回彈抑制對策部件及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及在對金屬板(毛還件;blanksheet)進行沖壓成形加工而成形并應用 于汽車部件等的沖壓成形品采取用于抑制回彈(springback)的單元而構成的回彈抑制對 策部件及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 近些年,特別是在汽車工業中,環境問題引起的車體的輕型化(weightreduction ofautomotivebody)被推進,必須既減薄在車體上使用的金屬板原材料的板厚,又確保其 強度剛性。因此,作為金屬原材料,采用高張力鋼板(high-strengthsteelsheet)。
[0003] 然而,在使用高張力鋼板的情況下,成形時產生的回彈現象變得明顯。在回彈量大 的情況下,稱為形狀不良,成為無法通過接合等進行組裝的狀態。因此回彈抑制對策是極其 重要的技術,各種方法被研宄出。
[0004] 作為回彈抑制對策的一個例子,例如存在專利文獻1。該文獻公開了一種進行如下 工序的沖壓金屬模(dieofpressforming):彎曲加工工序,在該工序中,將金屬原材料加 工成帽狀截面而不進行深沖加工(de印drawing);以及縱壁部壓縮工序,在該工序中,在彎 曲加工結束之后對金屬板原材料的縱壁部施加壓縮力。通過上述彎曲加工工序與縱壁部壓 縮工序來抑制沖壓成形加工時的殘余應力的產生,從而抑制回彈。
[0005] 專利文獻1 :日本特開2005-254279號公報
[0006] 然而,能夠應用專利文獻1那樣的沖壓金屬模的部件的形狀僅限于能夠應用彎曲 加工工序與縱壁部壓縮工序的形狀。例如是像帽狀截面部件那樣具有縱壁部與凸緣部的形 狀。因此,存在能夠通過專利文獻1的沖壓金屬模制造的部件形狀極其受限的問題。
【發明內容】
[0007] 本發明是為了解決上述課題而完成的,其目的在于提供能夠采取不依賴部件形狀 的回彈抑制對策的各種各樣的部件。
[0008] 發明人并不是基于通過抑制上述現有的沖壓成形加工時的殘余應力(residual stress)的產生來抑制回彈的想法,而是基于通過提高部件本身的特定部位的剛性來抑制 回彈的想法來進行了深入研宄。其結果是獲得了本發明。
[0009] 本發明具體是由以下結構構成的。
[0010] (1)本發明所涉及的回彈抑制對策部件是對沖壓成形加工金屬板毛坯件而成形的 沖壓成形品采取用于抑制回彈的單元而構成的,
[0011] 所述回彈抑制對策部件通過設定使上述沖壓成形品的分析模型的各要素產生回 彈的應力狀態并進行形狀優化分析(optimizationanalysisforshape)、檢測貢獻剛性 多的部位、并根據該檢測出的部位在上述沖壓成形品的特定部位采取用于剛性提高的單元 并進行沖壓成形加工而形成。
[0012] (2)另外,在上述⑴所記載的回彈抑制對策部件的基礎上,作為上述用于剛性提 高的單元,其通過使用賦予上述毛坯件的特定部位凸形狀以及/或凹形狀的金屬模進行沖 壓成形加工。
[0013] (3)另外,在上述⑴所記載的回彈抑制對策部件的基礎上,作為上述用于剛性提 高的單元,其使上述毛坯件的特定部位的板厚比該毛坯件的其他部位的板厚更厚。
[0014] (4)另外,在上述(1)所記載的回彈抑制對策部件的基礎上,作為上述用于剛性 提高的單元,其使上述毛坯件的特定部位的楊氏模量比該毛坯件的其他部位的楊氏模量更 尚。
[0015] (5)另外,在上述(1)所記載的回彈抑制對策部件的基礎上,作為上述用于剛性提 高的單元,其在上述毛坯件的特定部位粘貼其他板。
[0016] (6)本發明所涉及的回彈抑制對策部件的制造方法是制造上述(1)?(5)所記載 的回彈抑制對策部件的方法,
[0017]其具備如下工序:分析模型生成工序,在該工序中,使用平面要素以及/或立體要 素生成上述沖壓成形品的分析模型;應力狀態設定工序,在該工序中,設定使上述生成的分 析模型的各要素產生回彈的應力狀態;剛性貢獻部位檢測工序,在該工序中,對在上述應力 狀態設定工序中設定好應力狀態的上述分析模型進行形狀優化分析,并檢測貢獻剛性多的 部位;剛性提高工序,在該工序中,根據在上述剛性貢獻部位檢測工序中檢測出的部位而在 上述毛坯件的特定部位采取用于剛性提高的單元;以及沖壓成形加工工序,在該工序中,對 毛坯件進行沖壓成形加工。
[0018] (7)另外,在上述(6)所記載的回彈抑制對策部件的方法的基礎上,上述剛性提高 工序的用于剛性提高的單元是制作賦予上述毛坯件的特定部位凸形狀以及/或凹形狀的 金屬模的單元。
[0019] (8)另外,在上述(6)所記載的回彈抑制對策部件的制造方法的基礎上,上述剛性 提高工序是切除上述毛坯件的特定部位,并且在該切除后的部位嵌入板厚比上述毛坯件的 特定部位的板厚更厚的部件并使該部件與上述毛坯件一體化的工序。
[0020] (9)另外,在上述(6)所記載的回彈抑制對策部件的制造方法的基礎上,上述剛性 提高工序是切除上述毛坯件的特定部位,并且在該切除后的部位嵌入楊氏模量比上述毛坯 件的特定部位的楊氏模量更高的部件并使該部件與上述毛坯件一體化的工序。
[0021] (10)另外,在上述(6)所記載的回彈抑制對策部件的制造方法的基礎上,上述剛 性提高工序是在作為沖壓成形品的材料的毛坯件的特定部位粘貼其他板的工序。
[0022] 本發明的回彈抑制對策部件通過設定使沖壓成形品的分析模型的各要素產生回 彈的應力狀態并進行形狀優化分析、檢測貢獻剛性多的部位、并根據該檢測出的部位在沖 壓成形品的特定部位采取用于剛性提高的單元而沖壓成形加工成形。由此,能夠抑制回彈。
[0023] 另外,對本發明的回彈抑制對策部件的制造方法而言,根據該方法,能夠獲得在哪 個部位采取剛性提高的單元即可的見解,從而根據該見解進行沖壓成形加工即可。沖壓成 形加工方法可以是任何方法,由此,并不存在沖壓成形品的形狀被沖壓成形加工方法限定 的情況。
[0024] 另外,在回彈抑制對策部件為汽車部件的情況下,通過使每個部件的剛性提高,也 具有車體的剛性提高的效果。
【附圖說明】
[0025] 圖1是對制造本發明的實施方式1所涉及的回彈抑制對策部件的方法的流程進行 說明的流程圖。
[0026] 圖2是對在圖1的回彈抑制對策部件的制造方法中使用的分析裝置進行說明的說 明圖。
[0027] 圖3是對圖1的回彈抑制對策部件的制造方法的對策對象的部件進行說明的說明 圖。
[0028] 圖4是對圖1的回彈抑制對策部件的制造方法的要素的使用例進行說明的說明 圖。
[0029] 圖5是對圖1的回彈抑制對策部件的制造方法的應力狀態設定工序進行說明的說 明圖(其一)。
[0030] 圖6是對圖1的回彈抑制對策部件的制造方法的應力狀態設定工序進行說明的說 明圖(其二)。
[0031] 圖7是對圖1的回彈抑制對策部件的制造方法的剛性貢獻部位檢測工序的實施結 果進行說明的說明圖(其一)。
[0032] 圖8是對圖1的回彈抑制對策部件的制造方法的剛性貢獻部位檢測工序的實施結 果進行說明的說明圖(其二)。
[0033] 圖9是對圖1的回彈抑制對策部件的制造方法的剛性貢獻部位檢測工序的實施結 果進行說明的說明圖(其三)。
[0034] 圖10是對本發明的實施方式2所涉及的回彈抑制對策部件的制造方法的剛性提 高方法的一個例子進行說明的說明圖。
[0035] 圖11是對除圖10的剛性提高方法之外的例子進行說明的說明圖。
[0036] 圖12是對除圖10、圖11的剛性提高方法之外的例子進行說明的說明圖。
[0037] 圖13是說明對本發明的實施方式2所涉及的回彈抑制對策部件的制造方法的A 立柱(pillar)的剛性貢獻部位檢測工序的結果的說明圖。
[0038] 圖14是根據圖13所示的剛性貢獻部位檢測工序的結果對剛性提高方法的一個例 子進行說明的說明圖(其一)。
[0039] 圖15是根據圖13所示的剛性貢獻部位檢測工序的結果對剛性提高方法的一個例 子進行說明的說明圖(其二)。
[0040] 圖16是根據圖13所示的剛性貢獻部位檢測工序的結果對剛性提高方法的一個例 子進行說明的說明圖(其三)。
[0041] 圖17是根據圖13所示的剛性貢獻部位檢測工序的結果對剛性提高方法的一個例 子進行說明的說明圖(其四)。
[0042] 圖18是根據圖13所示的剛性貢獻部位檢測工序的結果對剛性提高方法的一個例 子進行說明的說明圖(其五)。
[0043] 圖19是根據圖13所示的剛性貢獻部位檢測工序的結果對剛性提高方法的一個例 子進行說明的說明圖(其六)。
[0044] 圖20是根據圖13所示的剛性貢獻部位檢測工序的結果對剛性提高方法的一個例 子進行說明的說明圖(其七)。
[0045] 圖21是對本發明的實施方式2所涉及的回彈抑制對策部件的制造方法的B立柱、 和針對該B立柱的剛性貢獻部位檢測工序的結果進行說明的說明圖。
[0046] 圖22是根據圖21所示的剛性貢獻部位檢測工序的結果對剛性提高方法的一個例 子進行說明的說明圖(其一)。
[0047] 圖23是根據圖21所示的剛性貢獻部位檢測工序的