冲压成型方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通过对金属板进行冲压成型而成型出伸展凸缘（stretch flange)的 冲压成型方法。
【背景技术】
[0002] 存在如下情况：在利用模具（die of press forming :冲压成型模具）夹持金属板 进行冲压成型从而成型凸缘部时，金属板上的凸缘部的弯曲端部受到伸展力而发生伸展变 形（伸展凸缘）。将这种成型称为伸展凸缘成型（stretch flange forming)。在伸展凸 缘成型中，当伸展变形超过金属板的变形极限时，产生裂纹（crack)。将该裂纹称为伸展凸 缘裂纹。伸展凸缘裂纹例如在汽车（automobile)的冲压成型部件等特别是在高强度钢板 (high-strength steel sheet)的成型部件中易于产生。当伸展凸缘裂纹产生时，存在无法 得到规定的部件形状的情况。
[0003] 关于避免这种伸展凸缘裂纹的方法，例如在专利文献1中公开了如下方法，通过 改善裂纹易于产生的部位的端面的状态，而抑制伸展凸缘裂纹的产生。并且，在专利文献2 和非专利文献1中描述了通过冲压模具施加余料（excess metal)的方法。并且，在专利文 献3和专利文献4中公开了使用难以产生伸展凸缘裂纹的坯件（blank)形状的方法。并 且，在非专利文献2和非专利文献3中公开了如下方法：使用依次接触冲头（sequential contacting punch)来进行成型，由此使变形分散而抑制向伸展凸缘部位的变形的集中，避 免伸展凸缘裂纹的产生。
[0004] 现有专利文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本特开2009-255167号公报
[0007] 专利文献2 :日本特开2008-119736号公报
[0008] 专利文献3 :日本特开2009-214118号公报
[0009] 专利文献4 :日本特开2009-160655号公报
[0010] 非专利文献
[0011] 非专利文献1 :薄钢板成型技术研宄会编"冲压成型难易手册第3版"，日刊工业新 闻社，2007年3月30日，P. 234表4. 23
[0012] 非专利文献2 :材料与工艺，21 (2008)，P. 321
[0013] 非专利文献3 :塑性与加工第52卷604号P. 569-573(2011年）
【发明内容】
[0014] 发明要解决的课题
[0015] 然而，像专利文献1公开的那样，在对裂纹易于产生的部位的端面的状态进行改 善的方法中，其效果是有限的，伸展凸缘裂纹产生的问题没有达到根本性解决。并且，像专 利文献2或非专利文献1公开的那样，关于通过冲压模具施加余料的方法，也与上述同样效 果是有限的，不能说伸展凸缘裂纹产生的问题得到根本性解决。并且，像专利文献3和专利 文献4公开的那样，在使用难以产生伸展凸缘裂纹的坯件形状的方法的情况下，由于坯件 形状受到制约，因此制品形状的自由度降低。并且，为了最终地成为目标形状而需要用于调 整该部位的形状的加工，也成为成本增大的原因。并且，像非专利文献2和非专利文献3公 开的那样，在依次使用接触冲头的情况下，存在如下问题：被指出顶板部（top portion)的 形状变差，难以应用于针对顶板部的形状的精度有要求的情况。
[0016] 本发明是为了解决上述这样的种种问题而完成的，其目的在于，提供一种冲压成 型方法，在没有降低制品形状的自由度的情况下，根本性解决伸展凸缘裂纹产生的问题，此 外在针对顶板部的形状的精度上也是优越的。
[0017] 用于解决课题的手段
[0018] 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，所述成型部 件具有：顶板部，其具有外周缘的一部分向内侧凹陷而成的凹状外周缘；以及凸缘部，其沿 着该顶板部上的凹状外周缘被弯曲成型，所述冲压成型方法包括如下工序：第1成型工序， 在坯料上的形成所述凸缘部的部位处成型出中间形状部件，其中，所述中间形状部件包括： 作为凸缘部的一部分的纵壁部；以及从该纵壁部朝向外侧弯折并且向所述顶板部侧凸出的 山形部；以及第2成型工序，对包含在该第1成型工序中成型出的中间形状部件的所述山形 部的部位，沿着作为与纵壁部之间的边界的弯折线进行弯曲成型而成型出凸缘部。
[0019] 在上述的本发明的冲压成型方法中，在所述第1成型工序中，利用垫板和第1冲模 夹持坯料上的作为顶板部的部位，借助第1冲头对所述坯料上的作为凸缘部的部位进行成 型，在所述第2成型工序中，利用垫板和第2冲模夹持中间形状部件上的作为顶板部的部 位，借助沿着包含所述中间形状部件上的山形部的形状的第2冲头进行成型。
[0020] 发明效果
[0021] 根据本发明，能够提供一种冲压成型方法，在没有降低制品形状的自由度的情况 下，根本性解决产生伸展凸缘裂纹的问题，此外在针对顶板部的形状的精度上也优越（几 乎不存在顶板部的变形）。
【附图说明】
[0022] 图IA是对本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第1成型工序进行说明的说 明图。
[0023] 图IB是对本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第1成型工序进行说明的说 明图。
[0024] 图IC是对本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第2成型工序进行说明的说 明图。
[0025] 图ID是对本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第2成型工序进行说明的说 明图。
[0026] 图2是通过本发明的一个实施方式的冲压成型方法而成型的成型部件的说明图。
[0027] 图3是通过本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第1成型工序而成型的中间 形状部件的说明图。
[0028] 图4A是在本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第1成型工序中使用的第1 冲头的说明图。
[0029] 图4B是在本发明的一个实施方式的用于冲压成型方法的第1成型工序中使用的 第1冲头的说明图。
[0030] 图5是对在本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第1成型工序中产生的剪切 应变（因剪切力产生的塑性应变）产生的机制进行说明的说明图。
[0031] 图6是利用等高图表示由本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第1成型工序 中的剪切力产生的塑性应变的图。
[0032] 图7是利用等高图表示本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第1成型工序中 的板厚减少率的图。
[0033] 图8A是在本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第2成型工序中使用的第2 冲头的说明图。
[0034] 图8B是在本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第2成型工序中使用的第2 冲头的说明图。
[0035] 图9是利用等高图表示由本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第2成型工序 中的剪切力产生的塑性应变。
[0036] 图10是利用等高图表示本发明的一个实施方式的冲压成型方法的第2成型工序 中的板厚减少率的图。
[0037] 图11是利用等高图表示通过现有的冲压成型方法产生的塑性应变的图。
[0038] 图12是利用等高图表示通过现有的冲压成型方法成型的情况下的板厚减少率的 图。
[0039] 图13是本发明的实施例中的成型部件的说明图。
[0040] 图14是本发明的实施例中的第1冲头的说明图。
[0041] 图15是本发明的实施例中的第2冲头的说明图。
[0042] 图16是对本发明的实施例的效果进行说明的图表。
[0043] 图17是对本发明的实施例的效果进行说明的图表。
[0044] 图18是对本发明的实施例的效果进行说明的说明图，是利用等高图表示成型部 件中的应力分布的图。
[0045] 图19是在本发明的冲压成型方法中的第1成型工序中使用的第1冲头的其他形 态的说明图。
[0046] 图20是在本发明的冲压成型方法中的第1成型工序中使用的第1冲头的其他形 态的说明图。
[0047] 图21A是对本发明的冲压成型方法的机制进行说明的说明图。
[0048] 图21B是对本发明的冲压成型方法的机制进行说明的说明图。
[0049] 图22是对本发明的冲压成型