WO2018003755A1 - プレス部品の製造方法および製造装置 - Google Patents

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敏光 麻生
隆司 宮城
操 小川
山本　忍
慶太 池上
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Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
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    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a pressed part. Specifically, the present invention relates to a manufacturing method and a manufacturing apparatus for a pressed part that has a hat cross section and has a curved portion that is curved in a longitudinal direction in a plan view so that the L-shaped shape is partly or entirely.
  • An automobile body is composed of a plurality of skeleton members obtained by press forming a blank (in the following description, the case where the blank is a steel plate is taken as an example).
  • These skeletal parts are extremely important parts in order to ensure automobile crash safety.
  • side sills, cross members, front pillars, and the like are known as skeleton members.
  • the hat cross section includes a top plate, two vertical walls, two concave ridge lines, and two flanges.
  • Two vertical walls connect to both sides of the top board.
  • Two concave ridge lines are connected to two vertical walls, respectively.
  • the two flanges are respectively connected to the two concave ridge lines.
  • Higher strength is required for the skeletal member in order to improve collision safety performance and reduce the weight of the vehicle body.
  • FIG. 16 is a perspective view showing an example (for example, a side sill) of a skeleton member 0 having a hat cross section and having a shape straight in the longitudinal direction in a plan view and a side view.
  • FIGS. 17A and 17B are explanatory diagrams of the front pillar 0-1 as an example of a skeleton member having a hat cross section, in which FIG. 17A is a perspective view and FIG. 17B is a plan view.
  • FIG. 18 is a perspective view showing a part 1 (also referred to as “L-type press part” in this specification) 1 having an L shape by having a hat section and a curved portion that curves in the longitudinal direction in plan view.
  • FIG. 1 also referred to as “L-type press part” in this specification
  • a skeletal member in a plan view means that a skeletal member is viewed from a direction orthogonal to the top plate which is the widest planar portion of the member. Specifically, in FIG. 17A, this means that the skeleton member 0-1 is seen from the direction of the white arrow, and in FIG. 17B, the skeleton member 0-1 is seen from the direction orthogonal to the paper surface. Means.
  • the skeleton member 0 illustrated in FIG. 16 has a substantially straight shape in the longitudinal direction.
  • the front pillar 0-1 has an L shape by having a curved portion that curves in the longitudinal direction in plan view.
  • the front pillar 0-1 has a hat cross section at the lower part 0-2 and includes a shape curved in an L shape in the longitudinal direction in plan view.
  • the front pillar 0-1 includes a top plate 11, two vertical walls 12 and 14 connected to both sides of the top plate 11, and two concave ridge lines 16 and 17 connected to the two vertical walls 12 and 14, respectively.
  • a hat-shaped cross section composed of two flanges 13 and 15 connected to the two concave ridge lines 16 and 17, respectively.
  • the front pillar 0-1 has a curved portion 1a that is curved in the longitudinal direction, thereby partially having a shape curved in an L shape in plan view.
  • the skeletal member 0 Since the skeletal member 0 has a substantially straight shape in the longitudinal direction, it can be manufactured mainly by bending a blank. In the skeleton member 0, the circumferential length of the cross section does not change greatly in the longitudinal direction. For this reason, even if the skeleton member 0 is made of a high-strength steel plate having low extensibility, cracks and wrinkles are hardly generated during press working, and it is relatively easy to form.
  • Patent Document 1 discloses a method of bending a press part having a hat cross section. The method disclosed by Patent Document 1 manufactures a pressed part having a hat cross section but having a substantially straight shape in the longitudinal direction.
  • FIG. 19 is a perspective view showing an L-shaped press part 1 manufactured by bending.
  • the L-shaped press part 1 shown in FIG. 18 is bent by the method disclosed in Patent Document 1, wrinkles are generated in the outer flange portion (A portion) of the curved portion 1a as shown in FIG. For this reason, the L-shaped press part 1 is generally formed by press forming by drawing.
  • draw forming a blank is formed using a blank holder in addition to a die and a punch in order to control the amount of inflow of the blank and suppress the generation of wrinkles.
  • FIGS. 20A and 20B are explanatory views showing the L-shaped press part 2, in which FIG. 20A is a perspective view and FIG. 20B is a plan view.
  • FIG. 21 is a plan view showing the shape of the blank 3 and the wrinkle holding area B in the blank 3 in the case of drawing.
  • FIGS. 22A to 22D are cross-sectional views showing the structure of a die for drawing and the drawing process.
  • FIG. 23 is a perspective view of the drawn panel 5 that has been drawn.
  • a die 41, a punch 42 and a blank holder 43 are used as shown in FIGS. 22 (a) to 22 (d).
  • the blank 3 is disposed between the punch 42 and the blank holder 43 and the die 41.
  • the wrinkle holding region B (hatched portion in FIG. 21) around the blank 3 is firmly held by being sandwiched between the blank holder 43 and the die 41.
  • the die 41 is relatively moved in the direction of the punch 42.
  • the blank 3 is finally pressed against the punch 42 with the die 41 to process the blank 3. In this way, the diaphragm panel 5 shown in FIG. 23 is formed.
  • the wrinkle holding region B around the blank 3 is sandwiched between the blank holder 43 and the die 41 and strongly held. For this reason, the area
  • the diaphragm panel 5 can be molded while suppressing the generation of wrinkles.
  • the molded diaphragm panel 5 is cut off unnecessary portions around the diaphragm panel 5, and the L-shaped press part 2 shown in FIGS. 20 (a) and 20 (b) is manufactured.
  • the complicated shape of the L-shaped press part 2 can be formed.
  • the vertical walls 2-2 and 2-4 shown in FIG. 20A are simultaneously formed. For this reason, a portion of the blank 3 formed on the top plate 2-1 does not flow much in the forming process, and the vertical walls 2-2, 2-4 as shown in FIGS. 22 (b) to 22 (d). Is formed by the blank 3 flowing from both sides of the top plate 2-1.
  • the flange (D portion in FIG. 23) inside the curved portion 5a that curves in an L shape in plan view in the diaphragm panel 5 is in a molding state called so-called stretch flange molding.
  • a high-strength steel sheet having a tensile strength of 590 MPa or more cannot be processed without cracking at the D portion because the elongation is small.
  • FIG. 24 is a plan view for explaining the inflow of material in the drawing.
  • the outer vertical wall 12 and the inner vertical wall 14 of the curved portion 1a are simultaneously formed. For this reason, the blank 3 of the part shape
  • the blank 3 of the portion (D portion in FIGS. 23 and 24) formed inside the bending portion 1a moves from the inside to the outside of the bending portion 1a and is greatly stretched in the radial direction of the bending portion 1a.
  • This is a molding state called “stretch flange molding”. For this reason, cracks occur in high-strength steel sheets with low extensibility.
  • the C portion in FIG. 23 has a shape that protrudes outward at the outer corner of the curved portion 1a, and thus the blank 3 is greatly extended. As a result, cracks occur in the high-strength steel sheet having low extensibility in the C part as in the D part.
  • a blank 3 made of a high-strength steel sheet having low extensibility, in particular, a high-strength steel sheet having a tensile strength of 590 MPa or more cannot be used as the material of the L-shaped press part 2 and has excellent extensibility.
  • a relatively low strength steel plate was used for blank 3. For this reason, in order to ensure the predetermined strength, the thickness of the blank 3 has to be increased, which is against the request for weight reduction of the vehicle body.
  • an L-shaped press part 1 is manufactured through the following first to third steps.
  • Second step After the first step, by moving the bending die 75 relatively in the direction in which the punch 72 is arranged to process the blank 8, the vertical wall 14 inside the curved portion 1a, The concave ridge line 17 and the flange 15 are formed (see FIG. 1C).
  • the die 71 and the blank holder 73 are moved in the direction in which the blank holder 73 is disposed with respect to the blank 8.
  • the vertical wall 12 By moving relatively and processing the blank 8, the vertical wall 12, the concave ridge line 16 and the flange 13 on the outer side of the curved portion 1a are formed (see FIG. 1D).
  • the molded press part 1 is taken out by raising the pad 74, the die 71, and the bending die 75 (see FIG. 1E).
  • the vertical wall 14, the concave ridge line 17 and the flange 15 inside the curved portion 1 a are molded, but the vertical wall 12, the concave ridge line 16 and the flange 13 outside the curved portion 1 a are not molded. Therefore, the blank 8 being molded is pulled only from the inside of the curved portion 1a, and the portion of the blank 8 that is molded on the top plate 11 flows into the curved portion 1a.
  • the portion of the blank 8 that is molded inside the curved portion 1a does not move so much from the inside to the outside of the curved portion 1a during the molding process. .
  • the flange 15 inside the curved portion 1a is in a compressed state. For this reason, the amount of elongation of the flange 15 inside the curved portion 1a during molding is greatly reduced as compared with drawing.
  • the concave ridge line 17 and the flange 15 inside the curved portion 1a, the portion molded on the top plate 11 and the portion molded on the flange 13 also flow into the curved portion 1a. It shrinks in the longitudinal direction and remains in a compressive stress state.
  • the corner portion which is the meeting portion between the vertical wall 12 outside the curved portion 1a and the top plate 11 is also molded from the state where the compressive stress remains. Thereby, the required elongation of the blank is small compared with the drawing formed from a state without compressive stress.
  • a high strength metal plate for example, a high strength steel plate having a tensile strength of 590 MPa or more
  • the flange 15 inside the curved portion 1a and the vertical wall 12 and the top plate outside the curved portion 1a. 11 can suppress the elongation of the blank 8 at the corner portion, which is a meeting portion with the portion 11, to be small. For this reason, even if it uses the high intensity
  • the vertical wall 14, the concave ridge line 17 and the flange 15 inside the curved portion 1 a are bent by a bending die 75 and a punch 72. For this reason, it is not necessary to provide a wrinkle holding region that is always provided in the drawing by a portion formed inside the curved portion 1a or at the tip portion in the longitudinal direction.
  • the blank 8 can be reduced by this amount, and the yield of the material can be increased.
  • JP 2006-015404 A Japanese Unexamined Patent Publication No. 64-66024 International Publication No. 2014/106932 Pamphlet
  • the blank 8 is made of an ultra-high tensile steel plate having a tensile strength of 1180 MPa or more, the height of the L-shaped press part 1 is 55 mm or more, and the radii of curvature of the concave ridge lines 16 and 17 of the L-shaped press part 1 Even when at least two of R 1 is 15 mm or less or the radius of curvature R 2 inside the curved portion 1 a in the L-shaped press part 1 is 140 mm or less are satisfied, according to Patent Document 3. In the disclosed second step, the flange 15 inside the curved portion 1a is cracked.
  • the present invention was made to increase the molding limit of the invention disclosed in Patent Document 3 and to solve a new problem in the second step of Patent Document 3.
  • the present invention corresponds to any one of the above (a) to (e)
  • the L-shape can be obtained without causing cracks in the flange 15 inside the curved portion 1a even if the pressing process in the second step is performed. It aims at providing the manufacturing method and manufacturing apparatus which can manufacture the press component 1.
  • the limit amount of the blank 8 that can flow into the portion formed in the vertical wall 14 inside the curved portion 1a is the cross-sectional circumference of the flange 15 before and after forming the cross section in the inflow direction of the blank 8. It is determined geometrically by the amount of change in length. This limit amount becomes the molding limit of the second step of molding the vertical wall 14 inside the curved portion 1a.
  • Second step After the first step, the bending die is moved in the direction in which the punch is disposed, and the blank is subjected to press working by bending, so that the inside of the bending portion A vertical wall, a concave ridge line connected to the vertical wall, and a flange connected to the concave ridge line are formed.
  • Third step After the second step, with the blank held between the blank holder and the die, the die and the blank holder are relatively moved in the direction in which the punch is disposed. Then, by pressing the blank by drawing, a vertical wall outside the curved portion, a concave ridge line connected to the vertical wall, and a flange connected to the concave ridge line are formed.
  • one or more material inflow promoting portions are formed side by side in a portion of the blank that is formed on the flange inside the curved portion of the pressed part.
  • the material inflow promoting portion increases the amount of the blank flowing into the portion formed on the flange inside the curved portion.
  • the material inflow promoting portion has a cross-sectional circumferential length in a cross section along a direction parallel to a straight line in contact with a central position inside the curved portion and perpendicular to the top plate in a plan view orthogonal to the top plate.
  • the cross-sectional shape increases as the distance from the inner flange of the curved portion increases.
  • the blank is made of an ultra-high tensile steel plate having a tensile strength of 1180 MPa or more, the projection distance of the vertical wall, which is the height of the press part, in the product height direction is 70 mm or more, the press part Satisfying at least one of a curvature radius of the concave ridge line of 10 mm or less in a side view or a curvature radius inside the curved portion of the pressed part of 100 mm or less in the plan view. .
  • the blank is made of an ultra-high tensile steel plate having a tensile strength of 1180 MPa or more, the projection distance of the vertical wall, which is the height of the press part, in the product height direction is 55 mm or more, the press part Satisfying at least two of the following: the curvature radius of the concave ridge line is 15 mm or less in a side view, or the curvature radius inside the curved portion of the pressed part is 140 mm or less in the plan view. To do.
  • the material inflow promoting portion is a convex bead that protrudes in a direction from the flange toward the top plate in a direction in which the flange and the top plate are arranged, or a direction in which the flange and the top plate are arranged 5.
  • the material inflow promoting portion has a vertical cross section including a straight line in contact with a central position inside the curved portion and a straight line orthogonal to the horizontal plane at the end of the second step, and
  • the punch has a shape including a top plate, a vertical wall located inside the curved portion, a concave ridge line connected to the vertical wall, and a shape on the plate thickness back side of each flange connected to the concave ridge line
  • the blank holder has a shape including a concave ridge line connected to the vertical wall located outside the curved portion and a shape on the plate thickness back side of the flange connected to the concave ridge line
  • the pad has a shape including the shape of the top surface side of the top plate so as to face the blank holder
  • the die has a shape including a vertical wall located outside the curved portion, a concave ridge line connected to the vertical wall, and a shape on the plate thickness surface side of each flange connected to the concave ridge line;
  • Each of the bending dies desirably has a shape including a vertical wall located inside the curved portion, a concave ridge line connected to the vertical wall, and
  • the blank may be a pre-processed metal plate.
  • the blank holder is fixed so as not to move relative to the punch, and the press part formed with the blank holder
  • the press part may be taken out of the die by pressing the squeeze against the die so that no pressure is applied and the pad, the die and the bending die are relatively separated from the blank holder and the punch.
  • the blank has a plate thickness of 0.8 mm or more and 3.2 mm or less.
  • the width of the top plate is 30 mm or more and 400 mm or less in plan view, and the projection distance of the vertical wall, which is the height of the press part, in the product height direction is 300 mm or less.
  • the radius of curvature inside the curved portion of the pressed part is 5 mm or more in plan view.
  • a punch and a blank holder, and a pad, a die, and a bending die that are arranged to face the punch and the blank holder are provided.
  • a top plate extending in the direction, two vertical walls connected to both sides of the top plate, two concave ridge lines connected to the two vertical walls, and two flanges connected to the two concave ridge lines, respectively.
  • a press for producing a pressed part having a L-shaped shape partly or entirely in the plan view by having a hat-shaped cross section and a curved portion curved in the longitudinal direction in a plan view perpendicular to the top plate A device for manufacturing parts, An apparatus for manufacturing a pressed part that satisfies the following conditions 1 and 2; 1st process: While holding the said pad on both sides of the part shape
  • Second step After the first step, the bending die moves relative to a direction in which the punch is arranged to process the blank, thereby forming a vertical wall on the inner side of the curved portion.
  • the concave ridge line connected to the vertical wall and the flange connected to the concave ridge line are formed.
  • Third step After the second step, the blank holder is held with the die sandwiched with the blank, and the die and the blank holder are arranged with respect to the blank holder.
  • the press part is formed by forming the vertical wall on the outside of the curved portion, the concave ridge line connected to the vertical wall, and the flange connected to the concave ridge line by processing the blank by moving relatively in the direction of Is molded.
  • the bending die and the punch have one or more material inflow promoting portions arranged side by side with the portion formed on the flange inside the curved portion of the pressed part in the blank in the second step.
  • a material inflow promoting portion forming mechanism is provided. However, the material inflow promoting portion increases the amount of the blank flowing into the portion formed on the flange inside the curved portion.
  • the material inflow promoting portion forming mechanism is configured such that the material inflow promoting portion is parallel to a straight line in contact with a central position of the inner periphery of the curved portion and orthogonal to the top plate in a plan view orthogonal to the top plate.
  • the circumferential length of the cross section in the cross section along the direction to be increased is formed so as to increase as the distance from the inner flange of the curved portion of the press part increases.
  • the press part manufacturing apparatus according to item 9, further satisfying the following condition 3 or 4.
  • the blank is made of an ultra-high tensile steel plate having a tensile strength of 1180 MPa or more, the projection distance of the vertical wall, which is the height of the press part, in the product height direction is 70 mm or more, the press part Satisfying at least one of a curvature radius of the concave ridge line of 10 mm or less in a side view or a curvature radius inside the curved portion of the pressed part of 100 mm or less in the plan view. .
  • the blank is made of an ultra-high tensile steel plate having a tensile strength of 1180 MPa or more, the projection distance of the vertical wall, which is the height of the press part, in the product height direction is 55 mm or more, the press part Satisfying at least two of the following: the curvature radius of the concave ridge line is 15 mm or less in a side view, or the curvature radius inside the curved portion of the pressed part is 140 mm or less in the plan view. To do.
  • the material inflow promoting portion is a convex bead that protrudes in a direction from the flange toward the top plate in a direction in which the flange and the top plate are arranged, or a direction in which the flange and the top plate are arranged 13.
  • the material inflow promoting portion forming mechanism includes a vertical cross section including the material inflow promoting portion including a straight line that is orthogonal to a straight line in contact with a central position inside the curved portion at the end of the second step.
  • the blank is formed so as to have an outer shape obtained by connecting a portion formed at the concave ridge line inside the curved portion and the meeting point of the flange and an edge of the blank.
  • the device for manufacturing a pressed part according to any one of 9 to 16, comprising an apparatus for performing the following fourth step after the third step: 4th process;
  • surroundings of the molded article obtained by the said 3rd process is removed.
  • the press part manufacturing apparatus it is desirable to include a lock mechanism for fixing the blank holder so as not to move relative to the punch when releasing after completion of molding.
  • a sub-base configured to support the pad and the die so as to be movable up and down, and to be integrated with the bending die, and a die base that supports the sub-base so as to freely enter and exit.
  • the die is supported so as to be movable up and down
  • the sub-base is configured integrally with the bending die
  • the die base is supported so that the pad can be moved up and down and the sub-base is supported freely. It is desirable to have
  • the inflow amount of the material is increased as compared with the invention disclosed in Patent Document 3 and the molding limit is increased.
  • the L-shaped press part can be manufactured with good yield without causing cracks in the flange inside the curved portion.
  • FIG. 1A to FIG. 1E are cross-sectional views showing the outline of the configuration of the manufacturing apparatus and the molding process according to the embodiment of the present invention.
  • 2 (a) to 2 (e) are cross-sectional views showing a configuration example of another mold and a molding process according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is an explanatory diagram partially showing a configuration example of a manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2B is an explanatory view partially showing an example of a second step of forming the vertical wall inside the curved portion of the intermediate molded product press-molded by the manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2C is an explanatory diagram showing a positional relationship between the blank and the material inflow promoting portion forming mechanism and the concave ridge line forming portion in the manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2D is an explanatory view showing a cross section corresponding to the AA cross section of FIG. 2A in a conventional punch without a material inflow promoting portion forming mechanism.
  • FIG. 2E is an explanatory diagram showing the positional relationship between the material inflow promoting portion forming mechanism and the concave ridge line forming portion and the blank and the positions of the B, C, and D cross sections in the manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2F is a graph showing a cross-sectional peripheral length difference with respect to a conventional punch at a flange forming portion of the punch in B, C, and D cross-sections.
  • FIG. 2G is an explanatory view showing an AA cross section of a punch provided with a material inflow promoting portion forming mechanism.
  • FIG. 2H is an explanatory diagram showing the positional relationship between the material inflow promoting portion forming mechanism and the concave ridge line forming portion and the blank and the positions of the B, C, and D sections in the manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2I is an explanatory diagram showing the reason why cracking at the part a of the blank is prevented by providing the bending mold and the punch with a material inflow promoting portion forming mechanism constituted by a concave portion and a convex portion.
  • FIG. 2J (a) to FIG. 2J (f) are explanatory views showing examples of shapes of components of various material inflow promoting portion forming mechanisms formed on the punch.
  • FIG. 3A is a plan view showing the shape of the blank before molding
  • FIG. 3B is a plan view showing the shape of the blank in the molding process.
  • FIG. 4 is a plan view showing a material flow in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 (d) are explanatory views showing an example of a mold used in the present invention.
  • 6 (a) to 6 (d) are explanatory views showing another example of the mold used in the present invention.
  • FIGS. 7A to 7D are explanatory views showing another example of the mold used in the present invention.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the mold shown in FIG. 9 (a) to 9 (c) are a front view, a plan view, and a right side view, respectively, showing press parts to be molded in Comparative Examples 1 to 7 and Invention Examples 1 to 7.
  • FIG. 10 is a plan view showing the shape of the blank used in Comparative Examples 1-7 and Invention Examples 1-7.
  • FIG. 11 is a perspective view showing the configuration of the mold used in Comparative Examples 1-7.
  • FIG. 12 is a plan view showing the shape of the blank used in Examples 8 and 9 of the present invention.
  • FIGS. 13 (a) to 13 (c) are a front view, a right side view, and a plan view, respectively, showing the shapes of the intermediate molded products formed in Examples 8 and 9 of the present invention.
  • 14 (a) to 14 (c) are a front view, a right side view, and a plan view, respectively, showing the shapes of the pressed parts formed in Examples 8 and 9 of the present invention.
  • FIG. 15 is a perspective view showing a configuration of a mold for performing molding according to the present invention in Examples 8 and 9 of the present invention.
  • FIG. 13 (a) to 13 (c) are a front view, a right side view, and a plan view, respectively, showing the shapes of the pressed parts formed in Examples 8 and 9 of the present invention.
  • FIG. 15 is a perspective view showing a configuration of a mold for performing molding according to the present invention in Examples 8 and 9 of the present invention.
  • FIG. 16 is a perspective view of an example of a skeleton member having a hat cross section and having a straight shape in the longitudinal direction in a plan view and a side view.
  • FIG. 17 is an explanatory view of a front pillar that is a skeleton member having a hat cross section, in which FIG. 17 (a) is a perspective view and FIG. 17 (b) is a plan view.
  • FIG. 18 is a perspective view showing an L-shaped press part.
  • FIG. 19 is a perspective view showing an L-shaped press part manufactured by bending.
  • 20A and 20B are explanatory views showing an L-shaped press part.
  • FIG. 20A is a perspective view and FIG. 20B is a plan view.
  • FIG. 20A is a perspective view and FIG. 20B is a plan view.
  • FIG. 21 is a plan view showing the shape of the blank in the case of drawing and the wrinkle holding area in the blank.
  • FIGS. 22A to 22D are cross-sectional views showing the structure of a die for drawing and the drawing process.
  • FIG. 23 is a perspective view of a drawn diaphragm panel.
  • FIG. 24 is a plan view for explaining the inflow of material in the drawing.
  • L-shaped press part 1 As exemplified in FIG. 18, the L-shaped press part 1 has a hat cross section and a curved portion 1 a curved in an L shape in the longitudinal direction in a plan view.
  • the hat cross section is composed of a top plate 11, vertical walls 12 and 14, concave ridges 16 and 17, and flanges 13 and 15.
  • the vertical walls 12 and 14 are connected to both sides of the top plate 11.
  • the concave ridge lines 16 and 17 are connected to the vertical walls 12 and 14, respectively.
  • the flanges 13 and 15 are connected to the concave ridge lines 16 and 17, respectively.
  • the L-shaped press part 1 has an L-shaped shape in plan view by having the curved portion 1a.
  • the L-shaped press part 1 is made of a blank made of a high-tensile steel plate having a plate thickness of 0.8 mm or more and 3.2 mm or less and a tensile strength of 590 MPa or more, particularly 1180 MPa or more and 1800 MPa or less.
  • This high-tensile steel plate is generally used as a skeleton member for automobiles.
  • the tensile strength of the blank is 200 MPa or more, preferably 1800 MPa or less in order to ensure performance such as strength as a skeleton member for automobiles.
  • the tensile strength of the blank is 500 MPa or more, preferably 590 MPa or more, and more preferably 1180 MPa or more, the thickness of the blank can be reduced, and the L-shaped press part 1 can be reduced in weight.
  • the width of the top plate 11 in a plan view is desirably 400 mm or less.
  • the pressurizing device for the pad 74 such as a gas cushion must be made small, so that the pressure applied to the pad 74 cannot be secured.
  • the width of the top plate 11 is desirably 30 mm or more.
  • the vertical wall 12, 14, which is the height of the vertical walls 12, 14 in a side view, is projected too far in the product height direction, the vertical wall 14, the concave ridge line 17, and the flange portion 15 inside the curved portion 1 a.
  • the inflow resistance of the blank 8 is increased when the is molded, and the inflow of the blank 8 to the inside of the curved portion 1a becomes insufficient.
  • the height of the vertical walls 12 and 14 is desirably 300 mm or less.
  • the height of the vertical walls 12 and 14 is desirably 70 mm or more. This is because when the height of the vertical walls 12 and 14 is less than 70 mm, the L-shaped press part 1 can be molded without causing cracks in the flange 15 by the molding method disclosed in Patent Document 3 regardless of the present invention. .
  • the radius of curvature of the concave ridgelines 16 and 17 of the L-shaped press part 1 is too small, the flow of the blank 8 into the inside of the curved portion 1a becomes insufficient when the flange portion 15 inside the curved portion 1a is formed. . For this reason, it is desirable that the radius of curvature of the concave ridge lines 16 and 17 is 5 mm or more in a side view.
  • the radius of curvature of the vertical wall 14 inside the curved portion 1a in plan view is 100 mm or less. This is because when the radius of curvature exceeds 100 mm, the L-shaped press part 1 can be molded without causing the flange 15 to crack by the molding method disclosed in Patent Document 3 without depending on the present invention.
  • the curvature radii of the concave ridge lines 16 and 17 are desirably 10 mm or less. This is because if the radius of curvature of the concave ridge line 17 is greater than 10 mm, the L-shaped press part 1 can be molded without causing cracks in the flange 15 by the molding method disclosed in Patent Document 3 without depending on the present invention.
  • the blank 8 is made of an ultra-high tensile steel plate having a tensile strength of 1180 MPa or more, the projection distance in the product height direction of the vertical walls 12 and 14 that are the height of the L-type press part 1 is 55 mm or more, and the L-type press At least one of the curvature radii of the concave ridge lines 16 and 17 of the part 1 being 15 mm or less in a side view, or the curvature radius inside the curved portion 1a in the L-shaped press part 1 being 140 mm or less in a plan view. It is desirable to satisfy two or more. This is because if any one or none of these is satisfied, the L-shaped press part 1 can be formed without cracking the flange 15 by the forming method disclosed in Patent Document 3 without depending on the present invention. .
  • the plate thickness reduction rate of the L-shaped press part 1 ⁇ (plate thickness maximum value ⁇ plate thickness minimum value) / plate thickness maximum value ⁇ ⁇ 100 is 15% or less.
  • the L-shaped press part 1 having such a low sheet thickness reduction rate has not existed so far.
  • the plate thickness reduction rate of the L-shaped press part 1 which is a structural member of an automobile body is so low, a steel plate having a tensile strength of 200 MPa or more as a blank, preferably a high-tensile steel plate having a tensile strength of 590 MPa or more, more preferably
  • the thickness of the blank can be reduced, and the weight of the L-shaped press part 1 having excellent collision safety performance can be reduced.
  • the tensile strength of the L-shaped press part 1 is practically 1800 MPa or less.
  • FIGS. 1A to 1E are cross-sectional views showing the outline of the configuration and forming process of a manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1 (a) to 1 (e) the mold shown in FIGS. 1 (a) to 1 (e) is used in order to press the blank 8 to form the L-shaped press part 1.
  • FIG. This mold includes a punch 72 and a blank holder 73, and a pad 74, a die 71, and a bending die 75 that are disposed to face the punch 72 and the blank holder 73.
  • the punch 72 has a shape including the shape of the plate thickness back side of each of the top plate 11 of the L-shaped press part 1, the vertical wall 14 inside the curved portion 1 a, the concave ridge line 17, and the flange 15.
  • the blank holder 73 has a shape including the shape of the vertical wall 12 on the outer side of the curved portion 1 a, the concave ridge line 16, and the shape on the plate thickness back side of the flange 13.
  • the pad 74 has a shape including the shape on the plate thickness surface side of the top plate 11 so as to face the blank holder 73.
  • the die 71 has a shape including the shape on the plate thickness surface side of each of the vertical wall 12 and the flange 13 outside the curved portion 1a.
  • the bending die 75 has a shape including the shape on the plate thickness surface side of each of the vertical wall 14, the concave ridge line 17 and the flange 15 inside the curved portion 1 a.
  • 2 (a) to 2 (e) are cross-sectional views showing the structure and molding process of another mold according to the embodiment of the present invention. A difference from the mold shown in FIG. 1 is that a lock mechanism 76 described later is attached to the punch 72.
  • the lock mechanism 76 is configured by a pin that is arranged so as to freely enter and exit the punch 72.
  • the lock mechanism 76 is completely accommodated in the punch 72 from the start of molding to the bottom dead center of the molding (FIGS. 2A to 2C).
  • the locking mechanism 76 moves and protrudes toward the blank holder 73 side at the molding bottom dead center shown in FIG. 2 (d), and fixes the blank holder 73 to the punch 72.
  • the lock mechanism 76 raises the die 71, the pad 74, and the bending die 75 while releasing the mold while the blank holder 73 is fixed to the punch 72 at the time of releasing. In this way, the lock mechanism 76 prevents the molded L-shaped press part 1 from being damaged by the applied pressure of the pad 74.
  • a mechanism may be used in which the pad 74, the bending die 75, and the die 71 (drawing die) are fixed (held) and released from the molding at the bottom dead center after the molding is completed.
  • the pad 74 is fixed to the bending die 75, and at the same time, the die 71 (drawing die) is fixed to the pad 74 or the bending die 75 and released.
  • B By releasing the spacer, the space between the blank holder 73 and the pad 74 at the bottom dead center is fixed and released.
  • C It is exemplified that the pad 74 and the die 71 (drawing die) are released from the mold by fixing (holding) the positional relationship at the bottom dead center.
  • the lock mechanism 76 can stop the rise of the blank holder 73 if it can be controlled on the main body side of the press machine, for example, the rise of the cushion pin on the press machine side connected to the blank holder 73. It does not have to be provided in a mold such as the punch 72.
  • FIG. 2A is an explanatory diagram partially showing a configuration example of the manufacturing apparatus 20 according to the embodiment of the present invention.
  • 2A to 2J the components of the mold and the blank are given different signs from those shown in FIGS. 1 and 2, but for convenience of explanation, the components of the mold and the blank are the same. Show things.
  • the manufacturing apparatus 20 includes a bending die 21, a die 22, and a blank holder 27, and a punch 23 that is disposed to face the bending die 21 and the die 22.
  • the manufacturing apparatus 20 applies a cold or warm to a blank 24 or a preformed blank (not shown) disposed between the die 22, the bending die 21 and the die pad 26, and the punch 23 and the blank holder 27.
  • the L-shaped press part 1 having the outer shape shown in FIG. 18 or an intermediate molded product 1-1 thereof is manufactured by performing press working.
  • the “intermediate molded product” means a press-molded product before removing a material inflow promoting portion described later.
  • An L-shaped press-molded product can be obtained by removing unnecessary parts such as the material inflow promoting portion from the intermediate molded product.
  • the manufacturing apparatus 20 is preferably used when the above condition 1 or 2 is satisfied.
  • condition 1 or 2 if the second processing in Patent Document 3 is performed, the inner flange 15 of the curved portion 1a of the L-shaped press part 1 to be obtained is cracked, so the manufacturing apparatus 20 is used. This is because effectiveness is obtained.
  • FIG. 2B is an explanatory view partially showing an example of the intermediate molded product 1-1 press-molded by the manufacturing apparatus 20.
  • FIG. 2C is an explanatory diagram showing the positional relationship between the material inflow promoting portion forming mechanism 25 and the concave ridge line forming portion 23 b and the blank 24 in the manufacturing apparatus 20.
  • the manufacturing apparatus 20 performs press working by bending in the second process disclosed in Patent Document 3, and further, as shown in FIGS. 2A and 2C, the bending die 21 and the punch 23 include a material inflow promoting portion.
  • the forming mechanism 25 As the forming mechanism 25, a concave portion 21a and a convex portion 23a for forming the material inflow promoting portion 19 are formed in the blank 24, respectively.
  • the material inflow promoting portion forming mechanism 25 includes the concave portion 21 a provided in the bending die 21 and the convex portion 23 a provided in the punch 23.
  • the manufacturing apparatus 20 has a flange 24 on the inside of the curved portion 1 a of the L-shaped press part 1 in the blank 24 during the press working by bending in the second process disclosed in Patent Document 3.
  • the material inflow promoting portion 19 is formed in the vicinity of the portion to be formed into the shape 15.
  • the material inflow promoting portion forming mechanism 25 has the material inflow promoting portion 19 outside the region (hatching region in FIG. 2C) of the blank 24 that is molded into the L-shaped press part 1. It is desirable to form the region. Thereby, it becomes possible to leave no trace of the material inflow promoting portion 19 in the L-shaped press part 1.
  • the material inflow promoting portion 19 is formed in the blank 24 in the region where the L-shaped pressed part 1 is formed (see FIG. It may be provided on the inner side of the hatching area in 2C.
  • FIG. 2D is an explanatory view showing a cross section corresponding to the AA cross section of FIG. 2A in a conventional punch 23-1 in which the material inflow promoting portion forming mechanism 25 is not provided.
  • FIG. 2E is an explanatory diagram showing the positional relationship between the material inflow promoting portion forming mechanism 25 and the concave ridge line forming portion 23b and the blank 24 in the manufacturing apparatus 20 and the positions of the B, C, and D cross sections.
  • FIG. 2F is a graph showing a cross-sectional circumferential length difference with respect to the conventional punch at the flange forming portion of the punch 23 in the B, C, and D cross sections.
  • the left side shows the case of the conventional method
  • the right side shows the case of the embodiment of the present invention.
  • 2F shows the shape of the blank 24 in the B, C, and D cross sections.
  • FIG. 2G shows an AA cross section of the punch 23 provided with the material inflow promoting portion forming mechanism 25.
  • the material inflow promoting portion forming mechanism 25 constituted by the concave portion 21a provided in the bending die 21 and the convex portion 23a provided in the punch 23. Then, the material inflow promoting portion 19 is formed in the press-molded intermediate molded article 1-1.
  • the material inflow promoting portion 19 is formed so that the cross-sectional circumference in the B, C, and D cross sections gradually increases as the distance from the inner surface of the curved portion 1a increases.
  • the B, C, and D cross sections are the center in the curved circumferential direction inside the curved portion 1a in plan view perpendicular to the top plate 11 as the distance from the flange 15 inside the curved portion 1a of the L-shaped press part 1 increases.
  • a cross section along a direction parallel to a straight line in contact with the position (a section) and perpendicular to the top plate material inflow direction cross section: maximum main strain direction cross section of the deformation of the flange 15 inside the curved portion 1a of the L-shaped press part 1 ).
  • the center position is not limited to a strict center position, and may be in a predetermined region including the strict center position in the curved circumferential direction.
  • the cross-sectional shape of the material inflow promoting portion 19 is not limited to a shape that monotonously increases as the distance from the flange 15 inside the curved portion 1a of the L-shaped press part 1 is increased. Also good.
  • the conventional punch in the flange forming portion of the punch 23 in the B, C, D cross section As shown in FIG. 2F, in the embodiment of the present invention, compared with the conventional method in which the material inflow promoting portion forming mechanism 25 is not provided, the conventional punch in the flange forming portion of the punch 23 in the B, C, D cross section. The difference in the cross-sectional circumference with respect to is increased.
  • the material inflow promoting portion forming mechanism 25 is configured such that the cross-sectional circumferential length difference in the C cross section is larger than the cross-sectional circumferential length difference in the B cross section, and the cross-sectional circumferential length difference in the D cross section is C cross section. It is provided so as to be larger than the difference in cross-sectional circumference.
  • the material inflow facilitating portion forming mechanism 25 having a shape that has a cross-sectional line length difference (inflow amount) that increases the cross-sectional line length difference (inflow amount) of the B, C, and D cross-sections,
  • the punch 23 is provided as a concave portion 21a and a convex portion 23a.
  • the material inflow accelerating portion 19 is formed in the blank 24 in a vertical cross section including a straight line in contact with the central position inside the curved portion 1a at the end of the second step and a straight line orthogonal to the horizontal plane. It is exemplified that it is formed so as to have an outer shape obtained by connecting a portion formed at the meeting point of the concave ridge line 17 inside the curved portion 1 a and the flange 15 and the edge portion 24 a of the blank 24.
  • FIG. 2H is an explanatory diagram showing the positional relationship between the material inflow promoting portion forming mechanism 25 and the concave ridge line forming portion 23b and the blank 24 in the manufacturing apparatus 20 and the positions of the B, C, and D cross sections.
  • the difference in change in the inflow amount of material by the material inflow promoting portion forming mechanism 25 (inflow increase amount in FIG. 2F (inflow by the method of the present invention with respect to the inflow amount by the conventional method without providing the material inflow promoting portion forming mechanism) Means an increase in the amount) as the distance from the part a of the blank 24 increases as shown by a thick arrow in FIG. 2H (B cross section ⁇ C cross section ⁇ D cross section).
  • the change difference in the a part of the blank 24 becomes easy to produce a crack more, it is almost unnecessary to provide.
  • what is necessary is just to let the area
  • FIG. 2I shows the reason why cracking at a part of the blank 24 is prevented by providing the bending die 21 and the punch 23 with the material inflow promoting part forming mechanism 25 constituted by the concave part 21a and the convex part 23a.
  • the cause of the crack in the a part of the blank 24 is the high tension F in the circumferential direction of the concave ridge line 17 located in the upper part of the a part in the blank 24.
  • the material inflow promoting portion forming mechanism 25 is provided to perform press working, thereby increasing the amount of material inflow outside the portion a. Thereby, since the inflow amount of the material from the circumference
  • the material inflow promoting portion forming mechanism 25 increases the amount of material flowing into the portion of the blank 24 that is molded into the curved portion 1a. For this reason, although the principal stress direction of the deformation of this portion does not change greatly, the deformation amount of this portion is reduced.
  • FIGS. 2J (a) to 2J (f) are explanatory views showing examples of shapes of components of various material inflow promoting portion forming mechanisms 25 formed on the punch 23.
  • FIG. 2J (a) As the convex portion 23a that is a component of the material inflow promoting portion forming mechanism 25 provided in the punch 23, as shown in FIG. 2J (a), the top plate 11 in the L-shaped press part 1 described with reference to FIG. A convex portion that is convex toward the same side can be used.
  • a concave portion 23c that protrudes toward the side opposite to the top plate 11 of the L-shaped press part 1 may be used. In this case, it goes without saying that a convex portion corresponding to the concave portion 23 c is formed in the bending die 21.
  • the convex portion 23a may be formed in a range where the blank 24 contacts.
  • the material inflow promoting portion 19 is in the blank 24.
  • the convex portion 23a may be formed so as to be provided on the inner side of the region (hatched region in FIG. 2C) formed in the L-shaped press part 1.
  • two or more convex portions 23a may be provided. Further, as shown in FIG. 2J (f), the convex portion 23a may be formed in a step shape in a direction parallel to the plate thickness direction of the blank 12.
  • the material inflow promoting portion forming mechanism 25 is located inside the curved portion 1a of the L-shaped press part 11 in the blank 24 at the portion formed in the longitudinal end 1b of the L-shaped press part 1 in the blank 24.
  • One or more material inflow facilitating portions 19 that increase the amount of material inflow into the portion formed in the flange 15 are formed.
  • the convex portions 23a and the concave portions 23c are drawn so as to have an edge in order to clarify the constituent elements. Needless to say, the edges of the convex portions 23a and the concave portions 23c are smooth R (curved).
  • the L-shaped press part 1 to be manufactured by the embodiment of the present invention satisfies the above-described condition 1 or 2, and the conventional method described in Patent Document 3 causes a crack at the part a.
  • FIG. 3A is a plan view showing the shape of the blank 8 before molding
  • FIG. 3B is a plan view showing the shape of the blank 8 in the molding process
  • FIG. 4 is a plan view showing a material flow in the embodiment of the present invention. 3 and 4, the material inflow promoting portion 19 and the material inflow promoting portion forming mechanism 25 are omitted.
  • the blank 8 having the shape shown in FIG. 3A is disposed between the punch 72 and the blank holder 73, the pad 74, the die 71, and the bending die 75.
  • the portion formed on the top plate 11 in the blank 8 is sandwiched and pressed between the pad 74 and the punch 72, and is formed on the top plate 11 in the blank 8.
  • a portion that is outside the curved portion 1 a is pressed and held between the blank holder 73 and the die 71.
  • the bending die 75 is moved relatively in the direction in which the punch 72 is disposed to process the blank 8, and the vertical wall 14 and the concave ridge line inside the curved portion 1a are processed.
  • the blank 8 is formed into the shape shown in FIG.
  • the portion sandwiched between the punch 72, the blank holder 73, the pad 74, and the die 71 also flows into the inner peripheral side of the curved portion 1a and is molded.
  • the blank 8 is sandwiched between the blank holder 73 and the die 71 and pressed. While holding, the die 71 and the blank holder 73 are moved relative to the blank 8 in the direction in which the blank holder 73 is arranged, the blank 8 is processed, and the vertical wall 12 on the outer side of the curved portion 1a is recessed. The ridgeline 16 and the flange 13 are formed. In this way, the L-shaped press part 1 shown in FIG. 18 is formed.
  • the extensibility of the required material becomes smaller than in the case of drawing forming from a state without compressive stress.
  • a high-strength material having low elongation characteristics for example, a high-tensile steel plate of 590 MPa or more
  • it can be formed well while suppressing the occurrence of cracks.
  • the bending die 75 is used for bending, and therefore it is not necessary to provide a wrinkle holding region on the inner peripheral side portion or the longitudinal end portion of the bending portion 1a. .
  • the blank 8 can be made small and can be molded with a high material yield.
  • the intermediate molded product 1-1 has a flange 15 on the inner side of the curved portion 1a by press working by the material inflow promoting portion forming mechanism 25 provided in the bending die 21 and the punch 23. At least one material inflow promoting portion 19 that increases the amount of material flowing into the portion to be molded is formed.
  • the pad 74, the die 71, and the bending die 75 are relative to the blank holder 73 and the punch 72 so that the blank holder 73 does not press the molded L-shaped press part 1 against the die 71. Remove from, then remove. Thereby, the intermediate molded product 1-1 after molding can be taken out without being deformed and damaged by the pressurized pad 74 and the blank holder 73.
  • an unnecessary portion including all or part of the material inflow promoting portion 19 remaining in a part of the periphery of the taken intermediate molded article 1-1 is removed by a suitable removing device (for example, this kind of removing device such as a cutting device).
  • a suitable removing device for example, this kind of removing device such as a cutting device.
  • FIG. 5 (a) to FIG. 5 (d) are explanatory views showing an example of a mold used in the present invention.
  • the lock mechanism 76 is omitted in FIGS.
  • the bending die 75, the die (drawing die) 71, and the pad 74 are directly supported by the die base 77, respectively, and each is driven independently with respect to the die base 77. Since this mold does not use a frame or the like that supports the bending mold 75 and the drawing mold 73, the entire mold can be reduced in size.
  • FIGS. 5 (a) to 5 (d) are explanatory views showing another example of the mold used in the present invention.
  • This mold has a structure in which a sub-base 75 holds a pad 74 and a die 71 (drawing die). By receiving the eccentric load of the pad 74 and the die 71 (drawing die) by the sub-base 75 integrated with the bending die, the deformation of the die is improved compared to the die shown in FIGS. 5 (a) to 5 (d). it can.
  • FIGS. 7A to 7D are explanatory views showing another example of the mold used in the present invention
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the mold.
  • this mold by loading the pad 74 not on the sub base 75 but on the die base 77, it is possible to avoid the load burden of the pad 74 on the sub base 75. Since the vertical load applied to the sub-base is only received from the integrated bending die, the deformation of the sub-base die can be improved compared to the die shown in FIGS. 6 (a) to 6 (d).
  • a mold having a structure particularly effective for carrying out the method is also manufactured according to the present invention.
  • the structure that suppresses deformation of the mold affects the cost and size of the mold. For this reason, considering the size and shape of the parts to be manufactured, and the strength of the blank to be used, the rigidity necessary for the mold is taken into consideration, and the structure having the mold to be used may be appropriately determined.
  • FIGS. 9 (a) to 9 (c) are a front view, a plan view, and a right side view, respectively, showing the press part 1 formed in Comparative Examples 1 to 7 and Invention Examples 1 to 7.
  • FIG. FIG. 10 is a plan view showing the shape of the blank 8 used in Comparative Examples 1-7 and Invention Examples 1-7.
  • FIG. 11 is a perspective view showing the configuration of the mold used in Comparative Examples 1-7.
  • Table 1 summarizes the results of Comparative Examples 1 to 7 and Invention Examples 1 to 9.
  • the L-shaped press part 1 having the shape shown in FIGS. 9A to 9C is used as a blank, the tensile strength is 1180, 1470 MPa, the plate thickness is 1.
  • the steel sheet was manufactured by the conventional drawing method and the method of the present invention.
  • FIG. 12 is a plan view showing the shape of the blank used in Examples 8 and 9 of the present invention.
  • FIGS. 13 (a) to 13 (c) show the shapes of intermediate molded products formed in Examples 8 and 9 of the present invention.
  • FIG. 14 (a) to FIG. 14 (c) respectively show the shape of the pressed part 1 formed in Examples 8 and 9 of the present invention.
  • FIG. 15 is a perspective view showing an example of the configuration of a mold for performing molding according to the present invention in Examples 8 and 9 of the present invention.
  • Examples 8 and 9 of the present invention use the complex shapes shown in FIGS. 14 (a) to 14 (c), using a high-strength steel plate having a tensile strength of 1180, 1470 MPa and a thickness of 1.2 mm as a blank. This is an example of molding.
  • a blank having the shape shown in FIG. 12 is formed into an intermediate molded product having the shape shown in FIGS. 13 (a) to 13 (c) using a mold having the structure shown in FIG.
  • the press part 1 having the shape shown in FIGS. 14 (a) to 14 (c) could be formed satisfactorily without generation of cracks and wrinkles.

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Abstract

引張強度1180MPa以上のブランク8における、湾曲部外側に成形される部分をブランクホルダ73およびダイ71により挟んで保持するとともに、ブランク8の天板11に成形される部分をパッド74およびパンチ72で挟んで保持する第1の工程と、曲げ型75により、湾曲部1aの内側の縦壁14,凹稜線17およびフランジ15を曲げ成形することによって、ブランク8における、プレス部品1の湾曲部1aの内側のフランジ15に成形される部分の近傍に、湾曲部1aの内側のフランジ15に成形される部分へのブランク8の流入量を増加する材料流入促進部を、一つまたは二つ以上形成する第2の工程と、ダイ71をブランクホルダ73が配置されている方向に動かして、湾曲部1aの外側の縦壁12,凹稜線16およびフランジ13を絞り成形する第３の工程を経て、Ｌ型プレス部品をしわや割れを発生することなく製造する。

Description

プレス部品の製造方法および製造装置
　本発明は、プレス部品の製造方法および製造装置に関する。具体的には、本発明は、ハット断面を有するとともに平面視で長手方向へ湾曲する湾曲部を有することによりＬ型の形状を一部または全部に有するプレス部品の製造方法および製造装置に関する。
　自動車の車体は、ブランク（以降の説明ではブランクが鋼板である場合を例にとる）をプレス成形して得られる複数の骨格部材により構成される。これらの骨格部品は、自動車の衝突安全を確保するために、極めて重要な部品である。例えばサイドシル，クロスメンバー，フロントピラー等が骨格部材として知られる。
　骨格部材の多くは、その一部または全部にハット断面を有する。ハット断面は、天板と、２つの縦壁と、２つの凹稜線と、２つのフランジにより構成される。２つの縦壁は天板の両側につながる。２つの凹稜線は、２つの縦壁にそれぞれつながる。２つのフランジは、２つの凹稜線にそれぞれつながる。高強度化が、衝突安全性能の向上および車体の軽量化を図るため、骨格部材に求められる。
　図１６は、ハット断面を有するとともに平面視および側面視で長手方向へ真っ直ぐな形状を有する骨格部材０の一例（例えばサイドシル）を示す斜視図である。図１７は、ハット断面を有する骨格部材の一例であるフロントピラー０－１の説明図であり、図１７（ａ）は斜視図、図１７（ｂ）は平面図である。さらに、図１８は、ハット断面を有するとともに平面視で長手方向へ湾曲する湾曲部を有することによりＬ型の形状を有する部品（本明細書では「Ｌ型プレス部品」とも言う）１を示す斜視図である。
　本明細書において「平面視で」とは、部材における最も広い平面状の部分である天板に直交する方向から骨格部材を見ることを意味する。具体的には、図１７（ａ）においては白抜き矢印方向から骨格部材０－１を見ることを意味し、図１７（ｂ）においては紙面に直交する方向から骨格部材０－１を見ることを意味する。
　図１６に例示する骨格部材０は長手方向へ略真っ直ぐな形状を有する。これに対し、フロントピラー０－１は、図１７（ａ）,図１７（ｂ）に示すように、平面視で長手方向へ湾曲する湾曲部を有することによりＬ型の形状を有する。
　フロントピラー０－１は、図１８に示すように、その下部０－２にハット断面を有するとともに平面視で長手方向へＬ型に湾曲した形状を含む。具体的には、フロントピラー０－１は、天板１１と、天板１１の両側につながる２つの縦壁１２，１４と、２つの縦壁１２，１４それぞれにつながる２つの凹稜線１６，１７と、２つの凹稜線１６，１７それぞれにつながる２つのフランジ１３，１５とにより構成されるハット型の断面を有する。また、フロントピラー０－１は、長手方向へ湾曲する湾曲部１ａを有することにより平面視でＬ型に湾曲した形状を一部に有する。
　骨格部材０は、長手方向へ略真っ直ぐな形状を有するため、主としてブランクに曲げ成形を行うことにより製造できる。骨格部材０は、断面の周長が長手方向について大きく変化しない。このため、骨格部材０は、ブランクが伸び性の低い高強度鋼板により構成されていても、プレス加工時に割れやしわが発生し難く、成形が比較的容易である。
　特許文献１には、ハット断面を有するプレス部品を曲げ成形する方法が開示される。特許文献１により開示された方法は、ハット断面を有するものの長手方向へ略真っ直ぐな形状を有するプレス部品を製造する。
　図１９は、曲げ成形により製造されたＬ型プレス部品１を示す斜視図である。
　特許文献１により開示された方法により図１８に示すＬ型プレス部品１を曲げ成形すると、図１９に示すように、しわが湾曲部１ａの外側のフランジ部（Ａ部）に発生する。このため、Ｌ型プレス部品１は、一般的に絞り成形のプレス加工により成形される。絞り成形では、ブランクの流入量を制御してしわの発生を抑制するため、ダイおよびパンチに加えてブランクホルダを用いてブランクを成形する。
　図２０は、Ｌ型プレス部品２を示す説明図であり、図２０（ａ）は斜視図、図２０（ｂ）は平面図である。図２１は、絞り成形の場合のブランク３の形状とブランク３の中のしわ押さえ領域Ｂを示す平面図である。図２２（ａ）～図２２（ｄ）は、絞り成形のための金型の構造と絞り成形の過程を示す断面図である。さらに、図２３は、絞り成形された絞りパネル５の斜視図である。
　例えば、図２０に示すＬ型プレス部品２を絞り成形により成形するために、図２２（ａ）～図２２（ｄ）に示すように、ダイ４１、パンチ４２およびブランクホルダ４３を用いる。
　先ず、図２２（ａ）に示すように、ブランク３をパンチ４２およびブランクホルダ４３とダイ４１との間に配置する。
　次に、図２２（ｂ）に示すように、ブランク３の周囲のしわ押さえ領域Ｂ（図２１のハッチング部）をブランクホルダ４３とダイ４１により挟んで強く保持する。次に、図２２（ｃ）に示すように、ダイ４１を相対的にパンチ４２の方向へ移動する。
　そして、図２２（ｄ）に示すように、最終的にダイ４１でブランク３をパンチ４２に押し付けてブランク３を加工する。このようにして、図２３に示す絞りパネル５に成形する。
　絞り成形の際、ブランク３の周囲のしわ押さえ領域Ｂは、ブランクホルダ４３とダイ４１により挟まれて強く保持される。このため、ブランク３におけるしわ押さえ領域Ｂの内側の領域は、成形時に張力が負荷された状態で伸ばされる。
　これにより、しわの発生を抑制しながら絞りパネル５を成形できる。成形された絞りパネル５は、その周囲の不要な部分を切り落とされ、図２０（ａ）および図２０（ｂ）に示すＬ型プレス部品２が製造される。
　絞り成形によるプレス加工によれば、Ｌ型プレス部品２が有する複雑な形状を成形できる。しかし、図２１に示すように、ブランク３の周囲に大きなしわ押さえ領域Ｂを設ける必要がある。このため、ブランク３を絞りパネル５に成形した後に、不要な部分として切断して除去する部分が増加し、材料の歩留まりが低下して製造コストが上昇する。
　また、この絞りパネル５を成形する過程では、図２０（ａ）に示す縦壁２－２，２－４が同時に成形される。このため、成形の過程で天板２－１に成形される部分のブランク３があまり流入せず、図２２（ｂ）～図２２（ｄ）に示すように縦壁２－２，２－４は天板２－１の両側からブランク３が流入することにより、成形される。
　特に、絞りパネル５における平面視でＬ字状に湾曲する湾曲部５ａの内側のフランジ（図２３のＤ部）は、いわゆる伸びフランジ成形と呼ばれる成形状態になる。これにより、割れが、ブランク３が伸び性の低い高強度鋼板からなる場合には、発生する。特に引張強度が５９０ＭＰａ以上の高強度鋼板は伸びが少ないため、Ｄ部での割れを発生しないで加工することはできない。
　一方、図２０（ａ）における湾曲部２ａの外側の縦壁２－２と天板２－１とが会合する角部（図２３のＣ部）では、外側へ大きく張り出した形状であるため、ブランク３が大きく伸ばされ、これにより、割れが伸び性の低い高強度鋼板では発生する。
　より詳しく説明する。図２４は、絞り成形における材料の流入を説明する平面図である。
　絞りパネル５を成形する際には、湾曲部１ａの外側の縦壁１２と内側の縦壁１４を同時に成形する。このため、天板１１に成形される部分のブランク３はあまり流入せず、図２４に示すように、縦壁１２,１４は、天板１１の両側から材料が流入することにより、成形される。
　特に、湾曲部１ａの内側に成形される部分（図２３，２４のＤ部）のブランク３は、湾曲部１ａの内側から外側へ移動し、湾曲部１ａの半径方向へ大きく伸ばされる。「伸びフランジ成形」と呼ばれる成形状態である。このため、割れが伸び性の低い高強度鋼板では発生する。
　一方、図２３のＣ部は、湾曲部１ａの外側の角部で外側へ大きく張り出した形状を有するため、ブランク３が大きく伸ばされる。これにより、Ｃ部でもＤ部と同様に、割れが伸び性の低い高強度鋼板では発生する。
　以上の理由により、従来は、伸び性の低い高強度鋼板、特に引張強度が５９０ＭＰａ以上の高強度鋼板からなるブランク３をＬ型プレス部品２の素材に用いることはできず、伸び性に優れた比較的低強度の鋼板をブランク３に用いていた。このため、所定の強度を確保するためにブランク３の板厚を増加せざるを得ず、車体の軽量化の要請に反していた。
　特許文献２には、ブランクにおけるＬ型の湾曲部の内側に成形される部分に板厚方向へ突出する余肉部を形成した後に、この余肉部を形成されたブランクにプレス成形を行って余肉部を押し潰しながら、Ｌ型プレス部品を製造する方法が開示されている。
　特許文献２により開示された方法では、ブランクにおける板厚方向へ突出した余肉部をプレス成形により押し潰す必要がある。このため、ブランクが伸び性に優れた比較的低強度の鋼板である場合には割れを生じずに成形可能であるが、ブランクが伸び性の低い高強度鋼板、特に引張強度が５９０ＭＰａ以上の高強度鋼板である場合には割れがプレス成形時に不可避的に発生する。
　本発明者らは、特許文献３により、引張強度が５９０ＭＰａ以上の高強度鋼板からなるブランク３にプレス成形を行っても、しわや割れを発生させずに歩留まり良く、Ｌ型プレス部品を製造できる発明を開示した。この発明は、後述する図１（ａ）～図１（ｅ）に示すように、下記第１～３の工程を経て、Ｌ型プレス部品１を製造する。
　第１の工程：パンチ７２およびブランクホルダ７３と、パッド７４、ダイ７１および曲げ型７５との間にブランク８を配置した後、ブランク８における天板１１に成形される部分を、パッド７４およびパンチ７２により挟んで保持するとともに、ブランク８における天板１１に成形される部分より湾曲部１ａの外側になる部分をブランクホルダ７３およびダイ７１に挟んで保持する（図１（ａ）および図１（ｂ）参照）。
　第２の工程：第１の工程の後、曲げ型７５をパンチ７２が配置されている方向へ相対的に移動してブランク８を加工することにより、湾曲部１ａの内側の縦壁１４と、凹稜線１７およびフランジ１５を成形する（図１（ｃ）参照）。
　第３の工程：第２の工程の後、ブランク８をブランクホルダ７３およびダイ７１により挟んで保持したまま、ダイ７１とブランクホルダ７３をブランク８に対してブランクホルダ７３が配置されている方向へ相対的に移動してブランク８を加工することにより、湾曲部１ａの外側の縦壁１２、凹稜線１６およびフランジ１３を成形する（図１（ｄ）参照）。そして、パッド７４、ダイ７１および曲げ型７５を上昇することにより、成形されたプレス部品１を取り出す（図１（ｅ）参照）。
　第２の工程では、湾曲部１ａの内側の縦壁１４、凹稜線１７およびフランジ１５を成形するものの、湾曲部１ａの外側の縦壁１２、凹稜線１６およびフランジ１３は成形しない。このため、成形中のブランク８は湾曲部１ａの内側からのみ引っ張られ、ブランク８における天板１１に成形される部分は湾曲部１ａの内側へ流入する。
　このため、第２の工程では、図２２に示す絞り成形とは異なり、ブランク８における湾曲部１ａの内側に成形される部分は、成形の過程で湾曲部１ａの内側から外側へあまり大きく移動しない。
　さらに、ブランク８における長手方向の先端が湾曲部１ａの内側に流入することによりブランク８の全体が曲げられるため、湾曲部１ａの内側のフランジ１５は圧縮された状態となる。このため、成形時の湾曲部１ａの内側のフランジ１５の伸び量は、絞り成形に比べて、大幅に低減される。
　また、湾曲部１ａの内側の縦壁１４、凹稜線１７およびフランジ１５の成形過程では、天板１１に成形される部分とフランジ１３に成形される部分も湾曲部１ａの内側に流入するため、長手方向へ縮んで圧縮応力が残った状態になる。
　このため、湾曲部１ａの外側の縦壁１２と天板１１との会合部である角部も、圧縮応力が残存した状態から成形される。これにより、圧縮応力のない状態から成形される絞り成形に比べて、必要とされるブランクの伸び性が小さくて済む。
　このため、絞り成形では高強度の金属板（例えば引張強度が５９０ＭＰａ以上の高張力鋼板）では割れが発生する湾曲部１ａの内側のフランジ１５、および湾曲部１ａの外側の縦壁１２と天板１１との会合部である角部におけるブランク８の伸びを小さく抑制できる。このため、伸び性の低い高強度の金属板をブランク８として用いても割れなく成形できる。
　さらに、湾曲部１ａの内側の縦壁１４、凹稜線１７およびフランジ１５は、曲げ型７５およびパンチ７２により曲げ成形される。このため、湾曲部１aの内側や長手方向の先端部分に成形される部分に、絞り成形では必ず設けるしわ押さえ領域を、設ける必要がない。この分だけブランク８を小さくでき、材料の歩留まりを高めることもできる。
特開２００６－０１５４０４号公報 特開昭６４－６６０２４号公報 国際公開第２０１４／１０６９３２号パンフレット
　本発明者らは、Ｌ型プレス部品の成形性をいっそう高めるために鋭意検討を重ねた結果、特許文献３により開示された第２の工程によりブランク８に曲げ成形によるプレス加工を行っても、成形不良を生じずにＬ型プレス部品１を製造することができない場合があることが判明した。
　このような場合として、例えば、
（ａ）ブランク８が引張強度１１８０ＭＰａ以上の超高張力鋼板からなる場合、
（ｂ）Ｌ型プレス部品１の高さ（縦壁１２，１４の製品高さ方向への投影距離）が７０ｍｍ以上と高い場合、
（ｃ）Ｌ型プレス部品１の凹稜線１６，１７の曲率半径Ｒ１が１０ｍｍ以下と小さい場合、または、
（ｄ）Ｌ型プレス部品１における湾曲部１ａの平面視での曲率半径Ｒ２が１００ｍｍ以下と小さい場合
が挙げられる。これらの場合には、特許文献３により開示された第２の工程において湾曲部１ａの内側のフランジ１５に割れが生じる。
　また、（ｅ）ブランク８が引張強度１１８０ＭＰａ以上の超高張力鋼板からなること、Ｌ型プレス部品１の高さが５５ｍｍ以上であること、Ｌ型プレス部品１の凹稜線１６，１７の曲率半径Ｒ１が１５ｍｍ以下であること、または、Ｌ型プレス部品１における湾曲部１ａの内側の曲率半径Ｒ２が１４０ｍｍ以下であることのうちの少なくとも二つを満足する場合にも、特許文献３により開示された第２の工程において湾曲部１ａの内側のフランジ１５に割れが生じる。
　本発明は、特許文献３により開示された発明の成形限界を高め、特許文献３の第２の工程における新規な課題を解決するためになされたものである。本発明は、上記（ａ）～（ｅ）のいずれかに該当する場合に、上記第２の工程によるプレス加工を行っても、湾曲部１ａの内側のフランジ１５における割れを生じることなくＬ型プレス部品１を製造できる製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
　本発明者らが上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、以下に列記の知見Ａ～Ｄが得られ、さらに検討を重ねて本発明を完成した。
　（Ａ）湾曲部１ａの内側の縦壁１４を成形する第２の工程による成形時には、ブランク８における、天板１１の延設方向の端部に成形される部位（Ｌ型の下に位置する部分）が湾曲部１ａの内側の縦壁１４に成形される部位へ向けて流入する。これにより、ブランク８が湾曲部１ａの内側のフランジ１５に成形される部位へ供給される。
　このため、ブランク８における、湾曲部１ａの内側の縦壁１４に成形される部位への、ブランク８における、天板１１の延設方向の端部に成形される部位の流入量を高めることにより、湾曲部１ａの内側のフランジ１５での割れを抑制でき、上記第２の工程の成形限界を高めることができる。
　（Ｂ）プレス加工の際に、湾曲部１ａの内側の縦壁１４に成形される部位へ流入可能なブランク８の限界量は、ブランク８の流入方向の断面の成形前後におけるフランジ１５の断面周長の変化量によって、幾何学的に決定される。この限界量が湾曲部１ａの内側の縦壁１４を成形する第２の工程の成形限界になる。
　（Ｃ）ブランク８における、Ｌ型プレス部品１の湾曲部１ａの内側のフランジ１５に成形される部分に並んで（ブランク８における、プレス部品１に成形される領域の望ましくは外側の領域）、例えばビードといった材料流入促進部を第２の加工時にともに成形することによって、ブランク８における、天板１１の延設方向の端部に成形される部位（Ｌ型の下に位置する部分）が、ブランク８における、湾曲部１ａの内側のフランジ１５に成形される部位へ流入する量を増加できる。
　（Ｄ）材料流入促進部の形状を、材料流入方向（プレス部品１の湾曲部１ａの内側のフランジ１５の変形の最大主ひずみ方向）の線長差を確保できる形状とすることにより、材料の流入量を増加でき、上記第２の工程の成形限界を高めることができる。
　本発明は以下に列記の通りである。
　（１）パンチおよびブランクホルダと、パッド、ダイおよび曲げ型との間に配置されたブランクに、下記第１～３の工程を含むプレス加工を行うことによって、長手方向に延在する天板と、該天板の両側につながる２つの縦壁と、該２つの縦壁それぞれにつながる２つの凹稜線と、該２つの凹稜線それぞれにつながる２つのフランジとにより構成されるハット断面を有するとともに、前記天板に直交する平面視で長手方向へ湾曲する湾曲部を有することにより前記平面視でＬ型の形状を一部または全部に有するプレス部品を製造する方法であって、
　下記条件１および２を満足する、プレス部品の製造方法；
　第１の工程：前記ブランクにおける前記天板に成形される部分を前記パッドおよび前記パンチにより挟んで保持するとともに、前記ブランクにおける前記天板に成形される部分より前記湾曲部の外側に成形される部分を前記ブランクホルダおよび前記ダイにより挟んで保持する。
　第２の工程：前記第１の工程の後に、前記曲げ型を前記パンチが配置されている方向へ相対的に移動して前記ブランクに曲げ成形によるプレス加工を行うことにより、前記湾曲部の内側の縦壁と、該縦壁につながる凹稜線と、該凹稜線につながるフランジとを成形する。
　第３の工程：前記第２の工程の後に、前記ブランクを該ブランクホルダおよび該ダイにより挟んで保持したまま、前記ダイおよび前記ブランクホルダを前記パンチが配置されている方向へ相対的に移動して前記ブランクに絞り成形によるプレス加工を行うことにより、前記湾曲部の外側の縦壁と、該縦壁につながる凹稜線と、該凹稜線につながるフランジとを成形する。
　［条件１］前記第２の工程により、前記ブランクにおける、前記プレス部品の前記湾曲部の内側のフランジに成形される部分に並んで、材料流入促進部を一つ以上形成する。ただし、前記材料流入促進部は、前記ブランクが前記湾曲部の内側のフランジに成形される部分へ流入する量を増加する。
　［条件２］
　前記材料流入促進部は、前記天板に直交する平面視で前記湾曲部の内側の中央位置に接する直線と平行でかつ前記天板に直交する方向に沿う断面における断面周長が、前記プレス部品の前記湾曲部の内側のフランジから離れるにつれて増加する断面形状を有する。
　（２）下記条件３または４を満足する、１項に記載のプレス部品の製造方法。
　［条件３］前記ブランクが引張強度１１８０ＭＰａ以上の超高張力鋼板からなること、前記プレス部品の高さである前記縦壁の製品高さ方向への投影距離が７０ｍｍ以上であること、前記プレス部品の前記凹稜線の曲率半径が側面視で１０ｍｍ以下であること、または、前記プレス部品における前記湾曲部の内側の曲率半径が前記平面視で１００ｍｍ以下であることのうちの少なくとも一つを満足する。
　［条件４］前記ブランクが引張強度１１８０ＭＰａ以上の超高張力鋼板からなること、前記プレス部品の高さである前記縦壁の製品高さ方向への投影距離が５５ｍｍ以上であること、前記プレス部品の前記凹稜線の曲率半径が側面視で１５ｍｍ以下であること、または、前記プレス部品における前記湾曲部の内側の曲率半径が前記平面視で１４０ｍｍ以下であることのうちの少なくとも二つ以上を満足する。
　（３）前記材料流入促進部は、前記ブランクにおける、前記プレス部品に成形される領域の外側の領域に形成される、１または２項に記載のプレス部品の製造方法。
　（４）前記材料流入促進部は、前記断面周長が部分的に一定である１～３項のいずれかに記載のプレス部品の製造方法。
　（５）前記材料流入促進部は、前記フランジと前記天板との並び方向で前記フランジから前記天板に向かう方向へ向けて凸となる凸ビード、または前記フランジと前記天板との並び方向で前記天板から前記フランジに向かう方向へ向けて凸となる凹ビードである、１～４項のいずれかに記載のプレス部品の製造方法。
　（６）前記材料流入促進部は、前記断面周長が段階的に増加する１～５項のいずれかに記載のプレス部品の製造方法。
　（７）前記材料流入促進部は、前記第２の工程の終了時における前記湾曲部の内側の中央位置に接する直線と水平面内で直交する直線を含む垂直断面において、前記ブランクにおける前記湾曲部の内側の凹稜線および前記フランジの会合点に成形される部位と、前記ブランクの縁部とを結ぶことにより得られる外形を有する、１～６項のいずれかに記載のプレス部品の製造方法。
　（８）前記第３の工程の後に下記第４の工程を含む、１～７項のいずれかに記載のプレス部品の製造方法：
　第４の工程；前記第３の工程により得られた成形品の周囲の一部に残存する、前記材料流入促進部の全部または一部を含む不要部分を除去する。
　これらの本発明に係るプレス部品の製造方法では、
　パンチは、天板、湾曲部の内側に位置する縦壁、この縦壁につながる凹稜線およびこの凹稜線につながるフランジそれぞれの板厚裏面側の形状を含む形状を有すること、
　ブランクホルダは、湾曲部の外側に位置する縦壁につながる凹稜線およびこの凹稜線につながるフランジの板厚裏面側の形状を含む形状を有すること、
　パッドは、ブランクホルダに対向するように天板の板厚表面側の形状を含む形状を有し、
　ダイは、湾曲部の外側に位置する縦壁、この縦壁につながる凹稜線およびこの凹稜線につながるフランジそれぞれの板厚表面側の形状を含む形状を有すること、
　曲げ型は、湾曲部の内側に位置する縦壁、この縦壁につながる凹稜線、およびこの凹稜線につながるフランジそれぞれの板厚表面側の形状を含む形状を有すること
がそれぞれ望ましい。
　これらの本発明に係るプレス部品の製造方法では、ブランクは、予加工された金属板であってもよい。
　これらの本発明に係るプレス部品の製造方法では、プレス部品の第３の工程の終了後に、ブランクホルダをパンチに対して相対的に動かないように固定して、ブランクホルダが成形されたプレス部品をダイに押し付けて加圧しないようにして、ブランクホルダとパンチに対し、パッドとダイおよび曲げ型とを相対的に離すことによりプレス部品を金型の中から取り出せばよい。
　これらの本発明に係るプレス部品の製造方法では、ブランクは、板厚が０．８ｍｍ以上でかつ３．２ｍｍ以下であることが望ましい。
　これらの本発明に係るプレス部品の製造方法では、平面視で天板の幅は３０ｍｍ以上４００ｍｍ以下であり、プレス部品の高さである縦壁の製品高さ方向への投影距離は３００ｍｍ以下であるとともに、プレス部品における湾曲部の内側の曲率半径が平面視で５ｍｍ以上であることが望ましい。
　（９）パンチおよびブランクホルダと、該パンチおよびブランクホルダに対向して配置されるパッド、ダイおよび曲げ型とを備え、ブランクに下記第１～３の工程を含むプレス加工を行うことによって、長手方向に延在する天板と、該天板の両側につながる２つの縦壁と、該２つの縦壁それぞれにつながる２つの凹稜線と、該２つの凹稜線それぞれにつながる２つのフランジとにより構成されるハット型の断面を有するとともに前記天板に直交する平面視で長手方向へ湾曲する湾曲部を有することにより前記平面視でＬ型の形状を一部または全部に有するプレス部品を製造するプレス部品の製造装置であって、
　下記条件１および２を満足する、プレス部品の製造装置；
　第１の工程：前記パッドは、前記パンチとともに、前記ブランクにおける前記天板に成形される部分を挟んで保持するとともに、前記ブランクホルダは、前記ダイとともに、前記ブランクにおける前記天板に成形される部分より前記湾曲部の外側に成形される部分を挟んで保持する。
　第２の工程：前記第１の工程の後に、前記曲げ型は、前記パンチが配置されている方向へ相対的に移動して前記ブランクを加工することにより、前記湾曲部の内側の縦壁と、該縦壁につながる凹稜線と、該凹稜線につながるフランジとを成形する。
　第３の工程：前記第２の工程の後に、前記ブランクホルダが前記ダイとともに前記ブランクを挟んで保持したまま、前記ダイと前記ブランクホルダが、該ブランクホルダに対して該ブランクホルダが配置されている方向へ相対的に移動して前記ブランクを加工することにより、前記湾曲部の外側の縦壁と該縦壁につながる凹稜線と、該凹稜線につながるフランジを成形することによって、前記プレス部品を成形する。
　［条件１］前記曲げ型および前記パンチは、前記第２の工程により、前記ブランクにおける、前記プレス部品の前記湾曲部の内側のフランジに成形される部分に並んで材料流入促進部を一つ以上形成する材料流入促進部形成機構を備える。ただし、前記材料流入促進部は、前記ブランクが前記湾曲部の内側のフランジに成形される部分へ流入する量を増加する。
　［条件２］前記材料流入促進部形成機構は、前記材料流入促進部を、前記天板に直交する平面視で前記湾曲部の内周の中央位置に接する直線と平行でかつ前記天板に直交する方向に沿う断面における断面周長が、前記プレス部品の前記湾曲部の内側のフランジから離れるにつれて増加するように、形成する。
　（１０）さらに、下記条件３または４を満足する、９項に記載のプレス部品の製造装置。
　［条件３］前記ブランクが引張強度１１８０ＭＰａ以上の超高張力鋼板からなること、前記プレス部品の高さである前記縦壁の製品高さ方向への投影距離が７０ｍｍ以上であること、前記プレス部品の前記凹稜線の曲率半径が側面視で１０ｍｍ以下であること、または、前記プレス部品における前記湾曲部の内側の曲率半径が前記平面視で１００ｍｍ以下であることのうちの少なくとも一つを満足する。
　［条件４］前記ブランクが引張強度１１８０ＭＰａ以上の超高張力鋼板からなること、前記プレス部品の高さである前記縦壁の製品高さ方向への投影距離が５５ｍｍ以上であること、前記プレス部品の前記凹稜線の曲率半径が側面視で１５ｍｍ以下であること、または、前記プレス部品における前記湾曲部の内側の曲率半径が前記平面視で１４０ｍｍ以下であることのうちの少なくとも二つ以上を満足する。
　（１１）前記材料流入促進部形成機構は、前記材料流入促進部を、前記ブランクにおける、前記プレス部品に成形される領域の外側の領域に形成する、９または１０項に記載のプレス部品の製造装置。
　（１２）前記材料流入促進部は、前記断面周長が部分的に一定である９～１１項のいずれかに記載さのプレス部品の製造装置。
　（１３）前記材料流入促進部は、前記フランジと前記天板との並び方向で前記フランジから前記天板に向かう方向へ向けて凸となる凸ビード、または前記フランジと前記天板との並び方向で前記天板から前記フランジに向かう方向へ向けて凸となる凹ビードである、９～１２項のいずれかに記載のプレス部品の製造装置。
　（１４）前記材料流入促進部形成機構は、少なくとも、前記第１の工程の終了時に前記ブランクが接触する領域に設けられる、９～１３項のいずれかに記載のプレス部品の製造装置。
　（１５）前記材料流入促進部形成機構は、前記材料流入促進部を、前記断面周長が段階的に増加するように、形成する、９～１４項のいずれかに記載のプレス部品の製造装置。
　（１６）前記材料流入促進部形成機構は、前記材料流入促進部を、前記第２の工程の終了時における前記湾曲部の内側の中央位置に接する直線と水平面内で直交する直線を含む垂直断面において、前記ブランクにおける前記湾曲部の内側の凹稜線および前記フランジの会合点に成形される部位と、前記ブランクの縁部とを結ぶことにより得られる外形を有するように、成形する、９～１５項のいずれかに記載のプレス部品の製造装置。
　（１７）前記第３の工程の後に下記第４の工程を行う装置を備える、９～１６項のいずれかに記載のプレス部品の製造装置：
　第４の工程；前記第３の工程により得られた成形品の周囲の一部に残存する、前記材料流入促進部の全部または一部を含む不要部分を除去する。
　これらの本発明に係るプレス部品の製造装置では、成形完了後の離型時に、ブランクホルダをパンチに対して相対的に動かないように固定するロック機構を備えることが望ましい。
　これらの本発明に係るプレス部品の製造装置では、パッドおよびダイを昇降自在に支持するとともに曲げ型と一体に構成されるサブベースと、サブベースを出入り自在に支持するダイベースとを有することが望ましい。
　これらの本発明に係るプレス部品の製造装置では、ダイを昇降自在に支持するとともに曲げ型と一体に構成されるサブベースと、パッドを昇降自在に支持するとともにサブベースを出入り自在に支持するダイベースとを有することが望ましい。
　本発明により、前記条件３または４を満足する場合に特許文献３により開示された第２の加工を行っても、材料の流入量を特許文献３により開示された発明よりも増加して成形限界を高めることができ、これにより、Ｌ型プレス部品を、湾曲部の内側のフランジに割れを生じずに歩留まり良く、製造できる。
図１（ａ）～図１（ｅ）は、本発明の実施形態に係る製造装置の構成および成形工程の概略を示す断面図である。 図２（ａ）～図２（ｅ）は、本発明の実施形態に係る他の金型の構成例と成形工程を示す断面図である。 図２Ａは、本発明の実施形態に係る製造装置の構成例を部分的に示す説明図である。 図２Ｂは、本発明の実施形態に係る製造装置によりプレス成形された中間成形品の湾曲部の内側の縦壁を成形する第２の工程の一例を部分的に示す説明図である。 図２Ｃは、本発明の実施形態に係る製造装置における材料流入促進部形成機構および凹稜線の形成部と、ブランクとの位置関係を示す説明図である。 図２Ｄは、材料流入促進部形成機構が設けられていない従来のパンチにおける、図２ＡのＡ－Ａ断面に相当する断面を示す説明図である。 図２Ｅは、本発明の実施形態に係る製造装置における材料流入促進部形成機構および凹稜線形成部とブランクとの位置関係と、Ｂ，Ｃ，Ｄ断面の位置を示す説明図である。 図２Ｆは、Ｂ，Ｃ，Ｄ断面でのパンチのフランジ形成部における、従来のパンチに対する断面周長差を示すグラフである。 図２Ｇは、材料流入促進部形成機構が設けられたパンチにおけるＡ－Ａ断面を示す説明図である。 図２Ｈは、本発明の実施形態に係る製造装置における材料流入促進部形成機構および凹稜線形成部とブランクとの位置関係と、Ｂ，Ｃ，Ｄ断面の位置を示す説明図である。 図２Ｉは、曲げ型およびパンチに、凹部および凸部により構成される材料流入促進部形成機構を設けることにより、ブランクのａ部での割れが防止される理由を示す説明図である。 図２Ｊ（ａ）～図２Ｊ（ｆ）は、パンチに形成された、各種の材料流入促進部形成機構の構成要素の形状例を示す説明図である。 図３（ａ）は、ブランクの成形前の形状を示す平面図であり、図３（ｂ）はブランクの成形過程での形状を示す平面図である。 図４は、本発明の実施形態における材料の流れを示す平面図である。 図５（ａ）～図５（ｄ）は、本発明で用いる金型の一例を示す説明図である。 図６（ａ）～図６（ｄ）は、本発明で用いる金型の他の一例を示す説明図である。 図７（ａ）～図７（ｄ）は、本発明で用いる金型の他の一例を示す説明図である。 図８は、図７に示す金型の分解斜視図である。 図９（ａ）～図９（ｃ）は、比較例１～７と本発明例１～７において成形するプレス部品を示す、それぞれ、正面図、平面図、右側面図である。 図１０は、比較例１～７、本発明例１～７で用いたブランクの形状を示す平面図である。 図１１は、比較例１～７で用いた金型の構成を示す斜視図である。 図１２は、本発明例８，９で用いたブランクの形状を示す平面図である。 図１３（ａ）～図１３（ｃ）は、本発明例８，９で成形した中間成形品の形状を示す、それぞれ、正面図、右側面図、平面図である。 図１４（ａ）～図１４（ｃ）は、本発明例８，９で成形したプレス部品の形状を示す、それぞれ、正面図、右側面図、平面図である。 図１５は、本発明例８，９で本発明により成形を行うための金型の構成を示す斜視図である。 図１６は、ハット断面を有するとともに平面視および側面視で長手方向に真っ直ぐな形状を有する骨格部材の一例の斜視図である。 図１７は、ハット断面を有する骨格部材であるフロントピラーの説明図であり、図１７（ａ）は斜視図、図１７（ｂ）は平面図である。 図１８は、Ｌ型プレス部品を示す斜視図である。 図１９は、曲げ成形により製造されたＬ型プレス部品を示す斜視図である。 図２０は、Ｌ型プレス部品を示す説明図であり、図２０（ａ）は斜視図、図２０（ｂ）は平面図である。 図２１は、絞り成形の場合のブランクの形状とブランクの中のしわ押さえ領域を示す平面図である。 図２２（ａ）～図２２（ｄ）は、絞り成形のための金型の構造と絞り成形の過程を示す断面図である。 図２３は、絞り成形された絞りパネルの斜視図である。 図２４は、絞り成形における材料の流入を説明する平面図である。
　本発明により製造されるＬ型プレス部品の一例と、本発明に係るＬ型プレス部品の製造方法および製造装置の一例を、順次説明する。
　１．Ｌ型プレス部品１
　図１８にその形状を例示するように、Ｌ型プレス部品１は、ハット断面と、平面視で長手方向へＬ型に湾曲した湾曲部１ａとを有する。
　ハット断面は、天板１１と、縦壁１２，１４と、凹稜線１６，１７と、フランジ１３，１５とにより構成される。縦壁１２，１４は天板１１の両側につながる。凹稜線１６，１７はそれぞれ縦壁１２，１４につながる。フランジ１３，１５はそれぞれ凹稜線１６，１７につながる。Ｌ型プレス部品１は、湾曲部１ａを有することにより、平面視でＬ型の形状を有する。
　Ｌ型プレス部品１は、板厚が０．８ｍｍ以上３．２ｍｍ以下の板厚と、５９０ＭＰａ以上、特に１１８０ＭＰａ以上１８００ＭＰａ以下の引張強度とを有する高張力鋼板からなるブランクを素材とする。この高張力鋼板は、自動車用の骨格部材として一般的に用いられる。
　ブランクの引張強度は、自動車用の骨格部材としての強度などの性能を確保するために、２００ＭＰａ以上であり、好ましくは１８００ＭＰａ以下である。特に、ブランクの引張強度が、５００ＭＰａ以上、好ましくは５９０ＭＰａ以上、さらに好ましくは１１８０ＭＰａ以上であると、ブランクの板厚を薄くすることができ、Ｌ型プレス部品１を軽量化できる。
　ブランクにこれらの高張力鋼板を用いる場合、平面視での天板１１の幅が広過ぎると、湾曲部１ａの内側の縦壁１４およびフランジ部１５を成形する際に、ブランク８の流入抵抗が増加し、ブランク８の湾曲部１ａの内側への流入が不十分になる。このため、平面視での天板１１の幅は４００ｍｍ以下であることが望ましい。一方、平面視での天板１１の幅が狭過ぎると、ガスクッション等のパッド７４の加圧装置を小さくしなければならないためにパッド７４の加圧力を確保できなくなる。このため、天板１１の幅は３０ｍｍ以上であることが望ましい。
　側面視での縦壁１２，１４の高さである縦壁１２，１４の製品高さ方向への投影距離が高過ぎると、湾曲部１ａの内側の縦壁１４、凹稜線１７およびフランジ部１５を成形する際にブランク８の流入抵抗が増加し、湾曲部１ａの内側へのブランク８の流入が不十分になる。このため、縦壁１２，１４の高さは３００ｍｍ以下であることが望ましい。
　縦壁１２，１４の高さは７０ｍｍ以上であることが望ましい。縦壁１２，１４の高さが７０ｍｍ未満であると、本発明によらずに特許文献３により開示した成形工法により、フランジ１５の割れを生じることなくＬ型プレス部品１を成形できるからである。
　Ｌ型プレス部品１の凹稜線１６,１７の曲率半径が小さ過ぎると、湾曲部１ａの内側のフランジ部１５を成形する際に、湾曲部１ａの内側へのブランク８の流入が不十分になる。このため、凹稜線１６,１７の曲率半径は側面視で５ｍｍ以上であることが望ましい。
　平面視で湾曲部１ａの内側の縦壁１４の曲率半径は１００ｍｍ以下であることが望ましい。この曲率半径が１００ｍｍ超であると、本発明によらずに特許文献３により開示した成形工法により、フランジ１５の割れを生じることなくＬ型プレス部品１を成形できるからである。
　凹稜線１６，１７の曲率半径は１０ｍｍ以下であることが望ましい。凹稜線１７の曲率半径が１０ｍｍ超であると、本発明によらずに特許文献３により開示した成形工法により、フランジ１５の割れを生じることなくＬ型プレス部品１を成形できるからである。
　ブランク８が引張強度１１８０ＭＰａ以上の超高張力鋼板からなること、Ｌ型プレス部品１の高さである縦壁１２，１４の製品高さ方向への投影距離が５５ｍｍ以上であること、Ｌ型プレス部品１の凹稜線１６，１７の曲率半径が側面視で１５ｍｍ以下であること、または、Ｌ型プレス部品１における湾曲部１ａの内側の曲率半径が平面視で１４０ｍｍ以下であることのうちの少なくとも二つ以上を満足することが望ましい。この何れか一つ、あるいは何れも満足しない場合には、本発明によらずに特許文献３により開示した成形工法により、フランジ１５の割れを生じることなくＬ型プレス部品１を成形できるからである。
　さらに、Ｌ型プレス部品１の板厚の減少率：｛（板厚最大値－板厚最小値）／板厚最大値｝×１００は１５％以下である。このように低い板厚減少率を有するＬ型プレス部品１は、これまで存在しない。自動車車体の構造部材であるＬ型プレス部品１の板厚減少率がこのように低いことから、ブランクとして引張強度が２００ＭＰａ以上の鋼板、好ましくは引張強度が５９０ＭＰａ以上の高張力鋼板、さらに好ましくは引張強度が１１８０ＭＰａ以上の超高張力鋼板を用いることにより、ブランクの板厚を低減でき、優れた衝突安全性能を有するＬ型プレス部品１の軽量化を図ることができる。なお、Ｌ型プレス部品１の引張強度は実用的には１８００ＭＰａ以下である。
　２．Ｌ型プレス部品１の製造方法および製造装置
　図１（ａ）～図１（ｅ）は、本発明の実施形態に係る製造装置の構成および成形工程の概略を示す断面図である。
　本発明の実施形態では、ブランク８にプレス成形を行ってＬ型プレス部品１を成形するために、図１（ａ）～図１（ｅ）に示す金型を用いる。
　この金型は、パンチ７２およびブランクホルダ７３と、パンチ７２およびブランクホルダ７３に対向して配置されるパッド７４、ダイ７１および曲げ型７５と備える。
　パンチ７２は、Ｌ型プレス部品１の天板１１、湾曲部１ａの内側の縦壁１４、凹稜線１７およびフランジ１５それぞれの板厚裏面側の形状を含む形状を有する。
　ブランクホルダ７３は、湾曲部１ａの外側の縦壁１２、凹稜線１６およびフランジ１３の板厚裏面側の形状を含む形状を有する。
　パッド７４は、ブランクホルダ７３に対向するように天板１１の板厚表面側の形状を含む形状を有する。
　ダイ７１は、湾曲部１ａの外側の縦壁１２およびフランジ１３それぞれの板厚表面側の形状を含む形状を有する。
　さらに、曲げ型７５は、湾曲部１ａの内側の縦壁１４、凹稜線１７およびフランジ１５それぞれの板厚表面側の形状を含む形状を有する。
　図２（ａ）～図２（ｅ）は、本発明の実施形態に係る他の金型の構成と成形工程を示す断面図である。
　図１に示す金型との違いは、パンチ７２に後述するロック機構７６が装着されている点である。
　ロック機構７６は、パンチ７２に対して出入り自在に配置されたピンにより構成される。ロック機構７６は、成形開始から成形下死点まで（図２（ａ）～図２（ｃ））はパンチ７２に完全に収容される。ロック機構７６は、図２（ｄ）に示す成形下死点においてブランクホルダ７３側へ移動して突出し、ブランクホルダ７３をパンチ７２に固定する。
　ロック機構７６は、離型時にブランクホルダ７３をパンチ７２に固定した状態でダイ７１、パッド７４および曲げ型７５を上昇させて離型する。このようにして、ロック機構７６は、成形されたＬ型プレス部品１がパッド７４の加圧力により損傷することを防ぐ。
　ロック機構７６として、パッド７４と曲げ型７５およびダイ７１（絞り型）との成形完了後の成形下死点での位置関係を固定（保持）して離型する機構を用いてもよい。例えば、
　（ａ）パッド７４を曲げ型７５と固定し、また同時にダイ７１（絞り型）をパッド７４または曲げ型７５と固定して離型する、
　（ｂ）スぺーサーを挿入することによりブランクホルダ７３とパッド７４との成形下死点での間隔を固定して離型する、
　（ｃ）パッド７４とダイ７１（絞り型）の成形下死点での位置関係を固定（保持）して離型する
ことが例示される。
　これらの金型を用いてブランクをＬ型プレス部品１に成形する。
　ロック機構７６は、プレス機の本体側に、例えば、ブランクホルダ７３につながる、プレス機側のクッションピンの上昇を止める制御が可能であれば、ブランクホルダ－７３の上昇を止めることができるため、パンチ７２等の金型に設けなくてもよい。
　図２Ａは、本発明の実施形態に係る製造装置２０の構成例を部分的に示す説明図である。なお、図２Ａ～図２Ｊでは、金型の構成要素およびブランクに図１，２で付けた符号とは異なる符合を付けるが、説明の便宜のためであり、金型の構成要素およびブランクは同じものを示す。
　図２Ａに示すように、製造装置２０は、曲げ型２１、ダイ２２、ブランクホルダ２７と、曲げ型２１およびダイ２２に対向して配置されるパンチ２３とを備える。
　製造装置２０は、ダイ２２、曲げ型２１およびダイパッド２６と、パンチ２３およびブランクホルダ２７との間に配置されたブランク２４または予成形されたブランク（図示を省略する）に、冷間または温間でプレス加工を行うことによって、図１８に示す外形を有するＬ型プレス部品１またはその中間成形品１－１を製造する。本明細書において、「中間成形品」とは、後述する材料流入促進部を除去する前のプレス成形品を意味する。中間成形品から材料流入促進部等の不要部分を除去することによりＬ型プレス成形品が得られる。
　製造装置２０は、上記条件１または２を満足する場合に好適に用いられる。上記条件１または２を満足する場合に、特許文献３における第２の加工を行うと、得られるＬ型プレス部品１の湾曲部１ａの内側のフランジ１５に割れを生じるため、製造装置２０を用いる有効性が得られるからである。
　図２Ｂは、製造装置２０によりプレス成形された中間成形品１－１の一例を部分的に示す説明図である。また、図２Ｃは、製造装置２０における材料流入促進部形成機構２５および凹稜線形成部２３ｂと、ブランク２４との位置関係を示す説明図である。
　製造装置２０は、特許文献３により開示された第２の工程による曲げ成形によるプレス加工を行うが、さらに、図２Ａ，２Ｃに示すように、曲げ型２１，パンチ２３には、材料流入促進部形成機構２５として、ブランク２４に材料流入促進部１９を形成するための凹部２１ａ，凸部２３ａがそれぞれ形成されている。このように、材料流入促進部形成機構２５は、曲げ型２１に設けられた凹部２１ａおよびパンチ２３に設けられた凸部２３ａにより構成される。
　製造装置２０は、図２Ｂに示すように、特許文献３により開示された第２の工程による曲げ成形によるプレス加工の際に、ブランク２４における、Ｌ型プレス部品１の湾曲部１ａの内側のフランジ１５に成形される部分の近傍に並んで、材料流入促進部１９を形成する。
　図２Ｂ，２Ｃに示すように、材料流入促進部形成機構２５は、材料流入促進部１９を、ブランク２４における、Ｌ型プレス部品１に成形される領域（図２Ｃ中のハッチング領域）の外側の領域に形成することが望ましい。これにより、Ｌ型プレス部品１に材料流入促進部１９の痕跡を残さないことが可能になる。
　しかし、材料流入促進部１９の痕跡がＬ型プレス部品１に残存することが許容される場合には、材料流入促進部１９を、ブランク２４における、Ｌ型プレス部品１に成形される領域（図２Ｃ中のハッチング領域）の内側にかけて設けてもよい。
　次に、材料流入促進部形成機構２５を詳細に説明する。
　図２Ｄは、材料流入促進部形成機構２５が設けられていない従来のパンチ２３－１における、図２ＡのＡ－Ａ断面に相当する断面を示す説明図である。
　図２Ｅは、製造装置２０における材料流入促進部形成機構２５および凹稜線形成部２３ｂと、ブランク２４との位置関係と、Ｂ，Ｃ，Ｄ断面の位置を示す説明図である。
　図２Ｆは、Ｂ，Ｃ，Ｄ断面でのパンチ２３のフランジ形成部における、従来のパンチに対する断面周長差を示すグラフである。図２ＦのグラフのＢ，Ｃ，Ｄ断面では左側が従来工法の場合を示し、右側が本発明の実施形態の場合を示す。また、図２Ｆのグラフの下の断面は、Ｂ，Ｃ，Ｄ断面でのブランク２４の形状を示す。
　さらに、図２Ｇは、材料流入促進部形成機構２５が設けられたパンチ２３のＡ－Ａ断面を示す。
　上記条件１または２を満足する場合、従来のパンチ２３－１を用いて湾曲部１ａの内周側の縦壁１４を成形する第２の加工によりブランク２４にプレス加工を行うと、図２Ｄに示すａ部で割れが発生する。
　図２Ｅ，２Ｆに示すように、本発明の実施形態では、曲げ型２１に設けられた凹部２１ａおよびパンチ２３に設けられた凸部２３ａにより構成される材料流入促進部形成機構２５を設けることにより、プレス成形された中間成形品１－１に材料流入促進部１９を形成する。
　材料流入促進部１９は、Ｂ，Ｃ，Ｄ断面における断面周長が湾曲部１ａの内面から離れるにつれて緩やかに増加するように、形成する。ここで、Ｂ，Ｃ，Ｄ断面は、Ｌ型プレス部品１の湾曲部１ａの内側のフランジ１５から離れるにつれて、天板１１に直交する平面視で湾曲部１ａの内側の湾曲周方向での中央位置（ａ部）に接する直線と平行でかつ前記天板に直交する方向に沿う断面（材料流入方向断面：Ｌ型プレス部品１の湾曲部１ａの内側のフランジ１５の変形の最大主ひずみ方向断面）である。この中央位置は、厳密な中央位置に限定されるものではなく、湾曲周方向の厳密な中央位置を含む所定の領域内であればよい。
　材料流入促進部１９の断面形状は、Ｌ型プレス部品１の湾曲部１ａの内側のフランジ１５から離れるにつれて、単調に増加する形状には限定されず、断面周長が部分的に一定であってもよい。
　図２Ｆに示すように、材料流入促進部形成機構２５を設けない従来の工法に比較して、本発明の実施形態では、Ｂ，Ｃ，Ｄ断面におけるパンチ２３のフランジ形成部における、従来のパンチに対する断面周長差がいずれも増加する。
　さらに、本発明の実施形態では、材料流入促進部形成機構２５を、Ｃ断面における断面周長差がＢ断面における断面周長差よりも増加し、かつ、Ｄ断面における断面周長差がＣ断面における断面周長差よりも増加するように、設ける。
　換言すると、本発明の実施形態では、Ｂ，Ｃ，Ｄ断面の断面線長差（流入量）を増加させる断面線長差となる形状を有する材料流入促進部形成機構２５を、曲げ型２１およびパンチ２３に凹部２１ａおよび凸部２３ａとして、設ける。
　材料流入促進部１９は、例えば図２Ｇに示すように、第２の工程の終了時における湾曲部１ａの内側の中央位置に接する直線と水平面内で直交する直線を含む垂直断面において、ブランク２４における、湾曲部１ａの内側の凹稜線１７およびフランジ１５の会合点に成形される部位と、ブランク２４の縁部２４ａとを結ぶことにより得られる外形を有するように、形成することが例示される。
　図２Ｈは、製造装置２０における材料流入促進部形成機構２５および凹稜線形成部２３ｂと、ブランク２４との位置関係と、Ｂ，Ｃ，Ｄ断面の位置を示す説明図である。
　以上説明したように、材料流入促進部形成機構２５による材料の流入量の変化差分（図２Ｆにおける流入増加量（材料流入促進部形成機構を設けない従来工法による流入量に対する、本発明法による流入量の増加分）を意味する）は、ブランク２４のａ部から図２Ｈ中に太い矢印で示すように離れるにしたがって（Ｂ断面⇒Ｃ断面⇒Ｄ断面）、大きくなる。なお、ブランク２４のａ部での変化差分は、より割れを生じ易くなるために殆ど設けなくてよい。また、材料の流入量の変化差分を設ける領域は、平面視で成形前のブランク２４の端縁の位置までとすればよい。
　次に、材料流入促進部形成機構２５の機能を説明する。
　図２Ｉは、曲げ型２１およびパンチ２３に、凹部２１ａおよび凸部２３ａにより構成される材料流入促進部形成機構２５を設けることにより、ブランク２４のａ部での割れが防止される理由を示す説明図である。
　ブランク２４のａ部での割れの原因は、ブランク２４における、ａ部の上部に位置する凹稜線１７の周方向への高い張力Ｆである。本発明の実施形態では、材料流入促進部形成機構２５を設けてプレス加工を行うことにより、ａ部よりも外側における材料の流入量を増加させる。これにより、ａ部の周囲からの材料の流入量が増加するため、ａ部への材料の流入量が増加する。
　すなわち、材料流入促進部形成機構２５により、ブランク２４における湾曲部１ａに成形される部分への材料の流入量が増加する。このため、この部分の変形の主応力方向は大きくは変化しないものの、この部分の変形量が低減される。
　このようにして、材料流入促進部形成機構２５を設けない場合よりも、ブランク２４における、Ｌ型プレス部品１の湾曲部１ａの内側のフランジ１７に成形される部分への材料の流入量が増加する。
　このため、ブランク２４における、ａ部の上部に位置する凹稜線１７の周方向への張力Ｆが低減される。これにより、ブランク２４における湾曲部１ａに成形される部分の変形負荷が低減され、ブランク２４のａ部での割れが防止される。
　図２Ｊ（ａ）～図２Ｊ（ｆ）は、パンチ２３に形成された、各種の材料流入促進部形成機構２５の構成要素の形状例を示す説明図である。
　パンチ２３に設ける材料流入促進部形成機構２５の構成要素である凸部２３ａとして、図２Ｊ（ａ）に示すように、図２Ｇを参照しながら説明した、Ｌ型プレス部品１における天板１１と同じ側へ向けて凸となる凸部を用いることができる。
　図２Ｊ（ｂ）に示すように、図２Ｊ（ａ）に示す凸部２３ａに替えて、Ｌ型プレス部品１の天板１１と反対側へ向けて凸となる凹部２３ｃを用いてもよい。この場合、曲げ型２１に、凹部２３ｃに対応する凸部を形成することは言うまでもない。
　ブランク２４が小さい場合には、図２Ｊ（ｃ）に示すように、ブランク２４が接触する範囲に凸部２３ａを形成すればよい。
　また、図２Ｊ（ｄ）に示すとともに上述したように、材料流入促進部１９の痕跡がＬ型プレス部品１に残存することが許容される場合には、材料流入促進部１９が、ブランク２４における、Ｌ型プレス部品１に成形される領域（図２Ｃ中のハッチング領域）の内側にかけて設けられるように、凸部２３ａを形成してもよい。
　図２Ｊ（ｅ）に示すように、凸部２３ａを２つ以上設けてもよい。
　さらに、図２Ｊ（ｆ）に示すように、凸部２３ａは、ブランク１２の板厚方向と平行な方向へ段差状に形成されていてもよい。
　このように、材料流入促進部形成機構２５は、ブランク２４における、Ｌ型プレス部品１の長手方向端部１ｂに成形される部位の、ブランク２４における、Ｌ型プレス部品１１の湾曲部１ａの内側のフランジ１５に成形される部分への材料の流入量を増加する材料流入促進部１９を、一つまたは二つ以上形成する。
　なお、図２Ｊ（ａ）～図２（ｆ）では、構成要素を明確にするために凸部２３ａ，凹部２３ｃがエッジを有するように描いているが、実際には材料の流入を妨げないように凸部２３ａ，凹部２３ｃのエッジは滑らかなＲ（曲線）とすることは言うまでもない。
　本発明の実施形態が製造対象とするＬ型プレス部品１は、前述の条件１または２を満足するものであり、従来の特許文献３に記載の工法では、上記ａ部で割れを生じる。
　図３（ａ）は、ブランク８の成形前の形状を示す平面図であり、図３（ｂ）はブランク８の成形過程での形状を示す平面図である。さらに、図４は、本発明の実施形態における材料の流れを示す平面図である。なお、図３，４では、材料流入促進部１９および材料流入促進部形成機構２５を省略する。
　図１（ａ）に示すように、図３（ａ）に示す形状のブランク８を、パンチ７２およびブランクホルダ７３と、パッド７４およびダイ７１および曲げ型７５との間に配置する。
　次に、図１（ｂ）に示すように、ブランク８における天板１１に成形される部分をパッド７４およびパンチ７２により挟んで加圧および保持するとともに、ブランク８における天板１１に成形される部分より湾曲部１ａの外側になる部分をブランクホルダ７３およびダイ７１により挟んで加圧および保持する。
　次に、図１（ｃ）に示すように、曲げ型７５をパンチ７２が配置されている方向に相対的に動かして、ブランク８を加工して湾曲部１ａの内側の縦壁１４、凹稜線１７およびフランジ１５を成形することにより、ブランク８を図３（ｂ）に示す形状に成形する。
　このとき、ブランク８は湾曲部１ａの内側のみから引っ張れるため、パンチ７２およびブランクホルダ７３とパッド７４およびダイ７１に挟持される部分も湾曲部１ａの内周側に流入して成形される。
　このため、湾曲部１ａの外側と内側の両方から引っ張られる絞り成形の場合（図２４参照）とは異なり、図４に示すように、湾曲部１ａの内側のフランジ（Ｄ部）では、ブランク８は、成形の過程で湾曲部１ａの内側から外側にあまり大きく移動せず、さらに、ブランク８の長手方向の先端が湾曲部１ａの内側に流入することによりブランク８の全体が曲げられる。そして、その曲げの内側になる湾曲部１ａの内側のフランジ１５（Ｄ部）は圧縮される。このため、成形時における湾曲部１ａの内側のフランジ１５（Ｄ部）の伸び量は、絞り成形に比べて大幅に低減する。
　さらに、図１（ｄ）に示すように、湾曲部１ａの内側の縦壁１４、凹稜線１７およびフランジ部１５の成形が終わった後に、ブランク８をブランクホルダ７３およびダイ７１により挟んで加圧および保持したまま、ダイ７１およびブランクホルダ７３をブランク８に対してブランクホルダ７３が配置されている方向に相対的に動かして、ブランク８を加工して湾曲部１ａの外側の縦壁１２、凹稜線１６およびフランジ１３を成形する。このようにして、図１８に示すＬ型プレス部品１を成形する。
　このとき、湾曲部１ａの内側の縦壁１４およびフランジ１５の成形過程では、天板１１に成形される部分とフランジ１３に成形される部分も湾曲部１ａの内側に流入するため、長手方向へ縮んで圧縮応力が残った状態になる。このため、成形の過程で大きく伸ばされる湾曲部１ａの外側の縦壁１２と天板１１との会合部である角部（図４のＣ部）も、圧縮応力が残った状態から外側へ張り出した形状に成形される。
　したがって、圧縮応力のない状態から成形される絞り成形の場合に比べて、必要とされる材料の伸び性が小さくなる。その結果、伸び特性の低い高強度材（例えば５９０ＭＰａ以上の高張力鋼板）をブランク８として用いても、割れの発生を抑制して良好に成形することができる。
　湾曲部１ａの内側の縦壁１４およびフランジ１５の成形時には、曲げ型７５により曲げ成形されるため、湾曲部１ａの内周側の部分や長手方向の先端部分にしわ押さえ領域を設ける必要がない。このため、ブランク８を小さくすることができ、高い材料歩留まりで成形できる。
　さらに、図２Ａ～２Ｃに示すように、曲げ型２１およびパンチ２３に設けられた材料流入促進部形成機構２５によるプレス加工により、中間成形品１－１には、湾曲部１ａの内側のフランジ１５に成形される部分への材料の流入量を増加する材料流入促進部１９が少なくとも一つ形成される。
　このため、本発明の実施形態によれば、図２Ｉを参照しながら説明したように、ブランク２４における、Ｌ型プレス部品１の湾曲部１ａの内側のフランジ１５に成形される部分への材料の流入量が増加する。このため、ブランク２４におけるａ部の上部に位置する凹稜線１７の周方向への張力Ｆを低減でき、これにより、ブランク２４のａ部での割れが防止される。
　最後に、図１（ｅ）に示すように、Ｌ型プレス部品１の成形が完了した後に、金型の中から成形後のＬ型プレス部品１を取り出す際には、例えばロック機構７６により、ブランクホルダ７３をパンチ７２に対して相対的に動かないように固定する。
　そして、ブランクホルダ７３が成形後のＬ型プレス部品１をダイ７１に押し付けて加圧しないようにして、ブランクホルダ７３とパンチ７２に対して、パッド７４とダイ７１および曲げ型７５とを相対的に離してから、取り出す。これにより、成形後の中間成形品１－１を、加圧されたパッド７４とブランクホルダ７３とにより変形して損傷することなく、取り出すことができる。
　その後、取り出された中間成形品１－１の周囲の一部に残存する、材料流入促進部１９の全部または一部を含む不要部分を、適当な除去装置（例えば切断装置といったこの種の除去装置として慣用される装置）を用いて除去することにより、所望の形状を有する高強度のＬ型プレス部品１を製造することができる。
　以上がＬ型プレス部品１の製造装置の概要であるが、金型の構造についてさらに詳しく説明する。
　図５（ａ）～図５（ｄ）は、本発明で用いる金型の一例を示す説明図である。ロック機構７６は図５～７では省略してある。
　この金型は、曲げ型７５とダイ（絞り型）７１とパッド７４とをそれぞれダイベース７７に直接支持させるとともに、それぞれがダイベース７７に対して単独で駆動する。この金型は、曲げ型７５や絞り型７３を支持するフレーム等を用いないために全体を小型化できる。
　図６（ａ）～図６（ｄ）は、本発明で用いる金型の他の一例を示す説明図である。
　この金型は、サブベース７５でパッド７４とダイ７１（絞り型）を抱える構造を有する。パッド７４とダイ７１（絞り型）の偏芯荷重を、曲げ型と一体のサブベース７５で受けることにより、図５（ａ）～図５（ｄ）に示す金型より金型の変形を改善できる。
　図７（ａ）～図７（ｄ）は、本発明で用いる金型の他の一例を示す説明図であり、図８は、この金型の分解斜視図である。
　この金型は、サブベース７５ではなくダイベース７７にパッド７４を組み込むことにより、サブベース７５に掛かるパット７４の荷重負担を回避できる。サブベースに掛かる垂直方向の荷重は一体の曲げ型から受けるだけになるため、図６（ａ）～図６（ｄ）に示す金型よりサブベースの金型の変形を改善できる。
　図５（ａ）～図５（ｄ）、図６（ａ）～図６（ｄ）、図７（ａ）～図７（ｄ）に例示する金型は、いずれも、本発明に係る製造方法を実施するのに特に有効な構造を有する金型である。しかし、金型の変形を抑制する構造は金型のコストやサイズに影響する。このため、製造する部品の大きさや形状、さらには使用するブランクの強度などを勘案して金型に必要な剛性を考慮し、どの構造を有する金型を用いるかを適宜決定すればよい。
　図９（ａ）～図９（ｃ）は、比較例１～７と本発明例１～７において成形するプレス部品１を示す、それぞれ正面図、平面図、右側面図である。図１０は、比較例１～７、及び本発明例１～７で用いたブランク８の形状を示す平面図である。さらに、図１１は、比較例１～７で用いた金型の構成を示す斜視図である。
　表１に、比較例１～７および本発明例１～９の結果をまとめて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　比較例１～７および本発明例１～７では、図９（ａ）～図９（ｃ）に示す形状のＬ型プレス部品１を、ブランクとして引張強度が１１８０，１４７０ＭＰａで板厚が１．２ｍｍの高張力鋼板を用い、製造方法として従来技術である絞り成形法，本発明法により、それぞれ製造した。
　なお、表１における成形状態では、○は割れ発生なしを示し、×は割れ発生ありまたはネッキング発生を示す。
　比較例１～７は、引張強度が１１８０ＭＰａのブランクを用いた絞り成形法を用いたが、いずれも、割れを生じてしまい、図９（ａ）～図９（ｃ）に示す形状のＬ型プレス部品１を成形できなかった。これに対し、本発明例１～７では、引張強度が１１８０，１４７０ＭＰａのブランクを用いた場合でも、割れを生じることなく良好にＬ型プレス部品１を成形できた。
　図１２は、本発明例８，９で用いたブランクの形状を示す平面図であり、図１３（ａ）～図１３（ｃ）は、本発明例８，９で成形した中間成形品の形状を示す、それぞれ、正面図、右側面図、平面図であり、図１４（ａ）～図１４（ｃ）は、本発明例８，９で成形したプレス部品１の形状を示す、それぞれ、正面図、右側面図、平面図であり、図１５は、本発明例８，９で本発明により成形を行うための金型の構成の一例を示す斜視図である。
　本発明例８，９は、図１４（ａ）～図１４（ｃ）に示す複雑な形状を、伸び性の低い引張強度が１１８０、１４７０ＭＰａ，板厚１．２ｍｍの高強度鋼板をブランクとして用いて成形した例である。
　図１２に示す形状のブランクを、図１５に示す構成の金型を用いて、図１３（ａ）～図１３（ｃ）に示す形状の中間成形品に成形し、さらに後加工することによって、図１４（ａ）～図１４（ｃ）に示す形状のプレス部品１を、割れおよびしわの発生無く良好に成形できた。
１　Ｌ型プレス部品
１ａ　湾曲部
８　ブランク
１１　天板
１２　湾曲部の外側の縦壁
１３　湾曲部の外側のフランジ
１４　湾曲部の内側の縦壁
１５　湾曲部の内側のフランジ
１６　湾曲部の内側の凹稜線
１７　湾曲部の外側の凹稜線
　２　部品
２１　天板
２２　Ｌ字状湾曲の外側の縦壁
２３　Ｌ字状湾曲の外側のフランジ
２４　Ｌ字状湾曲の内側の縦壁
２５　Ｌ字状湾曲の内側のフランジ
　３　ブランク
４１　ダイ
４２　パンチ
４３　ブランクホルダ
　５　絞りパネル
　６　絞りパネル
７１　ダイ
７２　パンチ
７３　ブランクホルダ
７４　パッド
７５　曲げ型

 

Claims (17)

  1. 　パンチおよびブランクホルダと、パッド、ダイおよび曲げ型との間に配置されたブランクに、下記第１～３の工程を含むプレス加工を行うことによって、長手方向に延在する天板と、該天板の両側につながる２つの縦壁と、該２つの縦壁それぞれにつながる２つの凹稜線と、該２つの凹稜線それぞれにつながる２つのフランジとにより構成されるハット断面を有するとともに、前記天板に直交する平面視で長手方向へ湾曲する湾曲部を有することにより前記平面視でＬ型の形状を一部または全部に有するプレス部品を製造する方法であって、
    　下記条件１および２を満足する、プレス部品の製造方法；
    　第１の工程：前記ブランクにおける前記天板に成形される部分を前記パッドおよび前記パンチにより挟んで保持するとともに、前記ブランクにおける前記天板に成形される部分より前記湾曲部の外側に成形される部分を前記ブランクホルダおよび前記ダイにより挟んで保持する。
    　第２の工程：前記第１の工程の後に、前記曲げ型を前記パンチが配置されている方向へ相対的に移動して前記ブランクに曲げ成形によるプレス加工を行うことにより、前記湾曲部の内側の縦壁と、該縦壁につながる凹稜線と、該凹稜線につながるフランジとを成形する。
    　第３の工程：前記第２の工程の後に、前記ブランクを該ブランクホルダおよび該ダイにより挟んで保持したまま、前記ダイおよび前記ブランクホルダを前記パンチが配置されている方向へ相対的に移動して前記ブランクに絞り成形によるプレス加工を行うことにより、前記湾曲部の外側の縦壁と、該縦壁につながる凹稜線と、該凹稜線につながるフランジとを成形する。
    　［条件１］前記第２の工程により、前記ブランクにおける、前記プレス部品の前記湾曲部の内側のフランジに成形される部分に並んで、材料流入促進部を一つ以上形成する。ただし、前記材料流入促進部は、前記ブランクが前記湾曲部の内側のフランジに成形される部分へ流入する量を増加する。
    　［条件２］
    　前記材料流入促進部は、前記天板に直交する平面視で前記湾曲部の内側の中央位置に接する直線と平行でかつ前記天板に直交する方向に沿う断面における断面周長が、前記プレス部品の前記湾曲部の内側のフランジから離れるにつれて増加する断面形状を有する。
  2. 　下記条件３または４を満足する、請求項１に記載のプレス部品の製造方法。
    　［条件３］前記ブランクが引張強度１１８０ＭＰａ以上の超高張力鋼板からなること、前記プレス部品の高さである前記縦壁の製品高さ方向への投影距離が７０ｍｍ以上であること、前記プレス部品の前記凹稜線の曲率半径が側面視で１０ｍｍ以下であること、または、前記プレス部品における前記湾曲部の内側の曲率半径が前記平面視で１００ｍｍ以下であることのうちの少なくとも一つを満足する。
    　［条件４］前記ブランクが引張強度１１８０ＭＰａ以上の超高張力鋼板からなること、前記プレス部品の高さである前記縦壁の製品高さ方向への投影距離が５５ｍｍ以上であること、前記プレス部品の前記凹稜線の曲率半径が側面視で１５ｍｍ以下であること、または、前記プレス部品における前記湾曲部の内側の曲率半径が前記平面視で１４０ｍｍ以下であることのうちの少なくとも二つ以上を満足する。
  3. 　前記材料流入促進部は、前記ブランクにおける、前記プレス部品に成形される領域の外側の領域に形成される、請求項１または２に記載のプレス部品の製造方法。
  4. 　前記材料流入促進部は、前記断面周長が部分的に一定である請求項１～３のいずれかに記載のプレス部品の製造方法。
  5. 　前記材料流入促進部は、前記フランジと前記天板との並び方向で前記フランジから前記天板に向かう方向へ向けて凸となる凸ビード、または前記フランジと前記天板との並び方向で前記天板から前記フランジに向かう方向へ向けて凸となる凹ビードである、請求項１～４のいずれかに記載のプレス部品の製造方法。
  6. 　前記材料流入促進部は、前記断面周長が段階的に増加する請求項１～５のいずれかに記載のプレス部品の製造方法。
  7. 　前記材料流入促進部は、前記第２の工程の終了時における前記湾曲部の内側の中央位置に接する直線と水平面内で直交する直線を含む垂直断面において、前記ブランクにおける前記湾曲部の内側の凹稜線および前記フランジの会合点に成形される部位と、前記ブランクの縁部とを結ぶことにより得られる外形を有する、請求項１～６のいずれかに記載のプレス部品の製造方法。
  8. 　前記第３の工程の後に下記第４の工程を含む、請求項１～７のいずれかに記載のプレス部品の製造方法：
    　第４の工程；前記第３の工程により得られた成形品の周囲の一部に残存する、前記材料流入促進部の全部または一部を含む不要部分を除去する。
  9. 　パンチおよびブランクホルダと、該パンチおよびブランクホルダに対向して配置されるパッド、ダイおよび曲げ型とを備え、ブランクに下記第１～３の工程を含むプレス加工を行うことによって、長手方向に延在する天板と、該天板の両側につながる２つの縦壁と、該２つの縦壁それぞれにつながる２つの凹稜線と、該２つの凹稜線それぞれにつながる２つのフランジとにより構成されるハット型の断面を有するとともに前記天板に直交する平面視で長手方向へ湾曲する湾曲部を有することにより前記平面視でＬ型の形状を一部または全部に有するプレス部品を製造するプレス部品の製造装置であって、
    　下記条件１および２を満足する、プレス部品の製造装置；
    　第１の工程：前記パッドは、前記パンチとともに、前記ブランクにおける前記天板に成形される部分を挟んで保持するとともに、前記ブランクホルダは、前記ダイとともに、前記ブランクにおける前記天板に成形される部分より前記湾曲部の外側に成形される部分を挟んで保持する。
    　第２の工程：前記第１の工程の後に、前記曲げ型は、前記パンチが配置されている方向へ相対的に移動して前記ブランクを加工することにより、前記湾曲部の内側の縦壁と、該縦壁につながる凹稜線と、該凹稜線につながるフランジとを成形する。
    　第３の工程：前記第２の工程の後に、前記ブランクホルダが前記ダイとともに前記ブランクを挟んで保持したまま、前記ダイと前記ブランクホルダが、該ブランクホルダに対して該ブランクホルダが配置されている方向へ相対的に移動して前記ブランクを加工することにより、前記湾曲部の外側の縦壁と該縦壁につながる凹稜線と、該凹稜線につながるフランジを成形することによって、前記プレス部品を成形する。
    　［条件１］前記曲げ型および前記パンチは、前記第２の工程により、前記ブランクにおける、前記プレス部品の前記湾曲部の内側のフランジに成形される部分に並んで材料流入促進部を一つ以上形成する材料流入促進部形成機構を備える。ただし、前記材料流入促進部は、前記ブランクが前記湾曲部の内側のフランジに成形される部分へ流入する量を増加する。
    　［条件２］前記材料流入促進部形成機構は、前記材料流入促進部を、前記天板に直交する平面視で前記湾曲部の内周の中央位置に接する直線と平行でかつ前記天板に直交する方向に沿う断面における断面周長が、前記プレス部品の前記湾曲部の内側のフランジから離れるにつれて増加するように、形成する。
  10. 　さらに、下記条件３または４を満足する、請求項９に記載のプレス部品の製造装置。
    　［条件３］前記ブランクが引張強度１１８０ＭＰａ以上の超高張力鋼板からなること、前記プレス部品の高さである前記縦壁の製品高さ方向への投影距離が７０ｍｍ以上であること、前記プレス部品の前記凹稜線の曲率半径が側面視で１０ｍｍ以下であること、または、前記プレス部品における前記湾曲部の内側の曲率半径が前記平面視で１００ｍｍ以下であることのうちの少なくとも一つを満足する。
    　［条件４］前記ブランクが引張強度１１８０ＭＰａ以上の超高張力鋼板からなること、前記プレス部品の高さである前記縦壁の製品高さ方向への投影距離が５５ｍｍ以上であること、前記プレス部品の前記凹稜線の曲率半径が側面視で１５ｍｍ以下であること、または、前記プレス部品における前記湾曲部の内側の曲率半径が前記平面視で１４０ｍｍ以下であることのうちの少なくとも二つ以上を満足する。
  11. 　前記材料流入促進部形成機構は、前記材料流入促進部を、前記ブランクにおける、前記プレス部品に成形される領域の外側の領域に形成する、請求項９または１０に記載のプレス部品の製造装置。
  12. 　前記材料流入促進部は、前記断面周長が部分的に一定である請求項９～１１のいずれかに記載さのプレス部品の製造装置。
  13. 　前記材料流入促進部は、前記フランジと前記天板との並び方向で前記フランジから前記天板に向かう方向へ向けて凸となる凸ビード、または前記フランジと前記天板との並び方向で前記天板から前記フランジに向かう方向へ向けて凸となる凹ビードである、請求項９～１２のいずれかに記載のプレス部品の製造装置。
  14. 　前記材料流入促進部形成機構は、少なくとも、前記第１の工程の終了時に前記ブランクが接触する領域に設けられる、請求項９～１３のいずれかに記載のプレス部品の製造装置。
  15. 　前記材料流入促進部形成機構は、前記材料流入促進部を、前記断面周長が段階的に増加するように、形成する、請求項９～１４のいずれかに記載のプレス部品の製造装置。
  16. 　前記材料流入促進部形成機構は、前記材料流入促進部を、前記第２の工程の終了時における前記湾曲部の内側の中央位置に接する直線と水平面内で直交する直線を含む垂直断面において、前記ブランクにおける前記湾曲部の内側の凹稜線および前記フランジの会合点に成形される部位と、前記ブランクの縁部とを結ぶことにより得られる外形を有するように、成形する、請求項９～１５のいずれかに記載のプレス部品の製造装置。
  17. 　前記第３の工程の後に下記第４の工程を行う装置を備える、請求項９～１６のいずれかに記載のプレス部品の製造装置：
    　第４の工程；前記第３の工程により得られた成形品の周囲の一部に残存する、前記材料流入促進部の全部または一部を含む不要部分を除去する。

     
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