TW201808697A - 汽車車體用壓製成形零件及其製造方法 - Google Patents

Abstract

[課題]本發明提供一種與其他構件接合時，可發揮高耐荷重與剛性的構件。[解決手段]一種構件，具有包含頂板、上稜線、縱壁、下稜線及底板凸緣的橫截面，在上稜線延伸方向之至少一方的端部隔著頂板稜線具有頂板凸緣且隔著縱壁稜線具有縱壁凸緣，且，縱壁凸緣與底板凸緣連續，且上稜線與下稜線之端部中，縱壁之轉角部的曲率半徑的總和ΣR、與構件端部中之頂板與縱壁之幅寬的總和ΣL為ΣR/ΣL≦0.13的關係。構件是經由第1製程與第2製程而製造的，前述第1製程是藉由對毛胚進行壓製成形而將凸緣稜線進行壓縮凸緣成形，製造至少具有凸緣稜線的中間成形品，前述第2製程是對中間成形品進行壓製成形，而製造前述構件。

Description

汽車車體用壓製成形零件及其製造方法

發明領域 本發明是有關於一種可有效地提高汽車車體之強度與剛性的汽車車體用壓製成形零件及其製造方法。具體而言，本發明是有關於一種具有具備在頂板、縱壁、凸緣、及頂板-縱壁、縱壁-凸緣之間形成之稜線的帽型橫截面形狀的汽車車體用壓製成形零件及其製造方法。該汽車車體用壓製成形零件在稜線之延伸方向之至少一方的端部具有從縱壁對零件截面向外折曲而形成的向外凸緣。又，該汽車車體用壓製成形零件是銜接於縱壁之向外凸緣(以下，稱為「縱壁凸緣」)與凸緣(以下，稱為「底板凸緣」)連續而形成，且，縱壁之鄰接於向外凸緣與底板凸緣的轉角部之曲率半徑(以下，稱為縱壁角R)較小的金屬板製之壓製成形零件。所謂金屬板製，可例示鋼板製或鋁板製。

發明背景 汽車車體通常是將多數個成形面板彼此的緣部之間重疊，利用電阻點銲予以接合而作成箱體，藉由在該箱體之要處以電阻點銲將補強構件或強度構件予以接合而構成。如此形成之構件稱為汽車車體用構造構件。作為如此之汽車車體用構造構件，有車內地板橫樑(floor cross member)、搖臂(Rocker)(側樑，Side sill)、車肩(beltline)等。在以下的說明中，汽車車體用構造構件以車內地板橫樑為例。

車內地板橫樑由例如壓製成形之頂板、連接於頂板之2條稜線(以下，稱為「上稜線」)、分別連接於2條上稜線之2個縱壁、分別連接於2個縱壁之2條稜線(以下，稱為「下稜線」)、及分別連接於2條下稜線之2個底板凸緣所構成且具有略帽型之橫截面形狀。在具有該橫截面形狀之鋼板製本體中的上稜線與下稜線之延伸方向的端部，形成相對於零件截面向外彎曲之向外凸緣，在將該向外凸緣與內側樑重疊後，利用電阻點銲或電弧銲接等組裝。又，車內地板橫樑是有助於車體剛性、或側面衝撞時抑制車室壓潰的重要的汽車車體用構造構件。因此，目前為止，大部分都是揭示關於藉由修改構件形狀或構件間之結合部的構造而提高車體強度的發明、或構件之製造方法的發明。

在專利文獻1中，揭示了如下的發明：藉由將帽型截面之壓製成形品之設置於長邊方向之端部且鄰接於頂板、縱壁、及上稜線之向外凸緣連續形成，提高構件性能。在專利文獻2中，揭示了如下的發明：於內側樑（side sill inner）的側面設置開口部，並且將配置於側樑之內部的內樑加強板（inner sill reinforce）與車內地板橫樑熔接，藉此提高側樑與車內地板橫樑的結合強度。進而，專利文獻3揭示了如下的發明：不放大橫截面，而是使內側樑開口，並且設置複數個與車內地板橫樑的熔接部，藉此提高側樑與車內地板橫樑的結合強度。 先行技術文獻 專利文獻

[專利文獻1]日本特開第2015-74354號公報 [專利文獻2]日本特許第2996031號公報 [專利文獻3]日本特開平第2-141372號公報 [專利文獻4]日本特許第5569661號公報 [專利文獻5]日本特許第2560416號公報 [專利文獻6]日本特許第2554768號說明書 [專利文獻7]日本特開平第7-112219號說明書 [專利文獻8]日本特開平第4-118118號公報

發明概要 發明欲解決之課題 專利文獻1～3是以提高側面衝撞安全性為目的而發明。然而，任一專利文獻中也沒有著眼於縱壁角R之大小的發明。例如，專利文獻1中，是圖示縱壁角R較大，縱壁凸緣-底板凸緣間緩和地連續形成之構件。另一方面，專利文獻2中，也與專利文獻1所圖示者不同，縱壁角R較小。專利文獻3中，縱壁角R附近的樣態不明確。又，任一專利文獻中都沒有就縱壁角R的尺寸有詳細的記載。由以上的事情可知，對於縱壁角R會影響構件性能是幾乎沒有著眼，並未有詳細的檢討。 解決課題之手段

本發明人有鑑於習知技術具有之如此課題，為了解決上述課題而反覆深入檢討的結果，得到以下列記之看法A～D，完成了本發明。 (A)藉縮小縱壁角R的大小(曲率半徑)，增大構件端部中的截面線長。因此，在側面衝撞時，會輸入到車內地板橫樑之軸向壓潰變形模式中，提高構件性能(耐荷重性能)。 (B)(A)中，具體而言，將縱壁角R的尺寸做成相對於構件端部中的截面線長為13％以下較好。 (C)隨著縱壁角R的縮小，增大縱壁凸緣及底板凸緣的面積。因此，與其他構件結合時，可增加點銲之銲點數、或者電弧銲接或雷射銲接之熔接長度，且與提高構件間之結合效率及剛性等之車體性能有關。 (D)藉由縱壁角R的縮小，可填埋在與其他構件結合時產生的間隙。與構件間之結合效率及剛性等之車體性能的提高有關。 (E)除了縮小縱壁角R之外，藉設置於帽型截面之壓製成形品之長邊方向的端部且鄰接於頂板、縱壁及上稜線之向外凸緣連續形成，可更進一步提高構件性能。

本發明是如以下所列記。 (1)一種構件，是具有頂板、與於該頂板之兩側隔著上稜線而相向之二個縱壁的構件，其特徵在於：具有：頂板凸緣，是隔著前述頂板之位於前述構件之端部側的頂板稜線而朝前述構件之外側延伸；二個縱壁凸緣，是透過前述縱壁之在前述構件之端部側延伸的縱壁稜線而朝前述構件之外側延伸；及二個底板凸緣，鄰接於前述縱壁凸緣，且隔著朝與前述縱壁之端部不同的前述縱壁之端部延伸之下稜線，朝前述構件之外側延伸，前述縱壁凸緣與在其端部鄰接之底板凸緣是分別連續，在前述構件之端部中，前述下稜線與前述縱壁稜線之間的前述縱壁之角之曲率半徑的總和ΣR、與構件端部中之頂板與縱壁之幅寬的總和ΣL，成為ΣR/ΣL≦0.13之關係。 (2)如第1項之構件，其中前述下稜線與前述縱壁稜線之間的前述縱壁之角的曲率半徑為20mm以下。。 (3)如第1或2項之構件，其中前述頂板凸緣與前述縱壁凸緣是連續的。 (4)如第1至3項中任一項之構件，其中前述縱壁為三角形，且前述底板凸緣兼作前述縱壁凸緣。 (5)一種壓製成形品之製造方法，是如第1至4項中任一項之構件的製造方法，其特徵在於具備：第1製程，在毛胚之至少二處，將底板凸緣之至少一部、與連續於前述底板凸緣之縱壁凸緣之一部分分別進行壓縮凸緣成形；及第2製程，是在前述第1製程之後，於前述毛胚之在前述第1製程中之至少二處之間的至少二處，將頂板凸緣與連接於前述頂板凸緣之縱壁凸緣的殘部分別進行拉伸凸緣成形。

再者，本發明是以提供如圖1之車內地板橫樑的構件為目的。但是，作為本發明之對象的構件並不限定於車內地板橫樑，縱壁也不限定於四角形。例如，如圖2所示，縱壁亦可為三角形的壓製成形品。

然而，欲以壓製成形製造本構件時，縱壁凸緣‐底板凸緣之間會成為壓縮凸緣部，因此產生多餘材料皺褶。例如，專利文獻4中，顯示了揭示於專利文獻1之構件的製造方法，當使用專利文獻4將縱壁凸緣‐底板凸緣之間的壓縮凸緣部壓製成形時，在壓製成形時，無法對鋼板賦與張力，因此會發生多餘材料皺褶。因此，在縱壁凸緣與底板凸緣之間設置缺口，將縱壁角R設定大如30mm，藉此不得不降低皺褶的發生。因此，如前述，即使將車內地板橫樑透過縱壁凸緣與內側樑接合，在車內地板橫樑與側樑之接合部的附近，不可避免會存在因為上述缺口或縱壁角R較大而產生的間隙，衝撞時軸向壓潰時等之耐荷重性能降低。因此，在形成向外凸緣時，必須抑制壓縮凸緣部之皺褶的發生並且實現壓縮凸緣部的成形。到目前為止，大部分也是揭示使壓縮凸緣部沒有皺褶地壓製成形的發明。例如，在專利文獻5中，揭示了藉由賦與方形管軋延成形之壓縮凸緣部特定形狀而防止皺褶發生的發明，在專利文獻6、7中，揭示了在具有天窗用之開口的車頂板(roof panel)，賦與可吸收壓縮凸緣部中之過剩線長的形狀的發明，進而，在專利文獻8，揭示了使用凸輪構造對壓縮凸緣部負荷推壓而成形，藉此抑制皺褶發生的發明。

然而，專利文獻5所揭示的發明雖在不影響製品外觀或性能時可實施，但例如像車內地板橫樑在與其他零件(側樑)連接處賦與特定形狀時，接合變困難，且，衝撞變形時之荷重轉移性能也會降低。

專利文獻6、7所揭示的發明是可藉由預先設定的餘料形狀，吸收成為皺褶及多餘材料之要因的剩餘線長。因此，在該餘料部進行電阻點銲是當然的，且若餘料部會防礙其他部位之點銲時，則無法實施專利文獻6、7所揭示的發明。

進而，專利文獻8所揭示的發明雖然確實可抑制挫屈帶來的面外變形，但是在壓縮變形集中而板厚增大之處沒有變化。因此，在過剩的增厚處，模面接觸會變強，而模具的耐久性、甚至生産性會降低。

如此，在習知的技術中，由於無法在縱壁凸緣-底板凸緣之間不產生皺褶之下進行壓製成形，因此無法避免衝撞時之軸向壓潰時等之荷重轉移特性降低。

本發明人為了解決上述課題而反覆深入檢討的結果，以下可得到列記的看法(A)～(C)，完成了本發明。 (A)在第1製程，在任意之限制條件下對毛胚進行壓縮凸緣成形而使縱壁凸緣-底板凸緣之間的銜接部成形而作成中間成形品。 (B)在第2製程，對縱壁凸緣-底板凸緣之間的銜接部已成形之中間成形品進行壓製成形，而作成具有頂板、縱壁及凸緣且具有期望的橫截面形狀之壓製成形零件。 (C)在第2製程中，藉由使用後述之內襯墊成形，可製作出鄰接於頂板、縱壁、及上稜線之向外凸緣連續的形狀。

本發明是如以下列記所述。 (1)一種壓製成形零件之製造方法，其特徵在於具有：第1製程，是藉由對毛胚進行壓製成形而使前述下部凸緣銜接部形成壓縮凸緣，藉此製造出至少具備前述下部凸緣銜接部的中間成形品；及第2製程，是對該中間成形品進行壓製成形，而製造出具有前述橫截面之前述壓製成形零件。 發明效果

根據本發明，可提供一種與其他構件接合使用，且構件受到衝撞荷重時，對接合部具有高耐荷重的構件。又，可提供以壓製成形製造該構件的方法。

較佳實施例之詳細說明 以下參照附圖，詳細說明本發明之較佳實施形態。再者，本說明書及圖式中，針對具有實質上相同之機能構成的構成要件，賦與相同符號，因此省略重複說明。

1.本發明之構件 (1)構件之形狀 圖3是顯示本發明之構件1的說明圖，圖4是顯示本發明其他構件12的說明圖。圖中，1條線是表示構件之緣部，2條線是表示稜線，虛線是表示構件被遮住之處。

圖3之構件1的拉伸強度為440MPa以上，較佳為590MPa以上，更佳為980MPa以上，且為板厚在0.7mm以上、2.3mm以下之高張力鋼板構成的構件。

圖3之構件1是具備：頂板2、2條上稜線4、2片對向的縱壁3、2條下稜線5及2個底板凸緣9，且具有帽型之橫截面。

上稜線4存在於頂板2與縱壁3之間。下稜線5分別存在於縱壁3與底板凸緣9之間。

構件1在上稜線4之至少一方的端部隔著稜線具有向外凸緣。頂板凸緣11隔著在上稜線4的端部之間延伸的頂板稜線6而朝構件的外側延伸。又，縱壁凸緣10隔著鄰接於頂板稜線6並在縱壁3之端部延伸之縱壁稜線7而在構件之外側延伸。頂板凸緣11與縱壁凸緣10是連續的，且由頂板凸緣11與縱壁凸緣10構成向外凸緣。

縱壁凸緣10的端部與底板凸緣9皆隔著凸緣稜線8連續，並且縱壁稜線7的端部與下稜線5的端部與凸緣稜線8的端部是以1點銜接。

再者，上稜線4的端部中，頂板凸緣11與縱壁凸緣10亦可不連續。但，上稜線4的端部中，頂板凸緣11與縱壁凸緣10已連續者可提高構件之性能。使頂板凸緣11與縱壁凸緣10連續時，由於成形的難度提高，因此必須注意素材的選擇或凸緣幅寬等。

圖4之構件12與圖3之構件1的相異點為構件12的縱壁3為三角形，在沒有縱壁凸緣10之上稜線4的他方端部中，上稜線4與下稜線5的端部銜接。其結果，他方端部中，頂板凸緣11與底板凸緣9是銜接的。以其他觀點來看，由於縱壁3呈三角形，因此在他方端部中，兼作為底板凸緣9與縱壁凸緣10。本實施形態中，即使縱壁3呈三角形，也會與圖3的縱壁為四角形的情況同樣，也容許頂板凸緣11與底板凸緣9或縱壁凸緣10不連續。又，所謂縱壁3為三角形，是指縱壁3具備：上稜線4與縱壁稜線7相交之轉角部、縱壁稜線7與下稜線5相交之轉角部、上稜線4與下稜線5相交之轉角部之3個轉角部。亦可容許轉角部呈圓形，或稜線蛇行而些許脫離由三個直線的邊構成的三角形。

圖5顯示圖1之B部之強度高的情況。圖6顯示圖1之B部之強度低的情況。在圖中的二條線之間，稜線的截面是彎曲的。稜線之截面的曲率半徑小的範圍以箭頭表示。比較圖5與圖6時，下稜線5與縱壁稜線7之間的縱壁3之轉角部的曲率半徑R是下稜線5與縱壁稜線7之端部鬆弛(稜線之截面之彎曲的曲率半徑變大)的話則變大。當下稜線5與縱壁稜線7的端部鬆弛，即曲率半徑R大時，下稜線7之端部與縱壁稜線5之端部的強度會降低，進而由於縱壁凸緣10與底板凸緣9無法與其他構件接合到凸緣稜線8附近，故構件的耐荷重與剛性會下降。

本發明之構件中，下稜線5與縱壁稜線7之間的縱壁3之轉角部之曲率半徑(縱壁角R)的總和ΣR、與構件端部中之頂板2之頂板稜線6與縱壁3的縱壁稜線7之長度的總和ΣL，成ΣR/ΣL≦0.13的關係。再者，構件端部中之頂板2與縱壁3之幅寬的總和是端部之縱壁3或者頂板2之角各自設定為直角(曲率半徑為0)時的長度。

設想將本發明之構件適用作為汽車用構件時，汽車用構件的ΣL大略為300mm，因此下稜線5與縱壁稜線7之間的縱壁3之角的曲率半徑(縱壁角R)為大略20mm以下。

(2)構件的效果 圖7(a)及圖7(b)是顯示利用電腦模擬分析出構件1之軸向壓潰特性的結果的圖表。是以透過向外凸緣(縱壁凸緣10與頂板凸緣11) 將構件1與其他構件(內側樑)接合之狀態下負荷上稜線4之延伸方向之衝撃荷重的模式來進行分析。圖7(a)及圖7(b)是顯示下稜線5與縱壁稜線7之間的縱壁3之轉角部的曲率半徑R(縱壁角R)(mm)對軸向壓潰時之軸向壓潰特性的影響。圖7(a)是顯示針對曲率半徑R為2mm與20mm時，上稜線4往延伸方向的壓潰衝程與荷重的關係。圖7(a)中，實線是顯示曲率半徑R為2mm的情況，鏈線是顯示曲率半徑R為20mm的情況。圖7(b)是顯示曲率半徑R與最大荷重(耐荷重)的關係。構件1的截面形狀是構件端部中之頂板2與縱壁3的幅寬的總和ΣL為300mm。素材是模擬了拉伸強度980MPa、板厚1.2mm的鋼板。再者，由於僅著眼於下稜線5與縱壁稜線7之間的縱壁3之轉角部的曲率半徑R(縱壁角R)的影響，故其他頂板2與縱壁3的角是以直角(角之曲率半徑為0)進行模擬。

如圖7(a)之圖表所示，曲率半徑R愈小，則特別是衝撞初期的荷重愈大，又，如圖7(b)之圖表所示，可知曲率半徑R愈小，則愈為提高最大荷重(耐荷重)。如此，下稜線5與縱壁稜線7之間的縱壁3之轉角部的曲率半徑R(縱壁角R)(mm)愈小，構件1則愈可提高衝撞時之軸向壓潰時等的荷重轉移特性(衝撞性能)。

圖8顯示圖3之構件1之縱壁3的高度、頂板2的幅寬變更後的耐荷重(最大荷重)的比較。任一者都是構件端部中之頂板2與縱壁3之幅寬的總和ΣL為300mm。圖8是模擬了朝上稜線4的延伸方向，對拉伸強度980MPa、板厚1.2mm之素材構成的構件1輸入衝撃荷重之情況的分析結果。圖8之圖表的橫軸的ΣR/ΣL是變更了縱壁稜線7與下稜線5之間的縱壁3之轉角部的曲率半徑R(縱壁角R)。雖然是在令縱壁稜線7與頂板稜線6之長度的總和ΣL為一定的情況下，變更了縱壁稜線7與頂板稜線6的長度，但對於以ΣR/ΣL≦0.13來改善耐荷重此點是看不到變化。

圖9是顯示不改變圖3之構件1之縱壁稜線7與頂板稜線6的長度之比，而變更了截面線長時之耐荷重(最大荷重)的比較。圖9中，縱壁3的高度與頂板2的幅寬相等。圖9之分析條件與圖8相同。雖然是不改變構件端部中之頂板2之幅寬與縱壁3的幅寬之比，而是變更了截面線長，但以ΣR/ΣL≦0.13改善耐荷重這點是看不到變化的。

圖10是顯示變更了圖3之構件1的縱壁稜線7與下稜線5之間的縱壁3之轉角部的曲率半徑R(縱壁角R)的分析結果。圖10之分析模式是構件1之構件端部中的頂板2與縱壁3之幅寬的總和ΣL依舊為300mm，且ΣR/ΣL為0.13，但變更了縱壁稜線7與下稜線5之間的縱壁3之轉角部的曲率半徑R(縱壁角R)。即，令一方之縱壁角R與他方之縱壁角R的和為一定，且變更了一方之縱壁角R的曲率半徑。圖10之分析條件與圖8相同。圖10之圖表的橫軸顯示縱壁稜線7與下稜線5之間的縱壁3之轉角部的曲率半徑R(縱壁角R)。若ΣR/ΣL是一定的，即使縱壁3之角之曲率半徑變化，對於耐荷重也看不到大的變化。

由圖8、圖9、圖10的結果可知，不論構件1的橫截面形狀為何，在ΣR/ΣL≦0.13的情況下，構件1具有高耐荷重(最大荷重)。

圖11顯示圖4之構件12之端部中的縱壁3的幅寬、頂板2的幅寬變更後之最大荷重的比較。任一者的截面線長L都是300mm。構件12的素材與圖8的分析相同。分析如圖12所示，模擬了在帽材中配置構件12，從帽材之頂板面輸入衝撃荷重的情況。其結果，與圖8同樣，可得到以ΣR/ΣL≦0.13改善耐荷重的結果。

就圖4之構件12，以相當於圖9、圖10之模式也進行了圖12的分析，但得到與構件1同樣的結果。即，圖3之構件1與圖4之構件12中，不論凸緣11之形狀(構件端部中之縱壁3之幅寬、頂板2之幅寬、縱壁角R)為何，在ΣR/ΣL≦0.13時顯示高耐荷重(最大荷重)。

圖3之構件1與圖4之構件12雖然形狀不同，但在ΣR/ΣL≦0.13時顯示高耐荷重(最大荷重)這點是共通的。

2.構件1、12的製造裝置及製造方法 藉由壓製成形製造本發明之構件(構件1、構件12)時，可藉由2個製程製造。第1製程是將隔著底板凸緣9與凸緣稜線8而連續於底板凸緣9的縱壁凸緣10之一部分進行壓縮凸緣成形。第2製程在第1製程後進行，將連續於頂板凸緣11與頂板凸緣11且未在第1製程成形的縱壁凸緣10的殘部成形。在圖13顯示以壓製成形製造本發明之構件時之製程的流程。第1製程中，從毛胚26、34製造中間成形品27。在製造方法中，是例示了使用製造裝置20的Case1-1、及使用製造裝置30製造預備成形品35，並使用製造裝置40從預備成形品35製造中間成形品27的Case1-2，但任一種方法皆可。第2製程中，從中間成形品27製造構件1、構件12。製造方法是例示使用製造裝置50之Casse2-1、及使用製造裝置60之Case2-2，但任一種方法皆可。

(1)Case1-1(第1製程，製造裝置20) 裝置20對毛胚26進行壓製成形而將隔著底板凸緣9與凸緣稜線8連續於底板凸緣9的縱壁凸緣10之一部分形成壓縮凸緣，製造中間成形品27。

圖14是顯示製造裝置20的說明圖。圖15是顯示製造裝置20中在成形開始前之毛胚26的配置的說明圖。圖16是顯示製造裝置20形成之成形下死點之狀況的說明圖，為了使圖式容易看，省略衝頭21的記載。

製造裝置20如圖14所示，具有：衝頭21、具有突起之衝模22、及襯墊23。具有突起之衝模22是與衝頭21對向配置。具有突起之衝模22是與具有突起部24之彎曲工具25一體地設置。彎曲工具25亦可構成為與衝模22為分開的個體。

製造裝置20如圖14～16，將突起部24相當於毛胚26中之凸緣稜線8的部分，比彎曲工具25中之突起部24以外的部分先進行推壓，藉此以拉伸凸緣成形使成形為凸緣稜線8之處剪切變形。如此，製造裝置20將毛胚26成形為具有凸緣稜線8的中間成形品27。中間成形品27之成形為頂板凸緣11之預定的部位28亦可不藉由製造裝置20成形。

就藉由該方法抑制在凸緣稜線8與其周邊產生皺褶的理由進行說明。

將藉由突起部24而成形為凸緣稜線8之部分的至少一部分先行進行押壓，藉此在先行押壓之區域與其他區域產生變形速度差。因此，可確實地提高成形為凸緣稜線8之部分中的剪切變形處的要件。

換句話說，這是因為藉由使用具有突起部24之彎曲工具25，使凸緣稜線8之變形要素從壓縮凸緣變形處(應變比β(ε2／ε1)＜-1：增厚)變化成剪切變形處(應變比β(ε2／ε1)≒-1：無板厚變化)。除此之外，使在凸緣稜線8產生之多餘材料往周圍推出而分散。藉此，可有效地抑制在凸緣稜線8與其周邊產生之皺褶或過大的板厚增加。

突起部24進行的推壓宜對凸緣稜線8之周長方向的中央位置進行，但亦可對偏離凸緣稜線8之周長方向之中央位置的位置進行。

設置於彎曲工具25之表面的突起部24之高度h(mm)宜對凸緣稜線8之折曲的曲率半徑rf(mm)滿足下述式(1)。突起部24之高度h小於(0.5×rf)時，在凸緣稜線8形成剪切變形處而抑制板厚增加的效果變小，又，因為大於(3.5×rf)時，恐怕會導致突起部24損傷。 0.5×rf≦h≦3.5×rf・・・・・・・(1)

如此，製造裝置20在第1製程中，使用毛胚26、衝頭21、具有突起之衝模22、襯墊23，將突起部24相當於凸緣稜線8的部分，比突起部24以外之部分先推壓，藉此成形為中間成形品27。

(2)Case1-2(第1製程、製造裝置30、製造裝置40) 圖17是顯示在Case1-2使用之製造裝置30的說明圖。圖18是顯示製造裝置30中之預備成形開始前之毛胚34的說明圖。圖19是顯示藉由製造裝置30進行預備成形而製造的預備成形品35的說明圖。圖17～19是圖示製造裝置30的一半。製造裝置30在圖18、圖19中，為了使圖式容易看，省略衝模31的記載。

製造裝置30具有與衝模31、襯墊32、衝模31及襯墊32對向配置之衝頭33，並且對毛胚34進行壓製成形，藉此將相當於底板凸緣9的部分成形，製造預備成形品35。

圖20是顯示製造裝置40的說明圖。圖21是顯示製造裝置40中之成形開始前之預備成形品35之配置的說明圖。圖22是顯示製造裝置40形成之成形下死點之狀況的說明圖。圖21、22中，為了使圖式容易看，則省略衝頭36的記載。又，圖21之右上圖是以鏈線顯示衝頭36。

製造裝置40將預備成形品35成形為中間成形品27。構成製造裝置40的工具為：衝頭36、與衝頭36對向配置之衝模37、與衝頭36對向而配置在相當於凸緣稜線8之部分的附近之面外變形抑制工具38、及襯墊39。使用該等工具，在成形開始時，藉由衝頭36及襯墊39，一面推壓限制預備成形品35，一面將預備成形品35之相當於凸緣稜線8之部分成形而成形為中間成形品27。

壓製成形時，藉由面外變形抑制工具38與衝頭36之側面，限制預備成形品35之相當於底板凸緣9的部分，藉此抑制成形時之該部分的面外變形。

面外變形抑制工具38從衝頭36之側面設置設置視預備成形品35之板厚的板厚所需而加上餘隙後所得的間隙來配置。

具體而言，面外變形抑制工具38宜與壓製成形時之預備成形品35之相當於底板凸緣9的部分的表面對向，而往預備成形品35之板厚方向具有預定距離x之間隙來配置。其結果，可確實地抑制相當於底板凸緣9之部分的面外變形。預定距離x是由(2)式：1.00×t≦x＜1.40×t(但，t：預備成形品35之板厚(mm)，x：距離(mm))所規定。 除此之外，比預備成形品35在壓製成形前的板厚增加了厚度的凸緣稜線8與其周邊區域的板厚，最大也設定為不超過前述壓製成形前之板厚的1.5倍。再者，為了抑制成形時之咬模，宜稍微設置間隙。又，當板厚較薄時，由於面外變形顯著，因此面外變形抑制工具38與衝頭36之間宜往預備成形品35之板厚方向具有預定距離x的間隙。預定之距離x是由(3)式：1.03×t≦x＜1.35×t(但，t：預備成形品35之板厚(mm)，x：距離(mm))所規定。 又，面外變形抑制工具38亦可設置於衝模37，但不限定於該例。只要面外變形抑制工具38可限制預備成形品35中之相當於底板凸緣9的部分即可。因此，面外變形抑制工具38之設置位置不限定於特定位置。又，面外變形抑制工具38並非附隨於上模，亦可作為下模來配置。

如此，製造裝置30使用襯墊32、衝模31及衝頭33對毛胚26進行壓製成形。藉此，製造相當於底板凸緣9之部分已成形的預備成形品35。其次，製造裝置40使用衝頭36、衝模37、面外變形抑制工具38、襯墊39，將預備成形品35之相當於凸緣稜線8的部分成形，藉此成形為中間成形品27。 再者，雖然沒有圖示，但第1製程中，亦可藉由與衝模22、31對向配置之毛胚托座，可一面將衝模22、31與毛胚26、34推壓一面進行壓製成形。

(3)Case2-1(第2製程，製造裝置50) 圖23是顯示製造裝置50之構成的說明圖。圖24是顯示製造裝置50中之中間成形品27的配置狀況的說明圖。圖25是顯示製造裝置50中之成形下死點的狀況的說明圖。圖25中省略衝模53的記載。 如圖23～25所示，製造裝置50具有：具有可自由進出地配置於衝頭頂部51a之內襯墊52的衝頭51；及與衝頭51對向配置並且支持衝模襯墊54之衝模53。 第2裝置50在第2製程中，使用內襯墊52與衝模襯墊54，將中間成形品27從衝頭頂部51a分離而開始壓製成形。更詳細來說，在內襯墊52突出之狀態下，將中間成形品27、40以內襯墊52與衝模襯墊54夾持。其次，使衝模53朝下移動，衝模53推壓衝模襯墊54，對衝模襯墊54推壓中間成形品27、40與內襯墊52而持續成形。在成形下死點中，內襯墊52成為收納在衝頭51的狀態。藉此，構件1、12中之縱壁凸緣10中，未在第1製程成形的部分、與頂板凸緣11及上稜線4成形。

(4)Case2-2(第2製程，製造裝置60) 圖26是顯示製造裝置60之構成的說明圖。圖27是顯示製造裝置60中之中間成形品27之配置狀況的說明圖。圖28是顯示製造裝置60中之稜線襯墊63之保持時之狀況的說明圖。進而，圖29是顯示製造裝置60中之成形下死點之狀況的說明圖。圖29中省略衝模62。

如圖26～29所示，第2裝置60具有：衝頭61；與衝頭61對向配置之衝模62；將在頂板稜線6與上稜線4與縱壁稜線7各自之端部連接之處成形的部分推壓之稜線襯墊63。

製造裝置60在第2製程中是使用稜線襯墊63壓製成形。稜線襯墊63是將在中間成形品27之頂板稜線6與上稜線4與縱壁稜線7各自之端部連接之處成形的部分推壓。如此，成形上稜線4之端部與頂板稜線6與頂板凸緣11。其次，使衝模62朝衝頭61移動而在中間成形品27成形上稜線4。如此製造構件1、12。藉此，可成形構件1、12之縱壁凸緣10中未在第1製程成形之部分、頂板凸緣11、及上稜線4。

1‧‧‧構件
2‧‧‧頂板
3‧‧‧縱壁
4‧‧‧上稜線
5‧‧‧下稜線
6‧‧‧頂板稜線
7‧‧‧縱壁稜線
8‧‧‧凸緣稜線
9‧‧‧底板凸緣
10‧‧‧縱壁凸緣
11‧‧‧頂板凸緣
12‧‧‧構件(縱壁為三角形)
20‧‧‧製造裝置
21‧‧‧衝頭
22‧‧‧衝模
23‧‧‧襯墊
24‧‧‧突起部
25‧‧‧彎曲工具
26‧‧‧毛胚
27‧‧‧中間成形品
28‧‧‧部位
30‧‧‧製造裝置
34‧‧‧毛胚
35‧‧‧預備成形品
36‧‧‧衝頭
37‧‧‧衝模
38‧‧‧衝頭
39‧‧‧襯墊
40‧‧‧製造裝置
50‧‧‧製造裝置
51‧‧‧衝頭
51a‧‧‧衝頭頂部
52‧‧‧內襯墊
53‧‧‧衝模
54‧‧‧衝模襯墊
60‧‧‧製造裝置
61‧‧‧衝頭
62‧‧‧衝模
63‧‧‧稜線襯墊
h‧‧‧高度
R‧‧‧曲率半徑(縱壁角)
t‧‧‧預備成形品之板厚
x‧‧‧預定距離

圖1是構件端部的說明圖。 圖2是其他構件的說明圖。 圖3是顯示本發明之構件的說明圖。 圖4是顯示本發明之其他構件的說明圖。 圖5是強度高之構件之轉角部的說明圖。 圖6是強度低之構件之轉角部的說明圖。 圖7(a)及圖7(b)是顯示藉由電腦模擬分析下稜線與縱壁稜線之間的轉角部的曲率半徑R(mm)對軸向壓潰特性的影響的結果之圖表，前述軸向壓潰特性是指在透過向外凸緣將構件與其他構件接合之狀態下，對上稜線之延伸方向負荷衝撃荷重而軸向壓潰時之軸向壓潰特性。 圖8是顯示分析結果的說明圖。 圖9是顯示分析結果的說明圖。 圖10是顯示分析結果的說明圖。 圖11是顯示分析結果的說明圖。 圖12是衝撃試驗的說明圖。 圖13是壓製成形進行之製造製程的說明圖。 圖14是顯示製造裝置20的說明圖。 圖15是顯示製造裝置20在成形開始前之毛胚之配置的說明圖。 圖16是顯示製造裝置20之成形下死點之狀況的說明圖。 圖17是顯示製造裝置30的說明圖。 圖18是顯示製造裝置30在預備成形開始前之毛胚的說明圖。 圖19是顯示製造裝置30在預備成形結束後之毛胚的說明圖。 圖20是顯示製造裝置40的說明圖。 圖21是顯示製造裝置40在成形開始前之預備成形品之配置的說明圖。 圖22是顯示製造裝置40之成形下死點之狀況的說明圖。 圖23是顯示製造裝置50之一例之製造裝置之構成的說明圖。 圖24是顯示製造裝置50之中間成形品之配置狀況的說明圖。 圖25是顯示製造裝置50之成形下死點之狀況的說明圖。 圖26是顯示製造裝置60之其他例之製造裝置之構成的說明圖。 圖27是顯示製造裝置60之中間成形品之配置狀況的說明圖。 圖28是顯示製造裝置60之稜線板停住時之狀況的說明圖。 圖29是顯示製造裝置60之成形下死點之狀況的說明圖。

1‧‧‧構件

2‧‧‧頂板

3‧‧‧縱壁

4‧‧‧上稜線

5‧‧‧下稜線

6‧‧‧頂板稜線

7‧‧‧縱壁稜線

8‧‧‧凸緣稜線

9‧‧‧底板凸緣

10‧‧‧縱壁凸緣

11‧‧‧頂板凸緣

Claims (5)

1. 一種構件，是具有頂板、與於該頂板之兩側隔著上稜線而相向之二個縱壁，其特徵在於： 具有： 頂板凸緣，是隔著前述頂板之位於前述構件之端部側的頂板稜線而朝前述構件之外側延伸； 二個縱壁凸緣，是透過前述縱壁之在前述構件之端部側延伸的縱壁稜線而朝前述構件之外側延伸；及 二個底板凸緣，鄰接於前述縱壁凸緣，且隔著朝與前述縱壁之端部不同的前述縱壁之端部延伸之下稜線，朝前述構件之外側延伸， 前述縱壁凸緣與在其端部鄰接之底板凸緣是分別連續， 在前述構件之端部中，前述下稜線與前述縱壁稜線之間的前述縱壁之角之曲率半徑的總和ΣR、與構件端部中之頂板與縱壁之幅寬的總和ΣL，成為ΣR/ΣL≦0.13的關係。
2. 如請求項1之構件，其中前述下稜線與前述縱壁稜線之間的前述縱壁之角的曲率半徑為20mm以下。
3. 如請求項1或2之構件，其中前述頂板凸緣與前述縱壁凸緣是連續的。
4. 如請求項1至3中任一項之構件，其中前述縱壁為三角形，且前述底板凸緣兼作前述縱壁凸緣。
5. 一種壓製成形品之製造方法，是如請求項1至4中任一項之構件的製造方法，其特徵在於具備： 第1製程，在毛胚之至少二處，將底板凸緣之至少一部、與連續於前述底板凸緣之縱壁凸緣之一部分分別進行壓縮凸緣成形；及 第2製程，是在前述第1製程之後，於前述毛胚之在前述第1製程中之至少二處之間的至少二處，將頂板凸緣與連接於前述頂板凸緣之縱壁凸緣的殘部分別進行拉伸凸緣成形。