压制成型品的制造方法、制造装置及制造设备列与流程

本发明涉及一种用于制造压制成型品的方法、装置及设备列，该压制成型品能用于汽车、除汽车以外的各种车辆、家电产品、船舶、建筑材料等。

背景技术：

例如，汽车的车身包括各种构造构件(例如地板横梁、侧梁、纵梁等)。构造构件大多使用以钢板等金属板为原材料的压制成型品。从压制成型时的材料断裂、形状冻结性以及制造成本的优越性方面考虑，在大多数情况下，压制成型品是通过对金属板实施弯曲成形的压制加工而得到的。压制成型品具有例如槽形或帽形的截面形状。槽形截面的压制成型品包括顶板部和自顶板部延伸的一对纵壁部。帽形截面的压制成型品还包括自各纵壁部延伸的一对凸缘部。

图1是示意性地表示进行通常的弯曲成形的压制成型装置的结构例的剖视图。如图1所示，压制成型装置1是用于制造槽形截面或帽形截面的压制成型品的装置。在图1中例示了制造帽形截面的压制成型品(参照图中的单点划线)的情况。压制成型装置1包括作为下模的冲头2，并且包括作为上模的冲模3和垫5。垫5借助加压构件4支承于冲模3或者与冲模3一体地动作的模座或滑动件。垫5能够收纳于冲模3，在收纳于冲模3的状态下构成冲模3的一部分。

利用这样的压制成型装置1将金属板6成形为压制成型品的弯曲成形如以下那样进行。在成形前，利用冲头2和垫5夹着金属板6。即，在开始利用冲头2向冲模3压入金属板6之前，利用冲头2和垫5约束金属板6的要成形为压制成型品的顶板部的部分。在该状态下，使冲模3下降至下止点。由此，压制成型品的顶板部沿着冲头2的上表面(顶端面)2a成形。纵壁部沿着冲头2的侧面2b成形。在顶板部与纵壁部之间形成棱线部。该将顶板部和纵壁部相连的棱线部沿着冲头2的冲头肩部2c成形。以下，将这样的弯曲成形称作垫弯曲成形。

近年来，对于汽车，为了有助于防止地球变暖的油耗的降低，期望车身轻量化。而且，期望提高碰撞事故时的安全性。考虑到这些要求，作为构造构件的原材料即金属板6，使用拉伸强度为590mpa以上的高强度钢板。例如，有时也使用980mpa级的高强度钢板，根据情况而使用1180mpa级的高强度钢板。

另外，有时构造构件的形状变得比较复杂。这是由于构造构件与其他构件的接合、确保期望的空间、防止构造构件与其他构件相干涉等设计上的制约导致的。

图2a和图2b以及图3～图8是表示具有比较复杂的形状的压制成型品的一例的立体图。在这些图中，图2a和图2b表示由拉伸强度为590mpa以上的高强度钢板(由dp(dualphase)钢形成的板厚为1.2mm的合金化熔融镀锌钢板)成形的第1例的压制成型品7。图2a表示第1例的压制成型品7的整体，图2b放大表示图2a中的a部。并且，图3～图8分别表示由拉伸强度为590mpa以上的高强度钢板(板厚为1.2mm左右的合金化熔融镀锌钢板、非镀敷钢板等)成形的第2例～第7例的压制成型品7。

第1例～第7例的压制成型品7的截面形状均为帽形。即，所有的压制成型品7均包括顶板部7a、分别从顶板部7a的左右两端延伸的纵壁部7c、位于顶板部7a与纵壁部7c之间的棱线部7b以及从各纵壁部7c的下侧的端延伸的凸缘部7d。而且，压制成型品7在棱线部7b的局部具有形状变化部9。

在图2a及图2b所示的第1例的压制成型品7中，在位于顶板部7a的两端的棱线部7b双方均设有形状变化部9。这些形状变化部9是在压制成型品7的长度方向上的大致中央的局部使棱线部7b的高度发生变化而产生的。在该情况下，在顶板部7a的将形状变化部9彼此相连的区域形成台阶部8。

在图3所示的第2例的压制成型品7中，在位于顶板部7a的两端的棱线部7b双方均设有形状变化部9。这些形状变化部9是在压制成型品7的长度方向上的大致中央的大范围内使棱线部7b的高度发生变化而产生的。在该情况下，与形状变化部9的位置相对应地，顶板部7a的高度平缓地变化。

在图4所示的第3例的压制成型品7中，在位于顶板部7a的两端的棱线部7b中的一者设有形状变化部9。该形状变化部9是在压制成型品7的长度方向上的大致中央的局部使棱线部7b的截面的圆弧长度发生变化而产生的。在该情况下，与形状变化部9的位置相对应地，顶板部7a与纵壁部7c所成的角度发生变化。

在图5所示的第4例的压制成型品7中，在位于顶板部7a的两端的棱线部7b双方均设有形状变化部9。这些形状变化部9是在压制成型品7的长度方向上的大致中央的大范围内使棱线部7b扭曲而产生的。在该情况下，与形状变化部9的位置相对应地，顶板部7a和纵壁部7c扭曲。

在图6所示的第5例的压制成型品7中，在位于顶板部7a的两端的棱线部7b双方均设有形状变化部9。这些形状变化部9是在压制成型品7的长度方向上的大致中央的大范围内使棱线部7b向压制成型品7的宽度方向弯曲而产生的。在该情况下，与形状变化部9的位置相对应地，顶板部7a和纵壁部7c向压制成型品7的宽度方向弯曲。

在图7所示的第6例的压制成型品7中，在位于顶板部7a的两端的棱线部7b中的一者设有形状变化部9。形状变化部9是在压制成型品7的长度方向上的大致中央的局部使该棱线部7b向压制成型品7的宽度方向凹陷而产生的。在该情况下，与形状变化部9的位置相对应地，顶板部7a和纵壁部7c向压制成型品7的宽度方向凹陷。

在图8所示的第7例的压制成型品7中，在位于顶板部7a的两端的棱线部7b中的一者设有形状变化部9。该形状变化部9是在压制成型品7的长度方向上的大致中央到一端的范围内使棱线部的截面的曲率半径发生变化而产生的。在该情况下，与形状变化部9的位置相对应地，顶板部7a的宽度和纵壁部7c的高度发生变化。

在通过图1所示的垫弯曲成形来由高强度钢板以冷加工的方式制造图2a所示的第1例的压制成型品7的情况下，发生以下的问题。如图2b中粗线所示，在压制成型品7的棱线部7b的形状变化部9的区域出现裂纹。该裂纹还出现在形状变化部9的附近的区域(台阶部8、顶板部7a等)。在垫弯曲成形时，在棱线部7b向与沿着棱线部7b的方向正交的方向作用有弯曲应力。而且，在棱线部7b的形状变化部9向沿着棱线部7b的方向作用有拉伸应力。即，在形状变化部9作用有所述弯曲应力和拉伸应力这两者。因此，形状变化部9的区域及其附近的区域进行拉伸弯曲变形。认为由于该拉伸弯曲变形而在形状变化部9的区域产生裂纹。

图3～图8所示的第2例～第7例的压制成型品7也同样会出现这样的裂纹。

如果想要抑制这样的裂纹出现，则构造构件的设计自由度降低。这是因为，与作为原材料的高强度钢板的压制成型性相应地，棱线部7b的形状变化部9的各尺寸受到限制。

谋求防止压制成型品出现裂纹的以往技术在例如国际公开第2014/042067号小册子(专利文献1)及日本特开平11－319963号公报(专利文献2)中被公开。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2014/042067号小册子

专利文献2：日本特开平11－319963号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

专利文献1公开了这样的技术：以截面形状为帽形且沿高度方向弯曲的压制成型品的制造为对象，抑制在压制成型品的凸状弯曲部的顶板部等产生的裂纹。但是，该技术的压制成型是使用压料圈的拉深成形。在拉深成形中，在与沿着棱线部的方向正交的方向上产生拉伸应力。因此，在棱线部的局部具有形状变化部的压制成型品中，在形状变化部产生的拉伸应力增大，无法抑制裂纹的产生。

另外，采用专利文献2所公开的技术，具有能够减少裂纹的产生的可能性。但是，在该技术中，在压制成型之前，对原材料实施压缩加工。因此，需要追加的工序及设备，无法避免制造成本的上升。

像这样，在以往技术中，在由拉伸强度为例如590mpa以上的高强度钢板成形在棱线部的局部具有形状变化部的压制成型品时，无法减少在形状变化部的区域内的裂纹的产生。

另外，若通过简单的垫弯曲成形来成形帽形截面的压制成型品，则由于回弹而纵壁部容易向外翘曲。

本发明的目的在于提供一种在成形在棱线部的局部具有形状变化部的槽形截面或帽形截面的压制成型品时、即使在例如将高强度钢板用作原材料的情况下也能够减少在形状变化部的区域内裂纹的产生的压制成型品的制造方法、制造装置及制造设备列。并且，本发明的另一目的在于提供一种在成形在棱线部的局部具有形状变化部的帽形截面的压制成型品时、即使在例如将高强度钢板用作原材料的情况下也能够减少纵壁部的翘曲的产生的压制成型品的制造方法及制造设备列。

用于解决问题的方案

(1)本发明的技术方案的制造方法是用于从原材料制造压制成型品的方法。

所述压制成型品包括顶板部、分别从所述顶板部的两端延伸的纵壁部以及位于所述纵壁部和所述顶板部之间的棱线部，在所述棱线部的局部具有形状变化部。

所述制造方法包括：

准备工序，在该工序中，准备金属板作为所述原材料；以及

压制加工工序，在该工序中，利用冲头、与所述冲头的顶端面相对地配置的垫以及能够收纳所述垫的冲模，对所述原材料实施压制加工。

所述压制加工工序包括如下工序：

在从开始利用所述冲头向所述冲模压入所述原材料时或者刚利用所述冲头向所述冲模压入所述原材料之后、到所述冲头向所述冲模的压入到达该压入的下止点之前的距该压入的下止点预定距离的位置为止的期间，将所述垫保持于与所述冲头分开所述预定距离的位置的工序；

在所述冲头向所述冲模的压入到达所述下止点之前的距所述下止点所述预定距离的位置时，将所述垫收纳于所述冲模的工序；以及

继续向所述冲模和所述垫压入所述冲头，直到到达所述下止点为止，成形所述顶板部、所述棱线部和所述纵壁部的工序。

在所述(1)的制造方法中，优选的是，所述预定距离为3mm～30mm。

(2)所述(1)的制造方法能够采用下述的特征。

在所述压制加工工序中，成形所述顶板部和所述棱线部，并且成形要成形为所述纵壁部的区域中的从所述顶板部到预定高度为止的预定区域。

所述制造方法还包括第2压制加工工序，在该第2压制加工工序中，对通过所述压制加工工序得到的中间成形品实施压制加工。

在所述第2压制加工工序中，从要成形为所述纵壁部的区域中的除所述预定区域之外的剩余区域成形所述纵壁部。

所述压制成型品还包括从各所述纵壁部的端延伸的凸缘部，在该情况下，所述(2)的制造方法能够采用下述的特征。

所述第2压制加工工序利用主第2冲头、与所述主第2冲头相邻地配置的副第2冲头、与所述主第2冲头的顶端面相对地配置的第2垫以及能够收纳所述第2垫的第2冲模。

所述第2压制加工工序包括如下工序：

在利用所述主第2冲头和所述第2垫夹着所述中间成形品的所述顶板部的状态下，开始利用所述主第2冲头向所述第2冲模压入所述中间成形品的工序；

继续向所述第2冲模压入所述主第2冲头，直到到达该压入的下止点为止，将所述第2垫收纳于所述第2冲模，并且从所述中间成形品的所述剩余区域成形所述纵壁部的工序；以及

开始向所述第2冲模和所述第2垫压入所述副第2冲头，继续压入所述副第2冲头，直到到达该压入的下止点为止，从而从所述中间成形品的所述剩余区域成形所述凸缘部的工序。

(3)本发明的技术方案的制造方法是用于从原材料制造压制成型品的方法。

所述压制成型品包括顶板部、分别从所述顶板部的两端延伸的纵壁部、位于所述纵壁部和所述顶板部之间的棱线部以及从各所述纵壁部的端延伸的凸缘部，在所述棱线部的局部具有形状变化部。

所述制造方法包括：

准备工序，在该工序中，准备金属板作为所述原材料；以及

压制加工工序，在该工序中，对所述原材料实施压制加工。

所述压制加工工序利用主冲头、与所述主冲头相邻地配置的副冲头、与所述主冲头的顶端面相对地配置的垫以及能够收纳所述垫的冲模。

所述压制加工工序包括如下工序：

在利用所述主冲头和所述垫夹着所述原材料的状态下，开始利用所述主冲头向所述冲模压入所述原材料的工序；

继续向所述冲模压入所述主冲头，直到到达该压入的下止点为止，将所述垫收纳于所述冲模，并且成形所述顶板部、所述棱线部和所述纵壁部的工序；以及

开始向所述冲模和所述垫压入所述副冲头，继续压入所述副冲头，直到到达该压入的下止点为止，从而成形所述凸缘部的工序。

(4)所述(3)的制造方法能够采用下述的特征。

所述制造方法在所述压制加工工序之前包括预压制加工工序，在该预压制加工工序中，对通过所述准备工序准备好的所述金属板实施压制加工而得到作为所述原材料的中间成形品。

在所述预压制加工工序中，作为所述中间成形品，成形所述顶板部和所述棱线部，并且成形要成形为所述纵壁部的区域中的从所述顶板部到预定高度为止的预定区域。

在所述压制加工工序中，

在利用所述主冲头和所述垫夹着所述中间成形品的所述顶板部的状态下，开始利用所述主冲头向所述冲模压入所述中间成形品。

之后，继续向所述冲模压入所述主冲头，直到到达该压入的下止点为止，将所述垫收纳于所述冲模，并且从要成形为所述纵壁部的区域中的除所述预定区域之外的剩余区域成形所述纵壁部。

之后，开始向所述冲模和所述垫压入所述副冲头，继续压入所述副冲头，直到到达该压入的下止点为止，从而从所述中间成形品的所述剩余区域成形所述凸缘部。

优选所述(2)或(4)的制造方法采用下述的特征。

所述预定高度h满足下述式(1)的条件。

rp≤h≤h－rp…(1)

其中，在所述式(1)中，h表示所述压制成型品的高度，rp表示所述棱线部的截面的曲率半径，h、h以及rp的单位为mm。

所述制造方法能够采用下述的特征。

所述棱线部的所述形状变化部为下述(a)～(f)中的至少一者。

(a)所述棱线部的高度发生变化，

(b)所述棱线部的截面的圆弧长度发生变化，

(c)所述棱线部扭曲，

(d)所述棱线部向宽度方向弯曲，

(e)所述棱线部向宽度方向突出或凹陷，

(f)所述棱线部的截面的曲率半径发生变化。

(5)本发明的技术方案的制造装置是用于从原材料制造压制成型品的装置。

所述压制成型品包括顶板部、分别从所述顶板部的两端延伸的纵壁部以及位于所述纵壁部和所述顶板部之间的棱线部，在所述棱线部的局部具有形状变化部。

所述制造装置包括：

冲头，其包括与所述顶板部相对应的顶端面、与所述纵壁部相对应的侧面以及与所述棱线部相对应的冲头肩部；

垫，其与所述冲头的所述顶端面相对地配置；

冲模，其能够收纳所述垫；以及

垫调整机构，其用于调整所述垫距所述冲头的所述顶端面的距离。

(6)本发明的技术方案的压制成型品的制造装置包括冲头、垫、冲模和垫调整机构。

冲头包括顶端面、侧面以及设在所述顶端面和所述侧面之间的冲头肩部，在所述冲头肩部的延伸方向上的局部具有形状变化的形状变化部。

垫至少在所述形状变化部的与所述冲头肩部的延伸方向垂直的截面中与所述冲头的所述顶端面相对地配置。

冲模包括能够在与所述冲头的所述顶端面相对的面收纳所述垫的凹部以及与所述冲头肩部相对的部位为与所述冲头肩部的形状相匹配的形状的角部。

垫调整机构用于调整所述冲头的所述顶端面与所述垫之间的间隔。

(7)所述(5)的制造装置能够采用下述的特征。

在从开始利用所述冲头向所述冲模压入所述原材料时或者刚利用所述冲头向所述冲模压入所述原材料之后、到所述冲头向所述冲模的压入到达该压入的下止点之前的距该压入的下止点预定距离的位置为止的期间，所述垫调整机构使所述垫保持于与所述冲头分开所述预定距离的位置，

在所述冲头向所述冲模的压入到达所述下止点之前的距所述下止点所述预定距离的位置时，所述垫调整机构将所述垫收纳于所述冲模。

在所述(7)的制造装置中，优选的是，所述预定距离为3mm～30mm。

(8)本发明的技术方案的制造设备列是用于从原材料制造压制成型品的设备列。

所述压制成型品包括顶板部、分别从所述顶板部的两端延伸的纵壁部、位于所述纵壁部和所述顶板部之间的棱线部以及从各所述纵壁部的端延伸的凸缘部，在所述棱线部的局部具有形状变化部。

所述制造设备列包括所述(5)～(7)中任一制造装置以及用于对利用所述制造装置得到的中间成形品实施压制加工的第2制造装置。

对于所述中间成形品而言，成形出了所述纵壁部的区域中的从所述顶板部到预定高度为止的区域。

所述第2制造装置包括：

主第2冲头，其包括与所述顶板部相对应的顶端面、与所述纵壁部相对应的侧面、与所述棱线部相对应的冲头肩部以及与位于所述纵壁部与所述凸缘部之间的棱线部相对应的角部；

副第2冲头，其与所述主第2冲头相邻地配置，包括与所述凸缘部相对应的顶端面；

第2垫，其与所述主第2冲头的顶端面相对地配置；

第2冲模，其包括与位于所述纵壁部与所述凸缘部之间的所述棱线部相对应的冲模肩部以及与所述凸缘部相对应的顶端面，能够收纳所述第2垫；以及

副冲头调整机构，其用于使利用所述副第2冲头进行的所述中间成形品向所述第2冲模的压入比利用所述主第2冲头进行的所述中间成形品向所述第2冲模的压入晚。

优选所述(8)的制造设备列采用下述的特征。

所述副冲头调整机构在所述主第2冲头向所述第2冲模的压入到达下止点之后开始使所述副第2冲头向所述第2冲模压入。

优选所述(8)的制造设备列采用下述的特征。

所述制造装置的所述冲模形成为所述预定高度h满足下述式(1)的条件，

rp≤h≤h－rp…(1)

其中，在所述式(1)中，h表示所述压制成型品的高度，rp表示所述棱线部的截面的曲率半径，h、h以及rp的单位为mm。

发明的效果

采用本发明，在成形在棱线部的局部具有形状变化部的槽形截面或帽形截面的压制成型品时，即使在例如使用高强度钢板作为原材料的情况下，也能够减少在形状变化部的区域内裂纹的产生。并且，在成形帽形截面的压制成型品的情况下，能够减少纵壁部的翘曲的产生。

附图说明

图1是示意性地表示进行通常的弯曲成形的压制成型装置的结构例的剖视图。

图2a是表示具有比较复杂的形状的压制成型品的一例的立体图。

图2b是放大表示图2a中的a部的立体图。

图3是表示具有比较复杂的形状的压制成型品的一例的立体图。

图4是表示具有比较复杂的形状的压制成型品的一例的立体图。

图5是表示具有比较复杂的形状的压制成型品的一例的立体图。

图6是表示具有比较复杂的形状的压制成型品的一例的立体图。

图7是表示具有比较复杂的形状的压制成型品的一例的立体图。

图8是表示具有比较复杂的形状的压制成型品的一例的立体图。

图9是表示本发明的第1实施方式的用于制造压制成型品的第1制造装置的结构的一例的立体图。

图10是表示本发明的第1实施方式的用于制造压制成型品的第2制造装置的结构的一例的立体图。

图11a是表示在第1实施方式中利用第1制造装置进行的第1压制加工工序的状况的图，表示成形开始前的状态。

图11b是表示在第1实施方式中利用第1制造装置进行的第1压制加工工序的状况的图，表示成形初期的状态。

图11c是表示在第1实施方式中利用第1制造装置进行的第1压制加工工序的状况的图，表示成形末期的状态。

图11d是表示在第1实施方式中利用第1制造装置进行的第1压制加工工序的状况的图，表示成形完成时的状态。

图12a是表示在第1实施方式中利用第2制造装置进行的第2压制加工工序的状况的图，表示成形开始前的状态。

图12b是表示在第1实施方式中利用第2制造装置进行的第2压制加工工序的状况的图，表示成形末期的状态。

图12c是表示在第1实施方式中利用第2制造装置进行的第2压制加工工序的状况的图，表示成形完成时的状态。

具体实施方式

为了解决所述问题，本发明人反复进行了认真研究，结果得到下述的见解(a)和(b)。

(a)在通过垫弯曲成形来成形在棱线部的局部具有形状变化部的槽形截面或帽形截面的压制成型品的情况下，原材料金属板的要成形为压制成型品的顶板部的部分始终被冲头和垫约束。此时，在形状变化部作用有弯曲应力和拉伸应力这两者。因此，形状变化部的区域及其附近的区域进行拉伸弯曲变形。由此，在形状变化部的区域及其附近的区域容易发生过剩的变形应变。该过剩的变形应变引起裂纹。

由此可以说，如果缓和在形状变化部处的拉伸弯曲变形，抑制过剩的变形应变，则能够减少裂纹的产生。为此，只要在成形中缓和冲头和垫对原材料金属板的约束即可。

(b)在通过垫弯曲成形来成形帽形截面的压制成型品的情况下，顶板部、纵壁部和凸缘部的成形同时完成。在该情况下，由于回弹，纵壁部容易向外翘曲。为了减少该纵壁部的翘曲，只要凸缘部的成形在最后进行即可。

本发明是基于所述见解完成的。以下，边参照附图，边说明本发明的实施方式。

[第1实施方式]

图9是表示本发明的第1实施方式的用于制造压制成型品的第1制造装置的结构的一例的立体图。图10是表示本发明的第1实施方式的用于制造压制成型品的第2制造装置的结构的一例的立体图。在第1实施方式中，例示了制造所述图2a所示的帽形截面的第1例的压制成型品7的情况。在第1实施方式中，依次经过第1压制加工工序和第2压制加工工序来制造压制成型品。在第1压制加工工序中，使用图9所示的第1压制成型装置10(第1制造装置)。在第2压制加工工序中，使用图10所示的第2压制成型装置20(第2制造装置)。即，第1压制成型装置10和第2压制成型装置20构成一连串的制造设备列。

图11a～图11d是表示在第1实施方式中利用第1制造装置进行的第1压制加工工序的状况的图。在这些图中，图11a表示成形开始前的状态。图11b表示成形初期的状态。图11c表示成形末期的状态。图11d表示成形完成时的状态。图12a～图12c是表示在第1实施方式中利用第2制造装置进行的第2压制加工工序的状况的图。在这些图中，图12a表示成形开始前的状态。图12b表示成形末期的状态。图12c表示成形完成时的状态。这些图表示形状变化部的区域的截面。

[第1制造装置]

如图9及图11a～图11d所示，第1压制成型装置10包括作为下模的第1冲头11，并且包括作为上模的第1冲模12及第1垫13。即，第1冲头11与第1冲模12及第1垫13成对。另外，为了使结构容易理解，在图9中，利用单点划线表示第1冲模12。

第1冲头11包括上表面11a(顶端面)、一对侧面11b以及设在上表面11a与侧面11b之间的冲头肩部11c。冲头肩部11c是将上表面11a和侧面11b相连的部位。该上表面11a的形状为与压制成型品的顶板部相对应的形状。该侧面11b的形状为与压制成型品的纵壁部相对应的形状。该冲头肩部11c的形状为与压制成型品的棱线部相对应的形状。在冲头肩部11c的延伸方向上的局部形成有形状变化的形状变化部。该冲头肩部11c的形状变化部的形状为与存在于压制成型品的棱线部的局部的形状变化部相对应的形状。即，冲头肩部11c包括在其延伸方向上截面形状发生变化或者延伸方向弯曲的部位。

第1垫13与第1冲头11的上表面11a相对地配置。第1冲模12在与第1冲头11的上表面11a相对的位置具有凹部12c。第1垫13能够收纳于该凹部12c。第1垫13在收纳于第1冲模12的凹部12c的状态下构成第1冲模12的一部分。而且，第1冲模12在与第1冲头11的冲头肩部11c相对的位置具有角部12d。该角部12d的形状为与冲头肩部11c的形状相匹配的形状。而且，第1冲模12包括与该角部12d相邻的一对第1内侧面12a。第1内侧面12a与第1冲头11的侧面11b相对。第1内侧面12a的形状为与压制成型品的纵壁部的区域中的从顶板部到预定高度h为止的预定区域相对应的形状。而且，第1冲模12包括与该第1内侧面12a相邻的一对第2内侧面12b。相对的第2内侧面12b之间的间隔随着朝向第1冲模12的宽度方向外侧去而扩大。

如图11a～图11d所示，第1垫13借助第1加压构件16支承于用于保持第1冲模12的模座15。第1加压构件16是液压缸、气缸、弹簧、橡胶等，对第1垫13施加向下的力(朝向第1冲头11的力)。在图11a～图11d中，臂部13a自第1垫13突出，在该臂部13a与模座15之间设置第1加压构件16。第1垫13只要是借助第1加压构件16支承，则也可以支承于第1冲模12或与模座15一体地动作的滑动件。

在此，第1压制成型装置10包括用于调整第1垫13距第1冲头11的上表面11a的距离的垫调整机构。垫调整机构例如构成为以下那样。如图11a～图11d所示，在自第1垫13突出的臂部13a的正下方设有块状件17。该块状件17借助第2加压构件19支承于用于保持第1冲头11的冲头保持件18。第2加压构件19是液压缸、气缸、弹簧、橡胶等，对块状件17施加向上的力(朝向第1冲模12的力)。由第2加压构件19施加于块状件17的向上的力大于由第1加压构件16施加于第1垫13的向下的力。块状件17只要是借助第2加压构件19支承，则也可以支承于压制机的基座。

采用垫调整机构，如图11a所示，第1垫13追随第1冲模12的下降而下降，在第1垫13距第1冲头11的上表面11a的距离成为预定距离时，臂部13a与块状件17接触。之后，如图11b所示，进一步使第1冲模12继续下降，即便如此，第1垫13也保持于其位置，直到收纳于第1冲模12的凹部12c为止。这是因为，在第1垫13作用有比来自第1加压构件16的向下的力大的来自第2加压构件19的向上的力。之后，若如图11c和图11d所示那样第1垫13收纳于第1冲模12的凹部12c，则在此之后第1垫13与第1冲模12一体下降。

[第2制造装置]

如图10及图12a～图12c所示，第2压制成型装置20包括作为下模的主第2冲头21和副第2冲头24，并且包括作为上模的第2冲模22和第2垫23。即，主第2冲头21和副第2冲头24同第2冲模22和第2垫23成对。另外，为了使结构容易理解，在图10中，利用单点划线表示第2冲模22。

主第2冲头21包括上表面21a(顶端面)、一对侧面21b以及设在上表面21a与侧面21b之间的冲头肩部21c。冲头肩部21c是将上表面21a和侧面21b相连的部位。该上表面21a的形状为与压制成型品的顶板部相对应的形状。该侧面21b的形状为与压制成型品的纵壁部相对应的形状。该冲头肩部21c的形状为与压制成型品的棱线部相对应的形状。在冲头肩部21c的延伸方向上的局部形成有形状变化的形状变化部。该冲头肩部21c的形状变化部的形状为与存在于压制成型品的棱线部的局部的形状变化部相对应的形状。而且，主第2冲头21包括与该侧面21b相邻的曲面21d。

副第2冲头24与主第2冲头21的外侧相邻地配置。副第2冲头24包括上表面24a(顶端面)。该上表面24a的形状为与压制成型品的凸缘部相对应的形状。

第2垫23与主第2冲头21的上表面21a相对地配置。第2冲模22在与主第2冲头21的上表面21a相对的位置具有凹部22c。第2垫23能够收纳于该凹部22c。第2垫23在收纳于第2冲模22的凹部22c的状态下构成第2冲模22的一部分。而且，第2冲模22在与主第2冲头21的冲头肩部21c相对的位置具有角部22d。该角部22d的形状为与冲头肩部21c的形状相匹配的形状。而且，第2冲模22包括与角部22d相邻的一对内侧面22a。该内侧面22a与主第2冲头21的侧面21b相对。内侧面22a的形状为与压制成型品的纵壁部相对应的形状。而且，第2冲模22包括与内侧面22a相邻的一对冲模肩部22e。冲模肩部22e的形状为与压制成型品的存在于纵壁部与凸缘部之间的棱线部相对应的形状。而且，第2冲模22包括与冲模肩部22e相邻的一对下表面22e(顶端面)。该下表面22e与副第2冲头24相对。

如图12a～图12c所示，第2垫23借助第3加压构件(未图示)支承于用于保持第2冲模22的模座27。第3加压构件是液压缸、气缸、弹簧、橡胶等，对第2垫23施加向下的力(朝向主第2冲头21的力)。第2垫23只要是借助第3加压构件支承，则也可以支承于第2冲模22或与模座27一体地动作的滑动件。

在此，第2压制成型装置20包括副冲头调整机构，该副冲头调整机构用于使副第2冲头24向第2冲模22的压入比主第2冲头21向第2冲模22的压入晚。副冲头调整机构例如构成为以下那样。如图12a～图12c所示，副第2冲头24被保持于冲头保持件28。主第2冲头21自副第2冲头24突出，借助第4加压构件26支承于冲头保持件28。第4加压构件26是液压缸、气缸、弹簧、橡胶等，对主第2冲头21施加向上的力(朝向第2冲模22的力)。由第4加压构件26施加于主第2冲头21的向上的力大于由第3加压构件施加于第2垫23的向下的力。主第2冲头21只要是借助第4加压构件26支承，则也可以支承于压制机的基座。

利用副冲头调整机构，如图12a和图12b所示，随着第2冲模22的下降，第2垫23收纳于第2冲模22的凹部22c。由此，主第2冲头21向第2冲模22的压入完成。之后，若继续使第2冲模22下降，则在此之后主第2冲头21与第2冲模22及第2垫23一体地下降。由此，进行副第2冲头24向第2冲模22的压入。

[压制成型品的制造]

使用所述第1压制成型装置10(第1制造装置)和第2压制成型装置20(第2制造装置)的压制成型品7的制造方法包括以下的各工序。

[准备工序]

如图9和图11a所示，准备金属板14作为原材料。作为金属板14，例如能够使用拉伸强度为590mpa以上的高强度钢板。金属板14也可以是980mpa级的高强度钢板，还可以是1180mpa级的高强度钢板。并且，作为金属板14，还能够使用不锈钢板、铝板、铜板等。

[第1压制加工工序]

如图9和图11a～图11d所示，在第1压制加工工序中，利用第1压制成型装置10对金属板14实施弯曲成形的压制加工，制造中间成形品25。中间成形品25包括顶板部25a、棱线部25b和纵壁部25c。顶板部25a与压制成型品7的顶板部7a相对应。棱线部25b与压制成型品7的棱线部7b相对应。纵壁部25c的区域划分为与棱线部25b相连的预定区域25ca和与第1纵壁部25c相连的剩余区域25cb。预定区域25ca与压制成型品7的纵壁部7c的区域中的从顶板部7a到预定高度h为止的区域相对应。剩余区域25cb是超过该预定高度h的区域。即，剩余区域25cb是要成形为压制成型品7的纵壁部7c的区域中的除预定区域25ca之外的区域。另外，剩余区域25cb还包括要成形为压制成型品7的凸缘部7d的区域。以下，具体地说明在第1压制加工工序中的状况。

在将金属板14载置在第1冲头11之上后，使第1冲模12下降。此时，臂部13a与块状件17彼此分开，第1垫13与第1冲模12一体地下降。之后，如图11a所示，臂部13a与块状件17接触。此时，第1垫13距第1冲头11的上表面11a的距离成为预定距离。并且，金属板14的两缘部与第1冲模12的第2内侧面12b接触。通过臂部13a与块状件17的接触，限制第1垫13的下降。

进一步使第1冲模12继续下降。由此，开始利用第1冲头11向第1冲模12压入金属板14，金属板14的弯曲成形开始。此时，如图11b所示，第1垫13的下降被限制，因此第1垫13保持于与第1冲头11的上表面11a分开预定距离的位置。因此，金属板14逐渐变形，与第1垫13接触，但并非被第1垫13和第1冲头11夹着。即，金属板14不被第1垫13和第1冲头11约束。

若进一步使第1冲模12继续下降，则如图11c所示那样第1冲头11向第1冲模12的压入到达该压入的下止点之前的距该压入的下止点预定距离的位置。此时，第1垫13被收纳于第1冲模12的凹部12c，与第1冲模12一体化。即，在从开始利用第1冲头11向第1冲模12压入金属板14时或者刚利用第1冲头11向第1冲模12压入金属板14之后、到第1冲头11向第1冲模12的压入到达该压入的下止点之前的距该压入的下止点预定距离的位置为止的期间，第1垫13保持于与第1冲头11的上表面11a分开预定距离的位置。

之后，使第1冲模12和第1垫13下降，继续向第1冲模12和第1垫13压入第1冲头11，直到到达下止点为止。由此，成形出顶板部25a和棱线部25b。并且，成形出纵壁部25c的区域中的预定区域25ca。通过这样得到中间成形品25。该中间成形品25的顶板部25a及棱线部25b的形状与压制成型品7的顶板部7a及棱线部7b(局部包括形状变化部)的形状一致。

根据利用了这样的第1压制成型装置10的第1压制加工工序，在到达向第1冲模12和第1垫13压入第1冲头11的下止点之前，金属板14不被第1垫13和第1冲头11约束。因此，在成形中，能够缓和冲头和冲模对金属板的约束。由此，在形状变化部处的拉伸弯曲变形得到缓和，过剩的变形应变得到抑制。结果，即使在使用高强度钢板作为原材料的情况下，也能够减少在形状变化部的区域内裂纹的产生。

如所述那样，在第1压制加工工序的成形中，第1垫13暂时保持于与第1冲头11的上表面11a分开预定距离的位置。优选该预定距离为3mm～30mm。理由为以下那样。若预定距离小于3mm，则有可能约束原材料金属板。另一方面，若预定距离超过30mm，则在成形中金属板14与第1垫13不接触，第1垫13失去存在的理由。

另外，在第1压制加工工序的成形中，成形有压制成型品7的纵壁部7c的区域中的从顶板部7a到预定高度h为止的预定区域25ca。优选该预定高度h(mm)满足下述式(1)的条件。

rp≤h≤h－rp…(1)

其中，在所述式(1)中，h表示压制成型品的高度(mm)，rp表示棱线部的截面的曲率半径(mm)。

这里所说的曲率半径rp严格来说是棱线部的内周和外周中的内周的曲率半径。即，相当于第1冲头的冲头肩部的曲率半径。

另外，也可以是，预定高度h满足下述式(2)的条件。

h/4≤h≤3×h/4…(2)

[第2压制加工工序]

如图10和图12a～图12c所示，在第2压制加工工序中，利用第2压制成型装置20对中间成形品25实施弯曲成形的压制加工，制造最终的压制成型品7。以下，具体地说明在第2压制加工工序中的状况。

在将中间成形品25载置在主第2冲头21之上后，使第2冲模22下降。由此，第2垫23与第2冲模22一体地下降。之后，如图12a所示，第2垫23与中间成形品25的顶板部25a接触。由此，中间成形品25被第2垫23和主第2冲头21夹着。并且，在由第2垫23和主第2冲头21约束中间成形品25的状态下，第2垫23的下降被限制。

进一步使第2冲模22继续下降。由此，开始利用主第2冲头21向第2冲模22压入中间成形品25，中间成形品25的弯曲成形开始。

若进一步使第2冲模22继续下降，则如图12b所示那样主第2冲头21向第2冲模22的压入到达该压入的下止点。此时，第2垫23被收纳于第2冲模22的凹部22c，与第2冲模22一体化。与此同时，主第2冲头21与第2冲模22及第2垫23一体化。由此，压制成型品7的顶板部7a和棱线部7b被完全地成形出来。而且，压制成型品7的纵壁部7c的区域由中间成形品25的预定区域25ca完全地成形，并且由中间成形品25的剩余区域25cb成形。

进一步使第2冲模22和第2垫23继续下降。由此，开始利用副第2冲头24向第2冲模22和第2垫23压入中间成形品25。并且，使第2冲模22和第2垫23下降，继续向第2冲模22和第2垫23压入副第2冲头24，直到到达下止点为止。由此，由中间成形品25的剩余区域25cb成形出凸缘部7d。通过这样得到压制成型品7。

根据利用这样的第2压制成型装置20的第2压制加工工序，凸缘部的成形在最后进行。由此，能够减少因回弹而产生的纵壁部的翘曲。即，形状冻结性提高。

因而，即使在制造具有比较复杂的形状的压制成型品的情况下，也能够推进高强度化，还能够提高设计的自由度。

[压制成型品]

利用第1实施方式的制造方法制造出所述图2a所示的帽形截面的第1例的压制成型品7。作为原材料，使用了590mpa级的高强度钢板。该压制成型品7在形状变化部9的区域没有产生裂纹。

并且，对形状变化部9的区域的最大主应变进行了调查。在第1实施方式的压制成型品7中，最大主应变为0.22。相对于此，在所述图1所示的垫弯曲成形的压制成型品7中，最大主应变大到0.26。

并且，对纵壁部7c的翘曲量进行了调查。作为翘曲量，对一对纵壁部7c的下端之间的间隔进行了评价。第1实施方式的压制成型品7的翘曲量与所述图1所示的垫弯曲成形的压制成型品的翘曲量相比，减少了13％左右。

在第1实施方式中作为制造对象的压制成型品并不限定于所述图2a所示的帽形截面的第1例的压制成型品7。即，对于压制成型品，只要在棱线部的局部具有形状变化部，则也可以为所述图3～图8所示的第2例～第7例的压制成型品7。总之，压制成型品的棱线部的形状变化部为下述(a)～(f)中的至少一者。

(a)棱线部的高度发生变化，

(b)棱线部的截面的圆弧长度发生变化，

(c)棱线部扭曲，

(d)棱线部向宽度方向弯曲，

(e)棱线部向宽度方向突出或凹陷，

(f)棱线部的截面的曲率半径发生变化。

另外，在所述图3～图8所示的第2例～第7例的压制成型品7中，在形状变化部9的区域及其附近的区域还容易产生褶皱。采用第1实施方式，这样的褶皱也能够得到抑制。

另外，压制成型品的一对棱线部也可以不平行。例如，一对棱线部也可以在端部相交。

[第2实施方式]

第2实施方式是以所述第1实施方式为基本并局部变形而得到的。主要目的在于形状变化部的区域内的裂纹的减少，在该情况下，能够省略利用所述第2压制成型装置进行的第2压制加工工序。在该情况下，对于图9和图11a～图11d所示的第1冲模12，省略了第2内侧面12b，与压制成型品7的纵壁部7c相对应的形状的第1内侧面12a延长到第2内侧面12b的区域。由此，在利用所述第1压制成型装置进行的第1压制加工工序中，成形最终的压制成型品。第2实施方式能够应用于高度不那么高的压制成型品的制造，特别是，能够应用于没有凸缘部的槽形截面的压制成型品的制造。

[第3实施方式]

第3实施方式是以所述第1实施方式为基本并局部变形而得到的。主要目的与所述第2实施方式同样地在于形状变化部的区域内的裂纹的减少，在该情况下，在所述第2压制加工工序中，既可以对中间成形品进行简单的垫弯曲成形，也可以在无垫的状态下对中间成形品进行弯曲成形。

[第4实施方式]

第4实施方式是以所述第1实施方式为基本并局部变形而得到的。主要目的在于纵壁部的翘曲的减少，在该情况下，能够省略利用所述第1压制成型装置进行的第1压制加工工序。在该情况下，在利用所述第2压制成型装置进行的第2压制加工工序中，使用金属板作为原材料，成形最终的压制成型品。并且，引入代替第1压制加工的预压制加工工序，在该预压制加工工序中，也能够成形所述中间成形品。在预压制加工工序中，也可以对金属板进行简单的垫弯曲成形。

另外，不言而喻，本发明并不限定于所述实施方式，能够在不脱离本发明的宗旨的范围内进行各种变更。例如，所述实施方式的第1压制成型装置为这样的结构：包括作为下模的第1冲头，并且包括作为上模的第1冲模和第1垫，但也可以是上下的模具的配置上下颠倒的结构。所述实施方式的第2压制成型装置为这样的结构：包括作为下模的主第2冲头和副第2冲头，并且包括作为上模的第2冲模和第2垫，但也可以是上下的模具的配置上下颠倒的结构。

另外，优选第1压制成型装置的第1垫至少在形状变化部的与冲头肩部的延伸方向垂直的截面中与第1冲头的顶端面相对地配置。即，优选第1垫设置于至少与压制成型品的棱线部的形状变化部重叠的位置。但是，第1垫并非一定要设置于与压制成型品的棱线部的形状变化部重叠的位置。即，只要是距压制成型品的棱线部的形状变化部100mm内的附近部，就也可以将第1垫设于与该附近部重叠的位置。

附图标记说明

7、压制成型品；7a、顶板部；7b、棱线部；7c、纵壁部；7d、凸缘部；8、台阶部；9、形状变化部；10、第1压制成型装置；11、第1冲头；11a、顶端面；11b、侧面；11c、冲头肩部；13、第1垫；13a、臂部；12、第1冲模；12a、第1内侧面；12b、第2内侧面；12c、凹部；12d、角部；14、原材料(金属板)；15、模座；16、第1加压构件；17、块状件；18、冲头保持件；19、第2加压构件；20、第2压制成型装置；21、主第2冲头；21a、顶端面；21b、侧面；21c、冲头肩部；21d、曲面；22、第2冲模；22a、内侧面；22c、凹部；22d、角部；22e、冲模肩部；22f、顶端面；23、第2垫；24、副第2冲头；24a、上表面；25、中间成形品；25a、顶板部；25b、棱线部；25c、纵壁部；25ca、预定区域；25cb、剩余区域；26、第4加压构件；27、模座；28、冲头保持件。