環境に優しい車づくりでは、車体軽量化と同時に人への安全性重視の観点から、高張力鋼板材の活用が増えることに従って、その加工に用いられるプレス技術の難易度上がっています。特に、最近では980MPaを超えるウルトラハイテンと呼ばれる超高張力鋼板のプレス技術の開発に注目が集まっています。

980MPa以上の超高張力鋼板材のプレス技術では、今までのシミュレーション技術やプレス技術だけでは絞り成形が難しいことから、現在では【１】ホットスタンピング法、【２】冷間プレス法の両方の方法が採用されています。

前者のホットスタンピング法での超高強度部材の成形でも、プレス成形性は大幅に改善されていますが、量産現場では幾多の問題を抱えているようです。一方、冷間プレス法でも、980MPaを超える超高張力鋼板のプレス技術でも種々の工法提案が行われています。

今後の自動車の車体軽量化を考えた場合、CFRPの活用もありますが、高張力鋼板の活用も避けて通れない開発テーマです。このため、自動車メーカー各社の思惑もあり、①高張力鋼板自体の材料特性を変える、②プレス加工技術に工夫を凝らす（プレス工法、工程など）以外に、③材料の変形を予測するためのシミュレーション技術を有効に活用するなど様々な提案が行われ実用化に向けての開発が進められています。今後、ますます高張力鋼板材の活用が多くなると同時に、材料強度の高い超高張力鋼板材が活用されることが明らかになってきています。

そこで、今後高張力鋼板のプレス技術がどのようになるか、また高張力鋼板が自動車部品としてどのような使われ方をするのが注目されています。　

本テクニカルセミナーでは、自動車の車体軽量化での高張力鋼板材のプレス技術及び高張力鋼板の車体への適用方法の他、現状の問題点などについて自動車メーカー、サプライヤー、材料メーカーそれぞれの取組について、開発に携わっておられる専門の方々に講演をお願いすることにしました。

【コーディネーター】 　東京工科大学　名誉教授　福井 雅彦 先生

第1セッション

東京農工大学 大学院工学研究院 機械システム工学専攻 教授 桑原 利彦 氏

東京農工大学 大学院工学研究院 桑原研究室 日本学術振興会 特別研究員 PD 箱山 智之 氏

『高張力鋼板の成形限界解析精度に及ぼす材料モデリング手法の影響』

最初に，金属板材の成形限界の定義とその測定方法について述べ，成形限界ひずみと成形限界応力の経路依存性について解説する．成形限界応力による破断判定手法の応用例として，鋼板の曲げ曲げ戻し割れの予測手法について解説する．次に，590MPa級高張力鋼板を例として，二軸バルジ試験方法を用いた材料モデリングと成形限界線（FLC）および成形限界応力線（FLSC）の測定結果を示す．さらに，Marciniak-Kuczyński法による成形限界解析において，材料モデルがFLCおよびFLSCの計算値に及ぼす影響，および実験値との比較による破断の予測精度の検証結果を紹介する．

第2セッション

ＪＦＥスチール株式会社 スチール研究所 薄板加工技術研究部 主任研究員（副部長） 博士（工学） 飯塚 栄治 氏

『超ハイテン材のプレス成形における課題と対策』

自動車骨格部品へのハイテン材、超ハイテン材の急速な適用拡大にともない、プレス成形における様々な課題が顕在化している。以前より課題とされてきた、材料の成形性の低下にともなう割れや強度上昇にともなうしわやスプリングバック量の増加による成形品の寸法精度不良の問題に加え、超ハイテン材プレス部品の量産開始にともない、金型の強度不足による損傷、金型の剛性不足といった金型の材質や構造の問題、さらにはプレス機能力の不足も問題となっている。本講演では、超ハイテン材のプレス成形の課題を紹介するとともに、その発生メカニズムと対策について解説する。

第3セッション

株式会社エイチワン 機種開発部 研究開発ブロック 技幹 豊田 大介 氏

『ウルトラハイテン材のプレス技術開発』　

自動車の骨格部品において軽量化や衝突安全性向上を目的とした高張力鋼板の適用が拡大しており、被加工材の高強度化に伴うプレス成形時のスプリングバックやキレツへの対策が課題となっている。また、近年では骨格部品への更なる高強度化が進み、1180MPa級高張力鋼板の適用が、安定生産への新たな課題を顕在化させている。　　　　　　　

本講演では、エイチワンが590MPa級～1180MPa級ハイテン材適用部品の安定生産への課題として取り組んだ不具合予測技術および対策技術の紹介と、ホットプレスによる成形品と同等の強度を有する1470MPa級鋼鈑の冷間成形への挑戦について、そして、新たな成形性向上技術について紹介する。

第4セッション

マツダ株式会社 車体技術部 プレス技術グループ 大江 哲平 氏

マツダ株式会社 車体技術部 プレス技術グループ 田丸 真司 氏

『ＣＡＥを活用した自動車車体への高ハイテン材料適用について』

従来、980MPa級などの高ハイテン材を適用する部品は難成形や寸法精度低下、そして歩留り悪化などの問題を抱える難部品とされてきた。

これらの問題解決に向けてCAE精度向上活動や成形性安定と歩留り向上、さらに寸法精度向上を両立させる工法の適用事例と共に、スプリングバック量増大に対応する寸法精度保証要領について取り組み事例を紹介する。

また、さらなる高ハイテン化に対してスプリングバック抑制を目的とする形状凍結性向上にむけたCAE活用事例を紹介する。

第5セッション

アイシン高丘株式会社 技術開発部　技術開発グループ　商品開発チーム　主担当　鈴木 貴之氏

『ホットプレス工法の解説とその適用事例』

近年、自動車の衝突安全性向上や車体軽量化を目的としてウルトラハイテン材の採用が進んでいる。

以前に比べ技術レベルは向上しているものの、成形性や寸法精度などウルトラハイテン材を使用するにはまだまだ課題も多い。

一方でそれらの課題を解決するひとつの方法として、高温に加熱した鋼板を使用し、プレス成形と焼入れを同時に行うホットプレス工法の採用が年々増加している。

本講演では、弊社で量産を行っているホットプレス部品の特性および加工方法を解説すると共に、国内外の事例について紹介する。

第6セッション

日本高周波鋼業株式会社 技術開発本部 商品開発部 掛長  菓子 貴晴 氏 

『超ハイテン鋼板成形用金型（鋼材と表面処理）』　

自動車プレス製品への高張力鋼板（ハイテン）の使用率は年々増加している。ハイテンは難加工材である為、金型寿命の大幅低下が問題であった。

それに対して弊社は、金型損傷事象を調査研究する事で、ハイテン成形対応の金型用鋼と表面処理技術の開発に成功し、ハイテン成形金型の寿命向上に貢献してきた。

最近では超ハイテン鋼板と呼ばれるまでに鋼板強度が上昇しており、冷間プレス成形では980、1180MPa級が、ホットスタンプ成形では1480MPa級が実用化されている。

弊社はこの領域でも実績があり、また最近増加しているホットスタンプへの新鋼材、新皮膜の開発に成功した。今回は実型損傷形態に基づく開発経緯や製品実例を紹介させて頂く。

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