模具形状的设计方法及冲压部件的制造方法技术

能够通过简易的方法决定可抑制金属板的破裂或褶皱的产生的预成形形状。将金属板(1)冲压成形为立体形状的部件(5)。包括：第一工序(2)，将金属板(1)冲压成形为立体形状的部件(5)的至少一部分由将立体形状的部件(5)在向变得平坦的方向施加载荷的施加载荷条件下压扁的形状构成的预成形形状(3)的中间部件；及第二工序(4)，将中间部件冲压成形为立体形状的部件(5)。的部件(5)。的部件(5)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】模具形状的设计方法及冲压部件的制造方法


[0001]本专利技术涉及能够抑制金属板的破裂或褶皱的产生地成形的模具形状的设计方法及冲压部件的制造方法。

技术介绍

[0002]冲压成形是在一对模具之间夹持并夹压金属板，将钢板等金属板以仿形于模具的形状的方式成形，由此用于得到所希望的立体形状的部件的代表性的金属加工方法之一。并且，冲压成形的技术在汽车部件、机械部件、建筑构件、家电产品等广泛的制造领域中使用。
[0003]作为冲压成形性的主要课题，存在破裂和褶皱。破裂由于在冲压成形下金属板超出自身的延展性地伸长而产生。褶皱由于金属板被压缩得比自身的压曲耐力小而产生。
[0004]相对于此，专利文献1或2记载了以避免金属板过度地伸长收缩的方式考虑金属板的长度(截面线长)来设计模具形状的技术。而且，专利文献3记载了通过反复进行模具形状的设计而实现截面线长的适当化的方法。
[0005]另外，专利文献4记载了将对最终部件形状进行展开的中途得到的展开中途形状设为前工序的冲压成形品形状的方法。在专利文献4中，优选将最终部件形状的凸缘部分向部件的宽度方向外侧方向分别打开，由此设定上述的展开中途形状。
[0006]在先技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2010-115674号公报
[0009]专利文献2：日本专利第5867657号公报
[0010]专利文献3：日本特开平8-6986号公报
[0011]专利文献4：国际公开第2017/010470号

技术实现思路

[0012]专利技术要解决的课题
[0013]然而，专利文献1的适用范围仅限定为凸缘部，无法通用地使用于各种部件形状。
[0014]另外，专利文献2是以使前工序(预成形工序)的形状的截面线长与最终形状的截面线长一致的方式设计模具形状的方法，存在能够适用于各种部件形状的可能性。然而，在对复杂的部件形状进行冲压成形的情况下，在未考虑截面形状的部位可能会产生破裂或褶皱。反之，如果要包罗全部的截面地设计，则设计时间、劳力会增大。
[0015]另外，在专利文献3中，提出了通过反复设计三维的部件形状而实现形状的适当化的方法。然而，三维的形状设计如果不限定变量则需要巨大的时间和劳力，因此不适合复杂的部件形状。
[0016]此外，在专利文献4的方法中，如何制出展开中途形状比较困难。如果是沿长度方向具有相同截面的简单的帽形形状的部件，则可考虑通过使全部凸缘向部件外侧均匀地平
行移动来制出展开中途形状的情况。然而，例如专利文献4记载那样的沿长度方向而向宽度方向的一方弯曲那样的部件形状的情况下，如果使全部凸缘均匀地平行移动，则刚性低的边缘部、应力容易集中的冲头肩或冲模肩、弯曲部伸长。其结果是，展开中途形状的线长比部件形状的线长更长，因此存在有在冲压成最终部件形状时可能会产生褶皱这样的问题。并且，为了利用专利文献4的方法以没有伸长收缩的方式制出展开中途形状，需要对于部件的每个部位沿适当的方向施加适当的力而使其变形，但是存在部件形状越复杂化则越难以制出展开中途形状这样的课题。
[0017]本专利技术是着眼于上述那样的点的专利技术，其目的在于能够通过简易的方法决定可抑制金属板的破裂或褶皱的产生的预成形形状。
[0018]用于解决课题的方案
[0019]冲压成形不适合于立体地移动模具的情况，因此存在为了理想地成形立体的部件形状而制约多这样的缺点。而且，在冲压成形时，并不是在平坦的金属板的全部的部位产生伸长收缩而截面线长变化。并且，专利技术者反复仔细研讨，想出了将立体的部件形状平坦地压扁，从而将要发生伸长收缩的部位改变成容易冲压成形的形状，将其设为预成形形状的方法。
[0020]即，为了解决课题，本专利技术的一方案的模具形状的设计方法对模具形状进行设计，所述模具形状在对利用多级的冲压工序将金属板成形为立体形状的部件时的、在比最终的冲压工序靠前的冲压工序中使用，其特征在于，以成为至少一部分的形状由将上述立体形状的部件向变得平坦的方向压扁的形状构成的预成形形状的冲压部件的方式，设计模具形状。
[0021]另外，本专利技术的一方案的冲压部件的制造方法将金属板冲压成形为立体形状的部件，其特征在于，包括：第一工序，将金属板冲压成形为至少一部分的形状由将上述立体形状的部件向变得平坦的方向压扁的形状构成的预成形形状的中间部件；及第二工序，将上述中间部件冲压成形为上述立体形状的部件。
[0022]专利技术效果
[0023]根据本专利技术的一方案，能够通过简易的方法，考虑部件的全部的截面线长地设计预成形形状，因此能够制造为了防止破裂或褶皱的产生而有效的冲压模具。
[0024]并且，根据本专利技术的一方案，能够通过简易的方法决定适当的预成形形状，因此能够简易地成形复杂的部件形状。
附图说明
[0025]图1是表示基于本专利技术的实施方式的冲压工序的例子的框图。
[0026]图2是表示基于本专利技术的实施方式的立体形状和预成形形状的例子的图。
[0027]图3是表示A-A
′
截面处的变化的图。
[0028]图4是表示B-B
′
截面处的变化的图。
[0029]图5是表示C-C
′
截面处的变化的图。
[0030]图6是表示产生压曲的例子的图。
[0031]图7是表示实施例中的预成形形状的图。
[0032]图8是将预成形形状沿高度方向缩小了0.8倍的图。
[0033]图9是将预成形形状沿高度方向缩小了0.5倍的图。
[0034]图10是表示实施例4的目标的立体形状的图，(a)是立体图，(b)是图10(a)的A-A
′
剖视图，(c)是图10(a)的B-B
′
剖视图，(b)是图10(a)的C-C
′
剖视图。
[0035]图11是表示比较例4-1的预成形形状的图。
[0036]图12是表示实施例4-1的预成形形状的图。
具体实施方式
[0037]以下，参照附图，说明本专利技术的实施方式。
[0038]在制造目标的冲压部件形状(立体形状)的部件时，在一次的冲压成形中成形由产生破裂或褶皱那样的立体形状构成的部件的情况下，通常，利用多级的冲压工序将金属板成形为目标的立体形状的部件。本专利技术是适合于通过冲压成形来制造这样的复杂的立体形状的部件时的专利技术。
[0039]另外，在本专利技术中，也能够成形强度更高的金属板，因此本专利技术对于由强度高的金属板成形为立体形状的部件时也有效。例如，在金属板为钢板的情况下，优选以抗拉强度为590MPa以上的原料为对象，更优选抗拉弯曲强度为980MPa以上的原料。
[0040]<冲压部件的制造方法>
[0041]在本实施方式中，通过多级的冲压工序将金属板冲压成形为目标的立体形状的部件。
[0042]多级的冲压工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种模具形状的设计方法，对模具形状进行设计，所述模具形状在对利用多级的冲压工序将金属板成形为立体形状的部件时的、在比最终的冲压工序靠前的冲压工序中使用，所述模具形状的设计方法的特征在于，以成为至少一部分的形状由将上述立体形状的部件向变得平坦的方向压扁的形状构成的预成形形状的冲压部件的方式，设计模具形状。2.根据权利要求1所述的模具形状的设计方法，其特征在于，在对于上述立体形状的部件向上述变得平坦的方向施加载荷的施加载荷条件下，求出上述由压扁的形状构成的预成形形状。3.一种冲压部件的制造方法，将金属板冲压成形为立体形状的部件，其特征在于，包括：第一工序，将金属板冲压成形为至少一部分的形状由将上述立体形状的部件向变得平坦的方向压扁的形状构成的预成形形状的中间部件；及第二工序，将上述中间部件冲压成形为上述立体形状的部件。4.根据权利要求3所述的冲压部件的制造方法，其特征在于，在对于上述立体形状的部件向上述变得平坦的方向施加载荷的施加载荷条件下，求出上述由压扁的形状构成的预成形形状，决定上述预成形形状时的压扁的比例设定为在施加上述载荷的方向上从上述立体形状开始的高度方向的变形量为10％以上且90％以下。5.根据权利要求3或4...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤井祐辅，山崎雄司，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：