36 差厚テーラードブランクの逐次鍛造とホットスタンピング極限成形システム研究室木下鷹弥現状差厚テーラードブランク製造方法溶接圧延材料メーカーから購入コスト : 大，フレキシビリティ : 小ルーフレール板厚：小逐次鍛造プレス機板厚：大差厚テーラードブランク → 軽量化部品メーカーで製造可コスト : 小，フレキシビリティ : 大差厚テーラードブランクの逐次鍛造とホットスタンピング 1. 差厚テーラードブランクの逐次鍛造方法 2. 送り量による差厚テーラードブランクの板厚制御 3. 差厚ルーフレールのホットスタンピング研究目的逐次鍛造プレス機ブランク（板厚一定）搬送装置プレス機で製造可研究目的差厚テーラードブランク圧縮による歪みホットスタンピング・プレス機による差厚テーラードブランクの製造方法の開発・逐次鍛造差厚テーラードブランクのホットスタンピング成形性の調査ルーフレールモデル形状凍結性 : 高研究目的逐次鍛造プレス機ブランク（板厚一定）搬送装置プレス機で製造可研究目的差厚テーラードブランク圧縮による歪みホットスタンピング・プレス機による差厚テーラードブランクの製造方法の開発・逐次鍛造差厚テーラードブランクのホットスタンピング成形性の調査ルーフレールモデル形状凍結性 : 高逐次鍛造に用いた工具 1.6 送り量 f ブランクブランク C1 下工具搬送装置 s プレス機上工具 12 10 スライド工具ブランク搬送装置ブランク材質熱間プレス成形用鋼板硬さ /HV20 250 熱間プレス成形用鋼板の組成 C Si Mn P B 0.21 0.25 1.2 0.015 0.0014 逐次鍛造動画上工具ブランク搬送装置下工具逐次鍛造動画逐次鍛造されたテーラードブランク (s = 2.4 mm, f = 5 mm) 加工方向非圧縮部 2 板厚 [mm] 波状非圧縮部圧縮部非圧縮部 260mm (素板 : 215mm) 1.5 1 0.5 0 50 (a) 外観圧縮部非圧縮部素板 z y 6mm x 5mm 100 150 x [mm] (c) 板厚分布板厚遷移部 (b) 断面 200 差厚テーラードブランクの逐次鍛造とホットスタンピング 1. 差厚テーラードブランクの逐次鍛造方法 2. 送り量による差厚テーラードブランクの板厚制御 3. 差厚ルーフレールのホットスタンピング逐次鍛造における送り量による板厚制御方法板厚：大弾性変形：小板厚：小プレス機 (a) 送り量：小 (b) 送り量：大弾性変形：大荷重：大荷重：小板厚および鍛造荷重に及ぼす送り量の影響 (s = 2.4 mm) 鍛造荷重 [kN] 900 1 800 700 0 2 4 6 送り量ｆ [mm / shot] 8 板厚 [mm] 1.5 1000 0.5 3種類の板厚を持つテーラードブランクの板厚分布(s = 2.1 mm) 非圧縮部 f = 7 mm/shot f = 1 mm/shot f =7 mm/shot 非圧縮部板厚 [mm] 2 1.5 素板 1 z y 加工方向 0.5 0 50 x 100 150 x [mm] 200 250 圧縮部の表面平滑化曲面板プレス機上工具下工具送り (a)傾斜抑制無しバネ (b)傾斜抑制有り z [mm] 0.04 傾斜抑制無し 0.02 0 -0.04 z 傾斜抑制有り -0.02 0 5 y x x [mm] 10 15 差厚テーラードブランクの逐次鍛造とホットスタンピング 1. 差厚テーラードブランクの逐次鍛造方法 2. 送り量による差厚テーラードブランクの板厚制御 3. 差厚ルーフレールのホットスタンピングホットスタンピングされたルーフレール非圧縮部圧縮部非圧縮部 2 板厚 [mm] 非圧縮部 1.5 1 z y 0.5 圧縮部 0 x 50 100 150 200 250 x [mm] (a) 外観 (c) 板厚分布非圧縮部圧縮部 (b)断面 z [mm] ルーフレールの幅および長手方向の形状 12 10 8 6 4 2 z y ホットスタンピング冷間金型形状 0 20 40 y [mm] 60 x 80 (a) 圧縮中央部の幅方向形状 z [mm] 16 12 ホットスタンピング前 8 4 0 -4 z y ホットスタンピング後 0 50 100 150 x [mm] 200 (b) 板幅中央部の長手方向形状 250 x ブランク材質アルミめっき鋼板板厚 [mm] 1.6 めっき膜厚 [µm] 20 - 33 板厚 [mm] めっき鋼板への逐次鍛造の適用 2 1.5 圧縮部非圧縮部圧縮部 0.5 0 ホットスタンピング条件加熱温度[℃] 910 加熱時間 [s] 360 zy x 1 非圧縮部(x = 130 mm) 50 100 150 200 250 x [mm] (a) 板厚分布圧縮部(x = 230 mm) 破壊ホットスタンピング前 50μm 30.3 µm 16.6 µm 50μm 32.1 µm ホットスタンピング後 50μm (b) 断面 31.6 µm 50μm まとめ 1. 逐次鍛造により，送り量を制御することでプレス機の下死点位置の調整なしに板厚を制御することができた． 2. プレス機と上型の間に曲面板を取り付け上型をプレス機から独立させることで，プレス機の弾性変形による工具の傾斜を抑制し，ブランク表面が平滑化できた． 3. 逐次鍛造によるテーラードブランクの歪みはホットスタンピングにより消去された． 4. めっき鋼板逐次鍛造テーラードブランクでは圧縮によりめっき膜厚が減少したが，ホットスタンピング後には，非圧縮部と同程度のめっき膜厚が得られた．