CN110446649A - 帽构件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

帽构件(1)包括：顶面部(13)、第1棱线(113)以及两个侧壁(11)。两个侧壁(11)的中央硬度Dc为300HV以上。两个侧壁(11)分别具有软化部(L)和与软化部(L)相邻接的强度过渡部(T)。软化部(L)的硬度Dn比中央硬度Dc低至少8％(Dc‑Dn≥0.08Dc)。强度过渡部(T)设于从软化部(L)向一端去0.5mm以上的范围。强度过渡部(T)的硬度Dt在比中央硬度Dc低8％～1％的范围过渡(0.92Dc≤Dt≤0.99Dc)。帽构件(1)还具备两条第2棱线(114)和两个凸缘(14)。

Description

帽构件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种具有耐冲击性的帽构件。
背景技术
用作车辆的加强用构件的构造构件要求高强度和轻量化。另外，构造构件大多要求耐冲击性和抑制因冲击引起的变形量。因此，有时在1个构造构件具备耐冲击性部位和能量吸收部位这两个部位。因此，有时使构造构件的强度分布局部地不同。
例如，在国际公开2013/137454号(专利文献1)中公开了一种热压成形品，该热压成形品即使不应用焊接法，在单一成形品内也具有相当于耐冲击部位和能量吸收部位的区域，根据各个区域，能够实现高强度和延伸率的平衡。
另外，在日本特开2011-173166号公报(专利文献2)中公开了一种复合型冲压加工装置，该复合型冲压加工装置容易在一个冲压成形品中划分高强度部分和低强度部分。
另外，在日本特许第5894081号公报中公开了一种车辆用的B柱。该B柱具备帽形状的区段，该帽形状的区段包括中央凸缘、两个腹板部分以及两个侧凸缘。由硼钢的平板热成形帽形状的区段，并使其硬化。帽形状的区段具有超过1400MPa的破坏强度。在硬化工序中，侧凸缘的局部未充分硬化，而具有小于1100MPa的破坏强度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开2013/137454号
专利文献2：日本特开2011-173166号公报
专利文献3：日本特许第5894081号公报
发明内容
发明要解决的问题
上述现有技术是在1个构件内划分强度的技术。然而，为了获得充分的冲击吸收能，对于构件内的强度分布还有进一步研究的余地。
本申请公开了一种具有能够高效地吸收冲击能量的强度分布的帽构件。
用于解决问题的方案
本发明的一个技术方案的帽构件包括：顶面部、处于所述顶面部的两端的两条第1棱线、从与所述第1棱线相邻接的一端向与所述顶面部所成的角为90°～135°的方向延伸到另一端的两个侧壁。由所述两个侧壁各自的与所述顶面部垂直的方向上的中间位置的硬度之中较低的硬度定义的中央硬度Dc为300HV以上。所述两个侧壁分别具有软化部和与软化部相邻接的强度过渡部。所述软化部设于从所述另一端到所述中间位置的跟前的范围。所述软化部的硬度Dn比所述中央硬度Dc低至少8％(Dc-Dn≥0.08Dc)。所述强度过渡部与所述软化部相邻接，设于从所述软化部向所述一端去0.5mm以上的范围且设于比所述一端与所述另一端之间的中间的位置靠另一端侧的位置。所述强度过渡部的硬度Dt在比所述中央硬度Dc低8％～1％的范围内过渡(0.92Dc≤Dt≤0.99Dc)。所述帽构件还具备分别与所述两个侧壁的所述另一端相邻接的两条第2棱线和从所述两条第2棱线向相互远离的方向延伸且硬度比所述中央硬度低至少8％的两个凸缘。
另外，中间位置的跟前是指另一端与中间位置之间的任意的位置。中间位置的跟前不包含另一端与中间位置。
发明的效果
根据本申请公开，能够提供一种具有可高效地吸收冲击能量的强度分布的帽构件。
附图说明
图1A是本实施方式的帽构件的与长度方向垂直的面的剖视图。
图1B是从x方向观察图1A所示的帽构件1而得到的侧视图。
图2是表示侧壁的强度分布的一例的图表。
图3是表示帽构件的截面形状的变形例的剖视图。
图4是表示帽构件的截面形状的另一变形例的剖视图。
图5A是表示弯曲的构造构件的例子的侧视图。
图5B是表示弯曲的构造构件的例子的侧视图。
图5C是表示弯曲的构造构件的例子的侧视图。
图5D是表示弯曲的构造构件的例子的侧视图。
图6是表示配置于车辆的构造构件的一例的图。
图7是表示模拟的解析模型的结构的图。
图8是表示图7所示的解析模型的帽构件的网格的图。
图9是表示解析模型的帽构件的材料的SS曲线的图表。
图10是用于说明在模拟中设定的强度分布的图。
图11是表示模拟中的帽构件的压扁时的变形状态的图。
图12是表示模拟结果所示的压扁时的位移量与反作用力之间的关系的图表。
图13是作为实施例制作的成形品的立体图。
图14是用于说明多个成形品各自的强度分布的图。
图15A是表示冲压成形的装置的结构例的图。
图15B是表示冲压成形的装置的结构例的图。
图16A是表示冲压成形的装置的结构例的图。
图16B是表示冲压成形的装置的结构例的图。
图17是中心立柱的模型零部件的俯视图。
图18是图17所示的A-A线的剖视图。
图19是表示3种冲头速度的模式的图表。
图20是表示模型零部件的硬度分布的图表。
具体实施方式
例如，用于车身构造的构造构件要求高强度且轻量。若提高构造构件的强度，则有韧性降低的倾向。因此，高强度化的构造构件在应力多轴度较高的变形场内存在早期断裂的倾向。即，若构造构件的强度变高，则在碰撞时等的2次变形中，容易发生脆性破坏。其结果，强度增加了的构造构件有时无法实现所期望的耐冲击性能。
例如，在钢的构造构件中，能够通过回火热处理提高韧性。通常，若提高构造构件的韧性，则强度会降低。其结果，构造构件的压扁时的最大载荷降低。为了提高构造构件的韧性且抑制最大载荷的降低，发明人在各种条件下实施了构造构件的局部回火。其结果发现，在某些条件下，能够兼顾构造构件的韧性的提高和压扁时的最大载荷的提高。
因此，发明人进一步详细地进行了研究。具体而言，为了提高帽构件的压扁变形时的最大载荷，着眼于侧壁的变形模式。尝试通过使侧壁的强度局部地变化来控制侧壁的变形模式。反复试验的结果发现，通过在侧壁设置强度过渡部，能够控制变形模式以提高最大载荷。基于该见解，想到了下述实施方式的构造构件。
本发明的实施方式的帽构件包括：顶面部、处于所述顶面部的两端的两条第1棱线、从与所述第1棱线相邻接的一端向与所述顶面部所成的角为90°～135°的方向延伸到另一端的两个侧壁。由所述两个侧壁各自的与所述顶面部垂直的方向上的中间位置的硬度之中较低的硬度定义的中央硬度Dc为300HV以上。所述两个侧壁分别具有软化部和与软化部相邻接的强度过渡部。所述软化部设于从所述另一端到所述中间位置的跟前的范围。所述软化部的硬度Dn比所述中央硬度Dc低至少8％(Dc-Dn≥0.08Dc)。所述强度过渡部与所述软化部相邻接，设于从所述软化部向所述一端去0.5mm以上的范围，且是比所述一端与所述另一端之间的中间的位置靠另一端侧的位置。所述强度过渡部的硬度Dt在比所述中央硬度Dc低8％～1％的范围内过渡(0.92Dc≤Dt≤0.99Dc)。所述帽构件还具备分别与所述两个侧壁的所述另一端相邻接的两条第2棱线以及从所述两条第2棱线向相互远离的方向延伸的凸缘。
在上述的结构中，两个侧壁向相对于顶面部呈90度～135度的方向延伸。即，各侧壁和与顶面部垂直的方向所成的角度为45度以内。对于各侧壁，在从与凸缘接触的第2棱线朝向与顶面部接触的第1棱线直到侧壁的中间位置之间，依次相邻接地配置有软化部和强度过渡部。此处，将侧壁的中间位置的中央硬度设为300HV以上，将软化部的硬度设定为比中央硬度低至少8％。强度过渡部的强度在从比中央硬度低8％的硬度到比中央硬度低1％的硬度之间过渡。该强度过渡部在从软化部朝向一端的方向上设于0.5mm以上的范围。即，强度过渡部的从靠近第1棱线的端到靠近第2棱线的端(即与软化部接触的端)的宽度为0.5mm以上。像这样，通过设置软化部和强度过渡部，从而与不设置软化部和强度过渡部的情况相比，施加有与顶面部垂直的方向的载荷的情况下的最大载荷提高。因此，能够提供具有可高效地吸收冲击能量的强度分布的帽构件。
在上述结构中，能够设为在施加有与顶面部垂直的方向的载荷的情况下的构造构件的压扁时，使强度过渡部附近优先地变形的变形模式。此时，进一步地，利用强度过渡部附近，使塑性应变分散，从而不会过于集中于狭窄的范围。即，通过设置强度过渡部，能够控制变形模式且获得使塑性应变分散的效果。其结果，推测压扁时的最大载荷提高。
在上述结构中，所述强度过渡部的从靠近所述第1棱线的端到靠近所述第2棱线的端的宽度优选为所述强度过渡部的平均厚度的5倍以下。由此，能够进一步发挥由强度过渡部实现的变形模式的控制和塑性应变分散的效果。
在上述结构中，所述强度过渡部的从靠近所述第1棱线的端到靠近所述第2棱线的端的宽度Lt优选设为1mm以上，更优选设为3mm以上。由此，由强度过渡部实现的变形模式的控制和塑性应变分散的效果的可靠性增加。根据同样的观点，所述强度过渡部的从靠近所述第1棱线的端到靠近所述第2棱线的端的宽度Lt优选比强度过渡部的平均厚度t的0.5倍大(Lt>0.5t)，更优选为1.0倍以上(Lt≥1.0t)，进一步优选为3.0倍以上(Lt≥3.0t)。
在上述结构中，强度过渡部的从另一端朝向一端的方向上的硬度的变化率优选设为3HV/mm～100HV/mm。这是因为，若硬度的变化率超过100HV/mm，则应变集中于强度过渡部而使强度过渡部容易断裂，若硬度的变化率比3HV/mm小，则在强度过渡部不会充分地变形。
也可以是，在上述两个侧壁的各侧壁，将除软化部和强度过渡部之外的部分且是包含中间位置的部分的硬度设为与中央硬度相同的硬度。即，也可以是，在两个侧壁的各侧壁，将除软化部和强度过渡部之外的部分且是包含所述中间位置的部分设为硬度为300HV以上的高强度部。或者，也可以是，在中间位置与第1棱线之间设有硬度比中央硬度低至少8％的软化部。
两个凸缘的硬度也可以比所述中央硬度低至少8％。例如，软化部也可以在从凸缘经由第2棱线并到达侧壁的中间位置跟前的区域形成。在该情况下，软化部既可以形成于凸缘整体，也可以形成于凸缘的一部分。
具备上述帽构件和与上述帽构件的凸缘接合的封板的闭合截面构造的构造构件也包含在本发明的实施方式中。
上述帽构件也可以以向所述顶面部侧凸出的方式弯曲。另外，包含上述帽构件的车身构造、中心立柱(B柱)及其加强件或者保险杠及其加强件也包含在本发明的实施方式中。
在本发明中，HV是维氏硬度的单位。本发明的帽构件的硬度设为以日本工业标准的Z2244的试验方法测量的维氏硬度。另外，维氏硬度也能够转换为抗拉强度或者屈服强度。另外，在本发明中，硬度是指维氏硬度。
上述的帽构件的制造方法也是本发明的实施方式之一。本发明的实施方式的帽构件的制造方法是通过使用冲头和冲模来冲压成形坯料而制造上述的帽构件的方法。在该制造方法中，将所述坯料加热至900℃以上，在900℃以上均热保持1分钟以上。在与所述冲模的冲模肩接触的所述坯料的温度为600℃以上800℃以下时，使所述冲模肩和所述冲头的板按压面(正面)交错而成形所述第1棱线。在与所述冲模的纵壁的高度的一半的位置接触的所述坯料的温度为300℃以上700℃以下时，使所述冲模的纵壁的高度的一半的位置和所述冲头的板按压面交错。
例如，能够在坯料的温度为600℃～800℃时，使冲模肩和冲头的板按压面交错，之后，降低冲模和冲头的相对速度，在坯料的温度下降到300℃～700℃时，使冲模的纵壁的高度的一半的位置和冲头的按压面交错。或者，能够在坯料的温度为600℃～800℃时，使冲模肩和冲头的板按压面交错，之后，使冲头和冲模远离，再次使冲模肩和冲头的板按压面交错，在坯料的温度下降到300℃～700℃时，使冲模的纵壁的高度的一半的位置与冲头的板按压面交错。
坯料也称为板材即素板。坯料例如是钢材。上述制造方法具有：将坯料加热至900℃以上并均热保持1分钟以上的工序、在所述第1棱线的成形开始温度为600℃以上800℃以下的条件下成形所述第1棱线的工序、在所述第2棱线的成形开始温度为300℃以上700℃以下的条件下进行成形的工序。由此，能够高效地制造具有两个所述纵壁的帽构件，该两个所述纵壁包含所述软化部和所述强度过渡部。
另外，在上述的制造方法中，在将板状的坯料配置于冲头与冲模之间的状态下，使冲头向靠近冲模的方向移动。冲模具有凹部。冲头在冲模的凹部内外往复运动。在该结构中，将从冲模的凹部内的成形下止点处的冲头的板按压面的位置到冲模的凹部的缘即冲模肩为止的在冲头的行程方向上的距离设为冲模的纵壁的高度。冲头的板按压面设为冲头的面中的在成形下止点时处于在行程方向上最突出的位置的面。冲模的板按压面设为冲模的面中的在成形下止点时处于行程方向上最突出的位置的面。
本发明的另一实施方式的帽构件的制造方法是通过使用冲头和冲模来冲压成形坯料而制造上述的帽构件的方法。在该制造方法中，将所述坯料加热至900℃以上，在900℃以上均热保持1分钟以上。使所述冲模肩和所述冲头的板按压面交错而成形所述第1棱线，使所述冲模的纵壁的高度的一半的位置与所述冲头的板按压面交错而成形第2棱线。
在上述制造方法中，期望的是，从所述冲模的纵壁的高度的一半的位置与所述冲头的板按压面交错到所述冲头的板按压面到达成形下止点为止的所述冲模与所述冲头的平均相对速度V2设为小于所述冲模肩和所述冲头的板按压面交错时的所述冲模和所述冲头的相对速度V1的20分之1。
在该情况下，能够在从冲模肩的高度的一半的位置到成形下止点之间的至少一部分使冲头的速度降低。由此，能够在成形的帽构件的从纵壁的中央位置到另一端之间产生硬度差。因此，能够高效地制造具有强度过渡部和软化部的帽构件。
例如，也可以是，以使所述第一棱线的成形速度V1和从距成形下止点为所述帽构件的高度的1/2的位置到成形下止点的平均成形速度V2满足以下的关系式(1)的方式进行成形。
V2/V1<0.05 (1)
另外，冲模肩的纵壁的高度相当于所制造的帽构件的纵壁的高度。因此，冲模肩的纵壁的高度的一半的位置相当于帽构件的纵壁的中央位置。
本发明的另一实施方式的帽构件的制造方法是通过使用冲头和冲模来冲压成形坯料而制造上述的帽构件的方法。在该制造方法中，将所述坯料加热至900℃以上，在900℃以上均热保持1分钟以上。使所述冲模肩与所述冲头的板按压面(正面)交错而成形所述第1棱线，使所述冲模的纵壁的高度的一半的位置与所述冲头的板按压面交错而成形第2棱线。
在该制造方法中，也可以在所述冲头的处于与所述冲模的板按压面相对的位置的面或者所述冲模的板按压面设置导热率0.3(W/m·K)以下的隔热材料。在该情况下，也可以是，在从所述冲模的纵壁的高度的一半的位置与所述冲头的板按压面交错到所述冲头的板按压面到达成形下止点的期间，使所述坯料与所述隔热材料接触。并且，也可以是，从所述冲模的纵壁的高度的一半的位置与所述冲头的板按压面交错到所述冲头的板按压面到达成形下止点为止的所述冲模与所述冲头的平均相对速度V2设为所述冲模肩和所述冲头的板按压面交错时的所述冲模和所述冲头的相对速度V1的20分之1以上且2分之1以下。
在该情况下，能够在从冲模肩的高度的一半的位置到成形下止点之间的至少一部分使隔热材料与坯料接触，并且降低冲头的速度。由此，能够在所成形的帽构件的从纵壁的中央位置到另一端之间产生硬度差。因此，能够高效地制造具有强度过渡部和软化部的帽构件。
例如，也可以是，在所述冲模或者所述冲头的板按压面(正面)，由导热率0.3(W/m·K)以下的隔热材料构成与冲压成形中的坯料接触的接触部。在该情况下，也可以以使所述成形速度V1和所述平均成形速度V2满足下述式(2)的方式成形。
0.05≤V2/V1≤0.5 (2)
本发明的另一实施方式的帽构件的制造方法是通过使用冲头和冲模来冲压成形坯料而制造上述的帽构件的方法。在该制造方法中，将所述坯料加热至900℃以上，在900℃以上均热保持1分钟以上。使所述冲模肩与所述冲头的板按压面(正面)交错而成形所述第1棱线，使所述冲模的纵壁的高度的一半的位置与所述冲头的板按压面交错而成形第2棱线。
在上述制造方法中，也可以是，在从所述冲模的纵壁的高度的一半的位置与所述冲头的板按压面交错到所述冲头的板按压面到达成形下止点的期间，所述坯料与处于与所述冲模的板按压面相对的位置的300℃以上的所述冲头的面或者300℃以上的所述冲模的板按压面接触。在该情况下，从所述冲模的纵壁的高度的一半的位置与所述冲头的板按压面交错到所述冲头的板按压面到达成形下止点为止的所述冲模与所述冲头的平均相对速度V2也可以设为所述冲模肩和所述冲头的板按压面交错时的所述冲模和所述冲头的相对速度V1的20分之1以上且2分之1以下。
在该情况下，能够在从冲模肩的高度的一半的位置到成形下止点之间的至少一部分使300℃以上的板按压面与坯料接触，并且降低冲头的速度。由此，能够在所成形的帽构件的从纵壁的中央位置到另一端之间产生硬度差。因此，能够高效地制造具有强度过渡部和软化部的帽构件。
例如，也可以在所述冲头或者冲模的板按压面将与冲压成形中的坯料接触的接触部加热至300℃以上。在该情况下，也可以以使所述成形速度V1和所述平均成形速度V2满足上述式(2)的方式成形。
[实施方式]
图1A是本实施方式的帽构件的与长度方向垂直的剖视图。图1B是从与长度方向垂直且与顶面部平行的方向(x方向)观察图1A所示的帽构件1而得到的侧视图。图1A表示图1B的A-A线处的帽构件1的截面。
帽构件1具备：顶面部13、位于顶面部13的两端的两条第1棱线113、分别从两条第1棱线113延伸的两个侧壁11、位于两个侧壁11的与顶面部13相反的一侧的端部的两条第2棱线114以及从两条第2棱线114以相互远离的方式延伸的两个凸缘14。
顶面部13与侧壁11所成的角θ为90°≤θ≤135°。侧壁11的一端与第1棱线113相邻接。侧壁11的另一端与第2棱线114相邻接。第1棱线113和第2棱线114均沿帽构件1的长度方向延伸。在图1A和图1B所示的例子中，第1棱线113和第2棱线114相互平行，但它们也可以不相互平行。
在两个侧壁11的各侧壁与顶面部13之间的分界部分形成有弯曲部(R)5。即，侧壁11的包含一端的端部成为圆状弯曲的形状。由此，帽构件在侧壁11与顶面部13之间的分界处的肩部的表面成为曲面。将该弯曲部(R)5作为侧壁11的一部分来确定侧壁11的与顶面部13垂直的方向上的高度H。即，将弯曲部(R)5的顶面部13侧的端的R分界(R终止部)5b作为侧壁11的一端。第1棱线113与侧壁11的一端即R分界5b相邻接。
在两个侧壁11的各侧壁与两个凸缘14的各凸缘之间的分界部分形成有弯曲部(R)6。即，侧壁11的包含另一端的端部成为圆状弯曲的形状。由此，帽构件在侧壁11与凸缘14之间的分界处的肩部的表面成为曲面。将该弯曲部(R)6作为侧壁11的一部分来确定侧壁11的与顶面部13垂直的方向上的高度H。即，将弯曲部(R)6的凸缘14侧的端的R分界(R终止部)6b作为侧壁11的另一端。第2棱线114与侧壁11的另一端相邻接。
由两个侧壁11各自在与顶面部13垂直的方向(z方向)上的中间位置11c的硬度之中较低的硬度定义的中央硬度Dc为300HV以上。即，两个侧壁11的中间位置11c的硬度为300HV以上。
在两个侧壁11分别设有软化部L和强度过渡部T。软化部L设于从侧壁11的另一端(R分界6b)到中间位置11c的跟前的范围。在图1A所示的例子中，软化部L也设于弯曲部6和凸缘14。软化部L的硬度Dn比中央硬度Dc至少低8％(Dc-Dn≥0.08Dc)。
强度过渡部T与软化部L相邻接。强度过渡部T设于从软化部L向侧壁11的一端(R分界5b)去0.5mm以上的范围，且设于比侧壁11的一端(5b)与另一端(6b)之间的中间位置11c靠另一端(6b)侧的位置。具体而言，强度过渡部T的靠近第1棱线113的端Tu与靠近第2棱线114的端Td之间的宽度Lt为0.5mm以上。这些强度过渡部的靠近第1棱线113的端Tu与靠近第2棱线114的端Td均位于侧壁的中间位置11c与另一端(6b)之间。
强度过渡部T的硬度为比中央硬度低8％～1％的范围。即，强度过渡部T的硬度从比中央硬度低8％的硬度向比中央硬度低1％的硬度过渡。
通过设置这样的软化部L和强度过渡部T，与不设置软化部和强度过渡部的情况相比，能够提高在施加有与顶面部13垂直的方向(z方向)的载荷的情况下的最大载荷。另外，在图1B所示的例子中，强度过渡部T的与顶面部13垂直的方向(z方向)的宽度在帽构件的长度方向(y方向)上恒定。不限于此，强度过渡部T的与顶面部13垂直的方向(z方向)的宽度也可以在帽构件的长度方向(y方向)上变化。在该情况下，上述的强度过渡部T的端Tu与端Td之间的宽度Lt为帽构件1的存在所述强度过渡部的部分的宽度在长度方向(y方向)上的平均值。
另外，在图1B所示的例子中，强度过渡部T形成于帽构件1的长度方向(y方向)的整个范围，但也可以在长度方向的局部设有强度过渡部T。在该情况下，例如，强度过渡部T的长度方向上的尺寸优选设为侧壁的高度H以上。由此，能够提高使上述的最大载荷提高的效果的可靠性。
强度过渡部T在帽构件1的长度方向上的配置范围没有特别限定，但在以下对配置例进行说明。优选的是在帽构件1的包含长度方向上的中央的区域配置强度过渡部T。由此，能够在设想由与顶面部垂直的方向的冲击载荷引起的局部变形的部分配置强度过渡部T。另外，帽构件1有时由在长度方向上分离的两个支承部支承于其他的构件。优选的是，在帽构件1的包含两个支承部的长度方向中央的区域配置强度过渡部T。由此，能够在设想由与顶面部垂直的方向的冲击载荷引起的局部变形的部分配置强度过渡部T。
另外，帽构件1也可以在长度方向上以向顶面部13侧凸出的方式弯曲。在该情况下，优选的是，在以顶面部13为上的方式将帽构件1放置于水平面时，在顶面部13最高的部分的侧壁11配置强度过渡部T。由此，能够在设想由对顶面部施加的与顶面部垂直的方向的冲击载荷引起的局部变形的部分配置强度过渡部T。或者，也可以在帽构件1的一对凸缘14接合封板。在该结构中，帽构件1也可以在长度方向上以向封板侧凸出的方式弯曲。在该情况下，优选的是，在以封板为上的方式将帽构件1放置于水平面时，在封板最高的部分的侧壁11配置强度过渡部T。由此，能够在设想由对封板施加的与封板垂直的方向的冲击载荷引起的局部变形的部分配置强度过渡部T。
作为一例，在将帽构件1用作保险杠加强件或者中心立柱(B柱)的情况下，也可以在保险杠加强件或者中心立柱的包含长度方向上的中央的区域配置强度过渡部T。
另外，软化部L既可以在帽构件1的整个长度方向(y方向)上形成，也可以形成于长度方向上的局部。例如，软化部L的长度方向上的尺寸优选设为侧壁的高度H以上。由此，能够提高使上述的最大载荷提高的效果的可靠性。
软化部L在帽构件1的长度方向上的配置范围没有特别限定。例如，也可以在帽构件1的长度方向上的与强度过渡部T重叠的位置配置软化部L。
图2是表示侧壁11的强度分布的一例的图表。在图2所示的例子中，侧壁11的中间位置11c的硬度即中央硬度Dc为300HV以上(Dc≥300HV)。软化部L的硬度Dn与侧壁11的中央硬度Dc之差ΔD3为0.08Dc以上(ΔD3＝Dc-Dn≥0.08Dc)。即，软化部L的最大硬度为0.92Dc。在图2所示的例子中，凸缘14和弯曲部6也包含于软化部L。另外，在软化部L的局部，也可以在不对材料特性造成影响的程度内包含硬度超过0.92Dc的区域。
在从第2棱线114到侧壁11的中间位置11c之间，从第2棱线114越靠近中间位置11c则侧壁11的硬度变得越高。
在软化部L与侧壁11的中间位置11c之间具有强度过渡部T。强度过渡部T的硬度Dt从软化部L向中间位置11c去而从Dd过渡到Du。即，强度过渡部T的硬度Dt在Dd≤Dt≤Du的范围内过渡。硬度Dd比中央硬度Dc低0.08Dc。即，强度过渡部T的最小的硬度Dd与中央硬度Dc之差ΔD2为0.08Dc(ΔD2＝Dc-Dd＝0.08Dc)。强度过渡部T的最大的硬度Du比中央硬度Dc低5HV。即，硬度Du与中央硬度Dc之差ΔD1为0.01Dc(ΔD1＝Dc-Du＝0.01Dc)。
在图2所示的例子中，对于侧壁11，比中央硬度Dc低8％的硬度的位置成为软化部L与强度过渡部T的分界即强度过渡部T的靠近第2棱线114的端Td。另外，对于侧壁11，比中央硬度Dc低1％的硬度的位置成为强度过渡部T与包含中间位置11c的区域(非软化部)的分界即强度过渡部T的靠近第1棱线113的端Tu。
在图2所示的例子中，强度过渡部T的硬度越靠近中间位置11c越高。即，强度过渡部T的硬度从软化部L向中间位置11c单调增加。另外，强度过渡部T的硬度的过渡只要是强度过渡部T整体单调增加的倾向即可。也可以在强度过渡部T的局部包含越靠近中间位置11c而硬度越低的区域、硬度不会根据位置而变化的区域即硬度恒定的区域。
侧壁11的从强度过渡部T的靠近第2棱线114的端Td到靠近第1棱线113的端Tu的宽度Lt为0.5mm以上(Lt≥0.5mm)。由此，在施加有与顶面部13垂直的载荷的情况下，能够使应变不会过于集中于强度过渡部T。另外，宽度Lt例如优选设为强度过渡部T的平均厚度t的5倍以下(Lt≤5t)。由此，在施加有与顶面部13垂直的载荷的情况下，能够使变形集中于强度过渡部，得到优选的变形模式。另外，宽度Lt设为在将与顶面部13垂直的方向的线投影到侧壁11的表面而得到的线上的强度过渡部T的两端Tu、Td之间的距离。
强度过渡部的硬度的变化率(Du―Dd)/Lt例如优选设为3HV/mm～100HV/mm(3[HV/mm]≤(Du―Dd)/Lt≤100[HV/mm])。这是因为，若硬度的变化率超过100HV/mm，则应变集中于强度过渡部而易于使强度过渡部断裂，若硬度的变化率小于3HV/mm，则在强度过渡部不会充分地变形。
在图2所示的例子中，侧壁11的中间位置11c与第1棱线113之间成为硬度为300HV以上的高强度部。相对于此，也可以在从第1棱线113朝向侧壁11的中间位置11c直到中间位置11c的跟前的范围设有硬度比中央硬度低8％以上的第2软化部。
另外，凸缘14的强度与强度的分布没有特别限制。这是因为，凸缘14的强度不会对帽构件1的性能产生特别大的影响。
图3是表示上述的帽构件1的截面形状的变形例的剖视图。图3所示的帽构件1具有形状不同的两个侧壁11。两个侧壁11的相对于顶面部13的角度θ1、θ2以及高度HR、HL互不相同。因此，两个凸缘14的高度方向上的位置不同。像这样，在帽构件1的截面为左右非对称的情况下，对两个侧壁11各自的高度H1、H2分别进行定义。
在图3所示的例子中，两个侧壁11中的一侧壁11具有台阶。在像这样侧壁11具有台阶的情况下，也将从与第1棱线113接触的一端到与第2棱线114接触的另一端的高度方向的尺寸设为侧壁11的高度H1。即，在高度方向上，将从侧壁11的最低的位置到最高的位置的尺寸设为侧壁11的高度H1。在侧壁11具有凹凸或者孔的情况下也是同样的。另外，高度方向是与顶面部13垂直的方向。
另外，虽未图示，但顶面部13、侧壁11以及凸缘14中的至少一者的表面也可以不是平面而是曲面。即，顶面部13、侧壁11以及凸缘14中的至少一者也可以弯曲。
图4是表示上述的帽构件1的截面形状的变形例的剖视图。图4所示的帽构件1的顶面部13包含两端的倾斜部13a、13c以及倾斜部13a、13c之间的中央部13b。倾斜部13a、13c分别与第1棱线113接触，并具有倾斜面。倾斜部13a、13c的倾斜面以越向顶面部13的内侧去越低的方式倾斜。即，顶面部13具有凹部。在这样的情况下，将与顶面部13的中央部13b垂直的方向设为与顶面部13垂直的方向来定义侧壁11的高度H1、H2。另外，将顶面部13的中央部13b的面与侧壁11的角度设为顶面部13与侧壁11所成的角度。另外，在图4所示的例子中，顶面部13与侧壁11之间的弯曲部5稍微向外侧鼓出。
在图1A和图1B所示的例子中，帽构件1沿长度方向以直线状延伸而形成。相对于此，帽构件1也可以弯曲。例如，帽构件1也可以形成为以向顶面部13侧凸出的方式弯曲的形状。即，也可以以顶面部13的外表面凸出的方式使帽构件10弯曲。
图5A～图5D是表示在长度方向上弯曲的帽构件1的例子的侧视图。在图5A～图5D所示的例子中，帽构件1以向顶面部13侧凸出的方式弯曲。在图5A中，帽构件1在整个长度方向的范围以恒定的曲率弯曲。在图5B和图5C中，曲率根据帽构件1的闭合截面构造件的长度方向(第1棱线的延伸方向)的位置而变化。在图5D中，帽构件1在长度方向上的一部分弯曲。在图5A和图5D所示的例子中，帽构件1以从与侧壁11垂直的方向(x方向)观察时左右对称的方式弯曲。图5B、图5C以及图5D的帽构件1具有弯曲的部分(弯曲部)和呈直线状延伸的部分(直线部)。在图5C所示的例子中，在直线部的长度方向两侧配置有弯曲部。即，在弯曲部之间配置有直线部。在图5D所示的例子中，在弯曲部的长度方向两侧配置有直线部。
像这样，通过使帽构件1弯曲，能够提高针对与弯曲的凸方向相对的朝向的冲击的耐冲击性。例如，对在弯曲的帽构件1接合有封板的构造构件的两端部进行支承而成的构造构件对于与弯曲的凸方向相对的朝向的冲击具有较高的耐冲击性。另外，也可以以顶面部13呈凹状的方式使帽构件1弯曲。
[应用于车辆的应用例]
在上述的帽构件1的凸缘14接合有封板的构造构件例如也可以用作车辆用构造构件。在该情况下，有时将构造构件以由沿长度方向分离的两个连结部支承的状态安装于车辆。包含帽构件1的构造构件例如用作车身、保险杠或者车门的构造构件。因此，具备包括帽构件1的构造构件的车身、保险杠或者车门也包含在本发明的实施方式中。
在将包含帽构件1的构造构件安装于车辆的情况下，大多以构造构件的长度方向沿着车辆的外形的方式配置构造构件。即，大多以车辆碰撞的情况下的冲击成为与构造构件的长度方向垂直的方向的方式将构造构件安装于车辆。另外，有时以顶面部13配置于车辆的外侧、封板配置于车辆的内侧的方式将构造构件安装于车辆。由此，在构造构件从车辆的外侧受到冲击的情况下，构造构件向车辆的内侧突出的程度变小。有时也反过来将封板配置于车辆的外侧。在封板配置于车辆的外侧的情况下也是，在构造构件从车辆的外侧受到冲击的情况下，构造构件向车辆的内侧突出的程度变小。
包含帽构件1的构造构件也可以如上述那样地弯曲。在该情况下，构造构件以朝向车辆的外侧凸出的方式安装于车辆。由此，能够在从车辆的外侧受到冲击的情况下使构造构件更难以弯折。
包含帽构件1的构造构件能够设为构成车身、保险杠或者车门的一部分的构造构件。例如，能够在A柱、B柱、下纵梁、摇臂、上边梁、地板构件、前纵梁这样的构成车身的构件使用包含帽构件1的构造构件。或者，也能够在车门防撞杆、保险杠加强件这样的安装于车身且用于保护车辆内的装置、乘员免受来自外部的冲击的构件使用包含帽构件1的构造构件。
图6是表示配置于无骨架构造的车辆的构造构件的一例的图。在图6所示的例子中，A柱15、B柱16、摇臂17、上边梁18、保险杠加强件19、前纵梁20、车门防撞杆21、地板构件22以及后纵梁23用作车辆用构造构件。能够由包含上述的帽构件的构造构件构成这些车辆用构造构件中的至少一者。
[制造工序]
帽构件1也可以整体由相同原材料形成。帽构件1例如由钢板形成。在帽构件10的制造工序中包含制作具有软化部L和强度过渡部T的帽构件1的工序。在帽构件1的制作工序中，包括对原材料赋予强度差，形成低强度区域的工序。另外，使帽构件1弯曲的工序也可以包含在制造工序中。在使帽构件1弯曲的情况下，例如使用压制弯曲、拉伸弯曲、压缩弯曲、辊弯曲、连续挤压弯曲(日语：押し通し曲げ)或者偏心顶头弯曲(日语：偏心プラグ曲げ)等弯曲加工方法。
在帽构件1的制造工序中包括在原材料形成软化部和强度过渡部的工序。形成软化部和强度过渡部的方法没有特别限定，例如利用辊轧成型将钢板变形加工成截面帽型，以激光或者高频加热等方法对材料进行局部加热、淬火，从而能够制作出包含硬化区域的帽构件1。在该情况下，不进行淬火的区域成为强度相对低的软化部和强度过渡部。另外，也能够在进行调质处理而对帽构件1的整体进行加强之后，局部地进行退火处理而形成软化部和强度过渡部。
或者，也能够使用热压(热冲压)技术来制作帽构件1。在热压的工序中，通过使加热或者冷却的条件对于相同原材料而言局部不同，从而能够在原材料中形成软化区域和强度过渡区域。例如，使用钢板，加热至钢成为奥氏体单相区域的温度(Ac3温度)以上，一边使用模具进行成形一边进行淬火。此时，通过使冷却速度产生差异，从而使骤冷部大致成为硬质的马氏体组织，使徐冷部成为软质的铁素体和珠光体的混相组织或者贝氏体组织。由此，能够使徐冷部成为软化区域和强度过渡区域。另外，也可以在通过热压使构件整体成为马氏体组织的高强度部之后，局部回火而形成软化部和强度过渡部。
作为一例，帽构件的制造工序能够包括：成形加工钢板的工序、对成形加工后的钢板进行淬火的工序、对淬火后的帽形状的钢板局部进行回火的工序。
在成形加工的工序中，例如一边对钢板进行至少1次Ac3点以上的热处理一边进行冲压成形，从而成形加工为帽形状，该帽形状具有：顶面部、位于顶面部的两端的两条第1棱线、从与第1棱线相邻接的一端向与顶面部所成的角为90°～135°的方向延伸至另一端的两个侧壁、与两个侧壁的两个所述另一端相邻接的两条第2棱线、从两条第2棱线向相互远离的方向延伸的两个凸缘。
在淬火工序中，以使由两个侧壁各自的在与顶面部垂直的方向上的中间位置的硬度之中较低的硬度定义的中央硬度成为300HV以上的方式对成形加工后的钢板进行淬火。
在回火工序中，对淬火后的帽形状的钢板的两个侧壁的从所述另一端到中间位置的跟前的范围的软化部以及与软化部相邻接并处于从软化部向一端去0.5mm以上的范围且比一端与另一端之间的中间的位置靠另一端侧的强度过渡部至少1次加热到200℃以上，使软化部的硬度比中央硬度至少低8％，并将强度过渡部的硬度设为比中央硬度低8％～1％的范围。
另外，帽构件1的制造方法不限于上述例子。例如，也可以使用拼焊板形成帽构件1。另外，作为另一例，通过对具有980MPa以上(更优选的是1180MPa以上)的抗拉强度的高强度钢板的帽形状的成形品在从侧壁的另一端到中间位置的范围利用大聚光直径的激光进行回火，也能够获得帽构件1。也可以使用其他公知的方法形成具有软化部和强度过渡部的帽构件1。
实施例
[模拟]
在本实施例中，利用模拟解析使压头与帽构件碰撞的情况下的构造构件的变形。图7是表示模拟的解析模型的结构的图。在本模拟中，解析对具有顶面部130、侧壁110以及凸缘140的帽构件10施加向与顶面部130垂直的方向压缩的力时的变形行为。解析模型的帽构件10的尺寸和形状如图7所示。
图8表示图7所示的解析模型的帽构件10的网格。图8所示的网格是网格尺寸为0.28mm的网格重叠5层的结构。单元类型设为平面应变单元(CPE8[8节点，2次单元])。节点数量设为6607，单元数量设为1940。帽构件10的材料的杨氏模量设为2.0594E+5[N/mm^2]，泊松比设为0.3[-]。材料的SS曲线使用图9的图表所示的曲线。将图9的图表中的低强度材料的特性应用于软化部，将图9的图表中的高强度材料的特性应用于高强度部。对于强度过渡部，应用从图9的图表中的高强度材料的特性向低强度材料的特性逐渐变化的多条SS曲线，使强度过渡部的材料特性平缓地过渡。
使用图7和图8的解析模型，改变侧壁110的强度分布来进行模拟。图10是用于说明在模拟中设定的强度分布的图。用图10所示的两种强度分布样式V、P进行模拟。对于强度分布样式V，在侧壁110的中间位置110c与凸缘140侧的端部之间具有软化部L和强度过渡部T，强度过渡部T与顶面部130之间的部分是高强度部。对于强度分布样式P，在侧壁110的中间位置110c与凸缘140之间以及顶面部130与中间位置110c之间具有软化部L和强度过渡部T。对于两种强度分布样式V、P，分别改变强度过渡部T的宽度来进行解析。具体而言，使强度过渡部T的宽度在强度过渡部T的平均厚度的0.5倍～6.0倍之间阶段性地变化，在各阶段进行解析。
另外，除了图10所示的强度样式之外，也对在整个帽构件10上设为高强度的均匀的强度分布的强度分布样式N、在整个帽构件10上软化而设为均匀的强度分布的强度分布样式A、仅使凸缘140软化的强度分布样式F进行了解析。
图11是表示模拟的帽构件10压扁时的变形状态的图。比较例1是强度分布样式＝N(均匀的高强度)的情况，比较例3是强度分布样式＝F(仅使凸缘软化)的情况。实施例1的强度分布样式是V，且强度过渡部的宽度Lt相对于强度过渡部的平均厚度t为1.0倍(1.0t)。实施例4的强度分布样式为P，且强度过渡部的宽度Lt相对于强度过渡部的平均厚度t为1.0倍(1.0t)。
如图11所示，在强度分布样式为V、P的情况和强度分布样式为N、F的情况下，变形行为即构件变形模式不同。因此，在强度分布样式为V、P的情况，即，在侧壁110设置软化部和强度过渡部的情况下，最大载荷变大。
图12是表示模拟结果所示的压扁时的位移量与反作用力之间的关系的图表。如图12所示，比较例1、3和实施例1、4的条件与图11相同。根据图12所示的结果，对于在侧壁110设有软化部和强度过渡部的情况下的实施例1、4，与比较例1、3相比，载荷负担量变大，反作用力变大。
下述表1是表示模拟的比较例1～7和实施例1～6的条件和结果的表。在表1中，强度分布、侧壁的强度过渡部、强度过渡部的开始位置以及强度过渡部的相对于平均厚度的长度是模拟的条件。在表1中，压缩时的最大载荷、最大载荷行程、最大载荷时的表层最大塑性应变、有无弯曲裂纹是模拟的结果。强度分布示出了上述的强度分布样式V、P、N、A、F中的任一者。强度过渡部的开始位置是以从侧壁的最靠近强度过渡部的侧壁的端部到强度过渡部的距离除以侧壁的长度(将与顶面部垂直的线投影到侧壁的表面而得到的线的从侧壁的一端到另一端的长度)而得到的值(从端部到强度过渡部的距离/侧壁的长度)表示的。该值为0.5的情况表示侧壁的中间位置110c。强度过渡部的相对于板厚的长度是以强度过渡部的长度(将与顶面部垂直的线投影到侧壁的表面而得到的线的强度过渡部的两端之间的长度)除以强度过渡部的平均厚度而得到的值(强度过渡部的长度/强度过渡部的平均厚度)表示的。最大载荷时的表层最大塑性应变的值越大，越能够负担载荷，但若过大则产生裂纹。关于有无弯曲裂纹，在最大载荷时的表层最大塑性应变>0.5的情况下判断为有裂纹。
[表1]
在上述表1所示的结果中，当在侧壁设有强度过渡部的情况(强度分布＝V或者P的情况)下，与不设置强度过渡部的情况(强度分布＝N、A、F)相比，最大载荷变大。另外，在强度过渡部的长度比0.5大且比6.0小的情况下，最大载荷较大。
[成形品]
图13是作为实施例制作出的成形品的立体图。成形条件如下所述。作为成形用原材料，使用了淬火后强度为2.0GPa级的HS用钢板(板厚1.6mm)。作为第1次的加热，为了使成形用原材料的碳化物完全固溶，在将成形用原材料加热至1050℃并等温保持约5分钟之后，投入到冲压模具内来进行成形加工。之后，利用模具的接触传热将成形加工后的材料冷却至室温而进行淬火。之后，作为第2次的加热，将成形加工后的材料加热至约900℃之后，立即投入模具内，一边进行最终挤压成形加工(日文：決め押し成形加工)一边利用加热后的模具淬火。之后，使成形加工后的材料与加热至400℃的模具局部地接触，利用传热将材料加热至379℃。
利用图13所示的形状的成形品，制作多个强度分布不同的成形品来进行压缩试验。图14是用于说明多个成形品各自的强度分布的图。强度分布的形态为N、V、P这3种。强度分布N是保持淬火状态，即未回火的成形品的强度分布。强度分布V是对凸缘14和侧壁11的靠凸缘14侧的弯曲部(冲模肩)的部分进行回火而得到的成形品的强度分布。在侧壁11的从凸缘14侧的端到中间位置之间形成有软化部和强度过渡部。强度分布P是对凸缘14、侧壁11的靠凸缘14侧的弯曲部(冲模肩)的部分、侧壁11的靠顶面部13侧的弯曲部(冲头肩)以及顶面部13的倾斜部进行回火而得到的成形品的强度分布。在侧壁11的从凸缘14侧的端到中间位置之间以及侧壁11的从顶面部13侧的端到中间位置之间形成有软化部和强度过渡部。在压缩试验中，沿与顶面部13垂直的方向压缩成形品。
下述表2是表示成形品的比较例8和实施例7、8的条件和结果的表。表2的各列的项目与表1相同。在表2所示的结果中，以在侧壁形成软化部和强度过渡部的方式进行回火的成形品与不进行回火的成形品相比，最大载荷变大。
[表2]
[制造方法的一例]
说明使用了上述的热冲压技术的帽构件1的制造方法的一例。在本例中，利用冲模和冲头的模具来冲压成形坯料，从而制造帽构件1。图15A和图15B是表示使用冲模和冲头进行冲压成形的装置的结构例的图。在图15A和图15B所示的例子中，作为模具，使用冲模31和冲头32。冲模31具有凹部。凹部包括底部31c和纵壁31b。纵壁31b与底部31c相邻接。纵壁31b的表面相对于底部31c的表面倾斜。冲头32在冲模31的凹部内外往复运动。箭头SY表示冲模31的往复运动的方向即行程方向。图15B表示冲模31和冲头32处于成形下止点的状态。
如图15A和图15B所示，在冲压成形时，板状的坯料1A配置于冲模31与冲头32之间。冲模31向靠近冲头32的方向移动。此时，冲头32的板按压面32a与坯料1A的中央部接触，坯料1A的中央部被压入冲模31的凹部。在冲头32的板按压面32a与冲模肩31ab交错时，冲模肩31ab与坯料1A接触，而开始第1棱线的成形。如图15B所示，在冲模31到达成形下止点时，成为在冲头32与冲模31之间填充有坯料1A的状态。
冲头32的板按压面32a是冲头32的顶端的面。即，在冲头32处于成形下止点的状态下，在行程方向上最为突出的部分的面是冲头的板按压面32a。
在热压中，坯料1A在被加热的状态下利用冲模31和冲头32进行冲压成形。坯料1A的加热例如也可以是通电加热。在坯料1A配置于冲模31与冲头32之间的状态下，在坯料1A装上电极而进行通电，从而进行通电加热。或者，也可以是，坯料1A在加热炉中被加热之后，配置于冲模31与冲头32之间而进行冲压。
通过控制冲压成形时的坯料1A的加热温度以及冲模31与冲头32的相对速度，能够制造上述的具有软化部和强度过渡部的帽构件。
作为一例，加热坯料1A，将坯料1A在900℃以上的均热状态保持1分钟以上。之后，在与冲模肩31ab接触的坯料1A的温度为600℃以上800℃以下时，使冲模肩31ab与冲头32的板按压面32a交错，从而成形第1棱线113。并且，在与冲模31的纵壁31b的高度的一半(W/2)的位置接触的坯料1A的温度为300℃以上700℃以下时，使冲模肩31ab和冲头32的板按压面32a交错而成形第1棱线113，使冲模31的纵壁31b的高度的一半(W/2)的位置与冲头32的板按压面32a交错。由此，能够通过热压成形制造上述的具有软化部L和强度过渡部T的帽构件。在该情况下，不需要用于形成软化部L和强度过渡部T的回火工序。
另外，如图15B所示，冲模31的纵壁31b的高度W设为成形下止点处的从冲头32的板按压面32a的高度到冲模肩31ab的高度的行程方向上的距离。
另外，在热压成形中，也可以使从冲模31的纵壁31b的高度的一半(W/2)的位置与冲头32的板按压面32a交错到冲头32的板按压面32a到达成形下止点为止的冲模31和冲头32的平均相对速度V2降低。由此，能够在成形的帽构件的纵壁11的中央位置11c与第2棱线114之间形成软化部L和强度过渡部T。例如，优选的是，控制冲头32的速度，以使冲模肩和冲头的板按压面交错时的冲模和冲头的相对速度V1与上述的平均相对速度V2的关系成为下述式(1)。由此，能够更高效地形成软化部L和强度过渡部T。
V2/V1<0.05 (1)
另外，上述的速度控制是在冲模31的板按压面31a和与之相对的冲头32的面32b不设置隔热材料的情况，即冲模31和冲头32的导热率比0.3(W/m·K)大的情况下的例子。
也可以在冲模31的板按压面31a和相对的冲头32的面32b中的至少一者设置导热率为0.3(W/m·K)以下的隔热材料。在该情况下，例如，优选的是，控制冲头32的速度，以使V1、V2的关系成为下述式(2)。由此，能够更高效地形成软化部L和强度过渡部T。
0.05≤V2/V1≤0.5 (2)
另外，也可以是，在从冲头32的板按压面32a与冲模31的纵壁31b的高度的一半(W/2)的位置交错至到达下止点的期间，控制冲模31或者冲头32的温度，以使坯料1A接触300℃以上的冲模31的板按压面31a或者与冲模31的板按压面31a相对的300℃以上的冲头32的面32b。在该情况下，例如，优选的是，控制冲头32的速度，以使V1、V2的关系成为上述式(2)。由此，能够更高效地形成软化部L和强度过渡部T。另外，也可以在从冲头32的板按压面32a与冲模31的纵壁31b的高度的一半(W/2)的位置交错至到达下止点的期间，使300℃以上的冲模31的板按压面31a和与冲模31的板按压面31a相对的300℃以上的冲头32的面32b这两者接触坯料1A。
图16A和图16B是表示使用冲模和冲头来进行冲压成形的装置的变形例的图。在图16A和图16B所示的例子中，在冲模31安装有片保持器33。片保持器33包括安装于冲模31的凹部的底部31c的弹性构件和安装于弹性构件的顶端的压板。压板在冲压成形时与坯料1A抵接。
具体而言，在冲压成形时，坯料1A的中央部在冲头32的板按压面32a与片保持器33的压板之间成为被两者按压的状态。在该状态下，冲头32向冲模31的凹部插入。
在该情况下，如图16B所示，也将冲模31的纵壁31b的高度W设为从成形下止点处的冲头32的板按压面32a的高度到冲模肩31ab的高度的行程方向上的距离。
[速度控制的例子]
进行了图17和图18所示的中心立柱的模型零部件的热压成形的解析。图17是模型零部件的俯视图。图18是图17所示的A-A线的剖视图。模型零部件的截面为帽形状。模型零部件的成形高度为75mm。对冲头相对于冲模的速度的3种模式分别进行热压成形的解析，测量图18所示的截面的硬度分布。图19是表示3种速度的模式的图表。在图19所示的图表中，纵轴表示将下止点设为0的成形时的冲模的行程，横轴表示时间。在情况1中，在整个行程以恒定的速度40mm/秒使冲模移动来进行成形。在情况2中，从行程的开始到下止点跟前30mm处以50mm/秒的速度，从下止点跟前30mm处到下止点位置用15秒成形。情况2的最后的30mm的速度为2mm/秒。在情况3中，从行程的开始到下止点跟前30mm处以40mm/秒的速度，并用45秒成形冲头的行程的最后的30mm。情况3的最后的30mm的速度为0.66mm/秒。
图20是表示在情况1～情况3各自的条件下制成的模型零部件的图18所示的截面的硬度分布的图表。在情况1中，硬度从纵壁到凸缘大致恒定。在情况3中，从纵壁到凸缘产生硬度差。即，形成了软化部和强度过渡部。另外，虽未图示，但在情况2中也形成有软化部和强度过渡部。在该解析中，在V1/V2<0.05的范围也形成有软化部和强度过渡部。
以上，说明了本发明的一实施方式，但上述的实施方式只不过是用于实施本发明的例示。由此，本发明不限定于上述的实施方式，在不脱离其宗旨的范围内能够对上述的实施方式进行适当变形来实施。
附图标记说明
1：帽构件
11：侧壁
13：顶面部
14：凸缘
L：软化部
T：强度过渡部

Claims (6)

1.一种帽构件，其中，
该帽构件包括：
顶面部；
两条第1棱线，其处于所述顶面部的两端；
两个侧壁，其是从与所述第1棱线相邻接的一端向与所述顶面部所成的角为90°～135°的方向延伸到另一端的两个侧壁，由所述两个侧壁各自的与所述顶面部垂直的方向上的中间位置的硬度之中较低的硬度定义的中央硬度Dc为300HV以上，该两个侧壁具有软化部和强度过渡部，该软化部设于从所述另一端到所述中间位置的跟前的范围，其硬度Dn比所述中央硬度Dc低至少8％，该强度过渡部与所述软化部相邻接，设于从所述软化部向所述一端去0.5mm以上的范围且设于比所述一端与所述另一端之间的中间的位置靠另一端侧的位置，其硬度Dt在比所述中央硬度低8％～1％的范围，即在0.92Dc≤Dt≤0.99Dc的范围过渡；
两条第2棱线，其分别与所述两个侧壁的所述另一端相邻接；以及
两个凸缘，其从所述两条第2棱线向相互远离的方向延伸。
2.根据权利要求1所述的帽构件，其中，
所述强度过渡部的从靠近所述第1棱线的端到靠近所述第2棱线的端的宽度为所述强度过渡部的平均厚度的5倍以下。
3.一种帽构件的制造方法，其通过使用冲头和冲模冲压成形坯料来制造权利要求1所述的帽构件，其中，
将所述坯料加热至900℃以上，在900℃以上均热保持1分钟以上，
在与所述冲模的冲模肩接触的所述坯料的温度为600℃以上800℃以下时，使所述冲模肩与所述冲头的板按压面交错而成形所述第1棱线，
在所述坯料的与所述冲模的纵壁的高度的一半的位置接触的部位的温度为300℃以上700℃以下时，使所述冲模的纵壁的高度的一半的位置与所述冲头的板按压面交错。
4.一种帽构件的制造方法，其通过使用冲头和冲模冲压成形坯料来制造权利要求1所述的帽构件，其中，
将所述坯料加热至900℃以上，在900℃以上均热保持1分钟以上，
使所述冲模肩和所述冲头的板按压面交错而成形所述第1棱线，
使所述冲模的纵壁的高度的一半的位置和所述冲头的板按压面交错而成形所述第2棱线，
从所述冲模的纵壁的高度的一半的位置与所述冲头的板按压面交错到所述冲头的板按压面到达成形下止点为止的所述冲模与所述冲头的平均相对速度V2小于所述冲模肩与所述冲头的板按压面交错时的所述冲模与所述冲头的相对速度V1的20分之1。
5.一种帽构件的制造方法，其通过使用冲头和冲模冲压成形坯料来制造权利要求1所述的帽构件，其中，
将所述坯料加热至900℃以上，在900℃以上均热保持1分钟以上，
使所述冲模肩和所述冲头的板按压面交错而成形所述第1棱线，
使所述冲模的纵壁的高度的一半的位置和所述冲头的板按压面交错而成形所述第2棱线，
在所述冲头的处于与所述冲模的板按压面相对的位置的面或者所述冲模的板按压面设置导热率0.3W/m·K以下的隔热材料，
在从所述冲模的纵壁的高度的一半的位置与所述冲头的板按压面交错到所述冲头的板按压面到达成形下止点为止的期间，所述坯料与所述隔热材料接触，
从所述冲模的纵壁的高度的一半的位置与所述冲头的板按压面交错到所述冲头的板按压面到达成形下止点为止的所述冲模与所述冲头的平均相对速度V2为所述冲模肩与所述冲头的板按压面交错时的所述冲模与所述冲头的相对速度V1的20分之1以上且2分之1以下。
6.一种帽构件的制造方法，其通过使用冲头和冲模冲压成形坯料来制造权利要求1所述的帽构件，其中，
将所述坯料加热至900℃以上，在900℃以上均热保持1分钟以上，
使所述冲模肩和所述冲头的板按压面交错而成形所述第1棱线，
使所述冲模的纵壁的高度的一半的位置和所述冲头的板按压面交错而成形所述第2棱线，
在从所述冲模的纵壁的高度的一半的位置与所述冲头的板按压面交错到所述冲头的板按压面到达成形下止点为止的期间，所述坯料接触300℃以上的所述冲头的处于与所述冲模的板按压面相对的位置的面或者300℃以上的所述冲模的板按压面，
从所述冲模的纵壁的高度的一半的位置与所述冲头的板按压面交错到所述冲头的板按压面到达成形下止点为止的所述冲模与所述冲头的平均相对速度V2为所述冲模肩与所述冲头的板按压面交错时的所述冲模与所述冲头的相对速度V1的20分之1以上且2分之1以下。
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