压制成型品的制造方法及制造装置制造方法及图纸

压制成型品包括顶板部、纵壁部、以及位于纵壁部与顶板部之间的棱线部，在棱线部的局部具有形状变化部。压制成型品的制造方法包含：准备工序，在该准备工序中，准备金属板来作为原材料；以及压制加工工序，在该压制加工工序中，使用冲头、以及与冲头成对的垫板和冲模，对原材料实施压制加工。压制加工工序包含：第1工序，在该第1工序中，利用冲头和垫板成型出顶板部的整个区域、各棱线部的包含形状变化部在内的整个区域、以及各纵壁部的区域中自纵壁部与棱线部之间的分界到预定高度为止的区域；以及第2工序，在该第2工序中，接着第1工序，在利用冲头和垫板夹持着原材料的状态下，利用冲头和冲模成型出剩余的区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压制成型品的制造方法及制造装置
本专利技术涉及用于制造汽车、汽车以外的各种车辆、家电产品、船舶、建材等所使用的压制成型品的方法及装置。
技术介绍
例如，汽车的车身包含各种结构构件(例如地板横梁、侧梁、纵梁等)。结构构件多使用以钢板等金属板为原材料的压制成型品。由于在压制成型时的材料断裂、形状保持性以及制造成本方面具有优势，多数情况下，压制成型品通过对金属板实施利用弯曲成型进行的压制加工来获得。压制成型品例如具有槽形或帽形的截面形状。槽形截面的压制成型品包括顶板部、自顶板部延伸的一对纵壁部。帽形截面的压制成型品还包括自各纵壁部延伸的一对凸缘部。图1是示意性地表示通常的进行弯曲成型的压制成型装置的结构例的说明图。如图1所示，压制成型装置1为用于制造槽形截面或帽形截面的压制成型品的装置。图1中例示了制造帽形截面的压制成型品(参照图中的点划线)的情况。压制成型装置1设有冲头2来作为下模，设有与冲头2成对的冲模3和垫板5来作为上模。垫板5借助加压构件4支承于冲模3、或者与冲模3一体地进行动作的上模保持件或滑块。垫板5能够收纳于冲模3，在收纳于冲模3的状态下构成冲模3的一部分。利用这样的压制成型装置1将金属板6成型为压制成型品的弯曲成型如以下所示地进行。在成型前，利用冲头2和垫板5夹持金属板6。也就是说，在开始利用冲头2将金属板6向冲模3压入之前，利用冲头2和垫板5约束金属板6中的将成型为压制成型品的顶板部的部分。在该状态下，使冲模3下降到下止点。由此，压制成型品的顶板部沿着冲头2的上表面(顶端面)2a成型出来。纵壁部沿着冲头2的侧面2b成型出来。在顶板部与纵壁部之间形成棱线部。该连接顶板部和纵壁部的棱线部沿着冲头2的冲头肩部2c成型出来。以下，将这样的弯曲成型称作垫板弯曲成型。近年，为了提高燃料消耗率而有助于防止地球温室效应，汽车谋求车身的轻量化。另外，谋求提高碰撞事故时的安全性。根据这些要求，作为结构构件的原材料即金属板6，使用拉伸强度为440MPa以上的高强度钢板。例如，有时还会使用590MPa级的高强度钢板，根据情况还会使用980MPa级的高强度钢板、甚至1180MPa级的高强度钢板。另外，结构构件的形状有时会变得比较复杂。这是由于受到了防止结构构件与其他构件之间的干涉、实现结构构件与其他构件之间的接合、确保期望的空间等这样的设计上的制约。图2～图8是表示具有比较复杂的形状的压制成型品的一个例子的立体图。在图2～图8中，图2表示由拉伸强度为590MPa以上的高强度钢板(由DP(DualPhase)钢构成的板厚为1.2mm的合金化热浸镀锌钢板)成型的第1例的压制成型品7。图3～图8分别表示由拉伸强度为440MPa以上的高强度钢板(板厚为1.2mm左右的合金化热浸镀锌钢板、非镀钢板等)成型的第2例～第7例的压制成型品7。第1例～第7例的压制成型品7的截面形状均为帽形。也就是说，任一压制成型品7均包括顶板部7a、自顶板部7a的左右的两端分别延伸的纵壁部7c、位于顶板部7a与纵壁部7c之间的棱线部7b以及自各纵壁部7c的下侧的端部延伸的凸缘部7d。另外，压制成型品7在棱线部7b的局部具有形状变化部9。在图2所示的第1例的压制成型品7中，在位于顶板部7a的两端的两个棱线部7b均设有形状变化部9。这些形状变化部9是使棱线部7b的高度在压制成型品7的长度方向上的大致中央的局部发生变化而成的。该情况下，在顶板部7a的将形状变化部9彼此连接的区域形成台阶部8。在图3所示的第2例的压制成型品7中，在位于顶板部7a的两端的两个棱线部7b均设有形状变化部9。这些形状变化部9是使棱线部7b的高度在压制成型品7的长度方向上的大致中央的较广的范围内发生变化而成的。该情况下，与形状变化部9的位置相对应，顶板部7a的高度平稳地变化。在图4所示的第3例的压制成型品7中，在位于顶板部7a的两端的棱线部7b中的一个棱线部7b设有形状变化部9。该形状变化部9是使棱线部7b的截面中的圆弧长度在压制成型品7的长度方向上的大致中央的局部发生变化而成的。该情况下，与形状变化部9的位置相对应，顶板部7a和纵壁部7c所成的角度变化。在图5所示的第4例的压制成型品7中，在位于顶板部7a的两端的两个棱线部7b均设有形状变化部9。这些形状变化部9是使棱线部7b在压制成型品7的长度方向上的大致中央的较广的范围内扭曲而成的。该情况下，与形状变化部9的位置相对应，顶板部7a和纵壁部7c扭曲。在图6所示的第5例的压制成型品7中，在位于顶板部7a的两端的两个棱线部7b均设有形状变化部9。这些形状变化部9是使棱线部7b在压制成型品7的长度方向上的大致中央的较广的范围内向压制成型品7的宽度方向弯曲而成的。该情况下，与形状变化部9的位置相对应，顶板部7a和纵壁部7c向压制成型品7的宽度方向弯曲。在图7所示的第6例的压制成型品7中，在位于顶板部7a的两端的棱线部7b中的一个棱线部7b设有形状变化部9。形状变化部9是使该棱线部7b在压制成型品7的长度方向上的大致中央的局部向压制成型品7的宽度方向凹陷而成的。该情况下，与形状变化部9的位置相对应，顶板部7a和纵壁部7c向压制成型品7的宽度方向凹陷。在图8所示的第7例的压制成型品7中，在位于顶板部7a的两端的棱线部7b中的一个棱线部7b设有形状变化部9。该形状变化部9是使棱线部的截面中的曲率半径在自压制成型品7的长度方向上的大致中央到一端为止的范围内发生变化而成的。该情况下，与形状变化部9的位置相对应，顶板部7a的宽度和纵壁部7c的高度变化。在利用图1所示的垫板弯曲成型由高强度钢板冷作制造图2所示的第1例的压制成型品7的情况下，会产生以下的问题。在压制成型品7上，在棱线部7b中的形状变化部9的区域及其附近的区域(纵壁部7c等)产生褶皱。这样的褶皱在图3～图8所示的第2例～第7例的压制成型品7中也同样会产生。若想要抑制这样的褶皱的产生，则结构构件的设计的自由度将下降。这是因为，根据作为原材料的高强度钢板的压制成型性，棱线部7b中的形状变化部9的各尺寸将受到限制。例如在日本特开2010-115674号公报(专利文献1)以及日本特开2012-024837号公报(专利文献2)中公开有谋求防止压制成型品中的褶皱的产生的以往技术。专利文献1公开了一种在纵壁部和凸缘部附加凸凹形状的加强肋的技术。通过附加加强肋，能够降低弯曲成型前后在原材料的端部产生的线长差。由此，能够抑制褶皱的产生。专利文献2公开有一种以截面形状呈帽形且向宽度方向弯曲的压制成型品的制造为对象，抑制在压制成型品中的弯曲部的外侧的纵壁部等产生的褶皱的技术。在该技术中，设置余料部的范围限定在弯曲部的外侧。在压制加工时，利用上下的模具将余料部向与压制方向相反的方向弯折，并且，将余料部夹在上下的模具之间。由此，对弯曲部的外侧施加张力，而抑制褶皱的产生。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-115674号公报专利文献2：日本特开2012-024837号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题根据专利文献1所公开的技术，压制成型品中出现加强肋的凹凸形状。因此，该技术的应用限定于特殊的压制成型品的制造。专利文献2所公开的技术并不能够应用于所有的上述第1例～第7例的压制成型品7的制造。另外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压制成型品的制造方法，该方法用于由原材料制造压制成型品，其中，所述压制成型品包括顶板部、自所述顶板部的两端分别延伸的纵壁部、以及位于所述纵壁部与所述顶板部之间的棱线部，在所述棱线部的局部具有形状变化部，所述制造方法包含：准备工序，在该准备工序中，准备金属板来作为所述原材料；以及压制加工工序，在该压制加工工序中，使用冲头、以及与所述冲头成对的垫板和冲模，对所述原材料实施压制加工，所述压制加工工序包含：第1工序，在该第1工序中，利用所述冲头和所述垫板成型出所述顶板部的区域中至少与所述形状变化部相邻的区域、各所述棱线部的区域中的至少所述形状变化部的区域、以及各所述纵壁部的区域中至少与所述形状变化部相邻的区域且是自所述纵壁部与所述棱线部之间的分界到预定高度为止的区域；以及第2工序，在该第2工序中，接着所述第1工序，在利用所述冲头和所述垫板夹持着所述原材料的状态下，利用所述冲头和所述冲模成型出剩余的区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.12 JP 2014-229567;2014.11.19 JP 2014-234141.一种压制成型品的制造方法，该方法用于由原材料制造压制成型品，其中，所述压制成型品包括顶板部、自所述顶板部的两端分别延伸的纵壁部、以及位于所述纵壁部与所述顶板部之间的棱线部，在所述棱线部的局部具有形状变化部，所述制造方法包含：准备工序，在该准备工序中，准备金属板来作为所述原材料；以及压制加工工序，在该压制加工工序中，使用冲头、以及与所述冲头成对的垫板和冲模，对所述原材料实施压制加工，所述压制加工工序包含：第1工序，在该第1工序中，利用所述冲头和所述垫板成型出所述顶板部的区域中至少与所述形状变化部相邻的区域、各所述棱线部的区域中的至少所述形状变化部的区域、以及各所述纵壁部的区域中至少与所述形状变化部相邻的区域且是自所述纵壁部与所述棱线部之间的分界到预定高度为止的区域；以及第2工序，在该第2工序中，接着所述第1工序，在利用所述冲头和所述垫板夹持着所述原材料的状态下，利用所述冲头和所述冲模成型出剩余的区域。2.根据权利要求1所述的压制成型品的制造方法，其中，所述预定高度距离所述纵壁部与所述棱线部之间的分界2mm以上、且为所述纵壁部的整个高度的一半以下。3.根据权利要求1或2所述的压制成型品的制造方法，其中，在所述第1工序中，利用所述冲头和所述垫板成型出所述顶板部的整个区域、各所述棱线部的整个区域、以及各所述纵壁部的区域中自所述纵壁部与所述棱线部之间的分界到所述预定高度为止的区域，在所述第2工序中，利用所述冲头和所述冲模成型出各所述纵壁部的区域中超过所述预定高度的区域。4.根据权利要求1～3中任一项所述的压制成型品的制造方法，其中，所述棱线部的所述形状变化部为下述(a)～(f)中的至少一个：(a)所述棱线部的高度变化；(b)所述棱线部的截面中的圆弧长度变化；(c)所述棱线部扭曲；(d)所述棱线部向宽度方向弯折；(e)所述棱线部向宽度方向突出或凹陷；(f)所述棱线部的截面上的曲率半径变化。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：西村隆一，中泽嘉明，米林亮，石井诚也，佐藤浩一，
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