素材と成形法で「壁」を越える

Part 2　日産が1.5GPa級冷間プレス材

日経クロステック／日経Automotive

2021.03.10

全3748文字

日産自動車は新型「ノートe-POWER」に、1.5GPa級の冷間プレス材を初適用した。ただ冷間プレス材は、強度が高くなると成形性が悪くなるのが悩みである。プレス成形後の反りなどが大きくなり、寸法精度が悪くなるといった課題もある。日産は素材とプレス成形法の改良によって、こうした壁を乗り越えた。

　日産自動車の新型ノートe-POWER（以下、新型車）は、日仏3社連合（アライアンス）のBセグメント向けプラットフォーム（PF）「CMF（Common Module Family）-B」^注1）を適用した（図1）。先代ノートe-POWER（以下、先代車）は、10年前に開発したA/Bセグメント向けPF「Vプラットフォーム」を使用していた。

注1）現在、CMF-Bを適用する車種には、フランスRenault（ルノー）の小型車「ルーテシア（Lutecia）」と小型SUV「キャプチャー（Captur）」、日産の小型SUV「ジューク（Juke）」の欧州仕様車がある。今回の新型車はCMF-Bを適用する車種としてはアライアンスで4車種目、日産では2車種目となる。

図1　新型「ノートe-POWER」のボディー骨格

日仏3社連合のBセグメント向けPF「CMF-B」を適用した。（出所：日産自動車）

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　先代車のアッパーボディーに使う高張力鋼板は、引っ張り強さが440MPa級の冷間プレス材が中心だった。一部に590MPa級も使用する。「超高張力鋼板」（780MPa級以上）の使用比率（質量比、以下同じ）はゼロである。

　先代車のPFはサイドシルに980MPa級、フロア・クロス・メンバーに780MPa級の冷間プレス材を適用する。超高張力鋼板の使用比率は13％だが、ホットスタンプ（高張力鋼板の熱間プレス材）は使っていない（図2）。

図2　先代車のボディー骨格

超高張力鋼板の使用比率はアッパーボディーがゼロ、PFが13％にとどまる。日産自動車の資料を基に日経Automotiveが作成。

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超高張力鋼板の使用比率を増やす

　これに対して新型車では、超高張力鋼板の使用比率をアッパーボディーで22％、PFで35％に高めた。またPFの一部の部位には、1.5GPa級の冷間プレス材を使った。アッパーボディーとPFへの超高張力鋼板の使用比率を増やすことで、ボディー骨格の質量増加を抑えながら、前面と側面の衝突安全性を向上させた^注2）。

注2）新型車はCMF-Bを適用することで、ボディー骨格のねじり剛性を30％高めた。「エンジンマウントやサスペンションの取付部の剛性を高める」、「エンジンルームの騒音を乗員室に入れない」といった対策を施し、NVH（騒音・振動・ハーシュネス）性能も向上させている。

　前述した1.5GPa級の冷間プレス材を使用した部位は、前部フロア・クロス・メンバーである。鉄鋼メーカーのJFEスチールと、自動車用プレス部品メーカーのユニプレスと共同開発した。素材となる冷間プレス材の開発はJFEスチール、同プレス材の加工はユニプレスが担当した（図3）。