CN109641259A - 汽车车身用压制成形零部件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种在与其他构件接合时发挥较高的承载性和刚度的构件。一种构件(1)，其具有具备顶板(2)、上棱线(4)、纵壁(3)、下棱线(5)以及底凸缘(9)的横截面，在上棱线(4)延伸方向上的至少一个端部处，经由顶板棱线(6)设有顶板凸缘(11)并且经由纵壁棱线(7)设有纵壁凸缘(10)，并且纵壁凸缘(10)和底凸缘(9)连续，在上棱线(4)和下棱线(5)的端部处，纵壁的角部的曲率半径的总和ΣR以及顶板(2)和纵壁(3)的构件端部处的宽度的总和ΣL是ΣR/ΣL≤0.13的关系。构件(1)经由如下工序制造：第1工序，在该第1工序中，对坯料(26)进行压制成形来进行收缩凸缘成形从而形成凸缘棱线(8)，从而制造至少具备凸缘棱线(8)的中间成形品(27)；以及第2工序，在该第2工序中，对中间成形品(27)进行压制成形从而制造所述构件(1)。

Description

汽车车身用压制成形零部件及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种能够有效地提高汽车车身的强度和刚度的汽车车身用压制成形零部件及其制造方法。具体而言，本发明涉及具有帽型的横截面形状的汽车车身用压制成形零部件及其制造方法，该帽型的横截面形状具备顶板、纵壁、凸缘以及在顶板-纵壁、纵壁-凸缘之间形成的棱线。该汽车车身用压制成形零部件在棱线的延伸方向上的至少一个端部处具有自纵壁相对于零部件截面朝外弯曲而形成的朝外凸缘。另外，该汽车车身用压制成形零部件是金属板制成的压制成形零部件，对于该压制成形零部件而言，与纵壁相连的朝外凸缘(以下称为“纵壁凸缘”)和凸缘(以下称为“底凸缘”)连续地形成，并且纵壁中的、与朝外凸缘和底凸缘相邻的角部的曲率半径(以下称为纵壁角R)较小。金属板制成是指，例如能够由钢板制成、由铝板制成。

背景技术

汽车车身通常通过如下方式构成：利用电阻点焊将许多成形板彼此以各自的边缘部彼此重叠的方式接合在一起从而形成为箱体，并利用电阻点焊将加强构件、强度构件接合于该箱体的重要部位。将这样形成的构件称为汽车车身用构造构件。作为这样的汽车车身用构造构件，存在地板横梁、车身门槛(日文：ロッカー)(下边梁)、腰线等。在以后的说明中，作为汽车车身用构造构件，以地板横梁为例。

地板横梁具有例如压制成形而成的大致帽型的横截面形状，该大致帽型的横截面形状包括：顶板；两条棱线(以下称为“上棱线”)，其与顶板相连；两个纵壁，其与两条上棱线分别相连；两条棱线(以下称为“下棱线”)，其与两个纵壁分别相连；以及两个底凸缘，其与两条下棱线分别相连。在具有该横截面形状的钢板制的主体的上棱线和下棱线的延伸方向上的端部形成有相对于零部件截面朝外弯曲而成的朝外凸缘，在使该朝外凸缘重叠于下边梁内部构件之后，利用电阻点焊、电弧焊等对其进行装配。另外，地板横梁是有助于车身刚度、有助于侧面碰撞时抑制车厢的压坏的重要的汽车车身用构造构件。因此，迄今为止也公开了许多通过对构件形状、构件间的结合部的构造进行重新研究从而提高车身强度的发明、与构件的制造方法有关的发明。

在专利文献1中公开有如下发明：通过将在帽型的截面的压制成形品的长度方向上的端部设置的顶板、纵壁以及与上棱线相邻的朝外凸缘连续地形成从而提高构件性能。在专利文献2中公开有如下发明：在下边梁内部构件的侧面设置开口部，并对配置于下边梁的内部的边梁内部构件加强件和地板横梁进行焊接，从而提高下边梁与地板横梁之间的结合强度。而且，在专利文献3中公开有如下发明：使下边梁内部构件开口而不扩大横截面，并且设置多个与地板横梁焊接的焊接部，从而提高下边梁与地板横梁之间的结合强度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-74354号公报

专利文献2：日本特许2996031号公报

专利文献3：日本特开平2-141372号公报

专利文献4：日本特许第5569661号公报

专利文献5：日本特许第2560416号公报

专利文献6：日本特许第2554768号说明书

专利文献7：日本特开平7-112219号说明书

专利文献8：日本特开平4-118118号公报

发明内容

发明要解决的问题

专利文献1～专利文献3是以提高侧面碰撞安全性为目的而发明出的。然而，在任一专利文献中，都没有着眼于纵壁角R的大小的发明。例如，在专利文献1中，图示了以纵壁角R较大、纵壁凸缘-底凸缘之间平缓地连续的方式形成的构件。另一方面，在专利文献2中，与在专利文献1中图示的构件不同，纵壁角R比较小。在专利文献3中，纵壁角R附近的情形不明确。另外，在任一专利文献中，都没有详细地记载纵壁角R的尺寸。根据以上的内容可知，几乎未着眼于纵壁角R给构件性能带来的影响，未进行详细的研究。

用于解决问题的方案

本发明人等鉴于现有技术所具有的那样的问题，为了解决上述问题而反复进行了深入研究，结果获得以下列举的见解A～见解D，完成了本发明。

(A)通过缩小纵壁角R的大小(曲率半径)从而使构件端部处的截面线长度增大。因此，针对在侧面碰撞时向地板横梁输入载荷这样的轴压变形模式而言，构件性能(承载性能)提高。

(B)在(A)中，具体而言，将纵壁角R的尺寸设为构件端部处的截面线长度的13％以下较佳。

(C)随着纵壁角R的缩小，纵壁凸缘和底凸缘的面积增大。因此，在与其他构件结合时，能够增加点焊的焊点数、或者电弧焊、激光焊接的焊接长度，有助于构件间的结合效率和刚度等车身性能的提高。

(D)通过缩小纵壁角R，能够填补在与其他构件结合时所产生的间隙。有助于构件间的结合效率和刚度等车身性能的提高。

(E)除了缩小纵壁角R之外，通过使在帽型的截面的压制成形品的长度方向上的端部设置的顶板、纵壁、以及与上棱线相邻的朝外凸缘连续地形成，从而能够进一步提高构件性能。

本发明如以下所列举这样。

(1)一种构件，其具备顶板和经由上棱线而在该顶板的两侧形成的彼此相对的两个纵壁，该构件的特征在于，

该构件包括：

顶板凸缘，其经由所述顶板的位于所述构件的端部侧的顶板棱线向所述构件的外侧延伸；

纵壁凸缘，其为两个，经由所述纵壁的在所述构件的端部侧延伸的纵壁棱线向所述构件的外侧延伸；以及

底凸缘，其为两个，与所述纵壁凸缘相邻，并经由在与所述纵壁的端部不同的所述纵壁的端部处延伸的下棱线向所述构件的外侧延伸，

所述纵壁凸缘分别与在所述纵壁凸缘的端部处与所述纵壁凸缘相邻的底凸缘连续，

在所述构件的端部处，所述纵壁的所述下棱线与所述纵壁棱线之间的角的曲率半径的总和ΣR以及顶板和纵壁的构件端部处的宽度的总和ΣL成为ΣR/ΣL≤0.13的关系。

(2)根据技术方案1所述的构件，其特征在于，所述纵壁的所述下棱线与所述纵壁棱线之间的角的曲率半径为20mm以下。

(3)根据技术方案1或2所述的构件，其特征在于，所述顶板凸缘和所述纵壁凸缘连续。

(4)根据技术方案1～3中任一项所述的构件，其特征在于，所述纵壁是三角形，所述底凸缘也是所述纵壁凸缘。

(5)一种压制成形品的制造方法，其特征在于，其是权利要求1～4中任一项所述的构件的由压制成形实现的制造方法，

该压制成形品的制造方法具备如下工序：

第1工序，在该第1工序中，在坯料的至少两个部位处分别收缩凸缘成形底凸缘的至少一部分和与所述底凸缘连续的纵壁凸缘的一部分；以及

第2工序，在所述第1工序之后，在该第2工序中，在所述坯料的所述第1工序中的至少两个部位之间的至少两个部位处分别拉伸凸缘成形顶板凸缘和与所述顶板凸缘连续的纵壁凸缘的剩余部分。

此外，本发明的目的在于提供图1的地板横梁那样的构件。不过，作为本发明的对象的构件不限定于地板横梁，纵壁也不限定于四边形。例如，也可以是如图2所示那样纵壁是三角形的压制成形品。

然而，若欲通过压制成形来制造本构件，则纵壁凸缘-底凸缘之间成为收缩凸缘部，因此会产生壁厚过剩褶皱。例如，在专利文献4中，示出了专利文献1所公开的构件的制造方法，但若使用专利文献4来对纵壁凸缘-底凸缘之间的收缩凸缘部进行压制成形，则在压制成形时无法对钢板施加张力，因此会产生壁厚过剩褶皱。因此，不得不通过在纵壁凸缘与底凸缘之间设置缺口、将纵壁角R设定得较大例如为30mm，从而减少褶皱的产生。因此，如前所述，即使地板横梁借助纵壁凸缘接合于下边梁内部构件，也会在地板横梁与下边梁之间的接合部的附近不可避免地存在因上述的缺口、纵壁角R较大的情况而产生的间隙，碰撞之际的轴压变形时等的承载性能降低。因此，在形成朝外凸缘时，需要抑制收缩凸缘部的褶皱的产生并且实现收缩凸缘部的成形。迄今为止也公开了许多在不产生褶皱的情况下对收缩凸缘部进行压制成形的发明。例如，在专利文献5中公开了通过对方筒拉深成形过程中的收缩凸缘部赋予特定形状从而防止褶皱的产生的发明，在专利文献6、7中公开了对具有天窗用的开口的车身顶板赋予能对收缩凸缘部处的过剩线长进行吸收的形状的发明，而且，在专利文献8中公开了如下发明：通过使用凸轮构造来对收缩凸缘部施加压紧压力并且进行成形，从而抑制褶皱的产生。

然而，虽然由专利文献5公开的发明能够在不对产品的外观、性能产生影响的情况下实施，但若对像例如地板横梁那样与其他零部件(下边梁)连接的部位赋予特定形状，则接合变困难，并且碰撞变形时的载荷传递性能也降低。

由专利文献6、7公开的发明利用预先设定好的壁厚过剩形状来吸收成为褶皱和壁厚过剩的主要原因的剩余线长。因此，当在该壁厚过剩部处进行电阻点焊时壁厚过剩部会成为其他部位的点焊的障碍，在该情况下，无法实施由专利文献6、7公开的发明。

此外，由专利文献8公开的发明虽然能够可靠地抑制与弯曲相伴的面外变形(日文：面外変形)，但在收缩变形集中而板厚增大的部位处没有变化。因此，在过量的增厚部位处模具接触变强，金属模的耐久性乃至生产率降低。

如此，在现有技术中，无法在纵壁凸缘-底凸缘之间不产生褶皱地进行压制成形，因此，碰撞之际的轴压变形时等的载荷传递特性的降低无法避免。

本发明人等为了解决上述问题而反复进行了深入研究，结果，获得以下所列举的见解(A)～见解(C)，从而完成了本发明。

(A)在第1工序中，在任意的约束条件下对坯料进行收缩凸缘成形从而成形纵壁凸缘-底凸缘之间的连接部，形成中间成形品。

(B)在第2工序中，对成形有纵壁凸缘-底凸缘之间的连接部的中间成形品进行压制成形，从而形成具有期望的横截面形状的压制成形零部件，该期望的横截面形状具备顶板、纵壁以及凸缘。

(C)在第2工序中，通过使用后述的内垫板成形，从而能够制作顶板、纵壁以及与上棱线相邻的朝外凸缘连续的形状。

本发明如以下所列举这样。

(1)一种压制成形零部件的制造方法，其特征在于，该压制成形零部件的制造方法具有如下工序：第1工序，在该第1工序中，通过对坯料进行压制成形来进行收缩凸缘成形从而形成所述下部凸缘连接部，从而制造至少具备所述下部凸缘连接部的中间成形品；以及第2工序，在该第2工序中，对该中间成形品进行压制成形从而制造具有所述横截面的所述压制成形零部件。

发明的效果

采用本发明，能够提供一种以与其他构件接合的方式进行使用且在构件受到碰撞载荷时接合部具备较高的承载性的构件。另外，能够提供利用压制成形来制造该构件的方法。

附图说明

图1是构件端部的说明图。

图2是另一构件的说明图。

图3是表示本发明的构件的说明图。

图4是表示本发明的另一构件的说明图。

图5是强度较高的构件的角部的说明图。

图6是强度较低的构件的角部的说明图。

图7的(a)和图7的(b)是表示通过计算机模拟来对下棱线与纵壁棱线之间的角部的曲率半径R(mm)给轴压变形特性带来的影响进行分析而得到的结果的图表，该轴压变形特性是在借助朝外凸缘将构件与其他构件接合起来的状态下，通过沿着上棱线的延伸方向施加冲击载荷而进行轴压变形时的轴压变形特性。

图8是表示分析结果的说明图。

图9是表示分析结果的说明图。

图10是表示分析结果的说明图。

图11是表示分析结果的说明图。

图12是冲击试验的说明图。

图13是由压制成形实现的制造工序的说明图。

图14是表示制造装置20的说明图。

图15是表示制造装置20中的成形开始前的坯料的配置的说明图。

图16是表示制造装置20的成形下止点的状况的说明图。

图17是表示制造装置30的说明图。

图18是表示制造装置30中的预成形开始前的坯料的说明图。

图19是表示由制造装置30实现的预成形结束后的坯料的说明图。

图20是表示制造装置40的说明图。

图21是表示制造装置40中的成形开始前的预成形品的配置的说明图。

图22是表示制造装置40的成形下止点的状况的说明图。

图23是表示制造装置50的一个例子的制造装置的结构的说明图。

图24是表示制造装置50中的中间成形品的配置状况的说明图。

图25是表示制造装置50中的成形下止点的状况的说明图。

图26是表示制造装置60的另一个例子的制造装置的结构的说明图。

图27是表示制造装置60中的中间成形品的配置状况的说明图。

图28是表示制造装置60中的棱线垫板的保持(日文：ホールド)时的状况的说明图。

图29是表示制造装置60中的成形下止点的状况的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图并且详细地说明本发明的优选的实施方式。此外，在本说明书和附图中，针对实质上具有相同的功能结构的构成要素而言，对其标注相同的附图标记而省略重复说明。

1.本发明的构件

(1)构件的形状

图3是表示本发明的构件1的说明图，图4是表示本发明的另一构件12的说明图。在图中，1条线是指构件的边缘，两条线是指棱线，虚线是指构件的看不见的部位。

图3的构件1的抗拉强度为440MPa以上，期望的是590MPa以上，进一步期望的是980MPa以上，且图3的构件1是由板厚为0.7mm以上且2.3mm以下的高张力钢板形成的构件。

图3的构件1具有帽型的横截面，对于该帽型的横截面而言，具备顶板2、两条上棱线4、两个彼此相对的纵壁3、两条下棱线5以及两个底凸缘9。

上棱线4存在于顶板2与纵壁3之间。下棱线5分别存在于纵壁3与底凸缘9之间。

构件1在上棱线4的至少一端部经由棱线设有朝外凸缘。顶板凸缘11经由在上棱线4的端部之间延伸的顶板棱线6向构件的外侧延伸。另外，纵壁凸缘10经由与顶板棱线6相邻并沿纵壁3的端部延伸的纵壁棱线7向构件的外侧延伸。顶板凸缘11和纵壁凸缘10连续，朝外凸缘包括顶板凸缘11和纵壁凸缘10。

纵壁凸缘10的端部和底凸缘9也经由凸缘棱线8而连续，纵壁棱线7的端部、下棱线5的端部以及凸缘棱线8的端部在1点处彼此相连。

此外，也可以是，在上棱线4的端部处，顶板凸缘11与纵壁凸缘10不连续。不过，在上棱线4的端部处使顶板凸缘11与纵壁凸缘10相连续的做法能使构件的性能提高。在使顶板凸缘11和纵壁凸缘10相连续的情况下，成形的难度提升，因此，需要注意原材料的选择、凸缘宽度等。

图4的构件12与图3的构件1的不同点在于，构件12的纵壁3是三角形，在上棱线4的不具有纵壁凸缘10的另一个端部处，上棱线4和下棱线5的端部相连。其结果，在另一个端部处，顶板凸缘11和底凸缘9相连。从另一观点来看，纵壁3成为三角形，因此，在另一个端部处兼顾底凸缘9和纵壁凸缘10。在本实施方式中，在纵壁3成为三角形的情况下，也与图3中的纵壁为四边形的情况同样地，也容许顶板凸缘11不与底凸缘9、纵壁凸缘10连续。另外，纵壁3呈三角形是指，纵壁3具备上棱线4与纵壁棱线7相交的角部、纵壁棱线7与下棱线5相交的角部、上棱线4与下棱线5相交的角部这3个角部。也容许对角部进行倒圆角或使棱线蜿蜒曲折从而与由3条直线边形成的三角形稍有不一致。

图5表示图1的B部的强度较高的情况。图6表示图1的B部的强度较低的情况。棱线的截面在图中的两条线之间是弯曲的。用箭头表示棱线的截面的曲率半径较小的范围。对图5和图6进行比较，若下棱线5的端部和纵壁棱线7的端部变钝(日文：ダレる)(棱线的截面的弯曲部分的曲率半径变大)，则纵壁3的下棱线5与纵壁棱线7之间的角部的曲率半径R变大。若下棱线5的端部和纵壁棱线7的端部变钝，即曲率半径R较大，则下棱线7的端部和纵壁棱线5的端部的强度降低，而且，无法使纵壁凸缘10以及底凸缘9与其他构件接合至凸缘棱线8的附近，因此，构件的承载性和刚度降低。

在本发明的构件中，纵壁3的下棱线5与纵壁棱线7之间的角部的曲率半径(纵壁角R)的总和ΣR以及顶板2的构件端部处的顶板棱线6和纵壁3的构件端部处的纵壁棱线7的长度的总和ΣL成为ΣR/ΣL≤0.13的关系。此外，顶板2和纵壁3的构件端部处的宽度的总和是分别将纵壁3和顶板2的端部的角形成为尖角(曲率半径是0)的情况下的长度。

在设想将本发明的构件适用于汽车用构件的情况下，汽车用构件的ΣL为大致300mm，因此，纵壁3的下棱线5与纵壁棱线7之间的角的曲率半径(纵壁角R)成为大致20mm以下。

(2)构件的效果

图7的(a)和图7的(b)是表示利用计算机模拟对构件1的轴压变形特性进行分析而得到的结果的图表。以在借助朝外凸缘(纵壁凸缘10和顶板凸缘11)将构件1与其他构件(下边梁内部构件)接合在一起的状态下施加有上棱线4的延伸方向上的冲击载荷的模型进行了分析。图7的(a)和图7的(b)表示纵壁3的下棱线5与纵壁棱线7之间的角部的曲率半径R(纵壁角R)(mm)给轴压变形时的轴压变形特性带来的影响。图7的(a)针对曲率半径R为2mm和20mm的情况表示上棱线4的延伸方向上的压坏冲程与载荷之间的关系。在图7的(a)中，实线表示曲率半径R为2mm的情况，虚线表示曲率半径R为20mm的情况。图7的(b)表示曲率半径R与最大载荷(承载性)之间的关系。在构件1的截面形状中，顶板2和纵壁3的构件端部处的宽度的总和ΣL是300mm。原材料模拟了拉伸强度980MPa、板厚1.2mm的钢板。此外，由于仅着眼于纵壁3的下棱线5与纵壁棱线7之间的角部的曲率半径R(纵壁角R)的影响，因此将顶板2与纵壁3的其他的角模拟为尖角(角的曲率半径是0)。

如图7的(a)的图表所示，在曲率半径R较小的情况中，特别是碰撞初始时的载荷较大，另外，如图7的(b)的图表所示，可知：曲率半径R越小，最大载荷(承载性)就越高。如此，纵壁3的下棱线5与纵壁棱线7之间的角部的曲率半径R(纵壁角R)(mm)越小，就越能够提高构件1的碰撞之际的轴压变形时等的载荷传递特性(碰撞性能)。

在图8中表示变更了图3的构件1的纵壁3的高度、顶板2的宽度的情况下的承载性(最大载荷)的比较。顶板2和纵壁3的构件端部处的宽度的总和ΣL均为300mm。图8是对如下情况进行模拟而得到的分析结果，沿着上棱线4延伸的方向对由拉伸强度980MPa、板厚1.2mm的原材料形成的构件1输入冲击载荷。图8的图表的横轴的ΣR/ΣL是通过对纵壁3的纵壁棱线7与下棱线5之间的角部的曲率半径R(纵壁角R)进行变更而得到的。在使纵壁棱线7和顶板棱线6的长度的总和ΣL保持恒定的状态下对纵壁棱线7和顶板棱线6的长度进行了变更，但是在ΣR/ΣL≤0.13的条件下，在改善承载性这一点看不到变化。

在图9中表示使图3的构件1的纵壁棱线7与顶板棱线6的长度之比不变而对截面线长度进行变更的情况下的承载性(最大载荷)的比较。在图9中，纵壁3的高度与顶板2的宽度相等。图9的分析的条件与图8的分析的条件相同。使顶板2的构件端部处的宽度与纵壁3的构件端部处的宽度之比不变而对截面线长度进行了变更，但是在ΣR/ΣL≤0.13的条件下，在改善承载性这一点看不到变化。

在图10中表示对图3的构件1的纵壁3的纵壁棱线7与下棱线5之间的角部的曲率半径R(纵壁角R)进行变更而得到的分析结果。在图10的分析的模型中，保持构件1的顶板2和纵壁3的构件端部处的宽度的总和ΣL为300mm、ΣR/ΣL为0.13的状态，对纵壁3的纵壁棱线7与下棱线5之间的角部的曲率半径R(纵壁角R)进行变更。即，将一个纵壁角R和另一个纵壁角R之和设为恒定，并对一个纵壁角R的曲率半径进行变更。图10的分析的条件与图8的分析的条件相同。图10的图表的横轴表示纵壁3的纵壁棱线7与下棱线5之间的角部的曲率半径R(纵壁角R)。只要ΣR/ΣL恒定，即使纵壁3的角的曲率半径发生变化，在承载性上也看不到较大的变化。

根据图8、图9、图10的结果可知：不管构件1的横截面形状如何，在ΣR/ΣL≤0.13的情况下构件1具备较高的承载性(最大载荷)。

在图11中表示对图4的构件12的纵壁3的端部处的宽度、顶板2的端部处的宽度进行变更的情况下的最大载荷的比较。截面线长度L均为300mm。构件12的原材料与图8的分析中的原材料相同。分析情况如图12所示，对在帽型材料中配置构件12并从帽型材料的顶板面输入冲击载荷的情况进行了模拟。其结果，与图8同样，在ΣR/ΣL≤0.13的条件下获得了承载性改善的结果。

针对图4的构件12而言，也以相当于图9、图10的模型进行了图12的分析，但得到了与构件1同样的结果。即，针对图3的构件1和图4的构件12而言，不管凸缘11的形状(纵壁3的构件端部处的宽度、顶板2的构件端部处的宽度、纵壁角R)如何，在ΣR/ΣL≤0.13的情况下呈现较高的承载性(最大载荷)。

图3的构件1和图4的构件12虽然形状不同，但在ΣR/ΣL≤0.13的情况下呈现较高的承载性(最大载荷)这一点是共通的。

2.构件1、12的制造装置和制造方法

在通过压制成形来制造本发明的构件(构件1、构件12)的情况下，能够通过两个工序来进行制造。在第1工序中，进行收缩凸缘成形从而形成底凸缘9和经由凸缘棱线8与底凸缘9相连续的纵壁凸缘10的一部分。第2工序接着第1工序进行，成形顶板凸缘11和与顶板凸缘11相连续的在第1工序中未成形的纵壁凸缘10的剩余部分。将通过压制成形来制造本发明的构件的情况的工序的流程表示在图13中。在第1工序中，利用坯料26、34来制造中间成形品27。在制造方法中例示了使用制造装置20的实例1-1和使用制造装置30来制造预成形品35并使用制造装置40由预成形品35来制造中间成形品27的实例1-2，但哪一种方法都可以。在第2工序中利用中间成形品27来制造构件1、构件12。在制造方法中例示了使用制造装置50的实例2-1和使用制造装置60的实例2-2，但哪一种方法都可以。

(1)实例1-1(第1工序，制造装置20)

装置20对坯料26进行压制成形来进行收缩凸缘成形从而形成底凸缘9和经由凸缘棱线8与底凸缘9相连续的纵壁凸缘10的一部分，从而制造中间成形品27。

图14是表示制造装置20的说明图。图15是表示制造装置20中的成形开始前的坯料26的配置的说明图。图16是表示制造装置20的成形下止点的状况的说明图，为了易于观察附图，省略了冲头21的记载。

如图14所示，制造装置20具有冲头21、带突起冲模22以及垫板23。带突起冲模22与冲头21相对配置。带突起冲模22一体地具备设置有突起部24的弯曲工具25。弯曲工具25也可以独立于冲模22地构成。

如图14～图16所示，在制造装置20中，通过使突起部24先于弯曲工具25中的除了突起部24以外的部分地对坯料26中的相当于凸缘棱线8的部分进行按压，从而通过拉伸凸缘成形使要成形为凸缘棱线8的部位发生剪切变形。这样一来，制造装置20将坯料26成形为具备凸缘棱线8的中间成形品27。中间成形品27的要成形为顶板凸缘11的预定的部位28也可以不利用制造装置20进行成形。

对利用该方法从而能在凸缘棱线8及其周边抑制褶皱的产生的理由进行说明。

利用突起部24将要成形为凸缘棱线8的部分的至少一部分先行按压，从而在被先行按压的区域和其他区域之间产生变形速度差。因此，能够可靠地提高要成形为凸缘棱线8的部分处的剪切变形场的要素。

换句话说，其原因在于，通过使用设置有突起部24的弯曲工具25，从而使凸缘棱线8的变形要素自收缩凸缘变形场(应变比β(ε2/ε1)＜-1：增厚)变化为剪切变形场(应变比β(ε2/ε1)≈-1：无板厚变化)。由此，将在凸缘棱线8产生的壁厚过剩向周围挤出而使其分散。通过这些，从而能够有效地抑制在凸缘棱线8及其周边产生的褶皱、过大的板厚增加。

期望的是，由突起部24实现的按压针对凸缘棱线8的边界方向(日文：周長方向)上的中央位置进行，但也可以针对相对于凸缘棱线8的边界方向上的中央位置偏离的位置进行。

期望的是，设置于弯曲工具25的表面的突起部24的高度h(mm)相对于凸缘棱线8的弯曲部分的曲率半径rf(mm)满足下述(1)式。其原因在于，若突起部24的高度h小于(0.5×rf)，则在凸缘棱线8处形成剪切变形场从而抑制板厚的增加的效果变小，另外，若超过(3.5×rf)，则有可能导致突起部24的损伤。

0.5×rf≤h≤3.5×rf·······(1)

如此，针对制造装置20而言，在第1工序中使用冲头21、带突起冲模22以及垫板23从而使突起部24先于除了突起部24以外的部分地对相当于凸缘棱线8的部分进行按压，从而将坯料26成形为中间成形品27。

(2)实例1-2(第1工序，制造装置30，制造装置40)

图17是表示在实例1-2中所使用的制造装置30的说明图。图18是表示制造装置30中的预成形开始前的坯料34的说明图。图19是表示利用制造装置30进行预成形而制造出的预成形品35的说明图。图17～图19图示了制造装置30的一半。在制造装置30的图18、图19中，为了易于观察附图，省略了冲模31的记载。

制造装置30具有冲模31、垫板32、以及与冲模31和垫板32相对配置的冲头33，通过对坯料34进行压制成形来成形相当于底凸缘9的部分，从而制造预成形品35。

图20是表示制造装置40的说明图。图21是表示制造装置40中的成形开始前的预成形品35的配置的说明图。图22是表示制造装置40的成形下止点的状况的说明图。在图21、图22中，为了易于观察附图，省略了冲头36的记载。另外，在图21的右上图中以虚线表示冲头36。

制造装置40将预成形品35成形为中间成形品27。构成制造装置40的工具包括：冲头36；冲模37，其与冲头36相对配置；面外变形抑制工具38，其与冲头36相对并且配置于与凸缘棱线8相当的部分的附近；以及垫板39。使用上述工具，在成形开始时利用冲头36和垫板39将预成形品35压紧并约束，并且对预成形品35的相当于凸缘棱线8的部分进行成形从而将预成形品35成形为中间成形品27。

在压制成形时，利用面外变形抑制工具38和冲头36的侧面来对预成形品35的相当于底凸缘9的部分进行约束，从而抑制成形时的该部分的面外变形。

面外变形抑制工具38配置为距冲头36的侧面设有间隔，该间隔是将预成形品35的板厚与根据需要而设置的间隙相加而得到的间隔。

具体而言，期望的是，面外变形抑制工具38配置为与压制成形时的预成形品35的相当于底凸缘9的部分的表面相对并且在预成形品35的板厚方向上具有预定的距离x的间隙。其结果，能够可靠地抑制相当于底凸缘9的部分的面外变形。预定的距离x由(2)式：1.00×t≤x＜1.40×t(其中，t：预成形品35的板厚(mm)，x：距离(mm))来限定。

此外，板厚相比于预成形品35的压制成形前的板厚有所增加的凸缘棱线8及其周边的区域处的板厚最大也没有超过所述压制成形前的板厚的1.5倍。此外，为了抑制成形时的卡模，稍微设置有间隙较佳。另外，在板厚较薄的情况下，面外变形的产生变严重，因此，期望的是，面外变形抑制工具38与冲头36之间在预成形品35的板厚方向上具有预定的距离x的间隙。预定的距离x由(3)式：1.03×t≤x＜1.35×t(其中，t：预成形品35的板厚(mm)，x：距离(mm))来限定。

另外，也可以将面外变形抑制工具38设置于冲模37，但并不限定于该例子。面外变形抑制工具38能够约束预成形品35中的相当于底凸缘9的部分即可。因此，面外变形抑制工具38的设置位置并不限定于特定的位置。另外，面外变形抑制工具38也可以不附属于上模，而是配置为下模。

如此，制造装置30使用垫板32、冲模31以及冲头33从而对坯料26进行压制成形。由此，对成形有相当于底凸缘9的部分的预成形品35进行制造。接着，制造装置40使用冲头36、冲模37、面外变形抑制工具38以及垫板39从而对预成形品35的相当于凸缘棱线8的部分进行成形，从而将预成形品35成形为中间成形品27。

此外，虽未图示，但也可以是，在第1工序中，利用与冲模22、31相对配置的压料圈，从而将坯料26、34与冲模22、31一起压紧并且进行压制成形。

(3)实例2-1(第2工序，制造装置50)

图23是表示制造装置50的结构的说明图。图24是表示制造装置50中的中间成形品27的配置状况的说明图。图25是表示制造装置50的成形下止点的状况的说明图。在图25中省略冲模53的记载。

如图23～图25所示，制造装置50具备：冲头51，其具备相对于冲头顶部51a配置为出入自由的内垫板52；以及冲模53，其与冲头51相对配置，并且支承冲模垫54。

针对第2装置50而言，在第2工序中，使用内垫板52和冲模垫54来使中间成形品27与冲头顶部51a分离开从而开始压制成形。更详细而言，在使内垫板52突出来的状态下，利用内垫板52和冲模垫54夹持中间成形品27、40。接着，使冲模53向下移动，冲模53按压冲模垫54，中间成形品27、40和内垫板52被冲模垫54按压，从而进行成形。在成形下止点处，内垫板52成为收纳于冲头51的状态。由此，能够成形构件1、12的纵壁凸缘10中的在第1工序中未成形的部分、顶板凸缘11、上棱线4。

(4)实例2-2(第2工序，制造装置60)

图26是表示制造装置60的结构的说明图。图27是表示制造装置60中的中间成形品27的配置状况的说明图。图28是表示制造装置60中的棱线垫板63的保持时的状况的说明图。而且，图29是表示制造装置60的成形下止点的状况的说明图。在图29中省略冲模62。

如图26～图29所示，第2装置60具备：冲头61；冲模62，其与冲头61相对配置；棱线垫板63，其用于对要成形为顶板棱线6、上棱线4以及纵壁棱线7各自的端部彼此相连的部位的部分进行压紧。

针对制造装置60而言，在第2工序中使用棱线垫板63来进行压制成形。棱线垫板63将要成形为中间成形品27的顶板棱线6、上棱线4以及纵壁棱线7各自的端部彼此相连的部位的部分压紧。如上所述地成形上棱线4的端部、顶板棱线6以及顶板凸缘11。接着，使冲模62朝向冲头61移动从而在中间成形品27成形上棱线4。由此来制造构件1、12。由此，能够成形构件1、12的纵壁凸缘10中的在第1工序中未成形的部分、顶板凸缘11、上棱线4。

附图标记说明

1、构件；2、顶板；3、纵壁；4、上棱线；5、下棱线；6、顶板棱线；7、纵壁棱线；8、凸缘棱线；9、底凸缘；10、纵壁凸缘；11、顶板凸缘；12、构件(纵壁呈三角形)；26、展开坯料；27、中间成形品。

Claims (5)

1.一种构件，其具备顶板和经由上棱线而在该顶板的两侧形成的彼此相对的两个纵壁，该构件的特征在于，

该构件包括：

顶板凸缘，其经由所述顶板的位于所述构件的端部侧的顶板棱线向所述构件的外侧延伸；

纵壁凸缘，其为两个，经由所述纵壁的在所述构件的端部侧延伸的纵壁棱线向所述构件的外侧延伸；以及

底凸缘，其为两个，与所述纵壁凸缘相邻，并经由在所述纵壁的端部以外的所述纵壁的端部处延伸的下棱线向所述构件的外侧延伸，

所述纵壁凸缘分别与在所述纵壁凸缘的端部处与所述纵壁凸缘相邻的底凸缘连续，

在所述构件的端部处，所述纵壁的所述下棱线与所述纵壁棱线之间的角的曲率半径的总和ΣR以及顶板和纵壁的构件端部处的宽度的总和ΣL成为ΣR/ΣL≤0.13的关系。

2.根据权利要求1所述的构件，其特征在于，

所述纵壁的所述下棱线与所述纵壁棱线之间的角的曲率半径为20mm以下。

3.根据权利要求1或2所述的构件，其特征在于，

所述顶板凸缘和所述纵壁凸缘连续。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的构件，其特征在于，

所述纵壁是三角形，所述底凸缘也是所述纵壁凸缘。

5.一种压制成形品的制造方法，其特征在于，

该压制成形品的制造方法是权利要求1～4中任一项所述的构件的制造方法，

该压制成形品的制造方法具备如下工序：

第1工序，在该第1工序中，在坯料的至少两个部位处分别进行收缩凸缘成形从而形成底凸缘的至少一部分和与所述底凸缘连续的纵壁凸缘的一部分；以及

第2工序，在所述第1工序之后，在该第2工序中，在所述坯料的所述第1工序中的至少两个部位之间的至少两个部位处分别进行拉伸凸缘成形从而形成顶板凸缘和与所述顶板凸缘连续的纵壁凸缘的剩余部分。