WO2023112390A1 - 金属板の曲げ加工部の疲労き裂進展抑制方法及び自動車部品 - Google Patents

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metal plate
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尚記 山口
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    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Definitions

  • the present invention provides a method for suppressing fatigue crack growth in a bent portion of a metal sheet, which suppresses the growth of fatigue cracks in the bent portion of the metal sheet. suppressing method), and an automotive part that has a bent portion formed by bending a metal plate and suppresses the propagation of fatigue cracks in the bent portion.
  • Patent Literature 1 and Patent Literature 2 describe a technique for suppressing the occurrence of cracks on the inner side of a local bend that constitutes the root of a burring portion during coining of a metal plate. ing. Specifically, in this technique, bending is performed with a radius of curvature different from the final shape (including an infinite curvature radius, that is, a straight line) in the first step, and the curvature radius of the final shape is performed in the second step. Cracking on the inside surface of the bend is suppressed by bending to introduce tensile stress on the inside surface of the bend.
  • Patent Document 3 a surface hardening treatment by shot peening is applied to the surface of a metal plate to which a bending stress is applied, thereby increasing the yield stress and increasing the yield stress after shot peening.
  • Patent Literature 4 describes a technique for repairing fatigue cracks occurring in curved plate portions of steel materials. Specifically, this technology closes the opening of the fatigue crack by peening at least one of the two sides of the fatigue crack on the steel surface parallel to the fatigue crack. Peening directly above.
  • Patent Document 1 With the technology described in Patent Document 1, there are two processes for bending, so two types of molds need to be prepared, which raises the problem of high manufacturing costs.
  • the technique described in Patent Literature 2 has a problem that the applicable portion is limited to the burring portion.
  • the technique described in Patent Document 3 since shot peening is used, it was necessary to perform processing in a sealed container in order to prevent scattering of the projection material.
  • the technique described in Patent Document 4 is a method of peening a flat plate or weld toe using an air hammer peening device.
  • problems (a) to (c) occur when applying to a part having a bent portion formed by bending a metal plate.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and its object is to be applicable to a bent portion after bending without increasing the manufacturing cost of bending a metal plate.
  • a method for suppressing the growth of fatigue cracks in a bent portion of a metal plate, capable of suppressing the propagation of fatigue cracks in the bent portion without reducing productivity and without changing the bending angle of the entire part or the bent portion is to provide
  • Another object of the present invention is to provide an automobile part that has a bent portion formed by bending a metal plate and suppresses the propagation of fatigue cracks in the bent portion.
  • a method for suppressing fatigue crack propagation in a bent portion of a metal plate according to the present invention suppresses propagation of a fatigue crack in a bent portion obtained by bending a metal plate, and comprises: (valley line direction) with a space less than the plate thickness of the metal plate, in a direction orthogonal to the valley line direction, at least from the bending start point on the inner side of the bending portion to the bending end point A plastic strain is applied within the range up to the bending end point to generate compressive residual stress.
  • the compressive residual stress is generated by forming an indentation band, which is a series of indentations, on the inner side of the bent portion by needle peening treatment using an impact pin.
  • the striking pin has a radius of curvature in a cross section perpendicular to the direction of the valley line at the tip of the striking pin that is equal to or less than the radius of curvature of the bent portion.
  • An automobile part according to the present invention has a bent portion obtained by bending a metal plate, suppresses the propagation of fatigue cracks in the bent portion, and Needle peening treatment using an impact pin at least within the range from the bending start point to the bending end point on the inner side of the bend of the bent portion in the direction perpendicular to the valley line direction with a space less than the plate thickness of the metal plate. It has an indentation band, which is a series of impact marks caused by
  • the present invention it is possible to suppress the propagation of cracks that occur in the bent portion obtained by bending a metal plate, and to effectively improve the fatigue life of automobile parts having the bent portion.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a method for suppressing fatigue crack propagation in a bent portion of a metal plate according to Embodiment 1 of the present invention and an automobile component according to Embodiment 2 of the present invention ((a) bending (b) a cross-sectional view, (c) an enlarged view of the bent portion).
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the progress of fatigue cracks in a bent portion and the concept of suppressing the growth of the fatigue cracks as the background to the present invention ((a) normal (general) Crack growth in metal plate, (b) Crack growth in bent portion).
  • 3A and 3B are diagrams for explaining the stress distribution in the bent portion in the background to the present invention ((a) immediately after bending, (b) after springback).
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a method for suppressing fatigue crack propagation in a bent portion of a metal plate according to Embodiment 1 of the present invention and an automobile component according to Embodiment 2 of the present invention ((a) bending
  • FIG. 4 is a graph showing the results of examining the stress intensity factor at the crack tip of the crack generated in the bending part in the process leading to the present invention ((a) crack fracture surface (crack surface), (b) stress intensity factors in the depth direction and lateral direction at the crack fracture surface).
  • FIG. 5 is a diagram showing a fatigue test piece used in a fatigue test in an example of the present invention ((a) front view, (b) cross-sectional view).
  • FIG. 6 is a diagram explaining a fatigue test method in an embodiment of the present invention.
  • Fatigue cracks occurring on the surface of the metal plate generally extend laterally (along the surface of the metal plate 1) and in the depth direction from the location where the crack 5 occurs, as shown in FIG.
  • a semi-elliptic crack fracture surface expands in both directions (thickness direction of the metal plate 1) and propagates. Then, the crack fracture surface reaches the back surface side of the metal plate 1, resulting in fatigue fracture.
  • the inventor observed in detail the propagation process of fatigue cracks generated on the inner side of bending of the bent portion 3 obtained by bending the metal plate 1.
  • the crack 5 generated on the inner side of the bend of the bent portion 3 immediately after the crack 5 occurs in the depth direction (thickness direction of the metal plate 1) and the lateral direction (the valley line direction of the inner side of the bend) in the bent portion 3. It turns out that both sides are progressing.
  • the propagation of the crack 5 in the plate thickness direction stops when it reaches a depth of about 1/4 of the plate thickness t. It turns out that it only progresses in one direction.
  • the inventor focused on the stress distribution in the bent portion 3 as shown in FIG.
  • the bent portion 3 Immediately after bending the metal plate 1, the bent portion 3 has a compressive stress in the area inside the bending from the neutral axis, and a compressive stress in the area outside the neutral axis in the bending, as shown in FIG. is a tensile stress.
  • the compressive stress remains at a position about 1/4 of the plate thickness t from the inner surface of the bent portion 3 when bent.
  • the crack progresses in the depth direction again.
  • the crack propagates in both the lateral direction and the depth direction while the semi-elliptical crack fracture surface expands.
  • the crack growth rate increases remarkably, making fatigue fracture more likely, and brittle fracture more likely to occur. Therefore, from the viewpoint of component reliability, it is desirable to take measures against such cracks.
  • the inventor diligently studied a method for suppressing the propagation of cracks in the depth direction even when the compressive residual stress inside the bent portion of the metal plate is released. As a result, by applying plastic strain at predetermined intervals along the valley line direction (horizontal direction) of the bent portion 3 to generate compressive residual stress, the compressive residual stress remaining inside the bent portion 3 is reduced. The present inventors have found that even if the crack is released, it is possible to suppress the propagation of cracks in the depth direction to prevent fatigue fracture or suppress brittle fracture.
  • the present invention has been made based on the above findings, and specifically has the following configurations.
  • Embodiment 1 ⁇ Method for Suppressing Fatigue Crack Propagation at Bent Part of Metal Plate>
  • a method for suppressing fatigue crack propagation in a bent portion of a metal plate according to Embodiment 1 of the present invention suppresses propagation of fatigue cracks occurring in the bent portion 3 formed by bending the metal plate 1 .
  • the metal plate 1 is bent at least in a direction orthogonal to the valley line direction at intervals of less than the thickness t of the metal plate 1 along the valley line direction inside the bend in the bending part 3.
  • a compressive residual stress is generated by applying plastic strain within the range from the bending start point 3a to the bending end point 3b on the bending inner side of the processed portion 3.
  • the compressive residual stress is generated in a series within the range from the bending start point 3a to the bending end point 3b on the inner side of bending of the bent portion 3 by needle peening treatment using an impact pin 11. It is generated by forming an indentation band 9 (see FIG. 1(a)) which is an impact mark 7. As shown in FIG. At this time, the interval d in the valley line direction of the indentation bands 9 is less than the plate thickness t of the metal plate 1 .
  • the curvature radius r of the tip portion 13 of the striking pin 11 in a cross section orthogonal to the valley line direction is less than the curvature radius R of the bent portion 3 on the inner side of the bend.
  • FIG. 4(a) is a diagram schematically showing the shape of the crack fracture surface. As shown in FIG. 4(a), the crack generated on the inner surface of the bent portion 3 of the metal plate 1 expands in a semielliptical shape in both the depth direction and the lateral direction. Assuming that
  • Fig. 4(b) shows the horizontal direction (trough direction on the inner side of the bend) and the depth direction (plate thickness direction) using the Newman-Raju equation (see Non-Patent Document 1) shown in the following equation (1). This is the result of calculating the stress intensity factor K at the crack tip that propagates to each of
  • ⁇ t is the tensile stress
  • ⁇ b is the bending stress
  • a is the length of the crack fracture surface in the depth direction (thickness direction)
  • c is the lateral length of the crack fracture surface. (distance from the crack initiation location to the crack tip in the lateral direction)
  • b is the plate width of the metal plate 1
  • t is the plate thickness of the bending part 3 (metal plate 1)
  • ⁇ is the crack initiation location and the crack tip. and the surface of the bent portion 3.
  • H(a,c,t, ⁇ ), Q(a,c) and F(a,c,b,t, ⁇ ) are functions given by each variable (see Non-Patent Document 1).
  • width 50mm is the bending load 100MPa
  • FIG. 4(b) shows the relationship between the crack fracture surface ratio c/a, which is an index representing the shape of the semi-elliptic crack fracture surface, and K(0) and K(90).
  • the effect of compressive residual stress at a depth of about 1/4 of the plate thickness t from the inner surface of the bend is not considered.
  • the magnitude of the stress intensity factor which does not consider the effect of compressive residual stress, represents the magnitude of the crack growth rate.
  • region P the region where the crack fracture surface ratio c/a is c/a ⁇ 2 (hereinafter referred to as “region P”), that is, the shape of the crack fracture surface is semicircular
  • the stress intensity factor K(0) in the lateral direction is almost constant and high, indicating that the driving force for crack propagation (growth) in the lateral direction is large.
  • the stress intensity factor K(90) in the depth direction is smaller than the stress intensity factor K(0) in the lateral direction (K(90) ⁇ K(0)), indicating that cracks in the depth direction It can be seen that the driving force of the crack extension (progress) is small.
  • region Q the shape of the crack fracture surface spreads in the lateral direction (the value of c/a increases
  • the stress intensity factor K(0) decreases as the shape becomes semi-elliptical, and the driving force for crack propagation in the lateral direction also decreases.
  • the stress intensity factor K(90) in the depth direction is larger than the stress intensity factor K(0) in the lateral direction (K(90)>K(0)), indicating that cracks in the depth direction It can be seen that the driving force for propagation (advancement) increases.
  • the shape of the crack fracture surface is a semi-elliptical shape extending in the horizontal direction (crack fracture surface ratio c/a>2, region Q in FIG. 4(b)).
  • the stress intensity factor K(0) in the lateral direction decreases. speed slows down.
  • the stress intensity factor K(90) in the depth direction when ignoring the residual stress is The state is greater than the coefficient K(0) (K(90)>K(0)). In such a state, if the compressive residual stress inside the bent portion 3 is released for some reason as described above, the crack progresses in the depth direction again.
  • the stress intensity factor K(90) in the depth direction governs fracture phenomena such as fracture toughness, and the crack growth rate in the depth direction increases remarkably, making brittle fracture more likely to occur. turn into.
  • the crack propagation in the lateral direction is c/a ⁇ 2, i.e., the crack width 2c is less than the plate thickness t (2c ⁇ t) in the region P.
  • compressive residual stress is introduced by forming indentation bands 9 in the valley direction of the bent portion 3 at intervals of less than the plate thickness t.
  • the compressive residual stress of the bent portion 3 forms an indentation band 9, which is a series of impact marks 7, on the inside of the bend of the bent portion 3 by needle peening using an impact pin. It is generated by applying plastic strain.
  • the striking pin 11 it is preferable that the radius of curvature r of the tip portion 13 of the cross section orthogonal to the direction of the valley line is less than or equal to the radius of curvature R of the bent portion 3 .
  • buckling deformation may occur during bending and the curvature radius may become extremely small locally.
  • a macroscopic radius of curvature may be used.
  • the impact pin 11 having a radius of curvature r smaller than the radius of curvature of the bent inner side of the bent portion 3 is used for impact.
  • deformation of the metal plate 1 and change in bending angle of the bent portion 3 can be suppressed, and at the same time, compressive residual stress can be appropriately introduced into the bent portion 3 .
  • the range in which the indentation band 9 is formed in the direction orthogonal to the valley line direction on the inner side of the bending portion 3 may be all or part of the range from the bending start point to the bending end point on the inner side of the bend.
  • the bending start point and the bending end point refer to the bending end of curvature on the inner side of bending of the bent portion 3 .
  • the lower limit of the interval d between the indentation bands 9 in the valley line direction on the inner side of the bend of the bent portion 3 is not particularly defined, it is better from the viewpoint of productivity that it is larger.
  • the lower limit may be the crack length or plate thickness, whichever is smaller.
  • the present invention may perform needle peening treatment simultaneously with a plurality of striking pins, and if combined with an automatic construction method using a robot arm or the like, a further improvement in productivity can be expected. Furthermore, in the case of parts having many bent portions such as automobile parts, applying this treatment to the entire bent portion reduces productivity. For this reason, it is advisable to limit the bending work only to locations where the radius of curvature of the bent portion is small, or to locations where there is concern about fatigue fracture on the inner side of the bend by fatigue tests, stress analysis, etc. in advance.
  • the present invention only needs to generate compressive residual stress in the bent portion that can suppress the propagation of cracks in the valley line direction of the bent portion. Therefore, the method of generating compressive residual stress is not limited to needle peening, and similar treatments such as laser peening, shot peening, and cold spray may be used. In the case of shot peening, the same effect can be obtained by masking the position other than the position where the indentation is to be introduced so as not to cause unnecessary plastic deformation. These methods are methods of giving plastic strain and generating compressive residual stress by applying an impact to the material. Laser peening uses a shock wave during laser irradiation, and shot peening and cold spray apply a shock wave to the bent part by projecting a blasting material to give plastic strain.
  • the present invention it is possible to effectively improve the fatigue life of a part having a bent portion formed by bending a metal plate. Furthermore, according to the present invention, since it is not necessary to perform a peening treatment on the entire inner surface of the bend in the bent portion, an improvement in productivity can be expected. The effect of improving fatigue life due to stress and work hardening can also be expected.
  • an automobile component according to Embodiment 2 of the present invention has a bent portion 3 obtained by bending a metal plate 1, and suppresses the propagation of fatigue cracks in the bent portion 3. be.
  • the automobile part is bent at least from the bending start point 3a on the inner side of the bent portion 3 in a direction orthogonal to the valley line direction with a space less than the plate thickness of the metal plate 1 along the valley line direction of the bent portion 3.
  • An indentation band 9 is formed by needle peening treatment with a gap less than the plate thickness, and compressive residual stress is applied, and the crack 5 is propagated in the valley line direction before the crack width reaches the plate thickness. Suppress.
  • the compressive residual stress remaining inside the bent portion 3 is released, it is possible to suppress the fatigue fracture due to rapid growth of the crack in the plate thickness direction. Also, brittle fracture caused by the crack 5 generated in the bent portion 3 can be suppressed.
  • the crack 5 is prevented from growing in the direction of the valley line. Since it can be suppressed, fatigue fracture can be prevented and the fatigue life can be improved.
  • the plastic strain imparted to the bent portion 3 in the automobile component according to Embodiment 2 is due to the needle peening treatment.
  • the plastic strain imparted to the bent portion is not limited to needle peening treatment, but may be laser peening, shot peening, cold spraying, or other treatment.
  • a fatigue test was performed using the fatigue test piece 21 shown in FIG. 5 as a test object, and the fatigue strength was evaluated.
  • a hot rolled steel sheet with a thickness of 2.9 mm and a yield strength of 850 MPa was cut into 200 mm x 50 mm pieces as test material.
  • the fatigue test piece 21 has a bent portion 23 having a curvature radius R of 2 mm on the inner side of the bend, and pieces 25a and 25b extending from both sides of the bent portion 23.
  • Each of the pieces 25a and 25b has a diameter Holes 27a and 27b with a diameter of 8.5 mm are provided.
  • the bent portion 23 of the fatigue test piece 21 is subjected to needle peening treatment, and indentations are made at predetermined intervals d along the valley line direction on the inner side of the bend.
  • a band 29 was formed.
  • the fatigue test piece 21 with a different interval d between the indentation bands 29 is subjected to the fatigue test.
  • the piece 21 was designated as invention example 1 and invention example 2.
  • Comparative Example 3 was obtained by not performing the treatment and not forming the indentation band 29 .
  • Table 1 shows the distance d between the indentation bands 29 formed on the fatigue test piece 21 and the results of the fatigue test.
  • Both invention examples 1 and 2 reached the fatigue limit without cracks of 2.8m or more even after 2 million cycles, and were judged to pass.
  • Comparative Examples 1 and 2 in which the distance d between the indentation bands 29 is outside the scope of the present invention, the number of cycles was 1,500,000 and 500,000. Cracks of 2.8 mm or more occurred at several 200,000 cycles, and all were judged to be unacceptable.
  • the present invention there is no increase in the manufacturing cost of bending a metal plate, it can be applied to the bent portion after bending, and the productivity is not lowered, and the entire part or the bent portion can be manufactured. It is possible to provide a method for suppressing the growth of fatigue cracks in a bent portion of a metal plate, which can suppress the propagation of fatigue cracks in the bent portion without changing the bending angle. Further, according to the present invention, it is possible to provide an automobile part that has a bent portion obtained by bending a metal plate and suppresses the progress of fatigue cracks in the bent portion.

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Abstract

本発明に係る金属板の曲げ加工部の疲労き裂進展抑制方法は、金属板１を曲げ加工した曲げ加工部３の疲労き裂の進展を抑制するものであって、曲げ加工部３の谷線方向に沿って金属板１の板厚未満の間隔を空けて、谷線方向に垂直な方向に、少なくとも曲げ加工部３の曲げ内側における曲げ始点から曲げ終点までの範囲内に塑性ひずみを付与して圧縮残留応力を発生させる。

Description

金属板の曲げ加工部の疲労き裂進展抑制方法及び自動車部品
　本発明は、金属板（metal　sheet）を曲げ加工（bending）した曲げ加工部の疲労き裂（fatigue　crack）の進展を抑制する金属板の曲げ加工部の疲労き裂進展抑制方法（fatigue　crack　growth　suppressing　method）、及び、金属板を曲げ加工した曲げ加工部を有し、該曲げ加工部における疲労き裂の進展を抑制した自動車部品（automotive　part）に関する。
　金属板のプレス成形（press　forming）により曲げ加工した曲げ加工部においては、局所的に強い圧縮応力（compressive　stress）が負荷されるため、曲げ内側の表面にき裂（crack）が発生する。このような曲げ加工部を有する部品に繰り返し荷重（cyclic　load）が負荷されると、当該き裂が進展し、疲労寿命（fatigue　life）を低下させることが知られている。そこで、これまでに、金属板を曲げ加工した曲げ加工部を有する部品の疲労寿命を向上する技術がいくつか提案されている。
　特許文献１及び特許文献２には、金属板のコイニング加工（coining）の際に、バーリング加工（burring）部の根元を構成する局部の曲げの内側に亀裂が生じるのを抑制する技術が記載されている。具体的には、この技術は、１工程目に最終形状と異なる曲率半径（radius　of　curvature）（曲率半径無限大すなわち直線を含む）の曲げ加工を行い、２工程目に最終形状の曲率半径に曲げ加工を行って曲げの内側面に引張応力（tensile　stress）が導入されるようにすることで、曲部の内側面に亀裂が生じるのを抑制する。特許文献３には、曲げ応力を負荷する金属板の表面にショットピーニング法（shot　peening）による表面硬化処理（surface　hardening　treatment）を施すことによって、降伏応力（yield　stress）を高めてショットピーニング後の疲労強度（fatigue　strength）を向上する技術が記載されている。特許文献４には、鋼材の曲板部に発生した疲労き裂を補修する技術が記載されている。具体的には、この技術は、鋼材表面の疲労き裂を挟んだ両側のうち少なくとも一側を疲労き裂と平行にピーニングすることで疲労き裂の開口部を閉じ、その後、疲労き裂の直上をさらにピーニングする。
特開２０１８－５１６０８号公報 特開２０１８－５１６０９号公報 特開２０００－２２５５６７号公報 特許第４４４１６４１号公報
J.　C.　Newman　Jr.　and　I.　S.　Raju：Eng.　Fract.　Mech.,　Vol.　15,　No.1-2(1981),　p.185
　特許文献１に記載の技術では、曲げ加工を施す工程が２工程となるために金型を２種類用意する必要があり、製造コストがかかる問題があった。特許文献２に記載の技術では、適用可能な箇所がバーリング加工部に限定されるという問題があった。特許文献３に記載の技術では、ショットピーニングを用いるため、投射材（projection　material）の飛散防止措置のために密閉した容器の中で加工を行う必要があった。特許文献４に記載の技術は、平板や溶接止端部（weld　toe）に対してエア式のハンマーピーニング装置（hammer　peening　device）を用いてピーニングを行う方法である。ところが、金属板を曲げ加工した曲げ加工部を有する部品に適用する場合、以下の問題（ａ）～（ｃ）がある。
（ａ）き裂発生の危険部位である曲げ加工部の曲げ内側の全てを打撃することになって生産性が低くなる。
（ｂ）ピーニングに用いる打撃ピン（impact　pin）の打撃荷重（impact　load）によって部品全体（曲げ加工部やその周辺）が変形してしまう。
（ｃ）打撃ピンの先端半径が曲げ加工部の曲率半径より大きいと曲げ加工部の曲げ角度が拡大してしまう。
　本発明は、以上の問題を解決すべくなされたものであり、その目的は、金属板の曲げ加工の製造コストを増加させず、曲げ加工した後の曲げ加工部に対して適用可能であって、生産性を低下せず、部品全体や曲げ加工部の曲げ角度を変化させずに曲げ加工部の疲労き裂の進展を抑制することができる金属板の曲げ加工部の疲労き裂進展抑制方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、金属板を曲げ加工した曲げ加工部を有し、該曲げ加工部における疲労き裂の進展を抑制した自動車部品を提供することにある。
　本発明に係る金属板の曲げ加工部の疲労き裂進展抑制方法は、金属板を曲げ加工した曲げ加工部の疲労き裂の進展を抑制するものであって、前記曲げ加工部の谷線方向（valley　line　direction）に沿って前記金属板の板厚未満の間隔を空けて、前記谷線方向に直交する方向に、少なくとも前記曲げ加工部の曲げ内側における曲げ始点（bending　start　point）から曲げ終点（bending　end　point）までの範囲内に塑性ひずみ（plastic　strain）を付与して圧縮残留応力（compressive　residual　stress）を発生させる。
　前記圧縮残留応力は、打撃ピンを用いたニードルピーニング処理（needle　peening　treatment）により前記曲げ加工部の曲げ内側に一連の打撃痕（indentation）である圧痕帯（indentation　band）を形成することにより発生させ、前記打撃ピンとして、その先端部の前記谷線方向に直交する断面における曲率半径が、前記曲げ加工部の曲率半径以下のものを用いるとよい。
　本発明に係る自動車部品は、金属板を曲げ加工した曲げ加工部を有し、該曲げ加工部における疲労き裂の進展を抑制したものであって、前記曲げ加工部の谷線方向に沿って前記金属板の板厚未満の間隔を空けて、前記谷線方向に直交する方向に、少なくとも前記曲げ加工部の曲げ内側における曲げ始点から曲げ終点までの範囲内に打撃ピンを用いたニードルピーニング処理による一連の打撃痕である圧痕帯を有する。
　本発明によれば、金属板を曲げ加工した曲げ加工部に発生するき裂の進展を抑制することができ、当該曲げ加工部を有する自動車部品の疲労寿命を効果的に向上させることができる。
図１は、本発明の実施の形態１に係る金属板の曲げ加工部の疲労き裂進展抑制方法及び本発明の実施の形態２に係る自動車部品を説明する図である（（ａ）曲げ加工部に正対する方向からの平面図、（ｂ）断面図、（ｃ）曲げ加工部の拡大図）。 図２は、本発明に至った経緯として、曲げ加工部における疲労き裂の進展と、当該疲労き裂の進展を抑制するための概念を説明する図である（（ａ）通常（一般）の金属板におけるき裂進展、（ｂ）曲げ加工部におけるき裂進展）。 図３は、本発明に至った経緯において、曲げ加工部における応力分布を説明する図である（（ａ）曲げ加工直後、（ｂ）スプリングバック（springback）後）。 図４は、本発明に至った経緯において曲げ加工部に発生するき裂のき裂先端における応力拡大係数（stress　intensity　factor）を検討した結果を示すグラフである（（ａ）き裂破面（crack　surface）の模式図、（ｂ）き裂破面における深さ方向及び横方向の応力拡大係数）。 図５は、本発明の実施例において、疲労試験（fatigue　test）に用いた疲労試験片を示す図である（（ａ）正面図、（ｂ）断面図）。 図６は、本発明の実施例において、疲労試験方法を説明する図である。
＜本発明に至った経緯＞
　金属板の表面に発生する疲労き裂は、一般的には図２（ａ）に示すように、き裂５の発生箇所から横方向（金属板１の表面に沿った方向）と深さ方向（金属板１の板厚方向）の双方に半だ円状のき裂破面が拡大しながら進展する。そして、き裂破面が金属板１の裏面側にまで到達して疲労破壊（fatigue　fracture）に至る。
　そこで、発明者は、図２（ｂ）に示すように、金属板１を曲げ加工した曲げ加工部３の曲げ内側に発生する疲労き裂について、その進展過程を詳細に観察した。その結果、曲げ加工部３の曲げ内側に発生するき裂５は、発生直後は曲げ加工部３における深さ方向（金属板１の板厚方向）と横方向（曲げ内側の谷線方向）の双方に進展することが判明した。また、板厚方向へのき裂５の進展は、図２（ｂ）に示すように、板厚tの1/4程度の深さに達した時点で停止し、その後、き裂５は横方向にのみ進展することが判明した。
　この原因を検討するにあたって、発明者は、図３に示すような曲げ加工部３における応力分布に着目した。曲げ加工部３は、金属板１を曲げ加工した直後においては図３（ａ）に示すように、中立軸（neutral　axis）よりも曲げ内側の領域は圧縮応力、中立軸よりも曲げ外側の領域は引張応力が働く。しかしながら、曲げ加工された曲げ加工部３の曲げモーメント（bending　moment）が除荷（unloading）されてスプリングバックした後においては図３（ｂ）に示すように、曲げ内側の表層部は引張応力に反転する。また、圧縮応力は、曲げ加工部３における曲げ内側の表面から板厚tの約1/4の位置に残存するようになる。
　このことから、曲げ加工部３の曲げ内側に発生する疲労き裂の深さ方向（板厚方向）への進展が曲げ内側の表面より板厚の約1/4の深さで停止するのは、スプリングバック後も曲げ加工部３の内部に残存する圧縮残留応力が原因であることが判明した。
　しかしながら、曲げ加工部３の内部に残存する圧縮残留応力が何らかの理由で解放された場合（例えば、一度の過大な荷重により材料が降伏して残留応力（residual　stress）が再配分された場合や熱や時間経過により残留応力が緩和された場合等）、深さ方向へのき裂の進展が再開する。この際、き裂の進展は横方向と深さ方向の双方に半だ円状のき裂破面が拡大しながら生じるので、横方向にき裂がある程度進展していると、深さ方向へのき裂進展速度（crack　growth　rate）が顕著に大きくなり疲労破壊しやすくなってしまったり、脆性破壊（brittle　fracture）が起こりやすくなったりしてしまう。そのため、部品の信頼性の観点から、このようなき裂に関して何ら対策を施すことが望まれる。
　そこで発明者は、金属板の曲げ加工部の内部における圧縮残留応力が解放した状態であっても、深さ方向へのき裂の進展を抑制する方法について鋭意検討した。その結果、曲げ加工部３の谷線方向（横方向）に沿って所定の間隔で塑性ひずみを付与して圧縮残留応力を発生させることにより、曲げ加工部３の内部に残存した圧縮残留応力が解放された場合であっても、深さ方向へのき裂の進展を抑制して疲労破壊を防ぎ、あるいは、脆性破壊を抑制することができるという知見を得た。
　本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、具体的には以下の構成を備えたものである。
［実施の形態１］
＜金属板の曲げ加工部の疲労き裂進展抑制方法＞
　本発明の実施の形態１に係る金属板の曲げ加工部の疲労き裂進展抑制方法は、金属板１を曲げ加工した曲げ加工部３に発生する疲労き裂の進展を抑制するものである。図１に示すように、本方法は、曲げ加工部３における曲げ内側の谷線方向に沿って金属板１の板厚t未満の間隔を空けて、谷線方向に直交する方向に、少なくとも曲げ加工部３の曲げ内側における曲げ始点３ａから曲げ終点３ｂまでの範囲内に塑性ひずみを付与して圧縮残留応力を発生させる。
　また、圧縮残留応力は、図１（ｂ）に示すように、打撃ピン１１を用いたニードルピーニング処理により、曲げ加工部３の曲げ内側における曲げ始点３ａから曲げ終点３ｂまでの範囲内に一連の打撃痕７である圧痕帯９（図１（ａ）参照）を形成することで発生させる。このとき、圧痕帯９の谷線方向の間隔dは、金属板１の板厚t未満である。そして、打撃ピン１１の先端部１３の谷線方向に直交する断面における曲率半径rは、曲げ加工部３の曲げ内側の曲率半径R以下である。
　本方法により、曲げ加工部３の曲げ内側に発生するき裂の谷線方向の進展が抑制される理由を、図４に示す金属板１の曲げ加工部３の曲げ内側に発生したき裂の先端（crack　tip）における応力拡大係数の検討結果に基づいて説明する。
　図４（ａ）は、き裂破面の形状を模式的に示した図である。金属板１の曲げ加工部３における曲げ内側の表面に発生したき裂は、図４（ａ）に示すように、深さ方向と横方向の双方に半だ円状にき裂破面が拡大しながら進展すると仮定する。
　図４（ｂ）は、以下の式（１）に示すNewman-Rajuの式（非特許文献１参照）を用いて、横方向（曲げ内側の谷線方向）と深さ方向（板厚方向）のそれぞれに進展するき裂先端における応力拡大係数Kを算出した結果である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　上記式（１）において、σtは引張応力、σbは曲げ応力（bending　stress）、aはき裂破面の深さ方向長さ（板厚方向）、cはき裂破面の横方向長さ（き裂発生箇所から横方向のき裂先端までの距離）、bは金属板１の板幅、tは曲げ加工部３（金属板１）の板厚、φはき裂発生箇所とき裂先端を結んだ直線Lと曲げ加工部３の表面とがなす角度である。H(a,c,t,φ)、Q(a,c)及びF(a,c,b,t,φ)は各変数で与えられる関数である（非特許文献１参照）。
　図４（ｂ）において、K(0)は、横方向（曲げ内側の谷線方向）、すなわち、φ=0°の方向に進展する応力拡大係数である。K(90)は、深さ方向（板厚方向）、すなわち、φ=90°の方向に進展する応力拡大係数である。K(0)及びK(90)の算出において、板厚t（=2.8mm）、板幅50mm、曲げ荷重100MPaとし、き裂の深さaは、板厚t（=2.8mm）の1/4である0.7mmとした。そして、図４（ｂ）は、半だ円状のき裂破面の形状を表す指標であるき裂破面比c/aとK(0)及びK(90)との関係を示している。上記式（１）において、曲げ内側の表面から板厚tの約1/4の深さにおける圧縮残留応力の影響は考慮されていない。また、圧縮残留応力の影響を考慮していない応力拡大係数の大きさは、き裂進展速度の大きさを表している。
　図４（ｂ）に示すグラフより、き裂破面比c/aがc/a≦2の領域（以下、当該領域を「領域Ｐ」と称す）において、すなわち、き裂破面の形状が半円状に近い場合、横方向の応力拡大係数K(0)は、ほぼ一定で高い値であり、横方向へのき裂の伝播（進展）の駆動力が大きいことがわかる。これに対し、深さ方向の応力拡大係数K(90)は、横方向の応力拡大係数K(0)よりも小さく（K(90)＜K(0)）、深さ方向へのき裂の伝播（crack　extension）（進展）の駆動力（driving　force）は小さいことがわかる。
　一方、き裂破面比c/aがc/a＞2の領域（以下、当該領域を「領域Ｑ」と称す）では、き裂破面の形状が横方向に広がる（c/aの値が大きくなる）半だ円状となるに従って、応力拡大係数K(0)は低下し、横方向へのき裂の伝播の駆動力も小さくなることがわかる。これに対し、深さ方向の応力拡大係数K(90)は、横方向の応力拡大係数K(0)よりも大きく（K(90)＞K(0)）、深さ方向へのき裂の伝播（進展）の駆動力は大きくなることがわかる。
　すなわち、横方向へのき裂の伝播の駆動力の大きさは、き裂破面比c/a=2を境界として変化する。そして、深さ方向へのき裂の進展は板厚tの約1/4の位置で停止すると仮定すると、き裂破面の深さ方向の長さaは、a≒t/4と表される。よって、き裂破面比c/a＝2のとき、2c≒tの関係が成立する。また、き裂が横方向には左右対称に進展すると仮定すると、2cはき裂破面の横方向の幅である。よって、き裂破面比c/a=2のときの、横方向のき裂破面の幅（=2c）は、金属板１の板厚tとほぼ同じ大きさである。
　上記検討結果に基づき、曲げ加工部３の曲げ内側に発生するき裂の進展を抑制する考え方を説明する。
　上記のとおり、曲げ加工部３の内部に圧縮残留応力が残存している場合は、深さ方向へのき裂の進展が曲げ内側の表面より板厚tの約1/4の深さで停止し、もっぱら横方向へのき裂のみが進展する。このため、き裂破面の形状は横方向に伸びた半だ円状（き裂破面比c/a＞2、図４（ｂ）の領域Ｑ）となる。そして、き裂破面の形状が横方向に広がるほど（き裂破面比c/aが大きくなるほど）、横方向の応力拡大係数K(0)は低下するので、徐々に横方向へのき裂進展速度は遅くなる。一方、内部に残存する圧縮残留応力により、深さ方向にき裂が進展することはないものの、残留応力を無視した場合の深さ方向の応力拡大係数K(90)は、横方向の応力拡大係数K(0)よりも大きい（K(90)>K(0)）状態となる。このような状態において、前述したように曲げ加工部３の内部の圧縮残留応力が何らかの理由で解放された場合、深さ方向へのき裂の進展が再開する。そして、深さ方向の応力拡大係数K(90)が破壊靭性（fracture　toughness）等の破壊現象を支配することとなり、深さ方向へのき裂進展速度は顕著に大きくなり、脆性破壊が起こりやすくなってしまう。
　そこで、上記のように残留応力が緩和した状態での深さ方向へのき裂の進展を抑制又は防止するためには、き裂破面の形状が横方向に伸びた半だ円状となる前に、すなわち、深さ方向の応力拡大係数K(90)が横方向の応力拡大係数K(0)よりも小さい状態（K(90)＜K(0)、図４（ｂ）の領域Ｐ）のうちに、横方向へのき裂の進展を停止させればよい。
　すなわち、図４（ｂ）に示すように、き裂の進展がc/a<2すなわち、き裂幅2cが板厚t未満（2c<t）を満たす領域Ｐにおいて横方向へのき裂の進展を停止するために、板厚t未満の間隔で曲げ加工部３の谷線方向に圧痕帯９を形成することで圧縮残留応力を導入する。これにより、き裂５が横方向に左右対称に成長すると仮定した場合、き裂５が進展して最初の圧痕帯９に到達した状態ではき裂幅2cは板厚t未満であることが満たされ、深さ方向の応力拡大係数K(90)の値がc/a=2の場合の横方向の応力拡大係数K(0)の値を上回ることはない。したがって、き裂の深さ方向へ進展を抑制することができる。
　このように、曲げ加工部３の内部の圧縮残留応力が解放された場合において、き裂５の深さ方向への急激な進展による疲労破壊を抑制することができる。さらに、き裂破面の先端における深さ方向の応力拡大係数K(90)が横方向の応力拡大係数K(0)よりも大きくなるのを防ぐことができるため、曲げ加工部３に発生したき裂に起因する脆性破壊を抑制することも可能である。
　上記の説明は、曲げ加工部３の内部の圧縮残留応力が解放された場合についてのものであったが、圧縮残留応力が解放されずに残存した場合であっても、谷線方向へのき裂の進展を抑制することができるため、疲労破壊を抑制して疲労寿命を向上することができる。
　本実施の形態１において、曲げ加工部３の圧縮残留応力は、前述のとおり、打撃ピンを用いたニードルピーニング処理により曲げ加工部３の曲げ内側に一連の打撃痕７である圧痕帯９を形成して塑性ひずみを付与することにより発生するものである。打撃ピン１１については、その先端部１３の谷線方向に直交する断面における曲率半径rが、曲げ加工部３の曲率半径R以下であることが好ましい。
　打撃ピン１１の先端部１３の曲率半径rが曲げ加工部３の曲率半径Rよりも大きいと、曲げ加工部３を打撃ピン１１の先端部１３で直接打撃することができず、曲げ加工部３に圧縮残留応力を適切に発生させることができないからである。
　曲げ加工部３の曲げ内側の一部においては、曲げ加工時に座屈変形（buckling　deformation）が生じて局所的に曲率半径が極めて小さくなることがあるが、曲げ加工部３の曲率半径Rは、座屈によって大域的に曲げ加工部３の曲率半径が変化している場合を除き、巨視的な曲率半径とすればよい。
　また、前述した特許文献４に記載の技術における問題（ｂ），（ｃ）に関しては、曲げ加工部３の曲げ内側の曲率半径より小さい曲率半径rを有する打撃ピン１１で打撃する。これにより、金属板１の変形や曲げ加工部３の曲げ角度の変化を抑制すると同時に、曲げ加工部３に圧縮残留応力を適切に導入することができる。
　また、曲げ加工部３の曲げ内側において谷線方向に直交する方向に圧痕帯９を形成する範囲については、曲げ内側における曲げ始点から曲げ終点までの範囲の全部又は一部のいずれでもよい。曲げ始点及び曲げ終点とは、曲げ加工部３の曲げ内側における曲げＲ止まり（end　of　curvature）のことをいう。
　この時、曲げ加工部３の幅方向においてき裂やしわ、あるいは金属板に負荷される応力条件等によってき裂発生位置が明らかである場合は、曲げ内側の谷線方向に沿って曲げ加工部３の全範囲に渡って処理をする必要はない。き裂発生位置の周辺部のみに圧痕帯９を形成して塑性ひずみを付与することにより、圧縮残留応力を発生させればよい。
　曲げ加工部３の曲げ内側の谷線方向における圧痕帯９の間隔dの下限は特に規定されるものではないが、生産性の観点から大きい方がよい。また、金属板を曲げ加工した部品に要求される寿命、部品として許容されるき裂長さや、定期点検で発見できるき裂長さの下限等、許容可能なき裂の長さがある場合は、そのき裂長さと板厚の小さい方を下限とすればよい。
　本発明は、複数の打撃ピンで同時にニードルピーニング処理するものであってもよく、ロボットアームなどによる自動施工方法と組み合わせれば、一層の生産性向上が期待できる。さらに、自動車部品等といった曲げ加工部を多く有する部品の場合は、曲げ加工部の全域にこの処理を適用することは生産性を低減させる。このため、曲げ加工部の曲率半径が小さい箇所、もしくはあらかじめ疲労試験や応力解析（stress　analysis）等で曲げ内側の疲労破壊が懸念される場所のみを限定して行うとよい。
　また、本発明は、曲げ加工部の谷線方向へのき裂の進展を抑制することができる圧縮残留応力を曲げ加工部に発生させるものであればよい。このため、圧縮残留応力を発生させる方法はニードルピーニングに限定されるものではなく、レーザーピーニング（laser　peening）、ショットピーニング、コールドスプレー（cold　spray）等の方法で同様の処理を行ってもよい。ショットピーニングの場合は、圧痕を導入したい位置以外にマスキングを行い、不要な塑性変形を起こさないようにすることで、同等の効果を得ることができる。これらの方法は材料に衝撃を加えることにより塑性ひずみを与えて圧縮残留応力を発生させる方法である。レーザーピーニングはレーザー照射（laser　irradiation）時の衝撃波（shock　wave）により、ショットピーニングとコールドスプレーは投射材を投射することにより、曲げ加工部に衝撃を与えることで塑性ひずみを付与する。
　金属板の曲げ加工が純粋な曲げではなく、軸方向の引張・圧縮を伴って行われる場合は、圧縮残留応力が導入される板厚方向の位置は移動するが、その場合も同様に圧縮残留応力が存在する位置でき裂が停止する。従って、圧縮残留応力の位置が板厚tの1/4から大きく異ならない場合では、圧縮残留応力の深さaとき裂破面の横方向長さcとの関係が2c>4aを満たす条件で施工を行えばよい。
　スプリングバックにより圧縮残留応力が導入される深さ方向の位置が板厚の1/4から大きく離れる場合では、上記方法で再計算を行い、K(0)が減少するc/aの値を元にニードルピーニング処理を施す間隔dを決定すればよい。
　以上、本発明においては、金属板を曲げ加工した曲げ加工部を有する部品の疲労寿命を効果的に向上させることができる。さらに、本発明によれば、曲げ加工部における曲げ内側の全面へのピーニング処理が必要ではないため、生産性の向上も期待でき、曲げ内側の局所的に塑性ひずみが与えられたことによる圧縮残留応力や加工硬化による疲労寿命向上効果も期待できる。
　さらに、本発明によれば、もともと曲げ加工部の曲げ内側にき裂が発生していない場合でも、しわ（wrinkles）等の微視的な凹凸を平滑化するため、微視的な応力集中（stress　concentration）低減の効果が期待できる。その上、曲率半径の小さな先端部を有する打撃ピンを用いることにより、金属板を変形させて圧痕帯を形成するために必要な打撃荷重を低減させることができる。これにより、反力を抑えることで安定した施工が可能となり、特許文献４に記載の方法を金属板の曲げ加工部を有する部品に適用したときに懸念される部品全体の巨視的な変形を抑制するだけでなく、ロボットアーム等を用いて生産ラインに適用することが可能となる。
　また、本発明においては、打撃ピンが曲げ加工部の曲げ内側の表面に接触せずに打撃が十分になされない可能性を排除することができる。さらに、本発明を自動車部品の製造に適用するにあたっては、特許文献１に記載の方法のように曲げ加工を行う追加のプレス金型を必要とせず、特許文献２に記載の方法のようなバーリング加工部にも適用が可能である。さらには、特許文献３に記載の方法のようにショットピーニング処理に必要な飛散防止容器が不要である。
［実施の形態２］
＜自動車部品＞
　本発明の実施の形態２に係る自動車部品は、図１に示すように、金属板１を曲げ加工した曲げ加工部３を有し、曲げ加工部３における疲労き裂の進展を抑制したものである。自動車部品は、曲げ加工部３の谷線方向に沿って金属板１の板厚未満の間隔を空けて、谷線方向に直交する方向に、少なくとも曲げ加工部３の曲げ内側における曲げ始点３ａから曲げ終点３ｂまでの範囲内にニードルピーニング処理による一連の打撃痕７である圧痕帯９を有する。
　本実施の形態２に係る自動車部品においても、前述した本発明の実施の形態１に係る金属板の曲げ加工部の疲労き裂進展抑制方法と同様に、曲げ加工部３の谷線方向に沿って板厚未満の間隔を空けてニードルピーニング処理による圧痕帯９を形成して圧縮残留応力を付与し、き裂幅が板厚の大きさに達する前にき裂５の谷線方向の進展を抑制する。これにより、曲げ加工部３の内部に残存した圧縮残留応力が解放された場合において、き裂の板厚方向への急激な進展による疲労破壊を抑制することができる。また、曲げ加工部３に発生したき裂５に起因する脆性破壊を抑制することもできる。
　さらに、本実施の形態２に係る自動車部品においては、曲げ加工部３の内部の圧縮残留応力が解放されずに残存している場合であっても、谷線方向へのき裂５の進展を抑制することができるため、疲労破壊を防いで疲労寿命を向上することができる。
　そして、本実施の形態２に係る自動車部品において曲げ加工部３に付与される塑性ひずみは、ニードルピーニング処理によるものである。本発明に係る自動車部品は、曲げ加工部に付与される塑性ひずみは、ニードルピーニング処理によるものに限定されず、レーザーピーニング、ショットピーニング、コールドスプレー等の処理によりものであってもよい。
　本発明の作用効果について確認するための実験を行ったので、これについて以下に説明する。
　本実施例では、図５に示す疲労試験片２１を試験対象として疲労試験を行い、疲労強度を評価した。
　板厚2.9mm、降伏強度（yield　strength）850MPa級の熱延鋼板（hot　rolled　steel　sheet）を200mm×50mmに切り出したものを供試材とし、先端部の曲率半径が3mmの曲げ工具（bending　tool）（パンチ（punch））を備えたプレスブレーキ（press　brake）（曲げ機（bending　machine））を用いて曲げ加工を行うことにより、疲労試験片２１を作製した。疲労試験片２１は、曲げ内側の曲率半径R=2mmの曲げ加工部２３と、曲げ加工部２３の両端辺から延出する片部２５ａ、２５ｂを有し、片部２５ａ、２５ｂのそれぞれに直径φ8.5mmの穴部２７ａ、２７ｂが設けられている。
　次に、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、疲労試験片２１の曲げ加工部２３に対してニードルピーニング処理を施し、曲げ内側の谷線方向に沿って所定の間隔dで圧痕帯２９を形成した。ニードルピーニングに用いた打撃ピン１１の先端部の曲率半径rは、曲げ加工部２３の谷線方向の断面における曲率半径R=2mmよりも小さいr=0.2mmとした。
　続いて、曲げ加工部２３にニードルピーニング処理を施した疲労試験片２１について、図６に示す境界条件で疲労試験を行った。疲労試験は、図６に示すように、疲労試験片２１における一方の片部２５ａの穴部２７ａ（図６）を固定点として固定するとともに、他方の片部２５ｂの穴部２７ｂを荷重入力点として繰り返し荷重（荷重2.3kN、繰り返し周波数（repetition　frequency）10Hz）を与えた。
　そして、荷重入力のサイクル数10万回ごとに曲げ加工部２３の浸透探傷試験（penetrant　inspection　test）を行い、曲げ加工部２３に発生するき裂の進展を計測した。2.8mm以上のき裂が発生した時点で試験終了とし、疲労試験を終了した。また、繰り返し荷重のサイクル数200万回を疲労限（fatigue　limit）とし、疲労限に到達した疲労試験片２１については合格と判定して疲労試験を終了した。
　本実施例では、圧痕帯２９の間隔dを変更した疲労試験片２１について疲労試験を行い、間隔dが本発明の範囲内である金属板１の板厚未満である2mm及び2.8mmの疲労試験片２１を発明例１及び発明例２とした。また、比較対象とし、圧痕帯２９の間隔dが本発明の範囲外である金属板１の板厚以上である3mm及び4mmとしたものを比較例１及び比較例２、曲げ加工部２３にピーニング処理を行わずに圧痕帯２９を形成しなかったものを比較例３とした。表１に、疲労試験片２１に形成した圧痕帯２９の間隔dと、疲労試験結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　発明例１及び発明例２は、いずれも、サイクル数200万回においても2.8m以上のき裂が発生せずに疲労限に到達し、合格と判定された。これに対し、圧痕帯２９の間隔dが本発明の範囲外である比較例１及び比較例２ではサイクル数150万回及び50万回において、圧痕帯２９を形成しなかった比較例３ではサイクル数20万回において2.8mm以上のき裂が発生し、いずれも不合格と判定された。
　以上、本発明によれば、金属板を曲げ加工した曲げ加工部の曲げ内側における疲労き裂の進展を抑制し、疲労寿命を向上できることが示された。
　本発明によれば、金属板の曲げ加工の製造コストを増加させず、曲げ加工した後の曲げ加工部に対して適用可能であって、生産性を低下せず、部品全体や曲げ加工部の曲げ角度を変化させずに曲げ加工部の疲労き裂の進展を抑制することができる金属板の曲げ加工部の疲労き裂進展抑制方法を提供することができる。また、本発明によれば、金属板を曲げ加工した曲げ加工部を有し、該曲げ加工部における疲労き裂の進展を抑制した自動車部品を提供することができる。
　１　金属板
　３　曲げ加工部
　３ａ　曲げ始点
　３ｂ　曲げ終点
　５　き裂
　７　打撃痕
　９　圧痕帯
　１１　打撃ピン
　１３　先端部
　２１　疲労試験片
　２３　曲げ加工部
　２５ａ、２５ｂ　片部
　２７ａ、２７ｂ　穴部
　２９　圧痕帯

Claims (3)

  1. 　金属板を曲げ加工した曲げ加工部の疲労き裂の進展を抑制する金属板の曲げ加工部の疲労き裂進展抑制方法であって、
    　前記曲げ加工部の谷線方向に沿って前記金属板の板厚未満の間隔を空けて、前記谷線方向に直交する方向に、少なくとも前記曲げ加工部の曲げ内側における曲げ始点から曲げ終点までの範囲内に塑性ひずみを付与して圧縮残留応力を発生させる、金属板の曲げ加工部の疲労き裂進展抑制方法。
  2. 　前記圧縮残留応力は、打撃ピンを用いたニードルピーニング処理により前記曲げ加工部の曲げ内側に一連の打撃痕である圧痕帯を形成することにより発生させ、
    　前記打撃ピンとして、その先端部の前記谷線方向に直交する断面における曲率半径が、前記曲げ加工部の曲率半径以下のものを用いる、請求項１に記載の金属板の曲げ加工部の疲労き裂進展抑制方法。
  3. 　金属板を曲げ加工した曲げ加工部を有し、該曲げ加工部における疲労き裂の進展を抑制した自動車部品であって、
    　前記曲げ加工部の谷線方向に沿って前記金属板の板厚未満の間隔を空けて、前記谷線方向に直交する方向に、少なくとも前記曲げ加工部の曲げ内側における曲げ始点から曲げ終点までの範囲内に打撃ピンを用いたニードルピーニング処理による一連の打撃痕である圧痕帯を有する、自動車部品。
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