CN111836689B - 冲压部件的制造方法、冲压成型装置以及冲压成型用的金属板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够针对成型部件减少成型不良的冲压成型技术，该成型部件具有以从侧方观察时向凸缘部侧突出的方式弯曲的形状。该技术具有：第一成型工序(9A)，将金属板(10)冲压成型为在纵壁部形成位置(13)以及凸缘部形成位置(14)具有起伏形状的中间成型品(40)，该起伏形状具有沿着长边方向连续的凹凸形状，且凹凸形状的板厚方向的振幅随着朝向纵壁部(3)与凸缘部(4)的边界所对应的位置而逐渐变大；和第二成型工序(9B)，对中间成型品(40)实施弯曲加工。中间成型品(40)中纵壁部(3)与凸缘部(4)的边界所对应的位置处的长边方向的线长、和冲压部件形状(1)中纵壁部(3)与凸缘部(4)的边界的长边方向的线长一致或接近。

Description

冲压部件的制造方法、冲压成型装置以及冲压成型用的金 属板

技术领域

本发明涉及从侧方观察时沿着长边方向具有一个以上向凸缘部侧突出(向顶板部侧凹陷)的弯曲部的帽型截面形状的冲压部件的制造的技术。本发明是特别适用于具有从侧方观察时向顶板部侧弯曲的部分的汽车骨架部件的制造的技术。

背景技术

汽车骨架部件例如具有顶板部、在顶板部的左右宽度方向分别连续的纵壁部以及凸缘部，且从侧方观察时成为具有在长边方向上弯曲的弯曲部的形状。在由平坦的金属板通过冲压成型来制造这样的汽车骨架部件的情况下，可能在部件的一部分产生破裂、褶皱，而引起成型不良。并且，存在脱模后的成型品由于弹性恢复还产生尺寸精度降低等的问题的担忧。

特别是近年的汽车骨架部件为了同时实现车体轻型化和碰撞安全性的双方而增加薄壁的高张力钢板的使用。但是，随着金属板的材料强度(拉伸强度)的增加，金属板的延展性下降，在冲压成型后的产品中回弹变大。因此，在对高张力钢板简单地进行了冲压成型的情况下，破裂、褶皱、回弹之类的问题变得明显。

例如，在具有顶板部、与该顶板部连续的纵壁部以及凸缘部，且从侧方观察时具有至少一处以上以向凸缘部侧突出(向顶板部侧凹陷)的方式弯曲的弯曲部形状的部件形状中，由于在顶板部侧的材料的余出而产生褶皱、或由于在凸缘部侧中材料不足而产生破裂。并且，由于伴随着回弹的截面的变大，并且在顶板部和凸缘部产生的长边方向的应力差的原因，还容易产生部件长边方向的端部朝向从侧方观察时的弯曲部形状的弯曲变缓的(弯曲的曲率变小)方向下降那样的尺寸精度的不良。以往，针对上述的成型不良提出有几种对策技术。

作为针对具有沿长边方向从侧方观察时向凸缘侧突出(向顶板部侧凹陷)的弯曲部的冲压部件形状中脱模后的回弹的对策，例如存在专利文献1所记载的技术。在专利文献1中，提出一种以截面遍及整个长边方向地朝向凸缘逐渐扩展的方式在纵壁部设置阶梯差，由此提高作为部件整体的刚性的方法。

专利文献1：日本专利第4021793号公报。

然而，在专利文献1中，需要在纵壁部设置阶梯差形状，因此可能使作为目标的冲压部件形状的截面变化较大，对冲压成型的应用范围存在限制。

发明内容

本发明是着眼于上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够使从侧方观察时具有至少一处以上以向凸缘部侧突出的方式弯曲的形状的截面帽型形状的成型部件减少破裂或褶皱、尺寸精度降低之类的成型不良的冲压成型技术。

本发明者对能够无破裂、无褶皱地成型具有顶板部、与该顶板部连续的纵壁部以及凸缘部，且从侧方观察时，具有至少一处以向凸缘部侧突出(向顶板部侧凹陷)的方式弯曲的形状的冲压部件形状，并且能够抑制回弹的冲压成型方法进行了认真研究。其研究的结果是，本发明人得到了以下见解，即通过在成型为冲压部件形状的工序之前的工序中，在规定的场所预先进行鼓凸成型，预先获得估计材料不足的线长，从而能够降低作为破裂或褶皱、回弹的产生因素应力的顶板部的材料的余出以及凸缘部的材料的不足。

本发明是基于上述的见解而完成的。

为了解决课题，本发明的一个形态的主旨在于，提供一种冲压部件的制造方法，将金属板冲压成型来制造如下冲压部件形状的冲压部件，该冲压部件形状为在顶板部的宽度方向两侧具有纵壁部以及凸缘部的截面帽型形状，且在沿上述顶板部的长边方向的一个或两个以上的部位具有以从侧方观察时向上述凸缘部侧突出的方式弯曲的弯曲部，上述冲压部件的制造方法具备：第一成型工序，将上述金属板冲压成型为对于成为上述纵壁部以及凸缘部的区域形成为起伏形状的中间成型品；和第二成型工序，对上述中间成型品实施弯曲加工，而形成上述冲压部件形状中上述顶板部与纵壁部之间的棱线以及上述纵壁部与凸缘部之间的棱线，上述起伏形状为具有沿着长边方向排列的凹凸形状，且该凹凸形状的板厚方向的振幅随着从上述顶板部与上述纵壁部的边界所对应的位置朝向上述纵壁部与上述凸缘部的边界所对应的位置而逐渐变大的形状，设定上述起伏形状，使得上述中间成型品中上述纵壁部与上述凸缘部的边界所对应的位置处的长边方向的线长、和上述冲压部件形状中上述纵壁部与上述凸缘部的边界的长边方向的线长的线长差成为上述冲压部件形状中上述纵壁部与上述凸缘部的边界的长边方向的线长的十分之一以下。

另外，本发明的一个形态的主旨在于，提供一种冲压成型装置，其为上述的形态的冲压部件的制造方法中的在第二成型工序使用的冲压成型装置，上述冲压成型装置具有：上模，具有用于将金属板在棱线部位弯曲从而弯曲成型纵壁部以及凸缘部的弯曲刃；和下模，具有模冲头，上述弯曲刃为相对于冲压方向以设定在0度以上90度以下的范围内的角度进行移动，从而进行上述弯曲成型的结构。

另外，本发明的一个形态为冲压成型用的金属板，其被成型为如下冲压部件形状，该冲压部件形状为在顶板部的宽度方向两侧具有纵壁部以及凸缘部的截面帽型形状，且在沿顶板部的长边方向的一个或两个以上部位具有以从侧方观察时向上述凸缘部侧突出的方式弯曲的弯曲部，上述冲压成型用的金属板在成为上述纵壁部以及凸缘部的区域具有起伏形状，该起伏形状具有沿长边方向连续的凹凸形状，且上述凹凸形状的板厚方向的振幅随着从上述顶板部与上述纵壁部的边界所对应的位置朝向上述纵壁部与上述凸缘部的边界所对应的位置而逐渐变大，设定上述起伏形状，使得上述纵壁部与上述凸缘部的边界所对应的位置处的长边方向的线长、和上述冲压部件形状中上述纵壁部与上述凸缘部的边界的长边方向的线长的线长差成为上述冲压部件形状中上述纵壁部与上述凸缘部的边界的长边方向的线长的十分之一以下。

根据本发明的形态，对于从侧方观察时具有至少一处以上以向凸缘部侧突出的方式弯曲的形状的截面帽型形状的成型部件而言，能够降低破裂或褶皱、尺寸精度下降之类的成型不良地进行制造。而且，根据本发明的形态，例如能够抑制由于顶板部与凸缘部的长边方向的应力差引起的回弹。

附图说明

图1是表示基于本发明的实施方式所涉及的冲压部件形状和形状参数的图，(a)是立体图，(b)是截面形状，(c)是侧视图。

图2是表示本发明的可应用的冲压部件形状的一个例子的图。

图3是表示基于本发明的实施方式所涉及的成型工序的例子的图。

图4是表示金属板的其他例子的图。

图5是表示控制点的设定例的图。

图6是表示控制点的位移例和其样条线的例子的图。

图7是表示中间成型品的例子的图，(a)为立体图，(b)为其A-A′剖视图，(c)为其B-B′剖视图。

图8是表示凹凸形状的其他例子的图。

图9是表示在第一成型工序使用的模具的例子的图。

图10是表示在第二成型工序使用的模具的例子的图。

图11是表示弯曲加工时的弯曲刃的移动方向的例子的图。

图12是表示用于第三成型加工的模具的图。

图13是表示以往的弯曲成型用的模具的图。

图14是以往的弯曲成型时的成型性评价的图。

图15是基于本发明的成型时的成型性评价的图。

具体实施方式

接下来，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

这里，在以下的说明中，列举如图1所示那样的将金属板冲压成型为冲压部件形状1的情况为例来进行说明，该冲压部件形状1为具有顶板部2、在顶板部2的左右宽度方向两侧分别连续的纵壁部3以及凸缘部4的截面帽型形状，且从侧方观察时以沿着长边方向使凸缘部侧突出(顶板部侧凹陷)的方式弯曲。

本发明并不仅限定于图1所示那样的从侧方观察时以向凸缘部侧突出的方式使长边方向整体弯曲的形状。即使是具有向顶板部侧突出的弯曲形状和向顶板部侧凹陷的弯曲形状的复合的冲压部件形状、存在两处以上向凸缘部侧突出的弯曲部的形状的冲压部件形状，也能够应用本发明。另外，对于本发明而言，即使是具有与以沿长边方向使凸缘部侧突出(顶板部侧凹陷)的方式弯曲的弯曲部连续，并沿长边方向以直线状延伸的直线部的冲压部件形状，也能够应用本发明。此外，直线部本身为在弯曲成型时长边方向上的线长不变化或变化较少的部分。在图2示出有可应用本发明的冲压部件形状1的一个例子。

＜金属板10＞

对于用于本实施方式的冲压成型的金属板10的形状并没有特别限制。例如，作为金属板形状，只要采用将作为目标的冲压部件形状1展开成平面的展开形状、单纯的长方形的板形状即可。在本说明中以使用了长方形的金属板10的例子进行说明。

另外，对金属板10的材质也没有特别限定，但本实施方式在由高强度材料，特别是材料的拉伸强度在590MPa以上的钢材构成的金属板的情况下，适宜地起到效果。

＜成型方法＞

如图3所示，本实施方式所涉及的冲压部件的制造方法至少具有第一成型工序9A和第二成型工序9B。在本实施方式中，将长方形形状的板材用于金属板10，因此在第二成型工序9B后，具有修整工序。在使用了展开形状的板材作为金属板10的情况下，未必需要修整工序。

另外，为了使在第二成型工序9B的弯曲成型的精度提高，作为比第二成型工序9B靠前的处理，也可以具有棱线前加工工序。如图4所示，棱线前加工工序为对于金属板10在顶板部2与纵壁部3之间的棱线6所对应的位置16、以及纵壁部3与凸缘部4之间的棱线7所对应的位置17的至少一个位置，至少形成一个以上在沿着对应的棱线的方向延伸的拉延筋形状20、21或折痕形状的工序。该棱线前加工工序可以在第一成型工序9A时进行，也可以作为第一成型工序9A的前后的另外的工序而设置。

在图4中，例示有赋予拉延筋形状20、21的情况，但也可以替代拉延筋形状20、21，设置折痕形状。另外，也可以以在一部分设置拉延筋形状20、21，在另一部分设置折痕形状的方式将拉延筋形状20、21和折痕形状一起使用。另外，也可以仅在棱线位置中的一部分的棱线形成拉延筋形状20、21或折痕形状。另外，不需要遍及一条棱线的全长地形成拉延筋形状或折痕形状，也可以沿棱线断续地形成。在棱线的全长的一部分形成拉延筋形状20、21的情况下，例如优选为相加后的拉延筋形状20、21的长度成为对应的棱线的全长的1/3以上。

另外，在欲进一步提高尺寸精度的情况下、欲对部件赋予所需要的形状(压花形状等)的情况下，作为第二成型工序9B的下一工序，例如也可以追加以再冲制为目的的成型工序。

＜第一成型工序9A＞

在第一成型工序9A中，对长方形的金属板10实施鼓凸成型来制作中间成型品40。

中间成型品40为对金属板10在成为纵壁部3以及凸缘部4的区域(纵壁部形成位置13以及凸缘部形成位置14)形成为起伏形状的部件，该起伏形状具有沿长边方向连续的凹凸形状，且该凹凸形状的板厚方向的振幅随着从顶板部2与纵壁部3的边界所对应的位置朝向纵壁部3与凸缘部4的边界7所对应的位置而变大。

(起伏形状)

设定(设计)起伏形状，使得在纵壁部3与凸缘部4的边界7所对应的位置17上的长边方向上的线长、和冲压部件形状1中纵壁部3与凸缘部4的边界(棱线7)的长边方向上的线长的线长差成为冲压部件形状1中纵壁部3与凸缘部4的边界的长边方向上的线长的十分之一以下。例如，针对起伏形状，调整振幅的大小、由凹凸构成的波的数量，由此获得线长的增加。

在本实施方式中，以在纵壁部形成位置13以及凸缘部形成位置14的区域的整个面形成起伏形状的情况为例进行说明，但也可以仅在长边方向的一部分的区域形成起伏形状。但是，形成起伏形状的区域的长边方向的长度越短，需要使振幅越高、或波的间距越短。因此，优选起伏形状设置在金属板10的长边方向的长度的2/3以上的范围。另外，不需要将各凹凸的振幅的高度、波的间隔设为等间隔。但是，将各凹凸的振幅的高度、波的间隔设为等间隔时，用于起伏形状的模具形成等变得容易。

这里，在本实施方式中，作为在第一成型工序9A成型的金属板10，列举使用金属板10的长边方向的长度与作为目标的冲压部件形状1的顶板部2的长边方向长度相同长度的板的情况为例进行说明。但是，对于本实施方式的制造方法而言，即使金属板10的长边方向的长度与作为目标的冲压部件形状1的顶板部2的长边方向长度不同，也能够进行应用。

若欲将金属板10成型为作为目标的冲压部件形状1，则如图1的(c)所示，在作为目标的冲压部件形状1中，顶板部2处的长边方向上的线长与凸缘部4处的长边方向上的线长产生差距。用下述(1)式求出冲压部件形状1的顶板部2的长边方向的线长L1。这里，将作为目标的冲压部件形状1中的纵壁部3的高度设为H(mm)，将顶板部2的长边方向的曲率半径设为R(mm)，将从侧方观察时的弯曲部的长边方向的弯曲角度设为α(度)。

L1＝2πR×(α/360)···(1)

同样地，用下述(2)式求出冲压部件形状1的凸缘部4的长边方向的线长L2。

L2＝2π(R+H)×(α/360)···(2)

因此，在作为目标的冲压部件形状1中，用接下来的式子表示在顶板部2与凸缘部4产生的线长的差值ΔL。

ΔL＝L2–L1＝2πH×(α/360)···(3)

基于上述式子，在本实施方式中，在凸缘部4侧，设计(设定)为了获得上述的线长ΔL所需要的第一成型工序9A中的中间成型品40的形状(起伏形状)。

此外，起伏形状的成型方法并不限定于以下所示的设计方法。也可以通过其他方法来设计起伏形状，只要能够以如下方式设计起伏形状即可，即中间成型品40中纵壁部3与凸缘部4的边界7所对应的位置17处的长边方向的线长、和冲压部件形状1中纵壁部3与凸缘部4的边界7的长边方向的线长的线长差成为冲压部件形状1中纵壁部3与凸缘部4的边界7的长边方向的线长的十分之一以下。此外，由凹凸形状构成的波形优选为没有曲率陡峭的曲率陡峭部的轮廓形状。另外，该轮廓形状不需要仅由曲线形成，也可以一部分具有直线部分。

首先，如图5所示，将被冲压成型的长方形的金属板10的面假想地分割为顶板部形成位置12、纵壁部形成位置13以及凸缘部形成位置14的区域。

此时，在本实施方式中，金属板10的长边方向的长度设定为与作为目标的冲压部件形状1中的顶板部2的长度相等的长度。因此，在顶板部形成位置12中没有材料的过多或不足，因此不需要赋予用于获得线长的鼓凸形状。

另一方面，对于纵壁部3而言，将平板形状的金属板10成型为作为目标的冲压部件形状1，由此随着从其与顶板部2的边界6朝向其与凸缘部4的边界7，沿着长边方向的线长逐渐增加。

在本实施方式中，考虑到上述情况，在中间成型品40中，考虑对金属板赋予长边方向的线长从顶板部2与纵壁部3的边界6朝向纵壁部3与凸缘部4的边界7、即沿宽度方向逐渐增加的形状。此时，以成为纵壁部3与凸缘部4的边界7的位置17处的长边方向的线长与顶板部2的线长相比长出上述ΔL的方式设定。即，设定为成为纵壁部3与凸缘部4的边界7的位置17处的长边方向的线长、和冲压部件形状1中纵壁部3与凸缘部4的边界7处的长边方向的线长的线长差成为冲压部件形状1中纵壁部3与凸缘部4的边界7处的长边方向的线长的十分之一以下，优选为百分之五成以下。

为了赋予满足这样的两个条件的形状，在本实施方式中，对纵壁部形成位置13以及凸缘部形成位置14的区域赋予由在凸缘部形成位置14振幅最大的凹凸的反复构成的起伏形状。

接下来，对该起伏形状的具体的设计例进行说明。

本设计以在成为纵壁部3与凸缘部4的边界7的位置17中，通过具有沿长边方向的多个凹凸的起伏形状来获得所需要的线长ΔL的方式进行设计。

首先，如图5所示，沿着作为目标的冲压部件形状1中纵壁部3与凸缘部4的边界7所对应的位置17，等间隔地设定2n+1个(n为1以上的整数)控制点30。在图5中，仅对近前侧的区域侧进行图示并说明，但针对进深侧的区域也同样地赋予起伏形状来获得线长。另外设置控制点30的间隔不必需要设定为等间隔。

另外，优选为以相邻的控制点30之间成为部件长度的10％以上的方式设计，而排列多个控制点30。

接下来，使上述多个控制点30中的沿着长边方向的偶数位置或者奇数位置的控制点30沿板厚方向位移。即，使上述控制点30跳过一个地向金属板10的板厚方向位移。在该例子中，例示有使位移的控制点的位移方向交替地向相反方向位移的情况，但也可以将位移的控制点的位移方向全部设为相同方向。其后，制作以样条曲线将上述2n+1个控制点30全部平滑地连接的线31。在本实施方式中，以使位移的各控制点30的位移量恒定的情况进行例示，但各位移量也可以不同。例如，也可以设定为越接近弯曲部中央位移量越大。

此外，在凸缘部形成位置14中，例如以朝向外缘，即沿着宽度方向使凹凸的振幅恒定的方式设定。

接下来，通过将由上述的样条曲线制作出的线31、和成为顶板部2与纵壁部3的边界6的位置16在宽度方向上平滑地相接的面来设计起伏形状的面形状。此外，在顶板部2与纵壁部3的边界6，波的振幅为零。由此，成为凹凸形状的板厚方向的振幅随着从顶板部2与纵壁部3的边界所对应的位置朝向纵壁部3与凸缘部4的边界所对应的位置而变大的起伏形状。这里，从顶板部2与纵壁部3的边界所对应的位置朝向纵壁部3与凸缘部4的边界所对应的位置的方向可以为顶板部形成位置12的宽度方向，也可以为相对于该宽度方向朝长边方向倾斜预先设定的角度的方向。总之，只要是在宽度方向上与纵壁部形成位置13相交的方向即可。

例如图6所示，在制作三个凹凸形状(波形形状)的情况下，设定7个控制点30，固定控制点30中的端点，并跳过一个地使控制点30向板厚方向位移恒定距离，来决定纵壁部形成位置13与凸缘部形成位置14的边界处的凹凸形状(波形形状)。在图7示出有根据该条件设计的中间成型品40的形状。

另外，起伏形状除由图7示出的形状外，也可以为如图8所示那样具有凹凸的方向反转的形状、凹凸形状反周期偏移的形状、仅由凸形状或凹形状构成的形状、凹凸的数量变化的形状、或者凹凸形状的振幅分别变化后的形状。起伏形状只要能获得上述ΔL的线长即可。

(第一成型工序9A用的模具)

在图9示出有用于成型如上述那样设计的中间成型品40的模具。

在第一成型工序9A使用的模具例如为具有上模和下模的模具，该上模由冲模50构成，该下模由模冲头52、以及与冲模50一起夹压作为目标的冲压部件形状1中的顶板部2的部分的防皱按压件51构成。

而且，用上模的冲模50和下模的防皱按压件51夹压具有平坦的形状的金属板10的顶板部形成位置12之后，进一步使上模下降，利用冲模50和模冲头52，在纵壁部形成位置13以及凸缘部形成位置14鼓凸成型由上述设计的起伏形状构成的凹凸的形状。

＜第二成型工序9B＞

第二成型工序9B为对在第一成型工序9A成型的中间成型品40实施弯曲加工，来形成作为目标的冲压部件形状1中顶板部2与纵壁部3之间的棱线6以及纵壁部3与凸缘部4之间的棱线7，从而将中间成型品40成型为作为目标的冲压部件形状的工序。

在第二成型工序9B中，例如使用具有如图10所示那样的由对棱线部位置进行弯曲加工的冲模60以及弯曲刃61构成的上模、和由衬垫62和模冲头63构成的下模的弯曲成型模具。

在该弯曲成型模具中，在用模冲头和冲模夹压金属板10的顶板部形成位置12的状态下，使左右的弯曲刃61朝向模冲头移动至成型下止点为止，由此将纵壁部3以及凸缘部4弯曲成型。

此时，如图11所示，优选为弯曲刃61构成为相对于常规的冲压角度，朝向远离模冲头63的方向以0度以上90度以下、优选为以0度以上45度的范围的角度γ、更优选为以5度以上40度以下的范围的角度γ移动，由此进行成型。

(其他作用)

(1)在本实施方式的冲压部件的制造方法中，具有：第一成型工序9A，将金属板10冲压成型为在成为纵壁部3以及凸缘部4的区域形成为具有沿长边方向连续的凹凸形状，且该凹凸形状的板厚方向的振幅随着从顶板部2与纵壁部3的边界6所对应的位置16朝向纵壁部3与凸缘部4的边界7所对应的位置17而变大的起伏形状的中间成型品；和第二成型工序9B，对中间成型品40实施弯曲加工，从而形成冲压部件形状1中顶板部2与纵壁部3之间的棱线6以及纵壁部3和凸缘部4之间的棱线7。而且，设定起伏形状，使得中间成型品40中纵壁部3与凸缘部4的边界7所对应的位置17处的长边方向的线长、和冲压部件形状1中纵壁部3与凸缘部4的边界7的长边方向的线长的线长差成为冲压部件形状1中纵壁部3与凸缘部4的边界7的长边方向的线长的十分之一以下。

根据该结构，能够减少破裂、褶皱、尺寸精度降低之类的成型不良地对从侧方观察时具有至少一处以上以向凸缘部侧突出的方式弯曲的形状的截面帽型形状的成型部件进行制造。而且，根据本发明的形态，例如能够抑制由顶板部2与凸缘部4的长边方向的应力差引起的回弹。

(2)此时，在将纵壁部3的垂直高度设为H(mm)，将从侧方观察时顶板部2在冲压部件形状1中的弯曲部所成的角度设为α(度)时，优选为在第一成型工序9A中，以中间部件中纵壁部3与凸缘部4的边界所对应的位置处的长边方向的线长比成型中间部件之前的金属板的该位置的长边方向的线长长出由下述式定义的ΔL的方式设定起伏形状。

0.9×2πH×(α/360)≤ΔL≤1.1×2πH×(α/360)

根据该结构，能够更可靠地减少破裂、褶皱、尺寸精度降低之类的成型不良地进行制造。

(3)另外，对于起伏形状而言，沿纵壁部3与凸缘部4的边界7所对应的位置17的长边方向，设定n个(n≥3)控制点30，使其偶数位置或奇数位置的控制点30沿板厚方向位移之后，将以样条曲线等平滑地连接该n个控制点30而成的线设为纵壁部3与凸缘部4的边界7所对应的位置17处的凹凸形状，设定起伏形状，使得成为在宽度方向平滑地连接以样条曲线等连接的线31、和顶板部2与纵壁部3的分界线所对应的线31的面形状。

根据该结构，能够简易地设定作为目标的起伏形状。

(4)在本实施方式的冲压部件的制造方法中，在比第二成型工序9B靠前的处理中，对于顶板部2与纵壁部3之间的棱线6所对应的位置16、以及纵壁部3与凸缘部4之间的棱线7所对应的位置17的至少一个位置，形成至少一个以上在沿着对应的棱线的方向延伸的拉延筋形状20、21或折痕形状。

根据该结构，第二成型工序9B的成型性提高。

(5)作为在第二成型工序9B使用的冲压成型装置，构成为具有：上模，具有用于将金属板10在棱线部位置弯曲从而弯曲成型纵壁部3以及凸缘部4的弯曲刃61；和下模，具有模冲头63，使弯曲刃61相对于冲压方向以设定在0度以上90度以下的范围内的角度γ进行移动，从而进行弯曲成型。

根据该结构，能够成型性良好地实施第二成型工序9B中的弯曲成型。

(6)作为弯曲成型的金属板10，采用一种冲压成型用的金属板10，上述金属板10在成为纵壁部3以及凸缘部4的区域具有起伏形状，该起伏形状具有沿长边方向连续的凹凸形状，且凹凸形状的板厚方向的振幅随着从顶板部2与纵壁部3的边界所对应的位置朝向纵壁部3与凸缘部4的边界所对应的位置而变大，设定起伏形状，使得纵壁部3与凸缘部4的边界7所对应的位置17处的长边方向的线长、和冲压部件形状1中纵壁部3与凸缘部4的边界7的长边方向的线长的线长差成为冲压部件形状1中纵壁部3与凸缘部4的边界7的长边方向的线长的十分之一以下。

根据该结构，能够提高由常规的弯曲成型进行的加工的成型性。

实施例

接下来对本实施方式的实施例进行说明。

假定为1180MPa级冷轧钢板(板厚1.4mm)，对具有如图1所示那样的形状的部件的冲压成型进行解析。

在本实施例中，如以下这样设定规定冲压部件形状1的形状参数。

＜截面形状参数＞

顶板部宽度W：100mm

纵壁高度H：50mm

纵壁角度θ：10度

凸缘长度f：30mm

＜俯视弯曲参数＞

弯曲角度α：30度

顶板部曲率半径R：1000mm

用于成型的金属板10被设定为长边方向的长度与作为目标的冲压部件形状1的顶板部2的长边方向长度相等。具体而言，基于上述的(1)式，将金属板10的长边方向长度设为523.6mm。另外，将宽度设为约260mm。

接下来，根据上述的(2)式求出作为目标的冲压部件形状1中的凸缘部4的长度为549.8mm。

因此，在中间成型品40中，设计纵壁部形成位置13与凸缘部形成位置14的边界处的长边方向的长度变长ΔL＝26.2mm的中间成型品40。

为了获得通过上述计算求出的线长，如图6所示，从顶板部2的位置观察，在纵壁部形成位置13以及凸缘部形成位置14的区域沿长边方向设计了三个向上突出、向下突出以及向上突出那样的凹凸形状。凹凸形状的振幅在任一个的凹凸中均统一为26mm。此时的纵壁部形成位置13与凸缘部形成位置14的边界的线长约为550mm，与通过上述计算求出的需要的线长几乎相同。

接下来，使用图9所示的模具进行金属板10的成型解析，取得了中间成型品40。在该成型解析中，将防皱按压力设为50ton。

接下来在第二成型工序9B中，利用图10所示的弯曲成型模具对中间成型品40实施弯曲成型解析。在本成型中，弯曲棱线的弯曲刃61使用以相对于冲压方向倾斜30度的角度弯曲的凸轮机构进行成型。另外，将此时的衬垫压力设为5ton。

并且，作为第三成型工序，为了抑制引起截面的变大的回弹，在第二成型工序9B之后实施利用了如图12所示那样的再冲制成型用模具的成型解析。对于该再冲制模具而言，由上模和下模构成，该上模由冲模70构成，该下模由模冲头71构成，对与顶板部2邻接的弯曲部赋予C12程度的倒角形状，由此实现截面的变大的抑制。

另外，作为关于基于本发明的施工方法的比较例，还一并实施了基于以往进行的衬垫弯曲成型的成型解析。在图13示出有此时使用的衬垫弯曲成型用的模具。衬垫弯曲成型模通过由冲模80以及衬垫81构成的上模和由模冲头构成的下模而构成，是边使上模下降边用衬垫81和模冲头82夹压顶板部形成位置12，并且使棱线弯曲的成型方法，且将衬垫压力设为5ton。

在上述条件下实施成型解析，分别试着求出以往的衬垫弯曲成型、以及基于本发明的施工方法的成型下止点处的成型性的评价分布。

根据其成型性的评价分布，在以往的弯曲成型中，在冲压部件形状1的顶板部2处材料余出，因此如图14所示，评价为有褶皱倾向。并且，在与顶板部2邻接的弯曲棱线的两端附近也确认了破裂倾向。

另一方面，在基于本发明的施工方法中，如图15所示，能够不产生顶板部2的褶皱倾向以及破裂倾向地成型。

接下来，分别试着求出以往衬垫弯曲、以及基于本发明的施工方法的成型下止点处的长边方向的板厚中心应力分布。

在以往的衬垫弯曲成型中，对顶板部2作用较大的压缩应力(长边方向中央部侧-1.134E³)，相反地对凸缘部4作用较大的拉伸应力(长边方向中央部侧1.009E³)。另一方面，在基于本发明的施工方法中，顶板部2的压缩应力大幅降低，在长边方向中央部侧成为-861.7，并且凸缘部4的拉伸应力几乎不产生，在长边方向中央部侧成为低至455.9的值。

接着，分别试着求出以往的衬垫弯曲成型、以及基于本发明的施工方法的脱模后的相对于作为目标的冲压部件形状1的偏离量分布。

在通过以往的衬垫弯曲成型来成型的部件中，由于在顶板部2和凸缘部4处在长边方向的板厚中心应力上产生了较大的差异的原因，使长边方向的端部以下降的方式大幅回弹。另一方面，确认了如下情况，即，在基于本发明的施工方法中，顶板部2与凸缘面的长边方向的板厚中心应力差大幅减少，由此与通过以往的衬垫弯曲成型而成型的部件相比，较大程度地抑制了使长边方向端部抬起那样的回弹。

这里，确认了如下情况，即，在基于发明的例子中为具有第三成型工序的情况，但即使在不进行该第三工序的情况下，也能够不产生顶板部2的褶皱倾向以及破裂倾向地成型，与通过以往的弯曲成型来成型的情况相比，脱模后的相对于作为目标的冲压部件形状1的偏离量也较小。

这里，本申请用于主张优先权的日本专利申请2018-034571(2018年2月28日申请)的全部内容通过参照而成为本公开的一部分。这里，虽然参照了有限数量的实施方式来进行了说明，但权利范围并不限定于此，基于上述公开的各实施方式的改变对本领域技术人员而言是显而易见的。

附图标记说明

1...冲压部件形状；2...顶板部；3...纵壁部；4...凸缘部；6、7...边界(棱线)；9A...第一成型工序；9B...第二成型工序；10...金属板；12...顶板部形成位置；13...纵壁部形成位置；14...凸缘部形成位置；20、21...拉延筋形状；30...控制点；31...样条曲线；40...中间成型品；10、62...衬垫。

Claims (8)

1.一种冲压部件的制造方法，该冲压部件的制造方法将金属板冲压成型来制造如下冲压部件形状的冲压部件，该冲压部件形状为在顶板部的宽度方向两侧具有纵壁部以及凸缘部的截面帽型形状，且在沿着所述顶板部的长边方向的一个或两个以上部位具有以从侧方观察时向所述凸缘部侧突出的方式弯曲的弯曲部，

所述冲压部件的制造方法的特征在于，

所述冲压部件的制造方法具备：

第一成型工序，将所述金属板冲压成型为对于成为所述纵壁部以及凸缘部的区域形成为起伏形状的中间成型品；和

第二成型工序，对所述中间成型品实施弯曲加工而形成所述冲压部件形状中所述顶板部与纵壁部之间的棱线以及所述纵壁部与凸缘部之间的棱线，

所述起伏形状为具有沿着长边方向排列的凹凸形状，且该凹凸形状的板厚方向的振幅随着从所述顶板部与所述纵壁部的边界所对应的位置朝向所述纵壁部与所述凸缘部的边界所对应的位置而逐渐变大的形状，

设定所述起伏形状，使得所述中间成型品中所述纵壁部与所述凸缘部的边界所对应的位置处的长边方向的线长、和所述冲压部件形状中所述纵壁部与所述凸缘部的边界的长边方向的线长的线长差成为所述冲压部件形状中所述纵壁部与所述凸缘部的边界的长边方向的线长的十分之一以下。

2.根据权利要求1所述的冲压部件的制造方法，其特征在于，

在将所述纵壁部的垂直高度设为H，将从侧方观察时顶板部在所述冲压部件形状中的所述弯曲部处所成的角度设为α时，

在第一成型工序中，设定所述起伏形状，使得所述中间成型品中所述纵壁部与所述凸缘部的边界所对应的位置处的长边方向的线长、同成型所述中间成型品之前的金属板上的该位置的长边方向的线长相比，长出由下述式定义的ΔL，其中H的单位是mm，α的单位是度，

0.9×2πH×(α/360)≤ΔL≤1.1×2πH×(α/360)。

3.根据权利要求1或2所述的冲压部件的制造方法，其特征在于，

所述起伏形状构成为，在以沿着所述纵壁部与所述凸缘部的边界所对应的位置的长边方向排列的方式设定n个控制点，并使该n个控制点中的偶数位置或奇数位置的控制点沿板厚方向位移后，将该n个控制点平滑地连结而成的线形成为在所述纵壁部与所述凸缘部的边界所对应的位置处的凹凸形状，其中n≥3，

设定所述起伏形状，以便成为在宽度方向上将所述平滑地连结而成的线、以及所述顶板部与纵壁部的分界线所对应的线平滑地相连而成的面形状。

4.根据权利要求1或2所述的冲压部件的制造方法，其特征在于，

在比所述第二成型工序靠前的处理中，相对于所述顶板部与所述纵壁部之间的棱线所对应的位置、以及所述纵壁部与所述凸缘部之间的棱线所对应的位置的至少一个位置形成至少一个以上在沿着对应的棱线的方向延伸的拉延筋形状或折痕形状。

5.根据权利要求1或2所述的冲压部件的制造方法，其特征在于，

所述冲压成型的金属板是拉伸强度为590MPa以上的钢材。

6.一种冲压成型装置，是权利要求1～5中任一项所述的冲压部件的制造方法中的在第二成型工序使用的冲压成型装置，其特征在于，

所述冲压成型装置具有：

上模，具有用于将金属板在棱线部位置弯曲从而弯曲成型纵壁部以及凸缘部的弯曲刃；和

下模，具有模冲头，

所述弯曲刃为相对于冲压方向以设定在0度以上且小于90度的范围内的角度进行移动，从而进行所述弯曲成型的结构。

7.一种冲压成型用的金属板，该冲压成型用的金属板被成型为如下冲压部件形状，该冲压部件形状为在顶板部的宽度方向两侧具有纵壁部以及凸缘部的截面帽型形状，且在沿着所述顶板部的长边方向的一个或两个以上部位具有以从侧方观察时向所述凸缘部侧突出的方式弯曲的弯曲部，

所述冲压成型用的金属板的特征在于，

所述冲压成型用的金属板在成为所述纵壁部以及凸缘部的区域具有起伏形状，该起伏形状具有沿着长边方向连续的凹凸形状，且所述凹凸形状的板厚方向的振幅随着从所述顶板部与所述纵壁部的边界所对应的位置朝向所述纵壁部与所述凸缘部的边界所对应的位置而逐渐变大，

设定所述起伏形状，使得所述纵壁部与所述凸缘部的边界所对应的位置处的长边方向的线长、和所述冲压部件形状中所述纵壁部与所述凸缘部的边界的长边方向的线长的线长差成为所述冲压部件形状中所述纵壁部与所述凸缘部的边界的长边方向的线长的十分之一以下。

8.一种冲压部件的制造方法，是对权利要求7所述的金属板实施弯曲加工，从而使所述冲压部件形状中所述顶板部与纵壁部之间的棱线以及所述纵壁部与凸缘部之间的棱线成型的冲压部件的制造方法，其特征在于，

使得用于将金属板在棱线部的位置弯曲从而弯曲成型纵壁部以及凸缘部的弯曲刃相对于冲压方向以设定在0度以上且小于90度的范围内的角度进行移动。

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