阅读说明：本技术 冲压成形方法及冲压成形装置 (Press forming method and press forming apparatus ) 是由 松本茂 于 2019-05-29 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种冲压成形方法及冲压成形装置,冲压成形方法是冲压成形品的冲压成形方法,冲压成形品包括具有特殊形状部的凸缘部,冲压成形方法包括整修加工工序和精加工工序,在整修加工工序中,形成凸缘部的外周端及特殊形状部,在精加工工序中,在整修加工工序之后将凸缘部的位置成形于冲压成形品的最终产品形状位置,凸缘部包括第一凸缘部,第一凸缘部包含特殊形状部的外周端的至少一部分,在整修加工工序中,将第一凸缘部沿该第一凸缘部的厚度方向冲压成形至比该第一凸缘部的最终产品形状位置深的预备成形位置,在精加工工序中进行返回成形,在返回成形中,使第一凸缘部沿该第一凸缘部的厚度方向返回至该第一凸缘部的最终产品形状位置。(A press forming method is a press forming method of a press formed article including a flange portion having a special shape portion, the press forming method including a trimming process step of forming an outer peripheral end of the flange portion and the special shape portion and a finishing process step of forming a position of the flange portion at a final product shape position of the press formed article after the trimming process step, the flange portion including a first flange portion including at least a part of the outer peripheral end of the special shape portion, the first flange portion being press-formed to a preliminary forming position deeper than the final product shape position of the first flange portion in a thickness direction of the first flange portion in the trimming process step, return-formed in the finishing process step, and return-formed in the return-forming, the first flange portion is returned to its final product shape position in the thickness direction of the first flange portion.)

冲压成形方法及冲压成形装置

技术领域

本发明涉及一种冲压成形方法及冲压成形装置。

背景技术

一直以来，针对在冲压成形中形成弯曲部等特殊形状部时出现的裂纹寻求对策(例如参照专利文献1)。

在专利文献1中公开了如下的方法：在对由超高张力钢板构成的坯料进行基于自由弯曲工艺的冲压加工时，在成形前的坯料的规定位置处形成使材料向规定部位的流入量增加的材料流入促进部，由此，在弯曲部的内侧的凸缘不产生裂纹而制造冲压成形品。

专利文献1：国际公开第2017/006793号

发明内容

-发明所要解决的技术问题-

然而，在凸缘形成切口部等特殊形状部的情况下，在第一阶段进行包含特殊形状部的凸缘部的整修加工之后，作为第二阶段，能够进行将凸缘的形状成形的工序。此时，若在第二阶段以使形成有特殊形状部的部分的周边延伸的方式进行冲压成形，则拉伸力作用于形成有特殊形状部的部分，存在导致特殊形状部分产生裂纹这样的问题。

于是，本公开所要解决的技术问题在于，提供一种即便在冲压成形品的凸缘部形成特殊形状部的情况下也能够抑制在特殊形状部中产生裂纹、提高冲压成形品的成形性的冲压成形方法及冲压成形装置。

-用以解决技术问题的技术方案-

为了解决上述的技术问题，这里公开的第一方面发明的冲压成形方法是冲压成形品的冲压成形方法，所述冲压成形品包括具有特殊形状部的凸缘部，所述冲压成形方法的特征在于，包括整修加工工序和精加工工序，在所述整修加工工序中，形成所述凸缘部的外周端及所述特殊形状部，在所述精加工工序中，在所述整修加工工序之后将所述凸缘部的位置成形于所述冲压成形品的最终产品形状位置，所述凸缘部包括第一凸缘部，所述第一凸缘部包含所述特殊形状部的外周端的至少一部分，在所述整修加工工序中，将所述第一凸缘部沿该第一凸缘部的厚度方向冲压成形至比该第一凸缘部的最终产品形状位置深的预备成形位置，在所述精加工工序中进行返回成形，在所述返回成形中，使所述第一凸缘部沿该第一凸缘部的厚度方向返回至该第一凸缘部的最终产品形状位置。

根据本方面发明，在整修加工工序中，将第一凸缘部冲压成形至比第一凸缘部的最终产品形状位置深的预备成形位置，所述第一凸缘部包含特殊形状部的外周端的至少一部分，在精加工工序中，进行使第一凸缘部返回至最终产品形状位置的返回成形，由此，在精加工工序中，加压力沿对第一凸缘部进行压缩的方向起作用。这样，就能够抑制特殊形状部附近处的拉伸力的产生。于是，能够抑制特殊形状部附近的裂纹的产生，提高冲压成形品的成形性。

第二方面发明在第一方面发明的基础上，其特征在于，所述特殊形状部是切口部，所述切口部包括在所述凸缘部的外周端开放的开口部，所述凸缘部包括：包含所述切口部的外周端的一部分的所述第一凸缘部；以及包含所述切口部的外周端的另一部分的第二凸缘部，在所述冲压成形品的最终产品形状中，所述第一凸缘部的延伸方向与所述第二凸缘部的延伸方向不同。

在形成切口部的外周端的第一凸缘部的延伸方向与第二凸缘部的延伸方向相互不同的情况下，将第一凸缘部与第二凸缘部配置为经由切口部而相互扭转。这样一来，在精加工工序中，在切口部附近能容易产生拉伸力。根据本方面发明，即便在成为这样的第一凸缘部与第二凸缘部相互扭转的配置的情况下，也能够抑制切口部附近的拉伸力的产生。于是，能够抑制切口部附近的裂纹的产生，提高冲压成形品的成形性。

第三方面发明在第二方面发明的基础上，其特征在于，在所述精加工工序中进行弯折成形，在所述弯折成形中，以所述第一凸缘部的延伸方向与所述第二凸缘部的延伸方向形成规定的角度的方式将所述第二凸缘部弯折。

根据本方面发明，针对第一凸缘部进行返回成形，针对第二凸缘部进行弯折成形，由此，能够以使两个凸缘部的延伸方向相互形成规定的角度的方式形成两个凸缘。另外，通过针对第一凸缘部进行返回成形，从而能够抑制切口部附近处的裂纹的产生，提高冲压成形品的成形性。

第四方面发明在第三方面发明的基础上，其特征在于，在所述精加工工序中，在相同的成形模具内进行所述返回成形与所述弯折成形。

根据本方面发明，能够简化精加工工序，进而能够简化冲压成形方法。

这里公开的第五方面发明的冲压成形装置是冲压成形品的冲压成形装置，所述冲压成形品包括具有特殊形状部的凸缘部，所述冲压成形装置的特征在于，包括整修加工单元和精加工单元，所述整修加工单元形成所述凸缘部的外周端及所述特殊形状部，所述精加工单元将所述凸缘部的位置成形于所述冲压成形品的最终产品形状位置，所述冲压成形品的所述凸缘部包括第一凸缘部，所述第一凸缘部包含所述特殊形状部的外周端的至少一部分，所述整修加工单元包括预备冲压成形模具和凸轮构件，所述预备冲压成形模具用于将所述第一凸缘部沿该第一凸缘部的厚度方向冲压成形至比该第一凸缘部的最终产品形状位置深的预备成形位置，所述凸轮构件用于形成所述特殊形状部，所述精加工单元包括最终冲压成形模具，所述最终冲压成形模具用于进行返回成形，在所述返回成形中，使所述第一凸缘部沿该第一凸缘部的厚度方向返回至该第一凸缘部的最终产品形状位置。

根据本方面发明，在整修加工单元中，将包含特殊形状部的外周端的至少一部分的第一凸缘部冲压成形至比第一凸缘部的最终产品形状位置深的预备成形位置，在精加工单元中，进行使第一凸缘部返回至最终产品形状位置的返回成形，由此，在返回成形中，加压力沿对第一凸缘部进行压缩的方向起作用。这样，就能够抑制特殊形状部附近处的拉伸力的产生。于是，能够抑制特殊形状部附近的裂纹的产生，提高冲压成形品的成形性。

第六方面发明在第五方面发明的基础上，其特征在于，所述冲压成形品的所述特殊形状部是切口部，所述切口部包括在所述凸缘部的外周端开放的开口部，所述冲压成形品的所述凸缘部包括：包含所述切口部的外周端的一部分的所述第一凸缘部；以及包含所述切口部的外周端的另一部分的第二凸缘部，所述精加工单元包括弯折成形用凸轮构件，所述弯折成形用凸轮构件用于进行弯折成形，在所述弯折成形中，以所述第一凸缘部的延伸方向与所述第二凸缘部的延伸方向形成规定的角度的方式将所述第二凸缘部弯折。

根据本方面发明，针对第一凸缘部进行返回成形，针对第二凸缘部进行弯折成形，由此，能够以使两个凸缘部的延伸方向相互形成规定的角度的方式形成两个凸缘。另外，通过针对第一凸缘部进行返回成形，从而能够抑制切口部附近处的裂纹的产生，提高冲压成形品的成形性。进而，通过构成为精加工单元包括最终冲压成形模具和弯折成形用凸轮构件，从而能够在相同的成形模具内进行第一凸缘部与第二凸缘部向最终产品形状位置的成形，能够有助于冲压成形装置的紧凑化。

-发明的效果-

如以上所述，根据本公开，在整修加工工序中，将包含特殊形状部的外周端的至少一部分的第一凸缘部冲压成形至比第一凸缘部的最终产品形状位置深的预备成形位置，在精加工工序中，进行使第一凸缘部返回至最终产品形状位置的返回成形，由此，在精加工工序中，加压力沿对第一凸缘部进行压缩的方向起作用。这样，就能够抑制特殊形状部附近处的拉伸力的产生。于是，能够抑制特殊形状部附近的裂纹的产生，提高冲压成形品的成形性。

附图说明

图1是示意性地示出冲压成形品的一部分的立体图。

图2是沿图1的A-A线剖开的示意性剖视图。

图3是用于说明一实施方式的冲压成形方法的流程图。

图4是一实施方式的冲压成形装置的示意性立体图。

图5是用于说明凸缘部预备成形工序的图。

图6是示意性地示出在凸缘部预备成形工序中使用的上模的一部分的俯视图。

图7是示意性地示出在凸缘部预备成形工序中使用的下模的一部分的俯视图。

图8是在图1的基础上对预备成形位置与最终产品形状位置进行比较而得到的图。

图9是沿图8的B-B线剖开的端面图(end view)。

图10是用于说明切口部成形工序的图。

图11是示意性地示出在切口部成形工序中使用的上模的一部分的俯视图。

图12是示意性地示出在切口部成形工序中使用的下模的一部分的俯视图。

图13是沿图8的C-C线剖开的端面图。

图14是沿图8的D-D线剖开的端面图。

图15是用于说明精加工工序的图。

图16是示意性地示出在精加工工序中使用的上模的一部分的俯视图。

图17是示意性地示出在精加工工序中使用的下模的一部分的俯视图。

图18是用于说明第一凸缘部成形工序的图。

图19是用于说明现有的冲压成形方法的图。

图20是沿图19的E-E线剖开的端面图。

-符号说明-

1-冲压成形品；1’-工件；2-凸缘部；2A-外周端；2A’-预备的外周端；2C-预备的凸缘部；3-切口部；6-冲压成形装置；11-冲压成形品主体；21-第一凸缘部；21A-第一凸缘部外周端；21K-(第一凸缘部的)最终产品形状位置；21K’-(第一凸缘部的)预备成形位置；22-第二凸缘部；22A-第二凸缘部外周端；22K-(第二凸缘部的)最终产品形状位置；22K’-(第二凸缘部的)预备成形位置；31A-第一外周端；32A-第二外周端；33-开口部；34-底部；61-上模；61A-第一上模(整修加工单元)；61B-第二上模(整修加工单元)；61C-第三上模(精加工单元)；62-下模；62A-第一下模(整修加工单元)；62B-第二下模(整修加工单元)；62C-第三下模(精加工单元)；63-凸轮构件；64-弯折成形用凸轮构件；65-返回成形用冲压部(最终冲压成形模具)；66-冲压部(预备冲压成形模具)；Q21-(第一凸缘部的)延伸方向；Q22-(第二凸缘部的)延伸方向；Q3-厚度方向；S1-整修加工工序；S11-凸缘部预备成形工序；S12-切口部成形工序；S2-精加工工序；S21-第一凸缘部成形工序；S22-第二凸缘部成形工序；θ-角度(规定的角度)。

具体实施方式

下面参照附图对本公开的实施方式做详细的说明。以下优选实施方式的说明只是本质上的示例而已，并没有限制本公开，其应用对象或其用途的意图。

(第一实施方式)

＜冲压成形品＞

图1是示意性地示出冲压成形品1的一部分的立体图。图2是沿图1的冲压成形品1的A-A线剖开的示意性剖视图。需要说明的是，图1及图2示出冲压成形品1的最终产品形状。

如图1所示，冲压成形品1包括冲压成形品主体11、以及在该冲压成形品主体11的外周部形成的凸缘部2。凸缘部2具有连接部的作用和提高冲压成形品1的强度的作用等，该连接部例如用于通过螺栓固定、胶粘剂固定、点焊固定等而将冲压成形品1组装于其他构件。

冲压成形品1例如是前柱、中柱、侧框梁(side sill)、侧梁(side member)、前车架外板、各横梁等车辆部件，作为组装对象的其他构件例如是地板、前板、后板、前车架内板等车辆部件。作为冲压成形品1的材质，举出铁、钢、铝及它们的合金等。冲压成形品1是以这些金属的板材为原料而成形的成形品。对于原料的板材的厚度没有特别限定，根据冲压成形品1的用途而适当决定。

凸缘部2具有第一凸缘部21、第二凸缘部22、以及配置在第一凸缘部21及第二凸缘部22之间的作为特殊形状部的切口部3。切口部3包括在凸缘部2的外周端2A开放的开口部33，且配置为在凸缘部2的宽度方向的大致整体范围内被切除。切口部3由开口部33、第一外周端31A(切口部的外周端的一部分)、第二外周端32A(切口部的外周端的另一部分)以及底部34构成。这些第一外周端31A、第二外周端32A及底部34构成凸缘部2的外周端2A的一部分。

第一凸缘部21包括第一凸缘部外周端21A和切口部3来作为凸缘部2的外周端2A的一部分。第二凸缘部22包括第二凸缘部外周端22A和切口部3的第二外周端32A来作为凸缘部2的外周端2A的一部分。

对于切口部3的尺寸没有特别限定，根据切口部3的形成目的而适当决定，但例如能够使底部34的宽度、即凸缘部2的长边方向上的底部34的长度达到2mm～10mm左右。

如图2所示，第一凸缘部21的延伸方向Q21与第二凸缘部22的延伸方向Q22不同，两者形成规定的角度θ。

冲压成形品1例如能够经由第一凸缘部21而组装于其他构件，另一方面，冲压成形品1能够经由第二凸缘部22而组装于与上述其他构件不同的另外的构件。第一凸缘部21的延伸方向Q21与第二凸缘部22的延伸方向Q22所成的角度θ是能够根据其他构件与另外的构件的配置关系而适当决定的，例如能够构成为具有20°～120°左右的值。需要说明的是，换言之，可以说第一凸缘部21与第二凸缘部22配置为隔着切口部3而相互扭转了角度θ的量。

＜冲压成形方法及冲压成形装置＞

图3示出本实施方式的冲压成形方法的工序。本实施方式的冲压成形方法包括整修加工工序S1和精加工工序S2。而且，整修加工工序S1包括凸缘部预备成形工序S11和切口部成形工序S12。另外，精加工工序S2包括第一凸缘部成形工序S21和第二凸缘部成形工序S22。

图4示出用于通过本实施方式的冲压成形方法来进行冲压成形的冲压成形装置6的一例。冲压成形装置6包括上模61和下模62。需要说明的是，在上模61与下模62的相互的对合面形成有冲压成形用的成形面，对此未图示。作为该成形面，在上模61形成有后述的第一上模61A(整修加工单元)、第二上模61B(整修加工单元)及第三上模61C(精加工单元)，在下模62形成有后述的第一下模62A(整修加工单元)、第二下模62B(整修加工单元)及第三下模62C(精加工单元)。

下面，对各工序进行说明。

《整修加工工序》

整修加工工序S1是形成包含切口部3的凸缘部2的外周端2A、即第一凸缘部外周端21A、第二凸缘部外周端22A以及切口部3的工序。换言之，整修加工工序S1是对成形前的工件1’实施预备成形而最终形成成为凸缘部2的部分及成为切口部3的部分的外形的工序。如上所述，如图3所示，整修加工工序S1包括凸缘部预备成形工序S11和切口部成形工序S12。

-凸缘部预备成形工序-

在凸缘部预备成形工序S11中，如图5所示，形成预备的凸缘部2C，该预备的凸缘部2C具有形成凸缘部2的外周端2A的切口部3之前的预备的外周端2A’。图6及图7示出形成预备的外周端2A’的第一上模61A(整修加工单元)及第一下模62A(整修加工单元)。需要说明的是，图5～图7中，以斜线及点状的阴影线示出作为成形对象的工件1’。另外，图5、图6示出形成预备的外周端2A’之前的工件1’。图7示出形成预备的外周端2A’之后的工件1’。

如图6及图7所示，在工件1’夹在第一上模61A及第一下模62A之间的状态下由冲压部66(预备冲压成形模具)从上侧对工件1’进行冲压，由此将端部2B切掉，形成具有预备的外周端2A’的预备的凸缘部2C。

需要说明的是，冲压部66在将预备的凸缘部2C成形时，以凸缘部2中的成为第一凸缘部21的部分到达至比最终产品形状位置21K深的预备成形位置21K’的方式将该预备的凸缘部2C成形。

具体而言，图8是针对图1的冲压成形品1以假想线记载了预备的凸缘部2C的位置的图。图9示出沿图8的B-B线剖开的端面图。如图8、图9所示，就最终作为第一凸缘部21而成形的部分而言，在预备的凸缘部2C的状态下配置于在第一凸缘部21的厚度方向Q3上的比最终产品形状位置21K深的预备成形位置21K’。如图9所示，从抑制切口部3的裂纹等且抑制冲压成形品1的过度变形的观点出发，最终产品形状位置21K与预备成形位置21K’之间的在厚度方向Q3上的距离d例如能够为1mm以上且5mm以下，优选为2mm以上且3mm以下。

-切口部成形工序-

接着，在切口部成形工序S12中，对形成有预备的外周端2A’的工件1’形成切口部3。如图10所示，用于形成切口部3的凸轮构件63沿箭头R1的方向相对于预备的凸缘部2C滑动，从而形成切口部3。

具体而言，如图11、图12所示，使工件1’向由第二上模61B(整修加工单元)及第二下模62B(整修加工单元)构成的冲压成形模具移动，利用凸轮构件63来形成切口部3。需要说明的是，凸轮构件63配置在第二上模61B及第二下模62B之间，但为了便于理解而记载于图11、图12双方。另外，工件1’仅记载于图11，以斜线及点状的阴影线示出。

《精加工工序》

精加工工序S2是在整修加工工序S1之后将预备的凸缘部2C成形于冲压成形品1的最终产品形状位置的工序。如图3所示，精加工工序S2包括第一凸缘部成形工序S21和第二凸缘部成形工序S22。

具体而言，关于第一凸缘部21，如图9所示，进行从预备成形位置21K’起沿第一凸缘部21的厚度方向Q3返回至第一凸缘部21的最终产品形状位置21K的返回成形(第一凸缘部成形工序S21)。

另外，关于第二凸缘部22，如图14所示，从预备成形位置22K’向最终产品形状位置22K弯折成形(第二凸缘部成形工序S22)。

需要说明的是，如图13所示，切口部3的底部34在精加工工序S2的前后不发生变化。即，在切口部成形工序S12中形成最终产品形状。

图15～图17示出进行精加工工序S2的成形模具的概要结构。即，如图16、图17所示，使用第三上模61C(精加工单元)及第三下模62C(精加工单元)来进行精加工工序S2。在第三下模62C配设有用于进行第一凸缘部成形工序S21的返回成形的返回成形用冲压部65(最终冲压成形模具)。另外，在第三上模61C与第三下模62C之间，配置有用于进行第二凸缘部成形工序S22的弯折成形的弯折成形用凸轮构件64。需要说明的是，在图15、图16中，以斜线及点状的阴影线示出工件1’。如图15所示，返回成形用冲压部65从图15的纸面的里侧朝向近前侧滑动而进行第一凸缘部21的返回成形。另一方面，弯折成形用凸轮构件64沿箭头R2的方向滑动，从而进行第二凸缘部22的弯折成形。

图18示出第一凸缘部成形工序S21的情形。如图18的左端的图所示，在第一阶段，使第三上模61C从上侧相对于载置在第三下模62C的成形面上的工件1’下降而设于工件1’的上侧。在该第一阶段，在处于预备成形位置21K’的第一凸缘部21与第三上模61C的成形面之间存在间隙。然后，如箭头P1所示，在图18的中央的图所示的第二阶段，第三下模62C的返回成形用冲压部65沿箭头R4所示的方向滑动。于是，如箭头P2所示，在图18的右端的图所示的第三阶段，返回成形用冲压部65从下侧推起处于预备成形位置21K’的第一凸缘部21。于是，第一凸缘部21在返回成形用冲压部65与第三上模61C之间成形于最终产品形状位置21K。

在第二凸缘部成形工序S22的弯折成形中，如图14～图16所示，使用返回成形用冲压部65将处于预备成形位置22K’的第二凸缘部22弯折。于是，第二凸缘部22成形于最终产品形状位置22K。此时，如图2所示，返回成形用冲压部65以第一凸缘部21的延伸方向Q21与第二凸缘部22的延伸方向Q22形成规定的角度θ的方式进行第二凸缘部22的弯折成形。

通过以上方式，完成冲压成形品1的最终产品形状。

需要说明的是，在精加工工序S2中，第一凸缘部21的返回成形(第一凸缘部成形工序S21)与第二凸缘部22的弯折成形(第二凸缘部成形工序S22)是在第三上模61C及第三下模62C这样的相同的成形模具内进行的。根据本构成方式，能够简化精加工工序S2，进而能够简化冲压成形方法，并且，能够有助于冲压成形装置6的紧凑化。需要说明的是，在本实施方式中，采用了在进行第一凸缘部21的返回成形之后进行第二凸缘部22的弯折成形的构成方式，但这些成形顺序也可以颠倒。另外，也可以构成为利用不同的成形模具来进行第一凸缘部21的返回成形和第二凸缘部22的弯折成形。

＜作用和效果＞

如上所述，如图9所示，本实施方式的冲压成形方法的特征在于，在凸缘部预备成形工序S11中，将第一凸缘部21冲压成形至比第一凸缘部21的最终产品形状位置21K深的预备成形位置21K’之后，在第一凸缘部成形工序S21中，进行返回成形，直至达到最终产品形状位置21K为止。下面，对其作用和效果进行叙述。

图19及图20示出现有的冲压成形方法。需要说明的是，关于图19及图20的冲压成形品100，假想线示出整修加工工序后的形状，实线示出精加工工序后的最终产品形状。如图19及图20所示，例如，在整修加工工序中，在形成凸缘部200的外周端及切口部300时，以第一凸缘部201的位置配置于在第一凸缘部201的厚度方向Q3上比最终产品形状位置201K浅的预备成形位置201K’的方式形成该第一凸缘部201。然后，在精加工工序中，若进行较深地压入至最终产品形状位置201K的冲压成形，则加压力沿第一凸缘部201所延伸的方向起作用，在切口部300附近产生拉伸力，有可能导致在切口部300附近产生裂纹。

另一方面，根据本实施方式的冲压成形方法，在精加工工序S2中，加压力沿对第一凸缘部21进行压缩的方向起作用。这样，尤其是即便在如本实施方式的冲压成形品1那样配置为以第一凸缘部21的延伸方向Q21与第二凸缘部22的延伸方向Q22相互形成规定的角度θ的方式扭转的情况下，也能够抑制切口部3附近的拉伸力的产生。于是，能够抑制在切口部3附近产生裂纹，提高冲压成形品1的成形性。

(其他实施方式)

下面，对本公开的其他实施方式进行详述。需要说明的是，在这些实施方式的说明中，用同一符号表示与第一实施方式相同的部分，并省略详细的说明。

在第一实施方式中，第一凸缘部21的延伸方向Q21及第二凸缘部22的延伸方向Q22不同，且构成为形成规定的角度θ，但不局限于该结构，也可以不形成规定的角度θ。另外，在第一实施方式中，特殊形状部为切口部3，但不局限于切口形状，也可以是弯曲形状或如圆形、椭圆形、矩形等孔形状、凹凸形状等。

-产业实用性-

本公开可提供一种即便在冲压成形品的凸缘部形成特殊形状部的情况下也能够抑制特殊形状部处产生裂纹并提高冲压成形品的成形性的冲压成形方法及冲压成形装置，因此，是极其有用的。