[发明专利]冲压成型装置以及冲压成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过拉深加工从平板状、金属制的被加工材料成型例如帽形截面的成型品的冲压成型装置以及冲压成型方法。更详细地说，涉及在冲压成型中在冲头以及冲模的基础上还与压料圈一起使用衬垫的情况下，不使用锁止机构就能够防止使冲头与冲模分离时的被加工材料的变形的冲压成型装置以及冲压成型方法。

背景技术

通过将平板状、金属制的被加工材料冲压成型为帽形截面，由此能够制作汽车的车身构成部件(例如梁类、柱类、地板通道等车身骨架部件)。

图1A、图1B是表示帽形截面的成型品的一例的示意图，图1A是侧视图，图1B是图1A的I-I截面图。帽形截面的成型品10具有腹板部10a、朝腹板部10a的一方侧延伸的第1纵壁部10b、从第1纵壁部10b进一步延伸的第1凸缘部10c、朝腹板部10a的另一方侧延伸的第2纵壁部10b、以及从第2纵壁部10b进一步延伸的第2凸缘部10c。

在图1A、图1B的例子中，在成型品10的腹板部10a，在长度方向的前段部和后段部设置有倾斜。如此，有时成型品10的截面线长的合计在长度方向上较大地变化。此处，“截面线长的合计”是指对于腹板部10a、第1以及第2纵壁部10b、第1以及第2凸缘部10c将各截面线长进行了合计。

此外，成型品10的纵壁部10b的一方与凸缘部10c垂直，另一方从与凸缘部10c垂直的状态倾斜，在两侧倾斜较大地不同。如此，成型品10的截面形状有时成为非对称。

图2A、图2B是表示帽形截面的成型品的一例的示意图，图2A是侧视图，图2B是图2A的II-II截面图。另外，对于与图1A、图1B的帽形截面的成型品相同的构成要素赋予相同的符号并省略其说明。

图2A、图2B所示的例子为，在成型品10的腹板部10a，在长度方向的前段部和后段部设置有倾斜，但在成型品10的下表面也同样设置有倾斜，截面线长的合计在长度方向上不变化。此外，是成型品10的截面形状为对称的例子。

图3A、图3B是表示帽形截面的成型品的一例的示意图，图3A是俯视图，图3B是图3A的III-III截面图。另外，对于与图1A、图1B的帽形截面的成型品相同的构成要素赋予相同的符号并省略其说明。

图3A、图3B所示的例子为，成型品10整体朝一侧方弯曲。

另外，图1A、图1B、图2A、图2B、图3A、图3B所示的帽形截面的成型品10为，凸缘部10c遍及长度方向的全长而设置，但有时也在长度方向的一部分设置凸缘部10c。

能够通过使用了冲头以及冲模的冲压成型来制作这样的帽形截面的成型品10，此时与压料圈一起使用衬垫。

图4A～图4C是示意性地表示在冲压成型中与压料圈一起使用衬垫的情况下的加工流程的截面图，图4A表示被加工材料的夹持、约束时，图4B表示压入时，图4C表示到达下止点后的冲头与冲模的分离操作的开始时。在图4A～图4C中，表示在上模从上止点下降至下止点时被加工材料被成型出腹板部10a、纵壁部10b以及凸缘部10c的情况。

在图4A～图4C中表示被加工材料50、以及冲压成型装置所具备的模具20。模具20为，上模40由冲模41以及与冲头31对置配置的衬垫42构成，下模30由冲头31以及配置在冲头31的旁边的压料圈32构成。

下模30的冲头31具有与腹板部10a对应的形状的前端面31a、以及与纵壁部10b对应的形状的外侧面31b。另一方面，上模40的冲模41具有凹部，其内侧面41a为与冲头的外侧面31b对应的形状。

此外，在冲模41的凹部中配置有衬垫42，衬垫42经由衬垫用加压机构(例如弹簧、气缸)43安装于冲模41。如此安装的衬垫42能够沿着冲压方向滑动。衬垫42的前端面(与冲头的前端面31a对置的面)为与冲头的前端面31a对应的形状。另一方面，在冲头31的两侧配置有压料圈32，压料圈32由压料圈用加压机构(例如弹簧、液压缸、气缸)33支承为能够沿着冲压方向滑动。此处，冲压方向是指在进行冲压成型时冲头31与冲模41相对地移动的方向，在图4A～图4C所示的模具20中，上下方向成为冲压方向。

在使用了这种构成的模具20的冲压成型中，将平板状、金属制的被加工材料50配置于冲模41与冲头31之间。当在该状态下使上模40从上止点下降时，衬垫42与被加工材料50抵接而衬垫用加压机构43收缩。由此，通过衬垫用加压机构43的复原力将衬垫42按压于被加工材料50，如图4A所示，被加工材料50的宽度方向的中间部由衬垫42与冲头31夹持。