冲压成型方法_3

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a及凸缘部4a的拉伸应力变得非常大。因此,即使0满足上述不等式的范围,在第二成 型工序中,也不能释放该拉伸应力的残留。其结果,最终成型品1的翘曲及扭曲变大。另一 方面,若&大于2000mm,则最终成型品1沿着长度方向呈直线状,因而在第一成型工序结束 时,残留于弯曲部10的内侧的纵壁部3a及凸缘部4a的拉伸应力变小。由此,即使不适用 本发明,最终成型品1的翘曲及扭曲也变小。进而,在最终成型品具有多个曲率的情况下, 在本发明中,将最小的曲率半径设为R〇。
[0099] 并且,在 [0100][式 8]
[0101]
[0102] 的情况下,作为a2+0的Ql以上述水平线为起点超过90°。图14示出作为 a 2+0的a i超过90°时的图1的(a)部分中的沿着I-I线的最终成型品的截面。如图 14所示,凸缘部4a相对于模具的移动方向具有反斜率,不能利用模具来出行出最终成型品 1是显而易见的。
[0103] 并且,在追加弯曲角0的范围不满足
[0104][式9]
[0106] 的情况下,虽然能够在不发生折痕的情况下成型出中间产品及最终成型品1,但最 终成型品1的翘曲及扭曲大。
[0107] 接着,在图12的区域B中,当apo、a^彡〇、a「%>〇,并将R。设为50~ 2000mm时,需要使作为a厂a 2的追加弯曲角0的范围满足以下式10。
[0108][式10]
[0111] afO, a>0,a「a2>〇,并将R。设为50~2000mm的原因与区域A的情况 相同。
[0112] 并且,在不满足
[0113][式 11]
[0115] 的情况下,如上所述,作为a 2+0的a i以上述水平线为起点超过90°,凸缘部4a 相对于模具的移动方向具有反斜率,无法利用模具来进行成型。因此,将追加弯曲角的 上限设为90° - a2。其中,<^=90°。
[0116] 通过使追加弯曲角0满足目前为止说明的范围,能够得到在凸缘部4a中不发生 折痕且翘曲及扭曲小的最终成型品1。
[0117] 最终成型品1只要呈图1、图3及图7~图11所示的形状,就可以适用本发明。图 1、图3及图7~图11所示的形状的最终成型品1例如为汽车用的前侧部件、前柱内置部件、 车顶纵梁内置部件等。
[0118] 弯曲部10在交叉部5a、5b呈圆弧形状、椭圆圆弧形状或者曲率连续地发生变化的 曲线形状,但只要该曲线的曲率半径为50~2000mm,曲线形状就不受限制。
[0119] 并且,最终成型品1可具有多个弯曲部10,而不是一个。图3为示出具有顶板部、 纵壁部及凸缘部的、沿着长度方向具有曲率半径为800_和1200mm的两个弯曲部的、帽形 截面形状的最终成型品1的一例的图。
[0120] 图3的最终成型品1具有弯曲部10-1、10-2,但这些弯曲部10-1、10-2的内侧的凸 缘部4-la、4_2a分别在上述0的范围内进行追加弯曲。
[0121] 在图3中,在最终成型品1中,在位于弯曲部10、10-1、10_2的内侧的纵壁部3a、 3-la、3_2a及凸缘部4a、4-la、4_2a中,第一成型工序结束时残留的拉伸应力在第二成型工 序中减少。其结果,在图3中,最终成型品1的翘曲及扭曲也减少,并且凸缘部4a、4-la、4_2a 不发生折痕。
[0122] 在图1的最终成型品1中,顶板部2a的宽度W不受特别的限制。但是,在宽度W 为15~30_这样较窄的情况下,优选地,通过以下说明的方法进行冲压成型。此外,宽度 W是指图1的最终成型品1的顶板部2的与长度方向成直角的方向的宽度。
[0123] 图4为简要示出为了冲压成型出图1的最终成型品1而使用的模具中的、在第一 成型工序中使用的模具的成型出弯曲部10的部分的截面结构的示意图。图5为简要示出 为了冲压成型出宽度W为15~30mm的图1的最终成型品而使用的模具中的、在第一成型 工序中使用的模具的成型出弯曲部10的部分的截面结构的示意图。图6为简要示出为了 冲压成型出宽度W为15~30mm的图1的最终成型品1而使用的模具中的、在第二成型工 序中使用的模具的成型出弯曲部10的部分的截面结构的示意图。
[0124] 如图4所示,第一模具50及第二模具60具有顶板部成型面52、62、内侧纵壁部成 型面53a、63a、外侧纵壁部成型面53b、63b、内侧凸缘部成型面54a、64a、外侧凸缘部成型面 54b、64b〇
[0125] 在第一成型工序中,当钢板90被第一模具50和第二模具60夹持时,在最终成型 品1中成为顶板部2的部位92从第二模具60的顶板部成型面62凸起。并且,部位92向 钢板90的板厚方向大幅弯曲。此时,在钢板90的板厚方向上力矩作用于最终成型品1中 成为顶板部2的部位92,且在顶板部2残留有要弯曲最终成型品1整体的应力(以下,弯曲 应力)。弯曲应力的残留导致在第二成型工序中使第一成型工序结束时残留的拉伸应力减 少的效果变差。为了抑制弯曲应力残留,需要使成型压力变大。但是,在最终成型品1的宽 度W为15~30mm这样较窄的情况下,尤其需要大的成型压力。
[0126] 因此,在第一成型工序中使用的模具中,在宽度W为15~30mm这样较窄的情况 下,如图5所不,将图4的第一模具50分割为垫板55b、局部成型模具56a。由此,将在最终 成型品1中成为外侧纵壁部3b及外侧凸缘部4b的部分用垫板55b和第二模具60来夹持, 并通过局部成型模具56a成型出内侧纵壁部3a及内侧凸缘部4a。即,用垫板55b和第二模 具60按住钢板90,并通过局部成型模具56a和第二模具60使钢板90发生塑性变形,来成 型出内侧纵壁部3a及内侧凸缘部4a。通过如上所述的方式,无需增大成型压力,也可防止 弯曲应力残留于顶板部2。此外,垫板55b由安装于冲压机80的小型液压缸81压向第二模 具60。只是用垫板55b和第二模具60夹持钢板90,因而不需要大载荷。
[0127] 并且,如图6所示,将在第二成型工序中使用的模具设为第二模具60、垫板55a及 局部成型模具56b,来将顶板部2及内侧纵壁部3a用垫板55a和第二模具60来夹持,并用 垫板55a对内侧凸缘部4a进行追加弯曲加工,且用局部成型模具56b和模具60成型出外 侧纵壁部3b及外侧凸缘部4b。即,用垫板55a和第二模具60按住在第一成型工序中取得 的中间成型品,并通过垫板55a和模具60使内侧凸缘部4a发生塑性变形来进行追加弯曲 加工,并通过局部成型模具56b和模具60使钢板90发生塑性变形来成型出外侧纵壁部3b 及外侧凸缘部4b。由此,在顶板部2中不会残留弯曲应力。此外,垫板55a被安装于冲压机 80的小型液压缸81按压。内侧凸缘部4a的追加弯曲中不需要大载荷。
[0128] 如上所述,在第一成型工序中,用垫板55b和第二模具60按住顶板部2及内侧纵 壁部3a,并且通过局部成型模具56a成型出顶板部2、内侧纵壁部3a及内侧凸缘部4a。并 且,在第二成型工序中,通过垫板55a中对第一成型工序之后的内侧凸缘部4a进行追加弯 曲加工,并通过局部成型模具56b成型出外侧纵壁部3b及外侧凸缘部4b。
[0129] 通过以如上所述的方式成型,可进一步提高减少对内侧凸缘部4a进行追加弯曲 来取得的最终成型品1的翘曲及扭曲的效果。尤其,W为15~30mm时有效。
[0130] 实施例
[0131] 接着,通过实施例进一步对本发明进行说明,但实施例中的条件是为了确认本发 明的实施可能性及效果而采用的一个条件例,本发明并不局限于该一个条件例。只要不脱 离本发明的要旨,并达成本发明的目的,本发明就能够采用各种条件。
[0132] (实施例1)
[0133] 利用各种板厚、拉伸强度的钢板以本发明的方法进行冲压成型,制作了图1、图3 及图11a~图lli所示的最终成型品1。
[0134] 对所制成的所有最终成型品1,以如下方式评价了翘曲及扭曲。对各最终成型品 1,分别实际测量图1及图3所示的4个点PpQd、!;的位置,并将这些坐标设为点P、Q、S、 T。并且,将固定3个点即匕=?、〇 (|=〇、5(|=3时的线段1'。1'作为翘曲量及扭曲量。即, 当没有翘曲及扭曲时,P Q= P、Q 〇= Q、s Q= S及T Q= T,因而由线段T QT表示的翘曲量及扭 曲量成为0。此外,图11a~图lli的4个点是以图1及图3为基准的。
[0135] 将评价结果示于表1中。在表1中还一同记录有表示最终成型品1相当于图1、 图3及图11a~图lli中的哪个、宽度W的值、所使用的钢板的板厚、拉伸强度、追加弯曲角 0、垫板55a、55b的使用与否等。
[0136] 表 1-1
[0137]
[0138]表1-2
[0139]
[0140]表1-3
[0141]
[0142] 表 1-4
[0143]
[0144] 表 1-5
[0145]
[0146] 表 1-6
[0147]
[0148]由表1可知,通过使追加弯曲角0在本发明的范围内,即使将440~1600MPa的 尚强度钢板成型为图1、图3及图11a~lib所不的最终成型品1的情况下,也具有与对拉 伸强度为390MPa的软钢板进行成型的情况等同的翘曲量及扭曲量,确认到在内侧凸缘部 4a、4-la、4-lb中未发生折痕。此外,作为对翘曲量及扭曲量产生影响的因素,追加弯曲角 0的影响大。确认了在本发明的0的范围中,可将翘曲量及扭曲量抑制在17mm以下。并 且,确认了与不像本发明那样通过两个步骤来进行成型而通过一次成型取得最终成型品1 的以往例相比,发明例中能够大幅减少翘曲量及扭曲量。
[0149] 尤其
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