JP6504130B2 - Method of manufacturing press-formed product - Google Patents
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Description
本発明は、天板部およびフランジ部が長手方向に沿って天板部側の凸に湾曲した天板部およびフランジ部を有するハット形断面部品に金属板をプレス成形して製造する、プレス成形品の製造方法に関する。 The present invention relates to a press forming method in which a top plate portion and a flange portion press-mold a metal plate on a hat-shaped cross-sectional component having a top plate portion and a flange portion curved convexly on the top plate portion side along the longitudinal direction. It relates to a method of manufacturing an article.
近年、自動車車体の衝突安全性向上と軽量化を両立させるために、車体構造部品へのハイテン材適用が進んでいる。ハイテン材は降伏強度、引張強度が高いため、プレス成形を行う上で、スプリングバックなどの成形不良が課題となる。
車体構造部品に用いられるプレス成形品の一つとして、例えばＢピラーアウターのような、長手方向に沿って所定の曲率半径で湾曲した天板部およびフランジ部を有するハット形断面部品が挙げられる。このような部品をプレス成形した場合、成形下死点で、天板部に引張応力が発生すると共にフランジ部に圧縮応力が発生し、これらの応力差によりスプリングバック（キャンバーバック）が発生する。このような部品に対して、ハイテン材を適用した場合、前述の下死点での応力差が大きくなり、スプリングバックが増加するといった課題が発生する。さらに、ハイテン材では材料強度のバラツキが大きくなるため、寸法精度のバラツキも大きくなる、すなわち材料強度感受性が悪い。
In recent years, high-tensile material application to vehicle body structural parts has been advanced in order to achieve both improvement in collision safety and weight reduction of automobile bodies. Since high strength materials have high yield strength and tensile strength, molding defects such as spring back become a problem when performing press forming.
One example of a press-formed product used for a vehicle body structural component is a hat-shaped cross-sectional component such as a B-pillar outer, having a top plate portion and a flange portion curved with a predetermined curvature radius along the longitudinal direction. When such a part is press-formed, a tensile stress is generated in the top plate portion and a compressive stress is generated in the flange portion at the forming bottom dead center, and a springback (camberback) is generated due to the difference between these stresses. When a high-tensile material is applied to such a part, the stress difference at the above-mentioned bottom dead center becomes large, and the problem that spring back increases occurs. Furthermore, in the case of the high-tensile material, the variation in the material strength is large, and the variation in the dimensional accuracy is also large, that is, the material strength sensitivity is poor.
上記の課題に対する従来技術として特許文献１〜３に記載されるプレス成形方法がある。
特許文献１に記載の方法では、長手方向に湾曲した天板部と、天板部の長手方向に沿った両端から湾曲内側に向かって延在する二つの側壁部とを有する成形品に対して、前工程の天板部の曲率と天板部と側面部とがなす角度とを変更する。これによって、後工程で発生する応力を低減し、スプリングバックを抑制する。
There is a press molding method described in patent documents 1-3 as a prior art with respect to said subject.
The method described in
特許文献２に記載の方法では、複数回のプレス成形工程を経て最終プレス成形品形状に至る金属板プレス成形工程において、成形後の形状で所定の曲率を持つ稜線付近で残留引張応力が発生する部位を、前工程で最終形状よりも小さい曲率半径で成形し、残留圧縮応力が発生する部位を、前工程で最終形状よりも大きい曲率半径で成形する。これによって残留応力を打ち消し、スプリングバックを低減する。
特許文献３に記載の方法は、プレス成形時に発生する反りを見込んだ金型を生成する方法であり、この見込み形状を用いてプレス成形することによりスプリングバックを低減する。
In the method described in
The method described in
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、側面視において天板部の曲率半径のみを変更しているため、フランジ部に発生する応力が改善されない。特に、スプリングバック量が大きくなるハイテン材に対しては、十分にスプリングバックが抑制されず、材料強度感受性を低減することはできない。
特許文献２に記載の方法では、圧縮応力もしくは引張応力が発生する領域により、変更する曲率の大小傾向が変化するため、金型の設計が複雑になる。
However, in the method described in
In the method described in
特許文献３に記載の方法は、プレス下死点での残留応力を０（ゼロ）にすることはできないため、材料強度感受性は低減されない。
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、ハイテン材を使用した場合でも、金型が複雑にすることなく、側面視のスプリングバック、すなわちキャンバーバックを大きく低減することができるプレス成形品の製造方法を提供する。
The method described in
The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to largely reduce the springback in a side view, that is, the camberback without making the mold complicated even when using a high strength material. Provided is a method of producing a press-formed product that
課題を解決するために、本発明の一態様のプレス成形品の製造方法は、天板部とフランジ部とが側壁部を介して幅方向で連続していると共に、上記天板部及び上記フランジ部が長手方向に沿って上記天板部側に凸に湾曲したハット形断面を有する製品形状に、金属板をプレス成形して製造する際に、上記天板部と側壁部を繋ぐ稜線部の断面の曲率半径が上記製品形状での曲率半径より大きい金型でプレス成形することで、長手方向に沿った湾曲が上記製品形状での曲率半径以下の第２の曲率半径のハット形断面を有する中間部品を製造する第１の工程と、上記中間部品を上記製品形状にプレス成形する第２の工程と、を有する。 In order to solve the problems, in the method of manufacturing a press-formed product according to one aspect of the present invention, the top plate portion and the flange portion are continuous in the width direction via the side wall portion, and the top plate portion and the flange When a metal plate is press-formed into a product shape having a hat-shaped cross section which is convexly curved to the top plate portion side along the longitudinal direction, the ridge line portion connecting the top plate portion and the side wall portion By press-forming with a mold whose radius of curvature of the cross section is larger than the radius of curvature in the above product shape, it has a hat-shaped cross section with a second radius of curvature less than the radius of curvature in the above product shape. A first step of manufacturing an intermediate part, and a second step of press forming the intermediate part into the product shape.
本発明の一態様によれば、ハイテン材を使用した場合でも、金型を複雑化することなく、側面視のスプリングバック、すなわちキャンバーバックを大きく低減することができる。これにより、目標とする製品形状に近い高精度なハット断面湾曲形状の部品を得ることができる。すなわち、本発明の態様によれば、形状凍結性および材料強度感受性に優れたプレス成形品の製造方法を提供することが可能となる。
この結果、本発明の態様によれば、材料強度が振れた場合でも、寸法精度の高い部品が得られ、歩留りの向上に繋がる。さらに、ハット断面形状の部品を用いて車体構造部品とする際に、部品の組立てを容易に行うことが可能となる。
According to one aspect of the present invention, even when using a high-tensile material, it is possible to greatly reduce the springback in a side view, that is, the camberback, without complicating the mold. As a result, it is possible to obtain a highly accurate hat cross-section curved component close to the target product shape. That is, according to the aspect of the present invention, it is possible to provide a method for producing a press-formed product which is excellent in shape freezing property and material strength sensitivity.
As a result, according to the aspect of the present invention, even when the material strength fluctuates, parts having high dimensional accuracy can be obtained, leading to an improvement in yield. Furthermore, when forming a vehicle body structural component using a hat cross-sectional shaped component, it becomes possible to easily assemble the component.
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ説明する。
天板部１の幅方向両側が側壁部３を介してフランジ部２に連続しているハット形断面部品であって、長手方向に沿って天板部１側に凸となるように湾曲したハット形断面部品に、ブランク材からなる金属板をプレス成形すると、図１（ａ）に示すように、湾曲部分の天板部１において引張残留応力が発生すると共に、フランジ部２において圧縮残留応力が発生する。そして、プレス金型から部品を外して、これらの応力が開放されることによって、図１（ｂ）に示すようなスプリングバックが発生する。このとき、金属板の材料強度の増加に伴い、この残留応力が増加して、スプリングバック量が大きくなる傾向がある。すなわち、５９０ＭＰａ以上のハイテン材を採用するとスプリングバックが大きくなる。
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
A hat-shaped cross-section component in which both sides in the width direction of the
ここで、本実施形態が目的とするプレス成形による製品形状の例を図２に示す。この例では、本体部４が、天板部１とフランジ部２とが側壁部３を介して幅方向で連続してハット形断面の部品となっていると共に、天板部１及びフランジ部２が長手方向に沿って天板部１側に凸となるように湾曲した形状となっている。図２では、湾曲部分が左側に偏って形成されている。天板部１及びフランジ部２にそれぞれ形成される、長手方向に沿った湾曲の曲率は同じでも良いが、本実施形態では異なっているとする。
Here, FIG. 2 shows an example of a product shape by press molding, which is an object of the present embodiment. In this example, the
また、本実施形態の製品形状は、天板部１の長手方向両端部に、それぞれ張出部５が連続している。各張出部５の幅は、天板部１の幅よりも幅方向の寸法が大きいことから、上面視において製品形状の長手方向端部側の天板部が、Ｌ字形状若しくはＴ字形状となっている。図２では、Ｔ字形状を例示している。更にフランジ部２の長手方向端部に縦壁部６の下端部が連続している。該縦壁部６は、天板部１側に立ち上がり、その上端が上記張出部５に連続する。上記形状によって、縦壁部６に対し、湾曲端部分を有する本体部４が垂直方向側に延在する。すなわち、本体部４の長手方向に対向するように縦壁部６が立ち上がった形状となっている。長手方向片側のみに縦壁部６が存在する形状であっても良い。
Further, in the product shape of the present embodiment, the overhanging
但し、本発明によるプレス成形品の製造方法では、張出部５及び縦壁部６が無い製品形状の成形品であっても適用可能である。また、天板部１及びフランジ部２が長手方向に沿って天板部１側に凹の湾曲形状であっても適用できる。
さらに、天板部１に対し、補強その他を目的とした凹や凸の形状が形成される場合であっても適用できる。この場合、天板部１と対向する金型のプレス面部分にその凹や凸の形状を形成しておけばよい。
However, in the method of manufacturing a press-formed product according to the present invention, even a molded product having a product shape without the
Furthermore, the present invention can be applied to the case where the
本実施形態のプレス成形品の製造方法は、平板状の金属板を上記の製品形状に成形するための加工として、図３に示すように、第１の工程と、第２の工程とを有する。
ここで、フランジ外周をトリムするトリム加工（不図示）を有する。トリム加工は、第１の工程の前に実施しても良いし、第１の工程と第２の工程の間で実施しても良いし、第２の工程の後に実施しても良い。本実施形態では、トリム加工を第１の工程でのプレス加工の後に実施する場合で説明する。この場合、中間部品は、フランジ外周のトリム加工が行われた状態の部品となる。
The method of manufacturing a press-formed product according to the present embodiment has a first step and a second step as shown in FIG. 3 as a process for forming a flat metal plate into the above-mentioned product shape. .
Here, it has trim processing (not shown) which trims a flange outer periphery. The trimming may be performed before the first step, may be performed between the first step and the second step, or may be performed after the second step. In the present embodiment, trim processing will be described as being performed after pressing in the first step. In this case, the intermediate part is a part in a state where trimming of the flange periphery has been performed.
第１の工程は、天板部１と側壁部３を繋ぐ稜線部１０の断面の曲率半径が上記製品形状の曲率半径より大きい金型を用いてプレス成形する。これにより、天板部１及びフランジ部２について、それぞれ長手方向に沿った湾曲を上記製品形状での曲率半径よりも小さい第２の曲率半径のハット形断面を有する部品形状に、平板状の金属板（ブランク材）をプレス成形して、中間部品を製造する工程である。金属板の材料強度が５９０ＭＰａ以上の鋼板であっても適用可能である。
In the first step, the curvature radius of the cross section of the
ここで、第１の工程で使用する金型において、天板部１と側壁部３を繋ぐ稜線部１０の断面の曲率半径を上記製品形状の曲率半径より大きく設定する際に、その稜線部１０の断面の曲率半径について、長手方向に沿った製品形状に対する曲率半径に対し大きくする割合は、長手方向に沿って一定値に設定する必要はない。稜線部１０の断面の曲率半径が製品形状の曲率半径より大きくなっていれば良い。
Here, in the mold used in the first step, when the curvature radius of the cross section of the
このとき、第１の工程で製造される、中間部品における天板部１およびフランジ部２の長手方向の線長をそれぞれ、製品形状における天板部１およびフランジ部２の長手方向の線長と同じ値となるようにすることが好ましい。
同じ線長とするには、例えばフランジ部２と張出部５を接続する縦壁部６の線長を変更するように調整することで可能である。
At this time, the line lengths in the longitudinal direction of the
In order to make the same wire length, for example, it is possible to adjust by changing the wire length of the
また、図４に示すように、上記製品形状における天板部１と側壁部３を繋ぐ稜線部１０の断面の曲率半径をｒと定義した場合、上記中間部品を成形する金型において、天板部１と側壁部３を繋ぐ稜線部１０の断面の曲率半径ｒ’は、上述の通り、曲率半径ｒより大きく設定する。好ましくは、曲率半径ｒ’が、下記（１）式を満たすように設定する。
１．２ ≦ （ｒ’／ｒ） ＜ ５．０・・・・（１）
Further, as shown in FIG. 4, when the radius of curvature of the cross section of the
1.2 ≦ (r ′ / r) <5.0 (1)
ここで、天板部１及びフランジ部２が長手方向に沿って天板部１側に凸に湾曲したハット形断面を有する製品形状においては、断面において天板部１と側壁部３とがなす角度が大きくなると、幾何学的に長手方向の湾曲の曲率半径が小さくなる。天板部１と側壁部３を繋ぐ稜線部１０の断面の曲率半径が大きくなると、稜線部１０の断面のスプリングバックが大きくなるため、天板部１と側壁部３がなす角度が大きくなり、それに伴い、長手方向の第２の曲率半径が製品形状より小さい曲率半径の中間部品に成形することが可能となる。
Here, in the product shape having a hat-shaped cross section in which the
（ｒ’／ｒ）が１．２より小さい場合、中間部品における長手方向の曲率半径が製品形状の曲率半径より大きくなる可能性がある。また、（ｒ’／ｒ）が５．０より大きくなると、中間部品を２工程目の金型への設置が不安定となり、さらに天板部１と側壁部３を繋ぐ稜線部１０の断面のスプリングバックが大きくなり、後述する（Ｒ１’／Ｒ１ｏ）もしくは（Ｒ２’／Ｒ２ｏ）が０．７未満になる可能性がある。
When (r '/ r) is smaller than 1.2, the radius of curvature in the longitudinal direction of the intermediate part may be larger than the radius of curvature of the product shape. When (r '/ r) becomes larger than 5.0, installation of the intermediate part in the second step mold becomes unstable, and the cross section of the
また、確実に長手方向の第２の曲率半径が製品形状より小さい中間部品を得るために、第１の工程で使用する金型の長手方向の曲率半径は、製品形状での曲率半径以下、好ましくは製品形状での曲率半径未満である。
例えば、製品形状における天板部１の長手方向に沿った天板部１の曲率半径をＲ１ｏと定義した場合、中間部品におけるスプリングバック後の天板部１の長手方向に沿った曲率半径Ｒ１’が下記（２）式を満たす値となるように、天板部１での第２の曲率半径の値を設定することが好ましい。すなわち、スプリングバック後の中間部品では、製品形状と比較してスプリングゴー側となる曲率半径となるように設定する。
Moreover, in order to obtain an intermediate part in which the second curvature radius in the longitudinal direction is smaller than the product shape, the curvature radius in the longitudinal direction of the mold used in the first step is preferably equal to or less than the curvature radius in the product shape. Is less than the radius of curvature of the product shape.
For example, when the curvature radius of the
０．７０ ≦ （Ｒ１’／Ｒ１ｏ） ＜ １．００・・・・（２）
ここで、本実施形態では、上記中間部品を成形する金型において、天板部１と側壁部３を繋ぐ稜線部１０の断面の曲率半径ｒ’が、上述の通り、製品形状の曲率半径ｒより大きく設定する。これによって、第１の工程の金型から中間部品を取り出す際のスプリングバックで、その分、第１の工程で使用する金型に設けた長手方向の曲率半径よりも、中間部品での長手方向の曲率半径が小さくなる。従って、その分だけ、第１の工程で使用する金型の長手方向の曲率半径を、第２の曲率半径よりも大きく設定しても良い。例えば、第１の工程で使用する金型の長手方向の曲率半径を、製品形状の曲率半径と等しく設定しても良い。
0.70 ≦ (R1 ′ / R1o) <1.00 (2)
Here, in the present embodiment, in the mold for forming the intermediate part, the curvature radius r ′ of the cross section of the
また、製品形状におけるフランジ部２の長手方向に沿った曲率半径をＲ２ｏと定義した場合、中間部品におけるスプリングバック後のフランジ部２の長手方向に沿った曲率半径Ｒ２’が、下記（３）式を満たす値となるようにフランジ部２での上記第２の曲率半径の値を設定することが好ましい。すなわち、スプリングバック後の中間部品では、製品形状と比較してスプリングゴー側となる曲率半径となるように設定する。
０．７０ ≦ （Ｒ２’／Ｒ２ｏ） ＜ １．００・・・・（３）
Further, when the radius of curvature along the longitudinal direction of the
0.70 ≦ (R2 ′ / R2o) <1.00 (3)
ここで、本実施形態では、上記中間部品を成形する金型において、天板部１と側壁部３を繋ぐ稜線部１０の断面の曲率半径ｒ’が、上述の通り、製品形状の曲率半径ｒより大きく設定する。これによって、第１の工程の金型から中間部品を取り出す際のスプリングバックで、その分、第１の工程で使用する金型に設けた長手方向の曲率半径よりも、中間部品での長手方向の曲率半径が小さくなる。従って、その分だけ、第１の工程で使用する金型の長手方向の曲率半径を、第２の曲率半径よりも大きく設定しても良い。例えば、第１の工程で使用する金型の長手方向の曲率半径を、製品形状の曲率半径と等しく設定しても良い。
Here, in the present embodiment, in the mold for forming the intermediate part, the curvature radius r ′ of the cross section of the
ここで、第１の工程の成形には、ドロー成形またはフォーム成形を適用すればよい。
上記の各中間部品に発生するスプリングバック後の各曲率半径は、ＣＡＥ解析その他のシミュレーション解析をコンピュータで行うことで計算によって求めても良いし、実際に試験品を作製して実測によって求めても良い。
また本実施形態では、第１の工程での上記プレス成形後に、フランジ外周のトリム加工を施す。トリム加工には、せん断加工やレーザ切断加工などの公知の加工方法を採用すれば良い。
第２の工程は、第１の工程で製造した中間部品を目標とする製品形状にプレス成形する工程である。第２の工程の成形にはリストライク加工を適用すればよい。
Here, in the molding of the first step, draw molding or foam molding may be applied.
The radius of curvature after springback generated in each of the above intermediate parts may be obtained by calculation by performing CAE analysis or other simulation analysis with a computer, or may be obtained by actual manufacture of a test product and measurement. good.
Further, in the present embodiment, after the above-described press forming in the first step, the flange outer periphery is trimmed. For trim processing, known processing methods such as shear processing and laser cutting may be adopted.
The second step is a step of press-forming the intermediate part manufactured in the first step into a target product shape. In the molding of the second step, the restriking may be applied.
（動作その他）
本実施形態のプレス成形品の製造方法では、スプリングバックを低減するために、第１の工程で、上記天板部１と側壁部３を繋ぐ稜線部１０の断面の曲率半径が上記製品形状の曲率半径より大きい金型を用いることにより、天板部１とフランジ部２の曲率半径をそれぞれ、製品形状の曲率半径よりも小さくなるようにプレス成形し、第２の工程で、第１の工程で得られた中間部品を、製品形状での曲率半径となるようにプレス成形して目標の製品形状からなるプレス成形品を得る。
(Operation other)
In the method of manufacturing a press-formed product according to the present embodiment, the curvature radius of the cross section of the
ここで、確実に長手方向の第２の曲率半径が製品形状より小さい中間部品を得るために、第１の工程で使用する金型の長手方向の曲率半径は、製品形状での曲率半径以下、好ましくは製品形状での曲率半径未満である。
プレス加工する金属板としてはハイテン材を対象とするが、鋼板やアルミニウム板などを用いてもよい。また、長手方向に沿った、製品形状での天板部１の曲率半径とフランジ部の曲率半径は異なっていてもよい。
Here, in order to obtain an intermediate part in which the second radius of curvature in the longitudinal direction is smaller than the product shape, the radius of curvature in the longitudinal direction of the mold used in the first step is less than the radius of curvature in the product shape, Preferably it is less than the radius of curvature in the product shape.
Although a high-tensile material is used as a metal plate to be pressed, a steel plate, an aluminum plate, or the like may be used. Further, the curvature radius of the
図５に、湾曲部品の第１の工程および第２の工程の側面視形状における天板部とフランジ部の各線長の概念図を示す。
第１の工程において、天板部１の線長を製品形状よりも短く成形した場合（Ｌ１＞Ｌ１’）、第２の工程の成形時に、天板部１で引張応力が発生する可能性がある。また第１の工程において、フランジ部の線長を製品形状よりも長く成形した場合（Ｌ２＜Ｌ２’）、第２の工程の成形時に、フランジ部で圧縮応力が発生する可能性がある。そのため、第１の工程の成形後と第２の工程の成形後との天板部１およびフランジ部の線長はそれぞれ同じ若しくは略同一にすることが望ましい。
The conceptual diagram of each line length of the top-plate part and flange part in the side view shape of the 1st process of a curved component and a 2nd process is shown in FIG.
In the first step, when the line length of the
第１の工程の成形において、スプリングバック後の中間部品の天板部１とフランジ部２の各曲率半径を、製品形状での曲率半径以下になるように成形することより、第２の工程でのリストライク成形において天板部１に小さい圧縮応力、フランジ部２に小さい引張応力を発生させる。これにより、天板部１においては、小さい圧縮応力が残留するか、第１の工程において発生した引張応力と第２の工程において発生した圧縮応力が打ち消しあい、長手方向の応力がゼロに近づく。同様に、フランジ部２においては、小さい引張応力が残留するか、第１の工程において発生した圧縮応力と第２の工程において発生した引張応力が打ち消しあい、長手方向の応力がゼロに近づく。これにより応力差が低減し、スプリングバック量が低減すると共に、材料強度が振れた場合において、材料強度の感受性を向上させることが可能となる。
In the forming of the first step, in the second step, the radius of curvature of each of the
もっとも、製品形状に対する中間部品の曲率変更量を決定するに際し、第１の工程において、製品形状での曲率半径で湾曲したハット形断面部品のスプリングバック計算を実施し、スプリングバック後の天板部１の曲率半径をＲ１’としたときに、製品形状での天板部１の曲率半径Ｒ１ｏとの比を０．７０ ≦ （Ｒ１’／Ｒ１ｏ） ＜ １．００ の範囲内に設定することが好ましい。
However, when determining the curvature change amount of the intermediate part for the product shape, in the first step, the springback calculation of the hat-shaped cross-section part curved with the curvature radius in the product shape is performed, and the top plate portion after springback When the radius of curvature of 1 is R1 ′, the ratio to the radius of curvature R1o of the
同様に、製品形状に対する中間部品のフランジ部２曲率半径をＲ２’としたときに、製品でのフランジ部２の曲率半径Ｒ２ｏとの比を０．７０ ≦ （Ｒ２’／Ｒ２ｏ） ＜ １．００ の範囲内に設定することが好ましい。
ここで、（Ｒ１’／Ｒ１ｏ）および（Ｒ２’／Ｒ２ｏ）が０．７よりも小さい場合、第２の工程での金型下死点において天板部１に過度の圧縮応力が、フランジ部２に過度の引張応力が発生し、成形部品にスプリングゴーが発生するおそれがある。逆に、（Ｒ１’／Ｒ１ｏ）および（Ｒ２’／Ｒ２ｏ）が１よりも大きい場合、第２の工程の金型下死点において天板部１に引張応力が、フランジ部２に圧縮応力が残り、スプリングバックが十分抑制されない可能性がある。
Similarly, when the radius of curvature of the
Here, when (R1 ′ / R1o) and (R2 ′ / R2o) are smaller than 0.7, excessive compressive stress is generated on the
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、ハイテン材を使用した場合でも、金型を複雑にすることなく、側面視のスプリングバック、すなわちキャンバーバックを大きく低減することができる。これにより、目標とする製品形状に近い高精度なハット断面湾曲形状の部品を得ることができる。このように、本実施形態のプレス成形品の製造方法は、形状凍結性および材料強度感受性に優れている。
この結果、本実施形態によれば、材料強度が振れた場合でも、寸法精度の高い部品が得られ、歩留りの向上に繋がる。さらに、ハット断面形状の部品を用いて車体構造部品とする際に、部品の組立てを容易に行うことが可能となる。
As described above, according to the method of manufacturing a press-formed product of the present embodiment, the springback in a side view, that is, the camberback is largely reduced without making the mold complicated even when a high strength material is used. Can. As a result, it is possible to obtain a highly accurate hat cross-section curved component close to the target product shape. Thus, the method for producing a press-formed product of the present embodiment is excellent in shape freezeability and material strength sensitivity.
As a result, according to the present embodiment, even when the material strength fluctuates, parts having high dimensional accuracy can be obtained, leading to an improvement in yield. Furthermore, when forming a vehicle body structural component using a hat cross-sectional shaped component, it becomes possible to easily assemble the component.
本発明に係るプレス成形品の製造方法によるスプリングバック低減効果を確認するため、有限要素法（ＦＥＭ）によるプレス成形解析およびスプリングバック解析を行った。その結果について以下に説明する。
本実施例では、金属板を、図６に示す長手方向に湾曲したハット形断面部品にプレス成形して製造する場合を対象とした。すなわち、ハット形断面部品の形状（製品形状）は、図６に示すように、天板部と側壁部をなす稜線部１０の断面の曲率半径が５ｍｍ（角度が９５度）であり、長手方向に沿って曲率半径１６００ｍｍで天板部１側に一律の曲率を有する形状である。また、ハット形断面部品は長手方向の寸法が５００ｍｍであり、幅方向の寸法が１６０ｍｍである。
In order to confirm the spring back reduction effect by the method of manufacturing a press-formed product according to the present invention, press forming analysis and spring back analysis were performed by the finite element method (FEM). The results are described below.
In this embodiment, the case where the metal plate is press-formed into a hat-shaped cross-sectional component curved in the longitudinal direction shown in FIG. That is, the shape (product shape) of the hat-shaped cross-sectional component is, as shown in FIG. 6, the curvature radius of the cross section of the
また、プレス成形に使用する金属板は板厚ｔ＝１．４ｍｍであって、引張強度が１１８０ＭＰａ級の鋼板とした。
比較例１は、１回のプレス成形で上記のハット形断面部品の形状に成形し、その成形にフォーム成形を採用した場合の解析例である。また、比較例２、発明例１、２は、第１の工程と第２の工程との２回のプレス成形で上記のハット形断面部品の形状に成形し、第２の工程で製品形状の金型を用いてリストライク成形をした場合の解析例である。なお、第１の工程に使用した金型の長手方向の曲率半径を１４００ｍｍとした。
The metal plate used for press forming was a steel plate having a thickness t of 1.4 mm and a tensile strength of 1180 MPa.
The comparative example 1 is an analysis example in the case of molding into the shape of the above-mentioned hat-shaped cross-section part by one press molding and adopting foam molding for the molding. Further, Comparative Example 2 and Inventive Examples 1 and 2 are formed into the shape of the above-mentioned hat-shaped cross-sectional component by two press forming steps of the first step and the second step, and the second step It is an analysis example at the time of carrying out restriking using a metallic mold. In addition, the curvature radius of the longitudinal direction of the metal mold | die used at the 1st process was 1400 mm.
（比較例１）
比較例１では、第１の工程を省略して、１回のプレス成形で上記のハット形断面部品の形状にプレス成形した場合を想定して、プレス成形解析とスプリングバック解析とを実施した例である。そして、スプリングバック前後の天板部１およびフランジ部２の曲率半径の変化倍率とスプリングバック量を測定した。また、スプリングバックによる製品形状との乖離量は長手方向中央のパンチ底でベストフィットし、長手方向端部における製品形状とのＺ方向乖離量によって評価した。
（比較例２）
比較例２では、第１の工程の金型と第２の工程後の製品形状における天板部１と側壁部３との間の稜線部１０の断面の曲率半径を同じ値に設定した（ｒ’／ｒ＝１．０）。
(Comparative example 1)
In Comparative Example 1, an example in which the press forming analysis and the spring back analysis are performed assuming that the first step is omitted and the press forming is performed to the shape of the hat-shaped cross-sectional component in one press forming. It is. Then, the change magnification of the curvature radius of the
(Comparative example 2)
In the comparative example 2, the curvature radius of the cross section of the
（発明例１）
発明例１では、第１の工程の金型の第２の工程後の製品形状に対する、天板部１と側壁部３との間の稜線部１０の断面の曲率半径の比を１．３に設定した（ｒ’／ｒ＝１．３）。
（発明例２）
発明例２では、第１の工程の金型の第２の工程後の製品形状に対する、天板部１と側壁部３との間の稜線部１０の断面の曲率半径の比を４．８に設定した（ｒ’／ｒ＝４．８）。
(Invention Example 1)
In Inventive Example 1, the ratio of the curvature radius of the cross section of the
(Invention Example 2)
In the invention example 2, the ratio of the radius of curvature of the cross section of the
（評価結果）
評価結果を表１に示す。
The evaluation results are shown in Table 1.
表１から分かるように、比較例１のように１回のプレス成形で使用した場合、製品形状に対応するハット形断面部品の形状との最大乖離量が６．０ｍｍとなった。
また、第１の工程と第２の工程の２回のプレス成形で製造する場合であっても、比較例２のように、第１の工程の金型と第２の工程後の製品形状における天板部１と側壁部３をなす稜線部１０の断面の曲率半径を同じ（ｒ’／ｒ＝１．０）に設定した場合、（Ｒ１’／Ｒ１ｏ）および（Ｒ２’／Ｒ２ｏ）が１．２となり、金型との乖離量は従来工法から大きな改善が見られなかった。
As can be seen from Table 1, when used in one press molding as in Comparative Example 1, the maximum deviation from the shape of the hat-shaped cross-sectional component corresponding to the product shape was 6.0 mm.
In addition, even in the case of manufacturing by two-time press molding of the first step and the second step, as in Comparative Example 2, in the mold of the first step and the product shape after the second step When the curvature radius of the cross section of the
一方、本発明に基づく発明例１、２のように、第１の工程に使用する金型の天板部１と側壁部３をなす稜線部１０の断面の曲率半径を、製品形状に対応するハット形断面部品での曲率半径よりも大きくすることにより、（Ｒ１’／Ｒ１ｏ）および（Ｒ２’／Ｒ２ｏ）が１．０以下となり、また、金型との乖離量は比較例１、２と比較し大きく改善することが分かる。
On the other hand, as in Inventive Examples 1 and 2 based on the present invention, the curvature radius of the cross section of the
１ 天板部
２ フランジ部
３ 側壁部
４ 本体部
５ 張出部
６ 縦壁部
１０ 稜線部
ｒ 製品形状での稜線部の断面の曲率半径
ｒ′ 中間部品を成形する金型での稜線部の断面の曲率半径
1
Claims (8)
上記天板部と側壁部を繋ぐ稜線部の断面の曲率半径が上記製品形状での曲率半径より大きい金型でプレス成形することで、長手方向に沿った湾曲が上記製品形状での曲率半径以下の第２の曲率半径のハット形断面を有する中間部品を製造する第１の工程と、
上記中間部品を上記製品形状にプレス成形する第２の工程と、を有することを特徴とするプレス成形品の製造方法。 The top plate portion and the flange portion are continuous in the width direction via the side wall portion, and the top plate portion and the flange portion have a hat-shaped cross section which is convexly curved toward the top plate portion along the longitudinal direction. When press-forming and manufacturing a metal plate in the product shape it has,
The curvature along the longitudinal direction is equal to or less than the curvature radius in the product shape by press forming with a mold whose radius of curvature of the cross section of the ridge line portion connecting the top plate portion and the side wall portion is larger than the curvature radius in the product shape. Manufacturing an intermediate part having a hat-shaped cross-section with a second radius of curvature,
And a second step of press-forming the intermediate part into the product shape.
１．２ ≦ （ｒ’／ｒ） ＜ ５．０・・・・（１） When the radius of curvature of the cross section of the ridge line portion connecting the top plate portion and the side wall portion in the product shape is defined as r, in the mold for forming the intermediate part, the ridge line portion connecting the top plate portion and the side wall portion The method of manufacturing a press-formed product according to claim 1 or 2, wherein a curvature radius r 'of the cross section satisfies the following equation (1).
1.2 ≦ (r ′ / r) <5.0 (1)
０．７０ ≦ （Ｒ１’／Ｒ１ｏ） ＜ １．００・・・・（２） When the curvature radius of the top plate portion along the longitudinal direction of the top plate portion in the product shape is defined as R1o, the curvature radius R1 ′ along the longitudinal direction of the top plate portion after springback in the intermediate component is The value of the said 2nd curvature radius in the said top-plate part is set so that it may become a value which satisfy | fills 1) Formula, The press-formed article according to claim 1, 2 or 4 Manufacturing method.
0.70 ≦ (R1 ′ / R1o) <1.00 (2)
０．７０ ≦ （Ｒ２’／Ｒ２ｏ） ＜ １．００・・・・（３） When the radius of curvature along the longitudinal direction of the flange portion in the product shape is defined as R2o, the value of the radius of curvature R2 'along the longitudinal direction of the flange portion after springback in the intermediate component satisfies the following equation (2) The method for manufacturing a press-formed product according to any one of claims 1 to 4, wherein the value of the second radius of curvature at the flange portion is set so as to be .
0.70 ≦ (R2 ′ / R2o) <1.00 (3)
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