TW201707809A - 沖壓零件之製造方法及製造裝置 - Google Patents

沖壓零件之製造方法及製造裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201707809A
TW201707809A TW105120272A TW105120272A TW201707809A TW 201707809 A TW201707809 A TW 201707809A TW 105120272 A TW105120272 A TW 105120272A TW 105120272 A TW105120272 A TW 105120272A TW 201707809 A TW201707809 A TW 201707809A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
blank
press
top plate
manufacturing
ridge line
Prior art date
Application number
TW105120272A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI610733B (zh
Inventor
Masahiro Saito
Ryuichi Nishimura
Yasuharu Tanaka
Takashi Miyagi
Takashi Yamamoto
Original Assignee
Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp filed Critical Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
Publication of TW201707809A publication Critical patent/TW201707809A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI610733B publication Critical patent/TWI610733B/zh

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/22Deep-drawing with devices for holding the edge of the blanks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/26Deep-drawing for making peculiarly, e.g. irregularly, shaped articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02Stamping using rigid devices or tools
    • B21D22/06Stamping using rigid devices or tools having relatively-movable die parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/04Blank holders; Mounting means therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00Making other particular articles
    • B21D53/88Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)

Abstract

為了對由超高張力鋼板所構成的坯料利用自由彎曲工法進行沖壓加工,以在彎曲部之內周側的凸緣不發生裂痕的方式製造出沖壓零件。 利用國際公開第2011/145679號小冊子所揭示的自由彎曲工法,對抗拉強度1180MPa以上的超高張力鋼板所構成之坯料(24)於冷間進行沖壓加工,藉此製造具有帽形的橫剖面形狀及彎曲部(13)之沖壓零件(11)。藉由沖壓加工,在坯料(24)之應成形為沖壓零件(11)的彎曲部(13)之內周側的凸緣(11e)的部分之附近設置材料流入促進部(19)。材料流入促進部(19),是用於讓坯料(24)之應成形為沖壓零件(11)之端部(11f)的部分朝向坯料(24)之應成形為沖壓零件(11)之彎曲部(13)之內周側的凸緣(11e)的部分流入之流入量增加。

Description

沖壓零件之製造方法及製造裝置
本發明是關於沖壓零件之製造方法及製造裝置。
汽車的車殼包含單體式構造(Monocoque構造)。單體式構造是由互相接合之多數個骨架構件及成形板所構成。
例如前柱、中柱、側梁(side sill)、車頂架、邊梁(side member)等是已知的骨架構件。此外,例如罩脊(hood ridge)、儀表板、前底板、後底前側板、後底後側板等是已知的成形構件。
前柱、中柱、側梁等之具有閉剖面的骨架構件,是藉由將前柱補強件、中柱補強件、側梁外側補強件等的構成構件和外板、內板等的其他構成構件接合而組裝成。
圖14係顯示骨架構件1的一例之說明圖。
如該圖所示般,骨架構件1,是藉由將構成構件2,3,4,5利用點焊進行接合而組裝成。構成構件2具有 大致帽形的橫剖面形狀。大致帽形的橫剖面形狀係具有:頂板2a、左右一對的縱壁2b,2b、以及與縱壁2b,2b相連的凸緣2c,2c。於從與頂板2a正交的方向觀察之平面視下,頂板2a具有倒L型的外形。
於上述平面視下,與圖14所示的構成構件2相反而具有L型的外形之構成構件也是存在的。在以下的說明,將上述平面視下具有L型或倒L型的外形之零件統稱為「L型零件」。藉由具有L型零件來作為構成要素,可確保骨架構件1的強度及剛性。
圖15係顯示T型零件6的一例之說明圖。於從與頂板6a正交的方向觀察之平面視下,T型零件6的頂板6a具有T型的外形。例如中柱補強件是已知的T型零件6。
T型零件6,與L型零件2同樣的具有大致帽形的橫剖面形狀。大致帽形的橫剖面形狀係具有:頂板6a、左右一對的縱壁6b,6b、以及左右一對的凸緣6c,6c。再者,Y型零件(參照後述的圖13)是已知之T型零件6的變形。於上述平面視下,Y型零件的頂板6a具有Y型的外形。在以下的說明,將L型零件2、T型零件6以及Y型零件統稱為「彎曲零件」。
為了防止皺摺發生,彎曲零件一般是藉由利用拉深(drawing)成形之沖壓加工而製造出。
圖16係顯示利用拉深成形之沖壓加工的概略之說明圖,圖16(a)顯示成形開始前,圖16(b)顯示 成形結束時(成形下死點)。
如圖16(a)及圖16(b)所示般,使用衝模7、衝頭8及坯料保持具9,對坯料10進行利用拉深成形之沖壓加工而成形為中間沖壓零件12。
圖17係顯示藉由利用拉深成形的沖壓加工所製造之沖壓零件11的一例之說明圖,圖18係顯示沖壓零件11的成形材料、即坯料10的說明圖,圖19係顯示坯料10的防皺按壓區域10a之說明圖,圖20係顯示保持進行沖壓加工後的狀態之中間沖壓零件12的說明圖。
圖17所示的沖壓零件11,係例如經由以下的步驟(i)~(iv),藉由利用拉深成形之沖壓加工而製造出。
(i)將圖18所示的坯料10配置於衝模7及衝頭8之間。
(ii)將坯料10的周圍之防皺按壓區域10a(圖19的陰影線部),如圖16(a)及圖16(b)所示般藉由衝模7及坯料保持具9用力按壓。藉此,抑制朝向模具內之坯料10的過量流入。
(iii)如圖16(b)所示般朝向衝模7和衝頭8互相接近的沖壓方向(鉛直方向)使衝模7和衝頭8相對移動,藉此對坯料10進行利用拉深成形之沖壓加工而成形為中間沖壓零件12。
(iv)將中間沖壓零件12的周圍之防皺按壓區域10a(屬於不要部分之切除區域)切除(修整),藉此成為圖 17所示的沖壓零件11。
如圖17~20所示般,在利用拉深成形之沖壓加工,藉由坯料保持具9,可抑制坯料10朝向模具內的過量流入。因此,可防止坯料10的過量流入所造成之中間沖壓零件12的皺摺發生。
然而,在中間沖壓零件12的周圍,不可避免地會發生屬於不要部分之切除區域。因此,沖壓零件11的良率降低,沖壓零件11的製造成本上昇。
圖21係顯示中間沖壓零件12之沖壓不良(皺摺及裂痕)的發生狀況的一例之說明圖。
如圖21所示般,於中間沖壓零件12,在拉深成形的過程中坯料10容易朝向模具內過量流入的α區域容易發生皺摺,在拉深成形的過程中板厚容易局部減少的β區域容易發生裂痕。
特別是,在對延性差之高強度鋼板所構成的坯料10進行利用拉深成形的沖壓加工而製造彎曲零件時,因為坯料10的延性不足,在中間沖壓零件12容易發生皺摺、裂痕。
以往,為了防止中間沖壓零件12之皺摺、裂痕的發生,作為彎曲零件的坯料10,是採用延性優異之較低強度的鋼板。因此,為了確保彎曲零件所要求的強度,不得不將坯料10的板厚增厚,必然導致彎曲零件的重量增加、製造成本上昇。
本申請人,先前在專利文獻1揭示一專利發 明,縱使是採用延性差之高張力鋼板所構成的坯料,仍不致發生皺摺、裂痕,能將彎曲零件以高良率利用彎曲成形進行沖壓加工。在本說明書,將該專利發明的工法也稱為「自由彎曲工法」。
以下,參照上述圖17及圖22來說明該專利發明。圖22係顯示專利文獻1所揭示的專利發明的概要的一部分之說明圖。
專利文獻1所揭示的專利發明,是對坯料進行利用冷間或溫間的彎曲成形之沖壓加工,藉此製造出沖壓零件11。如圖17所示般,沖壓零件11所具有的橫剖面形狀(例如帽形的橫剖面形狀)係含有:頂板11a1、凸稜線11b,11b、縱壁11c,11c、凹稜線11d,11d、凸緣11e,11e。
頂板11a,係朝一方向(圖17之箭頭所示的方向)延伸。凸稜線11b,11b是分別與頂板11a之寬度方向(與一方向正交的方向)之兩端部相連。縱壁11c,11c是分別與凸稜線11b,11b相連。凹稜線11d,11d分別與縱壁11c,11c相連。再者,凸緣11e,11e分別與凹稜線11d,11d相連。
再者,於與頂板11a正交的平面視下,沖壓零件11係具有彎曲的彎曲部13,因此具有倒L型的外形。
自由彎曲工法,是如圖22所示般,在利用彎曲成形之沖壓成形機14的衝模15及衝模墊16和衝頭17 之間配置坯料18。
將坯料18之應形成為頂板11a的部分之一部分(應成形為沖壓零件11的彎曲部13的部分之附近)18a,藉由(i)利用衝模墊16以1.0MPa以上且未達32.0MPa的加壓力進行加壓,或(ii)以衝模墊16和衝頭17之間隙的距離滿足{坯料18的板厚×(1.0~1.1)}的方式讓衝模墊16接近或接觸,可一邊抑制應成形為頂板11a的部分之一部分18a的面外變形,一邊進行以下所說明的沖壓加工,而製造出沖壓零件11。
以坯料18之應成形為頂板11a之延伸方向的端部11f之部分(相當於倒L型之底邊的部分)與坯料18之應成形為頂板11a的部分存在於同一平面上的狀態,讓衝模15和衝頭17朝向互相接近的方向相對移動。
如此,一邊讓坯料18之應成形為端部11f的部分(相當於倒L型之底邊的部分)在衝模15之用於成形頂板11a的部分上進行面內移動(滑動),一邊進行彎曲部13之內周側的縱壁11c、凹稜線11d及凸緣11e的成形。
如此般,在對坯料18進行沖壓加工而製造具有彎曲部13的沖壓零件11的情況,於沖壓加工時,坯料18之應成形為頂板11a之延伸方向之端部11f的部分往坯料18之應成形為縱壁11c的部分流入之流入量增加。
因此,依據自由彎曲工法,在彎曲部13之內周側的凸緣11e(在一般利用拉深成形的沖壓加工,因板厚減少而容易發生裂痕的部位)之過量拉伸應力減少,可抑制裂痕的發生。
此外,依據自由彎曲工法,在頂板11a(在一般利用拉深成形的沖壓加工,因坯料18的過量流入而容易發生皺摺的部位)也是,因此坯料18被拉伸,可抑制皺摺的發生。
此外,依據自由彎曲工法,在一般利用拉深成形之沖壓加工時必須設置於坯料18之防皺按壓區域(切除區域)變得不需要。因此,沖壓零件11的良率提高。
再者,自由彎曲工法是利用彎曲成形進行沖壓加工。因此,在自由彎曲工法中坯料18所要求的延性,是比利用拉深成形之沖壓加工中坯料所要求的延性小。因此,作為坯料18,可使用延性較低的高強度鋼板,可將坯料18的板厚設定為較小,可謀求車輛的輕量化。
本申請人在專利文獻2揭示一發明,是在自由彎曲工法所使用的展開坯料中,於應成形為彎曲部13之內周側的凸緣11e之部分的緣部,設置特定形狀的餘料部。
依據專利文獻2所揭示的發明,可將利用自由彎曲工法之彎曲部13附近的成形性進一步提高,可防 止彎曲部13之內周側的凸緣11e之裂痕,並抑制從坯料18之應成形為頂板11a的部分往坯料18之應成形為縱壁11c的部分之過量坯料18的流入,也能防止頂板11a之端部的裂痕。
[專利文獻1]國際公開第2011/145679號小冊子
[專利文獻2]國際公開第2014/185428號小冊子
本發明人等,為了將自由彎曲工法的成形性進一步提高而反覆進行深入探討的結果重新發現,縱使是藉由專利文獻1,2所揭示的自由彎曲工法對坯料18進行沖壓加工,仍會有無法以不發生成形不良的方式製造沖壓零件11的情況。
作為這種情況,例如可舉出,滿足(a)(b)(c)(d)當中至少一者的第1情況,(a)坯料18是由抗拉強度1180MPa以上的超高張力鋼板所構成,(b)沖壓零件11的高度(縱壁11c朝向製品高度方向之投影距離)為70mm以上,(c)沖壓零件11的凹稜線11d之曲率半徑R1,於側面視下為10mm以下, (d)沖壓零件11的彎曲部13之曲率半徑R2,於平面視下為100mm以下;或是滿足(e)(f)(g)(h)當中至少二者以上之第2情況,(e)坯料18是由抗拉強度1180MPa以上的超高張力鋼板所構成,(f)沖壓零件11的高度(縱壁11c之朝向製品高度方向的投影距離)為55mm以上,(g)沖壓零件11的凹稜線11d之曲率半徑R1於側面視下為15mm以下,(h)沖壓零件11之彎曲部13的內側之曲率半徑R2於平面視下為140mm以下。
在第1情況或第2情況,縱使是採用自由彎曲工法,仍會在彎曲部13之內周側的凸緣11e發生裂痕。
本發明,是為了解決專利文獻1,2所揭示的發明之該等新課題而開發完成的。本發明的目的是為了提供一種沖壓零件之製造方法及製造裝置,縱使在上述第1情況或第2情況對坯料利用自由彎曲工法進行沖壓加工,仍能以在彎曲部之內周側的凸緣不發生裂痕的方式製造出彎曲零件。
本發明人等,為了解決上述課題反覆進行深入探討的結果,獲得以下的見識A~D而完成本發明。
(A)如參照圖17及圖22所說明般,在自由彎曲工法,坯料18之應成形為頂板11a之延伸方向的端部11f之部分(相當於倒L型之底邊的部分),會朝向坯料18之應成形為彎曲部13的內周側之縱壁11c的部分流入。如此,對坯料18之應成形為彎曲部13的內周側之凸緣11e的部分供應材料。
因此,坯料18之應成形為頂板11a之延伸方向的端部11f的部分,朝向坯料18之應成形為彎曲部13的內周側之縱壁11c的部分流入的流入量增加,藉此可防止在彎曲部13的內周側之凸緣11e發生裂痕,而能將自由彎曲工法的成形極限提高。
(B)然而,在沖壓加工時,上述流入量的極限,是依據在流入方向的剖面之成形前後之凸緣11e的剖面線長度之變化量而由幾何學來決定。而且,該流入量的極限成為自由彎曲工法之成形極限。
(C)在沖壓成形時,在坯料18之應成形為彎曲部13的內周側之凸緣11e的部分之附近(在坯料18之應成形為沖壓零件11的區域之較佳為外側的區域),例如將稱為筋(bead)之材料流入促進部於該沖壓成形的同時進行成形,藉此能使上述流入量增加。
(D)將材料流入促進部的形狀形成為,可確保材料的流入方向(在坯料18之應成形為彎曲部13的內周側之凸緣11e的部分之變形的最大主應變方向)之剖面線長度差的形狀,藉由可將上述流入量增加,而能將自由 彎曲工法之成形極限提高。
本發明如以下所記載。
(1)一種沖壓零件之製造方法,在構成利用彎曲成形的沖壓成形裝置之衝模及衝模墊、和與該衝模及衝模墊對置的衝頭之間配置坯料或預成形後的坯料,藉由對前述坯料進行沖壓加工,而製造具有彎曲部的沖壓零件時,該沖壓零件的橫剖面形狀係包含:朝一方向延伸之頂板、與該頂板之與前述一方向正交的方向之端部相連之凸稜線、與該凸稜線相連的縱壁、與該縱壁相連的凹稜線、以及與該凹稜線相連的凸緣,且藉由使前述凸稜線、前述縱壁及前述凹稜線彎曲,從與前述頂板正交的方向觀察之平面視下該頂板的外形成為L型、T型或Y型的彎曲部;將前述坯料之應成形為前述彎曲部之前述頂板的一部分之部分,藉由前述衝模墊以1.0MPa以上且未達32.0MPa的加壓力進行加壓,或是,將前述衝模墊和前述衝頭之間隙保持於前述坯料的板厚以上且前述坯料的板厚之1.1倍以下,並讓前述衝模墊接近或接觸前述坯料之應成形為前述彎曲部之前述頂板的一部分之部分,藉由在前述坯料之應成形為前述頂板之前述一方向的端部的部分和前述坯料之應成形為前述頂板的部分存在於同一平面上的狀態下,讓前述衝模及前述衝頭朝向互相接近的方向相對移動,一邊讓前述坯料之應成形為前述頂板之一方向的端部的部分在前述衝模之用於成形前述頂板的 部分上進行面內移動(滑動),一邊將前述彎曲部的內周側之前述縱壁、前述凹稜線及前述凸緣進行成形,藉此製造前述沖壓零件,於該製造方法中,藉由前述沖壓加工,於前述坯料之應成形為前述沖壓零件之前述彎曲部之內周側的凸緣之部分的附近(例如僅有凸緣,或是凸緣及凹稜線)設置一或二個以上的材料流入促進部,該材料流入促進部,係用於使前述坯料之應成形為前述端部的部分朝向前述坯料之應成形為前述彎曲部之內周側之凸緣的部分流入之流入量增加,該材料流入促進部之剖面形狀形成為,從與前述頂板正交的方向觀察之平面視下,與接觸前述彎曲部的內周之中央位置的直線平行的剖面上之剖面線長度隨著離開前述彎曲部之內周側的凸緣而增加。
(2)在1項所記載的沖壓零件之製造方法中,滿足下述條件當中的至少一者:前述坯料是由抗拉強度1180MPa以上的超高張力鋼板所構成,前述沖壓零件的高度、即前述縱壁之朝向製品高度方向的投影距離為70mm以上,前述沖壓零件之前述凹稜線的曲率半徑於側面視下為10mm以下,前述沖壓零件之前述彎曲部的內周側之曲率半徑於前述平面視下為100mm以下。
(3)在1項所記載的沖壓零件之製造方法 中,滿足下述條件當中的二者以上:前述坯料是由抗拉強度1180MPa以上的超高張力鋼板所構成,前述沖壓零件的高度、即前述縱壁之朝向製品高度方向的投影距離為55mm以上,前述沖壓零件的前述凹稜線之曲率半徑於側面視下為15mm以下,前述沖壓零件之前述彎曲部的內側之曲率半徑於前述平面視下為140mm以下。
(4)在1~3項中任一項所記載的沖壓零件之製造方法中,前述材料流入促進部,係設置於前述坯料之應成形為前述沖壓零件的區域之外側的區域。
(5)在1~3項中任一項所記載的沖壓零件之製造方法中,前述剖面形狀,係包含前述剖面線長度在局部為一定的情況。
(6)在1~3項中任一項所記載的沖壓零件之製造方法中,前述材料流入促進部,係朝向與前述沖壓零件之前述頂板相同的一側凸出之凸筋、或朝向與前述沖壓零件之前述頂板相反的一側凸出之凹筋。
(7)在1~3項中任一項所記載的沖壓零件之製造方法中, 前述材料流入促進部,係至少設置於前述坯料所存在的區域。
(8)在1~3項中任一項所記載的沖壓零件之製造方法中,前述材料流入促進部,是朝向與前述坯料的板厚方向平行的方向呈段差狀設置。
(9)在1~3項中任一項所記載的沖壓零件之製造方法中,前述材料流入促進部的外形,係將成形後之前述彎曲部的前述凹稜線及前述凸緣的會合點和成形開始時之前述坯料的端部連結而得。
(10)在1~3項中任一項所記載的沖壓零件之製造方法中,前述橫剖面形狀為帽形的橫剖面形狀,其包含:朝一方向延伸的頂板、與該頂板之與前述一方向正交的方向之兩端部相連之二個凸稜線、分別與該二個凸稜線相連之二個縱壁、分別與該二個縱壁相連之二個凹稜線、以及分別與該二個凹稜線相連之二個凸緣。
(11)一種沖壓零件之製造裝置,係具備衝模及衝模墊、以及與該衝模及衝模墊對置之衝頭,對於配置於前述衝模及衝模墊和前述衝頭之間的坯料或預成形後的坯料進行沖壓加工,藉此製造具有彎曲部的沖壓零件,該沖壓零件的橫剖面形狀係包含:朝一方向延伸之頂板、與該頂板之與前述一方向正交的方向之端部相連之凸 稜線、與該凸稜線相連的縱壁、與該縱壁相連的凹稜線、以及與該凹稜線相連的凸緣,且藉由使前述凸稜線、前述縱壁及前述凹稜線彎曲,從與前述頂板正交的方向觀察之平面視下該頂板的外形成為L型、T型或Y型的彎曲部;藉由前述衝模墊,將前述坯料之應成形為前述彎曲部之前述頂板的一部分之部分以1.0MPa以上且未達32.0MPa的加壓力進行加壓,或是,將前述衝模墊和前述衝頭之間隙保持於前述坯料的板厚以上且前述坯料的板厚之1.1倍以下,並讓前述衝模墊接近或接觸前述坯料之應成形為前述彎曲部之前述頂板的一部分之部分,藉由在前述坯料之應成形為前述頂板之前述一方向的端部的部分和前述坯料之應成形為前述頂板的部分存在於同一平面上的狀態下,使前述衝模及前述衝頭係朝向互相接近的方向相對移動,一邊讓前述坯料之應成形為前述頂板之一方向的端部的部分在前述衝模之用於成形前述頂板的部分上進行面內移動,一邊將前述彎曲部的內周側之前述縱壁、前述凹稜線及前述凸緣進行成形,藉此製造前述沖壓零件,於該製造裝置中,前述衝模及前述衝頭係具備材料流入促進部形成機構,該材料流入促進部形成機構是藉由前述沖壓加工,於前述坯料之應成形為前述沖壓零件之前述彎曲部之內周側的凸緣之部分的附近(例如僅有凸緣,或是凸緣及凹稜線)設置一或二個以上的材料流入促進部,該材料流入促進部,係用於使前述坯料之應成形為前述端部的部分朝向 前述坯料之應成形為前述彎曲部之內周側之凸緣的部分流入之流入量增加,前述材料流入促進部形成機構,是將該材料流入促進部形成為,從與前述頂板正交的方向觀察之平面視下,與接觸前述彎曲部的內周之中央位置的直線平行的剖面上之前述材料流入促進部的剖面線長度隨著離開前述彎曲部之內周側的凸緣而增加。
(12)在11項所記載的沖壓零件之製造裝置中,滿足下述條件當中的至少一者:前述坯料是由抗拉強度1180MPa以上的超高張力鋼板所構成,前述沖壓零件的高度、即前述縱壁之朝向製品高度方向的投影距離為70mm以上,前述沖壓零件之前述凹稜線的曲率半徑於側面視下為10mm以下,前述沖壓零件之前述彎曲部的內周側之曲率半徑於前述平面視下為100mm以下。
(13)在11項所記載的沖壓零件之製造裝置中,滿足下述條件當中的二者以上:前述坯料是由抗拉強度1180MPa以上的超高張力鋼板所構成,前述沖壓零件的高度、即前述縱壁之朝向製品高度方向的投影距離為55mm以上,前述沖壓零件的前述凹稜線之曲率半徑於側面視下為 15mm以下,前述沖壓零件之前述彎曲部的內側之曲率半徑於前述平面視下為140mm以下。
(14)在11~13項中任一項所記載的沖壓零件之製造裝置中,前述材料流入促進部形成機構,係將前述材料流入促進部設置於:前述坯料之應成形為前述沖壓零件的區域之外側的區域。
(15)在11~13項中任一項所記載的沖壓零件之製造裝置中,前述剖面形狀,係包含前述剖面線長度在局部為一定的情況。
(16)在11~13項中任一項所記載的沖壓零件之製造裝置中,前述材料流入促進部,係朝向與前述沖壓零件之前述頂板相同的一側凸出之凸筋、或朝向與前述沖壓零件之前述頂板相反的一側凸出之凹筋。
(17)在11~13項中任一項所記載的沖壓零件之製造裝置中,前述材料流入促進部形成機構,係將前述材料流入促進部至少設置於前述坯料所存在的區域。
(18)在11~13項中任一項所記載的沖壓零件之製造裝置中,前述材料流入促進部形成機構,係將前述材料流入促 進部設置成,朝向與前述坯料的板厚方向平行的方向呈段差狀。
(19)在11~13項中任一項所記載的沖壓零件之製造裝置中,前述材料流入促進部形成機構,係將前述材料流入促進部設置成,具有將成形後之前述彎曲部的前述凹稜線及前述凸緣的會合點和成形開始時之前述坯料的端部連結而得的外形。
(20)在11~13項中任一項所記載的沖壓零件之製造裝置中,前述橫剖面形狀為帽形的橫剖面形狀,其包含:朝一方向延伸的頂板、與該頂板之與前述一方向正交的方向之兩端部相連之二個凸稜線、分別與該二個凸稜線相連之二個縱壁、分別與該二個縱壁相連之二個凹稜線、以及分別與該二個凹稜線相連之二個凸緣。
依據本發明,縱使在上述第1情況或第2情況對坯料進行利用自由彎曲工法的沖壓加工,相較於專利文獻1,2所揭示的自由彎曲工法,可增加材料的流入量而將成形極限提高,因此能以在沖壓零件之彎曲部的內周側之凸緣不發生裂痕的方式製造出沖壓零件。
11‧‧‧沖壓零件
11a‧‧‧頂板
11e‧‧‧凸緣
11f‧‧‧端部
13‧‧‧彎曲部
19‧‧‧材料流入促進部
20‧‧‧沖壓成形裝置
21‧‧‧衝模
22‧‧‧衝模墊
23‧‧‧衝頭
24‧‧‧坯料
25‧‧‧材料流入促進部形成機構
圖1係顯示本發明的製造裝置的構造例之說明圖。
圖2係局部地顯示藉由本發明的製造裝置所沖壓成形的沖壓零件的一例之說明圖。
圖3係顯示本發明的製造裝置之材料流入促進部形成機構及凹稜線形成部和坯料的位置關係之說明圖。
圖4係顯示未設置材料流入促進部形成機構之習知衝頭之相當於圖1的A-A剖面之剖面的說明圖。
圖5係顯示本發明的製造裝置之材料流入促進部形成機構及凹稜線形成部和坯料的位置關係、B,C,D剖面的位置之說明圖。
圖6係顯示在B,C,D剖面之衝頭的凸緣形成部相對於習知衝頭之剖面線長度差的圖表。
圖7係顯示設有材料流入促進部形成機構之衝頭的A-A剖面之說明圖。
圖8係顯示本發明的製造裝置之材料流入促進部形成機構及凹稜線形成部和坯料的位置關係、B,C,D剖面的位置之說明圖。
圖9係顯示,藉由在衝模及衝頭設置由凹部及凸部所構成的材料流入促進部形成機構,而能防止在坯料的a部之裂痕的理由之說明圖。
圖10(a)~圖10(f)局部地顯示,設置於衝頭之各種材料流入促進部形成機構的構成要素、即凸部或凹部的形狀例之說明圖。
圖11(a)及圖11(b)都是顯示由本發明所製造的其他沖壓零件之說明圖。
圖12係顯示T型零件的中間零件(本發明例)之說明圖。
圖13係顯示Y型零件的中間零件(本發明例)之說明圖。
圖14係顯示骨架構件的一例之說明圖。
圖15係顯示T型零件的一例之說明圖。
圖16係顯示利用拉深成形之沖壓加工的概略之說明圖,圖16(a)顯示成形開始前,圖16(b)顯示成形結束時(成形下死點)。
圖17係顯示藉由利用拉深成形之沖壓加工所製造的沖壓零件的一例之說明圖。
圖18係顯示沖壓零件的成形材料、即坯料之說明圖。
圖19係顯示坯料之防皺按壓區域的說明圖。
圖20係顯示保持進行沖壓加工後的狀態之中間沖壓零件的說明圖。
圖21係顯示中間沖壓零件之沖壓不良的發生狀況的一例之說明圖。
圖22係局部地顯示專利文獻1所揭示的專利發明的概要之說明圖。
針對本發明的製造裝置及製造方法做說明。
在以下的說明所舉的例子,藉由本發明所製造的沖壓零件11,從與頂板11a正交的方向觀察之平面視下,乃是頂板11a具有倒L型的外形之L型零件的情況。然而,本發明的製造對象並不限定為L型零件,也包含其他的彎曲零件(T型零件、Y型零件)。
此外,在以下的說明所舉的例子,沖壓零件11及中間零件11-1,乃是具有由頂板11a、二個凸稜線11b,11b、二個縱壁11c,11c、二個凹稜線11d,11d及二個凸緣11e,11e所構成之帽形的橫剖面形狀的情況。然而,本發明的製造對象,並不限定為具有帽形的橫剖面形狀之沖壓零件11及中間零件11-1,也包含具有後述圖11所示的橫剖面形狀之沖壓零件的中間零件11-2,11-3。
1.本發明的製造裝置20
圖1係顯示本發明的製造裝置20的構造例之說明圖。圖2係局部顯示藉由製造裝置20所沖壓成形的沖壓零件11之中間零件11-1的一例之說明圖。
如圖1所示般,製造裝置20,是利用自由彎曲工法進行彎曲成形之沖壓成形裝置。
製造裝置20係具備:衝模21、衝模墊22、衝頭23。衝頭23是與衝模21及衝模墊22對置。衝模墊22,係成為與衝模21一起昇降自如,而能將坯料24的一部分按壓。
製造裝置20,係對配置於衝模21及衝模墊22和衝頭23之間的坯料(展開坯料)24或實施輕度加工(例如壓花加工)之預成形後的坯料(圖示省略)於冷間或溫間進行沖壓加工,藉此製造具有圖2所示的外形之沖壓零件11的中間零件11-1。
坯料24的板厚較佳為0.6~2.8mm,更佳為0.8~2.8mm,特佳為1.0~2.8mm。
沖壓零件11或其中間零件11-1具有帽形的橫剖面形狀。帽形的橫剖面形狀係包含:頂板11a、二個凸稜線11b,11b、二個縱壁11c,11c、二個凹稜線11d,11d、二個凸緣11e,11e的形狀。
此外,沖壓零件11或其中間零件11-1具有彎曲部13。從與頂板11a正交的方向觀察之平面視下,彎曲部13是以頂板11a的外形成為倒L型的方式彎曲。
頂板11a是朝一方向(圖2,17的箭頭方向)延伸。二個凸稜線11b,11b是與頂板11a之與一方向正交的方向(亦即頂板11a的寬度方向)之兩端部相連。二個縱壁11c,11c分別與二個凸稜線11b,11b相連。二個凹稜線11d,11d分別與二個縱壁11c,11c相連。再者,二個凸緣11e,11e分別與二個凹稜線11d,11d相連。
製造裝置20宜採用以下第1情況為第2情況。
第1情況係滿足下述條件當中一個以上的情況:坯料24是由抗拉強度1180MPa以上的超高張力鋼板 所構成,沖壓零件11或其中間零件11-1的高度、即縱壁11c之朝向製品高度方向的投影距離為70mm以上,沖壓零件11或其中間零件11-1的凹稜線11d之曲率半徑R1於側面視下為10mm以下,沖壓零件11或其中間零件11-1的彎曲部13的內周側之曲率半徑R2於平面視下為100mm以下。
第2情況係滿足下述條件當中至少二個以上的情況:坯料18是由抗拉強度1180MPa以上的超高張力鋼板所構成,沖壓零件11或其中間零件11-1的高度(縱壁11c之朝向製品高度方向的投影距離)為55mm以上,沖壓零件11或其中間零件11-1的凹稜線11d之曲率半徑R1於側面視下為15mm以下,沖壓零件11或其中間零件11-1之彎曲部13的內側之曲率半徑R2於平面視下為140mm以下。
於第1情況或第2情況,若對坯料24利用一般的自由彎曲工法進行沖壓加工,在所獲得的沖壓零件11或其中間零件11-1之彎曲部13的內周側之凸緣11e會發生裂痕,如此可看出使用製造裝置20的意義。
衝模墊22,是將坯料24之應成形為沖壓零件11的彎曲部13之頂板11a的一部分之部分以1.0MPa以上且未達32.0MPa的加壓力進行加壓,或是,將衝模墊22和衝頭23的間隙之距離保持為坯料24的板厚× (1.0~1.1)並讓衝模墊22接近或接觸坯料24的上述部分。
藉此,可一邊利用衝模墊22抑制坯料24之上述部分的面外變形,一邊進行以下所說明的沖壓加工,藉此製造出沖壓零件11的中間零件11-1。
亦即,在沖壓加工,在坯料24之應成形為頂板11a之一方向的端部11f的部分和坯料24之應成形為頂板11a的部分存在於同一平面上的狀態下,讓衝模21及衝頭23朝向互相接近的方向相對移動。
如此,一邊讓坯料24之應成形為端部11f的部分在衝模22之用於成形頂板11a的部分上進行面內移動(滑動),一邊將彎曲部13之內周側的縱壁11c、凹稜線11d及凸緣11e進行成形。
如此般,製造出沖壓零件11的中間零件11-1。
圖3係顯示製造裝置20之材料流入促進部形成機構25及凹稜線形成部23b和坯料24的位置關係之說明圖。
製造裝置20,除了使用專利文獻1,2等所揭示的自由彎曲工法而進行利用彎曲成形的沖壓加工以外,如圖1,3所示般,作為材料流入促進部形成機構25,係在製造裝置20之衝模21、衝頭23分別設有:用於在坯料24設置材料流入促進部19之凹部21a、凸部23a。材料流入促部形成機構25係包含:設置於衝模21之凹部21a、 及設置於衝頭23之凸部23a。
在沖壓加工時,製造裝置20是藉由材料流入促進部形成機構25,如圖2所示般,在坯料24之應成形為中間零件11-1的彎曲部13的內周側之凸緣11e的部分之附近(例如僅有凸緣、或是凸緣及凹稜線)設置材料流入促進部19。
如圖2,3所示般,材料流入促進部形成機構25較佳為,將材料流入促進部19設置於坯料24之應成形為沖壓零件11的區域(圖3的陰影線區域)之外側的區域。如此,將中間零件11-1之凸緣11e的外緣當作裁切線(trim line)而進行切除,在沖壓零件11不致留下材料流入促進部19的痕跡。
當容許材料流入促進部19的痕跡殘留於沖壓零件11的情況,可將材料流入促進部19設置成及於坯料24之應成形為沖壓零件11的區域(圖3的陰影線區域)。
接下來,針對材料流入促進部形成機構25更詳細地說明。
圖4係顯示未設置材料流入促進部形成機構25之習知衝頭23-1之相當於圖1的A-A剖面之剖面的說明圖。
圖5係顯示製造裝置20之材料流入促進部形成機構25及凹稜線形成部23b和坯料24的位置關係、B,C,D剖面的位置之說明圖。
圖6係顯示在B,C,D剖面之衝頭23的凸緣形成部相對於習知衝頭的剖面線長度差(流入量)的圖表。在圖6的圖表之B,C,D剖面,左側表示習知工法的情況,右側表示本發明法的情況。此外,圖6的圖表下方的剖面,表示在B,C,D剖面之坯料24的形狀。
圖7係顯示設有材料流入促進部形成機構25之衝頭23的A-A剖面之說明圖。
於上述第1情況或第2情況,若使用習知衝頭23-1藉由自由彎曲工法對坯料24進行沖壓加工,裂痕會在圖4所示的a部發生。
如圖5,6所示般,在本發明,藉由設置由凹部21a及凸部23a所構成的材料流入促進部形成機構25,利用沖壓加工在中間零件11-1設置材料流入促進部19。
圖5,6的B,C,D剖面,從與頂板11a正交的方向觀察之平面視下,係與接觸彎曲部13之內周的中央位置(a部)之直線平行的材料流入方向的剖面。B,C,D剖面,係在應成形為彎曲部13之內周側之凸緣11e的部分之變形的最大主應變方向的剖面。
材料流入促進部19設置成,使B,C,D剖面之剖面線長度隨著離開彎曲部13之內周側的凸緣11e而逐漸增加。
材料流入促進部19的剖面形狀,並不限定為隨著離開中間零件11-1之彎曲部13之內周側的凸緣11e而單調增加的形狀,也能在局部含有剖面線長度為一定的 部分。
亦即,如圖6所示般,相較於未設置材料流入促進部形成機構25之習知工法,本發明法的材料流入促進部形成機構25設置成,在B,C,D剖面之衝頭23的凸緣形成部相對於習知衝頭的剖面線長度差(流入量)都增加,且在C剖面的剖面線長度差(流入量)是比在B剖面的剖面線長度差(流入量)更為增加,且在D剖面的剖面線長度差(流入量)是比在C剖面的剖面線長度差(流入量)更為增加。
換言之,在本發明,具有讓各B,C,D剖面的剖面線長度差(流入量)增加的形狀之材料流入促進部形成機構25,是以凹部21a的形式設置於衝模21且以凸部23a的形式設置於衝頭23。
材料流入促進部19,例如圖7所例示的凸部係具有:將成形後的彎曲部13之凹稜線11d及凸緣11e的會合點和成形開始時之坯料24的端部24a連結而得的外形。
圖8係顯示製造裝置20之材料流入促進部形成機構25及凹稜線形成部23b和坯料24的位置關係、B,C,D剖面的位置之說明圖。
如以上所說明,材料流入促進部形成機構25所造成之材料流入量的變化量差,如圖8中的粗箭頭所示般,依B剖面、C剖面、D剖面的順序隨著離開坯料24的a部而增加。
圖4所示的坯料24之a部的裂痕,起因於在局部發生之坯料24的破壞強度以上的周方向的張力。因此,若在a部具有剖面線長度差的變化,a部的裂痕更容易發生。因此,在a部幾乎沒有剖面線長度差的變化。此外,具有剖面線長度差(流入量)的變化的區域,可設定到成形前的坯料24所存在的位置為止,亦即圖7所示的端部24a為止。
接下來說明材料流入促進部形成機構25的功能。
圖9係顯示,藉由在衝模21及衝頭23設置由凹部21a及凸部23a所構成的材料流入促進部形成機構25,而防止在坯料24的a部之裂痕的理由之說明圖。
在坯料24的a部之裂痕,是起因於朝向坯料23之位於a部的上部之凹稜線11d的周方向之較高的張力F。在本發明,藉由在衝模21及衝頭23設置材料流入促進部形成機構25而進行沖壓加工,讓比a部更外側的坯料24的流入量增加。
如此,因為來自a部的周圍之坯料24的流入量增加,朝向a部之坯料24的流入量增加。亦即,藉由材料流入促進部形成機構25,朝向坯料24之應成形為彎曲部13的部分之坯料24的流入量增加。坯料24之應成形為彎曲部13的部分之變形的主應力方向雖不會大幅變化,但其變形量減少。
如此般,依據本發明,朝向坯料24之應成形 為沖壓零件11的彎曲部13的內周側之凸緣11e的部分之坯料24的流入量,如圖9中的箭頭所示般,相較於未設置材料流入促進部形成機構25之習知工法是增加的。
如此,朝向坯料24之位於a部的上部之凹稜線11d的周方向之張力F減少,可將坯料24之應成形為彎曲部13的部分之變形負荷減少,因此可防止在坯料24的a部之裂痕發生。
圖10(a)~圖10(f)係局部顯示設置於衝頭23之各種材料流入促進部形成機構25的構成要素、即凸部23a或凹部23c的形狀例之說明圖。
如圖10(a)所示般,作為設置於衝頭23之材料流入促進部形成機構25的構成要素、即凸部23a,可使用參照圖7所說明之朝向與沖壓零件11的頂板11a相同的一側凸出之凸部。
如圖10(b)所示般,取代圖10(a)所示的凸部23a,使用朝向與沖壓零件11的頂板11a相反的一側凸出之凹部23c亦可。在此情況,當然是在衝模21設置與凹部23c對應的凸部。
如圖10(c)所示般,當坯料24較小的情況,只要在坯料24所存在而能接觸的區域設置凸部23a即可。
如圖10(d)所示且如上述般,當容許材料流入促進部19的痕跡殘留於沖壓零件11的情況,可將材料流入促進部19、即凸部23a設置成橫跨坯料24之應成形 為沖壓零件11的區域(圖3的陰影線區域)。
如圖10(e)所示般,作為材料流入促進部形成機構25的構成要素,可將獨立的凸部23a設置2個以上。
再者,如圖10(f)所示般,可將凸部23a設置成朝向與坯料12的板厚方向平行的方向呈段差狀。
如此般,材料流入促進部形成機構25設置一或二個以上的材料流入促進部19。材料流入促進部19,係用於讓坯料24之應成形為中間零件11-1之端部11f的部分朝向坯料24之應成形為中間零件11-1之彎曲部13之內周側的凸緣11e的部分流入之流入量增加。
圖11(a)及圖11(b)都是顯示藉由本發明所製造之其他沖壓零件的中間零件11-2,11-3之說明圖。
以上的說明所舉的例子,是藉由本發明來製造圖2所示的形狀之中間零件11-1的情況。然而,本發明並不限定於此情況,也適用於製造圖11(a)所示的中間零件11-2及圖11(b)所示的中間零件11-3、亦即具有凸稜線11b,縱壁11c,凹稜線11d及凸緣11e各一個的中間零件11-2,11-3的情況。
2.本發明的製造方法
該製造方法,基本上是使用製造裝置20而藉由自由彎曲工法來製造沖壓零件11的中間零件11-1。
作為本發明的製造對象之沖壓零件11,較佳 為滿足上述第1情況或第2情況。這是因為,滿足第1情況或第2情況的沖壓零件11,依據習知自由彎曲工法會在坯料24的a部發生裂痕。
亦即,將坯料24之應成形為沖壓零件11之彎曲部13之頂板11a的一部分之部分(圖20的陰影線部18a),藉由衝模墊22以1.0MPa以上且未達32.0MPa的加壓力進行加壓,或是將衝模墊22和衝頭23之間隙的距離保持為坯料24的板厚×(1.0~1.1),並讓衝模墊22接近或接觸坯料24之應成形為沖壓零件11之彎曲部13之頂板11a的一部分之部分(圖20的陰影線部18a)。
藉此,可一邊抑制應成形為頂板11a的一部分之部分的面外變形,一邊進行以下所說明的沖壓加工,藉此製造出沖壓零件11的中間零件11-1。
亦即,在沖壓加工,於坯料24之應成形為頂板11a之一方向的端部11f的部分與坯料24之應成形為頂板11a的部分存在於同一平面上的狀態下,讓衝模21及衝頭23朝向互相接近的方向相對移動。
藉此,一邊讓坯料24之應成形為端部11f的部分在衝模21之用於成形頂板11a的部分上進行面內移動(滑動),一邊進行彎曲部13之內周側的縱壁11c、凹稜線11d及凸緣11e的成形。
藉由該沖壓加工,設置於衝模21及衝頭23之材料流入促進部形成機構25,會在坯料24之應成形為中間零件11-1之彎曲部13的內周側的凸緣11e的部分之 附近設置至少一個材料流入促進部19。
依據本發明,如參照圖9所說明般,坯料24朝向坯料24之應成形為中間零件11-1的彎曲部13之內周側之凸緣11e的部分之流入量增加。因此,朝向坯料24之位於a部的上部之凹稜線11d的周方向之張力F減少,藉此可防止在坯料24的a部之裂痕發生。
如果在藉由製造裝置20利用自由彎曲工法進行沖壓加工後的中間零件11-1不存在不要部的情況,就那樣成為最終製品、即沖壓零件11。另一方面,如果在中間零件11-1存在有不要部的情況,以凸緣11e的外緣部作為裁切線而將包含材料流入促進部19之不要部切斷(修整),藉此成為沖壓零件11。
〔實施例1〕
對於使用圖1所示的製造裝置20製造之圖2所示的中間零件11-1(本發明例)、使用圖20所示的製造裝置14製造之沖壓零件(比較例),使用電腦依有限元素法來解析在彎曲部13的周方向之中央位置之凹稜線11d及凸緣11e的會合點a部之最大板厚減少率。
解析而得之中間零件11-1及沖壓零件的規格如下。
.坯料24,18的抗拉強度:1180MPa以上,板厚:1.6mm
.中間零件11-1,沖壓零件的高度(縱壁11c之朝向製品高度方向的投影距離):60mm
.中間零件11-1,沖壓零件的凹稜線11d之曲率半徑R1:側面視為20mm
.中間零件11-1,沖壓零件的彎曲部13的內側之曲率半徑R2:平面視為100mm
在該解析,是使用動顯函有限元素法進行計算,將最大板厚減少率8%以下判定為於上述會合點未發生裂痕,將超過13%判定為於上述會合點發生裂痕。
結果,在中間零件11-1(本發明例)之上述會合點a部的最大板厚減少率為8%,而判定為在會合點a部未發生裂痕;相對於此,在沖壓零件(比較例)之上述會合點a部的最大板厚減少率為13%,判定為在上述會合點a部有裂痕發生。
依據本發明,縱使在上述第1情況或第2情況對坯料24利用自由彎曲工法進行沖壓加工,仍能以在彎曲部13之內周側的凸緣11e不發生裂痕的方式製造出L型零件11-1。
〔實施例2〕
對於使用圖1所示的製造裝置20製造之圖2所示的中間零件11-1(本發明例)、使用圖20所示的製造裝置14製造之沖壓零件(比較例),使用電腦依有限元素法來解析在彎曲部13的周方向之中央位置之凹稜線11d及凸緣11e的會合點a部之最大板厚減少率。
解析而得之中間零件11-1及沖壓零件的規格 及結果都整理於表1中。
在該解析,是使用動顯函有限元素法進行計算,在抗拉強度為980MPa的坯料24,將最大板厚減少率:15%以上判定為在上述會合點a部未發生裂痕;在抗拉強度為1180MPa的坯料24,將最大板厚減少率:10%以上判定為在上述會合點未發生裂痕。
如表1所示般,依據本發明,縱使在上述第1情況或第2情況對坯料24利用自由彎曲工法進行沖壓加工,仍能以不致在彎曲部13之內周側的凸緣11e發生裂痕的方式製造出L型零件11-1。
〔實施例3〕
對於使用圖1所示的製造裝置20製造之圖12所示的T型零件之中間零件30(本發明例)、圖13所示的Y型零件之中間零件31,使用電腦依有限元素法來解 析在彎曲部的周方向之中央位置之凹稜線及凸緣的會合點a部之最大板厚減少率。
解析而得之中間零件30,31的規格及結果都整理於表2中。表2中的打開角度是指圖12,13中的角度θ。
在該解析,是使用動顯函有限元素法進行計算,在1180MPa的材料強度的情況,將最大板厚減少率10%以上判定為在上述會合點未發生裂痕。
如表2所示般,依據本發明,縱使在上述第1情況或第2情況對坯料24利用自由彎曲工法進行沖壓加工,仍能以不致在彎曲部13之內周側之凸緣11e發生裂痕的方式製造出T型零件的中間零件30或Y型零件的中間零件31。
11-1‧‧‧中間零件
11a‧‧‧頂板
11b‧‧‧凸稜線
11c‧‧‧縱壁
11d‧‧‧凹稜線
11e‧‧‧凸緣
11f‧‧‧端部
13‧‧‧彎曲部
19‧‧‧材料流入促進部
R1‧‧‧凹稜線11d之曲率半徑
R2‧‧‧彎曲部13之曲率半徑

Claims (20)

  1. 一種沖壓零件之製造方法,在構成利用彎曲成形的沖壓成形裝置之衝模及衝模墊、和與該衝模及衝模墊對置的衝頭之間配置坯料或預成形後的坯料,藉由對前述坯料進行沖壓加工,而製造具有彎曲部的沖壓零件時,該沖壓零件的橫剖面形狀係包含:朝一方向延伸之頂板、與該頂板之與前述一方向正交的方向之端部相連之凸稜線、與該凸稜線相連的縱壁、與該縱壁相連的凹稜線、以及與該凹稜線相連的凸緣,且藉由使前述凸稜線、前述縱壁及前述凹稜線彎曲,從與前述頂板正交的方向觀察之平面視下該頂板的外形成為L型、T型或Y型的彎曲部;將前述坯料之應成形為前述彎曲部之前述頂板的一部分之部分,藉由前述衝模墊進行輕度加壓,或是,將前述衝模墊和前述衝頭之間隙保持於前述坯料的板厚以上且前述坯料的板厚之1.1倍以下,並讓前述衝模墊接近或接觸前述坯料之應成形為前述彎曲部之前述頂板的一部分之部分,藉由在前述坯料之應成形為前述頂板之前述一方向的端部的部分和前述坯料之應成形為前述頂板的部分存在於同一平面上的狀態下,讓前述衝模及前述衝頭朝向互相接近的方向相對移動,一邊讓前述坯料之應成形為前述頂板之一方向的端部的部分在前述衝模之用於成形前述頂板的部分上進行面內移動,一邊將前述彎曲部的內周側之前述縱壁、前述凹稜線及前述凸緣進行成形,藉此製造前述沖 壓零件,於該製造方法中,藉由前述沖壓加工,於前述坯料之應成形為前述沖壓零件之前述彎曲部之內周側的凸緣之部分的附近設置一或二個以上的材料流入促進部,該材料流入促進部,係用於使前述坯料之應成形為前述端部的部分朝向前述坯料之應成形為前述彎曲部之內周側之凸緣的部分流入之流入量增加,該材料流入促進部之剖面形狀形成為,從與前述頂板正交的方向觀察之平面視下,與接觸前述彎曲部的內周之中央位置的直線平行的剖面上之剖面線長度隨著離開前述彎曲部之內周側的凸緣而增加。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的沖壓零件之製造方法,其中,滿足下述條件當中的至少一者:前述坯料是由抗拉強度1180MPa以上的超高張力鋼板所構成,前述沖壓零件的高度、即前述縱壁之朝向製品高度方向的投影距離為70mm以上,前述沖壓零件之前述凹稜線的曲率半徑於側面視下為10mm以下,前述沖壓零件之前述彎曲部的內周側之曲率半徑於前述平面視下為100mm以下。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的沖壓零件之製造方法,其中, 滿足下述條件當中的二者以上:前述坯料是由抗拉強度1180MPa以上的超高張力鋼板所構成,前述沖壓零件的高度、即前述縱壁之朝向製品高度方向的投影距離為55mm以上,前述沖壓零件的前述凹稜線之曲率半徑於側面視下為15mm以下,前述沖壓零件之前述彎曲部的內側之曲率半徑於前述平面視下為140mm以下。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述的沖壓零件之製造方法,其中,前述材料流入促進部,係設置於前述坯料之應成形為前述沖壓零件的區域之外側的區域。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述的沖壓零件之製造方法,其中,前述剖面形狀,係包含前述剖面線長度在局部為一定的情況。
  6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述的沖壓零件之製造方法,其中,前述材料流入促進部,係朝向與前述沖壓零件之前述頂板相同的一側凸出之凸筋、或朝向與前述沖壓零件之前述頂板相反的一側凸出之凹筋。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述的沖壓零件之製造方法,其中, 前述材料流入促進部,係至少設置於前述坯料所存在的區域。
  8. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述的沖壓零件之製造方法,其中,前述材料流入促進部,是朝向與前述坯料的板厚方向平行的方向呈段差狀設置。
  9. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述的沖壓零件之製造方法,其中,前述材料流入促進部的外形,係將成形後之前述彎曲部的前述凹稜線及前述凸緣的會合點和成形開始時之前述坯料的端部連結而得。
  10. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述的沖壓零件之製造方法,其中,前述橫剖面形狀為帽形的橫剖面形狀,其包含:朝一方向延伸的頂板、與該頂板之與前述一方向正交的方向之兩端部相連之二個凸稜線、分別與該二個凸稜線相連之二個縱壁、分別與該二個縱壁相連之二個凹稜線、以及分別與該二個凹稜線相連之二個凸緣。
  11. 一種沖壓零件之製造裝置,係具備衝模及衝模墊、以及與該衝模及衝模墊對置之衝頭,對於配置於前述衝模及衝模墊和前述衝頭之間的坯料或預成形後的坯料進行沖壓加工,藉此製造具有彎曲部的沖壓零件,該沖壓零件的橫剖面形狀係包含:朝一方向延伸之頂板、與該頂板之與前述一方向正交的方向之端部相連之凸 稜線、與該凸稜線相連的縱壁、與該縱壁相連的凹稜線、以及與該凹稜線相連的凸緣,且藉由使前述凸稜線、前述縱壁及前述凹稜線彎曲,從與前述頂板正交的方向觀察之平面視下該頂板的外形成為L型、T型或Y型的彎曲部;藉由前述衝模墊將前述坯料之應成形為前述彎曲部之前述頂板的一部分之部分進行輕度加壓,或是,將前述衝模墊和前述衝頭之間隙保持於前述坯料的板厚以上且前述坯料的板厚之1.1倍以下,並讓前述衝模墊接近或接觸前述坯料之應成形為前述彎曲部之前述頂板的一部分之部分,在前述坯料之應成形為前述頂板之前述一方向的端部的部分和前述坯料之應成形為前述頂板的部分存在於同一平面上的狀態下,藉由使前述衝模及前述衝頭朝向互相接近的方向相對移動,一邊讓前述坯料之應成形為前述頂板之一方向的端部的部分在前述衝模之用於成形前述頂板的部分上進行面內移動,一邊將前述彎曲部的內周側之前述縱壁、前述凹稜線及前述凸緣進行成形,藉此製造前述沖壓零件,於該製造裝置中,前述衝模及前述衝頭係具備材料流入促進部形成機構,該材料流入促進部形成機構是藉由前述沖壓加工,於前述坯料之應成形為前述沖壓零件之前述彎曲部之內周側的凸緣之部分的附近設置一或二個以上的材料流入促進部,該材料流入促進部,係用於使前述坯料之應成形為前述端部的部分朝向前述坯料之應成形為前述彎曲部之內周 側之凸緣的部分流入之流入量增加,前述材料流入促進部形成機構,是將該材料流入促進部形成為,從與前述頂板正交的方向觀察之平面視下,與接觸前述彎曲部的內周之中央位置的直線平行的剖面上之前述材料流入促進部的剖面線長度隨著離開前述彎曲部之內周側的凸緣而增加。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的沖壓零件之製造裝置,其中,滿足下述條件當中的至少一者:前述坯料是由抗拉強度1180MPa以上的超高張力鋼板所構成,前述沖壓零件的高度、即前述縱壁之朝向製品高度方向的投影距離為70mm以上,前述沖壓零件之前述凹稜線的曲率半徑於側面視下為10mm以下,前述沖壓零件之前述彎曲部的內周側之曲率半徑於前述平面視下為100mm以下。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的沖壓零件之製造裝置,其中,滿足下述條件當中的二者以上:前述坯料是由抗拉強度1180MPa以上的超高張力鋼板所構成,前述沖壓零件的高度、即前述縱壁之朝向製品高度方向的投影距離為55mm以上, 前述沖壓零件的前述凹稜線之曲率半徑於側面視下為15mm以下,前述沖壓零件之前述彎曲部的內側之曲率半徑於前述平面視下為140mm以下。
  14. 如申請專利範圍第11至13項中任一項所述的沖壓零件之製造裝置,其中,前述材料流入促進部形成機構,係將前述材料流入促進部設置於:前述坯料之應成形為前述沖壓零件的區域之外側的區域。
  15. 如申請專利範圍第11至13項中任一項所述的沖壓零件之製造裝置,其中,前述剖面形狀,係包含前述剖面線長度在局部為一定的情況。
  16. 如申請專利範圍第11至13項中任一項所述的沖壓零件之製造裝置,其中,前述材料流入促進部,係朝向與前述沖壓零件之前述頂板相同的一側凸出之凸筋、或朝向與前述沖壓零件之前述頂板相反的一側凸出之凹筋。
  17. 如申請專利範圍第11至13項中任一項所述的沖壓零件之製造裝置,其中,前述材料流入促進部形成機構,係將前述材料流入促進部至少設置於前述坯料所存在的區域。
  18. 如申請專利範圍第11至13項中任一項所述的沖壓零件之製造裝置,其中, 前述材料流入促進部形成機構,係將前述材料流入促進部設置成,朝向與前述坯料的板厚方向平行的方向呈段差狀。
  19. 如申請專利範圍第11至13項中任一項所述的沖壓零件之製造裝置,其中,前述材料流入促進部形成機構,係將前述材料流入促進部設置成,具有將前述坯料之應成形為前述彎曲部的前述凹稜線及前述凸緣的會合點的部位和成形前之前述坯料的端部連結而得的外形。
  20. 如申請專利範圍第11至13項中任一項所述的沖壓零件之製造裝置,其中,前述橫剖面形狀為帽形的橫剖面形狀,其包含:朝一方向延伸的頂板、與該頂板之與前述一方向正交的方向之兩端部相連之二個凸稜線、分別與該二個凸稜線相連之二個縱壁、分別與該二個縱壁相連之二個凹稜線、以及分別與該二個凹稜線相連之二個凸緣。
TW105120272A 2015-07-06 2016-06-27 沖壓零件之製造方法及製造裝置 TWI610733B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015135367 2015-07-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201707809A true TW201707809A (zh) 2017-03-01
TWI610733B TWI610733B (zh) 2018-01-11

Family

ID=57685485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105120272A TWI610733B (zh) 2015-07-06 2016-06-27 沖壓零件之製造方法及製造裝置

Country Status (13)

Country Link
US (1) US11020785B2 (zh)
EP (1) EP3320996B1 (zh)
JP (1) JP6119929B1 (zh)
KR (1) KR102015737B1 (zh)
CN (1) CN107848007B (zh)
BR (1) BR112017028380A2 (zh)
CA (1) CA2991565C (zh)
ES (1) ES2796369T3 (zh)
MX (1) MX2018000109A (zh)
MY (1) MY190608A (zh)
RU (1) RU2688976C1 (zh)
TW (1) TWI610733B (zh)
WO (1) WO2017006793A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180043413A1 (en) * 2016-08-12 2018-02-15 Uacj Corporation Press-forming die
KR102225319B1 (ko) * 2016-12-26 2021-03-09 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 금속판의 성형 방법, 중간 형상의 설계 방법, 금속판의 성형용 금형, 컴퓨터 프로그램, 및 기록 매체
US11376645B2 (en) 2017-11-15 2022-07-05 Jfe Steel Corporation Sheet material press forming method
WO2019167791A1 (ja) * 2018-02-28 2019-09-06 Jfeスチール株式会社 プレス成形用の金属板、プレス成形装置及びプレス部品の製造方法
DE112019002404T5 (de) * 2018-05-11 2021-03-04 Nippon Steel Corporation Herstellungsverfahren für sattelförmigen pressgeformten gegenstand, pressvorrichtung und herstellungsverfahren zur herstellung eines sattelförmigen pressgeformten gegenstands
JP7110737B2 (ja) * 2018-06-04 2022-08-02 マツダ株式会社 プレス成形方法及びプレス成形装置
US20210362211A1 (en) * 2018-07-02 2021-11-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Stamping portions having metal flow receiving features
JP6677289B1 (ja) 2018-12-12 2020-04-08 Jfeスチール株式会社 プレス成形方法
MX2021008959A (es) * 2019-01-25 2021-08-24 Nippon Steel Corp Metodo de formacion por prensado y aparato de prensado.
JP6892028B1 (ja) * 2019-09-25 2021-06-18 日本製鉄株式会社 構造部材、構造部材製造方法及び構造部材製造装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU776712A1 (ru) * 1979-01-05 1980-11-07 Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского Штамп дл выт жки с подпором фланца заготовки
SU1329868A1 (ru) * 1984-05-11 1987-08-15 Предприятие П/Я В-2453 Способ выт жки изделий и штамп дл его осуществлени
JP2551022B2 (ja) * 1987-09-04 1996-11-06 トヨタ自動車株式会社 絞り加工方法とそのためのプレス型
RU2057606C1 (ru) 1992-10-20 1996-04-10 Челябинский государственный технический университет Способ изготовления профилей
JP2731497B2 (ja) * 1993-01-22 1998-03-25 本田技研工業株式会社 集合ブランク部材の成形方法および装置
JP3839290B2 (ja) 2001-09-27 2006-11-01 株式会社神戸製鋼所 金属板の曲げ成形方法
JP4264054B2 (ja) 2004-06-01 2009-05-13 株式会社神戸製鋼所 曲げ成形方法およびその成形方法に用いる成形金型
JP4853007B2 (ja) * 2004-12-27 2012-01-11 日産自動車株式会社 プレス成形型
JP5194982B2 (ja) 2008-04-15 2013-05-08 新日鐵住金株式会社 形状凍結性に優れたプレス成形方法およびその装置
JP2011050971A (ja) 2009-08-31 2011-03-17 Jfe Steel Corp 鋼板の熱間プレス成形方法
HUE064402T2 (hu) * 2010-05-19 2024-03-28 Nippon Steel Corp Sajtolási eljárás L alakú sajtolvány kialakítására
JP5836972B2 (ja) * 2010-11-24 2015-12-24 新日鐵住金株式会社 L形製品の製造方法
JP5510533B1 (ja) * 2012-12-17 2014-06-04 Jfeスチール株式会社 プレス成形方法
US9592544B2 (en) * 2012-12-26 2017-03-14 Nissan Motor Co., Ltd. Draw forming method
US10946427B2 (en) * 2013-05-13 2021-03-16 Nippon Steel Corporation Blank, forming plate, press formed article manufacturing method, and press formed article
WO2015115348A1 (ja) * 2014-01-28 2015-08-06 Jfeスチール株式会社 プレス成形方法およびプレス成形部品の製造方法並びにそれらの方法に用いられる予備成形形状の決定方法
CN204035335U (zh) * 2014-06-17 2014-12-24 奇瑞汽车股份有限公司 一种汽车侧围板冲压模

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180027547A (ko) 2018-03-14
CN107848007B (zh) 2019-05-21
BR112017028380A2 (pt) 2018-08-28
EP3320996B1 (en) 2020-04-01
JP6119929B1 (ja) 2017-04-26
RU2688976C1 (ru) 2019-05-23
MX2018000109A (es) 2018-03-22
CA2991565A1 (en) 2017-01-12
US20180185899A1 (en) 2018-07-05
US11020785B2 (en) 2021-06-01
EP3320996A1 (en) 2018-05-16
CN107848007A (zh) 2018-03-27
CA2991565C (en) 2020-03-10
JPWO2017006793A1 (ja) 2017-07-06
MY190608A (en) 2022-04-27
TWI610733B (zh) 2018-01-11
KR102015737B1 (ko) 2019-08-28
ES2796369T3 (es) 2020-11-26
EP3320996A4 (en) 2019-03-13
WO2017006793A1 (ja) 2017-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201707809A (zh) 沖壓零件之製造方法及製造裝置
JP6119848B2 (ja) ブランク、成形板、プレス成形品の製造方法及びプレス成形品
CN109414745B (zh) 冲压部件的制造方法及制造装置
EP2896467B1 (en) Method for producing curved article
EP3272438B1 (en) Method for producing press-molded product, press-molded product, and pressing device
KR102138043B1 (ko) 블랭크 및 프레스 성형품의 제조 방법
KR20120140236A (ko) L자 형상을 갖는 부품의 프레스 성형 방법
CN111727089B (zh) 冲压部件的制造方法、冲压成型装置和冲压成型用的金属板
KR102023541B1 (ko) 신장 플랜지 성형 부품의 제조 방법
JP6512191B2 (ja) 金型の設計方法およびプレス成形品の製造方法
JP2018020350A (ja) プレス成形品の製造方法
JP6729841B1 (ja) プレス成形方法およびプレス装置
KR102450454B1 (ko) 프레스 성형 방법
WO2017141603A1 (ja) プレス成形品の製造方法
JP6493331B2 (ja) プレス成形品の製造方法
JP6358208B2 (ja) プレス成形用金型
JP2016203254A (ja) プレス成形品を製造する方法及びプレス装置
KR20240128942A (ko) 프레스 성형 방법 및 프레스 성형품의 제조 방법
JP5459183B2 (ja) 金属製車両用クロスメンバー

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees