形狀凍結性優(yōu)良的金屬部件的成形方法技術

使用沖頭(5)和沖模(4)來成形截面帽型形狀部件，該截面帽型形狀部件在與長邊方向垂直的截面上具有兩側的縱壁部(1b、1b)、與各縱壁部(1b)連接的兩側的凸緣部(1a、1a)、以及與兩側的縱壁部(1b、1b)連接的頂板部(1c)，并且具有以凸緣部(1a、1a)為外側在長邊方向上彎曲的彎曲部(2)，在上述成形中，將用于得到截面帽型形狀部件的最終形狀的沖模(4)的沖模肩半徑設為R0，通過具有比沖模肩半徑R0大的沖模肩半徑R1的沖模(4)進行成形之后，通過沖模肩半徑為R0的沖模(4)進行成形。通過這樣將成形分為兩個階段，在最終形狀中在壓縮方向上緩和的應力作用于凸緣部(1a、1a)，從而能夠將拉伸-壓縮的應力平衡最小化。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種提高例如汽車車體的結構用部件中所使用的在長邊方向上具有彎曲部的截面帽型形狀部件等金屬部件的形狀凍結性的成形方法。
技術介紹
近年來，在汽車車體的結構用部件中廣泛使用與長邊方向垂直的截面的形狀為帽型形狀的部件(以下稱為截面帽型形狀部件)。截面帽型形狀部件I被成形加工為例如圖I所示的形狀，具有以凸緣部為外側在長邊方向上彎曲的彎曲部2。在將截面帽型形狀部件成形加工成具有這種彎曲部2的情況下，產生由殘余應力引起的回彈，如圖2的虛線所示，以彎曲點為中心在長邊方向上產生3維方向的下垂。該下垂形狀的修正無法通過現有的2維形狀的回彈(圖I的I-I截面內的“二”字型截面的開 口)的矯正來約束。另外，回彈量定義為從產品的前端部的所希望的形狀向鉛直方向下垂的量的值。這樣，在截面帽型形狀部件的成形中，形狀凍結性的確保成為非常重要的技術課題。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2004-181502號公報專利文獻2 :日本特開2007-21568號公報
技術實現思路
專利技術要解決的課題為了確保形狀凍結性，例如在專利文獻I中，提出了如下加工方法使用在頭部具有向金屬板突出的截面半圓形狀的凸部的沖頭，使沖頭的凸部與成為截面帽型形狀的壁部的金屬板部分接觸，進行成形為成為金屬板的帽頭部的部分向外側突出的凸形狀的預加工，接著使用用于得到預定的帽形狀的沖頭實施精加工。然而，該加工方法是對具有軸長邊方向一定形狀的截面帽型形狀部件的加工方法，并且只能適用于2維的板翹曲，是無法適用于改善圖I及圖2所示的具有以凸緣部為外側在長邊方向上彎曲的彎曲部2的截面帽型形狀部件I的長邊方向的3維形狀中的下垂的技術。此外，在例如專利文獻2中，提出了如下3維的形狀凍結性優(yōu)良的截面帽型形狀部件的成形方法在部件長邊方向上具有彎曲部的截面帽型形狀部件的成形方法中，使用沖頭、沖模及防皺壓板加工工具，在第一階段成形中將上述部件成形為沖頭肩的半徑r (mm)大于產品的肩的半徑R(mm)，在第2階段成形中，成形為與第I階段相同的寬度且產品的肩的半徑R(mm)。然而，該成形方法是以凸緣部為內側在長邊方向上彎曲的截面帽型形狀部件的成形方法，是無法適用于改善圖I及圖2所示的具有以凸緣部為外側在長邊方向上彎曲的彎曲部2的截面帽型形狀部件I的長邊方向的3維形狀中的下垂的技術。這樣，提高具有以凸緣部為外側在長邊方向上彎曲的彎曲部2的截面帽型形狀部件I的形狀凍結性的需求越來越高，但目前還沒有提出能夠對其進行改善的方案。本專利技術是鑒于上述課題而做出的，提供一種提高金屬部件的形狀凍結性的成形方法，該金屬部件在與長邊方向垂直的截面上具有兩側的縱壁部以及與上述兩側的縱壁部中的至少一方連接的凸緣部，并且具有以上述凸緣部為外側在長邊方向上彎曲的彎曲部。用于解決課題的技術方案本專利技術的一種，使用沖頭和沖模來成形金屬部件，該金屬部件在與長邊方向垂直的截面上具有兩側的縱壁部以及與上述兩側的縱壁部中的至少一方連接的凸緣部，并且該金屬部件具有以上述凸緣部為外側在長邊方向上彎曲的彎曲部，上述金屬部件的成形方法的特征在于，將用于得到上述金屬部件的最終形狀的沖模的沖模肩半徑設為Rtl,通過具有比上述沖模肩半徑Rtl大的沖模肩半徑R1的沖模進行一次或多次成形之后，通過上述沖模肩半徑為Rtl的沖模進行成形。 此外，本專利技術的的其他特征在于，將上述沖模肩半徑R1設定在I. IR0以上且3. 5R0以下的范圍內。此外，本專利技術的的其他特征在于，上述金屬部件在與長邊方向垂直的截面上具有兩側的縱壁部、與上述兩側的縱壁部中的至少一方連接的凸緣部、以及與上述縱壁部連接的頂板部，并且該金屬部件具有以上述凸緣部為外側在長邊方向上彎曲的彎曲部。此外，本專利技術的的其他特征在于，上述金屬部件為截面帽型形狀部件。專利技術效果根據本專利技術，在與長邊方向垂直的截面上具有兩側的縱壁部以及與上述兩側的縱壁部中的至少一方連接的凸緣部、且具有以上述凸緣部為外側在長邊方向上彎曲的彎曲部的金屬部件中，能夠大幅減小由長邊方向的回彈引起的下垂，提高形狀凍結性。附圖說明圖I是表示截面帽型形狀部件的產品形狀的圖。圖2是表示截面帽型形狀部件在成形后回彈的狀態(tài)的圖。圖3是表示用于成形截面帽型形狀部件的加工工具的圖。圖4A是表示現有的成形方法中圖I的I-I截面上的截面帽型形狀部件的成形中的引起回彈的應力的分布的圖。圖4B是表示本實施方式的截面帽型形狀部件的成形方法中圖I的I-I截面上的截面帽型形狀部件的成形中的引起回彈的應力的分布的圖。圖5是表示本實施方式的截面帽型形狀部件的成形方法中的圖I的I-I截面上的成形狀態(tài)的圖。圖6是表示本實施方式的截面帽型形狀部件的成形方法的步驟的流程圖。圖7是表示實施例的回彈改善效果的圖。圖8A是表示能夠適用本專利技術的金屬部件的例子的圖。圖8B是表示能夠適用本專利技術的金屬部件的例子的圖。圖SC是表示能夠適用本專利技術的金屬部件的例子的圖。具體實施例方式以下，參照附圖說明本專利技術的優(yōu)選實施方式。在本實施方式中成形的金屬部件即截面帽型形狀部件I被成形加工為圖I所示的形狀。即，截面帽型形狀部件I在與長邊方向垂直的截面(例如I-I截面)上具有兩側的縱壁部lb、lb、與各縱壁部Ib連接的兩側的凸緣部la、la、以及與兩側的縱壁部lb、Ib連接的頂板部lc，并且具有以凸緣部la、la為外側換言之以頂板部Ic為內側在長邊方向上彎曲的彎曲部2。在成形這種截面帽型形狀部件I的情況下，如圖3所示，使用包括沖頭5 (punch)、沖模4 (die)、及根據需要使用的未圖示的壓板的加工工具，對鋼板3進行成形加工。 圖4A是表示現有的成形方法即一次沖壓成形中、圖I的I-I截面上的截面帽型形狀部件成形中的引起回彈的應力的分布的圖。在現有的成形中，如圖4A所示，主要在彎曲部2的凸緣部la、Ia上產生大的拉伸應力，此外在彎曲部2的沖頭底(頂板部Ic)上產生大的壓縮應力。這些拉伸-壓縮的應力成為驅動力，引起以彎曲部2為起點的產品在長邊方向上的大幅下垂，產品的形狀精度惡化。因此，本專利技術人為了使上述拉伸-壓縮的應力平衡非常小，進行了刻苦研究，并且如圖5所示想到了分兩個階段進行沖壓成形。圖5是表示本實施方式的截面帽型形狀部件的成形方法中的圖I的I-I截面上的成形狀態(tài)的圖。另外，在圖5中，標號6表示沖模4及鋼板3的沖模肩。此外，圖6是表示本實施方式的截面帽型形狀部件的成形方法的步驟的流程圖。將用于得到最終形狀的沖模4的沖模肩半徑設為Rjmm]。在第一階段的成形中，通過具有比沖模肩半徑Rtl大的沖模肩半徑R1Diim]的沖模4進行成形(步驟S101)，對彎曲部2的凸緣部la、Ia僅作用有拉伸應力。圖5的狀態(tài)a表示第一階段結束時的鋼板3。沖模肩半徑R1優(yōu)選設定在I. IR0以上且3. 5R0以下的范圍內。將沖模肩半徑R1設置為3.5R0以下是因為，若沖模肩半徑R1過大，則存在容易在成形品上形成褶皺的趨勢。接著，在第二階段的成形中，如圖5的狀態(tài)b、狀態(tài)c所示，通過沖模肩半徑為R0 的沖模4成形為最終形狀(步驟S102)。在第一階段及第二階段中沖頭寬度均相同。此外，在第一階段的成形中，沖模肩半徑R1優(yōu)選適用于包括彎曲部2的長邊方向的整個區(qū)域，但也可以僅適用于一部分例如彎曲部2附近。圖4B是表本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：大丸成一，
申請(專利權)人：新日鐵住金株式會社，
類型：
國別省市：