[发明专利]闭截面结构体的成形方法及闭截面结构体的成形装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于将平板状的加工材料成形为闭截面结构体的闭截面结构体的成形方法及闭截面结构体的成形装置(forming method and apparatus of structure having closed cross section)。

背景技术

目前，作为制造具有闭截面构造的零件的方法，例如专利文献1的技术是公知的。

专利文献1记载的技术是通过对金属平板(metal plate)进行冲压成形(press forming)，依次执行以下工序，即：制造从截面平坦的连结部(connecting part)的两端使一对闭截面结构体半部立起而成的半成品的工序；通过插入到两闭截面结构体半部之间的扁平冲头(flat punch)从内侧按压连结部，一边成形为截面V字状的弯曲部(bent part)一边使两闭截面结构体半部进一步立起的工序；及从两闭截面结构体半部间提升扁平冲头后，使两闭截面结构体半部的外端相互对接而进行焊接的工序。

专利文献1：(日本)特开2006－116552号公报

发明内容

专利文献1公示了关于圆筒、方筒、五角截面、多角形截面的闭截面结构体的成形方法。该现有技术是在两闭截面结构体半部之间插入前端具有隆起部的扁平冲头，通过该扁平冲头从内侧按压连结部，一边成形为截面V字状的弯曲部，一边使两闭截面结构体半部进一步立起而进行闭截面化的技术。

即，在使两闭截面结构体半部立起时，必须形成截面V字状的弯曲部。该V字状的弯曲部成为比较小的半径R(曲率半径)下的弯曲加工，因此成为在高张力钢板等延伸率低的材料中产生裂纹的原因。另外，容易产生用肉眼不能确认的裂缝，容易断裂。

因此，专利文献1的技术应用于汽车结构零件、例如前侧梁等的情况下，在成形性方面存在课题。另外，假设在V字状弯曲部的前端赋予R时，两闭截面结构体半部的立起量会变小，下一工序的焊接变得困难。

另外，在利用专利文献1的技术成形在三维方向具有弯曲的闭截面结构体的情况下，必须在高精度地成形一对闭截面结构体半部的三维弯曲形状的同时，高精度地成形设于这一对闭截面结构体半部的宽度方向两端部的凸缘，在生产成本方面存在问题。

于是，本发明是着眼于上述现有例的未解决的课题而开发的，其目的在于，提供一种闭截面结构体的成形方法及闭截面结构体成形用的成形装置，可高精度地成形例如适宜用作汽车结构零件的具有三维弯曲形状的闭截面结构体，能够降低生产成本地进行制造。

为了实现上述目的，本发明提供一种下述的闭截面结构体的成形方法及闭截面结构体成形用的成形装置。

[1]一种闭截面结构体的成形方法，其为将平板状的加工材料成形为如下所述的闭截面结构体的方法，所述闭截面结构体具备形成于宽度方向中央部侧的底部、位于该底部的宽度方向两侧的左右侧壁部、及形成于这些左右侧壁部的宽度方向端部的一对凸缘部，所述闭截面结构体的成形方法具有如下工序：

第一工序，将所述加工材料冲压成形为在长度方向及宽度方向上由最终的闭截面形状所要求的曲率形状；

第二工序，对于由所述第一工序成形后的所述加工材料，从板厚方向利用第一冲头和衬垫夹入所述底部，由此以所述左右侧壁部相对的方式进行弯曲成形；

第三工序，在将由所述第二工序成形后的所述加工材料的所述底部配置于所述衬垫上的状态下，利用一对按压凸轮的压入动作使所述左右侧壁部向彼此靠近的方向移动，使所述一对凸缘部彼此对接，利用所述衬垫的支承所述底部的支承面和所述一对按压凸轮的压入了所述左右侧壁部的压入面来划分出与最终的闭截面形状为同一空间形状的型腔，并且利用配置于所述一对凸缘部的上方的第二冲头的压下部来将所述一对凸缘部向所述腔体侧压下，由此将所述底部及所述左右侧壁部朝向所述型腔的所述支承面及所述压入面推压。

[2]如[1]所述的闭截面结构体的成形方法，其中，所述最终的闭截面形状为所述底部及所述左右侧壁部具有弯曲的形状。

[3]一种闭截面结构体的成形装置，其为将平板状的加工材料成形为如下所述的闭截面结构体的装置，所述闭截面结构体具备形成于宽度方向中央部侧的底部、位于该底部的宽度方向两侧的左右侧壁部、及形成于这些左右侧壁部的宽度方向端部的一对凸缘部，所述闭截面结构体的成形装置具有：

冲压用模具，所述冲压用模具具备将所述加工材料冲压成形为在长度方向及宽度方向上由最终的闭截面形状所要求的曲率形状的上模及下模；