TWI590885B - A method of manufacturing a press-formed product and a press-formed product, and a manufacturing apparatus of the press-formed product - Google Patents

A method of manufacturing a press-formed product and a press-formed product, and a manufacturing apparatus of the press-formed product Download PDF

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TWI590885B
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Yasuhiro Ito
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Description

壓製成形品及壓製成形品的製造方法以及壓製成形品的製造裝置 發明領域
本發明是有關於一種適用於例如汽車車體用之補強構件,且剛性與強度優異之壓製成形品及壓製成形品之製造方法、以及用於如上述壓製成形品之製造的製造裝置。
發明背景
汽車車體是將大量成形板之間,重合彼此之諸緣部,例如利用電阻點銲接合作為箱體而構成。在該箱體之重要部分,補強構件或強度構件(以下總稱為「補強構件」)例如利用電阻點銲來接合。作為此汽車車體用之補強構件,有保險桿補強零件、側柱(側樑)、腰線、橫樑、側面構件等。
這些補強構件使其為例如具有利用已壓製成形之連接於天花板與天花板的2條稜線及分別連接於2條稜線之2個凸緣來構成之略帽型或略溝型之斷面形狀的構件。在此補強構件中稜線之延伸存在方向所開口之端部,藉由折曲成向內或是向外,形成有凸緣。將該凸緣與其他構件重 合後,例如利用電阻點銲來接合,藉此可組裝汽車車體用之補強構件。根據素材之板厚,亦會有不使用點焊而使用弧焊之情形。
在此,本說明書中,將從稜線之兩端分別連接之二個面所成之角度未滿180°之區域稱為內側區域,並將補強構件之端部朝該內側區域側折曲之凸緣稱為向內凸緣。又,將從稜線之兩端分別連接之二個面所成之角度超過180°之區域稱為外側區域,並將補強構件之端部朝該外側區域側折曲之凸緣稱為向外凸緣。
在補強構件之端部形成向內凸緣時,位於稜線之延長上之稜線部凸緣會成為收縮凸緣成形,故,在稜線部凸緣便會有皺紋產生。故,當欲將上述向內凸緣與其他構件重合並點焊時,因產生之皺紋,在與其他構件之間會有間隙產生,組裝時便會有不良情形產生之虞。因此,使用在端部具有向內凸緣之補強構件時,藉由在稜線部凸緣設置缺口等來避免皺紋之產生,並且必須將向內凸緣作為接合邊緣進行與其他構件之焊接。
然而,當在形成為向內之稜線部凸緣,設置凸緣成為不連續之缺口時,不可避免地,稱為扭轉剛度或負重傳達特性之汽車車體用補強構件的性能就會降低。因此,透過向內凸緣,將補強構件與其他構件接合,為了確保補強構件所要求之性能,在向內凸緣不設置缺口之情形下,必須抑制在稜線部凸緣產生之皺紋,並且實現收縮凸緣部之成形。
而,本說明書中,所謂的「在凸緣設置缺口」是指缺口含括凸緣寬度方向之整體地設置,且凸緣為不連續。又,凸緣寬度以與凸緣高度相同之意味來使用。因此,使凸緣之寬度部分地變小,殘留一部分之凸緣時,使其為在凸緣不設置缺口者。
至今為止,提案有抑制上述收縮凸緣成形時之皺紋產生的技術。例如,專利文獻1中,揭示了在具有天窗用之開口的艙頂板,形成將收縮凸緣部之基部與前端部之長度差異加以吸收之凹凸形狀的技術。又,專利文獻2中,揭示了藉由在角筒擠壓成形之收縮凸緣部設置特定之拉道(draw bead),來防止皺紋之產生的技術。進而,專利文獻3中,揭示了使用凸輪構造,在收縮凸緣部負荷按壓力並且成形,藉此抑制皺紋之產生的技術。
又,專利文獻4中,揭示了針對應成為彎曲部之部位,形成朝與彎曲負重方向交差之方向延伸之凸緣相當部之後,進行延伸加工而使該凸緣相當部變換成凸緣並且作出形狀的板體成形方法。此板體成形方法可抑制因凸緣之皺紋而起的扯斷。
進而,專利文獻5中,揭示了將金屬面材折曲,並且將兩側部之豎起部朝外側倒下,用下模側面之按壓面的加工輥來強壓傾倒之兩側部並且依序豎起之金屬面材的加工方法。此加工方法可減低豎起部之皺紋或歪斜。
先行技術文獻 專利文獻
[專利文獻1]日本專利第2554768號說明書
[專利文獻2]日本專利第2560416號說明書
[專利文獻3]日本特開平4-118118號公報
[專利文獻4]日本特開昭59-144530號公報
[專利文獻5]日本特開平1-104420號公報
發明概要
專利文獻1、2所揭示之技術是將皺紋與成為餘料之要因的剩餘線長利用預先形成之餘料部分來吸收。因此,理所當然地在該餘料部分要點焊便很困難,該餘料部分會有妨礙其他部位之點焊的情形。上述情形下,要實施專利文獻1、2所揭示之技術便很困難。
又,專利文獻3所揭示之技術可抑制如凸緣部收縮率、及接受凸輪構造之反作用力變小,例如具有曲率半徑為2100mm之大曲率半徑之部位之凸緣部皺紋的產生。然而,要抑制如凸緣部收縮率、及凸輪構造接受之反作用力變大之例如具有曲率半徑為5mm之小曲率半徑之部位的凸緣部皺紋的產生便很困難。特別是,使用拉伸強度較大之高張力鋼板時,過大之皺紋產生故來自凸緣部之反作用力會變大。故,在專利文獻3所揭示之凸輪構造,便無法抑制皺紋之產生。
又,專利文獻4所揭示之技術是利用延伸加工來抑制皺紋之產生。因此,會造成所形成之凸緣之板厚變薄, 會有補強構件之剛性或凸緣部之強度降低之虞。
又,專利文獻5所揭示之技術是使複數個加工輥依序地強壓來形成豎起部,並以金屬面材折曲之部分的曲率半徑較大的加工品為對象。因此,例如要抑制具有曲率半徑為5mm之小曲率半徑之部位之凸緣部的皺紋產生便很困難。
如上所述,具有略帽型或略溝型等之斷面形狀之構件中,在稜線部之延伸存在方向已開口之端部,要在不設置缺口之情形下形成向內凸緣,從壓製成形性觀點看來並不容易。特別是,上述引用文獻1~5均非針對拉伸強度為340MPa以上之高張力鋼板之凸緣的形成。故,具有在稜線部凸緣無缺口之連續的向內凸緣且高張力鋼板所構成之壓製成形體至今從未用於作為汽車車體用之補強構件。
具有向外凸緣之壓製成形品只能在具有向外凸緣之部分使帽型斷面或是溝狀斷面盡可能擴大設計斷面。換言之,取代向外凸緣,透過向內凸緣與其他構件之接合為可能,便可只在沒有向外凸緣之部分使壓製成形品之斷面盡可能擴大設計斷面。故,可提升汽車車體用之補強構件與其他構件之接合強度、或汽車車體之彎曲剛性或扭轉剛度。因此,便可期待高張力鋼板所構成,並具有向內連續凸緣之壓製成形品的實現化。
本發明之目的在於提供一種在壓製成形時,不會為了避免可能產生之不良而在稜線部凸緣設置缺口,便可提升補強構件與其他構件之接合強度或汽車車體之剛性等 的性能,並具有無缺口之向內連續凸緣的壓製成形品。又,本發明更進一步之目的在於提供一種如上述壓製成形品之製造方法以及壓製成形品的製造裝置。
為了解決上述課題,根據本發明之一觀點,可提供一種壓製成形品,其在拉伸強度為340MPa以上之鋼板所構成並具有朝預定方向延伸而形成之稜線部、與從前述稜線部所成之稜線的兩端分別延伸而形成之第1面部及第2面部的金屬板之壓製成形品中,會具有在前述預定方向之至少一方的端部於前述稜線部之端部形成為向內之稜線部凸緣、於前述第1面部之端部之至少一部分之區域形成為向內之第1凸緣、及於前述第2面部之端部之至少一部分之區域形成為向內之第2凸緣呈連續的向內連續凸緣,又,關於前述稜線部凸緣之緣部的板厚,前述稜線部凸緣具有在包夾圓周方向之中央區域之兩側的區域,包含前述中央區域之板厚以上之部分的板厚分布。
又,前述稜線部凸緣宜在前述中央區域及前述兩側區域共3處具有前述板厚成為極大處,且前述兩側區域中前述板厚成為極大處的板厚比前述中央區域中前述板厚成為極大處的板厚更大。
又,前述稜線部凸緣之至少一部分之凸緣寬度宜比前述第1凸緣及前述第2凸緣的凸緣寬度更小。
又,前述稜線部凸緣之凸緣寬度(Lf)與前述稜線 部之曲率半徑(rf)宜滿足以下之式(1)。
0.2×rf≦Lf≦rf...(1)
又,沿著前述預定方向所觀察到之前述壓製成形品的斷面形狀宜是略帽型或略溝形之開放斷面形狀,或是封閉斷面形狀。
又,前述壓製成形品宜是汽車車體用之補強構件。
又,為了解決上述課題,根據本發明之另一觀點,可提供一種壓製成形品之製造方法,其是在包含拉伸強度為340MPa以上之鋼板所構成並具有朝預定方向延伸之稜線部、與從前述稜線部所成之稜線之兩端分別延伸而形成之第1面部及第2面部的被加工材中,在前述預定方向之至少一方的端部形成凸緣之步驟之壓製成形品的製造方法中,會包含有:設置步驟,將除去前述被加工材中前述端部之區域從前述被加工材之內側區域來支持;彎曲成形步驟,使用具有突部之彎曲工具,對於前述被加工材之前述端部中前述稜線部的預定處,從前述被加工材之外側區域使前述突部抵接之後,將前述彎曲工具沿著前述預定處之板厚方向朝前述內側區域之方向相對地移動藉此形成前述凸緣。
又,宜在前述彎曲成形步驟中,伴隨著前述彎曲工具之移動,前述彎曲工具之前述突部將前述端部中前述稜線部之前述預定處按壓,藉此將該預定處朝其板厚方向 折曲,接著,前述彎曲工具之前述突部以外的部分依序按壓除了前述端部中前述預定處之其他部分,藉此將該其他部分朝其板厚方向折曲,形成前述凸緣。
又,前述預定處宜具有以前述稜線部之圓周方向之中央部為中心地包含其兩側且大致具有板厚之寬度的區域,又,前述突部將前述預定處朝前述中央部之板厚方向按壓。
又,為了解決上述課題,根據本發明之更進一步之觀點,可提供一種壓製成形品之製造裝置,具有:被加工材支持工具,將具有朝預定方向延伸而形成之稜線部、與從前述稜線部所成之稜線兩端分別延伸而形成之第1面部及第2面部之被加工材,從前述被加工材之內側區域支持;彎曲工具,抵接於前述被加工材之前述預定方向的端部,並且朝前述被加工材之前述內側區域之方向相對地移動,將前述端部朝前述內側區域之方向折曲;且,前述彎曲工具具有與前述稜線部之前述端部之預定處抵接,並伴隨著前述移動,將前述預定處朝該預定處之板厚方向按壓的突部。
又,將前述彎曲工具沿著前述預定方向來觀察時,前述突部愈朝向前端部而寬度愈小,並且前述前端部會成為曲線。
又,前述突部之高度(h)與前述稜線部之曲率半 徑(rf)宜滿足下述式(2)。
0.5×rf≦h≦3.0×rf...(2)
根據本發明,高張力鋼板所構成之壓製成形品中,不會為了在壓製成形時避免產生之不良而在稜線部凸緣設置缺口,便可抑制向內連續凸緣之皺紋的產生。因此,將這樣的壓製成形品適用於汽車車體用之補強構件,便可提升補強構件與其他構件之接合強度或汽車車體之剛性等的性能。
20‧‧‧壓製成形裝置
21a‧‧‧第1彎曲工具
21b‧‧‧第2彎曲工具
22‧‧‧第3彎曲工具
23a、23b‧‧‧突部
24‧‧‧被加工材支持工具
24a‧‧‧支持面
24b‧‧‧側面
25a、25b‧‧‧肩部
31‧‧‧彎曲工具
50‧‧‧擠壓成形裝置
51、61‧‧‧剛模
53、63‧‧‧衝床
55‧‧‧擠壓成形裝置
60‧‧‧彎曲成形裝置
100、120、130‧‧‧壓製成形品
100a‧‧‧壁面
100b‧‧‧凸形狀
100A‧‧‧最端部
112a、112b‧‧‧稜線部
113a、113b‧‧‧第1面部
114‧‧‧第2面部
115、115’、115a、115b‧‧‧稜線部凸緣
115aa‧‧‧平坦部
115ab‧‧‧彎曲部
116、116’、116a、116b‧‧‧第1凸緣
117、117’‧‧‧第2凸緣
118‧‧‧向內連續凸緣
119‧‧‧凹部
140‧‧‧被加工材
140a‧‧‧長邊方向之端部
142a、142b‧‧‧稜線部
143a、143b‧‧‧第1面部
144‧‧‧第2面部
A、B‧‧‧箭頭方向
B1、B2‧‧‧板厚為極小處
C1、C2‧‧‧板厚為極大處
Lfs1、Lfs2‧‧‧凸緣寬度
h‧‧‧高度
R1‧‧‧板厚增加開始位置
R2‧‧‧板厚增加結束位置
Rc‧‧‧中央部
rf‧‧‧曲率半徑
t‧‧‧毛坯之板厚
w‧‧‧間隙之路徑(mm)
X‧‧‧區域
x‧‧‧距離
[圖1]圖1是將本發明之第1實施形態中此帽型斷面形狀之壓製成形品示意地顯示的立體圖。
[圖2]圖2(a)是將向內連續凸緣之形狀示意地顯示之說明圖,圖2(b)是從正面來觀察稜線部凸緣之說明圖。
[圖3]圖3(A)~(D)是顯示同實施形態中這樣的壓製成形品之斷面形狀之一例的說明圖。
[圖4]圖4是顯示稜線部凸緣之板厚分布之一例的圖表。
[圖5]圖5是將用以進行彎曲成形之壓製成形品之製造裝置的整體構成例示意地顯示的概略圖。
[圖6]圖6是將擠壓成形裝置之一例示意地顯示的說明圖。
[圖7]圖7是將彎曲成形裝置之一例示意地顯示之說明圖。
[圖8]圖8(a)是顯示將被加工材安裝於被加工材支持工 具之樣子的圖,圖8(b)是顯示彎曲成形開始時之樣子的說明圖,圖8(c)是顯示彎曲成形途中之樣子的說明圖,圖8(d)是顯示彎曲成形結束時之樣子的說明圖。
[圖9]圖9是顯示設於彎曲工具之表面之突部與稜線部之端部抵接之樣子的說明圖。
[圖10]圖10(a)是顯示彎曲成形前之被加工材之端部的立體圖,圖(9)(b)是顯示將稜線部折曲途中之被加工材之端部的立體圖,圖10(c)是顯示彎曲成形結束時之被加工材之端部的立體圖。
[圖11]圖11(a)是將具有突部之彎曲工具之形狀示意地顯示的圖,圖11(b)是顯示稜線部凸緣附近之凸緣之變形狀態的說明圖。
[圖12]圖12(a)是將未具有突部之直線狀之彎曲工具的形狀示意地顯示的圖,圖12(b)是顯示稜線部凸緣附近之凸緣之變形狀態的說明圖。
[圖13]圖13是顯示伴隨著彎曲成形之稜線部凸緣之板厚增加率的圖表。
[圖14]圖14(a)與圖14(b)是顯示形成有向內連續凸緣之壓製成形品之形狀的外觀圖。
[圖15]圖15是顯示稜線部凸緣之板厚分布的圖表。
以下,參照附加圖式,並且針對本發明之適宜之實施形態來詳細地說明。而,本說明書與圖式中,實質上針對具有相同功能之構成要素,藉由賦予相同之符號來省 略重複說明。
<1.第1實施形態>
首先,針對本發明之第1實施形態中這樣的壓製成形品來說明。
(1-1.全體構成)
圖1是將本實施形態中這樣的壓製成形品100示意地顯示的立體圖。圖2(a)是將壓製成形品100中向內連續凸緣118之形狀示意地顯示的說明圖。圖2(b)是圖1之A箭頭方向圖(稜線部凸緣115a之正面圖),並為圖2(a)中之虛線所包圍之區域的擴大圖。
本實施形態中這樣的壓製成形品100是拉伸強度為340MPa以上之高張力鋼板所構成並具有朝預定方向延伸而形成之稜線部112a、112b、從稜線部112a、112b所成之稜線之兩端分別延伸而形成之第1面部113a、113b及第2面部114的金屬板之壓製成形品。
這樣的壓製成形品100會具有在預定方向之至少一方之端部,於稜線部112a、112b之端部形成為向內的稜線部凸緣115a、115b、在第1面部113a、113b之端部之至少一部分之區域形成為向內的第1凸緣116a、116b、及在第2面部114之端部之至少一部分之區域形成為向內的第2凸緣117呈連續的向內連續凸緣118。
且,關於壓製成形品100中稜線部凸緣115a、115b之緣部的板厚,稜線部凸緣115a、115b具有在包夾圓周方向之中央區域之兩側的區域,包含中央區域之板厚以上的 部分的板厚分布。例如,所謂的稜線部凸緣115a之緣部中圓周方向之中央區域是定義為如圖2(b)所示,稜線部凸緣115a之緣部中圓周方向兩端之板厚開始增加的位置R1、R2之中間點即包含中央部Rc之區域X。此中央區域X可使其為依圓周方向三等分從稜線部凸緣115a之緣部之位置R1到位置R2之區域時的中央區域X。
本實施形態中這樣的壓製成形品是藉由將鋼板壓製成形所獲得之成形品。這樣的壓製成形品適用於例如保險桿補強零件、側柱(側樑)、腰線、橫樑等之汽車車體用之補強構件。使用於此用途之壓製成形品可使用拉伸強度為340MPa以上,宜為590MPa以上之高張力鋼板來壓製成形者。拉伸強度是以日本JIS Z 2241為準據之拉伸實驗所測定之值。又,鋼板所構成之毛坯的板厚可例如為0.8~2.0mm之範圍內。
本實施形態中,壓製成形品100或毛坯之長邊方向相當於壓製成形品100中稜線部112a、112b之延伸存在方向,但稜線部112a、112b之延伸存在方向並不限於壓製成形品100之長邊方向。而,本實施形態中,稜線部112a、112b所延伸存在之預定的方向並不限定於認知為直線之方向。作為許多視作汽車車體用之補強構件之程度且認知為直線以外彎曲形狀(曲線)的方向亦包含於預定方向。預定方向認知為曲線時,亦包含:該預定方向例如朝補強構件之左右方向彎曲之方向或朝上下方向彎曲之方向、或使這些方向組合之方向。又,預定方向的全長例如從像保險桿或側面 構件之1000mm左右之長度,到像立方體狀之隔板艙之100mm左右之長度為止,包含所有的長度。
圖3是顯示與壓製成形品100之長邊方向正交之斷面中壓製成形品100斷面形狀之一例的說明圖。本實施形態中這樣的壓製成形品100之斷面形狀可為圖3(A)所示之帽型斷面形狀、或圖3(B)所示之溝型斷面形狀,但不限於這些。壓製成形品100之斷面形狀中,如圖3(C)或圖3(D)所示,亦包含有對帽型或溝型之斷面形狀的壁面100a已賦予各種凸形狀100b或凹形狀(未圖示)的斷面形狀。
又,壓製成形品100之斷面形狀中,除了圖3(A)~(D)所示之開放斷面形狀以外,亦包含有例如略矩形等之封閉斷面形狀。進而,壓製成形品100不限於這些斷面形狀,亦可為具有例如有V字型斷面形狀之稜線部、從該稜線部所成之稜線之兩端分別延伸存在之第1面部及第2面部之斷面形狀的壓製成形品。圖1所示之壓製成形品100是具有帽型斷面形狀之壓製成形品100。以下,以具有帽型斷面形狀之壓製成形品100為例來說明。
如圖1所示,壓製成形品100具有稜線部112a、112b、第1面部113a、113b、及第2面部114。稜線部112a、112b均是朝壓製成形品100之長邊方向延伸而形成。其中一方之第1面部113a與稜線部112a相連,並朝與壓製成形品100之長邊方向交差之第1方向延伸而形成。另一方之第1面部113b與稜線部112b相連,並朝與壓製成形品100之長邊方向交差之第1方向延伸而形成。其中一方之第1面部113a所 延伸而形成之第1方向、與另一方之第1面部113b所延伸而形成之第1方向亦可為不同。
第2面部114與稜線部112a、112b相連,並與壓製成形品100之長邊方向交差,並且朝和第1方向不同之第2方向延伸而形成。第2面部114在稜線部112a、112b之間來形成。如上所述,壓製成形品100具有分別朝壓製成形品100之長邊方向延伸而形成之稜線部112a、112b、在這些稜線部112a、112b連續之第1面部113a、113b及第2面部114,並具有略帽型之開放斷面形狀。
(1-2.向內連續凸緣)
壓製成形品100在長邊方向之至少一方之最端部100A具有稜線部凸緣115a、115b、第1凸緣116a、116b、及第2凸緣117。稜線部凸緣115a、115b形成於稜線部112a、112b中長邊方向之最端部100A。第1凸緣116a、116b形成於第1面部113a、113b之長邊方向最端部100A之至少一部分的區域。進而,第2凸緣117形成於第2面部114中長邊方向最端部100A之至少一部分的區域。本實施形態中,第1凸緣116a、116b與第2凸緣117分別形成於第1面部113a、113b與第2面部114中最端部100A之全部區域。
稜線部凸緣115a、115b、第1凸緣116a、116b、及第2凸緣117均作為向內凸緣而連續地形成。這些稜線部凸緣115a、115b、第1凸緣116a、116b、及第2凸緣117會構成向內連續凸緣118。將設於壓製成形品100之端部之凸緣當作向內連續凸緣118,藉此例如可將汽車車體用之補強構 件之斷面盡可能擴大設計斷面。因此,可進而提升補強構件與其他構件之接合強度或汽車車體之剛性。
本實施形態中這樣的壓製成形品100在長邊方向之最端部100A具有含括第1面部113a、113b、稜線部112a、112b、第2面部114之全長地連續的向內連續凸緣118。但,只要第1凸緣116a、116b、與第2凸緣117可與稜線部凸緣115a、115b連續地來形成,向內連續凸緣118亦可不含括全長地連續。例如,第1凸緣116a、116b或第2凸緣117可形成於第1面部113a、113b或第2面部114之最端部100A之一部分的區域。第2凸緣117未形成於第2面部114之全部區域時,便會形成分割成二個的向內連續凸緣118。
將這樣的壓製成形品100作為汽車車體用之補強構件來使用時,透過向內連續凸緣118,可使壓製成形品100與其他構件重合。且,將向內連續凸緣118作為焊接邊緣,例如利用點焊等之焊接,來接合壓製成形品100與其他構件。
而,對壓製成形品100進行點焊時,可例如以下所示,進行焊接。首先,使壓製成形品100與其他構件之側面等靠合後,使用C型點焊槍等來焊接向內連續凸緣118。之後,壓製成形品100之第1面部113a、113b中,對設於與稜線部112a、112b之延伸存在方向交差之方向的端部的凸緣使封閉模板靠合地焊接。藉此,帽型壓製成形品100之開口部分便可封閉,便可組裝壓製成形品100。其他構件中封閉模板之焊接亦為相同。用點焊槍無法固定壓製成形品100 時,亦可使用來自其中一方向之單向焊接或TIG焊接、雷射焊接、黏接等之其他接合手段。
(1-3.稜線部凸緣)
本實施形態中,在這樣的壓製成形品100,稜線部凸緣115a、115b之寬度Lf與曲率半徑rf宜滿足下述式(1)。
0.2×rf≦Lf≦rf...(1)
如稜線部凸緣115a、115b之寬度Lf為曲率半徑rf以下,便可使抑制皺紋產生之向內連續凸緣118的成形性為良好。又,如稜線部凸緣115a、115b之寬度Lf為曲率半徑rf之0.2倍以上,便可確保稜線部凸緣115a、115b之剛性,並且可確保適用於汽車車體用之補強構件之壓製成形品100的強度。
只要稜線部凸緣115a、115b之寬度Lf與曲率半徑rf滿足上述式(1),亦可使稜線部凸緣115a、115b之凸緣寬度小到未達稜線部112a、112b之內面的程度。即,稜線部凸緣115a、115b之寬度Lf亦可比第1凸緣116a、116b或第2凸緣117之寬度Lfs1、Lfs2更小。特別是,將高張力之鋼板或板厚較大之鋼板所構成之被加工材當作對象時,宜使稜線部凸緣115a、115b之凸緣寬度Lf變小。
本實施形態中,這樣的壓製成形品100在稜線部凸緣115a、115b具有凹部119。藉此,稜線部凸緣115a、115b之寬度Lf會在與稜線部112a、112b所成之稜線頂點相當之區域,比第1凸緣116a、116b、第2凸緣117各自之寬度Lfs1、Lfs2更小。而,所謂凸緣之寬度是指除去形成於凸緣在稜 線部或從第1面部、第2面部豎起之基部的彎曲部分且形成為平坦狀的部分。
例如,在稜線部凸緣115a,所謂的稜線部凸緣115a之寬度Lf是指如圖2(b)所示,除去在長邊方向最端部100A與稜線部112a連續地形成為彎曲狀之彎曲部115ab,且形成為平坦狀之平坦部115aa的寬度Lf。稜線部凸緣115a、115b之寬度Lf比第1凸緣116a、116b、第2凸緣117各自之寬度更小,藉此使稜線部凸緣115a、115b之凸緣前端的餘長變少,便可減低皺紋之產生。
(1-4.板厚分布)
在此,針對本實施形態中這樣的壓製成形品100之稜線部凸緣115a、115b的板厚分布來說明。圖4是顯示稜線部凸緣115a之寬度方向之端部之板厚分布的一例的圖表。縱軸顯示板厚增加率(%)。該板厚增加率是表示以壓製成形前之毛坯板厚為基準之凸緣寬度方向端部之板厚的增加率。
又,横軸是顯示稜線部凸緣115a之緣部的路徑(mm)。所謂「凸緣之緣部的路徑」是指圓周方向的位置,而該圓周方向的位置是沿著稜線,以稜線部凸緣115a緣部之板厚開始增加之位置當作起點0且到板厚之增加結束之位置。具體而言,如圖2(b)所示,顯示了稜線部凸緣115a之寬度方向之端部中,從板厚增加開始位置R1到板厚增加結束位置R2為止之圓周方向位置。圖2(b)之例中,板厚增加開始位置R1位於第1面部113a側,板厚增加結束位置R2位於第2面部114側,但板厚增加開始位置R1與板厚增加結 束位置R2亦可相反。板厚增加開始位置R1與板厚增加結束位置R2之中間點是稜線部凸緣115a之寬度方向之緣部中圓周方向的中央部Rc。
如圖4所示,本實施形態中這樣的壓製成形品100之稜線部凸緣115a在包夾包含有圓周方向之中央部Rc之中央區域的兩側,具有緣部之板厚比中央部Rc中緣部之板厚更大C1、C2處。具體而言,圖4所示之板厚分布具有:在圓周方向之中央部Rc板厚為極大之A處、在A處之兩側分別板厚為極小之B1、B2處、及在B1、B2各自之更加外側而板厚為極大之C1、C2處。即,在稜線部凸緣115a之圓周方向的3處,板厚會成為極大。包夾中央區域之兩側之C1、C2處之板厚會比圓周方向之中央部Rc(A)的板厚更大。
藉由稜線部凸緣115a、115b具有上述板厚分布,在稜線部凸緣115a、115b產生之皺紋便會分散。藉此,便可抑制在稜線部凸緣115a、115b之圓周方向之中央區域有皺曲集中地產生的情形。因此,透過向內連續凸緣118,將壓製成形品100與其他構件利用點焊等來接合時,在稜線部凸緣115a、115b與其他構件之間,間隙變得不易產生。其結果,便可提升接合強度。
又,在圓周方向之中央區域板厚成為極大之A處的極大值、與在包夾該中央區域之兩側而板厚成為極大之C1、C2處的極大值之比宜為大概在1.0~1.5之範圍。此比是根據稜線部112a、112b之曲率半徑rf、或壓製成形品100之毛坯素材即金屬板(例如拉伸強度為340MPa以上之高張力 鋼板)之強度、進而依加工硬化係數來變化而獲得。
上述比位在1.0~1.5之範圍,藉此在稜線部凸緣115a、115b所發產生之皺紋的程度便會變小。因此,透過稜線部凸緣115a、115b,使壓製成形品100與其他構件重合來進行點焊時,間隙便更不容易產生,便可抑制接合強度降低。
如以上所述,本實施形態中這樣的壓製成形品100並非透過向外凸緣而是透過向內連續凸緣118,而可與其他構件接合。因此,無向外凸緣之部分,便可使帽狀斷面或溝狀斷面盡可能擴大設計斷面。又,本實施形態中這樣的壓製成形品100在稜線部凸緣115a、115b並無缺口,且,可抑制向內連續凸緣118中皺紋的產生。因此,將壓製成形品100例如作為汽車車體用之補強構件來使用時,便可提高壓製成形品100與其他構件之接合強度,並且可使補強構件之剛性或負重傳達效率等的性能提升。
<2.第2實施形態>
接著,針對本發明之第2實施形態中這樣的壓製成形品100之製造方法的範例,與壓製成形品100之製造裝置的構成例一併來說明。本實施形態中這樣的壓製成形品100之製造方法與製造裝置例如為用以製造第1實施形態中這樣的壓製成形品100者。以下,針對本實施形態中這樣的壓製成形品100之製造裝置(以下稱為「壓製成形裝置」)來說明後,並針對使用了該壓製成形裝置之壓製成形品100的製造方法來說明。
(2-1.壓製成形裝置)
圖5是將本實施形態中這樣的壓製成形裝置20之全體構成例示意地顯示的概略圖。如圖5所示,壓製成形裝置20具有:被加工材支持工具24、與第1~第3彎曲工具21a、21b、22。被加工材支持工具24為了將具有U字斷面形狀之被加工材140加以固定支持而使用。被加工材支持工具24之外表面具有與支持之被加工材140之內面形狀對應的形狀。被加工材支持工具24在使被加工材140中形成凸緣之端部突出的狀態下,將被加工材140從內側區域來支持。
第1~第3彎曲工具21a、21b、22為了在被加工材140之端部形成向內凸緣,將該端部從被加工材140之外側區域朝內側區域按壓並折曲成向內來使用。第1~第3彎曲工具21a、21b、22例如利用彎曲刀刃來構成。
第1~第3彎曲工具21a、21b、22與被加工材支持工具24相對地進退動作而使其分別不與被加工材支持工具24接觸。此進退動作是例如利用未圖示之凸輪構造來實現。第1~第3彎曲工具21a、21b、22相對地前進移動時,至少一部分會與使被加工材支持工具24側面當中之被加工材140的端部突出之側的側面24b相對向。伴隨著此前進移動,第1~第3彎曲工具21a、21b、22會使被加工材140之端部折曲成向內。
又,第1~第3彎曲工具21a、21b、22相對地後退時,後退到不與該側面24b相對向之位置。在此後退位置,第1~第3彎曲工具21a、21b、22會配置成使其不位於被加工 材140之長邊方向的延長線上。在本實施形態中這樣的壓製成形裝置20,被加工材支持工具之側面24b會形成於一個平面上,第1~第3彎曲工具21a、21b、22在與該側面24b平行的面內可相對移動。
第1與第2彎曲工具21a、21b是與被加工材支持工具24當中之支持被加工材140之稜線部142a、142b的肩部25a、25b相對應地設置。此第1與第2彎曲工具21a、21b使該肩部25a、25b朝圓周方向二等分之方向,即,二等分被加工材140之稜線部142a、142b所成之稜線的方向來進退動作。
又,第3之彎曲工具22設於第1彎曲工具21a與第2彎曲工具21b之間之大致中央。此第3彎曲工具22會朝與支持被加工材140之第2面部144之被加工材支持工具24的支持面24a正交的方向來進退動作。如上所述,第1~第3彎曲工具21a、21b、22是按壓從被加工材支持工具24突出之被加工材140的端部者,並不與被加工材支持工具24接觸。
第1~第3彎曲工具21a、21b、22相對地前進,並與被加工材支持工具24之側面24b相對向的狀態下,第1~第3彎曲工具21a、21b、22與被加工材支持工具24之間之間隙的距離x宜滿足下述式(3)。
1.00×t≦x≦1.40×t...(3)
t:毛坯之板厚(mm)
w:間隙之路徑(mm)
藉由間隙之距離x滿足上述式(3),便可抑制向內 連續凸緣118之板厚比壓製成形前之板厚更小的情形。又,藉由間隙之距離x滿足上述式(3),便可抑制稜線部凸緣115a、115b中容易成為皺紋之原因的板厚增加的情形。
在此,第1與第2彎曲工具21a、21b在前進移動方向側之表面具有突部23a、23b。此突部23a、23b從被加工材支持工具24突出之被加工材140的端部當中,將稜線部142a、142b之端部朝該板厚方向按壓。從被加工材支持工具24突出之被加工材140的端部是彎曲成形於向內連續凸緣118之部分。又,突出之稜線部142a、142b的端部是成形於稜線部凸緣115a、115b之部分。
在彎曲成形開始時,會配置第1與第2彎曲工具21a、21b而使突部23a、23b在稜線部142a、142b之端部的一部分從外側區域來抵接。之後,第1與第2彎曲工具21a、21b會沿著突部23a、23b所抵接之抵接部分的板厚方向,朝向內側區域而相對地前進移動。稜線部142a、142b之端部當中,突部23a、23b所抵接之部分會沿著該抵接部分之板厚方向來按壓。另一方面,稜線部142a、142b之端部之其他部分會朝與各自部分之板厚方向交差的方向來按壓。
如上所述,會使用具有突部23a、23b之第1與第2彎曲工具21a、21b來按壓稜線部142a、142b之端部,藉此在利用突部23a、23b所按壓之部分與其他部分在變形速度上會有差異產生。因此,在稜線部142a、142b之端部形成稜線部凸緣115a、115b時之變形處會從收縮變形處變成剪力變形處。即,可考慮為從稜線部凸緣115a、115b之變形 狀態會從收縮變形處(應變比β(ε2/ε1)<-1:板厚增加),變化成剪力變形處(應變比β(ε2/ε1)≒-1:無板厚變化)。因此,在稜線部142a、142b之端部,便可抑制容易成為皺紋之原因的板厚增加。
此時,當突部23a、23b之高度h過小時,第1與第2彎曲工具21a、21b之彎曲成形時,形成於從被加工材支持工具24突出之稜線部142a、142b之端部的剪力變形處就會不夠。其結果,會有抑制板厚之增加的效果變小之情形。另一方面,當突部23a、23b之高度h過大時,就會有招致突部23a、23b之損傷之虞。因此,突部23a、23b之高度h宜滿足下述式(2)。而,下述式(2)中符號rf是稜線部112a、112b之曲率半徑。
0.5×rf≦h≦3.0×rf...(2)
本實施形態中,會滿足在第1與第2彎曲工具21a、21b之彎曲成形時所形成的剪力變形處,稜線部凸緣115a、115b中應變最大之部位的應變比β(ε2/ε1)為-1.5<(ε2/ε1)<0.9。換言之,可獲得滿足突部23a、23b在稜線部凸緣115a、115b應變最大之部位的應變比β(ε2/ε1)為-1.5<(ε2/ε1)<0.9的剪力變形處。
而,壓製成形裝置20可利用以下的擠壓成形裝置來構成:例如將毛坯擠壓成形,用以形成具有稜線部142a、142b、與稜線部142a、142b分別連續之第1面部143a、143b及第2面部144的被加工材140。例如,利用如圖6所例示之具有剛模51、衝床53及坯料夾55之習知的擠壓成形裝置 50,便可構成在本實施形態中這樣的壓製成形裝置20。或,亦可利用圖7所例示之具有剛模61與衝床63之習知的彎曲成形裝置60,構成本實施形態中這樣的壓製成形裝置20。
此時,與剛模51、61的側面接近地來配置第1~第3彎曲工具21a、21b、22,並使這些彎曲工具21a、21b、22與衝床53、63可相對地移動,藉此來構成壓製成形裝置20。根據這樣的壓製成形裝置20,衝床具有被加工材支持工具24之功能,故,便不需使用專用之被加工材支持工具24。因此,與使用專用之被加工材支持工具24之情形比較,便可削減壓製成形品100之製造成本與製造手續。
又,本實施形態中這樣的壓製成形裝置20構造成作為將具有2條稜線部142a、142b之被加工材140彎曲成形的裝置。這樣的壓製成形裝置20具有:進行稜線部142a、142b之端部之彎曲成形的第1與第2彎曲工具21a、21b、與聚進行被加工材140之第2面部144之端部之彎曲成形的行第3彎曲工具22。但,壓製成形裝置20不限於此例。
例如,用以進行第2面部144之端部的彎曲成形之第3彎曲工具22在第2面部144之寬度較小時亦可省略。進而,例如對具有1個稜線部之V字斷面形狀之被加工材進行彎曲成形時,壓製成形裝置亦可不具有第3彎曲工具22。此時,為了將稜線部之端部按壓並折曲成向內,壓製成形裝置只要具有具備突部23a之第1彎曲工具21a即可。
(2-2.壓製成形品之製造方法)
接著,使用本實施形態中這樣的壓製成形裝置20,將 具有U字斷面形狀之被加工材140之端部彎曲成形,並針對製造壓製成形品100之方法來說明。
圖8是將利用本實施形態中這樣的壓製成形品100之製造方法,從被加工材140製造壓製成形品100之樣子示意地顯示的說明圖。圖8(a)是顯示已將被加工材140安裝於被加工材支持工具24的樣子,圖8(b)是顯示開始對被加工材140之彎曲成形時的樣子。又,圖8(c)是顯示被加工材140之彎曲成形中的樣子,圖8(d)是顯示對被加工材140之彎曲成形結束時的樣子。
又,圖9是顯示設於第1與第2彎曲工具21a、21b之表面的突部23a、23b與被加工材140抵接,突部23a、23b將被加工材140抵接部分朝板厚方向按壓之樣子的說明圖。進而,圖10是顯示利用本實施形態中這樣的壓製成形品100之製造方法,被加工材140之端部變形之樣子的立體圖。圖10(a)是顯示彎曲成形開始前之被加工材140之端部,圖10(b)是顯示折曲稜線部之途中之被加工材140的端部,圖10(c)是顯示彎曲成形結束時之被加工材140的端部。
如圖8(a)所示,被加工材140具有朝長邊方向延伸之稜線部142a、142b、與從稜線部142a、142b所成之稜線兩端分別連續之第1面部143a、143b及第2面部144,並具有U字斷面形狀。此被加工材140之長邊方向的端部140a在從被加工材支持工具24突出之狀態下,被加工材140由被加工材支持工具24包覆而固定支持。突出之端部140a是在向內連續凸緣118所彎曲成形之部分。如圖10(a)所示,在彎曲 成形開始前之階段,被加工材140之端部並未折曲。
此時,如圖8(a)與圖9所示,使設於第1與第2彎曲工具21a、21b各自之表面的突部23a、23b的前端與被加工材140之稜線部142a、142b之端部抵接,來配置第1與第2彎曲工具21a、21b。本實施形態中,突部23a、23b便會與稜線部142a、142b之端部中二等分稜線之中央部抵接。又,第3彎曲工具22會配置成使其與包夾於2條稜線部142a、142b之第2面部144之端部的大約中央部來抵接。
接著,如圖8(b)所示,例如利用未圖示之凸輪機構,使第1與第2彎曲工具21a、21b,朝與垂直方向傾斜之偏斜方向,從被加工材140之外側區域朝向內側區域來移動。藉此,突部23a、23b之前端將稜線部142a、142b之端部中圓周方向的中央部朝該板厚方向來按壓。即,如圖8(b)中利用白底箭頭所示,第1與第2彎曲工具21a、21b朝向大致二等分稜線部142a、142b之端部的稜線之偏斜方向來移動。
藉此,稜線部142a、142b之端部之圓周方向的中央區域會優先於其他區域而開始變形。同時,使第3彎曲工具22同樣地利用未圖示之凸輪機構朝垂直方向移動,第3彎曲工具22之前端便會與第2面部144之端部的中央部抵接。此時,第1與第2彎曲工具21a、21b之突部23a、23b宜以稜線部142a、142b端部之圓周方向之中央部為中心地朝該部分的板厚方向來按壓包含其兩側之具有略板厚寬度的區域一部分或全部。
如上所述藉由彎曲成形,所形成之稜線部凸緣115a、115b之寬度方向的緣部所形成之板厚為極大之處會容易地沿著稜線部凸緣115a、115b之圓周方向來均等地分散。因此,便可進而抑制稜線部凸緣115a、115b中皺紋的產生。從此觀點來看,利用突部23a、23b,更宜將稜線部142a、142b之圓周方向的中央部朝其之板厚方向來按壓並彎曲成形。
接著,如圖8(c)~(d)所示,使第1~第3彎曲工具21a、21b、22繼續朝箭頭方向移動,進行被加工材140之端部的彎曲成形。即,第3彎曲工具22移動,藉此將第2面部144之端部分別朝板厚方向折曲成向內。又,第1與第2彎曲工具21a、21b移動,藉此稜線部142a、142b之端部之圓周方向的中央部便朝板厚方向來折曲。進而,伴隨著第1與第2彎曲工具21a、21b之移動,除了稜線部142a、142b之端部之圓周方向的中央部的其他部分會遲於圓周方向之中央部之按壓時機,從中央部側來依序按壓。藉此,除去稜線部142a、142b之中央部的其他部分便會朝與該部分之板厚方向交差的方向依序來折曲。
即,本實施形態中這樣的壓製成形品100之製造方法中,如圖10(b)所示,被加工材140之端部當中,稜線部142b之端部會最先折曲。之後,如圖10(c)所示,第1面部143b與第2面部144之端部會依序來折曲,形成向內連續凸緣118。
本實施形態中這樣的壓製成形品100之製造方法 中,稜線部142a、142b之端部中圓周方向之中央區域優先於其他區域而開始變形,中央區域之變形速度、與中央區域以外之部分的變形速度會有差異產生。故,稜線部凸緣115a、115b之變形處會從以板厚增加較大之收縮凸緣變形處為主體的變形處,變成純粋剪力變形處,便可抑制易成為皺紋之原因的板厚增加。如此一來,可獲得在稜線部凸緣115a、115b無缺口且具有可抑制皺紋產生之向內連續凸緣118的壓製成形品100。
以上說明中,以利用突部23a、23b將被加工材140中稜線部142a、142b之端部之圓周方向的中央部朝板厚方向按壓的方法為例來說明,但本實施形態不一定限於此例。如在稜線部142a、142b之端部之圓周方向的中央區域,亦可將二等分稜線中央部以外的位置朝板厚方向按壓。
根據本實施形態中這樣的壓製成形品100之製造方法與製造裝置,在彎曲成形時,形成於被加工材140之稜線部142a、142b端部之稜線部凸緣115a、115b會形成有剪力變形處。因此,便可有效果地抑制因伴隨著彎曲變形之收縮變形而起之稜線部凸緣115a、115b的板厚增加。
而,利用圖6或圖7所例示之習知的擠壓成形裝置或彎曲成形裝置,構成壓製成形裝置20時,如以下所述,可將被加工材140之成形、與向內連續凸緣118之成形利用一連串步驟來進行。例如,首先,將毛坯擠壓成形或彎曲成形,藉此來成形被加工材140。接著,將被加工材140從壓製成形裝置20脫離的情形下,繼續地將衝床53、63作為 被加工材支持工具24來使用,利用與剛模51、61之側面接近地來配置的第1~第3彎曲工具21a、21b、22,使被加工材140之長邊方向的端部折曲成向內。
如上所述,經過一連串步驟,便可獲得具有向內連續凸緣118之壓製成形品100。如上所述,使用一個壓製成形裝置20來製造壓製成形品100,藉此便可用低成本與較少手續來製造壓製成形品100。
又,在稜線部凸緣115a、115b形成凹部119時等,要將稜線部凸緣115a、115b加工成預定形狀(以下稱為「修整加工」),例如可用以下順序來製造壓製成形品100。
(1)將具有預定之斷面形狀之被加工材140成形後,可對該被加工材140之稜線部142a、142b長邊方向之端部進行修整加工,再使被加工材140之端部折曲成向內。
(2)從毛坯來成形被加工材140的同時進行修整加工,將稜線部142a、142b長邊方向之端部加工成預定形狀之被加工材140加以成形後,可使被加工材140之端部折曲成向內。
(3)對形成於毛坯之稜線部凸緣之部分進行修整加工,使其為加工成預定形狀之毛坯後,可從該毛坯來成形被加工材140,進而使被加工材140之端部折曲成向內。
【實施例】
以下,針對本發明之實施例,參照有限元素分析法之數值解析結果來說明。
(實施例1~5、比較例1~5)
首先,使用板厚1.6mm、拉伸強度為980MPa級之高張 力鋼板製之具有V字斷面形狀的被加工材,沿著圖5~圖9所示之順序來彎曲成形被加工材之端部,製造出具有向內連續凸緣之壓製成形品。將製造這樣的壓製成形品時之稜線部凸緣、及鄰接之第1凸緣、第2凸緣各自的變形行動加以數值解析。
圖11是顯示使用具有突部23a之第1彎曲工具21a來進行彎曲成形之本發明之實施例的說明圖。圖11(a)是顯示第1彎曲工具21a之形狀的圖。已使用之第1彎曲工具21a之突部23a的高度h為7mm,突部23a前端之曲率半徑為6mm。圖11(b)是顯示實施例1~5中這樣的壓製成形品中稜線部凸緣115、第1凸緣116及第2凸緣117之變形狀態的說明圖。在圖11(b)之各圖的左上,顯示了由第1面部113與第2面部114所形成之V字所成的角度(以下稱為「稜線內角」)。
圖12是顯示使用未具有突部之直線狀之彎曲工具31來進行彎曲成形之比較例的說明圖。圖12(a)是顯示彎曲工具31之形狀的說明圖。圖12(b)是顯示比較例1~5中稜線部凸緣115’、第1凸緣116’及第2凸緣117’之變形狀態的說明圖。在圖12(b)之各圖的左上,顯示了由第1面部113’與第2面部114’所形成之V字所成的稜線內角。
實施例1與比較例1中這樣的壓製成形品之稜線內角是60°。實施例2與比較例2中這樣的壓製成形品之稜線內角是70°。實施例3與比較例3中這樣的壓製成形品之稜線內角是90°。實施例4與比較例4中這樣的壓製成形品之稜線內角是120°。實施例5與比較例5中這樣的壓製成形品之稜 線內角是150°。
圖13是將稜線部凸緣115、115’寬度方向之緣部的板厚增加率分別針對實施例與比較例來顯示的圖表。縱軸是顯示板厚增加率之最大值,横軸是顯示稜線內角。板厚增加率是表示了以毛坯板厚(1.6mm)為基準時之彎曲成形後的板厚增加率。
如圖11(b)與圖12(b)所示,實施例1~5中這樣的壓製成形品與具有相同稜線內角之比較例1~5中這樣的壓製成形品相比,便可抑制稜線部凸緣115中板厚增加率變小。又,如圖13之圖表所示,實施例1~5中這樣的壓製成形品與具有相同稜線內角之比較例1~5中這樣的壓製成形品相比,便可大幅抑制稜線部凸緣115之板厚增加率。因此,根據本發明,便得知可製造稜線部凸緣115之板厚的增加較小且板厚分布之差異較小且具有良好形狀之向內連續凸緣118的壓製成形品。
(實施例6、7)
接著,實施例6中,使用板厚1.0mm、拉伸強度980MPa級之高張力鋼板製之具有V字斷面形狀的被加工材,沿著圖5~圖9所示之順序來製造出具有向內連續凸緣的壓製成形品。又,實施例7中,使用板厚1.0mm、拉伸強度980MPa級之高張力鋼板製之具有U字斷面形狀的被加工材,沿著圖5~圖9所示之順序來製造出具有向內連續凸緣的壓製成形品。將製造這些壓製成形品時之稜線部凸緣寬度方向之緣部的板厚分布加以數值解析。
圖14(a)與(b)是顯示利用彎曲成形來形成向內連續凸緣後之壓製成形品120、130的外觀圖。圖15是將向內連續凸緣118寬度方向之緣部的板厚分布加以顯示的圖表,而該向內連續凸緣118是形成於沿著壓製成形品120、130之稜線部112所延伸存在方向之方向的端部。圖15之圖表之縱軸是顯示板厚增加率(%)。又,横軸是顯示稜線部凸緣115之緣部的路徑(mm)。
如圖15之圖表所示,根據本發明中這樣的壓製成形品之製造方法,可得知與所形成之向內之稜線部凸緣115的緣部中圓周方向之中央部Rc的板厚增加率相比,包夾了該中央部之兩側之一部分的板厚增加率更大。又,可得知向內之稜線部凸緣115之緣部的板厚增加率會分散於3處而成為極大。因此,本發明中這樣的壓製成形品之製造方法可抑制在稜線部凸緣115之圓周方向之中央區域,皺曲集中地產生的情形。藉此,將壓製成形品作為例如汽車車體用之補強構件來使用時,可提高壓製成形品與其他構件之接合強度,並且可使補強構件之剛性或負重傳達效率等之性能提升。
100‧‧‧壓製成形品
100A‧‧‧最端部
112a、112b‧‧‧稜線部
113a、113b‧‧‧第1面部
114‧‧‧第2面部
115a、115b‧‧‧稜線部凸緣
116a、116b‧‧‧第1凸緣
117‧‧‧第2凸緣
118‧‧‧向內連續凸緣
119‧‧‧凹部
A、B‧‧‧箭頭方向

Claims (12)

  1. 一種壓製成形品,是由拉伸強度為340MPa以上之鋼板構成並具有朝預定方向延伸而形成之稜線部、與從前述稜線部所成之稜線的兩端分別延伸而形成之第1面部及第2面部的金屬板之壓製成形品,其中該壓製成形品在前述預定方向之至少一方的端部,具有於前述稜線部之端部形成為向內之稜線部凸緣、於前述第1面部之端部之至少一部分之區域形成為向內之第1凸緣、及於前述第2面部之端部之至少一部分之區域形成為向內之第2凸緣呈連續的向內連續凸緣,又,關於前述稜線部凸緣之緣部的板厚,前述稜線部凸緣具有在包夾圓周方向之中央區域之兩側的區域包含前述中央區域之板厚以上之部分的板厚分布。
  2. 如請求項1之壓製成形品,其中前述稜線部凸緣在前述中央區域及前述兩側區域共3處具有前述板厚成為極大處,且前述兩側區域中前述板厚成為極大處的板厚比前述中央區域中前述板厚成為極大處的板厚更大。
  3. 如請求項1或2之壓製成形品,其中前述稜線部凸緣之至少一部分之凸緣寬度比前述第1凸緣及前述第2凸緣的凸緣寬度更小。
  4. 如請求項1或2之壓製成形品,其中前述稜線部凸緣之凸緣寬度(Lf)與前述稜線部之曲率半徑(rf)可滿足以下之式(1) 0.2×rf≦Lf≦rf…(1)。
  5. 如請求項1之壓製成形品,其中沿著前述預定方向所觀察到之前述壓製成形品的斷面形狀是略帽型或略溝形之開放斷面形狀,或是封閉斷面形狀。
  6. 如請求項1或2之壓製成形品,其中前述壓製成形品是汽車車體用之補強構件。
  7. 一種壓製成形品之製造方法,是包含由拉伸強度為340MPa以上之鋼板構成並具有朝預定方向延伸之稜線部、與從前述稜線部所成之稜線之兩端分別延伸而形成之第1面部及第2面部的被加工材中,在前述預定方向之至少一方的端部形成凸緣之步驟之壓製成形品的製造方法,該壓製成形品之製造方法包含有:設置步驟,將前述被加工材中除了前述端部之外之區域從前述被加工材之內側區域來支持;彎曲成形步驟,使用具有突部之彎曲工具,從前述被加工材之外側區域使前述突部抵接於前述被加工材之前述端部中前述稜線部的預定處之後,使前述彎曲工具沿著前述預定處之板厚方向朝前述內側區域之方向相對地移動,藉此形成前述凸緣。
  8. 如請求項7之壓製成形品之製造方法,其中前述彎曲成形步驟中,伴隨著前述彎曲工具之移動,前述彎曲工具之前述突部按壓前述端部中之前述稜線部之前述預定處,藉此將該預定處朝其板厚方向折曲,接著,前述彎 曲工具之前述突部以外的部分依序按壓前述端部中除了前述預定處之外之其他部分,藉此將該其他部分朝其板厚方向折曲,形成前述凸緣。
  9. 如請求項7或8之壓製成形品之製造方法,其中前述預定處是以前述稜線部之圓周方向之中央部為中心地包含其兩側且大致具有板厚之寬度的區域,又,前述突部將前述預定處朝前述中央部之板厚方向按壓。
  10. 一種壓製成形品之製造裝置,具有:被加工材支持工具,將具有朝預定方向延伸而形成之稜線部、與從前述稜線部所成之稜線兩端分別延伸而形成之第1面部及第2面部之被加工材,從前述被加工材之內側區域支持;彎曲工具,抵接於前述被加工材之前述預定方向的端部,並且朝前述被加工材之前述內側區域之方向相對地移動,將前述端部朝前述內側區域之方向折曲;且,前述彎曲工具具有與前述稜線部之前述端部之預定處抵接,並伴隨著前述移動,將前述預定處朝該預定處之板厚方向按壓的突部。
  11. 如請求項10之壓製成形品之製造裝置,其中將前述彎曲工具沿著前述預定方向來觀察時,前述突部隨著朝向前端部而寬度變小,並且前述前端部會成為曲線。
  12. 如請求項10或11之壓製成形品之製造裝置,其中前述突部之高度(h)與前述稜線部之曲率半徑(rf)滿足下述式 (2)0.5×rf≦h≦3.0×rf…(2)。
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