 홀더(42)에 중간 성형품(30)이 끼워져 중간 성형품(30)이 프레스된다.

이상이, 본 실시 형태의 루프 부재(1)의 제조 방법에 관한 설명이다.

<작용>

이어서, 본 실시 형태의 작용에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.

[먼저 하형(22)을 블랭크(BL)에 있어서의 제1 부분에 접촉시키는 것의 작용]

먼저 하형(22)을 블랭크(BL)에 있어서의 제1 부분에 접촉시키는 것의 작용(이하, 먼저 제1 부분에 접촉시키는 것의 작용이라고 함)은, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상형(21)과 하형(22) 사이에 블랭크(BL)를 끼워 블랭크(BL)를 상형(21)측으로부터 하형(22)측으로 오목하게 하기 전에, 하형(22)의 견부(22d)를 블랭크(BL)에 있어서의 제1 부분에 접촉시킨 상태에서 블랭크(BL)를 하형(22)측으로부터 상형(21)측으로 볼록 형상으로 만곡시키는 것의 작용이다. 달리 언급하면, 블랭크(BL)에 있어서의 제2 부분보다도 먼저 제1 부분이 형성된다는 작용이다. 먼저 제1 부분에 접촉시키는 것의 작용에 대해서는, 본 실시 형태를, 이하에 설명하는 제1 비교 형태와 비교하여 설명한다. 또한, 제1 비교 형태에 있어서 본 실시 형태에서 사용한 부품 등을 사용하는 경우, 도시하지 않아도 그 부품, 명칭 등을 그대로 사용하여 설명한다.

제1 비교 형태의 경우, 블랭크(BL)에 있어서의 제1 부분보다도 먼저 제2 부분이 형성된다. 그 때문에, 제1 비교 형태의 경우, 블랭크(BL)를 오목하게 할 때의 여분인 덧살에 의해, 제1 프레스 성형 공정에서의 형 폐쇄 시에 천장판(2)에 압축 응력이 발생한다. 그 결과, 제1 비교 형태의 경우, 제1 프레스 성형 공정에서의 형 개방 후의 중간 성형품(30)에 스프링백이 발생해버린다.

이에 비해, 본 실시 형태의 경우, 도 2a에 도시된 바와 같이, 상형(21)과 하형(22) 사이에 블랭크(BL)를 끼워 블랭크(BL)를 상형(21)측으로부터 하형(22)측으로 오목하게 하기 전에, 하형(22)의 견부(22d)를 블랭크(BL)에 있어서의 제1 부분에 접촉시킨 상태에서 블랭크(BL)를 하형(22)측으로부터 상형(21)측으로 볼록 형상으로 만곡시킨다. 즉, 본 실시 형태의 경우, 제2 부분보다도 먼저 제1 부분을 성형함으로써, 제1 비교 형태의 경우에 비해, 블랭크(BL)를 오목하게 할 때가 여분인 덧살을 저감시킬 수 있다. 이에 따라서, 본 실시 형태의 경우, 제1 비교 형태의 경우에 비해, 제1 프레스 성형 공정에서의 형 폐쇄 시에 천장판(2)에 발생하는 압축 응력을 저감시킬 수 있다.

따라서, 본 실시 형태의 루프 부재(1)의 제조 방법에 의하면, 제1 비교 형태에 비해, 스프링백에 의한 종벽(4a, 4b)의 개구 폐쇄가 억제된 루프 부재(1)를 제조할 수 있다.

[식(1)의 곡률 반경 R을 만족시키는 제1 프레스 성형을 행하는 것의 작용]

식(1)의 곡률 반경 R을 만족시키는 제1 프레스 성형을 행하는 것의 작용(이하, 식(1)에 의한 작용)은, 제1 프레스 성형 공정에 있어서, 블랭크(BL)에 있어서의 천장판(2)이 성형되는 부분이 식(1)의 곡률 반경 R(mm)을 만족시키도록, 달리 언급하면, 식(2)의 곡률 반경을 만족시키도록, 더 달리 언급하면, 블랭크(BL)에 있어서의 제2 부분의 곡률 반경 R(mm)이 38(mm) 이상 725(mm) 이하인 범위를 만족시키도록, 제2 부분을 상형(21)측으로부터 하형(22)측으로 오목하게 한다는 작용이다. 식(1)에 의한 작용에 대해서는, 본 실시 형태를, 이하에 설명하는 제2 비교 형태와 비교하여 설명한다. 또한, 제2 비교 형태에 있어서 본 실시 형태에서 사용한 부품 등을 사용하는 경우, 도시하지 않아도 그 부품, 명칭 등을 그대로 사용하여 설명한다.

제2 비교 형태의 경우, 제1 프레스 장치(18)의 상형(21)의 홈 바닥이 긴 쪽 방향에서 본 단면시에 있어서 평탄하게 되어 되고, 하형(22)에 있어서의 상형(21)의 홈 바닥에 대향하는 부분이 긴 쪽 방향에서 본 단면시에 있어서 평탄하게 되어 있다. 또한, 제2 비교 형태의 경우, 상형(21)에 단차부(21a)가 형성되지 않으며, 하형(22)에는 단차부(22a)가 형성되지 않는다. 제2 비교 형태는, 상기 점 이외에는, 본 실시 형태와 동일하게 되어 있다.

제2 비교 형태의 경우, 제1 프레스 성형 공정에 의해 중간 성형품(30)을 성형하면, 천장판(2)에 있어서의 잔류 편차 응력에 의해 천장판(2)의 비틀림이 발생한다. 그 결과, 제2 비교 형태의 루프 부재(1)의 제조 방법에 의해 제조된 루프 부재(1)는, 도 15의 표 중 비교예 2 내지 6에 나타내어진 바와 같이, 비틀린 상태가 된다. 이 결과는, 제1 프레스 성형 후, 즉, 형 개방 후의 스프링백에 의한 종벽(33a, 33b)의 개구 폐쇄에서 기인한다고 생각된다. 또한, 제2 비교 형태의 경우, 제1 프레스 성형 후의 스프링백에 의한 종벽(33a, 33b)의 개구 폐쇄는, 이하와 같은 메커니즘에서 발생한다고 생각된다. 즉, 중간 성형품(30)은, 제1 프레스 성형 공정에 있어서, 형 폐쇄할 때까지 블랭크(BL)에 있어서의 제2 부분이 상측에 볼록 형상으로 변형되며, 즉, 상형(21)과 하형(22)의 간극에서 상측을 향해 볼록 형상으로 만곡되어, 성형된다. 이로 인해, 제2 비교 형태의 중간 성형품(30)의 천장판(2)에는, 단면시에서 외측이 되는 외표면측으로 볼록 형상으로 만곡되어 있다. 그 결과, 천장판(2)에는, 종벽(33a, 33b)을 개구 폐쇄시키려고 하는 응력이 발생하고 있다. 또한, 제2 비교 형태의 경우, 중간 성형품(30)이 긴 쪽 방향을 따라서 만곡되어 있는 점에서, 천장판(2)의 긴 쪽 방향에 수직인 각 위치에 있어서, 천장판(2)의 짧은 쪽 방향의 양단부측의 응력에는 차가 발생할 수 있다. 그 결과, 제2 비교 형태의 루프 부재(1)의 제조 방법에 의해 제조된 루프 부재(1)는, 비틀린 상태가 된다.

이에 대해, 본 실시 형태의 경우, 제1 프레스 성형 공정에 있어서, 블랭크(BL)에 있어서의 천장판(2)이 성형되는 부분이 식(1)의 곡률 반경 R(mm)을 만족시키도록, 달리 언급하면, 식(2)의 곡률 반경을 만족시키도록, 더 달리 언급하면, 블랭크(BL)에 있어서의 제2 부분의 곡률 반경 R(mm)이 38(mm) 이상 725(mm) 이하인 범위를 만족시키도록, 제2 부분을 상형(21)측으로부터 하형(22)측으로 오목하게 한다. 그 때문에, 본 실시 형태의 제1 프레스 성형 공정에서는, 형 폐쇄에 따라 블랭크(BL)가 상측으로 볼록 형상으로 변형되고, 계속해서 형 폐쇄 시에 블랭크(BL)에 있어서의 천장판(2)이 형성되는 부분이 하측으로 볼록 형상이 되도록 변형되고, 계속해서 형 개방하여 중간 성형품(30)이 성형된다. 즉, 본 실시 형태의 중간 성형품(30)의 천장판(2)은, 상측으로 소성 변형된 후에 상측부터 하측을 향해 하중을 받음으로써, 바우싱거 효과의 작용이 미친 상태로 되어 있다고 추인된다. 그 결과, 본 실시 형태의 제1 프레스 성형 공정에 의해 성형된 중간 성형품(30)의 천장판(2)은, 제2 비교 형태의 경우에 비해, 비틀림이 발생하기 어렵다. 이 결과는, 제1 프레스 성형 후의 스프링백에 의한 종벽(33a, 33b)의 개구 폐쇄량이 제2 비교 형태의 경우보다도 적은 것에 기인한다고 생각된다. 또한, 제1 프레스 성형 공정 후에 제2 프레스 성형 공정이 행해지지만, 제2 프레스 성형 공정에서는, 중간 성형품(30)의 천장판(2)을 프레스해도 거의 변형시키는 경우가 없다. 그 결과, 본 실시 형태의 루프 부재(1)의 제조 방법에 의해 제조된 루프 부재(1)는, 후술하는 도 13의 그래프에 도시된 바와 같이, 제2 비교 형태의 경우에 비해, 비틀려 있지 않거나 또는 비틀림량이 작다고 생각된다. 또한, 본 실시 형태의 경우, 천장판(2)에 관한 각 파라미터가 되는 t, σ_s, σ_m 및 E의 관계로부터 산출한 식(1) 또는 천장판(2)에 관한 각 파라미터가 되는 t, σ_TS, σ_YP 및 E의 관계로부터 산출한 식(2)에 기초하여 중간 성형품(30)을 성형함으로써, 중간 성형품(30)의 천장판(2)을 긴 쪽 방향에서 본 단면시에서 대략 평탄한 형상으로 한다. 이 때문에, 제1 프레스 공정 후에 행해지는 제2 프레스 공정에 있어서, 성형 하사점에서의 편차 잔류 응력의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 경우, 제1 프레스 성형 공정에 있어서, 블랭크(BL)에 있어서의 제2 부분을, 상형(21)측으로부터 하형(22)측으로 오목하게 하고 나서 중간 성형품(30)을 성형하는 것에 수반하여, 천장판(2)의 긴 쪽 방향에 수직인 각 위치에 있어서, 천장판(2)의 짧은 쪽 방향의 양단부의 볼록 능선부(32a, 32b)를, 제2 비교 형태의 경우에 비해, 예각으로 성형할 수 있다. 그 결과, 본 실시 형태의 경우, 제2 비교 형태의 경우에 비해, 종벽(33a, 33b)이 개구 개방하려고 하는 스프링백이 상쇄되기 쉽다. 이에 따라서, 본 실시 형태의 루프 부재(1)는, 중간 성형품(30)이 긴 쪽 방향에 따른 만곡에 의해, 천장판(2)의 긴 쪽 방향에 수직인 각 위치에 있어서 천장판(2)의 짧은 쪽 방향의 양단부측의 응력에는 차이가 발생하고 있음에도 불구하고, 제2 비교 형태의 루프 부재(1)에 비해, 비틀림이 발생하기 어렵다.

따라서, 본 실시 형태의 루프 부재(1)의 제조 방법에 의하면, 제2 비교 형태, 즉, 제1 프레스 성형 공정에 있어서, 형 폐쇄 시에 블랭크(BL)에 있어서의 천장판(2)이 형성되는 부분을 평탄하게 프레스하는 경우에 비해, 스프링백에 의한 종벽(4a, 4b)의 개구 폐쇄가 억제된 루프 부재(1)를 제조할 수 있다. 이에 따라서, 본 실시 형태의 루프 부재(1)의 제조 방법에 의하면, 제2 비교 형태, 즉, 제1 프레스 성형 공정에 있어서, 형 폐쇄 시에 블랭크(BL)에 있어서의 천장판(2)이 형성되는 부분을 평탄하게 프레스하는 경우에 비해, 천장판(2)의 비틀림이 억제된 루프 부재(1)를 제조할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 루프 부재(1)의 제조 방법으로 제조된 루프 부재(1)는, 도 13의 그래프에 도시된 바와 같이, 제2 비교 형태의 루프 부재(1)의 제조 방법으로 제조된 루프 부재(1)에 비해, 천장판(2)의 비틀림이 작다. 또한, 본 실시 형태의 제1 금형(20), 제1 프레스 장치(18) 또는 프레스 성형 장치(17)를 사용하면, 제2 비교 형태의 경우에 비해, 스프링백에 의한 종벽(4a, 4b)의 개구 폐쇄가 억제된 루프 부재(1)를 제조할 수 있다. 이에 따라서, 본 실시 형태의 제1 금형(20), 제1 프레스 장치(18) 또는 프레스 성형 장치(17)를 사용하면, 제2 비교 형태의 경우에 비해, 천장판(2)의 비틀림의 발생이 억제된 루프 부재(1)를 제조할 수 있다.

특히, 본 실시 형태에 따르면, 고장력 강판으로 되어 있는 블랭크(BL)를 프레스 성형하는 경우에, 식(1)에 의한 작용을 발휘한다. 또한, 본 실시 형태의 루프 부재(1)와 같이, 천장판(2)을 상측에서 볼 때, 천장판(2)이 긴 쪽 방향을 따라서 만곡되어 있는 경우에도, 식(1)에 의한 작용을 발휘한다. 또한, 본 실시 형태의 루프 부재(1)와 같이, 천장판(2)의 짧은 쪽 방향에서 볼 때, 루프 부재(1)가 천장판(2)측으로 볼록 형상으로 만곡되어 있는 경우에도, 식(1)에 의한 작용을 발휘한다.

[다른 작용]

이어서, 본 실시 형태의 다른 작용에 대하여 설명한다.

〔다른 작용 1〕

본 실시 형태의 경우, 제1 프레스 성형 공정에 있어서, 종벽(33a, 33b)에 단차(36a, 36ａ')를 형성하고, 제2 프레스 성형 공정에 있어서, 단차(36a, 36ａ')의 단차량 a1, 즉, 오프셋량을 변화시킨다. 그 때문에, 종벽(4a, 4b)이 각각의 잔류 응력이 저감됨으로써, 종벽(4a, 4b)끼리의 편차 잔류 응력도 저감된다. 그 결과, 도 13의 그래프에 도시된 바와 같이, 루프 부재(1)의 종벽(4a, 4b)의 상부, 즉, 단차(36a, 36ａ')의 상측 부분 및 단차(36a, 36ａ')를 포함하는 중앙 부분에 있어서의 잔류 응력이 저감되어, 천장판(2)의 비틀림 및 종벽(33a, 33b)의 구부러짐의 발생이 억제된다. 또한, 본 실시 형태의 경우, 제1 프레스 성형 공정에서, 종벽(33a, 33b)에 단차(36a, 36ａ')를 형성함으로써, 제2 프레스 성형 공정에서, 종벽(33a, 33b) 전역의 응력이 저감된다. 또한, 본 명세서에서 말하는, 잔류 응력이란, 프레스 하사점에서 재료에 잔존하고 있는 응력을 의미한다.

〔다른 작용 2〕

일반적으로, 천장판의 상측에서 볼 때 긴 쪽 방향으로 만곡된 형상의 도시하지 않은 프레스 성형품을 제조하면, 만곡된 부분의 내측 종벽 및 플랜지에 인장 잔류 응력이 발생하기 쉽다. 그러나, 본 실시 형태의 경우, 제1 프레스 성형 공정에 있어서, 중간 성형품(30)의 종벽(33a)와 플랜지(35a)가 이루는 각도 DI1이 식(5)을 만족시키도록, 종벽(33a) 및 플랜지(35a)가 형성된다. 그 때문에, 본 실시 형태에서는, 루프 부재(1)의 종벽(4a) 및 플랜지(6a)의 인장 잔류 응력이 저감됨으로써, 천장판(2)의 비틀림이 저감된다. 또한, 본 실시 형태의 경우, 제1 프레스 성형 공정에서, 종벽(33a, 33b)에 단차(36a, 36ａ')를 형성함으로써, 제2 프레스 성형 공정에서, 종벽(33a, 33b) 하부의 잔류 응력이 저감된다.

〔다른 작용 3〕

또한, 본 실시 형태의 경우, 제1 프레스 성형 공정에 있어서, 중간 성형품(30)의 종벽(33b) 및 플랜지(35b)가, 식(6)의 각도를 만족시키도록 성형된다. 그 때문에, 본 실시 형태에서는, 루프 부재(1)의 플랜지(35b)의 압축 잔류 응력이 저감됨으로써, 천장판(2)의 비틀림이 저감된다. 또한, 본 실시 형태의 경우, 도 7a, 도 7b, 도 7c 및 도 7d에 도시된 바와 같이, 제2 프레스 성형 공정에 있어서, 종벽(33b) 및 플랜지(35b)가 루프 부재(1)의 종벽(4b) 및 플랜지(6b)가 되도록, 중간 성형품(30)이 프레스된다. 이 경우, 종벽(33b) 및 플랜지(35b)의 각도 변화에 수반하여, 종벽(33b) 및 플랜지(35b)에 선 길이차가 발생함으로써, 압축 응력이 저감된다.

〔다른 작용 4〕

또한, 본 실시 형태의 경우, 제1 프레스 성형 공정에 있어서, 블랭크(BL)의 재료단을 유입시켜 블랭크(BL)를 휘게 함으로써, 중간 성형품(30)의 플랜지(35b)가 성형된다. 그 때문에, 본 실시 형태에서는, 제1 프레스 성형 공정에 있어서, 압축 잔류 응력이 저감됨으로써, 제1 프레스 성형 공정에서의 스프링백양이 저감된다.

이상이, 본 실시 형태의 작용에 관한 설명이다.

≪제2 실시 형태≫

이어서, 제2 실시 형태에 대하여 설명한다. 먼저, 도 8a, 도 8b, 도 8c 및 도 8d에 도시된, 본 실시 형태의 루프 부재(1A)의 구성에 대하여 설명한다. 계속해서, 도 9 및 도 10에 도시된, 본 실시 형태의 프레스 성형 장치(17A)의 구성에 대하여 설명한다. 계속해서, 본 실시 형태의 루프 부재의 제조 방법에 대하여 설명한다. 계속해서, 본 실시 형태의 작용에 대하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 본 실시 형태에 대하여 제1 실시 형태와 상이한 부분에 대하여 설명한다.

<루프 부재의 구성>

먼저, 본 실시 형태의 루프 부재(1A)의 구성에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 여기서, 루프 부재(1A)는, 프레스 성형품 및 특정 프레스 성형품의 일례이다.

본 실시 형태의 루프 부재(1A)는, 도 8a, 도 8b, 도 8c 및 도 8d에 도시된 바와 같이, 도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 1d에 도시된 제1 실시 형태의 플랜지(6a, 6b)를 구비하지 않는다. 본 실시 형태의 루프 부재(1A)는, 이 점 이외에는, 제1 실시 형태의 루프 부재(1)와 동일한 구성으로 되어 있다.

<프레스 장치의 구성>

이어서, 본 실시 형태의 프레스 성형 장치(17A)에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 본 실시 형태의 프레스 성형 장치(17A)는, 본 실시 형태의 루프 부재(1A)를 제조하기 위한 것이다.

본 실시 형태의 제1 프레스 장치(18A)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 도 2b에 도시된 홀더(23, 24)를 구비하고 있지 않다. 여기서, 제1 프레스 장치(18A)는, 프레스 장치의 일례이다. 본 실시 형태의 프레스 성형 장치(17A)는, 이 점 이외에는, 제1 실시 형태의 프레스 성형 장치(17)와 동일한 구성으로 되어 있다. 여기서, 중간 성형품(30A)는, 2개의 플랜지(35a, 35b)를 구비하고 있지 않은 점 이외에는, 제1 실시 형태의 중간 성형품(30)과 동일한 구성으로 되어 있다. 즉, 본 실시 형태의 중간 성형품(30A)은, 홈형의 부재로 되어 있다.

<루프 부재의 제조 방법>

이어서, 본 실시 형태의 루프 부재(1A)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 본 실시 형태의 루프 부재(1A)의 제조 방법은, 프레스 성형 장치(17A)를 사용하여 행해진다. 또한, 본 실시 형태의 루프 부재(1A)의 제조 방법은, 제1 프레스 성형 공정이 제1 프레스 장치(18A)에 의해 행해지는 점 이외에는, 제1 실시 형태와 동일하다. 또한, 본 실시 형태의 경우, 제1 프레스 성형 공정에 있어서, 블랭크(BL)가 굽힘에 의해 프레스 성형되어, 도 10에 도시된 중간 성형품(30A)이 성형된다.

<작용>

본 실시 형태는, 제1 실시 형태의 작용에 있어서의, 먼저 제1 부분에 접촉시키는 것의 작용 및 식(1)에 의한 작용 및 다른 작용 1, 2 및 3의 작용을 발휘한다.

이상이, 제2 실시 형태에 따른 설명이다.

≪제3 실시 형태≫

이어서, 제3 실시 형태에 대하여 설명한다. 먼저, 도 11a, 도 11b, 도 11c 및 도 11d에 도시된, 본 실시 형태의 루프 부재(1B)의 구성에 대하여 설명한다. 계속해서, 본 실시 형태가 도시하지 않은 프레스 장치의 구성에 대하여 설명한다. 계속해서, 본 실시 형태의 루프 부재의 제조 방법에 대하여 설명한다. 계속해서, 본 실시 형태의 작용에 대하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 본 실시 형태에 대하여 제1 및 제2 실시 형태와 상이한 부분에 대하여 설명한다. 또한, 본 실시 형태의 설명에 있어서, 제1 및 제2 실시 형태의 부품 등의 부호와 동일한 부품 등의 부호를 사용하는 경우, 도시하지 않아도 동일한 부호를 사용하여 설명한다.

<루프 부재의 구성>

먼저, 본 실시 형태의 루프 부재(1B)의 구성에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 여기서, 루프 부재(1B)는, 프레스 성형품 및 특정 프레스 성형품의 일례이다.

본 실시 형태의 루프 부재(1B)는, 도 11a, 도 11b, 도 11c 및 도 11d에 도시된 바와 같이, 도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 1d에 도시된 플랜지(6a, 6b)를 구비하고 있지 않다. 또한, 본 실시 형태의 루프 부재(1B)는, 천장판(2)을 상측에서 보면, 긴 쪽 방향 중앙부가 짧은 쪽 방향으로 만곡되어 있지 않다. 추가로, 본 실시 형태의 루프 부재(1B)는, 천장판(2)의 짧은 쪽 방향에서 보면, 천장판(2)측으로 볼록 형상으로 만곡되어 있지 않다. 본 실시 형태의 루프 부재(1B)는, 이 점 이외에는, 제1 실시 형태의 루프 부재(1)와 동일한 구성으로 되어 있다.

<프레스 장치의 구성>

이어서, 본 실시 형태의 도시하지 않은 프레스 장치에 대해서, 설명한다. 본 실시 형태의 프레스 장치는, 본 실시 형태의 루프 부재(1B)를 제조하기 위한 것이다.

본 실시 형태에 있어서의 도시하지 않은 제1 프레스 장치 및 제2 프레스 장치는, 각각 제2 실시 형태의 제1 프레스 장치(18A) 및 제2 프레스 장치(19)와 동일하게, 도 2b에 도시된 홀더(23, 24)를 구비하고 있지 않다. 또한, 본 실시 형태의 제1 프레스 장치에 있어서의 상형(21)의 홈은, 상형(21)과 하형(22)의 대향 방향 및 상형(21) 및 하형(22)의 짧은 쪽 방향에서 볼 때 만곡되지 않고 직선 형상으로 형성되어 있다. 또한, 하형(22)은 긴 쪽 방향을 따라서 직선 형상으로 돌출되어 있다. 본 실시 형태의 프레스 장치는, 상기 점 이외에는, 제2 실시 형태의 프레스 성형 장치(17A)와 동일한 구성으로 되어 있다. 여기서, 본 실시 형태의 제1 프레스 성형 공정에 의해 성형되는 도시하지 않은 중간 성형품은, 천장판(2) 및 종벽(33a, 33b)이 긴 쪽 방향을 따라서 만곡되지 않은 점 이외에는, 제2 실시 형태의 중간 성형품(30A)과 동일한 구성으로 되어 있다. 즉, 본 실시 형태의 중간 성형품은, 홈형의 부재로 되어 있다.

<루프 부재의 제조 방법>

이어서, 본 실시 형태의 루프 부재(1B)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 본 실시 형태의 루프 부재(1B)의 제조 방법은, 본 실시 형태의 프레스 장치를 사용하여 행해지는 점 이외에는, 제2 실시 형태와 동일하다. 또한, 본 실시 형태의 경우, 제1 프레스 성형 공정에 있어서, 블랭크(BL)가 굽힘에 의해 프레스 성형되어, 중간 성형품이 성형된다.

<작용>

본 실시 형태는, 제1 실시 형태의 작용에 있어서의, 먼저 제1 부분에 접촉시키는 것의 작용 및 식(1)에 의한 작용에서 설명한 스프링백에 의한 종벽(4a, 4b)의 개구 폐쇄가 억제된다는 작용 및 다른 작용 1 및 2의 작용을 발휘한다.

이상이, 제3 실시 형태에 따른 설명이다.

≪실시예≫

이어서, 실시예 및 비교예에 관한 평가로 되는, 제1, 제2 및 제3 평가를, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 본 실시 형태 및 제2 비교 형태에서 사용한 부품 등의 부호와 동일한 부품 등의 부호를 사용하는 경우, 그의 부품 등의 부호를 그대로 사용한다.

<제1 평가>

제1 평가에서는, 전술한 제1 실시 형태의 루프 부재의 제조 방법에 의해 제조한 실시예 1이 되는 루프 부재(1)와, 전술한 제2 비교 형태의 루프 부재의 제조 방법에 의해 제조한 비교예 1이 되는 루프 부재에 대해서, 비틀림과 구부러짐을 비교하였다. 또한, 제1 평가에서는, 실시예 1의 루프 부재(1) 및 비교예 1의 루프 부재의 천장판(2) 및 볼록 능선부(3a, 3b)에 대하여 비커스 경도를 측정하여 비교하였다.

[실시예 1의 루프 부재]

먼저, 실시예 1의 루프 부재(1)에 대하여 설명한다. 블랭크(BL)로서는, 판 두께 1.2mm이며, 또한 인장 강도가 1310MPa급인 고장력 강판 블랭크를 사용하였다. 그리고, 본 실시 형태의 루프 부재의 제조 방법에 의해 제조된 실시예 1의 루프 부재(1)는, 천장판(2)의 상측에서 볼 때, 제1 부분(8)의 곡률 반경 R이 3000mm, 제2 부분(9)의 곡률 반경 R이 800mm, 제3 부분(10)의 곡률 반경 R이 4000mm였다. 또한, 실시예 1의 루프 부재(1)는, 천장판(2)의 짧은 쪽 방향, 즉, 루프 부재(1)의 측면측에서 볼 때, 제1 부분(8)의 곡률 반경 R이 4000mm, 제2 부분(9)의 곡률 반경 R이 2000mm, 제3 부분(10)의 곡률 반경 R이 10000mm였다. 또한, 제1 프레스 성형 공정에 있어서, 블랭크(BL)의 굽힘 외표면 응력 σ_s는 1234MPa, 평균 응력 σ_m은 100MPa였다. 또한, 블랭크(BL)의 영률 E는, 208GPa였다.

[비교예 1의 루프 부재]

비교예 1의 루프 부재는, 실시예 1과 동일하게, 블랭크(BL)로서 판 두께 1.2mm이며, 또한 인장 강도가 1310MPa급인 고장력 강판 블랭크를 사용하여, 제2 비교 형태의 루프 부재의 제조 방법에 의해 제조되었다. 또한, 비교예 1의 루프 부재는, 제1, 제2 및 제3 부분의 각 부분의 곡률 반경 R이 실시예 1의 경우와 동일하게 되도록 제조되었다.

[비교 방법]

본 평가에 있어서의 비교 방법에서는, 먼저, 도시하지 않은 3차원 측정 장치를 사용하여, 실시예 1의 루프 부재(1) 및 비교예 1의 루프 부재의 형상을 측정하였다. 계속해서, 도시하지 않은 컴퓨터를 사용하여, 실시예 1의 루프 부재(1) 및 비교예 1의 루프 부재에 관해 측정한 데이터 SD와, 설계 데이터 DD를 비교하였다. 구체적으로는, 도 12에 도시된 바와 같이, 천장판(2)의 긴 쪽 방향의 중심 부분의 단면을 일치(베스트피트)시켜, 설계 데이터 DD에 있어서의 전단부(후단부)의 천장판(2)의 짧은 쪽 방향의 각도를 기준으로 하여, 당해 기준으로부터의 측정한 각 데이터의 전단부(후단부)의 천장판(2)의 각도의 변화량을, 비틀림으로서 평가하였다. 또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 설계 데이터 DD에 있어서의 전단부면(후단부면)의 중심 위치 O1에 대한, 측정한 각 데이터의 전단부면(후단부면)의 중심 위치 O2의 폭 방향에 있어서의 어긋남량을, 구부러짐으로 하였다.

[비교 결과 및 고찰]

도 13의 그래프는, 실시예 1 및 비교예 1의 평가 결과를 나타낸다. 도 13의 그래프로부터, 실시예 1은, 비교예 1에 비해, 천장판(2)의 비틀림이 작은 것을 알았다. 또한, 도 13의 그래프로부터, 실시예 1은, 비교예 1에 비해, 종벽(33a, 33b)의 구부러짐이 작은 것을 알았다. 이상의 평가 결과로부터, 실시예 1은, 제1 실시 형태에서 설명한 작용을 발휘한다고 생각된다.

[비커스 경도]

또한, 도 14의 그래프는, 실시예 1의 천장판(2)에 있어서의 짧은 쪽 방향의 일단부로부터 타단부에 걸친 범위에서 측정한 천장판의 비커스 경도와, 비교예 1의 천장판에 있어서의 짧은 쪽 방향의 일단부로부터 타단부에 걸친 범위에서 측정한 천장판의 비커스 경도를, 측정한 결과를 나타낸다. 실시예 1의 천장판(2)은, 비교예 1의 천장판에 비해, 전체적으로, 즉, 천장판(2)의 짧은 쪽 방향의 일단부로부터 타단부에 걸치는 전영역에서, 비커스 경도의 값이 작다. 또한, 비교예 1의 천장판의 경우에는, 전체적으로 비커스 경도의 값이 동등한 것에 비해, 실시예 1의 천장판(2)의 경우에는, 이하의 점에서 상이하다. 즉, 실시예 1의 천장판(2)의 경우에는, 천장판(2)에 있어서의 짧은 쪽 방향의 중앙에 비커스 경도의 값이 최솟값으로 되는 중앙부, 즉, 최소부와, 중앙부와 천장판(2)의 짧은 쪽 방향의 일단부 사이의 범위가 되는 제1 범위 및 중앙부와 천장판(2)의 짧은 쪽 방향의 타단부 사이의 범위로 되는 제2 범위의 각 범위에, 각각 비커스 경도의 값이 극대값이 되는 극대부를 갖고 있다. 이와 같이, 실시예 1의 천장판(2)과 비교예 1의 천장판에 있어서, 비커스 경도의 특성이 다른 이유는, 실시예 1의 천장판(2)은, 식(1)에 의한 작용, 즉, 바우싱거 효과에 의한 작용으로 생각된다. 또한, 상술한 평가 결과와 같이, 실시예 1의 루프 부재(1)는, 비교예 1의 루프 부재에 비해, 비틀리지 않은, 즉, 스프링백양이 작다. 다른 관점에서 보면, 실시예 1의 루프 부재(1)는, 비커스 경도의 값이 전체적으로 동등한 천장판을 구비한 루프 부재에 비해, 고정밀도라고 할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 제1 범위 및 제2 범위의 각 범위를 각각 비커스 경도의 값이 극대값으로 되는 것으로서 각 극대부를 정의한 이유는, 각 범위에 있어서 비커스 경도가 최댓값이 되는 부분이 천장판(2)의 짧은 쪽 방향의 양단부가 아닌 것을 의미한다. 또한, 실시예 1의 천장판(2)에 있어서, 중앙부, 즉, 최소부의 비커스 경도의 값은, 각 극대부의 비커스 경도의 값에 비해 적어도 2.3％ 이상 작았다.

<제2 평가>

[평가 방법 등]

제2 평가에서는, 전술한 제1 실시 형태의 루프 부재의 제조 방법에 기초하는 시뮬레이션에 의해 제작한 실시예 2 내지 8의 루프 부재(1)와, 전술한 제2 비교 형태의 루프 부재의 제조에 의해 시뮬레이션에 의해 제작한 비교예 2 내지 6의 루프 부재에 대해서, 전단부 및 후단부에 있어서의 천장판(2)의 비틀림을 평가하였다.

도 15의 표에는, 실시예 2 내지 8 및 비교예 2 내지 6에 관한 시뮬레이션의 조건과, 평가 결과가 기재되어 있다. 여기서, 도 15의 표에 대하여 설명하면, 판 두께는, 시뮬레이션에 사용한 블랭크(BL)의 두께이다. 강도는, 시뮬레이션에 사용한 블랭크(BL)의 인장 강도이다. 천장판부 형상은, 시뮬레이션에 사용한 제1 금형(20)에 있어서의 단면의 R 형상이다. 여기서, 시뮬레이션에 사용한 제1 금형(20)에 있어서의 단면의 R 형상이 되는 천장판부 형상은, 식(1) 또는 식(2)의 곡률 반경 R에 상당한다. 평가 단면 1 비틀림이란 전단부로부터 중앙측으로 긴 쪽 방향으로 10mm 부분의 비틀림, 평가 단면 2 비틀림이란 후단부로부터 중앙측으로 긴 쪽 방향으로 10mm 부분의 비틀림이다. 또한, 실시예 2 내지 8에 있어서의 판 두께, 강도 및 천장판부 형상의 각 조합은, 모두, 식(1) 및 식(2)의 조건을 만족시키고 있다. 또한, 비교예 2 내지 6에서는, 천장판부 형상이 없음이라고 기재되어 있지만, 제1 프레스 성형 공정에 있어서, 천장판(2)을 평탄한 그대로 프레스하는 것을 의미한다.

[평가 결과 및 고찰]

도 15의 표로부터, 실시예 2 내지 8의 루프 부재는, 비교예 2 내지 6의 루프 부재에 비해, 천장판(2)의 비틀림이 작은 것을 알 수 있다. 예를 들어, 실시예 2와 비교예 2는, 각각 판 두께, 강도에 관한 시뮬레이션의 조건이 동등하다. 그리고, 평가 단면 1 비틀림의 시뮬레이션 결과를 비교하면, 실시예 2의 루프 부재는, 비교예 2의 루프 부재에 비해, 천장판(2)의 비틀림이 작은 것을 알 수 있다. 또한, 평가 단면 2 비틀림의 시뮬레이션 결과를 비교하면, 실시예 2의 루프 부재는, 비교예 2의 루프 부재에 비해, 천장판(2)의 비틀림이 작은 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 2에 있어서의 평가 단면 2 비틀림은, -7.52°이지만, 「-」의 의미는, 시계 방향으로 비틀린 것을 의미한다. 그 때문에, 각도의 절댓값으로 비교하면, 실시예 2의 루프 부재는, 비교예 2의 루프 부재에 비해, 천장판(2)의 비틀림이 작다고 할 수 있다. 또한, 판 두께, 강도에 관한 시뮬레이션의 조건이 동등한 조합(예를 들어, 실시예 3과 비교예 2, 실시예 4와 비교예 4 등)을 비교하면, 각 실시예는, 각 비교예에 비해, 천장판(2)의 비틀림이 작은 것을 알 수 있다. 이상의 평가 결과로부터, 실시예 2 내지 8은, 식(1) 및 식(2)의 조건을 만족시킴으로써, 블랭크(BL)의 인장 강도의 차이에 상관없이, 식(1)에 의한 작용을 발휘한다고 생각된다.

<제3 평가>

[평가 방법 등]

제3 평가에서는, 전술한 제2 실시 형태의 루프 부재의 제조 방법에 의해 시뮬레이션에 의해 제작한 실시예 9 내지 14의 루프 부재(1A)와, 이하에 설명하는 루프 부재의 제조에 의해 시뮬레이션에 의해 제작한 비교예 7 내지 11의 루프 부재에 대해서, 전단부 및 후단부의 비틀림을 비교하였다.

[비교예 7 내지 11의 루프 부재]

비교예 7 내지 11의 루프 부재는, 실시예 9 내지 15, 즉, 제2 실시 형태의 루프 부재(1A)와 동일하게, 도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 1d에 도시된 플랜지(6a, 6b)를 구비하고 있지 않다. 그 때문에, 비교예 7 내지 11의 루프 부재는, 굽힘에 의한 프레스 가공을 전제로 시뮬레이션에 의해 제작되었다.

도 16의 표에는, 실시예 9 내지 14 및 비교예 7 내지 11에 관한 시뮬레이션의 조건과, 평가 결과가 기재되어 있다. 여기서, 도 16의 표에 있어서의, 판 두께, 강도, 천장판부 형상 및 평가 단면 1 비틀림 및 평가 단면 2 비틀림의 의미는, 도 15의 표의 경우와 동일하다. 또한, 실시예 9 내지 14에 있어서의 판 두께, 강도 및 천장판부 형상의 각 조합은, 모두, 식(1) 및 식(2)의 조건을 만족시키고 있다.

[평가 결과 및 고찰]

도 16의 표로부터, 실시예 9 내지 14의 루프 부재는, 비교예 7 내지 11의 루프 부재에 비해, 천장판(2)의 비틀림이 작은 것을 알 수 있다. 예를 들어, 실시예 9와 비교예 7은, 각각 판 두께, 강도에 관한 시뮬레이션의 조건이 동등하다. 그리고, 평가 단면 1 비틀림의 시뮬레이션 결과를 비교하면, 실시예 9의 루프 부재는, 비교예 7의 루프 부재에 비해, 천장판(2)의 비틀림이 작은 것을 알 수 있다. 또한, 평가 단면 2 비틀림의 시뮬레이션 결과를 비교하면, 실시예 9의 루프 부재는, 비교예 7의 루프 부재에 비해, 천장판(2)의 비틀림이 작은 것을 알 수 있다. 또한, 판 두께, 강도에 관한 시뮬레이션의 조건이 동등한 조합으로 된, 예를 들어 실시예 12와 비교예 10, 실시예 13과 비교예 11 등을 비교하면, 각 실시예는, 각 비교예에 비해, 천장판(2)의 비틀림이 작은 것을 알 수 있다. 이상의 평가 결과로부터, 실시예 9 내지 14는, 각 실시예의 경우, 식(1)의 조건을 만족시킴으로써, 블랭크(BL)의 인장 강도의 차이에 관계없이, 식(1)에 의한 작용을 발휘한다고 생각된다.

<실시예에 관한 총괄>

이상과 같이, 제1 내지 제3 평가에 기초하여, 제1 및 제2 실시 형태에 따른 작용에 대하여 설명했지만, 제2 및 제3 평가로부터, 루프 부재(1)에 있어서의 플랜지(6a, 6b)의 유무에 관계없이, 실시예 2 내지 14의 루프 부재는, 비교예 2 내지 11의 루프 부재에 비해, 비틀림이 작은 것을 알았다. 또한, 제3 실시 형태에 따른 실시예에 대해서는 기재하고 있지 않지만, 제3 실시 형태의 경우도, 식(1)에 의한 작용에 의해 비틀림이 작은 것으로 추인된다.

이상과 같이, 본 개시를 특정한 실시 형태 및 그의 실시예, 즉, 제1, 제2 및 제3 실시 형태 및 실시예 2 내지 14에 대하여 설명했지만, 본 개시에 관한 기술적 범위에는 전술한 제1, 제2 및 제3 실시 형태 및 실시예 2 내지 14 이외의 형태도 포함된다. 예를 들어, 본 개시에 관한 기술적 범위에는, 하기와 같은 형태의 각 변형예도 포함된다.

각 실시 형태에서는, 프레스 성형품의 일례는 루프 부재인 것으로 하여 설명하였다. 그러나, 식(1) 또는 식(2)의 조건을 만족시키는 프레스 성형에 의해 제조되는 물품이면, 프레스 성형품은, 루프 부재 이외의 자동차용 부품이어도 된다. 또한, 식(1) 또는 식(2)의 조건을 만족시키는 프레스 성형에 의해 제조되는 물품이면, 자동차용 부품 이외의 부품이어도 된다.

각 실시 형태에서는, 종벽(4a, 4b)에는 각각 단차(11a, 11ａ')가 형성되어 있는 것으로 하여 설명하였다. 그러나, 프레스 성형품이, 식(1) 또는 식(2)의 조건을 만족시키는 프레스 성형에 의해 제조되면, 종벽(4a, 4b)에 단차(11a, 11ａ')가 형성되지 않아도 된다.

각 실시 형태의 루프 부재의 제조 방법은, 제1 프레스 성형 공정과, 제2 프레스 성형 공정을 포함하고 있는 것으로 하여 설명하였다. 그러나, 프레스 성형품이 식(1) 또는 식(2)의 조건을 만족시키는 프레스 성형에 의해 제조되면, 제2 프레스 성형 공정을 실시하지 않아도 된다.

각 실시 형태의 루프 부재의 제조 방법은, 제1 프레스 성형 공정에 의해 성형된 중간 성형품(30)이, 제2 프레스 성형 공정을 거쳐 프레스 성형품으로서 제조되는 것으로 하여 설명하였다. 그러나, 프레스 성형품은 식(1) 또는 식(2)의 조건을 만족시키는 프레스 성형에 의해 제조되는 물품이기 때문에, 각 실시 형태에서 설명한 중간 성형품(30, 30A)을 프레스 성형품의 일례로서 파악해도 된다. 이 경우, 제1 프레스 성형 공정 및 제2 프레스 성형 공정에 있어서의 실시하는 사람이 상이해도 된다.

각 실시 형태의 설명 및 실시예의 제1 내지 제3 평가의 설명에서는, 블랭크(BL)의 판 두께, 인장 강도, 천장판부 형상 등을 예시하였다. 그러나, 이들을 조합한 파라미터가 식(1) 또는 식(2)의 조건을 만족시키면, 각 실시 형태 및 실시예에서 예시한 조합 이외의 조합이어도 된다. 예를 들어, 인장 강도가 1470(MPa)보다도 크거나, 또는 590(MPa)보다도 작은 블랭크(BL)여도, 다른 파라미터(σ_s, σ_m, E 등)와의 관계에서, 식(1) 및 식(2)의 조건을 만족시키면 된다. 또한, 예를 들어 판 두께가 1.0(mm) 미만, 또는 1.2(mm)보다도 두꺼운 블랭크(BL)여도, 상기 다른 파라미터와의 관계에서, 식(1) 또는 식(2)의 조건을 만족시키면 된다.

각 실시 형태의 루프 부재(1, 1A 및 1B)는, 상형(21)과 하형(22) 사이에 블랭크(BL)를 끼워 블랭크(BL)를 상형(21)측으로부터 하형(22)측으로 오목하게 하기 전에, 하형(22)의 견부(22d)를 블랭크(BL)에 있어서의 제1 부분에 접촉시킨 상태에서 블랭크(BL)를 하형(22)측으로부터 상형(21)측으로 구부려서 제조되는 것을 설명하였다. 즉, 각 실시 형태의 루프 부재(1, 1A 및 1B)는, 블랭크(BL)에 있어서의 제2 부분보다도 먼저 제1 부분이 형성되어 제조되는 것을 설명하였다. 그러나, 블랭크(BL)에 있어서의 제2 부분보다도 먼저 제1 부분이 형성되어 제조되는 물품이면, 프레스 성형품은, 본 실시 형태의 루프 부재(1, 1A 및 1B)와 다른 형상이어도 된다. 예를 들어, 상기 각 변형예의 형상 프레스 성형품이어도 된다.

≪부기≫

본 명세서에서는, 이하의 다른 개시가 개념화된다.

즉, 다른 개시란,

「블랭크에 펀치, 다이 및 홀더를 사용하는 제1 프레스 성형을 행함으로써, 긴 쪽 방향으로 연장되어 존재하는 천장판과, 당해 천장판의 양측에 각각 연결되는 2개의 능선과, 당해 2개의 능선에 각각 연결되는 2개의 종벽과, 당해 2개의 종벽에 각각 연결되는 2개의 오목 능선부와, 당해 2개의 오목 능선부에 각각 연결되는 2개의 플랜지에 의해 구성되는 대략 해트형의 횡단면 형상을 갖는 중간 성형품을 제조하고,

당해 중간 성형품에 펀치, 다이 및 홀더를 사용하는 제2 프레스 성형을 행함으로써, 인장 강도가 440 내지 1600MPa인 강판을 포함하는 냉간 프레스 성형품이며, 긴 쪽 방향으로 연장되어 존재함과 함께 폭이 40mm 이하인 대략 평탄한 천장판과, 당해 천장판의 양측에 각각 연결되는 2개의 능선과, 당해 2개의 능선에 각각 연결되는 2개의 종벽과, 당해 2개의 종벽에 각각 연결되는 2개의 오목 능선부와, 당해 2개의 오목 능선부에 각각 연결되는 2개의 플랜지에 의해 구성되는 대략 해트형의 횡단면 형상을 가짐과 함께, 전체 길이가 500mm 이상인 프레스 성형품을 제조하는 방법이며,

상기 제1 프레스 성형에서는, 상기 중간 성형품의 천장판을, 당해 천장판의 긴 쪽 방향에 수직인 단면에 있어서, 하기 식에 의해 규정되는 곡률 반경 R(mm)을 갖는 상기 대략 해트형의 단면 내측으로 오목해진 만곡 형상으로 형성하고,

상기 제2 프레스 성형에서는, 상기 중간 성형품의 천장판 단면 형상을 상기 프레스 성형품의 단면 형상으로 성형하는 것

을 특징으로 하는 프레스 성형품의 제조법.

여기서, 식의 각 파라미터는 이하와 같다.

t: 상기 블랭크의 판 두께(mm)

E: 상기 블랭크를 구성하는 강판의 영률(GPa)」

이 된다.

2015년 4월 22일에 출원된 일본 특허 출원 2015-087502호 및 일본 특허 출원2015-087503호의 개시는, 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 포함된다. 또한, 본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허 출원 및 기술 규격은, 개개의 문헌, 특허 출원 및 기술 규격이 참조에 의해 포함되는 것이 구체적이며 또한 개별적으로 기재된 경우와 동일한 정도로, 본 명세서 내에 참조에 의해 포함된다.

Claims

긴 천장판과, 당해 천장판의 짧은 쪽 방향의 양단부의 능선부와, 당해 능선부로부터 연장된 상태에서 서로 대향하는 종벽을 포함하여 구성되는 프레스 성형품이며,
상기 천장판은, 상기 천장판에 있어서의 짧은 쪽 방향의 일단부와 타단부 사이에 비커스 경도의 값이 최솟값이 되는 최소부와, 상기 최소부와 상기 일단부 사이의 제1 범위, 및 상기 최소부와 상기 타단부 사이의 제2 범위에 각 범위에서의 비커스 경도의 값이 극대값이 되는 극대부를 갖는,
프레스 성형품.
제1항에 있어서,
상기 천장판의 최소부의 비커스 경도의 값은, 상기 극대부의 각각의 비커스 경도의 값에 비해 적어도 2.3％ 이상 작은,
프레스 성형품.