[发明专利]热压深拉成型方法以及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种热压深拉成型技术，该技术能够通过在已将钢板加热至大于或等于相变温度的状态下进行深拉成型，然后进行模压淬火，而得到高强度产品。

背景技术

为了通过对工件即钢板进行冲压加工而成型出立体形状的产品，利用拉深成型对钢板进行加工。作为通过成型而加工出的产品，存在有具有主体部和与该主体部成为一体的凸缘部的产品，其中，该主体部由正面壁和与该正面壁相连的侧面壁构成，且截面形成为“U”字形状。

用于拉深加工出如上所述的立体形状的产品的冲压模具具有：冲模，其设有与主体部的外表面相对应的成型面；冲头，其设有与产品的内表面相对应的成型面；以及压料圈，其对工件即钢板的缘部进行按压，而抑制钢板产生皱褶。在专利文献1中记载有下述冲压模，即，该冲压模具有中拉深用可动冲头和上下的防皱褶部，通过冲压机压头的1次加工动作，而进行工件中央部的拉深加工和其外侧的反拉深加工。在专利文献2中记载有用1个行程成型出带台阶的拉深产品的拉深产品成型装置。该装置具有：下模，其设有可上下移动的上侧的防皱褶部；冲头，其相对于上侧的防皱褶部的内侧能够进退；以及可上下移动的下侧的防皱褶部，其用于与上侧的防皱褶部一起夹持薄板。

在专利文献3中记载有一种热压成型方法。在该成型方法中，使用具有冲头、冲模以及模具缓冲垫的热压模具，对于从成型开始到结束的1个行程，使在成型初期、成型中期以及成型末期中，成型条件不同，从而将在成型中途产生的皱褶在成型末期消除。在专利文献4中，记载有使用具有下方的成型工具、上下自由移动的上方的成型工具以及压料圈的冲压装置，进行加压淬火的成型方法，在被加压淬火的钢板的缘部区域局部形成未淬火的区域。

在专利文献5中记载有热成型中的深拉方法。在该深拉方法中，将钢板加热至小于或等于熔点，并在大于或等于相变温度的条件下成型，将防皱褶面和模具型面的留空量设为超过钢板的板厚而小于或等于与钢板的相同表面接触的产生皱褶的间隙的留空量。

专利文献1：日本特开平2-205210号公报

专利文献2：日本特开平8-90094号公报

专利文献3：日本特开2011-50972号公报

专利文献4：日本特开2010-69535号公报

专利文献5：日本特开2005-297042号公报

在上述专利文献3、4中，均是在形成过程中允许产生皱褶，且在成型末期将皱褶去除的方法，但存在如下述的难成型部件，即，发生在成型过程中皱褶变得过大，不能容许皱褶，或者产生在成型末期无法去除的程度的皱褶，模具冲头和冲模的接触变得不均匀等不良情况。与此相对，在冷加工(例如，专利文献1)中，有时在皱褶抑制机构的基础上，还进行阶段式拉深加工。另一方面，在热压模具中，在皱褶抑制机构或者进行阶段式的拉深加工时，产生工件与模具持续接触的部位，发生意料之外的工件的散热，工件的延展性降低，在成型品中产生裂痕等成型不良。

发明内容

本发明的目的在于，在利用前述的专利文献的工艺无法成型的难成型部件中，不发生皱褶裂痕等成型不良，而能够将钢板作为工件而加工出热压深拉产品。

本发明的热压深拉成型方法对加热到大于或等于相变温度的钢板制的工件进行冲压加工，而成型出具有截面U字形状的主体部和与主体部相连的凸缘部的产品，其中，该主体部具有正面壁和侧面壁，该热压深拉成型方法具有下述工序：先行成型模移动工序，在该工序中，使内置有冷却机构的冲模、和压料圈以及先行成型模，朝向内置有冷却机构的冲头相对地进行靠近移动，该冲头设有用于成型出所述产品的内表面的内表面成型面、以及所述工件的料头部所触碰的弯曲角部，该冲模设有用于成型出所述产品的外表面的外表面成型面，所述压料圈以及所述先行成型模夹持所述料头部，该靠近移动直至所述料头部与所述弯曲角部抵接；以及最终成型工序，在该工序中，在所述料头部与所述弯曲角部抵接之后，所述冲模朝向所述冲头移动时，使被所述压料圈和所述先行成型模夹持的料头部的移动停止。