具有特征线的外板面板的制造方法和制造装置制造方法及图纸

在通过冲压加工制造具有特征线的外板面板时能够抑制线偏移的发生的外板面板的制造方法中，冲头(2)在冲头顶部(2a)具备用于成形特征线的弯折面的凸部(2b)和冲头肩圆角部(2c)。凸部(2b)和冲头肩圆角部(2c)中的至少一者施加于坯料的表面压力比冲头(2)的除凸部(2b)和冲头肩圆角部(2c)以外的剩余部(2d)施加于坯料的表面压力高。冲头(2)的包含凸部(2b)和冲头肩圆角部(2c)中的至少一者的第1部分与坯料之间的静摩擦系数大于冲头(2)的除第1部分以外的第2部分与坯料之间的静摩擦系数。

Manufacturing method and device of outer panel with characteristic line

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有特征线的外板面板的制造方法和制造装置
本专利技术涉及具有特征线的外板面板的制造方法和制造装置。
技术介绍
例如车门外面板、挡泥板面板、侧面板、发动机罩外面板和后门外面板等作为汽车的车身的外板面板是已知的。近年来，作为用于实现具有较高的外观设计性的外型设计的一个方法，大多采用在外板面板特别是车身侧面的外板面板设置鲜明的特征线的方法。特征线是由外板面板的至少两个面夹住而形成的凸状的棱线(弯折面)。另外，特征线鲜明是指所述弯折面的曲率半径较小，例如为10mm以下，或者所述两个面的延长面所成的两个角中较小的角的角度即夹角较小，例如为150°以下。已知的是，若通过由拉深成形或胀形成形实现的冲压加工来在外板面板设置特征线，则会发生外板面质量缺陷即线偏移。图14的A和图14的B是示意性地随时间变化说明线偏移的发生状况的剖视图。图14的A表示成形初始，图14的B表示成形完成时。图14的B中的两个黑圆点标记表示作为弯折面的特征线4a的两个圆角末端。在图14的A和图14的B中，坯料3表示其板厚方向的中心位置。如图14的A和图14的B所示，使用冲头1、坯料保持件(未图示)和冲模2对坯料3进行由拉深成形或胀形成形实现的冲压加工，来制造具有特征线4a的外板面板4。如图14的A所示，在成形初始，在设于冲头1的特征线成形用的凸部1a与坯料3初次接触的坯料初始碰触部，产生局部且微小的凹陷部即初始弯曲部(也称为弯曲倾向部)3a。该初始弯曲部3a是在成形完成时应成为特征线的弯折面的部分。在胀形成形或拉深成形中，向冲头1和冲模2流入的坯料流入量根据坯料3的部位而不同。因此，不可避免地产生对构成特征线的至少两个面分别作用的张力的差。随着冲压加工的进展，初始弯曲部3a因该张力的差而自凸部1a移动而偏移。因此，初始弯曲部3a在成形完成时作为凹处4a-2而残留，该凹处4a-2大致沿着在外板面板4a实际成形的特征线4a-1附近。这样，线偏移是成形初始产生的初始弯曲部3a在成形过程中自本来应处的位置移动而偏移并在成形完成时还残留的现象。在线偏移的程度即在成形过程中产生的初始弯曲部3a的移动量较大的情况下，在完成车辆的外板面板的高光检查(日文：ハイライト面検査)中，在线偏移的产生部发现高光弯折(日文：ハイライト折れ)，成为外板面质量缺陷。在上述那样特征线鲜明的情况下，特别容易发生线偏移。近年来，大多采用使整个车身带有鲜明的特征线的外型设计。因此处于容易发生线偏移的状况。另外，线偏移存在以下倾向：在拉伸强度为440MPa以上的高强度钢的坯料中不易发生线偏移，而在拉伸强度为270MPa、340MPa左右的低碳钢的坯料中容易发生线偏移。例如在具有特征线的车门外面板的胀形成形中，作为线偏移对策，使设于模具的防止材料流入用的加强筋的高度、间隔等根据模具的部位而不同。但是未能获得充分的线偏移抑制效果。而且，线偏移是通过完成车辆的检察员的目测来进行感官评价的。因此，在线偏移的检查中不可避免地含有误差。因此，本申请人通过专利文献1提出了一种定量地评价线偏移的方法。该方法首先基于外板面板的截面轮廓求出曲率(截面轮廓的二阶导数)的分布，从而求出曲率的二阶导数(截面轮廓的四阶导数)。然后，求出在线偏移产生部出现的曲率的二阶导数的峰值下的值H[mm-3]以及对应于峰值的位置与特征线设计值的圆角末端的位置之间的偏移宽度L[mm]，将线偏移量作为评价参数S＝L×|H|1/3而定量地求出。利用该评价参数S进行的线偏移量的定量评价结果表示出与由检察员进行的感官评价结果较高的关联。在专利文献2中公开了一种使用冲头、具有第1冲模和第2冲模的分割冲模以及坯料保持件进行具有特征线的后侧外面板的冲压成形的方法。该方法利用第1冲模和冲头在坯料冲压成形包含特征线的部分。接着，在保持着利用第1冲模和冲头对成形得到的特征线进行约束的状态下，利用第2冲模和冲头冲压成形坯料的其余部分。这样，在抑制线偏移的同时成形特征线。在专利文献3中公开了一种使用包括冲头、冲模和坯料保持件的冲压模具自坯料冲压成形具有鲜明的特征线的外板面板的方法。在该方法中，在与冲头的特征线成形用的凸部相对的冲模的特征线成形用的凹部处的最里侧的谷线部设有由弹性体构成的衬层。另外，在冲头最靠近冲模的成形下止点一边使衬层弹性变形一边成形坯料。由此，减小在成形下止点处的坯料中的弯矩的分布，抑制线偏移的发生。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2016/021685号手册专利文献2：日本特开2008-100240号公报专利文献3：日本特开2015-96271号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在由专利文献2公开的专利技术中，若增大由第2冲模产生的对特征线的约束力，则在进行特征线以外的部分的成形时，坯料的移动受到抑制。因此，在特征线以外的部分，产生坯料的挠曲、流入不足，从而容易发生成形缺陷。在成形以三维弯曲的形状的特征线的情况下，特别容易发生该成形缺陷。另外，在由专利文献2公开的专利技术中，需要使用具有第1冲模和第2冲模的分割冲模，因此模具成本上升。而且，在由专利文献2公开的专利技术中，第1冲模和第2冲模之间的分割线(分割面)可能在成形得到的后侧外面板的表面出现。因此，有可能发生与因线偏移而引起的外板面质量缺陷不同的外板面质量缺陷。由专利文献3公开的专利技术使设于冲模的特征线成形用凹部处的最里侧的谷线部的衬层在成形下止点弹性变形，从而抑制线偏移的发生。因此，能够可靠地抑制初始弯曲部在成形下止点及其附近的移动。但是无法抑制初始弯曲部在成形下止点及其附近以外的移动，即初始弯曲部在成形过程中的移动。因此不能获得充分的线偏移抑制效果。本专利技术是鉴于现有的技术所具有的以上的问题而完成的，目的在于在通过冲压加工制造具有特征线的外板面板时，在不伴有模具成本的大幅增加、成形缺陷的前提下，抑制或实质性地消除线偏移。用于解决问题的方案为了抑制线偏移，(i)使所产生的初始弯曲部消失和(ii)使所产生的初始弯曲部在成形过程中不移动是有效的。本专利技术人根据这样的观点反复进行了专心研究，结果关于(ii)项得出以下列出的见解A～D，完成了本专利技术。(A)拉深成形或胀形成形所使用的冲头具有在从成形开始到成形完成的期间对坯料施加较高的表面压力的高表面压力产生部和对坯料施加比高表面压力产生部施加于坯料的表面压力低的表面压力的低表面压力产生部。例如，特征线成形用的凸部、冲头肩圆角部是高表面压力产生部，除特征线成形用的凸部和冲头肩圆角部以外的冲头顶部、冲头纵壁部是低表面压力产生部。通过局部地提高冲头的高表面压力产生部及其周边区域与坯料之间的静摩擦系数，使得在冲压成形时，冲头的该区域与坯料之间的摩擦力增加。由此，初始弯曲部在特征线的成形过程中不易移动。例如，通过提高冲头的特征线成形用的凸部与坯料之间的静摩擦系数，能够抑制初始弯曲部的附近的移动，另外通过提高冲头肩圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有特征线的外板面板的制造方法，在该方法中，使用冲头、坯料保持件和与所述冲头和坯料保持件相对的冲模，对配置在所述冲头和坯料保持件与所述冲模之间的坯料进行由拉深成形或胀形成形实现的冲压加工，从而制造具有由两个面夹着的弯折面即特征线的外板面板，其中，/n所述冲头在冲头顶部具备用于成形所述弯折面的凸部和冲头肩圆角部，/n所述凸部和所述冲头肩圆角部中的至少一者在所述冲压加工时施加于所述坯料的表面压力比所述冲头的除所述凸部和所述冲头肩圆角部以外的剩余部在所述冲压加工时施加于所述坯料的表面压力高，/n并且所述冲头的包含所述凸部和所述冲头肩圆角部中的至少一者的第1部分与所述坯料之间的静摩擦系数大于所述冲头的除所述第1部分以外的第2部分与所述坯料之间的静摩擦系数。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171012 JP 2017-1983281.一种具有特征线的外板面板的制造方法，在该方法中，使用冲头、坯料保持件和与所述冲头和坯料保持件相对的冲模，对配置在所述冲头和坯料保持件与所述冲模之间的坯料进行由拉深成形或胀形成形实现的冲压加工，从而制造具有由两个面夹着的弯折面即特征线的外板面板，其中，
所述冲头在冲头顶部具备用于成形所述弯折面的凸部和冲头肩圆角部，
所述凸部和所述冲头肩圆角部中的至少一者在所述冲压加工时施加于所述坯料的表面压力比所述冲头的除所述凸部和所述冲头肩圆角部以外的剩余部在所述冲压加工时施加于所述坯料的表面压力高，
并且所述冲头的包含所述凸部和所述冲头肩圆角部中的至少一者的第1部分与所述坯料之间的静摩擦系数大于所述冲头的除所述第1部分以外的第2部分与所述坯料之间的静摩擦系数。


2.根据权利要求1所述的具有特征线的外板面板的制造方法，其中，
所述第1部分与所述坯料之间的静摩擦系数和所述第2部分与所述坯料之间的静摩擦系数的差为0.05以上。


3.根据权利要求1或2所述的具有特征线的外板面板的制造方法，其中，
所述静摩擦系数是由于所述凸部与所述坯料最初碰触而在该坯料产生的凹处在成形过程中移动的方向上的静摩擦系数。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的具有特征线的外板面板的制造方法，其中，
所述凸部和所述冲头肩圆角部中的至少一者具有维氏硬度为700HV以上的颗粒。


5.根据权利要求4所述的具有特征线的外板面板的制造方法，其中，
所述冲头具备颗粒固装部，所述颗粒固装部具有保持所述颗粒的保持层，该颗粒固装部设于所述凸部和所述冲头肩圆角部中的至少一者。


6.根据权利要求4或5所述的具有特征线的外板面板的制造方法，其中，
所述颗粒的嵌入率为50％～80％，
其中，将所述嵌入率作为(所述保持层的高度/所述颗粒的平均粒径)×100(％)来计算。


7.根据权利要求6所...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽靖典，斋藤雅宽，米村繁，江上徹，中村考基，
申请(专利权)人：日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP