ブックタイトルマツダ技報　2015 No.32

概要

マツダ技報　2015 No.32

No.32(2015)マツダ技報特集:新型デミオ121180MPa級高強度鋼板の車体への適用についてApplication of 1180MPa Grade Ultra-high Strength Steelto Vehicle Body坂野律男*1*2岡田又治*3丸山秀幸Ritsuo SakanoMataharu OkadaHideyuki Maruyama小田修二*4*5清水昇森林竜也*6Shuji KodaNoboru ShimizuTatsuya Moribayashi要約自動車車体への高強度・高剛性と軽量化の両立の必要性は増している。これを達成するために鋼板の更なる高強度化は費用対効果の面でのバランスが良く,主なる手法である。新型デミオでは従来に比べワンランクアップの1180MPa級高強度鋼板を採用した。高強度化に伴う材料特性の変化により,プレス・溶接等の生産加工性に及ぼす影響が大である。量産工場において,安定して品質と生産性を確保する必要がある。そのために,材料特性の変化に対して,基本特性を検証した。そして,製品設計・工程設計・要具設計・シミュレーション等事前評価ツール・加工条件・量産管理に反映していく活動を行った。これらの取り組みを紹介する。SummaryThe need of the coexistence of the high-strength, and high-stiffness to the car body and the lightweightingincrease. The further high-strength steel is a major technique, because of a good balance of aneffect and a cost. A 1180MPa grade high-tension steel sheet which one rank up in comparison with beforeis adopted to new Demio. The change of material property with becoming high strength, influence to astamping formability, welding workability and so on very much. In a mass production factory, it isnecessary to secure a quality and productivity for these characteristic. Therefore, the basic properties areevaluated for a change of various kinds of material property. And we performed the activity to upgradefor product design, process design, tool design, prior evaluation tool such as simulation, process condition,process control. We introduce these activities.1.はじめに地球環境を配慮したCO2の削減,そして自動車の衝突安全と運転性能への要求は高まっている。その要求に答えるためには,自動車車体の高強度・高剛性と軽量化の両立が必要である。それに対しては,種々の取り組みがあるが,材料面からの取り組みの中では鋼板材料の更なる高強度化が費用対効果の面でバランスが良く主なる取り組みである。既にマツダ技報にても980MPa級高強度鋼板の採用は報告されている(1)が,新型デミオでは1180MPa級高強度鋼板の量産適用に取り組み採用した。高強度化に伴う,材料特性の変化により,プレス成形及び溶接組立加工性が悪化し,加工方案・加工条件及び要具での対応が必要となる。本稿では,1180MPa級高強度鋼板の適用に当たり,お客様品質を確保し,安定生産を行うための取り組みを紹介する。2.材料特性と生産上の課題1180MPa級高強度鋼板の引張強さは1180MPa以上である。材料特性の中で弾性変形から塑性変形に代わる降伏点,破断に至るまでの伸び量等は成形性に影響する。980MPa級と比べると,降伏点は30-40%アップ,伸び量は20-40%ダウンとなり,共に成形性は悪化する。高強度に伴い材料の硬度も高くなり要具の摩耗に影響を与える。また,高強度を得るためにSi,Mn,C等の合金成分の添加量を増加させ,熱処理を施し製造されている。この合金成分により,電気抵抗の固有値が増加するため,材料の電気抵抗発熱を利用したスポット溶接では加工性に影響を受ける。以上の影響に対する対応策を次章以下で述べる。新型デミオへの適用をFig. 1に示す。*1~6車体技術部Body Production Engineering Dept.-65-