JP5682701B2 - シートメタルの曲げ加工方法および製品 - Google Patents
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Description
図1に一例として示す、本発明のシートメタルの曲げ加工方法を適用するブランク10は、鉄、鉄合金、アルミニウム、アルミニウム合金のシートメタルから、後述する硬度調整工程によって形成された1または複数の図1の例では2つの低硬度領域12と、複数の図1の例では3つの高硬度領域14とを有している。図1において、ブランク10は矩形のシート材料であるが、ブランク10の形状、寸法は製品20の用途等に応じて適宜決定することができる。また、図1の例では、ブランク10の低硬度領域12は平行に長手方向に延設されているが、低硬度領域12は、製品20の形状や用途等に応じて非平行に設けることができる。ブランク10は、例えばロールフォーミング法を用いる場合にはコイル状の供給源から引出される連続ウェブとすることもできよう。
以下、図6〜図10Bを参照して、本発明の実施例を説明する。
既述した方法により、図9に示す製品60を形成した。図9において数値で示された長さの単位はmmである。図9に示す製品60は、底壁62と、該底壁62の両側縁部に沿って延設され、底壁62に対して垂直に設けられた対向する側壁64と、該側壁64から内側に底壁62に平行に延設された一対のフランジ部66とを有し、一対のフランジ部66の間に開口部60aが形成されたチャンネル部材である。図9に示すように、製品60は、4つの変形部68を有しており、該4つの変形部68の曲げ半径R2は2mmとなっている。
また、製品P1-P3各々のピーク荷重は、それぞれ同じ組成のシートメタルを用い、かつ同じ方法を用いて製造した製品P5-P7と比較してわずかに低くなったものの、吸収エネルギーは大幅に高かった。
また、引張強度が1500MPa以上である比較例2のブランクを用いた製品P8は、曲げ加工時にコーナー割れが発生し、曲げ試験を行うことができなかった。
図11に一例として示す、本発明のシートメタルの曲げ加工方法を適用するブランク110は、第1の実施形態と同様に、鉄、鉄合金、アルミニウム、アルミニウム合金のシートメタルから、後述する硬度調整工程によって形成された1または複数の、図11の例では2つの低硬度領域112と、高硬度領域114とを有している。低硬度領域112は、第1の実施形態のブランク10の低硬度領域12とは異なり、ブランク110の一方の側面からブランク110の厚さ方向に概ね中心まで延びており、反対側の側面には到達していない。こうして、シートメタルの一部に低硬度領域112と、高硬度領域114とを含み表面と裏面とで硬度の異なる加工対象領域116が形成される。また、ブランク110の高硬度領域114は、低硬度領域112が存在する側面では複数の図11の例では3つの領域から成るが、反対側の側面では1つの領域を形成している。
更に、図17Dに示すように、シートメタル111″において、低硬度領域112″となる側面の全体のみをレーザを用いて加熱する工程とすることができる。図17Dに示す方法を用いることにより、シートメタル111″よりも硬度の低い低硬度領域112″が形成され、高硬度領域114がシートメタル111″と同じ硬度を有したブランク110″が得られる。
以下、図18A〜図21Bを参照して、本発明の実施例を説明する。
既述した方法により、図20に示す製品180を形成した。図20において数値で示された長さの単位はmmである。図20に示す製品180は、底壁182と、該底壁182の両側縁部に沿って延設され、底壁182に対して垂直に設けられた対向する側壁184と、該側壁184から内側に底壁182に平行に延設された一対のフランジ部66とを有し、一対のフランジ部66の間に開口部60aが形成されたチャンネル部材である。図20に示すように、製品180は、4つの変形部188を有しており、該4つの変形部188の曲げ半径R3は2mmとなっている。
また、製品PP1のピーク荷重は、同じ組成のシートメタルを用い、かつ同じ成形方法を用いた製品PP5と比較してわずかに低くなったものの、吸収エネルギーは大幅に高かった。
また、比較例3のブランクを用い、ロールフォーミング機によ曲げ加工した製品PP6は、成形時にコーナー割れが発生し、曲げ試験を行うことができなかった。
12 低硬度領域
14 高硬度領域
20 製品
22 底壁
24 側壁
26 変形部
30 金型装置
32 ベッド
34 下型
36 上型
38 駆動装置
40 水冷装置
42 下ノズル
44 上ノズル
46 下マスキング部材
48 上マスキング部材
50 製品
52 角柱部分
54 底壁または連結部
60 製品
60a 開口部
62 底壁
64 側壁
66 一対のフランジ部
68 変形部
70 金型装置
72 下型
74 上型
76 溝
78 溝
80 ブランク
82 低硬度領域
84 高硬度領域
90 プレスブレーキ
92 下型
92a 字状の溝
94 上型
Claims (9)
- 引張り強さ980MPa以上の高強度鋼板全体を加熱する加熱工程と、高硬度領域となる領域のみを急冷する焼入れ工程とを備え、前記高強度鋼板の少なくとも一部の硬度を変化させて、高硬度領域と、前記高硬度領域よりも硬度の低い低硬度領域とを有するブランクを形成する硬度調整工程と、
前記ブランクの前記低硬度領域を曲げ加工を行うことにより製品を形成する曲げ加工工程とを備える高強度鋼板の曲げ加工方法であって、
前記製品の前記曲げ加工を行うことにより変形された変形部のビッカース硬さが、前記高硬度領域のビッカース硬さの40〜80%となり、
前記硬度調整工程は、前記高強度鋼板の少なくとも一部において、該高強度鋼板の一方の面を高硬度領域とし、他方の面を低硬度領域とすることを含んでおり、
前記製品の前記曲げ加工を行うことにより変形された変形部に含まれる前記低硬度領域のビッカース硬さが、該変形部に含まれない前記高硬度領域のビッカース硬さの30〜80%となることを特徴とする、高強度鋼板の曲げ加工方法。 - 前記硬度調整工程が、少なくとも前記変形部となる前記高強度鋼板の厚さ方向全体を加熱する加熱工程と、前記変形部の硬度の高い側となる面を冷却する焼入れ工程とを備える請求項1に記載の高強度鋼板の曲げ加工方法。
- 前記焼入れ工程が、金型を用いて前記変形部の硬度の高い側となる面を冷却する工程である請求項2に記載の高強度鋼板の曲げ加工方法。
- 前記焼入れ工程が、前記変形部の硬度の高い側となる面を水冷する工程である請求項2に記載の高強度鋼板の曲げ加工方法。
- 前記硬度調整工程が、少なくとも前記変形部となる前記高強度鋼板を一方の面側からショットを投射する工程である請求項1に記載の高強度鋼板の曲げ加工方法。
- 前記曲げ加工工程において、前記ブランクをロールフォーミング加工により変形させる請求項1〜5の何れか1項に記載の高強度鋼板の曲げ加工方法。
- 請求項1〜6の何れか1項に記載の高強度鋼板の曲げ加工方法を用いて製造された製品。
- 曲げ加工を行うことによりブランクとされるブランクの製造方法であって、
引張り強さ980MPa以上の高強度鋼板の厚さ方向の硬度を変化させて、前記高強度鋼板の少なくとも一部に表面と裏面との硬度の異なる変形部を有するブランクを形成する工程を有し、前記変形部の内側となる領域に、前記変形部の硬度の低い側の面を形成するブランクの製造方法。 - 曲げ加工を行うことにより変形された変形部以外の領域の硬度がビッカース硬さで310以上であって、かつ、前記変形部の内側のビッカース硬さが、前記変形部以外の領域のビッカース硬さの40%〜85%である請求項8に記載のブランクの製造方法。
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