冲压成形用钢板的制造方法以及冲压成形部件的制造方法及制造装置制造方法
【专利摘要】提供冲压成形用钢板的制造方法、以及冲压成形部件的制造方法及制造装置，该冲压成形用钢板的制造方法可以得到被加热到规定温度的非矩形的冲压成形用钢板，该冲压成形部件的制造方法及制造装置制造使用由该制造方法制成的冲压成形用钢板来制造的冲压成形部件。本发明一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法包括：对从板厚方向看为矩形的钢板构件即毛坯材料(10)进行通电加热的工序即通电加热工序(步骤-101)；通过对通电加热开始后的毛坯材料(10)施加朝向与该毛坯材料(10)的面(表面(10a)及(背面10b))水平的方向的应力，使毛坯材料(10)从矩形向非矩形变形的工序即弯曲加工工序(步骤-102)。
【专利说明】冲压成形用钢板的制造方法以及冲压成形部件的制造方法
及制造装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及冲压成形用钢板的制造方法以及冲压成形部件的制造方法以及制造装置的技术。
【背景技术】
[0002]以往，在进行冲压成形的情况下广泛采用如下技术:对作为其原料的毛坯材料借助通电加热进行加热后进行冲压成形，从而加工性好地进行冲压成形，并且，在进行冲压成形的同时进行淬火，可以高效地得到高强度的产品。
[0003]作为在冲压成形前对毛坯材料进行通电加热的技术，例如，已知以下所示的专利文献I中公开的技术，该技术是公知的。
[0004]在专利文献I所公开的现有技术中，采用如下结构:使相互离开的电极与板状工件(毛坯材料)接触，从而进行通电加热。
[0005]而且，以往，通过这种方法进行通电加热的毛坯材料选择矩形的毛坯材料。这是因为，对于具有矩形以外的形状的(非矩形的)毛坯材料而言，在通电加热时在各部位产生电流密度的偏差，因此 ，难以通过通电加热的方法将非矩形的毛坯材料整体加热到均匀的温度。
[0006]在先技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2008-87001号公报
【发明内容】
[0009]发明要解决的课题
[0010]在通过冲压成形来制造产品的情况下，根据不同的产品形状，使作为其坯料的原料且被加热到规定的温度的毛坯材料(以下称为冲压成形用钢板)的形状与产品形状对应(即不是矩形)时从材料的成品率提高等观点来看更有利，这种情况并不少见。
[0011]但是，以往难以借助通电加热来均匀地加热非矩形的毛坯材料，导致难以制成非矩形的冲压成形用钢板，因此，通常由矩形的毛坯材料制成矩形的冲压成形用钢板并加以使用。
[0012]因此，以往在通过冲压成形来制造产品的情况下，难以提高材料的成品率，存在对如下技术的需求:可以采用通电加热的方法并得到与产品形状对应的非矩形的冲压成形用钢板。
[0013]本发明是鉴于上述现状的课题而作出的，其目的在于提供一种可以得到被加热到规定温度的非矩形的冲压成形用钢板的冲压成形用钢板的制造方法、以及制造使用由该制造方法制造的冲压成形用钢板来制造的冲压成形部件的冲压成形部件的制造方法及制造
>J-U ρ?α装直。[0014]用于解决课题的方案
[0015]本发明所要解决的课题如上所述，接着说明用于解决该课题的方案。
[0016]S卩，第一发明的冲压成形用钢板的制造方法包括:对从板厚方向看为矩形的钢板构件进行通电加热的工序；以及通过对通电加热开始后的所述矩形的钢板构件施加应力，使所述钢板构件从矩形向非矩形变形的工序。
[0017]另外，第二发明如下:在使所述钢板构件从矩形向非矩形变形的工序中，对通电加热后的所述矩形的钢板构件，施加朝向与该钢板构件的板厚方向正交的方向的应力。
[0018]另外，第三发明如下:在使所述钢板构件从矩形向非矩形变形的工序中，在利用皱折抑制构件在板厚方向上夹压所述钢板构件的同时，对所述钢板构件施加朝向与该钢板构件的板厚方向正交的方向的应力，所述皱折抑制构件是由具有隔热性的原料构成的构件。
[0019]另外，第四发明如下:在对所述矩形的钢板构件进行通电加热的工序之前，具有对所述钢板构件形成弯曲部的工序，该弯曲部是与该钢板构件的长度方向平行的部位并且是使该钢板构件在板厚方向上鼓出而形成的部位。
[0020]另外，第五发明的冲压成形部件的制造方法包括:对从板厚方向看为矩形的钢板构件进行通电加热的工序；通过对通电加热开始后的所述矩形的钢板构件施加应力，使所述钢板构件从矩形向非矩形变形的工序；以及对由所述应力施加机构施加了应力而形成的非矩形的所述钢板构件，在板厚方向上进行冲压成形的工序。
[0021]另外，第六发明如下:在使所述钢板构件从矩形向非矩形变形的工序中，在利用皱折抑制构件在板厚方向上夹压所述钢板构件的同时，对所述钢板构件施加朝向与该钢板构件的板厚方向正交的方向的应力，所述皱折抑制构件是由具有隔热性的原料构成的构件。
[0022]另外，第七发明如下:在对所述矩形的钢板构件进行通电加热的工序之前，具有对所述钢板构件形成弯曲部的工序，该弯曲部是与该钢板构件的长度方向平行的部位并且是使该钢板构件在板厚方向上鼓出而形成的部位。
[0023]另外，第八发明的冲压成形部件的制造装置具有:加热机构，所述加热机构是用于对从板厚方向看为矩形的钢板构件进行通电加热的机构；应力施加机构，所述应力施加机构是用于对通电加热开始后的所述矩形的钢板构件施加朝向与该钢板构件的板厚方向正交的方向的应力的机构；以及冲压成形机构，所述冲压成形机构是用于对由所述应力施加机构施加了应力而形成的非矩形的所述钢板构件在板厚方向上进行冲压成形的机构。
[0024]发明的效果
[0025]作为本发明的效果，起到以下所示的效果。
[0026]第一发明可以得到被加热到规定温度的非矩形的冲压成形用钢板。
[0027]第二发明可以得到被加热到规定温度的非矩形的冲压成形用钢板。
[0028]第三发明可以得到皱折的产生得到抑制的、品质更好的冲压成形用钢板。
[0029]第四发明可以对毛坯材料以更小的应力实施弯曲加工。由此，可以使弯曲加工装置成为更简单的结构。
[0030]第五发明可以制造板厚均等的冲压成形部件。
[0031]第六发明可以得到皱折的产生得到抑制的、品质更好的冲压成形部件。
[0032]第七发明可以对毛坯材料以更小的应力实施弯曲加工。由此，可以使弯曲加工装置成为更简单的结构。[0033]第八发明可以制造板厚均等的冲压成形部件。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1是表示本发明一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法所使用的通电加热装置的整体结构的示意图、(a)是平面示意图、(b)侧面示意图。
[0035]图2是表示本发明一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法所使用的通电加热装置的整体结构的立体示意图。
[0036]图3是表示本发明一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法所使用的第一实施方式的弯曲加工装置的整体结构的示意图、(a)是平面示意图、(b)是侧面示意图。
[0037]图4是表示本发明一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法所使用的第一实施方式的弯曲加工装置的整体结构的立体示意图。
[0038]图5是本发明一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法所使用的第二实施方式的弯曲加工装置的示意图、(a)是侧面示意图、(b)是表示由皱折抑制机构约束毛坯材料的约束状态的侧面示意图。
[0039]图6是表示本发明一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法的示意图。
[0040]图7是表示本发明的冲压成形用钢板的制造方法的流程的图、(a)是表示本发明第一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法的流程的流程图、(b)是表示本发明第二实施方式的冲压成形用钢板的制造方法的流程的流程图。
[0041]图8是表示冲压成形用钢板的制造状况(形状α的情况)的示意图、(a)是表示本发明第一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法的情况的示意图、(b)是表示以往的冲压成形用钢板的制造方法的情况的示意图。
[0042]图9是表示冲压成形用钢板的制造状况(形状β的情况)的示意图、(a)是表示本发明第一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法的情况的示意图、(b)是表示以往的冲压成形用钢板的制造方法的情况的示意图。
[0043]图10是表示冲压成形用钢板的制造状况(形状Y的情况)的示意图、(a)是表示本发明第一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法的情况的示意图、(b)是表示以往的冲压成形用钢板的制造方法的情况的示意图。
[0044]图11是表示本发明第二实施方式的冲压成形用钢板的制造方法的示意图、(a)是表示本发明第二实施方式的冲压成形用钢板的制造方法中的通电加热工序的实施状况的示意图、(b)是表示本发明第二实施方式的冲压成形用钢板的制造方法中的弯曲加工工序的实施状况的示意图、(C)是表示由本发明第二实施方式的冲压成形用钢板的制造方法制成的冲压成形用钢板的示意图。
[0045]图12是表示本发明第一实施方式的冲压成形部件的制造装置的整体结构的示意图。
[0046]图13是表示构成本发明第一实施方式的冲压成形部件的制造装置的冲压成形装置的示意图。
[0047]图14是表示本发明第一实施方式的冲压成形部件的制造方法的流程的流程图。
[0048]图15是表示本发明第二实施方式的冲压成形部件的制造方法的流程的流程图。
[0049]图16是说明由本发明第一实施方式的冲压成形部件的制造方法制造的冲压成形部件的特征的示意图。
[0050]图17说明由以往的冲压成形部件的制造方法制造的冲压成形部件的特征的示意图。
【具体实施方式】
[0051]接着，对发明的实施方式进行说明。
[0052]首先，对在本发明一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法中使用的毛坯材料进行说明。
[0053]另外，在以下的说明中，将图1(a) (b)中所示的箭头X的方向规定为毛坯材料的长度方向(通电方向)，另外，将箭头Y的方向规定为毛坯材料的宽度方向(在以下说明中通用)。并且，将图1(a) (b)中所示的箭头Z的方向规定为毛坯材料的厚度方向(在以下说明中通用)。
[0054]如图1以及图2所示，在本发明一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法中使用的毛坯材料10是从板厚方向(即箭头Z的方向)看为矩形的钢板构件，是通过使电极2、2与其表面IOa和背面IOb接触而被实施通电加热的构件。
[0055]而且，在毛坯材料10的长度方向(即箭头X的方向)上的两端部，形成有用于使电极2、2接触的部位即通电部10c、IOcL
[0056]另外，在毛坯材料10的宽度方向(即箭头Y的方向)上的两端部，形成有与通电加热方向平行的边部即侧面部10e、10f。
[0057]另外，在本实施方式中，例示了使用“矩形”的毛坯材料10的情况，但本发明一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法所使用的毛坯材料不一定必须是矩形(即完全的正方形或长方形)。
[0058]S卩，在此所说的“矩形”并非是仅指完全的长方形以及正方形的概念，而是如下概念:只要毛坯材料中的想要得到均匀的温度的部位是矩形即可，对于除此之外的部位(例如将来被切除那样的部位(剩余部))而言，可以是局部存在凸部或凹部那样的形状，也包括这种大体是矩形的形状(大致矩形)。
[0059]接着，使用图1?图5说明本发明一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法所使用的各装置。
[0060]本发明一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法，可以使用图1以及图2所示那样的通电加热装置I和图3?图5所示那样的弯曲加工装置20，对毛坯材料10实施加工来实现。
[0061]首先，对在本发明一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法中使用的通电加热装置进行说明。
[0062]如图1以及图2所示，在本发明一实施方式的通电加热方法中使用的通电加热装置1，是用于在冲压成形前的阶段对用于进行冲压成形的原料即毛坯材料10进行通电加热的装置，具有一对电极2、2和电源装置3等。
[0063]电极2、2是与形成在毛坯材料10的长度方向(X方向)上的两端部的各通电部IOcUOd电连接的部位。
[0064]另外，电极2、2与电源装置3连接，构成由电源装置3、电极2、2以及毛坯材料10形成一个闭合电路的结构。
[0065]而且，构成如下结构:通过由电源装置3对电极2、2施加规定的电压，可以使毛坯材料10的长度方向(X方向)电流以规定的电流值在毛坯材料10中流动(即可以进行通电加热)。
[0066]接着，对在本发明一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法中使用的弯曲加工装置进行说明。
[0067]如图3以及图4所示，在本发明一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法中使用的弯曲加工装置20，是用于对毛坯材料10在与其板厚方向(Z方向)正交的方向上施加应力以使毛坯材料10变形的装置，该弯曲加工装置20采用具有多个(在本实施方式中为四个)应力施加机构21、22、23、24的结构。
[0068]另外，弯曲加工装置20具有用于在规定的位置以规定的姿势配置毛坯材料10的配置部25、25。
[0069]在弯曲加工装置20中的配置部25、25上配置的毛坯材料10，以板厚方向朝向铅垂方向的状态被保持，表面IOa以及背面IOb被保持为水平。
[0070]而且，毛坯材料10的各边10c、10d、10e、10f配置在与各应力施加机构21、22、23、
24对应的位置。
[0071]另外，在本实施方式所示的弯曲加工装置20中，采用具有与矩形的毛坯材料10的各边对应的四个应力施加机构21、22、23、24的结构，但本发明的弯曲加工装置所具有的应力施加机构的个数并不限于此，也可以采用与各边对应地具有两个以上的应力施加机构的结构。
[0072]应力施加机构21配置在与以规定的姿势配置在配置部25、25的毛坯材料10的通电部IOc面对的位置，并具有能够夹持通电部IOc的夹紧机构21a。另外，夹紧机构21a由位移机构21b支承，并构成为能够在毛坯材料10的长度方向(X方向)上位移。
[0073]因此，在由夹紧机构21a夹持通电部IOc的状态下，使位移机构21b的轴部缩小，从而可以对毛坯材料10施加朝向X方向的张力。
[0074]另外，通过使夹紧机构21a把持未图示的推压构件并且使位移机构21b的轴部伸长，从而也可以将该推压构件推压在通电部IOc上并对毛坯材料10施加朝向X方向的压缩力。
[0075]另外，在应力施加机构21中，位移机构21b由滑动机构21c支承，并构成为能够在毛坯材料10的宽度方向(Y方向)上位移。
[0076]因此，可以变更通电部IOc的供夹持的位置。
[0077]应力施加机构22配置在与以规定的姿势配置在配置部25、25的毛坯材料10的通电部IOd面对的位置，并具有能够夹持通电部IOd的夹紧机构22a。另外，夹紧机构22a由位移机构22b支承，并构成为能够在毛坯材料10的长度方向(X方向)上位移。
[0078]因此，在由夹紧机构22a夹持通电部IOd的状态下，使位移机构22b的轴部缩小，从而可以对毛坯材料10施加朝向X方向的张力。
[0079]另外，通过使夹紧机构22a把持未图示的推压构件并且将该推压构件推压在通电部IOd上，使位移机构22b的轴部伸长，从而也可以对毛坯材料10施加朝向X方向的压缩力。[0080]另外，在应力施加机构22中，位移机构22b由滑动机构22c支承，并构成为能够在毛坯材料10的宽度方向(Y方向)上位移。
[0081]因此，可以变更通电部IOd的供夹持的位置。
[0082]应力施加机构23配置在与以规定的姿势配置在配置部25、25的毛坯材料10的侧面部IOe面对的位置，并具有能够夹持侧面部IOe的夹紧机构23a。另外，夹紧机构23a由位移机构23b支承，并构成为能够在毛坯材料10的宽度方向(Y方向)上位移。
[0083]因此，在由夹紧机构23a夹持侧面部IOe的状态下，使位移机构23b的轴部缩小，从而可以对毛坯材料10施加朝向Y方向的张力。
[0084]另外，通过使夹紧机构23a把持未图示的推压构件并且将该推压构件推压在侧面部IOe上，使位移机构23b的轴部伸长，从而也可以对毛坯材料10施加朝向Y方向的压缩力。
[0085]另外，在应力施加机构23中，位移机构23b由滑动机构23c支承，并构成为能够在毛坯材料10的长度方向(X方向)上位移。
[0086]因此，可以变更侧面部IOe的供夹持的位置。
[0087]应力施加机构24配置在与以规定的姿势配置在配置部25、25的毛坯材料10的侧面部IOf面对的位置，并具有能够夹持侧面部IOf的夹紧机构24a。另外，夹紧机构24a由位移机构24b支承，并构成为能够在毛坯材料10的宽度方向(Y方向)上位移。
[0088]因此，在由夹紧机构24a夹持侧面部IOf的状态下，使位移机构24b的轴部缩小，从而可以对毛坯材料10施加朝向Y方向的张力。
[0089]另外，通过使夹紧机构24a把持未图示的推压构件并且将该推压构件推压在侧面部IOf上，使位移机构24b的轴部伸长，从而也可以对毛坯材料10施加朝向Y方向的压缩力。
[0090]另外，在应力施加机构24中，位移机构24b由滑动机构24c支承，并构成为能够在毛坯材料10的长度方向(X方向)上位移。
[0091]因此，可以变更侧面部IOf的供夹持的位置。
[0092]S卩，本发明一实施方式的弯曲加工装置20具有:用于配置从板厚方向看为矩形的钢板构件即毛坯材料10的配置部25、25 ;以及用于对毛坯材料10施加朝向与该毛坯材料10的板厚方向正交的方向的应力的机构即应力施加机构21、22、23、24。
[0093]根据如上所述的结构，可以得到被加热到规定温度的非矩形的冲压成形用钢板15。
[0094]另外，本实施方式所示的弯曲加工装置20采用如下结构:通过各应力施加机构21、22、23、24，施加与毛坯材料10的长度方向(X方向)以及宽度方向(Y方向)平行的方向的应力以使毛坯材料10变形，但本发明的弯曲加工装置施加应力的方向不一定必须与毛坯材料10的长度方向(X方向)以及宽度方向(Y方向)平行，而且也可以是包含有朝向毛坯材料10的板厚方向(Z方向)的成分在内(即相对于板厚方向倾斜地施加应力)的结构。
[0095]另外，在本发明一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法中使用的弯曲加工装置20也可以是还具有图5(a) (b)所示那样的皱折抑制机构26的结构。
[0096]如图5(a)所示，皱折抑制机构26是用于通过在板厚方向(Z方向)上夹压要进行弯曲加工的毛坯材料10来抑制在毛坯材料10的表面IOa以及背面IOb产生的皱折的机构，具有:与毛坯材料10的表面IOa抵接的作为第一皱折抑制构件的第一皱折抑制构件26a、以及与背面IOb抵接的作为第二皱折抑制构件的第二皱折抑制构件26b。
[0097]另外，各皱折抑制构件26a、26b采用由具有隔热性以及绝缘性的材质(例如陶瓷等)构成的结构，各皱折抑制构件26a、26b采用抑制与毛坯材料10抵接时产生的温度降低的结构。
[0098]另外，上侧的第一皱折抑制构件26a采用由位移机构26c支承的结构，采用能够沿配置于弯曲加工装置20的毛坯材料10的板厚方向(Z方向)位移的结构。
[0099]并且，下侧的第二皱折抑制构件26b配置在能够与配置在弯曲加工装置20的规定位置(配置部25、25)的毛坯材料10的背面IOb抵接的位置，并配置在与想要抑制毛坯材料10的皱折的部位抵接的位置。
[0100]另外，如图5(b)所示，形成如下结构:利用各皱折抑制构件26a、26b在板厚方向上夹压毛坯材料10的同时在与板厚方向正交的方向施加应力，从而抑制平面弯曲加工时产生皱折。
[0101]S卩，本发明一实施方式的弯曲加工装置20还具有用于减少在毛坯材料10产生的皱折的机构即皱折抑制机构26，该皱折抑制机构26具有:沿着毛坯材料10的表面IOa的作为第一构件的第一皱折抑制构件26a、以及沿着毛坯材料10的背面IOb的作为第二构件的第二皱折抑制构件26b。
[0102]根据如上所述的结构，可以得到皱折的产生得到抑制的、品质更好的冲压成形用钢板15。
[0103]另外，在本发明一实施方式的弯曲加工装置20中，皱折抑制构件26a和皱折抑制构件26b是由具有隔热性的原料构成的构件。
[0104]根据如上所述的结构，可以抑制弯曲加工时的冲压成形用钢板15的温度降低。由此，可以确保冲压成形时的加工性。
[0105]另外，在本实施方式中，形成利用各皱折抑制构件26a、26b夹压毛坯材料10来抑制皱折的产生的结构，但也可以形成使各皱折抑制构件26a、26b不与毛还材料IO接触的结构。
[0106]即，将各皱折抑制构件26a、26b的间隙保持在规定的距离以便将实施弯曲加工时在毛坯材料10产生的起伏抑制在一定高度以下，从而也可以抑制毛坯材料10的皱折。
[0107]接着，使用图6?图10说明本发明第一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法。
[0108]如图6所示，在利用通电加热装置I对毛坯材料10进行通电加热后，利用弯曲加工装置20对该通电加热后的毛坯材料10进行弯曲加工，从而可以实现本发明第一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法。
[0109]如图6以及图7(a)所示，在本发明第一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法中，首先，执行对毛坯材料10进行通电加热的工序(以下称为通电加热工序)(步骤-101)。
[0110]在通电加热工序(步骤-101)中，使用通电加热装置I对从板厚方向看为矩形的毛坯材料10进行通电加热，为了使该毛坯材料10的温度成为马氏体转变温度(Ac3)以上而进行加热。
[0111]接着，在该毛坯材料10的温度不降低的期间迅速转到下一工序。[0112]在本发明第一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法中，接着，执行对已通电加热到规定温度的状态的毛坯材料10进行弯曲加工的工序(以下称为弯曲加工工序)(步骤-102)。
[0113]在弯曲加工工序(步骤-102)中，使用弯曲加工装置20，对从板厚方向看为矩形的毛坯材料10进行弯曲加工。
[0114]该弯曲加工的形态例如为图8(a)所示那样的形态。
[0115]例如，在想要得到形状α那样的冲压成形部件的情况下，以往使用图8(b)所示那样的大小的从板厚方向看为矩形的毛坯材料30。
[0116]在本发明第一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法中，构成使用大小比毛坯材料30小的毛坯材料10的结构。
[0117]而且，构成如下结构:利用通电加热装置I将比以往小的矩形的毛坯材料10通电加热至规定的温度，并且，利用弯曲加工装置20使毛坯材料10变形为与形状α对应的形状，以制成冲压成形用钢板15。
[0118]另外，弯曲加工的形态也可以为例如图9(a)所示那样的形态。
[0119]例如，在要得到形状β那样的冲压成形部件的情况下，以往使用图9(b)所示那样的大小的从板厚方向看为矩形的毛坯材料30。
[0120]在本发明第一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法中，构成使用大小比毛坯材料30小的毛坯材料10的结构。
[0121]而且，构成如下结构:利用通电加热装置I将比以往小的矩形的毛坯材料10通电加热至规定的温度，并且，利用弯曲加工装置20使毛坯材料10变形为与形状β对应的形状，以制成冲压成形用钢板15。
[0122]并且，弯曲加工的形态也可以为例如图10(a)所示那样的形态。
[0123]例如，在要得到形状Y那样的冲压成形部件的情况下，以往使用图10(b)所示那样的大小的从板厚方向看为矩形的毛坯材料30。
[0124]在本发明第一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法中，构成使用大小比毛坯材料30小的毛坯材料10的结构。
[0125]而且，构成如下结构:利用通电加热装置I将比以往小的矩形的毛坯材料10通电加热至规定的温度，并且，利用弯曲加工装置20使毛坯材料10变形为与形状Y对应的形状，以制成冲压成形用钢板15。
[0126]S卩，本发明一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法包括:对从板厚方向看为矩形的钢板构件即毛坯材料10进行通电加热的工序即通电加热工序(步骤-101);以及针对通电加热开始后的毛坯材料10，通过对该毛坯材料10施加应力，使毛坯材料10从矩形向非矩形变形的工序即弯曲加工工序(步骤-102)。
[0127]另外，本发明一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法在弯曲加工工序(步骤-102)中，施加朝向与该毛坯材料10的板厚方向正交的方向(即与XY平面平行的方向)的应力，从而使毛坯材料10从矩形向非矩形变形。
[0128]根据如上所述的结构，可以得到被加热到规定温度的非矩形的冲压成形用钢板15。
[0129]而且，本发明一实施方式的冲压成形用钢板的制造方法在使毛坯材料10从矩形向非矩形变形的工序(即弯曲加工工序(步骤-102))中，在利用皱折抑制构件26a、26b在板厚方向上夹压毛坯材料10的同时对该毛坯材料10施加朝向与该毛坯材料10的板厚方向正交的方向的应力，所述皱折抑制构件26a、26b是由具有隔热性的原料构成的构件。
[0130]根据如上所述的结构，可以得到皱折的产生得到抑制的、品质更好的冲压成形用钢板15。
[0131]接着，使用图7以及图11说明本发明第二实施方式的冲压成形用钢板的制造方法。
[0132]如图7(b)所示，在本发明第二实施方式的冲压成形用钢板的制造方法中，首先，执行如下工序:对毛坯材料17进行用于形成弯曲部17a的加工(以下称为弯曲部形成工序)(步骤-200)。
[0133]在弯曲部形成工序(步骤-200)中，使用未图示的冲压装置等，对图11(a) (b)所示那样的宽度方向的尺寸为Wl的矩形的毛坯材料17形成与长度方向平行的弯曲部17a。
[0134]由此，在确保毛坯材料17的表面积的同时使毛坯材料17的宽度方向的尺寸减小到 W2 (ffl>W2)。
[0135]接下来，在本发明第二实施方式的冲压成形用钢板的制造方法中，接着对具有弯曲部17a的毛坯材料17执行通电加热工序(步骤-201)。
[0136]在通电加热工序(步骤-201)中，使用通电加热装置1，对从板厚方向看为矩形的毛坯材料17进行通电加热，为了使该毛坯材料17的温度成为马氏体转变温度(Ac3)以上而进行加热。
[0137]由于毛坯材料17在通电方向(即X方向)上的截面形状是固定的，因此，与对毛坯材料10进行通电加热的情况同样地，可以通过通电加热使毛坯材料17的各部位的温度均匀地进行加热。
[0138]接着，在该毛坯材料17的温度不降低的期间迅速转到下一工序。
[0139]在本发明第二实施方式的冲压成形用钢板的制造方法中，接着，执行对已通电加热到规定温度的状态的毛坯材料17进行弯曲加工的弯曲加工工序(步骤-202)，以制成图11(c)所示那样的冲压成形用钢板35。
[0140]在弯曲加工工序(步骤-202)中，使用弯曲加工装置20对从板厚方向看为矩形的毛坯材料17进行弯曲加工。
[0141]在对毛坯材料17在与长度方向正交的方向上实施弯曲加工的情况下，根据该毛坯材料17的宽度方向的尺寸，弯曲加工所需的应力变得不同。
[0142]即，宽度方向的尺寸为W2的毛坯材料17的弯曲加工所需要的应力，与在维持宽度方向的尺寸为Wl不变的状态下进行弯曲加工的情况相比变小。
[0143]而且，若实施弯曲加工所需的应力减小，则可以使构成弯曲加工装置20的各应力施加机构21、22、23、24采用更简单的结构。即，可以使各应力施加机构21、22、23、24中的各夹紧机构21a、22a、23a、24a简化(例如减小构件的板厚等)、或者作为各位移机构21b、22b、23b、24b可以采用简单的结构(例如使用更小型且较小的规格的液压缸等)等。
[0144]S卩，本发明第二实施方式的冲压成形用钢板的制造方法，在对矩形的钢板构件即毛坯材料17进行通电加热的工序(即通电加热工序(步骤-201))之前，具有对该毛坯材料17形成弯曲部17a的工序即弯曲部形成工序(步骤-200)，该弯曲部17a是与该毛坯材料17的长度方向(X方向)平行的部位并且是使该毛坯材料17在板厚方向(Z方向)上鼓出而形成的部位。
[0145]根据如上所述的结构，可以对毛坯材料17以更小的应力实施弯曲加工。由此，可以使弯曲加工装置20成为更简单的结构。
[0146]接着，使用图12以及图13说明本发明一实施方式的用于制造冲压成形部件的冲压成形部件的制造装置。
[0147]如图12所示，本发明一实施方式的用于制造冲压成形部件50的制造装置100形成如下结构，即具有:用于对毛坯材料10进行通电加热的通电加热装置I ;用于对由该通电加热装置I加热了的毛坯材料10进行弯曲加工来制成冲压成形用钢板15的弯曲加工装置20 ;以及用于对由该弯曲加工装置20制成的冲压成形用钢板15进行冲压成形的冲压成形装置51。
[0148]如图13所示，冲压成形装置51是用于将作为冲压成形部件50的坯料的原料即冲压成形用钢板15冲压成形为规定的形状的装置，具有:金属模53、毛坯支座54、缓冲垫(cushion) 55、缓冲销 57、57......等。
[0149]金属模53具有作为上模的冲模53a和作为下模的冲头53b。另外,在冲模53a的底面部，形成有用于与毛坯支座54协作来夹压冲压成形用钢板15的夹压面53c。
[0150]毛坯支座54是用于在其与冲模53a之间夹压并保持冲压成形用钢板15的部位。
[0151]冲模53a被固 定于冲模支座59,冲头53b被固定于冲头支座60。
[0152]另外，冲模支座59由未图示的位移装置在上下方向(即图17中所示的箭头A的方向)能够位移地支承，而且，冲头支座60与冲压成形装置51的未图示的本体框架等一体地形成，从而构成不能位移的结构。
[0153]根据如上所述的结构，构成如下结构:通过使冲模支座59在上下方向上位移，可以调节固定于冲模支座59的冲模53a与固定于冲头支座60的冲头53b的离开距离。
[0154]另外，在冲头支座60上形成有用于插通缓冲销57、57……的在上下方向上贯通的孔 60a、60a......。
[0155]并且，在与冲头支座60邻接的下方配置有缓冲垫55，插通到孔60a、60a……中的缓冲销57、57……的下端部与缓冲垫55的顶面部抵接。
[0156]这样，作为构成本发明一实施方式的冲压成形部件50的制造装置100的冲压成形装置51，采用从以往起一直用于热冲压成形的通常的冲压成形装置。
[0157]另外，在本实施方式所示的制造装置100中，例示了使用于进行通电加热工序(步骤-101)的通电加热装置1、用于进行弯曲加工工序(步骤-102)的弯曲加工装置20以及用于对冲压成形用钢板15进行冲压成形的冲压成形装置51分别为单个装置的结构，但也可以构成使通电加热装置1、弯曲加工装置20以及冲压成形装置51形成一体的结构。
[0158]而且，在使通电加热装置1、弯曲加工装置20以及冲压成形装置51形成一体这种结构的冲压成形部件50的制造装置中，可以缩短从通电加热装置I到弯曲加工装置20的移送路径以及从弯曲加工装置20到冲压成形装置51的移送路径，因此，可以减小被通电加热了的冲压成形用钢板15的温度降低。由此，可以在保持比以往更高温的状态的同时对冲压成形用钢板15进行冲压成形，因此，可以提高加工时的工件的加工性。
[0159]另外，在本发明一实施方式的冲压成形部件50的制造装置100中使用的弯曲加工装置20也可以是还具有图5(a) (b)所示那样的皱折抑制机构26的结构。
[0160]接着，使用图14以及图15说明本发明第一实施方式的冲压成形部件的制造方法。
[0161]本发明第一实施方式的冲压成形部件的制造方法是使用本发明一实施方式的制造装置100 (参照图12)制造冲压成形部件50的方法，如图14所示，具有通电加热工序(步骤-101)、弯曲加工工序(步骤-102)、以及冲压成形工序(步骤-300)。
[0162]即，在本发明第一实施方式的冲压成形部件的制造方法中，首先，使用通电加热装置I (参照图12)执行对毛坯材料10进行通电加热的通电加热工序(步骤-101)。
[0163]接着，在本发明第一实施方式的冲压成形部件的制造方法中，使用弯曲加工装置20 (参照图12)执行对已通电加热到规定温度的状态的毛坯材料10进行弯曲加工的弯曲加工工序(步骤-102)。
[0164]而且，构成如下结构:利用通电加热装置I将比以往小的矩形的毛坯材料10通电加热至规定的温度，并且，利用弯曲加工装置20使毛坯材料10变形为与形状α对应的形状，以制成冲压成形用钢板15。
[0165]另外，在本发明一实施方式的冲压成形部件的制造方法中，通过使用具有皱折抑制机构26的弯曲加工装置20，可以在抑制在毛坯材料10产生的皱折的同时制成冲压成形用钢板15。
[0166]另外，通过由具有隔热性的原料构成皱折抑制机构26的皱折抑制机构26a、26b，从而可以抑制从皱折抑制机构26散热，可以在抑制毛坯材料10的温度降低的同时制成冲压成形用钢板15。
[0167]接着，在本发明第一实施方式的冲压成形部件的制造方法中，使用冲压成形装置51 (参照图12)对冲压成形用钢板15进行冲压成形(以下称为冲压成形工序)(步骤-300)。
[0168]接着，构成如下结构:通过对冲压成形用钢板15进行冲压成形，从而制造具有形状α的冲压成形部件50。
[0169]S卩，本发明第一实施方式的冲压成形用部件的制造方法在使毛坯材料10从矩形向非矩形变形的工序(即，弯曲加工工序(步骤-102))中，在利用皱折抑制构件26a、26b在板厚方向上夹压毛坯材料10的同时对所述毛坯材料10施加朝向与该毛坯材料10的板厚方向正交的方向的应力，所述皱折抑制构件26a、26b是由具有隔热性的原料构成的构件。
[0170]根据如上所述的结构，可以得到皱折的产生得到抑制的、品质更好的冲压成形部件50。
[0171]另外，在由冲压成形装置51进行冲压成形工序(步骤-300)之前执行的冲压成形用钢板15的制造，也可以是采用前述本发明第二实施方式的冲压成形用钢板15的制造方法的结构。
[0172]即，本发明第二实施方式的冲压成形部件的制造方法是使用本发明一实施方式的制造装置100(参照图12)制造冲压成形部件50的方法，如图15所示，具有弯曲部形成工序(步骤-200)、通电加热工序(步骤-201)、弯曲加工工序(步骤-202)、以及冲压成形工序(步骤_300)。
[0173]即，在本发明第二实施方式的冲压成形部件的制造方法中，首先，对毛坯材料17 (参照图11)执行弯曲部形成工序(步骤-200)。[0174]接下来，在本发明第二实施方式的冲压成形部件的制造方法中，接着对具有弯曲部17a的毛坯材料17执行通电加热工序(步骤-201)。
[0175]接下来，构成如下结构:通过对如上所述制成的冲压成形用钢板35(参照图11)进行冲压成形，从而制造具有形状α的冲压成形部件50。
[0176]S卩，本发明第二实施方式的冲压成形用部件的制造方法，在对矩形的钢板构件即毛坯材料17进行通电加热的工序(即通电加热工序(步骤-201))之前，具有对该毛坯材料17形成弯曲部17a的工序即弯曲部形成工序(步骤-200)，该弯曲部17a是与该毛坯材料17的长度方向(X方向)平行的部位并且是使该毛坯材料17在板厚方向(Z方向)上鼓出而形成的部位。
[0177]根据如上所述的结构，可以对毛坯材料17以更小的应力实施弯曲加工。由此，可以使弯曲加工装置20成为更简单的结构。
[0178]在此，使用图16以及图17说明对冲压成形用钢板15进行冲压成形而制成的冲压成形部件50的特征。
[0179]另外，在此以由冲压成形用钢板15制成的冲压成形部件50为例进行说明，但使用具有弯曲部的冲压成形用钢板35的情况也相同。
[0180]如图16所示，用于制造大致圆弧状(即存在外圆弧部和内圆弧部的形状)的形状α的冲压成形部件50的冲压成形用钢板15，在弯曲加工工序(步骤-102)后的状态下，在与冲压成形部件50的外圆弧部50a对应的部位15a被拉伸而使得板厚减小，而且，在与内圆弧部50b对应的部位15b被压缩而使得板厚增大。
[0181]而且，若对具有如上所述的性质的冲压成形用钢板15执行冲压成形工序(步骤-300)，则在与外圆弧部50a对应的部位15a，压缩力在与板厚方向正交的方向上进行作用而使得板厚增大，另外，在与内圆弧部50b对应的部位15b，拉伸力在与板厚方向正交的方向上进行作用而使得板厚减小。
[0182]S卩，在冲压成形部件50的外圆弧部50a，在弯曲加工工序中板厚暂时减小，但在冲压成形工序中板厚增大，从而可以确保与实施一连串的加工之前的(毛坯材料10的状态下的)板厚大致相等的板厚。
[0183]另外，在冲压成形部件50的内圆弧部50b，在弯曲加工工序中板厚暂时增大，但在冲压成形工序中板厚减小，从而可以确保与实施一连串的加工之如的(毛还材料10的状态下的)板厚大致相等的板厚。
[0184]S卩，由本发明一实施方式的冲压成形部件的制造方法制成的冲压成形部件50可以在外圆弧部50a和内圆弧部50b使板厚大致相等。
[0185]另一方面，例如，在图17所示那样的、由以往的制造方法(例如，冲切等方法)制成的冲压成形用钢板45中，与以往的冲压成形部件70中的外圆弧部70a对应的部位45a和与内圆弧部70b对应的部位45b的板厚变得相等。
[0186]因此，在对冲压成形用钢板45进行冲压成形而制造的以往的冲压成形部件70中，外圆弧部70a的板厚变得比内圆弧部70b的板厚大。
[0187]而且，在以往的冲压成形部件70中，以壁厚变薄的内圆弧部70a为基准，为了确保必要的刚性，预测在内圆弧部70a处壁厚变薄这种情况，来确定所使用的毛坯材料的板厚。因此，以往使用板厚比最终的(冲压成形后的)内圆弧部70a的板厚厚的毛坯材料。[0188]另一方面，在由本发明一实施方式的制造方法制成的冲压成形部件50中，可以使外圆弧部50a与内圆弧部50b的壁厚大致相等，因此，其结果是，可以使所使用的原来的毛坯材料10的板厚比以往薄。
[0189]另外，作为具有存在如上所述的外圆弧部和内圆弧部这种形状的部件，例如列举:作为构成汽车的车身的部件的A支柱、车顶纵梁、作为构成汽车的底盘的部件的底盘架、纵梁等。
[0190]S卩，本发明第一实施方式的冲压成形用部件的制造方法包括:对从板厚方向看为矩形的钢板构件即毛坯材料10进行通电加热的工序(即通电加热工序(步骤-101));通过对通电加热开始后的毛坯材料10施加应力，使毛坯材料10从矩形向非矩形变形的工序(即弯曲加工工序(步骤-102));以及对作为由弯曲加工装置20施加了应力而形成的非矩形的毛坯材料10的冲压成形用钢板15，在板厚方向上进行冲压成形的工序(冲压成形工序(步骤-300))。
[0191]另外，本发明一实施方式的冲压成形用部件50的制造装置100具有:作为用于对作为从板厚方向看为矩形的钢板构件的毛坯材料10进行通电加热的加热机构的通电加热装置I ;作为用于对毛还材料10施加朝向与该毛还材料10的板厚方向正交的方向的应力的机构即应力施加机构的弯曲加工装置20 ;以及作为用于对作为由弯曲加工装置20施加了应力而形成的非矩形的毛坯材料10的冲压成形用钢板15、在板厚方向上进行冲压成形的冲压成形机构的冲压成形装置51。
[0192]根据如上所述的结构，可以制造在外圆弧部50a和内圆弧部50b处板厚均等的冲压成形部件50。
[0193]工业实用性
[0194]本发明的冲压成形用钢板的制造方法以及冲压成形部件的制造方法以及制造装置，不仅广泛应用于作为汽车用部件而使用的冲压成形部件的制造中，而且能够广泛应用于由冲压成形来制造的部件的整个制造中。
【权利要求】
1.一种冲压成形用钢板的制造方法，其特征在于，包括: 对从板厚方向看为矩形的钢板构件进行通电加热的工序；以及 通过对通电加热开始后的所述矩形的钢板构件施加应力，使所述钢板构件从矩形向非矩形变形的工序。
2.如权利要求1所述的冲压成形用钢板的制造方法，其特征在于， 在使所述钢板构件从矩形向非矩形变形的工序中， 对通电加热后的所述矩形的钢板构件，施加朝向与该钢板构件的板厚方向正交的方向的应力。
3.如权利要求2所述的冲压成形用钢板的制造方法，其特征在于， 在使所述钢板构件从矩形向非矩形变形的工序中， 在利用皱折抑制构件在板厚方向上夹压所述钢板构件的同时，对所述钢板构件施加朝向与该钢板构件的板厚方向正交的方向的应力，所述皱折抑制构件是由具有隔热性的原料构成的构件。
4.如权利要求1所述的冲压成形用钢板的制造方法，其特征在于， 在对所述矩形的钢板构件进行通电加热的工序之前，具有对所述钢板构件形成弯曲部的工序，该弯曲部是与该钢板构件的长度方向平行的部位并且是使该钢板构件在板厚方向上鼓出而形成的部位。
5.一种冲压成形部件的制造方法，其特征在于，包括: 对从板厚方向看为矩形的钢板构件进行通电加热的工序； 通过对通电加热开始后的所述矩形的钢板构件施加应力，使所述钢板构件从矩形向非矩形变形的工序；以及 对由所述应力施加机构施加了应力而形成的非矩形的所述钢板构件，在板厚方向上进行冲压成形的工序。
6.如权利要求5所述的冲压成形部件的制造方法，其特征在于， 在使所述钢板构件从矩形向非矩形变形的工序中， 在利用皱折抑制构件在板厚方向上夹压所述钢板构件的同时，对所述钢板构件施加朝向与该钢板构件的板厚方向正交的方向的应力，所述皱折抑制构件是由具有隔热性的原料构成的构件。
7.如权利要求5所述的冲压成形部件的制造方法，其特征在于， 在对所述矩形的钢板构件进行通电加热的工序之前，具有对所述钢板构件形成弯曲部的工序，该弯曲部是与该钢板构件的长度方向平行的部位并且是使该钢板构件在板厚方向上鼓出而形成的部位。
8.—种冲压成形部件的制造装置，其特征在于，具有: 加热机构，所述加热机构是用于对从板厚方向看为矩形的钢板构件进行通电加热的机构； 应力施加机构，所述应力施加机构是用于对通电加热开始后的所述矩形的钢板构件施加朝向与该钢板构件的板厚方向正交的方向的应力的机构；以及 冲压成形机构，所述冲压成形机构是用于对由所述应力施加机构施加了应力而形成的非矩形的所述钢板构件在板厚方向上进行冲压成形的机构。
【文档编号】B21D22/20GK103987472SQ201280060073
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2012年2月14日 优先权日:2011年12月9日
【发明者】江川哲司, 前田和久, 秋永浩二, 野野村洁 申请人:丰田自动车株式会社