冲压成形方法与流程

文档序号:15880170发布日期:2018-11-09 17:47阅读:538来源:国知局
冲压成形方法与流程

本发明涉及帽形(hat-shaped)截面的冲压成形(pressforming)部件(part)的冲压成形方法,特别是涉及抑制回弹(springback)的形状冻结性(shapefreezingproperty)优异的冲压成形方法。

背景技术

近年来,为了实现从环境问题出发的汽车(automobile)车身(automotivebody)的轻量化(weightreduction),高强度钢板(high-strengthsteelsheet)正越来越多地应用于汽车部件。为了生产汽车部件,多采用生产成本低廉的冲压成形。然而,高强度钢板与低强度的钢板相比,冲压成形后的弹性恢复(elasticrecovery)(回弹)较大,使得要通过冲压成形来获得目标形状的部件变得困难。此外,以车身的轻量化为目的的使用钢板的高强度化即意味着板厚减薄化(sheetthinning),然而板厚越薄的钢板回弹越大,又加剧了上述的问题。

因此,对于用于抑制回弹的冲压成形工艺的开发有着强烈的需求。尤其是,在应用高强度钢板的汽车骨架部件(skeletalpart)中常见的帽形截面的冲压成形部件中,经常发生“壁部外张”,即由于回弹,冲压成形部件的侧壁部(sidewallportion)的开口宽度(openingwidth)变形成比目标形状的开口宽度打开得更大,而抑制由回弹导致的壁部外张具有重要的意义。

目前为止,已公开有数种抑制帽形截面的冲压成形部件的由回弹导致的壁部外张的冲压成形方法。

在专利文献1中,公开了以下技术:通过拉深成形(deepdrawing)来成形临时成形体,该临时成形体的成形目标形状中的侧壁部的横壁部侧端部彼此的间隔,相对于成形部件的成形目标形状的侧壁部的横壁部侧端部彼此的间隔,形成得较短;然后,按照成形目标形状将侧壁部扩展开。并且,根据该技术,能够对临时成形体的侧壁部进行反向弯折(reversebending)以及折回(bendingback),能消解存在于临时成形体的纵壁部的会造成壁部翘曲(wallcamber)的应力(stress),从而降低从成形模具(toolofpressforming)脱模(dierelease)后的壁部翘曲,由此能够抑制壁部外张(wallopening)。

此外,在专利文献2中,与专利文献1同样地,公开了以下技术:通过成形其凸模(punch)底部比成形目标形状小的中间成形品(intermediateformingpart),再在下一工序中将其成形为目标形状,使得可将脱模后的回弹所导致的壁部外张抵消的变形保留下来。

专利文献1:日本特开2008-307557号公报

专利文献2:日本专利第4681420号公报



技术实现要素:

为了抑制帽形截面的冲压成形部件的壁部外张,重要的是:如何对适当的部位施加应力或变形,以缓和或抵消例如在拉深成形(deepdrawing)中被折回变形的侧壁部上发生的翘曲(camber)所产生的应力。

专利文献1及专利文献2公开的冲压成型方法,在第1成形工序中成形出被施加了应力或变形(deformation)的中间成形体(intermediateformingpart),该应力或变形以使施加于侧壁部内侧的压缩应力(compressivestress)以及施加于外侧的拉伸应力(tensilestress)不产生作用的方式,抵消壁部外张的驱动应力(drivingstress);然后,再在第2成形工序中使侧壁部突出,来成形目标形状的帽形截面的冲压成形部件。然而在第2成形工序中,在使侧壁部突出时会施加内侧的压缩应力以及外侧的拉伸应力,而无法消除壁部翘曲;并且,由于没有考虑成形出的冲压成形部件的法兰部(flangeportion)及侧壁部相对于目标形状的角度变化,在通过该法兰部与其他部件进行接合时会产生问题。

本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于,提供一种在成形帽形截面部件的情况下,能够抑制由回弹导致的壁部外张,并且能够抑制与其他部件接合(weld,焊接)的法兰部的角度变化的冲压成形方法。

为了解决上述问题,达成目的,本发明涉及一种冲压成形方法,是将具有顶板部(topportion)、与该顶板部连续的侧壁部、以及与该侧壁部连续的法兰部的、帽形截面的冲压成形部件成形的冲压成形方法,其具有:第1成形工序,使用第1模具将金属板料(metalsheet)成形为临时成形部件,该第1模具具有顶板成形部、侧壁成形部以及法兰成形部,上述顶板成形部及上述法兰成形部用于将顶板部及法兰部成形,该顶板部及法兰部与上述冲压成形部件的目标形状为相同形状,上述侧壁成形部用于将侧壁部成形,该侧壁部呈与上述冲压成形部件的目标形状相比在成形方向上的截面向外侧凸出的山形的形状;以及第2成形工序,使用第2模具对上述临时成形部件进行碰撞成形,该第2模具具有用于将顶板部、侧壁部以及法兰部成形的顶板成形部、侧壁成形部以及法兰成形部,该顶板部、侧壁部以及法兰部与上述冲压成形部件的目标形状为相同形状。

此外,本发明涉及的冲压成形方法是在上述发明中,上述冲压成形部件在长度方向上成形为直线状。

此外,本发明涉及的冲压成形方法是在上述发明中,上述第1成形工序中,通过碰撞成形(crashforming)来进行成形。

此外,本发明涉及的冲压成形方法是在上述发明中,使在上述第1成形工序成形的上述临时成形部件中从凸模肩部(shoulderportion)至凹模(die)肩部的棱线的长度,与在上述第2成形工序成形的冲压成形部件中从凸模肩部至凹模肩部的棱线的长度相同。

本发明涉及的冲压成形方法,作为将具有顶板部、与该顶板部连续的侧壁部、以及与该侧壁部连续的法兰部的、帽形截面的冲压成形部件成形的冲压成形方法,具有:第1成形工序,使用第1模具将临时成形部件成形,该第1模具具有顶板成形部、侧壁成形部以及法兰成形部,上述顶板成形部及上述法兰成形部与上述冲压成形部件的目标形状为相同形状,上述侧壁成形部用于将侧壁部成形,该侧壁部呈与上述冲压成形部件的目标形状相比截面向外侧凸出的山形的形状;以及第2成形工序,使用第2模具对上述临时成形部件进行碰撞成形,该第2模具具有与上述冲压成形部件的目标形状为相同形状的顶板成形部、侧壁成形部以及法兰成形部。由此,通过将在侧壁部上赋予了反向弯折的所述临时成形部件碰撞成形为目标形状,使得在上述冲压成形部件脱模后的上述侧壁部的变形与将上述顶板部和上述侧壁部连接的凸模肩部的角度变化彼此抵消,并且基于上述脱模后的侧壁部的变形以及将上述侧壁部与上述法兰部连接的凹模肩部的角度变化的协同作用,通过改变赋予临时成形部件的呈山形的形状的弯曲部的位置及曲率半径(curvatureradius),可以调节冲压成形部件的壁部外张及法兰部的角度,能够获得得以抑制由回弹导致的壁部外张及法兰部的角度变化、形状冻结性优异的冲压成形部件。

附图说明

图1为用于说明本发明的实施方式涉及的冲压成形方法的图,其中(a)为表示第1成形工序的图,(b)为表示第2成形工序的图。

图2为在本发明的实施方式中作为成形对象的冲压成形部件的外观图。

图3为用于说明现有的用于冲压成形的模具的图,其中(a)为表示用于拉深成形的模具的图,(b)为表示用于碰撞成形的模具的图。

图4为用于说明在以现有的冲压成形方法成形出的冲压成形部件中产生的回弹的说明图。

图5为用于说明在本实施方式涉及的冲压成形方法中成形的临时成形部件的图。

图6为用于本实施方式涉及的冲压成形方法的第1成形工序的模具的说明图。

图7为用于说明在本实施例中作为成形对象的冲压成形部件的形状的图。

图8为表示由本发明涉及的冲压成形方法成形出的冲压成形部件的截面形状的图。

具体实施方式

本发明的实施方式涉及的冲压成形方法,是将如图2所示的具有顶板部71、与顶板部71连续的侧壁部75、以及与侧壁部75连续的法兰部79的、帽形截面的冲压成形部件70成形的冲压成形方法,如图1所示,其具有:第1成形工序,使用具有凹模10及凸模20的第1模具1将金属板料50成形为临时成形部件60;以及第2成形工序,使用具有凹模30及凸模40的第2模具3,将临时成形部件60成形为冲压成形部件70。

以下,对在本实施方式中作为成形对象的冲压成形部件70进行说明之后,对本实施方式涉及的冲压成形方法的各工序进行详细说明。

冲压成形部件

如图2所示,冲压成形部件70为具有顶板部71、通过凸模肩部73与顶板部71连续的侧壁部75、以及通过凹模肩部77与侧壁部75连续的法兰部79的帽形截面,在长度方向上成形为直线状。

以往,如图2所示的冲压成形部件70是由使用图3的(a)所示的模具80的拉深成形(拉延成形)或是由使用图3的(b)所示的模具90的碰撞成形(弯曲成形(bending))而成形的。

拉深成形的情况下,模具80由凹模81、凸模83以及压边圈(blankholder)85构成,首先用凹模81和压边圈85将金属板料(板料)夹持固定,然后使凸模83对凹模81进行相对移动来进行拉延成形。

另一方面,碰撞成形的情况下,模具90由凹模91以及凸模93构成,通过凹模91与凸模93的相对移动将金属板料夹入来进行弯曲成形。

无论是在哪一种成形方法中,成形出的冲压成形部件70都会由于凸模肩部73的外张(顶板部71与侧壁部75之间的打开角度的增加)与侧壁部75的壁部翘曲这两方面的回弹的复合,产生壁部外张,即左右的侧壁部75的开口幅度比目标形状的开口幅度打开得更大这样的变形。

特别是,使用的金属板料为高强度钢板、或者板厚较薄的情况下,上述的壁部外张更加显著,冲压成形部件70会大幅度地偏离目标形状。

并且,为了将帽形截面的冲压成形部件70与其他部件通过点焊(spotwelding)来进行接合,需要使法兰部79的位置以及角度与其他部件的接合面(法兰部)吻合,但在如图4所示的产生了由回弹导致的壁部外张的冲压成形部件70中,法兰部79的位置发生了变化,并且相对于接合面的角度也发生了变化,因此会产生无法与其他部件接合的情况。

因此,对冲压成形部件70而言,需要进行可抑制壁部外张以及法兰部79的角度变化的冲压成形。

第1成形工序

如图1的(a)所示,第1成形工序是使用具有凹模10以及凸模20的第1模具1,例如由压板(pad)17压住金属板料50来将其成形为临时成形部件60的工序,凹模10及凸模20分别具有顶板成形部11、21、侧壁成形部13、23以及法兰成形部15、25。

顶板成形部11、21以及法兰成形部15、25用于成形顶板部61和法兰部69,该顶板部61和法兰部69与冲压成形部件70的目标形状为相同形状(参见图5)。

与此相对,侧壁成形部13、23用于成形侧壁部65,该侧壁部65呈与目标形状的冲压成形部件70相比在成形方向上的截面向外侧凸出的山形的形状(参见图5)。

在本实施方式中,侧壁部65由通过凸模肩部63与顶板部61连续的上侧平面部(flatportion)65a、与上侧平面部65a连续的弯曲部(bentportion)65b、以及将弯曲部65b与凹模肩部67连接的下侧平面部65c构成。因此,如图6所示,第1模具1具有用于将上侧平面部65a成形的上侧平面成形部13a、23a、用于将弯曲部65b成形的弯曲成形部13b、23b、以及用于将下侧平面部65c成形的下侧平面成形部13c、23c。

由侧壁成形部13、23成形出的侧壁部65被赋予了弯曲,该弯曲与通过现有的冲压成形方法成形时所见到的由回弹导致的壁部翘曲呈反方向。此外,如图5所示,凸模肩部63的角度α比目标形状的凸模肩部打开得更大,凹模肩部67的角度β比目标形状的凹模肩部打开得更小。

第2成形工序

第2成形工序是使用如图1的(b)所示的具有凹模30以及凸模40的第2模具3,由压板37压住临时成形部件60来将其成形(二次精冲(restrike))为冲压成形部件70的工序,凹模30及凸模40分别具有顶板成形部31、41、侧壁成形部33、43、以及法兰成形部35、45。

顶板成形部31、41、侧壁成形部33、43以及法兰成形部35、45均与冲压成形部件70的目标形状为相同形状,由第1成形工序成形出的临时成形部件60被成形为具有与目标形状为相同形状的顶板部71、侧壁部75以及法兰部79的冲压成形部件70。

以下,对根据本实施方式涉及的冲压成形方法,能够抑制由回弹导致的冲压成形部件70的壁部外张以及法兰部79的角度变化的理由进行说明。

如上所述,在采用如图3所示的现有形状的模具80、90进行成形时,如图4所示,由于脱模后的回弹,会产生因侧壁部75的壁部翘曲以及凸模肩部73的角度变化双方而引起的壁部外张。

该回弹无论在拉深成形或碰撞成形中,均起因于成形过程中在侧壁部75的内侧及外侧产生的残余应力(residualstress)差(内侧为压缩应力,外侧为拉伸应力)。

因此,对于侧壁部75的壁部翘曲,在第1成形工序中,赋予侧壁部65与壁部翘曲为反方向的弯曲余量(foldremaining)(反向弯曲)而将临时成形部件60成形,接着在第2成形工序中,将临时成形部件60的侧壁部65成形为目标形状的侧壁部75,由此使在冲压成形部件70的侧壁部75的内侧与外侧产生的残余应力的方向逆转(内侧为拉伸应力,外侧为压缩应力)。由此,在脱模后侧壁部75会与以往的壁部翘曲呈反方向变形,实现壁部外张的减少。

另一方面,凸模肩部73是将在第1成形工序成形出的凸模肩部63在第2成形工序中向闭合(图5所示的凸模肩部63的角度α减小)的方向进一步弯曲而成的,因此在第2成形工序中将临时成形部件60成形为目标形状的冲压成形部件70时,由于回弹凸模肩部73会向打开(角度增加)的方向变形。

尽管该凸模肩部73的角度增加使得第2成形工序的侧壁部75中与第1成形工序的侧壁部65相当的部分的壁部外张增加,但与侧壁部65相当的部分的变形使得壁部外张减少,因此通过二者彼此抵消,得以抑制冲压成形部件70的壁部外张,能够降低法兰部79的位置与目标形状的差。

此外,由于在第2成形工序中将下侧平面部65c成形为侧壁部75,因此在第1成形工序成形出的凹模肩部67被向打开(图5所示的凹模肩部67的角度β增加)的方向成形,在第2成形工序中将临时成形部件60成形为目标形状的冲压成形部件70时,由于回弹,第2成形工序的凹模肩部77会向闭合(角度减小)的方向变形。

尽管这样的凹模肩部77的角度减少会对法兰部79对接合面的角度的增加产生影响,但通过上述的侧壁部75与法兰部79的成形,使得法兰部79相对于接合面的角度减小。因此通过凹模肩部77的角度减小与侧壁部75的变形的协同作用,能够抑制法兰部79相对于接合面的角度的增加。

即,本发明通过赋予冲压成形部件70的侧壁部75反向弯曲,使得冲压成形部件70脱模后的侧壁部75中的回弹抑制壁部外张(法兰部79的位置)与法兰部79的角度增加这两者。

这里,在本实施方式中第1成形工序中使用的第1模具1,具有由上侧平面成形部13a、23a、弯曲成形部13b、23b、以及下侧平面成形部13c、23c构成的侧壁成形部13、23,因此如图5所示,临时成形部件60的侧壁部65的上侧平面部65a与下侧平面部65c由弯曲部65b连接而呈向外侧凸出的山形的形状。

并且,在冲压成形部件70中与弯曲部65b相当的部分的脱模后的变形量相同的情况下,弯曲部65b在从法兰部69朝向顶板部61方向的成形高度方向上位置越高,在第2成形工序脱模后的变形导致的侧壁部75下端(侧壁部75的法兰部79附近)的位置变化越大,因此认为在第1成形工序中被赋予的弯曲部65b的位置越高,对于抑制壁部外张越有利。

此外,弯曲部65b的曲率半径r(圆角半径(filletradius))越大,则在侧壁部65中,在第2成形工序中受到反向弯折的范围越大,因此认为对于抑制冲压成型部件70的壁部外张的效果越好。与此相对,若弯曲部65b的曲率半径r过小,则因为在冲压成形部件70的侧壁部75会留下折痕而并不理想。

因此,通过适当改变弯曲部65b在从法兰部69朝向顶板部61方向的成形高度方向上的位置h以及曲率半径r,能够调整在第2成形工序中对临时成形部件60进行成形而得到的冲压成形部件70的由回弹导致的壁部外张以及法兰部79的角度变化。

关于通过改变弯曲部65b在成形高度方向上的位置h以及曲率半径r而产生的对于抑制壁部外张以及法兰部69的角度变化的效果,在后述实施例中予以证实。

另外,在本发明涉及的冲压成形方法的第1成形工序中成形的临时成形部件60,只要不是成形为比连结凸模肩部63与凹模肩部67的虚拟线向内侧凹陷的形状即可,也可以没有上侧平面部65a及下侧平面部65c这样的平面部而是侧壁部65整体弯曲成向外侧凸出的山形的形状。

此外,在上述说明中作为成形对象的冲压成形部件70,在其长度方向上成形为直线状,而临时成形部件60中的侧壁部65,在其长度方向的全长上形成为向外侧凸出的山形的形状,但是本发明并不排除在俯视时在长度方向上成形为弯曲的形状的情况、或是在第1成形工序中仅将临时成形部件的侧壁部的一部分成形为向外侧凸出的山形的形状的情况。

进而,本实施方式涉及的冲压成形方法中,第1成形工序是通过碰撞成形来进行成形的,但也可以通过拉深成形来进行第1成形工序。

关于在第1成形工序中通过碰撞成形或拉深成形来进行成形时的差异,在后述的实施例中进行说明。

另外,上述说明中,在第1成形工序中是由压板17压住金属板料50来进行成形(参见图6),在第2成形工序中是由压板37压住临时成形部件60来进行成形,但本发明涉及的冲压成形方法也可以不使用压板17、37来进行第1成形工序以及第2成形工序。

并且,在上述说明中,如图5所示,在第1成形工序成形的临时成形部件60的成形高度被设定为,与在第2成形工序成形的目标形状的冲压成形部件70的成形高度相同,这种情况下,临时成形部件60中从凸模肩部63至凹模肩部67(参见图5)的棱线的长度比冲压成形部件70中从凸模肩部73至凹模肩部77(参见图7)的棱线的长度长。

然而,本发明涉及的冲压成形方法并不限定于使临时成形部件的成形高度与目标形状的冲压成形部件的成形高度相同,也可以是,以使在第1成形工序成形的临时成形部件中从凸模肩部至凹模肩部的棱线的长度,与在第2成形工序成形的冲压成形部件的目标形状中从凸模肩部至凹模肩部的棱线的长度相等的方式,将临时成形部件的成形高度设定得比冲压成形部件的成形高度低而进行成形(拉深成形或碰撞成形)。

这样,通过将临时成形部件中从凸模肩部至凹模肩部的棱线的长度设定为与冲压成形部件中从凸模肩部至凹模肩部的棱线的长度相同,使得在第1成形工序成形的临时成形部件的法兰部与在第2成形工序成形的冲压成形部件的法兰部的成形位置(部位)一致,因此可以实现与作为目标的法兰部的角度更加接近的成形。

实施例

为了对本发明涉及的冲压成形方法的作用效果进行确认,进行了关于冲压成形和回弹的cae(computeraidedengineering,计算机辅助工程)分析,以下对其结果进行说明。

在本实施例中,以图7所示的帽形截面的冲压成形部件70为成形目标形状,进行了如图1的(a)所示的使用第1模具1将金属板料50成形为临时成形部件60的第1成形工序、以及如图1的(b)所示的使用第2模具3将临时成形部件60成形为冲压成形部件70的第2成形工序的冲压成形分析。

然后,进行了在第2成形工序中被成形至成形下止点的冲压成形部件70在脱模后的回弹分析。

如图7所示,关于冲压成形部件70的目标形状的尺寸,设顶板部71的宽度为60mm、成形高度为d=60mm、侧壁角度为70°、凸模肩部73的曲率半径为r=5mm。

另外,用于冲压成形部件70的成形的金属板料50为板厚t=1.2mm、拉伸强度(tensilestrength)为1180mpa级的钢板。

在本实施例的冲压成形分析中,第1成形工序为通过碰撞成形或拉深成形来进行成形。此外,如图5所示,在第1成形工序成形的临时成形部件60的侧壁部65为由上侧平面部65a、弯曲部65b以及下侧平面部65c构成的向外侧凸出的山形的形状。并且,关于临时成形部件60的尺寸,设凹模肩部67的角度为β=90°、成形高度为d=60mm,改变弯曲部65b在成形高度方向上的位置h以及曲率半径r(圆角半径)来进行分析(参见图5)。

在本实施例中,求取了冲压成形部件70的由回弹导致的壁部外张以及法兰部79的角度。冲压成形部件70的壁部外张是根据在成形高度方向上从顶板部71起朝向下方55mm的位置处的左右的侧壁部75之间的距离wo的变化量(壁部外张量δw)来进行评价的(参见图4、图7)。此外,法兰部79的角度是根据以目标形状的法兰部79的接合面为基准的法兰部角度θ来进行评价的(参见图4)。

在图8中表示在第1成形工序采用碰撞成形的情况下,通过对由冲压成形分析而成形出的冲压成形部件70进行回弹分析而得到的截面形状。

图8为在第1成形工序中成形的临时成形部件60的弯曲部65b在成形高度方向上的位置为h=30mm、弯曲部65b的曲率半径为r=30mm的情况下冲压成形部件70的截面形状的分析结果。与冲压成形部件70的目标形状进行比较,得到以下结果:尽管侧壁部75中稍微残留有在第1成形工序成形出的山形的形状,但法兰部79的位置以及角度与目标形状大体一致。

在表1中表示:第1成形工序采用碰撞成形,改变临时成形部件60的弯曲部65b在成形高度方向上的位置h以及曲率半径r来进行冲压成形分析,并对由该冲压成形分析得到的冲压成形部件70进行回弹分析,由此求得的壁部外张量δw以及法兰角度θ的结果。

表1

在表1中,“无对策”为采用现有的冲压成形方法(现有技术例、参见图3的(b))的结果,条件a~h为采用本发明涉及的冲压成形方法(发明例)的结果。

与现有技术例相比,发明例明显减小了壁部外张量δw以及法兰角度θ(参照图4),效果良好。

在发明例中,关于弯曲部65b在高度方向上的位置h的差异对壁部外张量δw的影响,对曲率半径r=30mm时位置h=15mm(相对于成形高度d的相对位置h/d=0.25)的条件d、位置h=30mm(相对位置h/d=0.50)的条件g、以及位置h=45mm(相对位置h/d=0.75)的条件h进行比较,则可知随着弯曲部65b的位置h(相对位置h/d)的増加,壁部外张量δw会降低。

此外,关于弯曲部75b的曲率半径r的差异,对曲率半径r=5mm的条件a、曲率半径r=10mm的条件b、曲率半径r=20mm的条件c、以及曲率半径r=30mm的条件d进行比较,则可知随着曲率半径r增大,壁部外张量δw以及法兰角度θ双方均会降低而接近目标形状。此外,对曲率半径r=10mm的条件e、曲率半径r=20mm的条件f、以及曲率半径r=30mm的条件g进行比较,结果也相同。

从这些结果可知,在表1所示的弯曲部65b的位置h以及曲率半径r的范围内,弯曲部65b的位置为h=30mm(相对位置h/d=0.50)、曲率半径为r=30mm的条件g,获得了壁部外张量δw以及法兰角度θ均为与目标形状一致的程度最佳的结果。

在表2中表示:第1成形工序采用拉深成形,改变临时成形部件60的弯曲部65b在成形高度方向上的位置h以及曲率半径r来进行冲压成形分析,并对由该冲压成形分析得到的冲压成形部件70进行回弹分析,由此求得的壁部外张量δw以及法兰角度θ的结果。

表2

在表2中,“无对策”为采用现有的冲压成形方法(现有技术例、参见图3的(a))的结果,条件i~t为采用本发明涉及的冲压成形方法(发明例)的结果。

由表2可知,与现有技术例相比,发明例明显减小了壁部外张量δw以及法兰角度θ,结果良好。

在发明例中,关于弯曲部65b在高度方向上的位置h的差异对壁部外张量δw的影响,对曲率半径r=30mm时位置h=15mm(在成形高度方向上的相对位置h/d=0.25)的条件l、h=30mm(相对位置h/d=0.50)的条件o、以及h=45mm(相对位置h/d=0.75)的条件r进行比较,则可知随着弯曲部65b的位置h(相对位置h/d)的増加,壁部外张量δw会降低。

此外,关于弯曲部65b的曲率半径r的差异,对r=5mm的条件i、r=10mm的条件j、r=20mm的条件k、以及r=30mm的条件l进行比较,则可知随着曲率半径r增大,壁部外张量δw以及法兰角度θ双方均会降低而接近目标形状。此外,在r=10mm的条件m、r=20mm的条件n及r=30mm的条件o的比较,以及r=10mm的条件p、r=20mm的条件q及r=30mm的条件r的比较中,结果也相同。

从这些结果可知,在表2所示的弯曲部65b的位置h以及曲率半径r的范围内,弯曲部65b的位置为h=30mm、曲率半径为r=30mm的条件o,获得了壁部外张量δw以及法兰角度θ均为与目标形状一致的程度最佳的结果。

进而,对第1成形工序采用碰撞成形的情况(表1)与采用拉深成形的情况(表2)进行比较,则可知在弯曲部65b的位置h以及曲率半径r条件相同时,碰撞成形的法兰角度θ以及壁部外张量δw均比拉深成形的情况获得了更好的结果。

以上说明了,在本发明涉及的冲压成形方法中,通过先成形比目标形状向外侧凸出的山形的形状的临时成形部件,再成形目标形状的冲压成形部件,能够降低由回弹导致的壁部外张以及法兰部的角度变化,并且通过适当改变赋予临时成形部件的弯曲部的位置以及曲率半径,能够调整壁部外张以及冲压成形部件的法兰部的角度。此外还证实了,通过在第1成形工序采用碰撞成形来进行成形,能够更加有效地抑制回弹。

进而,在第1成形工序采用碰撞成形来成形临时成形部件60(参见图5),并在第2成形工序中,针对上述临时成形部件60从凸模肩部63至凹模肩部67的棱线的长度与在第2成形工序成形的冲压成形部件70(参见图7)从凸模肩部73至凹模肩部77的棱线的长度不同的情况以及相同的情况,改变第2模具进行了冲压成形。其中,临时成形部件60的弯曲部65b的位置为h=30mm、曲率半径为r=20mm。

其结果,在第1成形工序成形的临时成形部件60中从凸模肩部63至凹模肩部67的棱线的长度,与在第2成形工序成形的冲压成形部件70中从凸模肩部73至凹模肩部77的棱线的长度具有δ5mm的差的情况下,冲压成形部件70的法兰角度为3.6°、壁部外张量δw为1.6mm;与此相对,使上述棱线的长度相同(δ0mm的差)的情况下,法兰角度为3.0°、壁部外张量δw为1.2mm。

因此,通过使在第1成形工序成形的临时成形部件60中上述棱线的长度与在第2成形工序成形的冲压成形部件70中上述棱线的长度相同,对壁部外张及法兰角度均获得了良好的结果,证实了能够更加有效地抑制回弹。

根据本发明,能够提供在将帽形截面的冲压成形部件冲压成形时,能够抑制由回弹导致的冲压成形部件的壁部外张的冲压成形方法。

符号说明

1第1模具

3第2模具

10凹模

11顶板成形部

13侧壁成形部

13a上侧平面成形部

13b弯曲成形部

13c下侧平面成形部

15法兰成形部

17压板

20凸模

21顶板成形部

23侧壁成形部

23a上侧平面成形部

23b弯曲成形部

23c下侧平面成形部

25法兰成形部

30凹模

31顶板成形部

33侧壁成形部

35法兰成形部

37压板

40凸模

41顶板成形部

43侧壁成形部

45法兰成形部

50金属板料

60临时成形部件

61顶板部

63凸模肩部

65侧壁部

65a上侧平面部

65b屈曲部

65c下侧平面部

67凹模肩部

69法兰部

70冲压成形部件

71顶板部

73凸模肩部

75侧壁部

77凹模肩部

79法兰部

80模具(现有技术)

81凹模

83凸模

85压边圈

90模具(现有技术)

91凹模

93凸模

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1