CN110314975A - 冲压模具的冲头结构、冲压模具、冲压成型件的制造方法及冲压成型件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冲头结构、冲压模具、冲压成型件的制造方法及冲压成型件，在制造包括宽度相对于厚度狭窄的窄幅部的冲压成型件时，能够有效防止在其冲裁加工中反复使用的冲头结构发生破损。该冲头结构从冲压模具主体突出而配置，用于对包括宽度(w)与厚度(t)之比(w/t)为1.5以下的窄幅部的冲压成型件进行冲裁，该冲头结构具有冲头前端部(2)，冲头前端部(2)具备前端面(T)，在该前端面(T)的至少一部分包括与冲压成型件的所述窄幅部的平面形状对应的窄幅形状(3)、(4)，在冲头前端部(2)的侧面(S)的一部分设置有沿该冲头结构的突出方向延伸的加强肋(6)。

Description

冲压模具的冲头结构、冲压模具、冲压成型件的制造方法及冲 压成型件

技术领域

本发明涉及设置于冲压模具内，用于从冲压对象的金属板冲裁预定形状的冲压成型件的冲头结构、冲压模具、冲压成型件的制造方法及冲压成型件，尤其提出一种在制造包括宽度相对于厚度狭窄的窄幅部的冲压成型件时，能够有效防止在其冲裁加工中反复使用的冲头结构发生破损的技术。

背景技术

在制造连接器、引线框时，通常通过对作为被加工材料的铜合金等金属板进行冲压并进行冲裁的冲压成型来形成端子部分。

而且，近年来，随着设备的小型化，内置于设备内部的连接器端子也处于微细化的趋势，在冲压成型中，需要冲裁成微细且复杂的形状，并且对该冲压成型件要求严格的尺寸公差。

这样在冲压成型件的微细化及复杂化发展的情况下，根据冲压成型件，存在宽度相对于厚度狭窄的部分、其中甚至存在宽度w与厚度t之比(w/t)为1.5以下的窄幅部的情况。在该情况下，在制造这样的冲压成型件时，例如，如果以对该窄幅部的一侧和另一侧的各侧部依次冲裁这样的方式分成多次实施冲裁加工，则容易发生所谓的翻倒。

更详细而言，该翻倒是因为下述原因而发生的：当在多次冲裁加工中的前次冲裁加工时对一侧的侧部进行冲裁，在之后的冲裁加工时对另一侧的侧部进行冲裁时，由于要成为窄幅部的材料部分的宽度狭窄，因此夹持在冲头与冲模之间的该部分向与之后的冲裁加工时的断面相反的一侧发生位移。在发生翻倒的情况下，冲压成型件的尺寸不稳定，难以满足严格的尺寸公差。此外，作为着眼于这种问题的技术，例如有专利文献1中记载的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-326105号公报

发明内容

发明要解决的问题

针对上述的翻倒，考虑了各种对策，作为其中之一，一体冲裁或者双面冲裁的技术是有效的。根据该技术，由于对窄幅部的两侧部同时进行冲裁，因此不会发生翻倒，即使是宽度/厚度之比为1.5以下的窄幅部，也能够形成为稳定的形状。

但是在进行这种一体冲裁时，存在以下问题：由于需要将冲压模具的冲头结构的前端面的形状设置为包括与窄幅部相同的窄幅形状的形状，因此宽度狭窄的该窄幅形状降低了冲头结构的强度，由此导致随着使用，冲头结构的预定部分产生裂纹等破损的问题。

本发明的课题是解决上述的问题，其目的在于提供一种冲头结构、冲压模具、冲压成型件的制造方法及冲压成型件，在制造包括宽度相对于厚度狭窄的窄幅部的冲压成型件时，能够有效防止在其冲裁加工中反复使用的冲头结构发生破损。

用于解决问题的方案

本发明的冲头结构从冲压模具主体突出而配置，用于对包括宽度w与厚度t之比(w/t)为1.5以下的窄幅部的冲压成型件进行冲裁，所述冲头结构具有冲头前端部，所述冲头前端部具备前端面，在所述前端面的至少一部分包括与冲压成型件的所述窄幅部的平面形状对应的窄幅形状，在冲头前端部的侧面的一部分设置有沿该冲头结构的突出方向延伸的加强肋。

本发明的冲头结构作为对如下冲压成型件进行冲裁的冲头结构尤其有效，所述冲压成型件包括两个窄幅部和连结部，所述两个窄幅部相互间隔开且并排设置，所述连结部将所述窄幅部相互连结，在该情况下，优选地，所述冲头前端部具备前端面，在所述前端面的至少一部分包括与所述冲压成型件的所述窄幅部及所述连结部的平面形状对应的窄幅形状及连结形状。

另外，在该情况下，优选地，所述加强肋位于所述冲头前端部的所述窄幅形状的远离所述连结形状的端部。

而且，其中，优选地，在所述窄幅形状的至少一个所述端部，所述加强肋设置于隔着该狭窄形状的两个侧面中的每一个侧面上。

在本发明的冲头结构中，优选地，所述加强肋从冲头前端部的前端面沿所述突出方向以所述窄幅部的厚度t的3倍～50倍的长度连续而设置。

另外，在本发明的冲头结构中，优选地，所述加强肋具有矩形的横截面形状。

其中，优选地，在所述加强肋的横截面上，所述加强肋的与所述窄幅形状的侧缘平行的宽度以与窄幅部的宽度w之比表示，为0.3～4。

此外，其中，优选地，在所述加强肋的横截面上，所述加强肋的与所述窄幅形状的侧缘正交的高度以与窄幅部的宽度w之比表示，为0.3～4。

另外，在本发明的冲头结构中，优选地，所述加强肋在所述突出方向上，整个该加强肋具有固定的截面形状。

本发明的冲压模具具有上述任一个冲头结构。

本发明的冲压成型件的制造方法使用具有上述任一个冲头结构的冲压模具，对金属板进行冲裁，制造冲压成型件。

更详细而言，本发明的冲压成型件的制造方法可以对金属板依次实施包括前工序冲裁加工及之后的后工序冲裁加工的多个工序的冲裁加工，在前工序冲裁加工或者后工序冲裁加工的任一个冲裁加工中，使用在冲头前端部设置有所述加强肋的所述冲头结构，形成一次冲裁部位，在另一个冲裁加工中，以与所述一次冲裁部位交叉的方式对包括所述加强肋贯穿的部位在内的部位进行冲裁，形成二次冲裁部位。

在该制造方法中，优选地，将形成二次冲裁部位的另一个冲裁加工作为前工序冲裁加工，将形成一次冲裁部位的一个冲裁加工作为后工序冲裁加工。

本发明的冲压成型件包括宽度w与厚度t之比(w/t)为1.5以下的窄幅部，所述窄幅部的周围的侧面成为冲压的冲裁面，

在所述窄幅部的侧面的一部分上形成有从一次冲裁面区划分出二次冲裁面的肋用匹配部。

优选地，本发明的冲压成型件包括两个所述窄幅部和连结部，所述两个所述窄幅部相互间隔开且并排设置，所述连结部将所述窄幅部相互连结，所述窄幅部及连结部的周围的侧面成为冲压的冲裁面。

另外，优选地，在本发明的冲压成型件中，所述二次冲裁面位于所述窄幅部的远离所述连结部的端部的侧面。

另外，优选地，在本发明的冲压成型件中，在所述窄幅部的至少一个所述端部，所述二次冲裁面设置于该窄幅部的两个侧面中的每一个侧面上。

优选地，冲压成型件的所述二次冲裁面从一次冲裁面凹陷而形成。

在该情况下，优选地，沿着所述窄幅部的宽度方向测量，所述二次冲裁面的凹陷量是所述窄幅部的宽度w的10％～20％。

优选地，在本发明的冲压成型件中，形成有所述二次冲裁面的部位处的所述窄幅部的宽度w1与厚度t之比(w1/t)为0.5～1.5。

优选地，在本发明的冲压成型件中，该冲压成型件具有塌边面和毛刺面，在横截面上，毛刺面的相对于塌边面平行或者向右下倾斜的表面部分及向右上倾斜的表面部分中的较大一方的表面部分的面积率为90％以上。

在该情况下，优选地，在横截面上，较大一方的所述表面部分的相对于塌边面的倾斜角度为0°～20°的范围内。

发明效果

根据本发明，通过在冲头结构的冲头前端部的侧面的一部分设置沿该冲头结构的突出方向延伸的加强肋，从而能够抑制冲头结构的预定部分的裂纹。由此，即使在包括宽度相对于厚度狭窄的窄幅部的冲压成型件的冲裁加工中反复使用该冲头结构的情况下，也能够有效防止冲头结构发生破损。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式的冲头结构的冲头前端部的立体图。

图2是示意性地示出使用图1的冲头结构要成型的冲压成型件的立体图。

图3是示出传统的冲头结构的前端面的破损的局部俯视图。

图4是示意性地示出冲裁时的前端面的变形形式和拉伸应力的集中部位的俯视图。

图5是示出图1所示的冲头结构的加强肋的另一个配设例的立体图。

图6是图1所示的冲头结构的冲头前端部的截面图。

图7是示出图1所示的冲头结构的加强肋的变形例及其他配设例的立体图。

图8是示出另一个实施方式的冲头结构的冲头前端部的立体图。

图9是示出本发明的一个实施方式的冲压成型件的制造方法的俯视图。

图10是示出另一个实施方式的冲压成型件的制造方法的俯视图。

图11是示出本发明的一个实施方式的冲压成型件的俯视图及侧视图。

图12是图11所示的冲压成型件的窄幅部的端部的放大俯视图。

图13是分别沿着图11(a)的a-a线、b-b线及c-c线的窄幅部、连结部的截面图。

图14是示出面积率的测量方法的俯视图、及以抛光加工前后的状态示出的侧视图。

图15是示出面积率的测量方法的冲压成型件的截面图。

图16是参考例的冲压成型件的窄幅部、连结部的截面图。

图17是示出另一个实施方式的冲压成型件的俯视图。

图18是示出试验例1的比较例的冲头结构的冲头前端部的立体图。

图19是示出试验例5的利用分段冲裁的冲压成型件的制造方法的俯视图。

图20是试验例5的分别利用一体冲裁和分段冲裁形成的冲压成型件的剖视图。

图21是示出将试验例6的成型件埋入树脂件内并折弯后的状态的主视图及侧视图。

图22是示出试验例7的T字形状的成型件的俯视图。

附图标记说明

1、1a～1e、31、41、51 冲头结构

2、32、42、52 冲头前端部

3、4、33、34、43、44、53、54 窄幅形状

5、35、45、55 连结形状

6、6a、6b、36、46、56 加强肋

21、71、81、91、101 冲压成型件

22、23、72、73、82、83、92、93、102、103 窄幅部

24、74、94、104 连结部

75 塌边面

76 毛刺面

61 金属板

62 半成品

63 凸部

T 冲头结构的前端面

S 冲头结构的侧面

w 窄幅部的宽度

w1 存在二次冲裁面的部位处的窄幅部的宽度

t 窄幅部的厚度

C1、C2 裂纹

Lr 加强肋的长度

Wr 加强肋的宽度

Hr 加强肋的高度

Sp1 一次冲裁部位

Sp2 二次冲裁部位

Fp1 一次冲裁面

Fp2 二次冲裁面

Mr 肋用匹配部

AR 毛刺面的较大一方的表面部分的面积率

RL 基准线

Bp1、Bp2 边界点

具体实施方式

以下，基于附图所示的内容对本发明的实施方式进行详细说明。

(冲头结构)

本发明的一个实施方式的冲头结构1设置于顺序动作模具等未图示的冲压模具主体的上模或下模中的一方，用于从冲压对象的金属板冲裁冲压成型件，该冲头结构1为从该冲压模具主体突出而配置的柱状。

更具体而言，如图1所例示，冲头结构1的冲头前端部2具有前端面T，该前端面T与冲压对象的金属板抵接并贯穿金属板，该前端面T形成为与冲压成型件的预定平面形状对应的形状。

此处，作为一例，如图2示意性所示，最终要制造的目标冲压成型件21在俯视图中为由两个窄幅部22、23和连结部24构成的大致“H”状，该两个窄幅部22、23相互间隔开且并排设置，例如为相互不同的长度，实质平行且以大致直线状延伸，该连结部24在该窄幅部22、23之间，例如在宽度变化的同时延伸，并在窄幅部22及23的延伸方向的中间位置将窄幅部22及23相互连结。而且，在该冲压成型件21中，窄幅部22、23的宽度w与厚度t之比(w/t)为1.5以下。

与此相对应，冲头前端部2的前端面T的至少一部分包括窄幅形状3、4，该窄幅形状3、4为与宽度w与厚度t之比(w/t)为1.5以下的窄幅部22、23的平面形状相对应的窄幅形状，例如与窄幅部22、23的平面形状实质一致。对图示的实施方式进行详细说明，冲头前端部2的前端面T与冲压成型件21大致同样地具有包括两个窄幅形状3、4和连结形状5的形状，该两个窄幅形状3、4相互间隔开且并排设置，该连结形状5将窄幅形状3、4相互连结。窄幅形状3、4实质相互平行且以大致直线状的形状延伸，而且连结形状5在宽度变化的同时延伸，并在窄幅形状3、4的延伸方向的中间位置连结窄幅形状3、4。

如上所述，该冲头结构1具有与冲压成型件21的平面形状实质对应的形状的前端面T，由此从金属板冲裁冲压成型件21时，用未图示的冲模、冲孔模板等按压窄幅部22及23的两侧部，窄幅部22、23以及连结部24为一体冲裁，因此难以产生前述的由翻倒导致的尺寸稳定性的问题。

另一方面，由于上述的冲头结构1能够进行微细的冲压成型件21的一体冲裁，因此前端面的窄幅形状3、4、连结形状5的宽度变得极其狭窄。由此，如果反复使用传统的冲头结构，则存在如下问题：在少的喷射数量下，早期就会在前端面T的预定部位发生裂纹和诸如裂纹等的其他破损。

为了应对该问题，在本实施方式的冲头结构1中，如图1所例示，在冲头前端部2的例如与突出方向大致平行的侧面S的一部分设置沿冲头结构1的突出方向延伸的加强肋6。

根据该结构，即使是冲头前端部2的前端面T具有用于对宽度w与厚度t之比(w/t)为1.5以下的窄幅部22、23进行冲裁的微细的窄幅形状3、4的冲头结构1，也能够在利用冲头结构1进行冲裁加工时，通过加强肋6抑制由冲头结构1从冲压对象的金属板受到的力所导致的具有窄幅形状3、4的部分的位移，因此能够有效防止在前端面T发生破损。

发明人为了探索尤其是如图所示的在前端面包括窄幅形状及连结形状的冲头结构的前端面发生破损的原因、以及冲头前端部2的设置加强肋6的部位、其形状及其他最佳条件，进行了如下所述的研究。

在反复使用不具有加强肋6的传统的冲头结构时，前端面在少的喷射数量下就破损了。在确认该前端面发生的破损时了解到，在大量冲头结构中存在如下龟裂：如图3(a)所示这种窄幅形状之间的连结形状的部分的裂纹C1、如图3(b)所示这种从较长一方的窄幅形状的中间部的外侧缘侧向内侧延伸的裂纹C2。

而且，根据对前端面破损的这些冲头结构的侧面进行调查的结果，假设在冲裁时作用于冲头前端部的侧面的侧方力会对前端面的破损造成影响，为了对此进行验证，实施了除了冲裁负载以外还追加该侧方力作为条件的模拟。

通过追加了侧方力的模拟，得到下述结果：拉伸应力集中的部位是窄幅形状之间的连结形状的部分、较长一方的窄幅形状的中间部的外侧缘。由于这与前端面的上述裂纹C1、C2等破损部位一致，因此可知，冲裁时的侧方力在很大程度上影响前端面的破损。

即，可认为，在冲裁时，在冲头结构中，不仅施加有与突出方向平行的朝向的冲裁负载，而且如图4(a)及(b)所示，尤其在长的窄幅形状的延长部分上，如同图中箭头所示，还从其侧方侧作用有侧方力。如图4(a)所示，当侧方力从较短一方的窄幅形状侧、即内侧缘侧向外侧缘侧作用时，如同图中虚线所示，拉伸应力集中于连结形状的靠近长的窄幅形状的部分。另一方面，如图4(b)所示，当侧方力从外侧缘侧向内侧缘侧作用时，如同图中虚线所示，拉伸应力集中于连结形状的中央部分、长的窄幅形状的中央部分的外侧缘，从而在这些应力集中部位处产生裂纹。

因此，为了能够抑制由如上所述的侧方力导致的应力集中，在冲头前端部2的侧面S的一部分设置加强肋6以对抗侧方力，这对于破损的防止是有效的。

具体而言，如图1所示，加强肋6优选配置于冲头前端部2的窄幅形状3、4的远离连结形状5的端部。这是因为窄幅形状3、4的端部在冲裁时因侧方力而产生大的位移，因此通过在该端部配置加强肋6来抑制该位移，能够有效地防止拉伸应力向预定部位的集中，进而有效防止裂纹的发生。在图1所示的示例中，在长的窄幅形状3的两端部及短的窄幅形状4的两端部均配置有加强肋6。

另外，在该情况下，优选地，在窄幅形状3、4的至少一个端部，在隔着窄幅形状3、4的两个侧面S上均设置加强肋6，也就是说，加强肋6以从两个侧面S侧夹持窄幅形状3、4的端部的方式设置。由此，利用加强肋6从两侧限制在冲裁时大幅位移的窄幅形状3、4的端部，从而进一步提高了防止裂纹的效果。然而，出于加强肋6的配置空间上的限制及其他理由，在如图1所示的冲头结构1中，仅在长的窄幅形状3的延长部分的端部，在隔着该端部的两侧设置加强肋6，在另一端部，仅在外侧缘侧的单侧设置加强肋6。此外，如图5所例示，也可以在窄幅形状3、4的所有端部的仅单侧设置加强肋6。

关于加强肋6的尺寸形状，根据模拟结果，优选地，加强肋6从冲头前端部2的前端面T沿着突出方向朝向基部侧，以要制造的冲压成型件21的窄幅部22、23的厚度t的3倍～50倍的长度连续而设置。如果使加强肋7的突出方向的长度Lr大于窄幅部22、23的厚度t的50倍，则担心刀尖变得强度不足(翘起、歪斜等)。另外，如后面所述的其他例子那样，在加强肋从基部侧延伸至到达前端面的近前为止的情况下，可能会从加强肋顶点部分(例如冲头前端部侧面与三角肋锐角部的接缝处)破损。

另外，根据模拟结果，优选地，加强肋6具有矩形的横截面形状，尤其优选为如图1及5所示在整个突出方向上形成固定面积的矩形的横截面形状的四角柱状。这是因为与后面所述的三角肋相比，这种四角柱状的加强肋6能够更加有效地抑制由图4中箭头所示的朝向的应力导致的冲头前端部2的变形。

而且，如图6所示，在加强肋6的与突出方向正交的横截面上，加强肋6的与窄幅形状3、4的侧缘平行的宽度Wr以与窄幅部22、23的宽度w之比表示，优选为0.3～4。加强肋6的宽度Wr相对于窄幅部22、23的宽度w过窄时，存在加强效果降低的担心，另一方面，加强肋6的宽度Wr相对于窄幅部22、23的宽度w过宽时，不可否认存在从加强肋6与冲头前端部2的侧面S的接缝处破损的可能性。

另外，如图6所示，在加强肋6的横截面上，加强肋6的与窄幅形状3、4的侧缘正交的高度Hr以与窄幅部22、23的宽度w之比表示，优选为0.3～4。加强肋6的高度Hr相对于窄幅部22、23的宽度w过低时，存在加强效果降低的担心，另外，加强肋6的高度Hr相对于窄幅部22、23的宽度w过高时，担心从加强肋6与冲头前端部2的侧面S的接缝处破损。

但是，加强肋例如也可以为如图7所示的尺寸形状。

在图7(a)所示的例子中，加强肋6a在侧视图上形成大致直角三角形状，其横截面形状为从冲头结构1的基部侧朝向前端面T侧面积逐渐减小的矩形(三角肋)。而且，这种形状的加强肋6a以从基部侧延伸至未到达前端面T的突出方向中间位置为止的方式配置。

图7(b)所示的例子中，在短的窄幅形状4的外侧面，分别设置在该窄幅形状4的两端部位置的加强肋6a之间也设置有相同形状的加强肋6a，除此以外，其他与图7(a)所示的例子相同。

在图7(c)所示的例中，将图7(a)的加强肋6a全部替换为比其长的延伸至前端面T为止的加强肋6b，除此以外，其他与图7(a)所示的例子相同。

根据冲头前端部2的前端面T的形状及其他条件，有时也可优选如图7所例示的尺寸形状。

在上述说明中，对用于冲裁如图2所示的包括相互间隔开且并排延伸的两个窄幅部22、23、以及将窄幅部22、23在其延伸方向的中间位置相互连结的连结部24的冲压成型件21，包括与冲压成型品成型件21的平面形状对应的、包括窄幅形状3、4和连结形状5的前端面T的冲头结构1进行了说明，但在冲裁与此形状不同的冲压成型件时，可以根据其平面形状，适当地改变冲头结构的形状。

例如图8(a)所示的冲头结构31，其前端面具有窄幅形状33和窄幅形状34，并形成大致“L”字状的平面形状，该窄幅形状33以直线状延伸，该窄幅形状34与窄幅形状33的一个端部连接，并且在与窄幅形状33实质正交的方向上以短于窄幅形状33的长度以直线状延伸。此处，在长的窄幅形状33的另一端部的两侧设置有加强肋36。

图8(b)所示的冲头结构41具有前端面T，该前端面T包括长短两个窄幅形状43、44和连结形状45，该窄幅形状43、44相互平行地以直线状延伸，该连结形状45在两个窄幅形状43、44之间向与该两个窄幅形状43、44大致正交的朝向延伸，并将长的窄幅形状43的中间部与短的窄幅形状44的一个端部连结。该冲头结构41在长的窄幅形状43的一个端部的两侧设置加强肋46，并且在长的窄幅形状43的另一个端部及短的窄幅形状43的另一端部的仅单侧的外侧设置加强肋46。

图8(c)所示的冲头结构51去除了长的窄幅形状53的从连结形状55到另一端侧的部分，并且长的窄幅形状53的另一个端部和短的窄幅形状54的一个端部由连结形状55连结，除此以外，其他具有与图8(b)的冲头结构41大致同样的构成。

(冲压成型件的制造方法)

通过使用具有如上所述的冲头结构1、31、41或51等冲压模具，对金属板进行冲裁，能够制造预定冲压成型件。对于冲压模具，组入至顺序动作模具等中，除了冲头结构及与其关联的结构以外，其他结构可使用现有的结构，因此在此省略详细说明及图示。

以下，作为一例，对使用冲头结构1的制造方法进行说明，但使用其他冲头结构31、41或51等的方法也可以大致同样地进行。

由于冲头结构1中设置有加强肋6，根据加强肋6的配设方式，存在如下情况：使用该冲头结构1对金属板进行冲裁时，金属板的被加强肋6贯穿的部位也被冲裁掉，由此形成的成型件的侧面的与加强肋6对应的部位必然形成有与加强肋6的横截面形状相应的凸部。

为了应对上述情况，优选对金属板依次实施包括前工序冲裁加工、以及之后的后工序冲裁加工的多个工序的冲裁加工。

具体而言，例如，首先，如图9(a)所示，使用设置有加强肋6的冲头结构1对金属板61实施冲裁加工。由此能够从金属板61冲裁并成型而成如图9(b)所示的半成品62。该半成品62作为使用上述冲头结构1形成的结果，如图9(b)所示，在其侧面的与冲头结构1的加强肋6对应的部位(在此例子中，与窄幅形状的两端部的侧方对应的部位)形成有凸部63，该凸部63从该侧面突出且具有与加强肋6的横截面形状对应的矩形等形状。半成品62的包括该凸部63的整个侧面成为一次冲裁部位Sp1。另外，在此，使用了冲头结构1的该冲裁加工成为在接下来要叙述的冲裁加工之前进行的前工序冲裁加工。

接着，为了去除半成品62的上述凸部63，如图9(c)所示，使用与冲头结构1不同的冲头结构1a～1e，以与半成品62的一次冲裁部位Sp1交叉的方式对包括前面所述的加强肋6贯穿而形成有凸部63的部位在内的部位实施冲裁加工。通过该冲裁加工，如图9(d)所示，能够得到在存在凸部63的部位形成有二次冲裁部位Sp2的冲压成型件71。在该情况下，由冲头结构1a～1e进行的该冲裁加工相对于上述的前工序冲裁加工，由于在时间上在其之后，因此成为后工序冲裁加工。

此外，可以利用全部冲头结构1a～1e同时对半成品62实施冲裁加工，也可以将冲头结构1a～1e中的至少一个与剩余的冲头结构错开时间使用，由此依次实施冲裁加工。也就是说，可以将后工序冲裁加工进一步分成多个工序。

在该实施方式中，利用各冲头结构1a～1e，以比各凸部63略宽的宽度，在俯视图上稍微凹陷入半成品62的窄幅部的方式进行冲裁，由此在冲压成型件71中，侧面的曾经存在凸部63的部位稍微凹陷，并且在该部位的两侧近旁形成有成为一次冲裁部位Sp1与二次冲裁部位Sp2的边界的匹配部。然而，省略图示，也可以以与半成品62的窄幅部稍微间隔开的方式利用冲头结构1a～1e对凸部63进行冲裁，在该情况下，在冲压成型件上形成有由凸部63的残留部所导致的从侧面的突起。冲压成型件71的详细情况将在后面描述。

这样，通过使用冲头结构1制造冲压成型件71，如前所述设置加强肋6，能够在防止冲头结构1的前端面破损的同时，有效地制造存在宽度w与厚度t之比(w/t)为1.5以下的窄幅部的冲压成型件71。

或者，也能够以图10所示的方式制造冲压成型件71。

在该实施方式中，首先，如图10(a)所示，作为前工序冲裁加工，使用冲头结构1a～1e对金属板61实施冲裁加工，如图10(b)所示，在金属板61上形成成为与各冲头结构1a～1e对应的空腔的二次冲裁部位Sp2。此时，由冲头结构1a～1e进行的冲裁加工在如下位置进行：在后面所述的后工序冲裁加工中，由后工序冲裁加工进行的一次冲裁部位Sp1与该二次冲裁部位Sp2交叉且包括在后工序冲裁加工中所使用的冲头结构1的加强肋6要贯穿的部位的位置。

此外，由冲头结构1a～1e进行的冲裁加工可以全部同时进行，或者也可以将其中的至少一个错开时间分开进行。

然后，如图10(b)所示，作为后工序冲裁加工，使用设置有加强肋6的冲头结构1对形成有二次冲裁部位Sp2的金属板61实施冲裁加工。由此，能够得到如图10(c)所示的在一次冲裁部位Sp1及二次冲裁部位Sp2处形成有贯穿表面背面的空腔的作为废料的金属板61、以及如图10(d)所示的与上述实质相同的冲压成型件71。

在图10所示的制造方法中，将利用冲头结构1a～1e形成二次冲裁部位Sp2的冲裁加工作为前工序冲裁加工，并将利用设置有加强肋6的冲头结构1形成一次冲裁部位Sp1的冲裁加工作为后工序冲裁加工，由此，与图9所示的制造方法相比，具有能够抑制产生废料屑的优点。在图9所示的制造方法中，由于图9(c)的工序中的冲裁形状的尺寸小，因此不能否定有易于产生废料屑的可能性。因此，与图9所示的方法相比，优选图10所示的制造方法。

在图9或10所示的制造方法中，也可以部分地改变其中一部分而实施。

作为其变形例，省略图示，例如可以考虑在由冲头结构1进行的冲裁加工之前或之后进行由冲头结构1a～1e中的至少一个进行的冲裁加工。也就是说，在该变形例中，首先，进行由冲头结构1a～1e中的至少一个进行的冲裁加工，接着，进行由冲头结构1进行的冲裁加工，然后进行冲头结构1a～1e的剩余的冲裁加工。

另外，冲头结构1a～1e的平面形状在图示的实施方式中为大致“L”字状，但也可以更改为长方形或者正方形或其他形状。

这样的各种改变、改良可根据要制造的冲压成型件的形状、模具的形式及其他的条件适当地进行。

此外，在上述说明中，一次冲裁部位Sp1及二次冲裁部位Sp2中的术语“一次”及“二次”仅指使用不同的冲头结构1、冲头结构1a～1e形成的部位。对于后面所述的冲压成型件的一次冲裁面及二次冲裁面而言也同样。

(冲压成型件)

如图11(a)及(b)所示，以如上所述方式制造的冲压成型件71具有宽度w与厚度t之比(w/t)为1.5以下的窄幅部72、73，包括窄幅部72、73的侧面的冲压成型件71的整个侧面成为冲压的冲裁面。尤其是在窄幅部72、73的宽度w与厚度t之比(w/t)为1.0以下、进一步为0.8以下的情况下，用于对其进行成型的冲头结构1的窄幅形状3、4变得微细，在冲裁时容易发生位移，破损的问题变得显著，因此，应用本发明会更加有效。此外，通常窄幅部72、73的宽度w与厚度t之比(w/t)为1.0以上的情况较多。

此外，如图11(b)所示，冲压的冲裁面一般包括沿侧面的延伸的方向(同图中为左右方向)并排延伸的各一个以上的剪切面区域及断裂面区域。剪切面区域认为是金属板通过冲裁加工在厚度方向上被拉伸时与冲头或冲模摩擦而形成的，成为在厚度方向上具有若干线状图案的平滑面。另一方面，断裂面区域认为是从通过冲裁加工拉伸后所排出的废料上拽断而形成的，与剪切面区域明显不同，成为存在凹凸的凹坑状的面。

该实施方式的冲压成型件71在俯视图中，由两个窄幅部72、73和连结部74构成，该两个窄幅部72、73相互间隔开且并排设置，该连结部74将窄幅部72、73相互连结，一个窄幅部72在其一端侧具有比另一个窄幅部73长的延伸的延长部分。

该冲压成型件71利用前面所述的方法进行制造，由此窄幅部72、73及连结部74的整个侧面由一次冲裁面Fp1和二次冲裁面Fp2构成，而且，在窄幅部72、73的侧面的一部分形成有沿着厚度方向延伸且从一次冲裁面Fp1划分出二次冲裁面Fp2的肋用匹配部Mr。

肋用匹配部Mr存在于由具有加强肋6的冲头结构1形成的一次冲裁面Fp1、和由冲头结构1a～1e形成且与所述一次冲裁面Fp1的剪切面区域及断裂面区域的表面性状不同的二次冲裁面Fp2之间的过渡位置，在多数情况下，如图示的实施方式所示，作为切接形状成为向外侧凸的角部状。

此外，在该实施方式中，在由肋用匹配部Mr划分的一次冲裁面Fp1和二次冲裁面Fp2上，如图11(b)所示，剪切面区域及断裂面区域的形成位置在冲压成型件71的厚度方向上上下相互倒置，成为相互相反的位置。这是由于形成一次冲裁面Fp1的冲裁加工、与形成二次冲裁面Fp2的冲裁加工的冲头及冲模的配置位置上下相反而造成的。

在侧面的延伸的方向上由肋用匹配部Mr夹持的二次冲裁面Fp2是由于如前面所述为了更有效地防止冲头结构1的前端面T的破损而在窄幅形状3、4的端部设置加强肋6而形成的，因此在图示的实施方式中，位于窄幅部72、73的远离连结部74的端部的各个侧面上。

另外，在该实施方式中，如前面所述，与加强肋6在冲头结构1上的配置位置相对应，形成于冲压成型件71的长的窄幅部72的延长部分的端部的二次冲裁面Fp2位于隔着该窄幅部72的两个侧面中的每一个侧面上。

而且，在此，也如前面所述以使冲头结构1a～1e稍微凹陷入窄幅部的方式进行冲裁加工，由此在冲压成型件71中，任何一个二次冲裁面Fp2都从一次冲裁面Fp1凹陷而形成。

在该情况下，如图12所示，二次冲裁面Fp2的凹陷量D沿着窄幅部72、73的宽度方向(在同图中为上下方向)进行测量，优选为窄幅部72、73的宽度w的10％～20％的范围内。这是因为，在二次冲裁面Fp2的凹陷量D为小于窄幅部72、73的宽度w的10％的情况下，当冲裁位置发生错位时可能发生不良情况(毛刺等)，另一方面，在二次冲裁面Fp2的凹陷量D大于窄幅部72、73的宽度w的20％的情况下，担心从窄幅部72、73的宽度w减去凹陷量D后的宽度w1变小而使窄幅部发生变形。

然而，省略图示，也可以根据冲头结构1a～1e的冲裁方式等，使二次冲裁面中的至少一个为从一次冲裁面突出的突起状。

如上所述，在二次冲裁面Fp2成为凹陷状或突起状的情况下，窄幅部72、73的宽度稍微发生变化时，形成有二次冲裁面Fp2的部位处的窄幅部72、73的宽度w1与厚度t之比(w1/t)优选为0.5～1.5。存在二次冲裁面Fp2的部位处的窄幅部72、73的宽度w1变得过小，并在该比(w1/t)变得小于0.5时，有窄幅部变形(翻倒)的可能性。因此，该比(w1/t)更优选为1.0～1.5。

然而，如图13中的窄幅部72、73、连结部74的横截面图所示，冲压成型件71具有塌边面75和毛刺面76，该塌边面75可存在朝向冲压成型件71的厚度逐渐减小的方向弯曲的曲面状的塌边，该毛刺面76上可形成有从表面突出的毛刺。通常，侧面的剪切面区域及断裂面区域中的与剪切面区域侧相邻的表面成为塌边面75，与其为背侧的与侧面的断裂面区域侧相邻的表面成为毛刺面76。

而且，上述的冲压成型件71由于通过一体冲裁制造，所以在横截面中观察，毛刺面76的大部分的倾斜的朝向与塌边面75的倾斜的朝向相同。此外，在该情况下，由于毛刺面76的该大部分与单个冲模或冲头接触，因此存在如下情况：单个冲模或冲头的前端面的抛光痕迹被转印，从而具有单一的表面粗糙度。

具体而言，在横截面上，毛刺面76的相对于塌边面75平行的或者向右下倾斜的表面部分及向右上倾斜的表面部分中的较大一方的表面部分的面积率AR优选为90％以上。也就是说，如果毛刺面76的90％以上的表面部分相对于塌边面75为相同的倾斜朝向，则由于通过一体冲裁制造从而尺寸稳定，因而可以说是优选的。更优选毛刺面76的该较大一方的表面部分的面积率AR为95％以上。

此处，面积率AR如下所述进行测量。

首先，如图14所示，用夹子151固定冲压成型件71，在该状态下用树脂材152固定冲压成型件71的整个周围。接着，如图14(b)中箭头所示，对树脂材152进行切断或抛光加工，直至到达想要观察的截面位置。而且，通过抛光对包括由此露出的冲压成型件71的该截面的抛光面进行精加工。然后，用显微镜等观察设备拍摄截面形状，并测量面积率AR。

对于用观察设备拍摄的截面形状，如图15所例示，首先，除了塌边面75的两端的塌边的部分(非固定部)，将经过与各塌边的两个边界点Bp1、Bp2的直线作为基准线RL。而且，使该基准线RL如图15中箭头所示平行移动至毛刺面76侧，并与毛刺面76(在角产生毛刺时与除了毛刺部分以外的部分)进行比较。此处，在该截面的宽度方向上，测量毛刺面76的相对于基准线RL平行的表面部分或者向右下倾斜的表面部分、以及与该表面部分在过渡点Tp处倾斜的朝向发生变化而向右上倾斜的表面部分的长度，并将其中较长一方的长度作为面积率AR。在图15(a)所示的例子中，基本上整个毛刺面76与基准线RL平行且一致，因此面积率AR为接近100％的值。另一方面，在为如图15(b)所示的歪斜的截面形状的情况下，测量与基准线RL大致平行的表面部分的长度L1，并且测量相对于基准线RL向右上倾斜的表面部分的长度L2，将这些长度L1、L2中的较长一方的长度L2作为面积率AR。

另外，毛刺面76的上述较大一方的表面部分相对于塌边面75的倾斜角度优选为0°～20°的范围内。在该倾斜角度大于20°的情况下，担心成为销的窄幅部72、73在下一个工序的加工时发生偏斜(销偏差)。毛刺面76的较大一方的表面部分相对于塌边面75的倾斜角度更加优选为0°～10°。

毛刺面76的较大一方的表面部分相对于塌边面75的倾斜角度如前面所述，通过在横截面图中，使塌边面75的基准线RL平行移动至毛刺面76侧，并求出该表面部分的轮廓线的利用最小二乘法得到的近似直线相对于基准线RL的倾斜来进行测量。

另一方面，图16所示的参考例的冲压成型件不是一体冲裁，而是如背景技术的项目中所述，通过对窄幅部的一侧和另一侧的各个侧部依次进行冲裁而形成，发生翻倒后的冲压成型件。在图16的冲压成型件中，根据同图所示的内容可知，毛刺面(同图的下侧的表面)主要由相对于塌边面(上侧的表面)向右上的朝向倾斜的表面部分、以及占据与该表面部分相同程度的区域的向右下的朝向倾斜的表面部分构成，并且以上提及的面积率降低。此外，这些表面部分由于转印有分别不同的两种以上冲模或冲头的前端面的抛光痕迹，因此存在其表面粗糙度具有很大差异的情况。

在以上叙述的内容中，将具有长度不同的两个窄幅部72及73、和在中间位置连结上述两个窄幅部的连结部74的冲压成型件71作为例子进行了说明，但只要是包括宽度w与厚度t之比(w/t)为1.5以下的窄幅部的冲压成型件，则本发明可以应用于各种形状的冲压成型件。

作为其具体例，例如，可列举：如图17(a)、(b)及(c)分别所示的窄幅部82及83相互连接成大致“L”字状的形状的冲压成型件81；长短两个窄幅部92及93在短的窄幅部93的端部位置与长的窄幅部92的中间位置，由与其正交的连结部94相互连结的形状的冲压成型件91；在长度方向上相互错开设置的长短两个窄幅部102及103在短的窄幅部103的端部位置和长的窄幅部102的端部位置，由与其正交的连结部104相互连结的形状的冲压成型件101等。

(实施例)

接下来，试制本发明的冲头结构，并确认了其效果，因此以下进行说明。然而，此处的说明不过是示例的目的，并非用于限定本发明。

(试验例1)

作为比较例，如图18所示，使用不具有加强肋的冲头结构，对宽度为8.0mm且厚度为0.12mm的金属板反复进行冲裁加工。要制造的冲压成型件的连结部的最小宽度为0.07mm，另外在冲裁加工中，将行程设为13mm，将1分钟能够进行冲压加工的数量、即连续行程量从开始至20万喷射为止设为500spm，从20万喷射至300万喷射为止设为800spm，从300万喷射至500万喷射为止设为1000spm。

在比较例的冲头结构中，在200万喷射时确认到冲头前端部的前端面中的连结形状破损。

作为实施例，使用图1、5、图7(a)～(c)中分别所示的冲头结构，以与上述比较例相同的条件反复进行了冲裁加工。其结果，到在冲头前端部的前端面确认到破损为止的喷射数量，在图1所示的冲头结构中为400万喷射，在图5所示的冲头结构中为300万喷射，在图7(a)所示的冲头结构中为150万喷射，在图7(b)所示的冲头结构中为200万喷射，在图7(c)所示的冲头结构中为250万喷射。

(试验例2)

在图1所示的冲头结构中，使用加强肋的长度Lr与窄幅部的厚度t的倍率如表1所示变化的冲头结构，以与试验例1相同的条件反复进行了冲裁加工。使加强肋为从前端面延伸。其结果、考察、以及评价均在表1中示出。

从表1可知，尤其是如果加强肋的长度的倍率处于3～50的范围内，则至产生破损为止的喷射数量大幅增加。

(表1)

(试验例3)

在图1所示的冲头结构中，使用加强肋6的宽度Wr与窄幅部的宽度w的比率如表2所示变化的冲头结构，以与试验例1同样的条件反复进行冲裁加工。其结果、考察以及评价均在表2中示出。

根据表2所示的内容可知，如果加强肋6的宽度Wr的比率处于0.3～4的范围内，则可以更加有效地防止破损。

(表2)

(试验例4)

在图1所示的冲头结构中，使用加强肋6的高度Hr与窄幅部的宽度w的比率如表3所示变化的冲头结构，以与试验例1同样的条件反复进行冲裁加工。其结果、考察以及评价均在表3中示出。

从表3可知，如果加强肋6的高度Hr的比率处于0.3～4的范围内，则能够进一步抑制破损，能够进行更大喷射数量的冲压。

(表3)

(试验例5)

为了确认利用一体冲裁加工和分段冲裁加工得到的冲压成型件的截面形状的不同，分别地，作为一体冲裁加工，试制了进行图10(a)及(b)所示的加工而形成的冲压成型件，作为分段冲裁加工，试制了进行图19所示的加工而形成的冲压成型件。

其结果，在表4中也有记载，通过一体冲裁加工形成的冲压成型件的截面如图20(a)所示，面积率基本上为100％，为左右均等且美观的形状。与此相对，通过分段冲裁加工形成的冲压成型件的截面如图20(b)所示，面积率低且发生翻倒，为歪斜的形状。

(表4)

(试验例6)

对于以上述的试验例5的方式制造的、毛刺面的由单一的表面粗糙度构成的表面部分相对于塌边面的倾斜角度为0°～20°的范围内的冲压成型件、以及该倾斜角度为30°以上的冲压成型件，分别在之后的下一个工序中，如图21所示，将窄幅部的一端部埋入树脂品内，进行90°折弯加工。其结果，如表5中所记载，倾斜角度为0°～20°的范围内的冲压成型件在尺寸标准内且偏差小，侧面的90°折弯后的部位也稳定。另一方面，倾斜角度为30°以上的冲压成型件的偏斜大，侧面的90°折弯后的部位的偏差也变大。

(表5)

(试验例7)

如图22所示，利用没有加强肋的冲头反复制造厚度t为0.2mm、宽度w为0.14和0.32的不同的两种成型件。将其结果示于表6中。

在w/t为1.6的情况下，连续进行300万喷射的冲裁，冲头也没有破损，但在w/t为0.7的情况下，在连续运转后不久冲头就破损了。

(表6)

Claims (22)

1.一种冲压模具的冲头结构，其特征在于，

所述冲头结构从冲压模具主体突出而配置，用于对包括宽度(w)与厚度(t)之比(w/t)为1.5以下的窄幅部的冲压成型件进行冲裁，

所述冲头结构具有冲头前端部，所述冲头前端部具备前端面，在所述前端面的至少一部分包括与冲压成型件的所述窄幅部的平面形状对应的窄幅形状，

在冲头前端部的侧面的一部分设置有沿该冲头结构的突出方向延伸的加强肋。

2.根据权利要求1所述的冲头结构，其特征在于，

所述冲头结构对包括两个窄幅部和连结部的冲压成型件进行冲裁，所述两个窄幅部相互间隔开且并排设置，所述连结部将所述窄幅部相互连结，

所述冲头前端部具备前端面，在所述前端面的至少一部分包括与所述冲压成型件的所述窄幅部及所述连结部的平面形状对应的窄幅形状及连结形状。

3.根据权利要求2所述的冲头结构，其特征在于，

所述加强肋位于所述冲头前端部的所述窄幅形状的远离所述连结形状的端部。

4.根据权利要求3所述的冲头结构，其特征在于，

在所述窄幅形状的至少一个所述端部，所述加强肋设置于隔着该窄幅形状的两个侧面中的每一个侧面上。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的冲头结构，其特征在于，

所述加强肋从冲头前端部的前端面沿所述突出方向以所述窄幅部的厚度(t)的3倍～50倍的长度连续而设置。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的冲头结构，其特征在于，

所述加强肋具有矩形的横截面形状。

7.根据权利要求6所述的冲头结构，其特征在于，

在所述加强肋的横截面上，所述加强肋的与所述窄幅形状的侧缘平行的宽度以与窄幅部的宽度(w)之比表示，为0.3～4。

8.根据权利要求6所述的冲头结构，其特征在于，

在所述加强肋的横截面上，所述加强肋的与所述窄幅形状的侧缘正交的高度以与窄幅部的宽度(w)之比表示，为0.3～4。

9.根据权利要求1～4中任一项所述的冲头结构，其特征在于，

所述加强肋在所述突出方向上，整个该加强肋具有固定的截面形状。

10.一种冲压模具，其特征在于，

所述冲压模具具有权利要求1～9中任一项所述的冲头结构。

11.一种冲压成型件的制造方法，其特征在于，

使用具有权利要求1～9中任一项所述的冲头结构的冲压模具，对金属板进行冲裁，制造冲压成型件。

12.根据权利要求11所述的冲压成型件的制造方法，其特征在于，

对金属板依次实施包括前工序冲裁加工及之后的后工序冲裁加工的多个工序的冲裁加工，

在前工序冲裁加工或者后工序冲裁加工的任一个冲裁加工中，使用在冲头前端部设置有所述加强肋的所述冲头结构形成一次冲裁部位，并在另一个冲裁加工中，以与所述一次冲裁部位交叉的方式对包括所述加强肋贯穿的部位在内的部位进行冲裁，形成二次冲裁部位。

13.根据权利要求12所述的冲压成型件的制造方法，其特征在于，

将形成二次冲裁部位的另一个冲裁加工作为前工序冲裁加工，将形成一次冲裁部位的一个冲裁加工作为后工序冲裁加工。

14.一种冲压成型件，其特征在于，

所述冲压成型件包括宽度(w)与厚度(t)之比(w/t)为1.5以下的窄幅部，所述窄幅部的周围的侧面成为冲压的冲裁面，在所述窄幅部的侧面的一部分形成有从一次冲裁面划分出二次冲裁面的肋用匹配部。

15.根据权利要求14所述的冲压成型件，其特征在于，

所述冲压成型件包括两个所述窄幅部和连结部，所述两个所述窄幅部相互间隔开且并排设置，所述连结部将所述窄幅部相互连结，所述窄幅部及连结部的周围的侧面成为冲压的冲裁面。

16.根据权利要求15所述的冲压成型件，其特征在于，

所述二次冲裁面位于所述窄幅部的远离所述连结部的端部的侧面。

17.根据权利要求16所述的冲压成型件，其特征在于，

在所述窄幅部的至少一个所述端部，所述二次冲裁面设置于该窄幅部的两个侧面中的每一个侧面上。

18.根据权利要求14～17中任一项所述的冲压成型件，其特征在于，

所述二次冲裁面从一次冲裁面凹陷而形成。

19.根据权利要求18所述的冲压成型件，其特征在于，

沿着所述窄幅部的宽度方向测量，所述二次冲裁面的凹陷量是所述窄幅部的宽度(w)的10％～20％。

20.根据权利要求14～17中任一项所述的冲压成型件，其特征在于，

形成有所述二次冲裁面的部位处的所述窄幅部的宽度(w1)与厚度(t)之比(w1/t)为0.5～1.5。

21.根据权利要求14～17中任一项所述的冲压成型件，其特征在于，

该冲压成型件具有塌边面和毛刺面，在横截面上，毛刺面的相对于塌边面平行或者向右下倾斜的表面部分及向右上倾斜的表面部分中的较大一方的表面部分的面积率为90％以上。

22.根据权利要求21所述的冲压成型件，其特征在于，

在横截面上，较大一方的所述表面部分相对于塌边面的倾斜角度为0°～20°的范围内。