CN105531049A - 压制成型品和压制成型品的制造方法以及压制成型品的制造装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种如下这样的压制成型品:不用为了避免在压制成型时可能产生的不良而在棱线部凸缘设置缺口,能够提高加强构件与其他构件之间的接合强度、汽车车身的刚度等性能,具有向内连续凸缘。该压制成型品是金属板的压制成型品,由拉伸强度为340MPa以上的钢板形成,具有以向规定方向延伸的方式形成的棱线部以及以分别自构成棱线部的棱线的两端延伸的方式形成的第1面部和第2面部,其中,该压制成型品具有由棱线部凸缘、第1凸缘和第2凸缘相连续而形成的向内连续凸缘,该棱线部凸缘以朝向内侧的方式形成于棱线部的端部,该第1凸缘以朝向内侧的方式形成于第1面部的端部的至少一部分区域,该第2凸缘以朝向内侧的方式形成于第2面部的端部的至少一部分区域,关于棱线部凸缘的缘部的板厚,棱线部凸缘具有如下的板厚分布:在夹着周向上的中央区域的两侧区域,含有板厚为中央区域的板厚以上的部分。
Description
技术领域
本发明涉及适合用于例如汽车车身用加强构件的、刚度和强度优良的压制成型品和压制成型品的制造方法以及用于制造这样的压制成型品的制造装置。
背景技术
汽车车身是通过将许多成型板彼此的缘部彼此重叠起来并通过例如电阻点焊进行接合而构成为箱体的。在该箱体的主要部位通过例如电阻点焊接合有加强构件、强度构件(以下,统称为“加强构件”)。作为该汽车车身用加强构件,存在保险杠加强件、车门槛(侧梁)、车身腰线、横梁、纵梁等。
所述加强构件是通过例如压制成型而得到的构件,具有由顶板、与顶板相连的两条棱线以及分别与两条棱线相连的两个凸缘形成的大致帽型或大致槽型的截面形状。在该加强构件的棱线延伸方向上的开口的端部,通过向内或向外弯折而形成有凸缘。在使该凸缘与其他构件重叠之后,通过例如电阻点焊进行接合,从而组装汽车车身用加强构件。根据原材料的板厚,有时不使用点焊而是使用电弧焊。
在此,在本说明书中,将分别与棱线的两端相连的两个面所成的角度小于180°的区域称作内侧区域,将向该内侧区域侧弯折加强构件的端部而得到的凸缘称作向内凸缘。并且,将分别与棱线的两端相连的两个面所成的角度超过180°的区域称作外侧区域,将向该外侧区域侧弯折加强构件的端部而得到的凸缘称作向外凸缘。
在加强构件的端部形成向内凸缘的情况下,位于棱线的延长线上的棱线部凸缘成型为压缩凸缘,因此在棱线部凸缘产生褶皱。因此,在想要使这样的向内凸缘与其他构件重叠并进行点焊时,有可能因产生的褶皱而与其他构件之间产生间隙,导致在组装时产生问题。因而,在使用端部具有向内凸缘的加强构件的情况下,不得不在棱线部凸缘设置缺口等以避免产生褶皱,并且将向内凸缘作为接合材料进行与其他构件之间的焊接。
然而,若在形成为朝向内侧的棱线部凸缘设置使凸缘不连续那样的缺口,则会不可避免地导致扭转刚度、载荷传递特性这样的汽车车身用加强构件的性能降低。因而,为了借助向内凸缘使加强构件与其他构件接合并确保加强构件被要求的性能,需要在不在向内凸缘设置缺口的前提下抑制在棱线部凸缘产生的褶皱,并且实现压缩凸缘部的成型。
其中,在本说明书中,“在凸缘设置缺口”是指,缺口设于凸缘的整个宽度方向上,而使凸缘不连续。另外,将凸缘的宽度与凸缘的高度以相同的意思使用。因而,将凸缘的宽度局部减小而残留有一部分凸缘的情况视为在凸缘未设置缺口。
以往也提出有一种抑制在这样的压缩凸缘成型时产生褶皱的技术。例如,在专利文献1中公开了这样的技术:在具有遮阳顶棚用开口的顶板形成用于吸收压缩凸缘部的基部与顶端部的长度差的凹凸形状。另外,在专利文献2中公开了这样的技术:在方筒拉深成型的压缩凸缘部设置特定的拉深筋,从而防止产生褶皱。而且,在专利文献3中公开了这样的技术:利用凸轮构造对压缩凸缘部施加按压压力而进行成型,从而抑制褶皱产生。
另外,在专利文献4中公开了一种板体的成型方法,在该方法中,针对应该成为弯曲部的部位,形成沿着与弯曲载荷方向交叉的方向延伸的凸缘相当部,之后对该凸缘相当部进行拉延加工使其转换为凸缘并定形。该板体的成型方法能抑制凸缘处的褶皱所导致的撕裂。
此外,在专利文献5中公开了一种金属面材的加工方法,在该方法中,弯折金属面材,并且将两侧部的立起部向外侧放倒,之后利用接收模具的侧面的按压面的加工辊强压被放倒的两侧部并使它们依次立起。该加工方法能减少立起部的褶皱、变形。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第2554768号说明书
专利文献2:日本特许第2560416号说明书
专利文献3:日本特开平4-118118号公报
专利文献4:日本特开昭59-144530号公报
专利文献5:日本特开平1-104420号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1、2所公开的技术是利用预先形成的余量部分吸收会成为产生褶皱和飞边的主要原因的剩余线长(日文原文:余剰線長)的技术。因而,难以利用该余量部分进行点焊的情况当然不用说,还存在该余量部分妨碍其他部位的点焊的情况。在这样的情况下,难以实施专利文献1、2所公开的技术。
另外,专利文献3所公开的技术能够抑制凸缘部的压缩率和凸轮构造所承受的反作用力较小那样的具有例如曲率半径为2100mm这样的较大的曲率半径的部位的凸缘部产生褶皱。但是,难以抑制凸缘部的压缩率和凸轮构造所承受的反作用力较大那样的具有例如曲率半径为5mm这样的较小的曲率半径的部位的凸缘部产生褶皱。特别是,在使用拉伸强度较大的高张力钢板的情况下,产生过大的褶皱,因此来自凸缘部的反作用力较大。因此,利用专利文献3所公开的凸轮构造无法抑制褶皱的产生。
另外,专利文献4所公开的技术是通过拉延加工抑制褶皱产生的技术。因而,形成的凸缘的板厚变薄,有可能导致加强构件的刚度、凸缘部的强度降低。
另外,专利文献5所公开的技术是使多个加工辊依次进行强压而形成立起部的技术,以金属面材的弯折的部分的曲率半径比较大的加工品为对象。因而,难以抑制具有例如曲率半径为5mm这样的较小的曲率半径的部位的凸缘部产生褶皱。
像这样,从压制成型性的观点而言,难以在具有大致帽型或大致槽型等的截面形状的构件中的棱线部延伸方向上的开口的端部以不设置缺口的方式形成向内凸缘。特别是,所述引用文献1~5都不是着眼于在拉伸强度为340MPa以上的高张力钢板形成凸缘的文献。因此,迄今为止,从未将具有在棱线部凸缘不存在缺口的连续的向内凸缘的、由高张力钢板形成的压制成型体用作汽车车身用加强构件。
对于具有向外凸缘的压制成型品,与具有向外凸缘相应地,无法将帽型截面或槽状截面扩大至整个设计截面。换言之,如果能够代替向外凸缘而是借助向内凸缘进行与其他构件之间的接合,则与没有向外凸缘相应地,能够将压制成型品的截面扩大至整个设计截面。因此,能够提高汽车车身用加强构件与其他构件之间的接合强度、汽车车身的弯曲刚度或者扭转刚度。因而,期望实现一种由高张力钢板形成的具有向内连续凸缘的压制成型品。
本发明的目的在于提供一种如下这样的压制成型品:不用为了避免在压制成型时可能产生的不良而在棱线部凸缘设置缺口,能够提高加强构件与其他构件之间的接合强度、汽车车身的刚度等性能,具有不存在缺口的向内连续凸缘。并且,本发明的目的还在于提供一种这样的压制成型品的制造方法以及压制成型品的制造装置。
用于解决问题的方案
为了解决所述问题,根据本发明的某一技术方案提供一种压制成型品,该压制成型品是金属板的压制成型品,由拉伸强度为340MPa以上的钢板形成,具有以向规定方向延伸的方式形成的棱线部以及以分别自构成所述棱线部的棱线的两端延伸的方式形成的第1面部和第2面部,其中,
该压制成型品在所述规定方向上的至少一端部具有由棱线部凸缘、第1凸缘和第2凸缘相连续而形成的向内连续凸缘,该棱线部凸缘以朝向内侧的方式形成于所述棱线部的端部,该第1凸缘以朝向内侧的方式形成于所述第1面部的端部的至少一部分区域,该第2凸缘以朝向内侧的方式形成于所述第2面部的端部的至少一部分区域,
关于所述棱线部凸缘的缘部的板厚,所述棱线部凸缘具有如下的板厚分布:在夹着周向上的中央区域的两侧区域,含有板厚为所述中央区域的板厚以上的部分。
并且,也可以是,所述棱线部凸缘在所述中央区域和所述两侧区域这两者中的三个部位具有所述板厚极大的部位,所述两侧区域中的所述板厚极大的部位的板厚大于所述中央区域中的所述板厚极大的部位的板厚。
并且,也可以是,所述棱线部凸缘的至少一部分的凸缘宽度小于所述第1凸缘的凸缘宽度和所述第2凸缘的凸缘宽度。
并且,也可以是,所述棱线部凸缘的凸缘宽度Lf和所述棱线部的曲率半径rf满足以下的式(1):
0.2×rf≤Lf≤rf…(1)。
并且,也可以是,所述压制成型品的沿着所述规定方向看到的截面形状是闭合截面形状,或者是大致帽型或大致槽形的开放截面形状。
并且,也可以是,所述压制成型品为汽车车身用加强构件。
并且,为了解决所述问题,根据本发明的另一技术方案提供一种压制成型品的制造方法,该压制成型品的制造方法包括在被加工件的规定方向上的至少一端部形成凸缘的工序,该被加工件由拉伸强度为340MPa以上的钢板形成,具有向所述规定方向延伸的棱线部以及以分别自构成所述棱线部的棱线的两端延伸的方式形成的第1面部和第2面部,其中,
该压制成型品的制造方法包括:
设置工序,在该工序中,自所述被加工件的内侧区域支承所述被加工件的除所述端部之外的区域;以及
弯曲成型工序,在该工序中,利用具有突部的弯曲工具,使所述突部自所述被加工件的外侧区域抵接于所述被加工件的所述棱线部的所述端部处的规定部位,之后使所述弯曲工具沿着所述规定部位的板厚方向朝向所述内侧区域的方向相对地移动,从而形成所述凸缘。
并且,也可以是,在所述弯曲成型工序中,随着所述弯曲工具的移动,所述弯曲工具的所述突部按压所述棱线部的所述端部处的所述规定部位,从而将该规定部位向其板厚方向弯折,接着,所述弯曲工具的除所述突部以外的部分依次按压所述端部处的除所述规定部位之外的其他部分,从而将该其他部分向其板厚方向弯折,而形成所述凸缘。
并且,也可以是,所述规定部位是以所述棱线部的周向上的中央部为中心而包括其两侧的、宽度为大致板厚的区域,所述突部沿着所述中央部的板厚方向按压所述规定部位。
并且,为了解决所述问题,根据本发明的又另一技术方案提供一种压制成型品的制造装置,该压制成型品的制造装置包括:
被加工件支承工具,其用于自被加工件的内侧区域支承所述被加工件,该被加工件具有以向规定方向延伸的方式形成的棱线部以及以分别自构成所述棱线部的棱线的两端延伸的方式形成的第1面部和第2面部,以及
弯曲工具,使该弯曲工具与所述被加工件的所述规定方向上的端部抵接并向所述被加工件的所述内侧区域的方向相对地移动,从而向所述内侧区域的方向弯折所述端部,
所述弯曲工具具有突部,该突部与所述棱线部的所述端部处的规定部位抵接,随着所述移动而沿着该规定部位的板厚方向按压所述规定部位。
并且,也可以是,在沿着所述规定方向观察所述弯曲工具时,所述突部随着朝向顶端部去而宽度减小,并且所述顶端部呈曲线。
并且,也可以是,所述突部的高度h和所述棱线部的曲率半径rf满足下述式(2):
0.5×rf≤h≤3.0×rf…(2)。
发明的效果
采用本发明,在由高张力钢板形成的压制成型品的情况下,不用为了避免在压制成型时可能产生的不良而在棱线部凸缘设置缺口,能够抑制在向内连续凸缘处产生褶皱。因而,若将这样的压制成型品应用于汽车车身用加强构件,则能够提高加强构件与其他构件之间的接合强度、汽车车身的刚度等性能。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的第1实施方式的帽型截面形状的压制成型品的立体图。
图2的(a)是示意性地表示向内连续凸缘的形状的说明图,图2的(b)是从正面观察棱线部凸缘而得到的说明图。
图3是表示该实施方式的压制成型品的截面形状的一例子的说明图。
图4是表示棱线部凸缘的板厚分布的一例子的曲线图。
图5是示意性地表示用于进行弯曲成型的压制成型品的制造装置的整体结构例的概略图。
图6是示意性地表示拉深成型装置的一例子的说明图。
图7是示意性地表示弯曲成型装置的一例子的说明图。
图8的(a)是表示将被加工件安装于被加工件支承工具的情况的图,图8的(b)是表示弯曲成型开始时的情况的说明图,图8的(c)是表示弯曲成型的中途的情况的说明图,图8的(d)是表示弯曲成型结束时的情况的说明图。
图9是表示设于弯曲工具的表面的突部与棱线部的端部相抵接的情况的说明图。
图10的(a)是表示弯曲成型前的被加工件的端部的立体图,图(9)的(b)是表示棱线部被弯折的中途的被加工件的端部的立体图,图10的(c)是表示弯曲成型结束时的被加工件的端部的立体图。
图11的(a)是示意性地表示具有突部的弯曲工具的形状的图,图11的(b)是表示棱线部凸缘附近的凸缘的变形状态的说明图。
图12是示意性地表示没有突部的直线状弯曲工具的形状的图,图12的(b)是表示棱线部凸缘附近的凸缘的变形状态的说明图。
图13是表示棱线部凸缘伴随着弯曲成型而产生的板厚增大率的曲线图。
图14的(a)和图14的(b)是表示形成有向内连续凸缘的压制成型品的形状的外观图。
图15是表示棱线部凸缘的板厚分布的曲线图。
具体实施方式
以下,参照附图详细地说明本发明的优选的实施方式。其中,在本说明书和附图中,对实质上具有同一功能结构的构成部件标注同一附图标记,从而省略重复说明。
<1.第1实施方式>
首先,说明本发明的第1实施方式的压制成型品。
(1-1.整体结构)
图1是示意性地表示本实施方式的压制成型品100的立体图。图2的(a)是示意性地表示压制成型品100的向内连续凸缘118的形状的说明图。图2的(b)是图1中的A向视图(棱线部凸缘115a的主视图),是图2的(a)中的由虚线包围的区域的放大图。
本实施方式的压制成型品100是一种金属板的压制成型品,由拉伸强度为340MPa以上的高张力钢板形成,具有以向规定方向延伸的方式形成的棱线部112a、112b以及以分别自构成棱线部112a、112b的棱线的两端延伸的方式形成的第1面部113a、113b和第2面部114。
该压制成型品100在规定方向上的至少一端部具有由棱线部凸缘115a、115b、第1凸缘116a、116b和第2凸缘117相连续而形成的向内连续凸缘118,该棱线部凸缘115a、115b以朝向内侧的方式形成于棱线部112a、112b的端部,该第1凸缘116a、116b以朝向内侧的方式形成于第1面部113a、113b的端部的至少一部分区域,该第2凸缘117以朝向内侧的方式形成于第2面部114的端部的至少一部分区域。
并且,对于压制成型品100的棱线部凸缘115a、115b的缘部的板厚,棱线部凸缘115a、115b具有这样的板厚分布:在夹着周向上的中央区域的两侧区域含有板厚为中央区域的板厚以上的部分。例如,如图2的(b)所示,棱线部凸缘115a的缘部处的周向上的中央区域被定义为区域X,该区域X包括棱线部凸缘115a的缘部处的周向上的两端的板厚开始增大的位置R1、R2的中间点、即中央部Rc。该中央区域X能够采用沿着周向将棱线部凸缘115a的缘部的自位置R1到位置R2为止的区域三等分的情况下的中央区域X。
本实施方式的压制成型品是通过对钢板进行压制成型而得到的成型品。该压制成型品适合用于例如保险杠加强件、车门槛(侧梁)、车身腰线、横梁等汽车车身用加强构件。用于这样的用途的压制成型品也可以是利用拉伸强度为340MPa以上、优选为590MPa以上的高张力钢板进行压制成型而得到的成型品。拉伸强度是通过基于JISZ2241的拉伸试验测量到的值。另外,由钢板形成的坯料的板厚可以设在例如0.8mm~2.0mm的范围内。
在本实施方式中,压制成型品100或坯料的长度方向与压制成型品100的棱线部112a、112b的延伸方向相当,但棱线部112a、112b的延伸方向并不限定于压制成型品100的长度方向。另外,在本实施方式中,棱线部112a、112b所延伸的规定方向并不限定于被识别为直线的方向。在众多汽车车身用加强构件中能够看到的程度的、被识别为除直线以外的弯曲形状(曲线)的方向也包含在规定方向内。在规定方向被识别为曲线的情况下,该规定方向还包括例如向加强构件的左右方向弯曲的方向、向上下方向弯曲的方向或者将这些方向组合而成的方向。并且,规定方向上的全长包括从例如保险杠、纵梁那样的1000mm左右的长度到立方体状的隔板那样的100mm左右的长度为止的全部长度。
图3是表示压制成型品100的与其长度方向正交的截面处的截面形状的一例子的说明图。本实施方式的压制成型品100的截面形状能够设为图3的(A)所示的帽型的截面形状、图3的(B)所示的槽型的截面形状,但并不限定于此。如图3的(C)、图3的(D)所示,压制成型品100的截面形状也包括对帽型、槽型的截面形状的壁面100a赋予各种凸形状100b、凹形状(未图示)而成的截面形状。
另外,压制成型品100的截面形状除包括图3的(A)~图3的(D)所示那样的开放截面形状以外,还包括例如大致矩形等闭合截面形状。而且,压制成型品100并不限定于是这些截面形状的压制成型品,也可以是例如V字型截面形状这样的包括棱线部以及分别自构成该棱线部的棱线的两端延伸的第1面部和第2面部的截面形状的压制成型品。图1所示的压制成型品100是具有帽型的截面形状的压制成型品100。以下,以具有帽型的截面形状的压制成型品100为例进行说明。
如图1所示,压制成型品100包括棱线部112a、112b、第1面部113a、113b以及第2面部114。棱线部112a、112b均以沿着压制成型品100的长度方向延伸的方式形成。一第1面部113a与棱线部112a相连,以沿着与压制成型品100的长度方向交叉的第1方向延伸的方式形成。另一第1面部113b与棱线部112b相连,以沿着与压制成型品100的长度方向交叉的第1方向延伸的方式形成。一第1面部113a延伸形成的第1方向与另一第1面部113b延伸形成的第1方向也可以不同。
第2面部114与棱线部112a、112b相连,以沿着与压制成型品100的长度方向交叉且与第1方向不同的第2方向延伸的方式形成。第2面部114形成在棱线部112a、112b之间。像这样,压制成型品100包括分别以沿着压制成型品100的长度方向延伸的方式形成的棱线部112a、112b以及与这些棱线部112a、112b相连续的第1面部113a、113b和第2面部114,具有大致帽型的开放截面形状。
(1-2.向内连续凸缘)
压制成型品100在长度方向上的至少一最外端部100A具有棱线部凸缘115a、115b、第1凸缘116a、116b以及第2凸缘117。棱线部凸缘115a、115b形成于棱线部112a、112b的长度方向上的最外端部100A。第1凸缘116a、116b形成于第1面部113a、113b的长度方向上的最外端部100A的至少一部分区域。而且,第2凸缘117形成于第2面部114的长度方向上的最外端部100A的至少一部分区域。在本实施方式中,第1凸缘116a、116b和第2凸缘117分别形成在第1面部113a、113b和第2面部114的最外端部100A的整个区域。
棱线部凸缘115a、115b、第1凸缘116a、116b和第2凸缘117均作为向内凸缘连续地形成。这些棱线部凸缘115a、115b、第1凸缘116a、116b和第2凸缘117构成向内连续凸缘118。通过将设于压制成型品100的端部的凸缘设为向内连续凸缘118,能够将例如汽车车身用加强构件的截面扩大至整个设计截面。因而,能够进一步提高加强构件与其他构件之间的接合强度、汽车车身的刚度。
本实施方式的压制成型品100在长度方向上的最外端部100A具有在第1面部113a、113b、棱线部112a、112b和第2面部114的全长上连续的向内连续凸缘118。其中,只要第1凸缘116a、116b、第2凸缘117分别与棱线部凸缘115a、115b连续地形成即可,向内连续凸缘118也可以不在全长上连续。例如,第1凸缘116a、116b或第2凸缘117也可以形成于第1面部113a、113b或第2面部114的最外端部100A的一部分区域。在第2凸缘117未形成于第2面部114的整个区域的情况下,形成被分割成两部分的向内连续凸缘118。
在将该压制成型品100用作汽车车身用加强构件的情况下,借助向内连续凸缘118使压制成型品100与其他构件重叠。之后,将向内连续凸缘118作为搭接量通过例如点焊等焊接将压制成型品100与其他构件接合起来。
其中,在对压制成型品100进行点焊的情况下,例如,可以如以下那样进行焊接。首先,将压制成型品100对接于其他构件的侧面等,之后,利用C型点焊枪等对向内连续凸缘118进行焊接。之后,使设于压制成型品100的第1面部113a、113b的与棱线部112a、112b的延伸方向交叉的方向上的端部的凸缘与封闭板对齐并进行焊接。由此,帽型的压制成型品100的开口部分被封闭,压制成型品100被进行组装。其他构件的封闭板的焊接也是同样的。在通过点焊枪无法固定压制成型品100的情况下,也可以采用自一个方向进行焊接的单向焊接、TIG焊接、激光焊、粘接等其他接合方法。
(1-3.棱线部凸缘)
在本实施方式的压制成型品100中,优选棱线部凸缘115a、115b的宽度Lf和曲率半径rf满足下述式(1):
0.2×rf≤Lf≤rf…(1)。
若棱线部凸缘115a、115b的宽度Lf为曲率半径rf以下,则能够使褶皱的产生得到了抑制的向内连续凸缘118的成型性良好。并且,若棱线部凸缘115a、115b的宽度Lf为曲率半径rf的0.2倍以上,则能够确保棱线部凸缘115a、115b的刚度并确保适合用于汽车车身用加强构件的压制成型品100的强度。
若棱线部凸缘115a、115b的宽度Lf和曲率半径rf满足所述式(1),则棱线部凸缘115a、115b的凸缘宽度也可以减小到未到达棱线部112a、112b的内表面的程度。即,棱线部凸缘115a、115b的宽度Lf可以小于第1凸缘116a、116b、第2凸缘117的宽度Lfs1、Lfs2。特别是,在以由高张力钢板、板厚较厚的钢板形成的被加工件为对象的情况下,优选减小棱线部凸缘115a、115b的凸缘宽度Lf。
本实施方式的压制成型品100在棱线部凸缘115a、115b具有凹部119。由此,棱线部凸缘115a、115b的宽度Lf在与构成棱线部112a、112b的棱线的顶点相当的区域处小于第1凸缘116a、116b、第2凸缘117各自的宽度Lfs1、Lfs2。其中,凸缘的宽度是指,除在凸缘自棱线部、第1面部、第2面部立起的基部形成的弯曲部分之外的、形成为平坦状的部分的宽度。
例如,在棱线部凸缘115a的情况下,如图2的(b)所示,棱线部凸缘115a的宽度Lf是指,在长度方向最外端部100A处除与棱线部112a连续并形成为弯曲状的弯曲部115ab之外、形成为平坦状的平坦部115aa的宽度Lf。棱线部凸缘115a、115b的宽度Lf小于第1凸缘116a、116b、第2凸缘117各自的宽度,从而棱线部凸缘115a、115b的凸缘顶端的剩余伸长较少,能够减少褶皱的产生。
(1-4.板厚分布)
在此,说明本实施方式的压制成型品100的棱线部凸缘115a、115b的板厚分布。图4是表示关于棱线部凸缘115a的宽度方向上的端部的板厚分布的一例子的曲线图。纵轴表示板厚增大率(%)。该板厚增大率表示凸缘的宽度方向上的端部的板厚以压制成型前的坯料的板厚为基准增大的增大率。
并且,横轴表示棱线部凸缘115a的缘部的距离(mm)。“凸缘的缘部的距离”是指,沿着棱线以棱线部凸缘115a的缘部的板厚开始增大的位置为起点0到板厚的增大结束的位置为止的周向位置。具体而言,如图2的(b)所示,表示棱线部凸缘115a的宽度方向上的端部处的板厚增大开始位置R1到板厚增大结束位置R2为止的周向位置。在图2的(b)的例子中,板厚增大开始位置R1位于靠第1面部113a侧,板厚增大结束位置R2位于靠第2面部114侧,但板厚增大开始位置R1和板厚增大结束位置R2也可以位于相反位置。板厚增大开始位置R1与板厚增大结束位置R2之间的中间点是棱线部凸缘115a的宽度方向上的缘部处的周向上的中央部Rc。
如图4所示,本实施方式的压制成型品100的棱线部凸缘115a在夹着包括周向上的中央部Rc的中央区域的两侧具有缘部的板厚大于中央部Rc的缘部的板厚的部位C1、C2。具体而言,图4所示的板厚分布具有:部位A,其在周向上的中央部Rc处使板厚成为极大;部位B1、B2,其在部位A的两侧处分别使板厚成为极小;以及部位C1、C2,其在部位B1、B2各自的更外侧处使板厚成为极大。即,在棱线部凸缘115a的周向上的3个部位处,板厚极大。夹着中央区域的两侧的部位C1、C2的板厚大于周向上的中央部Rc(A)的板厚。
通过使棱线部凸缘115a、115b具有这样的板厚分布,从而能够分散在棱线部凸缘115a、115b产生的褶皱。由此,能够抑制在棱线部凸缘115a、115b的周向上的中央区域集中产生压曲褶皱。因而,在借助向内连续凸缘118通过点焊等接合压制成型品100与其他构件的情况下,棱线部凸缘115a、115b与其他构件之间不易产生间隙。结果,能够提高接合强度。
并且,优选在夹着该中央区域的两侧处板厚极大的部位C1、C2的极大值与在周向上的中央区域内板厚极大的部位A的极大值之比大约在1.0~1.5的范围。该比值会根据棱线部112a、112b的曲率半径rf、作为压制成型品100的坯料原材料的金属板(例如,拉伸强度为340MPa以上的高张力钢板)的强度变化,还会根据加工硬化指数变化。
通过使所述比值在1.0~1.5的范围,从而使产生于棱线部凸缘115a、115b的褶皱的程度减小。因而,在借助棱线部凸缘115a、115b使压制成型品100与其他构件重叠并进行点焊时,更不易产生间隙,能够抑制接合强度降低。
如上述那样,本实施方式的压制成型品100能够借助向内连续凸缘118而不是向外凸缘与其他构件接合起来。因而,与不具有向外凸缘相应地,能够将帽状截面或槽状截面扩大至整个设计截面。并且,本实施方式的压制成型品100在棱线部凸缘115a、115b没有缺口,并且能够抑制在向内连续凸缘118处产生褶皱。因而,在将压制成型品100用作例如汽车车身用加强构件的情况下,能够提高压制成型品100与其他构件之间的接合强度,并且能够提高加强构件的刚度、载荷传递效率等性能。
<2.第2实施方式>
接着,将本发明的第2实施方式的压制成型品100的制造方法的例子与压制成型品100的制造装置的结构例一并进行说明。本实施方式的压制成型品100的制造方法和制造装置用于制造例如第1实施方式的压制成型品100。以下,说明本实施方式的压制成型品100的制造装置(以下,也称作“压制成型装置”),之后说明使用该压制成型装置的压制成型品100的制造方法。
(2-1.压制成型装置)
图5是示意性地表示本实施方式的压制成型装置20的整体结构例的概略图。如图5所示,压制成型装置20包括被加工件支承工具24、第1弯曲工具21a、第2弯曲工具21b以及第3弯曲工具22。被加工件支承工具24用于固定并支承具有U字截面形状的被加工件140。被加工件支承工具24的外表面具有与所支承的被加工件140的内表面形状相对应的形状。被加工件支承工具24以使被加工件140的用于形成凸缘的端部突出的状态自被加工件140的内侧区域支承该被加工件140。
第1弯曲工具21a、第2弯曲工具21b以及第3弯曲工具22用于自被加工件140的外侧区域向内侧区域按压被加工件140的端部使该端部向内弯折,以在该端部形成向内凸缘。第1弯曲工具21a、第2弯曲工具21b以及第3弯曲工具22由例如弯折刀(日文原文:曲げ刃)形成。
第1弯曲工具21a、第2弯曲工具21b以及第3弯曲工具22均以不与被加工件支承工具24接触的方式相对于被加工件支承工具24相对地进退移动。这样的进退移动能够通过例如未图示的凸轮构造实现。第1弯曲工具21a、第2弯曲工具21b以及第3弯曲工具22在相对地前进移动时至少一部分与被加工件支承工具24的侧面中的使被加工件140的端部突出的一侧的侧面24b相对。随着该前进移动,第1弯曲工具21a、第2弯曲工具21b以及第3弯曲工具22使被加工件140的端部向内弯折。
并且,第1弯曲工具21a、第2弯曲工具21b以及第3弯曲工具22在相对地后退时后退至不与该侧面24b相对的位置。在该后退位置,第1弯曲工具21a、第2弯曲工具21b以及第3弯曲工具22以不位于被加工件140的长度方向上的延长线上的方式配置。在本实施方式的压制成型装置20的情况下,被加工件支承工具的侧面24b形成在一个平面上,第1弯曲工具21a、第2弯曲工具21b以及第3弯曲工具22能够在与该侧面24b平行的面内相对移动。
第1弯曲工具21a和第2弯曲工具21b以与被加工件支承工具24中的用于支承被加工件140的棱线部142a、142b的肩部25a、25b相对应的方式设置。该第1弯曲工具21a和第2弯曲工具21b在沿周向平分该肩部25a、25b的方向上、即平分构成被加工件140的棱线部142a、142b的棱线的方向上进退移动。
并且,第3弯曲工具22设在第1弯曲工具21a与第2弯曲工具21b之间的大致中央。该第3弯曲工具22在与被加工件支承工具24的用于支承被加工件140的第2面部144的支承面24a正交的方向上进退移动。如所述那样,第1弯曲工具21a、第2弯曲工具21b以及第3弯曲工具22用于按压被加工件140的自被加工件支承工具24突出的端部,不与被加工件支承工具24接触。
在第1弯曲工具21a、第2弯曲工具21b以及第3弯曲工具22相对地前进而与被加工件支承工具24的侧面24b相对的状态下,优选第1弯曲工具21a、第2弯曲工具21b、第3弯曲工具22与被加工件支承工具24之间的间隙的距离x满足下述式(3):
1.00×t≤x≤1.40×t…(3)
t:坯料的板厚(mm)
w:间隙的距离(mm)。
通过使间隙的距离x满足所述式(3),能够抑制向内连续凸缘118的板厚变得小于压制成型前的板厚。并且,通过使间隙的距离x满足所述式(3),能够抑制棱线部凸缘115a、115b处的容易成为产生褶皱的原因的板厚增大。
在此,第1弯曲工具21a和第2弯曲工具21b在前进移动方向侧的表面具有突部23a、23b。该突部23a、23b用于沿着被加工件140的自被加工件支承工具24突出的端部中的、棱线部142a、142b的端部的板厚方向按压棱线部142a、142b的端部。被加工件140的自被加工件支承工具24突出的端部是要弯曲成型为向内连续凸缘118的部分。并且,突出的棱线部142a、142b的端部是要成型为棱线部凸缘115a、115b的部分。
以在弯曲成型开始时突部23a、23b从外侧区域与棱线部142a、142b的端部的一部分抵接的方式配置第1弯曲工具21a和第2弯曲工具21b。之后,第1弯曲工具21a和第2弯曲工具21b沿着突部23a、23b所抵接的抵接部分的板厚方向朝向内侧区域相对地前进移动。棱线部142a、142b的端部的与突部23a、23b抵接的部分被沿着该抵接部分的板厚方向按压。另一方面,棱线部142a、142b的端部的其他的部分被沿着与各自的部分的板厚方向交叉的方向按压。
像这样,利用具有突部23a的第1弯曲工具21a和具有突部23b的第2弯曲工具21b按压棱线部142a、142b的端部,从而在被突部23a、23b按压的部分与其他部分之间产生变形速度差。因而,在棱线部142a、142b的端部形成棱线部凸缘115a、115b时的变形场自收缩变形场变为剪切变形场。即,可以认为棱线部凸缘115a、115b的变形状态自收缩变形场(变形比β(ε2/ε1)<-1:板厚增大)变化为剪切变形场(变形比β(ε2/ε1)≒-1:板厚无变化)。因而,能够在棱线部142a、142b的端部处抑制容易成为产生褶皱的原因的板厚增大。
此时,若突部23a、23b的高度h过小,则在利用第1弯曲工具21a和第2弯曲工具21b进行弯曲成型时,形成于棱线部142a、142b的自被加工件支承工具24突出的端部的剪切变形场不充分。结果,存在抑制板厚增大的效果减小的情况。另一方面,若突部23a、23b的高度h过大,则有可能导致突部23a、23b损伤。因而,优选突部23a、23b的高度h满足下述式(2)。其中,下述式(2)中的附图标记rf是棱线部112a、112b的曲率半径。
0.5×rf≤h≤3.0×rf…(2)
在本实施方式中,在利用第1弯曲工具21a和第2弯曲工具21b进行弯曲成型时形成的剪切变形场中,棱线部凸缘115a、115b中的变形最大的部位的变形比β(ε2/ε1)满足-1.5<(ε2/ε1)<0.9。换言之,突部23a、23b能够施加使棱线部凸缘115a、115b中变形最大的部位的变形比β(ε2/ε1)满足-1.5<(ε2/ε1)<0.9的剪切变形场。
另外,压制成型装置20能够利用例如拉深成型装置构成,该拉深成型装置用于对坯料进行拉深成型而形成具有棱线部142a、142b以及分别与棱线部142a、142b相连续的第1面部143a、143b和第2面部144的被加工件140。例如,能够利用图6所例示的具有冲模51、冲头53和坯料保持件55的以往的拉深成型装置50构成本实施方式的压制成型装置20。或者,也可以利用图7所例示的具有冲模61和冲头63的以往的弯曲成型装置60构成本实施方式的压制成型装置20。
在该情况下,以靠近冲模51、61的侧面的方式配置第1弯曲工具21a、第2弯曲工具21b以及第3弯曲工具22,使所述弯曲工具21a、21b、22能够相对于冲头53、63相对地移动,从而构成压制成型装置20。采用该压制成型装置20,冲头作为被加工件支承工具24发挥作用,因此不需要使用专用的被加工件支承工具24。因而,与使用专用的被加工件支承工具24的情况相比,能够削减压制成型品100的制造成本和制造工时。
另外,本实施方式的压制成型装置20构成为用于对具有两个棱线部142a、142b的被加工件140进行弯曲成型的装置。该压制成型装置20包括用于进行棱线部142a、142b的端部的弯曲成型的第1弯曲工具21a和第2弯曲工具21b以及用于进行被加工件140的第2面部144的端部的弯曲成型的第3弯曲工具22。其中,压制成型装置20并不限定于该例子。
例如,对于用于进行第2面部144的端部的弯曲成型的第3弯曲工具22,在第2面部144的宽度较小的情况下,也可以省略。此外,在例如对具有一个棱线部的V字截面形状的被加工件进行弯曲成型的情况下,压制成型装置也可以不包括第3弯曲工具22。在该情况下,为了按压棱线部的端部使其向内弯折,压制成型装置仅包括具有突部23a的第1弯曲工具21a即可。
(2-2.压制成型品的制造方法)
接着,说明利用本实施方式的压制成型装置20对具有U字截面形状的被加工件140的端部进行弯曲成型来制造压制成型品100的方法。
图8是示意性地表示利用本实施方式的压制成型品100的制造方法自被加工件140制造压制成型品100的情况的说明图。图8的(a)表示将被加工件140安装于被加工件支承工具24的情况,图8的(b)表示开始对被加工件140进行弯曲成型时的情况。并且,图8的(c)表示被加工件140的弯曲成型过程中的情况,图8的(d)表示针对被加工件140的弯曲成型结束时的情况。
并且,图9是表示设于第1弯曲工具21a和第2弯曲工具21b这两者各自的表面的突部23a、23b与被加工件140抵接并且突部23a、23b向板厚方向按压被加工件140的抵接部分的情况的说明图。而且,图10是表示利用本实施方式的压制成型品100的制造方法使被加工件140的端部变形的情况的立体图。图10的(a)表示弯曲成型开始前的被加工件140的端部,图10的(b)表示棱线部被弯折的中途的被加工件140的端部,图10的(c)表示弯曲成型结束时的被加工件140的端部。
如图8的(a)所示,被加工件140具有沿长度方向延伸的棱线部142a、142b以及分别自构成棱线部142a、142b的棱线的两端连续的第1面部143a、143b和第2面部144,具有U字截面形状。被加工件140以该被加工件140的长度方向上的端部140a自被加工件支承工具24突出的状态覆盖于被加工件支承工具24而被该被加工件支承工具24固定并支承。突出的端部140a是要弯曲成型为向内连续凸缘118的部分。如图10的(a)所示,在弯曲成型开始前的阶段,被加工件140的端部未被弯折。
此时,如图8的(a)和图9所示,以设于第1弯曲工具21a和第2弯曲工具21b这两者各自的表面的突部23a、23b的顶端与被加工件140的棱线部142a、142b的端部抵接的方式配置第1弯曲工具21a和第2弯曲工具21b。在本实施方式中,棱线部142a、142b的端部处的平分棱线的中央部与突部23a、23b抵接。并且,第3弯曲工具22以与由两个棱线部142a、142b夹着的第2面部144的端部的大致中央部抵接的方式配置。
接着,如图8的(b)所示,利用例如未图示的凸轮机构使第1弯曲工具21a和第2弯曲工具21b沿着相对于铅垂方向倾斜的倾斜方向自被加工件140的外侧区域朝向内侧区域移动。由此,突部23a、23b的顶端沿着棱线部142a、142b的端部处的周向上的中央部的板厚方向按压该中央部。即,如图8的(b)中的空心箭头所示,第1弯曲工具21a和第2弯曲工具21b朝向大致平分棱线部142a、142b的端部的棱线的倾斜方向移动。
由此,棱线部142a、142b的端部处的周向上的中央区域比其他区域先开始变形。同时,第3弯曲工具22同样地利用未图示的凸轮机构沿着铅垂方向移动,第3弯曲工具22的顶端与第2面部144的端部的中央部抵接。此时,优选的是,第1弯曲工具21a和第2弯曲工具21b这两者各自的突部23a、23b对以棱线部142a、142b的端部的周向上的中央部为中心且包括其两侧的、宽度为大致板厚的的区域的一部分或全部沿着该部分的板厚方向进行按压。
通过像这样进行弯曲成型,在形成的棱线部凸缘115a、115b的宽度方向上的缘部形成的、板厚极大的部位容易沿着棱线部凸缘115a、115b的周向均等地分散。因而,能够进一步抑制在棱线部凸缘115a、115b处产生褶皱。从这样的观点而言,更优选的是,利用突部23a、23b沿着棱线部142a、142b的周向上的中央部的板厚方向按压该中央部来进行弯曲成型。
接着,如图8的(c)~(d)所示,使第1弯曲工具21a、第2弯曲工具21b以及第3弯曲工具22继续向箭头方向移动,进行被加工件140的端部的弯曲成型。即,通过使第3弯曲工具22移动,从而第2面部144的端部被沿着板厚方向向内弯折。并且,通过使第1弯曲工具21a和第2弯曲工具21b移动,从而棱线部142a、142b的端部的周向上的中央部分别被沿着板厚方向弯折。而且,伴随第1弯曲工具21a和第2弯曲工具21b的移动,棱线部142a、142b的端部的除周向上的中央部之外的其他部分的按压时机晚于周向上的中央部的按压时机,被自中央部侧起依次按压。由此,棱线部142a、142b的除中央部之外的其他部分被沿着与该部分的板厚方向交叉的方向依次弯折。
即,在本实施方式的压制成型品100的制造方法中,如图10的(b)所示,在被加工件140的端部中,棱线部142b的端部最先被弯折。之后,如图10的(c)所示,第1面部143b和第2面部144这两者的端部依次被弯折,从而形成向内连续凸缘118。
在本实施方式的压制成型品100的制造方法中,棱线部142a、142b的端部处的周向上的中央区域比其他区域先开始变形,在中央区域的变形速度与除中央区域以外的部分的变形速度之间产生差值。因此,棱线部凸缘115a、115b的变形场自以板厚增大较大的收缩凸缘变形场为主体的变形场变为纯粹的剪切变形场,能够抑制容易成为产生褶皱的原因的板厚增大。通过这样,能够得到在棱线部凸缘115a、115b不存在缺口的、具有抑制了褶皱的产生的向内连续凸缘118的压制成型品100。
在以上的说明中,以利用突部23a、23b对被加工件140的棱线部142a、142b的端部的周向上的中央部沿板厚方向进行按压的方法为例进行了说明,但本实施方式并不限定于该例子。只要是棱线部142a、142b的端部的周向上的中央区域,就也可以对除平分棱线的中央部以外的位置沿板厚方向进行按压。
采用本实施方式的压制成型品100的制造方法和制造装置,在弯曲成型时在形成于被加工件140的棱线部142a、142b的端部的棱线部凸缘115a、115b形成剪切变形场。因而,能够有效地抑制随着弯曲变形而产生的收缩变形所导致的棱线部凸缘115a、115b的板厚增大。
另外,在利用图6或图7所例示的以往的拉深成型装置或弯曲成型装置构成压制成型装置20的情况下,如以下那样,能够通过一系列的工序进行被加工件140的成型和向内连续凸缘118的成型。例如,首先,通过对坯料进行拉深成型或弯曲成型来成型被加工件140。接着,在未将被加工件140自压制成型装置20取下的状态下,紧接着将冲头53、63用作被加工件支承工具24,利用靠近冲模51、61的侧面配置的第1弯曲工具21a、第2弯曲工具21b以及第3弯曲工具22向内弯折被加工件140的长度方向上的端部。
像这样,经过一系列的工序,得到具有向内连续凸缘118的压制成型品100。像这样,利用一个压制成型装置20制造压制成型品100,从而能够以低成本以及较少的工时制造压制成型品100。
另外,在想要在棱线部凸缘115a、115b形成凹部119的情况等将棱线部凸缘115a、115b加工成规定形状(以下,称作“修整加工”)时,例如,能够按照以下的步骤制造压制成型品100。
(1)可以是,在成型具有规定的截面形状的被加工件140之后,对该被加工件140的棱线部142a、142b的长度方向上的端部进行修整加工,之后将被加工件140的端部向内弯折。
(2)也可以是,在自坯料成型被加工件140的同时进行修整加工,成型棱线部142a、142b的长度方向上的端部被加工成规定形状的被加工件140,之后,将被加工件140的端部向内弯折。
(3)也可以是,对坯料的要成型为棱线部凸缘的部分进行修整加工,做成被加工成规定形状的坯料,之后,自该坯料成型被加工件140,进而将被加工件140的端部向内弯折。
实施例
以下,参照基于有限元法的数值解析结果说明本发明的实施例。
(实施例1~5、比较例1~5)
首先,使用板厚为1.6mm、拉伸强度为980MPa级的高张力钢板制的具有V字截面形状的被加工件,按照图5~图9所示的步骤对被加工件的端部进行弯曲成型,制造具有向内连续凸缘的压制成型品。对制造该压制成型品时的棱线部凸缘及其邻接的第1凸缘、第2凸缘各自的变形动作进行数值解析。
图11是表示利用具有突部23a的第1弯曲工具21a进行弯曲成型的本发明的实施例的说明图。图11的(a)是表示第1弯曲工具21a的形状的图。所使用的第1弯曲工具21a的突部23a的高度h为7mm,突部23a的顶端的曲率半径为6mm。图11的(b)是表示实施例1~5的压制成型品的棱线部凸缘115、第1凸缘116和第2凸缘117的变形状态的说明图。在图11的(b)中的各图的左上方示出有由第1面部113和第2面部114形成的V字所成的角度(以下,也称作“棱线内角”)。
图12是表示利用不具有突部的直线状的弯曲工具31进行弯曲成型的比较例的说明图。图12的(a)是表示弯曲工具31的形状的说明图。图12的(b)是表示比较例1~5的棱线部凸缘115’、第1凸缘116’和第2凸缘117’的变形状态的说明图。在图12的(b)中的各图的左上方示出有由第1面部113’和第2面部114’形成的V字所成的棱线内角。
实施例1和比较例1这两者的压制成型品的棱线内角均为60°。实施例2和比较例2这两者的压制成型品的棱线内角均为70°。实施例3和比较例3这两者的压制成型品的棱线内角均为90°。实施例4和比较例4这两者的压制成型品的棱线内角均为120°。实施例5和比较例5这两者的压制成型品的棱线内角均为150°。
图13是针对实施例和比较例的各例子分别表示棱线部凸缘115、115’的宽度方向上的缘部处的板厚的增大率的曲线图。纵轴表示板厚增大率的最大值,横轴表示棱线内角。板厚增大率表示弯曲成型后的板厚的以坯料的板厚(1.6mm)为基准时的增大率。
如图11的(b)和图12的(b)所示,实施例1~5的压制成型品与具有相同的棱线内角的比较例1~5的压制成型品相比能够将棱线部凸缘115处的板厚增大率抑制得较小。并且,如图13中的曲线图所示,实施例1~5的压制成型品与具有相同的棱线内角的比较例1~5的压制成型品相比能够大幅度地抑制棱线部凸缘115的板厚增大率。因而可知,采用本发明,能够制造棱线部凸缘115的板厚的增大较小且板厚分布的差值较小的具有良好的形状的向内连续凸缘118的压制成型品。
(实施例6、7)
接着,在实施例6中,使用板厚为1.0mm、拉伸强度为980MPa级的高张力钢板制的具有V字截面形状的被加工件,按照图5~图9所示的步骤制造具有向内连续凸缘的压制成型品。并且,在实施例7中,使用板厚为1.0mm、拉伸强度为980MPa级的高张力钢板制的具有U字截面形状的被加工件,按照图5~图9所示的步骤制造具有向内连续凸缘的压制成型品。对制造这些压制成型品时的棱线部凸缘的宽度方向上的缘部处的板厚分布进行数值解析。
图14的(a)、(b)是表示通过弯曲成型而形成向内连续凸缘后的压制成型品120、130的外观图。图15是表示在压制成型品120、130的沿着棱线部112的延伸方向的方向上的端部形成的向内连续凸缘118的宽度方向上的缘部处的板厚分布的曲线图。图15中的曲线图的纵轴表示板厚增大率(%)。并且,横轴表示棱线部凸缘115的缘部的距离(mm)。
如图15中的曲线图所示,可知的是,采用本发明的压制成型品的制造方法,与形成的向内的棱线部凸缘115的缘部处的周向上的中央部Rc的板厚增大率相比,夹着该中央部的两侧的一部分的板厚增大率更大。并且可知,向内的棱线部凸缘115的缘部的板厚增大率分散在三个部位成为极大。因而,本发明的压制成型品的制造方法能够抑制在棱线部凸缘115的周向上的中央区域集中产生压曲褶皱。由此,在将压制成型品用作例如汽车车身用加强构件的情况下,能够提高压制成型品与其他构件之间的接合强度,并且能够提高加强构件的刚度、载荷传递效率等性能。
附图标记说明
20、压制成型装置;21a、第1弯曲工具;21b、第2弯曲工具;22、第3弯曲工具;23a、23b、突部;24、被加工件支承工具;24a、支承面;24b、侧面;25a、25b、肩部;31、弯曲工具;50、拉深成型装置;60、弯曲成型装置;100、120、130、压制成型品;100A、最外端部;112a、112b、棱线部;113a、113b、第1面部;114、第2面部;115、115’、115a、115b、棱线部凸缘;115aa、平坦部;115ab、弯曲部;116、116’、116a、116b、第1凸缘;117、117’、第2凸缘;118、向内连续凸缘;119、凹部;140、被加工件;140a、长度方向上的端部;142a、142b、棱线部;143a、143b、第1面部;144、第2面部
Claims (12)
1.一种压制成型品,该压制成型品是金属板的压制成型品,由拉伸强度为340MPa以上的钢板形成,具有以向规定方向延伸的方式形成的棱线部以及以分别自构成所述棱线部的棱线的两端延伸的方式形成的第1面部和第2面部,其中,
该压制成型品在所述规定方向上的至少一端部具有由棱线部凸缘、第1凸缘和第2凸缘相连续而形成的向内连续凸缘,该棱线部凸缘以朝向内侧的方式形成于所述棱线部的端部,该第1凸缘以朝向内侧的方式形成于所述第1面部的端部的至少一部分区域,该第2凸缘以朝向内侧的方式形成于所述第2面部的端部的至少一部分区域,
关于所述棱线部凸缘的缘部的板厚,所述棱线部凸缘具有如下的板厚分布:在夹着周向上的中央区域的两侧区域,含有板厚为所述中央区域的板厚以上的部分。
2.根据权利要求1所述的压制成型品,其中,
所述棱线部凸缘在所述中央区域和所述两侧区域中分别具有所述板厚极大的部位,共计有三个部位成为所述板厚极大的部位,所述两侧区域中的所述板厚极大的部位的板厚大于所述中央区域中的所述板厚极大的部位的板厚。
3.根据权利要求1或2所述的压制成型品,其中,
所述棱线部凸缘的至少一部分的凸缘宽度小于所述第1凸缘的凸缘宽度和所述第2凸缘的凸缘宽度。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的压制成型品,其中,
所述棱线部凸缘的凸缘宽度Lf和所述棱线部的曲率半径rf满足以下的式(1):
0.2×rf≤Lf≤rf…(1)。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的压制成型品,其中,
所述压制成型品的沿着所述规定方向看到的截面形状是闭合截面形状,或者是大致帽型或大致槽形的开放截面形状。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的压制成型品,其中,
所述压制成型品为汽车车身用加强构件。
7.一种压制成型品的制造方法,该压制成型品的制造方法包括在被加工件的规定方向上的至少一端部形成凸缘的工序,该被加工件由拉伸强度为340MPa以上的钢板形成,具有向所述规定方向延伸的棱线部以及以分别自构成所述棱线部的棱线的两端延伸的方式形成的第1面部和第2面部,其中,
该压制成型品的制造方法包括:
设置工序,在该工序中,自所述被加工件的内侧区域支承所述被加工件的除所述端部之外的区域;以及
弯曲成型工序,在该工序中,利用具有突部的弯曲工具,使所述突部自所述被加工件的外侧区域抵接于所述被加工件的所述棱线部的所述端部处的规定部位,之后使所述弯曲工具沿着所述规定部位的板厚方向朝向所述内侧区域的方向相对地移动,从而形成所述凸缘。
8.根据权利要求7所述的压制成型品的制造方法,其中,
在所述弯曲成型工序中,随着所述弯曲工具的移动,所述弯曲工具的所述突部按压所述棱线部的所述端部处的所述规定部位,从而将该规定部位向其板厚方向弯折,接着,所述弯曲工具的除所述突部以外的部分依次按压所述端部处的除所述规定部位之外的其他部分,从而将该其他部分向其板厚方向弯折,而形成所述凸缘。
9.根据权利要求7或8所述的压制成型品的制造方法,其中,
所述规定部位是以所述棱线部的周向上的中央部为中心而包括其两侧的、宽度为大致板厚的区域,
所述突部沿着所述中央部的板厚方向按压所述规定部位。
10.一种压制成型品的制造装置,其中,
该压制成型品的制造装置包括:
被加工件支承工具,其用于自被加工件的内侧区域支承所述被加工件,该被加工件具有以向规定方向延伸的方式形成的棱线部以及以分别自构成所述棱线部的棱线的两端延伸的方式形成的第1面部和第2面部,以及
弯曲工具,使该弯曲工具与所述被加工件的所述规定方向上的端部抵接并向所述被加工件的所述内侧区域的方向相对地移动,从而向所述内侧区域的方向弯折所述端部,
所述弯曲工具具有突部,该突部与所述棱线部的所述端部处的规定部位抵接,随着所述移动而沿着该规定部位的板厚方向按压所述规定部位。
11.根据权利要求10所述的压制成型品的制造装置,其中,
在沿着所述规定方向观察所述弯曲工具时,所述突部随着朝向顶端部去宽度减小,并且所述顶端部呈曲线。
12.根据权利要求10或11所述的压制成型品的制造装置,其中,
所述突部的高度h和所述棱线部的曲率半径rf满足下述式(2):
0.5×rf≤h≤3.0×rf…(2)。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Tokyo, Japan, Japan Patentee after: Nippon Iron & Steel Corporation Address before: Tokyo, Japan, Japan Patentee before: Nippon Steel Corporation |