JP5765496B2 - プレス成形方法およびプレス成形部品の製造方法 - Google Patents

プレス成形方法およびプレス成形部品の製造方法 Download PDF

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Description

この発明は、湾曲チャンネル部品等の湾曲した縦壁部を有するプレス成形部品に成形するためのプレス成形の技術に関する。この発明は、特に、成形に伴い伸びフランジ変形する縦壁部の湾曲部の部分に対するプレス成形に好適の技術である。
近年、自動車の衝突安全性と車体の軽量化を両立するため、より高強度の鋼板が求められている。しかし、鋼板は引張強度が向上するほど、プレス成形性に大きく関わる延性が低下する傾向にある。そのため、プレス成形品の形状の簡略化を行うなど、延性が劣る鋼板であっても成形できるような形状の検討や、高強度の鋼板に適したプレス成形方法の検討が行われている。
延性が劣る高強度の鋼板をプレス成形する場合、絞り成形やフォーム（曲げ）成形が採用されることが多い。例えば、縦壁部と縦壁部に連続する天板部とからなり、縦壁部に湾曲部が無い単純な形状のチャンネル部品は、フォーム成形で作製される。また、フランジ付きのチャンネル部品は、絞り成形で作製される。
フォーム成形では、ブランク（平板状の被加工材）をパンチ上に設置し、ブランクをダイによって折り曲げて製品形状とする。パンチ上部が当接するブランク部分のしわの発生を抑えるため、パンチとパッドで挟んでブランクを押さえる場合もある。
絞り成形では、先ず、フランジ部とする位置にしわ押さえを配置し、ブランクをパンチとしわ押さえの上に設置し、ブランクの上方にダイを設置する。次に、ダイを下降することで、ブランクをダイとしわ押さえで押さえ、ブランクに適度な張力を負荷しながらブランクを折り曲げる。この時、ダイとしわ押さえとで押さえられることでパンチとダイの間に大きく引き込まれた材料（ブランク）が、縦壁部を形成する。そのため、延性が乏しい材料であっても縦壁部の成形が容易となる。
張力を調整する方法としては、ダイとしわ押さえとでブランクを押し付ける力（クッション圧）を変化させる方法や、押さえる位置にビードを設置する方法などがある。ブランクにかかる張力が弱すぎると縦壁部への材料流入が過剰となり、しわ（肉余り）が発生しやすくなる。一方、張力を過剰にすると、縦壁部への材料流入が少なくなるため、縦壁部を形成する際に材料を引き伸ばす必要があり、延性の乏しい材料では割れが発生することがある。
自動車用のプレス成形品には、縦壁部に湾曲部を有する湾曲チャンネル部品（図１０に示すロアアーム部品など）や、フランジ部を有する湾曲チャンネル部品（図３に示すセンターピラー部品など）もある。
縦壁部に湾曲部を有する湾曲チャンネル部品をフォーム成形により作製する場合、材料が金型の縦壁部形成空間内に引き込まれて縦壁部を形成する際に、湾曲部で材料の線長が不足し、材料が湾曲部の円周方向に引き伸ばされて変形する。この変形は「伸びフランジ変形」と称されている。伸びフランジ変形は、湾曲部（例えば、図１０の符号４２ａの部分や、図３の符号２２ａの部分）から離れた位置から縦壁部形成空間内に引き込まれるほど大きいため、縦壁部の外縁部付近で材料の延性が不足すると割れが発生する。
フランジ部を有する湾曲チャンネル部品を絞り成形により作製する場合にも、同様に、フランジ部が上述の湾曲部の円周方向に引き伸ばされることで、伸びフランジ変形に起因した割れが発生することがある。
この伸びフランジ変形に起因した割れは、特に高強度の鋼板などの延性が不足し易い材料で問題となっている。また、鋼板以外の材料であっても、延性が乏しい材料であれば伸びフランジ変形に起因した割れが発生し得る。例えば、自動車の車体を軽量化するためにアルミニウム合金板を自動車の外板パネルに使用する場合がある。その場合、アルミニウム合金は鋼板に比べてプレス成形性が劣る傾向があるため、伸びフランジ変形を伴うプレス成形を行うと外板パネルに割れが発生する可能性がある。
この伸びフランジ変形に起因した割れを防止するために、特許文献１では、プレス成形で伸びフランジ変形が生じると想定されるブランクの位置に、予め余肉部（凹凸状など）を付与しておくことにより、プレス成形時に湾曲部で材料の線長が不足しないようにする方法が提案されている。また、特許文献２では、伸びフランジ変形を縦壁部の外縁部で分散させることで、局所的な伸びフランジ変形の集中を防ぐ方法が提案されている。
特開２００２−１４４５号公報 特開２００９−１６０６５５号公報
特許文献１および２で提案されている方法は、伸びフランジ変形が発生しても材料の線長が不足することを抑制する方法であって、縦壁部やフランジ部の外縁部で割れが発生する原因となる、伸びフランジ変形そのものを抑制する方法ではない。そのため、これらの方法にはおのずと限界があり、縦壁部の高さや湾曲形状によって大きな伸びフランジ変形が引き起こされる場合や、材料のプレス成形性が劣る場合には、伸びフランジ変形に起因する割れを防ぐことができない。
この発明の目的は、縦壁部に湾曲部を有する湾曲チャンネル部品などのプレス成形部品をプレス成形により作製するプレス成形方法であって、縦壁部およびフランジ部に生じる伸びフランジ変形そのものを抑制できるプレス成形方法を提供することである。
上記課題を解決するために、この発明の一態様であるプレス成形方法は、基部と該基部に連続し縦壁部となる部分を含む変形部とを有する平板状の被加工材（ブランク）を、少なくとも前記基部と前記縦壁部との境界部で折り曲げる際に、前記基部側へ凹状に湾曲する湾曲部を持った前記縦壁部が形成されるプレス成形部品にプレス成形するプレス成形方法であって、前記縦壁部の形成工程として、前記基部の前記変形部との境界側の部分と、前記変形部の外方部を別々に拘束し、前記変形部の前記縦壁部となる部分を板面内で剪断変形させて、前記縦壁部となる部分の外縁部に、前記湾曲部から離れた部分から前記湾曲部に向かう材料の流れを生じさせる剪断変形工程を有することを特徴とする。
例えば、図１（ａ）に示すように、（１）プレス成形前後で変形しない基部１１と変形する変形部１２とを有し、前記変形部１２は縦壁部となる部分１２ａを含むブランク１を用いて、縦壁部に湾曲部を有する湾曲チャンネル部品を、プレス成形により作製する方法であって、（２）前記縦壁部の形成工程として、前記基部１１の前記変形部１２との境界側の部分１１ａと、前記変形部１２の外方部１２ｂを別々に拘束し、前記変形部１２の前記縦壁部となる部分１２ａを板面内で剪断変形させて、図１（ｂ）に示すように、前記縦壁部となる部分１２ａの外縁部に、前記湾曲部から離れた部分から前記湾曲部に向かう材料の流れ（ブランク内での材料の移動）を生じさせる剪断変形工程を有する。前記外方部１２ｂは、フランジ部を有する湾曲チャンネル部品を作製する場合はフランジ部となる部分であり、フランジ部無しの湾曲チャンネル部品を作製する場合は過渡的にフランジ部とする部分である。
剪断変形とは、図２に示すように、ＡＢ方向とＤＣ方向に、互いに平行で逆方向の力（剪断力）を受けた際に、長方形ＡＢＣＤが平行四辺形ＡＢＣ１Ｄ１に変形する形態のことである。
この態様の方法によれば、図１（ｂ）に示すように、前記剪断変形工程において、前記縦壁部となる部分１２ａの外縁部に矢印Ｘで示す（前記湾曲部から離れた部分から前記湾曲部に向かう）材料の流れが生じるため、前記湾曲部の外縁部に伸びフランジ変形が生じにくくなる。
また、前記剪断変形工程において、前記外方部１２ｂおよび前記境界側の部分１１ａは拘束されているため、これらの部分に対する伸びフランジ変形およびしわの発生が抑制される。
また、前記剪断変形工程において、前記外方部１２ｂおよび前記境界側の部分１１ａは拘束されているため、材料の移動ができず、前記縦壁部となる部分１２ａは板面内で剪断変形させられる。そのため、前記剪断変形工程は、金型の表面粗さやクリアランス、クッション力、ブランクの強度や伸び、板厚などが量産製造中に変動しても、安定して行うことができる。
この態様のプレス成形方法において、前記縦壁部の形成工程では、前記平板状の被加工材の板厚方向からみて、前記境界側の部分を拘束する第１の拘束部に対し、前記変形部の外方部を拘束する第２の拘束部が離隔した状態から、前記境界部を折り曲げるにつれて、前記第２の拘束部を、第１の拘束部と第２の拘束部との離隔距離が小さくなる方向に相対移動させるようにすると良い。
この態様のプレス成形方法において、前記剪断変形工程は下記の構成（３）または（４）の方法で行うことができる。
（３）前記拘束された外方部を、前記縦壁部となる部分が、前記基部と前記変形部との境界線上の前記湾曲部の屈曲点を中心に回転するように移動させる方法。図１（ａ）において、ラインＬが前記境界線であり、点Ｂが前記湾曲部の屈曲点である。
（４）前記拘束された外方部を、前記ブランクの板面に対する角度が３０°以上６０°以下となる方向に直線移動させる方法。前記角度は４０°以上５０°以下であることが好ましく、４５°であることがより好ましい。
前記構成（３）の方法では、前記剪断変形工程において、前記縦壁部となる部分の断面形状および寸法が、屈曲部（縦壁部と天板部およびフランジ部との境界部）に変化する部分以外で変化しにくいため、前記縦壁部に伸びやしわが生じにくい。
前記構成（４）の方法では、前記剪断変形工程において前記縦壁部となる部分１２ａの断面形状および寸法が変化するが、前記角度を３０°以上６０°以下とすることにより、前記縦壁部に生じる伸びは割れの発生に至るほどは大きくなく、前記縦壁部に生じるしわは後加工で除去可能な状態にすることができる。
前記角度が３０°未満であると、前記剪断変形工程のみで前記縦壁部を形成する場合、前記縦壁部となる部分の変形（材料が余って曲がった状態）の解消度合が不十分となり、前記縦壁部に生じるしわが後加工で除去できない恐れがある。前記角度が６０°を超えると、前記縦壁部となる部分の材料が大きく引き伸ばされて（この伸びの方向は剪断変形の方向とは異なる）、材料の延性不足による割れが発生する場合がある。
この態様のプレス成形方法は、下記の構成（５）〜（７）のように、前記剪断変形工程と従来の絞り成形工程およびフォーム成形工程と組み合わせて行うことができる。
（５）前記縦壁部の形成工程として、前記剪断変形工程を行った後に絞り成形工程を行う。（６）前記縦壁部の形成工程として、絞り成形工程を行った後に前記剪断変形工程を行う。（７）前記湾曲チャンネル部品は前記縦壁部の外側にフランジ部を有さず、前記縦壁部の形成工程として、前記剪断変形工程を行った後にフォーム成形工程を行う。
前記構成（５）（６）では、従来のプレス成形方法である絞り成形工程の前工程または後工程として前記剪断変形工程を行うことにより、前記縦壁部を絞り成形工程のみで形成した場合と比較して、湾曲チャンネル部品の伸びフランジ変形が緩和される。
この態様のプレス成形方法では、前記剪断変形工程後に、変形部の外方部１２ｂが縦壁部の外側にフランジ状に存在するため、この態様のプレス成形方法で、縦壁部の外側にフランジ部を有さない湾曲チャンネル部品を作製する際には、後加工が必要になる。その後加工として、レーザー切断やトリム金型を使用して、フランジ状の外方部１２ｂを除去する方法がある。
前記後加工として、前記構成（７）では、外方部１２ｂを除去せずに、従来のプレス成形方法であるフォーム成形工程を行う。前記構成（７）では、前記縦壁部をフォーム成形工程のみで形成した場合と比較して、湾曲チャンネル部品の伸びフランジ変形が緩和される。また、前記剪断変形工程を行った後にフランジ状の外方部１２ｂを除去する後工程を行う方法でも、前記縦壁部をフォーム成形工程のみで形成した場合と比較して、湾曲チャンネル部品の伸びフランジ変形が緩和される。
この態様のプレス成形方法は、下記の構成（８）または（９）を有することができる。（８）前記剪断変形工程後の前記縦壁部を金型で挟み込むことで、前記縦壁部に生じたしわを伸ばすしわ伸ばし工程を有する。
このとき、前記縦壁部に当接する前記金型のプレス面に、前記縦壁部の線長を稼ぐための凹凸を形成しておくと、更に縦壁部のしわが伸びるようになる。
（９）前記剪断変形工程を、３００℃以上１０００℃以下に加熱されたブランクに対して行う。好ましくは４００℃以上９００℃以下である。
前記構成（９）では、前記剪断変形工程でブランクの材料が軟化するため、縦壁部となる部分の剪断変形が生じ易くなり、縦壁部となる部分にしわが生じた場合でもしわが伸ばされ易い。ブランクの加熱位置は縦壁部となる部分だけでもよいし、ブランク全体を加熱してもよい。なお、ブランク全体を加熱した場合でも、拘束される部分の材料は金型で冷却されて硬化するため、拘束に悪影響はない。
加熱温度が３００℃未満では、材料の軟化が不十分なため、敢えて加熱する利点がない。加熱温度が１０００℃よりも高いと、ブランク（鋼板）の表面に厚いスケールが発生する。ブランクの加熱方法としては、加熱炉での加熱、高周波加熱、通電加熱等、通常の方法が採用できる。
なお、この態様のプレス成形方法で使用するブランクの材質は、従来のプレス成形方法で使用されているブランクの材質のいずれであってもよい。例えば、５９０ＭＰａ以上の高強度の鋼板や、アルミニウム合金板などの、従来法ではプレス成形が難しいブランクであっても、この態様のプレス成形方法を行うことで、伸びフランジ変形およびしわの発生が抑制された湾曲チャンネル部品を得ることができる。
＜ブランクの拘束方法について＞
この態様のプレス成形方法は、前記剪断変形工程でブランクの基部と変形部の外方部を別々に拘束する。その拘束方法としては従来より公知の方法が採用できる。例えば、治具でブランクを挟んで固定する方法、金型に突起物を設けてブランクを引っ掛ける方法、磁力でブランクを固定する方法などがあり、これらの方法を単独であるいは組み合わせて採用する。
具体例として、ブランクを挟む治具にボルトなどのネジを設ける方法があり、その方法では、ネジの締結力により治具でブランクを締め付ける力を付与することができる。ブランクを挟みこむ治具にビード部を設ける方法もあり、その方法では、材料がビード部を移動する際に受ける曲げ・曲げ戻し変形と摩擦抵抗を、材料移動の拘束力として使用することができる。ブランクを挟んで固定する治具にローレット加工（ナーリング）により凹凸形状を施す方法もあり、その方法では、ブランクに凹凸形状が食い込むため、材料の移動を妨げやすくすることができる。ローレット加工の方法としては、切削加工や、凹凸形状を治具に強く押し当てて転写する方法があるが、治具に凹凸形状が付与されればどのような方法でも良い。
なお、治具の凹凸形状とされた部分を硬質化すれば、凹凸形状の磨耗や欠落を防ぐことができる。硬質化方法としては、高周波焼き入れや浸炭焼き入れ、火炎焼き入れ、レーザー焼き入れなどの焼き入れ処理を施す方法、低温浸硫処理、化学的蒸着法や物理的蒸着法といった表面改質法が挙げられる。
＜拘束されたブランクの移動方法について＞
前記剪断変形工程を前記構成（３）または（４）の方法で行う際に、ブランクの外方部を拘束したまま動かす方法としては、一般的なプレス成形方法で使用するプレス機械のスライドの動きを、上下方向から前記構成（３）または前記構成（４）で行う動きに変換して利用する方法が挙げられる。その場合、カム機構に代表される傾斜面を利用した機構、リンク機構、てこを用いた機構などが採用できる。プレス機械の駆動力を利用するだけでなく、電気や空気圧、油圧を利用したシリンダを用いた方法を採用してもよい。
この発明のプレス成形方法によれば、縦壁部に湾曲部を有するプレス成形部品にプレス成形する際に、縦壁部およびフランジ部の少なくとも縦壁部に生じる伸びフランジ変形そのものを抑制することができる。
これに伴い、縦壁部に湾曲部を有するプレス成形部品に伸びフランジ変形に起因した割れが発生することを防止できる。また、上記剪断変形工程は、量産時に様々な変動があっても安定して行うことができるため、プレス製品の不良率の低減にも大きく寄与することができる。
さらに、この発明を、５９０ＭＰａ以上の高強度の鋼板や、アルミニウム合金板などのプレス成形が難しい材料に適用することで、様々な形状のプレス成形品が製造できるようになる。このため、この発明は、部品の軽量化や高強度化に大きく貢献できる。
図１は、この発明の一態様である湾曲チャンネル部品のプレス成形方法を説明する図である。 図２は、剪断変形を説明する模式図である。 図３は、第１〜５実施形態で作製する湾曲チャンネル部品を示す斜視図である。 図４は、実施形態で使用する金型およびブランクを説明する断面図である。 図５は、第１実施形態の方法を説明する断面図（図１（ａ）のＡ−Ａ断面図に相当）である。 図６は、第２実施形態の方法を説明する断面図（図１（ａ）のＡ−Ａ断面図に相当）である。 図７は、第３実施形態の方法を説明する断面図（図１（ａ）のＡ−Ａ断面図に相当）である。 図８は、第４実施形態の方法を説明する断面図（図１（ａ）のＡ−Ａ断面図に相当）である。 図９は、第５実施形態の方法を説明する断面図（図１（ａ）のＡ−Ａ断面図に相当）である。 図１０は、第６実施形態で作製する湾曲チャンネル部品を示す斜視図である。 図１１は、第６実施形態の方法を説明する断面図（図１（ａ）のＡ−Ａ断面図に相当）である。 図１２は、本発明の対象となる湾曲チャンネル部品の別の例を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。 図１３は、実施例で行った本発明の方法を説明する平面図（ａ）とそのＡ−Ａ断面図（ｂ）である。 図１４は、実施例で行った本発明の方法を説明する平面図（ａ）とそのＡ−Ａ断面図（ｂ）である。 図１５は、実施例で行った絞り成形工程を説明する平面図（ａ）とそのＡ−Ａ断面図（ｂ）である。 図１６は、実施例で行った絞り成形工程を説明する平面図（ａ）とそのＡ−Ａ断面図（ｂ）である。
以下、この発明の実施形態について説明するが、この発明はこの実施形態に限定されない。下記の各実施形態では、作製対象とするプレス成形部品として湾曲チャンネル部品を例に挙げて説明する。しかし、この発明は、湾曲チャンネル部品に限定されない。縦壁部が、成形の際に、天板部側へ凹状に湾曲する湾曲部を持ったプレス成形部品であれば、この発明の対象となる。図３の形状では、天板部と縦壁部との境界部を曲線状の折曲げ線で折り曲げる際に、縦壁部２２が天板部２１側に凹となるように、つまり縦壁部２２が天板部２１側に引き込まれる方向へ面外変形（湾曲）して湾曲部が形成される例である。
［第１実施形態］
この実施形態では、図３に示す形状の湾曲チャンネル部品を作製する。このような湾曲チャンネル部品は、例えば、自動車のセンターピラー部品として使用される。
図３に示すように、湾曲チャンネル部品２は、基部に対応する天板部２１と、湾曲部２２ａがある縦壁部２２と、湾曲部が無い縦壁部２３と、湾曲部２２ａがある縦壁部２２に連続するフランジ部２４と、湾曲部が無い縦壁部２３に連続するフランジ部２５とからなる。フランジ部２４は、縦壁部２２の湾曲部２２ａに連続する部分に湾曲部２４ａを有する。
湾曲チャンネル部品２の湾曲部２２ａがある縦壁部２２と、これに連続するフランジ部２４を、以下の方法で形成する。ここで、湾曲部２２ａ以外の部分を、通常の絞り成形工程で形成してもよい。なお、湾曲部が無い縦壁部２３とこれに連続するフランジ部２５は、通常の絞り成形工程で形成する。
プレス成形で使用する金型は、図４に示すように、平板状の被加工材を構成するブランク１の下方に配置するパンチ３１と、ブランク１を挟んでパンチ３１の上方に配置する第１パッド３２と、パンチ３１の横に間隔Ｓ０を開けて配置するしわ押え３３と、ブランク１を挟んでしわ押え３３の上方に配置する第２パッド３４とを有する。パンチ３１と第２パッド３４との設置間隔Ｓ０は、作製する湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２の高さと同じにする。
ブランク１は、均一な一枚板である。図４に示すように、便宜的に、プレス成形前後で変形しない基部１１と変形する変形部１２とに分けて考えた場合、変形部１２は縦壁部２２となる部分１２ａを含む。また、この実施形態では、フランジ部２４を有する湾曲チャンネル部品２を作製するため、変形部１２はフランジ部２４となる部分を含む。
先ず、図４に示すように、ブランク１の基部１１の境界側部分（基部１１の変形部１２との境界側の部分）１１ａを、パンチ３１と第１パッド３２とにより挟んで拘束し、変形部１２の外方部（フランジ部となる部分）１２ｂを、しわ押え３３と第２パッド３４とにより挟んで拘束する。基部１１の中央部分１１ｂは拘束してもよいし、拘束しなくてもよい。この状態では、パンチ３１及び第１パッド３２と、しわ押え３３及び第２パッド３４とは、ブランク１の板厚方向からみて、離隔距離Ｓ０だけ離れた状態となっている。
ここで、パンチ３１と第１パッド３２は第１の拘束部を構成し、しわ押え３３と第２パッド３４は第２の拘束部を構成する。
次に、図５に示すように、縦壁部となる部分１２ａが、矢印Ａで示すように境界側部分１１ａとの境界線上の点（縦壁部２２の湾曲部２２ａの屈曲点）Ｂを中心に回転するように、外方部１２ｂを拘束しているしわ押え３３と第２パッド３４を、相対的に下側に旋回せつつパンチ３１及び第１パッド３２に近づくように、矢印Ａに沿って移動させる。これが剪断変形工程に相当する。この剪断変形工程により、ブランク１の縦壁部となる部分１２ａが、境界側部分１１ａおよび外方部１２ｂとの境界で屈曲して、湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２となる。
この剪断変形工程において、図１（ｂ）に示すように、矢印Ｙで示す外方部１２ｂの動きに伴って、ブランク１には、変形部１２の縦壁部となる部分１２ａの板面内に剪断変形が生じ、縦壁部となる部分１２ａの外縁部に矢印Ｘで示す材料の流れが生じる。そのため、この実施形態で作製された湾曲チャンネル部品２は、縦壁部２２の湾曲部２２ａの外縁部に伸びフランジ変形が生じにくい。
また、この実施形態の方法では、剪断変形工程において、ブランク１の縦壁部となる部分１２ａは、屈曲部となる以外の部分で断面形状および寸法が変化しないため、湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２にしわが生じにくい。
さらに、外方部１２ｂが拘束されたまま移動してフランジ部２４となるため、フランジ部２４の湾曲部２４ａの外縁部にも伸びフランジ変形が生じにくく、フランジ部２４にもしわが生じにくい。
［第２実施形態］
この実施形態でも、第１実施形態と同様に、図３に示す形状の湾曲チャンネル部品２を作製する。湾曲チャンネル部品２の湾曲部２２ａがある縦壁部２２と、これに連続するフランジ部２４を、図６に示す以下の方法で形成する。
この実施形態の方法は、外方部１２ｂを拘束しているしわ押え３３と第２パッド３４の移動方法が第１実施形態の方法と異なり、それ以外の点は第１実施形態の方法と同じである。
先ず、図６に実線で示すように、ブランク１の基部１１の境界側部分１１ａを、パンチ３１と第１パッド３２とにより挟んで拘束し、変形部１２の外方部（フランジ部となる部分）１２ｂを、しわ押え３３と第２パッド３４とにより挟んで拘束する。
次に、外方部１２ｂを拘束しているしわ押え３３と第２パッド３４を、図６に矢印Ｃで示すように、ブランクの板厚方向からみてパンチ３１及び第１パッド３２に近づくように斜め下方に向けて直線移動させる。具体的には、しわ押え３３と第２パッド３４を、ブランク１の板面に対する角度（θ）が３０°〜６０°となる斜め方向に直線移動させる。これにより、拘束された外方部１２ｂがθ＝３０°〜６０°となる方向に直線移動する。これが剪断変形工程に相当する。
この剪断変形工程により、ブランク１の縦壁部となる部分１２ａは、図６に二点鎖線で示すように、境界側部分１１ａおよび外方部１２ｂとの境界で屈曲するだけでなく、中間部分が縮む方向に変形した後に伸びて、最終的に湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２となる。その間、縦壁部となる部分１２ａの外方部１２ｂとの境界近傍部は、屈曲しながら図６の矢印Ａに沿って移動する。
この剪断変形工程において、図１（ｂ）に示すように、矢印Ｙで示す外方部１２ｂの動きに伴って、ブランク１には、変形部１２の縦壁部となる部分１２ａの板面内に剪断変形が生じ、縦壁部となる部分１２ａの外縁部に矢印Ｘで示す材料の流れが生じる。なお、図６において、剪断変形方向は紙面に垂直な方向である。
そのため、この実施形態で作製された湾曲チャンネル部品２は、縦壁部２２の湾曲部２２ａの外縁部に伸びフランジ変形が生じにくい。
なお、この実施形態の方法では、剪断変形工程において、ブランク１の縦壁部となる部分１２ａの断面形状が変化する。θ＝４５°で外方部１２ｂを移動させた場合には、プレス成形を室温で行った場合でも、湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２に品質上問題となるしわが存在しにくい。
外方部１２ｂのブランク１の板面に対する移動角度（θ）が４５°でない場合には、θが４５°の場合と比較して、縦壁部２２にしわや割れが発生する可能性が高くなる。θが３０°以上６０°以下であれば、縦壁部２２に生じる伸びに起因する割れが回避でき、縦壁部２２に生じるしわが後加工などで除去可能となる。
さらに、外方部１２ｂは、拘束されたまま移動してフランジ部２４となるため、フランジ部２４の湾曲部２４ａの外縁部にも伸びフランジ変形が生じにくく、フランジ部２４にもしわも生じにくい。
なお、図６の状態からさらに移動させて、縦壁部となる部分１２ａをパンチ３１の側面と第２パッド３４の側面とで挟み込むことにより、図６の状態で縦壁部となる部分１２ａに生じていたしわを、パンチ３１の側面と第２パッド３４の側面とによる挟み込みで伸ばすことができる。
［第３実施形態］
この実施形態でも、第１実施形態と同様に、図３に示す形状の湾曲チャンネル部品２を作製する。湾曲チャンネル部品２の湾曲部２２ａがある縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、図７に示す以下の方法で形成する。
プレス成形で使用する金型は基本的には図４と同じであるが、図７に示すように、ブランク１の下方に、側面（縦壁部と当接するプレス面）に凸部３５ａを有するパンチ３５を配置する。しわ押え３３の上方に、側面に凹部３６ａを有する第２パッド３６を配置する。それ以外の点は第２実施形態と同じである。
第２実施形態の方法と同様に、外方部１２ｂを拘束しているしわ押え３３と第２パッド３６を、矢印Ｃに示すように、ブランク１の板面に対する角度（θ）が３０°〜６０°となる斜め下方向に直線移動させる。これに伴い、ブランク１の縦壁部となる部分１２ａの板面内に剪断変形が生じるとともに、図７に二点鎖線で示すように、ブランク１の縦壁部となる部分１２ａの断面形状が変化する。この間、縦壁部となる部分１２ａの外方部１２ｂとの境界近傍部は、屈曲しながら図７の矢印Ａに沿って移動する。
続けて、しわ押え３３と第２パッド３６を移動させることで、最後に、縦壁部となる部分１２ａの一部１２ｆは、パンチ３５の凸部３５ａと第２パッド３６の凹部３６ａとで挟み込まれて、フランジ部２４の面に対して略垂直な面になる。この工程が、しわ伸ばし工程である。
このとき、縦壁部が金型に挟み込まれることで縦壁部にしわが発生していても、そのしわが伸ばされ易くなる。特に、凹部３６ａに応じた分だけ縦壁部となる部分１２ａの線長が長くなる、つまり線長を稼ぐことが出来る結果、縦壁部にしわが発生していても、そのしわが伸ばさせる事となる。
このしわ伸ばし工程は、第１実施形態などで説明した剪断変形工程の後の最終に行っても良い。剪断変形工程に連続してしわ伸ばし工程を行うことで、しわ伸ばし工程のために工程数を増やすことが防止される。
［第４実施形態］
この実施形態でも、第１実施形態と同様に、図３に示す形状の湾曲チャンネル部品２を作製する。湾曲チャンネル部品２の湾曲部２２ａがある縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、図８に示す以下の方法で形成する。
この実施形態では、縦壁部２２を、剪断変形工程を行った後に絞り成形工程を行う二工程で形成する。そのため、剪断変形工程で拘束する外方部１２ｂに、縦壁部２２となる部分の一部が含まれる。また、縦壁部２２となる部分の内方部（基部１１側の部分）１２ｃを板面内で剪断変形させる。
剪断変形工程で使用する金型は、第２実施形態と基本的には同じであるが、図８（ａ）に示すように、パンチ３１と第２パッド３４との設置間隔Ｓ０を、作製する湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２の高さＴ２（図８（ｂ）参照）の半分若しくは半分に予め設定した余裕代分だけ増減した値としている。
先ず、ブランク１の基部１１の境界側部分１１ａを、パンチ３１と第１パッド３２とにより挟んで拘束し、変形部１２の外方部（縦壁部２２になる部分の一部とフランジ部２４になる部分）１２ｂを、しわ押え３３と第２パッド３４とにより挟んで拘束する。
次に、第２実施形態の方法と同様に、外方部１２ｂを拘束しているしわ押え３３と第２パッド３４を、図８（ａ）に矢印Ｃで示すように、ブランク１の板面に対する角度（θ）が３０°〜６０°となる方向に直線移動させる。これに伴い、拘束された外方部１２ｂがθ＝３０°〜６０°となる方向に直線移動し、ブランク１の内方部１２ｃの板面内に剪断変形が生じる。これが剪断変形工程に相当する。
この剪断変形工程は、基部１１の境界側部分１１ａと変形部１２の内方部１２ｃとの間の角度が、最終製品の角度に至る手前まで行う。
次に、図８（ｂ）に示すように、外方部１２ｂを拘束している第２パッド３４に代えてダイ３７を設置し、ダイ３７としわ押え３３を矢印Ｂに沿って移動することで絞り成形工程を行う。これにより、外方部１２ｂがパンチ３１側に引き出されながら伸ばされるとともに、内方部１２ｃも引き伸ばされて、縦壁部２２が形成される。
［第５実施形態］
この実施形態でも、第１実施形態と同様に、図３に示す形状の湾曲チャンネル部品２を作製する。湾曲チャンネル部品２の湾曲部２２ａがある縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、図９に示す以下の方法で形成する。
この実施形態では、縦壁部２２を、絞り成形工程を行った後に剪断変形工程を行う二工程で形成する。
先ず、図９（ａ）に示すように、ブランク１の基部１１の境界側部分１１ａを、パンチ３１と第１パッド３２とにより挟んで拘束し、変形部１２の外方部１２ｄ（縦壁部２２になる部分１２ａの一部とフランジ部２４になる部分）を、ダイ３７としわ押え３３とにより挟む。この状態で、ブランク１の変形部１２の内方部１２ｃが、拘束されていない状態で存在する。次に、外方部１２ｄに所定の張力を加えた状態で、ダイ３７としわ押え３３を矢印Ｂに沿って移動することで絞り成形工程を行う。
これにより、外方部１２ｄがパンチ３１側に引き出されて伸ばされながら屈曲し、ブランク１が、縦壁部となる部分１２ａと外方部１２ｂとの間に屈曲部を有する形状になる。この絞り成形工程を、縦壁部となる部分１２ａとダイ３７の側面との角度βが、例えば４５°〜６０°になるまで行う。
次に、図９（ｂ）に示すように、外方部１２ｂをしわ押え３３と第２パッド３４で拘束し、しわ押え３３と第２パッド３４を、ブランク１の板面に対する角度（θ）が３０°〜６０°となる方向に直線移動させる。これにより、拘束された外方部１２ｂがθ＝３０°〜６０°となる方向に直線移動する。これに伴い、ブランク１の縦壁部となる部分１２ａの板面内に剪断変形が生じ、縦壁部２２とフランジ部２４が形成される。これが剪断変形工程に相当する。
［第６実施形態］
この実施形態では、図１０に示す形状の湾曲チャンネル部品を作製する方法について説明する。このような湾曲チャンネル部品は、例えば、自動車のロアアーム部品として使用される。
図１０に示すように、湾曲チャンネル部品４は、天板部４１と、湾曲部４２ａがある縦壁部４２とからなる。この実施形態では、縦壁部４２を、剪断変形工程とフォーム成形工程の二段階で形成する。剪断変形工程で使用する金型の基本構成は第２実施形態と同じである。
図１１（ａ）に示すように、先ず、ブランク１の基部１１の境界側部分１１ａを、パンチ３１と第１パッド３２とにより挟んで拘束し、変形部１２の外方部（過渡的にフランジ部とする部分）１２ｂを、しわ押え３３と第２パッド３４とにより挟んで拘束する。この状態では、他の実施形態と同様に、パンチ３１及び第１パッド３２と、しわ押え３３及び第２パッド３４とは、ブランク１の板厚方向からみて、距離Ｓ０だけ離れた状態となっている。
次に、外方部１２ｂを拘束しているしわ押え３３と第２パッド３４を、縦壁部となる部分１２ａが、矢印Ａで示すように境界側部分１１ａとの境界点Ｂを中心に回転するように移動させる。これが剪断変形工程に相当する。この移動を、縦壁部となる部分１２ａが所定角度（α、αは２０〜７０°であることが好ましく、図１１（ａ）ではα＝４０°）だけ屈曲する位置で止める。この状態で、縦壁部となる部分１２ａは傾斜壁部となり、外方部１２ｂはフランジ部となっている。なお、αが２０°未満の場合は剪断変形が少なくなるため、伸びフランジ変形の発生を抑える効果が少なくなる。また、αが７０°を超える場合、縦壁を成形するための剪断変形工程のみで十分に発生するため、剪断変形工程とフォーム成形工程の２工程に分けて成形する必要がない。
次に、図１１（ｂ）に示すように、外方部１２ｂを拘束している第２パッド３４としわ押え３３を外して、縦壁部となる部分１２ａおよび外方部１２ｂの上にダイ３７を設置する。そして、ダイ３７を、矢印Ｂに沿って移動することで屈曲部を伸ばして、縦壁部４２を形成する。これがフォーム成形工程に相当する。
なお、フォーム成形工程の前に行う剪断変形工程は、拘束された外方部１２ｂを図１１（ａ）に矢印Ｃで示すように、ブランク１の板面に対する角度（θ）が３０°〜６０°となる方向に直線移動することで行ってもよい。
また、図１０に示す湾曲チャンネル部品は、第１実施形態および第２実施形態の方法で一旦フランジ付きの成形品を得た後に、フランジ部２４を切断する方法で作製することもできる。
［その他の実施形態］
本発明の対象となる湾曲チャンネル部品の別の形態を、図１２に示す。
この湾曲チャンネル部品６０は、図１２に示すように、天板部６１と縦壁部６２との境界部を曲線状の折曲げ線で折り曲げる際に、縦壁部６２が天板部６１側に凹となるように、つまり縦壁部６２が天板部６１側に凹となるように高さ方向に面内変形（湾曲）して湾曲部が形成される例である。縦壁部の湾曲に伴い、天板部６１も縦壁部側に凹となるように湾曲した形状となっている。
この湾曲チャンネル部品６０においても伸びフランジ変形が発生しやすい。本発明に係るプレス成形（例えば第１〜第６実施形態で説明したプレス成形）を採用することで、伸びフランジによる割れを抑制可能となる。
なお、天板部６１も湾曲しているので、パンチ３１と第１パッド３２とのブランクを押さえる対向面を、その湾曲した天板部に沿った面形状としておく。
また、縦壁部の湾曲は、面外方向と縦方向との両方向に変形した湾曲部であっても、本発明の対象となる。
第１〜第６実施形態に記載された方法と従来のプレス成形方法（絞り成形）により、図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４の形成を行った。また、第６実施形態に記載された方法と従来のプレス成形方法（フォーム成形）により、図１０に示す湾曲チャンネル部品４の形成を行った。
絞り成形ではフランジ部に位置する材料が縦壁部に引き込まれるため、成形後のフランジ部の形状が第１〜第５実施形態の方法と異なる。第１〜第５実施形態の方法と絞り成形とでブランクの形状を変えて、プレス成形後に縦壁部の湾曲部付近のフランジ幅が５０ｍｍとなるようにした。絞り成形用のブランクの形状は、全ひずみ理論に基づいた逆解析により求めた。
また、ブランクとしては、材質が表１に記載の５種類で、板厚が１．２ｍｍのものを用意した。
Figure 0005765496
なお、ブランクの加熱は加熱炉を用いて行い、成形前のブランクの温度は赤外線放射温度計を用いて測定した。
＜サンプルNo.1-1＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、図５に示す第１実施形態の方法により、剪断変形工程のみで形成した。
図１３（ａ）は、使用した金型およびブランクの平面図であり、図１３（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。
パンチ３１および第１パッド３２の内周面の、湾曲部２２ａに対応する部分の曲率半径Ｒ１は１００ｍｍである。しわ押え３３および第２パッド３４の外周面の、湾曲部２２ａに対応する部分の曲率半径Ｒ２は９０ｍｍである。図１３（ｂ）に示すパンチ３１と第２パッド３４との設置間隔Ｓ０を１００ｍｍとした。パンチ３１の上端角部の面取り半径Ｒ３を１０ｍｍ、第２パッド３４の下端角部の面取り半径Ｒ４を１０ｍｍとした。
先ず、図５および図１３（ａ）に示すように、ブランク１の基部１１の境界側部分１１ａを、パンチ３１と第１パッド３２とにより挟んで拘束し、変形部１２の外方部（フランジ部となる部分）１２ｂを、しわ押え３３と第２パッド３４とにより挟んで拘束した。
次に、図５の矢印Ｃに沿ってしわ押え３３と第２パッド３４を移動することにより、縦壁部となる部分１２ａを図５の矢印Ａに沿って回転させた。この回転を、図１４（ｂ）に示すように、パンチ３１と第２パッド３４との間隔Ｓが１０ｍｍとなるまで行った。これにより、ブランク１の縦壁部となる部分１２ａを剪断変形させて、縦壁部２２を形成した。図１４（ａ）は、この状態での金型およびブランクの平面図であり、図１４（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。図１４（ｂ）における縦壁部２２の高さＴは１００ｍｍであった。
この例では、剪断変形工程を、加熱されていないブランクを用いて室温で行った。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れを表２に示すように評価し、発生したしわを表３に示すように評価した。
Figure 0005765496
Figure 0005765496
その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては○（品質上問題とならない程度の微少なしわ）であった。
＜サンプルNo.1-2＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.1-1と同じ方法で作製した。
この例では、図１４（ｂ）の状態から、更にパンチ３１と第２パッド３４で縦壁部２２を挟み込むことで、しわ潰し工程を行った。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては◎（目視検査で一切しわ無し）であった。
＜サンプルNo.1-3＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.1-1と同じ方法で作製した。
この例では、剪断変形工程を、３００℃に加熱されたブランクを用いて行った。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては◎（目視検査で一切しわ無し）であった。
＜サンプルNo.1-4＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.1-1と同じ方法で作製した。
この例では、剪断変形工程を、３００℃に加熱されたブランクを用いて行った。また、図１４（ｂ）の状態から、更にパンチ３１と第２パッド３４で縦壁部２２を挟み込むことで、しわ潰し工程を行った。
得られた各湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては◎（目視検査で一切しわ無し）であった。
＜サンプルNo.2-1＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、図６に示す第２実施形態の方法により、剪断変形工程のみで形成した。
金型は、しわ押え３３と第２パッド３４の移動機構が異なる以外は、サンプルNo.1-1と同じものを使用した。図１３（ｂ）に示すパンチ３１と第２パッド３４との設置間隔Ｓ０を１００ｍｍとした。
先ず、ブランク１の基部１１の境界側部分１１ａを、パンチ３１と第１パッド３２とにより挟んで拘束し、変形部１２の外方部（フランジ部となる部分）１２ｂを、しわ押え３３と第２パッド３４とにより挟んで拘束した。
次に、図６に示すように、しわ押え３３と第２パッド３４を矢印Ｃに沿って直線移動させた。その際に、ブランク１の板面に対する移動角度（θ）を３０°とした。この移動を、図１４（ｂ）に示すように、パンチ３１と第２パッド３４との間隔Ｓが１０ｍｍとなるまで行った。これにより、縦壁部となる部分１２ａを剪断変形させて縦壁部２２を形成した。図１４（ａ）は、この状態での金型およびブランクの平面図であり、図１４（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。図１４（ｂ）における縦壁部２２の高さＴは１００ｍｍであった。
この例では、剪断変形工程を、加熱されていないブランクを用いて室温で行った。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては○（品質上問題とならない程度の微少なしわ）であった。
＜サンプルNo.2-2＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.2-1と同じ方法で作製した。
この例では、図１４（ｂ）の状態から、更にパンチ３１と第２パッド３４で縦壁部２２を挟み込むことで、しわ潰し工程を行った。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては◎（目視検査で一切しわ無し）であった。
＜サンプルNo.2-3＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.2-1と同じ方法で作製した。
この例では、剪断変形工程を、３００℃に加熱されたブランクを用いて行った。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては◎（目視検査で一切しわ無し）であった。
＜サンプルNo.2-4＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.2-1と同じ方法で作製した。
この例では、剪断変形工程を、３００℃に加熱されたブランクを用いて行った。また、図１４（ｂ）の状態から、更にパンチ３１と第２パッド３４で縦壁部２２を挟み込むことで、しわ潰し工程を行った。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては◎（目視検査で一切しわ無し）であった。
＜サンプルNo.3-1＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.2-1と同じ方法で作製した。
図６に示すように、しわ押え３３と第２パッド３４を矢印Ｃに沿って直線移動させる角度（θ）を４５°とした。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを前記表２および３に基づいて評価した。サンプルNo.3-1では、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては○（品質上問題とならない程度の微少なしわ）であった。
＜サンプルNo.3-2＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.2-2と同じ方法で作製した。
図６に示すように、しわ押え３３と第２パッド３４を矢印Ｃに沿って直線移動させる角度（θ）を４５°とした。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては◎（目視検査で一切しわ無し）であった。
＜サンプルNo.3-3＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.2-3と同じ方法で作製した。
図６に示すように、しわ押え３３と第２パッド３４を矢印Ｃに沿って直線移動させる角度（θ）を４５°とした。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては◎（目視検査で一切しわ無し）であった。
＜サンプルNo.3-4＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.2-4と同じ方法で作製した。
図６に示すように、しわ押え３３と第２パッド３４を矢印Ｃに沿って直線移動させる角度（θ）を４５°とした。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては◎（目視検査で一切しわ無し）であった。
＜サンプルNo.4-1＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.2-1と同じ方法で作製した。
図６に示すように、しわ押え３３と第２パッド３４を矢印Ｃに沿って直線移動させる角度（θ）を６０°とした。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。サンプルNo.4-1では、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては○（品質上問題とならない程度の微少なしわ）であった。
＜サンプルNo.4-2＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.2-2と同じ方法で作製した。
図６に示すように、しわ押え３３と第２パッド３４を矢印Ｃに沿って直線移動させる角度（θ）を６０°とした。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては◎（目視検査で一切しわ無し）であった。
＜サンプルNo.4-3＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.2-3と同じ方法で作製した。
図６に示すように、しわ押え３３と第２パッド３４を矢印Ｃに沿って直線移動させる角度（θ）を６０°とした。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては◎（目視検査で一切しわ無し）であった。
＜サンプルNo.4-4＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.2-4と同じ方法で作製した。
図６に示すように、しわ押え３３と第２パッド３４を矢印Ｃに沿って直線移動させる角度（θ）を６０°とした。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては◎（目視検査で一切しわ無し）であった。
＜サンプルNo.5-1＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.2-1と同じ方法で作製した。
図６に示すように、しわ押え３３と第２パッド３４を矢印Ｃに沿って直線移動させる角度（θ）を２０°とした。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては×（顕著なしわ）であった。
＜サンプルNo.5-2＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.2-2と同じ方法で作製した。
図６に示すように、しわ押え３３と第２パッド３４を矢印Ｃに沿って直線移動させる角度（θ）を２０°とした。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては×（顕著なしわ）であった。
＜サンプルNo.5-3＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.2-3と同じ方法で作製した。
図６に示すように、しわ押え３３と第２パッド３４を矢印Ｃに沿って直線移動させる角度（θ）を２０°とした。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては×（顕著なしわ）であった。
＜サンプルNo.5-4＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.2-4と同じ方法で作製した。
図６に示すように、しわ押え３３と第２パッド３４を矢印Ｃに沿って直線移動させる角度（θ）を２０°とした。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては×（顕著なしわ）であった。
＜サンプルNo.6-1＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.2-1と同じ方法で作製した。
図６に示すように、しわ押え３３と第２パッド３４を矢印Ｃに沿って直線移動させる角度（θ）を７０°とした。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては×（縦壁部での割れ）で、しわについては×（顕著なしわ）であった。
＜サンプルNo.6-2＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.2-2と同じ方法で作製した。
図６に示すように、しわ押え３３と第２パッド３４を矢印Ｃに沿って直線移動させる角度（θ）を７０°とした。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては×（縦壁部での割れ）で、しわについては×（顕著なしわ）であった。
＜サンプルNo.6-3＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.2-3と同じ方法で作製した。
図６に示すように、しわ押え３３と第２パッド３４を矢印Ｃに沿って直線移動させる角度（θ）を７０°とした。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては×（縦壁部での割れ）で、しわについては×（顕著なしわ）であった。
＜サンプルNo.6-4＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.2-4と同じ方法で作製した。
図６に示すように、しわ押え３３と第２パッド３４を矢印Ｃに沿って直線移動させる角度（θ）を７０°とした。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては×（縦壁部での割れ）で、しわについては×（顕著なしわ）であった。
＜サンプルNo.7-1＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、図９に示す第５実施形態の方法により、絞り成形工程を行った後に剪断変形工程を行う二工程で形成した。
絞り成形工程で使用した金型は、図１３に示す金型において、第２パッド３４をダイ３７に代えたものである。ダイ３７の下端角部の面取り半径は、図１３に示す金型の第２パッド３４の下端角部の面取り半径Ｒ４と同じ１０ｍｍである。パンチ３１とダイ３７との間隔Ｌ（図９（ａ）参照）を８７ｍｍとした。
先ず、図９（ａ）に示すように、ブランク１の基部１１の境界側部分１１ａを、パンチ３１と第１パッド３２とにより挟んで拘束するとともに、ブランク１の変形部１２の外方部１２ｄをしわ押え３３とダイ３７との間に設置した。次に、外方部１２ｄに張力を付与しながら、しわ押え３３とダイ３７をＢ方向へ５０ｍｍ移動する絞り成形工程を行った。この絞り成形工程を、縦壁部となる部分１２ａとダイ３７の側面との角度βが６０°となるまで行った。これにより、縦壁部となる部分１２ａの高さＴ１を５０ｍｍとした。
次に、ダイ３７を第２パッド３４に取り替えて、しわ押え３３と第２パッド３４をサンプルNo.2-1で使用したものと同じ移動機構に接続し、図９（ｂ）に示すように、ブランク１の変形部１２の外方部１２ｄをしわ押え３３と第２パッド３４の間に拘束した。パンチ３１と第２パッド３４との設置間隔Ｓ０は８７ｍｍとした。
次に、ブランク１の縦壁部となる部分１２ａの板面に対する角度θを６０°として、しわ押え３３と第２パッド３４を矢印Ｃに沿って直線移動させた。この移動を、パンチ３１と第２パッド３４との間隔Ｓが１０ｍｍとなるまで行った。これにより、縦壁部となる部分１２ａを剪断変形させて縦壁部２２を形成した。図９（ｂ）における縦壁部２２の高さＴ２は１００ｍｍであった。
この例では、剪断変形工程を、加熱されていないブランクを用いて室温で行った。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては○（品質上問題とならない程度の微少なしわ）であった。
＜サンプルNo.7-2＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.7-1と同じ方法で作製した。
この例では、図９（ｂ）の状態から、更にパンチ３１と第２パッド３４で縦壁部２２を挟み込むことで、しわ潰し工程を行った。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては◎（目視検査で一切しわ無し）であった。
＜サンプルNo.7-3＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.7-1と同じ方法で作製した。
この例では、剪断変形工程を、３００℃に加熱されたブランクを用いて行った。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては◎（目視検査で一切しわ無し）であった。
＜サンプルNo.7-4＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.7-1と同じ方法で作製した。
この例では、剪断変形工程を、３００℃に加熱されたブランクを用いて行った。また、図９（ｂ）の状態から、更にパンチ３１と第２パッド３４で縦壁部２２を挟み込むことで、しわ潰し工程を行った。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては◎（目視検査で一切しわ無し）であった。
＜サンプルNo.8-1＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、図８に示す第４実施形態の方法により、剪断変形工程を行った後に絞り成形工程を行う二工程で形成した。
剪断変形工程では、サンプルNo.2-1で使用したものと同じ金型を使用して、パンチ３１と第２パッド３４との設置間隔Ｓ０（図８（ａ）参照）を５０ｍｍとした。
先ず、図８（ａ）に示すように、ブランク１の基部１１の境界側部分１１ａを、パンチ３１と第１パッド３２とにより挟んで拘束し、変形部１２の外方部（フランジ部となる部分）１２ｂを、しわ押え３３と第２パッド３４とにより挟んで拘束した。次に、θ＝４５°として、しわ押え３３と第２パッド３４を矢印Ｃに沿って直線移動させることで剪断変形工程を行った。この剪断変形工程を、ブランク１の内方部１２ｃの高さＴ１が５０ｍｍとなるまで、加熱されていないブランクを用いて室温で行った。
次に、図８（ｂ）に示すように、第２パッド３４をダイ３７に取り替えて、ダイ３７としわ押え３３を絞り成形用の移動機構に接続し、ダイ３７としわ押え３３の間にブランク１の外方部１２ｂを設置した。次に、外方部１２ｂに張力を付与しながら、ダイ３７としわ押え３３をＢ方向へ５０ｍｍ移動する絞り成形工程を行った。この絞り成形工程を縦壁部２２の高さＴ２が１００ｍｍとなるまで行った。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては○（品質上問題とならない程度の微少なしわ）であった。
＜サンプルNo.8-2＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.8-1と同じ方法で作製した。
この例では、図８（ｂ）の状態から、更にパンチ３１とダイ３７で縦壁部２２を挟み込むことで、しわ潰し工程を行った。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては◎（目視検査で一切しわ無し）であった。
＜サンプルNo.8-3＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.8-1と同じ方法で作製した。
この例では、剪断変形工程を、３００℃に加熱されたブランクを用いて行った。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては◎（目視検査で一切しわ無し）であった。
＜サンプルNo.8-4＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.8-1と同じ方法で作製した。
この例では、剪断変形工程を、３００℃に加熱されたブランクを用いて行った。また、図８（ｂ）の状態から、更にパンチ３１とダイ３７で縦壁部２２を挟み込むことで、しわ潰し工程を行った。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては◎（目視検査で一切しわ無し）であった。
＜サンプルNo.9-1＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、絞り成形工程のみで形成した。
図１５（ａ）は、使用した金型およびブランクの平面図であり、図１５（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。
プレス成形で使用する金型は、従来の絞り成形の金型と同じであり、ダイ５１と、パンチ５２と、一対のしわ押え５３とを有する。ダイ５１の凹部の内周面５１ａの湾曲部２２ａに対応する部分の曲率半径Ｒ１は１００ｍｍである。ダイ５１の凹部の深さＦは１００ｍｍである。パンチ５２の外周面５２ａの湾曲部２２ａに対応する部分の曲率半径Ｒ２は９０ｍｍである。
ダイ５１の内周面５１ａとパンチ５２の外周面５２ａとの間隔Ｋを１０ｍｍとした。パンチ５２の上端角部の面取り半径Ｒ３を１０ｍｍ、ダイ５１の内周面５１ａの下端角部の面取り半径Ｒ４を１０ｍｍとした。
先ず、図１５に示すように、パンチ５２の両側にしわ押え５３を配置し、これらの上にブランク１を配置した。ブランク１の基部１１をパンチ５２の上に配置し、変形部１２をしわ押え５３上に配置した。次に、ブランク１の上方にダイ５１を設置して、ダイ５１を下降させた。その際に、ダイ５１の凸部５１ｂとしわ押さえ５３で押さえたブランク１の変形部１２に適度な張力を加えた。この絞り成形工程を室温で行った。
これにより、図１６に示すように、ブランク１の変形部１２が、ダイ５１の凹部とパンチ５２で折り曲げられながら、矢印Ｂで示すように、ダイ５１の凸部５１ｂとしわ押さえ５３との間をパンチ５２側に移動し、このパンチ５２とダイ５１の間に大きく引き込まれた材料が縦壁部２２を形成する。この絞り成形工程を行うことで、縦壁部２２の高さＴが１００ｍｍである湾曲チャンネル部品２を得た。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、割れについては、使用したブランクの材質が「２７０」の場合は△、それ以外の場合は×（Ｆ）であった。しわについては、使用したブランクの材質が「２７０」及び「アルミニウム合金」の場合は○（品質上問題とならない程度の微少なしわ）、それ以外の場合は×（顕著なしわ）であった。
すなわち、この例では、２７０ＭＰａ級鋼板をブランクとして用いた場合、しわ評価に問題はなかったが、縦壁部の端部にネッキングが発生した。高強度の５９０、９８０、１１８０ＭＰａ級鋼板をブランクとして用いた場合、縦壁部に顕著なしわが発生し、フランジ部に割れが発生した。アルミニウム合金板をブランクとして用いた場合、しわ評価に問題はなかったが、フランジ部に割れが生じた。
＜サンプルNo.9-2＞
図３に示す湾曲チャンネル部品２の縦壁部２２とこれに連続するフランジ部２４を、以下の点を除き、サンプルNo.9-1と同じ方法で作製した。
この例では、絞り成形工程を、３００℃に加熱されたブランクを用いて行った。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、割れについては、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、×（縦壁部での割れ）であった。しわについては、使用したブランクの材質が「９８０」と「１１８０」の場合は×（顕著なしわ）、それ以外の場合は○（品質上問題とならない程度の微少なしわ）であった。
＜サンプルNo.10-1＞
図１０に示す湾曲チャンネル部品４を、図１１に示す第６実施形態の方法により、剪断変形工程を行った後にフォーム成形工程を行う二工程で形成した。
剪断変形工程では、サンプルNo.2-1で使用したものと同じ金型を使用して、パンチ３１と第２パッド３４との設置間隔Ｓ０を５０ｍｍとした。
先ず、図１１（ａ）に示すように、ブランク１の基部１１の境界側部分１１ａを、パンチ３１と第１パッド３２とにより挟んで拘束し、変形部１２の外方部（フランジ部となる部分）１２ｂを、しわ押え３３と第２パッド３４とにより挟んで拘束した。次に、外方部１２ｂを拘束しているしわ押え３３と第２パッド３４を、θ＝４５°で矢印Ｃに沿って直線移動させる剪断変形工程を行った。
この状態で、縦壁部となる部分１２ａは傾斜壁部となり、外方部１２ｂはフランジ部となっている。この剪断変形工程を、加熱されていないブランクを用いて室温で、傾斜壁部の高さＴ１が２５ｍｍとなるまで行った。
次に、図１１（ｂ）に示すように、外方部１２ｂを拘束しているしわ押え３３と第２パッド３４を外して、ブランク１の縦壁部となる部分（傾斜壁部）１２ａおよび外方部（フランジ部）１２ｂの上にダイ３７を設置した。次に、ダイ３７を矢印Ｂに沿って移動することでフォーム成形工程を行った。これにより、過渡的にフランジ部となっている部分１２ｂと傾斜壁部１２ａとの屈曲部が伸ばされて、縦壁部４２が形成された。図１１（ｂ）における縦壁部４２の高さＴ２は１００ｍｍであった。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては○（品質上問題とならない程度の微少なしわ）であった。
＜サンプルNo.10-2＞
図１０に示す湾曲チャンネル部品４を、以下の点を除き、サンプルNo.10-1と同じ方法で作製した。
この例では、図１１（ｂ）の状態から、更にパンチ３１とダイ３７で縦壁部４２を挟み込むことで、しわ潰し工程を行った。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては◎（目視検査で一切しわ無し）であった。
＜サンプルNo.10-3＞
図１０に示す湾曲チャンネル部品４を、以下の点を除き、サンプルNo.10-1と同じ方法で作製した。
この例では、剪断変形工程を、３００℃に加熱されたブランクを用いて行った。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては◎（目視検査で一切しわ無し）であった。
＜サンプルNo.10-4＞
図１０に示す湾曲チャンネル部品４を、以下の点を除き、サンプルNo.10-1と同じ方法で作製した。
この例では、剪断変形工程を、３００℃に加熱されたブランクを用いて行った。また、図１１（ｂ）の状態から、更にパンチ３１とダイ３７で縦壁部４２を挟み込むことで、しわ潰し工程を行った。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを前記表２および３に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○（割れ無し）で、しわについては◎（目視検査で一切しわ無し）であった。
＜サンプルNo.11-1＞
図１０に示す湾曲チャンネル部品４を、フォーム成形のみで作製した。
サンプルNo.9-1で使用した図１５に示す金型からしわ押え５３を外した金型を使用し、ブランク１の基部１１をパンチ５２の上に配置した後、ブランク１の上方にダイ５１を設置して、ダイ５１を下降させることにより、ブランク１の変形部１２を折り曲げることにより、縦壁部４２を形成した。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、割れについては、使用したブランクの材質が「２７０」の場合は△であり、それ以外の場合は×（Ｋ）であった。しわについては、使用したブランクの材質が「２７０」及び「アルミニウム合金」の場合は○（品質上問題とならない程度の微少なしわ）、それ以外の場合は×（顕著なしわ）であった。
すなわち、この例では、２７０ＭＰａ級鋼板をブランクとして用いた場合、しわ評価に問題はなかったが、縦壁部の端部にネッキングが発生した。高強度の５９０、９８０、１１８０ＭＰａ級鋼板をブランクとして用いた場合、縦壁部の端部に割れが発生したため、縦壁部にしわが発生した。アルミニウム合金板をブランクとして用いた場合、しわ評価に問題はなかったが、縦壁部の端部に割れが生じた。
＜サンプルNo.11-2＞
図１０に示す湾曲チャンネル部品４を、以下の点を除き、サンプルNo.11-1と同じ方法で作製した。
この例では、フォーム成形工程を、３００℃に加熱されたブランクを用いて行った。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表２および３に基づいて評価した。その結果、割れについては、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、×（縦壁部での割れ）であった。しわについては、使用したブランクの材質が「１１８０」の場合は×（顕著なしわ）、それ以外の場合は○（品質上問題とならない程度の微少なしわ）であった。
<サンプル No.12-1>
図3に示す湾曲チャンネル部品2の縦壁部22とこれに連続するフランジ部24を、以下の点を除き、サンプルNo.2-1と同じ方法で作製した。図7に示すように、しわ押え33と第2パッド36を矢印Cに沿って直線移動させる角度(θ)を45°とした。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを前記表2および3に基づいて評価した。サンプルNo.10-1では、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○(割れ無し)で、しわについては◎(目視検査で一切しわ無し)であった。
<サンプルNo.12-2>
図3に示す湾曲チャンネル部品2の縦壁部22とこれに連続するフランジ部24を、以下の点を除き、サンプルNo.2-2と同じ方法で作製した。図7に示すように、しわ押え33と第2パッド36を矢印Cに沿って直線移動させる角度(θ)を45°とした。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表2および3に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○ (割れ無し)で、しわについてはしわについては◎(目視検査で一切しわ無し)であった。
<サンプルNo.12-3>
図3に示す湾曲チャンネル部品2の縦壁部22とこれに連続するフランジ部24を、以下の点を除き、サンプルNo.2-3と同じ方法で作製した。図7に示すように、しわ押え33と第2パッド36を矢印Cに沿って直線移動させる角度(θ)を45°とした。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表2および3に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○(割れ無し)で、しわについては◎(目視検査で一切しわ無し)であった。
<サンプルNo.12-4>
図3に示す湾曲チャンネル部品2の縦壁部22とこれに迎統するフランジ部24を、以下の点を除き、サンプルNo.2-4と同じ方法で作製した。図7に示すように、しわ押え33と第2パッド36を矢印Cに沿って直線移動させる角度(θ)を45°とした。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表2および3に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○(割れ無し)で、しわについては◎(目視検査で一切しわ無し)であった。
<サンプルNo.13-1>
図10に示す湾曲チャンネル部品の縦壁部42を、図11に示す第6実施形態の方法により、剪断変形工程を行った後にフォーム成形工程を行う二工程で形成した。
剪断変形工程では、サンプルNo.2-1で使用したものと同じ金型を使用して、パンチ31と第2パッド34との設置間隔S0 (図8 (a) 参照)を50mmとした。先ず、図8 (a)に示すように、ブランク1の基部11の境界側部分11 aを、パンチ31と第1パッド32とにより挟んで拘束し、変形部12の外方部(フランジ部となる部分) 12bを、しわ押え33と第2パッド34とにより挟んで拘束した。次にθ=45°として、しわ押え33と第2パッド34を矢印Cに沿って直線移動させることで剪断変形工程を行った。この剪断変形工程を、ブランク1の内方部12cの高さTlが50mmとなるまで、加熱されていないブランクを用いて室温で行った。
次に、図11 (b) に示すように、外方部12ｂを拘束している第2パッド34としわ押さえ33を外して、縦壁部となる部分12aおよび外方部12bの上にダイ37を設置した。次に、ダイ37を、矢印Bに沿って移動することで屈曲部を伸ばして、縦壁部42を成形するフォーム成形工程を行った。このフォーム成形工程は縦壁部22の高さT2が100mmとなるまで行った。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表2および3に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○(割れ無し)で、しわについては○(品質上問題とならない程度の微少なしわ)であった。
<サンプルNo.13-2>
図10に示す湾曲チャンネル部品の縦壁部42を、以下の点を除き、サンプルNo.11-1と同じ方法で作製した。この例では、図11 (b)の状態から、更にパンチ31とダイ37で縦壁部42を挟み込むことで、しわ潰し工程を行った。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表2および3に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○(割れ無し)で、しわについては◎(目視検査で一切しわ無し)であった。
<サンプルNo.13-3>
図10に示す湾曲チャンネル部品の縦壁部42を、以下の点を除き、サンプルNo.11-1と同じ方法で作製した。この例では、剪断変形工程を、300°Cに加熱されたブランクを用いて行った。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表2および3に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○(割れ無し)で、しわについては◎(目視検査で一切しわ無し)であった。
<サンプルNo.13-4>
図10に示す湾曲チャンネル部品の縦壁部42を、以下の点を除き、サンプルNo.11-1と同じ方法で作製した。この例では、剪断変形工程を、300°Cに加熱されたブランクを用いて行った。また、図11 (b) の状態から、更にパンチ31とダイ37で縦壁部42を挟み込むことで、しわ潰し工程を行った。
得られた湾曲チャンネル部品について、発生した割れとしわを上記表2および3に基づいて評価した。その結果、使用したブランクの材質がいずれの場合でも、割れについては○(割れ無し)で、しわについては◎(目視検査で一切しわ無し)であった。
これらの結果を以下の表４〜６に示す。表４は、フランジ部を有する湾曲チャンネル部品を作製したNo.1-1〜No.9-2の結果を、まとめて示したものである。表５は、フランジ部を有さない湾曲チャンネル部品を作製したNo.10-1〜No.11-2の結果を、まとめて示したものである。表６はNo.12-1〜No.13-4の結果をまとめて示したものである。
Figure 0005765496
Figure 0005765496
Figure 0005765496
これらの結果から以下のことが分かる。
サンプルNo.1-1〜No.4-4では縦壁部の形成工程として、上記構成(3)または(4)の方法を採用している。よって、縦壁部を剪断変形工程のみで形成する場合は、上記構成(3)または(4)の方法を採用することで、全ての材料で割れとしわの評価が良好な湾曲チャンネル部品を得ることができる。
サンプルNo.5-1〜No.6-4では、縦壁部の形成工程として、拘束された外方部を、前記ブランクの板面に対する角度（θ）が２０°または７０°となる（３０°以上６０°以下の範囲から外れる）方向に直線移動させる方法を採用している。
そのため、剪断変形工程で縦壁部に生じたしわが、ブランクの加熱および／またはしわ潰し工程を行っても（No.5-2〜5-4,No.6-2〜6-4）除去できなかった。また、θ＝７０°であるサンプルNo.6-1〜No.6-4では、剪断変形工程で縦壁部に割れが生じた。
しかし、これらの場合でも、剪断変形力のみで縦壁部を形成するのではなく、縦壁部となる部分に適度な張力も加えて材料を流入させながら縦壁部を形成することで、伸びフランジ変形が抑止されて割れが生じず、しわが改善された湾曲チャンネル部品を得ることができる。
ここで、上述の実施例では、ブランクの加熱を３００℃とした。＜サンプルNo.1-3,1-4,2-3,2-4,3-3,3-4,4-3,4-4,7-3,7-4,8-3,8-4,10-3,10-4,13-3,13-4＞について、加熱温度を６００℃、７００℃、９００℃、１０００℃とした場合についてそれぞれ別途実施した。結果は、上記の説明と同様の結果を得た。
なお、ブランクを１１００℃に加熱してから剪断変形工程を行って得られた湾曲チャンネル部品は、割れとしわの評価が従来法に比べて優れていたが、成形品の表面にはスケールと呼ばれる鉄の酸化膜が厚く生成されていた。厚いスケールは溶接や電着塗装の妨げになるため、酸洗や研磨、ショットブラストなどの除去工程が必要となり、製造コストの観点から好ましくない。
１ ブランク
１１ ブランクの基部
１１ｂ 基部の中央部分
１１ａ 基部の境界側部分
１２ ブランクの変形部
１２ａ 変形部縦壁部となる部分
１２ｂ 変形部の外方部
２ 湾曲チャンネル部品
２１ 天板部
２２ 縦壁部
２２ａ 縦壁部の湾曲部
２４ フランジ部
２４ａ フランジ部の湾曲部
４ 湾曲チャンネル部品
４１ 天板部
４２ 縦壁部
４２ａ 縦壁部の湾曲部

Claims (11)

  1. 基部と該基部に連続し縦壁部となる部分を含む変形部とを有する平板状の被加工材を、少なくとも前記基部と前記縦壁部との境界部で折り曲げる際に、前記基部側へ凹状に湾曲する湾曲部を持った前記縦壁部が形成されるプレス成形部品にプレス成形するプレス成形方法であって、
    前記縦壁部の形成工程として、
    前記基部の前記変形部との境界側の部分と、前記変形部の外方部を別々に拘束し、前記変形部の前記縦壁部となる部分を板面内で剪断変形させて、前記縦壁部となる部分の外縁部に、前記湾曲部から離れた部分から前記湾曲部に向かう材料の流れを生じさせる剪断変形工程を有することを特徴とするプレス成形方法。
  2. 前記縦壁部の形成工程では、前記平板状の被加工材の板厚方向からみて、
    前記境界側の部分を拘束する第１の拘束部に対し、前記変形部の外方部を拘束する第２の拘束部が離隔した状態から、前記境界部を折り曲げるにつれて、前記第２の拘束部を、前記第１の拘束部と前記第２の拘束部との離隔距離が小さくなる方向に相対移動させることを特徴とする請求項１に記載のプレス成形方法。
  3. 前記剪断変形工程は、前記拘束された外方部を、前記縦壁部となる部分が、前記基部と前記変形部との境界線上の前記湾曲部の屈曲点を中心に回転するように移動させることにより行うことを特徴とする請求項２に記載のプレス成形方法。
  4. 前記剪断変形工程は、前記拘束された外方部を、前記被加工材の板面に対する角度が３０°以上６０°以下となる方向に直線移動させることにより行うことを特徴とする請求項２に記載のプレス成形方法。
  5. 前記縦壁部の形成工程として、前記剪断変形工程を行った後に絞り成形工程を行うことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のプレス成形方法。
  6. 前記縦壁部の形成工程として、絞り成形工程を行った後に前記剪断変形工程を行うことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のプレス成形方法。
  7. 前記プレス成形部品は前記縦壁部の外側にフランジ部を有さず、
    前記縦壁部の形成工程として、前記剪断変形工程を行った後にフォーム成形工程を行うことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のプレス成形方法。
  8. 前記剪断変形工程後に、前記縦壁部を金型で挟み込むことで、前記縦壁部に生じたしわを伸ばすしわ伸ばし工程を有することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のプレス成形方法。
  9. 前記縦壁部の面に当接する前記金型のプレス面には、前記縦壁部の線長を稼ぐための凹凸が形成されていることを特徴とする請求項８に記載のプレス成形方法。
  10. 前記剪断変形工程を、３００℃以上１０００℃以下に加熱されたブランクに対して行う請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載のプレス成形方法。
  11. 基部と該基部に連続し縦壁部となる部分を含む変形部とを有する平板状の被加工材を、少なくとも前記基部と前記縦壁部との境界部で折り曲げる際に、前記基部側へ凹状に湾曲する湾曲部を持った前記縦壁部が形成されるプレス成形部品にプレス成形するプレス成形部品の製造方法であって、
    前記縦壁部の形成工程として、
    前記基部の前記変形部との境界側の部分と、前記変形部の外方部を別々に拘束し、前記変形部の前記縦壁部となる部分を板面内で剪断変形させて、前記縦壁部となる部分の外縁部に、前記湾曲部から離れた部分から前記湾曲部に向かう材料の流れを生じさせる剪断変形工程を有することを特徴とするプレス成形部品の製造方法。
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