CN112888514B - 冲压成形部件以其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在当俯视观察时具有L字形状、T字形状等的部件形状中的弯曲部处的纵壁部不易产生褶皱的冲压成形部件及其制造方法。冲压成形部件(20)具有顶板部(1)、与顶板部(1)连续的纵壁部(2)、以及凸缘部(3)，并且具有当俯视观察时上述顶板部(1)与上述纵壁部(2)的边界部(5)的至少一部分随着朝向长边方向而向纵壁部2侧位移从而弯曲为凹状的弯曲部(4)。弯曲部(4)构成为在剖面形状中纵壁部(2)相对于顶板部(1)的倾斜角度θ[deg]满足下述式(1)。(1‑sinθ)/cosθ＞0.95···(1)。

Description

冲压成形部件以其制造方法

技术领域

本发明涉及例如作为汽车的骨架部件而使用的具有在俯视时成为L字形状、T字形状等的部分的冲压成形部件及其制造方法。这里，在俯视时呈L字形状、T字形状的部件具有顶板部与纵壁部的边界部随着朝向长边方向而向纵壁部侧位移从而弯曲为凹状的弯曲部。

背景技术

作为汽车的车体骨架部件的前柱、中柱等通常是具有在俯视时呈L字形状或者T字形状的部分的产品。在通过冲压成形从金属板制造这样的产品的情况下，通常使用拉深成形(拉深加工)、弯曲成形(弯曲加工)。

拉深成形通常使用由冲模、冲头、以及压料圈(防皱件)构成的模具进行。拉深成形例如在用冲模和压料圈压住金属板的周围的状态下，通过使冲头与冲模的距离接近而对金属板实施拉深加工。

在采用拉深成形的情况下，存在若冲压成形L字形状、T字形状的部件则容易产生裂纹、褶皱的课题。特别是近年，为了实现汽车车体的安全性提高以及轻型化，存在高张力钢板大量应用于冲压成形部件的原材料的趋势。这样的高强度的金属板不能够期待软钢板那样的延展性，因此抑制裂纹等并进行拉深成形的难易度变得更难。另外，一般，在通过压料圈压住金属板的周围而进行拉深成形后，修剪多余的金属板部分从而成为成形部件。因此，拉深成形需要使用面积大于成为成形部件的面积的金属板，材料利用率差。

另一方面，弯曲成形通常使用由冲头、垫片、冲模构成的模具进行。弯曲成形例如在用冲头和垫片夹住金属板的状态下实施借助冲模的弯曲加工。弯曲成形不使用压料圈，因此与拉深成形相比材料利用率高。另外，弯曲成形一般比拉深成形有利于防止裂纹。但是，弯曲成形未用压料圈压住金属板，因此比拉深成形容易产生褶皱。

对于这些成形不良，提出有若干对策技术。例如在专利文献1中，记载了具有顶板部、与其连续的纵壁部、以及凸缘部，并具有弯曲为L字形状的形状的汽车骨架部件的冲压成形方法。在专利文献1中，将呈金属板的相当于L字形状的下侧的部分的端部位于顶板部内的形状的金属板配置于冲模模具上，用垫片压住顶板部，从而抑制金属板的面外变形或者压曲。在该抑制状态下，在专利文献1中，使金属板中的、与顶板部对应的区域的至少一部分在冲模模具的与顶板部对应的部位之上滑动，利用弯曲模对纵壁部和凸缘部进行冲压成形。

另外，在专利文献2中示出了通过限定立壁弯曲部和与凸缘部正交的方向形成的角度、在立壁弯曲部产生的冲击痕迹中央部的距凸缘面的内侧边缘的长度、在立壁弯曲部的横平面上的弯曲扇形的中心角度等部件形状，从而在立壁部不产生主体褶皱的条件。

专利文献1：日本专利第5796560号公报

专利文献2：日本特开平9-66320号公报

若以专利文献1中记载的那样的条件进行冲压成形，则能够抑制在L字形状中的在俯视时向内侧弯曲的部分(也记载为弯曲内侧)的、凸缘部的裂纹、顶板部的褶皱。但是，在专利文献1中记载的方法中，根据冲压成形部件的形状，而在弯曲内侧的纵壁部产生褶皱。若产生褶皱，则损害产品外观，或者当在纵壁部位置与其他部件焊接时可能产生不良。

另外，专利文献2中记载的主体褶皱的对策技术对于如下的冲压成形部件有效，即，具有顶板面、与顶板面连续的纵壁部、以及凸缘部，并且具有当俯视观察时顶板面与纵壁部的边界的至少一部分随着朝向长边方向而向纵壁部侧位移从而弯曲为凸状的弯曲部。但是，在专利文献2的记载中假定的褶皱的产生形态与在如下的冲压成形部件产生的纵壁部的褶皱产生形态不同，即，是在汽车骨架部件经常看到那样的、具有顶板面、与顶板面连续的纵壁部、以及凸缘部、并且具有当俯视观察时顶板面与纵壁部的边界的至少一部分随着朝向长边方向而向纵壁部侧位移并弯曲为凹状的弯曲部的、呈L字形状、T字形状的冲压成形部件。并且，作为定义部件形状时的参数的冲击痕迹中央部的距凸缘面的内侧边缘的长度的准确值只能够通过从实际地冲压成形后的部件测定而确认。因此，在专利文献2中，在设计成为在纵壁部不产生褶皱的部件的冲压成形的前阶段中，不能够预测褶皱的产生。

发明内容

本发明是着眼于上述那样的点而完成的，其目的在于提供能够抑制朝向俯视观察时具有L字形状、T字形状等的部件形状中的弯曲部的纵壁部的褶皱产生的冲压成形部件及其制造方法。

为了解决课题，本发明的一个形态是冲压成形部件，具有顶板部、与上述顶板部连续的纵壁部、以及凸缘部，并且具有当俯视观察时上述顶板部与上述纵壁部的边界部的至少一部分随着朝向长边方向而向上述纵壁部侧位移从而弯曲为凹状的弯曲部，其要点在于，上述弯曲部构成为在剖面形状中上述纵壁部相对于上述顶板部的倾斜角度θ[deg]满足下述式(1)：

(1-sinθ)/cosθ＞0.95···(1)。

另外，本发明的另一形态是冲压成形部件，具有顶板部、与顶板部连续的纵壁部、以及凸缘部，并且具有当俯视观察时上述顶板部与上述纵壁部的边界部的至少一部分随着朝向长边方向而向上述纵壁部侧位移从而弯曲为凹状的弯曲部，其要点在于，当在剖面形状中设上述纵壁部的高度为H[mm]、上述纵壁部相对于上述顶板部的倾斜角度为θ[deg]、上述顶板部与上述纵壁部的边界部的曲率半径为Rp[mm]、上述纵壁部与上述凸缘部的边界部的曲率半径为Rd[mm]，并且定义俯视下的上述弯曲部处的曲率半径为r[mm]时，上述弯曲部构成为上述纵壁部的倾斜角度θ满足下述式(2)，并且上述弯曲部满足下述式(3)、或者满足下述式(4)和式(5)：

0.85＜(1-sinθ)/cosθ≤0.95···(2)

(r-H·tanθ)/(r-(H/cosθ))＜1.5···(3)

1.5≤(r-H·tanθ)/(r-(H/cosθ))＜5.0···(4)

Rd＞Rp···(5)。

另外，本发明的另一形态是冲压成形部件，具有顶板部、与顶板部连续的纵壁部、以及凸缘部，并且具有当俯视观察时上述顶板部与上述纵壁部的边界部的至少一部分随着朝向长边方向而向上述纵壁部侧位移从而弯曲为凹状的弯曲部，其要点在于，当在剖面形状中设上述纵壁部的高度为H[mm]、上述纵壁部相对于上述顶板部的倾斜角度为θ[deg]、上述顶板部与上述纵壁部的边界部的曲率半径为Rp[mm]、上述纵壁部与上述凸缘部的边界部的曲率半径为Rd[mm]，并且定义俯视时的上述顶板部与上述纵壁部的边界部的在上述弯曲部处的曲率半径为r[mm]时，上述弯曲部构成为上述纵壁部的倾斜角度θ满足下述式(6)，并且上述弯曲部满足下述式(7)、或者满足下述式(8)和式(9)：

(1-sinθ)/cosθ≤0.85···(6)

(r-H·tanθ)/(r-(H/cosθ))＜1.4···(7)

1.4≤(r-H·tanθ)/(r-(H/cosθ))＜2.00···(8)

Rd＞Rp···(9)。

本发明的形态的冲压成形部件例如通过弯曲成形、拉深成形而制造即可。

根据本发明的形态，能够提供仅通过确定冲压成形部件形状的形状条件，就能够抑制在当俯视观察时具有L字形状、T字形状等的部件形状中的弯曲部处的纵壁部产生褶皱的冲压成形部件。

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成形部件形状的例子的图。

图2是表示冲压成形部件形状的另一例子的图。

图3是用于对在图1的A-A′剖面的剖面形状下的形状参数进行说明的图。

图4是用于对俯视时的形状参数进行说明的图。

图5是对弯曲部处的成形时的变形进行说明的图。

图6是对成形时的材料的运动进行说明的概略图。

图7是对在成形时的纵壁部产生剪切变形的区域进行说明的图。

图8是对成形时的凸缘部处的伸长变形进行说明的图。

图9是对由于顶板部与纵壁部的边界部的曲率半径、和纵壁部与凸缘部的边界部的曲率半径的关系而引起的材料流入的变化进行说明的图。

图10是表示有无产生褶皱的区域的图。

图11是表示模具的一个例子的图。

图12是表示实施例中的冲压成形部件形状的图。

图13是表示在实施例中使用的模具的结构的图。

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。

本实施方式如图1所示，将由如下的部件形状而构成的冲压成形部件20作为对象，该部件形状具有顶板部1、与顶板部1连续的纵壁部2、以及凸缘部3，并且具有当俯视观察时顶板部1与纵壁部2的边界部5的至少一部分随着朝向长边方向而向纵壁部2侧位移从而弯曲为凹状的弯曲部4。这样的冲压成形部件20例如是在俯视时成为L字形状、T字形状的部件。

“随着朝向长边方向而向纵壁部2侧位移从而弯曲为凹状”是指顶板部1与纵壁部2之间的边界部5以沿着长边方向从纵壁部2侧观察的曲率半径变小的方式弯曲。在本说明书中，将这样的具有至少一部分随着朝向长边方向而向纵壁部2侧位移从而弯曲为凹状的弯曲部4的冲压成形部件20的部件形状也记载为含弯曲部件形状10。

以下，主要将如图1所示的在俯视时由L字形状构成的含弯曲部件形状10作为例子，对冲压成形部件进行说明。即，对于冲压成形部件而言，将当俯视观察时顶板部1的宽度方向一侧以随着朝向长边方向端部而向纵壁部2侧伸出的方式弯曲从而形成弯曲部4(图1中左侧的部分)的部件形状作为含弯曲部件形状10的例子。

作为能够应用本实施方式的含弯曲部件形状10的另一例子，能够举出如图2所示的当俯视观察时弯曲为T字形状的部件形状。在图2的例子中，是顶板部1的宽度方向两侧以向宽度方向伸出的方式弯曲从而在两侧分别独立地形成弯曲部4的例子。此外，即使是仅在顶板部1的宽度方向一侧存在纵壁部2那样的部件形状，也能够应用本实施方式。

这里，关于即使在将作为原材料的金属板弯曲成形为具有弯曲部4的含弯曲部件形状10的情况下，也能够抑制在弯曲部4的纵壁部2A产生褶皱的冲压成形部件20的形状条件，本发明人进行了专心研究。此外，弯曲成形(弯曲加工)通常使用由冲模、冲头、垫片构成的模具进行。研究的结果是，得到以下的观点，即，在用于决定含弯曲部件形状10中的弯曲部4的形状的几何构成要素的值设定于某个范围内的部件形状的情况下，即使在用垫片31和冲头32压住金属板的状态下进行弯曲加工，在弯曲部4中的弯曲内侧的纵壁部2A也不产生褶皱。上述的决定弯曲部4的形状的几何构成要素是指纵壁部2A的高度、顶板部1与纵壁部2A形成的角度、顶板部1与纵壁部2A的边界部5的圆角的曲率半径、纵壁部2A与凸缘部3的边界部6的圆角的曲率半径、以及俯视时的L字形状内侧的弯曲部4的曲率半径。

本发明是基于这样的观点而完成的。

＜关于含弯曲部件形状10＞

这里，关于含弯曲部件形状10中的弯曲部4的形状(弯曲内侧的形状)，如图3所示，在剖面形状中，定义纵壁部2A的高度为H[mm]、纵壁部2A相对于顶板部1的倾斜角度为θ[deg]、顶板部1与纵壁部2A的边界部5的圆角的曲率半径为Rp[mm]、纵壁部2A与凸缘部3的边界部6的圆角的曲率半径为Rd[mm]。另外，如图4所示，定义俯视时的顶板部1与纵壁部2A的边界部5的在弯曲部4处的曲率半径为r[mm]。这些变量成为规定冲压成形部件20的弯曲部4的形状的形状参数。这里，如图3所示，纵壁部2A相对于顶板部1的倾斜角度θ是在将与顶板部1正交的方向作为0度的情况下，从那里向纵壁部2A相对于顶板部1打开的方向的角度的增加量。即，倾斜角度θ是在背面侧从由顶板部1与纵壁部2A形成的钝角减90度的角度。

此外，也存在弯曲部4的弯曲的曲率半径不恒定的情况。该情况下，例如采用弯曲部4的曲率半径的平均值、弯曲部4的在长边方向中央部的曲率半径、以及弯曲部4的曲率半径中的最小值等作为弯曲部4的曲率半径即可。

对于本实施方式的冲压成形部件20的弯曲部4的形状而言，根据“(1-sinθ)/cosθ”的值，如下述那样分类为3个种类的形状条件。

首先，对于本实施方式的第1冲压成形部件的形状条件而言，以弯曲部4中的倾斜角度θ满足下述式(1)为条件。

(1-sinθ)/cosθ＞0.95···(1)

另外，对于本实施方式的第2冲压成形部件的形状条件而言，以弯曲部4中的倾斜角度θ满足下述式(2)，并且满足下述的A条件或者B条件为条件。

0.85＜(1-sinθ)/cosθ≤0.9···(2)

“A条件”

满足下述式(3)。

(r-H·tanθ)/(r-(H/cosθ))≤1.5···(3)

“B条件”

满足下述式(4)和式(5)。

1.5≤(r-H·tanθ)/(r-(H/cosθ))＜5.0···(4)

Rd＞Rp···(5)

另外，对于本实施方式的第3冲压成形部件的形状条件而言，以弯曲部4中的倾斜角度θ满足下述式(6)，并且满足下述的C条件或者D条件为条件。

(1-sinθ)/cosθ≤0.85···(6)

“C条件”

满足下述式(7)。

(r-H·tanθ)/(r-(H/cosθ))＜1.4···(7)

“D条件”

满足下述式(8)和式(9)。

1.4≤(r-H·tanθ)/(r-(H/cosθ))＜2.0···(8)

Rd＞Rp···(9)

接下来，对在上述的弯曲部4的形状条件中的阈值的限定理由进行说明。

若冲压加工(弯曲加工)金属板而成形为含弯曲部件形状10，则如图5所示，在弯曲部4，在顶板部1的靠近纵壁部2的部分中沿着长边方向产生压缩变形，在凸缘部3中沿着长边方向作用有拉伸变形。而且，该顶板部1与凸缘部3的变形状态之差引起在纵壁部2产生褶皱。但是，根据弯曲加工的条件，顶板部1由垫片和冲头压住，因此如图6所示，以使由压缩变形导致的顶板部1的压曲难以发生，在凸缘部3中产生的拉伸变形尽可能变小的方式，边剪切变形边成形与弯曲部4的纵壁部2A邻接的纵壁部2B。其结果是，可以认为顶板部1的压缩变形和凸缘部3的拉伸变形减小，由此在纵壁部2变得不易产生褶皱。

如上所述，对于在冲压成形弯曲部4时是否容易在与弯曲部4的纵壁部2A邻接的纵壁部2B产生剪切变形来说，由弯曲部4处的纵壁部2相对于顶板部1所形成的倾斜角度θ来大致决定。即，如图7所示，在与弯曲部4的纵壁部2A邻接的纵壁部2B产生剪切变形的区域是在金属板11中成为纵壁部2的区域中的、冲模30所接触的区域。因此，可以说纵壁部2相对于顶板部1的倾斜角度θ越小，越容易在与弯曲部4的纵壁部2A邻接的纵壁部2B产生剪切变形。此外，与弯曲部4邻接的纵壁部2B的倾斜角度也变为与纵壁部2A的倾斜角度θ相同或者近似的倾斜角度。

此时，作为纵壁部2而成形的区域中的冲模30所接触的区域的长度的比例SDR(shear deformation ratio)能够使用作为形状参数之一的倾斜角度θ来定义为下述式(10)。

SDR＝(1-sinθ)/cosθ···(10)

即，可以认为用式(10)定义的SDR的值越大，越容易在与L字形状内侧的弯曲部4邻接的纵壁部2产生剪切变形，因此在弯曲部4的纵壁产生的褶皱越小。此外，SDR的上限值为1。

另外，在将展开冲压成形部件20而制成的金属板弯曲成形为冲压成形部件20的过程中，如图8所示，成为弯曲部4的凸缘部3的部分需要延伸。考虑这个，作为作用于成为弯曲部4的凸缘部3的金属板11的区域的伸长变形的指标值Eindx(Elongation index)，定义下述式(11)。

Eindx＝(r-H·tanθ)/(r-(H/cosθ))····(11)

可以认为在式(11)示出的伸长变形的指标值Eindx越小，在将金属板11冲压成形为成形部件形状时，越抑制在凸缘部3产生的拉伸变形，越抑制在纵壁部2A产生的褶皱。

另外，在弯曲部4中的凸缘部3产生的拉伸变形的大小也根据如下的大小关系而变化，即，顶板部1与纵壁部2A的边界部5形成的圆角的曲率半径Rp、和纵壁部2A与凸缘部3的边界部6的圆角的曲率半径Rd的大小关系。即，如图9(a)所示，在Rd＞Rp的情况下，相对地，材料从纵壁部2的面与凸缘部3的边界部6的圆角通过的阻力变小，因此材料容易从凸缘部3侧流入。因此，在纵壁部2变得难以产生褶皱。另一方面，如图9(b)所示，在Rd＜Rp的情况下，相对地，材料从顶板部1与纵壁部2的边界部5的圆角通过的阻力较小，因此材料容易从顶板部1侧流入，作为结果，在纵壁部2材料变得多余，成为容易产生褶皱的条件。

考虑以上的情况，发明人通过模拟分析、实验而专心研究的结果是，关于从金属板11制造为含弯曲部件形状10的冲压成形部件20，得到如下的观点，即、在弯曲加工时在弯曲部4的纵壁部2A不产生褶皱的冲压成形部件20的形状的几何条件如下。

1)在SDR＞0.95的情况下，在所有的几何形状中，在弯曲部4的纵壁部2A不产生褶皱。

2)在0.85＜SDR≤0.95的情况下，

Eindx＜1.5时

或者，

1.5≤Eindx＜5.0并且Rd＞Rp时，

在弯曲部4的纵壁部2A不产生褶皱。

3)SDR≤0.85的情况，

Eindx＜1.4时，

或者，

1.4≤Eindx＜2.0并且Rd＞Rp时，

在弯曲部4的纵壁部2A不产生褶皱。

这里，上述冲压成形部件20的形状的几何条件中的、各式中的决定冲压成形部件20形状的阈值根据如下的成形结果而决定，即，以成为多个种类的含弯曲部件形状10的方式进行弯曲成形，从而在弯曲部4的纵壁部2A是否产生皱褶。在图10中示出该成形结果。图10是分别在Rd＞Rp的情况和Rd＜Rp的情况下将SDR和Eindx二者作为参数进行整理后的图。此外，在图10中，对产生了褶皱的条件标绘了“×”，对未产生褶皱的条件标绘了“〇”。

在图10中，用阴影线示出不产生褶皱的条件。只要是该阴影线区域内的形状，则在弯曲部4的纵壁部2A不产生褶皱。求出上述的式的各阈值，使得满足该阴影线区域。

这里，对于上述说明而言，假定应用弯曲成形作为冲压成形的情况而进行说明。但是，与弯曲成形相比，拉深成形中的在弯曲部4的纵壁部2A的有无产生褶皱的形状条件宽松，因此即使是拉深成形(拉深加工)，也能够应用上述不产生褶皱的形状条件。

＜金属板11＞

这里，若考虑板的材料利用率，则作为原材料的金属板11优选使用展开了成形部件形状而成的形状。但是，只要材料利用率在允许的范围内，也可以使用由比部件形状所需要的面积大的面积构成的金属板11作为冲压成形的原材料。

作为原材料的金属板11，优选拉伸强度为4400MPa以上1800MPa以下的钢板。

此外，在决定上述的各式的阈值时，作为原材料的金属板11适当地使用了拉伸强度为980MPa的钢板。

＜模具和冲压成形方法＞

对于弯曲部4的形状，如上所述，将纵壁部2A的高度H[mm]、纵壁部2A相对于顶板部1的倾斜角度θ[deg]、顶板部1与纵壁部2A的边界部5的圆角的曲率半径Rp[mm]、纵壁部2A与凸缘部3的边界部6的圆角的曲率半径Rd[mm]、以及俯视时的顶板部1与纵壁部2A的边界部5的在弯曲部4处的曲率半径r[mm]作为形状参数而进行规定。

对含弯曲部件形状10，加入弯曲部4以外的形状的制约等其他的制约条件，以满足本实施方式的第1～第3冲压成形部件的形状条件中的任一个的方式，确定冲压成形部件20的形状，通过冲压加工制造成形部件。

例如，根据由纵壁部2相对于顶板部1的倾斜角度θ规定的SDR的值，从本实施方式的第1冲压成形部件～第3冲压成形部件的形状条件中选择一个形状条件。然后，以满足该已选择的形状条件的方式选定弯曲部4的形状从而决定冲压成形部件20的形状。

形成上述那样的含弯曲部件形状10的冲压成形例如通过使用了图11中记载的模具的弯曲成形来进行。图11所示的模具通过由冲模30和垫片31构成的上模、和由冲头32构成的下模而构成。而且，在用垫片31和冲头32夹持住金属板11的成为顶板部1的部分的状态下，下降冲模30，弯曲成形纵壁部2和凸缘部3。在图11中，垫片31以覆盖顶板部1整体的方式配置为压住顶板部1整体，但垫片31也可以构成为部分地压住顶板部1。

另外，含弯曲部件形状10的冲压成形也可以通过拉深成形制造。即，也可以使用由冲模、冲头、以及压料圈(防皱件)构成的模具进行成形。该情况下，也可以在用冲模和压料圈压住金属板11的周围的状态下，通过使冲头与冲模的距离接近而对金属板11实施拉深加工的拉深成形来制造。

这里，进行冲压成形的金属板11也可以是在前工序已预先成形的金属板。另外，通过上述的冲压成形而成形为含弯曲部件形状10的部件也可以是成为最终产品形状之前的中间部件。

＜效果及其他＞

在本实施方式中，仅通过确定冲压成形部件20的形状条件，就能够抑制在俯视观察时具有L字形状、T字形状等的部件形状中的弯曲部4的纵壁部2A产生褶皱。

对基于本实施方式的实施例进行说明。

将980Mpa级冷轧钢板(板厚1.4mm)作为原材料的金属板，设定具有如图12所示的T字形状的部件形状作为含弯曲部件形状10。在该部件形状中，在图12的纸面左侧，在顶板部1的宽度方向两侧分别具有弯曲部4。

作为上述部件的几何形状的成形分析条件，采用了以下的条件。

＜部件形状参数＞

纵壁部的高度H：60mm

倾斜角度θ：2deg，7deg，12deg

弯曲部4的凸缘部3的外缘处的长度f：30mm

冲头肩R(边界部5的曲率半径Rp)：10mm

冲模肩R(边界部6的曲率半径Rd)：8mm，12mm，16mm

弯曲部R(弯曲部的曲率半径r)：100mm，150mm，200mm

而且，在通过由图13所示的冲模30、垫片31、以及冲头32构成的模具对冲压成形部件20进行弯曲加工的条件下，实施冲压成形分析。

成形分析时的垫片压力设为40ton，垫片31的行程设为75mm。另外，模具与金属板11之间的摩擦系数设为0.12且为恒定。

而且，通过目视观察比弯曲加工时的成形下止点靠前15mm的时刻的金属板11的成形分析结果，调查在弯曲部4的纵壁部2A有无产生褶皱。

通过上述的条件，对各冲压成形部件20中的几何形状参数SDR、Eindx、Rd与Rp的大小关系、在弯曲部4的纵壁部2A有无产生褶皱进行求出。将求出的结果在表1～表3示出。

[表1]

[表2]

[表3]

根据表1的结果，当在倾斜角度θ为2deg的条件下，SDR的值变为0.966，在SDR大于0.95的情况下，与Eindx的值、Rd与Rp的大小关系没有关系，即在所有的几何形状中均判定为良品条件。另外，在分析结果中，在所有的条件下都未确认到褶皱，因此知道若在SDR的值大于0.95这样的条件下进行设计，则能够制造在弯曲部4的纵壁部2A不产生褶皱的冲压成形部件20。这样，确认了若满足第1冲压成形部件的形状条件，则在纵壁部2A不产生褶皱。

根据表2的结果，在倾斜角度θ为7deg的条件下，SDR的值为0.885，根据冲压成形部件20的形状预测了在纵壁部2A产生褶皱的情况。另外，在弯曲内侧的弯曲部4的曲率半径r为200mm的条件下Eindx的值变为1.38，Eindx不到1.5，因此和Rd与Rp的大小关系没有关系，判断为良品条件。在分析结果中，在该条件的情况下也未确认到褶皱。另一方面，在弯曲部4的曲率半径为100mm、150mm的情况下，Eindx的值分别变为2.34、1.59。在Eindx为1.5以上不到5.0的情况下，纵壁部2A与凸缘部3的边界部6的圆角的曲率半径为8mm的情况不满足Rd＞Rp的条件，因此判断为不是良品条件，其他的12mm、16mm的情况满足Rd＞Rp的条件，因此判定为良品条件。在该条件下的分析结果中，也未确认到褶皱。这样，确认了若满足第2冲压成形部件的形状条件，则在纵壁部2A不产生褶皱。

根据表3的结果，在倾斜角度θ为12deg的条件下，SDR的值变为0.810，例如若设SDR＝0.81，则根据成形部件形状预测了在纵壁部2A产生褶皱的情况。弯曲部4的曲率半径为200mm的情况下的Eindx的值变为1.35，Eindx不到1.4，因此和Rd与Rp的大小关系没有关系，判断为良品条件，根据分析结果，也确认了没有褶皱。另外，在弯曲部4的曲率半径为150mm的情况下，Eindx的值为1.55，为1.4以上，但在Eindx的值不到2.0的情况下，纵壁部2A与凸缘部3的边界部6的圆角的曲率半径为8mm的情况不满足Rd＞Rp的条件，因此判断为不是良品条件，其他的12mm、16mm的情况满足Rd＞Rp的条件，因此判定为良品条件。另外，在弯曲部4的曲率半径为100mm的情况下，Eindx的值变为2.26，Eindx超过2.0，因此在其他所有的几何形状中未判断为良品条件。亦由分析结果来看，在该条件的情况下，在纵壁部2A确认了褶皱。这样，确认了若满足第3冲压成形部件的形状条件，则在纵壁部2A不产生褶皱。

根据以上的结果知道，若具有顶板部1、与其连续的纵壁部2、以及凸缘部3，并且当俯视观察时弯曲为L字形状的部件是在图11示出的几何形状的良品条件的范围内的形状、即若是满足本发明的形状，则在成形部件20不产生纵壁部2的褶皱，而若偏离该形状则产生褶皱。

这里，本申请主张优先权的日本专利申请2018-205495(2018年10月31日申请)的全部内容通过参照而构成本公开的一部分。这里，参照数量有限的实施方式进行了说明，但权利保护范围并不限定于这些，基于上述的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…顶板部；2…纵壁部；3…凸缘部；4…弯曲部；5…边界部；6…边界部；10…含弯曲部件形状；11…金属板；20…冲压成形部件。

Claims (5)

1.一种冲压成形部件，具有顶板部、与所述顶板部连续的纵壁部、以及凸缘部，并且具有当俯视观察时所述顶板部与所述纵壁部的边界部的至少一部分随着朝向长边方向而向所述纵壁部侧位移从而弯曲为凹状的弯曲部，其特征在于，

当在剖面形状中设所述纵壁部的高度为H、单位为mm；所述纵壁部相对于所述顶板部的倾斜角度为θ、单位为deg；所述顶板部与所述纵壁部的边界部的曲率半径为Rp、单位为mm；所述纵壁部与所述凸缘部的边界部的曲率半径为Rd、单位为mm；并且定义俯视时的所述弯曲部处的曲率半径为r、单位为mm时，

所述弯曲部构成为所述纵壁部的倾斜角度θ满足下述式(2)，并且

所述弯曲部满足下述式(3)、或者满足下述式(4)和式(5)：

0.85＜(1-sinθ)/cosθ≤0.95···(2)

(r-H·tanθ)/(r-(H/cosθ))＜1.5···(3)

1.5≤(r-H·tanθ)/(r-(H/cosθ))＜5.0···(4)

Rd＞Rp···(5)

所述纵壁部的倾斜角度θ是在将与所述顶板部正交的方向作为0度的情况下，从那里向所述纵壁部相对于所述顶板部打开的方向的角度的增加量。

2.一种冲压成形部件，具有顶板部、与所述顶板部连续的纵壁部、以及凸缘部，并且具有当俯视观察时所述顶板部与所述纵壁部的边界部的至少一部分随着朝向长边方向而向所述纵壁部侧位移从而弯曲为凹状的弯曲部，其特征在于，

当在剖面形状中设所述纵壁部的高度为H、单位为mm；所述纵壁部相对于所述顶板部的倾斜角度为θ、单位为deg；所述顶板部与所述纵壁部的边界部的曲率半径为Rp、单位为mm；所述纵壁部与所述凸缘部的边界部的曲率半径为Rd、单位为mm；并且定义俯视时的所述顶板部与所述纵壁部的边界部的在所述弯曲部处的曲率半径为r、单位为mm时，

所述弯曲部构成为所述纵壁部的倾斜角度θ满足下述式(6)，并且

所述弯曲部满足下述式(7)、或者满足下述式(8)和式(9)：

(1-sinθ)/cosθ≤0.85···(6)

(r-H·tanθ)/(r-(H/cosθ))＜1.4···(7)

1.4≤(r-H·tanθ)/(r-(H/cosθ))＜2.00···(8)

Rd＞Rp···(9)

所述纵壁部的倾斜角度θ是在将与所述顶板部正交的方向作为0度的情况下，从那里向所述纵壁部相对于所述顶板部打开的方向的角度的增加量。

3.根据权利要求1或2所述的冲压成形部件，其特征在于，

构成冲压成形部件的金属板是拉伸强度为440MPa以上1800MPa以下的钢板。

4.一种冲压成形部件的制造方法，其特征在于，

在冲压成形为具有顶板部、与所述顶板部连续的纵壁部、以及凸缘部并且具有当俯视观察时所述顶板部与所述纵壁部的边界部的至少一部分随着朝向长边方向而向所述纵壁部侧位移从而弯曲为凹状的弯曲部的部件形状，从而制造冲压成形部件时，

当在剖面形状中设所述纵壁部的高度为H、单位为mm；所述纵壁部相对于所述顶板部的倾斜角度为θ、单位为deg；所述顶板部与所述纵壁部的边界部的曲率半径为Rp、单位为mm；所述纵壁部与所述凸缘部的边界部的曲率半径为Rd、单位为mm；并且定义俯视时的所述顶板部与所述纵壁部的边界部的在所述弯曲部处的曲率半径为r、单位为mm时，

在成形为所述弯曲部处的在剖面形状下的所述纵壁部相对于所述顶板部的倾斜角度θ满足下述式(12)的形状的情况下，以满足下述式(13)、或者满足下述式(14)和式(15)的方式，通过弯曲加工或者拉深加工进行冲压成形从而制造所述弯曲部，

在成形为所述弯曲部处的在剖面形状下的所述纵壁部相对于所述顶板部的倾斜角度θ满足下述式(16)的形状的情况下，以满足下述式(17)、或者满足下述式(18)和式(15)的方式，通过弯曲加工或者拉深加工对所述弯曲部进行冲压成形，从而制造所述冲压成形部件：

0.85＜(1-sinθ)/cosθ≤0.95···(12)

(r-H·tanθ)/(r-(H/cosθ))＜1.5···(13)

1.5≤(r-H·tanθ)/(r-(H/cosθ))＜5.0···(14)

Rd＞Rp···(15)

(1-sinθ)/cosθ≤0.85···(16)

(r-H·tanθ)/(r-(H/cosθ))＜1.4···(17)

1.4≤(r-H·tanθ)/(r-(H/cosθ))＜2.00···(18)

所述纵壁部的倾斜角度θ是在将与所述顶板部正交的方向作为0度的情况下，从那里向所述纵壁部相对于所述顶板部打开的方向的角度的增加量。

5.根据权利要求4所述的冲压成形部件的制造方法，其特征在于，

用于进行冲压成形的原材料的金属板是拉伸强度为440MPa以上1800MPa以下的钢板。

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