冲压成形方法及冲压成形品的制造方法技术

提供一种能够降低帽形构件的形状的制约并降低在帽形构件产生的弯曲返回的冲压成形方法。在冲压成形时，在具有弯曲面(凸状面(2a)、凹状面(3a))的一对冲压模具(下模(2)、上模(3))之间，使至少长度方向的线长比帽形构件(5)的顶板部的长度方向的线长更长的毛坯材料(4)向上方即向下模(2)、上模(3)的弯曲方向挠曲而固定。接下来，使用凸状面(2a)、凹状面(3a)在固定的毛坯材料(4)上冲压成形帽形构件(5)的弯曲部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于利用冲压成形来制造成形品的技术，该成形品为至少具有顶板部和与该顶板部的宽度方向两侧连接的侧壁部的字状截面且具有在顶板部板厚方向上弯曲的弯曲部。
技术介绍
近年来，作为汽车的结构构件，为了实现车身轻量化，薄壁的高张力钢板或铝合金板的使用增加。在对这样的高张力钢板或铝合金板进行了冲压成形之后，当将成形品从冲压模具脱模时，由于将成形品产生的残留应力释放而产生回弹变形，成为成形品的尺寸精度变差的原因。因而，提出了若干使回弹变形难以产生的冲压成形的方法。尤其是作为在形成为至少具有顶板部和与该顶板部的宽度方向两侧连接的侧壁部的字状截面且具有在顶板部板厚方向上弯曲的弯曲部的成形品(例如，字状构件、帽形构件)产生的回弹变形(例如，弯曲返回(camber back))的对策，以往存在专利文献1、2公开的方法。在此，弯曲返回是在对具有上述的弯曲部的成形品进行成形的情况下在脱模后弯曲稍稍返回原状的现象。在专利文献1中公开了如下的方法：使帽形构件的顶板部的曲率半径与帽形构件的凸缘部的曲率半径之差大于侧壁部的高度，由此减少由冲压成形产生的成形品的残留应力，抑制在成形品产生的弯曲返回。另外，在专利文献2中公开了如下的方法：在成形品的冲压成形的中途，对于成形品的弯曲部向反鼓出方向进行加压变形，由此减少由冲压成形产生的成形品的残留应力，抑制在成形品产生的弯曲返回。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-063462号公报专利文献2：日本特开2010-207906号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在专利文献1、2记载的技术中，虽然能够抑制在成形品产生的弯曲返回，但是需要制约成形品的形状，存在缺乏通用性的问题。本专利技术着眼于上述那样的点而作出，其目的在于提供一种减少冲压成形品的形状的制约，并能够降低在冲压成形品产生的弯曲返回的冲压成形的技术。用于解决课题的方案为了解决上述课题，本专利技术的一形态的冲压成形方法冲压成形出如下所述的成形品，所述成形品为至少具有顶板部和与该顶板部的宽度方向两侧连接的侧壁部的字状截面且具有在顶板部板厚方向上弯曲的弯曲部，其特征在于，在所述成形品的冲压成形时，在用于对所述成形品的所述弯曲部进行冲压成形的具有弯曲面的一对冲压模具之间，使至少长度方向的线长比所述成形品的所述顶板部的长度方向的线长更长的毛坯材料在所述一对冲压模具的所述弯曲面的弯曲方向上挠曲而固定，对于固定了的所述毛坯材料，使用所述一对冲压模具的所述弯曲面来冲压成形所述弯曲部。另外，本专利技术的一形态的冲压成形品的制造方法的特征在于，在利用冲压成形来制造形成为至少具有顶板部和与该顶板部的宽度方向两侧连接的侧壁部的字状截面且具有在顶板部板厚方向上弯曲的弯曲部的成形品时，在用于对所述成形品的所述弯曲部进行冲压成形的具有弯曲面的一对冲压模具之间，使至少长度方向的线长比所述成形品的所述顶板部的长度方向的线长更长的毛坯材料在所述一对冲压模具的所述弯曲面的弯曲方向上挠曲而固定，对于固定了的所述毛坯材料，使用所述一对冲压模具的所述弯曲面来冲压成形所述弯曲部。专利技术效果根据本专利技术的一形态，在冲压模具的头部与毛坯材料之间形成间隙。因此，根据本专利技术的一形态，在冲压成形中，将冲压模具的头部与毛坯材料之间的间隙向毛坯材料的弯曲方向的相反方向压扁，在毛坯材料的长度方向上产生压缩应力。其结果是，根据本专利技术的一形态，能够降低成形品的弯曲外侧的拉伸残留应力，能够降低成形品的残留弯曲力矩。因此，根据本专利技术的一形态，能够抑制成形品的弯曲返回的产生。由此，根据本专利技术的一形态，能够降低成形品的形状的制约，并降低在成形品产生的弯曲返回。附图说明图1是表示冲压成形装置的概略结构的剖视图。图2是表示帽形构件的结构的图。图3是表示在冲压成形中作用于帽形构件的应力分布的图。图4是表示第一实施方式的冲压成形装置的概略结构的剖视图。图5是用于说明第一实施方式的冲压成形的方法的说明图。图6是表示毛坯材料的长度方向的长度L相对于帽形构件的长度方向的长度Lo的比率L/Lo与弯曲返回量之间的关系的图。图7是表示在冲压成形中作用于帽形构件的应力分布的图。图8是表示在帽形构件产生的弯曲返回的图。图9是表示第二实施方式的第二冲压成形装置的概略结构的剖视图。图10是表示第二实施方式的第一冲压成形装置的概略结构的剖视图。图11是用于说明第二实施方式的冲压成形的方法的说明图。图12是用于说明第二实施方式的冲压成形的方法的说明图。图13是表示变形例的帽形构件的结构的图。图14是表示变形例的字状构件的结构的图。图15是表示变形例的帽形构件的结构的图。图16是用于说明变形例的冲压成形的方法的说明图。图17是表示实施例的帽形构件的结构的图。图18是表示弯曲返回量和压曲有无的评价结果的图。具体实施方式以下，参照附图，说明本专利技术的实施方式。(第一实施方式)(弯曲返回)首先，在说明第一实施方式的冲压成形方法及冲压成形品的制造方法中采用的冲压成形的方法之前，说明一般性的冲压成形中的弯曲返回的产生的机理。通常，如图1～图3所示，使用冲压成形装置1(下模2、上模3)，将毛坯材料4通过冲压成形而制造成具有帽形截面且具有向顶板部5a方向呈凸状地弯曲的弯曲部的冲压成形品(以下，也称为“帽形构件”)5时，顶板部5a成为弯曲外侧(凸侧)，因此在顶板部5a产生长度方向上的拉伸应力。毛坯材料4例如是为了冲压成形而切断的板状的原料。而且，帽形截面存在例如向至少具有顶板部5a和与该顶板部5a的宽度方向两侧连接的侧壁部5b的字状截面(U字状截面)还附加了凸缘部5c的结构(参照图2(b))。即，帽形截面是至少包括字状截面(U字状截面)的截面形状。而且，凸缘部5c成为弯曲内侧，因此在凸缘部5c产生长度方向上的压缩应力。在此，图2(a)表示从侧壁部5b侧观察时的帽形构件5，图2(b)表示利用图2(a)的A-A截面将帽形构件5进行了剖切的情况的端面。而且，图3表示从顶板部5a侧观察时的帽形构件5的FEM(Finite Element Method：有限元素法)解析结果。在图3的例子中，向顶板部5a施加约500MPa(拉伸应力)，向凸缘部5c施加约-1200MPa(压缩应力)。因而，在冲压成形后，若使帽形构件5从下模2、上模3脱模，则以拉伸应力和压缩应力为起因而产生弯曲力矩M，在帽形构件5产生弯曲返回。弯曲返回通常是指在使材料弯曲的情况下，材料的弯曲稍稍返回原状的现象。需要说明的是，毛坯材料4的强度(屈服应力)越高，则帽形构件5的拉伸应力及压缩应力越大。因此，毛坯材料4的强度越高，则弯曲返回越变大。本专利技术的专利技术者考虑到通过减少在顶板部5a产生的拉伸应力并减少弯曲力矩M而能够抑制该弯曲返回，因此，想到了将与拉伸应力相反的方向的压缩应力向顶板部5a施加的冲压成形方法及冲压成形品的制造方法。(冲压成形装置)接下来，说明第一实施方式中使用的冲压成形装置1的结构。如图4所示，本实施方式的冲压成形装置1具备下模2和与下模2相对地配置的上模3。在下模2的上表面形成有向上方弯曲的用于冲压成形弯曲部的弯曲面(以下，也称为“凸状面”)2a。而且，向凸状面2a还赋予用于冲压成形帽形截面的形状，该帽形截面在上方(弯曲方向)形成有顶板部5a且在下方形成有开口部。而且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冲压成形方法，冲压成形出如下所述的成形品，所述成形品为至少具有顶板部和与该顶板部的宽度方向两侧连接的侧壁部的字状截面且具有在顶板部板厚方向上弯曲的弯曲部，所述冲压成形方法的特征在于，在用于对所述成形品的所述弯曲部进行冲压成形的具有弯曲面的一对冲压模具之间，使至少长度方向的线长比所述成形品的所述顶板部的长度方向的线长更长的毛坯材料在所述一对冲压模具的所述弯曲面的弯曲方向上挠曲而固定，对于固定了的所述毛坯材料，使用所述一对冲压模具的所述弯曲面来冲压成形所述弯曲部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.30 JP 2014-0160261.一种冲压成形方法，冲压成形出如下所述的成形品，所述成形品为至少具有顶板部和与该顶板部的宽度方向两侧连接的侧壁部的字状截面且具有在顶板部板厚方向上弯曲的弯曲部，所述冲压成形方法的特征在于，在用于对所述成形品的所述弯曲部进行冲压成形的具有弯曲面的一对冲压模具之间，使至少长度方向的线长比所述成形品的所述顶板部的长度方向的线长更长的毛坯材料在所述一对冲压模具的所述弯曲面的弯曲方向上挠曲而固定，对于固定了的所述毛坯材料，使用所述一对冲压模具的所述弯曲面来冲压成形所述弯曲部。2.根据权利要求1所述的冲压成形方法，其特征在于，所述冲压成形方法执行如下工序：第一成形工序，对于所述毛坯材料冲压成形所述字状截面；及第二成形工序，使由所述第一成形工序冲压成形出所述字状截面的所述毛坯材料沿着所述一对冲压模具的所述弯曲面的弯曲方向挠曲而固定在所述一对冲压模具之间，对于固定了的所述毛坯材料，使用所述一对冲压模具的所述弯曲面...

【专利技术属性】
技术研发人员：新宫丰久，山崎雄司，饭冢荣治，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP