WO2020204129A1

WO2020204129A1 - プレス成形品の製造方法

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Publication number: WO2020204129A1
Application number: PCT/JP2020/015162
Authority: WO
Inventors: 伸麻吉川
Original assignee: 日本製鉄株式会社
Priority date: 2019-04-03
Filing date: 2020-04-02
Publication date: 2020-10-08
Also published as: MX2021011759A; CN113661021B; CN113661021A; JP7173300B2; JPWO2020204129A1

Abstract

プレス成形品の製造方法は、一枚の金属板の一部を塑性変形させることによって、板状の基部２０に対して第一の方向Ｘ第一側Ｘ１に張り出す第一のフランジ部３０及び角部を形成する第一の加工工程と、第一のフランジ部３０の第一の方向Ｘ第一側Ｘ１に形成された先端面を、第一の方向Ｘ第二側Ｘ２に押圧することによって、第一のフランジ部３０の材料を第一の方向Ｘ第二側Ｘ２へ流動させて基部２０に対して第一の方向Ｘ第二側Ｘ２へ張り出す第二のフランジ部４０を形成する第二の加工工程とを備え、第二の加工工程を実施した後の第一のフランジ部の厚さＴ１に対して第二のフランジ部の厚さＴ２は小さく、厚さＴ２と厚さＴ１の比と、角部の外側の半径Ｒとの積、Ｒ×Ｔ２／Ｔ１が３．５未満である。

Description

プレス成形品の製造方法

　本発明は、プレス成形品の製造方法に関する。
　本願は、２０１９年４月３日に日本に出願された特願２０１９－０７１４１１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　トランスミッション部品は、当該トランスミッション部品としての機能面から、回転軸に沿う方向の両側に張り出し、回転軸に取り付けられるハブ部を有する。このようなハブ部を形成するには、例えば、二つの部材を溶接する方法がある。この方法では、一枚の金属板の一部分からハブ部の一方側となる部分をバーリング加工などの塑性加工により形成する。その後、ハブ部の他方側となる部材を、ハブ部の一方側となる部分が形成された金属板の他方側に溶接により接合することで、上記のようなトランスミッション部品が形成される。また、他の方法としては、金属粉をトランスミッション部品に対応した形状に形成された金型により焼結させる粉末焼結による方法がある。上記二つの部材を溶接する方法では、二つの部材を加工する工程が必要であるとともに、さらに溶接する工程が必要となり、製造工程が多くなってしまう。このため、上記二つの部材を溶接する方法では、製造コストが高くなり、また、製造に係るタクトタイムも長くなってしまう。また、焼結する方法においても、焼結に係る熱処理を行う工程が必要となり、製造コストが高くなり、また、製造に係るタクトタイムも長くなってしまう。

　また、特許文献１には、プレス加工により金属板の一方側に張り出させた後に、一方側に張り出させた部分の一部分をプレス加工により他方側に張り出させることで、一枚の金属板から、その金属板の両側に筒部を張り出させる技術が開示されている。このような技術では、上記二つの部材を溶接する方法や上記焼結する方法と比較して工程を少なくすることが可能となる。しかしながら、特許文献１に記載された技術では、一方側に張り出させた部分の一部分をプレス加工によって他方側に張り出させる際に、元の金属板と一方側に張り出させた部分とが折れ曲がる内角部分に、鋭角に折れ込んだ欠陥が形成されてしまう問題があった。また、特許文献２には、カップ底部から突出するカップ縦壁部を形成した後に、カップ縦壁部を絞り成形することによってカップ縦壁部及びカップ肩部を増肉するとともに底面から突出する余剰部が成形される点が開示されている。しかしながら、特許文献２に記載された技術においても、カップ底部とカップ縦壁部との内側部分に鋭角に折れ込んだ欠陥が形成されてしまう問題についての具体的な解決手段は開示されていない。このような問題を解決する加工方法が、例えば特許文献３、４に提案されている。

　具体的には、特許文献３では、塑性加工によって板状素材の一方側に筒部を形成する工程と、一方側に形成された筒部の先端側内周部分を付け根側内周部分に塑性変形させて付け根部分を厚肉化する工程と、厚肉化した付け根側内周部分を板状素材の他方側に押し出させる工程とを実施する金属製部材の製造方法が提案されている。そして、特許文献２の製造方法では、上記三つの工程を実施することにより元の板状素材に対して両側に筒部が張り出す部品を形成することができる。そして、厚肉化した部分によって他方側に張り出す筒部を形成することで、一方側に張り出す筒部の元々の筒部が押し出されずに済み、上記のような鋭角に折れ込んだ欠陥が形成されてしまうことを抑制することができるものとされている。また、特許文献４では、伸びフランジ部と、フランジ周囲部と、伸びフランジ部がコーナー部側から延設されたフランジ延設部とを含む成形品を成形する際に、伸びフランジ部とフランジ周囲部との間のコーナー部の外側の曲率半径が小さい、あるいは、略直角であるバーリング成形品を被加工材として用いることが提案されている。そして、当該被加工材の伸びフランジ部の端面を押し込むことで、伸びフランジ部を構成している材料が移動してフランジ延設部が形成されるとともに、上記のとおりコーナー部の外側の曲率半径が小さい、あるいは、略直角である被加工材を用いることでコーナー部の内部に折れ込みが発生することがないものとされている。

特開平１１－１０２７５号公報国際公開第２０１４／１０９２４０号特開２０１８－８３２１５号公報特開２０１７－１９６６３２号公報

　しかしながら、特許文献３に開示された製造方法では、一方側にフランジ状に張り出す部分を形成する工程と、他方側にフランジ状に張り出す部分を形成する工程の他に、元の金属板部分と一方側にフランジ状に張り出す部分との間における内側部分に鋭角に折れ込んだ欠陥を抑制するための工程がさらに必要である。すなわち、一方側にフランジ状に張り出す部分の付け根部分を厚肉化する工程をさらに実施する必要がある。このため、特許文献１に開示された製造方法でも工程が多くなり、製造コストが高く、製造に係るタクトタイムが長くなってしまう問題があった。また、特許文献４に開示された製造方法では、一方側に形成されたフランジ状に張り出した部分を押し込んで、他方側にフランジ状に張り出した部分を形成する際に、被加工材のコーナー部の外側の曲率半径を直角またはそれにほぼ近い小さな曲率半径に限定している。実際の加工においては、外側部分の曲率半径について、直角または直角にほぼ近い小さな曲率半径に限定されず、様々な曲率半径のケースで、内側部分に鋭角に折れ込んだ欠陥が生じないように両側にフランジ状に張り出した部分を形成する技術が求められていた。

　そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、一枚の金属板から両側にフランジ状に張り出す部分を有するプレス成形品を、フランジ状に張り出す内側部分に鋭角に折れ込んだ欠陥を生じさせてしまうことなく、少ない工程で製造することが可能なプレス成形品の製造方法を提供するものである。

　上記の課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用している。
　すなわち、本発明の一態様に係るプレス成形品の製造方法は、一枚の金属板の一部を塑性変形させることによって、板状の基部に対して前記基部の厚さ方向である第一の方向第一側に張り出す第一のフランジ部を形成するとともに、前記基部と前記第一のフランジ部との間に曲線状に延在する角部を形成し、前記第一のフランジ部に沿って第一のパッドを配し、前記第一のフランジ部を挟んで前記第一のパッドと反対側に第二のパッドを配し、前記基部を挟んで前記第一のフランジ部と反対側に、前記第一のパッドと前記第二のパッドとの隙間よりも小さい隙間を前記第二のパッドとの間に形成して第三のパッドを配し、前記第一のパッドと前記第二のパッドとの間に、前記第一のフランジ部の前記第一の方向第一側に形成された先端面を押圧するパンチを、第一の方向に進退可能に配し、前記第一のフランジ部の前記先端面を、前記第一の方向第二側に押圧することによって、前記第一のフランジ部の材料を前記第一の方向第二側へ流動させて前記基部に対して前記第一の方向第二側へ張り出す第二のフランジ部を形成し、前記第二のフランジ部を形成した後の前記第一のフランジ部の厚さＴ１に対して前記第二のフランジ部の厚さＴ２は薄く、前記第二のフランジ部を形成した後の前記第二のフランジ部の厚さＴ２（ｍｍ）と前記第一のフランジ部の厚さＴ１（ｍｍ）の比と、前記角部を形成した後の前記角部の延材方向を横切る断面における前記角部の曲げの外側の半径Ｒ（ｍｍ）との積、Ｒ×Ｔ２／Ｔ１が３．５未満である。
　この方法によれば、まず第一の加工工程として、一枚の金属板の一部を塑性変形させることで板状の基部に対して第一の方向第一側に張り出す第一のフランジ部及び角部を形成する。次に、第二の加工工程として、第一のフランジ部の第一の方向第一側に形成された先端面を、第一の方向第二側に押圧することによって、第一のフランジ部の材料を第一の方向第二側へ流動させて基部に対して第一の方向第二側へ張り出す第二のフランジ部を形成する。ここで第二の加工工程の初期段階では、第一のフランジ部の先端面を押圧することにより基部と第一のフランジ部により形成される角部が第二のフランジ部となる範囲に落ち込むように塑性変形しようとする。しかしながら、第二の加工工程を実施した後の第一のフランジ部の厚さＴ１に対して、第二のフランジ部の厚さＴ２を小さくするとともに、第二の加工工程を実施した後の前記第二のフランジ部の厚さＴ２と第一のフランジ部の厚さＴ１の比と、第一加工工程実施後の角部の外側の半径Ｒとの積Ｒ×Ｔ２／Ｔ１が３．５未満となるようにすることで、第二のフランジ部となる範囲への基部と第一のフランジ部により形成される角部の落ち込みを抑制することができる。このため、第二の加工工程において、角部が落ち込むことにより角部の内側部分に鋭角な折れ込み状の欠陥が形成されてしまうことを抑制しつつ、第二の加工工程により第二のフランジ部を形成することができる。

　また、上記プレス成形品の製造方法において、前記第三のパッドにおいて前記第二のフランジ部を形成した後に前記第二のフランジ部に沿う面を含む平面は、前記第一のパッドにおいて前記第一のフランジ部に沿う面を含む平面に対して前記第一のフランジ部に沿う面に直交する方向に前記第一のフランジ部側に位置しているものとしても良い。換言すると、第第二のフランジ部を形成した後に、第三のパッドにおける第二のフランジ部に沿う面を含む平面は、前記第一のフランジ部の内部を通過している。
　この方法によれば、第二の加工工程において、第三のパッドにおける第二の加工工程実施後に第二のフランジ部に沿う面が、第一のパッドにおける第一のフランジ部に沿う面に対して第一のフランジ部に沿う面に直交する方向に第一のフランジ部側に位置していることで、特に角部において第三のパッド側の材料が第三のパッドと第二のパッドとの隙間に落ち込むことを抑制し、より一層角部の内側部分に鋭角な折れ込み状の欠陥が形成されてしまうことを抑制することができる。

　また、上記プレス成形品の製造方法において、前記第二のパッドにおいて前記第一のフランジ部及び前記第二のフランジ部に沿う面は、前記第一の方向に沿って直線状に形成されているものとしても良い。
　この方法によれば、第二の加工工程において、第二のパッドにおける第一のフランジ部及び第二のフランジ部に沿う面が、第一の方向に沿って直線状に形成されていることで、特に角部において第三のパッド側の材料が第三のパッドと第二のパッドとの隙間に落ち込むことを抑制し、より一層角部の内側部分に鋭角な折れ込み状の欠陥が形成されてしまうことを抑制することができる。また、第一のフランジ部と第二のフランジ部とで、互いの厚さが異なりつつ直線状に連なる面を形成することができる。

　また、上記プレス成形品の製造方法において、前記第二のフランジ部を形成する際に、前記第一のフランジ部の前記第一の方向第一側に形成された先端面を前記第一の方向第二側に押圧することによって、前記第一のフランジ部の材料を前記第一の方向第二側へ流動させる加工の開始から、当該加工の完了に至る少なくとも途中まで、前記基部における前記第一のフランジ部と接続された接続部分の前記第一の方向第二側から、前記第一の方向の第一側に向けて外力を与えつつ、前記第一のフランジ部を塑性変形させるものとしても良い。
　この方法によれば、第一のフランジ部の材料を第一の方向第二側へ流動させる加工の開始から、当該加工の完了に至る少なくとも途中まで、基部における第一のフランジ部と接続された接続部分の第一の方向第二側から、第一の方向第一側に向けて外力を与えている。第一のフランジ部を塑性変形させることで第一のフランジ部及び第一のフランジ部と接続されている基部の各材料は基部の第一の方向第二側へと塑性流動するように応力が生じる。しかしながら、第一の方向第一側に向けて外力を与えている第一のフランジ部の材料を第一の方向第二側へ流動させる加工の開始から、当該加工の完了に至る少なくとも途中までのプロセスでは、当該外力により、基部よりも第一の方向第二側への塑性流動を抑制することができる。このため、基部及び第一のフランジ部の両方から基部の第一の方向第二側へ材料が塑性流動することによって基部と第一のフランジ部とが接続された内側部分おいて鋭角な折れ込み状の欠陥が形成されてしまうことを抑制することができる。そして、第一のフランジ部の材料を第一の方向第二側へ流動させる加工の開始から当該加工による変形が一定量生じた後に、当該変形で生じた部分をさらに第一のフランジ部の先端面に作用する押圧力によって第一の方向第二側へと変形させることで、鋭角な折れ込み状の欠陥が生じてしまうことをより一層抑制しつつ第二のフランジ部を形成することができる。

　本発明によれば、一枚の金属板から両側に張り出す部分を有するプレス成形品を、フランジ状に張り出す内側部分に鋭角に折れ込んだ欠陥を生じさせてしまうことなく、少ない工程で製造することができる。

第１の実施形態のプレス成形品の製造方法で製造されるプレス成形品を示す一部破断した斜視図である。図１におけるＡ部の詳細図である。第１の実施形態のプレス成形品の製造方法を説明するフロー図である。第１の実施形態のプレス成形品の製造方法で用いる鋼板の斜視図である。第１の実施形態のプレス成形品の製造方法において第一の加工工程を説明する工程図である。第１の実施形態のプレス成形品の製造方法において第一の加工工程を説明する工程図である。第１の実施形態のプレス成形品の製造方法において第一の加工工程により形成される中間品の断面図である。第１の実施形態のプレス成形品の製造方法において第二の加工工程を説明する工程図である。第１の実施形態のプレス成形品の製造方法において第二の加工工程を説明する工程図である。第１の実施形態のプレス成形品の製造方法において第二の加工工程を説明する工程図である。第１の実施形態のプレス成形品の製造方法において第二の加工工程を説明する工程図である。第１の実施形態の第１の変形例のプレス成形品を示す斜視図である。第１の実施形態の第２の変形例のプレス成形品の製造方法で製造されるプレス成形品を示す断面図である。第１の実施形態の第２の変形例のプレス成形品の製造方法を説明する工程図である。第１の実施形態の第２の変形例のプレス成形品の製造方法を説明する工程図である。第１の実施形態の第２の変形例のプレス成形品の製造方法を説明する工程図である。第２の実施形態のプレス成形品の製造方法において第二の加工工程を説明する工程図である。第２の実施形態のプレス成形品の製造方法において第二の加工工程を説明する工程図である。第２の実施形態のプレス成形品の製造方法において第二の加工工程を説明する工程図である。第２の実施形態のプレス成形品の製造方法において第二の加工工程を説明する工程図である。発明例のプレス成形品の製造方法の解析結果であって、第二の加工工程完了後の内側部分の形状を示す断面図である。比較例のプレス成形品の製造方法の解析結果であって、第二の加工工程完了後の内側部分の形状を示す断面図である。

（第１の実施形態）
　以下、本発明に係る第１の実施形態について図１から図７を参照して説明する。図１及び図２は、本実施形態のプレス成形品の製造方法で製造されるプレス成形品の例を示している。図１に示すように、本実施形態のプレス成形品１０は、例えば、トランスミッション部品として中心線Ｌ回りに回転可能な回転軸に取り付けられる歯車やクラッチなどである。なお、図１においては、歯車における歯や、クラッチにおける制動面などのトランスミッション部品としての機能部分を省略している。図１に示すように、プレス成形品１０は、板状の基部２０と、基部２０の第一面２０ａから張り出す第一のフランジ部３０と、基部２０の第一面２０ａと反対側の第二面２０ｂから張り出す第二のフランジ部４０とを備える。本実施形態において、基部２０は、円板状に形成されている。プレス成形品１０は、基部２０において、目的とするプレス成形品１０としての上記機能部分を有するが、図１においては当該機能部分を省略している。

　また、本実施形態において、第一のフランジ部３０及び第二のフランジ部４０は、それぞれ基部２０の第一面２０ａ及び第二面２０ｂから突出している。第一のフランジ部３０及び第二のフランジ部４０は、基部２０の外周縁に沿って円筒状に形成されていて、中心線Ｌに対して同軸上に配置されている。第一のフランジ部３０の外周面３０ａ及び第二のフランジ部４０の外周面４０ａは略等しい外径である。言い換えれば、第一のフランジ部３０の外周面３０ａ及び第二のフランジ部４０の外周面４０ａ同士は、第一の方向Ｘに沿って直線状に連なっている。

　図２に示すように、本実施形態では、第二のフランジ部４０の厚さＴ２は、第一のフランジ部３０の厚さＴ１よりも薄い。また、第一のフランジ部３０の基端３０ｃにおいて、第一のフランジ部３０の内周面３０ｂと基部２０の第一面２０ａとが接続される第一のフランジ部３０と基部２０との内側部分３０ｄは、凹曲面状に形成されている。同様に、第二のフランジ部４０の基端４０ｃにおいて、第二のフランジ部４０の内周面４０ｂと基部２０の第二面２０ｂとが接続される第二のフランジ部４０と基部２０との内側部分４０ｄは、凹曲面状に形成されている。内側部分３０ｄの曲率半径Ｒ３０に対して内側部分４０ｄの曲率半径Ｒ４０は小さいことが好ましい。

　ここで、厚さＴ１、Ｔ２は以下のように定義される。すなわち、基部２０の第一面２０ａに沿って第一のフランジ部３０に向かって延長した線を延長線Ｌ２１と定義する。また、延長線Ｌ２１と第一のフランジ部３０の基部２０と反対側に面する外周面３０ａとの交点を交点Ｐ３１と定義する。さらに、第一のフランジ部３０の基部２０側に面する内周面３０ｂから基部２０に向かって延長した線を延長線Ｌ３０と定義する。また、延長線Ｌ３０と延長線Ｌ２１との交点を交点Ｐ３２と定義する。そして、交点Ｐ３１と交点Ｐ３２との距離を第一のフランジ部３０の厚さＴ１と定義する。言い換えれば、第一のフランジ部３０の厚さＴ１は、凹曲面状に形成された内側部分３０ｄを取り除いた場合における、第一のフランジ部３０の基端３０ｃの厚さである。また、基部２０の第二面２０ｂに沿って第二のフランジ部４０に向かって延長した線を延長線Ｌ２２と定義する。また、延長線Ｌ２２と第二のフランジ部４０の基部２０と反対側に面する外周面４０ｂとの交点を交点Ｐ４１と定義する。さらに、第二のフランジ部４０の基部２０側に面する内周面４０ａから基部２０に向かって延長した線を延長線Ｌ４０と定義する。また、延長線Ｌ４０と延長線Ｌ２２との交点を交点Ｐ４２と定義する。そして、交点Ｐ４１と交点Ｐ４２との距離を第二のフランジ部４０の厚さＴ２と定義する。言い換えれば、第二のフランジ部４０の厚さＴ２は、凹曲面状に形成された内側部分４０ｄを取り除いた場合における、第二のフランジ部４０の基端４０ｃの厚さである。

　そして、本実施形態では、第二のフランジ部４０の厚さＴ２が第一のフランジ部３０の厚さＴ１よりも薄く、第一のフランジ部３０の外周面３０ａ及び第二のフランジ部４０の外周面４０ａの外径が略等しいため、第一のフランジ部３０の内周面３０ｂの内径は、第二のフランジ部４０の内周面４０ｂの内径より小さい。なお、上記においてプレス成形品１０の構造の詳細について説明したが、基部２０、第一のフランジ部３０及び第二のフランジ部４０を備えている限り、第一のフランジ部３０及び第二のフランジ部４０の厚さの関係を除いて、基部２０と第一のフランジ部３０及び第二のフランジ部４０との接続部分の形状等、構造の詳細は限定されない。また、プレス成形品１０がトランスミッション部品などの場合には、基部２０の中心側に回転軸に取り付けられるハブ部が設けられるが、図１においては省略している。ハブ部は、以下に示す本実施形態の加工工程によって同時に形成しても良いし、別途ハブ部の形状を形成する加工を実施したり、ハブ部に相当する部材を取り付けたりしても良い。

　次に、本実施形態のプレス成形品の製造方法について説明する。なお、図１に示すように、本実施形態のプレス成形品の製造方法で製造されたプレス成形品１０における第一のフランジ部３０及び第二のフランジ部４０の張り出す（突出する）方向、すなわち、基部２０の厚さ方向であって、プレス成形品１０が取り付けられる中心線Ｌが延びる方向を第一の方向Ｘとする。そして、基部２０を基準として第一の方向Ｘに沿って第一のフランジ部３０が張り出す側を第一側Ｘ１、第一側Ｘ１と反対側となる第二のフランジ部４０が張り出す側を第二側Ｘ２と称する。

　図３は、本実施形態のプレス成形品の製造方法のフロー図を示している。図３に示すように、本実施形態のプレス成形品１０の製造方法は、第一のフランジ部３０を形成する第一の加工工程Ｓ１と、第二のフランジ部４０を形成する第二の加工工程Ｓ２とを備える。以下詳細について説明する。

　第一の加工工程Ｓ１では、図４に示すように、円板状に形成された金属板である一枚の鋼板１１を用いる。第一の加工工程Ｓ１では、鋼板１１の外周縁部１１ａを塑性変形させて、鋼板１１の厚さ方向となる第一の方向Ｘにおける第一側Ｘ１に第一のフランジ部３０となる部分を張り出させる。塑性変形させる加工方法としては、公知の様々な方法が適用可能であるが、例えば、絞り加工やバーリング加工が用いられる。本実施形態の第一の加工工程Ｓ１では絞り加工を実施する。すなわち、図５Ａに示すように、鋼板１１を、鋼板１１の第一の方向Ｘ第一側Ｘ１に配されたパッド１００と、鋼板１１の第一の方向Ｘ第二側Ｘ２に配されたパッド１０１との間に挟み込む。そして、図５Ｂに示すように、パンチ１０２を、鋼板１１の外周縁部１１ａに第一の方向Ｘ第二側Ｘ２から第一側Ｘ１へ進出させることで、鋼板１１における外周縁部１１ａを第一の方向Ｘ第一側Ｘ１に張り出させて、第一のフランジ部となる部分３１を形成する。図６は、第一の加工工程Ｓ１を実施することで形成された中間品１２を示している。中間品１２は、上記のとおり鋼板１１から形成され、基部となる部分２１と、第一のフランジ部となる部分３１とを備えている。第一の加工工程Ｓ１において、第一のフランジ部となる部分３１の厚さＴ３１は、完成品であるプレス成形品１０における第一のフランジ部３０の厚さＴ１と異なっていても良い。

　ここで、パッド１００の角部１００ａは凸曲面状に形成されている。このため、第一の加工工程Ｓ１によって、第一のフランジ部となる部分３１と基部となる部分２１との接続部分には、第一のフランジ部となる部分３１と基部となる部分２１とを接続する角部１２ａが、中心線Ｌに沿う断面視して曲線状に延在している。そして、角部１２ａの延材方向を横切る断面における角部１２ａの曲げの外側の半径Ｒ（ｍｍ）、すなわち角部１２ａの外周面の曲率半径と、後述する第二の加工工程Ｓ２を実施した後の第二のフランジ部４０の厚さＴ２（ｍｍ）と第一のフランジ部３０の厚さＴ１（ｍｍ）との比とは、以下の関係式を満たすように形成されている。
　Ｒ×Ｔ２／Ｔ１＜３．５　・・・（１）

　次に、第二の加工工程Ｓ２を実施する。第二の加工工程Ｓ２では、中間品１２における第一のフランジ部となる部分３１を塑性変形させて第一のフランジ部となる部分３１の材料を流動させることで、第一のフランジ部３０及び第二のフランジ部４０を形成する。ここで、第二の加工工程Ｓ２では、図７Ａに示すような加工装置１１０を用いる。図７Ａに示すように、加工装置１１０は、第一のパッド１２０と、第二のパッド１３０と、第三のパッド１４０と、パンチ１５０と、を備える。

　第一のパッド１２０は、第一の方向Ｘに沿って延びる円柱状に形成されている。第一のパッド１２０の外周面１２０ａは、中心線Ｌに沿って直線状に形成されている。第一のパッド１２０は、後述するように、加工装置１１０内に設置される中間品１２の第一のフランジ部となる部分３１の内周面３１ｂに沿うように配される。本実施形態では、加工装置１１０内に中間品１２が設置された状態において、第一のパッド１２０の外周面１２０ａは第一のフランジ部となる部分３１に接している。また、第一のパッド１２０は、基部となる部分２１に当接する。第一のパッド１２０において、基部となる部分２１に接する下面１２０ｂと外周面１２０ａとは、凸曲面１２０ｃにより接続されている。当該凸曲面１２０ｃの曲率半径は、成形後のプレス成形品１０における第一のフランジ部３０の内周面３０ｂと基部２０の第一面２０ａとが接続される第一のフランジ部３０と基部２０との内側部分３０ｄの曲率半径Ｒ３０と対応している。

　第二のパッド１３０は円筒状の部材である。第二のパッド１３０は、第一のパッド１２０と中心線Ｌに対して同軸となるように、第一のパッド１２０の径方向外周側に隙間を有して配されている。第二のパッド１３０の内周面１３０ａは、第一の方向Ｘに沿って直線状に形成されている。第二のパッド１３０の内周面１３０ａは、後述するように、加工装置１１０内に設置される中間品１２の第一のフランジ部となる部分３１の外周面３１ａに沿うように配される。本実施形態では、加工装置１１０内に中間品１２が設置された状態において、第二のパッド１３０の内周面１３０ａは第一のフランジ部となる部分３１に接している。第二のパッド１３０の内周面１３０ａと、第一のパッドの外周面１２０ａとの離間距離Ｄ１は、第一のフランジ部３０の厚さＴ１と略等しい。なお、中間品１２の第一のフランジ部となる部分の厚さＴ３１は、第二の加工工程Ｓ２実施前において、離間距離Ｄ１及び第二の加工工程Ｓ２実施後の第一のフランジ部３０の厚さＴ１よりも小さくても良い。第二のパッド１３０は、第一の方向Ｘに沿って第一のパッド１２０と第一のフランジ部となる部分３１を挟み込むとともに、第二のフランジ部４０を形成する範囲まで延びている。本実施形態において、第二のパッド１３０の内周面１３０ａは、第一の方向Ｘに沿って直線状に形成されている。

　第三のパッド１４０は円柱状の部材である。第三のパッド１４０は、第一のパッド１２０及び第二のパッド１３０と中心線Ｌに対して同軸となるように、第二のパッド１３０の径方向内周側に配されている。第三のパッド１４０の外周面１４０ａは、中心線Ｌに沿って直線状に形成されている。本実施形態では、加工装置１１０内に中間品１２が設置された状態において、第三のパッド１４０は、プレス成形品１０の第二のフランジ部４０の内周面４０ｂに沿うように配される。また、第三のパッド１４０は、基部となる部分２１に当接し、第一のパッド１２０とともに基部となる部分２１を挟み込む。第三のパッド１４０の外周面１４０ａと第二のパッド１３０の内周面１３０ａとの離間距離Ｄ２は、第二のフランジ部４０の厚さＴ２と略等しい。第三のパッド１４０は、第一の方向Ｘに沿って、第二のパッド１３０との間で第二の加工工程Ｓ２によって形成される第二のフランジ部４０を挟み込む。第三のパッド１４０において、基部となる部分２１に接する上面１４０ｂと外周面１４０ａとは、凸曲面１４０ｃにより接続されている。当該凸曲面１４０ｃの曲率半径は、成形後のプレス成形品１０における第二のフランジ部４０の内周面４０ａと、基部２０の第二面２０ｂとが接続される第二のフランジ部４０と基部２０との内側部分４０ｄの曲率半径Ｒ４０に対応している。そして、中心線Ｌに沿った断面において、凸曲面１２０ｃの曲率半径に対して凸曲面１４０ｃの曲率半径は小さいことが好ましい。

　パンチ１５０は、円筒状の部材である。パンチ１５０は、中心線Ｌに対して第一のパッド１２０と第二のパッド１３０と同軸として、第一のパッド１２０と第二のパッド１３０との間に配されている。パンチ１５０は、第一の方向Ｘに進退可能である。なお、図示しないが、第三のパッド１４０は装置本体に固定されている。また、図示しないが、パンチ１５０は装置本体に設けられた油圧装置などにより作動力が与えられる。これにより、第一のパッド１２０と第三のパッド１４０とに基部となる部分２１が挟み込まれた中間品１２における第一のフランジ部となる部分３１の先端面３１ｃに対して第一の方向Ｘ第一側Ｘ１から第二側にＸ２向かって進出し、さらに、第一のフランジ部となる部分３１の先端面３１ｃを第二側Ｘ２に向かって押圧し、第一のフランジ部となる部分３１に外力を与えることが可能となっている。

　このような加工装置１１０に、図７Ａに示すように、中間品１２をセットする。具体的には、中間品１２において基部となる部分２１を第一のパッド１２０と第三のパッド１４０との間に配置する。また、中間品１２の中心線を、中心線Ｌに一致させる。また、第一のフランジ部となる部分３１がパンチ１５０に向かって延びるように配置する。そして、第一のパッド１２０と第三のパッド１４０とで基部となる部分２１を挟み込んで押さえる。なお、この状態において、第一のフランジ部となる部分３１は、第一のパッド１２０と第二のパッド１３０との間に挟み込まれた状態となっている。

　次に、図７Ｂに示すように、パンチ１５０を第一の方向Ｘ第二側Ｘ２へと進出させる。パンチ１５０の進出により、まずパンチ１５０が、第一のフランジ部となる部分３１の先端面３１ｃに当接する。図７Ｃに示すように、さらにパンチ１５０が進出することにより、第一のフランジ部となる部分３１には、第一の方向Ｘ第一側Ｘ１から第二側Ｘ２に向かう外力がパンチ１５０から与えられる。このため、第一のフランジ部となる部分３１は、第一のパッド１２０と第二のパッド１３０との間で塑性変形し、第一のフランジ部となる部分３１の材料は第一の方向Ｘ第一側Ｘ１から第二側Ｘ２に向かって第二のフランジ部４０となる範囲へと流動し、第二のフランジ部４０が形成されていく。ここで、図７Ｂに示すような第二の加工工程Ｓ２の初期段階では、第一のフランジ部となる部分３１の先端面３１ｃを押圧することにより、基部となる部分２１と第一のフランジ部となる部分３１により形成される角部１２ａが、第二のフランジ部４０となる範囲に落ち込むように塑性変形しようとする。しかしながら、第二の加工工程Ｓ２を実施した後の第一のフランジ部３０の厚さＴ１に対して、第二のフランジ部の厚さＴ２を小さくするとともに、（１）式を満たすように加工することで、第二のフランジ部４０となる範囲への角部１２ａの落ち込みを抑制することができる。このため、第二の加工工程Ｓ２において、角部１２ａが落ち込むことにより角部１２ａの内側部分３０ｄに鋭角な折れ込み状の欠陥が形成されてしまうことを抑制しつつ、第二の加工工程Ｓ２により第二のフランジ部４０を形成することができる。

　そして、図７Ｄに示すように、パンチ１５０を所定量だけ第一の方向Ｘ第二側Ｘ２へ移動させることで、第一のフランジ部３０を所定の長さとし、また、第二のフランジ部４０を所定の長さ分だけ基部２０から第一の方向Ｘ第二側Ｘ２へ張り出させてプレス成形品１０を完成させることができる。

　以上のように、本実施形態のプレス成形品１０の製造方法によれば、第二の加工工程Ｓ２において、第二の加工工程Ｓ２を実施した後の第一のフランジ部３０の厚さＴ１に対して第二のフランジ部４０の厚さＴ２を小さくしつつ、上記（１）式を満たすようにして、第二の加工工程Ｓ２においては、第一のフランジ部となる部分３１の先端面３１ｃを押圧し塑性変形させることで、鋭角な折れ込み状の欠陥が内側部分３０ｄに形成されてしまうことを抑制しつつ、第二のフランジ部４０を形成することができる。すなわち、第一の加工工程Ｓ１及び第二の加工工程Ｓ２の二工程を実施するだけで、鋭角な折れ込み状の欠陥が内側部分３０ｄに形成されてしまうことなく、一枚の鋼板１１から両側に張り出す部分を有するプレス成形品１０を製造することができる。

　また、図７Ａに示すように、第二の加工工程Ｓ２の実施後に第三のパッド１４０における第二のフランジ部４０に沿う外周面１４０ａを含む平面ＰＬ１４０が、第一のパッド１２０における第一のフランジ部３０に沿う外周面１２０ａを含む平面ＰＬ１２０に対して当該外周面１４０ａに直交する方向（第一の方向Ｘに直交する径方向）に第一のフランジ部３０側に位置している。言い換えれば、第二の加工工程Ｓ２実施後に、第三のパッド１４０における第二のフランジ部１４０に沿う外周面１４０ａを含む平面ＰＬ１４０は、前記第一のフランジ部３０の内部を通過している。このため、特に角部１２ａにおいて第三のパッド１４０側の材料が第三のパッド１４０と第二のパッド１３０との隙間に落ち込むことを抑制し、角部１２ａの内側部分３０ｄに鋭角な折れ込み状の欠陥が形成されてしまうことを、より一層抑制することができる。

　また、第二の加工工程Ｓ２において、第二のパッド１３０における第一のフランジ部３０及び前記第二のフランジ部４０に沿う内周面１３０ａが、第一の方向Ｘに沿って直線状に形成されている。このため、特に角部１２ａにおいて第三のパッド１４０側の材料が第三のパッド１４０と第二のパッド１３０との隙間に落ち込むことを抑制し、角部１２ａの内側部分３０ｄに鋭角な折れ込み状の欠陥が形成されてしまうことを、より一層抑制することができる。また、第一のフランジ部３０と第二のフランジ部４０とで、互いの厚さＴ１、Ｔ２が異なりつつ直線状に連なる外周面３０ａ、４０ａを形成することができる。

　また、第二の加工工程Ｓ２において、中心線Ｌに沿う断面において、加工装置１１０の第一のパッド１２０の凸曲面１２０ｃの曲率半径に対して第三のパッド１４０の凸曲面１４０ｃの曲率半径を小さくしている。すなわち、プレス成形品１０として、内側部分３０ｄの曲率半径Ｒ３０に対して内側部分４０ｄの曲率半径Ｒ４０が小さくなるように形成することで、角部１２ａの内側部分３０ｄに鋭角な折れ込み状の欠陥が形成されてしまうことを、より一層抑制することができる。

　なお、本実施形態では、円板状の一枚の鋼板１１に対して、第一の加工工程Ｓ１で外周縁側の部分を塑性変形させて第一のフランジ部となる部分３１を形成し、第二の加工工程Ｓ２で第一のフランジ部となる部分３１の先端面３１ｃを押圧して塑性変形することで第一のフランジ部３０及び第二のフランジ部４０を形成するものとしたがこれに限るものではない。鋼板に限らず、塑性加工が可能な金属材料であれば、様々な材質の金属板に適用可能である。

　また、金属板の形状としては円板状に限らず様々な形状のものを適用できる。そして、第一のフランジ部３０及び第二のフランジ部４０の形状についても上記のような中心線Ｌ回りに連続するような筒状の形状に限られず、平板状に形成された第一のフランジ部及び第二のフランジ部がそれぞれ基部から張り出されるようにしても良い。図８は、本実施形態の第一の変形例を示している。図８に示すように、本変形例のプレス成形品１０Ａは、矩形板状の基部２０Ａと、基部２０Ａの第一面２０Ａａから張り出す第一のフランジ部３０Ａと、基部２０Ａの第一面２０Ａａと反対側の第二面２０Ａｂから張り出す第二のフランジ部４０Ａとを備える。第一のフランジ部３０Ａは、矩形状のなす基部２０Ａにおける互いの対向する一対の辺から第一の方向Ｘの第一側Ｘ１に張り出している。第一のフランジ部３０Ａは、矩形平板状の形成されている。また、第二のフランジ部４０Ａは、第一のフランジ部３０Ａが張り出す基部２０Ａの一対の辺から第一の方向Ｘの第二側Ｘ２に張り出している。第二のフランジ部４０Ａは、矩形平板状の形成されている。このような変形例においても、第二のフランジ部４０Ａの厚さＴ２が第一のフランジ部３０Ａの厚さＴ１より小さく、かつ、第一の加工工程Ｓ１で第一のフランジ部４０Ａとなる部分と基部２０Ａとなる部分との接続部分における角部１２Ａａの外側の半径Ｒと第一のフランジ部３０Ａの厚さＴ１及び第二のフランジ部４０Ａの厚さＴ２との関係が上記（１）式を満たすものとしてもよい。このようにすることで、本変形例のプレス成形品１０Ａでも、第二の加工工程Ｓ２において、第一のフランジ部３０Ａとなる部分の先端面を押圧し塑性変形させて、鋭角な折れ込み状の欠陥が内側部分に形成されてしまうことを抑制しつつ、第二のフランジ部４０Ａを形成することができる。

　また、本実施形態では、第一のフランジ部３０の外周面３０ａ及び第二のフランジ部４０の外周面４０ａは、中心線Ｌに直交する方向（すなわち径方向）視して直線状に形成され、外径が略等しいものとしたがこれに限るものではない。例えば、第一のフランジ部３０の外周面３０ａの外径に対して第二のフランジ部４０の外周面４０ａの外径を小さくしても良い。また、例えば、第一のフランジ部３０及び第二のフランジ部４０の少なくとも一方の外周面を、外径が第一の方向Ｘに沿って先端側から基端側に向かうに従って次第に小さくなるようにテーパ状に形成するものとして良い。この場合に、少なくとも第一のフランジ部３０の厚さＴ１に対して第二のフランジ部４０の厚さＴ２を小さくするものとすれば良い。これらの第一のフランジ部及び第二のフランジ部の形状に応じて第二のパッド１３０の形状を適宜変更することで所望の形状の第一のフランジ部及び第二のフランジ部を形成することができる。なお、テーパ状に形成する場合にも、図２に示すように、延長線Ｌ２１、延長線Ｌ２２、延長線Ｌ３０、延長線Ｌ４０に基づいて、交点Ｐ３１と交点Ｐ３２との距離を厚さＴ１、交点Ｐ４１と交点４２との距離を厚さＴ２と定義すればよい。

　また、上記鋼板等、金属板の中心側に第一のフランジ部３０Ｂ及び第二のフランジ部４０Ｂを形成するものとしても良い。図９及び図１０（図１０Ａ～図１Ｃ）は本実施形態の第二の変形例を示している。図９に示すように、本変形例のプレス成形品１０Ｂは、円板状の基部２０Ｂと、基部２０Ｂの中心側において、第一の方向Ｘ第一側Ｘ１に張り出す第一のフランジ部３０Ｂと、基部２０Ｂの中心側において第一の方向Ｘ第二側Ｘ２に張り出す第二のフランジ部４０Ｂとを備えている。第一のフランジ部３０Ｂは、本変形例では筒状に形成されている。また、第二のフランジ部４０Ｂも本変形例では筒状に形成されている。第一のフランジ部３０Ｂと第二のフランジ部４０Ｂとは中心線Ｌに対して同軸に配されている。第一のフランジ部３０Ｂの内部に形成された孔と、第二のフランジ部４０Ｂの内部に形成された孔とは、互いに連通している。本変形例では、第一のフランジ部３０Ｂの内周面と第二のフランジ部４０Ｂの内周面とは、内径を略等しくして連なっており、直線状に形成されている。

　このようなプレス成形品１０Ｂは、図１０Ａに示すように、中心に貫通孔１１ｂが形成された金属板１１Ｂから成形される。図１０Ｂに示すように、まず、第一の加工工程Ｓ１で、円板状の金属板１１Ｂの貫通孔１１ｂの周囲を塑性加工することによって、第一のフランジ部となる部分３１Ｂが基部となる部分２１Ｂから第一の方向Ｘ第一側Ｘ１に張り出すように形成することができる。塑性加工の方法としては、公知の様々な方法が適用可能であるが、例えばバーリング加工が挙げられる。すなわち、パッド１００Ｂ、１０１Ｂで基部となる部分２１Ｂを挟み込み、基部となる部分２１Ｂの第一の方向Ｘ第二側Ｘ２から第一側Ｘ１へ、円筒状のパンチ１０２Ｂを進出させることで、貫通孔１１ｂの周囲の部分を塑性変形させて第一のフランジ部となる部分３１Ｂを形成することができる。この際、基部となる部分２１Ｂと第一のフランジ部となる部分３１Ｂとを接続する角部１２Ｂａは、パッド１００Ｂの角部の形状に応じて、中心線Ｌに沿う断面において曲線状に形成される。

　その後、図１０Ｃに示すように、第二の加工工程Ｓ２で、第一のフランジ部となる部分３１Ｂの先端面３１Ｂｃをパンチ１５０Ｂで押圧し、上記実施形態同様に第一のフランジ部となる部分３１Ｂを塑性変形させる。具体的には、第一のパッド１２０Ｂと第三のパッド１４０Ｂとで基部となる部分２１Ｂを挟み込んで押さえる。また、第一のフランジ部となる部分３１Ｂを、第一のパッド１２０Ｂと第三のパッド１３０Ｂとの間に配置する。そして、パンチ１５０Ｂを、第一のパッド１２０Ｂと第三のパッド１３０Ｂとの間で、第一の方向Ｘ第一側Ｘ１から第二側Ｘ２へ進出させることで第一のフランジ部となる部分３１Ｂの先端面３１Ｂｃを押圧する。ここで、本変形例においても、第二の加工工程Ｓ２実施後における第一のフランジ部３０Ｂの厚さＴ１に対して第二のフランジ部４０Ｂの厚さＴ２を小さくしつつ、角部１２Ｂａの外側の半径Ｒが、第一のフランジ部３０Ｂの厚さＴ１及び第二のフランジ部４０Ｂの厚さＴ２との関係において上記（１）式を満たすようにする。これにより、基部２０Ｂと第一のフランジ部３０Ｂとが接続された内側部分３０Ｂｄにおいて鋭角な折れ込み状の欠陥が形成されてしまうことを抑制することができる。

　また、上記実施形態では金属板の外周縁側に第一のフランジ部３０及び第二のフランジ部４０を形成するものとし、第二の変形例では金属板の中心側に第一のフランジ部３０Ｂ及び第二のフランジ部４０Ｂを形成するものとしたが、金属板の中心側及び外周縁側の両方に第一のフランジ部及び第二のフランジ部を形成するものとしても良い。この場合に、金属板の中心側及び外周側のそれぞれに対して第一の加工工程Ｓ１及び第二の加工工程Ｓ２を別々に実施しても良いし、同時に実施可能な形状の金型によってそれぞれの第一の加工工程Ｓ１と、それぞれの第二の加工工程Ｓ２とを同時に実施しても良い。また、上記実施形態及び変形例では、第一の加工工程Ｓ１及び第二の加工工程Ｓ２について説明したが当該工程のみを実施するものに限られず、他の塑性加工を実施する工程や、切削工程や、表面処理を実施する工程など、他の工程を実施するものとしても良い。

（第２の実施形態）
　次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図１１は、本発明の第２の実施形態を示したものである。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。

　本実施形態のプレス成形品の製造方法では、第１の実施形態と第二の加工工程Ｓ２が異なっている。すなわち、図１１Ａに示すように、本実施形態の第二の加工工程Ｓ２のプレス加工装置１１０Ｃでは、第一のパッド１２０、第二のパッド１３０、第三のパッド１４０、パンチ１５０に加えて、さらに第四のパッド１６０を備えている。本実施形態において、第四のパッド１６０は円筒状の部材である。第四のパッド１６０は、第一のフランジ部となる部分３１を挟んで第一の方向Ｘ第二側Ｘ２、すなわちパンチ１５０と反対となる側に配されている。第四のパッド１６０は、第二のパッド１３０と第三のパッド１４０との間に配されており、これらと中心線Ｌに対して同軸に設けられている。第四のパッド１６０は、第一の方向Ｘに進退可能に設けられている。そして、図示しない油圧装置などにより第四のパッド１６０は第一の方向Ｘ第二側Ｘ２から第一側Ｘ１に向けて進出し、中間品１２における角部１２ａに対して、第一の方向Ｘ第一側Ｘ１に向けて外力を与えることが可能である。

　そして、図１１Ｂに示すように、本実施形態の第二の加工工程Ｓ２では、まず第四のパッド１６０を第一の方向Ｘ第一側Ｘ１へと進出させて角部１２ａに当接させる。そして、パンチ１５０が第一のフランジ部となる部分３１の先端面３１ｃを第一の方向Ｘ第二側Ｘ２へ押圧する開始のタイミングから、第四のパッド１６０は、角部１２ａを第一の方向第一側Ｘ１に押圧し、中間品１２の角部１２ａに対して第一の方向Ｘ第二側Ｘ２から第一側Ｘ１に向かう外力を与える。第四のパッド１６０によって中間品１２に与えられる外力の大きさは、パンチ１５０によって中間品１２に与えられる外力の大きさより小さい。そして、図１１Ｃに示すように、パンチ１５０によって第一のフランジ部となる部分３１が塑性変形し材料が第二のフランジ部４０となる範囲に流動しようとするのに応じて、第四のパッド１６０は、中間品１２へ外力を与えつつ第一の方向Ｘ第一側Ｘ１から第二側Ｘ２に向かって移動していく。第四のパッド１６０によって中間品１２へ与える外力は、第二のフランジ部４０の形成が完了するまで与えるものとしても良いし、図１１Ｄに示すように第二のフランジ部４０が形成される途中までのタイミングで解除しても良い。

　以上のように、本実施形態のプレス成形品の製造方法によれば、第一のフランジ部となる部分３１の材料を第一の方向Ｘ第二側Ｘ２へ流動させる加工の開始から、当該加工の完了に至る少なくとも途中まで、基部となる部分２１における第一のフランジ部となる部分３１と接続された角部１２ａの第一の方向Ｘ第二側Ｘ２から第一側Ｘ１に向けて外力を与えている。第一のフランジ部となる部分３１を塑性変形させることで第一のフランジ部３０及び第一のフランジ部と接続されている基部２０の各材料には、基部２０の第一の方向Ｘ第二側Ｘ２へと塑性流動するように応力が生じる。しかしながら、第一のフランジ部となる部分３１の材料を第一の方向Ｘ第二側Ｘ２へ流動させる加工の開始から、当該加工の完了に至る少なくとも途中までのプロセスでは、第一の方向Ｘ第一側Ｘ１に向けて与えている外力により、基部となる部分２１から第一の方向Ｘ第二側Ｘ２への塑性流動を抑制することができる。このため、基部となる部分２１及び第一のフランジ部となる部分３１の両方から第一の方向Ｘ第二側Ｘ２へ材料が塑性流動することによって基部２０と第一のフランジ部３０とが接続された内側部分３０ｄおいて鋭角な折れ込み状の欠陥が形成されてしまうことを抑制することができる。そして、第一のフランジ部となる部分３１の材料を第一の方向Ｘ第二側Ｘ２へ流動させる加工の開始から、当該加工による変形が一定量生じた後に、さらに第一のフランジ部となる部分３１の先端面３１ｃに作用する押圧力によって、当該変形で生じた部分を第一の方向Ｘ第二側Ｘ２へと変形させることで、鋭角な折れ込み状の欠陥が生じてしまうことを抑制しつつ第二のフランジ部４０を形成することができる。

　次に、上記第１の実施形態のプレス成形品の製造方法に関する実施例について、図１～図７、図１２及び図１３に基づいて説明する。具体的には、図１に示すようなプレス成形品１０について、第二の加工工程Ｓ２実施後の第一のフランジ部３０の厚さＴ１及び第二のフランジ部４０の厚さＴ２と、第二の加工工程Ｓ２実施前の角部１２ａの外側の半径Ｒを変化させながら、各形状において内側部分３０ｄに鋭角な折れ込み状の欠陥が生じたかどうか確認を行った。確認は有限要素法による解析により行った。鋼板１１の素材としてはＪＩＳ　Ｇ　３１１３（自動車構造用熱間圧延鋼板及び鋼帯）で規定されるＳＡＰＨ４４０を用いた。

　そして、第二の加工工程Ｓ２実施前の中間品１２の形状としては、後述する厚さＴ１＝４ｍｍ、６ｍｍのそれぞれと対応するように成形した。図６に示すように、第一のフランジ部となる部分３１について、基部となる部分２１の第一面２１ａから第一の方向Ｘ第一側Ｘ１に張り出す高さＨ３１は、いずれも４０ｍｍとした。また、厚さＴ１＝４ｍｍと対応する中間品１２では、第一のフランジ部となる部分３１の内周面３１ｂの直径を８０ｍｍ、外周面３１ａの直径を８８ｍｍ、厚さＴ３１を４ｍｍとした。また、厚さＴ１＝６ｍｍと対応する中間品１２では、第一のフランジ部となる部分３１の内周面３１ｂの直径を８０ｍｍ、外周面３１ａの直径を９２ｍｍ、厚さＴ３１を６ｍｍとした。角部１２ａの外側の半径Ｒについては、０．１ｍｍ及び０．５～６．０ｍｍの範囲で０．５ｍｍずつ変化させた値とした。

　そして、第二の加工工程Ｓ２を実施した。発明例及び比較例ともに、パンチ１５０により４０００ｋＮの荷重で第一のフランジ部となる部分３１の先端面３１ｃを押圧し塑性変形させて、基部となる部分２１の第二面２１ｂから第一の方向Ｘ第二側Ｘ２に張り出す第二のフランジ部４０を形成した。第二のフランジ部４０は、基部２０の第二面２０ｂから第一の方向Ｘ第二側Ｘ２へ張り出す高さＨ４０（図１参照）を１０ｍｍとなるようにした。また、第一のフランジ部３０の厚さＴ１は４ｍｍと６ｍｍの２種類とした。厚さＴ１＝４．０ｍｍの場合には、第二のフランジ部４０の厚さＴ２を、１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０ｍｍにそれぞれ変化させ、これにより板厚比Ｔ２／Ｔ１を、０．２５、０、３８、０．５０、０．６３、０．７５、０．８８、１．０に変化させた。また、厚さＴ１＝６．０ｍｍの場合には、第二のフランジ部４０の厚さＴ２を、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、５．５、６．０ｍｍにそれぞれ変化させ、これにより板厚比Ｔ２／Ｔ１を、０．３３、０．４２、０．５０、０．５８、０．６７、０．７５、０．８３、０．９２、１．００に変化させた。そして、各板厚比Ｔ２／Ｔ１で、角部１２ａの半径Ｒを上記のとおり変化させて、それぞれにおいて第一のフランジ部３０と基部２０とが接続した内側部分３０ｄに鋭角な折れ込み状の欠陥が生じていないか確認を行った。

　図１２及び図１３、並びに、表１及び表２に解析結果を示す。表１は、Ｔ１＝４．０ｍｍにおいて、板厚比Ｔ２／Ｔ１と角部１２ａの外側の半径Ｒとのテーブルとなっている。また、表２は、Ｔ１＝６．０ｍｍにおいて、板厚比Ｔ２／Ｔ１と角部１２ａの外側の半径Ｒとのテーブルとなっている。表１及び表２の各セルには、各解析条件において（１）式により計算されたＲ×Ｔ２／Ｔ１の値が示されている。各セルにおいて、Ｒ×Ｔ２／Ｔ１の値に下線が付されている条件（比較例）では、図１３に示すように、内側部分３０ｄについて鋭角な折れ込み状の欠陥Ｄが形成されたことが解析結果から明らかとなった。すなわち、Ｔ２／Ｔ１が１以上（Ｔ２がＴ１と同じまたはＴ２がＴ１よりも大きい）である場合にはＲ×Ｔ２／Ｔ１の値に係らず欠陥Ｄが形成されることが解析結果から明らかとなった。また、板厚比Ｔ２／Ｔ１が１未満（Ｔ２がＴ１よりも小さい）であってもＲ×Ｔ２／Ｔ１の値が３．５以上である場合には欠陥Ｄが形成されることが解析結果から明らかとなった。また、各セルにおいて下線が付されていない条件（発明例）では、図１２に示すように内側部分３０ｄについて鋭角な折れ込み状の欠陥Ｄは認められず滑らかな凹曲線状に形成することができた。すなわち、板厚比Ｔ２／Ｔ１が１．００未満（Ｔ２がＴ１より小さい）であって（１）式により計算されたＲ×Ｔ２／Ｔ１の値が３．５未満となることで、第一の加工工程Ｓ１及び第二の加工工程Ｓ２により、折れ込み状の欠陥Ｄが形成されず滑らかな凹曲線状の内側部分３０ｄを形成しつつ第一のフランジ部３０及び第二のフランジ部４０を形成することができた。

　以上、本発明の実施形態及び実施例について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

　一枚の金属板から両側にフランジ状に張り出す部分を有するプレス成形品を、フランジ状に張り出す内側部分に鋭角に折れ込んだ欠陥を生じさせてしまうことなく、少ない工程で製造することが可能なプレス成形品の製造方法を提供することができる。よって、産業上の利用可能性が高い。

１０、１０Ａ、１０Ｂ　プレス成形品
１１、１１Ｂ　鋼板（金属板）
１２ａ、１２Ｂａ　角部
２０、２０Ａ、２０Ｂ　基部
２１ｃ　接続部分　
３０、３０Ａ、３０Ｂ　第一のフランジ部
４０、４０Ａ、４０Ｂ　第二のフランジ部
１２０、１２０Ｂ　第一のパッド
１３０、１３０Ｂ　第二のパッド
１４０、１４０Ｂ　第三のパッド
１５０、１５０Ｂ　パンチ
Ｓ１　第一の加工工程
Ｓ２　第二の加工工程
Ｒ　角部の外側の半径
Ｔ１　第一のフランジ部の厚さ
Ｔ２　第二のフランジ部の厚さ
Ｘ　第一の方向
Ｘ１　第一側
Ｘ２　第二側

Claims

　一枚の金属板の一部を塑性変形させることによって、板状の基部に対して前記基部の厚さ方向である第一の方向第一側に張り出す第一のフランジ部を形成するとともに、前記基部と前記第一のフランジ部との間に曲線状に延在している角部を形成し、
　前記第一のフランジ部に沿って第一のパッドを配し、
　前記第一のフランジ部を挟んで前記第一のパッドと反対側に第二のパッドを配し、
　前記基部を挟んで前記第一のフランジ部と反対側に、前記第一のパッドと前記第二のパッドとの隙間よりも小さい隙間を前記第二のパッドとの間に形成して第三のパッドを配し、
　前記第一のパッドと前記第二のパッドとの間に、前記第一のフランジ部の前記第一の方向第一側に形成された先端面を押圧するパンチを、第一の方向に進退可能に配し、
　前記第一のフランジ部の前記先端面を、前記第一の方向第二側に押圧することによって、前記第一のフランジ部の材料を前記第一の方向第二側へ流動させて前記基部に対して前記第一の方向第二側へ張り出す第二のフランジ部を形成し、
　前記第二のフランジ部を形成した後の前記第一のフランジ部の厚さＴ１に対して前記第二のフランジ部の厚さＴ２は薄く、
　前記第二のフランジ部を形成した後の前記第二のフランジ部の厚さＴ２（ｍｍ）と前記第一のフランジ部の厚さＴ１（ｍｍ）の比と、前記角部を形成した後の前記角部の延材方向を横切る断面における前記角部の曲げの外側の半径Ｒ（ｍｍ）との積、Ｒ×Ｔ２／Ｔ１が３．５未満であるプレス成形品の製造方法。
　前記第三のパッドにおいて前記第二のフランジ部を形成した後に前記第二のフランジ部に沿う面を含む平面は、前記第一のパッドにおいて前記第一のフランジ部に沿う面を含む平面に対して前記第一のフランジ部に沿う面に直交する方向に前記第一のフランジ部側に位置している請求項１に記載のプレス成形品の製造方法。
　前記第二のパッドにおいて前記第一のフランジ部及び前記第二のフランジ部に沿う面は、前記第一の方向に沿って直線状に形成されている請求項２に記載のプレス成形品の製造方法。
　前記第二のフランジ部を形成する際に、前記第一のフランジ部の前記第一の方向第一側に形成された先端面を前記第一の方向第二側に押圧することによって、前記第一のフランジ部の材料を前記第一の方向第二側へ流動させる加工の開始から、当該加工の完了に至る少なくとも途中まで、前記基部における前記第一のフランジ部と接続された接続部分の前記第一の方向第二側から、前記第一の方向の第一側に向けて外力を与えつつ、前記第一のフランジ部を塑性変形させる請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のプレス成形品の製造方法。