TWI480110B - 閉斷面構造部品的製造方法及裝置 - Google Patents

Description

閉斷面構造部品的製造方法及裝置

本發明是有關於一種使平板狀的加工材料(基底)成為底面部沿著長度方向彎曲的彎曲形狀，以製造閉斷面構造的壓製部品的技術。

在汽車、家電、建築等的領域中，先前，為了製造閉斷面部品的壓製部品，而在將部品斷面方向兩端面分別具有凸緣且成對的各斷面大致字形狀的2部品分別成形後，藉由點焊或雷射等的連續焊接將各個部品以凸緣部而加以接合，從而製成作為製品的閉斷面部品。

對於此種閉斷面構造的壓製部品的製造，為了達成低成本製造、輕量化、碰撞特性、剛性性能提高等，而提出藉由壓製成形而由1塊基底材料成形具有多邊形斷面的閉斷面部品的方法。

此處，專利文獻1中揭示有如下方法：藉由墊片(pad)來支持平板狀的素材的中央部，將素材的端部壓製成俯視觀察時具有曲率且側面觀察時側壁面的下方具有凸緣面的形狀。而且，專利文獻1中記載了如下內容：對壓製成形體的側壁面賦予凸出為凸形狀的凸狀焊珠，且對其正下方的凸緣面賦予凹狀焊珠，藉此使彎曲前後的素材端部的線長差大致完全消除，從而抑制成形部產生褶皺。

而且，在專利文獻2中揭示了一種壓製成形裝置，其用於由平板狀的素材板而獲得成形品，該成形品包括在長 度方向上彎曲的彎曲部、自彎曲部向長度方向延長的擴張部、以及將彎曲部以及擴張部的側方延長的凸緣。該壓製成形裝置包括用以將構成彎曲部的凸緣的素材板的緣部壓緊的擠壓部，且包括驅動機構，該驅動機構用以使該擴張部成形模以及擴張部成形模的擠壓部朝向抵消彎曲部的凸緣面上產生的殘留應力的方向而移動。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2010-115674號公報

[專利文獻2]日本專利特開2008-200688號公報

專利文獻1所記載的技術中，在成形為具有曲面的壓製部品的情況下，若將基底凸緣相應部線長(D1)與成形後的相應部線長(D2)加以比較，則在表現成形前後的線長差發生的式：D1-D2的值為正的情況下，亦即成形前比成形後的線長要長的情況下，容易產生褶皺或屈曲。而且，為了消除該線長差，專利文獻1中提出了如下技術：對側壁部賦予凸出為凸形狀的凸焊珠，並且對其正下方的凸緣面賦予凹陷為凹形狀的凹焊珠。

然而，專利文獻1所記載的技術中，在模具的構造方面，僅對部品的側壁部以及與該側壁部相連的凸緣部賦予凹凸形狀。因此，專利文獻1的技術僅可適用於俯視觀察時具有曲率的部品(亦即側面觀察時為直線形狀的壓製部品)。而且，存在無法適用於由1塊基底材料而成形的閉斷面部品的課題。

而且，專利文獻2所記載的技術為如下方法：關於俯視觀察時具有曲率的部品，一邊在壓製成形中對部品長度方向賦予壓縮負載一邊成形，藉此減輕凸緣面上產生的殘留應力，而提高尺寸精度。關於該專利文獻2記載的技術，存在僅可適用於俯視觀察時具有曲率的部品(亦即側面觀察時為直線形狀的壓製部品)的課題。

如此，先前技術中，無法容易地將壓製加工品的至少底面部具有曲面的彎曲形狀的閉斷面部品壓製成形。

本發明鑒於如上述般的問題而完成，其目的在於可藉由成形步驟或模具數的削減而實現製造成本的降低，且可尺寸精度佳地製造底面部具有曲面的彎曲形狀的閉斷面構造的壓製部品。

為了解決上述課題，本發明中的技術方案1記載的發明為一種閉斷面構造部品的製造方法，將平板狀的加工材料成形為底面部沿著長度方向彎曲的閉斷面構造而製造閉斷面構造部品的方法，且包括：第1成形步驟，對上述加工材料的至少底面部位置，將分別包含凹形狀或凸形狀的第1面外變形部沿著上述長度方向形成多個，並且形成撓曲部；以及第2成形步驟，在由墊片與衝頭夾入上述加工材料的底面部位置的狀態下，將上述衝頭壓入至模之間，藉此利用墊片與衝頭將上述第1面外變形部壓碎並且彎曲成形上述撓曲部。

其次，技術方案2記載的發明相對於技術方案1記載的構成，將平板狀的加工材料成形為閉斷面構造，而製造閉斷面構造部品，上述閉斷面構造包括上述底面部、位於該底面部的左右兩側的左右的側壁部、及與該左右的側壁部分別連接的一對接合端部；在上述第1成形步驟中，對上述側壁部位置，將分別包含凹形狀或凸形狀的第2面外變形部與上述第1面外變形部一併沿著上述長度方向形成多個，並且在底面部與側壁部的邊界部位置處形成撓曲部；在上述第2成形步驟中，利用衝頭側面與模側面將上述第2面外變形部壓碎。

其次，技術方案3記載的發明相對於技術方案1或技術方案2記載的構成，於上述第1成形步驟結束之後且第2成形步驟中彎曲成形上述撓曲部之前，對上述加工材料的底面部設置隔離壁(bulk head)。

其次，技術方案4記載的發明為一種閉斷面構造部品的製造裝置，將平板狀的加工材料成形為底面部沿著長度方向彎曲的閉斷面構造而製造閉斷面構造部品，且包括：壓製用模具，包括上模及下模，該上模及下模對上述加工材料的至少底面部位置，將分別包含凹形狀或凸形狀的第1面外變形部沿著上述長度方向形成多個，並且形成撓曲部；以及墊片及衝頭，用以夾持上述加工材料的底面部而將上述第1面外變形部壓碎；以及 模，在由墊片與衝頭夾入上述加工材料的底面部位置的狀態下，藉由壓入上述衝頭而彎曲成形上述撓曲部。

其次，技術方案5記載的發明相對於技術方案4記載的構成，為將平板狀的加工材料成形為閉斷面構造，而製造閉斷面構造部品的裝置，上述閉斷面構造包括上述底面部、位於該底面部的左右兩側的左右的側壁部、及與該左右的側壁部分別連接的一對接合端部；上述上模及下模構成為如下，即，對上述側壁部位置，將分別包含凹形狀或凸形狀的第2面外變形部與上述第1面外變形部一併沿著上述長度方向形成多個，並且在底面部與側壁部的邊界部位置處可形成撓曲部；進而，利用上述衝頭側面與模側面將上述第2面外變形部壓碎。

其次，技術方案6記載的發明相對於技術方案4或技術方案5記載的構成，於由墊片及衝頭夾持上述加工材料的底面部而彎曲成形上述撓曲部之前，對上述加工材料的底面部設置隔離壁。

根據技術方案1或技術方案4的發明，預先對底面部將第1面外變形部沿著長度方向形成多個而獲得長度方向的線長後，利用衝頭底部具有曲面形狀的衝頭，壓製成形為底面部彎曲的彎曲形狀。由此，藉由將上述第1面外變形部壓碎而獲得底面部的彎曲所引起的長度方向的延伸，並且可將底面部的形狀加工成目標曲面形狀。

結果，可藉由成形步驟或模具數的削減而實現製造成本的降低，且可尺寸精度佳地製造底面部具有曲面的彎曲形狀的閉斷面構造部品。

而且，技術方案2或技術方案5的發明中，進而在側壁部亦預先設置第2面外變形部，藉由將該第2面外變形部壓碎亦獲得側壁部的延伸，從而更能夠加工成閉斷面構造的壓製部品的目標曲面形狀。

而且，如技術方案3或技術方案6的發明所示，藉由在成形為閉斷面之前設置隔離壁，能夠簡易地在閉斷面構造的壓製部品內設置隔離壁。

其次，參照附圖對本發明的實施形態進行說明。

(第1實施形態)

首先，對第1實施形態進行說明。

作為平板狀的加工材料B(亦稱作基底)，例如可使用將金屬單板或對該金屬單板實施剪切加工或切斷加工成與目標的成形品形狀相對應的基底形狀後的金屬板。而且，金屬單板可為以如下為首的單板，即，熱軋鋼板，冷軋鋼板，或者對該些鋼板實施了表面處理(電鍍鋅系、熔融鍍鋅系、鍍鋁系等)而成的鋼板，且包含不鏽鋼(stainless steel，SUS)、鋁、鎂等的各種金屬類。在為熔融鍍鋅系鋼板的情況下，可實施合金化處理，亦可進而對該些鍍敷鋼板在鍍敷後進一步實施表面處理(有機膜處理等)。再者，在使用鋼板作為金屬單板的情況下，當然可使用軟質鋼 板，亦可使用硬質鋼板(高張力鋼板、超高張力鋼板)，而採用本發明的壓製成形則適合於高張力鋼板或超高張力鋼板的成形。

而且，本發明的壓製成形為如下：使用上述平板狀的加工材料B來成形，成形後的成形品斷面形狀(閉斷面形狀)例如具有4邊形、6邊形、8邊形等的多邊形的斷面形狀(包含與該些近似的大致多邊形形狀)，或如斷面具有弧度的圓形、橢圓形(包含近似於該些的大致圓形形狀、大致橢圓形狀)所示的封閉的斷面形狀。其中，成形後的壓製部品藉由成形而成為沿著長度方向朝下側彎曲的彎曲形狀的閉斷面構造。

而且，本發明中的閉斷面構造具有最終用於將端部加以接合的接合端部B3(本說明書中，亦稱作焊接端部)。該接合端部B3不僅限於雷射焊接或電弧焊接等的焊接，而且可藉由鉚釘接合、螺栓接合、黏著劑等的接合而適當地加以接合。以下的例中，例示藉由焊接而接合的情況。

以下的說明中，作為在本實施形態中將平板狀的加工材料B成形後的閉斷面構造的壓製部品，如圖1的(a)~(b)所示，例示斷面形狀為大致4邊形的情況。其中，如圖1的(a)所示，成為沿著長度方向彎曲的形狀。

(裝置構成)

製造裝置如上述般，將平板狀的加工材料B成形為閉斷面構造，該閉斷面構造包括形成在該加工材料B的寬度方向中央部側的底面部B1、位於該底面部B1的寬度方向 兩側的左右的側壁部B2、及與該左右的側壁部B2分別連接的一對焊接端部B3(凸緣部)，並且將上述側壁部B2壓製成形為沿著長度方向朝下側凸出彎曲的彎曲形狀(參照圖1的(a)~(b))。

該製造裝置包括用於第1成形步驟的壓製用的模具、及用於第2成形步驟的彎曲成形用的模具。

上述壓製用的模具如作為模式圖的圖2的(a)~(c)所示，包含將平板狀的加工材料B夾在中間而壓製成形的下模1及上模2。

下模1的上表面構成向上側開放的壓製成形面。亦即，該壓製成形面成為凹部向上的斷面大致字狀，寬度方向大致中央部為底面部成形部1a，該底面部成形部1a的左右部分成為側壁成形部1b。該側壁成形部1b的外側具有包含凸緣的焊接端部成形用的立起面1c。

在上述底面部成形部1a，如圖2的(c)所示，形成著多個在側面觀察時沿著長度方向為起伏狀的凹凸形狀。各凹形狀及凸形狀分別在側面觀察時成為圓弧形狀，相鄰的凹形狀與凸形狀以曲率不陡峭的方式由平滑的曲面而連接。該凹形狀或凸形狀成為形成第1面外變形部10的壓製成形面的部分。

該各凹形狀或凸形狀分別沿寬度方向延伸，進而連續地形成在側壁成形部1b位置。形成在該側壁成形部1b的各凹形狀或凸形狀成為形成第2面外變形部11的壓製成形面的部分。形成在該側壁成形部1b的各凹形狀或凸形狀設 定為，越朝向寬度方向則長度方向的各凹形狀或凸形狀寬度越小。

而且，在底面部成形部1a與側壁成形部1b的邊界部形成陡峭部，在上述邊界部位置形成著撓曲部B4。

而且，相對於底面部成形部1a以傾斜的方式形成著側壁成形部1b。

而且，上模2成為插入至上述下模1的壓製成形面內的形狀，下表面及寬度方向的左右端面成為壓製成形面。而且，包含上模2的下表面的壓製成形面成為仿照相向的上述下模1的上表面(壓製成形面)的形狀。亦即，在寬度方向中央部形成著凹狀的底面部成形部，在其左右兩側形成著側壁成形部。

而且，在下模1與上模2之間插入著加工材料B的狀態下，藉由朝向下模1插入上模2，而進行加工材料B的壓製成形。

而且，彎曲成形用的模具如作為模式圖的圖3的(a)~(c)所示，包括衝頭3、墊片4、及一對模5。

上述衝頭3的擠入部分的斷面形狀、即下端部的斷面形狀與下端面3a成形為閉斷面構造後的上述底面部B1為相同形狀。亦即，上述下端面3a如圖4所示，成為沿著長度方向朝下側凸出的平緩的曲面形狀。而且，上述衝頭3的擠入部分的側面形狀成為平坦的形狀。

而且，墊片4與衝頭3在上下相向配置，其上表面4a成為仿照上述衝頭3的下端面的形狀。

而且，一對模5隔開與上述底面部B1的寬度相應的間隔而相向。該一對模5藉由壓入上述衝頭3，而在左右的側壁部B2接近的方向上以撓曲部B4作為支點且以使該側壁部B2彎曲的方式彎曲成形。該一對模5的長度方向的形狀成為仿照上述成形後的部品的形狀的形狀。

(製造方法)

其次，對使用了上述製造裝置的閉斷面構造部品的製造方法進行說明。

本實施形態中，將包含平板狀的金屬板的加工材料B，利用2個步驟的壓製成形而壓製成形為上述目標閉斷面構造的壓製部品。然後，進行焊接組裝步驟。

此處，以汽車的前柱(front pillar)R/F的製造作為前提來說明本實施形態的步驟。該部品製造步驟包括如下(1)成形步驟、及(2)焊接組裝步驟此2個步驟。

(1)成形步驟

成形步驟分為第1成形步驟與第2成形步驟。

(1-1)第1成形步驟

為如下步驟：在平板狀的加工材料B(基底)的成為底面部B1與側壁部B2的位置處，形成成為第1及第2面外變形部10、11的凹凸形狀，並且形成撓曲部B4。

亦即，如圖2的(a)~(c)所示，在下模1與上模2之間插入著平板狀的加工材料B的狀態下(圖2的(a))，朝向下模1插入上模2，藉此進行壓製成形(圖2的(b))。

此時，如圖5的(a)所示，在底面部B1與側壁部B2 的邊界部形成著撓曲部B4，並且成形為相對於底面部B1將左右的側壁部B2朝斜上方提起的形狀。

而且，底面部成形部1a及側壁成形部1b的凹凸形狀被轉印至加工材料B上，對底面部B1位置將分別包含凹形狀或凸形狀的第1面外變形部10沿著上述長度方向形成多個(圖5的(a))。同時對位於左右兩側的左右的側壁部B2位置，將分別包含凹形狀或凸形狀的第2面外變形部11沿著上述長度方向形成多個。

此處，較佳為，沿著加工材料B的寬度方向，各第1面外變形部10與位於其兩側的第2面外變形部11分別相連接。而且，本實施形態的各第1面外變形部10分別沿寬度方向延伸。亦即，相鄰的第1面外變形部10的邊界沿寬度方向延伸。

此處，沿著上述長度方向形成有多個的第1面外變形部10的數量越多，則越能夠以沿長度方向均一延伸的方式壓碎。因此，雖根據朝下側的彎曲的程度而定，但較佳為將例如第1面外變形部10的數量設為6個以上。

而且，以長度方向上排列的多個第2面外變形部11在側壁部B2上的沿著長度方向的線長越遠離底面部B1而越小的方式，來預先設定第2面外變形部11的形狀或數量。

亦即，以成形後的形狀成為部品最終形狀的各斷面長度的方式，進行拉伸、突出成形。而且，為了減小側面觀察上下方向的曲面形成時的上下表面線長差或使其為零，而成形上述第1及第2面外變形部10、11。

(1-2)第2成形步驟

然後，利用墊片4與衝頭3來夾入第1成形步驟中成形的面板底面部B1的起伏狀的凹凸面(第1面外變形部10)，一邊對墊片4、衝頭3間賦予負載，一邊將衝頭3壓入至一對模5之間。此時的負載可為固定，亦可為可變。

此時，如圖3的(a)→圖3的(b)所示，藉由對墊片4、衝頭3間賦予負載，而如圖5的(b)所示，一邊壓碎第1面外變形部10，一邊將底面部B1成形為仿照衝頭3的成形面的形狀，即朝向下側凸出的沿著長度方向彎曲的形狀。

進而，如圖3的(b)→圖3的(c)所示，藉由將衝頭3壓入至模5之間，一邊壓碎側壁部B2的第2面外變形部11，一邊使該側壁部B2成為立壁而立起，且如圖5的(c)所示閉斷面化。

(2)焊接組裝步驟

對於經閉斷面化的壓製成形部品的側面觀察為上表面的突合部，藉由雷射焊接或電弧焊接等的連續焊接進行接合。

(作用及其他)

為了對衝頭底部賦予曲面形狀，亦即側面觀察時成形後的壓製部品為彎曲形狀，而在第1成形步驟中，如圖5的(a)所示，藉由突出成形，且利用壓製成形來賦予包含起伏狀的凹凸形狀等的第1及第2面外變形部10、11。

其次，在第2成形步驟中，藉由具有如圖3的(a)~ (c)所示的最終形狀的曲面的衝頭3以及模5，將第1成形步驟中成形的成形品成形。第2成形步驟中，利用墊片4與衝頭3來夾入第1成形步驟中成形的面板底面部B1的起伏狀的凹凸面(第1面外變形部10)，一邊對墊片4、衝頭3間賦予負載一邊壓入至模5。此時，利用模5側面與衝頭3側面之間來一邊壓碎面板側面部的包含凹凸形狀部的第2面外變形部11，一邊使側壁部B2為立壁而立起從而閉斷面化(圖5的(b)、圖5的(c))。

當衝頭3到達下死點時，部品側面觀察時的上側在設置於衝頭3的狹縫(未圖示)內與另一端面對接而閉斷面化(圖3的(c))。

當進行閉斷面化時，側面觀察時上表面以纏繞在衝頭3的方式而形狀發生變化，但在衝頭3的支持部設置狹縫(未圖示)，從而加工材料不會對衝頭3的支持體造成干擾。進而，當從衝頭3拔出成形部品時，是將位於衝頭3的長度方向端面的門狀構造的閂鎖(未圖示)卸除，從而將衝頭3朝長度方向拔出。

此處，如圖6的(a)~(c)所示，亦可對加工材料B預先形成一對接合面B5。藉由採用本實施形態的壓製成形，而能夠在壓製成形後的閉斷面構造中，精度佳地將一對接合面B5相向配置。

如以上般，在基於本發明的成形的方法中，能夠由1塊基底材料精度佳地製造彎曲形狀的壓製部品。結果，藉由削減模具數、且不需要組裝步驟而實現製造步驟簡化的 效果從而大幅降低成本，且藉由無凸緣化而實現輕量化。

亦即，第1成形步驟中，預先對底面部B1將第1面外變形部10沿著長度方向形成多個而獲得長度方向的線長後，利用衝頭底部具有曲面形狀的衝頭3，壓製成形為底面部B1彎曲的彎曲形狀。

此時，藉由壓碎上述第1面外變形部10而獲得底面部B1的彎曲所引起的長度方向的延伸，並且可將底面部B1的形狀加工成目標曲面形狀。結果，可藉由成形步驟或模具數的削減而實現製造成本的降低，且可尺寸精度佳地成形底面部B1具有曲面的彎曲形狀的閉斷面構造的壓製部品。

進而，亦在側壁部B2預先設置第2面外變形部11，藉由壓碎上述第2面外變形部11亦獲得側壁部B2的延伸，藉此更能夠加工成閉斷面構造的壓製部品的目標彎曲形狀。

此處，較佳為，上述第1面外變形部10的形狀、及第1面外變形部10的邊界部分的形狀，成形為沿著長度方向及寬度方向無曲率陡峭的部分。對於第2面外變形部11而言亦同樣。

而且，上述實施形態中，已對如下情況進行了說明，即，將上述第1面外變形部10形成為沿著長度方向為波紋的形狀，即凹形狀與凸形狀連續重複的形狀，但第1面外變形部10並不限定於此。例如，亦可將上述第1面外變形部10僅形成為凹形狀或僅形成為凸形狀。其中，較佳為， 如上述般第1面外變形部10相對於底面部B1的邊界部分，以沿著長度方向及寬度方向無曲率陡峭的部分的方式而成形為曲面形狀。

(第2實施形態)

其次，參照附圖對第2實施形態進行說明。再者，對與上述第1實施形態相同的構成等附上相同符號來進行說明。

本實施形態的基本構成如圖7的(a)~(d)所示，與上述第1實施形態相同。然而，就在第1成形步驟的成形後設置隔離壁16這一點而言有所不同。

亦即，在上述第1成形步驟與第2成形步驟之間設有隔離壁設置步驟。

其次，對本實施形態的步驟進行說明。

(第1成形步驟)

第1成形步驟與上述第1實施形態相同。然而，如圖7的(a)所示，在比形成第1面外變形部10的位置靠長度方向外側位置處，開設狹縫狀的隔離壁設置用孔15。

而且，於實施第2成形步驟前，實施如下說明的隔離壁設置步驟。再者，亦可在第2成形步驟中實施隔離壁設置的處理。該情況下，直至第2成形步驟的撓曲部B4的彎曲成形前，實施隔離壁設置的處理即可。

(隔離壁設置步驟)

此處，與對上述加工材料B的加工分開，而對其他基底材料進行加工從而準備圖8所示的隔離壁16。隔離壁16 如圖8所示，包括隔離壁本體與插入片16d。隔離壁本體包含：下端抵接於上述底面部B1而向上方立設的立起部16a，及與該立起部16a的側面連接且與立起部16a的面交叉的向橫方向凸出的左右的側片部16b、16c。左右的側片部16b、16c可抵接於上述側壁部B2。如此，隔離壁本體在上表面觀察時成為大致字形狀。而且，包括自上述立起部16a的下端部向後方延伸的底部板。在該底部板的寬度方向兩端部向下方彎折的插入片16d朝向下方突出。本實施形態的隔離壁16設為上述構成，可由一塊金屬板加工。

而且，在隔離壁設置用的模具組上安裝上述第1成形步驟中已成形的加工材料B，對上述加工材料B的隔離壁設置用孔15，自上側將插入片16d插入且將隔離壁16安裝於底面部B1(圖7的(c))。此時，構成為上述隔離壁設置用孔15位於比由隔離壁設置用的墊片與衝頭所夾入的位置靠長度方向外側。再者，在圖7的(a)~(d)所示的模具構成中，例示了第2成形步驟中實施隔離壁16的設置處理的情況。

藉由將插入片16d插入至隔離壁設置用孔15中，而對隔離壁16的安裝位置進行定位，並且隔離壁本體成為相對於底面部B1自立而豎立的狀態。

使隔離壁設置用的衝頭自該狀態下降，使自底面部B1的下表面向下方突出的插入片16d向該底面部B1側彎曲90度，藉此實施鉚接。藉此，設置隔離壁16。然後，利用 機器人等向作為下一步驟的第2成形步驟的模具組移動。

此處，作為上述隔離壁設置用的模的模面的一部分，包括圖9所示的傾斜面17，該傾斜面17自下側抵接於從上述上側下降的插入片16d的下端。而且，若插入片16d的下端抵接於該傾斜面17，則藉由上述傾斜面17而插入片16d向內側彎折，從而如上述般向底面部B1側彎曲90度。

(第2成形步驟)

第2成形步驟與上述第1實施形態相同。

亦即，利用墊片4與衝頭3夾入第1成形步驟中成形的底面部B1的起伏狀的凹凸面(第1面外變形部10)，一邊對墊片4、衝頭3間賦予負載一邊壓入至模5。而且，在墊片4、衝頭3間將形成於底面部B1的第1面外變形部10壓碎，並且利用模5側面與衝頭3側面之間一邊將面板側面部的凹凸形狀部(第2面外變形部11)壓碎一邊使側壁部B2立起，從而閉斷面化。此時，隔離壁16的側片部16b、16c抵接於側壁部B2，藉此該側片部16b、16c兼作衝頭3側面的一部分。

再者，上述衝頭3成為在隔離壁16位置開孔的形狀，藉此防止對上述隔離壁本體施加負載。

此處，如上述般，上述插入片16d的彎折曲加工亦可在第2成形步驟中的加工時來同時實施。

(焊接組裝步驟)

與第1實施形態同樣地，對已閉斷面化的成形部品的 側面觀察時的上表面的突合部，藉由雷射焊接或電弧焊接、點焊等的連續焊接而加以接合。

而且，本實施形態中，可將設置的隔離壁16的彎折的插入片16d藉由焊接或黏著劑等而對於作為閉斷面化的成形部品即壓製成型品來接合，也可直接為鉚接的狀態。

此處，如圖10的(a)~(d)所示，亦可對加工材料B預先形成一對接合面B5。藉由採用本實施形態的壓製成形，於壓製成形後的閉斷面構造中，能夠精度佳地使一對接合面B5相向配置。

(作用及其他)

除第1實施形態中說明的作用效果外，本實施形態中產生如下的作用效果。

亦即，與第1實施形態同樣地，能夠由1塊基底材料製造彎曲形狀的閉斷面構造的壓製部品。結果，藉由模具數削減、且不需要組裝步驟而實現製造步驟簡化的效果從而可大幅降低成本，且藉由無凸緣化而實現輕量化。

而且，如上述般，在實施將第2成形步驟的撓曲部彎折成形前設置隔離壁16。藉此，即便對上述壓製部品本體，未形成用於之後安裝隔離壁16的開口部亦可安裝隔離壁16。結果，不會破壞壓製部品本體的性能，可削減製造步驟數從而可降低成本。

[實例1]

其次，對基於上述第1實施形態的實例進行說明。

「適用材料(鋼種、成分、尺寸等)」

成形後的對象形狀：在4邊閉斷面形狀部品(前柱上部R/F模型)中斷面設為40mmH×30mmWL=300mm。其中，如實施形態中說明般，製成向下側彎曲的彎曲形狀的閉斷面構造的壓製部品。

首先對共通的條件進行說明。

「使用鋼板」

為拉伸強度980MPa(合金化熔融鍍鋅(兩面))材料，板厚設為1.2mm，鍍敷附著量(單面)設為45g/m² 。

「焊接方法」

焊接組裝步驟中的焊接設為釔鋁石榴石(yttrium aluminum garnet，YAG)雷射焊接。

焊接條件設為焊接速度：1500mm/min

YAG雷射輸出：3.5kW

聚焦直徑：2mm。

將以上設為共通的條件，對以下3例實施閉斷面構造部品的製造。

(第1實例)

該第1實例採用上述圖2的(a)至圖5的(c)所示的壓製成形。

第1成形步驟中，藉由壓製成形來對底面部B1位置以及側壁部B2位置賦予由突出成形而形成的起伏狀的凹凸形狀(第1及第2面外變形部10、11)。此時，在部品端面中在第2成形步驟中側面觀察時成為上表面的鋼板兩 端設置著鉛垂方向的凸緣(接合端部B3)。

在第2成形步驟中，藉由具有最終形狀的曲面的衝頭3以及模5，並利用墊片4與衝頭3而對第1成形步驟中成形的底面部B1的起伏狀的凹凸面(第1面外變形部10)賦予50噸的負載並夾入，壓碎起伏狀的凹凸面而賦予弧面(camber)(沿著長度方向的彎曲)。進而，一邊持續對墊片4、衝頭3間賦予50噸的負載一邊壓入至模5中，利用模5側面與衝頭3側面的接觸面來一邊壓碎面板側面部的凹凸形狀部(第2面外變形部11)一邊使側壁部B2立起。在側壁部B2立起時，側面觀察時成為上表面的部位通過設置在衝頭3的狹縫，從而閉斷面化結束。若要自衝頭3拔出，則在衝頭3側面設置卸除機構，並向部品長度方向拔出。然後，藉由雷射焊接而接合。

(第2實例)

該第2實例採用圖6的(a)~(c)所示的壓製成形。

第1成形步驟中，藉由壓製成形而對加工材料B的底面部B1位置以及側壁部B2位置賦予由突出成形而形成的起伏狀的凹凸形狀(第1及第2面外變形部10、11)。此時，在部品端面中在第2成形步驟中側面觀察時成為上表面的鋼板兩端設置著鉛垂方向的凸緣的部分，進而沿部品寬度方向設置著凸緣。

在第2成形步驟中，藉由具有最終形狀的曲面的衝頭3以及模5，並利用墊片4與衝頭3而對第1成形步驟中成形的面板底面部B1的起伏狀的凹凸面(第1面外變形部 10)賦予50噸的負載並夾入，壓碎起伏狀的凹凸面而賦予弧面。進而一邊持續對墊片4、衝頭3間賦予50噸的負載一邊壓入至模5中，利用模5側面與衝頭3側面的接觸面來一邊壓碎面板側面部的凹凸形狀部(第2面外變形部11)一邊使側壁部B2立起。

此時，在側壁部B2立起時，側面觀察時成為上表面的部位通過設置在衝頭3的狹縫，使凸緣部對接，從而完成閉斷面化。若要自衝頭3拔出，則在衝頭3側面設置卸除機構，並向部品長度方向拔出。然後，藉由點焊接合凸緣部。

(比較例1)

該比較例1採用圖11的(a)~(c)所示的壓製成形。

在第1成形步驟中，與第1實例及第2實例不同，在底面部B1位置以及側壁部B2位置並未設置由突出成形而形成的起伏狀的凹凸形狀(第1及第2面外變形部10、11)，在部品端面中在第2成形步驟中側面觀察時成為上表面的鋼板兩端設置著鉛垂方向的凸緣。

在第2成形步驟中，藉由具有最終形狀的曲面的衝頭3以及模5，並利用墊片4與衝頭3一邊對第1成形步驟中成形的面板底面部B1賦予50噸的負載並夾入，一邊壓入至模5中而使側壁部B2立起。在側壁部B2立起時側面觀察時成為上表面的部位通過設置在衝頭3的狹縫，從而完成閉斷面化。若要自衝頭3拔出，則在衝頭3側面設置卸除機構，並向部品長度方向拔出。然後，藉由雷射焊接而 接合。

「評估」

在利用壓製成形來加工具有沿著長度方向彎曲的彎曲形狀的閉斷面構造時，在採用了本實施形態的第1實例及第2實例中，能夠精度佳地使一對焊接端部對接。與此相對，比較例1中，因一對焊接端部的對接產生較大偏差，故需要另外將一對焊接端部的對接面加以整形的步驟。

這樣，藉由採用本實施形態，而與比較例相比，能夠削減步驟數與模具數。

而且，若採用基於本實施形態的實例，則成形後的外觀形狀在任一實例中可均未發生斷裂、褶皺地成形。與此相對，比較例1中產生褶皺。

[實例2]

其次，對基於第2實施形態的實例進行說明。

適用材料或焊接等的條件設為與上述實例1相同的條件，對以下3例實施閉斷面構造部品的製造。

(第3實例)

該第3實例採用圖7的(a)~(d)所示的壓製成形。

在第1成形步驟中，藉由壓製成形而對底面部B1位置以及側壁部B2位置賦予由突出成形而形成的起伏狀的凹凸形狀(第1及第2面外變形部10、11)。此時，在部品端面中在第2成形步驟中側面觀察時成為上表面的鋼板兩端設置著鉛垂方向的凸緣。

在隔離壁設置步驟中，對組裝在模5內的固定位置的 模具組，設定已成形的隔離壁16與之前的第1成形步驟中成形的部品，並進行隔離壁設置用孔與隔離壁16的位置對準，將形成在隔離壁16的插入片16d插入至在底面部B1開口的隔離壁設置用孔中。然後，使衝頭3下降，使自底面部B1向下方突出的隔離壁16的插入片16d朝底面部B1側90度彎折而設置隔離壁16。

其次，在第2成形步驟中，藉由具有最終形狀的曲面的衝頭3以及模5，並利用墊片4與衝頭3而對第1成形步驟中成形的底面部B1的起伏狀的凹凸面(第1面外變形部10)賦予50噸的負載並夾入，壓碎起伏狀的凹凸面而賦予弧面。進而，一邊持續對墊片4、衝頭3間賦予50噸的負載一邊壓入至模5中，利用模5側面與衝頭3側面的接觸面來一邊壓碎面板側面部的凹凸形狀部(第2面外變形部11)一邊使側壁部B2立起。在側壁部B2立起時側面觀察時成為上表面的部位通過設置在衝頭3的狹縫，從而完成閉斷面化。若要自衝頭3拔出，則在衝頭3側面設置卸除機構，並向部品長度方向拔出。然後，藉由雷射焊接而接合。

(第4實例)

該第4實例採用圖10的(a)~(d)所示的壓製成形。

在第1成形步驟中，藉由壓製成形而對底面部B1位置以及側壁部B2位置賦予由突出成形而形成的起伏狀的凹凸形狀(第1及第2面外變形部10、11)。此時，在部品端面中在第2成形步驟中側面觀察時成為上表面的鋼板 兩端設置著鉛垂方向的凸緣的部分，進而沿部品寬度方向設置著凸緣。

在隔離壁設置步驟中，對設定在模5內的固定位置的模具組，設定已成形的隔離壁16與之前的第1成形步驟中成形的部品，並進行隔離壁設置用孔與隔離壁16的位置對準，將設置在隔離壁16的插入片16d插入至在底面部B1開口的隔離壁設置用孔中。然後，使衝頭3下降，使自底面部B1向下方突出的隔離壁16的插入片16d朝底面部B1側彎折90度而設置隔離壁16。

在第2成形步驟中，藉由具有最終形狀的曲面的衝頭3以及模5，並利用墊片4與衝頭3而對第1成形步驟中成形的底面部B1的起伏狀的凹凸面(第1面外變形部10)賦予50噸的負載並夾入，壓碎起伏狀的凹凸面而賦予弧面。進而，一邊持續對墊片4、衝頭3間賦予50噸的負載一邊壓入至模5中，利用模5側面與衝頭3側面的接觸面來一邊壓碎面板側面部的凹凸形狀部(第2面外變形部11)一邊使側壁部B2立起。在側壁立起時側面觀察時成為上表面的部位通過設置在衝頭3的狹縫，使凸緣部對接，從而完成閉斷面化。若要自衝頭3拔出，則在衝頭3側面設置卸除機構，並向部品長度方向拔出。然後，藉由點焊接合凸緣部。

(比較例2)

該比較例2採用圖12的(a)~(c)所示的壓製成形。

在第1成形步驟中，與第3實例及第4實例不同，在 底面部B1位置以及側壁部B2位置並未設置由突出成形而形成的起伏狀的凹凸形狀(第1及第2面外變形部10、11)，在部品端面中在第2成形步驟中側面觀察時成為上表面的鋼板兩端設置著鉛垂方向的凸緣。

在隔離壁設置步驟中，對設定在模5內的固定位置的模具組，設定已成形的隔離壁16與之前的第1成形步驟中成形的部品，並進行隔離壁設置用孔與隔離壁16的位置對準，將設置在隔離壁16的插入片16d插入至在底面部B1開口的隔離壁設置用孔中。然後，使衝頭3下降，使自底面部B1向下方突出的隔離壁16的插入片16d朝底面部B1側彎折90度而設置隔離壁16。

在第2成形步驟中，藉由具有最終形狀的曲面的衝頭3以及模5，並利用墊片4與衝頭3一邊對第1成形步驟中成形的底面部B1賦予50噸的負載並夾入，一邊壓入至模5中而使側壁部B2立起。在側壁部B2立起時，側面觀察時成為上表面的部位通過設置在衝頭3的狹縫，從而完成閉斷面化。若要自衝頭3拔出，則在衝頭3側面設置卸除機構，並向部品長度方向拔出。然後，藉由雷射焊接而接合。

「評估」

在利用壓製成形來加工具有沿著長度方向彎曲的彎曲形狀的閉斷面構造時，在採用了本實施形態的第3實例及第4實例中，能夠精度佳地使一對焊接端部對接。與此相對，比較例2中，因一對焊接端部的對接產生較大偏差， 故需要另外將一對焊接端部的對接面加以整形的步驟。

這樣，藉由採用本實施形態，而與比較例相比，能夠削減步驟數與模具數。

而且，若採用基於本實施形態的實例，則成形後的外觀形狀在任一實例中可均未發生斷裂、褶皺地成形。

與此相對，比較例2中產生褶皺。

1‧‧‧下模

1a‧‧‧底面部成形部

1b‧‧‧側壁成形部

1c‧‧‧立起面

2‧‧‧上模

3‧‧‧衝頭

3a‧‧‧下端面

4‧‧‧墊片

4a‧‧‧上表面

5‧‧‧模

5a‧‧‧模側面

10‧‧‧第1面外變形部

11‧‧‧第2面外變形部

15‧‧‧隔離壁設置用孔

16‧‧‧隔離壁

16a‧‧‧立起部

16b、16c‧‧‧側片部

16d‧‧‧插入片

17‧‧‧傾斜面

B‧‧‧加工材料

B1‧‧‧底面部

B2‧‧‧側壁部

B3‧‧‧接合端部(焊接端部)

B4‧‧‧撓曲部

B5‧‧‧接合面

圖1的(a)~(b)是表示利用基於本發明的第1實施形態的壓製成形而成形後的閉斷面構造的壓製部品的圖，圖1的(a)為側視圖，圖1的(b)為立體圖。

圖2的(a)~(c)是說明基於本發明的第1實施形態的第1成形步驟中使用的模具及壓製成形的圖。

圖3的(a)~(c)是說明基於本發明的第1實施形態的第2成形步驟中使用的模具及彎曲壓製成形的圖。

圖4是表示基於本發明的第1實施形態的第2成形步驟中使用的模具的側視圖的圖。

圖5的(a)~(c)是表示基於本發明的第1實施形態的加工材料的成形的圖。

圖6的(a)~(c)是表示基於本發明的第1實施形態的變形例的圖。

圖7的(a)~(d)是說明基於本發明的第2實施形態的壓製成形的圖。

圖8是表示隔離壁的構造例的立體圖。

圖9是表示插入片的彎曲的模式圖。

圖10的(a)~(d)是表示基於本發明的第2實施形態的變形例的圖。

圖11的(a)~(c)是說明比較例的成形的圖。

圖12的(a)~(c)是說明比較例的成形的圖。

10‧‧‧第1面外變形部

11‧‧‧第2面外變形部

B‧‧‧加工材料

B1‧‧‧底面部

B2‧‧‧側壁部

B3‧‧‧接合端部(焊接端部)

B4‧‧‧撓曲部

Claims (6)

1. 一種閉斷面構造部品的製造方法，其將平板狀的加工材料成形為底面部沿著長度方向彎曲的閉斷面構造，且包括：第1成形步驟，對上述加工材料的至少底面部位置，將分別包含凹形狀或凸形狀的第1面外變形部沿著上述長度方向形成多個，並且形成撓曲部；以及第2成形步驟，在由墊片與衝頭夾入上述加工材料的底面部位置的狀態下，將上述衝頭壓入至模之間，藉此利用墊片與衝頭將上述第1面外變形部壓碎並且彎曲成形上述撓曲部。
2. 如申請專利範圍第1項所述之閉斷面構造部品的製造方法，其將平板狀的加工材料成形為閉斷面構造而製造閉斷面構造部品，上述閉斷面構造包括上述底面部、位於該底面部的左右兩側的左右的側壁部、及與該左右的側壁部分別連接的一對接合端部，其中在上述第1成形步驟中，對上述側壁部位置，將分別包含凹形狀或凸形狀的第2面外變形部與上述第1面外變形部一併沿著上述長度方向形成多個，並且在上述底面部與上述側壁部的邊界部位置處形成上述撓曲部；在上述第2成形步驟中，利用上述衝頭側面與模側面將上述第2面外變形部壓碎。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之閉斷面構造部品的製造方法，其中 於上述第1成形步驟結束之後且以上述第2成形步驟彎曲成形上述撓曲部之前，對上述加工材料的底面部設置隔離壁。
4. 一種閉斷面構造部品的製造裝置，其將平板狀的加工材料成形為底面部沿著長度方向彎曲的閉斷面構造而製造閉斷面構造部品，且包括：壓製用模具，包括上模及下模，該上模及下模對上述加工材料的至少上述底面部位置，將分別包含凹形狀或凸形狀的第1面外變形部沿著上述長度方向形成多個，並且形成撓曲部；以及墊片及衝頭，用以夾持上述加工材料的底面部而將上述第1面外變形部壓碎；以及模，在由上述墊片與衝頭夾入上述加工材料的底面部位置的狀態下，藉由壓入上述衝頭而彎曲成形上述撓曲部。
5. 如申請專利範圍第4項所述之閉斷面構造部品的製造裝置，其將平板狀的加工材料成形為閉斷面構造而製造閉斷面構造部品，上述閉斷面構造包括上述底面部、位於該底面部的左右兩側的左右的側壁部、及與該左右的側壁部分別連接的一對接合端部，其中上述上模及下模構成為如下，即，對上述側壁部位置，將分別包含凹形狀或凸形狀的第2面外變形部與上述第1面外變形部一併沿著上述長度方向形成多個，並且在底面部與側壁部的邊界部位置處可形成撓曲部；進而，利用上述衝頭側面與模側面將上述第2面外變 形部壓碎。
6. 如申請專利範圍第4項或第5項所述之閉斷面構造部品的製造裝置，其中在由墊片及衝頭夾持上述加工材料的底面部而彎曲成形上述撓曲部之前，對上述加工材料的底面部設置隔離壁。