CN115996800A - 金属板的剪切加工方法、冲压部件的制造方法、金属板以及金属板的剪切模具 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种剪切端面的耐拉伸凸缘裂纹特性及耐延迟断裂特性良好的高强度钢板等金属板的剪切加工技术。一种对金属板(10)进行剪切加工的方法，对金属板(10)的至少一部分的端部实施二次剪切加工，通过二次剪切加工中的第一次切断，形成第二次剪切加工的切削余量为5mm以下的第一区域(ARA‑A)。二次剪切加工中的第二次切断在约束上述第一区域(ARA‑A)的端部侧的移动的状态下执行。例如，设置与第一区域(ARA‑A)连续的突出区域(ARA‑B)，对该突出区域(ARA‑B)进行约束，从而对第一区域(ARA‑A)的端部侧的移动进行约束。

Description

金属板的剪切加工方法、冲压部件的制造方法、金属板以及金属板的剪切模具

技术领域

本发明是涉及通过冲压成形制造冲压部件时的金属板的剪切加工以及冲压部件的制造的技术。

背景技术

当前，对于汽车要求通过轻量化来提高燃料效率和提高碰撞安全性。而且，出于兼顾车身的轻量化和碰撞时的搭乘者保护的目的，汽车用部件、特别是结构部件具有使用高强度钢板的倾向。特别是近年来，作为高强度钢板，具有将更高强度的拉伸强度为980MPa以上的超高强度钢板应用于车身的倾向。

作为超高强度钢板应用于车身时的课题之一，有冲压时的拉伸凸缘裂纹和冲压部件制造后的延迟断裂。特别是，在拉伸强度为980MPa以上的钢板中，从剪切加工后的端面(以下也称为剪切端面)产生的延迟断裂和拉伸凸缘裂纹的对策成为重要的课题。

在此，已知在剪切端面残留较大的拉伸应力。由于该拉伸应力的残留，担心产生剪切端面处的拉伸凸缘裂纹、以及冲压后的产品(冲压部件)中的随着时间经过的延迟断裂。为了抑制剪切端面的这些断裂，需要减少剪切端面的拉伸残余应力、加工硬化层。

作为减少剪切工序端面的拉伸残余应力和加工硬化层的简单方法，例如有在冲孔加工时使用带台阶的上刀，在施加了张力的状态下进行剪切的方法(非专利文献1)。另外，作为其他方法，有将剪切工序分成二次而减小第二次的切削余量的方法(非专利文献2、专利文献1)。

在此，后者的减小第二次的切削余量的方法在其切削余量足够小的情况下，有时也被称为修边、修剪。但是，在本说明书中，无论切削余量的大小如何，都将其称为“二次剪切加工”。

在本说明书中，“二次剪切加工”是指在对同一端部实施了第一次切断之后实施第二次切断的加工。需要说明的是，二次剪切加工也被称为二次冲裁。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：高桥雄三等：通过使用了带突起的冲头的张力下的冲裁而得到的高强度薄钢板的冲裁扩孔性的改善、塑性和加工、54-627(2013)、343-347

非专利文献2：中川威雄、吉田清太：剪切法-剪切面的拉伸变形能力的提高对策-、塑性和加工、10-104(1969)、665-671

专利文献

专利文献1：日本特开2006-116590号公报

发明内容

发明要解决的课题

担心由上述高强度钢板的剪切端面产生的拉伸凸缘裂纹和延迟断裂。

但是，使用带台阶的上刀的方法存在拉伸凸缘裂纹、耐延迟断裂特性的改善效果比较小的问题。

另外，基于“二次剪切加工”的方法，为了得到显著的效果，在多数情况下，需要减小第二次的切削余量。因此，若想要将基于“二次剪切加工”的方法应用于量产，则相对于进行剪切加工时的金属板的放置位置，与第二次的切削余量相应地要求数mm的位置精度。因此，存在产生实施上的困难的问题。

进而，在“二次剪切加工”中产生的冲落侧的废料成为与冲裁余量相同的数mm左右的切削残渣。因此，存在被切掉的废料夹在剪切模具(切断装置)之间而有可能难以除去的问题。这样的废料以附着于冲裁残留侧的坯料的状态被带入下一工序，有可能带来在冲压成形时损伤模具和坯料双方的危险。

本发明着眼于上述方面，其目的在于防止剪切端面处的上述断裂。因此，本发明的目的在于提供一种针对作为减少金属板的剪切端面的拉伸残余应力及加工区域的剪切加工方法的二次剪切加工，改善在量产应用时成为问题的金属板的剪切加工时的位置精度的方法。进而，本发明的目的在于提供一种改善二次剪切加工的冲落侧的废料的处理性的方法。即，本发明的目的在于提供一种剪切端面的耐拉伸凸缘裂纹特性及耐延迟断裂特性良好的高强度钢板等金属板的剪切加工技术。

用于解决课题的方案

为了解决课题，本发明的一方式是对金属板进行剪切加工的方法，其要点在于，对金属板的至少一部分的端部实施二次剪切加工，通过二次剪切加工中的第一次切断，形成第二次剪切加工的切削余量为5mm以下的第一区域，二次剪切加工中的第二次切断在约束所述第一区域的端部侧的移动的状态下执行。

另外，本发明的方式的要点在于，在将金属板经过一个或两个以上的冲压成形而制成冲压部件时，作为所述金属板，使用通过本发明的一方式所述的剪切加工剪切而成的金属板。

另外，本发明的方式是在至少一部分的端部通过剪切加工被切断之后进行冲压成形的金属板，其要点在于，作为所述被切断的端部，具有所述剪切加工的切削余量为5mm以下的第一区域和与所述第一区域连续且比所述第一区域突出从而所述剪切加工的切削余量比所述第一区域大的突出区域。

另外，本发明的方式是在利用下刀和压板约束金属板的状态下，利用上刀切断该金属板的端部的剪切模具，其要点在于，所述剪切模具具有对要切断的所述端部的端面侧的移动进行约束的约束件。

发明的效果

根据本发明的方式，至少在第一区域中，能够减少剪切加工时产生的钢板的剪切端面的拉伸残余应力和加工硬化层。其结果是，根据本发明的方式，例如在将高强度钢板等金属板应用于汽车的面板部件、结构/骨架部件等各种部件时，能够提高耐拉伸凸缘裂纹特性及延迟断裂特性。

另外，根据本发明的方式，能够改善剪切加工时的金属板的位置精度，因此，能够更适用于量产。这样，通过改善金属板的位置精度，在应用于量产时实质上能够应用的第二次剪切加工的切削余量缩小。而且，能够得到显著的耐拉伸凸缘裂纹特性及延迟断裂特性的提高。

进而，根据本发明的方式，通过提高切断时的金属板端部的稳定性，废料的形状更稳定，废料处理变得容易。特别是，在设置有突出区域的情况下，通过包含切削余量相对较大的突出区域，能够抑制废料成为切削残渣那样的情况。其结果是，该废料处理变得更容易。

附图说明

图1是表示基于本发明的实施方式的工序的例子的图。

图2是对基于二次剪切加工的第一次切断和第二次切断进行说明的俯视图。

图3是对金属板的端部的切断进行说明的示意性侧视图。

图4是说明第一约束例的俯视图。

图5是对第一约束例进行说明的配置有上刀的状态的俯视图。

图6是说明第一约束例的侧视图。

图7是说明第二约束例的俯视图。

图8是说明第二约束例的侧视图。

图9是说明第三约束例(变形例)的俯视图。

图10是说明第三约束例(变形例)的侧视图。

图11是说明实施1～4中使用的坯料的图。

图12是对切断实施例1中的坯料1时的配置进行说明的俯视图。

图13是对切断实施例2中的坯料2时的配置进行说明的俯视图。

图14是对切断实施例3中的坯料3时的配置进行说明的俯视图。

图15是对切断实施例4中的坯料4时的配置进行说明的俯视图。

具体实施方式

接着，参照附图来说明本发明的实施方式。

在本实施方式中，作为进行剪切加工的金属板，以冲压成形为冲压部件的作为坯料的金属板为例进行说明。

本实施方式是适合于作为对象的金属板为高强度钢板的情况的技术，该高强度钢板有可能因剪切加工时产生的钢板的剪切端面处的拉伸残余应力、加工硬化而在端部产生拉伸凸缘裂纹、延迟断裂。本发明是只要是拉伸强度为590MPa以上的高强度钢板就能够适当地应用的技术。本发明对于特别担心拉伸凸缘裂纹、延迟断裂的具有980MPa以上的高强度钢板更有效，对于具有1180MPa以上的高强度钢板是更有效的技术。

在本实施方式中，如图1所示，具有作为冲压成形的前工序的修整工序1和冲压工序2。本实施方式中制造的金属板10适合作为在剪切端面产生拉伸残余应力那样的冲压成形用的金属板10。

在修整工序1中，将金属板10切断成与冲压部件的部件形状相应的轮廓形状。

在该切断时，对金属板10的整周的至少一部分的端部连续实施二次剪切加工(二次剪切加工1A)。

<二次剪切加工中的第一次切断>

关于实施二次剪切加工的端部，如图2所示，设定为通过第二次切断而切断为目标轮廓形状(图2中，附图标记12的位置)。而且，在第一次切断中，如图2的附图标记11所示，相对于其目标轮廓形状(附图标记12的位置)，切断为具有第一区域ARA-A和与第一区域ARA-A连续的突出区域ARA-B的轮廓形状。在图2中，附图标记11的位置是第一次切断后的端部位置。附图标记12是第二次切断后的端部位置。另外，附图标记11a表示第一区域ARA-A的端部位置。附图标记11b表示突出区域ARA-B的端部位置。

第一区域ARA-A是以第二次剪切加工的切削余量ΔC1为5mm以下、优选为3mm以下的方式设定的区域。即，是设定为起到二次剪切加工的上述效果的切削余量ΔC1的区域。

在此，将切削余量ΔC1设为5mm以下的理由如下。即，若切削余量ΔC1过大，则与以一次的剪切将材料切断的情况相比，金属板的剪切时的变形状态相同。因此，无法得到由二次剪切加工带来的使拉伸残余应力、加工硬化层减少的效果。另一方面，若切削余量ΔC1为5mm以下，则在剪切时对材料产生二次剪切加工特有的弯曲、修边那样的变形。其结果是，得到二次剪切加工的效果(参照后述的实施例)。

另外，切削余量ΔC1越小，二次剪切加工的效果越大。但是，优选第二次的切削余量大于由第一次的剪切产生的剪切端面的凹凸形状。因此，第二次的切削余量ΔC1优选为0.1mm以上。

突出区域ARA-B是端部11b比第一区域ARA-A突出的区域。即，是第二次剪切加工的切削余量ΔC2被设定为比第一区域ARA-A大的值的突出区域ARA-B。突出区域ARA-B例如设为与第一区域ARA-A相比第二次剪切加工的切削余量大1mm以上的值的区域。即，“ΔC2≥ΔC1+1”。

将突出区域ARA-B设为第二次剪切加工的切削余量比第一区域ARA-A大1mm以上的值的区域。由此，在约束第一区域ARA-A的端部侧的移动的状态下进行第二次切断时，由第一区域ARA-A和突出区域ARA-B构成的废料容易成为连续的形状。

在此，“约束端部侧的移动”是指对成为悬臂梁状的端部(比切断位置靠端面侧的部分)的移动进行约束，进行约束的移动的方向例如是指远离端部的端面的方向。

在本实施方式中，在第二次剪切加工时，以使突出区域ARA-B的端部比在第二次剪切加工中使用的上刀23的位置向外侧突出的方式，设定突出区域ARA-B中的切削余量ΔC2。例如，优选将突出区域ARA-B中的切削余量设定为比切断时的间隙与上刀23的宽度的相加值大的值。

<二次剪切加工中的第二次切断>

在第二次切断中，在约束第一区域ARA-A的端部侧的移动的状态下，同时切断第一区域ARA-A以及突出区域ARA-B。第一区域ARA-A以及突出区域ARA-B通过第一次切断而形成。

在二次剪切加工中使用的剪切模具(切断装置)是利用上刀23切断金属板10的端部的剪切模具。如图3所示，该切断在利用下刀21和压板22约束金属板10的状态下执行。如图4～10所示，本实施方式的剪切模具具有对要切断的端部的端面侧的移动进行约束的约束件(引导部件30、棒体(夹具31)、开口23a)。

如图3所示，端部的切断通过使上刀23相对于下刀21相对地向金属板10的板厚方向(在图3中为下方)即切断方向移动来进行。该切断在利用下刀21和压板22约束(固定)了金属板10的主体10A侧(远离端部的一侧)的状态下执行。下刀21、上刀23例如由冲头、冲模构成。

需要说明的是，在进行二次切断的一系列的剪切加工中，第一次切断和第二次切断也可以使用具有同一上刀23、下刀21以及压板22的剪切模具(切断装置)来执行。

但是，在本实施方式中，关于第二次剪切加工中的切断，与第一次切断同样地利用下刀21和压板22对金属板10的主体10A侧进行约束来执行。进而，通过利用约束件对突出区域ARA-B也进行约束，从而设为约束第一区域ARA-A的端部侧的移动的状态，执行第二次切断。

从对第一区域ARA-A的端部侧的移动进行约束的观点出发，如图2所示，突出区域ARA-B优选以分别与第一区域ARA-A的端缘方向两侧连续的方式形成。

对约束突出区域ARA-B的约束的例子进行说明。

<第一约束例>

如图4～图6所示，第一约束的例子通过使构成约束件的引导部件30(按压部件)与突出区域ARA-B的端部抵接来进行。即，利用引导部件30朝向金属板10的主体10A侧(切削余量的切断位置侧)按压，对突出区域ARA-B的移动进行约束。在图3的例子中，引导部件30与突出区域ARA-B的端部的端面抵接，并且也与端部的侧面侧(与切断方向交叉的方向的面侧)的端面抵接。

在该例子中，如图5以及图6所示，第一区域ARA-A的端部11a由于切削余量ΔC1较小，因此，在俯视时隐藏在上刀23的下侧。但是，突出区域ARA-B的端部11b在俯视时成为比上刀23向外侧突出的状态。

<突出区域ARA-B的第二约束例>

如图7、图8所示，第二约束的例子从切断方向(在图7中为俯视(纸面方向))观察，在突出区域ARA-B中的比上刀23的配置位置向外方突出的部分形成有由引导用的贯通孔构成的开口10B。开口10B只要在第二次切断之前形成即可，因此，也可以在第一次切断之前形成。而且，在第二次切断时，相对于该开口10B插入构成能够插入到该开口10B中的约束件的棒体(夹具31)。由此，通过约束该棒体的移动，从而约束突出区域ARA-B。棒体例如固定于将下刀21固定的剪切模具的台等。

开口10B与夹具31之间的间隙优选在能够插入夹具31的范围内尽可能小。插入也可以是过盈量。

另外，第二约束的结构也可以是将开口10B设为有底孔并将棒体的端部插入该孔的结构。在该情况下，开口10B的部分也可以是向下侧突出的凹形状。

需要说明的是，也可以将上述开口10B设置在与上刀23的配置位置重叠的位置。在该情况下，将不与被插入到开口10B中的夹具31干涉的开口10B设置于上刀23。

<冲压工序>

在冲压工序中，使用冲压模具对实施了基于本发明的二次剪切加工的金属板10进行冲压成形，制成目标冲压部件。冲压成形例如是泡沫成形、拉伸成形。

在此，在上述说明中，例示了对金属板10的整周的一部分实施基于本发明的二次剪切加工的情况。但是，本发明并不限定于此。例如，也可以对金属板10的整周实施基于本发明的二次剪切加工。

在对金属板10中的一部分的端部实施基于本发明的二次剪切加工的情况下，也可以如下所述。即，例如，通过CAE解析来推定在冲压成形中产生规定以上的拉伸残余应力的端部。接着，仅对推定为产生规定以上的拉伸残余应力的边实施基于本发明的二次剪切加工。

另外，在实施基于本发明的二次剪切加工的情况下，不需要对金属板10的外周在同一时期对全部的端部实施二次剪切加工。例如，也可以在对第一边实施基于本发明的二次剪切加工之后，对第二边另外实施基于本发明的二次剪切加工。例如，也可以对金属板10的分离的两条边分别实施基于本发明的二次剪切加工。但是，成对的第一区域ARA-A和突出区域ARA-B同时切断。

另外，冲压部件的形状越复杂化，越通过多阶段的冲压成形来制造冲压部件。在该情况下，不一定需要在最初的冲压成形之前实施基于本发明的二次剪切加工。例如，也可以在除了最后的冲压方法以外的任意的冲压成形后实施基于本发明的二次剪切加工。另外，也可以在基于本发明的二次剪切加工中的第一次剪切加工与第二次剪切加工之间进行一个或两个以上的冲压成形的工序。

需要说明的是，在上述说明中，例示了对实施了基于本发明的二次剪切加工的金属板10进行冲压成形而制成目标产品的情况。但是，即使是不进行冲压成形而使用的金属板10，也能够应用本发明的剪切加工方法。

另外，也可以在基于本发明的二次剪切加工之前实施其他的剪切加工。

(变形例)

在此，在上述说明的实施方式中，为了约束第一区域ARA-A的端部侧的移动而形成突出区域ARA-B。但是，作为约束的方法，并不限定于此。

接着，对不设置突出区域ARA-B的第三约束例进行说明。

在第三约束例中，如图9所示，使构成约束件的引导部件30直接抵接于第一区域ARA-A的端面，从而约束第一区域ARA-A的端部。

但是，在该情况下，在切断方向上，引导部件30与第二次切断所使用的上刀23干涉。

因此，在该第三约束例(变形例)中，如图10所示，相对于在第二次切断中使用的上刀23，形成在切断方向上引导部件30能够通过的开口23a。

在此，作为对第一区域ARA-A的端部侧进行约束的方法的例子，示出第一约束例、第二约束例、第三约束例。作为第一区域ARA-A的端部侧的约束，也可以将这些约束的方法适当地组合使用。

(作用及其他)

接着，对基于本发明的实施方式的二次剪切加工的作用等进行说明。

根据本实施方式，在金属板10的剪切加工时，能够以适当的切削余量至少对第一区域ARA-A执行第二次切断。其结果是，至少在第一区域ARA-A中，能够减少剪切端面的拉伸残余应力和加工硬化层。其结果是，能够抑制从剪切端面产生延迟断裂。

另外，通过在第二次切断时对第一区域ARA-A的端部侧的移动进行约束，从而在要切断的端部稳定的状态下执行切断。其结果是，能够抑制切断时的废料侧的移动。由此，改善切断时的金属板10的位置精度。需要说明的是，位置精度优选设定为相对于与剪切面正交的方向为2mm以下。

其结果是，在将本实施方式应用于量产时，实质上能够应用的第二次剪切加工的切削余量缩小。由此，能够得到显著的耐拉伸凸缘裂纹特性及延迟断裂特性的提高。

以下，对本实施方式中的、将第二次剪切加工的切削余量缩小为适当的量并且改善金属板10的位置精度的机构进行说明。

如图3所示，在切断端部时，相对于要切断的金属板10，在利用下刀21以及压板22约束金属板10的主体10A侧的状态下，使上刀23在切断方向上移动，切断端部。

如图3所示，在对金属板10的剪切部实施二次剪切加工的情况下，进行二次剪切加工的端面附近不与任何物体接触，成为悬臂梁状。

因此，在将金属板10设置于剪切模具时，或者在通过剪切加工对板和模具施加载荷时，金属板10的端部比较自由地移动。因此，与二次剪切加工有效的第二次剪切加工的切削余量相比，金属板10的位置精度变大。由于这样的理由，特别是在量产中，有可能无法稳定地得到二次剪切加工的效果。

与此相对，在本实施方式中，例如如图4所示，设置第一区域ARA-A的连续的突出区域ARA-B，约束该突出区域ARA-B。由此，在约束第一区域ARA-A的端部侧的移动的状态下，执行第二次切断。

需要说明的是，只要将突出区域ARA-B的切削余量ΔC2设定得比第一区域ARA-A的切削余量ΔC1大，就没有问题。但是，突出区域ARA-B的切削余量ΔC2越大，越产生浪费的废料。因此，从这样的观点出发，设定突出区域ARA-B的切削余量ΔC2的上限即可。

因此，在本实施方式中，金属板10在被二次剪切加工的部分的附近，能够通过引导部件30等进行第一区域ARA-A的定位。因此，金属板10的端部的位置精度大幅提高，在量产中能够稳定地得到二次剪切加工的效果。

在此，引导部件30对金属板10端面的按压可以在剪切加工前利用输送机进行，也可以使用弹簧等。

而且，在本实施方式中，废料的形状稳定。进而，在本实施方式中，在第二次切断后，通过包含切削余量比较大的突出区域ARA-B，废料不会成为切削残渣，因此，其处理变得容易。

另外，如图7所示，在使用开口10B及夹具部进行突出区域ARA-B的约束的情况下，也能够在切断方向上约束金属板10的端部的移动。因此，能够进一步提高切断时的金属板10端部的位置精度。

另外，如变形例(图9、图10)所示，设想通过对剪切加工的切削余量为5mm以下的第一区域ARA-A的端部按压引导部件30来固定金属板10位置的方法的情况。在该情况下，存在模具的形状变得复杂的问题。但是，在该方法中，也能够在改善了金属板10的端部的位置精度的状态下进行二次剪切加工。但是，在该情况下，由于不包含比较大的突出区域ARA-B，因此，废料变小，但由于废料的形状稳定，因此，废料的处理比较容易。

基于本发明的本实施方式应用于担心拉伸凸缘裂纹、延迟断裂的拉伸强度为980MPa以上的金属板10时是有效的。从冲压成形性的观点出发，作为对象的金属板10的板厚优选为0.8mm以上且3.0mm以下。其理由如下所述。若板厚为0.8mm以下，则在冲压成形时金属板10容易断裂，若板厚为3.0mm以上，则冲压成形时的成形载荷变大。其结果是，需要非常大的设备能力。在此，将第一区域ARA-A设为5mm以下，优选设为3mm以下是因为，作为期待二次剪切加工的效果的冲裁余量，如实施例所示，考虑5mm以下左右。将突出区域ARA-B设为切削余量比第一区域ARA-A大1mm以上的区域是因为，认为若冲裁余量增加1mm左右，则废料处理性提高。

(效果)

本实施方式起到下述那样的效果。

(1)本实施方式是对金属板10进行剪切加工的方法，对金属板10的至少一部分的端部实施二次剪切加工，通过二次剪切加工中的第一次切断，形成第二次剪切加工的切削余量为5mm以下的第一区域ARA-A，二次剪切加工中的第二次切断在约束上述第一区域ARA-A的端部侧的移动的状态下执行。

本实施方式是适合于上述金属板10是例如拉伸强度为980MPa以上的高强度钢板的情况的技术。

根据该结构，能够减少剪切加工时产生的钢板的剪切端面的拉伸残余应力和加工硬化层。因此，通过使用本实施方式的金属板10，在将高强度钢板等金属板应用于汽车的面板部件、结构/骨架部件等各种部件时，能够提高耐拉伸凸缘裂纹特性及延迟断裂特性。而且，能够改善剪切加工时的金属板10的位置精度，因此，能够应用于量产。通过改善金属板10的位置精度，在应用于量产时实质上能够应用的第二次剪切加工的切削余量缩小，能够得到显著的耐拉伸凸缘裂纹特性及延迟断裂特性的提高。

(2)另外，本实施方式是对金属板10进行剪切加工的方法，对金属板10的至少一部分的端部实施二次剪切加工，通过二次剪切加工中的第一次切断，形成第二次剪切加工的切削余量为5mm以下的第一区域ARA-A和与上述第一区域ARA-A连续且比上述第一区域ARA-A突出从而第二次剪切加工的切削余量比上述第一区域ARA-A大的突出区域ARA-B，二次剪切加工中的第二次切断在通过约束上述突出区域ARA-B而约束上述第一区域ARA-A的端部侧的移动的状态下执行。

本实施方式是适合于上述金属板10是例如拉伸强度为980MPa以上的高强度钢板的情况的技术。

根据该结构，能够减少剪切加工时产生的钢板的剪切端面的拉伸残余应力和加工硬化层。因此，通过使用该金属板10，在将高强度钢板等金属板应用于汽车的面板部件、结构/骨架部件等各种部件时，能够提高耐拉伸凸缘裂纹特性及延迟断裂特性。而且，能够改善剪切加工时的金属板10的位置精度，因此，能够应用于量产。通过改善金属板10的位置精度，在应用于量产时实质上能够应用的第二次剪切加工的切削余量缩小，能够得到显著的耐拉伸凸缘裂纹特性及延迟断裂特性的提高。

进而，通过包含切削余量比较大的突出区域ARA-B，废料不会成为切削残渣，因此，废料的处理变得容易。

(3)上述约束例如通过使引导部件30与上述突出区域ARA-B的端部抵接来执行。

根据该结构，在第二次切断时，能够可靠地约束第一区域ARA-A的端部侧的移动。

(4)上述约束例如通过在上述突出区域ARA-B形成开口10B并将夹具31插入上述开口10B来执行。

根据该结构，作为剪切时的定位的方法，例如作为突出区域ARA-B而设置第二次剪切加工的切削余量比第一区域ARA-A大的区域。进而，在该区域设置开口10B，在剪切加工前或剪切加工中将夹具31插入该开口10B而将金属板10的端部侧固定。由此，在第二次切断时，向切断方向的移动也被约束，能够进一步改善位置精度。

(5)在本实施方式中，在二次剪切加工中的第二次切断时，通过使与上述第一区域ARA-A的端面抵接而约束上述第一区域ARA-A的端部侧的移动的引导部件30抵接，从而约束上述第一区域ARA-A的端部侧的移动，相对于在上述第二次切断中使用的上刀23，形成在切断方向上上述引导部件30能够通过的开口10B。

根据该结构，能够将废料量抑制得较小。

(6)本实施方式是一种冲压部件的制造方法，其特征在于，在将金属板10经过一个或两个以上的冲压成形而制成冲压部件时，作为上述金属板10，使用通过上述剪切加工剪切而成的金属板10。

例如，此时，例如，上述二次剪切加工中的第一次切断和第二次切断也可以是在上述一个或两个以上的冲压成形的最终的冲压成形之前分别实施的结构。

根据该结构，使用显著提高了耐拉伸凸缘裂纹特性的金属板10作为坯料。因此，冲压成形的自由度提高，并且也能够提高所制造的冲压部件的耐延迟断裂特性。

另外，切断时的金属板10的位置精度提高，并且废料处理性也提高，从而容易应用于冲压部件的量产。

(7)本实施方式的金属板是在至少一部分的端部通过剪切加工被切断之后进行冲压成形的金属板，作为上述被切断的端部，具有上述剪切加工的切削余量为5mm以下的第一区域和与上述第一区域连续且比上述第一区域突出从而上述剪切加工的切削余量比上述第一区域大的突出区域。

根据该结构，能够减少剪切加工时产生的钢板的剪切端面的拉伸残余应力和加工硬化层。因此，通过使用本实施方式的金属板10，在将高强度钢板等金属板应用于汽车的面板部件、结构/骨架部件等各种部件时，能够提高耐拉伸凸缘裂纹特性及延迟断裂特性。而且，能够改善剪切加工时的金属板10的位置精度，因此，能够应用于量产。通过改善金属板10的位置精度，在应用于量产时实质上能够应用的第二次剪切加工的切削余量缩小。其结果是，能够得到显著的耐拉伸凸缘裂纹特性及延迟断裂特性的提高。

(8)本实施方式是在利用下刀和压板约束金属板的状态下利用上刀切断该金属板的端部的剪切模具，具有对要切断的上述端部的端面侧的移动进行约束的约束件。

例如，上述金属板构成为，作为上述被切断的端部，具有切削余量为5mm以下的第一区域和与上述第一区域连续且比上述第一区域突出从而切削余量比上述第一区域大的突出区域，上述约束件约束上述突出区域。

另外，例如，上述约束件构成为具有与上述突出区域的端部抵接的引导部件。

另外，例如，上述约束件构成为具有贯通上述突出区域的棒体。

另外，例如，上述约束件构成为具有：引导部件，该引导部件与要切断的上述端部的端面抵接；以及开口，该开口形成于上述上刀，在切断方向上上述引导部件能够通过该开口。

根据该结构，能够减少剪切加工时产生的钢板的剪切端面的拉伸残余应力和加工硬化层。因此，通过使用本实施方式的金属板10，在将高强度钢板等金属板应用于汽车的面板部件、结构/骨架部件等各种部件时，能够提高耐拉伸凸缘裂纹特性及延迟断裂特性。而且，能够改善剪切加工时的金属板10的位置精度，因此，能够应用于量产。通过改善金属板10的位置精度，在应用于量产时实质上能够应用的第二次剪切加工的切削余量缩小，能够得到显著的耐拉伸凸缘裂纹特性及延迟断裂特性的提高。

实施例

接着，对基于本实施方式的实施例进行说明。

在以下的说明中，使用如下供试材料进行说明，该供试材料使用由板厚1.4mm的超高强度钢板构成的两种钢种A、B。

(关于二次剪切加工的效果)

首先，对关于二次剪切加工的效果的实验结果进行说明。

首先，使用剪切前的尺寸为100mm×100mm的供试材料，对于该供试材料，通过第一次切断而切断为100×50mm。接着，在上述第一次切断后，变更切削余量而实施第二次切断，取得评价用的样品。如表1所示，改变第二次切断的切削余量而取得多个样品。

在此，第一次以及第二次切断的剪切加工时的间隙ΔD都为12.5％。间隙ΔD是所使用的上刀23和下刀21的间隙d与金属板10的板厚t之比即(d/t)的百分率。

接着，对于所取得的各样品，实施利用X射线切断后的剪切端面的残余应力的测定。进而，对于所取得的各样品，在加载了拉伸强度的弯曲应力的状态下在pH为3的盐酸中浸渍96小时，确认各样品有无裂纹。利用X射线的测定中，将测定范围设为直径300μm，相对于剪切加工后的剪切端面的板面、板厚两方向测定中央位置的应力。

表1中示出上述评价中的、构成供试材料的钢种A、B的拉伸强度和各样品的加工条件、以及各样品中的剪切端面的残余应力和浸渍试验的裂纹判定结果。在表1中，第二次的切削余量为“-”的样品是未执行第二次切断的样品。

[表1]

由表1可知，通过二次切断，与仅一次切断相比，剪切端面的拉伸残余应力降低。但是，可知在第二次切断的切削余量为30mm的情况下，拉伸残余应力的降低效果小，但通过将该第二次切断的切削余量设为5mm以下，拉伸残余应力的降低效果大幅提高。

另外，由表1的浸渍试验的裂纹判定结果可知，通过将第二次切断的切削余量设为5mm以下，与仅一次切断相比，也没有浸渍试验中的裂纹，耐延迟断裂特性也提高。

(关于约束第一区域ARA-A的端部侧的切断)

接着，对如下情况进行说明：将第一区域ARA-A中的第二次切断的切削余量设定为5mm以下，通过实施方式所示的方法执行第二次切断，从而能够稳定地进行剪切加工。

使用由上述钢种A、B构成的供试材料，制作图11(a)～(d)所示的尺寸以及形状的样品即坯料1、2、3、4。在坯料3中，作为开口10B而形成有孔部。坯料1、2、3、4的制作仅通过一次或多次的剪切加工来进行，该剪切加工的切断时的间隙为12.5％。

在此，将分别使用了坯料1、2、3、4的实施例依次记载为实施例1、2、3、4。

在实施例1中，对于坯料1，如图12所示，使用配置有下刀21、引导部件30、上刀23的位置关系的剪切模具。在实施例2中，对于坯料2，如图13所示，使用配置有下刀21、引导部件30、上刀23的位置关系的剪切模具。在实施例3中，对于坯料3，如图14所示，使用配置有下刀21、开口10B以及夹具31(在图14中记载为插入引导部)、引导部件30、上刀23的位置关系的剪切模具。在实施例4中，对于坯料4，如图15所示，使用配置有下刀21、引导部件30、上刀23的位置关系的剪切模具。

在此，在实施例1～4中，将以延迟断裂的改善为目的的端部部位设定为各坯料的中心部，由上刀23与坯料的位置关系表示的切断的冲裁余量为3mm。这是因为，被认为能够得到效果的切断的冲裁余量为5mm，与此相对，考虑到坯料位置的偏差而取得了2mm的似然度。

此时，为了再现基于量产的坯料的设置，在实施例1中以通常的量产冲压的定位引导的条件设置坯料1的位置(图12)。在实施例2中，以将坯料2的成为突出区域ARA-B的部分的端部按压于引导部件30的状态进行设置(图13)。在实施例3中，以使夹具31贯通于在坯料3的成为突出区域ARA-B的位置设置的开口10B的状态进行设置(图14)。在实施例4中，以将坯料4的相当于第一区域ARA-A的部分的端部按压于四个引导部件30的状态进行设置(图15)。

接着，在各实施例中，测量将坯料设置于剪切模具(切断装置)后的坯料的位置，将由此引起的第二次的冲裁余量的变化量的最大值定义为坯料位置精度并进行测量。

之后，在各实施例中，保持坯料的位置不变，利用压板22约束主体10A侧而进行剪切加工。剪切加工时的间隙为12.5％。需要说明的是，将压板22的约束力在所有的实施例中设定为相同。

将各实施例中的评价结果示于表2。

[表2]

在此，在切断时，存在坯料较大地偏移而无法在上刀23的整个端面进行剪切的情况。在该情况下，冲落侧的样品(废料)被分割为多个。将该情况下设为“二次剪切加工失败”，将“二次剪切加工失败”的个数设为n个，记录为“n个/5个”。

另外，对于各实施例中切断而制作的样品，在加载了拉伸强度的弯曲应力的状态下在pH为3的盐酸中浸渍96小时，确认延迟断裂特性的改善。因此，确认了以二次剪切加工的改善效果为目标的样品中心部的裂纹的有无。在二次剪切加工成功的m个样品中，将观察到裂纹的个数设为n个，记录为浸渍试验后延迟断裂的个数“n个/m个”、裂纹。

另外，确认切掉侧的废料的形状，在所有废料中宽度5mm以上的区域充分存在的情况下，认为废料处理性高。而且，将废料处理性设为“良好”，将并非如此的情况设为“不良”。但是，在不良的情况中，对于通过坯料的位置精度的改善而使废料的形状稳定的情况，设为“可”。

<实施例的验证>

表2表示钢种A、B相对于实施例1～4的坯料位置精度、二次剪切加工失败的数量、浸渍试验后延迟断裂的个数、废料处理性。

在实施例1中，不约束坯料的端部侧，在悬臂梁状的状态下实施切断。因此，在一部分坯料1中，二次剪切加工失败，在剩下的坯料中，一部分的切削余量也比5mm大，因此，产生延迟断裂。

另一方面，在基于本发明的实施例2、3、4中，约束坯料的端部侧而实施切断。因此，坯料的位置精度得到改善。即，在实施例2、3、4中，通过坯料的位置精度改善，在所有坯料中二次剪切加工成功，延迟断裂得到抑制。

另外，废料的处理性在实施例1中为不良。但是，在实施例2、3中为良好。在实施例4中，虽然废料的大小较小，但是废料的形状稳定，因此，设为“可”。因此，可知在实施例2、3、4中，从废料的处理性的观点出发，也有助于改善基于二次剪切加工的加工的量产性。

在此，本申请要求优先权的日本专利申请2020-112738(2020年06月30日申请)的全部内容通过参照而构成本公开的一部分。在此，参照有限数量的实施方式进行了说明，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来说是显而易见的。

附图标记说明

1修整工序

1A二次剪切加工

2冲压工序

10金属板

10A主体

10B开口

21下刀

22压板

23上刀

23a开口

30引导部件

31夹具

ARA-A第一区域

ARA-B突出区域

Claims (14)

1.一种金属板的剪切加工方法，对金属板进行剪切加工，其特征在于，

对金属板的至少一部分的端部实施二次剪切加工，

通过二次剪切加工中的第一次切断，形成第二次剪切加工的切削余量为5mm以下的第一区域，

二次剪切加工中的第二次切断在约束所述第一区域的端部侧的移动的状态下执行。

2.一种金属板的剪切加工方法，对金属板进行剪切加工，其特征在于，

对金属板的至少一部分的端部实施二次剪切加工，

通过二次剪切加工中的第一次切断，形成第二次剪切加工的切削余量为5mm以下的第一区域和与所述第一区域连续且比所述第一区域突出从而第二次剪切加工的切削余量比所述第一区域大的突出区域，

二次剪切加工中的第二次切断在通过约束所述突出区域而约束所述第一区域的端部侧的移动的状态下执行。

3.如权利要求2所述的金属板的剪切加工方法，其特征在于，

所述突出区域的约束通过使引导部件与所述突出区域的端部抵接来执行。

4.如权利要求2或3所述的金属板的剪切加工方法，其特征在于，

所述突出区域的约束通过在所述突出区域形成开口并将夹具插入所述开口来执行。

5.如权利要求1所述的金属板的剪切加工方法，其特征在于，

在二次剪切加工中的第二次切断时，使引导部件与所述第一区域的端面抵接来约束所述第一区域的端部侧的移动，

对于在所述第二次切断中使用的上刀，形成在切断方向上所述引导部件能够通过的开口。

6.如权利要求1～5中任一项所述的金属板的剪切加工方法，其特征在于，

所述金属板的拉伸强度为980MPa以上。

7.一种冲压部件的制造方法，其特征在于，

在将金属板经过一个或两个以上的冲压成形而制成冲压部件时，

使用通过权利要求1～权利要求6中任一项所述的剪切加工方法剪切而成的金属板作为所述金属板。

8.如权利要求7所述的冲压部件的制造方法，其特征在于，

所述二次剪切加工中的第一次切断和第二次切断在所述一个或两个以上的冲压成形的最终的冲压成形之前分别实施。

9.一种金属板，在至少一部分的端部通过剪切加工被切断之后进行冲压成形，其特征在于，

作为所述被切断的端部，具有所述剪切加工的切削余量为5mm以下的第一区域和与所述第一区域连续且比所述第一区域突出从而所述剪切加工的切削余量比所述第一区域大的突出区域。

10.一种金属板的剪切模具，在利用下刀和压板约束金属板的状态下，利用上刀切断该金属板的端部，其特征在于，

所述剪切模具具有对要切断的所述端部的端面侧的移动进行约束的约束件。

11.如权利要求10所述的金属板的剪切模具，其特征在于，

所述金属板具有切削余量为5mm以下的第一区域和与所述第一区域连续且比所述第一区域突出从而切削余量比所述第一区域大的突出区域，作为所述被切断的端部，

所述约束件约束所述突出区域。

12.如权利要求11所述的金属板的剪切模具，其特征在于，

所述约束件具有与所述突出区域的端部抵接的引导部件。

13.如权利要求11或12所述的金属板的剪切模具，其特征在于，

所述约束件具有贯通所述突出区域的棒体。

14.如权利要求10所述的金属板的剪切模具，其特征在于，

所述约束件具有：引导部件，所述引导部件与要切断的所述端部的端面抵接；以及开口，所述开口形成于所述上刀，在切断方向上所述引导部件能够通过所述开口。

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