本發(fā)明涉及成形出成形品(press forming part)的沖壓成形方法，該成形品具有槽形狀部(channel-shaped potion)，在形成該槽形狀部的一對(duì)縱壁部(side wall portion)的至少一方的縱壁部上具有以向所述槽形狀部的槽底部(channel bottom portion)側(cè)凸出或凹陷的方式彎曲(curve)的凸緣部(flange portion)。

背景技術(shù)：

沖壓成形是向作為其對(duì)象物的材料(steel sheet)(坯料(blank))壓緊模具(tool of press forming)，由此將模具的形狀向坯料轉(zhuǎn)印而進(jìn)行坯料的加工的方法。在沖壓成形中，將沖壓成形品從模具取出之后，產(chǎn)生由于該沖壓成形品內(nèi)的殘留應(yīng)力(residual stress)進(jìn)行彈性復(fù)原(elastic recovery)而引起的形狀不良(defect of shape)即所謂回彈(springback)。以此為起因，沖壓成形品的形狀與所希望的形狀不同的問題屢屢發(fā)生。

關(guān)于發(fā)生何種程度的回彈，主要受到材料的強(qiáng)度(strength)的較大影響。最近，尤其是以汽車業(yè)界為中心，從汽車車身(automotive body)的輕量化(weight reduction of automotive body)的觀點(diǎn)出發(fā)而車身零件(automotive part)使用高強(qiáng)度的鋼板(high-strength steel sheet)的傾向變強(qiáng)。伴隨著這樣的材料的高強(qiáng)度化，產(chǎn)生回彈的程度變大。因此，為了使回彈后的沖壓成形品的形狀接近于設(shè)計(jì)形狀，在生產(chǎn)現(xiàn)場，熟練者不得不好幾次修正模具而反復(fù)進(jìn)行試錯(cuò)。其結(jié)果是，車身零件等沖壓成形品的生產(chǎn)期間變得長期化。因此，開發(fā)出能夠有效地降低回彈的方法的情況在削減汽車的開發(fā)期間或成本方面可以說也是越發(fā)重要的課題。

為了降低回彈，作為其發(fā)生原因的應(yīng)力(stress)的控制必要不可或缺。作為控制應(yīng)力來降低回彈的現(xiàn)有技術(shù)，存在例如專利文獻(xiàn)1記載的“薄鋼板(steel sheet)的沖壓成形用模具裝置”。專利文獻(xiàn)1中提出了在對(duì)禮帽型截面零件(hat-shaped section part)進(jìn)行碰撞成形(crash forming)時(shí)，通過在凸緣部設(shè)有凸壓邊筋(bead)的模具對(duì)坯料進(jìn)行沖壓成形的方法。該方法直至即將到達(dá)下止點(diǎn)(bottom dead center)之前利用凸壓邊筋將坯料鎖定而向坯料的縱壁部賦予拉伸應(yīng)變(tensile deformation)，消除作為縱壁部的翹曲(curl)的原因的板厚方向的應(yīng)力差。

另外，作為其他例，專利文獻(xiàn)2提出了通過在設(shè)置于沖頭(punch)的外周的坯料支架(blank holder)處設(shè)有凹陷的模具對(duì)坯料進(jìn)行沖壓成形的方法。在該方法中，在沖壓成形過程中，坯料端部進(jìn)入坯料支架的凹陷內(nèi)，如果沖壓成形進(jìn)一步進(jìn)展，則坯料端部卡掛于凹陷內(nèi)壁而成為受到限制的狀態(tài)。因此，坯料不再向外流出。因而，在該方法中，在即將到達(dá)下止點(diǎn)之前能夠向坯料的縱壁部賦予面內(nèi)壓縮應(yīng)力(in-plane compressive stress)，由此，能消除板厚方向的應(yīng)力差。

此外，作為又一例，在專利文獻(xiàn)3中提出了一種沖壓成形方法，“具有：第一成形工序，在包含將縱壁部與凸緣部交叉的交叉部和彎曲部的曲率(curvature)中心連結(jié)的水平線且與高強(qiáng)度鋼板垂直的平面內(nèi)，利用交叉部對(duì)凸緣部進(jìn)行彎折加工直至凸緣部相對(duì)于所述水平線的角度成為α₁為止；及第二成形工序，在所述平面內(nèi)，利用交叉部對(duì)所述第一成形工序后的凸緣部進(jìn)行追加彎折加工直至凸緣部相對(duì)于所述水平線的角度成為α₂為止，將由α₁-α₂表示的追加彎曲角β設(shè)為規(guī)定的范圍”(參照專利文獻(xiàn)3的段落[0016]～[0017])。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利第4090028號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2010-99700號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本專利第5382281號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

在專利文獻(xiàn)1記載的方法中，壓邊筋形狀殘留于成形的零件的凸緣部，因此在組裝工序中，在與其他零件的焊接時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生不良情況。因此，需要對(duì)成形的零件中的壓邊筋形狀殘存的部分進(jìn)行切割，或者延長坯料長度以避免壓邊筋形狀進(jìn)入產(chǎn)品內(nèi)。

另外，專利文獻(xiàn)1、2記載的現(xiàn)有技術(shù)作為僅對(duì)于由于回彈而在特定的截面產(chǎn)生的形狀變化的對(duì)策來說有效。然而，在沖壓成形后的實(shí)際的零件中，多是扭轉(zhuǎn)(torsion)、彎曲(bending)這樣的在零件整體產(chǎn)生的三維性的回彈成為問題的情況。因而，專利文獻(xiàn)1、2記載的現(xiàn)有技術(shù)并未成為對(duì)于這樣的問題充分的對(duì)策。

另一方面，在專利文獻(xiàn)3記載的沖壓成形方法中，壓邊筋形狀未殘留于成形零件，而且可期待能夠降低成形零件整體的扭轉(zhuǎn)、翹曲這樣的效果。然而，專利文獻(xiàn)3公開的方法為，在第一成形工序中，“在包括將縱壁部與凸緣部交叉的交叉部和彎曲部的曲率中心連結(jié)的水平線且與高強(qiáng)度鋼板垂直的平面內(nèi)，利用交叉部對(duì)凸緣部進(jìn)行彎折加工直至凸緣部相對(duì)于所述水平線的角度成為α₁為止”。即，能夠應(yīng)用專利文獻(xiàn)3記載的沖壓成形方法的成形零件被限定為專利文獻(xiàn)3的圖1、圖3等所示那樣的在水平面內(nèi)彎曲的零件。因此，關(guān)于本申請(qǐng)發(fā)明為對(duì)象的“具有槽形狀部，在形成該槽形狀部的縱壁部的至少一方的縱壁部具有以向所述槽形狀部的槽底部側(cè)凸出或凹陷的方式彎曲的所謂上翹曲(upward camber)、下翹曲(downward camber)的彎曲凸緣部的成形品”，無法應(yīng)用專利文獻(xiàn)3記載的沖壓成形方法。

本發(fā)明為了解決上述問題點(diǎn)而作出，其目的在于提供一種關(guān)于上述那樣的凸緣部具有上翹曲或下翹曲的彎曲凸緣部的成形品，不改變產(chǎn)品形狀而能夠降低扭轉(zhuǎn)、彎曲這樣的三維性的回彈的沖壓成形方法。

用于解決課題的方案

本發(fā)明者們?yōu)榱私鉀Q上述課題，關(guān)于成形出圖33及圖34所示那樣的成形品(上凸成形品121、下凸成形品127)時(shí)產(chǎn)生的回彈，研究了其發(fā)生機(jī)理等。

上凸成形品121、下凸成形品127都具有由槽底部123a和縱壁部123b構(gòu)成的槽形狀部123、及向面外(out-of-plane direction)彎曲的凸緣部125。需要說明的是，在圖33所示的上凸成形品121的情況下，向面外彎曲的凸緣部125成為以使凸緣部125成為向槽底部123a側(cè)凸出(上凸)的方式彎曲的形狀。另一方面，在圖34所示的下凸成形品127的情況下，向面外彎曲的凸緣部125成為以使凸緣部125向槽底部123a側(cè)凹陷(下凸)的方式彎曲的形狀。

以往，在對(duì)上凸成形品121進(jìn)行碰撞成形的情況下，使用例如圖35所示的沖模(die)143和沖頭145，如圖37所示夾入坯料21，由此將坯料21沖壓成形為上凸成形品121。而且，在對(duì)下凸成形品127進(jìn)行碰撞成形的情況下，使用例如圖36所示的沖模149和沖頭151，與圖37所示的沖壓成形同樣地夾入坯料21，由此將坯料21沖壓成形為下凸成形品127。

圖38A、圖38B及圖39A、圖39B是說明通過以往的沖壓成形方法成形的成形品的回彈的發(fā)生機(jī)理的圖。圖38A及圖38B是說明通過現(xiàn)有方法來成形上凸成形品121時(shí)的坯料端(凸緣端)的線長的變化的說明圖。圖39A及圖39B是關(guān)于成形下凸成形品127時(shí)的同樣的說明圖。圖38A及圖39A分別是成形后(下止點(diǎn))的上凸成形品121及下凸成形品127的剖視圖。圖38B及圖39B是說明側(cè)視觀察坯料21(參照?qǐng)D37)時(shí)的成形前后的坯料端(凸緣端)的線長變化的圖。需要說明的是，在圖38B及圖39B中，成形前的坯料端的線長由細(xì)線表示，成形后的凸緣125的端部即凸緣端的線長由粗線表示。而且，在圖38A、圖38B及圖39A、圖39B中，黑點(diǎn)O是上凸成形品121及下凸成形品127的彎曲中心。

在上凸成形品121的情況下，如圖38A、圖38B所示，成形后的凸緣端的曲率半徑(radius of curvature)比成形前的坯料減小。伴隨于此，凸緣端的軸線方向的線長縮短(A₀B₀→A₁B₁)。即，凸緣部125成為收縮凸緣變形(shrink flange deformation)，在下止點(diǎn)處，在凸緣部125殘存長度方向的壓縮應(yīng)力(compressive stress)。

另一方面，在下凸成形品127的情況下，如圖39A、圖39B所示，成形后的凸緣端的曲率半徑比成形前的坯料變大。伴隨于此，凸緣端的軸線方向的線長變長(C₀D₀→C₁D₁)。即，凸緣部125成為伸長凸緣變形(stretch flange deformation)，在下止點(diǎn)處，在凸緣部125殘存長度方向的拉伸應(yīng)力(tensile stress)。

凸緣部125的應(yīng)力在脫模(die release)時(shí)被釋放，在應(yīng)力釋放后，在上凸成形品121的凸緣部125產(chǎn)生伸長變形(stretch deformation)，在下凸成形品127的凸緣部125產(chǎn)生收縮變形(shrink deformation)。其結(jié)果是，無論是在上凸成形品121的情況(參照?qǐng)D40A)還是下凸成形品127的情況(參照?qǐng)D40B)的哪種情況下，都產(chǎn)生彎曲曲率比作為目標(biāo)的產(chǎn)品形狀減小(曲率半徑增大)那樣的彈跳變形(camber springback)。

需要說明的是，圖40A利用三維形狀測定器來測定脫模后的上凸成形品121，然后，在CAD(computer aided design)軟件上以使測定形狀的長度方向中央的截面與作為目標(biāo)的產(chǎn)品形狀的相同截面一致的方式進(jìn)行位置對(duì)合而圖示。圖40B圖示出進(jìn)行與圖40A所示的上凸成形品121的情況同樣的處理而脫模后的下凸成形品127。在圖40A及圖40B中，實(shí)線表示作為上凸成形品121或下凸成形品127的目標(biāo)的產(chǎn)品形狀(目標(biāo)產(chǎn)品形狀)，點(diǎn)線表示上凸成形品121或下凸成形品127的測定形狀。

另外，對(duì)于凸緣部僅處于單側(cè)的產(chǎn)品形狀、縱壁的左右兩側(cè)的角度不同的產(chǎn)品形狀、縱壁的左右的高度不同的產(chǎn)品形狀、左右的凸緣寬度不同的產(chǎn)品形狀等的成形品進(jìn)行沖壓成形的情況等，由于脫模時(shí)的應(yīng)力釋放(stress release)而成形品產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)(參照?qǐng)D16)。

如以上所述，在具有向面外彎曲的凸緣部的成形品中，凸緣部的殘留應(yīng)力在脫模時(shí)被釋放，由此，在成形品整體產(chǎn)生賦予彈跳(camber springback)、扭轉(zhuǎn)的回彈。由此，在這樣的成形品中，凸緣部的殘留應(yīng)力的降低對(duì)于成形品的回彈降低而言可以說非常重要。

因此，本發(fā)明者們關(guān)于降低凸緣部的殘留應(yīng)力的方法進(jìn)行研究，得到了如下的見解：在沖壓成形過程中，向凸緣部賦予比將坯料材料成形為產(chǎn)品形狀時(shí)在凸緣部產(chǎn)生的線長變化更大的變化，然后進(jìn)行使凸緣部的線長返回產(chǎn)品形狀那樣的成形的情況有效。本發(fā)明基于上述的見解而作出，具體而言由以下的結(jié)構(gòu)組成。

本發(fā)明的沖壓成形方法對(duì)成形品進(jìn)行成形，所述成形品具有槽形狀部，并且所述成形品在形成該槽形狀部的一對(duì)縱壁部中的至少一方的縱壁部具有凸緣部，所述凸緣部以向所述槽形狀部的槽底部側(cè)凸出的方式彎曲，所述沖壓成形方法的特征在于，使用第一模具進(jìn)行第一成形工序，使用第二模具進(jìn)行第二成形工序，所述第一模具具有對(duì)所述槽形狀部進(jìn)行成形的第一槽形狀成形部和對(duì)所述凸緣部進(jìn)行成形的第一凸緣成形部，所述第二模具具有傾斜角度與所述第一槽形狀成形部相同的第二槽形狀成形部和第二凸緣成形部，通過所述第一模具的所述第一槽形狀成形部的縱壁成形部(side wall forming portion)與所述第一凸緣成形部(flange forming portion)交叉的交叉部且具有與該交叉部的所述凸緣部的曲率相同的曲率的彎曲面和所述第一凸緣成形部所成的角度為角度α₁，通過所述第二模具的所述第二槽形狀成形部的所述縱壁成形部與所述第二凸緣成形部交叉的交叉部且具有與該交叉部的所述凸緣部的曲率相同的曲率的彎曲面和所述第二凸緣成形部所成的角度為角度α₂，在以所述彎曲面為基準(zhǔn)而將從該彎曲面朝向所述槽底部側(cè)設(shè)為負(fù)且將其相反側(cè)設(shè)為正時(shí)，角度α₁與角度α₂的關(guān)系設(shè)定為α₂<α₁，以如下方式進(jìn)行成形：使在所述第一成形工序中產(chǎn)生的使所述凸緣部的長度方向的線長縮短的壓縮應(yīng)變(compressive strain)通過在所述第二成形工序中賦予使所述線長伸長的變形而返回。

另外，本發(fā)明的沖壓成形方法以上述記載的發(fā)明為基礎(chǔ)，其特征在于，將所述第二模具的所述第二槽形狀成形部的所述縱壁成形部與所述第二凸緣成形部交叉的交叉部的曲率半徑設(shè)為ρ₀[mm]、將利用所述第二成形工序成形的凸緣寬度設(shè)為L[mm]、將能夠得到使回彈變化的效果且能夠抑制褶皺(wrinkles)的應(yīng)變(strain)的返回量Δε(Δε>0)的上限值設(shè)為Δε_max時(shí)，所述α₁和所述α₂滿足下式(1)。

[數(shù)學(xué)式1]

另外，本發(fā)明的沖壓成形方法對(duì)成形品進(jìn)行成形，所述成形品具有槽形狀部，并且成形出在形成該槽形狀部的一對(duì)縱壁部中的至少一方的縱壁部具有凸緣部，所述凸緣部以向所述槽形狀部的槽底部側(cè)凹陷的方式彎曲，所述沖壓成形方法的特征在于，使用第一模具進(jìn)行第一成形工序，使用第二模具進(jìn)行第二成形工序，所述第一模具具有對(duì)所述槽形狀部進(jìn)行成形的第一槽形狀成形部(channel-shape forming portion)和對(duì)所述凸緣部進(jìn)行成形的第一凸緣成形部，所述第二模具具有傾斜角度與所述第一槽形狀成形部相同的第二槽形狀成形部和第二凸緣成形部，通過所述第一模具的所述第一槽形狀成形部的縱壁成形部與所述第一凸緣成形部交叉的交叉部且具有與該交叉部的所述凸緣部的曲率相同的曲率的彎曲面和所述第一凸緣成形部所成的角度為角度α₁，通過所述第二模具的所述第二槽形狀成形部的所述縱壁成形部與所述第二凸緣成形部交叉的交叉部且具有與該交叉部的所述凸緣部的曲率相同的曲率的彎曲面和所述第二凸緣成形部所成的角度為角度α₂，在以所述彎曲面為基準(zhǔn)而將從該彎曲面朝向所述槽底部側(cè)設(shè)為負(fù)且將其相反側(cè)設(shè)為正時(shí)，角度α₁與角度α₂的關(guān)系設(shè)定為α₂<α₁，以如下方式進(jìn)行成形：使在所述第一成形工序中產(chǎn)生的使所述凸緣部的長度方向的線長伸長的拉伸應(yīng)變(tensile strain)通過在所述第二成形工序中賦予使所述線長縮短的變形而返回。

另外，本發(fā)明的沖壓成形方法以上述記載的發(fā)明為基礎(chǔ)，其特征在于，將所述第二模具的所述第二槽形狀成形部的所述縱壁成形部與所述第二凸緣成形部交叉的交叉部的曲率半徑設(shè)為ρ₀[mm]、將利用所述第二成形工序成形的凸緣寬度設(shè)為L[mm]、將能夠得到使回彈變化的效果且能夠抑制褶皺的應(yīng)變的返回量Δε(Δε>0)的上限值設(shè)為Δε_max時(shí)，所述α₁和所述α₂滿足下式(2)。

[數(shù)學(xué)式2]

另外，本發(fā)明的沖壓成形方法以上述的任一項(xiàng)記載的發(fā)明為基礎(chǔ)，其特征在于，利用碰撞成形進(jìn)行所述第一成形工序。

另外，本發(fā)明的沖壓成形方法以上述的任一項(xiàng)記載的發(fā)明為基礎(chǔ)，其特征在于，通過拉延成形(draw forming)進(jìn)行所述第一成形工序。

另外，本發(fā)明的沖壓成形方法以上述的任一項(xiàng)記載的發(fā)明為基礎(chǔ)，其特征在于，在成形在所述槽形狀部的槽底部具有沖頭底部的成形品的情況下，所述第一成形工序利用襯墊(pad)按壓坯料中的相當(dāng)于所述沖頭底部的部位而進(jìn)行沖壓成形。

另外，本發(fā)明的沖壓成形方法以上述的任一項(xiàng)記載的發(fā)明為基礎(chǔ)，其特征在于，在所述一對(duì)縱壁部中的任一方的凸緣部適用所述第一成形工序和所述第二成形工序。

另外，本發(fā)明的沖壓成形方法以上述的任一項(xiàng)記載的發(fā)明為基礎(chǔ)，其特征在于，在所述一對(duì)縱壁部的兩方的凸緣部適用所述第一成形工序和所述第二成形工序。

另外，本發(fā)明的沖壓成形方法以上述的任一項(xiàng)記載的發(fā)明為基礎(chǔ)，其特征在于，在彎曲的所述凸緣部設(shè)置在所述成形品的軸向全長上的情況下，所述第一模具和所述第二模具的所述α₁與所述α₂的關(guān)系在所述第一模具和所述第二模具的模具軸向的一部分上設(shè)定為α₂<α₁。

另外，本發(fā)明的沖壓成形方法以上述的任一項(xiàng)記載的發(fā)明為基礎(chǔ)，其特征在于，在彎曲的所述凸緣部設(shè)置在所述成形品的軸向全長上的情況下，所述第一模具和所述第二模具的所述α₁與所述α₂的關(guān)系在所述第一模具和所述第二模具的全長上設(shè)定為α₂<α₁。

另外，本發(fā)明的沖壓成形方法以上述的任一項(xiàng)記載的發(fā)明為基礎(chǔ)，其特征在于，在彎曲的所述凸緣部設(shè)置在所述成形品的軸向的一部分上的情況下，所述第一模具和所述第二模具的所述α₁與所述α₂的關(guān)系僅在所述第一模具和所述第二模具中的對(duì)彎曲的所述凸緣部進(jìn)行成形的部位上設(shè)定為α₂<α₁。

另外，本發(fā)明的沖壓成形方法以上述的任一項(xiàng)記載的發(fā)明為基礎(chǔ)，其特征在于，在彎曲的所述凸緣部設(shè)置在所述成形品的軸向的一部分上的情況下，所述第一模具和所述第二模具的所述α₁與所述α₂的關(guān)系在所述第一模具和所述第二模具的全長上設(shè)定為α₂<α₁。

發(fā)明效果

本發(fā)明的沖壓成形方法對(duì)于具有上翹曲或下翹曲的彎曲形態(tài)的凸緣部的成形品，起到不改變產(chǎn)品形狀而能夠降低扭轉(zhuǎn)、彎曲這樣的三維性的回彈的效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1的沖壓成形方法(上凸形狀、碰撞成形)的說明圖。

圖2A是本發(fā)明的實(shí)施方式1的第一模具(上凸形狀、碰撞成形)的立體圖。

圖2B是圖2A所示的第一模具的A-A向視剖視圖。

圖3A是本發(fā)明的實(shí)施方式1的第二模具(上凸形狀、碰撞成形)的立體圖。

圖3B是圖3A所示的第二模具的B-B向視剖視圖。

圖4A是本發(fā)明的實(shí)施方式1的沖壓成形方法的機(jī)理的說明圖，是第一下止點(diǎn)及第二下止點(diǎn)處的上凸成形品的剖視圖。

圖4B是本發(fā)明的實(shí)施方式1的沖壓成形方法的機(jī)理的說明圖，是表示凸緣端的線長變化的圖。

圖5A是本發(fā)明的實(shí)施方式1的沖壓成形方法的機(jī)理的說明圖，是表示在成形中的凸緣部產(chǎn)生的應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系的圖。

圖5B是本發(fā)明的實(shí)施方式1的沖壓成形方法的機(jī)理的說明圖，是表示圖5A所示的坐標(biāo)圖的斜度的圖。

圖6A是本發(fā)明的實(shí)施方式1的沖壓成形方法的其他形態(tài)的機(jī)理的說明圖。

圖6B是表示圖6A所示的凸緣端的線長變化的圖。

圖7A是相對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式1的沖壓成形方法的比較例的機(jī)理的說明圖。

圖7B是表示圖7A所示的凸緣端的線長變化的圖。

圖8A是本發(fā)明的實(shí)施方式2的第一模具的立體圖(下凸形狀、碰撞成形)。

圖8B是圖8A所示的第一模具的C-C向視剖視圖。

圖9A是本發(fā)明的實(shí)施方式2的第二模具的立體圖(下凸形狀、碰撞成形)。

圖9B是圖9A所示的第二模具的D-D向視剖視圖。

圖10A是本發(fā)明的實(shí)施方式2的沖壓成形方法的機(jī)理的說明圖，是第一下止點(diǎn)及第二下止點(diǎn)處的下凸成形品的剖視圖。

圖10B是本發(fā)明的實(shí)施方式2的沖壓成形方法的機(jī)理的說明圖，是表示凸緣端的線長變化的圖。

圖11A是本發(fā)明的實(shí)施方式2的沖壓成形方法的機(jī)理的說明圖，是表示在成形中的凸緣部產(chǎn)生的應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系的圖。

圖11B是本發(fā)明的實(shí)施方式2的沖壓成形方法的機(jī)理的說明圖，是表示圖11A所示的坐標(biāo)圖的斜度的圖。

圖12A是本發(fā)明的實(shí)施方式2的沖壓成形方法的其他形態(tài)的機(jī)理的說明圖。

圖12B是表示圖12A所示的凸緣端的線長變化的圖。

圖13A是本發(fā)明的實(shí)施方式2的沖壓成形方法的比較例的機(jī)理的說明圖。

圖13B是表示圖13A所示的凸緣端的線長變化的圖。

圖14是本發(fā)明的實(shí)施方式3的沖壓成形方法(上凸形狀、碰撞成形、具有襯墊)的說明圖。

圖15是作為本發(fā)明的實(shí)施方式4的成形對(duì)象的成形品(凸緣寬度不同的成形品)的說明圖。

圖16是本發(fā)明的實(shí)施方式4要解決的課題的說明圖。

圖17是本發(fā)明的實(shí)施方式4的第一模具(上凸形狀、碰撞成形、僅適用單側(cè))的立體圖。

圖18是本發(fā)明的實(shí)施方式4的沖壓成形方法(上凸形狀、碰撞成形、僅適用單側(cè))的說明圖。

圖19是本發(fā)明的實(shí)施方式5的第一模具(上凸形狀、拉延成形)的立體圖。

圖20是本發(fā)明的實(shí)施方式5的沖壓成形方法(上凸形狀、拉延成形)的說明圖。

圖21是表示能夠應(yīng)用本發(fā)明的產(chǎn)品形狀的成形品的例子的剖視圖。

圖22A是表示能夠應(yīng)用本發(fā)明的產(chǎn)品形狀的成形品的其他例的圖。

圖22B是表示能夠應(yīng)用本發(fā)明的產(chǎn)品形狀的成形品的又一例的圖。

圖23A是本發(fā)明的實(shí)施例1的成形對(duì)象的成形品(上凸形狀)的說明圖。

圖23B是圖23A所示的成形品的剖視圖。

圖24A是本發(fā)明的實(shí)施例2的成形對(duì)象的成形品(下凸形狀)的說明圖。

圖24B是圖24A所示的成形品的剖視圖。

圖25是本發(fā)明的實(shí)施例3的沖壓成形方法(上凸形狀、拉延成形、附帶襯墊)的說明圖。

圖26是本發(fā)明的實(shí)施例3的以往的沖壓模具(上凸形狀、拉延成形)的說明圖。

圖27是本發(fā)明的實(shí)施例3的以往的沖壓成形方法(上凸形狀、拉延成形)的說明圖。

圖28是本發(fā)明的實(shí)施例4的第一模具(下凸形狀、拉延成形)的立體圖。

圖29是本發(fā)明的實(shí)施例4的以往的沖壓模具(下凸形狀、拉延成形)的說明圖。

圖30是本發(fā)明的實(shí)施例5的成形對(duì)象的成形品(凸緣部傾斜的成形品)的說明圖。

圖31是本發(fā)明的實(shí)施例6的成形對(duì)象的成形品(凸緣寬度不同的成形品)的說明圖。

圖32是本發(fā)明的實(shí)施例7的第一模具(上凸形狀、拉延成形、僅適用中央部)的立體圖。

圖33是作為本發(fā)明的成形對(duì)象的上凸成形品的立體圖。

圖34是作為本發(fā)明的成形對(duì)象的下凸成形品的立體圖。

圖35是本發(fā)明要解決的課題的說明圖，是以往的沖壓模具(上凸形狀)的立體圖。

圖36是本發(fā)明要解決的課題的說明圖，是以往的沖壓模具(下凸形狀)的立體圖。

圖37是本發(fā)明要解決的課題的說明圖，是以往的沖壓成形方法的說明圖。

圖38A是通過以往的沖壓成形方法成形的上凸成形品的剖視圖。

圖38B是以往的沖壓成形方法的上凸成形品的成形前后的凸緣端的線長變化的說明圖。

圖39A是通過以往的沖壓成形方法成形的下凸成形品的剖視圖。

圖39B是以往的沖壓成形方法的下凸成形品的成形前后的凸緣端的線長變化的說明圖。

圖40A是本發(fā)明要解決的課題的說明圖，是以往的沖壓成形方法的上凸成形品的回彈的說明圖。

圖40B是本發(fā)明要解決的課題的說明圖，是以往的沖壓成形方法的下凸成形品的回彈的說明圖。

具體實(shí)施方式

[實(shí)施方式1]

在說明本發(fā)明的一實(shí)施方式的沖壓成形方法之前，基于圖33來說明作為本發(fā)明方法的成形對(duì)象的成形品。作為本發(fā)明的實(shí)施方式1的沖壓成形方法的對(duì)象的成形品如圖33所示是上凸成形品121，該上凸成形品121具有沿長度方向延伸的槽形狀部123和在槽形狀部123的兩側(cè)設(shè)置的凸緣部125，且以使軸向的中央部向槽底部123a側(cè)凸出(上凸)的方式彎曲。需要說明的是，槽形狀部123由槽底部123a和在槽底部123a的兩側(cè)設(shè)置的一對(duì)縱壁部123b形成。

上述那樣的上凸成形品121通過本發(fā)明的實(shí)施方式1的沖壓成形方法來成形。該實(shí)施方式1的沖壓成形方法包括：第一成形工序，成形中間品(preformed part)，該中間品具有在凸緣部125產(chǎn)生比成形為產(chǎn)品形狀時(shí)更大的線長變化的中間形狀(preformed shape)；及第二成形工序，將利用第一成形工序成形的中間品成形為作為產(chǎn)品形狀的上凸成形品121。上述的第一成形工序及第二成形工序分別使用不同的模具(第一模具1及第二模具3)進(jìn)行沖壓成形，因此首先關(guān)于第一模具1及第二模具3，基于圖1、圖2A、圖2B、圖3A及圖3B進(jìn)行說明。

〔模具的說明〕

<第一模具>

第一模具1是第一成形工序所使用的模具，如圖2A所示具備第一沖模(die)5和第一沖頭7。

第一沖模5具備：第一沖模側(cè)的槽形狀成形部5a，成形上凸成形品121(參照?qǐng)D33)的槽形狀部123；及第一沖模側(cè)的凸緣成形部5b，形成在第一沖模側(cè)的槽形狀成形部5a的兩側(cè)，成形上凸成形品121的凸緣部125。

第一沖頭7具備：第一沖頭側(cè)的槽形狀成形部7a，與第一沖模側(cè)的槽形狀成形部5a協(xié)作而形成上凸成形品121的槽形狀部123；及第一沖頭側(cè)的凸緣成形部7b，與第一沖模側(cè)的凸緣成形部5b協(xié)作而成形上凸成形品121的凸緣部125。

第一沖模側(cè)的槽形狀成形部5a和第一沖頭側(cè)的槽形狀成形部7a是第一模具1的第一槽形狀成形部9。第一沖模側(cè)的凸緣成形部5b和第一沖頭側(cè)的凸緣成形部7b是第一模具1的第一凸緣成形部11。如圖2A及圖2B所示，彎曲面12與第一凸緣成形部11所成的角度(以下，稱為“第一傾斜角度α₁”)設(shè)定為規(guī)定的大小，彎曲面12通過第一槽形狀成形部9的縱壁成形部與第一凸緣成形部11交叉的交叉部10且具有與交叉部10的凸緣部125的曲率相同的曲率。

<第二模具>

第二模具3是在第二成形工序中使用的模具，如圖3A所示具備第二沖模13和第二沖頭15。

第二沖模13具備：與第一沖模側(cè)的槽形狀成形部5a相同形狀的第二沖模側(cè)的槽形狀成形部13a；及形成在第二沖模側(cè)的槽形狀成形部13a的兩側(cè)，并將凸緣部125成形為產(chǎn)品形狀的第二沖模側(cè)的凸緣成形部13b。

第二沖頭15具備：與第一沖頭側(cè)的槽形狀成形部7a相同形狀的第二沖頭側(cè)的槽形狀成形部15a；及與第二沖模側(cè)的凸緣成形部13b協(xié)作而將凸緣部125成形為產(chǎn)品形狀的第二沖頭側(cè)的凸緣成形部15b。

第二沖模側(cè)的槽形狀成形部13a和第二沖頭側(cè)的槽形狀成形部15a是第二模具3的第二槽形狀成形部17。第二沖模側(cè)的凸緣成形部13b和第二沖頭側(cè)的凸緣成形部15b是第二模具3的第二凸緣成形部19。如圖3A及圖3B所示，彎曲面20與第二凸緣成形部19所成的角度(以下，稱為“第二傾斜角度α₂”)設(shè)定為規(guī)定的大小，該彎曲面20通過第二槽形狀成形部17的縱壁成形部與第二凸緣成形部19交叉的交叉部18且具有與交叉部18的凸緣部125的曲率相同的曲率。如上所述，第一槽形狀成形部9與第二槽形狀成形部17為相同形狀，因此第一模具1的彎曲面12與第二模具3的彎曲面20為同一彎曲面。

需要說明的是，在以下的說明中，第一傾斜角度α₁及第二傾斜角度α₂以上述的彎曲面(彎曲面12及彎曲面20)為基準(zhǔn)，從該彎曲面朝向槽底部側(cè)為負(fù)，其相反側(cè)為正。如圖2B、圖3B所示，第二傾斜角度α₂設(shè)定得比第一傾斜角度α₁小(第一傾斜角度α₁>第二傾斜角度α₂)。通過這樣設(shè)定，利用第一模具1，由坯料成形出在凸緣部125產(chǎn)生較大的線長變化的中間形狀的中間品，利用第二模具3，能夠?qū)⒅虚g形狀的中間品成形為作為產(chǎn)品形狀的上凸成形品121。需要說明的是，關(guān)于這一點(diǎn)，以下進(jìn)行詳細(xì)說明。

〔沖壓成形方法〕

與第一模具1及第二模具3的動(dòng)作一起基于圖1來說明使用以上所述構(gòu)成的第一模具1及第二模具3的本實(shí)施方式1的沖壓成形方法。

<第一成形工序>

第一成形工序是使用第一模具1將上凸成形品121的坯料21沖壓成形為中間形狀的中間品的工序。在該第一成形工序中，如圖1所示的步驟a那樣，首先，第一模具1在第一沖模5與第一沖頭7之間接納坯料21。在該步驟a中，在第一沖頭7載置坯料21。第一沖模5朝向第一沖頭7移動(dòng)，接近該坯料21。

接下來，第一模具1如圖1所示的步驟b那樣，利用第一沖模5和第一沖頭7將坯料21沖壓成形為中間形狀的中間品。在該步驟b中，第一槽形狀成形部9利用第一沖模側(cè)的槽形狀成形部5a和第一沖頭側(cè)的槽形狀成形部7a對(duì)坯料21進(jìn)行沖壓成形，由此在該坯料21形成槽形狀部123。伴隨于此，第一凸緣成形部11通過第一沖模側(cè)的凸緣成形部5b和第一沖頭側(cè)的凸緣成形部7b對(duì)坯料21進(jìn)行沖壓成形，由此在該坯料21形成凸緣部125。

通過這樣的第一成形工序，坯料21被成形為具有上述的槽形狀部123和凸緣部125的中間形狀的中間品。此時(shí)，槽形狀部123利用第一槽形狀成形部9成形為與產(chǎn)品形狀相同的形狀，并且凸緣部125相對(duì)于彎曲面12(參照?qǐng)D2A、圖2B)的傾斜角度利用第一凸緣成形部11成形為第一傾斜角度α₁。

<第二成形工序>

第二成形工序是使用第二模具3將基于上述的第一成形工序的中間形狀的中間品沖壓成形為產(chǎn)品形狀的上凸成形品121的工序。在該第二成形工序中，如圖1所示的步驟c那樣，第二模具3在第二沖模13與第二沖頭15之間接納由上述的第一成形工序產(chǎn)生的中間品即中間形狀的上凸成形品121。在該步驟c中，在第二沖頭15載置中間形狀的上凸成形品121。第二沖模13朝向第二沖頭15移動(dòng)，接近該中間形狀的上凸成形品121。

接下來，第二模具3如圖1所示的步驟d那樣，利用第二沖模13和第二沖頭15將中間形狀的上凸成形品121沖壓成形為產(chǎn)品形狀的上凸成形品121。在該步驟d中，第二槽形狀成形部17通過第二沖模側(cè)的槽形狀成形部13a和第二沖頭側(cè)的槽形狀成形部15a對(duì)中間形狀的上凸成形品121進(jìn)行沖壓成形，由此將該上凸成形品121的槽形狀部123成形為具有槽底部123a和縱壁部123b的產(chǎn)品形狀的槽形狀部123。伴隨于此，第二凸緣成形部19通過第二沖模側(cè)的凸緣成形部13b和第二沖頭側(cè)的凸緣成形部15b對(duì)中間形狀的上凸成形品121進(jìn)行沖壓成形，由此將該上凸成形品121的凸緣部125成形為具有第二傾斜角度α₂的凸緣部125。

通過這樣的第二成形工序，上凸成形品121由上述的中間形狀成形為產(chǎn)品形狀。此時(shí)，槽形狀部123由第二槽形狀成形部17夾持，并且凸緣部125相對(duì)于彎曲面20(參照?qǐng)D3A、圖3B)的傾斜角度利用第二凸緣成形部19而成形為與第二傾斜角度α₂相同的傾斜角度。

關(guān)于以上那樣的本發(fā)明方法的機(jī)理，著眼于成形中的凸緣部125的端部(即凸緣端部)的線長變化，基于圖4A、圖4B、圖5A及圖5B進(jìn)行說明。

圖4A是第一成形工序的下止點(diǎn)(第一下止點(diǎn))及第二成形工序的下止點(diǎn)(第二下止點(diǎn))處的上凸成形品121的剖視圖。圖4B是表示側(cè)視觀察坯料21(上凸成形品121)時(shí)的坯料端(凸緣端)的線長變化的圖。

在圖4A中，第一下止點(diǎn)的凸緣部125由虛線表示，第二下止點(diǎn)的凸緣部125由實(shí)線表示，第一下止點(diǎn)的凸緣部125僅圖示出單側(cè)。在圖4A中，第一下止點(diǎn)的凸緣部125的傾斜角度成為第一傾斜角度α₁，第二下止點(diǎn)的凸緣部125的傾斜角度成為第二傾斜角度α₂。在圖4A中，縱壁部123b與凸緣部125交叉的交叉部的曲率中心設(shè)為O₀，曲率半徑設(shè)為ρ₀[mm]。第一下止點(diǎn)處的凸緣端的曲率中心設(shè)為O₁，曲率半徑設(shè)為ρ₁[mm]。第二下止點(diǎn)處的凸緣端的曲率中心設(shè)為O₂，曲率半徑設(shè)為ρ₂[mm]，產(chǎn)品形狀的凸緣寬度設(shè)為L[mm]。另一方面，在圖4B中，成形前的坯料端的線長由細(xì)實(shí)線表示，第一下止點(diǎn)的凸緣端的線長由虛線表示，第二下止點(diǎn)的凸緣端的線長由粗實(shí)線表示。

圖5A是表示在成形中在凸緣部125產(chǎn)生的應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系的應(yīng)力-應(yīng)變線圖(stress-strain curve)。在該應(yīng)力-應(yīng)變線圖中，縱軸表示應(yīng)力σ，橫軸表示應(yīng)變?chǔ)?。而且，在圖5A中，應(yīng)力值為正的情況表示拉伸應(yīng)力，應(yīng)力值為負(fù)的情況表示壓縮應(yīng)力。圖5B是表示圖5A的坐標(biāo)圖的斜度(應(yīng)變的變化量和相對(duì)于該應(yīng)變的變化量的應(yīng)力的斜率(gradient)dσ/dε)的坐標(biāo)圖。在圖5B所示的坐標(biāo)圖中，橫軸表示應(yīng)變?chǔ)?，縱軸表示應(yīng)力相對(duì)于應(yīng)變的斜率dσ/dε。

成形中的凸緣部125的線長變化的形態(tài)在第一傾斜角度α₁>第二傾斜角度α₂時(shí)與第一傾斜角度α₁<第二傾斜角度α₂時(shí)不同，因此首先說明第一傾斜角度α₁>第二傾斜角度α₂時(shí)的沖壓成形方法的機(jī)理。

在第一傾斜角度α₁>第二傾斜角度α₂的情況下，凸緣部125的長度方向的線長在第一成形工序中如圖4B所示縮短(A₀B₀→A₁B₁)。由此，凸緣部125如圖5A所示承受壓縮應(yīng)變。然后，在第二成形工序中，如圖4B所示，凸緣部125的長度方向的線長稍變長(A₁B₁→A₂B₂)。由此，如圖5A所示，在第一成形工序中，凸緣部125承受的壓縮應(yīng)變向拉伸側(cè)(從第一下止點(diǎn)起)返回應(yīng)變返回量Δε。其結(jié)果是，在第一成形工序中向凸緣部125賦予的壓縮應(yīng)力較大地降低。在該例子中，如圖5A所示，殘留于凸緣部125的應(yīng)力σ從壓縮應(yīng)力轉(zhuǎn)為拉伸應(yīng)力。

這樣，本發(fā)明利用了相對(duì)于微小的應(yīng)變的返回而應(yīng)力敏感地較大變化的特征。本發(fā)明的實(shí)施方式1的沖壓成形方法在成形產(chǎn)品形狀的上凸成形品121時(shí)，在第一成形工序中，暫時(shí)進(jìn)行凸緣線長比產(chǎn)品形狀縮短的成形，然后，在第二成形工序中，進(jìn)行使凸緣線長稍變長的成形。由此，在凸緣部125處，使在第一成形工序中產(chǎn)生的長度方向的線長收縮的壓縮應(yīng)變通過利用施加使線長稍伸長的變形的第二成形工序而返回。伴隨于此，凸緣部125的壓縮應(yīng)力降低。結(jié)果是，凸緣部125的殘留應(yīng)力降低，由此回彈降低。

圖4A所示的第一下止點(diǎn)處的凸緣端的曲率半徑ρ₁及第二下止點(diǎn)處的凸緣端的曲率半徑ρ₂由下式(3)及式(4)表示。上述的應(yīng)變返回量Δε使用上述的曲率半徑ρ₁、ρ₂和曲率半徑的變化量Δρ(＝ρ₂-ρ₁)，由下式(5)表示。

[數(shù)學(xué)式3]

ρ₁＝ρ₀-L sinα₁…(3)

ρ₂＝ρ₀-L sinα₂…(4)

[數(shù)學(xué)式4]

需要說明的是，Δε>0。

需要說明的是，利用第一傾斜角度α₁對(duì)式(5)進(jìn)行整理時(shí)，第一傾斜角度α₁由下式(6)表示。

[數(shù)學(xué)式5]

上述如圖4A所示說明了第一傾斜角度α₁及第二傾斜角度α₂都為正時(shí)的沖壓成形方法的機(jī)理。然而，并不局限于此，如圖6A所示，即使在第一傾斜角度α₁為正且第二傾斜角度α₂為負(fù)時(shí)、第一傾斜角度α₁及第二傾斜角度α₂都為負(fù)時(shí)，只要第一傾斜角度α₁>第二傾斜角度α₂，則凸緣部125的線長變化就例如圖6B所示如上所述。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1的沖壓成形方法，能得到凸緣部125的壓縮應(yīng)力的降低效果。而且，只要第一傾斜角度α₁>第二傾斜角度α₂即可，可以是第一傾斜角度α₁＝0[°]，也可以是第二傾斜角度α₂＝0[°](產(chǎn)品形狀的凸緣部125相對(duì)于彎曲面20未傾斜)。

另一方面，在相對(duì)于本發(fā)明的作為比較例的第一傾斜角度α₁<第二傾斜角度α₂的情況下，如圖7B所示，在第一成形工序中凸緣部125的長度方向的線長變短(A₀B₀→A₁B₁)。由此，凸緣部125承受壓縮應(yīng)變。然后，在第二成形工序中凸緣部125成形為產(chǎn)品形狀時(shí)，凸緣部125的長度方向的線長如圖7B所示進(jìn)一步變短(A₁B₁→A₂B₂)。由此，這樣成形的凸緣部125沒有應(yīng)變?chǔ)诺姆祷?，因而，無法得到殘留于凸緣部125的壓縮應(yīng)力的降低效果。其結(jié)果是，回彈不會(huì)降低。

上述的比較例如圖7A所示說明了第一傾斜角度α₁為負(fù)且第二傾斜角度α₂為正時(shí)的沖壓成形方法的機(jī)理。然而，無論第一傾斜角度α₁及第二傾斜角度α₂的正負(fù)如何，即使例如第一傾斜角度α₁及第二傾斜角度α₂都為正的情況下，只要第一傾斜角度α₁<第二傾斜角度α₂，凸緣部125的殘留應(yīng)力就不會(huì)降低，因而同樣是回彈不會(huì)降低這樣的結(jié)果。

需要說明的是，圖6A、圖6B、圖7A、圖7B所示的各結(jié)構(gòu)及各要素除了第一傾斜角度α₁及第二傾斜角度α₂的各大小、大小關(guān)系不同以外，與圖4A、圖4B所示的情況相同。在上述的各附圖中，對(duì)于同一構(gòu)成部分標(biāo)注同一標(biāo)號(hào)。

接下來，關(guān)于第一傾斜角度α₁的優(yōu)選范圍，基于表示斜率dσ/dε的圖5B進(jìn)行研究，因此以下對(duì)其進(jìn)行說明。

如圖5B所示，在從第一下止點(diǎn)的應(yīng)變返回量Δε小的區(qū)域中，斜率dσ/dε大，但是在應(yīng)變返回量Δε大的區(qū)域中，斜率dσ/dε變小。由此可知，在應(yīng)變返回量Δε小的區(qū)域中，與應(yīng)變?chǔ)诺淖兓肯鄬?duì)的應(yīng)力σ的變化量增大，在應(yīng)變返回量Δε大的區(qū)域中，與應(yīng)變?chǔ)诺淖兓肯鄬?duì)的應(yīng)力σ的變化量減小。在應(yīng)變返回量Δε大的區(qū)域中，即便使應(yīng)變?chǔ)抛兓?，與其變化量相對(duì)的應(yīng)力σ的變化量也小，因而，使回彈變化的效果變小。

另一方面，如果增大第一傾斜角度α₁，則用于使凸緣部125返回產(chǎn)品形狀的第二傾斜角度α₂也增大，伴隨于此，應(yīng)變返回量Δε變大。在應(yīng)變返回量Δε大的情況下，在第一成形工序中的凸緣部125的壓縮應(yīng)變量增加，因此在凸緣部125可能會(huì)產(chǎn)生褶皺。因此，為了使回彈變化而有效且能夠抑制凸緣部125的褶皺的應(yīng)變返回量Δε存在上限值。如果將該上限值設(shè)為Δε_max，則應(yīng)變返回量Δε的范圍由下式(7)表示。

[數(shù)學(xué)式6]

0＜Δε≤Δε_max…(7)

在將式(7)代入式(6)而對(duì)于第一傾斜角度α₁進(jìn)行了整理的基礎(chǔ)上，為了得到凸緣部125的壓縮應(yīng)力的降低效果而考慮第一傾斜角度α₁>第二傾斜角度α₂的情況時(shí)，第一傾斜角度α₁的范圍由下式(1)表示。

[數(shù)學(xué)式7]

例如，在實(shí)驗(yàn)性地求出凸緣部125的褶皺產(chǎn)生極限時(shí)，將坯料21的楊氏模量(Young’s modulus)設(shè)為E[MPa]，將坯料21的抗拉強(qiáng)度設(shè)為σ_TS[MPa]，而應(yīng)變返回量Δε的上限值Δε_max由4σ_TS/E賦予。

如以上所述，在本實(shí)施方式1中，在成形上凸成形品121時(shí)，在第一成形工序中，暫時(shí)進(jìn)行凸緣線長比產(chǎn)品形狀縮短的成形，在第二成形工序中，進(jìn)行使凸緣線長稍伸長的成形。由此，在凸緣部125處，在第一成形工序中產(chǎn)生的應(yīng)變?cè)诘诙尚喂ば蛑猩苑祷?，伴隨于此，凸緣部125的壓縮應(yīng)力降低，因此結(jié)果是凸緣部125的殘留應(yīng)力降低，由此回彈降低。而且，通過將第一傾斜角度α₁在式(1)的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，能夠不在凸緣部125產(chǎn)生褶皺而控制回彈量。

[實(shí)施方式2]

接下來，說明本發(fā)明的實(shí)施方式2。在上述的實(shí)施方式1中，說明了軸向的中央部向槽底部123a側(cè)凸出(上凸)形狀的上凸成形品121(參照?qǐng)D33)的沖壓成形，但是在本實(shí)施方式2中，說明圖34所示那樣的軸向的中央部向槽底部123a側(cè)凹陷(下凸)形狀的下凸成形品127的沖壓成形。

下凸成形品127使用由第一沖模25和第一沖頭27構(gòu)成的第一模具23(參照?qǐng)D8A)及由第二沖模31和第二沖頭33構(gòu)成的第二模具29(參照?qǐng)D9A)進(jìn)行沖壓成形。第一模具23及第二模具29與實(shí)施方式1的第一模具1及第二模具3(參照?qǐng)D2A及圖3A)相比，除了彎曲的方向不同以外都相同。具體而言，在第一沖模25中，第一沖模側(cè)的槽形狀成形部25a及第一沖模側(cè)的凸緣成形部25b除了彎曲的方向不同以外，與實(shí)施方式1的第一沖模側(cè)的槽形狀成形部5a及第一沖模側(cè)的凸緣成形部5b分別相同。在第一沖頭27中，第一沖頭側(cè)的槽形狀成形部27a及第一沖頭側(cè)的凸緣成形部27b除了彎曲的方向不同以外，與實(shí)施方式1的第一沖頭側(cè)的槽形狀成形部7a及第一沖頭側(cè)的凸緣成形部7b分別相同。而且，在第二沖模31中，第二沖模側(cè)的槽形狀成形部31a及第二沖模側(cè)的凸緣成形部31b除了彎曲的方向不同以外，與實(shí)施方式1的第二沖模側(cè)的槽形狀成形部13a及第二沖模側(cè)的凸緣成形部13b分別相同。在第二沖頭33中，第二沖頭側(cè)的槽形狀成形部33a及第二沖頭側(cè)的凸緣成形部33b除了彎曲的方向不同以外，與實(shí)施方式1的第二沖頭側(cè)的槽形狀成形部15a及第二沖頭側(cè)的凸緣成形部15b分別相同。在圖8A及圖9A中，關(guān)于與圖2A及圖3A同樣的結(jié)構(gòu)，標(biāo)注同樣的標(biāo)號(hào)。而且，在作為圖8A所示的第一模具23的剖視圖的圖8B和作為圖9A所示的第二模具29的剖視圖的圖9B中，關(guān)于與圖2B及圖3B相同的結(jié)構(gòu)，標(biāo)注同樣的標(biāo)號(hào)。

下凸成形品127與實(shí)施方式1的上凸成形品121的情況相比，凸緣部125的線長變化的形態(tài)不同，因此著眼于這一點(diǎn)，關(guān)于實(shí)施方式2的沖壓成形方法的機(jī)理，基于圖10A、圖10B、圖11A及圖11B進(jìn)行說明。圖10A、圖10B、圖11A及圖11B是本發(fā)明的實(shí)施方式2的沖壓成形方法的機(jī)理的說明圖。在圖10A及圖10B中，關(guān)于與圖4A及圖4B同樣的結(jié)構(gòu)，標(biāo)注同樣的標(biāo)號(hào)。

成形中的凸緣部125的線長變化的形態(tài)在第一傾斜角度α₁>第二傾斜角度α₂時(shí)與第一傾斜角度α₁<第二傾斜角度α₂時(shí)不同，因此首先說明第一傾斜角度α₁>第二傾斜角度α₂時(shí)的沖壓成形方法的機(jī)理。

在第一傾斜角度α₁>第二傾斜角度α₂時(shí)，如圖10B所示，在第一成形工序中，凸緣部125的長度方向的線長變長(C₀D₀→C₁D₁)。由此，凸緣部125如圖11A所示產(chǎn)生拉伸應(yīng)變。然后，在第二成形工序中，如圖10B所示，凸緣部125的長度方向的線長稍變短(C₁D₁→C₂D₂)。由此，如圖11A所示，在第一成形工序中在凸緣部125產(chǎn)生的拉伸應(yīng)變向壓縮側(cè)(從第一下止點(diǎn)起)返回應(yīng)變返回量Δε。其結(jié)果是，在第一成形工序中向凸緣部125賦予的拉伸應(yīng)力降低。在圖11A所示的例子中，殘留于凸緣部125的應(yīng)力σ從拉伸應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)閴嚎s應(yīng)力。

在這樣的實(shí)施方式2的沖壓成形方法中，圖10A所示的第一下止點(diǎn)處的凸緣端的曲率半徑ρ₁及第二下止點(diǎn)處的凸緣端的曲率半徑ρ₂使用第一傾斜角度α₁及第二傾斜角度α₂表示時(shí)，如下式(8)及式(9)那樣。

[數(shù)學(xué)式8]

ρ₁＝ρ₀+L sinα₁…(8)

ρ₂＝ρ₀+L sinα₂…(9)

在第二成形工序中向凸緣部125賦予的應(yīng)變返回量Δε使用曲率半徑的變化量Δρ(＝ρ₁-ρ₂)，由下式(10)表示。

[數(shù)學(xué)式9]

需要說明的是，Δε>0。

由此，第一傾斜角度α₁由下式(11)表示。

[數(shù)學(xué)式10]

需要說明的是，上述說明了如圖10A所示第一傾斜角度α₁及第二傾斜角度α₂都為正時(shí)的沖壓成形方法的機(jī)理。然而，并不局限于此，即使如圖12A所示第一傾斜角度α₁為正且第二傾斜角度α₂為負(fù)時(shí)、第一傾斜角度α₁及第二傾斜角度α₂都為負(fù)時(shí)，只要第一傾斜角度α₁>第二傾斜角度α₂，則凸緣部125的線長變化的形態(tài)就與例如圖12B所示相同。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式2的沖壓成形方法，能得到凸緣部125的拉伸應(yīng)力的降低效果。而且，與實(shí)施方式1的情況同樣，只要第一傾斜角度α₁>第二傾斜角度α₂即可，也可以是第一傾斜角度α₁＝0[°]，還可以是第二傾斜角度α₂＝0[°](產(chǎn)品形狀的凸緣部125相對(duì)于彎曲面20未傾斜)。

另一方面，作為相對(duì)于本發(fā)明的比較例的第一傾斜角度α₁<第二傾斜角度α₂時(shí)，如圖13B所示，在第一成形工序中，凸緣部125的長度方向的線長變長(C₀D₀→C₁D₁)。由此，凸緣部125承受拉伸應(yīng)變。然后，在第二成形工序中，凸緣部125被成形為產(chǎn)品形狀時(shí)，凸緣部125的長度方向的線長如圖13B所示進(jìn)一步變長(C₁D₁→C₂D₂)。由此，在這樣成形的凸緣部125沒有應(yīng)變?chǔ)诺姆祷?，因而，無法得到殘留于凸緣部125的拉伸應(yīng)力的降低效果。其結(jié)果是，也得不到回彈的降低效果。關(guān)于這一點(diǎn)，不僅是如圖13A所示第一傾斜角度α₁為負(fù)且第二傾斜角度α₂為正的情況，即使在第一傾斜角度α₁及第二傾斜角度α₂都為正的情況、第一傾斜角度α₁及第二傾斜角度α₂都為負(fù)的情況下，只要第一傾斜角度α₁<第二傾斜角度α₂就同樣。

需要說明的是，圖12A、圖12B、圖13A、圖13B所示的各結(jié)構(gòu)及各要素除了第一傾斜角度α₁及第二傾斜角度α₂的各大小、大小關(guān)系不同以外，與圖10A、圖10B所示的情況相同。在這些各附圖中，關(guān)于同一構(gòu)成部分標(biāo)注同一標(biāo)號(hào)。

接下來，與實(shí)施方式1的情況同樣，關(guān)于第一傾斜角度α₁的優(yōu)選范圍，基于應(yīng)力-應(yīng)變線圖的斜率dσ/dε(參照?qǐng)D11B)進(jìn)行了研究，因此以下對(duì)其進(jìn)行說明。

如圖11B所示，與實(shí)施方式1的情況同樣，在從第一下止點(diǎn)起的應(yīng)變返回量Δε小的區(qū)域中，斜率dσ/dε大，但是在應(yīng)變返回量Δε大的區(qū)域中，斜率dσ/dε變小。即，在應(yīng)變返回量Δε小的區(qū)域中，與應(yīng)變?chǔ)诺淖兓鄬?duì)的應(yīng)力σ的變化量增大，在應(yīng)變返回量Δε大的區(qū)域中，與應(yīng)變?chǔ)诺淖兓鄬?duì)的應(yīng)力σ的變化量減小。在應(yīng)變返回量Δε大的區(qū)域中，即便使應(yīng)變?chǔ)抛兓?，與其變化量相對(duì)的應(yīng)力σ的變化量也小，因而，使回彈變化的效果減小。

另一方面，通過增大第一傾斜角度α₁，用于使凸緣部125返回產(chǎn)品形狀的第二傾斜角度α₂也變大，伴隨于此，應(yīng)變返回量Δε增大。在應(yīng)變返回量Δε較大的情況下，第一成形工序中的凸緣部125的拉伸應(yīng)變量增加，因此在凸緣部125可能會(huì)產(chǎn)生破裂(fracture)。而且，在應(yīng)變返回量Δε大的情況下，在第二成形工序中凸緣部125可能會(huì)產(chǎn)生褶皺。因此，為了有效地使回彈變化且能夠抑制凸緣部125的破裂、褶皺的應(yīng)變返回量Δε存在上限值。將該上限值設(shè)為Δε_max時(shí)，應(yīng)變返回量Δε的范圍與實(shí)施方式1的情況同樣地由下式(7)表示。

[數(shù)學(xué)式11]

0＜Δε≤Δε_max…(7)

如上所述，為了得到凸緣部125的拉伸應(yīng)力的降低效果，以第一傾斜角度α₁>第二傾斜角度α₂為前提，通過該前提和上式(7)及式(11)，第一傾斜角度α₁的范圍由下式(2)表示。

[數(shù)學(xué)式12]

需要說明的是，如果增大第一傾斜角度α₁，則用于使凸緣部125返回產(chǎn)品形狀的第二傾斜角度α₂也增大，伴隨于此，應(yīng)變返回量Δε增大。在應(yīng)變返回量Δε大的情況下，第二成形工序中的凸緣部125的壓縮應(yīng)變量增加，在凸緣部125可能會(huì)產(chǎn)生褶皺。例如，在實(shí)驗(yàn)性地求出凸緣部125的褶皺產(chǎn)生極限時(shí)，將坯料21的楊氏模量設(shè)為E[MPa]，將坯料21的抗拉強(qiáng)度設(shè)為σ_TS[MPa]，能夠抑制這樣的凸緣部125的褶皺的應(yīng)變返回量Δε的上限值Δε_max由4σ_TS/E賦予。

如以上所述，在本實(shí)施方式2中，在成形下凸成形品127時(shí)，在第一成形工序中，暫時(shí)進(jìn)行凸緣部125的線長比產(chǎn)品形狀增長的成形，在第二成形工序中進(jìn)行使該線長稍縮短的成形。由此，在凸緣部125處，在第一成形工序中產(chǎn)生的拉伸應(yīng)變?cè)诘诙尚喂ば蛑猩苑祷兀殡S于此，凸緣部125的拉伸應(yīng)力降低。其結(jié)果是，凸緣部125的殘留應(yīng)力降低，由此回彈降低。而且，通過將第一傾斜角度α₁在式(2)的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，而在凸緣部125不會(huì)產(chǎn)生破裂、褶皺，能夠控制回彈量。

[實(shí)施方式3]

接下來，說明本發(fā)明的實(shí)施方式3。在上述的實(shí)施方式1及實(shí)施方式2中，列舉說明了第一模具由第一沖模和第一沖頭構(gòu)成的例子，但是也可以如本實(shí)施方式3例示那樣從第一成形工序開始時(shí)起利用襯墊按壓坯料。由此，在第一成形工序中能夠可靠地防止坯料偏移的情況。

作為這樣的使用襯墊的模具的一例，本實(shí)施方式3的第一模具35在圖14所示的沖壓成形方法的步驟a、b中圖示。第一模具35的第一沖模37除了具有襯墊39的點(diǎn)以外，與圖1所示的沖壓成形方法的步驟a、b及圖2A圖示的第一模具1的第一沖模5相同。因此，在圖14中的步驟a、b中，關(guān)于第一模具35的除了襯墊39以外的部分，標(biāo)注與圖1中的步驟a、b及圖2A相同的標(biāo)號(hào)。襯墊39設(shè)置成相對(duì)于第一沖模37能夠露出沒入，與第一沖頭7協(xié)作而夾持坯料21的相當(dāng)于槽底部的部位。需要說明的是，在本實(shí)施方式3的第二成形工序的步驟c、d(參照?qǐng)D14)中，與實(shí)施方式1同樣，使用與圖3A所示同樣的第二模具3，將中間形狀的上凸成形品121(中間品)沖壓成形為產(chǎn)品形狀。

需要說明的是，上述說明了上凸成形品121的沖壓成形，但是在本實(shí)施方式3中，關(guān)于下凸成形品127的沖壓成形也同樣地可以使用附帶襯墊的第一模具。

[實(shí)施方式4]

接下來，說明本發(fā)明的實(shí)施方式4。在上述的實(shí)施方式1～實(shí)施方式3中，說明了在一對(duì)縱壁部123b的兩方的凸緣部125處施加應(yīng)變的返回的例子，但是也可以如本實(shí)施方式4例示那樣，進(jìn)行僅對(duì)于一方的凸緣部125施加應(yīng)變的返回那樣的成形。

本實(shí)施方式4的沖壓成形方法例如圖15的剖視圖所示的成形品41那樣，在成形兩方的凸緣部125的寬度不同的結(jié)構(gòu)時(shí)有效。在利用通常的碰撞成形來成形出成形品41時(shí)，兩方的凸緣部125的寬度不同，因此在下止點(diǎn)處蓄積于凸緣部125的殘留應(yīng)力(成形品41為上凸形狀的情況下為壓縮應(yīng)力)在兩凸緣125之間不同。以此為起因，作用于成形品41的力矩(moment)的平衡被破壞，其結(jié)果是，在脫模后，在成形品41產(chǎn)生圖16所示那樣的扭轉(zhuǎn)變形。需要說明的是，在圖16中，成形品41的脫模前的形狀由虛線表示，脫模后的形狀由實(shí)線表示。因此，本實(shí)施方式4的沖壓成形方法為了取得兩方的凸緣部125的殘留應(yīng)力的平衡，對(duì)于一方的凸緣部125進(jìn)行本發(fā)明中提出的賦予應(yīng)變的返回那樣的成形。

為了進(jìn)行這樣的成形而在本實(shí)施方式4的第一成形工序中使用的模具的一例如圖17所示。圖17所示的第一模具43是變更了圖1所示的沖壓成形方法的步驟a、b及圖2A所示的第一模具1的一部分的例子，在圖17中，對(duì)于與第一模具1相同的部分標(biāo)注同一標(biāo)號(hào)。第一模具43在第一下止點(diǎn)處，能夠僅將成形品41的兩方的凸緣部125(參照?qǐng)D15)中的凸緣寬度長的一方的凸緣部125成形為第一傾斜角度α₁。即，如圖17所示，第一模具43具備：第一沖模45，僅在第一沖模側(cè)的槽形狀成形部5a的單側(cè)設(shè)有第一沖模側(cè)的凸緣成形部5b；及第一沖頭47，僅在第一沖頭側(cè)的槽形狀成形部7a的單側(cè)設(shè)有第一沖頭側(cè)的凸緣成形部7b。需要說明的是，在本實(shí)施方式4的第二成形工序中，使用與實(shí)施方式1同樣的第二模具3(參照?qǐng)D1中的步驟c、d及圖3A)，將中間形狀的上凸成形品121(中間品)沖壓成形為產(chǎn)品形狀。

關(guān)于上述的使用了第一模具43及第二模具3的沖壓成形方法，即，本實(shí)施方式4的沖壓成形方法，基于圖18進(jìn)行說明。如圖18所示，本實(shí)施方式4的沖壓成形方法依次進(jìn)行第一成形工序(步驟a、b)和第二成形工序(步驟c、d)，將坯料21成形為產(chǎn)品形狀的上凸成形品121。

即，在第一成形工序中，如圖18所示的步驟a、b那樣，第一模具43在第一沖模45與第一沖頭47之間接納坯料21，利用第一沖模45和第一沖頭47將該坯料21沖壓成形為中間形狀的上凸成形品121(中間品)。此時(shí)，第一槽形狀成形部9通過第一沖模側(cè)的槽形狀成形部5a和第一沖頭側(cè)的槽形狀成形部7a對(duì)坯料21進(jìn)行沖壓成形，由此在該坯料21上形成槽形狀部123(參照?qǐng)D15)。伴隨于此，第一凸緣成形部11利用第一沖模側(cè)的凸緣成形部5b和第一沖頭側(cè)的凸緣成形部7b對(duì)坯料21進(jìn)行沖壓成形，由此在該坯料21上形成凸緣寬度不同的一對(duì)凸緣部125(參照?qǐng)D15)。

通過這樣的第一成形工序，坯料21被成形為具有上述的槽形狀部123和凸緣寬度不同的一對(duì)凸緣部125的中間形狀的上凸成形品121(中間品)。此時(shí)，第一模具43使用單側(cè)的第一凸緣成形部11，僅將一對(duì)凸緣部125中的凸緣寬度寬的一方的凸緣部125以其傾斜角度成為與第一傾斜角度α₁相同的角度的方式成形。

然后，在第二成形工序中，如圖18所示的步驟c、d那樣，第二模具3將上述的由第一成形工序產(chǎn)生的中間形狀的上凸成形品121成形為產(chǎn)品形狀的結(jié)構(gòu)。此時(shí)，第二凸緣成形部19將上述的凸緣寬度寬的凸緣部125成形為產(chǎn)品形狀。

在該第二成形工序的下止點(diǎn)，即，第二下止點(diǎn)處，凸緣寬度寬的凸緣部125的應(yīng)變返回，其結(jié)果是，在凸緣寬度寬的凸緣部125殘留的壓縮應(yīng)力降低。此時(shí)，在利用現(xiàn)有方法進(jìn)行的情況下，通過本實(shí)施方式4的第二成形工序能夠降低較多地蓄積于凸緣寬度寬的凸緣部125的殘留應(yīng)力。由此，能夠取得該凸緣寬度寬的凸緣部125的殘留應(yīng)力與蓄積于凸緣寬度窄的凸緣部125的殘留應(yīng)力的平衡。其結(jié)果是，能取得作用于第二下止點(diǎn)處的成形品41上的力矩的平衡，因此能夠降低脫模后的成形品41(在圖18中為上凸成形品121)的扭轉(zhuǎn)變形。

需要說明的是，在上述中，示出了向凸緣寬度寬的一方的凸緣部125賦予應(yīng)變的返回那樣的成形的例子，但是在本實(shí)施方式4中，只要在兩方的凸緣部125取得力矩的平衡即可。即，本發(fā)明的實(shí)施方式4的沖壓成形根據(jù)情況的不同，也可以向凸緣寬度窄的一方實(shí)施，還可以向兩方的凸緣部125實(shí)施。而且，本實(shí)施方式4的沖壓成形方法無論成形品為上凸形狀或者下凸形狀的哪一個(gè)都能夠適用。

[實(shí)施方式5]

接下來，說明本發(fā)明的實(shí)施方式5。在上述的實(shí)施方式1～實(shí)施方式4中，示出了通過碰撞成形進(jìn)行第一成形工序的例子，但是也可以如本實(shí)施方式5例示那樣通過拉延成形進(jìn)行第一成形工序。

在本實(shí)施方式5的第一成形工序中，為了進(jìn)行拉延成形，使用例如圖19所示的第一模具49。圖19所示的第一模具49是變更了圖1所示的沖壓成形方法的步驟a、b及圖2A所示的第一模具1的一部分的結(jié)構(gòu)，在圖19中，對(duì)于與第一模具1相同的部分標(biāo)注同一標(biāo)號(hào)。

第一模具49是用于成形上凸成形品121的結(jié)構(gòu)，如圖19所示，由沖模51、沖頭53、坯料支架55構(gòu)成。在本實(shí)施方式5中，第一槽形狀成形部9利用沖模51的槽形狀成形部(第一沖模側(cè)的槽形狀成形部5a)和沖頭53的槽形狀成形部(第一沖頭側(cè)的槽形狀成形部7a)實(shí)現(xiàn)。第一凸緣成形部11利用沖模51的凸緣成形部(第一沖模側(cè)的凸緣成形部5b)和坯料支架55的凸緣成形部(第一沖頭側(cè)的凸緣成形部7b)實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施方式5的第一凸緣成形部11的第一傾斜角度α₁設(shè)定為與圖2B所示的實(shí)施方式1的第一模具1的第一傾斜角度α₁相同的角度。

沖模51可以利用與實(shí)施方式1的第一模具1的第一沖模5(參照?qǐng)D2A)相同形狀的結(jié)構(gòu)。沖頭53設(shè)置成相對(duì)于坯料支架55能夠個(gè)別地動(dòng)作。沖頭53的上部構(gòu)成第一沖頭側(cè)的槽形狀成形部7a，通過插入于沖模51的槽形狀成形部(第一沖模側(cè)的槽形狀成形部5a)，而成形出上凸成形品121的槽形狀部123。坯料支架55設(shè)置在沖頭53的兩側(cè)，與沖模51協(xié)作來夾持坯料21，并成形出上凸成形品121的凸緣部125。

需要說明的是，在本實(shí)施方式5的沖壓成形方法的第一成形工序及第二成形工序中的第二成形工序中，使用與實(shí)施方式1同樣的第二模具3(參照?qǐng)D1中的步驟c、d及圖3A)，將中間形狀的上凸成形品121沖壓成形為產(chǎn)品形狀。

以下，關(guān)于本實(shí)施方式5的沖壓成形方法中的與上述的實(shí)施方式1不同的第一成形工序，即，使用了第一模具49的第一成形工序，基于圖20進(jìn)行說明。

在本實(shí)施方式5的第一成形工序中，如圖20所示的步驟a那樣，首先，第一模具49在沖模51與坯料支架55之間接納坯料21。在該步驟a中，在沖頭53的上表面載置坯料21。接下來，第一模具49如圖20所示的步驟b那樣利用沖模51和坯料支架55夾持坯料21。在該步驟b中，坯料支架55以在第一沖模側(cè)的凸緣成形部5b與第一沖頭側(cè)的凸緣成形部7b之間夾持坯料21的方式，與沖模51協(xié)作來夾持坯料21。

接下來，如圖20所示的步驟c那樣，第一模具49通過沖頭53對(duì)由沖模51和坯料支架55夾持的狀態(tài)的坯料21進(jìn)行沖壓成形。在該步驟c中，沖頭53一邊使該被夾持的狀態(tài)的坯料21朝向第一沖模側(cè)的槽形狀成形部5a進(jìn)行上移，一邊進(jìn)行沖壓成形。接下來，如圖20所示的步驟d那樣，第一模具49利用沖模51、沖頭53、坯料支架55將坯料21成形為中間形狀的上凸成形品121。在該步驟d中，沖頭53一邊繼續(xù)進(jìn)行使第一沖頭側(cè)的槽形狀成形部7a接近于第一沖模側(cè)的槽形狀成形部5a的上移，一邊利用第一槽形狀成形部9對(duì)坯料21進(jìn)行沖壓成形，由此，成形出中間形狀的上凸成形品121中的槽形狀部123(參照?qǐng)D33)。與此同時(shí)，沖模51及坯料支架55維持利用第一凸緣成形部11(第一沖模側(cè)的凸緣成形部5b及第一沖頭側(cè)的凸緣成形部7b)夾持坯料21的狀態(tài)，由此，成形出中間形狀的上凸成形品121中的兩側(cè)的凸緣部125(參照?qǐng)D33)。

這樣使用第一模具49進(jìn)行拉延成形時(shí)的上凸成形品121的中間形狀與使用第一模具1通過碰撞成形來成形時(shí)(參照?qǐng)D1)的上凸成形品121的中間形狀存在些許不同。然而，第一模具49的第一凸緣成形部11的第一傾斜角度α₁設(shè)定為與第一模具1相同的角度，因此與使用第一模具1成形出上凸成形品121的情況同樣，第二成形工序中的凸緣部125的應(yīng)變的返回效果在本實(shí)施方式5中也能得到。

需要說明的是，作為得到本發(fā)明的效果的成形品的產(chǎn)品形狀，只要是具有以成為上凸或下凸的方式彎曲的凸緣部，且在形成槽形狀部的一對(duì)縱壁部中的至少一方具有所述凸緣部的形狀即可。圖21示出能夠適用本發(fā)明的成形品的產(chǎn)品形狀的截面的多個(gè)例子，關(guān)于各截面，以下進(jìn)行說明。

如圖21所示，能夠適用本發(fā)明的成形品的產(chǎn)品形狀(截面形狀)按照成形品的凸緣部及縱壁部的各結(jié)構(gòu)而分為9個(gè)類型T1～T9。這些類型T1～T9中的類型T1～T6是在縱壁部的兩方具有凸緣部的成形品的產(chǎn)品形狀。這些類型T1～T6中的類型T1、T4是縱壁部垂直的成形品的產(chǎn)品形狀。類型T2、T5與上述的成形品(上凸成形品121、下凸成形品127)同樣是縱壁部傾斜的產(chǎn)品形狀。類型T3、T6是兩縱壁部傾斜且在頂部沒有平坦部(flat portion)的成形品的產(chǎn)品形狀。為了成形出類型T3、T6的產(chǎn)品形狀的截面，可以使用前端成為曲面的沖頭。另一方面，圖21所示的9個(gè)類型T1～T9中的類型T7～T9是僅在構(gòu)成槽形狀部的一對(duì)縱壁部中的任一方具有凸緣部的成形品的產(chǎn)品形狀。

另外，能夠適用本發(fā)明的成形品的產(chǎn)品形狀如圖22A及圖22B的例子所示，可以是僅凸緣部向上凸方向彎曲的成形品61的產(chǎn)品形狀，也可以是僅凸緣部向下凸方向彎曲的成形品63的產(chǎn)品形狀。需要說明的是，圖21、圖22A及圖22B中的任一個(gè)所示的成形品的產(chǎn)品形狀，即，能夠適用本發(fā)明的成形品的產(chǎn)品形狀不受凸緣部的寬度、長度、高度位置的限制。而且，左右的凸緣部彼此的寬度、長度也可以不同。

在上述中，列舉了第二成形工序使第二沖模下移而接近于第二沖頭的例子，但是本發(fā)明沒有限定于此。在本發(fā)明的第二成形工序中，只要是第二沖頭與第二沖模相對(duì)接近即可，可以使任一方移動(dòng)，也可以使第二沖頭接近第二沖模。

另外，在上述中，也可以將第一模具的第一沖模與第一沖頭的上下更換，或者將第二模具的第二沖模與第二沖頭的上下更換，或者將第一模具的第一沖模與第一沖頭的上下更換并將第二模具的第二沖模與第二沖頭的上下更換。無論是其中的哪一個(gè)都能同樣地得到本發(fā)明的效果。

此外，在上述中，列舉了沖模能夠上下移動(dòng)的模具的例子，但是模具的移動(dòng)方向并不局限于上下方向，例如，也可以使沖模及沖頭為橫向而使上述沖模及沖頭中的至少一方橫向移動(dòng)。

另外，在上述中，列舉說明了第一槽形狀成形部與第二槽形狀成形部為相同形狀時(shí)的例子，但是第一槽形狀成形部與第二槽形狀成形部也可以為不同的形狀?；蛘?，也可以在第一槽形狀成形部設(shè)置壓邊筋，并利用第二槽形狀成形部壓扁該壓邊筋。

此外，上述的說明是對(duì)彎曲的凸緣部設(shè)置于成形品的軸向的一部分上的成形品進(jìn)行沖壓成形的沖壓成形方法的說明，且是第一模具和第二模具的第一傾斜角度α₁與第二傾斜角度α₂的關(guān)系在第一模具和第二模具的全長上設(shè)定為第一傾斜角度α₁>第二傾斜角度α₂的沖壓成形方法的說明。然而，本發(fā)明并不局限于這樣的情況，上述的第一傾斜角度α₁與第二傾斜角度α₂的關(guān)系也可以僅在第一模具及第二模具中的對(duì)彎曲的凸緣部進(jìn)行成形的部位設(shè)定為第一傾斜角度α₁>第二傾斜角度α₂(參照后述的實(shí)施例7及圖32)。

另外，上述的說明是對(duì)彎曲的凸緣部設(shè)置于成形品的軸向的一部分上的成形品進(jìn)行沖壓成形的沖壓成形方法的說明，但是并不局限于此，關(guān)于對(duì)彎曲的凸緣部設(shè)置在成形品的軸向全長上的成形品進(jìn)行沖壓成形的情況，也可以適用本發(fā)明。這種情況下，第一傾斜角度α₁與第二傾斜角度α₂的關(guān)系可以僅在第一模具及第二模具中的對(duì)彎曲的凸緣部進(jìn)行成形的部位設(shè)定為第一傾斜角度α₁>第二傾斜角度α₂，或者也可以在全長上設(shè)定為第一傾斜角度α₁>第二傾斜角度α₂。

實(shí)施例1

接下來，說明本發(fā)明的實(shí)施例1。在實(shí)施例1中，進(jìn)行了用于確認(rèn)本發(fā)明的沖壓成形方法的作用效果的實(shí)驗(yàn)，因此以下說明其結(jié)果。

首先，概略說明實(shí)驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)為了確認(rèn)第一傾斜角度α₁的影響，改變第一模具1(參照?qǐng)D2A)的第一傾斜角度α₁(參照?qǐng)D2B)而進(jìn)行第一成形工序(參照?qǐng)D1中的步驟a、b)，利用第二模具3(參照?qǐng)D3A)進(jìn)行第二成形工序(參照?qǐng)D1中的步驟c、d)，并將成形后的上凸成形品121的回彈量進(jìn)行比較。

作為成形對(duì)象的上凸成形品121的尺寸如圖23A及圖23B所示，產(chǎn)品長度為1000[mm]，彎曲方向的高度為30[mm]，槽底部123a的寬度為20[mm]，凸緣部125的寬度為25[mm]，縱壁部123b與凸緣部125交叉的交叉部的曲率半徑為1000[mm]。坯料使用了590MPa級(jí)材料(抗拉強(qiáng)度(tensile strength)σ_TS＝590[MPa])和1180MPa級(jí)材料(抗拉強(qiáng)度σ_TS＝1180[MPa])。上述坯料的雙方都是板厚為1.2[mm]，楊氏模量為210000[MPa]。沖壓機(jī)(press forming machine)使用了1000tonf液壓沖壓機(jī)。作為式(1)的Δε_max由4σ_TS/E賦予的情況而計(jì)算的結(jié)果是，在使用590MPa級(jí)材料的情況下，第一傾斜角度α₁的上限值為26.4[°]，在使用1180MPa級(jí)材料的情況下，第一傾斜角度α₁的上限值為61.6[°]。

實(shí)驗(yàn)關(guān)于4個(gè)沖壓成形條件的組(組1～組4)進(jìn)行。首先，對(duì)各組進(jìn)行詳細(xì)說明。

組1是沒有襯墊而對(duì)590MPa級(jí)材料進(jìn)行沖壓成形的組。作為組1的沖壓成形，進(jìn)行了本發(fā)明例1、本發(fā)明例2、現(xiàn)有例1、比較例1及比較例2的沖壓成形。本發(fā)明例1及本發(fā)明例2是使第一傾斜角度α₁的范圍滿足式(1)時(shí)的沖壓成形?，F(xiàn)有例1是使用圖35所示的沖壓模具141(第一傾斜角度α₁＝0[°])通過一個(gè)工序的碰撞成形(參照?qǐng)D37)進(jìn)行的沖壓成形。比較例1是第一傾斜角度α₁<第二傾斜角度α₂時(shí)的沖壓成形。比較例2是超過了第一傾斜角度α₁的上限值(26.4[°])時(shí)的沖壓成形。

組2是有襯墊而對(duì)590MPa級(jí)材料進(jìn)行沖壓成形的組。作為組2的沖壓成形，進(jìn)行了本發(fā)明例3及現(xiàn)有例2的沖壓成形。本發(fā)明例3除了使用襯墊以外與本發(fā)明例2相同?，F(xiàn)有例2除了使用襯墊以外與現(xiàn)有例1相同。本發(fā)明例3使用第一模具35進(jìn)行第一成形工序(參照?qǐng)D14中的步驟a、b)，將第二模具3的第二傾斜角度α₂設(shè)為0[°]而進(jìn)行第二成形工序?，F(xiàn)有例2使用通常的沖頭(第一傾斜角度α₁＝0[°])及附帶襯墊的沖模進(jìn)行了碰撞成形。

組3除了使用1180MPa級(jí)材料以外與組1相同。即，作為組3而進(jìn)行的本發(fā)明例4、本發(fā)明例5、現(xiàn)有例3、比較例3及比較例4的各沖壓成形除了使用1180MPa級(jí)材料以外，與本發(fā)明例1、本發(fā)明例2、現(xiàn)有例1、比較例1及比較例2分別相同。組4除了使用1180MPa級(jí)材料以外與組2相同。即，作為組4而進(jìn)行的本發(fā)明例6及現(xiàn)有例4的各沖壓成形除了使用1180MPa級(jí)材料以外，與本發(fā)明例3及現(xiàn)有例2分別相同。

成形后的上凸成形品121通過三維形狀測定器進(jìn)行了測定。然后，如圖40A所示，在CAD軟件上以使測定形狀的長度方向中央的截面與產(chǎn)品形狀的相同截面一致的方式進(jìn)行了位置對(duì)合之后，算出了彈跳量Δz作為上凸成形品121的零件端的測定形狀與產(chǎn)品形狀的Z坐標(biāo)差異。在實(shí)施例1中，該彈跳量Δz設(shè)為上凸成形品121的回彈引起的彈跳變形的指標(biāo)。若彈跳量Δz為正，則表示零件向上方彈跳變形，若彈跳量Δz為負(fù)，則表示零件向下方彈跳變形，若絕對(duì)值小，則表示回彈少。

表1示出將本實(shí)施例1的各沖壓成形條件、第一傾斜角度α₁的上限值、及在各沖壓成形條件下成形的上凸成形品121的形狀評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行了匯總的情況。作為該形狀評(píng)價(jià)結(jié)果，上凸成形品121的褶皺的產(chǎn)生有無(○、×)和彈跳量Δz[mm]如表1所示?！鹩浱?hào)表示“無褶皺”，×記號(hào)表示“有褶皺”。

[表1]

如表1所示，在組1～組4的本發(fā)明例1～6中，都未產(chǎn)生褶皺。而且，在上述的本發(fā)明例1～6的任一項(xiàng)中，彈跳量Δz都比各本發(fā)明例所屬的組的現(xiàn)有例減小，能夠降低由回彈引起的彈跳變形。

另一方面，如比較例1那樣第一傾斜角度α₁<第二傾斜角度α₂的情況下，彈跳量Δz與現(xiàn)有例1的彈跳量Δz相比成為幾乎未變化的結(jié)果，無法得到回彈的降低效果。這一點(diǎn)關(guān)于比較例3也同樣，比較例3與現(xiàn)有例3相比是幾乎未變化的結(jié)果。而且，在比較例2及比較例4中，第一傾斜角度α₁超過了上限值，因此在第一成形工序中，在凸緣部125產(chǎn)生了褶皺。

如以上所述，關(guān)于上凸成形品121，適用本發(fā)明方法，使第一傾斜角度α₁為式(1)的范圍內(nèi)而進(jìn)行沖壓成形，由此在上凸成形品121不會(huì)產(chǎn)生褶皺，能夠降低上凸成形品121的回彈。而且，根據(jù)現(xiàn)有例2與本發(fā)明例3的比較、以及現(xiàn)有例4與本發(fā)明例6的比較可知，即便在使用了襯墊的情況下，通過實(shí)施本發(fā)明的沖壓成形方法也能夠降低上凸成形品121的回彈。

實(shí)施例2

接下來，說明本發(fā)明的實(shí)施例2。上述的實(shí)施例1是成形出上凸成形品121時(shí)的說明，但是在本實(shí)施例2中，進(jìn)行了確認(rèn)成形出下凸成形品127時(shí)的效果的具體的實(shí)驗(yàn)，因此以下說明其結(jié)果。

作為成形對(duì)象的下凸成形品127的形狀如圖24A及圖24B所示，除了下凸以外，與圖23A及圖23B所示的上凸成形品121的形狀相同。而且，本實(shí)施例2中使用的坯料、沖壓機(jī)與上述實(shí)施例1相同。

在本實(shí)施例2中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的沖壓成形條件設(shè)為與實(shí)施例1的組1～組4對(duì)應(yīng)的組5～組8。組5～組8的各沖壓成形條件除了下凸成形品127作為成形對(duì)象以外，與組1～組4分別大致相同。作為組5的沖壓成形，進(jìn)行了本發(fā)明例7、本發(fā)明例8、現(xiàn)有例5、比較例5及比較例6的沖壓成形。作為組6的沖壓成形，進(jìn)行了本發(fā)明例9及現(xiàn)有例6的沖壓成形。作為組7的沖壓成形，進(jìn)行了本發(fā)明例10、本發(fā)明例11、現(xiàn)有例7、比較例7及比較例8的沖壓成形。作為組8的沖壓成形，進(jìn)行了本發(fā)明例12及現(xiàn)有例8的沖壓成形。

本發(fā)明例7、本發(fā)明例8、本發(fā)明例10、本發(fā)明例11及比較例5～比較例8使用圖8A所示的第一模具23進(jìn)行第一成形工序，將圖9A所示的第二模具29的第二傾斜角度α₂(參照?qǐng)D9B)設(shè)為0[°]而進(jìn)行了第二成形工序。比較例5～比較例8是將第一傾斜角度α₁設(shè)為由式(2)表示的第一傾斜角度α₁的范圍外而進(jìn)行了沖壓成形的情況。另一方面，本發(fā)明例9、本發(fā)明例12及現(xiàn)有例5～現(xiàn)有例8除了下凸成形品127為成形對(duì)象以外，與實(shí)施例1的本發(fā)明例3、本發(fā)明例6及現(xiàn)有例1～現(xiàn)有例4分別相同。

需要說明的是，通過上式(2)而Δε_max由4σ_TS/E賦予的值計(jì)算的結(jié)果是，在使用590MPa級(jí)材料的情況下，第一傾斜角度α₁的上限值為28.5[°]，在使用1180MPa級(jí)材料的情況下，第一傾斜角度α₁的上限值為75.2[°]。而且，本實(shí)施例2的回彈的評(píng)價(jià)方法與上述實(shí)施例1相同。

表2示出將本實(shí)施例2的各沖壓成形條件、第一傾斜角度α₁的上限值、及在各沖壓成形條件下成形的下凸成形品127的形狀評(píng)價(jià)結(jié)果匯總的情況。作為該形狀評(píng)價(jià)結(jié)果，下凸成形品127的褶皺的產(chǎn)生有無(○、×)和彈跳量Δz[mm]如表2所示?！鹩浱?hào)表示“無褶皺”，×記號(hào)表示“有褶皺”。

[表2]

如表2所示，在組5～組8的本發(fā)明例7～12中，都未產(chǎn)生褶皺。而且，在這些本發(fā)明例7～12的任一項(xiàng)中，彈跳量Δz都比各本發(fā)明例所屬的組的現(xiàn)有例減小，能夠降低由回彈引起的彈跳變形。

另一方面，如比較例5那樣第一傾斜角度α₁<第二傾斜角度α₂的情況下，彈跳量Δz成為與現(xiàn)有例5的彈跳量Δz相比幾乎沒有變化的結(jié)果，得不到回彈的降低效果。這一點(diǎn)關(guān)于比較例7也同樣，比較例7與現(xiàn)有例7是沒有變化的結(jié)果。而且，在比較例6及比較例8中，第一傾斜角度α₁超過了上限值，因此在第二成形工序中，在凸緣部125產(chǎn)生了褶皺。此外，在比較例8中，在第一成形工序中，在凸緣部125產(chǎn)生了破裂。

如以上所述，關(guān)于下凸成形品127，適用本發(fā)明方法而將第一傾斜角度α₁設(shè)為式(2)的范圍內(nèi)來進(jìn)行沖壓成形，由此，在下凸成形品127未產(chǎn)生褶皺，能夠降低下凸成形品127的回彈。而且，從現(xiàn)有例6與本發(fā)明例9的比較、以及現(xiàn)有例8與本發(fā)明例12的比較可知，即便在使用襯墊的情況下，通過本發(fā)明的沖壓成形也能夠降低下凸成形品127的回彈。

實(shí)施例3

接下來，說明本發(fā)明的實(shí)施例3。上述的實(shí)施例1及實(shí)施例2是通過碰撞成形進(jìn)行第一成形工序時(shí)的說明，但是在本實(shí)施例3中，進(jìn)行了確認(rèn)通過拉延成形進(jìn)行第一成形工序時(shí)的效果的實(shí)驗(yàn)，因此對(duì)其結(jié)果進(jìn)行說明。

作為成形對(duì)象的產(chǎn)品形狀與上述實(shí)施例1(參照?qǐng)D23A及圖23B)同樣是上凸成形品121。而且，在本實(shí)施例3中使用的坯料及沖壓機(jī)與實(shí)施例1及實(shí)施例2相同。

在本實(shí)施例3中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的沖壓成形條件設(shè)為與實(shí)施例1的組1～組4對(duì)應(yīng)的組9～組12。組9～組12的各沖壓成形條件除了通過拉延成形進(jìn)行第一成形工序以外，與組1～組4分別相同。作為組9的沖壓成形，進(jìn)行了本發(fā)明例13、本發(fā)明例14、現(xiàn)有例9、比較例9及比較例10的沖壓成形。作為組10的沖壓成形，進(jìn)行了本發(fā)明例15及現(xiàn)有例10的沖壓成形。作為組11的沖壓成形，進(jìn)行了本發(fā)明例16、本發(fā)明例17、現(xiàn)有例11、比較例11及比較例12的沖壓成形。作為組12的沖壓成形，進(jìn)行了本發(fā)明例18及現(xiàn)有例12的沖壓成形。

本發(fā)明例13、本發(fā)明例14、本發(fā)明例16、本發(fā)明例17及比較例9～比較例12使用圖19所示的第一模具49進(jìn)行第一成形工序，將圖3A所示的第二模具3的第二傾斜角度α₂設(shè)為0[°]而進(jìn)行了第二成形工序。但是，比較例9～比較例12是以使第一傾斜角度α₁成為式(1)規(guī)定的范圍外的方式進(jìn)行了沖壓成形的情況。本發(fā)明例15及本發(fā)明例18使用圖25所示的具有附帶襯墊39的第一沖模77、沖頭53、一對(duì)坯料支架55的第一模具75進(jìn)行第一成形工序，將圖3A所示的第二模具3的第二傾斜角度α₂設(shè)為0[°]而進(jìn)行第二成形工序。另一方面，現(xiàn)有例9及現(xiàn)有例11使用圖26所示的具有沖模81、沖頭83、一對(duì)坯料支架85的沖壓模具79通過一個(gè)工序的拉延成形進(jìn)行了上凸成形品121的成形(參照?qǐng)D27)?，F(xiàn)有例10及現(xiàn)有例12除了通過拉延成形進(jìn)行第一成形工序以外，與實(shí)施例1的現(xiàn)有例2及現(xiàn)有例4分別相同。

需要說明的是，與實(shí)施例1同樣，在使用590MPa級(jí)材料的情況下，第一傾斜角度α₁的上限值為26.4[°]，在使用1180MPa級(jí)材料的情況下，第一傾斜角度α₁的上限值為61.6[°]。而且，本實(shí)施例3的回彈的評(píng)價(jià)方法與上述實(shí)施例1及實(shí)施例2相同。

表3示出將本實(shí)施例3的各沖壓成形條件、第一傾斜角度α₁的上限值、及在各沖壓成形條件下成形的上凸成形品121的形狀評(píng)價(jià)結(jié)果匯總的情況。作為該形狀評(píng)價(jià)結(jié)果，上凸成形品121的褶皺的產(chǎn)生有無(○、×)和彈跳量Δz[mm]如表3所示。○記號(hào)表示“無褶皺”，×記號(hào)表示“有褶皺”。

[表3]

如表3所示，在組9～組12的本發(fā)明例13～18中，都未產(chǎn)生褶皺。而且，在上述的本發(fā)明例13～18的任一項(xiàng)中，彈跳量Δz都比各本發(fā)明例所屬的組的現(xiàn)有例減小，能夠降低由回彈引起的彈跳變形。

另一方面，如比較例9那樣第一傾斜角度α₁<第二傾斜角度α₂的情況下，彈跳量Δz成為與現(xiàn)有例9的彈跳量Δz相比幾乎沒有變化的結(jié)果，無法得到回彈的降低效果。這一點(diǎn)關(guān)于比較例11也同樣。而且，在比較例10及比較例12中，第一傾斜角度α₁超過了上限值，因此在第一成形工序中，在凸緣部125產(chǎn)生了褶皺。

如以上所述，關(guān)于上凸成形品121適用本發(fā)明方法，通過拉延成形進(jìn)行第一成形工序，并將第一傾斜角度α₁設(shè)為式(1)的范圍內(nèi)來進(jìn)行沖壓成形，由此在上凸成形品121不會(huì)產(chǎn)生褶皺，能夠降低上凸成形品121的回彈。而且，從現(xiàn)有例10與本發(fā)明例15的比較、以及現(xiàn)有例12與本發(fā)明例18的比較可知，即使在使用襯墊的情況下，通過本發(fā)明的沖壓成形也能夠降低上凸成形品121的回彈。

實(shí)施例4

接下來，說明本發(fā)明的實(shí)施例4。在上述實(shí)施例3中，說明了上凸成形品121的拉延成形，但是在本實(shí)施例4中，關(guān)于下凸成形品127的拉延成形進(jìn)行了與實(shí)施例3同樣的實(shí)驗(yàn)，因此以下說明其結(jié)果。

作為成形對(duì)象的產(chǎn)品形狀與上述實(shí)施例2(參照?qǐng)D24A及圖24B)同樣是下凸成形品127。而且，在本實(shí)施例4中使用的坯料及沖壓機(jī)與上述實(shí)施例1～實(shí)施例3相同。

在本實(shí)施例4中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的沖壓成形條件設(shè)為與實(shí)施例2的組5～組8對(duì)應(yīng)的組13～組16。組13～組16的各沖壓成形條件除了通過拉延成形進(jìn)行第一成形工序以外，與組5～組8分別相同。作為組13的沖壓成形，進(jìn)行了本發(fā)明例19、本發(fā)明例20、現(xiàn)有例13、比較例13及比較例14的沖壓成形。作為組14的沖壓成形，進(jìn)行了本發(fā)明例21及現(xiàn)有例14的沖壓成形。作為組15的沖壓成形，進(jìn)行了本發(fā)明例22、本發(fā)明例23、現(xiàn)有例15、比較例15及比較例16的沖壓成形。作為組16的沖壓成形，進(jìn)行了本發(fā)明例24及現(xiàn)有例16的沖壓成形。

本發(fā)明例19、本發(fā)明例20、本發(fā)明例22、本發(fā)明例23及比較例13～比較例16使用圖28所示的具有沖模89、沖頭91、一對(duì)坯料支架93的第一模具87進(jìn)行第一成形工序，將圖9A所示的第二模具29的第二傾斜角度α₂(參照?qǐng)D9B)設(shè)為0[°]而進(jìn)行第二成形工序。但是，比較例13～比較例16是式(2)表示的第一傾斜角度α₁的范圍外的沖壓成形。另一方面，現(xiàn)有例13及現(xiàn)有例15使用圖29所示的具有沖模97、沖頭99、坯料支架101的沖壓模具95，通過一個(gè)工序的拉延成形進(jìn)行了下凸成形品127的成形?，F(xiàn)有例14及現(xiàn)有例16除了通過拉延成形進(jìn)行第一成形工序以外，與實(shí)施例2的現(xiàn)有例6及現(xiàn)有例8分別相同。

需要說明的是，與實(shí)施例2同樣，根據(jù)使用590MPa級(jí)材料時(shí)的上式(2)，第一傾斜角度α₁的上限值為28.5[°]。使用了1180MPa級(jí)材料時(shí)的第一傾斜角度α₁的上限值為75.2[°]。而且，本實(shí)施例4的回彈的評(píng)價(jià)方法與上述實(shí)施例1～實(shí)施例3相同。

表4示出將本實(shí)施例4的各沖壓成形條件、第一傾斜角度α₁的上限值、及在各沖壓成形條件下成形的下凸成形品127的形狀評(píng)價(jià)結(jié)果匯總的情況。作為該形狀評(píng)價(jià)結(jié)果，下凸成形品127的褶皺的產(chǎn)生有無(○、×)和彈跳量Δz[mm]如表4所示?！鹩浱?hào)表示“無褶皺”，×記號(hào)表示“有褶皺”。

[表4]

如表4所示，在組13～組16的本發(fā)明例19～24中，都未產(chǎn)生褶皺。而且，在上述的本發(fā)明例19～24的任一項(xiàng)中，彈跳量Δz都比各本發(fā)明例所屬的組的現(xiàn)有例減小，能夠降低由回彈引起的彈跳變形。

另一方面，如比較例13那樣第一傾斜角度α₁<第二傾斜角度α₂的情況下，成為與現(xiàn)有例13的彈跳量Δz相比未變化的結(jié)果，無法得到回彈的降低效果。這一點(diǎn)關(guān)于比較例15也同樣，比較例15與現(xiàn)有例15是幾乎沒有變化的結(jié)果。而且，在比較例14及比較例16中，第一傾斜角度α₁超過上限值，因此在第二成形工序中，在凸緣部125產(chǎn)生了褶皺。

如以上所述，關(guān)于下凸成形品127適用本發(fā)明方法，通過拉延成形進(jìn)行第一成形工序，并將第一傾斜角度α₁設(shè)為式(2)的范圍內(nèi)來進(jìn)行沖壓成形，由此不使下凸成形品127產(chǎn)生褶皺，而能夠降低下凸成形品127的回彈。而且，從現(xiàn)有例14與本發(fā)明例21的比較、以及現(xiàn)有例16與本發(fā)明例24的比較可知，即使在使用了襯墊的情況下，通過本發(fā)明的沖壓成形也能夠降低下凸成形品127的回彈。

實(shí)施例5

接下來，說明本發(fā)明的實(shí)施例5。上述實(shí)施例1～實(shí)施例4是對(duì)產(chǎn)品形狀的凸緣部未傾斜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行沖壓成形的情況的說明，但是在本實(shí)施例5中，關(guān)于對(duì)產(chǎn)品形狀的凸緣部傾斜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行沖壓成形的情況進(jìn)行了具體的實(shí)驗(yàn)，因此說明其結(jié)果。

圖30是在本實(shí)施例5中作為成形對(duì)象的成形品103的剖視圖。如圖30所示，成形品103具有寬度25[mm]的凸緣部125。如圖30所示，成形品103的凸緣部125向相對(duì)于水平線為正的方向(縱壁部123b與模具的凸緣成形部(未圖示)所成的角度增大的方向)傾斜+5[°]。成形品103除了這樣凸緣部125傾斜的情況以外，與上述實(shí)施例1及實(shí)施例3的上凸成形品121(參照?qǐng)D23A)相同。在圖30中，對(duì)于與該上凸成形品121同樣的結(jié)構(gòu)，與圖23B同樣地標(biāo)注標(biāo)號(hào)。

本實(shí)施例5的實(shí)驗(yàn)方法與上述實(shí)施例3相同。具體而言，在本實(shí)施例5的實(shí)驗(yàn)中，使用第一模具49(參照?qǐng)D19)通過拉延成形進(jìn)行第一成形工序，使用第二傾斜角度α₂＝5[°]的碰撞成形用的沖壓模具進(jìn)行第二成形工序，通過這兩個(gè)工序，將坯料成形為產(chǎn)品形狀的成形品103。此時(shí)，坯料使用1180MPa級(jí)材料，沖壓機(jī)使用與上述實(shí)施例1～實(shí)施例4相同的結(jié)構(gòu)。需要說明的是，在本實(shí)施例5中，第一傾斜角度α₁的上限值為74.7[°]。

本實(shí)施例5的沖壓成形條件的組17包括本發(fā)明例25、本發(fā)明例26、現(xiàn)有例17、比較例17及比較例18。本發(fā)明例25及本發(fā)明例26是使第一傾斜角度α₁的范圍滿足式(1)時(shí)的沖壓成形。現(xiàn)有例17是使用凸緣成形部傾斜5[°]的沖壓模具(第一傾斜角度α₁＝5[°])通過一個(gè)工序的拉延成形進(jìn)行的沖壓成形。比較例17是第一傾斜角度α₁<第二傾斜角度α₂時(shí)的沖壓成形。比較例18是超過了第一傾斜角度α₁的上限值(74.7[°])時(shí)的沖壓成形。而且，本實(shí)施例5的回彈的評(píng)價(jià)方法與上述實(shí)施例1～實(shí)施例4相同。

表5示出將本實(shí)施例5的各沖壓成形條件、第一傾斜角度α₁的上限值、及在各沖壓成形條件下成形的成形品103的形狀評(píng)價(jià)結(jié)果匯總的情況。作為該形狀評(píng)價(jià)結(jié)果，成形品103的褶皺的產(chǎn)生有無(○、×)和彈跳量Δz[mm]如表5所示?！鹩浱?hào)表示“無褶皺”，×記號(hào)表示“有褶皺”。

[表5]

如表5所示，在本發(fā)明例25及本發(fā)明例26的任一項(xiàng)中，都未產(chǎn)生褶皺。而且，在上述的本發(fā)明例25及本發(fā)明例26的任一項(xiàng)中，彈跳量Δz都比現(xiàn)有例17減小，能夠降低由回彈引起的彈跳變形。

另一方面，如比較例17那樣第一傾斜角度α₁<第二傾斜角度α₂的情況下，彈跳量Δz成為與現(xiàn)有例17的彈跳量Δz相比幾乎沒有變化的結(jié)果，無法得到回彈的降低效果。而且，在將第一傾斜角度α₁設(shè)為80[°]的比較例18中，在第一成形工序中，在凸緣部125產(chǎn)生了褶皺。

根據(jù)上述的結(jié)果能夠確認(rèn)到，即使在具有傾斜的凸緣部125的成形品103中，通過本發(fā)明的沖壓成形方法，也能得到回彈的降低等效果。

實(shí)施例6

接下來，說明本發(fā)明的實(shí)施例6。上述實(shí)施例1～實(shí)施例5是成形出凸緣寬度在兩側(cè)相同的結(jié)構(gòu)時(shí)的說明，但是在本實(shí)施例6中，關(guān)于成形出凸緣寬度在兩側(cè)不同的結(jié)構(gòu)時(shí)的效果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，因此說明其結(jié)果。

圖31是在本實(shí)施例6中作為成形對(duì)象的成形品41的剖視圖。成形品41為上凸形狀，如圖31所示，具有寬度互不相同的一對(duì)凸緣部125。在該成形品41中，如圖31所示，一方的凸緣部125的寬度為30[mm]，另一方的凸緣部125的寬度為20[mm]。其他的形狀與上述實(shí)施例1及實(shí)施例3的上凸成形品121(參照?qǐng)D23A及圖23B)相同。在圖31中，對(duì)于與該上凸成形品121相同的結(jié)構(gòu)，與圖23B同樣地標(biāo)注標(biāo)號(hào)。

作為本實(shí)施例6的沖壓成形條件，坯料使用了上述1180MPa級(jí)材料。沖壓機(jī)使用了與上述實(shí)施例1～實(shí)施例5相同的結(jié)構(gòu)。而且，應(yīng)變的返回適用于凸緣寬度為30[mm]的一方的凸緣部125。需要說明的是，第一傾斜角度α₁的上限值為47.1[°]。

本實(shí)施例6的沖壓成形條件的組18包括本發(fā)明例27、本發(fā)明例28、本發(fā)明例29、本發(fā)明例30、現(xiàn)有例18、比較例19及比較例20。本發(fā)明例27～本發(fā)明例30、比較例19及比較例20使用圖18所示的第一模具43以使凸緣寬度長的凸緣部125成為與第一傾斜角度α₁相同的角度的方式進(jìn)行第一成形工序(參照?qǐng)D18中的步驟a、b)，使用圖3A所示的第二模具3進(jìn)行第二成形工序(參照?qǐng)D18中的步驟c、d)。但是，在該第二成形工序中，第二傾斜角度α₂為0[°]。而且，比較例19及比較例20都是第一傾斜角度α₁為由式(1)表示的第一傾斜角度α₁的范圍外的沖壓成形。比較例19是第一傾斜角度α₁<第二傾斜角度α₂時(shí)的沖壓成形。比較例20是超過了第一傾斜角度α₁的上限值時(shí)的沖壓成形?，F(xiàn)有例18使用圖35所示的沖壓模具141進(jìn)行了一個(gè)工序的碰撞成形。

在成形品41中，由于兩方的凸緣寬度不同，因此下止點(diǎn)處的成形品41的兩方的凸緣部125的力矩的平衡破壞。以此為起因，在成形品41的脫模時(shí)，在成形品41產(chǎn)生施加彈跳且賦予扭轉(zhuǎn)變形的回彈。因此，在本實(shí)施例6中，為了扭轉(zhuǎn)的評(píng)價(jià)，算出了扭轉(zhuǎn)角度θ[°](參照?qǐng)D16)作為成形品41的端部的測定形狀與產(chǎn)品形狀的槽底部123a的傾斜角度差異。

表6示出將本實(shí)施例6的各沖壓成形條件、第一傾斜角度α₁的上限值、及在各沖壓成形條件下成形的成形品41的形狀評(píng)價(jià)結(jié)果匯總的情況。作為該形狀評(píng)價(jià)結(jié)果，成形品41的褶皺的產(chǎn)生有無(○、×)和扭轉(zhuǎn)角度θ[°]如表6所示。○記號(hào)表示“無褶皺”，×記號(hào)表示“有褶皺”。

[表6]

如表6所示，在本發(fā)明例27～本發(fā)明例30的任一項(xiàng)中，都未觀察到褶皺的產(chǎn)生。扭轉(zhuǎn)角度θ伴隨著第一傾斜角度α₁的增加而變化，在第一傾斜角度α₁＝40[°]下成為反方向的扭轉(zhuǎn)角度。而且，扭轉(zhuǎn)角度θ在第一傾斜角度α₁＝30[°]的情況下成為最小。

另一方面，如比較例19那樣，在第一傾斜角度α₁<第二傾斜角度α₂的情況下，扭轉(zhuǎn)角度θ成為與現(xiàn)有例18的扭轉(zhuǎn)角度θ相比幾乎沒有變化的結(jié)果，無法得到回彈的降低效果。而且，在比較例20中，第一傾斜角度α₁超過了上限值，因此在第一成形工序中，在凸緣部125產(chǎn)生了褶皺。

根據(jù)上述的結(jié)果能夠確認(rèn)到，即使凸緣寬度在兩側(cè)不同的成形品41的沖壓成形中，通過本發(fā)明的沖壓成形方法，也能得到回彈的降低等效果。除此之外，還示出了本發(fā)明對(duì)于扭轉(zhuǎn)的降低也有效的情況。

實(shí)施例7

接下來，說明本發(fā)明的實(shí)施例7。上述實(shí)施例1～實(shí)施例6是在成形品的軸向的中央部設(shè)有彎曲的凸緣部，且使用第一模具和第二模具的凸緣成形部的軸向全長上成為第一傾斜角度α₁>第二傾斜角度α₂的第一模具和第二模具進(jìn)行沖壓成形的情況。本實(shí)施例7是沖壓成形僅在成形品的軸向的中央部設(shè)有彎曲的凸緣部，在中央部的軸向兩側(cè)設(shè)有雖然傾斜但是未彎曲的凸緣部的成形品的情況，表示使用了僅在第一模具和第二模具的對(duì)彎曲的凸緣部進(jìn)行成形的部位成為第一傾斜角度α₁>第二傾斜角度α₂的第一模具和第二模具的實(shí)驗(yàn)。

在本實(shí)施例7的沖壓成形中，在第一成形工序中，使用圖32所示的第一模具105，在第二成形工序中，將圖3所示的第二模具3的第二傾斜角度α₂設(shè)定為0[°]，而且使用了該第二模具3。第一模具105是對(duì)實(shí)施例3使用的第一模具49(參照?qǐng)D19)的一部分進(jìn)行了變更的結(jié)構(gòu)。具體而言，如圖32所示，第一模具105具備沖模107、沖頭109、在沖頭109的兩側(cè)設(shè)置的坯料支架111，僅軸向的中央部成為第一傾斜角度α₁>第二傾斜角度α₂。需要說明的是，在圖32中，對(duì)于與第一模具49同樣的結(jié)構(gòu)，標(biāo)注同一標(biāo)號(hào)。

在本實(shí)施例7中，作為成形對(duì)象的產(chǎn)品形狀、坯料、沖壓機(jī)及沖壓成形條件與上述實(shí)施例3相同。在本實(shí)施例7中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的沖壓成形條件設(shè)為與實(shí)施例3的組9～組12對(duì)應(yīng)的組19～組22。組19～組22的各沖壓成形條件除了使用具有上述的構(gòu)造的第一模具105進(jìn)行第一成形工序的沖壓成形以外，與組9～組12分別相同。作為組19的沖壓成形，進(jìn)行了本發(fā)明例33、本發(fā)明例34、現(xiàn)有例19、比較例21及比較例22的沖壓成形。作為組20的沖壓成形，進(jìn)行了本發(fā)明例35及現(xiàn)有例20的沖壓成形。作為組21的沖壓成形，進(jìn)行了本發(fā)明例36、本發(fā)明例37、現(xiàn)有例21、比較例23及比較例24的沖壓成形。作為組22的沖壓成形，進(jìn)行了本發(fā)明例38及現(xiàn)有例22的沖壓成形。

本發(fā)明例33、本發(fā)明例34、本發(fā)明例36、本發(fā)明例37及比較例21～比較例24使用圖32所示的第一模具105進(jìn)行第一成形工序，使用圖3A所示的第二模具3進(jìn)行第二成形工序。但是，比較例21～比較例24是以使第一傾斜角度α₁成為由式(1)規(guī)定的第一傾斜角度α₁的范圍外的方式進(jìn)行了沖壓成形的例子。本發(fā)明例35及本發(fā)明例38除了使用具有上述的構(gòu)造的第一模具105進(jìn)行第一成形工序的沖壓成形以外，與實(shí)施例3的本發(fā)明例15及本發(fā)明例18分別相同。另一方面，現(xiàn)有例19及現(xiàn)有例21使用圖26所示的沖壓模具79通過一個(gè)工序的拉延成形進(jìn)行了上凸成形品121的成形。現(xiàn)有例20及現(xiàn)有例22除了使用具有上述的構(gòu)造的第一模具105進(jìn)行第一成形工序的沖壓成形以外，與實(shí)施例3的現(xiàn)有例10及現(xiàn)有例12分別相同。

需要說明的是，與實(shí)施例1及實(shí)施例3同樣，根據(jù)使用了590MPa級(jí)材料時(shí)的上式(1)，第一傾斜角度α₁的上限值為26.4[°]。使用了1180MPa級(jí)材料時(shí)的第一傾斜角度α₁的上限值為61.6[°]。而且，本實(shí)施例7的回彈的評(píng)價(jià)方法與上述實(shí)施例1～實(shí)施例5相同。

表7示出將本實(shí)施例7的各沖壓成形條件、第一傾斜角度α₁取得的上限值、及在該各沖壓成形條件下成形的上凸成形品121的形狀評(píng)價(jià)結(jié)果匯總的情況。作為該形狀評(píng)價(jià)結(jié)果，上凸成形品121的褶皺的產(chǎn)生有無(○、×)和彈跳量Δz[mm]如表7所示?！鹩浱?hào)表示“無褶皺”，×記號(hào)表示“有褶皺”。

[表7]

如表7所示，在組19～組22的本發(fā)明例33～38中，都未產(chǎn)生褶皺。而且，在上述的本發(fā)明例33～38的任一項(xiàng)中，彈跳量Δz都比各本發(fā)明例所屬的組的現(xiàn)有例減小，能夠降低由回彈引起的彈跳變形。

另一方面，如比較例21那樣第一傾斜角度α₁<第二傾斜角度α₂的情況下，彈跳量Δz成為與現(xiàn)有例19的彈跳量Δz相比幾乎沒有變化的結(jié)果，無法得到回彈的降低效果。這一點(diǎn)關(guān)于比較例23也同樣，比較例23與現(xiàn)有例21是幾乎沒有變化的結(jié)果。而且，在比較例22及比較例24中，第一傾斜角度α₁超過上限值，因此在第一成形工序中，在凸緣部125產(chǎn)生了褶皺。

如以上所述，關(guān)于僅在軸向中央部設(shè)有彎曲的凸緣部的上凸成形品，即便是僅軸向的中央部成為第一傾斜角度α₁>第二傾斜角度α₂的情況下，通過將第一傾斜角度α₁設(shè)為式(1)的范圍內(nèi)來進(jìn)行沖壓成形，也能夠避免在上凸成形品產(chǎn)生褶皺而降低上凸成形品的回彈。而且，從現(xiàn)有例20與本發(fā)明例35的比較、以及現(xiàn)有例22與本發(fā)明例38的比較可知，即便在使用襯墊的情況下，通過本發(fā)明的沖壓成形方法也能夠降低上凸成形品的回彈。

工業(yè)實(shí)用性

如以上所述，本發(fā)明的沖壓成形方法對(duì)于槽形狀部的縱壁部具有上翹曲或下翹曲的彎曲凸緣部的成形品的沖壓成形有用，特別適合于不改變產(chǎn)品形狀而能夠降低成形品的扭轉(zhuǎn)或彎曲這樣的三維性的回彈的沖壓成形。

標(biāo)號(hào)說明

1 第一模具(實(shí)施方式1)

3 第二模具(實(shí)施方式1)

5 第一沖模

5a 第一沖模側(cè)的槽形狀成形部

5b 第一沖模側(cè)的凸緣成形部

7 第一沖頭

7a 第一沖頭側(cè)的槽形狀成形部

7b 第一沖頭側(cè)的凸緣成形部

9 第一槽形狀成形部

10 交叉部

11 第一凸緣成形部

12 彎曲面

13 第二沖模

13a 第二沖模側(cè)的槽形狀成形部

13b 第二沖模側(cè)的凸緣成形部

15 第二沖頭

15a 第二沖頭側(cè)的槽形狀成形部

15b 第二沖頭側(cè)的凸緣成形部

17 第二槽形狀成形部

18 交叉部

19 第二凸緣成形部

20 彎曲面

21 坯料

23 第一模具(實(shí)施方式2)

25 第一沖模

25a 第一沖模側(cè)的槽形狀成形部

25b 第一沖模側(cè)的凸緣成形部

27 第一沖頭

27a 第一沖頭側(cè)的槽形狀成形部

27b 第一沖頭側(cè)的凸緣成形部

29 第二模具(實(shí)施方式2)

31 第二沖模

31a 第二沖模側(cè)的槽形狀成形部

31b 第二沖模側(cè)的凸緣成形部

33 第二沖頭

33a 第二沖頭側(cè)的槽形狀成形部

33b 第二沖頭側(cè)的凸緣成形部

35 第一模具(實(shí)施方式3)

37 第一沖模

39 襯墊

41 成形品(凸緣寬度不同的成形品)

43 第一模具(實(shí)施方式4)

45 第一沖模

47 第一沖頭

49 第一模具(實(shí)施方式5)

51 沖模

53 沖頭

55 坯料支架

61 成形品(僅凸緣部上凸)

63 成形品(僅凸緣部下凸)

75 第一模具(實(shí)施例3)

77 第一沖模

79 沖壓模具(實(shí)施例3、現(xiàn)有例)

81 沖模

83 沖頭

85 坯料支架

87 第一模具(實(shí)施例4)

89 沖模

91 沖頭

93 坯料支架

95 沖壓模具(實(shí)施例4、現(xiàn)有例)

97 沖模

99 沖頭

101 坯料支架

103 成形品(凸緣部傾斜的成形品)

105 第一模具(實(shí)施例7)

107 沖模

109 沖頭

111 坯料支架

121 上凸成形品

123 槽形狀部

123a 槽底部

123b 縱壁部

125 凸緣部

127 下凸成形品

141 沖壓模具(現(xiàn)有例其1)

143 沖模

145 沖頭

147 沖壓模具(現(xiàn)有例其2)

149 沖模

151 沖頭