TWI628014B - 壓製成形品、壓製成形方法、及壓製成形裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明之壓製成形品如下:具備有:頂板;透過凸稜線而與前述頂板相連的縱壁;透過凹稜線而與前述縱壁相連的翼板;以及向外翼板,從前述頂板之邊緣部,一直連到前述凸稜線之邊緣部、前述縱壁之邊緣部、前述凹稜線之邊緣部、以及前述翼板之邊緣部;並且,在同一單位下,設前述向外翼板之平均板厚為TAve、最小板厚為TMin、最大板厚為TMax時,會滿足下述(式1)及(式2)。
0.8×TAve≦TMin<TAve (式1)
TAve<TMax≦1.2×TAve (式2)
Description
本發明是一種有關於適合用於自動車車體用補強構件之具優異剛性及強度的壓製成形品、壓製成形方法、及壓製成形裝置。
本發明基於2015年6月1日在日本提出申請之日本專利申請特願2015-111436號而主張優先權,並在此援用其內容。
自動車車體的車內地板(以下,僅稱為「車內地板」)不只在車輛行駛時要根本性地負責車體之扭轉剛性或彎曲剛性,在撞擊時還須負責衝擊荷重的轉移,更會大幅影響自動車車體的重量。因此,車內地板必須兼具高剛性且輕量這樣矛盾的特性。
車內地板具有:彼此熔接而接合的平板狀板子(例如儀表板、前車內底板、後車內底板等);藉由熔接而朝向該等平板狀板子之車寬方向固定配置,可提高車內地板的剛性或強度,具有大致呈帽形截面的長尺狀之橫樑類(例如
車內地板橫樑、座椅橫樑等);以及朝向車體前後方向固定配置而可提高車內地板的剛性或強度,具有大致呈帽形截面的長尺狀之樑類(側樑、邊樑等)。
其中,橫樑類通常是以形成於該長方向之兩端部的向外翼板作為接合部份,與例如前車內底板之通道部及側樑等其他構件接合。
圖28A~圖28D是顯示把形成於長方向之兩端部的向外翼板4作為接合部份而與其他構件接合的橫樑之代表例--車內地板橫樑1的說明圖。圖28A是立體圖,圖28B是圖28A中之A箭號視角圖,圖28C是圖28A中之B箭號視角圖,圖28D是將圖28B中之圓虛線圈起部放大顯示的說明圖。
例如前車內底板2,一般而言,會藉由車內地板橫樑1來連結如下述之通道部(省略圖示)與側樑3而進行補強,前述通道部是與前車內底板2之上面(車室內側之面)接合,朝前車內底板2之寬方向的大致中心膨出形成,而前述側樑3則是點熔接於前車內底板2之寬方向的兩側部。
把形成於長方向之兩端部的向外翼板4作為接合部份,將車內地板橫樑1,藉由點熔接等而接合於通道部及側樑3,藉此,可提升車內地板2的剛性及衝擊荷重負荷時的荷重轉移特性。
圖29是顯示車內地板橫樑1之習知的壓製成形方法的概略,特別是把樑1之長方向端部的區域放大顯示的說明圖。圖29之(a)顯示壓製成形是引伸成形的情況,圖29之
(b)顯示壓製成形是使用了展開胚料6之彎曲成形的情況。
圖29之(a)是如下的壓製成形方法之例:藉由引伸成形之壓製成形,在成形素材5使餘料(pads)部5a成形,在沿著切斷線5b切除掉餘料部5a後將翼板5c立起。
圖29之(b)是在具有展開胚料形狀的展開胚料6,進行彎曲成形之壓製成形的壓製成形方法之例。
另外,從提升材料產率的觀點來看,比起要切斷餘料部5a的引伸成形之壓製成形,彎曲成形之壓製成形為較佳。
補充說明圖29之(a)所示的引伸成形之壓製成形。
圖30是顯示進行圖29之(a)所示的引伸成形之壓製成形的製造裝置7的立體圖。
圖31之(a)是顯示成形前之製造裝置7的立體圖,圖31之(b)是顯示成形前之製造裝置7的截面圖,圖31之(c)是把成形前之胚料8拔出而顯示的立體圖。
圖31之(d)是顯示成形途中之製造裝置7的立體圖,圖31之(e)是顯示成形途中之製造裝置7的截面圖,圖31之(f)是把成形途中之胚料8拔出而顯示的立體圖。
圖31之(g)是顯示成形後之製造裝置7的立體圖,圖31之(h)是顯示成形後之製造裝置7的截面圖,圖31之(i)是顯示此時之壓製成形品(成形素材5)的立體圖。
製造裝置7具備有:衝頭7-1、胚料夾7-2、以及支持未圖示之衝模墊的衝模7-4。藉由胚料夾7-2及衝
模墊來夾持已預成形之胚料8,並且,在已支持住胚料夾7-2及衝模7-4的狀態下使衝頭7-1及衝模7-4相對地接近,藉此,對胚料8進行引伸成形之壓製加工,使具有餘料部5a的成形素材5成形。
車內地板橫樑1是身負提升自動車車體剛性或轉移側面撞擊(側撞)時之撞擊荷重的重要構造構件。因此,近年來,從提升輕量化及撞擊安全性的觀點來看,使用了更薄且強度更高的高張力鋼板,例如抗拉強度為390MPa以上的高張力鋼板(高強度鋼板或高抗拉強度鋼),來作為車內地板橫樑1的素材。然而,由於高張力鋼板的成形性不夠良好,所以車內地板橫樑1的設計自由度較低會成為問題。一面參照圖28A~圖28D,一面對此進行具體的說明。
車內地板橫樑1之長方向端部的向外翼板4,如圖28D之虛線所示,形成包含曲線部4a的連續且具某程度之翼板寬度的翼板,可提高車內地板橫樑1與前車內底板2之通道部、與側樑3間之接合強度,而可提高車內地板2的剛性及衝擊荷重負荷時的荷重轉移特性,因此較佳。
但是,若要藉由冷間壓製成形來形成包含向外翼板4之曲線部4a的連續的翼板,並且要具有某程度的翼板寬度,基本上會產生:
(i)在向外翼板4之曲線部4a板端部的拉伸翼板裂縫,或
(ii)從車內地板橫樑1之凸稜線1a的長方向端部1b或向外翼板4之曲線部4a的中央部到根部附近的皺紋,
而難以得到所需的形狀。
使用於車內地板橫樑1的鋼材之強度越高,向外翼板4之曲線部4a的成形中拉伸翼板率越高的形狀(亦即圖28B及圖28C中之截面壁角度θ越急峻),越容易發生如上述之成形不良情形。
車內地板橫樑1由於自動車車體之輕量化而會傾向於高強度化。因此,包含曲線部4a之連續的向外翼板4的冷間成形,會傾向於難以使用習知的壓製成形法。因此,現狀是:即使車內地板橫樑1與其他構件之接合部近旁的剛性或荷重轉移的特性會變差,因為如上述般壓製成形技術上的限制,也不得不在高張力鋼板所形成的車內地板橫樑1之向外翼板4的曲線部4a,設置會進至如圖28A及圖28B所示之凸稜線1a之長方向端部1b為止程度的缺口,以迴避成形不良的發生。
專利文獻1~3所揭示的發明,雖不是用於車內地板橫樑1的成形,但藉由對模具的襯墊下工夫,來解決高強度材料之壓製成形體的定形不良。該等發明是:藉由衝頭頂部、與和衝頭頂部之平坦部相對部分的平坦襯墊間之位置關係,有意地使成形中的素材產生撓曲,藉此來達到成形後之定形性的提升。
又,專利文獻4揭示了藉由彎曲成形或引伸成形來將車內地板橫樑等壓製成形的技術。
【專利文獻1】日本發明專利特許第4438468號說明書
【專利文獻2】日本發明公開公報特開2009-255116號
【專利文獻3】日本發明公開公報特開2012-051005號
【專利文獻4】日本發明專利特許第5569661號說明書
根據本發明人的研發結果,即使基於專利文獻1~3所揭示之習知發明,不在向外翼板4的曲線部4a設置會進到凸稜線1a之長方向端部1b為止程度的缺口,也很難藉由壓製成形來將如下車內地板橫樑1之成形,該車內地板橫樑1是在長方向之端部之中,至少從頂板一直到凸稜線都具有向外翼板4的高張力鋼板製之壓製成形構件。
又,在專利文獻4所揭示的習知發明中,由於藉由彎曲成形或引伸成形而形成有相當於向外翼板4的部位,所以在該處設置用以防止產生拉伸翼板裂縫或皺紋的缺口是不可或缺的,結果,在缺口近旁需要用以提高剛性或與其他構件之接合強度的對策。
本發明之目的是不用在向外翼板設置缺口即可在提供一種例如車內地板橫樑之壓製成形品,更提供一種用以製造該壓製成形品的壓製成形方法及壓製成形裝置。
本發明之概要如下所述。
(1)本發明之第一態樣,是一種壓製成形品,具備有:頂板;縱壁,透過凸稜線而與前述頂板相連;翼板,透過凹稜線而與前述縱壁相連;及向外翼板,從前述頂板之邊緣部,一直連到前述凸稜線之邊緣部、前述縱壁之邊緣部、前述凹稜線之邊緣部、以及前述翼板之邊緣部;又,在同一單位下,設前述向外翼板之平均板厚為TAve、最小板厚為TMin、最大板厚為TMax時,滿足下述(式1)及(式2),0.8×TAve≦TMin<TAve (式1)
TAve<TMax≦1.2×TAve (式2)。
(2)在上述(1)之壓製成形品中,可具有帽形橫截面形狀,該帽形橫截面形狀具備有各一對的前述縱壁及前述翼板。
(3)在上述(1)或(2)之壓製成形品中,素材可為拉伸強度390MPa以上的鋼板。
(4)在上述(1)~(3)中任一項之壓製成形品中,前述向外翼板的最小寬度尺寸可為12mm以上。
(5)本發明之第二態樣,是一種壓製成形方法,其特徵在於:具有如下之剪切步驟:被加工材中直交於預定方向之橫截面形狀具有頂板、透過凸稜線而與前述頂板連續之縱壁、以及透過凹稜線而與前述縱壁連續之翼板,使前述被加工材中沿著前述預定方向看來時的途中位置進行剪切變形,藉此,形成與前述頂板、前述縱壁、及前述翼板中任一者皆相連的段差部。
(6)在上述(5)之壓製成形方法中,也可更具有如下之切
除步驟:在前述剪切步驟後,把位於前述段差部近旁的不需要部分切除,藉此,形成從前述頂板之邊緣部、一直連到前述凸稜線之邊緣部、前述縱壁之邊緣部、前述凹稜線之邊緣部、以及前述翼板之邊緣部的向外翼板。
(7)在上述(5)或(6)之壓製成形方法中,也可在前述剪切步驟中,以第1衝頭及第1衝模拘束住前述被加工材中以會成形為前述段差部之部分作為邊界的其中一方之部分,以第2衝頭及第2衝模拘束住前述被加工材中以會成形為前述段差部之部分作為邊界的另一方之部分,更使前述第1衝頭及前述第1衝模、前述第2衝頭及前述第2衝模,在與前述被加工材之間保持無間隙地往斜方向相對地移動,藉此,將前述段差部成形。
(8)在上述(7)之壓製成形方法中,前述斜方向可以是:在前述橫截面形狀中,與前述頂板之延伸設置方向所成的角度、與前述縱壁之延伸設置方向所成的角度、以及與前述翼板之延伸設置方向所成的角度,皆為20度以上的方向。
(9)本發明之第三態樣,是一種壓製成形裝置,是如下之壓製成形裝置:把直交於預定方向之橫截面形狀具有頂板、透過凸稜線而與前述頂板連續之縱壁、以及透過凹稜線而與前述縱壁連續之翼板的被加工材進行加工,藉此,得到具有從前述頂板之邊緣部一直連到前述凸稜線之邊緣部、前述縱壁之邊緣部、前述凹稜線之邊緣部、以及前述翼板之邊緣部的向外翼板的壓製成形品,前述壓製
成形裝置具備有:第1衝頭及第1衝模,可拘束前述被加工材中以沿著前述預定方向之途中位置作為邊界的其中一方之部分;第2衝頭及第2衝模,可拘束前述被加工材中以前述途中位置作為邊界的另一方之部分;及驅動部,使前述第1衝頭及前述第1衝模、前述第2衝頭及前述第2衝模,在與前述被加工材之間保持無間隙地往斜方向相對地移動,藉此,在前述途中位置形成段差部。
(10)在上述(9)之壓製成形裝置中,前述斜方向可以是:在前述橫截面形狀中,與前述頂板之延伸設置方向所成的角度、與前述縱壁之延伸設置方向所成的角度、以及與前述翼板之延伸設置方向所成的角度,皆為20度以上的方向。
根據上述之壓製成形品,由於可把從頂板之邊緣部、一直連到凸稜線之邊緣部、縱壁之邊緣部、凹稜線之邊緣部、以及翼板之邊緣部的向外翼板作為接合部份,而將該壓製成形品與其他構件接合,所以可以提高該壓製成形品與其他構件間之接合部近旁的剛性或荷重轉移的特性。因此,若使用該壓製成形品作為例如車內地板橫樑,則可提高車身外殼的彎曲剛性或扭轉剛性,藉此,可改善、提升自動車的操縱安定性或乘坐舒適度、噪音。
又,根據上述之壓製成形方法及壓製成形裝置,可以藉由剪切變形來形成會成為向外翼板之段差部。因此,可以不用在向外翼板設置用以防止拉伸翼板裂縫或皺
紋產生的缺口,而可製造上述之壓製成形品。
1‧‧‧車內地板橫樑
1a、12a、12b‧‧‧凸稜線
1b‧‧‧長方向端部
2‧‧‧前車內底板
3‧‧‧側樑
4、16a、16b‧‧‧向外翼板
4a‧‧‧曲線部
5‧‧‧成形素材
5a‧‧‧餘料部
5b‧‧‧切斷線
5c、15a、15b‧‧‧翼板
6‧‧‧展開胚料
7‧‧‧製造裝置
7-1‧‧‧衝頭
7-2‧‧‧胚料夾
7-4‧‧‧衝模
8‧‧‧胚料
10、30‧‧‧壓製成形品
10A、10B‧‧‧端部
10-1、10-3、10-5、10-7‧‧‧中間成形品
A、B‧‧‧箭號視角
11‧‧‧與頂板11連接的會成為向外翼板之段差部16-1(16-2)的高度
10-2、10-4、10-6、10-8‧‧‧胚料
11‧‧‧頂板
12‧‧‧與縱壁13a連接的會成為向外翼板之段差部16-1(16-2)的高度
13a、13b‧‧‧縱壁
14a、14b‧‧‧凹稜線
16-1、16-2‧‧‧向外翼板
h‧‧‧縱壁13a的高度
17‧‧‧不需要部分
θ 1‧‧‧以箭號所示之壓製方向與頂板11之延伸設置方向所成的角度
18‧‧‧凹部
19‧‧‧膨出部
20、20-1、20-2、20-3‧‧‧壓製成形裝置
θ 2‧‧‧以箭號所示之壓製方向與縱壁13a之延伸設置方向所成的角度
24a‧‧‧第1衝頭
24b‧‧‧第1衝模
θ 3‧‧‧以箭號所示之壓製方向與翼板15a之延伸設置方向所成的角度
22a、22a-1~3、22b、22b-1~3、25a、25a-1~3、25b、25b-~3‧‧‧第2衝頭
θ 4‧‧‧縱壁13a的開口角
23a、23a-1~3、23b、23b-1~3、26a、26a-1~3、26b、
26b-1~3‧‧‧第2衝模
【圖1】顯示本發明實施形態之壓製成形品的立體圖。
【圖2A】顯示使用本發明實施形態之壓製成形裝置來製造壓製成形品之中間成形品的狀況之概要的說明圖,是顯示把會成為向外翼板的段差部成形後的壓製成形裝置之重要部份的立體圖。
【圖2B】顯示形成有段差部的中間成形品之重要部份的立體圖。
【圖2C】顯示壓製成形品之向外翼板附近的立體圖。
【圖2D】圖2C中之A箭號視角圖。
【圖2E】顯示與向外翼板之成形性有關的要素的說明圖。
【圖2F】圖2C中之B箭號視角圖。
【圖3】顯示本發明實施形態之壓製成形裝置之構成要件的立體圖。
【圖4(a)~(g)】顯示使用本發明實施形態之壓製成形裝置來製造中間成形品及壓製成形品之狀況的說明圖。
【圖5(a)~(f)】顯示使用本發明實施形態之壓製成形裝置來製造中間成形品及壓製成形品之狀況的說明圖。
【圖6(a)~(f)】顯示使用本發明實施形態之壓製成形裝置來製造中間成形品及壓製成形品之狀況的說明圖。
【圖7(a)~(f)】顯示使用本發明實施形態之壓製成形裝
置來製造中間成形品及壓製成形品之狀況的說明圖。
【圖8A】顯示使用本發明實施形態之壓製成形裝置來製造壓製成形品之中間成形品的狀況之概要的說明圖,是顯示把會成為向外翼板的段差部成形後的壓製成形裝置之重要部份的立體圖。
【圖8B】顯示形成有段差部的中間成形品之重要部份的立體圖。
【圖8C】顯示壓製成形品之向外翼板附近的立體圖。
【圖8D】圖8C中之A箭號視角圖。
【圖8E】圖8C中之B箭號視角圖。
【圖9】顯示本發明實施形態之壓製成形裝置之構成要件的立體圖。
【圖10(a)~(f)】顯示使用本發明實施形態之壓製成形裝置來製造中間成形品及壓製成形品之狀況的說明圖。
【圖11(a)~(f)】顯示使用本發明實施形態之壓製成形裝置來製造中間成形品及壓製成形品之狀況的說明圖。
【圖12(a)~(f)】顯示使用本發明實施形態之壓製成形裝置來製造中間成形品及壓製成形品之狀況的說明圖。
【圖13(a)~(f)】顯示使用本發明實施形態之壓製成形裝置來製造中間成形品及壓製成形品之狀況的說明圖。
【圖14】顯示本發明實施形態之壓製成形品之一例的立體圖。
【圖15A】顯示使用本發明實施形態之壓製成形裝置來製造壓製成形品之中間成形品的狀況之概要的說明圖,是
顯示把會成為向外翼板的段差部成形後的壓製成形裝置之重要部份的立體圖。
【圖15B】顯示形成有段差部的中間成形品之重要部份的立體圖。
【圖15C】顯示壓製成形品之向外翼板附近的立體圖。
【圖15D】圖15C中之A箭號視角圖。
【圖15E】圖15C中之B箭號視角圖。
【圖16】顯示本發明實施形態之壓製成形裝置之構成要件的立體圖。
【圖17(a)~(f)】顯示使用本發明實施形態之壓製成形裝置來製造中間成形品及壓製成形品之狀況的說明圖。
【圖18(a)~(f)】顯示使用本發明實施形態之壓製成形裝置來製造中間成形品及壓製成形品之狀況的說明圖。
【圖19(a)~(f)】顯示使用本發明實施形態之壓製成形裝置來製造中間成形品及壓製成形品之狀況的說明圖。
【圖20(a)~(f)】顯示使用本發明實施形態之壓製成形裝置來製造中間成形品及壓製成形品之狀況的說明圖。
【圖21】顯示本發明實施形態之壓製成形品之其他一例的立體圖。
【圖22A】顯示使用本發明實施形態之壓製成形裝置來製造壓製成形品之中間成形品的狀況之概要的說明圖,是顯示把會成為向外翼板的段差部成形後的壓製成形裝置之重要部份的立體圖。
【圖22B】顯示形成有段差部的中間成形品之重要部份
的立體圖。
【圖22C】顯示壓製成形品之向外翼板附近的立體圖。
【圖22D】圖22C中之A箭號視角圖。
【圖22E】圖22C中之B箭號視角圖。
【圖23】顯示本發明實施形態之壓製成形裝置之構成要件的立體圖。
【圖24(a)~(d)】顯示使用本發明實施形態之壓製成形裝置來製造中間成形品及壓製成形品之狀況的說明圖。
【圖25(a)~(c)】顯示使用本發明實施形態之壓製成形裝置來製造中間成形品及壓製成形品之狀況的說明圖。
【圖26(a)~(c)】顯示使用本發明實施形態之壓製成形裝置來製造中間成形品及壓製成形品之狀況的說明圖。
【圖27(a)~(c)】顯示使用本發明實施形態之壓製成形裝置來製造中間成形品及壓製成形品之狀況的說明圖。
【圖28A】顯示把形成於長方向之兩端部的向外翼板作為接合部份而與其他構件接合的橫樑之代表例--車內地板橫樑的立體圖。
【圖28B】圖28A中之A箭號視角圖。
【圖28C】圖28A中之B箭號視角圖。
【圖28D】將圖28B中圓虛線圈起部放大顯示的說明圖。
【圖29(a)、(b)】顯示車內地板橫樑之習知的壓製成形方法之概略,特別是把樑的長方向端部之區域放大顯示的說明圖。
【圖30】顯示進行引伸成形之壓製成形的壓製成形裝置的立體圖。
【圖31】(a)是顯示成形前之壓製成形裝置的立體圖,(b)是顯示成形前之壓製成形裝置的截面圖,(c)是把成形前之胚料拔出而顯示的立體圖,(d)是顯示成形途中之壓製成形裝置的立體圖,(e)是顯示成形途中之壓製成形裝置的截面圖,(f)是把成形途中之胚料拔出而顯示的立體圖,(g)是顯示成形後之壓製成形裝置的立體圖,(h)是顯示成形後之壓製成形裝置的截面圖,(i)是把成形後之胚料拔出而顯示的立體圖。
本發明人為了解決上述課題而持續努力研發的結果,得到列於以下之(A)、(B)發現,更進一步持續研發而完成本發明。
(A)在橫截面形狀是具有頂板、與頂板連續之凸稜線、與凸稜線連續之縱壁、與縱壁連續之凹稜線、以及與凹稜線連續之翼板的壓製成形體之長方向途中,往與前述長方向交叉的方向藉由剪切變形來將與頂板、凸稜線、縱壁、凹稜線及翼板中任一者都相連之段差部成形,然後,把此段差部近旁的不需要部分切掉,藉此,可提供具有作為本發明目的之向外翼板的壓製成形品。
(B)要在壓製成形體形成上述段差部,可用第1衝頭及第1衝模來拘束住在壓製成形體之長方向上以會成形
為段差部之部分作為邊界的一方之部分,並且,用第2衝頭及第2衝模來拘束住另一方之部分,使第1衝頭及第1衝模、第2衝頭及第2衝模,在與壓製成形體之間不設有間隙地相對於壓製成形體(被加工材)之頂板往斜方向相對地移動,藉此,來使成形於壓製成形體之段差部的部分剪切變形。
一面參照附圖,一面說明用來實施本發明之實施形態1、以及實施形態1之變形例的實施形態2~4。另外,在實施形態2~4的說明中,說明與實施形態1不同的部分,與實施形態1共通的部分藉由附加同樣的圖中符號來省略重複的說明。
(1)實施形態1
1.本實施形態之壓製成形品10
圖1是顯示本實施形態之壓製成形品10的立體圖。
圖1所示之壓製成形品10是由拉伸強度為390MPa以上,宜為590MPa以上,更宜為980MPa以上的高張力鋼板(板厚:0.6~3.5mm)所形成的壓製成形品。
壓製成形品10具有之大致呈帽形的橫截面形狀具備了頂板11、2個凸稜線12a、12b、2個縱壁13a、13b、2個凹稜線14a、14b、2個翼板15a、15b。
在此橫截面中,2個凸稜線12a、12b都與頂板11連續。2個縱壁13a、13b分別與2個凸稜線12a、12b連續。2個凹稜線14a、14b分別與2個縱壁13a、13b連續。此外,2個翼板15a、15b分別與2個凹稜線14、14連續。
亦即,壓製成形品10具有如下之橫截面形狀:具
有頂板11、與頂板11連續之凸稜線12a或12b、與凸稜線12a或12b連續之縱壁13a或13b、與縱壁13a或13b連續之凹稜線14a或14b、與凹稜線14a或14b連續之翼板15a或15b的橫截面形狀。
在壓製成形品10之長方向(圖1中雙向的箭號方向)的兩端部10A、10B,形成有向外翼板16-1、16-2。
向外翼板16-1、16-2皆從一方之翼板15a,依照一方之凹稜線14a、一方之縱壁13a、一方之凸稜線12a、頂板11、另一方之凸稜線12b、另一方之縱壁13b及另一方之凹稜線14b的順序,一直到另一方之翼板15b,連續地形成於邊緣部。
向外翼板16-1、16-2在同一單位(例如mm)下,設各自之平均板厚為TAve、最小板厚為TMin、最大板厚為TMax時,會滿足下述(式1)及(式2)。
0.8×TAve≦TMin<TAVe (式1)
TAve<TMax≦1.2×TAve (式2)
當TMin比0.8×TAve小時、或TMax比1.2×TAve大時,向外翼板中的板厚參差不齊會較大,所以在局部的板厚較小處,會有剛性或與其他構件之接合強度降低之虞。
由於TMin之上限值及TMax之下限值無特別限定,所以TMin之上限值為小於TAve,TMax之下限值為大於TAve。
另外,向外翼板16-1、16-2之板厚的最小值TMin、最大板厚TMax、及平均值TAve,是在向外翼板16-1、16-2各自的翼板寬方向之中心位置上,以至少2mm之分離
距離測定10處以上,分別針對向外翼板16-1、16-2而算出。
在以上的說明中,是舉了在壓製成形品10之長方向的兩端部10A、10B形成向外翼板16-1、16-2的情況為例,但本發明並不限定於此情況,也可以只在壓製成形品10之長方向的端部10A或10B形成向外翼板16-1或16-2。
又,在以上的說明中,是舉了向外翼板16-1、16-2從一方之翼板15a,依一方之凹稜線14a、一方之縱壁13a、一方之凸稜線12a、頂板11、另一方之凸稜線12b、另一方之縱壁13b及另一方之凹稜線14b的順序,到另一方之翼板15b,連續地形成於邊緣部的情況為例,但本發明並不限定於此情況,向外翼板16-1或16-2也可以從一方之翼板15a,依一方之凹稜線14a、一方之縱壁13a、一方之凸稜線12a的順序一直形成到頂板11,或者,從另一方之翼板15b,依另一方之凹稜線14b、另一方之縱壁13b、另一方之凸稜線12b的順序一直形成到頂板11。
壓製成形品10是例如大致呈帽形的截面形狀,從頂板11一直到翼板15a、15b,使向外翼板16-1、16-2,不在向外翼板16-1、16-2之曲線部設置會進入至凸稜線12a、12b或凹稜線14a、14b般的缺口而成形。
根據壓製成形品10,由於把長方向之端部中至少從頂板11一直形成到翼板15a、15b的向外翼板16-1、16-2作為接合部份,可以將此壓製成形品10與其他構件(在壓製成形品10為橫樑的情況下,為前車內底板之通道部或側
樑內板等)接合,所以可以大幅地提高壓製成形品10與其他構件間之接合部近旁的剛性或荷重轉移的特性,更可以大幅地提高車內底板與側樑間的接合強度。因此,若把壓製成形品10使用為例如車內地板橫樑,則可提高車身外殼的彎曲剛性或扭轉剛性,藉此,可改善、提升自動車的操縱安定性或乘坐舒適度、噪音。
當向外翼板16-1、16-2的最小寬度尺寸為12mm以上時,可充分地確保壓製成形品與其他構件接合時的接合部份,所以較佳。
向外翼板16-1、16-2的最小寬度尺寸更宜為15mm以上,以20mm以上為更佳。
另外,向外翼板寬度是從凹稜線到向外翼板之端部為止的凹稜線之法線方向的距離。
2.本實施形態之壓製成形裝置20及壓製成形方法
圖2A~圖2F是顯示使用本實施形態之壓製成形裝置20來製造壓製成形品10之中間成形品10-1的狀況之概要的說明圖。圖2A是顯示把會成為向外翼板之段差部16-2成形後之壓製成形裝置20的重要部份的立體圖,圖2B是顯示形成了段差部16-2之中間成形品10-1的重要部份的立體圖,圖2C是顯示壓製成形品10之向外翼板16-2附近的立體圖,圖2D是圖2C中之A箭號視角圖,圖2E是顯示與向外翼板16-2之成形性有關的要素的說明圖,圖2F是圖2C中之B箭號視角圖。
圖3是顯示本實施形態之壓製成形裝置20之構成要件的立體圖。
圖4是顯示使用本實施形態之壓製成形裝置20來製造中間成形品10-1及壓製成形品10的狀況的說明圖。
(a)是顯示會成為向外翼板之段差部16-1、16-2成形前之壓製成形裝置20的立體圖,(b)是拔出此時之胚料10-2而顯示的立體圖。
(c)是顯示段差部16-1、16-2成形中之壓製成形裝置20的立體圖,(d)是顯示此時之胚料10-2的立體圖。
(e)是顯示段差部16-1、16-2成形後之壓製成形裝置20的立體圖,(f)是顯示此時之中間成形品10-1的立體圖。
(g)是顯示壓製成形品10的立體圖。
圖5是顯示使用本實施形態之壓製成形裝置20來製造中間成形品10-1及壓製成形品10的狀況的說明圖。
(a)是顯示會成為向外翼板之段差部16-1、16-2成形前之壓製成形裝置20的上面圖,(b)是將此時之胚料10-2拔出而顯示的上面圖。
(c)是顯示段差部16-1、16-2成形中之壓製成形裝置20的上面圖,(d)是顯示此時之胚料10-2的上面圖。
(e)是顯示段差部16-1、16-2成形後之壓製成形裝置20的上面圖,(f)是顯示此時之中間成形品10-1的上面圖。
圖6是顯示使用本實施形態之壓製成形裝置20來
製造中間成形品10-1及壓製成形品10之狀況的說明圖。
(a)是顯示會成為向外翼板之段差部16-1、16-2成形前之壓製成形裝置20的正面圖,(b)是將此時之胚料10-2拔出而顯示的正面圖。
(c)是顯示段差部16-1、16-2成形中之壓製成形裝置20的正面圖,(d)是顯示此時之胚料10-2的正面圖。
(e)是顯示段差部16-1、16-2成形後之壓製成形裝置20的正面圖,(f)是顯示此時之中間成形品10-1的正面圖。
此外,圖7是顯示使用本實施形態之壓製成形裝置20來製造中間成形品10-1及壓製成形品10之狀況的說明圖。
(a)是顯示會成為向外翼板之段差部16-1、16-2成形前之壓製成形裝置20的側面圖,(b)是將此時之胚料10-2拔出而顯示的側面圖。
(c)是顯示段差部16-1、16-2成形中之壓製成形裝置20的側面圖,(d)是顯示此時之胚料10-2的側面圖。
(e)是顯示段差部16-1、16-2成形後之壓製成形裝置20的側面圖,(f)是顯示此時之中間成形品10-1的側面圖。
如圖2A~圖2F、及圖3~7所示,壓製成形裝置20會把上述之本實施形態之壓製成形品10的中間成形品10-1壓製成形。
壓製成形裝置20如圖2A~圖2F、及圖3~7所
示,具備有第1衝頭24a及第1衝模24b、第2衝頭22a、22b、25a、25b及第2衝模23a、23b、26a、26b。
作為胚料的壓製成形體10-2,也可以使用在別的步驟裡使用衝頭與衝模於事前成形為圖4之(b)所示之外形的胚料,但藉由第1衝頭24a及第2衝頭22a、22b、25a、25b構成組合衝頭,並且,藉由第1衝模24b及第2衝模23a、23b、26a、26b構成組合衝模,藉由使用組合衝頭及組合衝模來將平板狀的胚料成形為圖4之(b)所示之外形而進行製造,從生產性的觀點來看較佳。
壓製成形體10-2具有如下之帽形的橫截面形狀,具有:頂板11、與頂板11連續的2個凸稜線12a、12b、分別與2個凸稜線12a、12b連續的2個縱壁13a、13b、分別與2個縱壁13a、13b連續的2個凹稜線14a、14b、分別與2個凹稜線14a、14b連續的2個翼板15a、15b。
第1衝頭24a及第1衝模24b,會把壓製成形體10-2之長方向上,壓製成形品10中以成形為會成為向外翼板之段差部16-1、16-2的部分作為邊界的一方之部分、亦即段差部16-1、16-2之內側的部分拘束住。
另一方面,第2衝頭22a、22b、25a、25b及第2衝模23a、23b、26a、26b,則會把壓製成形體10-2之長方向上,壓製成形品10中除了成形為會成為向外翼板之段差部16-1、16-2的部分之外的剩餘的部分、亦即段差部16-1、16-2之外側的2個部分拘束住。
又,第2衝頭22a及第2衝模23a、第2衝頭22b及第
2衝模23b、第2衝頭25a及第2衝模26a、第2衝頭25b及第2衝模26b,都構成為:與壓製成形體10-2之間不會設置間隙地拘束住壓製成形體10-2,可以彼此獨立而個別地朝對於第1衝頭24a及第1衝模24b為相對地斜方向,具體而言,是朝傾斜的角度為壓製成形體10-2中縱壁13a、13b對於頂板11之傾斜角度以上的方向相對地移動。
具體而言,參照圖2E,壓製方向宜為角度θ 1、θ 2、θ 3皆為20度以上的方向。
在圖2E中,‧符號11是與頂板11連續的會成為向外翼板之段差部16-1(16-2)的高度(mm),‧符號12是與縱壁13a連續的會成為向外翼板之段差部16-1(16-2)的高度(mm),‧符號h是縱壁13a的高度(mm),‧符號θ 1是以箭號所示之壓製方向與頂板11之延伸設置方向所成的角度(°),‧符號θ 2是以箭號所示之壓製方向與縱壁13a之延伸設置方向所成的角度(°),‧符號θ 3是以箭號所示之壓製方向與翼板15a之延伸設置方向所成的角度(°)。
又,符號θ 4是縱壁13a的開口角,角度θ 4為0度以上即可,更宜為20度以上。
使第2衝頭22a及第2衝模23a、第2衝頭22b及第2衝模23b、第2衝頭25a及第2衝模26a、第2衝頭25b及第2衝
模26b如此地對於第1衝頭24a及第1衝模24b移動的驅動部(移動機構),並不限制於特定的驅動部,可舉例如使用慣用的機構(例如,凸輪滑塊機構或致動器(汽缸)驅動機構等),來作為此種驅動部。
接著,說明本實施形態之壓製成形方法。
在本實施形態之壓製成形方法中,使用壓製成形裝置20,第1衝頭24a及第1衝模24b把壓製成形體10-2之長方向上,壓製成形品10中以成形為會成為向外翼板之段差部16-1、16-2的部分作為邊界的一方之部分、亦即段差部16-1、16-2之內側的部分拘束住,而第2衝頭22a及第2衝模23a、第2衝頭22b及第2衝模23b、第2衝頭25a及第2衝模26a、第2衝頭25b及第2衝模26b則都與壓製成形體10-2之間不設置間隙地拘束住壓製成形體10-2,彼此獨立而個別地朝對於第1衝頭24a及第1衝模24b為相對地斜方向,具體而言,如上所述般,朝傾斜的角度為壓製成形體10-2中縱壁13a、13b對於頂板11之傾斜角度以上的方向移動(剪切步驟)。
藉此,在壓製成形體10-2之長方向的途中,藉由剪切變形,把與頂板11、2個凸稜線12a、12b、2個縱壁13a、13b、2個凹稜線14a、14b及2個翼板15a、15b皆相連並且朝分別與頂板11、2個凸稜線12a、12b、2個縱壁13a、13b、2個凹稜線14a、14b及2個翼板15a、15b交叉的方向延伸的段差部16-1、16-2成形,製造中間成形品10-1。
此後,以適宜手段(例如雷射切斷、或是凸輪修
整)切除中間成形品10-1之段差部16-1、16-2近旁的不需要部分17,藉此來製造本實施形態之壓製成形品10(切除步驟)。
由於段差部16-1、16-2是藉由剪切變形而成形,所以板厚實質上沒有減少。因此,壓製成形品10之向外翼板16-1、16-2在同一單位(例如mm)下,設其平均板厚為TAve、最小板厚為TMin、最大板厚為TMax時,可滿足上述(式1)及(式2)。
如此,藉由壓製成形裝置20,可製造如下的壓製成形品10:在向外翼板16-1、16-2之曲線部不設有缺口,且具有橫截面,該橫截面例如像車內地板橫樑般,具有頂板11、與頂板11連續之凸稜線12a或12b、與凸稜線12a或12b連續之縱壁13a或13b、與縱壁13a或13b連續之凹稜線14a或14b、與凹稜線14a或14b連續之翼板15a或15b,又,在長方向之兩端部10A、10B之中至少一方,具有至少從頂板11一直連續至翼板15a或15b的向外翼板16-1或16-2。
(2)實施形態2
在以下所參照的圖8A~圖23中,關於衝頭及衝模,使用第1衝頭24a-1、第1衝模24b-1、第2衝頭22a-1~3、22b-1~3、25a-1~3、25b-1~3及第2衝模23a-1~3、23b-1~3、26a-1~3、26b-1~3的符號,「-」記號後面的不同號碼,意思指的是只有衝頭之外面形狀或衝模之內面形狀有所不同。
圖8A~圖8E是顯示使用本實施形態之壓製成形裝置20-1來製造壓製成形品10之中間成形品10-3的狀況之概要的說明圖。圖8A是顯示把會成為向外翼板之段差部16-2成形後的壓製成形裝置20-1之重要部份的立體圖,圖8B是顯示形成有段差部16-2的中間成形品10-3之重要部份的立體圖,圖8C是顯示壓製成形品10之向外翼板16-2附近的立體圖,圖8D是圖8C中之A箭號視角圖,圖8E是顯示與向外翼板16-2之成形性有關係的要素的說明圖,圖8F是圖8C中之B箭號視角圖。
圖9是顯示本實施形態之壓製成形裝置20-1之構成要件的立體圖。
圖10是顯示使用本實施形態之壓製成形裝置20-1來製造中間成形品10-3及壓製成形品10的狀況的說明圖。
(a)是顯示會成為向外翼板之段差部16-1、16-2成形前之壓製成形裝置20-1的立體圖,(b)是把此時之胚料10-4拔出而顯示的立體圖。
(c)是顯示段差部16-1、16-2成形中之壓製成形裝置20-1的立體圖,(d)是顯示此時之胚料10-4的立體圖。
(e)是顯示段差部16-1、16-2成形後之壓製成形裝置20-1的立體圖,(f)是顯示此時之中間成形品10-3的立體圖。
圖11是顯示使用本實施形態之壓製成形裝置20-1來製造中間成形品10-3及壓製成形品10之狀況的說明圖。
(a)是顯示會成為向外翼板之段差部16-1、16-2成形前之壓製成形裝置20-1的上面圖,(b)是把此時之胚料10-4拔出而顯示的上面圖。
(c)是顯示段差部16-1、16-2成形中之壓製成形裝置20-1的上面圖,(d)是顯示此時之胚料10-4的上面圖。
(e)是顯示段差部16-1、16-2成形後之壓製成形裝置20-1的上面圖,(f)是顯示此時之中間成形品10-3的上面圖。
圖12是顯示使用本實施形態之壓製成形裝置20-1來製造中間成形品10-3及壓製成形品10之狀況的說明圖。
(a)是顯示會成為向外翼板之段差部16-1、16-2成形前之壓製成形裝置20-1的正面圖,(b)是把此時之胚料10-4拔出而顯示的正面圖。
(c)是顯示段差部16-1、16-2成形中之壓製成形裝置20-1的正面圖,(d)是顯示此時之胚料10-4的正面圖。
(e)是顯示段差部16-1、16-2成形後之壓製成形裝置20-1的正面圖,(f)是顯示此時之中間成形品10-3的正面圖。
此外,圖13是顯示使用本實施形態之壓製成形裝置20-1來製造中間成形品10-3及壓製成形品10之狀況的說明圖。
(a)是顯示會成為向外翼板之段差部16-1、16-2成形前之壓製成形裝置20-1的側面圖,(b)是把此時之胚料10
-4拔出而顯示的側面圖。
(c)是顯示段差部16-1、16-2成形中之壓製成形裝置20-1的側面圖,(d)是顯示此時之胚料10-4的側面圖。
(e)是顯示段差部16-1、16-2成形後之壓製成形裝置20-1的側面圖,(f)是顯示此時之中間成形品10-3的側面圖。
實施形態2與實施形態1不同之點如下:藉由第2衝頭22a-1及第2衝模23a-1、第2衝頭22b-1及第2衝模23b-1、第2衝頭25a-1及第2衝模26a-1、第2衝頭25b-1及第2衝模26b-1所成形的中間成形品10-3之頂板11的寬度,是成形為隨著離開段差部16-1、16-2而變寬。藉此,在段差部16-1、16-2之剪切成形時,是事先確保截面周長較長然後再縮短截面周長,所以可促進材料往段差部16-1、16-2流入,可以有效地抑制段差部16-1、16-2與凸稜線12a、12b之會合部(拉伸翼板成形的部位)的裂縫。
(3)實施形態3
圖14是顯示本實施形態之壓製成形品10的立體圖。
圖15是顯示使用本實施形態之壓製成形裝置20-2來製造壓製成形品10之中間成形品10-5的狀況之概要的說明圖。
圖15A是顯示把會成為向外翼板之段差部16-2成形之後的壓製成形裝置20-2之重要部份的立體圖,圖15B是顯示形成有段差部16-2之中間成形品10-5的重要部份的立體圖,圖15C是顯示壓製成形品10之向外翼板16-2附近的
立體圖,圖15D是圖15C中之A箭號視角圖,圖15E是圖15C中之B箭號視角圖。
圖16是顯示本實施形態之壓製成形裝置20-2之構成要件的立體圖。
圖17是顯示使用本實施形態之壓製成形裝置20-2來製造中間成形品10-5及壓製成形品10之狀況的說明圖。
(a)是顯示會成為向外翼板之段差部16-1、16-2成形前之壓製成形裝置20-2的立體圖,(b)是把此時之胚料10-6拔出而顯示的立體圖。
(c)是顯示段差部16-1、16-2成形中之壓製成形裝置20-2的立體圖,(d)是顯示此時之胚料10-6的立體圖。
(e)是顯示段差部16-1、16-2成形後之壓製成形裝置20-2的立體圖,(f)是顯示此時之中間成形品10-5的立體圖。
圖18是顯示使用本實施形態之壓製成形裝置20-2來製造中間成形品10-5及壓製成形品10之狀況的說明圖。
(a)是顯示會成為向外翼板之段差部16-1、16-2成形前之壓製成形裝置20-2的上面圖,(b)是把此時之胚料10-6拔出而顯示的上面圖。
(c)是顯示段差部16-1、16-2成形中之壓製成形裝置20-2的上面圖,(d)是顯示此時之胚料10-6的上面圖。
(e)是顯示段差部16-1、16-2成形後之壓製成形裝置20-2的上面圖,(f)是顯示此時之中間成形品10-5的上面
圖。
圖19是顯示使用本實施形態之壓製成形裝置20-2來製造中間成形品10-5及壓製成形品10之狀況的說明圖。
(a)是顯示會成為向外翼板之段差部16-1、16-2成形前之壓製成形裝置20-2的正面圖,(b)是把此時之胚料10-6拔出而顯示的正面圖。
(c)是顯示段差部16-1、16-2成形中之壓製成形裝置20-1的正面圖,(d)是顯示此時之胚料10-6的正面圖。
(e)是顯示段差部16-1、16-2成形後之壓製成形裝置20-2的正面圖,(f)是顯示此時之中間成形品10-5的正面圖。
此外,圖20是顯示使用本實施形態之壓製成形裝置20-2來製造中間成形品10-5及壓製成形品10之狀況的說明圖。
(a)是顯示會成為向外翼板之段差部16-1、16-2成形前之壓製成形裝置20-2的側面圖,(b)是把此時之胚料10-6拔出而顯示的側面圖。
(c)是顯示段差部16-1、16-2成形中之壓製成形裝置20-2的側面圖,(d)是顯示此時之胚料10-6的側面圖。
(e)是顯示段差部16-1、16-2成形後之壓製成形裝置20-2的側面圖,(f)是顯示此時之中間成形品10-5的側面圖。
實施形態3與實施形態1不同之點如下:藉由第2
衝頭22a-2及第2衝模23a-2、第2衝頭22b-2及第2衝模23b-2、第2衝頭25a-2及第2衝模26a-2、第2衝頭25b-2及第2衝模26b-2所成形的中間成形品10-3之凸稜線12a、12b的曲率半徑,是成形為比被第1衝頭24a及第1衝模24b拘束的中間成形品10-3之凸稜線12a、12b的曲率半徑還大。
藉此,在段差部16-1、16-2之剪切成形時,截面周長差及擠出形狀會緩和而可促進材料往段差部16-1、16-2的流入,可以有效地抑制段差部16-1、16-2與凸稜線12a、12b之會合部(拉伸翼板成形部)的裂縫。
(4)實施形態4
圖21是顯示本實施形態之壓製成形品30的立體圖。
圖22是顯示使用本實施形態之壓製成形裝置20-3來製造壓製成形品30之中間成形品10-7的狀況之概要的說明圖。
圖22A是顯示把會成為向外翼板之段差部16-2成形之後的壓製成形裝置20-3之重要部份的立體圖,圖22B是顯示形成有段差部之中間成形品10-7的重要部份的立體圖,圖22C是顯示壓製成形品30之向外翼板16-2附近的立體圖,圖22D是圖2C中之A箭號視角圖,圖22E是圖22C中之B箭號視角圖。
圖23是顯示本實施形態之壓製成形裝置20-3之構成要件的立體圖。
圖24是顯示使用本實施形態之壓製成形裝置20-3來
製造中間成形品10-7及壓製成形品30之狀況的說明圖。
(a)是把會成為向外翼板之段差部16-1、16-2成形前之胚料10-8拔出而顯示的立體圖,(b)是顯示段差部16-1、16-2成形中之胚料10-8的立體圖,(c)是顯示段差部16-1、16-2成形後之中間成形品10-7的立體圖,(d)是顯示壓製成形品30的立體圖。
圖25是顯示使用本實施形態之壓製成形裝置20-3來製造中間成形品10-7及壓製成形品30之狀況的說明圖。
(a)是把會成為向外翼板之段差部16-1、16-2成形前之胚料10-8拔出而顯示的上面圖。
(b)是顯示段差部16-1、16-2成形中之胚料10-8的上面圖。
(c)是顯示段差部16-1、16-2成形後之中間成形品10-7的上面圖。
圖26是顯示使用本實施形態之壓製成形裝置20-3來製造中間成形品10-7及壓製成形品30之狀況的說明圖。
(a)是把會成為向外翼板之段差部16-1、16-2成形前之胚料10-8拔出而顯示的正面圖。
(b)是顯示段差部16-1、16-2成形中之胚料10-8的正面圖。
(c)是顯示段差部16-1、16-2成形後之中間成形品10-7的正面圖。
此外,圖27是顯示使用本實施形態之壓製成形裝置20-3來製造中間成形品10-7及壓製成形品30之狀況的說明圖。
(a)是把會成為向外翼板之段差部16-1、16-2成形前之胚料10-8拔出而顯示的側面圖。
(b)是顯示段差部16-1、16-2成形中之胚料10-8的側面圖。
(c)是顯示段差部16-1、16-2成形後之中間成形品10-7的側面圖。
實施形態4基本上與實施形態1相同,不過如下之點有所不同:在成形前之胚料10-8的頂板11及縱壁13a、13b形成凹部18,並且,事先在翼板15a、15b形成好朝向上方的膨出部19,而做成在頂板11及縱壁13a、13b具有凹部18、並且在翼板15a、15b具有朝向上方之膨出部19的壓製成形品30。
以上,根據各種實施形態及變形例說明了本發明之具體例,但本發明並不限定於該等例示。本發明也包含將以上所舉例之具體例進行各種變形、變更的例子。
在上述的說明中,是舉例使用鋼板來做為胚料(素材)的情況,但胚料也可以是鍍熔融鋅鋼板或鍍合金化熔融鋅鋼板等鍍鋼板,或者,也可以是鋁板或鈦板等金屬板、FRP或FRTP等玻璃纖維強化樹脂板、更可以是該等的複合板。
在上述的說明中,是舉例顯示具有一對外翼板的壓製
成形品,但也可以是僅具有一個外翼板的壓製成形品。
此外,在上述的說明中,是舉例顯示具有之橫截面形狀是具有一對凸稜線、縱壁、凹稜線、翼板的壓製成形品,但也可以是具有單帽形之橫截面形狀為僅具有一個凸稜線、縱壁、凹稜線、翼板的壓製成形品。又,該壓製成形品的外翼板也可以只有一個。
在上述的說明中,是舉例顯示段差部或外向翼板之面方向、與頂板之面方向所成的角度超過90度的壓製成形品,但也可為90度以下。
(實施例)
對於具有圖4之(b)所示之外形的壓製成形體10-2,使用圖30所示之引伸成形的比較例之壓製成形裝置(製造裝置7)、以及圖3所示之剪切成形的本發明例之壓製成形裝置20,製造出具有圖1所示之外形的壓製成形品10。
表1中,彙整表示出壓製成形體10-2之拉伸強度TS、圖3所示之縱壁角度θ、以及成形性判定結果。另外,「成形性判定」中沒有裂開而可成形者為○,裂開而無法成形者為×。
如表1所示,在比較例中,雖然壓製成形體10-2的拉伸強度到440MPa為止都可以順利地製造出具有向外翼板16-1、16-2的壓製成形品10,但在向外翼板16-1、
16-2與凸稜線12a、12b的會合部會產生裂縫,無法製造出壓製成形品10。相對於此,在本發明例中,壓製成形體10-2的拉伸強度即使超過590MPa,在向外翼板16-1、16-2與凸稜線12a、12b的會合部也不會產生裂縫,而可製造出所需的壓製成形品10。
根據本發明,可以提供一種如下之壓製成形品,更可提供用以製造該壓製成形品的壓製成形方法及壓製成形裝置,前述壓製成形品是:在向外翼板不設有缺口,具有例如車內地板橫樑般的具有頂板、與頂板連續之凸稜線、與此凸稜線連續之縱壁、與此縱壁連續之凹稜線、以及與此凹稜線連續之翼板的橫截面,在長方向之兩端部之中至少一方之端部,具有至少從頂板一直連續至翼板的向外翼板。
Claims (10)
- 一種壓製成形品,具備有:頂板;縱壁,透過凸稜線而與前述頂板相連;翼板,透過凹稜線而與前述縱壁相連;及向外翼板,從前述頂板之邊緣部,一直連到前述凸稜線之邊緣部、前述縱壁之邊緣部、前述凹稜線之邊緣部、以及前述翼板之邊緣部;又,在同一單位下,設前述向外翼板之平均板厚為TAve、最小板厚為TMin、最大板厚為TMax時,滿足下述(式1)及(式2),0.8×TAve≦TMin<TAve (式1) TAve<TMax≦1.2×TAve (式2)。
- 如請求項1之壓製成形品,其具有帽形橫截面形狀,該帽形橫截面形狀具備有各一對的前述縱壁及前述翼板。
- 如請求項1或2之壓製成形品,素材是拉伸強度390MPa以上的鋼板。
- 如請求項1之壓製成形品,其中前述向外翼板的最小寬度尺寸為12mm以上。
- 一種壓製成形方法,其特徵在於:具有如下之剪切步驟:被加工材中直交於預定方向之橫截面形狀具有頂板、透過凸稜線而與前述頂板連續之縱壁、以及透過凹稜線而與前述縱壁連續之翼板,使前述被加工材中沿著前述預定方向看來時的途中位置進行剪切變形,藉此,形成與前述頂板、前述縱壁、及前述翼板中任一者皆相連的段差部。
- 如請求項5之壓製成形方法,其中更具有如下之切除步驟:在前述剪切步驟後,把位於前述段差部近旁的不需要部分切除,藉此,形成從前述頂板之邊緣部、一直連到前述凸稜線之邊緣部、前述縱壁之邊緣部、前述凹稜線之邊緣部、以及前述翼板之邊緣部的向外翼板。
- 如請求項5或6之壓製成形方法,在前述剪切步驟中,以第1衝頭及第1衝模拘束住前述被加工材中以會成形為前述段差部之部分作為邊界的其中一方之部分,以第2衝頭及第2衝模拘束住前述被加工材中以會成形為前述段差部之部分作為邊界的另一方之部分,更使前述第1衝頭及前述第1衝模、前述第2衝頭及前述第2衝模,在與前述被加工材之間保持無間隙地往斜方向相對地移動,藉此,將前述段差部成形。
- 如請求項7之壓製成形方法,其中前述斜方向是:在前述橫截面形狀中,與前述頂板之延伸設置方向所成的角度、與前述縱壁之延伸設置方向所成的角度、以及與前述翼板之延伸設置方向所成的角度,皆為20度以上的方向。
- 一種壓製成形裝置,是如下之壓製成形裝置:把直交於預定方向之橫截面形狀具有頂板、透過凸稜線而與前述頂板連續之縱壁、以及透過凹稜線而與前述縱壁連續之翼板的被加工材進行加工,藉此,得到具有從前述頂板之邊緣部一直連到前述凸稜線之邊緣部、前述縱壁之邊緣部、前述凹稜線之邊緣部、以及前述翼板之邊緣部的向外翼板的壓製成形品,前述壓製成形裝置之特徵在於具備有:第1衝頭及第1衝模,可拘束前述被加工材中以沿著前述預定方向之途中位置作為邊界的其中一方之部分;第2衝頭及第2衝模,可拘束前述被加工材中以前述途中位置作為邊界的另一方之部分;及驅動部,使前述第1衝頭及前述第1衝模、前述第2衝頭及前述第2衝模,在與前述被加工材之間保持無間隙地往斜方向相對地移動,藉此,在前述途中位置形成段差部。
- 如請求項9之壓製成形裝置,其中前述斜方向是:在前述橫截面形狀中,與前述頂板之延伸設置方向所成的角度、與前述縱壁之延伸設置方向所成的角度、以及與前述翼板之延伸設置方向所成的角度,皆為20度以上的方向。
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