汽车车身用结构构件的制造方法以及压制成型装置制造方法及图纸

在压制成型具有大致槽形截面且在端部具有向外连续凸缘的、高张力钢板制或板厚较大的钢板制的结构构件(1)时，抑制垫板载荷的增加并且抑制棱线部凸缘(7a、7b)的边缘的裂纹、棱线部凸缘的根部附近的褶皱。结构构件(1)的制造方法包括第1工序，在该第1工序中，利用垫板(15、15A、15B、15C、21)按压成型材料(16)并将其压紧于冲头(13)，至少使与形成于槽底部(2)以及棱线部(3a、3b)这两者的端部的凸缘相当的部分向与按压方向相反的方向立起，并且利用所述垫板(15、15A、15B、15C、21)使成型为所述棱线部(3a、3b)的部分的端部向所述按压方向弯曲并且约束该端部的至少一部分，另一方面，使成型为所述槽底部(2)的部分中的除端部以外的区域不受约束，并利用所述冲头(13)和冲模(14)进行压制成型，形成中间成型体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】汽车车身用结构构件的制造方法以及压制成型装置
本专利技术涉及汽车车身用结构构件的制造方法以及压制成型装置。特别是涉及用于制造作为钢板制的压制成型体的汽车车身用结构构件的制造方法以及压制成型装置。
技术介绍
汽车的车身构成为主要包括沿着车辆长度方向配置的车长构件和沿着车辆宽度方向配置的车宽构件来作为主要的结构构件。这些车宽构件以及车长构件等结构构件借助形成于结构构件的任一侧的端部的凸缘与其它构件相接合，而负责确保车身所需的刚度、承担载荷。该汽车的车身用的结构构件要求由作用于结构构件的轴线方向的载荷引起的变形较小、扭转刚度较高等。近年，从谋求车身的轻量化、提高碰撞安全性的观点出发，作为这些结构构件的原材料，存在使用更薄、且拉伸强度等强度较高的高张力钢板(高强度钢板或高强度钢)。另外，在卡车等大型车辆中，有时使用由板厚较厚的钢板形成的结构构件。例如，作为用于加强车身的地板的结构构件的地板横梁具有大致槽形的横截面形状，并借助形成于两端部的向外凸缘与侧梁等车长构件相接合。在该地板横梁中，重要的是通过提高与其它构件之间的接合强度、扭转刚度，从而确保车身的刚度、负载冲击载荷时的载荷传递特性。在专利文献1～3中，公开了一种通过对模具的垫板机构加以研究，从而解决高强度材料的压制成型体的形状保持不良的汽车车身用结构构件的制造方法。这些专利文献所述的制造方法通过利用冲头顶部和仅具有与冲头顶部的平坦部相对的部分的、平坦的垫板之间的位置关系，有意地使成型过程中的原材料产生挠曲，从而谋求提高成型后的形状保持性。另外，在专利文献4中，公开了一种用于在汽车车身用的板制品的端部成型凸缘的凸缘成型用模具，该凸缘成型用模具能够利用同一模具在一次工序中成型与中央壁部相连的中央凸缘和与侧壁部相连的横向凸缘。在该专利文献4中，公开了利用垫板按压坯料材料中的成型为中央壁部的部分而对坯料材料进行弯折加工的例子。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第4438468号专利文献2：日本特开2009-255116号公报专利文献3：日本特开2012-051005号公报专利文献4：日本特开平5-23761号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，为了提高车身的刚度、负载冲击载荷时的载荷传递特性，优选的是，将形成于结构构件的端部的向外凸缘设定为连续凸缘，从而使结构构件借助连续凸缘与其它构件相接合。即，如下所述，优选的是，向外凸缘还形成于与结构构件的棱线部的外周相当的部分，而形成为在结构构件的端部处，在槽底部的至少一部分与棱线部之间连续并在纵壁部的至少一部分与棱线部之间连续的向外凸缘。然而，高张力钢板相比于软钢板那样的强度较低的钢板存在延展性较低、在压制成型时容易断裂这样的问题。另外，由于在对高张力钢板、板厚较大的钢板进行压制成型时需要较高的压制载荷，因此，使应能够对成型材料赋予充分的张力的压制载荷进一步增大并不容易。因此，在对由高张力钢板、板厚较大的钢板形成的成型材料进行压制成型时，还存在容易产生褶皱这样的问题。由于这样的理由，在利用以往的压制成型在结构构件的端部形成向外连续凸缘时，在压制成型时，容易在棱线部凸缘的边缘产生伸展凸缘裂纹、在棱线部凸缘的根部附近产生褶皱。因而，根据以往的压制成型方法，难以获得作为向外连续凸缘的期望的形状。这样，在使用高张力钢板、板厚较大的钢板作为成型材料的情况下，在压制成型技术上的制约下，难以在不产生所述那样的褶皱、裂纹的前提下制造具有向外连续凸缘的结构构件。因此，现阶段不得不取代设置棱线部凸缘，而在该部分形成缺口来弥补压制成型时的困难性。该缺口则成为使扭转刚度、载荷传递特性等性能下降的主要原因。关于这方面，专利文献1～4所公开的以往的技术对于抑制压制成型时的棱线部凸缘的边缘的裂纹、棱线部凸缘的根部附近的褶皱并且形成向外连续凸缘没有任何考虑。因而，利用专利文献1～4所公开的以往的技术，也难以压制成型具有大致槽形截面且在端部具有期望的形状的向外连续凸缘的、高强度钢板制或高张力钢板制的结构构件。另外，在本说明书中，将使具有大致槽形截面的成型体的端部向槽的外侧弯折而成的凸缘称为“向外凸缘”。另外，将在成型体的端部处在槽底部的至少一部分与棱线部之间连续并在纵壁部的至少一部分与棱线部之间连续而形成的向外凸缘称为“向外连续凸缘”。另外，在本说明书中，在向外连续凸缘中，将形成于与棱线部的外周相当的部分的凸缘称为“棱线部凸缘”。另外，在本说明书中，“在凸缘上设置缺口”是指缺口设于凸缘的整个宽度方向，而使凸缘不连续。另外，凸缘宽度以与凸缘的高度相同的意思使用。因而，在使凸缘宽度局部减小而残留一部分凸缘的情况下，认为在凸缘上未设置缺口。本专利技术的目的在于提供在压制成型具有大致槽形截面且在端部具有向外连续凸缘的、高张力钢板制或板厚较大的钢板制的结构构件时，能够抑制垫板载荷的增加、并且能够抑制棱线部凸缘的边缘的裂纹、棱线部凸缘的根部附近的褶皱的汽车车身用结构构件的制造方法以及压制成型装置。用于解决问题的方案为了解决所述课题，根据本专利技术的一技术方案，提供一种汽车车身用结构构件的制造方法，该汽车车身用结构构件通过使用包括冲头、冲模以及与所述冲头相对的垫板的压制成型装置对钢板制的成型材料进行压制成型从而以沿着预定方向延伸的方式形成，该汽车车身用结构构件具有槽底部、与所述槽底部相连续的棱线部以及与所述棱线部相连续的纵壁部，与所述预定方向相交叉的截面呈大致槽形截面，具有向外连续凸缘，该向外连续凸缘在所述预定方向上的至少一侧的端部处，在所述槽底部的至少一部分与所述棱线部之间连续并在所述纵壁部的至少一部分与所述棱线部之间连续而形成，其中，该汽车车身用结构构件的制造方法包括第1工序和第2工序，在该第1工序中，利用所述垫板按压所述成型材料并将其压紧于所述冲头，至少使与形成于所述槽底部以及所述棱线部这两者的端部的凸缘相当的部分向与所述按压方向相反的方向立起，并且利用所述垫板使成型为所述棱线部的部分的端部向所述按压方向弯曲并且约束该端部的至少一部分，另一方面，使成型为所述槽底部的部分中的除端部以外的区域不受约束，并利用所述冲头和所述冲模进行压制成型，形成中间成型体，在该第2工序中，进一步对所述中间成型体进行压制成型而形成所述汽车车身用结构构件。另外，也可以是，在所述第1工序中，使成型为所述槽底部的部分的端部的至少一部分不受约束。另外，也可以是，在所述第1工序中，使成型为所述槽底部的部分的整个面和与形成于所述槽底部的端部的凸缘相当的部分中的与成型为所述槽底部的部分相连续的至少一部分一起不受约束。另外，也可以是，在所述第1工序中，在成型为所述棱线部的部分的端部中，使以成型为所述棱线部的部分与成型为所述槽底部的部分之间的连接部为起点的截面周长的至少1/2的长度的部分不受约束。另外，也可以是，在所述第1工序所使用的所述冲头的对所述棱线部进行成型的成型面即肩部中，至少与所述预定方向的端部相当的部分的曲率半径为2mm～45mm的范围内的值。另外，也可以是，所述钢板为板厚在2.3mm以上的钢板、或拉伸强度在440MPa以上的高张力钢板。另外，为了解决所述课题，根据本专利技术的其它的技术方案，提供一种压制成型装置，其用于制造汽车车身用结构构件，该汽车车身用结构构件以沿着预定方向延伸的方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车车身用结构构件的制造方法，该汽车车身用结构构件通过使用包括冲头、冲模以及与所述冲头相对的垫板的压制成型装置对钢板制的成型材料进行压制成型从而以沿着预定方向延伸的方式形成，该汽车车身用结构构件具有槽底部、与所述槽底部相连续的棱线部以及与所述棱线部相连续的纵壁部，与所述预定方向相交叉的截面呈大致槽形截面，具有向外连续凸缘，该向外连续凸缘在所述预定方向上的至少一侧的端部处，在所述槽底部的至少一部分与所述棱线部之间连续并在所述纵壁部的至少一部分与所述棱线部之间连续而形成，其中，该汽车车身用结构构件的制造方法包括第1工序和第2工序，在该第1工序中，利用所述垫板按压所述成型材料并将其压紧于所述冲头，至少使与形成于所述槽底部以及所述棱线部这两者的端部的凸缘相当的部分向与所述按压方向相反的方向立起，并且利用所述垫板使成型为所述棱线部的部分的端部向所述按压方向弯曲并且约束该端部的至少一部分，另一方面，使成型为所述槽底部的部分中的除端部以外的区域不受约束，并利用所述冲头和所述冲模进行压制成型，形成中间成型体，在该第2工序中，进一步对所述中间成型体进行压制成型而形成所述汽车车身用结构构件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.09 JP 2013-2120691.一种汽车车身用结构构件的制造方法，该汽车车身用结构构件通过使用包括冲头、冲模以及与所述冲头相对的垫板的压制成型装置对钢板制的成型材料进行压制成型从而以沿着预定方向延伸的方式形成，该汽车车身用结构构件具有槽底部、与所述槽底部相连续的棱线部以及与所述棱线部相连续的纵壁部，与所述预定方向相交叉的截面呈大致槽形截面，具有向外连续凸缘，该向外连续凸缘在所述预定方向上的至少一侧的端部处，在所述槽底部的至少一部分与所述棱线部之间连续并在所述纵壁部的至少一部分与所述棱线部之间连续而形成，其中，该汽车车身用结构构件的制造方法包括第1工序和第2工序，在该第1工序中，利用所述垫板按压所述成型材料并将其压紧于所述冲头，至少使与形成于所述槽底部以及所述棱线部这两者的端部的凸缘相当的部分向与所述按压方向相反的方向立起，并且利用所述垫板使成型为所述棱线部的部分的端部向所述按压方向弯曲并且约束该端部的至少一部分，另一方面，使成型为所述槽底部的部分中的除端部以外的区域不受约束，并利用所述冲头和所述冲模进行压制成型，形成中间成型体，在该第2工序中，进一步对所述中间成型体进行压制成型而形成所述汽车车身用结构构件。2.根据权利要求1所述的汽车车身用结构构件的制造方法，其中，在所述第1工序中，使成型为所述槽底部的部分的端部的至少一部分不受约束。3.根据权利要求1或2所述的汽车车身用结构构件的制造方法，其中，在所述第1工序中，使成型为所述槽底部的部分的整个面和与形成于所述槽底部的端部的凸缘相当的部分中的与成型为所述槽底部的部分相连续的至少一部分一起不受约束。4.根据权利要求1或2所述的汽车车身用结构构件的制造方法，其中，在所述第1工序中，在成型为所述棱线部的部分的端部中，使以成型为所述棱线部的部分与成型为所述槽底部的部分之间的连接部为起点的截面周长的至少1/2的长度的部分不受约束。5.根据权利要求1或2所述的汽车车身用结构构件的制造方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤泰弘，西村隆一，大塚研一郎，中泽嘉明，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP