冲压成型方法
冲压成型方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及对金属板（metal sheet)进行冲压成型（press forming)，而使收缩凸 缘（shrink flange)成型的冲压成型方法。
【背景技术】
[0002] 若沿着外周缘（outer edge)的一部分向外侧突出的凸状外周缘，通过冲压成型对 金属板成型凸缘部，则有时会在凸缘部的凸状部的端部产生收缩变形。将此称为收缩凸缘 成型。在轻度的收缩凸缘成型的情况下，仅在板厚增加的现象时停止，但若收缩凸缘成型量 增大，则在成型中途产生皱褶（wrinkles)，从而导致在成型后该皱褶也会留下。
[0003] 该皱褶成为成型品的形状缺陷的原因、模具磨损的原因，因此不优选。特别是 在收缩剧烈而产生了很大皱裙的的情况下，也成为金属板的成型破裂（crack of press forming)的原因。提出避免因这样的收缩凸缘引起皱褶产生的各种方法。例如，在专 利文献1中公开了通过在收缩凸缘部预先设置贯通孔，由此使收缩凸缘部的压缩变形 (compressive forming)变得容易的方法。另外，在专利文献2公开了至少在成型初始，在 进行被成型品的收缩凸缘成型的部分的端部附近，进行利用3字形（U-shaped)块夹持的 后冲压成型，由此防止皱褶的方法。另外，在专利文献3公开了通过对弯曲模前端部的形状 进行研宄来使变形分散的方法。
[0004] 专利文献1:日本特开2007-253173号公报
[0005] 专利文献2:日本特开平7-39954号公报
[0006] 专利文献3:日本特开2010-201486号公报
[0007] 然而，在专利文献1记载的在收缩凸缘部设置贯通孔的方法中，对金属板进行不 均匀的予加工，因此对最终产品的外观、强度、密闭性产生影响，此外在材料为表面处理钢 板（galvanized steel sheet)的情况下，对防锈性（rust prevention)也产生影响。因此 适用部位被限定。另外，在专利文献2记载的方法中，用于束缚收缩凸缘部周边的模具（die of press forming)结构复杂，在模具制造以及维护费用方面存在问题。另外，在专利文献 3记载的方法中，对模具的繁琐的形状需要想办法。另外，可以认为若成型时金属板的弯曲 角度不为接近90°的情况，则弯曲模前端部的形状不会有效地作用，因此存在无法在金属 板的弯曲角度小的情况下应用的问题。
【发明内容】
[0008] 本发明是为了解决上述那样的各种问题所做出的，目的在于提供对最终产品没有 不良影响，能够根本解决收缩凸缘成型中产生皱褶的问题的冲压成型方法。
[0009] 本发明的冲压成型方法，用于对成型部件进行冲压成型，该成型部件具有：顶板 部，该顶板部具有外周缘的一部分向外侧突出的凸状外周缘；凸缘部，该凸缘部沿着所述顶 板部的凸状外周缘弯曲成型，所述冲压成型方法的特征在于，包括以下工序：第一成型工 序，在坯料的形成所述凸缘部的部位成型中间形状部件，该中间形状部件包括：成为凸缘 部的一部分的纵壁部、和从该纵壁部朝向外侧折弯并且在所述顶板部一侧成为凹部的谷形 部；以及第二成型工序，使通过所述第一成型工序成型后的中间形状部件的包括所述谷形 部的部位弯曲成型，来成型凸缘部。
[0010] 在上述的本发明的冲压成型方法中，所述第一成型工序用垫片和第一冲模来夹持 坯料的成为顶板部的部位，并借助第一冲头将所述坯料的成为凸缘部的部位成型，所述第 二成型工序用垫片和第二冲模来夹持中间形状部件的成为顶板部的部位，并借助沿着所述 中间形状部件的包括谷形部的形状的第二冲头进行成型。
[0011] 根据本发明，对最终产品没有不良影响，并且能够根本解决收缩凸缘成型中产生 皱褶的问题。
【附图说明】
[0012] 图IA是说明本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第一成型工序的说明图。
[0013] 图IB是说明通过本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第一成型工序成型的 中间形状部件的说明图。
[0014] 图IC是说明本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第二成型工序的说明图。
[0015] 图ID是说明通过本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第二成型工序成型的 目标形状的说明图。
[0016] 图2是通过本发明的一个实施方式的冲压成型方法成型的成型部件的说明图。
[0017] 图3是通过本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第一成型工序成型的中间 形状部件的说明图。
[0018] 图4是本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第一成型工序所使用的第一冲 头的说明图。
[0019] 图5是本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第二成型工序所使用的第二冲 头的说明图。
[0020] 图6是表示本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第二成型工序的板厚增加 率的等值线图。
[0021] 图7是表示通过以往的冲压成型方法成型的情况下板厚增加率的等值线图。
[0022] 图8是本发明的其他实施方式的冲压成型方法的第二成型工序所使用的第二冲 头的说明图。
[0023] 图9是本发明的实施例的成型部件的说明图。
[0024] 图10是本发明的实施例的第一冲头的说明图。
[0025] 图11是本发明的实施例的第二冲头的说明图。
[0026] 图12是本发明的实施例的第二冲头的说明图。
[0027] 图13是说明本发明的实施例的效果的图。
[0028] 图14是本发明的其他实施方式的冲压成型方法的第一成型工序所使用的第一冲 头的说明图。
[0029] 图15是本发明的其他实施方式的冲压成型方法的第一成型工序所使用的第一冲 头的说明图。
[0030] 图16是本发明的其他实施方式的冲压成型方法的第一成型工序所使用的第一冲 头的说明图。
[0031] 图17是本发明的其他实施方式的冲压成型方法的第二成型工序所使用的第二冲 头的说明图。
[0032] 图18是表示本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第二成型工序相对于宽度 窄的坯料的板厚增加率的等值线图。
[0033] 图19是表示以往的冲压成型方法相对于宽度窄的坯料的板厚增加率的等值线 图。
[0034] 图20是表示本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第二成型工序相对于使凸 缘高度增高后的宽度窄的坯料的板厚增加率的等值线图。
[0035] 图21是表示以往的冲压成型方法相对于使凸缘高度增高后的宽度窄的坯料的板 厚增加率的等值线图。
[0036] 图22A是说明本发明的冲压成型方法的原理的说明图。
[0037] 图22B是说明本发明的冲压成型方法的原理的说明图。
[0038] 图23是说明本发明的冲压成型方法的原理的说明图。
[0039] 图24A是说明本发明的冲压成型方法的原理的说明图。
[0040] 图24B是说明本发明的冲压成型方法的原理的说明图。
[0041] 图25是说明本发明的冲压成型方法的原理的说明图。
[0042] 图26是说明本发明的冲压成型方法的原理的说明图。
【具体实施方式】
[0043] 以下，参照附图对本发明的一个实施方式的冲压成型方法进行详细地说明。另外 并非通过该实施方式来限定本发明。
[0044] 发明人对收缩凸缘成型中，缓和在凸缘部的凸状弯曲端部收缩集中的情况的根本 的解决方法进行了深入研宄。其结果发明人考虑到在将凸缘部成型时，如果在凸缘部的凸 状弯曲端部同时产生收缩和拉伸（stretch)而相互抵消，则在凸状弯曲端部是否不会产生 较大的收缩变形、且在该部位也不会产生皱褶。而且，发明人对在凸缘部的凸状弯曲端部同 时产生收缩和拉伸那样的冲压成型方法进行了研宄。以下基于图22A~图26对该研宄内 容进行说明。
[0045] 图22A是表示平板状的第一坯料（blank) 50的图。虚线表示用于将第一凸缘部 51 (参照图22B)成型的第一折弯线53,中央的粗实线表示刻入板的第一切痕55。若这样的 第一坯料50沿着第一折弯线53弯曲而将第一凸缘部51成型，则如图22B所示，第一凸缘 部51的第一切痕55局部重叠。因此在第一坯料没有第一切痕55而板连接的情况下，在第 一凸缘部51，在图23中用斜线表示的部位产生收缩，在该收缩未因板厚增加而被吸收的情 况下会产生皱褶。这是收缩凸缘成型。
[0046] 图24A是表示矩形状的板在其中央成型为谷形的第二坯料57的图。虚线表示用 于将第二凸缘部59成型的第二折弯线61，中央的粗实线表示刻入板的第二切痕63。若将 这样的第二坯料57沿着第二折弯线61弯曲来成型第二凸缘部59,则如图24 B所示，坯料的 一部分在第二凸缘部59的中央部打开。因此在第二坯料没有第二切痕63而板连接的情况 下，在第二凸缘部59,在图25中用斜线表示的部位产生拉伸，在该拉伸较大的情况下会发 生破裂。这是拉伸凸缘成型。
[0047] 如以上说明的那样，如图23所示，若使平板状的第一坯料50的外周缘的一部分沿 着向外侧突出的凸状的第一折弯线53弯曲而将第一凸缘部51成型，则在第一凸缘部51的 弯曲端部产生收缩。另外，如图25所示，若谷形形状的第二坯料57沿着谷形并沿着横切谷 的折弯线61弯曲，来成型第二凸缘部59,则在第二凸缘部59的弯曲端部产生拉伸。
[0048] 因此，通过在这样的凸缘部的同一部分进行同时产生收缩和拉伸的成型，从而收 缩和拉伸相抵消。因此凸缘部也可以沿着具备向图23所示的外侧突出的凸状亦即第一折 弯线53、和沿着图25所示的谷形的第二折弯线61这两个特质的折弯线，弯曲而成型。
[0049] 为了进行这样的成型，将具备两个特质的折弯线所实现的预备的中间形状 (preformed shape)，在目标形状的凸缘部成型的前阶段制作即可。图26是表示这样的中间 形状的一个例子的图。该中间形状65是包含顶板部（top portion)69、纵壁部（vertical wall portion) 71以及谷形部（trough portion) 73的形状。顶板部69具有外周缘的一部 分向外侧突出的凸状外周缘67。纵壁部71沿着顶板部69的凸状外周缘67弯曲成型，从 而成为凸缘部的一部分。谷形部73从纵壁部71朝向外侧折弯，并且在顶板部69侧成为凹 状。在图26表示的中间形状65,形成于纵壁部71的第三折弯线75成为具有上述的两个特 质的折弯线。即，若从上方观察，则中间形状65向外侧突出，因此第三折弯线75成为与图 23的第一折弯线53相同的形状。另外，若从前方观察，则中间形状65成为谷形，因此第三 折弯线75成为与图25的第二折弯线61相同的形状。
[0050] 将中间形状65成型，如图26中用箭头表示的那样，若沿着在该中间形状65出现 的纵壁部71的第三折弯线75,将谷形部73成型，则在谷形部73的中央前端的X部，同时 产生图23表示的收缩和图25表示的拉伸。其结果收缩和拉伸相抵消，不会产生收缩引起 的皱褶、拉伸引起的破裂等。另外，在中间形状65成型时在纵壁部71的中央（凸形状的凸 部）产生收缩，但在该部位距顶板部69的垂直距离较短，因此不会成为较大的收缩从而没 有问题。本发明是基于上述那样的见解所做出的，具体由以下结构构成。
[0051] 本发明的一个实施方式的冲压成型方法，是将图2表示的成型部件1进行冲压成 型的冲压成型方法。该成型部件1具有：顶板部5,其具有外周缘的一部分向外侧突出的凸 状外周缘3 ;和凸缘部7,其沿着该顶板部5的凸状外周缘3弯曲成型。
[0052] 本实施方式的冲压成型方法包括第一成型工序Sl和第二成型工序S2。在第一成 型工序Sl (图IA以及图1B)中，在坯料9的形成凸缘部7的部位，将中间形状部件15 (参 照图IB以及图3)成型，该中间形状部件15包括成为凸缘部7的一部分的纵壁部11、和从 该纵壁部11朝向外侧折弯并且朝向下方凹陷的谷形部13。在第二成型工序S2(图IC以及 图1D)中，沿着通过第一成型工序Sl成型的中间形状部件15的包括谷形部13的形状的第 二冲头35,将包括谷形部13的部位沿着与纵壁部11的边界线19 (参照图3)进行弯曲成 型，从而将凸缘部7成型（参照图1D)。以下，对本实施方式的冲压成型方法的目标形状亦 即成型部件（part) 1、第一成型工序S1、第二成型工序S2进行详细地说明。
[0053] <成型部件>
[0054] 如图2所示，本实施方式的冲压成型的目标形状亦即成型部件1具有：顶板部5， 其具有外周缘的一部分向外侧突出的凸状外周缘3 ;凸缘部7,其沿着顶板部5的凸状外周 缘3弯曲成型。在这样的形状的成型部件1中，收缩集中在凸缘部7的弯曲端部21，并容易 在该部位产生皱褶。
[0055] <第一成型工序>
[0056] 本实施方式的第一成型工序Sl是将中间形状部件15 (参照图3)成型的工序。在 中间形状部件15且在坯料9的形成凸缘部7的部位，包括：成为凸缘部7的一部分的纵壁 部11、和从纵壁部11朝向外侧折弯并且在顶板部5侧成为凹部的谷形部13。
[0057] 如图IA所示，在第一成型工序Sl的冲压成型中，使用成为下模的第一冲模23、从 冲模的上方下降的第一冲头（punch) 17、以及按压还料9的垫片（pad) 25。
[0058] 如图4所示，第一冲头17具备：平坦部27、纵壁成型部29以及谷形成型部31。平 坦部27位于相当于成型部件1的顶板部5的部位。纵壁成型部29将沿着中间形状部件15 的凸状外周缘3向下方延伸突出的纵壁部11成型。谷形成型部31将从纵壁成型部29沿 水平方向延伸突出且上方成为凹部的谷形部13成型。
[0059] 第一冲模23具有与第一冲头17的各成型部的形状对应的形状。垫片25将坯料 9向第一冲模23按压的按压力优选为：在基于第一冲头17的下降进行成型时不会在顶板 部5产生变形的足够强的压力。
[0060] 对第一成型工序Sl进行更具体地说明。在第一成型工序Sl中，如图IA所示，在 第一冲模23和垫片25夹持有坯料9的状态下，第一冲头17向第一冲模23侧下降。若第 一冲头17下降，则首先第一冲头17的谷形成型部31的中央抵接于坯料9。若第一冲头17 进一步下降，则从坯料9的中央按顺序同时进行谷形部13的成型和纵壁部11的成型。
[0061] 这样，通过第一成型工序Sl将谷形部13成型，从而在纵壁部11形成与谷形部13 的边界线19 (参照图3)。该边界线19具有与图26表示的第三折弯线75相同的性质，即具 有在凸缘部7的弯曲端部21同时产生收缩和拉伸的性质。
[0062] <第二成型工序>
[0063] 如图IC所示，在第二成型工序S2中，第二冲模33和垫片25夹持通过第一成型工 序Sl成型后的中间形状部件15,第二冲头35使包括谷形部13的部位沿着边界线19 (图 3)向下方折弯而将凸缘部7成型。
[0064] 如图5所示，在第二成型工序S2所使用的第二冲头35具有沿着通过第一成型工 序Sl成型后的纵壁部11的纵壁成型部29。第二冲模33 (图1C)具有与作为目标的凸缘部 7相同形状的纵壁部。
[0065] 若图5所示的第二冲头35沿着通过第一成型工序Sl成型后的纵壁部11下降，则 将包括谷形部13的形状从与纵壁部11的边界线19向垂直下方弯曲成型，从而如图ID所 示将目标形状成型。
[0066] 在该第二成型工序S2中，将包括通过第一成型工序Sl成型后的谷形部13的形 状，沿着边界线19朝向下方弯曲成型。此时收缩和拉伸双方作用于凸缘部7的中央下端部， 由于它们相抵消，因此不会因该弯曲成型而产生较大的收缩，更不会产生皱褶。
[0067] 图6是表示第二成型工序S2后的板厚分布的等值线图（distribution map分布 图）。如图6所示，板厚增加部位分散于凸缘部7的较广范围，即使在板厚增加率最大的部 位，板厚增加率也为67 %。这意味着通过收缩和拉伸的抵消作用，使板厚增加率的最大值减 小，从而切实地防止皱褶的产生。另外，通过本发明的方法，在凸缘部7的弯曲端部21(图 2)产生板厚增加是因为在该部位产生的收缩和拉伸并不完全一致。
[0068] 图7是表示收缩凸缘成型采用由一个工序进行的以往的冲压成型方法进行冲压 成型的情况下板厚的分布的等值线图。若将图7与图6进行比较，则可知在以往方法（图 7)中，产生板厚变化的部位，如图6(本发明）那样，没有在凸缘部7的较广的范围分散，而 是集中在中央的两处。在图7表不的以往的方法中最大的板厚增加率为196%，比图6表不 的本发明中的67%大。
[0069] 如以上那样，在本实施方式中，如图3所示的那样，在坯料9的形成凸缘部7的部 位，通过第一成型工序S1，将包括成为凸缘部7的一部分的纵壁部11、和从纵壁部11朝向 外侧折弯并且在顶板部5侧成为凹部的谷形部13的中间形状部件15成型。接着，在第二 成型工序S2中，通过第一成型工序Sl成型后的中间形状部件15的包括谷形部13的部位， 沿着与纵壁部11的边界线19而弯曲成型，从而将将最终形状的成型部件1的凸缘部7成 型。由此在第二成型工序中，在凸缘部7的弯曲端部21中收缩和拉伸相抵消，从而不会产 生较大的收缩，能够进行收缩凸缘成型。因此能够容易地制造形状精度优异的成型部件1。
[0070] 另外，如图8所示，第二冲头除了具有沿着通过第一成型工序Sl成型后的中间形 状部件15的纵壁部11的纵壁成型部29,也可以具有沿着 谷形部13的谷形成型部31。若 该第二冲头36沿着通过第一成型工序Sl成型的纵壁部11下降，则第二冲头36与包括谷 形部13的形状抵接。若第二冲头36进一步下降，则包括谷形部13的形状从与纵壁部11 的边界线19向垂直下方弯曲成型，从而将目标形状成型。
[0071] [实施例]
[0072] 为了验证本发明的效果，通过有限元法（finite element method)的解析对以往 方法和本发明的方法进行了验证。解析所使用的软件是LSTC公司产的LS-DYNA版本971， 使用动力显式算法（dynamic explicit method)求解器（solver)。作为加工的材料，假定 板厚为I. 2mm、拉伸强度（tensile strength)为590MPa级的高强度钢板（high-strength steel sheet)。图9是表不作为对象的成型部件的形状的图。另外，表1是表不图9表不 的成型部件的各部的尺寸等的表。
[0073] [表 1]
[0074]
[0075] 另外，图10是表示本发明的第一成型工序中所使用的第一冲头的图。并且图11 以及图12是表示第二成型工序中所使用的第二冲头的图。另外，表2是表示第一冲头以及 第二冲头的各部的尺寸的表。另外，将使用图11表示的第二冲头的情况设为发明例1，将使 用图12表示的第二冲头的情况设为发明例2。另外，各垫片的按压力设为196MN，成型速度 设为2m/秒。
[0076] [表 2]
[0077]
[0078] 图13是表示实施不同的冲压成型方法的情况下冲压成型的下止点的最大板厚增 加率的图。在图13中，以往例是通过一个工序进行收缩凸缘成型的冲压成型方法，比较例 是使用与图12表示的第二冲头36同形状的冲头通过一个工序进行凸缘成型的冲压成型方 法。如图13所示，板厚最大增加率在以往例中为196%，在比较例中为87%，与此相对在本 发明例1中为67%，在本发明例2中为59%。这样证实了根据本发明的冲压成型方法，与 以往例、比较例相比较，板厚最大增加率降低。这意味着通过本发明的冲压成型方法的收缩 凸缘成型，能够有效地防止皱褶的产生。关于谷形部13的倾斜角度，在与成型的凸缘部的 凸形状部的关系中，考虑到在凸缘部的弯曲端部产生的收缩和拉伸的抵消，而以使变形最 小的方式设定即可。
[0079] 另外，在上述实施方式中，对成型部件的顶板部5为平坦的情况进行了说明，但通 过本发明的冲压成型方法成型的成型部件的顶板部5不需要是平坦的。例如，顶板部5可 以是具有朝向中央向下倾斜的倾斜面的凹形状，相反，顶板部5也可以是具有朝向中央向 上倾斜的倾斜面的凸形状。
[0080] 如图14所示，顶板部5为凹形状的情况下第一冲头37的顶板成型部39,是由朝向 中央向下倾斜的倾斜面构成的凹形状，谷形成型部31的倾斜角度Θ 3优选为比顶板部5为 平坦的情况下的倾斜角度Θ 2小。另外，如图15所示，顶板部5朝向上方为凸形状的情况 下第一冲头41的顶板成型部43,是由朝向中央向上倾斜的倾斜面构成的凸形状，谷形成型 部31的倾斜角度Θ 4优选为比顶板部5为平坦的情况下的倾斜角度Θ 2大。
[0081] 另外，在上述的实施方式中，在中间形状部件15中，虽然谷形部13形成于坯料9 的宽度方向的一部分，但也可以形成为遍布坯料9的全部宽度。图16是表示中间形状部件 15的谷形部13遍布坯料9的全部宽度形成的情况下第一冲头18的图。另外，图17是表示 该情况下第二冲头35的图。遍布坯料9的全部宽度形成谷形部13的情况，难以适用于宽 度较宽的坯料9,因此优选适用于宽度窄的坯料9。
[0082] 图18是表示对使用图16表示的第一冲头18以及图17表示的第二冲头35的冲 压成型，进行了与上述实施例同样的解析的结果的等值线图。另外，图19是表示以往例的 解析结果的等值线图。在遍布宽度窄的坯料9的全部宽度而形成谷形部13的情况下，在 凸缘部7的弯曲端部21所产生的板厚增加率，根据本发明的冲压成型方法为图18所示的 20%，相对于此根据以往例为图19所示的34%。这样，证实了在遍布坯料9的全部宽度形 成谷形部13的情况下，也与在坯料9的宽度的一部分形成谷形部13的情况同样，凸缘部7 的弯曲端部21的板厚增加率降低。
[0083] 另外，在凸缘部7的两端基部22(顶板部5与凸缘部7的边界的两端部）产生板 厚增加部位。这是由于坯料9的宽度比在上述实施例的宽度的一部分形成有谷形部13的 坯料9的宽度狭窄，因此在进行了收缩凸缘成型时，凸缘部7的两端基部22容易变形，从而 在该部位发生了板厚增加。即，作用于凸缘部7的弯曲端部21的应力作用于变形容易的部 位而产生了变形（板厚增加）。可以认为凸缘部7的高度越高、该趋势越大。因此对使凸缘 部7的高度比图18、图19的实施例（凸缘高度25mm)高5mm而达到30mm的情况进行了解 析。
[0084] 图20是表示凸缘部7的高度为30mm的情况下本发明的冲压成型方法的解析结果 的等值线图，图21是表示以往例的解析结果的等值线图。如图20、图21所示，本发明例和 以往例产生于凸缘部7的弯曲端部21的板厚增加率均为14%，而产生于凸缘部7的两端基 部22的板厚增加率，在本发明例中为37%，相对于此在以往例中为86%。这样，证实了在 宽度较窄的坯料9进行收缩凸缘成型的情况下，根据本发明例，虽然在凸缘部7的两端基部 22产生板厚增加部位，但该部位的板厚增加率降低。
[0085] 工业上的可利用性
[0086] 本发明能够适用于将金属板冲压成型而将收缩凸缘成型的处理。由此，对最终产 品没有不良影响，能够根本解决收缩凸缘成型产生皱褶的问题。
[0087] 附图标记说明：S1...第一成型工序；S2...第二成型工序；1...成型部件； 3.. .凸状外周缘；5...顶板部；7...凸缘部；9...坯料；11...纵壁部；13...谷形部； 15.. .中间形状部件；17...第一冲头；19...边界线；21...弯曲端部；22...两端基 部；23...第一冲模；25...垫片；27...平坦部；29...纵壁成型部；31...谷形成型部； 33.. .第二冲模；35...第二冲头；37...第一冲头；39...顶板成型部；41...第一冲头； 43.. .顶板成型部；50...第一还料；51...第一凸缘部；53...第一折弯线；55...第一切 痕；57...第二坯料；59...第二凸缘部；61...第二折弯线；63...第二切痕；65...中间形 状；67...凸状外周缘；69...顶板部；71...纵壁部；73...谷形部；75...第三折弯线。
【主权项】
1. 一种冲压成型方法，用于对成型部件进行冲压成型，该成型部件具有：顶板部，该顶 板部具有外周缘的一部分向外侧突出的凸状外周缘；凸缘部，该凸缘部沿着所述顶板部的 凸状外周缘弯曲成型，所述冲压成型方法的特征在于，包括以下工序： 第一成型工序，在坯料的形成所述凸缘部的部位成型中间形状部件，该中间形状部件 包括：成为凸缘部的一部分的纵壁部、和从该纵壁部朝向外侧折弯并且在所述顶板部一侧 成为凹部的谷形部；以及 第二成型工序，使通过所述第一成型工序成型后的中间形状部件的包括所述谷形部的 部位弯曲成型，来成型凸缘部。2. 根据权利要求1所述的冲压成型方法，其特征在于， 所述第一成型工序用垫片和第一冲模来夹持坯料的成为顶板部的部位，并借助第一冲 头将所述坯料的成为凸缘部的部位成型， 所述第二成型工序用垫片和第二冲模来夹持中间形状部件的成为顶板部的部位，并借 助沿着所述中间形状部件的包括谷形部的形状的第二冲头进行成型。
【专利摘要】本发明的冲压成型方法是对成型部件进行冲压成型的冲压成型方法，该成型部件具有：顶板部(5)，其具有外周缘的一部分向外侧突出的凸状外周缘(3)；和凸缘部(7)，其沿着所述顶板部(5)的凸状外周缘(3)弯曲成型，该冲压成型方法包括以下工序：第一成型工序，在坯料(9)的形成凸缘部(7)的部位将中间形状部件(15)成型，该中间形状部件(15)包括成为凸缘部(7)的一部分的纵壁部(11)、和从纵壁部(11)朝向外侧折弯并且在顶板部一侧成为凹部的谷形部(13)；第二成型工序，使通过第一成型工序成型后的中间形状部件(15)的包括谷形部(13)的部位弯曲成型而将凸缘部成型。
【IPC分类】B21D22/26, B21D19/08
【公开号】CN104903019
【申请号】CN201380069720
【发明人】卜部正树
【申请人】杰富意钢铁株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月27日
【公告号】US20150290694, WO2014132545A1
【技术领域】
[0001] 本发明涉及对金属板（metal sheet)进行冲压成型（press forming)，而使收缩凸 缘（shrink flange)成型的冲压成型方法。
【背景技术】
[0002] 若沿着外周缘（outer edge)的一部分向外侧突出的凸状外周缘，通过冲压成型对 金属板成型凸缘部，则有时会在凸缘部的凸状部的端部产生收缩变形。将此称为收缩凸缘 成型。在轻度的收缩凸缘成型的情况下，仅在板厚增加的现象时停止，但若收缩凸缘成型量 增大，则在成型中途产生皱褶（wrinkles)，从而导致在成型后该皱褶也会留下。
[0003] 该皱褶成为成型品的形状缺陷的原因、模具磨损的原因，因此不优选。特别是 在收缩剧烈而产生了很大皱裙的的情况下，也成为金属板的成型破裂（crack of press forming)的原因。提出避免因这样的收缩凸缘引起皱褶产生的各种方法。例如，在专 利文献1中公开了通过在收缩凸缘部预先设置贯通孔，由此使收缩凸缘部的压缩变形 (compressive forming)变得容易的方法。另外，在专利文献2公开了至少在成型初始，在 进行被成型品的收缩凸缘成型的部分的端部附近，进行利用3字形（U-shaped)块夹持的 后冲压成型，由此防止皱褶的方法。另外，在专利文献3公开了通过对弯曲模前端部的形状 进行研宄来使变形分散的方法。
[0004] 专利文献1:日本特开2007-253173号公报
[0005] 专利文献2:日本特开平7-39954号公报
[0006] 专利文献3:日本特开2010-201486号公报
[0007] 然而，在专利文献1记载的在收缩凸缘部设置贯通孔的方法中，对金属板进行不 均匀的予加工，因此对最终产品的外观、强度、密闭性产生影响，此外在材料为表面处理钢 板（galvanized steel sheet)的情况下，对防锈性（rust prevention)也产生影响。因此 适用部位被限定。另外，在专利文献2记载的方法中，用于束缚收缩凸缘部周边的模具（die of press forming)结构复杂，在模具制造以及维护费用方面存在问题。另外，在专利文献 3记载的方法中，对模具的繁琐的形状需要想办法。另外，可以认为若成型时金属板的弯曲 角度不为接近90°的情况，则弯曲模前端部的形状不会有效地作用，因此存在无法在金属 板的弯曲角度小的情况下应用的问题。
【发明内容】
[0008] 本发明是为了解决上述那样的各种问题所做出的，目的在于提供对最终产品没有 不良影响，能够根本解决收缩凸缘成型中产生皱褶的问题的冲压成型方法。
[0009] 本发明的冲压成型方法，用于对成型部件进行冲压成型，该成型部件具有：顶板 部，该顶板部具有外周缘的一部分向外侧突出的凸状外周缘；凸缘部，该凸缘部沿着所述顶 板部的凸状外周缘弯曲成型，所述冲压成型方法的特征在于，包括以下工序：第一成型工 序，在坯料的形成所述凸缘部的部位成型中间形状部件，该中间形状部件包括：成为凸缘 部的一部分的纵壁部、和从该纵壁部朝向外侧折弯并且在所述顶板部一侧成为凹部的谷形 部；以及第二成型工序，使通过所述第一成型工序成型后的中间形状部件的包括所述谷形 部的部位弯曲成型，来成型凸缘部。
[0010] 在上述的本发明的冲压成型方法中，所述第一成型工序用垫片和第一冲模来夹持 坯料的成为顶板部的部位，并借助第一冲头将所述坯料的成为凸缘部的部位成型，所述第 二成型工序用垫片和第二冲模来夹持中间形状部件的成为顶板部的部位，并借助沿着所述 中间形状部件的包括谷形部的形状的第二冲头进行成型。
[0011] 根据本发明，对最终产品没有不良影响，并且能够根本解决收缩凸缘成型中产生 皱褶的问题。
【附图说明】
[0012] 图IA是说明本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第一成型工序的说明图。
[0013] 图IB是说明通过本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第一成型工序成型的 中间形状部件的说明图。
[0014] 图IC是说明本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第二成型工序的说明图。
[0015] 图ID是说明通过本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第二成型工序成型的 目标形状的说明图。
[0016] 图2是通过本发明的一个实施方式的冲压成型方法成型的成型部件的说明图。
[0017] 图3是通过本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第一成型工序成型的中间 形状部件的说明图。
[0018] 图4是本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第一成型工序所使用的第一冲 头的说明图。
[0019] 图5是本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第二成型工序所使用的第二冲 头的说明图。
[0020] 图6是表示本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第二成型工序的板厚增加 率的等值线图。
[0021] 图7是表示通过以往的冲压成型方法成型的情况下板厚增加率的等值线图。
[0022] 图8是本发明的其他实施方式的冲压成型方法的第二成型工序所使用的第二冲 头的说明图。
[0023] 图9是本发明的实施例的成型部件的说明图。
[0024] 图10是本发明的实施例的第一冲头的说明图。
[0025] 图11是本发明的实施例的第二冲头的说明图。
[0026] 图12是本发明的实施例的第二冲头的说明图。
[0027] 图13是说明本发明的实施例的效果的图。
[0028] 图14是本发明的其他实施方式的冲压成型方法的第一成型工序所使用的第一冲 头的说明图。
[0029] 图15是本发明的其他实施方式的冲压成型方法的第一成型工序所使用的第一冲 头的说明图。
[0030] 图16是本发明的其他实施方式的冲压成型方法的第一成型工序所使用的第一冲 头的说明图。
[0031] 图17是本发明的其他实施方式的冲压成型方法的第二成型工序所使用的第二冲 头的说明图。
[0032] 图18是表示本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第二成型工序相对于宽度 窄的坯料的板厚增加率的等值线图。
[0033] 图19是表示以往的冲压成型方法相对于宽度窄的坯料的板厚增加率的等值线 图。
[0034] 图20是表示本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第二成型工序相对于使凸 缘高度增高后的宽度窄的坯料的板厚增加率的等值线图。
[0035] 图21是表示以往的冲压成型方法相对于使凸缘高度增高后的宽度窄的坯料的板 厚增加率的等值线图。
[0036] 图22A是说明本发明的冲压成型方法的原理的说明图。
[0037] 图22B是说明本发明的冲压成型方法的原理的说明图。
[0038] 图23是说明本发明的冲压成型方法的原理的说明图。
[0039] 图24A是说明本发明的冲压成型方法的原理的说明图。
[0040] 图24B是说明本发明的冲压成型方法的原理的说明图。
[0041] 图25是说明本发明的冲压成型方法的原理的说明图。
[0042] 图26是说明本发明的冲压成型方法的原理的说明图。
【具体实施方式】
[0043] 以下，参照附图对本发明的一个实施方式的冲压成型方法进行详细地说明。另外 并非通过该实施方式来限定本发明。
[0044] 发明人对收缩凸缘成型中，缓和在凸缘部的凸状弯曲端部收缩集中的情况的根本 的解决方法进行了深入研宄。其结果发明人考虑到在将凸缘部成型时，如果在凸缘部的凸 状弯曲端部同时产生收缩和拉伸（stretch)而相互抵消，则在凸状弯曲端部是否不会产生 较大的收缩变形、且在该部位也不会产生皱褶。而且，发明人对在凸缘部的凸状弯曲端部同 时产生收缩和拉伸那样的冲压成型方法进行了研宄。以下基于图22A~图26对该研宄内 容进行说明。
[0045] 图22A是表示平板状的第一坯料（blank) 50的图。虚线表示用于将第一凸缘部 51 (参照图22B)成型的第一折弯线53,中央的粗实线表示刻入板的第一切痕55。若这样的 第一坯料50沿着第一折弯线53弯曲而将第一凸缘部51成型，则如图22B所示，第一凸缘 部51的第一切痕55局部重叠。因此在第一坯料没有第一切痕55而板连接的情况下，在第 一凸缘部51，在图23中用斜线表示的部位产生收缩，在该收缩未因板厚增加而被吸收的情 况下会产生皱褶。这是收缩凸缘成型。
[0046] 图24A是表示矩形状的板在其中央成型为谷形的第二坯料57的图。虚线表示用 于将第二凸缘部59成型的第二折弯线61，中央的粗实线表示刻入板的第二切痕63。若将 这样的第二坯料57沿着第二折弯线61弯曲来成型第二凸缘部59,则如图24 B所示，坯料的 一部分在第二凸缘部59的中央部打开。因此在第二坯料没有第二切痕63而板连接的情况 下，在第二凸缘部59,在图25中用斜线表示的部位产生拉伸，在该拉伸较大的情况下会发 生破裂。这是拉伸凸缘成型。
[0047] 如以上说明的那样，如图23所示，若使平板状的第一坯料50的外周缘的一部分沿 着向外侧突出的凸状的第一折弯线53弯曲而将第一凸缘部51成型，则在第一凸缘部51的 弯曲端部产生收缩。另外，如图25所示，若谷形形状的第二坯料57沿着谷形并沿着横切谷 的折弯线61弯曲，来成型第二凸缘部59,则在第二凸缘部59的弯曲端部产生拉伸。
[0048] 因此，通过在这样的凸缘部的同一部分进行同时产生收缩和拉伸的成型，从而收 缩和拉伸相抵消。因此凸缘部也可以沿着具备向图23所示的外侧突出的凸状亦即第一折 弯线53、和沿着图25所示的谷形的第二折弯线61这两个特质的折弯线，弯曲而成型。
[0049] 为了进行这样的成型，将具备两个特质的折弯线所实现的预备的中间形状 (preformed shape)，在目标形状的凸缘部成型的前阶段制作即可。图26是表示这样的中间 形状的一个例子的图。该中间形状65是包含顶板部（top portion)69、纵壁部（vertical wall portion) 71以及谷形部（trough portion) 73的形状。顶板部69具有外周缘的一部 分向外侧突出的凸状外周缘67。纵壁部71沿着顶板部69的凸状外周缘67弯曲成型，从 而成为凸缘部的一部分。谷形部73从纵壁部71朝向外侧折弯，并且在顶板部69侧成为凹 状。在图26表示的中间形状65,形成于纵壁部71的第三折弯线75成为具有上述的两个特 质的折弯线。即，若从上方观察，则中间形状65向外侧突出，因此第三折弯线75成为与图 23的第一折弯线53相同的形状。另外，若从前方观察，则中间形状65成为谷形，因此第三 折弯线75成为与图25的第二折弯线61相同的形状。
[0050] 将中间形状65成型，如图26中用箭头表示的那样，若沿着在该中间形状65出现 的纵壁部71的第三折弯线75,将谷形部73成型，则在谷形部73的中央前端的X部，同时 产生图23表示的收缩和图25表示的拉伸。其结果收缩和拉伸相抵消，不会产生收缩引起 的皱褶、拉伸引起的破裂等。另外，在中间形状65成型时在纵壁部71的中央（凸形状的凸 部）产生收缩，但在该部位距顶板部69的垂直距离较短，因此不会成为较大的收缩从而没 有问题。本发明是基于上述那样的见解所做出的，具体由以下结构构成。
[0051] 本发明的一个实施方式的冲压成型方法，是将图2表示的成型部件1进行冲压成 型的冲压成型方法。该成型部件1具有：顶板部5,其具有外周缘的一部分向外侧突出的凸 状外周缘3 ;和凸缘部7,其沿着该顶板部5的凸状外周缘3弯曲成型。
[0052] 本实施方式的冲压成型方法包括第一成型工序Sl和第二成型工序S2。在第一成 型工序Sl (图IA以及图1B)中，在坯料9的形成凸缘部7的部位，将中间形状部件15 (参 照图IB以及图3)成型，该中间形状部件15包括成为凸缘部7的一部分的纵壁部11、和从 该纵壁部11朝向外侧折弯并且朝向下方凹陷的谷形部13。在第二成型工序S2(图IC以及 图1D)中，沿着通过第一成型工序Sl成型的中间形状部件15的包括谷形部13的形状的第 二冲头35,将包括谷形部13的部位沿着与纵壁部11的边界线19 (参照图3)进行弯曲成 型，从而将凸缘部7成型（参照图1D)。以下，对本实施方式的冲压成型方法的目标形状亦 即成型部件（part) 1、第一成型工序S1、第二成型工序S2进行详细地说明。
[0053] <成型部件>
[0054] 如图2所示，本实施方式的冲压成型的目标形状亦即成型部件1具有：顶板部5， 其具有外周缘的一部分向外侧突出的凸状外周缘3 ;凸缘部7,其沿着顶板部5的凸状外周 缘3弯曲成型。在这样的形状的成型部件1中，收缩集中在凸缘部7的弯曲端部21，并容易 在该部位产生皱褶。
[0055] <第一成型工序>
[0056] 本实施方式的第一成型工序Sl是将中间形状部件15 (参照图3)成型的工序。在 中间形状部件15且在坯料9的形成凸缘部7的部位，包括：成为凸缘部7的一部分的纵壁 部11、和从纵壁部11朝向外侧折弯并且在顶板部5侧成为凹部的谷形部13。
[0057] 如图IA所示，在第一成型工序Sl的冲压成型中，使用成为下模的第一冲模23、从 冲模的上方下降的第一冲头（punch) 17、以及按压还料9的垫片（pad) 25。
[0058] 如图4所示，第一冲头17具备：平坦部27、纵壁成型部29以及谷形成型部31。平 坦部27位于相当于成型部件1的顶板部5的部位。纵壁成型部29将沿着中间形状部件15 的凸状外周缘3向下方延伸突出的纵壁部11成型。谷形成型部31将从纵壁成型部29沿 水平方向延伸突出且上方成为凹部的谷形部13成型。
[0059] 第一冲模23具有与第一冲头17的各成型部的形状对应的形状。垫片25将坯料 9向第一冲模23按压的按压力优选为：在基于第一冲头17的下降进行成型时不会在顶板 部5产生变形的足够强的压力。
[0060] 对第一成型工序Sl进行更具体地说明。在第一成型工序Sl中，如图IA所示，在 第一冲模23和垫片25夹持有坯料9的状态下，第一冲头17向第一冲模23侧下降。若第 一冲头17下降，则首先第一冲头17的谷形成型部31的中央抵接于坯料9。若第一冲头17 进一步下降，则从坯料9的中央按顺序同时进行谷形部13的成型和纵壁部11的成型。
[0061] 这样，通过第一成型工序Sl将谷形部13成型，从而在纵壁部11形成与谷形部13 的边界线19 (参照图3)。该边界线19具有与图26表示的第三折弯线75相同的性质，即具 有在凸缘部7的弯曲端部21同时产生收缩和拉伸的性质。
[0062] <第二成型工序>
[0063] 如图IC所示，在第二成型工序S2中，第二冲模33和垫片25夹持通过第一成型工 序Sl成型后的中间形状部件15,第二冲头35使包括谷形部13的部位沿着边界线19 (图 3)向下方折弯而将凸缘部7成型。
[0064] 如图5所示，在第二成型工序S2所使用的第二冲头35具有沿着通过第一成型工 序Sl成型后的纵壁部11的纵壁成型部29。第二冲模33 (图1C)具有与作为目标的凸缘部 7相同形状的纵壁部。
[0065] 若图5所示的第二冲头35沿着通过第一成型工序Sl成型后的纵壁部11下降，则 将包括谷形部13的形状从与纵壁部11的边界线19向垂直下方弯曲成型，从而如图ID所 示将目标形状成型。
[0066] 在该第二成型工序S2中，将包括通过第一成型工序Sl成型后的谷形部13的形 状，沿着边界线19朝向下方弯曲成型。此时收缩和拉伸双方作用于凸缘部7的中央下端部， 由于它们相抵消，因此不会因该弯曲成型而产生较大的收缩，更不会产生皱褶。
[0067] 图6是表示第二成型工序S2后的板厚分布的等值线图（distribution map分布 图）。如图6所示，板厚增加部位分散于凸缘部7的较广范围，即使在板厚增加率最大的部 位，板厚增加率也为67 %。这意味着通过收缩和拉伸的抵消作用，使板厚增加率的最大值减 小，从而切实地防止皱褶的产生。另外，通过本发明的方法，在凸缘部7的弯曲端部21(图 2)产生板厚增加是因为在该部位产生的收缩和拉伸并不完全一致。
[0068] 图7是表示收缩凸缘成型采用由一个工序进行的以往的冲压成型方法进行冲压 成型的情况下板厚的分布的等值线图。若将图7与图6进行比较，则可知在以往方法（图 7)中，产生板厚变化的部位，如图6(本发明）那样，没有在凸缘部7的较广的范围分散，而 是集中在中央的两处。在图7表不的以往的方法中最大的板厚增加率为196%，比图6表不 的本发明中的67%大。
[0069] 如以上那样，在本实施方式中，如图3所示的那样，在坯料9的形成凸缘部7的部 位，通过第一成型工序S1，将包括成为凸缘部7的一部分的纵壁部11、和从纵壁部11朝向 外侧折弯并且在顶板部5侧成为凹部的谷形部13的中间形状部件15成型。接着，在第二 成型工序S2中，通过第一成型工序Sl成型后的中间形状部件15的包括谷形部13的部位， 沿着与纵壁部11的边界线19而弯曲成型，从而将将最终形状的成型部件1的凸缘部7成 型。由此在第二成型工序中，在凸缘部7的弯曲端部21中收缩和拉伸相抵消，从而不会产 生较大的收缩，能够进行收缩凸缘成型。因此能够容易地制造形状精度优异的成型部件1。
[0070] 另外，如图8所示，第二冲头除了具有沿着通过第一成型工序Sl成型后的中间形 状部件15的纵壁部11的纵壁成型部29,也可以具有沿着 谷形部13的谷形成型部31。若 该第二冲头36沿着通过第一成型工序Sl成型的纵壁部11下降，则第二冲头36与包括谷 形部13的形状抵接。若第二冲头36进一步下降，则包括谷形部13的形状从与纵壁部11 的边界线19向垂直下方弯曲成型，从而将目标形状成型。
[0071] [实施例]
[0072] 为了验证本发明的效果，通过有限元法（finite element method)的解析对以往 方法和本发明的方法进行了验证。解析所使用的软件是LSTC公司产的LS-DYNA版本971， 使用动力显式算法（dynamic explicit method)求解器（solver)。作为加工的材料，假定 板厚为I. 2mm、拉伸强度（tensile strength)为590MPa级的高强度钢板（high-strength steel sheet)。图9是表不作为对象的成型部件的形状的图。另外，表1是表不图9表不 的成型部件的各部的尺寸等的表。
[0073] [表 1]
[0074]
[0075] 另外，图10是表示本发明的第一成型工序中所使用的第一冲头的图。并且图11 以及图12是表示第二成型工序中所使用的第二冲头的图。另外，表2是表示第一冲头以及 第二冲头的各部的尺寸的表。另外，将使用图11表示的第二冲头的情况设为发明例1，将使 用图12表示的第二冲头的情况设为发明例2。另外，各垫片的按压力设为196MN，成型速度 设为2m/秒。
[0076] [表 2]
[0077]
[0078] 图13是表示实施不同的冲压成型方法的情况下冲压成型的下止点的最大板厚增 加率的图。在图13中，以往例是通过一个工序进行收缩凸缘成型的冲压成型方法，比较例 是使用与图12表示的第二冲头36同形状的冲头通过一个工序进行凸缘成型的冲压成型方 法。如图13所示，板厚最大增加率在以往例中为196%，在比较例中为87%，与此相对在本 发明例1中为67%，在本发明例2中为59%。这样证实了根据本发明的冲压成型方法，与 以往例、比较例相比较，板厚最大增加率降低。这意味着通过本发明的冲压成型方法的收缩 凸缘成型，能够有效地防止皱褶的产生。关于谷形部13的倾斜角度，在与成型的凸缘部的 凸形状部的关系中，考虑到在凸缘部的弯曲端部产生的收缩和拉伸的抵消，而以使变形最 小的方式设定即可。
[0079] 另外，在上述实施方式中，对成型部件的顶板部5为平坦的情况进行了说明，但通 过本发明的冲压成型方法成型的成型部件的顶板部5不需要是平坦的。例如，顶板部5可 以是具有朝向中央向下倾斜的倾斜面的凹形状，相反，顶板部5也可以是具有朝向中央向 上倾斜的倾斜面的凸形状。
[0080] 如图14所示，顶板部5为凹形状的情况下第一冲头37的顶板成型部39,是由朝向 中央向下倾斜的倾斜面构成的凹形状，谷形成型部31的倾斜角度Θ 3优选为比顶板部5为 平坦的情况下的倾斜角度Θ 2小。另外，如图15所示，顶板部5朝向上方为凸形状的情况 下第一冲头41的顶板成型部43,是由朝向中央向上倾斜的倾斜面构成的凸形状，谷形成型 部31的倾斜角度Θ 4优选为比顶板部5为平坦的情况下的倾斜角度Θ 2大。
[0081] 另外，在上述的实施方式中，在中间形状部件15中，虽然谷形部13形成于坯料9 的宽度方向的一部分，但也可以形成为遍布坯料9的全部宽度。图16是表示中间形状部件 15的谷形部13遍布坯料9的全部宽度形成的情况下第一冲头18的图。另外，图17是表示 该情况下第二冲头35的图。遍布坯料9的全部宽度形成谷形部13的情况，难以适用于宽 度较宽的坯料9,因此优选适用于宽度窄的坯料9。
[0082] 图18是表示对使用图16表示的第一冲头18以及图17表示的第二冲头35的冲 压成型，进行了与上述实施例同样的解析的结果的等值线图。另外，图19是表示以往例的 解析结果的等值线图。在遍布宽度窄的坯料9的全部宽度而形成谷形部13的情况下，在 凸缘部7的弯曲端部21所产生的板厚增加率，根据本发明的冲压成型方法为图18所示的 20%，相对于此根据以往例为图19所示的34%。这样，证实了在遍布坯料9的全部宽度形 成谷形部13的情况下，也与在坯料9的宽度的一部分形成谷形部13的情况同样，凸缘部7 的弯曲端部21的板厚增加率降低。
[0083] 另外，在凸缘部7的两端基部22(顶板部5与凸缘部7的边界的两端部）产生板 厚增加部位。这是由于坯料9的宽度比在上述实施例的宽度的一部分形成有谷形部13的 坯料9的宽度狭窄，因此在进行了收缩凸缘成型时，凸缘部7的两端基部22容易变形，从而 在该部位发生了板厚增加。即，作用于凸缘部7的弯曲端部21的应力作用于变形容易的部 位而产生了变形（板厚增加）。可以认为凸缘部7的高度越高、该趋势越大。因此对使凸缘 部7的高度比图18、图19的实施例（凸缘高度25mm)高5mm而达到30mm的情况进行了解 析。
[0084] 图20是表示凸缘部7的高度为30mm的情况下本发明的冲压成型方法的解析结果 的等值线图，图21是表示以往例的解析结果的等值线图。如图20、图21所示，本发明例和 以往例产生于凸缘部7的弯曲端部21的板厚增加率均为14%，而产生于凸缘部7的两端基 部22的板厚增加率，在本发明例中为37%，相对于此在以往例中为86%。这样，证实了在 宽度较窄的坯料9进行收缩凸缘成型的情况下，根据本发明例，虽然在凸缘部7的两端基部 22产生板厚增加部位，但该部位的板厚增加率降低。
[0085] 工业上的可利用性
[0086] 本发明能够适用于将金属板冲压成型而将收缩凸缘成型的处理。由此，对最终产 品没有不良影响，能够根本解决收缩凸缘成型产生皱褶的问题。
[0087] 附图标记说明：S1...第一成型工序；S2...第二成型工序；1...成型部件； 3.. .凸状外周缘；5...顶板部；7...凸缘部；9...坯料；11...纵壁部；13...谷形部； 15.. .中间形状部件；17...第一冲头；19...边界线；21...弯曲端部；22...两端基 部；23...第一冲模；25...垫片；27...平坦部；29...纵壁成型部；31...谷形成型部； 33.. .第二冲模；35...第二冲头；37...第一冲头；39...顶板成型部；41...第一冲头； 43.. .顶板成型部；50...第一还料；51...第一凸缘部；53...第一折弯线；55...第一切 痕；57...第二坯料；59...第二凸缘部；61...第二折弯线；63...第二切痕；65...中间形 状；67...凸状外周缘；69...顶板部；71...纵壁部；73...谷形部；75...第三折弯线。
【主权项】
1. 一种冲压成型方法，用于对成型部件进行冲压成型，该成型部件具有：顶板部，该顶 板部具有外周缘的一部分向外侧突出的凸状外周缘；凸缘部，该凸缘部沿着所述顶板部的 凸状外周缘弯曲成型，所述冲压成型方法的特征在于，包括以下工序： 第一成型工序，在坯料的形成所述凸缘部的部位成型中间形状部件，该中间形状部件 包括：成为凸缘部的一部分的纵壁部、和从该纵壁部朝向外侧折弯并且在所述顶板部一侧 成为凹部的谷形部；以及 第二成型工序，使通过所述第一成型工序成型后的中间形状部件的包括所述谷形部的 部位弯曲成型，来成型凸缘部。2. 根据权利要求1所述的冲压成型方法，其特征在于， 所述第一成型工序用垫片和第一冲模来夹持坯料的成为顶板部的部位，并借助第一冲 头将所述坯料的成为凸缘部的部位成型， 所述第二成型工序用垫片和第二冲模来夹持中间形状部件的成为顶板部的部位，并借 助沿着所述中间形状部件的包括谷形部的形状的第二冲头进行成型。
【专利摘要】本发明的冲压成型方法是对成型部件进行冲压成型的冲压成型方法，该成型部件具有：顶板部(5)，其具有外周缘的一部分向外侧突出的凸状外周缘(3)；和凸缘部(7)，其沿着所述顶板部(5)的凸状外周缘(3)弯曲成型，该冲压成型方法包括以下工序：第一成型工序，在坯料(9)的形成凸缘部(7)的部位将中间形状部件(15)成型，该中间形状部件(15)包括成为凸缘部(7)的一部分的纵壁部(11)、和从纵壁部(11)朝向外侧折弯并且在顶板部一侧成为凹部的谷形部(13)；第二成型工序，使通过第一成型工序成型后的中间形状部件(15)的包括谷形部(13)的部位弯曲成型而将凸缘部成型。
【IPC分类】B21D22/26, B21D19/08
【公开号】CN104903019
【申请号】CN201380069720
【发明人】卜部正树
【申请人】杰富意钢铁株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月27日
【公告号】US20150290694, WO2014132545A1
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