CN105792957B - 压制成型装置、使用了该成型装置的压制成型品的制造方法以及压制成型品 - Google Patents

Abstract

压制成型装置(20)用于制造具有俯视时沿着长度方向弯曲成L字状的外形形状的帽形截面的压制成型品(10)，其具备冲头(31)、第1压料圈(32)、第2压料圈(33)、先行部(54)、第2冲模(53)以及垫板(41)。在将冲头(31)压入到冲模(50)而使金属板(70)成型为压制成型品(10)时，先行部(54)的第1引导面(50c)领先于第2冲模(53)的第2引导面(50d)，之后，第1压料圈(32)和先行部(54)相对于冲头(31)的滑动被约束，在该约束状态下继续向冲模(50)压入冲头(31)，从而成型压制成型品(10)。由此，能够获得减小了裂纹和皱褶的压制成型品(10)。

Description

压制成型装置、使用了该成型装置的压制成型品的制造方法 以及压制成型品

技术领域

本发明涉及一种具有俯视时沿着长度方向弯曲成L字状的外形形状的压制成型品。更详细而言，本发明涉及用于制造截面形状为帽形的压制成型品的压制成型装置、使用了该成型装置的压制成型品的制造方法以及压制成型品。

背景技术

汽车的车身包括各种结构构件(例如：前柱下部外加强件、前柱内板、侧梁外加强件后部(日文：サイドシルアウターレインフォースメントリア)、侧梁内板、后纵梁等)。作为结构构件，大多使用压制成型品。在多数情况下，用于结构构件的压制成型品的截面形状为帽形或槽形。

图1的(a)和图1的(b)是示意性表示帽形截面的压制成型品的一个例子的图。在这些图中，图1的(a)表示侧视图，图1的(b)表示图1的(a)的A－A剖视图。如图1的(b)所示，压制成型品90包括顶板部90a、纵壁部90b、90c以及凸缘部90d、90e。纵壁部90b、90c分别与顶板部90a的两侧部相连。凸缘部90d、90e分别与纵壁部90b、90c相连。图1的(a)和图1的(b)所示的压制成型品90在俯视时沿着长度方向呈直线状延伸。

这样的帽形截面的压制成型品通过使用了冲头和冲模的压制加工进行成型。在压制成型时，为了按住作为原材料的金属板(例如：钢板)的缘部，有时使用压料圈。使用了压料圈的压制成型也被称作拉深成型。另外，在压制成型(拉深成型)中，有时将垫板同压料圈一起使用。

图2的(a)～图2的(f)是示意性表示以往的通常的压制成型(拉深成型)的加工工序的剖视图。在这些图中，图2的(a)表示成型开始前的状态。图2的(b)表示利用压料圈来夹持原材料金属板的状态。图2的(c)表示利用垫板来夹持原材料金属板的状态。图2的(d)和图2的(e)依次表示向冲模压入冲头的压入过程的状态。图2的(f)表示成型完成时的状态。图2的(a)～图2的(f)所示的加工工序示出了对原材料金属板70施加压制加工而成型帽形截面的压制成型品的情况。该压制成型品具有顶板部、纵壁部以及凸缘部。

压制成型装置20包括上模40和下模30。上模40具有冲模50和垫板41。下模30具有冲头31和分别与冲头31的两侧部相邻的压料圈32、33。

冲头31具有反映了压制成型品的形状的模雕刻部。即，如图2的(a)所示，冲头31具有形状与压制成型品的顶板部相对应的顶端面31a。冲头31还具有形状与压制成型品的纵壁部相对应的外侧侧面31b、31c。

冲模50具有反映了压制成型品的形状的模雕刻部。即，冲模50具有形状与压制成型品的凸缘部相对应的引导面50c、50d。冲模50还具有形状与压制成型品的纵壁部相对应的内侧侧面50a、50b。垫板41构成冲模50的一部分，其具有形状与压制成型品的顶板部相对应的顶端面。

另外，垫板41借助垫板用加压机构(例如：弹簧、橡胶、气缸、液压缸等)42安装于冲模50。由此，垫板41能够沿压制方向滑动。因而，垫板41能够相对于冲模50单独地滑动。垫板41的顶端面与冲头31的顶端面31a相对。此外，垫板41还有时安装于与压制成型装置的滑块(ram)(未图示)一体地进行相同动作的模具、固定用夹具等。

压料圈32、33分别被压料圈用加压机构(例如：弹簧、橡胶、液压缸、气缸等)36、37支承为能够沿压制方向滑动。在此，压制方向指的是，在压制成型时冲头31和冲模50相对移动的方向。在图2的(a)～图2的(f)所示的压制成型装置20中，上下方向是压制方向。

使用这样的结构的压制成型装置20并经过以下工序来制造图1所示的帽形截面的压制成型品。如图2的(a)所示，在上模40退避到上方的状态下，将原材料金属板70载置在下模30之上。在该状态下，使上模40下降。于是，如图2的(b)所示，冲模50的引导面50c、50d隔着原材料金属板70抵接于压料圈32、33，压料圈用加压机构36、37一边朝上赋予恢复力一边下降。在该压料圈用加压机构36、37的恢复力的作用下，压料圈32、33被按压于原材料金属板70。由此，原材料金属板70被冲模50和压料圈32、33夹持。

当使上模40进一步下降时，如图2的(c)所示，垫板41隔着原材料金属板70抵接于冲头31，垫板用加压机构42收缩。在该垫板用加压机构42的恢复力的作用下，垫板41被按压于原材料金属板70。由此，原材料金属板70被冲头31和垫板41夹持。

在如此夹持原材料金属板70的状态下，使上模40进一步下降。于是，如图2的(d)和图2的(e)所示，冲头31和冲模50相对移动，冲头31被向冲模50压入。由此，使原材料金属板70的宽度方向上的两侧部沿着冲模50的引导面50c、50d朝向中央移动，随着该移动，原材料金属板70的一部分被压入到冲模50的模雕刻部内。

然后，如图2的(f)所示，上模40到达下止点。由此，顶板部利用冲头31的顶端面31a和垫板41加工而成，纵壁部利用冲头31的外侧侧面31b、31c和冲模50的内侧侧面50a、50b加工而成。另外，凸缘部利用冲模50的引导面50c、50d和压料圈32、33加工而成。通过这样的压制成型，从而制得帽形截面的压制成型品。

作为用于成型帽形截面的压制成型品的以往技术，存在下述技术。

日本特开2009－255116号公报(专利文献1)公开了在利用冲头和冲模进行的压制成型中使用垫板的技术。在专利文献1的技术中，在压制成型过程中对冲头位置、冲模位置以及垫板位置进行测量。根据这些测量值对垫板的位置进行控制，使得在自成型开始到冲模与垫板之间的相对位移成为零为止的期间内垫板与冲头之间的相对位移在10mm～20mm的范围内。通过如此控制垫板的位置，从而在冲头与垫板之间的原材料金属板形成松弛，在压制成型的后期将该形成的松弛压扁。由此，在专利文献1中，弯曲区域扩大，其结果，能够减小回弹。

国际公开WO2011/145679号公报(专利文献2)公开了与使用了冲模、弯曲模以及垫板的压制成型方法有关的技术。利用专利文献2的技术制得的压制成型品具有俯视时沿着长度方向弯曲成L字状的外形形状。该压制成型品包括顶板部、与顶板部相连的纵壁部以及与纵壁部相连的凸缘部。具体而言，在顶板部的两侧部中的、靠弯曲内侧的侧部，在整个范围内形成有纵壁部。在顶板部的靠弯曲外侧的侧部，仅在自一端到弯曲部位为止的范围内形成有纵壁部。即，专利文献2的压制成型品是在顶板部的靠弯曲外侧的大范围内缺少纵壁部的、不完整的帽形截面。

在专利文献2的技术中，将原材料金属板配置在冲模与垫板、弯曲模之间，在使垫板接近或接触原材料金属板的状态下进行压制成型。此时，一边使原材料金属板的至少一部分在冲模的区域中的与顶板部相对应的区域之上滑动，一边成型纵壁部和凸缘部。由此，在专利文献2中，在压制成型品的弯曲了的区域中，能够抑制在凸缘部产生裂纹，并能够抑制在顶板部产生皱褶。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009－255116号公报

专利文献2：国际公开WO2011/145679号公报

发明内容

发明要解决的问题

车身结构构件(前柱部、侧梁部等)由单独的压制成型品构成或通过利用点焊等将多个压制成型品接合起来而构成。前柱部的下端与侧梁部的顶端相接合。前柱部中的与侧梁部相接合的部分包括前柱下部外加强件和前柱内板。作为前柱下部外加强件，使用帽形截面的压制成型品。作为一个例子，可列举出所述专利文献2所公开的压制成型品。

这样的前柱下部外加强件为沿着长度方向弯曲成L字状的形状。这是为了提高车身刚度等性能和碰撞安全性能。

图3的(a)和图3的(b)是示意性表示帽形截面的压制成型品的另一例子的图。在这些图中，图3的(a)表示俯视图，图3的(b)表示图3的(a)的B－B剖视图。图3的(a)和图3的(b)所示的压制成型品应用于前柱下部外加强件，该压制成型品具有俯视时沿着长度方向弯曲成L字状的外形形状，并在整个长度方向的范围内具有帽形截面。以下，也将这样的形状的压制成型品称作“特定压制成型品”。此外，在图3的(a)和图3的(b)中，为了方便说明，例示了被用作前柱下部外加强件的压制成型品，将压制成型品的与侧梁部相接合的下端侧称作长度方向上的“后”(参照图3的(a)中的用圆包围的附图标记“B”)，将与该“后”相反的上端侧称作长度方向上的“前”(参照图3的(a)中的用圆包围的附图标记“F”)。

如图3的(b)所示，压制成型品10包括顶板部10a、第1纵壁部10b、第2纵壁部10c、第1凸缘部10d以及第2凸缘部10e。顶板部10a包括L字状的弯曲区域。第1纵壁部10b与顶板部10a的两侧部中的靠弯曲内侧的侧部在整个范围内相连。第2纵壁部10c与顶板部10a的两侧部中的靠弯曲外侧的侧部在整个范围内相连。第1凸缘部10d与第1纵壁部10b相连。第2凸缘部10e与第2纵壁部10c相连。

如图3的(a)和图3的(b)所示，顶板部10a与第1纵壁部10b之间的交界部10f具有沿着顶板部10a的弯曲区域弯曲而得到的大致1/4圆弧的弧部位10j(以下，也称作“顶板部第1弧状部位”)(参照图3的(a)中的粗线)。另外，顶板部10a与第2纵壁部10c之间的交界部10g也具有沿着顶板部10a的弯曲区域弯曲而得到的大致1/4圆弧的弧状部位10k(以下，也称作“顶板部第2弧状部位”)(参照图3的(a)中的粗线)。

特定压制成型品10能够通过使用了冲头、冲模以及压料圈的压制成型来制造。但是，在作为原材料金属板而使用高强度的金属板、例如拉伸强度(TS)为590MPa以上的金属板的情况下，容易使压制成型品10产生裂纹或皱褶。

另一方面，即使在作为原材料金属板而使用拉伸强度(TS)小于590MPa的金属板的情况下，若第1纵壁部10b的深度d1或第2纵壁部10c的深度d2较深，则容易使压制成型品10产生裂纹或皱褶。另外，在顶板部第1弧状部位10j的曲率半径较小的情况或者顶板部第2弧状部位10k的曲率半径较小的情况下，也容易使压制成型品10产生裂纹或皱褶。

图4的(a)～图4的(c)是表示利用压制成型来制造特定压制成型品时的板厚减小率的分布的图。在这些图中，图4的(a)表示通过使用了冲头、冲模以及压料圈的拉深成型来制造所述图3所示的特定压制成型品的情况。图4的(b)表示利用与图4的(a)相同的拉深成型来制造了呈长度方向上的一端闭合的形状的特定压制成型品的情况。图4的(c)表示通过不仅使用了冲头、冲模以及压料圈、而且还使用了垫板的拉深成型来制造所述图3所示的特定压制成型品的情况。在图4的(a)～图4的(c)中，利用浓淡来表示板厚减小率，利用实线来表示压制成型前的原材料金属板70的轮廓形状。板厚减小率是以原材料金属板70的厚度为基准的板厚的减小率(％)。

板厚减小率通过FEM分析求得。此时，将原材料金属板设成板厚为1.6mm的980MPa级双相高强度钢板。压制成型品的尺寸和形状与后述的实施例相同。另外，板厚减小率rtb(％)通过下述式(1)进行计算。

rtb＝(tb－t)/tb×100...(1)

在所述式(1)中，tb是原材料金属板的板厚(mm)，t是压制成型品的板厚(mm)。

如图4的(a)所示，在通过使用了冲头、冲模以及压料圈的拉深成型来制造了特定压制成型品的情况下，在比顶板部第2弧状部位靠弯曲内侧的X区域产生了显著的壁厚减小。在此，由于原材料金属板所采用的材料的特性，当板厚减小率超过18％左右时，在实际的压制成型所获得的成型品会产生裂纹。因此，在图4的(a)所示的特定压制成型品中，在X区域产生裂纹。此外，X区域包括与该X区域相邻的顶板部第2弧状部位和该弧状部位的附近区域。

另外，在图4的(a)所示的特定压制成型品的情况下，在比顶板部第1弧状部位靠弯曲外侧的Y区域，沿着长度方向，板厚减小率以较短的循环反复增加和减小。这意味着实际的压制成型中获得的成型品会产生皱褶。因此，在图4的(a)所示的特定压制成型品中，在Y区域产生皱褶。此外，Y区域包括与该Y区域相邻的顶板部第1弧状部位和该弧状部位的附近区域。

如图4的(b)所示，在利用与图4的(a)相同的拉深成型来制造了呈长度方向上的一端闭合的形状的特定压制成型品的情况下，与图4的(a)同样地在X区域产生了壁厚减小。但是，与图4的(a)相比，该壁厚减小量减小，因此，产生的裂纹减小。另外，在图4的(b)所示的特定压制成型品中，与图4的(a)同样地在Y区域产生了皱褶。此外，图4的(b)所示的特定压制成型品是第1纵壁部和第2纵壁部在长度方向上的后端相连的形状，因此，与该形状相对应地改变了冲头、冲模以及原材料金属板的形状。

如图4的(c)所示，在通过不仅使用了冲头、冲模以及压料圈、而且还使用了垫板的拉深成型来制造了特定压制成型品的情况下，与图4的(a)同样地，在X区域产生了显著的壁厚减小。由此，在X区域产生裂纹。另外，在图4的(c)所示的特定压制成型品中，抑制了在Y区域产生皱褶。

在图4的(a)～图4的(c)所示的特定压制成型品中，在靠弯曲内侧的第1凸缘部的与顶板部的弯曲区域相对应的Z区域(参照所述图3的(a))设有较大的余料。该余料是通过将原材料金属板的宽度扩大而获得的。在未设置该余料的情况下，如所述图3的(a)所示，容易在Z区域产生裂纹。另外，Z区域包括第1凸缘部与第1纵壁部之间的交界部中的与Z区域相邻的弧状部位(以下，也称作“凸缘部第1弧状部位”)和该弧状部位的附近区域。

作为用于抑制产生这样的裂纹或皱褶的方法，能够想到将所述专利文献1的技术应用于特定压制成型品的拉深成型。在该情况下，由于在利用冲头和冲模进行的压制成型中使用垫板，因此，能够在一定程度上减小Y区域的皱褶。但是，另一方面，会在靠弯曲外侧的第2凸缘部的与顶板部的弯曲区域相对应的W区域(参照所述图3的(a))产生皱褶。W区域包括第2凸缘部与第2纵壁部之间的交界部中的与W区域相邻的弧状部位(以下，也称作“凸缘部第2弧状部位”)和该弧状部位的附近区域。

另外，在所述专利文献2的技术中作为制造对象的压制成型品是在大范围内缺少纵壁部的、不完整的帽形截面的压制成型品。因此，专利文献2的技术难以应用于特定压制成型品的拉深成型。假设在将专利文献2的技术应用于特定压制成型品的拉深成型的情况下，会在第2凸缘部的W区域(参照所述图3的(a))产生皱褶。

本发明是鉴于所述实际情况而做出的。本发明涉及一种具有俯视时沿着长度方向弯曲成L字状的外形形状且在长度方向上的大致整个范围内具有帽形截面的压制成型品，本发明的目的在于提供一种具有下述特性的压制成型装置、使用了该成型装置的压制成型品的制造方法以及压制成型品：

获得减少了裂纹和皱褶的压制成型品。

用于解决问题的方案

本发明的一技术方案提供一种压制成型装置，其用于制造具有俯视时沿着长度方向弯曲成L字状的外形形状的压制成型品。

所述压制成型品具备：顶板部，其包括L字状的弯曲区域；第1纵壁部，其与所述顶板部的两侧部中的靠弯曲内侧的侧部相连；第2纵壁部，其与所述顶板部的两侧部中的靠弯曲外侧的侧部相连；第1凸缘部，其与所述第1纵壁部相连；以及第2凸缘部，其与所述第2纵壁部相连。

所述压制成型装置具备冲头、第1压料圈、第2压料圈、冲模、垫板、先行部以及约束机构。

冲头具有形状与所述顶板部相对应的顶端面、形状与所述第1纵壁部相对应的第1外侧侧面以及形状与所述第2纵壁部相对应的第2外侧侧面。

第1压料圈与所述冲头的弯曲内侧相邻且能够沿压制方向滑动。

第2压料圈与所述冲头的弯曲外侧相邻且能够沿压制方向滑动。

冲模以与所述冲头、所述第1压料圈以及所述第2压料圈成对的方式设置，该冲模具有形状与所述第1纵壁部相对应的第1内侧侧面、形状与所述第2纵壁部相对应的第2内侧侧面、与所述第1压料圈相对的第1引导面以及与所述第2压料圈相对的第2引导面。

垫板构成所述冲模的一部分且能够沿压制方向滑动，该垫板与所述冲头的所述顶端面的整个区域中的、至少同所述顶板部的所述弯曲区域相对应的区域相对。

先行部构成所述冲模的一部分且能够沿压制方向滑动，该先行部包括所述第1引导面和所述第1内侧侧面这两者的整个区域中的、至少同所述顶板部的所述弯曲区域相对应的区域。

所述压制成型装置的动作如下所述。

在通过使所述冲头和所述冲模沿压制方向相对移动来将所述冲头压入到所述冲模而使金属板成型为所述压制成型品时，所述先行部的所述第1引导面领先于所述冲模的所述第2引导面，形成所述第1纵壁部和所述第1凸缘部。之后，利用所述约束机构来约束所述第1压料圈和所述先行部相对于所述冲头的滑动，在该约束状态下，继续将所述冲头向所述冲模压入，从而形成所述第2纵壁部和第2凸缘部。

所述压制成型装置能够构成为还具备缓冲件和止挡件。

缓冲件借助缓冲销将所述第1压料圈支承为能够沿压制方向滑动。

止挡件用于限制所述第1压料圈的滑动。

在为该结构的情况下，所述约束机构通过利用所述止挡件来限制所述第1压料圈的滑动并使所述缓冲销和所述第1压料圈分离来约束所述第1压料圈的滑动，随着该第1压料圈被约束，从而约束所述先行部的滑动。

所述压制成型装置能够构成为替代所述结构，还包括加压机构。

加压机构用于将所述第1压料圈支承为能够沿压制方向滑动。

在为该结构的情况下，所述约束机构通过限制所述第1压料圈的滑动来约束所述第1压料圈，随着该第1压料圈被约束，从而约束所述先行部的滑动。

本发明的一技术方案提供一种压制成型品的制造方法，在该压制成型品的制造方法中，在利用压制成型自金属板制造所述压制成型品时，以领先于所述第2纵壁部和所述第2凸缘部的成型的方式实施所述第1纵壁部和所述第1凸缘部的成型。

所述制造方法能够采用下述的结构。

在所述压制成型品的制造方法中，使用所述压制成型装置并包括保持工序和成型工序。

在保持工序中，在所述先行部的所述第1引导面领先于所述冲模的所述第2引导面的状态下，利用所述第1压料圈、所述第2压料圈以及所述垫板来夹持所述金属板。

在成型工序中，通过使所述冲头和所述冲模沿压制方向相对移动，从而将所述冲头压入到所述冲模而使所述金属板成型为所述压制成型品。

所述成型工序包括第1步骤和第2步骤。

在第1步骤中，在所述先行部的所述第1引导面领先于所述冲模的所述第2引导面的状态下，将所述冲头向所述冲模压入而成型出所述第1纵壁部和所述第1凸缘部。

在第2步骤中，利用所述约束机构来约束所述第1压料圈和所述先行部相对于所述冲头的滑动，在该约束状态下继续向所述冲模压入所述冲头，从而成型出所述第2纵壁部和第2凸缘部。

本发明的一技术方案提供一种压制成型品，其具有俯视时沿着长度方向弯曲成L字状的外形形状。

所述压制成型品具备：顶板部，其包括L字状的弯曲区域；第1纵壁部，其与所述顶板部的两侧部中的靠弯曲内侧的侧部相连；第2纵壁部，其与所述顶板部的两侧部中的靠弯曲外侧的侧部相连；第1凸缘部，其与所述第1纵壁部相连；以及第2凸缘部，其与所述第2纵壁部相连，拉伸强度为590MPa以上。

发明的效果

本发明的压制成型装置、使用了该成型装置的压制成型品的制造方法以及压制成型品具有下述显著的效果：获得减少了裂纹和皱褶的压制成型品。

附图说明

图1的(a)和图1的(b)是示意性表示帽形截面的压制成型品的一个例子的图。

图2的(a)～图2的(f)是示意性表示以往的通常的压制成型的加工工序的剖视图。

图3的(a)和图3的(b)是示意性表示帽形截面的压制成型品的另一例子的图。

图4的(a)～图4的(c)是表示利用压制成型来制造特定压制成型品时的板厚减小率的分布的图。

图5是示意性表示本发明的第1实施方式的压制成型装置的剖视图。

图6的(a)～图6的(e)是示意性表示利用本发明的第1实施方式的压制成型装置进行的压制成型的加工工序的剖视图。

图7的(a)～图7的(e)是示意性表示利用本发明的第2实施方式的压制成型装置进行的压制成型的加工工序的剖视图。

图8是示意性表示本发明的第3实施方式的压制成型装置中的上模的剖视图。

图9是示意性表示先行部在下止点时所抵接的区域的一个例子的压制成型品的俯视图。

图10是示意性表示垫板在下止点时所抵接的区域的一个例子的压制成型品的俯视图。

图11的(a)～图11的(g)是示意性表示利用本发明的第4实施方式的压制成型进行的加工工序的剖视图。

图12是示意性表示通过实施例1的压制成型制得的压制成型品的俯视图。

图13是表示利用实施例1的压制成型来制造特定压制成型品时的板厚减小率的分布的图。

图14是表示利用实施例2的压制成型来制造特定压制成型品时的板厚减小率的分布的一个例子的图。

图15的(a)～图15的(c)是作为实施例2的结果而表示冲模的行程差与板厚减小率之间的关系的图。

具体实施方式

为了实现所述目的，本发明人们进行了各种试验并反复进行了深入研究。其结果，如后述的图5所示，发现：在进行使用垫板41和压料圈32、33进行的压制成型(拉深成型)时，使冲模的靠弯曲内侧的引导面(第1引导面)50c领先于冲模的靠弯曲外侧的引导面(第2引导面)50d的做法是有效的。在该情况下，先行进行顶板部的弯曲区域的弯曲内侧的加工、更具体而言先行进行第1纵壁部和第1凸缘部的加工。由此，使原材料金属板偏向弯曲内侧。因此，与第1引导面50c不先行进行压制成型的情况相比，在顶板部第2弧状部位10k的附近，原材料金属板成为剩余的状态。在该状态下，进行顶板部的弯曲区域的弯曲外侧的加工、更具体而言进行第2纵壁部和第2凸缘部的加工。由此，能够在比顶板部第2弧状部位10k靠弯曲内侧的X区域降低壁厚减小，其结果，能够减少裂纹产生。

另外，通过连同垫板41一起使用压料圈32、33，能够在比顶板部第1弧状部位10j靠弯曲外侧的Y区域减少皱褶产生。其结果，能够减少压制成型品中的板厚的变化。

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

[第1实施方式]

图5是示意性表示本发明的第1实施方式的压制成型装置的剖视图。第1实施方式的压制成型装置20应用于用于制造所述图3所示的特定压制成型品10的拉深成型。此外，图5所示的截面与所述图3的(a)的B－B截面相对应。在后述的第2实施方式和第3实施方式中也是同样的。

压制成型装置20包括滑块61、上模40、下模30、工作台(日文：ボルスター)62以及缓冲件35。滑块61能沿压制方向(上下方向)滑动。在工作台62之下配置有缓冲件35。利用弹簧、流体压力等使缓冲件35朝向上方产生均匀的压力。此外，在图5中，也示出原材料金属板70。

下模30包括冲头31、第1压料圈32以及第2压料圈33。冲头31具有反映了压制成型品10的形状的模雕刻部。即，冲头31具有形状与压制成型品10的顶板部10a相对应的顶端面31a。并且，冲头31具有形状与第1纵壁部10b相对应的第1外侧侧面31b且具有形状与第2纵壁部10c相对应的第2外侧侧面31c。因而，与压制成型品10同样地，冲头31的俯视形状为沿着长度方向弯曲成L字状的形状。

第1压料圈32配置于冲头31的弯曲内侧并与冲头31相邻。另外，第2压料圈33配置于冲头31的弯曲外侧并与冲头31相邻。

第1压料圈32和第2压料圈33分别安装于缓冲销34的上端。这些缓冲销34贯穿工作台62并被支承为能够单独地沿压制方向(上下方向)移动。缓冲销34的下端压靠于缓冲件35。因此，自缓冲件35经由缓冲销34对第1压料圈32和第2压料圈33赋予朝上的恢复力，且借助缓冲销34将第1压料圈32和第2压料圈33支承为能够沿压制方向滑动。

为了限制第1压料圈32的滑动移动，在用于支承第1压料圈32的缓冲销34上设有固定于压制成型装置的止挡件56。止挡件56构成用于约束第1压料圈32的滑动且用于约束后述的冲模的先行部54的滑动的约束机构。另外，第1压料圈32以能够与缓冲销34分离的状态安装于缓冲销34。

上模40包括冲模50(51～53)和垫板41。冲模50包括冲模板51、第1冲模52以及第2冲模53，并在将这些模具形成为一体的状态时具有反映了压制成型品10的形状的模雕刻部。就模雕刻部而言，垫板41构成冲模50的一部分，并具有形状与压制成型品10的顶板部10a相对应的顶端面。即，垫板41以与冲头31的顶端面31a相对的方式配置。

第1冲模52与第1压料圈32相对。即，第1冲模52配置于冲头31(压制成型品10)的弯曲内侧。第1冲模52具有形状与压制成型品10的第1凸缘部10d相对应的第1引导面50c。并且，第1冲模52具有形状与压制成型品10的第1纵壁部10b相对应的第1内侧侧面50a。第1内侧侧面50a也是与冲头31的第1外侧侧面31b相对应的形状。

第2冲模53与第2压料圈33相对。即，第2冲模53配置于冲头31(压制成型品10)的弯曲外侧。第2冲模53具有形状与压制成型品10的第2凸缘部10e相对应的第2引导面50d。并且，第2冲模53具有形状与压制成型品10的第2纵壁部10c相对应的第2内侧侧面50b。第2内侧侧面50b也是与冲头31的第2外侧侧面31c相对应的形状。

在此，在配置于冲头31(压制成型品10)的弯曲内侧的第1冲模52设有先行部54。先行部54包括第1引导面50c和第1内侧侧面50a这两者的整个区域中的、至少与压制成型品10的顶板部10a的弯曲区域相对应的区域。即，先行部54构成第1冲模52的第1引导面50c和第1内侧侧面50a这两者的一部分。如使用后述的图9进行说明的那样，压制成型品10的第1凸缘部10d与第1纵壁部10b之间的交界部10h包括沿着顶板部10a的弯曲区域弯曲而得到的大致1/4圆弧的弧状部位10l(凸缘部第1弧状部位)。例如，先行部54所具有的第1引导面50c与包括比该凸缘部第1弧状部位10l靠弯曲内侧的区域在内的区域10n相对应。

先行部54既可以与第1冲模52形成一体，也可以为自第1冲模52分离的独立构件。在图5中示出先行部54与第1冲模52形成为一体的情况。先行部54(第1冲模52)被先行部用加压机构(例如：弹簧、橡胶、气缸、液压缸等)55支承。由此，先行部54能够沿压制方向滑动。另一方面，第2冲模53通过例如螺栓固定于冲模板51。因而，先行部54的第1引导面50c能够相对于第2冲模53的第2引导面50d滑动。

借助垫板用加压机构(例如：弹簧、橡胶、气缸、液压缸等)42支承垫板41。由此，垫板41能够沿压制方向滑动。垫板41与冲头31的顶端面31a的整个区域中的、至少同压制成型品10的顶板部10a的弯曲区域相对应的区域相对。即，垫板41构成冲模50的一部分。例如，如用后述的图10进行说明的那样，垫板41与压制成型品10的包括比顶板部第1弧状部位10j靠弯曲外侧的区域在内的区域10m相对应。在压制成型品10的顶板部10a中，与垫板41相对应的区域10m中的与顶板部第1弧状部位10j相邻的区域是容易产生皱褶的区域(以下，也称作“皱褶产生区域”)。

使用这样的结构的压制成型装置20并经过以下工序制得所述图3所示的特定压制成型品10。

图6的(a)～图6的(e)是示意性表示利用本发明的第1实施方式的压制成型装置进行的压制成型(拉深成型)的加工工序的剖视图。这些图中的图6的(a)表示成型开始前的状态。图6的(b)表示利用压料圈夹持原材料金属板的状态。图6的(c)表示利用垫板夹持原材料金属板的状态。图6的(d)表示先行部被约束的时刻的状态。图6的(e)表示成型完成时的状态。

在成型前的状态下，如图6的(a)所示，上模40处于上止点且自下模30退避到上方。在该状态时，对于上模40来说，垫板41的顶端面和第2冲模53的第2引导面50d配置在相同的高度位置。但是，垫板41的顶端面也可以配置在比第2冲模53的第2引导面50d高的位置。先行部54(第1冲模52)的第1引导面50c配置在比第2冲模53的第2引导面50d低的位置。另一方面，对于下模30来说，第1压料圈32和第2压料圈33配置在比冲头高的位置。并且，第1压料圈32配置在比第2压料圈33高的位置。通过这样配置上模40，在进行压制成型时，先行部54的第1引导面50c领先于第2冲模53的第2引导面50d。并且，在下模30之上(严格来讲是第1压料圈32和第2压料圈33之上)载置原材料金属板70。

自该状态开始，使上模40下降，使冲头31和冲模50沿压制方向相对移动。于是，如图6的(b)所示，先行部54和第1冲模52的第1引导面50c隔着原材料金属板70抵接于第1压料圈32。与此相配合地，第2冲模53的第2引导面50d隔着原材料金属板70抵接于第2压料圈33。由此，原材料金属板70被先行部54(第1冲模52)和第1压料圈32夹持，而且被第2冲模53和第2压料圈33夹持。此时，缓冲件35的恢复力经由缓冲销34施加于第1压料圈32和第2压料圈33。另外，先行部用加压机构55的恢复力施加于先行部54。

接着，使上模40进一步下降。于是，如图6的(c)所示，垫板41隔着原材料金属板70抵接于冲头31。由此，原材料金属板70被冲头31和垫板41夹持。此时，垫板用加压机构42的恢复力施加于冲头31。

施加于先行部54的先行部用加压机构55的恢复力大于施加于第1压料圈32的缓冲件35的恢复力。因此，第1压料圈32被先行部54压入，如图6的(c)所示，维持先行部54的第1引导面50c领先于第2冲模53的第2引导面50d的状态。

在如此夹持原材料金属板70的状态下使上模40进一步下降。此时，在先行部54的第1引导面50c领先于第2冲模53的第2引导面50d的状态下，冲头31被压入到冲模50，从而对原材料金属板70进行加工。最终，如图6的(d)所示，原材料金属板70被压靠于冲头31的第1外侧侧面31b，从而大致完成在原材料金属板70上成型出第1纵壁部10b。该第1纵壁部10b的成型还通过将第1冲模52(先行部54)的第1内侧侧面50a压靠于原材料金属板70来进行。另外，利用先行部54和第1压料圈32来大致完成在原材料金属板70上成型出第1凸缘部10d。另一方面，由于是先行部54的第1引导面50c领先于第2冲模53的第2引导面50d的状态，因此第2纵壁部10c和第2凸缘部10e继续处于成型过程中。

当如此自原材料金属板70先成型出第1纵壁部10b和第1凸缘部10d时，原材料金属板70被向弯曲内侧的先行部54侧(第1冲模52侧)拉入。更具体而言，原材料金属板70被向所述图3中实线箭头所示的方向拉入。

如图6的(d)所示，在完成第1纵壁部10b和第1凸缘部10d的成型的状态下，第1压料圈32和先行部54的滑动被约束机构(止挡件)56约束。由此，能防止所成型的第1纵壁部10b和第1凸缘部10d发生进一步的变形。随着这样的第1压料圈32的滑动被约束，先行部54相对于冲头31进行的滑动也被约束。

使上模40进一步下降。于是，由于第1压料圈32和先行部54相对于冲头31的滑动被约束，因此，第1压料圈32和缓冲销34分离且先行部54被向冲模板51侧压入。另一方面，第2冲模53下降，继续进行第2纵壁部10c和第2凸缘部10e的加工。

然后，如图6的(e)所示，上模40到达下止点。由此，完成第2纵壁部10c和第2凸缘部10e的成型。通过这样的压制成型，从而制得所述图3所示的特定压制成型品10。

采用本实施方式的压制成型，在大致完成第1纵壁部10b和第1凸缘部10d的成型时，原材料金属板70被向弯曲内侧的先行部54侧(第1冲模52侧)拉入。由此，原材料金属板70在顶板部第2弧状部位10k和顶板部第2弧状部位10k的附近成为剩余的状态。自该状态开始，利用冲头31的顶端面31a和第2外侧侧面31c来进行第2纵壁部10c的成型并完成成型。因此，即使在作为原材料金属板70而使用高强度的金属板、例如拉伸强度(TS)为590MPa以上的金属板的情况下，也能够在比顶板部第2弧状部位10k靠弯曲内侧的X区域(顶板部10a、参照图4)降低壁厚减小，其结果，能够减少裂纹产生。与此相伴，在比X区域靠弯曲外侧的第2纵壁部10c处也能够降低壁厚减小。

另外，采用本实施方式的压制成型，垫板41至少在顶板部第1弧状部位10j的弯曲外侧抵接于原材料金属板70。通过利用该垫板41和冲头31来夹持原材料金属板70，能够减少在比顶板部第1弧状部位10j靠弯曲外侧的Y区域(顶板部10a、参照图4)形成的皱褶。另外，由于在使用第1压料圈32和第2压料圈33夹持原材料金属板70的状态下进行拉深成型，因此使原材料金属板70的在宽度方向上产生的张力增加。由此，也能够减少在Y区域形成的皱褶。

尤其是，通过使用第2压料圈33，也能够减少在比凸缘部第2弧状部位靠弯曲外侧的W区域(参照图3)形成的皱褶。

若扩大原材料金属板70的宽度，则能够减少在比凸缘部第1弧状部位靠弯曲内侧的Z区域(参照图3)产生裂纹。其原因在于，在压制成型时，原材料金属板70中的位于长度方向上的后侧的区域容易朝向Z区域和Z区域的周边流入，其结果，在第1凸缘部10d的弯曲内侧形成余料部。若在压制成型后通过裁切来去除该余料部，则能够获得期望形状的压制成型品。

如上所述，采用本实施方式的压制成型，能够降低压制成型品10的壁厚减小，因此能够减少裂纹产生。并且，能够减少皱褶。其结果，能够减少压制成型品10的板厚的变化。因而，能够获得裂纹和皱褶减少了的压制成型品10。这样的压制成型品10是通过本实施方式的压制成型、使用拉伸强度为590MPa以上的原材料金属板70而成型的。因而，压制成型品10的拉伸强度为590MPa以上，优选为980MPa以上，更优选为1180MPa以上。

本实施方式的压制成型也能够应用于使用低强度的金属板作为原材料金属板70的情况。在该情况下，即使顶板部第1弧状部位10j的曲率半径较小，也能够获得板厚的变化以及裂纹和皱褶减少了的压制成型品10。当然，即使顶板部第2弧状部位10k的曲率半径较小，也没有问题。另外，即使第1纵壁部10b的深度d1或第2纵壁部10c的深度d2较深，也没有问题。因而，若使用本实施方式的压制成型，则能增加压制成型品的形状设计的自由度。

[第2实施方式]

图7的(a)～图7的(e)是示意性表示利用本发明的第2实施方式的压制成型装置进行的压制成型(拉深成型)的加工工序的剖视图。所述各图示出与所述图6的(a)～图6的(e)的各图相同的情况。

第2实施方式的压制成型装置20以所述图6所示的第1实施方式的压制成型装置20的结构为基础。在后述的第3实施方式和第4实施方式中也是同样的。第2实施方式的压制成型装置20与第1实施方式的压制成型装置20相比在对约束机构进行了变形这点上不同。在第2实施方式中，第1压料圈32被替代缓冲销的第1压料圈用加压机构36支承为能够沿压制方向滑动。作为该第1压料圈用加压机构36，能够采用例如弹簧、橡胶、气缸、液压缸等。

在第2实施方式中，利用隔着第1压料圈用加压机构36的止挡件56限制第1压料圈32的滑动。第1压料圈32受到该限制的约束，随着该第1压料圈32的约束，先行部54的滑动受到约束。

[第3实施方式]

图8是示意性表示本发明的第3实施方式的压制成型装置中的上模的剖视图。与第1实施方式和第2实施方式的压制成型装置20相比，第3实施方式的压制成型装置20在对上模40进行了变形这点上不同。在第3实施方式中，第1冲模52包括第1冲模主体52a和先行部54。第3实施方式的先行部54构成第1引导面50c的宽度方向上的整个区域，并构成第1内侧侧面50a的位于第1引导面50c附近的一部分。第1冲模主体52a构成第1内侧侧面50a的自先行部54去除了的剩余部分。第1冲模主体52a固定于冲模板51。先行部54被固定于第1冲模主体52a的先行部用加压机构55支承。

在第3实施方式的情况下，在先行部54与第1冲模主体52a之间存在模具分割线。该模具分割线有可能被转印到压制成型品10。因此，从确保压制成型品10的表面品质的观点考虑，优选采用所述第1实施方式和第2实施方式那样的先行部54。

在所述第1实施方式～第3实施方式中，先行部54构成第1引导面50c的宽度方向上的整个区域。但是，只要能够对原材料金属板70进行压制成型(拉深成型)，则也可以是先行部54构成第1引导面50c的宽度方向上的一部分的形态。

另外，先行部54可以设置在第1冲模52的长度方向上的整个范围内，但先行部54也可以设置在第1冲模52的长度方向上的一部分。在先行部54设置在第1冲模52的长度方向上的一部分的情况下，会存在模具分割线。只要根据例如压制成型品10的表面品质的限制、乃至作用于模具和压力机的偏负载而相应地对该模具分割线进行适当设定即可。不过，从确保压制成型品10的表面品质的观点考虑，先行部54优选设置在第1冲模52的长度方向上的整个范围内。

图9是示意性表示先行部在下止点时所抵接的区域的一个例子的压制成型品的俯视图。先行部54至少抵接于比凸缘部第1弧状部位10l(参照图9中的粗线)靠弯曲内侧的区域10n(参照图9中的剖面线部)。这是为了在比顶板部第2弧状部位10k靠弯曲内侧的X区域(参照图4)降低壁厚减小。这是为了与此相配合地在第1凸缘部10d的Z区域(参照图3)减少裂纹产生。

图10是示意性表示垫板在下止点时所抵接的区域的一个例子的压制成型品的俯视图。垫板41至少抵接于比顶板部第1弧状部位10j(参照图10中的粗线)靠弯曲外侧的区域10m(参照图10中的剖面线部)。这是为了在顶板部10a的Y区域(参照图4)减少皱褶。如图10所示，垫板41所抵接的区域10m也可以包括顶板部10a的区域中的、弯曲区域的长度方向前方的区域。另外，垫板41所抵接的区域10m也可以是顶板部10a的整个区域。在该情况下，也可以根据需要，将垫板41以在长度方向上分割的方式配置。

总之，垫板41以至少能抵接于顶板部10a的皱褶产生区域的方式配置。在大多数情况下，皱褶产生区域位于比顶板部第1弧状部位10j(参照图10中的粗线)靠弯曲外侧的Y区域(参照图4)。能够利用FEM分析来掌握皱褶产生区域。另外，通过利用以往的通常的压制成型方法来制造压制成型品并调查该压制成型品的表面性，也能够掌握皱褶产生区域。

在此，如上所述，通过扩大原材料金属板70的宽度并在第1凸缘部10d的弯曲内侧形成余料部，能够减少在比凸缘部第1弧状部位靠弯曲内侧的Z区域(参照图3)产生裂纹。在该情况下，在压制成型时，原材料金属板70中的位于长度方向上的后侧的区域会朝向Z区域和该Z区域的周边流入。为了防止该流入受到阻碍，优选的是，在使垫板41抵接于原材料金属板70中的位于长度方向上的后侧的区域时，对垫板41的按压压力进行适当设定。

在本实施方式的压制成型中，将先行部54的第1引导面50c配置为领先于第2冲模53的第2引导面50d。该先行部54的先行量m(单位：mm、参照图5)以先行量m在第2纵壁部10c的深度d2(单位：mm、参照图3的(b))中占的比例(以下，也称作“先行量比例”)R为指标进行设定。先行部54的先行量m能根据压制成型品10的形状、原材料金属板70的材质而适当设定，例如，将先行量比例R设定为3％～100％。从进一步减少在X区域(参照图4)产生裂纹的观点、作用于模具和压力机的偏负载的观点以及在提高生产效率的同时减少皱褶产生观点考虑，优选以使先行量比例R成为10％～70％的方式来设定先行部54的先行量m。先行量m也能够说是压入过程中的、先行部54与第2冲模53之间的行程差(即，直到各自的下止点为止的余下行程的差)。

能够利用先行部54的第1引导面50c与第2冲模53的第2引导面50d之间的高低差n(单位：mm，参照所述图5)来评价压入过程的初期的先行部54的配置。如所述图5所示，对于该高低差n，将先行部54的第1引导面50c比第2冲模53的第2引导面50d突出的状态作为正值，将第2引导面50d比先行部54的第1引导面50c突出的状态作为负值。

在本实施方式的压制成型中，第1引导面50c与第2引导面50d之间的高低差n为正值、0(零)以及负值中的任意一者，均能够减少在X区域产生裂纹。从进一步减少在X区域产生裂纹的观点考虑，优选的是，使第1引导面50c与第2引导面50d之间的高低差n为正值，在压入过程的初期设为先行部54的第1引导面50c比第2冲模53的第2引导面50d突出的状态。另一方面，从作用于模具和压力机的偏负载的观点以及在提高生产效率的同时减少皱褶产生的观点考虑，第1引导面50c与第2引导面50d之间的高低差n优选为小于第1纵壁部10b的深度d1的值。

压制成型品10的第2纵壁部10c与第2凸缘部10e之间的交界部10i包括沿着顶板部10a的弯曲区域弯曲而得到的大致1/4圆弧的弧状部位10q(凸缘部第2弧状部位)(参照后述的图12)。在本实施方式的压制成型中，优选的是，至少在比该凸缘部第2弧状部位10q靠弯曲外侧的区域将第2压料圈33与第2冲模53之间的间隔维持在大于原材料金属板70的板厚的状态。由此，能够促进原材料金属板70中的抵接于第2压料圈33的部位流入到冲模50的模雕刻部内。其结果，能够在压制成型品10的X区域(参照图4)降低壁厚减小。另外，在比X区域靠弯曲外侧的第2纵壁部10c处，也能够降低壁厚减小。

用于将第2压料圈33与第2冲模53之间的间隔维持为大于原材料金属板70的板厚的状态的结构能够通过例如在第2压料圈33和第2冲模53的彼此相对的面设置台阶而实现。另外，例如，能够通过在第2压料圈33与第2冲模53之间设置作为模具彼此之间的面触碰部的定距块来实现。也能够通过两者的组合来实现该结构。

在采用用于维持使第2压料圈33与第2冲模53之间的间隔大于原材料金属板70的板厚的状态的结构的情况下，若第2压料圈33与第2冲模53之间的间隔过大，则有可能在W区域(参照图3)产生皱褶。因此，只要将第2压料圈33与第2冲模53之间的间隔适当设定为不使W区域产生皱褶的程度即可。能够将第2压料圈33与第2冲模53之间的间隔d(mm)设定为例如满足下述式(2)。

tb×1.01≤d≤tb×1.50...(2)

在所述式(2)中，tb为原材料金属板的板厚(mm)。

如上所述，在通过在第1凸缘部10d的弯曲内侧形成余料部来减少Z区域(参照图3)的裂纹的情况下，更优选的是，在第2凸缘部10e的区域中的、自凸缘部第2弧状部位10q向长度方向后方去的区域(参照后述的图12中的附图标记“10p”所示的剖面线部)将第2压料圈33与第2冲模53之间的间隔维持为大于原材料金属板70的板厚的状态。另外，更优选的是，在第1凸缘部10d的区域中的、自凸缘部第1弧状部位10l向长度方向后方去的区域(参照后述的图12中的附图标记“10o”所示的剖面线部)将第1压料圈32与第1冲模52(先行部54)之间的间隔维持为大于原材料金属板70的板厚的状态。

由此，能够在压制成型品10的X区域(参照图4)降低壁厚减小，另外，也能够在比X区域靠弯曲外侧的第2纵壁部10c降低壁厚减小。另外，提高了减少Z区域(参照图3)的裂纹的效果。

在本实施方式的压制成型中，夹持原材料金属板70的顺序并不受限定。既可以如所述图6和图7所示的加工工序那样，在利用第1压料圈32和第2压料圈33进行夹持之后利用垫板41来执行夹持，也可以以相反的顺序来执行夹持。

在所述图5～图8所示的压制成型装置中，构成为作为上模而配置了冲模和垫板，作为下模而配置了冲头和压料圈，但也可以是将上下的模具配置为在上下方向上对调后的结构。

此外，也可以在本实施方式的压制成型之后追加矫形锻压工序。在矫形锻压工序中，将呈不完整的形状的部位(例如：微小的R部等)加工成最终形状。

通过本实施方式的压制成型制得的特定压制成型品10不仅能够应用于前柱下部外加强件，还能够应用于侧梁内板、侧梁外加强件后部、前纵梁、后纵梁等结构构件。

在应用于这些结构构件的特定压制成型品的情况下，将顶板部第1弧状部位10j和顶板部第2弧状部位10k的中心角设计为例如15°～120°。另外，将顶板部第1弧状部位10j的曲率半径设计为例如30mm～600mm。将顶板部第2弧状部位10k的曲率半径设计为例如10mm～600mm或∞(直线)。将第1纵壁部10b的深度d1设计为例如20mm～300mm，将第2纵壁部10c的深度d2设计为例如20mm～300mm。

更具体而言，在将特定压制成型品用作后纵梁的情况下，将弧状部位10j和10k的中心角设定为例如15°～85°。另外，将顶板部第1弧状部位10j的曲率半径设定为例如30mm～600mm。将顶板部第2弧状部位10k的曲率半径设定为例如30mm～600mm。将第1纵壁部的深度d1设定为例如30mm～300mm，将第2纵壁部的深度d2设定为例如30mm～300mm。

在将特定压制成型品用作前柱下部外加强件的情况下，将弧状部位10j和10k的中心角设定为例如60°～120°。另外，将顶板部第1弧状部位10j的曲率半径设定为例如30mm～200mm。将顶板部第2弧状部位10k的曲率半径设定为例如10mm～200mm。将第1纵壁部的深度d1和第2纵壁部的深度d2设定为例如20mm～200mm。

在将特定压制成型品用作前柱内板的情况下，将弧状部位10j和10k的中心角设定为例如60°～120°。另外，将顶板部第1弧状部位10j的曲率半径设定为例如30mm～200mm。将顶板部第2弧状部位10k的曲率半径设定为例如10mm～200mm。将第1纵壁部的深度d1和第2纵壁部的深度d2设定为例如20mm～200mm。

在将特定压制成型品用作侧梁外加强件的情况下，将弧状部位10j和10k的中心角设定为例如15°～85°。另外，将顶板部第1弧状部位10j的曲率半径设定为例如30mm～400mm。将顶板部第2弧状部位10k的曲率半径设定为例如70mm～∞(直线)mm。将第1纵壁部的深度d1和第2纵壁部的深度d2设定为例如20mm～200mm。

[第4实施方式]

图11的(a)～图11的(g)是示意性表示利用本发明的第4实施方式的压制成型进行的加工工序的剖视图。在第4实施方式中，利用压制成型进行的加工工序分成两个阶段。利用第4实施方式的压制成型最终获得的压制成型品与利用第1实施方式～第3实施方式的压制成型获得的压制成型品相同，但利用第4实施方式的压制成型最终获得的压制成型品是依次经过第1阶段和第2阶段才成型为完成品的。即，在每个阶段中使用单独的压制成型装置，在第1阶段中，由原材料金属板成型中间品，在第2阶段中，将该中间品加工成完成品。在中间品中，顶板部、比该顶板部靠弯曲内侧的第1纵壁部以及与该第1纵壁部相连的第1凸缘部完全成型，而比顶板部靠弯曲外侧的第2纵壁部以及与该第2纵壁部相连的第2凸缘部仅成型到中途。

图11的(a)～图11的(d)表示第1阶段的加工工序。在这些图中，图11的(a)表示第1阶段的成型开始前的状态。图11的(b)表示利用压料圈来夹持原材料金属板的状态。图11的(c)表示利用垫板来夹持原材料金属板的状态。图11的(d)表示第1阶段的成型完成时的状态。图11的(e)～图11的(g)表示第2阶段的加工工序。在这些图中，图11的(e)表示第2阶段的成型开始前的状态。图11的(f)表示成型开始时的状态。图11的(g)表示第2阶段的成型完成时的状态。

如图11的(a)～图11的(d)所示，与第1实施方式和第2实施方式的压制成型装置20相比，在第1阶段中使用的压制成型装置20A在下述方面不同。对于上模40的冲模50来说，配置于冲头31的弯曲内侧的第1冲模52和先行部54为一体并固定于冲模板51。即，没有设置第1实施方式～第3实施方式那样的先行部用加压机构55。与第1实施方式～第3实施方式同样地，第1冲模52和先行部54的模雕刻部反映了完成品的形状。

另外，在第1阶段中，配置于冲头31的弯曲外侧的第2冲模53与第1实施方式～第3实施方式同样地固定于冲模板51。但是，第2冲模53的模雕刻部仅反映了完成品的中途形状。即，第2冲模53的内侧侧面50b的压制方向上的深度比完成品的第2纵壁部的深度浅。

对于在第1阶段中使用的下模30来说，没有设置第1实施方式～第3实施方式那样的、用于限制第1压料圈32的滑动移动的止挡件56。

如图11的(e)～图11的(g)所示，与第1实施方式和第2实施方式的压制成型装置20相比，在第2阶段中使用的压制成型装置20B在下述方面不同。对于上模40的冲模50来说，配置于冲头31的弯曲内侧的第1冲模52和先行部54连同垫板41一起形成为一体。这些一体的第1冲模52、先行部54以及垫板41被垫板用加压机构42支承。没有设置第1实施方式～第3实施方式那样的先行部用加压机构55。与第1实施方式～第3实施方式同样地，第1冲模52、先行部54以及垫板41的模雕刻部反映了完成品的形状。

另外，在第2阶段中，配置于冲头31的弯曲外侧的第2冲模53与第1实施方式～第3实施方式同样地固定于冲模板51。另外，第2冲模53的模雕刻部与第1实施方式～第3实施方式同样地反映了完成品的形状。

对于在第2阶段中使用的下模30来说，与冲头31的弯曲内侧相邻的第1压料圈32与冲头31形成为一体。即，没有设置第1实施方式～第3实施方式那样的、用于支承第1压料圈32的缓冲销34。

如图11的(a)～图11的(d)所示，在利用第1阶段的压制成型装置20A进行的压制成型中，上模40下降，冲头31和冲模50在压制方向上相对移动。与此相伴，与第1实施方式～第3实施方式同样地，先行部54(第1冲模52)的第1引导面50c领先于第2冲模53的第2引导面50d。于是，在原材料金属板70上成型出第1纵壁部10b和第1凸缘部10d的形状。而且，在原材料金属板70上成型出第2纵壁部10c和第2凸缘部10e的中途形状。通过这样的第1阶段的压制成型，从而成型中间品71。

如图11的(e)～图11的(g)所示，在利用第2阶段的压制成型装置20B进行的压制成型中，上模40下降，冲头31和冲模50在压制方向上相对移动。与此相伴，与第1实施方式～第3实施方式同样地，第1压料圈32和先行部54的滑动受到约束。并且，随着第2冲模53的下降而成型出第2纵壁部10c和第2凸缘部10e的形状。通过依次经由这样的第1阶段和第2阶段的压制成型，从而制得所述图3所示的特定压制成型品10。

在第4实施方式中，第1纵壁部10b和第1凸缘部10d的成型也领先于第2纵壁部10c和第2凸缘部10e的成型，因此能发挥与第1实施方式～第3实施方式相同的效果。

实施例

为了确认本发明的效果，实施了下述实施例1和实施例2的FEM分析。

[实施例1]

在实施例1的FEM分析中，使用所述第1实施方式的压制成型装置将原材料金属板成型为特定压制成型品。对于获得的压制成型品，评价了各部分的板厚减小率、裂纹以及皱褶。

原材料金属板是板厚为1.6mm且拉伸强度为980MPa级的双相高强度钢板。对原材料金属板的形状进行了设定，以便在获得的压制成型品中在宽度为大约15mm的第1凸缘部的弯曲内侧形成宽度最大为97mm左右的余料部。

压制成型品的顶板部第1弧状部位的曲率半径设定为80mm。另外，压制成型品的顶板部第2弧状部位的曲率半径设定为36mm。第1纵壁部的深度d1设定为44mm，第2纵壁部的深度d2设定为51mm。

以使先行量m成为25mm的方式配置了先行部，第1引导面与第2引导面之间的高低差n设定为18mm。垫板的按压力设定为大约100kN，第1压料圈和第2压料圈的按压力根据第1凸缘部和第2凸缘部各自的长度方向上的实际长度进行了设定，第1压料圈的按压力设定为大约160kN，第2压料圈的按压力设定为大约260kN。另外，先行部的按压力设定为大约600kN。

先行部设置在第1冲模的长度方向上的整个范围内。另一方面，垫板设于所述图10所示的区域10m。在第1压料圈的上表面的一部分上设置了0.1mm的台阶，将第1压料圈与先行部(第1冲模)之间的间隔维持为大于原材料金属板的板厚的状态。在第2压料圈的上表面的一部分设置了0.1mm的台阶，将第2压料圈与第2冲模之间的间隔维持为大于原材料金属板的板厚的状态。

图12是示意性表示利用实施例1的压制成型制得的压制成型品的俯视图。第1凸缘部10d的区域中的利用剖面线部示出的区域10o是利用设于第1压料圈的上表面的台阶将第1压料圈与先行部(第1冲模)之间的间隔维持为大于原材料金属板的板厚的状态下的区域。第2凸缘部10e的区域中的利用剖面线部示出的区域10p是利用设于第2压料圈的上表面的台阶将第2压料圈与第2冲模之间的间隔维持为大于原材料金属板的板厚的状态下的区域。

第1凸缘部10d的区域10o被设为比凸缘部第1弧状部位10l靠弯曲内侧的区域、自该弧状部位10l向长度方向后方去的整个区域以及该弧状部位10l的长度方向前方的附近区域。第2凸缘部10e的区域10p被设为比凸缘部第2弧状部位10q靠弯曲外侧的区域、自该弧状部位10q向长度方向后方去的整个区域以及该弧状部位10q的长度方向前方的附近区域。

图13是表示利用实施例1的压制成型来制造特定压制成型品时的板厚减小率的分布的图。在图13中，利用浓淡来表示板厚减小率，利用实线来表示压制成型前的原材料金属板70的形状。利用所述式(1)计算出了板厚减小率rtb(％)。板厚减小率是以原材料金属板70的厚度为基准的板厚的减小率(％)。

图13的结果示出了以下情况。在顶板部的X区域中，降低了壁厚减小，抑制了裂纹产生。在顶板部的Y区域中，抑制了皱褶。在第1凸缘部的Z区域中，抑制了裂纹产生。在第2凸缘部的W区域中，抑制了皱褶。整个压制成型品的板厚减小率为－10％～11％，减小了板厚的变化。

[实施例2]

在实施例2的FEM分析中，使用与实施例1相同的压制成型装置和原材料金属板，对先行部的先行量m、即先行部与第2冲模之间的行程差进行各种变更，并成型出特定压制成型品。对于获得的压制成型品，对各部分的板厚减小率、裂纹以及皱褶进行了评价。此外，实施例2的压制成型品中的第1纵壁部的深度d1和比实施例1的压制成型品中的第1纵壁部的深度d1深，实施例2的压制成型品中的第2纵壁部的深度d2比实施例1的压制成型品中的第2纵壁部的深度d2深。即，在实施例2的压制成型品中，第1纵壁部的深度d1设定为55mm，第2纵壁部的深度d2设定为60mm。

图14是表示利用实施例2的压制成型来制造特定压制成型品时的板厚减小率的分布的一个例子的图。图15的(a)～图15的(c)是作为实施例2的结果而表示冲模的行程差与板厚减小率之间的关系的图。在这些图中，图15的(a)表示第1凸缘部的Z区域的结果。图15的(b)表示顶板部的X区域的结果。图15的(c)表示顶板部的Y区域的结果。

图14和图15的(a)～图15的(c)的结果示出了以下情况。若先行部与第2冲模之间的行程差在10mm～40mm的范围内，则没有在Z区域和X区域产生裂纹，也没有在Y区域产生皱褶。行程差、即先行量m为10mm～40mm相当于先行量比例R(先行量m在第2纵壁部的深度d2中占的比例)为10％～70％。由此可知，若为使先行量比例R为10％～70％的条件，则能够在压制成型品的各部分减少裂纹和皱褶。

产业上的可利用性

本发明能够有效地应用于制造汽车车身的结构构件。

附图标记说明

10、压制成型品；10a、顶板部；10b、第1纵壁部；10c、第2纵壁部；10d、第1凸缘部；10e、第2凸缘部；20、20A、20B、压制成型装置；30、下模；31、冲头；31a、冲头的顶端面；31b、冲头的第1外侧侧面；31c、冲头的第2外侧侧面；32、第1压料圈；33、第2压料圈；34、缓冲销；35、缓冲件；36、第1压料圈用加压机构；37、第2压料圈用加压机构；40、上模；41、垫板；42、垫板用加压机构；50、冲模；50a、冲模的第1内侧侧面；50b、冲模的第2内侧侧面；50c、冲模的第1引导面；50d、冲模的第2引导面；51、冲模板；52、第1冲模；52a、第1冲模主体；53、第2冲模；54、先行部；55、先行部用加压机构；56、止挡件；70、原材料金属板。

Claims (5)

1.一种压制成型装置，其用于制造具有俯视时沿着长度方向弯曲成L字状的外形形状的压制成型品，其中，

所述压制成型品具备：

顶板部，其包括L字状的弯曲区域；

第1纵壁部，其与所述顶板部的两侧部中的靠弯曲内侧的侧部相连；

第2纵壁部，其与所述顶板部的两侧部中的靠弯曲外侧的侧部相连；

第1凸缘部，其与所述第1纵壁部相连；以及

第2凸缘部，其与所述第2纵壁部相连，

所述压制成型装置具备：

冲头，其具有形状与所述顶板部相对应的顶端面、形状与所述第1纵壁部相对应的第1外侧侧面以及形状与所述第2纵壁部相对应的第2外侧侧面；

第1压料圈，其与所述冲头的弯曲内侧相邻且能够沿压制方向滑动；

第2压料圈，其与所述冲头的弯曲外侧相邻且能够沿压制方向滑动；

冲模，其以与所述冲头、所述第1压料圈以及所述第2压料圈成对的方式设置，该冲模具有形状与所述第1纵壁部相对应的第1内侧侧面、形状与所述第2纵壁部相对应的第2内侧侧面、与所述第1压料圈相对的第1引导面以及与所述第2压料圈相对的第2引导面；

垫板，其构成所述冲模的一部分且能够沿压制方向滑动，该垫板与所述冲头的所述顶端面的整个区域中的、至少同所述顶板部的所述弯曲区域相对应的区域相对；

先行部，其构成所述冲模的一部分且能够沿压制方向滑动，该先行部包括所述第1引导面和所述第1内侧侧面这两者的整个区域中的、至少同所述顶板部的所述弯曲区域相对应的区域；以及

约束机构，

在通过使所述冲头和所述冲模沿压制方向相对移动来将所述冲头压入到所述冲模而使金属板成型为所述压制成型品时，所述先行部的所述第1引导面领先于所述冲模的所述第2引导面，在形成所述第1纵壁部和所述第1凸缘部之后，利用所述约束机构来约束所述第1压料圈和所述先行部相对于所述冲头的滑动，在该约束状态下，继续将所述冲头向所述冲模压入，从而形成所述第2纵壁部和第2凸缘部。

2.根据权利要求1所述的压制成型装置，其中，

所述压制成型装置还具备：

缓冲件，其借助缓冲销将所述第1压料圈支承为能够沿压制方向滑动；以及

止挡件，其用于限制所述第1压料圈的滑动，

所述约束机构通过利用所述止挡件来限制所述第1压料圈的滑动并使所述缓冲销和所述第1压料圈分离来约束所述第1压料圈的滑动，随着该第1压料圈被约束，从而约束所述先行部的滑动。

3.根据权利要求1所述的压制成型装置，其中，

所述压制成型装置还具备加压机构，该加压机构用于将所述第1压料圈支承为能够沿压制方向滑动，

所述约束机构通过限制所述第1压料圈的滑动来约束所述第1压料圈，随着该第1压料圈被约束，从而约束所述先行部的滑动。

4.一种压制成型品的制造方法，该压制成型品具有俯视时沿着长度方向弯曲成L字状的外形形状，其中，

所述压制成型品具备：

顶板部，其包括L字状的弯曲区域；

第1纵壁部，其与所述顶板部的两侧部中的靠弯曲内侧的侧部相连；

第2纵壁部，其与所述顶板部的两侧部中的靠弯曲外侧的侧部相连；

第1凸缘部，其与所述第1纵壁部相连；以及

第2凸缘部，其与所述第2纵壁部相连，

在所述压制成型品的制造方法中，在利用压制成型由金属板制造所述压制成型品时，在完成所述第2纵壁部和所述第2凸缘部的成型之前完成所述第1纵壁部和所述第1凸缘部的成型。

5.根据权利要求4所述的压制成型品的制造方法，其中，

在该压制成型品的制造方法中，使用权利要求1至3中任一项所述的压制成型装置并包括以下工序：

保持工序，在该保持工序中，在所述先行部的所述第1引导面领先于所述冲模的所述第2引导面的状态下，利用所述第1压料圈、所述第2压料圈以及所述垫板来夹持所述金属板；以及

成型工序，在该成型工序中，通过使所述冲头和所述冲模沿压制方向相对移动，从而将所述冲头压入到所述冲模而使所述金属板成型为所述压制成型品，

所述成型工序包括以下步骤：

第1步骤，在该第1步骤中，在所述先行部的所述第1引导面领先于所述冲模的所述第2引导面的状态下，将所述冲头向所述冲模压入而成型出所述第1纵壁部和所述第1凸缘部；以及

第2步骤，在该第2步骤中，利用所述约束机构来约束所述第1压料圈和所述先行部相对于所述冲头的滑动，在该约束状态下继续向所述冲模压入所述冲头，从而成型出所述第2纵壁部和第2凸缘部。