CN107708884B - 拉伸凸缘成型部件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
抑制拉伸凸缘开裂并制造拉伸凸缘成型部件，所述拉伸凸缘成型部件伴随着拉伸凸缘成型制造。一种制造拉伸凸缘成型部件的制造方法，所述拉伸凸缘成型部件具备顶板部(3)和凸缘部(7)，所述顶板部(3)具有第一凹状外周缘部(3a)，所述凸缘部(7)与纵壁部(5)连续并向顶板部(3)侧弯曲并具有第二凹状外周缘部(7a)。沿着第二凹状外周缘部(7a)，在成为凸缘部(7)的位置形成棱线(9)以包围第二凹状外周缘部(7a)的方式延伸且在板厚方向上弯曲而成的台阶形状部(8)。
Description
技术领域
本发明涉及制造拉伸凸缘成型部件的技术，所述拉伸凸缘成型部件通过在顶板部具有以外周缘的一部分向内方凹陷的方式弯曲的凹状外周缘部而伴随着拉伸凸缘成型制造凸缘部。
作为这样的拉伸凸缘成型部件，例如能够例示作为汽车的车身骨架部件使用的冲压成型部件，该部件在俯视时具有L字形部或T字形部。本发明特别是在将980MPa以上的超高强度材料作为原材料并通过冲压成型进行制造的情况下的优选技术。
背景技术
在通过冲压成型从平板状的金属板制造作为汽车的车身骨架部件的前柱加强件、中柱加强件等具有L字形部(参照图11)或T字形部(参照图12)的部件的情况下，一般采用拉深成型、弯曲成型。
拉深成型是如下方法：通常使用由冲头、冲模以及防皱按压件(毛坯保持件)构成的模具进行，在用冲模和毛坯保持件按压金属板的周围的状态下使冲头与冲模之间的距离接近并在金属板上实施拉深加工。另外，弯曲成型是如下方法：通常使用由冲头、垫(pad)以及冲模构成的模具进行，通过在用冲头和垫夹着金属板的状态下使冲模相对移动从而实施弯曲加工。
当仅用上述拉深成型将成为急剧弯曲的形状的L字形部或T字形部成型时，容易发生开裂、褶皱等。特别是近年来，为了达成汽车车身的安全性提高和轻型化，成为成型原材料的金属板的强度日益变高，由于这种高强度的金属板不能期待以往使用的软质钢板的程度的延展性，所以应对冲压成型时的开裂和褶皱的对策变得重要。
通过上述冲压成型特别容易发生开裂的部位是弯曲部的拉伸凸缘成型部。在该部位，成为材料端面一边在周缘方向上伸长一边材料流入的变形状态。
对此，有专利文献1记载的技术。该专利文献1记载的技术为：在将具有L字形的部件冲压成型时，一边使金属原材料的一部分在冲模模具上的与顶板部对应的部位上滑动一边将纵壁部和凸缘部成型。
而且，在该专利文献1中记载了：由于向纵壁部拉入L字形部的与L字下侧部对应的部位，所以减轻在凸缘部产生过度的拉伸，且能够防止开裂的发生(参照专利文献1的0009段)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-245536号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1中，由于使相当于顶板部的一部分的部位的金属原材料滑动，所以在金属原材料的端面上形成应力集中的位置，除了弯曲部的拉伸凸缘开裂之外，还容易发生端面的开裂。因此，在专利文献1的方法中，向强度高的钢板的应用较困难。
本发明着眼于该问题而做出，其目的在于提供一种能够抑制拉伸凸缘开裂并制造拉伸凸缘成型部件的拉伸凸缘成型部件制造方法，所述拉伸凸缘成型部件伴随着拉伸凸缘成型而制造。
用于解决问题的手段
为了解决问题，本发明的一个技术方案为一种拉伸凸缘成型部件的制造方法，所述拉伸凸缘成型部件具备顶板部、纵壁部以及凸缘部，所述顶板部具有以外周缘的一部分向内方凹陷的方式弯曲的凹状外周缘部，所述纵壁部与该顶板部的所述凹状外周缘部连续，所述凸缘部与该纵壁部连续并向所述顶板部侧弯曲，且具有以外周缘的一部分向内方凹陷的方式弯曲的凹状外周缘部，其特征在于，
在将所述顶板部的凹状外周缘部定义为第一凹状外周缘部，并将所述凸缘部的凹状外周缘部定义为第二凹状外周缘部的情况下，
在成为所述凸缘部的位置形成台阶形状部后，形成所述纵壁部，所述台阶形状部的棱线以包围第二凹状外周缘部的方式延伸且所述台阶形状部在板厚方向上弯曲，
在用两条直线部和将该两条直线部之间连接的凹状曲线部来规定所述第二凹状外周缘部的轮廓形状时，由所述两条直线部的各延长线形成的所述第二凹状外周缘部侧的交角为60度以上且90度以下，
将所述两条直线部的各延长线中的、到两延长线交叉的位置为止的各延长线部分分别作为基准线，
将由两条所述基准线形成的角的角平分线作为中央线，
将位于分别与该中央线正交的两条正交线之间的区域作为第一台阶形成区域，其中，所述两条正交线距所述中央线上的与所述第二凹状外周缘部的交点的距离为20mm和50mm，
所述台阶形状部的棱线由第一棱线和左右的第二棱线构成，所述第一棱线在所述第一台阶形成区域(AR1)内在沿着所述第二凹状外周缘部的方向上延伸，所述左右的第二棱线分别与该第一棱线的端部连续并沿着各所述基准线延伸。
另外，本发明的另一技术方案是一种拉伸凸缘成型部件的制造方法，所述拉伸凸缘成型部件具备顶板部、纵壁部以及凸缘部，所述顶板部具有以外周缘的一部分向内方凹陷的方式弯曲的凹状外周缘部，所述纵壁部与该顶板部的所述凹状外周缘部连续，所述凸缘部与该纵壁部连续并向所述顶板部侧弯曲，且具有以外周缘的一部分向内方凹陷的方式弯曲的凹状外周缘部，其特征在于，
在将所述顶板部的凹状外周缘部定义为第一凹状外周缘部，并将所述凸缘部的凹状外周缘部定义为第二凹状外周缘部的情况下，
在成为所述凸缘部的位置形成棱线以包围第二凹状外周缘部的方式延伸且在板厚方向上弯曲而成的台阶形状部，
在用两条直线部和将该两条直线部间连接的凹状曲线部规定所述第二凹状外周缘部的轮廓形状时，由所述两条直线部的各延长线形成的所述第二凹状外周缘部侧的交角为90度以上且120度以下，
将如下的线分别作为基准线：在连结所述曲线部的两端部的线处，将与分别自所述曲线部的两端部连续的所述直线部垂直的各垂直线中的、该两条垂直线交叉为止的各垂直线部分翻折到成为凸缘部的位置而成的线，
将由所述两条基准线形成的角的角平分线作为中央线，
将位于分别与该中央线正交的两条正交线之间的区域作为第一台阶形成区域AR1，所述两条正交线距所述中央线上的与所述第二凹状外周缘部的交点的距离为20mm和50mm，
所述台阶形状部的棱线由第一棱线和左右的第二棱线构成，所述第一棱线在所述在第一台阶形成区域内在沿着所述第二凹状外周缘部的方向上延伸，所述左右的第二棱线分别与该第一棱线的端部连续并沿着所述各基准线延伸。
发明的效果
根据本发明的技术方案，即使使用了强度水平为980MPa级以上的超高强度材料，通过以包围容易发生拉伸凸缘开裂的第二凹状外周缘部的方式预先设置台阶形状部，也能够抑制弯曲成型时的拉伸凸缘开裂。
由于以上情况，根据本发明，即使在伴随着拉伸凸缘成型从强度水平为980MPa级以上的超高强度材料制造拉伸凸缘成型部件的情况下，也能够抑制拉伸凸缘开裂并制造。
附图说明
图1是说明基于本发明的实施方式的拉伸凸缘成型部件的例子的立体图。
图2是说明基于本发明的实施方式的带台阶中间部件的立体图。
图3是说明在基于本发明的实施方式的第一工序中使用的模具的示意性剖视图。
图4是说明基于本发明的实施方式的第一工序后的带台阶中间部件的示意性剖视图。
图5是示出基于本发明的实施方式的台阶形状的例子的示意图。
图6是说明台阶形状部的决定方法的图。
图7是说明第一决定方法的图。
图8是说明第二决定方法的图。
图9是在基于本发明的实施方式的第二工序中使用的模具的包括局部剖视的立体图。
图10是基于本发明的实施方式的第二工序的说明图。
图11是示出A柱的图。
图12是示出B柱的图。
具体实施方式
接着，参照附图说明本发明的实施方式。
在本实施方式中，以使用980MPa级以上的超高强度材料作为冲压成型前的坯板(毛坯材料)制造拉伸凸缘成型部件的情况为例列举说明，所述拉伸凸缘成型部件具有成为拉伸凸缘成型部的部位。本发明的制造方法也能够应用于由强度为980MPa以下的金属板构成的原材料。
此外，作为成为拉伸凸缘成型部的部位，例如可列举A柱(参照图11)、B柱(参照图12)。
另外，在以下说明中，着眼于拉伸凸缘成型部件上的、包括成为拉伸凸缘成型部的部位的部分进行说明，在各图中仅图示该部分，将该部分称为“拉伸凸缘成型部1”。需要说明的是，在模具中，也仅图示将该部位成型的部位。当然，也可以同时成型其他部位。
另外，适当省略比凸缘部形成位置靠外方位置的原材料部分(在第三工序中被剪切的部分)并图示。
如图1所示，用本实施方式的制造方法制造的拉伸凸缘成型部1具有顶板部3、纵壁部5以及凸缘部7，所述顶板部3具有以外周缘的一部分向内方凹陷的方式弯曲的凹状外周缘部3a，所述纵壁部5沿着顶板部3中的凹状外周缘部3a成型，所述凸缘部7与纵壁部5连续并向所述顶板部3侧弯曲且具有以外周缘的一部分向内方凹陷的方式弯曲的凹状外周缘部7a，凸缘部7是在冲压成型时成为拉伸凸缘成型的部位。
这里，在本说明书中，也将顶板部3的凹状外周缘部3a称呼为第一凹状外周缘部3a，将凸缘部7的凹状外周缘部7a称呼为第二凹状外周缘部7a。该第一凹状外周缘部3a的轮廓形状与第二凹状外周缘部7a的轮廓形状通常成为一致或相似的轮廓形状。当然，第一凹状外周缘部3a的轮廓形状与第二凹状外周缘部7a的各轮廓形状的弯曲的曲率形状可以不同。
本实施方式的拉伸凸缘成型部件的制造方法例如具备第一工序、第二工序以及第三工序，并按该顺序执行。
第一工序是制造带台阶中间部件(参照图2)的工序，所述带台阶中间部件是对于冲压成型前的平板状坯板(毛坯材料)在成为凸缘部7的位置赋予台阶形状部8而成的部件。在图2中，省略比凸缘部7靠外方的原材料部分。在其他图中，为了容易观察，也适当省略比凸缘部7靠外方的原材料部分。
第二工序是形成顶板部3的第一凹状外周缘部3a，并且沿着该第一凹状外周缘部3a形成纵壁部5和凸缘部7，并设为第二中间部件的工序。
第三工序是剪切第二中间部件，将凸缘部7的外周缘整形并制造所述拉伸凸缘成型部件的工序。
此外，也可以省略第三工序，在第一工序前剪切成型前的原材料(也称为毛坯材料)。
以下，详细说明各工序。
[第一工序]
如图2所示，第一工序中，在平板状坯板(毛坯材料)的成为凸缘部7的位置形成由台阶状的阶梯部构成的台阶形成部。
即，第一工序使用图3所示的模具，用防皱按压件12和冲模13夹持毛坯材料10并形成台阶形状部8。
在防皱按压件12和冲模13的对置面上，在与成为凸缘部7的位置对置的位置，形成有图3所示的、以沿着第二凹状外周缘部7a包围第二凹状外周缘部7a的方式延伸且可相互配合的凹状与凸状的阶梯部12a、13a。然后，在用该防皱按压件12和冲模13夹持毛坯材料10时，在用该凹状与凸状的阶梯部12a、13a夹持的毛坯材料的部分，在板厚方向上呈阶梯状弯曲，形成图4所示的台阶形状部8。在图5中示出台阶形状部8的例子。
台阶形状部8的台阶的高度(板厚方向上的高度)优选3mm以上且10mm以下。
该形成的台阶形状部8相对于凸缘部7形成位置形成为：棱线9以沿着在第二工序中形成的第二凹状外周缘部7a而包围该第二凹状外周缘部7a的方式延伸的状态。
<关于台阶形状部8>
台阶形状部8形成为：棱线9以沿着向内侧凹陷的第二凹状外周缘部7a而包围该第二凹状外周缘部7a特别是弯曲部的方式延伸。
以下说明该台阶形状部8的棱线9的决定方法的优选决定方法的一例。
决定本实施方式的台阶形状部8的棱线9由第一棱线和与该第一棱线连续的左右的第二棱线构成。
在本实施方式中，如图6所示，首先，用两条直线部20和将该两条直线部20之间连接的凹状的曲线部21规定第二凹状外周缘部7a的轮廓形状。
然后，根据由所述两条直线部20的各延长线形成的所述凹状外周缘部侧的交角的角度θ，分成该角度θ为60度以上且90度以下的第一决定方法、角度θ为90度以上且120度以下的第二决定方法这两种方法。在交角的角度θ为90度的情况下，既可以用第一决定方法，也可以用第二决定方法。
(第一决定方法)
参照图7说明第一决定方法。
在第一决定方法中，首先，将所述两条直线部20的各延长线中的、到两延长线交叉的位置为止的各延长线部分分别作为基准线22。
接着，将由两条基准线22形成的角的角平分线作为中央线23。
而且，将位于两条正交线之间的区域设为第一台阶形成区域AR1(图7(b)的阴影线部分)，所述两条正交线距中央线23上的与第二凹状外周缘部7a的交点的距离为20mm和50mm且分别与该中央线23正交。
然后，以在第一台阶形成区域AR1内，在沿着所述第二凹状外周缘部7a的方向上延伸的方式决定第一棱线9A。该第一棱线9A既可以是直线也可以是曲线，但优选相对于中央线23左右对称的线。在本实施方式中，例示了第一棱线9A是与所述正交线平行的直线的情况。相对于中央线23左右对称的线除了直线外，还能够例示以与中央线23的交点为中心左右对称地延伸的椭圆的一部分曲线或抛物线等。但是，优选的是，在第一棱线9A的中途没有会成为角的曲率陡峭部。
第一棱线9A的端部9Aa设为与各基准线22的交点或其附近位置。
接着，决定左右的第二棱线9B，所述左右的第二棱线9B与该第一棱线9A的各端部连续并延伸到凸缘外周缘部。第二棱线9B设定为分别沿着各基准线22延伸。
优选的是，沿着基准线22延伸的第二棱线9B设定为在两条线内的区域AR2(图7(a)的阴影线部分)内延伸，所述两条线与成为基准的基准线22平行且在与该基准线22正交的左右两方向上分别偏移了5mm。
这里，第一棱线9A与第二棱线9B的连接部以带有圆弧的方式设定而倒圆角。
由此，台阶形状部8形成为：沿着第二凹状外周缘部7a，棱线9以包围该第二凹状外周缘部7a的方式延伸。
(第二决定方法)
参照图8说明第二决定方法。
决定从曲线部21的两端部起分别与连续的所述直线部20垂直的各垂直线25。
接着，在连结所述曲线部21的两端部的直线26处将该两条垂直线25交叉为止的各垂直线部分翻折到成为凸缘部7的位置得到的线分别作为基准线22。
由于以后的第一棱线9A及第二棱线9B的决定方法与所述第一决定方法相同，所以省略。
[第二工序]
第二工序是将在第一工序中成型得到的赋予了台阶形状部8的带台阶中间部件弯曲成型为第二中间部件的工序。
在该第二工序中，以如下方式将在第一工序中形成的带台阶中间部件的成为顶板部3的部分成型：通过在用冲头和垫夹着的状态下使冲模沿着冲头相对移动，从而将纵壁部5拉深成型，并且使凸缘部7向顶板部3侧弯曲的方式。
<第二工序用模具>
参照图9说明在第二工序中使用的第二工序用模具。
如图9所示，第二工序用模具具有冲头30、冲模32以及垫31，所述垫31夹压带台阶中间部件上的与顶板部3相当的部位。图9的板形状表示在第二工序中纵壁部的成型中途的状态。
<冲头>
冲头30具有顶板部夹压用的上升部30A、与该上升部30A的下端侧连续并能够从下侧与毛坯材料的至少凸缘部7形成位置对置的凸缘对置面30a。
上升部30A的上表面与垫31协作而成为夹压面，所述夹压面夹压被成型材料的顶板部3。
另外，上升部30A的侧面30b形成与第一凹状外周缘部3a相同的曲率的弯曲面，成为将拉伸凸缘成型部中的纵壁部5成型的形状。即，上升部30A的侧面的高度设定为与纵壁部5相同的高度。
此外，在图9和图10中，仅图示了其一部分。
<垫>
垫31设置成能够相对于冲头30分离、接触，与冲头30的上升部30A的上表面协作并夹压带台阶中间部件上的与顶板部3相当的部位。即，垫31的下表面具有沿着顶板部3的第一凹状外周缘部3a的形状，并能够与冲头30一起夹入顶板部3上的至少沿着第一凹状外周缘部3a侧的部分。
<冲模>
冲模32的侧面成为与冲头30的侧面协作并将纵壁部5成型的弯曲面。该冲模32的侧面在其上部侧面形成有向外方伸出的伸出部32a，通过该伸出部32a与垫31的上表面抵接，限制冲模32进一步向下方移动。然后，该位置成为下止点的位置。另外，从该伸出部32a到下端位置的冲模侧面的高度设定为纵壁部5的高度与垫31的高度之和。
另外，也可以设为如下构造：在冲模32的与凸缘部7对置的下表面设置有阶梯32b(台阶形状部避让部)，冲模32移动到下止点前，冲模32不夹压台阶形状部8。在该情况下，阶梯32b的向下方的突出部分32c设定为与台阶形状部8不对置。
冲头30的凸缘对置面30a与冲模32的台阶形状部避让部的高低差设定为与形成于带台阶中间部件的台阶形状部8的高度相等或比该高度大。
通过按这种方式设定，在下止点附近，在利用冲模32和台阶形状部避让部形成的空隙中配置台阶形状部8，在冲压成型期间，台阶形状部8不会受到限制、夹压。这样，通过在冲压成型期间包含台阶形状部8的部位不会受到限制而自由地变形，不会在特定部位发生应力集中，能够防止开裂的发生。
此外，在台阶形状部8向冲头30的凸缘对置面30a侧凸出的情况下，在凸缘对置面30a设定避让部。
基于图10，说明使用按以上方式构成的第二工序用模具的第二工序和第二工序用模具的动作。
图10是说明对带台阶中间部件进行中间部件冲压成型为止的图。图10(a)示出用冲头30和垫31夹压带台阶的中间部件的顶板部3的状态，图10(b)示出冲模32相对地处于冲压成型下止点的状态。
首先，如图10(a)所示，将带台阶中间部件的顶板部3载置在冲头30的上表面上，并用冲头30和垫31夹持。此外，垫31不是配置在拉伸凸缘成型部上的与顶板部3相当的部位的整个面上，而是配置在从冲头30的具有与第一凹状外周缘部3a对应的弯曲的侧面向内方稍微偏移的位置。
在该状态下，通过使冲模32沿着冲头30的侧面向凸缘对置面30a相对移动到图10(b)的位置，用拉深成型形成第一凹状外周缘部3a和与该第一凹状外周缘部3a连续的纵壁部5，并将凸缘部7成型。
这时，带台阶中间部件上的形成有台阶形状部8的部位成为拉伸凸缘成型且周缘方向上的拉伸应力起作用，但由于与冲压成型前的坯板的端面不同，台阶形状部8的棱线9为连续的形状，所以不存在开裂的起点，难以发生开裂。另外，由于台阶形状部8的棱线9为连续形状，所以附加了均匀的拉伸应力而不会发生应力集中，所以由于该点也难以发生开裂。
并且，由于本实施方式的台阶形状部8在俯视时沿着第二凹状外周缘部7a延伸，所以能够使作用于台阶形状部8的拉伸应力更均匀化。
另外，在第一工序中，通过将上述规定的台阶形状部8成型在被拉伸成型的凸缘部的弯曲部附近，即使在成为第二凹状外周缘部7a的部分在第二工序时受到拉伸凸缘变形的情况下，由于台阶形状部8的形状刚性，应变容易分散，能够防止应变集中在成为第二凹状外周缘部7a的部分。
并且，通过在第一工序中成型上述规定的台阶形状部8，第二凹状外周缘部7a在第二工序时受到拉伸凸缘变形之际，通过以一定的高度形成台阶形成部，成为第二凹状外周缘部7a的部分会平坦化，能够增大长度差。因此，强的周缘方向上的拉伸应力难以作用于第二凹状外周缘部7a。
这样，通过使作用于成为第二凹状外周缘部7a的部分的拉伸应力均匀化，即使假设在第一工序前沿着产品的外形形状实施剪切来代替第三工序，也会对台阶形状部8的外侧的端面作用被均匀化的应力，即使在端面上残留有毛刺或微小的伤痕等，应力集中也会缓和，由于该点也能够得到开裂抑制效果。
另外，由于在成型中途，包含台阶形状部8的部位不受模具限制，所以能够三维地自由变形(移动或避让)，由于该点，也能够缓和集中作用于成型中途的部件的端面的拉伸应力。
如以上，成型第二中间部件而不发生开裂。
这里，在上述说明中，例示了在冲模下表面设置台阶形状部避让部的情况。当然也可以将冲模下表面设为与凸缘部7的上表面配合的形状。
另外，也可以形成为所述台阶形状部8也跨越成为纵壁部5的位置的凸缘部形成位置侧。
[第三工序]
在第三工序中，剪切第二中间部件的凸缘部7外侧的部位，制造包含拉伸凸缘成型部的拉伸凸缘成型部件。
如上所述，在本实施方式中，由于最初形成台阶形状部8，所以即使在使用了980MPa级以上的超高强度材料作为冲压成型前的坯板的情况下，也能够抑制开裂，能够良好地制造包含拉伸凸缘成型部的拉伸凸缘成型部件。
[本实施方式的效果]
(1)对于毛坯材料，沿着第二凹状外周缘部7a在成为所述凸缘部7的位置形成棱线9以包围第二凹状外周缘部7a的方式延伸且在板厚方向上弯曲而成的台阶形状部8后，沿着第一凹状外周缘部3a将纵壁部5拉深成型。
根据该结构，即使使用了强度水平为980MPa级以上的超高强度材料，通过以包围容易发生拉伸凸缘开裂的第二凹状外周缘部7a的方式预先设置台阶形状部8，也能够抑制弯曲成型时的拉伸凸缘开裂。
由于以上情况，根据本实施方式，即使在伴随着拉伸凸缘成型从强度水平为980MPa级以上的超高强度材料制造拉伸凸缘成型部件的情况下，也能够抑制拉伸凸缘开裂地进行制造。
(2)在第二工序后，具备剪切所述凸缘部7外侧的部位的第三工序。
当预先通过冲裁加工或激光加工来剪切冲压成型前的坯板(毛坯材料)时，在材料端面上会残留毛刺、微小的伤痕等，成为在施加变形时容易发生局部应力集中的状态。因此，在材料端面上，在成型中途会发生称为拉伸凸缘开裂的裂纹，在超高强度材料(强度水平为980MPa级以上的高强度钢板)的情况下，该裂纹会急速传播并容易发生大的开裂。
与此相对，通过在第二工序后剪切凸缘部7的外侧部位并对凸缘部7的外周缘进行整形，更加难以在凸缘部7的端面上产生拉伸凸缘开裂。
(3)用所述第一决定方法或第二决定方法决定台阶形状部8的棱线9。
根据该结构，能够根据第二凹状外周缘部7a的程度，决定用于防止拉伸凸缘开裂的适当的台阶形状部8。
(4)沿着基准线22延伸的第二棱线9B在两条线内的区域内延伸，所述两条线与作为对象的所述基准线22平行且从该基准线22向左右两方向分别偏移了5mm。
根据该结构，能够具有预定自由度并更可靠地决定用于防止拉伸凸缘开裂的第二棱线9B。
(5)台阶形状部8的台阶的高度设为3mm以上且10mm以下。
通过将台阶形状部8的高度规定在该范围内，即使使用强度水平为980MPa级以上的超高强度材料，也能够更可靠地抑制拉伸凸缘开裂。
实施例
设想1180MPa级冷轧钢板(板厚1.4mm)，作为具有形成凹状外周缘部的直线间的角度为60°以上且90°以下的拉伸凸缘部7的部件的例子，实施了图11所示的A柱的成型解析。
另外，作为具有形成凹状外周缘部的直线间的角度大于90°且为120°以下的拉伸凸缘部7的部件的例子，实施了图12所示的B柱的成型解析。
如上所述，加工工序在第一工序中形成台阶形状部8，并在第二工序中将纵壁部5和凸缘部7拉深成型的情况。
在这里，采用80度作为锐角，采用110度作为钝角。
另外，将纵壁部5的高度设为40mm并进行了评价。
另外，第一棱线9A用与中央线23正交的直线定义。
所述解析使用通用动态显式软件LS-DYNA，成型解析后，在拉伸凸缘部7确认了10％以上的板厚减少率的情况下，认为发生了开裂，进行成型性的评价。
<实施例1>
而且，作为实施例1，在凸缘部形成位置进行了台阶形状部8的有无的评价。
在实施例1中，以所述两个部件为对象，评价在凸缘部7形成位置具有沿着第二凹状外周缘部7a的台阶形状部8的情况下、在凸缘部7形成位置没有沿着第二凹状外周缘部7a的台阶形状部8的情况下是否产生拉伸凸缘开裂。
台阶形状部8的棱线9的决定方法用上述第一决定方法和第二决定方法决定。
而且，具有台阶形状部8的情况下的台阶形状部8将第一棱线9A设定在与第二凹状外周缘部7a相距30mm的位置的与中央线23正交的直线，台阶的高度统一为5mm。另外，第二棱线9B与基准线22一致。
在表1中示出评价结果。
[表1]
从表1可知，在没有台阶形状部8的情况下，评价为A柱和B柱的成型均会发生拉伸凸缘开裂。另一方面，在第一工序中形成基于本发明的台阶形状的情况下，评价为A柱和B柱的成型均不会发生拉伸凸缘开裂。
即，可认为：在没有台阶形状部8的情况下，通过第二工序的成型，应变会集中于开裂危险部，从而发生拉伸凸缘开裂，与此相对，在具有台阶形状部8的情况下，施加于凹状外周缘部的应变分散，从而能够抑制拉伸凸缘开裂。
<实施例2>
作为实施例2，对第一棱线9A位置进行了评价。
在实施例2中，以所述两个部件为对象，在具有台阶形状部8的情况下，根据在台阶形状部8设定第一棱线9A时的距凹状外周缘部的距离，对于是否产生拉伸凸缘开裂进行了评价。
这时，第二棱线9B与基准线22一致，台阶高度统一为5mm。
在表2中示出评价结果。
[表2]
从表2可知，评价为通过第二工序的成型第一棱线9A的设定位置偏离与第二凹状外周缘部7a相距20mm以上且50mm以下的范围的情况下会发生拉伸凸缘开裂。
这可认为：当将第一棱线9A设定为小于20mm时，由于在第二凹状外周缘部7a附近将台阶形状部8成型，在台阶形状部8的成型时发生的应变会传播到第二凹状外周缘部7a，因此容易发生开裂。另外，可认为：当第一棱线9A设定为大于50mm时，由于在第二工序的成型中台阶平坦化的效果变小，长度差变小，所以发生了开裂。
<实施例3>
作为实施例3，评价了由第二棱线9B的位置带来的效果。
在实施例3中，以所述两个部件为对象，在具有台阶形状部8的情况下，根据使台阶的第二棱线9B位置从基准线22向左右偏移的量，评价是否产生拉伸凸缘开裂。
此时的第一棱线9A的位置设为与第二凹状外周缘部7a相距30mm，台阶高度统一为5mm。
在表3中示出评价结果。
[表3]
从表3可知，评价为通过第二工序的成型使第二棱线9B的从基准线22的偏移超过±5mm时会发生拉伸凸缘开裂。
这可推定为：当从基准线22向内侧的偏移量大于5mm时，在第二凹状外周缘部7a成型的台阶的区域变窄，能够分散应变的范围变窄，另外由于将台阶的阶梯成型在第二凹状外周缘部7a上，所以会有可能引起缘部的开裂。另外，可认为：当从基准线22向外侧的偏移量超过5mm时，由于台阶形状部8成型到纵壁附近，所以不能确保足够的形状刚性以使凹状外周缘部的应变分散，因此发生开裂。
<实施例4>
作为实施例4，评价了台阶形状的台阶高度。
在实施例4中，以所述两个部件为对象，在具有台阶形状部8的情况下，根据台阶形状部8的高度，对于是否产生拉伸凸缘开裂进行了评价。
台阶的第二棱线9B与基准线22一致，第一棱线9A的位置统一为距毛坯弯曲部的端面30mm。
在表4中示出评价结果。
[表4]
从表4可知，评价为通过第一工序的成型台阶的高度设定为3mm以上且10mm以下的范围以外的情况下，在第二工序的弯曲成型中会发生拉伸凸缘开裂。
这可推定为，在台阶的高度小于3mm的情况下，由于不能期待作为抑制拉伸凸缘开裂的一个因素的长度差的增加，所以容易发生开裂，当台阶高度超过10mm时，在第一工序中将台阶形状部8成型的阶段会发生开裂。
以上，本申请主张优先权的日本国专利申请2015-121390(2015年6月16日申请)的全部内容通过参照形成本公开的一部分。
在这里，参照有限数量的实施方式进行说明，但保护范围不限定于此，基于上述公开的各实施方式的改变对本领域技术人员来说是显而易见的。
附图标记的说明
1 凸缘成型部
3 顶板部
3a 第一凹状外周缘部
5 纵壁部
7 凸缘部
7a 第二凹状外周缘部
8 台阶形状部
9 棱线
9A 第一棱线
9B 第二棱线
10 毛坯材料
12a 阶梯部
13 冲模
20 直线部
21 曲线部
22 基准线
23 中央线
25 垂直线
30 冲头
30a 凸缘对置面
31 垫
32 冲模
32a 伸出部
32b 阶梯
32c 突出部分
AR1 第一台阶形成区域
AR2 区域
θ 角度
Claims (5)
1.一种拉伸凸缘成型部件的制造方法，所述拉伸凸缘成型部件具备顶板部、纵壁部以及凸缘部，所述顶板部具有以外周缘的一部分向内方凹陷的方式弯曲的第一凹状外周缘部，所述纵壁部与该顶板部的所述第一凹状外周缘部连续，所述凸缘部与该纵壁部连续并向所述顶板部侧弯曲，且具有以外周缘的一部分向内方凹陷的方式弯曲的第二凹状外周缘部，所述拉伸凸缘成型部件的制造方法的特征在于，
在成为所述凸缘部的位置形成台阶形状部后，形成所述纵壁部，所述台阶形状部的棱线以包围所述第二凹状外周缘部的方式延伸且所述台阶形状部在板厚方向上弯曲，
在用两条直线部和将该两条直线部之间连接的凹状曲线部来规定所述第二凹状外周缘部的轮廓形状时，由所述两条直线部的各延长线形成的所述第二凹状外周缘部侧的交角为60度以上且90度以下，
将所述两条直线部的各延长线中的、到两延长线交叉的位置为止的各延长线部分分别作为基准线，
将由两条所述基准线形成的角的角平分线作为中央线，
将位于分别与该中央线正交的两条正交线之间的区域作为第一台阶形成区域，其中，所述两条正交线距所述中央线上的与所述第二凹状外周缘部的交点的距离为20mm和50mm，
所述台阶形状部的所述棱线由第一棱线和左右的第二棱线构成，所述第一棱线在所述第一台阶形成区域内在沿着所述第二凹状外周缘部的方向上延伸，所述左右的第二棱线分别与该第一棱线的端部连续并沿着各所述基准线延伸。
2.一种拉伸凸缘成型部件的制造方法，所述拉伸凸缘成型部件具备顶板部、纵壁部以及凸缘部，所述顶板部具有以外周缘的一部分向内方凹陷的方式弯曲的第一凹状外周缘部，所述纵壁部与该顶板部的所述第一凹状外周缘部连续，所述凸缘部与该纵壁部连续并向所述顶板部侧弯曲，且具有以外周缘的一部分向内方凹陷的方式弯曲的第二凹状外周缘部，所述拉伸凸缘成型部件的制造方法的特征在于，
在成为所述凸缘部的位置形成台阶形状部后，形成所述纵壁部，所述台阶形状部的棱线以包围所述第二凹状外周缘部的方式延伸且所述台阶形状部在板厚方向上弯曲，
在用两条直线部和将该两条直线部之间连接的凹状曲线部来规定所述第二凹状外周缘部的轮廓形状时，由所述两条直线部的各延长线形成的所述第二凹状外周缘部侧的交角为90度以上且120度以下，
将如下的线分别作为基准线：在连结所述曲线部的两端部的线处，将与分别自所述曲线部的两端部连续的所述直线部垂直的各垂直线中的、该两条垂直线交叉为止的各垂直线部分翻折到成为凸缘部的位置而成的线，
将由两条所述基准线形成的角的角平分线作为中央线，
将位于分别与该中央线正交的两条正交线之间的区域作为第一台阶形成区域，其中，所述两条正交线距所述中央线上的与所述第二凹状外周缘部的交点的距离为20mm和50mm，
所述台阶形状部的棱线由第一棱线和左右的第二棱线构成，所述第一棱线在所述第一台阶形成区域内在沿着所述第二凹状外周缘部的方向上延伸，所述左右的第二棱线分别与该第一棱线的端部连续并沿着各所述基准线延伸。
3.根据权利要求1或2所述的拉伸凸缘成型部件的制造方法，其特征在于，
沿着所述基准线延伸的第二棱线在如下的两条线内的区域内延伸，所述两条线与作为对象的所述基准线平行且从该基准线向左右两方向分别偏移5mm。
4.根据权利要求1或2所述的拉伸凸缘成型部件的制造方法，其特征在于，
所述台阶形状部的台阶高度设为3mm以上且10mm以下。
5.根据权利要求3所述的拉伸凸缘成型部件的制造方法，其特征在于，
所述台阶形状部的台阶高度设为3mm以上且10mm以下。
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