具有彎曲形狀的多邊形閉合截面結(jié)構(gòu)部件的制造方法以及通過(guò)該方法制造的多邊形閉合 ...的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使用于汽車、家用電器等的具有沿長(zhǎng)邊方向的彎曲形狀的多邊形閉合截面結(jié)構(gòu)部件的制造方法以及通過(guò)該方法制造的多邊形閉合截面結(jié)構(gòu)部件。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車、家用電器等領(lǐng)域，已知以下部件:在將兩個(gè)部件分開(kāi)成形之后，接合該部件而形成閉合截面結(jié)構(gòu)。另外，以往，作為制造具有沿長(zhǎng)邊方向的彎曲形狀的閉合截面結(jié)構(gòu)部件的方法，已知液壓成形(hydroforming)、棍乳成形(roll forming)。專利文獻(xiàn)中公開(kāi)了以下方法。
[0003]在以往的液壓成形技術(shù)中，在注入加工液前需要焊接所有周緣部，但是專利文獻(xiàn)1公開(kāi)了不需要重合焊接兩張以上金屬板的所有周緣部就能夠使鼓出加工中的密封性良好且能夠得到深沖成形品、并且能夠同時(shí)成形多個(gè)部件的生產(chǎn)效率良好的液壓成形加工裝置、液壓成形加工方法以及液壓成形加工產(chǎn)品。
[0004]專利文獻(xiàn)2公開(kāi)了閉合截面彎曲長(zhǎng)條材料的制造方法，包括:輥乳成形工序，將帶板通過(guò)多級(jí)成形輥成形為大致閉合截面;接合工序，將對(duì)接部用斂縫用輥進(jìn)行斂縫接合；以及彎曲工序，沿帶板移動(dòng)方向使用多個(gè)彎曲輥使得到的閉合截面長(zhǎng)條材料彎曲。
[0005]專利文獻(xiàn)3公開(kāi)了以下技術(shù):能夠從一張?jiān)牧系玫皆陂]合截面形狀的中途具有扭轉(zhuǎn)的沖壓成形品，以低成本提供輕量且具有高剛性扭轉(zhuǎn)部的高質(zhì)量閉合截面沖壓成形品Ο
[0006]而且，專利文獻(xiàn)4公開(kāi)了以下技術(shù):將具有彎曲形狀的帶有折痕的兩張鋼板在兩側(cè)端的凸緣部相互進(jìn)行接合，并以使凸緣部彼此接近的方式使兩張鋼板變形，由此通過(guò)沖壓成形制造具有沿長(zhǎng)邊方向的彎曲形狀的閉合截面結(jié)構(gòu)部件。
[0007]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2008-119723號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2000-263169號(hào)公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2003-311329號(hào)公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2011-062713號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]然而，專利文獻(xiàn)1示出的基于液壓成形的成形方法、專利文獻(xiàn)2示出的基于輥乳成形的成形方法存在與沖壓成形相比生產(chǎn)速度慢、設(shè)備成本高這種問(wèn)題。另外，專利文獻(xiàn)3示出的沖壓成形方法存在在縱壁部具有曲面的形狀的部件的情況下難以進(jìn)行端面處的對(duì)接這種問(wèn)題。而且，專利文獻(xiàn)4示出的方法需要將沖壓成形得到的兩張鋼板的凸緣部彼此焊接接合，因此存在輕量化具有極限這種問(wèn)題。
[0014]如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)中低成本化且成形品輕量化方面存在問(wèn)題。因而，本發(fā)明的目的在于有效地解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提供一種僅通過(guò)沖壓成形就能夠?qū)崿F(xiàn)低成本且成形品輕量化的、具有沿長(zhǎng)邊方向的彎曲形狀的多邊形閉合截面結(jié)構(gòu)部件的制造方法以及通過(guò)該方法制造的多邊形閉合截面結(jié)構(gòu)部件。
[0015]本申請(qǐng)發(fā)明人為了基于凸緣部最小化謀求成形品輕量化，而研究了從一張金屬板成形具有沿長(zhǎng)邊方向的彎曲形狀的多邊形閉合截面結(jié)構(gòu)部件的方法，結(jié)果得到以下見(jiàn)解:如果設(shè)定沿長(zhǎng)邊方向具有彎曲形狀的前工序產(chǎn)品形狀使得其具有與對(duì)應(yīng)于部件形狀的多邊形閉合截面的各角部的各棱線中的、沿部件形狀的長(zhǎng)邊方向的彎曲形狀的曲率半徑相等的曲率半徑，并欲使該前工序產(chǎn)品形狀通過(guò)沖壓成形在截面方向上縮小而成形為部件形狀，則與前工序產(chǎn)品形狀的位于彎曲形狀半徑方向內(nèi)側(cè)的棱線的線長(zhǎng)相比，部件形狀的對(duì)應(yīng)棱線的線長(zhǎng)變短，因此板材產(chǎn)生余量并且部件形狀產(chǎn)生皺褶，但是如果以在部件形狀和前工序產(chǎn)品形狀中各棱線不產(chǎn)生線長(zhǎng)差或者與前工序產(chǎn)品形狀相比部件形狀的各棱線的線長(zhǎng)變長(zhǎng)的方式設(shè)定前工序產(chǎn)品形狀的沿長(zhǎng)邊方向的彎曲形狀的曲率半徑，則能夠通過(guò)沖壓成形以不會(huì)產(chǎn)生皺褶的方式制造上述具有沿長(zhǎng)邊方向的彎曲形狀的多邊形閉合截面結(jié)構(gòu)部件。
[0016]在鑒于上述觀點(diǎn)達(dá)到上述目的的本發(fā)明的具有彎曲形狀的多邊形閉合截面結(jié)構(gòu)部件的制造方法中，該部件為具有沿長(zhǎng)邊方向的彎曲形狀的多邊形閉合截面結(jié)構(gòu)的部件，具有與上述多邊形閉合截面的角部對(duì)應(yīng)的多條棱線，并且具有凸緣部，該凸緣部沿著這些棱線中位于沿該部件的長(zhǎng)邊方向的彎曲形狀的半徑方向最內(nèi)側(cè)的棱線，并與包含該棱線在內(nèi)的平面平行地延伸，在從一張金屬板制造上述部件時(shí)，
[0017]首先，從上述金屬板沖壓成形具有沿長(zhǎng)邊方向的彎曲形狀的流槽狀的前工序產(chǎn)品，該流槽狀的前工序產(chǎn)品呈上述部件在位于上述最內(nèi)側(cè)的棱線的位置被切開(kāi)并以各端部具有該棱線和沿該棱線延伸的凸緣部的方式展開(kāi)的截面形狀，具有與上述部件的多邊形閉合截面的角部對(duì)應(yīng)的多條棱線，并且與各角部對(duì)應(yīng)的各棱線以具有與上述部件的對(duì)應(yīng)棱線相同或者比上述部件的對(duì)應(yīng)棱線短的長(zhǎng)度的方式，具有與該對(duì)應(yīng)棱線的曲率半徑相同或者比該對(duì)應(yīng)棱線的曲率半徑小的曲率半徑，
[0018]接著，將上述前工序產(chǎn)品以在其多條棱線中任一條以上的位置在截面方向上朝內(nèi)變形的方式進(jìn)行沖壓成形，使位于上述最內(nèi)側(cè)的棱線彼此和上述凸緣部彼此對(duì)接。
[0019]此外，在本發(fā)明的具有彎曲形狀的多邊形閉合截面結(jié)構(gòu)部件的制造方法中，也可以是，在上述前工序產(chǎn)品的上述多條棱線中任一條以上沿該棱線沖壓成形槽形截面形狀的折線，以使得上述前工序產(chǎn)品在該棱線的位置容易在截面方向上朝內(nèi)變形，這樣，前工序產(chǎn)品在該棱線位置可靠地在截面方向上朝內(nèi)變形，因此能夠從前工序產(chǎn)品高精度地對(duì)部件進(jìn)行沖壓成形。
[0020]而且，本發(fā)明的具有彎曲形狀的多邊形閉合截面結(jié)構(gòu)部件的特征在于，通過(guò)上述本發(fā)明的具有彎曲形狀的多邊形閉合截面結(jié)構(gòu)部件的制造方法制造。
[0021]發(fā)明效果
[0022]在本發(fā)明的具有彎曲形狀的多邊形閉合截面結(jié)構(gòu)部件的制造方法中，該部件為具有沿長(zhǎng)邊方向的彎曲形狀的多邊形閉合截面結(jié)構(gòu)的部件，具有與上述多邊形閉合截面的角部對(duì)應(yīng)的多條棱線，并且具有凸緣部，該凸緣部沿著這些棱線中位于沿該部件的長(zhǎng)邊方向的彎曲形狀的半徑方向最內(nèi)側(cè)的棱線，并與包含該棱線在內(nèi)的平面平行地延伸，在從一張金屬板制造上述部件時(shí)，首先，從上述金屬板沖壓成形具有沿長(zhǎng)邊方向的彎曲形狀的流槽狀的前工序產(chǎn)品，該前工序產(chǎn)品呈上述部件在位于上述最內(nèi)側(cè)的棱線位置被切開(kāi)并以各端部具有該棱線和沿該棱線延伸的凸緣部的方式展開(kāi)的截面形狀，具有與上述部件的多邊形閉合截面的角部對(duì)應(yīng)的多條棱線，并且與各角部對(duì)應(yīng)的各棱線以具有與上述部件的對(duì)應(yīng)棱線相同或者比上述部件的對(duì)應(yīng)棱線短的長(zhǎng)度的方式，具有與該對(duì)應(yīng)棱線的曲率半徑相同或者比該對(duì)應(yīng)棱線的曲率半徑小的曲率半徑。接著，將上述前工序產(chǎn)品以在其多條棱線中任一條以上的位置在截面方向上朝內(nèi)變形的方式進(jìn)行沖壓成形，使位于最內(nèi)側(cè)的棱線彼此和沿這些棱線延伸的凸緣彼此對(duì)接。
[0023]因而，根據(jù)本發(fā)明的具有彎曲形狀的多邊形閉合截面結(jié)構(gòu)部件的制造方法以及通過(guò)該方法制造的本發(fā)明的具有彎曲形狀的多邊形閉合截面結(jié)構(gòu)部件，能夠從一張金屬板通過(guò)沖壓成形而形成，因此成本低，另外凸緣部?jī)H在部件的彎曲形狀的內(nèi)側(cè)即可，因此有助于部件輕量化，而且，在從前工序產(chǎn)品沖壓成型部件時(shí)，各棱線不產(chǎn)生線長(zhǎng)差或者與前工序產(chǎn)品形狀相比部件形狀的各棱線的線長(zhǎng)變長(zhǎng)，因此能夠防止部件形狀產(chǎn)生皺褶。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1的(a)、(b)是表示本發(fā)明的具有彎曲形狀的多邊形閉合截面結(jié)構(gòu)部件的制造方法的一個(gè)實(shí)施方式中所制造的閉合截面結(jié)構(gòu)部件的側(cè)視圖以及沿該側(cè)視圖中A-A線的剖視圖。
[0025]圖2的(a)、(b)是表示上述實(shí)施方式的具有彎曲形狀的多邊形閉合截面結(jié)構(gòu)部件的制造方法中所制造的前工序產(chǎn)品的側(cè)視圖以及沿該側(cè)視圖中B-B線的剖視圖。
[0026]圖3是放大表示圖2示出的前工