成形为异形断面的方法及点焊性优异的四边形断面成形品技术

技术编号:7150379 阅读:245 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
现有的异形断面成形技术难以得到点焊性优异的高尺寸精度的异形断面成形品。具体而言,在没有负荷内压的状态下或通过液体负荷了50MPa以下的内压的状态下,通过至少1个面具有平坦部的异形断面金属模1,1A对抗拉强度(TS)590MPa以上的管材料10进行压溃加工,接着通过上述液体负荷最高内压为下述Pmin[MPa]以上的内压,将上述管材料成形为异形断面形状。Pmin=0.045×TS。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及成形为异形断面的方法(forming method of complex cross-section shape)及点焊性(spot weldability)优异的四边形断面的成形品(quadrate cross-section forming article),i羊细而言,涉及以管材料(tubing material)为原材料、将其通过液压成形加工(hydroform process)成形为异形断面形状的异形断面成形方法及通过该成形方法将管材料成形而成的点焊性优异的具有一或二组平行2边的四边形断面的成形品。
技术介绍
目前,已知将管材料用作原材料,通过液压成形加工将其成形为异形断面形状的方法(例如参见专利文献1的现有技术W003]10005]及图1、图2)。其公开了下述第1 类型的方法如专利文献1的图1(a)所示,将断面为圆形的管弯曲加工成所需平面形状例如专利文献1的图3(b)所示的U字状(本专利技术中称为预成形(preforming)),对于比该弯曲加工品的管径更窄宽度的制品部分,通过压机或专用机如专利文献1的图1(b)所示压溃加工(pre-pressing or crushing)成与原材料径相比宽度尺寸缩减了的断面形状, 如专利文献1的图1(c)所示,将该压溃加工品装填在上下模的空腔内,如专利文献1的图 1(d)所示,进行上下模的合模后,如专利文献1的图1(e)所示,在压溃加工品内注入液体, 使其负荷例如22000pSi(151MPa)的内压,由此使其顺应模面地发生塑性变形,成形为专利文献1的图1(f)所示的断面形状。另外,公开了下述第2类型的方法如专利文献1的图 2(a)所示,将断面为圆形的管弯曲加工成所需平面形状例如专利文献1的图3(b)所示的 U字状,仍然通过压机或专用机如专利文献1的图2(b)所示将该弯曲加工品压溃加工成宽度尺寸缩减了的断面形状,如专利文献1的图2(c)所示将该压溃加工品装入上下模的空腔,如专利文献1的图2(d)所示在合模前对压溃加工品内负荷例如IOOOpsi (7MPa)左右的低压进行预加压成形,接着,如专利文献1的图2(e)所示进行合模,对预加压成形品施加 6000^7000psi (42-49MPa)的高内压以成为专利文献1的图2 (f)所示的断面形状,使其顺应模面地发生塑性变形。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2000-246361号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是,上述现有的成形方法中,上述第1类型通常采用10%以上的大周长增加率,延展性低的管材料、例如高强度的钢管在负荷高内压时发生破裂的倾向增加,上述第2类型通过进行压溃加工,在异形断面成形品的应当平坦的部位(例如成为四边形断面的边的部位)存在出现相当多凹陷的部分,点焊、特别是单侧点焊(one-side spot welding)变得非常困难。另外,拐角(Corner)R部(例如成为四边形断面的拐角的部位)的曲率半径 (curvature radius)R与金属模的对应角部(corner)的曲率半径相比相当大,难以得到尖锐的断面形状,制品的形状精度不充分。总之,现有的利用液压成形加工的异形断面成形技术存在难以得到点焊性优异的高尺寸精度(high dimensional accuracy)的异形断面成形品的课题。此处,异形断面是指圆形(circular form)以外的、例如四边形断面之类的断面。用于解决课题的手段专利技术人等为了解决上述课题进行了深入研究,结果想到通过液压成形加工实现使点焊变得容易的高尺寸精度的异形断面成形品的手段,完成了本专利技术。即,本专利技术如下所述。(1)异形断面成形方法,其特征在于,在没有负荷内压的状态下或通过液体负荷了 50MPa以下的内压的状态下,用至少1个面具有平坦部的异形断面金属模对抗拉强度 590MPa以上的管材料进行压溃加工,接着通过上述液体负荷最高内压为下述Pmin以上的内压,将上述管材料成形为异形断面形状,Pmin=O. 045 X TSPfflin 最高内压的下限、TS 管材料的抗拉强度。(2)上述(1)所述的异形断面成形方法,其特征在于,与上述压溃加工后的内压负荷一并,在管端(tube end)负荷管轴方向(tube axis direction)的压缩力(compression force),将管端向管轴方向中央侧压入。(3)上述(1)或(2)所述的异形断面成形方法,其特征在于,使用抗拉强度780MPa 以上的钢管作为上述管材料,进行成形以使成形后的周长增加率(increasing rate of girth)在 2. 0% 以上 10. 0% 以下。(4)上述(1)~(3)中任一项所述的异形断面成形方法,其特征在于,使用壁厚/外径比t/D在0. 05以下的钢管作为上述管材料。(5)点焊性优异的具有一或二组平行2边的四边形断面成形品,是将管材料通过上述(1广(4)中任一项所述的异形断面成形方法成形而成的具有一或二组平行2边的四边形断面成形品,其特征在于,平坦部凹陷量(hollow depth on flat surface or depth of hollow on flat surface)在0. 5mm以下,进而拐角的曲率半径R在10mm以下。(6)上述(1)所述的异形断面成形方法,其特征在于,上述管材料是抗拉强度 690MPa以上的管材料,用上述异形断面金属模进行压溃加工后,接着通过上述液体负荷内压,将上述管材料成形为异形断面形状时,施加上述最高内压满足在Rnin以上和超过 50MI^两者的内压,进一步进行成形以使成形后的周长增加率为下述々%以上、11.0%以下,A=4. 167X10_3X (TS-590)A 周长增加率的下限(%)、TS 管材料的抗拉强度(MPa)。(7) (6)所述的异形断面成形方法,其特征在于,与上述压溃加工后的内压负荷一并,对管端负荷管轴方向的压缩力,将管端向管轴方向中央侧压入。(8) (6)或(7)所述的异形断面成形方法,其特征在于,使用抗拉强度780MPa以上的钢管作为上述管材料,进行成形以使成形后的周长增加率为下述々%以上、10. 0%以下,A=4. 167X10_3X (TS-590)A 周长增加率的下限(%)、TS 管材料的抗拉强度(MPa)。(9) (6广(8)中任一项所述的异形断面成形方法,其特征在于,使用壁厚/外径比 t/D在0. 05以下的钢管作为上述管材料。(10)点焊性优异的具有一或二组平行2边的四边形断面成形品,是将管材料通过 (6广(9)中任一项所述的异形断面成形方法成形而成的具有一或二组平行2边的四边形断面成形品,其特征在于,平坦部凹陷量在0. 5mm以下,进而拐角的曲率半径R在IOmm以下。(11)异形断面成形方法,其特征在于,在没有负荷内压的状态下或通过液体负荷了 50MPa以下的内压的状态下,用至少1个面具有平坦部的异形断面金属模对抗拉强度 690MPa以上的管材料进行压溃加工,接着通过上述液体负荷最高内压超过50MPa的内压, 将上述管材料成形为异形断面形状时,进行成形以使成形后的周长增加率为下述々%以上 11. 0%以下,A=4. 167 X IO-3X (TS-5本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.异形断面成形方法,其特征在于,在没有负荷内压的状态下或通过液体负荷了50MPa以下的内压的状态下,用至少1个面具有平坦部的异形断面金属模对抗拉强度590MPa以上的管材料进行压溃加工,接着通过上述液体负荷最高内压为下述Pmin[MPa]以上的内压,将上述管材料成形为异形断面形状,Pmin=0.045×TSPmin:最高内压的下限[MPa]、TS:管材料的抗拉强度[MPa]。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:新宫丰久
申请(专利权)人:杰富意钢铁株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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