TW201529192A - 汽車車體用構造構件之製造方法及壓製成形裝置 - Google Patents

Abstract

在將具有略呈溝型截面、於端部具有向外連續凸緣的高張力鋼板製或者是板厚較大之鋼板製的構造構件壓製成形時，一面抑制襯墊荷重的增加，一面抑制稜線部凸緣之邊緣的裂縫或稜線部凸緣之根部附近的皺紋。 本發明之構造構件之製造方法，包含有如下之第1製程：藉由襯墊，按壓成形素材而壓抵於衝頭，至少使相當於形成在溝底部及稜線部之端部的凸緣的部分，朝與按壓之方向相反的方向立起，並且，藉由前述襯墊，使前述成形為稜線部的部分之端部朝前述按壓之方向彎曲，並將該端部之至少一部分拘束住，另一方面，使成形為前述溝底部的部分之中的端部以外的區域，不會被拘束住，藉由前述衝頭及模具來進行壓製成形，而形成中間成形體。

Description

汽車車體用構造構件之製造方法及壓製成形裝置 發明區域

本發明是一種有關於汽車車體用構造構件之製造方法及壓製成形裝置。特別是有關於用來製造鋼板製之壓製成形體、即汽車車體用構造構件的製造方法及壓製成形裝置。

發明背景

汽車的車體，主要是構成為：具備有沿著車長方向而配置的車長構件、以及沿著車寬方向而配置的車寬構件，來作為主要的構造構件。該等車寬構件及車長構件等之構造構件，是透過形成於構造構件中之任一端部的凸緣而與其他構件接合，且負責了確保車體所需的剛性或負擔荷重。

對於如此的汽車車體用之構造構件要求如下：作用於構造構件之軸方向的荷重所帶來的變形須較小，或是抗扭勁度須較高等。近年來，從達成車體之輕量化或提升撞擊安全性的觀點來看，有使用更薄、且抗拉強度等強度較高的高張力鋼板(高強度鋼板或高抗拉強度鋼)，來作為這 些構造構件之素材的傾向。又，在卡車等大型車中，有時會使用由板厚較厚的鋼板所構成的構造構件。

例如，作為使用於補強車體車內地板之構造構件的車內地板橫樑，具有略呈溝型的橫截面形狀，透過形成於兩端部的向外凸緣而與側樑等車長構件接合。在如此之車內地板橫樑中，藉由提高與其他構件間之接合強度或抗扭勁度，來確保車體的剛性、或負荷衝撃荷重時的荷重轉移特性是很重要的事。

專利文獻1~3中，揭示了：藉由對於模具之襯墊機構下工夫，來解決高強度材料之壓製成形體中的定形不良的汽車車體用之構造構件的製造方法。記載於這些專利文獻的製造方法，藉由衝頭頂部、與和衝頭頂部之平坦部相對部分的平坦的襯墊間的位置關係，有意地使成形中的素材產生撓曲，而藉此來提升成形後之定形性。

又，專利文獻4中，揭示了：用來在汽車車體用之板製品端部使凸緣成形的凸緣成形用模具，且是可藉由同一個模具在一次的製程內使相連於中央壁部的中央凸緣、以及相連於側壁部的橫向凸緣成形的凸緣成形用模具。如此之專利文獻4中，揭示了：藉由襯墊來壓住胚料材之中成形於中央壁部的部分，而將胚料材進行折曲加工之例。

先前技術文獻 專利文獻

【專利文獻1】日本發明專利第4438468號

【專利文獻2】日本發明公開公報特開2009-255116號

【專利文獻3】日本發明公開公報特開2012-051005號

【專利文獻4】日本發明公開公報特開平5-23761號

發明概要

不過，為了提高車體之剛性或負荷衝撃荷重時之荷重轉移特性，宜使形成於構造構件之端部的向外凸緣為連續凸緣，並使構造構件透過連續凸緣來與其他構件接合。亦即，如後所述，向外凸緣宜亦形成為相當於構造構件之稜線部外周的部分，且是形成為：在構造構件之端部中，遍及於稜線部、和溝底部及縱壁部之各至少一部分而連續的向外凸緣。

然而，高張力鋼板比起像軟鋼板這樣強度較低的鋼板，延性比較低，在壓製成形時會有容易裂斷的問題。又，由於在將高張力鋼板、或板厚較大的鋼板壓製成形時需要較高的壓製荷重，所以要使可給予成形素材充分張力的壓製荷重更增加，並不容易。因此，在把由高張力鋼板或板厚較大的鋼板所形成的成形素材壓製成形時，也會有容易產生皺紋的問題。

因為如上的理由，若要以習知的壓製成形在構造構件之端部形成向外連續凸緣，則在壓製成形時，容易產生稜線部凸緣之邊緣的拉伸凸緣裂縫、或稜線部凸緣之根部近旁的皺紋。因此，在習知的壓製成形法中，難以得到 作為向外連續凸緣所需要的形狀。

像這樣，在使用了高張力鋼板或板厚較大的鋼板來作為成形素材時，因為壓製成形技術上的限制，要不產生如上述之皺紋或裂縫地製造具有向外連續凸緣的構造構件是很困難的事。因此，現狀是：不得不在該部分形成缺口，來代替設置稜線部凸緣，而藉此補足壓製成形時的困難性。這樣的缺口，會成為使抗扭勁度或荷重轉移特性等性能變差的要因。

關於此點，在專利文獻1~4所揭示之習知技術中，皆未考慮到要在壓製成形時，一面抑制稜線部凸緣邊緣的裂縫或稜線部凸緣根部附近的皺紋，且一面形成向外連續凸緣。因此，藉由專利文獻1~4所揭示之習知技術，也難以把具有略呈溝型截面、且在端部具有所需形狀之向外連續凸緣的高強度鋼板製或者是高張力鋼板製的構造構件壓製成形。

另外，在本說明書中，把具有略呈溝型截面的成形體之端部往溝之外側折曲的這種凸緣，稱為「向外凸緣」。又，在成形體之端部之中，把遍及稜線部、和溝底部及縱壁部之各至少一部分而連續地形成的向外凸緣，稱為「向外連續凸緣」。又，在本說明書中，在向外連續凸緣之中，形成在相當於稜線部外周之部分的凸緣，則稱為「稜線部凸緣」。

又，在本說明書中，「在凸緣設置缺口」指的是：在凸緣之寬度方向的全體設置缺口，使凸緣為不連續。又， 凸緣的寬度是使用成與凸緣的高度為相同的意思。因此，當使凸緣的寬度部分地較小、殘留一部分的凸緣時，視為：沒有在凸緣設置缺口。

本發明的目的，是提供一種汽車車體用構造構件之製造方法及壓製成形裝置，在將具有略呈溝型截面、且在端部具有向外連續凸緣的高張力鋼板製或者是板厚較大之鋼板製的構造構件壓製成形時，可以一面抑制襯墊荷重的增加，一面抑制稜線部凸緣之邊緣的裂縫或稜線部凸緣之根部附近的皺紋。

為了解決上述課題，根據本發明之一觀點，提供一種汽車車體用構造構件之製造方法，是使用具備有衝頭、模具、以及與前述衝頭相對向之襯墊的壓製成形裝置來將鋼板製之成形素材壓製成形，藉此來製造如下之汽車車體用構造構件的方法，該汽車車體用構造構件是：朝預定方向延伸形成，具有溝底部、與前述溝底部相連續的稜線部、以及與前述稜線部相連續的縱壁部，對於前述預定方向交叉的截面成為略呈溝型截面，且具有向外連續凸緣，該向外連續凸緣是在前述預定方向之至少一端部中，在遍及前述稜線部、和前述溝底部及前述縱壁部之各至少一部分的範圍，連續地形成的凸緣，又，前述汽車車體用構造構件之製造方法包含有： 第1製程，藉由前述襯墊，按壓前述成形素材而壓抵於前述衝頭，至少使相當於形成在前述溝底部及前述稜線 部之端部的凸緣的部分，朝與前述按壓之方向相反的方向立起，並且，藉由前述襯墊，使成形為前述稜線部的部分之端部朝前述按壓之方向彎曲，並將該端部之至少一部分拘束住，另一方面，使成形為前述溝底部的部分之中的端部以外的區域不會被拘束住，藉由前述衝頭及前述模具來進行壓製成形，而形成中間成形體；以及第2製程，更將前述中間成形體壓製成形而形成前述汽車車體用構造構件。

又，在前述第1製程中，也可以使成形為前述溝底部的部分之端部的至少一部分不會被拘束住。

又，在前述第1製程中，也可以一併地使成形為前述溝底部的部分之全面、和相當於形成在前述溝底部之端部的凸緣的部分之中與成形為前述溝底部的部分相連續的至少一部分，不會被拘束住。

又，在前述第1製程中，也可以在成形為前述稜線部的部分之端部之中，使以成形為前述稜線部的部分與成形為前述溝底部的部分間之連接部作為起點的截面周長之至少1/2長度的部分，不會被拘束住。

又，也可以是：在前述第1製程中所使用之前述衝頭中的前述稜線部之成形面、即肩部之中，至少相當於前述預定方向之端部的部分之曲率半徑為2mm~45mm之範圍內之值。

又，前述鋼板也可以是板厚為2.3mm以上的鋼 板，或是抗拉強度為440MPa以上的高張力鋼板。

又，為了解決上述課題，根據本發明的別的觀點，提供一種壓製成形裝置，是用來製造如下之汽車車體用構造構件的壓製成形裝置，該汽車車體用構造構件是：朝預定方向延伸形成，具有溝底部、與前述溝底部相連續的稜線部、以及與前述稜線部相連續的縱壁部，對於前述預定方向交叉的截面成為略呈溝型截面，且具有向外連續凸緣，該向外連續凸緣是在前述預定方向之至少一端部中，在遍及前述稜線部、和前述溝底部及前述縱壁部之各至少一部分的範圍，連續地形成的凸緣，且前述壓製成形裝置具備有衝頭、模具、以及與前述衝頭相對向之襯墊，在藉由前述襯墊及前述衝頭來把鋼板製之成形素材拘束住的狀態下，藉由前述衝頭及前述模具來進行壓製成形，又，前述襯墊是按壓前述成形素材，使成形為前述稜線部的部分之端部，朝前述按壓之方向彎曲，並且，將該端部之至少一部分拘束住，另一方面，使成形為前述溝底部的部分之中的端部以外的區域，不會被拘束住。

又，前述襯墊，也可使成形為前述溝底部的部分之端部的至少一部分不會被拘束住。

又，前述襯墊，也可一併地使成形為前述溝底部的部分之全面、和相當於形成在前述溝底部之端部的凸緣的部分之中與成形為前述溝底部的部分相連續的至少一部分，不會被拘束住。

又，前述襯墊，也可在成形為前述稜線部的部分之端部之中，使以成形為前述稜線部的部分與成形為前述溝底部的部分間之連接部作為起點的截面周長之至少1/2長度的部分，不會被拘束住。

又，也可以是：前述衝頭中的前述稜線部之成形面、即肩部之中，至少相當於前述預定方向之端部的部分之曲率半徑為2mm~45mm之範圍內之值。

根據本發明，在第1製程之壓製成形時，成形為稜線部的部分之端部會被襯墊彎曲、並且被拘束住，同時，使成形為溝底部的部分中之端部以外的區域不會被拘束住。因此，不會使襯墊荷重增加，而可把被襯墊拘束住的部分的每單位面積之荷重增大。藉此，成形為稜線部的部分之端部會被襯墊確實地拘束住，並且，使被襯墊按壓的部分之鋼板材料延伸出去，藉此來形成稜線部的端部。結果，會抑制被襯墊所按壓的部分周邊之鋼板材料的移動，可得到會一面抑制襯墊荷重的增加，也一面抑制了向外連續凸緣之邊緣的裂縫、或向外連續凸緣之根部附近的皺紋的壓製成形體。

經過像這樣的壓製成形而製造，具有略呈溝型截面，且於端部形成有向外連續凸緣，高張力鋼板製或者是板厚較大的鋼板製的構造構件，由於具有所需形狀之向外連續凸緣，可提高抗扭勁度或荷重轉移特性。又，如此之構造構件，可透過包含稜線部凸緣的向外連續凸緣之全面 來跟其他構件接合，具備有構造構件的接合構造體的強度或剛性會大幅地提升。因此，例如，可擴大板厚為2.3mm以上之鋼板或抗拉強度為440MPa以上之鋼板，適用於汽車車體構造構件的可能性。

1‧‧‧構造構件

2‧‧‧溝底部

3a、3b‧‧‧稜線部

4a、4b‧‧‧縱壁部

5a、5b‧‧‧曲線部

6a、6b‧‧‧凸緣部

7‧‧‧向外連續凸緣

7a、7b‧‧‧稜線部凸緣

8‧‧‧缺口

10‧‧‧其他鋼板製構件

11‧‧‧壓製成形裝置(第1壓製成形裝置)

13‧‧‧衝頭

13a‧‧‧側壁

13b‧‧‧衝頭面

13ba‧‧‧上面部

13bb‧‧‧肩部

14‧‧‧模具

15、15A、15B、15C‧‧‧襯墊(稜線襯墊)

15’‧‧‧習知的襯墊

15-1、15-2‧‧‧拘束部

15-3‧‧‧凸緣成形部

16‧‧‧成形素材

16A‧‧‧位於稜線部襯墊13下方的部分

20‧‧‧接合構造體

21‧‧‧襯墊(稜線襯墊)

21-1、21-2‧‧‧拘束部

21-3‧‧‧凹部

A、X‧‧‧箭號

Ⅱ‧‧‧截線

θ‧‧‧角度

【圖1】圖1(a)是顯示藉由本發明實施形態的汽車車體用構造構件之製造方法及壓製成形裝置所製造的構造構件之一例的立體圖，圖1(b)是圖1(a)的A箭視圖。

【圖2】圖2是在溝底部與縱壁部之向外凸緣具有缺口的構造構件之例。

【圖3】圖3是示意地顯示接合構造體的說明圖。

【圖4】圖4是示意地顯示本實施形態的壓製成形裝置之概略構成的截面圖。

【圖5】圖5是顯示本實施形態的壓製成形裝置之概略構成的立體圖。

【圖6】圖6(a)是示意地顯示稜線襯墊對成形素材之拘束狀態的立體圖，圖6(b)是示意地顯示稜線襯墊對成形素材之拘束狀態的說明圖。

【圖7】圖7(a)是示意地顯示習知的襯墊對成形素材之拘束狀態的截面圖，圖7(b)是示意地顯示習知的襯墊對成形素材之拘束狀態的截面圖。

【圖8】圖8是顯示拘束住在向外凸緣之近旁中成形為稜線部的部分之全體的樣子的立體圖。

【圖9】圖9是顯示拘束住從溝底部往向外凸緣之上升 曲面的樣子的立體圖。

【圖10】圖10是顯示拘束住在向外凸緣之近旁中的溝底部之全體的樣子的立體圖。

【圖11】圖11是顯示稜線襯墊之別的構成例的截面圖。

【圖12】圖12是顯示藉由稜線襯墊來把成形素材拘束住的製程的說明圖。

【圖13】圖13是顯示藉由模具來把成形素材壓製成形的製程的說明圖。

【圖14】圖14是顯示衝頭之肩部的曲率半徑與稜線部凸緣之板厚減少率的最大值間之關係的特性圖。

用以實施發明之形態

以下，一面參照附圖，一面詳細地說明本發明的較佳實施形態。另外，在本說明書及圖示中，關於實質上具有同一機能構成的構成要素，藉由附加同一符號而省略重複說明。

<1.汽車車體用構造構件>

本發明實施形態的汽車車體用構造構件之製造方法及壓製成形裝置，是用來製造具有所需形狀之向外連續凸緣的構造構件的裝置。因此，首先，說明在本實施形態中所製造的構造構件。

圖1顯示藉由本實施形態的汽車車體用構造構件之製造方法及壓製成形裝置所製造的構造構件1之一例。圖 1(a)是構造構件1的立體圖，圖1(b)是圖1(a)的A箭視圖。構造構件1是朝圖1(a)中以箭號X所示之預定方向(圖1(b)中之與紙面略呈直交的方向，也稱為軸方向)延伸而形成。如此之構造構件1，具有2.3mm以上的板厚，是藉由依據JIS Z 2241之拉伸試驗所測定的抗拉強度為440MPa以上的高張力鋼板製之壓製成形體。圖1(a)所示之構造構件1，是構造構件1之長方向為預定方向，但預定方向並不限於構造構件1之長方向。

如此之構造構件1，例如，使用為車內地板橫樑、側樑、前邊樑、或者是地板通道支撐件，又或者是使用為該等之一部分。當構造構件1使用為車內地板橫樑、側樑、前邊樑或地板通道等補強構件時，宜使用具有590MPa以上，更宜使用具有780MPa以上之抗拉強度的高強度鋼板來作為成形素材。

如圖1所示，構造構件1具有如下之形狀：具有溝底部2、與溝底部2相連續之稜線部3a、3b、與稜線部3a、3b相連續之縱壁部4a、4b、與縱壁部4a、4b相連續之曲線部5a、5b、以及與曲線部5a、5b相連續之凸緣部6a、6b的略呈帽型之橫截面形狀。略呈帽型之橫截面形狀，是略呈溝型之橫截面形狀的一態樣。兩個稜線部3a、3b，是與溝底部2的寬度方向之兩端相連續而形成。兩個縱壁部4a、4b，是分別與兩個稜線部3a、3b相連續而形成。兩個曲線部5a、5b，是分別與兩個縱壁部4a、4b相連續而形成。兩個凸緣部6a、6b，是分別與兩個曲線部5a、5b相連續而形 成。不過，在使用本實施形態的汽車車體用構造構件之製造方法及壓製成形裝置而製造的構造構件1中，也可省略與縱壁部4a、4b相連續的曲線部5a、5b、或與曲線部5a、5b相連續的凸緣部6a、6b。

在構造構件1長方向之端部的外周，沿著溝底部2，稜線部3a、3b及縱壁部4a、4b地形成有向外連續凸緣7。如此之構造構件1，與習知的壓製成形體不同，是具有稜線部凸緣7a、7b，且在相當於稜線部3a、3b外周的部分不具有缺口的壓製成形體。構造構件1具有向外連續凸緣7，藉此，在稜線部凸緣7a、7b也可藉由點熔接等而與其他構件接合。因此，可提高對於構造構件1產生軸旋轉方向之負荷時的抗扭勁度。又，構造構件1具有向外連續凸緣7，藉此，在構造構件1負荷有軸方向荷重時，可抑制對稜線部3a、3b之端部的應力集中。藉此，可提高構造構件1的荷重轉移特性。

另外，在本說明書中，預定方向(長方向或軸方向)之端部，指的是：從溝底部2、稜線部3a、3b及縱壁部4a、4b等與向外連續凸緣7之間的上升曲面、和向外連續凸緣7間的邊界部，沿著預定方向而在凸緣寬之長度的範圍內的區域。

向外連續凸緣7之凸緣寬，在不與其他構件進行接合的區域中，以2mm以上為佳。又，在向外連續凸緣7之中，在對於其他構件，藉由雷射熔接或點熔接等來進行接合的區域中，凸緣寬是以10mm以上為佳，以15mm以上為 更佳。另外，根據本實施形態的汽車車體用構造構件之製造方法，即使使凸緣寬為較大，也可以得到具有所需形狀之向外連續凸緣7的構造構件1。向外連續凸緣7之凸緣寬，可以藉由變更後述之展開胚料(成形素材)16的形狀而來適當調整。

圖1所示之構造構件1是具有略呈帽型之橫截面形狀的壓製成形體，但構造構件1之橫截面形狀並不限於略呈帽型。本實施形態的汽車車體用構造構件之製造方法及壓製成形裝置，可適用於製造如下之壓製成形體：至少具有溝底部2、稜線部3a、3b、縱壁部4a、4b，且在預定方向之端部具有向外連續凸緣7的壓製成形體。又，圖1所示之構造構件1的向外連續凸緣7，是遍及長方向之端部的外周全體而連續地設置，但在相當於溝底部2或縱壁部4a、4b之外周的區域中，也可為不連續。例如，也可如圖2所示，在沿著溝底部2或縱壁部4a、4b的凸緣之一部分設置缺口8。

又，構造構件1的成形素材，並不限於具有2.3mm以上的板厚、且抗拉強度為440MPa以上的鋼板，也可以是板厚小於2.3mm的鋼板，或者是抗拉強度小於440MPa的鋼板。不過，本實施形態的汽車車體用構造構件之製造方法及壓製成形裝置，在把以習知的壓製成形方法難以成形為所需形狀的具有2.3mm以上板厚的鋼板、或抗拉強度為440MPa以上的鋼板，作為成形素材時，特別有效。另外，板厚的上限或抗拉強度的上限雖沒有規定，但通常，板厚的上限是15mm左右，又，抗拉強度的上限是1310MPa左右。

如此之構造構件1，可以透過形成於端部的向外連續凸緣7來與其他構件接合，而作為接合構造體來進行使用。圖3顯示：接合構造體20之構成例。如此之接合構造體20，是構成為：構造構件1透過形成於其端部的向外連續凸緣7而與其他鋼板製構件10進行點熔接。在如此之接合構造體20中，構造構件1之向外連續凸緣7的凸緣寬，是10mm以上。如此之接合構造體20，在向外連續凸緣7的全體，以等間隔在複數處施行了點熔接。因此，如此之接合構造體20，可提高接合強度，具優異的抗扭勁度，並且，朝構造構件1之軸方向的荷重轉移特性也很優異。

另外，圖1所示之構造構件1，是在長方向之一端部具有向外連續凸緣7，但也可以是在長方向之兩端部具有向外連續凸緣7的構造構件1。

<2.汽車車體用構造構件之製造方法及壓製成形裝置>

接著，說明本實施形態的汽車車體用構造構件之製造方法及壓製成形裝置。如上所述，本實施形態的汽車車體用構造構件之製造方法及壓製成形裝置，是用來製造如圖1所例示的在預定方向之至少一端部具有向外連續凸緣7的構造構件1的方法及裝置。以下，在說明了汽車車體構造構件之製造方法的概略之後，詳細地說明本實施形態的壓製成形裝置及汽車車體用構造構件之製造方法。

(2-1.製造方法的概略)

首先，說明本實施形態的汽車車體用構造構件之製造 方法的概略。本實施形態的壓製成形體之製造方法，包含有：使用第1壓製成形裝置來進行的第1製程、以及使用第2壓製成形裝置來進行的第2製程。

第1製程是使用第1壓製成形裝置來進行的。如此之第1壓製成形裝置，相當於後述之本實施形態的壓製成形裝置。在第1製程中，藉由襯墊，將成形素材按壓而壓抵於衝頭，至少相當於形成在溝底部及稜線部之端部的凸緣的部分，會朝與按壓方向相反的方向立起。又，藉由襯墊，使成形為稜線部的部分之端部朝按壓方向彎曲，並且，把該端部之至少一部分拘束住。另一方面，使成形為溝底部的部分之端部中之端部以外的區域不會被拘束住。然後，在藉由襯墊將成形素材拘束住的狀態下，藉由衝頭及模具來進行壓製成形，形成中間成形體。

第2製程是使用與第1壓製成形裝置不同的第2壓製成形裝置來進行的。在第1製程中，由於是使用至少拘束住稜線部之端部的襯墊，所以在壓製方向上，位於襯墊下方的部分會呈不會被壓製成形的狀態。因此，在第2製程中，使用第2壓製成形裝置來將中間成形體壓製成形，藉此，使構造構件成形。

第2壓製成形裝置只要是可以把第1壓製成形裝置無法成形完的部分壓製成形者即可。具體而言，第2壓製成形裝置只要是可以把成形為溝底部、稜線部及縱壁部的部分之中，沒有被襯墊或者是模具壓製的區域進行壓製成形者即可。此外，第2壓製成形裝置也可以是把在第1壓製 成形裝置中無法成形完的向外連續凸緣之部分進行壓製成形者。如此之第2壓製成形裝置，可以由具備有模具及衝頭的習知壓製成形裝置來構成。

(2-2.壓製成形裝置)

接著，說明本實施形態的壓製成形裝置。如上所述，本實施形態的壓製成形裝置，是在第1製程中使用於中間成形體之成形的第1壓製成形裝置。圖4及圖5是示意地顯示本實施形態的壓製成形裝置11之構成例的圖。圖4是概略地顯示在第1壓製成形裝置11中，將構造構件1之端部的區域成形之部分的截面圖。圖4顯示了：把成形素材16設定在衝頭13上，壓製成形開始前的狀態。圖5是概略地顯示第1壓製成形裝置11之構成的分解立體圖。又，圖6(a)及(b)是示意地顯示成形素材16被襯墊15拘束住的樣子的立體圖及截面圖。

如此之第1壓製成形裝置11具備有：衝頭13、模具14、以及將成形素材16壓抵於衝頭13而把成形素材16拘束住的襯墊15。第1壓製成形裝置11基本上是構成為如下之裝置：在藉由襯墊15及衝頭13來把成形素材16拘束住的狀態下，使模具14向著衝頭13移動，藉此來將成形素材16壓製成形的裝置。

衝頭13具備有：具有與所成形的構造構件1略呈溝型之橫截面形狀相對應之形狀的衝頭面13b、以及位於其長方向之端部的側壁13a。衝頭面13b具有：上面部13ba、以及用來使稜線部成形的肩部13bb。又，側壁13a是與襯墊 15之凸緣成形部15-3一起來使向外連續凸緣7成形的部分。

在此，在衝頭13之肩部13bb之中，至少長方向之側壁13a側之端部的曲率半徑Rp宜為2mm以上。在這部分的肩部13bb之曲率半徑Rp小於2mm的情況下，當藉由襯墊15來拘束住成形素材16中成形為稜線部3a、3b的部分之端部時，會難以使產生於該端部的應變分散。又，在這部分的肩部13bb之曲率半徑Rp超過45mm的情況下，即使是藉由習知的製造方法或壓製成形裝置來將成形為稜線部3a、3b的部分之端部壓製成形，相較之下也可抑制應變。因此，本實施形態的壓製成形裝置11，在製造稜線部3a、3b之曲率半徑Rp為2mm~45mm的範圍內的構造構件1時特別有效。

襯墊15具有拘束部15-1、15-2、以及凸緣成形部15-3。如此之襯墊15，是沿著所成形的構造構件1之軸方向而分割的拘束部15-1、15-2，在凸緣成形部15-3中相連結的分割襯墊。不過，也可以是沒有凸緣成形部15-3，而是由完全分割的2個拘束部15-1、15-2所形成的襯墊15。

拘束部15-1、15-2，分別與衝頭13之肩部13bb相對向地配置，對於衝頭13之肩部13bb來壓抵成形素材16而把成形素材16拘束住。被拘束部15-1、15-2及肩部13bb所拘束住的成形素材16之部分，主要是在成形為稜線部凸緣7a、7b之部分的近旁，成形為稜線部3a、3b的部分。藉由襯墊15之拘束部15-1、15-2來按壓成形為稜線部3a、 3b的部分之端部的區域，藉此，使該被按壓的區域之鋼板材料延伸出去而形成稜線部3a、3b之端部，可抑制周邊的鋼板材料之移動。在以下的說明中，襯墊15也稱為稜線襯墊。

本實施形態的稜線襯墊15，是構成為：不會拘束住與成形為向外連續凸緣7的部分遠離的、成形為溝底部2的部分。又，本實施形態的稜線襯墊15，是構成為：在成形為向外連續凸緣7的部分之近旁，也不會拘束住成形為溝底部2的部分。藉此，被稜線襯墊15所拘束住的成形素材16之面積，會比拘束住溝底部大部分的習知襯墊之拘束面積還小。因此，不會使襯墊荷重顯著地增加，而可使按壓成形為稜線部3a、3b的部分之端部的每單位面積之荷重增加。因此，可更易於抑制該成形為稜線部3a、3b的部分之端部周邊的鋼板材料之移動。

又，本實施形態的稜線襯墊15，由於使成形為溝底部2的部分之端部不會被拘束住，所以在成形為稜線部3a、3b的部分之端部被稜線襯墊15按壓而拘束住的期間，會在成形為溝底部2的部分誘發撓曲。因此，成形為溝底部2及稜線部3a、3b的部分之端部的線長會變長，稜線部凸緣7a、7b邊緣的伸長率會降低，並且，可抑制稜線部凸緣7a、7b根部附近的縮短變形。結果，可抑制稜線部凸緣7a、7b邊緣的裂縫、或稜線部凸緣7a、7b根部附近的皺紋。特別是，本實施形態的稜線襯墊15，是使從成形為溝底部2的部分開始而相連續的成形為向外連續凸緣7的部分，也不會被 拘束住。因此，更容易誘發撓曲，可提高抑制稜線部凸緣7a、7b邊緣的裂縫、或稜線部凸緣7a、7b根部附近的皺紋的效果。

此時，在成形為向外連續凸緣7的部分之近旁，宜對於成形為稜線部3a、3b的部分之全體或只有一部分，來進行稜線襯墊15對成形素材16的拘束。如圖6(a)所示，本實施形態的稜線襯墊15之拘束部15-1、15-2，在成形素材16中的向外連續凸緣7之近旁，是把成形為稜線部3a、3b的部分之一部分拘束住。亦即，圖6(a)顯示了如下之例：以成形為稜線部3a、3b的部分與成形為溝底部2的部分間之連接部作為起點，沿著稜線部3a、3b之截面周長而角度為θ的部分不會被拘束住之例。又，本實施形態的稜線襯墊15，也不會拘束住與成形為溝底部2的部分相連續的成形為向外凸緣7的部分。

藉此，如圖6(b)所示，在成形為溝底部2的部分之成形素材16，容易誘發撓曲。因此，成形為溝底部2及稜線部3a、3b的部分之端部的橫截面之線長會變長，可減低稜線部凸緣7a、7b邊緣的伸長率，並且，可抑制稜線部凸緣7a、7b根部附近的縮短變形。結果，可抑制稜線部凸緣7a、7b邊緣的裂縫、或稜線部凸緣7a、7b根部附近的皺紋。

另外，將習知的襯墊15’對成形素材之拘束範圍顯示於圖7。圖7(a)及(b)是顯示藉由習知的襯墊15’來將成形素材16拘束住的樣子的截面圖及立體圖。如此圖7所示，習知的襯墊15’雖將成形為溝底部2的部分拘束住，但並沒有 拘束住成形為稜線部3a、3b的部分。因此，成形為稜線部3a、3b的部分周邊的材料容易移動，而容易產生稜線部凸緣7a、7b邊緣的拉伸凸緣裂縫、或稜線部凸緣7a、7b根部附近的皺紋。

不過，如圖8所示，本實施形態的稜線襯墊15A，在成形為向外連續凸緣7的部分近旁，也可以遍及成形為稜線部3a、3b的部分之截面周長的全長而將該部分拘束住。如此之稜線襯墊15A，是如圖6(a)所示，以成形為稜線部3a、3b的部分與成形為溝底部2的部分間之連接部作為起點，使沿著稜線部3a、3b之截面周長的角度θ為0°之例。即使是如此之稜線襯墊15A，比起如圖7所示之習知襯墊15’，拘束面積也夠小了，可以使每單位面積之襯墊荷重增加，並且，也可誘發成形素材16的撓曲。

又，如圖9所示，本實施形態的稜線襯墊15B，也可把與成形為溝底部2的部分相連續、包含上升曲面的成形為向外連續凸緣7的部分拘束住。即使是如此之稜線襯墊15B，比起如圖7所示之習知的襯墊15’，拘束面積也夠小了，可以使每單位面積之襯墊荷重增加，並且，也可誘發成形素材16之撓曲。

不過，稜線襯墊15是在向外連續凸緣7之近旁，使成形為稜線部3a、3b的部分之材料延伸出去而使稜線部3a、3b成形，藉此來達到抑制周邊材料移動的效果。因此，在成形為稜線部3a、3b的部分之端部之中被稜線襯墊15所拘束的範圍，宜為成形為稜線部3a、3b的部分之截面周長 的至少1/3以上長度的範圍。另外，被稜線襯墊15所拘束的範圍，也可更包含有與稜線部3a、3b相鄰接的縱壁部4a、4b的一部分。

又，在成形為稜線部3a、3b的部分之端部之中，使成形為稜線部3a、3b的部分與成形為溝底部2的部分間之連接部側，不會被拘束住，藉此，可易於誘發溝底部2的撓曲。因此，在成形為稜線部3a、3b的部分之端部之中不會被稜線襯墊15拘束住的範圍，宜為以上述之連接部作為起點的截面周長至少1/2以上之長度的範圍。

又，在成形為稜線部3a、3b的部分之長方向上，被稜線襯墊15拘束住的範圍，宜是稜線部凸緣7a、7b近旁、亦即從稜線部凸緣7a、7b根部開始的預定範圍之至少一部分。預定範圍可以與稜線部凸緣7a、7b之凸緣寬為相同程度。此時，不需要在如此之預定範圍的全域中，把成形為稜線部3a、3b的部分拘束住，只要將預定範圍之一部分拘束住即可。

另外，從使成形為稜線部3a、3b的部分之端部中每單位面積之襯墊荷重增加的觀點來看，在成形為向外連續凸緣7的部分近旁，也可藉由稜線襯墊15來把成形為溝底部2的部分拘束住。亦即，如圖10所示，本實施形態的稜線襯墊15C，也可一併地把成形為向外連續凸緣7的部分近旁中之成形為稜線部3a、3b的部分之至少一部分、和成形為溝底部2的部分之端部拘束住。

模具14具有全體略呈溝型之橫截面形狀。如圖4 及圖5所例示之模具14是構成為：除了不會被稜線襯墊15拘束住的端部之外，具有與成形為溝底部2的部分相對應的壓製面。不過，也可以是不具有與成形為溝底部2的部分全體相對應之壓製面的構成，亦即，也可以是沿著所成形的壓製成形體之軸方向分割成兩個的模具14。

如此之模具14是構成為：在壓製方向上，不會與稜線襯墊15重疊。當在成形為向外連續凸緣7的部分近旁，成形為稜線部3a、3b的部分被稜線襯墊15拘束住，而另一方面，成形為溝底部2的部分之至少一部分不會被拘束住的狀態下，模具14會朝向衝頭13移動。藉此，把在壓製方向上不與稜線襯墊15重疊的區域之溝底部2、稜線部3a、3b及縱壁部4a、4b等壓製成形。

若為如此之第1壓製成形裝置11，則即使例如是由板厚2.3mm以上的鋼板或抗拉強度440MPa以上的高張力鋼板所形成的成形素材16，也可以不伴隨著襯墊荷重的顯著增加而來進行壓製成形。又，藉由如此之第1壓製成形裝置11，可得到抑制了稜線部凸緣7a、7b邊緣之裂縫或稜線部凸緣7a、7b根部附近之皺紋的中間成形體。因此，可得到剛性或荷重轉移特性優異的構造構件1，來作為最終形態的壓製成形體。

在本實施形態中，透過線圈彈簧或氣缸等，來將稜線襯墊15懸吊於模具14。藉由使如此之模具14朝向衝頭13移動，一開始，稜線襯墊15會按壓成形素材16。然後，稜線襯墊15在成形為向外連續凸緣7的部分近旁，把成形為 稜線部3a、3b的部分拘束住，另一方面，使成形為溝底部2的部分之至少一部分不會被拘束住。之後，模具14把成形素材16壓製成形。不過，稜線襯墊15及模具14也可構成為可以個別地朝向衝頭13移動。

在以上的說明中，稜線襯墊15雖具有沿著長方向分割之拘束部15-1、15-2在凸緣成形部15-3中相連結的構成，但稜線襯墊的構成並不限定於此例。例如，也可如圖11所示，為如下的稜線襯墊21：在與衝頭13相對向的面，和成形為溝底部2的部分之中不會被拘束住的部分相對應而設置凹部21-3，藉此，形成了2個拘束部21-1、21-2。在圖11所示之稜線襯墊21中，可具有未圖示之凸緣成形部，也可以將凸緣成形部省略。

另外，因為稜線襯墊15、21的存在，而會存在有無法藉由模具14來將成形素材16壓抵於衝頭13的區域。例如，在壓製方向上，與稜線襯墊15、21重疊的縱壁部或凸緣部分，無法藉由模具14來進行壓製成形。又，在使用了不具有與成形為溝底部2的部分相對應之壓製面的模具14時，在溝底部2中，也會存在有無法被第1壓製成形裝置11壓製成形的區域。這些區域會在第2製程中被壓製成形。在第2製程所使用的壓製成形裝置，由於可以由習知的壓製成形裝置來構成，所以在此省略說明。

(2-3.製造方法)

接著，具體地說明本實施形態的汽車車體用構造構件之製造方法。本實施形態的汽車車體用構造構件之製造方 法，是如圖1所例示之具有向外連續凸緣7的構造構件1的製造方法之例。

(2-3-1.第1製程)

圖12及圖13是概略地顯示使用了上述之第1壓製成形裝置11來進行的第1製程的說明圖。圖12是示意地顯示成形素材16被稜線襯墊15所拘束的樣子的截面圖。圖13則是示意地顯示藉由模具14來將成形素材16壓製成形的樣子的截面圖。如此之圖12及圖13顯示了：在第1製程中，成形素材16之中，使會形成向外連續凸緣7的長方向之端部的區域成形的樣子。此外，在以下所說明的製造方法中，是使用將稜線襯墊15懸吊於模具14的第1壓製成形裝置11。

在第1製程中，首先，準備具有已使構造構件1展開成平坦狀之形狀的展開胚料，作為成形素材16，並將該成形素材16設定於衝頭13上。接著，如圖12及圖6(a)所示，隨著模具14朝向衝頭13移動，藉由稜線襯墊15，在成形素材16中成形為向外連續凸緣7之部分的近旁，使成形為稜線部3a、3b的部分朝壓製方向彎曲並且進行拘束。此時，由於成形為溝底部2的部分並不會被拘束住，所以在被稜線襯墊15所按壓的部分，會負荷較大的襯墊荷重。不過，也可把成形為向外連續凸緣7之部分的近旁中之成形為溝底部2的部分之一部份或全部拘束住。

此時，在成形為稜線部3a、3b的部分之中，截面周長之至少1/3長度的部分，宜被稜線襯墊15所按壓。由於藉由稜線襯墊15按壓該部分，會使藉由稜線襯墊15之拘 束部15-1、15-2所按壓的部分之鋼板材料延伸出去而形成稜線部3a、3b之一部分，所以可抑制周邊的鋼板材料的移動。

又，當在成形為向外連續凸緣7的部分的近旁，稜線襯墊15將成形素材16拘束之時，由於成形為溝底部2的部分之端部不會被拘束住，所以會如圖6(b)所示，誘發成形為溝底部2的部分上的成形素材16之撓曲。因此，成形為溝底部2及稜線部3a、3b的部分之端部的線長會變長，稜線部凸緣7a、7b邊緣的伸長率會減低，並且，可抑制稜線部凸緣7a、7b根部附近的縮短變形。結果，可抑制稜線部凸緣7a、7b邊緣的裂縫、或稜線部凸緣7a、7b根部附近的皺紋。

此時，在成形為稜線部3a、3b的部分之中，使成形為稜線部3a、3b的部分與成形為溝底部2的部分間之連接部側，不會被拘束住，藉此，容易誘發溝底部2的撓曲。因此，在成形為稜線部3a、3b的部分之端部之中，宜使以成形為稜線部3a、3b的部分、與成形為溝底部2的部分間之連接部作為起點的截面周長之至少1/2以上長度的範圍，不會被拘束住。

又，在所使用的衝頭13之肩部13bb之中，至少長方向之側壁13a側的端部之曲率半徑Rp宜為2mm以上。當這部分之肩部13bb的曲率半徑Rp小於2mm時，難以使在藉由襯墊15來將成形素材16中成形為稜線部3a、3b的部分之端部拘束之時產生於該端部的應變分散。又，當這部分之肩部13bb的曲率半徑Rp超過45mm時，即使是藉由習知的製造 方法來將成形為稜線部3a、3b的部分之端部進行壓製成形，比較之下也可抑制應變。因此，本實施形態的汽車車體用構造構件之製造方法，在製造稜線部3a、3b之曲率半徑Rp為2mm~45mm範圍內的構造構件1時，特別有效。

接著，如圖13所示，隨著模具14更朝向衝頭13而移動，藉由模具14及衝頭13來進行第1階段的壓製成形。藉此，在按壓方向上，除了位於稜線部襯墊13下方的部分(圖13之16A)等，將成形素材16壓製成形，使中間成形體成形。這期間，藉由稜線襯墊15，在成形為向外連續凸緣7的部分的近旁，把成形為稜線部3a、3b的部分拘束住，另一方面，使成形為溝底部2的部分不會被拘束住。

因此，在使用了模具14及衝頭15的壓製成形中，也會減低稜線部凸緣7a、7b邊緣的伸長率，並且，可抑制稜線部凸緣7a、7b根部附近的縮短變形。藉此，可抑制所得到的中間成形體中的稜線部凸緣7a、7b邊緣的裂縫、或稜線部凸緣7a、7b根部附近的皺紋。

使用了衝頭13及模具14的第1階段之壓製成形，可以是藉由模具14來將成形素材16按壓而折曲，且壓抵於衝頭13的彎曲成形。或者，這個第1階段之壓製成形，也可以是如下之深衝成形：藉由模具14及胚料夾，來夾持住成形素材16中成形為縱壁部的部分，並且，使模具14及胚料夾朝向衝頭13移動而成形。

如以上，在第1製程中，在壓製方向上，除了位於稜線部襯墊15下方的部分(圖13之16A)等，將成形素材16 壓製成形，使中間成形體成形。另外，圖12~圖13雖未顯示，但圖1所例示之構造構件1中的曲線部5a、5b及凸緣部6a、6b之一部分，可在第1製程中，藉由衝頭13及模具14來壓製成形，也可在接下來的第2製程中壓製成形。

(2-3-2.第2製程)

在第1製程中進行了第1階段之壓製成形後，在第2製程進行第2階段的壓製成形。在第1製程中，由於成形為溝底部2的部分之至少一部分不會被稜線襯墊15所按壓，所以有時會無法成形為最終形狀。又，在第1製程中，在壓製方向上，位於稜線襯墊15下方的部分、且與稜線部襯墊15重疊的成形為縱壁部4a、4b的部分，無法成形為構造構件1的最終形狀。又，關於構造構件1中成形為曲線部5a、5b及凸緣部6a、6a的部分之全部或一部分，有時在第1製程中，也會無法成形為最終形狀。

此外，對於成形素材16，因為稜線襯墊15所按壓的區域的關係，即使是成形為稜線部3a、3b的部分之端部的一部份，有時在第1製程中，也會無法成形為最終形狀。例如，在第1製程中，在成形為稜線部3a、3b的部分之中，藉由稜線襯墊15來使成形為稜線部3a、3b的部分之截面周長的1/2成形時，需要使截面周長剩下的1/2成形。

因此，在第2製程中，使用第2壓製成形裝置，藉由衝頭及模具對於中間成形體進行第2階段的壓製成形，使作為最終形狀的構造構件1成形。第2製程可以使用具有與欲成形為最終形狀的部分之形狀相對應之按壓面的衝頭及 模具，藉由習知的壓製成形來進行。

另外，第2製程可以是不使用襯墊，而僅使用模具及衝頭而進行的衝印壓製成形，也可以是使用襯墊而進行的一般的壓製成形。

<3.結論>

如以上所說明般，根據本實施形態的壓製成形裝置(第1壓製成形裝置)11、以及包含有使用了該第1壓製成形裝置11之第1製程的汽車車體用構造構件之製造方法，可得到：在預定方向之端部，具有從溝底部2遍及至縱壁部4a、4b而形成之向外連續凸緣7的構造構件1。在第1製程中，藉由稜線襯墊15，使成形為稜線部3a、3b的部分之端部朝壓製方向彎曲並且進行拘束。另一方面，在第1製程中，成形為溝底部2的部分之端部以外的區域則不會被拘束住。因此，由於可誘發溝底部2的撓曲，溝底部2及稜線部3a、3b之截面周長會變長，所以可抑制稜線部凸緣7邊緣的裂縫。

又，因為成形為溝底部2的部分不會被拘束住，所以不會使襯墊荷重顯著地增加，而被稜線襯墊15所拘束的部分之每單位面積的荷重會增大。因此，可藉由稜線襯墊15確實地把成形為稜線部3a、3b的部分之端部拘束住，並且，使被稜線襯墊15所按壓的部分之鋼板材料延伸出去，藉此來形成稜線部的端部。結果，可得到如下之壓製成形體：可抑制被稜線襯墊15所按壓的部分的周邊之鋼板材料的移動，一面可抑制襯墊荷重的增加，並且可抑制向 外連續凸緣7邊緣之裂縫、或向外連續凸緣7根部附近之皺紋的壓製成形體。

如此，根據本實施形態，即使是由板厚2.3mm以上之鋼板、或抗拉強度440MPa以上之高張力鋼板所形成的成形素材16，也可抑制會成為稜線部凸緣7a、7b邊緣之裂縫、或稜線部凸緣7a、7b根部附近之皺紋的原因的周邊材料之伸長或縮短變形。藉由如此成形之壓製成形體來構成汽車車體用之構造構件，藉此，可提升剛性或衝撃荷重之轉移特性。

以上，已一面參照附圖來詳細地說明了本發明之較佳實施形態，但本發明並不限定於如此之例子。應了解：若是在本發明所屬之技術領域中具有通常知識者，當然可在申請專利範圍所記載之技術思想範疇內，想到各種變更例或修正例，這些例子，當然也屬於本發明之技術範圍。

【實施例】

以下，說明本發明之實施例。

(1)實施例1、2及比較例1

在實施例1中，使用如圖4及圖5所示之稜線襯墊15，藉由本實施形態的製造方法製造了構造構件1。在實施例1中，在成形為稜線部3a、3b的部分之端部之中，使從稜線部3a、3b與溝底部2間之邊界沿著稜線部3a、3b的稜線部3a、3b之截面周長的1/2的範圍，不會被拘束住。

又，在實施例2中，使用如圖10所示之稜線襯墊15C，藉由本實施形態的製造方法製造了構造構件1。在實 施例2中，成形為稜線部3a、3b的部分之端部中的稜線襯墊15之拘束範圍，是稜線部3a、3b之截面周長的全長。又，在實施例2中，對於成形為溝底部2的部分之端部，也進行了拘束。

又，在比較例1中，如圖7(a)及(b)所示，除了使用如下之襯墊15’之外，以與實施例1相同的條件，製造了構造構件，前述襯墊15’是：拘束住成形素材16中成形為溝底部2的部分之全面，另一方面，使成形為稜線部3a、3b的部分之端部不會被拘束住的襯墊。

所使用的成形素材16，是藉由依據JIS Z 2241之拉伸試驗所測定的抗拉強度為980MPa級之板厚1.4mm的鋼板。又，所製造之構造構件中，略呈溝型截面之高度為100mm，溝底部之寬度為80mm，向外連續凸緣7之凸緣寬為15mm。又，所使用的衝頭之肩部的曲率半徑為12mm。

(1-1)板厚增加率(板厚減少率)

關於藉由實施例1、2及比較例1所製造之構造構件中的稜線部凸緣7a、7b近旁之板厚增加率(板厚減少率)，分別進行了有限元素法之數值分析。分析的結果，在比較例1的構造構件中，稜線部凸緣邊緣之板厚減少率的最大值約為29.8%。又，比較例1的構造構件之稜線部凸緣根部附近的板厚增加率之最大值約為17.0%。

相對於此，在實施例1、2的構造構件1中，稜線部凸緣7a、7b邊緣之板厚減少率的最大值分別為約12.5%、約13.4%。因此，可知：實施例1、2的構造構件1，比起比 較例1的構造構件，較可抑制稜線部凸緣7a、7b邊緣的裂縫。又，在實施例1、2的構造構件1中，稜線部凸緣7a、7b根部附近的板厚增加率之最大值分別為約14.1%、約13.0%。因此，可知：實施例1、2的構造構件1，比起比較例1的構造構件，較可抑制稜線部凸緣7a、7b根部附近的皺紋。

(1-2)襯墊荷重

接著，求出：在製造上述之實施例1及比較例1的構造構件時，藉由襯墊來將成形素材16壓抵於衝頭13而進行拘束所需的襯墊荷重。結果，實施例1之稜線襯墊15的襯墊荷重，是比較例1之襯墊的襯墊荷重的1.2倍左右，可知：襯墊荷重並不會有顯著增加。

(1-3)拘束範圍

接著，關於在上述之實施例1的構造構件1之製造方法中，成形為稜線部3a、3b的部分之拘束範圍對於板厚增加率(板厚減少率)的影響，進行了有限元素法之數值分析。在此，使如圖6(a)所示之非拘束範圍的角度θ在0°~45°之範圍內變化。另外，在角度θ=0°的狀態下，成形為稜線部3a、3b的部分之端部的全區域會被壓住。又，在角度θ=45°的狀態下，是以成形為稜線部3a、3b的部分與成形為溝底部2的部分間之連接部作為起點，稜線部3a、3b的截面周長之1/2的區域不會被拘束住。

分析的結果，在角度θ=0°時，稜線部凸緣7a、7b邊緣的板厚減少率之最大值約為13.1%。又，隨著角度θ 的增加，亦即，隨著拘束範圍的減少，板厚減少率之最大值會變低，在角度θ=45°時的稜線部凸緣7a、7b邊緣的板厚減少率之最大值約為12.5%。在這樣的角度θ=0°~45°之範圍中的稜線部凸緣7a、7b邊緣的板厚減少率之最大值，為許容範圍內之值。

(1-4)衝頭之肩部的曲率半徑

接著，關於在上述之實施例1及比較例1的構造構件之製造方法中，在第1製程所使用的壓製成形裝置(第1壓製成形裝置)11的衝頭13之肩部13bb的曲率半徑Rp、與所形成的稜線部凸緣7a、7b邊緣之板厚減少率間的關係，進行了有限元素法之數值分析。使用藉由依據ZIS Z 2241之拉伸試驗所測定的抗拉強度為590MPa級之板厚2.3mm的鋼板，來作為成形素材，除了使衝頭13之肩部13bb的曲率半徑Rp不同此點之外，以相同的條件來製造了構造構件。衝頭13之肩部13bb的曲率半徑Rp，在0mm~45mm之範圍內變化。

分析結果顯示如圖14。橫軸顯示衝頭13之肩部13bb的曲率半徑Rp(mm)，縱軸顯示板厚減少率之最大值(相對值)。如此圖14所示，可知：使用了實施例1的稜線襯墊15的情況，在肩部13bb的曲率半徑Rp為45mm以下的範圍中，比起使用了比較例1的襯墊的情況，板厚減少率之最大值會較低。又，使用了實施例1的稜線襯墊15的情況，當肩部13bb的曲率半徑Rp小於2mm，則稜線部凸緣7a、7b的邊緣會裂斷，無法成為所需的向外連續凸緣7。

因此，可知：在使用實施例1的稜線襯墊15時，若衝頭13之肩部13bb的曲率半徑Rp在2mm~45mm之範圍內，則可一面確保壓製成形體的成形性，並且比起使用比較例1的襯墊的情況，較可抑制稜線部凸緣7a、7b或稜線部3a、3b之端部的應變。

(2)實施例3、4及比較例2

在實施例3、4及比較例2中，使所使用的成形素材16，為藉由依據ZIS Z 2241之拉伸試驗所測定的抗拉強度為270MPa級、板厚為3.2mm的鋼板，分別以與實施例1、2及比較例1同樣的條件來製造了構造構件。

(2-1)板厚增加率(板厚減少率)

關於在藉由實施例3、4及比較例2所製造的構造構件中稜線部凸緣7a、7b近旁之板厚增加率(板厚減少率)，分別進行了有限元素法之數值分析。分析的結果，在比較例2的構造構件中，稜線部凸緣邊緣的板厚減少率之最大值約為12.7%。又，在比較例2的構造構件之稜線部凸緣根部附近中的板厚增加率之最大值約為6.8%。

相對於此，在實施例3、4的構造構件1中，稜線部凸緣7a、7b邊緣的板厚減少率之最大值分別為約7.5%、約7.6%。因此，可知：實施例3、4的構造構件1，比起比較例2的構造構件，較可抑制稜線部凸緣7a、7b邊緣的裂縫。又，在實施例3、4的構造構件1中，稜線部凸緣7a、7b根部附近的板厚增加率之最大值分別為約5.2%、約6.5%。因此，可知：實施例3、4的構造構件1，比起比較 例2的構造構件，較可抑制稜線部凸緣7a、7b根部附近的皺紋。

(2-2)襯墊荷重

接著，求出：在製造上述之實施例3及比較例2的構造構件時，藉由襯墊來將成形素材16壓抵於衝頭13而拘束住所需的襯墊荷重。結果，實施例3之稜線襯墊15的襯墊荷重，是比較例2之襯墊的襯墊荷重的1.3倍左右，可知：襯墊荷重並不會有顯著增加。

7‧‧‧向外連續凸緣

13‧‧‧衝頭

15‧‧‧襯墊(稜線襯墊)

15-1、15-2‧‧‧拘束部

16‧‧‧成形素材

Ⅱ‧‧‧截線

θ‧‧‧角度

Claims (11)

1. 一種汽車車體用構造構件之製造方法，是使用具備有衝頭、模具、以及與前述衝頭相對向之襯墊的壓製成形裝置來將鋼板製之成形素材壓製成形，藉此來製造如下之汽車車體用構造構件的方法，該汽車車體用構造構件是：朝預定方向延伸形成，具有溝底部、與前述溝底部相連續的稜線部、以及與前述稜線部相連續的縱壁部，對於前述預定方向交叉的截面成為略呈溝型截面，且具有向外連續凸緣，該向外連續凸緣是在前述預定方向之至少一端部中，在遍及前述稜線部、和前述溝底部及前述縱壁部之各至少一部分的範圍，連續地形成的凸緣，又，前述汽車車體用構造構件之製造方法包含有：第1製程，藉由前述襯墊，按壓前述成形素材而壓抵於前述衝頭，至少使相當於形成在前述溝底部及前述稜線部之端部的凸緣的部分，朝與前述按壓之方向相反的方向立起，並且，藉由前述襯墊，使成形為前述稜線部的部分之端部朝前述按壓之方向彎曲，並將該端部之至少一部分拘束住，另一方面，使成形為前述溝底部的部分之中的端部以外的區域不會被拘束住，藉由前述衝頭及前述模具來進行壓製成形，而形成中間成形體；以及第2製程，更將前述中間成形體壓製成形而形成前述汽車車體用構造構件。
2. 如請求項1之汽車車體用構造構件之製造方法，在前述第1製程中，使成形為前述溝底部的部分之端部的至少一部分不會被拘束住。
3. 如請求項1或2之汽車車體用構造構件之製造方法，在前述第1製程中，一併地使成形為前述溝底部的部分之全面、和相當於形成在前述溝底部之端部的凸緣的部分之中與成形為前述溝底部的部分相連續的至少一部分，不會被拘束住。
4. 如請求項1~3中任1項之汽車車體用構造構件之製造方法，在前述第1製程中，在成形為前述稜線部的部分之端部之中，使以成形為前述稜線部的部分與成形為前述溝底部的部分間之連接部作為起點的截面周長之至少1/2長度的部分，不會被拘束住。
5. 如請求項1~4中任1項之汽車車體用構造構件之製造方法，在前述第1製程中所使用之前述衝頭中的前述稜線部之成形面、即肩部之中，至少相當於前述預定方向之端部的部分之曲率半徑為2mm~45mm之範圍內之值。
6. 如請求項1~5中任1項之汽車車體用構造構件之製造方法，其中前述鋼板是板厚為2.3mm以上的鋼板，或是抗拉強度為440MPa以上的高張力鋼板。
7. 一種壓製成形裝置，是用來製造如下之汽車車體用構造構件的壓製成形裝置，該汽車車體用構造構件是：朝預定方向延伸形成，具有溝底部、與前述溝底部相連續的稜線部、以及與前述稜線部相連續的縱壁部，對於前述 預定方向交叉的截面成為略呈溝型截面，且具有向外連續凸緣，該向外連續凸緣是在前述預定方向之至少一端部中，在遍及前述稜線部、和前述溝底部及前述縱壁部之各至少一部分的範圍，連續地形成的凸緣，且前述壓製成形裝置具備有衝頭、模具、以及與前述衝頭相對向之襯墊，在藉由前述襯墊及前述衝頭來把鋼板製之成形素材拘束住的狀態下，藉由前述衝頭及前述模具來進行壓製成形，又，前述襯墊是按壓前述成形素材，使成形為前述稜線部的部分之端部，朝前述按壓之方向彎曲，並且，將該端部之至少一部分拘束住，另一方面，使成形為前述溝底部的部分之中的端部以外的區域，不會被拘束住。
8. 如請求項7之壓製成形裝置，其中前述襯墊，是使成形為前述溝底部的部分之端部的至少一部分不會被拘束住。
9. 如請求項7或8之壓製成形裝置，其中前述襯墊，是一併地使成形為前述溝底部的部分之全面、和相當於形成在前述溝底部之端部的凸緣的部分之中與成形為前述溝底部的部分相連續的至少一部分，不會被拘束住。
10. 如請求項7~9中任1項之壓製成形裝置，其中前述襯墊，在成形為前述稜線部的部分之端部之中，使以成形為前述稜線部的部分與成形為前述溝底部的部分間之連接部作為起點的截面周長之至少1/2長度的部分，不 會被拘束住。
11. 如請求項7~10中任1項之壓製成形裝置，其中前述衝頭中的前述稜線部之成形面、即肩部之中，至少相當於前述預定方向之端部的部分之曲率半徑為2mm~45mm之範圍內之值。