压制成形品的制造方法以及压制成形品与流程

本发明涉及压制成形品的制造方法以及压制成形品。

本申请基于在2014年10月3日向日本提出申请的特愿2014－205272号以及在2015年6月5日向日本提出申请的特愿2015－114974号而主张优先权，并将它们的内容在此处引用。

背景技术：

在车辆行走系统部件等汽车用部件中，例如，为了在确保规定的强度的同时避免与其他部件的干涉，被使用的有具有在一个假想平面内弯曲的筒状部(即，二维弯曲的筒状部)的中空管，以及具有在相互交叉的两个假想平面内弯曲的筒状部(即，三维弯曲的筒状部)的中空管。

在专利文献1中，公开了将平板在其厚度方向上压制加工(压制成形)，从而制造具有二维弯曲的筒状部的中空管的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本国特许第3114918号公报

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

但是，在专利文献1所记载的制造方法中，虽然能够通过压制加工而制造具有二维弯曲的筒状部的中空管，但是如果想要将该中空管进一步地压制加工而制造具有三维弯曲的筒状部的中空管，则存在产生凹陷等成形不良的技术问题。如果产生了这样的成形不良，则在对中空管作用负荷时会产生应力集中，从而存在产生破裂或龟裂的风险。因此，为了通过压制加工而制造具有三维弯曲的筒状部且具有稳定的强度的中空管，在对中空坯材进行压制加工而形成弯曲部时，要求抑制凹陷等成形不良的产生。

本发明鉴于上述情况而作出的，其目的在于提供能够在对中空坯材进行压制加工而形成弯曲部时抑制凹陷等成形不良的产生的压制成形品的制造方法以及压制成形品。

用于解决技术问题的手段

为了解决上述技术问题，本发明采用以下手段。

(1)本发明一方式的压制成形品的制造方法具有：第一工序，该工序准备坯材，该坯材在第一方向上较长，并且在从与所述第一方向垂直的剖面观察的情况下，所述剖面为在与所述第一方向正交的第二方向上较长的中空剖面；第二工序，该工序通过将所述坯材沿着所述第二方向按压，将所述坯材在从所述第一方向观察的情况下在与所述第二方向交叉的方向上弯曲。

(2)在上述(1)所记载的方式中，也可以构成如下：

所述第一工序具有：平板弯曲工序，该工序将平板沿着所述平板的厚度方向按压，以使所述平板的宽度方向上的两端部相互对置；对接工序，该工序在所述平板弯曲工序之后，将所述平板的所述两端部的端缘对接；将所述对接工序之后的所述平板作为所述坯材使用。

(3)在上述(2)所记载的方式中，也可以如下：所述第一工序还具有将所述对接工序之后的所述平板的所述端缘接合的接合工序。

(4)在上述(2)或(3)所记载的方式中，也可以如下：在所述平板弯曲工序中，通过将所述平板在厚度方向上按压，使所述平板的宽度方向上的两端部相互对置，并且将所述平板在厚度方向上弯曲。

(5)在上述(1)～(4)的任一项所记载的方式中，也可以如下：在所述第二工序中，将所述坯材沿着所述第二方向阶段性地按压。

(6)本发明的其他方式的压制成形品具备：在一个方向上较长的筒状部；设于所述筒状部的弯曲部；所述筒状部以及所述弯曲部各自沿着所述筒状部以及所述弯曲部的周向形成有残留应力。

(7)在上述(6)所记载的方式中，也可以如下：还具备设于所述筒状部以及所述弯曲部中的至少一方的接合部，所述接合部形成有残留应力。

(8)在上述(6)或(7)所记载的方式中，也可以如下：在所述筒状部的外表面上形成有压制痕或滑动痕中的至少一方。

发明效果

根据本发明的上述各方式，能够在对中空坯材进行压制加工而形成弯曲部时，抑制凹陷等成形不良的产生。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的压制成形品的制造方法所使用的平板的立体图。

图2a是表示本发明的第一实施方式的压制成形品的主视图。

图2b是表示上述压制成形品的俯视图。

图2c是图2a中表示的压制成形品的a－a剖视图。

图2d是图2b的用附图标记表示的部分的放大图。

图3是表示本发明的第一实施方式的压制成形品的制造方法的流程图。

图4a是表示本发明的第一实施方式的u弯曲成形模具的立体图。

图4b是表示上述u弯曲成形模具的横向剖视图。

图5是表示上述u弯曲成形模具的横向剖视图，是表示使上模具下降至下死点的状态的图。

图6a是表示通过使用上述u弯曲成形模具对平板进行压制成形而得到的中间压制成形品的主视图。

图6b是表示上述中间压制成形品的仰视图。

图6c是表示上述中间压制成形品的横向剖视图。

图7是表示本发明的第一实施方式的修整模具的立体图。

图8是表示上述修整模具的横向剖视图，是表示使可动模具下降至下死点的状态的图。

图9a是表示通过上述修整模具而将余壁去除了的中间压制成形品的主视图。

图9b是表示上述中间压制成形品的仰视图。

图9c是表示上述中间压制成形品的横向剖视图。

图10a是表示本发明的第一实施方式的长圆成形模具的立体图。

图10b是表示上述长圆成形模具的横向剖视图。

图11是表示上述长圆成形模具的横向剖视图，是表示使上模具下降至下死点的状态的图。

图12a是表示利用上述长圆成形模具得到的中间压制成形品的主视图。

图12b是表示上述中间压制成形品的俯视图。

图12c是表示上述中间压制成形品的横向剖视图。

图13a是表示将上述中间压制成形品的接缝部焊接以后的中间压制成形品的主视图。

图13b是表示上述中间压制成形品的俯视图。

图13c是表示上述中间压制成形品的横向剖视图。

图14a是表示本发明的第一实施方式的圆形弯曲成形模具的立体图。

图14b是表示上述圆形弯曲成形模具的下模具的俯视图。

图14c是表示上述圆形弯曲成形模具的横向剖视图。

图15是表示使上述圆形弯曲成形模具的上模具下降至下死点的状态的横向剖视图。

图16a是用于说明使用上述圆形弯曲成形模具的圆形弯曲成形工序的图。

图16b是用于说明使用上述圆形弯曲成形模具的圆形弯曲成形工序的图。

图16c是用于说明使用上述圆形弯曲成形模具的圆形弯曲成形工序的图。

图17是图2b的用附图标记b表示的部分的放大图，是表示上述压制成形品中产生的残留应力的图。

图18是表示压制痕形成于上述压制成形品的状态的俯视图。

图19是表示滑动痕形成于上述压制成形品的状态的俯视图。

图20a是表示上述圆形弯曲成形模具的变形例的概略图。

图20b是表示上述圆形弯曲成形模具的变形例的概略图。

图20c是表示上述圆形弯曲成形模具的变形例的概略图。

图20d是表示通过图20a～图20c中所示的圆形弯曲成形模具得到的压制成形品的概略图。

图21a是用于说明上述压制成形品的第一变形例的图。

图21b是用于说明上述压制成形品的第一变形例的图。

图21c是用于说明上述压制成形品的第一变形例的图。

图22a是用于说明上述压制成形品的第二变形例的图。

图22b是用于说明上述压制成形品的第二变形例的图。

图22c是用于说明上述压制成形品的第二变形例的图。

图23a是用于说明上述压制成形品的第三变形例的图。

图23b是用于说明上述压制成形品的第三变形例的图。

图23c是用于说明上述压制成形品的第三变形例的图。

图24是表示本发明的第二实施方式的压制成形品的制造方法所使用的圆筒管的立体图。

图25a是表示本发明的第二实施方式的压制成形品的主视图。

图25b是表示上述压制成形品的俯视图。

图25c是表示上述压制成形品的横向剖视图。

图26是表示本发明的第二实施方式的压制成形品的制造方法的流程图。

图27a是表示本发明的第二实施方式的长圆成形模具的立体图。

图27b是表示上述长圆成形模具的横向剖视图。

图28是表示使上述长圆成形模具的上模具下降至下死点的状态的横向剖视图。

图29a是表示本发明的第二实施方式的圆形弯曲成形模具的立体图。

图29b是表示上述圆形弯曲成形模具的下模具的俯视图。

图29c是表示上述圆形弯曲成形模具的横向剖视图。

图30是图2a的a－a剖视图，是表示上述第一实施方式的压制成形品的其他例子的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的各实施方式详细地进行说明。在本说明书以及附图中，对于实质上具有相同的功能结构的构成要素，通过赋予相同的附图标记，从而省略对它们的重复说明。

<第一实施方式>

图2a～图2d是表示本发明的第一实施方式的压制成形品50的图。图2a是压制成形品50的主视图，图2b是压制成形品50的俯视图，图2c是图2a中所示的压制成形品50的a－a剖视图，图2d是图2b的放大图。压制成形品50可很好地用于例如后纵梁(リアサイドフレーム)或侧扭力梁(トーションビームサイド)等汽车部件。另外，压制成形品50不仅限于上述用途，还能够用于例如二轮机动车等乘用车辆、卡车车辆、铁路车辆、建材、船舶以及家电制品等。

压制成形品50通过对图1中所示的平板1进行压制成形而制造。在图1中，x方向为平板1的长度方向，y方向为平板1的宽度方向，z方向为平板1的厚度方向，这些方向相互正交。

平板1的材质为例如铁、铝、不锈钢、铜、钛、镁或钢等金属。平板1的材质不仅限于上述列举的材料，只要是能够塑性变形的材料即可。在将钢板作为平板1使用的情况下，优选使用热轧440mpa级钢板。

另外，平板1的厚度优选为0.5～10.0mm，更优选为1.0～3.2mm。

如图2a～图2c所示，压制成形品50具有在x方向(第一方向)上较长的圆筒形状。具体来说，压制成形品50横跨全长具有外径φ＝50.6mm(内径φ’＝47.4mm)、厚度t＝1.6mm的圆筒形状。并且，压制成形品50具备三个直管部51、53、55、设于直管部51和直管部53之间的第一曲管部52(弯曲部)、设于直管部53和直管部55之间的第二曲管部54(弯曲部)和设于上部的焊接部56(接合部)。焊接部56通过将平板1的y方向(宽度方向)上的两端部2的端缘2a(宽度方向上的端面)相互焊接而设于压制成形品50。

此处，图2a以及图2b中的x方向(第一方向)、y方向(第三方向)以及z方向(第二方向)分别对应图1的x方向、y方向以及z方向。

如图2a所示，第一曲管部52的轴线c2具有126mm的曲率半径r1。并且，第一曲管部52以直管部51的轴线c1和直管部53的轴线c3之间的角度θ1成为130°的方式弯曲。即，压制成形品50的第一曲管部52在包含x方向以及z方向的平面内弯曲。

如图2d所示，第二曲管部54的轴线c4具有95mm的曲率半径r2。并且，第二曲管部54以直管部53的轴线c3和直管部55的轴线c5之间的角度θ2成为160°的方式弯曲。即，压制成形品50的第二曲管部54在包含x方向以及y方向的平面内弯曲。在角度θ2为160°以上的情况下，能够高效地制造压制成形品50。

另外，如图2c(图2a中所示的压制成形品50的a－a剖视图)所示，在压制成形品50中，在从图2a中所示的a方向观察时，第二曲管部54的轴线c4形成于与平面p2正交且包含直管部53的轴线c3的平面p4内。此处，平面p2为包含直管部51的轴线c1、第一曲管部52的轴线c2以及直管部53的轴线c3的平面。

接下来，对本实施方式的压制成形品50的制造方法进行说明。图3是表示本实施方式的压制成形品50的制造方法的流程图。

如图3所示，压制成形品50的制造方法具备u弯曲成形工序s1、修整工序s2、长圆成形工序s3、接合工序s4和圆形弯曲成形工序s5。这些工序在低温或高温中进行。

[u弯曲成形工序s1]

在u弯曲成形工序s1(平板弯曲工序)中，通过使用图4a以及图4b中所示的u弯曲成形模具100将平板1在厚度方向上按压，使平板1的宽度方向上的两端部2相互对置，并且将平板1在厚度方向上弯曲。图4a是表示u弯曲成形模具100的立体图，图4b是表示u弯曲成形模具100的横向剖视图(与x方向垂直的剖视图)。

如图4a以及图4b所示，u弯曲成形模具100具备下模具101、配置于该下模具101上方的上模具106和以与下模具101对置且将上模具106夹于其间的方式配置的一对平板按压夹具110。在将平板1压制成形时，平板1配置于下模具101和上模具106之间。下模具101以及上模具106设置于压制成形机(未图示)。压制成形机可以为普通压制成形机，但更优选为可任意调整模具的下死点以及下降速度的伺服型压制成形机。

u弯曲成形模具100的下模具101具有在x方向上延伸的凹部103。如图4b所示，凹部103由在z方向上平行且相互对置的一对侧面103a和朝下模具101的底面101b形成为凸状的底面103b形成。并且，如图4a所示，在从y方向观察的情况下，凹部103为沿着压制成形品50的轴线c1、c2、c3(参照图2a)的形状。因此，在凹部103的中途形成有弯曲部103x，该弯曲部103x用于形成压制成形品50的第一曲管部52。

与凹部103的底面103b相同，平板按压夹具110的底面111与下模具101的上表面101a对置，并且为沿着压制成形品50的轴线c1、c2、c3的形状。因此，能够利用下模具101的上表面101a和平板按压夹具110的底面111夹住平板1并对平板1按压，所以能够抑制平板1产生褶皱等。

u弯曲成形模具100的上模具106在z方向下部具有凸部107。上模具106的凸部107为与下模具101的凹部103对应的形状，与下模具101的凹部103相同，在凸部107的中途形成有用于形成压制成形品50的第一曲管部52的弯曲部107x。并且，上模具106的凸部107在使上模具106沿着z方向下降而使上模具106和下模具101接近时，进入下模具101的凹部103内。

在u弯曲成形工序s1中，首先，如图4a以及图4b所示，将平板1配置于u弯曲成形模具100的下模具101的正上方。然后，使平板按压夹具110沿着z方向下降，利用平板按压夹具110的底面111和下模具101的上表面101a夹住平板1并对平板1进行按压。

接下来，如图5所示，使上模具106沿着z方向下降至下死点，将平板1压制成形。此时，通过由上模具106的凸部107按压平板1，使平板1被拉入下模具101的凹部103和上模具106的凸部107的间隙。其结果，平板1被压制成形为平板1的宽度方向上的两端部2相互对置，能够自平板1得到中间压制成形品10。由此，完成u弯曲成形工序s1。

在对平板1进行压制成形的期间，由于利用平板按压夹具110的底面111和下模具101的上表面101a将平板1夹住，因此能够抑制平板1产生压弯以及褶皱。

图6a～图6c是表示通过u弯曲成形工序s1得到的中间压制成形品10的图。图6a是中间压制成形品10的主视图，图6b是中间压制成形品10的仰视图，图6c是中间压制成形品10的横向剖视图。如图6a～图6c所示，中间压制成形品10为u字形剖面，其具有两个直线部11、13和形成于直线部11和直线部13之间的曲线部12。直线部11与压制成形品50的直管部51对应，直线部13与压制成形品50的直管部53、55以及第二曲管部54对应，曲线部12与压制成形品50的第一曲管部52对应(参照图2a)。另外，在中间压制成形品10的上端部形成有余壁14。

[修整工序s2]

在修整工序s2中，利用修整模具120将在u弯曲成形工序s1得到的中间压制成形品10的余壁14去除。

图7是表示在修整工序s2中使用的修整模具120的立体图。如图7所示，修整模具120具备固定模具121、配置于该固定模具121上方的一对修整刀126和配置于一对修整刀126之间的楔状的可动模具128。

在修整模具120的固定模具121上，设有在x方向上延伸的凹部122。相对于u弯曲成形模具100的下模具101的凹部103，该凹部122在深度(z方向上的长度)较小这一方面不同。因此，如果将中间压制成形品10沿着修整模具120的固定模具121的凹部122载置，则仅中间压制成形品10的余壁14从固定模具121的上表面露出。

另外，可动模具128能够沿着z方向移动，一对修整刀126能够通过可动模具128的移动而朝着相互分离的方向各自移动。

在修整工序s2中，首先，如图7所示，将中间压制成形品10沿着固定模具121的凹部122载置于固定模具121。此时，如上所述，仅中间压制成形品10的余壁14自固定模具121的上表面露出。接下来，使一对修整刀126以及可动模具128沿着z方向下降，以使一对修整刀126位于中间压制成形品10的余壁14之间。之后，如图8所示，通过使可动模具128沿着z方向进一步下降，使一对修整刀126向y方向两侧移动而去除中间压制成形品10的余壁14。由此，从中间压制成形品10去除余壁14，完成修整工序s2。

图9a～图9c是表示通过修整工序s2得到的中间压制成形品20的图。图9a是中间压制成形品20的主视图，图9b是中间压制成形品20的仰视图，图9c是中间压制成形品20的横向剖视图。如图9a～图9c所示，中间压制成形品20为u字形剖面，其具有两个直线部21、23和一个曲线部22。直线部21、23相当于从中间压制成形品10的直线部11、13(参照图6a)去除余壁14的部位，曲线部22相当于从中间压制成形品10的曲线部12去除余壁14的部位。

[长圆成形工序s3]

在长圆成形工序s3(对接工序)中，利用长圆成形模具130将在修整工序s2中得到的中间压制成形品20的两端部24的端缘24a(参照图9a以及图9c)相互对接。

图10a以及图10b是表示在长圆成形工序s3中使用的长圆成形模具130的图。图10a是长圆成形模具130的立体图，图10b是长圆成形模具130的横向剖视图。如图10a以及图10b所示，长圆成形模具130具备下模具131和以与该下模具131对置的方式配置的上模具136。

在长圆成形模具130的下模具131上，设有在x方向上延伸的凹部132。相对于修整模具120的固定模具121的凹部122(参照图7)，该凹部132在深度较小这一方面不同。因此，在将修整工序s2中得到的中间压制成形品20载置于凹部132的状态下，中间压制成形品20的上部从下模具131的上表面露出。

在长圆成形模具130的上模具136上，形成有与下模具131的凹部132对置的凹部137。并且，如图11所示，在使上模具136在z方向上下降而抵接于下模具131的状态下，利用下模具131的凹部132和上模具136的凹部137形成空间138(成形空间)。

在长圆成形工序s3中，首先，如图10a以及图10b所示，将中间压制成形品20沿着下模具131的凹部132载置于下模具131。之后，如图11所示，使上模具136在z方向上下降，直至上模具136的底面136a抵接于下模具131的上表面131a。此时，上模具136的凹部137和中间压制成形品20的端缘24a接触，因此中间压制成形品20被成形为沿着凹部137的形状。然后，在上模具136的底面136a抵接于下模具131的上表面131a的状态下，中间压制成形品20的一对端缘24a相互对接。由此，中间压制成形品20成被形为剖面呈长圆形(椭圆形)，完成长圆成形工序s3。

图12a～图12c是表示在长圆成形工序s3中得到的中间压制成形品30的图。图12a是中间压制成形品30的主视图，图12b是中间压制成形品30的俯视图，图12c是中间压制成形品30的横向剖视图。如图12a～图12c所示，中间压制成形品30为中空椭圆形剖面，其具备两个直线部31、33和一个曲线部32。另外，中间压制成形品30由于通过将中间压制成形品20的两端缘24a相互对接而形成，因此形成接缝部34。

[接合工序s4]

在接合工序s4中，通过焊接将中间压制成形品30的接缝部34接合(即，将一对端缘24a彼此接合)。在焊接中能够使用电弧焊接或激光焊接等。

图13a～图13c是表示在接合工序s4中得到的中间压制成形品40的图。如图13a～图13c所示，中间压制成形品40为中空椭圆形剖面，其在与中间压制成形品30的接缝部34(参照图12b以及图12c)对应的位置形成有焊接部46。在图13c中，l1表示z方向上的长度(长径方向的长度)，w1表示y方向上的长度(短径方向的长度)。

[圆形弯曲成形工序s5]

在圆形弯曲成形工序s5中，使用圆形弯曲成形模具140对在接合工序s4中得到的中间压制成形品40进行压制成形，制造压制成形品50(参照图2a～图2d)。

图14a～图14c是表示在圆形弯曲成形工序s5中使用的圆形弯曲成形模具140的图。图14a是圆形弯曲成形模具140的立体图，图14b是圆形弯曲成形模具140的俯视图，图14c是圆形弯曲成形模具140的横向剖视图。在图14b中，省略了对圆形弯曲成形模具140的上模具146的图示。

如图14a以及图14c所示，圆形弯曲成形模具140具备下模具141和以与该下模具141对置的方式配置的上模具146。圆形弯曲成形模具140通过使上模具146沿着z方向下降，对载置于下模具141和上模具146之间的中间压制成形品40进行按压。

在圆形弯曲成形模具140的下模具141上，以横跨下模具141的x方向上的两端部之间的方式形成有半圆状剖面的凹部142。在该凹部142的中途形成有第一曲管部成形部142b和第二曲管部成形部142a，第一曲管部成形部142b用于形成压制成形品50的第一曲管部52，第二曲管部成形部142a用于形成压制成形品50的第二曲管部54。

在圆形弯曲成形模具140的上模具146上，以横跨上模具146的x方向上的两端部之间的方式与下模具141的凹部142对置地形成有半圆状剖面的凹部147。在该凹部147的中途形成有第一曲管部成形部147b和第二曲管部成形部147a，第一曲管部成形部147b用于形成压制成形品50的第一曲管部52，第二曲管部成形部147a用于形成压制成形品50的第二曲管部54。

在利用圆形弯曲成形模具140对中间压制成形品40进行压制成形时，使上模具146沿着z方向下降，直至上模具146的底面146a抵接于下模具141的上表面141a。如图15所示，在上模具146的底面146a抵接于下模具141的上表面141a的状态下，形成由下模具141的凹部142和上模具146的凹部147所包围的空间148(成形空间)。由于该空间148为沿着压制成形品50的外形形状的形状，因此通过使用圆形弯曲成形模具140按压中间压制成形品40，能够将中间压制成形品40成形为压制成形品50。

在圆形弯曲成形工序s5中，首先，如图14a以及图14c所示，将剖面为椭圆形的中间压制成形品40以长径方向与z方向平行的方式载置于下模具141的凹部142内。此时，如图14b所示，在俯视观察的情况下，中间压制成形品40在下模具141的凹部142的位置l、m、n处与下模具的凹部142接近。

在本实施方式中，在不向中间压制成形品40施加外力的情况下将中间压制成形品40载置于下模具141的凹部142内，但也可以根据中间压制成形品40的形状以及下模具141的凹部142的形状等，使外力等作用于中间压制成形品40而将中间压制成形品40配置于下模具141的凹部142内。

接下来，使上模具146沿着z方向(沿着中间压制成形品40的长径方向)下降，对中间压制成形品40进行压制成形。此时，如图16a所示，通过使上模具146的凹部147抵接于中间压制成形品40，对中间压制成形品40产生朝向外部的变形力f1’，并且对中间压制成形品40产生周向应力f1(周向的压缩应力)。因此，通过使上模具146沿着z方向下降，中间压制成形品40在z方向上被压缩，并且在与z方向交叉的方向上鼓出。

如图16b所示，如果中间压制成形品40鼓出，则中间压制成形品40的外表面在位置l、m、n处抵接于下模具141的凹部142，因此在上述各位置处受到反作用力f2、f3、f4。其结果，中间压制成形品40被赋予弯曲力矩，中间压制成形品40在y方向上被弯曲。

然后，如图15以及图16c所示，通过使上模具146下降至下死点，中间压制成形品40成为沿着下模具141的凹部142和上模具146的凹部147的形状，能够得到压制成形品50。由此，完成圆形弯曲成形工序s5。

如上所述，在圆形弯曲成形工序s5中，将剖面为椭圆形的中间压制成形品40在长径方向上压制而压缩，因此中间压制成形品40的长径方向的长度l1(z方向的长度：参照图13c)变小，另一方面，中间压制成形品40的短径方向的长度w1变大。其结果，能够得到剖面为圆形的压制成形品50。

另外，如图16c所示，由于在圆形弯曲成形工序s5之后的中间压制成形品40(即压制成形品50)上通过周向应力f1(周向的压缩应力)而形成沿着周向的残留应力，因此能够提高压制成形品50的强度。同样，由于在压制成形品50的焊接部56也形成残留应力，因此能够提高焊接部56的强度。

另外，如图17所示，在压制成形品50中，残留应力σ1沿着x方向形成于第二曲管部54。残留应力σ1例如为残留拉伸应力，第二曲管部54外侧(曲率半径较大侧)产生的残留拉伸应力比第二曲管部54内侧(曲率半径较小侧)产生的残留拉伸应力大。形成于第二曲管部54的残留应力σ1根据曲率半径(或弯曲程度)而变化，存在第二曲管部54内侧不形成残留拉伸应力的情况，或第二曲管部54内侧形成残留压缩应力的情况。

另外，如图18所示，在压制成形品50上，优选在直管部51、53、55、第一曲管部52以及第二曲管部54的外表面中与压制方向(z方向)正交的部分形成有压制痕57。在该情况下，通过识别压制痕57是否形成，能够容易地发现凹陷等成形不良，能够高效地进行品质管理。

另外，如图19所示，在压制成形品50上，优选在第二曲管部54的外表面中与压制方向(z方向)正交的部分形成有滑动痕58。在该情况下，通过识别滑动痕58是否形成，能够容易地发现凹陷等成形不良，能够高效地进行品质管理。滑动痕58也可以形成于直管部51、53、55、第一曲管部52以及第二曲管部54的外表面中与压制方向(z方向)正交的部分。

如以上说明的这样，在本实施方式的压制成形品的制造方法中，在u弯曲成形工序s1之后，通过修整而将中间压制成形品10的余壁14去除。因此，在长圆成形工序s3中，能够容易且正确地使在修整工序s2中得到的中间压制成形品20的端缘24a彼此抵接。

另外，由于在长圆成形工序s3之后，将在长圆成形工序s3中得到的中间压制成形品30接合(焊接)，因此可抑制在圆形弯曲成形工序s5中端部彼此分离，能够稳定地制造压制成形品50。另外，在圆形弯曲成形工序s5中，通过将中间压制成形品40的焊接部46压缩，而在焊接部46中形成残留应力。因此，能够提高压制成形品50的焊接部56的强度。

因此，接合工序s4和圆形弯曲成形工序s5的顺序也可以颠倒，但是根据上述理由，优选在接合工序s4之后实施圆形弯曲成形工序s5。

而且，由于在圆形弯曲成形工序s5中，将剖面为椭圆形的中间压制成形品40沿着长径方向压制，因此能够在与长径方向交叉的方向上使中间压制成形品40鼓出。并且，由于利用通过该鼓出而产生的力将中间压制成形品40弯曲，因此能够抑制压制成形品50产生凹陷等成形不良。

在接合工序s4中得到的中间压制成形品40(参照图13c)的长度l1(长径)和w1(短径)的比率优选为1.1≤l1/w1≤5.0。通过使l1/w1为5.0以下，能够防止在u弯曲成形工序s1中平板1产生褶皱。另外，通过使l1/w1为1.1以上，能够在圆形弯曲成形工序s5中通过较小的负荷使中间压制成形品40鼓出，因此能够使压制负荷变小。

[第一实施方式的变形例]

在本实施方式中，表示了在圆形弯曲成形工序s5中使用圆形弯曲成形模具140对中间压制成形品40进行压制成形的情况。但是，也可以使用图20a中所示的圆形弯曲成形模具160以及图20b中所示的圆形弯曲成形模具170对中间压制成形品40阶段性地(分多次)进行压制成形。

如图20a所示，与圆形弯曲成形模具140的下模具141的凹部142相比，圆形弯曲成形模具160的下模具161的凹部162宽度小而深度大。

另外，如图20b所示，与圆形弯曲成形模具160的下模具161的凹部162相比，圆形弯曲成形模具170的下模具171的凹部172宽度大而深度小。而且，与圆形弯曲成形模具140的下模具141的凹部142相比，圆形弯曲成形模具170的下模具171的凹部172宽度小而深度大。

并且，如图20a～图20c所示，通过利用圆形弯曲成形模具160对中间压制成形品40进行压制成形，接下来利用圆形弯曲成形模具170进行压制成形，最后利用圆形弯曲成形模具140进行压制成形，可得到图20d中所示的压制成形品50。在该情况下，由于能够使中间压制成形品40依次变形，因此能够更可靠地抑制在压制成形品50中产生成形不良。

另外，在本实施方式中，表示了自平板1制造剖面为圆形的压制成形品50的情况。但是，不仅限于剖面为圆形的压制成形品50，也能够制造具有各种剖面形状的压制成形品。

图21c是表示压制成形品63的剖视图。如图21c所示，压制成形品63具有大致八边形的剖面形状。压制成形品63通过以下顺序制造。

首先，与u弯曲成形工序s1相同，将平板1成形为图21a中所示的中间压制成形品61。中间压制成形品61具有在y方向上延伸的底壁部61a、从底壁部61a的两端部朝向z方向上方扩开的一对第一侧壁部61b和设于第一侧壁部61b的上端、相互对置且与z方向平行的一对第二侧壁部61c。

接下来，与长圆成形工序s3相同，将中间压制成形品61的端面61d彼此对接。之后，与接合工序s4相同，通过对中间压制成形品61进行焊接而得到图21b中所示的中间压制成形品62。如图21b所示，中间压制成形品62具有朝向z方向上方变窄的一对第三侧壁部62e、设于一对第三侧壁部62e之间且与底壁部61a对置的上壁部62f和焊接部46，在这一方面与中间压制成形品61不同。

之后，与圆形弯曲成形工序s5相同，通过将中间压制成形品62在z方向上(剖面较长的方向)压制而得到图21c中所示的压制成形品63。此时，与第一实施方式的情况相同，中间压制成形品62在z方向上被压缩，并且在与z方向交叉的方向上鼓出。因此，压制成形品63的z方向的尺寸l4相对于y方向的尺寸w4的比率(＝l4/w4)比中间压制成形品62的z方向的尺寸l3相对于y方向的尺寸w3的比率(＝l3/w3)小。

另外，也能够自平板1制造图22c中所示的剖面为横向较长的长圆形的压制成形品73。压制成形品73通过以下顺序制造。

首先，与u弯曲成形工序s1相同，将平板1成形为图22a中所示的中间压制成形品71。中间压制成形品71具有底壁部71a和设于底壁部71a的两端、相互对置且与z方向平行的一对侧壁部71b。

接下来，与长圆成形工序s3以及接合工序s4相同，将中间压制成形品71的端面71d彼此对接并焊接。由此得到的中间压制成形品72在图22b中表示。中间压制成形品72具有圆弧状的侧壁部72b和焊接部46，在这一方面与中间压制成形品71不同。

之后，与圆形弯曲成形工序s5相同，能够将中间压制成形品72在z方向上压制而得到压制成形品73。此时，与第一实施方式的情况相同，中间压制成形品72在z方向上被压缩，并且在与z方向交叉的方向上鼓出。因此，压制成形品73的z方向的尺寸l6相对于y方向的尺寸w6的比率(＝l6/w6)比中间压制成形品72的z方向的尺寸l5相对于y方向的尺寸w5的比率(＝l5/w5)小。

另外，也能够自平板1制造图23c中所示的压制成形品83。压制成形品83具有圆弧状的侧壁部83b和朝向z方向上方凸起地弯曲的底壁部83a。压制成形品83通过以下顺序制造。

首先，与u弯曲成形工序s1相同，将平板1成形为图23a中所示的中间压制成形品81。中间压制成形品81具有朝向z方向上方凸起地弯曲的底壁部81a、设于底壁部81a的两端的圆弧状的第一侧壁部81b和设于第一侧壁部81b的端部、相互对置且与z方向平行的一对第二侧壁部81c。

接下来，与长圆成形工序s3以及接合工序s4相同，将中间压制成形品81的端面81d彼此对接并焊接。图23b表示通过上述过程而得到的中间压制成形品82。中间压制成形品82具有椭圆弧状的侧壁部82b和焊接部46，在这一方面与中间压制成形品81不同。

之后，与圆形弯曲成形工序s5相同，能够将中间压制成形品82在z方向上压制而得到压制成形品83。此时，与第一实施方式的情况相同，中间压制成形品82在z方向上被压缩，并且在与z方向交叉的方向上鼓出。因此，压制成形品83的z方向的尺寸l8相对于y方向的尺寸w8的比率(＝l8/w8)比中间压制成形品82的z方向的尺寸l7相对于y方向的尺寸w7的比率(＝l7/w7)小。

<第二实施方式>

接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。

在上述第一实施方式中，表示了由平板1制造压制成形品50的情况。对此，在本实施方式中，由图24中所示的圆筒管201制造压制成形品250。

圆筒管201的材质为例如铁、铝、不锈钢、铜、钛、镁或钢等金属。并且，圆筒管201为例如通过挤压成形而制造的管、通过拉制成形而制造的管或电缝管等。另外，圆筒管201的厚度(壁厚)优选为0.5～10.0mm，更优选为1.0～3.2mm。

图25a～图25c是表示本实施方式的压制成形品250的图。图25a是压制成形品250的主视图，图25b是压制成形品250的俯视图，图25c是压制成形品250的横向剖视图。

如图25a～图25c所示，压制成形品250具有在x方向上较长的圆筒形状，其具备两个直管部251、253和设于这两个直管部251、253之间的的曲管部252(弯曲部)。如图25b所示，压制成形品250的曲管部252在包含x方向以及y方向的平面内弯曲。

接下来，对本实施方式的压制成形品250的制造方法进行说明。图26是表示本实施方式的压制成形品250的制造方法的流程图。

如图26所示，压制成形品250的制造方法具有长圆成形工序s201和圆形弯曲成形工序s202。这些工序在低温或高温中进行。

在长圆成形工序s201中，使用图27a以及图27b中所示的长圆成形模具230，将圆筒管201压制成形为图28中所示的剖面为椭圆形的中间压制成形品210。图27a是长圆成形模具230的立体图(未对圆筒管201进行图示)，图27b是长圆成形模具230的横向剖视图。

如图27a以及图27b所示，长圆成形模具230具备下模具231和以与该下模具231对置的方式配置的上模具236。在长圆成形模具230的下模具231上，形成有沿着x方向以直线状延伸的凹部232。另外，在长圆成形模具230的上模具236上，形成有与下模具231的凹部232对置的凹部237。并且，如图28所示，在使上模具236在z方向上下降而使上模具236抵接于下模具231的状态下，利用下模具231的凹部232和上模具236的凹部237形成椭圆形的空间238(成形空间)。

在长圆成形工序s201中，首先，如图27b所示，将圆筒管201载置于下模具231的凹部232。之后，如图28所示，使上模具236沿着z方向下降，直至上模具236的底面抵接于下模具231的上表面。此时，上模具236的凹部237和圆筒管201的外表面接触，因此圆筒管201成形为沿着下模具231的凹部232和上模具236的凹部237的形状。然后，通过使上模具236下降至上模具236的底面抵接于下模具231的上表面，自圆筒管201得到剖面为椭圆形的中间压制成形品210。由此，完成长圆成形工序s201。

在圆形弯曲成形工序s202中，使用圆形弯曲成形模具240将在长圆成形工序s201中得到的中间压制成形品210压制，制造压制成形品250。

图29a～图29c是表示在圆形弯曲成形工序s202中使用的圆形弯曲成形模具240的图。图29a是圆形弯曲成形模具240的立体图，图29b是圆形弯曲成形模具240的俯视图，图29c是圆形弯曲成形模具240的横向剖视图。在图29a中省略了对中间压制成形品210的图示，并且在图29b中省略了对圆形弯曲成形模具240的上模具246的图示。

如图29a以及图29c所示，圆形弯曲成形模具240具备下模具241和以与该下模具241对置的方式配置的上模具246。圆形弯曲成形模具240通过使上模具246沿着z方向下降而对载置于下模具241和上模具246之间的中间压制成形品210进行压制，制造压制成形品250。

在圆形弯曲成形模具240的下模具241上，以横跨下模具241的x方向上的两端部之间的方式形成有剖面为半圆状的凹部242。该凹部242具有曲管部成形部242b、直管部成形部242c和直管部成形部242a，曲管部成形部242b用于形成压制成形品250的曲管部252，直管部成形部242c用于形成压制成形品250的直管部251，直管部成形部242a用于形成压制成形品250的直管部253。

在圆形弯曲成形模具240的上模具246上，以横跨上模具246的x方向上的两端部之间的方式与下模具241的凹部242对置地形成有剖面为半圆状的凹部247。凹部247具有曲管部成形部247b、直管部成形部247c和直管部成形部247a，曲管部成形部247b用于形成压制成形品250的曲管部252，直管部成形部247c用于形成压制成形品250的直管部251，直管部成形部247a用于形成压制成形品250的直管部253。

在利用圆形弯曲成形模具240对中间压制成形品210进行压制成形时，使上模具246沿着z方向下降，直至上模具246的底面抵接于下模具241的上表面。在上模具246的底面抵接于下模具241的上表面的状态下，利用下模具241的凹部242和上模具246的凹部247形成一个空间。该空间为沿着压制成形品250的外形形状的形状，在对中间压制成形品210进行了压制时，中间压制成形品210的外表面成为沿着下模具241的凹部242和上模具246的凹部247的形状。

与第一实施方式的情况相同，如图29b以及图29c所示，在圆形弯曲成形工序s202中，将剖面为椭圆形的中间压制成形品210以长径方向与z方向平行的方式载置于下模具241的凹部242内。然后，通过使上模具246在z方向上下降而对中间压制成形品210进行压制成形，能够得到压制成形品250。

以上对本发明的各实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子提出的实施方式，并非用于将本发明的范围仅限于这些实施方式。这些实施方式能够以其他各种各样的方式实施，能够在不脱离发明主旨的范围内，进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明范围和主旨内，同样包含在权利要求书中所述的发明和与其同等的范围内。

例如，在上述各实施方式中，表示了压制成形品的剖面为中空圆形的情况。但是，压制成形品的剖面也可以为中空椭圆形或中空多边形。

另外，例如，在上述第一实施方式中，表示了压制成形品50具有一个第一曲管部52以及一个第二曲管部54的情况，但是也可以具有多个第一曲管部52以及第二曲管部54。

另外，例如，表示了上述各实施方式的压制成形品具有在x方向上连续的、周长大致相同的圆形剖面的情况。但是，压制成形品也可以具有周长沿着x方向而变化的中空剖面。

另外，例如，上述各实施方式的压制成形品也可以具有叶片形状或托架等。

另外，例如，在上述第一实施方式中，表示了焊接部遍及全长地形成于压制成形品50的情况。但是，焊接部也可以形成于压制成形品的一部分。

另外，例如，在上述第一实施方式的压制成形品50中，表示了第二曲管部54的轴线c4形成于平面p4内，该平面p4与包括直管部51、第一曲管部52、直管部53的轴线c1、c2、c3的平面p2正交且包括直管部53的轴线c3的情况(参照图2c)。但是，例如，如图30所示，第二曲管部54也可以形成为：将直管部53的轴线c3和第二曲管部54的轴线c4连结的线与平面p2以及平面p4双方交叉。

另外，例如，在上述第一实施方式中，对在u弯曲成形工序s1和长圆成形工序s3之间实施修整工序s2的情况进行了说明。但是，在适当地调整平板1的宽度，从而在u弯曲成形工序s1中得到的中间压制成形品10中不产生余壁14的情况下，不需要修整工序s2。

另外，例如，在上述第一实施方式中，表示了在u弯曲成形工序s1中，在将平板1压制成形为剖面呈u字形的同时，形成与压制成形品50的第一曲管部52对应的曲线部12的情况。但是，也可以在将平板1压制成形为剖面呈u字形以后，进一步对平板1进行压制成形而形成曲线部12。

另外，在上述各实施方式中，表示了例如各成形模具的上模具相对于下模具进退的情况。但是，不仅限于上述情况，只要上模具和下模具能相对地接近和分离便可。

工业实用性

根据本发明，能够提供能够在对中空坯材进行压制加工而形成弯曲部时抑制凹陷等成形不良的产生的压制成形品的制造方法以及压制成形品。

附图标记说明

1：平板

10：中间压制成形品(u弯曲成形工序s1之后的平板)

20：中间压制成形品(修整工序s2之后的平板)

30：中间压制成形品(长圆成形工序s3之后的平板)

40：中间压制成形品(接合工序s4之后的平板)

50：压制成形品(第一实施方式)

100：u弯曲成形模具

110：平板按压夹具

120：修整模具

130：长圆成形模具

140：圆形弯曲成形模具

201：圆筒管

210：中间压制成形品(第二实施方式)

230：长圆成形模具(第二实施方式)

240：圆形弯曲成形模具(第二实施方式)

250：压制成形品(第二实施方式)