CN113286672B - 冲压成形方法、板状材料的落料、中间成形品、冲压成形品的制造方法和冲压成形品 - Google Patents
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Abstract
提出一种冲压成形品的制造方法,包含:冲裁工序,其在从板状材料制造具有凸出部的冲压成形品时,对冲压成形品的展开形状的外形附加余肉部而从板状材料冲切加工;第一冲压工序,其将余肉部弯折为直边,形成具有弯曲凸缘部的中间成形品;第二冲压工序,其实施包含在中间成形品设置凸出部的凸出加工的冲压成形;修剪工序,其对余肉部进行修剪。提供一种落料,具有用于弯折为与冲压成形品的展开形状的轮廓外形线外接或分离的直边的余肉部,并且提供一种中间成形品,其具有在余肉部被弯折为直边的弯曲凸缘部。
Description
技术领域
本发明涉及减少在包含多个冲压成形工序的板状材料的冲压成形中产生的回弹、提高冲压成形品的尺寸精度的冲压成形方法,在该冲压成形中使用的落料、中间成形品、冲压成形品的制造方法和通过该冲压成形方法成形的冲压成形品。
背景技术
近年来,以能源问题和地球环境问题为契机,在以提高燃油经济性的为目的的汽车车体轻量化的要求增加的另一方面,为了实现碰撞时的乘员保护,对于碰撞特性来说,例如对车体刚性的提高的要求也日益高涨。由于需要应对这样相反的两个要求,高强度钢板的应用范围正在不断扩大。通过应用高强度钢板,能够使板厚不增加地提高汽车车体的强度、刚性和碰撞时的吸收能量。
然而,在一般的车体部件的加工中较多采用的冲压成形中,被称为回弹的形状冻结不良会成为问题。回弹在作为板状材料的钢板冲压成形的冲压成形品从模具脱模时产生,伴随钢板的材料强度的增强而变大。由于回弹不仅影响外观品质也是组装时的焊接不良的原因,因而在高强度钢板的应用扩大中,应对回弹是必不可少的。
回弹的原因是由于残留应力的不均匀产生的弯曲力矩在冲压成形品脱模时被释放而导致的弹性回复。因此一直以来,作为回弹对策提出了使残留应力的不均匀缓和的方法等。
在专利文献1中,提出了一种对在拉伸凸缘部配置压纹、在收缩凸缘部配置余肉压边筋的中间品进行成形,在最终成形品的成形中,通过将压纹压溃而向拉伸凸缘部施加压缩应力、通过余肉压边筋向收缩凸缘部施加拉伸应力而使冲压成形品的残留应力分布平均化的技术。
在专利文献2中,记载了一种在将金属板冲压成形制造为顶板部和凸缘部经由侧壁部在宽度方向连续,并且上述顶板部和上述凸缘部沿着长度方向具有向上述顶板部侧弯曲为凸或凹的帽形剖面的产品形状时,冲压成形制造曲率半径小于制品形状的曲率半径的中间部件,通过将所制造的中间部件冲压成形为制品形状而减少由于顶板部与凸缘部的应力差而产生的弯曲力矩,从而抑制后弯的技术。
在专利文献3中,提出了一种通过沿着冲压成形品的所述凸缘部的端沿,形成多个三角压边筋来对平面度进行矫正的技术,其中,冲压成形品具有在平面部的周缘的至少一部分弯折为大致直角的凸缘部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:(日本)特开2009-255117号公报
专利文献2:(日本)特许第6176430号公报
专利文献3:(日本)特开平11-277155号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
作为使残留应力平均化的方法,在专利文献1中提出了一种在拉伸凸缘部形成压纹并且在收缩凸缘部形成余肉压边筋的方法,然而作为本发明主要对象的低刚性部件由于低应力也会产生回弹,因而存在即使减少特定部分的应力也不充分的情况。并且,在使特定部分的应力减少而产生的新应力状态下,存在产生其他形态的回弹的可能。
在专利文献2中,涉及连续的帽形状弯曲的情况,然而作为本发明主要对象的低刚性部件由于成形深度浅,根据顶板部的凸出形状的有无而应力状态大幅变化,因而不能如专利文献2的技术那样使用同样的方法来降低应力。
在专利文献3中,存在低刚性部件中具有没有弯曲凸缘边缘的部件,由于存在这样的部位的刚性低下而使板整体的平坦度变差的情况,因而作为对策存在不充分的情况。
即,如果列举以往的技术能够解决的技术问题,则如以下所述:
(1)一种相对于形状刚性低的部件的回弹抑制有效的冲压成形的工艺方法。
(2)一种无论部件的形状如何均能够应用的冲压成形的工艺方法。
本发明是鉴于上述技术问题而做出的,其目的在于,在通过提高部件刚性的回弹抑制对策中,简单地制造有效的中间成形品形状,即冲压成形后的回弹量小、形状冻结性优异的制品。
用于解决技术问题的技术方案
发明人经过锐意研究发现,由于材料的过多流入导致的材料富余对低刚性部件的回弹导致的成形品板的形变产生不良影响,因而为了抑制材料流入,开发了一种将余肉的凸缘弯折为直边,通过折叠部的弯曲和不弯曲阻力来抑制下一工序的成形工序中材料流入的技术。
有利地解决上述技术问题的本发明的冲压成形方法的特征在于,在从板状材料冲压成形为具有凸出部的冲压成形品的方法中,包含:第一冲压工序,上述板状材料具有余肉部,将上述余肉部弯折为直边而成为具有弯曲凸缘部的中间成形品;第二冲压工序,其实施包含在上述中间成形品设置上述凸出部的凸出加工在内的冲压成形。
需要说明的是,能够认为本发明的冲压成形方法的优选解决方案为:
(a)在上述第一冲压工序之前,具有落料形状决定工序,根据预先确定的冲压成形时的材料流入量,决定在上述冲压成形品的展开形状的轮廓外形设置余肉部的落料形状;
(b)使上述弯曲凸缘部的剖面为L形或Z形;
(c)使上述弯曲凸缘部的剖面为Z形,使上述第一冲压工序中弯折的平坦纵壁部在上述第二冲压工序中向高度方向延伸;
(d)使上述平坦纵壁部的延伸高度Δh为与对应的弯曲凸缘部连接的平板部的代表长度L的0.2~1.0%,在这里,平板部的代表长度L是指从凸出部中央下降至弯曲凸缘的垂线投影到包含平板部的平面时的长度;
(e)在上述第一冲压工序中,使上述余肉部弯折为相对于上述冲压成形品的展开形状的轮廓外形线外接或分离的直边。
并且,有利地解决上述技术问题的本发明的板状材料的落料的特征在于,具有在上述冲压成形方法中使用的余肉部。
需要说明的是,本发明的板状材料的落料的上述余肉部在相邻的上述直边的连接部具有缺口的情况能够认为是优选的解决方案。
并且,有利地解决上述技术问题的本发明的中间成形品是上述冲压成形方法中的上述中间成形品,其特征在于,在余肉部具有弯折为直边的弯曲凸缘部。
需要说明的是,能够认为本发明的中间成形品的上述弯曲凸缘部的剖面为L形或Z形是优选的解决方案。
并且,有利地解决上述技术问题的本发明的冲压成形品的制造方法是从板状材料制造具有凸出部的冲压成形品的方法,其特征在于,包含:冲裁工序,其将上述板状材料冲裁加工为在上述冲压成形品的展开形状的外形附加余肉部的形状;第一冲压工序,其使上述余肉部弯折为直边,形成具有弯曲凸缘部的中间成形品;第二冲压工序,其实施包含在上述中间成形品设置上述凸出部的凸出加工;修剪工序,其修剪上述余肉部。
需要说明的是,能够认为本发明的冲压成形品的制造方法的优选方案为:
(a)在上述冲裁工序之前,具有落料形状的决定工序,根据预先确定的冲压成形时的材料流入量,决定在上述冲压成形品的展开形状的轮廓外形设置余肉部的落料形状;
(b)使上述弯曲凸缘部的剖面为L形或Z形;
(c)使上述弯曲凸缘部的剖面为Z形,使上述第一冲压工序弯折的平坦纵壁部在上述第二冲压工序中向高度方向延伸;
(d)使上述平坦纵壁部的延伸高度Δh为与对应的弯曲凸缘部连接的平板部的代表长度L的0.2~1.0%,在这里,平板部的代表长度L是指从凸出部中央下降至弯曲凸缘的垂线投影到包含平板部的平面时的长度;
(e)在上述第一冲压工序中,将上述余肉部折叠为相对于上述冲压成形品的展开形状的轮廓外形线外接或分离的直边。
另外,有利地解决上述技术问题的本发明的冲压成形品的特征在于,使用上述任一冲压成形方法进行冲压成形。
发明的效果
根据本发明的冲压成形方法,使余肉的凸缘弯折为直边,优选为通过弯曲变形弯折为L形或Z形,使用下模和上模或落料保持部夹住弯曲凸缘部,通过弯曲和弯曲回复的阻力,能够抑制凸出成形时的材料流入,能够不形变地对冲压成形品进行成形。
而且,根据本发明的冲压成形方法,由于仅在折叠凸缘部分扩张落料即可,因而与通常的拉延成形相比材料利用率高。并且,通过预先决定需要设置余肉部的部位,能够进一步不浪费材料地进行冲压成形。而且,通过使用呈Z形的弯曲凸缘,使弯曲凸缘部的平坦纵壁部延伸而吸收平板部的挠曲,能够更高精度地对冲压成形品进行成形。
并且,本发明的落料能够适用于本发明的冲压成形方法,本发明的中间成形品在后续的冲压工序中,能够减少回弹地进行加工。
并且,在本发明的冲压成形品的制造方法中,能够通过修剪加工而没有形变地加工为最终制品形状。
另外,根据本发明的冲压成形品,由于是使用本发明的冲压成形方法冲压成形的成形品,因而能够有效地抑制回弹。
附图说明
图1是表示本发明的L形的凸缘弯折方式的局部剖视图。表示为(a)α=90°、(b)α<90°和(c)α>90°。
图2是表示本发明的Z形的凸缘弯折方式的局部剖视图。表示为(a)α=β=90°;(b)α=90°、β>90°;(c)α=90°、β<90°;(d)α>90°、β=90°;(e)α<90°、β=90°;(f)α>90°、β>90°;(g)α>90°、β<90°;(h)α<90°,β>90°和(i)α<90°,β<90°。
图3是表示本发明一实施方式的冲压成形品的立体图。
图4是示意性地表示上述冲压成形品的回弹后的形态的立体图。
图5是表示上述实施方式的弯曲弯折后的中间成形品立体图。
图6是表示上述实施方式的凸出成形后的冲压成形品的立体图。
图7是表示以往的冲压成形后的回弹量的一个例子的等高线图。
图8是表示上述实施方式的冲压成形后的回弹量的等高线图。
图9是表示以往的冲压成形后的X方向位移量的等高线图。
图10是表示实施例3的凸出成形后的冲压成形品的立体图。
图11是表示实施例3的各冲压工序后的Z形弯折部的平坦纵壁部状态的局部剖面示意图,表示为(a)第一冲压工序后的局部剖面示意图,(b)第二冲压工序后的局部剖面示意图。
图12是表示实施例3的冲压成形后的回弹量的等高线图。
图13是表示本发明其他实施方式的冲压成形品的立体图。
图14是示意性地表示上述冲压成形品的回弹后的形态的立体图。
图15是表示上述其他实施方式的弯曲折叠后的中间成形品的立体图。
图16是表示上述其他实施方式的凸出成形后的冲压成形品的立体图。
图17是表示以往的冲压成形后的回弹量的一个例子的等高线图。
图18是表示上述其他实施方式的冲压成形后的回弹量的等高线图。
图19是表示以往的冲压成形后的X方向位移量的等高线图。
图20是表示以往的冲压成形后的Y方向位移量的等高线图。
图21是表示实施例6的凸出成形后的冲压成形品的立体图。
图22是表示实施例6的冲压成形后的回弹量的等高线图。
具体实施方式
本发明的一实施方式的冲压成形方法适用于在表面法线方向具有凸出部,在其凸出部的周围不具有抑制材料流入的构造的低刚性的冲压成形品。在本发明的一实施方式的冲压成形品的制造方法中,首先,从板状材料冲切加工(冲裁)为在最终制品的展开形状(外形)附加余肉部的形状而使其成为落料(冲裁工序)。接着,将板状材料的余肉部弯折,制造具有弯曲凸缘部的中间成形品(第一冲压工序),实施包含在该中间成形品上设置上述凸出部的凸出加工的冲压成形(第二冲压工序)。最后,修剪上述余肉部(修剪工序),使其成为最终制品形状。在复杂的部件形状中,也存在成形工序(第一或第二冲压工序)和修剪工序分割为多个的情况。本实施方式的冲压成形方法是至少包含上述第一冲压工序和上述第二冲压工序的成形方法,本实施方式的板状材料的落料是用于上述第一冲压工序中的落料。并且,本实施方式的中间成形品是通过上述第一冲压工序制造的中间成形品。
在第一冲压工序中,通过弯曲成形折叠余肉部。余肉部使落料延长至折叠形状的线长程度而冲裁(外形冲切)即可。在制品的展开形状的轮廓外形线通过直线构成的情况下,优选为被折叠形成沿着轮廓外形线(外接)或保留平板部而从该外形线分离并与该外形线平行的直边。并且,在制品的展开形状的轮廓外形线从上面观察为曲线的情况下,优选在余肉的一部分设置缺口,通过多边形的弯折线来近似轮廓外形线的曲线。在该情况下,优选为弯折线形成的多边形以被弯折为与制品的轮廓外形线外接或者分离的直边的方式设置余肉部,并冲裁外形。优选为在相邻直边的连接部处切削余肉。在没有设置缺口的情况下,在折叠弯曲凸缘的过程中,弯折线的交点(直边的连接部)成拉深成形,而存在收缩变形导致板大幅形变的可能。在余肉部构成上述缺口的理由是为了防止这样的形变。通过该缺口,使第一冲压工序仅作为弯曲变形,能够通过使弯曲成形的曲率半径变小,而使弯曲弯曲回复阻力变大,而提高后述第二冲压工序中抑制材料流入的效果。
在第一冲压工序中弯折的形状是弯曲凸缘部在一根棱线(直边)处弯折的L形,或者,两根棱线处弯折的Z形,或者它们的组合形状。在凸缘弯折时,为了防止平板部的弯曲,一边使用缓冲垫等按压以使平板部在成形中不会浮起,一边弯折弯曲凸缘部。弯折角度没有限定,然而在第二冲压工序中落料的卷绕角度越大则弯曲弯曲回复阻力变得越大。在向上弯曲的情况下,弯折角度最大为90°,如果使用凸轮机构,则能够达到90°以上。
作为本实施方式的第一冲压工序的弯曲凸缘部的形状,使L形的例子在局部剖视图的图1,Z形的例子在局部剖视图的图2中示意性地表示。需要说明的是,在图1和2中,使弯曲凸缘部的曲率半径作为R。对于图1所示的L形的弯曲方式来说,平板部3和弯曲凸缘部6构成的角度α被分为直角(a)、锐角(b)和钝角(c),图2所示的Z形的弯曲方式被分为α和β均为直角(a)、α为直角并且β为钝角(b),α为直角并且β为锐角(c)、α为钝角并且β为直角(d)、α为锐角并且β为直角(e)、α为钝角并且β为钝角(f)、α为钝角并且β为锐角(g)、α为锐角并且β为钝角(h)、以及α和β为锐角(i)。
在第二冲压工序中,通过一边按压弯折的弯曲凸缘部,一边通过包含凸出成形的成形来冲压加工制品形状。即使在该第二冲压工序中,适当地使用缓冲垫等按压平板部3以使其不在成形中浮起而成形。
在上述实施方式中,在冲裁工序之前,首先,特定在以往的冲压成形中材料流入多的部位,决定在冲压成形品的展开形状的外形附加余肉部的落料形状(落料形状的决定工序),可以从板状材料冲裁决定的落料形状而使其作为落料(冲裁工序)。通过上述工序,能够进行材料利用率更高、加工精度高的冲压成形。
在本实施方式的落料形状决定工序中,首先,特定在冲压成形中材料的流入过多的部位。对于材料流入量的测定来说,可以在冲压成形品中实际测量材料流入量,或者可以通过CAE(Computer Aided Engineering)算出。在特定的材料流入部位附加余肉部而决定用于外形冲切的板状材料的落料形状。决定的余肉部包含弯折所需要的弯曲凸缘部的长度。
另外,在上述实施方式中,优选使第一冲压工序中的弯折形状为弯曲凸缘部在两根棱线(直边)处弯折的Z形或将多个Z形组合的形状,在第一冲压工序中弯折的平坦纵壁部向第二冲压工序中高度方向延伸。通过以上步骤,能够进行加工精度更高的冲压成形。
在本实施方式中,在第二冲压工序中,弯曲凸缘部的平坦纵壁部的与弯曲凸缘正交方向的高度h2相比第一冲压工序中设计的高度h1进一步延伸(参照图11)。优选该差Δh为平板部代表长度L的0.2~1.0%。在这里,平板部代表长度L是指,从凸出部中央下降至弯曲凸缘的垂线投影到包含平板部的平面时的长度(参照图10和图21)。
使弯曲凸缘的平坦纵壁部在第二冲压工序中延伸的理由如以下所述。由于第一冲压成形后的平板部有少许挠曲,由于通过第二冲压工序的凸出不能消解的挠曲残留在平板部,因而通过使平板部全体向弯曲凸缘侧流入以消除该挠曲。平坦纵壁部的延伸量Δh在下限以下时,不能发挥上述效果,另一方面,在超出上限时,存在在凸出部产生裂纹的可能。
在修剪工序中,将弯曲凸缘部和包含第二冲压工序中附加的平坦纵壁延伸部的余肉部修剪、除去为适合制品外形形状。
本发明能够适用于高强度钢板。特别在780MPa级以上钢板的情况下,由于回弹大,因而应用本发明的效果好。
(实施例1)
示意性地,将本实施方式应用于在300mm×300mm矩形落料的中央,向表面法线方实施圆锥台形状(高度3mm)的凸出成形的部件。材料为980MPa级冷轧钢板(高强度),板厚为0.9mm,机械特性为屈服点(YP)为620MPa,牵引强度(TS)为1030MPa,延伸(El)为15%。
图3使用立体图表示冲压成形品1的形状。使圆锥台形状的凸出部2在矩形形状的中央向表面法线方向凸出加工。凸出部2的周围存在平板部3,凸出部的中央具有圆形的底面(冲孔底)4,在其周围具有纵壁(侧壁)5。形成以矩形平板的边为X、Y轴,以垂直平板部3而凸出部2凸出的方向为Z轴正方向的坐标系,以下同样。如果使用以往方法冲压成形本部件,则由于图4所示的回弹,而平板部3形变。在图4中,可知回弹后的冲压成形品101从成形下止点的边缘形状102向Z方向上升或下降而形变。
图5表示应用本实施方式,在第一冲压工序中将弯曲凸缘部6折叠为余肉部之后的中间成形品103的立体图。折叠线与制品的轮廓外形线一致(外接)。在本实施例中,使弯折形状为Z形,为图2(a)类型的α=β=90°。以矩形的各角在冲裁(外形冲切)时有缺口,在弯曲成形时不使平板部3变形的方式实施。
图6表示是通过第二冲压成形,实施凸出成形,而在上述中间成形品的中央部设置圆锥台形状的凸出部2的冲压成形品104的立体图。由于弯折部6的束缚,凸出成形时的材料流入被抑制,在平板部3没有观察到像以往方法那样的回弹导致的扭曲(参照图4)。
之后,在修剪工序之后,以成为图3的矩形形状的方式修剪平板部3,而形成最终制品。
图7用等高线表示本部件在以往方法中冲压成形之后的回弹量的一例。在图7中,将Z轴方向正(凸出部2的凸侧)的位移用(+)、负的位移用(-)表示。矩形平板部3外形线边的中央部上升或下降的量变大,上升量(+的位移)最大为1.5mm,下降量(-的位移)最大为1.9mm。
图8用等高线表示应用本发明的冲压成形品的回弹量的一例。Z轴方向的位移的表述与图7相同。矩形平板部3外形线边的形变几乎没有,Z方向的位移等高线近似同心圆,收敛为上升量(+的位移)最大为0.5mm,下降量(-的位移)最大为0.4mm。可知与以往方法相比,在本发明法中,板的形变被大幅度改善。
(实施例2)
在将本实施方式应用于与实施例1同样的冲压成形品时,预先确定冲压成形中的材料流入多的部位。图9使用等高线图表示用以往方法方法冲压成形情况的X方向位移量。在图9中,将X方向的正(朝向图9的右方向)的位移表示为(+),将负(朝向图9的左方向)的位移表示为(-)。能够从该成形后的位移量评价材料流入量。由于在本部件中是上下左右对称的形状,各方向的流入量没有差,因而在全周应用本实施方式。冲裁工序以后与实施例1相同。
(实施例3)
在将本实施方式应用于与实施例1同样的冲压成形品时,使弯曲凸缘为Z形,使第一冲压工序弯折的平坦纵壁部在第二冲压工序中向高度方向延伸。图10表示通过第二冲压成形,实施凸出成形,在中间成形品的中央部设置圆锥台形状的凸出部2的冲压成形品104的立体图。由于弯折部6的束缚,凸出成形时的材料流入被抑制,平板部3中没有观察到以往方法那样的回弹导致的扭曲(参照图4)。图10所示的平板部代表长度L是从凸出部2中央下降至弯曲凸缘6的垂线投影到包含平板部3的平面时的长度。
图11(a)表示第一冲压工序后Z形弯折部的平坦纵壁部61状态的局部剖面示意图,图11(b)表示第二冲压工序后Z形弯折部的平坦纵壁部61状态的局部剖面示意图。在第二冲压工序中,设计使弯曲凸缘部的平坦纵壁部61的与弯曲凸缘6正交方向的高度为h2=3.5mm,与第一冲压工序设计的高度h1=3.0mm相比进一步延伸。该差Δh=0.5mm为图10所示的平板部代表长度L=150mm的0.33%。
之后,在修剪工序之后,以成为图3的矩形形状的方式修剪平板部3,而形成最终制品。
图12用等高线表示本实施例中的冲压成形品的回弹量的一例。Z轴方向的位移的表述与图7相同。矩形平板部3外形线边的形变几乎没有,Z方向的位移等高线近似同心圆,收敛为上升量(+的位移)最大为0.3mm,下降量(-的位移)最大为0.3mm。可知与以往方法相比,在本发明法中,板的形变被大幅度改善。
(实施例4)
接下来,将本实施方式应用于实际部件的A柱下内板的成形。为大致长度700mm×宽度400mm的部件。材料为980MPa级冷轧钢板(高强度),板厚为1.2mm,机械特性为屈服点(YP)为620MPa、牵引强度(TS)为1030MPa、拉伸(El)为15%。
图13用立体图表示冲压成形品1的形状。长度方向右侧的宽度变大,右侧宽度中央附近具有向表面法线方向的凸出部2。以平板部3为XY面,以长度方向朝向右侧为X轴,以宽度方向朝向上侧为Y轴,以垂直平板面凸出部2的凸出方向为Z轴的正方向而构成坐标系。以下同样。前面侧(Y值小一侧的边)具有剖面为Z形的阶梯部7。如果使用以往方法冲压成形本部件,则由于图14所示的回弹,平板部3形变。在图14中,可知回弹后的冲压成形品101从成形下止点的边缘形状102向Z方向上升(部件的后方)、下降(部件的上下)而产生形变。
图15表示将本发明的冲压成形法应用于本部件,在第一冲压工序中实施Z形的弯折加工(图2的(a))的中间成形品103的立体图。由于本实施例的部件的凸出形状周边的材料流入大,因而在图15中,构成与制品右侧(X值大一侧的边)直线的外形线9平行直边组成的折叠线8,相对于部件上部右侧(Y值大一侧的边和X值大一侧侧)曲线的外形线9,作为直边的折叠线8通过三根直线近似构成。在各自的折叠线8的交点(直边的连接部)处切削余肉部。因此,在制品的轮廓外形线9和折叠线8之间的平板部3构成余肉部10。在该例中,在第一冲压成形之前,在前面侧(Y值小一侧的边)事先实施阶梯加工。
图16表示通过第二冲压成形,在上述中间成形品实施凸出成形的冲压成形品104的立体图。之后,通过沿着制品的轮廓外形线9修剪余肉部10,而形成图13所示的冲压成形品1的制品。
与实施例1同样,以往方法的冲压成形后的回弹量的等高线图在图17、本发明的冲压成形法的冲压成形后的回弹量的等高线图在图18表示。均为顶视图,回弹量用Z方向的位移评价。Z轴方向的位移的表述与图7相同。以往方法中的回弹量为上升量(+的位移)最大为3.8mm、下降量(-的位移)最大为7.1mm。应用本发明的冲压成形法的情况改善为上升量(+的位移)最大为3.4mm、下降量(-的位移)最大为3.9mm。
(实施例5)
在将本实施方式应用于与实施例4同样的冲压成形品时,预先确定冲压成形中的材料流入多的部位。图19用等高线图表示使用以往方法冲压成形本部件时的X方向位移量,图20用等高线图表示相同的Y方向位移量。分别为,正的位移表示为(+)、负的位移表示为(-)。由于部件上部右侧(Y值大的边的X值大的一侧)和前方侧(X值大的边)的材料流入量多,因而在部件上部右侧和前方侧应用本实施方式,附加余肉部。冲裁工序以后与实施例1相同。
(实施例6)
在将本实施方式应用于与实施例4同样的冲压成形品时,使弯曲凸缘为Z形,使第一冲压工序中弯折的平坦纵壁部在第二冲压工序中向高度方向延伸。图21表示通过第二冲压成形,上述中间成形品实施凸出成形的冲压成形品104的立体图。在这里,平板部代表长度L分别是从凸出部2中央向弯曲凸缘6下降的垂线投影到包含平板部3的平面时的长度。与实施例3同样,在第二冲压工序中,使弯曲凸缘部的平坦纵壁部的、与弯曲凸缘正交方向的高度作为h2=3.5mm,设计为与第一冲压工序中设计的高度h1=3.0mm相比进一步延伸。该差Δh=0.5mm为平板部代表长度L=200~250mm的0.20~0.25%。
之后,通过沿着制品的轮廓外形线9修剪余肉部10而形成图9所示的冲压成形品1的制品。
与实施例1相同,本发明的冲压成形法的冲压成形后的回弹量的等高线图如图22所示。图22为顶视图,回弹量用Z方向的位移评价。Z轴方向的位移的表述与图7相同。图17所示的以往方法中的回弹量为上升量(+的位移)最大为3.8mm、下降量(-的位移)最大为7.1mm。应用本发明的冲压成形法情况,改善为上升量(+的位移)最大为3.0mm、下降量(-的位移)最大为3.2mm。
以上,基于图示例进行了说明,然而本发明的冲压成形方法、板状材料的落料、冲压成形品的制造方法以及冲压成形品并不限于上述示例,能够在权利要求书的记载范围内适当地进行变更,例如,冲压成形品的形状可以为图2或图13所示以外的形状,弯曲凸缘部形状也可以为图5或图15所示以外的形状。
工业实用性
因此根据本发明的冲压成形方法、板状材料的落料、冲压成形的中间成形品、冲压成形品的制造方法以及冲压成形品,能够有效地抑制回弹。本发明的技术适用于冲压成形时的材料流入对成形精度产生影响的部件。
附图标记说明
1冲压成形品;
2凸出部;
3平板部;
4冲孔底(底面);
5纵壁(侧壁);
6弯曲凸缘部;
61平坦纵壁部;
7阶梯部;
8折叠线;
9制品的轮廓外形线;
10余肉部;
101回弹后的冲压成形品;
102成形下止点的边缘形状;
103弯曲成形后的中间成形品;
104凸出成形后的冲压成形品。
Claims (17)
1.一种冲压成形方法,从板状材料对具有凸出部的冲压成形品进行冲压成形,其特征在于,包含:
第一冲压工序,所述板状材料具有余肉部,将该余肉部不弯折为曲线而弯折为直边而成为具有弯曲凸缘部的中间成形品;
第二冲压工序,其实施包含在所述中间成形品设置所述凸出部的凸出加工在内的冲压成形。
2.根据权利要求1所述的冲压成形方法,其特征在于,
在所述第一冲压工序之前,具有落料形状决定工序,
根据预先确定的冲压成形时的材料流入量,决定在所述冲压成形品的展开形状的轮廓外形设置余肉部的落料形状。
3.根据权利要求1所述的冲压成形方法,其特征在于,
使所述弯曲凸缘部的剖面为L形或Z形。
4.根据权利要求1所述的冲压成形方法,其特征在于,
使所述弯曲凸缘部的剖面为Z形,
使所述第一冲压工序中弯折的平坦纵壁部在所述第二冲压工序中向高度方向延伸。
5.根据权利要求4所述的冲压成形方法,其特征在于,
使所述平坦纵壁部延伸的高度Δh为与对应的弯曲凸缘部连接的平板部的代表长度L的0.2~1.0%,在这里,平板部的代表长度L是指从凸出部中央下降至弯曲凸缘部的垂线投影到包含平板部在内的平面时的长度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的冲压成形方法,其特征在于,
在所述第一冲压工序中,将所述余肉部弯折为相对于所述冲压成形品的展开形状的轮廓外形线外接或分离的直边。
7.一种板状材料的落料,其特征在于,
具有权利要求1至6中任一项所述的冲压成形方法的余肉部。
8.根据权利要求7所述的板状材料的落料,其特征在于,
所述余肉部在相邻的所述直边的连接部具有缺口。
9.一种中间成形品,其为权利要求1或2所述的冲压成形方法中的所述中间成形品,其特征在于,
余肉部具有弯折为直边的弯曲凸缘部。
10.根据权利要求9所述的中间成形品,其特征在于,
所述弯曲凸缘部的剖面为L形或Z形。
11.一种冲压成形品的制造方法,从板状材料制造具有凸出部的冲压成形品,其特征在于,包含:
冲裁工序,其在冲压成形品的展开形状的外形附加余肉部而从所述板状材料进行冲切加工;
第一冲压工序,其将所述余肉部不弯折为曲线而弯折为直边,形成具有弯曲凸缘部的中间成形品;
第二冲压工序,其实施包含在所述中间成形品设置所述凸出部的凸出加工在内的冲压成形;
修剪工序,其对所述余肉部进行修剪。
12.根据权利要求11所述的冲压成形品的制造方法,其特征在于,
在所述冲裁工序之前,具有落料形状的决定工序,根据预先确定的冲压成形时的材料流入量,决定在所述冲压成形品的展开形状的轮廓外形设置余肉部的落料形状。
13.根据权利要求11所述的冲压成形品的制造方法,其特征在于,
使所述弯曲凸缘部的剖面为L形或Z形。
14.根据权利要求11所述的冲压成形品的制造方法,其特征在于,
使所述弯曲凸缘部的剖面为Z形,
使所述第一冲压工序中弯折的平坦纵壁部在所述第二冲压工序中向高度方向延伸。
15.根据权利要求14所述的冲压成形品的制造方法,其特征在于,
使所述平坦纵壁部的延伸高度Δh为与对应的弯曲凸缘部连接的平板部的代表长度L的0.2~1.0%,在这里,平板部的代表长度L是指从凸出部中央下降至弯曲凸缘部的垂线投影到包含平板部的平面时的长度。
16.根据权利要求11至15中任一项所述的冲压成形品的制造方法,其特征在于,
在所述第一冲压工序中,将所述余肉部弯折为相对于所述冲压成形品的展开形状的轮廓外形线外接或分离的直边。
17.一种冲压成形品,其特征在于,通过权利要求1至6中任一项所述的冲压成形方法进行冲压成形。
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