CN107000024A - 热冲压修边部件 - Google Patents

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Abstract

使在通过热压加工而成形后通过激光加工将外周多余部分切断去除而得到的热冲压修边部件的生产率提高。外周形状构成为包含激光修边线(L1)和冲压修边线(L2)，所以只要通过激光加工将例如产生毛刺等而需要进行后加工的部位等必要最小限度的范围切断去除即可，加工成本和/或加工时间被降低而生产率提高。另外，激光修边线(L1)和冲压修边线(L2)经由凸形状的角部(30)连接，所以尽管存在因加工误差导致的两者的相对错位，连接部分的形状仍然稳定，与将这些修边线(L1)以及(L2)在直线上平滑地连接的情况相比，抑制了因加工误差引起的高度差、突起等而导致的加工质量的不稳定。

Description

热冲压修边部件
技术领域
本发明涉及在通过热压加工(日文：熱間プレス加工)而成形后通过激光加工将外周多余部分切断去除而得到的热冲压修边部件(英文：hot-stamped and trimmed part)的改良。
背景技术
由于存在在通过热压加工来进行弯曲加工等成形的同时用压模将外周多余部分剪切去除时，会产生毛刺等而需要进行后加工的情况，因此提出了一种在热压加工之后通过激光加工将外周多余部分切断去除的技术方案(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平9－277072号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，存在下述问题：若这样地通过激光加工来将整周切断去除，则加工成本变高并且加工时间变长而使生产率受损。
本发明是以以上的情形为背景而做出的，其目的在于，提高在通过热压加工而成形后通过激光加工将外周多余部分切断去除而得到的热冲压修边部件的生产率。
用于解决问题的技术方案
为了达到上述目的，第1发明是一种热冲压修边部件，在对坯件实施了热压加工而使其成形后，通过激光加工将外周多余部分切断去除而得到，其特征在于，(a)外周形状构成为包含通过由所述激光加工实现的切断而形成的激光修边线、以及通过由所述热压加工或其之前的压力加工实现的剪切而形成的冲压修边线，并且，(b)所述激光修边线和所述冲压修边线经由凸形状的角部连接。
第2发明，在第1发明的热冲压修边部件的基础上，其特征在于，
在所述激光修边线和所述冲压修边线中的一方，连续于所述角部地设置有凹部，另一方的修边线以与该凹部的开口端交叉的方式连接于该凹部的开口端。
第3发明，在第2发明的热冲压修边部件的基础上，其特征在于，所述凹部是在对所述热冲压修边部件进行修补时用于定位的修整部。
第4发明，在第1发明～第3发明中的任一项的热冲压修边部件的基础上，其特征在于，所述角部的外角在20°～60°的范围内。
第5发明，在第1发明～第4发明中的任一项的热冲压修边部件的基础上，其特征在于，(a)所述热冲压修边部件是沿着上下方向配设于车辆的侧面并在上下的两端部一体地固定设置于车体的中柱加强件，(b)所述上下的两端部的外周形状由所述激光修边线构成，将上述两端部连结的中间部分的两侧部的外周形状由所述冲压修边线构成。
发明的效果
在这样的热冲压修边部件中，外周形状构成为包含激光修边线和冲压修边线，所以只要通过由激光加工实现的切断形成例如产生毛刺等而需要进行后加工的部位等必要最小限度的范围即可，加工成本和/或加工时间被降低而生产率提高。另外，这些激光修边线和冲压修边线经由凸形状的角部连接，所以尽管存在因加工误差而导致的两者的相对错位，连接部分的形状仍然稳定，与例如将这些修边线沿着直线、圆弧等平滑地连接的情况相比，抑制了因加工误差引起的高度差(日文：段差)、突起等而导致的加工质量的不稳定。
第2发明是在另一方的修边线以与设置于一方的修边线的凹部的开口端交叉的方式连接于该凹部的开口端的情况下，也在例如将激光修边线和冲压修边线在直线上或在平缓的曲线上连接的情况下，通过在一方的修边线的连接部的跟前设置凹部，从而能够使得两者经由凸形状的角部(开口端的单方的角部)连接，能够抑制加工质量的不稳定并且适当地进行连接。
在第3发明中，利用作为修整部而使用的凹部来将激光修边线和冲压修边线连接，所以无需进行热冲压修边部件的外周形状的设计变更，能够简便地抑制加工质量的不稳定。
在第4发明中，角部的外角在20°～60°的范围内，换言之，角部的内角是120°～160°的范围内的钝角，所以能够抑制加工质量的不稳定并且比较平滑地进行连接。
第5发明涉及中柱加强件，该柱加强件的上下的两端部由激光修边线构成，并且将上述两端部连结的中间部分的两侧部由冲压修边线构成，所以与通过激光加工将整周切断去除的情况相比，加工成本和/或加工时间被降低而生产率提高。即，由于中柱加强件的上下两端部，相对于中间部分向车辆内侧倾斜地弯曲、和/或为了固定于车体而进行了复杂的弯曲成形，所以在由压力加工实现的剪切中容易产生毛刺等而难以进行适当的切断分离(日文：切り離す)，而由激光加工实现的切断是适当的，另一方面，中间部分的两侧部呈比较平坦的形状，所以即使通过由压力加工实现的剪切也能够适当地进行切断分离，通过并用两种方法能够确保预定的加工质量并且以低加工成本实现高生产率。
附图说明
图1是示出作为本发明的一个实施例的中柱加强件的两视图，(a)是从车辆外侧看到的主视图，(b)是右视图。
图2是图1(a)中的II－II向视部分的放大剖视图。
图3是放大地示出图1(a)中的III部的图。
图4是说明图1(a)中的III部的另一例的图。
图5是放大地示出图1(a)中的V部的图。
图6是说明制造图1的中柱加强件的工序的图。
图7是说明本发明的另一实施例的图，是车顶加强件的两视图，(a)是从车辆上方侧看到的俯视图，(b)是从(a)的下侧看到的主视图。
图8是放大地示出图7(a)中的VIII部的图。
具体实施方式
本发明的热冲压修边部件优选适用于例如中柱加强件和/或其他柱加强件、车顶加强件等、各种车辆用加强件(加强部件)，但也可以适用于车辆用的其他构造部件和/或车辆用以外的部件。作为坯件，优选使用通过热压加工而淬火硬化的热压用钢板。
冲压修边线也可以在由热压加工实现的弯曲和/或拉深等成形时通过剪切加工来形成，但也可以是如下情况：例如利用冷压加工对坯件进行了外形冲切(整周的剪切)时的外周形状的一部分残留至最终形状、并构成热压修边部件(英文：hot-pressed andtrimmed part)的外周形状的一部分。也可以在热压加工之时通过剪切来形成冲压修边线的情况下，将比冲压修边线靠外侧的部分去除，但也可以仅是沿着冲压修边线设置缝隙(英文：slit)(细长的贯通孔)。也可以在通过压力加工来形成所述冲压修边线时，同时通过压力加工来设置贯通孔等。
激光修边线是在热压加工后通过激光加工将外周多余部分切断去除而得到的部分。在利用激光加工来形成所述激光修边线时，也能够利用激光加工设置在由压力加工实现的剪切中难以加工的倾斜部分和/或在侧面设置贯通孔等。
热冲压修边部件的外周形状，既可以仅由激光修边线和冲压修边线构成，也可以在外周形状的一部分具备利用机械加工等其他加工而形成的部分。关于连接激光修边线与冲压修边线的角部，在第4发明中外角设为在20°～60°的范围内(内角为120°～160°的钝角)，而在实施其他发明时，外角也可以不足20°，还可以超过60°。例如，也可以是由激光修边线与冲压修边线以大致直角地交叉的方式连接而得到角部。此外，也可以根据需要而追加使角部变圆或对角部倒角的后加工。
在第2发明中，既可以在激光修边线设置凹部，也可以在冲压修边线设置凹部，该凹部的开口端的一对角部中的一方，与另一方的修边线所连接的凸形状的角部相当。在激光修边线设置有凹部的情况下，通过将凹部设置成相对于预先设置的冲压修边线以预定的角度交叉，由此形成凸形状的角部。第2发明优选适用于将激光修边线和冲压修边线在直线上或在平缓的曲线上连接的情况，通过设置凹部能够将两条修边线适当地连接，但是在实施其他发明时并非必须设置凹部。在第3发明中，将在对热冲压修边部件进行修补时用于定位的修整部作为上述凹部而使用，但是在实施第2发明时，也可以与修整部无关地在外周形状的预定部位新设置凹部，并将激光修边线与冲压修边线连接。
在第5发明中，中柱加强件的上下的两端部的外周形状的全部或一部分由激光修边线构成，但在实施其他发明时，也可以是：由激光修边线仅形成上端部和下端部中的某一方，其他的外周部分由冲压修边线等形成。即使在中柱加强件以外的部件、例如呈纵长形状并且在纵长方向的两端部一体地固定设置于车体而被支承的车辆用构造部件中，也优选的是，由激光修边线构成复杂形状的两端部的外周形状的全部或一部分，由冲压修边线构成将上述两端部连结的中间部分的两侧部的外周形状。
实施例
以下，参照附图详细地对本发明的实施例进行说明。此外，在以下的实施例中，为了说明而将图适当地简化或变形，各部分的尺寸比以及形状等未必准确地绘出。
图1是示出作为本发明的一个实施例的车辆用的中柱加强件10的两视图，(a)是从车辆外侧看到的主视图，(b)是右视图。另外，图2是图1(a)中的II－II向视部分的放大剖视图，图3是图1(a)中的III部的放大图，图4是图1(a)中的III部的另一例的放大图，图5是图1(a)中的V部的放大图。该中柱加强件10配设于车辆的右侧面，在车辆的上下方向上呈长的纵长形状，并且与该纵长形状的纵长方向呈直角的大致水平的截面如图2所示那样呈礼帽(英文：hat)(带檐的帽子)截面形状，所述中柱加强件10具备：突出壁部12；一对立壁部14，其从所述突出壁部12的两端向同一侧弯曲；以及一对凸缘部16，其从所述立壁部14的顶端分别向外侧延伸。并且，突出壁部12以向车辆外侧突出的姿势沿着车辆的上下方向而配设，上下方向的两端部18、20固定设置于车体而被支承，由此承受从车辆外侧所施加的载荷。在该中柱加强件10的车辆外侧配设有礼帽截面形状的中柱外板，该中柱外板通过焊接等固定于一对凸缘部16。
中柱加强件10是在对热压用钢板等坯件22(参照图6)实施热压加工而使之成形为上述礼帽截面形状之后，通过由激光加工实现的切断形成了外周形状的一部分而得到的热冲压修边部件。具体而言，固定设置于车体的车顶纵梁等的T字形状的上端部18以随着朝向上方向车辆内侧倾斜的方式弯曲，并且为了固定设置于车体而进行了复杂的弯曲成形，所以在由压力加工实现的剪切中容易产生毛刺等而难以进行适当的切断分离，因此通过激光加工来形成外周形状。例如若从相对于冲压方向(日文：プレス方向)呈直角的方向倾斜5°以上，则变得难以在由压力加工实现的剪切中适当地进行切断分离。另外，固定设置于车体的门槛(英文：side sill)等的下端部20，为了固定设置于车体而进行了复杂的弯曲成形，所以在由压力加工实现的剪切中容易产生毛刺等而难以进行适当的切断分离，因此所述下端部20的两侧部的外周形状通过激光加工来形成。在图1、图3～图6中用虚线示出的外形线L1是通过上述激光加工切断后而得到的激光修边线。激光修边线L1是示出中柱加强件10的外周形状的线，为了使通过激光加工来切断后的范围明确而用虚线示出。
另一方面，将上端部18与下端部20连结的中间部分的两侧部即凸缘部16呈比较平坦的平板形状，可以在热压加工之时通过剪切来适当地进行切断分离，上述两侧部的外形线L2是在热压加工之时通过剪切而形成的冲压修边线。另外，表示下端部20的下端缘的外形线L3是利用冷压加工对坯件22从带状板(日文：帯板)等进行了外形冲切(整周的剪切)时的外周形状的一部分残留至最终形状的部分，这也是冲压修边线。
上述激光修边线L1和冲压修边线L2经由凸形状的角部而连接。具体而言，如图3明确所示那样，在上端部18的激光修边线L1与冲压修边线L2连接的III部，这些修边线L1以及L2通过以外角θ1交叉的角部30连接。修边线L1以及L2，理想的是在一条直线上连接，但是很有可能因加工误差等产生高度差等而导致形状不一致，所以通过设置凸形状的角部30来进行连接。即，在冲压修边线L2，连续于角部30的跟前地设置有圆弧形状的凹部32，直线状的激光修边线L1以与上述凹部32的开口端交叉的方式连接于上述凹部32的开口端，由此形成角部30。凹部32的半径R2例如为5mm～10mm左右，单点划线是热压加工之时的剪切形状，该单点划线所示的部分在通过激光加工以激光修边线L1进行切断时被去除。凹部32以同样为5mm～10mm左右的半径R1的圆弧平滑地连接于冲压修边线L2的直线部分，并且距该直线部分的深度尺寸d为1mm～2mm左右，角部30的外角θ1例如设在20°～60°左右的范围内。图3是车辆前侧的连接部分的放大图，车辆后侧的连接部分也同样地构成。
图4是说明连续于上述角部30而设置的凹部的另一例的图，该凹部34是在对中柱加强件10进行修补时用于定位的修整部，具备预定长度的直线部，但也可以利用该凹部34将激光修边线L1与冲压修边线L2连接，适当地设定半径R1、R2和/或深度尺寸d、外角θ1以使得该凹部34能够作为修整部而使用。另外，也可以将上述凹部32、34设置于激光修边线L1并通过激光加工来形成，在该情况下，只要使凹部32、34的下侧的开口端以预定的外角θ1与冲压修边线L2的直线部分交叉即可。
回到图1，在下端部20的激光修边线L1与冲压修边线L2连接的V部，如图5明确所示那样，这些修边线L1以及L2通过以外角θ2交叉的角部40连接。修边线L1以及L2，理想的是如双点划线所示那样以凸圆弧状的拐角(英文：corner)平滑地连接，但是很有可能因加工误差等产生高度差等而导致形状不一致，所以通过设置凸形状的角部40来进行连接。具体而言，在冲压修边线L2，在角部40的跟前以预定的半径R3设置有凸圆弧形状部42，从该凸圆弧形状部42的途中向切线方向直线状地延伸，由此形成与直线状的激光修边线L1以预定的外角θ2交叉的角部40。单点划线是热压加工之时的剪切形状，由该单点划线所示的部分在通过激光加工以激光修边线L1进行切断时被去除。角部40的外角θ2被适当地设定在例如30°～45°左右的范围内。图5是车辆前侧的连接部分的放大图，车辆后侧的连接部分也同样地构成。
图6是说明如以上那样构成的中柱加强件10的制造方法的一例的图，首先，在(a)的落料工序中从热压用钢板等带状板通过由冷压加工实现的剪切来对坯件22进行外形冲切。接着，在(b)的热冲压工序中，在加热炉内将坯件22加热到能够淬火的温度之后，通过以由热压加工实现的弯曲成形和/或拉深成形为主体的成形加工，从而将坯件22成形为具有所述突出壁部12、立壁部14以及凸缘部16的礼帽截面形状，并且通过由压模实现的冷却来使其淬火硬化。由此，可得到冲压成形半成品(日文：プレス成形中間品)50，与在该阶段作为目的的中柱加强件10相比，在外周部分存在用于防皱、定位等的外周多余部分52。因此，在热冲压工序中，沿着中柱加强件10的两侧部与外周多余部分52的边界部分、具体而言沿着所述冲压修边线L2，通过由设置于热压加工用的冲压装置(日文：プレス装置)的落料模实现的剪切加工形成一对缝隙46。在图6(b)中，为了明确地示出缝隙46而画上了斜线。并且，通过这样地在热压加工之时设置缝隙46，从而形成冲压修边线L2。在该缝隙46设置有所述凹部32以及凸圆弧形状部42。此外，除缝隙46之外，可以例如在突出壁部12、凸缘部16等在热压加工之时通过剪切来形成贯通孔等。
之后，在图6(c)所示的激光修边工序中，沿着所述上端部18的外周形状通过激光加工来进行切断，并且同样通过激光加工将下端部20的两侧部切断。由此，激光修边线L1形成为连接于所述冲压修边线L2，从冲压成形半成品50将外周多余部分52切掉，可得到作为目的的中柱加强件10。也在该激光修边工序中，除激光修边线L1之外，可以例如在立壁部14等通过激光加工来形成贯通孔等。
在此，在本实施例的中柱加强件10中，外周形状构成为包含激光修边线L1以及冲压修边线L2、L3，所以只要通过激光加工将例如产生毛刺等而需要进行后加工的部位等必要最小限度的范围切断去除即可，加工成本和/或加工时间被降低而生产率提高。
另外，上述激光修边线L1和冲压修边线L2经由凸形状的角部30、40连接，所以尽管存在因加工误差而导致的两者的相对错位，连接部分的形状仍然稳定，与例如将这些修边线L1以及L2沿着直线、圆弧等平滑地连接的情况相比，抑制了因加工误差引起的高度差、突起等而导致的加工质量的不稳定。
另外，在本实施例中构成上端部18的外周形状的激光修边线L1和冲压修边线L2在直线上连接，但在冲压修边线L2上在角部30的跟前设置有凹部32或凹部34，激光修边线L1以与上述凹部32或凹部34的开口端交叉的方式连接于上述凹部32或凹部34的开口端，所以能够抑制加工质量的不稳定并且适当地将两者连接。
另外，在图4所示的实施例中，利用作为修整部而使用的凹部34来将激光修边线L1与冲压修边线L2连接，所以无需进行中柱加强件10的外周形状的设计变更，能够简便地抑制两条修边线L1以及L2的连接部分的加工质量的不稳定。
另外，在本实施例中角部30、40的外角在20°～60°的范围内，换言之，角部30、40的内角是120°～160°的范围内的钝角，所以能够抑制加工质量的不稳定并且比较平滑地进行连接。
另外，本实施例涉及中柱加强件10，该中柱加强件10的上下的两端部18、20由激光修边线L1构成，并且将上述两端部18、20连结的中间部分的两侧部由冲压修边线L2构成，所以与通过激光加工将整周切断去除的情况相比，加工成本和/或加工时间被降低而生产率提高。即，由于中柱加强件10的上下两端部18、20，在上下方向上向车辆内侧倾斜地弯曲、和/或为了固定于车体而进行了复杂的弯曲成形，所以在由压力加工实现的剪切中容易产生毛刺等而难以进行适当的切断分离，而由激光加工实现的切断是适当的，另一方面，中间部分的两侧部呈比较平坦的形状，所以即使通过由压力加工实现的剪切也能够适当地进行切断分离，通过并用两种方法能够确保预定的加工质量并且以低加工成本实现高生产率。
接下来，说明本发明的另一实施例。此外，在以下实施例中对与上述实施例实质上共同的部分标注同一标号并省略详细的说明。
图7在本发明适用于车辆的车顶加强件60的情况下，该车顶加强件60呈纵长形状，并且在其纵长方向即车辆宽度方向的两端部62一体地固定设置于车体。因此，该两端部62为了固定设置于车体而进行了复杂的弯曲成形，在由压力加工实现的剪切中容易产生毛刺等而难以进行适当的切断分离，由单点划线所示的外周多余部分64通过激光加工被切断去除。即，该两端部62的外周形状由激光修边线L1构成。另一方面，位于将上述两端部62连结的中间部分的车辆前后方向的位置的两侧部，是通过冷压加工从带状板等对坯件进行了外形冲切时的外周形状的一部分残留至最终形状的部分，由通过由该冷压加工实现的外形冲切所形成的冲压修边线L3构成。并且，如图8的放大图明确所示那样，上述激光修边线L1以及冲压修边线L3，在激光修边线L1以预定的半径R4设置凸圆弧形状部66，并且从该凸圆弧形状部66的途中向切线方向直线状地延伸，由此形成相对于直线状的冲压修边线L3以预定的外角θ3交叉的凸状的角部68。角部68的外角θ3被适当地设定在例如30°～45°左右的范围内。在上述图7以及图8中，激光修边线L1是示出车顶加强件60的外周形状的线，为了使通过激光加工被切断出的范围明确而用虚线示出。另外，图8是车辆前侧的左端部的连接部分的放大图，车辆前侧的右端部、车辆后侧的左端部以及车辆后侧的右端部的各连接部分也同样地构成。
在这样的车顶加强件60中，外周形状也由激光修边线L1以及冲压修边线L3构成，并且这些修边线L1以及L3经由凸形状的角部68连接，所以可得到如下与上述实施例同样的作用效果：抑制因两者的错位导致的加工质量的不稳定，并且加工成本和/或加工时间被降低而生产率提高等。
以上，基于附图对本发明的实施例详细地进行了说明，但这些始终只是一个实施方式，本发明可以以基于本领域技术人员的知识施加了各种变更、改良后的技术方案来实施。
附图标记说明
10：中柱加强件(热冲压修边部件)；
18：上端部；
20：下端部；
22：坯件；
30、40、68：角部；
32：凹部；
34：凹部(修整部)；
52、64：外周多余部分；
60：车顶加强件(热冲压修边部件)；
L1：激光修边线；
L2、L3：冲压修边线；
θ1～θ3：角部的外角。

Claims (5)

1.一种热冲压修边部件，在对坯件实施了热压加工而使其成形后，通过激光加工来将外周多余部分切断去除而得到，其特征在于，
外周形状构成为包含通过由所述激光加工实现的切断而形成的激光修边线、以及通过由所述热压加工或其之前的压力加工实现的剪切而形成的冲压修边线，并且
所述激光修边线和所述冲压修边线经由凸形状的角部连接。
2.根据权利要求1所述的热冲压修边部件，其特征在于，
在所述激光修边线和所述冲压修边线中的一方，连续于所述角部地设置有凹部，另一方的修边线以与该凹部的开口端交叉的方式连接于该凹部的开口端。
3.根据权利要求2所述的热冲压修边部件，其特征在于，
所述凹部是在对所述热冲压修边部件进行修补时用于定位的修整部。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的热冲压修边部件，其特征在于，
所述角部的外角在20°～60°的范围内。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的热冲压修边部件，其特征在于，
所述热冲压修边部件是沿着上下方向配设于车辆的侧面并在上下的两端部一体地固定设置于车体的中柱加强件，
所述上下的两端部的外周形状由所述激光修边线构成，将上述两端部连结的中间部分的两侧部的外周形状由所述冲压修边线构成。
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