KR20170085572A - 해트형 단면 부품의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

해트형 단면 형상으로 프레스 성형된 긴 형상의 가성형품에 있어서의 한 쌍의 종벽을 펀치의 폭 방향 외측에 배치하고 또한 상기 가성형품의 천장판을 상기 펀치와 패드에 의해 끼움 지지하는 끼움 지지 공정과, 상기 끼움 지지 공정 후에, 상기 패드의 폭 방향 양측에 설치된 다이가 상기 가성형품에 대하여 상기 펀치측으로 상대적으로 이동되어 상기 가성형품의 길이 방향 일방측의 상기 종벽을 상기 다이에 의해 상기 천장판과는 반대측으로 굽힘 신장하는 굽힘 신장 공정과, 상기 끼움 지지 공정 후에, 상기 펀치의 폭 방향 양측에 설치된 홀더가 상기 가성형품에 대하여 상기 패드측으로 상대적으로 이동되어 상기 가성형품의 길이 방향 타방측의 상기 종벽을 상기 홀더에 의해 상기 천장판측으로 되굽힘하는 되굽힘 공정을 구비한 해트형 단면 부품의 제조 방법.

Description

해트형 단면 부품의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING COMPONENT WITH HAT-SHAPED CROSS SECTION}

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

자동차 차체의 골격을 구성하는 구조 부재로서는, 예를 들어 프론트 사이드 멤버와 같이 해트형 단면으로 된 형상의 프레스 성형 부품(본 명세서에서는 「해트형 단면 부품」이라고도 함)이 알려져 있다. 또한, 이와 같은 해트형 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, 해트형 단면 부품의 제조에서는, 단면 모자 형상을 이루는 가성형품을 성형하고, 당해 가성형품에 2차 가공을 실시함으로써 가성형품의 높이를 변경하여, 해트형 단면 부품을 제조하는 경우가 있다. 예를 들어, 2차 가공에 있어서, 가성형품의 길이 방향 일방측의 종벽을 굽힘 신장하여 가성형품의 높이를 높게 하고, 가성형품의 길이 방향 타방측의 종벽을 되굽힘하여 가성형품의 높이를 낮게 하여, 해트형 단면 부품을 제조한다.

그러나, 2차 가공에 있어서, 예를 들어 상기 굽힘 신장 및 되굽힘을 동시에 행하면, 굽힘 신장 및 되굽힘되는 종벽부의 경계 부분에 균열 등이 발생할 가능성이 있다.

본 개시는, 상기 사실을 고려하여, 굽힘 등의 발생을 억제하면서 가성형품의 높이를 변경할 수 있는 해트형 단면 부품의 제조 방법을 얻는 것에 관한 것이다.

상기 과제를 해결하는 해트형 단면 부품의 제조 방법은, 해트형 단면 형상으로 프레스 성형된 긴 형상의 가성형품에 있어서의 한 쌍의 종벽을 펀치의 폭 방향 외측에 배치하고 또한 상기 가성형품의 천장판을 상기 펀치와 패드에 의해 끼움 지지하는 끼움 지지 공정과, 상기 끼움 지지 공정 후에, 상기 패드의 폭 방향 양측에 설치된 다이가 상기 가성형품에 대하여 상기 펀치측으로 상대적으로 이동되어 상기 가성형품의 길이 방향 일방측의 상기 종벽을 상기 다이에 의해 상기 천장판과는 반대측으로 굽힘 신장하는 굽힘 신장 공정과, 상기 끼움 지지 공정 후에, 상기 펀치의 폭 방향 양측에 설치된 홀더가 상기 가성형품에 대하여 상기 패드측으로 상대적으로 이동되어 상기 가성형품의 길이 방향 타방측의 상기 종벽을 상기 홀더에 의해 상기 천장판측으로 되굽힘하는 되굽힘 공정을 구비하고 있다.

상기 과제를 해결하는 해트형 단면 부품의 제조 방법에 의하면, 끼움 지지 공정에 있어서, 단면 모자 형상으로 프레스 성형된 긴 형상의 가성형품에 있어서의 천장판을 펀치와 패드에 의해 끼움 지지한다. 이때, 가성형품에 있어서의 한 쌍의 종벽이, 펀치의 폭 방향 외측에 배치된다. 그리고, 굽힘 신장 공정에서는, 끼움 지지 공정 후에 있어서, 패드의 폭 방향 양측에 설치된 다이가 가성형품에 대하여 펀치측으로 상대적으로 이동되어, 가성형품의 길이 방향 일방측의 종벽이 다이에 의해 천장판과는 반대측으로 굽힘 신장된다. 이에 의해, 가성형품의 길이 방향 일방측의 종벽의 높이가 높게 변경된다.

한편, 되굽힘 공정에서는, 끼움 지지 공정 후에 있어서, 펀치의 폭 방향 양측에 설치된 홀더가 가성형품에 대하여 패드측으로 상대적으로 이동되어, 가성형품의 길이 방향 타방측의 종벽이 홀더에 의해 천장판측으로 되굽힘된다. 이에 의해, 가성형품의 길이 방향 타방측의 종벽의 높이가 낮게 변경된다.

그리고, 종벽에 있어서의 굽힘 신장되는 부분과 되굽힘되는 부분이, 가성형품의 길이 방향에 있어서, 인접하고 있는 경우에는, 굽힘 신장 공정 후에 되굽힘 공정을 행하거나, 또는, 되굽힘 공정 후에 굽힘 신장 공정을 행함으로써, 종벽에 있어서의 굽힘 신장되는 부분과 되굽힘되는 부분의 경계 부분에 있어서, 균열 등의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 종벽에 있어서의 굽힘 신장되는 부분과 되굽힘되는 부분을, 가성형품의 길이 방향에 있어서, 이격시킴으로써, 굽힘 신장과 되굽힘을 동시에 행해도, 종벽의 굽힘 신장되는 부분에 대한 되굽힘 공정의 영향을 억제할 수 있음과 함께, 종벽의 되굽힘되는 부분에 대한 굽힘 신장 공정의 영향을 억제할 수 있다. 이상에 의해, 균열 등의 발생을 억제하면서 가성형품의 높이를 변경할 수 있다.

본 개시의 해트형 단면 부품의 제조 방법에 의하면, 균열 등의 발생을 억제하면서 가성형품의 높이를 변경할 수 있다고 하는 우수한 효과를 갖는다.

도 1a는 본 실시 형태에 관한 해트형 단면 부품의 제조 방법에 있어서의 제1 공정에 의해 성형된 가만곡 부품의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 1b는 도 1a에 도시되는 가만곡 부품을 상방으로부터 본 평면도이다.
도 1c는 도 1a에 도시되는 가만곡 부품을 폭 방향 일방측으로부터 본 측면도이다.
도 1d는 도 1a에 도시되는 가만곡 부품을 길이 방향 일방측으로부터 본 정면도이다.
도 2는 오목 형상 만곡부 및 볼록 형상 만곡부에 대응하는 부위의 능선을 설명하기 위한 도 1a에 대응하는 가만곡 부품의 사시도이다.
도 3a는 성형 전의 소재 금속판을 도시하는 사시도이다.
도 3b는 드로잉 패널을 도시하는 사시도이다.
도 4는 드로잉 패널에 있어서 균열이나 주름이 발생하기 쉬운 부위를 도시하는 도 3b에 대응하는 사시도이다.
도 5는 제1 공정에 있어서 사용되는 제조 장치의 주요부를 분해하여 도시하는 분해 사시도이다.
도 6a는 도 5에 도시되는 제조 장치의 가공 개시 시의 단계를 도시하는 단면도이다.
도 6b는 도 5에 도시되는 제조 장치에 있어서, 다이 및 패드와, 홀더 및 펀치에 의해 소재 금속판이 끼움 지지 및 구속된 단계를 도시하는 단면도이다.
도 6c는 도 6b에 도시되는 단계로부터 펀치를 압입한 단계를 도시하는 단면도이다.
도 6d는 도 6c에 도시되는 단계로부터 펀치를 더 압입하여, 펀치가 다이에 대하여 완전히 압입된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 7은 제1 공정에 있어서 사용되는 다른 제조 장치를 분해하여 도시하는 분해 사시도이다.
도 8a는 도 7에 도시되는 제조 장치의 가공 개시 시의 단계를 도시하는 단면도이다.
도 8b는 도 7에 도시되는 제조 장치에 있어서, 다이 및 패드와, 홀더 및 펀치에 의해 소재 금속판이 끼움 지지 및 구속된 단계를 도시하는 단면도이다.
도 8c는 도 8b에 도시되는 단계로부터 펀치를 압입한 단계를 도시하는 단면도이다.
도 8d는 도 8c에 도시되는 단계로부터 펀치를 더 압입하여, 펀치가 다이에 대하여 완전히 압입된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 9a는 펀치를 다이에 완전히 압입하여, 소재 금속판을 가만곡 부품으로 성형한 후에, 가만곡 부품을 금형으로부터 빼낼 때에 발생할 수 있는 문제를 설명하기 위한 금형을 도시하는 단면도이다.
도 9b는 도 9a에 도시되는 상태로부터 펀치를 다이에 대하여 후퇴시키는 단계에 있어서의 금형을 도시하는 단면도이다.
도 9c는 도 9b에 도시되는 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 도시되는 상태로부터 펀치를 다이에 대하여 후퇴시키는 단계에 있어서의 금형을 도시하는 단면도이다.
도 10c는 도 10b에 도시되는 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 도시되는 상태로부터 펀치를 다이에 대하여 후퇴시키는 단계에 있어서의 금형을 도시하는 단면도이다.
도 11c는 도 11b에 도시되는 상태로부터 펀치를 다이에 대하여 완전히 후퇴시킨 단계에 있어서의 금형을 도시하는 단면도이다.
도 12a는 제1 공정에 의해 성형된 다른 가만곡 부품을 도시하는 사시도이다.
도 12b는 도 12a에 도시되는 가만곡 부품을 상방으로부터 본 평면도이다.
도 12c는 도 12a에 도시되는 가만곡 부품을 폭 방향 일방측으로부터 본 측면도이다.
도 12d는 도 12a에 도시되는 가만곡 부품을 길이 방향 일방측으로부터 본 정면도이다.
도 13a는 제1 공정에 의해 성형된 다른 가만곡 부품을 도시하는 사시도이다.
도 13b는 도 13a에 도시되는 가만곡 부품을 상방으로부터 본 평면도이다.
도 13c는 도 13a에 도시되는 가만곡 부품을 폭 방향 일방측으로부터 본 측면도이다.
도 13d는 도 13a에 도시되는 가만곡 부품을 저면측으로부터 본 사시도이다.
도 14a는 제1 공정에 의해 성형된 다른 가만곡 부품을 도시하는 사시도이다.
도 14b는 도 14a에 도시되는 가만곡 부품을 상방으로부터 본 평면도이다.
도 14c는 도 14a에 도시되는 가만곡 부품을 폭 방향 일방측으로부터 본 측면도이다.
도 14d는 도 14a에 도시되는 가만곡 부품을 길이 방향 타방측으로부터 본 정면도이다.
도 15a는 제1 공정에 의해 성형된 다른 가만곡 부품을 도시하는 사시도이다.
도 15b는 도 15a에 도시되는 가만곡 부품을 상방으로부터 본 평면도이다.
도 15c는 도 15a에 도시되는 가만곡 부품을 폭 방향 일방측으로부터 본 측면도이다.
도 15d는 도 15a에 도시되는 가만곡 부품을 길이 방향 타방측으로부터 본 정면도이다.
도 16a는 제1 공정에 의해 성형된 다른 가만곡 부품을 도시하는 사시도이다.
도 16b는 도 16a에 도시되는 가만곡 부품을 상방으로부터 본 평면도이다.
도 16c는 도 16a에 도시되는 가만곡 부품을 폭 방향 일방측으로부터 본 측면도이다.
도 16d는 도 16a에 도시되는 가만곡 부품을 저면측으로부터 본 사시도이다.
도 17a는 제1 공정에 의해 성형된 다른 가만곡 부품을 도시하는 사시도이다.
도 17b는 도 17a에 도시되는 가만곡 부품을 상방으로부터 본 평면도이다.
도 17c는 도 17a에 도시되는 가만곡 부품을 폭 방향 일방측으로부터 본 측면도이다.
도 17d는 도 17a에 도시되는 가만곡 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 금속판으로부터 성형된 가만곡 부품을 도시하는 사시도이다.
도 18d는 도 18c에 도시된 가만곡 부품을 트림한 상태를 도시하는 사시도이다.
도 19는 본 실시 형태에 관한 해트형 단면 부품의 제조 방법에 있어서의 제2 공정에 의해 가공된 중간 만곡 부품의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 20은 도 19에 도시되는 중간 만곡 부품을 폭 방향 일방측으로부터 본 측면도이다.
도 21은 제2 공정에 있어서 사용되는 제조 장치의 주요부를 도시하는 사시도이다.
도 22a는 도 21에 도시되는 제조 장치의 가공 개시 시의 단계를 도시하는 사시도이다.
도 22b는 도 22a에 도시되는 단계로부터 패드와 다이를 이동시켜, 가만곡 부품의 천장판이 패드와 펀치에 의해 끼움 지지 및 구속된 단계를 도시하는 사시도이다.
도 22c는 도 22b에 도시되는 단계로부터 다이를 펀치측으로 상대 이동시켜 가만곡 부품의 길이 방향 일방측의 종벽을 굽힘 신장하는 굽힘 신장 공정의 단계를 도시하는 사시도이다.
도 22d는 도 22c에 도시되는 단계로부터 홀더를 다이측으로 상대 이동시켜 가만곡 부품의 길이 방향 타방측의 종벽을 되굽힘하는 되굽힘 공정의 단계를 도시하는 사시도이다.
도 23은 도 22b에 도시되는 단계에 있어서, 가만곡 부품의 천장판의 길이 방향 일방측의 부분이 패드와 펀치에 의해 끼움 지지 및 구속된 상태를 도시하는 단면도(도 22b의 23-23선 단면도)이다.
도 24는 도 22b에 도시되는 단계에 있어서, 가만곡 부품의 천장판의 길이 방향 타방측의 부분이 패드와 펀치에 의해 끼움 지지 및 구속된 상태를 도시하는 단면도(도 22b의 24-24선 단면도)이다.
도 25는 도 22d에 도시되는 되굽힘 공정의 단계를 도시하는 단면도이다.
도 26a는 제2 공정에 있어서 가만곡 부품이 가공되기 전의 상태를 도시하는 사시도이다.
도 26b는 제2 공정의 굽힘 신장 공정에 의해 가공된 가만곡 부품의 상태를 도시하는 사시도이다.
도 27은 본 실시 형태에 관한 해트형 단면 부품의 제조 방법에 있어서의 제3 공정에 의해 가공된 완성 만곡 부품의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 28은 본 실시 형태에 관한 해트형 단면 부품의 제조 방법에 있어서의 제3 공정에 의해 가공된 완성 만곡 부품의 일례를 도시하는 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 도시되는 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 도시되는 단계로부터 펀치를 다이의 제2 오목부에 압입한 단계를 도시하는 단면도이다.
도 29d는 도 29c에 도시되는 단계로부터 펀치를 다이의 제2 오목부에 더 압입하여, 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 도시되는 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 도시되는 단계로부터 펀치를 다이의 제2 오목부에 압입한 단계를 도시하는 단면도이다.
도 30d는 도 30c에 도시되는 단계로부터 펀치를 다이의 제2 오목부에 더 압입하여, 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 도시되는 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 도시되는 단계로부터 펀치를 다이의 제2 오목부에 압입한 단계를 도시하는 단면도이다.
도 31d는 도 31c에 도시되는 단계로부터 펀치를 다이의 제2 오목부에 더 압입하여, 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 도시되는 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 도시되는 단계로부터 펀치를 다이의 제2 오목부에 압입한 단계를 도시하는 도 31c에 대응하는 단면도이다.
도 32d는 도 32c에 도시되는 단계로부터 펀치를 다이의 제2 오목부에 더 압입하여, 펀치가 다이에 대하여 완전히 압입된 상태를 도시하는 도 31d에 대응하는 단면도이다.
도 33a는 종벽에 발생하는 응력을 모식적으로 도시하는 가만곡 부품의 사시도이다.
도 33b는 종벽에 발생하는 전단 주름을 도시하는 가만곡 부품의 사시도이다.
도 33c는 종벽에 발생하는 전단 주름을 도시하는 가만곡 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 가만곡 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 가만곡 부품의 단면을 도시하는 단면도이다.
도 35는 제1 공정에 있어서 각종 파라미터를 변경하였을 때의 가만곡 부품의 주름의 발생 상황을 설명하기 위한 표이다.
도 36a는 도 5에 도시되는 제조 장치에 의해 제조된 가만곡 부품을 도시하는 사시도이다.
도 36b는 도 36a에 도시되는 가만곡 부품을 상방으로부터 본 평면도이다.
도 36c는 도 36a에 도시되는 가만곡 부품을 폭 방향 일방측으로부터 본 측면도이다.
도 36d는 도 36a에 도시되는 가만곡 부품을 길이 방향 일방측으로부터 본 정면도이다.
도 37은 도 35의 표에 있어서의 클리어런스를 도시하는 금형의 단면도이다.
도 38은 본 실시 형태에 관한 해트형 단면 부품의 제조 방법에 있어서의 제2 공정에 의해 가공된 중간 만곡 부품의 다른 예를 설명하기 위한 측면도이다.
도 39는 도 21에 도시되는 제조 장치의 변형예에 있어서, 가만곡 부품의 천장판의 길이 방향 일방측의 부분을 패드와 펀치에 의해 끼움 지지 및 구속한 상태를 도시하는 도 23에 대응하는 단면도이다.
도 40은 도 21에 도시되는 제조 장치의 변형예에 있어서, 가만곡 부품의 천장판의 길이 방향 타방측의 부분을 패드와 펀치에 의해 끼움 지지 및 구속한 상태를 도시하는 도 24에 대응하는 단면도이다.
도 41은 도 21에 도시되는 제조 장치의 변형예에 있어서, 되굽힘 공정의 단계를 도시하는 도 25에 대응하는 단면도이다.

이하, 도면을 사용하여 본 실시 형태에 관한 해트형 단면 부품의 제조 방법에 대하여 설명한다. 해트형 단면 부품의 제조 방법은, 가성형품을 성형하는 「가성형 공정」으로서의 제1 공정(전단 성형 공정)과, 가성형품을 가공(성형)하여 가성형품의 높이를 변경하는 제2 공정(중간 공정)과, 제2 공정을 거친 가성형품을 리스트라이크하는 「리스트라이크 공정」으로서의 제3 공정을 포함하고 있다. 이하, 상기 각 공정에 대하여 설명한다. 또한, 도면에 있어서 동일한 부재 등에는 동일한 부호를 붙이고 있고, 이하의 설명에 있어서 동일 부재에 대하여 앞서 설명한 것은 적절히 설명을 생략하고 있다.

(제1 공정에 대하여)

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

(가만곡 부품(10)의 구성)

도 1a∼도 1d 및 도 2에 도시된 바와 같이, 가만곡 부품(10)은 인장 강도가 200㎫ 이상 1960㎫ 이하인 고강도 강판으로 구성되어 있다. 이 가만곡 부품(10)은 긴 형상으로 형성됨과 함께, 길이 방향으로부터 본 단면에서 보아 모자 형상으로 형성되어 있다. 구체적으로는, 가만곡 부품(10)은 길이 방향으로 연장되는 천장판(11)과, 천장판(11)의 폭 방향의 양측으로부터 각각 하측[천장판(11)의 판 두께 일방측]을 향하여 굴곡하여 연장되는 종벽(12a, 12b)을 구비하고 있다. 또한, 가만곡 부품(10)은 종벽(12a, 12b)의 하단[천장판(11)과는 반대측의 단]으로부터 천장판(11)의 폭 방향 외측으로 각각 굴곡하여 연장되는 플랜지(13a, 13b)를 구비하고 있다.

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

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

도 2에 도시된 바와 같이, 천장판(11)의 일부에는, 측면에서 보아, 해트형의 횡단면의 외측, 즉 천장판(11)의 외표면측(판 두께 방향 타방측)으로 호 형상으로 만곡하는 볼록 형상 만곡부(11a)가 형성되어 있고, 천장판(11)의 다른 일부에는, 해트형의 횡단면 형상의 내측, 즉 천장판(11)의 내표면측(판 두께 방향 일방측)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, 17a, 17b)에 있어서 호 형상으로 만곡되어 있다. 여기서 「호 형상」은, 완전한 원의 일부에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 타원, 쌍곡선, 정현 곡선 그 밖의 곡선의 일부이어도 된다.

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

그런데, 해트형 단면으로 된 가만곡 부품(10)을 드로잉 가공을 거쳐 제조하는 경우에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 드로잉 패널(301)을 성형하는 단계에서, 드로잉 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 드로비드를 형성하는 부위를 추가하는 것 등에 의해, 성형 과정에 있어서의 소재 금속판(201)의 주위의 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, 드로잉 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 감소하여, 소재 금속판(201)이 신장성이 특히 낮은 재료(예를 들어 고장력강)인 경우에는, 이들 각 부에 있어서 균열이 발생하는 것을 생각할 수 있다.

이 때문에, 차체의 골격의 일부를 구성하는 프론트 사이드 멤버 등과 같은 해트형 단면으로 된 만곡 부품을, 드로잉 성형에 의한 프레스 성형에 의해, 주름 및 균열을 발생시키지 않고 제조하기 위해서는, 신장성이 낮은 고강도 재료를 소재 금속판(201)으로서 사용하는 것은 곤란하여, 신장성이 높은 저강도 재료를 사용해야만 하였다.

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

(제조 장치(500)에 대하여)

다음에 제조 장치(500)에 대하여 설명한다. 도 5에는, 「가성형품」으로서의 가만곡 부품(501)을 제조하기 위해 사용되는 제조 장치(500)의 분해 사시도가 도시되어 있다. 또한, 가만곡 부품(501)의 구성은 상기 가만곡 부품(10)(도 1a 참조)과 대략 동일한 구성이다. 또한, 도 6a는 도 5에 도시하는 제조 장치의 가공 개시 시를 도시하는 단면도이고, 도 6b는 도 5에 도시하는 제조 장치에 있어서, 가성형용 다이(502) 및 가성형용 패드(503)와, 가성형용 블랭크 홀더(505) 및 가성형용 펀치(504) 사이에 소재 금속판(601)이 끼움 지지 및 구속된 단계를 도시하는 단면도이고, 도 6c는 도 6b에 도시하는 단계로부터 가성형용 펀치(504)를 압입한 단계를 도시하는 단면도이고, 또한, 도 6d는 도 6c에 도시하는 단계로부터 가성형용 펀치(504)를 더 압입하여, 가성형용 펀치(504)가 가성형용 다이(502)에 대하여 완전히 압입된 상태를 도시하는 단면도이다.

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

도 6a∼도 6d에 도시된 바와 같이, 다이(502)와 펀치(504)는, 장치 상하 방향으로 대향하여 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, 가만곡 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, 가만곡 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 폐지단(상단)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 펀치(504)측의 면은, 가만곡 부품(501)의 천장판(501c)(도 5 참조)의 외표면의 형상을 포함하는 성형면으로 되어 있다. 그리고, 패드 가압 장치(506)가 작동함으로써, 패드(503)가 펀치(504)측을 향하여 압박되어, 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 방향으로 대향하는 부위가 패드(503)측을 향하여 볼록 형상으로 됨으로써 형성되어 있고, 이 펀치(504)의 측방에는, 후술하는 블랭크 홀더 가압 장치(507)가 고정되어 있다. 또한, 펀치(504)의 외면은, 가만곡 부품(501)의 종벽(501a, 501b) 및 천장판(501c)(도 5 참조)의 각 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, 가만곡 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 향하여 압박되어, 소재 금속판(601)의 폭 방향의 양측 부분(601b, 601c)이 다이(502)와 블랭크 홀더(505)에 의해 가압 끼움 지지되도록 되어 있다.

다음에, 상기 제조 장치(500)에 의해 소재 금속판(601)을 프레스하는 제1 공정에 대하여 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.

다음에, 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 압박되어, 양자간에서 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 압박되어, 양자간에서 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 압박력으로 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, 가만곡 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 압박력으로 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) 내에 유입되어 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 높이로 된 시점에서 성형이 완료된다.

여기서, 도 6a∼도 6d에 도시된 예에서는, 펀치(504) 및 패드(503)가 이동하지 않은 상태에서, 블랭크 홀더(505) 및 다이(502)를 장치 하측으로 이동시킴으로써 가만곡 부품(501)을 성형하였다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 하기와 같이 가만곡 부품(501)을 성형해도 된다.

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

제조 장치(600)는 도 5 및 도 6a∼도 6d에 도시된 해트형 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 압박하여 이동하지 않는 상태에서, 패드(603) 및 펀치(604)를 이동시킴(하강시킴)으로써 가만곡 부품(501)을 형성한다. 또한, 제조 장치(600)와 제조 장치(500)에서는, 금형의 상대적인 움직임은 동일하고, 어느 제조 장치(500, 600)를 사용해도 소재 금속판(601)을 가만곡 부품(501)으로 성형할 수 있다.

다음에, 소재 금속판(601)을 프레스한 후에, 즉, 가만곡 부품(501)을 성형한 후에, 가만곡 부품(501)을 제조 장치(500)(금형)로부터 빼내는 공정에 대하여 설명한다.

그런데, 도 9a∼도 9c에 도시된 바와 같이, 가만곡 부품(501)을 제조 장치(500)(금형)로부터 이형하기 위해서는, 도 6d의 상태로부터 펀치(504)로부터 다이(502)를 장치 상측으로 이격하여 금형의 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 가압되어 있으면, 가만곡 부품(501)은 이형 시에, 패드(503)와 블랭크 홀더(505)로부터 서로 반대 방향을 향한 가압력을 받게 되기 때문에, 이 반대 방향을 향한 가압력에 의해 도 9c에 도시된 바와 같이 가만곡 부품(501)이 변형되어 찌부러져 버린다.

따라서, 도 10a∼도 10c에 도시된 바와 같이, 소재 금속판(601)을 가만곡 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 압박하지 않도록 한 상태에서, 다이(502)와 패드 가압 장치(506)를 블랭크 홀더(505)로부터 이격한다. 그렇게 하면, 패드 가압 장치(506)가 스트로크 엔드로 신장될 때까지 패드(503)는 만곡 부품을 가압하고 있지만, 패드 가압 장치(506)가 일정 이상의 거리를 이동하여 패드 가압 장치(506)가 스트로크 엔드까지 다 신장한 후에는, 패드(503)가 펀치(504)로부터 이격된다. 이에 의해, 가만곡 부품(501)이 패드(503)와 블랭크 홀더(505)로부터 동시에 가압을 받지 않고, 다이(502) 및 패드(503)와, 블랭크 홀더(505) 및 펀치(504)를 이격할 수 있어, 가만곡 부품(501)을 변형시키지 않고 금형으로부터 빼낼 수 있다.

다른 실시 형태로서는, 도 11a∼도 11c에 도시된 바와 같이, 소재 금속판을 가만곡 부품(501)으로 성형한 후에, 패드(503)가 다이(502)와 상대적으로 이동하지 않도록 하여, 패드(503)가 성형한 가만곡 부품(501)을 펀치(504)에 압박하지 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 엔드까지 산장할 때까지, 블랭크 홀더(505)는 만곡 부품을 가압하고 있다. 그리고, 다이(502)가 일정 이상의 거리를 이동하여 블랭크 홀더 가압 장치(507)가 스트로크 엔드까지 다 신장하면 그 후는 블랭크 홀더(505)가 다이(502)로부터 이격된다. 이에 의해, 가만곡 부품(501)이 패드(503)와 블랭크 홀더(505)로부터 동시에 가압을 받지 않고, 다이(502) 및 패드(503)와, 블랭크 홀더(505) 및 펀치(504)를 이격할 수 있어, 가만곡 부품(501)을 금형으로부터 빼낼 수 있다.

또 다른 실시 형태로서는 도시를 생략하지만, 소재 금속판을 가만곡 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 압박하지 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 엔드까지 신장할 때까지, 블랭크 홀더(505)는 가만곡 부품(501)을 가압하고 있다. 그리고, 다이(502)가 일정 이상의 거리를 이동하여 블랭크 홀더 가압 장치(507)가 스트로크 엔드까지 다 신장하면 그 후는 블랭크 홀더(505)가 다이(502)로부터 이격된다. 이에 의해, 가만곡 부품(501)이 패드(503)와 블랭크 홀더(505)로부터 동시에 가압을 받지 않고, 다이(502) 및 패드(503)와, 블랭크 홀더(505) 및 펀치(504)를 이격할 수 있어, 가만곡 부품(501)을 금형으로부터 빼낼 수 있다.

이와 같이, 이형 시에 있어서의 가만곡 부품(501)의 손상을 방지하기 위해서는, 가만곡 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 가성형품으로서의 가만곡 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, 가만곡 부품의 형상을 변경할 수 있다. 이하, 가만곡 부품의 변형예를 나타낸다.

(가만곡 부품의 변형예 1)

도 12a∼도 12d에 도시된 가성형품으로서의 가만곡 부품(100)은, 평면에서 보아 대략 S자 형상으로 만곡되어 있음과 함께 측면에서 볼 때에는 만곡되어 있지 않다. 이 가만곡 부품(100)은 천장판(102)과, 천장판(102)의 능선(102a, 102b)을 따라서 서로 평행하게 연장 설치된 종벽(104, 106)과, 종벽(104, 106)의 선단에 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 설치되며, 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.

(가만곡 부품의 변형예 2)

도 13a∼도 13d에 도시된 바와 같이, 가성형품으로서의 가만곡 부품(110)은 평면에서 보아 대략 S자 형상으로 만곡하고 있음과 함께 측면에서 보아도 대략 S자 형상으로 만곡하고 있다. 이 가만곡 부품(110)은 천장판(112)과, 천장판(112)의 능선(112a, 112b)을 따라서 서로 평행하게 연장 설치된 종벽(114, 116)과, 종벽(114, 116)의 선단에 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 설치되며, 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.

(가만곡 부품의 변형예 3)

도 14a∼도 14d에 도시된 바와 같이, 가성형품으로서의 가만곡 부품(120)은 측면에서 보아 길이 방향의 중간부가 호 형상으로 만곡하고 있다. 이 가만곡 부품(120)은 천장판(122)과, 천장판(122)의 능선(128a, 128b)을 따라서 서로 평행하게 연장 설치된 종벽(124a, 124b)과, 종벽(124a, 124b)의 선단에 성형된 플랜지(126a, 126b)를 포함하여 구성되어 있다. 그리고, 종벽(124a, 124b)과 플랜지(126a, 126b) 사이의 능선이 능선(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 타방측)으로 호 형상으로 만곡하는 「만곡부」로서의 볼록 형상 만곡부(122a)가 형성되어 있다. 또한, 종벽(124a, 124b)은, 도 14c의 지면에 평행한 평판이다.

(가만곡 부품의 변형예 4)

도 15a∼도 15d에 도시된 바와 같이, 가성형품으로서의 가만곡 부품(130)은 측면에서 보아 상기 변형예 3의 가만곡 부품(120)과는 반대로 만곡하고 있다. 이 가만곡 부품(130)은 천장판(132)과, 천장판(132)의 능선(133a, 133b)을 따라서 서로 평행하게 연장 설치된 종벽(134a, 134b)과, 종벽(134a, 134b)의 선단의 능선(135a, 135b)으로부터 폭 방향 외측으로 각각 연장되는 플랜지(136a, 136b)를 포함하여 구성되어 있다. 또한, 천장판(132)의 길이 방향 중간부에는, 천장판(132)의 내표면측(판 두께 방향 일방측)으로 볼록하게 호 형상으로 만곡된 「만곡부」로서의 오목 형상 만곡부(132a)가 형성되어 있다. 그리고, 플랜지(136a, 136b)는, 천장판(132)에 대하여 대략 평행하게 연장 설치되어 있고, 종벽(134a, 134b)은 도 15c의 지면에 평행하게 배치되어 있다.

(가만곡 부품의 변형예 5)

도 16a∼도 16d에 도시된 바와 같이, 가성형품으로서의 가만곡 부품(140)은 천장판(142)과, 천장판(142)의 능선(142a, 142b)을 따라서 서로 평행하게 연장 설치된 종벽(144, 146)과, 종벽(144, 146)의 선단에 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 가만곡 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∼도 16d에서는, 플랜지(148a, 148b)의 길이는 가만곡 부품(140)의 한쪽의 단부로부터 종벽(144, 146)의 하부 에지부를 따라 종벽(144, 146)의 길이보다도 짧은 길이로 되어 있다. 또한, 플랜지(148a)는 플랜지(148b)보다도 긴 치수로 되어 있다.

(가만곡 부품의 변형예 6)

도 17a∼도 17d에 도시된 바와 같이, 가성형품으로서의 가만곡 부품(150)은 측면에서 보아 대략 S자형으로 만곡하고 있음과 함께 평면에서 보아 그 길이 방향 일방측을 향함에 따라서 점차 광폭으로 되어 있다. 이 가만곡 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 선단에 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, 가만곡 부품(150)의 일방측 단부를 향함에 따라서 점차 폭이 확대되고 있다. 또한, 종벽(154)과 종벽(156)은, 가만곡 부품(150)의 일방측의 단부를 향함에 따라서 점차 이격되어 있다.

(가만곡 부품의 변형예 7)

도 18d에 도시된 가성형품으로서의 가만곡 부품(70)은 소재 금속판에 예비 가공이 실시됨으로써 형성된 예비 가공 금속판이 프레스 가공된 후 트리밍 가공이 실시됨으로써 형성되어 있다.

도 18a에 도시된 직사각 형상의 소재 금속판(72)에, 도 18b에 도시된 복수의 볼록 형상부(74)가 형성됨으로써 예비 가공 금속판(72-1)이 형성된다. 계속해서, 전술한 해트형 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 가만곡 부품(70-1)이 형성된다. 그리고, 가만곡 부품(70-1)의 불필요 부분이 트리밍됨으로써 도 18d에 도시된 가만곡 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 압박하므로, 예비 가공한 볼록 형상부(74)가 변형되어버리는 것이 생각된다. 이 때문에, 패드(503)와 펀치(504)의 각각에 볼록 형상부(74)에 상당하는 형상을 형성하여, 볼록 형상부(74)를 변형시키지 않고 가압 및 끼움 지지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

(제2 공정에 대하여)

다음에, 제2 공정에 대하여 설명한다. 이하의 설명에서는, 처음에 제2 공정에 의해 성형(가공)된 「해트형 단면 부품」으로서의 중간 만곡 부품(700)의 구성에 대하여 설명하고, 계속해서 제2 공정에 있어서 사용되는 제조 장치(710)에 대하여 설명하고, 그 후에 제2 공정에 대하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 「가성형품」으로서의 가만곡 부품(120)을 제2 공정에 의해 중간 만곡 부품(700)으로 성형하는 경우로서 설명한다.

(중간 만곡 부품(700)에 대하여)

도 19에 도시된 바와 같이, 중간 만곡 부품(700)은 가만곡 부품(120)과 마찬가지로 긴 형상을 이루는 단면 모자 형상으로 형성되어 있다. 즉, 중간 만곡 부품(700)은 길이 방향으로 연장되는 천장판(702)과, 천장판(702)의 폭 방향 양단으로부터 하측[천장판(702)의 판 두께 방향 일방측]으로 각각 연장되는 한 쌍의 종벽(704a, 704b)과, 종벽(704a, 704b)의 하단으로부터 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 능선이, 능선(709a, 709b)으로 되어 있다. 또한, 천장판(702)의 길이 방향 중간부에는, 천장판(702)의 외표면측(판 두께 방향 타방측)으로 호 형상으로 만곡하는 볼록 형상 만곡부(702a)가 형성되어 있다.

그리고, 중간 만곡 부품(700)은 이하에 나타내는 점을 제외하고 가만곡 부품(120)과 마찬가지로 구성되어 있다. 즉, 중간 만곡 부품(700)의 폭 치수는 가만곡 부품(120)의 폭 치수와 마찬가지로 설정되어 있지만, 중간 만곡 부품(700)[종벽(704a, 704b)]의 높이 치수가 가만곡 부품(120)[종벽(124a, 124b)]의 높이 치수와 상이한 치수로 설정되어 있다. 이하, 구체적으로 설명한다. 또한, 중간 만곡 부품(700)은 폭 방향에 있어서 좌우 대칭 형상을 이루고 있기 때문에, 이하의 설명에서는, 중간 만곡 부품(700)의 폭 방향 일방측의 부분에 대하여 설명하고, 중간 만곡 부품(700)의 폭 방향 타방측의 부분에 대한 설명은 생략한다.

도 20에 도시된 바와 같이, 중간 만곡 부품(700)에서는, 길이 방향 일방측의 부분[상세하게는, 볼록 형상 만곡부(702a)에 대하여 도 20의 화살표 A 방향측의 부분]의 높이 치수가, 가만곡 부품(120)의 높이 치수와 비교하여 높게 구성되어 있다. 보다 상세하게는, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 일방측의 플랜지(706a-1)가, 가만곡 부품(120)의 플랜지(126a)[도 20의 2점 쇄선으로 나타내어지는 플랜지(126a)를 참조]에 대하여 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 일방측을 향함에 따라서 하측[천장판(702)으로부터 이격되는 방향]으로 이격되도록 경사져 있다. 이 때문에, 플랜지(706a-1)에 접속되는 종벽(704a-1)의 높이 치수가, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 일방측을 향함에 따라서 커지도록 설정되어 있다.

또한, 중간 만곡 부품(700)에서는, 길이 방향 타방측의 부분[상세하게는, 종벽(704a-1) 및 플랜지(706a-1)에 대하여 도 20의 화살표 B 방향측에 인접하는 부분]의 높이 치수가, 가만곡 부품(120)의 높이 치수와 비교하여 낮게 구성되어 있다. 구체적으로는, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 타방측의 플랜지(706a-2)가, 가만곡 부품(120)의 플랜지(126a)[도 20의 2점 쇄선으로 나타내어지는 플랜지(126a)를 참조]에 대하여 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 타방측을 향함에 따라서 상측[천장판(702)에 접근하는 방향]에 가까워지도록 경사져 있다. 이 때문에, 플랜지(706a-2)에 접속되는 종벽(704a-2)의 높이 치수가, 길이 방향 타방측을 향함에 따라서 작아지도록 설정되어 있다. 이상에 의해, 중간 만곡 부품(700)[종벽(704a)]의 높이 치수가, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 타방측의 단부로부터 길이 방향 일방측을 향함에 따라서 커지도록 구성되어 있다. 즉, 가만곡 부품(120)에 대하여, 중간 만곡 부품(700)[종벽(704a)]의 높이 치수가, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 전체에 걸쳐 연속적으로 변경되어 있다.

(제조 장치(710)에 대하여)

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

도 22a∼도 22d 및 도 23∼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, 가만곡 부품(120)의 천장판(122) 및 종벽(124a, 124b)의 외표면에 대응하는 형상으로 형성되어 있다. 즉, 오목부(711a)의 폭 치수가 가만곡 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 외표면의 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(715)(도 23 참조)에 연결되어 있다. 또한, 패드(712)의 하면(장치 하측의 면)은, 가만곡 부품(120)의 천장판(122)의 외표면의 형상에 대응하는 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 패드 가압 장치(715)가 작동함으로써, 패드(712)가 가만곡 부품(120)의 천장판(122)을 장치 하측[펀치(713)측]으로 압박하여, 후술하는 펀치(713)와 패드(712)에 의해 가만곡 부품(120)의 천장판(122)이 가압 및 끼움 지지 되도록 되어 있다.

펀치(713)는 패드(712)의 장치 하측에 배치되어 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 일방측의 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 내표면의 형상에 대응한 성형면으로 되어 있다.

홀더(714)는 펀치(713)의 폭 방향 외측에 인접하여 배치됨과 함께, 플랜지 성형부(713a)에 대하여 펀치(713)의 길이 방향 타방측에 인접하여 배치되어 있다. 또한, 홀더(714)는 다이(711)의 길이 방향 타방측의 부분에 대하여 장치 하측에 배치됨과 함께, 장치 상하 방향에 있어서 다이(711)와 대향하여 배치되어 있다. 또한, 홀더(714)의 상면은, 중간 만곡 부품(700)의 플랜지(706a, 706b)의 내표면의 형상에 대응한 성형면으로 되어 있다. 그리고, 홀더(714)는 제조 장치(500)의 블랭크 홀더 가압 장치(507)와 마찬가지로 구성된 홀더 가압 장치(716)(도 24 참조)에 연결되어 있고, 홀더 가압 장치(716)가 작동함으로써, 홀더(714)가 장치 상하 방향으로 이동하도록 되어 있다.

또한, 홀더 가압 장치(716)의 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 어긋나서 배치되어 있다.

다음에, 도 22a∼도 22d 및 도 23∼도 25를 사용하여 제조 장치(710)에 의해 중간 만곡 부품(700)을 성형하는 제2 공정에 대하여 설명한다. 또한, 도 22a∼도 22d에서는, 편의상, 가만곡 부품(120)[중간 만곡 부품(700)]을 도시 생략하고 있다.

처음에, 도 22a에 도시된 제조 장치(710)의 상태에 있어서, 가만곡 부품(120)을 장치 상측으로부터 펀치(713)에 세트하여, 가만곡 부품(120)의 천장판(122)을 펀치(713) 상에 배치시킨다. 이에 의해, 천장판(122)이 펀치(713)에 의해 장치 하측으로부터 지지된다. 다음에, 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(끼움 지지 공정).

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 일방측의 종벽(704a-1, 704b-1) 및 플랜지(706a-1, 706b-1)를 성형한다(굽힘 신장 공정). 구체적으로는, 도 23의 2점 쇄선으로 나타내어지는 바와 같이, 다이(711)의 하강에 수반하여, 다이(711)의 길이 방향 일방측에 있어서의 하면이, 가만곡 부품(120)의 길이 방향 일방측의 플랜지(126a, 126b)의 상면에 맞닿아[도 23의 2점 쇄선으로 나타내어지는 다이(711-1)를 참조], 플랜지(126a, 126b)를 장치 하측으로 압박한다. 이에 의해, 가만곡 부품(120)의 종벽(124a, 124b)과 플랜지(126a, 126b) 사이의 능선(129a, 129b)이 서서히 장치 하측[천장판(122)으로부터 이격되는 방향측]으로 이동됨과 함께, 가만곡 부품(120)의 길이 방향 일방측의 플랜지(126a, 126b)가 다이(711)의 하면에 추종하면서 장치 하측으로 이동된다. 그리고, 다이(711)가 스트로크 엔드의 위치에 도달하였을 때에[도 23의 2점 쇄선으로 나타내어지는 다이(711-2)를 참조], 가만곡 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. 즉, 본 실시 형태에 있어서의 굽힘 신장이란, 종벽(704a-1, 704b-1)과 플랜지(126a, 126b) 사이의 능선(129a, 129b)의 굽힘 부분을 신장하면서 차례로 굽힘 위치를 어긋하게 하여 변형시키는 가공 수순이다.

이상에 의해, 굽힘 신장 공정에서는, 가만곡 부품(120)의 길이 방향 일방측에 있어서, 능선(129a, 129b)의 위치가 천장판(122)으로부터 이격되도록 가만곡 부품(120)의 종벽(124a, 124b)이 장치 하측으로 굽힘 신장된다. 그 결과, 가만곡 부품(120)의 플랜지(126a, 126b)의 일부가 종벽(124a, 124b)의 일부로 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[가만곡 부품(120)이 도 26a에 도시된 형상으로부터 도 26b에 도시된 형상으로 성형됨]. 그리고, 상술한 바와 같이, 플랜지(706a-1)에 접속되는 종벽(704a-1)의 높이 치수가, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 일방측을 향함에 따라서 커지도록 설정되어 있다. 이 때문에, 굽힘 신장 공정에서는, 가만곡 부품(120)에 대한 굽힘 신장량이, 가만곡 부품(120)의 길이 방향 일방측을 향함에 따라서 커지고 있다.

또한, 도 24의 2점 쇄선으로 나타내어지는 바와 같이, 굽힘 신장 공정에 있어서 다이(711)가 스트로크 엔드의 위치에 도달하였을 때에는, 가만곡 부품(120)의 길이 방향 타방측의 플랜지(126a, 126b)에 대하여 다이(711)가 장치 상측으로 이격하여 배치된다. 즉, 굽힘 신장 공정에서는, 가만곡 부품(120)의 길이 방향 일방측의 종벽(124a, 124b)만이 굽힘 신장되고, 가만곡 부품(120)의 길이 방향 타방측의 종벽(124a, 124b)은 굽힘 신장되지 않는다(도 26b 참조).

그리고, 도 22d에 도시된 바와 같이, 굽힘 신장 공정 후에, 홀더 가압 장치(716)를 작동시켜, 홀더(714)를 장치 상측으로 이동(상승)시킴으로써, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 타방측의 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, 가만곡 부품(120)의 길이 방향 타방측의 플랜지(126a, 126b)의 하면에 맞닿아[도 24의 2점 쇄선으로 나타내어지는 홀더(714-1)를 참조], 플랜지(126a, 126b)를 장치 상측으로 압박한다. 이에 의해, 가만곡 부품(120)의 길이 방향 타방측의 종벽(124a, 124b)과 플랜지(126a, 126b) 사이의 능선(129a, 129b)이 서서히 장치 상측[천장판(122)에 접근하는 방향측]으로 이동됨과 함께, 가만곡 부품(120)의 길이 방향 타방측의 플랜지(126a, 126b)가 홀더(714)의 상면에 추종하면서 장치 상측으로 이동된다. 그리고, 도 25에 도시된 바와 같이, 홀더(714)가 스트로크 엔드의 위치에 도달하였을 때에, 홀더(714) 및 다이(711)에 의해 가만곡 부품(120)의 플랜지(126a, 126b)가 가압 및 끼움 지지되어, 중간 만곡 부품(700)의 플랜지(706a-2, 706b-2)가 성형된다. 즉, 본 실시 형태에 있어서의 되굽힘이란, 종벽(704a-1, 704b-1)과 플랜지(126a, 126b) 사이의 능선(129a, 129b)의 굽힘 부분을 되돌리면서 차례로 굽힘 위치를 어긋나게 하여 변형시키는 가공 수순이다.

이상에 의해, 되굽힘 공정에서는, 가만곡 부품(120)의 길이 방향 타방측에 있어서, 능선(129a, 129b)의 위치가 천장판(122)에 접근하도록 가만곡 부품(120)의 종벽(124a, 124b)이 장치 상측으로 되굽힘된다. 그 결과, 가만곡 부품(120)의 종벽(124a, 124b)의 일부가 플랜지(126a, 126b)의 일부로 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 도시된 형상으로부터 도 19에 도시된 형상으로 성형됨). 또한, 상술한 바와 같이, 플랜지(706a-2)에 접속되는 종벽(704a-2)의 높이 치수가, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 타방측을 향함에 따라서 작아지도록 설정되어 있다. 이 때문에, 되굽힘 공정에서는, 가만곡 부품(120)에 대한 되굽힘양이, 가만곡 부품(120)의 길이 방향 타방측을 향함에 따라서 커지고 있다.

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

(제3 공정에 대하여)

다음에, 제2 공정에 의해 성형된 중간 만곡 부품(700)을 리스트라이크하는 제3 공정에 대하여 설명한다. 제3 공정에서는, 스프링백이 발생한 중간 만곡 부품(700)을 리스트라이크하여, 「해트형 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 대하여 설명하고, 계속해서 제3 공정에 있어서 사용되는 제조 장치(820)에 대하여 설명하고, 그 후에 제3 공정에 대하여 설명한다.

(완성 만곡 부품(800)에 대하여)

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 길이 방향으로 연장되는 천장판(802)과, 천장판(802)의 폭 방향 양단으로부터 하측[천장판(802)의 판 두께 방향 일방측]으로 각각 연장되는 한 쌍의 제1 종벽(804a, 804b)과, 제1 종벽(804a, 804b)의 선단으로부터 천장판(802)의 폭 방향 외측으로 각각 연장되는 한 쌍의 횡벽(806a, 806b)과, 횡벽(806a, 806b)의 선단으로부터 하측으로 각각 연장되는 한 쌍의 제2 종벽(808a, 808b)과, 제2 종벽(808a, 808b)의 선단으로부터 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 대하여)

도 29a∼도 29d에 도시된 바와 같이, 제조 장치(820)는 제조 장치(820)의 장치 상측 부분을 구성하는 리스트라이크용 다이(822)[이하, 간단히 「다이(822)」라 함]와, 제조 장치(820)의 장치 하측 부분을 구성하는 리스트라이크용 펀치(826)[이하, 간단히 「펀치(826)」라 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 대응하여 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 포함하여 구성되어 있고, 제2 오목부(824b)의 폭 치수가 제1 오목부(824a)의 폭 치수에 비해 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 대응하여 만곡하고 있고, 제1 오목부(824a)의 폭 치수 W4(도 29a 참조)가 중간 만곡 부품(700)의 폭 치수 W3(도 29a 참조)과 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 외표면의 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 내표면의 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 신장 되도록 되어 있다.

또한, 지지 부재(828)는 길이 방향으로부터 보아 대략 T자 형상으로 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 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 인접하여 배치되어 있다. 또한, 지지부(828a)는 중간 만곡 부품(700)의 천장판(702) 및 한 쌍의 종벽(704a, 704b)의 상부의 내표면측에 대응한 형상으로 형성되어 있다. 즉, 지지부(828a)의 상면이 천장판(702)에 대응하여 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). 이 때문에, 지지부(828a)의 높이 치수가, 제1 오목부(824a)의 깊이 치수에 비해, 천장판(802)의 판 두께 치수분만큼 작게 설정되어 있다.

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

처음에, 지지 부재 가압 장치를 작동시켜 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 있기 때문에, 지지부(828a)의 폭 방향 양단부가 중간 만곡 부품(700)의 종벽(704a, 704b)에 맞닿아져, 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 선단 부분이 펀치(826)에 맞닿지 않도록, 펀치(826)로부터 신장되는 지지 부재(828)의 신장 길이가 적절히 설정되어 있다.

다음에, 이동 장치를 작동시켜, 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 있기 때문에, 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 상태란, 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 엔드의 위치에 도달하면, 펀치(826)와 다이(822)에 의해 완성 만곡 부품(800)의 횡벽(806a, 806b) 및 플랜지(810a, 810b)가 성형된다(성형 공정). 이상에 의해, 중간 만곡 부품(700)을 폭 치수 외측으로 확장하도록 하여 완성 만곡 부품(800)이 성형된다.

또한, 상기의 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 이것에 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)의 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∼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 있고, 지지 부재(828)의 지지부(828a)는 폭 방향 외측으로 돌출되어 있지 않다. 이 때문에, 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∼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 신장되어, 중간 만곡 부품(700)의 천장판(702)의 외표면을 압박하도록 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. 이 때문에, 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 넣도록 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. 이 때문에, 지지 부재(828)의 장치 상측으로의 하중에 비해 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 줄어들도록 상대 이동하도록 되어 있다. 또한, 도 32a∼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)

다음에, 본 실시 형태의 작용 및 효과나 각종 파라미터의 적합값 등에 대하여 설명한다.

상술한 바와 같이, 본 실시 형태의 제1 공정에서는, 제조 장치(500)에 의해 가만곡 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 지지되어 있다. 그 때문에, 가압력이 충분하면, 소재 금속판(601)에 있어서 천장판(501c)으로 형성되는 부분은 성형 과정에서 그 두께 방향으로 변형할 수 없어, 당해 부분의 주름의 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 지지되어 있으므로, 가압력이 충분하면, 소재 금속판(601)에 있어서 플랜지(501d, 501e)로 형성되는 부분은 그 두께 방향으로 변형할 수 없어, 당해 부분의 주름의 발생을 억제할 수 있다.

그러나, 상기 가압력이 불충분한 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)에서 일반적으로 사용되는 판 두께가 0.8㎜ 이상 3.2㎜ 이하이고, 또한 인장 강도가 200㎫ 이상 1960㎫ 이하인 강판을, 도 5∼도 6d에 도시된 해트형 단면 부품의 제조 장치(500)에 의해 성형하는 경우에는, 상기 가압력은 0.1㎫ 이상인 것이 바람직하다.

도 33a에는, 가만곡 부품(501)의 종벽(501a, 501b)에 발생하는 응력이 도시되어 있다. 또한, 도 33b 및 도 33c에는, 가만곡 부품(501)의 종벽(501a, 501b)에 발생하는 전단 주름 W가 도시되어 있다.

도 33a에 도시된 바와 같이, 가만곡 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 수반하는 것을 알 수 있다. 전단 변형을 주체로 하는 변형을 수반하여 가만곡 부품(501)의 종벽(501a, 501b)을 성형함으로써, 종벽(501a, 501b)의 판 두께가 소재 금속판(601)의 판 두께에 비해 감소하는 것이 억제된다. 이에 의해, 종벽(501a, 501b)에 주름이나 균열이 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 주변형 방향으로 압축 변형된다. 따라서, 다이(602)와 펀치(604)의 클리어런스가 커지면, 도 33b 및 도 33c에 도시된 바와 같이, 가만곡 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 가깝게 하는 것이 유효하다.

도 34a∼도 34d에 도시된 바와 같이, 종벽(501a, 501b)과 천장판(501c)이 이루는 내각 θ는, 성형 시에 금형의 음각으로 되지 않도록 90° 이상으로 하면 되지만, 90°보다 너무 크면 성형 초기의 클리어런스가 커지므로, 90° 이상이며 보다 90°에 가까운 각도가 유리하다. 또한, 자동차 차체의 골격을 이루는 구조 부재에서 일반적으로 사용되는, 판 두께 : 0.8㎜ 이상 3.2㎜ 이하, 인장 강도 : 200㎫ 이상 1960㎫ 이하의 강판에 있어서 종벽(501a, 501b)의 높이가 200㎜ 이하인 부품을 성형하는 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.

다음에, (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, 가만곡 부품(501)에 발생하는 주름의 발생의 유무의 검증 결과를 도 35에 도시되는 표를 사용하여 설명한다.

또한, 도 36a는 가만곡 부품(501)을 도시하는 사시도이고, 도 36b는 도 36a의 가만곡 부품(501)을 상방으로부터 본 평면도이고, 도 36c는 도 36a의 가만곡 부품(501)의 측면도이고, 도 36d는 도 36c에 도시된 D-D선을 따라서 절단한 가만곡 부품(501)의 단면을 도시하는 단면도이다. 또한, 도 37은 금형의 단면도이다.

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

도 35에 도시된 표에 있어서의 예 1∼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∼5는 종벽(501a, 501b)과 천장판(501c)이 이루는 각도를 변경한 경우의 사례이고, (2) No.6∼9는 금형 클리어런스, 보다 상세하게는 일정한 클리어런스 b에 대하여 판 두께 t를 변경한 경우의 사례이고, (3) No.10∼13은 패드(503)에 인가하는 압력(패드압)을 변경한 경우의 사례이고, (4) No.14∼16은 블랭크 홀더(505)에 인가하는 압력(홀더압)을 변경한 경우의 사례이고, (5) No.17∼19는 재료의 인장 강도를 변경한 경우의 사례이다. 각각 예에 있어서 제조한 만곡 부품에 주름의 발생의 유무를 검증하였다.

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

또한, 제2 공정에서는, 굽힘 신장 공정에 있어서, 다이(711)를 하강시킴으로써, 가만곡 부품(120)의 길이 방향 일방측의 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, 가만곡 부품(120)의 길이 방향 타방측의 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 균열이나 주름 등의 발생을 억제하면서 가만곡 부품(120)의 종벽(124a, 124b)의 높이 치수를 변경할 수 있다.

이하, 이 점에 대하여, 굽힘 신장 공정과 되굽힘 공정이 동시에 행해지는 비교예와 비교하면서 설명한다. 이 비교예에서는, 굽힘 신장 공정과 되굽힘 공정이 동시에 행해지기 때문에, 제조 장치(710)의 다이(711)의 하강과 동시에 홀더(714)가 상승된다. 이 때문에, 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 균열이 발생할 가능성이 있다. 즉, 참조 부호 704a(704b)의 길이 방향 중간부에서는, 길이 방향 일방측에 있어서 장치 하측으로 굽힘 신장됨과 함께, 길이 방향 타방측에 있어서 장치 상측으로 되굽힘된다. 이 때문에, 종벽[704a(704b)]의 길이 방향 중간부에 있어서, 종벽[704a(704b)]을 역방향으로 변형시키는 굽힘 신장과 되굽힘이 동시에 행해진다. 이에 의해, 종벽[704a(704b)]의 길이 방향 중간부에 균열이 발생할 가능성이 있다.

이에 반해, 본 실시 형태의 제2 공정에서는, 굽힘 신장 공정 후에 되굽힘 공정이 행해진다. 이 때문에, 종벽[704a(704b)]의 길이 방향 중간부에 있어서, 종벽[704a(704b)]을 역방향으로 변형시키는 굽힘 신장과 되굽힘이 동시에 행해지는 것이 억제된다. 이에 의해, 종벽[704a(704b)]의 길이 방향 중간부에 있어서 균열이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 특히, 전술한 바와 같이, 소재 금속판(601)에 있어서 가만곡 부품(120)의 종벽(124a, 124b)에 대응하는 부분을 전단 변형시켜 가만곡 부품(120)을 성형하는 제1 공정에서는, 종벽(124a, 124b)의 높이 치수가 가만곡 부품(120)의 길이 방향에 있어서 대략 일정하게 형성된다. 따라서, 해트형 단면 부품의 각종 사양에 따라, 해트형 단면 부품의 높이 치수가 길이 방향에 있어서 상이한 경우라도, 상기 제2 공정에 의해 중간 만곡 부품(700)을 성형함으로써, 상기 각종 사양에 대하여 유효하게 대응할 수 있다.

또한, 제2 공정에서는, 천장판(122)의 외표면측으로 볼록하게 만곡하는 볼록 형상 만곡부(122a)를 갖는 가만곡 부품(120)에 대하여, 굽힘 신장 공정 후에 되굽힘 공정을 행함으로써, 중간 만곡 부품(700)이 성형된다. 이 때문에, 되굽힘 공정 후에 굽힘 신장 공정을 행하는 경우에 비해, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 중간부에 있어서의 균열이나 주름 등의 발생을 억제할 수 있다. 즉, 되굽힘 공정을 먼저 행하는 경우에는, 성형 전의 위치로부터 플랜지(706a-2)가 상측으로 이동됨으로써, 플랜지(706a-1)와 플랜지(706a-2)의 경계 부분이 상측으로 돌출되게 된다. 그리고, 이 상태에서 굽힘 신장 공정을 행하면, 상측으로 돌출된 플랜지(706a-1)와 플랜지(706a-2)의 경계 부분이 굽힘 신장되기 때문에, 플랜지(706a-1)와 플랜지(706a-2)의 경계 부분에 균열 등이 발생할 가능성이 있다.

이에 반해, 중간 만곡 부품(700)의 성형 시에 있어서 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 모아진 재료를 인입하도록, 플랜지(706a-2)가 성형 전의 위치로부터 상측으로 이동된다. 그 결과, 플랜지(706a-1)와 플랜지(706a-2)의 경계 부분에 균열이나 주름 등이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 특히, 중간 만곡 부품(700)에서는, 볼록 형상 만곡부(702a)에 대응하여 플랜지(706a, 706b)가 측면에서 보아 굴곡되어 있기 때문에, 균열이나 주름이 발생하기 쉬운 당해 굴곡부의 주변에 대하여 균열이나 주름의 발생을 억제하면서, 중간 만곡 부품(700)의 높이를 변경할 수 있다.

또한, 제2 공정을 거친 중간 만곡 부품(700)에서는, 굽힘 신장 공정에 의해 굽힘 신장된 종벽(704a-1)과 되굽힘 공정에 있어서 되굽힘된 종벽(704a-2)이, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향에 있어서 인접하고 있다. 또한, 굽힘 신장 공정에서는, 종벽(124a, 124b)의 굽힘 신장량이, 가만곡 부품(120)의 길이 방향 일방측을 향함에 따라서 크게 설정되어 있고, 되굽힘 공정에서는, 종벽(124a, 124b)의 되굽힘양이, 가만곡 부품(120)의 길이 방향 타방측을 향함에 따라서 크게 설정되어 있다. 이 때문에, 중간 만곡 부품(700)[종벽(704)]의 높이 치수를, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 전체에 걸쳐 연속적으로 변경할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 제3 공정에서는, 제조 장치(820)에 의해 중간 만곡 부품(700)을 리스트라이크하여 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, 스프링백이 발생한 중간 만곡 부품(700)을 제조 장치(820)[지지 부재(828)]에 세트하였을 때에는, 중간 만곡 부품(700)이 펀치(826)에 대하여 장치 상측에 배치되기 때문에, 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 올려 놓인 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 정규의 위치에(정규의 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. 이 때문에, 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, 스프링백에 의한 영향이 적은 한 쌍의 종벽(704a, 704b)의 기단측[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. 이 때문에, 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. 이 때문에, 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 맞닿아진다. 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 넣을 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 제2 공정에 있어서, 가만곡 부품(120)의 길이 방향 일방측의 종벽(124a, 124b)을 굽힘 신장한 후에, 길이 방향 타방측의 종벽(124a, 124b)을 되굽힘하고 있다. 즉, 제2 공정에 있어서, 굽힘 신장 공정 후에 되굽힘 공정이 행해지는 구성으로 되어 있다. 이것 대신에, 가만곡 부품의 형태에 따라서, 제2 공정에서의 굽힘 신장 공정과 되굽힘 공정의 순서를 교체해도 된다. 이 점에 대하여, 「가성형품」으로서의 가만곡 부품(130)(도 15a∼도 15d 참조)을 제2 공정에 의해 중간 만곡 부품(720)으로 성형하는 경우를 예로 들어 설명한다.

우선, 중간 만곡 부품(720)의 구성에 대하여 설명한다. 도 38에는, 중간 만곡 부품(720)이 측면에서 보아 도시되어 있다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 중간 만곡 부품(720)은 가만곡 부품(130)과 마찬가지로 긴 형상을 이루는 단면 모자 형상으로 형성되어 있다. 즉, 중간 만곡 부품(720)은 길이 방향으로 연장되는 천장판(722)과, 천장판(722)의 폭 방향 양단의 능선(723)으로부터 하측[천장판(722)의 판 두께 방향 일방측]으로 각각 연장되는 한 쌍의 종벽(724)과, 종벽(724)의 하단의 능선(725)으로부터 천장판(722)의 폭 방향 외측으로 각각 연장되는 한 쌍의 플랜지(726)를 포함하여 구성되어 있다. 또한, 천장판(722)의 길이 방향 중간부에는, 천장판(722)의 내표면측(판 두께 방향 일방측)으로 볼록하게 호 형상으로 만곡하는 오목 형상 만곡부(722a)가 형성되어 있다.

그리고, 중간 만곡 부품(720)[종벽(724)]의 높이 치수가 가만곡 부품(130)[종벽(134a, 134b)]의 높이 치수와 상이한 치수로 설정되어 있다. 구체적으로는, 중간 만곡 부품(720)에 있어서의 길이 방향 일방측의 부분[상세하게는, 오목 형상 만곡부(722a)에 대하여 도 38의 화살표 A 방향측의 부분]의 높이 치수가, 길이 방향 일방측을 향함에 따라서 커지도록 설정되어 있다. 보다 상세하게는, 중간 만곡 부품(720)의 길이 방향 일방측의 플랜지(726-1)가, 가만곡 부품(130)의 플랜지[136a(136b)][도 38의 2점 쇄선으로 나타내어지는 플랜지(136a)를 참조]에 대하여 중간 만곡 부품(720)의 길이 방향 일방측을 향함에 따라서 하측[천장판(722)으로부터 이격하는 방향]으로 이격되도록 경사져 있다. 이에 의해, 플랜지(726-1)에 접속되는 종벽(724-1)의 높이가 가만곡 부품(130)의 종벽[134a(134b)]의 높이보다도 높게 설정되어 있다.

한편, 중간 만곡 부품(720)에 있어서의 길이 방향 타방측의 부분[상세하게는, 오목 형상 만곡부(722a)에 대하여 도 38의 화살표 B 방향측의 부분]의 높이 치수가, 길이 방향 타방측을 향함에 따라서 작아지도록 설정되어 있다. 보다 상세하게는, 중간 만곡 부품(720)의 길이 방향 타방측의 플랜지(726-2)가, 가만곡 부품(130)의 플랜지[136a(136b)][도 38의 2점 쇄선으로 나타내어지는 플랜지(136a)를 참조]에 대하여 중간 만곡 부품(720)의 길이 방향 타방측을 향함에 따라서 상측[천장판(722)에 접근하는 방향]에 가까워지도록 경사져 있다. 이에 의해, 플랜지(726-2)에 접속되는 종벽(724-2)의 높이가 가만곡 부품(130)의 종벽[134a(134b)]의 높이보다도 낮게 설정되어 있다.

여기서, 도시는 생략하지만, 중간 만곡 부품(720)을 성형하는 제2 공정에서는, 되굽힘 공정에 있어서, 홀더를 상승시킴으로써, 가만곡 부품(130)의 길이 방향 타방측의 종벽[134a(134b)]이 장치 상측으로 되굽힘되어, 중간 만곡 부품(720)의 종벽(724-2)이 성형된다. 그리고, 되굽힘 공정 후의 굽힘 신장 공정에 있어서, 다이를 하강시킴으로써, 가만곡 부품(130)의 길이 방향 일방측의 종벽[134a(134b)]이 장치 하측으로 굽힘 신장되어, 중간 만곡 부품(720)의 종벽(724-1)이 성형된다. 이 때문에, 종벽(724)의 길이 방향 중간부[종벽(724-1)과 종벽(724-2)의 경계 부분]에 있어서, 종벽(724)을 역방향으로 변형시키는 굽힘 신장과 되굽힘이 동시에 행해지는 것이 억제된다. 이에 의해, 중간 만곡 부품(720)의 종벽(724)에 있어서의 균열이나 주름 등의 발생을 억제하면서 가만곡 부품(130)의 종벽(134a, 134b)의 높이 치수를 변경할 수 있다.

또한, 중간 만곡 부품(720)을 성형하는 제2 공정에서는, 되굽힘 공정 후에 굽힘 신장 공정이 행해지기 때문에, 굽힘 신장 공정 후에 되굽힘 공정을 행하는 경우에 비해, 중간 만곡 부품(720)의 길이 방향 중간부에 있어서의 균열이나 주름 등의 발생을 억제할 수 있다. 즉, 중간 만곡 부품(720)을 성형하는 제2 공정에 있어서, 굽힘 신장 공정을 먼저 행하는 경우에는, 성형 전의 위치로부터 플랜지(726-1)가 하측으로 이동됨으로써, 플랜지(726-1)와 플랜지(726-2)의 경계 부분이 하측으로 돌출되게 된다. 그리고, 가만곡 부품(130)에서는, 오목 형상 만곡부(132a)가 천장판(132)의 내표면측으로 볼록하게 만곡되어 있기 때문에, 플랜지(136)의 오목 형상 만곡부(132a)에 대응하는 부분이 가만곡 부품(130)의 길이 방향 외측으로 돌출되어 있다. 이 때문에, 중간 만곡 부품(720)을 성형하는 제2 공정에 있어서, 굽힘 신장 공정을 먼저 행하면, 굽힘 신장 공정 시에, 플랜지(726-1)와 플랜지(726-2)의 경계부에, 균열 등이 발생할 가능성이 있다.

이에 반해, 중간 만곡 부품(720)을 성형하는 제2 공정에 있어서, 되굽힘 공정을 먼저 행함으로써, 플랜지(726-1)와 플랜지(726-2)의 경계부에 있어서, 균열의 발생을 억제하면서, 이완을 발생시킬 수 있다. 즉, 가만곡 부품(130)에 대한 되굽힘 공정에서는, 플랜지(726-2)의 재료가 플랜지(726-1)와 플랜지(726-2)의 경계측에 모이도록 작용한다. 그리고, 되굽힘 공정 후에 굽힘 신장 공정을 행함으로써, 상기 이완을 중간 만곡 부품(720)의 길이 방향으로 잡아늘릴 수 있다. 그 결과, 플랜지(726-1)와 플랜지(726-2)의 경계 부분에 균열이나 주름 등이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

이와 같이, 중간 만곡 부품을 성형하는 제2 공정에 있어서, 가만곡 부품의 형태(천장판에 형성되는 만곡부의 만곡 방향)에 따라서, 굽힘 신장 공정과 되굽힘 공정의 순서를 적절히 교체함으로써, 가만곡 부품의 각종 형태에 대하여 중간 만곡 부품에 있어서의 균열 등을 억제하면서, 가만곡 부품의 높이를 변경할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 제2 공정에 있어서의 되굽힘 공정에서는, 홀더(714)를 장치 상측으로 이동(상승)시킴으로써, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 타방측의 종벽(704a-2, 704b-2) 및 플랜지(706a-2, 706b-2)를 성형하도록 되어 있다. 이것 대신에, 홀더(714)를 이동 불가능하게 구성하고, 다이(711), 패드(712) 및 펀치(713)를 홀더(714)에 대하여 장치 하측으로 상대적으로 이동시켜, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 타방측의 종벽(704a-2, 704b-2) 및 플랜지(706a-2, 706b-2)를 성형해도 된다. 이하, 이 경우에 대하여 도 39∼도 40을 사용하여 설명한다.

이 경우에는, 도 39에 도시된 바와 같이, 펀치(713)가 이동 장치(717)에 연결되어 있고, 당해 이동 장치(717)가 작동함으로써 펀치(713)가 장치 상하 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 한편, 홀더(714)(도 40 참조)는 도시하지 않은 하형에 상대 이동 불가능하게 구성되어 있다.

그리고, 제2 공정에서의 가압 끼움 지지 공정 및 굽힘 신장 공정에서는, 본 실시 형태와 마찬가지로 행해진다. 즉, 도 39에 도시된 바와 같이, 제2 공정에서의 가압 끼움 지지 공정에서는, 패드(712)를 장치 하측[펀치(713)측]으로 이동시켜, 천장판(122)을 패드(712) 및 펀치(713)에 의해 가압 및 끼움 지지한다. 그리고, 제2 공정에서의 굽힘 신장 공정에서는, 도 39의 2점 쇄선으로 나타내어지는 바와 같이, 다이(711)의 하강에 수반하여, 다이(711)의 길이 방향 일방측에 있어서의 하면이, 가만곡 부품(120)의 길이 방향 일방측의 플랜지(126a, 126b)의 상면에 맞닿아[도 39의 2점 쇄선으로 나타내어지는 다이(711-1)를 참조], 플랜지(126a, 126b)를 장치 하측으로 압박한다. 이에 의해, 가만곡 부품(120)의 종벽(124a, 124b)과 플랜지(126a, 126b) 사이의 능선(129a, 129b)이 서서히 장치 하측[천장판(122)으로부터 이격되는 방향측]으로 이동됨과 함께, 가만곡 부품(120)의 길이 방향 일방측의 플랜지(126a, 126b)가 다이(711)의 하면에 추종하면서 장치 하측으로 이동된다. 그리고, 가만곡 부품(120)의 플랜지(126a, 126b)가 펀치(713)의 플랜지 성형부(713a) 및 다이(711)[도 39의 2점 쇄선으로 나타내어지는 다이(711-2)를 참조]에 의해 가압 및 끼움 지지되어, 중간 만곡 부품(700)의 플랜지(706a-1, 706b-1)[도 39의 2점 쇄선으로 나타내어지는 플랜지(706a-1, 706b-1)를 참조]가 형성된다.

한편, 굽힘 신장 공정에 있어서, 다이(711)와 펀치(713)의 플랜지 성형부(713a)가 가만곡 부품(120)의 플랜지(126a, 126b)를 가압 끼움 지지하는 상태에서는, 가만곡 부품(120)의 길이 방향 타방측의 플랜지(126a, 126b)에 대하여 다이(711)가 장치 상측으로 이격하여 배치된다[도 40의 2점 쇄선으로 나타내어지는 다이(711)를 참조].

그리고, 제2 공정에서의 되굽힘 공정에서는, 다이(711), 패드(712) 및 펀치(713)를 홀더(714)에 대하여 장치 하측으로 상대적으로 이동시켜, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 타방측의 종벽(704a-2, 704b-2) 및 플랜지(706a-2, 706b-2)를 성형한다. 구체적으로는, 패드(712) 및 펀치(713)에 의한 가만곡 부품(120)의 천장판(122)에 대한 가압 끼움 지지 상태를 유지하면서, 다이(711), 패드(712) 및 펀치(713)를 장치 하측[홀더(714)측]으로 이동시킨다. 바꾸어 말하면, 홀더(714)가 다이(711), 패드(712), 펀치(713) 및 가만곡 부품(120)에 대하여 상대적으로 다이(711)[패드(712)]측으로 이동된다. 이에 의해, 가만곡 부품(120)의 길이 방향 타방측의 플랜지(126a, 126b)의 하면이, 홀더(714)의 상면에 맞닿아[도 40의 2점 쇄선으로 나타내어지는 플랜지(126a, 126b)를 참조], 플랜지(126a, 126b)가 홀더(714)에 의해 장치 상측으로 압박된다. 이에 의해, 가만곡 부품(120)의 길이 방향 타방측의 종벽(124a, 124b)과 플랜지(126a, 126b) 사이의 능선(129a, 129b)이 서서히 장치 상측[천장판(122)에 접근하는 방향측]으로 이동됨과 함께, 가만곡 부품(120)의 길이 방향 타방측의 플랜지(126a, 126b)가 홀더(714)의 상면에 추종하면서 장치 상측으로 이동된다.

그리고, 도 41에 도시된 바와 같이, 다이(711), 패드(712) 및 펀치(713)가 스트로크 엔드의 위치에 도달하였을 때에, 홀더(714) 및 다이(711)에 의해 가만곡 부품(120)의 플랜지(126a, 126b)가 가압 및 끼움 지지되어, 중간 만곡 부품(700)의 플랜지(706a-2, 706b-2)가 성형된다. 이상에 의해, 홀더(714)를 이동 불가능하게 구성한 경우에는, 다이(711), 패드(712) 및 펀치(713)를 홀더(714)에 대하여 장치 하측으로 상대적으로 이동시킴으로써, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 타방측의 종벽(704a-2, 704b-2) 및 플랜지(706a-2, 706b-2)를 성형할 수 있다.

이에 의해, 본 개시의 되굽힘 공정에서의 「펀치의 폭 방향 양측에 설치된 홀더가 가성형품에 대하여 패드측으로 상대적으로 이동되어」란, 패드(712) 및 펀치(713)를 홀더(714)측으로 이동시킴으로써, 홀더(714)가 가만곡 부품(120)에 대하여 패드(712)측[다이(711)측]으로 상대 이동되는 것을 포함하고 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 중간 만곡 부품(700)에 있어서, 굽힘 신장 공정에 의해 굽힘 신장된 종벽(704a-1)과 되굽힘 공정에 있어서 되굽힘된 종벽(704a-2)이, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향에 있어서 인접하고 있다. 즉, 제2 공정에서는, 중간 만곡 부품(700)[종벽(704)]의 높이 치수를, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 전체에 걸쳐 「연속적」으로 변경하고 있다. 바꾸어 말하면, 중간 만곡 부품(700)[종벽(704)]의 전체의 높이를 변경하고 있다. 이것 대신에, 굽힘 신장 공정에 의해 굽힘 신장된 종벽(704a-1)과 되굽힘 공정에 있어서 되굽힘된 종벽(704a-2)을, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향에 있어서 이격시켜도 된다. 즉, 중간 만곡 부품(700)[종벽(704)]의 높이 치수를, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 전체에 대하여 「단속적」으로 변경해도 된다. 바꾸어 말하면, 중간 만곡 부품(700)[종벽(704)]의 높이를 부분적으로 변경해도 된다. 예를 들어, 도 20에 도시된 바와 같이, 종벽(704)의 길이 방향 중간부[볼록 형상 만곡부(702a)에 접속되는 부분이며, 도 20에 있어서 해칭으로 나타내어진 부분]를 제외한 길이 방향 일방측의 종벽(704a-1)을 굽힘 신장 공정에 의해 굽힘 신장하고, 종벽(704)의 길이 방향 중간부를 제외한 길이 방향 타방측의 종벽(704a-2)을 되굽힘 공정에 의해 되굽힘해도 된다. 그리고, 이 경우에는, 제2 공정에 있어서, 굽힘 신장 공정과 되굽힘 공정을 동시에 행해도 된다.

즉, 중간 만곡 부품(700)[종벽(704)]의 높이 치수를, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향 전체에 대하여 「단속적」으로 변경하는 경우에는, 상술한 바와 같이, 굽힘 신장되는 종벽(704a-1)과 되굽힘되는 종벽(704a-2)이, 종벽(704)의 길이 방향 중간부를 개재하여, 길이 방향으로 이격된다. 이 때문에, 굽힘 신장 공정 및 되굽힘 공정을 동시에 행해도, 되굽힘 공정에 의한 종벽(704a-1)에 대한 영향이 종벽(704)의 길이 방향 중간부에 의해 억제됨과 함께, 굽힘 신장 공정에 의한 종벽(704a-2)에 대한 영향이 종벽(704)의 길이 방향 중간부에 의해 억제된다. 이에 의해, 굽힘 신장되는 종벽(704a-1)과 되굽힘되는 종벽(704a-2)을, 중간 만곡 부품(700)의 길이 방향으로 이격시킴으로써, 굽힘 신장 공정과 되굽힘 공정을 동시에 행해도, 종벽(704)의 길이 방향 중간부에 균열 등의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 제2 공정 및 제3 공정에서의 다이 및 펀치에 대한 만곡 부품의 위치 결정 정밀도를 높이기 위해, 위치 결정 핀을 펀치나 지지 부재에 설치해도 된다. 예를 들어, 제3 공정을 사용하여 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 공정의 전 공정에 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 위해, 예를 들어 천장판(702)의 길이 방향 양단에 맞닿아지는 가이드 핀이나 종벽(704a, 704b)의 길이 방향 양단에 맞닿아지는 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 분할하여 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 포함하여 구성되어 있다. 즉, 성형 오목부(824)가 2개의 오목부로 구성되어 있다. 이것 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 대응하여 적절히 변경된다.

또한, 본 실시 형태의 해트형 단면 부품의 제조 방법에서는, 제1 공정∼제3 공정을 거쳐, 해트형 단면 부재로서의 완성 만곡 부품을 성형하고 있지만, 중간 만곡 부품의 치수 정밀도가 비교적 높은 경우에는, 해트형 단면 부품의 제조 방법에 있어서 제3 공정을 생략해도 된다. 이 경우에는, 중간 만곡 부품이 완성품으로 된다.

또한, 상술한 설명에서는, 강판을 소재 금속판으로서 사용한 예를 설명하였지만, 소재 금속판의 재료는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 소재 금속판으로서, 알루미늄, 티타늄, 스테인리스, 아몰퍼스 등의 복합 재료 등을 사용해도 된다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 상기에 한정되는 것은 아니고, 그 주지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 상기 이외에도 다양하게 변형하여 실시하는 것이 가능한 것은 물론이다.

또한, 2014년 12월 22일에 출원된 일본 특허 출원 제2014-259102호의 개시는, 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

(부기)

제1 형태에 관한 해트형 단면 부품의 제조 방법은, 해트형 단면 형상으로 프레스 성형된 긴 형상의 가성형품에 있어서의 한 쌍의 종벽을 펀치의 폭 방향 외측에 배치하고 또한 상기 가성형품의 천장판을 상기 펀치와 패드에 의해 끼움 지지하는 끼움 지지 공정과, 상기 끼움 지지 공정 후에, 상기 패드의 폭 방향 양측에 설치된 다이가 상기 가성형품에 대하여 상기 펀치측으로 상대적으로 이동되어 상기 가성형품의 길이 방향 일방측의 상기 종벽을 상기 다이에 의해 상기 천장판과는 반대측으로 굽힘 신장하는 굽힘 신장 공정과, 상기 끼움 지지 공정 후에, 상기 펀치의 폭 방향 양측에 설치된 홀더가 상기 가성형품에 대하여 상기 패드측으로 상대적으로 이동되어 상기 가성형품의 길이 방향 타방측의 상기 종벽을 상기 홀더에 의해 상기 천장판측으로 되굽힘하는 되굽힘 공정을 구비하고 있다.

또한, 상기 가성형품은, 측면에서 보아 상기 천장판의 외표면측으로 볼록해지는 만곡부를 갖는 만곡 부재로 되고, 상기 굽힘 신장 공정에서는, 상기 만곡부에 대한 길이 방향 일방측의 상기 종벽을 굽힘 신장하고, 상기 되굽힘 공정에서는, 상기 만곡부에 대한 길이 방향 타방측의 상기 종벽을 되굽힘하고, 상기 굽힘 신장 공정 후에 상기 되굽힘 공정을 행하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가성형품은, 측면에서 보아 상기 천장판의 내표면측으로 볼록해지는 만곡부를 갖는 만곡 부재로 되고, 상기 굽힘 신장 공정에서는, 상기 만곡부에 대한 길이 방향 일방측의 상기 종벽을 굽힘 신장하고, 상기 되굽힘 공정에서는, 상기 만곡부에 대한 길이 방향 타방측의 상기 종벽을 되굽힘하고, 상기 되굽힘 공정 후에 상기 굽힘 신장 공정을 행하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 굽힘 신장 공정에 의해 신장된 상기 종벽의 부분과 상기 되굽힘 공정에 있어서 되굽힘된 상기 종벽의 부분이, 상기 해트형 단면 부품의 길이 방향에 있어서 인접하고 있고, 상기 굽힘 신장 공정에서는, 상기 종벽에 대한 굽힘 신장량이, 상기 가성형품의 길이 방향 일방측을 향함에 따라서 크게 설정되고, 상기 되굽힘 공정에서는, 상기 종벽에 대한 되굽힘양이, 가성형품의 길이 방향 타방측을 향함에 따라서 크게 설정되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가성형품을 성형하는 가성형 공정에서는, 가성형용 펀치와 가성형용 패드에 의해 금속판의 중앙 부분을 끼움 지지하여 상하로 만곡한 금속판으로 하고, 상기 가성형용 펀치의 폭 방향 양측에 설치된 가성형용 홀더와, 가성형용 다이에 의해 상기 금속판의 양측 부분을 끼움 지지하고, 상기 가성형용 펀치 및 상기 가성형용 패드와 상기 가성형용 홀더 및 상기 가성형용 다이를 상하로 상대 이동시킴으로써, 상기 가성형품을 성형하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가성형품은, 판 두께가 0.8∼3.2㎜임과 함께, 인장 강도가 200∼1960㎫인 강판으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 굽힘 신장 공정 및 상기 되굽힘 공정을 거친 해트형 단면 부품을 리스트라이크하는 리스트라이크 공정을 구비하고, 상기 리스트라이크 공정에서는, 서로 대향하여 배치된 리스트라이크용 펀치와 리스트라이크용 다이 사이에 상기 해트형 단면 부품을 배치하고, 상기 리스트라이크용 펀치로부터 상기 리스트라이크용 다이측으로 신장되는 지지 부재에 의해 상기 해트형 단면 부품의 천장판을 상기 리스트라이크용 펀치측으로부터 지지하고, 상기 리스트라이크용 다이에 형성되고 또한 상기 리스트라이크용 펀치측으로 개방된 성형 오목부의 천장면측을 구성하는 제1 오목부의 내부에 상기 천장판을 수용하여 상기 지지 부재와 상기 리스트라이크용 다이에 의해 상기 천장판을 끼움 지지함과 함께, 상기 해트형 단면 부품의 한 쌍의 종벽과 상기 제1 오목부에 의해 상기 해트형 단면 부품을 폭 방향으로 위치 결정하고, 상기 성형 오목부의 개구측을 구성하고 또한 상기 제1 오목부보다도 폭 치수가 크게 설정된 제2 오목부의 내부에 상기 리스트라이크용 펀치를 삽입시켜, 상기 리스트라이크용 펀치와 상기 리스트라이크용 다이에 의해 상기 해트형 단면 부품을 리스트라이크하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 리스트라이크 공정에 있어서, 상기 해트형 단면 부품에 있어서의 폭 방향 양단부를 구성하는 플랜지가 해방된 상태에서, 상기 해트형 단면 부품이 상기 리스트라이크용 펀치와 상기 리스트라이크용 다이에 의해 리스트라이크되는 것이 바람직하다.

상기 리스트라이크 공정에 있어서, 상기 리스트라이크용 다이의 일부를 구성하는 리스트라이크용 패드를 상기 리스트라이크용 펀치측으로 신장하도록 배치하고, 상기 지지 부재에 의해 지지된 상기 해트형 단면 부품의 상기 천장판을, 상기 리스트라이크용 패드와 상기 지지 부재에 의해 끼움 지지하면서, 상기 제1 오목부의 내부에 수용시키는 것이 바람직하다.

상기 해트형 단면 부품에 있어서의 한 쌍의 상기 종벽에 맞닿아지는 상기 지지 부재를 사용하고 있는 것이 바람직하다.

제2 형태에 관한 해트형 단면 부품의 제조 방법은, 해트형 단면 형상으로 프레스 성형된 긴 형상의 가성형품의 천장판을 펀치와 패드에 의해 끼움 지지하고, 상기 펀치에 대향하여 배치된 다이를 상기 펀치측으로 상대 이동시켜 상기 다이에 의해 상기 가성형품의 길이 방향 일방측의 종벽을 상기 천장판과는 반대측으로 굽힘 신장하는 굽힘 신장 공정과, 상기 종벽을 굽힘 신장한 후에, 상기 펀치의 폭 방향 양측에 설치된 홀더를 상기 다이측으로 상대 이동시켜 상기 홀더에 의해 상기 가성형품의 길이 방향 타방측의 종벽을 상기 천장판측으로 되굽힘하는 되굽힘 공정을 구비하고 있다.

또한, 상기 가성형품은, 측면에서 보아 상기 천장판의 외표면측 또는 내표면측으로 볼록해지는 만곡부를 갖는 만곡 부재로 되고, 상기 굽힘 신장 공정에서는, 상기 만곡부에 대한 길이 방향 일방측의 상기 종벽을 굽힘 신장하고, 상기 되굽힘 공정에서는, 상기 만곡부에 대한 길이 방향 타방측의 상기 종벽을 되굽힘하는 것이 바람직하다.

Claims (10)

1. 해트형 단면 형상으로 프레스 성형된 긴 형상의 가성형품에 있어서의 한 쌍의 종벽을 펀치의 폭 방향 외측에 배치하고 또한 상기 가성형품의 천장판을 상기 펀치와 패드에 의해 끼움 지지하는 끼움 지지 공정과,
   상기 끼움 지지 공정 후에, 상기 패드의 폭 방향 양측에 설치된 다이가 상기 가성형품에 대하여 상기 펀치측으로 상대적으로 이동되어 상기 가성형품의 길이 방향 일방측의 상기 종벽을 상기 다이에 의해 상기 천장판과는 반대측으로 굽힘 신장하는 굽힘 신장 공정과,
   상기 끼움 지지 공정 후에, 상기 펀치의 폭 방향 양측에 설치된 홀더가 상기 가성형품에 대하여 상기 패드측으로 상대적으로 이동되어 상기 가성형품의 길이 방향 타방측의 상기 종벽을 상기 홀더에 의해 상기 천장판측으로 되굽힘하는 되굽힘 공정을 구비한, 해트형 단면 부품의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 가성형품은, 측면에서 보아 상기 천장판의 외표면측으로 볼록해지는 만곡부를 갖는 만곡 부재로 되고,
   상기 굽힘 신장 공정에서는, 상기 만곡부에 대한 길이 방향 일방측의 상기 종벽을 굽힘 신장하고,
   상기 되굽힘 공정에서는, 상기 만곡부에 대한 길이 방향 타방측의 상기 종벽을 되굽힘하고,
   상기 굽힘 신장 공정 후에 상기 되굽힘 공정을 행하는, 해트형 단면 부품의 제조 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 가성형품은, 측면에서 보아 상기 천장판의 내표면측으로 볼록해지는 만곡부를 갖는 만곡 부재로 되고,
   상기 굽힘 신장 공정에서는, 상기 만곡부에 대한 길이 방향 일방측의 상기 종벽을 굽힘 신장하고,
   상기 되굽힘 공정에서는, 상기 만곡부에 대한 길이 방향 타방측의 상기 종벽을 되굽힘하고,
   상기 되굽힘 공정 후에 상기 굽힘 신장 공정을 행하는, 해트형 단면 부품의 제조 방법.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 굽힘 신장 공정에 의해 신장되는 상기 종벽의 부분과 상기 되굽힘 공정에 있어서 되굽힘되는 상기 종벽의 부분이, 상기 해트형 단면 부품의 길이 방향에 있어서 인접하고 있고,
   상기 굽힘 신장 공정에서는, 상기 종벽에 대한 굽힘 신장량이, 상기 가성형품의 길이 방향 일방측을 향함에 따라서 크게 설정되고,
   상기 되굽힘 공정에서는, 상기 종벽에 대한 되굽힘양이, 가성형품의 길이 방향 타방측을 향함에 따라서 크게 설정되어 있는, 해트형 단면 부품의 제조 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가성형품을 성형하는 가성형 공정에서는,
   가성형용 펀치와 가성형용 패드에 의해 금속판의 중앙 부분을 끼움 지지하여 상하로 만곡한 금속판으로 하고,
   상기 가성형용 펀치의 폭 방향 양측에 설치된 가성형용 홀더와, 가성형용 다이에 의해 상기 금속판의 양측 부분을 끼움 지지하고,
   상기 가성형용 펀치 및 상기 가성형용 패드와 상기 가성형용 홀더 및 상기 가성형용 다이를 상하로 상대 이동시킴으로써, 상기 가성형품을 성형하는, 해트형 단면 부품의 제조 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가성형품은, 판 두께가 0.8∼3.2㎜임과 함께, 인장 강도가 200∼1960㎫인 강판으로 구성되어 있는, 해트형 단면 부품의 제조 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 굽힘 신장 공정 및 상기 되굽힘 공정을 거친 해트형 단면 부품을 리스트라이크하는 리스트라이크 공정을 구비하고,
   상기 리스트라이크 공정에서는,
   서로 대향하여 배치된 리스트라이크용 펀치와 리스트라이크용 다이 사이에 상기 해트형 단면 부품을 배치하고, 상기 리스트라이크용 펀치로부터 상기 리스트라이크용 다이측으로 신장되는 지지 부재에 의해 상기 해트형 단면 부품의 천장판을 상기 리스트라이크용 펀치측으로부터 지지하고,
   상기 리스트라이크용 다이에 형성되고 또한 상기 리스트라이크용 펀치측으로 개방된 성형 오목부의 천장면측을 구성하는 제1 오목부의 내부에 상기 천장판을 수용하여 상기 지지 부재와 상기 리스트라이크용 다이에 의해 상기 천장판을 끼움 지지함과 함께, 상기 해트형 단면 부품의 한 쌍의 종벽과 상기 제1 오목부에 의해 상기 해트형 단면 부품을 폭 방향으로 위치 결정하고,
   상기 성형 오목부의 개구측을 구성하고 또한 상기 제1 오목부보다도 폭 치수가 크게 설정된 제2 오목부의 내부에 상기 리스트라이크용 펀치를 삽입시켜, 상기 리스트라이크용 펀치와 상기 리스트라이크용 다이에 의해 상기 해트형 단면 부품을 리스트라이크하는, 해트형 단면 부품의 제조 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 리스트라이크 공정에 있어서, 상기 해트형 단면 부품에 있어서의 폭 방향 양단부를 구성하는 플랜지가 해방된 상태에서, 상기 해트형 단면 부품이 상기 리스트라이크용 펀치와 상기 리스트라이크용 다이에 의해 리스트라이크되는, 해트형 단면 부품의 제조 방법.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
   상기 리스트라이크 공정에 있어서, 상기 리스트라이크용 다이의 일부를 구성하는 리스트라이크용 패드를 상기 리스트라이크용 펀치측으로 신장하도록 배치하고, 상기 지지 부재에 의해 지지된 상기 해트형 단면 부품의 상기 천장판을, 상기 리스트라이크용 패드와 상기 지지 부재에 의해 끼움 지지하면서, 상기 제1 오목부의 내부에 수용시키는, 해트형 단면 부품의 제조 방법.
10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 해트형 단면 부품에 있어서의 한 쌍의 상기 종벽에 맞닿아지는 상기 지지 부재를 사용하고 있는, 해트형 단면 부품의 제조 방법.

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