JP2017221957A - アルミニウム樹脂複合積層板の曲げ加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】割れやしわ等の外観不良を抑制してＶ字曲げ加工やヘミング曲げ加工を施す。
【解決手段】アルミニウム樹脂複合積層板からなるブランク板材を折り曲げて、開き角度αが４５°以上６０°以下のＶ字曲げ部を成形するＶ字曲げ工程を有し、前記アルミニウム樹脂複合積層板の前記発泡合成樹脂層を、発泡倍率が１．５倍以上１０倍以下で、板厚が１ｍｍ以上１０ｍｍ以下とし、該発泡合成樹脂層の両面に積層される前記アルミニウム板材のうちの前記Ｖ字曲げ部の外面側に配置される第１アルミニウム板材の耐力をＹＳ１、該Ｖ字曲げ部の内面側に配置される第２アルミニウム板材の耐力をＹＳ２とした場合に、前記耐力ＹＳ１を前記耐力ＹＳ２よりも大きくしておき、前記Ｖ字曲げ工程は、前記ブランク板材の温度を前記発泡合成樹脂層の荷重たわみ温度を超えて、かつ該発泡合成樹脂層の耐熱温度よりも２０℃低い温度を超えない温度範囲内で行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アルミニウム板と発泡合成樹脂層とを積層してなるアルミニウム樹脂複合積層板に曲げ加工を行うための曲げ加工方法に関する。

近年、様々な用途に用いられている板状部材においては素材の軽量化が大きな課題であり、自動車分野に留まらず鉄道車両、航空機、船舶及びその他輸送機材、家電製品、ＩＴ関連部材、及び住宅からビル等の外内壁材までもが軽量化を求められている。一例として、自動車分野では車両部品に用いられる鋼板の一部をアルミニウム板や樹脂板、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）板に置換することが検討されている。更に、用途によっては軽量性だけでなく、制振性や遮音性、断熱性など付加的性能が求められることが多く、そのような要求に応えるための板材料の一つとして、二枚のアルミニウム板の間に合成樹脂層を挟んで積層したアルミニウム樹脂複合積層板を用いることが提案されている。

このようなアルミニウム樹脂複合積層板としては、例えば、特許文献１に二枚のアルミニウム合金板の間に発泡性樹脂層が設けられた積層板が開示されている。また、特許文献２には、特許文献１で掲げられた積層板をヒートインシュレータなど、三次元形状で、かつ熱線遮蔽性に優れた軽量な熱線遮蔽カバーに適用した例が開示されている。さらに、特許文献２には、積層板に対する成形加工の方法としては、張出成形、絞り成形、曲げ成形等のプレス成形や曲げ加工が可能であり、成形加工の後に加熱して樹脂層を発泡させることが記載されている。

また、特許文献３には、プレス成形時に外側となるアルミニウム板に内側となるアルミニウム板よりも高い強度の材料を用い、しかも外側のアルミニウム板厚を内側のアルミニウム板厚と同等若しくは厚くしたアルミニウム及びアルミニウム合金製プレス成形用複合板が開示されている。特許文献３には、外側及び内側のアルミニウム板の強度を相対的に見た場合、外側に高強度材を用い、内側に低強度材を用いるとともに、外側の板厚を内側の板厚と同等若しくは厚くすることで、プレス成形時に割れの発生を防止でき、プレス成形性に優れたアルミニウム製複合板になると記載されている。

国際公開第２０１０／０２９９５５号公報 国際公開第２０１０／０２９９４６号公報 特開平４‐４３０２７号公報 特開２００１‐２０５３６５号公報

ところで、例えば特許文献３及び特許文献４に開示されているように、従来から金属単体（例えば、アルミニウム合金板）で形成された金属板に曲げ加工を施す際に、曲げ部の表面に割れやしわ等の不良を防止するための曲げ加工方法が提案されている。ところが、特許文献３及び特許文献４と同様の方法により特許文献１及び特許文献２に記載されるようなアルミニウム樹脂複合積層板を成形した場合であっても、板材をＶ字状に曲げて形成されるＶ字曲げ部や、板材を１８０°折り返して形成されるヘミング曲げ部等の変形量が大きい曲げ部形状においては、外面の微細な凹凸を含む肌荒れやしわ、割れ等の発生を防止することができず、外観不良を引き起こすことが問題となっている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、割れやしわ等の外観不良を抑制してＶ字曲げ加工やヘミング曲げ加工を施すことが可能なアルミニウム樹脂複合積層板の曲げ加工方法を提供することを目的とする。

本発明の曲げ加工方法は、発泡合成樹脂層の両面にアルミニウム板材が積層されてなるアルミニウム樹脂複合積層板からなるブランク板材を折り曲げて、開き角度αが４５°以上６０°以下のＶ字曲げ部を成形するＶ字曲げ工程を有し、前記アルミニウム樹脂複合積層板の前記発泡合成樹脂層を、発泡倍率が１．５倍以上１０倍以下で、板厚が１ｍｍ以上１０ｍｍ以下とし、該発泡合成樹脂層の両面に積層される前記アルミニウム板材のうちの前記Ｖ字曲げ部の外面側に配置される第１アルミニウム板材の耐力をＹＳ１、該Ｖ字曲げ部の内面側に配置される第２アルミニウム板材の耐力をＹＳ２とした場合に、前記耐力ＹＳ１を前記耐力ＹＳ２よりも大きくしておき、前記Ｖ字曲げ工程は、前記ブランク板材の温度を前記発泡合成樹脂層の荷重たわみ温度を超えて、かつ該発泡合成樹脂層の耐熱温度よりも２０℃低い温度を超えない温度範囲内で行う。

アルミニウム樹脂複合積層板は、芯材である発泡合成樹脂層が設けられていることから、金属単体で形成された金属板を加工する場合に比べて、曲げ加工を施すことが非常に難しい。つまり、発泡合成樹脂とアルミニウムとで適正な成形条件が異なることから、芯材である発泡合成樹脂により形成される発泡合成樹脂層と、その両面に配置されるアルミニウム板材との変形量の差によってアルミニウム板材の表面に微細な凹凸を含む肌荒れやしわ、割れ等が発生し、外観不良を引き起こしやすい。しかし、アルミニウム樹脂複合積層板であっても、本発明により加工条件を適切に選ぶことで、しわ等の外観不良を抑制して成形性を格段に高めることができる。

まず、変形量の大きな曲げ部を成形するにあたっては、アルミニウム樹脂複合積層板の発泡合成樹脂層は、発泡倍率が１．５倍以上１０倍以下で、板厚が１ｍｍ以上１０ｍｍ以下とすることが好ましい。発泡合成樹脂層の発泡倍率が１．５倍未満では、制振性、遮音性、断熱性の面で不十分であり、逆に発泡倍率が１０倍を超えると均一安定な発砲状態が得られなくなり、アルミニウム樹脂複合積層板の加工において局部変形による割れ、しわ等の不具合を引き起こしやすくなる。また、発泡合成樹脂層の板厚が１ｍｍ以下では、制振性等の性能が不十分であるとともに、アルミニウム樹脂複合積層板の成形加工が非常に困難となる、また、板厚が１０ｍｍを超えるとやはり成形加工が困難となり肌荒れなどの外観異常を引き起こしやすい。

また、発泡合成樹脂層を挟んで両側に配置されるアルミニウム板材（第１アルミニウム板材、第２アルミニウム板材）は、耐力の大きい第１アルミニウム板材を凸面となる側（Ｖ字曲げ部の外面側）に配置し、耐力が小さく変形容易な第２アルミニウム板材を凸面の反対側である凹面となる側（Ｖ字曲げ部の内面側）に配置して成形することで、各アルミニウム板材の変形能の差により良好な成形性を確保しつつ、しわ等の外観不良発生が抑制されたＶ字曲げ部を加工できる。なお、この場合の耐力は０．２％耐力を表す。
さらに、アルミニウム樹脂複合積層板のブランク板材を加熱して成形することで、より円滑に成形が行えるので、外面に生じるしわ等の外観不良の発生を抑制できる。この場合、ブランク板材を、発泡合成樹脂層の荷重たわみ温度以上で、さらには耐熱温度よりも２０℃低い温度を超えない温度範囲内で加熱して温間成形することで、プレス成形時に材料を円滑に流動させることができ、外面にしわ等を生じさせることなく、開き角度αを小さくした変形量の大きいＶ字曲げ部を成形できる。なお、開き角度αが４５°以上６０°以下のＶ字曲げ部を成形するにあたっては、成形後に材料が冷却される際に１０°〜１５°程度のスプリングバックが生じることを考慮して、所望の開き角度αよりもスプリングバック量を見込んだ量が加えられた角度で深く成形が行われる。この際、上記温度で加熱しながらＶ字曲げ部の加工を行うことで、Ｖ字曲げ部の外面に生じるしわ等を防止できる。なお、この場合の耐熱温度とは、例えば、外力を受けない状態で樹脂製品が変形・変質せずにその機能が保てる温度であり、ブランク板材の加熱温度が、耐熱温度よりも高い温度を超える場合は、成形時に発泡合成樹脂層が溶出するおそれがあるが、耐熱温度よりも２０℃低い温度で加熱することで、確実に樹脂の溶出を防止できる。

本発明の曲げ加工方法は、発泡合成樹脂層の両面にアルミニウム板材が積層されてなるアルミニウム樹脂複合積層板からなるブランク板材を折り曲げて、開き角度αが４５°以上６０°以下のＶ字曲げ部を成形するＶ字曲げ工程と、前記Ｖ字曲げ工程後の前記ブランク板材を常温まで冷却した後に、前記Ｖ字曲げ部をさらに折り曲げて、開き角度αが０°以上５°以下のヘミング曲げ部を成形するヘミング曲げ工程とを有し、前記アルミニウム樹脂複合積層板の前記発泡合成樹脂層を、発泡倍率が１．５倍以上１０倍以下で、板厚が１ｍｍ以上１０ｍｍ以下とし、該発泡合成樹脂層の両面に積層される前記アルミニウム板材のうちの前記Ｖ字曲げ部の外面に配置される第１アルミニウム板材の耐力をＹＳ１、該Ｖ字曲げ部の内面に配置される第２アルミニウム板材の耐力をＹＳ２とした場合に、前記耐力ＹＳ１を前記耐力ＹＳ２よりも大きくしておき、前記Ｖ字曲げ工程は、前記ブランク板材の温度を前記発泡合成樹脂層の荷重たわみ温度を超えて、かつ該発泡合成樹脂層の耐熱温度よりも２０℃低い温度を超えない温度範囲内で行い、前記ヘミング曲げ工程は、前記Ｖ字曲げ工程における前記ブランク板材の温度より２０℃以上高い温度で、かつ該発泡合成樹脂層の耐熱温度を超えない温度範囲内で行う。

Ｖ字曲げ工程においてＶ字曲げ部を成形した後、一旦、ブランク板材を常温（２５℃）まで冷却することで、Ｖ字曲げ部にスプリングバックを生じさせてひずみを開放し、開き角度αが４５°以上６０°以下のＶ字曲げ形状を形成する。そして、その後のヘミング曲げ工程において、Ｖ字曲げ工程よりも高い温度で１８０°に折り返すことで、外面にしわ等を生じさせることなく、また、スプリングバックを生じさせることなく、開き角度αが０°以上５°以下のヘミング曲げ部を形成できる。このように、加熱温度の異なるＶ字曲げ工程とヘミング曲げ工程との二段階の工程を経ることで、形状凍結性に優れた寸法精度の高いヘミング曲げ部を形成できる。

本発明によれば、発泡合成樹脂層の両面にアルミニウム板材が積層されてなるアルミニウム樹脂複合積層板に、割れやしわ等の外観不良を抑制してＶ字曲げ加工やヘミング曲げ加工を施すことができる。

本発明の実施形態のアルミニウム樹脂複合積層板の曲げ加工方法におけるＶ字曲げ工程を説明するものであり、ブランク板材を金型に設置した状態を示す断面図である。 ブランク板材の断面図であり、Ｖ字曲げ部のスプリングバックを説明するものである。 本発明の実施形態のアルミニウム樹脂複合積層板の曲げ加工方法におけるヘミング曲げ工程を説明するものであり、ブランク板材を金型に設置した状態を示す断面図である。

以下、本発明に係るアルミニウム樹脂複合積層板の曲げ加工方法の実施形態を説明する。
＜アルミニウム樹脂複合積層板の構造＞
本発明に用いられるアルミニウム樹脂複合積層板からなるブランク板材１０は、図１（ａ）に模式的に図示したように、発泡合成樹脂層１３の両面に、アルミニウム板材１１，１２が積層状態で接合された構成である。成形品の曲げ部における凸面となる側のアルミニウム板材１１を外面側、凹面となる側のアルミニウム板材を内面側とする。

外面側のアルミニウム板材１１，内面側のアルミニウム板材１２の種類は、特に限定されるものではないが、機械的特性（引張強さ、耐力等）のうち、少なくとも耐力について、外面側のアルミニウム板材１１の耐力をＹＳ１とし、内面側の第２アルミニウム板材１２の耐力をＹＳ２とした場合に、耐力ＹＳ１を耐力ＹＳ２より大きいものとする。なお、この場合の耐力は、０．２％耐力を表す。

各アルミニウム板材１１，１２の板厚も、特に限定されるものではないが、アルミニウム樹脂複合積層板１０に、所望の強度、剛性を持たせることが可能な板厚とすることが好ましい。そのためには、アルミニウム樹脂複合積層板１０を１ｍｍ以上１０ｍｍ以下とし、両面のアルミニウム板材１１、１２の厚さを、０．１ｍｍ以上４ｍｍ以下とするとよく、内面側のアルミニウム板材１２が、外面側のアルミニウム板材１１よりも薄いとよい。

なお、以上のようなアルミニウム板材１１、１２は、常法による半連続鋳造、均質化処理、熱間圧延、冷間圧延、また必要に応じ中間焼鈍を施すことにより所望の板厚、金属組織および機械的性質の板材を製造することができる。また冷間圧延素材として連続鋳造圧延のような溶湯圧延法を用いることもできる。

一方、発泡合成樹脂層１３は、耐熱温度が１００℃以上２００℃以下の範囲の熱可塑性樹脂であり、具体的には、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアミド（ＰＡ６、ＰＡ１２等）、ポリアミド（ＰＥＩ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＦ）のいずれかを用いることができる。
例えば、発泡合成樹脂層１３がポリプロピレンの場合は、その融点は１７０℃付近であって、耐熱温度が１２０℃前後である。また、荷重たわみ温度は６０℃前後であり、後述するように、アルミニウム樹脂複合積層板１０は、この荷重たわみ温度以上の温度でプレス成形される。

ここで、樹脂の耐熱温度、荷重たわみ温度は、樹脂試験片を一定の温度中に所定時間置き、その時の外観変化や力学的特性の低下の有無で判定する。
ＪＩＳ（日本工業規格）においては、プラスチック−荷重たわみ温度の求め方（ＪＩＳ Ｋ ７１９１）に規定された試験方法（Ａ法、フラットワイズ）により得られる温度であり、発泡合成樹脂層１３を形成する発泡合成樹脂が一定の荷重を受けた際に変形する温度（熱変形温度ともいう）のことを表している。例えば温度範囲が１１０〜１８０℃で、時間が２時間での判定となる。この条件下で、耐熱温度は、樹脂容器等の製品が力を受けない状態で変質変形することなくその機能を維持できる温度であり、荷重たわみ温度は、樹脂容器等の製品がある力を受けた状態で変形を起こす温度となる。ポリプロピレンの場合、上記の各温度となり、その関係は耐熱温度＞荷重たわみ温度になっている。

また、発泡合成樹脂層１３は、板厚が１ｍｍ以上１０ｍｍ以下のフィルム状又は板状に形成され、遮音性、遮熱性を付与するために、発泡倍率が１．５倍以上１０倍以下のものが用いられる。発泡倍率が１．５倍未満では制振性、遮音性、断熱性の面で不十分であり、逆に１０倍を超えると均一安定な発泡状態が得られなくなり、アルミニウム樹脂複合積層板の加工において局部変形による割れ、しわなどの不具合を引き起こす。また、発泡合成樹脂層１３の板厚が１ｍｍ未満では、制振性等の性能が付空分であるとともに、ブランク板材１０の成形加工が困難となる。発泡合成樹脂層１３の板厚が１０ｍｍを超えると、やはり成形加工が困難となり、肌荒れなどの外観異常を引き起こしやすい。

また、発泡合成樹脂層１３とアルミニウム板材１１、１２とは接着により接合することがよく、この場合、接着剤は、芯材である発泡合成樹脂層１３の材質と同系樹脂の主成分を選定することが好ましく、発泡合成樹脂層１３がポリプロピレンの場合、ポリプロピレンが主成分の接着剤等が好適である。

そして、この接着剤を発泡合成樹脂層１３の両面又はアルミニウム板材１１、１２の片面に塗布し、両アルミニウム板材１１、１２の間に発泡合成樹脂層１３を挟み、これらをホットプレスやホットロールにより加圧・加熱することにより、発泡合成樹脂層１３の両面にアルミニウム板材１１、１２を一体に積層してアルミニウム樹脂複合積層板１０を設ける。
また、このように構成されるアルミニウム樹脂複合積層板１０全体としては、引張強さが１５ＭＰａ以上１５０ＭＰａ以下、耐力が１０ＭＰａ以上１３０ＭＰａ以下、伸びが２．５％以上２７％以下であるとよく、安定したプレス加工品を成形することができる。

（アルミニウム樹脂複合積層板の曲げ加工方法）
次に、このようにして得られたアルミニウム樹脂複合積層板１０を適宜の形状のブランク板材に打ち抜き、本発明の曲げ加工方法による以下に説明する工程を経て、変形量の大きいＶ字曲げ部１５（図２参照）やヘミング曲げ部２１（図３（ｂ）参照）を形成する。以下、ブランク板材にも、アルミニウム樹脂複合積層板と同様の符号１０を付して説明を行う。

（Ｖ字曲げ工程）
Ｖ字曲げ工程では、図１に示すように、パンチ１０２とダイ１０３とを備える金型１０１を用いて加工が行われる。ダイ１０３は、その上面１０３ａがブランク板材１０の載置面とされ、平面状に設けられている。また、ダイ１０３には、上面１０３ａに開口して設けられ、ブランク板材１０をＶ字状に折り曲げ加工する際に、パンチ１０２が挿通可能な溝部５１が設けられている。この場合、溝部５１は、Ｖ字状の凹面に形成されており、その最底部５２の円弧凹面の半径Ｒ２は、ブランク板材１０の板厚ｔ０以上に設けられる。一方、パンチ１０２の下端部には、ブランク板材１０を溝部５１内に押圧するＶ字状の凸面からなる押圧部５５が設けられ、その先端の円弧凸面の半径Ｒ１は、ブランク板材１０の板厚ｔ０の１／２以下に設けられる。

そして、このように構成される金型１０１を用いて、ブランク板材１０に、図２に示すようなＶ字曲げ部１５を成形する。まず、平板状のブランク板材１０を、耐力の大きい第１アルミニウム板材１１（耐力ＹＳ１）をダイ１０３の上面１０３ａに向けて載置する。すなわち、耐力が小さく変形容易な第２アルミニウム板材１２（耐力ＹＳ２）を上側のパンチ１０２に向けて載置する。そして、ブランク板材１０の温度を発泡合成樹脂層１３の荷重たわみ温度を超えて、かつ発泡合成樹脂層１３の耐熱温度よりも２０℃低い温度を超えない温度範囲内で加熱する。また、金型１０１は、ブランク板材１０と同程度の温度に加熱しておく。この加熱状態で、パンチ１０２を下降移動させて、押圧部５５をブランク板材１０の第２アルミニウム板材１２側（内面側）から当接させて、ダイ１０３の溝部５１内に押し込むことで、ダイ１０３とパンチ１０２との間でブランク板材１０を挟持し、ブランク板材１０を折り曲げて、設計角度よりも開き角度βが小さいＶ字曲げ部１４を形成する。

この際、ブランク板材１０は、耐力が小さく変形容易な第２アルミニウム板材１２を凹面となるＶ字曲げ部１４の内面側に配置して成形しているので、各アルミニウム板材１１，１２の変形能の差により良好な成形性が確保され、しわ等の外観不良の発生が抑制される。
また、ブランク板材１０を上記温度範囲内で加熱して温間成形することで、プレス成形時に材料を円滑に流動させることができ、より円滑に成形が行えるので、変形量の大きいＶ字曲げ部１４の成形であっても、Ｖ字曲げ部１４の外面に生じるしわ等の外観不良の発生を確実に抑制できる。なお、ブランク板材１０の加熱温度は、発泡合成樹脂層１３の耐熱温度よりも２０℃低い温度としているので、成形性を向上しながらも、樹脂の溶出を確実に防止できる。

また、図２に示すように、開き角度αが４５°以上６０°以下のＶ字曲げ部１５を成形するにあたっては、成形後に材料が冷却される際に１０°〜１５°程度のスプリングバックが生じることを考慮して、所望の開き角度αよりもスプリングバック量を見込んだ量が加えられた開き角度βで深く成形が行われるが、この場合であっても、Ｖ字曲げ工程を経ることで、Ｖ字曲げ部１４の外面に生じるしわ等の外観不良を抑制できる。

続いて、パンチ１０２を上昇移動させて、ダイ１０３とパンチ１０２との間を開き、Ｖ字曲げ部１４が形成されたブランク板材１０Ａを金型１０１から取り出す。
金型１０１から取り出されたブランク板材１０Ａは、その熱が空気中に放熱されることにより常温（例えば２５℃）まで冷却される。なお、冷却手段を用いて、ブランク板材１０Ａを急冷することも可能である。この際、ブランク板材１０Ａには、冷却に伴ってＶ字曲げ部１４のひずみが開放されることで、スプリングバックが生じる。具体的には、図２に示すように、開き角度βが１０°〜１５°程度開くことで、開き角度αが４５°以上６０°以下とされるＶ字曲げ部１５が形成される。

（ヘミング曲げ工程）
次に、ヘミング曲げ工程では、図３に示すように、パンチ２０２とダイ２０３とを備える金型２０１を用いて、ブランク板材１０ＡのＶ字曲げ部１５をさらに折り曲げて、開き角度αが０°以上５°以下のヘミング曲げ部２１を成形する。
ダイ２０３の上面２０３ａがブランク板材１０Ａの載置面とされ、平面状に設けられている。また、このダイ２０３に対向するパンチ２０２の下面２０２ａが押圧面とされ、平面状に設けられている。
Ｖ字曲げ工程において、開き角度αが４５°以上６０°以下の鋭角に設けられたＶ字曲げ部１５を有するブランク板材１０Ａを、ダイ２０３の上面２０３ａに載置する。そして、ブランク板材１０Ａの温度を、Ｖ字曲げ工程におけるブランク板材１０Ａの温度より２０℃以上高い温度で、かつ発泡合成樹脂層１３の耐熱温度を超えない温度範囲内で加熱する。また、金型２０１は、ブランク板材１０Ａと同程度の温度に加熱しておく。そして、この加熱状態で、パンチ２０２を下降移動させて、パンチ２０２の下面２０２ａにブランク板材１０Ａを当接させ、ダイ２０３の上面２０３ａとパンチ２０２の下面２０２ａとの間にブランク板材１０Ａを挟持して加圧することにより、１８０°に折り返して、ヘミング曲げ部２１を形成する。

この際、ヘミング曲げ工程においても、Ｖ字曲げ工程と同様に、耐力が小さく変形容易な第２アルミニウム板材１２を凹面となるヘミング曲げ部２１の内面側に配置して成形しているので、各アルミニウム板材１１，１２の変形能の差により良好な成形性が確保され、しわ等の外観不良の発生が抑制される。
また、ブランク板材１０Ａを上記温度範囲内で加熱して温間成形することで、プレス成形時に材料を円滑に流動させることができ、より円滑に成形が行えるので、変形量の大きいヘミング曲げ部２１の成形であっても、ヘミング曲げ部２１の外面に生じるしわ等の外観不良の発生を確実に抑制できる。なお、ブランク板材１０Ａの加熱温度は、発泡合成樹脂層１３の耐熱温度よりも低い温度としているので、成形性を向上しながらも、樹脂の溶出を防止できる。

さらに、Ｖ字曲げ工程においてＶ字曲げ部１４を成形した後、一旦、ブランク板材１０Ａを常温（２５℃）まで冷却することで、Ｖ字曲げ部１４にスプリングバックを生じさせてひずみを開放している。そして、その後に、Ｖ字曲げ工程よりも高い温度で加熱してＶ字曲げ部１５を１８０°に折り返すことで、形状凍結性を向上させ、外面にしわ等を生じさせることなく、また、スプリングバックを生じさせることなく、開き角度αが０°以上５°以下のヘミング曲げ部を形成できる。

ヘミング曲げ部２１が形成されたブランク板材２０、パンチ２０２を上昇移動させることで、ダイ２０３とパンチ２０２との間を開いて、金型２０１から取り出すことができる。金型２０１から取り出されたブランク板材２０は、その熱が空気中に放熱されることにより常温（例えば２５℃）まで冷却される。この場合も、冷却手段を用いて、ブランク板材２０を急冷することも可能である。なお、冷却後においても、ヘミング曲げ部２１に大きなスプリングバックが生じることがなく、開き角度αは、０°以上５°以下に維持される。このように、加熱温度の異なるＶ字曲げ工程とヘミング曲げ工程との二段階の工程を経ることで、形状凍結性に優れた寸法精度の高いヘミング曲げ部２１を形成できる。

以上説明したように、芯材の発泡合成樹脂層１３と、両面に配置されるアルミニウム板材１１，１２との変形量の差によってアルミニウム板材１１の表面に微細な凹凸を含む肌荒れやしわ、割れ等が発生し、外観不良を引き起こしやすいアルミニウム樹脂複合積層板１０であっても、本実施形態の曲げ加工方法によれば、加工条件を適切に選ぶことで、しわ等の外観不良を抑制して成形性を格段に高めることができ、割れやしわ等の外観不良を抑制してＶ字曲げ加工（Ｖ字曲げ部１５の加工）やヘミング曲げ加工（ヘミング曲げ部２１の加工）を施すことができる。

なお、本発明は上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変更を加えることが可能である。

発泡合成樹脂層にポリプロピレン（ＰＰ）を用いて、表１に示す第１アルミニウム板材、第２アルミニウム板材を用いてアルミニウム樹脂複合積層板を製造し、このアルミニウム樹脂複合積層板からなるブランク板材に、Ｖ字曲げ部を加工した後、さらにＶ字曲げ部を折り曲げてヘミング曲げ部を加工した。なお、発泡合成樹脂層のポリプロピレンは、荷重たわみ温度が７０℃、耐熱温度が１４０℃とされるものを用いた。また、各ブランク板材への曲げ加工は、表１に示す条件で行った。なお、第１アルミニウム板材と第２アルミニウム板材の耐力（０．２％耐力）は、ＪＩＳ‐Ｚ２２４１の５号試験片を作製して引張試験を行い測定した。

そして、Ｖ字曲げ工程後の各ブランク板材と、ヘミング曲げ工程後の各ブランク板材を観察し、表２に示す評価項目（割れ、しわ、肌荒れ、スプリングバック量）の評価を行った。「割れ」、「しわ」、「肌荒れ」は、目視及びＣＣＤマイクロスコープ（２０倍）による検査で確認できない場合を「◎」、目視では確認できないがＣＣＤマイクロスコープ（２０倍）では確認できる場合を「○」、目視で僅かに確認できる場合を「△」、目視で明瞭に確認できる場合を「×」とした。また、「スプリングバック量」は、設定角度と実測角度との差分とした。なお、角度は、Ｖ字曲げ部又はヘミング曲げ部の内面で測定した。

表１及び表２からわかるように、表１及び表２のＮｏ．１〜８に示されるように、発泡合成樹脂層を、発泡倍率が１．５倍以上１０倍以下で、板厚１ｍｍ以上１０ｍｍ以下とし、第１アルミニウム板の耐力ＹＳ１を第２アルミニウム板の耐力ＹＳ２よりも大きくしたアルミニウム樹脂複合積層板のブランク板材を用い、そのブランク板材の温度を発泡合成樹脂層の荷重たわみ温度（７０℃）を超えて、かつ発泡合成樹脂層の耐熱温度（１４０℃）よりも２０℃低い温度（１２０℃）を超えない温度範囲内でＶ字曲げ工程を行うことで、開き角度が４５°以上６０°以下の変形量の大きいＶ字曲げ部を、しわ等の外観不良を生じることなく加工できる。これに対して、Ｎｏ．９〜１５では、Ｖ字曲げ部の加工において、いずれかの外観不良の発生が認められ、加工性が低下することがわかる。

また、Ｎｏ．１〜８で良好な加工性を示したＶ字曲げ部を有するブランク板材をさらに加工して、開き角度が０°以上５°以下のヘミング曲げ部を加工する際に、Ｎｏ．１，２，４，６，８に示されるように、Ｖ字曲げ工程の加熱温度よりも２０℃以上高い温度で、かつ発泡合成樹脂層の耐熱温度（１４０℃）を超えない温度範囲内で加熱して加工することで、しわ等の外観不良を生じることなく加工できる。なお、Ｖ字曲げ部の加工に際して、いずれかの外観不良が認められたＮｏ．９〜１５についてヘミング曲げ部の加工を行う場合には、外観不良がさらに悪化し、加工性が低下することに止まらず、破断等が生じる。

１０，１０Ａ，２０ ブランク板材（アルミニウム樹脂複合積層板）
１１ 第１アルミニウム板材
１２ 第２アルミニウム板材
１３ 発泡合成樹脂層
１４，１５ Ｖ字曲げ部
２１ ヘミング曲げ部
５１ 溝部
５２ 最底部
５５ 押圧部
１０１，２０１ 金型
１０２，２０２ パンチ
１０３，２０３ ダイ

Claims (2)

1. 発泡合成樹脂層の両面にアルミニウム板材が積層されてなるアルミニウム樹脂複合積層板からなるブランク板材を折り曲げて、開き角度αが４５°以上６０°以下のＶ字曲げ部を成形するＶ字曲げ工程を有し、
   前記アルミニウム樹脂複合積層板の前記発泡合成樹脂層を、発泡倍率が１．５倍以上１０倍以下で、板厚が１ｍｍ以上１０ｍｍ以下とし、
   該発泡合成樹脂層の両面に積層される前記アルミニウム板材のうちの前記Ｖ字曲げ部の外面側に配置される第１アルミニウム板材の耐力をＹＳ１、該Ｖ字曲げ部の内面側に配置される第２アルミニウム板材の耐力をＹＳ２とした場合に、前記耐力ＹＳ１を前記耐力ＹＳ２よりも大きくしておき、
   前記Ｖ字曲げ工程は、前記ブランク板材の温度を前記発泡合成樹脂層の荷重たわみ温度を超えて、かつ該発泡合成樹脂層の耐熱温度よりも２０℃低い温度を超えない温度範囲内で行うことを特徴とする曲げ加工方法。
2. 発泡合成樹脂層の両面にアルミニウム板材が積層されてなるアルミニウム樹脂複合積層板からなるブランク板材を折り曲げて、開き角度αが４５°以上６０°以下のＶ字曲げ部を成形するＶ字曲げ工程と、
   前記Ｖ字曲げ工程後の前記ブランク板材を常温まで冷却した後に、前記Ｖ字曲げ部をさらに折り曲げて、開き角度αが０°以上５°以下のヘミング曲げ部を成形するヘミング曲げ工程とを有し、
   前記アルミニウム樹脂複合積層板の前記発泡合成樹脂層を、発泡倍率が１．５倍以上１０倍以下で、板厚が１ｍｍ以上１０ｍｍ以下とし、
   該発泡合成樹脂層の両面に積層される前記アルミニウム板材のうちの前記Ｖ字曲げ部の外面に配置される第１アルミニウム板材の耐力をＹＳ１、該Ｖ字曲げ部の内面に配置される第２アルミニウム板材の耐力をＹＳ２とした場合に、前記耐力ＹＳ１を前記耐力ＹＳ２よりも大きくしておき、
   前記Ｖ字曲げ工程は、前記ブランク板材の温度を前記発泡合成樹脂層の荷重たわみ温度を超えて、かつ該発泡合成樹脂層の耐熱温度よりも２０℃低い温度を超えない温度範囲内で行い、
   前記ヘミング曲げ工程は、前記Ｖ字曲げ工程における前記ブランク板材の温度より２０℃以上高い温度で、かつ該発泡合成樹脂層の耐熱温度を超えない温度範囲内で行うことを特徴とする曲げ加工方法。

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