具有弯曲形状的多边形闭合截面结构部件的制造方法以及通过该方法制造的多边形闭合 ...的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种使用于汽车、家用电器等的具有沿长边方向的弯曲形状的多边形闭合截面结构部件的制造方法以及通过该方法制造的多边形闭合截面结构部件。
【背景技术】
[0002]在汽车、家用电器等领域，已知以下部件:在将两个部件分开成形之后，接合该部件而形成闭合截面结构。另外，以往，作为制造具有沿长边方向的弯曲形状的闭合截面结构部件的方法，已知液压成形(hydroforming)、棍乳成形(roll forming)。专利文献中公开了以下方法。
[0003]在以往的液压成形技术中，在注入加工液前需要焊接所有周缘部，但是专利文献1公开了不需要重合焊接两张以上金属板的所有周缘部就能够使鼓出加工中的密封性良好且能够得到深冲成形品、并且能够同时成形多个部件的生产效率良好的液压成形加工装置、液压成形加工方法以及液压成形加工产品。
[0004]专利文献2公开了闭合截面弯曲长条材料的制造方法，包括:辊乳成形工序，将带板通过多级成形辊成形为大致闭合截面;接合工序，将对接部用敛缝用辊进行敛缝接合；以及弯曲工序，沿带板移动方向使用多个弯曲辊使得到的闭合截面长条材料弯曲。
[0005]专利文献3公开了以下技术:能够从一张原材料得到在闭合截面形状的中途具有扭转的冲压成形品，以低成本提供轻量且具有高刚性扭转部的高质量闭合截面冲压成形品Ο
[0006]而且，专利文献4公开了以下技术:将具有弯曲形状的带有折痕的两张钢板在两侧端的凸缘部相互进行接合，并以使凸缘部彼此接近的方式使两张钢板变形，由此通过冲压成形制造具有沿长边方向的弯曲形状的闭合截面结构部件。
[0007]在先技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开2008-119723号公报
[0010]专利文献2:日本特开2000-263169号公报
[0011]专利文献3:日本特开2003-311329号公报
[0012]专利文献4:日本特开2011-062713号公报
【发明内容】
[0013]然而，专利文献1示出的基于液压成形的成形方法、专利文献2示出的基于辊乳成形的成形方法存在与冲压成形相比生产速度慢、设备成本高这种问题。另外，专利文献3示出的冲压成形方法存在在纵壁部具有曲面的形状的部件的情况下难以进行端面处的对接这种问题。而且，专利文献4示出的方法需要将冲压成形得到的两张钢板的凸缘部彼此焊接接合，因此存在轻量化具有极限这种问题。
[0014]如上所述，在现有技术中低成本化且成形品轻量化方面存在问题。因而，本发明的目的在于有效地解决上述现有技术的问题，提供一种仅通过冲压成形就能够实现低成本且成形品轻量化的、具有沿长边方向的弯曲形状的多边形闭合截面结构部件的制造方法以及通过该方法制造的多边形闭合截面结构部件。
[0015]本申请发明人为了基于凸缘部最小化谋求成形品轻量化，而研究了从一张金属板成形具有沿长边方向的弯曲形状的多边形闭合截面结构部件的方法，结果得到以下见解:如果设定沿长边方向具有弯曲形状的前工序产品形状使得其具有与对应于部件形状的多边形闭合截面的各角部的各棱线中的、沿部件形状的长边方向的弯曲形状的曲率半径相等的曲率半径，并欲使该前工序产品形状通过冲压成形在截面方向上缩小而成形为部件形状，则与前工序产品形状的位于弯曲形状半径方向内侧的棱线的线长相比，部件形状的对应棱线的线长变短，因此板材产生余量并且部件形状产生皱褶，但是如果以在部件形状和前工序产品形状中各棱线不产生线长差或者与前工序产品形状相比部件形状的各棱线的线长变长的方式设定前工序产品形状的沿长边方向的弯曲形状的曲率半径，则能够通过冲压成形以不会产生皱褶的方式制造上述具有沿长边方向的弯曲形状的多边形闭合截面结构部件。
[0016]在鉴于上述观点达到上述目的的本发明的具有弯曲形状的多边形闭合截面结构部件的制造方法中，该部件为具有沿长边方向的弯曲形状的多边形闭合截面结构的部件，具有与上述多边形闭合截面的角部对应的多条棱线，并且具有凸缘部，该凸缘部沿着这些棱线中位于沿该部件的长边方向的弯曲形状的半径方向最内侧的棱线，并与包含该棱线在内的平面平行地延伸，在从一张金属板制造上述部件时，
[0017]首先，从上述金属板冲压成形具有沿长边方向的弯曲形状的流槽状的前工序产品，该流槽状的前工序产品呈上述部件在位于上述最内侧的棱线的位置被切开并以各端部具有该棱线和沿该棱线延伸的凸缘部的方式展开的截面形状，具有与上述部件的多边形闭合截面的角部对应的多条棱线，并且与各角部对应的各棱线以具有与上述部件的对应棱线相同或者比上述部件的对应棱线短的长度的方式，具有与该对应棱线的曲率半径相同或者比该对应棱线的曲率半径小的曲率半径，
[0018]接着，将上述前工序产品以在其多条棱线中任一条以上的位置在截面方向上朝内变形的方式进行冲压成形，使位于上述最内侧的棱线彼此和上述凸缘部彼此对接。
[0019]此外，在本发明的具有弯曲形状的多边形闭合截面结构部件的制造方法中，也可以是，在上述前工序产品的上述多条棱线中任一条以上沿该棱线冲压成形槽形截面形状的折线，以使得上述前工序产品在该棱线的位置容易在截面方向上朝内变形，这样，前工序产品在该棱线位置可靠地在截面方向上朝内变形，因此能够从前工序产品高精度地对部件进行冲压成形。
[0020]而且，本发明的具有弯曲形状的多边形闭合截面结构部件的特征在于，通过上述本发明的具有弯曲形状的多边形闭合截面结构部件的制造方法制造。
[0021]发明效果
[0022]在本发明的具有弯曲形状的多边形闭合截面结构部件的制造方法中，该部件为具有沿长边方向的弯曲形状的多边形闭合截面结构的部件，具有与上述多边形闭合截面的角部对应的多条棱线，并且具有凸缘部，该凸缘部沿着这些棱线中位于沿该部件的长边方向的弯曲形状的半径方向最内侧的棱线，并与包含该棱线在内的平面平行地延伸，在从一张金属板制造上述部件时，首先，从上述金属板冲压成形具有沿长边方向的弯曲形状的流槽状的前工序产品，该前工序产品呈上述部件在位于上述最内侧的棱线位置被切开并以各端部具有该棱线和沿该棱线延伸的凸缘部的方式展开的截面形状，具有与上述部件的多边形闭合截面的角部对应的多条棱线，并且与各角部对应的各棱线以具有与上述部件的对应棱线相同或者比上述部件的对应棱线短的长度的方式，具有与该对应棱线的曲率半径相同或者比该对应棱线的曲率半径小的曲率半径。接着，将上述前工序产品以在其多条棱线中任一条以上的位置在截面方向上朝内变形的方式进行冲压成形，使位于最内侧的棱线彼此和沿这些棱线延伸的凸缘彼此对接。
[0023]因而，根据本发明的具有弯曲形状的多边形闭合截面结构部件的制造方法以及通过该方法制造的本发明的具有弯曲形状的多边形闭合截面结构部件，能够从一张金属板通过冲压成形而形成，因此成本低，另外凸缘部仅在部件的弯曲形状的内侧即可，因此有助于部件轻量化，而且，在从前工序产品冲压成型部件时，各棱线不产生线长差或者与前工序产品形状相比部件形状的各棱线的线长变长，因此能够防止部件形状产生皱褶。
【附图说明】
[0024]图1的(a)、(b)是表示本发明的具有弯曲形状的多边形闭合截面结构部件的制造方法的一个实施方式中所制造的闭合截面结构部件的侧视图以及沿该侧视图中A-A线的剖视图。
[0025]图2的(a)、(b)是表示上述实施方式的具有弯曲形状的多边形闭合截面结构部件的制造方法中所制造的前工序产品的侧视图以及沿该侧视图中B-B线的剖视图。
[0026]图3是放大表示图2示出的前工