沖壓成型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及對(duì)具有俯視觀察呈L字形狀的L字形狀部或俯視觀察呈T字形狀的T 字形狀部的部件進(jìn)行成型的沖壓成型方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 例如在通過(guò)沖壓成型（press化rming)由金屬板制造汽車的車身骨架部件亦即前 柱（pillar)加強(qiáng)件（reinforcement)、中柱加強(qiáng)件等具有俯視觀察呈L字形狀的L字形狀 部或呈T字形狀的T字形狀部的部件的情況下，通常采用拉深成型（化awing)方法。拉深成 型方法是如下方法：通常使用由沖頭（punch)、沖模（die),W及壓巧料環(huán)化lankholder) (防皺件）構(gòu)成的模具（dieofpress化rming)來(lái)進(jìn)行，在利用沖模與壓巧料環(huán)按壓金屬 板（metalsheet)的周圍全部的狀態(tài)下縮小沖頭與沖模之間的距離來(lái)對(duì)金屬板實(shí)施拉深加 工。
[0003] 在運(yùn)樣的拉深成型方法中，在成為急劇彎曲的形狀的L字形狀部或T字形狀部的 部件頂板部（toppoKion)容易產(chǎn)生權(quán)皺（wrinkles)。另一方面，若為了抑制該權(quán)皺而進(jìn) 一步提高借助沖模與壓巧料環(huán)的按壓力，則在模具的肩部（shoulderportion)、部件的縱 壁部（verticalwallportion),部件容易產(chǎn)生裂紋（crack)。特別是近些年，為了實(shí)現(xiàn)汽 車車身的安全性提高W及輕型化（wei曲tre化ctionofautomotivebody),成為成型原料 (steelsheet:鋼板）的金屬板的強(qiáng)度越來(lái)越高。運(yùn)樣的高強(qiáng)度（hi曲-strength)的金屬 板無(wú)法期待W往使用的軟質(zhì)鋼板（softsteelsheet)的程度的延展性，因此應(yīng)對(duì)沖壓成型 時(shí)的裂紋W及權(quán)皺的對(duì)策變重要。
[0004] 針對(duì)運(yùn)樣的課題，在迄今為止所提出的技術(shù)中，提出一種為了對(duì)L字形狀部件進(jìn) 行成型而在拉深成型后更換模具進(jìn)一步進(jìn)行彎曲成型運(yùn)樣的、經(jīng)由多道沖壓成型工序而形 成最終產(chǎn)品形狀的方法（參照專利文獻(xiàn)1)。另外，還提出一種使用由沖模模具、壓料器W及 彎曲模具化endingdie)構(gòu)成的模具單元來(lái)沖壓成型具有L字形狀部的骨架部件的沖壓成 型方法（參照專利文獻(xiàn)2)。 陽(yáng)005] 專利文獻(xiàn)1 :國(guó)際公開(kāi)W02012/070623
[0006] 專利文獻(xiàn)2 :國(guó)際公開(kāi)W02011/145679
[0007] 然而，在專利文獻(xiàn)1所記載的方法中，成型工序數(shù)增加，因此成本升高。另外，在專 利文獻(xiàn)2所記載的方法中，雖然在部件的凸緣大致為相同平面的情況下不存在問(wèn)題，但在 像中柱加強(qiáng)件等那樣配合車身的曲面形狀而使凸緣（flange)形狀Ξ維地彎曲的情況下， 在L字形狀部W外的位置（相當(dāng)于專利文獻(xiàn)2的圖1或圖2的直線部位的位置）的凸緣， 權(quán)皺的產(chǎn)生比現(xiàn)有的拉深成型更加明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明是為了解決上述課題而完成的，其目的在于提供一種即便使用延展性低的 超高強(qiáng)度（ultrahi曲strength)的高強(qiáng)度鋼材（hi曲-tensilesteelsheet)、在具有俯 視觀察呈L字形狀的L字形狀部或俯視觀察呈Τ字形狀的Τ字形狀部的部件中也能夠不增 加成型工序數(shù)而實(shí)現(xiàn)權(quán)皺的抑制與裂紋的避免的沖壓成型方法。
[0009] 本發(fā)明的第一方式所設(shè)及的沖壓成型方法使用具有沖頭、沖模、壓巧料環(huán)W及壓 料器（pad)的沖壓成型模具，來(lái)將金屬板沖壓成型成具備頂板部、縱壁部W及凸緣部且具 有俯視觀察呈L字形狀的L字形狀部的部件，上述沖頭具有成型面，上述沖模具有與該沖頭 對(duì)應(yīng)的成型面，在上述壓巧料環(huán)與該沖模之間夾持上述金屬板，上述壓料器與沖頭配合來(lái) 夾持上述金屬板的一部分，上述縱壁部形成于該頂板部的周圍，上述凸緣部與該縱壁部連 續(xù)地形成，上述沖壓成型方法的特征在于，具有：金屬板配置工序，W該金屬板的與上述L 字形狀的短邊的端部相當(dāng)?shù)牟课徊淮钤谏鲜鰤呵闪檄h(huán)的方式配置上述金屬板；金屬板夾持 工序，利用上述沖模與上述壓巧料環(huán)來(lái)夾持通過(guò)該金屬板配置工序配置到壓巧料環(huán)上的上 述金屬板；成型工序，相對(duì)于被上述沖模與上述壓巧料環(huán)夾持的狀態(tài)的上述金屬板推壓沖 頭而通過(guò)拉深加工對(duì)上述金屬板進(jìn)行成型；W及壓料器按壓工序，在上述金屬板夾持工序 之后，在上述成型工序中途利用上述沖頭與上述壓料器來(lái)按壓上述金屬板的與上述頂板部 相當(dāng)?shù)牟课坏闹辽侔↙字形狀的屈曲部在內(nèi)的位置，該壓料器按壓工序在相對(duì)于上述成 型工序中的從上述沖頭與上述金屬板開(kāi)始接觸的位置至下止點(diǎn)化ottomdeadcenter)位 置為止的成型深度為0%~50%的位置開(kāi)始，上述金屬板夾持工序中利用上述沖模與上述 壓巧料環(huán)按壓上述金屬板的平均壓力為0. 7MPaW上，上述壓料器按壓工序中利用上述沖 頭與上述壓料器按壓上述金屬板的平均壓力為3MPaW上。
[0010] 本發(fā)明的第二方式所設(shè)及的沖壓成型方法使用具有沖頭、沖模、壓巧料環(huán)W及壓 料器的沖壓成型模具，來(lái)將金屬板沖壓成型成具備頂板部、縱壁部W及凸緣部且具有俯視 觀察呈T字形狀的T字形狀部的部件，上述沖頭具有成型面，上述沖模具有與該沖頭對(duì)應(yīng)的 成型面，在上述壓巧料環(huán)與該沖模之間夾持上述金屬板，上述壓料器與沖頭配合來(lái)夾持上 述金屬板的一部分，上述縱壁部形成于該頂板部的周圍，上述凸緣部與該縱壁部連續(xù)地形 成，上述沖壓成型方法的特征在于，具有：金屬板配置工序，W該金屬板的與上述T字形狀 的橫邊的端部相當(dāng)?shù)牟课徊淮钤谏鲜鰤呵闪檄h(huán)的方式配置上述金屬板；金屬板夾持工序， 利用上述沖模與上述壓巧料環(huán)來(lái)夾持通過(guò)該金屬板配置工序配置到壓巧料環(huán)上的上述金 屬板；成型工序，相對(duì)于被上述沖模與上述壓巧料環(huán)夾持的狀態(tài)的上述金屬板推壓沖頭而 通過(guò)拉深加工對(duì)上述金屬板進(jìn)行成型；W及壓料器按壓工序，在上述金屬板夾持工序之后， 在上述成型工序中途利用上述沖頭與上述壓料器來(lái)按壓上述金屬板的與上述頂板部相當(dāng) 的部位的至少包括T字形狀的橫邊與縱邊的連結(jié)部在內(nèi)的位置，該壓料器按壓工序在相對(duì) 于上述成型工序中的從上述沖頭與上述金屬板開(kāi)始接觸的位置至下止點(diǎn)位置為止的成型 深度為0%~50%的位置開(kāi)始，上述金屬板夾持工序中利用上述沖模與上述壓巧料環(huán)按壓 上述金屬板的平均壓力為〇.7MPaW上，上述壓料器按壓工序中利用上述沖頭與上述壓料 器按壓上述金屬板的平均壓力為3MPaW上。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明，在具有俯視觀察呈L字形狀的L字形狀部或俯視觀察呈T字形狀的 T字形狀部的部件中，即便使用延展性低的超高強(qiáng)度的高強(qiáng)度鋼材來(lái)作為金屬板，也能夠不 增加成型工序數(shù)而實(shí)現(xiàn)權(quán)皺的抑制與裂紋的避免。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式所設(shè)及的沖壓成型方法進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。
[0013] 圖2是本發(fā)明的第一實(shí)施方式所設(shè)及的沖壓成型方法的成型對(duì)象亦即L字形狀部 件的俯視圖。
[0014] 圖3是圖2所示的L字形狀部件的A-A向視剖面的放大圖。
[0015] 圖4是對(duì)在本發(fā)明的第一實(shí)施方式所設(shè)及的沖壓成型方法中使用的沖壓成型模 具進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。
[0016] 圖5是對(duì)在本發(fā)明的第一實(shí)施方式所設(shè)及的沖壓成型方法中使用的沖壓成型模 具進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖，表示在沖壓成型裝置安裝了沖壓成型模具的狀態(tài)的圖。
[0017] 圖6是對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式所設(shè)及的沖壓成型方法的壓料器按壓工序中的 壓料器范圍的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。
[0018] 圖7是對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式所設(shè)及的沖壓成型方法的壓料器按壓工序中的 壓料器范圍的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。
[0019] 圖8是本發(fā)明的第一實(shí)施方式所設(shè)及的沖壓成型方法的金屬板配置工序中的金 屬板的配置的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。
[0020] 圖9是作為本發(fā)明的第二實(shí)施方式所設(shè)及的沖壓成型方法的其他成型對(duì)象亦即 具有T字形狀部的部件的一個(gè)例子而示出的中柱的俯視圖。
[0021] 圖10是圖9所示的中柱的B-B向視剖面的放大圖。
[0022] 圖11是對(duì)沖壓成型圖9所示的中柱的情況的金屬板配置工序中的金屬板的配置 的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。
[0023] 圖12是本發(fā)明的實(shí)施例1所設(shè)及的沖壓成型方法的成型對(duì)象亦即前柱的俯視圖。
[0024] 圖13是圖12所示的前柱的C-C向視剖面的放大圖。