CN107148320A - 压制成型品的制造方法及制造装置 - Google Patents

Abstract

压制成型品包括顶板部、纵壁部、以及位于纵壁部与顶板部之间的棱线部，在棱线部的局部具有形状变化部。压制成型品的制造方法包含：准备工序，在该准备工序中，准备金属板来作为原材料；以及压制加工工序，在该压制加工工序中，使用冲头、以及与冲头成对的垫板和冲模，对原材料实施压制加工。压制加工工序包含：第1工序，在该第1工序中，利用冲头和垫板成型出顶板部的整个区域、各棱线部的包含形状变化部在内的整个区域、以及各纵壁部的区域中自纵壁部与棱线部之间的分界到预定高度为止的区域；以及第2工序，在该第2工序中，接着第1工序，在利用冲头和垫板夹持着原材料的状态下，利用冲头和冲模成型出剩余的区域。

Description

压制成型品的制造方法及制造装置

技术领域

本发明涉及用于制造汽车、汽车以外的各种车辆、家电产品、船舶、建材等所使用的压制成型品的方法及装置。

背景技术

例如，汽车的车身包含各种结构构件(例如地板横梁、侧梁、纵梁等)。结构构件多使用以钢板等金属板为原材料的压制成型品。由于在压制成型时的材料断裂、形状保持性以及制造成本方面具有优势，多数情况下，压制成型品通过对金属板实施利用弯曲成型进行的压制加工来获得。压制成型品例如具有槽形或帽形的截面形状。槽形截面的压制成型品包括顶板部、自顶板部延伸的一对纵壁部。帽形截面的压制成型品还包括自各纵壁部延伸的一对凸缘部。

图1是示意性地表示通常的进行弯曲成型的压制成型装置的结构例的说明图。如图1所示，压制成型装置1为用于制造槽形截面或帽形截面的压制成型品的装置。图1中例示了制造帽形截面的压制成型品(参照图中的点划线)的情况。压制成型装置1设有冲头2来作为下模，设有与冲头2成对的冲模3和垫板5来作为上模。垫板5借助加压构件4支承于冲模3、或者与冲模3一体地进行动作的上模保持件或滑块。垫板5能够收纳于冲模3，在收纳于冲模3的状态下构成冲模3的一部分。

利用这样的压制成型装置1将金属板6成型为压制成型品的弯曲成型如以下所示地进行。在成型前，利用冲头2和垫板5夹持金属板6。也就是说，在开始利用冲头2将金属板6向冲模3压入之前，利用冲头2和垫板5约束金属板6中的将成型为压制成型品的顶板部的部分。在该状态下，使冲模3下降到下止点。由此，压制成型品的顶板部沿着冲头2的上表面(顶端面)2a成型出来。纵壁部沿着冲头2的侧面2b成型出来。在顶板部与纵壁部之间形成棱线部。该连接顶板部和纵壁部的棱线部沿着冲头2的冲头肩部2c成型出来。以下，将这样的弯曲成型称作垫板弯曲成型。

近年，为了提高燃料消耗率而有助于防止地球温室效应，汽车谋求车身的轻量化。另外，谋求提高碰撞事故时的安全性。根据这些要求，作为结构构件的原材料即金属板6，使用拉伸强度为440MPa以上的高强度钢板。例如，有时还会使用590MPa级的高强度钢板，根据情况还会使用980MPa级的高强度钢板、甚至1180MPa级的高强度钢板。

另外，结构构件的形状有时会变得比较复杂。这是由于受到了防止结构构件与其他构件之间的干涉、实现结构构件与其他构件之间的接合、确保期望的空间等这样的设计上的制约。

图2～图8是表示具有比较复杂的形状的压制成型品的一个例子的立体图。在图2～图8中，图2表示由拉伸强度为590MPa以上的高强度钢板(由DP(Dual Phase)钢构成的板厚为1.2mm的合金化热浸镀锌钢板)成型的第1例的压制成型品7。图3～图8分别表示由拉伸强度为440MPa以上的高强度钢板(板厚为1.2mm左右的合金化热浸镀锌钢板、非镀钢板等)成型的第2例～第7例的压制成型品7。

第1例～第7例的压制成型品7的截面形状均为帽形。也就是说，任一压制成型品7均包括顶板部7a、自顶板部7a的左右的两端分别延伸的纵壁部7c、位于顶板部7a与纵壁部7c之间的棱线部7b以及自各纵壁部7c的下侧的端部延伸的凸缘部7d。另外，压制成型品7在棱线部7b的局部具有形状变化部9。

在图2所示的第1例的压制成型品7中，在位于顶板部7a的两端的两个棱线部7b均设有形状变化部9。这些形状变化部9是使棱线部7b的高度在压制成型品7的长度方向上的大致中央的局部发生变化而成的。该情况下，在顶板部7a的将形状变化部9彼此连接的区域形成台阶部8。

在图3所示的第2例的压制成型品7中，在位于顶板部7a的两端的两个棱线部7b均设有形状变化部9。这些形状变化部9是使棱线部7b的高度在压制成型品7的长度方向上的大致中央的较广的范围内发生变化而成的。该情况下，与形状变化部9的位置相对应，顶板部7a的高度平稳地变化。

在图4所示的第3例的压制成型品7中，在位于顶板部7a的两端的棱线部7b中的一个棱线部7b设有形状变化部9。该形状变化部9是使棱线部7b的截面中的圆弧长度在压制成型品7的长度方向上的大致中央的局部发生变化而成的。该情况下，与形状变化部9的位置相对应，顶板部7a和纵壁部7c所成的角度变化。

在图5所示的第4例的压制成型品7中，在位于顶板部7a的两端的两个棱线部7b均设有形状变化部9。这些形状变化部9是使棱线部7b在压制成型品7的长度方向上的大致中央的较广的范围内扭曲而成的。该情况下，与形状变化部9的位置相对应，顶板部7a和纵壁部7c扭曲。

在图6所示的第5例的压制成型品7中，在位于顶板部7a的两端的两个棱线部7b均设有形状变化部9。这些形状变化部9是使棱线部7b在压制成型品7的长度方向上的大致中央的较广的范围内向压制成型品7的宽度方向弯曲而成的。该情况下，与形状变化部9的位置相对应，顶板部7a和纵壁部7c向压制成型品7的宽度方向弯曲。

在图7所示的第6例的压制成型品7中，在位于顶板部7a的两端的棱线部7b中的一个棱线部7b设有形状变化部9。形状变化部9是使该棱线部7b在压制成型品7的长度方向上的大致中央的局部向压制成型品7的宽度方向凹陷而成的。该情况下，与形状变化部9的位置相对应，顶板部7a和纵壁部7c向压制成型品7的宽度方向凹陷。

在图8所示的第7例的压制成型品7中，在位于顶板部7a的两端的棱线部7b中的一个棱线部7b设有形状变化部9。该形状变化部9是使棱线部的截面中的曲率半径在自压制成型品7的长度方向上的大致中央到一端为止的范围内发生变化而成的。该情况下，与形状变化部9的位置相对应，顶板部7a的宽度和纵壁部7c的高度变化。

在利用图1所示的垫板弯曲成型由高强度钢板冷作制造图2所示的第1例的压制成型品7的情况下，会产生以下的问题。在压制成型品7上，在棱线部7b中的形状变化部9的区域及其附近的区域(纵壁部7c等)产生褶皱。

这样的褶皱在图3～图8所示的第2例～第7例的压制成型品7中也同样会产生。

若想要抑制这样的褶皱的产生，则结构构件的设计的自由度将下降。这是因为，根据作为原材料的高强度钢板的压制成型性，棱线部7b中的形状变化部9的各尺寸将受到限制。

例如在日本特开2010-115674号公报(专利文献1)以及日本特开2012-024837号公报(专利文献2)中公开有谋求防止压制成型品中的褶皱的产生的以往技术。

专利文献1公开了一种在纵壁部和凸缘部附加凸凹形状的加强肋的技术。通过附加加强肋，能够降低弯曲成型前后在原材料的端部产生的线长差。由此，能够抑制褶皱的产生。

专利文献2公开有一种以截面形状呈帽形且向宽度方向弯曲的压制成型品的制造为对象，抑制在压制成型品中的弯曲部的外侧的纵壁部等产生的褶皱的技术。在该技术中，设置余料部的范围限定在弯曲部的外侧。在压制加工时，利用上下的模具将余料部向与压制方向相反的方向弯折，并且，将余料部夹在上下的模具之间。由此，对弯曲部的外侧施加张力，而抑制褶皱的产生。

现有技术文献

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2012-024837号公报

发明内容

发明要解决的问题

根据专利文献1所公开的技术，压制成型品中出现加强肋的凹凸形状。因此，该技术的应用限定于特殊的压制成型品的制造。

专利文献2所公开的技术并不能够应用于所有的上述第1例～第7例的压制成型品7的制造。另外，根据该技术，由于存在余料部，因此，难免会导致材料利用率下降。

这样，在以往技术中，在由拉伸强度为例如440MPa以上的高强度钢板成型在棱线部的局部具有形状变化部的压制成型品时，无法降低形状变化部的区域及其附近的区域中的褶皱的产生。

本发明的目的在于提供一种在成型在棱线部的局部具有形状变化部的槽形截面或帽形截面的压制成型品时，即使在使用例如高强度钢板作为原材料的情况下，也能够在形状变化部的区域及其附近的区域降低褶皱的产生的压制成型品的制造方法及压制成型品的制造装置。

用于解决问题的方案

(1)本发明的实施方式的制造方法是用于由原材料制造压制成型品的方法。

所述压制成型品包括顶板部、自所述顶板部的两端分别延伸的纵壁部、以及位于所述纵壁部与所述顶板部之间的棱线部，在所述棱线部的局部具有形状变化部。

所述制造方法包含：

准备工序，在该准备工序中，准备金属板来作为所述原材料；以及

压制加工工序，在该压制加工工序中，使用冲头、以及与所述冲头成对的垫板和冲模，对所述原材料实施压制加工。

所述压制加工工序包含：

第1工序，在该第1工序中，利用所述冲头和所述垫板成型出所述顶板部的区域中至少与所述形状变化部相邻的区域、各所述棱线部的区域中的至少所述形状变化部的区域、以及各所述纵壁部的区域中至少与所述形状变化部相邻的区域且是自所述纵壁部与所述棱线部之间的分界到预定高度为止的区域；以及

第2工序，在该第2工序中，接着所述第1工序，在利用所述冲头和所述垫板夹持着所述原材料的状态下，利用所述冲头和所述冲模成型出剩余的区域。

在上述(1)的制造方法中，优选的是，所述预定高度距离所述纵壁部与所述棱线部之间的分界2mm以上、且为所述纵壁部的整个高度的一半以下。

上述(1)的制造方法能够采用下述的结构。

在所述第1工序中，利用所述冲头和所述垫板成型出所述顶板部的整个区域、各所述棱线部的整个区域、以及各所述纵壁部的区域中自所述纵壁部与所述棱线部之间的分界到所述预定高度为止的区域。

在所述第2工序中，利用所述冲头和所述冲模成型出各所述纵壁部的区域中超过所述预定高度的区域。

上述(1)的制造方法能够采用下述的结构。

所述棱线部的所述形状变化部为下述(a)～(f)中的至少任一个：

(a)所述棱线部的高度变化；

(b)所述棱线部的截面中的圆弧长度变化；

(c)所述棱线部扭曲；

(d)所述棱线部向宽度方向弯折；

(e)所述棱线部在宽度方向上突出或凹陷；

(f)所述棱线部的截面中的曲率半径变化。

(2)本发明的实施方式的制造装置是用于由原材料制造压制成型品的装置。

所述压制成型品包括顶板部、自所述顶板部的两端分别延伸的纵壁部、以及位于所述纵壁部与所述顶板部之间的棱线部，在所述棱线部的局部具有形状变化部。

所述制造装置包括冲头、以及与所述冲头成对的垫板和冲模。

所述冲头具有与所述顶板部的区域相对应的顶端面、与各所述纵壁部的区域相对应的侧面、以及与各所述棱线部的区域相对应的冲头肩部。

所述垫板具有：底面，其与所述顶板部的区域中至少与所述形状变化部相邻的区域相对应；角部，其与各所述棱线部的区域中的至少所述形状变化部的区域相对应；以及内侧面，其与各所述纵壁部的区域中至少与所述形状变化部相邻的区域且是自所述纵壁部与所述棱线部之间的分界到预定高度为止的区域相对应。

(3)本发明的实施方式的压制成型品的制造装置包含冲头、垫板以及冲模。

冲头包括顶端面、侧面、以及设于所述顶端面与所述侧面之间的冲头肩部。在所述冲头肩部的冲头长度方向上的局部设有形状变化部。

垫板包括与所述冲头的所述顶端面相对的底面、与所述冲头的所述侧面的局部相对的内侧面、以及设于所述底面与所述内侧面之间并与所述冲头肩部相对的角部。

冲模包括与所述冲头的所述侧面的区域中、除与所述垫板的所述内侧面相对的区域以外的区域相对的内侧面。

在上述(2)的制造装置中，优选的是，所述预定高度距离所述纵壁部与所述棱线部之间的分界2mm以上、且为所述纵壁部的整个高度的一半以下。

上述(2)的制造装置能够采用下述的结构。

所述垫板的所述底面与所述顶板部的整个区域相对应。所述垫板的各所述角部与各所述棱线部的整个区域相对应。所述垫板的各所述内侧面与各所述纵壁部的区域中自所述纵壁部与所述棱线部之间的分界到所述预定高度为止的区域相对应。

所述冲模具有与各所述纵壁部的区域中超过所述预定高度的区域相对应的内侧面。

在该制造装置的情况下，优选采用下述的结构。

所述冲模被分割为与各所述纵壁部相对应。

所述制造装置包括冲模移动机构，在完成了利用所述冲头将所述原材料向所述垫板压入之后，该冲模移动机构使各所述冲模朝向所述冲头的各所述侧面移动。

发明的效果

采用本发明，在成型在棱线部的局部具有形状变化部的槽形截面或帽形截面的压制成型品时，即使在使用例如高强度钢板作为原材料的情况下，也能够在形状变化部的区域及其附近的区域降低褶皱的产生。

附图说明

图1是示意性地表示进行通常的弯曲成型的压制成型装置的结构例的剖视图。

图2是表示具有比较复杂的形状的压制成型品的一个例子的立体图。

图3是表示具有比较复杂的形状的压制成型品的一个例子的立体图。

图4是表示具有比较复杂的形状的压制成型品的一个例子的立体图。

图5是表示具有比较复杂的形状的压制成型品的一个例子的立体图。

图6是表示具有比较复杂的形状的压制成型品的一个例子的立体图。

图7是表示具有比较复杂的形状的压制成型品的一个例子的立体图。

图8是表示具有比较复杂的形状的压制成型品的一个例子的立体图。

图9是表示本发明的第1实施方式中的用于制造压制成型品的制造装置的结构的一个例子的立体图。

图10是表示本发明的第1实施方式中的用于制造压制成型品的制造装置的结构的一个例子的立体图。

图11是表示本发明的第1实施方式中的用于制造压制成型品的制造装置的结构的一个例子的立体图。

图12A是表示第1实施方式的制造装置所进行的压制加工工序的状况的图，表示成型开始前的状态。

图12B是表示第1实施方式的制造装置所进行的压制加工工序的状况的图，表示成型初期的状态。

图12C是表示第1实施方式的制造装置所进行的压制加工工序的状况的图，表示成型完成时的状态。

图13A是表示第2实施方式的制造装置所进行的压制加工工序的状况的图，表示成型开始前的状态。

图13B是表示第2实施方式的制造装置所进行的压制加工工序的状况的图，表示成型初期的状态。

图13C是表示第2实施方式的制造装置所进行的压制加工工序的状况的图，表示成型完成时的状态。

图14A是表示第3实施方式的制造装置所进行的压制加工工序的状况的图，表示成型开始前的状态。

图14B是表示第3实施方式的制造装置所进行的压制加工工序的状况的图，表示成型初期的状态。

图14C是表示第3实施方式的制造装置所进行的压制加工工序的状况的图，表示成型完成时的状态。

图15是表示实施例的调查结果的图。

具体实施方式

为了解决上述课题，本发明人反复进行深入研究，结果获得了以下的见解。

在利用垫板弯曲成型成型在棱线部的局部具有形状变化部的槽形截面或帽形截面的压制成型品的情况下，原材料金属板中将要成型为压制成型品的顶板部的区域始终被冲头和垫板约束。另一方面，在利用冲头和垫板约束了顶板部的区域之后，伴随着冲头相对于冲模的压入，而依次加工将要成型为棱线部的区域以及将要成型为纵壁部的区域。然后，在冲头相对于冲模的压入到达了下止点的时刻，棱线部的区域和纵壁部的区域被冲头和冲模约束。由此，在压制加工包含形状变化部在内的棱线部时，材料自周围的区域集中于形状变化部的区域及其附近的区域，而容易产生多余的余料。该多余的余料在形状变化部的区域及其附近的区域引起褶皱。

由此，可以说若能够在形状变化部的区域及其附近的区域抑制多余的余料，则能够降低褶皱的产生。为此，扩大从压制加工的初期开始便利用冲头和垫板约束的区域(以下也称作“约束区域”)即可。该约束区域不仅包含顶板部的区域，还包含容易产生褶皱的形状变化部的区域以及与形状变化部相邻的纵壁部的局部区域。由此，在压制加工时，在形状变化部的区域及其附近的区域不存在产生余料的余地，而能够降低褶皱的产生。

本发明即是根据上述的见解而完成的。以下，参照附图说明本发明的实施方式。

第1实施方式

图9～图11是表示本发明的第1实施方式中的用于制造压制成型品的制造装置的结构的一个例子的立体图。图9～图11所示的制造装置10均为压制成型装置。图9所示的压制成型装置10是用于制造所述图2所示的帽形截面的第1例的压制成型品7的装置。图10所示的压制成型装置10是用于制造所述图3所示的帽形截面的第2例的压制成型品7的装置。图11所示的压制成型装置10是用于制造所述图7所示的帽形截面的第6例的压制成型品7的装置。

图12A～图12C是表示第1实施方式的制造装置所进行的压制加工工序的状况的图。在图12A～图12C中，图12A表示成型开始前的状态。图12B表示成型初期的状态。图12C表示成型完成时的状态。图12A～图12C表示形状变化部的区域的截面。

如图9～图12C所示，压制成型装置10设有冲头11来作为下模，设有冲模12和垫板13来作为上模。也就是说，冲模12和垫板13这两者与冲头11成对。另外，为了使结构容易理解，在图9～图11中用点划线表示冲模12。

冲头11包括上表面11a(顶端面)、一对侧面11b以及设于上表面11a与侧面11b之间的冲头肩部11c。冲头肩部11c是连接上表面11a和侧面11b的部位。该上表面11a的形状是与压制成型品7的顶板部7a的区域相对应的形状。该侧面11b的形状是与压制成型品7的纵壁部7c的区域相对应的形状。该冲头肩部11c的形状是与压制成型品7的棱线部7b(包含形状变化部9在内)的区域相对应的形状。在冲头肩部11c中的冲头11的长度方向上的局部设有形状变化部。该冲头肩部11c的形状变化部的形状是与存在于压制成型品7的棱线部7b的局部的形状变化部9的区域相对应的形状。即，冲头肩部11c包括截面形状沿冲头11的长度方向变化的部位或该冲头肩部11c的延伸方向弯曲的部位。

垫板13与冲头11的上表面11a相对配置。垫板13包括底面13a、一对内侧面13b以及角部13c。角部13c是连接底面13a和内侧面13b的部位。该底面13a的形状是与压制成型品7的顶板部7a的区域相对应的形状。也就是说，底面13a与冲头11的上表面11a相对，底面13a的形状是与冲头11的上表面11a的形状相匹配的形状。该角部13c的形状是与压制成型品7的棱线部7b(包含形状变化部9在内)的区域相对应的形状。也就是说，角部13c与冲头肩部11c相对，角部13c的形状是与冲头肩部11c的形状相匹配的形状。在此所说的“相匹配的形状”的意思是，使隔着原材料金属板相对的部位的凹凸反转后的形状。该内侧面13b与冲头11的侧面11b的局部相对。具体而言，内侧面13b的形状是与压制成型品7的纵壁部7c的区域中自纵壁部7c与棱线部7b之间的分界到预定高度h为止的区域相对应的形状(参照图12C)。

垫板13借助加压构件支承于与滑块一体地进行动作的上模保持件。加压构件为液压缸、气缸、弹簧、橡胶等，用于对垫板13施加朝下的力(朝向冲头11的力)。垫板13只要是借助加压构件被支承即可，还可以支承于与上模保持件一体地进行动作的滑块。

在第1实施方式中，冲模12被分割为两部分，各冲模12分别配置于垫板13的两侧的外侧。各冲模12包括内侧面12a。该内侧面12a的形状是与压制成型品7的纵壁部7c的区域中超过预定高度h的区域相对应的形状。也就是说，内侧面12a与冲头11的侧面11b的区域中除与垫板13的内侧面13b相对的区域以外的区域相对。各冲模12借助凸轮等冲模移动机构而与上模保持件或滑块连结。在冲头11相对于垫板13的压入到达下止点、完成了利用冲头11将金属板14向垫板13压入之后，冲模移动机构使各冲模12朝向冲头11的各侧面11b向斜下方移动(参照图12B的空心箭头)。

使用这样的第1实施方式的压制成型装置10的、压制成型品7的制造方法包含以下的准备工序和压制加工工序。

准备工序

如图9～图12A所示，准备金属板14来作为原材料。作为金属板14，例如能够使用拉伸强度为440MPa以上的高强度钢板。金属板14既可以是590MPa级的高强度钢板，也可以是980MPa级的高强度钢板，还可以是1180MPa级的高强度钢板。另外，作为金属板14，还能够使用不锈钢钢板、铝板、铜板等。

压制加工工序

如图9～图12C所示，在压制加工工序中，使用压制成型装置10对金属板14实施通过弯曲成型进行的压制加工，制造压制成型品7。以下，具体说明压制加工工序中的状况。

如图12A所示，在冲头11上载置了金属板14之后，使滑块下降。由此，垫板13和冲模12下降。于是，开始利用冲头11将金属板14向垫板13压入，开始金属板14的弯曲成型。

然后，使滑块继续下降，冲头11相对于垫板13的压入到达下止点，完成利用冲头11和垫板13进行的加工。由此，如图12B所示，成型出顶板部7a的整个区域。与此同时，形成棱线部7b的包含形状变化部9在内的整个区域。另外，成型出各纵壁部7c的区域中到预定高度h为止的区域。

在这样地完成了利用冲头11和垫板13进行的加工之后，接着，在利用冲头11和垫板13以夹持的方式约束了金属板14的状态下，使滑块继续下降到下止点。于是，各冲模12利用冲模移动机构以相互接近的方式朝向冲头11的各侧面11b向斜下方移动(参照图12B的空心箭头)。由此，开始利用冲头11和冲模12进行加工，成型出各纵壁部7c的区域中超过预定高度h的区域(参照图12C)。也就是说，利用冲头11和冲模12成型出剩余的区域。另外，在本实施方式中，与纵壁部7c相连的凸缘部7d也利用冲头11和冲模12进行成型。由此，能够获得压制成型品7。

利用使用了这样的压制成型装置10的压制加工工序，能够利用冲头11和垫板13从加工的初期开始约束容易产生褶皱的形状变化部9的区域以及与形状变化部9相邻的纵壁部7c的局部区域。因此，在压制加工时，在形状变化部9的区域及其附近的区域不存在产生余料的余地。其结果，即使在使用高强度钢板作为原材料的情况下，也能够在形状变化部9的区域及其附近的区域降低褶皱的产生。因而，在制造具有比较复杂的形状的压制成型品的情况下，能够推进高强度化，还能够提高设计的自由度。

如上所述，在与形状变化部9相邻的各纵壁部7c的区域中，首先利用垫板13和冲头11成型出到预定高度h为止的区域，然后，利用冲模12和冲头11成型出剩余的区域。该预定高度h优选距离纵壁部7c与棱线部7b之间的分界2mm以上、且为纵壁部7c的整个高度H的一半(H/2)以下。其理由如下所述。在预定高度h距离纵壁部7c与棱线部7b之间的分界小于2mm的情况下，在后续利用冲模12和冲头11进行加工时，纵壁部7c的加工区域变广，而存在产生褶皱的倾向。另一方面，当预定高度h超过纵壁部7c的整个高度H的一半时，在之前利用垫板13和冲头11进行加工时，纵壁部7c的加工区域变广，在该情况下，也存在产生褶皱倾向。另外，预定高度h的下限优选设为3mm，更优选设为5mm。另一方面，预定高度h的上限优选设为40mm，更优选设为20mm。

第1实施方式中作为制造对象的压制成型品7并不限定于所述图2所示的帽形截面的第1例、图3所示的帽形截面的第2例以及图7所示的帽形截面的第6例的压制成型品7。也就是说，压制成型品7只要在棱线部7b的局部具有形状变化部9即可，也可以是所述图4所示的第3例～图6所示的第5例、以及图8所示的第7例的压制成型品7。总而言之，压制成型品7的棱线部7b的形状变化部9为下述(a)～(f)中的至少一个。

(a)棱线部的高度变化；

(b)棱线部的截面中的圆弧长度变化；

(c)棱线部扭曲；

(d)棱线部向宽度方向弯折；

(e)棱线部向宽度方向突出或凹陷；

(f)棱线部的截面中的曲率半径变化。

另外，在所述图2所示的第1例的压制成型品7中，在形状变化部9的区域及其附近的区域还容易产生裂纹。根据第1实施方式，还能够抑制这样的裂纹。

另外，压制成型品的一对棱线部还可以不平行。例如，一对棱线部可以在端部相交。另外，压制成型品的截面形状还可以是不具有凸缘部的槽形。

第2实施方式

图13A～图13C是表示第2实施方式的制造装置所进行的压制加工工序的状况的图。在图13A～图13C中，图13A表示成型开始前的状态。图13B表示成型初期的状态。图13C表示成型完成时的状态。与图12A～图12C相同，图13A～图13C表示形状变化部的区域的截面。

第2实施方式是以上述的第1实施方式为基础、并对上述的第1实施方式的局部进行变形而成的。与上述第1实施方式相比，在第2实施方式中，垫板13的内侧面13b的高度较高。各冲模12分别与垫板13的两侧相邻地配置于垫板13的两侧，并直接固定于上模保持件。也就是说，未设置另外的冲模移动机构。另外，在第2实施方式的情况下，冲模12可以不分割为两部分而成为一体。

与上述的第1实施方式相同，在第2实施方式的压制加工工序中，随着上模保持件的下降，首先，完成利用冲头11和垫板13进行的加工(参照图13B)。然后，接着使上模保持件继续下降。于是，各冲模12直接下降，并到达下止点(参照图13B的空心箭头)。由此，利用冲头11和冲模12成型出各纵壁部7c的区域中超过预定高度h的区域(参照图13C)。由此，能够获得压制成型品7。

与上述的第1实施方式相同，利用第2实施方式的压制加工工序也能够在形状变化部9的区域及其附近的区域降低褶皱的产生。另外，在第2实施方式中不需要设置另外的冲模移动机构。因此，装置结构简单。

第3实施方式

图14A～图14C是表示第3实施方式的制造装置所进行的压制加工工序的状况的图。在图14A～图14C中，图14A表示成型开始前的状态。图14B表示成型初期的状态。图14C表示成型完成时的状态。与图12A～图12C以及图13A～图13C相同，图14A～图14C表示形状变化部的区域的截面。

第3实施方式是以上述的第2实施方式为基础、并对上述的第2实施方式的局部进行变形而成的。在上述的第2实施方式中，冲模12和冲头11实际上对纵壁部7c进行加工的区域为纵壁部7c的顶端部(下端部)，明显较窄。因此，可能需要追加用于对形状进行微调的矫形锻压工序。第3实施方式用于改进这样的第2实施方式的问题(工序的增加)。

第3实施方式的各冲模12分别配置于冲头11的两侧的外侧。各冲模12借助凸轮等冲模移动机构而与下模保持件或枕梁(bolster)连结。另外，各冲模12还可以与上述的第1实施方式相同地借助凸轮等冲模移动机构而与上模保持件或滑块连结。另外，在冲头11相对于垫板13的压入到达下止点、完成了利用冲头11将金属板14向垫板13压入之后，第3实施方式的冲模移动机构使各冲模12朝向冲头11的各侧面11b水平移动(参照图14B的空心箭头)。

与上述的第1实施方式相同，在第3实施方式的压制加工工序中，随着上模保持件的下降，首先，完成利用冲头11和垫板13进行的加工(参照图14B)。然后，接着使上模保持件继续下降到下止点。于是，各冲模12利用冲模移动机构以互相接近的方式朝向冲头11的各侧面11b水平移动(参照图14B的空心箭头)。由此，利用冲头11和冲模12成型出各纵壁部7c的区域中超过预定高度h的区域(参照图14C)。由此，能够获得压制成型品7。

与上述的第1实施方式和第2实施方式相同，利用第3实施方式的压制加工工序也能够在形状变化部9的区域及其附近的区域降低褶皱的产生。另外，在第3实施方式中，冲模12和冲头11实际上对纵壁部7c进行加工的区域较广，因此，能够抑制在第2实施方式中可能引起的矫形锻压工序的追加。

另外，本发明并不限定于上述的实施方式，在不偏离本发明的主旨的范围内，能够进行各种变更，这一点是不言而喻的。另外，在上述的实施方式的压制成型装置中，是设有冲头来作为下模、设有冲模和垫板来作为上模的结构，但也可以是使上下的模具的配置在上下方向上反转而成的结构。

另外，冲头和垫板对顶板部进行约束的区域是顶板部的区域中至少与形状变化部相邻的区域即可。冲头和垫板对棱线部进行约束的区域是各棱线部的区域中的至少形状变化部的区域即可。冲头和垫板对纵壁部进行约束的区域是各纵壁部的区域中至少与形状变化部相邻的区域且是到预定高度h为止的区域即可。例如，顶板部的区域中未与形状变化部相邻的区域既可以利用垫板进行成型，也可以利用另一垫板进行成型。棱线部的区域中除形状变化部以外的区域既可以利用垫板进行成型，也可以利用冲模进行成型。纵壁部的区域中未与形状变化部相邻的区域既可以利用垫板进行成型，也可以利用冲模进行成型。

实施例

对制造所述图3所示的第2例的压制成型品7的情况下的褶皱的产生程度进行了调查。作为本发明例，假定所述图12A～图12C所示的第1实施方式的压制加工，并进行了FEM分析。作为比较例，假定所述图1所示的垫板弯曲成型，并进行了FEM分析。在任一分析中，作为原材料，均使用板厚为1.2mm且拉伸强度为590MPa级的DP钢。而且，在本发明例和比较例中，均计算了可能导致褶皱的产生的、形状变化部处的板厚增加率。板厚增加率越大，则意味着余料越多，而越容易产生褶皱。

在此所指的板厚增加率A由下述的表达式(1)表示。

A＝(t1-t0)/t0×100[％]…(1)

在表达式(1)中，t0表示压制加工前的板厚，t1表示压制加工后的板厚。

图15是表示实施例的调查结果的图。如图15所示，在比较例中，形状变化部处的板厚增加率超过15％，而能够预测褶皱的产生。相对于此，在本发明例中，形状变化部的板厚增加率被抑制在4％左右，而处于不产生褶皱的水平。

附图标记说明

7、压制成型品；7a、顶板部；7b、棱线部；7c、纵壁部；7d、凸缘部；8、台阶部；9、形状变化部；10、压制成型装置；11、冲头；11a、顶端面；11b、侧面；11c、冲头肩部；13、垫板；13a、底面、13b、内侧面；13c、角部；12、冲模；12a、内侧面；14、原材料(金属板)。

Claims (9)

1.一种压制成型品的制造方法，该方法用于由原材料制造压制成型品，其中，

所述压制成型品包括顶板部、自所述顶板部的两端分别延伸的纵壁部、以及位于所述纵壁部与所述顶板部之间的棱线部，在所述棱线部的局部具有形状变化部，

所述制造方法包含：

准备工序，在该准备工序中，准备金属板来作为所述原材料；以及

压制加工工序，在该压制加工工序中，使用冲头、以及与所述冲头成对的垫板和冲模，对所述原材料实施压制加工，

所述压制加工工序包含：

第1工序，在该第1工序中，利用所述冲头和所述垫板成型出所述顶板部的区域中至少与所述形状变化部相邻的区域、各所述棱线部的区域中的至少所述形状变化部的区域、以及各所述纵壁部的区域中至少与所述形状变化部相邻的区域且是自所述纵壁部与所述棱线部之间的分界到预定高度为止的区域；以及

第2工序，在该第2工序中，接着所述第1工序，在利用所述冲头和所述垫板夹持着所述原材料的状态下，利用所述冲头和所述冲模成型出剩余的区域。

2.根据权利要求1所述的压制成型品的制造方法，其中，

所述预定高度距离所述纵壁部与所述棱线部之间的分界2mm以上、且为所述纵壁部的整个高度的一半以下。

3.根据权利要求1或2所述的压制成型品的制造方法，其中，

在所述第1工序中，利用所述冲头和所述垫板成型出所述顶板部的整个区域、各所述棱线部的整个区域、以及各所述纵壁部的区域中自所述纵壁部与所述棱线部之间的分界到所述预定高度为止的区域，

在所述第2工序中，利用所述冲头和所述冲模成型出各所述纵壁部的区域中超过所述预定高度的区域。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的压制成型品的制造方法，其中，

所述棱线部的所述形状变化部为下述(a)～(f)中的至少一个：

(a)所述棱线部的高度变化；

(b)所述棱线部的截面中的圆弧长度变化；

(c)所述棱线部扭曲；

(d)所述棱线部向宽度方向弯折；

(e)所述棱线部向宽度方向突出或凹陷；

(f)所述棱线部的截面上的曲率半径变化。

5.一种压制成型品的制造装置，该装置用于由原材料制造压制成型品，其中，

所述压制成型品包括顶板部、自所述顶板部的两端分别延伸的纵壁部、以及位于所述纵壁部与所述顶板部之间的棱线部，在所述棱线部的局部具有形状变化部，

所述制造装置包括冲头、以及与所述冲头成对的垫板和冲模，

所述冲头具有与所述顶板部的区域相对应的顶端面、与各所述纵壁部的区域相对应的侧面、以及与各所述棱线部的区域相对应的冲头肩部，

所述垫板具有：底面，其与所述顶板部的区域中至少与所述形状变化部相邻的区域相对应；角部，其与各所述棱线部的区域中的至少所述形状变化部的区域相对应；以及内侧面，其与各所述纵壁部的区域中至少与所述形状变化部相邻的区域且是自所述纵壁部与所述棱线部之间的分界到预定高度为止的区域相对应。

6.一种压制成型品的制造装置，其中，

该压制成型品的制造装置包含：

冲头，其包括顶端面、侧面、以及设于所述顶端面与所述侧面之间的冲头肩部，在所述冲头肩部的冲头长度方向上的局部设有形状变化部；

垫板，其包括与所述冲头的所述顶端面相对的底面、与所述冲头的所述侧面的局部相对的内侧面、以及设于所述底面与所述内侧面之间并与所述冲头肩部相对的角部；以及

冲模，其包括与所述冲头的所述侧面的区域中、除与所述垫板的所述内侧面相对的区域以外的区域相对的内侧面。

7.根据权利要求5所述的压制成型品的制造装置，其中，

所述预定高度距离所述纵壁部与所述棱线部之间的分界2mm以上、且为所述纵壁部的整个高度的一半以下。

8.根据权利要求5或7所述的压制成型品的制造装置，其中，

所述垫板的所述底面与所述顶板部的整个区域相对应，所述垫板的各所述角部与各所述棱线部的整个区域相对应，所述垫板的各所述内侧面与各所述纵壁部的区域中自所述纵壁部与所述棱线部之间的分界到所述预定高度为止的区域相对应，

所述冲模具有与各所述纵壁部的区域中超过所述预定高度的区域相对应的内侧面。

9.根据权利要求8所述的压制成型品的制造装置，其中，

所述冲模被分割为与各所述纵壁部相对应，

所述制造装置包括冲模移动机构，在完成了利用所述冲头将所述原材料向所述垫板压入之后，该冲模移动机构使各所述冲模朝向所述冲头的各所述侧面移动。