CN111727089A - 冲压部件的制造方法、冲压成型装置和冲压成型用的金属板 - Google Patents

Abstract

提供冲压部件的制造方法、冲压成型装置和冲压成型用的金属板，使沿着长度方向具有以向顶板部侧凸出的方式弯曲的形状的冲压部件，减少破裂、皱褶、尺寸精度降低之类的成型不良。具有：第1成型工序(9A)，将金属板(10)冲压成型为具有伸出部(30A)的中间成型品(30)，上述伸出部(30A)成为在侧视观察时以成为弯曲部(1A)的区域的长度方向中央部作为弯曲位置而向面外弯曲并且处于顶板部(2)和纵壁部(3)的区域；和第2成型工序(9B)，形成目标的冲压部件形状(1)。向面外弯曲的角度为在成为凸缘部的区域中冲压部件形状(1)的弯曲部(1A)处凸缘部(4)所成的角度以下。将伸出部(30A)设定为，在侧视观察时成为弯曲部(1A)的区域的长度方向中央部处，伸出高度最高，成为顶板部(2)的区域中的长度方向的长度与冲压部件形状(1)中的顶板部(2)的长度方向的长度接近或一致。

Description

冲压部件的制造方法、冲压成型装置和冲压成型用的金属板

技术领域

本发明是涉及侧视观察沿着长度方向具有向顶板部侧凸出的弯曲部并且为帽形截面形状的冲压部件的制造的技术。本发明特别是适于具有侧视时向顶板部侧弯曲的部分的汽车骨架部件的制造的技术。

背景技术

汽车骨架部件例如成为具有顶板部和与其连续的纵壁部和凸缘部并且具有侧视观察时沿着长度方向弯曲的部分的形状。在通过冲压成型由金属板制造这样的汽车骨架部件的情况下，存在在部件的局部产生破裂、皱褶，产生成型的可能性。并且，恐怕也产生脱模后的成型品由于弹性恢复而使尺寸精度降低等问题。特别是近年来的汽车骨架部件为了共同实现车身轻型化和碰撞安全性它们双方，作为冲压成型用的金属板，薄壁的高张力钢板的使用增加。但是，随着金属板的材料强度增加，金属板的延展性降低，在冲压成型后的产品中回弹变大。因此，在对高张力钢板单纯地冲压成型的情况下，破裂、皱褶、回弹之类的问题变得明显。

例如，对于具有顶板部和与其连续的纵壁部、凸缘部并且具有至少一处以上以在侧视观察时向顶板部侧凸出的方式弯曲的形状的冲压部件形状而言，存在由于顶板部侧的材料的不足而产生破裂，或者由于在凸缘部侧材料富余而产生较大的皱褶的可能性。并且，也容易产生由于与伴随着回弹形成的截面的不一致一起产生于顶板部和凸缘部的长度方向的应力差而容易引起部件长度方向的端部向使侧视的弯曲平缓(弯曲的曲率变小)方向抬起那样的尺寸精度的不良。对于这些成型不良的产生，以往，提出以下那样的对策技术。

即，作为针对具有至少一处以上以侧视观察时向顶板部侧凸出的方式在长度方向上弯曲的形状的最终部件形状中的顶板部的破裂和凸缘部的皱褶的对策，例如具有专利文献1所记载的技术。专利文献1提出有，通过在利用垫座和冲头夹压了顶板部的状态下进行拉深成型，从而使部件的纵壁部产生剪切变形而消除顶板部的材料的不足和凸缘部的材料的富余。

另外，作为使成为脱模时的回弹的要因应力的顶板部的长度方向的拉伸应力减少的方法，例如存在专利文献2记载的技术。在专利文献2记载的技术中，在第1成型工序中制造使顶板部的曲率半径比最终部件形状小而多余地伸出的中间成型品，在第2成型工序中以将该中间成型品的多余地伸出的顶板部压扁为最终部件形状的方式进行成型。由此，在专利文献2记载的技术中，采用通过在部件的长度方向上产生压缩应力而使成为回弹的要因的应力减少这种对策。

而且在专利文献3中，提出有，在第1成型工序中，制造以使顶板部的长度方向的线长比最终部件形状长恒定量的方式赋予了凹凸形状的中间成型品而获得多余的线长，并在第2成型工序中成型为最终部件形状，从而不会对顶板部施加额外的拉伸变形。

专利文献1:日本特许第5733475号公报

专利文献2:日本特许第5353329号公报

专利文献3:日本特许第4709659号公报

但是，在专利文献1记载的方法中，存在由于在纵壁部上作用剪切变形而产生剪切皱褶的可能性，存在不易进行与其它部件之间的接合的可能性。而且专利文献1记载的方法由于为纵壁部受到弯曲/弯曲回复变形的拉深成型，所以在高强度钢板中纵壁产生较大翘曲，引起尺寸精度的恶化。

在专利文献2和专利文献3记载的方法中，能够减少作用于顶板部的长度方向的拉伸应力，但需要对顶板部赋予凹形状，因此存在不得不变更部件形状的可能性。并且，在专利文献2和专利文献3记载的方法中，没有抑制截面方向的不一致的效果，因此尺寸精度的改善存在极限。

发明内容

本发明是着眼于上述那样的课题而完成的，目的在于提供冲压部件的制造技术，其能够减少破裂、皱褶、尺寸精度降低之类的成型不良地制造出侧视观察时沿着长度方向具有至少一处以上以向顶板部侧凸出的方式弯曲的形状这种形状的冲压部件。

本发明人针对对于具有顶板部和与其连续的纵壁部和凸缘部并且在侧视观察时具有至少一处以上以向顶板部侧凸出的方式弯曲的形状的最终部件形状，能够没有破裂、皱褶地成型并且能够抑制回弹的冲压成型方法，进行了认真研究。作为该研究的结果，本发明人得到以下见解，产生破裂、皱褶、回弹的要因应力亦即顶板部的材料的不足和凸缘部的材料的富余能够通过在成型为最终部件形状的工序的前置工序中预先在规定部位进行胀形成型而获得预料到材料不足的线长而减少。

本发明是基于这样的见解而完成的。

为了解决课题，本发明的一方式的冲压部件的制造方法的主旨在于，对金属板进行冲压成型而制造以下冲压部件形状的冲压部件，上述冲压部件形状是在顶板部的宽度方向两侧具有纵壁部和凸缘部的截面帽形形状，并且在上述顶板部的沿着长度方向的一个或者两个以上位置具有以在侧视观察时向上述顶板部侧凸出的方式弯曲的弯曲部，在上述冲压部件的制造方法中，具有：第1成型工序，将上述金属板冲压成型为具有伸出部的中间成型品，上述伸出部成为在侧视观察时以成为上述弯曲部的区域中的长度方向中央部作为弯曲位置而使成为上述弯曲部的区域向成为上述凸出的方向且向面外弯曲的形状，且是由成为上述顶板部和上述纵壁部的区域相对于成为上述凸缘部的区域相对地向成为上述凸出的方向伸出而成的；和第2成型工序，对上述中间成型品施加弯曲加工，形成上述冲压部件形状中的上述顶板部与纵壁部之间的棱线和上述纵壁部与凸缘部之间的棱线，将上述第1成型工序中的向上述面外弯曲的角度设定为在成为上述凸缘部的区域中在侧视观察时上述冲压部件形状的弯曲部中凸缘部所成的角度以下，上述第1成型工序中的上述伸出部，是在随着侧视观察时从成为上述弯曲部的区域的长度方向中央部起朝向该长度方向随着离开上述中央部而伸出高度变小的形状，并且将成为上述顶板部的区域中的长度方向的长度与上述冲压部件形状中的顶板部的长度方向的长度之差设定为上述冲压部件形状中的顶板部的长度方向的长度的10％以下。

另外，本发明的一方式的冲压成型装置的主旨在于在本发明的一方式的冲压部件的制造方法中的第2成型工序中使用，在上述冲压成型装置中，具备上模和下模，上述上模具有用于使金属板在棱线部位置弯曲而使纵壁部和凸缘部弯曲成型的弯曲刀，上述下模具有冲头，上述弯曲刀构成为相对于冲压方向向从0度以上且90度以下的范围选择出的角度进行移动，而实施上述弯曲成型。

另外，本发明的一方式的冲压成型用的金属板的主旨在于，是成型为冲压部件形状的冲压成型用的金属板，上述冲压部件形状是在顶板部的宽度方向两侧具有纵壁部和凸缘部的截面帽形形状，并且在上述顶板部的沿着长度方向的一个或者两个以上位置具有以在侧视观察时向上述顶板部侧凸出的方式弯曲的弯曲部，形成有伸出部，上述伸出部成为在侧视观察时以成为上述弯曲部的区域的长度方向中央部作为弯曲位置而使成为上述弯曲部的区域向成为上述凸出的方向且向面外弯曲的形状，且是由成为上述顶板部和上述纵壁部的区域相对于成为上述凸缘部的区域向成为上述凸出的方向伸出而成的，向上述面外弯曲的角度为在成为上述凸缘部的区域中在侧视观察时在上述冲压部件形状的上述弯曲部处凸缘部所成的角度以下，上述伸出部是在侧视观察时从成为上述弯曲部的区域的长度方向中央部起朝向该长度方向随着离开该中央部而伸出高度变小的形状，并且将成为上述顶板部的区域中的长度方向的长度与上述冲压部件形状中的顶板部的长度方向的长度之差设定为上述冲压部件形状中的顶板部的长度方向的长度的10％以下。

根据本发明的方式，在侧视观察时沿着长度方向具有至少一处以上以向顶板部侧凸出的方式弯曲的形状的帽形截面形状的冲压部件的制造中，能够减少破裂、皱褶、尺寸精度降低之类的成型不良。

例如，作为由于尺寸精度降低引起的形成不良，例如存在由顶板部与凸缘部的长度方向的应力差引起的回弹。根据本发明的方式，能够将这样的回弹抑制得较小。

附图说明

图1是表示侧视观察时顶板部向上凸出地在长度方向上弯曲的最终部件形状和形状参数的图，(a)是立体图，(b)是剖视图，(c)是侧视图。

图2是表示能够应用本发明的其它冲压部件形状的例子的图。

图3是对基于本发明的实施方式所涉及的成型工序进行说明的图。

图4是表示设置有筋形状的金属板的例子的图。

图5是表示中间成型品的一个例子的图。

图6是表示伸出部的形状的一个例子的侧视图。

图7是表示伸出部的轮廓形状的其它例子的侧视图。

图8是表示伸出部的轮廓形状的其它例子的侧视图。

图9是表示第1成型工序的伸出形状的设计方法的图。

图10是表示第2成型工序的伸出形状的设计方法的图。

图11是表示第2成型工序的弯曲成型模具的动作的图。

图12是表示在实施例中以往的弯曲成型的模具的结构的图。

图13是表示在实施例中以往的拉深成型的模具的结构的图。

图14是表示实施例的通过以往的拉深成型所成型的下止点处的长度方向的轴力分布的图。

图15是表示实施例的通过本开发方法成型的下止点处的长度方向的轴力分布的图。

具体实施方式

接下来，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

此处，在以下的说明中，以将金属板10冲压成型为图1所示那样的最终部件形状(冲压部件形状1)的情况列举为例子进行说明，上述最终部件形状是具有顶板部2和分别与顶板部2的宽度方向两侧连续的纵壁部3和凸缘部4的帽形截面形状，并且在侧视观察时，沿着顶板部2的长度方向具有一处以向顶板部2侧凸出的方式弯曲的弯曲部1A。

本发明不只是限定于图1所示那样的仅具有一处以侧视观察时向顶板部2侧凸出的方式弯曲的弯曲部1A的形状。本发明是相对于共同具有向顶板部2侧凸出的弯曲形状和向凸缘部侧凸出的弯曲形状的复合的部件形状、沿着长度方向存在两处以上向顶板部2侧凸出的弯曲部1A的部件形状也有效的技术。图2示出能够应用本发明的冲压部件形状1的1例。

＜金属板＞

本实施方式的冲压成型所使用的金属板的形状没有特别的限制，例如，使用将最终的冲压部件形状1在平面上展开而成的展开形状的金属板、具有单纯的长方形的形状的金属板。

在以下的说明中，以使用平坦的长方形的金属板作为冲压成型用的金属板的情况的例子进行说明。

另外，针对金属板的材质也没有特别限定，但本实施方式在为由高强度材特别是材料的拉伸强度为590MPa以上的钢材构成的金属板的情况下起到合适的效果。

＜成型方法＞

如图3所示，本实施方式所涉及的冲压部件的制造方法具有第1成型工序9A和第2成型工序9B。在本实施方式中，由于金属板10使用长方形形状的板材，所以在第2成型工序9B之后，具有修整工序。在使用展开形状的板材作为金属板10的情况下，不一定需要修整工序。

另外，也可以是，为了提高第2成型工序9B中的弯曲成型的精度，具有对于金属板10，在与棱线对应的位置的至少一个位置形成筋形状或者折痕形状的棱线前加工工序，作为比第2成型工序9B靠前的处理。具体而言，如图4所示，棱线前加工工序，是对于与顶板部2与纵壁部3之间的棱线6对应的位置和与纵壁部3与凸缘部4之间的棱线7对应的位置中至少一个位置，形成至少一个以上在沿着对应的棱线6、7的方向上延伸的筋形状20、21或折痕形状的工序。该棱线前加工工序也可以在第1成型工序9A时进行，也可以设定为第1成型工序9A之前、之后的其它工序。

图4中，例示出赋予筋形状的情况，但也可以取代筋形状20、21，而如上述那样设置折痕形状。另外，也可以以在局部设置筋形状20、21、在其它部分设置折痕形状的方式，并用筋形状20、21和折痕形状。另外，也可以仅在棱线6、7位置中的一部分棱线6、7形成筋形状20、21。另外，筋形状或者折痕形状不需要跨一个棱线6、7的全长形成，也可以沿着棱线6、7的位置断续地形成。当在棱线6、7的位置的全长的局部形成筋形状20、21或者折痕形状的情况下，例如优选合起来的筋形状20、21或者折痕形状的长度为对应的棱线6、7的全长的1/3以上。

另外，在欲更加提高尺寸精度的情况下、欲对于部件赋予所需要的形状(压花形状等)的情况下，作为第2成型工序9B的下一个工序，也可以追加例如以精压为目的的成型工序。

＜第1成型工序9A＞

第1成型工序9A是对平坦的金属板10进行胀形成型而获取作为第2成型工序9B中使用的金属板10的中间成型品30的工序。

在第1成型工序9A中，如图5所示，将金属板10冲压成型为中间成型品30，中间成型品30是通过在侧视观察时使将成为向顶板部2侧凸出的弯曲部1A的区域中的长度方向中央部作为弯曲位置31而使成为上述弯曲部1A的区域向成为上述凸出的方向向面外弯曲的形状的伸出部30A胀出成型而成的。伸出部30A的形状，成为作为顶板部2和纵壁部3的区域(顶板部形成位置12和纵壁部形成位置13)相对于作为凸缘部4的区域(凸缘部形成位置14)而相对地向成为上述凸出的方向伸出的形状。即，伸出部30A为，在侧视时宽度方向中央部侧(成为顶板部的区域侧)的沿着长度方向的伸出的角度小于宽度方向端部侧(成为凸缘部的区域侧)的沿着长度方向的伸出的角度。

此处，在本实施方式中，将成为凸缘部4的区域(凸缘部形成位置14)中的向面外弯曲的角度β(向面外弯曲的角度β)设定为在侧视观察时与冲压部件形状1的弯曲部1A中凸缘部4处所成的角度α(参照图1的(c))相等。其中，向面外弯曲的角度β也可以小于侧视时冲压部件形状1的弯曲部1A处凸缘部4所成的角度α(参照图6)。向面外弯曲的角度β的下限值是比被推定为由于其弯曲而产生破裂的角度大的角度，且角度β例如为90度以上。此处，向面外弯曲的角度β是凸缘部4侧的角度，因此是不足180度的钝角的角度。

伸出部30A成为侧视观察时随着从成为上述弯曲部1A的区域中的长度方向中央部起在该长度方向上离开该中央部而伸出高度变小的形状(参照图5、图6)。即，侧视观察时成为弯曲部1A的区域的长度方向中央部(P1的位置)的伸出高度最大。伸出高度成为以凸缘部形成位置14为基准例如在从该凸缘部形成位置14的位置起算的朝向垂直方向的方向上的高度。高度也可以是铅垂方向的高度。

另外，对于伸出部30A中顶板部形成位置12处的伸出高度而言，以使成为顶板部2的区域的长度方向的长度与目标的冲压部件形状1的顶板部2的长度方向的长度之差成为冲压部件形状1的顶板部2的长度方向的长度的10％以下的方式，设定伸出部30A的形状。在本实施方式中，设计为使该长度之差为零。

这样设计，若为目标的冲压部件形状1中顶板部2的宽度方向的高度相等(平坦的)情况，则设定为伸出部30A的顶板部形成位置12的宽度方向的高度也相等(平坦的)形状。

此外，伸出部30A中纵壁部形成位置13处的伸出高度设定为沿着宽度方向随着从凸缘部形成位置14朝向顶板部形成位置12而慢慢变高那样的倾斜面(参照图5、图6)。

此处，优选伸出部30A的沿着长度方向的形成位置，以不仅是成为弯曲部1A的区域、还延伸至其长度方向两侧的成为直线部的位置的方式形成。如上述那样，通过进行向面外的弯曲成型，能够将成为弯曲部1A的区域的长度方向中央部所存在的伸出顶点P1的伸出高度h设定得较高，但通过使伸出部30A的长度方向左右的周边较长，从而能够抑制从成为弯曲部1A的区域的长度方向中央部存在的伸出顶点P1起朝向左右长度方向的轮廓30Aa的角度变大。

接下来，参照图6对于侧视观察时的伸出部30A的顶板部形成位置12处的轮廓30Aa(长度方向的轮廓)的设定例进行说明。

即，如图6所示，如以下那样设定以凸缘部形成位置14作为基准的侧视观察时伸出部30A的在顶板部形成位置12处的沿着长度方向的伸出高度。

此处，在侧视观察时，将成为弯曲部1A的区域的长度方向中央部存在的伸出顶点P1的伸出高度定义为h(mm)，将金属板10的长度方向端部定义为端点P2，将该端点P2处的伸出高度定义为0(mm)，将伸出顶点P1与左右的各端点P2之间的中间点P3的伸出高度定义为h’(mm)。中间点P3存在于从凸缘部形成位置的中点起的垂线上。

而且，使圆滑地连结上述的伸出顶点P1、中间点P3、端点P2的曲线成为侧视观察时的伸出部30A的顶板部形成位置12的轮廓30Aa。该轮廓30Aa曲线例如成为样条曲线。

此时，以使成为顶板部2的区域(顶板部形成位置12)的长度方向的长度与目标的冲压部件形状1的顶板部2的长度方向的长度之差成为零的方式求解伸出高度h和h′。

优选设定为中间点P3处的伸出高度h′满足下述(1)式。

(1/3)·h≤h′≤(1/2)·h···(1)

设定的端点P2也可以设定为比金属板10的长度方向端部靠近伸出顶点P1侧的位置。

另外，在相邻的弯曲部1B存在的情况下，设定的端点P2也可以取代设定于金属板10的端部位置而设定于成为对象的弯曲部1A与相邻的弯曲部1B之间的预先设定的位置。

在与成为对象的弯曲部1A相邻的弯曲部1B为向凸缘部侧凸出的弯曲部形状的情况下，例如，如图7所示，在它与和该相邻的弯曲部1B形状邻接的直线部之间的边界位置设定端点P2。

另外，如图8所示，在与成为对象的弯曲部1A相邻的弯曲部1B为向顶板部2侧凸出的弯曲部形状的情况下，例如在该相邻的弯曲部1B的长度方向中央部设定端点P2。在成为对象的弯曲部1A和相邻的弯曲部1B均为向顶板部2侧凸出的弯曲部形状的情况下，也可以在金属板10的端部设定端点P2。此时，在一个伸出部30A中伸出顶点P1成为两处，这两个伸出顶点P1之间的轮廓例如也可以是连结这两个伸出顶点P1的直线形状，也可以在两个伸出顶点P1之间设定上述的中间点P3而成为由悬垂曲线连结的轮廓30Aa形状(参照附图标记30Ab)。

(第1成型工序9A的成型方法)

接下来，对第1成型工序9A的成型方法的例子进行说明。

在第1成型工序9A中，对金属板10进行胀形成型。

此时，首先，设定使具有平坦的形状的金属板10向面外弯曲时的角度β。在本实施方式中，使最终部件形状以与侧视观察时凸缘部4所成的角度α相等的角度弯曲，但作为角度β，也可以以比上述情况小的角度弯曲。

而且，在本实施方式中，首先对需要获得通过胀形成型形成伸出部30A时的在目标的冲压部件形状1的顶板部2和凸缘部4处产生的长度方向的材料的过于不足的量的线长进行求解。

如图1的(c)所示，在为侧视观察时向顶板部2侧弯曲的部件的情况下，顶板部2的长度方向的线长与凸缘部4的长度方向的线长之差在弯曲部1A的位置处产生。此时，根据目标的冲压部件形状1，通过下式求解顶板部2侧的弯曲部1A的长度方向的线长l1。此处，R(mm)表示顶板部2上的弯曲部1A的曲率半径，α(度)表示在长度方向上弯曲的凸缘部4所成的角度，H(mm)表示纵壁部3的高度。

l1＝2πR×(180-α)/360

同样地，凸缘部4侧的弯曲部1A的长度方向的线长l2通过下式求解。

l2＝2π(R-H)×(180-α)/360

因此，需要获得的线长Δl(mm)通过下式求解。

Δl＝l2-l1＝2πH×(180-α)/360

接着，设计用于获得上述的线长Δl的第1成型工序9A的伸出形状。首先，设计在长度方向的弯曲部1A的中央处伸出高度最高那样的形状。此时，如图6所示，将从长度方向的弯曲部1A的凸缘部形成位置14处的中央起垂直地离开h(mm)而得到的点作为伸出顶点P1。此处，垂直是指相对于凸缘部形成位置14的面垂直。

另外，将弯曲的金属板10的长度方向的端部分别作为端点P2。并且，将从凸缘部形成位置14的上述长度方向弯曲部1A的中央与上述端点P2之间的中点起垂直地离开h’(mm)而得到的点分别作为中间点P3。将如以上那样设定的5个点按端点P2、中间点P3、伸出顶点P1、中间点P3、端点P2的顺序依次圆滑地连结的凸形状设计为顶板部形成位置12处的伸出形状。此时，以使顶板部形成位置12处的线长的增加量成为线长Δl的方式设定高度h和高度h′(＜h)。

利用以上的方法设计出的第1成型工序9A中使用的拉深成型模具的一个例子如图9所示。冲模40的下表面(冲压面)形成有，以向上侧凸出的方式成为面外弯曲形状并且以在与该弯曲位置交叉的方向上延伸的方式设计出的伸出形状的凸形状40A。将冲头42的上端部设定为顺应该伸出形状的凸形状。压边部41是按压凸缘部形成位置14的部件，且被赋予向上侧凸出那样的面外弯曲形状。

而且，通过利用冲模40和压边部41夹压金属板10的凸缘部形成位置14，从而对金属板10赋予面外弯曲，接着通过将冲头42相对地向上方抬起，从而在金属板10的顶板部形成位置12和纵壁部形成位置13拉深成型伸出形状而被赋予伸出部30A。

由此，制造作为在第2成型工序9B中冲压成型的金属板10的图5那样的中间成型品30。

＜第2成型工序9B＞

第2成型工序9B是对通过第1成型工序9A成型的中间成型品30实施弯曲加工而在作为目标的冲压部件形状1的顶板部2与纵壁部3之间的棱线6和纵壁部3与凸缘部4之间的棱线7而使中间成型品30成型为目标的冲压部件形状1的工序。

在第2成型工序9B中，使用例如图10所示那样的具有上模和下模的弯曲成型模具，其中，上模由对棱线部位置进行弯曲加工的冲模50和弯曲刀52构成，下模由冲头51构成。

对于该弯曲成型模具而言，在利用冲头51和冲模50夹压了金属板10的顶板部形成位置12的状态下，使左右的弯曲刀52朝向冲头51移动至成型下止点，从而使纵壁部3和纵壁部3弯曲成型。

此时，如图11所示，弯曲刀52优选构成为通过相对于通常的冲压角度朝向离开冲头51的方向以0度以上且90度以下优选为0度以上且45度的范围的角度进行移动而实施成型。

(其它作用)

(1)本实施方式的冲压部件的制造方法具备：第1成型工序9A，将金属板10冲压成型为具有伸出部30A的中间成型品30，上述伸出部30A成为在侧视观察时以成为弯曲部1A的区域中的长度方向中央部作为弯曲位置31而使成为弯曲部1A的区域向成为凸出的方向且向面外弯曲而得到的形状，且是由成为顶板部2和纵壁部3的区域相对于成为凸缘部4的区域向成为凸出的方向伸出而成的；和第2成型工序9B，对中间成型品30实施弯曲加工，形成冲压部件形状1中的顶板部2与纵壁部3之间的棱线6、7和纵壁部3与凸缘部4之间的棱线6、7。

而且，将第1成型工序9A中的向面外弯曲的角度β设定为，在成为凸缘部4的区域14中，在侧视观察时冲压部件形状1的弯曲部1A中凸缘部4所成的角度α以下。

第1成型工序9A中的伸出部30A，是在侧视观察时，从成为弯曲部1A的区域的长度方向中央部起朝向长度方向，随着离开该中央部，使伸出高度变小的形状，并且将成为顶板部2的区域中的包含伸出部30A的长度方向的长度与冲压部件形状1中的顶板部2的长度方向的长度之差设定为冲压部件形状1中的顶板部2的长度方向的长度的10％以下。

根据该结构，在具备侧视观察时沿着长度方向具有至少一处以上以向顶板部2侧凸出的方式弯曲的形状的形状的帽形截面形状的冲压部件的制造中，可减少破裂、皱褶、尺寸精度降低之类的成型不良。例如，作为尺寸精度不良，存在由于顶板部2与凸缘部4的长度方向的应力差引起的回弹，但根据本发明的方式，能够将这样的回弹抑制得较小。

此处，当在中间成型品30形成伸出部30A而获得顶板部形成位置12和纵壁部形成位置13的线长时，赋予面外弯曲，从而能够在伸出部30A中更长地获得线长。

(2)在本实施方式中，伸出部30A中顶板部形成位置12处的伸出高度设定为，在侧视观察时，将成为弯曲部1A的区域的长度方向中央部存在的伸出顶点P1处的伸出高度设为h(mm)，将在存在与成为对象的弯曲部1A相邻的弯曲部1A的情况下的这两个弯曲部1A之间预先设定的位置或金属板10的长度方向端部作为端点P2，将该端点P2处的伸出高度设为0(mm)，将伸出顶点P1与端点P2之间的中间点P3处的伸出高度设为h’(mm)时，伸出高度h′满足下述式满足，

(1/3)·h≤h′≤(1/2)·h

根据该结构，能够赋予适当的伸出部30A的形状。

(3)在本实施方式中，在比第2成型工序9B靠前的处理中，对于同顶板部2与纵壁部3之间的棱线6对应的位置以及同纵壁部3与凸缘部4之间的棱线7对应的位置中至少一个位置，形成至少一个以上在沿着对应的棱线6、7的方向上延伸的筋形状20、21或折痕形状。

根据该结构，在第2成型工序9B中，能够更可靠地在棱线形成位置进行弯曲成型，成型性提高。

(4)本实施方式的第2成型工序9B中使用的冲压成型装置具备：上模和下模，上述上模具有用于使金属板10在棱线部位置弯曲而使纵壁部3和凸缘部4弯曲成型的弯曲刀52，上述下模具有冲头51，弯曲刀52构成为相对于冲压方向移动到0度以上且90度以下任一个角度而实施弯曲成型。优选为0度以上且45度以下，更优选为5度以上且40度以下。

根据该结构，在第2成型工序9B中能够成型性良好地进行弯曲成型。

(5)在本实施方式中，作为冲压为冲压部件形状1的冲压成型用的金属板10，也可以使用以下的金属板10，其中，上述冲压部件形状1是在顶板部2的宽度方向两侧具有纵壁部3和凸缘部4的截面帽形形状，并且在顶板部2的沿着长度方向的一个或者两个以上位置具有以侧视观察时向顶板部2侧凸出的方式弯曲的弯曲部1A，上述金属板10形成有伸出部30A，上述伸出部30A成为在侧视观察时以成为弯曲部1A的区域的长度方向中央部作为弯曲位置而使成为弯曲部1A的区域向成为凸出的方向且向面外弯曲的形状，且是由成为顶板部2和纵壁部3的区域相对于凸缘部4的区域向成为凸出的方向伸出而成的，向面外弯曲的角度为在成为凸缘部4的区域中侧视观察时冲压部件形状1的弯曲部1A处凸缘部4所成的角度以下，伸出部30A是在侧视观察时从成为弯曲部1A的区域的长度方向中央部起，朝向长度方向，随着离开该中央部而伸出高度变小的形状，并且将成为顶板部2的区域中的包含伸出部30A的长度方向的长度与冲压部件形状1中的顶板部2的长度方向的长度之差设定为冲压部件形状1中的顶板部2的长度方向的长度的10％以下。

通过使用该金属板10，从而即便为通常的弯曲成型，也能够提高成型性。

实施例

接着对本发明的实施例进行说明。

设想1180MPa级冷轧钢板(板厚1.4mm)作为金属板10，进行了具有图1所示那样的形状的部件的冲压成型解析。在本实施例中，对冲压部件形状1进行规定的形状参数如以下那样设定。

＜截面形状参数＞

顶板部宽度W：100mm

纵壁高度H：50mm

纵壁角度θ：10度

凸缘长度f：30mm

＜俯视弯曲参数＞

弯曲角度α：150度

顶板部2的曲率半径R：200mm

直线截面长度L1：200mm

直线截面长度L2：200mm

另外，成型所使用的金属板10成为长度480mm、宽度260mm的长方形。

接下来，在第1成型工序9A中，使平坦的金属板10向面外弯曲时的弯曲角度β成为比作为最终的目标的冲压部件形状1小的120度。在该冲压部件形状中，需要在与最终部件形状的顶板部2对应的位置12进行胀形成型而获得的线长ΔL根据前式而为ΔL＝26.2mm。

为了获得上述计算中求出的线长，图6所示的伸出顶点P1的高度h为24mm，中间点P3的高度h’为10mm，在金属板10的端部设定端点P2，将按中间点P3、伸出顶点P1、中间点P3、端点P2的顺序依次由样条曲线圆滑地连结的形状(轮廓)设计为伸出形状。

通过由具有上述设计出的形状的冲模40构成的上模和由冲头42和压边部41构成的下模进行拉深成型解析，获取中间成型品30。在该拉深成型中，压边力设定为50ton。

接着在第2成型工序9B中，通过图10所示的弯曲成型模具对中间成型品30实施了弯曲成型解析。在本成型中，使棱线6、7弯曲的弯曲刀52使用相对于冲压方向倾斜了30度的角度θ弯曲的凸轮机构进行了成型解析。

另外，作为开发方法的比较，以往进行的使用了弯曲成型和拉深成型的成型解析也一起实施。弯曲成型解析中使用的模具如图12所示，拉深成型解析中使用的模具如图13所示。

弯曲成型模具具有：由冲模61和垫座62构成的上模以及由冲头63构成的下模，使上模下降，在利用垫座62和冲头63夹压了最终部件形状中顶板部2的状态下进行了弯曲成型。此时的垫座压力为10ton。另外，拉深成型模具具有由冲模71构成的上模以及由冲头73和压边部72构成的下模，使上模下降，一边利用冲模71和压边部72夹压最终部件形状的纵壁部3和凸缘部4一边进行了拉深成型。此时的压边力为50ton。

以上述条件实施成型解析，分别求解以往弯曲成型、以往拉深成型以及基于本发明的成型方法的成型下止点的板厚减少率分布。

若通过以往弯曲成型进行成型，则在最终部件形状的凸缘部4中，材料过度富余，因此导致长度方向弯曲部1A附近两处褶皱重叠，成型困难。

另一方面，在以往拉深成型中，利用冲模71和压边部72夹压最终部件形状中纵壁部3和凸缘部4，因此能够在凸缘部4没有皱褶地成型。

另外，在基于本发明的成型方法中尽管最终地进行了弯曲加工，但凸缘部4没有产生皱褶。另外，在本对象形状中在哪个成型方法中都没有产生破裂。

接下来，以往拉深成型和基于本发明的成型方法的成型下止点的长度方向的板厚中心应力分布分别如图14、图15所示。

如图14所示那样，在以往拉深成型中，在顶板部2作用较大的拉伸应力，相反在凸缘部4产生了较大的压缩应力。

另一方面，如图15所示，在基于本发明的成型方法中，在顶板部2作用拉伸应力，但在凸缘部4处也产生了相同程度的拉伸应力。如图14所示的以往拉深成型那样，在顶板部2和凸缘部4分别产生的较大的拉伸应力和压缩应力成为脱模后的回弹的产生要因。

接着，分别尝试求出从以往拉深成型和基于本发明的成型方法的脱模后的最终部件形状起的乖离量分布。对于通过以往的拉深成型进行了成型的部件而言，由于在顶板部2和凸缘部4中长度方向的板厚中心应力产生较大的差异，以长度方向的端部在左侧为3.3mm、在右侧为2.5mm抬起的方式产生较大回弹。

另一方面，在基于本发明的成型方法中，顶板部2和凸缘面的长度方向的板厚中心，应力几乎没有产生差异，因此能够几乎不产生长度方向端部抬起那样的回弹地(长度方向的两端部的抬起分别不足0.9mm)进行成型。

此处，本申请主张优先权的日本专利申请2018-034570(2018年2月28日申请)的所有内容通过参照而成为本公开的局部。此处，参照有限数量的实施方式进行了说明，但权利范围不限定于此，基于上述的公开的各实施方式的改变对于本领域技术人员而言是不言而喻的。

附图标记说明

1...冲压部件形状；1A...弯曲部；2...顶板部；3...纵壁部；4...凸缘部；6、7...棱线；9A...第1成型工序；9B...第2成型工序；10...金属板；12...顶板部形成位置；13...纵壁部形成位置；14...凸缘部形成位置；20、21...筋形状；30...中间成型品；30A...伸出部；30Aa...轮廓；31...弯曲位置；40...冲模；40A...凸形状；42...冲头；50...冲模；51...冲头；52...弯曲刀；P1...伸出顶点；P2...端点；P3...中间点；β...弯曲角度。

Claims (7)

1.一种冲压部件的制造方法，对金属板进行冲压成型而制造以下冲压部件形状的冲压部件，所述冲压部件形状是在顶板部的宽度方向两侧具有纵壁部和凸缘部的截面帽形形状，并且在所述顶板部的沿着长度方向的一个或者两个以上位置具有以在侧视观察时向所述顶板部侧凸出的方式弯曲的弯曲部，

所述冲压部件的制造方法的特征在于，具有：

第1成型工序，将所述金属板冲压成型为具有伸出部的中间成型品，所述伸出部成为在侧视观察时以成为所述弯曲部的区域中的长度方向中央部作为弯曲位置而使成为所述弯曲部的区域向成为所述凸出的方向且向面外弯曲的形状，且是由成为所述顶板部和所述纵壁部的区域相对于成为所述凸缘部的区域相对地向成为所述凸出的方向伸出而成的；和

第2成型工序，对所述中间成型品实施弯曲加工，形成所述冲压部件形状中的所述顶板部与纵壁部之间的棱线和所述纵壁部与凸缘部之间的棱线，

将所述第1成型工序中的向所述面外弯曲的角度设定为，在成为所述凸缘部的区域中在侧视观察时所述冲压部件形状的弯曲部中凸缘部所成的角度以下，

所述第1成型工序中的所述伸出部，是在侧视观察时从成为所述弯曲部的区域的长度方向中央部起朝向该长度方向随着离开所述中央部而伸出高度变小的形状，并且将成为所述顶板部的区域中的长度方向的长度与所述冲压部件形状中的顶板部的长度方向的长度之差设定为所述冲压部件形状中的顶板部的长度方向的长度的10％以下。

2.根据权利要求1所述的冲压部件的制造方法，其特征在于，

所述伸出部的顶板部形成位置处的伸出高度设定为，

在侧视观察时，将成为所述弯曲部的区域的长度方向中央部存在的伸出顶点处的伸出高度设为h，将在存在与成为对象的弯曲部相邻的弯曲部的情况下的这两个弯曲部之间预先设定的位置或所述金属板的长度方向端部作为端点，将该端点处的伸出高度设为0，将所述伸出顶点与所述端点之间的中间点处的伸出高度设为h’时，伸出高度h′满足下述(1)式，

(1/3)·h≤h′≤(1/2)·h···(1)，

以上h、0、h’的单位都是mm。

3.根据权利要求1或2所述的冲压部件的制造方法，其特征在于，

在比所述第2成型工序靠前的处理中，对于同所述顶板部与所述纵壁部之间的棱线的对应的位置以及同所述纵壁部与所述凸缘部之间的棱线对应的位置中至少一个位置，形成至少一个以上在沿着对应的棱线的方向上延伸的筋形状或折痕形状。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的冲压部件的制造方法，其特征在于，

所述成型的金属板是拉伸强度为590MPa以上的钢材。

5.一种冲压成型装置，其在权利要求1～4中任一项所述的冲压部件的制造方法中的第2成型工序中使用，

所述冲压成型装置的特征在于，

具备上模和下模，所述上模具有用于使金属板在棱线部位置弯曲而使纵壁部和凸缘部弯曲成型的弯曲刀，所述下模具有冲头，

所述弯曲刀构成为，相对于冲压方向以在0度以上且90度以下的范围设定的角度进行移动而实施所述弯曲成型。

6.一种冲压成型用的金属板，其为成型为冲压部件形状的冲压成型用的金属板，所述冲压部件形状是在顶板部的宽度方向两侧具有纵壁部和凸缘部的截面帽形形状，并且在所述顶板部的沿着长度方向的一个或者两个以上位置具有以在侧视观察时向所述顶板部侧凸出的方式弯曲的弯曲部，

所述冲压成型用的金属板的特征在于，

形成有伸出部，所述伸出部成为在侧视观察时以成为所述弯曲部的区域的长度方向中央部作为弯曲位置而使成为所述弯曲部的区域向成为所述凸出的方向且向面外弯曲的形状，且是由成为所述顶板部和所述纵壁部的区域相对于成为所述凸缘部的区域向成为所述凸出的方向伸出而成的，

向所述面外弯曲的角度为在成为所述凸缘部的区域中在侧视观察时在所述冲压部件形状的所述弯曲部处凸缘部所成的角度以下，

所述伸出部是在侧视观察时从成为所述弯曲部的区域的长度方向中央部起朝向该长度方向随着离开所述中央部而伸出高度变小的形状，并且将成为所述顶板部的区域中的长度方向的长度与所述冲压部件形状中的顶板部的长度方向的长度之差设定为所述冲压部件形状中的顶板部的长度方向的长度的10％以下。

7.一种冲压部件的制造方法，对权利要求6所述的金属板实施弯曲加工，使所述冲压部件形状中的所述顶板部与所述纵壁部之间的棱线和所述纵壁部与所述凸缘部之间的棱线成型，

所述冲压部件的制造方法的特征在于，

使弯曲刀以相对于冲压方向在0度以上且90度以下的范围设定的角度移动，所述弯曲刀用于使所述金属板在棱线部位置弯曲而使所述纵壁部和所述凸缘部弯曲成型。

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