CN104220182A - 闭截面结构部件的制造方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于实现基于成形工序或模具数的削减的制造成本减少，并能够高尺寸精度地制造底面部具有曲面的弯曲形状的闭截面结构的冲压部件。本发明是使平板状的加工件(B)成形为底面部(B1)沿着长度方向弯曲的闭截面结构而制造闭截面结构部件的方法。具备：第一成形工序，对于上述加工件(B)的至少底面部(B1)位置，沿着上述长度方向形成多个分别由凹形状或凸形状构成的第一面外变形部(10)，并且形成弯折部(B4)；以及第二成形工序，在上述加工件(B)的底面部(B1)位置由垫(4)和冲头(3)夹在中间的状态下，将上述冲头(3)向冲模(5)之间压入，由此通过垫(4)和冲头(3)将上述第一面外变形部(10)压扁，并且弯折成形弯折部。

Description

闭截面结构部件的制造方法及装置
技术领域
本发明涉及一种将平板状的加工件(坯料)制造为底面部沿着长度方向弯曲的弯曲形状且闭截面结构的冲压部件的技术。
背景技术
在机动车、家电、建筑等领域，以往，为了制造闭截面部件的冲压部件，在分别成形了部件截面方向两端面分别具有凸缘的、成对的各截面大致形状的两部件之后，在凸缘部处通过点焊或激光等的连续焊接将各个部件接合，形成为作为产品的闭截面部件。
对于这样的闭截面结构的冲压部件的制造，为了实现低成本的制造、轻量化、碰撞特性、刚性性能提高等，提出了由1张坯料件通过冲压成形而成形出具有多边形截面的闭截面部件的方法。
在此，在专利文献1中公开了如下的方法：利用垫对平板状的原材料的中央部进行支承，冲压成在俯视观察原材料的端部时具有曲率且在侧视时在侧壁面的下方具有凸缘面的形状的方法。并且，在专利文献1中记载了如下的情况：在冲压成形体的侧壁面上赋予呈凸形状地突出的凸状焊道，且在其正下方的凸缘面赋予凹状焊道，由此使弯曲前后的原材料端部的线长差几乎完全消除，从而抑制成形部的褶皱产生。
另外，在专利文献2中公开了一种用于从平板状的原材料板得到成形品的冲压成形装置，该成形品具有沿长度方向弯曲的弯曲部、从弯曲部沿长度方向延长的扩展部、以及使弯曲部及扩展部的侧方延长的凸缘。该冲压成形装置具有用于将构成弯曲部的凸缘的原材料板的缘部压紧的按压部，且具有使该扩展部成形模具及扩展部成形模具的按压部向使弯曲部的凸缘面产生的残留应力相抵的方向移动的驱动单元。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-115674号公报
专利文献2：日本特开2008-200688号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1记载的技术在成形出具有曲面的冲压部件时，将坯料凸缘对应部线长(D1)与成形后的对应部线长(D2)进行比较时，在表现成形前后的线长差发生的式：D1-D2的值为正时，即成形前的线长比成形后的线长更长时，容易发生褶皱或压曲。并且，为了消除该线长差，在专利文献1中，提出了在侧壁部赋予凸形状的突出凸焊道并在其正下方的凸缘面赋予凹陷成凹形状的凹焊道的技术。
然而，在专利文献1记载的技术中，在模具的结构上，仅能对部件的侧壁部及与之连续的凸缘部赋予凹凸形状。因此，专利文献1的技术仅能适用于俯视观察时具有曲率的部件(即侧视观察时为直线形状的冲压部件)。而且，存在无法适用于由1张坯料件成形的闭截面部件的课题。
另外，专利文献2记载的技术是如下的方法：对于俯视观察时具有曲率的部件，在冲压成形中，一边沿部件长度方向赋予压缩载荷，一边成形，由此减少凸缘面产生的残留应力，并提高尺寸精度。关于该专利文献2记载的技术，也存在仅能适用于俯视观察时具有曲率的部件(即侧视观察时为直线形状的冲压部件)的课题。
这样，在现有技术中，无法容易地冲压成形出在冲压加工品的至少底面部具有曲面的弯曲形状的闭截面部件。
本发明着眼于上述那样的点而作出，目的在于实现基于成形工序或模具数的削减的制造成本减少，并能够高尺寸精度地制造底面部具有曲面的弯曲形状的闭截面结构的冲压部件。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题，本发明中的第一方案记载的发明涉及一种闭截面结构部件的制造方法，是使平板状的加工件成形为底面部沿着长度方向弯曲的闭截面结构而制造闭截面结构部件的方法，其特征在于，具备：
第一成形工序，对于上述加工件的至少底面部位置，沿着上述长度方向形成多个分别由凹形状或凸形状构成的第一面外变形部，并且形成弯折部；以及
第二成形工序，在上述加工件的底面部位置由垫和冲头夹在中间的状态下，将上述冲头向冲模之间压入，由此通过垫和冲头将上述第一面外变形部压扁，并且弯折成形上述弯折部。
接着，第二方案记载的发明相对于第一方案记载的结构而言，其特征在于，
所述闭截面结构部件的制造方法是使平板状的加工件成形为具备上述底面部、位于该底面部的左右两侧的左右的侧壁部以及与该左右的侧壁部分别连续的一对接合端部的闭截面结构而制造闭截面结构部件的方法，
在上述第一成形工序中，与上述第一面外变形部一起，对于上述侧壁部位置，沿着上述长度方向形成多个分别由凹形状或凸形状构成的第二面外变形部，并且在底面部与侧壁部的边界部位置形成弯折部，
在上述第二成形工序中，通过冲头侧面和冲模侧面将上述第二面外变形部压扁。
接着，第三方案记载的发明相对于第一方案或第二方案记载的结构而言，其特征在于，在上述第一成形工序结束后且在通过第二成形工序弯折成形上述弯折部之前，对于上述加工件的底面部设置隔壁。
接着，第四方案记载的发明涉及一种闭截面结构部件的制造装置，是使平板状的加工件成形为底面部沿着长度方向弯曲的闭截面结构而制造闭截面结构部件的装置，其特征在于，具备：
冲压用模具，具备上模及下模，该上模及下模对于上述加工件的至少底面部位置，沿着上述长度方向形成多个分别由凹形状或凸形状构成的第一面外变形部，并且形成弯折部；
垫及冲头，用于夹持上述加工件的底面部而将上述第一面外变形部压扁；以及
冲模，在上述加工件的底面部位置由垫和冲头夹在中间的状态下将上述冲头压入，由此弯折成形上述弯折部。
接着，第五方案记载的发明相对于第四方案记载的结构而言，其特征在于，
所述闭截面结构部件的制造装置是使平板状的加工件成形为具备上述底面部、位于该底面部的左右两侧的左右的侧壁部以及与该左右的侧壁部分别连续的一对接合端部的闭截面结构而制造闭截面结构部件的装置，
上述上模及下模构成为，能够与上述第一面外变形部一起，对于上述侧壁部位置，沿着上述长度方向形成多个分别由凹形状或凸形状构成的第二面外变形部，并且能够在底面部与侧壁部的边界部位置形成弯折部，
而且，通过上述冲头侧面和冲模侧面将上述第二面外变形部压扁。
接着，第六方案记载的发明相对于第四方案或第五方案记载的结构而言，其特征在于，在通过垫及冲头夹持上述加工件的底面部而弯折成形上述弯折部之前，对于上述加工件的底面部设置隔壁。
发明效果
根据第一方案或第四方案的发明，预先对于底面部沿着长度方向形成多个第一面外变形部而获得长度方向的线长后，利用在冲头底具有曲面形状的冲头，冲压成形出底面部弯曲的弯曲形状。由此，通过将上述第一面外变形部压扁而获得底面部的由弯曲引起的长度方向的伸长，并能够将底面部的形状加工成目标的曲面形状。
其结果是，能够实现基于成形工序或模具数的削减的制造成本的减少，并能够高尺寸精度地制造出在底面部具有曲面的弯曲形状的闭截面结构部件。
另外，在第二方案或第五方案的发明中，还在侧壁部预先设置第二面外变形部，通过将该第二面外变形部压扁而获得基于侧壁部的伸长，由此更能够加工成闭截面结构的冲压部件的目标的曲面形状。
另外，如第三方案或第六方案的发明那样，通过在成形为闭截面之前设置隔壁，由此能够简易地在闭截面结构的冲压部件内设置隔壁。
附图说明
图1是表示基于本发明的第一实施方式的利用冲压成形而成形后的闭截面结构的冲压部件的图，(a)是侧视图，(b)是立体图。
图2是说明基于本发明的第一实施方式的第一成形工序中使用的模具及冲压成形的图。
图3是说明基于本发明的第一实施方式的第二成形工序中使用的模具及弯折冲压成形的图。
图4是表示基于本发明的第一实施方式的第二成形工序中使用的模具的侧视图的图。
图5是表示基于本发明的第一实施方式的加工件的成形的图。
图6是表示基于本发明的第一实施方式的变形例的图。
图7是说明基于本发明的第二实施方式的冲压成形的图。
图8是表示隔壁的结构例的立体图。
图9是表示插入片的弯折的示意图。
图10是表示基于本发明的第二实施方式的变形例的图。
图11是说明比较例的成形的图。
图12是说明比较例的成形的图。
具体实施方式
接着，参照附图，说明本发明的实施方式。
(第一实施方式)
首先，说明第一实施方式。
作为平板状的加工件B(也称为坯料)，可以使用例如金属单板或对该金属单板实施剪切加工或切断加工而成为与目标的成形品形状对应的坯料形状之后的金属板。而且，金属单板可以是以热轧钢板、冷轧钢板、或者对这些钢板实施了表面处理(电镀锌系、熔融镀敷锌系、铝系镀敷等)后的钢板为首而由SUS、铝、镁等各种金属类构成的单板。在熔融镀敷锌系钢板的情况下，可以实施合金化处理，而且对于这些镀敷钢板，可以在镀敷后再实施表面处理(有机皮膜处理等)。需要说明的是，在使用钢板作为金属单板的情况下，使用软质钢板自不必说，也可以使用硬质钢板(高张力钢板、超高张力钢板)，但是采用本发明的冲压成形适合于高张力钢板或超高张力钢板的成形。
而且，本发明的冲压成形在使用上述平板状的加工件B进行成形，成形后的成形品截面形状(闭截面形状)具有例如四边形、六边形、八边形等多边形的截面形状(包括近似于这些的大致多边形形状)、截面具有圆角的圆形、椭圆形(包含近似于这些的大致圆形形状、大致椭圆形状)那样闭合的截面形状。其中，成形后的冲压部件通过成形而成为沿着长度方向向下侧弯曲的弯曲形状的闭截面结构。
另外，本发明的闭截面结构具有最终用于将端部接合的接合端部B3(在本说明书中，也称为焊接端部)。该接合端部B3不仅局限于激光焊接或弧焊等焊接，也可以通过铆接接合、螺栓接合、粘结剂等的接合来适当接合。在以下的例子中，以通过焊接进行接合的情况进行例示。
在以下的说明中，作为本实施方式中将平板状的加工件B成形之后的闭截面结构的冲压部件，如图1所示，以截面形状为大致四边形的情况进行例示。但是，如图1(a)那样，形成为沿长度方向弯曲的形状。
(装置结构)
如上述那样，制造装置将平板状的加工件B成形为具备在该加工件B的宽度方向中央部侧形成的底面部B1、位于该底面部B1的宽度方向两侧的左右的侧壁部B2、与该左右的侧壁部B2分别连续的一对焊接端部B3(凸缘部)的闭截面结构，并且将上述侧壁部B2冲压成形为沿着长度方向向下侧凸地弯曲的弯曲形状(参照图1)。
该制造装置具备第一成形工序用的冲压用的模具和第二成形工序用的弯折成形用的模具。
如作为示意图的图2所示，上述冲压用的模具由将平板状的加工件B夹于之间进行冲压成形的下模1及上模2构成。
下模1的上表面构成向上侧敞开的冲压成形面。即，该冲压成形面成为凹部向上的截面大致字状，宽度方向大致中央部为底面部成形部1a，该底面部成形部1a的左右部分成为侧壁成形部1b。在该侧壁成形部1b的外侧存在由凸缘构成的焊接端部成形用的立起面1c。
在上述底面部成形部1a，如图2(c)那样，在侧视观察下，沿着长度方向形成有多个波浪状的凹凸形状。各凹形状及凸形状分别在侧视观察下成为圆弧形状，相邻的凹形状和凸形状以没有曲率陡峭的部分的方式由平滑的曲面连接。该凹形状或凸形状成为形成第一面外变形部10的冲压成形面的部分。
这各凹形状或凸形状分别沿宽度方向延伸，而且在侧壁成形部1b位置也连续地形成。形成于该侧壁成形部1b的各凹形状或凸形状成为形成第二面外变形部11的冲压成形面的部分。在该侧壁成形部1b形成的各凹形状或凸形状设定为越朝向宽度方向，长度方向的宽度越小。
另外，在底面部成形部1a与侧壁成形部1b的边界部形成陡峭部，在其上述边界部位置形成弯折部B4。
另外，形成为侧壁成形部1b相对于底面部成形部1a倾斜。
另外，上模2成为向上述下模1的冲压成形面内插入的形状，下表面及宽度方向的左右端面成为冲压成形面。并且，由上模2的下表面构成的冲压成形面成为与对置的上述下模1的上表面(冲压成形面)相仿的形状。即，在宽度方向中央部形成凹状的底面部成形部，在其左右两侧形成侧壁成形部。
并且，在下模1与上模2之间夹插有加工件B的状态下，朝向下模1插入上模2，由此进行加工件B的冲压成形。
另外，如作为示意图的图3所示，弯折成形用的模具具备冲头3、垫4、一对冲模5。
关于上述冲头3的压入部分的截面形状即下端部的截面形状，下端面3a成为与成形为闭截面结构之后的上述底面部B1相同的形状。即，如图4所示，上述下端面3a成为沿着长度方向向下侧凸出的平缓的曲面形状。而且，上述冲头3的压入部分的侧面形状成为平坦的形状。
另外，垫4与冲头3上下对置配置，其上表面4a成为与上述冲头3的下端面相仿的形状。
另外，一对冲模5隔开与上述底面部B1的宽度对应的间隔而对置。这一对冲模5以如下方式进行弯折成形：通过压入上述冲头3，向左右的侧壁部B2接近的方向以弯折部B4为支点将该侧壁部B2弯折。这一对冲模5的长度方向的形状成为与上述成形后的部件的形状相仿的形状。
(制造方法)
接着，说明使用了上述制造装置的闭截面结构部件的制造方法。
在本实施方式中，通过两工序的冲压成形将由平板状的金属板构成的加工件B冲压成形为上述目标的闭截面结构的冲压部件。然后，进行焊接组装工序。
在此，以机动车的前立柱R/F的制造为前提来说明本实施方式的工序。该部件制造工序具备如下的(1)成形工序、(2)焊接组装工序这两工序。
(1)成形工序
成形工序分为第一成形工序和第二成形工序。
(1-1)第一成形工序
第一成形工序是在平板状的加工件B(坯料)的作为底面部B1和侧壁部B2的位置形成构成第一及第二面外变形部10、11的凹凸形状并且形成弯折部B4的工序。
即，如图2那样，在下模1与上模2之间夹插有平板状的加工件B的状态下(图2(a))，朝向下模1插入上模2，由此进行冲压成形(图2(b))。
此时，如图5(a)所示，在底面部B1与侧壁部B2的边界部形成弯折部B4，并且相对于底面部B1而将左右的侧壁部B2成形为向斜上方抬起的形状。
另外，将底面部成形部1a及侧壁成形部1b的凹凸形状向加工件B转印，对于底面部B1位置，沿着上述长度方向形成多个分别由凹形状或凸形状构成的第一面外变形部10(图5(a))。同时对于位于左右两侧的左右的侧壁部B2位置，沿着上述长度方向形成多个分别由凹形状或凸形状构成的第二面外变形部11。
在此，优选的是，沿着加工件B的宽度方向，各第一面外变形部10与位于其两侧的第二面外变形部11分别连续。而且，本实施方式的各第一面外变形部10分别沿宽度方向延伸。即，相邻的第一面外变形部10的边界沿宽度方向延伸。
在此，沿着上述长度方向形成多个的第一面外变形部10的个数越多，越能够以沿长度方向越均匀地延伸的方式压扁。因此，虽然也受向下侧的弯曲的程度影响，但优选例如将第一面外变形部10的个数设为6个以上。
另外，关于沿着长度方向排列的多个第二面外变形部11，以在侧壁部B2的沿长度方向的线长越从底面部B1远离越减小的方式预先设定第二面外变形部11的形状、个数。
即，以使成形后的形状成为部件最终形状的各截面长的方式进行拉深·突出成形。而且，为了使侧视上下方向的曲面形成时的上下表面线长差减小或为零，而成形上述第一及第二面外变形部10、11。
(1-2)第二成形工序
接着，利用垫4和冲头3将在第一成形工序中成形的板底面部B1的波浪状的凹凸面(第一面外变形部10)夹在中间，一边向垫4-冲头3间施加载荷，一边将冲头3向一对冲模5间压入。此时的载荷可以恒定，也可以可变。
此时，如图3的(a)→(b)那样，向垫4-冲头3间施加载荷，由此如图5(b)所示，一边将第一面外变形部10压扁，一边将底面部B1成形为与冲头3的成形面相仿的形状即向下侧凸出的沿长度方向弯曲的形状。
而且，如图3的(b)→(c)那样，将冲头3压入冲模5间，由此一边将侧壁部B2的第二面外变形部11压扁，一边使该侧壁部B2成为纵壁而立起，如图5(c)所示，进行闭截面化。
(2)焊接组装工序
对于闭截面化的冲压成形部件的侧视上表面的对接部，通过激光焊接或弧焊等连续焊接进行接合。
(作用及其他)
为了向冲头底赋予曲面形状，即使成形后的冲压部件在侧视下为弯曲形状，作为第一成形工序，如图5(a)所示，通过突出成形，以冲压成形来赋予由波浪状的凹凸形状等构成的第一及第二面外变形部10、11。
接着，在第二成形工序中，利用图3所示的具有最终形状的曲面的冲头3及冲模5，对由第一成形工序成形后的成形品进行成形。在第二成形工序中，利用垫4和冲头3将由第一成形工序成形后的板底面部B1的波浪状的凹凸面(第一面外变形部10)夹在中间，一边向垫4-冲头3间施加载荷，一边向冲模5压入。此时，在冲模5侧面与冲头3侧面之间，一边将板侧面部的由凹凸形状部构成的第二面外变形部11压扁，一边使侧壁部B2作为纵壁立起而进行闭截面化(图5(b)(c))。
在冲头3到达下止点时，部件侧视下的上侧在设于冲头3的狭缝(未图示)内与另一方的端面对接而进行闭截面化(图3(c))。
在闭截面化进展时，侧视下的上表面以卷缠于冲头3的方式发生形状变化，但是在冲头3的支承部设有狭缝(未图示)，从而加工件不会与冲头3的支承体发生干涉。而且，成形部件从冲头3的拔取是将处于冲头3的长度方向端面的门状结构的锁(未图示)拆下而将冲头3向长度方向拔出。
在此，如图6所示，对于加工件B，也可以预先形成一对接合面B5。通过采用本实施方式的冲压成形，在冲压成形后的闭截面结构中，能够高精度地将一对接合面B5对置配置。
如以上那样，在基于本发明的成形的方法中，能够由1张坯料件高精度地制造出弯曲形状的冲压部件。其结果是，能够实现基于模具数削减和组装工序的不需要产生的制造工序简化的效果的、大幅的成本下降，并能够实现基于凸缘减少化的轻量化。
即，在第一成形工序中，预先对于底面部B1沿长度方向形成多个第一面外变形部10而获得长度方向的线长后，利用在冲头底具有曲面形状的冲头3，冲压成形出底面部B1弯曲的弯曲形状。此时，通过将上述第一面外变形部10压扁而获得底面部B1的由弯曲产生的长度方向的伸长，并能够将底面部B1的形状加工成目标的曲面形状。其结果是，实现基于成形工序或模具数的削减的制造成本下降，并能够高尺寸精度地成形在底面部B1具有曲面的弯曲形状的闭截面结构的冲压部件。
而且，还在侧壁部B2预先设置第二面外变形部11，侧壁部B2的伸长也通过将上述第二面外变形部11压扁而获取，由此更能够加工成闭截面结构的冲压部件的目标的弯曲形状。
在此，上述第一面外变形部10的形状及第一面外变形部10的边界部分的形状优选成形为沿着长度方向及宽度方向没有曲率陡峭的部分。这对于第二面外变形部11也一样。
另外，在上述实施方式中，说明了将上述第一面外变形部10形成为沿着长度方向呈波浪状的形状即凹形状与凸形状连续反复的形状的情况，但是第一面外变形部10并不限定于此。例如，可以仅通过凹形状或仅通过凸形状来形成上述第一面外变形部10。但是，如上述那样，第一面外变形部10相对于底面部B1的边界部分优选以沿着长度方向及宽度方向没有曲率陡峭的部分的方式成形为曲面形状。
(第二实施方式)
接着，参照附图，说明第二实施方式。需要说明的是，对于与上述第一实施方式相同的结构等，标注同一标号进行说明。
如图7所示，本实施方式的基本结构与上述第一实施方式相同。但是，不同点在于在基于第一成形工序的成形后设置隔壁16。
即，在上述第一成形工序与第二成形工序之间，设有隔壁设置工序。
接着，对本实施方式的工序进行说明。
(第一成形工序)
第一成形工序与上述第一实施方式相同。但是，如图7(a)所示，在比形成第一面外变形部10的位置靠长度方向外侧的位置开设有狭缝状的隔壁设置用孔15。
并且，在实施第二成形工序之前，实施如下说明的隔壁设置工序。需要说明的是，也可以在第二成形工序期间实施隔壁设置的处理。这种情况下，只要在基于第二成形工序的弯折部B4的弯折成形之前实施隔壁设置的处理即可。
(隔壁设置工序)
在此，与对于上述加工件B的加工分开地，对另一坯料件进行加工而准备图8所示那样的隔壁16。如图8所示，隔壁16由隔壁主体和插入片16d构成。隔壁主体包括：下端与上述底面部B1抵接而向上方竖立设置的立起部16a；与该立起部16a的侧面连续地向与立起部16a的面交叉的横向突出的左右的侧片部16b、16c。左右的侧片部16b、16c能够与上述侧壁部B2抵接。这样，隔壁主体在俯视观察下成为大致字状。而且，具备从上述立起部16a的下端部向后方延伸的底部板。在该底部板的宽度方向两端部向下方折弯的插入片16d朝向下方突出。本实施方式的隔壁16形成为上述那样的结构，可以由一张金属板加工。
并且，在隔壁设置用的模具装置安装上述第一成形工序中成形完的加工件B，对于上述加工件B的隔壁设置用孔15，从上侧插入插入片16d而将隔壁16安装于底面部B1(图7(c))。此时，与由隔壁设置用的垫和冲头夹住的位置相比，上述隔壁设置用孔15位于长度方向外侧。需要说明的是，在图7所示的模具结构中，例示了在第二成形工序中实施隔壁16的设置处理的情况。
通过将插入片16d向隔壁设置用孔15插入，将隔壁16的安装位置定位，并且隔壁主体相对于底面部B1独立并处于立起的状态。
从该状态开始，使隔壁设置用的冲头下降，将从底面部B1的下表面向下方突出的插入片16d向该底面部B1侧弯折90度，由此实施铆紧。由此，设置隔壁16。然后，借助机器人等向作为下一工序的第二成形工序的模具装置移动。
在此，作为上述隔壁设置用的冲模的冲模面的一部分，具备图9所示那样的从下侧与从上述上侧下降的插入片16d的下端抵接的倾斜面17。并且。当插入片16d的下端与该倾斜面17抵接时，通过上述倾斜面17而将插入片16d向内侧折弯，由此如上述那样向底面部B1侧弯折90度。
(第二成形工序)
第二成形工序与上述第一实施方式相同。
即，通过垫4和冲头3将第一成形工序中成形的底面部B1的波浪状的凹凸面(第一面外变形部10)夹在中间，一边向垫4-冲头3间施加载荷，一边向冲模5压入。然后，在垫4-冲头3间将形成于底面部B1的第一面外变形部10压扁，并且在冲模5侧面与冲头3侧面之间一边将板侧面部的凹凸形状部(第二面外变形部11)压扁，一边使侧壁部B2立起，从而进行闭截面化。此时，隔壁16的侧片部16b、16c与侧壁部B2抵接，由此该侧片部16b、16c兼作为冲头3侧面的一部分。
需要说明的是，上述冲头3成为从隔壁16位置剥离的形状，由此防止施加向上述隔壁主体的载荷。
在此，如上述那样，上述插入片16d的折弯加工也可以在第二成形工序的加工之际同时实施。
(焊接组装工序)
与第一实施方式相同，对于闭截面化的成形部件的侧视下的上表面的对接部，通过激光焊接、弧焊、点焊等连续焊接进行接合。
另外，在本实施方式中，也可以通过焊接或粘结剂等将设置的隔壁16的折弯的插入片16d接合于闭截面化的成形部件即冲压成型品，也可以保持铆紧的状态。
在此，如图10所示，对于加工件B也可以预先形成一对接合面B5。通过采用本实施方式的冲压成形，在冲压成形后的闭截面结构中，能够高精度地将一对接合面B5对置配置。
(作用及其他)
除了第一实施方式中说明的作用效果之外，在本实施方式中还产生如下的作用效果。
即，与第一实施方式相同，能够由1张坯料件制造出弯曲形状的闭截面结构的冲压部件。其结果是，能够实现基于模具数削减和组装工序的不需要产生的制造工序简化的效果的、大幅的成本下降，并能够实现基于凸缘减少化的轻量化。
另外，如上述那样，在实施第二成形工序中的对弯折部进行的折弯折成形之前设置隔壁16。由此，对于上述冲压部件主体，即使以后不形成用于安装隔壁16的开口部也能够安装隔壁16。其结果是，能够不损害冲压部件主体的性能地削减制造工序数，从而实现成本减少。
实施例1
接着，说明基于上述第一实施方式的实施例。
“适用材料(钢种、成分、尺寸等)”
成形后的对象形状：四边形闭截面形状部件(前立柱上部R/F模型)，截面为40mmH×30mmW，L＝300mm。但是，如实施方式中说明的那样形成为向下侧弯曲的弯曲形状的闭截面结构的冲压部件。
首先说明共通的条件。
“使用钢板”
拉伸强度980MPa(合金化熔融锌镀敷(两面))材料，板厚1.2mm，镀敷附着量(单面)为45g/m2。
“焊接方法”
焊接组装工序中的焊接为YAG激光焊接。
焊接条件为
焊接速度：1500mm/min
YAG激光输出：3.5kW
聚焦直径：2mm。
对于以下3例，将以上作为共通的条件而实施闭截面结构部件的制造。
(第一实施例)
该第一实施例采用了上述图2～图5所示的冲压成形。
在第一成形工序中，利用冲压成形向底面部B1位置及侧壁部B2位置赋予了基于突出成形的波浪状的凹凸形状(第一及第二面外变形部10、11)。此时，部件端面在第二成形工序中成为侧视下的上表面的钢板两端设置了铅垂方向的凸缘(接合端部B3)。
在第二成形工序中，利用具有最终形状的曲面的冲头3及冲模5，利用垫4和冲头3以施加50吨的载荷的方式夹住第一成形工序中成形的底面部B1的波浪状的凹凸面(第一面外变形部10)，将波浪状的凹凸面压扁而产生曲面(沿长度方向的弯曲)。而且，一边向垫4-冲头3间持续施加50吨的载荷，一边向冲模5压入，利用冲模5侧面和冲头3侧面的接触面将板侧面部的凹凸形状部(第二面外变形部11)压扁并使侧壁部B2立起。在侧壁部B2立起时成为侧视下的上表面的部位穿过设于冲头3的狭缝而完成闭截面化。从冲头3的抜出通过在冲头3侧面设置拆卸机构而向部件长度方向抜出。然后，通过激光焊接进行接合。
(第二实施例)
该第二实施例采用了图6所示的冲压成形。
在第一成形工序中，利用冲压成形向加工件B的底面部B1位置及侧壁部B2位置赋予了基于突出成形的波浪状的凹凸形状(第一及第二面外变形部10、11)。此时，关于部件端面，在第二成形工序中成为侧视下的上表面的钢板两端，在设有铅垂方向的凸缘的部分进一步沿部件宽度方向设置了凸缘。
在第二成形工序中，利用具有最终形状的曲面的冲头3及冲模5，通过垫4和冲头3以施加50吨的载荷的方式夹住第一成形工序中成形的板底面部B1的波浪状的凹凸面(第一面外变形部10)，将波浪状的凹凸面压扁而产生曲面。而且，一边向垫4-冲头3间持续施加50吨的载荷，一边向冲模5压入，利用冲模5侧面和冲头3侧面的接触面将板侧面部的凹凸形状部(第二面外变形部11)压扁并使侧壁部B2立起。
此时，在侧壁部B2立起时成为侧视下的上表面的部位穿过设于冲头3的狭缝而使凸缘部对接、完成闭截面化。从冲头3的抜出通过在冲头3侧面设置拆卸机构而向部件长度方向抜出。然后，通过点焊将凸缘部接合。
(比较例1)
该比较例1采用了图11所示的冲压成形。
在第一成形工序中，与第一实施例及第二实施例不同，未在底面部B1位置及侧壁部B2位置设置基于突出成形的波浪状的凹凸形状(第一及第二面外变形部10、11)，部件端面在第二成形工序中成为侧视下的上表面的钢板两端设置了铅垂方向的凸缘。
在第二成形工序中，利用具有最终形状的曲面的冲头3及冲模5，一边通过垫4和冲头3以施加50吨的载荷的方式夹住第一成形工序中成形的板底面部B1，一边向冲模5压入而使侧壁部B2立起。在侧壁部B2立起时成为侧视下的上表面的部位穿过设于冲头3的狭缝而完成闭截面化。从冲头3的抜出通过在冲头3侧面设置拆卸机构而向部件长度方向抜出。然后，通过激光焊接进行接合。
“评价”
在利用冲压成形来加工具有沿长度方向弯曲的弯曲形状的闭截面结构时，在采用了本实施方式的第一及第二实施例中，能够使一对焊接端部高精度地对接。相对于此，在比较例1中，一对焊接端部的对接非常紊乱，因此需要另外对一对焊接端部的对接面进行整形的工序。
这样，通过采用本实施方式，与比较例相比，能够削减工序数和模具数。
另外，当采用基于本实施方式的实施例时，成形后的外观形状在任一实施例中都能够不产生断裂·褶皱地成形。相对于此，在比较例1中，产生了褶皱。
实施例2
接着，说明基于第二实施方式的实施例。
适用材料、焊接等条件设为与上述实施例1相同的条件，对于以下3例，实施闭截面结构部件的制造。
(第三实施例)
该第三实施例采用了图7所示的冲压成形。
在第一成形工序中，利用冲压成形向底面部B1位置及侧壁部B2位置赋予了基于突出成形的波浪状的凹凸形状(第一及第二面外变形部10、11)。此时，在部件端面，在第二成形工序中成为侧视下的上表面的钢板两端设置了铅垂方向的凸缘。
在隔壁设置工序中，向在冲模5内的一定位置安设的模具装置，安设成形完的隔壁16和在之前的第一成形工序中成形的部件，进行隔壁设置用孔与隔壁16的位置对合，将形成于隔壁16的插入片16d向开设于底面部B1的隔壁设置用孔插入。接着，使冲头3下降，将从底面部B1向下方突出的隔壁16的插入片16d向底面部B1侧折弯90度而设置了隔壁16。
接着，在第二成形工序中，利用具有最终形状的曲面的冲头3及冲模5，通过垫4和冲头3以施加50吨的载荷的方式夹住在第一成形工序中成形的底面部B1的波浪状的凹凸面(第一面外变形部10)，将波浪状的凹凸面压扁而产生曲面。而且，一边向垫4-冲头3间持续施加50吨的载荷，一边向冲模5压入，利用冲模5侧面和冲头3侧面的接触面将板侧面部的凹凸形状部(第二面外变形部11)压扁并使侧壁部B2立起。在侧壁部B2立起时成为侧视下的上表面的部位穿过设于冲头3的狭缝而完成闭截面化。从冲头3的抜出通过在冲头3侧面设置拆卸机构而向部件长度方向抜出。然后，通过激光焊接进行接合。
(第四实施例)
该第四实施例采用了图10所示的冲压成形。
在第一成形工序中，利用冲压成形向底面部B1位置及侧壁部B2位置赋予了基于突出成形的波浪状的凹凸形状(第一及第二面外变形部10、11)。此时，在部件端面，在第二成形工序中成为侧视下的上表面的钢板两端，在设有铅垂方向的凸缘的部分进一步沿部件宽度方向设置了凸缘。
在隔壁设置工序中，向在冲模5内的一定位置安设的模具装置，安设成形完的隔壁16和在之前的第一成形工序中成形的部件，进行隔壁设置用孔与隔壁16的位置对合，将设于隔壁16的插入片16d向开设于底面部B1的隔壁设置用孔插入。接着，使冲头3下降，将从底面部B1向下方突出的隔壁16的插入片16d向底面部B1侧折弯90度而设置了隔壁16。
在第二成形工序中，利用具有最终形状的曲面的冲头3及冲模5，通过垫4和冲头3以施加50吨的载荷的方式夹住在第一成形工序中成形的底面部B1的波浪状的凹凸面(第一面外变形部10)，将波浪状的凹凸面压扁而产生曲面。而且，一边向垫4-冲头3间持续施加50吨的载荷，一边向冲模5压入，利用冲模5侧面和冲头3侧面的接触面将板侧面部的凹凸形状部(第二面外变形部11)压扁并使侧壁部B2立起。在侧壁部B2立起时成为侧视下的上表面的部位穿过设于冲头3的狭缝而使凸缘部对接、完成闭截面化。从冲头3的抜出通过在冲头3侧面设置拆卸机构而向部件长度方向抜出。然后，通过点焊将凸缘部接合。
(比较例2)
该比较例2采用了图12所示的冲压成形。
在第一成形工序中，与第三实施例及第四实施例不同，未在底面部B1位置及侧壁部B2位置设置基于突出成形的波浪状的凹凸形状(第一及第二面外变形部10、11)，在部件端面，在第二成形工序中成为侧视下的上表面的钢板两端设置了铅垂方向的凸缘。
在隔壁设置工序中，向在冲模5内的一定位置安设的模具装置，安设成形完的隔壁16和在之前的第一成形工序中成形的部件，进行隔壁设置用孔与隔壁16的位置对合，将设于隔壁16的插入片16d向开设于底面部B1的隔壁设置用孔插入。接着，使冲头3下降，将从底面部B1向下方突出的隔壁16的插入片16d向底面部B1侧折弯90度而设置了隔壁16。
在第二成形工序中，利用具有最终形状的曲面的冲头3及冲模5，一边通过垫4和冲头3以施加50吨的载荷的方式夹住第一成形工序中成形的板底面部B1，一边向冲模5压入而使侧壁部B2立起。在侧壁部B2立起时成为侧视下的上表面的部位穿过设于冲头3的狭缝而完成闭截面化。从冲头3的抜出通过在冲头3侧面设置拆卸机构而向部件长度方向抜出。然后，通过激光焊接进行接合。
“评价”
在利用冲压成形来加工具有沿长度方向弯曲的弯曲形状的闭截面结构时，在采用了本实施方式的第三及第四实施例中，能够使一对焊接端部高精度地对接。相对于此，在比较例2中，一对焊接端部的对接非常紊乱，因此需要另外对一对焊接端部的对接面进行整形的工序。
这样，通过采用本实施方式，与比较例相比，能够削减工序数和模具数。
另外，当采用基于本实施方式的实施例时，成形后的外观形状在任一实施例中都能够不产生断裂·褶皱地成形。
相对于此，在比较例2中，产生了褶皱。
标号说明
1         下模
1a        底面部成形部
1b        侧壁成形部
1c        立起面
2         上模
3         冲头
3a        下端面
4         垫
4a        上表面
5         冲模
5a        冲模侧面
10        第一面外变形部
11        第二面外变形部
15        隔壁设置用孔
16        隔壁
16a       立起部
16b、16c  侧片部
16d       插入片
17        倾斜面
B         加工件
B1        底面部
B2        侧壁部
B3        接合端部(焊接端部)
B4        弯折部
B5        接合面

Claims (6)

1.一种闭截面结构部件的制造方法，是使平板状的加工件成形为底面部沿着长度方向弯曲的闭截面结构而制造闭截面结构部件的方法，其特征在于，具备：
第一成形工序，对于上述加工件的至少底面部位置，沿着上述长度方向形成多个分别由凹形状或凸形状构成的第一面外变形部，并且形成弯折部；以及
第二成形工序，在上述加工件的底面部位置由垫和冲头夹在中间的状态下，将上述冲头向冲模之间压入，由此通过垫和冲头将上述第一面外变形部压扁，并且弯折成形上述弯折部。
2.根据权利要求1所述的闭截面结构部件的制造方法，其特征在于，
所述闭截面结构部件的制造方法是使平板状的加工件成形为具备上述底面部、位于该底面部的左右两侧的左右的侧壁部以及与该左右的侧壁部分别连续的一对接合端部的闭截面结构而制造闭截面结构部件的方法，
在上述第一成形工序中，与上述第一面外变形部一起，对于上述侧壁部位置，沿着上述长度方向形成多个分别由凹形状或凸形状构成的第二面外变形部，并且在底面部与侧壁部的边界部位置形成弯折部，
在上述第二成形工序中，通过冲头侧面和冲模侧面将上述第二面外变形部压扁。
3.根据权利要求1或2所述的闭截面结构部件的制造方法，其特征在于，
在上述第一成形工序结束后且在通过第二成形工序弯折成形上述弯折部之前，对于上述加工件的底面部设置隔壁。
4.一种闭截面结构部件的制造装置，是使平板状的加工件成形为底面部沿着长度方向弯曲的闭截面结构而制造闭截面结构部件的装置，其特征在于，具备：
冲压用模具，具备上模及下模，该上模及下模对于上述加工件的至少底面部位置，沿着上述长度方向形成多个分别由凹形状或凸形状构成的第一面外变形部，并且形成弯折部；
垫及冲头，用于夹持上述加工件的底面部而将上述第一面外变形部压扁；以及
冲模，在上述加工件的底面部位置由垫和冲头夹在中间的状态下将上述冲头压入，由此弯折成形上述弯折部。
5.根据权利要求4所述的闭截面结构部件的制造装置，其特征在于，
所述闭截面结构部件的制造装置是使平板状的加工件成形为具备上述底面部、位于该底面部的左右两侧的左右的侧壁部以及与该左右的侧壁部分别连续的一对接合端部的闭截面结构而制造闭截面结构部件的装置，
上述上模及下模构成为，能够与上述第一面外变形部一起，对于上述侧壁部位置，沿着上述长度方向形成多个分别由凹形状或凸形状构成的第二面外变形部，并且能够在底面部与侧壁部的边界部位置形成弯折部，
而且，通过上述冲头侧面和冲模侧面将上述第二面外变形部压扁。
6.根据权利要求4或5所述的闭截面结构部件的制造装置，其特征在于，
在通过垫及冲头夹持上述加工件的底面部而弯折成形上述弯折部之前，对于上述加工件的底面部设置隔壁。
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