压制成形方法技术

提供了一种通过冷压加工超高抗拉强度钢板来制造鞍型最终产品的压制成形方法。该压制成形方法包括：第一步骤(Pf)，该步骤中，在使顶板部(21)的横截面保持预定形状的同时，通过冷压加工超高抗拉强度钢板，使预定区域(M)两侧的侧壁部(22，23)和凸缘部(24，25)产生变形来形成具有加工调整部(20a)的中间产品(20)；和第二步骤(Ps)，该步骤中，通过冷压加工中间产品而使顶板部的横截面保持预定形状来至少压制所述加工调整部分。在第一步骤和第二步骤中的至少一个步骤中，加工对象沿与帽形横截面的开口相反的方向弯曲，以形成鞍型最终产品(10)。

Pressing forming method

A pressing forming method for producing saddle end products by cold pressing ultrahigh tensile steel plates is provided. The forming method includes a first step (Pf), the step, in the roof of the cross section (21) to maintain a predetermined shape at the same time, through the cold rolling processing of ultra high tensile strength steel plate, the predetermined area (M) on both sides of the side wall portion (22, 23) and a flange portion (24. 25) deformed to form a processing adjustment part (20a) of intermediate products (20); and the second step (Ps), this step, through the cold rolling processing of intermediate products and make cross section of the ceiling of a predetermined shape to at least keep pressing the adjustment processing part. In at least one step of the first step and the second step, the processing object is bent in a direction opposite to the opening of the cap shaped cross section to form a saddle end product (10).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压制成形方法
本专利技术涉及一种压制成形方法，特别涉及通过压制加工超高张力钢板来制造鞍型最终产品的压制成形方法。
技术介绍
为了遵守日益严格的环境规定，需要进一步减轻汽车车身的结构。并且，为了减少当前材料的用量，通过增加材料的强度，可以采用高张力钢板作为结构部件。通常对于高张力钢板而言，目前已采用具有440Mpa或590Mpa等级抗拉强度的高张力钢板，其通过冷压加工的方式容易地成型。之后，开始采用抗拉强度在780Mpa或980Mpa等级的高张力钢板。近来，则开始采用抗拉强度超过1Gpa的被称为“超高张力钢板”的钢板。而且，抗拉强度达到1.2Gpa或1.5Gpa等级的超高张力钢板也被认为能够使用。超高张力钢板的抗拉强度变得越高，其可加工性(延展性)就变得越差。这是因为在对超高张力钢板实施压制加工时会产生应力，并且当从模具中取出钢板时该应力被释放，由此导致钢板产生弹性变形(即所谓的回弹)的现象，因此很难保证所期望的尺寸精度。此外，还涉及到由此导致的成型载荷的增加，以及模具寿命的减少。作为解决如上所述的一种方法，通常采用热压加工(热冲压)来形成超高张力钢板。即，这种成型方法是在高温炉中将淬火的钢板加热至约900℃使其软化，然后对其实施压制加工，之后将其保持在下死点与模具接触，从而通过冷却效应(接触冷却)加强了淬火。然而，对即使以较慢的冷却速度也均匀冷却的这类特殊材料而言，热压加工受到限制。此外，当被加热到约900℃时，其外表面被氧化，需要诸如去除氧化皮之类的后续处理。此外，对于热压加工而言，需要解决的特定问题还有不仅需要大型的专用加热炉和运输设备，而且能量消耗也异常大。因此，尽管需要实施冷压加工来成型超高张力钢板，但由此也产生了新的问题，例如待成型的最终产品的形状受到限制等。例如，通过冷压加工不易于制造具有U形横截面或帽形横截面的最终产品，这类最终产品通常用作车体结构部件，例如车辆部件或车柱。下面所列的专利文献1中披露了具有U形横截面或帽形横截面的最终产品的实施例，在不用调节模具形状的情形下，为了获得这样的金属部件(压制而成的最终产品)，即具有精确的U形或帽形横截面、并且具有在一特定的平面内沿一方向弯曲的正常的形状(设计的形状)，并且维持预先确定的部件形状，提出了一种成型金属部件的方法，该金属部件具有U形或帽形横截面，并且相对于形成在金属部件上的多个弯曲部分中的一个弯曲部分而言，在第一成型步骤中，形成的中间产物具有比最终产品形状小的曲率半径，在第二成型步骤中，其形成为比第一成型步骤中的曲率半径大的曲率半径，以及形成剩余的部分，而不改变第一和第二成型步骤中的模具的曲率半径，从而制造出具有最终产品形状或基本最终产品形状的整体成型的产品(参见专利文献1的第(0004)和(0005)段)。此外，对于在与U形横截面的开口相反的方向弯曲的鞍型最终产品来说，下面所列的专利文献2对此进行了描述，为了提供一种甚至在鞍型最终产品(其沟槽形截面被反向弯曲)的弯曲部分上也不产生褶皱的拉深方法，提出了一种通过向平板材料施加多个拉深步骤来成型鞍型最终产品的方法，其中该鞍型最终产品在与其沟槽形截面的开口相反的方向上被弯曲，其中在中间的拉深步骤中，鞍形弯曲部的至少一端部形成有平面或曲面的削面，从而形成了中间形状的产品，其中该产品在鞍形弯曲部的相对端部之间具有不同的高度，在最后的拉深步骤中，拉深出所期望的产品轮廓，并且削面从中间形状的产品上扩张消失(参见专利文献2的第(0009)和(0010)段)。此外，下面所列的专利文献3描述了为了提供一种冲压模，该冲压模能够通过单个步骤拉深获得高质量的、无褶皱、裂纹等的产品，甚至可用于具有较大反向弯曲部的鞍型最终产品，该冲压模还能够减少加工时间和制造成本，为此描述了一种方法，使上模下降，设置在从下模突出的下垫板上的工件被从上模突出的上垫板夹持固定，接下来使上模进一步下降，圆缘成型材料的末端嵌入到圆缘成型上材料的凹入部，并且通过凸轮驱动器，凸轮滑块以及因此圆缘成型材料的末端从所述凹入部返回以形成圆缘，并且在接下来的下降步骤中，通过下冲头和上模，拉深成U形横截面，随着上模的下降，由气动弹簧施加的对上垫板的限制得以释放，从而上垫板能够容纳在上模中，并且随着圆缘被下冲头和上模伸展，工件被拉深成最终的形状(参见专利文献3的第(0006)和(0008)段)。另一方面，下面所列的专利文献4描述了在不调整模具形状的情况下为了获得这样的金属件，即具有准确的U形或帽形横截面，具有在高度方向上弯曲的正常形状，并且维持预先确定的部分形状，提出了这样一种多级压制成形方法来成型金属部件，该金属部件具有U形或帽形横截面，具有在高度方向上弯曲的形状，在侧壁之间的顶部被放置在上表面处，即，在第一成型步骤中成型中间产品，其在金属部件侧壁之间的顶部表面中在高度方向上突出有凸起，从而其纵向的长度要长于最终产品的纵向长度，并且在第二成型步骤中，其成型为产品形状，凸起被压制移除(参见专利文献4的第(0004)和(0006)段)。此外，在第(0019)段还披露了采用厚度为1.6mm的980Mpa级钢板成型帽形横截面的产品的实施例。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利No.4757820专利文献2：日本专利No.5234262专利文献3：日本专利公开文本No.1994-154897专利文献4：日本专利No.4709659
技术实现思路
技术问题然而，专利文献1涉及一种成型金属部件的方法，该金属部件具有在纵向表面上弯曲的形状，其目标是使产品具有在纵向表面上沿横向弯曲的形状。因此，它不是在与U形或帽形横截面的开口相反的方向弯曲，目的也不是形成这样的产品。此外，如专利文献1的第(0016)段描述的，中间产品形状的弯曲部与最终产品形状的弯曲部之间发生脊线的移位，从而在顶板部分处产生变形，图2示出了这样的实施例。相反，专利文献2和3中披露的产品则是形成为沿着与U形横截面的开口相反的方向弯曲。然而，那些产品仅仅是带有U形横截面的产品，形成那些产品的中间产品需要提前形成有圆缘等。因此，当对具有帽形横截面的中间产品实施压制加工时，不可避免地出现了新问题，因而即使采用专利文献2和3披露的方法来成型超高张力钢板，也不能制造出所期望的产品。另一方面，尽管专利文献4披露了使用超高张力钢板来成型具有帽形横截面的产品，但在第一成型步骤中形成具有U形或帽形横截面、且具有在高度方向弯曲(侧壁之间的顶部表面设置在上表面处)的形状的金属部件，以及形成具有在金属部件侧壁之间的顶部表面内沿高度方向突出的凸起的中间产品之后，中间产品的纵线的长度长于最终产品的纵线长度，在第二成型步骤中，其形成为产品形状，凸起被压制以将凸起移除(参见第(0006)段)，前提是所述顶部形状在中间产品和最终产品之间发生改变。因此，专利文献4描述的方法的对象被限制到具有U形或帽形横截面、且具有在高度方向弯曲的形状(侧壁之间的顶部表面设置在上表面)的产品，因而该方法绝对不适于在与帽形横截面的开口相反的方向弯曲成型的鞍型最终产品。如上所述，通过对钢板压制加工来制造具有帽形横截面的细长部件，并沿着与帽形横截面的开口相反的方向弯曲细长部件的预定区域以此形成鞍型最终产品并不容易，这里所述细长部件具有细长的顶板部、侧壁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压制成形方法，用于通过压制加工钢板来制造具有帽形横截面的细长部件、并沿着与所述帽形横截面的开口相反的方向弯曲所述细长部件的预定区域而制造鞍型最终产品，其中所述细长部件具有细长的顶板部、位于所述顶板部的两侧的侧壁部和凸缘部，所述压制成形方法包括：第一步骤，通过冷压加工超高抗拉强度钢板使在所述细长部件的所述预定区域的所述两侧的所述侧壁部和凸缘部产生变形、而所述顶板部的横截面保持预定形状，来制造具有加工调整部分的中间产品，以及第二步骤，通过冷压加工所述中间产品而使所述顶板部的横截面保持预定形状来压制至少所述加工调整部分，其中，在所述第一步骤和第二步骤中的至少一个步骤中，所述至少一个步骤的加工对象沿与所述帽形横截面的所述开口相反的方向弯曲，以制造所述鞍型最终产品。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.27 JP 2015-0381941.一种压制成形方法，用于通过压制加工钢板来制造具有帽形横截面的细长部件、并沿着与所述帽形横截面的开口相反的方向弯曲所述细长部件的预定区域而制造鞍型最终产品，其中所述细长部件具有细长的顶板部、位于所述顶板部的两侧的侧壁部和凸缘部，所述压制成形方法包括：第一步骤，通过冷压加工超高抗拉强度钢板使在所述细长部件的所述预定区域的所述两侧的所述侧壁部和凸缘部产生变形、而所述顶板部的横截面保持预定形状，来制造具有加工调整部分的中间产品，以及第二步骤，通过冷压加工所述中间产品而使所述顶板部的横截面保持预定形状来压制至少所述加工调整部分，其中，在所述第一步骤和第二步骤中的至少一个步骤中，所述至少一个步骤的加工对象...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤良树，键谷二朗，西原治，
申请(专利权)人：株式会社三五，
类型：发明
国别省市：日本,JP