MX2013013385A - Metodo de moldeo por presion y componente de vehiculo. - Google Patents

Metodo de moldeo por presion y componente de vehiculo.

Info

Publication number
MX2013013385A
MX2013013385A MX2013013385A MX2013013385A MX2013013385A MX 2013013385 A MX2013013385 A MX 2013013385A MX 2013013385 A MX2013013385 A MX 2013013385A MX 2013013385 A MX2013013385 A MX 2013013385A MX 2013013385 A MX2013013385 A MX 2013013385A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
workpiece
die
pressure forming
molded body
forming method
Prior art date
Application number
MX2013013385A
Other languages
English (en)
Other versions
MX345043B (es
Inventor
Shigeru Yonemura
Akihiro Uenishi
Shin Toyokawa
Takuya Kuwayama
Takashi Ariga
Original Assignee
Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp filed Critical Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
Publication of MX2013013385A publication Critical patent/MX2013013385A/es
Publication of MX345043B publication Critical patent/MX345043B/es

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/26Deep-drawing for making peculiarly, e.g. irregularly, shaped articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/30Deep-drawing to finish articles formed by deep-drawing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/005Multi-stage presses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D35/00Combined processes according to or processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
    • B21D35/002Processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
    • B21D35/005Processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00 characterized by the material of the blank or the workpiece
    • B21D35/006Blanks having varying thickness, e.g. tailored blanks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00Making other particular articles
    • B21D53/88Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

Un método de moldeo por presión para moldear por presión un material que ha de ser procesado entre un dado y un troquel por presión del troquel hacia el lado interior del dado por medio del movimiento relativo del dado y el troquel, en donde un cuerpo moldeado intermedio (100B) que tiene una parte de línea de reborde (100d) es formado sobre un sitio predeterminado en el material que ha de ser procesado y el cuerpo moldeado intermedio (100B) es formado en la forma procesada final mediante moldeo por presión del mismo. Como consecuencia, el espesor del sitio predeterminado en el material que ha de ser procesado es esencialmente incrementado y dicho sitio predeterminado es sometido a endurecimiento mecánico.

Description

MÉTODO DE MOLDEO POR PRESIÓN Y COMPONENTE DE VEHÍCULO Campo técnico ¦ La presente invención se refiere a un método de formación por presión y un componente de vehículo.
Técnica antecedente En años recientes, la mejora en eficiencia de combustible de vehículos ha sido un problema urgente en la industria de automóviles, en vista de reducir la emisión de C02 causante del calentamiento global. Además de esfuerzos drásticos para reducir la emisión de C02 mediante el uso de combustibles sustitutos, existen necesidades crecientes para mediciones tales como mejorar las eficiencias mecánicas del motor, transmisión, etc., y reducir el peso de la carrocería del vehículo. Por otra parte, en la situación dirigida a regulaciones más estrechas de seguridad en choques, otro problema importante es desarrollar una carrocería de vehículo excelente en rendimiento de seguridad de.l vehículo.
Sin embargo, es necesario usar muchos componentes de refuerzo o engrosar los componentes del vehículo, a fin de mejorar el rendimiento de seguridad del vehículo sólo usando una lámina de acero de baja resistencia que configure las carrocerías de vehículo, por lo que no es fácil armonizar la mejora con la carrocería de peso ligero.
Para el propósito de armonizar la carrocería de peso ligero y la mejora en rendimiento de seguridad del vehículo, se han hecho esfuerzos en el uso de lámina de acero de alta resistencia para componentes de vehículos, tales como el bastidor. Por ejemplo, muchos de los componentes de vehículo convencionales se han hecho de lámina de acero con una resistencia a la tensión de clase 440 MPa, mientras que los componentes de vehículos recientes han adoptado crecientemente una lámina de acero de clase 590 MPa y han adoptado incluso una lámina de acero de clase 980 MPa o superior .
Sin embargo, la lámina de acero de alta resistencia ha encontrado oportunidades crecientes de falla en la fijación de forma (regreso de acción de resorte) y arrugas en el proceso de formación por presión (doblez) a medida que la resistencia de la lámina de acero se incrementa, gradualmente haciendo difícil asegurar la exactitud dimensional de los componentes del vehículo. Además, la disminución en ductilidad, acompañada por resistencia mejorada de la lámina de acero, incrementará un riesgo de rompimiento en el proceso de formación por presión.
Por lo tanto, no siempre es fácil que los componentes del vehículo compuestos de la lámina de acero de alta resistencia armonicen rendimientos y productividad de la carrocería del vehículo, en comparación con los componentes de vehículo convencionales que usan mucho la lámina de acero de baja resistencia, y esto se entiende como uno de los impedimentos contra el uso de la lámina de acero de alta resistencia para los componentes de vehículo, bajo requerimientos de período acortado de desarrollo y reducción en el costo de fabricación.
Por otra parte, como métodos de incrementar el rendimiento de seguridad en choques de los componentes del vehículo sin usar la lámina de acero de alta resistencia, se han propuesto métodos de fortalecimiento de la porción entera de, o una parte de los componentes, típicamente mediante formación por presión en caliente o endurecimiento por inducción (véase Literaturas de Patente 1, 2, por ejemplo) . Sin embargo, los métodos son aplicables a una gama limitada de componentes, ya que algunos componentes de vehículo no son adecuados para el endurecimiento debido a sus geometrías y también debido a que se necesita introducir nuevo equipo.
Otra propuesta adicional se relaciona con el uso de láser como la fuente térmica de recocido (véase Literatura de Patente 3, por ejemplo) . Sin embargo, el láser disponible es sólo en un intervalo, de calentamiento estrecho, y por lo tanto necesita una larga duración de recocido, lo cual no es práctico debido a la dificultad para obtener un efecto satisfactorio .
Lista de citas Literatura de Patente 1: Publicación de Patente Japonesa abierta al público No. 2010-174283 Literatura de Patente 2: Publicación de Patente Japonesa abierta al público No. 2006-213941 Literatura de Patente 3: Publicación de Patente Japonesa abierta al público No. H04-72010 Literatura de Patente : Publicación de Patente Japonesa abierta al público No. 2007-190588 Literatura de Patente 5: Publicación de Patente Japonesa abierta al público No. 2010-64137 Literatura de Patente 6: Publicación de Patente Japonesa abierta al público No. 2008-12570 Literatura de Patente 7 : Publicación de Patente Japonesa abierta al público No. S61-82929 Sumario de la invención Problema técnico Ahora se describirá una contra-medición para regreso de acción de resorte, que es una tecnología de elemento clave en este tipo de procesos de formación. La figura 12 es un dibujo que ilustra un mecanismo de generación de regreso de acción de resorte debido a la recuperación de esfuerzo elástico. Cuando un componente de herramienta después de completar la formación es aliviado de la carga, típicamente al sacarlo de los dados o de recortar una porción innecesaria, el componente es elásticamente deformado para satisfacer un nuevo equilibrio, mientras está siendo impulsado por una esfuerzo residual en el centro muerto inferior de la formación por presión, y esto aparece como recuperación de esfuerzo elástico. La lámina de acero de alta resistencia muestra recuperación de esfuerzo elástico grande, y esto hace difícil asegurar la exactitud dimensional requerida para el producto final.
La falla de fijación de forma se clasifica por tipos de apariencia que incluyen cambio angular, rizo de pared lateral, torsión, pandeo y falla de fijación de · forma de la parte inferior estampada. En todos los casos, una distribución de esfuerzo residual en el componente actúa como un momento de doblez con respecto al doblez y torsión, y causa el regreso de acción de resorte como resultado de deformación determinada por módulo elástico de material o geometría de los componentes. Un ejemplo mejor conocido se refiere a cambiar en ángulo de doblez (Literatura de Patente 4, Literatura de Patente 7, etc.). La figura 13 es un dibujo que ilustra una relación entre una distribución de esfuerzo en la dirección de espesor de la lámina antes de la recuperación elástica, y momento de doblez. La recuperación es impulsada por la distribución de esfuerzos en la distribución de deformación en la dirección del espesor de la lámina (t0) , y la rigidez del componente en este caso es principalmente determinada por la geometría del mismo.
En otros casos ilustrativos en donde vigas longitudinalmente curvas con una sección transversal en forma de sombrero causaron rizo de pared lateral y torsión (Literatura de Patente 2, Literatura de Patente 6, etc.) después de la formación por estiramiento, se sabe que los componentes son incrementados en la rigidez y por lo tanto reducidos en el rizo de pared lateral cuando el radio de curvatura de doblez es pequeño, y que la diferencia en esfuerzos entre una porción de brida estirada y una porción de brida encogida da momento de torsión. Son métodos de formación por presión capaces de nivelar (a un nivel bajo) la distribución de esfuerzo residual, y por lo tanto de reducir la fuerza motriz (momento) dependiendo del modo de regreso por acción de resorte. Todos los métodos descritos en la Literatura de Patente 4 a 7 se basan en este tipo de espíritu técnico .
Enseguida, se explicarán los métodos de formación de presión descritos en la Literatura de Patente 4 a 7, capaces de asegurar buenos niveles de rendimiento de fijación de forma. La magnitud de regresó de acción de resorte depende del esfuerzo de flujo (esfuerzo residual) inmediatamente antes de la liberación de restricción (liberación de molde). En otras palabras, puesto que la fuerza motriz del regreso de acción de resorte se debe principalmente al momento atribuible a la distribución de esfuerzo no uniforme, por lo que las técnicas basadas en varios procesos, tales como aquellas descritas en la Literatura de Patente 1 y 7, de reducir la diferencia de esfuerzos residuales en la dirección de espesor de la lámina se han propuesto.
Todas estas técnicas se refieren a proceso de formación por presión compuesto de una pluralidad de pasos y referido como métodos de. control de historia de deformación, con base en la reducción en la distribución de esfuerzo residual- por incremento de deformación final que acumula un periodo hacia el centro muerto inferior de la formación por presión, en el paso final para obtener la forma del producto. La figura 14 está dibujada para explicar un mecanismo de reducción del esfuerzo residual por la contra-medición dirigida a la capacidad de fijación de forma. En el método de control de historia de deformación, la recuperación de deformidad elástica es reducida al controlar el esfuerzo residual en el segundo (liberación de molde) .
Otro caso en donde ocurre regreso de acción de resorte tridimensional típicamente en forma de torsión, pandeo o similar (Literatura de Patente 5, Literatura de Patente 6, etc.), un método de control de historia de deformación en planos se usa para aplicar esfuerzo de compresión a una porción estirada inmediatamente enfrente del centro muerto inferior en el paso final, y aplicar esfuerzo de tensión a la porción encogida. Para este propósito, se ha propuesto un método de control de la distribución de esfuerzo en plano, al proveer un realce o borde al producto para convertir asi el esfuerzo de compresión al esfuerzo de tensión, o al aplastar el realce o borde asi provisto antes del paso final, para convertir de esta manera el esfuerzo de tensión al esfuerzo de compresión.
Las contra-mediciones para regreso de acción de resorte, sin embargo, pueden ser excesivas para causar el llamado "resorte-va (primavera-dentro ) " si el esfuerzo residual no es controlado, por lo que es necesario suprimir el esfuerzo para que sea introducido en el segundo paso al nivel sólo suficiente para reducir el esfuerzo residual (véase figura 14). Si un esfuerzo que exceda el nivel descrito anteriormente se aplica en el segundo paso, el regreso de acción de resorte incrementará por lo contrario, ya que el esfuerzo de flujo inmediatamente antes de la liberación del molde (esfuerzo residual) se incrementa. Por esta razón, el método de usar dados con diferentes radios de ¦ curvatura como se describe en la Literatura de Patente 4, y el método de usar realce convexo como se describe en la Literatura de Patente 7, no son capaces de dar un endurecimiento de trabajo grande en el paso final, debido a las restricciones descritas anteriormente.
La presente invención fue concebida en consideración de la situación convencional, un objeto del cual se provee un método de formación por presión capaz de incrementar la resistencia a la deformación de una pieza de trabajo, repitiendo la formación por presión una pluralidad de veces, sin someter la pieza de trabajo a ningún tipo de recocido tal como formación por presión en caliente o endurecimiento por inducción; y un componente vehículo con un excelente rendimiento de seguridad de vehículo, que es exitosamente mejorado en velocidad de absorción de energía de impacto externamente aplicada, al usar una pieza de trabajo después de ser moldeada, de acuerdo con dicho método de formación por presión.
Solución al problema Un sumario de la presente invención, dirigido a resolver los problemas descritos anteriormente, es el siguiente . (1) Un método de formación por presión forma por presión una pieza de trabajo entre un dado y un troquel, mientras empuja el troquel en el dado por medio de un movimiento relativo del dado y el troquel, el método incluye: producir un cuerpo moldeado intermedio que tiene un reborde formado en una parte predeterminada de la pieza de trabajo, y después formar por presión el cuerpo moldeado intermedio en una forma final, para engrosar sustancialmente asi y someter a endurecimiento mecánico la parte predeterminada de la pieza de trabajo. (2) El método de formación por presión de (1), en donde el cuerpo moldeado intermedio, producido a partir de la pieza de trabajo, es repetidamente estampado por lo menos una vez o más para formar la pieza de trabajo en la forma final, para endurecer de esta manera la parte predeterminada doblada de la pieza de trabajo. (3) El método de formación por presión de (2) en donde el reborde está ubicado a una parte angular del cuerpo moldeado intermedio de la pieza de t abaj o . (4) El método formación por presión de (2), en donde el cuerpo moldeado intermedio, producido a partir de la pieza de trabajo para tener una forma intermedia con una longitud de linea de sección 2% o más grande que la longitud de linea de sección de la forma final, es repetidamente estampada por lo menos una vez o más, para formar asi la pieza de trabajo en la forma final. (5) El método de formación por presión de (2), en donde el cuerpo moldeado intermedio, producido a partir de la pieza de trabajo para tener una forma intermedia con una longitud de linea de sección 1 mm o más larga que la longitud de la linea de sección de la forma final, es repetidamente estampada por lo menos una vez o más, para formar asi la pieza de trabajo en la forma final. (6) El método de formación por presión de (2), en donde el cuerpo moldeado intermedio, producido a partir de la pieza de trabajo par tener una forma intermedia con un radio de la sección de reborde 1 mm o más pequeño al radio de la sección de reborde de la forma final, es repetidamente estampado por lo menos una vez o más, para formar asi la pieza de trabajo en la forma final. (7) El método de formación por presión de (1), que incluye: formar el reborde en una parte predeterminada de la pieza de trabajo; y aplanar y engrosar la parte que tiene el reborde provisto en la misma, para someter a endurecimiento mecánico la parte de esta manera. (8) El método de formación por presión de (7), en donde el reborde está ubicado en el techo del cuerpo moldeado intermedio de la pieza de trabajo. (9) El método de formación por presión de (7), que incluye : producir el cuerpo moldeado intermedio que tiene el reborde provisto a la pieza de trabajo, y después formar por presión el cuerpo moldeado intermedio para aplanar asi la parte que tiene el reborde provisto en la misma entre el dado y el troquel. (10) El método de formación por presión de (7), que incluye: producir el cuerpo moldeado intermedio que tiene el reborde provisto a la pieza de trabajo, después de o al mismo tiempo con formación por presión de la pieza de trabajo, y después formar por presión el cuerpo moldeado intermedio para aplanar asi la parte que tiene el reborde provisto en la misma entre el dado y el troquel. (11) El método de formación por presión de (7), en donde el cuerpo moldeado intermedio, producido a partir de la pieza de trabajo para tener una forma intermedia con una longitud de linea de sección 2% o más larga que la longitud de linea de sección de la forma final, es repetidamente estampada por lo menos una vez o más, para formar asi la pieza de trabajo en la forma final. (12) Un componente de vehículo capaz de absorber energía de impacto externamente aplicada por deformación de pandeo, el componente de vehículo contiene una pieza de trabajo moldeada por el método de formación por presión descrito en cualquiera de (1) a (10) (13) El componente de vehículo de (12), en donde la pieza de trabajo tiene una forma de sección transversal en ' forma de sombrero, y un reborde formado en la pieza de trabajo doblada es endurecida en trabajo y por lo tanto tiene una resistencia a la deformación mayor que la.de las otras partes.
Efectos ventajosos de la invención De acuerdo con la presente invención, al producir el cuerpo moldeado intermedio que tiene el reborde formado en la parte predeterminada de lá pieza de trabajo, y después formar por presión el cuerpo moldeado intermedio en una forma final, para asi engrosar sus.tancialmente y someter a endurecimiento mecánico la parte predeterminada de la pieza de trabajo como se describió antes, ahora es posible incrementar la resistencia a la deformación del reborde endurecimiento mecánicamente, sin someter la pieza de trabajo a ningún tipo de recocido, tal como formación por presión en caliente o endurecimiento por inducción. El componente de vehículo que contiene la pieza de trabajo es ahora exitosamente incrementado en la tasa de absorción de energía de impacto- externamente aplicado.
Breve descripción de los dibujos La figura 1 es un dibujo que ilustra un producto estampado ilustrativo que tiene una forma de sección transversal en forma de sombrero en una primera modalidad de la presente invención.
La figura 2? es un dibujo para explicar una operación de un aparato de formación por presión usado en la presente invención.
La figura 2B es un dibujo para explicar una operación del aparato de formación por presión usado en la presente invención.
La figura 3A es un dibujo para explicar una operación del segundo paso en un aparato de formación por presión usado en la primera modalidad de la presente invención .
La figura 3B es un dibujo para explicar una operación del segundo paso en un aparato de formación por •presión usado en la primera modalidad de la presente invención.
La figura 4 es un dibujo que ilustra un producto estampado ilustrativo formado por el método de formación por presión de la presente invención.
La figura 5 es un dibujo que ilustra un mecanismo de endurecimiento mecánico que procede en un material durante el método de formación por presión de la presente invención.
La figura 6 es un dibujo que ilustra las dimensiones individuales de una pieza de' muestra fabricada en el ejemplo de la presente invención.
La figura 7 es una gráfica que ilustra comparativamente la absorción de energía por una pieza de muestra de la presente invención y una pieza de muestra del ejemplo comparativo bajo impacto de una prueba de peso de caída .
La figura 8 es un dibujo para explicar una operación de un aparato de formación por presión usado en una segunda modalidad de la presente invención.
La. figura 9A es un dibujo para explicar una operación de un aparato de formación por presión usado en la segunda modalidad de la presente invención.
La figura 9B es un dibujo para explicar una operación del aparato de formación por presión usado en la segunda modalidad de la presente invención.
La figura 10 es un dibujo para explicar una operación de un aparato de formación por presión usado en un ejemplo modificado de la segunda modalidad de la presente invención .
La figura 11 es una gráfica gue ilustra comparativamente los resultados de absorción de energía por una pieza de muestra de la segunda modalidad de la presente invención y una pieza de muestra del ejemplo comparativo correspondiente bajo impacto de una prueba de peso de caída.
La figura 12 es un dibujo para explicar un mecanismo de generación de regreso de acción de resorte causado por recuperación de deformación elástica.
La figura 13 es un dibujo que ilustra una relación entre distribución de esfuerzo en la dirección de espesor de la lámina antes de la recuperación elástica, y momento de doblez .
La figura 14 es un dibujo para explicar un mecanismo de reducción en esfuerzo residual, por una contra-medición para capacidad de fijación de forma.
Descripción de las modalidades El método de formación por presión y el componente de vehículo aplicado con la presente invención se referirán en forma detallada a los dibujos anexos.
Cabe notar, que en algunos casos, los dibujos referidos en la descripción siguiente sólo ilustran de manera esquemática las piezas de trabajo y aparatos de formación por presión para fines de conveniencia, por lo que la proporción dimensional de las partes individuales no siempre es la misma que la real. Cabe notar también que las dimensiones, etc., ilustradas en la siguiente descripción son simplemente ilustrativas. La presente invención no siempre esté limitada a las mismas, y puede ser implementada sin apartarse del espíritu de la misma.
En una primera modalidad de la presente invención, el método de formación por presión de la presente invención se explicará específicamente con referencia, por ejemplo, a un producto estampado (componente de vehículo) 100A que tiene la forma de sección transversal en forma de sombrero ilustrada en la figura 1.
El producto estampado 100A tiene, como se ilustra en la figura 1, una forma en sección transversal en forma de sombrero formada . al someter un metal de lámina (pieza de trabajo) 100 a doblez por estiramiento (formación por presión) en una forma final que tiene pares de bridas 100a y paredes verticales 100b, y un techo 100c. La figura 1 también muestra dimensiones ilustrativas (en milímetros) de estas partes del producto estampado 100A.
La- figura 2A y la figura 2B son dibujos que ilustran esquemáticamente un aparato de formación por presión ilustrativo. El aparato de formación por presión tiene un troquel 1 fijado a un soporte inferior (soporte estacionario) , y un dado 2 fijado a un soporte superior (soporte de movimiento), y está configurado para llevar hacia arriba o hacia abajo el lado 2 fijado con un cilindro de gas 3 ("abajo" en la figura 2? y figura 2B) para empujar el troquel 1 dentro del dado 2, para estampar de esta manera la lámina de metal 100 entre el dado 2 y el troquel 1.
El aparato de formación por presión tiene un par de soportes de preformas 5 cada uno de los cuales están siendo fijados con un cilindro de gas independiente 4, y está configurado para llevar hacia arriba o hacia abajo los soportes de preformas 5 ("arriba" en la figura 2A y figura 2B) para implementar el doblez por estiramiento, de acuerdo con el cual el troquel 1 es empujado dentro del dado 2 para formación por presión, mientras se sujetan las porciones de borde de la lámina de metal 100 (bridas 100a del producto estampado 100A ilustrado en la figura 1) entre los soportes de preformas 5 y el dado 2 bajo presión de doblez (tensión) .
Cabe , notar que la presente invención no está limitada al doblez por estiramiento, y también es aplicable para formar doblez de acuerdo con el cual la lámina de metal es estampada sin ser aplicada con la presión de doblez (tensión) . Aunque el aparato de formación por presión mostrado anteriormente está configurado para mover el dado 2 hacia el troquel 1, alternativamente puede ser configurado para mover el troquel 1 hacia el dado 2. Otra posible configuración es tal que el dado 2 es fijado al soporte inferior, y el troquel 1 es fijado al soporte superior.
Ahora, se describirá un caso ilustrativo de formación por presión de la lámina de metal 100 de conformidad con un método de formación por presión convencional. Primero, como se ilustra en la figura 2A, la lámina de metal 100 es fijada sobre el aparato de formación por presión, y el . dado dado 2 es llevado hacia abajo, logrando un estado que las porciones de borde de la lámina de metal 1?0, o las bridas 100a, son mantenidas entre los soportes de preformas 5 y el dado 2. La presión de doblez de los soportes de preformas 5 aplicada a la lámina de metal 100 aquí es controlada al ajustar la presión de los cilindros de gas 4.
Enseguida, como se ilustra en la figura 2B, el dado 2 es llevado hacia abajo además desde este estado, por lo que el troquel 1 es mantenido presionando' en el dado 2. En este evento, puesto que. las porciones de borde (bridas 100a) de la lámina de metal 100 son aplicadas con la presión de doblez (tensión) por los soportes de preformas 5, por lo que las porciones no restringidas por los soportes de preformas 5 y el troquel 1 (paredes verticales 100b del producto estampado 100A ilustrado en la figura 1) son adelgazadas debido a deformación plástica, y endurecidos mecánicamente.
El dado 2 además desciende de este estado hasta el centro muerto inferior del proceso de formación por presión, y por lo tanto la lámina de metal 100 es estampada entre el troquel 1 y el dado 2. De esta manera, el producto estampado (componente de vehículo). 100A que tiene la forma de sección transversal en forma de sombrero ilustrada en la figura 1 se puede obtener.
De conformidad con dicho método de formación por presión convencional, la lámina de metal 100 será endurecida mecánicamente en las paredes verticales 100b, y esto significa mientras las paredes verticales 100b pueden ser incrementadas en la resistencia a la deformación, que las paredes verticales 100b serán adelgazadas al mismo tiempo. El producto estampado obtenido (componente de vehículo) 100A, por lo tanto, fue mejorado en la tasa de absorción de energía de impacto externamente aplicada, pero no tanto como se esperaba, haciendo difícil mejorar el rendimiento de seguridad de choque.
Otro método conocido es el de formar por presión la lámina de metal 100 mediante doblez de forma, sin usar los soportes de preformas 5, y por lo tanto sin aplicar presión de doblez (tensión) . La lámina de metal 100 en este caso, sin embargo, no causa endurecimiento mecánico en el reborde en donde la lámina de metal 100 fue doblada, ni en otra región distinta al reborde, haciendo nuevamente difícil incrementar la tasa de absorción de energía de impacto externamente aplicada.
Los inventores de la presente entonces condujeron investigaciones amplias para enfrentar los problemas anteriores, y encontraron un método de formación por presión basado en una pluralidad de veces de formación por presión, que es capaz de introducir un endurecimiento mecánico grande en un reborde de doblez de un componente del vehículo tal como un bastidor de vehículo, sin incrementar el espesor de la lámina, y también encontraron que un componente de vehículo, que hace un buen uso de dicho endurecimiento mecánico, podría ser mejorado en gran medida en la tasa de absorción de energía de impacto externamente aplicada en caso de colisión o similar. Los hallazgos condujeron a los inventores de la presente invención a proponer la presente invención .
De conformidad con la presente invención, se provee un método de formación por presión que forma por presión una pieza de trabajo entre un dado y un troquel, mientras empuja el troquel en el dado por medio de un movimiento relativo del dado y el troquel. El método característicamente incluye producir un cuerpo moldeado intermedio que tiene un reborde formado en una parte predeterminada de la pieza de trabajo (en esta modalidad, porciones que corresponden a partes angulares entre las paredes verticales 100b y el techo 100c como se describe más adelante) , y después formar por presión el cuerpo moldeado intermedio en una forma final, para engrosar sustancialmente así y someter a endurecimiento mecánico la parte predeterminada de la pieza de trabajo.
De conformidad con el método de la presente invención, la lámina de metal es sometida a doblez por estiramiento o doblez para producir el producto intermedio que tiene una longitud de línea de sección más larga que la del producto final, y el reborde es reconfigurado en la geometría del producto, inmediatamente enfrente del centro muerto inferior del proceso de formación por presión con éxito. En esta segunda paso de formación por presión, el reborde pasa por deformación plástica de compresión, y por lo tanto un endurecimiento mecánico grande puede ser introducido sin reducir el espesor. En este caso, el cuerpo moldeado intermedio es producido a partir de la lámina de metal para tener un perfil de sección transversal grande con una relación de longitud de linea 2% o más superior y 10% o inferior, que la de la geometría del producto final, y es estampado posteriormente en un perfil de sección transversal de la geometría del producto final.
La razón por la cual el perfil de sección transversal se determinó como se describió anteriormente es alargamiento del punto de deformación se observa para algunos materiales, por lo que si la relación es menor que 2%, el endurecimiento mecánico puede ser insuficiente y un nivel esperado de resistencia a la deformación no siempre se obtiene. Por otra parte, la razón por la cual la relación de la longitud de la línea de sección se determinó como 10% o inferior es que, si la relación excede el valor, dobleces atribuibles a un material adicional pueden ocurrir en él segundo paso, suficientes para impedir la producción de buenos móldeos. En particular, en la formación por presión general, una lámina delgada pasa por deformación por compresión sólo con dificultad debido al pandeo como se describió anteriormente. Los inventores de la presente ahora hacen posible dar deformación por compresión al combinar una relación óptima de las longitudes en el primer paso y el segundo paso, con la relación de anchuras de una almohadilla y el troquel.
La figura 3A y figura 3B son dibujos que ilustran esquemáticamente un aparato de formación por presión ilustrativo usado en el segundo paso. El aparato de formación por presión es aproximadamente configurado por un troquel 1' fijado a un soporte inferior, un dado 2' soportado por un soporte superior, y una almohadilla 6 soportada por el soporte superior. En el aparato de formación por presión configurado de esta manera, primero, un cuerpo moldeado intermedio 100B es mantenido entre el troquel 1' y la almohadilla 6 como se ilustra en la figura 3A. Bajo una fuerza de presión controlada de la almohadilla 6 regulada por un cilindro de gas, el dado 2' desciende al centro muerto inferior como se ilustra en la figura 3B, para dar asi la geometría del producto. Puesto que el cuerpo moldeado intermedio 100B en este caso es restringido por la almohadilla 6 y el material del mismo es mantenido inmovilizado, por lo que los rebordes son deformados por compresión de una manera eficiente.
En el caso descrito anteriormente, la magnitud y región de la deformación por compresión de los · rebordes variará, dependiendo de la relación de anchura Wj, de la almohadilla 6 en relación con la anchura W2 del troquel 1'. De manera más específica, si la relación de las anchuras Wi/W2 de la almohadilla 6 y el troquel 1' es cercana a 1, sólo los rebordes pueden ser introducidos con un endurecimiento mecánico grande, pero un riesgo de dobleces debido a pandeo se puede incrementar. Por lo tanto, la relación de anchuras W!/W2 de la almohadilla 6 y el troquel .1' es preferiblemente 0.8 o inferior. Por el contrario, si la relación de anchuras se vuelve pequeña, una región amplia centrada alrededor del reborde puede ser endurecida mecánicamente. Desde el punto de vista de endurecimiento mecánico efectivo del reborde, la relación de anchuras V¡i /V¡2 es preferiblemente ajustada a 0.4 o mayor .
El método de formación por presión de la presente invención se explicará ahora de manera más especifica. En el' primer paso, la lámina de metal 100 es estampada usando el aparato de formación por presión ilustrado en la figura 2A y la figura 2B. Por la formación por presión en el primer paso, el cuerpo moldeado intermedio 100B es fabricado para tener una forma de sección transversal en forma de sombrero (forma intermedia) indicada por una linea discontinua en la figura 4.
El moldeo intermedio .100B tiene una longitud de linea de sección más larga que la del producto estampado 100A que tiene la forma de sección transversal en forma de sombrero (forma final) ilustrada en la figura 1 (indicada por una linea sólida en la figura 4).
Entonces en el segundo paso, el cuerpo moldeado intermedio 100B es estampado como se describió antes, en la forma de sección transversal · en forma de sombrero (forma final) como se ilustra por la linea sólida en la figura 4.
Ahora en la presente invención, en el primer paso de formación por presión, la lámina de metal 100 es introducida con deformación plástica por doblez como se indica por la linea discontinua en la figura 4, mientras que en el segundo paso de formación por presión, la deformación plástica por compresión ocurre en los rebordes lOOd entre el techo 100c y las paredes verticales 100b de la lámina de metal doblada 100 como se indica por la linea sólida en la figura 4. Como consecuencia, como se ilustra en la figura 5, la lámina' de metal 100 puede ser endurecida mecánicamente a un grado grande, por engrosamiénto sustancial de los rebordes lOOd en el segundo paso de formación por presión.
En la presente invención, la lámina de metal 100 preferiblemente es configura en la forma final (producto estampado 100A) , mediante formación por presión repetidamente, por lo menos una vez o más veces, del cuerpo moldeado intermedio 100B que es producido a partir de la lámina de metal 100 para que tenga una forma intermedia con una longitud de linea de sección 2% o más grande que la longitud de linea de sección de la forma final. Esto se debe a que el alargamiento del punto de deformación se observa para algunos materiales, por lo que si la relación es menor que 2%, el endurecimiento de trabajo puede ser insuficiente y un nivel esperado de resistencia a la deformación no siempre se obtiene.
En la presente invención, la lámina de metal 100 también está configurada preferiblemente en la forma final (producto estampado 100A) , por formación por presión repetitiva, por lo menos una o más, del producto moldeado intermedio. 100B que es producido para tener una forma intermedia con una longitud de linea de sección de 1 mm o más larga que la linea de sección de la forma final, o el cuerpo moldeado intermedio 100B que es producido para tener una forma intermedia' con un radio de la sección de borde de 1 mm o más pequeño que el radio de la sección de reborde de la forma final.
De conformidad con la presente invención, ahora es posible incrementar la resistencia a la deformación de los rebordes lOOd que son sustancialmente engrosados y endurecidos mecánicamente, sin someter la lámina de metal 100 a ningún tipo de recocido, tal cómo formación por presión en caliente o endurecimiento por inducción.
De esta manera, se puede obtener el producto estampado 100A (componente de vehículo) que tiene la forma de sección transversal en forma de sombrero (forma final) ilustrada en la figura 1.
El producto estampado así obtenido 100A se puede usar exitosamente como un componente de vehículo capaz de absorber energía de impacto externamente aplicada por deformación de pandeo. De manera más específica, el componente de vehículo está compuesto del producto estampado 100A que tiene la forma de sección transversal en forma de sombrero, en la cual los rebordes doblados lOOd son engrosados y endurecidos mecánicamente, y por lo tanto los rebordes lOOd tener una resistencia a la deformación mucho más grande que la de las otras partes. Por consiguiente, ahora es posible incrementar en gran medida la tasa de absorción de energía de impacto externamente aplicada en caso de colisión o similar.
Por lo tanto, se concluye que, de conformidad con la presente invención, los componentes estructurales automotrices (componentes de vehículos), tales como bastidor frontal, umbral lateral externo, etc., serán endurecidos mecánicamente en la parte predeterminada de los mismos, básicamente por medio de la formación por prensado en frío convencional, sin introducir ninguna instalación para formación por presión en caliente o endurecimiento tal como endurecimiento por inducción, y por lo tanto puede ser incrementada en la resistencia a la colisión. Además, los componentes pueden ser adelgazados sin degradar el rendimiento de seguridad contra choques. También es posible proveer componentes estructurales automotrices (componentes de vehículos) que satisfagan tanto la reducción en el peso del vehículo como la mejora en el rendimiento de seguridad contra choques, mientras suprime el costo de fabricación de incrementar excesivamente.
Ejemplo 1 Los efectos de la presente invención se esclarecerán adicionalmente a continuación con referencia al ejemplo. Cabe notar que la presente invención no está limitada al siguiente ejemplo, y puede ser implementada de una manera apropiadamente modificada sin apartarse de la esencia del mismo.
En este ejemplo, una lámina de acero de fase dual de clase 590 Pa de 1.2 mm de espesor se preparó como la lámina de metal 100, la lámina de acero fue estampada en el primer paso en la forma intermedia (cuerpo moldeado intermedio) , y el cuerpo moldeado intermedio fue estampado en el segundo paso en la . forma final, para fabricar así el producto estampado que tiene la forma de sección transversal en forma de sombrero ilustrada en la figura 1. En el primer paso de la formación por presión, la formación por presión se condujo mientras se fijaba el radio R del espaldón estampado de la forma intermedia (cuerpo moldeado intermedio) 1 mm más pequeño que el de la forma final (producto estampado) .
El producto estampado fabricado de esta manera que tiene la forma de sección transversal en forma de sombrero ampollado con una placa de cierre plana paralela, y soldado por puntos en las bridas a un paso de 30 mm, para obtener así una pieza de muestra S que tiene las dimensiones individuales como se ilustra en la figura 6.
La pieza de muestra S de la presente invención fue sometida a prueba de peso de caída en la cual un peso de 260 kg se dejó caer libremente desde una altura de 3 m, y se dejó colisionar a una velocidad inicial de 7.7 m/seg. La fuerza de reacción a la deformación del material se midió usando una celda de carga fijada al lado extremo fijo, y el desplazamiento se midió usando un medidor de desplazamiento de láser.
A fin de confirmar adicionalmente los efectos de la presente invención, también un producto estampado fabricado por el método de formación por presión convencional explicado con referencia a la figura 2, se estudió comparativamente. También la pieza de muestra del ejemplo comparativo fue sometida a la prueba de peso de caída similar.
Los resultados de absorción de energía por las piezas de muestra de conformidad con el ejemplo de la presente invención y ejemplo comparativo, calculados al integrar la fuerza de reacción a deformación sobre golpe, se muestran comparativamente en la figura 7.
Como se ilustra en la figura 7, de conformidad con la presente invención, la absorción de energía por el componente se encontró que incrementaba por aproximadamente 10%, al introducir un endurecimiento mecánico grande en la lámina de acero sin reducir el espesor.
Enseguida, una segunda modalidad del método de formación por presión y componente de vehículo de conformidad con la presente invención se explicarán. Cabe notar que todos los componentes idénticos o que corresponden a aquellos descritos anteriormente en la primera modalidad se explicarán de manera apropiada usando los mismos números de referencia.
También en la segunda modalidad, un caso ilustrativo de obtención del producto estampado 100A (componente de vehículo) , que tiene la forma de sección transversal en forma de sombrero previamente ilustrada en la figura 1, se explicará.
El producto estampado 100? por lo tanto, tiene como resultado de doblez de estiramiento (formación por presión) de la lámina de metal (pieza de trabajo) 100, la forma final caracterizada por la forma de sección transversal en forma de sombrero que tiene los pares de bridas 100a y las paredes verticales 100b, y el techo 100c.
Si la lámina de metal es estampada por el método de formación por presión convencional usando el aparato de formación por presión ilustrado en la figura 2 para obtener el producto estampado 100A, el producto estampado obtenible (componente de vehículo) 100A es mejorado en la tasa de absorción de energía de impacto externamente aplicada, pero no tanto como se esperaba, haciendo difícil mejorar' el rendimiento de seguridad contra choques, como se describió anteriormente en la primera modalidad.
Otro método conocido es la formación por presión de la lámina de metal 100 mediante doblez de forma, sin usar los soportes de preformas 5, y por lo tanto no aplicando presión de doblez (tensión) . La lámina de metal 100 en este caso es, sin embargo, endurecida mecánicamente no en el reborde en donde la lámina de metal 100 se dobló, ni en la región distinta al reborde, nuevamente haciendo difícil incrementar la tasa de absorción de energía de impacto externamente aplicada .
Por consiguiente, en la segunda modalidad de la presente invención, se provee un método de formación por presión para formar por presión una pieza de trabajo entre un dado y un troquel, mientras empuja el troquel dentro del dado por medio de un movimiento relativo del dado y el troquel. El método característicamente incluye producir un cuerpo moldeado intermedio que tiene los rebordes formados en una parte predeterminada de la pieza de trabajo (en esta modalidad, una porción correspondiente al techo 100c como se describe más adelante) , y después formar por presión el cuerpo moldeado intermedio en una forma final, para engrosar sustancialmente así y someter a endurecimiento mecánico la parte predeterminada de la pieza de trabajo.
En particular, el método de formación por presión de la segunda modalidad incluye un paso de formar los rebordes en una parte predeterminada de la pieza de trabajo, y un paso de aplanar y engrosar, y por lo tanto someter a endurecimiento mecánico la parte que tiene los rebordes provistos en la misma.
El método de formación por presión de conformidad con la segunda modalidad de la presente invención se explicará de manera más específica. En el primer paso, la lámina de metal 100 es estampada usando un aparato, de formación por presión ilustrado en la figura 8, mientras se realzan las partes predeterminadas de la lámina de metal 100.
El aparato de formación por presión usado para el realce en el primer paso es empíricamente configurado por un troquel 11 que tiene proyecciones lia y fijado a un soporte inferior, y a una dado 12 que tiene depresiones 12a y fijado a un soporte superior. Al llevar hacia arriba o hacia abajo ("hacia abajo" en la figura 8) el dado 12 fijado con el cilindro de gas 3 para empujar las proyecciones lia del troquel 11 en las depresiones 12a del dado 12, la lámina de metal 100 es realzada. De esta manera, el cuerpo moldeado intermedio 100B, que tiene una forma intermedia caracterizada por una pluralidad de realces (irregularidades) B formadas en la porción central de la lámina de metal 100 (el techo 100c del producto estampado 100A se ilustra en la figura 1), es producido.
En la segunda modalidad, como se ilustra en la figura 8, los realces B como los rebordes están localizados en el techo 100c. Los realces B tienen una curva convexa, como se ilustra en la figura 8, que se ven como rebordes.
Cabe notar que aunque la figura 8 ilustra un caso ilustrativo en donde dos realces B se forman en el cuerpo moldeado intermedio 100B, el número de realces B formados en el cuerpo moldeado ' intermedio 100B no está limitado específicamente, y la geometría y número de los mismos puede ser modificada de manera apropiada.
Enseguida, la lámina de metal así realzada 100 (cuerpo moldeado intermedio 100B) es estampada en el segundo paso, usando el aparato de formación por presión ilustrado en la figura 2. De esta manera, el producto estampado (componente de vehículo) 100A que tiene la forma de la sección transversal en forma de sombrero ilustrada en la figura 1 puede obtenerse.
De manera más específica, como se ilustra en la figura 9A, cuando el cuerpo moldeado intermedio 100B es fijado sobre el aparato de formación por presión (figura 2), y el dado 2 es llevado hacia abajo, las bridas 100a de la lámina de metal 100 son sostenidas entre los soportes de preformas 5 y el dado 2. Con la ayuda de presión regulada por los cilindros de gas 4, la presión de doblez de los soportes de preformas 5 ejercidos sobre las bridas 100a es controlada.
El dado 2 además desciende de este estado para empujar' el troquel 1 hacia el dado 2. En este proceso, puesto que las bridas 100a son sostenidas bajo las presiones de doblez (tensión) por los soportes de preformas 5, de modo que las paredes verticales 100b de la lámina de metal 100 que no son restringidas por los soportes de preformas 5 y el troquel 1 son adelgazadas por deformación plástica y endurecidas mecánicamente.- Entonces, como se ilustra en la figura 9B, el dado 2 además desciende desde este estado hasta el centro muerto inferior, y por lo tanto la lámina de metal 100 es estampada entre el troquel 1 y el dado 2. En este proceso, los realces B son aplastados entre el troquel 1 y el dado 2 y por lo tanto el techo 100c de la lámina de metal 100 es aplanado.
De esta manera, el techo 100c de la lámina de metal 100, que es la porción que corresponde al reborde en este ejemplo, puede ser endurecimiento mecánicamente. De manera más especifica, la lámina de metal 100 es introducida con deformación plástica al abombarse en el¦ proceso de realce, por otra parte, introducido con deformación plástica por compresión en el proceso de formación por presión como resultado de aplastamiento de los realces B. Como consecuencia, la lámina de metal 100 sustancialmente puede ser engrosada alrededor de los realces B por la formación por presión en el segundo paso, y por lo tanto introducida con endurecimiento mecánico grande.
De conformidad con la presente invención, la parte endurecida mecánicamente descrita anteriormente puede ser incrementada en la resistencia a la deformación, sin someter la lámina de metal 100 a ningún tipo de recocido, tal como formación por presión en caliente o endurecimiento por ¦ inducción.
El producto estampado asi obtenido 100A puede ser usado exitosamente como un componente de vehículo capaz de absorber energía de impacto externamente aplicada por deformación de pandeo. De manera más específica, el componente de vehículo está compuesto del producto estampado 100A que tiene la forma de sección transversal en forma de sombrero, en la cual una parte predeterminada de la dirección longitudinal o a lo ancho de la mismo es endurecida mecánicamente, y por lo tanto la parte tiene una resistencia a la deformación mucho más grande que la de las otras partes. Por consiguiente, ahora es posible incrementar en gran medida la tasa de absorción de energía de impacto externamente aplicada en el caso de colisión o similar.
Por lo tanto, se concluye que, de conformidad con la presente invención, los componentes estructurales automotrices (componentes de vehículos), tales como bastidor frontal, umbral lateral externo, etc., serán endurecidos mecánicamente en la parte predeterminada de los mismos, básicamente por medio de la formación por prensado en frío convencional, sin introducir ninguna instalación para formación por presión en caliente o endurecimiento tal como endurecimiento por inducción, y por lo tanto puede ser incrementada en la resistencia a la colisión. Además, los componentes pueden ser adelgazados sin degradar el rendimiento de seguridad contra choques. También es posible proveer componentes estructurales automotrices (componentes de vehículos) que satisfagan tanto la reducción en el peso del vehículo como la mejora en el rendimiento de seguridad contra choques, mientras suprime el costo de fabricación de incrementar excesivamente.
La presente invención no siempre está limitada a las modalidades anteriormente descritas y puede ser modificada en varias formas sin apartarse de la esencia de la misma .
Por ejemplo, la segunda modalidad descrita anteriormente trata del caso en donde la lámina de metal (pieza de trabajo) 100 es realzada para producir el cuerpo moldeado intermedio 100B, y el cuerpo moldeado intermedio 100B entonces fue estampado para aplanar la parte realzada. Alternativamente, también es posible en la presente invención producir el cuerpo moldeado intermedio mediante realce de la lámina de metal 100, después de completarse, o al mismo tiempo con la formación por presión de la lámina de metal 100, después estampar el cuerpo moldeado intermedio para aplanar de esta manera la parte realzada. También en este caso, se pueden obtener los mismos efectos que en las modalidades anteriormente descritas.
Por ejemplo, usando ún aparato de formación por presión ilustrado en la figura 10, la lámina de metal 100 es estampado para producir un cuerpo moldeado intermedio 100C que tiene una forma intermedia caracterizadas por los realces provistos a la lámina de metal 100. El aparato de formación por presión es empíricamente configurado por un troquel 11' que tiene proyecciones 11' a y fijado a un soporte inferior, y un dado 12' que tiene una depresión 12' a y fijado a un soporte superior.
Al llevar hacia arriba o hacia abajo ("hacia abajo" en la figura 10) de el dado 12' fijado con un cilindro de gas (no ilustrado) , la lámina de metal 100 es estampada a medida que el troquel 11' es empujado en el dado 12', y la lámina de metal 100 es concomitantemente realzada en el techo 100c de la misma a medida que las proyecciones 11' a son empujadas dentro de las depresiones 12' a. De esta manera, el cuerpo moldeado intermedio 100C, que tiene una pluralidad de realces (irregularidades) B formadas sobre el techo 100c de la lámina de metal 100, es producido.
Enseguida, usando el aparato de formación por presión ilustrado en la figura 2, la lámina de metal realzada de esta manera 100 (cuerpo moldeado intermedio 100C) es estampada. De esta manera, se puede obtener el producto estampado (componente de vehículo) 100A que tiene la forma de sección transversal en forma de sombrero ilustrada en la figura 1.
.De conformidad con la presente invención, al formar por presión de la lámina de metal realzada 100 (cuerpo moldeado intermedio 100C) , la parte realzada entre el dado 2 y el troquel 1 es aplanado de manera similar al caso de formación por presión del cuerpo moldeado intermedio 100B, y por lo tanto la parte puede ser endurecida mecánicamente.
De conformidad con la presente invención, la lámina de metal 100 puede ser incrementada en la resistencia a la deformación específicamente en la parte sustancialmente engrosada y endurecida mecánicamente como se describió antes, sin someter la lámina de metal 100 a cualesquiera tipos de recocido tales como formación por presión en caliente o endurecimiento por inducción.
En la presente invención, la lámina de metal 100 está preferiblemente configurada en la forma final (producto estampado 100A) , mediante formación por presión repetitiva, por lo menos una o más veces, del cuerpo moldeado intermedio 100B o 100C que es producido a partir de la lámina de metal 100 para tener una forma intermedia con una longitud de linea de sección 2% o más superior a la longitud de linea de sección de la forma final. Esto es porque el alargamiento de punto de formación se observa para algunos materiales, por lo que si la relación es inferior a 2%, el endurecimiento mecánico puede ser insuficiente y un nivel esperado de resistencia a la deformación no siempre se puede obtener.
Ejemplo 2 Los efectos de la presente invención se esclarecerán adicionalmente más adelante con referencia al ejemplo. Cabe notar que la presente invención no está limitada al siguiente ejemplo, y puede ser implementada de una manera apropiadamente modificada sin apartarse de la esencia de la misma.
En este ejemplo, una lámina de acero de fase doble de clase 590 MPa con un espesor de 1.2 se preparó como la lámina de metal 100, y la lámina de acero fue estampada por un método de formación por presión de la presente invención ilustrado en la figura 8, figura 9A y figura 9B, por lo que el producto estampado que tenia la forma de sección transversal en forma de sombrero ilustrada en la figura 1 se fabricó.
' En el primer paso ilustrado en la figura 8, realces de 10 mm de diámetro y 3 mm de altura se proveen para alinear dos en la dirección a lo ancho y 30 en la dirección longitudinal. En el segundo paso ilustrado en la figura 9A y figura 9B, todos los realces fueron aplastados y aplanados.
El producto estampado asi fabricado que tenía forma de sección transversal en forma de sombrero fue apoyado con una placa de cierre plana paralela, y soldado por puntos en las bridas a un paso de 30 mm, para obtener así una pieza de muestra S que tenía las dimensiones individuales ilustradas en la figura 6, como se explicó anteriormente en la primera modalidad .
Haciendo referencia ahora a la figura 6, la pieza de muestra S de la presente invención fue sometida a una prueba de peso de caída en la cual un peso de 260 kg se dejó caer libremente desde una -altura de 3 m, y se dejó colisionar a una velocidad inicial de 7.7 m/seg. La fuerza de reacción a la deformación del material se midió usando una celda de carga unida al lado extremo fijo, y el desplazamiento se midió usando un medidor de desplazamiento de láser.
Con el fin de confirmar adicionalmente los efectos de la presente invención, también una pieza de muestra del ejemplo comparativo, usando un producto estampado fabricado por el método de formación por presión convencional explicado con referencia a la figura 2, se estudió por la prueba de peso de caída similar.
Los resultados de absorción de energía por las piezas de muestra de conformidad con el ejemplo de la presente invención y ejemplo comparativo, calculada al integrar la fuerza de reacción a la deformación sobre el golpe, se muestran comparativamente en la figura 11.
Como se ilustra en la figura 11, de conformidad con la presente invención, la absorción de energía por el componente se encontró que incrementaba por aproximadamente 10% de 3.6 kJ a 4.0 kJ, al introducir un endurecimiento mecánico grande en la lámina de acero sin disminuir el espesor .
En la primera modalidad descrita anteriormente, los rebordes formados' en el cuerpo moldeado intermedio 100B fueron ejemplificados por aquellos formados en las partes angulares entre cada una de las paredes verticales 100b y el techo 100c. Los rebordes' típicamente se forman para extenderse continuamente en la dirección longitudinal del cuerpo moldeado intermedio 100B (en la figura 6, la dirección z del haz del producto estampado) . Una pluralidad de, o una pluralidad de líneas de rebordes se pueden formar en este caso. La pluralidad de líneas de rebordes puede ser suficiente si se extienden como un todo en la dirección longitudinal del cuerpo moldeado intermedio 100B, aun cuando cada una de ellas se forme de una manera fragmentada o discontinua. Por ejemplo, pueden ser alineadas de una manera escalonada como un todo.
Aplicabilidad industrial De conformidad con la presente invención, por medio del método de formación por presión capaz de incrementar la resistencia a la deformación de una pieza de trabajo sin recocido, y al usar la pieza de trabajo después de ser moldeada por el método de formación por presión, ahora es posible¦ proveer un componente de vehículo exitosamente incrementado en la tasa de absorción de energía de impacto externamente aplicada, y excelente en el rendimiento de seguridad de choque. En este tipo de industria, esto exitosamente implementa una carrocería de vehículo que es excelente tanto en reducción de emisión de C02 como en rendimiento de seguridad del vehículo.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un método de formación por presión que forma por presión una pieza de trabajo entre un dado y un troquel, mientras empuja el troquel en el dado por medio de un movimiento relativo . del dado y el troquel, el método comprendiendo : producir un cuerpo moldeado intermedio que tiene un reborde formado en una parte predeterminada de la pieza de trabajo, y después formar por presión el cuerpo moldeado intermedio en una forma final, para sustancialmente engrosar y someter a endurecimiento mecánico de esta manera la parte predeterminada de la pieza de trabajo.
2. El método de formación por presión de conformidad con la reivindicación 1, en donde el cuerpo moldeado intermedio, producido a partir de la pieza de trabajo, es estampada repetidamente por lo menos una vez o más para configurar la pieza de trabajo en la forma final, para someter a endurecimiento mecánico de esta manera la parte predeterminada doblada de la pieza de trabajo.
3. El método de formación por presión de •conformidad con la reivindicación 2, en donde el reborde está situado en una parte angular de la pieza de moldeo intermedia de la pieza de trabajo.
4. El método de formación por presión de conformidad con la reivindicación 2, en donde el cuerpo moldeado intermedio, producido a partir de la pieza de trabajo para tener una forma intermedia con una longitud de linea de sección 2% o más superior a la longitud de linea de sección de la forma final, es estampada repetidamente por lo menos una vez o más, para configurar asi la pieza de trabajo en la forma final.
5. El método de formación por presión de conformidad con la reivindicación 2, en donde el cuerpo moldeado intermedio, producido a partir de la pieza de trabajo para tener una forma intermedia con una longitud de linea de sección 1 mm o más superior 'a la longitud de linea de sección de la forma final, es estampada repetidamente por lo menos una vez o más, para configurar asi la pieza de trabajo en la forma final.
6. El método de formación por presión de conformidad con la reivindicación 2, en donde el cuerpo moldeado intermedio, producido a partir de la pieza de trabajo para tener una forma intermedia con un radio de la sección de reborde 1 mm o más inferior al radio de la sección de reborde de la forma final, es estampada repetidamente por lo menos una vez o más, para configurar asi la pieza de trabajo en la forma final.
7·. El método de formación por presión de conformidad con la reivindicación 1, que comprende: formar el reborde en una parte predeterminada de la pieza de trabajo; aplanar y engrosar la parte que tiene el reborde provisto en la misma, para someter a endurecimiento mecánico asi la parte.
8. El método de formación por presión de conformidad con la reivindicación 7, en donde el reborde está situado en el techo del cuerpo moldeado intermedio de la pieza de trabajo.
9. El método de formación por presión de conformidad con la reivindicación 7, que comprende: producir el cuerpo moldeado intermedio que tiene el reborde provisto a la pieza de trabajo, y después formar por presión el cuerpo moldeado intermedio para aplanar asi la parte que tiene el reborde provisto en la misma entre el dado y el troquel.
10. El método de formación por presión de conformidad con la reivindicación 7, que comprende: producir el cuerpo moldeado intermedio que tiene el reborde provisto a la pieza de trabajo, después de o al mismo tiempo con la formación por presión de la pieza de trabajo, y después formar por presión el cuerpo moldeado intermedio para aplanar asi la parte que tiene el reborde provisto en la misma entre el dado y el troquel.
11. El método de formación por presión de conformidad con la reivindicación 7, en donde el cuerpo moldeado intermedio, producido a partir de la pieza de trabajo para tener una forma intermedia con una longitud de linea de sección 2% o más superior a la longitud de linea de sección de la forma final, es estampada repetidamente por lo menos una vez o más, para configurar asi la pieza de trabajo en la forma final.
12. Un componente de vehículo capaz de absorber energía de impacto externamente aplicada por deformación de pandeo, el componente de vehículo comprendiendo una pieza de trabajo después de ser moldeada por el método de formación por presión descrito en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
13. El componente de vehículo de conformidad con la reivindicación 12, en donde la pieza de trabajo tiene una forma de sección transversal en forma de sombrero, y un reborde formado en la pieza de trabajo doblada es endurecida mecánicamente y por lo tanto tiene una resistencia a la deformación mayor que la de las otras partes.
MX2013013385A 2011-05-20 2012-05-16 Método de moldeo por presión y componente de vehículo. MX345043B (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011113630 2011-05-20
JP2011113629 2011-05-20
PCT/JP2012/062522 WO2012161050A1 (ja) 2011-05-20 2012-05-16 プレス成形方法及び車体部品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
MX2013013385A true MX2013013385A (es) 2014-02-11
MX345043B MX345043B (es) 2017-01-16

Family

ID=47217130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MX2013013385A MX345043B (es) 2011-05-20 2012-05-16 Método de moldeo por presión y componente de vehículo.

Country Status (9)

Country Link
US (2) US9511403B2 (es)
EP (2) EP2711104B1 (es)
JP (1) JP5610073B2 (es)
CN (1) CN103547388B (es)
BR (1) BR112013029768A2 (es)
CA (1) CA2836080C (es)
MX (1) MX345043B (es)
TW (1) TWI510306B (es)
WO (1) WO2012161050A1 (es)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2796221B1 (en) * 2011-12-22 2022-12-21 Nippon Steel Corporation Press-formed product
TR201904517T4 (tr) * 2013-01-07 2019-05-21 Nippon Steel Corp Bir l şeklinde bileşen üretmek için yöntem ve tertibat.
ES2632276T3 (es) 2013-01-16 2017-09-12 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Método de conformación en prensa
DE102013103751A1 (de) * 2013-04-15 2014-10-16 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zur Herstellung von hochmaßhaltigen Halbschalen und Vorrichtung zur Herstellung einer Halbschale
CN107737829B (zh) * 2013-07-09 2019-10-01 杰富意钢铁株式会社 板材的成型方法、以及预成型形状的设定方法
WO2015046023A1 (ja) 2013-09-24 2015-04-02 新日鐵住金株式会社 ハット形断面部品の製造装置
JP5708757B1 (ja) 2013-10-30 2015-04-30 Jfeスチール株式会社 プレス成形方法
CN105792957B (zh) * 2013-12-06 2017-11-10 新日铁住金株式会社 压制成型装置、使用了该成型装置的压制成型品的制造方法以及压制成型品
CN105960295B (zh) * 2014-01-28 2018-04-24 杰富意钢铁株式会社 冲压成型方法、冲压成型部件的制造方法以及在这些方法中使用的预成型形状的确定方法
KR102138043B1 (ko) * 2014-05-14 2020-08-13 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 블랭크 및 프레스 성형품의 제조 방법
CN104070123B (zh) * 2014-05-27 2016-11-16 安徽红桥金属制造有限公司 一种便于脱模的冲压装置
EP3219403B1 (en) * 2014-11-12 2022-05-04 Nippon Steel Corporation Manufacturing method and manufacturing device for press-molded article
WO2016104376A1 (ja) * 2014-12-22 2016-06-30 新日鐵住金株式会社 ハット形断面部品の製造方法
MX2017009583A (es) * 2015-01-26 2017-11-28 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Producto formado en prensa, y metodo de produccion y linea de equipo de produccion para producir el producto formado en prensa.
US10213819B2 (en) * 2015-02-27 2019-02-26 Sango Co., Ltd. Press forming method
WO2016140287A1 (ja) * 2015-03-03 2016-09-09 新日鐵住金株式会社 プレス成形方法及びプレス成形装置
JP6242363B2 (ja) * 2015-03-31 2017-12-06 日新製鋼株式会社 成形材製造方法
US11014139B2 (en) * 2015-04-22 2021-05-25 Nippon Steel Corporation Pressed component manufacturing method, pressed component, and pressing apparatus
RU2688112C1 (ru) 2015-05-22 2019-05-17 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Штампованное изделие и способ его конструирования
JP6179696B1 (ja) * 2015-12-08 2017-08-16 新日鐵住金株式会社 プレス成形品の製造方法、プレス装置、及びプレスライン
ES2764726T3 (es) * 2016-01-21 2020-06-04 Nippon Steel Corp Método de fabricación de artículo moldeado en prensa y aparato de prensa
JP6659380B2 (ja) * 2016-01-29 2020-03-04 株式会社神戸製鋼所 プレス成形品の製造方法及びプレス成形装置
GB2547016B (en) 2016-02-04 2019-04-24 Crown Packaging Technology Inc Metal containers and methods of manufacture
CA3019767C (en) * 2016-04-04 2019-02-12 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Method for producing press-formed product and production line thereof
CN106238572B (zh) * 2016-08-31 2018-12-04 江苏艾锐博精密金属科技有限公司 一种摄像头支架连续模冷冲拉伸工艺
DE102016118418A1 (de) 2016-09-29 2018-03-29 Thyssenkrupp Ag Verfahren zur Herstellung eines geformten Bauteils mit einem maßhaltigen Zargenbereich
US10391537B2 (en) * 2017-03-30 2019-08-27 Ford Motor Company Method and system for flanging a metal piece
EP3636362A4 (en) * 2017-06-07 2021-03-31 Nippon Steel Corporation METHOD OF MANUFACTURING A COMPRESSED BODY AND PRESS LINE
JP6777102B2 (ja) * 2017-12-13 2020-10-28 Jfeスチール株式会社 プレス成形方法
US20190296374A1 (en) * 2018-03-20 2019-09-26 GM Global Technology Operations LLC Methods for manufacturing unipolar and bipolar plates for fuel cells
JP6841271B2 (ja) 2018-08-21 2021-03-10 Jfeスチール株式会社 プレス成形方法
JP7110144B2 (ja) * 2019-03-15 2022-08-01 本田技研工業株式会社 車体フレームの製造方法
JP2020146747A (ja) * 2019-03-15 2020-09-17 本田技研工業株式会社 車体フレームの製造方法、及び車体フレーム
JP7111057B2 (ja) * 2019-05-15 2022-08-02 Jfeスチール株式会社 プレス成形方法
CN112676416B (zh) * 2019-10-17 2023-05-05 本田技研工业株式会社 车身骨架构件的制造方法
JP7099435B2 (ja) * 2019-12-02 2022-07-12 Jfeスチール株式会社 バーリング加工方法
JP7099437B2 (ja) * 2019-12-18 2022-07-12 Jfeスチール株式会社 バーリング加工方法
CN111687269B (zh) * 2020-06-09 2021-04-27 安徽江淮汽车集团股份有限公司 后车门外板冲压工艺方法及汽车后车门外板
JP7448464B2 (ja) * 2020-12-01 2024-03-12 株式会社神戸製鋼所 鋼部品の製造方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6182929A (ja) 1984-09-28 1986-04-26 Toupure Kk 金属素板の曲げ方法
JPH0472010A (ja) 1990-07-09 1992-03-06 Toyota Motor Corp 高強度プレス成形品
JP3832927B2 (ja) * 1997-06-02 2006-10-11 プレス工業株式会社 アクスルケースの製造方法
JP4412452B2 (ja) * 2002-11-01 2010-02-10 日産自動車株式会社 プレス成形方法、プレス成形型及び自動車用強度部材
US20040169320A1 (en) * 2003-02-28 2004-09-02 Petrucci Alan A. Plastic injection mold assembly and method of molding threaded plastic parts
JP2006035245A (ja) * 2004-07-23 2006-02-09 Topre Corp プレス加工品のスプリングバック制御方法
JP4513587B2 (ja) 2005-02-01 2010-07-28 住友金属工業株式会社 焼入変形低減効果に優れた複合部品の製造方法
US20070012514A1 (en) * 2005-07-12 2007-01-18 Groy Abram D Ladder Caddy
JP4697086B2 (ja) * 2005-12-01 2011-06-08 日産自動車株式会社 屈曲した角部を有する成形部品およびその製造方法並びに製造装置
JP4879588B2 (ja) 2006-01-19 2012-02-22 新日本製鐵株式会社 スプリングバックが抑制される引張強度が440MPa以上の自動車部品用金属板プレス成形方法
JP4700568B2 (ja) 2006-07-06 2011-06-15 新日本製鐵株式会社 形状凍結性に優れた多段プレス成形方法
JP4973180B2 (ja) * 2006-12-22 2012-07-11 住友金属工業株式会社 衝撃吸収部材の製造方法
JP4330652B2 (ja) * 2007-03-28 2009-09-16 ユニプレス株式会社 車両用金属製アブソーバ、車両用バンパシステム、自動車バンパ用アブソーバ及び自動車バンパシステム
US20080299352A1 (en) 2007-05-31 2008-12-04 Nissan Motor Co., Ltd. Press-molded product and method of manufacturing same
JP5353065B2 (ja) * 2007-05-31 2013-11-27 日産自動車株式会社 プレス成形品、プレス成形品の製造方法および製造装置
JP4600432B2 (ja) * 2007-05-31 2010-12-15 日産自動車株式会社 プレス成形品およびプレス成形品の製造方法
JP2008307557A (ja) * 2007-06-13 2008-12-25 Kobe Steel Ltd 2段プレス成形法
JP5031702B2 (ja) 2008-09-12 2012-09-26 新日本製鐵株式会社 形状凍結性に優れる多段プレス成形方法
JP5244529B2 (ja) * 2008-10-09 2013-07-24 しのはらプレスサービス株式会社 縦型プレス機による増肉プレス加工方法
JP5470812B2 (ja) * 2008-11-20 2014-04-16 日産自動車株式会社 プレス成形品の製造方法および製造装置、並びにプレス成形品
DE102008037612B4 (de) * 2008-11-28 2014-01-23 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren und Werkzeugsatz zur Herstellung von flanschbehafteten, hoch maßhaltigen und tiefgezogenen Halbschalen
JP2010174283A (ja) 2009-01-28 2010-08-12 Jfe Steel Corp 延性に優れたホットプレス部材、そのホットプレス部材用鋼板、およびそのホットプレス部材の製造方法
JP5585103B2 (ja) * 2010-02-04 2014-09-10 トヨタ自動車株式会社 骨格部材および骨格部材の製造方法
CN201751037U (zh) * 2010-07-13 2011-02-23 浙江吉利汽车有限公司 一种冲压拉延成型模具
JP5835768B2 (ja) * 2011-07-27 2015-12-24 ダイハツ工業株式会社 フレーム部品の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201302343A (zh) 2013-01-16
US20170056949A1 (en) 2017-03-02
US9511403B2 (en) 2016-12-06
WO2012161050A1 (ja) 2012-11-29
EP2711104A1 (en) 2014-03-26
US10543521B2 (en) 2020-01-28
TWI510306B (zh) 2015-12-01
CN103547388B (zh) 2015-10-07
EP2711104A4 (en) 2014-11-12
EP2711104B1 (en) 2023-01-11
EP3943204A1 (en) 2022-01-26
CA2836080C (en) 2016-02-02
JPWO2012161050A1 (ja) 2014-07-31
US20140182349A1 (en) 2014-07-03
MX345043B (es) 2017-01-16
BR112013029768A2 (pt) 2017-01-17
JP5610073B2 (ja) 2014-10-22
CA2836080A1 (en) 2012-11-29
CN103547388A (zh) 2014-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10543521B2 (en) Press forming method and vehicle component
JP6032374B2 (ja) プレス成形体の製造方法及びプレス成形装置
JP5380890B2 (ja) 形状凍結性に優れたプレス成形方法およびその装置
JP6069223B2 (ja) プレス成形品
CN107257762B (zh) 用于制造具有多个彼此不同壁厚的区域的金属板成型件的方法以及车桥副车架
KR101863469B1 (ko) 강판 소재, 그 제조 방법 및 제조 장치, 및 그 강판 소재를 이용한 프레스 성형품의 제조 방법
JP5728334B2 (ja) 衝突性能に優れた車体用のプレス成形品およびその製造方法
WO2016136612A1 (ja) プレス成形方法
WO2017155056A1 (ja) 自動車用部品の製造方法及び自動車用部品
RU2692353C1 (ru) Способ производства штампованных изделий и производственная линия для них
KR101867744B1 (ko) 프레스 성형 방법 및 프레스 제품의 제조 방법 그리고 프레스 성형 장치
KR102379059B1 (ko) 프레스 성형품 및 그것을 이용한 자동차용 구조 부재
KR102104377B1 (ko) 토션 빔 제조 방법, 토션 빔 제조 장치 및 토션 빔
KR20200112989A (ko) 프레스 성형품의 설계 방법, 프레스 성형 금형, 프레스 성형품 및 프레스 성형품의 제조 방법
KR102348560B1 (ko) 프레스 성형장치
JP2004174553A (ja) 部分的強化部材の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
FG Grant or registration