CN117897239A - 金属板的延迟破坏特性改善方法、坯料的制造方法、冲压成形品的制造方法和冲压成形品 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种为了通过简单的方法抑制来自成形后的剪切端面的延迟破坏而改善由高强度钢板构成的金属板的延迟破坏特性的方法。本发明是对在板端部的至少一部分具有剪切端面(10A)且由高强度钢板构成的金属板(10)的延迟破坏特性进行改善的延迟破坏特性改善方法。对所述金属板(10)的所述剪切端面(10A)的至少一部分赋予塑性变形。
Description
技术领域
本发明涉及对在通过冲压成形制造成形品时使用的作为坯料的金属板的延迟破坏特性进行改善的技术。特别是,本发明是对剪切端面处的延迟破坏特性进行改善的技术。另外,本发明涉及用于对由高强度钢板构成的金属板进行冲压成形来制造延迟破坏特性良好的成形品的技术。
在此,在本说明书中,将对金属板实施剪切加工而得到的端面称为剪切端面。另外,在本说明书中,将抗拉强度为1470MPa以上的钢板称为超高强度钢板。本发明适用于抗拉强度为980MPa以上的高强度钢板。
背景技术
当前,对汽车要求通过轻量化实现的燃料经济性改善和碰撞安全性的提高。出于兼顾轻量化和碰撞时保护搭乘者的目的,车身使用高强度钢板。特别是近年来,抗拉强度为1470MPa以上的超高强度钢板被应用于车身。高强度钢板特别是超高强度钢板应用于车身时的课题之一是延迟破坏。并且,在抗拉强度为980MPa以上的高强度钢板中,针对从作为剪切加工后的端面的剪切端面发生的延迟破坏和延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有大的拉伸应力。并且,在使用具有剪切端面的金属板的冲压部件中,担心剪切端面处的延迟破坏的发生。该担心在超高强度钢板中特别显著。并且,为了抑制该剪切端面处的上述破坏,需要降低剪切端面的拉伸残余应力。
在此,作为降低剪切端面的拉伸残余应力的简单方法,例如有在冲孔加工时使用阶梯状上刀进行剪切的方法(非专利文献1)。另外,作为其他方法,有将剪切工序分为两次,减小第二次的剪切的切削余量的方法(非专利文献2)。但是,在这样的与剪切相关的施工方法中,如超高强度钢板那样材料强度越高,剪切用的刀的磨损、剪切条件的管理越存在课题。即,这些方法存在实用上的难点。
另外,作为通过剪切后的塑性加工来降低剪切端面的拉伸残余应力的方法,有专利文献1所记载的方法。该方法是利用相对于冲裁冲头的对置冲头将剪切后的废料上推,将剪切端面扩张的方法。但是,这样的塑性加工方法需要对置冲头等特别的设备结构,剪切工序的前置时间也增加。因此,该方法未必是容易应用的方法。
并且,以往,在使用了高强度钢板、特别是超高强度钢板的成形品中,担心从板的剪切端面发生的延迟破坏。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1:高桥雄三等:由使用带突起的冲头进行的张力下的冲裁实现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
非特许文献2:中川威雄、吉田清太:切削法-剪切面的拉伸变形能力的改善对策-,塑性和加工,10-104(1969)、665-671
专利文献
专利文献1:日本特许第6562070号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明是着眼于如上所述的问题而完成的,其目的在于通过简单的方法抑制来自成形后的剪切端面的延迟破坏。因此,本发明的目的在于,改善由高强度钢板构成的金属板的延迟破坏特性,能够提供延迟破坏特性良好的成形品。
用于解决课题的技术方案
本公开是即使是超高强度钢板等高强度钢板,也通过容易应用的剪切后的塑性加工来改善金属板的延迟破坏特性的技术。
即,为了解决课题,本发明的一个方式是一种延迟破坏特性改善方法,对在板端部的至少一部分具有剪切端面且由高强度钢板构成的金属板的延迟破坏特性进行改善,其主旨在于,对所述金属板的所述剪切端面的至少一部分赋予塑性变形。
上述塑性变形只要至少被赋予到剪切端面例如包含剪切端面的端部即可。
另外,上述塑性变形不一定要对剪切端面的全部赋予。本公开例如只要对剪切端面中的至少被推定为要发生规定以上的延迟破坏的部位赋予上述塑性变形即可。
发明效果
根据本发明的方式,即使是高强度钢板,也不一定要管理刀的磨损、剪切条件。并且,根据本发明的方式,能够通过简单的方法降低在剪切加工时产生的钢板的剪切端面的拉伸残余应力。其结果是,根据本发明的方式,在汽车的面板部件、构造/骨架部件等各种部件应用高强度钢板时,能够改善延迟破坏特性。
附图说明
图1是表示基于本发明的实施方式所涉及的成形品的制造工序的例子的图。
图2是剪切端面的示意图,(a)是剖视图,(b)是从端面方向观察到的俯视图。
图3是表示具有剪切端面的端部处的应力分布的例子的图。
图4是说明基于加工的剪切端面附近的应力的缓和机构的图。
图5是表示基于冲压成形的弯曲和弯曲恢复加工的图。
图6是表示通过使用矫平机的矫平进行的弯曲和弯曲恢复加工的图。
图7是表示剪切端面的轮廓线(端面的延伸方向)与弯曲和弯曲恢复的弯曲方向所成的角度θ(弯曲的角度)的图。
图8是表示弯曲和弯曲恢复加工中的最终的弯曲加工后的在弯曲内外产生的残余应力的例子的图。(a)是表示实施了弯曲加工的状态的图。(b)是表示从模具释放了金属板的状态(发生回弹)的图。
具体实施方式
接下来,参照附图对本发明的方式进行说明。
(结构)
如图1所示,本实施方式的成形品制造方法包括坯料制造工序1和冲压成形工序2。
本发明适用于作为对象的金属板为高强度钢板、特别是抗拉强度为980MPa以上的高强度钢板的情况。
(坯料制造工序1)
坯料制造工序1是制造在冲压成形为成形品的形状的冲压成形工序2中使用的坯料(金属板)的工序。该坯料制造工序1包括剪切工序1A和端面改善工序1B。
<剪切工序1A>
剪切工序1A是将金属板切断成适用于成形品制造的坯料形状的工序。
<端面改善工序1B>
端面改善工序1B是对剪切工序1A后的金属板中的剪切端面的至少一部分端面赋予塑性变形的工序。塑性变形为沿着端面的延伸方向输入应变的变形。
此时,例如也可以仅对如下区域赋予塑性变形,所述区域包含在CAE等构造解析等中被推定为因剪切而要产生预先设定的残余应力的端面的部位。
另外,在上述塑性变形中,赋予沿着端面的延伸方向的方向的大于0的塑性应变。对赋予的塑性应变的上限没有规定,但赋予不会产生裂纹的程度的塑性变形。
塑性变形的赋予优选通过弯曲和弯曲恢复加工来进行。
此时,各弯曲和弯曲恢复时的赋予塑性变形的各端面位置处的弯曲的角度优选设定为小于90度。参照图7对“使弯曲的角度小于90度”进行说明。该弯曲的角度是指,在要被赋予塑性变形的剪切端面的部位处,沿着剪切端面的延伸方向的直线(切线方向)与弯曲和弯曲恢复的各弯曲方向所成的角。但是,以上述的弯曲是在沿着端面的延伸方向的方向上被赋予大于0的塑性应变的弯曲为前提。
弯曲和弯曲恢复加工例如通过基于冲压成形的弯曲加工来进行(参照图5)。另外,弯曲和弯曲恢复加工例如通过使用具有在板的输送方向上排列的多个辊的矫平机的矫平加工来进行(参照图6)。矫平加工是在使板平坦化时使用的加工方法。
弯曲和弯曲恢复加工是对同一剪切端面朝向板厚方向多次执行弯曲和基于弯曲恢复的弯曲(反弯曲)。此时,对于该最后的弯曲,优选设定为弯曲外侧成为剪切端面的毛刺侧。所谓毛刺侧,是板厚方向上的因剪切而形成毛刺的一侧。
在此,只要以对包含作为对象的剪切端面的端部(例如包含距端面1mm的范围的范围)赋予上述塑性变形的方式进行弯曲和弯曲恢复加工即可。
另外,优选将该塑性变形的赋予设定为使在端面改善工序1B中赋予塑性变形后的板端部变得平坦。
(冲压成形工序2)
冲压成形工序2是将在坯料制造工序1中制造出的由金属板构成的坯料冲压成形为目标部件形状的工序。冲压成形通过一次冲压加工或多阶段的冲压加工来执行。
<冲压成形品>
在通过本实施方式的制造方法制造出的冲压成形品(产品)中,对剪切端面的至少一部分赋予了沿着端面的延伸方向的方向的大于0的塑性应变。
由此,本实施方式的冲压成形品成为延迟破坏特性得到了改善的冲压成形品。
(变形例)
以上的实施方式是将本公开应用于将金属板冲压加工成目标产品形状的工序之前的坯料的制造的例子。即,在上述的实施方式中,例示了作为冲压加工的前处理,应用了本公开的金属板的延迟破坏特性改善方法(端面改善工序1B)的情况。
也可以在成形为目标产品形状的冲压加工的中途或冲压加工后应用本公开的端面改善工序1B。具体而言,也可以将本公开的端面改善工序1B应用于在用于板外周的整形的端部的剪切加工中产生的剪切端面。
例如,也可以在成形为目标产品形状后,为了进行部件形状的整形而对板端部进行剪切的情况下,对该剪切端面应用上述的端面改善工序1B的处理。
但是,端面改善工序1B中的塑性变形与用于将板成形为目标产品形状的冲压成形不同。当考虑到对用于成形为产品形状的冲压成形的影响时,优选以如下方式执行。即,优选仅对具有剪切端面的端部(例如仅凸缘部)执行在端面改善工序1B中赋予塑性变形的处理。
(效果)
在本实施方式中,对剪切端面实施基于塑性加工的塑性变形。优选地,本发明的塑性加工通过弯曲和弯曲恢复加工来实施。由此,即使金属板(坯料)为超高强度钢板等高强度钢板,也能够通过简单的方法降低剪切端面的残余应力。而且,在本实施方式中,能够在将板的形状保持为与剪切后同样的平坦状态的同时得到上述效果。
另外,通过剪切端面的残余应力的降低,抑制了延迟破坏的发生。即,金属板的剪切端面处的延迟破坏特性得到改善。
在此,通过使弯曲和弯曲恢复加工中的各剪切端面的部位处的各弯曲的角度小于90度,能够对剪切端面导入充分的塑性变形。
另外,通过基于冲压成形的弯曲变形、使板平坦化的矫平加工来进行弯曲和弯曲恢复加工,能够简单地对板的端面赋予塑性变形。
此时,优选为,基于最终的弯曲加工的弯曲外侧成为剪切端面的毛刺侧。在此,板厚方向上的毛刺侧是由于毛刺、表面性状的粗糙的影响而容易产生延迟破坏的部位。在该情况下,能够进一步抑制以毛刺为起点的延迟破坏。
(关于作用(机理)及其他)
<关于由塑性变形实现的应力的缓和>
以下,对通过本公开的应用而产生的、由剪切端面的塑性变形实现的应力的缓和进行说明。
图2是表示使剪切刀从上侧朝向下侧移动而将板的端部切断了的情况下的板端部的状态的图。在图2的情况下,毛刺侧成为下方。
在该情况下,在剪切端面10A和包含该剪切端面10A的端部,沿着剪切端面10A的延伸方向的方向上的残余应力如图3所示。此时,沿着剪切端面10A的延伸方向的方向为板宽方向(参照图2(b))。图3示出了如图2(a)的箭头那样从剪切端面10A分离的方向(与端面10A正交的方向)的应力分布的一例。
从该图3可知,从剪切端面10A朝向内侧,存在第一至第三区域ARA1、ARA2、ARA3。第一区域ARA1是剪切端面表面的具有强的拉伸残余应力的区域。第二区域ARA2是以与该拉伸残余应力平衡的方式具有压缩残余应力的区域。第三区域ARA3是比第二区域ARA2靠内部的不存在残余应力的区域。
以该三个区域ARA1~3中的第一和第二区域ARA1、2为中心,导入由以毛刺侧为弯曲外侧的弯曲加工或拉伸加工产生的均匀的拉伸应变所引起的塑性变形。然后,当使导入了塑性变形的板均匀地回弹时,如图4的(a)至(c)所示。即,在第一区域ARA1中,根据应力-应变历史,初始存在的拉伸残余应力得到缓和。并且,表面侧的第一区域ARA1中的应力与内部的第二区域ARA2中的应力之差减小。这在通过剪切而导入的塑性应变为压缩应变的情况下也同样。
由以上可知,如果能够将充分的拉伸或压缩的塑性应变导入到剪切端面10A,则能够缓和剪切端面10A表面的残余应力。
特别是,如果采用弯曲和弯曲恢复加工作为塑性应变的导入方法,则能够在将各种板的形状保持为与剪切后同样的平坦状态的同时,缓和应力。
但是,在本公开中考虑的剪切端面10A例如是通过剪切而制作的任意形状的金属板10的剪切端面。并且,在本公开中,作为剪切端面10A,是指冲孔部的端面10A、构成对坯料的外形进行规定的轮廓线的端面10A。
在此,图3是使用了由抗拉强度为980MPa的高强度钢板构成的试样片的情况。在该情况下,从端面10A到上述第二区域ARA2与第三区域ARA3的边界为止的深度d为1mm。因此,赋予塑性变形的区域只要是距通过剪切而制作的端面10A表面在深度d=1mm以内的、存在由剪切引起的应变和应力的区域即可。即,只要实施弯曲和弯曲恢复加工以至少对距剪切端面10A为1mm的区域的端部赋予剪切变形即可。另外,第一区域ARA1的深度d例如为100μm。
<关于赋予塑性变形的方法>
在此,假设考虑通过单轴拉伸或单轴压缩导入塑性应变的情况。在该情况下,由于塑性应变的导入,板的厚度发生变化。而且,在复杂形状的坯料中,由于应变集中于与拉伸轴垂直的方向的宽度窄的部分,因此不能使坯料均匀地变形。另外,在通过单纯的弯曲成形导入塑性应变的情况下,坯料整体在成形后大幅弯曲。因此,金属板10不能保持与剪切后同样的平坦状态。
由此可知,塑性变形的赋予优选通过弯曲和弯曲恢复加工来进行。另外,在端面10A的延伸方向的轮廓形状为在与端面10A正交的方向上变化那样的曲线形状的情况下,以如下方式进行即可。即,只要进行弯曲和弯曲恢复加工,以能够在最为凹陷的部位的剪切端面10A的端部处确保距上述端面10A表面在深度1mm以内即可。
另外,也可以仅进行单纯的一次弯曲加工,但考虑到恢复到原来的平坦等形状,采用弯曲和弯曲恢复加工。
弯曲和弯曲恢复加工实施如图5所示的基于冲压成形的弯曲加工、如图6所示的基于矫平的加工。在该情况下,使剪切端面10A表面产生弯曲和弯曲恢复变形,由此缓和剪切端面10A的残余应力,抑制延迟破坏。
图5所示的弯曲加工用的冲模20和冲头21、进行弯曲恢复的反弯曲加工用的冲模22和冲头23可以具有相同的模具,也可以使用不同的模具。
另外,矫平机用的辊30的各直径也可以不同。
在此,弯曲和弯曲恢复加工也能够通过基于冲压成形的弯曲变形来进行。但是,在冲裁工序与其后的成形工序之间,需要至少追加两个工序的冲压工序和成形用的模具。
另一方面,通过利用矫平加工进行弯曲和弯曲恢复加工,能够在基于剪切的冲裁工序与其后的成形工序之间仅使用矫平机而比较容易地进行弯曲和弯曲恢复加工。但是,在本公开中,必须使用即使对于抗拉强度为980MPa级以上的钢板也能够导入塑性应变的足够强力的矫平机。
<关于弯曲角θ>
为了通过缓和剪切端面10A的残余应力而改善延迟破坏特性,优选为充分产生塑性变形的程度的弯曲和弯曲恢复变形。为了得到该效果,需要使对剪切端面10A的拉伸或压缩的塑性应变为0.003以上。优选地,如果塑性应变为0.005以上,则能够显著地缓和剪切端面10A的残余应力。
另外,导入该塑性应变的加工工序也可以是弯曲和弯曲恢复变形中的弯曲和弯曲恢复变形中的任一种,即便一次,只要导入充分的塑性应变就能够缓和残余应力。
在此,如图7所示,剪切端面10A的轮廓线(端面10A的延伸方向)与弯曲和弯曲恢复的弯曲方向所成的弯曲角θ例如为0度以上且75度以下的范围。弯曲角θ希望优选为0度以上且45度以下的范围。这是因为,在弯曲方向与剪切端面10A的轮廓线接近90度的情况下,难以向剪切端面10A表面导入应变。其理由是因为,相对于由弯曲引起的沿着端面10A的方向的拉伸/压缩的变形方向,剪切端面10A表面开放。另外,在图7中,剪切端面10A的弯曲前的轮廓线由直线表示,但该端面10A的轮廓线也可以是曲线或部分不连续的线。
<最终的弯曲方向>
通过最终的弯曲加工,如图8的(a)→(b)那样,在拉伸部产生拉伸应变。另外,图8是最终的弯曲为下方的情况。因此,在解除了冲压的约束时的回弹后,该部分的残余应力取决于压缩侧。因此,优选为,基于最终的弯曲加工的弯曲外侧(在图8中为下侧)成为剪切端面10A的毛刺侧。另外,毛刺侧是由于毛刺、表面性状的粗糙的影响而容易产生延迟破坏的部位。通过使毛刺侧为弯曲外侧,剪切端面10A的毛刺侧的残余应力减少与由成形引起的压缩的残余应力相对应的量。
(其他)
本公开还可以采取下面的结构。
(1)一种延迟破坏特性改善方法,对在板端部的至少一部分具有剪切端面且由高强度钢板构成的金属板的延迟破坏特性进行改善,其中,对所述金属板的所述剪切端面的至少一部分赋予塑性变形。
(2)在所述塑性变形中,对所述剪切端面的至少一部分赋予沿着端面的延伸方向的方向的大于0的塑性应变。
(3)所述塑性变形的赋予通过弯曲和弯曲恢复加工来进行。
(4)使所述弯曲和弯曲恢复加工中的各弯曲的角度小于90度。
(5)所述弯曲和弯曲恢复加工通过基于冲压成形的弯曲加工来进行。
(6)所述弯曲和弯曲恢复加工通过使用了多个辊的矫平加工来进行。
(7)所述弯曲和弯曲恢复加工中的最后的弯曲设定成弯曲外侧成为剪切端面的毛刺侧。
(8)所述金属板是抗拉强度为980MPa以上的高强度钢板。
(9)一种冲压成形用的坯料的制造方法,其中,包括:对由高强度钢板构成的金属板实施剪切加工的工序;及在实施所述剪切加工的工序之后,通过上述记载的本公开的延迟破坏特性改善方法对剪切端面赋予塑性变形的工序。
(10)一种对由高强度钢板构成的金属板进行冲压成形来制造成形品的方法,其中,包括:对由高强度钢板构成的金属板实施剪切加工的工序;及在实施所述剪切加工的工序之后,通过上述记载的本公开的延迟破坏特性改善方法对剪切端面赋予塑性变形的工序。
(11)一种冲压成形品,对在板端部的至少一部分具有剪切端面且由高强度钢板构成的金属板进行加工而成,其中,对所述剪切端面的至少一部分赋予沿着端面的延伸方向的方向的大于0的塑性应变。
实施例
接着,对基于本实施方式的实施例进行说明。
在此,以使用了板厚为1.4mm的抗拉强度为1470MPa的钢板的供试材料A为对象来说明实施例。另外,本公开不限于抗拉强度为1470MPa的钢板。本公开能够应用于以会在剪切端面发生延迟破坏那样的抗拉强度为980MPa以上的钢板为首的金属材料。
(关于剪切加工)
在本实施例中,首先,对供试材料A进行剪切,制作作为评价的对象的长度为500mm的直线状的剪切端面。另外,剪切加工时的间隙相对于板厚为12%。
(弯曲和弯曲恢复加工)
对于所制作的剪切端面,进行基于如图5所示的冲压成形或如图6所示的矫平的弯曲恢复,以使各工序中的最大塑性应变发生变化。
在此,使图7中定义的剪切端面的轮廓线与弯曲和弯曲恢复的弯曲方向所成的角也变化,并分别执行,制作弯曲和弯曲恢复加工后的各样品。
另外,在矫平中,如通常实施的那样,用最初的辊赋予大的应变。此时,调整各辊的压入量,以使最后的辊逐渐赋予的应变减少。
(评价)
制作样品后,实施利用X射线进行的切断后的剪切端面的残余应力测定。而且,将各样品在PH1的盐酸浴中浸渍96小时,并确认了样品的裂纹的有无和裂纹的发生时间。此时,根据由剪切端面的延迟破坏引起的表面龟裂的板厚贯通,判定为发生了延迟破坏。另外,利用X射线进行的测定将测定范围设为直径500μm。并且,对于板厚的中央部,相对于与剪切加工后的剪切端面平行的方向,测定了板厚中央的应力。
(实施例1)
将实施例1中的样品形成条件和其评价结果分别示于表1和表2。在表1所示的实施例中,通过冲压成形来执行弯曲和弯曲恢复加工。
在表1中,示出了在冲压成形中,将剪切端面的轮廓线与弯曲和弯曲恢复的弯曲方向所成的角设为0度时的结果。具体而言,在表1中示出了通过弯曲-弯曲恢复所导入的最大的塑性应变量与延迟破坏的发生的有无及延迟破坏的发生时间、残余应力的关系。
[表1]
另外,在表2中,通过冲压成形来执行弯曲和弯曲恢复加工。
在表2中,示出了在矫平中,将剪切端面的轮廓线与弯曲和弯曲恢复的弯曲方向所成的角设为0度时的结果。具体而言,在表2中示出了通过弯曲-弯曲恢复所导入的最大的塑性应变量与延迟破坏的发生的有无及延迟破坏的发生时间、残余应力的关系。
[表2]
在此,在表1、表2的例子的任一个中,弯曲和弯曲恢复加工中的最终的弯曲外侧都成为剪切端面的塌边侧。
由表1、2可知,在0.003以下的塑性应变下,到延迟破坏发生为止的时间延长。而且,在塑性应变为0.005以上时,未发生延迟破坏。另外,发现延迟破坏的发生时间或延迟破坏的发生的有无与残余应力相关。
(实施例2)
在实施例2中,是调查了使弯曲和弯曲恢复加工的各弯曲角发生了变化的情况下的、通过弯曲-弯曲恢复所导入的最大的塑性应变量与延迟破坏的发生的有无及延迟破坏的发生时间的关系的例子。
表3是通过矫平来进行弯曲和弯曲恢复加工的情况下的例子。
但是,弯曲和弯曲恢复加工中的最终的弯曲外侧成为剪切端面的塌边侧。另外,最大的塑性应变量为0.005。
[表3]
由表3可知,确认了剪切端面的轮廓线与弯曲和弯曲恢复的弯曲方向所成的角为0度至85度时,与90度的情况相比,延迟破坏的发生得到抑制。即,确认了在小于90度的情况下,与90度的情况相比,延迟破坏的发生得到抑制。特别是在剪切端面的轮廓线与弯曲和弯曲恢复的弯曲方向所成的弯曲角为0度至75度的情况下,得到了显著的效果。
另外,在表3所示的实施例中,对在矫平的情况下,剪切端面的轮廓线与弯曲和弯曲恢复的弯曲方向所成的角的影响进行了说明。然而,本公开并不限于此。即使在基于冲压成形的弯曲和弯曲恢复加工中,另外在塑性应变量与0.005不同的情况下,在上述角度范围内也能够得到良好的结果。
(实施例3)
在实施例3中,在通过冲压成形、矫平来进行弯曲和弯曲恢复加工的情况下,分别示出了上述延迟破坏的发生时间或延迟破坏的发生的有无和残余应力。在该实施例3中,对弯曲和弯曲恢复的最终的弯曲外侧成为毛刺侧的情况和最终的弯曲外侧成为塌边侧的情况进行了记载。其中,最大的塑性应变量为0.003。另外,弯曲方向与剪切端面10A所成的角为0度。
将其结果示于表4。
在此,在表4中,利用X射线进行的测定将测定范围设为直径250μm,分别对于板厚的毛刺侧和塌边侧,对距板表面0.25mm的位置进行了测定。该测定相对于与剪切加工后的剪切端面10A平行的方向进行。将前者作为毛刺侧残余应力,将后者作为塌边侧残余应力。
[表4]
从表4可知,在弯曲和弯曲恢复的最终的弯曲内侧,残余应力增加,有朝向拉伸侧的倾向。另一方面,由表4可知,在最终的弯曲外侧残余应力减少,有朝向压缩侧的倾向。
该差异在基于冲压加工的弯曲和弯曲恢复的情况下比矫平加工大。其理由是因为,在矫平加工中,从加工开始到结束,弯曲和弯曲恢复的变形量逐渐减少,因此板厚方向的应力的差异被均衡化。
另外,关于到延迟破坏的发生为止的时间,毛刺侧的残余应力越低则越长。这是因为,毛刺侧原本的残余应力高,而且是由于毛刺、表面性状的粗糙的影响而容易产生延迟破坏的部位。
因此可知,通过使弯曲和弯曲恢复的最终的弯曲外侧成为剪切端面的毛刺侧,能够实现更进一步的延迟破坏的抑制。
在此,由本申请要求优先权的日本专利申请2021-146245(2021年09月08日申请)的全部内容通过参照而成为本公开的一部分。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于本领域技术人员来说是显而易见的。
标号说明
1 坯料制造工序
1A 剪切工序
1B端面改善工序(延迟破坏特性改善方法)
2 冲压成形工序
10 金属板
10A 剪切端面
θ 弯曲的角度。
Claims (11)
1.一种金属板的延迟破坏特性改善方法,对在板端部的至少一部分具有剪切端面且由高强度钢板构成的金属板的延迟破坏特性进行改善,其特征在于,
对所述金属板的所述剪切端面的至少一部分赋予塑性变形。
2.根据权利要求1所述的金属板的延迟破坏特性改善方法,其特征在于,
在所述塑性变形中,对所述剪切端面的至少一部分赋予沿着端面的延伸方向的方向的大于0的塑性应变。
3.根据权利要求1或2所述的金属板的延迟破坏特性改善方法,其特征在于,
所述塑性变形的赋予通过弯曲和弯曲恢复加工来进行。
4.根据权利要求3所述的金属板的延迟破坏特性改善方法,其特征在于,
使所述弯曲和弯曲恢复加工中的各弯曲的角度小于90度。
5.根据权利要求3或4所述的金属板的延迟破坏特性改善方法,其特征在于,
所述弯曲和弯曲恢复加工通过基于冲压成形的弯曲加工来进行。
6.根据权利要求3或4所述的金属板的延迟破坏特性改善方法,其特征在于,
所述弯曲和弯曲恢复加工通过使用了多个辊的矫平加工来进行。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的金属板的延迟破坏特性改善方法,其中,
所述弯曲和弯曲恢复加工中的最后的弯曲设定成弯曲外侧成为剪切端面的毛刺侧。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的金属板的延迟破坏特性改善方法,其中,
所述金属板是抗拉强度为980MPa以上的钢板。
9.一种坯料的制造方法,是冲压成形用的坯料的制造方法,其中,所述坯料的制造方法包括:
对金属板实施剪切加工的工序;及
在实施所述剪切加工的工序之后,通过权利要求1至8中任一项所述的延迟破坏特性改善方法对剪切端面赋予塑性变形的工序。
10.一种冲压成形品的制造方法,是对由高强度钢板构成的金属板进行冲压成形来制造成形品的方法,其中,所述冲压成形品的制造方法包括:
对金属板实施剪切加工的工序;及
在实施所述剪切加工的工序之后,通过权利要求1至8中任一项所述的延迟破坏特性改善方法对剪切端面赋予塑性变形的工序。
11.一种冲压成形品,对在板端部的至少一部分具有剪切端面且由高强度钢板构成的金属板进行加工而成,其特征在于,
对所述剪切端面的至少一部分赋予沿着端面的延伸方向的方向的大于0的塑性应变。
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