熱壓深拉成型方法以及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱壓深拉成型技術(shù)，該技術(shù)能夠通過在已將鋼板加熱至大于或等于相變溫度的狀態(tài)下進行深拉成型，然后進行模壓淬火，而得到高強度產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002]為了通過對工件即鋼板進行沖壓加工而成型出立體形狀的產(chǎn)品，利用拉深成型對鋼板進行加工。作為通過成型而加工出的產(chǎn)品，存在有具有主體部和與該主體部成為一體的凸緣部的產(chǎn)品，其中，該主體部由正面壁和與該正面壁相連的側(cè)面壁構(gòu)成，且截面形成為“U”字形狀。
[0003]用于拉深加工出如上所述的立體形狀的產(chǎn)品的沖壓模具具有:沖模，其設(shè)有與主體部的外表面相對應的成型面；沖頭，其設(shè)有與產(chǎn)品的內(nèi)表面相對應的成型面；以及壓料圈，其對工件即鋼板的緣部進行按壓，而抑制鋼板產(chǎn)生皺褶。在專利文獻I中記載有下述沖壓模，即，該沖壓模具有中拉深用可動沖頭和上下的防皺褶部，通過沖壓機壓頭的I次加工動作，而進行工件中央部的拉深加工和其外側(cè)的反拉深加工。在專利文獻2中記載有用I個行程成型出帶臺階的拉深產(chǎn)品的拉深產(chǎn)品成型裝置。該裝置具有:下模，其設(shè)有可上下移動的上側(cè)的防皺褶部；沖頭，其相對于上側(cè)的防皺褶部的內(nèi)側(cè)能夠進退；以及可上下移動的下側(cè)的防皺褶部，其用于與上側(cè)的防皺褶部一起夾持薄板。
[0004]在專利文獻3中記載有一種熱壓成型方法。在該成型方法中，使用具有沖頭、沖模以及模具緩沖墊的熱壓模具，對于從成型開始到結(jié)束的I個行程，使在成型初期、成型中期以及成型末期中，成型條件不同，從而將在成型中途產(chǎn)生的皺褶在成型末期消除。在專利文獻4中，記載有使用具有下方的成型工具、上下自由移動的上方的成型工具以及壓料圈的沖壓裝置，進行加壓淬火的成型方法，在被加壓淬火的鋼板的緣部區(qū)域局部形成未淬火的區(qū)域。
[0005]在專利文獻5中記載有熱成型中的深拉方法。在該深拉方法中，將鋼板加熱至小于或等于熔點，并在大于或等于相變溫度的條件下成型，將防皺褶面和模具型面的留空量設(shè)為超過鋼板的板厚而小于或等于與鋼板的相同表面接觸的產(chǎn)生皺褶的間隙的留空量。
[0006]專利文獻1:日本特開平2-205210號公報
[0007]專利文獻2:日本特開平8-90094號公報
[0008]專利文獻3:日本特開2011-50972號公報
[0009]專利文獻4:日本特開2010-69535號公報
[0010]專利文獻5:日本特開2005-297042號公報
[0011]在上述專利文獻3、4中，均是在形成過程中允許產(chǎn)生皺褶，且在成型末期將皺褶去除的方法，但存在如下述的難成型部件，即，發(fā)生在成型過程中皺褶變得過大，不能容許皺褶，或者產(chǎn)生在成型末期無法去除的程度的皺褶，模具沖頭和沖模的接觸變得不均勻等不良情況。與此相對，在冷加工(例如，專利文獻I)中，有時在皺褶抑制機構(gòu)的基礎(chǔ)上，還進行階段式拉深加工。另一方面，在熱壓模具中，在皺褶抑制機構(gòu)或者進行階段式的拉深加工時，產(chǎn)生工件與模具持續(xù)接觸的部位，發(fā)生意料之外的工件的散熱，工件的延展性降低，在成型品中產(chǎn)生裂痕等成型不良。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的在于，在利用前述的專利文獻的工藝無法成型的難成型部件中，不發(fā)生皺褶裂痕等成型不良，而能夠?qū)摪遄鳛楣ぜ庸こ鰺釅荷罾a(chǎn)品。
[0013]本發(fā)明的熱壓深拉成型方法對加熱到大于或等于相變溫度的鋼板制的工件進行沖壓加工，而成型出具有截面U字形狀的主體部和與主體部相連的凸緣部的產(chǎn)品，其中，該主體部具有正面壁和側(cè)面壁，該熱壓深拉成型方法具有下述工序:先行成型模移動工序，在該工序中，使內(nèi)置有冷卻機構(gòu)的沖模、和壓料圈以及先行成型模，朝向內(nèi)置有冷卻機構(gòu)的沖頭相對地進行靠近移動，該沖頭設(shè)有用于成型出所述產(chǎn)品的內(nèi)表面的內(nèi)表面成型面、以及所述工件的料頭部所觸碰的彎曲角部，該沖模設(shè)有用于成型出所述產(chǎn)品的外表面的外表面成型面，所述壓料圈以及所述先行成型模夾持所述料頭部，該靠近移動直至所述料頭部與所述彎曲角部抵接；以及最終成型工序，在該工序中，在所述料頭部與所述彎曲角部抵接之后，所述沖模朝向所述沖頭移動時，使被所述壓料圈和所述先行成型模夾持的料頭部的移動停止。
[0014]本發(fā)明的熱壓深拉成型裝置對加熱到大于或等于相變溫度的鋼板制的工件進行沖壓加工，而成型出具有截面U字形狀的主體部和與主體部相連的凸緣部的產(chǎn)品，其中，該主體部具有正面壁和側(cè)面壁，該熱壓深拉成型裝置具有:沖頭，其設(shè)有用于成型出所述產(chǎn)品的內(nèi)表面的內(nèi)表面成型面、以及所述工件的料頭部觸碰的彎曲角部，且內(nèi)置有冷卻機構(gòu)；沖模，其設(shè)有用于成型出所述產(chǎn)品的外表面的外表面成型面，相對于所述沖頭相對地靠近、遠離移動，且內(nèi)置有冷卻機構(gòu)；壓料圈，其與所述料頭部抵接；先行成型模，其與所述壓料圈一起夾持所述料頭部；以及雙重作用機構(gòu)，其在利用所述壓料圈和所述先行成型模夾持所述料頭部而直至所述料頭部與所述彎曲角部為止，使所述壓料圈和所述先行成型模與所述沖模一起移動，在所述料頭部與所述彎曲角部抵接之后，所述沖模向所述沖頭靠近移動時，停止所述壓料圈和所述先行成型模的移動。
[0015]發(fā)明的效果
[0016]通過壓料圈和先行成型模夾持料頭部，直至料頭部與彎曲角部抵接為止，使壓料圈和先行成型模與沖模一起移動，因此，即使拉深量較大，也能夠抑制在工件中產(chǎn)生皺褶。在料頭部與彎曲角部抵接之后，沖模朝向沖頭移動時，使被壓料圈和先行成型模夾持的料頭部的移動停止，通過沖模和沖頭進行最終成型，因此避免從抑制廢料的皺褶的部分的散熱，因此將鋼板作為工件而不發(fā)生成型不良，能夠加工出熱壓深拉產(chǎn)品。在成型結(jié)束后，工件中的產(chǎn)品部通過沖模和沖頭被
[0017]冷卻，產(chǎn)品部進行淬火處理。
【附圖說明】
[0018]圖1中，(A)是表示通過深拉成型而成型的產(chǎn)品的一個例子的主視圖，⑶是(A)的左側(cè)視圖，(C)是㈧的俯視圖。
[0019]圖2中，(A)是表示產(chǎn)品的其它例子的主視圖，⑶是㈧的左側(cè)視圖，(C)是(A)的俯視圖。
[0020]圖3中，(A)是表示產(chǎn)品的另一其它的例子的斜視圖，⑶是㈧的縱截面圖。
[0021]圖4是一個實施方式的熱壓深拉裝置，是表示成型初期的階段的剖視圖。
[0022]圖5是表示與圖4相比，成型發(fā)展的狀態(tài)下的圖4的熱壓深拉裝置的剖視圖。
[0023]圖6是表示先行成型模移動工序已結(jié)束的狀態(tài)下的圖4的熱壓深拉裝置的剖視圖。
[0024]圖7是表示最終成型工序結(jié)束的狀態(tài)下的圖4的熱壓深拉裝置的剖視圖。
[0025]圖8是其它實施方式的熱壓深拉裝置，是表示成型初期的階段的剖視圖。
[0026]圖9是表示最終成型工序結(jié)束的狀態(tài)下的圖8的熱壓深拉裝置的剖視圖。
[0027]圖10是表示作為對比例示出的熱壓深拉裝置的剖視圖。
[0028]標號的說明
[0029]1a ?1c 產(chǎn)品
[0030]15主體部
[0031]16凸緣部
[0032]24主體部
[0033]25凸緣部
[0034]30成型裝置
[0035]31 下模
[0036]32內(nèi)表面成型面
[0037]33彎曲角部
[0038]36冷卻系統(tǒng)
[0039]41 上模
[0040]41a滑動模
[0041]42外表面成型面
[0042]46冷卻系統(tǒng)
[0043]51壓料圈
[0044]52壓料圈驅(qū)動部件
[0045]53底凸塊
[0046]61先行成型模
[0047]62彈性部件
[0048]63留空塊
[0049]65雙重作用機構(gòu)
[0050]S料頭部
[0051]T產(chǎn)品部
[0052]W 工件
【具體實施方式】
[0053]以下，基于附圖詳細地說明本發(fā)明的實施方式。圖1所示的產(chǎn)品1a如圖1(A)、(B)所示，具有主體部15，該主體部15具有:在長度方向上延伸的正面壁11 ;以及側(cè)面壁13、14，它們在該正面壁11的寬度方向兩側(cè)經(jīng)由圓弧狀的彎曲部12與正面壁11相連。兩個側(cè)面壁13、14的寬度尺寸彼此大致相同。主體部15的相對于正面壁11的相反側(cè)為開口端，側(cè)面壁13、14朝向開口端向外側(cè)略微傾斜。開口端的寬度尺寸與正面壁11的寬度尺寸相比，形成得略大，主體部15的橫截面形狀為“U”字形狀。凸緣部16、17與主體部15