KR20160088363A

KR20160088363A - 모자형 단면 부품의 제조 방법

Info

Publication number: KR20160088363A
Application number: KR1020167016094A
Authority: KR
Inventors: 야스하루 다나카; 도시미츠 아소; 미사오 오가와; 다카시 미야기; 시노부 야마모토
Original assignee: 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2014-12-22
Publication date: 2016-07-25
Also published as: EP3088093A1; US10022763B2; EP3088093B1; CN105792956A; CN105792956B; CA2932856C; RU2644490C2; EP3088093A4; CA2932856A1; MX2016007459A; US20160375477A1; JP6037054B2; RU2016125126A; KR101869177B1; BR112016012725A2; WO2015098871A1; JPWO2015098871A1

Abstract

리스트라이크용 펀치와 리스트라이크용 다이 사이에 모자형 단면을 이루는 임시 성형품을 배치하고, 상기 리스트라이크용 펀치로부터 신장되는 지지 부재에 의해 임시 성형품의 천장판을 지지하는 지지 공정과, 상기 리스트라이크용 다이에 형성된 성형 오목부의 제1 오목부의 내부에 상기 천장판을 수용해서 상기 지지 부재와 상기 리스트라이크용 다이에 의해 상기 천장판을 끼움 지지함과 함께, 상기 임시 성형품의 한 쌍의 종벽과 상기 제1 오목부에 의해 상기 임시 성형품을 폭 방향으로 위치 결정하는 위치 결정 공정과, 상기 성형 오목부의 제2 오목부의 내부에 상기 리스트라이크용 펀치를 삽입시켜서, 상기 리스트라이크용 펀치와 상기 리스트라이크용 다이에 의해 상기 임시 성형품을 리스트라이크하는 리스트라이크 공정을 구비한 모자형 단면 부품의 제조 방법.

Description

모자형 단면 부품의 제조 방법 {METHOD OF MANUFACTURING COMPONENT HAVING HAT-SHAPED CROSS SECTION}

본 발명은 모자형 단면으로 된 모자형 단면 부품의 제조 방법에 관한 것이다.

자동차 차체의 골격을 구성하는 구조 부재로서는, 예를 들어 프론트 사이드 멤버와 같이 모자형 단면으로 된 형상의 프레스 성형 부품(본 명세서에서는「모자형 단면 부품」이라고도 함)이 알려져 있다. 또한, 이러한 모자형 단면 부품은, 소재인 금속판(예를 들어 강판)에 프레스 가공(드로잉 가공) 등을 실시함으로써 형성된다(예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제2003-103306호 공보, 일본 특허 출원 공개 제2004-154859호 공보 및 일본 특허 출원 공개 제2006-015404호 공보 참조).

그런데, 성형 후의 모자형 단면 부품에 소위 스프링 백이 발생하면, 모자형 단면 부품의 종벽의 선단부측이 폭 방향으로 개방되도록 모자형 단면 부품이 형성된다. 이로 인해, 모자형 단면 부품에 있어서의 스프링 백을 억제하기 위해서, 프레스 성형된 모자형 단면 부품(이하, 임시 성형품이라고 함)의 종벽을 폭 방향으로 크게 성형하도록, 임시 성형품을 리스트라이크하는 경우가 있다. 이 경우에는, 예를 들어 스프링 백이 발생한 임시 성형품이 리스트라이크용의 펀치 견부 등에 닿아, 임시 성형품을 당해 펀치에 대하여 정규 위치에 배치할 수 없다고 하는 문제가 있다.

이에 반해, 펀치로부터 다이측으로 신장되는 지지 부재에 의해 임시 성형품을 다이의 성형 오목부 내에 수용시킨 후에, 펀치를 다이의 성형 오목부 내에 삽입시켜서 모자형 단면 부품을 리스트라이크 성형하는 프레스 성형법이 개시되어 있다(예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제2008-307557호 공보 참조).

그러나 상기 프레스 성형법에서는, 임시 성형품을 다이의 성형 오목부 내에 수용시켰을 때에는, 스프링 백이 발생한 임시 성형품의 한 쌍의 종벽의 선단부가 다이의 성형 오목부의 개구 테두리부에 닿음으로써, 임시 성형품의 폭 방향에 있어서의 다이에 대한 임시 성형품의 위치가 결정된다. 이로 인해, 임시 성형품의 폭 방향에 있어서 임시 성형품의 다이에 대한 위치가 안정되지 않는다고 하는 문제가 있다.

본 개시는, 상기 사실을 고려하여, 리스트라이크 성형 시에 임시 성형품의 다이에 대한 위치를 안정시킬 수 있는 모자형 단면 부품의 제조 방법을 얻는 것에 관한 것이다.

상기 과제를 해결하는 모자형 단면 부품의 제조 방법은, 서로 대향해서 배치된 리스트라이크용 펀치와 리스트라이크용 다이 사이에 모자형 단면을 이루는 임시 성형품을 배치하고, 상기 리스트라이크용 펀치로부터 상기 리스트라이크용 다이측으로 신장되는 지지 부재에 의해 상기 임시 성형품의 천장판을 상기 리스트라이크용 펀치측으로부터 지지하는 지지 공정과, 상기 리스트라이크용 다이에 형성되고 또한 상기 리스트라이크용 펀치측으로 개방된 성형 오목부의 천장면측을 구성하는 제1 오목부의 내부에 상기 천장판을 수용해서 상기 지지 부재와 상기 리스트라이크용 다이에 의해 상기 천장판을 끼움 지지함과 함께, 상기 임시 성형품에 있어서의 상기 천장판의 폭 방향 양단부로부터 연장되는 한 쌍의 종벽과 상기 제1 오목부에 의해 상기 임시 성형품을 폭 방향으로 위치 결정하는 위치 결정 공정과, 상기 성형 오목부의 개구측을 구성하고 또한 상기 제1 오목부보다도 폭 치수가 크게 설정된 제2 오목부의 내부에 상기 리스트라이크용 펀치를 삽입시켜서, 상기 리스트라이크용 펀치와 상기 리스트라이크용 다이에 의해 상기 임시 성형품을 리스트라이크하는 리스트라이크 공정을 구비하고 있다.

상기 과제를 해결하는 모자형 단면 부품의 제조 방법에 의하면, 리스트라이크용 펀치 및 리스트라이크용 다이가 서로 대향해서 배치되어 있고, 리스트라이크용 펀치와 리스트라이크용 다이 사이에 모자형 단면을 이루는 임시 성형품이 배치된다. 그리고 리스트라이크용 펀치로부터 리스트라이크용 다이측으로 신장되는 지지 부재에 의해, 임시 성형품의 천장판이 리스트라이크용 펀치측으로부터 지지된다.

또한, 리스트라이크용 다이에는, 리스트라이크용 펀치측으로 개방된 성형 오목부가 형성되어 있다. 이 성형 오목부의 천장면측을 구성하는 부분은 제1 오목부가 되고, 성형 오목부의 개구측을 구성하는 부분이 제2 오목부가 되어 있고, 제2 오목부는 제1 오목부보다도 폭 치수가 크게 설정되어 있다. 그리고 제1 오목부의 내부에 임시 성형품인 천장판을 수용하여, 지지 부재와 리스트라이크용 다이에 의해 임시 성형품인 천장판을 끼움 지지한다. 이 상태에서 제2 오목부의 내부에 리스트라이크용 펀치를 삽입하여, 리스트라이크용 펀치와 리스트라이크용 다이에 의해 임시 성형품을 리스트라이크한다. 이에 의해, 모자형 단면 부품의 치수 정밀도를 높게 할 수 있다.

여기서, 위치 결정 공정에서는, 임시 성형품에 있어서의 천장판의 폭 방향 양단부로부터 연장되는 한 쌍의 종벽과, 제1 오목부에 의해 임시 성형품이 폭 방향으로 위치 결정된다. 즉, 스프링 백에 의한 영향이 적은 한 쌍의 종벽 기단부측(천장판측)의 부분과 제1 오목부에 의해, 임시 성형품의 폭 방향에 있어서 임시 성형품의 리스트라이크용 다이에 대한 위치가 결정된다. 이로 인해, 리스트라이크 성형 시에 임시 성형품의 다이에 대한 위치를 안정시킬 수 있다.

본 개시의 모자형 단면 부품의 제조 방법에 의하면, 리스트라이크 성형 시에 임시 성형품의 다이에 대한 위치를 안정시킬 수 있다고 하는 우수한 효과를 갖는다.

도 1a는, 본 실시 형태에 관한 모자형 단면 부품의 제조 방법에 있어서의 제1 공정에 의해 성형된 임시 만곡 부품의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 1b는, 도 1a에 나타내는 임시 만곡 부품을 상방으로부터 본 평면도이다.
도 1c는, 도 1a에 나타내는 임시 만곡 부품을 폭 방향 일측으로부터 본 측면도이다.
도 1d는, 도 1a에 나타내는 임시 만곡 부품을 길이 방향 일측으로부터 본 정면도이다.
도 2는, 오목 형상 만곡부 및 볼록 형상 만곡부에 대응하는 부위의 능선을 설명하기 위한 도 1a에 대응하는 임시 만곡 부품의 사시도이다.
도 3a는, 성형 전의 소재 금속판을 도시하는 사시도이다.
도 3b는, 교축 패널을 도시하는 사시도이다.
도 4는, 교축 패널에 있어서 깨짐이나 주름이 발생하기 쉬운 부위를 도시하는 도 3b에 대응하는 사시도이다.
도 5는, 제1 공정에 있어서 사용되는 제조 장치의 주요부를 분해해서 도시하는 분해 사시도이다.
도 6a는, 도 5에 나타내는 제조 장치의 가공 개시 시의 단계를 도시하는 단면도이다.
도 6b는, 도 5에 나타내는 제조 장치에 있어서, 다이 및 패드와, 홀더 및 펀치에 의해 소재 금속판이 끼움 지지 및 구속된 단계를 도시하는 단면도이다.
도 6c는, 도 6b에 나타내는 단계로부터 펀치를 압입한 단계를 도시하는 단면도이다.
도 6d는, 도 6c에 나타내는 단계로부터 펀치를 더 압입하고, 펀치가 다이에 대하여 완전히 압입된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 7은, 제1 공정에 있어서 사용되는 다른 제조 장치를 분해해서 도시하는 분해 사시도이다.
도 8a는, 도 7에 나타내는 제조 장치의 가공 개시 시의 단계를 도시하는 단면도이다.
도 8b는, 도 7에 나타내는 제조 장치에 있어서, 다이 및 패드와, 홀더 및 펀치에 의해 소재 금속판이 끼움 지지 및 구속된 단계를 도시하는 단면도이다.
도 8c는, 도 8b에 나타내는 단계로부터 펀치를 압입한 단계를 도시하는 단면도이다.
도 8d는, 도 8c에 나타내는 단계로부터 펀치를 더 압입하고, 펀치가 다이에 대하여 완전히 압입된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 9a는, 펀치를 다이에 완전히 압입하고, 소재 금속판을 임시 만곡 부품으로 성형한 후에, 임시 만곡 부품을 금형으로부터 취출할 때에 발생할 수 있는 문제를 설명하기 위한 금형을 도시하는 단면도이다.
도 9b는, 도 9a에 나타내는 상태로부터 펀치를 다이에 대하여 후퇴시키는 단계에 있어서의 금형을 도시하는 단면도이다.
도 9c는, 도 9b에 나타내는 상태로부터 펀치를 다이에 대하여 완전히 후퇴시킨 단계에 있어서의 금형을 도시하는 단면도이다.
도 10a는, 펀치를 다이에 완전히 압입한 상태의 금형을 도시하는 단면도이다.
도 10b는, 도 10a에 나타내는 상태로부터 펀치를 다이에 대하여 후퇴시키는 단계에 있어서의 금형을 도시하는 단면도이다.
도 10c는, 도 10b에 나타내는 상태로부터 펀치를 다이에 대하여 완전히 후퇴시킨 단계에 있어서의 금형을 도시하는 단면도이다.
도 11a는, 펀치를 다이에 완전히 압입한 상태에서 나타내는 금형을 도시하는 단면도이다.
도 11b는, 도 11a에 나타내는 상태로부터 펀치를 다이에 대하여 후퇴시키는 단계에 있어서의 금형을 도시하는 단면도이다.
도 11c는, 도 11b에 나타내는 상태로부터 펀치를 다이에 대하여 완전히 후퇴시킨 단계에 있어서의 금형을 도시하는 단면도이다.
도 12a는, 제1 공정에 의해 성형된 다른 임시 만곡 부품을 도시하는 사시도이다.
도 12b는, 도 12a에 나타내는 임시 만곡 부품을 상방으로부터 본 평면도이다.
도 12c는, 도 12a에 나타내는 임시 만곡 부품을 폭 방향 일측으로부터 본 측면도이다.
도 12d는, 도 12a에 나타내는 임시 만곡 부품을 길이 방향 일측으로부터 본 정면도이다.
도 13a는, 제1 공정에 의해 성형된 다른 임시 만곡 부품을 도시하는 사시도이다.
도 13b는, 도 13a에 나타내는 임시 만곡 부품을 상방으로부터 본 평면도이다.
도 13c는, 도 13a에 나타내는 임시 만곡 부품을 폭 방향 일측으로부터 본 측면도이다.
도 13d는, 도 13a에 나타내는 임시 만곡 부품을 저면측으로부터 본 사시도이다.
도 14a는, 제1 공정에 의해 성형된 다른 임시 만곡 부품을 도시하는 사시도이다.
도 14b는, 도 14a에 나타내는 임시 만곡 부품을 상방으로부터 본 평면도이다.
도 14c는, 도 14a에 나타내는 임시 만곡 부품을 폭 방향 일측으로부터 본 측면도이다.
도 14d는, 도 14a에 나타내는 임시 만곡 부품을 길이 방향 타측으로부터 본 정면도이다.
도 15a는, 제1 공정에 의해 성형된 다른 임시 만곡 부품을 도시하는 사시도이다.
도 15b는, 도 15a에 나타내는 임시 만곡 부품을 상방으로부터 본 평면도이다.
도 15c는, 도 15a에 나타내는 임시 만곡 부품을 폭 방향 일측으로부터 본 측면도이다.
도 15d는, 도 15a에 나타내는 임시 만곡 부품을 길이 방향 타측으로부터 본 정면도이다.
도 16a는, 제1 공정에 의해 성형된 다른 임시 만곡 부품을 도시하는 사시도이다.
도 16b는, 도 16a에 나타내는 임시 만곡 부품을 상방으로부터 본 평면도이다.
도 16c는, 도 16a에 나타내는 임시 만곡 부품을 폭 방향 일측으로부터 본 측면도이다.
도 16d는, 도 16a에 나타내는 임시 만곡 부품을 저면측으로부터 본 사시도이다.
도 17a는, 제1 공정에 의해 성형된 다른 임시 만곡 부품을 도시하는 사시도이다.
도 17b는, 도 17a에 나타내는 임시 만곡 부품을 상방으로부터 본 평면도이다.
도 17c는, 도 17a에 나타내는 임시 만곡 부품을 폭 방향 일측으로부터 본 측면도이다.
도 17d는, 도 17a에 나타내는 임시 만곡 부품을 저면측으로부터 본 사시도이다.
도 18a는, 예비 가공이 실시되기 전의 소재 금속판을 도시하는 사시도이다.
도 18b는, 예비 가공이 실시된 소재 금속판을 도시하는 사시도이다.
도 18c는, 예비 가공이 실시된 소재 금속판으로 성형된 임시 만곡 부품을 도시하는 사시도이다.
도 18d는, 도 18c에 나타낸 임시 만곡 부품을 트림한 상태를 도시하는 사시도이다.
도 19는, 본 실시 형태에 관한 모자형 단면 부품의 제조 방법에 있어서의 제2 공정에 의해 가공된 중간 만곡 부품의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 20은, 도 19에 나타내는 중간 만곡 부품을 폭 방향 일측으로부터 본 측면도이다.
도 21은, 제2 공정에 있어서 사용되는 제조 장치의 주요부를 도시하는 사시도이다.
도 22a는, 도 21에 나타내는 제조 장치의 가공 개시 시의 단계를 도시하는 사시도이다.
도 22b는, 도 22a에 나타내는 단계로부터 패드와 다이를 이동시켜, 임시 만곡 부품의 천장판이 패드와 펀치에 의해 끼움 지지 및 구속된 단계를 도시하는 사시도이다.
도 22c는, 도 22b에 나타내는 단계로부터 다이를 펀치측으로 상대 이동시켜서 임시 만곡 부품의 길이 방향 일측의 종벽을 굽힘 연장시키는 굽힘 신장 공정의 단계를 도시하는 사시도이다.
도 22d는, 도 22c에 나타내는 단계로부터 홀더를 다이측으로 상대 이동시켜서 임시 만곡 부품의 길이 방향 타측의 종벽을 되굽힘시키는 되굽힘 공정의 단계를 도시하는 사시도이다.
도 23은, 도 22b에 나타내는 단계에 있어서, 임시 만곡 부품의 천장판의 길이 방향 일측의 부분이 패드와 펀치에 의해 끼움 지지 및 구속된 상태를 도시하는 단면도(도 22b의 23-23선 단면도)이다.
도 24는, 도 22b에 나타내는 단계에 있어서, 임시 만곡 부품의 천장판의 길이 방향 타측의 부분이 패드와 펀치에 의해 끼움 지지 및 구속된 상태를 도시하는 단면도(도 22b의 24-24선 단면도)이다.
도 25는, 도 22d에 나타내는 되굽힘 공정의 단계를 도시하는 단면도이다.
도 26a는, 제2 공정에 있어서 임시 만곡 부품이 가공되기 전의 상태를 도시하는 사시도이다.
도 26b는, 제2 공정의 굽힘 신장 공정에 의해 가공된 임시 만곡 부품의 상태를 도시하는 사시도이다.
도 27은, 본 실시 형태에 관한 모자형 단면 부품의 제조 방법에 있어서의 제3 공정에 의해 가공된 완성 만곡 부품의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 28은, 본 실시 형태에 관한 모자형 단면 부품의 제조 방법에 있어서의 제3 공정에 의해 가공된 완성 만곡 부품의 일례를 나타내는 길이 방향으로부터 본 단면도(도 27의 28-28선 단면도)이다.
도 29a는, 제3 공정에 사용되는 제조 장치에 있어서, 중간 만곡 부품의 천장판이 지지 부재에 의해 장치 하측으로부터 지지된 단계를 도시하는 단면도이다.
도 29b는, 도 29a에 나타내는 단계로부터, 중간 만곡 부품의 천장판이, 다이의 제1 오목부에 끼워 넣어져, 다이 및 지지 부재에 의해 끼움 지지 및 구속된 단계를 도시하는 단면도이다.
도 29c는, 도 29b에 나타내는 단계로부터 펀치를 다이의 제2 오목부에 압입한 단계를 도시하는 단면도이다.
도 29d는, 도 29c에 나타내는 단계로부터 펀치를 다이의 제2 오목부에 더 압입하고, 펀치가 다이에 대하여 완전히 압입된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 30a는, 제3 공정에 사용되는 다른 제조 장치에 있어서, 중간 만곡 부품의 천장판이 지지 부재에 의해 장치 하측으로부터 지지된 단계를 도시하는 단면도이다.
도 30b는, 도 30a에 나타내는 단계로부터, 중간 만곡 부품의 천장판이, 다이의 제1 오목부에 끼워 넣어져, 다이 및 지지 부재에 의해 끼움 지지 및 구속된 단계를 도시하는 단면도이다.
도 30c는, 도 30b에 나타내는 단계로부터 펀치를 다이의 제2 오목부에 압입한 단계를 도시하는 단면도이다.
도 30d는, 도 30c에 나타내는 단계로부터 펀치를 다이의 제2 오목부에 더 압입하고, 펀치가 다이에 대하여 완전히 압입된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 31a는, 제3 공정에 사용되는 다른 제조 장치에 있어서, 중간 만곡 부품의 천장판이 지지 부재에 의해 장치 하측으로부터 지지된 단계를 도시하는 단면도이다.
도 31b는, 도 31a에 나타내는 단계로부터, 중간 만곡 부품의 천장판이, 다이의 제1 오목부에 끼워 넣어져, 다이 및 지지 부재에 의해 끼움 지지 및 구속된 단계를 도시하는 단면도이다.
도 31c는, 도 31b에 나타내는 단계로부터 펀치를 다이의 제2 오목부에 압입한 단계를 도시하는 단면도이다.
도 31d는, 도 31c에 나타내는 단계로부터 펀치를 다이의 제2 오목부에 더 압입하고, 펀치가 다이에 대하여 완전히 압입된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 32a는, 제3 공정에 사용되는 다른 제조 장치에 있어서, 중간 만곡 부품의 천장판이 지지 부재에 의해 장치 하측으로부터 지지된 단계를 도시하는 도 31a에 대응하는 단면도이다.
도 32b는, 도 32a에 나타내는 단계로부터, 중간 만곡 부품의 천장판이 다이의 제1 오목부에 끼워 넣어져, 다이 및 지지 부재에 의해 끼움 지지 및 구속된 단계를 도시하는 도 31b에 대응하는 단면도이다.
도 32c는, 도 32b에 나타내는 단계로부터 펀치를 다이의 제2 오목부에 압입한 단계를 도시하는 도 31c에 대응하는 단면도이다.
도 32d는, 도 32c에 나타내는 단계로부터 펀치를 다이의 제2 오목부에 더 압입하고, 펀치가 다이에 대하여 완전히 압입된 상태를 도시하는 도 31d에 대응하는 단면도이다.
도 33a는, 종벽에 발생하는 응력을 모식적으로 도시하는 임시 만곡 부품의 사시도이다.
도 33b는, 종벽에 발생하는 전단 주름을 나타내는 임시 만곡 부품의 사시도이다.
도 33c는, 종벽에 발생하는 전단 주름을 나타내는 임시 만곡 부품의 측면도이다.
도 34a는, 전단 주름의 발생을 방지하기 위한 각 부의 치수 등을 설명하기 위한 제조 장치를 도시하는 단면도이다.
도 34b는, 전단 주름의 발생을 방지하기 위한 각 부의 치수 등을 설명하기 위한 임시 만곡 부품의 단면을 도시하는 단면도이다.
도 34c는, 전단 주름의 발생을 방지하기 위한 각 부의 치수 등을 설명하기 위한 제조 장치를 도시하는 단면도이다.
도 34d는, 전단 주름의 발생을 방지하기 위한 각 부의 치수 등을 설명하기 위한 임시 만곡 부품의 단면을 도시하는 단면도이다.
도 35는, 제1 공정에 있어서 각종 파라미터를 변경했을 때의 임시 만곡 부품의 주름의 발생 상황을 설명하기 위한 표이다.
도 36a는, 도 5에 나타내는 제조 장치에 의해 제조된 임시 만곡 부품을 도시하는 사시도이다.
도 36b는, 도 36a에 나타내는 임시 만곡 부품을 상방으로부터 본 평면도이다.
도 36c는, 도 36a에 나타내는 임시 만곡 부품을 폭 방향 일측으로부터 본 측면도이다.
도 36d는, 도 36a에 나타내는 임시 만곡 부품을 길이 방향 일측으로부터 본 정면도이다.
도 37은, 도 35의 표에 있어서의 클리어런스를 나타내는 금형의 단면도이다.
도 38은, 본 실시 형태에 관한 모자형 단면 부품의 제조 방법에 있어서의 제1 공정을 거친 임시 만곡 부품을 제3 공정에 의해 가공한 완성 만곡 부품의 일례를 나타내는 사시도이다.

이하, 도면을 사용해서 본 실시 형태에 관한 모자형 단면 부품의 제조 방법에 대해서 설명한다. 모자형 단면 부품의 제조 방법은, 임시 성형품을 성형하는「임시 성형 공정」으로서의 제1 공정(전단 성형 공정)과, 임시 성형품을 가공(성형)해서 임시 성형품의 높이를 변경하는「중간 공정」으로서의 제2 공정과, 제2 공정을 거친 임시 성형품을 리스트라이크하는 제3 공정을 포함하고 있다. 이하, 상기 각 공정에 대해서 설명한다. 또한, 도면에 있어서 동일한 부재 등에는 동일한 부호를 부여하고 있으며, 이하의 설명에 있어서 동일 부재에 대해서 앞서 설명한 것은, 적절히 설명을 생략하고 있다.

(제1 공정에 대해서)

도 5에 도시된 바와 같이, 제1 공정에서는 제조 장치(500)에 의해 소재 금속판(601)에 드로잉 가공을 실시함으로써,「임시 성형품」 및「만곡 부재」로서의 임시 만곡 부품(10)(도 2 참조)을 성형한다. 이하, 처음에 임시 만곡 부품(10)의 구성에 대해서 설명하고, 계속해서 제조 장치(500)에 대해서 설명하고, 그 후에 제1 공정에 대해서 설명한다.

[임시 만곡 부품(10)의 구성]

도 1a 내지 도 1d 및 도 2에 도시된 바와 같이, 임시 만곡 부품(10)은 긴 형상으로 형성됨과 함께, 길이 방향으로부터 본 단면에서 보아 모자 형상으로 형성되어 있다. 구체적으로는, 임시 만곡 부품(10)은 길이 방향으로 연장되는 천장판(11)과, 천장판(11)의 폭 방향의 양측으로부터 각각 하측[천장판(11)의 판 두께 일측]을 향해 굴곡해서 연장되는 종벽(12a, 12b)을 구비하고 있다. 또한, 임시 만곡 부품(10)은 종벽(12a, 12b)의 하단부[천장판(11)과는 반대측의 단부]로부터 천장판(11)의 폭 방향 외측으로 각각 굴곡해서 연장하는 플랜지(13a, 13b)를 구비하고 있다.

천장판(11)과 종벽(12a, 12b)의 각각의 사이에는, 임시 만곡 부품(10)의 길이 방향을 따라서 연장되는 능선(14a, 14b)이 형성되어 있다. 또한, 종벽(12a, 12b)의 각각과 플랜지(13a, 13b) 사이에는 임시 만곡 부품(10)의 길이 방향을 따라서 연장되는 오목선(15a, 15b)이 형성되어 있다.

능선(14a, 14b)과 오목선(15a, 15b)은 대략 평행하게 연장 설치되어 있다. 즉, 플랜지(13a, 13b)로부터 상측[천장판(11)의 판 두께 타측]으로 각각 연장되는 종벽(12a, 12b)의 높이가, 임시 만곡 부품(10)의 길이 방향을 따라서 대략 일정하게 되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 천장판(11)의 일부에는 모자형의 횡단면의 외측, 즉 천장판(11)의 외표면측(판 두께 방향 타측)으로 호 형상으로 만곡하는 볼록 형상 만곡부(11a)가 형성되어 있고, 천장판(11)의 다른 일부에는, 모자형의 횡단면 형상의 내측, 즉 천장판(11)의 내표면측(판 두께 방향 일측)으로 호 형상으로 만곡하는 오목 형상 만곡부(11b)가 형성되어 있다. 볼록 형상 만곡부(11a), 오목 형상 만곡부(11b)에서는, 천장판(11)과 종벽(12a, 12b) 사이의 능선(14a, 14b)도 볼록 형상 만곡부(11a), 오목 형상 만곡부(11b)에 대응하는 부위(16a, 16b 및 17a, 17b)에 있어서 호 형상으로 만곡되어 있다. 여기서「호 형상」은, 완전한 원의 일부에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 타원, 쌍곡선, 정현곡선 그 밖의 곡선의 일부여도 된다.

이상 설명한 임시 만곡 부품(10)은, 도 3a에 나타내는「금속판」으로서의 직사각 형상의 소재 금속판(201)에 드로잉 가공을 실시함으로써 교축 패널(301)(도 3b 참조)을 형성하고, 이 교축 패널(301)의 불필요 부분을 트리밍함으로써 형성된다.

그런데, 모자형 단면으로 된 임시 만곡 부품(10)을 드로잉 가공을 거쳐서 제조할 경우에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 교축 패널(301)을 성형하는 단계에서, 교축 패널(301)의 오목 형상 만곡부의 천장판(301a) 및 볼록 형상 만곡부의 플랜지(301b)에 있어서 재료가 남아 주름이 발생하기 쉽다. 주름의 발생을 억제하기 위해서는, 블랭크 홀더의 가압력을 높이거나, 또는 블랭크 홀더에 드로 비드를 형성하는 부위를 추가하는 등에 의해, 성형 과정에 있어서의 소재 금속판(201)의 주위 구속을 높여, 소재 금속판(201)의 블랭크 홀더 내로의 유입을 억제하는 것이 유효한 것이 알려져 있다.

그러나 소재 금속판(201)의 블랭크 홀더 내로의 유입의 억제를 강화하면, 교축 패널(301)의 볼록 형상 만곡부의 천장판(301c), 오목 형상 만곡부의 플랜지(301d), 길이 방향의 양단부(301e, 301e) 등의 각 부에 있어서 판 두께가 크게 감소되어, 소재 금속판(201)이 신장성이 특히 낮은 재료(예를 들어 고장력 강)의 경우에는, 이들 각 부에 있어서 깨짐이 발생하는 것이 고려된다.

이로 인해, 차체 골격의 일부를 구성하는 프론트 사이드 멤버 등과 같은 모자형 단면으로 된 만곡 부품을, 드로잉 성형에 의한 프레스 성형에 의해, 주름 및 깨짐을 발생하지 않고 제조하기 위해서는, 신장성이 낮은 고강도 재료를 소재 금속판(201)으로서 사용하는 것은 곤란하여, 신장성이 높은 저강도 재료를 사용하지 않을 수 없었다.

그러나 본 실시 형태의 제조 장치(500)를 사용해서 후술하는 제1 공정을 거침으로써, 상기 주름이나 깨짐의 발생을 억제할 수 있다.

[제조 장치(500)에 대해서]

이어서 제조 장치(500)에 대해서 설명한다. 도 5에는,「임시 성형품」으로서의 임시 만곡 부품(501)을 제조하기 위해서 사용되는 제조 장치(500)의 분해 사시도를 나타내고 있다. 또한, 임시 만곡 부품(501)의 구성은 상기 임시 만곡 부품(10)(도 1a 참조)과 대략 동일한 구성이다. 또한, 도 6a는, 도 5에 나타내는 제조 장치의 가공 개시 시를 도시하는 단면도이며, 도 6b는, 도 5에 나타내는 제조 장치에 있어서, 임시 성형용 다이(502) 및 임시 성형용 패드(503)와, 임시 성형용 블랭크 홀더(505) 및 임시 성형용 펀치(504) 사이에 소재 금속판(601)이 끼움 지지 및 구속된 단계를 도시하는 단면도이며, 도 6c는, 도 6b에 나타내는 단계로부터 임시 성형용 펀치(504)를 압입한 단계를 도시하는 단면도이며, 또한 도 6d는, 도 6c에 나타내는 단계로부터 임시 성형용 펀치(504)를 더 압입하고, 임시 성형용 펀치(504)가 임시 성형용 다이(502)에 대하여 완전히 압입된 상태를 도시하는 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제조 장치(500)는 임시 만곡 부품(501)의 종벽(501a, 501b) 및 플랜지(501d, 501e)에 있어서의 각각의 외표면측의 형상에 대응한 형상을 갖는 임시 성형용 다이(502)(이하, 간단히「다이(502)」라고 함)와, 천장판(501c)의 외표면측의 형상에 대응한 형상을 갖는 임시 성형용 패드(503)(이하, 간단히「패드(503)」라고 함)를 포함하여 구성되어 있다. 또한, 제조 장치(500)는 다이(502) 및 패드(503)에 대향하도록 배치되어서 임시 만곡 부품(501)의 천장판(501c), 종벽(501a, 501b)에 있어서의 각각의 내표면측의 형상에 대응한 형상을 갖는 임시 성형용 펀치(504)(이하, 간단히「펀치(504)」라고 함)와, 플랜지(501d, 501e)의 내표면측의 형상에 대응한 형상을 갖는「임시 성형용 홀더」로서의 임시 성형용 블랭크 홀더(505)(이하, 간단히「블랭크 홀더(505)」라고 함)를 구비하고 있다.

도 6a 내지 도 6d에 도시된 바와 같이, 다이(502)와 펀치(504)는, 장치 상하 방향에 대향해서 배치되어 있고, 다이(502)가 펀치(504)의 장치 상측에 배치되어 있다. 이 다이(502)의 폭 방향(지면 좌우 방향)의 중앙 부분에는, 장치 하측[펀치(504)측]으로 개방된 오목부(502a)가 형성되어 있다. 또한, 다이(502)의 오목부(502a)의 내주면은, 임시 만곡 부품(501)의 종벽(501a, 501b)(도 5 참조)의 외표면의 형상에 대응한 성형면으로 되어 있다. 또한, 다이(502)의 폭 방향의 양측 부분에 있어서의 장치 하측[블랭크 홀더(505)측]의 단부면은, 임시 만곡 부품(501)의 플랜지(501d, 501e)의 상면[종벽(501a, 501b)(도 5 참조)측의 면]의 형상에 대응한 성형면으로 되어 있다. 또한, 다이(502)에 형성된 오목부(502a)의 폐지 단부(상단부)에는, 후술하는 패드 가압 장치(506)가 고정되어 있다. 또한, 다이(502)는, 예를 들어 가스 쿠션, 유압 장치, 스프링, 전동 구동 장치 등의 이동 장치(509)에 연결되어 있다. 그리고 이동 장치(509)가 작동함으로써 다이(502)가 장치 상하 방향으로 이동하도록 되어 있다.

패드(503)는 다이(502)에 형성된 오목부(502a) 내에 배치되어 있고, 이 패드(503)는, 예를 들어 가스 쿠션, 유압 장치, 스프링, 전동 구동 장치 등의 패드 가압 장치(506)에 연결되어 있다. 또한, 패드(503)의 다이(502)측의 면은, 임시 만곡 부품(501)의 천장판(501c)(도 5 참조)의 외표면 형상을 포함하는 성형면으로 되어 있다. 그리고 패드 가압 장치(506)가 작동함으로써, 패드(503)가 펀치(504)측을 향해 가압되어서, 소재 금속판(601)의 폭 방향(지면 좌우 방향)의 중앙 부분(601a)이 패드(503)와 펀치(504) 사이에 가압 끼움 지지되도록 되어 있다.

펀치(504)는 하형에 있어서 패드(503)와 상하 방향에 대향하는 부위가 패드(503)측을 향해 볼록 형상이 됨으로써 형성되어 있고, 이 펀치(504)의 측방에는, 후술하는 블랭크 홀더 가압 장치(507)가 고정되어 있다. 또한, 펀치(504)의 외면은, 임시 만곡 부품(501)의 종벽(501a, 501b) 및 천장판(501c)(도 5 참조)의 내표면의 형상에 대응한 성형면으로 되어 있다.

블랭크 홀더(505)는, 예를 들어 가스 쿠션, 유압 장치, 스프링, 전동 구동 장치 등의 홀더 가압 장치로서의 블랭크 홀더 가압 장치(507)에 연결되어 있다. 또한, 블랭크 홀더(505)에 있어서의 장치 상측[다이(502)측]의 단부면은, 임시 만곡 부품(501)의 플랜지(501d, 501e)의 하면[종벽(501a, 501b)(도 5 참조)과는 반대측의 면]의 형상에 대응한 성형면으로 되어 있다. 그리고 블랭크 홀더 가압 장치(507)가 작동함으로써, 블랭크 홀더(505)가 다이(502)측을 향해서 가압되어, 소재 금속판(601)의 폭 방향의 양측 부분(601b, 601c)이 다이(502)와 블랭크 홀더(505)에 의해 가압 끼움 지지되도록 되어 있다.

이어서, 상기 제조 장치(500)에 의해 소재 금속판(601)을 프레스하는 제1 공정에 대해서 설명한다.

처음에, 도 6a에 도시된 바와 같이, 소재 금속판(601)이 다이(502) 및 패드(503)와, 펀치(504) 및 블랭크 홀더(505) 사이에 배치된다.

이어서, 도 6b에 도시된 바와 같이, 소재 금속판(601)의 중앙 부분(601a)[즉, 소재 금속판(601)에 있어서 천장판(501c)(도 5 참조)이 성형되는 부분]이 패드(503)에 의해 펀치(504)에 가압되고, 양자 사이에서 가압 및 끼움 지지된다. 또한, 소재 금속판(601)의 양측 부분(601b, 601c)[즉, 소재 금속판(601)에 있어서 종벽(501a, 501b) 및 플랜지(501d, 501e)(도 5 참조)가 각각 성형되는 부분]이 블랭크 홀더(505)에 의해 다이(502)에 가압되고, 양자 사이에서 가압 및 끼움 지지된다.

또한, 패드 가압 장치(506) 및 블랭크 홀더 가압 장치(507)가 작동함으로써, 소재 금속판(601)의 중앙 부분(601a) 및 양측 부분(601b, 601c)이 소정의 가압력으로 가압 및 끼움 지지된다. 이 결과, 소재 금속판(601)의 중앙 부분(601a) 및 양측 부분(601b, 601c)은 가압 만곡면의 만곡 형상을 따른 만곡 형상으로 형성된다.

이 상태에서, 이동 장치(509)가 작동하여, 블랭크 홀더(505) 및 다이(502)가 장치 하측으로 이동(하강)됨으로써, 임시 만곡 부품(501)이 성형된다. 또한, 다이(502)가 하강함에 따라서 패드 가압 장치(506) 및 블랭크 홀더 가압 장치(507)는 상하 방향으로 줄어든다. 패드 가압 장치(506) 및 블랭크 홀더 가압 장치(507)가 상하 방향으로 줄어들 때에 있어서도, 소재 금속판(601)의 중앙 부분(601a) 및 양측 부분(601b, 601c)은 소정의 가압력으로 가압되고 있다.

도 6c에 도시된 바와 같이, 블랭크 홀더(505) 및 다이(502)가 장치 하측으로 이동함에 따라서, 다이(502)와 블랭크 홀더(505) 사이에 끼움 지지된 소재 금속판(601)이 펀치(504)와 블랭크 홀더(505) 사이의 오목부(502a) 내로 유입해서 종벽(501a, 501b)(도 5 참조)이 형성되어 간다.

그리고 도 6d에 도시된 바와 같이, 블랭크 홀더(505) 및 다이(502)가 소정의 거리를 이동하여, 종벽(501a, 501b)의 높이가 소정의 높이가 된 시점에서 성형이 완료된다.

여기서, 도 6a 내지 도 6d에 나타낸 예에서는, 펀치(504) 및 패드(503)가 이동하지 않는 상태에서, 블랭크 홀더(505) 및 다이(502)를 장치 하측으로 이동시킴으로써 임시 만곡 부품(501)을 성형하였다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 하기와 같이 임시 만곡 부품(501)을 성형해도 된다.

도 7에는, 임시 만곡 부품(501)을 제조하기 위한 다른 제조 장치(600)를 나타내고 있다. 또한, 도 8a는, 도 7에 나타내는 제조 장치의 가공 개시 시의 단계를 도시하는 단면도이며, 도 8b는, 도 7에 나타내는 제조 장치의 임시 성형용 다이(602)[이하, 간단히 다이(602)라고 함] 및 임시 성형용 패드(603)[이하, 간단히 패드(603)라고 함]와, 임시 성형용 블랭크 홀더(605)[이하, 간단히 블랭크 홀더(605)라고 함] 및 임시 성형용 펀치(604)[이하, 간단히 펀치(604)라고 함] 사이에 소재 금속판(601)이 끼움 지지 및 구속된 단계를 도시하는 단면도이며, 도 8c는, 도 8b에 나타내는 단계로부터 펀치(604)를 압입한 단계를 도시하는 단면도이며, 도 8d는, 도 8c에 나타내는 단계로부터 펀치(604)를 더 압입하고, 펀치(604)가 다이(602)에 대하여 완전히 압입된 상태를 도시하는 단면도이다.

제조 장치(600)는, 도 5 및 도 6a 내지 도 6d에 나타낸 모자형 단면 부품의 제조 장치(500)와는 달리, 블랭크 홀더(605) 및 펀치(604)가 다이(602) 및 패드(603)의 장치 상측에 설치되어 있다. 제조 장치(600)에서는, 다이(602)를 고정함과 함께, 블랭크 홀더(605)도 다이(602)에 소재 금속판(601)을 가압해서 이동하지 않는 상태에서, 패드(603) 및 펀치(604)를 이동시킴으로써(하강시킴) 임시 만곡 부품(501)을 형성한다. 또한, 제조 장치(600)와 제조 장치(500)에서는, 금형의 상대적인 움직임은 동일하며, 어느 쪽의 제조 장치(500, 600)를 사용해도 소재 금속판(601)을 임시 만곡 부품(501)으로 성형할 수 있다.

이어서, 소재 금속판(601)을 프레스한 후에, 즉 임시 만곡 부품(501)을 성형한 후에, 임시 만곡 부품(501)을 제조 장치(500)(금형)로부터 취출하는 공정에 대해서 설명한다.

그런데, 도 9a 내지 도 9c에 도시된 바와 같이, 임시 만곡 부품(501)을 제조 장치(500)(금형)로부터 이형하기 위해서는, 도 6d의 상태로부터 펀치(504)로부터 다이(502)를 장치 상측으로 이격해서 금형 사이에 간극을 두면 된다. 이때, 도 9b 및 도 9c에 도시된 바와 같이, 패드(503)와 블랭크 홀더(505)가 각각 패드 가압 장치(506)와 블랭크 홀더 가압 장치(507)에 의해 가압되고 있으면, 임시 만곡 부품(501)은 이형 시에, 패드(503)와 블랭크 홀더(505)로부터 서로 반대 방향을 향하게 한 가압력을 받게 되므로, 이 반대 방향을 향하게 한 가압력에 의해 도 9c에 도시된 바와 같이 임시 만곡 부품(501)이 변형되어서 찌부러져 버린다.

따라서, 도 10a 내지 도 10c에 도시된 바와 같이, 소재 금속판(601)을 임시 만곡 부품(501)으로 성형한 후에, 블랭크 홀더(505)가 펀치(504)와 상대적으로 이동하지 않도록 하여, 블랭크 홀더(505)가 성형한 만곡 부품을 다이(502)에 가압하지 않도록 한 상태에서, 다이(502)와 패드 가압 장치(506)를 블랭크 홀더(505)로부터 이격한다. 그러면, 패드 가압 장치(506)가 스트로크 단부에 신장할 때까지 패드(503)는 만곡 부품을 가압하고 있지만, 패드 가압 장치(506)가 일정 이상의 거리를 이동해서 패드 가압 장치(506)가 스트로크 단부까지 끝까지 신장한 후는 패드(503)가 펀치(504)로부터 이격된다. 이에 의해, 임시 만곡 부품(501)이 패드(503)와 블랭크 홀더(505)로부터 동시에 가압을 받는 일 없이, 다이(502) 및 패드(503)와, 블랭크 홀더(505) 및 펀치(504)를 이격할 수 있어, 임시 만곡 부품(501)을 변형시키지 않고 금형으로부터 취출할 수 있다.

다른 실시 형태로서는, 도 11a 내지 도 11c에 도시된 바와 같이, 소재 금속판을 임시 만곡 부품(501)으로 성형한 후에, 패드(503)가 다이(502)와 상대적으로 이동하지 않도록 하여, 패드(503)가 성형한 임시 만곡 부품(501)을 펀치(504)에 가압하지 않도록 한다. 이 상태에서, 패드(503)와 다이(502)를 블랭크 홀더(505) 및 펀치(504)로부터 이격하면, 블랭크 홀더 가압 장치(507)가 스트로크 단부까지 신장할 때까지, 블랭크 홀더(505)는 만곡 부품을 가압하고 있다. 그리고 다이(502)가 일정 이상의 거리를 이동해서 블랭크 홀더 가압 장치(507)가 스트로크 단부까지 끝까지 신장하면 그 후는 블랭크 홀더(505)가 다이(502)로부터 이격된다. 이에 의해, 임시 만곡 부품(501)이 패드(503)와 블랭크 홀더(505)로부터 동시에 가압을 받는 일 없이, 다이(502) 및 패드(503)와, 블랭크 홀더(505) 및 펀치(504)를 이격할 수 있어, 임시 만곡 부품(501)을 금형으로부터 취출할 수 있다.

또 다른 실시 형태로서는, 도시를 생략하지만, 소재 금속판을 임시 만곡 부품(501)으로 성형한 후에, 패드(503)가 블랭크 홀더(505)와 상대적으로 이동하지 않도록 하여, 패드(503)가 성형한 만곡 부품을 펀치(504)에 가압하지 않도록 한다. 이 상태에서, 패드(503)와 다이(502) 및 블랭크 홀더(505)를 펀치(504)로부터 이격하면, 블랭크 홀더 가압 장치(507)가 스트로크 단부까지 신장할 때까지, 블랭크 홀더(505)는 임시 만곡 부품(501)을 가압하고 있다. 그리고 다이(502)가 일정 이상의 거리를 이동해서 블랭크 홀더 가압 장치(507)가 스트로크 단부까지 끝까지 신장하면 그 후는 블랭크 홀더(505)가 다이(502)로부터 이격된다. 이에 의해, 임시 만곡 부품(501)이 패드(503)와 블랭크 홀더(505)로부터 동시에 가압을 받는 일 없이, 다이(502) 및 패드(503)와, 블랭크 홀더(505) 및 펀치(504)를 이격할 수 있어, 임시 만곡 부품(501)을 금형으로부터 취출할 수 있다.

이와 같이, 이형 시에 있어서의 임시 만곡 부품(501)의 손상을 방지하기 위해서는, 임시 만곡 부품(501)이 패드(503)와 블랭크 홀더(505)로부터 동시에 가압을 받는 것을 방지할 수 있는 가압 제한 장치를 제조 장치(500)에 설치하면 된다.

이상에 의해, 제1 공정에 있어서 임시 성형품으로서의 임시 만곡 부품(501)이 형성되지만, 제조 장치(500)의 다이(502), 패드(503), 펀치(504) 및 블랭크 홀더(505)의 설정(형상 등)을 적절히 변경함으로써, 임시 만곡 부품의 형상을 변경할 수 있다. 이하, 임시 만곡 부품의 변형예를 나타낸다.

(임시 만곡 부품의 변형예 1)

도 12a 내지 도 12d에 나타낸 임시 성형품으로서의 임시 만곡 부품(100)은, 평면에서 보아 대략 S자 형상으로 만곡하고 있음과 함께 측면에서는 만곡하고 있지 않다. 이 임시 만곡 부품(100)은 천장판(102)과, 천장판(102)의 능선(102a, 102b)을 따라 서로 평행하게 연장 설치된 종벽(104, 106)과, 종벽(104, 106)의 선단부에 형성된 플랜지(108a, 108b)를 포함하여 구성되어 있다.

도 12b에 도시된 바와 같이, 천장판(102)은 도 12b의 지면에 평행한 평면 내에서 대략 S자 형상으로 만곡한 평판으로 이루어지고, 플랜지(108a, 108b)는 천장판(102)에 대하여 대략 평행하게 연장 설치되고, 대략 S자 형상으로 만곡한 평판이다. 또한, 종벽(104, 106)은 당해 종벽(104, 106)의 두께 방향으로 대략 S자 형상으로 만곡되어 있음과 함께 서로 평행하게 배치된 만곡판이다.

[임시 만곡 부품의 변형예 2]

도 13a 내지 도 13d에 도시된 바와 같이, 임시 성형품으로서의 임시 만곡 부품(110)은, 평면에서 보아 대략 S자 형상으로 만곡하고 있음과 함께 측면에서 보아도 대략 S자 형상으로 만곡하고 있다. 이 임시 만곡 부품(110)은 천장판(112)과, 천장판(112)의 능선(112a, 112b)을 따라 서로 평행하게 연장 설치된 종벽(114, 116)과, 종벽(114, 116)의 선단부에 형성된 플랜지(118a, 118b)를 포함하여 구성되어 있다. 또한, 천장판(112)은 당해 천장판(112)의 두께 방향으로 대략 S자 형상으로 만곡된 만곡판이다. 플랜지(118a, 118b)는 천장판(112)에 대하여 대략 평행하게 연장 설치되고, 천장판(112)과 마찬가지로, 플랜지(118a, 118b)의 두께 방향으로 대략 S자 형상으로 만곡된 만곡판이다. 종벽(114, 116)도 또한, 당해 종벽(114, 116)의 두께 방향으로 대략 S자 형상으로 만곡된 만곡판이다.

(임시 만곡 부품의 변형예 3)

도 14a 내지 도 14d에 도시된 바와 같이, 임시 성형품으로서의 임시 만곡 부품(120)은, 측면에서 보아 길이 방향의 중간부가 호 형상으로 만곡하고 있다. 이 임시 만곡 부품(120)은 천장판(122)과, 천장판(122)의 능선(128a, 128b)을 따라 서로 평행하게 연장 설치된 종벽(124a, 124b)과, 종벽(124a, 124b)의 선단부에 성형된 플랜지(126a, 126b)를 포함하여 구성되어 있다. 그리고 종벽(124a, 124b)과 플랜지(126a, 126b) 사이의 오목선이 오목선(129a, 129b)으로 되어 있다.

천장판(122)은 당해 천장판(122)의 두께 방향으로 만곡된 만곡판으로 이루어지고, 플랜지(126a, 126b)는 천장판(122)에 대하여 대략 평행하게 연장 설치된 만곡판이다. 또한, 천장판(122)의 길이 방향 중간부에는, 천장판(122)의 외표면측(판 두께 방향 타측)에 호 형상으로 만곡하는 볼록 형상 만곡부(122a)가 형성되어 있다. 또한, 종벽(124a, 124b)은 도 14c의 지면에 평행한 평판이다.

(임시 만곡 부품의 변형예 4)

도 15a 내지 도 15d에 도시된 바와 같이, 임시 성형품으로서의 임시 만곡 부품(130)은 측면에서 보아 상기 변형예 3의 임시 만곡 부품(120)과는 반대로 만곡하고 있다. 이 임시 만곡 부품(130)은 천장판(132)과, 천장판(132)의 능선(132a, 132b)을 따라 서로 평행하게 연장 설치된 종벽(134, 136)과, 종벽(134, 136)의 선단부에 성형된 플랜지(138a, 138b)를 포함하여 구성되어 있다. 천장판(132)은 당해 천장판(132)의 두께 방향으로 만곡된 만곡판이며, 플랜지(138a, 138b)는 천장판(132)에 대하여 대략 평행하게 연장 설치된 만곡판으로 이루어진다. 종벽(134, 136)은, 도 15c의 지면에 평행한 평판이다.

(임시 만곡 부품의 변형예 5)

도 16a 내지 도 16d에 도시된 바와 같이, 임시 성형품으로서의 임시 만곡 부품(140)은 천장판(142)과, 천장판(142)의 능선(142a, 142b)을 따라 서로 평행하게 연장 설치된 종벽(144, 146)과, 종벽(144, 146)의 선단부에 성형된 플랜지(148a, 148b)를 포함하여 구성되어 있다. 천장판(142)은 당해 천장판(142)의 두께 방향으로 대략 S자 형상으로 만곡된 만곡판이다. 플랜지(148a, 148b)는 천장판(142)에 대하여 대략 평행하게 연장 설치된 대략 S자 형상의 만곡판이다. 종벽(144, 146)도 또한, 당해 종벽(144, 146)의 두께 방향으로 대략 S자 형상으로 만곡된 만곡판으로 이루어진다. 그리고 본 임시 만곡 부품(140)에서는, 플랜지(148a, 148b)가 종벽(144, 146)의 전체 길이에 걸쳐서는 연장 설치되어 있지 않다. 즉, 종벽(144, 146)은 플랜지(148a, 148b)를 갖고 있지 않은 부분을 포함하고 있다. 도 16a 내지 도 16d에서는, 플랜지(148a, 148b)의 길이는 임시 만곡 부품(140)의 한쪽 단부로부터 종벽(144, 146)의 하부 테두리부를 따라 종벽(144, 146)의 길이보다도 짧은 길이로 되어 있다. 또한, 플랜지(148a)는 플랜지(148b)보다도 긴 치수로 되어 있다.

(임시 만곡 부품의 변형예 6)

도 17a 내지 도 17d에 도시된 바와 같이, 임시 성형품으로서의 임시 만곡 부품(150)은 측면에서 보아 대략 S자형으로 만곡하고 있음과 함께 평면에서 보아 그 길이 방향 일측을 향함에 따라서 점차 폭이 넓게 되어 있다. 이 임시 만곡 부품(150)은 천장판(152)과, 천장판(152)의 능선(152a, 152b)을 따라 서로 평행하게 연장 설치된 종벽(154, 156)과, 종벽(154, 156)의 선단부에 형성된 플랜지(158a, 158b)를 포함하여 구성되어 있다. 천장판(152)은 당해 천장판(152)의 두께 방향으로 대략 S자 형상으로 만곡된 만곡판으로 이루어진다. 플랜지(158a, 158b)는 천장판(152)과 대략 평행하게 연장 설치된 만곡판으로 이루어진다. 종벽(154, 156)의 각각은, 도 24c에 도시된 바와 같이 측면에서 보아 대략 S자 형상으로 만곡하는 평판으로 이루어진다. 또한, 천장판(152)의 폭은, 임시 만곡 부품(150)의 일측 단부를 향함에 따라서 점차 폭을 넓히고 있다. 또한, 종벽(154)과 종벽(156)은, 임시 만곡 부품(150)의 일측 단부를 향함에 따라서 점차 이격하고 있다.

(임시 만곡 부품의 변형예 7)

도 18d에 나타낸 임시 성형품으로서의 임시 만곡 부품(70)은 소재 금속판에 예비 가공이 실시됨으로써 형성된 예비 가공 금속판이 프레스 가공된 후 트리밍 가공이 실시됨으로써 형성되어 있다.

도 18a에 나타낸 직사각 형상의 소재 금속판(72)에, 도 18b에 나타낸 복수의 볼록 형상부(74)가 형성됨으로써 예비 가공 금속판(72-1)이 형성된다. 계속해서, 전술한 모자형 단면 부품의 제조 장치(500)(도 5 참조)에 의해 예비 가공 금속판(72-1)에 프레스 가공이 실시됨으로써, 도 18c에 도시된 바와 같이, 제품으로서 불필요한 부분을 포함하는 임시 만곡 부품(70-1)이 형성된다. 그리고 임시 만곡 부품(70-1)의 불필요 부분이 트리밍됨으로써 도 18d에 나타낸 임시 만곡 부품(70)이 형성된다.

여기서, 도 18c에 도시된 바와 같이, 볼록 형상부(74)를 가진 예비 가공 금속판(72-1)을 제조 장치(500)(도 5 참조)에 의해 성형할 때에, 패드(503)에 의해 천장판 부분을 펀치(504)에 가압하므로, 예비 가공한 볼록 형상부(74)가 변형되어버리는 것이 고려된다. 이로 인해, 패드(503)와 펀치(504)의 각각에 볼록 형상부(74)에 상당하는 형상을 마련하여, 볼록 형상부(74)를 변형시키지 않고 가압 및 끼움 지지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

(제2 공정에 대해서)

이어서, 제2 공정에 대해서 설명한다. 이하의 설명에서는, 처음에 제2 공정에 의해 성형(가공)된 중간 만곡 부품(700)의 구성에 대해서 설명하고, 계속해서 제2 공정에 있어서 사용되는 제조 장치(710)에 대해서 설명하고, 그 후에 제2 공정에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는,「임시 성형품」으로서의 임시 만곡 부품(120)을 제2 공정에 의해 중간 만곡 부품(700)으로 성형하는 경우로서 설명한다.

[중간 만곡 부품(700)에 대해서]

도 19에 도시된 바와 같이, 중간 만곡 부품(700)은 임시 만곡 부품(120)과 마찬가지로 긴 형상을 이루는 단면 모자 형상으로 형성되어 있다. 즉, 중간 만곡 부품(700)은 긴 방향으로 연장되는 천장판(702)과, 천장판(702)의 폭 방향 양단부로부터 하측[천장판(702)의 판 두께 방향 일측]으로 각각 연장되는 한 쌍의 종벽(704a, 704b)과, 종벽(704a, 704b)의 하단부로부터 천장판(702)의 폭 방향 외측으로 각각 연장되는 한 쌍의 플랜지(706a, 706b)를 포함하여 구성되어 있다. 또한, 천장판(702)과 종벽(704a, 704b) 사이의 능선이 능선(708a, 708b)으로 되어 있고, 종벽(704a, 704b)과 플랜지(706a, 706b) 사이의 오목선이 오목선(709a, 709b)으로 되어 있다. 또한, 천장판(702)의 길이 방향 중간부에는, 천장판(702)의 외표면측(판 두께 방향 타측)에 호 형상으로 만곡하는 볼록 형상 만곡부(702a)가 형성되어 있다.

그리고 중간 만곡 부품(700)은, 이하에 나타내는 점을 제외하고 임시 만곡 부품(120)과 마찬가지로 구성되어 있다. 즉, 중간 만곡 부품(700)의 폭 치수는 임시 만곡 부품(120)의 폭 치수와 동일하게 설정되어 있지만, 중간 만곡 부품(700)[종벽(704a, 704b)]의 높이 치수가 임시 만곡 부품(120)[종벽(124a, 124b)]의 높이 치수와 다른 치수로 설정되어 있다. 이하, 구체적으로 설명한다. 또한, 중간 만곡 부품(700)은 폭 방향에 있어서 좌우 대칭 형상을 이루고 있으므로, 이하의 설명에서는, 중간 만곡 부품(700)의 폭 방향 일측의 부분에 대해서 설명하고, 중간 만곡 부품(700)의 폭 방향 타측의 부분에 대한 설명은 생략한다.

도 20에 도시된 바와 같이, 중간 만곡 부품(700)에서는, 길이 방향 일측의 부분[상세하게는, 볼록 형상 만곡부(702a)에 대하여 도 20의 화살표 A 방향측의 부분]의 높이 치수가, 임시 만곡 부품(120)의 높이 치수와 비교하여 높게 구성되어 있다. 보다 상세하게는, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 일측의 플랜지(706a-1)가 임시 만곡 부품(120)의 플랜지(126a)[도 20의 2점 쇄선으로 나타내는 플랜지(126a)를 참조]에 대하여 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 일측을 향함에 따라 하측[천장판(702)으로부터 이격하는 방향]으로 이격되도록 경사져 있다. 이로 인해, 플랜지(706a-1)에 접속되는 종벽(704a-1)의 높이 치수가, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 일측을 향함에 따라 커지도록 설정되어 있다.

또한, 중간 만곡 부품(700)에서는, 길이 방향 타측의 부분[상세하게는, 종벽(704a-1) 및 플랜지(706a-1)에 대하여 도 20의 화살표 B 방향측의 부분]의 높이 치수가, 임시 만곡 부품(120)의 높이 치수와 비교해서 낮게 구성되어 있다. 구체적으로는, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 타측의 플랜지(706a-2)가 임시 만곡 부품(120)의 플랜지(126a)[도 20의 2점 쇄선으로 나타내는 플랜지(126a)를 참조]에 대하여 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 타측을 향함에 따라 상측[천장판(702)에 접근하는 방향]에 가까워지도록 경사져 있다. 이로 인해, 플랜지(706a-2)에 접속되는 종벽(704a-2)의 높이 치수가, 길이 방향 타측을 향함에 따라 작아지도록 설정되어 있다. 이상에 의해, 중간 만곡 부품(700)의 높이 치수가, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 타측의 단부로부터 길이 방향 일측을 향함에 따라 커지도록 구성되어 있다.

[제조 장치(710)에 대해서]

도 21에 도시된 바와 같이, 제조 장치(710)는 제조 장치(710)의 장치 상측 부분을 구성하는 중간 성형용 다이(711)(이하, 간단히「다이(711)」라고 함) 및 중간 성형용 패드(712)(이하, 간단히「패드(712)」라고 함)를 포함하여 구성되어 있다. 또한, 제조 장치(710)는 제조 장치(710)의 장치 하측 부분을 구성하는 중간 성형용 펀치(713)(이하, 간단히「펀치(713)」라고 함) 및 중간 성형용 홀더(714)(이하, 간단히「홀더(714)」라고 함)를 구비하고 있다. 또한, 도 21에서는, 편의상, 다이(711)가 제조 장치(710)의 폭 방향으로 분할되어 있도록 도시되어 있지만, 다이(711)는 그 상단부에 있어서 일체로 결합되어 있다. 또한, 홀더(714)도 제조 장치(710)의 폭 방향으로 분할되어 있도록 도시되어 있지만, 홀더(714)도, 그 하단부에 있어서 일체로 결합되어 있다.

도 22a 내지 도 22d 및 도 23 내지 도 25에 도시된 바와 같이, 다이(711)는 펀치(713)의 장치 상측에 배치되어 있다. 또한, 다이(711)의 폭 방향 중앙부에는, 장치 하측으로 개방된 오목부(711a)가 형성되어 있고, 오목부(711a)의 하단부에 있어서의 내주면은, 임시 만곡 부품(120)의 천장판(122) 및 종벽(124a, 124b)의 외표면에 대응하는 형상으로 형성되어 있다. 즉, 오목부(711a)의 폭 치수가 임시 만곡 부품(120)[중간 만곡 부품(700)]의 외표면측의 폭 치수와 대략 동일하게 설정되어 있다.

또한, 다이(711)의 하면(장치 하측의 단부면)은 중간 만곡 부품(700)의 플랜지(706a, 706b)의 외표면 형상에 대응한 성형면으로 되어 있다. 그리고 다이(711)는, 제조 장치(500)의 이동 장치(509)와 마찬가지로 구성된 이동 장치(도시 생략)에 연결되어 있고, 당해 이동 장치가 작동함으로써 다이(711)가 장치 상하 방향으로 이동하도록 되어 있다.

패드(712)는 다이(711)의 오목부(711a) 내에 배치되어 있다. 이 패드(712)는 제조 장치(500)의 패드 가압 장치(506)와 마찬가지로 구성된 패드 가압 장치(도시 생략)에 연결되어 있다. 또한, 패드(712)의 하면(장치 하측의 면)은 임시 만곡 부품(120)의 천장판(122)의 외표면 형상에 대응하는 형상으로 형성되어 있다. 그리고 패드 가압 장치가 작동함으로써, 패드(712)가 임시 만곡 부품(120)의 천장판(122)을 장치 하측[펀치(713)측]으로 가압하여, 후술하는 펀치(713)와 패드(712)에 의해 임시 만곡 부품(120)의 천장판(122)이 가압 및 끼움 지지되도록 되어 있다.

펀치(713)는 패드(712)의 장치 하측에 배치되어서 패드(712)와 장치 상하 방향으로 대향하고 있다. 펀치(713)의 외면은, 중간 만곡 부품(700)의 천장판(702) 및 종벽(704a, 704b)에 있어서의 각각의 내표면측의 형상에 대응한 형상을 갖고 있다. 또한, 펀치(713)의 길이 방향 일측의 부분에는, 한 쌍의 플랜지 성형부(713a)가 일체로 형성되어 있고, 플랜지 성형부(713a)는 펀치(713)로부터 폭 방향 외측으로 돌출되어 있다. 그리고 플랜지 성형부(713a)의 상면이, 중간 만곡 부품(700)의 플랜지(706a, 706b)의 내표면 형상에 대응한 성형면으로 되어 있다.

홀더(714)는 펀치(713)의 폭 방향 외측에 인접해서 배치됨과 함께, 플랜지 성형부(713a)에 대하여 펀치(713)의 길이 방향 타측에 인접해서 배치되어 있다. 또한, 홀더(714)는 다이(711)의 길이 방향 타측의 부분에 대하여 장치 하측에 배치됨과 함께, 장치 상하 방향에 있어서 다이(711)와 대향해서 배치되어 있다. 또한, 홀더(714)의 상면은 중간 만곡 부품(700)의 플랜지(706a, 706b)의 내표면 형상에 대응한 성형면으로 되어 있다. 그리고 홀더(714)는, 제조 장치(500)의 블랭크 홀더 가압 장치(507)와 마찬가지로 구성된 홀더 가압 장치(도시 생략)에 연결되어 있고, 홀더 가압 장치가 작동함으로써, 홀더(714)가 장치 상하 방향으로 이동하도록 되어 있다.

또한, 홀더 가압 장치의 비작동 상태에서는, 홀더(714)는 펀치(713)의 플랜지 성형부(713a)에 대하여 장치 하측에 배치되어 있다. 즉, 이 상태에서는, 플랜지 성형부(713a)의 상면과 홀더(714)의 상면이, 장치 상하 방향으로 어긋나게 배치되어 있다.

이어서, 도 22a 내지 도 22d 및 도 23 내지 도 25를 사용해서 제조 장치(710)에 의해 중간 만곡 부품(700)을 성형하는 제2 공정에 대해서 설명한다. 또한, 도 22a 내지 도 22d에서는, 편의상, 임시 만곡 부품(120)[중간 만곡 부품(700)]을 도시 생략하고 있다.

처음에, 도 22a에 나타내는 제조 장치(710)의 상태에 있어서, 임시 만곡 부품(120)을 장치 상측으로부터 펀치(713)에 세트하여, 임시 만곡 부품(120)의 천장판(122)을 펀치(713) 상에 배치시킨다. 이에 의해, 천장판(122)이 펀치(713)에 의해 장치 하측으로부터 지지된다. 이어서, 도 22b, 도 23 및 도 24에 도시된 바와 같이, 다이(711) 및 패드(712)를 장치 하측[펀치(713)측]으로 이동시켜, 천장판(122)을 패드(712) 및 펀치(713)에 의해 가압 및 끼움 지지한다.

이 상태에서, 도 22c에 도시된 바와 같이 다이(711)를 장치 하측[펀치(713)측]으로 더 이동(하강)시킴으로써, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 일측의 종벽(704a-1, 704b-1) 및 플랜지(706a-1, 706b-1)를 성형한다(굽힘 신장 공정). 구체적으로는, 도 23의 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 다이(711)의 하강에 수반하여, 다이(711)의 길이 방향 일측에 있어서의 하면이, 임시 만곡 부품(120)의 길이 방향 일측의 플랜지(126a, 126b)의 상면에 접촉해서[도 23의 2점 쇄선으로 나타내는 다이(711-1)를 참조], 플랜지(126a, 126b)를 장치 하측으로 가압한다. 이에 의해, 임시 만곡 부품(120)의 종벽(124a, 124b)과 플랜지(126a, 126b) 사이의 오목선(129a, 129b)이 서서히 장치 하측[천장판(122)으로부터 이격되는 방향측]으로 이동됨과 함께, 임시 만곡 부품(120)의 길이 방향 일측의 플랜지(126a, 126b)가 다이(711)의 하면에 추종하면서 장치 하측으로 이동된다. 그리고 다이(711)가 스트로크 단부의 위치에 도달했을 때에[도 23의 2점 쇄선으로 나타내는 다이(711-2)를 참조], 임시 만곡 부품(120)의 플랜지(126a, 126b)가 펀치(713)의 플랜지 성형부(713a) 및 다이(711)에 의해 가압 및 끼움 지지되어, 중간 만곡 부품(700)의 플랜지(706a-1, 706b-1)가 형성된다.

이상에 의해, 굽힘 신장 공정에서는, 임시 만곡 부품(120)의 길이 방향 일측에 있어서, 오목선(129a, 129b)의 위치가 천장판(122)으로부터 이격하도록 임시 만곡 부품(120)의 종벽(124a, 124b)이 장치 하측으로 굽힘 신장된다. 그 결과, 임시 만곡 부품(120)의 플랜지(126a, 126b)의 일부가 종벽(124a, 124b)의 일부가 되도록 중간 만곡 부품(700)의 종벽(704a-1, 704b-1)이 형성됨과 함께, 중간 만곡 부품(700)의 플랜지(706a-1, 706b-1)가 형성된다[임시 만곡 부품(120)이 도 26a에 나타내는 형상으로부터 도 26b에 나타내는 형상으로 성형됨].

또한, 도 24의 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 굽힘 신장 공정에 있어서 다이(711)가 스트로크 단부의 위치에 도달했을 때에는, 임시 만곡 부품(120)의 길이 방향 타측의 플랜지(126a, 126b)에 대하여 다이(711)가 장치 상측으로 이격해서 배치된다. 즉, 굽힘 신장 공정에서는, 임시 만곡 부품(120)의 길이 방향 일측의 종벽(124a, 124b)만이 굽힘 신장되고, 임시 만곡 부품(120)의 길이 방향 타측의 종벽(124a, 124b)은 굽힘 신장되지 않는다(도 26b 참조).

그리고 도 22d에 도시된 바와 같이, 굽힘 신장 공정 후에, 홀더 가압 장치를 작동시켜서, 홀더(714)를 장치 상측으로 이동(상승)시킴으로써, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 타측의 종벽(704a-2, 704b-2) 및 플랜지(706a-2, 706b-2)를 성형한다(되굽힘 공정). 구체적으로는, 도 24에 도시된 바와 같이, 홀더(714)의 상승에 수반하여, 홀더(714)의 상면이, 임시 만곡 부품(120)의 길이 방향 타측의 플랜지(126a, 126b)의 하면에 접촉해서[도 24의 2점 쇄선으로 나타내는 홀더(714-1)를 참조], 플랜지(126a, 126b)를 장치 상측으로 가압한다. 이에 의해, 임시 만곡 부품(120)의 길이 방향 타측의 종벽(124a, 124b)과 플랜지(126a, 126b) 사이의 오목선(129a, 129b)이 서서히 장치 상측[천장판(122)에 접근하는 방향측]으로 이동됨과 함께, 임시 만곡 부품(120)의 길이 방향 타측의 플랜지(126a, 126b)가 홀더(714)의 상면에 추종하면서 장치 상측으로 이동된다. 그리고 도 25에 도시된 바와 같이, 홀더(714)가 스트로크 단부의 위치에 도달했을 때에, 홀더(714) 및 다이(711)에 의해 임시 만곡 부품(120)의 플랜지(126a, 126b)가 가압 및 끼움 지지되어서, 중간 만곡 부품(700)의 플랜지(706a-2, 706b-2)가 성형된다.

이상에 의해, 되굽힘 공정에서는, 임시 만곡 부품(120)의 길이 방향 타측에 있어서, 오목선(129a, 129b)의 위치가 천장판(122)에 접근하도록 임시 만곡 부품(120)의 종벽(124a, 124b)이 장치 상측으로 되굽힘된다. 그 결과, 임시 만곡 부품(120)의 종벽(124a, 124b)의 일부가 플랜지(126a, 126b)의 일부가 되도록 중간 만곡 부품(700)의 플랜지(706a-2, 706b-2)가 형성됨과 함께, 중간 만곡 부품(700)의 종벽(704a-2, 704b-2)이 형성된다(도 26b에 나타내는 형상으로부터 도 19에 나타내는 형상으로 성형됨).

이와 같이, 제2 공정에서는 굽힘 신장 공정에 있어서, 다이(711)를 하강시킴으로써, 임시 만곡 부품(120)의 길이 방향 일측의 종벽(124a, 124b)이 장치 하측으로 굽힘 신장된다. 그리고 굽힘 신장 공정 후의 되굽힘 공정에 있어서, 홀더(714)를 상승시킴으로써, 임시 만곡 부품(120)의 길이 방향 타측의 종벽(124a, 124b)이 장치 상측으로 되굽힘되어, 중간 만곡 부품(700)이 성형된다. 이에 의해, 제2 공정에 의해 임시 만곡 부품(120)의 종벽(124a, 124b)의 높이 치수가 변경된다.

(제3 공정에 대해서)

이어서, 제2 공정에 의해 성형된 중간 만곡 부품(700)을 리스트라이크하는 제3 공정에 대해서 설명한다. 제3 공정에서는, 스프링 백이 발생한 중간 만곡 부품(700)을 리스트라이크하여, 「모자형 단면 부품」으로서의 완성 만곡 부품(800)을 성형하도록 되어 있다. 또한, 이하의 설명에서는, 처음에 제3 공정에 의해 성형(가공)된 완성 만곡 부품(800)에 대해서 설명하고, 계속해서 제3 공정에 있어서 사용되는 제조 장치(820)에 대해서 설명하고, 그 후에 제3 공정에 대해서 설명한다.

[완성 만곡 부품(800)에 대해서]

도 27 및 도 28에 도시된 바와 같이, 완성 만곡 부품(800)은 긴 형상을 이루는 단면 모자 형상으로 형성되어 있다. 구체적으로는, 완성 만곡 부품(800)은 긴 방향으로 연장되는 천장판(802)과, 천장판(802)의 폭 방향 양단부로부터 하측[천장판(802)의 판 두께 방향 일측]으로 각각 연장되는 한 쌍의 제1 종벽(804a, 804b)과, 제1 종벽(804a, 804b)의 선단부로부터 천장판(802)의 폭 방향 외측으로 각각 연장되는 한 쌍의 횡벽(806a, 806b)과, 횡벽(806a, 806b)의 선단부로부터 하측으로 각각 연장되는 한 쌍의 제2 종벽(808a, 808b)과, 제2 종벽(808a, 808b)의 선단부로부터 천장판(802)의 폭 방향 외측으로 각각 연장되는 한 쌍의 플랜지(810a, 810b)를 포함하여 구성되어 있다. 즉, 완성 만곡 부품(800)에서는 천장판(802)의 폭 방향 외측 부분이, 제1 종벽(804a, 804b)과 횡벽(806a, 806b)에 의해 단차 형상으로 형성되어 있다.

또한, 완성 만곡 부품(800)의 제1 종벽(804a, 804b)의 부위에 있어서의 외표면측의 폭 치수 W1(도 28 참조)과, 중간 만곡 부품(700)의 외표면측의 폭 치수 W3(도 29a 참조)이 동일한 치수로 설정되어 있다. 한편, 완성 만곡 부품(800)의 제2 종벽(808a, 808b)의 부위에 있어서의 외표면측의 폭 치수 W2는, 중간 만곡 부품(700)의 외표면측의 폭 치수 W3보다도 크게 설정되어 있다. 즉, 제3 공정에서는, 중간 만곡 부품(700)의 개구측에 있어서 폭 치수 W3을 크게 하도록 중간 만곡 부품(700)을 리스트라이크함으로써, 완성 만곡 부품(800)을 성형하여, 완성 만곡 부품(800)의 치수 정밀도를 높이도록 되어 있다.

[제조 장치(820)에 대해서]

도 29a 내지 도 29d에 도시된 바와 같이, 제조 장치(820)는 제조 장치(820)의 장치 상측 부분을 구성하는 리스트라이크용 다이(822)(이하, 간단히「다이(822)」라고 함)와, 제조 장치(820)의 장치 하측 부분을 구성하는 리스트라이크용 펀치(826)(이하, 간단히「펀치(826)」라고 함)를 포함하여 구성되어 있다.

다이(822)에는, 장치 하측으로 개방된 성형 오목부(824)가 형성되어 있고, 성형 오목부(824)는 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향에 대응해서 다이(822)의 길이 방향을 따라서 연장되어 있다. 이 성형 오목부(824)는 성형 오목부(824)의 천장면측(장치 상측)의 부분을 구성하는 제1 오목부(824a)와, 성형 오목부(824)의 개구측(장치 하측)의 부분을 구성하는 제2 오목부(824b)를 포함해서 구성되어 있고, 제2 오목부(824b)의 폭 치수가 제1 오목부(824a)의 폭 치수에 비교해서 크게 설정되어 있다.

그리고 제1 오목부(824a)는 중간 만곡 부품(700)의 천장판(702) 및 종벽(704a, 704b)의 상부에 있어서의 외표면에 대응하는 형상으로 형성되어 있다. 즉, 제1 오목부(824a)의 천장면은 중간 만곡 부품(700)의 천장판(702)에 대응해서 만곡하고 있으며, 제1 오목부(824a)의 폭 치수 W4(도 29a 참조)가 중간 만곡 부품(700)의 폭 치수 W3(도 29a 참조)와 대략 동일하게 설정되어 있다. 그리고 상세에 대해서는 후술하지만, 제3 공정에서는 중간 만곡 부품(700)의 상부[천장판(702)측의 부분]가 제1 오목부(824a) 내에 끼워 넣어진 상태에서(도 29b 참조), 중간 만곡 부품(700)을 리스트라이크하도록 되어 있다.

제2 오목부(824b)는 완성 만곡 부품(800)의 횡벽(806a, 806b) 및 제2 종벽(808a, 808b)에 대응하는 형상으로 형성되어 있다. 즉, 제2 오목부(824b)의 내주면이, 완성 만곡 부품(800)의 횡벽(806a, 806b) 및 제2 종벽(808a, 808b)에 있어서의 각각의 외표면 형상에 대응한 성형면으로 되어 있다. 또한, 다이(822)는 제조 장치(500)의 이동 장치(509)와 마찬가지로 구성된 이동 장치(도시 생략)에 연결되어 있고, 이동 장치가 작동함으로써, 다이(822)가 장치 상하 방향으로 이동하도록 구성되어 있다.

펀치(826)는 다이(822)의 장치 하측에 배치되어, 다이(822)의 길이 방향을 따라서 연장되어 있다. 또한, 펀치(826)는 다이(822)의 성형 오목부(824)측으로 돌출된 돌기 형상을 이룸과 함께, 성형 오목부(824)와 장치 상하 방향으로 대향하고 있다. 그리고 펀치(826)의 외면은, 완성 만곡 부품(800)의 횡벽(806a, 806b) 및 제2 종벽(808a, 808b)에 있어서의 각각의 내표면 형상에 대응한 성형면으로 되어 있다.

또한, 펀치(826)에는 폭 방향 중앙부에 있어서, 중간 만곡 부품(700)의 천장판(702)을 지지하기 위한 지지 부재(828)가 설치되어 있고, 지지 부재(828)는 천장판(702)을 길이 방향에 걸쳐 연속적으로 지지하도록 펀치(826)의 길이 방향을 따라서 연장되어 있다. 또한, 지지 부재(828)는 다이(822)의 성형 오목부(824)의 장치 하측에 배치되어, 펀치(826)로부터 장치 상측으로 신장 가능하게 구성되어 있다. 구체적으로는, 지지 부재(828)는, 예를 들어 가스 쿠션, 유압 장치, 스프링, 전동 구동 장치 등의 지지 부재 가압 장치(도시 생략)에 연결되어 있고, 지지 부재 가압 장치가 작동함으로써, 지지 부재(828)가 펀치(826)로부터 장치 상측으로 신장되도록 되어 있다.

또한, 지지 부재(828)는 길이 방향으로부터 보아 대략 T자 형상으로 형성되어 있다. 환언하면, 지지 부재(828)의 상부에는, 폭 방향 외측으로 돌출된 부분이 형성되어 있다. 그리고 지지 부재(828)의 상부가 지지부(828a)로 되어 있다. 또한, 지지 부재 가압 장치의 비작동 상태에서는, 지지부(828a)가 펀치(826)의 장치 상측에 인접해서 배치되어 있다. 또한, 지지부(828a)는 중간 만곡 부품(700)의 천장판(702) 및 한 쌍의 종벽(704a, 704b)의 상부 내표면측에 대응한 형상으로 형성되어 있다. 즉, 지지부(828a)의 상면이 천장판(702)에 대응해서 만곡하고 있고, 지지부(828a)의 폭 치수가 중간 만곡 부품(700)의 내표면측의 폭 치수와 대략 동일하게 설정되어 있다. 그리고 상세에 대해서는 후술하지만, 제3 공정에서는 다이(822)의 성형 오목부(824)의 제1 오목부(824a) 내에 지지부(828a)가 중간 만곡 부품(700)과 함께 끼워 넣어지도록 되어 있다(도 29b 참조). 이로 인해, 지지부(828a)의 높이 치수가, 제1 오목부(824a)의 깊이 치수에 비해, 천장판(802)의 판 두께 치수분만큼 작게 설정되어 있다.

이어서, 제조 장치(820)에 의해 중간 만곡 부품(700)을 리스트라이크하는 제3 공정에 대해서 설명한다.

처음에, 지지 부재 가압 장치를 작동시켜서 지지 부재(828)를 펀치(826)로부터 장치 상측으로 신장시킨다. 이 상태에서, 지지 부재(828)의 지지부(828a)에 중간 만곡 부품(700)을 장치 상측으로부터 세트하여, 중간 만곡 부품(700)의 천장판(702)을 지지부(828a)의 상면에 배치시킨다(도 29a 참조). 이에 의해, 중간 만곡 부품(700)의 천장판(702)의 전체가 지지 부재(828)에 의해 장치 하측으로부터 지지된다(지지 공정). 또한, 이 상태에서는, 지지부(828a)의 폭 치수가 중간 만곡 부품(700)의 내표면측의 폭 치수와 대략 동일하게 설정되어 있으므로, 지지부(828a)의 폭 방향 양단부가 중간 만곡 부품(700)의 종벽(704a, 704b)에 접촉되어서, 지지 부재(828)에 대한 중간 만곡 부품(700)의 폭 방향으로의 이동이 제한된다. 또한, 이 상태에서는, 중간 만곡 부품(700)의 종벽(704a, 704b)의 선단부 부분이 펀치(826)에 접촉하지 않도록, 펀치(826)로부터 신장되는 지지 부재(828)의 신장 길이가 적절히 설정되어 있다.

이어서, 이동 장치를 작동시켜서, 다이(822)를 장치 하측[펀치(826)측]으로 이동시킨다. 이에 의해, 중간 만곡 부품(700)과 함께 지지 부재(828)가 다이(822)에 대하여 상대적으로 장치 상측으로 이동되어, 다이(822)의 성형 오목부(824) 내에 삽입된다. 그리고 도 29b에 도시된 바와 같이, 다이(822)가 소정의 위치로 하강되면, 중간 만곡 부품(700)의 상부 및 지지부(828a)가 다이(822)의 제1 오목부(824a) 내에 끼워 넣어진다(위치 결정 공정). 이 상태에서는, 제1 오목부(824a)의 폭 치수 W4가 중간 만곡 부품(700)의 폭 치수 W3과 대략 동일하게 설정되어 있으므로, 중간 만곡 부품(700)의 폭 방향으로의 이동이 제1 오목부(824a)에 의해 제한된다. 이에 의해, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향의 각 부에 있어서 중간 만곡 부품(700)이 제1 오목부(824a)에 의해 폭 방향으로 위치 결정된 상태에서, 중간 만곡 부품(700)의 천장판(702)이 지지부(828a) 및 다이(822)에 의해 가압 및 끼움 지지된다.

그리고 도 29c에 도시된 바와 같이, 중간 만곡 부품(700)의 천장판(702)이 지지부(828a) 및 다이(822)에 의해 끼움 지지된 상태에서 다이(822)를 장치 하측으로 더 이동시킨다. 이에 의해, 펀치(826)가 다이(822)에 대하여 상대적으로 장치 상측으로 이동되어, 다이(822)의 성형 오목부(824) 내에 삽입된다. 그리고 펀치(826) 및 다이(822)에 의해 완성 만곡 부품(800)의 제2 종벽(808a, 808b)이 성형된다. 또한, 펀치(826) 및 다이(822)에 의해 완성 만곡 부품(800)의 제2 종벽(808a, 808b)을 성형할 때에는, 중간 만곡 부품(700)의 플랜지(706a, 706b)는 해방되어 있다. 그리고 중간 만곡 부품(700)의 플랜지(706a, 706b)가 해방되어 있는 상태라 함은, 제2 종벽(808a, 808b)을 성형할 때에 플랜지(706a, 706b)가 다이(822)와 펀치(826)(또는 홀더 등)에 의해 가압 및 끼움 지지되어 있지 않은 상태를 말한다. 또한, 후술하는 바와 같이, 중간 만곡 부품(700)에 대한 성형 종료 시에는, 플랜지(706a, 706b)가 펀치(826) 및 다이(822)에 의해 가압 및 끼움 지지되어도 된다.

또한, 도 29d에 도시된 바와 같이, 다이(822)가 스트로크 단부의 위치에 도달하면, 펀치(826)와 다이(822)에 의해 완성 만곡 부품(800)의 횡벽(806a, 806b) 및 플랜지(810a, 810b)가 성형된다(리스트라이크 공정). 이상에 의해, 중간 만곡 부품(700)을 폭 치수 외측으로 확장하도록 해서 완성 만곡 부품(800)이 성형된다.

또한, 상기한 제3 공정의 제조 장치(820)에서는, 다이(822)를 펀치(826) 및 지지 부재(828)측으로 상대 이동시켜, 중간 만곡 부품(700)을 리스트라이크하고 있지만, 제조 장치(820)의 구성은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 펀치(826) 및 지지 부재(828)를 다이(822)측으로 상대 이동시켜, 중간 만곡 부품(700)을 리스트라이크해도 된다. 이 경우에는, 펀치(826) 및 지지 부재(828)와 다이(822)와의 위치 관계를 장치 상하 방향에 있어서 반전시켜 배치해도 된다. 즉, 펀치(826) 및 지지 부재(828)가 다이(822)에 대하여 장치 상측에 배치되도록 구성해도 된다.

또한, 제조 장치(820)를 이하에 나타내는 변형예와 같이 구성해도 된다.

[제조 장치(820)의 변형예 1]

도 30a 내지 도 30d에 도시된 바와 같이, 변형예 1에서는, 제조 장치(820)의 지지 부재(828)가 펀치(826)의 길이 방향으로부터 보아 장치 상하 방향으로 연장되어 있으며, 지지 부재(828)의 지지부(828a)는 폭 방향 외측으로 돌출되어 있지 않다. 이로 인해, 도 30a에 도시된 바와 같이, 지지 부재(828)에 의해 중간 만곡 부품(700)의 천장판(702)을 장치 하측으로부터 지지할 때에는, 지지부(828a)가 천장판(702)의 폭 방향 중앙부를 지지하도록 구성되어 있다. 그리고 다이(822)를 펀치(826)측으로 이동시킴으로써, 중간 만곡 부품(700)의 천장판(702)이 다이(822)의 제1 오목부(824a) 내에 끼워 넣어진다(도 30b 참조). 또한, 다이(822)를 펀치(826)측으로 더 이동시킴으로써, 중간 만곡 부품(700)이 다이(822) 및 펀치(826)에 의해 리스트라이크된다(도 30c 및 도 30d 참조).

[제조 장치(820)의 변형예 2]

도 31a 내지 도 31d에 도시된 바와 같이, 변형예 2에서는 다이(822)의 제1 오목부(824a)의 천장면에, 장치 하측으로 개방된 수용 오목부(830)가 형성되어 있다. 또한, 다이(822)에는 다이(822)의 일부를 구성하는 리스트라이크용 패드(832)가 설치되어 있고, 리스트라이크용 패드(832)는 제1 공정의 패드 가압 장치(506)와 마찬가지로 구성된 패드 가압 장치(도시 생략)에 연결되어 있다. 그리고 패드 가압 장치의 비작동 상태에서는, 리스트라이크용 패드(832)가 수용 오목부(830)에 수용되어 있다. 한편, 패드 가압 장치가 작동하면, 리스트라이크용 패드(832)가 다이(822)로부터 장치 하측으로 신장되어서, 중간 만곡 부품(700)의 천장판(702)의 외표면을 가압하도록 되어 있다.

그리고 도 31a에 도시된 바와 같이, 지지 부재(828)에 의해 중간 만곡 부품(700)의 천장판(702)을 지지할 때에는, 리스트라이크용 패드(832) 및 지지 부재(828)에 의해 천장판(702)을 가압 및 끼움 지지하도록 되어 있다. 이로 인해, 중간 만곡 부품(700)의 지지 부재(828)에 대한 장치 상측으로의 상대 이동이 리스트라이크용 패드(832)에 의해 제한된다. 그리고 다이(822)를 펀치(826)측으로 이동시킴으로써, 리스트라이크용 패드(832)가 수용 오목부(830)에 수용됨과 함께, 중간 만곡 부품(700)의 천장판(702)이 리스트라이크용 패드(832) 및 지지 부재(828)에 의해 끼움 지지되면서 다이(822)의 제1 오목부(824a) 내에 끼워 넣어진다(도 31b 참조). 이에 의해, 변형예 2에서는, 지지 부재(828)에 의한 중간 만곡 부품(700)에 대한 지지 상태를 양호하게 유지하면서, 중간 만곡 부품(700)을 제1 오목부(824a) 내에 끼워 맞추도록 되어 있다. 그리고 다이(822)를 펀치(826)측으로 더 이동시킴으로써, 중간 만곡 부품(700)이 다이(822) 및 펀치(826)에 의해 리스트라이크된다(도 31c 및 도 31d 참조).

또한, 상기 변형예 2에서는, 상술한 바와 같이, 리스트라이크용 패드(832) 및 지지 부재(828)에 의해 중간 만곡 부품(700)의 천장판(702)을 끼움 지지하면서, 중간 만곡 부품(700)의 상부를 제1 오목부(824a) 내에 끼워 넣도록 구성되어 있다. 이로 인해, 지지 부재(828)의 장치 상측으로의 하중에 비해서 리스트라이크용 패드(832)의 장치 하측으로의 하중이 낮게 설정되어 있고, 다이(822)의 장치 하측으로의 이동에 수반하여, 리스트라이크용 패드(832)가 다이(822)에 대하여 줄어들게 상대 이동하도록 되어 있다. 또한, 도 32a 내지 도 32d에 도시된 바와 같이, 상기 변형예 2에 있어서도, 지지 부재(828)의 형상을 변형예 1의 지지 부재(828)와 마찬가지의 형상으로 해도 된다. 즉, 지지 부재(828)에 의해 천장판(702)의 폭 방향 중앙부를 장치 하측으로부터 지지하면서 지지 부재(828)와 리스트라이크용 패드(832)에 의해 중간 만곡 부품(700)의 천장판(702)을 끼움 지지해도 된다.

(본 실시 형태의 작용 및 효과, 각종 파라미터의 적합값 등)

이어서, 본 실시 형태의 작용 및 효과나 각종 파라미터의 적합값 등에 대해서 설명한다.

상술한 바와 같이, 본 실시 형태의 제1 공정에서는, 제조 장치(500)에 의해 임시 만곡 부품(501)의 종벽(501a, 501b)을 형성해 가는 동안에, 소재 금속판(601)에 있어서의 천장판(501c)으로 성형되는 부분은, 패드(503)와 펀치(504)에 의해 가압 및 끼움 지지되고 있다. 그로 인해, 가압력이 충분하면, 소재 금속판(601)에 있어서 천장판(501c)에 형성되는 부분은 성형 과정에서 그 두께 방향으로 변형할 수 없어, 당해 부분의 주름 발생을 억제할 수 있다. 또한, 소재 금속판(601)에 있어서의 플랜지(501d, 501e)로 성형되는 부분도 블랭크 홀더(505)와 다이(502)에 의해 가압 및 끼움 지지되고 있으므로, 가압력이 충분하면, 소재 금속판(601)에 있어서 플랜지(501d, 501e)에 형성되는 부분은 그 두께 방향으로 변형할 수 없어, 당해 부분의 주름 발생을 억제할 수 있다.

그러나 상기 가압력이 불충분할 경우에는, 소재 금속판(601)의 그 두께 방향에 있어서의 변형을 방지할 수 없어, 소재 금속판(601)에 있어서의 천장판(501c)으로 성형되는 부분이나 플랜지(501d, 501e)로 성형되는 부분에 주름이 발생해 버린다. 자동차 차체의 골격을 이루는 구조 부재(예를 들어 프론트 사이드 멤버)로 일반적으로 사용되는 판 두께가 0.8㎜ 이상 3.2㎜ 이하이고, 또한 인장 강도가 200MPa 이상 1600MPa 이하의 강판을, 도 5 내지 도 6d에 나타낸 모자형 단면 부품의 제조 장치(500)에 의해 성형할 경우에는, 상기 가압력은 0.1MPa 이상인 것이 바람직하다.

도 33a에는, 임시 만곡 부품(501)의 종벽(501a, 501b)에 발생하는 응력을 나타내고 있다. 또한, 도 33b 및 도 33c에는, 임시 만곡 부품(501)의 종벽(501a, 501b)에 발생하는, 전단 주름 W를 나타내고 있다.

도 33a에 도시된 바와 같이, 임시 만곡 부품(501)의 종벽(501a, 501b)을 성형할 때에는, 소재 금속판(601)에 있어서의 종벽(501a, 501b)으로 성형되는 부분이, 전단 변형을 주체로 하는 변형을 따르는 것을 알 수 있다. 전단 변형을 주체로 하는 변형을 수반해서 임시 만곡 부품(501)의 종벽(501a, 501b)을 성형함으로써, 종벽(501a, 501b)의 판 두께가 소재 금속판(601)의 판 두께에 비해서 감소하는 것이 억제된다. 이에 의해, 종벽(501a, 501b)에 주름이나 깨짐이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 종벽(501a, 501b)을 성형해 가는 동안, 소재 금속판(601)에 있어서 종벽(501a, 501b)으로 성형되는 부분은, 전단 변형의 최소 주 왜곡 방향으로 압축 변형된다. 따라서, 다이(602)와 펀치(604)의 클리어런스가 커지면, 도 33b 및 도 33c에 도시된 바와 같이, 임시 만곡 부품(501)의 종벽(501a, 501b)에, 전단 주름 W가 발생한다. 이 전단 주름 W를 억제하기 위해서는, 종벽(501a, 501b)의 성형이 성형되는 동안, 다이(602)와 펀치(604)의 클리어런스를 작게 하여, 당해 클리어런스를 소재 금속판(601)의 판 두께에 근접시키는 것이 유효하다.

도 34a 내지 도 34d에 도시된 바와 같이, 종벽(501a, 501b)과 천장판(501c)이 이루는 내각 θ는, 성형 시에 금형의 음각이 되지 않도록 90° 이상으로 하면 좋지만, 90°보다 너무 크면 성형 초기의 클리어런스가 커지므로, 90° 이상에서 보다 90°에 가까운 각도가 유리하다. 또한, 자동차 차체의 골격을 이루는 구조 부재로 일반적으로 사용되는, 판 두께 : 0.8㎜ 이상 3.2㎜ 이하, 인장 강도 : 200MPa 이상 1600MPa 이하의 강판에 있어서 종벽(501a, 501b)의 높이가 200㎜ 이하인 부품을 성형할 경우, 천장판(501c)과 종벽(501a, 501b)이 이루는 내각이 90° 이상 또한 92°이하인 것이 바람직하고, 또한 종벽(501a, 501b)의 성형이 완료된 시점에 있어서의, 종벽(501a, 501b)에 형성되는 부분에서의 다이(502)와 펀치(504)의 클리어런스 b는, 소재 금속판(601)의 판 두께의 100% 이상 120% 이하인 것이 바람직하다.

이어서, (1) 종벽(501a, 501b)과 천장판(501c)이 이루는 각도, (2) 금형 클리어런스(일정한 클리어런스 b에 대하여 판 두께 t를 변경), (3) 패드(503)에 인가하는 압력(패드압), (4) 블랭크 홀더(505)에 인가하는 압력(홀더압), (5) 재료의 인장 강도를 파라미터로 하여, 임시 만곡 부품(501)에 발생하는 주름의 발생 유무의 검증 결과를 도 35에 나타내는 표를 사용해서 설명한다.

또한, 도 36a는, 임시 만곡 부품(501)을 도시하는 사시도이며, 도 36b는, 도 36a의 임시 만곡 부품(501)을 상방으로부터 본 평면도이며, 도 36c는, 도 36a의 임시 만곡 부품(501)의 측면도이며, 도 36d는, 도 36c에 나타낸 D-D선을 따라 절단한 임시 만곡 부품(501)의 단면을 도시하는 단면도이다. 또한, 도 37은, 금형의 단면도이다.

그리고 도 35에 나타내는 표에 있어서의 각도 θ는, 도 36d에 나타낸 바와 같이, 종벽(501a, 501b)과 천장판(501c)이 이루는 내각 θ이다. 또한, 도 35에 나타내는 표에 있어서의 클리어런스 b는, 도 37에 나타낸 바와 같이, 패드(503)와 펀치(504) 사이, 다이(502)와 펀치(504) 사이, 다이(502)와 블랭크 홀더(505) 사이의 간극이다.

도 35에 나타내는 표에 있어서의 예 1 내지 19는 모두 본 실시 형태의 제1 공정에서 성형한 일례이며, 표에 있어서의 동그라미 표시가 부여된「주름 발생」이란, 허용되는 정도의 주름이 발생한 것을 나타내고, 이중 동그라미 표시가 부여된「발생 없음」이란, 주름의 발생이 없는 것을 나타내고 있다. 또한, (1) No.1 내지 5는 종벽(501a, 501b)과 천장판(501c)이 이루는 각도를 변경한 경우의 사례이며, (2) No.6 내지 9는 금형 클리어런스, 보다 상세하게는 일정한 클리어런스 b에 대하여 판 두께 t를 변경한 경우의 사례이며, (3) No.10 내지 13은 패드(503)에 인가하는 압력(패드압)을 변경한 경우의 사례이며, (4) No.14 내지 16은 블랭크 홀더(505)에 인가하는 압력(홀더압)을 변경한 경우의 사례이며, (5) No.17 내지 19는 재료의 인장 강도를 변경한 경우의 사례이다. 각각의 예에 있어서 제조한 만곡 부품에 주름의 발생 유무를 검증하였다.

상기 표에 나타낸 바와 같이, 검증을 행한 파라미터의 범위에서는, 제품으로서 허용되지 않는 주름이 임시 만곡 부품(501)에 발생하고 있지 않은 것을 알 수 있다. 이상에 의해, 본 실시 형태의 제1 공정에 의하면, 임시 만곡 부품(501)을 양호하게 성형할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 제3 공정에서는, 제조 장치(820)에 의해 중간 만곡 부품(700)을 리스트라이크해서 완성 만곡 부품(800)이 성형된다. 그리고 제조 장치(820)에는, 펀치(826)로부터 장치 상측으로 신장되는 지지 부재(828)가 설치되어 있고, 지지 부재(828)에 의해 중간 만곡 부품(700)의 천장판(702)의 내표면이 지지된다. 이에 의해, 스프링 백이 발생한 중간 만곡 부품(700)을 제조 장치(820)[지지 부재(828)]에 세트했을 때에는, 중간 만곡 부품(700)이 펀치(826)에 대하여 장치 상측에 배치되므로, 중간 만곡 부품(700)의 종벽(704a, 704b)이 펀치(826)에 닿는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 예를 들어 중간 만곡 부품(700)의 종벽(704a, 704b)이 펀치(826)의 견부에 올라앉은 상태에서 중간 만곡 부품(700)이 제조 장치(820)에 세트되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 중간 만곡 부품(700)을 리스트라이크할 때에 중간 만곡 부품(700)을 제조 장치(820)에 대하여 정규 위치에(정규 자세로) 배치할 수 있다.

게다가, 다이(822)의 제1 오목부(824a)의 폭 치수 W4가, 중간 만곡 부품(700)의 폭 치수 W3과 대략 동일하게 설정되어 있다. 이로 인해, 제3 공정에 있어서, 다이(822)와 지지 부재(828)에 의해 중간 만곡 부품(700)의 천장판(702)을 끼움 지지할 때에는, 다이(822)의 제1 오목부(824a)의 내부에 중간 만곡 부품(700)의 상부가 끼워 넣어진다. 이에 의해, 중간 만곡 부품(700)의 한 쌍의 종벽(704a, 704b)과 제1 오목부(824a)에 의해 중간 만곡 부품(700)이 폭 방향으로 위치 결정된다. 즉, 스프링 백에 의한 영향이 적은 한 쌍의 종벽(704a, 704b)의 기단부측[천장판(702)측]의 부분과 제1 오목부(824a)에 의해, 중간 만곡 부품(700)의 다이(822)에 대한 위치가 결정된다. 따라서, 리스트라이크 성형 시에 중간 만곡 부품(700)의 다이(822)에 대한 위치를 안정시킬 수 있다.

또한, 제3 공정에 있어서, 펀치(826) 및 다이(822)에 의해 완성 만곡 부품(800)의 제2 종벽(808a, 808b)을 성형할 때에는, 중간 만곡 부품(700)의 플랜지(706a, 706b)가 해방되어 있다. 이로 인해, 제조 장치(820)에 있어서, 중간 만곡 부품(700)의 플랜지(706a, 706b)를 누르는 홀더를 설치할 필요가 없어진다. 이에 의해, 제조 장치(820)를 간이한 구성으로 할 수 있다.

또한, 제3 공정의 제조 장치(820)에서는, 지지 부재(828)의 지지부(828a)의 폭 치수가 중간 만곡 부품(700)의 내표면측의 폭 치수와 대략 동일하게 설정되어 있다. 이로 인해, 지지부(828a)에 의해 중간 만곡 부품(700)의 천장판(702)을 지지할 때에는, 지지부(828a)의 폭 방향 양단부가 중간 만곡 부품(700)의 종벽(704a, 704b)에 접촉된다. 이에 의해, 지지 부재(828)에 대한 중간 만곡 부품(700)의 폭 방향으로의 이동을 제한하면서, 중간 만곡 부품(700)의 상부를 다이(822)의 제1 오목부(824a)에 끼워 넣게 할 수 있다.

또한, 제2 공정에서는, 굽힘 신장 공정에 있어서, 다이(711)를 하강시킴으로써, 임시 만곡 부품(120)의 길이 방향 일측의 종벽(124a, 124b)이 장치 하측으로 굽힘 신장되어, 중간 만곡 부품(700)의 종벽(704a-1, 704b-1)이 성형된다. 그리고 굽힘 신장 공정 후의 되굽힘 공정에 있어서, 홀더(714)를 상승시킴으로써, 임시 만곡 부품(120)의 길이 방향 타측의 종벽(124a, 124b)이 장치 상측으로 되굽힘되어, 중간 만곡 부품(700)의 종벽(704a-2, 704b-2)이 성형된다. 이에 의해, 중간 만곡 부품(700)의 종벽(704a, 704b)에 있어서의 깨짐이나 주름 등의 발생을 억제하면서 임시 만곡 부품(120)의 종벽(124a, 124b)의 높이 치수를 변경할 수 있다.

이하, 이 점에 대해서, 굽힘 신장 공정과 되굽힘 공정이 동시에 행하여지는 비교예와 비교하면서 설명한다. 이 비교예에서는, 굽힘 신장 공정과 되굽힘 공정이 동시에 행해지므로, 제조 장치(710)의 다이(711)의 하강과 동시에 홀더(714)가 상승된다. 이로 인해, 도 20에 도시된 바와 같이, 중간 만곡 부품(700)의 종벽[704a(704b)]의 길이 방향 중간부[구체적으로는, 종벽(704a-1)과 종벽(704a-2)의 경계 부분이며, 도 20의 2점 쇄선 C로 둘러싸인 부위]에 있어서 깨짐이 발생할 가능성이 있다. 즉, 종벽[704a(704b)]의 길이 방향 중간부에서는, 길이 방향 일측에 있어서 장치 하측으로 굽힘 신장과 함께, 길이 방향 타측에 있어서 장치 상측으로 되굽힘된다. 이로 인해, 종벽[704a(704b)]의 길이 방향 중간부에는, 종벽[704a(704b)]을 역방향으로 변형시키는 굽힘 신장과 되굽힘이 동시에 행하여진다. 이에 의해, 종벽[704a(704b)]의 길이 방향 중간부에 깨짐이 발생할 가능성이 있다.

이에 반해, 본 실시 형태의 제2 공정에서는, 굽힘 신장 공정 후에 되굽힘 공정이 행하여진다. 이로 인해, 종벽[704a(704b)]의 길이 방향 중간부에 있어서, 종벽[704a(704b)]을 역방향으로 변형시키는 굽힘 신장과 되굽힘이 동시에 행하여지는 것이 억제된다. 이에 의해, 종벽[704a(704b)]의 길이 방향 중간부에 있어서 깨짐이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 특히, 전술한 바와 같이, 소재 금속판(601)에 있어서 임시 만곡 부품(120)의 종벽(124a, 124b)에 대응하는 부분을 전단 변형시켜서 임시 만곡 부품(120)을 성형하는 제1 공정에서는, 종벽(124a, 124b)의 높이 치수가 임시 만곡 부품(120)의 길이 방향에 있어서 대략 일정하게 형성된다. 따라서, 모자형 단면 부품의 각종 사양에 의해, 모자형 단면 부품의 높이 치수가 길이 방향에 있어서 다른 경우에도, 상기 제2 공정에 의해 중간 만곡 부품(700)을 성형함으로써, 상기 각종 사양에 대하여 유효하게 대응할 수 있다.

또한, 제2 공정에서는, 굽힘 신장 공정 후에 되굽힘 공정이 행해지므로, 되굽힘 공정 후에 굽힘 신장 공정을 행하는 경우에 비하여, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 중간부에 있어서의 깨짐이나 주름 등의 발생을 억제할 수 있다. 즉, 되굽힘 공정을 먼저 행하는 경우에는, 플랜지(706a-2)의 상측으로의 이동에 수반하여, 플랜지(706a-1)와 플랜지(706a-2)의 경계 부분이 상측으로 잡아 당겨지게 된다. 그리고 이 상태에서 굽힘 신장 공정을 행하면, 상측으로 잡아 당겨진 플랜지(706a-1)와 플랜지(706a-2)의 경계 부분이 굽힘 신장되므로, 플랜지(706a-1)와 플랜지(706a-2)의 경계 부분에 깨짐 등이 발생할 가능성이 있다.

이에 반해, 굽힘 신장 공정을 먼저 행하면, 플랜지(706a-2)의 재료가 플랜지(706a-1)와 플랜지(706a-2)의 경계측에 모이도록 작용한다. 그리고 이 상태에서 되굽힘 공정을 행하면, 당해 경계측에 모이게 된 재료를 인입하도록, 플랜지(706a-2)가 상측으로 이동된다. 그 결과, 플랜지(706a-1)와 플랜지(706a-2)의 경계 부분에 깨짐이나 주름 등이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 특히, 중간 만곡 부품(700)에서는, 볼록 형상 만곡부(702a)에 대응해서 플랜지(706a, 706b)가 측면에서 보아 굴곡되어 있으므로, 깨짐이나 주름이 발생하기 쉬운 당해 굴곡부의 주변에 대하여 깨짐이나 주름의 발생을 억제하면서, 중간 만곡 부품(700)의 높이를 변경할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 제1 공정에 의해 임시 만곡 부품을 성형하고, 제2 공정에 의해 임시 만곡 부품의 높이 치수를 변경하고, 제2 공정을 거친 임시 만곡 부품을 제3 공정에 의해 리스트라이크 성형해서 완성 만곡 부품이 성형된다. 이에 반해, 제2 공정을 생략하고, 제1 공정에 의해 성형된 임시 만곡 부품을 제3 공정에 의해 리스트라이크 성형해서 완성 만곡 부품을 성형해도 된다. 즉, 완성 만곡 부품의 각종 사양에 의해 완성 만곡 부품의 높이 치수가 길이 방향에 있어서 일정한 경우에는, 임시 만곡 부품에 제2 공정을 실시할 필요가 없으므로, 이러한 경우에는, 제2 공정을 생략할 수 있다. 구체적으로는, 도 38에 도시된 바와 같이, 제1 공정에 의해 성형된 임시 만곡 부품(120)을 제3 공정에 의해 리스트라이크 성형함으로써, 높이 치수가 길이 방향에 있어서 일정해지는 완성 만곡 부품(800)이 성형된다.

또한, 본 실시 형태의 제2 공정 및 제3 공정에서의 다이 및 펀치에 대한 만곡 부품의 위치 결정 정밀도를 높이기 위해서, 위치 결정 핀을 펀치나 지지 부재에 설치해도 된다. 예를 들어, 제3 공정을 사용해서 설명하면, 지지 부재(828)의 지지부(828a)에 장치 상측으로 돌출된 위치 결정 핀을 설치함과 함께, 당해 위치 결정 핀이 삽입되는 위치 결정 구멍을 중간 만곡 부품(700)의 천장판(702)에 형성해도 된다. 이 경우에는, 예를 들어 제1 공정 전공정에 있어서, 소재 금속판에 예비 가공을 실시함으로써 위치 결정 구멍을 형성함과 함께, 다이(822)에는 위치 결정 핀과의 간섭을 회피하는 오목부를 형성해 둔다.

또한, 다이(822) 및 펀치(826)에 대한 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향의 위치 결정 정밀도를 높이기 위해서, 예를 들어 천장판(702)의 길이 방향 양단부에 접촉되는 가이드 핀이나 종벽(704a, 704b)의 길이 방향 양단부에 접촉되는 가이드 벽을 지지 부재(828)에 설치해도 된다.

또한, 본 실시 형태의 제3 공정에 사용되는 제조 장치(820)에서는, 지지 부재(828)가 중간 만곡 부품(700)의 천장판(702)을 길이 방향에 걸쳐 연속적으로 지지하도록, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향으로 연장되어 있지만, 지지 부재(828)를 분할해서 중간 만곡 부품(700)의 천장판(702)을 지지 부재(828)에 의해 단속적으로 지지하도록 구성해도 된다. 예를 들어, 천장판(702)의 길이 방향 양단부 및 길이 방향 중간부를 지지 부재(828)에 의해 지지하도록 구성해도 된다.

또한, 본 실시 형태의 제3 공정에 사용되는 제조 장치(820)에서는, 다이(822)에 형성된 성형 오목부(824)가 제1 오목부(824a)와 제2 오목부(824b)를 포함해서 구성되어 있다. 즉, 성형 오목부(824)가 2개의 오목부로 구성되어 있다. 이 대신에, 성형 오목부(824)를 3개 이상의 오목부로 구성해도 된다. 예를 들어, 제2 오목부(824b)의 개구측에, 제2 오목부(824b)보다도 폭 치수가 큰 제3 오목부를 형성해도 된다. 이 경우에는, 펀치(826)의 외형 형상이 성형 오목부(824)에 대응해서 적절하게 변경된다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기에 한정되는 것은 아니며, 그 주지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 상기 이외에도 여러 가지 변형해서 실시하는 것이 가능한 것은 물론이다.

또한, 2013년 12월 26일에 출원된 일본 특허 출원 제2013-269854호의 개시는, 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 도입된다.

(부기)

제1 형태에 관한 모자형 단면 부품의 제조 방법은, 서로 대향해서 배치된 리스트라이크용 펀치와 리스트라이크용 다이 사이에 모자형 단면을 이루는 임시 성형품을 배치하고, 상기 리스트라이크용 펀치로부터 상기 리스트라이크용 다이측으로 신장되는 지지 부재에 의해 상기 임시 성형품의 천장판을 상기 리스트라이크용 펀치측으로부터 지지하는 지지 공정과, 상기 리스트라이크용 다이에 형성되고 또한 상기 리스트라이크용 펀치측으로 개방된 성형 오목부의 천장면측을 구성하는 제1 오목부의 내부에 상기 천장판을 수용해서 상기 지지 부재와 상기 리스트라이크용 다이에 의해 상기 천장판을 끼움 지지함과 함께, 상기 임시 성형품에 있어서의 상기 천장판의 폭 방향 양단부로부터 연장되는 한 쌍의 종벽과 상기 제1 오목부에 의해 상기 임시 성형품을 폭 방향으로 위치 결정하는 위치 결정 공정과, 상기 성형 오목부의 개구측을 구성하고 또한 상기 제1 오목부보다도 폭 치수가 크게 설정된 제2 오목부의 내부에 상기 리스트라이크용 펀치를 삽입시켜서, 상기 리스트라이크용 펀치와 상기 리스트라이크용 다이에 의해 상기 임시 성형품을 리스트라이크하는 리스트라이크 공정을 구비하고 있다.

또한, 상기 리스트라이크 공정에 있어서, 상기 임시 성형품에 있어서의 폭 방향 양단부를 구성하는 플랜지가 해방된 상태에서, 상기 임시 성형품이 상기 리스트라이크용 펀치와 상기 리스트라이크용 다이에 의해 리스트라이크되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 위치 결정 공정에 있어서, 상기 리스트라이크용 다이의 일부를 구성하는 리스트라이크용 패드를 상기 리스트라이크용 펀치측으로 신장하도록 배치하고, 상기 지지 부재에 의해 지지된 상기 임시 성형품의 천장판을, 상기 리스트라이크용 패드와 상기 지지 부재에 의해 끼움 지지하면서, 상기 제1 오목부의 내부에 수용시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 임시 성형품에 있어서의 한 쌍의 상기 종벽에 접촉되는 상기 지지 부재를 사용하고 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 임시 성형품을 리스트라이크하기 전에 상기 임시 성형품의 상기 종벽의 높이를 변경하는 중간 공정을 구비하고, 상기 중간 공정에서는 중간 성형용 펀치와 중간 성형용 패드에 의해 상기 임시 성형품의 천장판을 끼움 지지하고, 중간 성형용 다이를 상기 중간 성형용 펀치측으로 상대 이동시켜서 상기 중간 성형용 다이에 의해 상기 임시 성형품의 길이 방향 일측의 상기 종벽을 상기 천장판과는 반대측으로 굽힘 신장하고, 상기 종벽을 굽힘 신장한 후에, 상기 중간 성형용 펀치의 폭 방향 양측에 설치된 중간 성형용 홀더를 상기 중간 성형용 다이측으로 상대 이동시켜서 상기 중간 성형용 홀더에 의해 상기 임시 성형품의 길이 방향 타측의 상기 종벽을 상기 천장판측으로 되굽힘시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 임시 성형품은, 측면에서 보아 상기 천장판의 외표면측 또는 내표면측으로 볼록해지는 만곡부를 갖는 만곡 부재가 되고, 상기 임시 성형품을 성형하는 임시 성형 공정에서는, 임시 성형용 펀치와 임시 성형용 패드로 금속판의 중앙 부분을 끼움 지지해서 상하로 만곡한 금속판으로 하고, 상기 임시 성형용 펀치의 폭 방향 양측에 설치된 임시 성형용 홀더와, 임시 성형용 다이에 의해 상기 금속판의 양측 부분을 끼움 지지하고, 상기 임시 성형용 펀치 및 상기 임시 성형용 패드와 상기 임시 성형용 홀더 및 상기 임시 성형용 다이를 상하로 상대 이동시킴으로써, 상기 모자형 단면 부품을 성형하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 임시 성형품은, 판 두께가 0.8 내지 3.2㎜인 동시에, 인장 강도가 200 내지 1600MPa의 강판에 의해 구성되어 있는 것이 바람직하다.

제2 형태에 관한 모자형 단면 부품의 제조 방법은, 다이와, 해당 다이에 대향해서 배치되는 펀치를 구비하는 프레스 성형 장치를 사용하여, 긴 천장판과, 해당 천장판의 양단부에 이어져서 해당 천장판에 대략 직교하는 방향으로 연장되는 2개의 종벽과, 해당 2개의 종벽 각각에 이어지는 2개의 외측 방향 플랜지에 의해 구성되는 모자형의 가로 단면 형상을 가짐과 함께, 상기 천장판의 길이 방향의 일부에 있어서 상기 천장판, 상기 2개의 종벽 및 상기 2개의 외측 방향 플랜지가 모두 상기 종벽의 높이 방향으로 호 형상으로 만곡하는 외형을 갖는 본체를 구비하는 중간 성형품인 만곡 부품에, 프레스 성형을 행함으로써, 완성품인 만곡 부품을 제조하는 방법이며, 상기 중간 성형품인 만곡 부품을 상기 펀치에 세트하고, 해당 펀치에 올라앉은 상기 중간 성형품인 만곡 부품의 상기 천장판의 내면을 지지하면서, 상기 다이를 중간 성형품인 만곡 부품에 접촉시켜서 상기 프레스 성형을 행한다.

또한, 상기 천장판의 내면이 지지되는 부분은, 해당 천장판의 내면 길이 방향 또는 폭 방향의 일부 또는 전부인 것이 바람직하다.

Claims

서로 대향해서 배치된 리스트라이크용 펀치와 리스트라이크용 다이 사이에 모자형 단면을 이루는 임시 성형품을 배치하고, 상기 리스트라이크용 펀치로부터 상기 리스트라이크용 다이측으로 신장되는 지지 부재에 의해 상기 임시 성형품의 천장판을 상기 리스트라이크용 펀치측으로부터 지지하는 지지 공정과,
상기 리스트라이크용 다이에 형성되고 또한 상기 리스트라이크용 펀치측으로 개방된 성형 오목부의 천장면측을 구성하는 제1 오목부의 내부에 상기 천장판을 수용해서 상기 지지 부재와 상기 리스트라이크용 다이에 의해 상기 천장판을 끼움 지지함과 함께, 상기 임시 성형품에 있어서의 상기 천장판의 폭 방향 양단부로부터 연장되는 한 쌍의 종벽과 상기 제1 오목부에 의해 상기 임시 성형품을 폭 방향으로 위치 결정하는 위치 결정 공정과,
상기 성형 오목부의 개구측을 구성하고 또한 상기 제1 오목부보다도 폭 치수가 크게 설정된 제2 오목부의 내부에 상기 리스트라이크용 펀치를 삽입시켜서, 상기 리스트라이크용 펀치와 상기 리스트라이크용 다이에 의해 상기 임시 성형품을 리스트라이크하는 리스트라이크 공정을 구비한, 모자형 단면 부품의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 리스트라이크 공정에 있어서, 상기 임시 성형품에 있어서의 폭 방향 양단부를 구성하는 플랜지가 해방된 상태에서, 상기 임시 성형품이 상기 리스트라이크용 펀치와 상기 리스트라이크용 다이에 의해 리스트라이크되는, 모자형 단면 부품의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 위치 결정 공정에 있어서, 상기 리스트라이크용 다이의 일부를 구성하는 리스트라이크용 패드를 상기 리스트라이크용 펀치측으로 신장하도록 배치하고, 상기 지지 부재에 의해 지지된 상기 임시 성형품의 천장판을, 상기 리스트라이크용 패드와 상기 지지 부재에 의해 끼움 지지하면서, 상기 제1 오목부의 내부에 수용시키는, 모자형 단면 부품의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임시 성형품에 있어서의 한 쌍의 상기 종벽에 접촉되는 상기 지지 부재를 사용하고 있는, 모자형 단면 부품의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임시 성형품을 리스트라이크하기 전에 상기 임시 성형품의 상기 종벽의 높이를 변경하는 중간 공정을 구비하고,
상기 중간 공정에서는,
중간 성형용 펀치와 중간 성형용 패드에 의해 상기 임시 성형품의 천장판을 끼움 지지하고, 중간 성형용 다이를 상기 중간 성형용 펀치측으로 상대 이동시켜서 상기 중간 성형용 다이에 의해 상기 임시 성형품의 길이 방향 일측의 상기 종벽을 상기 천장판과는 반대측으로 굽힘 신장하고,
상기 종벽을 굽힘 신장한 후에, 상기 중간 성형용 펀치의 폭 방향 양측에 설치된 중간 성형용 홀더를 상기 중간 성형용 다이측으로 상대 이동시켜서 상기 중간 성형용 홀더에 의해 상기 임시 성형품의 길이 방향 타측의 상기 종벽을 상기 천장판측으로 되굽힘시키는, 모자형 단면 부품의 제조 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임시 성형품은, 측면에서 보아 상기 천장판의 외표면측 또는 내표면측으로 볼록해지는 만곡부를 갖는 만곡 부재가 되고,
상기 임시 성형품을 성형하는 임시 성형 공정에서는,
임시 성형용 펀치와 임시 성형용 패드로 금속판의 중앙 부분을 끼움 지지해서 상하로 만곡한 금속판으로 하고,
상기 임시 성형용 펀치의 폭 방향 양측에 설치된 임시 성형용 홀더와, 임시 성형용 다이에 의해 상기 금속판의 양측 부분을 끼움 지지하고,
상기 임시 성형용 펀치 및 상기 임시 성형용 패드와 상기 임시 성형용 홀더 및 상기 임시 성형용 다이를 상하로 상대 이동시킴으로써, 상기 임시 성형품을 성형하는, 모자형 단면 부품의 제조 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임시 성형품은 판 두께가 0.8 내지 3.2㎜인 동시에, 인장 강도가 200 내지 1600MPa인 강판에 의해 구성되어 있는, 모자형 단면 부품의 제조 방법.