TWI629122B - 壓製成形品之製造方法、壓製成形品、模具及壓製裝置 - Google Patents

Abstract

本揭示內容之製造壓製成形品的方法，是構成為包含有長形之頂板、該頂板之短方向的兩端之稜線部、以及以從該稜線部延伸之狀態彼此相對向之縱壁的壓製成形品之製造方法，使用衝模與衝頭，在使衝頭已與胚料中會成形為前述兩端之稜線部的第1部分的狀態下，使前述胚料從前述衝頭側朝前述衝模側呈凸狀地彎曲，以前述衝模與前述衝頭夾住前述胚料中會成形為前述頂板的第2部分，使前述第2部分從前述衝模側朝前述衝頭側凹陷。

Description

壓製成形品之製造方法、壓製成形品、模具及壓製裝置 發明領域

本發明是有關於一種壓製成形品之製造方法、壓製成形品、模具及壓製裝置。

發明背景

自動車的車體是將多數個成形板的邊緣部間相重合，藉由點熔接進行接合而呈箱體，將構造構件藉由點熔接而接合於此箱體的重要處，藉此來進行組裝。例如，在自動車之車體的側部(body side)，使用接合於車內底板之兩側部的側樑、於側樑之前部向上方直立設置的下部A柱及上部A柱、接合於上部A柱之上端部的車頂縱樑、甚至是接合側樑及車頂縱樑的B柱等，作為構造構件。

下部A柱、上部A柱、車頂縱樑等構造構件的構成要件(例如，各自的外板)，一般而言，多具有由朝長方向延伸存在的頂板、與此頂板之兩側分別連接的2個凸稜線部、與該等2個凸稜線部分別連接的2個縱壁、與該等2個縱壁分別連接的2個凹稜線部、以及與該等2個凹稜線部分別 連接的2個翼板所形成的大致呈帽形之橫截面形狀。

發明概要

上述之構成要件具有比較之下較為複雜的橫截面形狀，並且為長形。因此，為了抑制製造成本的上升，上述之構成要件一般而言是藉由冷間壓製成形而製造。又，為了同時達到用以提升油耗的車體輕量化以及強度提升，例如，推動了使用拉伸強度440MPa以上之高張力鋼板的薄壁化，來作為上述之構造構件。

但是，若將高張力鋼板的胚料藉由冷間壓製成形，來製造例如像車頂縱樑外板(以下，稱為車頂構件。車頂構件是自動車的構造構件。)般朝長方向彎曲的構成要件時，則會有從壓製模脫模之際產生回彈而於頂板產生扭轉之虞。結果，會產生無法使車頂構件成形為所需之形狀的形狀固定性的問題。

例如，在日本專利申請公開2004-314123號公報(以下，稱為專利文獻1。)中，揭示了一種在製造朝長方向具有均一的帽形橫截面的壓製成形品時，藉由給予段差來抑制開口張開變形產生而提高形狀固定性的發明。

又，在日本專利第5382281號說明書(以下，稱為專利文獻2。)中，揭示了一種發明，在製造具有頂板、縱壁及翼板且朝長方向彎曲的壓製成形品時，在第2步驟將第1步驟所形成的翼板折曲回復而減少翼板的殘留應力，藉此 來提高形狀固定性。

藉由專利文獻1所揭示的發明，製造例如下部A柱、上部A柱及車頂縱樑之構成構件的構成要件般朝其長方向彎曲之形狀的壓製成形品時，在脫模後的頂板會產生回彈，無法成形為所需的形狀。

而藉由專利文獻2所揭示的發明，來製造朝長方向及高度方向彎曲並且在長方向中心附近具有屈曲部的壓製成形品時，則會產生翼板的殘留應力、縱壁及頂板之面內的殘留應力以及縱壁及頂板之面內的偏向殘留應力。結果，藉由專利文獻2所揭示的發明而製造出的壓製成形品，於脫模後的頂板會產生回彈，無法成形為所需的形狀。

本揭示內容的目的在於提供一種可抑制因回彈所產生的縱壁之開口閉合變形的特定壓製成形品之製造方法。在此，在本說明書中，特定壓製成形品指的是：構成為包含有長形之頂板、該頂板之短方向的兩端之稜線部、以及以從該稜線部延伸之狀態彼此相對向之縱壁的壓製成形品。

本揭示內容之第1態樣的壓製成形品之製造方法，是特定壓製成形品之製造方法，使用衝模與衝頭，在使衝頭已與胚料中會成形為前述兩端之稜線部的第1部分接觸的狀態下，使前述胚料從前述衝頭側朝前述衝模側呈凸狀地彎曲，以前述衝模與前述衝頭夾住前述胚料中會成形為前述頂板的第2部分，使前述第2部分從前述衝模側朝 前述衝頭側凹陷。

本揭示內容之第2態樣的壓製成形品之製造方法，是特定壓製成形品之製造方法，使用衝模與衝頭，在使衝頭已與胚料中會成形為前述兩端之稜線部的第1部分接觸的狀態下，使前述胚料從前述衝頭側朝前述衝模側折曲，使前述胚料中會成形為前述頂板的第2部分滿足式(1)之曲率半徑R(mm)，而以前述衝模與前述衝頭夾住前述第2部分，使前述第2部分從前述衝模側朝前述衝頭側凹陷。

在此，式(1)之各參數如以下。

t：前述胚料的板厚(mm)

σ_s：前述胚料中會成形為前述頂板的部分之短方向的彎曲外表面應力(MPa)

σ_m：前述胚料中會成形為前述頂板的部分之短方向的平均應力(MPa)

E：構成前述胚料的鋼板之楊氏模數(GPa)

本揭示內容之第3態樣的壓製成形品之製造方法，是特定壓製成形品之製造方法，使用衝模與衝頭，在使衝頭已與胚料中會成形為前述兩端之稜線部的第1部分接觸 的狀態下，使前述胚料從前述衝頭側朝前述衝模側折曲，使前述胚料中會成形為前述頂板的第2部分滿足式(2)的曲率半徑R(mm)，而以前述衝模與前述衝頭夾住前述第2部分，使前述第2部分從前述衝模側朝前述衝頭側凹陷。

在此，式(2)之各參數如以下。

t：前述胚料的板厚(mm)

σ_TS：前述胚料的拉伸強度(MPa)

σ_YP：前述胚料的降伏應力(MPa)

E：構成前述胚料的鋼板之楊氏模數(GPa)

本揭示內容之第4態樣的壓製成形品之製造方法，是第1~第3態樣的特定壓製成形品之製造方法，製造如下之壓製成形品：從前述衝頭與前述衝模的對向方向來看，前述衝頭的頂面彎曲，而在前述衝模則形成有沿著前述衝頭的頂面彎曲的溝，且從前述頂板的板厚方向來看，前述頂板呈彎曲。

本揭示內容之第5態樣的壓製成形品之製造方法，是第1~第4態樣的特定壓製成形品之製造方法，製造如下之壓製成形品：從與前述衝頭和前述衝模之對向方向、及前述衝頭之長方向這兩方向直交的直交方向來看， 前述衝頭的頂面是朝前述衝模側呈凸狀地彎曲，而在前述衝模則形成有沿著前述衝頭的頂面彎曲的溝，且從前述頂板的短方向來看，前述頂板呈彎曲。

本揭示內容之壓製成形品，是特定壓製成形品，前述頂板具有：在前述頂板中短方向之一端與另一端之間，維氏硬度之值為最小值的最小部；以及在前述最小部與前述一端之間的第1範圍、及前述最小部與前述另一端之間的第2範圍，在各範圍的維氏硬度之值為極大值的極大部。

本揭示內容之模具，是具備有衝頭、與衝模，用以製造如下之壓製成形品的模具，前述壓製成形品是構成為包含有長形之頂板、該頂板之短方向的兩端之稜線部、以及以從該稜線部延伸之狀態彼此相對向之縱壁，又，前述衝頭的頂面是曲率半徑R(mm)為38(mm)以上、725(mm)以下的凹陷面，並且，可以用前述衝頭與前述衝模來壓製胚料，以前述衝模與前述衝頭夾住前述胚料中會成形為前述頂板的部分，使前述部分從前述衝模側朝前述衝頭側凹陷。

本揭示內容之壓製裝置，具備有：上述的本揭示內容之模具、以及使前述衝頭對於前述衝模相對地移動的移動部。

若使用本揭示內容的壓製成形品之製造方法，可以製造抑制了因回彈而產生的縱壁之開口閉合變形的特定 壓製成形品。

本揭示內容之壓製成形品，因回彈而產生的縱壁之開口閉合變形量較小。

若使用本揭示內容之模具，可以製造抑制了因回彈而產生的縱壁之開口閉合變形的特定壓製成形品。

若使用本揭示內容之壓製裝置，可以製造抑制了因回彈而產生的縱壁之開口閉合變形的特定壓製成形品。

1、1A、1B‧‧‧車頂構件

1a‧‧‧前端部

1b‧‧‧後端部

2‧‧‧頂板

3a、3b、32a、32b‧‧‧凸稜線部

4a、4b、33a、33b‧‧‧縱壁

5a、5b、34a、34b‧‧‧凹稜線部

6a、6b、35a、35b‧‧‧翼板

8‧‧‧第1部分

9‧‧‧第2部分

10‧‧‧第3部分

11a、11a’、36a、36a’‧‧‧段差

17、17A‧‧‧壓製成形裝置

18、18A‧‧‧第1壓製裝置

19‧‧‧第2壓製裝置

20‧‧‧第1模具

21、41‧‧‧上模

21a、21a’、22a、22a’、41a、43a‧‧‧段差部

22、43‧‧‧下模

22c‧‧‧下模22的頂面

22d‧‧‧肩部

23‧‧‧第1夾持具

24‧‧‧第2夾持具

25‧‧‧第1移動裝置

26、27‧‧‧彈簧

30、30A‧‧‧中間成形品

40‧‧‧第2模具

43‧‧‧夾持具

45‧‧‧第2移動裝置

a2、a2’‧‧‧段差量

BL‧‧‧胚料

h、h’‧‧‧高度

L1、L2‧‧‧長方向

【圖1A】顯示第1實施形態之車頂構件(壓製成形品)的上面圖。

【圖1B】顯示第1實施形態之車頂構件的側面圖。

【圖1C】圖1A中之1C-1C截面圖。

【圖1D】圖1A中之1D-1D截面圖。

【圖2A】第1實施形態的車頂構件之製造方法中第1壓製成形步驟所使用之第1壓製裝置的模具的立體圖。

【圖2B】第1實施形態的車頂構件之製造方法中第1壓製成形步驟所使用之第1壓製裝置的縱截面圖。

【圖3A】第1實施形態的車頂構件之製造方法中第2壓製成形步驟所使用之第2壓製裝置的模具的立體圖。

【圖3B】第1實施形態的車頂構件之製造方法中第2壓製成形步驟所使用之第2壓製裝置的縱截面圖。

【圖4A】藉由第1實施形態之第1壓製成形步驟而成形的中間成形品之圖1A的1C-1C截面圖。

【圖4B】藉由第1實施形態之第1壓製成形步驟而成形 的中間成形品之圖1A的1D-1D截面圖。

【圖4C】經過第1實施形態之第2壓製成形步驟而製造的車頂構件之圖1A的1C-1C截面圖。

【圖4D】藉由第1實施形態之第2壓製成形步驟而成形的中間成形品之圖1A的1D-1D截面圖。

【圖5A】將藉由第1實施形態之第1壓製成形步驟而成形的中間成形品之圖1A的1C-1C截面圖詳細地顯示的截面圖。

【圖5B】將藉由第1實施形態之第1壓製成形步驟而成形的中間成形品之圖1A的1D-1D截面圖詳細地顯示的截面圖。

【圖5C】將經過第1實施形態之第2壓製成形步驟而製造的車頂構件之圖1A的1C-1C截面圖詳細地顯示的截面圖。

【圖5D】將經過第1實施形態之第2壓製成形步驟而製造的車頂構件之圖1A的1D-1D截面圖詳細地顯示的截面圖。

【圖6A】藉由第1實施形態之第1壓製成形步驟而成形的中間成形品之長方向中央部的截面圖。

【圖6B】與藉由第1實施形態之第1壓製成形步驟而成形的中間成形品之圖1A的1C-1C截面圖相當的部分的截面圖。

【圖6C】經過第1實施形態之第2壓製成形步驟而製造的車頂構件之長方向中央部的截面圖。

【圖6D】經過第1實施形態之第2壓製成形步驟而製造的車頂構件之圖1A的1C-1C截面圖。

【圖7A】是藉由第1實施形態之第1壓製成形步驟而成形的中間成形品之圖1A的1C-1C截面圖，且是詳細地顯示縱壁與翼板所成之角的截面圖。

【圖7B】是藉由第1實施形態之第1壓製成形步驟而成形的中間成形品之圖1A的1D-1D截面圖，且是詳細地顯示縱壁與翼板所成之角的截面圖。

【圖7C】是經過第1實施形態之第2壓製成形步驟而製造的車頂構件之圖1A的1C-1C截面圖，且是詳細地顯示縱壁與翼板所成之角的截面圖。

【圖7D】是經過第1實施形態之第2壓製成形步驟而製造的車頂構件之圖1A的1D-1D截面圖，且是詳細地顯示縱壁與翼板所成之角的截面圖。

【圖8A】顯示第2實施形態之車頂構件的上面圖。

【圖8B】顯示第2實施形態之車頂構件的側面圖。

【圖8C】圖8A中之8C-8C截面圖。

【圖8D】圖8A中之8D-8D截面圖。

【圖9】第2實施形態的車頂構件之製造方法中第1壓製成形步驟所使用之第1壓製裝置的縱截面圖。

【圖10】第2實施形態的車頂構件之製造方法中第2壓製成形步驟所使用之第2壓製裝置的縱截面圖。

【圖11A】顯示第3實施形態之車頂構件的上面圖。

【圖11B】顯示第3實施形態之車頂構件的側面圖。

【圖11C】圖11A中之11C-11C截面圖。

【圖11D】圖11A中之11D-11D截面圖。

【圖12】用以說明扭轉及折曲之評價方法的圖。

【圖13】關於藉由第1實施形態的車頂構件之製造方法所製造的車頂構件1(實施例1)及藉由第2比較形態車頂構件之製造方法所製造的車頂構件(比較例1)，顯示測定了頂板之扭轉與折曲的結果的圖表。

【圖14】顯示測定了在實施例1之頂板中從短方向之一端到另一端的範圍內所測定出的頂板之維氏硬度、與在比較例1之頂板中從短方向之一端到另一端的範圍內所測定出的頂板之維氏硬度的結果的圖表。

用以實施發明之形態

≪概要≫

以下，以3個實施形態(第1、第2及第3實施形態)為例來說明用以實施本揭示內容的形態。接著，說明實施例。另外，在本說明書中，實施形態指的是用以實施本揭示內容的形態。

≪第1實施形態≫

以下，說明第1實施形態。首先，說明本實施形態之車頂構件(參照圖1A、圖1B、圖1C及圖1D)的構成。接著，說明本實施形態之壓製成形裝置17(參照圖2A、圖2B、圖3A及圖3B)的構成。接著，說明本實施形態的車頂構件之製造方法。接著，說明本實施形態的作用。

<車頂構件的構成>

首先，一面參照圖示一面說明本實施形態之車頂構件1的構成。在此，車頂構件1是壓製成形品及特定壓製成形品之一例。

如圖1A、圖1B、圖1C及圖1D所示，車頂構件1是一體地構成為包含有頂板2、2個凸稜線部3a、3b、2個縱壁4a、4b、2個凹稜線部5a、5b、2個翼板6a、6b的截面形狀大致呈帽形的長形構件。在此，凸稜線部3a、3b是稜線部之一例。車頂構件1之一例如：以拉伸強度為1310MPa級之高張力鋼板作為素材的冷間壓製成形品。亦即，本實施形態之車頂構件1之一例如：以拉伸強度為440MPa以上、1600MPa以下之高張力鋼板作為素材的冷間壓製成形品。

頂板2如圖1A及圖1B所示，呈長形。頂板2若從頂板2的上側看來，則如圖1A所示，會沿著長方向、亦即沿著圖中箭號L1彎曲。又，頂板2若從頂板2的側面側看來，則如圖1B所示，會沿著長方向、亦即沿著圖中箭號L2彎曲。亦即，車頂構件1在側面視角中，是在整個長方向，頂板2會朝頂板2側呈凸狀彎曲。

2個凸稜線部3a、3b如圖1A及圖1B所示，形成於頂板2之短方向的兩端。2個縱壁4a、4b是以分別從凸稜線部3a、3b延伸的狀態而彼此相對向。亦即，本實施形態之車頂構件1是構成為包含有長形的頂板2、頂板2之短方向兩端的凸稜線部3a、3b、以及以從凸稜線部3a、3b延伸的狀態彼此相對向的縱壁4a、4b。

本實施形態之與頂板2之長方向垂直的各截面，舉一例如：是在長方向上的各位置，朝短方向呈直線狀地延伸。亦即，本實施形態之頂板2如圖1C及圖1D所示，若看其長方向上之垂直的各截面，則在長方向上的各位置，是呈平坦的。在此，凸稜線部3a如圖1D所示，是連接頂板2、與縱壁4a的部分，若看與頂板2之長方向垂直的各截面，則為呈彎曲的部分。圖中的2條一點鏈線，分別表示連接頂板2及縱壁4a的凸稜線部3a之兩端。凸稜線部3b雖省略一點鏈線之兩端的圖示，但是是連接頂板2、與縱壁4b的部分，若看與頂板2之長方向垂直的各截面，則為呈彎曲的部分。本實施形態之頂板2如圖14所示，具有：在頂板2中之短方向的中央，維氏硬度之值為最小值的中央部；以及在中央部與頂板2之短方向一端間之範圍的第1範圍、及中央部與頂板2之短方向另一端間之範圍的第2範圍之各範圍，維氏硬度之值分別在各範圍為最大值、亦即為極大值的極大部。在此，在本說明書中，把在頂板2中的短方向之中央，維氏硬度之值為最小值的中央部，稱為最小部。

本實施形態之車頂構件1，是藉由後述之本實施形態的車頂構件1之製造方法，藉著將圖2B所示之胚料BL壓製成形而製造的。在此，胚料BL之維氏硬度舉一例如430(HV)。相對於此，車頂構件1之頂板2中的最小部之維氏硬度，如圖14所示，舉一例如約417(HV)。亦即，頂板2中的中央部之維氏硬度，比壓製成形前之胚料BL的維氏硬度還小。又，車頂構件1之翼板6b之端部的維氏硬度，舉一例 如為430(HV)。亦即，頂板2中的中央部之維氏硬度，比翼板6b之端部的維氏硬度還小。換句話說，在本實施形態之車頂構件1中，頂板2可以說是比翼板6b之端部還要更軟化。在此，翼板6b之端部，指的是：車頂構件1之翼板6b中從與連接於凹稜線部5b之側為相反側之端朝稜線部5b側5(mm)為止的部分。另外，如以上所述，翼板6b之端部比頂板2還硬的理由，是為了在後述之車頂構件1之製造方法中使翼板6b比頂板2更不會變形之故。

又，2個凹稜線部5a、5b分別形成於2個縱壁4a、4b中跟連接於頂板2之側為相反側的端部。2個翼板6a、6b分別與2個凹稜線部5a、5b連接。雖省略了圖示，但凹稜線部5a是連接縱壁4a、與翼板6a的部分，若看與頂板2之長方向垂直的各截面，則凹稜線部5a為呈彎曲的部分。又，雖省略了一點鏈線之兩端的圖示，凹稜線部5b是連接縱壁4b、與翼板6b的部分，若看與頂板2之長方向垂直的各截面，則凹稜線部5b為呈彎曲的部分。

車頂構件1如圖1A所示，若在頂板2以位於上側的姿態進行配置的狀態下從頂板2側來看，是從長方向之一端部、亦即前端部1a，一直到另一端部、亦即後端部1b，是呈彎曲的。若從別的角度來看，可以說車頂構件1如圖1A及圖1B所示，一體地構成為包含有：包含前端部1a的第1部分8、包含後端部1b的第3部分10、以及連接第1部分8與第3部分10的第2部分9。

在此，在本實施形態，在上面視角中(從頂板2之 上側來看)，第1部分8的曲率半徑R舉一例如為2000(mm)以上、9000(mm)以下，第2部分9的曲率半徑R舉一例如為500(mm)以上、2000(mm)以下，第3部分10的曲率半徑R舉一例如為2500(mm)以上、9000(mm)以下。又，在本實施形態中，如圖1B所示，在側面視角中(從頂板2之寬度方向側來看)，第1部分8的曲率半徑R舉一例如為3000(mm)以上、15000(mm)以下，第2部分9的曲率半徑R舉一例如為1000(mm)以上、15000(mm)，第3部分10的曲率半徑R舉一例如為3000(mm)以上、15000(mm)。如以上，第1部分8的曲率半徑R、與第3部分10的曲率半徑R，比第2部分9的曲率半徑R大。

在此，如圖1D所示，把從作為凸稜線部3a在頂板2側之R開始點的R切點之板厚中心、亦即頂板2之板厚中心，到縱壁4a中凹稜線部5a側之端為止的高度，作為高度h。如此一來，在縱壁4a上，於與頂板2之板厚中心離了高度h之40%以上的部分，在整個長方向上，形成有段差量a2(mm)的段差11a。又，如圖1D所示，把從作為凸稜線部3b在頂板2側之R開始點的R切點之板厚中心、亦即頂板2之板厚中心，到縱壁4b中凹稜線部5b側之端為止的高度，作為高度h’。如此一來，在縱壁4b上，於與頂板2之板厚中心離了高度h’之40%以上的部分，在整個長方向上，形成有段差量a2’(mm)的段差11a’。

車頂構件1如圖1C及圖1D所示，翼板6a、6b的截面形狀在長方向之前端部1a與後端部1b有所不同。具體而 言，翼板6b對於縱壁4b的角度，在前端部1a為30°，而在後端部1b則為40°。又，翼板6a、6b對於縱壁4a的角度，是分別在整個長方向上連續地變化。又，頂板2之短方向的寬度，是在整個長方向上從前端部1a一直到後端部1b連續地變寬地變化。另外，如圖1A~圖1D所示，第1部分8之縱壁4b與翼板6b所成的角度，宜為第3部分10之縱壁4b與翼板6b所成的角度以上。

以上是關於本實施形態之車頂構件1之構成的說明。

<壓製裝置的構成>

接下來，一面參照圖示一面說明本實施形態之壓製成形裝置17。本實施形態之壓製成形裝置17是用以製造本實施形態之車頂構件1的裝置。壓製成形裝置17如圖2A、圖2B、圖3A及圖3B所示，構成為包含有第1壓製裝置18、與第2壓製裝置19。在本實施形態之壓製成形裝置17中，是使用第1壓製裝置18將圖2B所示之胚料BL藉由引伸加工進行壓製成形而將圖3B所示之中間成形品30成形，接著，藉由第2壓製裝置19來將中間成形品30壓製成形，而製造製品、亦即車頂構件1。另外，胚料BL是用以製造車頂構件1之基材，是長形的高張力鋼板。

在此，中間成形品30如圖3B所示，是構成為包含有頂板2、2個凸稜線部32a、32b、2個縱壁33a、33b、2個凹稜線部34a、34b、及2個翼板35a、35b的大致呈帽形的構件。又，在本說明書中，「進行壓製成形」，指的是：將 成形對象品安置於模具後到合模而開模為止的行為。另外，在本實施形態中，胚料BL及中間成形品30為成形對象品之一例。又，後述之第1模具20及第2模具40為模具之一例。

〔第1壓製裝置〕

第1壓製裝置18是構成為包含有：第1模具20、與第1移動裝置25。第1模具20如圖2B所示，具有：上模21、下模22、第1夾持具23、及第2夾持具24。上模21是配置在上側，而下模22則是配置在下側。在此，第1壓製裝置18是壓製裝置之一例。第1模具20是模具之一例。上模21是衝模之一例。下模22是衝頭之一例。第1壓製裝置20具有如下之機能：在將胚料BL成形為中間成形品30之際，使用上模21與下模22，在先使下模22與胚料BL中會成形為2個凸稜線部3a、3b的部分接觸的狀態下，使胚料BL從下模22側朝上模21側呈凸狀地彎曲，使胚料BL中會成形為頂板2的部分滿足下述之式(1)的曲率半徑R(mm)，而以上模21與下模22夾住胚料BL中會成形為頂板2的部分，使胚料BL中會成形為頂板2的部分從上模21側朝下模22側凹陷。在此，胚料BL中會成形為2個凸稜線部3a、3b的部分，是第1部分之一例。又，胚料BL中會成形為頂板2的部分，是第2部分之一例。

【數式3】

在此，式(1)之各參數如以下。

t：胚料BL的板厚(mm)

σ_s：胚料BL中會成形為前述頂板的部分之短方向的彎曲外表面應力(MPa)

σ_m：胚料BL中會成形為前述頂板的部分之短方向的平均應力(MPa)

E：構成胚料BL的鋼板之楊氏模數(GPa)

另外，第1壓製裝置18是使第2部分之中與下模22接觸的部分滿足式(1)之曲率半徑R(mm)，而以上模21與下模22夾住第2部分，使第2部分從上模21側朝下模22側凹陷。

又，式(1)中的各參數之中，σ_s及σ_m是進行頂板2為平坦之條件下的成形分析而求出的。

在此，在980MPa級之高張力鋼板胚料的情況下，式(1)之曲率半徑R(mm)為38(mm)以上、1300(mm)。又，在1310MPa級之高張力鋼板胚料的情況下，式(1)之曲率半徑R(mm)為32(mm)以上、1020(mm)。又，在1470MPa級之高張力鋼板胚料的情況下，式(1)之曲率半徑R(mm)為30(mm)以上、725(mm)。如此一來，若使胚料BL中會成形為頂板2的部分之曲率半徑R(mm)滿足38(mm)以上、725(mm)以下的範圍，而以上模21與下模22夾住胚料BL中 會成形為頂板2的部分，使該部分從上模21側朝下模22側凹陷，就至少可對於具有980MPa級以上、1470MPa級以下之範圍的強度的高張力鋼板胚料，進行滿足式(1)的壓製成形。根據以上，可以說第1壓製裝置20具有如下之機能：在使胚料BL成形為中間成形品30之際，使胚料BL中會成形為頂板2的部分之曲率半徑R(mm)滿足38(mm)以上、725(mm)以下的範圍，而以上模21與下模22夾住胚料BL中會成形為頂板2的部分，使胚料BL中會成形為頂板2的部分從上模21側朝下模22側凹陷。

上模21與下模22如圖2A所示，分別為長形。若從上模21與下模22之對向方向來看上模21與下模22，則如圖2A及圖2B所示，下模22的頂面是沿著長方向彎曲而突出，且在上模21，形成有沿著下模22的頂面彎曲的溝。又，若從直交於上模21與下模22之對向方向的方向、也就是上模21及下模22之短方向來看上模21與下模22，則如圖2A及圖2B所示，下模22的頂面是朝上模21側呈凸狀彎曲，且在上模21形成有沿著下模22的頂面彎曲的溝。在此，下模22的頂面22c是曲率半徑R(mm)為38(mm)以上、725(mm)以下的凹陷面。此外，上模21之溝的底，若從長方向來看，是朝下模22側依曲率半徑R(mm)突出，而下模22中與上模21之溝的底相對向的部分(頂面)，則是朝上模21側依曲率半徑R(mm)凹陷(參照圖2B)。本實施形態之曲率半徑R(mm)，舉一例如為100(mm)。

另外，如圖2A及圖2B所示，把下模22中的頂面 22c之短方向的兩端稱為肩部22d。肩部22d相當於在第1壓製裝置20把胚料BL成形為中間成形品30之際，會與下模22中胚料BL之第2部分接觸的部分。

又，如圖2B所示，若從長方向來看下模22，則在下模22的兩側面，分別形成有段差部22a、22a’。又，在上模21之溝的兩側面，則分別形成有沿著段差部22a、22a’的段差部21a、21a’。

第1夾持具23及第2夾持具24沿著上模21及下模22而為長形。第1夾持具23、與第2夾持具24如圖2B所示，分別配置在下模22之短方向的兩側。又，第1夾持具23及第2夾持具24是藉由彈簧26、27而朝上側賦予勢能。

第1移動裝置25會使上模21向著下模22移動。亦即，第1移動裝置25會使上模21對於下模22相對地移動。而且，若在胚料BL已配置於上模21與下模22之間隙的設定好的位置的狀態下，第1移動裝置使上模21向著下模22移動，則會如圖2B所示，在胚料BL中的短方向之兩端側分別被第1夾持具23及第2夾持具24與上模21夾住的狀態下，胚料BL被壓製成形而將中間成形品30成形。

在以上的說明中，第1壓製裝置18會使胚料BL中之第2部分滿足式(1)之曲率半徑R(mm)，而使第2部分從上模21側朝下模22側呈凸狀地彎曲。然而，第1壓製裝置18也可使胚料BL中之第2部分滿足下述之式(2)的曲率半徑R(mm)，來代替滿足式(1)，而使第2部分從上模21側朝下模22側呈凸狀地彎曲。

在此，式(2)的各參數如以下。

t：前述胚料的板厚(mm)

σ_TS：前述胚料的拉伸強度(MPa)

σ_YP：前述胚料的降伏應力(MPa)

E：構成前述胚料的鋼板之楊氏模數(GPa)

在此，σ_TS是例如根據記載於鋼料出廠證書之JIS5號拉伸試驗而取得的出貨試驗值。又，σ_YP是例如根據記載於鋼料出廠證書之JIS5號拉伸試驗而取得的出貨試驗值。

而，本案的發明人把胚料BL之板厚及材料強度、頂板2之形狀、折曲加工、引伸加工等壓製成形之方式等作為參數，在將車頂構件1、後述之車頂構件1A、1B成形時，以數值分析調査了產生於頂板2的外表面亦即上面、與內表面亦即背面的應力。結果，發現了：在沒有使用襯墊而將車頂構件1、1A及1B進行壓製成形的情況下，會讓頂板2翹曲的偏差應力σ會因為胚料BL的材料強度而變化，並且，滿足下述的條件A。

在此，條件A是：0.5σ_YP≦σ≦σ_TS。

又，若假定壓製成形時的頂板2之變形為彈性變 形，則曲率半徑R(mm)、偏差應力σ(MPa)、胚料BL的板厚(mm)、及構成胚料BL的鋼板之楊氏模數(GPa)的關係B，會滿足下述的關係。

在此，關係B是：σ=E×1000×t/2R。

從以上的條件A及關係B，導出式(2)。

另外，式(2)中的各參數之中，σ_TS及σ_YP是進行以頂板2為平坦的條件下之成形分析而求出的。

〔第2壓製裝置〕

第2壓製裝置19是構成為包含有：第2模具40、第2移動裝置45。第2模具40如圖3B所示，具有上模41、下模43、夾持具43。上模41配置在上側，而下模42則配置在下側。第2壓製裝置19會在已將中間成形品30嵌入下模43的狀態下，藉由第2移動裝置使上模41朝下模43側移動，來變更中間成形品30中之2個翼板35a、35b的角度。

又，如圖3B所示，若從短方向來看下模43，則在下模43的兩側面，分別形成有段差部43a。又，在上模41之溝的兩側面，分別形成有沿著段差部43a的段差部41a。

以上是關於本實施形態之壓製成形裝置17之構成的說明。

<車頂構件之製造方法>

接下來，一面參照圖示一面說明本實施形態之車頂構件1之製造方法。本實施形態之車頂構件1之製造方法，是使用壓製成形裝置17來進行。又，本實施形態之車頂構件 1之製造方法，包含有：第1壓製成形步驟，是藉由第1壓製裝置18來進行的步驟；及第2壓製成形步驟，是藉由第2壓製裝置19來進行的步驟。

〔第1壓製成形步驟〕

在第1壓製成形步驟中，把胚料BL配置在上模21與下模22之間隙的已定好的位置，亦即，將胚料BL安置在模具40之已定好的位置。接著，當作業者操作第1壓製裝置18，則藉由第1移動裝置25將上模21朝下模22側移動，藉由引伸加工來將胚料BL壓製成形。此時，第1壓製裝置18如圖2B所示，先在使下模22之肩部22d接觸胚料BL中之第1部分的狀態下，使胚料BL從下模22側朝上模21側呈凸狀地彎曲。接著，第1壓製裝置18以上模21與下模22夾住胚料BL中之第2部分而使第2部分從上模21側朝下模22側凹陷。亦即，在第1壓製成形步驟中，使用上模21與下模22來壓製胚料BL。結果，從胚料BL成形為中間成形品30。

另外，在第1壓製成形步驟所使用的模具40，是使用因應胚料BL的參數而滿足式(1)或式(2)之條件來進行製造的模具。例如，第1壓製成形步驟是在根據胚料BL的板厚t及構成胚料BL的鋼板之楊氏模數E，製造出滿足式(1)或式(2)的上模21及下模22、亦即模具40之下而進行的。又，例如，第1壓製成形步驟是在準備了形狀不同的複數個模具40之下，根據胚料BL的板厚t及構成胚料BL的鋼板之楊氏模數E，選擇滿足式(1)或式(2)的模具40而安裝在第1壓製裝置18之本體後才進行的。

又，在第1壓製成形步驟中，如圖5A、圖5B、圖6A及圖6B所示，在中間成形品30的2個縱壁33a、33b，分別在與頂板2離了高度h、h’之40%以上的部分形成由下述之式(3)及式(4)所規定的段差量a1(mm)之段差36a、36a’。

a1≧a2‧‧‧式(3)

a1≦0.2W‧‧‧式(4)

在此，符號a1表示中間成形品30中之段差量(mm)，符號a2表示車頂構件1中之段差量(mm)，符號W表示車頂構件1中之頂板2之短方向的寬度(mm)。

又，在第1壓製成形步驟中，如圖7A及圖7B所示，使中間成形品30之縱壁33a與翼板35a所成的角度DI1滿足下述之式(5)地形成縱壁33a及翼板35a。

1.0×DI2≦DI1≦1.2×DI2‧‧‧式(5)

在此，符號DI1是中間成形品30之縱壁33a與翼板35a所成的角度，符號DI2是車頂構件1之縱壁4a與翼板6a所成的角度。

又，在第1壓製成形步驟中，滿足下述之式(6)地形成中間成形品30之縱壁33b及翼板35b。

0.9≦DOF1/DOR1≦1‧‧‧式(6)

惟，DOF1是包含中間成形品30之一端部的縱壁33b與翼板35b所成的角度，DOR1是包含中間成形品30之另一端部的縱壁33b與翼板35b所成的角度。

又，在第1壓製成形步驟中，藉由使胚料BL之材料端流入而使胚料BL撓曲，來將中間成形品30中外側的翼 板35b成形。

接著，從第1模具20取出中間成形品30，結束第1壓製成形步驟。

另外，如前所述，在藉由第1壓製裝置18將中間成形品30成形之際，使胚料BL中之第2部分滿足式(1)或式(2)之曲率半徑R(mm)，而使第2部分從上模21側朝下模22側凹陷。然後，當第1模具20開模，則中間成形品30中之頂板2在長方向上的截面，會如圖4A及圖4B所示，呈比合模時還接近平坦地變形的狀態，亦即，會呈其曲率半徑變大的狀態。

〔第2壓製成形步驟〕

接著，中間成形品30被嵌入第2壓製裝置19之第2模具40的下模43。然後，當作業者操作第2壓製裝置19，則藉由第2移動裝置將上模41朝下模43側移動，而變更中間成形品30之2個翼板35a、35b的角度。結果，從中間成形品30來製造車頂構件1。另外，在第2壓製成形步驟中，使中間成形品30之縱壁33a、33b的段差量成為a2地來壓製中間成形品30。又，在第2壓製成形步驟中，如圖7A、圖7B、圖7C及圖7D所示，使中間成形品30中之縱壁33a及翼板35a成為車頂構件1中之縱壁4a及翼板6a，將中間成形品30夾在上模41與下模43而來壓製中間成形品30。又，在第2壓製成形步驟中，如圖7A、圖7B、圖7C及圖7D所示，使中間成形品30中之縱壁33b及翼板35b成為車頂構件1中之縱壁4b及翼板6b，將中間成形品30夾在上模41與下模43及夾持 具43而來壓製中間成形品30。

以上是關於本實施形態之車頂構件1之製造方法的說明。

<作用>

接下來，一面參照圖示一面說明本實施形態之作用。

〔先使下模22與胚料BL中之第1部分接觸的作用〕

先使下模22與胚料BL中之第1部分接觸的作用(以下，稱為先與第1部分接觸的作用。)，如圖2B所示，是如下之作用：在以上模21與下模22夾住胚料BL而使胚料BL從上模21側朝下模22側凹陷之前，在使下模22之端部22d已與胚料BL中之第1部分接觸的狀態下使胚料BL從下模22側朝上模21側呈凸狀地彎曲。換言之，是比胚料BL中之第2部分先形成第1部分的作用。關於先與第1部分接觸的作用，與以下要說明的第1比較形態相比較而來說明本實施形態。另外，當在第1比較形態中使用在本實施形態所使用了的零件等時，即使未圖示，也直接沿用該零件、名稱等而進行說明。

在第1比較形態的情況下，是比胚料BL中之第1部分先形成第2部分。因此，在第1比較形態的情況下，因為在使胚料BL凹陷時的多餘的餘料，而會在第1壓製成形步驟中之合模時於頂板2產生壓縮應力。結果，在第1比較形態的情況下，會在第1壓製成形步驟中之開模後的中間成形品30產生回彈。

相對於此，在本實施形態的情況下，如圖2A所示，在以上模21與下模22夾住胚料BL而使胚料BL從上模21側朝下模22側凹陷之前，在已使下模22之端部22d與胚料BL中之第1部分接觸的狀態下使胚料BL從下模22側朝上模21側呈凸狀地彎曲。亦即，在本實施形態的情況下，藉著比第2部分先將第1部分成形，比起第1比較形態的情況，可以減少在使胚料BL凹陷時的多餘的餘料。隨之，在本實施形態的情況下，比起第1比較形態的情況，可以減少第1壓製成形步驟中之合模時在頂板2產生的壓縮應力。

因此，根據本實施形態之車頂構件1之製造方法，比起第1比較形態，可以製造抑制了因回彈而產生的縱壁4a、4b之開口閉合變形的車頂構件1。

〔進行滿足式(1)之曲率半徑R的第1壓製成形的作用〕

進行滿足式(1)之曲率半徑R的第1壓製成形的作用(以下，稱為式(1)所帶來的作用)，是如下的作用：在第1壓製成形步驟中，使胚料BL中會成形為頂板2的部分滿足式(1)之曲率半徑R(mm)，換言之，是滿足式(2)之曲率半徑，更換言之，使胚料BL中之第2部分的曲率半徑R(mm)滿足38(mm)以上、725(mm)以下的範圍，而使第2部分從上模21側朝下模22側凹陷。關於式(1)所帶來的作用，與以下要說明的第2比較形態相比較而說明本實施形態。另外，當在第2比較形態中使用在本實施形態所使用了的零件等時，即使未圖示，也直接沿用該零件、名稱等而進行說 明。

在第2比較形態的情況下，第1壓製裝置18之上模21的溝的底在從長方向看來的截面視角中呈平坦，下模22中與上模21的溝的底相對向的部分在從長方向看來的截面視角中呈平坦。又，在第2比較形態的情況下，在上模21沒有形成段差部21a，在下模22也沒有形成段差部22a。第2比較形態除了上述之點外，與本實施形態相同。

在第2比較形態的情況下，當藉由第1壓製成形步驟來將中間成形品30成形時，則會因為頂板2中之殘留偏差應力而產生頂板2之扭轉。結果，藉由第2比較形態的車頂構件1之製造方法所製造出的車頂構件1，如表1(顯示關於第1實施形態之實施例(實施例2~8)的車頂構件之頂板的扭轉、與第2比較形態之比較例(比較例2~6)的車頂構件之頂板的扭轉的模擬之評價結果的表)的比較例2~6所示，呈扭轉的狀態。此結果判斷是起因於在第1壓製成形後、亦即開模後的回彈所導致的縱壁33a、33b之開口閉合變形。另外，在第2比較形態的情況下，第1壓製成形後的回彈所導致的縱壁33a、33b之開口閉合變形，應是因以下之機制而產生的。亦即，中間成形品30在第1壓製成形步驟中，到合模為止前，胚料BL中之第2部分會朝上側呈凸狀地變形，亦即，在上模21與下模22的間隙向著上側呈凸狀地彎曲而成形。因此，在第2比較形態的中間成形品30之頂板2，在截面視角下，是朝作為外側的外表面側呈凸狀地彎曲。結果，在頂板2，產生了會使縱壁33a、33b進行開口閉合變形的應 力。此外，在第2比較形態的情況下，由於中間成形品30是沿著長方向彎曲，所以在與頂板2之長方向垂直的各位置上，頂板2之短方向兩端側的應力可能會產生差。結果，藉由第2比較形態的車頂構件1之製造方法所製造出的車頂構件1會呈扭轉的狀態。

相對於此，在本實施形態的情況下，是在第1壓製成形步驟中，使胚料BL中會成形為頂板2的部分滿足式(1)之曲率半徑R(mm)，換言之，是滿足式(2)之曲率半徑，更換言之，使胚料BL中之第2部分的曲率半徑R(mm)滿足38(mm)以上、725(mm)以下的範圍，而使第2部分從上模21側朝下模22側凹陷。因此，在本實施形態之第1壓製成形步驟中，隨著合模而胚料BL朝上側呈凸狀地變形，接著在合模時胚料BL中會形成頂板2的部分朝下側成為凸狀地變形，然後進行開模而將中間成形品30成形。亦即，吾人推量認定：本實施形態之中間成形品30的頂板2，是藉著在朝上側塑性變形之後從上側向著下側承受荷重，而呈受鮑辛格效應之作用影響的狀態。結果，藉由本實施形態之第1壓製成形步驟所成形的中間成形品30之頂板2，比起第2比較形態的情況，不易產生扭轉。此結果應是由於：第1壓製成形後之回彈所產生的縱壁33a、33b之開口閉合變形量比第2比較形態的情況少。又，雖在第1壓製成形步驟之後進行第2壓製成形步驟，但在第2壓製成形步驟中，即使壓製中間成形品30之頂板2也幾乎沒有變形。結果，藉由本實施形態之車頂構件1之製造方法所製造的車頂構件1，如後述之圖 13的圖表所示，比起第2比較形態的情況，沒有扭轉或者扭轉量較小。另外，在本實施形態的情況下，根據從與頂板2有關的各參數t、σ_s、σ_m及E的關係算出的式(1)、或從與頂板2有關的各參數t、σ_TS、σ_YP及E的關係算出的式(2)，將中間成形品30成形，藉此，使中間成形品30之頂板2，在從長方向來看的截面視角中為(大致)平坦的形狀。因此，在第1壓製步驟後所進行的第2壓製步驟中，可以抑制在成形下死點之偏向殘留應力產生。又，在本實施形態的情況下，在第1壓製成形步驟中，隨著使胚料BL中之第2部分從上模21側朝下模22側凹陷而將中間成形品30成形，在與頂板2之長方向垂直的各位置上，可以使頂板2之短方向兩端的凸稜線部32a、32b，比起第2比較形態的情況，成形為銳角。結果，在本實施形態的情況下，比起第2比較形態的情況，容易將縱壁33a、33b欲進行開口張開變形的回彈抵消掉。隨之，本實施形態之車頂構件1，即使因為中間成形品30沿著長方向的彎曲，會在與頂板2之長方向垂直的各位置上頂板2之短方向兩端側產生應力的差，比起第2比較形態之車頂構件1，也不易產生扭轉。

因此，根據本實施形態之車頂構件1之製造方法，比起第2比較形態的情況，亦即在第1壓製成形步驟中，在合模時將胚料BL中會形成頂板2的部分平坦地壓製的情況，可以製造抑制了因回彈而產生的縱壁4a、4b之開口閉合變形的車頂構件1。隨之，根據本實施形態之車頂構件1之製造方法，比起第2比較形態的情況，亦即，在第1壓製 成形步驟中，在合模時將胚料BL中會形成頂板2的部分平坦地壓製的情況，可以製造抑制了頂板2之扭轉的車頂構件1。又，以本實施形態之車頂構件1之製造方法製造出的車頂構件1，如圖13之圖表所示，比起以第2比較形態之車頂構件1之製造方法製造出的車頂構件1，頂板2的扭轉較小。又，若使用本實施形態之第1模具20、第1壓製裝置18或壓製成形裝置17，比起第2比較形態的情況，可以製造抑制了因回彈所產生的縱壁4a、4b之開口閉合變形的車頂構件1。隨之，若使用本實施形態之第1模具20、第1壓製裝置18或壓製成形裝置17，比起第2比較形態的情況，可以製造抑制了頂板2之扭轉產生的車頂構件1。

特別是，根據本實施形態，在將高張力鋼板的胚料BL壓製成形時，可達到式(1)所帶來的作用。又，即使是如本實施形態之車頂構件1般，從上側來看頂板2，頂板2是沿著長方向彎曲的情況，也可達到式(1)所帶來的作用。此外，即使是如本實施形態之車頂構件1般，從頂板2之短方向來看，車頂構件1是朝頂板2側呈凸狀地彎曲的情況，也可達到式(1)所帶來的作用。

〔其他的作用〕

接下來，說明本實施形態之其他作用。

〔其他的作用1〕

在本實施形態的情況下，在第1壓製成形步驟中，於縱壁33a、33b形成段差36a、36a’，在第2壓製成形步驟中，使段差36a、36a’的段差量a1，也就是使偏移量變化。 因此，藉著縱壁4a、4b減少各自的殘留應力，也會減少縱壁4a、4b間的偏向殘留應力。結果，如圖13之圖表所示，會減少車頂構件1之縱壁4a、4b的上部、亦即段差36a、36a’之上側的部分及包含段差36a、36a’的中央部分中之殘留應力，而可抑制頂板2的扭轉及縱壁33a、33b之折曲的產生。另外，在本實施形態的情況下，在第1壓製成形步驟，藉由於縱壁33a、33b形成段差36a、36a’，可在第2壓製成形步驟，減少縱壁33a、33b之全域的應力。另外，在本說明書中所說的殘留應力，意思是：在壓製下死點殘存於材料的應力。

〔其他的作用2〕

一般而言，當製造從頂板之上側看來是朝長方向彎曲形狀的未圖示的壓製成形品，則容易在彎曲的部分內側的縱壁及翼板產生拉伸殘留應力。然而，在本實施形態的情況下，在第1壓製成形步驟中，使中間成形品30之縱壁33a與翼板35a所成的角度DI1滿足式(5)，而形成縱壁33a及翼板35a。因此，在本實施形態中，藉著減少車頂構件1之縱壁4a及翼板6a的拉伸殘留應力，來減少頂板2的扭轉。另外，在本實施形態的情況下，在第1壓製成形步驟中，藉由於縱壁33a、33b形成段差36a、36a’，而可在第2壓製成形步驟，減少縱壁33a、33b之下部的殘留應力。

〔其他的作用3〕

又，在本實施形態的情況下，在第1壓製成形步驟中，中間成形品30之縱壁33b及翼板35b，是成形為滿足式 (6)之角度。因此，在本實施形態中，藉著減少車頂構件1之翼板35b的壓縮殘留應力，來減少頂板2的扭轉。另外，在本實施形態的情況下，如圖7A、圖7B、圖7C及圖7D所示，在第2壓製成形步驟中，使縱壁33b及翼板35b成為車頂構件1之縱壁4b及翼板6b，而將中間成形品30進行壓製。此時，隨著縱壁33b及翼板35b的角度的變化，在縱壁33b及翼板35b產生線長差，藉此來減少壓縮應力。

〔其他的作用4〕

又，在本實施形態的情況下，在第1壓製成形步驟中，藉由使胚料BL之材料端流入而使胚料BL撓曲，來將中間成形品30之翼板35b成形。因此，在本實施形態中，在第1壓製成形步驟中，藉著減少壓縮殘留應力，而減少在第1壓製成形步驟的回彈量。

以上是關於本實施形態之作用的說明。

≪第2實施形態≫

接下來，說明第2實施形態。首先，說明如圖8A、圖8B、圖8C及圖8D所示之本實施形態之車頂構件1A的構成。接著，說明如圖9及圖10所示之本實施形態之壓製成形裝置17A的構成。接著，說明本實施形態之車頂構件之製造方法。接著，說明本實施形態之作用。另外，在以下的說明中，是說明關於本實施形態與第1實施形態不同的部分。

<車頂構件的構成>

首先，一面參照圖示一面說明本實施形態之車頂構件 1A的構成。在此，車頂構件1A是壓製成形品及特定壓製成形品之一例。

本實施形態之車頂構件1A，如圖8A、圖8B、圖8C及圖8D所示，沒有具備有如圖1A之圖1B、圖1C及圖1D所示之第1實施形態的翼板6a、6b。本實施形態之車頂構件1A除了此點以外，是與第1實施形態之車頂構件1為同樣的構成。

<壓製裝置的構成>

接下來，一面參照圖示一面說明本實施形態之壓製成形裝置17A。本實施形態之壓製成形裝置17A是用以製造本實施形態之車頂構件1A的裝置。

本實施形態之第1壓製裝置18A如圖9所示，不具備有圖2B所示之夾持具23、24。在此，第1壓製裝置18A是壓製裝置之一例。本實施形態之壓製成形裝置17A除了此點以外，是與第1實施形態之壓製成形裝置17同樣的構成。在此，中間成形品30A除了不具備有2個翼板35a、35b這點以外，是與第1實施形態之中間成形品30為同樣的構成。亦即，本實施形態之中間成形品30A為溝型的構件。

<車頂構件之製造方法>

接下來，說明本實施形態之車頂構件1A之製造方法。本實施形態之車頂構件1A之製造方法，是使用壓製成形裝置17A而進行。又，本實施形態之車頂構件1A之製造方法，除了第1壓製成形步驟是藉由第1壓製裝置18A來進行這點以外，與第1實施形態同樣。另外，在本實施形態的 情況下，在第1壓製成形步驟中，胚料BL是藉由折曲而壓製成形，將圖10所示之中間成形品30A成形。

<作用>

本實施形態可達成第1實施形態之作用中，先與第1部分接觸的作用及式(1)所帶來的作用、以及其他的作用1、2及3的作用。

以上是關於第2實施形態的說明。

≪第3實施形態≫

接下來，說明第3實施形態。首先，說明如圖11A、圖11B、圖11C及圖11D所示之本實施形態之車頂構件1B的構成。接著，說明本實施形態之未圖示的壓製裝置的構成。接著，說明本實施形態之車頂構件之製造方法。接著，說明本實施形態之作用。另外，在以下的說明中，說明關於本實施形態與第1及第2實施形態不同的部分。又，在本實施形態之說明中，當使用與第1及第2實施形態之零件等符號相同的零件等之符號時，即使沒有圖示也使用同樣的符號來進行說明。

<車頂構件的構成>

首先，一面參照圖示一面說明本實施形態之車頂構件1B的構成。在此，車頂構件1B是壓製成形品及特定壓製成形品之一例。

本實施形態之車頂構件1B，如圖11A、圖11B、圖11C及圖11D所示，不具備有圖1A、圖1B、圖1C及圖1D所示之翼板6a、6b。又，本實施形態之車頂構件1B若從上 側來看頂板2，則長方向中央部沒有朝短方向彎曲。此外，本實施形態之車頂構件1，若從頂板2之短方向來看，則沒有朝頂板2側呈凸狀地彎曲。本實施形態之車頂構件1B除了這些點以外，是與第1實施形態之車頂構件1為同樣的構成。

<壓製裝置的構成>

接下來，說明本實施形態之未圖示的壓製裝置。本實施形態之壓製裝置是用以製造本實施形態之車頂構件1B的裝置。

本實施形態中未圖示的第1壓製裝置及第2壓製裝置，分別與第2實施形態之第1壓製裝置18A及第2壓製裝置19一樣，不具備有圖2B所示之夾持具23、24。又，本實施形態之第1壓製裝置中的上模21之溝，從上模21與下模22之對向方向以及上模21及下模22之短方向來看，是沒有彎曲而形成為直線狀。又，下模22是沿著長方向而呈直線狀突出。本實施形態之壓製裝置除了上述之點以外，是與第2實施形態之壓製成形裝置17A為同樣的構成。在此，藉由本實施形態之第1壓製成形步驟而成形的未圖示之中間成形品，除了頂板2及縱壁33a、33b沒有沿著長方向而彎曲此點以外，是與第2實施形態之中間成形品30A為同樣的構成。亦即，本實施形態之中間成形品是溝型的構件。

<車頂構件之製造方法>

接下來，說明本實施形態之車頂構件1B之製造方法。本實施形態之車頂構件1B之製造方法，除了使用本實施形 態之壓製裝置來進行此點以外，與第2實施形態一樣。另外，在本實施形態的情況下，在第1壓製成形步驟中，胚料BL是藉由折曲而壓製成形，將中間成形品成形。

<作用>

本實施形態可達成第1實施形態之作用中，先與第1部分接觸的作用及以式(1)所帶來作用中所說明的可抑制因回彈而產生的縱壁4a、4b之開口閉合變形的作用、以及其他的作用1及2的作用。

以上是關於第3實施形態的說明。

≪實施例≫

接下來，一面參照圖示一面說關於明實施例及比較例的評價之第1、第2及第3的評價。另外，在以下的說明中，當使用與本實施形態及第2比較形態所使用的零件等之符號同樣的零件等之符號時，直接沿用該零件等之符號。

<第1評價>

在第1評價中，對於藉由前述的第1實施形態之車頂構件之製造方法所製造的作為實施例1之車頂構件1、藉由前述的第2比較形態之車頂構件之製造方法所製造的作為比較例1之車頂構件，比較了扭轉與折曲。又，在第1評價中，對於實施例1之車頂構件1及比較例1之車頂構件的頂板2及凸稜線部3a、3b，測定而比較了維氏硬度。

〔實施例1之車頂構件〕

首先，說明實施例1之車頂構件1。胚料BL是使用板厚 1.2mm、且拉伸強度為1310MPa級之高張力鋼板胚料。而且，藉由本實施形態之車頂構件之製造方法所製造的實施例1之車頂構件1，從頂板2之上側看來，第1部分8的曲率半徑R為3000mm，第2部分9的曲率半徑R為800mm，第3部分10的曲率半徑R為4000mm。又，實施例1之車頂構件1，從頂板2之短方向、亦即車頂構件1之側面側看來，第1部分8的曲率半徑R為4000mm，第2部分9的曲率半徑R為2000mm，第3部分10的曲率半徑R為10000mm。另外，在第1壓製成形步驟中，胚料BL的彎曲外表面應力σ_s為1234MPa，平均應力σ_m為100MPa。又，胚料BL的楊氏模數E則為208GPa。

〔比較例1之車頂構件〕

比較例1之車頂構件與實施例1一樣，胚料BL是使用板厚1.2mm、且拉伸強度為1310MPa級之高張力鋼板胚料，藉由第2比較形態的車頂構件之製造方法所製造。另外，比較例1之車頂構件是製造成：第1、第2及第3部分之各部分的曲率半徑R與實施例1的情況同樣。

〔比較方法〕

在本評價中之比較方法中，首先，使用未圖示的3次元測定裝置，測定了實施例1之車頂構件1及比較例1之車頂構件的形狀。接著，使用未圖示的電腦，比較了對於實施例1之車頂構件1及比較例1之車頂構件所測定的資料SD、與設計資料DD。具體而言，如圖12所示，使頂板2之長方向的中心部分的截面一致(最佳擬合)，以設計資料DD 中的前端(後端)之頂板2短方向的角度做為基準，把所測定之各資料之前端(後端)的頂板2之角度與該基準的變化量，作為扭轉而進行評價。又，如圖12所示，把所測定的各資料之前端面(後端面)之中心位置O2在寬度方向上，相對於設計資料DD中前端面(後端面)之中心位置O1的偏離量，作為折曲。

〔比較結果及考察〕

圖13的圖表顯示實施例1及比較例1的評價結果。從圖13的圖表，可知：實施例1比起比較例1，頂板2的扭轉較小。又，從圖13的圖表，可知：實施例1比起比較例1，縱壁33a、33b的折曲較小。從以上的評價結果，可說實施例1可達成在第1實施形態所說明的作用。

〔維氏硬度〕

又，圖14的圖表顯示測定了如下之維氏硬度的結果：在實施例1之頂板2中從短方向之一端一直到另一端的範圍內所測定的頂板之維氏硬度、以及在比較例1之頂板中從短方向之一端一直到另一端的範圍內所測定的頂板之維氏硬度。實施例1之頂板2比起比較例1之頂板，全體而言，亦即，在頂板2之短方向的一端一直到另一端的全區域中，維氏硬度之值較小。又，相對於比較例1之頂板的情況是全體的維氏硬度之值為同等，實施例1之頂板2的情況，是以下之點有所不同。亦即，實施例1之頂板2的情況，具有：在頂板2中短方向之中央，維氏硬度之值為最小值的中央部、亦即最小部；以及在中央部與頂板2之短 方向一端之間的範圍、即第1範圍，及中央部與頂板2之短方向另一端之間的範圍、即第2範圍的各範圍，維氏硬度之值會分別成為極大值的極大部。在實施例1之頂板2與比較例1之頂板中，維氏硬度的特性會如上述般不同的理由，應是實施例1之頂板2有式(1)所帶來的作用，亦即鮑辛格效應所帶來的作用。又，如前述之評價結果，實施例1之車頂構件1比起比較例1之車頂構件，為沒有扭轉，亦即，回彈量較小。若從別的角度來看，可以說：實施例1之車頂構件1比起具備有維氏硬度之值全體而言為同等之頂板的車頂構件，為較高精度。另外，如前所述，在第1範圍及第2範圍的各範圍維氏硬度之值分別成為極大值而定義了各極大部，意思指的是：在各範圍中維氏硬度成為最大值的部分不是在頂板2之短方向的兩端。又，在實施例1之頂板2中，中央部、亦即最小部的維氏硬度之值，相對於各極大部的維氏硬度之值，至少小了2.3%以上。

<第2評價>

〔評價方法等〕

在第2評價中，對於基於前述的第1實施形態之車頂構件之製造方法的藉由模擬而作成的實施例2~8之車頂構件1、以及藉由前述的第2比較形態之車頂構件製造而藉由模擬所作成的比較例2~6之車頂構件，評價了前端及後端中的頂板2之扭轉。

在表1中，記載了關於實施例2~8及比較例2~6的模擬之條件、與評價結果。在此，說明表1，板厚指的 是使用於模擬的胚料BL之厚度。強度指的是使用於模擬的胚料BL之拉伸強度。頂板部形狀指的是使用於模擬的第1模具20中之截面的R形狀(round shape)。在此，作為使用於模擬的第1模具20中截面之R形狀的頂板部形狀，相當於式(1)或式(2)的曲率半徑R。評價截面1扭轉指的是從前端往中央側於長方向上10mm之部分的扭轉，評價截面2扭轉指的是從後端往中央側於長方向上10mm之部分的扭轉。另外，實施例2~8中之板厚、強度及頂板部形狀的各組合，皆滿足了式(1)及式(2)的條件。又，在比較例2~6中，頂板部形狀記載為無，這指的是在第1壓製成形步驟中，將頂板2維持平坦地進行壓製的意思。

〔評價結果及考察〕

從表1，可知：實施例2~8之車頂構件，比起比較例2~6之車頂構件，頂板2的扭轉較小。例如，實施例2與比較例2，關於各板厚、強度的模擬之條件為同等。然後，若比較評價截面1扭轉之模擬的結果，則可知：實施例2之車頂構件，比起比較例2之車頂構件，頂板2的扭轉較小。又，若比較評價截面2扭轉之模擬的結果，可知：實施例2之車頂構件，比起比較例2之車頂構件，頂板2的扭轉較小。另外，實施例2中之評價截面2扭轉為-7.52°，「-」的意思指的是朝順時鐘地扭轉。因此，若比較角度的絕對值，則可說：實施例2之車頂構件比起比較例2之車頂構件，頂板2的扭轉較小。又，若比較關於板厚、強度的模擬之條件為同等的組合(例如，實施例3與比較例2、實施 例4與比較例4等)，則可知：各實施例比起各比較例，頂板2的扭轉都較小。根據以上的評價結果，實施例2~8藉著滿足式(1)及式(2)的條件，無論胚料BL的拉伸強度如何不同，都可達到式(1)所帶來的作用。

<第3評價>

〔評價方法等〕

在第3評價中，對於藉由前述的第2實施形態之車頂構件之製造方法而藉由模擬所作成的實施例9~14之車頂構件1A、以及藉由以下所說明的車頂構件製造而藉由模擬所作成的比較例7~11之車頂構件，比較了前端及後端的扭轉。

〔比較例7~11之車頂構件〕

比較例7~11之車頂構件，與實施例9~15、亦即第2實施形態之車頂構件1A一樣，不具備有圖1A、圖1B、圖1C及圖1D所示之翼板6a、6b。因此，比較例7~11之車頂構件是以折曲之壓製加工為前提而藉由模擬作成的。

在表2(顯示關於第2實施形態之實施例(實施例9~14)的車頂構件之頂板的扭轉、與第2比較形態之比較例(比較例7~11)的車頂構件之頂板的扭轉的模擬之評價結果的表)中，記載了關於實施例9~14及比較例7~11的模擬之條件、與評價結果。在此，表1中的板厚、強度、頂板部形狀以及評價截面1扭轉及評價截面2扭轉的意思，與表1相同。另外，實施例9~14中之板厚、強度及頂板部形狀的各組合，皆滿足了式(1)及式(2)的條件。

〔評價結果及考察〕

從表2，可知：實施例9~14之車頂構件，比起比較例7~11之車頂構件，頂板2的扭轉較小。例如，實施例9與比較例7，關於各板厚、強度的模擬條件為同等。然後，若比較評價截面1扭轉之模擬的結果，則可知：實施例9之車頂構件比起比較例7之車頂構件，頂板2的扭轉較小。又，若比較評價截面2扭轉之模擬的結果，則可知：實施例9之車頂構件比起比較例7之車頂構件，頂板2的扭轉較小。此外，若比較關於板厚、強度的模擬之條件為同等的組合，例如，實施例12與比較例10、實施例13與比較例11等，則可知：各實施例比起各比較例，頂板2的扭轉都較小。根據以上的評價結果，實施例9~14在各實施例的情況下，藉著滿足式(1)之條件，無論胚料BL的拉伸強度如何不同，都可達到式(1)所帶來的作用。

<關於實施例的總括>

如以上，已根據第1~第3評價，說明了第1及第2實施形態的作用，從第2及第3評價，可知：無論有無車頂構件1中之翼板6a、6b，實施例2~14之車頂構件比起比較例2~11之車頂構件，扭轉都會較小。另外，雖無記載關於第3實施形態的實施例，但也可推認：第3實施形態的情況會因為式(1)所帶來的作用而使扭轉較小。

如以上，已對於特定的實施形態及其實施例，亦即第1、第2及第3實施形態以及實施例2~14說明了本揭示內容，但本揭示內容之技術的範圍也包含前述之第1、 第2及第3實施形態以及實施例2~14以外的形態。例如，本揭示內容之技術的範圍中，也包含有如下述之形態的各變形例。

在各實施形態中，已說明了壓製成形品之一例為車頂構件。然而，若為藉由滿足式(1)或式(2)之條件的壓製成形而製造之物，則壓製成形品也可為車頂構件以外的自動車用的零件。又，若為藉由滿足式(1)或式(2)之條件的壓製成形而製造之物，則也可為自動車用的零件以外的零件。

在各實施形態中，已說明了在縱壁4a、4b分別形成有段差11a、11a’。然而，若壓製成形品是藉由滿足式(1)或式(2)之條件的壓製成形所製造的，則也可不在縱壁4a、4b形成段差11a、11a’。

已說明了各實施形態之車頂構件之製造方法包含有第1壓製成形步驟、與第2壓製成形步驟。然而，若壓製成形品是藉由滿足式(1)或式(2)之條件的壓製成形所製造的，則也可不實施第2壓製成形步驟。

已說明了各實施形態之車頂構件之製造方法是把藉由第1壓製成形步驟而成形的中間成形品30，經過第2壓製成形步驟而製造為壓製成形品。然而，由於壓製成形品是藉由滿足式(1)或式(2)之條件的壓製成形所製造之物，所以也可將在各實施形態所說明之中間成形品30、30A作為壓製成形品之一例。此時，第1壓製成形步驟及第2壓製成形步驟之實施者可以不同。

在各實施形態的說明及實施例之第1~第3評價的說明中，已舉例顯示了胚料BL的板厚、拉伸強度、頂板部形狀等。然而，若可使組合該等之參數滿足式(1)或式(2)之條件，則也可為各實施形態及實施例所舉例顯示的組合以外的組合。例如，即使是拉伸強度比1470(MPa)大、或比590(MPa)小的胚料BL，只要以與其他的參數(σ_s、σ_m、E等)間的關係，來滿足式(1)及式(2)之條件即可。又，例如，即使是板厚小於1.0(mm)、或比1.2(mm)還厚的胚料BL，只要可以用與上述之其他參數間的關係，來滿足式(1)或式(2)之條件即可。

已說明了各實施形態之車頂構件1、1A及1B是在以上模21與下模22夾住胚料BL而使胚料BL從上模21側朝下模22側凹陷前，在已使下模22之端部22d與胚料BL中之第1部分接觸的狀態下使胚料BL從下模22側朝上模21側折曲而製造的。亦即，已說明了各實施形態之車頂構件1、1A及1B是比胚料BL中之第2部分先形成第1部分而製造的。然而，若為比胚料BL中之第2部分先形成第1部分而製造之物，則壓製成形品也可與本實施形態之車頂構件1、1A及1B為不同的形狀。例如，也可為上述之各變形例之形狀的壓製成形品。

≪附記≫

從本說明書，可將以下之其他揭示內容概念化。

亦即，其他揭示內容是：「一種壓製成形品之製造法，是製造如下之壓製成形 品的方法：藉由對於胚料進行使用衝頭、衝模及夾持具的第1壓製成形，來製造中間成形品，該中間成形品具有由往長方向延伸存在的頂板、與該頂板之兩側分別連接的2個稜線、與該等2個稜線分別連接的2個縱壁、與該等2個縱壁分別連接的2個凹稜線部、以及與該等2個凹稜線部分別連接的2個翼板所構成的大致呈帽形之橫截面形狀，前述壓製成形品是藉由對於該中間成形品進行使用衝頭、衝模及夾持具的第2壓製成形，且是由拉伸強度為440~1600MPa的鋼板所形成的冷間壓製成形品，具有由往長方向延伸存在並且寬度為40mm以下的大致平坦的頂板、與該頂板之兩側分別連接的2個稜線、與該等2個稜線分別連接的2個縱壁、與該等2個縱壁分別連接的2個凹稜線部、以及與該等2個凹稜線部分別連接的2個翼板所構成的大致呈帽形之橫截面形狀，並且全長為500mm以上，又，前述壓製成形品之製造法特徵在於：在前述第1壓製成形中，使前述中間成形品之頂板，在與該頂板之長方向垂直的截面上，形成為具有依下述之式所規定之曲率半徑R(mm)的往前述大致呈帽形之截面內側凹陷的彎曲形狀，而在前述第2壓製成形中，則使前述中間成形品之頂板的截面形狀成形為前述壓製成形品之截面形狀， 【數式5】

在此，式之各參數如以下：

t：前述胚料的板厚(mm)

σ_s：前述胚料中會成形為前述頂板的部分之短方向的彎曲外表面應力(MPa)

σ_m：前述胚料中會成形為前述頂板的部分之短方向的平均應力(MPa)

E：構成前述胚料的鋼板之楊氏模數(GPa)」。

參考2015年4月22日提出申請之日本專利申請2015-087502號及日本專利申請2015-087503號的揭示內容，而將其全體取入本說明書。又，本說明書所記載之所有文獻、專利申請案及技術規格，是與具體且各別記入藉由參考而取入各個文獻、專利申請及技術規格的情況同樣程度地進行參考而取入本說明書中。

Claims (7)

1. 一種壓製成形品之製造方法，是構成為包含有長形之頂板、該頂板之短方向的兩端之稜線部、以及以從該稜線部延伸之狀態彼此相對向之縱壁的壓製成形品之製造方法，使用衝模與衝頭，在使衝頭已與胚料中會成形為前述兩端之稜線部的第1部分接觸的狀態下，使前述胚料從前述衝頭側朝前述衝模側呈凸狀地彎曲，以前述衝模與前述衝頭夾住前述胚料中會成形為前述頂板的第2部分，使前述第2部分從前述衝模側朝前述衝頭側凹陷，以使前述第2部分滿足式(1)的曲率半徑R(mm)的方式，而以前述衝模與前述衝頭夾住前述第2部分，使前述第2部分從前述衝模側朝前述衝頭側凹陷，

   

   在此，式(1)的各參數如以下：t：前述胚料的板厚(mm)σ_s：前述胚料中會成形為前述頂板的部分之短方向的彎曲外表面應力(MPa)σ_m：前述胚料中會成形為前述頂板的部分之短方向的平均應力(MPa)E：構成前述胚料的鋼板之楊氏模數(GPa)。
2. 一種壓製成形品之製造方法，是構成為包含有長形之頂板、該頂板之短方向的兩端之稜線部、以及以從該稜線部延伸之狀態彼此相對向之縱壁的壓製成形品之製造方法，使用衝模與衝頭，在使衝頭已與胚料中會成形為前述兩端之稜線部的第1部分接觸的狀態下，使前述胚料從前述衝頭側朝前述衝模側呈凸狀地彎曲，以前述衝模與前述衝頭夾住前述胚料中會成形為前述頂板的第2部分，使前述第2部分從前述衝模側朝前述衝頭側凹陷，以使前述第2部分滿足式(2)的曲率半徑R(mm)的方式，而以前述衝模與前述衝頭夾住前述第2部分，使前述第2部分從前述衝模側朝前述衝頭側凹陷，

   

   在此，式(2)的各參數如以下：t：前述胚料的板厚(mm)σ_TS：前述胚料的拉伸強度(MPa)σ_YP：前述胚料的降伏應力(MPa)E：構成前述胚料的鋼板之楊氏模數(GPa)。
3. 如請求項1或2之壓製成形品之製造方法，是製造如下之壓製成形品：從前述衝頭與前述衝模的對向方向來看，前述衝頭的頂面彎曲，而在前述衝模則形成有沿著前述衝頭的頂面彎曲的溝，且從前述頂板的板厚方向來看，前述頂板呈彎曲。
4. 如請求項1或2之壓製成形品之製造方法，是製造如下之壓製成形品：從與前述衝頭和前述衝模之對向方向、及前述衝頭之長方向這兩方向直交的直交方向來看，前述衝頭的頂面是朝前述衝模側呈凸狀地彎曲，而在前述衝模則形成有沿著前述衝頭的頂面彎曲的溝，且從前述頂板的短方向來看，前述頂板呈彎曲。
5. 一種壓製成形品，是構成為包含有長形之頂板、該頂板之短方向的兩端之稜線部、以及以從該稜線部延伸之狀態彼此相對向之縱壁的壓製成形品，前述頂板具有：在前述頂板中短方向之一端與另一端之間，維氏硬度之值為最小值的最小部；以及在前述最小部與前述一端之間的第1範圍、及前述最小部與前述另一端之間的第2範圍，在各範圍的維氏硬度之值為極大值的極大部。
6. 一種模具，是具備有衝頭、與衝模，用以製造如下之壓製成形品的模具，前述壓製成形品是構成為包含有長形之頂板、該頂板之短方向的兩端之稜線部、以及以從該稜線部延伸之狀態彼此相對向之縱壁，又，前述衝頭的頂面是曲率半徑R(mm)為38(mm)以上、725(mm)以下的凹陷面，並且，可以用前述衝頭與前述衝模來壓製胚料，以前述衝模與前述衝頭夾住前述胚料中會成形為前述頂板的部分，使前述部分從前述衝模側朝前述衝頭側凹陷。
7. 一種壓製裝置，具備有：如請求項6之模具、及使前述衝頭對於前述衝模相對地移動的移動部。