衝壓成形方法與流程

2023-06-02 01:42:11

本發明涉及成形出成形品(press forming part)的衝壓成形方法，該成形品具有槽形狀部(channel-shaped potion)，在形成該槽形狀部的一對縱壁部(side wall portion)的至少一方的縱壁部上具有以向所述槽形狀部的槽底部(channel bottom portion)側凸出或凹陷的方式彎曲(curve)的凸緣部(flange portion)。

背景技術：

衝壓成形是向作為其對象物的材料(steel sheet)(坯料(blank))壓緊模具(tool of press forming)，由此將模具的形狀向坯料轉印而進行坯料的加工的方法。在衝壓成形中，將衝壓成形品從模具取出之後，產生由於該衝壓成形品內的殘留應力(residual stress)進行彈性復原(elastic recovery)而引起的形狀不良(defect of shape)即所謂回彈(springback)。以此為起因，衝壓成形品的形狀與所希望的形狀不同的問題屢屢發生。

關於發生何種程度的回彈，主要受到材料的強度(strength)的較大影響。最近，尤其是以汽車業界為中心，從汽車車身(automotive body)的輕量化(weight reduction of automotive body)的觀點出發而車身零件(automotive part)使用高強度的鋼板(high-strength steel sheet)的傾向變強。伴隨著這樣的材料的高強度化，產生回彈的程度變大。因此，為了使回彈後的衝壓成形品的形狀接近於設計形狀，在生產現場，熟練者不得不好幾次修正模具而反覆進行試錯。其結果是，車身零件等衝壓成形品的生產期間變得長期化。因此，開發出能夠有效地降低回彈的方法的情況在削減汽車的開發期間或成本方面可以說也是越發重要的課題。

為了降低回彈，作為其發生原因的應力(stress)的控制必要不可或缺。作為控制應力來降低回彈的現有技術，存在例如專利文獻1記載的「薄鋼板(steel sheet)的衝壓成形用模具裝置」。專利文獻1中提出了在對禮帽型截面零件(hat-shaped section part)進行碰撞成形(crash forming)時，通過在凸緣部設有凸壓邊筋(bead)的模具對坯料進行衝壓成形的方法。該方法直至即將到達下止點(bottom dead center)之前利用凸壓邊筋將坯料鎖定而向坯料的縱壁部賦予拉伸應變(tensile deformation)，消除作為縱壁部的翹曲(curl)的原因的板厚方向的應力差。

另外，作為其他例，專利文獻2提出了通過在設置於衝頭(punch)的外周的坯料支架(blank holder)處設有凹陷的模具對坯料進行衝壓成形的方法。在該方法中，在衝壓成形過程中，坯料端部進入坯料支架的凹陷內，如果衝壓成形進一步進展，則坯料端部卡掛於凹陷內壁而成為受到限制的狀態。因此，坯料不再向外流出。因而，在該方法中，在即將到達下止點之前能夠向坯料的縱壁部賦予面內壓縮應力(in-plane compressive stress)，由此，能消除板厚方向的應力差。

此外，作為又一例，在專利文獻3中提出了一種衝壓成形方法，「具有：第一成形工序，在包含將縱壁部與凸緣部交叉的交叉部和彎曲部的曲率(curvature)中心連結的水平線且與高強度鋼板垂直的平面內，利用交叉部對凸緣部進行彎折加工直至凸緣部相對於所述水平線的角度成為α1為止；及第二成形工序，在所述平面內，利用交叉部對所述第一成形工序後的凸緣部進行追加彎折加工直至凸緣部相對於所述水平線的角度成為α2為止，將由α1-α2表示的追加彎曲角β設為規定的範圍」(參照專利文獻3的段落[0016]～[0017])。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第4090028號公報

專利文獻2：日本特開2010-99700號公報

專利文獻3：日本專利第5382281號公報

技術實現要素：

發明要解決的課題

在專利文獻1記載的方法中，壓邊筋形狀殘留於成形的零件的凸緣部，因此在組裝工序中，在與其他零件的焊接時可能會產生不良情況。因此，需要對成形的零件中的壓邊筋形狀殘存的部分進行切割，或者延長坯料長度以避免壓邊筋形狀進入產品內。

另外，專利文獻1、2記載的現有技術作為僅對於由於回彈而在特定的截面產生的形狀變化的對策來說有效。然而，在衝壓成形後的實際的零件中，多是扭轉(torsion)、彎曲(bending)這樣的在零件整體產生的三維性的回彈成為問題的情況。因而，專利文獻1、2記載的現有技術並未成為對於這樣的問題充分的對策。

另一方面，在專利文獻3記載的衝壓成形方法中，壓邊筋形狀未殘留於成形零件，而且可期待能夠降低成形零件整體的扭轉、翹曲這樣的效果。然而，專利文獻3公開的方法為，在第一成形工序中，「在包括將縱壁部與凸緣部交叉的交叉部和彎曲部的曲率中心連結的水平線且與高強度鋼板垂直的平面內，利用交叉部對凸緣部進行彎折加工直至凸緣部相對於所述水平線的角度成為α1為止」。即，能夠應用專利文獻3記載的衝壓成形方法的成形零件被限定為專利文獻3的圖1、圖3等所示那樣的在水平面內彎曲的零件。因此，關於本申請發明為對象的「具有槽形狀部，在形成該槽形狀部的縱壁部的至少一方的縱壁部具有以向所述槽形狀部的槽底部側凸出或凹陷的方式彎曲的所謂上翹曲(upward camber)、下翹曲(downward camber)的彎曲凸緣部的成形品」，無法應用專利文獻3記載的衝壓成形方法。

本發明為了解決上述問題點而作出，其目的在於提供一種關於上述那樣的凸緣部具有上翹曲或下翹曲的彎曲凸緣部的成形品，不改變產品形狀而能夠降低扭轉、彎曲這樣的三維性的回彈的衝壓成形方法。

用於解決課題的方案

本發明者們為了解決上述課題，關於成形出圖33及圖34所示那樣的成形品(上凸成形品121、下凸成形品127)時產生的回彈，研究了其發生機理等。

上凸成形品121、下凸成形品127都具有由槽底部123a和縱壁部123b構成的槽形狀部123、及向面外(out-of-plane direction)彎曲的凸緣部125。需要說明的是，在圖33所示的上凸成形品121的情況下，向面外彎曲的凸緣部125成為以使凸緣部125成為向槽底部123a側凸出(上凸)的方式彎曲的形狀。另一方面，在圖34所示的下凸成形品127的情況下，向面外彎曲的凸緣部125成為以使凸緣部125向槽底部123a側凹陷(下凸)的方式彎曲的形狀。

以往，在對上凸成形品121進行碰撞成形的情況下，使用例如圖35所示的衝模(die)143和衝頭145，如圖37所示夾入坯料21，由此將坯料21衝壓成形為上凸成形品121。而且，在對下凸成形品127進行碰撞成形的情況下，使用例如圖36所示的衝模149和衝頭151，與圖37所示的衝壓成形同樣地夾入坯料21，由此將坯料21衝壓成形為下凸成形品127。

圖38A、圖38B及圖39A、圖39B是說明通過以往的衝壓成形方法成形的成形品的回彈的發生機理的圖。圖38A及圖38B是說明通過現有方法來成形上凸成形品121時的坯料端(凸緣端)的線長的變化的說明圖。圖39A及圖39B是關於成形下凸成形品127時的同樣的說明圖。圖38A及圖39A分別是成形後(下止點)的上凸成形品121及下凸成形品127的剖視圖。圖38B及圖39B是說明側視觀察坯料21(參照圖37)時的成形前後的坯料端(凸緣端)的線長變化的圖。需要說明的是，在圖38B及圖39B中，成形前的坯料端的線長由細線表示，成形後的凸緣125的端部即凸緣端的線長由粗線表示。而且，在圖38A、圖38B及圖39A、圖39B中，黑點O是上凸成形品121及下凸成形品127的彎曲中心。

在上凸成形品121的情況下，如圖38A、圖38B所示，成形後的凸緣端的曲率半徑(radius of curvature)比成形前的坯料減小。伴隨於此，凸緣端的軸線方向的線長縮短(A0B0→A1B1)。即，凸緣部125成為收縮凸緣變形(shrink flange deformation)，在下止點處，在凸緣部125殘存長度方向的壓縮應力(compressive stress)。

另一方面，在下凸成形品127的情況下，如圖39A、圖39B所示，成形後的凸緣端的曲率半徑比成形前的坯料變大。伴隨於此，凸緣端的軸線方向的線長變長(C0D0→C1D1)。即，凸緣部125成為伸長凸緣變形(stretch flange deformation)，在下止點處，在凸緣部125殘存長度方向的拉伸應力(tensile stress)。

凸緣部125的應力在脫模(die release)時被釋放，在應力釋放後，在上凸成形品121的凸緣部125產生伸長變形(stretch deformation)，在下凸成形品127的凸緣部125產生收縮變形(shrink deformation)。其結果是，無論是在上凸成形品121的情況(參照圖40A)還是下凸成形品127的情況(參照圖40B)的哪種情況下，都產生彎曲曲率比作為目標的產品形狀減小(曲率半徑增大)那樣的彈跳變形(camber springback)。

需要說明的是，圖40A利用三維形狀測定器來測定脫模後的上凸成形品121，然後，在CAD(computer aided design)軟體上以使測定形狀的長度方向中央的截面與作為目標的產品形狀的相同截面一致的方式進行位置對合而圖示。圖40B圖示出進行與圖40A所示的上凸成形品121的情況同樣的處理而脫模後的下凸成形品127。在圖40A及圖40B中，實線表示作為上凸成形品121或下凸成形品127的目標的產品形狀(目標產品形狀)，點線表示上凸成形品121或下凸成形品127的測定形狀。

另外，對於凸緣部僅處於單側的產品形狀、縱壁的左右兩側的角度不同的產品形狀、縱壁的左右的高度不同的產品形狀、左右的凸緣寬度不同的產品形狀等的成形品進行衝壓成形的情況等，由於脫模時的應力釋放(stress release)而成形品產生扭轉(參照圖16)。

如以上所述，在具有向面外彎曲的凸緣部的成形品中，凸緣部的殘留應力在脫模時被釋放，由此，在成形品整體產生賦予彈跳(camber springback)、扭轉的回彈。由此，在這樣的成形品中，凸緣部的殘留應力的降低對於成形品的回彈降低而言可以說非常重要。

因此，本發明者們關於降低凸緣部的殘留應力的方法進行研究，得到了如下的見解：在衝壓成形過程中，向凸緣部賦予比將坯料材料成形為產品形狀時在凸緣部產生的線長變化更大的變化，然後進行使凸緣部的線長返回產品形狀那樣的成形的情況有效。本發明基於上述的見解而作出，具體而言由以下的結構組成。

本發明的衝壓成形方法對成形品進行成形，所述成形品具有槽形狀部，並且所述成形品在形成該槽形狀部的一對縱壁部中的至少一方的縱壁部具有凸緣部，所述凸緣部以向所述槽形狀部的槽底部側凸出的方式彎曲，所述衝壓成形方法的特徵在於，使用第一模具進行第一成形工序，使用第二模具進行第二成形工序，所述第一模具具有對所述槽形狀部進行成形的第一槽形狀成形部和對所述凸緣部進行成形的第一凸緣成形部，所述第二模具具有傾斜角度與所述第一槽形狀成形部相同的第二槽形狀成形部和第二凸緣成形部，通過所述第一模具的所述第一槽形狀成形部的縱壁成形部(side wall forming portion)與所述第一凸緣成形部(flange forming portion)交叉的交叉部且具有與該交叉部的所述凸緣部的曲率相同的曲率的彎曲面和所述第一凸緣成形部所成的角度為角度α1，通過所述第二模具的所述第二槽形狀成形部的所述縱壁成形部與所述第二凸緣成形部交叉的交叉部且具有與該交叉部的所述凸緣部的曲率相同的曲率的彎曲面和所述第二凸緣成形部所成的角度為角度α2，在以所述彎曲面為基準而將從該彎曲面朝向所述槽底部側設為負且將其相反側設為正時，角度α1與角度α2的關係設定為α20)的上限值設為Δεmax時，所述α1和所述α2滿足下式(1)。

[數學式1]

另外，本發明的衝壓成形方法對成形品進行成形，所述成形品具有槽形狀部，並且成形出在形成該槽形狀部的一對縱壁部中的至少一方的縱壁部具有凸緣部，所述凸緣部以向所述槽形狀部的槽底部側凹陷的方式彎曲，所述衝壓成形方法的特徵在於，使用第一模具進行第一成形工序，使用第二模具進行第二成形工序，所述第一模具具有對所述槽形狀部進行成形的第一槽形狀成形部(channel-shape forming portion)和對所述凸緣部進行成形的第一凸緣成形部，所述第二模具具有傾斜角度與所述第一槽形狀成形部相同的第二槽形狀成形部和第二凸緣成形部，通過所述第一模具的所述第一槽形狀成形部的縱壁成形部與所述第一凸緣成形部交叉的交叉部且具有與該交叉部的所述凸緣部的曲率相同的曲率的彎曲面和所述第一凸緣成形部所成的角度為角度α1，通過所述第二模具的所述第二槽形狀成形部的所述縱壁成形部與所述第二凸緣成形部交叉的交叉部且具有與該交叉部的所述凸緣部的曲率相同的曲率的彎曲面和所述第二凸緣成形部所成的角度為角度α2，在以所述彎曲面為基準而將從該彎曲面朝向所述槽底部側設為負且將其相反側設為正時，角度α1與角度α2的關係設定為α20)的上限值設為Δεmax時，所述α1和所述α2滿足下式(2)。

[數學式2]

另外，本發明的衝壓成形方法以上述的任一項記載的發明為基礎，其特徵在於，利用碰撞成形進行所述第一成形工序。

另外，本發明的衝壓成形方法以上述的任一項記載的發明為基礎，其特徵在於，通過拉延成形(draw forming)進行所述第一成形工序。

另外，本發明的衝壓成形方法以上述的任一項記載的發明為基礎，其特徵在於，在成形在所述槽形狀部的槽底部具有衝頭底部的成形品的情況下，所述第一成形工序利用襯墊(pad)按壓坯料中的相當於所述衝頭底部的部位而進行衝壓成形。

另外，本發明的衝壓成形方法以上述的任一項記載的發明為基礎，其特徵在於，在所述一對縱壁部中的任一方的凸緣部適用所述第一成形工序和所述第二成形工序。

另外，本發明的衝壓成形方法以上述的任一項記載的發明為基礎，其特徵在於，在所述一對縱壁部的兩方的凸緣部適用所述第一成形工序和所述第二成形工序。

另外，本發明的衝壓成形方法以上述的任一項記載的發明為基礎，其特徵在於，在彎曲的所述凸緣部設置在所述成形品的軸向全長上的情況下，所述第一模具和所述第二模具的所述α1與所述α2的關係在所述第一模具和所述第二模具的模具軸向的一部分上設定為α2<α1。

另外，本發明的衝壓成形方法以上述的任一項記載的發明為基礎，其特徵在於，在彎曲的所述凸緣部設置在所述成形品的軸向全長上的情況下，所述第一模具和所述第二模具的所述α1與所述α2的關係在所述第一模具和所述第二模具的全長上設定為α2<α1。

另外，本發明的衝壓成形方法以上述的任一項記載的發明為基礎，其特徵在於，在彎曲的所述凸緣部設置在所述成形品的軸向的一部分上的情況下，所述第一模具和所述第二模具的所述α1與所述α2的關係僅在所述第一模具和所述第二模具中的對彎曲的所述凸緣部進行成形的部位上設定為α2<α1。

另外，本發明的衝壓成形方法以上述的任一項記載的發明為基礎，其特徵在於，在彎曲的所述凸緣部設置在所述成形品的軸向的一部分上的情況下，所述第一模具和所述第二模具的所述α1與所述α2的關係在所述第一模具和所述第二模具的全長上設定為α2<α1。

發明效果

本發明的衝壓成形方法對於具有上翹曲或下翹曲的彎曲形態的凸緣部的成形品，起到不改變產品形狀而能夠降低扭轉、彎曲這樣的三維性的回彈的效果。

附圖說明

圖1是本發明的實施方式1的衝壓成形方法(上凸形狀、碰撞成形)的說明圖。

圖2A是本發明的實施方式1的第一模具(上凸形狀、碰撞成形)的立體圖。

圖2B是圖2A所示的第一模具的A-A向視剖視圖。

圖3A是本發明的實施方式1的第二模具(上凸形狀、碰撞成形)的立體圖。

圖3B是圖3A所示的第二模具的B-B向視剖視圖。

圖4A是本發明的實施方式1的衝壓成形方法的機理的說明圖，是第一下止點及第二下止點處的上凸成形品的剖視圖。

圖4B是本發明的實施方式1的衝壓成形方法的機理的說明圖，是表示凸緣端的線長變化的圖。

圖5A是本發明的實施方式1的衝壓成形方法的機理的說明圖，是表示在成形中的凸緣部產生的應力與應變的關係的圖。

圖5B是本發明的實施方式1的衝壓成形方法的機理的說明圖，是表示圖5A所示的坐標圖的斜度的圖。

圖6A是本發明的實施方式1的衝壓成形方法的其他形態的機理的說明圖。

圖6B是表示圖6A所示的凸緣端的線長變化的圖。

圖7A是相對於本發明的實施方式1的衝壓成形方法的比較例的機理的說明圖。

圖7B是表示圖7A所示的凸緣端的線長變化的圖。

圖8A是本發明的實施方式2的第一模具的立體圖(下凸形狀、碰撞成形)。

圖8B是圖8A所示的第一模具的C-C向視剖視圖。

圖9A是本發明的實施方式2的第二模具的立體圖(下凸形狀、碰撞成形)。

圖9B是圖9A所示的第二模具的D-D向視剖視圖。

圖10A是本發明的實施方式2的衝壓成形方法的機理的說明圖，是第一下止點及第二下止點處的下凸成形品的剖視圖。

圖10B是本發明的實施方式2的衝壓成形方法的機理的說明圖，是表示凸緣端的線長變化的圖。

圖11A是本發明的實施方式2的衝壓成形方法的機理的說明圖，是表示在成形中的凸緣部產生的應力與應變的關係的圖。

圖11B是本發明的實施方式2的衝壓成形方法的機理的說明圖，是表示圖11A所示的坐標圖的斜度的圖。

圖12A是本發明的實施方式2的衝壓成形方法的其他形態的機理的說明圖。

圖12B是表示圖12A所示的凸緣端的線長變化的圖。

圖13A是本發明的實施方式2的衝壓成形方法的比較例的機理的說明圖。

圖13B是表示圖13A所示的凸緣端的線長變化的圖。

圖14是本發明的實施方式3的衝壓成形方法(上凸形狀、碰撞成形、具有襯墊)的說明圖。

圖15是作為本發明的實施方式4的成形對象的成形品(凸緣寬度不同的成形品)的說明圖。

圖16是本發明的實施方式4要解決的課題的說明圖。

圖17是本發明的實施方式4的第一模具(上凸形狀、碰撞成形、僅適用單側)的立體圖。

圖18是本發明的實施方式4的衝壓成形方法(上凸形狀、碰撞成形、僅適用單側)的說明圖。

圖19是本發明的實施方式5的第一模具(上凸形狀、拉延成形)的立體圖。

圖20是本發明的實施方式5的衝壓成形方法(上凸形狀、拉延成形)的說明圖。

圖21是表示能夠應用本發明的產品形狀的成形品的例子的剖視圖。

圖22A是表示能夠應用本發明的產品形狀的成形品的其他例的圖。

圖22B是表示能夠應用本發明的產品形狀的成形品的又一例的圖。

圖23A是本發明的實施例1的成形對象的成形品(上凸形狀)的說明圖。

圖23B是圖23A所示的成形品的剖視圖。

圖24A是本發明的實施例2的成形對象的成形品(下凸形狀)的說明圖。

圖24B是圖24A所示的成形品的剖視圖。

圖25是本發明的實施例3的衝壓成形方法(上凸形狀、拉延成形、附帶襯墊)的說明圖。

圖26是本發明的實施例3的以往的衝壓模具(上凸形狀、拉延成形)的說明圖。

圖27是本發明的實施例3的以往的衝壓成形方法(上凸形狀、拉延成形)的說明圖。

圖28是本發明的實施例4的第一模具(下凸形狀、拉延成形)的立體圖。

圖29是本發明的實施例4的以往的衝壓模具(下凸形狀、拉延成形)的說明圖。

圖30是本發明的實施例5的成形對象的成形品(凸緣部傾斜的成形品)的說明圖。

圖31是本發明的實施例6的成形對象的成形品(凸緣寬度不同的成形品)的說明圖。

圖32是本發明的實施例7的第一模具(上凸形狀、拉延成形、僅適用中央部)的立體圖。

圖33是作為本發明的成形對象的上凸成形品的立體圖。

圖34是作為本發明的成形對象的下凸成形品的立體圖。

圖35是本發明要解決的課題的說明圖，是以往的衝壓模具(上凸形狀)的立體圖。

圖36是本發明要解決的課題的說明圖，是以往的衝壓模具(下凸形狀)的立體圖。

圖37是本發明要解決的課題的說明圖，是以往的衝壓成形方法的說明圖。

圖38A是通過以往的衝壓成形方法成形的上凸成形品的剖視圖。

圖38B是以往的衝壓成形方法的上凸成形品的成形前後的凸緣端的線長變化的說明圖。

圖39A是通過以往的衝壓成形方法成形的下凸成形品的剖視圖。

圖39B是以往的衝壓成形方法的下凸成形品的成形前後的凸緣端的線長變化的說明圖。

圖40A是本發明要解決的課題的說明圖，是以往的衝壓成形方法的上凸成形品的回彈的說明圖。

圖40B是本發明要解決的課題的說明圖，是以往的衝壓成形方法的下凸成形品的回彈的說明圖。

具體實施方式

[實施方式1]

在說明本發明的一實施方式的衝壓成形方法之前，基於圖33來說明作為本發明方法的成形對象的成形品。作為本發明的實施方式1的衝壓成形方法的對象的成形品如圖33所示是上凸成形品121，該上凸成形品121具有沿長度方向延伸的槽形狀部123和在槽形狀部123的兩側設置的凸緣部125，且以使軸向的中央部向槽底部123a側凸出(上凸)的方式彎曲。需要說明的是，槽形狀部123由槽底部123a和在槽底部123a的兩側設置的一對縱壁部123b形成。

上述那樣的上凸成形品121通過本發明的實施方式1的衝壓成形方法來成形。該實施方式1的衝壓成形方法包括：第一成形工序，成形中間品(preformed part)，該中間品具有在凸緣部125產生比成形為產品形狀時更大的線長變化的中間形狀(preformed shape)；及第二成形工序，將利用第一成形工序成形的中間品成形為作為產品形狀的上凸成形品121。上述的第一成形工序及第二成形工序分別使用不同的模具(第一模具1及第二模具3)進行衝壓成形，因此首先關於第一模具1及第二模具3，基於圖1、圖2A、圖2B、圖3A及圖3B進行說明。

〔模具的說明〕

第一模具1是第一成形工序所使用的模具，如圖2A所示具備第一衝模(die)5和第一衝頭7。

第一衝模5具備：第一衝模側的槽形狀成形部5a，成形上凸成形品121(參照圖33)的槽形狀部123；及第一衝模側的凸緣成形部5b，形成在第一衝模側的槽形狀成形部5a的兩側，成形上凸成形品121的凸緣部125。

第一衝頭7具備：第一衝頭側的槽形狀成形部7a，與第一衝模側的槽形狀成形部5a協作而形成上凸成形品121的槽形狀部123；及第一衝頭側的凸緣成形部7b，與第一衝模側的凸緣成形部5b協作而成形上凸成形品121的凸緣部125。

第一衝模側的槽形狀成形部5a和第一衝頭側的槽形狀成形部7a是第一模具1的第一槽形狀成形部9。第一衝模側的凸緣成形部5b和第一衝頭側的凸緣成形部7b是第一模具1的第一凸緣成形部11。如圖2A及圖2B所示，彎曲面12與第一凸緣成形部11所成的角度(以下，稱為「第一傾斜角度α1」)設定為規定的大小，彎曲面12通過第一槽形狀成形部9的縱壁成形部與第一凸緣成形部11交叉的交叉部10且具有與交叉部10的凸緣部125的曲率相同的曲率。

第二模具3是在第二成形工序中使用的模具，如圖3A所示具備第二衝模13和第二衝頭15。

第二衝模13具備：與第一衝模側的槽形狀成形部5a相同形狀的第二衝模側的槽形狀成形部13a；及形成在第二衝模側的槽形狀成形部13a的兩側，並將凸緣部125成形為產品形狀的第二衝模側的凸緣成形部13b。

第二衝頭15具備：與第一衝頭側的槽形狀成形部7a相同形狀的第二衝頭側的槽形狀成形部15a；及與第二衝模側的凸緣成形部13b協作而將凸緣部125成形為產品形狀的第二衝頭側的凸緣成形部15b。

第二衝模側的槽形狀成形部13a和第二衝頭側的槽形狀成形部15a是第二模具3的第二槽形狀成形部17。第二衝模側的凸緣成形部13b和第二衝頭側的凸緣成形部15b是第二模具3的第二凸緣成形部19。如圖3A及圖3B所示，彎曲面20與第二凸緣成形部19所成的角度(以下，稱為「第二傾斜角度α2」)設定為規定的大小，該彎曲面20通過第二槽形狀成形部17的縱壁成形部與第二凸緣成形部19交叉的交叉部18且具有與交叉部18的凸緣部125的曲率相同的曲率。如上所述，第一槽形狀成形部9與第二槽形狀成形部17為相同形狀，因此第一模具1的彎曲面12與第二模具3的彎曲面20為同一彎曲面。

需要說明的是，在以下的說明中，第一傾斜角度α1及第二傾斜角度α2以上述的彎曲面(彎曲面12及彎曲面20)為基準，從該彎曲面朝向槽底部側為負，其相反側為正。如圖2B、圖3B所示，第二傾斜角度α2設定得比第一傾斜角度α1小(第一傾斜角度α1>第二傾斜角度α2)。通過這樣設定，利用第一模具1，由坯料成形出在凸緣部125產生較大的線長變化的中間形狀的中間品，利用第二模具3，能夠將中間形狀的中間品成形為作為產品形狀的上凸成形品121。需要說明的是，關於這一點，以下進行詳細說明。

〔衝壓成形方法〕

與第一模具1及第二模具3的動作一起基於圖1來說明使用以上所述構成的第一模具1及第二模具3的本實施方式1的衝壓成形方法。

第一成形工序是使用第一模具1將上凸成形品121的坯料21衝壓成形為中間形狀的中間品的工序。在該第一成形工序中，如圖1所示的步驟a那樣，首先，第一模具1在第一衝模5與第一衝頭7之間接納坯料21。在該步驟a中，在第一衝頭7載置坯料21。第一衝模5朝向第一衝頭7移動，接近該坯料21。

接下來，第一模具1如圖1所示的步驟b那樣，利用第一衝模5和第一衝頭7將坯料21衝壓成形為中間形狀的中間品。在該步驟b中，第一槽形狀成形部9利用第一衝模側的槽形狀成形部5a和第一衝頭側的槽形狀成形部7a對坯料21進行衝壓成形，由此在該坯料21形成槽形狀部123。伴隨於此，第一凸緣成形部11通過第一衝模側的凸緣成形部5b和第一衝頭側的凸緣成形部7b對坯料21進行衝壓成形，由此在該坯料21形成凸緣部125。

通過這樣的第一成形工序，坯料21被成形為具有上述的槽形狀部123和凸緣部125的中間形狀的中間品。此時，槽形狀部123利用第一槽形狀成形部9成形為與產品形狀相同的形狀，並且凸緣部125相對於彎曲面12(參照圖2A、圖2B)的傾斜角度利用第一凸緣成形部11成形為第一傾斜角度α1。

第二成形工序是使用第二模具3將基於上述的第一成形工序的中間形狀的中間品衝壓成形為產品形狀的上凸成形品121的工序。在該第二成形工序中，如圖1所示的步驟c那樣，第二模具3在第二衝模13與第二衝頭15之間接納由上述的第一成形工序產生的中間品即中間形狀的上凸成形品121。在該步驟c中，在第二衝頭15載置中間形狀的上凸成形品121。第二衝模13朝向第二衝頭15移動，接近該中間形狀的上凸成形品121。

接下來，第二模具3如圖1所示的步驟d那樣，利用第二衝模13和第二衝頭15將中間形狀的上凸成形品121衝壓成形為產品形狀的上凸成形品121。在該步驟d中，第二槽形狀成形部17通過第二衝模側的槽形狀成形部13a和第二衝頭側的槽形狀成形部15a對中間形狀的上凸成形品121進行衝壓成形，由此將該上凸成形品121的槽形狀部123成形為具有槽底部123a和縱壁部123b的產品形狀的槽形狀部123。伴隨於此，第二凸緣成形部19通過第二衝模側的凸緣成形部13b和第二衝頭側的凸緣成形部15b對中間形狀的上凸成形品121進行衝壓成形，由此將該上凸成形品121的凸緣部125成形為具有第二傾斜角度α2的凸緣部125。

通過這樣的第二成形工序，上凸成形品121由上述的中間形狀成形為產品形狀。此時，槽形狀部123由第二槽形狀成形部17夾持，並且凸緣部125相對於彎曲面20(參照圖3A、圖3B)的傾斜角度利用第二凸緣成形部19而成形為與第二傾斜角度α2相同的傾斜角度。

關於以上那樣的本發明方法的機理，著眼於成形中的凸緣部125的端部(即凸緣端部)的線長變化，基於圖4A、圖4B、圖5A及圖5B進行說明。

圖4A是第一成形工序的下止點(第一下止點)及第二成形工序的下止點(第二下止點)處的上凸成形品121的剖視圖。圖4B是表示側視觀察坯料21(上凸成形品121)時的坯料端(凸緣端)的線長變化的圖。

在圖4A中，第一下止點的凸緣部125由虛線表示，第二下止點的凸緣部125由實線表示，第一下止點的凸緣部125僅圖示出單側。在圖4A中，第一下止點的凸緣部125的傾斜角度成為第一傾斜角度α1，第二下止點的凸緣部125的傾斜角度成為第二傾斜角度α2。在圖4A中，縱壁部123b與凸緣部125交叉的交叉部的曲率中心設為O0，曲率半徑設為ρ0[mm]。第一下止點處的凸緣端的曲率中心設為O1，曲率半徑設為ρ1[mm]。第二下止點處的凸緣端的曲率中心設為O2，曲率半徑設為ρ2[mm]，產品形狀的凸緣寬度設為L[mm]。另一方面，在圖4B中，成形前的坯料端的線長由細實線表示，第一下止點的凸緣端的線長由虛線表示，第二下止點的凸緣端的線長由粗實線表示。

圖5A是表示在成形中在凸緣部125產生的應力與應變的關係的應力-應變線圖(stress-strain curve)。在該應力-應變線圖中，縱軸表示應力σ，橫軸表示應變ε。而且，在圖5A中，應力值為正的情況表示拉伸應力，應力值為負的情況表示壓縮應力。圖5B是表示圖5A的坐標圖的斜度(應變的變化量和相對於該應變的變化量的應力的斜率(gradient)dσ/dε)的坐標圖。在圖5B所示的坐標圖中，橫軸表示應變ε，縱軸表示應力相對於應變的斜率dσ/dε。

成形中的凸緣部125的線長變化的形態在第一傾斜角度α1>第二傾斜角度α2時與第一傾斜角度α1第二傾斜角度α2時的衝壓成形方法的機理。

在第一傾斜角度α1>第二傾斜角度α2的情況下，凸緣部125的長度方向的線長在第一成形工序中如圖4B所示縮短(A0B0→A1B1)。由此，凸緣部125如圖5A所示承受壓縮應變。然後，在第二成形工序中，如圖4B所示，凸緣部125的長度方向的線長稍變長(A1B1→A2B2)。由此，如圖5A所示，在第一成形工序中，凸緣部125承受的壓縮應變向拉伸側(從第一下止點起)返回應變返回量Δε。其結果是，在第一成形工序中向凸緣部125賦予的壓縮應力較大地降低。在該例子中，如圖5A所示，殘留於凸緣部125的應力σ從壓縮應力轉為拉伸應力。

這樣，本發明利用了相對於微小的應變的返回而應力敏感地較大變化的特徵。本發明的實施方式1的衝壓成形方法在成形產品形狀的上凸成形品121時，在第一成形工序中，暫時進行凸緣線長比產品形狀縮短的成形，然後，在第二成形工序中，進行使凸緣線長稍變長的成形。由此，在凸緣部125處，使在第一成形工序中產生的長度方向的線長收縮的壓縮應變通過利用施加使線長稍伸長的變形的第二成形工序而返回。伴隨於此，凸緣部125的壓縮應力降低。結果是，凸緣部125的殘留應力降低，由此回彈降低。

圖4A所示的第一下止點處的凸緣端的曲率半徑ρ1及第二下止點處的凸緣端的曲率半徑ρ2由下式(3)及式(4)表示。上述的應變返回量Δε使用上述的曲率半徑ρ1、ρ2和曲率半徑的變化量Δρ(＝ρ2-ρ1)，由下式(5)表示。

[數學式3]

ρ1＝ρ0-L sinα1…(3)

ρ2＝ρ0-L sinα2…(4)

[數學式4]

需要說明的是，Δε>0。

需要說明的是，利用第一傾斜角度α1對式(5)進行整理時，第一傾斜角度α1由下式(6)表示。

[數學式5]

上述如圖4A所示說明了第一傾斜角度α1及第二傾斜角度α2都為正時的衝壓成形方法的機理。然而，並不局限於此，如圖6A所示，即使在第一傾斜角度α1為正且第二傾斜角度α2為負時、第一傾斜角度α1及第二傾斜角度α2都為負時，只要第一傾斜角度α1>第二傾斜角度α2，則凸緣部125的線長變化就例如圖6B所示如上所述。因此，根據本發明的實施方式1的衝壓成形方法，能得到凸緣部125的壓縮應力的降低效果。而且，只要第一傾斜角度α1>第二傾斜角度α2即可，可以是第一傾斜角度α1＝0[°]，也可以是第二傾斜角度α2＝0[°](產品形狀的凸緣部125相對於彎曲面20未傾斜)。

另一方面，在相對於本發明的作為比較例的第一傾斜角度α1<第二傾斜角度α2的情況下，如圖7B所示，在第一成形工序中凸緣部125的長度方向的線長變短(A0B0→A1B1)。由此，凸緣部125承受壓縮應變。然後，在第二成形工序中凸緣部125成形為產品形狀時，凸緣部125的長度方向的線長如圖7B所示進一步變短(A1B1→A2B2)。由此，這樣成形的凸緣部125沒有應變ε的返回，因而，無法得到殘留於凸緣部125的壓縮應力的降低效果。其結果是，回彈不會降低。

上述的比較例如圖7A所示說明了第一傾斜角度α1為負且第二傾斜角度α2為正時的衝壓成形方法的機理。然而，無論第一傾斜角度α1及第二傾斜角度α2的正負如何，即使例如第一傾斜角度α1及第二傾斜角度α2都為正的情況下，只要第一傾斜角度α1第二傾斜角度α2的情況時，第一傾斜角度α1的範圍由下式(1)表示。

[數學式7]

例如，在實驗性地求出凸緣部125的褶皺產生極限時，將坯料21的楊氏模量(Young’s modulus)設為E[MPa]，將坯料21的抗拉強度設為σTS[MPa]，而應變返回量Δε的上限值Δεmax由4σTS/E賦予。

如以上所述，在本實施方式1中，在成形上凸成形品121時，在第一成形工序中，暫時進行凸緣線長比產品形狀縮短的成形，在第二成形工序中，進行使凸緣線長稍伸長的成形。由此，在凸緣部125處，在第一成形工序中產生的應變在第二成形工序中稍返回，伴隨於此，凸緣部125的壓縮應力降低，因此結果是凸緣部125的殘留應力降低，由此回彈降低。而且，通過將第一傾斜角度α1在式(1)的範圍內進行調整，能夠不在凸緣部125產生褶皺而控制回彈量。

[實施方式2]

接下來，說明本發明的實施方式2。在上述的實施方式1中，說明了軸向的中央部向槽底部123a側凸出(上凸)形狀的上凸成形品121(參照圖33)的衝壓成形，但是在本實施方式2中，說明圖34所示那樣的軸向的中央部向槽底部123a側凹陷(下凸)形狀的下凸成形品127的衝壓成形。

下凸成形品127使用由第一衝模25和第一衝頭27構成的第一模具23(參照圖8A)及由第二衝模31和第二衝頭33構成的第二模具29(參照圖9A)進行衝壓成形。第一模具23及第二模具29與實施方式1的第一模具1及第二模具3(參照圖2A及圖3A)相比，除了彎曲的方向不同以外都相同。具體而言，在第一衝模25中，第一衝模側的槽形狀成形部25a及第一衝模側的凸緣成形部25b除了彎曲的方向不同以外，與實施方式1的第一衝模側的槽形狀成形部5a及第一衝模側的凸緣成形部5b分別相同。在第一衝頭27中，第一衝頭側的槽形狀成形部27a及第一衝頭側的凸緣成形部27b除了彎曲的方向不同以外，與實施方式1的第一衝頭側的槽形狀成形部7a及第一衝頭側的凸緣成形部7b分別相同。而且，在第二衝模31中，第二衝模側的槽形狀成形部31a及第二衝模側的凸緣成形部31b除了彎曲的方向不同以外，與實施方式1的第二衝模側的槽形狀成形部13a及第二衝模側的凸緣成形部13b分別相同。在第二衝頭33中，第二衝頭側的槽形狀成形部33a及第二衝頭側的凸緣成形部33b除了彎曲的方向不同以外，與實施方式1的第二衝頭側的槽形狀成形部15a及第二衝頭側的凸緣成形部15b分別相同。在圖8A及圖9A中，關於與圖2A及圖3A同樣的結構，標註同樣的標號。而且，在作為圖8A所示的第一模具23的剖視圖的圖8B和作為圖9A所示的第二模具29的剖視圖的圖9B中，關於與圖2B及圖3B相同的結構，標註同樣的標號。

下凸成形品127與實施方式1的上凸成形品121的情況相比，凸緣部125的線長變化的形態不同，因此著眼於這一點，關於實施方式2的衝壓成形方法的機理，基於圖10A、圖10B、圖11A及圖11B進行說明。圖10A、圖10B、圖11A及圖11B是本發明的實施方式2的衝壓成形方法的機理的說明圖。在圖10A及圖10B中，關於與圖4A及圖4B同樣的結構，標註同樣的標號。

成形中的凸緣部125的線長變化的形態在第一傾斜角度α1>第二傾斜角度α2時與第一傾斜角度α1第二傾斜角度α2時的衝壓成形方法的機理。

在第一傾斜角度α1>第二傾斜角度α2時，如圖10B所示，在第一成形工序中，凸緣部125的長度方向的線長變長(C0D0→C1D1)。由此，凸緣部125如圖11A所示產生拉伸應變。然後，在第二成形工序中，如圖10B所示，凸緣部125的長度方向的線長稍變短(C1D1→C2D2)。由此，如圖11A所示，在第一成形工序中在凸緣部125產生的拉伸應變向壓縮側(從第一下止點起)返回應變返回量Δε。其結果是，在第一成形工序中向凸緣部125賦予的拉伸應力降低。在圖11A所示的例子中，殘留於凸緣部125的應力σ從拉伸應力轉變為壓縮應力。

在這樣的實施方式2的衝壓成形方法中，圖10A所示的第一下止點處的凸緣端的曲率半徑ρ1及第二下止點處的凸緣端的曲率半徑ρ2使用第一傾斜角度α1及第二傾斜角度α2表示時，如下式(8)及式(9)那樣。

[數學式8]

ρ1＝ρ0+L sinα1…(8)

ρ2＝ρ0+L sinα2…(9)

在第二成形工序中向凸緣部125賦予的應變返回量Δε使用曲率半徑的變化量Δρ(＝ρ1-ρ2)，由下式(10)表示。

[數學式9]

需要說明的是，Δε>0。

由此，第一傾斜角度α1由下式(11)表示。

[數學式10]

需要說明的是，上述說明了如圖10A所示第一傾斜角度α1及第二傾斜角度α2都為正時的衝壓成形方法的機理。然而，並不局限於此，即使如圖12A所示第一傾斜角度α1為正且第二傾斜角度α2為負時、第一傾斜角度α1及第二傾斜角度α2都為負時，只要第一傾斜角度α1>第二傾斜角度α2，則凸緣部125的線長變化的形態就與例如圖12B所示相同。因此，根據本發明的實施方式2的衝壓成形方法，能得到凸緣部125的拉伸應力的降低效果。而且，與實施方式1的情況同樣，只要第一傾斜角度α1>第二傾斜角度α2即可，也可以是第一傾斜角度α1＝0[°]，還可以是第二傾斜角度α2＝0[°](產品形狀的凸緣部125相對於彎曲面20未傾斜)。

另一方面，作為相對於本發明的比較例的第一傾斜角度α1<第二傾斜角度α2時，如圖13B所示，在第一成形工序中，凸緣部125的長度方向的線長變長(C0D0→C1D1)。由此，凸緣部125承受拉伸應變。然後，在第二成形工序中，凸緣部125被成形為產品形狀時，凸緣部125的長度方向的線長如圖13B所示進一步變長(C1D1→C2D2)。由此，在這樣成形的凸緣部125沒有應變ε的返回，因而，無法得到殘留於凸緣部125的拉伸應力的降低效果。其結果是，也得不到回彈的降低效果。關於這一點，不僅是如圖13A所示第一傾斜角度α1為負且第二傾斜角度α2為正的情況，即使在第一傾斜角度α1及第二傾斜角度α2都為正的情況、第一傾斜角度α1及第二傾斜角度α2都為負的情況下，只要第一傾斜角度α1第二傾斜角度α2為前提，通過該前提和上式(7)及式(11)，第一傾斜角度α1的範圍由下式(2)表示。

[數學式12]

需要說明的是，如果增大第一傾斜角度α1，則用於使凸緣部125返回產品形狀的第二傾斜角度α2也增大，伴隨於此，應變返回量Δε增大。在應變返回量Δε大的情況下，第二成形工序中的凸緣部125的壓縮應變量增加，在凸緣部125可能會產生褶皺。例如，在實驗性地求出凸緣部125的褶皺產生極限時，將坯料21的楊氏模量設為E[MPa]，將坯料21的抗拉強度設為σTS[MPa]，能夠抑制這樣的凸緣部125的褶皺的應變返回量Δε的上限值Δεmax由4σTS/E賦予。

如以上所述，在本實施方式2中，在成形下凸成形品127時，在第一成形工序中，暫時進行凸緣部125的線長比產品形狀增長的成形，在第二成形工序中進行使該線長稍縮短的成形。由此，在凸緣部125處，在第一成形工序中產生的拉伸應變在第二成形工序中稍返回，伴隨於此，凸緣部125的拉伸應力降低。其結果是，凸緣部125的殘留應力降低，由此回彈降低。而且，通過將第一傾斜角度α1在式(2)的範圍內進行調整，而在凸緣部125不會產生破裂、褶皺，能夠控制回彈量。

[實施方式3]

接下來，說明本發明的實施方式3。在上述的實施方式1及實施方式2中，列舉說明了第一模具由第一衝模和第一衝頭構成的例子，但是也可以如本實施方式3例示那樣從第一成形工序開始時起利用襯墊按壓坯料。由此，在第一成形工序中能夠可靠地防止坯料偏移的情況。

作為這樣的使用襯墊的模具的一例，本實施方式3的第一模具35在圖14所示的衝壓成形方法的步驟a、b中圖示。第一模具35的第一衝模37除了具有襯墊39的點以外，與圖1所示的衝壓成形方法的步驟a、b及圖2A圖示的第一模具1的第一衝模5相同。因此，在圖14中的步驟a、b中，關於第一模具35的除了襯墊39以外的部分，標註與圖1中的步驟a、b及圖2A相同的標號。襯墊39設置成相對於第一衝模37能夠露出沒入，與第一衝頭7協作而夾持坯料21的相當於槽底部的部位。需要說明的是，在本實施方式3的第二成形工序的步驟c、d(參照圖14)中，與實施方式1同樣，使用與圖3A所示同樣的第二模具3，將中間形狀的上凸成形品121(中間品)衝壓成形為產品形狀。

需要說明的是，上述說明了上凸成形品121的衝壓成形，但是在本實施方式3中，關於下凸成形品127的衝壓成形也同樣地可以使用附帶襯墊的第一模具。

[實施方式4]

接下來，說明本發明的實施方式4。在上述的實施方式1～實施方式3中，說明了在一對縱壁部123b的兩方的凸緣部125處施加應變的返回的例子，但是也可以如本實施方式4例示那樣，進行僅對於一方的凸緣部125施加應變的返回那樣的成形。

本實施方式4的衝壓成形方法例如圖15的剖視圖所示的成形品41那樣，在成形兩方的凸緣部125的寬度不同的結構時有效。在利用通常的碰撞成形來成形出成形品41時，兩方的凸緣部125的寬度不同，因此在下止點處蓄積於凸緣部125的殘留應力(成形品41為上凸形狀的情況下為壓縮應力)在兩凸緣125之間不同。以此為起因，作用於成形品41的力矩(moment)的平衡被破壞，其結果是，在脫模後，在成形品41產生圖16所示那樣的扭轉變形。需要說明的是，在圖16中，成形品41的脫模前的形狀由虛線表示，脫模後的形狀由實線表示。因此，本實施方式4的衝壓成形方法為了取得兩方的凸緣部125的殘留應力的平衡，對於一方的凸緣部125進行本發明中提出的賦予應變的返回那樣的成形。

為了進行這樣的成形而在本實施方式4的第一成形工序中使用的模具的一例如圖17所示。圖17所示的第一模具43是變更了圖1所示的衝壓成形方法的步驟a、b及圖2A所示的第一模具1的一部分的例子，在圖17中，對於與第一模具1相同的部分標註同一標號。第一模具43在第一下止點處，能夠僅將成形品41的兩方的凸緣部125(參照圖15)中的凸緣寬度長的一方的凸緣部125成形為第一傾斜角度α1。即，如圖17所示，第一模具43具備：第一衝模45，僅在第一衝模側的槽形狀成形部5a的單側設有第一衝模側的凸緣成形部5b；及第一衝頭47，僅在第一衝頭側的槽形狀成形部7a的單側設有第一衝頭側的凸緣成形部7b。需要說明的是，在本實施方式4的第二成形工序中，使用與實施方式1同樣的第二模具3(參照圖1中的步驟c、d及圖3A)，將中間形狀的上凸成形品121(中間品)衝壓成形為產品形狀。

關於上述的使用了第一模具43及第二模具3的衝壓成形方法，即，本實施方式4的衝壓成形方法，基於圖18進行說明。如圖18所示，本實施方式4的衝壓成形方法依次進行第一成形工序(步驟a、b)和第二成形工序(步驟c、d)，將坯料21成形為產品形狀的上凸成形品121。

即，在第一成形工序中，如圖18所示的步驟a、b那樣，第一模具43在第一衝模45與第一衝頭47之間接納坯料21，利用第一衝模45和第一衝頭47將該坯料21衝壓成形為中間形狀的上凸成形品121(中間品)。此時，第一槽形狀成形部9通過第一衝模側的槽形狀成形部5a和第一衝頭側的槽形狀成形部7a對坯料21進行衝壓成形，由此在該坯料21上形成槽形狀部123(參照圖15)。伴隨於此，第一凸緣成形部11利用第一衝模側的凸緣成形部5b和第一衝頭側的凸緣成形部7b對坯料21進行衝壓成形，由此在該坯料21上形成凸緣寬度不同的一對凸緣部125(參照圖15)。

通過這樣的第一成形工序，坯料21被成形為具有上述的槽形狀部123和凸緣寬度不同的一對凸緣部125的中間形狀的上凸成形品121(中間品)。此時，第一模具43使用單側的第一凸緣成形部11，僅將一對凸緣部125中的凸緣寬度寬的一方的凸緣部125以其傾斜角度成為與第一傾斜角度α1相同的角度的方式成形。

然後，在第二成形工序中，如圖18所示的步驟c、d那樣，第二模具3將上述的由第一成形工序產生的中間形狀的上凸成形品121成形為產品形狀的結構。此時，第二凸緣成形部19將上述的凸緣寬度寬的凸緣部125成形為產品形狀。

在該第二成形工序的下止點，即，第二下止點處，凸緣寬度寬的凸緣部125的應變返回，其結果是，在凸緣寬度寬的凸緣部125殘留的壓縮應力降低。此時，在利用現有方法進行的情況下，通過本實施方式4的第二成形工序能夠降低較多地蓄積於凸緣寬度寬的凸緣部125的殘留應力。由此，能夠取得該凸緣寬度寬的凸緣部125的殘留應力與蓄積於凸緣寬度窄的凸緣部125的殘留應力的平衡。其結果是，能取得作用於第二下止點處的成形品41上的力矩的平衡，因此能夠降低脫模後的成形品41(在圖18中為上凸成形品121)的扭轉變形。

需要說明的是，在上述中，示出了向凸緣寬度寬的一方的凸緣部125賦予應變的返回那樣的成形的例子，但是在本實施方式4中，只要在兩方的凸緣部125取得力矩的平衡即可。即，本發明的實施方式4的衝壓成形根據情況的不同，也可以向凸緣寬度窄的一方實施，還可以向兩方的凸緣部125實施。而且，本實施方式4的衝壓成形方法無論成形品為上凸形狀或者下凸形狀的哪一個都能夠適用。

[實施方式5]

接下來，說明本發明的實施方式5。在上述的實施方式1～實施方式4中，示出了通過碰撞成形進行第一成形工序的例子，但是也可以如本實施方式5例示那樣通過拉延成形進行第一成形工序。

在本實施方式5的第一成形工序中，為了進行拉延成形，使用例如圖19所示的第一模具49。圖19所示的第一模具49是變更了圖1所示的衝壓成形方法的步驟a、b及圖2A所示的第一模具1的一部分的結構，在圖19中，對於與第一模具1相同的部分標註同一標號。

第一模具49是用於成形上凸成形品121的結構，如圖19所示，由衝模51、衝頭53、坯料支架55構成。在本實施方式5中，第一槽形狀成形部9利用衝模51的槽形狀成形部(第一衝模側的槽形狀成形部5a)和衝頭53的槽形狀成形部(第一衝頭側的槽形狀成形部7a)實現。第一凸緣成形部11利用衝模51的凸緣成形部(第一衝模側的凸緣成形部5b)和坯料支架55的凸緣成形部(第一衝頭側的凸緣成形部7b)實現。本實施方式5的第一凸緣成形部11的第一傾斜角度α1設定為與圖2B所示的實施方式1的第一模具1的第一傾斜角度α1相同的角度。

衝模51可以利用與實施方式1的第一模具1的第一衝模5(參照圖2A)相同形狀的結構。衝頭53設置成相對於坯料支架55能夠個別地動作。衝頭53的上部構成第一衝頭側的槽形狀成形部7a，通過插入於衝模51的槽形狀成形部(第一衝模側的槽形狀成形部5a)，而成形出上凸成形品121的槽形狀部123。坯料支架55設置在衝頭53的兩側，與衝模51協作來夾持坯料21，並成形出上凸成形品121的凸緣部125。

需要說明的是，在本實施方式5的衝壓成形方法的第一成形工序及第二成形工序中的第二成形工序中，使用與實施方式1同樣的第二模具3(參照圖1中的步驟c、d及圖3A)，將中間形狀的上凸成形品121衝壓成形為產品形狀。

以下，關於本實施方式5的衝壓成形方法中的與上述的實施方式1不同的第一成形工序，即，使用了第一模具49的第一成形工序，基於圖20進行說明。

在本實施方式5的第一成形工序中，如圖20所示的步驟a那樣，首先，第一模具49在衝模51與坯料支架55之間接納坯料21。在該步驟a中，在衝頭53的上表面載置坯料21。接下來，第一模具49如圖20所示的步驟b那樣利用衝模51和坯料支架55夾持坯料21。在該步驟b中，坯料支架55以在第一衝模側的凸緣成形部5b與第一衝頭側的凸緣成形部7b之間夾持坯料21的方式，與衝模51協作來夾持坯料21。

接下來，如圖20所示的步驟c那樣，第一模具49通過衝頭53對由衝模51和坯料支架55夾持的狀態的坯料21進行衝壓成形。在該步驟c中，衝頭53一邊使該被夾持的狀態的坯料21朝向第一衝模側的槽形狀成形部5a進行上移，一邊進行衝壓成形。接下來，如圖20所示的步驟d那樣，第一模具49利用衝模51、衝頭53、坯料支架55將坯料21成形為中間形狀的上凸成形品121。在該步驟d中，衝頭53一邊繼續進行使第一衝頭側的槽形狀成形部7a接近於第一衝模側的槽形狀成形部5a的上移，一邊利用第一槽形狀成形部9對坯料21進行衝壓成形，由此，成形出中間形狀的上凸成形品121中的槽形狀部123(參照圖33)。與此同時，衝模51及坯料支架55維持利用第一凸緣成形部11(第一衝模側的凸緣成形部5b及第一衝頭側的凸緣成形部7b)夾持坯料21的狀態，由此，成形出中間形狀的上凸成形品121中的兩側的凸緣部125(參照圖33)。

這樣使用第一模具49進行拉延成形時的上凸成形品121的中間形狀與使用第一模具1通過碰撞成形來成形時(參照圖1)的上凸成形品121的中間形狀存在些許不同。然而，第一模具49的第一凸緣成形部11的第一傾斜角度α1設定為與第一模具1相同的角度，因此與使用第一模具1成形出上凸成形品121的情況同樣，第二成形工序中的凸緣部125的應變的返回效果在本實施方式5中也能得到。

需要說明的是，作為得到本發明的效果的成形品的產品形狀，只要是具有以成為上凸或下凸的方式彎曲的凸緣部，且在形成槽形狀部的一對縱壁部中的至少一方具有所述凸緣部的形狀即可。圖21示出能夠適用本發明的成形品的產品形狀的截面的多個例子，關於各截面，以下進行說明。

如圖21所示，能夠適用本發明的成形品的產品形狀(截面形狀)按照成形品的凸緣部及縱壁部的各結構而分為9個類型T1～T9。這些類型T1～T9中的類型T1～T6是在縱壁部的兩方具有凸緣部的成形品的產品形狀。這些類型T1～T6中的類型T1、T4是縱壁部垂直的成形品的產品形狀。類型T2、T5與上述的成形品(上凸成形品121、下凸成形品127)同樣是縱壁部傾斜的產品形狀。類型T3、T6是兩縱壁部傾斜且在頂部沒有平坦部(flat portion)的成形品的產品形狀。為了成形出類型T3、T6的產品形狀的截面，可以使用前端成為曲面的衝頭。另一方面，圖21所示的9個類型T1～T9中的類型T7～T9是僅在構成槽形狀部的一對縱壁部中的任一方具有凸緣部的成形品的產品形狀。

另外，能夠適用本發明的成形品的產品形狀如圖22A及圖22B的例子所示，可以是僅凸緣部向上凸方向彎曲的成形品61的產品形狀，也可以是僅凸緣部向下凸方向彎曲的成形品63的產品形狀。需要說明的是，圖21、圖22A及圖22B中的任一個所示的成形品的產品形狀，即，能夠適用本發明的成形品的產品形狀不受凸緣部的寬度、長度、高度位置的限制。而且，左右的凸緣部彼此的寬度、長度也可以不同。

在上述中，列舉了第二成形工序使第二衝模下移而接近於第二衝頭的例子，但是本發明沒有限定於此。在本發明的第二成形工序中，只要是第二衝頭與第二衝模相對接近即可，可以使任一方移動，也可以使第二衝頭接近第二衝模。

另外，在上述中，也可以將第一模具的第一衝模與第一衝頭的上下更換，或者將第二模具的第二衝模與第二衝頭的上下更換，或者將第一模具的第一衝模與第一衝頭的上下更換並將第二模具的第二衝模與第二衝頭的上下更換。無論是其中的哪一個都能同樣地得到本發明的效果。

此外，在上述中，列舉了衝模能夠上下移動的模具的例子，但是模具的移動方向並不局限於上下方向，例如，也可以使衝模及衝頭為橫向而使上述衝模及衝頭中的至少一方橫向移動。

另外，在上述中，列舉說明了第一槽形狀成形部與第二槽形狀成形部為相同形狀時的例子，但是第一槽形狀成形部與第二槽形狀成形部也可以為不同的形狀。或者，也可以在第一槽形狀成形部設置壓邊筋，並利用第二槽形狀成形部壓扁該壓邊筋。

此外，上述的說明是對彎曲的凸緣部設置於成形品的軸向的一部分上的成形品進行衝壓成形的衝壓成形方法的說明，且是第一模具和第二模具的第一傾斜角度α1與第二傾斜角度α2的關係在第一模具和第二模具的全長上設定為第一傾斜角度α1>第二傾斜角度α2的衝壓成形方法的說明。然而，本發明並不局限於這樣的情況，上述的第一傾斜角度α1與第二傾斜角度α2的關係也可以僅在第一模具及第二模具中的對彎曲的凸緣部進行成形的部位設定為第一傾斜角度α1>第二傾斜角度α2(參照後述的實施例7及圖32)。

另外，上述的說明是對彎曲的凸緣部設置於成形品的軸向的一部分上的成形品進行衝壓成形的衝壓成形方法的說明，但是並不局限於此，關於對彎曲的凸緣部設置在成形品的軸向全長上的成形品進行衝壓成形的情況，也可以適用本發明。這種情況下，第一傾斜角度α1與第二傾斜角度α2的關係可以僅在第一模具及第二模具中的對彎曲的凸緣部進行成形的部位設定為第一傾斜角度α1>第二傾斜角度α2，或者也可以在全長上設定為第一傾斜角度α1>第二傾斜角度α2。

實施例1

接下來，說明本發明的實施例1。在實施例1中，進行了用於確認本發明的衝壓成形方法的作用效果的實驗，因此以下說明其結果。

首先，概略說明實驗方法。實驗為了確認第一傾斜角度α1的影響，改變第一模具1(參照圖2A)的第一傾斜角度α1(參照圖2B)而進行第一成形工序(參照圖1中的步驟a、b)，利用第二模具3(參照圖3A)進行第二成形工序(參照圖1中的步驟c、d)，並將成形後的上凸成形品121的回彈量進行比較。

作為成形對象的上凸成形品121的尺寸如圖23A及圖23B所示，產品長度為1000[mm]，彎曲方向的高度為30[mm]，槽底部123a的寬度為20[mm]，凸緣部125的寬度為25[mm]，縱壁部123b與凸緣部125交叉的交叉部的曲率半徑為1000[mm]。坯料使用了590MPa級材料(抗拉強度(tensile strength)σTS＝590[MPa])和1180MPa級材料(抗拉強度σTS＝1180[MPa])。上述坯料的雙方都是板厚為1.2[mm]，楊氏模量為210000[MPa]。衝壓機(press forming machine)使用了1000tonf液壓衝壓機。作為式(1)的Δεmax由4σTS/E賦予的情況而計算的結果是，在使用590MPa級材料的情況下，第一傾斜角度α1的上限值為26.4[°]，在使用1180MPa級材料的情況下，第一傾斜角度α1的上限值為61.6[°]。

實驗關於4個衝壓成形條件的組(組1～組4)進行。首先，對各組進行詳細說明。

組1是沒有襯墊而對590MPa級材料進行衝壓成形的組。作為組1的衝壓成形，進行了本發明例1、本發明例2、現有例1、比較例1及比較例2的衝壓成形。本發明例1及本發明例2是使第一傾斜角度α1的範圍滿足式(1)時的衝壓成形。現有例1是使用圖35所示的衝壓模具141(第一傾斜角度α1＝0[°])通過一個工序的碰撞成形(參照圖37)進行的衝壓成形。比較例1是第一傾斜角度α1<第二傾斜角度α2時的衝壓成形。比較例2是超過了第一傾斜角度α1的上限值(26.4[°])時的衝壓成形。

組2是有襯墊而對590MPa級材料進行衝壓成形的組。作為組2的衝壓成形，進行了本發明例3及現有例2的衝壓成形。本發明例3除了使用襯墊以外與本發明例2相同。現有例2除了使用襯墊以外與現有例1相同。本發明例3使用第一模具35進行第一成形工序(參照圖14中的步驟a、b)，將第二模具3的第二傾斜角度α2設為0[°]而進行第二成形工序。現有例2使用通常的衝頭(第一傾斜角度α1＝0[°])及附帶襯墊的衝模進行了碰撞成形。

組3除了使用1180MPa級材料以外與組1相同。即，作為組3而進行的本發明例4、本發明例5、現有例3、比較例3及比較例4的各衝壓成形除了使用1180MPa級材料以外，與本發明例1、本發明例2、現有例1、比較例1及比較例2分別相同。組4除了使用1180MPa級材料以外與組2相同。即，作為組4而進行的本發明例6及現有例4的各衝壓成形除了使用1180MPa級材料以外，與本發明例3及現有例2分別相同。

成形後的上凸成形品121通過三維形狀測定器進行了測定。然後，如圖40A所示，在CAD軟體上以使測定形狀的長度方向中央的截面與產品形狀的相同截面一致的方式進行了位置對合之後，算出了彈跳量Δz作為上凸成形品121的零件端的測定形狀與產品形狀的Z坐標差異。在實施例1中，該彈跳量Δz設為上凸成形品121的回彈引起的彈跳變形的指標。若彈跳量Δz為正，則表示零件向上方彈跳變形，若彈跳量Δz為負，則表示零件向下方彈跳變形，若絕對值小，則表示回彈少。

表1示出將本實施例1的各衝壓成形條件、第一傾斜角度α1的上限值、及在各衝壓成形條件下成形的上凸成形品121的形狀評價結果進行了匯總的情況。作為該形狀評價結果，上凸成形品121的褶皺的產生有無(○、×)和彈跳量Δz[mm]如表1所示。○記號表示「無褶皺」，×記號表示「有褶皺」。

[表1]

如表1所示，在組1～組4的本發明例1～6中，都未產生褶皺。而且，在上述的本發明例1～6的任一項中，彈跳量Δz都比各本發明例所屬的組的現有例減小，能夠降低由回彈引起的彈跳變形。

另一方面，如比較例1那樣第一傾斜角度α1<第二傾斜角度α2的情況下，彈跳量Δz與現有例1的彈跳量Δz相比成為幾乎未變化的結果，無法得到回彈的降低效果。這一點關於比較例3也同樣，比較例3與現有例3相比是幾乎未變化的結果。而且，在比較例2及比較例4中，第一傾斜角度α1超過了上限值，因此在第一成形工序中，在凸緣部125產生了褶皺。

如以上所述，關於上凸成形品121，適用本發明方法，使第一傾斜角度α1為式(1)的範圍內而進行衝壓成形，由此在上凸成形品121不會產生褶皺，能夠降低上凸成形品121的回彈。而且，根據現有例2與本發明例3的比較、以及現有例4與本發明例6的比較可知，即便在使用了襯墊的情況下，通過實施本發明的衝壓成形方法也能夠降低上凸成形品121的回彈。

實施例2

接下來，說明本發明的實施例2。上述的實施例1是成形出上凸成形品121時的說明，但是在本實施例2中，進行了確認成形出下凸成形品127時的效果的具體的實驗，因此以下說明其結果。

作為成形對象的下凸成形品127的形狀如圖24A及圖24B所示，除了下凸以外，與圖23A及圖23B所示的上凸成形品121的形狀相同。而且，本實施例2中使用的坯料、衝壓機與上述實施例1相同。

在本實施例2中進行的實驗的衝壓成形條件設為與實施例1的組1～組4對應的組5～組8。組5～組8的各衝壓成形條件除了下凸成形品127作為成形對象以外，與組1～組4分別大致相同。作為組5的衝壓成形，進行了本發明例7、本發明例8、現有例5、比較例5及比較例6的衝壓成形。作為組6的衝壓成形，進行了本發明例9及現有例6的衝壓成形。作為組7的衝壓成形，進行了本發明例10、本發明例11、現有例7、比較例7及比較例8的衝壓成形。作為組8的衝壓成形，進行了本發明例12及現有例8的衝壓成形。

本發明例7、本發明例8、本發明例10、本發明例11及比較例5～比較例8使用圖8A所示的第一模具23進行第一成形工序，將圖9A所示的第二模具29的第二傾斜角度α2(參照圖9B)設為0[°]而進行了第二成形工序。比較例5～比較例8是將第一傾斜角度α1設為由式(2)表示的第一傾斜角度α1的範圍外而進行了衝壓成形的情況。另一方面，本發明例9、本發明例12及現有例5～現有例8除了下凸成形品127為成形對象以外，與實施例1的本發明例3、本發明例6及現有例1～現有例4分別相同。

需要說明的是，通過上式(2)而Δεmax由4σTS/E賦予的值計算的結果是，在使用590MPa級材料的情況下，第一傾斜角度α1的上限值為28.5[°]，在使用1180MPa級材料的情況下，第一傾斜角度α1的上限值為75.2[°]。而且，本實施例2的回彈的評價方法與上述實施例1相同。

表2示出將本實施例2的各衝壓成形條件、第一傾斜角度α1的上限值、及在各衝壓成形條件下成形的下凸成形品127的形狀評價結果匯總的情況。作為該形狀評價結果，下凸成形品127的褶皺的產生有無(○、×)和彈跳量Δz[mm]如表2所示。○記號表示「無褶皺」，×記號表示「有褶皺」。

[表2]

如表2所示，在組5～組8的本發明例7～12中，都未產生褶皺。而且，在這些本發明例7～12的任一項中，彈跳量Δz都比各本發明例所屬的組的現有例減小，能夠降低由回彈引起的彈跳變形。

另一方面，如比較例5那樣第一傾斜角度α1<第二傾斜角度α2的情況下，彈跳量Δz成為與現有例5的彈跳量Δz相比幾乎沒有變化的結果，得不到回彈的降低效果。這一點關於比較例7也同樣，比較例7與現有例7是沒有變化的結果。而且，在比較例6及比較例8中，第一傾斜角度α1超過了上限值，因此在第二成形工序中，在凸緣部125產生了褶皺。此外，在比較例8中，在第一成形工序中，在凸緣部125產生了破裂。

如以上所述，關於下凸成形品127，適用本發明方法而將第一傾斜角度α1設為式(2)的範圍內來進行衝壓成形，由此，在下凸成形品127未產生褶皺，能夠降低下凸成形品127的回彈。而且，從現有例6與本發明例9的比較、以及現有例8與本發明例12的比較可知，即便在使用襯墊的情況下，通過本發明的衝壓成形也能夠降低下凸成形品127的回彈。

實施例3

接下來，說明本發明的實施例3。上述的實施例1及實施例2是通過碰撞成形進行第一成形工序時的說明，但是在本實施例3中，進行了確認通過拉延成形進行第一成形工序時的效果的實驗，因此對其結果進行說明。

作為成形對象的產品形狀與上述實施例1(參照圖23A及圖23B)同樣是上凸成形品121。而且，在本實施例3中使用的坯料及衝壓機與實施例1及實施例2相同。

在本實施例3中進行的實驗的衝壓成形條件設為與實施例1的組1～組4對應的組9～組12。組9～組12的各衝壓成形條件除了通過拉延成形進行第一成形工序以外，與組1～組4分別相同。作為組9的衝壓成形，進行了本發明例13、本發明例14、現有例9、比較例9及比較例10的衝壓成形。作為組10的衝壓成形，進行了本發明例15及現有例10的衝壓成形。作為組11的衝壓成形，進行了本發明例16、本發明例17、現有例11、比較例11及比較例12的衝壓成形。作為組12的衝壓成形，進行了本發明例18及現有例12的衝壓成形。

本發明例13、本發明例14、本發明例16、本發明例17及比較例9～比較例12使用圖19所示的第一模具49進行第一成形工序，將圖3A所示的第二模具3的第二傾斜角度α2設為0[°]而進行了第二成形工序。但是，比較例9～比較例12是以使第一傾斜角度α1成為式(1)規定的範圍外的方式進行了衝壓成形的情況。本發明例15及本發明例18使用圖25所示的具有附帶襯墊39的第一衝模77、衝頭53、一對坯料支架55的第一模具75進行第一成形工序，將圖3A所示的第二模具3的第二傾斜角度α2設為0[°]而進行第二成形工序。另一方面，現有例9及現有例11使用圖26所示的具有衝模81、衝頭83、一對坯料支架85的衝壓模具79通過一個工序的拉延成形進行了上凸成形品121的成形(參照圖27)。現有例10及現有例12除了通過拉延成形進行第一成形工序以外，與實施例1的現有例2及現有例4分別相同。

需要說明的是，與實施例1同樣，在使用590MPa級材料的情況下，第一傾斜角度α1的上限值為26.4[°]，在使用1180MPa級材料的情況下，第一傾斜角度α1的上限值為61.6[°]。而且，本實施例3的回彈的評價方法與上述實施例1及實施例2相同。

表3示出將本實施例3的各衝壓成形條件、第一傾斜角度α1的上限值、及在各衝壓成形條件下成形的上凸成形品121的形狀評價結果匯總的情況。作為該形狀評價結果，上凸成形品121的褶皺的產生有無(○、×)和彈跳量Δz[mm]如表3所示。○記號表示「無褶皺」，×記號表示「有褶皺」。

[表3]

如表3所示，在組9～組12的本發明例13～18中，都未產生褶皺。而且，在上述的本發明例13～18的任一項中，彈跳量Δz都比各本發明例所屬的組的現有例減小，能夠降低由回彈引起的彈跳變形。

另一方面，如比較例9那樣第一傾斜角度α1<第二傾斜角度α2的情況下，彈跳量Δz成為與現有例9的彈跳量Δz相比幾乎沒有變化的結果，無法得到回彈的降低效果。這一點關於比較例11也同樣。而且，在比較例10及比較例12中，第一傾斜角度α1超過了上限值，因此在第一成形工序中，在凸緣部125產生了褶皺。

如以上所述，關於上凸成形品121適用本發明方法，通過拉延成形進行第一成形工序，並將第一傾斜角度α1設為式(1)的範圍內來進行衝壓成形，由此在上凸成形品121不會產生褶皺，能夠降低上凸成形品121的回彈。而且，從現有例10與本發明例15的比較、以及現有例12與本發明例18的比較可知，即使在使用襯墊的情況下，通過本發明的衝壓成形也能夠降低上凸成形品121的回彈。

實施例4

接下來，說明本發明的實施例4。在上述實施例3中，說明了上凸成形品121的拉延成形，但是在本實施例4中，關於下凸成形品127的拉延成形進行了與實施例3同樣的實驗，因此以下說明其結果。

作為成形對象的產品形狀與上述實施例2(參照圖24A及圖24B)同樣是下凸成形品127。而且，在本實施例4中使用的坯料及衝壓機與上述實施例1～實施例3相同。

在本實施例4中進行的實驗的衝壓成形條件設為與實施例2的組5～組8對應的組13～組16。組13～組16的各衝壓成形條件除了通過拉延成形進行第一成形工序以外，與組5～組8分別相同。作為組13的衝壓成形，進行了本發明例19、本發明例20、現有例13、比較例13及比較例14的衝壓成形。作為組14的衝壓成形，進行了本發明例21及現有例14的衝壓成形。作為組15的衝壓成形，進行了本發明例22、本發明例23、現有例15、比較例15及比較例16的衝壓成形。作為組16的衝壓成形，進行了本發明例24及現有例16的衝壓成形。

本發明例19、本發明例20、本發明例22、本發明例23及比較例13～比較例16使用圖28所示的具有衝模89、衝頭91、一對坯料支架93的第一模具87進行第一成形工序，將圖9A所示的第二模具29的第二傾斜角度α2(參照圖9B)設為0[°]而進行第二成形工序。但是，比較例13～比較例16是式(2)表示的第一傾斜角度α1的範圍外的衝壓成形。另一方面，現有例13及現有例15使用圖29所示的具有衝模97、衝頭99、坯料支架101的衝壓模具95，通過一個工序的拉延成形進行了下凸成形品127的成形。現有例14及現有例16除了通過拉延成形進行第一成形工序以外，與實施例2的現有例6及現有例8分別相同。

需要說明的是，與實施例2同樣，根據使用590MPa級材料時的上式(2)，第一傾斜角度α1的上限值為28.5[°]。使用了1180MPa級材料時的第一傾斜角度α1的上限值為75.2[°]。而且，本實施例4的回彈的評價方法與上述實施例1～實施例3相同。

表4示出將本實施例4的各衝壓成形條件、第一傾斜角度α1的上限值、及在各衝壓成形條件下成形的下凸成形品127的形狀評價結果匯總的情況。作為該形狀評價結果，下凸成形品127的褶皺的產生有無(○、×)和彈跳量Δz[mm]如表4所示。○記號表示「無褶皺」，×記號表示「有褶皺」。

[表4]

如表4所示，在組13～組16的本發明例19～24中，都未產生褶皺。而且，在上述的本發明例19～24的任一項中，彈跳量Δz都比各本發明例所屬的組的現有例減小，能夠降低由回彈引起的彈跳變形。

另一方面，如比較例13那樣第一傾斜角度α1<第二傾斜角度α2的情況下，成為與現有例13的彈跳量Δz相比未變化的結果，無法得到回彈的降低效果。這一點關於比較例15也同樣，比較例15與現有例15是幾乎沒有變化的結果。而且，在比較例14及比較例16中，第一傾斜角度α1超過上限值，因此在第二成形工序中，在凸緣部125產生了褶皺。

如以上所述，關於下凸成形品127適用本發明方法，通過拉延成形進行第一成形工序，並將第一傾斜角度α1設為式(2)的範圍內來進行衝壓成形，由此不使下凸成形品127產生褶皺，而能夠降低下凸成形品127的回彈。而且，從現有例14與本發明例21的比較、以及現有例16與本發明例24的比較可知，即使在使用了襯墊的情況下，通過本發明的衝壓成形也能夠降低下凸成形品127的回彈。

實施例5

接下來，說明本發明的實施例5。上述實施例1～實施例4是對產品形狀的凸緣部未傾斜的結構進行衝壓成形的情況的說明，但是在本實施例5中，關於對產品形狀的凸緣部傾斜的結構進行衝壓成形的情況進行了具體的實驗，因此說明其結果。

圖30是在本實施例5中作為成形對象的成形品103的剖視圖。如圖30所示，成形品103具有寬度25[mm]的凸緣部125。如圖30所示，成形品103的凸緣部125向相對於水平線為正的方向(縱壁部123b與模具的凸緣成形部(未圖示)所成的角度增大的方向)傾斜+5[°]。成形品103除了這樣凸緣部125傾斜的情況以外，與上述實施例1及實施例3的上凸成形品121(參照圖23A)相同。在圖30中，對於與該上凸成形品121同樣的結構，與圖23B同樣地標註標號。

本實施例5的實驗方法與上述實施例3相同。具體而言，在本實施例5的實驗中，使用第一模具49(參照圖19)通過拉延成形進行第一成形工序，使用第二傾斜角度α2＝5[°]的碰撞成形用的衝壓模具進行第二成形工序，通過這兩個工序，將坯料成形為產品形狀的成形品103。此時，坯料使用1180MPa級材料，衝壓機使用與上述實施例1～實施例4相同的結構。需要說明的是，在本實施例5中，第一傾斜角度α1的上限值為74.7[°]。

本實施例5的衝壓成形條件的組17包括本發明例25、本發明例26、現有例17、比較例17及比較例18。本發明例25及本發明例26是使第一傾斜角度α1的範圍滿足式(1)時的衝壓成形。現有例17是使用凸緣成形部傾斜5[°]的衝壓模具(第一傾斜角度α1＝5[°])通過一個工序的拉延成形進行的衝壓成形。比較例17是第一傾斜角度α1<第二傾斜角度α2時的衝壓成形。比較例18是超過了第一傾斜角度α1的上限值(74.7[°])時的衝壓成形。而且，本實施例5的回彈的評價方法與上述實施例1～實施例4相同。

表5示出將本實施例5的各衝壓成形條件、第一傾斜角度α1的上限值、及在各衝壓成形條件下成形的成形品103的形狀評價結果匯總的情況。作為該形狀評價結果，成形品103的褶皺的產生有無(○、×)和彈跳量Δz[mm]如表5所示。○記號表示「無褶皺」，×記號表示「有褶皺」。

[表5]

如表5所示，在本發明例25及本發明例26的任一項中，都未產生褶皺。而且，在上述的本發明例25及本發明例26的任一項中，彈跳量Δz都比現有例17減小，能夠降低由回彈引起的彈跳變形。

另一方面，如比較例17那樣第一傾斜角度α1<第二傾斜角度α2的情況下，彈跳量Δz成為與現有例17的彈跳量Δz相比幾乎沒有變化的結果，無法得到回彈的降低效果。而且，在將第一傾斜角度α1設為80[°]的比較例18中，在第一成形工序中，在凸緣部125產生了褶皺。

根據上述的結果能夠確認到，即使在具有傾斜的凸緣部125的成形品103中，通過本發明的衝壓成形方法，也能得到回彈的降低等效果。

實施例6

接下來，說明本發明的實施例6。上述實施例1～實施例5是成形出凸緣寬度在兩側相同的結構時的說明，但是在本實施例6中，關於成形出凸緣寬度在兩側不同的結構時的效果進行了實驗，因此說明其結果。

圖31是在本實施例6中作為成形對象的成形品41的剖視圖。成形品41為上凸形狀，如圖31所示，具有寬度互不相同的一對凸緣部125。在該成形品41中，如圖31所示，一方的凸緣部125的寬度為30[mm]，另一方的凸緣部125的寬度為20[mm]。其他的形狀與上述實施例1及實施例3的上凸成形品121(參照圖23A及圖23B)相同。在圖31中，對於與該上凸成形品121相同的結構，與圖23B同樣地標註標號。

作為本實施例6的衝壓成形條件，坯料使用了上述1180MPa級材料。衝壓機使用了與上述實施例1～實施例5相同的結構。而且，應變的返回適用於凸緣寬度為30[mm]的一方的凸緣部125。需要說明的是，第一傾斜角度α1的上限值為47.1[°]。

本實施例6的衝壓成形條件的組18包括本發明例27、本發明例28、本發明例29、本發明例30、現有例18、比較例19及比較例20。本發明例27～本發明例30、比較例19及比較例20使用圖18所示的第一模具43以使凸緣寬度長的凸緣部125成為與第一傾斜角度α1相同的角度的方式進行第一成形工序(參照圖18中的步驟a、b)，使用圖3A所示的第二模具3進行第二成形工序(參照圖18中的步驟c、d)。但是，在該第二成形工序中，第二傾斜角度α2為0[°]。而且，比較例19及比較例20都是第一傾斜角度α1為由式(1)表示的第一傾斜角度α1的範圍外的衝壓成形。比較例19是第一傾斜角度α1<第二傾斜角度α2時的衝壓成形。比較例20是超過了第一傾斜角度α1的上限值時的衝壓成形。現有例18使用圖35所示的衝壓模具141進行了一個工序的碰撞成形。

在成形品41中，由於兩方的凸緣寬度不同，因此下止點處的成形品41的兩方的凸緣部125的力矩的平衡破壞。以此為起因，在成形品41的脫模時，在成形品41產生施加彈跳且賦予扭轉變形的回彈。因此，在本實施例6中，為了扭轉的評價，算出了扭轉角度θ[°](參照圖16)作為成形品41的端部的測定形狀與產品形狀的槽底部123a的傾斜角度差異。

表6示出將本實施例6的各衝壓成形條件、第一傾斜角度α1的上限值、及在各衝壓成形條件下成形的成形品41的形狀評價結果匯總的情況。作為該形狀評價結果，成形品41的褶皺的產生有無(○、×)和扭轉角度θ[°]如表6所示。○記號表示「無褶皺」，×記號表示「有褶皺」。

[表6]

如表6所示，在本發明例27～本發明例30的任一項中，都未觀察到褶皺的產生。扭轉角度θ伴隨著第一傾斜角度α1的增加而變化，在第一傾斜角度α1＝40[°]下成為反方向的扭轉角度。而且，扭轉角度θ在第一傾斜角度α1＝30[°]的情況下成為最小。

另一方面，如比較例19那樣，在第一傾斜角度α1第二傾斜角度α2的第一模具和第二模具進行衝壓成形的情況。本實施例7是衝壓成形僅在成形品的軸向的中央部設有彎曲的凸緣部，在中央部的軸向兩側設有雖然傾斜但是未彎曲的凸緣部的成形品的情況，表示使用了僅在第一模具和第二模具的對彎曲的凸緣部進行成形的部位成為第一傾斜角度α1>第二傾斜角度α2的第一模具和第二模具的實驗。

在本實施例7的衝壓成形中，在第一成形工序中，使用圖32所示的第一模具105，在第二成形工序中，將圖3所示的第二模具3的第二傾斜角度α2設定為0[°]，而且使用了該第二模具3。第一模具105是對實施例3使用的第一模具49(參照圖19)的一部分進行了變更的結構。具體而言，如圖32所示，第一模具105具備衝模107、衝頭109、在衝頭109的兩側設置的坯料支架111，僅軸向的中央部成為第一傾斜角度α1>第二傾斜角度α2。需要說明的是，在圖32中，對於與第一模具49同樣的結構，標註同一標號。

在本實施例7中，作為成形對象的產品形狀、坯料、衝壓機及衝壓成形條件與上述實施例3相同。在本實施例7中進行的實驗的衝壓成形條件設為與實施例3的組9～組12對應的組19～組22。組19～組22的各衝壓成形條件除了使用具有上述的構造的第一模具105進行第一成形工序的衝壓成形以外，與組9～組12分別相同。作為組19的衝壓成形，進行了本發明例33、本發明例34、現有例19、比較例21及比較例22的衝壓成形。作為組20的衝壓成形，進行了本發明例35及現有例20的衝壓成形。作為組21的衝壓成形，進行了本發明例36、本發明例37、現有例21、比較例23及比較例24的衝壓成形。作為組22的衝壓成形，進行了本發明例38及現有例22的衝壓成形。

本發明例33、本發明例34、本發明例36、本發明例37及比較例21～比較例24使用圖32所示的第一模具105進行第一成形工序，使用圖3A所示的第二模具3進行第二成形工序。但是，比較例21～比較例24是以使第一傾斜角度α1成為由式(1)規定的第一傾斜角度α1的範圍外的方式進行了衝壓成形的例子。本發明例35及本發明例38除了使用具有上述的構造的第一模具105進行第一成形工序的衝壓成形以外，與實施例3的本發明例15及本發明例18分別相同。另一方面，現有例19及現有例21使用圖26所示的衝壓模具79通過一個工序的拉延成形進行了上凸成形品121的成形。現有例20及現有例22除了使用具有上述的構造的第一模具105進行第一成形工序的衝壓成形以外，與實施例3的現有例10及現有例12分別相同。

需要說明的是，與實施例1及實施例3同樣，根據使用了590MPa級材料時的上式(1)，第一傾斜角度α1的上限值為26.4[°]。使用了1180MPa級材料時的第一傾斜角度α1的上限值為61.6[°]。而且，本實施例7的回彈的評價方法與上述實施例1～實施例5相同。

表7示出將本實施例7的各衝壓成形條件、第一傾斜角度α1取得的上限值、及在該各衝壓成形條件下成形的上凸成形品121的形狀評價結果匯總的情況。作為該形狀評價結果，上凸成形品121的褶皺的產生有無(○、×)和彈跳量Δz[mm]如表7所示。○記號表示「無褶皺」，×記號表示「有褶皺」。

[表7]

如表7所示，在組19～組22的本發明例33～38中，都未產生褶皺。而且，在上述的本發明例33～38的任一項中，彈跳量Δz都比各本發明例所屬的組的現有例減小，能夠降低由回彈引起的彈跳變形。

另一方面，如比較例21那樣第一傾斜角度α1第二傾斜角度α2的情況下，通過將第一傾斜角度α1設為式(1)的範圍內來進行衝壓成形，也能夠避免在上凸成形品產生褶皺而降低上凸成形品的回彈。而且，從現有例20與本發明例35的比較、以及現有例22與本發明例38的比較可知，即便在使用襯墊的情況下，通過本發明的衝壓成形方法也能夠降低上凸成形品的回彈。

工業實用性

如以上所述，本發明的衝壓成形方法對於槽形狀部的縱壁部具有上翹曲或下翹曲的彎曲凸緣部的成形品的衝壓成形有用，特別適合於不改變產品形狀而能夠降低成形品的扭轉或彎曲這樣的三維性的回彈的衝壓成形。

標號說明

1 第一模具(實施方式1)

3 第二模具(實施方式1)

5 第一衝模

5a 第一衝模側的槽形狀成形部

5b 第一衝模側的凸緣成形部

7 第一衝頭

7a 第一衝頭側的槽形狀成形部

7b 第一衝頭側的凸緣成形部

9 第一槽形狀成形部

10 交叉部

11 第一凸緣成形部

12 彎曲面

13 第二衝模

13a 第二衝模側的槽形狀成形部

13b 第二衝模側的凸緣成形部

15 第二衝頭

15a 第二衝頭側的槽形狀成形部

15b 第二衝頭側的凸緣成形部

17 第二槽形狀成形部

18 交叉部

19 第二凸緣成形部

20 彎曲面

21 坯料

23 第一模具(實施方式2)

25 第一衝模

25a 第一衝模側的槽形狀成形部

25b 第一衝模側的凸緣成形部

27 第一衝頭

27a 第一衝頭側的槽形狀成形部

27b 第一衝頭側的凸緣成形部

29 第二模具(實施方式2)

31 第二衝模

31a 第二衝模側的槽形狀成形部

31b 第二衝模側的凸緣成形部

33 第二衝頭

33a 第二衝頭側的槽形狀成形部

33b 第二衝頭側的凸緣成形部

35 第一模具(實施方式3)

37 第一衝模

39 襯墊

41 成形品(凸緣寬度不同的成形品)

43 第一模具(實施方式4)

45 第一衝模

47 第一衝頭

49 第一模具(實施方式5)

51 衝模

53 衝頭

55 坯料支架

61 成形品(僅凸緣部上凸)

63 成形品(僅凸緣部下凸)

75 第一模具(實施例3)

77 第一衝模

79 衝壓模具(實施例3、現有例)

81 衝模

83 衝頭

85 坯料支架

87 第一模具(實施例4)

89 衝模

91 衝頭

93 坯料支架

95 衝壓模具(實施例4、現有例)

97 衝模

99 衝頭

101 坯料支架

103 成形品(凸緣部傾斜的成形品)

105 第一模具(實施例7)

107 衝模

109 衝頭

111 坯料支架

121 上凸成形品

123 槽形狀部

123a 槽底部

123b 縱壁部

125 凸緣部

127 下凸成形品

141 衝壓模具(現有例其1)

143 衝模

145 衝頭

147 衝壓模具(現有例其2)

149 衝模

151 衝頭