JP7196396B2 - フェライト系鋼成形板、絞り成形方法、および絞り成形金型 - Google Patents
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Description
本発明は、フェライト系鋼成形板（以下、金属成形板とも称する）、絞り成形方法、および絞り成形金型に関する。
近年、自動車、航空機、船舶、建築材料、家電製品等の分野では、ユーザーのニーズに答えるため、デザイン性が重視されるようになってきている。その為、特に、外装部材の形状は複雑化する傾向にある。
例えば、特許文献１には、パンチの稜線部で生じる線ずれ対策のために，パンチの稜線部に滑り止めを設けて，張力を発生させる成形方法及びプレス成形装置が開示されている。
また、特許文献２には、アウタパネルの成形時，ダイの形状をパンチ意匠面の形状に近づけることによって，パンチ意匠面を高意匠に成形するプレス成形方法が開示されている。
また、特許文献２には、アウタパネルの成形時，ダイの形状をパンチ意匠面の形状に近づけることによって，パンチ意匠面を高意匠に成形するプレス成形方法が開示されている。
しかし、外装部材として、複雑な形状の金属成形板を金属板から成形するには、金属板に大きなひずみを与えることが必要であるが、加工量の増加に従い金属成形板表面に微細な凹凸が生じやすく、表面荒れとなって外観上の美観を損ねるという問題がある。
特に、意匠性を高めるために、曲率半径が小さい稜線部を膨出部に有する金属成形板を絞り成形により成形する場合、稜線部の凸側表面に凹凸が発達し、表面荒れとなって外観上の美観を損ね易い。
特に、意匠性を高めるために、曲率半径が小さい稜線部を膨出部に有する金属成形板を絞り成形により成形する場合、稜線部の凸側表面に凹凸が発達し、表面荒れとなって外観上の美観を損ね易い。
そこで、本発明の課題は、稜線部の凸部表面の表面荒れの発生が抑制され、稜線部の意匠性に優れた金属成形板を提供することである。
他の本発明の課題は、稜線部の凸部表面の表面荒れの発生が抑制され、稜線部の意匠性に優れた金属成形板が得られる絞り成形方法、および当該絞り成形方法に利用する絞り成形金型を提供することである。
他の本発明の課題は、稜線部の凸部表面の表面荒れの発生が抑制され、稜線部の意匠性に優れた金属成形板が得られる絞り成形方法、および当該絞り成形方法に利用する絞り成形金型を提供することである。
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
＜１＞
膨出部に稜線部を有し、前記稜線部の延在方向に対して直交方向断面の前記稜線部の凹側表面における最小曲率半径が５ｍｍ以下である金属成形板であって、
前記膨出部の重心に最も近い前記稜線部の凸側表面の算術平均表面粗さＳａが０．９μｍ以下であり、
前記稜線部に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所の板厚に対する、前記膨出部の重心に最も近い前記稜線部の板厚比が０．５０～０．９５であり、
前記膨出部の重心に最も近い前記稜線部の凸側表面におけるビッカース硬さが、前記稜線部に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所におけるビッカース硬さの１．１～１．８倍である金属成形板。
＜２＞
前記稜線部が、前記金属成形板の縁から１０ｍｍ以上離れた箇所に配置されている＜１＞に記載の金属成形板。
＜３＞
前記稜線部の凸側表面において、前記稜線部に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所における結晶方位のうち、５０％以上の結晶方位が任意の結晶方位±２０°以内に配向している＜１＞又は＜２＞に記載の金属成形板。
＜４＞
前記金属成形板が鋼製である＜１＞～＜３＞のいずれか１項に記載の金属成形板。
＜５＞
前記金属成形板が、Ｃ含有量が０．００８０質量％以下で、平均ランクフォード値が１．５以上の鋼製である＜４＞に記載の金属成形板。
＜６＞
前記稜線部に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所における、前記金属成形板の表面に平行な｛００１｝面から２０°以内の結晶方位を持つ結晶粒の面積分率が０．２５以下、かつ平均結晶粒径が１５μｍ以下である＜１＞～＜５＞のいずれか１項に記載の金属成形板。
＜７＞
頂面に稜線部を有し、前記稜線部の延在方向に対して直交方向断面の前記稜線部の凸側表面における最小曲率半径が５ｍｍ以下であるパンチと、ダイ及びホルダーと、を用いて、金属板を絞り成形する絞り成形方法であって、
前記ダイ及び前記ホルダーにより前記金属板を押さえた状態で、前記パンチにより前記金属板を絞り成形するとき、
前記稜線部の延在方向中心を通る前記稜線部の延在方向に対する直交方向上にある前記ダイ及び前記ホルダーに押えられた前記金属板が前記ダイの肩部に向かって流入する流入量よりも、前記稜線部の延在方向上ある前記ダイ及び前記ホルダーに押えられた前記金属板が前記ダイの肩部に向かって流入する流入量が小さい絞り成形方法。
＜８＞
前記金属板における結晶方位のうち、５０％以上の結晶方位が任意の結晶方位±２０°以内に配向している＜７＞に記載の絞り成形方法。
＜９＞
前記金属板が鋼板である＜７＞又は＜８＞のいずれか１項に記載絞り成形方法。
＜１０＞
前記鋼板が、Ｃ含有量が０．００８０質量％以下で、平均ランクフォード値が１．５以上の鋼板である＜９＞に記載の絞り成形方法。
＜１１＞
前記金属板の表面に平行な｛００１｝面から２０°以内の結晶方位を持つ結晶粒の面積分率が０．２５以下、かつ平均結晶粒径が１５μｍ以下である＜７＞～＜１０＞のいずれか１項に記載の絞り成形方法。
＜１２＞
前記ダイが、
前記稜線部の延在方向上にある第一の板押え面を有する第一のダイと、
前記第一のダイと分割され、前記稜線部の延在方向中心を通る前記稜線部の延在方向に対する直交方向上にある第二の板押え面を有する第二のダイと、
を備える＜７＞～＜１１＞のいずれか１項に記載の絞り成形方法。
＜１３＞
前記第二のダイと前記ホルダーとによる前記金属板を押える面圧よりも、前記第一のダイと前記ホルダーとによる前記金属板を押える面圧が大きい＜１２＞に記載の絞り成形方法。
＜１４＞
前記ホルダーが、
前記稜線部の延在方向上にある第一の板押え面を有する第一のホルダーと、
前記第一のホルダーと分割され、前記稜線部の延在方向中心を通る前記稜線部の延在方向上にある第二の板押え面を有する第二のホルダーと、
を備える＜７＞～＜１３＞のいずれか１項に記載の絞り成形方法。
＜１５＞
前記ダイと前記第二のホルダーとによる前記金属板を押える面圧よりも、前記ダイと前記第一のホルダーとによる前記金属板を押える面圧が大きい＜１４＞に記載の絞り成形方法。
＜１６＞
前記稜線部の延在方向上にある、前記ダイの板押え面および前記ホルダーの板押え面の一方に設けられた第一のビード部と、
前記稜線部の延在方向中心を通る前記稜線部の延在方向に対する直交方向上にある、前記ダイの板押え面および前記ホルダーの板押え面の一方に設けられた第二のビード部と、
を備え、
前記第二のビード部よりも、前記第一のビード部における前記金属板のビード通過抵抗が大きい＜７＞～＜１５＞のいずれか１項に記載の絞り成形方法。
＜１７＞
前記パンチにおいて、前記稜線部の延在方向中心を通る前記稜線部の延在方向に対する直交方向に沿って測定した前記稜線部の凸側表面の算術表面粗さＲａよりも、前記稜線部の延在方向に沿って測定した前記稜線部の凸側表面の算術表面粗さＲａが小さい＜７＞～＜１６＞のいずれか１項に記載の絞り成形方法。
＜１８＞
頂面に稜線部を有し、前記稜線部の延在方向に対して直交方向断面の前記稜線部の凸側表面における最小曲率半径が５ｍｍ以下であるパンチと、ダイ及びホルダーと、を備える絞り成形金型であって、
前記ダイが、
前記稜線部の延在方向上にある第一の板押え面を有する第一のダイと、
前記第一のダイと分割され、前記稜線部の延在方向中心を通る前記稜線部の延在方向に対する直交方向上にある第二の板押え面を有する第二のダイと、
を備える絞り成形金型。
＜１９＞
頂面に稜線部を有し、前記稜線部の延在方向に対して直交方向断面の前記稜線部の凸側表面における最小曲率半径が５ｍｍ以下であるパンチと、ダイ及びホルダーと、
前記ホルダーが、
前記稜線部の延在方向上にある第一の板押え面を有する第一のホルダーと、
前記第一のホルダーと分割され、前記稜線部の延在方向中心を通る前記稜線部の延在方向上にある第二の板押え面を有する第二のホルダーと、
を備える絞り成形金型。
＜２０＞
頂面に稜線部を有し、前記稜線部の延在方向に対して直交方向断面の前記稜線部の凸側表面における最小曲率半径が５ｍｍ以下であるパンチと、ダイ及びホルダーと、を備える絞り成形金型であって、
前記稜線部の延在方向上にある、前記ダイの板押え面および前記ホルダーの板押え面の一方に設けられた第一のビード部と、
前記稜線部の延在方向中心を通る前記稜線部の延在方向に対する直交方向上にある、前記ダイの板押え面および前記ホルダーの板押え面の一方に設けられた第二のビード部と、
を備え、
前記第二のビード部よりも、前記第一のビード部における金属板のビード通過抵抗が大きい絞り成形金型。
＜２１＞
頂面に稜線部を有し、前記稜線部の延在方向に対して直交方向断面の前記稜線部の凸側表面における最小曲率半径が５ｍｍ以下であるパンチと、ダイ及びホルダーと、を備える絞り成形金型であって、
前記パンチにおいて、前記稜線部の延在方向中心を通る前記稜線部の延在方向に対する直交方向に沿って測定した前記稜線部の凸側表面の算術表面粗さＲａよりも、前記稜線部の延在方向に沿って測定した前記稜線部の凸側表面の算術表面粗さＲａが小さい絞り成形金型。
膨出部に稜線部を有し、前記稜線部の延在方向に対して直交方向断面の前記稜線部の凹側表面における最小曲率半径が５ｍｍ以下である金属成形板であって、
前記膨出部の重心に最も近い前記稜線部の凸側表面の算術平均表面粗さＳａが０．９μｍ以下であり、
前記稜線部に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所の板厚に対する、前記膨出部の重心に最も近い前記稜線部の板厚比が０．５０～０．９５であり、
前記膨出部の重心に最も近い前記稜線部の凸側表面におけるビッカース硬さが、前記稜線部に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所におけるビッカース硬さの１．１～１．８倍である金属成形板。
＜２＞
前記稜線部が、前記金属成形板の縁から１０ｍｍ以上離れた箇所に配置されている＜１＞に記載の金属成形板。
＜３＞
前記稜線部の凸側表面において、前記稜線部に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所における結晶方位のうち、５０％以上の結晶方位が任意の結晶方位±２０°以内に配向している＜１＞又は＜２＞に記載の金属成形板。
＜４＞
前記金属成形板が鋼製である＜１＞～＜３＞のいずれか１項に記載の金属成形板。
＜５＞
前記金属成形板が、Ｃ含有量が０．００８０質量％以下で、平均ランクフォード値が１．５以上の鋼製である＜４＞に記載の金属成形板。
＜６＞
前記稜線部に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所における、前記金属成形板の表面に平行な｛００１｝面から２０°以内の結晶方位を持つ結晶粒の面積分率が０．２５以下、かつ平均結晶粒径が１５μｍ以下である＜１＞～＜５＞のいずれか１項に記載の金属成形板。
＜７＞
頂面に稜線部を有し、前記稜線部の延在方向に対して直交方向断面の前記稜線部の凸側表面における最小曲率半径が５ｍｍ以下であるパンチと、ダイ及びホルダーと、を用いて、金属板を絞り成形する絞り成形方法であって、
前記ダイ及び前記ホルダーにより前記金属板を押さえた状態で、前記パンチにより前記金属板を絞り成形するとき、
前記稜線部の延在方向中心を通る前記稜線部の延在方向に対する直交方向上にある前記ダイ及び前記ホルダーに押えられた前記金属板が前記ダイの肩部に向かって流入する流入量よりも、前記稜線部の延在方向上ある前記ダイ及び前記ホルダーに押えられた前記金属板が前記ダイの肩部に向かって流入する流入量が小さい絞り成形方法。
＜８＞
前記金属板における結晶方位のうち、５０％以上の結晶方位が任意の結晶方位±２０°以内に配向している＜７＞に記載の絞り成形方法。
＜９＞
前記金属板が鋼板である＜７＞又は＜８＞のいずれか１項に記載絞り成形方法。
＜１０＞
前記鋼板が、Ｃ含有量が０．００８０質量％以下で、平均ランクフォード値が１．５以上の鋼板である＜９＞に記載の絞り成形方法。
＜１１＞
前記金属板の表面に平行な｛００１｝面から２０°以内の結晶方位を持つ結晶粒の面積分率が０．２５以下、かつ平均結晶粒径が１５μｍ以下である＜７＞～＜１０＞のいずれか１項に記載の絞り成形方法。
＜１２＞
前記ダイが、
前記稜線部の延在方向上にある第一の板押え面を有する第一のダイと、
前記第一のダイと分割され、前記稜線部の延在方向中心を通る前記稜線部の延在方向に対する直交方向上にある第二の板押え面を有する第二のダイと、
を備える＜７＞～＜１１＞のいずれか１項に記載の絞り成形方法。
＜１３＞
前記第二のダイと前記ホルダーとによる前記金属板を押える面圧よりも、前記第一のダイと前記ホルダーとによる前記金属板を押える面圧が大きい＜１２＞に記載の絞り成形方法。
＜１４＞
前記ホルダーが、
前記稜線部の延在方向上にある第一の板押え面を有する第一のホルダーと、
前記第一のホルダーと分割され、前記稜線部の延在方向中心を通る前記稜線部の延在方向上にある第二の板押え面を有する第二のホルダーと、
を備える＜７＞～＜１３＞のいずれか１項に記載の絞り成形方法。
＜１５＞
前記ダイと前記第二のホルダーとによる前記金属板を押える面圧よりも、前記ダイと前記第一のホルダーとによる前記金属板を押える面圧が大きい＜１４＞に記載の絞り成形方法。
＜１６＞
前記稜線部の延在方向上にある、前記ダイの板押え面および前記ホルダーの板押え面の一方に設けられた第一のビード部と、
前記稜線部の延在方向中心を通る前記稜線部の延在方向に対する直交方向上にある、前記ダイの板押え面および前記ホルダーの板押え面の一方に設けられた第二のビード部と、
を備え、
前記第二のビード部よりも、前記第一のビード部における前記金属板のビード通過抵抗が大きい＜７＞～＜１５＞のいずれか１項に記載の絞り成形方法。
＜１７＞
前記パンチにおいて、前記稜線部の延在方向中心を通る前記稜線部の延在方向に対する直交方向に沿って測定した前記稜線部の凸側表面の算術表面粗さＲａよりも、前記稜線部の延在方向に沿って測定した前記稜線部の凸側表面の算術表面粗さＲａが小さい＜７＞～＜１６＞のいずれか１項に記載の絞り成形方法。
＜１８＞
頂面に稜線部を有し、前記稜線部の延在方向に対して直交方向断面の前記稜線部の凸側表面における最小曲率半径が５ｍｍ以下であるパンチと、ダイ及びホルダーと、を備える絞り成形金型であって、
前記ダイが、
前記稜線部の延在方向上にある第一の板押え面を有する第一のダイと、
前記第一のダイと分割され、前記稜線部の延在方向中心を通る前記稜線部の延在方向に対する直交方向上にある第二の板押え面を有する第二のダイと、
を備える絞り成形金型。
＜１９＞
頂面に稜線部を有し、前記稜線部の延在方向に対して直交方向断面の前記稜線部の凸側表面における最小曲率半径が５ｍｍ以下であるパンチと、ダイ及びホルダーと、
前記ホルダーが、
前記稜線部の延在方向上にある第一の板押え面を有する第一のホルダーと、
前記第一のホルダーと分割され、前記稜線部の延在方向中心を通る前記稜線部の延在方向上にある第二の板押え面を有する第二のホルダーと、
を備える絞り成形金型。
＜２０＞
頂面に稜線部を有し、前記稜線部の延在方向に対して直交方向断面の前記稜線部の凸側表面における最小曲率半径が５ｍｍ以下であるパンチと、ダイ及びホルダーと、を備える絞り成形金型であって、
前記稜線部の延在方向上にある、前記ダイの板押え面および前記ホルダーの板押え面の一方に設けられた第一のビード部と、
前記稜線部の延在方向中心を通る前記稜線部の延在方向に対する直交方向上にある、前記ダイの板押え面および前記ホルダーの板押え面の一方に設けられた第二のビード部と、
を備え、
前記第二のビード部よりも、前記第一のビード部における金属板のビード通過抵抗が大きい絞り成形金型。
＜２１＞
頂面に稜線部を有し、前記稜線部の延在方向に対して直交方向断面の前記稜線部の凸側表面における最小曲率半径が５ｍｍ以下であるパンチと、ダイ及びホルダーと、を備える絞り成形金型であって、
前記パンチにおいて、前記稜線部の延在方向中心を通る前記稜線部の延在方向に対する直交方向に沿って測定した前記稜線部の凸側表面の算術表面粗さＲａよりも、前記稜線部の延在方向に沿って測定した前記稜線部の凸側表面の算術表面粗さＲａが小さい絞り成形金型。
本発明によれば、稜線部の凸部表面の表面荒れの発生が抑制され、稜線部の意匠性に優れた金属成形板を提供できる。
本発明によれば、稜線部の凸部表面の表面荒れの発生が抑制され、稜線部の意匠性に優れた金属成形板が得られる絞り成形方法、および当該絞り成形方法に利用する絞り成形金型を提供できる。
本発明によれば、稜線部の凸部表面の表面荒れの発生が抑制され、稜線部の意匠性に優れた金属成形板が得られる絞り成形方法、および当該絞り成形方法に利用する絞り成形金型を提供できる。
以下、本発明の一例である実施形態について説明する。
なお、本明細書において、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
また、「稜線部の延在方向」とは、稜線部のある面を平面視したとき、稜線部の一端と他端とを結んだ直線が延在する方向を意味する。
また、「稜線部の延在方向中心」とは、稜線部のある面を平面視したとき、稜線部の頂部に沿った長さの１／２に位置する部位を意味する。また、稜線部の長さを求めるに当たり、金属成形板の場合、稜線部の延在方向に対して直交方向断面の稜線部の凹側表面における最小曲率半径が５ｍｍより大となった箇所を稜線部の端部とみなす。パンチの場合、稜線部の延在方向に対して直交方向断面の稜線部の凸側表面における最小曲率半径が５ｍｍより大となった箇所を稜線部の端部とみなす。ただし、これら稜線部が、金属成形板の膨出部（縦壁部を有する場合、天板部）、又はパンチの頂面の外側まで延在している場合、金属成形板の膨出部（縦壁部を有する場合、天板部）、又はパンチの頂面の縁を稜線部の端部とみなす。
また、「稜線部の延在方向に対する直交方向」を「稜線部の直交方向」とも称する。
また、「稜線部の延在方向上にある」、「稜線部の直交方向上にある」とは、平面視で当該方向かつ稜線部を通る線上にあるということを意味する。
なお、本明細書において、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
また、「稜線部の延在方向」とは、稜線部のある面を平面視したとき、稜線部の一端と他端とを結んだ直線が延在する方向を意味する。
また、「稜線部の延在方向中心」とは、稜線部のある面を平面視したとき、稜線部の頂部に沿った長さの１／２に位置する部位を意味する。また、稜線部の長さを求めるに当たり、金属成形板の場合、稜線部の延在方向に対して直交方向断面の稜線部の凹側表面における最小曲率半径が５ｍｍより大となった箇所を稜線部の端部とみなす。パンチの場合、稜線部の延在方向に対して直交方向断面の稜線部の凸側表面における最小曲率半径が５ｍｍより大となった箇所を稜線部の端部とみなす。ただし、これら稜線部が、金属成形板の膨出部（縦壁部を有する場合、天板部）、又はパンチの頂面の外側まで延在している場合、金属成形板の膨出部（縦壁部を有する場合、天板部）、又はパンチの頂面の縁を稜線部の端部とみなす。
また、「稜線部の延在方向に対する直交方向」を「稜線部の直交方向」とも称する。
また、「稜線部の延在方向上にある」、「稜線部の直交方向上にある」とは、平面視で当該方向かつ稜線部を通る線上にあるということを意味する。
本実施形態に係る絞り成形方法は、頂面に稜線部を有し、稜線部の延在方向に対して直交方向断面の稜線部の凸側表面における最小曲率半径が５ｍｍ以下であるパンチと、金属板を押えるダイ及びホルダーと、を用いて、金属板を絞り成形する絞り成形方法である。
ここで、パンチの稜線部はパンチ肩を意味しない。パンチに２つのパンチ肩がある場合、稜線部はパンチ肩の間の頂面にある。パンチにパンチ肩が無い場合、すなわちドーム形状のパンチの場合、稜線部はパンチの湾曲した面上にある。この場合、パンチの頂面とはプレス方向を横切る面全体を意味する。
ここで、パンチの稜線部はパンチ肩を意味しない。パンチに２つのパンチ肩がある場合、稜線部はパンチ肩の間の頂面にある。パンチにパンチ肩が無い場合、すなわちドーム形状のパンチの場合、稜線部はパンチの湾曲した面上にある。この場合、パンチの頂面とはプレス方向を横切る面全体を意味する。
頂面に稜線部を有するパンチを使用して、金属板に対して絞り成形を実施すると、膨出部に稜線部を有する金属成形板が得られる。この絞り成形では、金属板に平面ひずみ引張変形が生じて稜線部が成形される。
しかし、平面ひずみ引張変形は、二軸引張変形に比べ、金属板の結晶粒が変形し易く、結晶粒の凹凸の発達が大きくなる。そのため、平面ひずみ引張変形により成形された金属成形板の部位は、表面に表面荒れが生じやすい。
ここで、図９中に、平面ひずみ引張変形における相当塑性ひずみと金属成形板表面の算術平均表面粗さＳａ増加分との関係、および二軸引張変形における相当塑性ひずみと金属成形板表面の算術平均表面粗さＳａ増加分との関係を示す。
図９に示すように、二軸引張変形に比べ、平面ひずみ引張変形における相当塑性ひずみが増加するにしたがって、金属成形板表面の算術平均表面粗さＳａ増加分が大きくなることがわかる。算術平均表面粗さＳａが高いほど表面の表面荒れが顕著になる。
そして、相当塑性ひずみが増加するにしたがって、平面ひずみ引張変形と二軸引張変形とにおける金属成形板表面の算術平均表面粗さＳａ増加分の差が大きくなることがわかる。
図９に示すように、二軸引張変形に比べ、平面ひずみ引張変形における相当塑性ひずみが増加するにしたがって、金属成形板表面の算術平均表面粗さＳａ増加分が大きくなることがわかる。算術平均表面粗さＳａが高いほど表面の表面荒れが顕著になる。
そして、相当塑性ひずみが増加するにしたがって、平面ひずみ引張変形と二軸引張変形とにおける金属成形板表面の算術平均表面粗さＳａ増加分の差が大きくなることがわかる。
意匠性を高めるために、断面の曲率半径の小さい稜線部を成形すると、稜線部の相当塑性ひずみ（以下「加工量」とも称する）が大きくなる。
具体的には、頂面に稜線部の凸側表面における最小曲率半径が５ｍｍ以下であるパンチを使用し、膨出部に稜線部の凹側表面における最小曲率半径が５ｍｍ以下である金属成形板を成形すると、稜線部の相当塑性ひずみが大きくなる。
図９の関係があるため、このような曲率半径の小さい稜線部を有する金属成形板は、稜線部の凸側表面に表面荒れが顕著に現れる。
具体的には、頂面に稜線部の凸側表面における最小曲率半径が５ｍｍ以下であるパンチを使用し、膨出部に稜線部の凹側表面における最小曲率半径が５ｍｍ以下である金属成形板を成形すると、稜線部の相当塑性ひずみが大きくなる。
図９の関係があるため、このような曲率半径の小さい稜線部を有する金属成形板は、稜線部の凸側表面に表面荒れが顕著に現れる。
そこで、本実施形態に係る絞り成形方法では、ダイ及びホルダーにより金属板を押さえた状態で、パンチにより金属板を絞り成形するとき、パンチにおける稜線部の延在方向中心を通る稜線部の直交方向上にあるダイ及びホルダーにより押えられた金属板がダイの肩部に向かって流入する流入量よりも、パンチの稜線部の延在方向上にあるダイ及びホルダーにより押えられた金属板がダイの肩部に向かって流入する流入量を小さくする。
つまり、金属板に対して、稜線部の延在方向中心を通る稜線部の直交方向に比べ、稜線部の延在方向に付与される張力を大きくして、絞り成形を実施する。
つまり、金属板に対して、稜線部の延在方向中心を通る稜線部の直交方向に比べ、稜線部の延在方向に付与される張力を大きくして、絞り成形を実施する。
それにより、絞り成形時に、金属板において稜線部が成形される領域に生じる変形モードが平面ひずみ引張変形から二軸引張変形（不等二軸引張り変形から等二軸引張変形までへの変形）に変わる。つまり、平面ひずみ引張変形に比べ、表面荒れが発生し難い二軸引張変形により稜線部が成形されることになる。
そのため、本実施形態に係る絞り成形方法では、稜線部の凸部表面の表面荒れの発生が抑制され、稜線部の意匠性に優れた金属成形板が得られる。
以下、図面を参照しつつ、本実施形態に係る絞り成形方法の詳細について説明する。
＜金属成形板＞
まず、本実施形態に係る絞り成形方法により得られる金属成形板（以下「本実施形態に係る金属成形板」と称する）について説明する。
まず、本実施形態に係る絞り成形方法により得られる金属成形板（以下「本実施形態に係る金属成形板」と称する）について説明する。
本実施形態に係る金属成形板１０は、図１に示すように、膨出部１３に稜線部１２を有する金属成形板である。具体的には、例えば、金属成形板１０は、稜線部１２を有する天板部１４と、天板部１４に周囲に隣接する縦壁部１６と、縦壁部１６に周囲に隣接するフランジ１８と、を有する略ハット側の成形板である。つまり、膨出部１３は、天板部１４と縦壁部１６とで構成されている。なお、フランジ１８は、一部又は全部が除去されていてもよい。
図１中、Ｄ１は稜線部１２の延在方向、Ｄ２は稜線部１２の直交方向を示している。
図１中、Ｄ１は稜線部１２の延在方向、Ｄ２は稜線部１２の直交方向を示している。
なお、金属成形板１０の形状は、板面に稜線部１２を有していれば、上記構成に限られず、目的に応じた種々の形状（ドーム形状等）を採用できる。
稜線部１２は、金属成形板１０の平面視で、天板部１４に直線状に設けられている。また、稜線部１２は、稜線部１２の直交方向から見た金属成形板１０の側面視で、凸状に湾曲した流線状に設けられている。
ここで、稜線部１２は、例えば、金属成形板１０の縁（例えば、稜線部１２の直交方向上にあるフランジ１８Ａの縁）から１０ｍｍ以上離れた箇所に配置されている。つまり、稜線部１２は、例えば、天板部１４と縦壁部１６との境界となる稜線部１２の延在方向に沿った肩部１４Ａ（又は縦壁部１６Ａ）よりも内側に設けられている。なお、稜線部１２は、稜線部１２の延在方向と交わる肩部１４Ｂ（又は縦壁部１６Ｂ）を通り抜けて、稜線部１２の延在方向上にあるフランジ１８Ｂまで伸びていてもよい。
なお、稜線部１２は、上記態様に限られず、平面視で、直線状であってもよいし、流線状であってもよい。また、側面視で、稜線部１２は、直線状であってもよいし、流線状であってもよい。
稜線部１２は、稜線部１２の直交方向かつ板厚方向に沿って切断したときの稜線部１２の凹側表面における最小曲率半径が５ｍｍ以下（好ましくは４ｍｍ以下）となっている（図２参照：図中Ｒ１は最小曲率半径を示す）。つまり、稜線部１２の加工量が稜線部１２に隣接する金属成形板の天板部１４より多くなっている。ただし、稜線部１２の凸側表面の表面荒れ抑制の観点から、最小曲率半径の下限値は、１ｍｍ以上とすることがよい。
ここで、稜線部１２の最小曲率半径は、次の通り測定する。まず、稜線部１２の凹側表面における３次元形状を、３次元形状測定器により測定する。次に、コンピュータのＣＡＤソフトにより、稜線部１２の平行方向に沿って、稜線部１２の直交方向断面を連続的に取得し、稜線部１２の凹側表面における曲率半径で最も小さい箇所を特定する。特定した稜線部１２の曲率半径を、最小曲率半径とする。
ここで、稜線部１２の最小曲率半径は、次の通り測定する。まず、稜線部１２の凹側表面における３次元形状を、３次元形状測定器により測定する。次に、コンピュータのＣＡＤソフトにより、稜線部１２の平行方向に沿って、稜線部１２の直交方向断面を連続的に取得し、稜線部１２の凹側表面における曲率半径で最も小さい箇所を特定する。特定した稜線部１２の曲率半径を、最小曲率半径とする。
膨出部１３の重心に最も近い稜線部１２の凸側表面の算術平均表面粗さＳａは、０．９μｍ以下（好ましくは０．８μｍ以下）となっている。つまり、稜線部１２の凸側表面の表面荒れが低減されている。
稜線部１２の凸側表面の算術平均表面粗さＳａは、ＩＳＯ－２５１７８に準じて測定する。具体的には、算術平均表面粗さＳａは、稜線部１２の凸側の頂点を中心とし、「稜線部１２の延在方向に沿った２ｍｍ」×「稜線部１２の直交方向に沿った２ｍｍ」の四方領域（図１及び図２参照：図中Ｔは四方領域を示す。）を３箇所測定した算術平均値とする。
稜線部１２の凸側表面の算術平均表面粗さＳａは、ＩＳＯ－２５１７８に準じて測定する。具体的には、算術平均表面粗さＳａは、稜線部１２の凸側の頂点を中心とし、「稜線部１２の延在方向に沿った２ｍｍ」×「稜線部１２の直交方向に沿った２ｍｍ」の四方領域（図１及び図２参照：図中Ｔは四方領域を示す。）を３箇所測定した算術平均値とする。
稜線部１２に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所の板厚に対する、膨出部１３の重心に最も近い稜線部１２の板厚比は、０．９５以下となっている。ただし、稜線部１２の板厚比の下限値は、０．５０以上（好ましくは０．７０以上）である。なぜなら、それを下回ると金属板が成形中に破断することが懸念されるためである。
稜線部１２に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所の板厚は、絞り成形前の金属板の板厚と見なすことができる。
つまり、上記稜線部１２の板厚比が０．９５以下とは、稜線部１２を成形するとき、金属板に対して板厚減少率５％以上と大きな加工量で、稜線部１２が絞り成形されていると見なすことができる。
つまり、上記稜線部１２の板厚比が０．９５以下とは、稜線部１２を成形するとき、金属板に対して板厚減少率５％以上と大きな加工量で、稜線部１２が絞り成形されていると見なすことができる。
膨出部１３の重心に最も近い稜線部１２の凸側表面におけるビッカース硬さ（以下、「稜線部１２のビッカース硬さ」とも称する。）は、稜線部１２に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所におけるビッカース硬さ（以下、「ビッカース硬さＢ」とも称する）の１．１倍以上となっている。ただし、稜線部１２のビッカース硬度の上限値は、ビッカース硬さＢの１．８倍以下（好ましくは１．６倍位）である。なぜなら、それを上回ると金属板が成形中に破断することが懸念されるためである。
なお、稜線部１２のビッカース硬さは稜線部１２の頂部（図２中、Ｓと表記）を，凸側表面から測定する．
なお、稜線部１２のビッカース硬さは稜線部１２の頂部（図２中、Ｓと表記）を，凸側表面から測定する．
稜線部１２に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所におけるビッカース硬さＢは、絞り成形前の金属板のビッカース硬さと見なすことができる。
つまり、上記稜線部１２のビッカース硬さがビッカース硬さＢの１．１倍以上とは、稜線部１２を成形するとき、金属板に対してビッカース硬さで１．１倍以上の加工硬化する大きな加工量で、稜線部１２が絞り成形されていると見なすことができる。
つまり、上記稜線部１２のビッカース硬さがビッカース硬さＢの１．１倍以上とは、稜線部１２を成形するとき、金属板に対してビッカース硬さで１．１倍以上の加工硬化する大きな加工量で、稜線部１２が絞り成形されていると見なすことができる。
なお、稜線部１２に隣接する板面は、本実施形態では、稜線部１２以外の天板部１４、縦壁部１６およびフランジ１８で構成される板面が相当する。稜線部１２に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所は、成形シミュレーションにより特定する。そして、特定した稜線部１２に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所において、上記板厚およびビッカース硬さを測定する。
膨出部１３の重心は、次の方法により特定する。前述した３次元形状測定器で測定した３次元形状を用い，コンピュータのＣＡＤソフト（例えば３ＤＣＡＤ Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ等）を用いて膨出部１３のみを抽出し、膨出部１３の重心を計算する。そして、特定した膨出部１３の重心に最も近い稜線部１２において、上記板厚およびビッカース硬さを測定する。
ここで、ビッカース硬さは、ＪＩＳ Ｚ ２２４４（２００９年）に準拠してＨＶ１０を測定する。
以上説明した本実施形態に係る金属成形板１０は、稜線部の最小曲率半径、稜線部１２の板厚比、および稜線部１２のビッカース硬さが上記範囲となる絞り成形が施された金属成形板である。そして、金属成形板１０は、上記条件で絞り成形により成形されていても、稜線部の凸側表面の算術平均表面粗さＳａが０．９μｍ以下となっている。すなわち、稜線部の凸部表面の表面荒れの発生が抑制され、稜線部の意匠性に優れた金属成形板となっている。
以下、本実施形態に係る金属成形板１０の好適な態様について説明する。
金属成形板１０の稜線部１２の凸側表面において、稜線部１２に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所における結晶方位のうち、５０％以上（好ましくは６５％以上９０％以下）の結晶方位が任意の結晶方位±２０°以内に配向していることがよい。
つまり、任意の結晶方位に対して２０°以内の結晶方位が全体に占める割合は、面積分率で５０％以上である。
つまり、任意の結晶方位に対して２０°以内の結晶方位が全体に占める割合は、面積分率で５０％以上である。
成形対象である金属板において、５０％以上の結晶方位が任意の結晶方位±２０°以内に配向していると、成形したとき結晶粒が変形し難く、凹凸が発達し難くなる。ここで、稜線部１２に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所は、絞り成形前の金属板に対して成形による歪が付与されていない又は歪みの付与がすくない箇所である。
つまり、絞り成形前の金属板の物性を示す箇所とみなすことができる。そして、この箇所の結晶方位のうち、５０％以上の結晶方位が任意の結晶方位±２０°以内に配向し、稜線部１２の凸側表面で二軸引張変形を実現させれば、表面荒れの発達が小さくなる．
つまり、絞り成形前の金属板の物性を示す箇所とみなすことができる。そして、この箇所の結晶方位のうち、５０％以上の結晶方位が任意の結晶方位±２０°以内に配向し、稜線部１２の凸側表面で二軸引張変形を実現させれば、表面荒れの発達が小さくなる．
５０％以上の結晶方位が任意の結晶方位±２０°以内に配向させる方法としては、例えば、材料を８０％以上の冷延率で圧下したのち焼鈍再結晶する方法、Ｓｉを３．０％程度添加し，圧延・熱処理する方法等が挙げられる。
金属成形板１０の結晶方位は、次の通り測定する。金属成形板１０における測定対象の表層から０．１ｍｍの板面を、ＳＥＭにより観察する。次に、ＥＢＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ＢａｃｋＳｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）法により、４００μｍ四方観察領域におけるすべての結晶粒の結晶方位を解析する。そして、得られた各結晶粒の結晶方位から、結晶方位の最頻値と、前記最頻値を示す結晶方位から±２０°以内に５０％以上の結晶方位が配向しているか算出する。
金属成形板１０は、ｂｃｃ構造（体心立方格子構造）を有する金属成形板が代表として挙げられる。ｂｃｃ構造を有する金属成形板としては、α－Ｆｅ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、β－Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｗ等の金属成形板が挙げられる。これらの中でも、鋼製の金属成形板（フェライト系鋼板、ベイナイト単相組織としたベイナイト鋼板、マルテンサイト単相組織としたマルテンサイト鋼板等の金属成形板）が好ましく、フェライト系鋼板がより好ましい。フェライト系鋼板には、金属組織のフェライト分率が１００％の鋼板以外に、マルテンサイト、ベイナイト等が存在する鋼板（ＤＰ鋼板）も含まれる。
ここで、鋼製の金属成形板のフェライト分率は、７０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましい。金属組織のフェライト分率が７０％以上とすることで、硬質相と軟質相であるフェライトと硬度差により凹凸の発達が生じ難くなる。その結果、金属成形板の表面荒れの発生が抑制される。
なお、フェライト分率は、次に示す方法により測定できる。鋼製の金属成形板の表面を研磨後、ナイタール溶液に浸漬することで、フェライト組織を現出させ、光学顕微鏡で組織写真を撮影する。その後、前記組織写真の全域の面積に対するフェライト組織の面積を算出する。
なお、フェライト分率は、次に示す方法により測定できる。鋼製の金属成形板の表面を研磨後、ナイタール溶液に浸漬することで、フェライト組織を現出させ、光学顕微鏡で組織写真を撮影する。その後、前記組織写真の全域の面積に対するフェライト組織の面積を算出する。
特に、金属成形板１０は、Ｃ含有量が０．００８０質量％以下で、平均ランクフォード値が１．５以上の鋼製がよい。具体的には、金属成形板１０は、ＩＦ鋼板（ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ ｆｒｅｅ ｓｔｅｅｌ）が成形された鋼製の金属成形板がよい。
平均ランクフォード値が低いと、絞り成形性を低下させることが知られている。そのため、鋼成形板において、稜線部１２の凸側表面の表面荒れ抑制の観点から、平均ランクフォード値は、１．５以上（好ましくは１．８以上）とすることがよい。ただし、平均ランクフォード値は、例えば２．７以下である。
平均ランクフォード値は、次の通り測定する。鋼製の金属成形板（又は鋼板）の圧延方向に対して、０°、４５°及び９０°方向の、板状の５号試験片（ＪＩＳ Ｚ ２２４１（２０１１））を採取する。採取した各試験片に対して、１０％のひずみを付与する。ひずみ付与前後における、試験片の幅と板厚とから、各試験片に対してｒ値（ランクフォード値）を算出した。３方向の試験片のランクフォード値の算術平均値を平均ランクフォード値とする。
Ｃは、一般的なＩＦ鋼においても、Ｃは鋼板の平均ランクフォード値を低下させることが知られている。そのため、鋼製の金属成形板において、稜線部１２の凸側表面の表面荒れ抑制に観点から、Ｃ含有量は、０．００８０質量％以下（好ましくは０．００６０質量％）とすることがよい。ただし、精錬コストの観点から、現実的なＣ含有量は、例えば、０．０００５０質量％以上である。
金属成形板１０において、稜線部１２に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所における、金属成形板１０の表面に平行な｛００１｝面から２０°以内の結晶方位を持つ結晶粒（以下「｛００１｝結晶粒」とも称する）の面積分率が０．２５以下（好ましくは０．０２～０．２０）、かつ平均結晶粒径が１５μｍ以下（好ましくは１～１３μｍ）であることがよい。
金属板（特に、ＩＦ鋼板等、ｂｃｃ構造を有する鋼板）を絞り成形するとき、平面ひずみ引張変形では、結晶粒の変形が大きくなり、表面荒れの発達が進行するが、二軸引張変形では結晶粒の変形が少なく、表面荒れの発達が著しく低減される。そのため、本実施形態に係る絞り成形方法では、最も加工量が大きい稜線部１２の絞り成形における変形モードを平面ひずみ引張変形から二軸引張変形へと制御する。
一方で、金属板（特に、ＩＦ鋼板等、ｂｃｃ構造を有する鋼板）において、｛００１｝結晶粒が最も二軸引張変形（特に、等二軸引張変形および等二軸引張変形に近い不等二軸引張変形）の応力に弱い。つまり、二軸引張変形（特に、等二軸引張変形および等二軸引張変形に近い不等二軸引張変形）に制御した稜線部１２の絞り成形では、｛００１｝結晶粒が多く存在すると、｛００１｝結晶粒にひずみが集中しやすく、｛００１｝結晶粒にて凹凸が発達する傾向がある。
加えて、結晶粒が大きいと、凹凸が発達したとき、表面荒れとして認識され易くなる。
加えて、結晶粒が大きいと、凹凸が発達したとき、表面荒れとして認識され易くなる。
ここで、稜線部１２に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所は、絞り成形前の金属板に対して成形による歪が付与されていない又は歪みの付与がすくない箇所である。つまり、絞り成形前の金属板の物性を示す箇所とみなすことができる。すなわち、この箇所において、｛００１｝結晶粒の面積分率が０．２５以下、かつ平均結晶粒径が１５μｍ以下となっているということは、絞り成形前の金属板の結晶粒もそのようになっているということである。このような物性の金属板を絞り成形すれば、二軸引張変形に制御した絞り成形後の稜線部１２の凸側表面において、結晶粒の変形が生じ難く、凹凸が発達し難くなる。そのため、稜線部の凸側表面の表面荒れが抑制され易くなる。すなわち、表面荒れが抑制されやすい金属板を成形したことが、板厚の最大となる箇所の測定結果から推定できる。
｛００１｝結晶粒の平均結晶粒径は次の方法で測定する。ＳＥＭを用いて、測定対象となる金属成形板の表面を研磨し、表面から０．１ｍｍの部分を観察し、測定領域を任意に選ぶ。ＥＢＳＤ法を用いて、それぞれの測定領域において、｛００１｝結晶粒を選択する。選択した各｛００１｝結晶粒に２本の試験線を引く。２本の試験線の算術平均を求めることにより、｛００１｝結晶粒の平均結晶粒径を求める。
具体的には次の通りである。図８は、ＥＢＳＤ法による解析結果から平均結晶粒径を求める方法を図示した模式図である。図８を参照して、各｛００１｝結晶粒の重心を通る第一の試験線を、全ての｛００１｝結晶粒において同じ向きとなるように引く。さらに、第一の試験線と互いに直交するように、各｛００１｝結晶粒の重心を通る第二の試験線を引く。２本の第一の試験線及び第二の試験線の長さの算術平均を、その結晶粒の結晶粒径とする。任意の測定領域における、全ての｛００１｝結晶粒の結晶粒径の算術平均を、平均結晶粒径とする。
なお、図８中、Ｃｒｙは｛００１｝結晶粒、Ｌ１は第一の試験線、Ｌ２は第二の試験線を示す。
具体的には次の通りである。図８は、ＥＢＳＤ法による解析結果から平均結晶粒径を求める方法を図示した模式図である。図８を参照して、各｛００１｝結晶粒の重心を通る第一の試験線を、全ての｛００１｝結晶粒において同じ向きとなるように引く。さらに、第一の試験線と互いに直交するように、各｛００１｝結晶粒の重心を通る第二の試験線を引く。２本の第一の試験線及び第二の試験線の長さの算術平均を、その結晶粒の結晶粒径とする。任意の測定領域における、全ての｛００１｝結晶粒の結晶粒径の算術平均を、平均結晶粒径とする。
なお、図８中、Ｃｒｙは｛００１｝結晶粒、Ｌ１は第一の試験線、Ｌ２は第二の試験線を示す。
｛００１｝結晶粒の面積分率は次の方法で測定する。ＳＥＭを用いて、｛００１｝結晶粒の平均結晶粒径の観察と同様に、金属板の表面を観察し、任意の測定領域を選ぶ。ＥＢＳＤ法を用いて、｛００１｝結晶粒を選択する。各視野において、金属板の表面おける｛００１｝結晶粒の面積分率を算出することで、｛００１｝結晶粒の面積分率を求める。そして、任意の測定領域における｛００１｝結晶粒の面積分率の平均を｛００１｝結晶粒の面積分率とする。
ここで、測定対象となる金属成形板の表面にめっき層等が形成されている場合、めっき層等を除去したうえで、表面を研磨し、｛００１｝結晶粒の平均結晶粒径および｛００１｝結晶粒の面積分率を測定する。
本実施形態に係る金属成形板を得る金属板のうち、平均ランクフォード値、｛００１｝結晶粒の面積分率、｛００１｝結晶粒の平均結晶粒径等を満たす鋼板としては、例えば、質量％で、Ｃ：０．０００５０～０．００８０％、Ｓｉ：０．００５～１．０％、Ｍｎ：１．５０％以下、Ｐ：０．１００％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ａｌ：０．０００５０～０．１０％、Ｎ：０．００４０％以下、Ｔｉ：０．００１０～０．１０％、Ｎｂ：０．００１０～０．１０％、及び、Ｂ：０～０．００３０％、を含有し、残部がＦｅ及び不純物である。
この鋼板は、表面ひずみ付与工程、加熱工程、熱間圧延工程、冷却工程、巻取工程、冷間圧延工程、及び、焼鈍工程を経て得ることができる。これら各工程の条件を制御し、｛００１｝結晶粒を低減すると共に、平均結晶粒径を微細化する。
＜絞り成形金型＞
次に、本実施形態に係る絞り成形方法に利用する絞り成形金型（以下「本実施形態に係る絞り成形金型）について説明する。
次に、本実施形態に係る絞り成形方法に利用する絞り成形金型（以下「本実施形態に係る絞り成形金型）について説明する。
本実施形態に係る絞り成形金型２０は、図３に示すように、パンチ３０と、ダイ４０と、ホルダー５０と、を備える。
図３は、便宜上、パンチ３０は成形面のみを示し、ダイ４０は成形面および板押え面のみを示し、ホルダー５０は板押え面のみを示し、各部材の全体の形状の立体的な図示を省略している。
図３は、便宜上、パンチ３０は成形面のみを示し、ダイ４０は成形面および板押え面のみを示し、ホルダー５０は板押え面のみを示し、各部材の全体の形状の立体的な図示を省略している。
絞り成形金型２０において、ダイ４０を上型、パンチ３０を下型としている。ただし、パンチ３０を上型、ダイ４０を下型としてもよい。
なお、図３中、Ｄ１１はパンチ３０の稜線部３２の延在方向、Ｄ１２はパンチ３０の稜線部３２を通る稜線部３２の直交方向を示している。
なお、図３中、Ｄ１１はパンチ３０の稜線部３２の延在方向、Ｄ１２はパンチ３０の稜線部３２を通る稜線部３２の直交方向を示している。
パンチ３０は、稜線部３２を有している。具体的には、パンチ３０は、例えば、金属成形板１０の天板部１４を成形する第一の成形面３４（パンチの頂面の一例に相当）と、金属成形板１０の縦壁部１６を成形する第二の成形面３６と、を有している。そして、第一の成形面３４に稜線部３２を有する。
パンチ３０の稜線部３２は、稜線部３２の直交方向断面の稜線部３２の凸側表面における最小曲率半径が５ｍｍ以下となっている（図４参照：図中Ｒ２」は最小曲率半径を示す）。パンチ３０形状（パンチ３０の稜線部３２を含む形状）は、成形後の金属成形板１０の形状（金属成形板１０の稜線部１２を含む形状）に対応して設計する。
ここで、パンチ３０の稜線部３２の最小曲率半径は、次の通り測定する。まず、稜線部３２の凸部表面における３次元形状を、３次元形状測定器により測定する。次に、コンピュータのＣＡＤソフトにより、稜線部３２の平行方向に沿って、稜線部３２の直交方向断面を連続的に取得し、稜線部３２の凸側表面における曲率半径で最も小さい箇所を特定する。特定した稜線部３２の曲率半径を、最小曲率半径とする。
パンチ３０において、稜線部３２の延在方向に沿って測定した稜線部の凸側表面の算術表面粗さＲａ（以下、「算術表面粗さＲａ１」とも表記する。）は、稜線部３２の延在方向中心を通る稜線部３２の直交方向に沿って測定した稜線部３２の凸側表面の算術表面粗さＲａ（以下、「算術表面粗さＲａ２」とも表記する。）よりも小さくなっている。
算術表面粗さＲａ１を算術表面粗さＲａ２よりも小さくすると、絞り成形時において、パンチ３０の稜線部３２と金属板１１との摩擦抵抗が、稜線部３２の直交方向よりも稜線部３２の延在方向が小さくなる。すなわち、稜線部３２の直交方向よりも、稜線部３２の延在方向へ、金属板１１が延び易くなる。
それにより、ダイ４０及びホルダー５０により金属板１１を押さえた状態で（図５Ａおよび図６Ａ参照）、パンチ３０により金属板１１を絞り成形するとき、金属板１１の縁部１１Ａがダイ４０の肩部３４Ａに向かって流入する流入量よりも、金属板１１の縁部１１Ｂがダイ４０の肩部３４Ｂに向かって流入する流入量を小さくできる（図７参照）。
そのため、金属成形板１０に稜線部１２を成形するとき、変形モードが平面ひずみ引張変形から二軸引張変形へと制御しやすくなる。その結果、金属成形板１０の稜線部１２の凸側表面の表面荒れが抑制されやすくなる。
ここで、算術表面粗さＲａ１が算術表面粗さＲａ２よりも小さくする方法としては、研磨方向をパンチ３０の稜線部３２の延在方向として、パンチ３０の稜線部の表面を研磨する方法が挙げられる。
算術表面粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１（１９９４）に準じて測定する。
具体的には、算術平均粗さＲａは、粗さ曲線を求め、該粗さ曲線の測定値と平均値までの偏差の絶対値を合計し平均することでＲａを求める。Ｒａを求めるときの基準長さは０．８ｍｍ、カットオフパラメータ、λｓは２．５μｍ、λｃは０．８ｍｍとする。
具体的には、算術平均粗さＲａは、粗さ曲線を求め、該粗さ曲線の測定値と平均値までの偏差の絶対値を合計し平均することでＲａを求める。Ｒａを求めるときの基準長さは０．８ｍｍ、カットオフパラメータ、λｓは２．５μｍ、λｃは０．８ｍｍとする。
ダイ４０は、パンチ３０と共に金属板１１を挟み込んで成形する成形面４２と、ホルダー５０と共に金属板１１を押える板押え面４４と、を有する。ダイ４０は、成形面４２を有さず、絞り成形時にパンチ３０が通過する開口部を有する態様であってもよい。
ダイ４０の成形面４２は、パンチ３０の稜線部３２に対応した谷線部４２Ａを有している。
ダイ４０の成形面４４は、パンチ３０の第一の成形面３４（金属成形板１０の天板部１４を成形する第一の成形面）に対応した第一の成形面４２Ｂと、パンチ３０の第二の成形面３６（金属成形板１０の縦壁部１６を成形する第二の成形面）に対応した第二の成形面４２Ｃと、を有している。そして、ダイ４０の第一の成形面４２Ｂは、パンチ３０の稜線部３２に対応した谷線部４２Ａを有している。
ダイ４０の成形面４４は、パンチ３０の第一の成形面３４（金属成形板１０の天板部１４を成形する第一の成形面）に対応した第一の成形面４２Ｂと、パンチ３０の第二の成形面３６（金属成形板１０の縦壁部１６を成形する第二の成形面）に対応した第二の成形面４２Ｃと、を有している。そして、ダイ４０の第一の成形面４２Ｂは、パンチ３０の稜線部３２に対応した谷線部４２Ａを有している。
ダイ４０は、第一のダイ４０Ａと、第一のダイ４０Ａと分割された第二のダイ４０Ｂと、を備えている（図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂ参照）。
第一のダイ４０Ａは、パンチ３０の稜線部３２の延在方向上にある金属板１１を押える第一の板押え面４４Ａを有している。
第二のダイ４０Ｂは、パンチ３０の稜線部３２の延在方向中心を通る稜線部３２の直交方向上にある金属板１１を押える第二の板押え面４４Ｂを有する第二のダイ４０Ｂと、を備えている。
なお、ダイ４０の成形面４２は、第一のダイ４０Ａおよび第二のダイ４０Ｂのいずれに有していてもよい。本実施形態では、ダイ４０の成形面４２のうち、パンチ３０の稜線部３２の延在方向に対応する第二の成形面４２Ｃのみ第一のダイ４０Ａに有し、それ以外の成形面４２を第二のダイ４０Ｂが有している態様を示す（図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂ参照）。
第二のダイ４０Ｂは、パンチ３０の稜線部３２の延在方向中心を通る稜線部３２の直交方向上にある金属板１１を押える第二の板押え面４４Ｂを有する第二のダイ４０Ｂと、を備えている。
なお、ダイ４０の成形面４２は、第一のダイ４０Ａおよび第二のダイ４０Ｂのいずれに有していてもよい。本実施形態では、ダイ４０の成形面４２のうち、パンチ３０の稜線部３２の延在方向に対応する第二の成形面４２Ｃのみ第一のダイ４０Ａに有し、それ以外の成形面４２を第二のダイ４０Ｂが有している態様を示す（図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂ参照）。
第一のダイ４０Ａの第一の板押え面４４Ａは、後述する第一のホルダー５０Ａの第一の板押え面５２Ａと共に、金属板１１を挟み込んで押える。
第二のダイ４０Ｂの第二の板押え面４４Ｂは、後述する第二のホルダー５０Ｂの第二の板押え面５２Ｂと共に、金属板１１を挟み込んで押える。
第二のダイ４０Ｂの第二の板押え面４４Ｂは、後述する第二のホルダー５０Ｂの第二の板押え面５２Ｂと共に、金属板１１を挟み込んで押える。
ここで、ダイ４０を分割すると、第二のダイ４０Ｂの第二の板押え面４４Ｂと第二のホルダー５０Ｂの第二の押え面５２Ｂとにより金属板１１を押える面圧よりも、第一のダイ４０Ａの第一の板押え面４４Ａと第一のホルダー５０Ａの第一の押え面５２Ａとにより、金属板１１を押える面圧を大きくできる。
このように面圧を変えると、パンチ３０により金属板１１を絞り成形するとき、金属板１１の縁部１１Ａがダイ４０の肩部３４Ａに向かって流入する流入量よりも、金属板１１の縁部１１Ｂがダイ４０の肩部３４Ｂに向かって流入する流入量を小さくできる（図７参照）。
そのため、金属成形板１０に稜線部１２を成形するとき、変形モードが平面ひずみ引張変形から二軸引張変形へと制御しやすくなる。その結果、金属成形板１０の稜線部１２の凸側表面の表面荒れが抑制されやすくなる。
第一のダイ４０Ａの第一の板押え面４４Ａには、第一のビード部４６Ａを有している。
第二のダイ４０Ｂの第二の板押え面４４Ｂには、第二のビード部４６Ｂを有している。
そして、絞り成形時において、第一のビード部４６Ａにおける金属板１１のビード通過抵抗は、第二のビード部４６Ｂよりも大きくなっている。
ここで、以下、ビード部における金属板１１のビード通過抵抗を、単に「ビード通過抵抗」とも称する。
第二のダイ４０Ｂの第二の板押え面４４Ｂには、第二のビード部４６Ｂを有している。
そして、絞り成形時において、第一のビード部４６Ａにおける金属板１１のビード通過抵抗は、第二のビード部４６Ｂよりも大きくなっている。
ここで、以下、ビード部における金属板１１のビード通過抵抗を、単に「ビード通過抵抗」とも称する。
ビード通過抵抗は、ビード部を金属板１１が通過するときに発生する抵抗力である。つまり、ビード通過抵抗が高いと、絞り成形時の引張り力が高まり、ダイ４０の肩部３４に向かって流入（つまり金型内側へ流入）する金属板１１の流入量が小さくなる。
よって、第一のビード部４６Ａのビード通過抵抗を第二のビード部４６Ｂよりも大きくすると、パンチ３０により金属板１１を絞り成形するとき、金属板１１の縁部１１Ａがダイ４０の肩部３４Ａに向かって流入する流入量よりも、金属板１１の縁部１１Ｂがダイ４０の肩部３４Ｂに向かって流入する流入量を小さくできる（図７参照）。
そのため、金属成形板１０に稜線部１２を成形するとき、変形モードが平面ひずみ引張変形から二軸引張変形へと制御しやすくなる。その結果、金属成形板１０の稜線部１２の凸側表面の表面荒れが抑制されやすくなる。
第一のビード部４６Ａのビード通過抵抗を第二のビード部４６Ｂよりも大きくする態様としては、例えば、（１）第一のビード部４６Ａのビード数が第二のビード部４６Ｂよりも多い態様、（２）第一のビード部４６Ａのビード高さが第二のビード部４６Ｂよりも高い態様、（３）第一のビード部４６Ａのビード頂部断面形状が第二のビード部４６Ｂよりも角張っている態様、（４）（１）～（３）の態様を少なくとも２つ組み合わせた態様が挙げられる。
ここで、図３中、第一のビード部４６Ａは、ビード数を２本、ビード高さを第二のビード部４６Ｂよりも高くし、ビード頂部断面形状を角状とした態様を示している。そして、第二のビード部４６Ｂは、ビード数を１本、ビード高さを第一のビード部４６Ａよりも低くし、ビード頂部断面形状を半円状とした態様を示している。
ホルダー５０は、ダイ４０と共に、金属板１１を押える板押え面５２を有する部材（しわ押さえ部材とも称される部材）である。
ホルダー５０は、絞り成形時にパンチ３０が通過する開口部５４を有している。そして、ホルダー５０は、第一のホルダー５０Ａと、第一のホルダー５０Ａと分割された第二のホルダー５０Ｂと、を備えている（図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂ参照）。
第一のホルダー５０Ａは、パンチ３０の稜線部３２の延在方向上にある金属板１１を押える第一の板押え面５２Ａを有する。
第二のホルダー５０Ｂは、パンチ３０の稜線部３２の延在方向中心を通る稜線部３２の直交方向上にある金属板１１を押える第二の板押え面５２Ｂを有する。
第二のホルダー５０Ｂは、パンチ３０の稜線部３２の延在方向中心を通る稜線部３２の直交方向上にある金属板１１を押える第二の板押え面５２Ｂを有する。
第一のホルダー５０Ａの第一の板押え面５２Ａは、第一のダイ４０Ａの第一の板押え面４４Ａと共に、金属板１１を挟み込んで押える。
第二のホルダー５０Ｂの第二の板押え面５２Ｂは、第二のダイ４０Ｂの第二の板押え面４４Ｂと共に、金属板１１を挟み込んで押える。
第二のホルダー５０Ｂの第二の板押え面５２Ｂは、第二のダイ４０Ｂの第二の板押え面４４Ｂと共に、金属板１１を挟み込んで押える。
第一のホルダー５０Ａの第一の板押え面５２Ａには、第一のダイ４０Ａの第一のビード部４６Ａに対応した第一の凹部５４Ａを有している。
第二のホルダー５０Ｂの第二の板押え面５２Ｂには、第二のダイ４０Ｂの第二のビード部４６Ｂに対応した第二の凹部５４Ｂを有している。
なお、ホルダー５０の板押え面５２にビード部を設け、ダイ４０の板押え面４４にビード部に対応する凹部を設ける態様であってもよい。
第二のホルダー５０Ｂの第二の板押え面５２Ｂには、第二のダイ４０Ｂの第二のビード部４６Ｂに対応した第二の凹部５４Ｂを有している。
なお、ホルダー５０の板押え面５２にビード部を設け、ダイ４０の板押え面４４にビード部に対応する凹部を設ける態様であってもよい。
ここで、本実施形態に係る絞り成形金型２０において、ダイ４０及びホルダー５０がいずれも分割している態様を説明したが、これに限られず、ダイ４０及びホルダー５０の一方が分割されている態様であってもよい。
ダイ４０が分割され、ホルダー５０が分割されていない態様であっても、第二のダイ４０Ｂとホルダー５０とにより、パンチ３０の稜線部３２の延在方向中心を通る稜線部３２の直交方向上にある金属板１１を押える面圧よりも、第一のダイ４０Ａとホルダー５０とにより、パンチ３０の稜線部３２の延在方向上にある金属板１１を押える面圧が大きくできる。
ダイ４０が分割されておらず、ホルダー５０が分割されている態様であっても、ダイ４０と第二のホルダー５０Ｂとにより、パンチ３０の稜線部３２の延在方向中心を通る稜線部３２の直交方向上に金属板１１を押える面圧よりも、ダイ４０と第一のホルダー５０Ａとにより、パンチ３０の稜線部３２の延在方向上にある金属板１１を押える面圧が大きくできる。
いずれの態様でも、面圧を変えることで、パンチ３０により金属板１１を絞り成形するとき、金属板１１の縁部１１Ａがダイ４０の肩部３４Ａに向かって流入する流入量よりも、金属板１１の縁部１１Ｂがダイ４０の肩部３４Ｂに向かって流入する流入量を小さくできる（図７参照）。
そのため、金属成形板１０に稜線部１２を成形するとき、変形モードが平面ひずみ引張変形から二軸引張変形へと制御しやすくなる。その結果、金属成形板１０の稜線部１２の凸側表面の表面荒れが抑制されやすくなる。
＜絞り成形方法＞
次に、本実施形態に係る絞り成形方法について説明する。
本実施形態に係る絞り成形方法は、上記本実施形態に係る絞り成形金型を用いて、金属板１１を絞り成形する絞り成形方法である。
次に、本実施形態に係る絞り成形方法について説明する。
本実施形態に係る絞り成形方法は、上記本実施形態に係る絞り成形金型を用いて、金属板１１を絞り成形する絞り成形方法である。
ここで、図５Ａ～図５Ｂは、パンチ３０の稜線部の延在方向から見た、本実施形態に係る絞り成形方法の断面工程図である。
図６Ａ～図６Ｂは、パンチ３０の稜線部の直交方向から見た、本実施形態に係る絞り成形方法の断面工程図である。
図６Ａ～図６Ｂは、パンチ３０の稜線部の直交方向から見た、本実施形態に係る絞り成形方法の断面工程図である。
本実施形態に係る絞り成形方法では、図５Ａ及び図６Ａに示すように、ダイ４０の板押え面４４とホルダー５０の板押え面５２とで、金属板１１を押える。
なお、金属板１１は、金属成形板１０と同様な特性を有する金属板が使用される。
なお、金属板１１は、金属成形板１０と同様な特性を有する金属板が使用される。
次に、図５Ｂ及び図６Ｂに示すように、ダイ４０の板押え面４４とホルダー５０の板押え面５２とで、金属板１１を押えた状態で、パンチ３０を金属板１１の板面に押し付け、パンチ３０の成形面（第一の成形面３４および第二の成形面３６）と、ダイ４０の成形面４２（第一の成形面４２Ｂおよび第二の成形面４２Ｃ）とで金属板１１を挟み込み。それにより、金属板１１を絞り成形し、金属成形板１０を得る（図１参照）。
ここで、上述したが、この絞り成形時では、次の態様を採用することにより、パンチ３０により金属板１１を絞り成形するとき、金属板１１の縁部１１Ａがダイ４０の肩部３４Ａに向かって流入する流入量よりも、金属板１１の縁部１１Ｂがダイ４０の肩部３４Ｂに向かって流入する流入量を小さくできる（図７参照）。
そして、次の態様の少なくとも一つの態様を採用することで、金属成形板１０に稜線部１２を成形するとき、変形モードが平面ひずみ引張変形から二軸引張変形へと制御しやすくなる。その結果、金属成形板１０の稜線部１２の凸側表面の表面荒れが抑制される。
つまり、本実施形態に係る絞り成形方法では、金属成形板１０の稜線部１２の変形モードが平面ひずみ引張変形から二軸引張変形へとなるように、ダイ４０およびホルダー５０で押えられた金属板１１の流入量を制御する。
具体的には、図７に示すように、パンチ３０稜線部３２の延在方向中心を通る稜線部３２の直交方向上にあるダイ４０及びホルダー５０に押えられた金属板１１（具体的には、金属１１の縁部１１Ａ）がダイ４０の肩部３４Ａに向かって流入する流入量よりも、パンチ３０の稜線部３２の延在方向上あるダイ４０及びホルダー５０に押えられた金属板１１（具体的には、金属１１の縁部１１Ｂ）がダイ４０の肩部３４Ｂに向かって流入する流入量を小さくする（図７参照）。
ここで、ダイ４０の肩部３４Ａは、パンチ３０の稜線部３２の延在方向中心を通る稜線部３２の直交方向上にある肩部である。一方、ダイ４０の肩部３４Ｂは、パンチ３０の稜線部３２の延在方向上ある肩部である。
図７中、Ｄ１１はパンチ３０の稜線部３２の延在方向、Ｄ１２はパンチ３０の稜線部３２の延在方向中心を通る稜線部３２の直交方向を示している。
具体的には、図７に示すように、パンチ３０稜線部３２の延在方向中心を通る稜線部３２の直交方向上にあるダイ４０及びホルダー５０に押えられた金属板１１（具体的には、金属１１の縁部１１Ａ）がダイ４０の肩部３４Ａに向かって流入する流入量よりも、パンチ３０の稜線部３２の延在方向上あるダイ４０及びホルダー５０に押えられた金属板１１（具体的には、金属１１の縁部１１Ｂ）がダイ４０の肩部３４Ｂに向かって流入する流入量を小さくする（図７参照）。
ここで、ダイ４０の肩部３４Ａは、パンチ３０の稜線部３２の延在方向中心を通る稜線部３２の直交方向上にある肩部である。一方、ダイ４０の肩部３４Ｂは、パンチ３０の稜線部３２の延在方向上ある肩部である。
図７中、Ｄ１１はパンチ３０の稜線部３２の延在方向、Ｄ１２はパンチ３０の稜線部３２の延在方向中心を通る稜線部３２の直交方向を示している。
態様（１）：第一の板押え面４４Ａを有する第一のダイ４０Ａと、第一のダイ４０Ａと分割された第二の板押え面４４Ｂを有する第二のダイ４０Ｂと、を備えるダイ４０を使用する。そして、第二のダイ４０Ｂとホルダー５０とによる金属板１１を押える面圧よりも、第一のダイ４０Ａとホルダー５０とによる金属板１１を押える面圧を大きくする。
態様（２）：第一の板押え面５２Ａを有する第一のホルダー５０Ａと、第一のホルダー５０Ａと分割された第二の板押え面５２Ｂを有する第二のホルダー５０Ｂと、を備えるホルダー５０を使用する。そして、ダイ４０と第二のホルダー５０Ｂとによる金属板１１を押える面圧よりも、ダイ４０と第一のホルダー５０Ａとによる金属板１１を押える面圧を大きくする。
態様（３）：パンチ３０の稜線部３２の延在方向上にある、ダイ４０の板押え面４４およびホルダー５０の板押え面５２の一方に設けられた第一のビード部４６Ａと、パンチ３０の稜線部３２の延在方向中心を通る稜線部３２の直交方向上にある、ダイ４０の板押え面４４およびホルダーの板押え面５２の一方に設けられた第二のビード部４６Ｂと、を備えたダイ４０及びホルダー５０を使用する。そして、第二のビード部４６Ｂよりも、第一のビード部４６Ａにおける金属板１１のビード通過抵抗を大きくする。
なお、本実施形態では、ダイ４０の板押え面４４に第一のビード部４６Ａおよび第二ビード部４６Ｂを設けた態様を示している。
なお、本実施形態では、ダイ４０の板押え面４４に第一のビード部４６Ａおよび第二ビード部４６Ｂを設けた態様を示している。
態様（４）：稜線部３２の延在方向中心を通る稜線部３２の直交方向に沿って測定した稜線部３２の凸側表面の算術表面粗さＲａよりも、稜線部３２の延在方向に沿って測定した稜線部３２の凸側表面の算術表面粗さＲａが小さいパンチ３０を使用する。さらに、稜線部３２の延在方向に沿った方向の塑性ひずみを増加させるために、稜線部３２の凸側表面に潤滑材を塗布してもよい。
ここで、ダイ４０及びホルダー５０により押えられた金属板１１の流入量は、次のように求めることができる。プレス成形前に金属板１１の外形線をホルダー５０の板押え面５２上に描写したのち、金属板１１を成形し、成形された金属板１１（つまり金属成形板１０）の外形線をホルダー５０の板押え面５２上にさらに描写する。
次に、パンチ３０の稜線部３２の延在方向中心を通る稜線部３２の直交方向の延長線と金属板１１の外形線との交点から、前記直行方向の延長線と成形された金属板１１（つまり金属成形板１０）の外形線との交点までの距離を計る。そして、その距離を、パンチ３０の稜線部３２の延在方向中心を通る稜線部３２の直交方向上にあるダイ４０及びホルダー５０に押えられた金属板１１（具体的には、金属１１の縁部１１Ａ）がダイ４０の肩部３４Ａに向かって流入する流入量とする。
同様に、パンチ３０の稜線部３２の延在方向の延長線と金属板１１の外形線の交点から、前記延在方向の延長線と成形された金属板１１（つまり金属成形板１０）の外形線との交点までの距離を計る。そして、その距離を、パンチ３０の稜線部３２の延在方向上あるダイ４０及びホルダー５０に押えられた金属板１１（具体的には、金属１１の縁部１１Ｂ）がダイ４０の肩部３４Ｂに向かって流入する流入量とする。
つまり、各流入量は、成形時に、金属板１１がダイ４０の肩部３４を通過する量である。
次に、パンチ３０の稜線部３２の延在方向中心を通る稜線部３２の直交方向の延長線と金属板１１の外形線との交点から、前記直行方向の延長線と成形された金属板１１（つまり金属成形板１０）の外形線との交点までの距離を計る。そして、その距離を、パンチ３０の稜線部３２の延在方向中心を通る稜線部３２の直交方向上にあるダイ４０及びホルダー５０に押えられた金属板１１（具体的には、金属１１の縁部１１Ａ）がダイ４０の肩部３４Ａに向かって流入する流入量とする。
同様に、パンチ３０の稜線部３２の延在方向の延長線と金属板１１の外形線の交点から、前記延在方向の延長線と成形された金属板１１（つまり金属成形板１０）の外形線との交点までの距離を計る。そして、その距離を、パンチ３０の稜線部３２の延在方向上あるダイ４０及びホルダー５０に押えられた金属板１１（具体的には、金属１１の縁部１１Ｂ）がダイ４０の肩部３４Ｂに向かって流入する流入量とする。
つまり、各流入量は、成形時に、金属板１１がダイ４０の肩部３４を通過する量である。
また、絞り成形方法において、平面ひずみ引張変形、又は、二軸引張変形が生じることを確認する方法は、例えば、次の通りである。
得られる金属成形板の３次元形状を測定し、数値解析用のメッシュを作製し、コンピュータによる逆解析によって、板材から３次元形状へ至るまでの過程を導出し、前記各メッシュにおける最大主ひずみと最小主ひずみとの比βを算出する。この算出により、平面ひずみ引張変形、又は、二軸引張変形が生じることを確認することができる。
例えば、Ｃｏｍｅｔ Ｌ３Ｄ（東京貿易テクノシステム（株））等の三次元計測機により、金属成形板の三次元形状を測定し、得られた測定データを基に，金属成形板のメッシュ形状データを得る。次に、得られたメッシュ形状データを用いて、ワンステップ法（加工硬化算出ツール「ＨＹＣＲＡＳＨ（株式会社ＪＳＯＬ）」等）の数値解析により、金属成形板の形状を元にそれを一度平坦な板に展開し、そこからの金属成形板の伸び、曲げ状態などの形状情報から金属成形板の板厚変化、残留ひずみなどを計算する。この計算によっても、平面ひずみ引張変形、又は、二軸引張変形が生じることを確認することができる。
例えば、Ｃｏｍｅｔ Ｌ３Ｄ（東京貿易テクノシステム（株））等の三次元計測機により、金属成形板の三次元形状を測定し、得られた測定データを基に，金属成形板のメッシュ形状データを得る。次に、得られたメッシュ形状データを用いて、ワンステップ法（加工硬化算出ツール「ＨＹＣＲＡＳＨ（株式会社ＪＳＯＬ）」等）の数値解析により、金属成形板の形状を元にそれを一度平坦な板に展開し、そこからの金属成形板の伸び、曲げ状態などの形状情報から金属成形板の板厚変化、残留ひずみなどを計算する。この計算によっても、平面ひずみ引張変形、又は、二軸引張変形が生じることを確認することができる。
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。
（実施例１）
Ｃ：０．０３８、Ｓｉ：０．０１２、Ｍｎ：０．１９、Ｐ：０．０２０、Ｓ：０．００３、Ａｌ：０．０４１、Ｎ：０．００３、Ｔｉ：０．００１、Ｎｂ：０．００１、Ｂ：０．０００１を含み、残部がＦｅ及び不純物からなり、縦６００ｍｍ、横６００ｍｍ、板厚０．７５ｍｍ、矩形鋼板を準備した。この矩形鋼板の平均ランクフォード値は１．７、｛００１｝結晶粒の面積率は０．２０、｛００１｝結晶粒の平均結晶粒径は１５μｍであった。そして、矩形鋼板の表面における５０％以上の結晶方位は｛１１１｝方位±２０°以内に配向していた。
Ｃ：０．０３８、Ｓｉ：０．０１２、Ｍｎ：０．１９、Ｐ：０．０２０、Ｓ：０．００３、Ａｌ：０．０４１、Ｎ：０．００３、Ｔｉ：０．００１、Ｎｂ：０．００１、Ｂ：０．０００１を含み、残部がＦｅ及び不純物からなり、縦６００ｍｍ、横６００ｍｍ、板厚０．７５ｍｍ、矩形鋼板を準備した。この矩形鋼板の平均ランクフォード値は１．７、｛００１｝結晶粒の面積率は０．２０、｛００１｝結晶粒の平均結晶粒径は１５μｍであった。そして、矩形鋼板の表面における５０％以上の結晶方位は｛１１１｝方位±２０°以内に配向していた。
この矩形鋼板に対して、図３に示す絞り成形金型（パンチ、ダイ及びホルダーを備える絞り成形金型）を用いて、凹側表面の最小曲率半径が３ｍｍの稜線部を持つ鋼成形板（図１参照）を絞り成形した、
ただし、図３に示す絞り成形金型において、ダイ及びホルダーは、分割されていないダイ及びホルダーを適用した。
ただし、図３に示す絞り成形金型において、ダイ及びホルダーは、分割されていないダイ及びホルダーを適用した。
そして、図３に示す絞り成形金型を使用した絞り成形時に、パンチの稜線部の延在方向中心を通る稜線部の直交方向に比べ、パンチの稜線部の延在方向に大きな張力が矩形金属板に付与されるようにした。つまり、パンチの稜線部の延在方向中心を通る稜線部の直交方向に上にあるダイ及びホルダーにより押えられた矩形鋼板がパンチの稜線部の直交方向へ流入する流入量よりも、パンチの稜線部の延在方向上にあるダイ及びホルダーにより押えられた矩形金属板が稜線部の延在方向へ流入する流入量が小さくなるようにした。
この絞り成形の成形シミュレーションを実施したところ、金属成形板の稜線部の変形モードは、二軸引張変形となっていた。
（比較例１）
実施例１において、図３に示す絞り成形金型のうち、ダイ及びホルダーとして、全ての板押え面に設けたビード部を同じにしたダイ、および、全てのホルダーの板押え面に設けた凹部を同じにしたホルダーを適用した。
実施例１において、図３に示す絞り成形金型のうち、ダイ及びホルダーとして、全ての板押え面に設けたビード部を同じにしたダイ、および、全てのホルダーの板押え面に設けた凹部を同じにしたホルダーを適用した。
そして、この絞り成形金型を使用した絞り成形時に、パンチの稜線部の直交方向とパンチの稜線部中心を通る稜線部の延在方向とで、同じ張力が矩形金属板に付与されるようにした。
この絞り成形の成形シミュレーションを実施したところ、金属成形板の稜線部の変形モードは、平面ひずみ引張変形となっていた。
（評価）
得られた鋼成形板について、下記１）～５）の特定を調べた。
１）鋼成形板の重心に最も近い稜線部の凸側表面の算術平均表面粗さＳａ（表中「Ｓａ」と表記）、
２）稜線部に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所の板厚（表中「最大板厚」と表記）
３）鋼成形板の重心に最も近い稜線部の板厚（表中「稜線部板厚」と表記）
４）稜線部に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所におけるビッカース硬さ（表中「最大ビッカース硬さ」と表記）。
５）鋼成形板の重心に最も近い稜線部の凸側表面におけるビッカース硬さ（表中「稜線部ビッカース硬さ」と表記）
１）鋼成形板の重心に最も近い稜線部の凸側表面の算術平均表面粗さＳａ（表中「Ｓａ」と表記）、
２）稜線部に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所の板厚（表中「最大板厚」と表記）
３）鋼成形板の重心に最も近い稜線部の板厚（表中「稜線部板厚」と表記）
４）稜線部に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所におけるビッカース硬さ（表中「最大ビッカース硬さ」と表記）。
５）鋼成形板の重心に最も近い稜線部の凸側表面におけるビッカース硬さ（表中「稜線部ビッカース硬さ」と表記）
その結果を表１に示す。
上記結果から、実施例１の絞り成形方法により得られた鋼成形板は、比較例１に比べ、稜線部の凸側表面の算術平均表面粗さＳａが低く、稜線部の凸部表面の表面荒れの発生が抑制され、稜線部の意匠性に優れた鋼成形板となっていることがわかる。
１０ 金属成形板
１１ 金属板
１１Ａ 金属板の縁部
１１Ｂ 金属板の縁部
１２ 金属成形板の稜線部
１４ 金属成形板の天板部
１４Ａ 稜線部の延在方向に沿った金属成形板の肩部
１４Ｂ 稜線部の延在方向と交わる金属成形板の肩部
１６ 金属成形板の縦壁部
１６Ａ 稜線部の延在方向に沿った金属成形板の縦壁部
１６Ｂ 稜線部の延在方向と交わる金属成形板の縦壁部
１８ 金属成形板のフランジ
１８Ａ 稜線部の直交方向上にある金属成形板のフランジ
１８Ｂ 稜線部の延在方向上にある金属成形板のフランジ
２０ 絞り成形金型
３０ パンチ
３２ パンチの稜線部
３４ パンチの第一の成形面
３６ パンチの第二の成形面
４０ ダイ
４０Ａ 第一のダイ
４０Ｂ 第二のダイ
４２ 第二の成形面
４２Ａ ダイの谷線部
４２Ｂ ダイの第一の成形面
４２Ｃ ダイの第二の成形面
４４ ダイの板押え面
４４Ａ ダイの第一の板押え面
４４Ｂ ダイの第二の板押え面
４６Ａ ダイの第一のビード部
４６Ｂ ダイの第二のビード部
５０ ホルダー
５０Ａ 第一のホルダー
５０Ｂ 第二のホルダー
５２ ホルダーの板押え面
５２Ａ ホルダーの第一の板押え面
５２Ｂ ホルダーの第二の板押え面
５４ ホルダーの開口部
５４Ａ ホルダーの第一の凹部
５４Ｂ ホルダーの第二の凹部
１１ 金属板
１１Ａ 金属板の縁部
１１Ｂ 金属板の縁部
１２ 金属成形板の稜線部
１４ 金属成形板の天板部
１４Ａ 稜線部の延在方向に沿った金属成形板の肩部
１４Ｂ 稜線部の延在方向と交わる金属成形板の肩部
１６ 金属成形板の縦壁部
１６Ａ 稜線部の延在方向に沿った金属成形板の縦壁部
１６Ｂ 稜線部の延在方向と交わる金属成形板の縦壁部
１８ 金属成形板のフランジ
１８Ａ 稜線部の直交方向上にある金属成形板のフランジ
１８Ｂ 稜線部の延在方向上にある金属成形板のフランジ
２０ 絞り成形金型
３０ パンチ
３２ パンチの稜線部
３４ パンチの第一の成形面
３６ パンチの第二の成形面
４０ ダイ
４０Ａ 第一のダイ
４０Ｂ 第二のダイ
４２ 第二の成形面
４２Ａ ダイの谷線部
４２Ｂ ダイの第一の成形面
４２Ｃ ダイの第二の成形面
４４ ダイの板押え面
４４Ａ ダイの第一の板押え面
４４Ｂ ダイの第二の板押え面
４６Ａ ダイの第一のビード部
４６Ｂ ダイの第二のビード部
５０ ホルダー
５０Ａ 第一のホルダー
５０Ｂ 第二のホルダー
５２ ホルダーの板押え面
５２Ａ ホルダーの第一の板押え面
５２Ｂ ホルダーの第二の板押え面
５４ ホルダーの開口部
５４Ａ ホルダーの第一の凹部
５４Ｂ ホルダーの第二の凹部
Claims (13)
- 膨出部に稜線部を有し、前記稜線部の延在方向に対して直交方向断面の前記稜線部の凹側表面における最小曲率半径が５ｍｍ以下、平均ランクフォード値が１．５以上であるフェライト系鋼成形板であって、
前記膨出部の重心に最も近い前記稜線部の凸側表面の算術平均表面粗さＳａが０．９μｍ以下であり、
前記稜線部に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所の板厚に対する、前記膨出部の重心に最も近い前記稜線部の板厚比が０．５０～０．９５であり、
前記膨出部の重心に最も近い前記稜線部の凸側表面におけるビッカース硬さが、前記稜線部に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所におけるビッカース硬さの１．１～１．８倍であって、
前記稜線部の凸側表面において、前記稜線部に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所における結晶方位のうち、５０％以上の結晶方位が任意の結晶方位±２０°以内に配向しているフェライト系鋼成形板。 - 前記稜線部が、前記フェライト系鋼成形板の縁から１０ｍｍ以上離れた箇所に配置されている請求項１に記載のフェライト系鋼成形板。
- 前記稜線部に隣接する板面のうち板厚が最大となる箇所における、前記フェライト系鋼成形板の表面に平行な｛００１｝面から２０°以内の結晶方位を持つ結晶粒の面積分率が０．２５以下、かつ平均結晶粒径が１５μｍ以下である請求項１または請求項２に記載のフェライト系鋼成形板。
- 頂面に稜線部を有し、前記稜線部の延在方向に対して直交方向断面の前記稜線部の凸側表面における最小曲率半径が５ｍｍ以下であるパンチと、ダイ及びホルダーと、を用いて、平均ランクフォード値が１．５以上であるフェライト系鋼板を絞り成形する絞り成形方法であって、
前記ダイ及び前記ホルダーにより前記フェライト系鋼板を押さえた状態で、前記パンチにより前記フェライト系鋼板を絞り成形するとき、
前記稜線部の延在方向中心を通る前記稜線部の延在方向に対する直交方向上にある前記ダイ及び前記ホルダーに押えられた前記フェライト系鋼板が前記ダイの肩部に向かって流入する流入量よりも、前記稜線部の延在方向上ある前記ダイ及び前記ホルダーに押えられた前記フェライト系鋼板が前記ダイの肩部に向かって流入する流入量が小さい絞り成形方法。 - 前記フェライト系鋼板における結晶方位のうち、５０％以上の結晶方位が任意の結晶方位±２０°以内に配向している請求項４に記載の絞り成形方法。
- 前記フェライト系鋼板の表面に平行な｛００１｝面から２０°以内の結晶方位を持つ結晶粒の面積分率が０．２５以下、かつ平均結晶粒径が１５μｍ以下である請求項４または請求項５に記載の絞り成形方法。
- 前記ダイが、
前記稜線部の延在方向上にある第一の板押え面を有する第一のダイと、
前記第一のダイと分割され、前記稜線部の延在方向中心を通る前記稜線部の延在方向に対する直交方向上にある第二の板押え面を有する第二のダイと、
を備える請求項４～請求項６のいずれか１項に記載の絞り成形方法。 - 前記第二のダイと前記ホルダーとによる前記フェライト系鋼板を押える面圧よりも、前記第一のダイと前記ホルダーとによる前記フェライト系鋼板を押える面圧が大きい請求項７に記載の絞り成形方法。
- 前記ホルダーが、
前記稜線部の延在方向上にある第一の板押え面を有する第一のホルダーと、
前記第一のホルダーと分割され、前記稜線部の延在方向中心を通る前記稜線部の延在方向上にある第二の板押え面を有する第二のホルダーと、
を備える請求項４～請求項８のいずれか１項に記載の絞り成形方法。 - 前記ダイと前記第二のホルダーとによる前記フェライト系鋼板を押える面圧よりも、前記ダイと前記第一のホルダーとによる前記フェライト系鋼板を押える面圧が大きい請求項９に記載の絞り成形方法。
- 前記稜線部の延在方向上にある、前記ダイの板押え面および前記ホルダーの板押え面の一方に設けられた第一のビード部と、
前記稜線部の延在方向中心を通る前記稜線部の延在方向に対する直交方向上にある、前記ダイの板押え面および前記ホルダーの板押え面の一方に設けられた第二のビード部と、
を備え、
前記第二のビード部よりも、前記第一のビード部における前記フェライト系鋼板のビード通過抵抗が大きい請求項４～請求項１０のいずれか１項に記載の絞り成形方法。 - 前記パンチにおいて、前記稜線部の延在方向中心を通る前記稜線部の延在方向に対する直交方向に沿って測定した前記稜線部の凸側表面の算術表面粗さＲａよりも、前記稜線部の延在方向に沿って測定した前記稜線部の凸側表面の算術表面粗さＲａが小さい請求項４～請求項１１のいずれか１項に記載の絞り成形方法。
- 頂面に稜線部を有し、前記稜線部の延在方向に対して直交方向断面の前記稜線部の凸側表面における最小曲率半径が５ｍｍ以下であるパンチと、ダイ及びホルダーと、を備える絞り成形金型であって、
前記パンチにおいて、前記稜線部の延在方向中心を通る前記稜線部の延在方向に対する直交方向に沿って測定した前記稜線部の凸側表面の算術表面粗さＲａよりも、前記稜線部の延在方向に沿って測定した前記稜線部の凸側表面の算術表面粗さＲａが小さい絞り成形金型。
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