具有彎曲形狀的多邊形閉合截面結構部件的制造方法以及通過該方法制造的多邊形閉合 ...的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種使用于汽車、家用電器等的具有沿長邊方向的彎曲形狀的多邊形閉合截面結構部件的制造方法以及通過該方法制造的多邊形閉合截面結構部件。
【背景技術】
[0002]在汽車、家用電器等領域，已知以下部件:在將兩個部件分開成形之后，接合該部件而形成閉合截面結構。另外，以往，作為制造具有沿長邊方向的彎曲形狀的閉合截面結構部件的方法，已知液壓成形(hydroforming)、棍乳成形(roll forming)。專利文獻中公開了以下方法。
[0003]在以往的液壓成形技術中，在注入加工液前需要焊接所有周緣部，但是專利文獻1公開了不需要重合焊接兩張以上金屬板的所有周緣部就能夠使鼓出加工中的密封性良好且能夠得到深沖成形品、并且能夠同時成形多個部件的生產效率良好的液壓成形加工裝置、液壓成形加工方法以及液壓成形加工產品。
[0004]專利文獻2公開了閉合截面彎曲長條材料的制造方法，包括:輥乳成形工序，將帶板通過多級成形輥成形為大致閉合截面;接合工序，將對接部用斂縫用輥進行斂縫接合；以及彎曲工序，沿帶板移動方向使用多個彎曲輥使得到的閉合截面長條材料彎曲。
[0005]專利文獻3公開了以下技術:能夠從一張原材料得到在閉合截面形狀的中途具有扭轉的沖壓成形品，以低成本提供輕量且具有高剛性扭轉部的高質量閉合截面沖壓成形品Ο
[0006]而且，專利文獻4公開了以下技術:將具有彎曲形狀的帶有折痕的兩張鋼板在兩側端的凸緣部相互進行接合，并以使凸緣部彼此接近的方式使兩張鋼板變形，由此通過沖壓成形制造具有沿長邊方向的彎曲形狀的閉合截面結構部件。
[0007]在先技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特開2008-119723號公報
[0010]專利文獻2:日本特開2000-263169號公報
[0011]專利文獻3:日本特開2003-311329號公報
[0012]專利文獻4:日本特開2011-062713號公報
【發明內容】
[0013]然而，專利文獻1示出的基于液壓成形的成形方法、專利文獻2示出的基于輥乳成形的成形方法存在與沖壓成形相比生產速度慢、設備成本高這種問題。另外，專利文獻3示出的沖壓成形方法存在在縱壁部具有曲面的形狀的部件的情況下難以進行端面處的對接這種問題。而且，專利文獻4示出的方法需要將沖壓成形得到的兩張鋼板的凸緣部彼此焊接接合，因此存在輕量化具有極限這種問題。
[0014]如上所述，在現有技術中低成本化且成形品輕量化方面存在問題。因而，本發明的目的在于有效地解決上述現有技術的問題，提供一種僅通過沖壓成形就能夠實現低成本且成形品輕量化的、具有沿長邊方向的彎曲形狀的多邊形閉合截面結構部件的制造方法以及通過該方法制造的多邊形閉合截面結構部件。
[0015]本申請發明人為了基于凸緣部最小化謀求成形品輕量化，而研究了從一張金屬板成形具有沿長邊方向的彎曲形狀的多邊形閉合截面結構部件的方法，結果得到以下見解:如果設定沿長邊方向具有彎曲形狀的前工序產品形狀使得其具有與對應于部件形狀的多邊形閉合截面的各角部的各棱線中的、沿部件形狀的長邊方向的彎曲形狀的曲率半徑相等的曲率半徑，并欲使該前工序產品形狀通過沖壓成形在截面方向上縮小而成形為部件形狀，則與前工序產品形狀的位于彎曲形狀半徑方向內側的棱線的線長相比，部件形狀的對應棱線的線長變短，因此板材產生余量并且部件形狀產生皺褶，但是如果以在部件形狀和前工序產品形狀中各棱線不產生線長差或者與前工序產品形狀相比部件形狀的各棱線的線長變長的方式設定前工序產品形狀的沿長邊方向的彎曲形狀的曲率半徑，則能夠通過沖壓成形以不會產生皺褶的方式制造上述具有沿長邊方向的彎曲形狀的多邊形閉合截面結構部件。
[0016]在鑒于上述觀點達到上述目的的本發明的具有彎曲形狀的多邊形閉合截面結構部件的制造方法中，該部件為具有沿長邊方向的彎曲形狀的多邊形閉合截面結構的部件，具有與上述多邊形閉合截面的角部對應的多條棱線，并且具有凸緣部，該凸緣部沿著這些棱線中位于沿該部件的長邊方向的彎曲形狀的半徑方向最內側的棱線，并與包含該棱線在內的平面平行地延伸，在從一張金屬板制造上述部件時，
[0017]首先，從上述金屬板沖壓成形具有沿長邊方向的彎曲形狀的流槽狀的前工序產品，該流槽狀的前工序產品呈上述部件在位于上述最內側的棱線的位置被切開并以各端部具有該棱線和沿該棱線延伸的凸緣部的方式展開的截面形狀，具有與上述部件的多邊形閉合截面的角部對應的多條棱線，并且與各角部對應的各棱線以具有與上述部件的對應棱線相同或者比上述部件的對應棱線短的長度的方式，具有與該對應棱線的曲率半徑相同或者比該對應棱線的曲率半徑小的曲率半徑，
[0018]接著，將上述前工序產品以在其多條棱線中任一條以上的位置在截面方向上朝內變形的方式進行沖壓成形，使位于上述最內側的棱線彼此和上述凸緣部彼此對接。
[0019]此外，在本發明的具有彎曲形狀的多邊形閉合截面結構部件的制造方法中，也可以是，在上述前工序產品的上述多條棱線中任一條以上沿該棱線沖壓成形槽形截面形狀的折線，以使得上述前工序產品在該棱線的位置容易在截面方向上朝內變形，這樣，前工序產品在該棱線位置可靠地在截面方向上朝內變形，因此能夠從前工序產品高精度地對部件進行沖壓成形。
[0020]而且，本發明的具有彎曲形狀的多邊形閉合截面結構部件的特征在于，通過上述本發明的具有彎曲形狀的多邊形閉合截面結構部件的制造方法制造。
[0021]發明效果
[0022]在本發明的具有彎曲形狀的多邊形閉合截面結構部件的制造方法中，該部件為具有沿長邊方向的彎曲形狀的多邊形閉合截面結構的部件，具有與上述多邊形閉合截面的角部對應的多條棱線，并且具有凸緣部，該凸緣部沿著這些棱線中位于沿該部件的長邊方向的彎曲形狀的半徑方向最內側的棱線，并與包含該棱線在內的平面平行地延伸，在從一張金屬板制造上述部件時，首先，從上述金屬板沖壓成形具有沿長邊方向的彎曲形狀的流槽狀的前工序產品，該前工序產品呈上述部件在位于上述最內側的棱線位置被切開并以各端部具有該棱線和沿該棱線延伸的凸緣部的方式展開的截面形狀，具有與上述部件的多邊形閉合截面的角部對應的多條棱線，并且與各角部對應的各棱線以具有與上述部件的對應棱線相同或者比上述部件的對應棱線短的長度的方式，具有與該對應棱線的曲率半徑相同或者比該對應棱線的曲率半徑小的曲率半徑。接著，將上述前工序產品以在其多條棱線中任一條以上的位置在截面方向上朝內變形的方式進行沖壓成形，使位于最內側的棱線彼此和沿這些棱線延伸的凸緣彼此對接。
[0023]因而，根據本發明的具有彎曲形狀的多邊形閉合截面結構部件的制造方法以及通過該方法制造的本發明的具有彎曲形狀的多邊形閉合截面結構部件，能夠從一張金屬板通過沖壓成形而形成，因此成本低，另外凸緣部僅在部件的彎曲形狀的內側即可，因此有助于部件輕量化，而且，在從前工序產品沖壓成型部件時，各棱線不產生線長差或者與前工序產品形狀相比部件形狀的各棱線的線長變長，因此能夠防止部件形狀產生皺褶。
【附圖說明】
[0024]圖1的(a)、(b)是表示本發明的具有彎曲形狀的多邊形閉合截面結構部件的制造方法的一個實施方式中所制造的閉合截面結構部件的側視圖以及沿該側視圖中A-A線的剖視圖。
[0025]圖2的(a)、(b)是表示上述實施方式的具有彎曲形狀的多邊形閉合截面結構部件的制造方法中所制造的前工序產品的側視圖以及沿該側視圖中B-B線的剖視圖。
[0026]圖3是放大表示圖2示出的前工