金属製閉断面部材の製造方法
【課題】比較的簡単な方法によって精度良く金属製閉断面部材を製造することができる金属製閉断面部材の製造方法を提供する。
【解決手段】金属製の板状ワークから閉断面状に形成された閉断面部材を製造する金属製閉断面部材の製造方法は、第１の成形型を用い、板状ワークＷ１１を凸状にプレス成形する第１のプレス成形工程と、第１のプレス成形工程の後に、第２の成形型１５０を用い、プレス成形された板状ワークＷ１１を第２の成形型のダイ１５５と第２の成形型の中子型１５１との間に配置した状態で、中子型をダイに対して相対的に移動してプレス成形することにより、第１のプレス成形工程において成形された板状ワークの凸状に成形される凸状頂面部Ｗ１２の両側の凸状側面部Ｗ１３、Ｗ１４をそれぞれ板状ワークの内方側へ変位させて閉断面化する第２のプレス成形工程と、を備えている。
【解決手段】金属製の板状ワークから閉断面状に形成された閉断面部材を製造する金属製閉断面部材の製造方法は、第１の成形型を用い、板状ワークＷ１１を凸状にプレス成形する第１のプレス成形工程と、第１のプレス成形工程の後に、第２の成形型１５０を用い、プレス成形された板状ワークＷ１１を第２の成形型のダイ１５５と第２の成形型の中子型１５１との間に配置した状態で、中子型をダイに対して相対的に移動してプレス成形することにより、第１のプレス成形工程において成形された板状ワークの凸状に成形される凸状頂面部Ｗ１２の両側の凸状側面部Ｗ１３、Ｗ１４をそれぞれ板状ワークの内方側へ変位させて閉断面化する第２のプレス成形工程と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金属製の板状素材（板状ワーク）から閉断面状に形成された閉断面部材を製造する金属製閉断面部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、自動車等の車両において車体の基本構造の一部を構成するピラー部材、フロント及びリアのサイドフレーム、ダッシュパネルの前面下部に位置するダッシュクロスメンバ等の車体部材には、車体の強度及び剛性を確保し安全性を高める観点から高強度化及び高剛性化が求められ、しかも、燃費性能向上のために軽量化が求められている。
【０００３】
これらの要請に応えるため、前記のような車体部材は、多くの場合、金属製の閉断面部材として構成されている。このような金属製の閉断面部材の製造方法としては、例えば鋼板などの金属製の板状ワークをプレス加工によりコ字形断面の両端部に外側へ張り出すフランジ部分が一体成形された断面ハット状に形成し、この断面ハット状に形成された２枚の板状ワークのフランジ部分を互いに重ね合わせて閉断面状にし、その後に、フランジ部分を溶接して閉断面部材を製造する方法が一般に知られている。
【０００４】
また、例えば特許文献１には、閉断面部材としての三角形チューブを製造するものであるが、予め所定形状に切断した鋼板の両端部近傍を所定の曲率で曲げる第１曲げ工程と、第１曲げ工程で曲げた鋼板の中央部を所定の曲率で押し曲げる第２曲げ工程と、第２曲げ工程で成形した鋼板の前記中央部を長手方向に対して左右から加圧しつつ、前記両端部を上方から押さえ込んで拘束して突き合わせ、成形する拘束成形工程と、拘束成形工程の後に、除荷せずに前記両端部の突き合わせ部を溶接する溶接工程とを有する三角形チューブの製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−５１９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、自動車等の車両においては、燃費性能向上のためにより一層の軽量化が求められており、比較的大きな重量を占める車体部材についてもより一層の軽量化が求められている。このため、金属製の閉断面部材として構成される車体部材については、フランジ部分を設けることなく製造することが望まれている。
【０００７】
前記特許文献１には、フランジ部分を設けることなく閉断面状に形成された三角形チューブの製造方法が記載されているものの、自動車等の車両に用いられる車体部材は複雑な形状を有し、その長手方向に断面形状が複雑に変化し得るので、前記特許文献１に記載される製造方法を適用する場合には、閉断面部材の成形断面と同一形状の切り欠き部を有する複数のプレートを作る必要があり、また、閉断面部材の成形断面と同一形状の切り欠き部を有する複数のプレートに、曲げられた鋼板の中央部を長手方向に対して左右から加圧しつつ両端部を上方から押さえ込んで拘束して成形する際に、ひずみや変形などの成形不良を引き起こす畏れがあるので、精度の高い閉断面部材を製造することはなかなか困難なものとなり得る。
【０００８】
そこで、この発明は、前記技術的課題に鑑みてなされたものであり、金属製の閉断面部材を製造するに際し、比較的簡単な方法によって精度良く金属製閉断面部材を製造することができる金属製閉断面部材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このため、本願の請求項１に係る金属製閉断面部材の製造方法は、金属製の板状ワークから閉断面状に形成された閉断面部材を製造する金属製閉断面部材の製造方法であって、第１の成形型を用い、金属製の板状ワークを第１の成形型のブランクホルダとダイとにより挟持した状態で、第１の成形型のパンチを前記ダイの成形空間内に相対的に移動させることにより、前記板状ワークを前記ダイに対する前記パンチの移動方向に突出させて凸状にプレス成形する第１のプレス成形工程と、前記第１のプレス成形工程の後に、第２の成形型を用い、プレス成形された前記板状ワークを第２の成形型のダイと中子型との間に、前記中子型が前記板状ワークの凸状に突出する方向と反対側に位置するように配置した状態で、前記中子型を前記ダイに対して相対的に移動させ、前記板状ワークの凸状に成形された凸状頂面部を相対的に前記板状ワークの凸状に突出する方向にプレス成形することにより、前記第１のプレス成形工程において成形された前記板状ワークの凸状頂面部の両側の凸状側面部をそれぞれ前記板状ワークの内方側へ変位させて閉断面化する第２のプレス成形工程と、を備え、前記第１のプレス成形工程は、前記板状ワークを予め曲げ成形する予備曲げ成形工程であり、前記第２のプレス成形工程は、前記予備曲げ成形工程において曲げ成形された前記板状ワークを第２の成形型の中子型により第２の成形型のダイに設けられた凹部内に押し込み、前記板状ワークの少なくとも一方側の端部が前記中子型の押し込み方向と逆方向に延びるととともに前記凹部の内方側に向かって延びるように前記板状ワークを成形する押し込み成形工程と、前記押し込み成形工程において成形された前記板状ワーク内に前記中子型を保持した状態で、前記板状ワークの前記端部を第２の成形型のパンチにより押圧して曲げ成形し、前記パンチと前記中子型により前記板状ワークの端部どうしを接触させて閉断面状に成形する本曲げ成形工程と、を備え、前記予備曲げ成形工程では、前記板状ワークが第２の成形型のダイに設けられた凹部内に押し込まれた際に前記板状ワークの少なくとも一方の端部が前記中子型の押し込み方向と逆方向に延びるとともに前記凹部の内方側に向かって延びるように曲げ成形される、ことを特徴としたものである。
【００１０】
また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記押し込み成形工程では、前記本曲げ成形工程において第２の成形型のパンチを移動させる駆動手段によって第２の成形型の中子型が第２の成形型のダイに設けられた凹部内に移動されることを特徴としたものである。
【００１１】
更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記押し込み成形工程では、第２の成形型のパンチと第２の成形型の中子型との間にライナー部材を介設した状態で前記中子型が前記凹部内に移動され、前記本曲げ成形工程では、第２の成形型のパンチと第２の成形型の中子型との間から前記ライナー部材が取り外され、前記押し込み成形工程において成形された前記板状ワーク内に前記中子型を保持した状態で、前記板状ワークの前記端部が第２の成形型のパンチにより曲げ成形されることを特徴としたものである。
【００１２】
また更に、本願の請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一に係る発明において、前記本曲げ成形工程の後に、前記板状ワークの接触させられた端部どうしを溶接する溶接工程をさらに備えていることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本願の請求項１に係る金属製閉断面部材の製造方法によれば、金属製の板状ワークを第１の成形型のブランクホルダとダイとにより挟持した状態で、第１の成形型のパンチを前記ダイの成形空間内に相対的に移動させることにより、板状ワークを凸状にプレス成形する第１のプレス成形工程と、プレス成形された板状ワークを第２の成形型のダイと中子型との間に配置した状態で、前記中子型を前記ダイに対して相対的に移動させ、前記板状ワークの凸状頂面部をプレス成形することにより、板状ワークの凸状頂面部の両側の凸状側面部をそれぞれ前記板状ワークの内方側へ変位させて閉断面化する第２のプレス成形工程と、を備え、第１のプレス成形工程は、板状ワークを予め曲げ成形する予備曲げ成形工程であり、第２のプレス成形工程は、曲げ成形された板状ワークを第２の成形型の中子型により第２の成形型のダイに設けられた凹部内に押し込み、板状ワークの少なくとも一方側の端部が中子型の押し込み方向と逆方向に延びるととともに凹部の内方側に向かって延びるように板状ワークを成形する押し込み成形工程と、板状ワーク内に中子型を保持した状態で、板状ワークの端部を第２の成形型のパンチにより押圧して曲げ成形し、パンチと中子型により板状ワークの端部どうしを接触させて閉断面状に成形する本曲げ成形工程と、を備えていることにより、板状ワークにしわが発生することを防止し、成形型などの成形装置を複雑化させることなく、比較的簡単な方法によって精度良く金属製閉断面部材を製造することができる。
【００１４】
また、本願の請求項２に係る発明によれば、押し込み成形工程では、本曲げ成形工程において第２の成形型のパンチを移動させる駆動手段によって第２の成形型の中子型が第２の成形型のダイに設けられた凹部内に移動されることにより、押し込み成形及び本曲げ成形において板状ワークを移動させる必要がなく、比較的簡単な方法によって押し込み成形を行うことができる。
【００１５】
更に、本願の請求項３に係る発明によれば、押し込み成形工程では、パンチと中子型との間にライナー部材を介設した状態で中子型が凹部内に移動され、本曲げ成形工程では、パンチと中子型との間からライナー部材が取り外され、板状ワーク内に中子型を保持した状態で、板状ワークの端部がパンチにより曲げ成形されることにより、押し込み成形時にライナー部材によって板状ワークとパンチとの干渉を防止しつつ、前記効果を得ることが可能である。
【００１６】
また更に、本願の請求項４に係る発明によれば、本曲げ成形工程の後に、板状ワークの接触させられた端部どうしを溶接する溶接工程をさらに備えていることにより、閉断面部材の接合強度を高めることができ、より強固な閉断面部材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係る金属製閉断面部材を備えた自動車の車体構造を模式的に示す側面図である。
【図２】本実施形態に係る金属製閉断面部材としてのフロントサイドフレームを示す斜視図である。
【図３】図２におけるＹ３ａ−Ｙ３ａ線及びＹ３ｂ−Ｙ３ｂ線に沿ったフロントサイドフレームの断面図である。
【図４】板状ワークをドロー成形するためのドロー成形装置のドロー成形型を示す斜視図である。
【図５】図４におけるＹ５−Ｙ５線に沿ったドロー成形型の断面図である。
【図６】ドロー成形工程を説明するための説明図である。
【図７】ドロー成形された板状ワークを示す斜視図である。
【図８】ドロー成形された板状ワークを図７におけるＹ８−Ｙ８線に沿って示す断面図である。
【図９】板状ワークを押し込み成形するための押し込み成形装置の押し込み成形型を示す断面図である。
【図１０】前記押し込み成形型を示す斜視図である。
【図１１】押し込み成形工程を説明するための説明図である。
【図１２】本曲げ成形工程を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」及びそれらの用語を含む別の用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。
【００１９】
図１は、本実施形態に係る金属製閉断面部材を備えた自動車の車体構造を模式的に示す側面図である。本実施形態に係る金属製閉断面部材の製造方法は、図１に示すように、自動車のサイドボディ１０に結合されるフロントサイドフレーム１２０を、金属製の板状ワークを閉断面状に形成して製造する場合に適用するものであるが、これに限定されるものでなく、サイドボティ１０に結合されるリアサイドフレーム３０などのその他の車体部材の製造に適用してもよい。さらには、車体部材に限らず、閉断面状に形成されるその他の金属製の閉断面部材の製造に適用することも可能である。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る金属製閉断面部材としてのフロントサイドフレームを示す斜視図である。また、図３は、図２におけるＹ３ａ−Ｙ３ａ線及びＹ３ｂ−Ｙ３ｂ線に沿ったフロントサイドフレームの断面図であり、図３の（ａ）は、図２におけるＹ３ａ−Ｙ３ａ線に沿ったフロントサイドフレームの断面図、図３の（ｂ）は、図２におけるＹ３ｂ−Ｙ３ｂ線に沿ったフロントサイドフレームの断面図を示している。
【００２１】
図２に示すように、本実施形態に係る金属製閉断面部材としてのフロントサイドフレーム１２０は、長手方向に延びるとともに閉断面状に形成される閉断面部材として構成されており、上面部１２１と、下面部１２２と、右側面部１２３と、左側面部１２４と、上面部１２１から右側面部１２３に向かって右斜め下方に傾斜する第１の傾斜側面部１２５と、上面部１２１から左側面部１２４に向かって左斜め下方に傾斜する第２の傾斜側面部１２６と、下面部１２２から右側面部１２３に向かって右斜め上方に傾斜する第３の傾斜側面部１２７と、下面部１２２から左側面部１２４に向かって左斜め上方に傾斜する第４の傾斜側面部１２８によって中空部１２９を有する断面八角形状に形成されている。
【００２２】
また、フロントサイドフレーム１２０は、上面部１２１と下面部１２２とが長手方向に沿って平行に成形されるとともに断面長さが略同一に成形されているが、図２及び図３に示すように、断面形状は長手方向において変化して成形されている。フロントサイドフレーム１２０は、図３（ａ）に示す断面においては、第１の傾斜側面部１２５及び第３の傾斜側面部１２７が、図３（ｂ）に示す断面における第１の傾斜側面部１２５及び第３の傾斜側面部１２７のそれぞれの断面長さよりも短い断面長さを有するように形成され、右側面部１２３が、図３（ｂ）に示す断面における右側面部１２３の断面長さよりも長い断面長さを有するように形成され、第２の傾斜側面部１２６及び第４の傾斜側面部１２８が、図３（ｂ）に示す断面における第２の傾斜側面部１２６及び第４の傾斜側面部１２８のそれぞれの断面長さよりも長い断面長さを有するように形成され、左側面部１２４が、図３（ｂ）に示す断面における左側面部１２４の断面長さよりも短い断面長さを有するように形成されている。
【００２３】
次に、このようにして構成される本実施形態に係る金属製閉断面部材としてのフロントサイドフレーム１２０の製造方法について説明する。
本実施形態では、フロントサイドフレーム１２０を製造するに際し、先ず、例えば鋼板などの略平板状に形成された金属製の板状ワークを用意し、板状ワークを凸状にプレス成形し、具体的にはドロー（絞り）成形し、板状ワークを予め曲げ成形する予備曲げ成形工程によって、フロントサイドフレーム１２０の形状に応じた所定形状に成形する。
【００２４】
図４は、板状ワークをドロー成形するためのドロー成形装置のドロー成形型を示す斜視図であり、図５は、図４におけるＹ５−Ｙ５線に沿ったドロー成形型の断面図である。なお、図４では、ドロー成形型のダイについてはその下面のみを示し、ドロー成形型のブランクホルダについてはその上面のみを示し、図５では、板状ワークも示している。
【００２５】
図４及び図５に示すように、板状ワークＷ１１をドロー成形するためのドロー成形装置に用いるドロー成形型（第１の成形型）１４０は、板状ワークＷ１１を保持するためのブランクホルダ１４１と、ブランクホルダ１４１の内周面部１４１ａに外周面部１４２ａが嵌め合わせられ、ブランクホルダ１４１に対して上下方向に移動可能に構成されるパンチ１４２と、ブランクホルダ１４１とパンチ１４２とに対向して配置され、上下方向に移動可能に構成されるダイ１４５とを備えている。
【００２６】
ドロー成形型１４０のダイ１４５には、その下面１４５ａに凹状に窪む凹部１４５ｂが設けられ、凹部１４５ｂ内に板状ワークＷ１１をドロー成形するための成形空間１４５ｃが形成されている。ドロー成形型１４０のダイ１４５に設けられる凹部１４５ｂは、フロントサイドフレーム１２０の形状に応じて所定形状に形成され、図５に示すように、平面状に形成される底面部１４５ｄと、底面部１４５ｄから右斜め下方に傾斜する第１の傾斜壁部１４５ｅと、第１の傾斜壁部１４５ｅから垂直方向下方に延びる第１の右縦壁部１４５ｆと、第１の右縦壁部１４５ｆから水平方向右側に延びる右水平部１４５ｇと、右水平部１４５ｇから略垂直方向下方に延びる第２の右縦壁部１４５ｈと、底面部１４５ｄから左斜め下方に傾斜する第２の傾斜壁部１４５ｉと、第２の傾斜壁部１４５ｉから垂直方向下方に延びる第１の左縦壁部１４５ｊと、第１の左縦壁部１４５ｊから水平方向左側に延びる左水平部１４５ｋと、左水平部１４５ｋから略垂直方向下方に延びる第２の左縦壁部１４５ｌとを備えている。
【００２７】
一方、ドロー成形型１４０のパンチ１４２は、ドロー成形型１４０のダイ１４５との間で板状ワークＷ１１を成形するために、フロントサイドフレーム１２０の形状に応じて所定形状に形成され、図５に示すように、パンチ１４２の頭部は、平面状に形成される上面部１４２ｄと、上面部１４２ｄから右斜め下方に傾斜する第１の傾斜壁部１４２ｅと、第１の傾斜壁部１４２ｅから垂直方向下方に延びる右縦壁部１４２ｆと、右縦壁部１４２ｆから水平方向右側に延びる右水平部１４２ｇと、上面部１４２ｄから左斜め下方に傾斜する第２の傾斜壁部１４２ｉと、第２の傾斜壁部１４２ｉから垂直方向下方に延びる左縦壁部１４２ｊと、左縦壁部１４２ｊから水平方向左側に延びる左水平部１４２ｋとを備えている。
【００２８】
このようにして構成されるドロー成形型１４０を備えたドロー成形装置では、ブランクホルダ１４１とダイ１４５とにより板状ワークＷ１１を挟持した状態で、パンチ１４２をダイ１４５の成形空間１４５ｃ内に移動させて板状ワークＷ１１をドロー成形することにより、フロントサイドフレーム１２０の形状に応じて所定形状に板状ワークＷ１１が成形されるようになっている。
【００２９】
ドロー成形型１４０を用いて板状ワークＷ１１をドロー成形する際には、図５に示すように、ブランクホルダ１４１とダイ１４５とが離間して配置され、パンチ１４２の上面部１４２ｄがブランクホルダ１４１の上面１４１ｂよりも下方に配置された状態で、板状ワークＷ１１がブランクホルダ１４１の上面１４１ｂに保持される。そして、ドロー成形型１４０のダイ１４５が下方へ移動され、ブランクホルダ１４１とダイ１４５とにより板状ワークＷ１１の短手方向における両端部が挟持された後に、パンチ１４２が上方へ移動され、パンチ１４２がダイ１４５の成形空間１４５ｃ内に移動して板状ワークＷ１１がドロー成形される。
【００３０】
図６は、ドロー成形工程を説明するための説明図であり、図６の（ａ）は、ブランクホルダとダイとにより板状ワークが挟持された後に、パンチが上方へ移動されて板状ワークがドロー成形されている状態を示し、図６の（ｂ）は、パンチがさらに上方へ移動されて板状ワークがさらにドロー成形された状態を示している。
【００３１】
図６（ａ）に示すように、板状ワークＷ１１がブランクホルダ１４１とダイ１４５により挟持された状態で、パンチ１４２がダイ１４５の成形空間１４５ｃ内に移動されることにより、パンチ１４２の上面部１４２ｄによって板状ワークＷ１１が断面台形状にドロー成形される。さらにパンチ１４２が上方へ移動されると、図６（ｂ）に示すように、板状ワークＷ１１がさらにドロー成形され、パンチ１４２とダイ１４５とにより板状ワークＷ１１が所定形状に成形される。
【００３２】
図７は、ドロー成形された板状ワークを示す斜視図であり、図８は、ドロー成形された板状ワークを図７におけるＹ８−Ｙ８線に沿って示す断面図である。図７及び図８に示すように、ドロー成形された板状ワークＷ１１は、ブランクホルダ１４１とダイ１４５とにより挟持された板状ワークＷ１１の短手方向の両端部を除く短手方向の中央部分がダイ１４５に対するパンチ１４２の移動方向に変形させられて凸状にプレス成形され、ダイ１４５に設けられる凹部１４５ｂの底面部１４５ｄとパンチ１４２の上面部１４２ｄとにより成形される凸状頂面部Ｗ１２と、凸状頂面部Ｗ１２の両側に成形される凸状側面部Ｗ１３、Ｗ１４とを有している。
【００３３】
凸状側面部Ｗ１３は、図８に示すように、ダイ１４５に設けられる凹部１４５ｂの第１の傾斜壁部１４５ｅ、第１の右縦壁部１４５ｆ、右水平部１４５ｇ及び第２の右縦壁部１４５ｈとパンチ１４２の第１の傾斜壁部１４２ｅ、右縦壁部１４２ｆ、右水平部１４２ｇ及び外周面部１４２ａとにより凸状頂面部Ｗ１２の右側に成形され、凹部１４５ｂの第１の傾斜壁部１４５ｅとパンチ１４２の第１の傾斜壁部１４２ｅとにより成形され凸状頂面部Ｗ１２から右斜め下方に傾斜する第１の右凸状側面部Ｗ１３ａと、凹部１４５ｂの第１の右縦壁部１４５ｆとパンチ１４２の右縦壁部１４２ｆとにより成形され第１の右凸状側面部Ｗ１３ａから垂直方向下方に延びる第２の右凸状側面部Ｗ１３ｂと、凹部１４５ｂの右水平部１４５ｇとパンチ１４２の右水平部１４２ｇとにより成形され第２の右凸状側面部Ｗ１３ｂから水平方向右側に延びる第３の右凸状側面部Ｗ１３ｃと、凹部１４５ｂの第２の右縦壁部１４５ｈとパンチ１４２の外周面部１４２ａとにより成形され第３の右凸状側面部Ｗ１３ｃから垂直方向下方に延びる第４の右凸状側面部Ｗ１３ｄとを有している。
【００３４】
一方、凸状側面部Ｗ１４は、図８に示すように、ダイ１４５に設けられる凹部１４５ｂの第２の傾斜壁部１４５ｉ、第１の左縦壁部１４５ｊ、左水平部１４５ｋ及び第２の左縦壁部１４５ｌとパンチ１４２の第２の傾斜壁部１４２ｉ、左縦壁部１４２ｊ、左水平部１４２ｋ及び外周面部１４２ａとにより凸状頂面部Ｗ１２の左側に成形され、凹部１４５ｂの第２の傾斜壁部１４５ｉとパンチ１４２の第２の傾斜壁部１４２ｉとにより成形され凸状頂面部Ｗ１２から左斜め下方に傾斜する第１の左凸状側面部Ｗ１４ａと、凹部１４５ｂの第１の左縦壁部１４５ｊとパンチ１４２の左縦壁部１４２ｊとにより成形され第１の左凸状側面部Ｗ１４ａから垂直方向下方に延びる第２の左凸状側面部Ｗ１４ｂと、凹部１４５ｂの左水平部１４５ｋとパンチ１４２の左水平部１４２ｋとにより成形され第２の左凸状側面部Ｗ１４ｂから水平方向左側に延びる第３の左凸状側面部Ｗ１４ｃと、凹部１４５ｂの第２の左縦壁部１４５ｌとパンチ１４２の外周面部１４２ａとにより成形され第３の左凸状側面部Ｗ１４ｃから垂直方向下方に延びる第４の左凸状側面部Ｗ１４ｄとを有している。
【００３５】
なお、凸状頂面部Ｗ１２は、フロントサイドフレーム１２０の下面部１２２、第３の傾斜側面部１２７及び第４の傾斜側面部１２８の形状に応じて成形され、凸状側面部Ｗ１３の第１の右凸状側面部Ｗ１３ａがフロントサイドフレーム１２０の右側面部１２４の形状に応じて成形され、凸状側面部Ｗ１３の第２の右凸状側面部Ｗ１３ｂがフロントサイドフレーム１２０の第２の傾斜側面部１２６及び上面部１２１の形状に応じて成形され、凸状側面部Ｗ１４の第１の左凸状側面部Ｗ１４ａがフロントサイドフレーム１２０の左側面部１２３の形状に応じて成形され、凸状側面部Ｗ１４の第２の左凸状側面部Ｗ１４ｂがフロントサイドフレーム１２０の第１の傾斜側面部１２５及び上面部１２１の形状に応じて成形されている。
【００３６】
このように、ドロー成形工程において板状ワークＷ１１をドロー成形する際には、板状ワークＷ１１の短手方向における両端部をドロー成形型１４０のブランクホルダ１４１とダイ１４５とにより挟持した状態で、ドロー成形型１４０のパンチ１４２をドロー成形型１４０のダイ１４５の成形空間１４５ｃ内に移動させ、板状ワークＷ１１をドロー成形することにより、板状ワークＷ１１にしわが発生することを防止することができる。
【００３７】
ドロー成形型１４０を備えたドロー成形装置によって板状ワークＷ１１がドロー成形された後、ドロー成形された板状ワークＷ１１は、図示しないブランキング手段によって、図８に示すブランキングラインＬ１００の下側に位置する部分がブランキングされ、ブランクホルダ１４１とダイ１４５とにより挟持される板状ワーク材Ｗ１１の短手方向における両端部Ｗ１５、第３の右凸状側面部Ｗ１３ｃ、第４の右凸状側面部Ｗ１３ｄ、第３の左凸状側面部Ｗ１４ｃ及び第４の左凸状側面部Ｗ１４ｄが切り取られる。
【００３８】
次に、ドロー成形された板状ワークＷ１１は、板状ワークＷ１１を押し込み成形する押し込み成形工程によって、板状ワークＷ１１の凸状に成形された凸状頂面部Ｗ１２が板状ワークＷ１の凸状に突出する方向にプレス成形され、フロントサイドフレーム１２０の形状に応じた所定形状に成形される。図９は、板状ワークを押し込み成形するための押し込み成形装置の押し込み成形型を示す断面図であり、図１０は、前記押し込み成形型を示す斜視図である。なお、図９及び図１０では、板状ワークも示している。
【００３９】
図９及び図１０に示すように、板状ワークＷ１１を押し込み成形するための押し込み成形装置に用いる押し込み成形型（第２の成形型）１５０は、中子型１５１と、中子型１５１を着脱可能に支持するライナー部材１５２と、ライナー部材１５２を着脱可能に支持するとともに、上下方向に移動可能に構成されるパンチ１５３と、中子型１５１に対向して配置され、板状ワークＷ１１が中子型１５１により押し込まれるダイ１５５とを備えている。
【００４０】
押し込み成形型１５０の中子型１５１は、図９に示すように、フロントサイドフレーム１２０の形状に応じて形成され、フロントサイドフレーム１２０の下面部１２２、上面部１２１、右側面部１２３、左側面部１２４、第１の傾斜側面部１２５、第２の傾斜側面部１２６、第３の傾斜側面部１２７及び第４の傾斜側面部１２８の形状に応じてそれぞれ上面部１５１ａ、下面部１５１ｂ、左側面部１５１ｃ、右側面部１５１ｄ、第１の傾斜側面部１５１ｅ、第２の傾斜側面部１５１ｆ、第３の傾斜側面部１５１ｇ、第４の傾斜側面部１５１ｈが形成され、中子型１５１の上面部１５１ａに板状ワークＷ１１の凸状頂面部Ｗ１２が保持される。
【００４１】
押し込み成形型１５０の中子型１５１を支持するライナー部材１５２は、中子型１５１の下方に配置され、中子型１５１の下面部１５１ｂの断面長さと略同一の断面長さを有し、断面矩形状に形成されている。また、ライナー部材１５２は、中子型１５１と連結するための図示しない中子型用連結ピンを備え、該中子型用連結ピンが中子型１５１に設けられた連結穴（不図示）に挿入されることにより中子型１５１と連結され、中子型１５１を着脱可能に支持することができるようになっている。更に、ライナー部材１５２は、パンチ１５３と連結するための図示しないパンチ用連結ピンを備えている。
【００４２】
ライナー部材１５２を支持するパンチ１５３は、その頭部に突出部１５３ａが設けられている。突出部１５３ａは、フロントサイトフレーム１２０の形状に応じて成形される上面部１５３ｂと外周部１５３ｃとを有し、上面部１５３ｂは、フロントサイドフレーム１２０の上面部１２１の形状に応じて形成され水平方向に延びる水平部１５３ｄと、フロントサイドフレーム１２０の第２の傾斜側面部１２６の形状に応じて形成され水平部１５３ｄから右斜め上方に傾斜する第１の傾斜壁部１５３ｅと、フロントサイドフレーム１２０の第１の傾斜側面部１２５の形成に応じて形成され水平部１５３ｄから左斜め上方に傾斜する第２の傾斜壁部１５３ｆとを有している。
【００４３】
また、パンチ１５３は、前記パンチ用連結ピンが水平部１５３ｄに設けられた連結穴（不図示）に挿入されることにより、ライナー部材１５２と連結され、ライナー部材１５２を着脱可能に支持することができるようになっている。これにより、押し込み成形型１５０では、中子型１５１がライナー部材１５２に支持され、ライナー部材１５２がパンチ１５３に支持されており、パンチ１５３を上下方向に移動させる駆動手段（不図示）によって上下方向に移動されるパンチ１５３の移動に伴って、中子型１５１及びライナー部材１５２が上下方向に移動されるようになっている。
【００４４】
一方、押し込み成形型１５０のダイ１５５は、その下面１５５ａに板状ワークＷ１１が押し込まれる凹部１５５ｂが形成されており、凹部１５５ｂ内に板状ワークＷ１１を成形するための成形空間１５５ｃが形成されている。押し込み成形型１５０のダイ１５５に設けられる凹部１５５ｂは、図９に示すように、フロントサイドフレーム１２０の形状に応じて形成され、フロントサイドフレーム１２０の下面部１２２の形状に応じて形成される底面部１５５ｄと、フロントサイドフレーム１２０の第４の傾斜側面部１２８の形状に応じて形成され底面部１５５ｄから右斜め下方に傾斜する第１の傾斜壁部１５５ｅと、フロントサイドフレーム１２０の左側面部１２４の形状に応じて形成され第１の傾斜壁部１５５ｅから垂直方向下方に延びる右縦壁部１５５ｆと、フロントサイドフレーム１２０の第３の傾斜側面部１２７の形状に応じて形成され底面部１５５ｄから左斜め下方に傾斜する第２の傾斜壁部１５５ｇと、フロントサイドフレーム１２０の右側面部１２３の形状に応じて形成され第２の傾斜壁部１５５ｇから垂直方向下方に延びる左縦壁部１５５ｈとを備えている。
【００４５】
このようにして構成される押し込み成形型１５０を備えた押し込み成形装置では、板状ワークＷ１１の凸状頂面部Ｗ１２を中子型１５１に保持した状態で、中子型１５１が上方へ移動され、板状ワークＷ１１を中子型１５１によりダイ１５５に設けられた凹部１５５ｂ内に押し込み、板状ワークＷ１１の凸状側面部Ｗ１３、Ｗ１４の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅを中子型１５１の押し込み方向と逆方向に延びるととともに凹部１５５ｂの内方側に向かって延びるように板状ワークＷ１１を成形することができるようになっている。
【００４６】
押し込み成形型１５０を用いて、板状ワーク材Ｗ１１を押し込み成形する際には、図９に示すように、板状ワークＷ１１は、凸状頂面部Ｗ１２を上側にした状態で、中子型１５１の上面部１５１ａに凸状頂面部Ｗ１２が保持される。そして、押し込み成形型１５０のパンチ１５３が上方へ移動され、これに伴って中子型１５１が上方へ移動され、中子型１５１とダイ１５５とにより板状ワークＷ１１の押し込み成形が行われる。
【００４７】
図１１は、押し込み成形工程を説明するための説明図であり、図１１の（ａ）は、板状ワークＷ１１が押し込み成形型のダイに設けられた凹部内に押し込まれる状態を示し、図１１の（ｂ）は、板状ワークが押し込み成形型のダイに設けられた凹部内に押し込まれた状態を示している。
【００４８】
板状ワークＷ１１が中子型１５１に保持された状態で、中子型１５１が上方へ移動されると、図１１（ａ）に示すように、板状ワークＷ１１の凸状頂面部Ｗ１２の右側部分が、ダイ１５５、具体的にはダイ１５５の右縦壁部１５５ｆと下面１５５ａとの交点であるダイ１５５の肩部１５５ｉと中子型１５１とによって曲げ成形され、凸状側面部Ｗ１３が板状ワークＷ１１を閉じる方向に内方側に変位する。板状ワークＷ１１の凸状頂面部Ｗ１２の左側部分についても、ダイ１５５、具体的にはダイ１５５の左縦壁部１５５ｈと下面１５５ａとの交点であるダイ１５５の肩部１５５ｊと中子型１５１とによって曲げ成形され、凸状側面部Ｗ１４が板状ワークＷ１１を閉じる方向に内方側に変位する。
【００４９】
さらに、中子型１５１が上方へ移動され、板状ワーク材Ｗ１１が中子型１５１によりダイ１５５の凹部１５５ｂ内に押し込み成形されると、図１１（ｂ）に示すように、板状ワークＷ１１が中子型１５１とダイ１５５とによって曲げ成形され、凸状頂面部Ｗ１２の両側の凸状側面部Ｗ１３、Ｗ１４が板状ワークＷ１１を閉じる方向に内方側へさらに変位し、これに伴って、板状ワークＷ１１の凸状側面部Ｗ１３、Ｗ１４の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅが中子型１５１の押し込み方向と逆方向に延びるととともに凹部１５５ｂの内方側に向かって延びるように成形される。板状ワークＷ１１が中子型１５１によりダイ１５５の凹部１５５ｂ内に押し込み成形される際には、ライナー部材１５２は、板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅと干渉しないように形成されている。
【００５０】
板状ワーク材Ｗ１１が中子型１５１によりダイ１５５の凹部１５５ｂ内に押し込み成形されることにより、ダイ１５５の凹部１５５ｂの底面部１５５ｄと中子型１５１の上面部１５１ａとによりフロントサイドフレーム１２０の下面部１２２が成形され、ダイ１５５の凹部１５５ｂの第１の傾斜壁部１５５ｅと中子型１５１の第４の傾斜側面部１５１ｈとによりフロントサイドフレーム１２０の第４の傾斜側面部１２８が成形され、ダイ１５５の凹部１５５ｂの右縦壁部１５５ｆと中子型１５１の右側面部１５１ｄとによりフロントサイドフレーム１２０の左側面部１２４が成形され、ダイ１５５の凹部１５５ｂの第２の傾斜壁部１５５ｇと中子型１５１の第３の傾斜側面部１５１ｇとによりフロントサイドフレーム１２０の第３の傾斜側面部１２７が成形され、ダイ１５５の凹部１５５ｂの左縦壁部１５５ｈと中子型１５１の左側面部１５１ｃとによりフロントサイドフレーム１２０の右側面部１２３が成形される。
【００５１】
なお、板状ワークＷ１１は、ドロー成形工程において、板状ワークＷ１１が押し込み成形型１５０の中子型１５１により押し込み成形型１５０のダイ１５５に設けられた凹部１５５ｂ内に押し込まれた際に、板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅが押し込み成形型１５０の中子型１５１の押し込み方向と逆方向に延びるとともに凹部１５５ｂの内方側に向かって延びるように曲げ成形されている。
【００５２】
このようにして、ドロー成形された板状ワークＷ１１を押し込み成形型１５０の中子型１５１により押し込み成形型１５０のダイ１５５に設けられた凹部１５５ｂ内に押し込み成形した後には、板状ワークＷ１１内に中子型１５１を保持した状態で、パンチ１５３と中子型１５１により板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅどうしを接触させて閉断面状に成形する本曲げ成形工程が行われる。
【００５３】
図１２は、本曲げ成形工程を説明するための説明図であり、図１２の（ａ）は、押し込み成形後にライナー部材が取り外された状態を示し、図１２の（ｂ）は、パンチが上方へ移動され、パンチにより板状ワークが押圧され曲げ成形されている状態を示し、図１２の（ｃ）は、パンチにより板状ワークが押圧され曲げ成形された状態を示している。
【００５４】
板状ワークＷ１１が押し込み成形型１５０の中子型１５１により押し込み成形型１５０のダイ１５５に設けられる凹部１５５ｂ内に押し込まれると、押し込み成形された板状ワークＷ１１内に中子型１５１を保持した状態で、パンチ１５３が下方へ移動され、図１２（ａ）に示すように、中子型１５１とパンチ１５３との間に介設されたライナー部材１５２が取り外される。
【００５５】
ライナー部材１５２が取り外されると、パンチ１５３が再び上方へ移動され、図１２（ｂ）に示すように、パンチ１５５の上面部１５３ｂによって、板状ワークＷ１１の中子型１５１の押し込み方向と逆方向に延びるととともに凹部１５５ｂの内方側に向かって延びる端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅが押圧され、板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅがさらに板状ワークＷ１１を閉じる方向に内方側に曲げ成形される。
【００５６】
さらに、パンチ１５３が上方へ移動されると、図１２（ｃ）に示すように、板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅがパンチ１５３の上面部１５３ｂによってさらに板状ワークＷ１１を閉じる方向に内方側に曲げ成形され、パンチ１５３と中子型１５１とにより板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅどうしが突き合わせられて接触させられ閉断面状に成形される。なお、中子型１５１は、板状ワークＷ１１が閉断面化された後に、閉断面状に形成された閉断面部材の長手方向から抜けるように構成されている。
【００５７】
板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅがパンチ１５３の上面部１５３ｂによって押圧され曲げ成形されることにより、パンチ１５３の水平部１５３ｄと中子型１５１の下面部１５１ｂとによりフロントサイドフレーム１２０の上面部１２２が成形され、パンチ１５３の第１の傾斜壁部１５３ｅと中子型１５１の第２の傾斜側面部１５１ｆとによりフロントサイドフレーム１２０の第２の傾斜側面部１２６が成形され、パンチ１５３の第２の傾斜壁部１５３ｆと中子型１５１の第１の傾斜側面部１５１ｅとによりフロントサイドフレーム１２０の第２の傾斜側面部１２５が成形される。
【００５８】
板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅどうしが突きあわせられ接触させられて閉断面状に成形された後には、突き合わせられ接触させられた板状ワークＷの端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅどうしが、例えばレーザー溶接などの溶接によって接合され、フランジ部分を設けることなく閉断面状に形成された閉断面部材としてのフロントサイドフレーム１２０が製造される。このように、板状ワークＷ１１の突きあわせられ接触させられた端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅどうしを溶接する溶接工程をさらに備えていることにより、閉断面部材の接合強度を高めることができ、より強固な閉断面部材を製造することができる。
【００５９】
本実施形態では、本曲げ成形工程において、押し込み成形工程において成形された板状ワークＷ１１内に中子型１５１を保持した状態で、板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅを押し込み成形型１５０のパンチ１５３により押圧して曲げ成形し、押し込み成形型１５０のパンチ１５３と押し込み成形型１５０の中子型１５１により板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅどうしを突きあわせて接触させることにより閉断面状に成形しているが、板状ワークＷの端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅを押し込み成形型１５０のパンチ１５３により押圧して曲げ成形し、板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅどうしを重ね合わせて接触させ、閉断面状に成形するようにしてもよい。かかる場合には、溶接工程において、好ましくは、重ね合わせられ接触させられた板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅどうしが重ね溶接や隅肉溶接によって溶接される。
【００６０】
また、本実施形態では、板状ワークＷ１１が押し込み成形型１５０のダイ１５５に設けられた凹部１５５内に押し込まれる際に板状ワークＷ１１の短手方向における両端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅが中子型１５５の押し込み方向と逆方向に延びるとともに凹部１５５ｂの内方側に向かって延びるように成形されているが、押し込み成形時に、板状ワークＷ１１の短手方向における一方の端部のみを押し込み成形型の中子型の押し込み方向と逆方向に延びるとともに凹部の内方側に向かって延びるように成形するようにしてもよい。かかる場合には、本曲げ成形工程において、板状ワークの一方の端部のみが押圧され、板状ワークの端部どうしが接触させられて閉断面状に成形される。
【００６１】
さらに、本実施形態では、予備曲げ成形工程として、ドロー成形工程によって、板状ワークＷ１１が押し込み成形型１５０のダイ１５５に設けられた凹部１５５ｂ内に押し込まれた際に板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅが押し込み成形型１５０の中子型１５１の押し込み方向と逆方向に延びるとともに凹部１５５ｂの内方側に向かって延びるように曲げ成形されているが、例えば張出し成形などのその他のプレス成形を用い、板状ワークをプレス成形型のブランクホルダとダイとにより挟持した状態で、プレス成形型のパンチをプレス成形型のダイの成形空間内に移動させることにより、板状ワークＷ１１をプレス成形するようにしてもよい。かかる場合においても、板状ワークが押し込み成形型の中子型により押し込み成形型のダイに設けられた凹部内に押し込まれた際に板状ワークの少なくとも一方の端部が押し込み成形型の中子型の押し込み方向と逆方向に延びるとともに前記凹部の内方側に向かって延びるように曲げ成形される。
【００６２】
このように、本実施形態に係る金属製閉断面部材としてのフロントサイドフレーム１２０の製造方法は、板状ワークＷ１１を第１の成形型１４０のブランクホルダ１４１とダイ１４５とにより挟持した状態で、第１の成形型１４０のパンチ１４２をダイ１４５の成形空間１４５ｃ内に移動させることにより、板状ワークＷ１１をダイ１４５に対するパンチ１４２の移動方向に突出させて凸状にプレス成形する第１のプレス成形工程と、第１のプレス成形工程の後に、プレス成形された板状ワークＷ１１を第２の成形型１５０のダイ１５５と中子型１５１との間に、中子型１５１が板状ワークＷ１１の凸状に突出する方向と反対側に位置するように配置した状態で、中子型１５１をダイ１５５に対して移動させ、板状ワークＷ１１の凸状に成形された凸状頂面部Ｗ１２を板状ワークＷ１１の凸状に突出する方向にプレス成形することにより、第１のプレス成形工程において成形された板状ワークＷ１１の凸状頂面部Ｗ１２の両側の凸状側面部Ｗ１３、Ｗ１４をそれぞれ板状ワークＷ１１の内方側へ変位させて閉断面化する第２のプレス成形工程と、を備えている。これにより、板状ワークにしわが発生することを防止し、比較的簡単な方法によって精度良く金属製閉断面部材を製造することができる。
【００６３】
また、第１のプレス成形工程は、板状ワークＷ１１を予め曲げ成形する予備曲げ成形工程であり、第２のプレス成形工程は、曲げ成形された板状ワークＷ１１を第２の成形型１５０の中子型１５１により第２の成形型１５０のダイ１５５に設けられた凹部１５５ｂ内に押し込み、板状ワークＷ１１の少なくとも一方側の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅが中子型１５１の押し込み方向と逆方向に延びるととともに凹部１５５ｂの内方側に向かって延びるように板状ワークＷ１１を成形する押し込み成形工程と、板状ワークＷ１１内に中子型１５１を保持した状態で、板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅを第２の成形型１５０のパンチ１５３により押圧して曲げ成形し、パンチ１５３と中子型１５１により板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅどうしを接触させて閉断面状に成形する本曲げ成形工程と、を備え、予備曲げ成形工程では、板状ワークＷ１１が押し込み成形型１５０のダイ１５５に設けられた凹部１５５ｂ内に押し込まれた際に板状ワークＷ１１の少なくとも一方の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅが中子型１５１の押し込み方向と逆方向に延びるとともに凹部１５５ｂの内方側に向かって延びるように曲げ成形される。これにより、長手方向に断面形状が変化する閉断面部材の製造においても、押し込み成形型１５０の中子型１５１とダイ１５５とにより板状ワークＷ１１を押し込み成形し、押し込み成形型１５０のパンチ１５３と中子型１５１とにより板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅを曲げ成形することにより、板状ワークＷ１１から精度良く金属製閉断面部材を製造することができる。
【００６４】
更に、押し込み成形工程では、本曲げ成形工程において押し込み成形型１５０のパンチ１５３を移動させる駆動手段によって押し込み成形型１５０の中子型１５１が押し込み成形型１５０のダイ１５５に設けられた凹部１５５ｂ内に移動されることにより、押し込み成形及び本曲げ成形において板状ワークを移動させる必要がなく、比較的簡単な方法によって押し込み成形を行うことができる。
【００６５】
また、押し込み成形工程では、パンチ１５３と中子型１５１との間にライナー部材１５２を介設した状態で中子型１５１が凹部１５５ｂ内に移動され、本曲げ成形工程では、パンチ１５３と中子型１５１との間からライナー部材１５２が取り外され、板状ワークＷ１１内に中子型１５１を保持した状態で、板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅが押し込み成形型１５０のパンチ１５３により曲げ成形されることにより、押し込み成形時にライナー部材によって板状ワークとパンチとの干渉を防止しつつ、前記効果を得ることが可能である。
【００６６】
本実施形態では、プレス成形された板状ワークＷ１１を第２の成形型１５０のダイ１５５と中子型１５１との間に、中子型１５１が板状ワークＷ１１の凸状に突出する方向と反対側に位置するように配置した状態で、中子型１５１をダイ１５５に対して移動させ、板状ワークＷ１１の凸状に成形された凸状頂面部Ｗ１２を板状ワークＷ１１の凸状に突出する方向にプレス成形することにより、第１のプレス成形工程において成形された板状ワークＷ１１の凸状頂面部Ｗ１２の両側の凸状側面部Ｗ１３、Ｗ１４をそれぞれ板状ワークＷ１１の内方側へ変位させて閉断面化しているが、ダイ１５５を中子型１５１に対して相対的に移動させ、第１のプレス成形工程において成形された板状ワークＷ１１の凸状頂面部Ｗ１２の両側の凸状側面部Ｗ１３、Ｗ１４をそれぞれ板状ワークＷ１１の内方側へ変位させて閉断面化するようにしてもよい。
【００６７】
以上の説明から明らかなように、本実施形態では、金属製の板状ワークを第１の成形型のブランクホルダとダイとにより挟持した状態で、第１の成形型のパンチを前記ダイの成形空間内に移動させることにより、板状ワークを凸状にプレス成形し、プレス成形された板状ワークを第２の成形型のダイと中子型との間に配置した状態で、前記中子型を前記ダイに対して相対的に移動させ、前記板状ワークの凸状頂面部をプレス成形することにより、板状ワークの凸状頂面部の両側の凸状側面部をそれぞれ前記板状ワークの内方側へ変位させて閉断面化することで、板状ワークにしわが発生することを防止し、比較的簡単な方法によって精度良く金属製閉断面部材を製造することができる。
【００６８】
なお、本実施形態では、金属製の板状ワークを第１の成形型のブランクホルダとダイとにより挟持した状態で、第１の成形型のパンチをダイの成形空間内に移動させて板状ワーク材をプレス成形しているが、パンチを固定した状態で、板状ワークを挟持したブランクホルダとダイとをパンチに対して相対的に移動させてプレス成形するようにしてもよい。
【００６９】
以上のように、本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、金属製の板状ワークから閉断面部材を製造する金属製閉断面部材の製造方法に関し、例えばフロントサイドフレームやリアサイドフレームなどの閉断面状に形成される車体部材の製造において有効に適用可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１２０ フロントサイドフレーム
１４０ ドロー成形型
１４１ ドロー成形型のブランクホルダ
１４２ ドロー成形型のパンチ
１４５ ドロー成形型のダイ
１４５ｃ ドロー成形型のダイの成形空間
１５０ 押し込み成形型
１５１ 押し込み成形型の中子型
１５２ ライナー部材
１５３ 押し込み成形型のパンチ
１５５ 押し込み成形型のダイ
１５５ｂ 押し込み成形型のダイに設けられた凹部
Ｗ１１ 板状ワーク
Ｗ１２ 凸状頂面部
Ｗ１３、Ｗ１４ 凸状側面部
Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅ 凸状側面部の凸状頂面部側と反対側の端部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金属製の板状素材（板状ワーク）から閉断面状に形成された閉断面部材を製造する金属製閉断面部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、自動車等の車両において車体の基本構造の一部を構成するピラー部材、フロント及びリアのサイドフレーム、ダッシュパネルの前面下部に位置するダッシュクロスメンバ等の車体部材には、車体の強度及び剛性を確保し安全性を高める観点から高強度化及び高剛性化が求められ、しかも、燃費性能向上のために軽量化が求められている。
【０００３】
これらの要請に応えるため、前記のような車体部材は、多くの場合、金属製の閉断面部材として構成されている。このような金属製の閉断面部材の製造方法としては、例えば鋼板などの金属製の板状ワークをプレス加工によりコ字形断面の両端部に外側へ張り出すフランジ部分が一体成形された断面ハット状に形成し、この断面ハット状に形成された２枚の板状ワークのフランジ部分を互いに重ね合わせて閉断面状にし、その後に、フランジ部分を溶接して閉断面部材を製造する方法が一般に知られている。
【０００４】
また、例えば特許文献１には、閉断面部材としての三角形チューブを製造するものであるが、予め所定形状に切断した鋼板の両端部近傍を所定の曲率で曲げる第１曲げ工程と、第１曲げ工程で曲げた鋼板の中央部を所定の曲率で押し曲げる第２曲げ工程と、第２曲げ工程で成形した鋼板の前記中央部を長手方向に対して左右から加圧しつつ、前記両端部を上方から押さえ込んで拘束して突き合わせ、成形する拘束成形工程と、拘束成形工程の後に、除荷せずに前記両端部の突き合わせ部を溶接する溶接工程とを有する三角形チューブの製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−５１９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、自動車等の車両においては、燃費性能向上のためにより一層の軽量化が求められており、比較的大きな重量を占める車体部材についてもより一層の軽量化が求められている。このため、金属製の閉断面部材として構成される車体部材については、フランジ部分を設けることなく製造することが望まれている。
【０００７】
前記特許文献１には、フランジ部分を設けることなく閉断面状に形成された三角形チューブの製造方法が記載されているものの、自動車等の車両に用いられる車体部材は複雑な形状を有し、その長手方向に断面形状が複雑に変化し得るので、前記特許文献１に記載される製造方法を適用する場合には、閉断面部材の成形断面と同一形状の切り欠き部を有する複数のプレートを作る必要があり、また、閉断面部材の成形断面と同一形状の切り欠き部を有する複数のプレートに、曲げられた鋼板の中央部を長手方向に対して左右から加圧しつつ両端部を上方から押さえ込んで拘束して成形する際に、ひずみや変形などの成形不良を引き起こす畏れがあるので、精度の高い閉断面部材を製造することはなかなか困難なものとなり得る。
【０００８】
そこで、この発明は、前記技術的課題に鑑みてなされたものであり、金属製の閉断面部材を製造するに際し、比較的簡単な方法によって精度良く金属製閉断面部材を製造することができる金属製閉断面部材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このため、本願の請求項１に係る金属製閉断面部材の製造方法は、金属製の板状ワークから閉断面状に形成された閉断面部材を製造する金属製閉断面部材の製造方法であって、第１の成形型を用い、金属製の板状ワークを第１の成形型のブランクホルダとダイとにより挟持した状態で、第１の成形型のパンチを前記ダイの成形空間内に相対的に移動させることにより、前記板状ワークを前記ダイに対する前記パンチの移動方向に突出させて凸状にプレス成形する第１のプレス成形工程と、前記第１のプレス成形工程の後に、第２の成形型を用い、プレス成形された前記板状ワークを第２の成形型のダイと中子型との間に、前記中子型が前記板状ワークの凸状に突出する方向と反対側に位置するように配置した状態で、前記中子型を前記ダイに対して相対的に移動させ、前記板状ワークの凸状に成形された凸状頂面部を相対的に前記板状ワークの凸状に突出する方向にプレス成形することにより、前記第１のプレス成形工程において成形された前記板状ワークの凸状頂面部の両側の凸状側面部をそれぞれ前記板状ワークの内方側へ変位させて閉断面化する第２のプレス成形工程と、を備え、前記第１のプレス成形工程は、前記板状ワークを予め曲げ成形する予備曲げ成形工程であり、前記第２のプレス成形工程は、前記予備曲げ成形工程において曲げ成形された前記板状ワークを第２の成形型の中子型により第２の成形型のダイに設けられた凹部内に押し込み、前記板状ワークの少なくとも一方側の端部が前記中子型の押し込み方向と逆方向に延びるととともに前記凹部の内方側に向かって延びるように前記板状ワークを成形する押し込み成形工程と、前記押し込み成形工程において成形された前記板状ワーク内に前記中子型を保持した状態で、前記板状ワークの前記端部を第２の成形型のパンチにより押圧して曲げ成形し、前記パンチと前記中子型により前記板状ワークの端部どうしを接触させて閉断面状に成形する本曲げ成形工程と、を備え、前記予備曲げ成形工程では、前記板状ワークが第２の成形型のダイに設けられた凹部内に押し込まれた際に前記板状ワークの少なくとも一方の端部が前記中子型の押し込み方向と逆方向に延びるとともに前記凹部の内方側に向かって延びるように曲げ成形される、ことを特徴としたものである。
【００１０】
また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記押し込み成形工程では、前記本曲げ成形工程において第２の成形型のパンチを移動させる駆動手段によって第２の成形型の中子型が第２の成形型のダイに設けられた凹部内に移動されることを特徴としたものである。
【００１１】
更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記押し込み成形工程では、第２の成形型のパンチと第２の成形型の中子型との間にライナー部材を介設した状態で前記中子型が前記凹部内に移動され、前記本曲げ成形工程では、第２の成形型のパンチと第２の成形型の中子型との間から前記ライナー部材が取り外され、前記押し込み成形工程において成形された前記板状ワーク内に前記中子型を保持した状態で、前記板状ワークの前記端部が第２の成形型のパンチにより曲げ成形されることを特徴としたものである。
【００１２】
また更に、本願の請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一に係る発明において、前記本曲げ成形工程の後に、前記板状ワークの接触させられた端部どうしを溶接する溶接工程をさらに備えていることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本願の請求項１に係る金属製閉断面部材の製造方法によれば、金属製の板状ワークを第１の成形型のブランクホルダとダイとにより挟持した状態で、第１の成形型のパンチを前記ダイの成形空間内に相対的に移動させることにより、板状ワークを凸状にプレス成形する第１のプレス成形工程と、プレス成形された板状ワークを第２の成形型のダイと中子型との間に配置した状態で、前記中子型を前記ダイに対して相対的に移動させ、前記板状ワークの凸状頂面部をプレス成形することにより、板状ワークの凸状頂面部の両側の凸状側面部をそれぞれ前記板状ワークの内方側へ変位させて閉断面化する第２のプレス成形工程と、を備え、第１のプレス成形工程は、板状ワークを予め曲げ成形する予備曲げ成形工程であり、第２のプレス成形工程は、曲げ成形された板状ワークを第２の成形型の中子型により第２の成形型のダイに設けられた凹部内に押し込み、板状ワークの少なくとも一方側の端部が中子型の押し込み方向と逆方向に延びるととともに凹部の内方側に向かって延びるように板状ワークを成形する押し込み成形工程と、板状ワーク内に中子型を保持した状態で、板状ワークの端部を第２の成形型のパンチにより押圧して曲げ成形し、パンチと中子型により板状ワークの端部どうしを接触させて閉断面状に成形する本曲げ成形工程と、を備えていることにより、板状ワークにしわが発生することを防止し、成形型などの成形装置を複雑化させることなく、比較的簡単な方法によって精度良く金属製閉断面部材を製造することができる。
【００１４】
また、本願の請求項２に係る発明によれば、押し込み成形工程では、本曲げ成形工程において第２の成形型のパンチを移動させる駆動手段によって第２の成形型の中子型が第２の成形型のダイに設けられた凹部内に移動されることにより、押し込み成形及び本曲げ成形において板状ワークを移動させる必要がなく、比較的簡単な方法によって押し込み成形を行うことができる。
【００１５】
更に、本願の請求項３に係る発明によれば、押し込み成形工程では、パンチと中子型との間にライナー部材を介設した状態で中子型が凹部内に移動され、本曲げ成形工程では、パンチと中子型との間からライナー部材が取り外され、板状ワーク内に中子型を保持した状態で、板状ワークの端部がパンチにより曲げ成形されることにより、押し込み成形時にライナー部材によって板状ワークとパンチとの干渉を防止しつつ、前記効果を得ることが可能である。
【００１６】
また更に、本願の請求項４に係る発明によれば、本曲げ成形工程の後に、板状ワークの接触させられた端部どうしを溶接する溶接工程をさらに備えていることにより、閉断面部材の接合強度を高めることができ、より強固な閉断面部材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係る金属製閉断面部材を備えた自動車の車体構造を模式的に示す側面図である。
【図２】本実施形態に係る金属製閉断面部材としてのフロントサイドフレームを示す斜視図である。
【図３】図２におけるＹ３ａ−Ｙ３ａ線及びＹ３ｂ−Ｙ３ｂ線に沿ったフロントサイドフレームの断面図である。
【図４】板状ワークをドロー成形するためのドロー成形装置のドロー成形型を示す斜視図である。
【図５】図４におけるＹ５−Ｙ５線に沿ったドロー成形型の断面図である。
【図６】ドロー成形工程を説明するための説明図である。
【図７】ドロー成形された板状ワークを示す斜視図である。
【図８】ドロー成形された板状ワークを図７におけるＹ８−Ｙ８線に沿って示す断面図である。
【図９】板状ワークを押し込み成形するための押し込み成形装置の押し込み成形型を示す断面図である。
【図１０】前記押し込み成形型を示す斜視図である。
【図１１】押し込み成形工程を説明するための説明図である。
【図１２】本曲げ成形工程を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」及びそれらの用語を含む別の用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。
【００１９】
図１は、本実施形態に係る金属製閉断面部材を備えた自動車の車体構造を模式的に示す側面図である。本実施形態に係る金属製閉断面部材の製造方法は、図１に示すように、自動車のサイドボディ１０に結合されるフロントサイドフレーム１２０を、金属製の板状ワークを閉断面状に形成して製造する場合に適用するものであるが、これに限定されるものでなく、サイドボティ１０に結合されるリアサイドフレーム３０などのその他の車体部材の製造に適用してもよい。さらには、車体部材に限らず、閉断面状に形成されるその他の金属製の閉断面部材の製造に適用することも可能である。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る金属製閉断面部材としてのフロントサイドフレームを示す斜視図である。また、図３は、図２におけるＹ３ａ−Ｙ３ａ線及びＹ３ｂ−Ｙ３ｂ線に沿ったフロントサイドフレームの断面図であり、図３の（ａ）は、図２におけるＹ３ａ−Ｙ３ａ線に沿ったフロントサイドフレームの断面図、図３の（ｂ）は、図２におけるＹ３ｂ−Ｙ３ｂ線に沿ったフロントサイドフレームの断面図を示している。
【００２１】
図２に示すように、本実施形態に係る金属製閉断面部材としてのフロントサイドフレーム１２０は、長手方向に延びるとともに閉断面状に形成される閉断面部材として構成されており、上面部１２１と、下面部１２２と、右側面部１２３と、左側面部１２４と、上面部１２１から右側面部１２３に向かって右斜め下方に傾斜する第１の傾斜側面部１２５と、上面部１２１から左側面部１２４に向かって左斜め下方に傾斜する第２の傾斜側面部１２６と、下面部１２２から右側面部１２３に向かって右斜め上方に傾斜する第３の傾斜側面部１２７と、下面部１２２から左側面部１２４に向かって左斜め上方に傾斜する第４の傾斜側面部１２８によって中空部１２９を有する断面八角形状に形成されている。
【００２２】
また、フロントサイドフレーム１２０は、上面部１２１と下面部１２２とが長手方向に沿って平行に成形されるとともに断面長さが略同一に成形されているが、図２及び図３に示すように、断面形状は長手方向において変化して成形されている。フロントサイドフレーム１２０は、図３（ａ）に示す断面においては、第１の傾斜側面部１２５及び第３の傾斜側面部１２７が、図３（ｂ）に示す断面における第１の傾斜側面部１２５及び第３の傾斜側面部１２７のそれぞれの断面長さよりも短い断面長さを有するように形成され、右側面部１２３が、図３（ｂ）に示す断面における右側面部１２３の断面長さよりも長い断面長さを有するように形成され、第２の傾斜側面部１２６及び第４の傾斜側面部１２８が、図３（ｂ）に示す断面における第２の傾斜側面部１２６及び第４の傾斜側面部１２８のそれぞれの断面長さよりも長い断面長さを有するように形成され、左側面部１２４が、図３（ｂ）に示す断面における左側面部１２４の断面長さよりも短い断面長さを有するように形成されている。
【００２３】
次に、このようにして構成される本実施形態に係る金属製閉断面部材としてのフロントサイドフレーム１２０の製造方法について説明する。
本実施形態では、フロントサイドフレーム１２０を製造するに際し、先ず、例えば鋼板などの略平板状に形成された金属製の板状ワークを用意し、板状ワークを凸状にプレス成形し、具体的にはドロー（絞り）成形し、板状ワークを予め曲げ成形する予備曲げ成形工程によって、フロントサイドフレーム１２０の形状に応じた所定形状に成形する。
【００２４】
図４は、板状ワークをドロー成形するためのドロー成形装置のドロー成形型を示す斜視図であり、図５は、図４におけるＹ５−Ｙ５線に沿ったドロー成形型の断面図である。なお、図４では、ドロー成形型のダイについてはその下面のみを示し、ドロー成形型のブランクホルダについてはその上面のみを示し、図５では、板状ワークも示している。
【００２５】
図４及び図５に示すように、板状ワークＷ１１をドロー成形するためのドロー成形装置に用いるドロー成形型（第１の成形型）１４０は、板状ワークＷ１１を保持するためのブランクホルダ１４１と、ブランクホルダ１４１の内周面部１４１ａに外周面部１４２ａが嵌め合わせられ、ブランクホルダ１４１に対して上下方向に移動可能に構成されるパンチ１４２と、ブランクホルダ１４１とパンチ１４２とに対向して配置され、上下方向に移動可能に構成されるダイ１４５とを備えている。
【００２６】
ドロー成形型１４０のダイ１４５には、その下面１４５ａに凹状に窪む凹部１４５ｂが設けられ、凹部１４５ｂ内に板状ワークＷ１１をドロー成形するための成形空間１４５ｃが形成されている。ドロー成形型１４０のダイ１４５に設けられる凹部１４５ｂは、フロントサイドフレーム１２０の形状に応じて所定形状に形成され、図５に示すように、平面状に形成される底面部１４５ｄと、底面部１４５ｄから右斜め下方に傾斜する第１の傾斜壁部１４５ｅと、第１の傾斜壁部１４５ｅから垂直方向下方に延びる第１の右縦壁部１４５ｆと、第１の右縦壁部１４５ｆから水平方向右側に延びる右水平部１４５ｇと、右水平部１４５ｇから略垂直方向下方に延びる第２の右縦壁部１４５ｈと、底面部１４５ｄから左斜め下方に傾斜する第２の傾斜壁部１４５ｉと、第２の傾斜壁部１４５ｉから垂直方向下方に延びる第１の左縦壁部１４５ｊと、第１の左縦壁部１４５ｊから水平方向左側に延びる左水平部１４５ｋと、左水平部１４５ｋから略垂直方向下方に延びる第２の左縦壁部１４５ｌとを備えている。
【００２７】
一方、ドロー成形型１４０のパンチ１４２は、ドロー成形型１４０のダイ１４５との間で板状ワークＷ１１を成形するために、フロントサイドフレーム１２０の形状に応じて所定形状に形成され、図５に示すように、パンチ１４２の頭部は、平面状に形成される上面部１４２ｄと、上面部１４２ｄから右斜め下方に傾斜する第１の傾斜壁部１４２ｅと、第１の傾斜壁部１４２ｅから垂直方向下方に延びる右縦壁部１４２ｆと、右縦壁部１４２ｆから水平方向右側に延びる右水平部１４２ｇと、上面部１４２ｄから左斜め下方に傾斜する第２の傾斜壁部１４２ｉと、第２の傾斜壁部１４２ｉから垂直方向下方に延びる左縦壁部１４２ｊと、左縦壁部１４２ｊから水平方向左側に延びる左水平部１４２ｋとを備えている。
【００２８】
このようにして構成されるドロー成形型１４０を備えたドロー成形装置では、ブランクホルダ１４１とダイ１４５とにより板状ワークＷ１１を挟持した状態で、パンチ１４２をダイ１４５の成形空間１４５ｃ内に移動させて板状ワークＷ１１をドロー成形することにより、フロントサイドフレーム１２０の形状に応じて所定形状に板状ワークＷ１１が成形されるようになっている。
【００２９】
ドロー成形型１４０を用いて板状ワークＷ１１をドロー成形する際には、図５に示すように、ブランクホルダ１４１とダイ１４５とが離間して配置され、パンチ１４２の上面部１４２ｄがブランクホルダ１４１の上面１４１ｂよりも下方に配置された状態で、板状ワークＷ１１がブランクホルダ１４１の上面１４１ｂに保持される。そして、ドロー成形型１４０のダイ１４５が下方へ移動され、ブランクホルダ１４１とダイ１４５とにより板状ワークＷ１１の短手方向における両端部が挟持された後に、パンチ１４２が上方へ移動され、パンチ１４２がダイ１４５の成形空間１４５ｃ内に移動して板状ワークＷ１１がドロー成形される。
【００３０】
図６は、ドロー成形工程を説明するための説明図であり、図６の（ａ）は、ブランクホルダとダイとにより板状ワークが挟持された後に、パンチが上方へ移動されて板状ワークがドロー成形されている状態を示し、図６の（ｂ）は、パンチがさらに上方へ移動されて板状ワークがさらにドロー成形された状態を示している。
【００３１】
図６（ａ）に示すように、板状ワークＷ１１がブランクホルダ１４１とダイ１４５により挟持された状態で、パンチ１４２がダイ１４５の成形空間１４５ｃ内に移動されることにより、パンチ１４２の上面部１４２ｄによって板状ワークＷ１１が断面台形状にドロー成形される。さらにパンチ１４２が上方へ移動されると、図６（ｂ）に示すように、板状ワークＷ１１がさらにドロー成形され、パンチ１４２とダイ１４５とにより板状ワークＷ１１が所定形状に成形される。
【００３２】
図７は、ドロー成形された板状ワークを示す斜視図であり、図８は、ドロー成形された板状ワークを図７におけるＹ８−Ｙ８線に沿って示す断面図である。図７及び図８に示すように、ドロー成形された板状ワークＷ１１は、ブランクホルダ１４１とダイ１４５とにより挟持された板状ワークＷ１１の短手方向の両端部を除く短手方向の中央部分がダイ１４５に対するパンチ１４２の移動方向に変形させられて凸状にプレス成形され、ダイ１４５に設けられる凹部１４５ｂの底面部１４５ｄとパンチ１４２の上面部１４２ｄとにより成形される凸状頂面部Ｗ１２と、凸状頂面部Ｗ１２の両側に成形される凸状側面部Ｗ１３、Ｗ１４とを有している。
【００３３】
凸状側面部Ｗ１３は、図８に示すように、ダイ１４５に設けられる凹部１４５ｂの第１の傾斜壁部１４５ｅ、第１の右縦壁部１４５ｆ、右水平部１４５ｇ及び第２の右縦壁部１４５ｈとパンチ１４２の第１の傾斜壁部１４２ｅ、右縦壁部１４２ｆ、右水平部１４２ｇ及び外周面部１４２ａとにより凸状頂面部Ｗ１２の右側に成形され、凹部１４５ｂの第１の傾斜壁部１４５ｅとパンチ１４２の第１の傾斜壁部１４２ｅとにより成形され凸状頂面部Ｗ１２から右斜め下方に傾斜する第１の右凸状側面部Ｗ１３ａと、凹部１４５ｂの第１の右縦壁部１４５ｆとパンチ１４２の右縦壁部１４２ｆとにより成形され第１の右凸状側面部Ｗ１３ａから垂直方向下方に延びる第２の右凸状側面部Ｗ１３ｂと、凹部１４５ｂの右水平部１４５ｇとパンチ１４２の右水平部１４２ｇとにより成形され第２の右凸状側面部Ｗ１３ｂから水平方向右側に延びる第３の右凸状側面部Ｗ１３ｃと、凹部１４５ｂの第２の右縦壁部１４５ｈとパンチ１４２の外周面部１４２ａとにより成形され第３の右凸状側面部Ｗ１３ｃから垂直方向下方に延びる第４の右凸状側面部Ｗ１３ｄとを有している。
【００３４】
一方、凸状側面部Ｗ１４は、図８に示すように、ダイ１４５に設けられる凹部１４５ｂの第２の傾斜壁部１４５ｉ、第１の左縦壁部１４５ｊ、左水平部１４５ｋ及び第２の左縦壁部１４５ｌとパンチ１４２の第２の傾斜壁部１４２ｉ、左縦壁部１４２ｊ、左水平部１４２ｋ及び外周面部１４２ａとにより凸状頂面部Ｗ１２の左側に成形され、凹部１４５ｂの第２の傾斜壁部１４５ｉとパンチ１４２の第２の傾斜壁部１４２ｉとにより成形され凸状頂面部Ｗ１２から左斜め下方に傾斜する第１の左凸状側面部Ｗ１４ａと、凹部１４５ｂの第１の左縦壁部１４５ｊとパンチ１４２の左縦壁部１４２ｊとにより成形され第１の左凸状側面部Ｗ１４ａから垂直方向下方に延びる第２の左凸状側面部Ｗ１４ｂと、凹部１４５ｂの左水平部１４５ｋとパンチ１４２の左水平部１４２ｋとにより成形され第２の左凸状側面部Ｗ１４ｂから水平方向左側に延びる第３の左凸状側面部Ｗ１４ｃと、凹部１４５ｂの第２の左縦壁部１４５ｌとパンチ１４２の外周面部１４２ａとにより成形され第３の左凸状側面部Ｗ１４ｃから垂直方向下方に延びる第４の左凸状側面部Ｗ１４ｄとを有している。
【００３５】
なお、凸状頂面部Ｗ１２は、フロントサイドフレーム１２０の下面部１２２、第３の傾斜側面部１２７及び第４の傾斜側面部１２８の形状に応じて成形され、凸状側面部Ｗ１３の第１の右凸状側面部Ｗ１３ａがフロントサイドフレーム１２０の右側面部１２４の形状に応じて成形され、凸状側面部Ｗ１３の第２の右凸状側面部Ｗ１３ｂがフロントサイドフレーム１２０の第２の傾斜側面部１２６及び上面部１２１の形状に応じて成形され、凸状側面部Ｗ１４の第１の左凸状側面部Ｗ１４ａがフロントサイドフレーム１２０の左側面部１２３の形状に応じて成形され、凸状側面部Ｗ１４の第２の左凸状側面部Ｗ１４ｂがフロントサイドフレーム１２０の第１の傾斜側面部１２５及び上面部１２１の形状に応じて成形されている。
【００３６】
このように、ドロー成形工程において板状ワークＷ１１をドロー成形する際には、板状ワークＷ１１の短手方向における両端部をドロー成形型１４０のブランクホルダ１４１とダイ１４５とにより挟持した状態で、ドロー成形型１４０のパンチ１４２をドロー成形型１４０のダイ１４５の成形空間１４５ｃ内に移動させ、板状ワークＷ１１をドロー成形することにより、板状ワークＷ１１にしわが発生することを防止することができる。
【００３７】
ドロー成形型１４０を備えたドロー成形装置によって板状ワークＷ１１がドロー成形された後、ドロー成形された板状ワークＷ１１は、図示しないブランキング手段によって、図８に示すブランキングラインＬ１００の下側に位置する部分がブランキングされ、ブランクホルダ１４１とダイ１４５とにより挟持される板状ワーク材Ｗ１１の短手方向における両端部Ｗ１５、第３の右凸状側面部Ｗ１３ｃ、第４の右凸状側面部Ｗ１３ｄ、第３の左凸状側面部Ｗ１４ｃ及び第４の左凸状側面部Ｗ１４ｄが切り取られる。
【００３８】
次に、ドロー成形された板状ワークＷ１１は、板状ワークＷ１１を押し込み成形する押し込み成形工程によって、板状ワークＷ１１の凸状に成形された凸状頂面部Ｗ１２が板状ワークＷ１の凸状に突出する方向にプレス成形され、フロントサイドフレーム１２０の形状に応じた所定形状に成形される。図９は、板状ワークを押し込み成形するための押し込み成形装置の押し込み成形型を示す断面図であり、図１０は、前記押し込み成形型を示す斜視図である。なお、図９及び図１０では、板状ワークも示している。
【００３９】
図９及び図１０に示すように、板状ワークＷ１１を押し込み成形するための押し込み成形装置に用いる押し込み成形型（第２の成形型）１５０は、中子型１５１と、中子型１５１を着脱可能に支持するライナー部材１５２と、ライナー部材１５２を着脱可能に支持するとともに、上下方向に移動可能に構成されるパンチ１５３と、中子型１５１に対向して配置され、板状ワークＷ１１が中子型１５１により押し込まれるダイ１５５とを備えている。
【００４０】
押し込み成形型１５０の中子型１５１は、図９に示すように、フロントサイドフレーム１２０の形状に応じて形成され、フロントサイドフレーム１２０の下面部１２２、上面部１２１、右側面部１２３、左側面部１２４、第１の傾斜側面部１２５、第２の傾斜側面部１２６、第３の傾斜側面部１２７及び第４の傾斜側面部１２８の形状に応じてそれぞれ上面部１５１ａ、下面部１５１ｂ、左側面部１５１ｃ、右側面部１５１ｄ、第１の傾斜側面部１５１ｅ、第２の傾斜側面部１５１ｆ、第３の傾斜側面部１５１ｇ、第４の傾斜側面部１５１ｈが形成され、中子型１５１の上面部１５１ａに板状ワークＷ１１の凸状頂面部Ｗ１２が保持される。
【００４１】
押し込み成形型１５０の中子型１５１を支持するライナー部材１５２は、中子型１５１の下方に配置され、中子型１５１の下面部１５１ｂの断面長さと略同一の断面長さを有し、断面矩形状に形成されている。また、ライナー部材１５２は、中子型１５１と連結するための図示しない中子型用連結ピンを備え、該中子型用連結ピンが中子型１５１に設けられた連結穴（不図示）に挿入されることにより中子型１５１と連結され、中子型１５１を着脱可能に支持することができるようになっている。更に、ライナー部材１５２は、パンチ１５３と連結するための図示しないパンチ用連結ピンを備えている。
【００４２】
ライナー部材１５２を支持するパンチ１５３は、その頭部に突出部１５３ａが設けられている。突出部１５３ａは、フロントサイトフレーム１２０の形状に応じて成形される上面部１５３ｂと外周部１５３ｃとを有し、上面部１５３ｂは、フロントサイドフレーム１２０の上面部１２１の形状に応じて形成され水平方向に延びる水平部１５３ｄと、フロントサイドフレーム１２０の第２の傾斜側面部１２６の形状に応じて形成され水平部１５３ｄから右斜め上方に傾斜する第１の傾斜壁部１５３ｅと、フロントサイドフレーム１２０の第１の傾斜側面部１２５の形成に応じて形成され水平部１５３ｄから左斜め上方に傾斜する第２の傾斜壁部１５３ｆとを有している。
【００４３】
また、パンチ１５３は、前記パンチ用連結ピンが水平部１５３ｄに設けられた連結穴（不図示）に挿入されることにより、ライナー部材１５２と連結され、ライナー部材１５２を着脱可能に支持することができるようになっている。これにより、押し込み成形型１５０では、中子型１５１がライナー部材１５２に支持され、ライナー部材１５２がパンチ１５３に支持されており、パンチ１５３を上下方向に移動させる駆動手段（不図示）によって上下方向に移動されるパンチ１５３の移動に伴って、中子型１５１及びライナー部材１５２が上下方向に移動されるようになっている。
【００４４】
一方、押し込み成形型１５０のダイ１５５は、その下面１５５ａに板状ワークＷ１１が押し込まれる凹部１５５ｂが形成されており、凹部１５５ｂ内に板状ワークＷ１１を成形するための成形空間１５５ｃが形成されている。押し込み成形型１５０のダイ１５５に設けられる凹部１５５ｂは、図９に示すように、フロントサイドフレーム１２０の形状に応じて形成され、フロントサイドフレーム１２０の下面部１２２の形状に応じて形成される底面部１５５ｄと、フロントサイドフレーム１２０の第４の傾斜側面部１２８の形状に応じて形成され底面部１５５ｄから右斜め下方に傾斜する第１の傾斜壁部１５５ｅと、フロントサイドフレーム１２０の左側面部１２４の形状に応じて形成され第１の傾斜壁部１５５ｅから垂直方向下方に延びる右縦壁部１５５ｆと、フロントサイドフレーム１２０の第３の傾斜側面部１２７の形状に応じて形成され底面部１５５ｄから左斜め下方に傾斜する第２の傾斜壁部１５５ｇと、フロントサイドフレーム１２０の右側面部１２３の形状に応じて形成され第２の傾斜壁部１５５ｇから垂直方向下方に延びる左縦壁部１５５ｈとを備えている。
【００４５】
このようにして構成される押し込み成形型１５０を備えた押し込み成形装置では、板状ワークＷ１１の凸状頂面部Ｗ１２を中子型１５１に保持した状態で、中子型１５１が上方へ移動され、板状ワークＷ１１を中子型１５１によりダイ１５５に設けられた凹部１５５ｂ内に押し込み、板状ワークＷ１１の凸状側面部Ｗ１３、Ｗ１４の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅを中子型１５１の押し込み方向と逆方向に延びるととともに凹部１５５ｂの内方側に向かって延びるように板状ワークＷ１１を成形することができるようになっている。
【００４６】
押し込み成形型１５０を用いて、板状ワーク材Ｗ１１を押し込み成形する際には、図９に示すように、板状ワークＷ１１は、凸状頂面部Ｗ１２を上側にした状態で、中子型１５１の上面部１５１ａに凸状頂面部Ｗ１２が保持される。そして、押し込み成形型１５０のパンチ１５３が上方へ移動され、これに伴って中子型１５１が上方へ移動され、中子型１５１とダイ１５５とにより板状ワークＷ１１の押し込み成形が行われる。
【００４７】
図１１は、押し込み成形工程を説明するための説明図であり、図１１の（ａ）は、板状ワークＷ１１が押し込み成形型のダイに設けられた凹部内に押し込まれる状態を示し、図１１の（ｂ）は、板状ワークが押し込み成形型のダイに設けられた凹部内に押し込まれた状態を示している。
【００４８】
板状ワークＷ１１が中子型１５１に保持された状態で、中子型１５１が上方へ移動されると、図１１（ａ）に示すように、板状ワークＷ１１の凸状頂面部Ｗ１２の右側部分が、ダイ１５５、具体的にはダイ１５５の右縦壁部１５５ｆと下面１５５ａとの交点であるダイ１５５の肩部１５５ｉと中子型１５１とによって曲げ成形され、凸状側面部Ｗ１３が板状ワークＷ１１を閉じる方向に内方側に変位する。板状ワークＷ１１の凸状頂面部Ｗ１２の左側部分についても、ダイ１５５、具体的にはダイ１５５の左縦壁部１５５ｈと下面１５５ａとの交点であるダイ１５５の肩部１５５ｊと中子型１５１とによって曲げ成形され、凸状側面部Ｗ１４が板状ワークＷ１１を閉じる方向に内方側に変位する。
【００４９】
さらに、中子型１５１が上方へ移動され、板状ワーク材Ｗ１１が中子型１５１によりダイ１５５の凹部１５５ｂ内に押し込み成形されると、図１１（ｂ）に示すように、板状ワークＷ１１が中子型１５１とダイ１５５とによって曲げ成形され、凸状頂面部Ｗ１２の両側の凸状側面部Ｗ１３、Ｗ１４が板状ワークＷ１１を閉じる方向に内方側へさらに変位し、これに伴って、板状ワークＷ１１の凸状側面部Ｗ１３、Ｗ１４の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅが中子型１５１の押し込み方向と逆方向に延びるととともに凹部１５５ｂの内方側に向かって延びるように成形される。板状ワークＷ１１が中子型１５１によりダイ１５５の凹部１５５ｂ内に押し込み成形される際には、ライナー部材１５２は、板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅと干渉しないように形成されている。
【００５０】
板状ワーク材Ｗ１１が中子型１５１によりダイ１５５の凹部１５５ｂ内に押し込み成形されることにより、ダイ１５５の凹部１５５ｂの底面部１５５ｄと中子型１５１の上面部１５１ａとによりフロントサイドフレーム１２０の下面部１２２が成形され、ダイ１５５の凹部１５５ｂの第１の傾斜壁部１５５ｅと中子型１５１の第４の傾斜側面部１５１ｈとによりフロントサイドフレーム１２０の第４の傾斜側面部１２８が成形され、ダイ１５５の凹部１５５ｂの右縦壁部１５５ｆと中子型１５１の右側面部１５１ｄとによりフロントサイドフレーム１２０の左側面部１２４が成形され、ダイ１５５の凹部１５５ｂの第２の傾斜壁部１５５ｇと中子型１５１の第３の傾斜側面部１５１ｇとによりフロントサイドフレーム１２０の第３の傾斜側面部１２７が成形され、ダイ１５５の凹部１５５ｂの左縦壁部１５５ｈと中子型１５１の左側面部１５１ｃとによりフロントサイドフレーム１２０の右側面部１２３が成形される。
【００５１】
なお、板状ワークＷ１１は、ドロー成形工程において、板状ワークＷ１１が押し込み成形型１５０の中子型１５１により押し込み成形型１５０のダイ１５５に設けられた凹部１５５ｂ内に押し込まれた際に、板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅが押し込み成形型１５０の中子型１５１の押し込み方向と逆方向に延びるとともに凹部１５５ｂの内方側に向かって延びるように曲げ成形されている。
【００５２】
このようにして、ドロー成形された板状ワークＷ１１を押し込み成形型１５０の中子型１５１により押し込み成形型１５０のダイ１５５に設けられた凹部１５５ｂ内に押し込み成形した後には、板状ワークＷ１１内に中子型１５１を保持した状態で、パンチ１５３と中子型１５１により板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅどうしを接触させて閉断面状に成形する本曲げ成形工程が行われる。
【００５３】
図１２は、本曲げ成形工程を説明するための説明図であり、図１２の（ａ）は、押し込み成形後にライナー部材が取り外された状態を示し、図１２の（ｂ）は、パンチが上方へ移動され、パンチにより板状ワークが押圧され曲げ成形されている状態を示し、図１２の（ｃ）は、パンチにより板状ワークが押圧され曲げ成形された状態を示している。
【００５４】
板状ワークＷ１１が押し込み成形型１５０の中子型１５１により押し込み成形型１５０のダイ１５５に設けられる凹部１５５ｂ内に押し込まれると、押し込み成形された板状ワークＷ１１内に中子型１５１を保持した状態で、パンチ１５３が下方へ移動され、図１２（ａ）に示すように、中子型１５１とパンチ１５３との間に介設されたライナー部材１５２が取り外される。
【００５５】
ライナー部材１５２が取り外されると、パンチ１５３が再び上方へ移動され、図１２（ｂ）に示すように、パンチ１５５の上面部１５３ｂによって、板状ワークＷ１１の中子型１５１の押し込み方向と逆方向に延びるととともに凹部１５５ｂの内方側に向かって延びる端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅが押圧され、板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅがさらに板状ワークＷ１１を閉じる方向に内方側に曲げ成形される。
【００５６】
さらに、パンチ１５３が上方へ移動されると、図１２（ｃ）に示すように、板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅがパンチ１５３の上面部１５３ｂによってさらに板状ワークＷ１１を閉じる方向に内方側に曲げ成形され、パンチ１５３と中子型１５１とにより板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅどうしが突き合わせられて接触させられ閉断面状に成形される。なお、中子型１５１は、板状ワークＷ１１が閉断面化された後に、閉断面状に形成された閉断面部材の長手方向から抜けるように構成されている。
【００５７】
板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅがパンチ１５３の上面部１５３ｂによって押圧され曲げ成形されることにより、パンチ１５３の水平部１５３ｄと中子型１５１の下面部１５１ｂとによりフロントサイドフレーム１２０の上面部１２２が成形され、パンチ１５３の第１の傾斜壁部１５３ｅと中子型１５１の第２の傾斜側面部１５１ｆとによりフロントサイドフレーム１２０の第２の傾斜側面部１２６が成形され、パンチ１５３の第２の傾斜壁部１５３ｆと中子型１５１の第１の傾斜側面部１５１ｅとによりフロントサイドフレーム１２０の第２の傾斜側面部１２５が成形される。
【００５８】
板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅどうしが突きあわせられ接触させられて閉断面状に成形された後には、突き合わせられ接触させられた板状ワークＷの端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅどうしが、例えばレーザー溶接などの溶接によって接合され、フランジ部分を設けることなく閉断面状に形成された閉断面部材としてのフロントサイドフレーム１２０が製造される。このように、板状ワークＷ１１の突きあわせられ接触させられた端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅどうしを溶接する溶接工程をさらに備えていることにより、閉断面部材の接合強度を高めることができ、より強固な閉断面部材を製造することができる。
【００５９】
本実施形態では、本曲げ成形工程において、押し込み成形工程において成形された板状ワークＷ１１内に中子型１５１を保持した状態で、板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅを押し込み成形型１５０のパンチ１５３により押圧して曲げ成形し、押し込み成形型１５０のパンチ１５３と押し込み成形型１５０の中子型１５１により板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅどうしを突きあわせて接触させることにより閉断面状に成形しているが、板状ワークＷの端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅを押し込み成形型１５０のパンチ１５３により押圧して曲げ成形し、板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅどうしを重ね合わせて接触させ、閉断面状に成形するようにしてもよい。かかる場合には、溶接工程において、好ましくは、重ね合わせられ接触させられた板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅどうしが重ね溶接や隅肉溶接によって溶接される。
【００６０】
また、本実施形態では、板状ワークＷ１１が押し込み成形型１５０のダイ１５５に設けられた凹部１５５内に押し込まれる際に板状ワークＷ１１の短手方向における両端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅが中子型１５５の押し込み方向と逆方向に延びるとともに凹部１５５ｂの内方側に向かって延びるように成形されているが、押し込み成形時に、板状ワークＷ１１の短手方向における一方の端部のみを押し込み成形型の中子型の押し込み方向と逆方向に延びるとともに凹部の内方側に向かって延びるように成形するようにしてもよい。かかる場合には、本曲げ成形工程において、板状ワークの一方の端部のみが押圧され、板状ワークの端部どうしが接触させられて閉断面状に成形される。
【００６１】
さらに、本実施形態では、予備曲げ成形工程として、ドロー成形工程によって、板状ワークＷ１１が押し込み成形型１５０のダイ１５５に設けられた凹部１５５ｂ内に押し込まれた際に板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅが押し込み成形型１５０の中子型１５１の押し込み方向と逆方向に延びるとともに凹部１５５ｂの内方側に向かって延びるように曲げ成形されているが、例えば張出し成形などのその他のプレス成形を用い、板状ワークをプレス成形型のブランクホルダとダイとにより挟持した状態で、プレス成形型のパンチをプレス成形型のダイの成形空間内に移動させることにより、板状ワークＷ１１をプレス成形するようにしてもよい。かかる場合においても、板状ワークが押し込み成形型の中子型により押し込み成形型のダイに設けられた凹部内に押し込まれた際に板状ワークの少なくとも一方の端部が押し込み成形型の中子型の押し込み方向と逆方向に延びるとともに前記凹部の内方側に向かって延びるように曲げ成形される。
【００６２】
このように、本実施形態に係る金属製閉断面部材としてのフロントサイドフレーム１２０の製造方法は、板状ワークＷ１１を第１の成形型１４０のブランクホルダ１４１とダイ１４５とにより挟持した状態で、第１の成形型１４０のパンチ１４２をダイ１４５の成形空間１４５ｃ内に移動させることにより、板状ワークＷ１１をダイ１４５に対するパンチ１４２の移動方向に突出させて凸状にプレス成形する第１のプレス成形工程と、第１のプレス成形工程の後に、プレス成形された板状ワークＷ１１を第２の成形型１５０のダイ１５５と中子型１５１との間に、中子型１５１が板状ワークＷ１１の凸状に突出する方向と反対側に位置するように配置した状態で、中子型１５１をダイ１５５に対して移動させ、板状ワークＷ１１の凸状に成形された凸状頂面部Ｗ１２を板状ワークＷ１１の凸状に突出する方向にプレス成形することにより、第１のプレス成形工程において成形された板状ワークＷ１１の凸状頂面部Ｗ１２の両側の凸状側面部Ｗ１３、Ｗ１４をそれぞれ板状ワークＷ１１の内方側へ変位させて閉断面化する第２のプレス成形工程と、を備えている。これにより、板状ワークにしわが発生することを防止し、比較的簡単な方法によって精度良く金属製閉断面部材を製造することができる。
【００６３】
また、第１のプレス成形工程は、板状ワークＷ１１を予め曲げ成形する予備曲げ成形工程であり、第２のプレス成形工程は、曲げ成形された板状ワークＷ１１を第２の成形型１５０の中子型１５１により第２の成形型１５０のダイ１５５に設けられた凹部１５５ｂ内に押し込み、板状ワークＷ１１の少なくとも一方側の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅが中子型１５１の押し込み方向と逆方向に延びるととともに凹部１５５ｂの内方側に向かって延びるように板状ワークＷ１１を成形する押し込み成形工程と、板状ワークＷ１１内に中子型１５１を保持した状態で、板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅを第２の成形型１５０のパンチ１５３により押圧して曲げ成形し、パンチ１５３と中子型１５１により板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅどうしを接触させて閉断面状に成形する本曲げ成形工程と、を備え、予備曲げ成形工程では、板状ワークＷ１１が押し込み成形型１５０のダイ１５５に設けられた凹部１５５ｂ内に押し込まれた際に板状ワークＷ１１の少なくとも一方の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅが中子型１５１の押し込み方向と逆方向に延びるとともに凹部１５５ｂの内方側に向かって延びるように曲げ成形される。これにより、長手方向に断面形状が変化する閉断面部材の製造においても、押し込み成形型１５０の中子型１５１とダイ１５５とにより板状ワークＷ１１を押し込み成形し、押し込み成形型１５０のパンチ１５３と中子型１５１とにより板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅを曲げ成形することにより、板状ワークＷ１１から精度良く金属製閉断面部材を製造することができる。
【００６４】
更に、押し込み成形工程では、本曲げ成形工程において押し込み成形型１５０のパンチ１５３を移動させる駆動手段によって押し込み成形型１５０の中子型１５１が押し込み成形型１５０のダイ１５５に設けられた凹部１５５ｂ内に移動されることにより、押し込み成形及び本曲げ成形において板状ワークを移動させる必要がなく、比較的簡単な方法によって押し込み成形を行うことができる。
【００６５】
また、押し込み成形工程では、パンチ１５３と中子型１５１との間にライナー部材１５２を介設した状態で中子型１５１が凹部１５５ｂ内に移動され、本曲げ成形工程では、パンチ１５３と中子型１５１との間からライナー部材１５２が取り外され、板状ワークＷ１１内に中子型１５１を保持した状態で、板状ワークＷ１１の端部Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅが押し込み成形型１５０のパンチ１５３により曲げ成形されることにより、押し込み成形時にライナー部材によって板状ワークとパンチとの干渉を防止しつつ、前記効果を得ることが可能である。
【００６６】
本実施形態では、プレス成形された板状ワークＷ１１を第２の成形型１５０のダイ１５５と中子型１５１との間に、中子型１５１が板状ワークＷ１１の凸状に突出する方向と反対側に位置するように配置した状態で、中子型１５１をダイ１５５に対して移動させ、板状ワークＷ１１の凸状に成形された凸状頂面部Ｗ１２を板状ワークＷ１１の凸状に突出する方向にプレス成形することにより、第１のプレス成形工程において成形された板状ワークＷ１１の凸状頂面部Ｗ１２の両側の凸状側面部Ｗ１３、Ｗ１４をそれぞれ板状ワークＷ１１の内方側へ変位させて閉断面化しているが、ダイ１５５を中子型１５１に対して相対的に移動させ、第１のプレス成形工程において成形された板状ワークＷ１１の凸状頂面部Ｗ１２の両側の凸状側面部Ｗ１３、Ｗ１４をそれぞれ板状ワークＷ１１の内方側へ変位させて閉断面化するようにしてもよい。
【００６７】
以上の説明から明らかなように、本実施形態では、金属製の板状ワークを第１の成形型のブランクホルダとダイとにより挟持した状態で、第１の成形型のパンチを前記ダイの成形空間内に移動させることにより、板状ワークを凸状にプレス成形し、プレス成形された板状ワークを第２の成形型のダイと中子型との間に配置した状態で、前記中子型を前記ダイに対して相対的に移動させ、前記板状ワークの凸状頂面部をプレス成形することにより、板状ワークの凸状頂面部の両側の凸状側面部をそれぞれ前記板状ワークの内方側へ変位させて閉断面化することで、板状ワークにしわが発生することを防止し、比較的簡単な方法によって精度良く金属製閉断面部材を製造することができる。
【００６８】
なお、本実施形態では、金属製の板状ワークを第１の成形型のブランクホルダとダイとにより挟持した状態で、第１の成形型のパンチをダイの成形空間内に移動させて板状ワーク材をプレス成形しているが、パンチを固定した状態で、板状ワークを挟持したブランクホルダとダイとをパンチに対して相対的に移動させてプレス成形するようにしてもよい。
【００６９】
以上のように、本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、金属製の板状ワークから閉断面部材を製造する金属製閉断面部材の製造方法に関し、例えばフロントサイドフレームやリアサイドフレームなどの閉断面状に形成される車体部材の製造において有効に適用可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１２０ フロントサイドフレーム
１４０ ドロー成形型
１４１ ドロー成形型のブランクホルダ
１４２ ドロー成形型のパンチ
１４５ ドロー成形型のダイ
１４５ｃ ドロー成形型のダイの成形空間
１５０ 押し込み成形型
１５１ 押し込み成形型の中子型
１５２ ライナー部材
１５３ 押し込み成形型のパンチ
１５５ 押し込み成形型のダイ
１５５ｂ 押し込み成形型のダイに設けられた凹部
Ｗ１１ 板状ワーク
Ｗ１２ 凸状頂面部
Ｗ１３、Ｗ１４ 凸状側面部
Ｗ１３ｅ、Ｗ１４ｅ 凸状側面部の凸状頂面部側と反対側の端部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の板状ワークから閉断面状に形成された閉断面部材を製造する金属製閉断面部材の製造方法であって、
第１の成形型を用い、金属製の板状ワークを第１の成形型のブランクホルダとダイとにより挟持した状態で、第１の成形型のパンチを前記ダイの成形空間内に相対的に移動させることにより、前記板状ワークを前記ダイに対する前記パンチの移動方向に突出させて凸状にプレス成形する第１のプレス成形工程と、
前記第１のプレス成形工程の後に、第２の成形型を用い、プレス成形された前記板状ワークを第２の成形型のダイと中子型との間に、前記中子型が前記板状ワークの凸状に突出する方向と反対側に位置するように配置した状態で、前記中子型を前記ダイに対して相対的に移動させ、前記板状ワークの凸状に成形された凸状頂面部を相対的に前記板状ワークの凸状に突出する方向にプレス成形することにより、前記第１のプレス成形工程において成形された前記板状ワークの凸状頂面部の両側の凸状側面部をそれぞれ前記板状ワークの内方側へ変位させて閉断面化する第２のプレス成形工程と、
を備え、
前記第１のプレス成形工程は、前記板状ワークを予め曲げ成形する予備曲げ成形工程であり、
前記第２のプレス成形工程は、前記予備曲げ成形工程において曲げ成形された前記板状ワークを第２の成形型の中子型により第２の成形型のダイに設けられた凹部内に押し込み、前記板状ワークの少なくとも一方側の端部が前記中子型の押し込み方向と逆方向に延びるととともに前記凹部の内方側に向かって延びるように前記板状ワークを成形する押し込み成形工程と、前記押し込み成形工程において成形された前記板状ワーク内に前記中子型を保持した状態で、前記板状ワークの前記端部を第２の成形型のパンチにより押圧して曲げ成形し、前記パンチと前記中子型により前記板状ワークの端部どうしを接触させて閉断面状に成形する本曲げ成形工程と、を備え、
前記予備曲げ成形工程では、前記板状ワークが第２の成形型のダイに設けられた凹部内に押し込まれた際に前記板状ワークの少なくとも一方の端部が前記中子型の押し込み方向と逆方向に延びるとともに前記凹部の内方側に向かって延びるように曲げ成形される、
ことを特徴とする金属製閉断面部材の製造方法。
【請求項２】
前記押し込み成形工程では、前記本曲げ成形工程において第２の成形型のパンチを移動させる駆動手段によって第２の成形型の中子型が第２の成形型のダイに設けられた凹部内に移動されることを特徴とする請求項１に記載の金属製閉断面部材の製造方法。
【請求項３】
前記押し込み成形工程では、第２の成形型のパンチと第２の成形型の中子型との間にライナー部材を介設した状態で前記中子型が前記凹部内に移動され、
前記本曲げ成形工程では、第２の成形型のパンチと第２の成形型の中子型との間から前記ライナー部材が取り外され、前記押し込み成形工程において成形された前記板状ワーク内に前記中子型を保持した状態で、前記板状ワークの前記端部が第２の成形型のパンチにより曲げ成形されることを特徴とする請求項２に記載の金属製閉断面部材の製造方法。
【請求項４】
前記本曲げ成形工程の後に、前記板状ワークの接触させられた端部どうしを溶接する溶接工程をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一に記載の金属製閉断面部材の製造方法。
【請求項１】
金属製の板状ワークから閉断面状に形成された閉断面部材を製造する金属製閉断面部材の製造方法であって、
第１の成形型を用い、金属製の板状ワークを第１の成形型のブランクホルダとダイとにより挟持した状態で、第１の成形型のパンチを前記ダイの成形空間内に相対的に移動させることにより、前記板状ワークを前記ダイに対する前記パンチの移動方向に突出させて凸状にプレス成形する第１のプレス成形工程と、
前記第１のプレス成形工程の後に、第２の成形型を用い、プレス成形された前記板状ワークを第２の成形型のダイと中子型との間に、前記中子型が前記板状ワークの凸状に突出する方向と反対側に位置するように配置した状態で、前記中子型を前記ダイに対して相対的に移動させ、前記板状ワークの凸状に成形された凸状頂面部を相対的に前記板状ワークの凸状に突出する方向にプレス成形することにより、前記第１のプレス成形工程において成形された前記板状ワークの凸状頂面部の両側の凸状側面部をそれぞれ前記板状ワークの内方側へ変位させて閉断面化する第２のプレス成形工程と、
を備え、
前記第１のプレス成形工程は、前記板状ワークを予め曲げ成形する予備曲げ成形工程であり、
前記第２のプレス成形工程は、前記予備曲げ成形工程において曲げ成形された前記板状ワークを第２の成形型の中子型により第２の成形型のダイに設けられた凹部内に押し込み、前記板状ワークの少なくとも一方側の端部が前記中子型の押し込み方向と逆方向に延びるととともに前記凹部の内方側に向かって延びるように前記板状ワークを成形する押し込み成形工程と、前記押し込み成形工程において成形された前記板状ワーク内に前記中子型を保持した状態で、前記板状ワークの前記端部を第２の成形型のパンチにより押圧して曲げ成形し、前記パンチと前記中子型により前記板状ワークの端部どうしを接触させて閉断面状に成形する本曲げ成形工程と、を備え、
前記予備曲げ成形工程では、前記板状ワークが第２の成形型のダイに設けられた凹部内に押し込まれた際に前記板状ワークの少なくとも一方の端部が前記中子型の押し込み方向と逆方向に延びるとともに前記凹部の内方側に向かって延びるように曲げ成形される、
ことを特徴とする金属製閉断面部材の製造方法。
【請求項２】
前記押し込み成形工程では、前記本曲げ成形工程において第２の成形型のパンチを移動させる駆動手段によって第２の成形型の中子型が第２の成形型のダイに設けられた凹部内に移動されることを特徴とする請求項１に記載の金属製閉断面部材の製造方法。
【請求項３】
前記押し込み成形工程では、第２の成形型のパンチと第２の成形型の中子型との間にライナー部材を介設した状態で前記中子型が前記凹部内に移動され、
前記本曲げ成形工程では、第２の成形型のパンチと第２の成形型の中子型との間から前記ライナー部材が取り外され、前記押し込み成形工程において成形された前記板状ワーク内に前記中子型を保持した状態で、前記板状ワークの前記端部が第２の成形型のパンチにより曲げ成形されることを特徴とする請求項２に記載の金属製閉断面部材の製造方法。
【請求項４】
前記本曲げ成形工程の後に、前記板状ワークの接触させられた端部どうしを溶接する溶接工程をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一に記載の金属製閉断面部材の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−５５５２（Ｐ２０１１−５５５２Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０１６０２（Ｐ２０１０−２０１６０２）
【出願日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【分割の表示】特願２００８−２５３６３０（Ｐ２００８−２５３６３０）の分割
【原出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【分割の表示】特願２００８−２５３６３０（Ｐ２００８−２５３６３０）の分割
【原出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
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