沖壓成型方法以及車身部件的制作方法
【專利摘要】一種沖壓成型方法，一邊通過(guò)凹模與凸模的相對(duì)移動(dòng)將凸模壓入凹模的內(nèi)側(cè)，一邊在凹模與凸模之間對(duì)被加工材料進(jìn)行沖壓成型，其中，成型在被加工材料的規(guī)定部位具有棱線部（100d）的中間成型體（100B），并對(duì)中間成型體（100B）進(jìn)行沖壓成型而成型為最終加工形狀，由此，將被加工材料的規(guī)定部位的板厚實(shí)質(zhì)上增厚而導(dǎo)入加工硬化。
【專利說(shuō)明】沖壓成型方法以及車身部件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及沖壓成型方法以及車身部件。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，在汽車產(chǎn)業(yè)界，為了降低作為地球暖化的原因的CO2的排出量，汽車的燃料利用率的提高成為當(dāng)務(wù)之急。因此，除了借助替代燃料實(shí)現(xiàn)的徹底削減CO2的排出量的努力之外，還需要提高發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器等的機(jī)械效率，進(jìn)而還需要車身的輕量化等對(duì)策。另一方面，在逐漸變嚴(yán)格的碰撞安全限制中，開(kāi)發(fā)碰撞安全性優(yōu)異的車身也成為重要的課題。
[0003]然而，為了僅利用在車身使用的低強(qiáng)度鋼板實(shí)現(xiàn)碰撞安全性的提高，需要使用大量加強(qiáng)部件，或者需要加厚車身部件的板厚，并不容易與車身的輕量化并存。
[0004]因此，為了使車身的輕量化和碰撞安全性的提高的并存，采用在車架等車身部件上使用高強(qiáng)度鋼板的做法。例如，以往的車身部件多使用抗拉強(qiáng)度在440MPa級(jí)的鋼板，與此相對(duì)，最近的車身部件中，590MPa級(jí)的鋼板的采用增加，進(jìn)一步，980MPa級(jí)以上的鋼板也開(kāi)始應(yīng)用于車身部件。
[0005]然而，在對(duì)這種高強(qiáng)度鋼板進(jìn)行沖壓成型(彎曲加工)的情況下，在鋼板的強(qiáng)度上升的同時(shí)，形狀凍結(jié)不良(彈性回跳)、折皺增加，難以確保車身部件的尺寸精度。并且，由于伴隨著鋼板的強(qiáng)度上升的延展性的降低，使沖壓成型時(shí)的斷裂的危險(xiǎn)性提高。
[0006]因而，在使用高強(qiáng)度鋼板的車身部件中，與以往的大量使用低強(qiáng)度鋼板的車身部件相比較，并不容易實(shí)現(xiàn)車身的性能與生產(chǎn)率的并存，與開(kāi)發(fā)工期的縮短、制造成本的抑制等相互結(jié)合，在將高強(qiáng)度鋼板應(yīng)用于車身部件的方面成為阻礙因素之一。
[0007]另一方面，作為不使用高強(qiáng)度鋼板而提高車身部件的碰撞性能的方法，提出有通過(guò)熱壓、高頻淬火等熱處理來(lái)使部件整體或者其一部分高強(qiáng)度化的方法(例如參照專利文獻(xiàn)1、2)。然而，根據(jù)部件形狀不同，存在不適合淬火的車身部件，此外，需要導(dǎo)入新的設(shè)備等，在生產(chǎn)技術(shù)、制造成本的方面存在很多課題，能夠應(yīng)用的部件受限。
[0008]此外，提出有在熱處理時(shí)使用激光作為熱源的方法(例如參照專利文獻(xiàn)3)。然而，激光的加熱范圍狹窄，需要長(zhǎng)時(shí)間的熱處理，此外，難以得到足夠的效果，并不實(shí)用。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2010 — 174283號(hào)公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2006 - 213941號(hào)公報(bào)
[0013]專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)平4 - 72010號(hào)公報(bào)
[0014]專利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2007 - 190588號(hào)公報(bào)
[0015]專利文獻(xiàn)5:日本特開(kāi)2010 - 64137號(hào)公報(bào)
[0016]專利文獻(xiàn)6:日本特開(kāi)2008 - 12570號(hào)公報(bào)
[0017]專利文獻(xiàn)7:日本特開(kāi)昭61 - 82929號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]發(fā)明所要解決的課題
[0019]此處，進(jìn)一步，對(duì)在這種成型加工中作為重要因素的彈性回跳應(yīng)對(duì)技術(shù)進(jìn)行研究。圖12是對(duì)因彈性回復(fù)變形而導(dǎo)致的彈性回跳產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行說(shuō)明的圖。在成型后將成型品從模具取出、或者對(duì)不需要的部分進(jìn)行修剪等，通過(guò)除去載荷來(lái)緩和約束，由此，沖壓成型下止點(diǎn)處的殘留應(yīng)力成為驅(qū)動(dòng)力，使部件彈性變形以滿足新的平衡，作為彈性回復(fù)變形呈現(xiàn)。在高強(qiáng)度鋼板中，該形狀凍結(jié)不良大，因此難以確保作為最終產(chǎn)品所要求的尺寸精度。
[0020]形狀凍結(jié)不良根據(jù)現(xiàn)象分類成角度變化、壁部翹曲、扭轉(zhuǎn)、棱線翹曲、凸模底部的形狀凍結(jié)不良。在任一種情況下，部件內(nèi)的殘留應(yīng)力分布作為彎曲或者扭轉(zhuǎn)的彎矩發(fā)揮作用，根據(jù)由材料的彈性系數(shù)、部件形狀決定的剛性而變形，結(jié)果產(chǎn)生彈性回跳。例如，最廣為人知的例子是彎曲角度的變化(專利文獻(xiàn)4、專利文獻(xiàn)7等)。圖13是示出彈性回復(fù)前的板厚方向的應(yīng)力分布和彎矩的關(guān)系的圖。這些板厚(tQ)方向的應(yīng)力分布成為驅(qū)動(dòng)力，該情況下的部件的剛性主要由部件形狀決定。
[0021]或者，當(dāng)對(duì)沿長(zhǎng)度方向彎曲的帽型截面的梁(專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)6等)進(jìn)行拉延成型時(shí)會(huì)產(chǎn)生壁部翹曲和扭轉(zhuǎn)，但當(dāng)彎曲的曲率小時(shí)部件剛性高、壁部翹曲變小，以及伸出凸緣部和收縮凸緣部的應(yīng)力差賦予扭轉(zhuǎn)力矩。即，是一種將殘留應(yīng)力的分布平均化至(低水平)，降低與彈性回跳的模式相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力(力矩)的沖壓成型方法，專利文獻(xiàn)4?7的技術(shù)全都基于該技術(shù)思想。
[0022]接著，對(duì)專利文獻(xiàn)4?7所公開(kāi)的形狀凍結(jié)性優(yōu)異的沖壓成型方法進(jìn)行說(shuō)明。彈性回跳的大小依賴于即將解除約束之前(脫模時(shí))的流動(dòng)應(yīng)力(殘留應(yīng)力)而變化。即，對(duì)于彈性回跳的驅(qū)動(dòng)力，因應(yīng)力的不均勻分布而導(dǎo)致的力矩是主要因素，因此，考慮利用專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)7那樣的各種工藝來(lái)減小板厚內(nèi)的殘留應(yīng)力的表里差的技術(shù)。
[0023]上述任一技術(shù)均是由多個(gè)工序構(gòu)成的沖壓工序，是利用借助到達(dá)得到產(chǎn)品形狀的最后工序的沖壓下止點(diǎn)的最后的變形增量來(lái)縮小殘留應(yīng)力分布這一情況的變形經(jīng)歷控制工藝。圖14是用于對(duì)借助形狀凍結(jié)不良對(duì)策實(shí)現(xiàn)的殘留應(yīng)力的降低機(jī)理進(jìn)行說(shuō)明的圖。在變形經(jīng)歷控制工藝中，通過(guò)進(jìn)行第二工序(脫模時(shí))的殘留應(yīng)力控制，使彈性回復(fù)變形降低。
[0024]并且，在扭轉(zhuǎn)、棱線翹曲等三維的彈性回跳的情況下(專利文獻(xiàn)5、專利文獻(xiàn)6等)，利用面內(nèi)變形經(jīng)歷控制在即將到達(dá)最終工序的下止點(diǎn)之前對(duì)伸長(zhǎng)的部位賦予壓縮應(yīng)力，對(duì)收縮的部位賦予拉伸應(yīng)力。因此，發(fā)明了對(duì)產(chǎn)品內(nèi)附加壓花、加強(qiáng)筋而將壓縮應(yīng)力轉(zhuǎn)變成拉伸應(yīng)力的技術(shù)；以及通過(guò)在最終工序中將在最終工序前賦予的壓花、加強(qiáng)筋壓潰而將拉伸應(yīng)力轉(zhuǎn)變成壓縮應(yīng)力，由此來(lái)控制面內(nèi)的應(yīng)力分布的技術(shù)。
[0025]但是，對(duì)于上述的彈性回跳對(duì)策，如果殘留應(yīng)力的控制錯(cuò)誤，則存在過(guò)度而達(dá)到所謂的彈復(fù)(spring-1n)的可能性，因此，在第二工序中導(dǎo)入的應(yīng)力需要被抑制在降低殘留應(yīng)力的水平的范圍(參照?qǐng)D14)。此外，當(dāng)在第二工序中賦予超出上述水平的過(guò)大的應(yīng)力的情況下，即將脫模之前的流動(dòng)應(yīng)力(殘留應(yīng)力)變高，因此，彈性回跳反而變大。因此，例如在專利文獻(xiàn)4所記載的使用曲率半徑不同的模具的工藝、專利文獻(xiàn)7所記載的使用凸形狀的壓花的工藝中，由于上述的制約，無(wú)法在最終工序中賦予大的加工硬化。
[0026]因此，本發(fā)明就是鑒于上述現(xiàn)有的情形而提出的，其目的在于提供一種無(wú)需對(duì)被加工材料實(shí)施熱壓工藝、高頻淬火等熱處理，通過(guò)反復(fù)進(jìn)行多次沖壓成型，能夠提高被加工材料的變形強(qiáng)度的沖壓成型方法，以及通過(guò)使用利用這種沖壓成型方法成型的被加工材料，能夠提高從外部施加的沖擊能量的吸收率的碰撞性能優(yōu)異的車身部件。
[0027]用于解決課題的方案
[0028]以解決上述課題作為目的的本發(fā)明的主旨如下。
[0029](I) 一種沖壓成型方法，一邊通過(guò)凹模和凸模的相對(duì)移動(dòng)將上述凸模壓入上述凹模的內(nèi)側(cè)，一邊在上述凹模與上述凸模之間對(duì)被加工材料進(jìn)行沖壓成型，其特征在于，
[0030]成型在上述被加工材料的規(guī)定部位具有棱線部的中間成型體，并對(duì)該中間成型體進(jìn)行沖壓成型而成型為最終加工形狀，由此，將上述被加工材料的規(guī)定部位的板厚實(shí)質(zhì)上增厚而導(dǎo)入加工硬化。
[0031](2)根據(jù)上述(I)記載的沖壓成型方法，其特征在于，對(duì)上述被加工材料的中間成型體反復(fù)進(jìn)行至少一次以上沖壓成型，將上述被加工材料成型為最終加工形狀，由此，對(duì)上述被加工材料的被實(shí)施了彎曲加工的上述規(guī)定部位導(dǎo)入加工硬化。
[0032](3)根據(jù)上述(2)記載的沖壓成型方法，其特征在于，上述棱線部設(shè)定在上述被加工材料的中間成型體的角部。
[0033](4)根據(jù)上述(2)記載的沖壓成型方法，其特征在于，對(duì)將上述被加工材料成型為具有比最終加工形狀的截面線長(zhǎng)度大2%以上的截面線長(zhǎng)度的中間加工形狀的中間成型體，反復(fù)進(jìn)行至少一次以上沖壓成型，將上述被加工材料成型為最終加工形狀。
[0034](5)根據(jù)上述(2)記載的沖壓成型方法，其特征在于，對(duì)將上述被加工材料成型為具有比最終加工形狀的截面線長(zhǎng)度大Imm以上的截面線長(zhǎng)度的中間加工形狀的中間成型體，反復(fù)進(jìn)行至少一次以上沖壓成型，將上述被加工材料成型為最終加工形狀。
[0035](6)根據(jù)上述(2)記載的沖壓成型方法，其特征在于，對(duì)將上述被加工材料成型為具有比最終加工形狀的棱線部位截面的半徑小Imm以上的棱線部位截面的中間加工形狀的中間成型體，反復(fù)進(jìn)行至少一次以上沖壓成型，將上述被加工材料成型為最終加工形狀。
[0036](7)根據(jù)上述(I)記載的沖壓成型方法，其特征在于，包含:對(duì)上述被加工材料的規(guī)定部位施加棱線部的工序；以及通過(guò)將施加有上述棱線部的部位平坦化而進(jìn)行增厚從而對(duì)該部位導(dǎo)入加工硬化的工序。
[0037](8)根據(jù)上述(7)記載的沖壓成型方法，其特征在于，上述棱線部設(shè)定在上述被加工材料的中間成型體的頂部。
[0038](9)根據(jù)上述(7)記載的沖壓成型方法，其特征在于，制作對(duì)上述被加工材料施加了棱線部的中間成型體，并對(duì)該中間成型體進(jìn)行沖壓成型，由此，在上述凹模與上述凸模之間將施加有上述棱線部的部位平坦化。
[0039](10)根據(jù)上述(7)記載的沖壓成型方法，其特征在于，在對(duì)上述被加工材料進(jìn)行沖壓成型之后、或者進(jìn)行沖壓成型的同時(shí)，制作對(duì)上述被加工材料施加有棱線部的中間成型體，并對(duì)該中間成型體進(jìn)行沖壓成型，由此，在上述凹模與上述凸模之間將施加有上述棱線部的部位平坦化。
[0040](11)根據(jù)上述(7)記載的沖壓成型方法，其特征在于，對(duì)將上述被加工材料成型為具有比最終加工形狀的截面線長(zhǎng)度大2%以上的截面線長(zhǎng)度的中間加工形狀的中間成型體，反復(fù)進(jìn)行至少一次以上沖壓成型，由此，將上述被加工材料成型為最終加工形狀。
[0041](12) 一種車身部件，一邊進(jìn)行壓曲變形一邊吸收從外部施加的沖擊能量，其特征在于，該車身部件包括使用上述(I)?(10)的任一項(xiàng)記載的沖壓成型方法成型的被加工材料。
[0042](13)根據(jù)上述(12)記載的車身部件，其特征在于，上述被加工材料具有帽型截面形狀，對(duì)該被加工材料的實(shí)施了彎曲加工的棱線部導(dǎo)入加工硬化，由此，該棱線部具有比其他部位高的變形強(qiáng)度。
[0043]發(fā)明效果
[0044]在本發(fā)明中，如上所述，成型在被加工材料的規(guī)定部位具有棱線部的中間成型體，并對(duì)該中間成型體進(jìn)行沖壓成型而成型為最終加工形狀，由此，能夠?qū)⒈患庸げ牧系囊?guī)定部位的板厚實(shí)質(zhì)上增厚而導(dǎo)入加工硬化，由此，無(wú)需對(duì)被加工材料實(shí)施熱壓工藝、高頻淬火等熱處理就可提高導(dǎo)入了加工硬化的棱線部位的變形強(qiáng)度。進(jìn)而，在包含該被加工材料的車身部件中，能夠提高從外部施加的沖擊能量的吸收率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0045]圖1是示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的具有帽型截面形狀的沖壓成型件的例子的圖。
[0046]圖2A是用于對(duì)本發(fā)明所涉及的沖壓成型裝置的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0047]圖2B是用于對(duì)本發(fā)明所涉及的沖壓成型裝置的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0048]圖3A是用于對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的沖壓成型裝置的第二工序的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0049]圖3B是用于對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的沖壓成型裝置的第二工序的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0050]圖4是示出利用基于本發(fā)明的沖壓成型方法成型的沖壓成型件的例子的圖。
[0051]圖5是示出在基于本發(fā)明的沖壓成型方法中材料所承受的加工硬化的機(jī)理的圖。
[0052]圖6是示出在本發(fā)明所涉及的實(shí)施例中制作的試樣的各尺寸的圖。
[0053]圖7是對(duì)本發(fā)明的試樣和比較例的試樣的相對(duì)于落錘試驗(yàn)的行程的能量吸收量進(jìn)行比較的曲線圖。
[0054]圖8是用于對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的沖壓成型裝置的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0055]圖9A是用于對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的沖壓成型裝置的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0056]圖9B是用于對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的沖壓成型裝置的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0057]圖10是用于對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的變形例所涉及的沖壓成型裝置的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0058]圖11是示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的試樣和其比較例在落錘試驗(yàn)中相對(duì)于行程的能量吸收量的比較結(jié)果的曲線圖。
[0059]圖12是用于對(duì)基于彈性回復(fù)變形的彈性回跳產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0060]圖13是示出彈性回復(fù)前的板厚方向的應(yīng)力分布和彎矩的關(guān)系的圖。
[0061]圖14是用于對(duì)基于形狀凍結(jié)不良對(duì)策的殘留應(yīng)力的降低機(jī)理進(jìn)行說(shuō)明的圖。【具體實(shí)施方式】
[0062]以下，參照附圖對(duì)應(yīng)用了本發(fā)明的沖壓成型方法以及車身部件進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0063]另外，對(duì)于在以下的說(shuō)明中所使用的附圖，為了方便，有時(shí)示意性地示出被加工材料、沖壓成型裝置等，各部的尺寸比例等并不限于與實(shí)際情況相同。并且，在以下的說(shuō)明中舉例示出的被加工材料的尺寸等只是一例，本發(fā)明并不一定限定于此，能夠在不變更其主旨的范圍內(nèi)適當(dāng)變更而加以實(shí)施。
[0064]在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中，例如舉出得到如圖1所示的具有帽型截面形狀的沖壓成型件(車身部件)100A的情況為例，對(duì)基于本發(fā)明的沖壓成型方法進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0065]對(duì)于該沖壓成型件100A，如圖1所示，通過(guò)對(duì)金屬板(被加工材料)100實(shí)施拉延彎曲成型(沖壓成型)，由此作為其最終加工形狀，具有具備一對(duì)凸緣部100a、縱壁部IOOb以及頂部IOOc的帽型截面形狀。另外，在圖1中，一并示出該沖壓成型件100A的各部的尺寸(單位:mm)的一例。
[0066]圖2A、圖2B是示意性地示出沖壓成型裝置的一例的圖。該沖壓成型裝置具備安裝于下保持件(固定保持件)的凸模I和安裝于上保持件(活動(dòng)保持件)的凹模2，通過(guò)使安裝有氣缸3的凹模2升降(在圖2A、圖2B中下降)動(dòng)作，能夠一邊將凸模I壓入凹模2的內(nèi)偵1J, 一邊在凹模2和凸模I之間對(duì)金屬板100進(jìn)行沖壓成型。
[0067]并且，該沖壓成型裝置具備安裝有分別相互獨(dú)立的汽缸4的一對(duì)防皺按壓件5，能夠進(jìn)行如下的拉延彎曲成型:通過(guò)使防皺按壓件5升降(在圖2A、圖2B中上升)動(dòng)作，在一邊在防皺按壓件5與凹模2之間按壓金屬板100的端部(圖1所示的沖壓成型件100A的凸緣部100a)、一邊施加防皺按壓力(張力)的狀態(tài)下，將凸模I壓入凹模2而進(jìn)行沖壓成型。
[0068]另外，本發(fā)明并不限于這種進(jìn)行拉延彎曲成型的情況，也能夠應(yīng)用于在不施加防皺按壓力(張力)的狀態(tài)下進(jìn)行沖壓成型的形狀彎曲成型的情況。并且，上述沖壓成型裝置形成為凹模2相對(duì)于凸模I移動(dòng)的結(jié)構(gòu)，但也可以是凸模I相對(duì)于凹模2移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。并且，也可以是凹模2安裝于下保持件、凸模I安裝于上保持件的結(jié)構(gòu)。
[0069]此處，對(duì)利用以往的沖壓成型方法對(duì)金屬板100進(jìn)行沖壓成型的情況進(jìn)行說(shuō)明。首先，如圖2A所示，在將金屬板100安置于沖壓成型裝置之后，凹模2下降，由此，成為金屬板100的端部、即凸緣部IOOa被夾持在防皺按壓件5與凹模2之間的狀態(tài)。并且，通過(guò)此時(shí)的氣缸4的壓力調(diào)整來(lái)控制防皺按壓件5對(duì)金屬板100的防皺按壓力。
[0070]接著，如圖2B所示，通過(guò)從該狀態(tài)起進(jìn)一步使凹模2下降，成為凸模I被壓入凹模2的內(nèi)側(cè)的狀態(tài)。此時(shí)，由于金屬板100的端部(凸緣部100a)由防皺按壓件5賦予了防皺按壓力(張力)，因此，在未被防皺按壓件5和凸模I約束的部分(圖1所示的沖壓成型件100A的縱壁部100b)，在因塑性變形而板厚減少的同時(shí)，產(chǎn)生加工硬化。
[0071]進(jìn)而，通過(guò)從該狀態(tài)起進(jìn)一步使凹模2下降至成型工序的下止點(diǎn)，在凸模I與凹模2之間對(duì)金屬板100進(jìn)行沖壓成型。由此，能夠得到具有如圖1所示那樣的帽型截面形狀的沖壓成型件(車身部件)100A。
[0072]在上述以往的沖壓成型方法中，由于在金屬板100的縱壁部IOOb產(chǎn)生加工硬化，因此該縱壁部IOOb的變形強(qiáng)度上升，但是，該縱壁部IOOb的板厚也同時(shí)減少。因此，所得到的沖壓成型件(車身部件)100A無(wú)法像所期待的程度那樣提高對(duì)從外部施加的沖擊能量的吸收率，難以提高碰撞性能。
[0073]并且，也存在利用不使用防皺按壓件5而不施加防皺按壓力(張力)的形狀彎曲成型對(duì)金屬板100進(jìn)行沖壓成型的方法。然而，在該情況下，在金屬板100的實(shí)施彎曲加工的棱線部位或者棱線部以外不產(chǎn)生加工硬化，因此難以提高對(duì)從外部施加的沖擊能量的吸收率。
[0074]因此，本發(fā)明人們?yōu)榱私鉀Q上述課題而重復(fù)進(jìn)行了專心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了能夠通過(guò)多次沖壓成型以不伴隨板厚減少的方式對(duì)汽車的車架等車身部件的實(shí)施了彎曲加工的棱線部導(dǎo)入大的加工硬化的沖壓成型方法，并且發(fā)現(xiàn)在活用了該加工硬化的車身部件中能夠大幅提高碰撞時(shí)等從外部施加的沖擊能量的吸收率，從而完成了本發(fā)明。
[0075]即，本發(fā)明涉及一種沖壓成型方法，一邊通過(guò)凹模和凸模的相對(duì)移動(dòng)將凸模壓入凹模的內(nèi)側(cè)，一邊在凹模與凸模之間對(duì)被加工材料進(jìn)行沖壓成型，其特征在于，成型在被加工材料的規(guī)定部位具有棱線部(在該實(shí)施方式中，如后面即將敘述的那樣，是與縱壁部IOOb和頂部IOOc之間的角部對(duì)應(yīng)的部位)的中間成型體,并對(duì)該中間成型體進(jìn)行沖壓成型而成型為最終加工形狀，由此，能夠?qū)⒈患庸げ牧系囊?guī)定部位的板厚實(shí)質(zhì)上增厚而導(dǎo)入加工硬化。
[0076]在本發(fā)明方法中，通過(guò)對(duì)金屬板進(jìn)行拉延彎曲成型或者彎曲成型而沖壓成型為截面線長(zhǎng)度比產(chǎn)品形狀長(zhǎng)的半成品，并在隨后的即將到達(dá)沖壓成型工序的下止點(diǎn)之前的時(shí)刻將棱線部成型為最終加工形狀亦即產(chǎn)品形狀。此時(shí)，在第二次沖壓成型工序中在棱線部產(chǎn)生壓縮的塑性變形，結(jié)果，能夠?qū)氪蟮募庸び不?，而板厚不?huì)減少。在該情況下，成型與最終的產(chǎn)品形狀相比截面線長(zhǎng)度比在2%以上、10%以下的具有大的截面輪廓的金屬板的中間成型體，并將其沖壓成型為最終的產(chǎn)品形狀的截面輪廓。
[0077]以上述方式規(guī)定截面輪廓的原因在于:根據(jù)材料不同，存在觀測(cè)到屈服點(diǎn)伸長(zhǎng)的材料，在小于2%的情況下加工硬化變得不充分，未必能得到所想象的變形強(qiáng)度。并且，設(shè)定值在10%以下的原因在于，當(dāng)截面線長(zhǎng)度比在10%以上的情況下，在第二工序中會(huì)產(chǎn)生因材料過(guò)剩而導(dǎo)致的皺紋重疊，在該情況下無(wú)法得到良好的成型件。特別是對(duì)于薄板，在通常的沖壓成型中由于上述的壓曲的產(chǎn)生，壓縮變形困難，但發(fā)明人等借助第一工序和第二工序的最佳的線長(zhǎng)比以及襯墊和凸模的寬度比的組合而使之成為可能。
[0078]圖3A、圖3B是示意性地示出第二工序中的沖壓成型裝置的例子的圖。該沖壓成型裝置主要由安裝于下保持件的凸模I’、由上保持件支承的凹模2’以及由上保持件支承的襯墊6構(gòu)成。在這種構(gòu)造的沖壓成型裝置中，首先，如圖3A所示，中間成型體100B被夾持在凸模I’與襯墊6之間。在襯墊6上通過(guò)氣缸的壓力調(diào)整來(lái)控制按壓力，如圖3B所示使凹模2’下降至沖壓下止點(diǎn)，由此來(lái)成型為產(chǎn)品形狀。此時(shí)，對(duì)于中間成型體100B，由于被襯墊6約束，因此其材料無(wú)法移動(dòng)，因此能夠高效地對(duì)棱線部賦予壓縮變形。
[0079]在上述情況下，依賴于相對(duì)于凸模I’的寬度W2的襯墊6的寬度W1的大小，棱線部的壓縮變形的大小和區(qū)域變化。即，若凸模I’與襯墊6的寬度比W1ZiW2接近I，則能夠僅對(duì)棱線部導(dǎo)入大的加工硬化，反之，則因壓曲而導(dǎo)致皺紋重疊的危險(xiǎn)性高。因而，優(yōu)選凸模I’與襯墊6的寬度比W1ZiW2在0.8以下。相反，若減小寬度比則以棱線部為中心對(duì)廣闊的范圍導(dǎo)入加工硬化，因此，為了有效地對(duì)棱線部導(dǎo)入加工硬化，優(yōu)選寬度比W1ZiW2在0.4以上。
[0080]對(duì)本發(fā)明的沖壓成型方法更具體地進(jìn)行說(shuō)明。首先，當(dāng)在第一工序中沖壓成型金屬板100時(shí)，使用圖2A、圖2B所示的沖壓成型裝置對(duì)金屬板100進(jìn)行沖壓成型。通過(guò)該第一工序的沖壓成型，制作成型為如圖4中以虛線所示那樣的帽型截面形狀(中間加工形狀)的中間成型體100B。
[0081]對(duì)于該中間成型體100B，與具有圖1所示的帽型截面形狀(最終加工形狀)的沖壓成型件100A (圖4中的實(shí)線所示)相比，其截面線長(zhǎng)度長(zhǎng)。
[0082]進(jìn)而，在第二工序中如上所述對(duì)該中間成型體100B進(jìn)行沖壓成型，由此成型為以圖4中的實(shí)線所示那樣的帽型截面形狀(最終加工形狀)。
[0083]此處，在本發(fā)明中，在第一工序的沖壓成型時(shí)，如圖4中以虛線所示那樣通過(guò)彎曲加工對(duì)金屬板100導(dǎo)入塑性變形，另一方面，在第二工序的沖壓成型時(shí)，如圖4中以實(shí)線所示，在金屬板100的實(shí)施了彎曲加工的頂部IOOc與縱壁部IOOb之間的棱線部IOOd產(chǎn)生壓縮的塑性變形。結(jié)果，如圖5所示，對(duì)于金屬板100，通過(guò)第二工序的沖壓成型，能夠使棱線部IOOd的板厚實(shí)質(zhì)上增厚，從而導(dǎo)入大的加工硬化。
[0084]并且，在本發(fā)明中，優(yōu)選為:對(duì)將金屬板100成型為具有比最終加工形狀的截面線長(zhǎng)度大2%以上的截面線長(zhǎng)度的中間加工形狀的中間成型體100B，反復(fù)進(jìn)行至少一次以上沖壓成型，由此將金屬板100成型為最終加工形狀(沖壓成型件100A)。這是因?yàn)?根據(jù)金屬板100的材質(zhì)不同，存在觀測(cè)到屈服點(diǎn)伸長(zhǎng)的材料，在小于2%的情況下，加工硬化不充分，無(wú)法充分地得到所想象的變形強(qiáng)度。
[0085]進(jìn)一步，在本發(fā)明中，優(yōu)選為:對(duì)成型為具有比最終加工形狀的截面線長(zhǎng)度大Imm以上的截面線長(zhǎng)度的中間加工形狀的中間成型體100B、或者成型為具有比最終加工形狀的棱線部截面的半徑小Imm以上的棱線部截面的中間加工形狀的中間成型體100B，反復(fù)進(jìn)行至少一次以上沖壓成型，由此將金屬板100成型為最終加工形狀(沖壓成型件100A)。
[0086]由此，在本發(fā)明中，無(wú)需對(duì)金屬板100實(shí)施熱壓工藝、高頻淬火等熱處理，如上所述能夠提高在實(shí)質(zhì)上增厚的同時(shí)導(dǎo)入了加工硬化的棱線部IOOd的變形強(qiáng)度。
[0087]如上，能夠得到如圖1所示那樣的具有帽型截面形狀(最終加工形狀)的沖壓成型件100A (車身部件)。
[0088]進(jìn)而，根據(jù)所得到的沖壓成型件100A，能夠適合作為針對(duì)從外部施加的沖擊能量一邊壓曲變形一邊吸收該沖擊能量的車身部件使用。即，對(duì)于該車身部件，具有帽型截面形狀的沖壓成型件100A的實(shí)施了彎曲加工的棱線部IOOd在增厚的同時(shí)被導(dǎo)入了加工硬化，由此,該棱線部IOOd相比其他部位具有極高的變形強(qiáng)度。由此，能夠大幅提高碰撞時(shí)等從外部施加的沖擊能量的吸收率。
[0089]因而，根據(jù)本發(fā)明，無(wú)需導(dǎo)入熱壓工藝、高頻淬火等新的淬火用的設(shè)備，能夠以現(xiàn)有的冷壓為前提，通過(guò)對(duì)前車架、側(cè)梁外部構(gòu)件等汽車構(gòu)造部件(車身部件)的規(guī)定部位賦予加工硬化來(lái)提高其碰撞強(qiáng)度。并且，能夠不損害其碰撞性能地減薄板厚。進(jìn)一步，能夠在將生產(chǎn)成本的負(fù)荷增加抑制在較小程度的同時(shí)提供同時(shí)滿足了車身的輕量化和碰撞性能的提高的汽車用構(gòu)造部件(車身部件)。
[0090]實(shí)施例1
[0091]以下，根據(jù)實(shí)施例進(jìn)一步明確本發(fā)明的效果。另外，本發(fā)明并不限定于以下的實(shí)施例，能夠在不變更其主旨的范圍適當(dāng)變更而加以實(shí)施。
[0092]在本實(shí)施例中，作為金屬板100準(zhǔn)備板厚1.2mm的590MPa級(jí)的復(fù)合組織鋼板，在通過(guò)第一工序的沖壓成型將該鋼板成型為中間加工形狀(中間成型體)之后，通過(guò)第二工序的沖壓成型將該中間成型體成型為最終加工形狀，由此來(lái)制作如圖1所示的具有帽型截面形狀的沖壓成型件。另外，在第一工序的沖壓成型時(shí)，使中間加工形狀(中間成型體)的凸模肩R比最終加工形狀(沖壓成型件)小Imm來(lái)進(jìn)行沖壓成型。
[0093]進(jìn)而，將所制作的具有帽型截面形狀的沖壓成型件與平行平板的封閉板對(duì)接，在凸緣部利用30mm間隔的點(diǎn)焊處理進(jìn)行緊固，得到具有如圖6所示的各尺寸的試樣S。
[0094]針對(duì)本發(fā)明的試樣S，使質(zhì)量為260kg的落錘從高度為3m的位置自由落下，進(jìn)行以初速度7.7m/s碰撞的落錘試驗(yàn)。另外，利用設(shè)置在固定端側(cè)的測(cè)力傳感器計(jì)測(cè)此時(shí)的部件變形反力，利用激光式變形計(jì)計(jì)測(cè)變位。
[0095]進(jìn)一步，為了確認(rèn)本發(fā)明的效果，與利用使用圖2說(shuō)明了的以往的沖壓成型方法制作的沖壓成型件進(jìn)行比較研究。進(jìn)而，針對(duì)該比較例的試樣也進(jìn)行同樣的落錘試驗(yàn)。
[0096]針對(duì)本發(fā)明所涉及的實(shí)施例以及比較例的試樣，圖7中示出以行程對(duì)部件變形反力進(jìn)行積分后的部件吸收能量的比較結(jié)果。
[0097]如圖7所示，可知:根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)在不伴隨著沖壓成型件的板厚的減少的同時(shí)對(duì)鋼板導(dǎo)入大的加工硬化，部件吸收能量增加大約10%。
[0098]接著，對(duì)基于本發(fā)明的沖壓成型方法以及車身部件的第二實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另夕卜，對(duì)與上述的第一實(shí)施方式相同或者對(duì)應(yīng)的部件適當(dāng)?shù)厥褂孟嗤瑯?biāo)號(hào)而進(jìn)行說(shuō)明。
[0099]在第二實(shí)施方式中也舉出得到具有已經(jīng)在圖1中示出的帽型截面形狀的沖壓成型件100A (車身部件)的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。因而，對(duì)于沖壓成型件100A，如圖1所示，通過(guò)對(duì)金屬板(被加工材料)100進(jìn)行拉延彎曲成型(沖壓成型)，作為其最終加工形狀，具有具備一對(duì)凸緣部100a、縱壁部IOOb以及頂部IOOc的帽型截面形狀。
[0100]為了得到上述沖壓成型件100A，在使用如圖2所示的沖壓成型裝置利用像以往那樣的沖壓成型方法進(jìn)行沖壓成型的情況下，如在第一實(shí)施方式中已經(jīng)說(shuō)明的那樣，所得到的沖壓成型件(車身部件)100A無(wú)法像所期待的程度那樣提高從外部施加的沖擊能量的吸收率，難以提高碰撞性能。
[0101]并且，也存在不使用防皺按壓件5而借助不施加防皺按壓力(張力)的形狀彎曲成型對(duì)金屬板100進(jìn)行沖壓成型的方法。然而，在該情況下，在金屬板100的實(shí)施了彎曲加工的棱線部位或者棱線部以外不產(chǎn)生加工硬化，因此難以提高從外部施加的沖擊能量的吸收率。
[0102]因此，在第二實(shí)施方式中，本發(fā)明的沖壓成型方法為，一邊通過(guò)凹模和凸模的相對(duì)移動(dòng)將凸模壓入凹模的內(nèi)側(cè)，一邊在凹模與凸模之間對(duì)被加工材料進(jìn)行沖壓成型，其特征在于，成型在被加工材料的規(guī)定部位具有棱線部(在第二實(shí)施方式中，如后面即將敘述的那樣，是與頂部IOOc對(duì)應(yīng)的部位)的中間成型體，并對(duì)該中間成型體進(jìn)行沖壓成型而成型為最終加工形狀，由此，將被加工材料的規(guī)定部位的板厚實(shí)質(zhì)上增厚而導(dǎo)入加工硬化。
[0103]特別是，在基于第二實(shí)施方式的沖壓成型方法中，包含對(duì)被加工材料的規(guī)定部位施加棱線部的工序、和通過(guò)對(duì)該施加了棱線部的部位進(jìn)行平坦化來(lái)進(jìn)行增厚，從而對(duì)該部位導(dǎo)入加工硬化的工序。
[0104]對(duì)基于本發(fā)明的第二實(shí)施方式的沖壓成型方法進(jìn)一步具體地進(jìn)行說(shuō)明。首先，當(dāng)在第一工序中對(duì)金屬板100進(jìn)行沖壓成型時(shí)，使用如圖8所示的沖壓成型裝置對(duì)金屬板100的規(guī)定部位實(shí)施壓花加工。
[0105]在第一工序中實(shí)施壓花加工的沖壓成型裝置大致構(gòu)成為具備安裝于下保持件的具有凸部Ila的凸模11、和安裝于上保持件的具有凹部12a的凹模12。進(jìn)而，通過(guò)使安裝有氣缸3的凹模12升降(在圖8中下降)動(dòng)作，一邊將凸模11的凸部Ila壓入凹模12的凹部12a的內(nèi)側(cè)，一邊對(duì)金屬板100實(shí)施壓花加工。由此，制作具有在金屬板100的中央部(圖1所示的沖壓成型件100A的頂部100c)形成有多個(gè)壓花(凹凸)B的中間加工形狀的中間成型體100B。
[0106]在第二實(shí)施方式中，如圖8所示，作為棱線部的壓花B設(shè)定在頂部100c。壓花B如圖8的例子那樣朝上方呈凸?fàn)畹貜澢?，恰似呈棱線狀。另外，在圖8中圖示出在中間成型體100B上形成兩個(gè)壓花B的情況，但形成于該中間成型體100B的壓花B的數(shù)量并無(wú)特殊限定，其形狀、數(shù)量等能夠適當(dāng)變更而加以實(shí)施。
[0107]接著，使用圖2所示的沖壓成型裝置在第二工序中對(duì)實(shí)施了壓花加工的金屬板100 (中間成型體100B)進(jìn)行沖壓成型。由此能夠得到如圖1所示的具有帽型截面形狀的沖壓成型件(車身部件)100A。
[0108]具體而言，如圖9A所示，在將中間成型體100B安置于沖壓成型裝置(圖2)之后，凹模2下降，由此成為金屬板100的凸緣部IOOa被夾持在防皺按壓件5與凹模2之間的狀態(tài)。并且，通過(guò)此時(shí)的氣缸4的壓力調(diào)整來(lái)控制防皺按壓件5相對(duì)于凸緣部IOOa的防皺按壓力。
[0109]進(jìn)而，通過(guò)從該狀態(tài)起進(jìn)一步使凹模2下降，成為凸模I被壓入凹模2的內(nèi)側(cè)的狀態(tài)。此時(shí)，凸緣部IOOa由防皺按壓件5賦予防皺按壓力(張力)，因此，在未被防皺按壓件5和凸模I約束的金屬板100的縱壁部100b，通過(guò)塑性變形而板厚減少，同時(shí)產(chǎn)生加工硬化。
[0110]進(jìn)而，如圖9B所示，通過(guò)從該狀態(tài)起進(jìn)一步使凹模2下降至成型下止點(diǎn)，在凸模I與凹模2之間對(duì)金屬板100進(jìn)行沖壓成型。此時(shí)，金屬板100的頂部IOOc成為壓花B在凸模I與凹模2之間被壓潰而平坦化的狀態(tài)。
[0111]由此能夠?qū)饘侔?00的頂部100c、在本例中為棱線部對(duì)應(yīng)部位導(dǎo)入加工硬化。即，在壓花加工時(shí)，通過(guò)脹形對(duì)金屬板100導(dǎo)入塑性變形，另一方面，在沖壓成型時(shí)，壓花B被平坦化，由此在金屬板100上產(chǎn)生壓縮的塑性變形。結(jié)果，相對(duì)于金屬板100，通過(guò)第二工序的沖壓成型，能夠?qū)嵸|(zhì)上增厚壓花B的板厚，導(dǎo)入大的加工硬化。
[0112]在本發(fā)明中，無(wú)需對(duì)金屬板100實(shí)施熱壓工藝、高頻淬火等熱處理就能夠提高導(dǎo)入了上述的加工硬化的部位的變形強(qiáng)度。
[0113]進(jìn)而，根據(jù)所得到的沖壓成型件100A，能夠適合作為相對(duì)于從外部施加的沖擊能量一邊壓曲變形一邊吸收該沖擊能量的車身部件使用。即，對(duì)于該車身部件，通過(guò)對(duì)具有帽型截面形狀的沖壓成型件100A的長(zhǎng)邊方向或者寬度方向的規(guī)定部位導(dǎo)入加工硬化，該部位與其他部位相比具有極聞的變形強(qiáng)度，因此能夠大幅提聞碰撞時(shí)等從外部施加的沖擊能量的吸收率。
[0114]因而，根據(jù)本發(fā)明，無(wú)需導(dǎo)入熱壓工藝、高頻淬火等新的淬火用的設(shè)備，能夠以現(xiàn)有的冷壓為前提，通過(guò)對(duì)前車架、側(cè)梁外部構(gòu)件等汽車構(gòu)造部件(車身部件)的規(guī)定部位賦予加工硬化來(lái)提高其碰撞強(qiáng)度。并且，能夠不損害其碰撞性能地減薄板厚。進(jìn)一步，能夠在將生產(chǎn)成本的負(fù)荷增加抑制在較小程度的同時(shí)提供同時(shí)滿足了車身的輕量化和碰撞性能的提高的汽車用構(gòu)造部件(車身部件)。
[0115]另外，本發(fā)明并不一定限定于上述實(shí)施方式，能夠在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)施加各種變更。例如，在上述的第二實(shí)施方式中，對(duì)如下情況進(jìn)行了說(shuō)明:制作對(duì)金屬板(被加工材料)100實(shí)施了壓花加工的中間成型體100B，并對(duì)該中間成型體100B進(jìn)行沖壓成型，由此使實(shí)施了壓花加工的部位平坦化。在本發(fā)明中，也可以為:在對(duì)金屬板100進(jìn)行沖壓成型之后、或者進(jìn)行沖壓成型的同時(shí)，制作對(duì)金屬板100實(shí)施了壓花加工的中間成型體，并對(duì)該中間成型體進(jìn)行沖壓成型，由此使實(shí)施了壓花加工的部位平坦化。在該情況下也能夠得到與上述實(shí)施方式的情況同樣的效果。
[0116]例如，通過(guò)使用如圖10所示的沖壓成型裝置對(duì)金屬板100進(jìn)行沖壓成型來(lái)制作具有對(duì)該金屬板100實(shí)施了壓花加工的中間加工形狀的中間成型體100C。該沖壓成型裝置大致構(gòu)成為具備安裝于下保持件的具有凸部11’ a的凸模11’和安裝于上保持件的具有凹部12’ a的凹模12’。
[0117]進(jìn)而，通過(guò)使安裝有氣缸(未圖示)的凹模12’升降(在圖10中下降)動(dòng)作，一邊將凸模11’壓入凹模12’的內(nèi)側(cè)一邊對(duì)金屬板100進(jìn)行沖壓成型，并且，通過(guò)將凸部11’ a壓入凹部12’ a，對(duì)金屬板100的頂部IOOc實(shí)施壓花加工。由此來(lái)制作在金屬板100的頂部IOOc形成有多個(gè)壓花(凹凸)B的中間成型體100C。
[0118]接著，使用圖2所示的沖壓成型裝置對(duì)實(shí)施了壓花加工的金屬板100(中間成型體100C)進(jìn)行沖壓成型。由此能夠得到如圖1所示的具有帽型截面形狀的沖壓成型件(車身部件)IOOAo
[0119]在本發(fā)明中，通過(guò)對(duì)實(shí)施了壓花加工的金屬板100 (中間成型體100C)進(jìn)行沖壓成型，與對(duì)中間成型體100B進(jìn)行了沖壓成型的情況同樣，能夠在凹模2與凸模I之間將實(shí)施了壓花加工的部位平坦化，對(duì)該部位導(dǎo)入加工硬化。
[0120]由此，在本發(fā)明中，無(wú)需對(duì)金屬板100實(shí)施熱壓工藝、高頻淬火等熱處理就能夠如上所述那樣提高實(shí)質(zhì)上增厚并被導(dǎo)入了加工硬化的部位的變形強(qiáng)度。
[0121]并且，在本發(fā)明中，優(yōu)選為:對(duì)將金屬板100成型為具有比最終加工形狀的截面線長(zhǎng)度大2%以上的截面線長(zhǎng)度的中間加工形狀的中間成型體100B或者中間成型體100C，反復(fù)進(jìn)行至少一次以上沖壓成型，由此將金屬板100成型為最終加工形狀(沖壓成型件100A)。這是因?yàn)?根據(jù)金屬板100的材質(zhì)不同，存在觀測(cè)到屈服點(diǎn)伸長(zhǎng)的材料，在小于2%的情況下，加工硬化不充分，無(wú)法充分地得到所想象的變形強(qiáng)度。
[0122]實(shí)施例2
[0123]以下，根據(jù)實(shí)施例進(jìn)一步明確本發(fā)明的效果。另外，本發(fā)明并不限定于以下的實(shí)施例，能夠在不變更其主旨的范圍內(nèi)適當(dāng)變更而加以實(shí)施。
[0124]在本實(shí)施例中，作為金屬板100準(zhǔn)備板厚1.2mm的590MPa級(jí)的復(fù)合組織鋼板，使用如圖8以及圖9A、圖9B所示的本發(fā)明的沖壓成型方法對(duì)該鋼板進(jìn)行沖壓成型，制作如圖1所示的具有帽型截面形狀的沖壓成型件。
[0125]另外，在圖8所示的第一工序中，在頂部的寬度方向賦予2個(gè)、在長(zhǎng)邊方向賦予30個(gè)直徑10mm、高度3mm的壓花。進(jìn)而，在圖9A、圖9B所示的第二工序中，將上述壓花全部壓潰來(lái)進(jìn)行平坦化。
[0126]進(jìn)而，將所制作的具有帽型截面形狀的沖壓成型件與平行平板的封閉板對(duì)接，在凸緣部利用30mm間隔的點(diǎn)焊處理進(jìn)行緊固。進(jìn)而，得到具有在上述第一實(shí)施方式中說(shuō)明過(guò)的如圖6所示的各尺寸的試樣S。
[0127]進(jìn)而，針對(duì)本發(fā)明的試樣S，參照?qǐng)D6，使質(zhì)量為260kg的落錘從高度為3m的位置自由落下，進(jìn)行以初速度7.7m/s碰撞的落錘試驗(yàn)。另外，利用設(shè)置在固定端側(cè)的測(cè)力傳感器計(jì)測(cè)此時(shí)的部件變形反力，利用激光式變形計(jì)計(jì)測(cè)變位。
[0128]進(jìn)一步，為了確認(rèn)本發(fā)明的效果，對(duì)使用了如下沖壓成型品的比較例的試樣也進(jìn)行了同樣的落錘試驗(yàn)，該沖壓成型品利用使用圖2說(shuō)明了的以往的沖壓成型方法來(lái)制作。針對(duì)本發(fā)明所涉及的實(shí)施例以及比較例的試樣，圖11中示出以行程對(duì)部件變形反力進(jìn)行積分后的部件吸收能量的比較結(jié)果。如圖11所示，可知:根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)在不伴隨著板厚的減少的同時(shí)對(duì)鋼板導(dǎo)入大的加工硬化，部件吸收能量增加大約10%，從3.6kJ變?yōu)?.0kJ0
[0129]在上述的第一實(shí)施方式中，作為在中間成型體100B上形成的棱線部，對(duì)形成在縱壁部IOOb與頂部IOOc之間的角部的例子進(jìn)行了說(shuō)明。該棱線部典型地在中間成型體100B的長(zhǎng)邊方向(圖6中為沖壓成型件的梁方向z)連續(xù)形成。在該情況下，可以形成多根或者多條，在這樣具有多根棱線部的情況下，只要作為上述棱線部整體而遍及中間成型體100B的長(zhǎng)邊方向連續(xù)，就能夠斷續(xù)地、即不連續(xù)地形成各個(gè)棱線部。例如，作為棱線部整體也能夠配置構(gòu)成為呈之字狀等形態(tài)。
[0130]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0131]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種無(wú)需對(duì)被加工材料實(shí)施熱處理就能夠提高被加工材料的變形強(qiáng)度的沖壓成型方法，以及通過(guò)使用利用這種沖壓成型方法成型的被加工材料，能夠提高從外部施加的沖擊能量的吸收率的碰撞性能優(yōu)異的車身部件。由此，在這種產(chǎn)業(yè)界中，能夠有效地實(shí)現(xiàn)在CO2排出量的削減和碰撞安全性雙方均優(yōu)異的車身。
【權(quán)利要求】
1.一種沖壓成型方法,一邊通過(guò)凹模和凸模的相對(duì)移動(dòng)將上述凸模壓入上述凹模的內(nèi)偵牝一邊在上述凹模與上述凸模之間對(duì)被加工材料進(jìn)行沖壓成型，其特征在于， 成型在上述被加工材料的規(guī)定部位具有棱線部的中間成型體,并對(duì)該中間成型體進(jìn)行沖壓成型而成型為最終加工形狀，由此，將上述被加工材料的規(guī)定部位的板厚實(shí)質(zhì)上增厚而導(dǎo)入加工硬化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖壓成型方法，其特征在于， 對(duì)上述被加工材料的中間成型體反復(fù)進(jìn)行至少一次以上沖壓成型，將上述被加工材料成型為最終加工形狀，由此，對(duì)上述被加工材料的被實(shí)施了彎曲加工的上述規(guī)定部位導(dǎo)入加工硬化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的沖壓成型方法，其特征在于， 上述棱線部設(shè)定在上述被加工材料的中間成型體的角部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的沖壓成型方法，其特征在于， 對(duì)將上述被加工材料成型為具有比最終加工形狀的截面線長(zhǎng)度大2%以上的截面線長(zhǎng)度的中間加工形狀的中間成型體，反復(fù)進(jìn)行至少一次以上沖壓成型，將上述被加工材料成型為最終加工形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的沖壓成型方法，其特征在于， 對(duì)將上述被加工材料成型為具有比最終加工形狀的截面線長(zhǎng)度大Imm以上的截面線長(zhǎng)度的中間加工形狀的中間成型體，反復(fù)進(jìn)行至少一次以上沖壓成型，將上述被加工材料成型為最終加工形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的沖壓成型方法，其特征在于， 對(duì)將上述被加工材料成型為具有比最終加工形狀的棱線部位截面的半徑小Imm以上的棱線部位截面的中間加工形狀的中間成型體，反復(fù)進(jìn)行至少一次以上沖壓成型，將上述被加工材料成型為最終加工形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖壓成型方法，其特征在于， 包含: 對(duì)上述被加工材料的規(guī)定部位施加棱線部的工序；以及 通過(guò)將施加有上述棱線部的部位平坦化而進(jìn)行增厚從而對(duì)該部位導(dǎo)入加工硬化的工序。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的沖壓成型方法，其特征在于， 上述棱線部設(shè)定在上述被加工材料的中間成型體的頂部。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的沖壓成型方法，其特征在于， 制作對(duì)上述被加工材料施加了棱線部的中間成型體，并對(duì)該中間成型體進(jìn)行沖壓成型，由此，在上述凹模與上述凸模之間將施加有上述棱線部的部位平坦化。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的沖壓成型方法，其特征在于， 在對(duì)上述被加工材料進(jìn)行沖壓成型之后、或者進(jìn)行沖壓成型的同時(shí)，制作對(duì)上述被加工材料施加有棱線部的中間成型體,并對(duì)該中間成型體進(jìn)行沖壓成型，由此,在上述凹模與上述凸模之間將施加有上述棱線部的部位平坦化。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的沖壓成型方法，其特征在于， 對(duì)將上述被加工材料成型為具有比最終加工形狀的截面線長(zhǎng)度大2%以上的截面線長(zhǎng)度的中間加工形狀的中間成型體，反復(fù)進(jìn)行至少一次以上沖壓成型，由此，將上述被加工材料成型為最終加工形狀。
12.—種車身部件，一邊進(jìn)行壓曲變形一邊吸收從外部施加的沖擊能量，其特征在于， 該車身部件包括使用權(quán)利要求1~10中任一項(xiàng)所述的沖壓成型方法成型的被加工材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的車身部件，其特征在于， 上述被加工材料具有帽型截面形狀，對(duì)該被加工材料的實(shí)施了彎曲加工的棱線部導(dǎo)入加工硬化，由此，該棱線部具有比 其他部位高的變形強(qiáng)度。
【文檔編號(hào)】B21D53/88GK103547388SQ201280024208
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2012年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月20日
【發(fā)明者】米村繁, 上西朗弘, 豊川伸, 桑山卓也, 有賀高 申請(qǐng)人:新日鐵住金株式會(huì)社