WO2019239598A1 - プレス成形品の製造方法、及びプレス成形品 - Google Patents

プレス成形品の製造方法、及びプレス成形品 Download PDF

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WO2019239598A1
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pilot hole
hole
punch
press
blank material
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Inventor
努 芹澤
宏二 大渕
民也 木川
滌雲 繆
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ユニプレス株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D19/00—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes
    • B21D19/08—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by single or successive action of pressing tools, e.g. vice jaws

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a press-formed product and a press-formed product.
  • Patent Document 1 discloses a burring process in which, in a positioning structure in which superposed plate-like portions of two workpieces are overlapped and positioned, the superposed plate-like portion of one work has an annular flange portion protruding toward the overlapping side. It is described that a part is provided.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-26889
  • hot press molding when burring is performed by inserting a punch into the pilot hole of the workpiece, the workpiece is cooled with the punch inserted in the pilot hole.
  • the punch inserted into the pilot hole may be affected by the contraction of the work accompanying cooling.
  • the method for manufacturing a press-formed product includes a first side hole and a second side hole along the first direction, and a first side and a first side along the first direction of the second side hole.
  • a blank member having a flange portion extending inward from each of the second sides facing each other, and a step of forming the blank member into a predetermined shape by pressing the heated blank member.
  • the manufacturing method may include a step of inserting the first punch into the first pilot hole to raise the peripheral edge portion of the first pilot hole, and inserting the second punch into the second pilot hole to raise the flange portion.
  • the manufacturing method may include a step of manufacturing a press-formed product by cooling the blank material in a state where the first punch is inserted into the first pilot hole and the second punch is inserted into the second pilot hole.
  • the first pilot hole may be circular.
  • the second pilot hole may have a long hole shape or an oval shape.
  • the flange may be rectangular.
  • the width of the second pilot hole in the first direction may be longer than the width corresponding to the first direction of the second pilot hole of the second punch.
  • the width of the second pilot hole in the second direction is equal to or larger than the width corresponding to the second direction of the second pilot hole of the second punch, and the width between the flange portions before being raised by the second punch is The width may be shorter than the width corresponding to the second direction of the second pilot hole of two punches.
  • the blank material may have a first through hole and a second through hole.
  • die used with the press of a blank material may have a 1st positioning pin inserted in a 1st through-hole.
  • the mold may have a second positioning pin inserted into the second through hole.
  • the distance between the first through hole and the first pilot hole may be shorter than the distance from the second pilot hole.
  • the distance from the second pilot hole may be shorter than the distance from the first pilot hole in the second through hole.
  • the gap in the first direction between the first through hole inserted into the first positioning pin and the first positioning pin is the first direction between the second through hole inserted into the second positioning pin and the second positioning pin. It may be smaller than the gap.
  • the press-formed product according to one aspect of the present invention may have a first hole and a second hole for positioning along the first direction.
  • the first hole may have a cylindrical shape with a peripheral edge rising.
  • the second hole may have an oval shape.
  • the press-molded product may have a flange portion that rises from each of the first side along the first direction of the peripheral portion of the second hole and the second side that faces the first side.
  • FIG. 1 is a view showing an example of a blank material 500 formed by a press forming apparatus.
  • the blank material 500 may be a steel material.
  • the blank material 500 may be a plate material made of a metal material such as hard steel, mild steel, aluminum, titanium, or copper.
  • a press molded product is manufactured.
  • the press-formed product is, for example, an automobile frame part.
  • the blank material 500 has positioning holes 101 and positioning holes 102.
  • the positioning hole 101 and the positioning hole 102 are used for positioning in a case where the positioning hole 101 and the positioning hole 102 are arranged in a mold provided in the press molding apparatus.
  • the mold includes an upper mold and a lower mold.
  • the press molding apparatus presses the blank material 500 heated to a quenching temperature of 750 ° C. to 1000 ° C. between the upper mold and the lower mold, and molds the blank material 500 into a predetermined shape.
  • the press molding apparatus manufactures a press-molded product by cooling the blank material 500 with the upper mold and the lower mold in a state where the blank material 500 is sandwiched between the upper mold and the lower mold.
  • the press molding apparatus uses a refrigerant that circulates in a flow path provided in the upper mold and the lower mold in a state where the blank material 500 is sandwiched between the upper mold and the lower mold, or a refrigerant that is injected from the flow path.
  • a press-molded product may be manufactured by cooling the blank material 500. That is, the press molding apparatus manufactures a press-molded product by performing hot press molding (also referred to as hot stamp, PHS or the like) on the blank material 500.
  • hot press molding also referred to as hot stamp, PHS or the like
  • the lower mold has an alignment pin for aligning the blank material 500 on the placement surface on which the blank material 500 is placed.
  • the blank material 500 has a positioning hole 101 and a positioning hole 102 to be inserted into the lower mold alignment pin.
  • the positioning hole 101 and the positioning hole 102 may be formed in advance in the blank material 500 by, for example, laser processing, blanking (punching processing), or water cutting.
  • the blank material 500 has a prepared hole 111 and a prepared hole 112.
  • the pilot hole 111 and the pilot hole 112 are holes for forming an alignment structure used for alignment when a press-molded product is overlapped with another workpiece such as another press-molded product.
  • the peripheral edge portion 113 of the prepared hole 111 and the peripheral edge portion 114 of the prepared hole 112 rise to form a cylindrical protrusion. Is done. That is, the press molding apparatus performs burring on the prepared hole 111 and the prepared hole 112 of the blank material 500.
  • FIG. 2A, 2B, and 2C are diagrams for explaining a procedure for performing burring on the pilot hole 111 and the pilot hole 112 of the blank material 500 while the press molding apparatus press-molds the blank material 500.
  • the positioning hole 101 and the positioning hole 102 of the blank 500 heated to the quenching temperature are inserted into the positioning pin 10 and the positioning pin 12 of the lower mold, and the blank 500 is attached to the lower mold. Position and place.
  • the upper mold is brought close to the lower mold, the blank material 500 is sandwiched between the upper mold and the lower mold, and the blank material 500 is molded into a predetermined shape.
  • the press molding apparatus inserts the punch 20 provided in the upper die into the pilot hole 111 of the blank member 500 by sandwiching the blank member 500 between the upper die and the lower die.
  • the cylindrical protrusion 130 is formed.
  • the press molding apparatus inserts the punch 22 provided so as to be movable with respect to the upper die into the pilot hole 112 of the blank material 500 to form the cylindrical protruding portion 132.
  • the press molding apparatus cools the blank material 500 with the upper mold and the lower mold in a state where the punch 20 is inserted into the prepared hole 111 and the punch 22 is inserted into the prepared hole 112. After the blank 500 is cooled, as shown in FIG. 2C, the upper mold is moved away from the lower mold, and a press-molded product is manufactured.
  • the blank material 500 contracts.
  • the longitudinal gap between the positioning hole 101 of the blank material 500 and the positioning pin 10 is designed to be smaller than the longitudinal gap between the positioning hole 102 of the blank material 500 and the positioning pin 12.
  • the blank material 500 contracts in the direction of the arrow 200 along the longitudinal direction with reference to the positioning hole 101 in which the positioning pin 10 is inserted.
  • the shrinkage amount of the blank material 500 becomes larger as the part is farther from the positioning hole 101 of the blank material 500. That is, the amount of contraction increases in proportion to the distance from the positioning hole 101.
  • the replacement frequency of the punch 22 is increased, and the productivity of the hot press generating apparatus may be reduced. Therefore, in order to reduce the burden on the punch 22 due to the shrinkage of the blank material 500, the positioning structure of the blank material 500 is changed.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the blank material 100 according to the present embodiment.
  • the blank material 100 may be a plate material made of a metal material such as hard steel, mild steel, aluminum, titanium, or copper.
  • the blank material 100 may be a steel material.
  • the blank material 100 has a positioning hole 101 and a positioning hole 102 for aligning with the lower mold of the mold.
  • the blank 100 has a pilot hole 111 and a pilot hole 140 for forming an alignment structure for alignment with other press-formed products.
  • the pilot hole 111 has a circular shape.
  • the pilot hole 140 has an oval shape.
  • the pilot hole 140 may have a long hole shape or an elliptical shape.
  • the arrangement of the positioning hole 101, the positioning hole 102, the pilot hole 111, and the pilot hole 140 shown in FIG. 3 is merely an example.
  • the pilot hole 111 may be provided between the positioning hole 101 and the positioning hole 102.
  • the blank material 100 may further include at least one of at least one other positioning hole and at least one other pilot hole in addition to the positioning hole 101, the positioning hole 102, the pilot hole 111, and the pilot hole 140.
  • the prepared hole 140 has a flange portion 144 extending inward from each of the first side 141 along the longitudinal direction of the blank member 100 and the second side 142 facing the first side 141.
  • the first side 141 may be parallel to the second side 142.
  • the first side 141 being parallel to the second side 142 is a concept including the case where the first side 141 is substantially parallel to the second side 142.
  • the first side 141 being substantially parallel to the second side 142 is an error range allowed when aligning the press-molded product with another workpiece, and the first side 141 is inclined with respect to the second side 142. It is a concept that includes cases where
  • the flange portion 144 may be rectangular.
  • the flange portion 144 may have another shape such as a trapezoid as long as the press molded product can be aligned with another workpiece.
  • a connecting portion between the flange portion 144 and the pilot hole 140 may have a curved portion. That is, R may be attached to the connection portion between the flange portion 144 and the pilot hole 140.
  • the longitudinal width of the flange portion 144 may increase toward the first side 141 and the second side 142 of the pilot hole 140.
  • the width S1 in the short direction of the pilot hole 140 is longer than the width P1 corresponding to the short direction of the pilot hole 140 in the punch 22, and the width S2 between the flange portions 144 before being raised by the punch 22 is The width is shorter than the width P 1 corresponding to the short direction of the pilot hole 140 of the punch 22.
  • the width S1 in the short direction of the pilot hole 140 may be the same as the width P1 corresponding to the short direction of the pilot hole 140 in the punch 22. That is, the width S1 in the short direction of the pilot hole 140 may be equal to or greater than the width P1 corresponding to the short direction of the pilot hole 140 in the punch 22.
  • the longitudinal direction is an example of the first direction.
  • the short direction is an example of the second direction.
  • the short direction may be a direction intersecting the long direction.
  • the short direction may be a direction perpendicular to the long direction.
  • FIG. 4A, 4B, and 4C are diagrams for explaining a procedure for forming a positioning structure with respect to the pilot hole 111 and the pilot hole 140 of the blank material 100 while the press molding apparatus presses the blank material 100.
  • FIG. FIG. 4A, 4B, and 4C are diagrams for explaining a procedure for forming a positioning structure with respect to the pilot hole 111 and the pilot hole 140 of the blank material 100 while the press molding apparatus presses the blank material 100.
  • the press molding apparatus inserts the positioning hole 101 and the positioning hole 102 of the blank material 100 heated to the quenching temperature into the positioning pin 10 and the positioning pin 12 of the lower mold, and the blank material 100 is inserted. Position and place against the lower mold. In this state, the press molding apparatus brings the upper mold closer to the lower mold, sandwiches the blank material 100 between the upper mold and the lower mold, and molds the blank material 100 into a predetermined shape (first step). .
  • the press molding apparatus inserts the punch 20 provided in the upper die into the lower hole 111 of the blank member 100 by sandwiching the blank member 100 between the upper die and the lower die.
  • the peripheral edge of the hole 111 is raised to form a burring shape, that is, a long hole-shaped protrusion 130, and the punch 22 provided so as to be movable with respect to the upper die is inserted into the lower hole 140 of the blank material 100.
  • the flange portion 144 is raised (second step).
  • the press molding apparatus cools the blank material 100 with the upper mold and the lower mold in a state where the punch 20 is inserted into the prepared hole 111 and the punch 22 is inserted into the prepared hole 140 (third process).
  • the upper mold is moved away from the lower mold, and a press-formed product is manufactured.
  • the punch 20 and the punch 22 may be provided on the lower mold.
  • One of the punch 20 and the punch 22 may be provided on the upper die, and the other may be provided on the lower die.
  • the first step, the second step, and the third step may be performed simultaneously or sequentially. After the first step and the second step are performed in parallel, the third step may be performed.
  • the second step may be performed after the first step, or the first step may be performed after the second step.
  • the opening part of the protrusion part 130 is substantially circular. Therefore, if only the positioning pin provided in the other work to be coupled with the press-formed product is inserted into the protrusion 130, the other work may be rotated in the short direction with respect to the press-formed product. There is sex. Therefore, in order to prevent other workpieces from rotating in the short direction with respect to the press-formed product, the press-formed product has a pilot hole 140 as another positioning hole in the longitudinal direction. The pilot hole 140 only needs to prevent rotation in the short direction. For this reason, the accuracy of the width in the short direction after processing of the pilot hole 140 is required, but the accuracy of the width in the longitudinal direction is not required.
  • the accuracy of the width between the raised flange portions 144 is required, but the accuracy of the width of the peripheral portion other than the flange portion 144 of the prepared hole 140 is not required. Furthermore, it is not necessary to raise the peripheral edge portion of the prepared hole 140 other than the flange portion 144 by the punch 22. Therefore, if the width between the raised flange portions 144 satisfies a predetermined width condition, the prepared hole 140 of the press-formed product can serve as a positioning hole for other workpieces. .
  • the longitudinal width L1 of the pilot hole 140 is longer than the width L2 corresponding to the longitudinal direction of the pilot hole 140 of the punch 22, as shown in FIG. 4A. That is, as shown in FIG. 4B, there is a gap 150 between the punch 22 inserted into the pilot hole 140 and the peripheral edge in the longitudinal direction of the pilot hole 140. Therefore, even if the blank material 100 is cooled and contracted in the direction of the arrow 200, the punch 22 does not contact the peripheral edge portion of the prepared hole 140 in the longitudinal direction. Therefore, it is difficult to apply force to the punch 22 in the longitudinal direction of the blank material 100. It is possible to prevent the punch 22 from being damaged and the punch 22 from being damaged.
  • a force is applied to the punch 22 in the longitudinal direction of the blank material 500, and the punch 22 can be prevented from being inclined and difficult to extract the punch 22 from the prepared hole 140. Since the contact surface with the punch 22 of the pilot hole 140 when extracting the punch 22 from the pilot hole 140 is small, the wear of the punch 22 is reduced, and the accuracy of the positioning structure of the blank material 100 can be maintained.
  • the replacement frequency of the punch 22 can be reduced, and production of a press molding apparatus that performs hot press molding is performed. Can be improved.
  • FIG. 5 is a view showing an example of the blank material 100 according to the modification.
  • the blank material 100 according to the modification is different from the blank material 100 shown in FIG. 3 in that it has a pilot hole 160 instead of the pilot hole 140.
  • the pilot hole 160 has a flange portion 162 extending inward from the peripheral edge portion.
  • the pilot hole 160 has a long hole shape or an oval shape.
  • the flange portion 162 is also formed on the arc portion on the side of the pilot hole 111 of the pilot hole 160 in addition to both sides in the longitudinal direction of the peripheral portion of the pilot hole 160.

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Abstract

ホットプレス成形において、ワークの下穴にパンチを挿入することでバーリング加工が行われる場合、下穴にパンチが挿入された状態でワークが冷却される。この場合、冷却に伴うワークの収縮により、下穴に挿入されたパンチに影響が生じることがある。プレス成形品の製造方法は、第１方向に沿って第１下穴及び第２下穴と、第２下穴の第１方向に沿った第１辺及び第１辺に対向する第２辺のそれぞれから内側に延びるフランジ部とを有するブランク材であって、加熱されたブランク材をプレスすることでブランク材を予め定められた形状に成形する工程と、第１下穴に第１パンチを挿入して第１下穴の周縁部を立ち上げ、第２下穴に第２パンチを挿入してフランジ部を立ち上げる工程と、第１パンチが第１下穴に挿入され、第２パンチが第２下穴に挿入された状態でブランク材を冷却することでプレス成形品を製造する工程と、を備えてよい。

Description

プレス成形品の製造方法、及びプレス成形品
　本発明は、プレス成形品の製造方法、及びプレス成形品に関する。
　特許文献１には、２つのワークの重合板状部を重ね合わせて位置決めする位置決め構造において、一方のワークの重合板状部が、重ね合わせ側に向かって突設する環状フランジ部を有するバーリング加工部を備えることが記載されている。
　特許文献１　特開２０１６－２６８８９号公報
解決しようとする課題
　ホットプレス成形（ホットスタンプ、ＰＨＳ等とも呼ばれる）において、ワークの下穴にパンチを挿入することでバーリング加工が行われる場合、下穴にパンチが挿入された状態でワークが冷却される。この場合、冷却に伴うワークの収縮により、下穴に挿入されたパンチに影響が生じることがある。
一般的開示
　本発明の一態様に係るプレス成形品の製造方法は、第１方向に沿って第１下穴及び第２下穴と、第２下穴の第１方向に沿った第１辺及び第１辺に対向する第２辺のそれぞれから内側に延びるフランジ部とを有するブランク材であって、加熱されたブランク材をプレスすることでブランク材を予め定められた形状に成形する工程を備えてよい。製造方法は、第１下穴に第１パンチを挿入して第１下穴の周縁部を立ち上げ、第２下穴に第２パンチを挿入してフランジ部を立ち上げる工程を備えてよい。製造方法は、第１パンチが第１下穴に挿入され、第２パンチが第２下穴に挿入された状態でブランク材を冷却することでプレス成形品を製造する工程を備えてよい。
　第１下穴は、円形状でよい。第２下穴は、長穴形状、またはオーバル形状でよい。
　フランジ部は、矩形状でよい。
　第２下穴の第１方向の幅は、第２パンチの第２下穴の第１方向に対応する幅より長くてよい。第２下穴の第２方向の幅は、第２パンチの第２下穴の第２方向に対応する幅以上、かつ、第２パンチにより立ち上げられる前のフランジ部の間の幅は、第２パンチの第２下穴の第２方向に対応する幅より短くてよい。
　ブランク材は、第１貫通孔、及び第２貫通孔を有してよい。ブランク材のプレスで用いられる金型は、第１貫通孔に挿入される第１位置決めピンを有してよい。金型は、第２貫通孔に挿入される第２位置決めピンを有してよい。
　第１貫通孔は、第１下穴からの距離が第２下穴からの距離より短くてよい。第２貫通孔は、第２下穴からの距離が第１下穴からの距離より短くてよい。第１位置決めピンに挿入された第１貫通孔と第１位置決めピンとの間の第１方向の隙間は、第２位置決めピンに挿入された第２貫通孔と第２位置決めピンとの間の第１方向の隙間より小さくてよい。
　本発明の一態様に係るプレス成形品は、第１方向に沿って位置決め用の第１穴及び第２穴を有してよい。第１穴は、周縁部が立ち上がった円筒形状でよい。第２穴は、オーバル形状でよい。プレス成形品は、第２穴の周縁部の第１方向に沿った第１辺及び第１辺に対向する第２辺のそれぞれから立ち上がったフランジ部を有してよい。
　なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
プレス成形装置により成形されるブランク材の一例を示す図である。 プレス成形装置がブランク材をプレス成形する間にブランク材の下穴に対してバーリング加工を行う手順について説明するための図である。 プレス成形装置がブランク材をプレス成形する間にブランク材の下穴に対してバーリング加工を行う手順について説明するための図である。 プレス成形装置がブランク材をプレス成形する間にブランク材の下穴に対してバーリング加工を行う手順について説明するための図である。 本実施形態に係るプレス成形装置により成形されるブランク材の一例を示す図である。 プレス成形装置がブランク材をプレス成形する間に、ブランク材の下穴に対して位置決め構造を形成する手順について説明するための図である。 プレス成形装置がブランク材をプレス成形する間に、ブランク材の下穴に対して位置決め構造を形成する手順について説明するための図である。 プレス成形装置がブランク材をプレス成形する間に、ブランク材の下穴に対して位置決め構造を形成する手順について説明するための図である。 変形例に係るブランク材の一例を示す図である。
　以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
　図１は、プレス成形装置により成形されるブランク材５００の一例を示す図である。ブランク材５００は、鋼材でよい。ブランク材５００は、硬鋼、軟鋼、アルミニウム、チタン又は銅などの金属材料からなる板材でよい。プレス成形装置よりブランク材５００が成形されることで、プレス成形品が製造される。プレス成形品は、例えば、自動車骨格部品などである。
　ブランク材５００は、位置決め孔１０１及び位置決め孔１０２を有する。位置決め孔１０１及び位置決め孔１０２は、プレス成形装置が備える金型に配置される場合の位置決めに利用される。なお、位置決めには、位置決め孔ではなく、ブランク材５００の外周が使用されてもよい。金型は、上型と下型とを含む。プレス成形装置は、例えば、７５０℃～１０００℃の焼入れ温度まで加熱されたブランク材５００を上型と下型との間に挟んでプレスし、ブランク材５００を予め定められた形状に成形する。さらに、プレス成形装置は、上型と下型との間にブランク材５００を挟んだ状態で、上型と下型とによりブランク材５００を冷却することで、プレス成形品を製造する。プレス成形装置は、上型と下型との間にブランク材５００を挟んだ状態で、上型と下型とに設けられた流路内を循環する冷媒、または流路から噴射される冷媒により、ブランク材５００を冷却することで、プレス成形品を製造してよい。すなわち、プレス成形装置は、ブランク材５００にホットプレス成形（ホットスタンプ、ＰＨＳ等とも呼ばれる）を施すことで、プレス成形品を製造する。
　例えば、下型は、ブランク材５００が載置される載置面上にブランク材５００を位置合わせするための位置合わせピンを有する。ブランク材５００は、下型の位置合わせピンに挿入される位置決め孔１０１及び位置決め孔１０２を有する。位置決め孔１０１及び位置決め孔１０２は、例えば、レーザー加工、ブランキング（打ち抜き加工）、またはウォータカットなどによりブランク材５００に予め形成されてよい。
　ブランク材５００は、下穴１１１及び下穴１１２を有する。下穴１１１及び下穴１１２は、プレス成形品を他のプレス成形品などの他のワークと重ね合わせて結合する場合の位置合わせに利用される位置合わせ構造を形成するための穴である。ブランク材５００に予め形成された下穴１１１及び下穴１１２にそれぞれパンチが挿入されることで、下穴１１１の周縁部１１３及び下穴１１２の周縁部１１４が立ち上がり、円筒形状の突出部が形成される。すなわち、プレス成形装置は、ブランク材５００の下穴１１１及び下穴１１２に対してバーリング加工を施す。
　図２Ａ、図２Ｂ、及び図２Ｃは、プレス成形装置がブランク材５００をプレス成形する間に、ブランク材５００の下穴１１１及び下穴１１２に対してバーリング加工を行う手順について説明するための図である。
　図２Ａに示すように、下型の位置決めピン１０及び位置決めピン１２に、焼入れ温度まで加熱されたブランク材５００の位置決め孔１０１及び位置決め孔１０２を挿入して、ブランク材５００を下型に対して位置決めして載置する。この状態で、上型を下型に近づけて、上型と下型との間にブランク材５００を挟み込み、ブランク材５００を予め定められた形状に成形する。
　さらに、図２Ｂに示すように、プレス成形装置は、上型と下型との間にブランク材５００を挟み込むことで、上型に設けられたパンチ２０をブランク材５００の下穴１１１に挿入して円筒形状の突出部１３０を形成する。プレス成形装置は、上型に対して移動可能に設けられたパンチ２２をブランク材５００の下穴１１２に挿入して円筒形状の突出部１３２を形成する。そして、プレス成形装置は、パンチ２０を下穴１１１に挿入し、かつパンチ２２を下穴１１２に挿入した状態で、上型及び下型によりブランク材５００を冷却する。ブランク材５００が冷却された後、図２Ｃに示すように、上型が下型から遠ざかり、プレス成形品が製造される。
　ここで、ブランク材５００が冷却される過程で、ブランク材５００は収縮する。ブランク材５００の位置決め孔１０１と位置決めピン１０との長手方向の隙間は、ブランク材５００の位置決め孔１０２と位置決めピン１２との長手方向の隙間より小さくなるように設計されている。この場合、図２Ｂに示すように、ブランク材５００は、位置決めピン１０が挿入された位置決め孔１０１を基準として長手方向に沿った矢印２００の方向に収縮する。ブランク材５００の収縮量は、ブランク材５００の位置決め孔１０１から遠い部位ほど大きくなる。すなわち、位置決め孔１０１からの距離に比例して、収縮量が大きくなる。
　そのため、パンチ２２が下穴１１２に挿入された状態でブランク材５００が冷却されると、ブランク材５００の収縮により、パンチ２２に対してブランク材５００の長手方向に力が加わる。これにより、パンチ２２に負担がかかる。パンチ２２に負担がかかることでパンチが破損する可能性がある。また、パンチ２２にブランク材５００の長手方向に力が加わることで、パンチ２２が傾き、下穴１１２からパンチ２２を抜き出しにくくなる可能性がある。パンチ２２を下穴１１２から抜き出す場合に、下穴１１２のパンチ２２との接触面が多くなると、パンチ２２の摩耗が大きくなり、ブランク材５００の位置決め構造の精度を維持できなくなる可能性がある。
　このように、ブランク材５００の収縮によるパンチ２２の負担が増加すると、パンチ２２の交換頻度が増加し、ホットプレス生成装置の生産性が低下する可能性がある。そこで、ブランク材５００の収縮によるパンチ２２の負担を減少させるべく、ブランク材５００の位置決め構造を変更する。
　図３は、本実施形態に係るブランク材１００の一例を示す図である。ブランク材１００は、硬鋼、軟鋼、アルミニウム、チタン又は銅などの金属材料からなる板材でよい。ブランク材１００は、鋼材でよい。ブランク材１００は、金型の下型に位置合わせするための位置決め孔１０１、及び位置決め孔１０２を有する。さらに、ブランク材１００は、他のプレス成形品との位置合わせのための位置合わせ構造を形成するための下穴１１１、及び下穴１４０を有する。下穴１１１は、円形状である。下穴１４０は、オーバル形状である。下穴１４０は、長穴形状、または楕円形状でもよい。図３に示す位置決め孔１０１、位置決め孔１０２、下穴１１１、及び下穴１４０の配置は一例に過ぎない。例えば、下穴１１１は、位置決め孔１０１と位置決め孔１０２との間に設けられてもよい。ブランク材１００は、位置決め孔１０１、位置決め孔１０２、下穴１１１、及び下穴１４０以外に、少なくとも１つの他の位置決め孔、及び少なくとも１つの他の下穴の少なくとも一方をさらに有してよい。
　下穴１４０は、ブランク材１００の長手方向に沿った第１辺１４１及び第１辺１４１に対向する第２辺１４２のそれぞれから内側に延びるフランジ部１４４を有する。第１辺１４１は、第２辺１４２と平行でよい。第１辺１４１が第２辺１４２と平行とは、第１辺１４１が第２辺１４２と略平行である場合も含む概念である。第１辺１４１が第２辺１４２と略平行であるとは、プレス成形品を他のワークと位置合わせするときに許容される誤差範囲で、第１辺１４１が第２辺１４２に対して傾斜している場合も含む概念である。
　フランジ部１４４は、矩形状でよい。フランジ部１４４は、プレス成形品を他のワークと位置合わせできる形状であれば、台形などの他の形状でもよい。フランジ部１４４と下穴１４０との接続部分は、曲線状部分を有してよい。すなわち、フランジ部１４４と下穴１４０との接続部分にはＲがつけられてよい。フランジ部１４４の長手方向の幅は、下穴１４０の第１辺１４１及び第２辺１４２に向かって幅広になってよい。下穴１４０の短手方向の幅Ｓ１は、パンチ２２の下穴１４０の短手方向に対応する幅Ｐ１より長く、かつ、パンチ２２により立ち上げられる前のフランジ部１４４の間の幅Ｓ２は、パンチ２２の下穴１４０の短手方向に対応する幅Ｐ１より短い。下穴１４０の短手方向の幅Ｓ１は、パンチ２２の下穴１４０の短手方向に対応する幅Ｐ１と同じでもよい。すなわち、下穴１４０の短手方向の幅Ｓ１は、パンチ２２の下穴１４０の短手方向に対応する幅Ｐ１以上でよい。長手方向は、第１方向の一例である。短手方向は、第２方向の一例である。短手方向は、長手方向と交差する方向でよい。短手方向は、長手方向に対して垂直な方向でよい。
　図４Ａ、図４Ｂ、及び図４Ｃは、プレス成形装置がブランク材１００をプレス成形する間に、ブランク材１００の下穴１１１及び下穴１４０に対して位置決め構造を形成する手順について説明するための図である。
　図４Ａに示すように、プレス成形装置は、下型の位置決めピン１０及び位置決めピン１２に、焼入れ温度まで加熱されたブランク材１００の位置決め孔１０１及び位置決め孔１０２を挿入して、ブランク材１００を下型に対して位置決めして載置する。この状態で、プレス成形装置は、上型を下型に近づけて、上型と下型との間にブランク材１００を挟み込み、ブランク材１００を予め定められた形状に成形する（第１工程）。
　図４Ｂに示すように、プレス成形装置は、上型と下型との間にブランク材１００を挟み込むことで、上型に設けられたパンチ２０をブランク材１００の下穴１１１に挿入して下穴１１１の周縁部を立ち上げて、バーリング形状、すなわち長穴形状の突出部１３０を形成し、かつ上型に対して移動可能に設けられたパンチ２２をブランク材１００の下穴１４０に挿入してフランジ部１４４を立ち上げる（第２工程）。そして、プレス成形装置は、パンチ２０を下穴１１１に挿入し、パンチ２２を下穴１４０に挿入した状態で、上型及び下型によりブランク材１００を冷却する（第３工程）。ブランク材１００が冷却された後、図４Ｃに示すように、上型が下型から遠ざかり、プレス成形品が製造される。なお、パンチ２０及びパンチ２２は、下型に設けられてもよい。パンチ２０及びパンチ２２の一方が上型に設けられ、他方が下型に設けられてもよい。第１工程、第２工程、及び第３工程は、同時に行われてもよいし、順次行われてもよい。第１工程及び第２工程を平行して行った後、第３工程を行ってもよい。第１工程の後に第２工程を行ってもよいし、第２工程の後に第１工程を行ってもよい。
　突出部１３０の開口部分は、略円形である。したがって、突出部１３０に、このプレス成形品と結合する他のワークに設けられた位置決めピンを挿入するだけでは、他のワークは、このプレス成形品に対して短手方向に回転してしまう可能性がある。そこで、他のワークがこのプレス成形品に対して短手方向に回転するのを防止するために、このプレス成形品は、長手方向にもう一つの位置決め用の穴として、下穴１４０を有する。この下穴１４０は、短手方向への回転を防止できればよい。このため、下穴１４０の加工後の短手方向の幅の精度は要求されるが、長手方向の幅の精度は要求されない。すなわち、立ち上げられたフランジ部１４４の間の幅の精度は要求されるが、下穴１４０のフランジ部１４４以外の周縁部の幅の精度は要求されない。さらに言えば、下穴１４０のフランジ部１４４以外の周縁部は、パンチ２２により立ち上げる必要はない。そのため、立ち上げられたフランジ部１４４の間の幅が予め定められた幅条件を満たしていれば、このプレス成形品の下穴１４０は、他のワークに対する位置決め孔としての機能を果たすことができる。
　ここで、下穴１４０の長手方向の幅Ｌ１は、図４Ａに示すように、パンチ２２の下穴１４０の長手方向に対応する幅Ｌ２より長い。すなわち、図４Ｂに示すように、下穴１４０に挿入されたパンチ２２と、下穴１４０の長手方向における周縁部との間には隙間１５０がある。したがって、ブランク材１００が冷却されて矢印２００の方向に収縮しても、パンチ２２が下穴１４０の長手方向の周縁部に接触しない。よって、パンチ２２にブランク材１００の長手方向に力が加わりにくい。パンチ２２に負担がかかり、パンチ２２が破損することを防止できる。また、パンチ２２にブランク材５００の長手方向に力が加わり、パンチ２２が傾き、下穴１４０からパンチ２２を抜き出しにくくなるのを防止できる。パンチ２２を下穴１４０から抜き出す場合の下穴１４０のパンチ２２との接触面が少ないので、パンチ２２の摩耗が小さくなり、ブランク材１００の位置決め構造の精度を維持できる。
　このように、本実施形態に係るブランク材１００によれば、ブランク材１００の収縮によるパンチ２２の負担が減少するので、パンチ２２の交換頻度を低減でき、ホットプレス成形を行うプレス成形装置の生産性を向上させることができる。
　図５は、変形例に係るブランク材１００の一例を示す図である。変形例に係るブランク材１００は、下穴１４０の代わりに、下穴１６０を有する点で、図３に示すブランク材１００と異なる。下穴１６０は、周縁部から内側に延びるフランジ部１６２を有する。下穴１６０は、長穴形状、またはオーバル形状である。フランジ部１６２は、下穴１６０の周縁部の長手方向の両辺に加えて、下穴１６０の下穴１１１側の円弧部分にも形成されている。このような形状の下穴１６０でも、下穴１６０に挿入されたパンチ２２と、下穴１６０の下穴１１１側とは反対側の円弧部分との間には隙間１６４がある。したがって、ブランク材１００が冷却されて収縮しても、パンチ２２が下穴１６０の長手方向の周縁部に接触しない。また、パンチ２２にブランク材１００の長手方向に力が加わりにくい。パンチ２２に負担がかかり、パンチが破損することを防止できる。パンチ２２にブランク材１００の長手方向に力が加わり、パンチ２２が傾き、下穴１６０からパンチ２２を抜き出しにくくなるのを防止できる。パンチ２２を下穴１６０から抜き出す場合の下穴１６０のパンチ２２との接触面が少ないので、パンチ２２の摩耗が小さくなり、ブランク材１００の位置決め構造の精度を維持できる。
　以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
　請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
１０，１２　位置決めピン
２０，２２　パンチ
１００，５００　ブランク材
１０１，１０２　位置決め孔
１１１，１１２，１４０，１６０　下穴
１１３，１１４　周縁部
１３０，１３２　突出部
１４１　第１辺
１４２　第２辺
１４４，１６２　フランジ部
１５０，１６４　隙間

Claims (7)

  1. 　第１方向に沿って第１下穴及び第２下穴と、前記第２下穴の前記第１方向に沿った第１辺及び前記第１辺に対向する第２辺のそれぞれから内側に延びるフランジ部とを有するブランク材であって、加熱された前記ブランク材をプレスすることで前記ブランク材を予め定められた形状に成形する工程と、
    　前記第１下穴に第１パンチを挿入して前記第１下穴の周縁部を立ち上げ、前記第２下穴に第２パンチを挿入して前記フランジ部を立ち上げる工程と、
    　前記第１パンチが前記第１下穴に挿入され、前記第２パンチが前記第２下穴に挿入された状態で前記ブランク材を冷却することでプレス成形品を製造する工程と
    を備えるプレス成形品の製造方法。
  2. 　前記第１下穴は、円形状であり、
    　前記第２下穴は、長穴形状、またはオーバル形状である、請求項１に記載のプレス成形品の製造方法。
  3. 　前記フランジ部は、矩形状である、請求項１または２に記載のプレス成形品の製造方法。
  4. 　前記第２下穴の前記第１方向の幅は、前記第２パンチの前記第２下穴の前記第１方向に対応する幅より長く、
    　前記第２下穴の第２方向の幅は、前記第２パンチの前記第２下穴の前記第２方向に対応する幅以上、かつ、前記第２パンチにより立ち上げられる前の前記フランジ部の間の幅は、前記第２パンチの前記第２下穴の前記第２方向に対応する幅より短い、請求項１から３の何れか１つに記載のプレス成形品の製造方法。
  5. 　前記ブランク材は、第１貫通孔、及び第２貫通孔をさらに有し、
    　前記ブランク材のプレスで用いられる金型は、前記第１貫通孔に挿入される第１位置決めピンと、前記第２貫通孔に挿入される第２位置決めピンとを有する、請求項１から４の何れか１つに記載のプレス成形品の製造方法。
  6. 　前記第１貫通孔は、前記第１下穴からの距離が前記第２下穴からの距離より短く、
    　前記第２貫通孔は、前記第２下穴からの距離が前記第１下穴からの距離より短く、
    　前記第１位置決めピンに挿入された前記第１貫通孔と前記第１位置決めピンとの間の前記第１方向の隙間は、前記第２位置決めピンに挿入された前記第２貫通孔と前記第２位置決めピンとの間の前記第１方向の隙間より小さい、請求項５に記載のプレス成形品の製造方法。
  7. 　第１方向に沿って位置決め用の第１穴及び第２穴を有するプレス成形品であって、
    　前記第１穴は、周縁部が立ち上がった円筒形状であり、
    　前記第２穴は、オーバル形状であり、
    　前記プレス成形品は、前記第２穴の周縁部の前記第１方向に沿った第１辺及び前記第１辺に対向する第２辺のそれぞれから立ち上がったフランジ部を有する、プレス成形品。
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