CN106604787A - 冲压成型方法和用于该方法的板材扩张装置 - Google Patents

Abstract

提供一种在进行冲压成型时，既能够避免在坯料的制品形状部位处的尺寸误差扩大的可能，又能够提升材料成品率的冲压成型方法和用于该方法的板材扩张装置。(A)通过压料辊(210a、210b、210c、210d)约束冲压成型用板材(1)的端部侧，通过加压辊(210p)对该被约束的部位的中间部位加压。(B)在该状态下，在各辊利用从动而旋转的方向上搬送板材(1)，由此使被加压部位连续地弯曲伸展。(C)利用矫直辊使该弯曲伸展后的部位变得平坦，由此得到端部(WE)被拓宽后的坯料。

Description

冲压成型方法和用于该方法的板材扩张装置

技术领域

本发明涉及提升在对板材进行冲压加工时的材料成品率的冲压成型方法和用于该方法的板材扩张装置。

背景技术

冲压成型的一种周知的方法是如下进行的：针对规定尺寸的作为冲压成型用素材的坯料，在对不成为制品形状部位的周缘部进行按压约束的状态下，通过冲头将制品形状部位按入模具侧而赋予塑性变形。这种情况下的周缘部的按压约束是以在冲压成型机的模具与压坯料环之间、或者在上下的压坯料环间夹着坯料周缘部的方式进行的。因此，上述周缘部是在成型时约束坯料的位置所不可或缺的所谓的夹持部位，而在后段的工序中则是被切除而成为废料的部分。因此，与上述的夹持部位相应的周缘的部分极小的情况对于材料成品率而言是有利的。

另一方面，提出了如下的成型方法：在进行冲压成型时，在对板料工件(坯料)在其周边部施加预紧力并向面方向拉拽的同时，通过冲床来成型(例如，参见引用文献1)。根据这种方法，通过预紧力而使得制品形状部位的伸展增大，能够缩短冲压成型前的平板状的板料工件的长度，因此使得材料成品率提升。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-150224号公报

发明内容

发明欲解决的课题

然而，在以作为规格化尺寸的板材的坯料为对象进行冲压成型的情况下，在引用文献1的方法中，预紧力会使得制品形状部位的尺寸误差(特别是厚度尺寸误差)扩大，存在难以将制品的品质维持在高水准的可能。

本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种在进行冲压成型时，既能够避免在坯料的制品形状部位处的尺寸误差扩大的可能，又能够提升材料成品率的冲压成型方法和用于该方法的板材扩张装置。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，在此提出如下的技术。

(1)一种冲压成型方法，该冲压成型方法包括：扩张工序(例如，后述的扩张工序P1)，至少部分地扩张板材的端部以得到适合于规定的冲压成型的尺寸的坯料；以及成型工序(例如，后述的成型工序P2)，在对通过所述扩张工序得到的坯料的端部的规定部位进行约束的状态下进行冲压成型。

在上述(1)的冲压成型方法中，将板材交至扩张工序，至少部分地扩张其端部以得到适合于规定的冲压成型的尺寸的坯料。在对该坯料的通过所述扩张工序扩张后的端部进行约束的状态下，通过成型工序进行冲压成型。因此，在冲压成型时被约束的坯料的端部是相比原本的板材的尺寸而被扩张后的部分。因此，作为用于执行该冲压成型方法的板材，即使使用比通常的坯料小的板材，也能够充分确保与所谓的夹持部位相应的被约束部位。此外，对于制品形状部位，能够确保与通常的尺寸的坯料相同的尺寸。因此，能够在使冲压成型时的制品形状部位处的尺寸误差极小化的同时提升材料成品率。

(2)一种上述(1)的冲压成型方法，其中，所述扩张工序包括：拉伸工序(例如，后述的拉伸工序P210)，利用拉伸加工用具对所述板材的相应端部加压而使其伸展；以及矫直工序(例如，后述的矫直工序P220)，使通过所述拉伸工序而变形为非平面状的所述板材的相应部分变得平坦。

在上述(2)的冲压成型方法中，根据上述(1)的冲压成型方法特别构成为，板材的相应端部通过拉伸工序而被加压，表面面积得以伸展。进而，通过矫直工序，使得通过所述拉伸工序而变形为非平面状的所述板材的相应部分变得平坦。其结果是，该端部被加工为沿面方向拉伸，原本的板材扩大至相当于通常的坯料的大小程度。因此，作为板材，使用尺寸小于通常的坯料的素材，而作为成为冲压成型的对象的坯料，可确保平坦且面积适度的被约束部位(所谓夹持部位)。因此，能够在使冲压成型时的制品形状部位处的尺寸误差极小化的同时提升材料成品率。

(3)一种上述(2)的冲压成型方法，其特征在于，所述拉伸工序是通过所述伸展的宽度不同的多次拉伸处理(例如，后述的第1级拉伸处理P211至第5级拉伸处理P215的处理)而分阶段地执行的工序。

在上述(3)的冲压成型方法中，根据上述(2)的冲压成型方法特别构成为，拉伸工序是通过所述伸展的宽度不同的多次拉伸处理而分阶段地执行的，因此能够不勉强地可靠地伸展，通过该伸展的部位可确保冲压成型时的被约束部位。

(4)一种上述(2)或(3)中的任意一项的冲压成型方法，其特征在于，所述拉伸工序是在利用形成有压边筋(例如，后述的凸压边筋811、凹压边筋812)的部件(例如，后述的压料辊810a和810b)的该压边筋的部位约束所述板材的状态下执行的工序。

在上述(4)的冲压成型方法中，根据上述(2)或(3)中的任意一项的冲压成型方法特别构成为，通过形成有压边筋的部件的该压边筋的部位，能够在牢固地约束板材的状态下使其伸展。因此，在拉伸工序中，既能够将为了约束板材而使用的区域的宽度形成为相对狭窄，又能够得到充分的约束力。因此，其结果是，能够进一步提升材料成品率。

(5)一种上述(2)至(4)中的任意一项所述的冲压成型方法，其特征在于，所述冲压成型方法包括在所述拉伸工序前弯折所述板材的最端部的弯折工序，在将通过所述弯折工序弯折后的板材最端部的曲部挂在按压加工用具上的同时执行所述拉伸工序。

在上述(5)的冲压成型方法中，根据上述(2)至(4)中的任意一项的冲压成型方法特别构成为，在将通过弯折工序形成的板材最端部的曲部挂在按压加工用具上的同时执行所述拉伸工序，因此能够利用狭窄部分的勾挂可靠地执行拉伸工序。因此，可以在使用相对较小的结构作为板材的同时，成型出与使用通常大小的坯料的情况同等的制品。

(6)一种上述上述(2)至(5)中的任意一项所述的冲压成型方法，其特征在于，所述矫直工序是通过使用形状不同的矫直加工用具进行的多次矫直处理而分阶段地执行的工序。

在上述(6)的冲压成型方法中，根据上述(2)至(5)中的任意一项的冲压成型方法特别构成为，能够不勉强地适当进行基于矫直工序的该端部的平坦化。

(7)一种板材扩张装置，该板材扩张装置包括：拉伸加工用具，其自身的按压部件与板材的端部接触并对该板材的所述端部加压而使其伸展；按压加工用具，其对该板材的被所述拉伸加工用具的所述按压部件加压而伸展的部位在两侧的部位处进行按压；以及矫直加工用具，其使得通过所述拉伸加工用具而变形为非平面状的该板材的相应部分变得平坦。

在上述(7)的坯料扩张装置中，在坯料的两处部位被按压加工用具约束的状态下，这两处部位之间的部位被拉伸加工用具的按压部件按压。通过该按压，坯料的所述规定的端部弯曲伸展。进而，通过矫直加工用具，使得该被弯曲伸展的坯料的相应部分变得平坦。

发明的效果

根据本发明，能够具体实现一种在进行冲压成型时，既能够避免坯料的制品形状部位处的尺寸误差扩大的可能，又能够提升材料成品率的冲压成型方法和用于该方法的板材扩张装置。

附图说明

图1是表示本发明的材料成品率提升效果的原理的示意图。

图2是表示作为本发明的一个实施方式的冲压成型方法的工序图。

图3是用于说明图2的工序图中的扩张工序的图。

图4是用于说明在图3所说明的扩张工序中使用的装置的图。

图5是用于说明图2的工序图的扩张工序中的拉伸工序的一例的图。

图6是用于说明图2的工序图的扩张工序中的拉伸工序的另一例的图。

图7是表示作为本发明的另一实施方式的冲压成型方法的工序图。

图8是用于说明图7的工序图中的扩张工序的一例的图。

图9是用于说明图2和图7的工序图的扩张工序中的矫直工序的一例的图。

图10是用于图2和图7的工序图的扩张工序中的拉伸工序的机构的要部主视图。

图11是对应于图10的要部主视图的要部侧视图。

具体实施方式

图1是表示本发明的材料成品率提升效果的原理的示意图。

图1的(A)部表示应用本发明以前的固定尺寸的板材1。(A)部的左侧表示俯视观察板材1时的状况，(A)部的右侧表示通过A-A线剖视观察板材1时的状况。该板材1的长度是La，宽度是Wa，厚度是D1。

图1的(B)部表示应用了本发明的情况下的板材1。(B)部的左侧表示俯视观察板材1时的状况，(B)部的右侧表示通过B-B线剖视观察板材1时的状况。应用了本发明的情况下的板材1的长度从La伸长至Lb，宽度从Wa增宽至Wb，成为适合于规定的冲压成型的尺寸的坯料10。这种情况下，如B-B线剖视所示，对于设定在比(A)部描绘出的板材1的外形靠内侧的位置而成为冲压成型的对象的制品形状部位，厚度被维持为作为原本的厚度的D1。另一方面，对于作为所谓夹持部位而在制品形状部位的外侧拉伸的部分11，使(A)部左侧描绘出的板材1的周缘在后述的扩张工序中例如通过按压力而在面方向上扩大，结果成为相比原本的厚度D1缩小的厚度D2。

即，在本发明中，进行冲压成型的规定尺寸的坯料是从与该坯料同等的厚度且平面投影相对小形的板材得到的。因此，关于坯料的外形中的作为所谓夹持部位而在制品形状部位的外侧拉伸的部分，相对于该小形的板材，将该规定的端部(图1的情况下是周缘部)扩张而形成。

其结果是，相比使用起初便包含所谓夹持部位的部分的上述规定尺寸的坯料进行冲压成型的现有方法，能够从相对小形的板材得到与以往同等的成型品，材料成品率得以提升。

图2是表示作为本发明的一个实施方式的冲压成型方法的工序图。

在作为本发明的一个实施方式的冲压成型方法中，首先实施扩张工序P1，扩张板材的端部(端缘侧的规定的部分区域)以得到适合于规定的冲压成型的尺寸的坯料。接着实施成型工序P2，在对通过扩张工序P1得到的坯料的端部进行约束的状态下进行冲压成型。

扩张工序P1包括：拉伸工序P210，利用拉伸加工用具对板材的相应端部加压而使其伸展；以及矫直工序P220，使通过拉伸工序P210而变形为非平面状的板材的相应部分变得平坦。

在该实施方式中，上述的拉伸工序P210包括第1级拉伸处理P211、第2级拉伸处理P212、第3级拉伸处理P213、第4级拉伸处理P214和第5级拉伸处理P215。这些第1级拉伸处理P211至第5级拉伸处理P215的处理是对板材依次扩张规定的端部的分阶段处理。

此外，矫直工序P220包括第1级矫直处理P221、第2级矫直处理P222和第3级矫直处理P223。这些第1级矫直处理P221至第3级矫直处理P223的处理是使为了扩张而通过上述的拉伸工序P210变形为非平面状的板材的相应部分依次变得平坦的分阶段处理。

图3是用于说明图2的工序图中的扩张工序P1的图。

图3的(A)部示出了用于扩张工序P1的板材1的剖面。

图3的(B)部示出了(A)部的板材1在扩张工序P1中的拉伸工序P210中，其端部通过加工用具而被加压伸展的状况。该加工用具210是为了便于说明而象征性表示的用于拉伸工序P210的加工用具。

加工用具具有隔开固定间隔从上下夹着板材1的端部(端缘侧的规定的部分区域)的2对压料辊，即左上侧的压料辊210a、左下侧的压料辊210b、右上侧的压料辊210c和右下侧的压料辊210d。上下成对的压料辊、即压料辊210a与210b和压料辊210c与210d从上下以固定载荷夹住板材1的端部，将板材1约束为不会在各压料辊的轴向(图中的左右方向)上偏离。

在该状态下，加压辊210p位于左右成对的上侧的压料辊间的位置、即210a与210c之间的位置上，从上表面按压板材1而使其在变形为凹状的同时伸展。

这种情况下，各压料辊210a、210b、210c、210d和加压辊210p都是从动辊，随着板材1在垂直于纸面的方向(例如，纵深方向)上被另设的单元(未图示)搬送时的移位，而在对板材1施加各规定的载荷的同时与其滚动接触。

板材1的端部如上所述在拉伸工序P210中变形并伸展后，在矫直工序P220中变得平坦。后面具体描述矫直工序P220。

图3的(C)部示出了被实施了扩张工序P1的结果下的板材1的剖面，该扩张工序P1是这样的工序：在如(B)部所示通过拉伸工序P210而使得端部伸展后，通过矫直工序P220使其变得平坦。在该状态下，板材1的端部侧的宽度被拓宽了WE，成为适合于规定的冲压成型的尺寸的坯料10。作为坯料10的所谓夹持部位而在制品形状部位的外侧拉伸的部分11的厚度尺寸相对缩小，而在制品形状部位处则维持了原本的厚度尺寸。

在扩张工序P1中，如上所述，至少部分地扩张板材1的端部以得到适合于规定的冲压成型的尺寸的坯料10。

图4是用于说明在图3说明的扩张工序中使用的板材扩张装置的图。

并且，在图4中，为了便于理解，板材扩张装置40的各构成要素中的一部分代表性地表示多个要素，此外，对于比例尺也做了部分变更，以使得能够在有限的纸面内一览要部。

板材扩张装置40具有拉伸加工用具(代表性的是作为上述按压部件的左端侧的加压辊210pL、右端侧的加压辊210pR和未图示的它们的旋转轴等)，该拉伸加工用具自身的按压部件(代表性的是左端侧的加压辊210pL和右端侧的加压辊210pR)接触板材1的端部而对该板材1的端部加压使其伸展。

此外，板材扩张装置40具有按压加工用具(代表性的是，对于左端侧的加压辊210pL的周围而言，左上的压料辊211aL、212aL、213aL和左下的压料辊211bL、212bL、213bL、以及右上的压料辊211cL、212cL、213cL和右下的压料辊211dL、212dL、213dL)，该按压加工用具对该板材1的被拉伸加工用具(上述210pL、210pR和未图示的它们的旋转轴等)的按压部件(上述210pL、210pR)加压而伸展的部位在其两侧的部位处进行按压。

此外，板材扩张装置40具有矫直加工用具(代表性的是，对于板材1的左端侧而言，上侧的矫直辊311aL、312aL、313aL和下侧的矫直辊311bL、312bL、313bL)，该矫直加工用具使通过上述的拉伸加工用具而变形为非平面状的该板材1的相应部分变得平坦。

在板材1的左端侧，通过上侧的压料辊211aL、212aL、213aL和下侧的压料辊211bL、212bL、213bL以及上侧的压料辊211cL、212cL、213cL和下侧的压料辊211dL、212dL、213dL，从上下按压板材1以使其不会在轴向(与板材1的搬送方向交叉的方向)上发生位置偏离。如图所示，左右的压料辊之间隔开了固定的间隔。在该状态下，在隔开上述间隔的上侧的左右压料辊间，通过上侧的加压辊210pL而在板材1的上表面上施加下降方向的载荷。

此外，各压料辊和加压辊都是从动辊，随着板材1在箭头方向(这种情况下是大致纵深方向)上被搬送单元(未图示)搬送，而在对板材1施加各规定的载荷的同时与其滚动接触。

板材1在如上两侧被压料辊约束为不会发生位置偏离的状态下，承受加压辊210pL的载荷，因此伸展而变形为朝向下方的凸状(因而为凹状)。

在板材1的右端侧也同样地，通过上侧的压料辊211aR、212aR、213aR和下侧的压料辊211bR、212bR、213bR以及上侧的压料辊211cR、212cR、213cR和下侧的压料辊211dR、212dR、213dR，从上下按压板材1以使其不会在轴向(与板材1的搬送方向交叉的方向)上发生位置偏离。此外，如图所示，左右的压料辊之间隔开了固定的间隔。在该状态下，在隔开上述间隔的上侧的左右压料辊间，通过上侧的加压辊210pR对板材1的上表面施加下降方向的载荷。这些在右端侧相应的各辊也与左端侧的上述各辊同样地是从动辊。

由此，在板材1的右端侧也同样地承受加压辊210pR的载荷，板材1伸展而变形为朝向下方的凸状(因而为凹状)。

如上所述，板材1在其左端侧和右端侧被约束为不会在各相应的压料辊的轴向上发生位置偏离的状态下，通过加压辊210pL和210pR而伸展。该处理是图2的第1级拉伸处理P211的详细情况。

图4中为了方便起见，代表性地图示出了用于进行第1级拉伸处理P211的机构部，然而在本实施方式的板材扩张装置40中，在板材1的搬送方向上连续设置了5个与用于进行第1级拉伸处理P211的上述那样的机构部同样的机构部。

构成为通过该5个连续的机构部，进行5个阶段的拉伸处理(图2：P211～P215)，完成进行对板材1所需的伸展的拉伸工序P210。

此外，后文会参见图5进一步说明该5个连续的机构部的分阶段拉伸处理。

在图4的板材扩张装置40的上述拉伸工序P210中，板材1伸展且变形为非平面形状(该实施方式的情况下为凹状)。使该变形变得平坦的是使用矫直加工用具的矫直工序(图2：P220)。

作为矫直加工用具，用于矫直板材1的左端侧的加工用具构成为包含上侧的矫直辊311aL、312aL、313aL和在图4中观察不到的下侧的矫直辊311bL、312bL、313bL的机构部。

此外，用于矫直板材1的右端侧的加工用具构成为包含上侧的矫直辊311cR、312cR、313cR和下侧的矫直辊311dR、312dR、313dR的机构部。

这些矫直辊从与板材1搬送的流程有关的上游侧向下游侧按照上述顺序排列，上下各1对的矫直辊排列有3对，依次分阶段地进行板材的平坦化。

后文会详细描述用于矫直工序的机构部的结构和作用。

图5是用于说明图2的工序图的扩张工序P1中的拉伸工序P210的一例的图。该图5中的拉伸工序应用了滚动成型的方法。图5中，作为用于进行拉伸工序P210中的各级处理的装置，设想的是参见图4已叙述过的结构。其中，对于与各级处理对应的机构的各部赋予了代表该各部的符号。

图5中，按照(A)部、(B)部、(C)部的顺序，示出了板材1的端部的伸展被逐渐扩大的状况。并且，这些(A)部、(B)部、(C)部代表性地表示上述的拉伸工序P210的5个阶段的拉伸处理中的3个阶段性处理。

图5的(A)部表示第1级拉伸处理P211的状况。板材1的一个部位以被压料辊210a和210b从上下夹住的方式被约束。与该约束部位隔开固定的间隔L1，板材1的另一个部位同样地以被压料辊210c和210d从上下夹住的方式被约束。在板材1被如上约束的状态下，通过宽度比间隔L1略窄的加压辊210p，从左右的上侧压料辊210a和210c之间施加载荷。

如上所述，各压料辊210a、210b、210c、210d和加压辊210p都是从动辊，随着板材1的搬送，与其相应部分滚动接触。由此，板材1的被左右的压料辊约束的部位的中间部变形为朝下的凸状(即，凹状)并且如图示的区域E10那样伸展。

图5的(B)部表示第3级拉伸处理P213的状况。对于通过到前级的第2级拉伸处理P212为止的处理而如图示的区域E10和区域E21、E22那样分2个阶段伸展后的板材1，一个部位以被压料辊230a和230b从上下夹住的方式被约束。与该约束部位隔开固定的间隔L3(比包含区域E10和区域E21、E22的这些区域大的间隔)，板材1的另一个部位同样地以被压料辊230c和230d从上下夹住的方式被约束。在板材1被如上约束的状态下，通过宽度略小于间隔L3的加压辊230p，从左右的上侧压料辊230a和230c的附近施加载荷。

与上述同样地，各压料辊230a、230b、230c、230d和加压辊230p都是从动辊，随着板材1的搬送，与其相应部分滚动接触。由此，板材1的被左右的压料辊约束的部位的附近部变形为朝下的凸状(即，凹状)并且如图示的区域E31、E32那样伸展。

图5的(C)部表示作为本实施方式的拉伸处理的最终阶段的第5级拉伸处理P215的状况。对于通过到作为前级的第4级拉伸处理P214为止的处理而如图示的区域E10、E21、E22、E31、E32、E41、E42那样分4个阶段伸展后的板材1，一个部位以被压料辊250a和250b从上下夹住的方式被约束。与该约束部位隔开固定的间隔L5(比包含区域E10、E21、E22、E31、E32、E41、E42的这些区域大的间隔)，板材1的另一个部位同样地以被压料辊250c和250d从上下夹住的方式被约束。在板材1被如上约束的状态下，通过宽度略小于间隔L5的加压辊250p，从左右的上侧压料辊250a和250c的附近施加载荷。在这种情况下，各压料辊250a、250b、250c、250d和加压辊250p也都是从动辊，随着板材1的搬送，与其相应部分滚动接触。由此，板材1的被左右的压料辊约束的部位的附近部变形为朝下的凸状(即，凹状)并且如图示的区域E51、E52那样伸展。

以上，参见图5说明的内容要点在于，在本实施方式的拉伸处理中，通过伸展宽度(作为伸展对象的区域的宽度)不同的多次拉伸处理，分阶段地使板材的对象部分伸展。因此，不存在板材局部过度伸展而断裂的可能。

图6是用于说明图2的工序图的扩张工序中的拉伸工序的另一例的图。

图6的拉伸工序应用了渐进成型的方法，在本例中，通过根据NC(NumericalControl：数字控制)等而被控制姿态和水平位置的2个圆柱状的加工用具610、620，对板材1依次分阶段地实施使其端部区域伸展的处理。

关于图6的拉伸工序中的依次处理，对与参见图5说明的各部同等的部位分配相同符号，在以下进行说明。

图6的(A)部表示第1级拉伸处理的状况。板材1的一个部位(相对左侧的部位)以被压料辊250a和250b从上下夹住的方式被约束。与该约束部位隔开固定的间隔L5，板材1的另一个部位(相对右侧的部位)同样地以被压料辊250c和250d从上下夹住的方式被约束。

在图6的拉伸工序中，贯穿所有阶段的拉伸处理，板材1都被相同的压料辊250a、250b和250c、250d以固定的间隔L5约束。

在板材1被如上约束的状态下，通过加工用具610、620对上侧压料辊250a和250c之间的这些压料辊附近部位施加载荷。随着板材1的搬送，左右的加工用具610、620维持大致图示所示的固定的姿态和水平位置。因此，加工用具610、620所按压的部位变形为朝下的凸状(即，凹状)并且如图示的区域E51、E52那样伸展。

图6的(B)部表示第3级拉伸处理的状况。通过到前级的第2级拉伸处理为止的处理，板材1分2个阶段伸展为图示的区域E51、E52和区域E41、E42。关于左右的加工用具610、620，将它们的姿态变更为使得两者构成的角度如图示那样小于前阶段中的角度(两者的头部间隔是L2)且水平位置相比前阶段中的水平位置下降。通过如上变更了姿态和位置的左右的加工用具610、620，对板材1的分别与区域E41、E42相邻的内侧区域施加载荷。随着板材1的搬送，左右的加工用具610、620维持大致图示所示的固定的姿态和水平位置。因此，加工用具610、620所按压的部位变形为朝下的凸状(即，凹状)并且如图示的区域E31、E32那样伸展。区域E31、E32间的间隔大致为上述的L2。

图6的(C)部表示作为本例的拉伸处理的最终阶段的第5级拉伸处理的状况。在第5级拉伸处理中，对于通过到作为前级的第4级拉伸处理为止的处理而如图示的区域E51、E52、E41、E42、E31、E32、E21、E22那样分4个阶段伸展后的板材1，对区域E21、E22间通过一个加工用具610(620)进一步赋予伸展。即，加工用具610(620)在图示的不存在左右倾斜的姿态下，被变更为使得水平位置比前阶段中的水平位置进一步下降。通过如上变更了姿态和位置的加工用具610(620)，对板材1的区域E21、E22间的区域施加载荷。随着板材1的搬送，加工用具610(620)维持大致图示所示的固定的姿态和水平位置。因此，加工用具610(620)所按压的部位变形为朝下的凸状(即，凹状)并且如图示的区域E10那样伸展。区域E1的宽度成为图5的(A)部中的L1左右。

图7是表示作为本发明的另一实施方式的冲压成型方法的工序图。

图7中，通过相同符号示出与图2的冲压成型方法的对应部。

图7的冲压成型方法与图2的冲压成型方法的不同之处在于，在扩张工序P10中，在上述的拉伸工序P210之前执行弯折板材1的端部的弯折工序P201，在将通过弯折工序P201弯折的板材1的最端部挂在按压加工用具(压料辊)上的同时执行拉伸工序P210。因此，从拉伸工序P210起的工序中的各阶段的处理与参见图2等在上面叙述的内容并无本质差异，而在作用效果方面具备特征。

即，根据图7的冲压成型方法的扩张工序P10，由于在将通过弯折工序P201形成的板材最端部的曲部挂在按压加工用具上的同时执行所述拉伸工序，因此能够利用狭窄部分的勾挂可靠地执行拉伸工序。因此，既可以使用相对较小的结构作为板材，又能够成型出与使用通常大小的坯料的情况同等的制品，材料成品率进一步提升。

图8是用于说明图7的工序图的扩张工序P10中的拉伸工序P210的一例的图。

板材1的最端部(图示的右端缘侧)1E在弯折工序P201中被向下方大致垂直地弯折(这里，将该部位1E称作曲部)。

板材1的最端部以其曲部1E跨过压料辊810d的周面而挂在图中的右侧面上的方式被约束。进而，该曲部1E被压料辊810c的周面始终向压料辊810d的右侧面侧按压，所述压料辊810c的轴向被设置为与压料辊810d交叉(本例中为垂直)的方向。因此，板材1的曲部1E挂在压料辊810d上，并且通过压料辊810d的按压作用，被牢固地约束为使得该勾挂不会脱落。

与压料辊810d隔开固定的间隔L8，设置有上下1对压料辊810a和810b，通过这些压料辊810a和810b，板材1的其他部被夹住而受到约束。

板材1的与上述间隔L8相应的部分例如接受参见图6说明的分阶段拉伸处理而伸展。

在本例中，上下1对压料辊810a和810b中的上侧的压料辊810a在其外周面上形成有呈圆形突出的压边筋(凸压边筋)811。与此相对，下侧的压料辊810b在其外周面上形成有与压边筋811对应的凹陷部(凹压边筋)812。

板材1的被上下1对压料辊810a和810b夹着的部位通过这些凸压边筋811和凹压边筋812而形成有沿着压边筋811的外形的变形部1B，并且被牢固地约束。

另外，变形部1B可以通过其他工序而事先形成，在扩张工序中，可通过压料辊810a和810b沿着变形部1B的外形进行约束。此外，这种情况下，压料辊810a和810b可以不必形成为能够旋转的辊形状。例如，只要是在夹着坯料的上下具有凸压边筋和凹压边筋的结构，则能够在将凸压边筋和凹压边筋挂在变形部1B上的同时进行约束。

此外，在本例中，仅在配置于加压辊(未图示)的两侧的压料辊中的单侧的压料辊810a和810b上设置压边筋，然而当然也可以在两侧的压料辊(图示的情况为压料辊810a和810b、以及压料辊810c和810d)上设置压边筋进行约束。

因此，在进行扩张工序中的拉伸工序时，在使用于约束板材1的区域的宽度构成为相对狭窄的情况下，也能够得到充分的约束力。因此，其结果是，能够进一步提升材料成品率。

图9是用于说明图2和图7的工序图的扩张工序中的矫直工序的一例的图。

通过作为前工序的拉伸工序(图2、图7：P210)而变形、伸展为非平面状(凹状)的板材1被交付给矫直工序P220。

图9的(A)部表示用于进行矫直工序P220的机构部。这里，通过作为参见图4说明的板材扩张装置40的矫直加工用具中的用于矫直板材1的右端侧的加工用具的各矫直辊，代表性地表示与矫直加工用具相应的机构。

另外，图9的(B)部代表性地表示上下的各矫直辊的剖面。

下面，一并参见图9和图4，具体描述用于矫直工序的机构部的结构和作用。

如参见图4所述，矫直加工用具的用于矫直板材1的左端侧的机构部构成为包含上侧的矫直辊311aL、312aL、313aL和在图4中被板材1挡住而观察不到的下侧的矫直辊311bL、312bL、313bL。

此外，用于矫直板材1的右端侧的机构部构成为包含上侧的矫直辊311cL、312cL、313aL和下侧的矫直辊311dL、312dL、313dL。

用于矫直板材1的左端侧的机构部和用于矫直板材1的右端侧的机构部具备相似的结构和作用。因此，关于用于进行矫直工序P220的机构部和作用，首先代表性地说明作为用于矫直板材1的右端侧的加工用具的各矫直辊。

用于矫直板材1的右端侧的机构部的各上侧矫直辊311aR、312aR和313aR如图9的(B)部(上侧)代表性所示，以它们的直径在轴向的中央部最大而在左右的端面最小的方式，构成为通过轴切取的剖面描绘出在外侧呈凸状的曲线的形状。即，整体构成大致纺锤形状。并且，各矫直辊的上述凸状的曲率R1在起始的矫直辊311aR中最急，在最后的矫直辊313aR中最缓，在它们之间的矫直辊312aR中处于上述两者的中间程度。

此外，为了与上述的各上侧矫直辊311aR、312aR和313aR对应，各下侧矫直辊311bR、312bR和313bR如图9的(B)部(下侧)代表性所示，构成为通过它们的轴切取的剖面描绘出在外侧呈凹状的曲线的形状。即，整体构成为大致绕线筒形状。关于凹状的曲率R2，也是在起始的矫直辊311bR中最急，在最后的矫直辊313bR中最缓，在它们之间的矫直辊312bR中处于上述两者的中间程度。

此外，各上侧矫直辊311aR、312aR和313aR以及各下侧矫直辊311bR、312bR和313bR的宽度W分别从起始的矫直辊311aR、311bR朝向后方的各矫直辊而分阶段地变宽。

通过上述的上下1对矫直辊311aR和311bR，对变形的板材1从上下施加被液压机构等适当调节后的载荷LD，作为第1级矫直处理P221而进行板材1的变形部的平坦化。通过上述的第1级矫直处理P221，在相比第2级～第3级矫直处理(图2：P222～P223)而言宽度狭窄的范围内，从上下夹住板材1的深度地变形为非平面状(凹状)的部分，对该部分进行平坦化。

构成用于矫直板材1的左端侧的机构部的上下1对矫直辊311aL和311bL的结构、作用与右端侧的上下1对矫直辊311aR和311bR相同。即，上述的第1级矫直处理P221实际上是通过包括这些左右的上下1对矫直辊的机构部而进行的。

上下1对矫直辊312aR和312bR以及上下1对矫直辊312aL和312bL的结构、作用也与进行第1级矫直处理P221的上述机构相似。不同之处在于，上下1对矫直辊的周面的凸状和凹状的曲率R1、R2为中位，在比第1级矫直处理P221宽度更大的范围内，从上下夹住板材1的变形为非平面状(凹状)的部分，对该部分施加被适当调节后的载荷LD，进行平坦化。

即，通过包括这些右端侧的上下1对矫直辊312aR和312bR以及左端侧的上下1对矫直辊312aL和312bL的机构，进行图2的矫直工序P220中的第2级矫直处理P222。

进而，上下1对矫直辊313aR和313bR以及上下1对矫直辊313aL和313bL的结构、作用也与进行第1级矫直处理P221或第2级矫直处理P222的上述机构相似。不同之处在于，上下1对矫直辊的周面的凸状和凹状的曲率R1、R2相对最缓，在比第1级矫直处理P221和第2级矫直处理P222宽度更大的范围内，从上下夹住板材1的变形为非平面状(凹状)的部分，对该部分施加被适当调节后的载荷LD，进行平坦化。

即，通过包括这些右端侧的上下1对矫直辊313aR和313bR以及左端侧的上下1对矫直辊313aL和313bL的机构，进行图2的矫直工序P220中的第3级矫直处理P223。

变形、伸展为凹状的板材1如上所述，被交付给第1级矫直处理P221、第2级矫直处理P222和第3级矫直处理P223，依次分阶段地变得平坦。因此，能够不勉强地适当进行矫直工序对该板材1的端部的平坦化。

图10是用于图2和图7的工序图的扩张工序的拉伸工序中的机构的要部主视图。

此外，图11是与图10的要部主视图对应的要部侧视图。

下面，参见图10和图11说明用于上述的拉伸工序P210的机构的一例。

在拉伸工序P210中的从上述的第1级拉伸处理P211至第5级拉伸处理P215的处理中，使用形状和规模略有不同而具备大致同种结构作用的机构(加工用具)。因此，在参见图10和图11的说明中，代表性地具体描述用于第1级拉伸处理P211的机构。此外，用于第1级拉伸处理P211的机构是左右1对的结构，两者相似。因此，这里不区分左右而代表性地进行表示，省略了图4中那样的符号末尾的“L”、“R”的标记。

在加压辊210p的左右两侧设置有构成1对脚部的支承部件511、512，该1对脚部从与未图示的构造部件直接或间接连接的连结部件510沿铅直方向垂下。加压辊210p的轴523借助支承部件511、512在它们的下端附近被轴承521和522轴支承。左右的支承部件511、512以在加压辊210p的上方跨过其外周顶上部的方式，通过连结部件510连结起来。

沿着箭头所示的板材1的搬送方向，左上侧的压料辊211a和图中观察不到的压料辊212a、213a、214a以按照上述顺序排列的配置，通过单臂支承而被轴支承在水平支承部件531上。

同样地，右上侧的压料辊211c、212c、213c、214c以按照上述顺序排列的配置，通过单臂支承而被轴支承在水平支承部件532上。

左下侧的压料辊211b和图中观察不到的压料辊212b、213b、214b与左上侧的压料辊211a和图中观察不到的压料辊212a、213a、214a对应地，以按照上述顺序排列的配置而被轴支承，使得能够夹持板材1。

同样地，右下侧的压料辊211d、212d、213d、214d与右上侧的压料辊211c、212c、213c、214c对应地，以按照上述顺序排列的配置而被轴支承，使得能够夹持板材1。

水平支承部件531和532被构成2对脚部的支承部件541、542、543(图中观察不到)、544支承，该2对脚部从与未图示的构造部件直接或间接连接的连结部件540沿铅直方向垂下。

连结部件540位于比上述的连结部件510靠上方的位置，并具有：在加压辊210p的前半部分的上方以跨过其外周部的方式将构成左右1对脚部的支承部件541、542连结起来的部分；以及同样在加压辊210p的后半部分的上方以跨过其外周部的方式将构成左右1对脚部的支承部件543、544连结起来的部分，两个部分以相同水平在前后排列并形成为一体。

构成左右1对脚部的支承部件541、542的间隔和构成左右1对脚部的支承部件543、544的间隔大于上述加压辊210p的构成1对脚部的支承部件511、512的左右外侧的间隔。

在加压辊210p的左右两侧的位置处，通过左侧的上下压料辊211a、212a、213a、214a和212b、213b、214b以及右侧的上下压料辊211c、212c、213c、214c和211d、212d、213d、214d，板材1在与其搬送方向(箭头的方向)交叉的方向(各压料辊的轴向)上的移动被牢固地约束。

即，这些左侧的上下压料辊211a、212a、213a、214a和212b、213b、214b以及右侧的上下压料辊211c、212c、213c、214c和211d、212d、213d、214d在作为本发明的实施方式的板材扩张装置中构成按压加工用具，该按压加工用具对该板材的被拉伸加工用具(加压辊210p、轴523等)的按压部件(加压辊210p)加压而伸展的部位在其两侧的部位处进行按压。

为了适当地进行这种约束，从连结部件540的上方通过液压装置等施加载荷HL，该载荷HL经由支承部件541、542、543、544和水平支承部件531、532作用在各压料辊上。

从连结部件510的上方被液压装置等施加的载荷PL经由支承部件511、512而作用在加压辊210p上，使板材1弯曲伸展，逐渐形成在后续的矫直工序P210中变得平坦时成为向外侧拉伸的部分11的区域。

即，加压辊210p、支承部件511、512、轴523等在作为本发明的实施方式的板材扩张装置中构成拉伸加工用具，该拉伸加工用具自身的按压部件(加压辊210p)接触板材1的端部而对该板材的端部加压使其伸展。

如上所述，加压辊210p和各压料辊均为从动辊，随着板材1通过另设的搬送装置(未图示)在搬送方向(箭头的方向)上移动而旋转，并与板材1滚动接触。

随着板材1的移动，加压辊210p使板材1连续地弯曲伸展。该弯曲伸展的部位如上所述，在后续变得平坦，在图2、图7的成型工序P2中进行冲压成型时，成为用于预先约束坯料的端部(所谓夹持部位)。

如上所述，在参见图10和图11的说明中，对用于拉伸工序P210的机构中的用于第1级拉伸处理P211的1对机构中的一侧的机构代表性地进行了具体描述。用于第1级拉伸处理P211的机构是由左右1对的图10和图11所示的机构构成的。

进而，用于第2级拉伸处理P212的机构使用了使图10和图11所示的机构的左右压料辊的间隔变得更宽，并且使加压辊的厚度尺寸也变得更宽的机构。并且，与用于第1级拉伸处理P211的机构同样地，这种宽度更宽的机构以左右1对的方式构成。

用于从第1级拉伸处理P211至第5级拉伸处理P215的分阶段处理的机构使用了使左右的压料辊的间隔逐级变宽，并且使对应的加压辊的厚度(宽度)尺寸也逐级变宽的机构。用于上述的各级拉伸处理的机构部的尺寸关系如参见上述的图5所理解的那样。

通过拉伸工序P210中的上述的5个阶段的处理P211～P215，能够不勉强地可靠进行板材1的伸展。

如上所述，在本实施方式中，在通过加压辊210p使作为素材的板材1的周缘部伸展而得到坯料时，伸展对象部位的两侧被压料辊可靠地约束。因此，所得到的坯料的制品形状部位不会受到对周缘部的拉伸处理的影响，能够将厚度尺寸维持在品质基准上。

在图2、图7的成型工序P2中，将如上所述在板材1的周缘部上成型的坯料的夹持部位以夹在冲压成型机的模具与压坯料环之间或者上下的压坯料环之间的方式约束，通过冲头将坯料的制品形状部位压入模具侧，如通常那样进行冲压成型。

其结果是，即使使用小于通常的坯料的板材作为冲压成型用板材，也能够通过上述的扩张工序P1形成与夹持部位相应的被约束部位，同时确保制品形状部位为与通常情况相同尺寸的坯料。因此，能够在使冲压成型时的制品形状部位处的尺寸误差极小化的同时提升材料成品率。

此外，在以上的实施方式中，对各压料辊和加压辊均为从动辊的情况进行了具体描述，然而本发明不限于这种示例，还可以采用这些各辊中的至少任意一个是通过电动机等的动力而旋转的主动辊的结构。

标号说明

1：板材，

10：坯料，

11：夹持部位，

211aL、212aL、213aL：压料辊(板材左侧、左上侧)，

211bL、212bL、213bL：压料辊(板材左侧、左下侧)，

211cL、212cL、213cL：压料辊(板材左侧、右上侧)，

211dL、212dL、213dL：压料辊(板材左侧、右下侧)，

211aR、212aR、213aR：压料辊(板材右侧、左上侧)，

211bR、212bR、213bR：压料辊(板材右侧、左下侧)，

211cR、212cR、213cR：压料辊(板材右侧、右上侧)，

211dR、212dR、213dR：压料辊(板材右侧、右下侧)，

210p：加压辊，

311aL、312aL、313aL：矫直辊(板材左上侧)，

311bL、312bL、313bL：矫直辊(板材左下侧)，

311aR、312aR、313aR：矫直辊(板材右上侧)，

311bR、312bR、313bR：矫直辊(板材右下侧)，

1E：曲部。

Claims (7)

1.一种冲压成型方法，该冲压成型方法包括：

扩张工序，至少部分地扩张板材的端部以得到适合于规定的冲压成型的尺寸的坯料；以及

成型工序，在对通过所述扩张工序得到的坯料的端部的规定部位进行约束的状态下进行冲压成型。

2.根据权利要求1所述的冲压成型方法，其中，

所述扩张工序包括：

拉伸工序，利用拉伸加工用具对所述板材的相应端部加压而使其伸展；以及

矫直工序，使通过所述拉伸工序而变形为非平面状的所述板材的相应部分变得平坦。

3.根据权利要求2所述的冲压成型方法，其中，

所述拉伸工序是通过所述伸展的宽度不同的多次拉伸处理而分阶段地执行的工序。

4.根据权利要求2或3所述的冲压成型方法，其中，

所述拉伸工序是在利用形成有压边筋的部件的该压边筋的部位约束所述板材的状态下执行的工序。

5.根据权利要求2至4中的任意一项所述的冲压成型方法，其中，

所述冲压成型方法包括在所述拉伸工序前弯折所述板材的最端部的弯折工序，

在将通过所述弯折工序弯折后的板材最端部的曲部挂在按压加工用具上的同时执行所述拉伸工序。

6.根据权利要求2至5中的任意一项所述的冲压成型方法，其中，

所述矫直工序是通过使用形状不同的矫直加工用具进行的多次矫直处理而分阶段地执行的工序。

7.一种板材扩张装置，该板材扩张装置包括：

拉伸加工用具，其自身的按压部件与板材的端部接触并对该板材的所述端部加压而使其伸展；

按压加工用具，其对该板材的被所述拉伸加工用具的所述按压部件加压而伸展的部位在其两侧的部位处进行按压；以及

矫直加工用具，其使得通过所述拉伸加工用具而变形为非平面状的该板材的相应部分变得平坦。