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冲压拉深成形方法

阅读：622发布：2020-05-12

IPRDB可以提供冲压拉深成形方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种冲压拉深成形方法。该冲压拉深成形方法具备：第一工序，通过让上模(10e)从上止点移动到断裂位置，对实施板材(1)的拉深成形的部分赋予规定应变，然后在断裂部(4)处让板材1断裂；第二工序：让上模(10e)从断裂位置移动到下止点，从而完成拉深成形。，下面是冲压拉深成形方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种冲压拉深成形方法，在把持板材的第一部分的状态下，使模具从第一位置移动到第二位置，利用所述模具对所述板材的远离所述第一部分的第二部分实施冲压，由此对所述第二部分实施拉深成形，所述冲压拉深成形方法的特征在于，具备：

第一工序，通过使所述模具从所述第一位置朝向所述第二位置移动到在所述板材的所述第一部分与所述第二部分之间产生断裂的断裂位置，从而对该板材的实施拉深成形的部分赋予规定应变，然后产生所述断裂；

第二工序，在所述第一工序后，使所述模具从所述断裂位置移动到所述第二位置，从而完成所述第二部分的拉深成形。

2.根据权利要求1所述的冲压拉深成形方法，其特征在于，在所述第一工序之前或在其进行过程中，在所述板材上设置一对切口或多个开孔，由此在被所述一对切口夹在中间的区域或被所述多个开孔中的成对的开孔夹在中间的区域上，形成在所述第一工序中产生断裂的断裂部。

3.根据权利要求1所述的冲压拉深成形方法，其特征在于，所述第二部分由浅拉深部分和深拉深部分构成，

所述浅拉深部分以第一深度实施拉深，所述深拉深部分以深度比第一深度大的第二深度实施拉深，由此进行所述第二部分的拉深成形，所述浅拉深部分与所述深拉深部分的所述断裂部侧邻接。

4.根据权利要求1所述的冲压拉深成形方法，其特征在于，所述板材被加工成具有开口部和包围该开口部的框状图样的成形物，所述框状图样通过所述拉深成形而被成形，

所述断裂部位于成为所述板材的所述开口部的部分。

5.根据权利要求4所述的冲压拉深成形方法，其特征在于，对所述板材成形所述框状图样，使得多个所述成形物的所述开口部夹着对应的所述框状图样相互相邻。

说明书全文

冲压拉深成形方法

技术领域

[0001] 本发明涉及利用模具对板材进行冲压从而实施拉深成形的冲压拉深成形方法。

背景技术

[0002] 在现有技术中，作为该种冲压拉深成形方法已知有以下一种对由诸如车门内板的窗框部分的凸条包围的框状图样实施成形的方法：即使在拉深深度较深的情况下，在框状图样的角落部也不会发断裂(例如参照专利文献1)。

[0003] 在专利文献1的方法中，在实施冲压拉深成形时，通过促进板材从与框状图样的内侧对应的部分向与角落部的内壁对应的部分的流入，防止在角落部处产生断裂。

[0004] 为了促进所述板材的流入，在与板材上的框状图样的内侧对应的区域预先形成多个孔、切口、薄板部等断裂部。并且，通过适当地选择所述断裂部的数量、位置以及形状，控制与框状图样的直线部附近对应的板材绕入与角落部对应的部分。

[0005] 现有技术文献

[0006] 专利文献

[0007] 专利文献1：日本特开2012-71338号公报

[0008] 如上述专利文献1中的成形方法，在与框状图样的内侧对应的区域设置断裂部从而实施冲压拉深成形时，赋予被成形为框状图样的部分的张力下降。在该情况下，无法对该成形部分赋予使之产生所需定形性的足够的应变，从而导致成形精度的恶化。即，为了赋予成形部分足够的应变使之获得定形性，在框状图样的内侧设置断裂部的方法并不理想。

[0009] 然而，在框状图样的内侧不设置断裂部的情况下，为了避免角落部的断裂，需要从与框状图样对应的部分的外侧提供大量用于形成框状图样的板材。这样的话，框状图样外侧的板材部分的面积增加，导致产量下降。

发明内容

[0010] 鉴于上述现有技术问题，本发明的目的在于提供一种能够同时实现获得所需定形性和产量提高的冲压拉深成形方法。

[0011] 用于解决课题的方式

[0012] 本发明的冲压拉深成形方法中，在把持板材的第一部分的状态下，使模具从第一位置移动到第二位置，利用所述模具对所述板材的远离所述第一部分的第二部分实施冲压，由此对所述第二部分实施拉深成形，所述冲压拉深成形方法的特征在于，具备：第一工序，通过使所述模具从所述第一位置朝向所述第二位置移动到在所述板材的所述第一部分与所述第二部分之间产生断裂的断裂位置，从而对该板材的实施拉深成形的部分赋予规定应变，然后产生所述断裂；第二工序，在所述第一工序后，使所述模具从所述断裂位置移动到所述第二位置，从而完成所述第二部分的拉深成形。

[0013] 在本发明中，在第一工序中，在模具移动到断裂位置的过程中，通过利用模具赋予的张力对板材的要施以拉深成形的第二部分赋予规定应变。作为规定应变，例如是能够在第二部分处获得所需定形性(shape fixability)的应变。作为该应变例如是1.5～2％(发生应变部分的长度相对赋予应变前的长度的比率)的应变。

[0014] 另外，由于在第一工序中的板材断裂，从板材的断裂部一侧向第二部分的流入变得容易。在该状态下，进行第二工序的拉深成形时，板材容易从断裂部一侧向第二部分流入，因此，相应地板材从与断裂部成相反一侧流向第二部分的流入量与在断裂部不产生断裂的情形相比变少。所以，对应于所述板材的流入量的减少，能够减小板材的尺寸，从而能够提高产量。

[0015] 所以，根据本发明，除了能够获得所需的定形性以外，还能够实现提高产量。另外，在将断裂部设定在板材上要废弃的部分上时，能够避免因在断裂部产生断裂而造成对成形物的影响。

[0016] 在本发明中，可以在所述第一工序之前或在其进行过程中，在所述板材上设置一对切口或多个开孔，由此在被所述一对切口夹在中间的区域或被所述多个开孔中的成对的开孔夹在中间的区域上，形成在所述第一工序中产生断裂的断裂部。

[0017] 由此，通过选择切口或开孔的位置、大小和形状，能够控制断裂部的位置、大小、形状、断裂的时机(从第一工序向第二工序过渡的时机)。因此，能够适当地设定在第一工序和第二工序中板材从断裂部一侧流向第二部分的流入量以及在第一工序中对第二部分赋予的应变的量。

[0018] 在本发明中，可以构成为，所述第二部分由浅拉深部分和深拉深部分构成，所述浅拉深部分以第一深度实施拉深，所述深拉深部分以深度比第一深度大的第二深度实施拉深，由此进行所述第二部分的拉深成形，所述浅拉深部分与所述深拉深部分的所述断裂部侧邻接。

[0019] 由此，板材容易从断裂部一侧经由浅拉深部分向深拉深部分流入，因此，相应地板材从与断裂部成相反一侧向深拉深部分的流入得到抑制。由此，与第二部分的板材相比能够进一步减少与断裂部成相反一侧的板材，从而能够进一步提高产量。

[0020] 在本发明中，可以构成为，所述板材被加工成具有开口部和包围该开口部的框状图样的成形物，所述框状图样通过所述拉深成形而被成形，所述断裂部位于成为所述板材的所述开口部的部分。

[0021] 由此，在第二工序中，板材从框状图样内侧容易流入到与框状图样对应的部分，所以，能够减少从与框状图样对应的部分的外侧流入到该部分的板材的量。其结果，由于能够使用面积更小的板材来获得上述成形物，从而能够提高产量。

[0022] 另外，在本发明中，可以构成为，对所述板材成形所述框状图样，使得多个所述成形物的所述开口部夹着对应的所述框状图样相互相邻。

[0023] 由此，在利用一枚板材获得多个成形物的情况下，在第二工序中，板材从构成各成形物的开口部的部分向构成对应的框状图样的部分的流入变得容易，因此能够将与各成形物对应的板材部分之间的距离设定的较小。其结果，能够通过面积较少的板材对多个成形物进行成形，因此能够进一步提高产量。

附图说明

[0024] 图1是表示本发明一实施例中通过冲压拉深成形方法成形的板材上的各部分的平面图。

[0025] 图2是表示按照冲压拉深成形方法执行的工序的流程图。

[0026] 图3是经过图2的工序成形的要被加工成车门内板的成形物的平面图。

[0027] 图4A是表示在作为实施例的比较例中被定位在模具上的板材的第二部分附近的情形的截面图。在所述比较例中对不具有切口(slit)的板材实施成形。

[0028] 图4B是表示在按照实施例的方法对形成有切口的板材实施成形的情况下，被定位在模具上的板材的第二部分附近的情形的截面图。

[0029] 图5A是表示在图4A的比较例中开始成形时的第二部分附近的情形的截面图。

[0030] 图5B是表示在图4B的实施例中开始成形时的第二部分附近的情形的截面图。

[0031] 图6A是表示在比较例中与图5A的状态相比成形进行了一定程度后的第二部分附近的情形的截面图。

[0032] 图6B是表示在实施例中与图5B的状态相比成形进行了一定程度后板材的断裂部产生了断裂后的第二部分附近的情形的截面图。

[0033] 图7A是表示在比较例中与图6A的状态相比成形进一步进行了一定程度后的第二部分附近的情形的截面图。

[0034] 图7B是表示在实施例中与图6B的状态相比成形进一步进行了一定程度后的第二部分附近的情形的截面图。

[0035] 图8A是表示在比较例中成形结束后的第二部分附近的情形的截面图。

[0036] 图8B是表示在实施例中成形结束后的第二部分附近的情形的截面图。

[0037] 图9是表示能够通过图2的工序进行成形的车门内板用成形物的另一例的平面图。

[0038] 图10是表示能够通过图2的工序进行成形的车门内板用成形物的再一例的平面图。

[0039] 图11是表示为了对被加工成车门内板的成形物进行成形而通过设置开孔的形式形成断裂部的例子的平面图。

[0040] 符号说明

[0041] 1 板材

[0042] 2 第一部分

[0043] 3 第二部分

[0044] 4 断裂部

[0045] 5 断裂

[0046] 6 切口

[0047] 7 成形物

[0048] 8 开口部分

具体实施方式

[0049] 以下，参照附图说明本发明的实施例。在本实施例的冲压拉深成形方法中，如图1所示，在把持板材1的第一部分2的状态下，通过让未被图示的模具从第一位置移动到第二位置上从而进行冲压，对板材1的第二部分3实施拉深成形。第二部分3的冲压拉深成形是通过让模具的上模相对下模从作为第一位置的上止点(top dead center)移动到作为第二位置的下止点(bottom dead center)来进行的。

[0050] 在板材1上预先设置有切口6，使得上模从上止点移动到上止点和下止点之间的断裂位置时，在第一部分2和第二部分3之间的断裂部4处产生断裂5。切口6的位置位于板材1的第一部分2和第二部分3之间。在与从第一部分2朝向第二部分3的方向成交叉的方向上，切口6被设定成与断裂部4处于不同的位置。另外，也可以是在上模向断裂位置移动的过程中(后述的第一工序进行过程中)设置切口6。

[0051] 在实施冲压拉深成形时，如图2所示，首先将板材1相对模具定位(步骤S1)。接着，执行第一工序(步骤S2)，在第一工序中，在把持了板材1的第一部分2的状态下，让模具的上模从上止点移动到上止点和下止点之间的断裂位置。

[0052] 在第一工序中，第一部分2受把持，第二部分3被上模推压向下模从而实施冲压，因此张力对第二部分3产生作用。由此，对第二部分3产生赋予合适的定形性的应变(strain)、例如是1.5～2％的应变。

[0053] 并且，当上模到达断裂位置从而在断裂部4处产生断裂5时，第一工序结束，过渡到第二工序。这时，由于断裂5的产生，处于板材1容易从断裂部4一侧流入到被施加了拉深(draw)的第二部分3的状态。

[0054] 在第二工序中，在该状态下，上模从断裂位置移动至下止点。在此期间，板材1容易从断裂部4一侧流向第二部分3，因此从与断裂部4成相反一侧的板材1只要向第二部分3流入少量。当上模到达下止点时，第二工序结束，完成拉深成形。

[0055] 通过这种方式，根据在第一工序中被赋予的应变，能够获得所需的定形性从而能够在成形后获得想要的成形精度。另外，在第二工序中，板材1容易从断裂部4流向第二部分3，因此，能够减少与断裂部4成相反一侧的板材1的流入量，从而能够提高产量。

[0056] 另外，由于切口6及断裂部4是被设定为板材1中被废弃的部分，因而不会对通过成形后的板材1制成的成形物构成影响。另外，在不产生断裂5的第一工序中也有切口6存在，因此，板材1从断裂部4一侧在一定程度上被允许流向第二部分3。

[0057] 图3表示通过这种方式在板材1上被成形的的车门内板的成形物。图3的上侧是车门内板的顶侧。成形物7在其内侧具有构成开口部的开口部分8和框状图样9。所述开口部对应于车窗玻璃，所述框状图样9被成形为包围开口部分8。

[0058] 通过图2的冲压拉深成形方法，能够形成框状图样9。在该情况下，断裂部4及切口6被设定在开口部分8上。上述第二部分3位于框状图样9的顶侧直线部9a上面。

[0059] 另外，框状图样9上的与第二部分3相对的部分相当于第一部分2。即，通过图2的工序对框状图样9实施拉深成形时，第一部分2在通过上模和下模进行成形的同时，受上模及下模把持，从而起到第一部分2的功能。

[0060] 切口6例如是如图3所示由两个切口部分6a，6b构成。切口部分6a，6b相对开口部分8上下方向的中心线C成左右对称配置。各切口6a，6b具有几乎成圆形，在各切口6a，6b的一个位置处向内侧内卷成圆形从而开口，开口部分分别朝向左右外侧配置。切口部分
6a，6b夹着中心线C相向的部分之间构成断裂部4。即，在一对切口部分6a，6b夹着的区域上形成断裂部4。

[0061] 通过预先设置具有这种形状的切口部分6a，6b，通过让模具按照上述图2的工序移动，能够对构成框状图样9的第二部分3的部分和其他部分实施适当的拉深成形。

[0062] 图4A～图8B是通过图3中的IV-IV线截面表示一实施例的情形以及比较例的情形，所述一实施例是图3的成形物7上的第二部分3按照图2的工序进行的一个例子。图4A，图5A，图6A，图7A及图8A表示对不形成切口6的板材1实施成形的比较例的情况，图
4B，图5B，图6B，图7B及图8B表示对形成有切口6的板材1实施成形的本实施例的情况。

[0063] 相对本实施例中使用的模具上模10e及下模11e，在比较例中使用如后所述的上模10c及下模11c。该上模10c及下模11c对第二部分3成形的部分的形状虽然相同，在对与车门内板的顶侧邻接的部分实施成形的部分的形状多少有些不同。

[0064] 图4A中，针对比较例表示板材1被定位到模具的上模10c及下模11c时的情形。图4B中，针对本实施例表示板材1被定位到模具的上模10e及下模11e时的情形。

[0065] 如图4A及图4B所示，在比较例和实施例中，第二部分3均由浅拉深部分12和深拉深部分13构成。深拉深部分13相比浅拉深部分12要靠近顶侧并与顶侧邻接。浅拉深部分12以第一深度d1实施拉深，深拉深部分13以比第一深度d1深度大的第二深度d2实施拉深，从而对第二部分3实施拉深成形。

[0066] 在图4A中所示的比较例的情况下，作为针对在图3所示的框状图样9的角落部14处易于产生褶皱的对策，设定以与第二深度d2同等的深度d3实施拉深成形的外侧拉深部分15a。该外侧拉深部分15a与板材1的深拉深部分13的外侧邻接。

[0067] 与此相对，在本实施例中，如图4B所示，与所述外侧拉深部分15a对应的外侧拉深部分15b的拉深深度d4设定成比外侧拉深部分15a的拉深深度d3小的数值。

[0068] 即，拉深深度d4被设定成下述范围内(前提条件下)的最小值：上模10e上与深拉深13对应的部分和与外侧拉深部分15b对应的部分的分界部分与上模10e的其他部分相比不先与板材1的第二部分3及外侧拉深部分15b接触。另外，在图4A及图4B中，分别通过线L1及线L2表示板材1的顶侧端部的位置。

[0069] 在该状态下的比较例及本实施例中，各上模10c，10e下降到从下止点起算高25(mm)的上方位置时，跟板材1的第二部分3分别受到上模10c和下模11c、上模10e和下模11e推压。由此，在比较例的情况下，由于没有设置切口6，在图5A中如箭头标志Y1所示那样，板材1开始从顶侧向第二部分3发生流入。因此，第二部分3在被拉伸的同时被实施成形。

[0070] 与此相对，在本实施例的情况下，由于设置有切口6，板材1从断裂部一侧向第二部分3的流入在一定程度上变得容易，在图5B中箭头标志Y2所示那样，板材1从断裂部4一侧开始向第二部分3流入。由此，第二部分3在被拉伸的同时被实施成形。

[0071] 当上模10c，10e下降到从下止点起算高15(mm)的上方位置(本实施例中的断裂位置)时，在比较例的情况下，由于板材1到现在为止从顶侧向第二部分3的流入，如图6A所示，由线L1所示的板材1的顶侧端部的位置处于向与顶侧成相反一侧偏位的状态。

[0072] 与此相对，在本实施例中，如图6B所示，由线L2所示的板材1的顶端侧端部的位置没有发生变化。并且，在切口6之间的断裂部4处产生断裂5(图1)，板材1从断裂部4一侧向第二部分3的流入变得容易。

[0073] 另外，到达该时点时，通过经由产生断裂5前的断裂部4而赋予第二部分3的张力T(图1)，完成让第二部分3产生适当的定形性的应变的赋予。由此，完成图2的第一工序并向第二工序过渡。

[0074] 然后，进一步下降上模10c，10e时，在比较例的情况下，板材1继续从顶侧向第二部分3流入。在本实施例的情况下，板材1继续从断裂部4一侧向第二部分3流入。所以，在比较例及本实施例的情况下，均能够进行成形而使得板材1没有阻碍地向第二部分3产生流入。

[0075] 在上模10c，10e到达从下止点起算高5(mm)的上方位置时，在图7A的比较例中，板材1继续从顶侧向第二部分3流入。对此，在本实施例中，如图7B那样，板材1继续从断裂部4一侧向第二部分3流入，同时，板材1从由箭头标志Y3所示的顶侧开始向第二部分3流入。所以，在比较例及本实施例中，由于板材1均能够没有障碍地向第二部分3流入，从而能够进行成形而不会产生龟裂。

[0076] 接着，当上模10c，10e到达下止点时，如图8A及图8B所示，能够完成成形而不会产生龟裂。这时，例如将比较例中板材1从顶侧向第二部分3的流入量f1设定成20(mm)，将比较例中的外侧拉深部分15a相对本实施例的外侧拉深部分15b的长度差D1设定长10(mm)。另外，将本实施例中板材1从顶侧向第二部分3的流入量f2设定成5(mm)。

[0077] 在该情况下，在比较例和本实施例中板材1从顶侧向第二部分3的流入量的差f1-f2为15(mm)，加上D1则为25(mm)。因而，根据本实施例，板材1的顶侧端部能够削减25(mm)。

[0078] 另外，如图9所示，能够使用一枚板材1就一台车辆的左右车门内板实施这种车门内板的成形。在该情况下，通过将各车门内板的顶侧配置在板材1相对的端缘一侧上进行成形，能够对板材1的左右车门内板的顶侧端部削减共计50(mm)。所以，根据本实施例能够提高产量。

[0079] 如上所述，分局根据本实施例，除了通过在第一工序中赋予应变而获得所需的定形性之外，还能够通过断裂5使得板材1向第二部分3的流入变得容易，从而能够提高产量。

[0080] 另外，由于通过切口6形成断裂部4，通过选择切口6的位置、尺寸和形状，能够适当地设定板材从断裂部4一侧向第二部分3的流入量以及赋予第二部分3的应变量。

[0081] 此外，由于第二部分3由浅拉深部分12及深拉深部分13构成，能够让板材1从断裂部4一侧向第二部分3的流入变得容易。由此，能够进一步提高产量。

[0082] 另外，如图9所示，通过一枚板材1来对左右车门内板实施成形，同时通过图2的工序对其框状图样9实施成形，所以能够以较高的产量来对左右车门内板实施成形。

[0083] 图10表示利用图2的冲压拉深成形方法成形的车门内板的成形物的另一例。在该例中，对一枚板材1同时成形左右车门内板的成形物17。各个开口部分8夹着对应的框状图样9的顶侧直线部9a相邻，从而在板材1上对成形物17实施成形。

[0084] 在该情况下，板材1从顶侧向顶侧直线部9a(第二部分3)的流入量也较少，所以相应地能够以与现有技术相比在顶侧更互为接近的方式对左右的成形物17进行成形。所以，能够相应地使用尺寸较小的板材1，从而能够提高产量。

[0085] 以上就本实施例进行了说明，但是，本发明并不仅限于此。例如，断裂部4可以是能够对第二部分3赋予张力T并在上模10e到达断裂位置时产生断裂的脆弱部。也可以形成开孔等来取代切口6。

[0086] 例如，在如图11所示沿框状图样9的顶侧直线部9a(第二部分3)形成多个开孔18的情况下，被多个开孔18中成对的开孔夹在中间的区域构成断裂部4。另外，断裂部还可以通过板材1中较薄的部分等来形成，而不通过切口6或开孔18形成。

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