TW201422332A - 中心柱補強件之製造方法 - Google Patents

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Yasuharu Tanaka
Misao Ogawa
Toshimitsu Aso
Kei MISAWA
Hiroshi Yoshida
Kazuhiko Honda
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Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
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Abstract

本發明是一種中心柱補強件之製造方法，其使用作為毛胚且延伸性較低之高強度鋼板材，來優秀地製造中心柱補強件。並經由以下步驟，藉此製造中心柱補強件：第1步驟，對毛胚使用引伸成形之第1壓製加工裝置來進行壓製加工，藉此製造部分地形成本體的第1中間成形品；第2步驟，對第1中間成形品使用彎曲成形之第2壓製加工裝置來進行壓製加工。

Description

中心柱補強件之製造方法 發明領域
本發明是有關於一種中心柱補強件之製造方法。具體而言，本發明是有關於一種方法，其是對例如稱為鋼板之金屬製薄板即毛胚，用冷鍛或溫鍛來進行壓製成形，藉此製造汽車之車身外殼構造元件之一即中心柱的補強構件即中心柱補強件。
發明背景
汽車之車身外殼具有將金屬製薄板壓製加工來製造之許多成形翼片(panel)及構造構件彼此接合的單殼式構造。中心柱(B柱)作為該構造構件之一而廣為人知。中心柱是在構成車身之側梁(反衝器(kicker))與車頂架之間所架設配置之重要的構造構件。中心柱可(a)支持前車門之鎖定機構並將後車門支持成自由開關，(b)在汽車行走時確保車身外殼之彎曲剛性或扭轉剛度，並(c)在汽車之側面衝撞時確保乘客之生存空間。通常，中心柱是藉由將中心柱外部翼片、中心柱內部翼片、及配置於這兩者間之補強構件即中心柱補強件加以接合(例如3片重疊點熔接)所構成。
中心柱補強件是具有長條且已彎曲之本體、與在本體之長邊方向(上下方向)兩端部形成之2個略T字形狀部藉此在平面視點下呈現略I形之外形的成形翼片。
本體具有由已彎曲之長條頂板、與頂板寬度方向之兩緣部連結而形成之2個縱壁、及與2個縱壁個別連結而形成之向外翼板所構成之略帽形的横向截面形狀。
2個略T字形狀部當中位於中心柱補強件上部的略T字形狀部例如與稱為車頂架補強件之其他骨格構件接合的同時，位於中心柱補強件下部的略T字形狀部則與例如稱為側梁外部補強件之其他骨格構件接合。為了確保這些略T字形狀部之接合強度或剛性，這些略T字形狀部具有頂板、與該頂板連結之已彎曲的2個縱壁、及與2個縱壁個別連結而形成之向外翼板。
如上所述，對中心柱補強件會要求以下條件：具有上述複雜形狀者、由於是補強構件因此具有例如400MPa以上的高強度者、及進而可用低成本製造者等。
當欲將金屬製薄板即毛胚壓製加工來製造中心柱補強件時，就會在略T字形狀部之上端部分或下端部分之頂板或翼板有皺紋或破損容易產生之問題。該問題當毛胚之強度愈高時則會愈顯著。
為了防止該問題之產生，中心柱補強件通常利用引伸成形之壓製加工來製造。為了進行引伸成形之壓製加工，會對中心柱補強件素材即毛胚要求其具有非常高之延伸性。故，在中心柱補強件素材即毛胚不得不使用強度較 低之材料(例如拉伸強度為340MPa左右的鋼板)。故，為了確保所要求之高強度，而產生使用厚且重之毛胚之必要。故，汽車車身外殼之重量增加的同時，製造成本會上昇。
又，為了利用引伸成形之壓製加工來製造中心柱補強件，為了將毛胚外周部更強力地固定於毛胚座，毛胚必須具有大片餘料(切割部)。藉此，中心柱補強件之製造成本便會更加上昇。
進而，中心柱補強件之形狀會成為原因，亦會有無法使中心柱補強件一體成形之情況。此時，不得不藉由個別地將已壓製成形之複數構成構件加以接合來構成中心柱補強件。因此，中心柱補強件之製造成本亦會上昇。
專利文獻1~4中，揭示有將具備稱為單純之帽形截面、Z形截面之相同截面的壓製成形品藉由各種彎曲成形來製造的發明。但，專利文獻1~4中，如上所述，並未揭示可將具有高強度且複雜形狀之中心柱補強件用低成本來製造之方法。
先行技術文獻 專利文獻
[專利文獻1]日本特開2003-103306號公報
[專利文獻2]日本特開2004-154859號公報
[專利文獻3]日本特開2006-015404號公報
[專利文獻4]日本特開2008-307557號公報
發明概要
本發明之目的在於提供一種可用低成本製造上述中心柱補強件之方法，其是對毛胚，例如不單是延伸性高且較低強度之鋼板所構成之毛胚、或是延伸性較低之高張力鋼板(拉伸強度：400MPa以上)所構成之毛胚來進行壓製加工，藉此不會有在略T字形狀部之上端部分或下端部分之頂板或翼板產生皺紋或破損之情形。
本發明是一種中心柱補強件之製造方法，其是藉由對金屬製之毛胚進行壓製加工，具有在長邊部分地彎曲成略弓形之本體、在該本體長邊方向之兩端部形成之2個略T字形狀部，藉此在平面視點下呈現略I形之成形翼片藉此來構成，又，本體具有由已彎曲之長條頂板、與該頂板寬度方向之兩緣部連結之2個縱壁、及與該2個縱壁個別連結之2個向外翼板來構成的略帽形截面的同時，2個略T字形狀部均具有頂板、及與該頂板連結之已彎曲的2個縱壁，並在2個略T字形狀部中至少一方，2個縱壁各自的高度會隨著從本體朝向該略T字形狀部慢慢地變低者，並宜為毛胚具有由2個略T字形狀部個別所成形之部分會彎曲突出的外形，又，其特徵在於經由以下步驟來製造中心柱補強件：第1步驟，對毛胚使用具有壓膜、與該壓膜一起夾持毛胚之毛胚座、及將毛胚壓入壓膜內部之衝床之引伸成形的第1壓製加工裝置，來進行壓製加工，藉此製造第1中間成形品， 而該第1中間成形品具有：成為本體之頂板及2個縱壁各自之一部分、成為2個略T字形狀部其中一方之略T字形狀部的頂板及2個縱壁各自一部分的本體部分，以及由除去該一方之略T字形狀部之頂板及2個縱壁各自一部分的2個略T字形狀部所成形之部分；第2步驟，對該第1中間成形品，使用具有衝床、具與衝床之膨出部分相對面之接面的墊片、及將中間成形品朝衝床押壓之壓膜之彎曲成形的第2壓製加工裝置，在利用墊片與衝床至少將由中間成形品之2個略T字形狀部所成形之部分各自一部分夾持的狀態下，進行壓製加工。
本發明中，所謂的「冷鍛」是意味著室溫的環境，所謂的「溫鍛」是意味著比冷間更高而未滿Ac3點，希望為Ac1點以下之環境。
本發明中，期望利用第1步驟，成形於第1中間成形品之本體部分之縱壁高度會將形成有該本體部分之長邊方向區域最上部位置規定成長邊方向0%位置，且以下位置則規定成隨著向下而顯示長邊方向位置之數值會增加，並將長邊方向區域最下部位置規定成長邊方向100%位置時，在長邊方向0%位置，會為中心柱補強件之縱壁高度的20%以下，在長邊方向20~60%位置，會為中心柱補強件之縱壁高度的60%以上，並在長邊方向100%位置，會為中心柱補強件之縱壁高度的20%以下。
本發明當中，例示了第1壓製加工裝置之壓膜具有：凹陷成與第1中間成形品之本體之頂板及2個縱壁各自 一部分形狀相對應之弓形的凹部、以及與第1中間成形品之其中一方略T字形狀部之頂板及2個縱壁各自形狀相對應的壓膜表面，又，第1壓製加工裝置之毛胚座會與壓膜表面一起具有夾持毛胚之夾持面的同時，第1壓製加工裝置之衝床會將毛胚朝壓膜之凹部的內部壓入。
本發明當中，例示了第2壓製加工裝置之衝床具有與本體相對應之形狀的膨出部分的同時，第2壓製加工裝置之墊片會具有與膨出部分相對面並至少將由第1中間成形品之2個略T字形狀部之頂板所成形之部分各自一部分加以夾持的接面。
本發明當中，期望成為第1中間成形品之中心柱補強件之本體一部分的部分之彎曲部分的翼板面與中心柱補強件之本體翼板面各自長邊方向長度的差分會在彎曲部分之翼板面長邊方向長度的0.8%以下。
本發明當中，第2壓製加工裝置之墊片及衝床可將由第1中間成形品之2個略T字形狀部所成形之部分各自朝横越方向突出的腕部加以夾持。
本發明當中，期望毛胚由具有400~1600MPa之拉伸強度之高張力鋼板所構成，毛胚拉伸強度之下限進而宜以590MPa為佳，更宜以780MPa為更佳，並以980MPa為最佳。
進而，本發明當中，期望毛胚是已熔接拉伸強度不同之複數種材料的專用毛胚。
本發明經由利用第1壓製加工裝置來對毛胚進行淺引伸加工而製造第1中間成形品的第1步驟、與利用第2壓製加工裝置對第1中間成形品進行彎曲加工的第2步驟，來製造中心柱補強件。故，根據本發明，即使對毛胚，例如不單是延伸性高且較低強度之鋼板所構成之毛胚、或是延伸性較低之高張力鋼板(拉伸強度：400MPa以上)所構成之毛胚來進行壓製加工，亦不會有在略T字形狀部之上端部分或下端部分之頂板或翼板產生皺紋或破損之情形，便可用低成本確實地製造中心柱補強件。
10‧‧‧中心柱補強件
12‧‧‧上部略T字形狀部
12a‧‧‧段差
14‧‧‧下部略T字形狀部
16‧‧‧本體
18‧‧‧頂板
18a、18b‧‧‧兩緣部
20、22‧‧‧縱壁
24、26‧‧‧翼板
30‧‧‧毛胚
32‧‧‧上端部分
32a、34a‧‧‧端緣部分
34‧‧‧下端部分
36‧‧‧本體部分
40‧‧‧第1壓製加工裝置
42‧‧‧壓模
42a‧‧‧凹部
42b‧‧‧壓模表面
44‧‧‧毛胚座
44a‧‧‧毛胚座之夾持面
46‧‧‧衝床
46a‧‧‧衝床之膨出部分
50‧‧‧第1中間成形品
51‧‧‧頂板
51a、51b‧‧‧頂板緣部
52‧‧‧上部略T字形狀部
52a、52b、54a、54b‧‧‧腕部
53、55‧‧‧縱壁
54‧‧‧下部略T字形狀部
56‧‧‧本體部分
56a‧‧‧彎曲部分
56b、56c‧‧‧直線部分
57、59‧‧‧向外翼板
60‧‧‧第2壓製加工裝置
61‧‧‧本體成形部
61a‧‧‧上面
61b、61c‧‧‧側面
62‧‧‧衝床
63‧‧‧上端成形部
63a、65a‧‧‧上面
63b、65b‧‧‧側面
64‧‧‧墊片
64a‧‧‧墊片之接觸面
64b‧‧‧上接觸面
64c‧‧‧下接觸面
65‧‧‧下端成形部
66‧‧‧壓模
66a‧‧‧壓模之成形面
66b‧‧‧側面
67、69‧‧‧翼板成形部
70‧‧‧第2中間成形品
72‧‧‧上端部分
74‧‧‧下端部分
76‧‧‧本體部分
76a‧‧‧頂板
76b、76c‧‧‧縱壁
76d、76e‧‧‧翼板
78‧‧‧第2中間成形品周緣部
[圖1]是顯示根據本發明製造之中心柱補強件之一例的立體圖。
[圖2]是沿著圖1之箭頭線II-II之中心柱補強件的截面圖。
[圖3]是顯示毛胚之一例的立體圖。
[圖4]是進行淺引伸成形之壓製加工之第1壓製加工裝置，特別是將壓模之凹部、毛胚座之夾持面及衝床之膨出部分與毛胚一起顯示的立體圖。
[圖5]是顯示淺引伸加工開始時之第1壓製加工裝置的截面圖。
[圖6]是顯示利用第1壓製加工裝置來將毛胚淺引伸成形而製造之第1中間成形品之一例的立體圖，圖6(a)是正面圖，圖6(b)是側面圖，圖6(c)是個別地顯示圖6(b)之A~D截面。
[圖7]是第2壓製加工裝置，特別是將衝床上面及膨出部分(衝床之成形面)、壓模之成形面及墊片之接觸面與第1中間成形品一起顯示的立體圖。
[圖8]是彎曲加工開始時之第2壓製加工裝置的截面圖。
[圖9]是彎曲加工中之第2壓製加工裝置的截面圖。
[圖10]是顯示利用第2壓製加工裝置對第1中間成形品進行彎曲加工而製造之中心柱補強件或第2中間成形品之一例的立體圖。
[圖11]是在第1中間成形品之本體部分成形之部分的側面圖。
[圖12]是將表現由第1中間成形品之中心柱補強件向外翼板所成形之部分有無到達產生皺紋之縮率δ(%)及深度H(mm)之影響的模擬結果加以顯示的圖表。
[圖13]是顯示根據本發明所製造之中心柱補強件之一例的立體圖。
用以實施發明之形態
將本發明參照附加圖式並說明。
圖1是顯示根據本發明製造之中心柱補強件10之一例的立體圖，圖2是沿著圖1之箭頭線II-II之中心柱補強件10的截面圖。。
如圖1、2所示，中心柱補強件10是具有本體16與2個略T字形狀部12、14的成形翼片。以下說明中，將略T字形狀部12稱為上部略T字形狀部12，並將略T字形狀部14 稱為下部略T字形狀部14。
本體16具有長條且已部分地彎曲成略弓形的外形。又，上部略T字形狀部12、下部略T字形狀部14均在本體16之長邊方向兩端部，從本體16朝分離方向，寬度擴大地形成。中心柱補強件10從上部往下部依照順序地具有上部略T字形狀部12、本體16、下部略T字形狀部14，藉此在平面視點下呈現略I形的外形。
特別如圖2所示，本體16具有由頂板18、與該頂板18寬度方向(圖2之左右方向)兩緣部18a、18b連結之2個縱壁20、22、及與這些2個縱壁20、22個別地連結之2個向外翼板24、26來構成的略帽形横向斷面形狀。
本體16是在其之內部內藏各種元件(例如，前車門之鎖定機構、後車門之鉸鏈、安全帶拉出機構等)。又，使2個縱壁20、22具有作為安裝於前車門、後車門之車門防水橡皮之密封面的功能。
另一方面，上部略T字形狀部12、下部略T字形狀部14均具有與頂板18、及該頂板18連結之彎曲的2個縱壁20、22。在上部略T字形狀部12、下部略T字形狀部14，頂板18之寬度慢慢地擴大的同時，2個縱壁20、22會彎曲。上部略T字形狀部12之2個縱壁20、22各自的高度均是從本體16隨著朝向上部略T字形狀部12之上端部而慢慢地變低。
中心柱補強件10是構成汽車車身外殼之車身側梁(反衝器)與車頂架之間所架設配置之中心柱的構造構件，在中心柱外部翼片與中心柱內部翼片之間作為補強構 件來配置。而，圖1只顯示中心柱補強件10，省略其他元件。
中心柱補強件10之上部略T字形狀部12是與構成車身之車頂架補強件(未圖示)例如利用點熔接來堅固地接合，且將下部略T字形狀部14與構成車身之側梁補強件(未圖示)例如利用點熔接來堅固地接合。
本發明中，經由對金屬製毛胚進行壓製加工的第1步驟及第2步驟來製造中心柱補強件10。故，將第1、2步驟依順序說明。
[第1步驟]
圖3是顯示毛胚30之一例的立體圖。
如圖3所示，中心柱補強件10之毛胚30具有：由中心柱補強件10之上部略T字形狀部12大致成形之上端部分32、由下部略T字形狀部14大致成形之下端部分34、及配置於上端部分32與下端部分34之間且由中心柱補強件10之本體16所大致成形之本體部分36。
又，為了避免成形後之邊緣破裂，期望成為上端部分32及下端部分34各自端緣的部分32a、34a會具有彎曲且突出的形狀。
毛胚30宜考慮加工後之形狀，預先加工成適宜形狀之外形。又，毛胚30可由全體從單一材料來形成之1片的金屬板而構成，亦可由熔接了拉伸強度不同之複數種材料之專用毛胚來構成。又，毛胚30宜為具有400~1600MPa之拉伸強度的高張力鋼板所構成。藉此，便可謀求中心柱補強件10更加高強度化及輕量化。
圖4是將進行淺引伸成形之壓製加工之第1壓製加工裝置40，特別是將壓模42之凹部42a、毛胚座44之夾持面44a、及衝床46之膨出部分46a與毛胚30一起顯示之立體圖，圖5是顯示淺引伸加工開始時之第1壓製加工裝置40的截面圖。
如圖4、5所示，本發明中，為了製造中心柱補強件10，使用可進行引伸成形(淺引伸成形)之壓製加工的第1壓製加工裝置40。
第1壓製加工裝置40具有：壓模42、與壓模42相對向來配置之毛胚座44及衝床46。
如圖4、5所示，壓模42具有：可成形為後述第1中間成形品50之本體部分56的形狀，即，具有凹成大致弓形之底面的凹部42a、與由沿著凹部42a周緣部延伸存在之彎曲面所構成之壓模表面42b。
壓模表面42b具有使朝第1中間成形品50之本體部分56外側擴大之上部略T字形狀部52的縱壁高度、及朝第1中間成形品50之本體部分56外側擴大之下部略T字形狀部54的縱壁高度均隨著從本體部分56朝向上部略T字形狀部52、下部略T字形狀部54而慢慢地變低的形狀。
毛胚座44具有與壓模42之壓模表面42b相對面的夾持面44a。夾持面44a是作為朝相對面之壓模表面42b側稍微膨出的彎曲面來形成。
進而，衝床46具有彎曲成與壓模42之凹部42a相對應之弓形的膨出部分46a。
如圖5所示，平坦之金屬製薄板即毛胚30配置於壓模42及毛胚座44之間。接著，毛胚30利用壓模42之壓模表面42b、與毛胚座44之夾持面44a，沿著壓模42之凹部42a周緣部來夾持。且，第1中間成形品50藉由將衝床46之膨出部分46a朝壓模42之凹部42a內壓入來製造。
圖6是顯示利用第1壓製加工裝置40來將毛胚30淺引伸成形而製造之第1中間成形品50之一例的立體圖，圖6(a)是正面圖，圖6(b)是側面圖，圖6(c)是個別地顯示圖6(b)之A~D截面。
如圖6所示，第1中間成形品50具有：膨出成弓形之本體部分56、與本體部分56上部連結的同時並朝本體部分56外側擴大之上部略T字形狀部52、及與本體部分56下部連結的同時並朝本體部分56外側擴大之下部略T字形狀部54。
上部略T字形狀部52具有朝第1中間成形品50之横越方向(與本體部分56所延伸存在之方向大致正交的方向)彼此朝相反方向突出而形成之腕部52a、52b。又，下部略T字形狀部54亦同樣地具有朝第1中間成形品50之横越方向(與本體部分56所延伸存在之方向大致正交的方向)彼此朝相反方向突出而形成之腕部54a、54b。
本體部分56具有：頂板51、與沿著頂板51緣部51a、51b而延伸設置之縱壁53、55。縱壁53、55個別與頂板51大致平行地延伸而形成的同時，在中心柱補強件10與由向外的翼板24、26所形成的向外翼板57、59連結。
第1中間成形品50之本體部分56會成為完成品即中心柱補強件10之本體16的一部分。第1中間成形品50之上部略T字形狀部52、下部略T字形狀部54的形狀均與完成品即中心柱補強件10之上部略T字形狀部12、下部略T字形狀部14比較時，段差較小且不明顯，進而，縱壁53、55之高度亦比縱壁20、22之高度更低。如上所述，利用第1壓製加工裝置40對毛胚30進行淺引伸成形。
第1中間成形品50具有：(i)中心柱補強件10之本體16之頂板18與2個縱壁20、22各自的一部分、(ii)成為上部略T字形狀部12與下部略T字形狀部14當中下部略T字形狀部14之頂板18與2個縱壁20、22各自的一部分的本體部分56、及(iii)除去下部略T字形狀部14之頂板18與2個縱壁20、22各自的一部分，由上部略T字形狀部12與下部略T字形狀部14所成形之部分。
如圖6(a)所示，第1中間成形品50之本體部分56在所形成區域A將最上部之位置規定成長邊方向0%位置的位置，並規定成以下位置隨著往下，顯示長邊方向位置之數值就會增加，又將區域A之最下部的位置規定成長邊方向100%位置。此時，本體部分56之縱壁53、55的高度(i)在長邊方向0%位置為中心柱補強件10之縱壁20、22之高度的20%以下，(ii)在長邊方向20~60%位置為中心柱補強件10之縱壁20、22之高度的60%以上的同時，並(iii)在長邊方向100%位置為中心柱補強件10之縱壁20、22之高度的20%以下。
例如，圖6(b)與圖6(c)所示之本體部分56之A~D截面的縱壁53、55的高度個別是0mm、25.0mm、35.0mm、5.8mm的同時，且中心柱補強件10之這些A~D截面之縱壁20、22的高度個別是26.6mm、25.0mm、41.5mm、62.4mm。故，本體部分56之A~D截面之縱壁53、55的高度相對於中心柱補強件10之縱壁20、22的高度，成形為0%、100.0%、84.3%、9.3%。
[第2步驟]
圖7是將第2壓製加工裝置60，特別是衝床62之上面61a與膨出部分61(衝床62之成形面)、壓模66之成形面66a及墊片64之接觸面64a，與第1中間成形品50一起顯示的立體圖，圖8是彎曲加工開始時之第2壓製加工裝置60的截面圖，進而，圖9是彎曲加工中之第2壓製加工裝置60的截面圖。
本發明中，為了對第1中間成形品50，進而進行彎曲成形之壓製加工，使用第2壓製加工裝置60。
如圖7~9所示，第2壓製加工裝置60具有：具有可成形為上述中心柱補強件10之形狀之外形的衝床62、與衝床62一起夾持中間成形品50的墊片64、及與墊片64一起將中間成形品50朝衝床62押壓的彎曲加工壓模66。
如圖7~9所示，衝床62具有：可成形為中心柱補強件10之本體16形狀之形狀的本體成形部61、設於本體部分成形部61兩端部並可成形為中心柱補強件10之上部略T字形狀部12與下部略T字形狀部14形狀的上端成形部63與 下端成形部65、及形成可成形為中心柱補強件10之向外翼板24、26形狀的成形面的翼板成形部67、69。
本體部分成形部61具有：可成形為中心柱補強件10之頂板12形狀之形狀的上面61a、與可成形為中心柱補強件10之縱壁20、22形狀之形狀的側面61b、61c。
上端成形部63、下端成形部65亦具有與中心柱補強件10之上部略T字形狀部12、下部略T字形狀部14之形狀相對應的上面63a、65a及側面63b、65b。
墊片64是在第1中間成形品50之彎曲加工中相對於衝床62用以使第1中間成形品50押壓並夾持的構件。墊片64具有：與衝床62本體部分成形部61之上面61a相對面且可成形為中心柱補強件10之頂板16之形狀的中央接觸面64a、及與衝床62上端成形部63、下端成形部65之上面63a、65a相對面且可成形為中心柱補強件10之上部略T字形狀部12、下部略T字形狀部14之形狀的上接觸面64b、下接觸面64c。
壓模66具有：與衝床62之翼板成形部67、69之成形面相對面且可成形為中心柱補強件10之翼板部24、26之形狀的翼板成形面66a、及與中心柱補強件10本體部分16之側面20、22並排地可成形為上部略T字形狀部12、下部略T字形狀部14之縱壁之形狀的側面66b。
如圖8所示，第1中間成形品50配置於墊片64、壓模66及衝床62之間而使其之本體部分56配置於衝床62本體部分成形部61與墊片64之間。
接著，如圖9所示，墊片64朝向衝床62來驅動，第1中間成形品50則夾持於墊片64與衝床62之間。第1中間成形品50藉由使壓模66朝向衝床62來驅動，在夾持於墊片64與衝床62之間的狀態下，利用壓模66朝衝床62來押壓並彎曲加工。如此一來，便可製造中心柱補強件10。
第1中間成形品50只要在壓模66之彎曲加工開始時，夾持於墊片64與衝床62之間即可，亦可將墊片64與壓模66同樣地朝向衝床62來驅動。
[後加工步驟]
圖10是顯示利用第2壓製加工裝置60對第1中間成形品50進行彎曲加工而製造之中心柱補強件10或第2中間成形品70之一例的立體圖。
最終製品即中心柱補強件10雖是根據中心柱補強件10所要求之條件，但由第2壓製加工裝置60之彎曲成形來製造。但，如此一來所獲得之中心柱補強件10進而必須進行後加工時，如圖10所示，可將第2壓製加工裝置60之彎曲成形所獲得之成形品當作第2中間成形品70，並對該第2中間成形品70進行後加工。
例如，藉由對第2中間成形品70進而施加再觸發(restrike)步驟，特別是可在第2中間成形品70之上端部分72形成段差(例如，圖1所示之中心柱補強件10的段差12a)。
該再觸發步驟是對第2中間成形品70除去不可避免且少量殘存之回彈(spring back)，或是，對第2中間成形品70本體部分76之頂板76a或縱壁76b、76c進行例如凹凸預 定形狀的刻印。
再觸發步驟例示有使用具備未圖示之壓模、墊片及衝床之彎曲成形之壓製加工裝置來進行的情形。又，再觸發步驟中，可使用雷射加工機或剪裁機，將第2中間成形品70周緣部78裁斷或修整加工。
第2中間成形品70具有：具有在長邊方向全體地彎曲成弓形且帽形之横向截面形狀的本體部分76、與本體部分76上部連結的同時並朝本體部分76之外邊來擴大而形成之略T字形的上端部分72、及與本體部分76之下部連結的同時並朝本體部分76之外邊來擴大而形成之略T字形的下端部分74。當第2中間成形品70與第1中間成形品50比較時，本體部分76、上端部分72、及下端部分74之形狀就會更加明顯。
而，一般而言，彎曲成弓形之本體部分76之頂板76a長邊方向的長度，會比本體部分76之向外翼板76d、76e長邊方向的長度長0.8%以上。
圖11是由第1中間成形品50之本體部分56所成形之部分的側面圖。
接著，來說明使第1壓製加工裝置40之第1中間成形品50引伸成形時，由第1中間成形品50之中心柱補強件10向外翼板24、26所成形之部分，不使皺紋產生之適當條件。
如圖11所示，第1中間成形品50之本體部分56具有：向外側膨出之彎曲部分56a、與從彎曲部分56a長邊方向兩端部而連續之直線部分56b、56c。將沿著第1中間成形 品50本體部分56之彎曲部分56a之頂板51的長邊方向的長度(頂板面之長度)當作L1，並將與向外翼板57、59之彎曲部分56a相對應之部分之長邊方向長度(向外翼板面長邊方向之長度)當作L2，且將頂板51與向外翼板部57、59之間的距離即縱壁53、55之高度的最大值當作彎曲部分56a之高度H，並將長度L1、L2之差分(L1-L2)用L1來除算之值{(L1-L2)/L1}×100當作縮率δ(%)。而，由於彎曲部分56a具有向外側膨出之形狀，因此通常L1比L2更長。
圖12是顯示將由第1中間成形品50之中心柱補強件10之向外翼板24、26所成形之部分有無到達產生皺紋之縮率δ(%)及深度H(mm)影響顯示之模擬結果的圖表。
而，該模擬中第1中間成形品50之毛胚為強度1180MPa、板厚1.6mm。
如從圖12之圖表所理解地，縮率δ為0.8%以下時，無關於彎曲部分56a之高度H，都不會有皺紋在向外翼板部57、59產生之情形。相對於此，當縮率δ比0.8%大時，皺紋便會在向外翼板部57、59產生。
本發明中，使用第1壓製加工裝置40並進行淺引伸加工而使縮率δ變成0.8%以下來作為第1中間成形品50之後，使用第2壓製加工裝置60來將第1中間成形品50利用墊片64夾持或壓緊並進行彎曲加工，藉此製造中心柱補強件10或第2中間成形品70。故，當與對毛胚30只進行引伸加工來製造中心柱補強件10之習知的製造法比較時，根據本發明，主要來說，可防止或減低在第1中間成形品50之上部略 T字形狀部52、下部略T字形狀部54，即中心柱補強件10之上部略T字形狀部12、下部略T字形狀部14之頂板18朝成形之部分之從毛胚30末端區域之材料的流入，並可防止其區域之皺紋產生。
進而，根據本發明，藉由第1步驟中進行淺引伸加工而在毛胚30縮率δ為0.8%以下，由於從毛胚30之中心柱補強件10向外翼板24、26所形成之區域，材料會流出，因此當與對毛胚30只進行彎曲加工來製造中心柱補強件10之方法比較時，便可防止在中心柱補強件10之翼板部24、26皺紋及破損產生之情形。
圖13是將根據本發明所製造之中心柱補強件10之一例與各部尺寸一起顯示的立體圖。
根據本發明之製造方法，使用由拉伸強度為590MPa、980MPa、1180MPa之高張力鋼板所構成之毛胚30，來試作具有圖11所示之尺寸的中心柱補強件10。
進而，使用已將拉伸強度為1180MPa之第1高張力鋼板與拉伸強度為590MPa之第2高張力鋼板預先熔接的毛胚30，使中心柱補強件10之上端部分12、成為本體部分16之部分利用第1高張力鋼板來構成的同時，將成為下端部分14之部分利用第2高張力鋼板來形成，根據本發明來試作中心柱補強件10。
其結果，可確認到試作品均無皺紋或破損產生，可良好地進行加工。
以上說明中，以本發明適宜之實施的形態作為範 例，但本發明不限於該形態，在請求之範圍所記載之技術的範圍內可有各種變更、修正、及改良。
例如，上述實施形態中，第1中間成形品50將其之全體夾持於墊片64與衝床62之間的形態作範例。但本發明不限於該形態。只利用引伸加工來製造中心柱補強件10之習知技術中，主要來說，朝中心柱補強件10之上端部分12與下端部分14之頂板會有來自毛胚30(第1中間成形品50)之末端區域之材料的流入，因此皺紋會產生。故，本發明中，第1中間成形品50之上端部分52與下端部分54之一部分，更詳而言之，即使只將上端部分52之腕部52a、52b與下端部分54之腕部54a、54b利用墊片64來壓制並進行彎曲加工，亦可使中心柱補強件10良好地成形。
10‧‧‧中心柱補強件
12‧‧‧上部略T字形狀部
12a‧‧‧段差
14‧‧‧下部略T字形狀部
16‧‧‧本體
18‧‧‧頂板
20‧‧‧縱壁
24、26‧‧‧翼板

Claims (9)

  1. 一種中心柱補強件之製造方法，其是藉由對金屬製之毛胚進行壓製加工，具有在長邊部分地彎曲成略弓形之本體、在該本體長邊方向之兩端部形成之2個略T字形狀部，藉此在平面視點下呈現略I形之成形翼片藉此來構成，又，前述本體具有由已彎曲之長條頂板、與該頂板寬度方向之兩緣部連結之2個縱壁、及與該2個縱壁個別連結之2個向外之翼板來構成的略帽形截面，並且前述2個略T字形狀部均具有頂板、及與該頂板連結之已彎曲的2個縱壁，並在前述2個略T字形狀部中至少一方，前述2個縱壁各自的高度會隨著從前述本體朝向該略T字形狀部慢慢地變低者，又，其特徵在於經由以下步驟來製造中心柱補強件：第1步驟，對前述毛胚使用具有壓膜、與該壓膜一起夾持前述毛胚之毛胚座、及將前述毛胚壓入前述壓膜內部之衝床之引伸成形的第1壓製加工裝置，來進行壓製加工，藉此製造第1中間成形品，而該第1中間成形品具有：成為前述本體之前述頂板及前述2個縱壁各自之一部分、成為前述2個略T字形狀部其中一方之略T字形狀部的前述頂板及前述2個縱壁各自一部分的本體部分，以及由除去該一方之略T字形狀部之前述頂板及前述2個縱壁各自一部分的前述2個略T字形狀部所成形之 部分；第2步驟，對該第1中間成形品，使用具有衝床、具與前述衝床之膨出部分相對面之接面的墊片、及將前述第1中間成形品朝前述衝床押壓之壓膜之彎曲成形的第2壓製加工裝置，在利用前述墊片與前述衝床至少將由前述第1中間成形品之前述2個略T字形狀部所成形之部分各自一部分夾持的狀態下，進行壓製加工。
  2. 如請求項1所記載之中心柱補強件之製造方法，其中利用前述第1步驟，成形於前述第1中間成形品之前述本體部分之縱壁高度會將形成有該本體部分之長邊方向區域最上部位置規定成長邊方向0%位置，且以下位置則規定成隨著向下而顯示長邊方向位置之數值會增加，並將前述長邊方向區域最下部位置規定成長邊方向100%位置時，在長邊方向0%位置，會為前述中心柱補強件之縱壁高度的20%以下，在長邊方向20~60%位置，會為前述中心柱補強件之縱壁高度的60%以上，並在長邊方向100%位置，會為前述中心柱補強件之縱壁高度的20%以下。
  3. 如請求項1或請求項2所記載之中心柱補強件之製造方法，其中前述第1壓製加工裝置之前述壓膜具有：凹陷成與前述第1中間成形品之前述本體之前述頂板及前述2個縱壁各自一部分形狀相對應之弓形的凹部、以及與前述第1中間成形品之前述其中一方略T字形狀部之前述頂板及前述2個縱壁各自形狀相對應的壓膜表面， 又，前述第1壓製加工裝置之前述毛胚座會與前述壓膜表面一起具有夾持前述毛胚之夾持面，並且，前述第1壓製加工裝置之前述衝床會將前述毛胚朝前述壓膜之前述凹部的內部壓入。
  4. 如請求項1至3之任一項所記載之中心柱補強件之製造方法，其中前述第2壓製加工裝置之前述衝床具有與前述本體相對應之形狀的膨出部分，並且前述第2壓製加工裝置之前述墊片會具有與前述膨出部分相對面並至少將由前述第1中間成形品之前述2個略T字形狀部之前述頂板所成形之部分各自一部分加以夾持的接面。
  5. 如請求項1至請求項4之任一項所記載之中心柱補強件之製造方法，其中成為前述第1中間成形品之前述中心柱補強件之前述本體一部分的部分之彎曲部分的翼板面與前述中心柱補強件之前述本體翼板面各自長邊方向長度的差分會在前述彎曲部分之翼板面長邊方向長度的0.8%以下。
  6. 如請求項1至請求項5之任一項所記載之中心柱補強件之製造方法，其中前述第2壓製加工裝置之前述墊片及前述衝床會將由前述第1中間成形品之前述2個略T字形狀部所成形之部分各自朝横越方向突出的腕部加以夾持。
  7. 如請求項1至請求項5之任一項所記載之中心柱補強件之製造方法，其中前述第2壓製加工裝置之前述墊片及前述衝床會夾持前述第1中間成形品之全體。
  8. 如請求項1至請求項7之任一項所記載之中心柱補強件之製造方法，其中前述毛胚由具有400~1600MPa之拉伸強度的高張力鋼板所構成。
  9. 如請求項1至請求項8之任一項所記載之中心柱補強件之製造方法，其中前述毛胚是已熔接拉伸強度不同之複數種材料的專用毛胚。
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