压制成形品及其设计方法技术

压制成形品是通过压制加工由对多个金属板进行对接焊接而成的拼焊板成形得到的。压制成形品具有凸缘部(10b)和圆弧状区域(14)，该圆弧状区域(14)在凸缘部(10b)的区域内通过拉伸翻边变形而形成，并且该圆弧状区域(14)的内周缘(14b)是开放的。拼焊板的焊接线(L)与圆弧状区域(14)的内周缘(14b)和外周缘(14a)交叉。焊接线(L)与拉伸翻边变形的最大主应变方向所成的角度θ为17°～84°。

Suppressing products and their design methods

The pressed forming is formed by forming a tailor welded sheet formed by butt welding of multiple metal plates by pressing. Forming product has a flange portion (10b) and circular arc region (14), the circular arc region (14) on the flange portion (10b) of the region through the stretch flanging deformation and formation, and the circular arc region (14) of the inner peripheral edge (14b) is open. Welding wire welding plate (L) and circular arc region (14) of the inner circumference (14b) and peripheral (14a) cross. The angle of the welding line (L) and the maximum principal strain direction of the stretch flanging deformation is 17 to 84 degrees.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压制成形品及其设计方法
本专利技术涉及一种通过压制加工由金属板的原料成形得到的压制成形品(以下也简称为“成形品”)。特别是，本专利技术涉及含有利用拉伸翻边(stretchflanging)变形而形成的凸缘部的压制成形品以及该成形品的设计方法。
技术介绍
在构成汽车的车身的汽车用骨架零件(以下也简称为“骨架零件”)中，推进轻型化以及高功能化(例如：耐碰撞性能的提高)。因此，使用拼焊板作为骨架零件的原料。拼焊板是将拉伸强度、板厚等不同的多个金属板通过接合(例如：对接焊接)形成为一体而得到的构件。以下，也将这种拼焊板称为TWB。通过对TWB进行压制加工，获得压制成形品。根据需要对压制成形品进行切边和整形加工等而精加工成期望的形状。例如，前柱和侧梁是骨架零件的复合体。前柱配置在车身的前侧，并沿上下方向延伸。侧梁配置在车身的下部，并沿前后方向延伸。前柱的下端部与侧梁的前端部彼此结合在一起。这里，作为前柱的构造，有时采用上下分开的构造。在该情况下，将上部称为前柱上部，将下部称为前柱下部。前柱上部的下端部与前柱下部的上端部彼此结合在一起。前柱下部例如包括前柱下部外加强件(以下也简称为“外加强件”)、前柱下部内加强件(以下也简称为“内加强件”)和前柱下部加强件(以下也简称为“加强件”)来作为骨架零件。外加强件配置在车宽方向的外侧。内加强件配置在车宽方向的内侧。加强件配置在外加强件与内加强件之间。上述这些构件中的外加强件沿长度方向呈L字形弯曲，并且截面形状在长度方向的整个区域为帽子形状。通常，外加强件为压制成形品。图1A和图1B是表示作为压制成形品的前柱下部外加强件的一个例子的示意图。上述图中，图1A表示俯视图，图1B表示图1A的A-A剖视图。另外，为了使形状容易理解，在图1A中用附图标记“S”表示与侧梁结合的一侧，用附图标记“U”表示与前柱上部结合的一侧。如图1A所示，前柱下部外加强件10包括沿长度方向呈L字形弯曲的弯曲部位(参照图1A中的用双点划线围成的区域)13以及分别与该弯曲部位13的两端相连的第1部位11和第2部位12。第1部位11自弯曲部位13朝向汽车的前进方向的后方地呈直线状伸出，与侧梁结合。第2部位12自弯曲部位13朝向上方地呈直线状伸出，与前柱上部结合。另外，如图1B所示，外加强件10的截面形状在从与前柱上部结合的端部到与侧梁结合的端部的长度方向上的整个区域为帽子形状。因此，构成外加强件10的弯曲部位13、第1部位11以及第2部位12均包括顶板部10a、第1纵壁部10b、第2纵壁部10c、第1凸缘部10d以及第2凸缘部10e。第1纵壁部10b与顶板部10a的两侧部中的成为弯曲内侧的一侧部的整个范围相连。第2纵壁部10c与顶板部10a的两侧部中的成为弯曲外侧的一侧部的整个范围相连。第1凸缘部10d与第1纵壁部10b相连。第2凸缘部10e与第2纵壁部10c相连。在这种前柱下部外加强件10的制造中可以使用TWB。关于由TWB成形压制成形品的方法，有下述的现有技术。日本特开2006-198672号公报(专利文献1)公开了一种使压制加工时作用于TWB的焊接线附近的负荷减轻的技术。在专利文献1中记载了：在该技术中，在TWB的与焊接线稍微分开的位置设有缺口。在压制加工时，在焊接线附近产生的应变被缺口分散，成形品的成形性提高。日本特开2001-1062号公报(专利文献2)公开了一种对由拉伸强度和板厚不同的2个金属板构成的TWB实施压制加工的技术。在专利文献2中记载了：在该技术中，在对非TWB的单一的金属板进行压制加工时产生应变的梯度的部分配置有TWB的焊接线。并且，在应变较大的一侧配置有高强度的金属板，并且在应变较小的一侧配置有低强度的金属板。由此，在深拉深、胀形等压制加工中减小应变。结果，在低强度侧的金属板产生的母材的裂纹得到抑制，成形品的成形性得到提高。日本特开2002-20854号公报(专利文献3)公开了一种对由拉伸强度和延展性为相同程度的2个金属板构成的TWB实施压制加工的技术。在专利文献3中记载了：在该技术中，对通过压制加工获得的成形品的特定部位实施渗氮等热处理，该特定部位被加强。在进行热处理前的压制加工时，金属板的变形阻力均等，因此成形品的成形性得到提高。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-198672号公报专利文献2：日本特开2001-1062号公报专利文献3：日本特开2002-20854号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在压制加工时，有时，主要与压制成形品的形状对应地，坯料(金属板)的一部分发生拉伸翻边变形。拉伸翻边变形是如下这样的变形形态：随着加工工具(模具)的向坯料的进入移动，坯料在沿着加工工具的移动方向的方向上伸长，同时在与该移动方向垂直的周向上伸长。例如如上述图1A和图1B所示，使用阴模和冲头作为加工工具，制造沿长度方向呈L字形弯曲且截面形状为帽子形状的压制成形品(前柱下部外加强件10)。在压制成形品的制造中，根据需要使用压料圈。压料圈与冲头相邻地配置。在压制加工时，将坯料的缘部夹入在压料圈与阴模之间，抑制坯料的不定形的变形。另外，在压制成形品的制造中，有时也使用垫板。垫板在阴模的内部与冲头相对配置。在压制加工时，将坯料夹入在垫板与冲头之间，抑制坯料的不定形的变形。当进行上述图1A和图1B所示的压制成形品的成形时，第1凸缘部10d的区域中的位于弯曲部位13的弯曲内侧的圆弧状区域14在沿圆弧的径向(弯曲部位的宽度方向)伸长的同时，沿圆弧的周向(弯曲部位的长度方向)伸长。即，该圆弧状区域14利用拉伸翻边变形来形成。以往，在使用TWB制造压制成形品的情况下，TWB的焊接线以避开进行拉伸翻边变形的区域(以下也称为“拉伸翻边变形场所”)的方式配置。这是因为，若将焊接线配置在拉伸翻边变形场所，则由于焊接金属与母材金属板的相互的变形阻力不同而引起在焊接线与母材金属板之间产生裂纹。因而，以往，在上述图1A和图1B所示的压制成形品中，将焊接线的配置位置限定在侧梁侧S的第1部位11的区域或前柱上部侧U的第2部位12的区域。这是因为，弯曲部位13的区域包括成为拉伸翻边变形场所的圆弧状区域14。因此，使用了TWB的压制成形品的设计自由度受到限制。对于上述这样的问题，在专利文献1的技术中，设在TWB上的缺口会残留在压制加工后的成形品上。因此，通过切边将缺口去除是必不可少的。于是，难以减少制造工序。在专利文献2的技术中，需要将高强度的金属板配置在应变较大的一侧，并且将低强度的金属板配置在应变较小的一侧。因此，可能妨碍轻型化和高功能化。另外，关于TWB的焊接线的配置位置，在专利文献2中也仅有如下记载。将TWB的焊接线配置在距在对单一的坯料进行压制加工时产生裂纹的部位5mm～10mm以上且200mm以内的部分。在专利文献3的技术中，需要对压制加工后的成形品实施渗氮等热处理。因此，不仅被强加了过大的热处理成本的负担，还增加了制造工序。总之，专利文献1～专利文献3中任一者的技术均无法简单地实现压制成形品的设计自由度的提高。本专利技术是鉴于上述这种状况而做成的。本专利技术的目的在于提供具有下述的特性的压制成形品及其设计方法：提高由TWB成形得到的压制成形品的设计自由度。用于解决问题的方案本专利技术的一实施方式的压制成形品由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压制成形品，该压制成形品由对多个金属板进行对接焊接而成的拼焊板形成，其中，所述压制成形品包括凸缘部以及在所述凸缘部的区域中内周缘开放的圆弧状区域，所述拼焊板的焊接线与所述圆弧状区域的所述内周缘和所述圆弧状区域的外周缘交叉，所述焊接线与最大主应变方向所成的角度为17°～84°。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.22 JP 2015-1047001.一种压制成形品，该压制成形品由对多个金属板进行对接焊接而成的拼焊板形成，其中，所述压制成形品包括凸缘部以及在所述凸缘部的区域中内周缘开放的圆弧状区域，所述拼焊板的焊接线与所述圆弧状区域的所述内周缘和所述圆弧状区域的外周缘交叉，所述焊接线与最大主应变方向所成的角度为17°～84°。2.根据权利要求1所述的压制成形品，其中，所述内周缘在所述焊接线与所述内周缘的交点处的切线相对于所述焊接线所成的角度为40°～75°。3.根据权利要求1或2所述的压制成形品，其中，构成所述拼焊板的所述金属板为2个，所述2个金属板的拉伸强度和板厚中的至少一者是不同的。4.根据权利要求3所述的压制成形品，其中，所述压制成形品是沿长度方向呈L字形弯曲的汽车用骨架零件，所述骨架零件的截面形状在长度方向的整个区域为帽子形状，所述骨架零件包括沿长度方向弯曲的弯曲部位以及分别自所述弯曲部位的两端伸出的第1部位和第2部位，所述骨架零件是预测为沿所述第1部位的伸出方向接受碰撞载荷的零件，所述圆弧状区域为所述弯曲部位的弯曲内侧的凸缘部，配置在所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤雅宽，中泽嘉明，大塚研一郎，伊藤泰弘，泰山正则，德永仁寿，
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