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 超高張力鋼板(超ハイテン材)の冷間プレスのニーズが、自動車のシート部品の開発にも広がってきた。超高張力鋼板は、引っ張り強さが980MPa(0.98GPa)を超える鋼板。プレス部品メーカーである協和工業(静岡県湖西市)が、1.2GPa級鋼板および1.5GPa級鋼板を冷間プレスで成形したシート部品を開発した。1.5GPa級鋼板の冷間プレス品は、大物部品である車体骨格部品で採用が始まったばかり。この動きを中・小物部品であるシート部品も追う格好だ。

超高張力鋼板の冷間プレス品
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超高張力鋼板の冷間プレス品
1.2GPa級鋼板および1.5GPa級鋼板を使い、自動車用シートを構成する台座の部品を成形した。(写真:日経クロステック)

 同社の1.2GPa級鋼板の冷間プレス品は、既に「量産対応できる段階」(同社)にある。厚さが2mmの鋼板を冷間プレスで成形し、シートを構成するアームの部品や台座の部品を試作した。加圧力が800tf(約7.8MN)のプレス機を使い、順送プレスで冷間加工した。試作とはいえ、量産と同水準の順送金型を使用している。そのため、量産への展開が早いというのが同社の特徴だ。

順送金型の1/4スケールの模型
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順送金型の1/4スケールの模型
加圧力が800tfのプレス機に据え付け、超高張力鋼板を順送プレスで冷間プレスしてシート部品を造る。(写真:日経クロステック)

1.2GPa級鋼板では複雑な形状の部品も試作

 車体骨格部品では引っ張り強さがより大きい超高張力鋼板を採用し、その分、薄くして軽量化するというのが開発のトレンド。例えば、日産自動車が「ノート」や「ノートオーラ」で実用化した、車体前部のクロスメンバー「セカンドクロスメンバーレインフォース」は、厚さが1.2mmと薄い1.5GPa級鋼板を冷間プレスして造っている。

 これに対し、シート部品では「軽量化よりも安全性が重視される」(協和工業)。そのため、引っ張り強さがより大きい超高張力鋼板を使っても、厚さを維持して強度や剛性の向上に生かす傾向があるという。ただし、これでは先の通り厚さが2mmなので成形が難しく、比較的シンプルな形状の部品しか成形できないという課題が残る。スプリングバック*1が大きい上に、深く曲げると鋼板が切れたり割れたりする。

*1 プレス後に鋼板の曲げ角度が元に戻ろうとする方向に跳ね返る現象。

 そこで、協和工業は厚さが1.6mmと薄い1.2GPa級の鋼板を使い、より複雑な形状のシート部品であるレール部品(レールに引っ掛けるフック部品。シートに固定する)を冷間プレス成形によって試作した*2。980MPa級鋼板で造っている現行のシート部品の図面をシートメーカーから借り、厚さを2mmから0.4mm薄くして協和工業が設計し直した。

*2 写真の掲載は不可。

 これにより、レールに引っ掛ける「U」字形の部分を造る曲げ(U字曲げ)加工を行いながら、レールを滑る際にスムーズに移動できるように、幅方向に高い平面度を持たせた複雑な形状を冷間プレスで実現した。より薄い1.2GPa級鋼板を使うことで、形状の自由度が高まり、かつ強度や剛性を保ったまま約20%軽量化できることをシートメーカーなどにアピールする。