TWI555592B

TWI555592B - 壓製成形模具及壓製成形品之製造方法

Info

Publication number: TWI555592B
Application number: TW105113455A
Authority: TW
Inventors: 吉田亨
Original assignee: 新日鐵住金股份有限公司
Priority date: 2012-12-24
Filing date: 2012-12-24
Publication date: 2016-11-01
Also published as: TW201628731A

Description

壓製成形模具及壓製成形品之製造方法

發明領域

本發明係有關於一種壓製成形品之製造方法，其係使用金屬板材用之壓製成形模具與該壓製成形模具來壓製成形者。特別是，關於一種壓製成形模具、及壓製成形品之製造方法，其係用以將已壓製成形後所產生之回彈減低且確保良好之形狀凍結性。

發明背景

藉由使用鋼板或鋁合金板材等之金屬板材來壓製成形，便可形成各種形狀之構件。故，在汽車之車輛用構件等大幅使用壓製成形品。

在壓製成形品中，尺寸精度不良(形狀凍結不良)會成為問題，而該尺寸精度不良係稱之為在將金屬板材壓製成形後所產生之回彈，因壓製成形品之角度變化或翹起而起者。

該回彈係因在壓製成形中導入至金屬板材之殘留應力而起，在壓製成形結束後因壓製成形品彈性回復變形而產生。導入至金屬板材之該殘留應力在金屬板材之板厚方向或面內方向分布成不均勻時，就容易有回彈產生。

想要減低回彈並改善壓製成形品之尺寸精度，在壓製成形結束期使對於壓製成形中之毛胚的壓料力增加會相當有效。

然而，為了使壓料力在壓製成形途中增加，一般而言，需要具備使用了伺服閥等之可變模墊裝置的壓製成形裝置。

對於上述問題，在專利文獻1中，揭示有在壓製成形模具配置彈簧等之彈性體的壓製成形模具。在該壓製成形模具中，即使未具有可變模墊裝置，亦可在壓製成形結束期使壓料力增加。

在專利文獻2中，揭示有使在壓製成形模具配置之彈簧為圓形簧的壓製成形模具。在該壓製成形模具中，藉由使用雖為低衝程亦可使高負重產生之圓形簧，即使未具備可變模墊裝置，亦可在壓製成形結束期使增加之壓料力變得更大。

在專利文獻3中，揭示有將壓料模具分割成角端部與直邊部的壓製成形模具。在該壓製成形模具中，可在每一壓製成形之部位使壓料力增減。

[先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本國特開2002-321013號公報

[專利文獻2]日本國特開2004-344925號公報

[專利文獻3]日本國特開2003-94119號公報

發明概要

在專利文獻1所揭示之壓製成形模具，即使欲使壓料力增加之部位為壓料部全體當中的一部分區域，亦仍需要使壓料部全體的壓料力增加。亦即是，為了抑制壓製成形品之回彈，需要使壓製成形模具所配置之彈簧變大，或是使彈簧之數量變多。但，在壓製成形模具內可配置彈簧之處有所限制。故，當將高張力鋼或高強度鋁合金等之回彈很大的金屬板材作為毛胚來進行壓製成形時，要使壓料力充分地增加會相當困難。

在專利文獻2所開示之壓製成形模具，對於用以使壓料力增加之彈簧，使用了以低衝程而可獲得高負重反作用力的圓形簧。因此，在必須使壓料力增加之壓製成形結束期，用些許衝程，便可有效地使壓料力增加。然而，該壓製成形模具亦同樣地，即使欲使壓料力增加之部位為壓料部全體當中的一部分區域，亦仍需要使壓料部全體的壓料力增加。故，將近年高強度化更加有進展之金屬板材作為毛胚進行壓製成形時，即使使用圓形簧，壓料力之增加也不夠充分。

在專利文獻3所揭示之壓製成形模具中，為了抑制在變成收縮凸緣變形區域之壓製成形品角端部的摺曲產生(回彈)，使壓製成形初期之壓料力增大。又，為了避免在該角端部之破裂產生，使壓製成形中之壓料力減少。又，為了使在該角端部之形狀凍結不良消失，在壓製成形之閉閥點(壓製成形結束點)之前使壓料力再次增加。然而，在該壓製成形模具中，為了使壓料部全體當中一部分區域之壓料力變化，便使壓料模具為分割型。藉由使壓料模具為分割型，則不需很大之彈簧力的情況下，只提高必要區域之壓料力。但，一般而言，分割模具與一體型之模具比較，會有關於模具之製造、維持管理、修理交換、及壽命等諸多問題。故，因採用分割模具，壓製成形品之製造工程的管理變得繁雜，且會有壓製成形品之製造成本上昇之情形。因此，在壓製成形汽車車輛用構件等之量產步驟，強烈希望使用非分割型之一體型的壓料模具，使壓料部全體當中一部分區域之壓料力變化。而，所謂的一體型壓料模具係意指從壓製模具之構造與壓製成形品形狀的觀點來看，用不易再分割為其以上的最小零件數來構成之壓料模具。

又，專利文獻3所揭示之壓製成形模具為金屬板材之擠壓加工用的壓製成形模具，對於將高強度之金屬板材壓製成形者並不合適。具體而言，在專利文獻3所揭示之壓製成形模具，主要為將鋼板擠壓加工成深筒狀。因此，用該壓製成形模具所得之壓製成形品的形狀會與高強度之金屬板材為主而壓製成形之壓製成形品的形狀不同。在將高強度之金屬板材作為毛胚之壓製成形，多為施加擠壓彎曲加工，而該擠壓彎曲加工係用以獲得長邊方向兩端為開口之形狀(截面帽形)之壓製成形品者。在將上述高強度之金屬板材擠壓彎曲加工時，會有與將金屬板材擠壓加工成深筒狀之情形不同的問題產生。

在將金屬板材成形成深筒狀之擠壓加工，壓製成形品之擠壓角端部會變成收縮凸緣變形區域。另一方面，在將高強度之金屬板材成形成長邊方向兩端為開口之形狀(例如，構件元件)之擠壓彎曲加工，壓製成形品角端部之一部分(例如，位於彎曲部內側之凸緣部)會變成延伸凸緣變形區域。在此，收縮凸緣變形意味著在板材面內之2軸延伸與收縮同時產生之變形，延伸凸緣變形意味著在板材面內之2軸一起有延伸產生之變形。亦即是，在專利文獻3所開示之壓製成形模具所擠壓加工之壓製成形品，如構件元件等之變成延伸凸緣變形區域的角端部並不存在。且，在該擠壓加工之壓製成形品，有收縮凸緣變形產生之凸緣部的板厚將會不變或是增加。相對於此，在擠壓彎曲加工之壓製成形品，有延伸凸緣變形產生之凸緣部的板厚則是明顯地減少。在壓製成形中板厚明顯地減少之區域，則不易將壓料力朝毛胚傳達，其結果容易引起稱為壓製成形品之壁翹起或縱壁之波浪的尺寸精度不良。在此，所謂的擠壓加工意味著一壓製成形(加工)，而該壓製成形係無延伸凸緣變形產生之區域，並可獲得在垂直於衝床進行方向(壓製方向)之方向兩端無開口部之容器狀(筒狀)的壓製成形品。又，所謂的擠壓彎曲加工意味著一壓製成形(加工)，而該壓製成形係有延伸凸緣變形產生之區域，並可獲得在長邊方向(施加壓料力之凸緣部所延伸存在的方向)兩端有開口部之構件狀的壓製成形品。在將高強度之金屬板材壓製成形成構件元件等的製造步驟，強烈希望能開發除了在收縮凸緣變形區域以外，在變成該延伸凸緣變形區域之部位，亦可抑制回彈的壓製成形模具。

有鑑於上述事實，本發明之目的在於提供一種壓製成形模具、及使用該壓製成形模具來壓製成形之壓製成形品的製造方法，而該模具係壓料模具非分割型而為一體型，且即使將高強度之金屬板材作為毛胚進行壓製成形，亦可抑制在變成延伸凸緣變形區域之部位的回彈。亦即是，本發明目的係在於提供一壓製成形模具及壓製成形品之製造方法，其係不使用具備可變模墊裝置之壓製成形裝置之情形下，使用一般的壓製成形裝置，且將容易有高張力鋼或高強度鋁合金等之回彈產生之金屬板材作為毛胚進行壓製成形時，藉由在壓製成形結束期使對於毛胚之壓料力充分地增加，可獲得尺寸精度較高之壓製成形品者。特別是本發明目的在於提供一種壓製成形模具、及其壓製成形品之製造方法，其係利用將金屬板材擠壓彎曲加工之壓製成形模具，且可用高的尺寸精度將除了收縮凸緣變形區域以外，亦具有延伸凸緣變形區域之壓製成形品來壓製成形者。

本發明者們已將具有構件元件等延伸凸緣變形區域的壓製成形品作為對象，針對在有必要使壓料力增加之部位可有效地使壓料力增加的模具構造，來積極檢討。其結果找出了在壓製成形模具之壓料模具的一部分設置受壓部，又在壓製成形模具之衝床模具的一部分設置壓料力增加部的情形。利用該構成，在壓製成形結束期，使該受壓部與該壓料力增加部接觸，並使壓料模具彈性變形且撓曲，藉此可對欲使毛胚之壓料力增加之部位，局部地追加壓料力。且，可將具有構件元件等之延伸凸緣變形區域的壓製成形品的回彈大幅地減低。在此，所謂的具有構件元件等之延伸凸緣變形區域的零件係指長邊方向兩端為開口截面帽形的壓製成形品。

本發明之要旨如下。

(1)本發明之一態樣為一種壓製成形模具，其係包含有：衝床模具，係具有用以對毛胚轉印形狀之衝床部與模板部；剛模，係與前述衝床模具成對且與前述衝床部對向；壓料模具，係具有與前述模板部對向且在壓製成形結束點與前述模板部相接的第一面、與前述剛模對向且與前述剛模一同夾持前述毛胚的第二面、及連接前述第一面與前述第二面之間且與前述衝床部對向的第三面，且該壓料模具於前述第三面與前述衝床部之間透過間隙來配置；又該壓製成形模具特徵在於具有：受壓部，係在前述壓料模具之前述第一面包含溝部；壓料力増加部，係在前述模板部之與前述第一面對向的面，朝向前述受壓部突出且在壓製成形結束期朝壓製方向壓入時，使其產生朝相反方向之反作用力。

(2)如上述(1)所記載之壓製成形模具，其中可將從前述壓製成形模具除去前述受壓部與前述壓料力増加部之情況作為基準，將在壓製成形品之凸緣部板厚為最大的區領域當作板厚最大部，並將相對於前述板厚最大部前述板厚超過0%且97%以下之區域當作板厚減少部時，沿著前述壓製方向來觀察的情況下，前述受壓部會與前述毛胚之前述板厚減少部對應區域的一部分重疊。

(3)如上述(1)或(2)所記載之壓製成形模具，其中前述受壓部可由前述溝部構成，將前述溝部位置之前述壓料模具的肉厚以單位mm當作L，將除去前述溝部且與前述毛胚相接位置之前述壓料模具肉厚最小值以單位mm當作H時，前述壓料模具會滿足下述式A或式B，又，將前述壓料力増加部之突出高度以單位mm當作G，從壓製成形開始點到前述壓製成形結束點為止之壓製衝程距離以單位mm當作PS時，前述壓料力増加部之前述突出高度G會滿足下述式C。

40≦H≦50時，20≦L≦0.8×H‧‧‧(式A)

50<H≦80時，20≦L≦40‧‧‧(式B)

0.02×PS+H-L≦G≦0.3×PS+H-L‧‧‧(式C)

(4)如上述(1)或(2)所記載之壓製成形模具，其中可劃分前述受壓部之邊界的一部分為前述溝部。

(5)如上述(1)~(4)任一項所記載之壓製成形模具，其中前述壓料力増加部可具有賦予前述反作用力之彈性體。

(6)如上述(1)~(5)任一項所記載之壓製成形模具，其中前述彈性體可為圓形簧、螺旋彈簧、及橡膠當中之至少1者。

(7)本發明之一態樣之壓製成形品的製造方法係使用上述(1)~(6)任一項所記載之壓製成形模具，並包含：將對毛胚進行前述壓製成形時之壓製衝程的成形開始位置當作100%，且將前述壓製衝程之成形結束位置當作0%時，在從前述壓製衝程為2%以上且30%以下之位置到前述成形結束位置為止的壓製成形結束期，使對於前述壓製成形中之前述毛胚一部分之壓料力増加的步驟。

根據本發明之上述態樣，在壓料模具之一部分設置受壓部，又在衝床模具之一部分設置壓料力增加部。該受壓部與該壓料力增加部會在壓製成形結束期接觸，且壓料模具會彈性變形。其結果，從壓料力增加部發出之壓料力在壓製成形結束期可對需要增加壓料力之毛胚部位充分地傳達。亦即是，即使壓製成形品除了有收縮凸緣變形區域以外還有延伸凸緣變形區域，亦可將該壓製成形品之回彈有效地減低。

又，在使用從上述壓製成形模具除去上述受壓部與上述壓料力增加部之習知的壓製成形模具來壓製成形的壓製成形品，將凸緣部之板厚變薄的部分當作板厚減少部時，根據本發明之上述態樣，與毛胚之上述板厚減少部相當之區域的一部分(需要增加壓料力之部位)以及上述受壓部在沿著壓製方向來觀察時會重疊。故，需要增加壓料力之部位的壓料力在壓製成形結束期會適當地提高。其結果，即使壓製成形品除了有收縮凸緣變形區域以外還有延伸凸緣變形區域，亦可將該壓製成形品之回彈更加減低。

且，根據本發明之上述態樣，將高張力鋼或高強度鋁合金等之回彈容易發生的金屬板材當作毛胚，並使用不具備可變模墊裝置之一般的壓製成形裝置且非分割型之一體型的壓料模具，且，即使壓製成形品除了有收縮凸緣變形區域以外還有延伸凸緣變形區域，亦可獲得尺寸精度很高之壓製成形品。

1~4、91‧‧‧壓製成形模具

5‧‧‧毛胚

6a‧‧‧彎曲外側部(板厚最大部)

6b‧‧‧彎曲內側部(板厚減少部)

6c~6f‧‧‧直線部

10‧‧‧衝床模具

12‧‧‧衝床部

13‧‧‧衝床部12之前端面

14‧‧‧模板部

16a~16f‧‧‧壓料力增加部(圓形簧單元)

18‧‧‧墊部

20‧‧‧剛模

25a~25f‧‧‧壓料模具

30a、30b、30g~30j‧‧‧受壓部(溝部)

30c、30d‧‧‧受壓部

31a~31f‧‧‧第一面

32a~32f‧‧‧第二面

33a、33b‧‧‧第三面(側面)

35c、35d‧‧‧溝部

40a‧‧‧插銷

42a‧‧‧圓形簧(彈性體)

50‧‧‧壓製成形品

51a、51b‧‧‧直邊部

52‧‧‧彎曲部

54a、54a’、54b、54b’‧‧‧凸緣部

55a、55a’、55b、55b’‧‧‧縱壁部

55c‧‧‧頂部

57‧‧‧精修加工(二次加工)後之壓製成形品

60‧‧‧彎曲面

61‧‧‧波浪

62、PQ、P’Q’、RS、R’S’‧‧‧線段

71~74‧‧‧面壓分布最大值區域

92‧‧‧二次加工模具

G‧‧‧突出高度

H、L‧‧‧肉厚

A、B、C、I‧‧‧箭頭方向

PS‧‧‧壓製衝程距離

Wh‧‧‧未產生回彈時之縱壁部55a與縱壁部55b的間隔

Wh’‧‧‧產生回彈時之縱壁部55a’與縱壁部55b’的間隔

△Wh‧‧‧Wh’與Wh之差異

W_c‧‧‧無回彈產生時之縱壁部55a與縱壁部55b之間隔

W_c’‧‧‧回彈產生時之縱壁部55a’與縱壁部55b’之間隔

△W_c‧‧‧W_c’與W_c之差異

△Yw‧‧‧彎曲面60內之該圖表最大值與最小值之差的絶對值

[圖1A]係顯示本發明第1實施形態之壓製成形模具之概略構成的圖，並為顯示全體的立體圖。

[圖1B]係同實施形態之壓製成形模具之衝床模具的平面圖。

[圖2]係顯示同實施形態之壓製成形模具之壓料模具的圖，並為從其第一面側來觀察之立體圖。

[圖3A]係將壓製成形毛胚時之衝床模具、剛模及壓料模具之動作示意地顯示之說明圖，並為壓製成形開始時之立體圖。

[圖3B]將壓製成形毛胚時之衝床模具、剛模及壓料模具之動作示意地顯示之說明圖，並為壓製成形中之立體圖。

[圖4A]係顯示同實施形態之壓製成形模具之壓料力增加部的圖，並為顯示未增加圓形簧複數重疊時之壓料力之狀態的縱截面圖。

[圖4B]係顯示同實施形態之壓製成形模具之壓料力增加部的圖，並顯示增加圓形簧複數重疊時之壓料力之狀態的縱截面圖。

[圖5]係從圖2所示之箭頭I方向來觀察之縱截面圖。

[圖6A]係顯示用同實施形態之壓製成形模具所成形之壓製成形品的立體圖。

[圖6B]係將圖6A從箭頭A方向來觀察之縱截面圖。

[圖7A]係顯示本發明第2實施形態之壓製成形模具之概略構成的圖，並為顯示全體的立體圖。

[圖7B]係同實施形態之壓製成形模具之衝床模具的平面圖。

[圖8]係顯示同實施形態之壓製成形模具之壓料模具的圖，並為從其第一面側來觀察之立體圖。

[圖9A]係顯示本發明第3實施形態之壓製成形模具之概略構成的圖，並為顯示全體的立體圖。

[圖9B]係同實施形態之壓製成形模具之衝床模具的平面圖。

[圖10A]係本發明第4實施形態之壓製成形模具之概略構成的圖，並為顯示全體的立體圖。

[圖10B]係同實施形態之壓製成形模具之衝床模具的平面圖。

[圖11]係顯示同實施形態之壓製成形模具之壓料模具的圖，並為從其第一面側來觀察之立體圖。

[圖12]係從圖11所示之箭頭C方向來觀察之縱截面圖。

[圖13A]係顯示無受壓部與壓料力增加部之習知壓製成形模具概略構成的圖，並為顯示全體的立體圖。

[圖13B]係顯示無受壓部與壓料力增加部之習知壓製成形模具之衝床模具的平面圖。

[圖14]係顯示用圖13A所示之習知壓製成形模具來成形之壓製成形品的凸緣部板厚分布的說明圖。

[圖15]係在顯示用圖13A所示之習知壓製成形模具來成形之壓製成形品凸緣部板厚分布的圖，並為例示配置受壓部及壓料力增加部之位置的說明圖。

[圖16A]係顯示精修加工(二次加工)後之壓製成形品的立體圖。

[圖16B]係將圖16A從箭頭B方向來觀察之縱截面圖。

[圖17]係顯示進行精修加工(二次加工)之二次加工模具概略構成的圖，並為顯示全體的立體圖。

[圖18]係垂直於擠壓彎曲加工後之壓製成形品長邊方向的縱截面圖，並為顯示壁翹起(回彈)之產生狀態的說明圖。

[圖19]係垂直於精修加工(二次加工)後之壓製成形品長邊方向的縱截面圖，並為顯示壁翹起(回彈)之產生狀態的說明圖。

[圖20]係顯示精修加工(二次加工)後之壓製成形品的立體圖，並為顯示波浪之產生狀態的說明圖。

[圖21A]係顯示精修加工(二次加工)後之壓製成形品的立體圖，並為顯示波浪之測定位置的說明圖。

[圖21B]係顯示精修加工(二次加工)後之壓製成形品波浪測定結果之一例的圖表。

[圖22]係顯示壓料模具之肉厚比L/H為100%時之在壓料模具第二面之面壓分布的圖。

[圖23]係顯示壓料模具之肉厚比L/H為90%時之在壓料模具第二面之面壓分布的圖。

[圖24]係顯示壓料模具之肉厚比L/H為80%時之在壓料模具第二面之面壓分布的圖。

[圖25]係顯示壓料模具之肉厚比L/H為70%時之在壓料模具第二面之面壓分布的圖。

[圖26]係顯示壓製成形模具之受壓部與壓料力增加部之配置位置的圖。

[圖27]係顯示壓料模具肉厚非一定之壓製成形模具之一例的圖，並為顯示全體的立體圖。

用以實施發明之形態

以下，針對本發明之各實施形態，參照圖式來詳細地說明。但，本發明不只限於以下實施形態之構成，在不脫離本發明之趣旨之範圍可有各種變更。又，以下說明所使用之圖式為了使本發明之特徵可易於了解，便於行事地有將重要部分擴大顯示之情形，且各構成要素之尺寸比率等不限於與實際相同。

圖1A與圖1B係顯示本發明第1實施形態之壓製成形模具之概略構成的圖。圖1A係全體立體圖，圖1B係構成壓製成形模具之衝床模具的平面圖。圖1A中，符號1係顯示本實施形態之壓製成形模具。

本實施形態之壓製成形模具1係具有：衝床模具10、剛模20、及壓料模具25a、25b。衝床模具10具有用以在毛胚轉印形狀之衝床部12與模板部14。衝床部12與模板部14用未圖示之締結構件來固定，成為衝床模具10。或，亦可將衝床部12與模板部14當作一體來形成衝床模具10。如圖1B所示，與模板部14之壓料模具25a、25b對向之面配置有壓料力增加部16a、16b，而該壓料力增加部16a、16b係朝向壓料模具25a、25b突出且在壓製成形結束期朝壓製方向壓入時，使朝與其方向相反方向的反作用力產生。

剛模20與衝床模具10成對，並與衝床部12對向地來配置。壓料模具25a、25b配置於衝床模具10與剛模20之間。本實施形態之壓料模具25a、25b從壓製模具之構造與壓製成形品之形狀的觀點來看，用不易再分割成其以上的最小零件數來構成。即，壓料模具25a、25b可說是非分割型之一體型的壓料模具。該壓料模具25a、25b係具有：與衝床模具10之模板部14對向且在壓製成形結束點與模板部14相接之第一面31a、31b、及與剛模20對向且與剛模20一起夾持毛胚的第二面32a、32b。

第一面31a與第二面32a之間連接之側面(第三面)33a透過預定間隙(間距)與衝床部12對向。同樣地，第一面31b與第二面32b之間連接之側面(第三面)33b透過預定間隙(間距)與衝床部12對向。這些間隙藉由適當正確地設定，可適宜地防止壓製成形品之摺曲產生、或壓製成形品之破裂。這些間隙之設定只要遵循常規來決定即可。

圖2係將壓料模具25a、25b從第一面31a、31b側來觀察之立體圖。如圖2所示，壓料模具25a、25b個別具有：將在第一面31a、31b用以使壓料模具25a、25b在壓製成形結束期彈性變形之上述反作用力加以接受的受壓部(溝部)30a、30b。在本實施形態之壓製成形模具1，上述受壓部30a、30b由溝部構成。在壓製成形結束期，當壓料力增加部16a、16b個別與受壓部30a、30b接觸並朝壓製方向壓入，且產生朝其相反方向的反作用力時，壓料模具25a、25b會接受該反作用力且彈性變形。

圖3A與圖3B係將壓製成形毛胚5時之衝床模具10、剛模20、及壓料模具25a、25b的動作示意地顯示的說明圖。圖3A係顯示壓製成形開始時之立體圖，圖3B係顯示壓製成形中之立體圖。

在已使壓料模具25a、25b之第二面32a、32b與衝床部12之前端面13為相同高度的狀態下，在其上載置毛胚5。

如圖3A所示，剛模20朝壓製方向下降，利用剛模20與壓料模具25a、25b，用一定之負重夾持之毛胚5的凸緣部。

且，如圖3B所示，在毛胚5由剛模20與壓料模具25a、25b夾持之狀態下，剛模20朝壓製方向，亦即是衝床模具10之模板部14的方向(在圖3B之往下方向)移動，藉此衝床部12之毛胚5的壓製成形便可進行。

在壓製成形結束期之預定位置，設於壓料模具 25a、25b之第一面31a、31b之受壓部30a、30b會與壓料力增加部16a、16b接觸。且，會與從壓製成形結束期之該預定位置到壓製成形結束點為止之壓製成形連動，受壓部30a、30b將壓料力增加部16a、16b朝壓製方向壓入。其結果，從壓料力增加部16a、16b朝壓製方向相反方向之反作用力產生，受壓部30a、30b接受該反作用力，且，使對於壓製成形結束期之毛胚5的壓料力增加。

圖4A與圖4B係顯示複數重疊作為壓料力增加部之圓形簧時的縱截面圖。圖4A係顯示未增加壓料力之狀態，圖4B係顯示增加壓料力之狀態。

如圖4A所示，壓料力增加部16a具有插銷40a與圓形簧42a。如上所述，壓料力增加部16a具有賦予上述反作用力的彈性體。在本實施形態，將12個圓形簧42a依平行串聯排列來重疊。但，圓形簧42a之個數與配列不限於此。例如，亦可將4個圓形簧42a串聯地重疊。而，雖未圖示，壓料力增加部16b亦與上述相同。

又，取代圓形簧42a，亦可使用螺旋彈簧、橡膠等之彈性體。但，藉由可用低衝程獲得高負重之點，宜使用圓形簧42a。

如圖4B所示，設於壓料模具25a之第一面31a之受壓部30a藉由將插銷40a朝壓製方向壓下，圓形簧42a會收縮。且，壓料模具25a會接受從圓形簧42a朝壓製方向相反方向之反作用力。其結果可對壓料模具25a之第二面32a與剛模20之間所夾持之毛胚5傳達該反作用力，並使對於毛胚 5之壓料力在壓製成形結束期增加。

由於從圓形簧42a接受上述反作用力之壓料模具25a具有溝部構成之受壓部30a，因此在毛胚5側會彈性變形且撓曲成凸狀。即，彈性變形成第二面32a凸狀的一部分會將上述反作用力有效率地對毛胚5傳達，而該第二面32a凸狀係沿著壓製方向來觀察時，與在壓料模具25a第一面31a所形成之受壓部30a對應。假設壓料模具25a無受壓部30a時，來自圓形簧42a之上述反作用力就會擴散至壓料模具25a全體。故，由於對於毛胚5無法局部地施加反作用力，因此傳達反作用力之效率相當低。

圖5係說明壓料模具25a之肉厚的圖，將壓料模具25a從圖2所示之箭頭I方向來觀察之縱截面圖。如圖5所示，將在溝部構成之受壓部30a之壓料模具25a肉厚以單位mm當作L，且將在除去受壓部30a且與毛胚5相接之區域之壓料模具25a肉厚以單位mm當作H。而，在本實施形態之壓製成形模具1，上述肉厚H為一定。但，肉厚非一定時，只要將在除去受壓部30a且與毛胚5相接之區域之肉厚最小值當作H即可。所謂的肉厚H非一定的情況係指例如圖27所示，將凸緣面高度非固定之壓製成形品加以成形之情況。

肉厚L之下限宜為20mm。當肉厚L小於20mm以下時，擠壓彎曲加工時(壓製成形時)，壓料模具25a會有塑性變形或是破損之情形。另一方面，40≦H≦50時，肉厚L之上限宜為0.8×H。當肉厚L超過0.8×H時，即使受壓部30a接受來自壓料力增加部16a之反作用力，壓料模具25a亦不會彈性變形，而會有無法對毛胚5有效率地傳達反作用力之情形。而，40≦H≦50時之適宜肉厚L之上限為0.6×H。當肉厚L之上限為0.6×H時，即使壓料力增加部16a之能力很小時，亦可將使壓料力增加部16a發出之反作用力對毛胚5有效率地傳達。

又，50<H≦80時，與肉厚H無關，肉厚L之上限宜為40mm。受壓部30a從壓料力增加部16a接受之反作用力最大值為6.5MPa。因此，當肉厚L超過40mm時，受壓部30a之剛性會變高，即使為上述反作用力之最大值，亦有壓料模具25不會彈性變形之情形。

又，當肉厚H小於40mm時，壓料模具25a全體之剛性會不足。另一方面，當肉厚H超過80mm時，壓料模具25a之剛性會變大成超過需要，又，亦浪費壓料模具25a之材料費。

當針對壓料模具25a之肉厚來整理時，肉厚L與肉厚H之關係就宜滿足以下式1或式2之關係。而，雖未圖示，壓料模具25b亦與上述相同。

40≦H≦50時，20≦L≦0.8×H‧‧‧(式1)

50<H≦80時，20≦L≦40‧‧‧(式2)

來自壓料力增加部16a之反作用力係從設於壓料模具25a之受壓部30a與插銷40a接觸開始到到達壓製成形結束點為止產生。而，設於壓料模具25a之受壓部30a與插銷40a接觸之位置可為壓製成形結束期之預定位置。又，該受壓部30a與插銷40a接觸之位置可藉由改變插銷40a之前端從模板14表面突出之長度(高度)來控制。

圖4A所示之插銷40a前端從模板14表面突出之高度G可為對從模板部14表面到壓製成形結束期欲增加壓料力之上述預定位置為止的距離，將溝部構成之受壓部30a之溝深度(從H減去L之值)加上的高度。

具體而言，將壓料力增加部16a之插銷40a前端從模板14表面突出之高度以單位mm當作G，而將從毛胚5之塑性變形開始之壓製衝程位置即壓製成形開始點到壓製成形結束點為止的壓製衝程距離以單位mm當作PS時，壓料力增加部16a之突出高度G宜滿足下述式3。而，雖未圖示，壓料力增加部16b亦與上述相同。

0.02×PS+H-L≦G≦0.3×PS+H-L‧‧‧(式3)

宜使插銷40a之突出高度G為對壓製衝程距離PS之2%(0.02×PS)加上受壓部30a之溝深度(H-L)的值以上。亦即是，在壓製成形結束期使壓料力增加之壓製衝程的區間宜為壓製衝程距離PS之2%以上。當突出高度G小於上述值(0.02×PS+H-L)時，會有壓料力之增加不充分，回彈之減低效果變為不安定之情形。又，為了使回彈更加減低，宜使突出高度G之值為(0.05×PS+H-L)以上。

另一方面，宜使插銷40a之突出高度G為對壓製衝程距離PS之30%(0.3×PS)加上受壓部30a之溝深度(H-L)的值以下。亦即是，在壓製成形結束期使壓料力增加之壓製衝程的區間宜為壓製衝程距離PS之30%以下。由於當突出高度G超過上述值(0.3×PS+H-L)時，使壓料力增加之區間會過長，因此從壓製成形開始點到壓製成形結束點為止之間，壓料力之強弱差異會變小。故，只有在壓製成形結束期增加壓料力之效果較薄弱，會有回彈反而更加顯著之情形。又，為了使回彈更加減低，宜使突出高度G之值為(0.15×PS+H-L)以下。

至此已針對壓料模具25a與壓料力增加部16a主要地說明，而針對壓料模具25b與壓料力增加部16b亦為相同。

圖6A與圖6B係顯示用本實施形態之壓製成形模具1所成形之壓製成形品。圖6A係立體圖，圖6B係將圖6A從箭頭A方向來觀察之縱截面圖。圖6A與圖6B中，符號50係顯示壓製成形品。

壓製成形品50係具有：凸緣部54a、54b、縱壁部55a、55b、及頂部55c。又，在壓製成形品50兩端具有：直邊部51a、51b、與該等直邊部51a、51b所包夾之彎曲部52。在與長邊方向正交之截面觀察時，壓製成形品50為所謂的截面帽形，壓製成形品50之長邊方向兩端為開口。在此，所謂的截面帽形係指在將圖6A從箭頭A方向來觀察時，為以下形狀，其係具有：設於寬度方向中央部之頂部55c、從頂部55c兩端朝向頂部55c其中一方之面側傾斜地設置之縱壁部55a、55b、及使其與從縱壁部55a、55b前端到頂部55c平行來設置之凸緣部54a、54b。

壓製成形時，根據壓製成形品50之形狀，會有毛胚5之塑性流動容易引起之部位、與不易引起之部位產生。根據該塑性流動之引起容易度的差異，壓製成形品50之板厚方向或面內方向之殘留應力會有不均勻產生。且，因該殘留應力之不均勻而起，在壓製成形品50例如縱壁部55a、55b之翹起、扭轉、波浪等之回彈會產生。特別是，當壓製成形品50之形狀有彎曲之部位時，壓製成形品50之長邊方向就會出現收縮凸緣變形或延伸凸緣變形。故，板厚方向或面內方向殘留應力之不均勻會增大。

一般而言，壓製成形品50在擠壓彎曲加工後會施行精修加工(二次加工)。當將壓製成形品50利用二次加工，加工成如後述圖16A與圖16B所示之壓製成形品57的形狀時，在彎曲部52之縱壁部55a等就會有顯著之波浪產生。為了減低壓製成形品57之尺寸精度不良，一般而言會先進行將回彈之變形量依照模具設計時之模具尺寸加以預測，但回彈為波浪時，要預測該變形量便相當困難。又，為了解決壓製成形品57之波浪而進行之模具的修正，由於會伴隨嘗試錯誤，因此模具之修正需要相當大量之時間與費用。

該波浪係因利用擠壓彎曲加工(壓製成形)，彎曲部52之縱壁部55a變成延伸凸緣變形區域而起。故，朝壓製成形品50長邊方向之拉伸應力會變大，壓製成形品50之板厚方向或面內方向之殘留應力會助長不均勻。因擠壓彎曲加工後之壓製成形品50之這些殘留應力的不均勻而起，在二次加工後之壓製成形品57會有波浪產生。因此，為了消除彎曲部52之波浪，在擠壓彎曲加工之壓製成形結束期，宜增加在彎曲部52之壓料力。

如圖1A~圖2所示，由於與直邊部51a、51b相比，較為提高在壓製成形結束期於彎曲部52之壓料力，壓料模具25a、25b個別設置受壓部30a、30b。且，為了在壓製成形結束期使壓料模具25a、25b彈性變形，將壓料力增加部16a、16b配置於模板部14。

如上所述使壓料力在壓製成形結束期增大，藉此延伸凸緣變形產生之區域即彎曲部52之縱壁部55a的張力會增大。其結果成為回彈原因之壓製成形品50之板厚方向或面內方向之殘留應力的不均勻便會減低。而，收縮凸緣變形產生之區域亦與上述相同。亦即是，如上所述使壓料力在壓製成形結束期增大，藉此收縮凸緣變形產生之區域即彎曲部52之縱壁部55b的張力亦會增大。其結果在該收縮凸緣變形產生之區域的回彈亦會減低。

在壓料模具25a、25b未設置受壓部30a、30b時，壓料模具25a、25b便不會彈性變形。且，來自壓料力增加部16a、16b之反作用力會分散至壓料模具25a、25b全體。因此，在壓製成形結束期，無法在彎曲部52使壓料力局部地增加，無法對彎曲部52只給予需要之壓料力。其結果無法對彎曲部52之縱壁部55a、55b只給予為了抑制回彈所需要之張力。故，減低壓製成形品50之回彈的效果明顯地降低。

又，要想藉由提高壓料力增加部16a、16b之能力來減低來自上述壓料力增加部16a、16b之反作用力的分散，例如，必須使圓形簧42a之直靜變大，或是，增加圓形簧42a之個數。此時，壓料力增加部16a、16b本身會變大。

另一方面，要想將高張力鋼或高強度鋁合金等之塑性流動阻力很大且回彈很大之金屬板材壓製成形，則必須在壓製成形品50之形狀彎曲且延伸凸緣變形或收縮凸緣變形產生之區域等，於壓製成形結束期使壓料力特別地變大。因此，將高張力鋼或高強度鋁合金等壓製成形時，且，欲藉由提高壓料力增加部16a、16b之能力來減低上述反作用力之分散時，則必須使壓料力增加部16a、16b變得非常大。故，將壓料力增加部16a、16b配置於壓製成形模具1會相當困難。

接著，針對本發明第2實施形態之壓製成形模具來說明。圖7A與圖7B係顯示本發明第2實施形態之壓製成形模具之概略構成的圖。圖7A係全體立體圖，圖7B係構成壓製成形模具之衝床模具的平面圖。圖8係將本實施形態之壓製成形模具的壓料模具從其第一面側來觀察之立體圖。

本實施形態之壓製成形模具2，除了在模板部14只配置壓料力增加部16b者，只在壓料模具25b配置溝部構成之受壓部30b者，及壓料模具25e無受壓部以外，均與上述第1實施形態之壓製成形模具1相同。

本實施形態之壓製成形模具2可只在延伸凸緣變形產生之區域，換言之，只在特別需要增加壓料力之部位，使對毛胚5之壓料力增加。即，毛胚5之拉伸強度沒那樣高時，或是根據壓製成形品50之彎曲部52的曲率等，可將受壓部30b與壓料力增加部16b個別地配置1個。

接著，針對本發明第3實施形態之壓製成形模具來說明。圖9A與圖9B係顯示本發明第3實施形態之壓製成形模具之概略構成的圖。圖9A係全體立體圖，圖9B係構成壓製成形模具之衝床模具的平面圖。

本實施形態之壓製成形模具3除了已在模板部14配置壓料力增加部16a、16b、16c、16d、16e、16f以外，其他與上述第1實施形態之壓製成形模具1相同。而，圖9A所示之本實施形態之壓製成形模具3的壓料模具25a、25b與圖2所示之第1實施形態之壓製成形模具1的壓料模具25a、25b相同。

如圖9A與圖9B所示，本實施形態之壓製成形模具3除了具有在壓製成形結束期與受壓部30a、30b接觸之壓料力增加部16a、16b之外，亦有壓料力增加部16c~16f。故，在壓製成形結束期可精密地控制對毛胚5之壓料力。但，與非受壓部30a、30b之第一面31a、31b接觸的壓料力增加部16c~16f跟與受壓部30a、30b接觸之壓料力增加部16a、16b比較，則對毛胚5之壓料力的增加效果較小。即，是否要配置與非受壓部30a、30b之第一面31a、31b接觸的壓料力增加部16c~16f，可根據壓製成形品之形狀或壓製模具的構造來決定。

接著，針對本發明第4實施形態之壓製成形模具來說明。圖10A與圖10B係顯示本發明第4實施形態之壓製成形模具之概略構成的圖。圖10A係全體立體圖，圖10B係構成壓製成形模具之衝床模具的平面圖。圖11係將本實施形態之壓製成形模具的壓料模具從其第一面側來觀察的立體圖。圖12係說明本實施形態之壓料模具的圖，並為從圖 11所示之箭頭C方向來觀察之壓料模具的縱截面圖。本實施形態之壓製成形模具4除了壓料模具25c、25d之受壓部30c、30d包含溝部35c、35d，且該溝部35c、35d成為邊界一部分並將受壓部30c、30d劃分之情形以外，與上述第1實施形態之壓製成形模具1相同。而，圖10B所示之本實施形態之衝床模具10係與第1實施形態之衝床模具10相同。

從壓製模具之構造與壓製成形品之形狀的觀點來看，本實施形態之壓料模具25c、25d用不易再分割成其以上之最小零件數來構成。即，壓料模具25c、25d可說是非分割型而為一體型之壓料模具。該壓料模具25c、25d係具有：與衝床模具10之模板部14對向且在壓製成形結束點與模板部14相接之第一面31c、31d、及與剛模20對向且與剛模20一起夾持毛胚5之第二面32c、32d。

壓料模具25c、25d係個別具有接受在第一面31c、31d用以使壓料模具25c、25d於壓製成形結束期彈性變形之反作用力的受壓部30c、30d。該受壓部30c、30d包含溝部35c、35d。該溝部35c、35d成為邊界一部分，並在第一面31c、31d上劃分有受壓部30c、30d。具體而言，如圖11所示，受壓部30c、30d係在第一面31c、31d上由溝部35c、35d與第一面31c、31d一部分邊緣所劃分。

在壓製成形結束期，受壓部30c、30d與壓料力增加部16a、16b接觸，且壓料模具25c、25d會彈性變形。其結果可對欲增加毛胚5之壓料力的部位，局部地追加壓料力。故，由於可將收縮凸緣變形區域或延伸凸緣變形區域之壓料力在壓製成形結束期局部地提高，因此可有效地抑制回彈。

在壓製成形結束期，壓料模具25c、25d用受壓部30c、30d接受來自壓料力增加部16a、16b之反作用力時，由於壓料模具25c、25d具有溝部35c、35d，因此上述反作用力不會分散至壓料模具25c、25d全體。當從壓料力增加部16a、16b接受反作用力時，壓料模具25c、25d將溝部35c、35d作為邊界，在剛模20(毛胚5)側彈性變形成凸狀。其結果可對毛胚5使壓料力局部且集中地增加。

而，本實施形態之溝部35c、35d的深度與寬度等並無特別地限定。溝部35c、35d只要可與壓製成形品50之形狀或壓製模具4之構造對應，採用適合之尺寸即可。又，在除去溝部35c、35d之受壓部30c、30d之壓料模具25c、25d肉厚L、及在除去受壓部30c、30d且與毛胚5相接之區域之壓料模具25c、25d肉厚H，亦無特別地限定。在本實施形態，顯示了上述肉厚L與上述肉厚H為相同厚度之形態，但使上述肉厚L滿足20≦L≦H即可。又，如上述肉厚L滿足20≦L≦H，則壓料力增加部16a、16b之突出高度G與第1實施形態相同地，滿足0.02×PS+H-L≦G≦0.3×PS+H-L即可。

以上，已針對從本發明第1實施形態到第4實施形態之壓製成形模具1~4來說明。接著，針對作為配置壓料力增加部16a~16f與受壓部30a~30d之位置，有效之位置位於何處來說明。

圖13A與圖13B係顯示無受壓部與壓料力增加部之習知壓製成形模具之概略構成的圖。圖13A係全體立體圖，圖13B係顯示構成習知壓製成形模具之衝床模具的平面圖。圖13A中，符號91係顯示習知之壓製成形模具。

圖14係顯示已使用圖13A所示之習知壓製成形模具且將板厚1.0mm之毛胚5擠壓彎曲加工(壓製成形)時，壓製成形品之凸緣部的板厚分布的說明圖。即，圖14係顯示將毛胚5使用圖13A所示之壓製成形模具91且擠壓彎曲加工(壓製成形)後，壓製成形品50之狀態的圖，且為省略剛模20並沿著壓製方向來觀察的平面圖。圖14中，將凸緣部54a、54b之板厚測定結果合併記載。如圖14所示，凸緣部54a、54b具有彎曲外側部6a、彎曲內側部6b、及直線部6c、6d、6e、6f。

如圖14所示，彎曲外側部6a係板厚相當厚。該彎曲外側部6a在壓製成形品50之凸緣部54a、54b當中成為板厚最大之板厚最大部。相對於此，彎曲內側部6b則板厚較薄。如上所述，在使用習知壓製成形模具91來壓製成形之壓製成形品50，在凸緣部54a、54b內各部位板厚並不相同。毛胚5所夾持之壓料模具25e、25f的第二面32e、32f與剛模20則為平坦。故，在未設置如壓料模具25e、25f之受壓部30a~30d的壓料模具91，壓製成形中，凸緣部54a、54b內之各部位板厚變化時，會有壓料力強烈作用之部位與微弱作用之部位存在。當壓料力之大小在壓製成形中根據部位而變化時，塑性變形時之毛胚5的塑性流動平衡就會崩壞，其結果，壓製成形後之壓製成形品50的尺寸精度便會降低。

要想抑制因如上述壓料力強烈作用部位與微弱作用部位共同存在而起之壓製成形品50的尺寸精度降低，宜在壓製成形中於凸緣部54a、54b內將板厚減少之部位的壓料力在壓製成形結束期提高。具體而言，以已從壓製成形模具1~4除去受壓部30a~30d與壓料力增加部16a~16f之習知壓製成形模具91為基準，宜在壓製成形品50之凸緣部54a、54b內將板厚為最大區域當作板厚最大部，並將相對於該板厚最大部板厚超過0%且97%以下之區域當作板厚減少部時，沿著壓製方向來觀察的情況下，配置壓料模具25a~25d之受壓部30a~30d而使其與毛胚5之上述板厚減少部之一部分重疊。其結果可在壓製成形中於凸緣部54a、54b內將板厚減少之部位的壓料力在壓製成形結束期適宜地提高。藉由將相對於上述板厚最大部板厚超過0%且97%以下之上述板厚減少部的壓料力，在壓製成形結束期適宜地提高，便可將壓製成形品50之回彈有效地減低。

圖15係顯示用圖13A所示之習知壓製成形模具所成形之壓製成形品凸緣部板厚分布的圖，並為例示了配置受壓部與壓料力增加部之適宜位置的說明圖。即，圖15係為一例，其係將配置受壓部30b、30d與壓料力增加部16b之位置與圖14重合之說明圖。

如圖15所示，在已用習知壓製成形模具91來壓製成形之壓製成形品50的凸緣部54a、54b內，宜配置受壓部30b、30d而使其與板厚減少部的彎曲內側部6b一部分重疊，而該板厚減少部係相對於成為板厚最大部之彎曲外側部6a，板厚超過0%且97%以下者。又，宜配置壓料力增加部16b而使其朝向該受壓部30b、30d突出且朝壓製方向壓入時，使朝其相反方向之反作用力產生並使壓料模具25b、25d彈性變形。其結果可在壓製成形中於凸緣部54a、54b內，將板厚減少之彎曲內側部6b的壓料力在壓製成形結束期適宜地提高。

如上所述，藉由配置受壓部30b、30d與壓料力增加部16b，在壓製成形結束期，壓料模具25b、25d可在受壓部30b、30d之毛胚5側彈性變形成凸狀，並可使壓料力在彎曲內側部6b局部且集中地增加。

針對以上說明之本發明之各形態之壓製成形模具，於以下來整理。

(1)本發明之各形態之壓製成形模具1~4係具有：衝床模具10，係具備用以對毛胚5轉印形狀之衝床部12與模板部14；剛模20，係與衝床模具10成對且與衝床部12對向；第一面31a~31d，係與模板部14對向且在壓製成形結束點與模板部14相接；第二面32a~32d，係與剛模20對向且與剛模20一起夾持毛胚5；及側面(第三面)33a、33b，係在第一面31a~31d與第二面32a~32d之間相連且與衝床部12對向；且具備在側面(第三面)33a、33b與衝床部12之間透過間隙來配置之壓料模具25a~25d；又具有：受壓部30a~30d，係包含接受在壓料模具25a~25d之第一面31a~31d用以使壓料模具25a~25d在壓製成形結束期彈性變形之反作用力的溝部；壓料力增加部16a、16b，係在與模板部14第一面31a~31d對向之面，朝向受壓部30a~30d突出且在壓製成形結束期朝壓製方向壓入時，使朝其相反方向之反作用力產生。

(2)且，以從壓製成形模具1~4除去受壓部30a~30d與壓料力增加部16a、16b之情形為基準，將在壓製成形品50之凸緣部54a、54b成為板厚最大之區域當作板厚最大部，相對於板厚最大部，將板厚超過0%且97%以下之區域當作板厚減少部時，沿著壓製方向來觀察的情況下，受壓部30a~30d可與跟毛胚5之板厚減少部對應之區域的一部分重疊。

(3)且，受壓部30a、30b可由溝部構成，將受壓部(溝部)30a、30b之位置的壓料模具25a、25b的肉厚以單位mm當作L，將除去受壓部(溝部)30a、30b且與毛胚5相接位置之壓料模具25a、25b肉厚最小值以單位mm當作H時，壓料模具25a、25b會滿足下述式1或是式2，又，將壓料力増加部16a、16b之模板部14表面的突出高度以單位mm當作G，從壓製成形開始點到壓製成形結束點為止之壓製衝程距離以單位mm當作PS時，壓料力増加部16a、16b之前述突出高度G可滿足下述式3。

40≦H≦50時，20≦L≦0.8×H‧‧‧(式1)

50<H≦80時，20≦L≦40‧‧‧(式2)

0.02×PS+H-L≦G≦0.3×PS+H-L‧‧‧(式3)

(4)且，將受壓部30c、30d劃分之邊界的一部分可為溝部35c、35d。具體而言，受壓部30c、30d包含溝部 35c、35d，且，該溝部35c、35d可成為邊界之一部分，在第一面31c、31d上劃分受壓部30c、30d。

(5)且，壓料力增加部16a、16b可具有賦予反作用力之彈性體。

(6)且，上述彈性體可為圓形簧42a、螺旋彈簧、及橡膠當中之至少1者。

接著，針對使用本發明之上述形態之壓製成形模具1~4來壓製成形之壓製成形品50的製造方法來說明。

本發明之一形態之壓製成形品50的製造方法包含以下步驟，其係使用上述形態之壓製成形模具1~4，將壓製成形毛胚5時之壓製衝程的成形開始位置當作100%，將壓製衝程之成形結束位置當作0%時，在從壓製衝程為2%以上30%以下之位置到成形結束位置為止之壓製成形結束期，使對於壓製成形中之毛胚5一部分之壓料力增加。

根據上述壓製成形品50之製造方法，可抑制回彈，獲得尺寸精度較高之壓製成形品50。在上述製造方法，當使壓料力開始增加之壓製衝程位置小於2%時，壓料力之增加就會不充分，會有減低回彈之效果變成不安定之情形。另一方面，當使壓料力開始增加之壓製衝程位置超過30%時，由於使壓料力增加之區間過長，因此從壓製衝程之成形開始位置到壓製衝程成形結束位置為止之間，壓料力之強弱差異會變小。故，只在壓製成形結束期增加壓料力之效果薄弱，會有回彈反而更為顯著之情形。又，為了使回彈更加減低，宜使壓料力開始增加之壓製衝程位置為 5%以上15%以下。

[實施例1]

將本發明之上述態樣的效果用實施例進而加以說明。但，在實施例之條件係為了確認本發明之實施可能性與效果而採用之一條件，本發明並不限於該一條件。本發明係在不脫離本發明之要旨之情況下，只要能達成本發明之目的，可採用各種條件。

(實施例1)

將高張力鋼板雷射切割成預定形狀來獲得毛胚5。將該毛胚5進行擠壓彎曲加工(壓製成形)而使形狀成為截面帽形。且，在擠壓彎曲加工後，進行精修加工(二次加工)。又將在上述各工程之條件等記載於以下。

將板厚為1.0mm且拉伸強度為590MPa之高張力鋼板作為素材，並進行雷射切割獲得毛胚5而使精修加工(二次加工)後之形狀變為如圖16A與圖16B所示之截面寬度：60mm且高度：80mm。

使用圖1A~圖2所示之壓製成形模具1(上述第1實施形態之壓製成形模具1)、圖7A~圖8所示之壓製成形模具2(上述第2實施形態之壓製成形模具2)、及圖9A與圖9B所示之壓製成形模具3(上述第3實施形態之壓製成形模具3)，將該毛胚5進行擠壓彎曲加工(壓製成形)而使其變成圖6A與圖6B所示之形狀(截面帽形)。

作為壓料力增加部16a~16f，使用了組合圖4A所示之圓形簧42a的圓形簧單元。壓料力增加部16a~16f在壓製成形結束期所賦予壓料模具25a、25b之負重(反作用力)根據圓形簧42a之個數與組合方法(並聯、串聯、平行串聯)而使其變化。而，針對圖9A與圖9B所示之壓製成形模具3(上述第3實施形態之壓製成形模具3)，除了受壓部30a、30b以外，亦配置了壓料力增加部16c~16f。

將在除去受壓部30a、30b且與毛胚5相接之區域的壓料模具25a、25b的肉厚H、與在受壓部30a、30b之壓料模具25a、25b的肉厚L、肉厚比L/H顯示於表1。

又，在表1併記有賦予壓料模具25a、25b之壓料力增加部16a~16f負重(反作用力)。該負重係用配置於壓製成形模具1~3之圓形簧單元負重的合計值來顯示。

例如，在本發明例No.6，使用了圖9A與圖9B所示之壓製成形模具3。此時，配置6個壓料力增加部16a~16f。壓料力增加部16a~16f中之1個圓形簧單元對壓料模具25a、25b施加之負重(反作用力)為100kN。因此，這些負重(反作用力)之合計為600kN(100kN×6個)。

又，在習知例No.14，使用了圖13A與圖13B所示之無受壓部30a、30b及壓料力增加部16a~16f的壓製成形模具91。又，在参考例1，使用了與壓料模具25a、25b肉厚H與肉厚L相等的壓製成形模具1。亦即是，在参考例1所使用之壓製成形模具1為組合了無受壓部之壓料模具25e、25f、與具有壓料力增加部16a、16b的衝床模具10的壓製成形模具。

擠壓彎曲加工(壓製成形)係使用能力1960kN(200噸)之壓製成形裝置來進行。且，施加壓料負重(對壓料模具25a、25b賦予之負重的合計值)：196kN(20噸)，並如圖6B所示進行壓製成形直到壓製成形品50之高度成為60mm為止。針對習知例No.14亦為相同。而，已使用之壓製成形裝置並未具備可變模墊裝置等，為一般的壓製成形裝置。

針對本發明例與参考例之No.1~No.10，將在壓製成形結束期之壓料力的增加從壓製成形結束點前方之9mm的高度開始。亦即是，將在壓製成形結束期與受壓部30a、30b相接之壓料力增加部16a、16b的突出高度G設定為對受壓部30a、30b之深度(H-L)已加上9mm之值。從壓製成形開始點到壓製成形結束點為止之壓製衝程距離PS為60mm。即，將壓製成形毛胚5時之壓製衝程成形開始位置當作100%，將壓製衝程成形結束位置當作0%時，使壓料力開始增加之壓製衝程位置為15%的位置。而，在此針對在壓製成形結束期與受壓部30a、30b相接之壓料力增加部16a、16b來說明，但針對在壓製成形結束期未與受壓部30a、30b接觸之壓料力增加部16c~16f，則將突出高度G設定成9mm。

又，針對本發明例與参考例之No.11~No.13，則已控制壓製成形結束期之壓料力的增加如下。亦即是，如表1所示，使受壓部30a、30b之深度(H-L)為一定，藉由改變突出高度G之值，控制了使壓料力開始增加之位置。在本發明例No.11，從壓製成形結束點前方20mm之高度(壓製衝程為33%之位置)、在本發明例No.12從壓製成形結束點前方1.5mm(壓製衝程為2.5%之位置)之高度、以及從在本發明例No.13壓製成形結束點前方1.1mm(壓製衝程為1.8%之位置)之高度，使壓料力開始增加。

使用因上述擠壓彎曲加工(壓製成形)所獲得之壓製成形品50，進行精修加工(二次加工)。

圖16A與圖16B係顯示精修加工(二次加工)後之壓製成形品的圖。圖16A係立體圖，圖16B係將圖16A從箭頭B方向來觀察之縱截面圖。圖16A與圖16B中，符號57係顯示精修加工(二次加工)後之壓製成形品。

圖17係顯示進行精修加工(二次加工)之二次加工模具概略構成的圖，並為顯示全體的立體圖。圖17中，符號92係顯示二次加工模具。

利用擠壓彎曲加工(壓製成形)所得之壓製成形品50將用縱壁部55a、55b及頂部55c所包圍之帽部朝二次加工模具92之衝床部12嵌入，並可用墊部18壓住頂部55c。且，可用衝床部12與剛模20來精修加工(二次加工)。而，精修加工(二次加工)並不進行壓料。

精修加工(二次加工)使用能力1960kN(200噸)之壓製成形裝置。且，如圖16B所示，二次加工到壓製成形品57之高度成為80mm為止。利用該精修加工(二次加工)，為截面帽形之壓製成形品50會成為圖16A與圖16B所示之形狀的壓製成形品57。而，已使用之壓製成形裝置為未具備可變模墊裝置等之一般的壓製成形裝置。

接著，說明關於擠壓彎曲加工(壓製成形)後之壓製成形品50與精修加工(二次加工)後之壓製成形品57的回彈評價方法。

圖18係垂直於擠壓彎曲加工後之壓製成形品長邊方向的縱截面圖，並為顯示壁翹起(回彈)之產生狀態的說明圖。在圖18中，W_h表示未產生回彈時之縱壁部55a與縱壁部55b的間隔，W_h’表示產生回彈時之縱壁部55a’與縱壁部55b’的間隔，△W_h表示W_h’與W_h之差異。具體而言，如圖18所示，將縱壁部55a與凸緣部54a之交點當作P，將縱壁部55b與凸緣部54b之交點當作Q時，則將線段PQ當作W_h。又，將縱壁部55a’與凸緣部54a’之交點當作P’，將縱壁部55b’與凸緣部54b’之交點當作Q’時，則將線段P’Q’當作W_h’。

W_h’、W_h、及△W_h可如下來求取。在擠壓彎曲加工(壓製成形)後，使用非接觸式之CCD3次元測定裝置來取得壓製成形品50外表面之點群座標值。且，在將圖6A從箭頭A方向來觀察之縱截面，測定產生回彈之狀態的縱壁部55a’與縱壁部55b’之間隔W_h’。將該間隔W_h’與壓製成形品50之設計時CAD資料(設計形狀)之縱壁部55a與縱壁部55b之間隔W_h比較，求取△W_h=W_h’-W_h。

根據如此一來所求得之△Wh，將擠壓彎曲加工(壓製成形)後之壁翹起(回彈)用以下之基準來評價。

Good(G)：△W_h為10mm以下

Not Bad(NB)：△W_h超過10mm小於15mm

Bad(B)：△W_h為15mm以上

又，圖19係垂直於精修加工(二次加工)後之壓製成形品長邊方向的縱截面圖，並為顯示壁翹起(回彈)產生狀態的說明圖。在圖19中，W_c表示無回彈產生時之縱壁部55a與縱壁部55b之間隔，W_c’表示有回彈產生時之縱壁部55a’與縱壁部55b’之間隔，△W_c表示W_c’與W_c之差異。具體而言，如圖19所示，將縱壁部55a之端部當作點R，將縱壁部55b之端部當作點S時，將線段RS當作W_c。又，將縱壁部55a’之端部當作點R’，將縱壁部55b’之端部當作點S’時，線段R’S’當作W_c’。

W_c’、W_c、及△W_c可如以下來求取。在精修加工(二次加工)後，使用非接觸式之CCD3次元測定裝置來取得壓製成形品57外表面之點群座標值。且，在將圖16A從箭頭B方向來觀察之縱截面，測定有回彈產生之狀態之縱壁部55a’與縱壁部55b’的間隔W_c’。將該間隔W_c’與壓製成形品57設計時CAD資料(設計形狀)之縱壁部55a與縱壁部55b的間隔W_c比較，求取△W_c=W_c’-W_c。

根據如此一來所求得之△WC，將精修加工(二次加工)後之壁翹起(回彈)用以下基準來評價。

Good(G)：△W_c為7mm以下

Not Bad(NB)：△W_c超過7mm小於15mm

Bad(B)：△W_c為15mm以上

又，圖20係顯示精修加工(二次加工)後之壓製成形品的立體圖，並為顯示波浪(回彈)之產生狀態的說明圖。在圖20中，顯示有在壓製成形品57之彎曲部52的彎曲面 60，波浪61產生之狀態。

圖21A係顯示精修加工(二次加工)後之壓製成形品的立體圖，並為顯示波浪(回彈)之測定位置的說明圖。在圖21A中用虛線所示之線段62，評價波浪61之產生狀況。圖21B係顯示波浪(回彈)之測定結果一例的圖表。在圖21B中，横軸與圖21A所示之線段62對應，縱軸表示波浪61之產生狀況(實測值與設計形狀值之差異)。

壓製成形品57之波浪61可如以下來評價。在精修加工(二次加工)後，使用非接觸式之CCD3次元測定裝置來取得壓製成形品57外表面之點群座標值。且，將彎曲面60內之線段62之上述座標值的測定結果與壓製成形品57設計時的CAD資料(設計形狀)比較，製作圖21B所示之圖表。將在彎曲面60內之該圖表最大值與最小值之差的絶對值△Yw如圖21B所示來求取。而，波浪61之測定位置即線段62係與根據壓製成形品57(ㄈ字截面形狀)之頂部55c與縱壁部55a所作成之交線平行，且該平行線間之距離為70mm。

根據如此一來所求得之△Yw，將精修加工(二次加工)後之波浪61(回彈)用以下基準來評價。

Very Good(VG)：△Yw為3mm以下

Good(G)：△Yw為3mm且7mm以下

Not Bad(NB)：△Yw超過7mm小於15mm

Bad(B)：△Yw為15mm以上

將關於擠壓彎曲加工後之壓製成形品50與精修加工(二次加工)後之壓製成形品57的回彈評價結果顯示於表2。而，在擠壓彎曲加工與二次加工後，即使用任一條件亦無法確認在壓製成形品50或壓製成形品57有破損。

首先，針對關於擠壓彎曲加工後之壓製成形品50的回彈評價結果來說明。如表2所示，可確認到本發明例No.3~No.7、No.9~No.12均為擠壓彎曲加工後之△W_h良好，且壁翹起(回彈)很小。另一方面，参考例No.1、No.2、No.8、No.13、及習知例No.14之擠壓彎曲加工後之△W_h均沒有比本發明例之△W_h更好。

又，根據比較本發明例No.3與No.6，可確認到比起配置壓料力增加部16a~16f，藉由只配置壓料力增加部16a、16b，回彈減低效果可更為提高。即，當只配置壓料力增加部16a、16b時，與配置壓料力增加部16c~16f之情形相比，壓料模具25a、25b在壓製成形結束期會顯著地撓曲。其結果可確認到可更加減低壓製成形品50之回彈。

又，藉由比較本發明例與参考例之No.1~No.4，可確認到肉厚H與肉厚L宜滿足上述式1或式2。這些No.1~No.4只變更壓料模具25a、25b之肉厚L，而使其他壓製成形條件為相同之例。而，在No.1~No.4，突出高度G之值雖為不同，但均使壓料力開始增加之壓製衝程的位置為15%則為相同。在這些No.1~No.4當中，No.1與No.2係肉厚L超過0.8×H，No.3與No.4係肉厚L為0.8×H以下。亦即是，在No.1~No.4中滿足式1或式2之例即No.3與No.4，可適宜地減低回彈。

在此，圖22~圖25顯示有在壓製成形結束期壓料模具25a、25b接受來自壓料力增加部16a、16b之反作用力時之第二面32a、32b的面壓分布。這些圖22~圖25係與本發明例與参考例即No.1~No.4對應。即，圖22係顯示在壓料模具之肉厚比L/H為100%時之壓料模具第二面的面壓分布的圖。圖23係顯示在壓料模具肉厚比L/H為90%時之壓料模具第二面的面壓分布的圖。圖24係顯示在壓料模具之肉厚比L/H為80%時之壓料模具第二面的面壓分布的圖。圖25係顯示在壓料模具之肉厚比L/H為70%時之壓料模具第二面的面壓分布的圖。圖22~圖25中，符號71、72、73、及74係顯示在第二面32a、32b中面壓為最大值之區域。而，在符號71、72、73、及74之區域，面壓個別為1.5MPa、2.5MPa、6.5MPa、及8.7MPa。

如圖22~圖25所示，肉厚H為50mm時，肉厚比L/H愈小，則與在壓料模具25a、25b之第二面32a、32b內設置受壓部30a、30b之部分對應的區域面壓會愈大。如上所述，在剛模20與壓料模具25a、25b之第二面32a、32b之間夾持壓製成形品50之凸緣部54a、54b，且，賦予壓料力。因此，宜沿著壓製方向來觀察時重疊在凸緣部54a、54b內欲使壓料力特別地增加之部位與在第二面32a、32b內面壓變大之區域(設置受壓部30a、30b之區域)的一部分。

又，藉由比較本發明例與参考例即No.4、No.11~No.13，可確認到壓料力增加部16a、16b之突出高度G宜滿足上述式3。這些No.4、No.11~No.13藉由改變突出高度G之值只變更使壓料力開始增加之壓製衝程位置，並使其他壓製成形條件為相同之例。在這些No.4、No.11~No.13當中，No.11使壓料力開始增加之壓製衝程位置為33%，No.13使壓料力開始增加之壓製衝程位置為1.8%。另一方面，在No.4、No.11~No.13中，No.4使壓料力開始增加之壓製衝程位置為15%，No.12使壓料力開始增加之壓製衝程位置為2.5%。亦即是，在No.4、No.11~No.13中，在No.4與No.12，突出高度G滿足式3。如上所述，在No.4、No.11~No.13中，滿足式3之例即No.4與No.12，可確認到可適宜地減低回彈。

另一方面，如上所述参考例No.1與No.2係為了使肉厚L超過0.8×H，而無法適宜地減低回彈之例。参考例No.8係為了使肉厚L超過40mm而無法適宜地減低回彈之例。又，如上所述，参考例No.13係由於為了使壓料力開始增加之壓製衝程位置為1.8%，且壓製成形結束期之壓料力增加不足夠，因此無法適宜地減低回彈之例。由於習知例No.14並未具有受壓部30a、30b及壓料力增加部16a、16b，因此無法減低回彈。

接著，針對關於精修加工(二次加工)後之壓製成形品57之回彈評價結果來說明。如表2所示，可確認到本發明例No.3~No.7、No.9~No.12均精修加工(二次加工)後之△W_c及△Yw為良好，且壁翹起與波浪61相當小。亦即是，可確認到當擠壓彎曲加工(壓製成形)後之壓製成形品50的回彈很小時，即使為精修加工(二次加工)後之壓製成形品57亦可改善尺寸精度。這是因為藉由在擠壓彎曲加工之壓製成形結束期，使彎曲部52之壓料力增加，朝彎曲部52之縱壁面55a、55b之壓製成形品50長邊方向的拉伸應力降低而起。其結果由於壓製成形品50之板厚方向或面內方向之殘留應力的不均勻緩和，因此精修加工(二次加工)後之壓製成形品57的尺寸精度亦可改善。另一方面，参考例No.1、No.2、No.8、No.13、及習知例No.14均為二次加工後之△W_c與△Yw沒有比本發明例之△W_c與△Yw良好。如上所述，可確認到當擠壓彎曲加工後之壓製成形品50的回彈很大時，即使進行精修加工(二次加工)，壓製成形品57之尺寸精度亦未能適宜地改善。

(實施例2)

圖26係顯示壓製成形模具之受壓部與壓料力增加部之配置位置的圖。如該圖所示，使受壓部30a、30b、30g~30j與壓料力增加部16a~16f之配置位置變化，將毛胚5擠壓彎曲加工(壓製成形)。具體而言，將板厚為1.0mm與拉伸強度為590MPa的高張力鋼板當作素材，雷射切割成與上述實施例1相同形狀並獲得毛胚5。將該毛胚5進行擠壓彎曲加工(壓製成形)而使其成為圖6A與圖6B所示之形狀(截面帽形)。表3顯示有受壓部30a、30b、30g~30j與壓料力增加部16a~16f之配置位置的組合。例如，本發明例No.16之壓製成形模具除去肉厚H、肉厚L、及肉厚比L/H，就與上述實施例1之本發明例No.5的壓製成形模具2相同。壓料力增加部16a~16f之圓形簧單元對壓料模具25a、25b施加之負重(反作用力)為150kN。又，突出高度G為19mm。從壓製成形開始點到壓製成形結束點為止之壓製衝程距離PS為60mm。即，將壓製成形毛胚5時之壓製衝程的成形開始位置當作100%，將壓製衝程之成形結束位置當作0%時，使壓料力開始增加之壓製衝程位置為6.7%的位置。且，在擠壓彎曲加工後，進行精修加工(二次加工)。擠壓彎曲加工之條件、二次加工之條件、及回彈的評價方法與上述實施例1相同。

將關於擠壓彎曲加工後之壓製成形品50與精修加工(二次加工)後之壓製成形品57的回彈評價結果顯示於表4。而，在擠壓彎曲加工與二次加工後無論在任一條件均無法確認壓製成形品50或壓製成形品57有破損。

如表4所示，可確認到本發明例No.16係擠壓彎曲加工後之△Wh、及精修加工後之△W_c、△Yw均為良好，且回彈很小。本發明例No.16係在習知壓製成形模具91配置受壓部30b而使其與彎曲內側部6b的一部分重疊之例，而該彎曲部內側6b係相對於壓製成形之壓製成形品50凸緣部54a、54b內成為板厚最大部的彎曲外側部6a，板厚超過0%且97%以下之板厚減少部者。即，本發明例No.16係顯示在習知壓製成形模具91非常困難之情形，其係使在壓製成形結束期對於必須增加壓料力之彎曲內側部6b的壓料力可局部且集中地增加。

相對於此，参考例No.15、No.17~No.20係△Wh、△W_c、及△Yw均沒有比本發明例No.16良好。如表4所示，参考例No.15、No.17~No.20係配置受壓部30a、30g~30j而使其不與上述板厚減少部之彎曲內側部6b，而與彎曲外側部6a，或直線部6c~6f之至少一部分重疊之例。故，無法將在壓製成形結束期必須增加壓料力之彎曲內側部6b的壓料力適宜地提高。通常，在壓製成形品57，可要求在壓製成形品57之全區域尺寸為許容範圍內。即，即使一處尺寸為許容範圍外之壓製成形品57，例如参考例No.15、No.17~No.20之壓製成形品57都不合適。

如上所述，可確認到當將需要增加壓料力之板厚減少部的壓料力在壓製成形結束期提高時，擠壓彎曲加工後之壓製成形品50與精修加工(二次加工)後之壓製成形品57的尺寸精度就可適宜地提升。

產業上之可利用性

如前所述，根據本發明之上述態樣，在壓料模具之一部分設置受壓部，又在衝床模具之一部分設置壓料力增加部。該受壓部與該壓料力增加部在壓製成形結束期接觸，且壓料模具會彈性變形。其結果從壓料力增加部產生之壓料力可對在壓製成形結束期需要增加壓料力之毛胚的部位來充分地傳達。亦即是，即使壓製成形品除了收縮凸緣變形區域以外還具有延伸凸緣變形區域，亦可將該壓製成形品之回彈有效地減低。故，產業上之可利用性相當高。

1‧‧‧壓製成形模具

10‧‧‧衝床模具

12‧‧‧衝床部

14‧‧‧模板部

16b‧‧‧壓料力增加部(圓形簧單元)

20‧‧‧剛模

25a、25b‧‧‧壓料模具

30b‧‧‧受壓部(溝部)

31a、31b‧‧‧第一面

32a、32b‧‧‧第二面

33a、33b‧‧‧第三面(側面)

Claims

一種壓製成形模具，包含有：衝床模具，係具有用以對毛胚轉印形狀之衝床部與模板部；剛模，係與前述衝床模具成對且與前述衝床部對向；壓料模具，係具有與前述模板部對向且在壓製成形結束點與前述模板部相接的第一面、與前述剛模對向且與前述剛模一同夾持前述毛胚的第二面、及連接前述第一面與前述第二面之間且與前述衝床部對向的第三面，且該壓料模具於前述第三面與前述衝床部之間透過間隙來配置；又該壓製成形模具之特徵在於具有：受壓部，係在前述壓料模具之前述第一面包含溝部；壓料力增加部，係在前述模板部之與前述第一面對向的面，朝向前述受壓部突出且在壓製成形結束期朝壓製方向壓入時，使其產生朝相反方向之反作用力，又，前述壓料模具不是分割型而是一體型，且劃分前述受壓部之邊界的一部分為前述溝部。
如申請專利範圍第1項之壓製成形模具，其中將從前述壓製成形模具除去前述受壓部與前述壓料力增加部之情況作為基準，將在壓製成形品之凸緣部板厚為最大的區域當作板厚最大部，並將相對於前述板厚最大部前述板厚超過0%且97%以下之區域當作板厚減少部時，沿著前述壓製方向來觀察的情況下，前述受壓部會與前述毛胚之前述板厚減少部對應區域的一部分重疊。
如申請專利範圍第1或2項之壓製成形模具，其中前述壓料力增加部具有賦予前述反作用力之彈性體。
如申請專利範圍第3項之壓製成形模具，其中前述彈性體為圓形簧、螺旋彈簧、及橡膠當中之至少1者。
一種壓製成形品之製造方法，其係使用申請專利範圍第1或2項之壓製成形模具來壓製成形者，其特徵在於包含：將對毛胚進行前述壓製成形時之壓製衝程的成形開始位置當作100%，且將前述壓製衝程之成形結束位置當作0%時，在從前述壓製衝程為2%以上且30%以下之位置到前述成形結束位置為止的壓製成形結束期，使對於前述壓製成形中之前述毛胚一部分之壓料力增加的步驟。