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公開番号2024154164
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-30
出願番号2023067841
出願日2023-04-18
発明の名称重ね合わせ構造部材およびその製造方法
出願人JFEスチール株式会社
代理人弁理士法人銀座マロニエ特許事務所
主分類B21D 22/20 20060101AFI20241023BHJP(本質的には材料の除去が行なわれない機械的金属加工;金属の打抜き)
要約【課題】突出部を有する重ね合わせ構造部材をパッチワーク法で製造する際の、冷間プレス成形時の加工加重を低減させて、過大な加工荷重に起因する加工不良を解決することにある。
【解決手段】各々金属板からなるブランクを冷間プレス成形した第1の部品と第2の部品とを互いに重ね合わせた状態で接合してなる、突出部を有する重ね合わせ構造部材において、前記第1の部品と前記第2の部品とのうち何れか一方の部品に前記突出部を有し、前記第1の部品と前記第2の部品とのうち他方の部品の、前記突出部に対応する領域に穴あき部を有することを特徴としている。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
各々金属板からなるブランクを冷間プレス成形した第１の部品と第２の部品とを互いに重ね合わせた状態で接合してなる、突出部を有する重ね合わせ構造部材において、
前記第１の部品と前記第２の部品とのうち何れか一方の部品に前記突出部を有し、
前記第１の部品と前記第２の部品とのうち他方の部品の、前記突出部に対応する領域に穴あき部を有することを特徴とする重ね合わせ構造部材。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
前記一方の部品の前記突出部は、前記他方の部品の方向に突出していることを特徴とする、請求項１記載の重ね合わせ構造部材。
【請求項３】
前記一方の部品の前記突出部は、前記他方の部品と反対の方向に突出していることを特徴とする、請求項１記載の重ね合わせ構造部材。
【請求項４】
前記第１の部品と前記第２の部品との引張強度の強度グレードはともに５９０ＭＰａ級以上であることを特徴とする、請求項１から３までの何れか一項記載の重ね合わせ構造部材。
【請求項５】
各々金属板からなるブランクを冷間プレス成形した第１の部品と第２の部品とを互いに重ね合わせた状態で接合して、突出部を有する重ね合わせ構造部材を製造する方法において、
前記第１の部品と前記第２の部品とのうち何れか一方の部品となるブランクに前記突出部を形成し、
前記第１の部品と前記第２の部品とのうち他方の部品となるブランクの、前記突出部に対応する領域に穴あき部を形成することを特徴とする重ね合わせ構造部材の製造方法。
【請求項６】
前記一方の部品の前記突出部は、前記他方の部品の方向に突出させることを特徴とする、請求項５記載の重ね合わせ構造部材の製造方法。
【請求項７】
前記一方の部品の前記突出部は、前記他方の部品と反対の方向に突出させることを特徴とする、請求項５記載の重ね合わせ構造部材の製造方法。
【請求項８】
前記第１の部品となるブランクおよび前記第２の部品となるブランクを、互いに重ね合わせた状態で接合し、一体で冷間プレス成形することを特徴とする、請求項５から７までの何れか一項記載の重ね合わせ構造部材の製造方法。
【請求項９】
前記第１の部品と前記第２の部品との引張強度の強度グレードはともに５９０ＭＰａ級以上であることを特徴とする、請求項８記載の重ね合わせ構造部材の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、各々金属板からなるブランクから冷間プレス成形した第１の部品と第２の部品とを互いに重ね合わせた状態で互いに接合してなる重ね合わせ構造部材およびその製造方法に関するものである。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
自動車車体の乗員保護の観点で、自動車車体には衝突安全性の向上が求められている。一方で、二酸化炭素排出量の削減のため、自動車車体を軽量化し燃費を向上させることも重要である。これら衝突安全性能と車体の軽量化を両立するために、自動車車体の骨格部品への高強度材の適用が年々増えている。例えば、自動車車体のキャビンを形成するフロントピラーやセンタピラーなどのピラー部品は、自動車の衝突時にキャビン内の乗員を保護するために重要な骨格部品である。そのためピラー部品には、衝突荷重に耐え得る強度が要求され、引張強度の強度グレードが１４７０ＭＰａ級以上の高張力鋼板も適用されている。
【０００３】
また、自動車の衝突安全性基準は年々厳格さを増す傾向にあり、自動車車体はその基準を満たす必要がある。そのため、強度の必要な骨格部品に対し補強部品を重ね合わせて、衝突特性に大きく影響する車体の部位を部分的に補強した重ね合わせ構造部材が、上記ピラー部品などの骨格部品の構成に採用されている。
【０００４】
図１に、重ね合わせ構造部材の一例を示す。図中符号１で示す本体部品は本例ではハット状断面を有し、天板部１ａと縦壁部１ｂとフランジ部１ｃとこれらを繋ぐ稜線部１ｄとからなる。図中符号２で示す補強部品は本体部品１の内側に配置され、本例ではコ字状断面を有し、天板部２ａと縦壁部２ｂとこれらを繋ぐ稜線部２ｄとからなる。本体部品１と補強部品２とは互いに抵抗スポット溶接で接合され、天板部１ａ，２ａと縦壁部１ｂ，２ｂとに接合部５が配置される。
【０００５】
このような重ね合わせ構造部材を製造する従来の方法としては、例えば図２（ａ）に示すように二枚のブランク３，４を準備して、先ず図２（ｂ）に示すようにそれらのブランク３，４から本体部品１と補強部品２とをそれぞれプレス成形する。そしてその後に図２（ｃ）に示すように本体部品１と補強部品２とを互いに重ね合わせて接合部５で電極６を用いた抵抗スポット溶接により接合する方法が一般的である。
【０００６】
また、重ね合わせ構造部材を製造する他の方法としては、パッチワーク法といわれる方法がある。この方法では、例えば図３（ａ）に示すように二枚のブランク３，４を準備し、先ず図３（ｂ）に示すように本体部品１および補強部品２への成形前のブランク３，４を互いに重ね合わせて、接合部５で電極６を用いた抵抗スポット溶接によりあらかじめ接合する。そして図３（ｃ）に示すようにこの互いに接合されたブランク３，４を１つのプレス金型で同時にプレス成形する。このパッチワーク法を用いれば、一回のプレス工程で本体部品１と補強部品２とを成形するのでプレス金型に掛かる費用を抑えることができる。また、パッチワーク法による構造では材料同士が密着しているため、衝突時に外力を受けた際に高い耐荷重を発揮する。
【０００７】
パッチワーク法を適用した部材は、主にホットプレスにより製造されている（特許文献１～３参照）。ホットプレスとは、ブランクを高温に加熱し、これをプレス金型の互いに上下方向に対向する上型と下型とで挟んで、部品を成形する成形方法である。下死点（上型の最下点）でブランクはプレス金型により急冷され、金属組織がマルテンサイトに変態することによって部品強度を確保できる。また、ブランクから部品が高温で成形されることから、成形中にブランクに生じる応力が小さいため、プレス金型から外した際に部品に生じるスプリングバックが少ないので、形状凍結性に優れるという利点を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１３－１８４２２１号公報
特開２０２０－１３１２２６号公報
特開２０２１－０９８４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで近年は、引張強度が１４７０ＭＰａ級の超高張力鋼板を用いることで、常温のままのブランクをプレス成形する冷間プレス成形でも、ホットプレスと同等の部品強度が得られるようになってきている。冷間プレス成形はホットプレスにおけるようなブランクの加熱工程を必要としないため、ホットプレスに比べて生産性に優れ、部品の製造コストを安価に抑えることができる。
【００１０】
しかしながら、パッチワーク法に冷間プレス成形を適用する場合、高強度なブランク二枚を一体で成形するため、プレス金型はブランクから大きな反力を受け、大きな加工荷重を必要とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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