JP6069223B2 - プレス成形品 - Google Patents
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Description
(A)このプレス成形品が、肩部近傍の底部に、従来のプレス成形品にはなかった新規な加工硬化分布、具体的には、下記加工硬化分布を有すること、及び
(B)このプレス成形品は、この新規な加工硬化分布を有するため、3点曲げ荷重に対する高い圧潰荷重を有する衝撃吸収部材の安価な素材として、好適であること
を知見して、本発明を完成した。
本発明に係るプレス成形品は、例えば下記のプレス成形装置を用いて製造される。
一の方向へ延びて存在する被加工材である鋼板の一方の表面に当接する第1のパッドをダイ移動方向へ出入り自在に支持するダイと、鋼板の他方の表面に当接する第2のパッドを型締め方向へ出入り自在に収納するパンチとを備え、パンチのパンチ上面に沿って成形される底部と、パンチのパンチ側面に沿って成形される壁部と、パンチのパンチ肩部に沿って成形されるとともに底部及び壁部に連続する曲線状の肩部とを有する横断面を備えるプレス成形品を製造するプレス成形装置である。
[製造方法]
上記のプレス成形装置を用いて鋼板にプレス成形を行って、パンチのパンチ上面に沿って成形される底部と、パンチのパンチ側面に沿って成形される壁部と、パンチのパンチ肩部に沿って成形されるとともに底部及び壁部に連続する曲線状の肩部とを有する横断面を備えるプレス成形品を製造する方法であって、第1〜4の工程をこの順で全て備える。
第3の工程:パンチ上面のうちでパンチ肩部のパンチ上面R止まりと第2のパッドとの間の部分が成形中の鋼板に接触しない時間を設けて、鋼板の成形を続ける。
1.プレス成形装置
図1Aは、曲げ成形を対象としたプレス成形装置10の構成を模式的に示す説明図であり、図1Bは、図1Aの部分拡大図である。図2は、絞り成形を対象としたプレス成形装置10−1の構成を模式的に示す説明図である。
2.プレス成形品の製造方法
以上説明したプレス成形装置10を用いて鋼板13にプレス成形を行う方法を説明する。この製造方法により、上述した底部20a、壁部20b及び肩部20cを有する横断面を備えるプレス成形品20が製造される。この製造方法は、下記第1〜4の工程を備え、基本的に第1工程から順に実行される。
図5Aは、高張力鋼板(板厚1.4mm、980MPa級)を用いて従来のプレス成形を行った場合の成形下死点におけるプレス成形品20の肩部20cの最大主応力分布を、CAE解析により求めた結果を模式的に示す説明図である。図5Bは、同じ高張力鋼板を用いて本発明の製造方法により、CSt=3.5mmでプレス成形した場合の成形下死点におけるプレス成形品20の肩部20cの最大主応力分布を、CAE解析により求めた結果を模式的に示す説明図である。なお、図5A及び図5Bにおいて丸印で囲まれた記号+は引張応力を示し、丸印で囲まれた記号−は圧縮応力を示す。
図4、5を参照して、鋼板13を一連の工程で成形する方法を説明したが、これとは異なり図6Aに示すように、鋼板13を、浅絞り工程で浅く絞り成形した後に、曲げ工程で曲げ成形するという2段階で成形することにより、プレス成形品20を製造してもよい。
プレス成形品20は、図7Aに示すハット型断面、図7Bに示す斜壁ハット型断面、図7Eに示す底部形状付きハット型断面、又は図7Fに示す縦壁部段付きハット型断面といった略ハット型断面を有していてもよい。プレス成形品20は、図7Cに示す溝型断面や図7Dに示す斜壁溝型断面といった略溝型断面を有していてもよい。さらに、プレス成形品20は、図7Gに示す左右の壁部の高さが異なるハット型の断面や図7Hに示す略ハット型断面と略溝型断面を組み合わせた横断面を有していてもよい。
プレス成形品20−1は、強度部品の長手方向(断面直交方向)について上下方向又は左右方向の一方又は双方の方向への曲率を有してもよい。
3.本発明に係るプレス成形品20
図9は、プレス成形品20の本体24の横断面の一部を示す説明図である。
本実施例では、図3に示すプレス成形装置10−2を用いて本発明に係るプレス成形品20に対するプレス成形の効果を検証した。プレス成形装置10−2のパンチ12の幅は80mmとし、高さは60mmとし、プレス成形装置10−2の奥行きは80mmとした。
(試験条件)
(a)プレス設備:2500kN油圧プレス機
(b)被加工材:980MPa級高張力鋼板13(板厚1.4mm、ストロークCStの確認のため)、及び、590MPa、780MPa、980MPa、1180MPa級高張力鋼板(板厚1.4mm、鋼板強度のバラツキ低減効果の確認のため)
(c)ブランク形状:70×200mmの矩形
(d)成形速度:10mm/sec
(e)長さW:5、10、15、20mmの4水準(15mmが標準条件)
(f)第2のパッド16の加圧力:200kN
(g)第1のパッド14の加圧力:40kN
(h)下死点圧:700kN
(i)潤滑:鋼板13に一般防錆油を塗布することで確保
得られた本体24におけるスプリングバック、および肩部24cのたわみが、以下に示す評価方法によって測定及び評価された。
図11は、本体24のスプリングバックの評価方法を示す説明図である。
図12は、肩部24cのたわみの評価方法を示す説明図である。
Claims (2)
- 略溝型、略ハット型又はこれらを組み合わせた型の横断面を有するとともに一の方向に延びて存在する本体を備え、前記横断面は、底部と、一端のR止まりを介して前記底部に連続する肩部とを有する鋼板のプレス成形品において、
前記横断面における、前記R止まりから前記底部が延びて存在する方向へ位置する領域であって、前記鋼板の表面から該鋼板の板厚に0.2を乗じて得られる深さの位置までの範囲の平均硬度Hv1を有する第1の領域と、
前記底部の一部であって前記第1の領域に連続する領域であって、前記鋼板の表面から、該鋼板の板厚に0.2を乗じて得られる深さの位置までの範囲の平均硬度Hv2を有する第2の領域とが、
Hv1>1.05×Hv2の関係を満足する加工硬化分布を有すること
を特徴とするプレス成形品。 - 前記第1の領域は、前記R止まりから前記底部が延びて存在する方向へ2〜15mmの長さを有する領域であることを特徴とする請求項1に記載されたプレス成形品。
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