CN116390821A - 汽车用外板面板的冲压成型方法及冲压成型装置 - Google Patents

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Abstract

本发明所涉及的汽车用外板面板的冲压成型方法将金属坯板(101)冲压成型为具有特征线(113)、面板面部(115)及面板面部(117)的汽车用外板面板(111)，包括：使冲模(5)向冲头(3)侧相对移动来使成型面板面部(117)的从冲头侧成型面部(3c)突出设置的冲头侧弹性体(9)及成型面板面部(115)的从冲模侧成型面部(5b)突出设置的冲模侧弹性体(11)与金属坯板(101)抵接的步骤；和保持使冲头侧弹性体(9)和冲模侧弹性体(11)与金属坯板(101)抵接不变地使冲模(5)向冲头(3)侧相对移动至成型下止点来边将冲头侧弹性体(9)及冲模侧弹性体(11)压扁边冲压成型出汽车用外板面板(111)的步骤。

Description

汽车用外板面板的冲压成型方法及冲压成型装置
技术领域
本发明涉及将金属坯板(metal sheet)冲压成型(press forming)为形成有特征线(character-line)的汽车用外板面板(outer panel of automobile)的汽车用外板面板的冲压成型方法及冲压成型装置。此外，在本发明中，金属坯板是指以热轧钢板(hot-rolled steel sheet)、冷轧钢板(cold-rolled steel sheet)或对钢板实施了表面处理(surface treatment)(电镀锌(electrogalvanization)、热浸镀锌(hot-dipgalvanizing)、有机皮膜处理(organic coating treatment)等)的表面处理钢板(surface-treated steel sheet)为代表而由不锈钢(stainless steel)、铝(aluminum)、镁(magnesium)等各种金属构成的板(sheet)。
背景技术
对于在汽车的车门外板(door outer)、前挡泥板(front fender)或后挡泥板(rear fender)等中使用的汽车用外板面板而言，从提高汽车的设计性(designability)及拉伸刚度(tensile rigidity)的观点考虑，大多对其外表面赋予特征线。特征线通常通过将金属坯板(坯料(blank))抵靠于设置在冲压模具的冲头(punch)的棱线部(ridgeline)并利用冲模(die)的谷线部(valley-line)夹持而被赋予。特别是近几年，为了实现汽车的设计性的进一步提高，要求赋予清晰的(即棱线部的曲率(curvature)大(曲率半径(curvature radius)小))特征线。
然而，在这种冲压成型中，有时冲头的棱线部与应该被赋予特征线的部位(portion)以外的部位接触而产生线状花纹(linear pattern)。这样的线状花纹在涂装(coating)后也残留，成为被称为外板面板的线偏移不良的外观不良。在为了赋予清晰的特征线而使用由截面半径(radius of section)小的圆弧形成了棱线部的前端的冲头来进行冲压成型的情况下，该线偏移不良尤其显著，因此成为了汽车的设计性提高的阻碍因素。
在此之前提出了一些抑制这样的线状花纹的产生而赋予特征线的技术。
例如，在专利文献1中公开了如下方法：在冲模和坯料保持器设置设计凹部(design recess portion)的成型辅助截面形状(forming auxiliary cross-sectionalshape)来夹持坯料的周缘，从而使该坯料的中央部以沿着冲头的成型面的方式预先弯曲变形(bending deformation)，然后利用冲头成型来形成设计面。在专利文献2中公开了如下方法：在设置有成型特征线的线状凸部(linear convex portion)的冲压面形成抽吸口(suction port)，利用经由气体流路(gas flow path)从该抽吸口进行抽吸的抽吸装置使金属板吸附(adhesion)于上述冲压面来进行冲压加工，由此抑制金属板的移动来防止线偏移(skid line)。在专利文献3中公开了如下技术：在利用冲头(punch)角和缓冲垫(cushionpad)对材料进行一次成型加工后，边使冲头下降边进行拉深成型(deep drawing)及胀形成型(stretch forming)，由此防止在上述冲头角抵接的金属材料的部位产生的线偏移。
在专利文献4中公开了如下技术：在制造具备棱线部的冲压成型件时，通过成型中间形状(preforming shape)的第一冲压成型工序和进一步成型该中间形状的第二冲压成型工序来消除线偏移而得到高品质的冲压成型件。在专利文献5中公开了如下技术：在冲头的前端部设置弹性体(elastic body)，抑制因冲头的初期接触引起的弯曲趋势(bendingtendency)，并且抑制所产生的弯曲趋势从特征线移动，从而抑制特征线成型时的线偏移。在专利文献6中公开了如下技术：利用由弹性体构成的冲模垫(die pad)和冲头的前端部在坯料成型特征线，保持通过上述冲模垫和上述冲头约束该被成型的特征线不变地通过冲模和冲头成型特征线以外的部位。在专利文献7中公开了如下技术：将板状的工件(workpiece)按压于具有成型特征线的凸R部(convex R portion)的下模(lower die)，在该工件与上述凸R部贴合(hold)以后在该凸R部的附近使按压垫(press pad)与工件抵接，来抑制工件的滑动。
专利文献1：日本专利第5876786号公报
专利文献2：日本特开2015-199102号公报
专利文献3：日本特公昭63-58652号公报
专利文献4：日本专利第5959702号公报
专利文献5：日本特开2018-103249号公报
专利文献6：日本特开2018-158351号公报
专利文献7：日本特开2018-183786号公报
然而，在专利文献1～专利文献7所公开的技术中，存在以下那样的课题。
在专利文献1所公开的技术中，对于由设置有成型辅助截面形状的冲模(die)和坯料保持器(blank holder)引起的变形而言，由于不存在冲头的约束(restriction)，只能约束与设计凹部对应的坯料两端部，所以该弯曲变形被限制成直线形状。在专利文献2所公开的技术中，存在如下课题：需要在通常的冲压成型中不被使用的抽吸装置，另外，抽吸口的形状被转印于成型件表面。在专利文献3所公开的技术中，存在如下课题：由于在成型途中局部地成型最终产品形状(final product shape)，所以在与成型未完成部位(formingincomplete portion)之间产生面应变(surface deflection)。
在专利文献4所公开的技术中，成型中间形状的模具(die)与成型目标形状的模具不同，模具更换等的工序数增加而成为问题。在专利文献5所公开的技术中，存在如下课题：由于通过弹性体对棱线部的凸侧进行成型，因此没有按棱线部的形状进行成型。在专利文献6所公开的技术中，存在如下课题：由于通过由弹性体构成的冲模垫对特征线进行成型，所以在多个特征线接近的情况下，无法将该特征线成型为作为目标的形状。在专利文献7所公开的技术中，存在如下课题：在表面的造形复杂的情况下，无法设定使按压垫与工件抵接的适当的时机，因按压垫而在工件产生抵接痕(defective)。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而完成，其目的在于提供不使冲压成型的工时增加地防止线偏移来形成作为目标的特征线的汽车用外板面板的冲压成型方法及冲压成型装置。
本发明所涉及的汽车用外板面板的冲压成型方法使用冲头、与该冲头对置的冲模以及与该冲模的端部对置的坯料保持器，将金属坯板冲压成型为具有特征线和在其两侧连续的面板面部的汽车用外板面板，其中，上述冲头具有：棱线部，形成上述特征线；冲头侧成型面部(forming surface portion)，成型上述面板面部；以及冲头侧弹性体，被支承为比上述冲头侧成型面部更向上述冲模侧突出，以便能够沿着特征线相当部抵接上述金属坯板中的夹着特征线相当部(character-line equivalent portion)的两侧的部位中的在冲压成型过程中张力(tension)大的一侧的部位中的从上述特征线相当部分离的位置，上述特征线相当部与上述特征线相当，上述冲模具有：谷线部，与上述棱线部协作来形成上述特征线；冲模侧成型面部，成型上述面板面部；以及冲模侧弹性体，被支承为比上述冲模侧成型面部更向上述冲头侧突出，以便能够沿着该特征线相当部抵接上述金属坯板中的夹着上述特征线相当部的两侧的部位中的在冲压成型过程中张力小的一侧的部位中的从上述特征线相当部分离的位置来进行按压，上述汽车用外板面板的冲压成型方法包括：弹性体抵接步骤(elastic body contact step)，在该弹性体抵接步骤中，在由上述冲模和上述坯料保持器夹持着上述金属坯板的两端部的状态下使上述冲模向上述冲头侧相对移动来使上述冲头侧弹性体和上述冲模侧弹性体分别与上述金属坯板抵接；和冲压成型步骤，在该冲压成型步骤中，保持使上述冲头侧弹性体和上述冲模侧弹性体与上述金属坯板抵接不变地使上述冲模向上述冲头侧相对移动至成型下止点来冲压成型出由上述棱线部和上述谷线部形成了上述特征线的上述汽车用外板面板，上述冲头侧弹性体从上述冲头侧成型面部突出的突出量被设定为：在上述弹性体抵接步骤中，在上述冲头的上述棱线部与上述金属坯板抵接前，上述冲头侧弹性体与上述金属坯板抵接，且在成型下止点处与上述冲头侧成型面部共面(be flush with)，上述冲模侧弹性体从上述冲模侧成型面部突出的突出量被设定为：在上述弹性体抵接步骤中，在上述冲头的上述棱线部与上述金属坯板抵接来使上述金属坯板塑性变形(plastic deformation)前，上述冲模侧弹性体与上述金属坯板抵接，且以在上述冲压成型步骤中按压上述金属坯板的上述冲模侧弹性体的载荷(load)和该冲模侧弹性体的与上述金属坯板的摩擦系数(friction coefficient)之积所赋予的摩擦力(friction force)成为夹着上述特征线相当部而作用于两侧的部位的张力之差的绝对值以上。
本发明所涉及的汽车用外板面板的冲压成型方法使用冲头、与该冲头对置的冲模以及与该冲模的端部对置的坯料保持器，将金属坯板冲压成型为具有特征线和在其两侧连续的面板面部(panel surface portion)的汽车用外板面板，其中，上述冲头具有：棱线部，形成上述特征线；冲头侧成型面部，成型上述面板面部；以及冲头侧弹性体，被支承为比上述冲头侧成型面部更向上述冲模侧突出，以便能够沿着特征线相当部抵接上述金属坯板中的夹着上述特征线相当部的两侧的部位中的在冲压成型过程中张力小的一侧的部位中的从上述特征线相当部分离的位置，上述特征线相当部与上述特征线相当，上述冲模具有：谷线部，与上述棱线部协作来形成上述特征线；冲模侧成型面部，成型上述面板面部；以及冲模侧弹性体，被支承为比上述冲模侧成型面部更向上述冲头侧突出，以便能够沿着该特征线相当部抵接上述金属坯板中的夹着上述特征线相当部的两侧的部位中的在冲压成型过程中张力大的一侧的部位中的从上述特征线相当部分离的位置来进行按压，上述汽车用外板面板的冲压成型方法包括包括：弹性体抵接步骤，在该弹性体抵接步骤中，在由上述冲模和上述坯料保持器夹持着上述金属坯板的两端部的状态下使上述冲模向上述冲头侧相对移动来使上述冲头侧弹性体和上述冲模侧弹性体分别与上述金属坯板抵接；和冲压成型步骤，保持使上述冲头侧弹性体和上述冲模侧弹性体与上述金属坯板抵接不变地使上述冲模向上述冲头侧相对移动至成型下止点(bottom dead center)，来冲压成型出由上述棱线部和上述谷线部形成了上述特征线的上述汽车用外板面板，上述冲头侧弹性体从上述冲头侧成型面部突出的突出量被设定为：在上述冲头的上述棱线部与上述金属坯板抵接前，上述冲头侧弹性体与上述金属坯板抵接，且在成型下止点处与上述冲头侧成型面部共面，上述冲模侧弹性体从上述冲模侧成型面部突出的突出量被设定为：在上述弹性体抵接步骤中，在上述冲头的上述棱线部与上述金属坯板抵接来使上述金属坯板塑性变形前，上述冲模侧弹性体与上述金属坯板抵接，且以在上述冲压成型步骤中按压上述金属坯板的上述冲模侧弹性体的载荷和该冲模侧弹性体的与上述金属坯板的摩擦系数之积所赋予的摩擦力成为夹着上述特征线相当部而作用于两侧的部位的张力之差的绝对值以上。
优选上述冲头侧弹性体经由冲头侧可动体(movable body)设置在上述冲头侧，该冲头侧可动体能够沿着冲压成型方向移动且对上述冲头侧弹性体向上述冲模侧加压来进行支承。
优选上述冲模侧弹性体经由冲模侧可动体设置在上述冲模侧，该冲模侧可动体能够沿着冲压成型方向移动且对上述冲模侧弹性体向上述冲头侧加压来进行支承。
本发明所涉及的汽车用外板面板的冲压成型装置使用冲头、与该冲头对置的冲模以及与该冲模的端部对置的坯料保持器，将金属坯板冲压成型为具有特征线和在其两侧连续的面板面部的汽车用外板面板，其中，上述冲头具有：棱线部，形成上述特征线；冲头侧成型面部，成型上述面板面部；以及冲头侧弹性体，以能够沿着特征线相当部抵接上述金属坯板中的夹着上述特征线相当部的两侧的部位中的在冲压成型过程中张力大的一侧的部位中的从上述特征线相当部分离的位置的方式被支承为比上述冲头侧成型面部向上述冲模侧突出，上述特征线相当部分与上述特征线相当，上述冲模具有：谷线部，与上述棱线部协作来形成上述特征线；冲模侧成型面部，成型上述面板面部；以及冲模侧弹性体，被支承为比上述冲模侧成型面部更向上述冲头侧突出，以便能够沿着该特征线相当部抵接上述金属坯板中的夹着上述特征线相当部的两侧的部位中的在冲压成型过程中张力小的一侧的部位中的从上述特征线相当部分离的位置来进行按压，上述冲头侧弹性体从上述冲头侧成型面部突出的突出量被设定为：在使上述冲模向上述冲头侧相对移动了时，在上述冲头的上述棱线部与上述金属坯板抵接前，上述冲头侧弹性体与上述金属坯板抵接，且在成型下止点处与上述冲头侧成型面部共面，上述冲模侧弹性体从上述冲模侧成型面部突出的突出量被设定为：在使上述冲模向上述冲头侧相对移动了时，在上述冲头的上述棱线部与上述金属坯板抵接来使上述金属坯板塑性变形前，上述冲模侧弹性体与上述金属坯板抵接，且以按压上述金属坯板的上述冲模侧弹性体的载荷和该冲模侧弹性体及上述金属坯板的摩擦系数之积所赋予的摩擦力成为夹着上述特征线相当部而作用于两侧的部位的张力之差的绝对值以上。
本发明所涉及的汽车用外板面板的冲压成型装置使用冲头、与该冲头对置的冲模以及与该冲模的端部对置的坯料保持器，将金属坯板冲压成型为具有特征线和在其两侧连续的面板面部的汽车用外板面板，其中，上述冲头具有：棱线部，形成上述特征线；冲头侧成型面部，成型上述面板面部；以及冲头侧弹性体，被支承为比上述冲头侧成型面部更向上述冲模侧突出，以便能够沿着特征线相当部抵接上述金属坯板中的夹着上述特征线相当部的两侧的部位中的在冲压成型过程中张力小的一侧的部位中的从上述特征线相当部分离的位置，上述特征线相当部与上述特征线相当，上述冲模具有：谷线部，与上述棱线部协作来形成上述特征线；冲模侧成型面部，成型上述面板面部；以及冲模侧弹性体，被支承为比上述冲模侧成型面部更向上述冲头侧突出，以便能够沿着该特征线相当部抵接上述金属坯板中的夹着上述特征线相当部的两侧的部位中的在冲压成型过程中张力大的一侧的部位中的从上述特征线相当部分离的位置来进行按压，上述冲头侧弹性体从上述冲头侧成型面部突出的突出量被设定为：在使上述冲模向上述冲头侧相对移动了时，在上述冲头的上述棱线部与上述金属坯板抵接前，上述冲头侧弹性体与上述金属坯板抵接，且在成型下止点处与上述冲头侧成型面部共面，上述冲模侧弹性体从上述冲模侧成型面部突出的突出量被设定为：在使上述冲模向上述冲头侧相对移动了时，在上述冲头的上述棱线部与上述金属坯板抵接来使上述金属坯板塑性变形前，上述冲模侧弹性体与上述金属坯板抵接，且以按压上述金属坯板的上述冲模侧弹性体的载荷和该冲模侧弹性体与上述金属坯板的摩擦系数之积所赋予的摩擦力成为夹着上述特征线相当部而作用于两侧的部位的张力之差的绝对值以上。
优选上述冲头侧弹性体经由冲头侧可动体设置在上述冲头侧，该冲头侧可动体能够沿着冲压成型方向移动且对上述冲头侧弹性体向上述冲模侧加压来进行支承。
优选上述冲模侧弹性体经由冲模侧可动体设置在上述冲模侧，该冲模侧可动体能够沿着冲压成型方向移动且对上述冲模侧弹性体向上述冲头侧加压来进行支承。
根据本发明，在使用具有棱线部的冲头、与该冲头对置并具有谷线部的冲模、以及与该冲模的端部对置的坯料保持器来将金属坯板冲压成型为具有由上述棱线部和上述谷线部形成的特征线和在其两侧连续的面板面部的汽车用外板面板的过程中，能够通过使从冲头侧成型面部突出的冲头侧弹性体与金属坯板中的从特征线相当部分离的位置抵接进行支承来防止由冲头的棱线部引起的金属坯板的初期弯曲痕(bending defective)的产生，且通过使从冲模侧成型面部突出的冲模侧弹性体与和冲头侧弹性体相反的一侧且从特征线相当部分离的位置来进行按压，从而使从冲模侧成型面部突出而被压扁了的冲模侧弹性体与金属坯板的摩擦力大于夹着特征线相当部而作用于金属坯板的两侧的张力差，由此能够防止上述张力差引起的上述金属坯板的移动，能够减少线偏移来冲压成型出形成有特征线的汽车用外板面板。
附图说明
图1是对本发明的实施方式1所涉及的汽车用外板面板的冲压成型方法及冲压成型装置的结构进行说明的图。
图2是对在基于本发明的实施方式1所涉及的汽车用外板面板的冲压成型方法及冲压成型装置的冲压成型过程中、通过被压扁的冲模侧弹性体按压金属坯板的载荷P和在金属坯板产生的张力F1及F2进行说明的图。
图3是对本发明的实施方式1的其他方式所涉及的汽车用外板面板的冲压成型方法及冲压成型装置的结构进行说明的图。
图4是对本发明的实施方式2所涉及的汽车用外板面板的冲压成型方法及冲压成型装置的结构进行说明的图。
图5是对本发明的实施方式2的其他方式所涉及的汽车用外板面板的冲压成型方法及冲压成型装置的结构进行说明的图。
图6是对在实施例中作为成型对象的外板面板、和外板面板的面板面部的形状和线偏移进行评价时的配置进行说明的图。
图7是表示在实施例中，通过冲压成型分析求出的外板面板的截面形状的结果的图。
图8是表示在实施例中，通过冲压成型分析求出的外板面板的面应变的评价值Δs的结果的图。
图9是对现有的汽车用外板面板的冲压成型方法及冲压成型装置的动作、和在冲压成型过程中产生的线偏移进行说明的图。
具体实施方式
在说明本发明的实施方式1及实施方式2所涉及的汽车用外板面板的冲压成型方法及冲压成型装置之前，对在具有特征线的汽车用外板面板的冲压成型中产生的线偏移进行说明。
＜产生线偏移的理由＞
作为一个例子，如图9的(d)所示，在本发明中作为对象的汽车用外板面板111具有特征线113和在其两侧连续的面板面部115及面板面部117，使用具备具有沿纸面表背方向延伸的棱线部53a的冲头53、具有沿纸面表背方向延伸的谷线部55a的冲模55、以及与冲模55的两端部对置的坯料保持器57的冲压成型装置51来被如以下那样被拉深成型。
首先，如图9的(a)所示，将金属坯板101的端部101a及端部101b分别用冲模55和坯料保持器57夹持。然后，如图9的(a)～(d)所示，保持夹持着金属坯板101的状态不变地使冲模55及坯料保持器57向冲头53侧相对移动至成型下止点，冲压成型出由冲头53的棱线部53a和冲模55的谷线部55a形成了特征线113的汽车用外板面板111。
在该冲压成型过程中，若使冲模55向冲头53侧相对移动，则首先，冲头53的棱线部53a与金属坯板101抵接，在金属坯板101产生初期弯曲(图9的(b))。然后，在拉深成型由冲模55和冲头53推进的过程中，在金属坯板101，以初期弯曲痕为界而向分别朝向端部101a侧和端部101b侧的方向产生张力(图9的(b)、(c))。
在这样的金属坯板101产生的张力因从初期弯曲痕至端部101a及端部101b为止的各自的距离、面板面部115及面板面部117(图9的(d))相对于冲压成型方向的角度、或者它们引起的从棱线部53a至端部101a及端部101b为止的成型方向深度等的不同而以初期弯曲痕为界产生差。
例如，以从冲头53的棱线部53a向冲压成型方向引出的线为基准来将与面板面部115的锐角(acute angle)设为θa、将与面板面部117的锐角设为θb，在面板面部117的角度θb小于面板面部115的角度θa的情况下(参照图9的(d))，与在冲压成型过程中在端部101b侧(部位107)产生的张力大于在金属坯板101中的端部101a侧(部位105)产生的张力(图9的(b)、(c))。
而且，若像这样以初期弯曲痕为界产生张力差，则在金属坯板101中产生向张力大的一侧的滑动，初期弯曲痕向张力大的端部101b侧偏移(图9的(c))。进而，初期弯曲痕在成型下止点处被冲头53和冲模55破坏，产生线状的花纹、即线偏移(图9的(d))。
像这样，在该拉深成型过程中在金属坯板101产生的张力的不均衡成为形成有特征线113的汽车用外板面板111中的线偏移的产生因素。而且，作为产生张力的不均衡的因素，如上述那样，可举出以从冲头53的棱线部53a抵接的部位至金属坯板101的端部101a及端部101b为止的各自的距离、角度的不同为原因的金属坯板101的端部101a及端部101b处的成型深度(forming depth)的不同。
即，当成型深度在金属坯板101的端部101a侧和端部101b侧不同的情况下，在拉深成型过程中在成型深度大的端部101b侧产生的张力变大，因与成型深度小的端部101a侧的张力差而导致金属坯板101向端部101b侧滑动，产生线偏移。
接下来，对本发明的实施方式1及实施方式2所涉及的汽车用外板面板的冲压成型方法及冲压成型装置进行说明。此外，在以下的说明中，对具有相同或对应的功能的构成要素标注相同的附图标记，避免重复的说明。
[实施方式1]
＜冲压成型装置＞
作为一个例子，如图1所示，本实施方式1所涉及的汽车用外板面板的冲压成型装置1(以下，简称为“冲压成型装置1”)将金属坯板101冲压成型为具有特征线113和在其两侧连续的面板面部115及面板面部117的汽车用外板面板，具备冲头3、冲模5、坯料保持器7、冲头侧弹性体9及冲模侧弹性体11。
这里，图1的(a)表示成型开始前的状态，图1的(b)表示冲头侧弹性体9及冲模侧弹性体11与金属坯板101抵接的状态，图1的(c)表示由冲头侧弹性体9支承金属坯板101的状态，图1的(d)表示由冲模侧弹性体11按压金属坯板101的状态，图1的(e)表示在成型下止点的状态。
另外，如上述的图9所示，在本实施方式1中作为成型对象的汽车用外板面板111(图1的(e))在冲压成型过程中，以金属坯板101中的特征线相当部103为界在端部101b侧产生的张力大于在端部101a侧产生的张力(参照图2)。
《冲头》
如图1所示，冲头3具有棱线部3a、夹着棱线部3a而位于两侧的冲头侧成型面部3b及冲头侧成型面部3c、以及槽部(groove)3d。
棱线部3a形成特征线113(图1的(e))。
冲头侧成型面部3b及冲头侧成型面部3c分别成型面板面部115及面板面部117(图1的(e))。冲头侧成型面部3b将在冲压成型过程中作用于金属坯板101的张力小的一侧的部位105成型为面板面部115(图1的(e))。另一方面，冲头侧成型面部3c将在冲压成型过程中作用于金属坯板101的张力大的一侧的部位107成型为面板面部117(图1的(e))。
槽部3d在冲头侧成型面部3c形成为凹状，供冲头侧弹性体9设置。
《冲模》
如图1所示，冲模5具有谷线部5a、夹着谷线部5a而在两侧连续的冲模侧成型面部5b及冲模侧成型面部5c、以及槽部5d。
谷线部5a与冲头3的棱线部3a协作来形成特征线113。
冲模侧成型面部5b与冲头侧成型面部3b协作来成型面板面部115，冲模侧成型面部5c与冲头侧成型面部3c协作来成型面板面部117。
冲模侧成型面部5b将在冲压成型过程中作用于金属坯板101的张力小的一侧的部位105成型为面板面部115。另一方面，冲模侧成型面部5c将在冲压成型过程中作用于金属坯板101的张力大的一侧的部位107成型为面板面部117。
槽部5d在冲模侧成型面部5b形成为凹状，供冲模侧弹性体11设置。
《坯料保持器》
如图1所示，坯料保持器7配置为与冲模5的两端部对置，并与冲模5协作来夹持金属坯板101的端部101a及端部101b。
《冲头侧弹性体》
如图1所示，冲头侧弹性体9是金属坯板101中的夹着与特征线113相当的特征线相当部103的两侧的部位105及部位107中的、在冲压成型过程中张力大的一侧的部位107。另外，冲头侧弹性体9比冲头侧成型面部3c向冲模5侧突出地设置于槽部3d，以便能够沿着特征线相当部103抵接从特征线相当部103分离的位置，并具有与金属坯板101抵接的冲头侧抵接面部9a。
冲头侧弹性体9从冲头侧成型面部3c突出的突出量被设定为：在使冲模5向冲头3侧相对移动了时，在冲头3的棱线部3a与金属坯板101抵接前，冲头侧弹性体9的冲头侧抵接面部9a与金属坯板101抵接。
而且，冲头侧弹性体9只要具有在至成型下止点为止比冲头侧成型面部3c突出来与金属坯板101抵接进行支承的状态下使由棱线部3a引起的金属坯板101的弯曲形状平缓、且在成型下止点(图1的(e))处沿着模具形状(冲头侧成型面部3c的形状)变形、即冲头侧抵接面部9a能够变形(在冲压成型方向上收缩)至与冲头侧成型面部3c共面的硬度和形状即可。作为这样的冲头侧弹性体9的具体材料，能够例示邵氏硬度(Shore hardness)为40～100HS的橡胶材料(rubber material)或者聚氨酯材料(urethane material)。
《冲模侧弹性体》
冲模侧弹性体11被设置为比冲模侧成型面部5b更向冲头3侧突出，以便能够沿着特征线相当部103抵接金属坯板101中的夹着特征线相当部103的两侧的部位105及部位107中的在冲压成型过程中张力小的一侧的部位105中的从特征线相当部103分离的位置来进行按压，并具有与金属坯板101抵接的冲模侧抵接面部11a。
冲模侧弹性体11从冲模侧成型面部5b突出的突出量被设定为：在使冲模5向冲头3侧相对移动了时，在冲头3的棱线部3a与金属坯板101抵接而使金属坯板101塑性变形前，冲模侧抵接面部11a与金属坯板101抵接。另外，该突出量被设定为：以通过在冲压成型过程中被压扁了的冲模侧弹性体11的收缩来按压金属坯板101的部位105的载荷、和冲模侧弹性体11(冲模侧抵接面部11a)与金属坯板101的摩擦系数之积所赋予的冲模侧弹性体11与金属坯板101之间的摩擦力成为夹着特征线相当部103而作用于两侧的部位105及部位107的张力之差的绝对值以上。
能够判断为棱线部3a引起的金属坯板101的塑性变形例如在金属坯板101中的棱线部3a抵接的部位的应变(strain)超过根据下述的式(1)计算出的应变ε0时产生。
ε0＝t/2R … (1)
这里，R是特征线113的弯曲的曲率半径，t是金属坯板101的板厚(thickness)。
并且，冲模侧弹性体11与金属坯板101之间的摩擦力满足下述的式(2)。
|F1－F2|≤P×μe … (2)
这里，如图2所示，F1及F2是夹着特征线相当部103而分别作用于两侧的部位105及部位107的张力，P是通过冲模侧弹性体11的收缩来按压金属坯板101的载荷(图2)，μe是冲模侧弹性体11与金属坯板101的摩擦系数。
载荷P根据冲模侧抵接面部11a被压扁至与冲模侧成型面部5b共面时的收缩量计算即可，冲模侧弹性体11的收缩量与冲模侧弹性体11从冲模侧成型面部5b突出的突出量相等。
摩擦系数μe预先通过滑动试验(sliding test)等进行测定即可。或者，在如后述那样使用橡胶材料或聚氨酯材料作为冲模侧弹性体11的情况下，摩擦系数μe通常是μe＝0.1～0.3(润滑油(lubricant))，μe≈0.5～0.6(干燥(dry))，因此也可以使用这些值。
在冲压成型过程中夹着特征线相当部103而作用于两侧的部位105及部位107的张力之差(式(2)中的F1－F2)预先通过使用应变仪等对在实际冲压成型为汽车用外板面板111的过程中作用于金属坯板101的张力进行了测定的实验、或者汽车用外板面板111的基于有限元法(finite element method)(FEM)等的冲压成型分析(press forming analysis)求出即可。
此外，冲模侧弹性体11具有在成型下止点处沿着模具形状(冲模侧成型面部5b的形状)变形，即能够变形(在冲压成型方向上收缩)至冲模侧抵接面部11a与冲模侧成型面部5b成为共面为止的硬度和形状即可。作为这样的冲模侧弹性体11的具体材料，能够例示邵氏硬度为40～100HS的橡胶材料或聚氨酯材料。
＜冲压成型方法＞
如图1所示，本实施方式1所涉及的汽车用外板面板的冲压成型方法使用具备冲头3、冲模5、坯料保持器7、冲头侧弹性体9及冲模侧弹性体11的冲压成型装置1来将金属坯板101冲压成型为具有特征线113和在其两侧连续的面板面部115及面板面部117的汽车用外板面板111，具备弹性体抵接步骤和冲压成型步骤。
如上述那样，冲头侧弹性体9比冲头侧成型面部3c更向冲模5侧突出地设置槽部3d，以便能够沿着特征线相当部103抵接金属坯板101中的夹着特征线相当部103的两侧的部位105及部位107中的在冲压成型过程中张力大的一侧的部位107中的从特征线相当部103分离的位置。
如上述那样，冲模侧弹性体11比冲模侧成型面部5b更向冲头3侧突出地设置于槽部5d，以便能够沿着特征线相当部103抵接金属坯板101中的夹着特征线相当部103的两侧的部位105及部位107中的在冲压成型过程中张力小的一侧的部位105中的从特征线相当部103分离的位置来进行按压。以下，对弹性体抵接步骤及冲压成型步骤的各步骤进行说明。
《弹性体抵接步骤》
如图1的(a)～(b)所示，弹性体抵接步骤是在由冲模5和坯料保持器7夹持着金属坯板101的端部101a及端部101b的状态下使冲模5向冲头3侧相对移动来使冲头侧弹性体9的冲头侧抵接面部9a和冲模侧弹性体11的冲模侧抵接面部11a分别与金属坯板101抵接的步骤。
冲头侧弹性体9从冲头侧成型面部3c突出的突出量被设定为：在冲头3的棱线部3a与金属坯板101抵接前，冲头侧抵接面部9a与金属坯板101抵接，且在成型下止点处冲头侧抵接面部9a与冲头侧成型面部3c共面。
冲模侧弹性体11从冲模侧成型面部5b的突出量设定为：在金属坯板101中的冲头3的棱线部3a抵接了的部位塑性变形前，冲模侧抵接面部11a与金属坯板101抵接，在成型下止点处冲模侧抵接面部11a与冲模侧成型面部5b共面。棱线部3a引起的金属坯板101的塑性变形例如能够通过使用上述的式(1)求出的应变ε0来判断。
并且，如上述的式(2)所示，冲模侧弹性体11的突出量被设定为：以在弹性体抵接步骤之后接着的冲压成型步骤中被压扁了的冲模侧弹性体11因在冲压成型方向上的收缩(变形)产生的载荷P和冲模侧弹性体11及金属坯板101的摩擦系数μe之积所赋予的摩擦力成为金属坯板101中的夹着特征线相当部103而分别作用于端部101a及端部101b侧的张力F1及F2之差的绝对值|F1－F2|以上。这里，载荷P、摩擦系数μe及张力之差的绝对值|F1－F2|满足上述的式(2)即可。
《冲压成型步骤》
如图1的(b)～(e)所示，冲压成型步骤是保持使冲头侧抵接面部9a和冲模侧抵接面部11a与金属坯板101抵接不变地使冲模5向冲头3侧相对移动至成型下止点来冲压成型出由棱线部3a和谷线部5a形成了特征线113的汽车用外板面板111的步骤。
＜可防止线偏移的理由＞
以下，基于图1及图2来对通过本实施方式1所涉及的汽车用外板面板的冲压成型方法及冲压成型装置能够防止线偏移地冲压成型出汽车用外板面板111的理由进行说明。
首先，冲模5向冲头3侧相对移动，冲头侧弹性体9的冲头侧抵接面部9a先于冲头3的棱线部3a与金属坯板101中的部位107的冲头3侧抵接，并且，冲模侧弹性体11的冲模侧抵接面部11a与部位105的冲模5侧抵接(图1的(a)～(b))。
接着，若使冲模5进一步向冲头3侧相对移动，则冲头侧弹性体9边与部位107抵接边变形来支承部位107，由此在金属坯板101中，从特征线相当部103到部位107逐渐弯曲变形而成为平缓的形状(图1的(c))。因此，即使棱线部3a与金属坯板101抵接，也能够防止产生该抵接的部位塑性变形了的初期弯曲痕。
在此基础上，在使冲模5进一步向冲头3侧相对移动的过程中，冲模侧弹性体11与部位105抵接而变形，将部位105按压于冲头侧成型面部3b(图1的(d))。
此时，若冲头3的棱线部3a与金属坯板101抵接，则在金属坯板101中，以特征线相当部103为界而向分别朝向端部101a及端部101b的方向产生张力F1及F2(图2)。该端部101a侧的张力F1与端部101b侧的张力F2之间存在差，因此存在在金属坯板101中产生从张力小的端部101a侧向张力大的端部101b侧的滑动的担忧(参照图9)。
然而，通过与张力小的一侧的部位105抵接而被压扁了的冲模侧弹性体11和金属坯板101的摩擦，能够防止金属坯板101向张力大的端部101a侧的滑动，防止因棱线部3a而塑性变形了的特征线相当部103的偏移(misalignment)(图1的(d))。
像这样，能够利用冲头侧弹性体9来从特征线相当部103到部位107缓和弯曲变形且利用冲模侧弹性体11来防止金属坯板101向张力大的端部101b侧滑动地使冲模5相对移动至成型下止点(图1的(d)～(e))。
而且，在成型下止点处，利用冲头3的棱线部3a和冲模5的谷线部5a形成特征线113，冲头侧弹性体9的冲头侧抵接面部9a变形为与冲头侧成型面部3c共面来成型面板面部117，冲模侧弹性体11的冲模侧抵接面部11a变形为与冲模侧成型面部5b共面来成型面板面部115(图1的(e))。
其结果是能够防止线偏移来冲压成型出形成有特征线113的汽车用外板面板111。
＜其他方式＞
在上述的本发明的实施方式1所涉及的汽车用外板面板的冲压成型方法及冲压成型装置中，如图1所示，冲头侧弹性体9支承于槽部3d的底部，冲模侧弹性体11支承于槽部5d的底部。
当然，作为本实施方式1的其他方式，也可以如图3中作为一个例子所示的冲压成型装置21那样，是冲头侧弹性体9经由冲头侧可动体23而设置于槽部3d、冲模侧弹性体11经由冲模侧可动体25而设置于槽部5d的方式。
这里，图3的(a)表示成型开始前的状态，图3的(b)表示冲头侧弹性体9及冲模侧弹性体11与金属坯板101抵接的状态，图3的(c)表示由冲头侧弹性体9支承金属坯板101的状态，图3的(d)表示由冲模侧弹性体11按压金属坯板101的状态，图3的(e)表示在成型下止点的状态。此外，在图3中，关于构成冲压成型装置21的各部，对与图1所示的冲压成型装置1相同及对应的部分标注与图1中标注的附图标记相同的附图标记。
如图3所示，冲头侧可动体23对冲头侧弹性体9向冲模5侧加压来进行支承，具备供冲头侧弹性体9安装并能够沿着冲压成型方向移动的垫23a、和使压力作用于垫23a的压力源(pressure source)23b而成。这里，作为压力源23b，能够例示空气压、液压、聚氨酯等。
而且，冲头侧可动体23被设定了对冲头侧弹性体9向冲模5侧加压的压力源23b的压力，以便在图3(b)～(e)所示的冲压成型过程中被压扁了的冲头侧弹性体9被向槽部3d的底部侧压回，并在成型下止点处，如图3的(e)所示，被压扁而变形(收缩)了的冲头侧弹性体9的冲头侧抵接面部9a与冲头侧成型面部3c共面。
这里，由冲头侧可动体23支承的冲头侧弹性体9从冲头侧成型面部3c突出的突出量被设定为与上述的实施方式1相同。
如图3所示，冲模侧可动体25对冲模侧弹性体11向冲头3侧加压来进行支承，具备供冲模侧弹性体11安装并能够沿着冲压成型方向移动的垫25a、和使压力作用于垫25a的压力源25b而成。这里，作为压力源25b，能够例示空气压、液压、聚氨酯等。
而且，冲模侧可动体25被设定了对冲模侧弹性体11向冲头3侧加压的压力源25b的压力，以便在图3(b)～(e)所示的冲压成型过程中被压扁了的冲模侧弹性体11被向槽部5d的底部侧压回，并在成型下止点处，如图3的(e)所示，被压扁而变形(收缩)了的冲模侧弹性体11的冲模侧抵接面部11a与冲模侧成型面部5b共面。
这里，如上述的式(2)所示，由冲模侧可动体25支承的冲模侧弹性体11从冲模侧成型面部5b突出的突出量被设定为冲模侧弹性体11与金属坯板101的摩擦力(载荷P与摩擦系数μe之积)成为夹着特征线相当部103而作用于两侧的张力之差的绝对值(|F1－F2|)以上。此外，载荷P为因被压扁了的冲模侧弹性体11的收缩而产生的载荷。
本实施方式1的其他方式所涉及的汽车用外板面板的冲压成型方法及冲压成型装置的作用效果如下。
在本实施方式1的其他方式中，如图3所示，冲头侧弹性体9被冲头侧可动体23的压力源23b向冲模5侧加压而被支承。因此，如图3的(b)～(d)所示，即使冲头侧弹性体9因冲模5向冲头3侧的相对移动而变形(收缩)，也能够保持对冲头侧弹性体9向冲模5侧加压不变地使该冲头侧弹性体9与金属坯板101抵接来进行支承。
由此，与上述的本实施方式1(参照图1)相比，除了变更冲头侧弹性体9的材质、形状/尺寸之外，还调整支承冲头侧弹性体9的压力源23b的压力，由此能够增加用于使金属坯板101中的棱线部3a和冲头侧弹性体9的冲头侧抵接面部9a抵接的部位的弯曲变形成为平缓的形状而防止因棱线部3a引起的初期弯曲痕的产生的自由度来进行冲压成型。
并且，在本实施方式1的其他方式中，如图3所示，冲模侧弹性体11被冲模侧可动体25的压力源25b向冲头3侧加压而被支承。因此，即使在冲模侧弹性体11与金属坯板101之间得不到充分的摩擦力的情况下、金属坯板101中的张力差(F1－F2)在通过冲模侧弹性体11的收缩按压金属坯板101的载荷充分变大之前变大的情况下等，也能够通过利用压力源25b使载荷进一步作用于安装有冲模侧弹性体11的垫25a，从而对为了防止金属坯板101滑动而按压金属坯板101的冲模侧弹性体11的载荷进行调整的自由度增加。
以上，在本实施方式1的其他方式所涉及的汽车用外板面板的冲压成型方法及冲压成型装置中，也能够更加有效地防止线偏移来冲压成型出形成有特征线113的汽车用外板面板111。
在本实施方式1及其他方式中，关于通过冲模侧弹性体11按压金属坯板101的位置，如上述那样(参照图1及图3)，使冲模侧弹性体11沿着特征线相当部103抵接部位105中的从特征线相当部103分离的位置来进行按压。
而且，槽部5d为从特征线相当部103分离的位置，处于成型比较平坦且应力(stress)不高的面板面部115的冲模侧成型面部5b。因此，不存在如专利文献7所记载的技术那样当在特征线相当部103附近设置有槽部5d的情况下槽部5d的角与特征线相当部103附近抵接而产生线状瑕疵的问题。
此外，收纳冲模侧弹性体11的槽部5d优选槽部5d的特征线相当部103侧的角从谷线部5a分离冲模侧成型面部5b的宽度的10％以上的距离。
同样地，在本实施方式1及其他方式中，对于通过冲头侧弹性体9按压金属坯板101的位置而言，如上述那样，使冲头侧弹性体9沿着特征线相当部103抵接部位107中的从特征线相当部103分离的位置(图1及图3)。
关于这一点，如专利文献7所记载的技术那样，若在特征线相当部103附近设置冲头侧弹性体9，则该附近是成型特征线113的应力高的位置，因此槽部3d的角(corner)与特征线相当部103附近抵接而易产生线状瑕疵。
相对于此，在本实施方式1及其他方式中，如图1及图3所示，槽部3d为从特征线相当部103分离的位置，处于成型比较平坦且应力不高的面板面部117的冲头侧成型面部3b。因此，不存在如专利文献6所记载的技术那样当在特征线相当部103附近设置有槽部3d的情况下产生上述线状瑕疵的问题。
此外，收纳冲头侧弹性体9的槽部3d优选槽部3d的特征线相当部103侧的角从棱线部3a分开冲头侧成型面部3c的宽度的10％以上的距离。
并且，根据本实施方式1及其他方式，在如图1及图3所示将金属坯板101冲压成型为汽车用外板面板111时，使冲头侧弹性体9和冲模侧弹性体11与金属坯板101抵接的顺序不特别限制。
具体而言，只要冲头侧弹性体9的突出量被设定为在冲头3的棱线部3a与金属坯板101抵接前冲头侧弹性体9与金属坯板101抵接且冲模侧弹性体11的突出量被设定为在冲头3的棱线部3a与金属坯板101抵接而塑性变形前冲模侧弹性体11与金属坯板101抵接，则可以为冲头侧弹性体9先抵接、冲模侧弹性体11先抵接、或者冲头侧弹性体9与冲模侧弹性体11同时抵接中的任一者。
[实施方式2]
如图1所示，上述的本发明的实施方式1在将金属坯板101冲压成型为汽车用外板面板111的过程中，使冲头侧弹性体9与夹着特征线相当部103而张力大的一侧的部位107抵接来进行支承，使冲模侧弹性体11与张力小的一侧的部位105抵接来进行按压。
相对于此，如图4中作为一个例子所示的冲压成型装置31那样，本发明的实施方式2所涉及的汽车用外板面板的冲压成型装置及冲压成型方法在将金属坯板101冲压成型为汽车用外板面板111的过程中，使冲头侧弹性体9与金属坯板101中的张力小的一侧的部位105抵接来进行支承，使冲模侧弹性体11与金属坯板101中的张力大的一侧的部位107抵接来进行按压。
这里，图4的(a)表示成型开始前的状态，图4的(b)表示冲头侧弹性体9及冲模侧弹性体11与金属坯板101抵接的状态，图4的(c)表示由冲头侧弹性体9支承金属坯板101的状态，图4的(d)表示由冲模侧弹性体11按压金属坯板101的状态，图4的(e)表示在成型下止点的状态。此外，在图4中，关于构成冲压成型装置31的各部，对与图1所示的冲压成型装置1相同及对应的部分标注与图1中标注的附图标记相同的附图标记。
如图4所示，冲头侧弹性体9比冲头侧成型面部3b向冲模5侧突出地设置于槽部3d，以便能够沿着特征线相当部103抵接部位105中的从特征线相当部103分离的位置。
如图4所示，冲模侧弹性体11比冲模侧成型面部5c向冲头3侧突出地设置于槽部5d，以便能够沿着特征线相当部103抵接部位107中的从特征线相当部103分离的位置来进行按压。
冲头侧弹性体9从冲头侧成型面部3b突出的突出量、以及冲模侧弹性体11从冲模侧成型面部5c突出的突出量分别被设定为与上述的实施方式1相同。
而且，本实施方式2所涉及的汽车用外板面板的冲压成型方法与图1所示的实施方式1同样，如图4所示，使用具备冲头3、冲模5、坯料保持器7、冲头侧弹性体9及冲模侧弹性体11的冲压成型装置31，将金属坯板101冲压成型为具有特征线113和在其两侧连续的面板面部115及面板面部117的汽车用外板面板111，包括弹性体抵接步骤和冲压成型步骤。
如图4的(a)～(b)所示，弹性体抵接步骤是在由冲模5和坯料保持器7夹持着金属坯板101的两侧的端部101a及端部101b的状态下使冲模5向冲头3侧相对移动来使冲头侧弹性体9的冲头侧抵接面部9a和冲模侧弹性体11的冲模侧抵接面部11a分别与金属坯板101抵接的步骤。
如图4的(b)～(e)所示，冲压成型步骤是保持使冲头侧抵接面部9a和冲模侧抵接面部11a与金属坯板101抵接不变地使冲模5向冲头3侧相对移动至成型下止点来冲压成型出由棱线部3a和谷线部5a形成了特征线113的汽车用外板面板111的步骤。
＜可防止线偏移的理由＞
以下，主要基于图4来对通过本实施方式2所涉及的汽车用外板面板的冲压成型方法及冲压成型装置能够防止线偏移地冲压成型出汽车用外板面板111的理由进行说明。
首先，使冲模5向冲头3侧相对移动，设置于冲头侧成型面部3b的冲头侧弹性体9先于冲头3的棱线部3a与金属坯板101中的部位105的冲头3侧抵接，并且，设置于冲模侧成型面部5c的冲模侧弹性体11与部位107的冲模5侧抵接(图4的(a)～(b))。
接着，若保持冲头侧抵接面部9a与部位105的冲头3侧抵接来进行支承且冲模侧抵接面部11a与部位107抵接来进行按压的状态不变地使冲模5向冲头3侧相对移动，则冲头3的棱线部3a与金属坯板101中的特征线相当部103抵接(图4的(c))。
接下来，若使冲模5进一步向冲头3侧相对移动，则冲头侧弹性体9随着冲压成型推进而发生变形。因此，从棱线部3a抵接的特征线相当部103到冲头侧弹性体9抵接的部位105逐渐弯曲变形而成为平缓的形状。
由此，能够防止在冲模侧弹性体11按压部位107前棱线部3a与金属坯板101抵接的情况下塑性变形而产生初期弯曲痕。
另外，在使冲模5进一步向冲头3侧相对移动的过程中，通过与成为张力大的一侧的部位107抵接而被压扁的冲模侧弹性体11和金属坯板101的摩擦，能够防止金属坯板101向张力大的端部101b侧的滑动，防止因棱线部3a而塑性变形后的特征线相当部103的偏移(图4的(c)～(d))。
像这样，能够利用冲头侧弹性体9来从特征线相当部103到部位105缓和弯曲变形且利用冲模侧弹性体11来防止金属坯板101向张力大的端部101b侧滑动地使冲模5相对移动至成型下止点(图4的(d)～(e))。
而且，在成型下止点处，利用冲头3的棱线部3a和冲模5的谷线部5a形成特征线113，冲头侧弹性体9的冲头侧抵接面部9a变形为与冲头侧成型面部3b共面来成型面板面部115，冲模侧弹性体11的冲模侧抵接面部11a变形为与冲模侧成型面部5c共面来成型面板面部117(图4的(e))。
其结果是能够防止线偏移来冲压成型为形成有特征线113的汽车用外板面板111。
＜其他方式＞
在上述的本发明的实施方式2所涉及的汽车用外板面板的冲压成型方法及冲压成型装置中，如图4所示，冲头侧弹性体9支承于形成于冲头侧成型面部3b的槽部3d的底部，冲模侧弹性体11支承于形成于冲模侧成型面部5c的槽部5d的底部。
当然，作为本实施方式2的其他方式，也可以如图5中作为一个例子所示的冲压成型装置41那样，是冲头侧弹性体9经由冲头侧可动体23而支承于槽部3d的底部、冲模侧弹性体11经由冲模侧可动体25而支承于槽部5d的底部。
这里，图5的(a)表示成型开始前的状态，图5的(b)表示冲头侧弹性体9及冲模侧弹性体11与金属坯板101抵接的状态，图5的(c)表示由冲头侧弹性体9支承金属坯板101的状态，图5的(d)表示由冲模侧弹性体11按压金属坯板101的状态，图5的(e)表示在成型下止点的状态。此外，在图5中，关于构成冲压成型装置41的各部，对与图1所示的冲压成型装置1相同及对应的部分标注与图1中标注的附图标记相同的附图标记。
而且，在本实施方式2的其他方式中，冲头侧弹性体9从冲头侧成型面部3b突出的突出量、以及冲模侧弹性体11从冲模侧成型面部5c突出的突出量分别被设定为与上述的实施方式1的其他方式相同。
像这样，通过由冲头侧可动体23支承冲头侧弹性体9，从而在图5的(b)～(d)所示的冲压成型过程中，与上述的实施方式1的其他方式同样，能够增加用于使金属坯板101中的棱线部3a和冲头侧弹性体9的冲头侧抵接面部9a抵接的部位的弯曲变形成为平缓的形状而防止初期弯曲痕的产生的自由度来进行冲压成型。
并且，通过由冲模侧可动体25支承冲模侧弹性体11，从而在图5的(b)～(e)所示的冲压成型过程中，与上述的实施方式1的其他方式同样，对为了防止金属坯板101滑动而按压部位107的冲模侧弹性体11的载荷进行调整的自由度增加。
以上，在本实施方式2的其他方式所涉及的汽车用外板面板的冲压成型方法及冲压成型装置中，也能够更加有效地防止线偏移来冲压成型出形成有特征线113的汽车用外板面板111。
此外，收纳冲头侧弹性体9的槽部3d(图4及图5)优选槽部3d的特征线113侧的角从棱线部3a分开冲头侧成型面部3b的宽度的10％以上的距离。收纳冲模侧弹性体11的槽部5d(图4及图5)优选槽部5d的特征线113侧的角从谷线部5a分开冲模侧成型面部5c的宽度的10％以上的距离。由此，不存在如上述的专利文献7所记载的技术那样槽部3d的角或槽部5d的角与特征线相当部103的附近抵接而产生线状瑕疵的问题。
并且，根据本实施方式2及其他方式所涉及的汽车用外板面板的冲压成型方法及冲压成型装置，在将金属坯板101冲压成型为汽车用外板面板111的过程中，与上述的实施方式1及其他方式同样，使冲头侧弹性体9和冲模侧弹性体11与金属坯板101抵接的顺序不特别限制。
此外，在本发明中，收容冲头侧弹性体的槽部收纳冲压成型过程中的冲头侧弹性体的变形，因此需要预先使该槽部的宽度比冲头侧弹性体宽。同样，收容冲模侧弹性体的槽部收纳冲压成型过程中的冲模侧弹性体的变形，因此需要预先使该槽部的宽度比冲模侧弹性体宽。
实施例
进行了对通过本发明所涉及的汽车用外板面板的冲压成型方法及冲压成型装置，冲压成型汽车用外板面板来形成了特征线时的线偏移的防止效果进行验证的实施例，因此以下对此进行说明。
在本实施例中，进行通过本发明所涉及的冲压成型方法来冲压成型模拟了具有特征线的汽车用外板面板的外板面板的冲压成型分析，对该冲压成型出的外板面板的线偏移产生的有无进行了评价。
在冲压成型分析中，使用厚度0.7mm的钢板SGCC-F作为金属坯板，将图6所示的、具有特征线123和在其两侧连续的面板面部125及面板面部127的外板面板121作为分析对象。
这里，特征线123的曲率半径为3mm，面板面部125及面板面部127相对于冲压成型方向的角度分别为θa＝85°及θb＝65°，面板面部125及面板面部127的宽度(从与特征线的边界至端部的长度)均为50mm。
在本实施例中，作为现有例，进行了利用具备冲头、冲模及坯料保持器的冲压成型装置将金属坯板拉深成型为外板面板的过程(参照图9)的冲压成型分析。
而且，求出了在角度小(θb＝65°)的面板面部127侧和角度大(θa＝85°)的面板面部125侧的冲压成型过程中产生的张力之差，为202kN。
接下来，作为发明例，进行了使用图1所示那样的、具备冲头3、冲模5、坯料保持器7、冲头侧弹性体9及冲模侧弹性体11的冲压成型装置1来将金属坯板101冲压成型为外板面板121(图6)的冲压成型分析。
在该冲压成型分析中，冲头侧弹性体9从冲头侧成型面部3c向冲模5侧突出来设置于冲头侧成型面部3c的槽部3d。而且，设定为使冲头侧弹性体9与相当于与冲压成型方向所成的锐角小的面板面部127的部位中的从与特征线123相当的特征线相当部103分离的位置(冲头3的槽部3d的特征线相当部103侧的边界为冲头侧成型面部3c的宽度的10％位置)抵接。这里，冲头侧弹性体9从冲头侧成型面部3c突出的突出量设定为5mm，以便在冲头3的棱线部3a与金属坯板101抵接前冲头侧抵接面部9a与金属坯板101抵接。
另一方面，冲模侧弹性体11从冲模侧成型面部5b向冲头3侧突出来设置于冲模侧成型面部5b的槽部5d。而且，使冲模侧弹性体11与相当于与冲压成型方向所成的锐角大的面板面部125的部位中的从特征线相当部103分离的位置(冲模5的槽部5d的特征线相当部103侧的边界为冲模侧成型面部5b的宽度的10％位置)抵接来进行按压(参照图1)。这里，冲模侧弹性体11从冲模侧成型面部5b突出的突出量基于在现有例的冲压成型过程(参照图9)中夹着特征线相当部103而作用于两侧的张力之差(＝202kN)来设定为12mm。
此外，在该冲压成型分析中，冲头侧弹性体9和冲模侧弹性体11的材质均为硬质聚氨酯，冲头侧弹性体9以及冲模侧弹性体11金属坯板101的摩擦系数均为0.6，弹性系数(elastic modulus)为253N/mm。
图7中示出通过冲压成型分析得到的外板面板121的截面形状的结果。这里，图7是如图6所示地以相对于冲压成型方向的角度小的一侧的面板面部127成为水平的方式使外板面板121的截面形状的结果旋转来配置、并将与面板面部127平行的水平方向(＝面板面部127的宽度方向)作为横轴、将与面板面部127正交的方向(＝冲压成型方向)作为纵轴的坐标平面(coordinate plane)中放大表示外板面板121中的以特征线123为中心的部位的截面形状的图。
根据图7，与发明例相比，在现有例中，在成为每单位面积的张力大的一侧的面板面部127看到了因线偏移而引起的凹形状及凸形状(在图7中用虚线椭圆围起来的部位)。
图8中示出通过冲压成型分析而得到的针对外板面板121评价面应变的结果。图8是将如上述的图6所示地配置为相对于冲压成型方向的锐角小的一侧的面板面部127成为水平时的面板面部127的水平方向的坐标作为横轴、将各水平方向位置的面应变的评价值Δs作为纵轴的图表。
这里，如以下所示的公知的参考文献所记载那样，面应变的评价值Δs用三点仪(固定跨度(span)L)的山高的最大/最小差表示。
(参考文献)薄钢板成型技术研究会编，冲压成型难易手册第4版，“第5章面形状精度不良和成型难易评价”，pp.218-221，日刊工业报社，(2017)
根据图8，面应变的评价值Δs的最大值与最小值之差在现有例中为0.017，而在发明例中为0.006。由此可知：通过使冲头侧弹性体9与金属坯板101抵接来支承为弯曲变形成为平缓的形状并利用冲模侧弹性体11按压金属坯板101来进行冲压成型，从而面板面部127的面应变减少。
以上，根据本发明，证实了能够防止线偏移地冲压成型出形成有特征线的汽车用外板面板。
此外，图7及图8是与上述的实施方式1同样将冲头侧弹性体9设置于金属坯板101中的张力大的一侧的部位107、将冲模侧弹性体11设置于张力小的一侧的部位105的情况下的结果。
当然，针对将冲头侧弹性体9设置于张力小的一侧的部位105、将冲模侧弹性体11设置于张力大的一侧的部位107的情况(图4)、由冲头侧可动体23支承冲头侧弹性体9且由冲模侧可动体25支承冲模侧弹性体11的情况(图3及图5)也同样进行了冲压成型分析。由于篇幅的原因省略了这些结果，但无论在哪种情况下，均确认了能够防止线偏移地冲压成型出形成有特征线的外板面板。
工业上的可利用性
根据本发明，能够提供不使冲压成型的工时增加地防止线偏移来形成作为目标的特征线的汽车用外板面板的冲压成型方法及冲压成型装置。
附图标记说明
1…冲压成型装置；3…冲头；3a…棱线部；3b…冲头侧成型面部；3c…冲头侧成型面部；3d…槽部；5…冲模；5a…谷线部；5b…冲模侧成型面部；5c…冲模侧成型面部；5d…槽部；7…坯料保持器；9…冲头侧弹性体；9a…冲头侧抵接面部；11…冲模侧弹性体；11a…冲模侧抵接面部；21…冲压成型装置；23…冲头侧可动体；23a…垫；23b…压力源；25…冲模侧可动体；25a…垫；25b…压力源；31…冲压成型装置；41…冲压成型装置；51…冲压成型装置(现有技术)；53…冲头；53a…棱线部；55…冲模；55a…谷线部；57…坯料保持器；101…金属坯板；101a…端部；101b…端部；103…特征线相当部；105…部位；107…部位；111…汽车用外板面板；113…特征线；115…面板面部；117…面板面部；121…外板面板(实施例)；123…特征线；125…面板面部；127…面板面部。

Claims (8)

1.一种汽车用外板面板的冲压成型方法，使用冲头、与该冲头对置的冲模以及与该冲模的端部对置的坯料保持器，将金属坯板冲压成型为具有特征线和在其两侧连续的面板面部的汽车用外板面板，其特征在于，
所述冲头具有：棱线部，形成所述特征线；冲头侧成型面部，成型所述面板面部；以及冲头侧弹性体，被支承为比所述冲头侧成型面部更向所述冲模侧突出，以便能够沿着特征线相当部抵接所述金属坯板中的夹着所述特征线相当部的两侧的部位中的在冲压成型过程中张力大的一侧的部位中的从所述特征线相当部分离的位置，所述特征线相当部与所述特征线相当，
所述冲模具有：谷线部，与所述棱线部协作来形成所述特征线；冲模侧成型面部，成型所述面板面部；以及冲模侧弹性体，被支承为比所述冲模侧成型面部更向所述冲头侧突出，以便能够沿着该特征线相当部抵接所述金属坯板中的夹着所述特征线相当部的两侧的部位中的在冲压成型过程中张力小的一侧的部位中的从所述特征线相当部分离的位置来进行按压，
所述汽车用外板面板的冲压成型方法包括：
弹性体抵接步骤，在该弹性体抵接步骤中，在由所述冲模和所述坯料保持器夹持着所述金属坯板的两端部的状态下使所述冲模向所述冲头侧相对移动来使所述冲头侧弹性体和所述冲模侧弹性体分别与所述金属坯板抵接；和
冲压成型步骤，在该冲压成型步骤中，保持使所述冲头侧弹性体和所述冲模侧弹性体与所述金属坯板抵接不变地使所述冲模向所述冲头侧相对移动至成型下止点来冲压成型出由所述棱线部和所述谷线部形成了所述特征线的所述汽车用外板面板，
所述冲头侧弹性体从所述冲头侧成型面部突出的突出量被设定为：在所述弹性体抵接步骤中，在所述冲头的所述棱线部与所述金属坯板抵接前，所述冲头侧弹性体与所述金属坯板抵接，且在成型下止点处与所述冲头侧成型面部共面，
所述冲模侧弹性体从所述冲模侧成型面部突出的突出量被设定为：在所述弹性体抵接步骤中，在所述冲头的所述棱线部与所述金属坯板抵接来使所述金属坯板塑性变形前，所述冲模侧弹性体与所述金属坯板抵接，且以在所述冲压成型步骤中按压所述金属坯板的所述冲模侧弹性体的载荷和该冲模侧弹性体的与所述金属坯板的摩擦系数之积所赋予的摩擦力成为夹着所述特征线相当部而作用于两侧的部位的张力之差的绝对值以上。
2.一种汽车用外板面板的冲压成型方法，使用冲头、与该冲头对置的冲模以及与该冲模的端部对置的坯料保持器，将金属坯板冲压成型为具有特征线和在其两侧连续的面板面部的汽车用外板面板，其特征在于，
所述冲头具有：棱线部，形成所述特征线；冲头侧成型面部，成型所述面板面部；以及冲头侧弹性体，被支承为比所述冲头侧成型面部更向所述冲模侧突出，以便能够沿着特征线相当部抵接所述金属坯板中的夹着所述特征线相当部的两侧的部位中的在冲压成型过程中张力小的一侧的部位中的从所述特征线相当部分离的位置，所述特征线相当部与所述特征线相当，
所述冲模具有：谷线部，与所述棱线部协作来形成所述特征线；冲模侧成型面部，成型所述面板面部；以及冲模侧弹性体，被支承为比所述冲模侧成型面部更向所述冲头侧突出，以便能够沿着该特征线相当部抵接所述金属坯板中的夹着所述特征线相当部的两侧的部位中的在冲压成型过程中张力大的一侧的部位中的从所述特征线相当部分离的位置来进行按压，
所述汽车用外板面板的冲压成型方法包括：
弹性体抵接步骤，在该弹性体抵接步骤中，在由所述冲模和所述坯料保持器夹持着所述金属坯板的两端部的状态下使所述冲模向所述冲头侧相对移动来使所述冲头侧弹性体和所述冲模侧弹性体分别与所述金属坯板抵接；和
冲压成型步骤，在该冲压成型步骤中，保持使所述冲头侧弹性体和所述冲模侧弹性体与所述金属坯板抵接不变地使所述冲模向所述冲头侧相对移动至成型下止点来冲压成型出由所述棱线部和所述谷线部形成了所述特征线的所述汽车用外板面板，
所述冲头侧弹性体从所述冲头侧成型面部突出的突出量被设定为：在所述冲头的所述棱线部与所述金属坯板抵接前，所述冲头侧弹性体与所述金属坯板抵接，且在成型下止点处与所述冲头侧成型面部共面，
所述冲模侧弹性体从所述冲模侧成型面部突出的突出量被设定为：在所述弹性体抵接步骤中，在所述冲头的所述棱线部与所述金属坯板抵接来使所述金属坯板塑性变形前，所述冲模侧弹性体与所述金属坯板抵接，且以在所述冲压成型步骤中按压所述金属坯板的所述冲模侧弹性体的载荷和该冲模侧弹性体的与所述金属坯板的摩擦系数之积所赋予的摩擦力成为夹着所述特征线相当部而作用于两侧的部位的张力之差的绝对值以上。
3.根据权利要求1或2所述的汽车用外板面板的冲压成型方法，其特征在于，
所述冲头侧弹性体经由冲头侧可动体设置在所述冲头侧，该冲头侧可动体能够沿着冲压成型方向移动且对所述冲头侧弹性体向所述冲模侧加压来进行支承。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的汽车用外板面板的冲压成型方法，其特征在于，
所述冲模侧弹性体经由冲模侧可动体设置在所述冲模侧，该冲模侧可动体能够沿着冲压成型方向移动且对所述冲模侧弹性体向所述冲头侧加压来进行支承。
5.一种汽车用外板面板的冲压成型装置，使用冲头、与该冲头对置的冲模以及与该冲模的端部对置的坯料保持器，将金属坯板冲压成型为具有特征线和在其两侧连续的面板面部的汽车用外板面板，其特征在于，
所述冲头具有：棱线部，形成所述特征线；冲头侧成型面部，成型所述面板面部；以及冲头侧弹性体，被支承为比所述冲头侧成型面部更向所述冲模侧突出，以便能够沿着特征线相当部抵接所述金属坯板中的夹着所述特征线相当部的两侧的部位中的在冲压成型过程中张力大的一侧的部位中的从所述特征线相当部分离的位置，上述特征线相当部与所述特征线相当，
所述冲模具有：谷线部，与所述棱线部协作来形成所述特征线；冲模侧成型面部，成型所述面板面部；以及冲模侧弹性体，被支承为比所述冲模侧成型面部更向所述冲头侧突出，以便能够沿着该特征线相当部抵接所述金属坯板中的夹着所述特征线相当部的两侧的部位中的在冲压成型过程中张力小的一侧的部位中的从所述特征线相当部分离的位置来进行按压，
所述冲头侧弹性体从所述冲头侧成型面部突出的突出量被设定为：在使所述冲模向所述冲头侧相对移动了时，在所述冲头的所述棱线部与所述金属坯板抵接前，所述冲头侧弹性体与所述金属坯板抵接，且在成型下止点处与所述冲头侧成型面部共面，
所述冲模侧弹性体从所述冲模侧成型面部突出的突出量被设定为：在使所述冲模向所述冲头侧相对移动了时，在所述冲头的所述棱线部与所述金属坯板抵接来使所述金属坯板塑性变形前，所述冲模侧弹性体与所述金属坯板抵接，且以按压所述金属坯板的所述冲模侧弹性体的载荷和该冲模侧弹性体及所述金属坯板的摩擦系数之积所赋予的摩擦力成为夹着所述特征线相当部而作用于两侧的部位的张力之差的绝对值以上。
6.一种汽车用外板面板的冲压成型装置，使用冲头、与该冲头对置的冲模以及与该冲模的端部对置的坯料保持器，将金属坯板冲压成型为具有特征线和在其两侧连续的面板面部的汽车用外板面板，其特征在于，
所述冲头具有：棱线部，形成所述特征线；冲头侧成型面部，成型所述面板面部；以及冲头侧弹性体，被支承为比所述冲头侧成型面部更向所述冲模侧突出，以便能够沿着特征线相当部抵接所述金属坯板中的夹着所述特征线相当部的两侧的部位中的在冲压成型过程中张力小的一侧的部位中的从所述特征线相当部分离的位置，所述特征线相当部与所述特征线相当，
所述冲模具有：谷线部，与所述棱线部协作来形成所述特征线；冲模侧成型面部，成型所述面板面部；以及冲模侧弹性体，被支承为比所述冲模侧成型面部更向所述冲头侧突出，以便能够沿着该特征线相当部抵接所述金属坯板中的夹着所述特征线相当部的两侧的部位中的在冲压成型过程中张力大的一侧的部位中的从所述特征线相当部分离的位置来进行按压，
所述冲头侧弹性体从所述冲头侧成型面部突出的突出量被设定为：在使所述冲模向所述冲头侧相对移动了时，在所述冲头的所述棱线部与所述金属坯板抵接前，所述冲头侧弹性体与所述金属坯板抵接，且在成型下止点处与所述冲头侧成型面部共面，
所述冲模侧弹性体从所述冲模侧成型面部突出的突出量被设定为：在使所述冲模向所述冲头侧相对移动了时，在所述冲头的所述棱线部与所述金属坯板抵接来使所述金属坯板塑性变形前，所述冲模侧弹性体与所述金属坯板抵接，且以按压所述金属坯板的所述冲模侧弹性体的载荷和该冲模侧弹性体的与所述金属坯板的摩擦系数之积所赋予的摩擦力成为夹着所述特征线相当部而作用于两侧的部位的张力之差的绝对值以上。
7.根据权利要求5或6所述的汽车用外板面板的冲压成型装置，其特征在于，
所述冲头侧弹性体经由冲头侧可动体设置在所述冲头侧，该冲头侧可动体能够沿着冲压成型方向移动且对所述冲头侧弹性体向所述冲模侧加压来进行支承。
8.根据权利要求5～7中任一项所述的汽车用外板面板的冲压成型装置，其特征在于，
所述冲模侧弹性体经由冲模侧可动体设置在所述冲模侧，该冲模侧可动体能够沿着冲压成型方向移动且对所述冲模侧弹性体向所述冲头侧加压来进行支承。
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