压制零部件的制造方法和制造装置制造方法及图纸

对由超高强度钢板形成的坯料进行基于自由弯曲工法的压制加工，不在弯曲部的内周侧的凸缘产生裂纹地制造压制零部件。通过利用由国际公开第2011/145679号小册子所公开的自由弯曲工法对由抗拉强度1180MPa以上的超高强度钢板形成的坯料(24)以冷态进行压制加工，来制造具有帽型的横截面形状和弯曲部(13)的压制零部件(11)。利用压制加工，在坯料(24)的、要成形为压制零部件(11)的弯曲部(13)的内周侧的凸缘(11e)的部分的附近设置材料流入促进部(19)，该材料流入促进部(19)使坯料(24)中的、要成形为压制零部件(11)的端部(11f)的部分向坯料(24)中的、要成形为压制零部件(11)的弯曲部(13)的内周侧的凸缘(11e)的部分流入的量增加。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压制零部件的制造方法和制造装置
本专利技术涉及压制零部件的制造方法和制造装置。
技术介绍
汽车的车身壳体具有组合结构(承载式结构)。组合结构由彼此接合起来的许多骨架构件和成形面板构成。例如前支柱、中心支柱、侧梁、上边梁、纵梁等公知为骨架构件。另外，例如罩脊(日文：フードリッジ)、前围板、前地板，后地板前侧板、后地板后侧板等公知为成形构件。通过将前支柱加强件、中心支柱加强件、侧梁外加强件等构成构件与外面板、内面板这样的其他构成构件接合来组装前支柱、中心支柱、侧梁这样的具有闭合截面的骨架构件。图14是表示骨架构件1的一个例子的说明图。如图14所示，骨架构件1是利用点焊将构成构件2、3、4、5接合来组装的。构成构件2具有大致帽型的横截面形状。大致帽型的横截面形状具有顶板2a、左右一对纵壁2b、2b、以及与纵壁2b、2b相连的凸缘2c、2c。顶板2a在从与顶板2a正交的方向观察的俯视时具有倒L型的外形。此外，也存在在上述俯视时与图14所示的构成构件2相反地具有L型的外形的构成构件。在以后的说明中，将在上述俯视时具有L型或倒L型的外形的零部件统称为“L型零部件”。通过具有L型零部件来作为构成要素，从而确保骨架构件1的强度和刚度。图15是表示T型零部件6的一个例子的说明图。T型零部件6的顶板6a在从与顶板6a正交的方向观察的俯视时具有T型的外形。例如中心支柱加强件公知为T型零部件6。T型零部件6与L型零部件2同样地具有大致帽型的横截面形状。大致帽型的横截面形状具有顶板6a、左右一对纵壁6b、6b、以及左右一对凸缘6c、6c。而且，Y型零部件(参照后述的图13)公知为T型零部件6的变形。Y型零部件的顶板6a在上述俯视时具有Y型的外形。在以后的说明中，将L型零部件2、T型零部件6、还有Y型零部件统称为“弯曲零部件”。为了防止褶皱的产生，弯曲零部件通常是利用基于拉深成形的压制加工来制造的。图16是表示基于拉深成形的压制加工的概略的说明图，图16的(a)表示成形开始前，图16的(b)表示成形完成时(成形下止点)。如图16的(a)和图16的(b)所示，使用阴模7、冲头8、以及坯料保持件9对坯料10进行基于拉深成形的压制加工，成形出中间压制零部件12。图17是表示利用基于拉深成形的压制加工制造的压制零部件11的一个例子的说明图，图18是表示作为压制零部件11的成形原材料的坯料10的说明图，图19是表示坯料10中的防皱压边区域10a的说明图，而且，图20是表示保持着压制加工后的状态的中间压制零部件12的说明图。例如经由以下所列举的工序(i)～(iv)，从而利用基于拉深成形的压制加工来制造图17所示的压制零部件11。(i)将图18所示的坯料10配置于阴模7和冲头8之间。(ii)如图16的(a)和图16的(b)所示那样利用阴模7和坯料保持件9将坯料10的周围的防皱压边区域10a(图19的影线部)强压。由此，抑制坯料10向模具内的过量的流入。(iii)通过如图16的(b)所示那样使阴模7和冲头8沿着阴模7和冲头8彼此靠近的压制方向(铅垂方向)相对地移动，利用拉深成形对坯料10进行压制加工，形成中间压制零部件12。(iv)通过对中间压制零部件12的周围的防皱压边区域10a(作为不要部分的切除区域)进行切除(切边)，形成图17所示的压制零部件11。如图17～20所示，在基于拉深成形的压制加工中，坯料10向模具内过量地流入的情况被坯料保持件9抑制。因此，由坯料10的过量的流入导致的中间压制零部件12中的褶皱产生被抑制。不过，作为不要部分的切除区域在中间压制零部件12的周围不可避免地产生。因此，压制零部件11的成品率降低，压制零部件11的制造成本上升。图21是表示中间压制零部件12中的压制不良(褶皱和裂纹)的产生状况的一个例子的说明图。如图21所示，在中间压制零部件12中，在拉深成形的过程中坯料10易于向模具内过量地流入的α区域中容易产生褶皱，并且，在拉深成形的过程中板厚易于局部地减少的β区域中容易产生裂纹。尤其是，当要对由延展性较小的高强度钢板形成的坯料10进行基于拉深成形的压制加工而制造弯曲零部件时，由于坯料10的延展性的不足，因此容易在中间压制零部件12产生褶皱、裂纹。以往，为了防止中间压制零部件12中的褶皱、裂纹的产生，将延展性优异且强度比较低的钢板用作弯曲零部件的坯料10。因此，为了确保弯曲零部件所要求的强度，不得不加厚坯料10的板厚，无法避免弯曲零部件的重量的增加、制造成本的上升。本申请人先前利用专利文献1公开了一种专利专利技术：即使使用由延展性较小的高强度钢板形成的坯料，也不产生褶皱、裂纹，能够成品率良好地利用弯曲成形对弯曲零部件进行压制加工。在本说明书中，将该专利专利技术的工法也称为“自由弯曲工法”。以下，一边参照上述的图17和图22一边对该专利专利技术进行说明。图22是局部地表示由专利文献1公开的专利专利技术的概要的说明图。由专利文献1公开的专利专利技术，通过对坯料进行基于冷态或热态的弯曲成形的压制加工，来制造压制零部件11。如图17所示，压制零部件11具有包括顶板11a、凸棱线11b、11b、纵壁11c、11c、凹棱线11d、11d、凸缘11e、11e的横截面形状(例如帽型的横截面形状)。顶板11a向一个方向(图17中的箭头所示的方向)延伸而存在。凸棱线11b、11b与顶板11a的宽度方向(与一个方向正交的方向)的两端部分别相连。纵壁11c、11c与凸棱线11b、11b分别相连。凹棱线11d、11d与纵壁11c、11c分别相连。而且，凸缘11e、11e与凹棱线11d、11d分别相连。而且，压制零部件11具有在与顶板11a正交的俯视时呈弯曲状的弯曲部13，由此，具有倒L型的外形。在自由弯曲工法中，如图22所示，将坯料18配置于基于弯曲成形的压制成形机14的阴模15、压料垫16与冲头17之间。(i)利用压料垫16以1.0MPa以上且小于32.0MPa的加压力对坯料18中的要成形为顶板11a的部分的局部(要成形为压制零部件11的弯曲部13的部分的附近)18a进行加压；或(ii)以压料垫16与冲头17的间隙的距离满足{坯料18的板厚×(1.0～1.1)}的方式使压料垫16靠近或接触坯料18中的上述部分18a，从而在抑制要成形为顶板11a的部分的局部18a处的面外变形的同时，进行以下说明的压制加工，从而制造压制零部件11。在坯料18中的、要成形为顶板11a的延伸设置方向的端部11f的部分(相当于倒L型的底边部分)与坯料18中的、要成形为顶板11a的部分存在于同一平面上的状态下，使阴模15和冲头17向彼此接近的方向相对地移动。由此，坯料18中的要成形为端部11f的部分(相当于倒L型的底边的部分)在阴模15的对顶板11a进行成形的部分之上进行面内移动(滑动)，与此同时，对弯曲部13的内周侧的纵壁11c、凹棱线11d以及凸缘11e进行成形。如此一来，当对坯料18进行压制加工来制造具有弯曲部13的压制零部件11时，在压制加工之际，坯料18中的、要成形为顶板11a的延伸设置方向的端部11f的部分向坯料18中的要成形为纵壁11c的部分流入的流入量增加。因此，根据自由弯曲工法，弯曲部13的内周侧的凸缘11e(在通常的基于拉深成形的压制加工中，由于板厚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压制零部件的制造方法，在该压制零部件的制造方法中，在对配置于阴模及压料垫与冲头之间的坯料或预成形后的坯料进行压制加工来制造压制零部件之际，利用如下步骤来制造所述压制零部件，基于弯曲成形的压制成形装置包括：阴模及压料垫；以及与该阴模及该压料垫相对地配置的冲头，该压制零部件具有包括顶板、凸棱线、纵壁、凹棱线以及凸缘的横截面形状，并且，具有通过所述凸棱线、所述纵壁和所述凹棱线弯曲而使所述顶板的外形在与该顶板正交的俯视时呈L型、T型或Y型的弯曲部，该顶板向一个方向延伸而存在，该凸棱线与该顶板中的正交于所述一个方向的方向的端部相连，该纵壁与该凸棱线相连，该凹棱线与该纵壁相连，该凸缘与该凹棱线相连，所述步骤为：利用所述压料垫较弱地对所述坯料中的要成形为所述弯曲部的所述顶板的局部的部分进行加压，或者以将所述压料垫与所述冲头之间的间隙保持在所述坯料的板厚以上且所述坯料的板厚的1.1倍以下的方式使所述压料垫靠近或接触所述坯料中的要成形为所述弯曲部的所述顶板的局部的部分；在所述坯料的、要成形为所述顶板的所述一个方向的端部的部分与所述坯料的要成形为所述顶板的部分存在于同一平面上的状态下，通过使所述阴模和所述冲头向彼此靠近的方向相对地移动，使所述坯料中的要成形为所述顶板的一个方向的端部的部分在所述阴模的对所述顶板进行成形的部分之上进行面内移动，与此同时对所述弯曲部的内周侧的所述纵壁、所述凹棱线以及所述凸缘进行成形，其中，利用所述压制加工，在所述坯料中的、要成形为所述压制零部件的所述弯曲部的内周侧的凸缘的部分的附近设置一个或两个以上的材料流入促进部，该材料流入促进部使所述坯料中的要成形为所述端部的部分向所述坯料中的要成形为所述弯曲部的内周侧的凸缘的部分流入的流入量增加；并且该材料流入促进部在与所述顶板正交的俯视时具有如下的截面形状：同与所述弯曲部的内周的中央位置相切的直线平行的截面的截面线长随着远离所述弯曲部的内周侧的凸缘而增加。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.06 JP 2015-1353671.一种压制零部件的制造方法，在该压制零部件的制造方法中，在对配置于阴模及压料垫与冲头之间的坯料或预成形后的坯料进行压制加工来制造压制零部件之际，利用如下步骤来制造所述压制零部件，基于弯曲成形的压制成形装置包括：阴模及压料垫；以及与该阴模及该压料垫相对地配置的冲头，该压制零部件具有包括顶板、凸棱线、纵壁、凹棱线以及凸缘的横截面形状，并且，具有通过所述凸棱线、所述纵壁和所述凹棱线弯曲而使所述顶板的外形在与该顶板正交的俯视时呈L型、T型或Y型的弯曲部，该顶板向一个方向延伸而存在，该凸棱线与该顶板中的正交于所述一个方向的方向的端部相连，该纵壁与该凸棱线相连，该凹棱线与该纵壁相连，该凸缘与该凹棱线相连，所述步骤为：利用所述压料垫较弱地对所述坯料中的要成形为所述弯曲部的所述顶板的局部的部分进行加压，或者以将所述压料垫与所述冲头之间的间隙保持在所述坯料的板厚以上且所述坯料的板厚的1.1倍以下的方式使所述压料垫靠近或接触所述坯料中的要成形为所述弯曲部的所述顶板的局部的部分；在所述坯料的、要成形为所述顶板的所述一个方向的端部的部分与所述坯料的要成形为所述顶板的部分存在于同一平面上的状态下，通过使所述阴模和所述冲头向彼此靠近的方向相对地移动，使所述坯料中的要成形为所述顶板的一个方向的端部的部分在所述阴模的对所述顶板进行成形的部分之上进行面内移动，与此同时对所述弯曲部的内周侧的所述纵壁、所述凹棱线以及所述凸缘进行成形，其中，利用所述压制加工，在所述坯料中的、要成形为所述压制零部件的所述弯曲部的内周侧的凸缘的部分的附近设置一个或两个以上的材料流入促进部，该材料流入促进部使所述坯料中的要成形为所述端部的部分向所述坯料中的要成形为所述弯曲部的内周侧的凸缘的部分流入的流入量增加；并且该材料流入促进部在与所述顶板正交的俯视时具有如下的截面形状：同与所述弯曲部的内周的中央位置相切的直线平行的截面的截面线长随着远离所述弯曲部的内周侧的凸缘而增加。2.根据权利要求1所述的压制零部件的制造方法，其中，满足如下条件中的至少一项：所述坯料由抗拉强度1180MPa以上的超高强度钢板形成；作为所述压制零部件的高度的、所述纵壁的向产品高度方向的投影距离是70mm以上；所述压制零部件的所述凹棱线的曲率半径在侧视时是10mm以下；以及所述压制零部件中的所述弯曲部的内周侧的曲率半径在所述俯视时是100mm以下。3.根据权利要求1所述的压制零部件的制造方法，其中，满足如下条件中的两项以上：所述坯料由抗拉强度1180MPa以上的超高强度钢板形成；作为所述压制零部件的高度的、所述纵壁的向产品高度方向的投影距离是55mm以上；所述压制零部件的所述凹棱线的曲率半径在侧视时是15mm以下；以及所述压制零部件中的所述弯曲部的内侧的曲率半径在所述侧视时是140mm以下。4.根据权利要求1～3中任一项所述的压制零部件的制造方法，其中，所述材料流入促进部设置于所述坯料中的、要成形为所述压制零部件的区域的外侧的区域。5.根据权利要求1～4中任一项所述的压制零部件的制造方法，其中，所述截面形状包括所述截面线长局部恒定的情况。6.根据权利要求1～5中任一项所述的压制零部件的制造方法，其中，所述材料流入促进部是朝向与所述压制零部件的所述顶板相同的一侧凸出的凸状压边筋、或朝向与所述压制零部件的所述顶板相反的一侧凸出的凹状压边筋。7.根据权利要求1～6中任一项所述的压制零部件的制造方法，其中，所述材料流入促进部至少设置于所述坯料所存在的区域。8.根据权利要求1～7中任一项所述的压制零部件的制造方法，其中，所述材料流入促进部沿着与所述坯料的板厚方向平行的方向设置成台阶状。9.根据权利要求1～8中任一项所述的压制零部件的制造方法，其中，所述材料流入促进部具有将成形后的所述弯曲部中的所述凹棱线和所述凸缘的交汇点与成形开始时的所述坯料的端部连结而获得的外形。10.根据权利要求1～9中任一项所述的压制零部件的制造方法，其中，所述横截面形状是帽型的横截面形状，该帽型的横截面形状包括：顶板，其向一个方向延伸而存在；两个凸棱线，该两个凸棱线与该顶板中的正交于所述一个方向的方向的两端部相连；两个纵壁，该两个纵壁与该两个凸棱线分别相连；两个凹棱线，该两个凹棱线与该两个纵壁分别相连；以及两个凸缘，该两个凸缘与该两个凹棱线分别相连。11.一种压制零部件的制造装置，其具备：阴模及压料垫；以及冲头，其与该阴模及压料垫相对地配置...

【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤雅宽，西村隆一，田中康治，宫城隆司，山本昂，
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