坯料、成型板、冲压成型品的制造方法以及冲压成型品的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及巧料、成型板、冲压成型品的制造方法W及冲压成型品。
【背景技术】
[0002] 汽车的车身本体具有将前柱、中柱、下边梁、上边梁、纵梁等骨架部件、与机罩脊 板、前围板、前地板面板、后地板前侧面板、后地板后侧面板等各种成型面板接合而成的整 体结构构造（承载式车身构造）。前柱、中柱、下边梁等、一般具有闭合截面的骨架部件为， 通过将前柱加强件、中柱加强件、下边梁外侧加强件等构成部件与外侧面板、内侧面板运样 的其他构成部件接合，由此组装而成。
[0003] 例如，如图12所示，通过利用点焊来接合构成部件2~5,由此形成骨架部件1。
[0004] 构成部件2具有具备顶板部2曰、从顶板部2a的两端朝下方延伸的一对纵壁部化、 2b、W及从纵壁部化、2b的下端朝外方延伸的凸缘部2c、2c的大致帽型的横截面形状。此 夕F，构造部件2的顶板部2a具有在俯视时呈L字状的外形（W下，有时将运种构成部件称 作"L字状形状构件"）。通过包括运种构成部件2,能够确保骨架部件1的强度W及刚性。
[0005] 图13是表示顶板部6a具有在俯视时呈T字状的外形的构成部件（W下，有时称 作"T字状形状构件"）6的说明图。T字状形状构件6与L字状形状构件2相同，也具有具 备顶板部6曰、左右一对纵壁部化、6b、W及凸缘部6c、6c的大致帽型的横截面形状。此外， 作为T字状形状构件6的变形，还存在顶板部具有在俯视时呈Y字状的外形的Y字状形状 构件（未图示）。
[0006] 通常，在通过冲压成型来制造L字状形状构件2、T字状形状构件6W及Y字状形 状构件的情况下，为了抑制權皱的产生而采用基于拉深成型的冲压加工。 阳007] 图14A是表示基于拉深成型的冲压加工的成型开始前的概要说明图，图14B是表 示成型完成时的概要说明图。 阳00引如图14A、图14B所示，拉深成型方法为，使用冲模7、冲头8W及防皱装置9 (压料 圈），通过拉深成型将原材料金属板（巧料）10冲压加工成冲压成型品、例如L字状形状构 件11。
[0009] 图15是表示通过基于拉深成型的冲压加工制造的冲压成型品11的一例的概要说 明图，图16是表示冲压成型品11的成型原材料即巧料10的概要说明图，图17是通过影线 来表示巧料10的防皱压边区域10a的概要说明图，并且，图18是表示修整前的中间冲压成 型品12的概要说明图。
[0010] 例如，在通过基于拉深成型的冲压加工方法来制造图15所示的L字状形状构件11 的情况下，（1)将图16所示的原材料金属板10设置在图14A所示的冲模7与冲头8之间， (2)通过防皱装置9和冲模7强力地按压图17所示的原材料金属板10周围的防皱压边区 域10曰，做如图14B所示，使冲模7和冲头8在冲压方向（铅垂方向）上相对移动而对原 材料金属板10进行基于拉深成型的冲压加工，使其成为图18所示的中间冲压成型品12， (4)对中间冲压成型品12周围的不需要部分进行修整，得到L字状形状构件11。 W11] 如图14A、图14B、图15~18所示，通过基于拉深成型的冲压加工，能够通过防皱 装置9抑制巧料10向模内流入，因此能够抑制由巧料10的过剩流入引起的中间冲压成型 品12产生權皱。
[0012] 但是，为了通过基于拉深成型的冲压加工制造冲压成型品11，在中间冲压成型品 12的周围需要大范围的修整区域，因此冲压成型品11的成品率降低而制造成本上升。
[0013] 图19是表示中间冲压成型品12的冲压不良即權皱W及裂纹的产生状况的一例的 概要说明图。
[0014] 此外，如图19所示，中间冲压成型品12在拉深成型的过程中在巧料10向模内过 剩地流入的a区域中容易产生權皱，并且在拉深成型的过程中在板厚局部地减少的P区 域中容易产生裂纹。尤其是，当要将延展性较小的高强度钢板用作为巧料而通过拉深成型 对L字状形状构件2进行冲压加工时，由于巧料10的延展性不足而容易产生權皱、裂纹。
[0015] 为了防止产生运样的權皱W及裂纹，在W往，作为前柱加强件等L字状形状构件 2、中柱加强件等T字状形状构件6的巧料10,使用延展性较优异的强度比较低的金属板。 因此，为了确保强度而不得不增厚巧料10的板厚，而难W避免重量增加、成本上升。
[0016] 在日本特开2003-103306号公报、日本特开2004-154859号公报、日本特开 2006-015404号公报、W及日本特开2008-307557号公报（W下，有时将各个公报称作"专 利文献1~4")中，公开有一种基于弯曲成型的冲压加工方法，用于制造帽形状、Z字状形 状等简单的截面形状遍及长度方向的全长延伸的构件。但是，运些方法均无法应用于L字 状形状构件2、T字状形状构件6W及Y字状形状构件运样的具有复杂形状的构件的制造。
[0017] 因此，本发明人在先通过国际公开第2011/145679号小册子（W下，有时称作"专 利文献5")公开了设及如下方法的专利发明：即便使用由延展性较小的高强度钢板构成的 巧料，也能够不产生權皱、裂纹而成品率良好地通过弯曲成型对L字状形状构件2、T字状形 状构件6、Y字状形状构件进行冲压加工（日本专利第5168429号说明书）。
[001引该专利发明通过专利文献5而已公知，因此W下进行简单说明。该专利发明为如 下方法：从巧料成型如L字形状部件那样、横截面为大致帽形状且具有在俯视时纵壁部朝 顶板部侧凸出的弯曲部的构件。将巧料配置于冲模模具与衬垫W及弯曲模之间，（1)在通 过衬垫对作为面外变形抑制区域的巧料的与顶板部相当的部位的一部分进行加压的状态、 且巧料的与L字的下侧相当的部分的端部处于与顶板部相同的平面上的状态下，通过使冲 模模具和弯曲模在铅垂方向上相对移动，由此在使巧料的与L字的下侧相当的部分的端部 在冲模模具中与顶板部对应的部位上滑动（面内移动）的同时、对纵壁部W及凸缘部进行 成型，由此成型L字状形状构件等。或者，（2)在使衬垫接近或者接触作为面外变形抑制区 域的巧料的与顶板部相当的部位的一部分、并将衬垫与冲模模具之间的间隙保持为巧料的 板厚W上且巧料的板厚的1.1倍W下的状态、且巧料的与L字的下侧相当的部分的端部处 于与顶板部相同的平面上的状态下，通过使冲模模具和弯曲模在铅垂方向上相对移动，由 此在使巧料的与L字的下侧相当的部分的端部在冲模模具中与巧料的顶板部对应的部位 上滑动（面内移动）的同时、对纵壁部W及凸缘部进行成型，由此成型L字状形状构件等。 在本说明书中，将该专利发明的基于弯曲成型的冲压加工方法称作"自由弯曲法"。
[0019] 根据自由弯曲法，在从巧料冲压成型L字状形状构件等时，巧料中与L字状形状构 件的L字下侧部对应的部位被朝向纵壁部拉入。结果，能够减小在通常的基于拉深成型的 冲压加工中由于板厚减少而容易产生裂纹的凸缘部的过度的拉伸应力，因此能够抑制凸缘 部广生裂纹。
[0020] 此外，对于L字形状构件的在通常的基于拉深成型的冲压加工中由于过剩的巧料 流入而容易产生權皱的顶板部，由于巧料因为流入而被拉伸，因此也能够抑制權皱的产生。
[0021] 并且，无需设置在通常的基于拉深成型的冲压加工中必须设置在巧料的与L字状 形状构件的L字下侧部对应的部位的用于防皱压边的较大的修整区域，因此成品率提高。
[0022] 并且此外，由于进行基于弯曲成型的冲压加工，因此巧料所要求的延展性变小，因 此不仅能够将延展性优异的强度比较低的钢板用作为巧料，而且能够将延展性比较低的高 强度的钢板用作为巧料。因此，能够减小巧料的板厚，还能够有助于车辆等的轻量化。
【发明内容】
[0023] 发明要解决的课题
[0024] 如上所述，自由弯曲法是能够W低成本、不产生裂纹、權皱地从高强度的巧料冷冲 压成型出L字状形状构件或者T字形状构件等的划时代的冲压成型法。
[0025] 但是，本发明人为了进一步提高自由弯曲法的优异的冲压成型性而反复进行了锐 意研讨，结果发现如下情况：当L字状形状构件11的各部分尺寸、尤其是顶板部11a的L字 下端部的宽度w3(参照图15)变长时，会存在自由弯曲法所特有的新课题，即：即便通过自 由弯曲法，在弯曲部14中的从纵壁部1化与凸缘部11c相连的部分，也会产生L字状形状 构件11的内侧或者边缘部（图15中，A部分附近）的裂纹（W下，有时将该裂纹称作"凸 缘裂纹")、顶板部11a的L字下端部（图15中，B部分）的边缘裂纹（W下有时称作"顶板 边缘裂纹"）。
[00%] 作为通过自由弯曲法进行冲压加工时的裂纹对策，表面看可W考虑到：与其他基 于弯曲加工的冲压加工法同样，通过在巧料10中的要成型为凸缘部11c的部分的边缘设置 适当大小的余料部，而使顶板部11a的材料朝纵壁部1化侧移动，由此能够防止裂纹。
[0027]但是，本发明人研讨的结果，发现还存在课题。旨P，在自由弯曲法中，为了消除凸缘 裂纹，使在要成型为凸缘部11c的部分即巧料10的边缘设置余料部的范围增大是确实有效 的。但是，发现：设置有余料部的要成型为凸缘部11c的部分的强度也增加，因此从要成型 为顶板部11a的巧料10的部分朝要成型为纵壁部Ub的部分的巧料流入量增加，会产生顶 板边缘裂纹。
[0028] 另一方面，当为了避免顶板边缘裂纹而在要成型为顶板部11a的L字下端部的巧 料10的部分的边缘设置余料部时，由于顶板部11a的变形阻力变大而从顶板部11a朝纵壁 部Ub的巧料的流入不足，会产生凸缘裂纹。
[0029] 在专利文献5的0058段中记载了在凸缘部的宽度不足25mm的情况下W成为25mm W上且100mmW下的方式设置余料部，但并未具体地记载余料部的形状。此外，并未公开在 凸缘部的宽度为25mmW上且100mmW下的情况下设置余料部。
[0030] 如此，在通过自由弯曲法对由于弯曲部14的存在而顶板部11a的长度方向的一端 的宽度w3大于另一端的宽度wl的L字状形状构件、T字状形状构件、W及Y字状形状构件 进行冲压成型时，并未确立任何防止产生凸缘裂纹W及顶板边缘裂纹的方法。因此，例如在 通过基于自由弯曲法的冲压加工来制造T字形状构件的代表例即中柱加强件的情况下，不 得不通过缩短长度方向的一端的宽度（减小与另一端的宽度之间的差）来防止产生凸缘裂 纹W及顶板边缘裂纹。因而，在冲压成型技术上不可能将中柱加强件的顶板部的长度方向 的一端的宽度设定得长于300mm。
[0031] 本发明的目的在于，提供在冲压成型时防止或者抑制權皱、裂纹的巧料、成型板、 W及在冲压成型时防止或者抑制權皱、裂纹的冲压成型品的制造方法W及防止了權皱、裂 纹的产生的冲压成型品。
[0032] 用于解决课题的手段
[0033] 简单地说，本发明基于如下的技术思想："通过对将作为L字状形状构件、T字状形 状构件W及Y字状形状构件的冲压成型品展开的形状的巧料中、向要成型为凸缘部的部分 的边缘部设置余料部的方法进行认真研究，由此不仅能够防止冲压成型品产生凸缘裂纹， 而且能够抑制从顶板部朝纵壁部流入过剩的巧料而防止产生顶板边缘裂纹"；具体地说，本 发明基于如下的技术思想："通过向将作为T字状形状构件、L字状形状构件W及Y字状形 状构件的冲压成型品展开的形状的巧料中、要成型为凸缘部的部分的边缘部设置余料部， 并且在该余料部的边缘部设置第一凹部、凸部W及第二凹部，由此能够通过设置于余料部 的凸部来抑制凸缘裂纹的产生，并且由于设置于余料部的第一凹部W及第二凹部均延伸， 因此能够减少从顶板部朝纵壁部的移位量，因此也能够抑制顶板边缘裂纹的产生"。
[0034] 本发明的第一方式提供一种巧料，是进行冲压加工而制造加工构件的平板状的巧 料，上述加工构件具备：顶板部，在俯视时，一对外缘部中的至少一方具备为直线的直线外 缘部、W及与上述直线外缘部连续而在从另一方的外缘部远离的外侧为凹形状的曲线的曲 线外缘部；纵壁部，从上述外缘部朝下方折弯，具备沿着上述直线外缘部形成的平纵壁部和 沿着上述曲线外缘部形成的曲纵壁部；W及凸缘部，具