压制成型装置、使用了该成型装置的压制成型品的制造方法以及压制成型品制造方法及图纸

压制成型装置(20)用于制造具有俯视时沿着长度方向弯曲成L字状的外形形状的帽形截面的压制成型品(10)，其具备冲头(31)、第1压料圈(32)、第2压料圈(33)、先行部(54)、第2冲模(53)以及垫板(41)。在将冲头(31)压入到冲模(50)而使金属板(70)成型为压制成型品(10)时，先行部(54)的第1引导面(50c)领先于第2冲模(53)的第2引导面(50d)，之后，第1压料圈(32)和先行部(54)相对于冲头(31)的滑动被约束，在该约束状态下继续向冲模(50)压入冲头(31)，从而成型压制成型品(10)。由此，能够获得减小了裂纹和皱褶的压制成型品(10)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压制成型装置、使用了该成型装置的压制成型品的制造方法以及压制成型品
本专利技术涉及一种具有俯视时沿着长度方向弯曲成L字状的外形形状的压制成型品。更详细而言，本专利技术涉及用于制造截面形状为帽形的压制成型品的压制成型装置、使用了该成型装置的压制成型品的制造方法以及压制成型品。
技术介绍
汽车的车身包括各种结构构件(例如：前柱下部外加强件、前柱内板、侧梁外加强件后部(日文：サイドシルアウターレインフォースメントリア)、侧梁内板、后纵梁等)。作为结构构件，大多使用压制成型品。在多数情况下，用于结构构件的压制成型品的截面形状为帽形或槽形。图1的(a)和图1的(b)是示意性表示帽形截面的压制成型品的一个例子的图。在这些图中，图1的(a)表示侧视图，图1的(b)表示图1的(a)的A－A剖视图。如图1的(b)所示，压制成型品90包括顶板部90a、纵壁部90b、90c以及凸缘部90d、90e。纵壁部90b、90c分别与顶板部90a的两侧部相连。凸缘部90d、90e分别与纵壁部90b、90c相连。图1的(a)和图1的(b)所示的压制成型品90在俯视时沿着长度方向呈直线状延伸。这样的帽形截面的压制成型品通过使用了冲头和冲模的压制加工进行成型。在压制成型时，为了按住作为原材料的金属板(例如：钢板)的缘部，有时使用压料圈。使用了压料圈的压制成型也被称作拉深成型。另外，在压制成型(拉深成型)中，有时将垫板同压料圈一起使用。图2的(a)～图2的(f)是示意性表示以往的通常的压制成型(拉深成型)的加工工序的剖视图。在这些图中，图2的(a)表示成型开始前的状态。图2的(b)表示利用压料圈来夹持原材料金属板的状态。图2的(c)表示利用垫板来夹持原材料金属板的状态。图2的(d)和图2的(e)依次表示向冲模压入冲头的压入过程的状态。图2的(f)表示成型完成时的状态。图2的(a)～图2的(f)所示的加工工序示出了对原材料金属板70施加压制加工而成型帽形截面的压制成型品的情况。该压制成型品具有顶板部、纵壁部以及凸缘部。压制成型装置20包括上模40和下模30。上模40具有冲模50和垫板41。下模30具有冲头31和分别与冲头31的两侧部相邻的压料圈32、33。冲头31具有反映了压制成型品的形状的模雕刻部。即，如图2的(a)所示，冲头31具有形状与压制成型品的顶板部相对应的顶端面31a。冲头31还具有形状与压制成型品的纵壁部相对应的外侧侧面31b、31c。冲模50具有反映了压制成型品的形状的模雕刻部。即，冲模50具有形状与压制成型品的凸缘部相对应的引导面50c、50d。冲模50还具有形状与压制成型品的纵壁部相对应的内侧侧面50a、50b。垫板41构成冲模50的一部分，其具有形状与压制成型品的顶板部相对应的顶端面。另外，垫板41借助垫板用加压机构(例如：弹簧、橡胶、气缸、液压缸等)42安装于冲模50。由此，垫板41能够沿压制方向滑动。因而，垫板41能够相对于冲模50单独地滑动。垫板41的顶端面与冲头31的顶端面31a相对。此外，垫板41还有时安装于与压制成型装置的滑块(ram)(未图示)一体地进行相同动作的模具、固定用夹具等。压料圈32、33分别被压料圈用加压机构(例如：弹簧、橡胶、液压缸、气缸等)36、37支承为能够沿压制方向滑动。在此，压制方向指的是，在压制成型时冲头31和冲模50相对移动的方向。在图2的(a)～图2的(f)所示的压制成型装置20中，上下方向是压制方向。使用这样的结构的压制成型装置20并经过以下工序来制造图1所示的帽形截面的压制成型品。如图2的(a)所示，在上模40退避到上方的状态下，将原材料金属板70载置在下模30之上。在该状态下，使上模40下降。于是，如图2的(b)所示，冲模50的引导面50c、50d隔着原材料金属板70抵接于压料圈32、33，压料圈用加压机构36、37一边朝上赋予恢复力一边下降。在该压料圈用加压机构36、37的恢复力的作用下，压料圈32、33被按压于原材料金属板70。由此，原材料金属板70被冲模50和压料圈32、33夹持。当使上模40进一步下降时，如图2的(c)所示，垫板41隔着原材料金属板70抵接于冲头31，垫板用加压机构42收缩。在该垫板用加压机构42的恢复力的作用下，垫板41被按压于原材料金属板70。由此，原材料金属板70被冲头31和垫板41夹持。在如此夹持原材料金属板70的状态下，使上模40进一步下降。于是，如图2的(d)和图2的(e)所示，冲头31和冲模50相对移动，冲头31被向冲模50压入。由此，使原材料金属板70的宽度方向上的两侧部沿着冲模50的引导面50c、50d朝向中央移动，随着该移动，原材料金属板70的一部分被压入到冲模50的模雕刻部内。然后，如图2的(f)所示，上模40到达下止点。由此，顶板部利用冲头31的顶端面31a和垫板41加工而成，纵壁部利用冲头31的外侧侧面31b、31c和冲模50的内侧侧面50a、50b加工而成。另外，凸缘部利用冲模50的引导面50c、50d和压料圈32、33加工而成。通过这样的压制成型，从而制得帽形截面的压制成型品。作为用于成型帽形截面的压制成型品的以往技术，存在下述技术。日本特开2009－255116号公报(专利文献1)公开了在利用冲头和冲模进行的压制成型中使用垫板的技术。在专利文献1的技术中，在压制成型过程中对冲头位置、冲模位置以及垫板位置进行测量。根据这些测量值对垫板的位置进行控制，使得在自成型开始到冲模与垫板之间的相对位移成为零为止的期间内垫板与冲头之间的相对位移在10mm～20mm的范围内。通过如此控制垫板的位置，从而在冲头与垫板之间的原材料金属板形成松弛，在压制成型的后期将该形成的松弛压扁。由此，在专利文献1中，弯曲区域扩大，其结果，能够减小回弹。国际公开WO2011/145679号公报(专利文献2)公开了与使用了冲模、弯曲模以及垫板的压制成型方法有关的技术。利用专利文献2的技术制得的压制成型品具有俯视时沿着长度方向弯曲成L字状的外形形状。该压制成型品包括顶板部、与顶板部相连的纵壁部以及与纵壁部相连的凸缘部。具体而言，在顶板部的两侧部中的、靠弯曲内侧的侧部，在整个范围内形成有纵壁部。在顶板部的靠弯曲外侧的侧部，仅在自一端到弯曲部位为止的范围内形成有纵壁部。即，专利文献2的压制成型品是在顶板部的靠弯曲外侧的大范围内缺少纵壁部的、不完整的帽形截面。在专利文献2的技术中，将原材料金属板配置在冲模与垫板、弯曲模之间，在使垫板接近或接触原材料金属板的状态下进行压制成型。此时，一边使原材料金属板的至少一部分在冲模的区域中的与顶板部相对应的区域之上滑动，一边成型纵壁部和凸缘部。由此，在专利文献2中，在压制成型品的弯曲了的区域中，能够抑制在凸缘部产生裂纹，并能够抑制在顶板部产生皱褶。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009－255116号公报专利文献2：国际公开WO2011/145679号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题车身结构构件(前柱部、侧梁部等)由单独的压制成型品构成或通过利用点焊等将多个压制成型品接合起来而构成。前柱部的下端与侧梁部的顶端相接合。前柱部中的与侧梁部相接合的部分包括前柱下部外加强件和前柱内板。作为前柱下部外加强件，使用帽形截面的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压制成型装置，其用于制造具有俯视时沿着长度方向弯曲成L字状的外形形状的压制成型品，其中，所述压制成型品具备：顶板部，其包括L字状的弯曲区域；第1纵壁部，其与所述顶板部的两侧部中的靠弯曲内侧的侧部相连；第2纵壁部，其与所述顶板部的两侧部中的靠弯曲外侧的侧部相连；第1凸缘部，其与所述第1纵壁部相连；以及第2凸缘部，其与所述第2纵壁部相连，所述压制成型装置具备：冲头，其具有形状与所述顶板部相对应的顶端面、形状与所述第1纵壁部相对应的第1外侧侧面以及形状与所述第2纵壁部相对应的第2外侧侧面；第1压料圈，其与所述冲头的弯曲内侧相邻且能够沿压制方向滑动；第2压料圈，其与所述冲头的弯曲外侧相邻且能够沿压制方向滑动；冲模，其以与所述冲头、所述第1压料圈以及所述第2压料圈成对的方式设置，该冲模具有形状与所述第1纵壁部相对应的第1内侧侧面、形状与所述第2纵壁部相对应的第2内侧侧面、与所述第1压料圈相对的第1引导面以及与所述第2压料圈相对的第2引导面；垫板，其构成所述冲模的一部分且能够沿压制方向滑动，该垫板与所述冲头的所述顶端面的整个区域中的、至少同所述顶板部的所述弯曲区域相对应的区域相对；先行部，其构成所述冲模的一部分且能够沿压制方向滑动，该先行部包括所述第1引导面和所述第1内侧侧面这两者的整个区域中的、至少同所述顶板部的所述弯曲区域相对应的区域；以及约束机构，在通过使所述冲头和所述冲模沿压制方向相对移动来将所述冲头压入到所述冲模而使金属板成型为所述压制成型品时，所述先行部的所述第1引导面领先于所述冲模的所述第2引导面，在形成所述第1纵壁部和所述第1凸缘部之后，利用所述约束机构来约束所述第1压料圈和所述先行部相对于所述冲头的滑动，在该约束状态下，继续将所述冲头向所述冲模压入，从而形成所述第2纵壁部和第2凸缘部。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.06 JP 2013-2531481.一种压制成型装置，其用于制造具有俯视时沿着长度方向弯曲成L字状的外形形状的压制成型品，其中，所述压制成型品具备：顶板部，其包括L字状的弯曲区域；第1纵壁部，其与所述顶板部的两侧部中的靠弯曲内侧的侧部相连；第2纵壁部，其与所述顶板部的两侧部中的靠弯曲外侧的侧部相连；第1凸缘部，其与所述第1纵壁部相连；以及第2凸缘部，其与所述第2纵壁部相连，所述压制成型装置具备：冲头，其具有形状与所述顶板部相对应的顶端面、形状与所述第1纵壁部相对应的第1外侧侧面以及形状与所述第2纵壁部相对应的第2外侧侧面；第1压料圈，其与所述冲头的弯曲内侧相邻且能够沿压制方向滑动；第2压料圈，其与所述冲头的弯曲外侧相邻且能够沿压制方向滑动；冲模，其以与所述冲头、所述第1压料圈以及所述第2压料圈成对的方式设置，该冲模具有形状与所述第1纵壁部相对应的第1内侧侧面、形状与所述第2纵壁部相对应的第2内侧侧面、与所述第1压料圈相对的第1引导面以及与所述第2压料圈相对的第2引导面；垫板，其构成所述冲模的一部分且能够沿压制方向滑动，该垫板与所述冲头的所述顶端面的整个区域中的、至少同所述顶板部的所述弯曲区域相对应的区域相对；先行部，其构成所述冲模的一部分且能够沿压制方向滑动，该先行部包括所述第1引导面和所述第1内侧侧面这两者的整个区域中的、至少同所述顶板部的所述弯曲区域相对应的区域；以及约束机构，在通过使所述冲头和所述冲模沿压制方向相对移动来将所述冲头压入到所述冲模而使金属板成型为所述压制成型品时，所述先行部的所述第1引导面领先于所述冲模的所述第2引导面，在形成所述第1纵壁部和所述第1凸缘部之后，利用所述约束机构来约束所述第1压料圈和所述先行部相对于所述冲头的滑动，在该约束状态下，继续将所述冲头向所述冲模压入，从而形成所述第2纵壁部和第2凸缘部。2.根据权利要求1所述的压制成型装置，其中，所述压制成型装置还具备：缓冲件，其借助缓冲销将所述第1压料圈支承为能够沿压制方向滑动；以...

【专利技术属性】
技术研发人员：西村隆一，中泽嘉明，大塚研一郎，米林亮，原田隆一，桥本浩二，
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