CN106132580A - 冲压成型品、具有该冲压成型品的汽车用结构构件、该冲压成型品的制造方法及制造装置 - Google Patents

Abstract

作为冲压成型品的隔板(10)具有顶板部(11)、边凸缘部(14)和拐角凸缘部(15)。边凸缘部(14)分别自顶板部(11)的各边(12)延伸。拐角凸缘部(15)分别自顶板部(11)的各角部(13)延伸。拐角凸缘部(15)将边凸缘部(14)彼此连起来。在拐角凸缘部(15)中，在周向中央部存在呈现板厚的极小值的部分，在其两侧部存在呈现板厚的极大值的部分。该极大值与该极小值之比在大于1.0且1.6以下的范围内。该冲压成型品在拐角凸缘部抑制了褶皱，适用于汽车用结构构件的加强件。

Description

冲压成型品、具有该冲压成型品的汽车用结构构件、该冲压成 型品的制造方法及制造装置

技术领域

本发明涉及一种钢板制的冲压成型品，特别是涉及一种适合用作用于构成汽车车身的结构构件的加强件的冲压成型品。而且，本发明涉及具有该冲压成型品的汽车用结构构件、以及该冲压成型品的制造方法及制造装置。

背景技术

汽车车身包括各种结构构件(例：槛板(也称作侧梁)、横梁、纵梁、中央立柱等)。结构构件多采用钢板制的冲压成型品。被用于结构构件的冲压成型品例如具有槽形或帽形的截面形状。槽形截面的冲压成型品具有顶板部和与顶板部相连的一对凸缘部。帽形截面的冲压成型品具有顶板部、与顶板部相连的一对纵壁部、以及与各纵壁部相连的一对凸缘部。一般情况下，多个冲压成型品的缘部相互重叠，并通过电阻点焊相接合。由此，能够组装成空心的结构构件。

在这样的汽车用结构构件中，在成型品彼此相接合的部分、承受高载荷的部分等这样的重要部位通过电阻点焊接合加强件。加强件也多采用钢板制的冲压成型品。例如在为槛板的情况下，在槛板的长度方向上的一个部位或多个部位配置将槛板的内部分隔的加强件。这是为了确保槛板的、针对侧面碰撞的载荷的三点弯曲抗压性能。该加强件被称作隔板或加强板。

图1是表示在内部具有以往的隔板的槛板的一个例子的立体图。另外，图1中示出透视了内部的隔板110的状态。在下面的说明中，以结构构件为槛板1的情况为例。

如图1所示，槛板1为长条且空心的筒状体。图1所例示的槛板1的截面形状呈大致矩形。隔板110具有顶板部111和凸缘部114。顶板部111的轮廓形状与槛板1的内截面形状大致一致。凸缘部114形成在顶板部111的四条边中的各边112。隔板110配置在槛板1的内部的长度方向上的规定位置。隔板110的各凸缘部114与槛板1的内表面重叠，并通过电阻点焊等与槛板1相接合。从汽车车身轻量化的观点出发，槛板1和隔板110采用从高强度钢板成型得到的冲压成型品。此处的高强度钢板的抗拉强度通常被设为440MPa以上，有时也会根据所要求的性能等设为更高的抗拉强度。

以往，凸缘部114通过独立地弯折顶板部111的四条边112各自的缘部而形成。下面，将分别自顶板部111的各边112延伸的各个凸缘部114也称作“边凸缘部”。在该情况下，凸缘部114在将顶板部111的相邻的边112连结起来的角部113处分离，呈不连续状态。根据情况的不同，能够像图1所示的那样，在边凸缘部114各自的两侧端部设置缺口117。

然而，从槛板1(汽车用结构构件)中的隔板110(加强件)的性能方面来讲，理想的是，相比于像图1所示的以往的隔板110那样凸缘部114在顶板部111的角部113处呈不连续状态的情况，期望的是凸缘部以下述方式构成。凸缘部还自顶板部111的各角部113延伸。下面，将自顶板部111的各角部113延伸的各个凸缘部也称作“拐角凸缘部”。相邻的边凸缘部借助拐角凸缘部相连。在该情况下，凸缘部在从顶板部111的某条边112到角部113及相邻的边112的范围内连续。下面，将这样地不在顶板部111的角部113处分离而连续的凸缘部也称作“连续凸缘部”。

然而，通过冲压成型来获得具有这样的连续凸缘部的产品非常困难。不过，一直以来都能够通过对软钢、铝等较柔软的板材进行冲压成型来获得像罐子的盖那样的产品。但是，为了获得上述汽车用结构构件中的加强件，特别是对高强度钢板进行冲压成型来制造具有连续凸缘部的产品是困难的。理由如下。

在通过冲压成型从钢板制造具有连续凸缘部的产品时，拐角凸缘部的成型为收缩凸缘成型。因此，拐角凸缘部容易产生褶皱。钢板的强度越高，该褶皱越明显地产生。

当拐角凸缘部产生褶皱时，会发生下面的问题。若参照图1所示的例子，则在将隔板110配置在槛板1的内部，并通过电阻点焊将彼此的重叠部接合起来时，因褶皱导致重叠部产生间隙。由此，容易产生焊接不良等不良情况。而且，槛板1内的隔板110的配置容易变得不稳定。因而，当隔板110的拐角凸缘部产生褶皱时，该隔板110无法用作实际的产品。

在对钢板进行冲压成型时成为收缩凸缘成型的部位抑制褶皱的产生的现有技术如下所述。

例如，日本特许第2554768号公报(专利文献1)和日本特开平7－112219号公报(专利文献2)公开了成型具有遮阳顶棚用的开口的车身顶盖的技术。在该专利文献1和专利文献2的技术中，为了在成型时吸收成为收缩凸缘成型的部位的剩余线长，预先赋予余料部。日本特许第2560416号公报(专利文献3)公开了方筒拉深成型的技术。在该专利文献3的技术中对成为收缩凸缘成型的部位赋予特定的形状。日本特开平4－118118号公报(专利文献4)公开了使用了凸轮构造进行冲压成型的技术。在专利文献4的技术中，一边对成为收缩凸缘成型的部位施加按压力一边进行成型。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第2554768号公报

专利文献2：日本特开平7－112219号公报

专利文献3：日本特许第2560416号公报

专利文献4：日本特开平4－118118号公报

发明内容

发明要解决的问题

在汽车的开发过程中，结构构件进一步的高功能化和高附加值化始终被研究，谋求提高碰撞时的结构构件的三点弯曲抗压性能的研究也不例外。

所以，本发明的目的之一在于，提供一种冲压成型品，该冲压成型品适合用作有助于提高例如碰撞时的结构构件(例：槛板等)的三点弯曲抗压性能的加强件(隔板)，特别是提供一种具有在拐角凸缘部抑制了褶皱的连续凸缘部的冲压成型品。而且，本发明的另一目的在于，提供一种具有该冲压成型品作为加强件、三点弯曲抗压性能优异的汽车用结构构件。

在上述专利文献1～专利文献3的技术中，利用预先赋予的余料部来吸收在冲压成型时成为褶皱和多余部分的主要原因的剩余线长。该余料部会残留在冲压成型后的产品上。因此，该余料部会妨碍在余料部的区域进行的电阻点焊自不用说，有时余料部会妨碍在其他区域进行的电阻点焊。

在上述专利文献4的技术中，在成型具有较大的曲率半径(例如2100mm)的部位的产品的情况下，收缩率以及凸轮构造所受到的反作用力较小。因此，能够在较大的曲率半径的部位抑制褶皱。但是，在成型具有较小的曲率半径(例如5mm)的部位的产品的情况下，收缩率以及凸轮构造所受到的反作用力较大。因此，无法在较小的曲率半径的部位抑制褶皱。特别是，在以高强度钢板为坯料的冲压成型中，坯料的屈服应力较高，因此，弹性变形引起的坯料的面外变形增大。因此，会产生过大的褶皱。在此基础上，凸轮构造所受到的反作用力变得过大，因此，难以利用凸轮构造进行应对。

这样，通过冲压成型来获得具有连续凸缘部的产品对现有技术来讲较为困难。特别是，为了获得适用于汽车用结构构件的加强件的冲压成型品，对440MPa级以上的高强度钢板进行冲压成型来制造抑制了褶皱的产品对现有技术来讲近乎于不可能。

所以，本发明的又一目的在于，提供能够制造具有连续凸缘、且在拐角凸缘部抑制了褶皱的冲压成型品的制造方法及制造装置。

用于解决问题的方案

本发明的一技术方案的冲压成型品是从钢板成型得到的。

所述冲压成型品具有顶板部和凸缘部。

凸缘部分别自构成所述顶板部的轮廓的边中的一部分的边或全部的边延伸。

拐角凸缘部自将所述顶板部的所述边中的相邻且延伸有所述凸缘部的至少一组所述边连结起来的角部延伸。

分别自所述一组所述边延伸的所述凸缘部借助所述拐角凸缘部连起来。

在所述拐角凸缘部中，

在沿着所述顶板部的所述角部的周向的方向上的中央部存在呈现板厚的极小值的部分，

在所述中央部的两侧部存在呈现板厚的极大值的部分，

所述极大值与所述极小值之比在大于1.0且1.6以下的范围内。

根据上述冲压成型品，优选的是，所述拐角凸缘部的曲率半径为30mm以下。

根据上述冲压成型品，优选的是，所述凸缘部的至少一部分的宽度为10mm以上。

根据上述冲压成型品，优选的是，抗拉强度为440MPa以上。

本发明的一技术方案的汽车用结构构件是用于构成汽车车身的、空心的结构构件。

所述汽车用结构构件在内部具有上述冲压成型品来作为加强件，所述汽车用结构构件与所述凸缘部接合。

本发明的一技术方案的冲压成型品的制造方法用于从钢板的坯料制造冲压成型品。

所述冲压成型品具有顶板部、凸缘部和拐角凸缘部。

凸缘部分别自构成所述顶板部的轮廓的边中的一部分的边或全部的边延伸。

拐角凸缘部自将所述顶板部的所述边中的相邻且延伸有所述凸缘部的至少一组所述边连结起来的角部延伸。拐角凸缘部将分别自所述一组所述边延伸的所述凸缘部彼此连起来。

在所述制造方法中，

使用冲头、与所述冲头成对的冲模、以及与所述冲头成对且配置在与所述拐角凸缘部相对应的位置的凸状工具，

通过所述冲模相对于所述冲头的相对移动，使所述坯料弯折，从而成型出所述凸缘部，

通过所述凸状工具相对于所述冲头的相对移动，在利用所述冲模使所述坯料弯折之前使所述坯料弯折，从而成型出所述拐角凸缘部。

根据上述制造方法，优选的是，所述凸状工具与所述冲模构成为一体，或构成为与所述冲模相互独立。

根据上述制造方法，优选的是，在该制造方法中，还使用与所述冲模成对的压料圈，

在利用所述冲模和所述压料圈夹着所述坯料的状态下进行所述拐角凸缘部和所述凸缘部的成型。

本发明的一技术方案的冲压成型品的制造装置用于从钢板的坯料制造冲压成型品。

所述冲压成型品具有顶板部、凸缘部和拐角凸缘部。

凸缘部分别自构成所述顶板部的轮廓的边中的一部分的边或全部的边延伸。

拐角凸缘部自将所述顶板部的所述边中的相邻且延伸有所述凸缘部的至少一组所述边连结起来的角部延伸。拐角凸缘部将分别自所述一组所述边延伸的所述凸缘部彼此连起来。

所述制造装置具有冲头、与所述冲头成对的冲模、以及与所述冲头成对且配置在与所述拐角凸缘部相对应的位置的凸状工具。

所述冲模通过相对于所述冲头的相对移动，使所述坯料弯折，从而成型出所述凸缘部。

所述凸状工具通过相对于所述冲头的相对移动，在利用所述冲模使所述坯料弯折之前使所述坯料弯折，从而成型出所述拐角凸缘部。

根据上述制造装置，优选的是，

所述凸状工具的顶端的曲率半径Rt(mm)满足下述(a)式的条件，

Rt＜rf×θ…(a)

上述(a)式中，rf：所述拐角凸缘部的曲率半径(mm)，θ：利用所述拐角凸缘部连起来的所述一组所述凸缘部的夹角(rad)。

根据上述制造装置，优选的是，所述凸状工具与所述冲模构成为一体，或构成为与所述冲模相互独立。

根据上述制造装置，优选的是，该制造装置还具有压料圈，该压料圈与所述冲模相对地配置，能够将所述坯料夹在该压料圈与所述冲模之间。

发明的效果

本发明的冲压成型品具有在拐角凸缘部抑制了褶皱的连续凸缘部。因此，具有该冲压成型品作为加强件的汽车用结构构件的三点弯曲抗压性能优异。而且，采用本发明的冲压成型品的制造方法及制造装置，能够制造在拐角凸缘部抑制了褶皱的冲压成型品。

附图说明

图1是表示在内部具有以往的隔板的槛板的一个例子的立体图。

图2A是表示本实施方式的第1例的冲压成型品的立体图。

图2B是表示本实施方式的第2例的冲压成型品的立体图。

图2C是表示本实施方式的第3例的冲压成型品的立体图。

图2D是表示本实施方式的第4例的冲压成型品的立体图。

图3A是示意性地表示第1实施方式的冲压成型品的制造装置的整体结构的立体图。

图3B是将该制造装置中的凸状工具的部分放大来表示的立体图。

图4A是表示第1实施方式的制造装置所进行的冲压成型的成型即将开始之前的状态的立体图。

图4B是表示第1实施方式的制造装置所进行的冲压成型的成型结束时的状态的立体图。

图5A是表示拐角凸缘部附近的坯料的变形过程的立体图，表示成型前的状态。

图5B是表示拐角凸缘部附近的坯料的变形过程的立体图，表示成型初期的状态。

图5C是表示拐角凸缘部附近的坯料的变形过程的立体图，表示成型中期的状态。

图5D是表示拐角凸缘部附近的坯料的变形过程的立体图，表示成型结束时的状态。

图6是示意性地表示第2实施方式的冲压成型品的制造装置的整体结构的立体图。

图7A是表示第2实施方式的制造装置所进行的冲压成型的成型即将开始之前的状态的立体图。

图7B是表示第2实施方式的制造装置所进行的冲压成型的成型过程中的状态的立体图。

图7C是表示第2实施方式的制造装置所进行的冲压成型的成型结束时的状态的立体图。

图8是表示本发明例的隔板的拐角凸缘部的板厚的周向分布的图。

图9是示意性地表示三点弯曲抗压试验的概况的立体图。

图10是表示冲击器的侵入量与对冲击器的反作用力之间的关系来作为实施例的试验结果的图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。

在下面的内容中，首先，对特别是适用于加强件(隔板)的冲压成型品、及具有该冲压成型品的汽车用结构构件进行说明。接着，对该冲压成型品的制造方法及制造装置进行说明。

冲压成型品(隔板)及汽车用结构构件

图2A～图2D是表示本实施方式的冲压成型品的代表例的立体图。这些附图中，图2A表示第1例的冲压成型品。图2B表示第2例的冲压成型品。图2C表示第3例的冲压成型品。图2D表示第4例的冲压成型品。在此，以冲压成型品被用作汽车用结构构件的加强件(隔板)的情况为例。

如图2A～图2D所示，隔板10是钢板制的冲压成型品。隔板10具有顶板部11和与顶板部11相连的凸缘部20。

隔板10利用冲压成型从钢板成型而获得。隔板10的部件强度取决于钢板的抗拉强度。优选的是，该钢板为抗拉强度较高的高强度钢板。具体地讲，优选的是，抗拉强度为440MPa以上。更优选的抗拉强度为590MPa以上，进一步优选的抗拉强度为980MPa以上。钢板的板厚在0.8mm～2.0mm的范围内。

在汽车用结构构件的内部设置隔板10。作为该结构构件，可例示出槛板(也称作侧梁)、横梁、纵梁、中央立柱等。这些汽车用结构构件是假定为在碰撞时承受弯曲压溃载荷的构件。在为具有隔板10的汽车用结构构件的情况下，在隔板10的作用下，结构构件的弯曲抗压性能提高。

顶板部11为平板状，其轮廓形状呈大致矩形。在顶板部11，既可以根据需要形成凹凸，也可以形成焊接作业用的孔等。顶板部11的轮廓形状不限定于矩形，只要是与作为接合对象的结构构件(例：槛板)的内截面形状大致一致的形状即可。即，根据结构构件的内截面形状，顶板部11的轮廓形状既可以像三角形、五边形等那样是多边形形状，也可以是一部分的边为曲线状。

在图2A～图2D所示的隔板10中，顶板部11的轮廓包括四条边12和将相邻的各边12连结起来的角部13。在为图2A所示的第1例的隔板10的情况下，各角部13为具有规定的曲率半径的弯曲线，但也可以是例如点状(相邻的边彼此相交的交点)。

第1例的冲压成型品

在为图2A所示的第1例的隔板10的情况下，边凸缘部14分别自全部的四条边12延伸。而且，拐角凸缘部15分别自全部的四个角部13延伸。各拐角凸缘部15将相邻的边凸缘部14彼此连起来。即，第1例的隔板10的凸缘部20为在顶板部11的轮廓整周的范围内连续的连续凸缘部。

在图2A所示的第1例中，顶板部11与各边凸缘部14之间的夹角呈大致直角，顶板部11与各拐角凸缘部15之间的夹角也呈大致直角。这些夹角不限定于直角，可做成为与实际的产品形状相应的角度。也可以是，例如，一个以上的边凸缘部14与顶板部11呈钝角。

顶板部11与各边凸缘部14之间的边界形成为棱线部16。棱线部16包含顶板部11的各边12，一般情况下，在从顶板部11到各边凸缘部14的范围内具有曲率。

就拐角凸缘部15的板厚而言，沿着顶板部11的角部13的周向的方向上的板厚分布如下。采用后述的本实施方式的冲压成型，就拐角凸缘部15处的板厚的增加量而言，与周向中央部相比其两侧部较大。由此，在拐角凸缘部15中，在周向中央部及其附近存在呈现板厚的极小值的部分，在该部分的两侧部存在呈现板厚的极大值的部分。因此，在拐角凸缘部15中，其中央部的板厚增加量不会极端地增加，褶皱的产生被抑制。

此时，拐角凸缘部15的中央部的两侧部的板厚的极大值与拐角凸缘部15的中央部及其附近的板厚的极小值与之比(下面也称作“板厚比”)大于1.0且在1.6以下。总之，只要该板厚比在大于1.0且1.6以下的范围内，就不会在制造时产生像褶皱那样的成型不良，能够获得具有连续凸缘部的冲压成型品。

例如，在隔板10被设于图1所示的槛板1(汽车用结构构件)的情况下，隔板10配置在槛板1的内部的、长度方向上的至少一处位置。而且，隔板10通过电阻点焊等对凸缘部20的与槛板1的内表面重叠的一部分进行接合。另外，隔板10也可以沿着槛板1的长度方向配置。

为了在点焊时确保焊接区域，优选的是，凸缘部20的至少一部分的宽度为10mm。一般情况下，点焊被施加于任一边凸缘部14。因此，严格地说，优选的是，边凸缘部14的至少一部分的宽度为10mm以上。

另外，在图2A所示的第1例的隔板10中，凸缘部20的宽度、即边凸缘部14的宽度和拐角凸缘部15的宽度在顶板部11的轮廓整周范围内恒定。但是，根据需要，也可以在凸缘部20混入宽度较宽的部分或宽度较窄的部分。

优选的是，拐角凸缘部15的曲率半径rf(参照图2B)为30mm以下。这是为了提高碰撞时的汽车用结构构件的弯曲抗压性能。更优选的曲率半径rf为18mm以下，进一步优选的曲率半径rf为10mm以下。

第2例的冲压成型品

图2B所示的第2例的隔板10是通过对图2A所示的第1例的隔板10进行变形得到的。在为图2B所示的第2例的隔板10的情况下，各拐角凸缘部15的宽度小于边凸缘部14的宽度。具体地讲，各拐角凸缘部15的宽度从与边凸缘部14相连的两侧端部朝向中央部去逐渐变窄。其他结构与图2A所示的第1例相同。

如上所述，优选的是，边凸缘部14的至少一部分的宽度为10mm以上。另一方面，当拐角凸缘部15的宽度较宽时，在冲压成型时容易产生褶皱。因而，只要能够确保作为隔板10的性能即可，优选使拐角凸缘部15的宽度小于边凸缘部14的宽度的结构。

为了兼顾拐角凸缘部15的成型性和作为隔板10的性能(例：刚性等)，优选的是，拐角凸缘部15的中央部的宽度Lf(mm)和拐角凸缘部15的曲率半径rf(mm)满足下述(1)式的条件。

0.2×rf≤Lf≤1.2×rf…(1)

第3例的冲压成型品

图2C所示的第3例的隔板10是通过对图2B所示的第2例的隔板10进行变形得到的。在为图2C所示的第3例的隔板10的情况下，边凸缘部14分别自四条边12中的相邻的两条边12延伸。而且，拐角凸缘部15自将延伸有该一组边凸缘部14的各边12连结起来的角部13延伸。该拐角凸缘部15和一组边凸缘部14相互连起来而连续，从而形成连续凸缘部20。

在另外的两条边12分别形成有向连续凸缘部20的反方向弯折的边凸缘部14。在这些独立的各边凸缘部14的两侧端部和连续凸缘部20的两侧端部设有直到顶板部11的缺口17。连续凸缘部20与独立的各边凸缘部14相互分离，呈不连续状态。其他结构与图2B所示的第2例相同。

即，图2C所示的第3例的隔板10不同于图2B所示的第2例的隔板10，仅在一组相邻的边12的范围内具有连续凸缘部。即使是这样的结构的隔板10，与图1所示的以往的隔板110相比较，仍然非常有助于提高汽车用结构构件的弯曲抗压性能。

总之，连续凸缘部即使未形成于顶板部的轮廓整周的范围，但只要在至少一组相邻的边的范围内形成即可。这是因为，只要是这样的结构，与在顶板部的所有角部均不连续的凸缘部相比，就能够提高性能。因而，只要能够满足所要求的性能，也可以是这样的结构。

第4例的冲压成型品

图2D所示的第4例的隔板10是通过对图2C所示的第3例的隔板10进行变形得到的。在为图2D所示的第4例的隔板10的情况下，在形成有连续凸缘部20的边12以外的两条边12中的一条边未形成边凸缘部14。即，图2D所示的第4例的隔板10在顶板部11的四条边12中的一部分的边12不具有凸缘部。

第4例的隔板可应用于例如下述条件的情况：

·顶板部的某些边不需要与结构构件接合的情况；

·结构构件不存在与顶板部的某些边接合用的面的情况。

在上面的内容中，参照图2A～图2D说明了本实施方式的冲压成型品及汽车用结构构件。当然，本实施方式的冲压成型品不限定于图2A～图2D所示的实施方式。而且，本实施方式的冲压成型品的用途也不限定于隔板(加强件)。

冲压成型品的制造方法及制造装置

在下面的内容中，以制造作为上述图2B所示的第2例的冲压成型品的隔板10的情况为例来说明。

第1实施方式的冲压成型

图3A是示意性地表示第1实施方式的冲压成型品的制造装置的整体结构的立体图。图3B是将该制造装置中的凸状工具的部分放大来表示的立体图。图4A和图4B是表示该制造装置所进行的冲压成型工序的立体图。在这些附图中，图4A表示成型即将开始之前的状态，图4B表示成型结束时的状态。另外，为了方便，在图3A、图3B、图4A和图4B中，限定于图2B所示的冲压成型品10的外形中的、一组相邻的两条边12的范围内的连续凸缘部20，并将与该部分相对应的结构抽取出来进行表示。

如图3A、图3B、图4A和图4B所示，制造装置30具有冲头31作为下模，具有冲模32和凸状工具33作为上模。冲模32和凸状工具33均与冲头31成对。冲头31的上表面形状为与作为制造对象的隔板的顶板部大致一致的形状。

另一方面，在冲模32刻入有用于接纳冲头31的凹部。凸状工具33与冲模32构成为一体，配置在与作为制造对象的隔板的拐角凸缘部相对应的位置。即，凸状工具33构成了冲模32的一部分。凸状工具33具有突起部33a。突起部33a自冲模32的下表面向朝向冲头31的下方突出。通过冲压机的驱动，使冲模32和凸状工具33朝向冲头31下降。即，冲模32和凸状工具33相对于冲头31相对移动。

制造装置30也可以具有垫板34。垫板34作为上模与冲头31成对，且与冲头31相对地配置。在冲压成型的过程中，垫板34将坯料36夹在其与冲头31之间并压紧坯料36。由此，在冲压成型的过程中，坯料36的姿势稳定。垫板34可通过公知的常用手段装配于冲模32。

在使用了这样的结构的制造装置30的冲压成型的过程中，通过冲模32和凸状工具33相对于冲头31的相对移动，使钢板坯料36的缘部36a逐渐弯折。然后，最终制成具有连续凸缘部的冲压成型品10。

在冲压成型时，通过冲模32相对于冲头31的移动，使坯料36在与顶板部的边相对应的部分处弯折，从而成型出边凸缘部。此时，通过凸状工具33相对于冲头31的移动，在利用冲模32使坯料36弯折之前，使坯料36在与顶板部的角部相对应的部分处弯折，从而成型出拐角凸缘部15。

图5A～图5D是表示拐角凸缘部附近的坯料的变形过程的立体图。这些附图中，图5A表示成型前的状态。图5B表示成型初期的状态。图5C表示成型中期的状态。图5D表示成型结束时的状态。另外，在图5A～图5D中示出具有垫板34的例子，为了方便，省略了冲模和凸状工具的图示。

在冲压成型时，首先，如图5A所示，垫板34与置于冲头31之上的坯料36相接触，从而将坯料36夹在垫板34与冲头31之间。由此，压紧坯料36。此时，坯料36包含将成型为拐角凸缘部15(参照图5D)的预定部分(下面称作“拐角凸缘预定部分”)36aa在内未发生任何变形。

接着，如图5B所示，凸状工具的突起部与坯料36中的拐角凸缘预定部分36aa的至少一部分相接触，并按压该拐角凸缘预定部分36aa。由此，坯料36的变形首先限定于拐角凸缘预定部分36aa而开始。即，利用冲头31和凸状工具开始坯料36的弯折，伴随于此，开始成型拐角凸缘部。

接着，如图5C所示，冲模与坯料36相接触，开始利用冲头31和冲模对坯料36进行弯折。由此，在拐角凸缘部的成型开始之后，开始成型边凸缘部。然后，以该状态继续利用凸状工具和冲模对坯料36进行弯折。于是，如图5D所示，利用冲头31和凸状工具成型出拐角凸缘部15，利用冲头31和冲模成型出边凸缘部14。

这样一来，能够在抑制拐角凸缘部15产生褶皱的同时制造具有连续凸缘部的冲压成型品10。下面，说明在拐角凸缘部15褶皱的产生被抑制的理由。

通过利用凸状工具(严格地说是突起部)提前按压拐角凸缘预定部分36aa的至少一部分，在提前按压的区域与其周围的未被按压的区域之间产生变形速度差。因此，作为拐角凸缘预定部分36aa的变形要素，剪切变形场的要素提高。

即，通过凸状工具所进行的提前成型，拐角凸缘部15的变形要素从以往的收缩凸缘变形场(应变比β(ε2/ε1)＜﹣1：增厚)变化成剪切变形场(应变比β(ε2/ε1)≈﹣1：板厚不变)。与此相配合，伴随着冲模所进行的弯折在拐角凸缘部15产生的多余部分通过凸状工具所进行的提前成型而被预先向边凸缘部14那边挤出，从而分散。由此，拐角凸缘部15处的褶皱的产生以及板厚的过度增加被有效地抑制。

优选的是，凸状工具所进行的按压在拐角凸缘部15的周向中央位置进行按压。但是，该按压也可以在些许偏离拐角凸缘部15的周向中央位置的位置进行。

下面，示出凸状工具的优选的尺寸条件。

优选的是，如图3B所示，设于凸状工具33的突起部33a的高度h(mm)满足下述(2)式的条件。

0.5×rf≤h≤3.5×rf…(2)

上述(2)式中，rf：拐角凸缘部的曲率半径(mm)。

当突起部33a的高度h低至小于“0.5×rf”时，凸状工具33所进行的提前成型的量变小。因此，无法在拐角凸缘部有效地形成剪切变形场。其结果，抑制褶皱的产生以及板厚的增加的效果变小。另一方面，当突起部33a的高度h大于“3.5×rf”时，凸状工具33与坯料相接触的时间变长。凸状工具33的面积远小于冲模的面积。因此，可能导致凸状工具33的损伤。

优选的是，突起部33a的顶端(凸状工具33的顶端)的曲率半径Rt(mm)满足下述(3)式的条件。

Rt＜rf×θ…(3)

上述(3)式中，rf：拐角凸缘部的曲率半径(mm)，θ：利用拐角凸缘部连起来的一组边凸缘部的夹角(rad)。

如上所述，凸状工具33发挥下述作用：通过比冲模提前的提前成型，将在拐角凸缘部产生的多余部分向边凸缘部那边挤出，并且促进不会使板厚增加的剪切变形场。当突起部33a的顶端的曲率半径Rt增大至超过“rf×θ”时，凸状工具33与冲模在形状上的差异变小。因此，抑制褶皱的产生以及板厚的增加的效果变小。另一方面，突起部33a的顶端的曲率半径Rt的下限未特别限定。但是，当突起部33a的顶端的曲率半径Rt过小时，突起部33a的顶端容易损伤，而且，拐角凸缘部容易产生伤痕。因而，优选的是，突起部33a的顶端的曲率半径Rt为1mm以上。

另外，只要凸状工具所进行的弯折成型比冲模所进行的弯折成型提前，凸状工具就也可以构成为与冲模相互独立。该情况下，可以设为，在凸状工具进行动作之后，冲模延迟进行动作。

而且，上述制造装置为这样的结构：配置冲头作为下模，配置冲模和凸状工具作为上模，但也可以是上模和下模的配置上下颠倒后得到的结构。

第2实施方式的冲压成型

图6是示意性地表示第2实施方式的冲压成型品的制造装置的整体结构的立体图。图7A～图7C是表示该制造装置所进行的冲压成型工序的立体图。上述这些附图中，图7A表示成型即将开始之前的状态，图7B表示成型过程中的状态，图7C表示成型结束时的状态。第2实施方式的制造装置30以上述第1实施方式的制造装置30的结构为基础。

如图6和图7A～图7C所示，第2实施方式的制造装置30还具有压料圈35作为下模。压料圈35与冲模32成对，且与冲模32相对地配置。如图7B所示，在冲压成型的过程中，压料圈35将坯料36的缘部36a(但不包括拐角凸缘预定部分36aa)夹在其与冲模32之间，并压紧坯料36。由此，与第1实施方式相比较而言，在冲压成型的过程中可抑制坯料36的异常的面外变形。

实施例

为了确认本发明的效果，实施了下面的试验。作为本发明例，通过对钢板进行冲压成型，制成了图2A所示的第1例的隔板。该本发明例的隔板在顶板部的轮廓整周的范围内具有连续凸缘部。作为比较例，通过对钢板进行冲压成型，制成了图1所示的以往的隔板。比较例的隔板完全没有拐角凸缘部，仅这一点与本发明例的隔板不同。

准备多个模拟了汽车用结构构件的筒状体，分别将本发明例的隔板和比较例的隔板配置在各筒状体的内部的长度方向中央部。然后，通过电阻点焊将边凸缘部焊接在筒状体的内表面，将它们作为受测体。所有筒状体的长度都是500mm。

(1)本发明例的条件

·钢板：板厚为1.4mm，抗拉强度为590MPa

·隔板的外尺寸：顶板部的一边的长度为76mm，拐角凸缘部的曲率半径rf为12mm，棱线部的曲率半径为4.4mm

·边凸缘部的宽度：15mm

·拐角凸缘部的宽度：15mm

·点焊的位置：各边凸缘部上的间隔约35mm的位置

本发明例的隔板是通过下述方式制成的。从具有上述板厚和抗拉强度的钢板中切下规定形状的坯料。使用上述第1实施方式的制造装置，将该坯料冲压成型成隔板。此时，凸状工具的突起部的高度h设为15mm。凸状工具的顶端(突起部的顶端)的曲率半径Rt设为3mm。冲模的角部的曲率半径R设为3mm。冲头的外周与冲模的凹部的内周之间的间隙设为与钢板的板厚相当的尺寸。

沿着周向测量所获得的隔板的拐角凸缘部的板厚。

图8是表示本发明例的隔板的拐角凸缘部的板厚的周向分布的图。如图8所示，拐角凸缘部的板厚在周向中央部为极小，在其两侧部为极大。该极大值为1.71mm，该极小值为1.60mm，两者之比为约1.1。

在这样的本发明例的隔板的拐角凸缘部未发现褶皱的产生、板厚的过度增加等这样的成型不良。而且，在该成型所使用的凸状工具的表面未发现损伤。

(2)比较例的条件

比较例的隔板是通过下述方式制成的。使用与本发明例相同的钢板，通过冲压成型制成顶板部的所有角部都不具有拐角凸缘部的隔板。作为此时的坯料，使用了将缺口开至相当于顶板部的所有角部的区域的坯料。其他条件与本发明例相同。

(3)筒状体的条件

·钢板：板厚为0.7mm，抗拉强度为590MPa

·内尺寸：一边的长度为76mm，角部的曲率半径为12mm

即，本发明例的隔板的外尺寸与筒状体的内尺寸一致。因此，在本发明例中，隔板与筒状体之间不存在间隙。相对于此，比较例的隔板呈顶板部的角部缺失、无拐角凸缘部的形状。因此，在比较例中，隔板与筒状体之间在局部(相当于顶板部的角部的部分)存在间隙。

对这些受测体实施了三点弯曲抗压试验。而且，也单独对筒状体实施了同样的三点弯曲抗压试验。

图9是示意性地表示三点弯曲抗压试验的概况的立体图。图9中示出了受测体(具有隔板51的筒状体以及单独的筒状体)50和冲击构件(冲击器)52。在试验中，通过电弧焊接将受测体50的两端部焊接在刚体板(未图示)，并将该刚体板固定在刚体台(未图示)之上。在该状态下，使冲击器52碰撞受测体50的长度方向中央部(即隔板51的装配位置)。冲击器52的碰撞速度为64km/h。此时，测量冲击器52向受测体50的侵入量达到30mm为止作用于冲击器52的反作用力。

图10是示出冲击器的侵入量与对冲击器的反作用力之间的关系来作为实施例的试验结果的图。如图10所示，在本发明例中，存在将边凸缘部彼此连起来的拐角凸缘部，形成有连续凸缘部，因此，隔板和筒状体的截面形状不易走样。因此，在碰撞的初期(特别是在冲击器的侵入量为0mm～10mm的范围时)，筒状体的壁面在大范围内发生变形，因此，对冲击器的反作用力相比于比较例显著升高。这意味着本发明例的筒状体的冲击吸收能量大于比较例的筒状体的冲击吸收能量。因而，可知，通过使隔板具有连续凸缘部，能够提高结构构件的三点弯曲抗压性能。

除此之外，本发明不限定于上述实施方式，当然能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。

附图标记说明

1、汽车用结构构件(槛板)；10、冲压成型品(隔板)；11、顶板部；12、顶板部的边；13、顶板部的角部；14、边凸缘部；15、拐角凸缘部；16、棱线部；17、缺口；20、凸缘部；30、制造装置；31、冲头；32、冲模；33、凸状工具；33a、突起部；34、垫板；35、压料圈；36、坯料；36a、缘部；36aa、拐角凸缘预定部分。

Claims (12)

1.一种冲压成型品，其是从钢板成型得到的，其中，

所述冲压成型品具有：

顶板部；以及

凸缘部，其分别自构成所述顶板部的轮廓的边中的一部分的边或全部的边延伸，

拐角凸缘部自将所述顶板部的所述边中的相邻且延伸有所述凸缘部的至少一组所述边连结起来的角部延伸，

分别自所述一组所述边延伸的所述凸缘部借助所述拐角凸缘部连起来，

在所述拐角凸缘部中，

在沿着所述顶板部的所述角部的周向的方向上的中央部存在呈现板厚的极小值的部分，

在所述中央部的两侧部存在呈现板厚的极大值的部分，

所述极大值与所述极小值之比在大于1.0且1.6以下的范围内。

2.根据权利要求1所述的冲压成型品，其中，

所述拐角凸缘部的曲率半径为30mm以下。

3.根据权利要求1或2所述的冲压成型品，其中，

所述凸缘部的至少一部分的宽度为10mm以上。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的冲压成型品，其中，

抗拉强度为440MPa以上。

5.一种汽车用结构构件，其是用于构成汽车车身的、空心的结构构件，其中，

所述汽车用结构构件在内部具有权利要求1～4中任一项所述的冲压成型品来作为加强件，所述汽车用结构构件与所述凸缘部接合。

6.一种冲压成型品的制造方法，其是用于从钢板的坯料制造冲压成型品的制造方法，其中，

所述冲压成型品具有：

顶板部；

凸缘部，其分别自构成所述顶板部的轮廓的边中的一部分的边或全部的边延伸；以及

拐角凸缘部，其自将所述顶板部的所述边中的相邻且延伸有所述凸缘部的至少一组所述边连结起来的角部延伸，且该拐角凸缘部将分别自所述一组所述边延伸的所述凸缘部彼此连起来，

在所述制造方法中，

使用冲头、与所述冲头成对的冲模、以及与所述冲头成对且配置在与所述拐角凸缘部相对应的位置的凸状工具，

通过所述冲模相对于所述冲头的相对移动，使所述坯料弯折，从而成型出所述凸缘部，

通过所述凸状工具相对于所述冲头的相对移动，在利用所述冲模使所述坯料弯折之前使所述坯料弯折，从而成型出所述拐角凸缘部。

7.根据权利要求6所述的冲压成型品的制造方法，其中，

所述凸状工具与所述冲模构成为一体，或构成为与所述冲模相互独立。

8.根据权利要求6或7所述的冲压成型品的制造方法，其中，

在冲压成型品的制造方法中，

还使用与所述冲模成对的压料圈，

在利用所述冲模和所述压料圈夹着所述坯料的状态下进行所述拐角凸缘部和所述凸缘部的成型。

9.一种冲压成型品的制造装置，其是用于从钢板的坯料制造冲压成型品的制造装置，其中，

所述冲压成型品具有：

顶板部；

凸缘部，其分别自构成所述顶板部的轮廓的边中的一部分的边或全部的边延伸；以及

拐角凸缘部，其自将所述顶板部的所述边中的相邻且延伸有所述凸缘部的至少一组所述边连结起来的角部延伸，且该拐角凸缘部将分别自所述一组所述边延伸的所述凸缘部彼此连起来，

所述制造装置具有冲头、与所述冲头成对的冲模、以及与所述冲头成对且配置在与所述拐角凸缘部相对应的位置的凸状工具，

所述冲模通过相对于所述冲头的相对移动，使所述坯料弯折，从而成型出所述凸缘部，

所述凸状工具通过相对于所述冲头的相对移动，在利用所述冲模使所述坯料弯折之前使所述坯料弯折，从而成型出所述拐角凸缘部。

10.根据权利要求9所述的冲压成型品的制造装置，其中，

所述凸状工具的顶端的曲率半径Rt满足下述(a)式的条件，

Rt＜rf×θ…(a)

上述(a)式中，rf：所述拐角凸缘部的曲率半径，θ：利用所述拐角凸缘部连起来的所述一组所述凸缘部的夹角，其中，Rt、rf的单位是mm，θ的单位是rad。

11.根据权利要求9或10所述的冲压成型品的制造装置，其中，

所述凸状工具与所述冲模构成为一体，或构成为与所述冲模相互独立。

12.根据权利要求9～11中任一项所述的冲压成型品的制造装置，其中，

该冲压成型品的制造装置还具有压料圈，该压料圈与所述冲模相对地配置，能够将所述坯料夹在该压料圈与所述冲模之间。