本發(fā)明涉及成為帽形截面的帽形截面部件的制造方法。
背景技術:
作為構成汽車車身的骨架的構造部件,例如已知有如前縱梁那樣成為帽形截面的形狀的沖壓成型部件(在本說明書中也稱作“帽形截面部件”)。另外,這樣的帽形截面部件是通過對作為原材料的金屬板(例如鋼板)實施沖壓加工(拉深加工)等而形成的(例如參照日本國專利申請公開2003-103306號公報、日本國專利申請公開2004-154859號公報、以及日本國專利申請公開2006-015404號公報)。
技術實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
然而,在帽形截面部件的制造中,有時對形成截面帽形狀的臨時成型品進行成型,對該臨時成型品實施二次加工而變更臨時成型品的高度,從而制造的帽形截面部件。例如,在二次加工中,對臨時成型品的長度方向一側的縱壁進行彎曲拉伸而增高臨時成型品的高度、對臨時成型品的長度方向另一側的縱壁進行彎曲返回而降低臨時成型品的高度來制造帽形截面部件。
然而,在二次加工中,例如若同時進行上述彎曲拉伸以及彎曲返回,則可能在進行彎曲拉伸以及彎曲返回的縱壁部的邊界部分產(chǎn)生裂紋等。
本公開是考慮上述事實而進行的,涉及獲得一種能夠抑制裂紋等的產(chǎn)生、并且能夠變更臨時成型品的高度的帽形截面部件的制造方法。
用于解決課題的手段
解決上述課題的帽形截面部件的制造方法具備:夾持工序,將沖壓成型為帽形截面形狀的長條狀的臨時成型品中的一對縱壁配置于沖頭的寬度方向外側,并且利用上述沖頭與襯墊夾持上述臨時成型品的頂板;彎曲拉伸工序,在上述夾持工序之后,設于上述襯墊的寬度方向兩側的沖模相對于上述臨時成型品向上述沖頭側相對移動,利用上述沖模將上述臨時成型品的長度方向一側的上述縱壁向與上述頂板相反的一側進行彎曲拉伸;以及彎曲返回工序,在上述夾持工序之后,設于上述沖頭的寬度方向兩側的支架相對于上述臨時成型品向上述襯墊側相對移動,利用上述支架將上述臨時成型品的長度方向另一側的上述縱壁向上述頂板側進行彎曲返回。
根據(jù)解決上述課題的帽形截面部件的制造方法,在夾持工序中,利用沖頭與襯墊對沖壓成型為截面帽形狀的長條狀的臨時成型品中的頂板進行夾持。此時,臨時成型品中的一對縱壁配置于沖頭的寬度方向外側。然后,在彎曲拉伸工序中,在夾持工序之后,設于襯墊的寬度方向兩側的沖模相對于臨時成型品向沖頭側相對移動,利用沖模將臨時成型品的長度方向一側的縱壁向與頂板相反的一側進行彎曲拉伸。由此,將臨時成型品的長度方向一側的縱壁的高度變更為較高。
另一方面,在彎曲返回工序中,在夾持工序之后,設于沖頭的寬度方向兩側的支架相對于臨時成型品向襯墊側相對移動,利用支架將臨時成型品的長度方向另一側的縱壁向頂板側進行彎曲返回。由此,將臨時成型品的長度方向另一側的縱壁的高度變更為較低。
而且,在縱壁中被彎曲拉伸的部分與被彎曲返回的部分在臨時成型品的長度方向上鄰接的情況下,在彎曲拉伸工序之后進行彎曲返回工序,或者在彎曲返回工序之后進行彎曲拉伸工序,能夠抑制在縱壁中被彎曲拉伸的部分與被彎曲返回的部分的邊界部分產(chǎn)生裂紋等。另外,通過使縱壁中被彎曲拉伸的部分與被彎曲返回的部分在臨時成型品的長度方向上分離,從而即使同時進行彎曲拉伸與彎曲返回,也能夠抑制彎曲返回工序對縱壁的被彎曲拉伸的部分的影響,并且抑制彎曲拉伸工序對縱壁的被彎曲返回的部分的影響。通過以上,能夠抑制裂紋等的產(chǎn)生,并且能夠變更臨時成型品的高度。
發(fā)明效果
根據(jù)本公開的帽形截面部件的制造方法,具有能夠抑制裂紋等的產(chǎn)生并且能夠變更臨時成型品的高度這一優(yōu)異的效果。
附圖說明
圖1a是表示通過本實施方式的帽形截面部件的制造方法的第1工序成型的臨時彎曲部件的一例的立體圖。
圖1b是從上方觀察圖1a所示的臨時彎曲部件的俯視圖。
圖1c是從寬度方向的一側觀察圖1a所示的臨時彎曲部件的側視圖。
圖1d是從長度方向的一側觀察圖1a所示的臨時彎曲部件的主視圖。
圖2是用于對與凹狀彎曲部以及凸狀彎曲部對應的部位的棱線進行說明的與圖1a對應的臨時彎曲部件的立體圖。
圖3a是表示成型前的原材料金屬板的立體圖。
圖3b是表示拉深面板的立體圖。
圖4是表示在拉深面板中容易產(chǎn)生裂紋、褶皺的部位的與圖3b對應的立體圖。
圖5是分解表示在第1工序中使用的制造裝置的主要部分的分解立體圖。
圖6a是表示圖5所示的制造裝置在加工開始時的階段的截面圖。
圖6b是表示在圖5所示的制造裝置中通過沖模以及襯墊、支架以及沖頭來夾持以及約束原材料金屬板的階段的截面圖。
圖6c是表示從圖6b所示的階段壓入沖頭的階段的截面圖。
圖6d是表示從圖6c所示的階段進一步壓入沖頭而沖頭相對于沖模被完全壓入的狀態(tài)的截面圖。
圖7是分解表示在第1工序中使用的其他制造裝置的分解立體圖。
圖8a是表示圖7所示的制造裝置在加工開始時的階段的截面圖。
圖8b是表示在圖7所示的制造裝置中通過沖模以及襯墊、支架以及沖頭來夾持以及約束原材料金屬板的階段的截面圖。
圖8c是表示從圖8b所示的階段壓入沖頭的階段的截面圖。
圖8d是表示從圖8c所示的階段進一步壓入沖頭而沖頭相對于沖模被完全壓入的狀態(tài)的截面圖。
圖9a是表示用于對在將沖頭完全壓入沖模并將原材料金屬板成型為臨時彎曲部件之后、將臨時彎曲部件從模具取出時產(chǎn)生的不良情況進行說明的模具的截面圖。
圖9b是表示從圖9a所示的狀態(tài)使沖頭相對于沖模后退的階段的模具的截面圖。
圖9c是表示從圖9b所示的狀態(tài)使沖頭相對于沖模完全后退的階段的模具的截面圖。
圖10a是表示將沖頭完全壓入沖模的狀態(tài)的模具的截面圖。
圖10b是表示從圖10a所示的狀態(tài)使沖頭相對于沖模后退的階段的模具的截面圖。
圖10c是表示從圖10b所示的狀態(tài)使沖頭相對于沖模完全后退的階段的模具的截面圖。
圖11a是表示以將沖頭完全壓入沖模的狀態(tài)進行表示的模具的截面圖。
圖11b是表示從圖11a所示的狀態(tài)使沖頭相對于沖模后退的階段的模具的截面圖。
圖11c是表示從圖11b所示的狀態(tài)使沖頭相對于沖模完全后退的階段的模具的截面圖。
圖12a是表示通過第1工序成型的其他臨時彎曲部件的立體圖。
圖12b是從上方觀察圖12a所示的臨時彎曲部件的俯視圖。
圖12c是從寬度方向的一側觀察圖12a所示的臨時彎曲部件的側視圖。
圖12d是從長度方向的一側觀察圖12a所示的臨時彎曲部件的主視圖。
圖13a是表示通過第1工序成型的其他臨時彎曲部件的立體圖。
圖13b是從上方觀察圖13a所示的臨時彎曲部件的俯視圖。
圖13c是從寬度方向的一側觀察圖13a所示的臨時彎曲部件的側視圖。
圖13d是從底面?zhèn)扔^察圖13a所示的臨時彎曲部件的立體圖。
圖14a是表示通過第1工序成型的其他臨時彎曲部件的立體圖。
圖14b是從上方觀察圖14a所示的臨時彎曲部件的俯視圖。
圖14c是從寬度方向的一側觀察圖14a所示的臨時彎曲部件的側視圖。
圖14d是從長度方向的另一側觀察圖14a所示的臨時彎曲部件的主視圖。
圖15a是表示通過第1工序成型的其他臨時彎曲部件的立體圖。
圖15b是從上方觀察圖15a所示的臨時彎曲部件的俯視圖。
圖15c是從寬度方向的一側觀察圖15a所示的臨時彎曲部件的側視圖。
圖15d是從長度方向的另一側觀察圖15a所示的臨時彎曲部件的主視圖。
圖16a是表示通過第1工序成型的其他臨時彎曲部件的立體圖。
圖16b是從上方觀察圖16a所示的臨時彎曲部件的俯視圖。
圖16c是從寬度方向的一側觀察圖16a所示的臨時彎曲部件的側視圖。
圖16d是從底面?zhèn)扔^察圖16a所示的臨時彎曲部件的立體圖。
圖17a是表示通過第1工序成型的其他臨時彎曲部件的立體圖。
圖17b是從上方觀察圖17a所示的臨時彎曲部件的俯視圖。
圖17c是從寬度方向的一側觀察圖17a所示的臨時彎曲部件的側視圖。
圖17d是從底面?zhèn)扔^察圖17a所示的臨時彎曲部件的立體圖。
圖18a是表示實施預加工之前的原材料金屬板的立體圖。
圖18b是表示實施預加工之后的原材料金屬板的立體圖。
圖18c是表示由實施了預加工之后的原材料金屬板所成型的臨時彎曲部件的立體圖。
圖18d是表示對圖18c所示的臨時彎曲部件進行了修邊的狀態(tài)的立體圖。
圖19是表示通過本實施方式的帽形截面部件的制造方法的第2工序進行了加工的中間彎曲部件的一例的立體圖。
圖20是從寬度方向的一側觀察圖19所示的中間彎曲部件的側視圖。
圖21是表示在第2工序中使用的制造裝置的主要部分的立體圖。
圖22a是表示圖21所示的制造裝置在加工開始時的階段的立體圖。
圖22b是表示從圖22a所示的階段使襯墊和沖模移動而通過襯墊與沖頭來夾持以及約束臨時彎曲部件的頂板的階段的立體圖。
圖22c是表示從圖22b所示的階段使沖模朝沖頭側相對移動而對臨時彎曲部件的長度方向的一側的縱壁進行彎曲拉伸的彎曲拉伸工序的階段的立體圖。
圖22d是表示從圖22c所示的階段使支架朝沖模側相對移動而對臨時彎曲部件的長度方向的另一側的縱壁進行彎曲返回的彎曲返回工序的階段的立體圖。
圖23是表示在圖22b所示的階段,臨時彎曲部件的頂板的長度方向的一側的部分由襯墊與沖頭夾持以及約束的狀態(tài)的截面圖(圖22b的23-23線截面圖)。
圖24是表示在圖22b所示的階段,臨時彎曲部件的頂板的長度方向的另一側的部分由襯墊與沖頭夾持以及約束的狀態(tài)的截面圖(圖22b的24-24線截面圖)。
圖25是表示圖22d所示的彎曲返回工序的階段的截面圖。
圖26a是表示在第2工序中臨時彎曲部件被加工之前的狀態(tài)的立體圖。
圖26b是表示通過第2工序的彎曲拉伸工序進行了加工的臨時彎曲部件的狀態(tài)的立體圖。
圖27是表示通過本實施方式的帽形截面部件的制造方法的第3工序進行了加工的完成彎曲部件的一例的立體圖。
圖28是表示通過本實施方式的帽形截面部件的制造方法的第3工序進行了加工的完成彎曲部件的一例的、從長度方向觀察的截面圖(圖27的28-28線截面圖)。
圖29a是表示在第3工序所使用的制造裝置中、中間彎曲部件的頂板由支承部件從裝置下側支承的階段的截面圖。
圖29b是表示從圖29a所示的階段、中間彎曲部件的頂板被嵌入沖模的第1凹部而由沖模以及支承部件來夾持以及約束的階段的截面圖。
圖29c是表示從圖29b所示的階段將沖頭壓入沖模的第2凹部的階段的截面圖。
圖29d是表示從圖29c所示的階段將沖頭進一步壓入沖模的第2凹部而沖頭相對于沖模被完全壓入的狀態(tài)的截面圖。
圖30a是表示在第3工序所使用的其他制造裝置中、中間彎曲部件的頂板由支承部件從裝置下側支承的階段的截面圖。
圖30b是表示從圖30a所示的階段、中間彎曲部件的頂板被嵌入沖模的第1凹部而由沖模以及支承部件來夾持以及約束的階段的截面圖。
圖30c是表示從圖30b所示的階段將沖頭壓入沖模的第2凹部的階段的截面圖。
圖30d是表示從圖30c所示的階段將沖頭進一步壓入沖模的第2凹部而沖頭相對于沖模被完全壓入的狀態(tài)的截面圖。
圖31a是表示在第3工序所使用的其他制造裝置中、中間彎曲部件的頂板由支承部件從裝置下側支承的階段的截面圖。
圖31b是表示從圖31a所示的階段、中間彎曲部件的頂板被嵌入沖模的第1凹部而由沖模以及支承部件來夾持以及約束的階段的截面圖。
圖31c是表示從圖31b所示的階段將沖頭壓入沖模的第2凹部的階段的截面圖。
圖31d是表示從圖31c所示的階段將沖頭進一步壓入沖模的第2凹部而沖頭相對于沖模被完全壓入的狀態(tài)的截面圖。
圖32a是表示在第3工序所使用的其他制造裝置中、中間彎曲部件的頂板由支承部件從裝置下側支承的階段的與圖31a對應的截面圖。
圖32b是表示從圖32a所示的階段、中間彎曲部件的頂板被嵌入沖模的第1凹部而由沖模以及支承部件來夾持以及約束的階段的與圖31b對應的截面圖。
圖32c是表示從圖32b所示的階段將沖頭壓入沖模的第2凹部的階段的與圖31c對應的截面圖。
圖32d是表示從圖32c所示的階段將沖頭進一步壓入沖模的第2凹部而沖頭相對于沖模被完全壓入的狀態(tài)的與圖31d對應的截面圖。
圖33a是示意性地表示在縱壁上產(chǎn)生的應力的臨時彎曲部件的立體圖。
圖33b是表示在縱壁上產(chǎn)生的剪切褶皺的臨時彎曲部件的立體圖。
圖33c是表示在縱壁上產(chǎn)生的剪切褶皺的臨時彎曲部件的側視圖。
圖34a是表示用于對用于防止產(chǎn)生剪切褶皺的各部分的尺寸等進行說明的制造裝置的截面圖。
圖34b是表示用于對用于防止產(chǎn)生剪切褶皺的各部分的尺寸等進行說明的臨時彎曲部件的截面的截面圖。
圖34c是表示用于對用于防止產(chǎn)生剪切褶皺的各部分的尺寸等進行說明的制造裝置的截面圖。
圖34d是表示用于對用于防止產(chǎn)生剪切褶皺的各部分的尺寸等進行說明的臨時彎曲部件的截面的截面圖。
圖35是用于對在第1工序中變更了各種參數(shù)時的臨時彎曲部件的褶皺產(chǎn)生狀況進行說明的表。
圖36a是表示通過圖5所示的制造裝置制造的臨時彎曲部件的立體圖。
圖36b是從上方觀察圖36a所示的臨時彎曲部件的俯視圖。
圖36c是從寬度方向的一側觀察圖36a所示的臨時彎曲部件的側視圖。
圖36d是從長度方向的一側觀察圖36a所示的臨時彎曲部件的主視圖。
圖37是對圖35的表中的間隙進行表示的模具的截面圖。
圖38是用于對通過本實施方式的帽形截面部件的制造方法的第2工序加工后的中間彎曲部件的另一例進行說明的側視圖。
圖39是表示在圖21所示制造裝置的變形例中,利用襯墊與沖頭夾持以及約束臨時彎曲部件的頂板的長度方向一側的部分的狀態(tài)的、與圖23對應的截面圖。
圖40是表示在圖21所示的制造裝置的變形例中,利用襯墊與沖頭夾持以及約束臨時彎曲部件的頂板的長度方向另一側的部分的狀態(tài)的、與圖24對應的截面圖。
圖41是表示圖21所示的制造裝置的變形例中的彎曲返回工序的階段的、與圖25對應的截面圖。
具體實施方式
以下,使用附圖對本實施方式的帽形截面部件的制造方法進行說明。帽形截面部件的制造方法包括:第1工序(剪切成型工序),作為對臨時成型品進行成型的“臨時成型工序”;第2工序,作為對臨時成型品進行加工(成型)而變更臨時成型品的高度的第2工序(中間工序);以及第3工序,作為對經(jīng)過了第2工序的臨時成型品進行修整的“修整工序”。以下,對上述各工序進行說明。此外,在附圖中對相同的部件等賦予相同的符號,在以下的說明中,對于相同的部件在之前說明過的內容適當省略說明。
(關于第1工序)
如圖5所示,在第1工序中,通過制造裝置500對原材料金屬板601實施拉深加工,由此對作為“臨時成型品”以及“彎曲部件”的臨時彎曲部件10(參照圖2)進行成型。以下,首先對臨時彎曲部件10的構成進行說明,接著對制造裝置500進行說明,之后對第1工序進行說明。
(臨時彎曲部件10的構成)
如圖1a~圖1d以及圖2所示,臨時彎曲部件10由抗拉強度為200mpa以上且1960mpa以下的高強度鋼板構成。該臨時彎曲部件10形成為長條狀,并且在從長度方向觀察的截面圖中形成為帽形狀。具體而言,臨時彎曲部件10具備:頂板11,向長度方向延伸;以及縱壁12a、12b,從頂板11的寬度方向的兩側分別朝向下側(頂板11的板厚的一側)彎曲并延伸。另外,臨時彎曲部件10具備凸緣13a、13b,該凸緣13a、13b從縱壁12a、12b的下端(與頂板11相反的一側的端)向頂板11的寬度方向外側分別彎曲并延伸。
在頂板11與縱壁12a、12b的各自之間形成有沿臨時彎曲部件10的長度方向延伸的棱線14a、14b。另外,在縱壁12a、12b的各自與凸緣13a、13b之間形成有沿臨時彎曲部件10的長度方向延伸的棱線15a、15b。
棱線14a、14b與棱線15a、15b大致平行地延伸設置。即,從凸緣13a、13b向上側(頂板11的板厚的另一側)分別延伸的縱壁12a、12b的高度,沿臨時彎曲部件10的長度方向成為大致一定。
如圖2所示,在頂板11的一部分形成有凸狀彎曲部11a,該凸狀彎曲部11a在側視時向帽形的橫截面的外側、即頂板11的外表面?zhèn)?板厚方向的另一側)呈弧狀彎曲,在頂板11的另外的一部分形成有凹狀彎曲部11b,該凹狀彎曲部11b向帽形的橫截面形狀的內側、即向頂板11的內表面?zhèn)?板厚方向的一側)呈弧狀地彎曲。在凸狀彎曲部11a、凹狀彎曲部11b中,頂板11與縱壁12a、12b之間的棱線14a、14b也在與凸狀彎曲部11a、凹狀彎曲部11b對應的部位16a、16b以及17a、17b處呈弧狀地彎曲。這里,“弧狀”并不限定于完整的圓的一部分,例如也可以是橢圓、雙曲線、正弦曲線、其他曲線的一部分。
通過對圖3a所示的作為“金屬板”的矩形狀的原材料金屬板201實施拉深加工來形成拉深面板301(參照圖3b),對該拉深面板301的不需要部分進行修邊,由此形成以上說明了的臨時彎曲部件10。
然而,在經(jīng)過拉深加工來制造成為帽形截面的臨時彎曲部件10的情況下,如圖4所示,在對拉深面板301進行成型的階段,在拉深面板301的凹狀彎曲部的頂板301a以及凸狀彎曲部的凸緣301b,材料剩余而容易產(chǎn)生褶皺。為了抑制褶皺的產(chǎn)生,已知有效的方法是:通過提高壓料圈的加壓力或者對壓料圈追加形成拉深壓邊筋的部位等,由此提高成型過程中對原材料金屬板201的周圍的約束,抑制原材料金屬板201向壓料圈內流入。
但是,當強化原材料金屬板201向壓料圈內的流入的抑制時,在拉深面板301的凸狀彎曲部的頂板301c、凹狀彎曲部的凸緣301d,長度方向的兩端部301e、301e等各部分,板厚較大地減少,在原材料金屬板201為延展性特別低的材料(例如高強度鋼)的情況下,可以認為在該各部分會產(chǎn)生裂紋。
因此,為了通過基于拉深成型的沖壓成型、不產(chǎn)生褶皺以及裂紋地制造構成車身骨架的一部分的前縱梁等那樣的成為帽形截面的彎曲部件,作為原材料金屬板201難以使用延展性較低的高強度材料,不得不使用延展性較高的低強度材料。
然而,通過使用本實施方式的制造裝置500并經(jīng)由后述的第1工序,能夠抑制上述褶皺、裂紋的產(chǎn)生。
(關于制造裝置500)
接著,對制造裝置500進行說明。圖5表示用于制造作為“臨時成型品”的臨時彎曲部件501的制造裝置500的分解立體圖。此外,臨時彎曲部件501的構成與上述臨時彎曲部件10(參照圖1a)為大致相同的構成。另外,圖6a是表示圖5所示的制造裝置在加工開始時的截面圖,圖6b是表示在圖5所示的制造裝置中在臨時成型用沖模502以及臨時成型用襯墊503、與臨時成型用壓料圈505以及臨時成型用沖頭504之間夾持以及約束有原材料金屬板601的階段的截面圖,圖6c是表示從圖6b所示的階段壓入臨時成型用沖頭504的階段的截面圖,并且,圖6d是表示從圖6c所示的階段進一步壓入臨時成型用沖頭504而臨時成型用沖頭504相對于臨時成型用沖模502被完全壓入的狀態(tài)的截面圖。
如圖5所示,制造裝置500構成為,包含:臨時成型用沖模502(以下,簡稱為“沖模502”),具有與臨時彎曲部件501的縱壁501a、501b以及凸緣501d、501e各自的外表面?zhèn)鹊男螤顚男螤?;以及臨時成型用襯墊503(以下,簡稱為“襯墊503”),具有與頂板501c的外表面?zhèn)鹊男螤顚男螤睢A硗?,制造裝置500具備:臨時成型用沖頭504(以下,簡稱為“沖頭504”),以與沖模502以及襯墊503對置的方式配置,具有與臨時彎曲部件501的頂板501c、縱壁501a、501b各自的內表面?zhèn)鹊男螤顚男螤?;以及作為“臨時成型用支架”的臨時成型用壓料圈505(以下,簡稱為“壓料圈505”),具有與凸緣501d、501e的內表面?zhèn)鹊男螤顚男螤睢?/p>
如圖6a~圖6d所示,沖模502與沖頭504在裝置上下方向上對置地配置,沖模502配置于沖頭504的裝置上側。在該沖模502的寬度方向(紙面左右方向)的中央部分,形成有向裝置下側(沖頭504側)開放的凹部502a。另外,沖模502的凹部502a的內周面,成為與臨時彎曲部件501的縱壁501a、501b(參照圖5)的外表面的形狀對應的成型面。并且,沖模502的寬度方向的兩側部分的裝置下側(壓料圈505側)的端面,成為與臨時彎曲部件501的凸緣501d、501e的上表面(縱壁501a、501b(參照圖5)側的面)的形狀對應的成型面。另外,在形成于沖模502的凹部502a的封閉端(上端),固定有后述的襯墊加壓裝置506。并且,沖模502例如與氣墊、液壓裝置、彈簧、電動驅動裝置等移動裝置509連結。而且,通過移動裝置509進行工作,使得沖模502沿裝置上下方向進行移動。
襯墊503配置在形成于沖模502的凹部502a內,該襯墊503例如與氣墊、液壓裝置、彈簧、電動驅動裝置等襯墊加壓裝置506連結。另外,襯墊503的沖頭504側的面,成為包含臨時彎曲部件501的頂板501c(參照圖5)的外表面的形狀的成型面。而且,通過襯墊加壓裝置506進行工作,使得襯墊503被朝向沖頭504側推壓,原材料金屬板601的寬度方向(紙面左右方向)的中央部分601a被加壓夾持在襯墊503與沖頭504之間。
通過使下模中與襯墊503在上下方向對置的部位朝向襯墊503側而成為凸狀,來形成沖頭504,在該沖頭504的側方固定有后述的壓料圈加壓裝置507。另外,沖頭504的外表面成為與臨時彎曲部件501的縱壁501a、501b以及頂板501c(參照圖5)的各內表面的形狀對應的成型面。
壓料圈505例如與氣墊、液壓裝置、彈簧、電動驅動裝置等作為支架加壓裝置的壓料圈加壓裝置507連結。另外,壓料圈505的裝置上側(沖模502側)的端面,成為與臨時彎曲部件501的凸緣501d、501e的下表面(與縱壁501a、501b(參照圖5)相反的一側的面)的形狀對應的成型面。而且,通過壓料圈加壓裝置507進行工作,使得壓料圈505被朝向沖模502側推壓,從而通過沖模502與壓料圈505來加壓夾持原材料金屬板601的寬度方向的兩側部分601b、601c。
接下來,對通過上述制造裝置500對原材料金屬板601進行沖壓的第1工序進行說明。
首先,如圖6a所示,將原材料金屬板601配置于沖模502以及襯墊503、與沖頭504以及壓料圈505之間。
接下來,如圖6b所示,通過襯墊503將原材料金屬板601的中央部分601a(即,原材料金屬板601中成型為頂板501c(參照圖5)的部分)推壓于沖頭504,并在兩者間進行加壓以及夾持。并且,通過壓料圈505將原材料金屬板601的兩側部分601b、601c(即,原材料金屬板601中要分別成型為縱壁501a、501b以及凸緣501d、501e(參照圖5)的部分)推壓于沖模502,并在兩者間進行加壓以及夾持。
另外,通過襯墊加壓裝置506以及壓料圈加壓裝置507進行工作,由此以規(guī)定的推壓力來加壓以及夾持原材料金屬板601的中央部分601a以及兩側部分601b、601c。其結果,原材料金屬板601的中央部分601a以及兩側部分601b,601c形成為沿著加壓彎曲面的彎曲形狀的彎曲形狀。
在該狀態(tài)下,通過移動裝置509工作而使壓料圈505以及沖模502向裝置下側移動(下降),由此成型出臨時彎曲部件501。另外,隨著沖模502下降,襯墊加壓裝置506以及壓料圈加壓裝置507在上下方向上收縮。即便在襯墊加壓裝置506以及壓料圈加壓裝置507在上下方向上收縮時,原材料金屬板601的中央部分601a以及兩側部分601b、601c也被以規(guī)定的推壓力加壓。
如圖6c所示,隨著壓料圈505以及沖模502向裝置下側移動,夾持在沖模502與壓料圈505之間的原材料金屬板601,向沖頭504與壓料圈505之間的凹部502a內流入而形成縱壁501a、501b(參照圖5)。
然后,如圖6d所示,壓料圈505以及沖模502移動規(guī)定的距離,在縱壁501a、501b的高度成為規(guī)定的高度的時刻完成成型。
這里,在圖6a~圖6d所示的例子中,通過在沖頭504以及襯墊503不移動的狀態(tài)下,使壓料圈505以及沖模502向裝置下側移動,來成型出臨時彎曲部件501。然而,本發(fā)明并不局限于此,也可以如下述那樣成型臨時彎曲部件501。
圖7表示用于制造臨時彎曲部件501的其他制造裝置600。另外,圖8a是表示圖7所示的制造裝置在加工開始時的階段的截面圖,圖8b是表示在圖7所示的制造裝置的臨時成型用沖模602(以下,簡稱為沖模602)以及臨時成型用襯墊603(以下,簡稱為襯墊603)、與臨時成型用壓料圈605(以下,簡稱為壓料圈605)以及臨時成型用沖頭604(以下,簡稱為沖頭604)之間夾持以及約束有原材料金屬板601的階段的截面圖,圖8c是表示從圖8b所示的階段壓入沖頭604的階段的截面圖,圖8d是表示從圖8c所示的階段進一步壓入沖頭604而沖頭604相對于沖模602被完全壓入的狀態(tài)的截面圖。
制造裝置600與圖5以及圖6a~圖6d所示的帽形截面部件的制造裝置500不同,壓料圈605以及沖頭604設置于沖模602以及襯墊603的裝置上側。在制造裝置600中,通過在將沖模602固定、并且壓料圈605也將原材料金屬板601推壓于沖模602而不移動的狀態(tài)下,使襯墊603以及沖頭604移動(下降),來形成臨時彎曲部件501。此外,在制造裝置600與制造裝置500中,模具的相對運動相同,不論使用哪個制造裝置500、600都能夠將原材料金屬板601成型為臨時彎曲部件501。
接下來,說明在對原材料金屬板601進行沖壓之后、即在成型了臨時彎曲部件501之后,將臨時彎曲部件501從制造裝置500(模具)取出的工序。
然而,如圖9a~圖9c所示,為了將臨時彎曲部件501從制造裝置500(模具)脫模,只要從圖6d的狀態(tài)使沖模502從沖頭504向裝置上側離開而在模具之間空出間隙即可。此時,如圖9b以及圖9c所示,當襯墊503與壓料圈505分別由襯墊加壓裝置506與壓料圈加壓裝置507加壓時,臨時彎曲部件501在脫模時從襯墊503與壓料圈505受到朝向相互相反方向的加壓力,因此由于該朝向相反方向的加壓力而臨時彎曲部件501會如圖9c所示那樣變形而損壞。
因此,如圖10a~圖10c所示,在將原材料金屬板601成型為臨時彎曲部件501之后,使壓料圈505不相對于沖頭504移動,在壓料圈505不將所成型的彎曲部件推壓于沖模502的狀態(tài)下,使沖模502與襯墊加壓裝置506從壓料圈505分離。于是,雖然到襯墊加壓裝置506伸長到行程終點為止襯墊503對彎曲部件進行加壓,但是在襯墊加壓裝置506移動一定以上的距離而襯墊加壓裝置506極限伸長到行程終點之后,襯墊503從沖頭504離開。由此,臨時彎曲部件501不會從襯墊503與壓料圈505同時受到加壓,能夠使沖模502以及襯墊503、與壓料圈505以及沖頭504分離,能夠使臨時彎曲部件501不變形地從模具中取出。
作為其他實施方式,如圖11a~圖11c所示,在將原材料金屬板成型為臨時彎曲部件501之后,使襯墊503不相對于沖模502移動,襯墊503不將所成型的臨時彎曲部件501推壓于沖頭504。在該狀態(tài)下,當使襯墊503與沖模502從壓料圈505以及沖頭504分離時,到壓料圈加壓裝置507伸長到行程終點為止,壓料圈505對彎曲部件進行加壓。然后,在沖模502移動一定以上的距離而壓料圈加壓裝置507極限伸長到行程終點之后,壓料圈505從沖模502分離。由此,臨時彎曲部件501不會從襯墊503與壓料圈505同時受到加壓,能夠使沖模502以及襯墊503、與壓料圈505以及沖頭504分離,能夠將臨時彎曲部件501從模具中取出。
并且,作為其他實施方式,雖然省略圖示,但在將原材料金屬板成型為臨時彎曲部件501之后,使襯墊503不相對于壓料圈505移動,襯墊503不將所成型的彎曲部件推壓于沖頭504。在該狀態(tài)下,當使襯墊503與沖模502以及壓料圈505從沖頭504分離時,到壓料圈加壓裝置507伸長到行程終點為止,壓料圈505對臨時彎曲部件501進行加壓。然后,在沖模502移動一定以上的距離而壓料圈加壓裝置507極限伸長到行程終點之后,壓料圈505從沖模502分離。由此,臨時彎曲部件501不會從襯墊503與壓料圈505同時受到加壓,能夠使沖模502以及襯墊503、與壓料圈505以及沖頭504分離,能夠將臨時彎曲部件501從模具中取出。
如此,為了防止在脫模時臨時彎曲部件501損傷,只要將能夠防止臨時彎曲部件501同時從襯墊503與壓料圈505受到加壓的加壓限制裝置設置于制造裝置500即可。
通過以上,在第1工序中形成作為臨時成型品的臨時彎曲部件501,但通過適當?shù)刈兏圃煅b置500的沖模502、襯墊503、沖頭504以及壓料圈505的設定(形狀等),能夠變更臨時彎曲部件的形狀。以下,示出臨時彎曲部件的變形例。
(臨時彎曲部件的變形例1)
圖12a~圖12d所示的作為臨時成型品的臨時彎曲部件100為,在俯視時彎曲為大致s字形狀并且在側視時不彎曲。該臨時彎曲部件100構成為,包括頂板102、沿頂板102的棱線102a、102b相互平行地延伸設置的縱壁104、106、以及形成于縱壁104、106的前端的凸緣108a、108b。
如圖12b所示,頂板102由在與圖12b的紙面平行的平面內彎曲為大致s字狀的平板形成,凸緣108a、108b是相對于頂板102大致平行地延伸設置、并彎曲為大致s字狀的平板。并且,縱壁104、106是在該縱壁104、106的厚度方向上彎曲為大致s字狀并且相互平行地配置的彎曲板。
(臨時彎曲部件的變形例2)
如圖13a~圖13d所示,作為臨時成型品的臨時彎曲部件110為,在俯視時彎曲為大致s字形狀,并且在側視時也彎曲為大致s字狀。該臨時彎曲部件110構成為,包括頂板112、沿頂板112的棱線112a、112b相互平行地延伸設置的縱壁114、116、以及形成于縱壁114、116的前端的凸緣118a、118b。另外,頂板112是在該頂板112的厚度方向上彎曲為大致s字狀的彎曲板。凸緣118a、118b相對于頂板112大致平行地延伸設置,與頂板112相同,是在凸緣118a、118b的厚度方向上彎曲為大致s字狀的彎曲板??v壁114、116也是在該縱壁114、116的厚度方向上彎曲為大致s字狀的彎曲板。
(臨時彎曲部件的變形例3)
如圖14a~圖14d所示,作為臨時成型品的臨時彎曲部件120為,在側視時長度方向的中間部彎曲為弧狀。該臨時彎曲部件120構成為,包括頂板122、沿頂板122的棱線128a、128b相互平行地延伸設置的縱壁124a、124b、以及成型于縱壁124a、124b的前端的凸緣126a、126b。而且,縱壁124a、124b與凸緣126a、126b之間的棱線成為棱線129a、129b。
頂板122由在該頂板122的厚度方向上彎曲的彎曲板形成,凸緣126a、126b是相對于頂板122大致平行地延伸設置的彎曲板。此外,在頂板122的長度方向中間部,形成有向頂板122的外表面?zhèn)?板厚方向的另一側)彎曲為弧狀的、作為“彎曲部”的凸狀彎曲部122a。并且,縱壁124a、124b是與圖14c的紙面平行的平板。
(臨時彎曲部件的變形例4)
如圖15a~圖15d所示,作為臨時成型品的臨時彎曲部件130為,在側視時與上述變形例3的臨時彎曲部件120相反地彎曲。該臨時彎曲部件130構成為,包括頂板132、沿頂板132的棱線133a、133b相互平行地延伸設置的縱壁134a、134b、以及分別從縱壁134a、134b的前端的棱線135a、135b向寬度方向外側延伸的凸緣136a、136b。另外,在頂板132的長度方向中間部,形成有向頂板132的內表面?zhèn)?板厚方向的一側)凸起地彎曲為弧狀的、作為“彎曲部”的凹狀彎曲部132a。而且,凸緣136a、136b相對于頂板132大致平行地延伸設置,縱壁134a、134b與圖15c的紙面平行地配置。
(臨時彎曲部件的變形例5)
如圖16a~圖16d所示,作為臨時成型品的臨時彎曲部件140構成為,包括頂板142、沿頂板142的棱線142a、142b相互平行地延伸設置的縱壁144、146、以及成型于縱壁144、146的前端的凸緣148a、148b。頂板142是在該頂板142的厚度方向上彎曲為大致s字狀的彎曲板。凸緣148a、148b是相對于頂板142大致平行地延伸設置的大致s字狀的彎曲板??v壁144、146也由在該縱壁144、146的厚度方向上彎曲為大致s字狀的彎曲板構成。而且,在本臨時彎曲部件140中,凸緣148a、148b不是遍及縱壁144、146的全長地延伸設置。換句話說,縱壁144、146包括不具有凸緣148a、148b的部分。在圖16a~圖16d中,凸緣148a、148b的長度成為比從臨時彎曲部件140的一個端部沿著縱壁144、146的下緣部的縱壁144,146的長度更短的長度。并且,凸緣148a成為比凸緣148b長的尺寸。
(臨時彎曲部件的變形例6)
如圖17a~圖17d所示,作為臨時成型品的臨時彎曲部件150為,在側視時彎曲為大致s字形、并且在俯視時隨著朝向其長度方向一側而寬度逐漸擴寬。該臨時彎曲部件150構成為,包括頂板152、沿頂板152的棱線152a、152b相互平行地延伸設置的縱壁154、156、以及形成于縱壁154、156的前端的凸緣158a、158b。頂板152由在該頂板152的厚度方向上彎曲為大致s字狀的彎曲板形成。凸緣158a、158b由與頂板152大致平行地延伸設置的彎曲板形成??v壁154、156分別由如圖17b所示那樣在側視時彎曲為大致s字狀的平板形成。另外,頂板152的寬度隨著朝向臨時彎曲部件150的一側的端部而逐漸擴寬。并且,縱壁154與縱壁156隨著朝向臨時彎曲部件150的一側的端部而逐漸分離。
(臨時彎曲部件的變形例7)
通過對原材料金屬板實施預加工而形成的預加工金屬板,在對該預加工金屬板進行沖壓加工之后實施修邊加工,由此形成圖18d所示的作為臨時成型品的臨時彎曲部件70。
通過在圖18a所示的矩形狀的原材料金屬板72上形成圖18b所示的多個凸狀部74,來形成預加工金屬板72-1。接著,通過上述的帽形截面部件的制造裝置500(參照圖5)對預加工金屬板72-1實施沖壓加工,由此如圖18c所示那樣,形成包括作為產(chǎn)品而不需要的部分在內的臨時彎曲部件70-1。然后,通過對臨時彎曲部件70-1的不需要部分進行修邊,由此形成圖18d所示的臨時彎曲部件70。
這里,如圖18c所示,在通過制造裝置500(參照圖5)對具有凸狀部74的預加工金屬板72-1進行成型時,通過襯墊503將頂板部分推壓于沖頭504,因此可以認為所預加工的凸狀部74會變形。因此,優(yōu)選在襯墊503與沖頭504上分別設置與凸狀部74相當?shù)男螤睿瑥亩軌虿皇雇範畈?4變形地進行加壓以及夾持。
(關于第2工序)
接下來,對第2工序進行說明。在以下的說明中,首先對通過第2工序成型(加工)的、作為“帽形截面部件”的中間彎曲部件700的構成進行說明,接著對在第2工序中使用的制造裝置710進行說明,之后對第2工序進行說明。此外,在以下的說明中,對通過第2工序將作為“臨時成型品”的臨時彎曲部件120成型為中間彎曲部件700的情況進行說明。
(關于中間彎曲部件700)
如圖19所示,中間彎曲部件700與臨時彎曲部件120相同,形成為呈長條狀的截面帽形狀。即,中間彎曲部件700構成為,包括沿著長度方向延伸的頂板702、從頂板702的寬度方向兩端向下側(頂板702的板厚方向的一側)分別延伸的一對縱壁704a、704b、以及從縱壁704a、704b的下端向頂板702的寬度方向外側分別延伸的一對凸緣706a、706b。另外,頂板702與縱壁704a、704b之間的棱線成為棱線708a、708b,縱壁704a、704b與凸緣706a、706b之間的棱線成為棱線709a、709b。并且,在頂板702的長度方向中間部形成有向頂板702的外表面?zhèn)?板厚方向的另一側)彎曲為弧狀的凸狀彎曲部702a。
并且,除了以下所示的點以外,中間彎曲部件700與臨時彎曲部件120相同地構成。即,中間彎曲部件700的寬度尺寸被設定為與臨時彎曲部件120的寬度尺寸相同,但中間彎曲部件700(縱壁704a、704b)的高度尺寸被設定為與臨時彎曲部件120(縱壁124a、124b)的高度尺寸不同的尺寸。以下,進行具體說明。此外,中間彎曲部件700在寬度方向上成為左右對稱形狀,因此在以下的說明中,對中間彎曲部件700的寬度方向一側的部分進行說明,而省略中間彎曲部件700的寬度方向另一側的部分的說明。
如圖20所示,在中間彎曲部件700中構成為,長度方向一側的部分(詳細地說,是相對于凸狀彎曲部702a靠圖20的箭頭a方向側的部分)的高度尺寸比臨時彎曲部件120的高度尺寸高。更詳細地說,中間彎曲部件700的長度方向一側的凸緣706a-1以相對于臨時彎曲部件120的凸緣126a(參照圖20中用雙點劃線表示的凸緣126a)隨著朝向中間彎曲部件700的長度方向的一側而更朝下側(從頂板702分離的方向)離開的方式傾斜。因此,與凸緣706a-1連接的縱壁704a-1的高度尺寸被設定為,隨著朝向中間彎曲部件700的長度方向的一側而變大。
另外,在中間彎曲部件700中構成為,長度方向另一側的部分(詳細地說,相對于縱壁704a-1以及凸緣706a-1與圖20的箭頭b方向側鄰接的部分)的高度尺寸比臨時彎曲部件120的高度尺寸低。具體而言,中間彎曲部件700的長度方向另一側的凸緣706a-2以相對于臨時彎曲部件120的凸緣126a(參照圖20中用雙點劃線表示的凸緣126a)隨著朝向中間彎曲部件700的長度方向另一側而更朝上側(向頂板702接近的方向)靠近的方式傾斜。因此,與凸緣706a-2連接的縱壁704a-2的高度尺寸被設定為,隨著朝向長度方向另一側而變小。通過以上,中間彎曲部件700(縱壁704a)的高度尺寸構成為,隨著從中間彎曲部件700的長度方向另一側的端部朝向長度方向一側而變大。即,相對于臨時彎曲部件120,中間彎曲部件700(縱壁704a)的高度尺寸在中間彎曲部件700的整個長度方向上被連續(xù)地變更。
(關于制造裝置710)
如圖21所示,制造裝置710構成為,包括構成制造裝置710的裝置上側部分的作為“沖模”的中間成型用沖模711(以下,簡稱為“沖模711”)以及作為“襯墊”的中間成型用襯墊712(以下,簡稱為“襯墊712”)。另外,制造裝置710具備構成制造裝置710的裝置下側部分的作為“沖頭”的中間成型用沖頭713(以下,簡稱為“沖頭713”)以及作為“支架”的中間成型用支架714(以下,簡稱為“支架714”)。此外,在圖21中,為了方便而圖示為沖模711在制造裝置710的寬度方向上被分割,但沖模711在其上端部被結合為一體。另外,支架714也被圖示為在制造裝置710的寬度方向上被分割,但支架714也在其下端部被結合為一體。
如圖22a~圖22d、以及圖23~圖25所示,沖模711配置于沖頭713的裝置上側。另外,在沖模711的寬度方向中央部形成有向裝置下側開放的凹部711a,凹部711a的下端部的內周面形成為與臨時彎曲部件120的頂板122以及縱壁124a、124b的外表面對應的形狀。即,凹部711a的寬度尺寸被設定為與臨時彎曲部件120(中間彎曲部件700)的外表面?zhèn)鹊膶挾瘸叽绱笾孪嗤?/p>
并且,沖模711的下表面(裝置下側的端面)成為與中間彎曲部件700的凸緣706a、706b的外表面的形狀對應的成型面。而且,沖模711連結于與制造裝置500的移動裝置509相同地構成的移動裝置(省略圖示),通過該移動裝置進行工作,使得沖模711沿裝置上下方向移動。
襯墊712配置在沖模711的凹部711a內。該襯墊712連結于與制造裝置500的襯墊加壓裝置506相同地構成的襯墊加壓裝置715(參照圖23)。另外,襯墊712的下表面(裝置下側的面)形成為與臨時彎曲部件120的頂板122的外表面的形狀對應的形狀。而且,通過襯墊加壓裝置715進行工作,使得襯墊712將臨時彎曲部件120的頂板122向裝置下側(沖頭713側)推壓,而通過后述的沖頭713與襯墊712來對臨時彎曲部件120的頂板122進行加壓以及夾持。
沖頭713配置于襯墊712的裝置下側且與襯墊712在裝置上下方向上對置。沖頭713的外表面具有與中間彎曲部件700的頂板702以及縱壁704a、704b各自的內表面?zhèn)鹊男螤顚男螤?。另外,在沖頭713的長度方向一側的部分一體地形成有一對凸緣成型部713a,凸緣成型部713a從沖頭713向寬度方向外側突出。而且,凸緣成型部713a的上表面成為與中間彎曲部件700的凸緣706a、706b的內表面的形狀對應的成型面。
支架714鄰接地配置在沖頭713的寬度方向外側,并且相對于凸緣成型部713a鄰接地配置在沖頭713的長度方向另一側。另外,支架714相對于沖模711的長度方向另一側的部分配置在裝置下側,并且在裝置上下方向上與沖模711對置地配置。并且,支架714的上表面成為與中間彎曲部件700的凸緣706a、706b的內表面的形狀對應的成型面。而且,支架714連結于與制造裝置500的壓料圈加壓裝置507相同地構成的支架加壓裝置716(參照圖24),通過支架加壓裝置716進行工作,使得支架714沿裝置上下方向移動。
另外,在支架加壓裝置716的非工作狀態(tài)下,支架714相對于沖頭713的凸緣成型部713a配置在裝置下側。即,在該狀態(tài)下,凸緣成型部713a的上表面與支架714的上表面在裝置上下方向上錯開地配置。
接下來,使用圖22a~圖22d以及圖23~圖25對通過制造裝置710對中間彎曲部件700進行成型的第2工序進行說明。此外,在圖22a~圖22d中,為了方便而省略臨時彎曲部件120(中間彎曲部件700)的圖示。
首先,在圖22a所示的制造裝置710的狀態(tài)下,將臨時彎曲部件120從裝置上側設置于沖頭713,使臨時彎曲部件120的頂板122配置在沖頭713上。由此,通過沖頭713從裝置下側支承頂板122。接下來,如圖22b、圖23、以及圖24所示,使沖模711以及襯墊712向裝置下側(沖頭713側)移動,通過襯墊712以及沖頭713對頂板122進行加壓以及夾持(夾持工序)。
在該狀態(tài)下,通過如圖22c所示那樣使沖模711向裝置下側(沖頭713側)進一步移動(下降),由此對中間彎曲部件700的長度方向一側的縱壁704a-1、704b-1以及凸緣706a-1、706b-1進行成型(彎曲拉伸工序)。具體而言,如圖23的雙點劃線所示,隨著沖模711的下降,沖模711的長度方向一側的下表面與臨時彎曲部件120的長度方向一側的凸緣126a、126b的上表面抵接(參照圖23的雙點劃線所示的沖模711-1),將凸緣126a、126b向裝置下側推壓。由此,臨時彎曲部件120的縱壁124a、124b與凸緣126a、126b之間的棱線129a、129b逐漸向裝置下側(從頂板122分離的方向側)移動,并且臨時彎曲部件120的長度方向一側的凸緣126a、126b在追隨于沖模711的下表面的同時向裝置下側移動。然后,在沖模711到達行程終點的位置時(參照圖23中雙點劃線所示的沖模711-2),臨時彎曲部件120的凸緣126a、126b由沖頭713的凸緣成型部713a以及沖模711加壓以及夾持,而形成中間彎曲部件700的凸緣706a-1、706b-1。即,本實施方式中的彎曲拉伸指的是,將縱壁704a-1、704b-1與凸緣126a、126b之間的棱線129a、129b的彎曲部分拉伸、并且依次使彎曲位置錯開地變形的加工順序。
通過以上,在彎曲拉伸工序中,在臨時彎曲部件120的長度方向一側,以棱線129a、129b的位置從頂板122分離的方式將臨時彎曲部件120的縱壁124a、124b向裝置下側彎曲拉伸。其結果,以臨時彎曲部件120的凸緣126a、126b的一部分成為縱壁124a、124b的一部分的方式形成中間彎曲部件700的縱壁704a-1、704b-1,并且形成中間彎曲部件700的凸緣706a-1、706b-1(臨時彎曲部件120從圖26a所示的形狀成型為圖26b所示的形狀)。而且,如上述那樣,與凸緣706a-1連接的縱壁704a-1的高度尺寸被設定為,隨著朝向中間彎曲部件700的長度方向一側而變大。因此,在彎曲拉伸工序中,對于臨時彎曲部件120的彎曲拉伸量隨著朝向臨時彎曲部件120的長度方向一側而變大。
此外,如圖24中雙點劃線所示那樣,在彎曲拉伸工序中在沖模711到達行程終點的位置時,相對于臨時彎曲部件120的長度方向另一側的凸緣126a、126b,沖模711向裝置上側分離地配置。即,在彎曲拉伸工序中,僅臨時彎曲部件120的長度方向一側的縱壁124a、124b被彎曲拉伸,臨時彎曲部件120的長度方向另一側的縱壁124a、124b未被彎曲拉伸(參照圖26b)。
然后,如圖22d所示,在彎曲拉伸工序之后,使支架加壓裝置716工作而使支架714向裝置上側移動(上升),由此對中間彎曲部件700的長度方向另一側的縱壁704a-2、704b-2以及凸緣706a-2、706b-2進行成型(彎曲返回工序)。具體而言,如圖24所示,伴隨著支架714的上升,支架714的上表面與臨時彎曲部件120的長度方向另一側的凸緣126a、126b的下表面抵接(參照圖24中雙點劃線所示的支架714-1),將凸緣126a、126b向裝置上側推壓。由此,臨時彎曲部件120的長度方向另一側的縱壁124a、124b與凸緣126a、126b之間的棱線129a、129b逐漸向裝置上側(接近頂板122的方向側)移動,并且臨時彎曲部件120的長度方向另一側的凸緣126a、126b在追隨于支架714的上表面的同時向裝置上側移動。然后,如圖25所示,在支架714到達行程終點的位置時,通過支架714以及沖模711對臨時彎曲部件120的凸緣126a、126b進行加壓以及夾持,而對中間彎曲部件700的凸緣706a-2、706b-2進行成型。即,本實施方式中的彎曲返回指的是,對縱壁704a-1、704b-1與凸緣126a、126b之間的棱線129a、129b的彎曲部分進行返回、并且依次使彎曲位置錯開地變形的加工順序。
通過以上,在彎曲返回工序中,在臨時彎曲部件120的長度方向另一側,以棱線129a、129b的位置接近頂板122的方式將臨時彎曲部件120的縱壁124a、124b向裝置上側彎曲返回。其結果,以臨時彎曲部件120的縱壁124a、124b的一部分成為凸緣126a、126b的一部分的方式形成中間彎曲部件700的凸緣706a-2、706b-2,并且形成中間彎曲部件700的縱壁704a-2、704b-2(從圖26b所示的形狀成型為圖19所示的形狀)。此外,如上述那樣,與凸緣706a-2連接的縱壁704a-2的高度尺寸被設定為,隨著朝向中間彎曲部件700的長度方向另一側而變小。因此,在彎曲返回工序中,臨時彎曲部件120的彎曲返回量,隨著朝向臨時彎曲部件120的長度方向另一側而變大。
這樣,在第2工序中,在彎曲拉伸工序中,通過使沖模711下降,由此將臨時彎曲部件120的長度方向一側的縱壁124a、124b向裝置下側彎曲拉伸。然后,在彎曲拉伸工序之后的彎曲返回工序中,通過使支架714上升,將臨時彎曲部件120的長度方向另一側的縱壁124a、124b向裝置上側彎曲返回,而對中間彎曲部件700進行成型。由此,通過第2工序來變更臨時彎曲部件120的縱壁124a、124b的高度尺寸。
(關于第3工序)
接下來,說明對通過第2工序成型的中間彎曲部件700進行修整的第3工序。在第3工序中,對產(chǎn)生了回彈的中間彎曲部件700進行修整,對作為“帽形截面部件”的完成彎曲部件800進行成型。此外,在以下的說明中,首先對通過第3工序成型(加工)的完成彎曲部件800進行說明,接著對在第3工序中使用的制造裝置820進行說明,之后對第3工序進行說明。
(關于完成彎曲部件800)
如圖27以及圖28所示,完成彎曲部件800形成為長條狀的截面帽形狀。具體而言,完成彎曲部件800構成為,包括:沿長度方向延伸的頂板802;從頂板802的寬度方向兩端向下側(頂板802的板厚方向的一側)分別延伸的一對第1縱壁804a、804b;從第1縱壁804a、804b的前端向頂板802的寬度方向外側分別延伸的一對橫壁806a、806b;從橫壁806a、806b的前端向下側分別延伸的一對第2縱壁808a、808b;以及從第2縱壁808a、808b的前端向頂板802的寬度方向外側分別延伸的一對凸緣810a、810b。即,在完成彎曲部件800中,頂板802的寬度方向外側部分通過第1縱壁804a、804b與橫壁806a、806b而形成為臺階狀。
另外,完成彎曲部件800的第1縱壁804a、804b的部位的外表面?zhèn)鹊膶挾瘸叽鐆1(參照圖28)與中間彎曲部件700的外表面?zhèn)鹊膶挾瘸叽鐆3(參照圖29a)被設定為相同的尺寸。另一方面,完成彎曲部件800的第2縱壁808a、808b的部位的外表面?zhèn)鹊膶挾瘸叽鐆2被設定為比中間彎曲部件700的外表面?zhèn)鹊膶挾瘸叽鐆3大。即,在第3工序中,對中間彎曲部件700進行修整以便在中間彎曲部件700的開口側增大寬度尺寸w3,由此對完成彎曲部件800進行成型,而提高完成彎曲部件800的尺寸精度。
(關于制造裝置820)
如圖29a~圖29d所示,制造裝置820構成為,包括構成制造裝置820的裝置上側部分的修整用沖模822(以下,簡稱為“沖模822”)、以及構成制造裝置820的裝置下側部分的修整用沖頭826(以下,簡稱為“沖頭826”)。
在沖模822上形成有向裝置下側開放的成型凹部824,成型凹部824與中間彎曲部件700的長度方向對應地沿沖模822的長度方向延伸。該成型凹部824構成為,包括構成成型凹部824的頂面?zhèn)?裝置上側)的部分的第1凹部824a、以及構成成型凹部824的開口側(裝置下側)的部分的第2凹部824b,第2凹部824b的寬度尺寸被設定為比第1凹部824a的寬度尺寸大。
而且,第1凹部824a形成為與中間彎曲部件700的頂板702以及縱壁704a、704b的上部的外表面對應的形狀。即,第1凹部824a的頂面與中間彎曲部件700的頂板702對應地彎曲,第1凹部824a的寬度尺寸w4(參照圖29a)被設定為與中間彎曲部件700的寬度尺寸w3(參照圖29a)大致相同。而且,雖然之后詳細敘述,在第3工序中,在中間彎曲部件700的上部(頂板702側的部分)嵌入第1凹部824a內的狀態(tài)下(參照圖29b),對中間彎曲部件700進行修整。
第2凹部824b形成為與完成彎曲部件800的橫壁806a、806b以及第2縱壁808a、808b對應的形狀。即,第2凹部824b的內周面成為與完成彎曲部件800的橫壁806a、806b以及第2縱壁808a、808b各自的外表面的形狀對應的成型面。并且,沖模822構成為,連結于與制造裝置500的移動裝置509相同地構成的移動裝置(省略圖示),通過移動裝置工作,沖模822沿裝置上下方向進行移動。
沖頭826配置于沖模822的裝置下側,且沿沖模822的長度方向延伸。另外,沖頭826成為朝沖模822的成型凹部824側突出的突狀,并且與成型凹部824在裝置上下方向上對置。而且,沖頭826的外表面成為與完成彎曲部件800的橫壁806a、806b以及第2縱壁808a、808b各自的內表面的形狀對應的成型面。
另外,在沖頭826上,在寬度方向中央部設置有用于支承中間彎曲部件700的頂板702的支承部件828,支承部件828沿著沖頭826的長度方向延伸以便遍及長度方向連續(xù)地支承頂板702。另外,支承部件828構成為,配置于沖模822的成型凹部824的裝置下側,且能夠從沖頭826向裝置上側伸長。具體而言,支承部件828例如與氣墊、液壓裝置、彈簧、電動驅動裝置等支承部件加壓裝置(省略圖示)連結,通過支承部件加壓裝置進行工作,使得支承部件828從沖頭826向裝置上側伸長。
另外,從長度方向觀察,支承部件828形成為大致t字形狀。換言之,在支承部件828的上部形成有朝寬度方向外側伸出的部分。而且,支承部件828的上部成為支承部828a。另外,在支承部件加壓裝置的非工作狀態(tài)下,支承部828a鄰接地配置在沖頭826的裝置上側。并且,支承部828a形成為與中間彎曲部件700的頂板702以及一對縱壁704a、704b的上部的內表面?zhèn)葘男螤?。即,支承?28a的上表面與頂板702對應地彎曲,支承部828a的寬度尺寸被設定為與中間彎曲部件700的內表面?zhèn)鹊膶挾瘸叽绱笾孪嗤6?,雖然之后詳細敘述,在第3工序中,支承部828a與中間彎曲部件700一起嵌入沖模822的成型凹部824的第1凹部824a內(參照圖29b)。因此,支承部828a的高度尺寸被設定為比第1凹部824a的深度尺寸小頂板802的板厚尺寸量。
接下來,說明通過制造裝置820對中間彎曲部件700進行修整的第3工序。
首先,使支承部件加壓裝置工作而使支承部件828從沖頭826向裝置上側伸長。在該狀態(tài)下,從裝置上側將中間彎曲部件700設置于支承部件828的支承部828a,將中間彎曲部件700的頂板702配置于支承部828a的上表面(參照圖29a)。由此,中間彎曲部件700的頂板702的整體由支承部件828從裝置下側支承(支承工序)。此外,在該狀態(tài)下,由于支承部828a的寬度尺寸被設定為與中間彎曲部件700的內表面?zhèn)鹊膶挾瘸叽绱笾孪嗤虼酥С胁?28a的寬度方向兩端部與中間彎曲部件700的縱壁704a、704b抵接,中間彎曲部件700相對于支承部件828的向寬度方向的移動被限制。另外,在該狀態(tài)下,適當設定從沖頭826伸長的支承部件828的伸長長度,以使中間彎曲部件700的縱壁704a、704b的前端部分與沖頭826不抵接。
接下來,使移動裝置工作而使沖模822向裝置下側(沖頭826側)移動。由此,支承部件828與中間彎曲部件700一起相對于沖模822向裝置上側相對移動,并插入到?jīng)_模822的成型凹部824內。然后,如圖29b所示,當沖模822下降至規(guī)定的位置時,中間彎曲部件700的上部以及支承部828a嵌入到?jīng)_模822的第1凹部824a內(定位工序)。在該狀態(tài)下,由于第1凹部824a的寬度尺寸w4被設定為與中間彎曲部件700的寬度尺寸w3大致相同,因此中間彎曲部件700向寬度方向的移動被第1凹部824a限制。由此,在中間彎曲部件700的長度方向的各部分、中間彎曲部件700通過第1凹部824a而在寬度方向上被定位的狀態(tài)下,中間彎曲部件700的頂板702由支承部828a以及沖模822進行加壓以及夾持。
然后,如圖29c所示,在中間彎曲部件700的頂板702由支承部828a以及沖模822夾持的狀態(tài)下,使沖模822進一步向裝置下側移動。由此,沖頭826相對于沖模822向裝置上側相對移動,并插入到?jīng)_模822的成型凹部824內。然后,通過沖頭826以及沖模822對完成彎曲部件800的第2縱壁808a、808b進行成型。此外,在通過沖頭826以及沖模822對完成彎曲部件800的第2縱壁808a、808b進行成型時,中間彎曲部件700的凸緣706a、706b被開放。而且,中間彎曲部件700的凸緣706a、706b被開放的狀態(tài),是指在對第2縱壁808a、808b進行成型時,凸緣706a、706b未被沖模822與沖頭826(或者支架等)加壓以及夾持的狀態(tài)。另外,也可以如后述那樣,在對中間彎曲部件700的成型結束時,通過沖頭826以及沖模822對凸緣706a、706b進行加壓以及夾持。
并且,如圖29d所示,當沖模822到達行程終點的位置時,通過沖頭826與沖模822對完成彎曲部件800的橫壁806a、806b以及凸緣810a、810b進行成型(成型工序)。通過以上,使中間彎曲部件700向寬度尺寸外側擴展而對完成彎曲部件800進行成型。
此外,在上述的第3工序的制造裝置820中,使沖模822向沖頭826以及支承部件828側相對移動,而對中間彎曲部件700進行修整,但制造裝置820的構成并不限定于此。例如,也可以使沖頭826以及支承部件828向沖模822側相對移動,而對中間彎曲部件700進行修整。此時,也可以使沖頭826以及支承部件828與沖模822之間的位置關系在裝置上下方向上反轉地配置。即,也可以構成為,沖頭826以及支承部件828相對于沖模822配置于裝置上側。
另外,也可以如以下所示的變形例那樣構成制造裝置820。
(制造裝置820的變形例1)
如圖30a~圖30d所示,在變形例1中,從沖頭826的長度方向觀察,制造裝置820的支承部件828沿裝置上下方向延伸,支承部件828的支承部828a不向寬度方向外側伸出。因此,如圖30a所示那樣構成為,在通過支承部件828從裝置下側支承中間彎曲部件700的頂板702時,支承部828a支承頂板702的寬度方向中央部。而且,通過使沖模822向沖頭826側移動,使得中間彎曲部件700的頂板702嵌合于沖模822的第1凹部824a內(參照圖30b)。另外,通過使沖模822進一步向沖頭826側移動,由此通過沖模822以及沖頭826對中間彎曲部件700進行修整(參照圖30c以及圖30d)。
(制造裝置820的變形例2)
如圖31a~圖31d所示,在變形例2中,在沖模822的第1凹部824a的頂面上形成有朝裝置下側開放的收容凹部830。另外,在沖模822上設置有構成沖模822的一部分的修整用襯墊832,修整用襯墊832連結于與第1工序的襯墊加壓裝置506相同地構成的襯墊加壓裝置(省略圖示)。而且,在襯墊加壓裝置的非工作狀態(tài)下,修整用襯墊832收容于收容凹部830中。另一方面,當襯墊加壓裝置工作時,修整用襯墊832從沖模822向裝置下側伸長,推壓中間彎曲部件700的頂板702的外表面。
而且,如圖31a所示,在通過支承部件828支承中間彎曲部件700的頂板702時,通過修整用襯墊832以及支承部件828對頂板702進行加壓以及夾持。因此,中間彎曲部件700相對于支承部件828向裝置上側的相對移動由修整用襯墊832限制。而且,通過使沖模822向沖頭826側移動,使得修整用襯墊832收納于收容凹部830,并且中間彎曲部件700的頂板702在由修整用襯墊832以及支承部件828夾持的同時嵌合于沖模822的第1凹部824a內(參照圖31b)。由此,在變形例2中,良好地維持支承部件828對中間彎曲部件700的支承狀態(tài),并且使中間彎曲部件700嵌合于第1凹部824a內。然后,通過使沖模822進一步向沖頭826側移動,由此通過沖模822以及沖頭826對中間彎曲部件700進行修整(參照圖31c以及圖31d)。
此外,如上述那樣,在上述變形例2中構成為,通過修整用襯墊832以及支承部件828對中間彎曲部件700的頂板702進行夾持,并且將中間彎曲部件700的上部嵌入到第1凹部824a內。因此,修整用襯墊832向裝置下側的載荷被設定得低于支承部件828向裝置上側的載荷,隨著沖模822向裝置下側的移動,修整用襯墊832相對于沖模822以收縮的方式相對移動。另外,如圖32a~圖32d所示,在上述變形例2中,也可以使支承部件828的形狀成為與變形例1的支承部件828相同的形狀。即,也可以在通過支承部件828從裝置下側支承頂板702的寬度方向中央部的同時通過支承部件828與修整用襯墊832對中間彎曲部件700的頂板702進行夾持。
(本實施方式的作用以及效果、各種參數(shù)的優(yōu)選值等)
接下來,對本實施方式的作用以及效果、各種參數(shù)的優(yōu)選值等進行說明。
如上所述,在本實施方式的第1工序中,在通過制造裝置500形成臨時彎曲部件501的縱壁501a、501b的期間,原材料金屬板601中成型為頂板501c的部分由襯墊503與沖頭504進行加壓以及夾持。因此,只要加壓力足夠,則原材料金屬板601中形成為頂板501c的部分在成型過程中就不會在其厚度方向上變形,能夠抑制該部分產(chǎn)生褶皺。另外,原材料金屬板601中成型為凸緣501d、501e的部分也由壓料圈505與沖模502進行加壓以及夾持,因此只要加壓力足夠,則原材料金屬板601中要形成為凸緣501d、501e的部分就不會在其厚度方向上變形,能夠抑制該部分產(chǎn)生褶皺。
但是,在上述加壓力不足的情況下,無法防止原材料金屬板601在其厚度方向上變形,在原材料金屬板601中成型為頂板501c的部分、成型為凸緣501d、501e的部分會產(chǎn)生褶皺。在通過圖5~圖6d所以示的帽形截面部件的制造裝置500,對在成為汽車車身的骨架的構造部件(例如前縱梁)中一般使用的板厚為0.8mm以上3.2mm以下、并且抗拉強度為200mpa以上1960mpa以下的鋼板進行成型的情況下,上述加壓力優(yōu)選為0.1mpa以上。
圖33a表示在臨時彎曲部件501的縱壁501a、501b上產(chǎn)生的應力。另外,圖33b以及圖33c表示在臨時彎曲部件501的縱壁501a、501b上產(chǎn)生的剪切褶皺w。
如圖33a所示,可知在對臨時彎曲部件501的縱壁501a、501b進行成型時,原材料金屬板601中成型為縱壁501a、501b的部分伴隨有以剪切變形為主體的變形。通過伴隨有以剪切變形為主體的變形地對臨時彎曲部件501的縱壁501a、501b進行成型,由此能夠抑制縱壁501a、501b的板厚比原材料金屬板601的板厚減少。由此,能夠抑制在縱壁501a、501b上產(chǎn)生褶皺、裂紋。
另外,在對縱壁501a、501b進行成型的期間,原材料金屬板601中成型為縱壁501a、501b的部分在剪斷變形的最小主應變方向上壓縮變形。因此,當沖模602與沖頭604之間的間隙變大時,如圖33b以及圖33c所示,在臨時彎曲部件501的縱壁501a、501b上產(chǎn)生剪切褶皺w。為了抑制該剪切褶皺w,有效的方法是:在對縱壁501a、501b進行成型的期間,減小沖模602與沖頭604之間的間隙,而使該間隙接近原材料金屬板601的板厚。
如圖34a~圖34d所示,縱壁501a、501b與頂板501c所成的內角θ,只要設為90°以上以便在成型時不會成為模具的負角即可,但當與90°相比過于大時,成型初期的間隙變大,因此為90°以上且更接近90°的角度較有利。另外,當通過在成為汽車車身的骨架的構造部件中一般使用的、板厚:0.8mm以上3.2mm以下、抗拉強度:200mpa以上1960mpa以下的鋼板,對縱壁501a、501b的高度為200mm以下的部件進行成型的情況下,優(yōu)選頂板501c與縱壁501a、501b所成的內角為90°以上并且92°以下,并且優(yōu)選在縱壁501a、501b的成型完成時形成為縱壁501a、501b的部分處的沖模502與沖頭504之間隙b為,原材料金屬板601的板厚的100%以上120%以下。
接下來,使用圖35所示的表來說明將(1)縱壁501a、501b與頂板501c所成的角度、(2)模具間隙(相對于一定的間隙b來變更板厚t)、(3)施加于襯墊503的壓力(襯墊壓力)、(4)施加于壓料圈505的壓力(支架壓力)、(5)材料的抗拉強度作為參數(shù),對在臨時彎曲部件501上是否產(chǎn)生褶皺進行驗證的驗證結果。
另外,圖36a是表示臨時彎曲部件501的立體圖,圖36b是從上方觀察圖36a的臨時彎曲部件501的俯視圖,圖36c是圖36a的臨時彎曲部件501的側視圖,圖36d是表示沿圖36c所示的d-d線剖切的臨時彎曲部件501的截面的截面圖。并且,圖37是模具的截面圖。
而且,如圖36d所示那樣,圖35所示的表中的角度θ,是縱壁501a、501b與頂板501c所成的內角θ。并且,如圖37所示那樣,圖35所示的表中的間隙b,是襯墊503與沖頭504之間、沖模502與沖頭504之間、沖模502與壓料圈505之間的間隙。
圖35所示的表中的例1~19均是通過本實施方式的第1工序進行了成型的一例,表中的被賦予圓形記號的“產(chǎn)生褶皺”表示產(chǎn)生了被容許的程度的褶皺的情況,被賦予雙重圓形記號的“未產(chǎn)生”表示未產(chǎn)生褶皺的情況。另外,(1)no.1~5是變更了縱壁501a、501b與頂板501c所成的角度的情況下的事例,(2)no.6~9是相對于模具間隙、更詳細地說是相對于一定的間隙b變更了板厚t的情況下的事例,(3)no.10~13是變更了施加于襯墊503的壓力(襯墊壓力)的情況下的事例,(4)no.14~16是變更了施加于壓料圈505的壓力(支架壓力)的情況下的事例,(5)no.17~19是變更了材料的抗拉強度的情況下的事例。對在各個例中所制造的彎曲部件上是否產(chǎn)生褶皺進行了驗證。
如上述表所示那樣,可知在進行了驗證的參數(shù)的范圍內,在臨時彎曲部件501上未產(chǎn)生作為產(chǎn)品所不容許的褶皺。通過以上,根據(jù)本實施方式的第1工序,能夠良好地成型臨時彎曲部件501。
另外,在第2工序中,在彎曲拉伸工序中使沖模711下降,由此將臨時彎曲部件120的長度方向一側的縱壁124a、124b向裝置下側彎曲拉伸,對中間彎曲部件700的縱壁704a-1、704b-1進行成型。而且,在彎曲拉伸工序之后的彎曲返回工序中,通過使支架714上升,由此將臨時彎曲部件120的長度方向另一側的縱壁124a、124b向裝置上側彎曲返回,對中間彎曲部件700的縱壁704a-2、704b-2進行成型。由此,能夠抑制中間彎曲部件700的縱壁704a、704b產(chǎn)生裂紋、褶皺等,并且能夠變更臨時彎曲部件120的縱壁124a、124b的高度尺寸。
以下,關于這一點,與同時進行彎曲拉伸工序與彎曲返回工序的比較例進行比較來說明。在該比較例中,由于同時進行彎曲拉伸工序與彎曲返回工序,因此支架714與制造裝置710的沖模711的下降同時地上升。因此,如圖20所示,可能會在中間彎曲部件700的縱壁704a(704b)的長度方向中間部(具體而言是縱壁704a-1與縱壁704a-2的邊界部分,并且是由圖20的雙點劃線c包圍的部位)產(chǎn)生裂紋。換句話說,在704a(704b)的長度方向中間部,在長度方向一側向裝置下側彎曲拉伸,并且在長度方向另一側向裝置上側彎曲返回。因此,在縱壁704a(704b)的長度方向中間部,同時進行使縱壁704a(704b)向相反方向變形的彎曲拉伸與彎曲返回。由此,可能會在縱壁704a(704b)的長度方向中間部產(chǎn)生裂紋。
與此相對,在本實施方式的第2工序中,在彎曲拉伸工序之后進行彎曲返回工序。因此,在縱壁704a(704b)的長度方向中間部抑制了同時進行使縱壁704a(704b)向相反方向變形的彎曲拉伸與彎曲返回的情況。由此,能夠抑制在縱壁704a(704b)的長度方向中間部產(chǎn)生裂紋。特別是,如上述那樣,在使原材料金屬板601中與臨時彎曲部件120的縱壁124a、124b對應的部分剪切變形而成型臨時彎曲部件120的第1工序中,縱壁124a、124b的高度尺寸在臨時彎曲部件120的長度方向上形成為大致一定。由此,即使在根據(jù)帽形截面部件的各種規(guī)格而帽形截面部件的高度尺寸在長度方向上不同的情況下,通過上述第2工序對中間彎曲部件700進行成型,由此對上述各種規(guī)格也能夠有效地應對。
并且,在第2工序中,對在頂板122的外表面?zhèn)染哂型蛊鸬貜澢耐範顝澢?22a的臨時彎曲部件120,在彎曲拉伸工序之后進行彎曲返回工序,由此將中間彎曲部件700成型。因此,與在彎曲返回工序之后進行彎曲拉伸工序的情況相比,能夠抑制中間彎曲部件700的長度方向中間部產(chǎn)生裂紋、褶皺等。即,在先進行彎曲返回工序的情況下,凸緣706a-2從成型前的位置向上側移動,由此使凸緣706a-1與凸緣706a-2的邊界部分被向上側拉伸。而且,若在該狀態(tài)下進行彎曲拉伸工序,則被向上側拉伸的凸緣706a-1與凸緣706a-2的邊界部分被彎曲拉伸,因此可能會在凸緣706a-1與凸緣706a-2的邊界部分產(chǎn)生裂紋等。
與此相對,當在中間彎曲部件700的成型時先進行彎曲拉伸工序時,以凸緣706a-2的材料聚集于凸緣706a-1與凸緣706a-2的邊界側的方式進行作用。然后,當在該狀態(tài)下進行彎曲返回工序時,以將聚集于該邊界側的材料拉入的方式使凸緣706a-2從成型前的位置向上側移動。其結果,能夠抑制在凸緣706a-1與凸緣706a-2的邊界部分產(chǎn)生裂紋、褶皺等。特別是,在中間彎曲部件700中,在側視時凸緣706a、706b與凸狀彎曲部702a對應地彎曲,因此能夠對容易產(chǎn)生裂紋、褶皺的該彎曲部的周邊抑制裂紋、褶皺的產(chǎn)生,并且能夠變更中間彎曲部件700的高度。
另外,在經(jīng)過了第2工序的中間彎曲部件700中,通過彎曲拉伸工序被彎曲拉伸的縱壁704a-1與在彎曲返回工序中被彎曲返回的縱壁704a-2,在中間彎曲部件700的長度方向上鄰接。并且,在彎曲拉伸工序中,縱壁124a、124b的彎曲拉伸量被設定為隨著朝向臨時彎曲部件120的長度方向一側而變大,在彎曲返回工序中,縱壁124a、124b的彎曲返回量被設定為隨著朝向臨時彎曲部件120的長度方向另一側而變大。因此,能夠在中間彎曲部件700的整個長度方向上連續(xù)地變更中間彎曲部件700(縱壁704)的高度尺寸。
另外,在本實施方式的第3工序中,通過制造裝置820對中間彎曲部件700進行修整而對完成彎曲部件800進行成型。而且,在制造裝置820中設置有從沖頭826向裝置上側伸長的支承部件828,通過支承部件828支承中間彎曲部件700的頂板702的內表面。由此,在將產(chǎn)生了回彈的中間彎曲部件700設置于制造裝置820(支承部件828)時,由于中間彎曲部件700相對于沖頭826配置于裝置上側,因此能夠抑制中間彎曲部件700的縱壁704a、704b抵碰于沖頭826。其結果,例如能夠抑制在中間彎曲部件700的縱壁704a、704b騎在沖頭826的肩部的狀態(tài)下將中間彎曲部件700設置于制造裝置820。因此,在對中間彎曲部件700進行修整時,能夠將中間彎曲部件700相對于制造裝置820以(標準的姿勢)配置在標準的位置。
并且,沖模822的第1凹部824a的寬度尺寸w4被設定為與中間彎曲部件700的寬度尺寸w3大致相同。因此,在第3工序中,在通過沖模822與支承部件828來夾持中間彎曲部件700的頂板702時,中間彎曲部件700的上部嵌入到?jīng)_模822的第1凹部824a的內部。由此,通過中間彎曲部件700的一對縱壁704a、704b與第1凹部824a,在寬度方向上對中間彎曲部件700進行定位。即,通過因回彈所造成的影響較小的一對縱壁704a、704b的基端側(頂板702側)的部分與第1凹部824a,來決定中間彎曲部件700相對于沖模822的位置。因此,在進行修整成型時,能夠使中間彎曲部件700相對于沖模822的位置穩(wěn)定。
另外,在第3工序中,在通過沖頭826以及沖模822對完成彎曲部件800的第2縱壁808a、808b進行成型時,中間彎曲部件700的凸緣706a、706b被開放。因此,在制造裝置820中,無需設置對中間彎曲部件700的凸緣706a、706b進行推壓的支架。由此,能夠使制造裝置820成為簡易的構成。
并且,在第3工序的制造裝置820中,支承部件828的支承部828a的寬度尺寸被設定為與中間彎曲部件700的內表面?zhèn)鹊膶挾瘸叽绱笾孪嗤?。因此,在通過支承部828a支承中間彎曲部件700的頂板702時,支承部828a的寬度方向兩端部抵接于中間彎曲部件700的縱壁704a、704b。由此,能夠限制中間彎曲部件700相對于支承部件828向寬度方向的移動,并且能夠使中間彎曲部件700的上部嵌入于沖模822的第1凹部824a。
此外,在本實施方式中,在第2工序中,在對臨時彎曲部件120的長度方向一側的縱壁124a、124b進行了彎曲拉伸之后,對長度方向另一側的縱壁124a、124b進行彎曲返回。即,在第2工序中構成為,在彎曲拉伸工序之后進行彎曲返回工序。也可以代替該情況,而是根據(jù)臨時彎曲部件的形態(tài)來更換第2工序中的彎曲拉伸工序與彎曲返回工序的順序。關于這一點,以通過第2工序將作為“臨時成型品”的臨時彎曲部件130(參照圖15a~圖15d)成型為中間彎曲部件720的情況為例進行說明。
首先,對中間彎曲部件720的構成進行說明。在圖38中側視地圖示了中間彎曲部件720。如該圖所示,中間彎曲部件720形成為與臨時彎曲部件130相同地呈長條狀的截面帽形狀。即,中間彎曲部件720構成為,包括沿長度方向延伸的頂板722、從頂板722的寬度方向兩端的棱線723向下側(頂板722的板厚方向的一側)分別延伸的一對縱壁724、以及從縱壁724的下端的棱線725向頂板722的寬度方向外側分別延伸的一對凸緣726。另外,在頂板722的長度方向中間部形成有向頂板722的內表面?zhèn)?板厚方向的一側)凸起地彎曲成弧狀的凹狀彎曲部722a。
而且,中間彎曲部件720的(縱壁724)的高度尺寸被設定為與臨時彎曲部件130(縱壁134a、134b)的高度尺寸不同的尺寸。具體而言,中間彎曲部件720中的長度方向一側的部分(詳細地說,是相對于凹狀彎曲部722a靠圖38的箭頭a方向側的部分)的高度尺寸被設定為隨著朝向長度方向一側而變大。更詳細地說中間彎曲部件720的長度方向一側的凸緣726-1以相對于臨時彎曲部件130的凸緣136a(136b)(參照圖38中用雙點劃線表示的凸緣136a)隨著朝向中間彎曲部件720的長度方向一側而朝下側(從頂板722分離的方向)離開的方式傾斜。由此,與凸緣726-1連接的縱壁724-1的高度被設定為比臨時彎曲部件130的縱壁134a(134b)的高度高。
另一方面,中間彎曲部件720中的長度方向另一側的部分(詳細地說,是相對于凹狀彎曲部722a靠圖38的箭頭b方向側的部分)的高度尺寸被設定為隨著朝向長度方向另一側而變小。更詳細地說中間彎曲部件720的長度方向另一側的凸緣726-2以相對于臨時彎曲部件130的凸緣136a(136b)(參照在圖38中用雙點劃線表示的凸緣136a)對隨著朝向中間彎曲部件720的長度方向另一側而朝上側(接近頂板722的方向)靠近的方式傾斜。由此,與凸緣726-2連接的縱壁724-2的高度被設定為比臨時彎曲部件130的縱壁134a(134b)的高度低。
這里,雖然省略圖示,在對中間彎曲部件720進行成型的第2工序中,在彎曲返回工序中,通過使支架上升,使得臨時彎曲部件130的長度方向另一側的縱壁134a(134b)向裝置上側彎曲返回,對中間彎曲部件720的縱壁724-2進行成型。而且,在彎曲返回工序之后的彎曲拉伸工序中,通過使沖模下降,使得臨時彎曲部件130的長度方向一側的縱壁134a(134b)向裝置下側彎曲拉伸,對中間彎曲部件720的縱壁724-1進行成型。因此,抑制了在縱壁724的長度方向中間部(縱壁724-1與縱壁724-2的邊界部分)同時進行使縱壁724向相反方向變形的彎曲拉伸與彎曲返回。由此,能夠抑制中間彎曲部件720的縱壁724產(chǎn)生裂紋、褶皺等,并且能夠變更臨時彎曲部件130的縱壁134a、134b的高度尺寸。
并且,在對中間彎曲部件720進行成型的第2工序中,由于在彎曲返回工序之后進行彎曲拉伸工序,因此與在彎曲拉伸工序之后進行彎曲返回工序的情況相比,能夠抑制中間彎曲部件720的長度方向中間部產(chǎn)生裂紋、褶皺等。即,在對中間彎曲部件720進行成型的第2工序中,在先進行彎曲拉伸工序的情況下,凸緣726-1從成型前的位置向下側移動,使得凸緣726-1與凸緣726-2的邊界部分被向下側拉伸。而且,在臨時彎曲部件130中,由于凹狀彎曲部132a向頂板132的內表面?zhèn)韧蛊鸬貜澢?,因此凸?36的與凹狀彎曲部132a對應的部分被向臨時彎曲部件130的長度方向外側拉伸。因此,在對中間彎曲部件720進行成型的第2工序中,若先進行彎曲拉伸工序,則在彎曲拉伸工序時,可能會在凸緣726-1與凸緣726-2的邊界部產(chǎn)生裂紋等。
與此相對,在對中間彎曲部件720進行成型的第2工序中,通過先進行彎曲返回工序,能夠在凸緣726-1與凸緣726-2的邊界部抑制裂紋的產(chǎn)生,并且產(chǎn)生松弛。即,在對于臨時彎曲部件130的彎曲返回工序中,以凸緣726-2的材料聚集于凸緣726-1與凸緣726-2的邊界側的方式發(fā)揮作用。而且,通過在彎曲返回工序后進行彎曲拉伸工序,能夠將上述松弛向中間彎曲部件720的長度方向拉伸。其結果,能夠抑制在凸緣726-1與凸緣726-2的邊界部分產(chǎn)生裂紋、褶皺等。
這樣,在對中間彎曲部件進行成型的第2工序中,根據(jù)臨時彎曲部件的形態(tài)(形成于頂板的彎曲部的彎曲方向),適當?shù)馗鼡Q彎曲拉伸工序與彎曲返回工序的順序,能夠對于臨時彎曲部件的各種形態(tài)抑制中間彎曲部件中的裂紋等,并且能夠變更臨時彎曲部件的高度。
另外,在本實施方式中,在第2工序中的彎曲返回工序中,通過使支架714向裝置上側移動(上升),由此對中間彎曲部件700的長度方向另一側的縱壁704a-2、704b-2以及凸緣706a-2、706b-2進行成型。也可以取代于此,將支架714構成為不能移動,并使沖模711、襯墊712、以及沖頭713相對于支架714向裝置下側相對移動,來成型中間彎曲部件700的長度方向另一側的縱壁704a-2、704b-2以及凸緣706a-2、706b-2。以下,關于這種情況,使用圖39~圖40進行說明。
此時,如圖39所示,沖頭713連結于移動裝置717,通過該移動裝置717進行工作,使得沖頭713能夠沿裝置上下方向移動。另一方面,支架714(參照圖40)構成為不能相對于未圖示的下模相對移動。
而且,在第2工序中的加壓夾持工序以及彎曲拉伸工序中,與本實施方式相同地進行。即,如圖39所示,在第2工序中的加壓夾持工序中,使襯墊712向裝置下側(沖頭713側)移動,利用襯墊712以及沖頭713加壓以及夾持頂板122。然后,在第2工序中的彎曲拉伸工序中,如圖39的雙點劃線所示,伴隨著沖模711的下降,沖模711的長度方向一側的下表面抵接于臨時彎曲部件120的長度方向一側的凸緣126a、126b的上表面(參照圖39中用雙點劃線表示的沖模711-1),將凸緣126a、126b向裝置下側推壓。由此,臨時彎曲部件120的縱壁124a、124b與凸緣126a、126b之間的棱線129a、129b逐漸向裝置下側(從頂板122分離的方向側)移動,并且臨時彎曲部件120的長度方向一側的凸緣126a、126b一邊追隨于沖模711的下表面一邊向裝置下側移動。然后,通過沖頭713的凸緣成型部713a以及沖模711(參照圖39中用雙點劃線表示的沖模711-2)加壓以及夾持臨時彎曲部件120的凸緣126a、126b,形成中間彎曲部件700的凸緣706a-1、706b-1(參照圖39中用雙點劃線表示的凸緣706a-1、706b-1)。
另一方面,在彎曲拉伸工序中,在沖模711與沖頭713的凸緣成型部713a對臨時彎曲部件120的凸緣126a、126b進行加壓夾持的狀態(tài)下,沖模711相對于臨時彎曲部件120的長度方向另一側的凸緣126a、126b向裝置上側分離地配置(參照圖40中用雙點劃線表示的沖模711)。
而且,在第2工序中的彎曲返回工序中,使沖模711、襯墊712、以及沖頭713相對于支架714向裝置下側相對地移動,對中間彎曲部件700的長度方向另一側的縱壁704a-2、704b-2以及凸緣706a-2、706b-2進行成型。具體而言,維持襯墊712以及沖頭713對臨時彎曲部件120的頂板122的加壓夾持狀態(tài),并且使沖模711、襯墊712、以及沖頭713向裝置下側(支架714側)移動。換言之,支架714相對于沖模711、襯墊712、沖頭713、以及臨時彎曲部件120向沖模711(襯墊712)側相對移動。由此,臨時彎曲部件120的長度方向另一側的凸緣126a、126b的下表面抵接于支架714的上表面(參照在圖40中用雙點劃線表示的凸緣126a、126b),凸緣126a、126b被支架714向裝置上側推壓。由此,臨時彎曲部件120的長度方向另一側的縱壁124a、124b與凸緣126a、126b之間的棱線129a、129b逐漸向裝置上側(接近頂板122的方向側)移動,并且臨時彎曲部件120的長度方向另一側的凸緣126a、126b一邊追隨于支架714的上表面一邊向裝置上側移動。
然后,如圖41所示,在沖模711、襯墊712、以及沖頭713到達行程終點的位置時,利用支架714以及沖模711加壓以及夾持臨時彎曲部件120的凸緣126a、126b,對中間彎曲部件700的凸緣706a-2、706b-2進行成型。通過以上,在將支架714構成為不能移動的情況下,使沖模711、襯墊712、以及沖頭713相對于支架714向裝置下側相對移動,由此能夠對中間彎曲部件700的長度方向另一側的縱壁704a-2、704b-2以及凸緣706a-2、706b-2進行成型。
由此,本公開的彎曲返回工序中的“設于沖頭的寬度方向兩側的支架相對于臨時成型品向襯墊側相對移動”,包含通過使襯墊712以及沖頭713向支架714側移動而使支架714相對于臨時彎曲部件120向襯墊712側(沖模711側)相對移動的情況。
另外,在本實施方式中,在中間彎曲部件700中,通過彎曲拉伸工序彎曲拉伸后的縱壁704a-1與在彎曲返回工序中被彎曲返回的縱壁704a-2,在中間彎曲部件700的長度方向上鄰接。即,在第2工序中,在中間彎曲部件700的整個長度方向上“連續(xù)地”變更了中間彎曲部件700(縱壁704)的高度尺寸。換言之,變更了中間彎曲部件700(縱壁704)的整體的高度。也可以取代于此,使通過彎曲拉伸工序彎曲拉伸后的縱壁704a-1與在彎曲返回工序中被彎曲返回的縱壁704a-2在中間彎曲部件700的長度方向上分離。即,也可以在中間彎曲部件700的整個長度方向上“斷續(xù)地”變更中間彎曲部件700(縱壁704)的高度尺寸。換言之,也可以局部地變更中間彎曲部件700(縱壁704)的高度。例如,如圖20所示,可以通過彎曲拉伸工序對縱壁704的除了長度方向中間部(與凸狀彎曲部702a連接的部分,并且是在圖20中由陰影表示的部分)的長度方向一側的縱壁704a-1進行彎曲拉伸,并通過彎曲返回工序對縱壁704的除了長度方向中間部的長度方向另一側的縱壁704a-2進行彎曲返回。而且,此時,在第2工序中,也可以同時進行彎曲拉伸工序與彎曲返回工序。
即,在使中間彎曲部件700(縱壁704)的高度尺寸相對于中間彎曲部件700的整個長度方向“斷續(xù)地”變更的情況下,如上述那樣,被彎曲拉伸的縱壁704a-1與被彎曲返回的縱壁704a-2經(jīng)由縱壁704的長度方向中間部在長度方向上分離。因此,即使同時進行彎曲拉伸工序以及彎曲返回工序,也可通過縱壁704的長度方向中間部來抑制彎曲返回工序對縱壁704a-1的影響,并且通過縱壁704的長度方向中間部來抑制彎曲拉伸工序對縱壁704a-2的影響。由此,通過使被彎曲拉伸的縱壁704a-1與被彎曲返回的縱壁704a-2在中間彎曲部件700的長度方向上分離,由此即使同時進行彎曲拉伸工序與彎曲返回工序,也能夠抑制縱壁704的長度方向中間部產(chǎn)生裂紋等。
另外,為了提高本實施方式的第2工序以及第3工序中的彎曲部件相對于沖模以及沖頭的定位精度,也可以在沖頭、支承部件上設置定位銷。例如,若使用第3工序進行說明,可以在支承部件828的支承部828a上設置向裝置上側突出的定位銷,并且在中間彎曲部件700的頂板702上形成供該定位銷插入的定位孔。此時,例如,在第1工序的前工序中,通過對原材料金屬板實施預加工來形成定位孔,并且在沖模822上形成避免與定位銷干擾的凹部。
另外,為了提高中間彎曲部件700相對于沖模822以及沖頭826的長度方向的定位精度,例如也可以在支承部件828上設置與頂板702的長度方向兩端抵接的引導銷、與縱壁704a、704b的長度方向兩端抵接的引導壁。
另外,在本實施方式的第3工序所使用的制造裝置820中,支承部件828沿著中間彎曲部件700的長度方向延伸,以便遍及長度方向而連續(xù)地支承中間彎曲部件700的頂板702,但也可以構成為,將支承部件828分割而通過支承部件828斷續(xù)地支承中間彎曲部件700的頂板702。例如,也可以構成為,通過支承部件828支承頂板702的長度方向兩端部以及長度方向中間部。
另外,在本實施方式的第3工序所使用的制造裝置820中,形成于沖模822的成型凹部824包含第1凹部824a與第2凹部824b而構成。即,成型凹部824由兩個凹部構成。也可以代替該情況,而通過三個以上的凹部來構成成型凹部824。例如,也可以在第2凹部824b的開口側形成寬度尺寸比第2凹部824b的寬度尺寸大的第3凹部。此時,與成型凹部824對應地適當變更沖頭826的外形形狀。
另外,在本實施方式的帽形截面部件的制造方法中,經(jīng)由第1工序~第3工序成型了作為帽形截面部件的完成彎曲部件,但在中間彎曲部件的尺寸精度相對較高的情況下,也可以省略帽形截面部件的制造方法中的第3工序。此時,中間彎曲部件成為完成品。
另外,在上述的說明中,說明了將鋼板用作原材料金屬板的例子,但原材料金屬板的材料并不限定于此。例如,也可以使用鋁、鈦、不銹鋼、非晶體等的復合材料等作為原材料金屬板。
以上,對本發(fā)明的實施方式進行了說明,但本發(fā)明并不限定于上述內容,在不脫離其主旨的范圍內,當然能夠在上述內容以外進行各種變形而實施。
另外,2014年12月22日提交的日本專利申請2014-259102號的公開內容全部通過參照而援用于本說明書。
(備注)
第1方式的帽形截面部件的制造方法,具備:夾持工序,將沖壓成型為帽形截面形狀的長條狀的臨時成型品中的一對縱壁配置于沖頭的寬度方向外側,并且利用上述沖頭與襯墊來夾持上述臨時成型品的頂板;彎曲拉伸工序,在上述夾持工序之后,設于上述襯墊的寬度方向兩側的沖模相對于上述臨時成型品向上述沖頭側相對移動,利用上述沖模將上述臨時成型品的長度方向一側的上述縱壁向與上述頂板相反的一側進行彎曲拉伸;以及彎曲返回工序,在上述夾持工序之后,設于上述沖頭的寬度方向兩側的支架相對于上述臨時成型品向上述襯墊側相對移動,利用上述支架將上述臨時成型品的長度方向另一側的上述縱壁向上述頂板側進行彎曲返回。
另外,優(yōu)選為,上述臨時成型品成為具有在側視時向上述頂板的外表面?zhèn)韧蛊鸬膹澢康膹澢考?,在上述彎曲拉伸工序中,對相對于上述彎曲部為長度方向一側的上述縱壁進行彎曲拉伸,在上述彎曲返回工序中,對相對于上述彎曲部為長度方向另一側的上述縱壁進行彎曲返回,在上述彎曲拉伸工序之后進行上述彎曲返回工序。
另外,優(yōu)選為,上述臨時成型品成為具有在側視時向上述頂板的內表面?zhèn)韧蛊鸬膹澢康膹澢考谏鲜鰪澢旃ば蛑?,對相對于上述彎曲部為長度方向一側的上述縱壁進行彎曲拉伸,在上述彎曲返回工序中,對相對于上述彎曲部為長度方向另一側的上述縱壁進行彎曲返回,在上述彎曲返回工序之后進行上述彎曲拉伸工序。
另外,優(yōu)選為,通過上述彎曲拉伸工序拉伸后的上述縱壁的部分與在上述彎曲返回工序中彎曲返回了的上述縱壁的部分在上述帽形截面部件的長度方向上鄰接,在上述彎曲拉伸工序中,對于上述縱壁的彎曲拉伸量被設定為,隨著朝向上述臨時成型品的長度方向一側而變大,在上述彎曲返回工序中,對于上述縱壁的彎曲返回量被設定為,隨著朝向臨時成型品的長度方向另一側而變大。
另外,優(yōu)選為,在對上述臨時成型品進行成型的臨時成型工序中,利用臨時成型用沖頭與臨時成型用襯墊夾持金屬板的中央部分而成為向上下彎曲的金屬板,利用設于上述臨時成型用沖頭的寬度方向兩側的臨時成型用支架和臨時成型用沖模對上述金屬板的兩側部分進行夾持,通過使上述臨時成型用沖頭以及上述臨時成型用襯墊、與上述臨時成型用支架以及上述臨時成型用沖模上下相對移動,由此對上述臨時成型品進行成型。
另外,優(yōu)選為,上述臨時成型品由板厚為0.8~3.2mm并且抗拉強度為200~1960mpa的鋼板構成。
另外,優(yōu)選為,具備對經(jīng)過了上述彎曲拉伸工序以及上述彎曲返回工序的帽形截面部件進行修整的修整工序,在上述修整工序中,在相互對置地配置的修整用沖頭與修整用沖模之間配置上述帽形截面部件,利用從上述修整用沖頭向上述修整用沖模側伸長的支承部件,從上述修整用沖頭側支承上述帽形截面部件的頂板,在構成形成于上述修整用沖模且向上述修整用沖頭側開放的成型凹部的頂面?zhèn)鹊牡?凹部的內部,收容上述頂板,而通過上述支承部件與上述修整用沖模來夾持上述頂板,并且通過上述帽形截面部件的一對縱壁與上述第1凹部,將上述帽形截面部件在寬度方向上進行定位,使上述修整用沖頭向構成上述成型凹部的開口側且寬度尺寸設定得比上述第1凹部的寬度尺寸大的第2凹部的內部插入,通過上述修整用沖頭與上述修整用沖模對上述帽形截面部件進行修整。
另外,優(yōu)選為,在上述修整工序中,在構成上述帽形截面部件的寬度方向兩端部的凸緣被開放的狀態(tài)下,通過上述修整用沖頭與上述修整用沖模對上述帽形截面部件進行修整。
優(yōu)選為,在上述修整工序中,將構成上述修整用沖模的一部分的修整用襯墊配置成向上述修整用沖頭側伸長,使由上述支承部件支承的上述帽形截面部件的上述頂板,在由上述修整用襯墊與上述支承部件夾持的同時收納于上述第1凹部的內部。
優(yōu)選為,使用與上述帽形截面部件中的一對上述縱壁抵接的上述支承部件。
第2方式的帽形截面部件的制造方法,具備:彎曲拉伸工序,利用沖頭與襯墊對沖壓成型為帽形截面形狀的長條狀的臨時成型品的頂板進行夾持,使與上述沖頭對置地配置的沖模向上述沖頭側相對移動,利用上述沖模將上述臨時成型品的長度方向一側的縱壁向與上述頂板相反的一側進行彎曲拉伸;以及彎曲返回工序,在對上述縱壁進行彎曲拉伸之后,使設于上述沖頭的寬度方向兩側的支架向上述沖模側相對移動,利用上述支架將上述臨時成型品的長度方向另一側的縱壁向上述頂板側進行彎曲返回。
另外,優(yōu)選為,上述臨時成型品成為具有在側視時向上述頂板的外表面?zhèn)然蛘邇缺砻鎮(zhèn)韧蛊鸬膹澢康膹澢考?,在上述彎曲拉伸工序中,對相對于上述彎曲部為長度方向一側的上述縱壁進行彎曲拉伸,在上述彎曲返回工序中,對相對于上述彎曲部為長度方向另一側的上述縱壁進行彎曲返回。