WO2020195591A1 - プレス成形方法 - Google Patents

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region
molding method
press
press molding
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秋庭弘克
佐野武司
松谷健司
狩野貴之
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本田技研工業株式会社
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    • B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards

Definitions

  • the present invention relates to a press forming method for forming a plate material into a predetermined shape.
  • Outer panels such as automobile bonnets, side panels, and door panels are generally produced by press forming of metal plate materials.
  • the outer panel is a part that determines the design of an automobile. For example, a design having a ridgeline portion having a small radius of curvature called a character line is used. Advanced press molding technology is required for molding such outer panels.
  • the ridge line portion (also referred to as the edge portion) is preformed by using the first mold, and the portion other than the ridge line portion is formed into the final shape, and then the first mold is used.
  • a method of press forming a plate material for forming a ridge line portion into a final shape using a mold is disclosed.
  • the radius of curvature (also called the edge radius) of the ridge line formed by the first mold is about 2 to 10 times the size of the final shape, and is formed into a predetermined size by deep drawing of the second mold. Will be done.
  • Japanese Patent No. 5959702 discloses a method for producing a molded product having a ridge line portion by two-step press working.
  • Japanese Patent No. 5959702 discloses an intermediate shape formed by the first-stage press working so as to project outward from the target molded body formed by the second-step press working, thereby causing line deviation. Disclose how to prevent.
  • an object of the present invention is to achieve both the occurrence of cracks and the suppression of the occurrence of surface strain in a press forming method for forming a ridgeline portion having a small radius of curvature by two-step drawing.
  • One aspect of the present invention is a press molding method for molding a plate material into a target molded body including a ridge line portion, wherein the intermediate molded body having an intermediate ridge line portion having a radius larger than the edge radius of the ridge line portion is molded.
  • a step and a second step of forming a target molded body from the intermediate molded body are included, and the target molded body and the intermediate molded body have a matching region having the same cross-sectional shape on both sides of the intermediate ridge line portion. It has an intermediate region in which the cross-sectional shapes do not match, and in the intermediate region, the intermediate molded product has an outer region protruding outward from the target molded product with an edge radius, and the intermediate molded product is the target molded product.
  • There is a press forming method having an inner region that is curved inward of the edge radius.
  • FIG. 1A is a plan view showing an example of a target molded product molded by the press molding method according to the embodiment
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line IB-IB of FIG. 1A.
  • It is sectional drawing of the 1st step of the press forming method which concerns on embodiment.
  • It is sectional drawing of the 2nd step of the press forming method which concerns on embodiment.
  • It is sectional drawing which shows the intermediate molded body of FIG. 2 and the target molded body of FIG. 3 in a state of being overlapped so that each region coincides with each other.
  • It is sectional drawing at the standby position of the molding die of the 2nd step.
  • It is sectional drawing at the blank hold position of the molding die of the 2nd step.
  • It is sectional drawing in the middle of lowering of the molding die of the 2nd step.
  • It is sectional drawing at the bottom dead center of the molding die of the 2nd step.
  • top dead center side in the press stroke direction is referred to as “upper side”
  • bottom dead center side is referred to as “lower side”.
  • the press forming method according to the embodiment is applied to, for example, an automobile bonnet, a side panel, a door panel, or the like.
  • FIG. 1A an example of forming a rectangular plate member 10 will be described here.
  • the plate material 10 is made of, for example, a thin metal plate having a thickness of 0.3 mm to 3 mm, such as steel or an aluminum alloy.
  • the plate material 10 has a first side 10a, a second side 10b facing the first side, a third side 10c extending in a direction intersecting the first side 10a, and a fourth side facing the third side 10c. It is formed in a quadrangular shape composed of sides 10d.
  • the target molded body 12 is obtained by press-molding the plate material 10 in two steps.
  • the surface of the target molded body 12 that appears in FIG. 1A is the design surface. This design surface corresponds to the upper surface in FIG. 1B.
  • the upper surface of the target molded body 12 is formed in an edge shape in the vicinity of the third side 10c and the vicinity of the fourth side 10d, and extends from the first side 10a toward the second side 10b.
  • a ridgeline portion 14 (also referred to as a character line) is formed.
  • the radius of curvature R (also referred to as the edge radius) of the ridge line portion 14 in the cross section orthogonal to the ridge line portion 14 direction is formed as small as 2.5 mm to 9 mm, and exhibits a sharp blade-like appearance. ing.
  • a first slope 12a is formed on one side of the ridge 14 of the target molded body 12, and a second slope 12b is formed on the other side of the ridge 14.
  • the first slope 12a and the second slope 12b may be positive surfaces that are convex when the design surface is viewed from the front, or negative surfaces that are concave when the design surface is viewed from the front. There may be.
  • the angle ⁇ (also referred to as a sandwiching angle) formed by the first slope 12a and the second slope 12b can be appropriately set in the range of 120 ° to 175 °.
  • a peripheral portion 16 to be finally cut out is formed around the target molded body 12 (region B1).
  • the peripheral portion 16 is formed in the first peripheral portion 16a formed in the region B3 held by the blank holders 24 and 34 (see FIGS. 2 and 3) and the region B2 supported by the lower molds 22 and 32. It has a second peripheral portion 16b.
  • the intermediate molded body 42 is press-molded from the plate material 10 using the first upper mold 26 and the first lower mold 22.
  • the molding die 20 used in the first step includes a blank holder 24 arranged in a region B3 below the first peripheral portion 16a of the plate material 10, and regions B1 and B2 inside the blank holder 24.
  • the first lower mold 22 is arranged in the above, and the first upper mold 26 is arranged above the first lower mold 22 and the blank holder 24.
  • the plate material 10 is first carried between the first lower mold 22 and the blank holder 24 and the first upper mold 26. After that, the first upper mold 26 is lowered to hold the first peripheral portion 16a by the blank holder 24 to generate tension, and the plate material 10 is pressed by the first lower mold 22 and the first upper mold 26 to be intermediate.
  • the molded body 42 is formed.
  • the first step does not necessarily have to be drawing molding.
  • the target molded body 12 is press-molded from the intermediate molded body 42.
  • the molding die 30 used in the second step is arranged in the blank holder 34 arranged in the lower region B3 of the first peripheral portion 16a and in the regions B1 and B2 inside the blank holder 34.
  • the second lower mold 32 and the second upper mold 36 arranged above the second lower mold 32 and the blank holder 34 are provided.
  • the intermediate molded body 42 is carried between the second lower mold 32 and the blank holder 34 and the second upper mold 36.
  • the second upper mold 36 is lowered and the blank holder 34 holds the first peripheral portion 16a to generate tension, while the second lower mold 32 and the second upper mold 36 press the intermediate molded body 42.
  • the target molded body 12 is formed.
  • an intermediate region 44 in which the shapes of the intermediate molded body 42 and the target molded body 12 are different is formed in the portion shown by the broken line.
  • the peripheral portion 16 of the intermediate molded body 42 and the peripheral portion 16 of the target molded body 12 also have different shapes.
  • matching regions 46a and 46b in which the shapes of the intermediate molded body 42 and the target molded body 12 match are formed on both sides of the intermediate ridge line portion 44c of the intermediate molded body 42.
  • the inner region 44a in which the intermediate molded body 42 is curved downward (inside the edge radius) in the press stroke direction from the target molded body 12 and the intermediate molded body 42 are target molded. It is provided with an outer region 44b protruding above the press stroke direction (outside the edge radius) from the body 12.
  • the inner region 44a is formed in a range starting from the inflection point 48a of the second slope 12b and ending at the intersection 48c with the first slope 12a.
  • the outer region 44b is formed in a range from the intersection 48c with the first slope 12a to the inflection point 48e. As shown in the figure, the length of the outer region 44b is formed longer than the length of the inner region 44a.
  • the cross-sectional shape of the intermediate region 44 of the intermediate molded body 42 is composed of a plurality of arc regions.
  • the range from the inflection point 48a to the reference inflection point 48b consists of the first arc region having a radius of curvature Ra.
  • the range from the reference inflection point 48b to the inflection point 48d is the second arc region having a radius of curvature Rb.
  • the range from the inflection point 48d to the inflection point 48e is composed of a third arc region having a radius of curvature Rc having an outer center.
  • the range from the inflection point 48a to the reference inflection point 48b and the range from the reference inflection point 48b to the inflection point 48d may be composed of a plurality of arc regions having the same degree of curvature. Further, there may be no third arc region, and the second arc region may constitute a range from the reference inflection point 48b to the inflection point 48e.
  • the radius of curvature Rb of the second arc region is larger than the radius of curvature Ra of the first arc region.
  • the radius of curvature Ra of the first arc region can be, for example, 15 mm to 30 mm
  • the radius of curvature Rb of the second arc region can be, for example, 40 mm to 60 mm
  • the radius of curvature Rc of the third arc region is 40 mm. It can be the above.
  • the length of the outer region 44b can be appropriately set depending on the size of the radius of curvature Rc of the third arc region.
  • the reference inflection point 48b between the first arc region and the second arc region is formed in the vicinity of the ridge line portion 14 of the target molded body 12, and the vicinity of the reference inflection point 48b is in the intermediate molded body 42.
  • l be the length in the direction along the cross section of the intermediate molded body 42 between the inflection point 48a and the reference inflection point 48b.
  • L be the length in the direction along the cross section of the intermediate molded body 42 between the reference inflection point 48b and the inflection point 48e.
  • the intermediate molded body 42 is molded so as to satisfy the relationship of l ⁇ L.
  • the length L can be 70 mm or less.
  • the elongation rate ((L1-L0) / L0).
  • the maximum deviation of the portion where the deviation between the target molded body 12 and the intermediate molded body 42 in the press stroke direction (vertical direction in the figure) is the largest is Ha
  • the intermediate molding with the target molded body 12 Assuming that the maximum deviation of the portion of the body 42 having the largest deviation in the press stroke direction is Hb, the intermediate molded body 42 is molded so as to satisfy Ha> Hb.
  • the maximum deviation Ha can be, for example, 3.1 mm or less, and the maximum deviation Hb is set to the maximum deviation Ha or less.
  • the first peripheral portion 16a of the intermediate molded body 42 is higher by Hd in the press stroke direction than the first peripheral portion 16a of the target molded body 12. It is formed at the position.
  • This height deviation Hd is deformed when the intermediate molded body 42 in the intermediate region 44 comes into contact with the second upper mold 36 when the intermediate molded body 42 is held by the blank holder 34 in the second step (see FIG. 6). It is provided to prevent this from happening. Therefore, it is preferable to form the intermediate molded body 42 so that the deviation Hd in the press stroke direction of the first peripheral portion 16a is larger than the maximum deviation Hb of the outer region 44b.
  • the second peripheral portion 16b of the region B2 absorbs the deviation Hd in the press stroke direction of the first peripheral portion 16a of the intermediate molded body 42 and the first peripheral portion 16a of the target molded body 12 in the range up to the coincident region 46b. It is provided in.
  • the length L 1st of the second peripheral portion 16b of the intermediate molded body 42 and the length L 2nd of the second peripheral portion 16b of the target molded body 12 Is set to be approximately the same length.
  • the length L 2nd of the second peripheral portion 16b of the target molded body 12 is made longer than the length L 1st of the second peripheral portion 16b of the intermediate molded body 42. May be good.
  • the value of L 2nd to L 1st can be, for example, about 0 to 0.05 mm.
  • the blank holder 34 projects upward from the second lower mold 32 in the press stroke direction at a predetermined height.
  • the blank holder 34 is pressed downward by the second upper die 36 and can be displaced so as to stop at the lower end position indicated by the alternate long and short dash line.
  • the intermediate molded body 42 is carried between the second lower mold 32 and the blank holder 34 and the second upper mold 36. Then, the first peripheral portion 16a is arranged on the blank holder 34 and positioned.
  • the second upper mold 36 and the blank holder 34 come into contact with each other via the intermediate molded body 42. Then, the blank holder 34 and the second upper mold 36 sandwich and hold the first peripheral portion 16a of the intermediate molded body 42.
  • the first peripheral portion 16a of the intermediate molded body 42 is formed higher than the first peripheral portion 16a of the target molded body 12 by Hd (see FIG. 4). Therefore, even if the first peripheral portion 16a is held by the blank holder 34 and the second upper mold 36, the inner region 44a and the outer region 44b of the intermediate molded body 42 do not come into contact with the second upper mold 36. Therefore, when the intermediate molded body 42 is held by the blank holder 34, it is possible to prevent the intermediate molded body 42 from moving while being in contact with the second upper mold 36 and causing scratches on the design surface.
  • the second upper mold 36 is further lowered.
  • the inner region 44a abuts on the ridge line portion 32a of the second lower mold 32, and gradually deforms into the shape of the ridge line portion 14 of the target molded body 12.
  • the outer region 44b is gradually deformed along the second lower mold 32. Since the inner region 44a of the intermediate molded body 42 is curved inward of the ridge line portion 14, the length is insufficient to form the ridge line portion 14 of the target molded body 12. The shortage is compensated for by the movement of the intermediate molded body 42 from the outer region 44b to the inner region 44a.
  • the molding of the intermediate region 44 takes precedence over the other portions. And proceed. As a result, it is possible to prevent excessive elongation from occurring near the ridgeline portion 14. Further, when the intermediate molded body 42 is deformed, a gap is formed between the design surface of the intermediate molded body 42 and the second upper mold 36, and this gap is immediately before the second upper mold 36 reaches the bottom dead center. Is maintained until.
  • the entire area of the intermediate molded body 42 is sandwiched between the second lower mold 32 and the second upper mold 36, and the small curved portion of the ridge line portion 14 Molding is done.
  • the entire area of the second lower mold 32 and the second upper mold 36 is closed, so that when the ridge line portion 14 having a small radius of curvature is formed, the entire area is closed.
  • the elongation of the intermediate molded body 42 is suppressed.
  • the target molded body 12 can be formed while suppressing the occurrence of cracks near the ridgeline portion 14.
  • the intermediate region 44 of the intermediate molded body 42 is predetermined. It is molded while stretching at the elongation rate of.
  • the press molding method of this embodiment has the following effects.
  • the press molding method of the present embodiment is a press molding method for molding a plate material 10 into a target molded body 12 including a ridge line portion 14, and is an intermediate having an intermediate ridge line portion 44c having a radius larger than the edge radius of the ridge line portion 14.
  • the target molded body 12 and the intermediate molded body 42 have cross sections on both sides of the intermediate ridge line portion 44c, including a first step of molding the molded body 42 and a second step of forming the target molded body 12 from the intermediate molded body 42. It has matching regions 46a and 46b whose shapes match, and intermediate regions 44 whose cross-sectional shapes do not match. In the intermediate region 44, the intermediate molded body 42 projects outward from the target molded body 12 with an edge radius.
  • the region 44b may have an inner region 44a in which the intermediate molded body 42 is curved inward in edge radius from the target molded body 12.
  • the intermediate molded body 42 is insufficient from the outer region 44b toward the ridge line portion 14 when the ridge line portion 14 having a small radius of curvature is formed. Can be supplied. As a result, the ridge line portion 14 having a small radius of curvature can be formed without causing scratches or cracks.
  • the intermediate molded body 42 of the outer region 44b moves toward the ridge line portion 14, thereby compensating for the lack of length when molding the inner region 44a into the ridge line portion 14.
  • the ridgeline portion 14 can be formed without causing excessive elongation.
  • the length in the cross-sectional direction in the outer region 44b of the intermediate molded body 42 is longer than the length in the cross-sectional direction in the inner region 44a of the intermediate molded body 42.
  • a sufficient intermediate molded body 42 can be supplied from the outer region 44b toward the ridgeline portion 14.
  • the intermediate region 44 of the intermediate molded body 42 is formed by a plurality of arc regions having different curvatures, and is a boundary of the arc region near the position of the ridge line portion 14 of the target molded body 12.
  • the length L of the intermediate region 44 having the reference inflection point 48b and the outer region 44b side of the reference inflection point 48b is the length of the intermediate region 44 opposite to the outer region 44b of the reference inflection point 48b. Longer than l.
  • the amount of material can be controlled in the outer region 44b closer to the peripheral portion 16 than the ridgeline portion 32a where elongation is likely to occur, the elongation at the ridgeline portion 14 of the target molded body 12 is suppressed, and the ridgeline portion It is possible to prevent the occurrence of cracks in the 14 and prevent the occurrence of surface strain in the outer region 44b.
  • the intermediate region 44 of the intermediate molded body 42 includes a first arc region curved inward from one end of the intermediate region 44 to the target molded body 12, and a first arc region at the reference inflection point 48b.
  • the radius of curvature Rb of the second arc region is made larger than the radius of curvature Ra of the first arc region, including the second arc region that is connected and curved so as to project outward from the target molded body 12. May be good.
  • the maximum deviation Ha in the press stroke direction between the intermediate molded body 42 and the target molded body 12 in the inner region 44a is the press stroke direction between the intermediate molded body 42 and the target molded body 12 in the outer region 44b. It is larger than the maximum deviation Hb.
  • the second upper mold 36 does not come into contact with the upper surface of the intermediate molded body 42 in the second step, and the intermediate molded body 42 and the second lower mold 32 do not come into contact with each other during blank holding.
  • the first step and the second step are performed in the molding dies 20 and 30 having the blank holders 24 and 34 holding the peripheral portion 16 of the plate material 10 prior to pressing the ridge line portion 14.
  • the outer region 44b of the intermediate molded body 42 is formed in a portion closer to the blank holder 34 than the ridge line portion 14.
  • the first step and the second step are performed in the molding dies 20 and 30 having the blank holders 24 and 34 holding the peripheral portion 16 of the plate material 10 prior to pressing the ridge line portion 14.
  • the height of the blank holder 34 in the second step is higher than the height of the blank holder 24 in the first step by the maximum deviation Hb or more in the press stroke direction between the intermediate molded body 42 and the target molded body 12 in the outer region 44b. It is set.
  • the second upper mold 36 does not come into contact with the upper surface of the intermediate molded body 42 in the second step, and the intermediate molded body 42 and the second lower mold 32 do not come into contact with each other during blank holding.
  • the outer peripheral portion of the plate material 10 has a first side 10a, a second side 10b facing the first side, a third side 10c extending in a direction intersecting the first side 10a, and a third side. It is formed in a quadrangular shape composed of the fourth side 10d facing the 10c, and the ridge line portion 14 is directed from the first side 10a to the second side 10b in the vicinity of the third side 10c and the vicinity of the fourth side 10d. Each may be extended and formed. According to such a molding method, a sharp ridgeline portion 14 can be formed on a member such as a hood of an automobile.
  • the inner region 44a of the intermediate molded body 42 is formed inside the ridge line portion 14 of the target molded body 12, and the outer region 44b of the intermediate molded body 42 is outside the ridge line portion 14 of the target molded body 12. It may be formed in one direction.

Abstract

板材（１０）を稜線部（１４）が含まれる目標成形体（１２）に成形するプレス成形方法において、中間成形体（４２）を成形する第１工程と、中間成形体（４２）から目標成形体（１２）を形成する第２工程とで形成する。目標成形体（１２）と中間成形体（４２）は、中間稜線部（４４ｃ）の両側において断面形状が一致する一致領域（４６ａ、４６ｂ）と、断面形状が一致しない中間領域（４４）とを有し、中間領域（４４）において、中間成形体（４２）が目標成形体（１２）よりもエッジ半径の外方に突出した外側領域（４４ｂ）と、中間成形体（４２）が目標成形体（１２）よりもエッジ半径の内方に湾曲した内側領域（４４ａ）とを有している。

Description

プレス成形方法
　本発明は、板材を所定形状に成形するためのプレス成形方法に関する。
　自動車のボンネット、サイドパネル、ドアパネル等のアウタパネルは、一般に金属よりなる板材のプレス成形によって生産されている。アウタパネルは、自動車の意匠を決定づける部位であり、例えば、キャラクタラインと呼ばれる小曲率半径の稜線部をもつデザインが用いられる。このようなアウタパネルの成形には、高度なプレス成形技術が求められる。
　独国特許出願公開第１０２０１１１１５２１９号明細書には、第１金型を用いて、稜線部（エッジ部とも呼ぶ）を予備成形するとともに、稜線部以外の部位を最終形状に成形し、次いで、第２金型を用いて、稜線部を最終形状に成形する板材のプレス成形方法が開示されている。第１金型で形成される稜線部の曲率半径（エッジ半径とも呼ぶ）は、最終形状の２～１０倍程度の大きさであり、第２金型の深絞り加工により所定の大きさに成形される。
　特許第５９５９７０２号公報には、２段階のプレス加工により、稜線部を備えた成形品を製造する方法が開示されている。特許第５９５９７０２号公報は、１段階目のプレス加工で形成される中間形状を、２段階目のプレス加工で形成される目標成形体よりも外方に突出するように設定することにより、線ずれを防ぐ方法を開示する。
　上記独国特許出願公開第１０２０１１１１５２１９号明細書のプレス成形方法では、２段階の絞り加工を行うため、面歪みは発生しにくい。しかし、稜線部の伸びが大きくなってしまい、曲率半径（エッジ半径）の小さな稜線部を成形しようとすると、稜線部に亀裂が発生してしまうことがある。また、上記特許第５９５９７０２号公報のプレス成形方法では、２段階目の成形を張力を除荷した状態で成形するため、面歪みが発生するおそれがある。
　そこで、本発明は、２段階の絞り加工で小曲率半径の稜線部を形成するプレス成形方法において、亀裂の発生と面歪みの発生の抑制を両立させることを目的とする。
　本発明の一観点は、板材を稜線部が含まれる目標成形体に成形するプレス成形方法であって、稜線部のエッジ半径よりも大きい半径の中間稜線部を有する中間成形体を成形する第１工程と、前記中間成形体から目標成形体を形成する第２工程と、を含み、前記目標成形体と前記中間成形体とは、前記中間稜線部の両側において断面形状が一致する一致領域と、断面形状が一致しない中間領域と、を有し、前記中間領域において、前記中間成形体が前記目標成形体よりもエッジ半径の外方に突出した外側領域と、前記中間成形体が前記目標成形体よりもエッジ半径の内方に湾曲した内側領域と、を有する、プレス成形方法にある。
　上記観点のプレス成形方法によれば、曲率半径の小さな稜線部を成形する場合であっても、亀裂の発生と面歪の抑制を両立することができる。
図１Ａは実施形態に係るプレス成形方法で成形される目標成形体の一例を示す平面図であり、図１Ｂは図１ＡのＩＢ－ＩＢ線に沿った断面図である。 実施形態に係るプレス成形方法の第１工程の断面図である。 実施形態に係るプレス成形方法の第２工程の断面図である。 図２の中間成形体と、図３の目標成形体とを各領域が一致するように重ねた状態で示す断面図である。 第２工程の成形金型の待機位置での断面図である。 第２工程の成形金型のブランクホールド位置での断面図である。 第２工程の成形金型の下降途中の断面図である。 第２工程の成形金型の下死点での断面図である。
　以下、本発明の好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、プレスストローク方向の上死点側を「上側」、下死点側を「下側」と呼ぶ。
　実施形態に係るプレス成形方法は、例えば、自動車のボンネット、サイドパネル、ドアパネル等に適用される。図１Ａに示すように、ここでは、矩形状の板材１０を成形する例で説明する。板材１０は、例えば厚さが０．３ｍｍ～３ｍｍの鋼やアルミニウム合金等の金属製の薄板からなる。板材１０は、外周部が、第１辺１０ａと、これに対向する第２辺１０ｂと、第１辺１０ａに交差する方向に延びた第３辺１０ｃと、第３辺１０ｃに対向する第４辺１０ｄとで構成された四角形状に形成されている。図２の第１工程及び図３の第２工程に示すように、板材１０を２段階でプレス成形することにより、目標成形体１２が得られる。
　目標成形体１２は、図１Ａに現れる面が意匠面となっている。この意匠面は、図１Ｂにおいて上側の面に対応している。図１Ａに示すように、目標成形体１２の上面には、第３辺１０ｃの近傍と第４辺１０ｄの近傍とにエッジ状に形成され、第１辺１０ａから第２辺１０ｂに向けて延びた稜線部１４（キャラクタラインとも呼ぶ）が形成されている。図１Ｂに示すように、稜線部１４方向に直交する断面における稜線部１４の曲率半径Ｒ（エッジ半径とも呼ぶ）は、２．５ｍｍ～９ｍｍと小さく形成されており、鋭い刃状の外観を呈している。
　目標成形体１２の稜線部１４の一方の側部には第１斜面１２ａが形成され、稜線部１４の他方の側部には第２斜面１２ｂが形成されている。ここでは、周辺部１６に近い方の斜面を第１斜面１２ａと呼び、周辺部１６から遠い方の斜面を第２斜面１２ｂと呼ぶものとする。第１斜面１２ａ及び第２斜面１２ｂは、意匠面を正面から見たときに凸状となったポジ面であってもよいし、意匠面を正面から見たときに凹状となったネガ面であってもよい。第１斜面１２ａと第２斜面１２ｂとの為す角度θ（挟み角とも呼ぶ）は、１２０°～１７５°までの範囲で適宜設定可能となっている。
　目標成形体１２（領域Ｂ１）の周辺には、最終的に切り取られる周辺部１６が形成されている。周辺部１６は、ブランクホルダー２４、３４（図２、図３参照）によって保持される領域Ｂ３に形成される第１周辺部１６ａと、下型２２、３２によって支持される領域Ｂ２に形成される第２周辺部１６ｂとを有している。
　図２に示す第１工程において、第１上型２６及び第１下型２２を用いて板材１０から中間成形体４２がプレス成形される。図示のように、第１工程に用いられる成形金型２０は、板材１０の第１周辺部１６ａの下側の領域Ｂ３に配置されるブランクホルダー２４と、ブランクホルダー２４の内側の領域Ｂ１、Ｂ２に配置される第１下型２２と、第１下型２２及びブランクホルダー２４の上方に配置される第１上型２６とを備えている。
　第１工程において、まず板材１０が第１下型２２及びブランクホルダー２４と、第１上型２６の間に搬入される。その後、第１上型２６を下降させてブランクホルダー２４で第１周辺部１６ａを保持して張力を発生させつつ、第１下型２２と第１上型２６とで板材１０を押圧して中間成形体４２を形成する。なお、第１工程は、必ずしも絞り成形である必要はない。
　その後、図３に示す第２工程において、中間成形体４２から目標成形体１２がプレス成形される。図示のように、第２工程に用いられる成形金型３０は、第１周辺部１６ａの下側の領域Ｂ３に配置されるブランクホルダー３４と、ブランクホルダー３４の内側の領域Ｂ１、Ｂ２に配置された第２下型３２と、第２下型３２及びブランクホルダー３４の上方に配置される第２上型３６とを備えている。
　第２工程において、中間成形体４２が第２下型３２及びブランクホルダー３４と、第２上型３６の間に搬入される。その後、第２上型３６を下降させてブランクホルダー３４で第１周辺部１６ａを保持して張力を発生させつつ、第２下型３２と第２上型３６とで中間成形体４２を押圧して目標成形体１２を形成する。
　図４に示すように、中間成形体４２と目標成形体１２とを重ね合わせると、破線で示す部分において、中間成形体４２と目標成形体１２との形状が異なる中間領域４４となっている。また、中間成形体４２の周辺部１６及び目標成形体１２の周辺部１６においても、形状が異なっている。一方、中間成形体４２の中間稜線部４４ｃの両側部には、中間成形体４２と目標成形体１２の形状が一致する一致領域４６ａ、４６ｂが形成されている。
　中間成形体４２の中間領域４４に着目すると、中間成形体４２が目標成形体１２よりもプレスストローク方向の下方（エッジ半径の内方）に湾曲した内側領域４４ａと、中間成形体４２が目標成形体１２よりもプレスストローク方向の上方（エッジ半径の外方）に突出した外側領域４４ｂとを備えている。内側領域４４ａは、第２斜面１２ｂの変曲点４８ａから始まり、第１斜面１２ａとの交点４８ｃまでの範囲に形成されている。外側領域４４ｂは、第１斜面１２ａとの交点４８ｃから、変曲点４８ｅまでの範囲に形成されている。図示のように、内側領域４４ａの長さよりも外側領域４４ｂの長さの方が長く形成されている。
　上記の中間成形体４２の中間領域４４の断面形状は、複数の円弧領域から構成されている。図示の例では、変曲点４８ａから基準変曲点４８ｂまでの範囲が曲率半径Ｒａの第１円弧領域よりなる。また、基準変曲点４８ｂから変曲点４８ｄまでの範囲が曲率半径Ｒｂの第２円弧領域よりなる。さらに、変曲点４８ｄから変曲点４８ｅまでの範囲が外側に中心を有する曲率半径Ｒｃの第３円弧領域よりなる。なお、変曲点４８ａから基準変曲点４８ｂまでの範囲及び、基準変曲点４８ｂから変曲点４８ｄまでの範囲は、同程度の曲率を有する複数の円弧領域で構成してもよい。また、第３円弧領域がなく、第２円弧領域が基準変曲点４８ｂから変曲点４８ｅまでの範囲を構成していてもよい。
　中間領域４４の中間成形体４２において、第１円弧領域の曲率半径Ｒａよりも第２円弧領域の曲率半径Ｒｂの方が大きくなっている。第１円弧領域の曲率半径Ｒａは、例えば１５ｍｍ～３０ｍｍとすることができ、第２円弧領域の曲率半径Ｒｂは、例えば４０ｍｍ～６０ｍｍとすることができ、第３円弧領域の曲率半径Ｒｃは４０ｍｍ以上とすることができる。外側領域４４ｂの長さは、第３円弧領域の曲率半径Ｒｃの大きさにより適宜設定することができる。
　また、第１円弧領域と第２円弧領域との間の基準変曲点４８ｂは、目標成形体１２の稜線部１４付近に形成されており、この基準変曲点４８ｂ付近が中間成形体４２においてプレスストローク方向の上方に最も突出する中間稜線部４４ｃとなっている。部分拡大図に示すように、変曲点４８ａと基準変曲点４８ｂとの間の中間成形体４２の断面に沿った方向の長さをｌとする。また、基準変曲点４８ｂと変曲点４８ｅとの間の中間成形体４２の断面に沿った方向の長さをＬとする。本実施形態においては、中間成形体４２は、ｌ＜Ｌの関係を満たすように成形される。特に限定されるものではないが、例えば、長さＬは７０ｍｍ以下とすることができる。
　中間成形体４２の中間領域４４における断面に沿った長さをＬ０とし、目標成形体１２の中間領域４４における断面に沿った長さをＬ１とすると、伸び率（（Ｌ１－Ｌ０）／Ｌ０）が、０～２％となるように、中間成形体４２の断面形状を形成することが好ましい。この伸び率は、中間成形体４２の外側領域４４ｂの形状で調整することができる。
　内側領域４４ａにおいて、目標成形体１２と中間成形体４２のプレスストローク方向（図の上下方向）の偏差が最も大きくなる部分の最大偏差をＨａとし、外側領域４４ｂにおいて、目標成形体１２と中間成形体４２のプレスストローク方向の偏差が最も大きくなる部分の最大偏差をＨｂとすると、Ｈａ＞Ｈｂを満たすように中間成形体４２が成形されている。最大偏差Ｈａは、例えば３．１ｍｍ以下とすることができ、最大偏差Ｈｂは最大偏差Ｈａ以下に設定される。
　一方、周辺部１６が形成される領域Ｂ２、Ｂ３に着目すると、中間成形体４２の第１周辺部１６ａの方が、目標成形体１２の第１周辺部１６ａよりもプレスストローク方向にＨｄだけ高い位置に形成されている。この高さの偏差Ｈｄは、第２工程においてブランクホルダー３４で中間成形体４２を保持した際に（図６参照）、中間領域４４の中間成形体４２が第２上型３６と当接して変形するのを防ぐために設けられている。したがって、第１周辺部１６ａのプレスストローク方向の偏差Ｈｄが外側領域４４ｂの最大偏差Ｈｂよりも大きくなるように、中間成形体４２を形成することが好ましい。
　領域Ｂ２の第２周辺部１６ｂは、一致領域４６ｂまでの範囲で、中間成形体４２の第１周辺部１６ａ及び目標成形体１２の第１周辺部１６ａのプレスストローク方向の偏差Ｈｄを吸収するために設けられている。第２工程において、中間領域４４を引っ張らないようにするために、中間成形体４２の第２周辺部１６ｂの長さＬ1stと、目標成形体１２の第２周辺部１６ｂの長さＬ2ndとは、略同じ長さとなるように設定される。なお、第２工程における引っ張りを調整するために、中間成形体４２の第２周辺部１６ｂの長さＬ1stよりも、目標成形体１２の第２周辺部１６ｂの長さＬ2ndを長くしてもよい。Ｌ2nd－Ｌ1stの値は、例えば０～０．０５ｍｍ程度とすることができる。
　以下、図５～図８を参照しつつ、第２工程におけるプレス成形とともに、中間成形体４２の作用について説明する。
　図５に示すように、初期状態において、ブランクホルダー３４は、第２下型３２よりも所定の高さプレスストローク方向の上側に突出している。ブランクホルダー３４は、第２上型３６により下方に押圧されて２点鎖線で示す下端位置で停止するように変位可能となっている。
　図示のように、第２下型３２及びブランクホルダー３４と、第２上型３６との間に中間成形体４２を搬入する。そして、第１周辺部１６ａをブランクホルダー３４の上に配置して位置決めする。
　その後、図６に示すように、第２上型３６を下方にストロークさせてゆくと、第２上型３６とブランクホルダー３４とが中間成形体４２を介して当接する。そして、ブランクホルダー３４と第２上型３６とにより、中間成形体４２の第１周辺部１６ａが挟んで保持される。上述のように、中間成形体４２の第１周辺部１６ａは、目標成形体１２の第１周辺部１６ａよりもＨｄだけ高く形成されている（図４参照）。そのため、第１周辺部１６ａがブランクホルダー３４と第２上型３６とで保持されても、中間成形体４２の内側領域４４ａ及び外側領域４４ｂが第２上型３６には接触しない。したがって、中間成形体４２をブランクホルダー３４で保持する際に、中間成形体４２が第２上型３６と当接しつつ移動して意匠面に傷が生じるのを防ぐことができる。
　その後、図７に示すように、第２上型３６をさらに下降させる。すると、内側領域４４ａが第２下型３２の稜線部３２ａに当接し、目標成形体１２の稜線部１４の形状に徐々に変形してゆく。また、外側領域４４ｂが第２下型３２に沿って徐々に変形してゆく。中間成形体４２の内側領域４４ａは、稜線部１４の内方に湾曲しているため、目標成形体１２の稜線部１４を形成するには、長さが不足する。その不足分は、外側領域４４ｂから内側領域４４ａに中間成形体４２が移動することで補われる。また、中間成形体４２の中間領域４４以外の部分は、第２下型３２と第２上型３６との間に浮いた状態に保たれるため、中間領域４４の成形が他の部分に優先して進む。これにより、稜線部１４付近で過度な伸びが生ずるのを防ぐことができる。また、中間成形体４２の変形に際しては、中間成形体４２の意匠面と第２上型３６との間に隙間が形成されており、この隙間は第２上型３６が下死点に至る直前まで維持される。
　さらに、第２上型３６を下降させると、図８に示すように、中間成形体４２の全域が第２下型３２と第２上型３６とに挟まれ、稜線部１４の小さな曲率部分の成形が行われる。本実施形態では、内側領域４４ａ及び外側領域４４ｂが伸び切った段階で、第２下型３２と第２上型３６との全域が閉まるため、曲率半径の小さな稜線部１４の成形の際に、中間成形体４２の伸びが抑制される。その結果、稜線部１４付近の亀裂の発生を抑制しつつ目標成形体１２を形成できる。目標成形体１２の中間領域４４の断面に沿った長さＬ１は、中間成形体４２の中間領域４４の断面に沿った長さＬ０よりも少し長いので、中間成形体４２の中間領域４４は所定の伸び率で伸長しながら成形される。
　本実施形態のプレス成形方法は以下の効果を奏する。
　本実施形態のプレス成形方法は、板材１０を稜線部１４が含まれる目標成形体１２に成形するプレス成形方法であって、稜線部１４のエッジ半径よりも大きい半径の中間稜線部４４ｃを有する中間成形体４２を成形する第１工程と、中間成形体４２から目標成形体１２を形成する第２工程と、を含み、目標成形体１２と中間成形体４２は、中間稜線部４４ｃの両側において断面形状が一致する一致領域４６ａ、４６ｂと、断面形状が一致しない中間領域４４と、を有し、中間領域４４において、中間成形体４２が目標成形体１２よりもエッジ半径の外方に突出した外側領域４４ｂと、中間成形体４２が目標成形体１２よりもエッジ半径の内方に湾曲した内側領域４４ａと、を有していてもよい。このような中間成形体４２を用いて目標成形体１２を形成する場合には、曲率半径の小さな稜線部１４を形成する際に、外側領域４４ｂから稜線部１４に向けて不足する中間成形体４２を供給することができる。これにより、曲率半径の小さな稜線部１４を傷や割れを発生させることなく成形することができる。
　上記のプレス成形方法において、第２工程において、外側領域４４ｂの中間成形体４２が稜線部１４側に移動することにより、内側領域４４ａを稜線部１４に成形する際の長さの不足を補う。これにより、過度な伸びを発生させることなく、稜線部１４を形成できる。その結果、稜線部１４に傷や亀裂の発生を防ぐことができ、また、面歪を発生させることなく、曲率半径の小さな鮮鋭な稜線部１４を備えたプレス成形品を形成できる。
　上記のプレス成形方法において、中間成形体４２の外側領域４４ｂにおける断面方向の長さが、中間成形体４２の内側領域４４ａにおける断面方向の長さよりも長い。これにより、外側領域４４ｂから稜線部１４に向けて十分な中間成形体４２を供給することができる。
　上記のプレス成形方法において、中間成形体４２の中間領域４４は、曲率の異なる複数の円弧領域により形成され、且つ、目標成形体１２の稜線部１４となる位置の近傍に円弧領域の境界である基準変曲点４８ｂを有し、基準変曲点４８ｂよりも外側領域４４ｂ側の中間領域４４の長さＬが、基準変曲点４８ｂよりも外側領域４４ｂと反対側の中間領域４４の長さｌよりも長い。これにより、伸びが発生しやすい稜線部３２ａよりも周辺部１６寄りにある外側領域４４ｂで、材料の量をコントロールすることができ、目標成形体１２の稜線部１４における伸びを抑制し、稜線部１４の亀裂発生を防ぎ、外側領域４４ｂの面歪みの発生を防ぐことができる。
　上記のプレス成形方法において、中間成形体４２の中間領域４４は、中間領域４４の一端から目標成形体１２の内方に湾曲した第１円弧領域と、基準変曲点４８ｂで第１円弧領域と接続し、且つ目標成形体１２の外方に突出するように湾曲した第２円弧領域と、を含み、第２円弧領域の曲率半径Ｒｂは、第１円弧領域の曲率半径Ｒａよりも大きくしてもよい。
　上記のプレス成形方法において、内側領域４４ａにおける中間成形体４２と目標成形体１２とのプレスストローク方向の最大偏差Ｈａは、外側領域４４ｂにおける中間成形体４２と目標成形体１２とのプレスストローク方向の最大偏差Ｈｂよりも大きい。これにより、第２工程で第２上型３６が中間成形体４２の上面に接触せず、また、ブランクホールド時に中間成形体４２と第２下型３２とが接触しないので、第２下型３２及び第２上型３６と中間成形体４２とが接触した状態で滑ることによる傷の発生を抑制でき、傷の無い目標成形体１２を形成することができる。
　上記のプレス成形方法において、第１工程及び第２工程は、稜線部１４の押圧に先立って、板材１０の周辺部１６を保持するブランクホルダー２４、３４を有する成形金型２０、３０において行われるとともに、中間成形体４２の外側領域４４ｂは、稜線部１４よりもブランクホルダー３４に近い部分に形成される。これにより、引っ張り力が発生するブランクホルダー３４側において、伸びをコントロールすることができ、稜線部１４より外側近傍の面歪みを防ぐことができる。
　上記のプレス成形方法において、第１工程及び第２工程は、稜線部１４の押圧に先立って、板材１０の周辺部１６を保持するブランクホルダー２４、３４を有する成形金型２０、３０において行われるとともに、第２工程のブランクホルダー３４の高さが、第１工程のブランクホルダー２４の高さよりも、外側領域４４ｂにおける中間成形体４２と目標成形体１２とのプレスストローク方向の最大偏差Ｈｂ以上高く設定されている。これにより、第２工程で第２上型３６が中間成形体４２の上面に接触せず、また、ブランクホールド時に中間成形体４２と第２下型３２とが接触しないので、第２下型３２及び第２上型３６と中間成形体４２とが接触した状態で滑ることによる傷の発生を抑制でき、傷の無い目標成形体１２を形成することができる。
　上記のプレス成形方法において、第１工程の周辺部（第２周辺部１６ｂ）の長さＬ1stよりも第２工程の周辺部（第２周辺部１６ｂ）の長さＬ2ndを長く設定してもよい。
　上記のプレス成形方法において、板材１０は外周部が、第１辺１０ａと、これに対向する第２辺１０ｂと、第１辺１０ａに交差する方向に延びた第３辺１０ｃと、第３辺１０ｃに対向する第４辺１０ｄとで構成された四角形状に形成され、稜線部１４は第３辺１０ｃの近傍と第４辺１０ｄの近傍とに、第１辺１０ａから第２辺１０ｂに向けてそれぞれ延びて形成されていてもよい。このような成形方法によれば、自動車のボンネット等の部材に、鮮鋭な稜線部１４を形成することができる。
　上記のプレス成形方法において、中間成形体４２の内側領域４４ａは目標成形体１２の稜線部１４の内方に形成され、中間成形体４２の外側領域４４ｂは目標成形体１２の稜線部１４の外方に形成されてもよい。
　上記において、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能なことは言うまでもない。

Claims (11)

  1. 　板材（１０）を稜線部（１４）が含まれる目標成形体（１２）に成形するプレス成形方法であって、
    　稜線部のエッジ半径よりも大きい半径の中間稜線部（４４ｃ）を有する中間成形体（４２）を成形する第１工程と、前記中間成形体から目標成形体を形成する第２工程と、を含み、
    　前記目標成形体と前記中間成形体とは、前記中間稜線部の両側において断面形状が一致する一致領域（４６ａ、４６ｂ）と、断面形状が一致しない中間領域（４４）と、を有し、前記中間領域において、前記中間成形体が前記目標成形体よりもエッジ半径の外方に突出した外側領域（４４ｂ）と、前記中間成形体が前記目標成形体よりもエッジ半径の内方に湾曲した内側領域（４４ａ）と、を有する、
    　プレス成形方法。
  2. 　請求項１記載のプレス成形方法であって、前記第２工程において、前記外側領域の前記中間成形体が前記稜線部側に移動することにより、前記内側領域を前記稜線部に成形する際の長さの不足を補う、プレス成形方法。
  3. 　請求項１又は２記載のプレス成形方法であって、前記中間成形体の前記外側領域における断面方向の長さが、前記中間成形体の前記内側領域における断面方向の長さよりも長い、プレス成形方法。
  4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載のプレス成形方法であって、前記中間成形体の前記中間領域は、曲率の異なる複数の円弧領域により形成され、且つ、前記目標成形体の前記稜線部となる位置の近傍に前記円弧領域の境界である基準変曲点（４８ｂ）を有し、前記基準変曲点よりも前記外側領域側の前記中間領域の長さが、前記基準変曲点よりも前記外側領域と反対側の前記中間領域の長さよりも長い、プレス成形方法。
  5. 　請求項４記載のプレス成形方法であって、前記中間成形体の前記中間領域は、前記中間領域の一端から前記目標成形体の内方に湾曲した第１円弧領域と、前記基準変曲点で前記第１円弧領域と接続し、且つ前記目標成形体の外方に突出するように湾曲した第２円弧領域と、を含み、前記第２円弧領域の曲率半径Ｒｂは、前記第１円弧領域の曲率半径Ｒａよりも大きい、プレス成形方法。
  6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載のプレス成形方法であって、前記内側領域における前記中間成形体と前記目標成形体とのプレスストローク方向の最大偏差Ｈａは、前記外側領域における前記中間成形体と前記目標成形体とのプレスストローク方向の最大偏差Ｈｂよりも大きい、プレス成形方法。
  7. 　請求項１～６のいずれか１項に記載のプレス成形方法であって、前記第１工程及び前記第２工程は、前記稜線部の押圧に先立って、前記板材の周辺部（１６）を保持するブランクホルダー（２４、３４）を有する成形金型（２０、３０）において行われるとともに、前記中間成形体の前記外側領域は、前記稜線部よりも前記ブランクホルダーに近い部分に形成される、プレス成形方法。
  8. 　請求項７記載のプレス成形方法であって、前記第２工程の前記ブランクホルダー（３４）の高さが、前記第１工程のブランクホルダー（２４）の高さよりも、前記外側領域における前記中間成形体と前記目標成形体とのプレスストローク方向の最大偏差Ｈｂ以上高く設定されている、プレス成形方法。
  9. 　請求項８記載のプレス成形方法であって、前記第１工程の前記周辺部（１６ｂ）の長さよりも前記第２工程の前記周辺部（１６ｂ）の長さを長く設定する、プレス成形方法。
  10. 　請求項１～９のいずれか１項に記載のプレス成形方法であって、前記板材は外周部が、第１辺（１０ａ）と、これに対向する第２辺（１０ｂ）と、前記第１辺に交差する方向に延びた第３辺（１０ｃ）と、前記第３辺に対向する第４辺（１０ｄ）とで構成された四角形状に形成され、前記稜線部は前記第３辺の近傍と前記第４辺の近傍とに、前記第１辺から前記第２辺に向けてそれぞれ延びて形成される、プレス成形方法。
  11. 　請求項１～１０のいずれか１項に記載のプレス成形方法であって、前記中間成形体の前記内側領域は前記目標成形体の前記稜線部の内方に形成され、前記中間成形体の前記外側領域は前記目標成形体の前記稜線部の外方に形成される、プレス成形方法。
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