專利名稱：彎曲成型方法
技術領域：
本發明涉及汽車構件等成型構件，涉及在從成型模具脫模后產生的、起因于彈性回復的形狀不良的防止。
背景技術：
近年來，謀求提高燃料利用率、保護環境、提高安全性等，推進汽車車體或構件的高強度化和輕量化，作為其手段之一，對于占車體構成部件的大半的金屬板的沖壓成型構件，推進向鋼板的高強度化或鋁合金板等輕質材料的轉換。
作為沖壓成型構件，例如圖1(A)表示，在橫向平坦部1的一端經由第1彎曲部2向下方延設(延伸設置)縱向平坦部，在其另一端與所述橫向平坦部1平行地經由第2彎曲部4連結有凸緣部5的Z型構件，圖1(B)表示左右對稱地配置所述Z型構件的帽槽(hat channel)型構件。
如果采用高強度鋼板等金屬板沖壓成型，則由于脫模后的彈性回復大，因此成型構件的尺寸精度變差。圖2作為一例表示帽槽型構件。在該圖中，用雙點劃線表示脫模前的構件形狀(目標形狀)，用實線表示脫模后的形狀，但對于第1彎曲部2，脫模后，產生角度變化不良Δθp(第1彎曲部的縱向平坦部側的彎曲終端的切線和目標成型形狀的縱向平坦部的形成的角)、在接受彎曲回彎的縱向平坦部3產生向外側彎曲的翹曲(用δ表示連結縱向平坦部的兩端的彎曲終端的線段和翹曲的最大間隔距離。)。所謂的彎曲回彎是指板材暫時彎曲成型后，接受其彎曲部向與當初相反的方向彎曲成型(回彎)，回彎的部分向當初的彎曲方向彈性回復變形。因上述角度變化不良及翹曲，在帽槽型構件的縱向平坦部的下端，產生開口量ΔD(脫模后的成型形狀和目標成型形狀的縱向平坦部的下端間的水平距離)的開口。另外，所謂帽槽型構件(Z型構件也同樣)的縱向平坦部的下端，指的是延長縱向平坦部的內面和凸緣部的下面的交線部。
作為防止所述成型構件的形狀變化不良的方法，例如，提出沿彎曲部的棱線成型與成型彎曲方向逆向的逆彎曲拱部的方法、向彎曲部的板厚方向外加壓縮應力，降低殘余應力的方法。這些方法，存在賦予本來不需要的形狀、或需要專用設備等問題。另外，在美國專利第6748788號公報及第53回塑性加工聯合講演會論文集251-252頁“利用跳動控制的尺寸精度不良對策技術的研究”中，提出了不存在上述問題的、改進形狀不良的成型方法。該方法，如圖3所示，在通過彎曲刀52向成型沖頭51側下降，彎曲成型金屬板P時，所述金屬板沿所述成型沖頭51的彎曲成型部55，彎曲成拱狀，另外隨著彎曲刀52下降，通過將凸側表面抵接在所述彎曲刀52的傾斜平坦成型部58和所述成型沖頭51的傾斜平坦成型部56上，以產生連結形成凸部朝向相反的拱部A1、A2的變形的方式成型，來抑制Z型部件或帽槽型構件的在第1彎曲部2的角度變化不良Δθp或縱向平坦部3的翹曲δ。另外，如上所述，連結凸部朝向相反的兩個拱部A1、A2的變形行為稱為“跳動”。
利用上述跳動的成型方法，能夠抑制Z型構件或帽槽型構件的在第1彎曲部2的角度變化不良Δθp或縱向平坦部3的翹曲δ。但是，要抑制這些變形，存在需要將成型沖頭51的彎曲成型部55的彎曲角θp形成鈍角，成型形狀不得不形成相對于橫向平坦部1傾斜縱向平坦部3的特定形狀的問題。此外，對于縱向平坦部3和凸緣部5形成的角度θd，也存在θd越接近直角、角度變化不良Δθp越大的問題。
發明內容
本發明是鑒于以上的問題而提出的，其目的在于提供一種能夠在具有凸緣部的Z型構件或帽槽型構件的成型時，即使橫向平坦部和縱向平坦部、縱向平坦部和凸緣部形成的角是直角，也不產生角度不良或翹曲，容易彎曲成型的方法及采用該方法的成型模具。
本發明者，發現在彎曲成型Z型構件或帽槽型構件的情況下，一般難成型成目標形狀，但是，首先，通過在成型預縱向平坦部時利用跳動，成型預成型的預縱向平坦部和與該預縱向平坦部連結的凸緣部，能夠以不在預縱向平坦部產生翹曲，或預縱向平坦部和凸緣部形成的角θd也不發生角度變化不良的方式成型。另外，發現接著在彎曲成型與所述預縱向平坦部的一端連結的預橫向平坦部時，通過以回彎形成在預橫向平坦部和所述預縱向平坦部之間的預彎曲部的方式成型，能夠以在成型后的橫向平坦部和縱向平坦部形成的角θp不產生角度不良的方式，成型目標形狀的構件。本發明，是基于如此的發現而形成的。
即，本發明的彎曲成型方法，是由金屬板彎曲成型Z型構件或帽槽型構件的彎曲成型方法，所述Z型構件或帽槽型構件，從橫向平坦部的一端經由第1彎曲部連結縱向平坦部、從所述縱向平坦部的另一端經由第2彎曲部連結凸緣部，其包括以下工序第1成型工序，其彎曲成型所述金屬板，成型從預橫向平坦部的一端經由預彎曲部連結縱向平坦部、從所述預縱向平坦部的另一端經由所述第2彎曲部連結凸緣部的預成型構件，所述第1成型工序，在成型所述預縱向平坦部時，在成型該預縱向平坦部的一對預縱向平坦成型部之間以形成2個拱部的方式變形成型，且2個拱部的凸部朝向相反；及第2成型工序，其從所述預成型構件的預平坦部、預彎曲部及預縱向平坦部連結構成所述橫向平坦部、第1彎曲部及縱向平坦部，所述第2成型工序，彎曲成型所述預成型構件的預橫向平坦部，同時回彎成型所述預彎曲部。
所述彎曲成型方法，通過采用以下兩個模具，能夠容易實施。首先，準備第1成型模具，其具備第1成型模部和第2成型模部，第1成型模部經由預彎曲成型部連結預橫向平坦成型部和預縱向平坦成型部，在所述預縱向平坦成型部上連結凸緣成型部，第2成型模部，具有分別與所述第1成型模部的預縱向平坦成型部及凸緣成型部協同動作來彎曲成型金屬板的預縱向平坦成型部和凸緣成型部；第2成型模具，其具備第1成型模部和第2成型模部，第1成型模部經由彎曲成型部連結橫向平坦成型部和縱向平坦成型部，第2成型模部，具有與所述第1成型模部的縱向平坦成型部協同動作而沿所述彎曲成型部彎曲成型所述預成型構件的預橫向平坦部的縱向平坦成型部。另外，在所述第1成型工序中，通過相對于第1成型模具的第1成型模部，移動所述第1成型模具的第2成型模部，以沿所述第1成型模部的預彎曲成型部，在第2成型模部的預縱向平坦成型部抵接凸側表面的方式，將載置保持在所述第1成型模部的預橫向平坦成型部上的金屬板彎曲成拱狀，另外在第2成型模部的預縱向平坦成型部及第1成型模部的預縱向平坦成型部的各自上抵接凸側表面，以連結凸部朝向相反的第1拱部及第2拱部的方式變形，成型從預橫向平坦部的一端經由預彎曲部連結預縱向平坦部、從所述預橫向平坦部的另一端經由所述第2彎曲部連結凸緣部的預成型構件。此外，在所述第2成型工序中，通過相對于第2成型模具的第1成型模部，移動所述第2成型模具的第2成型模部，彎曲成型所述預成型構件的預橫向平坦部，同時回彎成型所述預彎曲部。
通過將所述第1成型模具的第1成型模部上的預橫向平坦成型部和預縱向平坦成型部形成的角θp1，優選形成鈍角，更優選形成在105°～150°的范圍，的范圍，在成型預縱向平坦部時，能夠容易在該部分發生跳動。
此外，在第2成型工序中，優選，使所述預成型構件的預彎曲部的預橫向平坦側的彎曲停止部，從第2成型模具的第1成型模部的彎曲成型部的橫向平坦成型部側的彎曲停止部，向外側錯開，將預成型構件的預橫向平坦部載置在第2成型模具的第1成型模部的橫向平坦成型部上，以所述預成型構件的預彎曲部的一部分與第2成型模具的第1成型模部的彎曲成型部接觸的方式，回彎成型。
此外，在所述第2成型工序中，優選，將所述第l成型模具的第l成型模部的預彎曲成型部的曲率半徑規定為rp1(mm)、將所述第2成型模具的第1成型模部的彎曲成型部的曲率半徑規定為rp2(mm)、將所述預成型構件的錯開量規定為ΔW(mm)，在用下式(1)表示L時，以滿足下式(2)的方式賦予ΔW。
L＝ΔW+π×rp1(180-θp1)/180-π×rp2/2……(1)L0-ΔL≤L≤L0+ΔL……(2)但是，L0＝π×rp1(180-θp1)/180+0.0435θp1-6.253ΔL＝-9.96×10-5×ek+2.66、k＝0.163×(θp1-90)此外，本發明提供的成型模具，具有所述第1成型模具及第2成型模具，非常適合用于實施本發明的彎曲成型方法。
根據本發明的彎曲成型方法，通過第1成型工序，能夠同時成型利用跳動防止翹曲的預縱向構件、和與該預縱向構件形成目標角度的凸緣部，另外通過第2成型工序，能夠相對于橫向平坦部和縱向平坦部的形成角，防止角度變化不良，能夠彎曲成型作為目標的Z型構件或帽槽型構件。此外，采用本發明的成型模具，由于能夠容易利用通常的沖壓成型裝置實施，所以生產性優異。
圖1是Z型構件、帽槽型構件的斷面模式圖。
圖2是表示帽槽型構件的形狀變化不良的說明圖。
圖3是發生回彈成分的變形行為(跳動)的說明圖。
圖4是通過第1成型工序成型的預成型構件的斷面模式圖。
圖5是在第1成型工序中使用的第1成型模具的斷面說明圖。
圖6是表示在第1成型工序中在預縱向平坦部產生跳動的成型狀態的說明圖。
圖7是在第2成型工序中使用的第2成型模具的斷面說明圖。
圖8是表示在由第2成型工序中的第2成型模具約束的Z型部件上產生的彎矩的發生狀態的說明圖。
圖9表示第2成型工序的成型結束時的Z型構件的主要部位。
圖10是表示實施例2的第1成型工序中的相對于多種拉伸強度的鋼板的θp1和翹曲的曲率ρ的關系的曲線圖。
圖11是表示實施例2的第1成型工序中的相對于多種拉伸強度的鋼板的θp1和Δθd的關系的曲線圖。
圖12是表示實施例2的第2成型工序中的rp2＝5mm、θp1＝105°時的L和Δθp/Δθpmax的關系的曲線圖。
圖13是表示實施例2的第2成型工序中的rp2＝5mm、θp1＝120°時的L和Δθp/Δθpmax的關系的曲線圖。
圖14是表示實施例2的第2成型工序中的rp2＝5mm、θp1＝135°時的L和Δθp/Δθpmax的關系的曲線圖。
圖15是表示實施例2的第2成型工序中的rp2＝5mm、θp1＝150°時的L和Δθp/Δθpmax的關系的曲線圖。
圖16是表示實施例2的第2成型工序中的rp2＝3mm、θp1＝135°時的L和Δθp/Δθpmax的關系的曲線圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖，詳細說明本發明的彎曲成型方法。在本實施方式中，說明容易產生角度變化不良及縱向平坦部的翹曲的第1彎曲部2、第2彎曲部4的彎曲角θp、θd為直角的Z型構件(參照圖1(A))的彎曲成型。其中所需說明的是，帽槽型構件是左右對稱的將Z型構成連結起來構成的，因此，可認為與以下說明的Z型構件相同。
要成型所述Z型構件，首先在第1成型工序中，如圖4所示，彎曲成型預成型構件7，其具有從預橫向平坦部1A經由預彎曲部2A連結的無翹曲的預縱向平坦部3A、具有經由第2彎曲部4與該預縱向平坦部3A相連的凸緣部5，且預縱向平坦部3A與凸緣部5形成作為目標的彎曲角θd。然后，在第2成型工序中，由所述預成型構件7成型目標形狀的Z型構件(參照圖1(A))。另外，在圖4中，以所述預成型構件7的預橫向平坦部1A和預縱向平坦部3A所成的角作為θp1(后述的第1成型模具的預橫向平坦成型部和縱向平坦成型部形成的角度(成型目標角度))表示，但實際上成為對θp1外加角度變化Δθp1的角度。
此處，說明在所述第1成型工序中使用的第1成型模具。
該第1成型模具，如圖5所示，具有第1成型模部(成型沖頭)17，其介由預彎曲成型部12連結預橫向平坦成型部11和縱向平坦成型部13，在所述預縱向平坦成型部13上連結凸緣成型部15；和第2成型模部(彎曲刀)18，其分別與所述第1成型模部17的預縱向平坦成型部13及凸緣成型部15協同動作，具有彎曲成型金屬板P的預縱向平坦成型部13A和介由彎曲成型部14A形成的凸緣成型部15A。此外，還設置壓塊部件19，用于在與所述該成型部11的之間夾持載置在該預橫向平坦成型部11上的金屬板P。另外，在是成型帽槽型構件的情況下，完全不需要用預橫向平坦成型部11固定金屬板P，能夠省略所述壓塊部件19。對于后述的第2成型模具，也同樣。
在該圖中，θp1表示預彎曲成型部12的彎曲角(預橫向平坦成型部11和預縱向平坦成型部13所成的角)、rp1表示預彎曲部12的曲率半徑、Hp表示從所述預縱向平坦成型部13和凸緣成型部15的交叉部到預橫向平坦成型部11的上面(板壓緊面)的高度、Hf表示從所述交叉部到凸緣成型部15的上面的高度、rd1表示所述第2成型部18的彎曲成型部14A的曲率半徑。所述θp1，以成型預縱向平坦部3A時產生跳動的方式，形成鈍角，優選形成105°～150°。
另外，在所述第2成型工序中使用的第2成型模具，如圖7所示，具有第1成型模部(成型沖頭)25，其介由彎曲成型部22連結橫向平坦成型部21和縱向平坦成型部23；和第2成型模部(彎曲刀)26，其與所述第1成型模部25的縱向平坦成型部23協同動作，具有用于沿所述彎曲成型部22向縱向平坦成型部23側彎曲成型預成型構件7的預橫向平坦部1A的縱向平坦成型部23A。此外，還設置壓塊部件27，其用于在與該成型部21的之間夾持被載置在所述橫向平坦成型部21上的預成型構件7的預橫向平坦部1A。
在該圖中，θp2表示彎曲成型部22的彎曲角(橫向平坦成型部21和縱向平坦成型部23所成的角，在本例中θp2＝θp＝90°)、rp2表示彎曲部22的曲率半徑、ΔW表示預成型構件7的預彎曲部2A的預橫向平坦部1A側的彎曲停止部(彎曲終端部)、和第1成型模部25的彎曲成型部22的橫向平坦成型部21側的彎曲停止部(彎曲終端部)的間隔，即預成型構件7的錯開量。
參照圖5說明第1成型工序。首先，將高強度鋼板等金屬板P載置保持在第1成型模具的第1成型模部17的預橫向平坦成型部11上，從上死點降下第2成型模部18，沿預彎曲成型部12，向斜下方拱狀彎曲成型金屬板P。此時，拱部的凸部抵接在第2成型模部18的預縱向平坦成型部13A的成型面上。如果再降下第2成型模部18，如圖6所示，形成在第2成型模部18的預縱向平坦成型部13A和第1成型模部17的預縱向平坦成型部13上形成凸側表面抵接且凸部朝向相反的第1拱部A1及第2拱部A2。即以產生跳動的方式彎曲成型。在此種情況下，通過適當設定第1成型模部17的θp1(但是，θp1＞90°)、Hp、Hf、rp1、rd1，能夠控制跳動的方式，由此能夠以不在預成型構件7的預縱向平坦部3A產生翹曲，并且在預縱向平坦部3A和凸緣部5所成的角θd不會發生角度變化不良Δθd，而成型為目標角度θd(＝90°)。另外，圖5中的Lf是凸緣長度，表示從縱向平坦部3(或預縱向平坦部3A)的內面到凸緣部5的前端的長度。
圖6中的M1～M5，表示在以產生跳動的狀態，將第2成型模部18下降到下死點，用第1成型模部、第2成型模部的成型面約束成型構件時，在構件上發生的彎矩。在與所述第1拱部A1對應的部位產生向消除在Z型構件的縱向平坦部產生的翹曲δ的方向作用的彎矩M2。另外，在與所述第2拱部A2及凸緣部5對應的部位上產生M3及M5，上述彎矩與產生在與Z型構件的第2彎曲部對應的部位上的M4(在第2彎曲部產生角度變化不良Δθd的回彈)的方向相反。用作消除第2彎曲部的回彈成分。因此，如果上升分離第2成型模部18，如圖4所示，預縱向平坦部3A就不發生翹曲δ，能得到第2彎曲部4形成規定的彎曲角θd的預成型構件7。
接著，所述預成型構件7在第2成型工序中被成型成目標形狀。如圖7所示，在第2成型模具的第1成型模部25的橫向平坦成型部21上載置保持預成型構件7的預橫向平坦部1A。此時，優選，以將預彎曲部2A的一部分與彎曲成型部22接觸的方式，錯開ΔW程度地載置預橫向平坦部1A。然后，如果降下第2成型模部26，預成型構件7的預彎曲部2A就沿第2成型模部26的縱向平坦成型部23A回彎伸長。在接受該回彎的部位上，如圖8(表示約束狀態)所示，在分離第2成型模部26的狀態下，產生向第1成型模部25側彈性回復的彎矩(M2回彈成分)。此時，通過根據第1成型模具的第1成型模部17的rp1，適當設定rp2、ΔW，能夠抵消在約束時基于在第1彎曲部2上產生的彎矩(M1回彈成分)的分離時的彈性回復造成的變形和基于所述M2的分離時的彈性回復造成的變形，能夠防止在第1彎曲部2的彎曲角θp的角度變形不良的發生。因此，在第2成型工序后，第1彎曲部2、第2彎曲部4上的彎曲角度θp、θd為90°，能夠得到在縱向平坦部3無翹曲的Z型構件。
此處，關于用于將預彎曲部2A的一部分與彎曲成型部22接觸的ΔW(預成型構件7的錯開量)，參照圖9說明。圖9表示第2成型工序的成型結束時的Z型構件的主要部位。圖中，P21、P22分別是與第2成型模具的第1成型模部25的彎曲成型部22的橫向平坦成型部21側的彎曲停止部、及縱向平坦成型部23側的彎曲停止部對應的位置，P11、P12分別是與第1成型模具的第1成型模部17的彎曲成型部12的預橫向平坦成型部11側的彎曲停止部、及預縱向平坦成型部13側的彎曲停止部對應的位置。此外，L1是第1成型工序的成型結束時沿預彎曲成型部12彎曲成型的部分的長度(沿著從P11至P12的長度)，L2是第2成型工序的成型結束時沿彎曲成型部22彎曲成型的部分的長度(沿著從P21至P22的長度)。L表示從P22到P12的長度，由下式(1)(單位θp1為度，rp1、rp2為mm)表示。由該圖明示，預彎曲部2A的一部分與成型部22接觸的條件是ΔW≤L2，但如果預彎曲部的一部分要接受回彎變形，需要設定為L＞0。不過，為了抑制Δθp，由于預彎曲部2A的全部也可以接受回彎變形，所以只要以至少達到L＞0的方式設定ΔW就可以。
由于L＝ΔW+L1-L2L1＝π×rp1(180-θp1)/180、L2＝π×rp2/2，所以，L＝ΔW+π×rp1(180-θp1)/180-π×rp2/2……(1)進而，要成型Δθp小的Z型構件，也可以以滿足下式(2)的方式設定ΔW。式(3)的L0，如后述，采用340～1470MPa的多種拉伸強度的鋼板，相對于105°～150°的θp1，求出多種變化ΔW地彎曲成型時的Δθp，研究了在將其最大值設定為Δθpmax時，相對于Δθpmax的Δθp比(Δθp/Δθpmax)，該比是采用最小值時的L的值。另外，式(4)的ΔL，是Δθp/Δθpmax達到0.5程度以下，即Δθp達到Δθpmax的1/2程度以下的L/2的范圍。這些式的各系數，都以后述的實施例2的彎曲成型結果為基礎，利用回歸分析求出。另外，所述Δθpmax，由實施例2可知，所有的鋼板，都產生在預彎曲部2A不接受回彎變形的范圍(L＜0)內。
L0-ΔL≤L≤L0+ΔL……(2)其中，L0＝π×rp1×(180-θp1)/180+0.0435θp1-6.253……(3)ΔL＝-9.96×10-5×ek+2.66，k＝0.163×(θp1-90)……(4)以上，就Z型構件說明了本發明的彎曲成型方法，但對于左右對稱地配置Z型構件的帽槽型構件的彎曲成型，也能夠同樣考慮。此外，作為本發明的成型對象的金屬板并不進行限定，也可以是鋁合金板。此外，對于用于實施本發明的沖壓裝置，不特別限定，可以使用油壓沖壓機、機械沖壓機、以及對向液壓沖壓機等任何形式的沖壓機。
以下，通過列舉實施例更具體地說明本發明，但本發明并不局限于所述的實施例。
實施例1采用厚1.2mm的780MPa級、1118MPa級的高強度冷軋鋼板(寬40mm)，具體地表示彎曲成型鋼板的長度方向的各部分且彎曲部的角度θp、θd都為90°的Z型構件的彎曲成型例。
作為尺寸條件，在采用θp1＝135°、Hp＝37mm、Hf＝37mm、rp1＝5mm、rd1＝5mm的第1成型模具，實施第1成型工序后，預成型構件7的尺寸變化，在是780MPa級鋼板時，在預彎曲部2A的Δθp1＝2.2°、在預縱向平坦部3A的δ＝0.1mm、在第2彎曲部4的Δθd＝0.5°。此外，在是1180MPa級鋼板時，Δθp1＝7°、δ＝0.0mm、Δθd＝1.0°。由此，盡管發現在預彎曲部2A的Δθp1根據強度的上升急劇變化，但是確認預成型構件7無論材料強度如何，縱向平坦部3A上的翹曲δ及在第2彎曲部4的Δθd為幾乎能夠無視的程度。
接著，采用rp2＝3mm的第2成型模具，在以ΔW＝4mm對所述成型構件7實施第2成型工序時，在是780MPa級鋼板時，Δθp＝-0.5°，在是1180MPa級鋼板時，Δθp＝0.6°，Δθp不依賴材料強度，為能夠無視的程度。另外，確認在第2成型工序中得到的Z型構件的縱向平坦部3的翹曲、在彎曲部4的Δθd與第2成型工序的實施前同樣，為能夠無視的程度，不受第2成型工序的影響。
實施例2采用厚1.2mm的340MPa級、440MPa級、590MPa級、780MPa級、980MPa級、1180MPa級、1470MPa級等7種強度級別的高強度冷軋鋼板(寬40mm)，彎曲成型鋼板的長度方向的各部分，彎曲成型彎曲部的角度θp、θd都為90°、縱向平坦部的長度為50mm、凸緣長度Lf為16mm、26mm的兩種Z型構件。
作為尺寸條件，在采用θp1為90°、105°、120°、135°、150°等4種，Hp＝37mm、Hf＝37mm、rp1＝5mm、rd1＝5mm的第1成型模具，實施第1成型工序。圖10及圖11表示其結果。該圖中，各數據系列的第1個數字表示強度級別(MPa)，第2個數字表示凸緣長度Lf(mm)。例如“340·16”，表示采用340MPa級鋼材，Lf為16mm。此外，圖10的縱軸，是預成型構件的預縱向平坦部的翹曲的曲率ρ(在以曲率半徑作為R時，ρ＝1/R)，由此表示翹曲的程度。所述曲率半徑R按以下的要領求出。在預成型構件的縱向平坦成型部3A的兩端彎曲停止部的之間的中心位置，使測微儀的測定端子與板寬方向的中央接觸，在預縱向平坦成型部的長度方向測量測定間距(23mm)，測定測定間距間的最大撓曲量ΔR，通過下式(三平方的定理)求出R。
R2＝(R·ΔR)2+(測定間距/2)2由該圖得知，與采用θp1＝90°的通常模具時相比，在將θp1設定為105°～150°時，有同等或其以上的翹曲的曲率ρ、Δθd的抑制效果。尤其發現越是590MPa級以上的高強度鋼板、其效果越顯著。
然后，采用如此一次成型的預成型構件，利用尺寸條件為rp2＝5mm的第2成型模具，通過設定多種ΔW，實施第2成型工序。圖12～圖15表示其結果的一例(Lf＝26mm)。此外，圖16表示，采用rp2＝3mm的第2成型模具，通過設定多種ΔW實施第2成型工序的結果的一例(Lf＝26mm)。各圖的橫軸，表示按所述式(1)規定的L(mm)，虛線間的范圍表示按所述式(2)表示的L0-ΔL≤L≤L0+ΔL的范圍。此外，縱軸，表示所述Δθp/Δθpmax的比。
由該圖得知，通過以L在L0±ΔL的范圍的方式設定ΔW，與Δθpmax相比，Δθp大致能夠降低50％左右，相對于Δθp可得到大的降低效果。
權利要求
1.一種彎曲成型方法，是由金屬板彎曲成型Z型構件或帽槽型構件的彎曲成型方法，所述Z型構件或帽槽型構件，從橫向平坦部的一端經由第1彎曲部連結縱向平坦部、從所述縱向平坦部的另一端經由第2彎曲部連結凸緣部，其包括以下工序第1成型工序，其彎曲成型所述金屬板，成型從預橫向平坦部的一端經由預彎曲部連結縱向平坦部、從所述預縱向平坦部的另一端經由所述第2彎曲部連結凸緣部的預成型構件，所述第1成型工序，在成型所述預縱向平坦部時，在成型該預縱向平坦部的一對預縱向平坦成型部之間以形成2個拱部的方式變形成型，且2個拱部的凸部朝向相反；及第2成型工序，其從所述預成型構件的預平坦部、預彎曲部及預縱向平坦部連結構成所述橫向平坦部、第1彎曲部及縱向平坦部，所述第2成型工序，彎曲成型所述預成型構件的預橫向平坦部，同時回彎成型所述預彎曲部。
2.如權利要求1所述的彎曲成型方法，準備第1成型模具，其具備第1成型模部和第2成型模部，第1成型模部經由預彎曲成型部連結預橫向平坦成型部和預縱向平坦成型部，在所述預縱向平坦成型部上連結凸緣成型部，第2成型模部，具有分別與所述第1成型模部的預縱向平坦成型部及凸緣成型部協同動作來彎曲成型金屬板的預縱向平坦成型部和凸緣成型部，以及第2成型模具，其具備第1成型模部和第2成型模部，第1成型模部經由彎曲成型部連結橫向平坦成型部和縱向平坦成型部，第2成型模部，具有與所述第1成型模部的縱向平坦成型部協同動作而沿所述彎曲成型部彎曲成型所述預成型構件的預橫向平坦部的縱向平坦成型部，所述第1成型工序，通過使所述第1成型模具的第2成型模部相對于第1成型模具的第1成型模部移動，而沿所述第1成型模部的預彎曲成型部將載置保持在所述第1成型模部的預橫向平坦成型部上的金屬板彎曲成拱狀，且使拱狀的凸側表面抵接在第2成型模部的預縱向平坦成型部，并且，在所述第2成型模部的預縱向平坦成型部及第1成型模部的預縱向平坦成型部上分別抵接凸側表面，以連結凸部朝向相反的第1拱部及第2拱部的方式變形，而成型預成型構件，且該預成型構件，從預橫向平坦部的一端經由預彎曲部連結預縱向平坦部、從所述預橫向平坦部的另一端經由所述第2彎曲部連結凸緣部，所述第2成型工序，通過使所述第2成型模具的第2成型模部相對于第2成型模具的第1成型模部移動，而彎曲成型所述預成型構件的預橫向平坦部，同時回彎成型所述預彎曲部。
3.如權利要求2所述的彎曲成型方法，所述第1成型模具的第1成型模部上的預橫向平坦成型部和預縱向平坦成型部所成的角θp1形成鈍角。
4.如權利要求3所述的彎曲成型方法，所述角θp1規定為105°～150°。
5.如權利要求3所述的彎曲成型方法，在所述第2成型工序中，將所述預成型構件的預彎曲部的預橫向平坦側的彎曲停止部從第2成型模具的第1成型模部的彎曲成型部的橫向平坦成型部側的彎曲停止部向外側錯開，將預成型構件的預橫向平坦部載置在第2成型模具的第1成型模部的橫向平坦成型部上，回彎成型將所述預成型構件的預彎曲部的一部分與第2成型模具的第1成型模部的彎曲成型部相接觸。
6.如權利要求3所述的彎曲成型方法，將所述第1成型模具的第1成型模部的預彎曲成型部的曲率半徑規定為rp1(mm)、將所述第2成型模具的第1成型模部的彎曲成型部的曲率半徑規定為rp2(mm)、將所述預成型構件的錯開量規定為ΔW(mm)，在用下式(1)表示L時，以滿足下式(2)的方式賦予ΔW，L＝ΔW+π×rp1(180-θp1)/180-π×rp2/2……(1)L0-ΔL≤L≤L0+ΔL……(2)其中，L0＝π×rp1(180-θp1)/180+0.0435θp1-6.253ΔL＝-9.96×10-5×ek+2.66、k＝0.163×(θp1-90)。
全文摘要
本發明提供一種彎曲成型方法，通過第1成型工序，沿所述第1成型模部的預彎曲成型部彎曲載置保持在第1成型模部的預橫向平坦成型部上的金屬板，在第2成型模部的預縱向平坦成型部和第1成型模部的預縱向平坦成型部上彎曲成型2個拱部，其凸側表面分別抵接且凸部朝向相反地連結，得到預成型構件，其具有從預橫向平坦部經由預彎曲部無翹曲的預縱向平坦部、具有在該預縱向平坦部形成目標角度地連結的凸緣部。然后，通過第2成型工序，彎曲成型所述預橫向平坦部，同時回彎變形預彎曲部，成型成目標形狀。通過如此的彎曲成型方法，能夠防止Z型構件或帽槽型構件的彎曲部的角度變化不良、平坦部的翹曲。
文檔編號B21D5/01GK1704184SQ20051007138
公開日2005年12月7日 申請日期2005年5月27日 優先權日2004年6月1日
發明者大隅晃, 巖谷二郎, 山野隆行 申請人:株式會社神戶制鋼所