冲压成形方法及冲压成形品的制造方法
【专利摘要】提供一种能够降低帽形构件的形状的制约并降低在帽形构件产生的弯曲返回的冲压成形方法。在冲压成形时，在具有弯曲面(凸状面(2a)、凹状面(3a))的一对冲压模具(下模(2)、上模(3))之间，使至少长度方向的线长比帽形构件(5)的顶板部的长度方向的线长更长的毛坯材料(4)向上方即向下模(2)、上模(3)的弯曲方向挠曲而固定。接下来，使用凸状面(2a)、凹状面(3a)在固定的毛坯材料(4)上冲压成形帽形构件(5)的弯曲部。
【专利说明】
冲压成形方法及冲压成形品的制造方法
技术领域
[0001] 本发明涉及用于利用冲压成形来制造成形品的技术，该成形品为至少具有顶板部 和与该顶板部的宽度方向两侧连接的侧壁部的=1字状截面且具有在顶板部板厚方向上弯曲 的弯曲部。
【背景技术】
[0002] 近年来，作为汽车的结构构件，为了实现车身轻量化，薄壁的高张力钢板或铝合金 板的使用增加。在对这样的高张力钢板或铝合金板进行了冲压成形之后，当将成形品从冲 压模具脱模时，由于将成形品产生的残留应力释放而产生回弹变形，成为成形品的尺寸精 度变差的原因。因而，提出了若干使回弹变形难以产生的冲压成形的方法。
[0003] 尤其是作为在形成为至少具有顶板部和与该顶板部的宽度方向两侧连接的侧壁 部的〕字状截面且具有在顶板部板厚方向上弯曲的弯曲部的成形品（例如，=I字状构件、帽 形构件)产生的回弹变形(例如，弯曲返回（camber back))的对策，以往存在专利文献1、2公 开的方法。在此，弯曲返回是在对具有上述的弯曲部的成形品进行成形的情况下在脱模后 弯曲稍稍返回原状的现象。
[0004] 在专利文献1中公开了如下的方法:使帽形构件的顶板部的曲率半径与帽形构件 的凸缘部的曲率半径之差大于侧壁部的高度，由此减少由冲压成形产生的成形品的残留应 力，抑制在成形品产生的弯曲返回。
[0005] 另外，在专利文献2中公开了如下的方法:在成形品的冲压成形的中途，对于成形 品的弯曲部向反鼓出方向进行加压变形，由此减少由冲压成形产生的成形品的残留应力， 抑制在成形品产生的弯曲返回。
[0006] 在先技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本特开2013-063462号公报 [0009] 专利文献2:日本特开2010-207906号公报
【发明内容】
[0010]发明要解决的课题
[0011]然而，在专利文献1、2记载的技术中，虽然能够抑制在成形品产生的弯曲返回，但 是需要制约成形品的形状，存在缺乏通用性的问题。
[0012] 本发明着眼于上述那样的点而作出，其目的在于提供一种减少冲压成形品的形状 的制约，并能够降低在冲压成形品产生的弯曲返回的冲压成形的技术。
[0013] 用于解决课题的方案
[0014] 为了解决上述课题，本发明的一形态的冲压成形方法冲压成形出如下所述的成形 品，所述成形品为至少具有顶板部和与该顶板部的宽度方向两侧连接的侧壁部的=I字状截 面且具有在顶板部板厚方向上弯曲的弯曲部，其特征在于，在所述成形品的冲压成形时，在 用于对所述成形品的所述弯曲部进行冲压成形的具有弯曲面的一对冲压模具之间，使至少 长度方向的线长比所述成形品的所述顶板部的长度方向的线长更长的毛坯材料在所述一 对冲压模具的所述弯曲面的弯曲方向上挠曲而固定，对于固定了的所述毛坯材料，使用所 述一对冲压模具的所述弯曲面来冲压成形所述弯曲部。
[0015] 另外，本发明的一形态的冲压成形品的制造方法的特征在于，在利用冲压成形来 制造形成为至少具有顶板部和与该顶板部的宽度方向两侧连接的侧壁部的=I字状截面且具 有在顶板部板厚方向上弯曲的弯曲部的成形品时，在用于对所述成形品的所述弯曲部进行 冲压成形的具有弯曲面的一对冲压模具之间，使至少长度方向的线长比所述成形品的所述 顶板部的长度方向的线长更长的毛坯材料在所述一对冲压模具的所述弯曲面的弯曲方向 上挠曲而固定，对于固定了的所述毛坯材料，使用所述一对冲压模具的所述弯曲面来冲压 成形所述弯曲部。
[0016] 发明效果
[0017] 根据本发明的一形态，在冲压模具的头部与毛坯材料之间形成间隙。因此，根据本 发明的一形态，在冲压成形中，将冲压模具的头部与毛坯材料之间的间隙向毛坯材料的弯 曲方向的相反方向压扁，在毛坯材料的长度方向上产生压缩应力。其结果是，根据本发明的 一形态，能够降低成形品的弯曲外侧的拉伸残留应力，能够降低成形品的残留弯曲力矩。因 此，根据本发明的一形态，能够抑制成形品的弯曲返回的产生。由此，根据本发明的一形态， 能够降低成形品的形状的制约，并降低在成形品产生的弯曲返回。
【附图说明】
[0018] 图1是表示冲压成形装置的概略结构的剖视图。
[0019] 图2是表示帽形构件的结构的图。
[0020] 图3是表示在冲压成形中作用于帽形构件的应力分布的图。
[0021]图4是表示第一实施方式的冲压成形装置的概略结构的剖视图。
[0022] 图5是用于说明第一实施方式的冲压成形的方法的说明图。
[0023] 图6是表示毛坯材料的长度方向的长度L相对于帽形构件的长度方向的长度Lo的 比率L/Lo与弯曲返回量之间的关系的图。
[0024]图7是表示在冲压成形中作用于帽形构件的应力分布的图。
[0025] 图8是表示在帽形构件产生的弯曲返回的图。
[0026] 图9是表示第二实施方式的第二冲压成形装置的概略结构的剖视图。
[0027] 图10是表示第二实施方式的第一冲压成形装置的概略结构的剖视图。
[0028] 图11是用于说明第二实施方式的冲压成形的方法的说明图。
[0029] 图12是用于说明第二实施方式的冲压成形的方法的说明图。
[0030] 图13是表示变形例的帽形构件的结构的图。
[0031 ]图14是表示变形例的：!字状构件的结构的图。
[0032]图15是表示变形例的帽形构件的结构的图。
[0033] 图16是用于说明变形例的冲压成形的方法的说明图。
[0034] 图17是表示实施例的帽形构件的结构的图。
[0035] 图18是表示弯曲返回量和压曲有无的评价结果的图。
【具体实施方式】
[0036] 以下，参照附图，说明本发明的实施方式。
[0037] (第一实施方式）
[0038] (弯曲返回）
[0039] 首先，在说明第一实施方式的冲压成形方法及冲压成形品的制造方法中采用的冲 压成形的方法之前，说明一般性的冲压成形中的弯曲返回的产生的机理。
[0040] 通常，如图1~图3所示，使用冲压成形装置1(下模2、上模3)，将毛坯材料4通过冲 压成形而制造成具有帽形截面且具有向顶板部5a方向呈凸状地弯曲的弯曲部的冲压成形 品（以下，也称为"帽形构件"）5时，顶板部5a成为弯曲外侧（凸侧），因此在顶板部5a产生长 度方向上的拉伸应力。毛坯材料4例如是为了冲压成形而切断的板状的原料。而且，帽形截 面存在例如向至少具有顶板部5a和与该顶板部5a的宽度方向两侧连接的侧壁部5b的〕字状 截面(U字状截面)还附加了凸缘部5c的结构（参照图2(b))。即，帽形截面是至少包括□字状 截面(U字状截面)的截面形状。而且，凸缘部5c成为弯曲内侧，因此在凸缘部5c产生长度方 向上的压缩应力。
[0041] 在此，图2(a)表示从侧壁部5b侧观察时的帽形构件5,图2(b)表示利用图2(a)的A-A截面将帽形构件5进行了剖切的情况的端面。而且，图3表示从顶板部5a侧观察时的帽形构 件5的FEM(Finite Element Method:有限元素法)解析结果。在图3的例子中，向顶板部5a施 加约500MPa(拉伸应力），向凸缘部5c施加约-1200MPa(压缩应力）。
[0042] 因而，在冲压成形后，若使帽形构件5从下模2、上模3脱模，则以拉伸应力和压缩应 力为起因而产生弯曲力矩M，在帽形构件5产生弯曲返回。弯曲返回通常是指在使材料弯曲 的情况下，材料的弯曲稍稍返回原状的现象。
[0043]需要说明的是，毛坯材料4的强度（屈服应力)越高，则帽形构件5的拉伸应力及压 缩应力越大。因此，毛坯材料4的强度越高，则弯曲返回越变大。
[0044]本发明的
【发明人】考虑到通过减少在顶板部5a产生的拉伸应力并减少弯曲力矩M而 能够抑制该弯曲返回，因此，想到了将与拉伸应力相反的方向的压缩应力向顶板部5a施加 的冲压成形方法及冲压成形品的制造方法。
[0045](冲压成形装置）
[0046] 接下来，说明第一实施方式中使用的冲压成形装置1的结构。
[0047] 如图4所示，本实施方式的冲压成形装置1具备下模2和与下模2相对地配置的上模 3。在下模2的上表面形成有向上方弯曲的用于冲压成形弯曲部的弯曲面（以下，也称为"凸 状面"）2a。而且，向凸状面2a还赋予用于冲压成形帽形截面的形状，该帽形截面在上方(弯 曲方向）形成有顶板部5a且在下方形成有开口部。而且，在上模3的下表面形成有与凸状面 2a的形状对应的弯曲面3a(以下，也称为"凹状面3a"）。并且，上模3通过未图示的升降单元 而接近下模2,能够对夹插在下模2与上模3之间的毛坯材料4进行按压而冲压出冲压成形 品。由此，冲压成形(泡沫成形）出具有帽形截面且具有在该帽形截面的顶板部5a板厚方向 上弯曲的弯曲部的帽形构件5。
[0048] 本实施方式的冲压成形装置1对于下模2的长度方向两端各自的外周还设有彼此 相对的一对壁部6。一对壁部6设置成分离与成形后的帽形构件5的长度方向两端的距离相 等的距离。并且，在利用上模3和下模2按压而进行冲压成形之前，使毛坯材料4的长度方向 两端分别与一对壁部6抵接，由此一对壁部6能够对毛坯材料4的长度方向两端进行固定(限 制），即能够抑制毛坯材料4的长度方向位移。
[0049](冲压成形的方法）
[0050] 接下来，说明第一实施方式的冲压成形方法及用于制造冲压成形品的冲压成形的 方法。
[0051] 首先，如图5(a)所示，将毛坯材料4夹插于下模2与上模3之间。作为毛坯材料4,采 用至少长度方向的长度(线长)比帽形构件5的顶板部5a的长度方向的长度(线长)长的毛坯 材料，即，长度方向的长度(线长）比凸状面2a及凹状面3a的长度方向的长度（线长)长的毛 坯材料。在此，如图6所示，在毛坯材料4的长度方向的长度(线长)L相对于帽形构件5的长度 方向的长度(线长)Lo的比率L/Lo为1.020 (102%)以下的范围内，比率L/Lo越大，则帽形构 件5的弯曲返回量越减少。然而，若比率L/Lo大于1.020(102%)，则在毛坯材料4的长度方向 端部附近产生压曲，看不到弯曲返回的降低效果。因而，毛坯材料4的长度方向的长度（线 长)L满足1^1<1.020\1^的条件。即，毛坯材料4的长度方向的长度(线长凡与帽形构件5 的长度方向的长度(线长)Lo之差优选为2%以下。
[0052] 接下来，如图5(b)所示，使夹插的毛坯材料4向上方，即，向下模2、上模3的弯曲方 向挠曲，使毛坯材料4的长度方向两端分别与一对壁部6的相对面分别抵接，使毛坯材料4的 长度方向两端各自的下表面与下模2的上表面接触。由此，使毛坯材料4的长度方向两端分 离与帽形构件5的长度方向两端相等的距离，并对毛坯材料4的长度方向两端进行固定(限 制）。此时，在下模2的凸状面2a的头部与毛坯材料4之间形成间隙。
[0053]需要说明的是，一对壁部6设为沿相对方向能够进行位置调整的结构，也可以使一 对壁部6暂时向左右退避之后再次接近，将一对壁部6设定成图5(b)的状态。这种情况下，对 应于毛坯材料4的线长而能够微调一对壁部6的距离。
[0054]接下来，如图5(c)所示，利用升降单元使上模3下降，使用下模2的凸状面2a和上模 3的凹状面3a，在固定的毛坯材料4上冲压成形弯曲部。由此，将毛坯材料4冲压成形(泡沫成 形)为具有帽形截面且具有向上方(帽形截面的顶板部5a板厚方向）弯曲的弯曲部的帽形构 件5。
[0055] 在冲压成形中，如图5(d)所示，将下模2的凸状面2a的头部与毛坯材料4之间的间 隙向下方，即，向与毛坯材料4的弯曲方向相反的方向压扁。并且，当上述的间隙被压扁时， 如图7所示，在毛坯材料4产生长度方向上的压缩应力。图7示出从顶板部5a侧观察时的帽形 构件5的FEM解析结果。在图7的例子中，在顶板部5a作用有约-250MPa(压缩应力），在凸缘部 5c作用有约-1200MPa(压缩应力）。
[0056] 因此，在冲压成形后，若使帽形构件5从下模2、上模3脱模，则能够降低在帽形构件 5产生的弯曲力矩M。由此，如图8所示，能够抑制帽形构件5的弯曲返回的产生量。在此，在该 冲压成形方法中，帽形构件5的形状不受制约。
[0057]在第一实施方式中，图4、图5的下模2、上模3构成冲压模具。冲压模具通常是指"冲 模"。
[0058](第一实施方式的效果）
[0059]第一实施方式的冲压成形的方法起到以下的效果。
[0060] (1)根据第一实施方式的冲压成形的方法，在冲压成形时，在具有弯曲面（凸状面 2a、凹状面3a)的一对冲压模具(下模2、上模3)之间，使至少长度方向的线长比帽形构件5的 顶板部5a的长度方向的线长更长的毛坯材料4向上方，即，向下模2、上模3的弯曲方向挠曲 而固定。接下来，对于固定了的毛坯材料4,使用凸状面2a、凹状面3a冲压成形出帽形构件5 的弯曲部。
[0061] 根据这样的结构，在下模2的凸状面2a的头部与毛坯材料4之间形成间隙。因而，在 冲压成形中，下模2的凸状面2a的头部与毛坯材料4之间的间隙向毛坯材料4的弯曲方向的 相反方向被压扁，在毛坯材料4的长度方向上产生压缩应力。因此，帽形构件5的弯曲外侧的 长度方向上的拉伸残留应力降低，从而能够降低在帽形构件5产生的残留弯曲力矩。因此， 能够抑制帽形构件5的弯曲返回的产生。由此，能够降低帽形构件5的形状的制约，并能够降 低在帽形构件5产生的弯曲返回。
[0062] (2)根据第一实施方式的冲压成形的方法，在使毛坯材料4向下模2、上模3的弯曲 面（凸状面2a、凹状面3a)的弯曲方向挠曲而进行夹插时，使毛坯材料4的长度方向两端分离 与帽形构件5的长度方向两端相等的距离而进行固定。
[0063] 根据这样的结构，能够使由冲压成形而得到的帽形构件5的长度方向两端分离更 适当的距离，因此能够更适当地冲压成形帽形构件5。
[0064] (3)根据第一实施方式的冲压成形的方法，在将毛坯材料4的长度方向的线长设为 L、将帽形构件5的长度方向的线长设为Lo的情况下，满足L〇〈L<1.02XL〇的条件。
[0065] 根据这样的结构，能够制约毛坯材料4的长度方向的线长。因而，能够抑制毛坯材 料4的压曲载荷的降低，在冲压成形中，能够防止毛坯材料4的在长度方向上产生的压缩应 力所引起的毛坯材料4的压曲。
[0066] (第二实施方式）
[0067] 接下来，说明本发明的第二实施方式。需要说明的是，关于与上述第一实施方式同 样的结构等，使用同一标号，并省略其详细说明。
[0068] 在第二实施方式的冲压成形的方法中，执行对于毛坯材料4冲压成形帽形截面的 第一成形工序和对于在第一工序中冲压形成出帽形截面的毛坯材料4冲压成形弯曲部的第 二成形工序。在此，在第一成形工序中，使用第一冲压成形装置7。而且，在第二成形工序中， 使用第二冲压成形装置8。
[0069](冲压成形装置）
[0070] 如图9所示，第一冲压成形装置7具备下模9和以能够升降的方式设置在下模9的上 方的上模10。在下模9的上表面形成有用于在毛坯材料4上冲压成形帽形截面的形状（以下， 也称为"凸状面"）9a，该帽形截面在上方形成有顶板部5a且在下方形成有开口部。而且，在 上模10的下表面形成有与凸状面9a的形状对应的形状（以下，也称为"凹状面"）10a。并且， 上模10利用未图示的升降单元而下降，对夹插在下模9与上模10之间的毛坯材料4进行按 压。由此，冲压成形(泡沫成形）出帽形截面。
[0071] 如图10所示，第二冲压成形装置8具备下模11和以能够升降的方式设置在下模11 的上方的上模12。冲压形成有帽形截面的毛坯材料4以顶板部5a朝向上方且开口部朝向下 方的方式夹插于下模11与上模12之间。
[0072] 在下模11的上表面形成有弯曲面（以下，也称为"凸状面"）lla，该弯曲面Ila用于 对由第一冲压成形装置7形成有帽形截面的毛坯材料4冲压成形向上方(帽形截面的顶板部 5a方向）弯曲的弯曲部。而且，在上模12的下表面形成有与凸状面2a对应的弯曲面（以下，也 称为"凹状面"）12b。并且，上模12利用未图示的升降单元下降，对夹插在下模9与上模12之 间的毛坯材料4进行按压。由此，冲压成形(泡沫成形）出具有帽形截面且具有在该帽形截面 的顶板部5a板厚方向上弯曲的弯曲部的帽形构件5。
[0073]第二冲压成形装置8还在下模11的长度方向两端各自的外周具有彼此相对的一对 壁部13。一对壁部13分离与帽形构件5的长度方向两端的距离相等的距离而设置。并且，利 用第一冲压成形装置7形成有帽形截面的毛坯材料4的长度方向两端分别与一对壁部13抵 接，由此一对壁部13将毛坯材料4的长度方向两端固定（限制），即抑制毛坯材料4的长度方 向位移。
[0074](冲压成形的方法）
[0075] 接下来，说明第二实施方式的冲压成形方法及冲压成形品的制造方法中采用的冲 压成形的方法。
[0076] 首先，使用第一冲压成形装置7,执行对毛坯材料4冲压成形帽形截面的第一成形 工序。具体而言，首先，如图11(a)所示，将毛坯材料4载置于第一冲压成形装置7的下模9的 上表面。作为毛坯材料4,与第一实施方式同样地采用至少长度方向的长度(线长)比帽形构 件5的顶板部5a的长度方向的长度(线长)长的材料。
[0077] 具体而言，作为毛坯材料4,在将毛坯材料4的长度方向的长度(线长)设为U将帽 形构件5的长度方向的长度(线长)设为Lo的情况下，采用满足L〇〈L<1.02XL〇的条件的毛 坯材料。接下来，如图11(b)所示，利用升降单元使毛坯材料4的上模10下降，使用下模9的凸 状面9a和上模10的凹状面10a，对载置的毛坯材料4冲压成形(泡沫成形）出帽形截面。在该 冲压成形时，未进行毛坯材料4的长度方向两端部的固定。
[0078] 接下来，使用第二冲压成形装置8,执行对由第一工序冲压形成有帽形截面的毛坯 材料4冲压成形弯曲部的第二成形工序。具体而言，首先，如图12(a)所示，将由第一工序冲 压成形有帽形截面的毛坯材料4夹插在第二冲压成形装置8的下模11与上模12之间。由第一 工序冲压成形有帽形截面的毛坯材料4以顶板部5a朝向上方且开口部朝向下方的方式夹 插。接下来，如图12 (b)所示，使夹插的毛坯材料4向上方挠曲，即，向下模11、上模12的弯曲 方向挠曲，使毛坯材料4的长度方向两端分别与一对壁部13的相对面分别抵接，使毛坯材料 4的长度方向两端各自的下表面与下模11的上表面接触。由此，使毛坯材料4的长度方向两 端分离与帽形构件5的长度方向两端相等的距离，并且对毛坯材料4的长度方向两端进行固 定(限制）。而且，在下模11的凸状面Ila的头部与毛坯材料4之间形成间隙。
[0079]接下来，如图12(c)所示，利用升降单元使上模12下降，使用下模11的凸状面Ila和 上模12的凹状面12a，对固定的毛坯材料4冲压成形弯曲部。由此，将毛坯材料4冲压成形为 具有帽形截面且具有向上方(帽形截面的顶板部5a板厚方向）弯曲的弯曲部的帽形构件5。 [0080]在冲压成形中，如图12(d)所示，将下模11的凸状面Ila的头部与毛坯材料4之间的 间隙向下方压扁，即，向毛坯材料4的弯曲方向的相反方向压扁。并且，若间隙被压扁，则在 毛坯材料4产生长度方向上的压缩应力。因此，在冲压成形后，若使帽形构件5从下模11、上 模12脱模，则能够降低在帽形构件5产生的弯曲力矩M。由此，能够抑制帽形构件5的弯曲返 回的产生量。
[0081]在第二实施方式中，图10、图12的下模11、上模12构成冲压模具。冲压模具通常是 指"冲模"。
[0082](第二实施方式的效果）
[0083]第二实施方式的冲压成形的方法除了第一实施方式记载的效果之外，还起到以下 的效果。
[0084] (1)根据第二实施方式的冲压成形的方法，执行对于长度方向的长度比帽形构件5 长的毛坯材料4冲压成形帽形截面的第一成形工序。接下来，执行使由第一成形工序冲压成 形有帽形截面的毛坯材料4向下模11、上模12的弯曲方向挠曲而固定在一对冲压模具(下模 11、上模12)之间，并使用弯曲面（凸状面2a、凹状面3a)对固定后的毛坯材料4冲压成形帽形 构件5的弯曲部的第二成形工序。
[0085] 根据这样的结构，截面形状的成形和毛坯材料4的弯曲可以由不同的冲压模具实 现。因而，能够使冲压模具形成为更单纯的形状。
[0086] (变形例）
[0087] (1)需要说明的是，在第一、第二实施方式中，作为冲压成形，示出了进行泡沫成形 的例子，但也可以采用其他的结构。例如，也可以设为进行使用了防皱装置的拉延成形的结 构。
[0088] (2)另外，在第一、第二实施方式中，作为成形品，如图2所示，示出了成形具有单纯 的帽形截面的帽形构件5的例子，但也可以采用其他的结构。例如图13所示，也可以设为成 形具有向顶板部5a的整体或局部赋予形状的帽形截面的帽形构件5的结构。
[0089] 在此，图13(a)表示从侧壁部5b侧观察的情况的帽形构件5,图13(b)表示将帽形构 件5利用图13(a)的B-B截面剖切后的情况的端面。而且，可以设为成形具有向凸缘部5c的整 体或局部赋予形状的帽形截面的帽形构件5的结构，也可以设为成形截面形状在长度方向 上变化的帽形构件5的结构。
[0090] (3)此外，作为成形品，示出了成形在帽形截面的侧壁部5b的高度方向上弯曲的帽 形构件5,即，从侧壁部5b侧观察的情况下弯曲的帽形构件5的例子，但也可以设为其他的结 构。例如，也可以设为成形除了从侧壁部5b侧观察的情况的弯曲之外从顶板部5a侧观察的 情况下也弯曲的帽形构件5的结构。
[0091] (4)另外，作为成形品，示出了成形以帽形截面的顶板部5a为弯曲外侧而弯曲的帽 形构件5的例子，但也可以设为其他的结构。例如，也可以设为成形以帽形截面的凸缘部5c 为弯曲外侧而弯曲的帽形构件5的结构。
[0092] (5)此外，在第一、第二实施方式中，作为成形品，示出了冲压成形具有帽形截面且 具有在顶板部5a板厚方向上弯曲的弯曲部的帽形构件5的例子，该帽形截面至少具有顶板 部5a、与该顶板部5a的宽度方向两侧连接的侧壁部5b、凸缘部5c，但也可以采用其他的结 构。例如，如图14所示，也可以设为成形具有□字状截面(U字状截面)且具有在顶板部5a板厚 方向上弯曲的弯曲部的3字状构件5的结构，该3字状截面至少具有顶板部5a和与该顶板部 5a的宽度方向两侧连接的侧壁部5b。
[0093] 在此，图14(a)表示从侧壁部5b侧观察到的情况的3字状构件5,图14(b)表示将=1字 状构件5以图14(a)的C-C截面剖切后的情况的端面。
[0094] (6)另外，在第一、第二实施方式中，作为成形品，示出了在长度方向的全部冲压成 形具有帽形截面且具有在顶板部5a板厚方向上弯曲的弯曲部的帽形构件5的例子，该帽形 截面至少具有顶板部5a、与该顶板部5a的宽度方向两侧连接的侧壁部5b、凸缘部5c，但也可 以采用其他的结构。
[0095] 例如，如图15所示，作为成形品，也可以设为在长度方向的局部冲压成形还具有在 顶板部5a板厚方向上未弯曲的非弯曲部(例如，直线部）的成形品。这种情况下，将上模3分 割成用于冲压成形帽形构件5的非弯曲部的部分（以下，也称为"非弯曲部模"）3b和用于冲 压成形弯曲部的部分（以下，也称为"弯曲部模"）3c，在成形品的冲压成形时，如图16(a)所 示，使用非弯曲部模3b，先进行非弯曲部的冲压成形，如图16(b)所示，然后使用弯曲部模 3c，进行弯曲部的冲压成形。根据这样的结构，在非弯曲部的冲压成形后，在弯曲部的冲压 成形时，使冲压成形有非弯曲部的毛坯材料4向下模2、弯曲部模3c的弯曲面的弯曲方向挠 曲而固定，能够使用下模2、弯曲部模3c对固定的毛坯材料4冲压成形弯曲部。因而，能够在 长度方向的局部冲压成形非弯曲部，并能够有效地降低在弯曲部的冲压成形时产生的弯曲 返回。
[0096] (实施例）
[0097] 以下，说明第一实施方式的冲压成形的方法的实施例。
[0098] 在本实施例中，使用第一实施方式的冲压成形的方法，评价了冲压成形有图17(a) 所示的具有单纯的帽形截面的帽形构件5的情况的、帽形构件5的弯曲返回量及压曲有无。 弯曲返回量及压曲有无的评价使用了FEM解析。在FEM解析中，将LS-DYNA版本971设为解算 机，使用动态显式法进行了运算。网眼尺寸为2mm，摩擦系数为0.12。材料设为1.2mm的 1180MPa级冷乳钢板。而且，以根据JIS5号拉伸试验求出的真应力-真应变曲线为基础，使用 了通过Swift的式进行了近似的真应力-真应变变形关系。
[0099] 如图18 (a)所示，在比较例的冲压成形的方法（图18 (a)中的"No. Γ "比较例"）中， 弯曲返回量成为15.5[mm]。作为比较例的冲压成形方法，采用了使用长度方向的长度（线 长)与帽形构件5相等的毛坯材料4的冲压成形方法。相对于此，在第一实施方式的冲压成形 的方法(图18(a)中的％ 〇.2"％〇.3""如.4""如.5""发明例"）中，8卩，使用了长度方向的长度 (线长)比帽形构件5长的毛坯材料4的冲压成形方法中，弯曲返回量成为11.4~3.6[mm]。由 此，能够确认到在第一实施方式的冲压成形方法中，与比较例的冲压成形方法相比，能够降 低在帽形构件5产生的弯曲返回量。
[0100]另外，如图18(a)的No. 6所示，能够确认到在第一实施方式的冲压成形的方法中， 若毛坯材料4的长度方向的长度(线长)L相对于帽形构件5的长度方向的长度(线长)Lo的比 率L/Lo大于1.020，则在长度方向两端部产生压曲。
[0101] 同样，评价了使用第一实施方式的冲压成形的方法，冲压成形出具有图17(b)所示 的在顶板部5a的局部赋予形状的帽形截面的帽形构件5的情况的、帽形构件5的弯曲返回量 及压曲有无。这种情况下，如图18(b)的No. 8~11所示，关于弯曲返回量及压曲有无，图17 (b)的帽形构件5也能够确认到与图17(a)的帽形构件5同样的倾向。
[0102] 以上，本申请主张优先权的日本国专利申请2014-16026(2014年1月30日申请）的 全部内容通过参照而作为本公开的一部分。
[0103] 在此，参照有限的数目的实施方式进行了说明，但是权利范围没有限定于此，基于 上述的公开的各实施方式的改变对于本领域技术人员来说不言自明。
[0104] 标号说明
[0105] 1 冲压成形装置
[0106] 2 下模(冲压模具）
[0107] 3 上模(冲压模具）
[0108] 4 毛坯材料
[0109] 5 帽形构件
[0110] 6 壁部
[0111] 7 冲压成形装置
[0112] 8 冲压成形装置
[0113] 11 下模(冲压模具）
[0114] 12 上模(冲压模具）
[0115] 13 壁部
【主权项】
1. 一种冲压成形方法，冲压成形出如下所述的成形品，所述成形品为至少具有顶板部 和与该顶板部的宽度方向两侧连接的侧壁部的〕字状截面且具有在顶板部板厚方向上弯曲 的弯曲部，所述冲压成形方法的特征在于， 在用于对所述成形品的所述弯曲部进行冲压成形的具有弯曲面的一对冲压模具之间， 使至少长度方向的线长比所述成形品的所述顶板部的长度方向的线长更长的毛坯材料在 所述一对冲压模具的所述弯曲面的弯曲方向上挠曲而固定，对于固定了的所述毛坯材料， 使用所述一对冲压模具的所述弯曲面来冲压成形所述弯曲部。2. 根据权利要求1所述的冲压成形方法，其特征在于， 所述冲压成形方法执行如下工序： 第一成形工序，对于所述毛坯材料冲压成形所述：!字状截面;及 第二成形工序，使由所述第一成形工序冲压成形出所述3字状截面的所述毛坯材料沿 着所述一对冲压模具的所述弯曲面的弯曲方向挠曲而固定在所述一对冲压模具之间，对于 固定了的所述毛坯材料，使用所述一对冲压模具的所述弯曲面来冲压成形所述弯曲部。3. 根据权利要求1或2所述的冲压成形方法，其特征在于， 所述成形品在长度方向的一部分上还具有未沿着所述顶板部板厚方向弯曲的非弯曲 部， 在所述成形品的冲压成形时，先进行所述非弯曲部的冲压成形，然后进行所述弯曲部 的冲压成形。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的冲压成形方法，其特征在于， 使所述毛坯材料在所述一对冲压模具的所述弯曲面的弯曲方向上挠曲而夹插时，使所 述毛坯材料的长度方向两端分离与所述成形品的长度方向两端相等的距离而进行固定。5. -种冲压成形品的制造方法，其特征在于， 在利用冲压成形来制造形成为至少具有顶板部和与该顶板部的宽度方向两侧连接的 侧壁部的3字状截面且具有在顶板部板厚方向上弯曲的弯曲部的成形品时， 在用于对所述成形品的所述弯曲部进行冲压成形的具有弯曲面的一对冲压模具之间， 使至少长度方向的线长比所述成形品的所述顶板部的长度方向的线长更长的毛坯材料在 所述一对冲压模具的所述弯曲面的弯曲方向上挠曲而固定，对于固定了的所述毛坯材料， 使用所述一对冲压模具的所述弯曲面来冲压成形所述弯曲部。
【文档编号】B21D22/26GK106061640SQ201580006556
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年1月23日
【发明人】新宫丰久, 山崎雄司, 饭冢荣治
【申请人】杰富意钢铁株式会社