压制成形方法与流程

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压制成形方法与流程

本发明涉及一种压制成形方法,特别涉及通过压制加工超高张力钢板来制造鞍型最终产品的压制成形方法。



背景技术:

为了遵守日益严格的环境规定,需要进一步减轻汽车车身的结构。并且,为了减少当前材料的用量,通过增加材料的强度,可以采用高张力钢板作为结构部件。通常对于高张力钢板而言,目前已采用具有440Mpa或590Mpa等级抗拉强度的高张力钢板,其通过冷压加工的方式容易地成型。之后,开始采用抗拉强度在780Mpa或980Mpa等级的高张力钢板。近来,则开始采用抗拉强度超过1Gpa的被称为“超高张力钢板”的钢板。而且,抗拉强度达到1.2Gpa或1.5Gpa等级的超高张力钢板也被认为能够使用。超高张力钢板的抗拉强度变得越高,其可加工性(延展性)就变得越差。这是因为在对超高张力钢板实施压制加工时会产生应力,并且当从模具中取出钢板时该应力被释放,由此导致钢板产生弹性变形(即所谓的回弹)的现象,因此很难保证所期望的尺寸精度。此外,还涉及到由此导致的成型载荷的增加,以及模具寿命的减少。

作为解决如上所述的一种方法,通常采用热压加工(热冲压)来形成超高张力钢板。即,这种成型方法是在高温炉中将淬火的钢板加热至约900℃使其软化,然后对其实施压制加工,之后将其保持在下死点与模具接触,从而通过冷却效应(接触冷却)加强了淬火。然而,对即使以较慢的冷却速度也均匀冷却的这类特殊材料而言,热压加工受到限制。此外,当被加热到约900℃时,其外表面被氧化,需要诸如去除氧化皮之类的后续处理。此外,对于热压加工而言,需要解决的特定问题还有不仅需要大型的专用加热炉和运输设备,而且能量消耗也异常大。因此,尽管需要实施冷压加工来成型超高张力钢板,但由此也产生了新的问题,例如待成型的最终产品的形状受到限制等。

例如,通过冷压加工不易于制造具有U形横截面或帽形横截面的最终产品,这类最终产品通常用作车体结构部件,例如车辆部件或车柱。下面所列的专利文献1中披露了具有U形横截面或帽形横截面的最终产品的实施例,在不用调节模具形状的情形下,为了获得这样的金属部件(压制而成的最终产品),即具有精确的U形或帽形横截面、并且具有在一特定的平面内沿一方向弯曲的正常的形状(设计的形状),并且维持预先确定的部件形状,提出了一种成型金属部件的方法,该金属部件具有U形或帽形横截面,并且相对于形成在金属部件上的多个弯曲部分中的一个弯曲部分而言,在第一成型步骤中,形成的中间产物具有比最终产品形状小的曲率半径,在第二成型步骤中,其形成为比第一成型步骤中的曲率半径大的曲率半径,以及形成剩余的部分,而不改变第一和第二成型步骤中的模具的曲率半径,从而制造出具有最终产品形状或基本最终产品形状的整体成型的产品(参见专利文献1的第(0004)和(0005)段)。

此外,对于在与U形横截面的开口相反的方向弯曲的鞍型最终产品来说,下面所列的专利文献2对此进行了描述,为了提供一种甚至在鞍型最终产品(其沟槽形截面被反向弯曲)的弯曲部分上也不产生褶皱的拉深方法,提出了一种通过向平板材料施加多个拉深步骤来成型鞍型最终产品的方法,其中该鞍型最终产品在与其沟槽形截面的开口相反的方向上被弯曲,其中在中间的拉深步骤中,鞍形弯曲部的至少一端部形成有平面或曲面的削面,从而形成了中间形状的产品,其中该产品在鞍形弯曲部的相对端部之间具有不同的高度,在最后的拉深步骤中,拉深出所期望的产品轮廓,并且削面从中间形状的产品上扩张消失(参见专利文献2的第(0009)和(0010)段)。

此外,下面所列的专利文献3描述了为了提供一种冲压模,该冲压模能够通过单个步骤拉深获得高质量的、无褶皱、裂纹等的产品,甚至可用于具有较大反向弯曲部的鞍型最终产品,该冲压模还能够减少加工时间和制造成本,为此描述了一种方法,使上模下降,设置在从下模突出的下垫板上的工件被从上模突出的上垫板夹持固定,接下来使上模进一步下降,圆缘成型材料的末端嵌入到圆缘成型上材料的凹入部,并且通过凸轮驱动器,凸轮滑块以及因此圆缘成型材料的末端从所述凹入部返回以形成圆缘,并且在接下来的下降步骤中,通过下冲头和上模,拉深成U形横截面,随着上模的下降,由气动弹簧施加的对上垫板的限制得以释放,从而上垫板能够容纳在上模中,并且随着圆缘被下冲头和上模伸展,工件被拉深成最终的形状(参见专利文献3的第(0006)和(0008)段)。

另一方面,下面所列的专利文献4描述了在不调整模具形状的情况下为了获得这样的金属件,即具有准确的U形或帽形横截面,具有在高度方向上弯曲的正常形状,并且维持预先确定的部分形状,提出了这样一种多级压制成形方法来成型金属部件,该金属部件具有U形或帽形横截面,具有在高度方向上弯曲的形状,在侧壁之间的顶部被放置在上表面处,即,在第一成型步骤中成型中间产品,其在金属部件侧壁之间的顶部表面中在高度方向上突出有凸起,从而其纵向的长度要长于最终产品的纵向长度,并且在第二成型步骤中,其成型为产品形状,凸起被压制移除(参见专利文献4的第(0004)和(0006)段)。此外,在第(0019)段还披露了采用厚度为1.6mm的980Mpa级钢板成型帽形横截面的产品的实施例。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利No.4757820

专利文献2:日本专利No.5234262

专利文献3:日本专利公开文本No.1994-154897

专利文献4:日本专利No.4709659



技术实现要素:

技术问题

然而,专利文献1涉及一种成型金属部件的方法,该金属部件具有在纵向表面上弯曲的形状,其目标是使产品具有在纵向表面上沿横向弯曲的形状。因此,它不是在与U形或帽形横截面的开口相反的方向弯曲,目的也不是形成这样的产品。此外,如专利文献1的第(0016)段描述的,中间产品形状的弯曲部与最终产品形状的弯曲部之间发生脊线的移位,从而在顶板部分处产生变形,图2示出了这样的实施例。

相反,专利文献2和3中披露的产品则是形成为沿着与U形横截面的开口相反的方向弯曲。然而,那些产品仅仅是带有U形横截面的产品,形成那些产品的中间产品需要提前形成有圆缘等。因此,当对具有帽形横截面的中间产品实施压制加工时,不可避免地出现了新问题,因而即使采用专利文献2和3披露的方法来成型超高张力钢板,也不能制造出所期望的产品。

另一方面,尽管专利文献4披露了使用超高张力钢板来成型具有帽形横截面的产品,但在第一成型步骤中形成具有U形或帽形横截面、且具有在高度方向弯曲(侧壁之间的顶部表面设置在上表面处)的形状的金属部件,以及形成具有在金属部件侧壁之间的顶部表面内沿高度方向突出的凸起的中间产品之后,中间产品的纵线的长度长于最终产品的纵线长度,在第二成型步骤中,其形成为产品形状,凸起被压制以将凸起移除(参见第(0006)段),前提是所述顶部形状在中间产品和最终产品之间发生改变。因此,专利文献4描述的方法的对象被限制到具有U形或帽形横截面、且具有在高度方向弯曲的形状(侧壁之间的顶部表面设置在上表面)的产品,因而该方法绝对不适于在与帽形横截面的开口相反的方向弯曲成型的鞍型最终产品。

如上所述,通过对钢板压制加工来制造具有帽形横截面的细长部件,并沿着与帽形横截面的开口相反的方向弯曲细长部件的预定区域以此形成鞍型最终产品并不容易,这里所述细长部件具有细长的顶板部、侧壁部和位于顶板部两侧的凸缘部,此外,通过冷压加工超高张力钢板,其沿着与帽形横截面的开口相反的方向弯曲,并维持顶板部分的横截面形状,以此来成型鞍型最终产品也不容易。然而,随着如上所述的超高张力钢板越来越普及,渴望出现一种适当的压制成形方法对其成型。

因此,根据本发明的一个目的是提供一种通过对超高张力钢板冷压加工来制造鞍型最终产品的压制成形方法。

技术方案

为解决上述问题,本发明提供一种制造鞍型最终产品的压制成形方法,该方法通过压制加工钢板来制造具有帽形横截面的细长部件,并沿着与帽形横截面的开口相反的方向弯曲该细长部件的预定区域而制造鞍型最终产品,这里所述细长部件具有细长的顶板部、位于顶板部两侧的侧壁部和凸缘部,所述压制成形方法包括制造具有加工调整部分的中间产品的第一步骤,该步骤通过冷压加工超高抗拉强度钢板,使细长部件的预定区域两侧的侧壁部和凸缘部产生变形,而顶板部的横截面保持预定形状;还包括至少压制所述加工调整部分的第二步骤,该第二步骤通过冷压加工中间产品,使顶板部的横截面保持预定形状,其中在第一步骤和第二步骤中的至少一个步骤中,所述至少一个步骤的加工对象是沿与帽形横截面的开口相反的方向弯曲,以形成鞍型最终产品。

因此,根据本发明,压制成形方法可以设置为包括制造具有加工调整部分的中间产品的第一步骤,该第一步骤通过冷压加工超高抗拉强度钢板,使位于细长部件的预定区域中的两侧的侧壁部和凸缘部产生变形,而顶板部的横截面则保持预定形状,并且沿着与帽形横截面的开口相反的方向弯曲该中间产品;所述成型方法还包括至少压制所述加工调整部分的第二步骤,该第二步骤通过冷压中间产品,使顶板部的横截面保持预定形状,并且沿着与帽形横截面的开口相反的方向弯曲中间产品,以形成鞍型最终产品。此外,压制成形方法可以设置为包括制造具有加工调整部分的中间产品的第一步骤,该第一步骤通过冷压加工超高抗拉强度钢板,使位于细长部件的预定区域两侧的侧壁部和凸缘部产生变形,而顶板部的横截面则保持预定形状;所述成型方法还包括至少压制所述加工调整部分的第二步骤,该第二步骤通过冷压中间产品,使顶板部的横截面保持预定形状,并且沿着与帽形横截面的开口相反的方向弯曲中间产品,以此形成鞍型最终产品。进一步,压制成形方法可以设置为包括制造具有加工调整部分的中间产品的第一步骤,该第一步骤通过冷压加工超高抗拉强度钢板,使位于细长部件的预定区域中的两侧的侧壁部和凸缘部产生变形,而顶板部的横截面则保持预定形状,并且沿着与帽形横截面的开口相反的方向弯曲该中间产品;所述成型方法还包括至少压制所述加工调整部分的第二步骤,该第二步骤通过冷压加工中间产品,使顶板部的横截面保持预定形状,以此形成鞍型最终产品。

对于如上所述的压制成形方法,在第一步骤中,位于两侧的侧壁部相对于顶板部的倾角可以在预定区域中改变,以便使预定区域中位于两侧的侧壁部和凸缘部变形。在这方面,在中间产品的预定区域中,侧壁部相对于顶板部的倾角可以设定为0°至90°。

此外,在如上所述的压制成形方法中,中间产品的纵向尺寸包括在预定区域中的纵向延伸量可以被设定为最终产品的在与上述预定区域相同的区域中的纵向尺寸的110%,其中该延伸量由侧壁部和凸缘的变形量确定。

而且,在如上所述的压制成形方法中,中间产品可以在预定区域的纵向上具有多个加工调整部分。

技术效果

因为本发明被设置为如上所述,所以能够实现下述效果。即,根据本发明的压制成形方法,其包括制造具有加工调整部分的中间产品的第一步骤,该步骤通过冷压加工超高抗拉强度钢板,使预定区域两侧的侧壁部和凸缘部产生变形,而顶板部的横截面则保持预定形状;所述成型方法还包括至少压制所述加工调整部分的第二步骤,该第二步骤通过冷压加工中间产品,使顶板部的横截面保持预定形状,其中在第一步骤和第二步骤中的至少一个步骤中,所述至少一个步骤的加工对象沿与帽形横截面的开口相反的方向弯曲,以形成鞍型最终产品,以及可以如此设置使得在第一步骤中在中间产品上形成加工调整部分,并且在第二步骤中压制所述加工调整部分使其基本消失,弯曲引起的变形量能够被中间产品自身的形状所吸收。因此,不需要单独形成圆缘等,通过冷压加工超高张力钢板,保持顶部的横截面形状,沿与帽形横截面的开口相反的方向弯曲,如此形成鞍型最终产品。

在如上所述的压制成形方法中,如果在第一成型步骤中,位于两侧的侧壁部相对于顶板部的倾角在预定区域中发生改变,使预定区域中位于两侧的侧壁部和凸缘部变形,则能够容易地制造出鞍型最终产品,而无需单独形成圆缘等。也就是说,如果构造为在中间产品的预定区域中侧壁部相对于顶板部的倾角发生改变,侧壁部和凸缘部变形构成了加工调整部分,并且在第二步骤中,通过压制加工调整部分以产生最终产品,弯曲时引起的三维变形量能够由中间产品自身的形状吸收,从而无需单独地形成圆缘等。特别地,通过将倾角设置成0°至90°,可以根据加工对象的性质或材料特性执行不同类型的压制加工。

或者,在如上所述的压制成形方法中,如果中间产品在预定区域中的纵向尺寸(包括纵向延伸量)被设定为在与上述预定区域相同的区域中最终产品的纵向尺寸的110%,则弯曲时引起的变形量能够被中间产品自身的形状充分吸收,从而能够容易地、精确地制造出鞍型最终产品。

此外,在如上所述的压制成形方法中,如果中间产品在预定区域的纵向上具有多个加工调整部分,则弯曲时引起的变形量能够由中间产品自身的形状容易地、充分地吸收,从而能够根据加工对象的性质或材料特性执行不同类型的压制加工。

附图说明

[图1]是由根据本发明的压制成形方法的实施例制造出的中间产品和最终产品的透视图。

[图2]是由根据本发明的压制成形方法的实施例制造出的中间产品的平面图。

[图3]是由根据本发明的压制成形方法的实施例制造出的中间产品的侧视图。

[图4]是沿图2中的A-A线至G-G线的剖视图。

[图5]是由根据本发明的压制成形方法的实施例制造出的最终产品的平面图。

[图6]是由根据本发明的压制成形方法的实施例制造出的最终产品的侧视图。

[图7]是沿图5中的A-A线至D-D线的剖视图。

[图8]是根据本发明实施例的在第一步骤中使用的压制装置的一部分的截面图。

[图9]是根据本发明实施例的在第二步骤中使用的压制装置的一部分的截面图。

[图10]是根据本发明的压制成形方法的另一实施例制造出的中间产品的平面图。

[图11]是根据本发明的压制成形方法的另一实施例制造出的中间产品的侧视图。

[图12]是沿图10中的A-A线至G-G线的剖视图。

[图13]是根据本发明的压制成形方法的又一实施例制造出的中间产品的平面图。

[图14]是根据本发明的压制成形方法的又一实施例制造出的中间产品的侧视图。

[图15]是沿图13中的A-A线至F-F线的剖视图。

[图16]是根据本发明的压制成形方法的又一实施例制造出的中间产品和最终产品的透视图。

具体实施方式

以下将参照附图解释本发明所期望的实施例。图1示出了根据本发明的压制成形方法的实施例中第一步骤(Pf)之后制造的中间产品20,以及第二步骤(Ps)之后制造出的最终产品10。除这些步骤外,还可任意地执行钻孔、修边等步骤,图1中省略了它们的图示。首先对图1中的下部示出的鞍型最终产品10进行解释,其中具有帽形横截面的细长部件包括顶板部11、侧壁部12,13和位于其两侧的凸缘部14,15,沿着与帽形横截面的开口相反的方向(图1中向上的方向)弯曲该细长部件以形成鞍形,例如,其可用作车身结构部件。

根据本实施例,顶板部11的横向中央处成型有凹部11r,在其两侧是凸部11p,11p,由此形成了沿纵向延伸的台阶部分。作为台阶部分的替代,可以在横向中央形成凸部,也可以采用其它形状或板形(平面),只要能够保证预定的截面模量即可。

为了制造如上所述的最终产品10,根据本实施例,采用板厚为1.6mm的冷轧钢板“SPC1180”作为超高张力钢板,并通过稍后将要描述的压制装置(图8和9所示)执行冷压加工。起先,在第一步骤(Pf)中,通过冷压加工如上所述的超高张力钢板,保持如图1中的上部由双点划线示出的预定形状(与图1中的下部示出的最终产品10的顶板部11的形状大致相同),即在不使顶板部21变形的情况下保持与顶板部11大致相同的形状,通过使预定区域(M)中位于侧两侧的侧壁部22,23和凸缘部24,25变形来形成加工调整部分20a,并使其沿着与帽形横截面的开口相反的方向弯曲,如此制造出中间产品20。

根据本实施例,在图2-4中示出了形成中间产品20。即,通过改变中间产品20预定区域(M)中的侧壁部22,23相对于顶板部21的倾角,使在预定区域(M)中具有如图4中的(A)、(B)、(F)和(G)所示横截面的侧壁部22,23和凸缘部24,25变形成如图4中的(C)-(E)所示的侧壁部22a,23a和凸缘部24a,25a,并且侧壁部22和凸缘部24的侧面形状变形成如图3所示的侧壁部22a和凸缘部24a的侧面形状(侧壁部23和凸缘部25以同样的方式变形)。通过侧壁部22a,23a和凸缘部24a,25a构造出加工调整部分20a,如此制造出如图3所示带有弯曲角α(例如139°)的中间产品20。

接下来,在第二步骤(Ps)中,通过对如上所述的中间产品20冷压加工,使顶板部21的横截面保持为预定形状,通过压制加工调整部分20a(如此使该加工调整部分20a基本消失),并沿着与帽形横截面的开口相反的方向对其弯曲,以便形成鞍型,制造出如上所述的最终产品10。尽管从严格的意义上讲,具有不同弯曲角的顶板部11和顶板部21不具有相同的形状,但从某种意义上说,在不使顶板部21变形(除了改变顶板部21的弯曲角之外)的情形下,顶板部21保持了与目标顶板部11大致相同的形状,执行第一步骤(Pf)使顶板部21的横截面保持为预定形状,并且执行第二步骤(Ps)。

因此,最终产品10被成型为图5-7所示的形状。即,如图4中的(A)、(B)、(F)和(G)所示的侧壁部22,23和凸缘部24,25的横截面,以及如图4中的(C)-(E)所示的侧壁部22a,23a和凸缘部24a,25a的横截面被变形成如图7所示的侧壁部12,13和凸缘部14,15的横截面,此外如图3所示的侧壁部22,22a和凸缘部24,24a的横截面被变形成如图6所示的侧壁部12和凸缘部14的横截面(以相同的方式使侧壁部23,23a和凸缘部25,25a的横截面变形),如此,如图6所示,鞍型最终产品10被成型为带有侧壁部12,13和凸缘部14,15,它们沿着整个长度具有相同的横截面并具有弯曲角β(例如149°)。尽管本实施例的最终产品10被成型为沿整个长度具有相同的横截面,但以相同的方式也能够制造出沿纵向具有渐变横截面的鞍型最终产品。

如图3所示,根据如上所述的中间产品20,由虚线箭头表示的压缩应力施加在预定区域(M)中的弯曲部的内侧,从而在第一步骤(Pf)之后残留有由实线箭头表示的拉伸应力。另一方面,对于弯曲部外侧的加工调整部分20a而言,如图2-4所示,侧壁部22,23和凸缘部24,25产生三维变形,变成了侧壁部22a,23a和凸缘部24a,25a。也就是说,在加工之前的预定区域(M)中,顶板部21和侧壁部22a,23a之间的边界线(内侧脊线),以及侧壁部22a,23a和凸缘部24a,25a之间的边界线(外侧脊线)在加工之后弯曲,从而它们变得比预定区域(M)中顶板部21和侧壁部22,23之间的边界线(内侧脊线)以及侧壁部22,23和凸缘部24,25之间的边界线(外侧脊线)长。此外,在本实施例中,如图3所示,加工后,位于侧壁部22a,23a和凸缘部24a,25a的弯曲部外侧的轮廓线变得比加工之前长。也就是说,图2和3中示出了在预定区域(M)中在侧壁部22,23和凸缘部24,25处产生的三维变形量的横向分量和纵向分量。因此,如图3下部的虚线箭头所示,加工调整部分20a受到拉伸应力,而如实线箭头所示的压缩应力在第一步骤(Pf)之后被残留。

根据如图6所示的最终产品10,虚线箭头表示的压缩应力以与图3相同的方式被施加到预定区域(M)中的弯曲部分的内侧,从而在图6上部实线箭头表示的拉伸应力在第二步骤(Ps)之后被残留。然而,在弯曲部外侧,当加工调整部分20a被压制(至基本消失)时,施加了压缩应力,从而在图6中由实线箭头表示的拉伸应力在第二步骤(Ps)之后被残留。因此,在最终产品10的弯曲部的内侧和外侧,只残留有实线箭头表示的拉伸应力,从而拉伸应力总体上是平衡的,能够防止产生弹回或扭曲。在没有以与前述成型方法相同的方式成型如上所述的加工调整部分20a而对中间产品(未示出)实施弯曲的情况下,尽管这里省略了图示,但拉伸应力仍残留在弯曲部的内侧,压缩应力仍残留在弯曲部的外侧,从而有可能产生弹回而返回到弯曲前的状态,或者有可能产生扭曲。

以下将描述在如上所述的第一步骤(Pf)和第二步骤(Ps)中使用的装置。图8示出了在第一步骤(Pf)中使用的装置,其中该装置被构造为将超高张力钢板作为工件设置在下模(Lf)上,驱动上模(Uf)向下,通过所谓的冲压形成中间产品20,从而例如将500吨的加工力施加给工件。上模(Uf)安装有模具121,所述模具121具有带预定形状(中间产品20的轮廓)的压制表面,下模(Lf)安装有冲头122和垫板123,用于提供具有类似预定形状的压制表面。利用这些模具,形成了具有如图4中的(A)-(G)所示横截面的侧壁部22,23和凸缘部24,25。

图9示出了在第二步骤(Ps)中使用的装置,其中该装置被构造为将中间产品20设置在下模(Ls)上,驱动上模(Us)向下,通过所谓的凸轮弯曲形成最终产品10,从而例如将400吨的加工力施加给中间产品20。上模(Us)安装有模具211,所述模具211具有带预定形状(最终产品10的轮廓)的压制表面,下模(Ls)安装有冲头212和垫板213,用于提供具有类似预定形状的压制表面。冲头212通过滑板Sp由滑块214可移动地支撑,以便接近或远离垫板213。此外,上模(Us)安装有驱动器216,从而能够通过滑板Sp使驱动器216的斜面(凸轮面)和滑块214的斜面(凸轮面)彼此按压。下模(Ls)设置有导向部件215,其在竖直方向上引导驱动器216,并使冲头212返回(起到复位弹簧的作用)。因此,在中间产品20设置在下模(Ls)上的情形下,当驱动上模(Us)向下时,随着驱动器216由导向部件215引导向下移动,滑块214被驱动朝向垫板213,如此通过所谓的凸轮弯曲(依靠凸轮弯曲)形成最终产品10。

根据上述实施例,如图4的(D)所示,在中间产品20的预定区域(M)中将侧壁部22a,23a相对于顶板部21的倾角设定为80°,也可以设定成0°-90°范围内的某一角度。如前所述,通过在中间产品20的侧壁部22,23和凸缘部24,25上产生的三维变形量来确定预定区域(M)的纵向伸长。例如,将中间产品20的包含纵向伸长的纵向尺寸设定为最终产品10在与预定区域(M)相同的区域中纵向尺寸的110%,这与侧壁部22a,23a相对于顶板部21的倾角的设定是一致的。对于如上所述的110%,其作为根据本实施例的适当值。当然,并不限于这一比率,还可以根据超高张力钢板的特性进行设置,或者根据最终产品10和中间产品20的形状设定,这由模拟或各种分析得出。

此外,在中间产品20的预定区域(M)中将侧壁部22a,23a相对于顶板部21的倾角设定为0°,在此情形下,制造如图10-12所示的中间产品30,以下将在另一实施例中对此进行描述。即,根据如图10-12所示的中间产品30,在预定区域(M)中,具有与如图12的(A)、(B)、(F)和(G)所示横截面相同横截面的侧壁部32,33和凸缘部34,35被变形成如图12的(C)-(E)所示的侧壁部32c,33c和凸缘部34c,35c,并且侧壁部32和凸缘部34的侧面形状变形成如图11所示的侧壁部32c和凸缘部34c的侧面形状(侧壁部33和凸缘部35以相同的方式变形)。于是,由侧壁部32c,33c和凸缘部34c,35c构造出加工调整部分30c,从而制造出如图11所示的带有弯曲角(例如139°)的中间产品30。

在图10-12中,除了如上所述的30c等之外,与图2-4中附图标记20几所示部件相对应的部件用30几表示,这些部件与那些部件基本相同,因此,这里省略了对它们的说明。此外,与上述实施例相同,从中间产品30变形成最终产品10是三维变形,如此严格说来,分别具有不同弯曲角的顶板部11和顶板部31形状并不相同。然而,从某种意义上说,顶板部31保持与目标顶板部11大致相同的形状,顶板部31没有变形(除了改变顶板部31的弯曲角之外),能够执行第一步骤,使顶板部31的横截面保持预定形状。

根据如上所述的中间产品20和30,加工调整部分20a,30a分别被设置在一个部分处。然而,如图13-15所示的实施例,也可以在预定区域(M)中沿纵向设置多个加工调整部分。即,成形如图13-15所示的中间产品40,使得在预定区域(M)中,具有与如图15的(A)、(B)和(F)所示横截面相同横截面的侧壁部42,43和凸缘部44,45被变形成具有如图15的(C)-(E)所示的侧壁部42d,42e,43d,43e和凸缘部44d,44e,45d,45e,并且侧壁部42和凸缘部44的侧面形状变形成如图14所示的侧壁部42d,42e和凸缘部44d,44e的侧面形状(侧壁部43和凸缘部45以相同的方式变形)。因此,由侧壁部42d,42e,43d,43e和凸缘部44d,44e,45d,45e构造出两个加工调整部分40d,40e,从而制造出如图14所示的带有弯曲角(例如139°)的中间产品40。

在图13-15中,除了如上所述的40d,40e等之外,与图2-4中附图标记20几所示部件相对应的部件用40几表示,这些部件与那些部件基本相同,因此,这里省略了对它们的说明。

在每一个如上所述的实施例中,中间产品20,30,40成形为弯曲的。相反地,如图16所示,例如,在第一步骤(Pfx)中不执行弯曲,但可以仅在第二步骤(Ps)中执行弯曲。也就是说,在如图16所示的第一步骤(Pfx)中,通过冷压加工超高张力钢板,保持顶板部51的预定形状而不使其变形,在预定区域(M)中使位于其两侧的侧壁部52(省略了与之相对的侧壁部的附图标记)和凸缘部54(省略了与之相对的凸缘部的附图标记)变形,以形成加工调整部分50a,如此制造出中间产品50。

接着,在第二步骤(Ps)中,通过冷压加工如上所述中间产品50,压制所述加工调整部分50a(如此使加工调整部分50a基本消失),并沿着与帽形横截面的开口相反的方向弯曲使其弯曲,以此形成鞍型最终产品,如此制造如上所述的最终产品10。在第二步骤(Ps)中,顶板部51保持预定形状(除了弯曲前后的变化),沿着与帽形横截面的开口相反的方向对其进行弯曲。

与图16所示实施例相反,可以不在第二步骤中执行弯曲,而仅在第一步骤中执行弯曲。例如,在图1所示的第一步骤(Pf)中,使顶板部21的横截面保持预定形状,在预定区域(M)中通过使位于其两侧的侧壁部22a,23a和凸缘部24a,25a变形来形成加工调整部分20a,并沿着与帽形横截面的开口相反的方向对其进行弯曲,可制造出中间产品20,并且在第二步骤(Ps)中,通过对中间产品20冷压加工,使顶板部21的横截面保持预定形状,在不进行弯曲的情形下压制所述加工调整部分20,可制造出图1所示的最终产品。

如上所述,在上述任一实施例中,通过改变中间产品20的预定区域(M)中侧壁部22,23相对于顶板部21的倾角,使侧壁部22,23和凸缘部24,25变形以形成加工调整部分20a等,以及在第二步骤(Ps)中,通过压制加工调整部分20a(使加工调整部分20a等基本消失),形成最终产品。因此,弯曲时引起的三维变形量能够被中间产品20本身的形状吸收,从而不需要单独地形成圆缘等。尽管加工调整部分20a等没有完全消失,并且例如压制的标记(例如脱色的部分)将被残留,但在产品的使用中不会引起任何麻烦。在任意实施例中,在最终产品10的两个相反端部形成有凸缘部等的产品都能够通过包括第一步骤(Pf,Pfx)和第二步骤(Ps)的工艺制造出来。

附图标记说明

10 最终产品

20,30,40,50 中间产品

11,21,31,41,51 顶板部

12,22,32,42,52 侧壁部

13,23,33,43,53 侧壁部

14,24,34,44,54 凸缘部

15,25,35,45,55 凸缘部

20a,30c,40d,40e,50a 加工调整部分

Pf 第一步骤

Ps 第二步骤

Uf,Us 上模

Lf,Ls 下模

121,211 模具

122,212 冲头

123,213 垫板

214 滑块

216 驱动器

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