专利名称：弯曲部件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及将平板成形为弯曲部件(详细地说，是具有弯曲形状的框架部件)的方法，特别是涉及能够从拉伸强度(化)在59010^以上的高强度钢板向弯曲部件成形的成形方法和弯曲部件以及弯曲部件制造方法。
背景技术：
作为获得弯曲部件的方法，现行方法是进行由对金属单板拉伸、突出、伸展凸缘以及弯曲的各种成形方式复合而成的冲压成形(以后，称为现有冲压成形)。还提出了对筒状部件进行弯曲成形的方法(专利文献1)、辊轧成形(roll forming)技术(专利文献2)、 使用了空心部件的弯曲成形(专利文献3、4)的方案。并且，作为对弯曲部件进行加强的例子，提出了填充发泡树脂的方法(专利文献幻的方案。专利文献1 日本专利特开平9-30345号公报专利文献2 日本专利特开平11-129045号公报专利文献3 日本专利特开平8-174047号公报专利文献4 日本专利特开2005-1490号公报专利文献5 日本专利特开平11-348813号公报满足轻型化的要求的钢板的高强度化，会同时导致钢板的拉伸·突出·伸展凸缘成形性的降低，因此在现有冲压成形中，会产生破裂、折皱等不良情况，特别是伴随着形状变得复杂，会产生无法获得弯曲部件的情况。例如，当利用现有冲压成形将TS在590MPa以上的高强度钢板的单板成形为构成图11所示的弯曲部件50的部件50A、50B (具有在XY俯视观察中以及Z轴方向的弯曲)时，会在平面部产生折皱(例如在图中的“折皱”部产生)、 在侧面纵壁部、凸缘部产生破裂(例如在图中的“破裂”部产生)。此时，通过防皱等成形条件的最优化或部件形状变更，能够实现将破裂 折皱的产生抑制在一定程度内，但在这样的方法中，对于为了满足轻型化需求的、对应于TS在980MPa以上的进一步的高强度化，可以说是存在极限的。另外，公开了通过将筒状的部件弯曲成形或辊轧成形，由此获得高强度的弯曲部件的方法(专利文献1 4)，但从工序上的制约、原材料的成形性的观点出发，难以获得复杂的弯曲形状，并且在工序数的增加等生产方面存在很大问题。例如，现状是在使用低强度的原材料的情况下，由于在容易获得复杂的形状的另一方面存在部件强度不足的问题， 因此虽存在通过发泡树脂的填充而获得加强效果的技术等(专利文献幻，但从成本方面、 生产方面、或再利用的观点出发很难说这是有用的技术。S卩，在现有的成形方法中存在下述课题在以高强度钢板的单板作为原材料的情况下，在一体冲压成形中无法成形为所希望的弯曲部件，或在以低强度钢板的单板作为原材料的情况下，虽然能够成形为弯曲部件，但部件强度不足而需要增加具有加强效果的部件，从而导致重量增加。
发明内容
本发明为了解决上述课题而如下述说明那样进行实施。(1) 一种弯曲部件成形方法，该弯曲部件成形方法是用于对由金属单板构成的坯件进行成形从而获得弯曲部件的方法，其特征在于，所述弯曲部件成形方法具有如下工序 弯曲工序，在该弯曲工序中，将已被形成为与上述弯曲部件在长度方向的弯曲相对应的弯曲轮廓形状的坯件弯折成与上述弯曲部件的截面形状的分割部分相对应的截面形状；以及接合工序，在该接合工序中，将由上述弯曲工序获得的两个以上的部件进行接合。(2)在(1)中所记载的弯曲部件成形方法的基础上，其特征在于，在上述弯曲工序之前，在上述坯件形成折痕、或进一步形成切缝。(3) 一种弯曲部件，该弯曲部件是使用⑴或(2)所记载的弯曲部件成形方法制造而成的。(4) 一种弯曲部件制造方法，其特征在于，所述弯曲部件制造方法使用(1)或者 (2)所记载的弯曲部件成形方法来制造弯曲部件。根据本发明，由于是对材料几乎不进行拉伸·突出·伸展凸缘的各种变形地进行弯曲变形，因此能够实现从高强度钢板的单板向构成弯曲部件的部件的一体冲压成形。另夕卜，通过使成为成形目标的弯曲部件形状反映在坯件的轮廓形状上，由此能够容易地获得具有现有无法获得的、部件强度高且复杂的弯曲形状的部件，并可以期待因部件截面的缩小而使空间扩大、因板厚的减薄或加强部件的取消等而达到高的轻型化效果。
图1是示出本发明的实施方式的一个例子的概要图。图2是示出本发明的实施方式的一个例子(与已举例子不同的例子)的概要图。图3是示出本发明的实施方式的一个例子(与已举例子不同的例子)的概要图。图4是示出本发明的实施方式的一个例子(与已举例子不同的例子)的概要图。图5是示出本发明的实施方式的一个例子(与已举例子不同的例子)的概要图。图6是示出本发明的实施方式的一个例子(与已举例子不同的例子)的概要图。图7是示出本发明的实施方式的一个例子(与已举例子不同的例子)的概要图。图8是示出本发明的实施方式的一个例子(与已举例子不同的例子)的概要图。图9是示出各种弯曲部件剖面形状的例子的剖视图。图10是示出折痕的形成方法的例子的概要图。图11是示出基于现有冲压成形的弯曲部件的一个例子的概要图。
具体实施例方式图1 图8是分别示出本发明的实施方式的相互不同的例子的概要图。图1、图2 都是弯曲部件30在长度方向的弯曲为仅在相反两方向中的任一个方向的折线状弯曲的情况的例子，并且，在图1中，截面尺寸在部件长度方向上恒定，而在图2中，截面尺寸在部件长度方向上是变化的。另外，图3、图4都是弯曲部件30在长度方向的弯曲为从相反两方向的任一个方向朝另一方向变化的折线状弯曲的情况的例子，并且，在图3中，截面尺寸在部件长度方向上恒定，而在图4中，截面尺寸在部件长度方向上是变化的。另外，图5、图6、图
7、图8都是弯曲部件30在长度方向的弯曲为仅在相反两方向的任一个方向的连续曲线状弯曲的情况的例子(图7、图8是在长度方向上具有扭曲的弯曲截面形状的例子)，另外，在图5中，截面尺寸在部件长度方向上恒定，在图6、图7、图8中，截面尺寸在部件长度方向上是变化的。在这些例子中，两张坯件1、2具有相互相同的平面形状，该平面形状被形成为，与作为成形目标的弯曲部件30在长度方向的弯曲对应的侧弯曲轮廓形状。此外，当然也可以在坯件1、2上预先形成作业用的孔、压边筋(bead)等的形状。在弯曲工序中，坯件1、2被弯折成与弯曲部件30的截面形状的分割部分对应的截面形状，分别是构成弯曲部件30的部件10、20。此外，1F、2F分别是坯件1、2的凸缘对应位置、或者是部件10、20的凸缘。另夕卜，在图1 图8中，坯件1、2的形状区域内所画的虚线、点线分别是山折线、谷折线，这些山折线、谷折线表示了与弯曲工序中的利用弯折而形成的弯折部(凸棱部、凹棱部)对应的位置。在本发明的弯曲工序中，通过进行冲压弯曲加工，以便使用金属模具而使坯件的成形部位成为与目标部件对应的弯折部，由此被成形件进行弯曲成形主体的变形而成形为目标形状。接着，在接合工序中，部件10、20被接合而获得弯曲部件30。可以采用焊接、铆接、 铆钉、粘合剂等任一方法作为接合的方法。另外，图1 图6所示的例子虽然是向图9(a)所示的部件截面形状成形的例子， 但本发明并不局限于此，当然也可以适用于例如图9(b)所示向将图9(a)左右反转后的部件截面形状的成形、如图9(c)所示仅结构部件20向弯曲了凸缘2F而成的部件截面形状的成形等。此外，图7、图8所示的例子是向图9(d)所示的部件截面形状成形的例子。另外，图1 图6、图8所示的例子虽然是对于一个弯曲部件使用两个相同的平面形状的坯件的例子，但本发明并不局限于此，当然也可以适用在对于一个弯曲部件使用三个以上坯件、且其中至少任一个坯件形成为与其他不同的平面形状的情况。另外，在本发明中，为了提高在弯曲加工时上述弯折部的位置精度，优选在坯件中的上述山折线、谷折线的位置预先形成折痕。此外，折痕不仅局限于遍及与弯曲加工部对应的位置的全部位置(连续性地)而形成，也可以根据情况仅形成于该位置的一部分(断续性地)。该形成折痕的加工方法可以优选采用压印加工(coining)等。另外，还能够举出将形成于辊表面的凹凸形状连续性地转印到材料的表面的方法。作为上述折痕的优选方式， 能够举出将图10(d)所示的V槽设为线状(a)、虚线状(b)及点线状(c)或者组合这些的复合线状的方式。此处，优选V槽的深度为金属板厚度(简称板厚)的20%以下。这是因为在V槽的深度超过板厚的20%的情况下，可能使汽车构架部件等中所需要的部件强度降低、或在弯折部产生破裂，进而在高强度的金属材料中，加深槽本身并不容易，在生产方面、 成本方面存在很大的问题。此外，槽的方式并不局限于V字形状(并不局限于图10(d)例示的V槽)，也可以是U字等各种凹陷形状。另外，在较大地设定弯折部的曲率半径的情况下，也可以平行地设置多条槽。另外，优选地，在预测弯折时施加局部过大的伸展或者收缩变形加工而产生破裂或者折皱的危险性高的局部(例如在坯件的凸缘对应位置似乎承受过大的伸展或者收缩凸缘加工的多处局部)存在的情况下，若在上述局部预先形成切缝，则能够进一步可靠地预防破裂或者折皱的产生。实施例1利用表2所示的成形方法来将由具有表1所示的板厚以及拉伸特性(屈服强度 YS、拉伸强度TS、以及伸展El)的薄钢板(材料符号A、B、C)构成的坯件成形为弯曲部件， 目视观察所获得的弯曲部件形状，并对成形方法进行评价。其结果是，如表2所示，在基于现有冲压成形的比较例中，在图11所示的“折皱”部产生折皱，在“破裂”部产生破裂，与此相对，在本发明例中，能够获得大致符合目标形状的弯曲部件而不产生破裂、折皱。表 权利要求
1.一种弯曲部件成形方法，该弯曲部件成形方法是用于对由金属单板构成的坯件进行成形从而获得弯曲部件的方法，其特征在于，所述弯曲部件成形方法具有如下工序弯曲工序，在该弯曲工序中，将已被形成为与所述弯曲部件的长度方向的弯曲相对应的弯曲轮廓形状的坯件弯折成与所述弯曲部件的截面形状的分割部分相对应的截面形状；以及接合工序，在该接合工序中，将由所述弯曲工序获得的两个以上的部件进行接合。
2.根据权利要求1所述的弯曲部件成形方法，其特征在于， 在所述弯曲工序之前，在所述坯件形成折痕、或进一步形成切缝。
3.一种弯曲部件，其特征在于，所述弯曲部件是使用权利要求1或2所述的弯曲部件成形方法制造而成的。
全文摘要
本发明提供一种弯曲部件成形方法，其特征在于，所述弯曲部件成形方法具有如下工序弯曲工序，在该弯曲工序中，将已被形成为与弯曲部件(30)的长度方向的弯曲相对应的弯曲轮廓形状的坯件(1、2)弯折成与所述弯曲部件的截面形状的分割部分相对应的截面形状；以及接合工序，在该接合工序中，将由所述弯曲工序获得的两个(或者三个以上)部件(10、20)进行接合。在现有的成形方法中，在将高强度钢板的单板作为原材料的情况下，无法利用一体冲压成形实现向所希望的弯曲部件的成形，或者在将低强度钢板的单板作为原材料的情况下，虽然能够实现向弯曲部件的成形，但会导致部件强度不足，因此部件强度不足导致基于加强部件的增加的重量增加。
文档编号B21D5/01GK102574192SQ20108004304
公开日2012年7月11日 申请日期2010年9月28日 优先权日2009年9月29日
发明者二塚贵之, 山崎雄司, 樋贝和彦, 比良隆明, 玉井良清, 藤田毅 申请人:杰富意钢铁株式会社