拉深成型方法
阅读：986发布：2020-05-12
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1.一种拉深成型方法，在该拉深成型方法中，
在板状材料的拉深成型部的外侧形成拉延筋，该拉延筋用于调整对拉深成型部进行成型的所述板状材料向拉深模具内的流入量，
利用所述形成的拉延筋，在所述板状材料中将所述拉深成型部拉深成型，在将所述拉深成型部拉深成型之后，将所述拉延筋压平。
2.根据权利要求1所述的拉深成型方法，其中，
在将所述拉延筋压平时，通过冲压加工，以比将所述拉深成型部冲压成型时对所述拉延筋施加的加压力更大的加压力，对所述拉延筋加压。
3.根据权利要求1或2所述的拉深成型方法，其中，
在将所述拉深成型部拉深成型之后，将所述板状材料的所述拉深成型部的外侧的规定部分去除，
在将所述规定部分去除之后，将所述拉延筋压平。
4.根据权利要求3所述的拉深成型方法，其中，
所述规定部分包含所述拉延筋的一部分。
5.根据权利要求3所述的拉深成型方法，其中，
所述规定部分不包含所述拉延筋。
6.根据权利要求1或2所述的拉深成型方法，其中，
在将所述拉延筋压平之后，将所述板状材料的所述拉深成型部的外侧的规定部分去除。
7.根据权利要求6所述的拉深成型方法，其中，
所述规定部分包含所述加压后的拉延筋的一部分。
8.根据权利要求6所述的拉深成型方法，其中，
所述规定部分不包含所述加压后的拉延筋。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的拉深成型方法，其中，
在对所述拉延筋加压时，仅对所述板状材料的所述拉深成型部的外侧的所述拉延筋部分施加加压力。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的拉深成型方法，其中，
在将所述拉延筋压平之后，将所述变形的拉延筋与其他部件的凸缘接合。
拉深成型方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种拉深成型方法，通过该拉深成型方法，在将板状材料进行拉深成型时，通过拉深成型部的外侧的拉延筋，对向拉深模具内的材料的流入量进行调整。
背景技术
[0002] 在通过冲压加工将板状材料拉深成型时，为了调整流入拉深成型模具内的材料的量，通过设定在上下模具上的凹凸形状的拉延筋，对板状材料的周缘部进行夹持。在将该拉延筋设为产品形状以外的形状的情况下，在拉深加工结束之后，由于不需要设置有拉延筋的部位，因此，需要进行去除，与该去除相应地，导致材料的成品率的降低。
[0003] 因此，在专利文献1中提出了一种方法，通过该方法，在将多个凸形状拉深成型时，在材料的端部形成与此后拉深成型的凸形状呈近似形状的拉延筋。与凸形状呈近似形状的拉延筋形成为此后拉深成型时的产品形状(凸形状)，因此，无需进行去除。
[0004] 专利文献1：日本特开昭63-16819号公报
发明内容
[0005] 上述的拉深成型方法需要将拉延筋设为与产品形状近似的形状，因此，对拉深成型部(产品)的形状产生限制，导致产品形状的自由度降低。
[0006] 本发明的目的在于提供一种拉深成型方法，在该拉深成型方法，在使用拉延筋而进行拉深成型时，能够抑制材料的成品率的降低，并且提高产品形状的自由度。
[0007] 在本发明的第1实施方式所涉及的拉深成型方法中，在板状材料的拉深成型部的外侧形成拉延筋，该拉延筋用于调整对拉深成型部 进行成型的所述板状材料向拉深模具内的流入量，利用所述形成的拉延筋，在所述板状材料中将所述拉深成型部拉深成型，在将所述拉深成型部拉深成型之后，将所述拉延筋压平附图说明
[0008] 图1A是表示本发明的第1实施方式所涉及的拉深成型方法的加工工序图。
[0009] 图1B是表示紧接图1A的拉深成型方法的加工工序图。
[0010] 图1C是表示紧接图1B的拉深成型方法的加工工序图。
[0011] 图2是表示与图1A相对应的拉深成型加工时的整体的剖面图。
[0012] 图3A是表示与图1A的加工工序相对应的工件的形状的形状说明图。
[0013] 图3B是表示与图1B的加工工序相对应的工件的形状的形状说明图。
[0014] 图3C是表示与图1C的加工工序相对应的工件的形状的形状说明图。
[0015] 图4是表示使用第1实施方式所涉及的拉深成型方法而形成的汽车的侧围的侧视图。
[0016] 图5A是沿图4的VA-VA线的剖面图
[0017] 图5B是图5A的要部的剖面图。
[0018] 图6A是表示第2实施方式所涉及的拉深成型方法的加工工序图。
[0019] 图6B是表示紧接图6A的拉深成型方法的加工工序图。
[0020] 图6C是表示紧接图6B的拉深成型方法的加工工序图
[0021] 图7A是表示使用本发明的实施方式所涉及的拉深成型方法的后车轮罩部分的外板的侧视图。
[0022] 图7B是拉深成型时沿图7A的VIIB-VIIB线的剖面图。
[0023] 图8A是使用本发明的实施方式所涉及的拉深成型方法的、形成有备用轮胎收容部的地板的俯视图。
[0024] 图8B是地板与后地板面板的接合部周边的、沿图8A的 VIIIB-VIIIB线的剖面图。
[0026] 图9B是将图9A的内板与侧围一起示出的侧视图。
[0027] 图10是使用本发明的实施方式所涉及的拉深成型方法而得到的前围板上部板的俯视图。
具体实施方式
[0028] 以下，基于附图说明本发明的实施方式。
[0029] 图1A～图1C表示本发明的第1实施方式所涉及的拉深成型方法，如图2所示，通过冲压加工，将作为板状材料的工件1拉深成型。这里的冲压成型品适用于如图4所示的、位于汽车的车体结构部件即侧围外板3的下部的侧边梁5。
[0030] 图4中的箭头FR所示的方向是车体前方侧。侧边梁5和上部的上边梁7通过从车体前方侧向后方侧而配置的前柱9、中柱11、以及后柱13进行连结。在前柱9的后方以及中柱11的前方形成前门开口部15，另一方面，在中柱11的后方以及后柱13的前方形成后门开口部17。
[0031] 如图5A、5B所示，侧边梁5具有外梁19、内梁21、以及配置在它们彼此之间的加强梁23。使这三个部件的上部的凸缘19a、21a、以及23a重叠，并且使下部的凸缘部19b、21b、以及23b重叠，分别通过点焊而进行接合固定。在本实施方式中，说明对其中的外梁19进行的拉深成型加工。
[0032] 如图2以及图1A所示，在对工件1进行拉深成型加工以形成外梁19时，作为拉深成型模具，使用上模具25、由冲头构成的下模具27、以及调节支架29。在上模具25的凹部25a和下模具27的前端部27a之间，对在工件1(外梁19)的、作为凸出至车体外侧的拉深成型部的凸部1a进行拉深成型。此时，通过上模具25和调节支架29，以从上下夹持的方式对位于凸部1a的两侧处的凸缘部1b、1c进行按压。调节支架29形成为环状(筒状)，使得将由冲头构成的 下模具27的周围包围。
[0033] 在工件1的凸缘部1b、1c上形成与凸部1a向相同方向凸出的拉延筋1d、1e。拉延筋1d、1e延伸设置在与图2中纸面相正交的方向上，但可以设置为连续的一个，也可以断续地设置为多个。与如上所述的拉延筋1d、1e相对应地，分别在上模具25上设置拉延筋用凹部25b、25c，在调节支架29上设置拉延筋用凸部29a、29b。
[0034] 在对工件1进行应该形成作为产品的主要部分的凸部1a的拉深成型时，通过形成拉延筋1d、1e，从而对向形成凸部1a的拉深模具内的材料的流入量进行调整，确保稳定的产品形状。此外，拉延筋1d、1e的形状、大小不限定于图示的情况，而是能够根据拉深成型的凸部1a的形状、大小适当地进行变更，例如，可以向图2的下方凸出。
[0035] 如图2、图1A所示，在利用拉延筋1d、1e而进行拉深成型加工之后，针对开模后取出的工件1，通过切断加工去除凸缘部1b的一部分(包含拉延筋1d的一部分在内)。图1B表示相对于与图2相对应的图1A，将从图2的拉深成型模具中取出的拉深成型之后的工件1的凸缘部1b的一部分去除的状态。工件1被上压模具31和下压模具33以从上下夹持的方式压住。
[0036] 在该状态下，使切断刃35向下方移动，从而通过切断加工而去除凸缘部1b的一部分(包含拉延筋1d的一部分在内)，并产生废料37。即，对于拉延筋1d，将其一部分去除。在图3B中，将上述切断加工所涉及的切断位置表示为切断线C1。
[0037] 在将凸缘部1b的一部分(包含拉延筋1d的一部分在内)去除之后，进行将拉延筋1d的剩余部分压平的加工。图1C表示进行该压平的加工的状态。将工件1载置在冲模39上，此时，成为具有拉延筋1d的凸缘部1b接触在冲模39上的状态。
[0038] 在将工件1载置在冲模39上的状态下，通过使冲头41从上方下降而进行加压，从而对拉延筋1d进行冲压加工而使其平坦。由此，具有拉延筋1d的凸缘部1b的一部分，成为与图5B所示的外梁19的凸缘部19b相对应的平坦部分1f。
[0039] 另一方面，位于图2中的工件W的右侧的凸缘部1c，通过切断加工，在如图3B所示切断线C2的位置处将拉延筋1e的整体去除，产生包含拉延筋1e在内的废料43。对于该切断加工，通过与图1B所示的切断加工相同的方法而进行。
[0040] 通过如上所述的加工作业，完成如图3C所示的侧边梁5的外梁19。对于图5A、5B所示的内梁21以及加强梁23，也能够进行与上述外梁19相同的拉深加工。
[0041] 此外，图2所示的对外梁19的拉深加工随着对图4所示的侧围外板3的整体的冲压加工而完成。此时，在拉深加工之前，预先进行用于前门开口部15以及后门开口部17的冲裁加工。
[0042] 以上述方式进行拉深加工而形成的外梁19，如图5B所示通过点焊，与以同样方式进行拉深加工而形成的内梁21以及加强梁23进行接合固定。此时，在本实施方式中，在形成外梁19的下部的凸缘部19b时，不是将工件1的凸缘部1b以包含拉延筋1d的整体在内的方式去除，而是将凸缘部1b以包含拉延筋1d的一部分在内的方式去除。即，对于拉延筋1d，将其一部分保留而包含在产品即外梁19中。
[0043] 而且，将拉延筋1d的一部分如图1C所示压平，以使该加压的部分成为凸缘部19b的一部分的方式，将凸缘部19b隔着加强梁23的凸缘部23b而与内梁21的凸缘部21b接合。由此，包含加压部分的拉延筋1d在内的部分，包含在产品即外梁19的凸缘部19b内。
[0044] 通过将拉延筋1d压平，使对凸缘部分的点焊变容易，提高凸缘彼此的密接度。由此，提高位于侧边梁5的下部而处于接近路面的位置处的具有凸缘部19b的凸缘部分的水密性。
[0045] 此时，在本实施方式中，如上所述，不是将凸缘部1b以包含拉延筋1d的整体在内的方式去除，而是将凸缘部1b以包含拉延筋1d的一部分在内的方式去除。由此，拉延筋1d的至少一部分组装在产品内。
[0046] 因此，在外梁19的凸缘部19b的凸出长度(图5B中上下方向的长度)设为相同的情况下，与将凸缘部1b以包含拉延筋1d的整体 在内的方式去除的情况相比，能够改善材料的成品率，对成品率的降低进行抑制。另外，对于拉延筋1d，在拉深成型之后，在形成产品之前进行加压以成为平坦状态，并作为凸缘部19b而使用。因此，能够使产品形状、特别是作为产品的主要部分的凸部1a的形状不易受到限制，对产品形状的自由度的降低进行抑制。另外，虽然是在车体下部不易观察到的部位，但凸缘部19b还是能够观察到的部位，因此，能够通过平坦地形成而实现外观品质的提高。
[0047] 此外，在上述的实施方式中，示出了在凸缘部1b上形成有一个拉延筋1d的情况，但也可以在凸缘部1b上形成多个拉延筋。在该情况下，与拉延筋1d的数量较多相对应地，能够更可靠地抑制拉深成型时的材料的流入量。而且，仅使最靠近凸部1a的拉延筋1d保留，而将包含除此以外的外侧的其他拉延筋1d在内的部分的凸缘部1b去除。由此，与直接将多个拉延筋1d全部保留、并使这些所有的拉延筋1d变形的情况相比，施加较小的加压力即可，易于进行变形加工。此外，在该情况下，可以将位于最靠近凸部1a的位置处的拉延筋1d的一部分保留而以如图1B所示的方式进行去除。
[0048] 图6A～6C表示本发明的第2实施方式所涉及的拉深成型方法，是与图1A～图1C相对应的加工工序图。在第2实施方式中，在对工件1进行拉深成型后的状态的从图6A至下一张图6B的加工工序中，通过在图1C中使用的冲模39和冲头41而将拉延筋1d压平。此后，如图6C所示，使用在图1B中使用的下压模具33、切断刃35、以及上压模具31A，以使拉延筋1d的已加压部分的一部分保留的方式进行切断加工，产生废料37A。
[0049] 由此，在本实施方式中，与第1实施方式相同，具有拉延筋1d的凸缘部1b的一部分，也形成与图5B所示的外梁19的凸缘部19b相对应的平坦部分1f。由此，在本实施方式中，与第1实施方式相同，与将凸缘部1b以包含拉延筋1d的整体在内的方式去除的情况相比，能够改善材料的成品率，对成品率的降低进行抑制。另外，对于拉延筋1d，在拉深成型之后，在形成产品之前进行加压以成为平坦状态，并作为凸缘部19b而使用，因此，能够使产品形状不易受到限 制，抑制产品形状的自由度的降低。
[0050] 在这里，在图1A～1C所示的第1实施方式中，在将拉延筋1d的一部分去除之后，将剩余的拉延筋1d加压。另一方面，在图6A～6C所示的第2实施方式中，与第1实施方式相反，在将拉延筋1d加压之后，将凸缘部1b的一部分去除。
[0051] 如第1实施方式所示，在图1C中，如果在将拉延筋1d加压时，将拉延筋1d的一部分去除，则与没有进行去除的情况相比，拉延筋1d变为较小的形状，因此，易于进行变形加工，提高操作性。由此，能够以更高的精度对作为产品的外梁19的凸缘部19b进行平坦加工，并高精度地进行此后的点焊作业，提高产品的可靠性。
[0052] 另一方面，如第2实施方式所示，在图6C中，如果在将凸缘部1b的一部分去除时，将拉延筋1d压平，则与没有进行变形的情况相比，能够易于进行切断加工，进一步提高切断之后的凸缘部19b的尺寸精度。
[0053] 在上述的第1以及第2实施方式中，与在将拉深成型部即凸部1a拉深成型时向拉延筋1d施加的加压力相比，使在通过冲压加工将拉延筋1d压平时向拉延筋1d施加的加压力更大。由此，能够将凸缘部19b加压为更平坦状态，能够进一步提高外观品质。
[0054] 另外，在上述的第1以及第2实施方式中，在将拉延筋1d压平时，仅向凸部1a的外侧的拉延筋1d部分加压。在该情况下，使拉延筋1d变形时的加压力与以包含凸部1a在内的方式进行加压的情况相比，施加较小的加压力即可，只需小型的冲压模具即可，因此，能够易于进行冲压作业，并且削减设备费用。
[0055] 此外，在上述的第1以及第2实施方式中，通过切断加工，将凸缘部1b的一部分以保留拉延筋1d的一部分的方式(即，以不去除拉延筋1d的一部分的方式)去除，但不限定于此。也可以通过切断加工，将凸缘部1b的一部分以保留拉延筋1d的整体的方式(即，以整体上不去除拉延筋1d的方式)去除。在该情况下，也能够具有上述的效果。
[0056] 图7A表示汽车的后车轮罩部分的外板。图7B表示对图7A所 示的外板使用本发明的实施方式所涉及的拉深成型方法的一个例子。作为形成外板的板状材料的工件47通过上模具49和下模具51而拉深成型加工为规定的形状。图7B所示的工件47相当于沿图7A的VIIB-VIIB线的截面部分。图7A中的箭头FR所示方向是车体前方侧。
[0057] 工件47的在图7B中的右侧的端部47a通过上模具49和下部的调节支架53进行保持，同图中的左侧的端部47b通过上下的调节支架55、57进行保持。而且，在上模具49和下部的调节支架53之间的端部47a上设置拉延筋47c，并且在上下的调节支架55、57彼此之间的端部47b上设置拉延筋47d。由上模具49、下模具51、调节支架53、55、57构成拉深成型模具。
[0058] 在本例中，对于图7B中的右侧的端部47a的拉延筋47c，与图1B、1C相同，在切断线C3的位置处将其一部分去除之后，实施将剩余的拉延筋47c的一部分压平的加工。通过将拉延筋47c压平，对该变形的部分的点焊变容易，还提高焊接部分的密接度，提高水密性。对于左侧的端部47b侧，在切断线C4的位置处进行切断加工而将拉延筋47d全部去除。此外，在本例中，也可以与图6A～6C所示的第2实施方式相同，在使拉延筋47c变形之后，将端部47a的一部分以包含该变形部分的拉延筋47c的一部分在内的方式去除。
[0059] 因此，在本例中，与将工件47的一个端部47a以包含拉延筋47c的整体在内的方式去除的情况相比，能够改善材料的成品率，对成品率的降低进行抑制。另外，对于拉延筋47c，在拉深成型之后，在成为产品之前以变形为平坦的状态下进行使用，因此，能够使产品形状不易受到限制，对产品形状的自由度的降低进行抑制。另外，虽然位于车轮罩内且如果不将轮胎拆下则难于观察到的部位，但是，由于在将轮胎拆下时可以观察到，因此，还能够通过将拉延筋47c压平，提高该情况下的外观品质。
[0060] 图8A表示汽车后部的具有轮胎收容凹部59a的地板59，该轮胎收容凹部59a用于收容未图示的备用轮胎。图8B是沿图8A的VIIIA-VIIIA线的剖面图，表示对图8A的地板59使用本发明的例子。 此外，图8A中的箭头FR所示的方向是车体前方侧。如图8B所示，使前地板61的车体后方侧的端部与地板59的车体前方侧重叠并进行接合。
[0061] 对于使用本发明的地板59，在与前地板61接合的一侧的端部59b形成拉延筋59c。在对地板59整体进行拉深成型时形成拉延筋59c，此后，将该拉延筋59c加压，通过点焊，将该加压的部分在焊接部63与前地板61焊接接合。根据需要，在点焊之前，预先将将拉延筋59c加压之后的端部59b在切断线C5的位置处切断并去除。
[0062] 由此，在本例中，将设置有拉延筋59c的部位整体组装在产品内，与将端部59b以包含拉延筋59c在内的方式切断的情况相比，能够使因切断而产生的废弃的部分变少，对材料的成品率的降低进行抑制。
[0063] 另外，在地板59与前地板61的接合部分处覆盖有未图示的地板罩，因此，所述的接合部分由于该地板罩而成为通常无法看到的状态。但是，通过拆下地板罩则可以看到上述的接合部分，因此，能够通过将拉延筋59c压平，从而实现外观品质的提高。
[0064] 另外，作为能够使用本发明的实施方式的部位，存在图9A、9B所示的后车轮罩部分中的后车轮罩内板65的D部、E部，还存在图10所示的前围板上部板67的车宽方向两侧附近的、包含安装凸缘67a、67b的F部、G部。安装凸缘67a、67b与未图示的前部下围板结合。
[0065] 对于图9A、9B、以及图10所示的各部位(D部、E部、F部、以及G部)，也在产品的拉深成型加工时形成拉延筋，在拉深成型之后将拉延筋压平，将其一部分或者全部组装至产品内。
[0066] 如上所述，根据本发明的实施方式，通过在对拉深成型部进行拉深成型时将使用过的拉延筋压平，从而能够将压平后的部分用作于产品的一部分，能够对材料的成品率的降低进行抑制。另外，拉延筋在拉深成型之后会变形，因此，能够使产品形状不易受到限制，对产品形状的自由度的降低进行抑制。
[0067] 此处引用了日本特愿2012-282192号(申请日：2012年12月 26日)的所有内容。
[0068] 如上所述，通过实施例对本发明的内容进行了说明，但是，本发明并不限定于这些记载的内容，能够进行各种变形以及改良对本领域技术人员是明确的。
[0069] 标号的说明
[0070] 1、47 工件(板状材料)
[0071] 1a 凸部(拉深成型部)
[0072] 1d、47c、59c 拉延筋
[0073] 25、49 上模具(拉深成型模具)
[0074] 27、51 下模具(拉深成型模具)
[0075] 29 调节支架(拉深成型模具)
[0076] 53、55、57 调节支架(拉深成型模具)
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