CN107107968A

CN107107968A - 构造构件

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Publication number: CN107107968A
Application number: CN201580070474.6A
Authority: CN
Inventors: 大塚研郎; 大塚研一郎; 中泽嘉明; 西村隆; 西村隆一; 伊藤泰弘
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2014-12-22
Filing date: 2015-12-01
Publication date: 2017-08-29
Anticipated expiration: 2035-12-01
Also published as: RU2672005C1; CA2969555C; EP3219589A4; EP3219589A1; WO2016104078A1; JP6488487B2; US10407101B2; TW201632386A; TWI580601B; MX2017007719A; EP3219589B1; CN107107968B; US20170349217A1; KR20170097744A; BR112017012652A2; CA2969555A1; JPWO2016104078A1; ES2824509T3; KR101947938B1

Abstract

提供一种在具有大致槽型的横截面形状的纵长状的金属制的构造构件中受到冲击载荷时的载荷传递特性优异的构造构件。一种金属制的构造构件，其形成为沿着预定方向延伸的纵长状，并具有：槽底部；两个棱线部，其与槽底部的宽度方向的两端连续；以及两个纵壁部，其进一步与棱线部相连，在该金属制的构造构件中，在预定方向的端部具有至少跨槽底部、棱线部和纵壁部地连续地形成的朝外凸缘，槽底部的宽度随着远离具有朝外凸缘的端部而缩小。

Description

构造构件

技术领域

本发明涉及构造构件。

背景技术

以往，电车、汽车、船舶等构造体的主体部分通过组合多个构造构件来进行加强。例如，汽车车身的地板(以下简称为“地板”)不仅在车辆行驶时是担负车身的扭转刚度、弯曲刚度的首要构件，也在车辆的碰撞时担负冲击载荷的传递。另外，地板也对汽车车身的重量有较大影响。如此，地板要求兼备高刚度且轻量这样的二律背反的特性。地板具备：平板状的面板，其被彼此焊接而被接合；车宽构件，其朝向车宽方向而固定配置于平板状的面板，具有大致槽型截面；车长构件，其朝向车身前后方向而固定配置于平板状的面板，具有大致槽型截面。

作为平板状的面板，例如，可例示前围板、前地板或后地板等。车宽构件是利用焊接等朝向这些平板状的面板的车宽方向被固定配置来提高地板的刚度、强度的构造构件。作为车宽构件，例如，可例示地板横梁、座椅横梁等。车长构件是利用焊接等朝向车身前后方向被固定配置来提高地板的刚度、强度的构造构件。作为车长构件，例如，可例示下边梁、侧梁等。

其中，车宽构件、车长构件等构造构件通常借助在其端部形成的朝外凸缘接合于其他构件。例如作为车宽构件的一个例子的地板横梁借助在其两端部形成的朝外凸缘接合于前地板的通道部和下边梁等其他构件。

图27和图28表示作为借助在长度方向的两端部形成的朝外凸缘4接合于其他构件的构件的代表例的地板横梁1。图27是地板横梁1的立体图，图28是图27中的A向视图。

前地板2例如利用被接合于前地板2的上表面(室内侧的面)的通道部(未图示)、下边梁3以及地板横梁1加强。通道部是沿着前地板2的宽度方向的大致中心向室内侧鼓出的构造构件。下边梁3在前地板2的车宽方向的两侧部被点焊于前地板2的上表面。地板横梁1的两端借助在长度方向的两端部形成的朝外凸缘4分别点焊于通道部和下边梁3。由此，地板的刚度和受到冲击载荷时的载荷传递特性提高。

例如，在专利文献1和2公开有一种汽车车身用构造构件，其是沿着汽车的车宽方向配置的构造构件，具有具备槽底部、棱线部和纵壁部的大致槽型的横截面形状。其中，专利文献1所记载的构造构件与接合于槽型的横截面的开口侧的构件的形状相对应地具有纵壁部的高度随着朝向端部去而变高的形状。另外，专利文献2所记载的构造构件具有槽底部的宽度随着朝向端部去而变大的形状。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2010/073303号

专利文献2：日本特开2009-1227号公报

发明内容

发明要解决的问题

例如作为构造构件的地板横梁是担负汽车车身的刚度提高、吸收侧面碰撞时的冲击载荷的作用的重要的构造构件。因此，近年来，出于轻量化和碰撞安全性的提高的观点考虑，更薄且强度更高的高强度钢板，例如抗拉强度是390MPa以上的高强度钢板(高强度钢板或高强度钢)用作地板横梁的原材料。然而，地板横梁也强烈要求受到冲击载荷时的载荷传递特性的进一步提高。因此，不仅仅需要提高材料强度，还需要对地板横梁的形状下工夫，来使受到冲击载荷时的载荷传递特性提高。

上述的专利文献1和2所公开的构造构件具有纵壁部或者槽底部随着朝向端部去而变大的形状，但出于使载荷传递特性提高的观点考虑，并不采用这些形状。并不限于汽车车身用的构造构件，设置于其他构造体的构造构件中也期望的是同样地通过对其形状下工夫，来使受到冲击载荷时的载荷传递特性提高。

因此，本发明是鉴于上述课题而做成，本发明的目的在于，提供一种在具有大致槽型的横截面形状的纵长状的构造构件中能够实现轻量化、并且受到冲击载荷时的载荷传递特性优异的构造构件。

用于解决问题的方案

为了解决上述课题，根据本发明的某一观点，可提供一种构造构件，其是一种金属制的构造构件，该金属制的构造构件形成为沿着预定方向延伸的纵长状，并具有：槽底部；两个棱线部，其与槽底部的宽度方向的两端连续；以及两个纵壁部，其进一步与棱线部相连，在该金属制的构造构件中，在预定方向的端部具有至少跨槽底部、棱线部和纵壁部地连续地形成的朝外凸缘，槽底部的宽度随着远离具有朝外凸缘的端部而缩小。

也可以是，以下述式(1)定义的表示槽底部的宽度的缩小程度的值S(mm^-1)是0.0002～0.0018的范围内的值。

S(mm^-1)＝{(Wa-Wb)/Wa}/L…(1)

Wa：槽底部在具有朝外连续凸缘的端部的根部分处的宽度

Wb：槽底部在槽底部的宽度缩小的范围内的距根部分任意距离L的位置处的宽度

也可以是，槽底部的宽度在自具有朝外连续凸缘的端部到距该端部100mm以上的长度的位置为止的范围内缩小。

也可以是，汽车车身用构造构件借助朝外连续凸缘并利用电阻点焊、激光穿透焊、角弧焊或由粘接剂进行的粘接、或者并用了这些方法的接合接合于其他构件。

也可以是，构造构件由抗拉强度是390MPa以上的高强度钢板形成。

也可以是，构造构件是车辆用构造构件。

也可以是，构造构件是地板横梁、下边梁、前纵梁或地板通道支撑。

发明的效果

根据本发明，构造构件通过在预定方向的端部具有朝外连续凸缘，能够在沿着轴向的压坏的初期抑制应力向棱线部的端部集中，使应力向其他部分分散。因而，棱线部的端部的变形变小而载荷传递特性得以提高。另外，在构造构件中，通过槽底部的宽度随着远离具有朝外连续凸缘的端部而缩小，轴向上的压坏的中期以后的压曲间距变小。因而，在压坏的中期以后也能维持良好的载荷传递特性，能够使冲击能量吸收量增加。而且，通过槽底部的宽度随着远离具有朝外连续凸缘的端部而缩小，可谋求构造构件的轻量化。如此一来，根据本发明，能够获得轻量、且受到冲击载荷时的载荷传递特性优异的构造构件。

附图说明

图1是表示本实施方式的构造构件(第1构件)的结构例的说明图。

图2是表示第1冲压成形装置的一个例子的剖视图。

图3是表示第1冲压成形装置的一个例子的立体图。

图4是表示要成形为槽底部的部分被第1垫板约束的情形的剖视图。

图5是表示要成形为槽底部的部分被第1垫板约束的情形的立体图。

图6是表示要成形为棱线部的部分被第2垫板约束的情形的剖视图。

图7是表示要成形为棱线部的部分被第2垫板约束的情形的立体图。

图8是表示第2垫板对要成形为棱线部的部分的按压范围与棱线部的端部的凸缘的边缘处的板厚减小率的最大值之间的关系的特性图。

图9是表示第2垫板对要成形为棱线部的部分的按压范围与棱线部的端部的凸缘的根部附近的板厚减小率的最小值之间的关系的特性图。

图10是表示利用阴模和冲头对成形原材料进行冲压成形的情形的剖视图。

图11是表示使用了对要成形为槽底部和棱线部的部分同时进行按压的垫板的例子的立体图。

图12是用于说明使用对要成形为槽底部和棱线部的部分同时进行按压的垫板来进行冲压成形的情况下的成形原材料的图。

图13是表示实施例1和比较例1、2的分析模型的说明图。

图14是表示与实施例1和比较例1、2的分析模型的轴向载荷有关的分析结果的图表。

图15是表示压坏冲程10mm的情况下的、与冲击能量的吸收量有关的分析结果的图表。

图16是表示压坏冲程20mm的情况下的、与冲击能量的吸收量有关的分析结果的图表。

图17是表示实施例2～10和比较例3～13的评价方法的说明图。

图18是表示压坏冲程5mm的情况下的、槽底部的宽度的缩小程度与冲击能量吸收量之间的关系的图表。

图19是表示压坏冲程20mm的情况下的、槽底部的宽度的缩小程度与冲击能量吸收量之间的关系的图表。

图20是表示压坏冲程20mm的情况下的、实施例6和比较例3、8的分析模型的压曲的情形的说明图。

图21是表示仅使纵壁部缩小的分析模型的说明图。

图22是表示压坏冲程5mm的情况下的、槽底部的宽度或者纵壁部的高度的缩小程度与冲击能量吸收量之间的关系的图表。

图23是表示压坏冲程20mm的情况下的、槽底部的宽度或者纵壁部的高度的缩小程度与冲击能量吸收量之间的关系的图表。

图24是表示压坏冲程20mm的情况下的、各分析模型的压曲的情形的说明图。

图25是表示冲压成形体的板厚减小率的分析位置的说明图。

图26是表示板厚减小率的分析结果的说明图。

图27是表示作为以往的构造构件的地板横梁的立体图。

图28是图27的A向视图。

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。此外，在本说明书和附图中，对于实质上具有相同的功能构成的构成要素，通过标注相同的附图标记，省略重复说明。

＜1.构造构件>

(1-1.结构例)

图1是表示本实施方式的构造构件(以下也称为“第1构件”。)10的一个例子的说明图。图1是将第1构件10和第2构件18接合而构成的接合构造体100的立体图。

作为能适用本发明的构造构件，例如，可例示汽车、电车、自动二轮车等所代表的车辆的底盘、或船舶的船体、其他构造物的加强构件。这些加强构件也可以是用于通过在受到冲击载荷时压坏来吸收冲击能量、缓和对乘员等的冲击的构件。以下，以汽车车身用的构造构件为例来对构造构件(第1构件)10进行说明。

第1构件10例如能用于地板横梁、下边梁、前纵梁、或者地板通道支撑。在第1构件10用作地板横梁、下边梁、前纵梁或地板通道等汽车车身用的加强构件的情况下，通过依据JIS Z 2241的拉伸试验测定的抗拉强度是390MPa以上的高强度钢板可以用作成形原材料。高强度钢板的抗拉强度既可以是590MPa以上，而且，也可以是780MPa以上。

此外，在本说明书中，构造构件是指第1构件10自身，将第2构件18接合于第1构件10而成的复合构造体称为接合构造体100。例如，在第1构件10是地板横梁的情况下，地板相当于第2构件18。另一方面，在第1构件10用于下边梁的情况下，将第1构件10与封板、具有与第1构件类似的大致槽型截面的第2构件18接合而成的接合构造体100构成为下边梁。

而且，在第1构件10用于前纵梁的情况下，一般而言，与下边梁同样地，由第1构件10和第2构件18形成的筒状的接合构造体构成为前纵梁。不过，在前纵梁的情况下，也存在例如前挡泥板(日文：フードリッジパネル)相当于第2构件18、而将与前挡泥板接合的第1构件10自身称为地板侧梁的情况。

第1构件10是沿着在图1中以箭头X所示的预定方向(以下也称为“轴向”。)延伸而形成的纵长状的构件。第1构件10具有槽底部11、棱线部12a、12b、纵壁部13a、13b、曲面部14a、14b、以及凸缘部15a、15b。两个棱线部12a、12b与槽底部11的宽度方向的两端连续地形成。两个纵壁部13a、13b分别与两个棱线部12a、12b连续地形成。两个曲面部14a、14b分别与两个纵壁部13a、13b连续地形成。两个凸缘部15a、15b分别与两个曲面部14a、14b连续地形成。

另外，两个凸缘部15a、15b与例如封板、构成汽车车身的成形面板(例如地板)这样的第2构件18接合。由此，利用第1构件10和第2构件18形成闭合的横截面形状。不过，在本实施方式的构造构件中，也可以省略与纵壁部13a、13b连续的曲面部14a、14b、与曲面部14a、14b连续的凸缘部15a、15b。

在该第1构件10中，棱线部12a、12b成为在对第1构件10施加轴向上的冲击载荷时承受载荷的部分。因此，需要将第1构件10的端部的载荷高效地向棱线部12a、12b传递。另外，为了利用第1构件10高效地吸收冲击能量，需要使冲击能量吸收量稳定。因此，期望的是，由轴向上的压坏导致的第1构件10的压曲间距变小。

第1构件10与第2构件18的、借助了凸缘部15a、15b的接合方法只要能够担保强度，就没有特别限定。在实际应用方面，一般是沿着接合构造体100的长度方向利用点焊接合多个部位的方法。不过，例如由于凸缘宽度等的不同，既可以是激光焊接的接合方法，也可以是其他接合方法。

(1-2.朝外连续凸缘)

本实施方式的第1构件10在长度方向的端部具有朝外连续凸缘16。朝外连续凸缘16在第1构件10的长度方向的端部借助具有曲率半径r(mm)的立起曲面部17来形成。在图1所示的第1构件10中，在长度方向的端部，从槽底部11到棱线部12a、12b、进一步遍及纵壁部13a、13b地沿着截面周向连续地形成有朝外连续凸缘16。此外，在本说明书中，将具有大致槽型的横截面的第1构件10的端部向槽的外侧弯折而成的凸缘称为“朝外凸缘”，将从槽底部11到至少棱线部12a、12b连续的朝外凸缘称为“朝外连续凸缘”。

朝外连续凸缘16被利用于将第1构件10与未图示的其他构件的接合。第1构件10在轴向的端部借助朝外连续凸缘16例如利用点焊等与由钢板制的冲压成形体形成的其他构件接合。例如，第1构件10利用电阻点焊、基于激光的穿透焊、或基于电弧的角焊、或者它们的组合接合于其他构件。第1构件10与其他构件的接合既可以是由粘接剂进行的粘接，也可以同时使用上述焊接和粘接。

通过第1构件10具有该朝外连续凸缘16，在第1构件10的轴向上的压坏的初期(例如，压坏冲程5mm以下)，应力向第1构件10的端部处的棱线部12a、12b的集中受到抑制。因而，在棱线部12a、12b的端部产生的变形变小，受到冲击载荷时的第1构件10的轴向上的载荷传递特性得以提高。

朝外连续凸缘16在第1构件10的长度方向的端部中至少从槽底部11到棱线部12a、12b形成即可。或者，朝外连续凸缘16也可以在第1构件10的长度方向的端部从槽底部11到纵壁部13a、13b形成。另外，朝外连续凸缘16也可以在第1构件10的长度方向的端部中的相当于槽底部11的位置被分割开。

而且，朝外连续凸缘16无需在相当于槽底部11、纵壁部13a、13b的位置的整体上形成，形成于相当于至少槽底部11、纵壁部13a、13b的与棱线部12a、12b连续的部分的位置即可。只要是该朝外连续凸缘16，施加于棱线部12a、12b的载荷就易于被分散而能够抑制应力向棱线部12a、12b的集中。

关于朝外连续凸缘16的凸缘宽度，根据随后说明的构造构件的制造方法，即使凸缘宽度是25mm以上，使用高强度钢板，也能形成褶皱较少、裂纹受到了抑制的朝外连续凸缘16。此外，例如出于容易利用朝外连续凸缘16来与其他构件进行点焊的观点考虑，凸缘宽度也可以是13mm以上。

不过，朝外连续凸缘16是在相当于棱线部12a、12b的位置不具有缺口的凸缘。因此，即使朝外连续凸缘16的凸缘宽度是13mm以下，也能够维持第1构件10的刚度、碰撞安全特性。另外，出于维持碰撞安全特性的观点考虑，作为朝外连续凸缘16与槽底部11或者纵壁部13a、13b所成的角度的、凸缘的立起角度可以是60°以上。此外，“在凸缘设置缺口”是指缺口设置于凸缘的整个宽度方向上，而凸缘不连续的情况。另外，凸缘的宽度以与凸缘的高度相同的意思使用。因而，在凸缘的宽度被局部地缩小、一部分凸缘残留的情况下，可理解成在凸缘没有设置缺口。

另外，朝外连续凸缘16的宽度也可以在整周上不均匀。例如，朝外连续凸缘16中、相当于棱线部12a、12b的区域中的凸缘宽度可以比其他区域中的凸缘宽度小。棱线部12a、12b的端部处的朝外连续凸缘16在冲压成形时易于产生凸缘端部的裂纹、凸缘根部的褶皱。因此，在相当于棱线部12a、12b的区域中，凸缘宽度越窄，越容易成形。不过，随后说明的构造构件的制造方法即使在相当于棱线部12a、12b的区域中的凸缘宽度比较大的情况下，也能够抑制该褶皱、裂纹。

(1-3.宽度渐变部(日文：先拡がり部))

另外，本实施方式的第1构件10具备宽度渐变部T，该宽度渐变部T具有槽底部11的宽度W随着沿着轴向远离具有朝外连续凸缘16的端部而缩小的形状。通过第1构件10具备宽度渐变部T，能够从第1构件10的端部侧依次使压曲产生。另外，通过第1构件10具备宽度渐变部T，在第1构件10的轴向上的压坏的中期以后(例如，压坏冲程超过5mm)，随着第1构件10的压坏而产生的压曲间距变小，压曲数增加而能够使冲击能量吸收量稳定。

由此，受到冲击载荷时的载荷传递特性被进一步提高。另外，通过第1构件10具备宽度渐变部T，在具有朝外连续凸缘16的端部的截面的长度(以下也称为“截面周长”。)相同的情况下，能使第1构件10轻量化。而且，通过第1构件10具备宽度渐变部T，在对车身施加了弯曲、扭转的情况下，能够使具有成为与其他零部件接合的接合部的朝外连续凸缘16的端部的应力集中缓和。由此，能够使车身的弯曲刚度、扭转刚度提高。

在此，若槽底部11的宽度W的缩小程度过小，则难以获得冲击能量吸收量稳定的效果、轻量化的效果。另一方面，若槽底部11的宽度W的缩小程度过大，则第1构件10虽然更轻量化，但第1构件10的截面周长过小而冲击能量吸收量有可能变小。因而，在第1构件10中，以下述式(1)定义的表示槽底部11的宽度W的缩小程度的值S(mm^-1)可以处于0.0002～0.0018的范围内，而且，也可以处于0.0004～0.0015的范围内。

S(mm^-1)＝{(Wa-Wb)/Wa}/L…(1)

Wa：槽底部11在具有朝外连续凸缘16的端部的根部分处的宽度

Wb：槽底部11在槽底部11的宽度缩小的范围内的距根部分任意距离L的位置处的宽度

此外，在槽底部11的宽度W的缩小率沿着轴向变化的情况下，上述的表示缩小程度的值S定义为由多个距离L求出的表示缩小程度的值S的平均值。表示缩小程度的值S的平均值例如能够设为在宽度渐变部T所设置的范围内将距离L以10mm间隔增大，并在各距离L下通过上述式(1)算出来的值S的平均值。

另外，在沿着第1构件10的轴向的方向上，宽度渐变部T所设置的范围能根据受到冲击载荷时的第1构件10的轴向的变形量设定。例如，在第1构件10是地板横梁的情况下，若第1构件10的最大变形量是100mm，则宽度渐变部T所设置的范围能够设为自槽底部11与立起曲面部17之间的边界部分开始到距该边界部分100mm以上的距离为止的范围。

另外，若宽度渐变部T所设置的范围过长，则远离被设置有朝外连续凸缘16的端部的位置处的第1构件10的截面周长变短，而有可能经不住冲击载荷。因而，例如在第1构件10是地板横梁的情况下，宽度渐变部T所设置的范围也可以是300mm以下。

＜2.构造构件的制造方法>

以上，对作为本实施方式的汽车车身用构造构件的第1构件10的结构进行了说明。第1构件10的制造方法、制造装置并没有特别限定。不过，在使用金属板、特别是高强度钢板来制造第1构件10的情况下，出于成形上的制约，易于产生朝外连续凸缘16中的、与棱线部12a、12b的端部连续地形成的凸缘的边缘的裂纹、易于在棱线部12a、12b的端部附近的凸缘的根部附近产生褶皱。

成形原材料的材料强度越高，另外，越是与棱线部相对应的位置处的凸缘的成形时的拉伸折边率较高的形状(图28中的棱线部1a的弯折角度θ越急)，越易于产生这些成形时的不良情况。另外，第1构件10的高度(图28中的高度h)越高，这些成形时的不良情况越易于产生。尤其是，在具有宽度渐变部T的第1构件10的情况下，更易于产生前述的褶皱。

以下，对能够抑制该边缘的裂纹、褶皱且使用高强度钢板并通过冲压成形来制造第1构件10的、构造构件的制造方法的一个例子进行说明。以下，在说明了构造构件的制造方法的概略之后，详细地说明冲压成形装置的结构例和构造构件的制造方法的例子。

(2-1.制造方法的概略)

首先，说明基于冲压成形的构造构件的制造方法的一个例子的概略。以下说明的构造构件的制造方法的例子包括使用第1冲压成形装置来进行的第1工序以及使用第2冲压成形装置来进行的第2工序。

(2-1-1.第1工序的概略)

第1工序使用第1冲压成形装置来进行。在第1工序中，成形原材料中的要成形为槽底部的部分的至少一部分被第1垫板按压。由此，成形原材料的与要成形为槽底部的部分连续的端部被沿着与第1垫板的按压方向相反的方向立起。而且，成形原材料被第1垫板压靠于第1冲头，要成形为槽底部的部分的至少一部分被第1垫板和第1冲头约束。

在成形原材料中的要成形为槽底部的部分被第1垫板约束之后，成形原材料中的要成形为棱线部的部分的长度方向的端部的至少一部分被与第1垫板不同的第2垫板按压。由此，成形原材料的与要成形为棱线部的部分连续的端部被沿着与第2垫板的按压方向相反的方向立起。而且，一边利用第2垫板使成形原材料中的要成形为棱线部的部分沿着第2垫板的按压方向弯曲，一边利用第2垫板和第1冲头约束要成形为棱线部的部分的至少一部分。

然后，在成形原材料被第1垫板、第2垫板以及第1冲头约束了的状态下，第1阴模接近第1冲头，成形原材料被冲压成形。通过该第1工序，成形出在长度方向的端部具有抑制了裂纹的朝外连续凸缘、并且棱线部的端部附近的褶皱受到了抑制的中间成形体。

(2-1-2.第2工序的概略)

第2工序使用与第1冲压成形装置不同的第2冲压成形装置来进行。在第1工序中，使用对要成形为槽底部的部分进行约束的第1垫板和对要成形为棱线部的部分进行约束的第2垫板，因此，在成形原材料中存在无法完全被第1阴模和第1冲头冲压的部分。因而，在第2工序中，通过利用第2冲头和第2阴模对中间成形体进行冲压成形，成形出构造构件。

第2冲压成形装置能够对在第1冲压成形装置中无法充分成形的部分进行冲压成形即可。具体而言，第2冲压成形装置只要能够对要成形为槽底部、棱线部以及纵壁部的部分中的、未被第1垫板或者第2垫板约束的区域进行冲压成形即可。而且，第2冲压成形装置也可以是对朝外连续凸缘的利用第1冲压成形装置无法充分成形的部分进行冲压成形的装置。该第2冲压成形装置能够由具备阴模和冲头的公知的冲压成形装置构成。

(2-2.制造装置)

接着，说明冲压成形装置的结构例。图2和图3是表示第1冲压成形装置30的一个例子的概略构成图。图2是概略地表示第1冲压成形装置30中的、对中间成形体的端部的区域进行成形的部分的剖视图，图3是概略地表示第1冲压成形装置30的立体图。在图3中，示出了将第1冲头31和第1垫板34-1以沿着要成形的中间成形体的长度方向的中心线分割开的一半的部分。

第1冲压成形装置30具备第1冲头31、第1阴模32、以及与第1冲头31相对的第1垫板34-1和第2垫板34-2。该第1冲压成形装置30基本上构成为如下装置：在利用第1垫板34-1、第2垫板34-2以及第1冲头31约束了成形原材料的状态下，通过使第1阴模32靠近第1冲头31，来对成形原材料进行冲压成形。

第1冲头31在与第1阴模32、第1垫板34-1和第2垫板34-2相对的一侧具有冲头面。第1冲头31具备上表面31a、用于对中间成形体的棱线部进行成形的肩部31b、以及折边成形部31c。

第1垫板34-1具有约束面34-1a和折边成形部34-1b。第1垫板34-1的约束面34-1a与冲头31的上表面31a相对地配置，用于将成形原材料压靠于冲头31的上表面31a而对成形原材料进行约束。被约束面34-1a和上表面31a约束的成形原材料的部分是要成形为槽底部的部分。被约束的成形原材料的部分既可以是要成形为槽底部的部分的全部，也可以是一部分。不过，要形成为槽底部的部分中的、至少要成形出朝外连续凸缘的一侧的端部附近被约束。第1垫板34-1的折边成形部34-1b将成形原材料按压于冲头31的折边成形部31c。由此，成形原材料中的形成于槽底部的端部的凸缘部分被立起。

第2垫板34-2具有约束面34-2a和折边成形部34-2b。第2垫板34-2以在冲压成形时不与第1垫板34-1干涉的方式配置。第2垫板34-2的约束面34-2a与冲头31的肩部31b相对地配置，将成形原材料压靠于冲头31的肩部31b而对成形原材料进行约束。被约束面34-2a和肩部31b约束的成形原材料的部分是要成形为棱线部的部分的端部区域的至少一部分。第2垫板34-2的折边成形部34-2b将成形原材料按压于冲头31的折边成形部31c。由此，成形原材料中的形成于棱线部的端部的凸缘部分被立起。

在要成形为槽底部的部分被第1垫板34-1约束了的状态下，该第2垫板34-2在朝外连续凸缘的附近的区域对要成形为棱线部的部分进行约束。因此，朝外连续凸缘的附近的区域中的棱线部的形状是使大致被第2垫板34-2按压的部分的材料伸展而形成的。因而，第2垫板34-2所抵接的部分的周边的材料的移动受到抑制，成为褶皱、裂纹的原因的周边的材料的拉伸变形、收缩变形受到抑制。由此，能够抑制朝外连续凸缘中的、与棱线部相对应的凸缘部分处的拉伸折边裂纹、棱线部的端部附近的棱线部中的凸缘的根部附近的褶皱的产生。

另外，第2垫板34-2是为了获得如下的抑制效果而设置的：在朝外连续凸缘的附近，抑制使该区域的材料伸展而成形棱线部所造成的周边材料的移动。因此，第2垫板34-2可以以要成形为朝外连续凸缘的部分的附近的、要成形为棱线部的部分与要成形为槽底部的部分的连接部为起点而对要成形为棱线部的部分的整个区域进行约束。

具体而言，优选的是，成形原材料的被第2垫板34-2的约束面34-2a约束的部分包括要成形为槽底部的部分与要成形为棱线部的部分之间的连接部。可以是，特别是要成形为棱线部12a、12b的部分中的、以上述连接部为起点的截面周长的至少1/3的长度的部分被第2垫板34-2按压。通过第2垫板34-2按压该部分，能够抑制周边的钢板材料的移动且使被第2垫板34-2的约束面34-2a按压的部分的钢板材料伸展而形成棱线部12a、12b的一部分。此外，第2垫板34-2除了按压棱线部之外，还可以再按压纵壁部的一部分，例如与棱线部连续的纵壁部中的20mm以下的长度的部分。

除此以外的、第1垫板34-1和第2垫板34-2的尺寸、材质等其他要素能够设为与公知的垫板的结构相同的结构。

在利用第1垫板34-1和第2垫板34-2约束了成形原材料的状态下，第1阴模32接近第1冲头31，对成形原材料进行冲压成形。第1阴模32以在冲压成形时不与第1垫板34-1和第2垫板34-2干涉的方式配置。优选的是，第1垫板34-1、第2垫板34-2和第1阴模32在按压方向上以最小限度的间隙配置为佳。

在此，在第1冲压成形装置30中，第1垫板34-1、第2垫板34-2以及第1阴模32构成为以第1垫板34-1、第2垫板34-2以及第1阴模32的顺序依次按压成形原材料。即，在要成形为槽底部的部分的至少一部分被第1垫板34-1约束之后，第2垫板34-2对要成形为棱线部的部分的端部的区域进行约束。另外，第1阴模32在成形原材料被第1垫板34-1和第2垫板34-2约束了的状态下对成形原材料进行冲压成形。

例如，通过借助螺旋弹簧使第1垫板34-1和第2垫板34-2悬挂于阴模32，能实现该结构。此时，在冲压成形前的状态下，第1垫板34-1的约束面34-1a、第2垫板34-2的约束面34-2a和第1阴模32的按压面以从第1冲头31侧起以第1垫板34-1的约束面34-1a、第2垫板34-2的约束面34-2a和第1阴模32的按压面的顺序依次被定位的方式配置。并且，通过使第1阴模32朝向第1冲头31移动，在第1垫板34-1和第2垫板34-2以第1垫板34-1和第2垫板34-2的顺序依次抵接于成形原材料而约束了成形原材料之后，第1阴模32对成形原材料进行冲压成形。

不过，也可以是，第1垫板34-1、第2垫板34-2和第1阴模32中的一个或者全部构成为能够独立地朝向第1冲头31移动。在该情况下，对第1垫板34-1、第2垫板34-2和第1阴模32各自的移动进行控制，从而对抵接于成形原材料的顺序进行控制。

此外，由于存在第1垫板34-1或第2垫板34-2，存在即使利用第1阴模32也无法使成形原材料压靠于第1冲头31的区域。例如，在按压方向上与第2垫板34-2重叠的纵壁部、凸缘部分无法利用第1阴模32进行冲压成形。该区域是在使用第2冲压成形装置来进行的第2工序中被冲压成形的。第2冲压成形装置能够由公知的冲压成形装置构成，因此，省略此处的说明。

(2-3.制造方法)

接着，具体地说明构造构件的制造方法的一个例子。以下说明的构造构件的制造方法的例子是图1所例示的、具有朝外连续凸缘16和宽度渐变部T的第1构件10的制造方法的例子。

(2-3-1.第1工序)

图4～图10是表示使用已经进行了说明的第1冲压成形装置30来进行的第1工序的说明图。图4和图5是示意性地表示成形原材料33被第1垫板34-1约束的情形的剖视图和立体图。另外，图6和图7是示意性地表示成形原材料33被第2垫板34-2约束的情形的剖视图和立体图。图10是示意性地表示成形原材料33被第1阴模32冲压成形的情形的剖视图。

此外，图4～图10表示制造宽度渐变形状的第1构件10之际的第1工序的情形。另外，图4、图6和图10表示在第1工序中对成形原材料33中的、要形成出朝外连续凸缘16的长度方向的端部的区域进行成形的情形。另外，在图5和图7中，示出将第1冲头31、第1垫板34-1和成形原材料33以沿着要成形的中间成形体的长度方向的中心线分割开的一半的部分。而且，在以下说明的制造方法中，使用了第1垫板34-1和第2垫板34-2悬挂到第1阴模32的第1冲压成形装置30。

在第1工序中，首先，如图4和图5所示，随着第1阴模32朝向第1冲头31移动，第1垫板34-1对成形原材料33中的要成形为槽底部11的部分进行约束。此时，如图5所示，成形原材料33中的要成形为槽底部11的部分的至少一部分被第1垫板34-1的约束面34-1a约束。同时，成形原材料33的长度方向的端部沿着与按压方向相反的方向被立起，被第1垫板34-1的折边成形部34-1b和第1冲头31的折边成形部31c约束。

接下来，如图6和图7所示，随着第1阴模32朝向第1冲头31进一步移动，第2垫板34-2对成形原材料33中的要成形为棱线部12a、12b的部分进行约束。此时被约束的成形原材料33的部分是要成形为棱线部12a、12b的部分的端部附近的部分。即，如图7所示，成形原材料33中的要成形为棱线部12a、12b的部分的端部被第2垫板34-2的约束面34-2a约束。同时，与要成形为棱线部12a、12b的部分连续而要成形为凸缘的部分进一步沿着与按压方向相反的方向被立起，被第2垫板34-2的折边成形部34-2b和第1冲头31的折边成形部31c约束。

此时，可以是，要成形为棱线部12a、12b的部分中的、以上述连接部为起点的截面周长的至少1/3的长度的部分被第2垫板34-2按压。通过第2垫板34-2按压该部分，能够抑制周边的钢板材料的移动且使由第2垫板34-2的约束面34-2a按压的部分的钢板材料伸展而形成棱线部12a、12b的一部分。

图8是表示第2垫板34-2对要成形为棱线部的部分的按压范围与所形成的朝外连续凸缘16中的同棱线部12a、12b连续的凸缘部分的边缘处的板厚减小率的最大值之间的关系的说明图。在该图8中，按压范围由按压角度来表示，该按压角度是指以要成形为棱线部的部分与要成形为槽底部的部分的连接部为0°而第2垫板34-2所约束的部分的中心角度。按压角度为0°是指要成形为棱线部的部分未被约束的状态。

如该图8所示，可知：在要成形为棱线部的部分未被约束的情况下，凸缘的边缘处的板厚减小率的最大值成为36％左右，产生拉伸折边裂纹的可能性较高。另一方面，只要按压角度是23°以上，即以连接部为起点的截面周长的至少1/3的棱线部被约束，凸缘的边缘处的板厚减小率的最大值就被抑制成小于25％。因而，可知凸缘的边缘的裂纹受到抑制。

另外，图9是表示第2垫板34-2对要成形为棱线部的部分的按压范围与所形成的棱线部12a、12b的端部附近的凸缘的根部附近的板厚减小率的最小值之间的关系的特性图。在该图9中，按压范围也与图8同样地由按压角度来表示。如该图9所示，可知：在要成形为棱线部的部分未被约束的情况下，凸缘的根部附近的板厚减小率的最小值成为-65％左右，明显产生褶皱。另一方面，只要按压角度是23°以上，即以连接部为起点的截面周长的至少1/3的棱线部被约束，凸缘的根部附近的板厚减小率的最小值就被抑制成-35％以上。因而，可知凸缘的根部附近的褶皱受到抑制。

接下来，如图10所示，随着第1阴模32朝向第1冲头31进一步移动，在成形原材料33被第1垫板34-1和第2垫板34-2约束了的状态下，利用第1冲头31和第1阴模32进行第1阶段冲压成形。由此，成形原材料33的除了沿着按压方向位于第2垫板34-2的下方的部分(图10的33A)等之外的部分被冲压成形，成形出中间成形体。

使用了第1冲头31和第1阴模32的第1阶段冲压成形也可以是利用第1阴模32按压成形原材料33而使其弯折、并压靠于第1冲头31的弯曲成形。或者，该第1阶段冲压成形也可以是利用第1阴模32和坯料保持件夹持成形原材料33中的要成形为纵壁部的部分，并且使第1阴模32和坯料保持件朝向第1冲头31移动而进行成形的、深拉深成形。

此时，要成形为棱线部12a、12b的部分的端部附近(棱线部12a、12b与朝外连续凸缘16的汇合部附近)被第2垫板34-2约束，因此，该区域中的褶皱的产生受到抑制。另外，该区域被第2垫板34-2约束，因此，与棱线部12a、12b的端部连续地形成的凸缘的拉伸折边率降低，能够抑制朝外连续凸缘16的裂纹。此外，在图4～图10并未图示，但图1中所例示的第1构件10中的曲面部14a、14b和凸缘部15a、15b的一部分在第1工序中利用第1冲头31和第1阴模32进行冲压成形。

以下说明通过该构造构件的制造方法而棱线部12a、12b的端部区域的凸缘的根部附近的褶皱、朝外连续凸缘16的边缘的裂纹受到抑制的理由。图11和图12是表示第1垫板和第2垫板未被分割开、而使用了对要成形为槽底部的部分和要成形为棱线部的部分同时进行约束的垫板134的冲压成形的情形的说明图。所制造的构造构件是具有图1所例示的宽度渐变部T的构造构件。图11是与图7相对应的图，是表示成形原材料133中的要成形为槽底部的部分和要成形为棱线部的部分被冲头131和垫板134约束了的状态的立体图。另外，图12是从上方观察被阴模按压之际的成形原材料133的图。

在使用了该垫板134的情况下，若要利用垫板134将成形原材料133压靠于冲头131来进行约束，则最初，要成形为棱线部的部分被垫板134按压。在该状态下，在要成形为槽底部的部分与垫板134之间产生间隙，要成形为槽底部的部分未被垫板按压。另外，在具有宽度渐变形状的构造构件的情况下，在要成形为槽底部的部分的端部的附近，根据长度方向上的位置不同而存在截面周长之差。即，如图11所示，位置Z₁处的截面周长比位置Z₂处的截面周长长。

这样一来，如图11所示，在要成形为槽底部的部分和要成形为棱线部的部分都被垫板134约束之前的期间，要成形为朝外连续凸缘的部分的钢板材料从要成形为槽底部的部分移动到要成形为棱线部的部分。

而且，在具有宽度渐变部的构造构件的情况下，如图12所示，利用阴模进行弯曲成形的、要成形为纵壁部的部分被朝向与要成形为棱线部的部分112垂直的方向、即远离要成形为朝外连续凸缘的部分116的方向弯曲。因此，要成形为朝外连续凸缘的部分的钢板材料易于进一步朝向要成形为棱线部的部分移动。因而，在要成形为棱线部的部分，更易于产生过剩的褶皱、增厚。基于这样的理由，在使用了对要成形为槽底部的部分和要成形为棱线部的部分同时进行约束的垫板134的情况下，在要成形为槽底部的部分的端部、要成形为棱线部的部分的端部易于产生褶皱。

与此相对，在例示的制造方法中，如图5和图7所示，在要成形为槽底部的部分被第1垫板34-1约束了之后，要成形为棱线部的部分的端部被第2垫板34-2按压而被约束。因而，在要成形为棱线部的部分的端部被第2垫板34-2按压期间，钢板材料的向要成形为槽底部的部分的移动受到抑制。因此，即使是在根据要成形为槽底部的部分的端部(朝外连续凸缘的附近)的长度方向上的位置的不同而存在截面周长差的情况下，要成形为朝外连续凸缘的部分的钢板材料向要成形为槽底部的部分和要成形为棱线部的部分移动也会受到抑制。

另外，在要成形为槽底部的部分被第1垫板34-1约束了的状态下，要成形为棱线部的部分的端部被第2垫板34-2按压，因此，要成形为棱线部的部分的端部通过使该按压的部分的钢板材料伸展而进行成形。而且，在成形原材料33被第1垫板34-1和第2垫板34-2约束了的状态下，如图10所示，利用第1冲头31和第1阴模32对成形原材料33进行冲压成形。因而，钢板材料过量地相对于要成形为棱线部的部分移动的情况受到抑制。其结果，要形成的棱线部12a、12b的端部处的过剩的增厚、褶皱受到抑制。

(2-3-2.第2工序)

在如以上那样在第1工序中进行了第1阶段冲压成形之后，在第2工序中进行第2阶段冲压成形。在第1工序中，沿着按压方向相当于第2垫板34-2的下方的部分中的、与第2垫板34-2重叠的要成形为纵壁部13a、13b的部分无法成形成作为第1构件10的最终形状。另外，对于要成形为第1构件10中的曲面部14a、14b和凸缘部15a、15b的部分的全部或一部分，也具有在第1工序中无法成形成最终形状的情况。

而且，根据第1垫板34-1和第2垫板34-2对成形原材料33进行按压的区域的不同，对于要成形为棱线部12a、12b的部分的一部分，也具有在第1工序中无法成形成最终形状的情况。例如，在第1工序中，要成形为棱线部12a、12b的部分中的、以要成形为棱线部12a、12b的部分与要成形为槽底部11的部分的连接部为起点的截面周长的1/3被第2垫板34-2成形了的情况下，需要成形截面周长的剩余的2/3。

因而，在第2工序中，使用第2冲压成形装置并利用第2冲头和第2阴模对中间成形体进行第2阶段的冲压成形，成形作为最终形状的第1构件10。第2工序能够使用具有与想成形成最终形状的部分的形状相对应的按压面的第2冲头和第2阴模并通过公知的冲压成形来进行。另外，在第2工序中也无法成形成作为最终形状的第1构件10的情况下，也可以追加另外的成形工序。

此外，第2工序既可以是不使用垫板来进行的、仅基于阴模和冲头的模冲压成形，也可以是使用垫板来进行的通常的冲压成形。

＜3.效果>

如以上说明那样，本实施方式的第1构件10具有宽度渐变部T，并且在该第1构件10的端部具有朝外连续凸缘16，从而能够使轴向上的压坏时的载荷传递特性和冲击能量吸收量提高。具体而言，通过第1构件10在端部具有朝外连续凸缘16，应力在轴向上的压坏的初期向棱线部12a、12b的端部的集中受到抑制，能够使应力向其他部分分散。因而，棱线部12a、12b的端部的变形变小而载荷传递特性得以提高。另外，通过第1构件10具有宽度渐变部T，能够在轴向上的压坏的中期以后缩小压曲间距。因而，与载荷传递特性提高相互作用，能够使冲击能量吸收量增加。另外，通过第1构件10具有宽度渐变部T，槽底部11的宽度随着远离具有朝外连续凸缘16的端部而缩小，第1构件10的截面周长变小。因而，根据本实施方式，能够使第1构件10轻量化。

实施例

以下，说明本实施方式的实施例。此外，在以下的实施例的说明中，将作为本实施方式的汽车车身用构造构件的第1构件10设为冲压成形体10来进行说明。

(1)冲击能量吸收特性评价

首先，从通过上述的构造构件的制造方法的例子制造的冲压成形体10中的具有朝外连续凸缘16的端部侧沿着轴向施加冲击载荷，评价了冲击能量的吸收量。

图13是表示用于分析的构造构件的分析模型的说明图。图13从上起表示比较例1的分析模型50、比较例2的分析模型60、以及实施例1的分析模型70。任一分析模型50、60、70的具有大致槽型的横截面的冲压成形体10、51、61都借助凸缘部15a、15b接合于平板状的第2构件18，该凸缘部15a、15b借助曲面部14a、14b与纵壁部13a、13b连续。

比较例1的分析模型50在轴向的端部具有朝外连续凸缘23，该朝外连续凸缘23没有缺口。不过，分析模型50具有槽底部的宽度恒定的形状。槽底部的宽度Wa、Wb是100mm。冲压成形体51的高度是100mm。另外，从立起曲面部17与槽底部之间的边界部分到不具有朝外凸缘的端部的长度Lx是300mm。以上述式(1)定义的表示槽底部的宽度的缩小程度的值S是0。该分析模型50的冲压成形体51是通过使用了对要成形为槽底部的部分和要成形为棱线部的部分同时进行约束的垫板(图11的垫板134)的冲压成形来进行成形而成的。

比较例2的分析模型60在轴向的端部具有不连续的朝外凸缘24，该不连续的朝外凸缘24具有达到棱线部12a、12b的端部的缺口。另外，分析模型60具有槽底部的宽度随着远离具有朝外凸缘24的端部而缩小的形状。槽底部的宽度的最小值(宽度Wb)是100mm，最大值(宽度Wa)是130mm。冲压成形体61的高度是100mm。另外，从立起曲面部17与槽底部的边界部分到不具有朝外凸缘24的端部的长度Lx是300mm。以上述式(1)定义的表示槽底部的宽度的缩小程度的值S是0.00077。该分析模型60的冲压成形体61是通过使用了仅对要成形为槽底部的部分进行约束的垫板的冲压成形来进行成形而成的。

实施例1的分析模型70在轴向的端部具有朝外连续凸缘16，该朝外连续凸缘16没有缺口。另外，分析模型70与比较例2同样地呈槽底部的宽度随着朝向具有朝外凸缘24的端部而增大的形状。槽底部的宽度的最小值(宽度Wb)是100mm，最大值(宽度Wa)是130mm。冲压成形体10的高度是100mm。另外，从立起曲面部17与槽底部的边界部分到不具有朝外连续凸缘16的端部的长度Lx是300mm。以上述式(1)定义的表示槽底部的宽度的缩小程度的值S是0.00077。该分析模型70的冲压成形体10是通过图4～图10所示的使用了第1垫板34-1和第2垫板34-2的冲压成形来进行成形而成的。

除了上述以外的分析条件，分析模型50、60、70全部相同。通用的分析条件如以下列举那样。

·所使用的钢板：抗拉强度980MPa级高强度钢板、板厚1.4mm

·棱线部的曲率半径：12mm

·与凸缘部15a、15b连续的曲面部14a、14b的曲率半径：5mm

·朝外连续凸缘16和朝外凸缘24的宽度：14mm

·立起曲面部17的曲率半径r：3mm

在进行分析时，在比较例1中，如图示那样，使刚体壁29从形成有朝外连续凸缘16、23、或者朝外凸缘24的端部侧沿着轴向以碰撞速度20km/h碰撞，而对分析模型50、60、70施加了轴向位移。然后，分别在实施例1和比较例1、2中，算出来在碰撞时产生的轴向载荷(kN)和冲击能量的吸收量(kJ)。

图14是表示分析模型50、60、70各自的、与轴向载荷有关的分析结果的图表。此外，为了排除分析模型50、60、70的端部的截面周长的影响，图14的图表的纵轴设为将轴向载荷除以立起曲面部17与槽底部的边界部分的截面周长而得到的值(轴向载荷/周长：kN/mm)。该情况的截面周长是指不包括第2构件18的冲压成形体10、51、61各自的截面的板厚中心的长度。

在压坏冲程是5mm以下的、轴向上的压坏的初期的区域St1中，包括没有缺口的朝外连续凸缘16、23的实施例1和比较例1的分析模型50、70与包括具有缺口的朝外凸缘24的比较例2的分析模型60相比，轴向载荷(kN/mm)得以提高。另外，在压坏冲程超过5mm的区域St2中，具有宽度渐变部的实施例1和比较例2的分析模型60、70与槽底部的宽度恒定的比较例1的分析模型50相比，轴向载荷(kN/mm)大致提高了。

具备具有朝外连续凸缘16和宽度渐变部的冲压成形体10的实施例1的分析模型70从轴向上的压坏的初期到后期可实现较高的轴向载荷。尤其是，实施例1的分析模型70在压坏冲程超过15mm的、轴向上的压坏的后期也维持了较高的轴向载荷。

另外，图15和图16是表示分析模型50、60、70各自的、与冲击能量的吸收量(E.A.)有关的分析结果的图表。图15表示压坏冲程St是10mm的情况的分析结果，图16表示压坏冲程St是20mm的情况的分析结果。

如图15所示，可知：在轴向的端部具有没有缺口的朝外连续凸缘16、23的分析模型50、70与包括具有缺口的朝外凸缘24的分析模型60相比，压坏冲程St是10mm的情况下的冲击能量吸收量增加。另外，如图16所示，具有宽度渐变部的分析模型60、70与槽底部的宽度恒定的分析模型50相比，压坏冲程St是20mm的情况下的冲击能量吸收量增加。

如此可知：实施例1的分析模型70的载荷传递特性在碰撞的初期和后期中任一时期都比比较例1的分析模型50和比较例2的分析模型60的冲击能量吸收特性优异。

(2)缩小程度的影响评价

接着，使上述的实施例1的分析模型70的冲压成形体10和比较例2的分析模型60的冲压成形体61中的槽底部的宽度的缩小程度变化，评价了缩小程度对冲击能量吸收量的影响。实施例2～10和比较例3是使上述的实施例1的冲压成形体10中的、与具有朝外连续凸缘16的端部相反的一侧的端部的槽底部的宽度Wb变化而使缩小程度变化的例子。另外，比较例4～13是使比较例2的冲压成形体61中的、与具有朝外凸缘24的端部相反的一侧的端部的槽底部的宽度Wb变化而使缩小程度变化了的例子。

在实施例2和比较例4中，槽底部的宽度Wb是55mm，表示缩小程度的值S是0.00192。在实施例3和比较例5中，槽底部的宽度Wb是60mm，表示缩小程度的值S是0.00179。在实施例4和比较例6中，槽底部的宽度Wb是65mm，表示缩小程度的值S是0.00166。在实施例5和比较例7中，槽底部的宽度Wb是70mm，表示缩小程度的值S是0.00154。在实施例6和比较例8中，槽底部的宽度Wb是85mm，表示缩小程度的值S是0.00115。在实施例7和比较例9中，槽底部的宽度Wb是100mm，表示缩小程度的值S是0.00077。在实施例8和比较例10中，槽底部的宽度Wb是115mm，表示缩小程度的值S是0.00038。在实施例9和比较例11中，槽底部的宽度Wb是120mm，表示缩小程度的值S是0.00025。在实施例10和比较例12中，槽底部的宽度Wb是125mm，表示缩小程度的值S是0.00013。在比较例3和比较例13中，槽底部的宽度Wb是130mm，表示缩小程度的值S是0。

另外，在全部实施例2～10和比较例3～13中，如图17所示，在与槽底部相对应的部分的凸缘部分对4个部位进行点焊，在与纵壁部相对应的凸缘部分分别对两个部位进行点焊，从而将冲压成形体10、61的端部接合到其他构件。

图18和图19分别表示压坏冲程St是5mm、20mm时的、具备朝外连续凸缘16的冲压成形体10和在与棱线部相对应的位置具备具有缺口的朝外凸缘24的冲压成形体61的表示缩小程度的值S与冲击能量吸收量之间的关系。

如图18所示，在压坏冲程St是5mm时，任一分析模型60、70都未发现由于表示缩小程度的值S的不同而冲击能量吸收量产生较大的变化。另外，若以相同的表示缩小程度的值S对各分析模型60、70进行比较，则包括朝外连续凸缘16的分析模型70的冲击能量吸收量超过包括具有缺口的朝外凸缘24的分析模型60的冲击能量吸收量。该结果是如下原因导致的：在包括具有缺口的朝外凸缘24的冲压成形体61中，应力集中于棱线部的端部而冲压成形体61的端部的变形变大。

另外，如图19所示，在压坏冲程St是20mm时，且表示缩小程度的值S处于0.0002～0.0018的范围内时，包括朝外连续凸缘16的分析模型70的冲击能量吸收量超过包括具有缺口的朝外凸缘24的分析模型60的冲击能量吸收量。该结果是如下原因导致的：由于朝外连续凸缘16，应力也被向棱线部以外恰当地分散，并且，由于宽度渐变部，从端部侧起依次以小的压曲间距产生了压曲。尤其是，在表示缩小程度的值S处于0.00025～0.0015的范围内时，包括朝外连续凸缘16的分析模型70的冲击能量吸收量呈现稳定地增加的倾向。

图20表示实施例6和比较例3、8的分析模型60、70各自的、压坏冲程St是20mm时的压曲的情形。如该图20所示，具备在端部具有朝外连续凸缘16并且具有宽度渐变部T的冲压成形体10的实施例6的分析模型70的压曲的产生位置靠近端部侧，且压曲间距变小。

如以上那样，可知：只要冲压成形体10在端部具有朝外连续凸缘16且表示宽度渐变部的缩小程度的值S处于0.0002～0.0018的范围内，从压坏冲程的初期到中期以后受到冲击载荷时的载荷传递特性就得以提高，冲击能量吸收量增加。另外，也能容易地理解如下事项：通过冲压成形体10具有宽度渐变部T，冲压成形体10的截面周长变短，可实现轻量化。

不过，宽度渐变部的缩小程度越小，与槽底部连续的朝外连续凸缘16的立起角度越大，易于产生在棱线部的端部形成的凸缘的裂纹、褶皱。因而，在考虑了成形性和生产效率的情况下，优选的是表示宽度渐变部的缩小程度的值S处于0.0005～0.0018的范围内。

(3)纵壁部的高度的缩小的影响评价

接着，对不是冲压成形体中的槽底部而是使纵壁部的高度(宽度)随着远离具有朝外连续凸缘的端部而缩小时的冲击能量吸收量进行了评价。图21表示具备仅使纵壁部缩小了的冲压成形体的分析模型80、85以及具备使槽底部和纵壁部分别缩小了的冲压成形体的分析模型90、95。分析模型80、90具备在与棱线部相对应的位置没有缺口的朝外连续凸缘，分析模型85、95具备在与棱线部相对应的位置具有缺口的朝外凸缘。

这些分析模型80、85、90、95除了使槽底部或者纵壁部缩小这点以外，全部是与上述的分析模型50、60、70的结构相同的结构。另外，冲击能量吸收量的评价方法也与(2)的评价中的评价方法相同。不过，为了抑制冲压成形体的倾倒，以不产生除了由刚体壁29(参照图13)导致的轴向的位移以外的位移的方式对冲压成形体进行约束而进行了评价。

图22和图23分别表示压坏冲程St是5mm、20mm时的、各分析模型80、85、90、95的表示缩小程度的值S与冲击能量吸收量之间的关系。此外，使槽底部的宽度恒定而仅缩小纵壁部的情况下的表示缩小程度的值S表示各纵壁部的高度的缩小程度。另外，使槽底部和纵壁部分别缩小了的情况下的表示缩小程度的值S表示纵壁部的高度和槽底部的宽度各自的缩小程度。即，即使分析模型80、90的表示缩小程度的值S相同，与具有朝外连续凸缘的端部相反的一侧的端部的截面周长也会不同，两者之差为与槽底部的宽度之差相当的量。

如图22所示，在压坏冲程St是5mm时，无论缩小程度如何，具备朝外连续凸缘的分析模型80、90的冲击能量吸收量都比具备具有缺口的朝外凸缘的分析模型85、95的冲击能量吸收量大。另外，在具备朝外连续凸缘的分析模型80、90中，未发现由于缩小程度的不同而冲击能量吸收量产生较大的变化。另外，即使以相同的缩小程度分别对分析模型80、90进行比较，也未在各分析模型80、90的冲击能量吸收量上发现较大的差异。

另一方面，如图23所示，在压坏冲程St是20mm时，无论缩小程度如何，具备朝外连续凸缘的分析模型80、90的冲击能量吸收量都比具备具有缺口的朝外凸缘的分析模型85、95的冲击能量吸收量小。另外，在具备朝外连续凸缘的分析模型80、90中，缩小程度越大，冲击能量吸收量越小。另外，除了表示缩小程度的值S是0.00115前后的范围之外，与仅缩小了纵壁部的分析模型80的冲击能量吸收量相比，槽底部和纵壁部都缩小了的分析模型90的冲击能量吸收量变大。

此外，在图22和图23中，在表示缩小程度的值S是0的情况下，具有朝外连续凸缘的分析模型80和分析模型90的冲击能量吸收量应该相等。同样地，在表示缩小程度的值S是0的情况下，在凸缘具有缺口的分析模型85和分析模型95的冲击能量吸收量应该相等。不过，如上所述，在本评价中，以不产生除了由刚体壁29(参照图13)导致的轴向的位移以外的位移的方式冲压成形体被约束，因此，表示缩小程度的值S是0的情况下的各冲击能量吸收量产生了差异。

图24表示分析模型80、90各自的、压坏冲程St是20mm时的压曲的情形。如该图24所示，可知：在任一分析模型80、90中，所产生的压曲间距都变大。

如以上那样，可知：无论槽底部的宽度有无缩小，在使纵壁部的高度随着远离具有朝外连续凸缘的端部而缩小的情况下，棱线部所承受的载荷变低，冲击能量吸收量降低。因而，可知：在使纵壁部缩小的情况下，无法发挥在冲压成形体的端部设置朝外连续凸缘的效果。

(4)朝外连续凸缘的成形性(参考)

作为参考，对通过上述的冲压成形体的制造方法制造的冲压成形体10中的棱线部的端部处的板厚减小率进行了评价。在参考例1中，使用第1垫板34-1和第2垫板34-2并通过上述的冲压成形体的制造方法制造了冲压成形体10。另外，在参考例2中，除了使用仅按压槽底部的垫板来替代第1垫板和第2垫板以外，以与参考例1相同的条件制造了冲压成形体。而且，在参考例3中，除了使用同时按压槽底部和棱线部的垫板来替代第1垫板和第2垫板以外，以与参考例1相同的条件制造了冲压成形体。

所使用的成形原材料33是通过依据JIS Z 2241的拉伸试验测定的抗拉强度为980MPa级的板厚1.4mm的钢板。另外，冲压成形体中的、大致槽型的横截面的高度是100mm，具有朝外凸缘的端部处的槽底部的宽度的最大值(宽度Wa)是148mm，槽底部的宽度的最小值(宽度Wb)是76mm，表示槽底部的宽度W的缩小程度的值S0.0027，朝外连续凸缘的宽度是14mm。另外，所使用的冲头的肩部的曲率半径是12mm。

图25和图26是表示参考例1～3的冲压成形体的板厚减小率的分析结果的说明图。图25是表示板厚减小率的分析位置A的图，示出了利用沿着轴向(x方向)的中心线分割开的冲压成形体10的一侧。图26是参考例1～3各自的冲压成形体的分析结果。在分析中使用了作为通用分析软件的LS-DYNA。

使用了仅按压槽底部的垫板的参考例2的冲压成形体的朝外连续凸缘中的、与棱线部的端部连续地形成的凸缘的位置I处的板厚减小率是24.8％。在该板厚减小率下，担心成形不良情况(裂纹)的产生。另外，使用了同时按压槽底部和棱线部的垫板的参考例2的冲压成形体的朝外连续凸缘中的、与棱线部的端部连续地形成的凸缘的位置H1处的板厚减小率降低到11.2％。另一方面，参考例3的冲压成形体的棱线部的端部与朝外连续凸缘之间的立起曲面部中的位置H2处的板厚减小率成为-15.5％，担心产生超过容许范围的褶皱、增厚。如此，在将设置于冲压成形体的端部的凸缘设为朝外连续凸缘的情况下，易于产生在棱线部的端部形成的凸缘的端部的裂纹、凸缘的根部的褶皱，以往并不适用于实际产品。

与此相对，使用了第1垫板和第2垫板的参考例1的冲压成形体的朝外连续凸缘16中的、与棱线部的端部连续地形成的凸缘的位置J1处的板厚减小率是15.4％，是容许的值。另外，棱线部的端部与朝外连续凸缘16之间的立起曲面部上的位置J2处的板厚减小率是-13.9％，产生的褶皱、增厚处于容许的范围。即，可知：在通过上述的冲压成形体的制造方法制造作为本实施方式的构造构件的第1构件10之际，朝外连续凸缘16的凸缘端部处的裂纹、凸缘的根部处的褶皱受到抑制。因而，也可使用高强度钢板来实现本实施方式的构造构件。

以上，参照附图详细地说明了本发明的优选的实施方式，但本发明并不限定于该例子。只要是具有本发明所属的技术领域中的通常知识的人，在权利要求书所记载的技术思想的范畴内能想到各种的变更例或修正例是显而易见的，对于这些，可理解成当然属于本发明的保护范围。

例如，在上述的实施方式中，说明了由通过对钢板进行冲压成形而获得的冲压成形体形成的构造构件的例子，但构造构件的构成材料并不限定于该例子。例如，构造构件也可以是通过对铁、铝、钛、不锈钢等除了钢板以外的金属板进行冲压成形而获得的冲压成形体。

另外，为了获得能够提高轴向压坏时的载荷传递特性、使冲击能量吸收量增加这样的效果，也可以是通过除了冲压成形以外的方法成形而成的金属制的构造构件。而且，为了获得该效果，构造构件也可以由含有树脂材料、碳纤维等强化纤维的纤维强化树脂形成。

另外，在上述的实施方式中，例示了汽车、电车、自动二轮车等车辆的底盘、船舶的船体作为构造构件的用途，但本发明并不限定于这些例子。构造构件只要是能沿着轴向承受冲击载荷的构造体，也可以用于其他机床、建筑物等构造物。

附图标记说明

10、第1构件(汽车车身用构造构件、冲压成形体)；11、槽底部；12a、12b、棱线部；13a、13b、纵壁部；14a、14b、曲面部；15a、15a、凸缘部；16、朝外连续凸缘；17、立起曲面部；18、第2构件；23、朝外连续凸缘；24、朝外凸缘；29、刚体壁；50、60、70、80、90、分析模型；51、61、冲压成形体；100、接合构造体；T、宽度渐变部；W、槽底部的宽度；Wa、槽底部在朝外连续凸缘的根部分处的宽度；Wb、槽底部在距根部分任意距离的位置处的宽度。

Claims

1.一种构造构件，其是金属制的构造构件，该金属制的构造构件形成为沿着预定方向延伸的纵长状，并具有：槽底部；两个棱线部，其与所述槽底部的宽度方向的两端连续；以及两个纵壁部，其进一步与所述棱线部相连，在该金属制的构造构件中，

在所述预定方向的端部具有至少跨所述槽底部、所述棱线部和所述纵壁部地连续地形成的朝外连续凸缘，

所述槽底部的宽度随着远离具有所述朝外连续凸缘的端部而缩小。

2.根据权利要求1所述的构造构件，其中，

以下述式(1)定义的表示所述槽底部的宽度的缩小程度的值S是0.0002～0.0018的范围内的值，

S＝{(Wa-Wb)/Wa}/L…(1)

Wa：所述槽底部在具有所述朝外连续凸缘的端部的根部分处的宽度

Wb：所述槽底部在所述槽底部的宽度缩小的范围内的距所述根部分任意距离L的位置处的宽度，

其中，S的单位是mm^-1。

3.根据权利要求1或2所述的构造构件，其中，

所述槽底部的宽度在自具有所述朝外连续凸缘的端部到距该端部100mm以上的长度的位置为止的范围内缩小。

4.根据权利要求1～3的任一项所述的构造构件，其中，

所述构造构件借助所述朝外连续凸缘并利用电阻点焊、激光穿透焊、角弧焊或由粘接剂进行的粘接、或者并用了这些方法的接合来与其他构件接合。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的构造构件，其中，

所述构造构件由抗拉强度是390MPa以上的高强度钢板形成。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的构造构件，其中，

所述构造构件是车辆用构造构件。

7.根据权利要求6所述的构造构件，其中，

所述车辆用构造构件是地板横梁、下边梁、前纵梁或地板通道支撑。