KR20170080681A - 프레스 성형품의 제조 방법 및 제조 장치 - Google Patents

Abstract

프레스 성형품은, 천판부와, 종벽부와, 종벽부와 천판부 사이에 있는 능선부를 구비하고, 능선부의 일부에 형상 변화부를 갖는다. 프레스 성형품의 제조 방법은, 소재로서 금속판을 준비하는 준비 공정과, 펀치, 및 펀치와 쌍이 되는 패드 및 다이를 이용하여, 소재에 프레스 가공을 실시하는 프레스 가공 공정을 포함한다. 프레스 가공 공정은, 펀치와 패드에 의해, 천판부의 전체 영역, 형상 변화부를 포함한 각 능선부의 전체 영역, 및 각 종벽부의 영역 중에서 종벽부와 능선부의 경계로부터 소정 높이까지의 영역을 성형하는 제1 공정과, 제1 공정에 이어서, 펀치와 패드에 의해 소재를 사이에 끼운 상태로, 펀치와 다이에 의해 나머지 영역을 성형하는 제2 공정을 포함한다.

Description

프레스 성형품의 제조 방법 및 제조 장치{MANUFACTURING METHOD AND MANUFACTURING DEVICE FOR PRESS-MOLDED ARTICLE}

본 발명은, 자동차, 자동차 이외의 각종 차량, 가전제품, 선박, 건축재 등에 이용되는 프레스 성형품을 제조하기 위한 방법, 및 장치에 관한 것이다.

예를 들어, 자동차의 차체는, 각종의 구조 부재(예：플로어 크로스 멤버, 사이드실, 사이드 멤버 등)를 포함한다. 구조 부재에는, 강판 등의 금속판을 소재로 하는 프레스 성형품이 다용된다. 프레스 성형시의 재료 파단, 형상 동결성, 및 제조 코스트에 대한 우위성으로부터, 많은 경우, 프레스 성형품은, 금속판에 굽힘 성형에 의한 프레스 가공이 실시됨으로써 얻어진다. 프레스 성형품은, 예를 들어, 홈형 또는 해트형의 단면 형상을 갖는다. 홈형 단면의 프레스 성형품은, 천판부와, 천판부로부터 연장되는 한 쌍의 종벽부를 구비한다. 해트형 단면의 프레스 성형품은, 또한, 각 종벽부로부터 연장되는 한 쌍의 플랜지부를 구비한다.

도 1은, 일반적인 굽힘 성형을 행하는 프레스 성형 장치의 구성예를 모식적으로 도시하는 설명도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 프레스 성형 장치(1)는, 홈형 단면 또는 해트형 단면의 프레스 성형품을 제조하기 위한 장치이다. 도 1에는, 해트형 단면의 프레스 성형품(도면 중의 일점 쇄선 참조)을 제조하는 경우를 예시한다. 프레스 성형 장치(1)는, 하형으로서 펀치(2)를 구비하고, 상형으로서 펀치(2)와 쌍이 되는 다이(3) 및 패드(5)를 구비한다. 패드(5)는, 다이(3), 또는 다이(3)와 일체로 동작하는 상형 홀더 혹은 슬라이드에, 가압 부재(4)를 개재하여 지지된다. 패드(5)는, 다이(3)에 수용 가능하고, 다이(3)에 수용된 상태로 다이(3)의 일부를 구성한다.

이러한 프레스 성형 장치(1)에 의해 금속판(6)을 프레스 성형품으로 성형하는 굽힘 성형은, 이하와 같이 행해진다. 성형 전에, 펀치(2)와 패드(5)에 의해 금속판(6)을 사이에 끼운다. 즉, 펀치(2)에 의한 금속판(6)의 다이(3)로의 압입(押入)을 개시하기 전에, 금속판(6) 중에서 프레스 성형품의 천판부에 성형되는 부분을 펀치(2)와 패드(5)에 의해 구속한다. 그 상태로 다이(3)를 하사점까지 하강시킨다. 이것에 의해, 프레스 성형품의 천판부는, 펀치(2)의 상면(선단면)(2a)을 따라 성형된다. 종벽부는, 펀치(2)의 측면(2b)을 따라 성형된다. 천판부와 종벽부의 사이에는 능선부가 형성된다. 그 천판부와 종벽부를 연결하는 능선부는, 펀치(2)의 펀치 어깨부(2c)를 따라 성형된다. 이하, 이러한 굽힘 성형을 패드 굽힘 성형이라고 칭한다.

근년, 자동차에는, 지구 온난화 방지에 기여하는 연비의 향상을 위해서, 차체의 경량화가 요구된다. 또한, 충돌 사고시의 안전성의 향상이 요구된다. 이러한 요구로부터, 구조 부재의 소재인 금속판(6)으로서, 인장 강도가 440MPa 이상인 고강도 강판이 이용된다. 예를 들어, 590MPa급의 고강도 강판이 이용되는 경우도 있으며, 경우에 따라서는 980MPa급의 고강도 강판, 더욱이는 1180MPa급의 고강도 강판이 이용된다.

또, 구조 부재의 형상은, 비교적 복잡해지는 경우가 있다. 이것은, 구조 부재와 다른 부재의 간섭 방지, 구조 부재와 다른 부재의 접합, 원하는 공간의 확보 등이라고 하는 설계상의 제약에 따른다.

도 2~도 8은, 비교적 복잡한 형상을 갖는 프레스 성형품의 일례를 도시하는 사시도이다. 이들 도면 중, 도 2는, 인장 강도가 590MPa 이상인 고강도 강판(DP(Dual Phase)강으로 이루어지는 판두께가 1.2mm인 합금화 용융 아연 도금 강판)으로부터 성형되는 제1 예의 프레스 성형품(7)을 도시한다. 도 3~도 8은, 각각, 인장 강도가 440MPa 이상인 고강도 강판(판두께가 1.2mm 정도의 합금화 용융 아연 도금 강판, 비도금 강판 등)으로부터 성형되는 제2 예~제7 예의 프레스 성형품(7)을 도시한다.

제1 예~제7 예의 프레스 성형품(7)의 단면 형상은, 모두 해트형이다. 즉, 어느 프레스 성형품(7)도, 천판부(7a)와, 천판부(7a)의 좌우의 양단으로부터 각각 연장되는 종벽부(7c)와, 천판부(7a)와 종벽부(7c) 사이에 있는 능선부(7b)와, 각 종벽부(7c)의 하측의 단으로부터 연장되는 플랜지부(7d)를 구비한다. 또한, 프레스 성형품(7)은, 능선부(7b)의 일부에 형상 변화부(9)를 갖는다.

도 2에 도시하는 제1 예의 프레스 성형품(7)에서는, 천판부(7a)의 양단에 있는 능선부(7b)의 양방에 형상 변화부(9)가 설치된다. 이들 형상 변화부(9)는, 프레스 성형품(7)의 길이 방향의 거의 중앙의 국소에서, 능선부(7b)의 높이가 변화하는 것이다. 이 경우, 천판부(7a)에는, 형상 변화부(9)들을 연결하는 영역에 단차부(8)가 형성된다.

도 3에 도시하는 제2 예의 프레스 성형품(7)에서는, 천판부(7a)의 양단에 있는 능선부(7b)의 양방에 형상 변화부(9)가 설치된다. 이들 형상 변화부(9)는, 프레스 성형품(7)의 길이 방향의 거의 중앙의 넓은 범위에서, 능선부(7b)의 높이가 변화하는 것이다. 이 경우, 형상 변화부(9)의 위치에 대응하여, 천판부(7a)의 높이는 완만하게 변화한다.

도 4에 도시하는 제3 예의 프레스 성형품(7)에서는, 천판부(7a)의 양단에 있는 능선부(7b) 중 한쪽에 형상 변화부(9)가 설치된다. 이 형상 변화부(9)는, 프레스 성형품(7)의 길이 방향의 거의 중앙의 국소에서, 능선부(7b)의 단면에 있어서의 원호 길이가 변화하는 것이다. 이 경우, 형상 변화부(9)의 위치에 대응하여, 천판부(7a)와 종벽부(7c)가 이루는 각도가 변화한다.

도 5에 도시하는 제4 예의 프레스 성형품(7)에서는, 천판부(7a)의 양단에 있는 능선부(7b)의 양방에 형상 변화부(9)가 설치된다. 이들 형상 변화부(9)는, 프레스 성형품(7)의 길이 방향의 거의 중앙의 넓은 범위에서, 능선부(7b)가 뒤틀리는 것이다. 이 경우, 형상 변화부(9)의 위치에 대응하여, 천판부(7a) 및 종벽부(7c)가 뒤틀린다.

도 6에 도시하는 제5 예의 프레스 성형품(7)에서는, 천판부(7a)의 양단에 있는 능선부(7b)의 양방에 형상 변화부(9)가 설치된다. 이들 형상 변화부(9)는, 프레스 성형품(7)의 길이 방향의 거의 중앙의 넓은 범위에서, 능선부(7b)가 프레스 성형품(7)의 폭 방향으로 구부러지는 것이다. 이 경우, 형상 변화부(9)의 위치에 대응하여, 천판부(7a) 및 종벽부(7c)가 프레스 성형품(7)의 폭 방향으로 구부러진다.

도 7에 도시하는 제6 예의 프레스 성형품(7)에서는, 천판부(7a)의 양단에 있는 능선부(7b) 중 한쪽에 형상 변화부(9)가 설치된다. 형상 변화부(9)는, 프레스 성형품(7)의 길이 방향의 거의 중앙의 국소에서, 이 능선부(7b)가 프레스 성형품(7)의 폭 방향으로 패인 것이다. 이 경우, 형상 변화부(9)의 위치에 대응하여, 천판부(7a) 및 종벽부(7c)가 프레스 성형품(7)의 폭 방향으로 패인다.

도 8에 도시하는 제7 예의 프레스 성형품(7)에서는, 천판부(7a)의 양단에 있는 능선부(7b) 중 한쪽에 형상 변화부(9)가 설치된다. 이 형상 변화부(9)는, 프레스 성형품(7)의 길이 방향의 거의 중앙으로부터 한쪽의 단까지의 범위에서, 능선부의 단면에 있어서의 곡률 반경이 변화하는 것이다. 이 경우, 형상 변화부(9)의 위치에 대응하여, 천판부(7a)의 폭 및 종벽부(7c)의 높이가 변화한다.

도 1에 도시하는 패드 굽힘 성형에 의해, 고강도 강판으로부터, 도 2에 도시하는 제1 예의 프레스 성형품(7)을 냉간으로 제조하는 경우, 이하의 문제가 발생한다. 프레스 성형품(7)에는, 능선부(7b) 중 형상 변화부(9)의 영역, 및 그 근방의 영역(종벽부(7c) 등)에 주름이 발생한다.

이러한 주름은, 도 3~도 8에 도시하는 제2 예~제7 예의 프레스 성형품(7)에서도, 똑같이 발생한다.

이러한 주름의 발생을 억제하려고 하면, 구조 부재의 설계의 자유도가 저하한다. 소재로 하는 고강도 강판의 프레스 성형성에 따라, 능선부(7b)에 있어서의 형상 변화부(9)의 여러 치수가 제약을 받기 때문이다.

프레스 성형품에 있어서의 주름의 발생 방지를 도모하는 종래 기술은, 예를 들어, 일본국 특허 공개 2010-115674호 공보(특허 문헌 1) 및 일본국 특허 공개 2012-024837호 공보(특허 문헌 2)에 개시된다.

특허 문헌 1은, 종벽부 및 플랜지부에 요철 형상의 비드를 부여하는 기술을 개시한다. 비드의 부여에 의해, 굽힘 성형의 전후로 소재의 단부에 생기는 선길이차가 저감된다. 이것에 의해, 주름의 발생이 억제된다.

특허 문헌 2는, 단면 형상이 해트형이며 폭 방향으로 굴곡한 프레스 성형품의 제조를 대상으로 하고, 프레스 성형품에 있어서의 굴곡부의 외측의 종벽부 등에 생기는 주름을 억제하는 기술을 개시한다. 이 기술에서는, 굴곡부의 외측에 한정하여 여유 두께부가 설치된다. 프레스 가공시, 여유 두께부는, 상하의 금형에 의해 프레스 방향과는 역방향으로 구부러짐과 더불어, 그 금형 사이에 끼워진다. 이것에 의해, 굴곡부의 외측에 장력이 부여되고, 주름의 발생이 억제된다.

일본국 특허 공개 2010-115674호 공보 일본국 특허 공개 2012-024837호 공보

특허 문헌 1에 개시된 기술에 의하면, 프레스 성형품에 비드의 요철 형상이 나타난다. 그로 인해, 그 기술의 적용은 특수한 프레스 성형품의 제조에 한정된다.

특허 문헌 2에 개시된 기술은, 상기한 제1 예~제7 예의 프레스 성형품(7)의 모든 제조에 적용할 수 있는 것은 아니다. 또, 그 기술에 의하면, 여유 두께부가 존재하기 때문에, 수율의 저하는 피할 수 없다.

이와 같이, 종래 기술에서는, 인장 강도가 예를 들어 440MPa 이상인 고강도 강판으로부터, 능선부의 일부에 형상 변화부를 갖는 프레스 성형품을 성형할 때에, 형상 변화부의 영역 및 그 근방의 영역에서의 주름의 발생을 저감시킬 수 없다.

본 발명의 목적은, 능선부의 일부에 형상 변화부를 갖는 홈형 단면 또는 해트형 단면의 프레스 성형품을 성형할 때에, 예를 들어 고강도 강판을 소재로서 이용하는 경우여도, 형상 변화부의 영역 및 그 근방의 영역에서 주름의 발생을 저감시킬 수 있는 프레스 성형품의 제조 방법, 및 그것의 제조 장치를 제공하는 것이다.

(1) 본 발명의 실시 형태에 의한 제조 방법은, 소재로부터 프레스 성형품을 제조하기 위한 방법이다.

상기 프레스 성형품은, 천판부와, 상기 천판부의 양단으로부터 각각 연장되는 종벽부와, 상기 종벽부와 상기 천판부 사이에 있는 능선부를 구비하고, 상기 능선부의 일부에 형상 변화부를 갖는다.

상기 제조 방법은,

상기 소재로서 금속판을 준비하는 준비 공정과,

펀치, 및 상기 펀치와 쌍이 되는 패드 및 다이를 이용하여, 상기 소재에 프레스 가공을 실시하는 프레스 가공 공정을 포함한다.

상기 프레스 가공 공정은,

상기 펀치와 상기 패드에 의해, 상기 천판부의 영역 중에서 적어도 상기 형상 변화부에 인접하는 영역, 상기 각 능선부의 영역 중 적어도 상기 형상 변화부의 영역, 및 상기 각 종벽부의 영역 중에서 적어도 상기 형상 변화부에 인접하는 영역이며 상기 종벽부와 상기 능선부의 경계로부터 소정 높이까지의 영역을 성형하는 제1 공정과,

상기 제1 공정에 이어서, 상기 펀치와 상기 패드에 의해 상기 소재를 사이에 끼운 상태로, 상기 펀치와 상기 다이에 의해 나머지 영역을 성형하는 제2 공정을 포함한다.

상기 (1)의 제조 방법에 있어서, 상기 소정 높이가, 상기 종벽부와 상기 능선부의 경계로부터 2mm 이상, 상기 종벽부의 전체 높이의 절반 이하인 것이 바람직하다.

상기 (1)의 제조 방법은, 하기의 구성을 채용할 수 있다.

상기 제1 공정에서는, 상기 펀치와 상기 패드에 의해, 상기 천판부의 전체 영역, 상기 각 능선부의 전체 영역, 및 상기 각 종벽부의 영역 중에서 상기 종벽부와 상기 능선부의 경계로부터 상기 소정 높이까지의 영역을 성형한다.

상기 제2 공정에서는, 상기 펀치와 상기 다이에 의해, 상기 각 종벽부의 영역 중에서 상기 소정 높이를 초과하는 영역을 성형한다.

상기 (1)의 제조 방법은, 하기의 구성을 채용할 수 있다.

상기 능선부의 상기 형상 변화부가 하기 (a)~(f) 중 적어도 하나이다.

(a) 상기 능선부의 높이가 변화한다,

(b) 상기 능선부의 단면에 있어서의 원호 길이가 변화한다,

(c) 상기 능선부가 뒤틀린다,

(d) 상기 능선부가 폭 방향으로 꺾인다,

(e) 상기 능선부가 폭 방향으로 돌출하거나 또는 패인다,

(f) 상기 능선부의 단면에 있어서의 곡률 반경이 변화한다.

(2) 본 발명의 실시 형태에 의한 제조 장치는, 소재로부터 프레스 성형품을 제조하기 위한 장치이다.

상기 프레스 성형품은, 천판부와, 상기 천판부의 양단으로부터 각각 연장되는 종벽부와, 상기 종벽부와 상기 천판부 사이에 있는 능선부를 구비하고, 상기 능선부의 일부에 형상 변화부를 갖는다.

상기 제조 장치는, 펀치, 및 상기 펀치와 쌍이 되는 패드 및 다이를 구비한다.

상기 펀치는, 상기 천판부의 영역에 대응하는 선단면, 상기 각 종벽부의 영역에 대응하는 측면, 및 상기 각 능선부의 영역에 대응하는 펀치 어깨부를 갖는다.

상기 패드는, 상기 천판부의 영역 중에서 적어도 상기 형상 변화부에 인접하는 영역에 대응하는 저면, 상기 각 능선부의 영역 중 적어도 상기 형상 변화부의 영역에 대응하는 모퉁이부, 및 상기 각 종벽부의 영역 중에서 적어도 상기 형상 변화부에 인접하는 영역이며 상기 종벽부와 상기 능선부의 경계로부터 소정 높이까지의 영역에 대응하는 내측면을 갖는다.

(3) 본 발명의 실시 형태에 의한 프레스 성형품의 제조 장치는, 펀치와, 패드와, 다이를 포함한다.

펀치는, 선단면, 측면, 및 상기 선단면과 상기 측면 사이에 설치된 펀치 어깨부를 구비한다. 상기 펀치 어깨부에는 펀치의 길이 방향의 일부에 형상 변화부가 설치된다.

패드는, 상기 펀치의 상기 선단면에 대향한 저면, 상기 펀치의 상기 측면의 일부에 대향한 내측면, 및 상기 저면과 상기 내측면 사이에 설치되고 상기 펀치 어깨부에 대향한 모퉁이부를 구비한다.

다이는, 상기 펀치의 상기 측면의 영역 중, 상기 패드의 상기 내측면과 대향하는 영역을 제외한 영역에 대향한 내측면을 구비한다.

상기 (2)의 제조 장치에 있어서, 상기 소정 높이가, 상기 종벽부와 상기 능선부의 경계로부터 2mm 이상, 상기 종벽부의 전체 높이의 절반 이하인 것이 바람직하다.

상기 (2)의 제조 장치는, 하기의 구성을 채용할 수 있다.

상기 패드의 상기 저면이, 상기 천판부의 전체 영역에 대응한다. 상기 패드의 상기 각 모퉁이부가, 상기 각 능선부의 전체 영역에 대응한다. 상기 패드의 상기 각 내측면이, 상기 각 종벽부의 영역 중에서 상기 종벽부와 상기 능선부의 경계로부터 상기 소정 높이까지의 영역에 대응한다.

상기 다이는, 상기 각 종벽부의 영역 중에서 상기 소정 높이를 초과하는 영역에 대응하는 내측면을 갖는다.

이 제조 장치의 경우, 하기의 구성을 채용하는 것이 바람직하다.

상기 다이가 상기 각 종벽부에 대응하여 분할되어 있다.

상기 제조 장치는, 상기 펀치에 의한 상기 소재의 상기 패드로의 압입이 완료된 후에, 상기 각 다이를 상기 펀치의 상기 각 측면을 향해 이동시키는 다이 이동 기구를 구비한다.

본 발명에 의하면, 능선부의 일부에 형상 변화부를 갖는 홈형 단면 또는 해트형 단면의 프레스 성형품을 성형할 때에, 예를 들어 고강도 강판을 소재로서 이용하는 경우여도, 형상 변화부의 영역 및 그 근방의 영역에서 주름의 발생을 저감시킬 수 있다.

도 1은, 일반적인 굽힘 성형을 행하는 프레스 성형 장치의 구성예를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는, 비교적 복잡한 형상을 갖는 프레스 성형품의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 3은, 비교적 복잡한 형상을 갖는 프레스 성형품의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 4는, 비교적 복잡한 형상을 갖는 프레스 성형품의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 5는, 비교적 복잡한 형상을 갖는 프레스 성형품의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 6은, 비교적 복잡한 형상을 갖는 프레스 성형품의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 7은, 비교적 복잡한 형상을 갖는 프레스 성형품의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 8은, 비교적 복잡한 형상을 갖는 프레스 성형품의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 9는, 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 프레스 성형품이 제조에 이용되는 제조 장치의 구성의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 10은, 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 프레스 성형품이 제조에 이용되는 제조 장치의 구성의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 11은, 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 프레스 성형품이 제조에 이용되는 제조 장치의 구성의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 12a는, 제1 실시 형태의 제조 장치에 의한 프레스 가공 공정의 상황을 도시하는 도이고, 성형 개시 전의 상태를 도시한다.
도 12b는, 제1 실시 형태의 제조 장치에 의한 프레스 가공 공정의 상황을 도시하는 도이고, 성형 초기의 상태를 도시한다.
도 12c는, 제1 실시 형태의 제조 장치에 의한 프레스 가공 공정의 상황을 도시하는 도이고, 성형 완료시의 상태를 도시한다.
도 13a는, 제2 실시 형태의 제조 장치에 의한 프레스 가공 공정의 상황을 도시하는 도이고, 성형 개시 전의 상태를 도시한다.
도 13b는, 제2 실시 형태의 제조 장치에 의한 프레스 가공 공정의 상황을 도시하는 도이고, 성형 초기의 상태를 도시한다.
도 13c는, 제2 실시 형태의 제조 장치에 의한 프레스 가공 공정의 상황을 도시하는 도이고, 성형 완료시의 상태를 도시한다.
도 14a는, 제3 실시 형태의 제조 장치에 의한 프레스 가공 공정의 상황을 도시하는 도이고, 성형 개시 전의 상태를 도시한다.
도 14b는, 제3 실시 형태의 제조 장치에 의한 프레스 가공 공정의 상황을 도시하는 도이고, 성형 초기의 상태를 도시한다.
도 14c는, 제3 실시 형태의 제조 장치에 의한 프레스 가공 공정의 상황을 도시하는 도이고, 성형 완료시의 상태를 도시한다.
도 15는, 실시예의 조사 결과를 도시하는 도이다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서 열심히 검토를 거듭한 결과, 하기의 지견을 얻었다.

패드 굽힘 성형에 의해, 능선부의 일부에 형상 변화부를 갖는 홈형 단면 또는 해트형 단면의 프레스 성형품을 성형하는 경우, 소재 금속판 중에서 프레스 성형품의 천판부에 성형되는 영역은, 줄곧, 펀치와 패드에 의해 구속된다. 한편, 능선부에 성형되는 영역, 및 종벽부에 성형되는 영역은, 천판부의 영역이 펀치와 패드에 의해 구속된 후, 다이에 대한 펀치의 압입에 수반하여 차례로 가공된다. 그리고, 다이에 대한 펀치의 압입이 하사점에 도달한 시점에서, 능선부 및 종벽부의 영역은 펀치와 다이에 의해 구속된다. 그렇게 하면, 형상 변화부를 포함하는 능선부를 프레스 가공할 때, 형상 변화부의 영역 및 그 근방의 영역에, 주변의 영역으로부터 재료가 모여, 과잉의 두께 여유분이 발생하기 쉽다. 이 과잉의 두께 여유분이 형상 변화부의 영역 및 그 근방의 영역에서 주름을 일으킨다.

이것으로부터, 형상 변화부의 영역 및 그 근방의 영역에서 과잉의 두께 여유분을 억제하면, 주름의 발생을 저감시킬 수 있다고 말할 수 있다. 그러기 위해서는, 펀치와 패드에 의해 프레스 가공의 초기부터 구속하는 영역(이하, 「구속 영역」이라고도 말한다)을 확대하면 된다. 그 구속 영역은, 천판부의 영역뿐만 아니라, 주름이 발생하기 쉬운 형상 변화부의 영역, 및 형상 변화부에 인접하는 종벽부의 일부의 영역이다. 이것에 의해, 프레스 가공시, 형상 변화부의 영역 및 그 근방의 영역에서 두께 여유분이 발생할 여지가 없어져, 주름의 발생이 저감된다.

본 발명은 상기의 지견에 의거하여 완성된 것이다. 이하에, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.

[제1 실시 형태]

도 9~도 11은, 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 프레스 성형품의 제조에 이용되는 제조 장치의 구성의 일례를 도시하는 사시도이다. 도 9~도 11에 도시하는 제조 장치(10)는, 모두 프레스 성형 장치이다. 도 9에 도시하는 프레스 성형 장치(10)는, 상기 도 2에 도시하는 해트형 단면의 제1 예의 프레스 성형품(7)을 제조하는 장치이다. 도 10에 도시하는 프레스 성형 장치(10)는, 상기 도 3에 도시하는 해트형 단면의 제2 예의 프레스 성형품(7)을 제조하는 장치이다. 도 11에 도시하는 프레스 성형 장치(10)는, 상기 도 7에 도시하는 해트형 단면의 제6 예의 프레스 성형품(7)을 제조하는 장치이다.

도 12a~도 12c는, 제1 실시 형태의 제조 장치에 의한 프레스 가공 공정의 상황을 도시하는 도이다. 이들 도면 중, 도 12a는 성형 개시 전의 상태를 도시한다. 도 12b는 성형 초기의 상태를 도시한다. 도 12c는 성형 완료시의 상태를 도시한다. 이들 도는, 형상 변화부의 영역의 단면을 도시한다.

도 9~도 12c에 도시하는 바와 같이, 프레스 성형 장치(10)는, 하형으로서 펀치(11)를 구비하고, 상형으로서 다이(12) 및 패드(13)를 구비한다. 즉, 펀치(11)와, 다이(12) 및 패드(13)가 쌍을 이룬다. 또한, 구성의 이해를 용이하게 하기 위해, 도 9~도 11에는, 다이(12)를 일점 쇄선으로 나타낸다.

펀치(11)는, 상면(11a)(선단면), 한 쌍의 측면(11b), 및 상면(11a)과 측면(11b) 사이에 설치된 펀치 어깨부(11c)를 구비한다. 펀치 어깨부(11c)는 상면(11a)과 측면(11b)을 연결하는 부위이다. 그 상면(11a)의 형상은, 프레스 성형품(7)의 천판부(7a)의 영역에 대응하는 형상이다. 그 측면(11b)의 형상은, 프레스 성형품(7)의 종벽부(7c)의 영역에 대응하는 형상이다. 그 펀치 어깨부(11c)의 형상은, 프레스 성형품(7)의 능선부(7b)(형상 변화부(9)를 포함한다)의 영역에 대응하는 형상이다. 펀치 어깨부(11c)에는, 펀치(11)의 길이 방향으로 일부에, 형상 변화부가 설치된다. 이 펀치 어깨부(11c)의 형상 변화부의 형상은, 프레스 성형품(7)의 능선부(7b)의 일부에 존재하는 형상 변화부(9)의 영역에 대응하는 형상이다. 즉, 펀치 어깨부(11c)는, 펀치(11)의 길이 방향으로 단면 형상이 변화하거나, 그 펀치 어깨부(11c)의 연재 방향이 구부러져 있는 개소를 구비한다.

패드(13)는, 펀치(11)의 상면(11a)에 대향하여 배치된다. 패드(13)는, 저면(13a), 한 쌍의 내측면(13b), 및 모퉁이부(13c)를 구비한다. 모퉁이부(13c)는 저면(13a)과 내측면(13b)을 연결하는 부위이다. 그 저면(13a)의 형상은, 프레스 성형품(7)의 천판부(7a)의 영역에 대응하는 형상이다. 즉, 저면(13a)은, 펀치(11)의 상면(11a)과 대향하고, 그 형상은, 펀치(11)의 상면(11a)의 형상에 맞춘 형상이다. 그 모퉁이부(13c)의 형상은, 프레스 성형품(7)의 능선부(7b)(형상 변화부(9)를 포함한다)의 영역에 대응하는 형상이다. 즉, 모퉁이부(13c)는, 펀치 어깨부(11c)와 대향하고, 그 형상은, 펀치 어깨부(11c)의 형상에 맞춘 형상이다. 여기서 말하는 「맞춘 형상」이란, 소재 금속판을 사이에 끼워 대향하는 개소의 요철이 반전된 형상인 것을 의미한다. 그 내측면(13b)은, 펀치(11)의 측면(11b)의 일부에 대향한다. 구체적으로는, 내측면(13b)의 형상은, 프레스 성형품(7)의 종벽부(7c)의 영역 중에서 종벽부(7c)와 능선부(7b)의 경계로부터 소정 높이 h까지의 영역에 대응하는 형상이다(도 12c 참조).

패드(13)는, 슬라이드와 일체로 동작하는 상형 홀더에, 가압 부재를 개재하여 지지된다. 가압 부재는, 유압 실린더, 가스 실린더, 스프링, 고무 등이며, 패드(13)에 하측 방향의 힘(펀치(11)를 향하는 힘)을 부여한다. 패드(13)는, 가압 부재를 개재하여 지지되는 한, 상형 홀더와 일체로 동작하는 슬라이드에 지지되어도 된다.

제1 실시 형태에서는, 다이(12)는 2개로 분할되고, 각 다이(12)는 패드(13)의 양측의 외측에 각각 배치된다. 각 다이(12)는 내측면(12a)을 구비한다. 그 내측면(12a)의 형상은, 프레스 성형품(7)의 종벽부(7c)의 영역 중에서 소정 높이 h를 초과하는 영역에 대응하는 형상이다. 즉, 내측면(12a)은, 펀치(11)의 측면(11b)의 영역 중, 패드(13)의 내측면(13b)과 대향하는 영역을 제외한 영역에 대향한다. 각 다이(12)는, 캠 등의 다이 이동 기구를 개재하여 상형 홀더 또는 슬라이드와 연결된다. 다이 이동 기구는, 패드(13)에 대한 펀치(11)의 압입이 하사점에 이르러, 펀치(11)에 의한 금속판(14)의 패드(13)로의 압입이 완료된 후에, 각 다이(12)를 펀치(11)의 각 측면(11b)을 향해 비스듬하게 하방으로 이동시킨다(도 12b의 흰색 화살표 참조).

이러한 제1 실시 형태의 프레스 성형 장치(10)를 이용한 프레스 성형품(7)의 제조 방법은, 이하의 준비 공정 및 프레스 가공 공정을 포함한다.

[준비 공정]

도 9~도 12a에 도시하는 바와 같이, 소재로서, 금속판(14)을 준비한다. 금속판(14)으로는, 예를 들어, 인장 강도가 440MPa 이상인 고강도 강판을 이용할 수 있다. 금속판(14)은, 590MPa급의 고강도 강판이어도 되고, 980MPa급의 고강도 강판, 더욱이는 1180MPa급의 고강도 강판이어도 된다. 또, 금속판(14)으로서, 스테인리스 강판, 알루미늄판, 구리판 등을 이용할 수도 있다.

[프레스 가공 공정]

도 9~도 12c에 도시하는 바와 같이, 프레스 가공 공정에서는, 프레스 성형 장치(10)를 이용하여 금속판(14)에 굽힘 성형에 의한 프레스 가공을 실시하고, 프레스 성형품(7)을 제조한다. 이하에, 프레스 가공 공정에서의 상황을 구체적으로 설명한다.

도 12a에 도시하는 바와 같이, 펀치(11) 위에 금속판(14)을 올려놓은 후, 슬라이드를 하강시킨다. 이것에 의해, 패드(13) 및 다이(12)가 하강한다. 그러면, 펀치(11)에 의한 금속판(14)의 패드(13)로의 압입이 개시되어, 금속판(14)의 굽힘 성형이 시작된다.

또한 슬라이드의 하강을 계속하면, 패드(13)에 대한 펀치(11)의 압입이 하사점에 도달해, 펀치(11)와 패드(13)에 의한 가공이 완료된다. 이것에 의해, 도 12b에 도시하는 바와 같이, 천판부(7a)의 전체 영역이 성형된다. 이것과 함께, 형상 변화부(9)를 포함하는 능선부(7b)의 전체 영역이 형성된다. 또한, 각 종벽부(7c)의 영역 중에서 소정 높이 h까지의 영역이 성형된다.

이와 같이 펀치(11)와 패드(13)에 의한 가공이 완료된 후, 이어서, 펀치(11)와 패드(13)에 의해 금속판(14)을 사이에 끼워 구속한 상태로, 슬라이드의 하강을 하사점까지 계속한다. 그러면, 각 다이(12)는, 다이 이동 기구에 의해, 서로 좁아지도록 펀치(11)의 각 측면(11b)을 향해 비스듬하게 하방으로 이동한다(도 12b의 흰색 화살표 참조). 이것에 의해, 펀치(11)와 다이(12)에 의한 가공이 시작되어, 각 종벽부(7c)의 영역 중에서 소정 높이 h를 초과하는 영역이 성형된다(도 12c 참조). 즉, 펀치(11)와 다이(12)에 의해 나머지 영역이 성형된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 종벽부(7c)에 연결되는 플랜지부(7d)도, 펀치(11)와 다이(12)에 의해 성형된다. 이와 같이 하여 프레스 성형품(7)이 얻어진다.

이러한 프레스 성형 장치(10)를 이용한 프레스 가공 공정에 의하면, 주름이 발생하기 쉬운 형상 변화부(9)의 영역, 및 형상 변화부(9)에 인접하는 종벽부(7c)의 일부의 영역이, 펀치(11)와 패드(13)에 의해 가공의 초기부터 구속된다. 그로 인해, 프레스 가공시, 형상 변화부(9)의 영역 및 그 근방의 영역에서 두께 여유분이 발생할 여지가 없어진다. 그 결과, 고강도 강판을 소재로서 이용하는 경우여도, 형상 변화부(9)의 영역 및 그 근방의 영역에서 주름의 발생을 저감시킬 수 있다. 따라서, 비교적 복잡한 형상을 갖는 프레스 성형품을 제조하는 경우, 고강도화를 추진하는 것이 가능하게 되고, 설계의 자유도를 높이는 것도 가능하게 된다.

상기한 대로, 형상 변화부(9)에 인접하는 각 종벽부(7c)의 영역은, 먼저 패드(13)와 펀치(11)에 의해 소정 높이 h까지의 영역이 성형되고, 그 후에 다이(12)와 펀치(11)에 의해 나머지 영역이 성형된다. 그 소정 높이 h는, 종벽부(7c)와 능선부(7b)의 경계로부터 2mm 이상, 종벽부(7c)의 전체 높이 H의 절반(H/2) 이하인 것이 바람직하다. 그 이유는, 이하와 같다. 소정 높이 h가 종벽부(7c)와 능선부(7b)의 경계로부터 2mm 미만인 경우, 후의 다이(12)와 펀치(11)에 의한 가공시에, 종벽부(7c)의 가공 영역이 광범위가 되어, 주름이 발생하는 경향이 있다. 한편, 소정 높이 h가 종벽부(7c)의 전체 높이 H의 절반을 초과하면, 앞의 패드(13)와 펀치(11)에 의한 가공시에, 종벽부(7c)의 가공 영역이 광범위가 되어, 이 경우도 주름이 발생하는 경향이 있다. 단, 소정 높이 h의 하한은, 바람직하게는 3mm로 하고, 보다 바람직하게는 5mm로 한다. 한편, 소정 높이 h의 상한은, 바람직하게는 40mm로 하고, 보다 바람직하게는 20mm로 한다.

제1 실시 형태에서 제조 대상으로 하는 프레스 성형품(7)은, 상기 도 2, 도 3 및 도 7에 도시하는 해트형 단면의 제1 예, 제2 예 및 제6 예의 프레스 성형품(7)에 한정되지 않는다. 즉, 프레스 성형품(7)은, 능선부(7b)의 일부에 형상 변화부(9)를 갖는 한, 상기 도 4~도 6, 및 도 8에 도시하는 제3 예~ 제5 예, 및 제7 예의 프레스 성형품(7)이어도 상관없다. 요컨데, 프레스 성형품(7)의 능선부(7b)의 형상 변화부(9)가 하기 (a)~(f) 중 적어도 하나이다.

(a) 능선부의 높이가 변화한다,

(b) 능선부의 단면에 있어서의 원호 길이가 변화한다,

(c) 능선부가 뒤틀린다,

(d) 능선부가 폭 방향으로 꺾인다,

(e) 능선부가 폭 방향으로 돌출하거나 또는 패인다,

(f) 능선부의 단면에 있어서의 곡률 반경이 변화한다.

또한, 상기 도 2에 도시하는 제1 예의 프레스 성형품(7)에서는, 형상 변화부(9)의 영역 및 그 근방의 영역에 균열도 발생하기 쉽다. 제1 실시 형태에 의하면, 그러한 균열도 억제할 수 있다.

또, 프레스 성형품의 한 쌍의 능선부는 평행하지 않아도 상관없다. 예를 들어, 한 쌍의 능선부가 단에서 교차되어 있어도 상관없다. 또, 프레스 성형품의 단면 형상은, 플랜지부를 갖는 않는 홈형이어도 상관없다.

[제2 실시 형태]

도 13a~도 13c는, 제2 실시 형태의 제조 장치에 의한 프레스 가공 공정의 상황을 도시하는 도이다. 이들 도면 중, 도 13a는 성형 개시 전의 상태를 도시한다. 도 13b는 성형 초기의 상태를 도시한다. 도 13c는 성형 완료시의 상태를 도시한다. 이들 도면은, 도 12a~도 12c와 마찬가지로, 형상 변화부의 영역의 단면을 도시한다.

제2 실시 형태는 상기의 제1 실시 형태를 기본으로 하고, 그 일부를 변형한 것이다. 제2 실시 형태에서는, 패드(13)의 내측면(13b)의 높이가, 상기 제1 실시 형태에 비해 높다. 각 다이(12)는, 패드(13)의 양측에 인접하여 각각 배치되고, 상형 홀더에 직접 고정된다. 즉, 각별한 다이 이동 기구는 설치되지 않는다. 또한, 제2 실시 형태의 경우, 다이(12)는 2개로 분할되지 않고 일체여도 상관없다.

상기의 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제2 실시 형태의 프레스 가공 공정에서는, 상형 홀더의 하강에 수반하여, 먼저 펀치(11)와 패드(13)에 의한 가공이 완료된다(도 13b 참조). 그리고, 이어서 상형 홀더의 하강을 계속한다. 그러면, 각 다이(12)는 그대로 하강하여, 하사점에 도달한다(도 13b의 흰색 화살표 참조). 이것에 의해, 펀치(11)와 다이(12)에 의해, 각 종벽부(7c)의 영역 중에서 소정 높이 h를 초과하는 영역이 성형된다(도 13c 참조). 이와 같이 하여 프레스 성형품(7)이 얻어진다.

제2 실시 형태의 프레스 가공 공정에 의해서도, 상기의 제1 실시 형태와 마찬가지로, 형상 변화부(9)의 영역 및 그 근방의 영역에서 주름의 발생을 저감시킬 수 있다. 또, 제2 실시 형태에서는 각별한 다이 이동 기구를 설치할 필요가 없다. 그로 인해, 장치 구성이 간소하다.

[제3 실시 형태]

도 14a~도 14c는, 제3 실시 형태의 제조 장치에 의한 프레스 가공 공정의 상황을 도시하는 도이다. 이들 도면 중, 도 14a는 성형 개시 전의 상태를 도시한다. 도 14b는 성형 초기의 상태를 도시한다. 도 14c는 성형 완료시의 상태를 도시한다. 이들 도면은, 도 12a~도 12c, 및 도 13a~도 13c와 마찬가지로, 형상 변화부의 영역의 단면을 도시한다.

제3 실시 형태는 상기의 제2 실시 형태를 기본으로 하고, 그 일부를 변형한 것이다. 상기의 제2 실시 형태에서는, 다이(12)와 펀치(11)에 의한 종벽부(7c)의 실질적인 가공 영역은, 종벽부(7c)의 선단부(하단부)이며, 현저하게 좁다. 그로 인해, 형상을 미조정하기 위한 리스트라이크 공정의 추가가 필요할지도 모른다. 제3 실시 형태는 그러한 제2 실시 형태의 문제점(공정의 증가)을 개량하는 것이다.

제3 실시 형태의 각 다이(12)는 펀치(11)의 양측의 외측에 각각 배치된다. 각 다이(12)는, 캠 등의 다이 이동 기구를 개재하여 하형 홀더 또는 볼스터와 연결된다. 또, 각 다이(12)는, 상기의 제1 실시 형태와 마찬가지로, 캠 등의 다이 이동 기구를 개재하여 상형 홀더 또는 슬라이드와 연결되어도 상관없다. 단, 제3 실시 형태의 다이 이동 기구는, 패드(13)에 대한 펀치(11)의 압입이 하사점에 이르러, 펀치(11)에 의한 금속판(14)의 패드(13)로의 압입이 완료된 후에, 각 다이(12)를 펀치(11)의 각 측면(11b)을 향해 수평으로 이동시킨다(도 14b의 흰색 화살표 참조).

상기의 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제3 실시 형태의 프레스 가공 공정에서는, 상형 홀더의 하강에 수반하여, 먼저 펀치(11)와 패드(13)에 의한 가공이 완료된다(도 14b 참조). 그리고, 이어서 상형 홀더의 하강을 하사점까지 계속한다. 그러면, 각 다이(12)는, 다이 이동 기구에 의해, 서로 좁아지도록 펀치(11)의 각 측면(11b)을 향해 수평으로 이동한다(도 14b의 흰색 화살표 참조). 이것에 의해, 펀치(11)와 다이(12)에 의해, 각 종벽부(7c)의 영역 중에서 소정 높이 h를 초과하는 영역이 성형된다(도 14c 참조). 이와 같이 하여 프레스 성형품(7)이 얻어진다.

제3 실시 형태의 프레스 가공 공정에 의해서도, 상기의 제1 및 제2 실시 형태와 마찬가지로, 형상 변화부(9)의 영역 및 그 근방의 영역에서 주름의 발생을 저감시킬 수 있다. 또, 제3 실시 형태에서는, 다이(12)와 펀치(11)에 의한 종벽부(7c)의 실질적인 가공 영역이 넓기 때문에, 제2 실시 형태에서 일어날 수 있는 리스트라이크 공정의 추가를 억제할 수 있다.

그 외 본 발명은 상기의 실시 형태에 한정되지 않으며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 여러 가지의 변경이 가능한 것은 말할 필요도 없다. 예를 들어, 상기의 실시 형태의 프레스 성형 장치에서는, 하형으로서 펀치를 구비하고, 상형으로서 다이 및 패드를 구비한 구성이지만, 상하의 금형의 배치가 상하로 반전된 구성이어도 상관없다.

또, 펀치와 패드에 의한 천판부의 구속 영역은, 천판부의 영역 중에서 적어도 형상 변화부에 인접하는 영역이면 된다. 펀치와 패드에 의한 능선부의 구속 영역은, 각 능선부의 영역 중 적어도 형상 변화부의 영역이면 된다. 펀치와 패드에 의한 종벽부의 구속 영역은, 각 종벽부의 영역 중에서 적어도 형상 변화부에 인접하는 영역이며 소정 높이 h까지의 영역이면 된다. 예를 들어, 천판부의 영역 중에서 형상 변화부에 인접하지 않는 영역은, 패드에 의해 성형되어도 되고, 별개의 패드에 의해 성형되어도 된다. 능선부의 영역 중에서 형상 변화부를 제외한 영역은, 패드에 의해 성형되어도 되고, 다이에 의해 성형되어도 된다. 종벽부의 영역 중에서 형상 변화부에 인접하지 않는 영역은, 패드에 의해 성형되어도 되고, 다이에 의해 성형되어도 된다.

실시예

상기 도 3에 도시하는 제2 예의 프레스 성형품(7)을 제조하는 경우의 주름의 발생 정도를 조사했다. 본 발명예로서, 상기 도 12a~도 12c에 도시하는 제1 실시 형태에 의한 프레스 가공을 상정하여, FEM 해석을 행했다. 비교예로서, 상기 도 1에 도시하는 패드 굽힘 성형을 상정하여, FEM 해석을 행했다. 어느 해석에서도, 소재로서, 판두께가 1.2mm이고 인장 강도가 590MPa급인 DP강을 이용했다. 그리고, 본 발명예 및 비교예 중 어느 것에서도, 주름의 발생이 염려되는 형상 변화부에 있어서의 판두께 증가율을 산출했다. 판두께 증가율이 클수록, 두께 여유분이 크고, 주름이 발생하기 쉬운 것을 의미한다.

여기서 말하는 판두께 증가율 A는, 하기의 식 (1)로 표시된다.

A=(t1-t0)/t0×100[%]…(1)

식 (1) 중, t0는 프레스 가공 전의 판두께를 나타내고, t1은 프레스 가공 후의 판두께를 나타낸다.

도 15는, 실시예의 조사 결과를 도시하는 도이다. 도 15에 도시하는 바와 같이, 비교예에서는, 형상 변화부에서의 판두께 증가율이 15%를 초과하고, 주름의 발생이 예측되었다. 이것에 비해, 본 발명예에서는, 형상 변화부에서의 판두께 증가율이 4% 정도로 억제되며, 주름이 발생하지 않는 레벨이었다.

7：프레스 성형품, 7a：천판부, 7b：능선부,
7c：종벽부, 7d：플랜지부,
8：단차부, 9：형상 변화부,
10：프레스 성형 장치,
11：펀치, 11a：선단면, 11b：측면,
11c：펀치 어깨부,
13：패드, 13a：저면, 13b：내측면,
13c：모퉁이부,
12：다이, 12a：내측면,
14：소재(금속판)

Claims (9)

1. 소재로부터 프레스 성형품을 제조하기 위한 방법으로서,
   상기 프레스 성형품은, 천판부와, 상기 천판부의 양단으로부터 각각 연장되는 종벽부와, 상기 종벽부와 상기 천판부 사이에 있는 능선부를 구비하고, 상기 능선부의 일부에 형상 변화부를 가지며,
   상기 제조 방법은,
   상기 소재로서 금속판을 준비하는 준비 공정과,
   펀치, 및 상기 펀치와 쌍이 되는 패드 및 다이를 이용하여, 상기 소재에 프레스 가공을 실시하는 프레스 가공 공정을 포함하고,
   상기 프레스 가공 공정은,
   상기 펀치와 상기 패드에 의해, 상기 천판부의 영역 중에서 적어도 상기 형상 변화부에 인접하는 영역, 상기 각 능선부의 영역 중 적어도 상기 형상 변화부의 영역, 및 상기 각 종벽부의 영역 중에서 적어도 상기 형상 변화부에 인접하는 영역이며 상기 종벽부와 상기 능선부의 경계로부터 소정 높이까지의 영역을 성형하는 제1 공정과,
   상기 제1 공정에 이어서, 상기 펀치와 상기 패드에 의해 상기 소재를 사이에 끼운 상태로, 상기 펀치와 상기 다이에 의해 나머지 영역을 성형하는 제2 공정을 포함하는, 프레스 성형품의 제조 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 소정 높이가, 상기 종벽부와 상기 능선부의 경계로부터 2mm 이상, 상기 종벽부의 전체 높이의 절반 이하인, 프레스 성형품의 제조 방법.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 제1 공정에서는, 상기 펀치와 상기 패드에 의해, 상기 천판부의 전체 영역, 상기 각 능선부의 전체 영역, 및 상기 각 종벽부의 영역 중에서 상기 종벽부와 상기 능선부의 경계로부터 상기 소정 높이까지의 영역을 성형하고,
   상기 제2 공정에서는, 상기 펀치와 상기 다이에 의해, 상기 각 종벽부의 영역 중에서 상기 소정 높이를 초과하는 영역을 성형하는, 프레스 성형품의 제조 방법.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 능선부의 상기 형상 변화부가 하기 (a)~(f) 중 적어도 하나인, 프레스 성형품의 제조 방법.
   (a) 상기 능선부의 높이가 변화한다,
   (b) 상기 능선부의 단면에 있어서의 원호 길이가 변화한다,
   (c) 상기 능선부가 뒤틀린다,
   (d) 상기 능선부가 폭 방향으로 꺾인다,
   (e) 상기 능선부가 폭 방향으로 돌출하거나 또는 패인다,
   (f) 상기 능선부의 단면에 있어서의 곡률 반경이 변화한다.
5. 소재로부터 프레스 성형품을 제조하기 위한 장치로서,
   상기 프레스 성형품은, 천판부와, 상기 천판부의 양단으로부터 각각 연장되는 종벽부와, 상기 종벽부와 상기 천판부 사이에 있는 능선부를 구비하고, 상기 능선부의 일부에 형상 변화부를 가지며,
   상기 제조 장치는, 펀치, 및 상기 펀치와 쌍이 되는 패드 및 다이를 구비하고,
   상기 펀치는, 상기 천판부의 영역에 대응하는 선단면, 상기 각 종벽부의 영역에 대응하는 측면, 및 상기 각 능선부의 영역에 대응하는 펀치 어깨부를 가지며,
   상기 패드는, 상기 천판부의 영역 중에서 적어도 상기 형상 변화부에 인접하는 영역에 대응하는 저면, 상기 각 능선부의 영역 중 적어도 상기 형상 변화부의 영역에 대응하는 모퉁이부, 및 상기 각 종벽부의 영역 중에서 적어도 상기 형상 변화부에 인접하는 영역이며 상기 종벽부와 상기 능선부의 경계로부터 소정 높이까지의 영역에 대응하는 내측면을 갖는, 프레스 성형품의 제조 장치.
6. 선단면, 측면, 및 상기 선단면과 상기 측면 사이에 설치된 펀치 어깨부를 구비하는 펀치이며, 상기 펀치 어깨부에는 펀치의 길이 방향의 일부에 형상 변화부가 설치된 펀치와,
   상기 펀치의 상기 선단면에 대향한 저면, 상기 펀치의 상기 측면의 일부에 대향한 내측면, 및 상기 저면과 상기 내측면 사이에 설치되고 상기 펀치 어깨부에 대향한 모퉁이부를 구비하는 패드와,
   상기 펀치의 상기 측면의 영역 중, 상기 패드의 상기 내측면과 대향하는 영역을 제외한 영역에 대향한 내측면을 구비하는 다이를 포함하는, 프레스 성형품의 제조 장치.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 소정 높이가, 상기 종벽부와 상기 능선부의 경계로부터 2mm 이상, 상기 종벽부의 전체 높이의 절반 이하인, 프레스 성형품의 제조 장치.
8. 청구항 5 또는 청구항 7에 있어서,
   상기 패드의 상기 저면이 상기 천판부의 전체 영역에 대응하고, 상기 패드의 상기 각 모퉁이부가 상기 각 능선부의 전체 영역에 대응하며, 상기 패드의 상기 각 내측면이 상기 각 종벽부의 영역 중에서 상기 종벽부와 상기 능선부의 경계로부터 상기 소정 높이까지의 영역에 대응하고,
   상기 다이는, 상기 각 종벽부의 영역 중에서 상기 소정 높이를 초과하는 영역에 대응하는 내측면을 갖는, 프레스 성형품의 제조 장치.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 다이가 상기 각 종벽부에 대응하여 분할되어 있고,
   상기 제조 장치는, 상기 펀치에 의한 상기 소재의 상기 패드로의 압입(押入)이 완료된 후에, 상기 각 다이를 상기 펀치의 상기 각 측면을 향해 이동시키는 다이 이동 기구를 구비하는, 프레스 성형품의 제조 장치.

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