專利名稱：金屬板的沖壓成形裝置以及沖壓成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用金屬板沖壓成形汽車、家具、家電等的部件時(shí)的沖壓成形裝置以及沖壓成形方法。
背景技術(shù)：
以往，作為沖壓成形金屬板時(shí)，提高可以不產(chǎn)生斷裂而進(jìn)行沖壓成形的極限的方法，公知在日本特開昭50-137861號(hào)公報(bào)以及日本特開平11-309518號(hào)公報(bào)記載的利用溫鍛的金屬板的沖壓成形方法。有關(guān)該方法，參照?qǐng)D6進(jìn)行說明。1是金屬板，2是沖模，3是沖頭，4是防皺壓板(blank holder)(也稱為夾具或者夾子)。在沖模2和防皺壓板4的內(nèi)部設(shè)置有電熱器11、12，形成了加熱沖模2和防皺壓板4的結(jié)構(gòu)。另一方面，在沖頭3的內(nèi)部設(shè)有流通冷卻水(coolant)13的水道(coolant pat)，形成沖頭3被冷卻的結(jié)構(gòu)。
有關(guān)該方法的原理，參照?qǐng)D7進(jìn)行說明。將平板狀的金屬板深沖成形為圓筒狀時(shí)，深沖成形中的金屬板1的變形在邊緣部201最為顯著產(chǎn)生。邊緣部201被深沖成形而成為側(cè)壁部203，而在側(cè)壁部203幾乎不產(chǎn)生變性，只是傳遞用于引入后續(xù)的邊緣部的張力。
根據(jù)這些原理可以判斷深沖成形可能的條件是，在圖7中，金屬板1的側(cè)壁部203部分的斷裂應(yīng)力大于邊緣部201的深沖阻力。但是，越是深沖深度深的部件越需要加大邊緣部201的面積，因此，深沖阻力增加。另一方面，側(cè)壁部203的斷裂極限應(yīng)力不變化，所以越是深沖深度深的部件越是難以成形。
此時(shí)，通常金屬具有加熱則變軟(低拉伸強(qiáng)度比)，冷卻則變硬(高拉伸強(qiáng)度比)的性質(zhì)。因此，在加熱圖7的邊緣部201而降低變形阻力(拉伸強(qiáng)度TS)，并冷卻已經(jīng)結(jié)束成形的側(cè)壁部203而提高斷裂應(yīng)力(拉伸強(qiáng)度TS)，則可以大幅度提高可以不產(chǎn)生斷裂而進(jìn)行沖壓成形的極限。
但是，如日本特開昭50-137861號(hào)公報(bào)以及日本特開平11-309518號(hào)公報(bào)記載的利用溫鍛的金屬板的沖壓成形方法，并不是在任何情況下都能充分提高可以不產(chǎn)生斷裂而沖壓成形的極限。例如，尤其是深沖成形或者拉伸成形為具有圖8A表示的雙峰或者圖8B表示的三峰或其以上的形狀的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述情況，目的在于提供一種金屬板的沖壓成形方法，與以往的利用溫鍛的金屬板的沖壓成形方法相比，可以進(jìn)一步提高可以不產(chǎn)生斷裂而進(jìn)行沖壓成形的極限，尤其是提供深沖成形為具有雙峰、三峰或者其以上的多峰的形狀時(shí)，與以往的溫鍛相比，可以進(jìn)一步提高可以不產(chǎn)生斷裂而進(jìn)行沖壓成形的極限的金屬板的沖壓成形裝置以及沖壓成形方法。
即，本發(fā)明如下。
(1)一種金屬板的沖壓成形裝置，具有沖頭、沖模、防皺壓板，其特征在于，具有對(duì)所述金屬板附加溫度差的裝置，使得所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd的溫度Td、所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb的溫度Tb、所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph的溫度Th或者所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb的溫度Thb，高于沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp的溫度Tcp以及沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的溫度Tcd。
(2)根據(jù)(1)所述的金屬板的沖壓成形裝置，具有加熱所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd和所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb中的至少一個(gè)部分的加熱裝置；以及加熱所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph和所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb中的至少一個(gè)部分的加熱裝置。
(3)根據(jù)(1)或(2)所述的金屬板的沖壓成形裝置，具有冷卻所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp的冷卻裝置。
(4)根據(jù)(1)或(2)所述的金屬板的沖壓成形裝置，具有冷卻所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的冷卻裝置。
(5)根據(jù)(1)或(2)所述的金屬板的沖壓成形裝置，具有冷卻所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp和所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的冷卻裝置。
(6)一種金屬板的沖壓成形裝置，具有沖頭、沖模、防皺壓板，其特征在于，具有加熱所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd和所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb中的至少一個(gè)部分的加熱裝置；以及加熱所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph的加熱裝置。
(7)一種金屬板的沖壓成形裝置，具有沖頭、沖模、防皺壓板，其特征在于，具有加熱所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd和所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb中的至少一個(gè)部分的加熱裝置；以及加熱所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb的加熱裝置。
(8)一種金屬板的沖壓成形裝置，具有沖頭、沖模、防皺壓板，其特征在于，具有加熱所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd和所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb中的至少一個(gè)部分的加熱裝置；加熱所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph的加熱裝置；以及加熱所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb的加熱裝置。
(9)根據(jù)(6)至(8)中任一項(xiàng)所述的金屬板的沖壓成形裝置，其特征在于，具有冷卻所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp的冷卻裝置。
(10)根據(jù)(6)至(8)中任一項(xiàng)所述的金屬板的沖壓成形裝置，其特征在于，具有冷卻所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的冷卻裝置。
(11)根據(jù)(6)至(8)中任一項(xiàng)所述的金屬板的沖壓成形裝置，其特征在于，具有冷卻所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp和所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的冷卻裝置。
(12)一種金屬板的沖壓成形方法，在使用具有沖頭、沖模、防皺壓板的金屬板沖壓成形裝置進(jìn)行金屬板的沖壓成形時(shí)，對(duì)所述金屬板附加溫度差的同時(shí)進(jìn)行沖壓成形，使得所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd的溫度Td、所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb的溫度Tb、所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph的溫度Th或者所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb的溫度Thb，高于沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp的溫度Tcp以及沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的溫度Tcd。
(13)根據(jù)(12)所述的金屬板的沖壓成形方法，在加熱所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd和所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb中的至少一個(gè)部分，并且加熱所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph和所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb中的至少一個(gè)部分的同時(shí)，進(jìn)行沖壓成形。
(14)根據(jù)(12)或(13)所述的金屬板的沖壓成形方法，在冷卻所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp的同時(shí)進(jìn)行沖壓成形。
(15)根據(jù)(12)或(13)所述的金屬板的沖壓成形方法，在冷卻所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的同時(shí)進(jìn)行沖壓成形。
(16)根據(jù)(12)或(13)所述的金屬板的沖壓成形方法，在冷卻所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp和所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的同時(shí)進(jìn)行沖壓成形。
(17)一種金屬板的沖壓成形方法，在使用具有沖頭、沖模、防皺壓板的金屬板沖壓成形裝置進(jìn)行金屬板的沖壓成形時(shí)，在加熱所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd或所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb中的至少一個(gè)部分，以及所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph的同時(shí)，進(jìn)行沖壓成形。
(18)一種金屬板的沖壓成形方法，在使用具有沖頭、沖模、防皺壓板的金屬板沖壓成形裝置進(jìn)行金屬板的沖壓成形時(shí)，在加熱所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd或所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb中的至少一個(gè)部分，以及所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb的同時(shí)，進(jìn)行沖壓成形。
(19)一種金屬板的沖壓成形方法，在使用具有沖頭、沖模、防皺壓板的金屬板沖壓成形裝置進(jìn)行金屬板的沖壓成形時(shí)，在加熱所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd或所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb中的至少一個(gè)部分，以及所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph和所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb中的至少一個(gè)部分的同時(shí)，進(jìn)行沖壓成形。
(20)根據(jù)(17)至(19)中任一項(xiàng)所述的金屬板的沖壓成形方法，其特征在于，在冷卻所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp的同時(shí)進(jìn)行沖壓成形。
(21)根據(jù)(17)至(19)中任一項(xiàng)所述的金屬板的沖壓成形方法，其特征在于，在冷卻所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的同時(shí)進(jìn)行沖壓成形。
(22)根據(jù)(17)至(19)中任一項(xiàng)所述的金屬板的沖壓成形方法，其特征在于，在冷卻所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp和所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的同時(shí)進(jìn)行沖壓成形。
(23)一種金屬板的沖壓成形方法，在使用具有沖頭、沖模、防皺壓板的金屬板沖壓成形裝置進(jìn)行金屬板的沖壓成形時(shí)，預(yù)先對(duì)所述金屬板進(jìn)行加熱，并且在冷卻所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp和所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd中的至少一個(gè)部分的同時(shí)，進(jìn)行沖壓成形。
(24)一種金屬板的沖壓成形方法，在使用具有沖頭、沖模、防皺壓板的金屬板沖壓成形裝置進(jìn)行金屬板的沖壓成形時(shí)，預(yù)先對(duì)所述金屬板進(jìn)行加熱，并且在冷卻所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp的同時(shí)，進(jìn)行沖壓成形。
(25)一種金屬板的沖壓成形方法，在使用具有沖頭、沖模、防皺壓板的金屬板沖壓成形裝置進(jìn)行金屬板的沖壓成形時(shí)，預(yù)先對(duì)所述金屬板進(jìn)行加熱，并且在冷卻所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的同時(shí)，進(jìn)行沖壓成形。
(26)一種金屬板的沖壓成形方法，在使用具有沖頭、沖模、防皺壓板的金屬板沖壓成形裝置進(jìn)行金屬板的沖壓成形時(shí)，預(yù)先對(duì)所述金屬板進(jìn)行加熱，并且在冷卻所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp和所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的同時(shí)，進(jìn)行沖壓成形。
(27)一種金屬板的沖壓成形方法，在使用具有沖頭、沖模、防皺壓板的金屬板沖壓成形裝置進(jìn)行金屬板的沖壓成形時(shí)，在加熱所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd或者所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb中的至少一個(gè)部分，加熱所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph或者所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb中的至少一個(gè)部分，并且使所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp和所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd保持常溫或者冷卻的同時(shí)，進(jìn)行沖壓成形，與此同時(shí)，確認(rèn)加工時(shí)的裂紋產(chǎn)生位置，如果裂紋出現(xiàn)在所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph和其背面?zhèn)萈hb所夾住的部分，則降低所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph的加熱溫度Th或者所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb的加熱溫度Thb中的至少一個(gè)，和/或升高所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp的冷卻溫度Tcp，如果裂紋出現(xiàn)在所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp，則升高所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph的加熱溫度Th或者所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb的加熱溫度Thb中的至少一個(gè)，和/或降低所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp的冷卻溫度Tcp，再次重復(fù)沖壓成形，由此找出使加工極限最高的溫度差。
(28)一種金屬板的沖壓成形方法，在使用具有沖頭、沖模、防皺壓板的金屬板沖壓成形裝置進(jìn)行金屬板的沖壓成形時(shí)，在加熱所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd或者所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb中的至少一個(gè)部分，加熱所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph或者所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb中的至少一個(gè)部分，并且使所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp和所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd保持常溫或者冷卻的同時(shí)，進(jìn)行沖壓成形，與此同時(shí)，確認(rèn)加工時(shí)的裂紋產(chǎn)生位置，如果裂紋出現(xiàn)在所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd，則降低沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的冷卻溫度Tcd，和/或升高所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd的加熱溫度Td或者所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb的加熱溫度Tb中的至少一個(gè)，如果裂紋出現(xiàn)在所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd或者所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb所夾住的部分，則降低所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd的加熱溫度Td或者所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb的加熱溫度Tb中的至少一個(gè)，和/或升高所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的冷卻溫度Tcd，再次重復(fù)沖壓成形，由此找出使加工極限最高的溫度差。
(29)根據(jù)(12)所述的金屬板的沖壓成形方法，沖壓成形之后，確認(rèn)加工時(shí)的裂紋產(chǎn)生位置，如果裂紋出現(xiàn)在所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph和其背面?zhèn)萈hb所夾住的部分，則降低所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph的加熱溫度Th或者所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb的加熱溫度Thb中的至少一個(gè)，和/或升高所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp的冷卻溫度Tcp，再次重復(fù)沖壓成形，由此找出使加工極限最高的溫度差。
(30)根據(jù)(12)所述的金屬板的沖壓成形方法，沖壓成形之后，確認(rèn)加工時(shí)的裂紋產(chǎn)生位置，如果裂紋出現(xiàn)在所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp，則升高所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph的加熱溫度Th或者所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb的加熱溫度Thb中的至少一個(gè)，和/或降低所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp的冷卻溫度Tcp，再次重復(fù)沖壓成形，由此找出使加工極限最高的溫度差。
(31)根據(jù)(12)所述的金屬板的沖壓成形方法，沖壓成形之后，確認(rèn)加工時(shí)的裂紋產(chǎn)生位置，如果裂紋出現(xiàn)在所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd，則降低所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pcd的冷卻溫度Tcd，和/或升高所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd的加熱溫度Td或者所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb的加熱溫度Tb中的至少一個(gè)，再次重復(fù)沖壓成形，由此找出使加工極限最高的溫度差。
(32)根據(jù)(12)所述的金屬板的沖壓成形方法，沖壓成形之后，確認(rèn)加工時(shí)的裂紋產(chǎn)生位置，如果裂紋出現(xiàn)在所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd或者所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb所夾住的部分，則降低所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd的加熱溫度Td或者所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb的加熱溫度Tb中的至少一個(gè)，和/或升高所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的冷卻溫度Tcd，再次重復(fù)沖壓成形，由此找出使加工極限最高的溫度差。
根據(jù)本發(fā)明，與以往的溫鍛相比，可以進(jìn)一步提高可以不產(chǎn)生斷裂而沖壓成形的極限。特別是，可以提供一種金屬板的沖壓成形裝置以及沖壓成形方法，在深沖成形具有圖8A和圖8B所示的雙峰或三峰或者其以上的多峰的形狀時(shí)，與以往的溫鍛相比，可以進(jìn)一步提高可以不產(chǎn)生斷裂而沖壓成形的極限。


圖1是用于說明本發(fā)明的一實(shí)施方式的圖。
圖2是用于說明本發(fā)明的一實(shí)施方式的圖(圖1的A-A向視圖)。
圖3是用于說明本發(fā)明的一實(shí)施方式的圖(圖1的B-B向視圖)。
圖4A是用于說明本發(fā)明的一實(shí)施方式的4B是圖4A的放大圖。
圖5A是用于說明本發(fā)明的實(shí)施例1～4的圖。
圖5B是用于說明本發(fā)明的實(shí)施例1～4的圖。
圖5C是用于說明本發(fā)明的實(shí)施例5的圖。
圖5D是用于說明本發(fā)明的實(shí)施例5的圖。
圖6是用于說明現(xiàn)有技術(shù)的圖。
圖7是用于說明現(xiàn)有技術(shù)的圖。
圖8A是用于說明需要特別適用本發(fā)明的形狀的圖。
圖8B是用于說明需要特別適用本發(fā)明的形狀的圖。
圖9是用于說明本發(fā)明的加熱位置和冷卻位置的圖4A的放大圖。
標(biāo)號(hào)說明1金屬板、2沖模、3沖頭、4防皺壓板、11，12電熱器、13冷卻液、21沖模主體、22沖模加熱板、23沖模角R部冷卻板、24，33冷卻液路、25隔熱材料、26沖模的角R部、29上板、31沖頭主體、32沖頭冷卻板、34間隙、39下板、41防皺壓板主體、42防皺壓板加熱板、43緩沖銷、44導(dǎo)銷、51加熱墊、52支柱、53彈簧、101電熱器、201邊緣部、202～204側(cè)壁部(外側(cè))、205側(cè)壁部(內(nèi)側(cè))、206邊緣部(峰與峰之間)、Pd沖模與金屬板的接觸部分、Td沖模與金屬板的接觸部分的加熱溫度、Pb防皺壓板與金屬板的接觸部分、Tb防皺壓板與金屬板的接觸部分的加熱溫度、207、Pcp沖頭的角R部與金屬板的接觸部分、Tcp沖頭的角R部與金屬板的接觸部分的加熱溫度、208、Pcd沖模的角R部與金屬板的接觸部分、Tcd沖模的角R部與金屬板的接觸部分的加熱溫度、210、Ph沖頭的頂部與金屬板的接觸部分、Th沖頭的頂部與金屬板的接觸部分的加熱溫度、210、Phb沖頭的頂部與金屬板的接觸部分的背面?zhèn)?、Thb沖頭的頂部與金屬板的接觸部分的背面?zhèn)鹊慕佑|部分的加熱溫度。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明人的研究，明確了如下內(nèi)容。根據(jù)以往的利用溫鍛的金屬板的沖壓成形方法，即，如圖8A所示加熱邊緣部201，冷卻側(cè)壁部202～204的方法，對(duì)于提高可以不產(chǎn)生斷裂而沖壓成形的極限，有一定的效果。
但是，即使加熱峰與峰之間的邊緣部206，冷卻側(cè)壁部202等，成形性也反而會(huì)下降。其原因是，峰與峰之間的邊緣部206不是深沖成形，而是被延伸而成形。也就是說，在峰與峰之間，構(gòu)成兩個(gè)峰的側(cè)壁部203和205的位置消耗金屬板，但從周圍沒有金屬板的流入。因此，峰與峰之間的金屬板被延伸。如果金屬板在這樣的狀況下被加熱，則延伸會(huì)進(jìn)一步加大。通常如鋼鐵這樣的金屬，加熱時(shí)變軟(低拉伸強(qiáng)度化)，但延展性不提高。因此，容易斷裂。
從而在深沖成形為具有圖8A和圖8B所示的雙峰或者三峰的形狀時(shí)，以往的利用溫鍛的金屬板的成形方法，其效果并不充分。這在三個(gè)以上的多峰的情況也是相同的。即，因?yàn)榉迮c峰之間的邊緣部206沒有從周圍的金屬板的流入，僅憑該部分的延展性變形，成為所謂的拉伸加工(stretch forming)，因此，以往的溫鍛，其效果并不充分。
下面，利用圖1至圖5，說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。在此，圖2是圖1的A-A圖示，圖3是圖1的B-B圖示。
1是金屬板。夾住該金屬板，在上側(cè)具有沖模2，其由沖模主體21、沖模加熱板22、沖模角R部冷卻板23以及上板29構(gòu)成。上板29通過未圖示的零件，被固定在沖壓成形裝置200的未圖示的升降機(jī)上。
另一方面，在金屬板1的下部具有沖頭3，其由沖頭主體31、沖頭冷卻板32、下板39等構(gòu)成。下板39通過未圖示的零件，被固定在沖壓成形裝置200的基部上。
同樣，在金屬板1的下部具有防皺壓板4，其由防皺壓板主體41和防皺壓板加熱板42構(gòu)成，防皺壓板主體41通過多個(gè)緩沖銷43被未圖示的壓力裝置以一定的力從下方支撐著。44是導(dǎo)銷。
接著說明本發(fā)明的金屬板的沖壓成形裝置200的作用。在沖壓成形時(shí)，如圖4A所示，利用沖壓成形裝置200的未圖示的升降機(jī)的下降，沖模2下降，因?yàn)闆_頭3時(shí)被規(guī)定的，所以金屬板1如圖所示變形。此時(shí)，防皺壓板4會(huì)在從下方以一定的力被支撐而下降，所以金屬板1被夾在沖模2與防皺壓板4之間、即所謂的模具表面(die face)，從而抑制了褶皺的產(chǎn)生。
此時(shí)，如圖4B以及圖9放大所示，在金屬板1上形成分別與沖頭的角R部36、沖頭的頂部(以下，將除了沖頭的角R部以外的部分，如此簡(jiǎn)稱)35、沖模的角R部26接觸的部分(分別稱為Pcp、Ph、Pcd)(在圖8中，分別標(biāo)記為207、210、208，以下使用相同標(biāo)記)、以及側(cè)壁部203(或者202、204、205)、邊緣部(Pd或者也稱為Pb)(以下，將除了與沖模的角R部接觸的部分以外的部分，如此簡(jiǎn)稱)201。
在此，在本實(shí)施方式的金屬板的沖壓成形裝置200中，如圖1所示，在沖模加熱板22上埋入設(shè)置了作為加熱裝置的電熱器101。進(jìn)而，在防皺壓板加熱板42上也埋入設(shè)置了作為加熱裝置的電熱器101。利用這些加熱在沖模2與防皺壓板4之間的所謂模具表面部上的金屬板1的部分(邊緣部201)(Pd或者也稱為Pb)。另外，本實(shí)施方式的金屬板的沖壓成形裝置200上，具有作為埋入設(shè)置電熱器101的加熱裝置的加熱墊51(這也是加熱板的一種)，如圖4B以及圖9所示，可以加熱沖頭的頂部35與金屬板1的接觸部分的背面?zhèn)炔糠值谋趁鎮(zhèn)炔糠諴hb。其中，加熱墊51被調(diào)整為不加熱接觸沖頭的角R部36的金屬板1的部分(Pcp)(207)的寬度。
另外，由于加熱墊5 1只要與金屬板1接觸即可，所以利用前述圖1所示的支柱52相對(duì)于沖模2可自由上下移動(dòng)地進(jìn)行安裝，并且成為利用彈簧53的力按壓在金屬板1上的結(jié)構(gòu)。
這樣，在本實(shí)施方式的金屬板的沖壓成形裝置200中，具有加熱沖模2與金屬板1的接觸部分Pd、防皺壓板4與金屬板1的接觸部分Pb、沖頭3的頂部與金屬板1的接觸部分的背面?zhèn)炔糠諴hb的加熱裝置，可以加熱金屬板1的邊緣部(201)(Pd或者也稱為Pb)以及沖頭的頂部35與金屬板1的接觸部分的背面?zhèn)?10(Phb)的同時(shí)，沖壓成形金屬板1。
在本實(shí)施方式的金屬板的沖壓成形裝置200中，雖然具有加熱沖模2與金屬板1的接觸部分Pd、防皺壓板4與金屬板1的接觸部分Pb、沖頭的頂部35與金屬板1的接觸部分的背面?zhèn)炔糠諴hb的加熱裝置，但前兩者(Pd或者Pb)中任一個(gè)省略，可以提高可以不產(chǎn)生斷裂而沖壓成形的極限。
另外，在本實(shí)施方式的金屬板的沖壓成形裝置200中，在與沖頭3相對(duì)的、沖模2一側(cè)，設(shè)有與沖頭3不同的加熱墊51，但也可以在沖頭3上內(nèi)置加熱裝置?；蛘撸谂c沖頭3相對(duì)的、沖模2一側(cè)，設(shè)有與沖頭3不同的加熱墊51的同時(shí)在沖頭3上內(nèi)置加熱裝置。
在(6)的本發(fā)明中，具有沖頭、沖模、防皺壓板的金屬板的沖壓成形裝置，具有加熱所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd和所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb中的至少一個(gè)部分，以及所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph的加熱裝置。在(7)的本發(fā)明中，具有沖頭、沖模、防皺壓板的金屬板的沖壓成形裝置，具有加熱所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd和所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb中的至少一個(gè)部分，以及所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb的加熱裝置。在(8)的本發(fā)明中，具有沖頭、沖模、防皺壓板的金屬板的沖壓成形裝置，具有加熱所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd和所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb中的至少一個(gè)部分，所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph，以及所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb的加熱裝置。
接著，在本實(shí)施方式中，如圖1和圖4B以及圖9所示，在沖頭3上具有沖頭冷卻板32，進(jìn)而，在沖頭冷卻板32上具有冷卻液路33，利用未圖示的循環(huán)裝置使冷卻液循環(huán)，由此可以冷卻沖頭的角R部36與金屬板的進(jìn)出部分Pcp。即，如(3)、(9)的本發(fā)明，也可以具有冷卻沖頭的角R部與金屬板的接觸部分Pcp的冷卻裝置。在此，進(jìn)而，在加熱沖頭的頂部35與金屬板的接觸部分Ph時(shí)，可以在沖頭的頂部35上設(shè)置間隙34，由此抑制反而冷卻需要加熱的金屬板1的部分。
或者，如圖1和圖4B以及圖9所示，在本實(shí)施方式的沖模冷卻板23上設(shè)有冷卻液路24，通過未圖示的循環(huán)裝置使冷卻液循環(huán)，由此可以冷卻沖模的角R部26與金屬板的接觸部分Pcd。即，如(4)、(10)的本發(fā)明，可以具有冷卻沖模的角R部26與金屬板的接觸部分Pcd的冷卻裝置。在此，在本實(shí)施方式中，如圖1和圖4B以及圖9所示，以加熱與沖模2接觸的金屬板1的部分Pd為目的，設(shè)有沖模加熱板22，所以在其間也設(shè)有隔熱材料25。由此，成為加熱金屬板1的邊緣部201，同時(shí)冷卻與沖模的角R部26接觸的金屬板1的部分Pcd(圖8A所示的208)的結(jié)構(gòu)。
如(5)、(11)的本發(fā)明，也可以滿足(3)、(9)的本發(fā)明和(4)、(10)的本發(fā)明，即，如本實(shí)施方式，如圖1、圖4B以及圖9所示，可以具有冷卻沖頭的角R部36與金屬板的接觸部分Pcp的冷卻裝置以及冷卻沖模的角R部26與金屬板的接觸部分Pcd的冷卻裝置，由此可以進(jìn)一步提高防止斷裂的效果。
如上所述，在本發(fā)明中，基本上使金屬板1的邊緣部201(也稱為Pd或者Pb)以及金屬板1與沖頭頂部35的接觸部分(Ph)210相對(duì)處于高溫，另外，使與沖頭的角R部36接觸的金屬板1的部分Pcp(圖8A所示的207)以及與沖模的角R部26接觸的金屬板1的部分Pcd(208)相對(duì)處于低溫。
從而，如果在沖壓成形金屬板1之前，預(yù)先進(jìn)行加熱，則如(23)、(24)、(25)、(26)的本發(fā)明，可以省略加熱裝置，在沖頭的角R部36與金屬板的接觸部分Pcp或者沖模的角R部26與金屬板的接觸部分Pcd或者在兩者上僅僅設(shè)置冷卻裝置。
另外，本發(fā)明人通過更深入的研究發(fā)現(xiàn)，在上述的加熱以及冷卻的溫度或者溫度差中存在使成形極限為最大的最佳值，這根據(jù)成形形狀的不同或者金屬板的材料特性而不同。
下面，說明本發(fā)明的沖壓成形時(shí)的加熱溫度T(Td、Tb、Th、Thb)、冷卻溫度T(Tcp、Tcd)、以及這些的溫度差的設(shè)定條件。
(1)加熱溫度T(Td、Tb、Th、Thb)、冷卻溫度T(Tcp、Tcd)、以及這些的溫度差在本發(fā)明中，基本上使金屬板1的邊緣部201(Pd或者也稱為Pb)以及金屬板1與沖頭的頂部35的接觸部分(Ph)210相對(duì)處于高溫，另外，使與沖頭的角R部36接觸的金屬板1的部分Pcp(207)以及與沖模的角R部26接觸的金屬板1的部分Pcd(208)相對(duì)處于低溫，由此使金屬板產(chǎn)生拉伸強(qiáng)度TS差，從而可以達(dá)到本發(fā)明的目的。在本發(fā)明中利用的加熱溫度、冷卻溫度以及這些的溫度差，根據(jù)成形形狀和金屬板的材料特性而不同，但作為大致的標(biāo)準(zhǔn)，第一次沖壓成形時(shí)的加熱溫度T優(yōu)選設(shè)為超過常溫的溫度，以使在該加熱溫度T下的拉伸強(qiáng)度TS是常溫下的拉伸強(qiáng)度TS的50％～70％。另外，第一次沖壓成形時(shí)的冷卻溫度T優(yōu)選設(shè)為常溫或者常溫以下的溫度，以使在該冷卻溫度T下的拉伸強(qiáng)度TS與常溫下的拉伸強(qiáng)度TS相同，或者成為常溫下的拉伸強(qiáng)度TS以上的拉伸強(qiáng)度TS。即，優(yōu)選在高溫部和低溫部(包括常溫)的金屬板的拉伸強(qiáng)度TS差為常溫下的拉伸強(qiáng)度TS的30％～50％的條件下，進(jìn)行沖壓成形。第二次以后的沖壓成形，觀察裂紋的狀態(tài)的同時(shí)，根據(jù)后述的本發(fā)明(16)重新將加熱溫度T與冷卻溫度T調(diào)整為最佳值而進(jìn)行即可。
如果加熱溫度T超過200℃，在軋制作為原材料的金屬板而制造時(shí)所使用的潤(rùn)滑劑不能充分發(fā)揮潤(rùn)滑功能，所以設(shè)為200℃以下。另外，如果冷卻溫度小于-20℃，則金屬板會(huì)變脆，所以設(shè)為-20℃以上。
對(duì)于本發(fā)明的加熱溫度T、冷卻溫度T以及這些的溫度差，通過得出這些的最佳值，在上述具有雙峰以上的突出形狀的沖壓成形中，可以進(jìn)一步提高其加工極限。(27)～(32)的本發(fā)明提供了有效得到這些的最佳值的方法。
即，在使用具有沖頭、沖模、防皺壓板的金屬板沖壓成形裝置進(jìn)行金屬板的沖壓成形時(shí)，一邊加熱所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd或者所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb中的至少一個(gè)部分，加熱所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph或者所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb的至少一個(gè)部分，并且使所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp和所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd保持常溫或者冷卻而進(jìn)行沖壓成形，同時(shí)確認(rèn)加工時(shí)裂紋產(chǎn)生位置，如果裂紋出現(xiàn)在所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph和其背面?zhèn)萈hb所夾住的部分，則降低所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph的加熱溫度Th或者所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb的加熱溫度Thb中的至少一個(gè)，和/或升高所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp的冷卻溫度Tcp，再次重復(fù)沖壓成形，由此找出使加工極限最高的溫度差的金屬板的成形加工方法。
另外，本發(fā)明的金屬板的成形加工方法，如果裂紋出現(xiàn)在所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp，則升高所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph的加熱溫度Th或者所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb的加熱溫度Thb中的至少一個(gè)，和/或降低所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp的冷卻溫度Tcp，再次重復(fù)沖壓成形，由此找出使加工極限最高的溫度差。
另外，本發(fā)明的金屬板的成形加工方法，如果裂紋出現(xiàn)在所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd，則降低所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的冷卻溫度Tcd，和/或升高所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd的加熱溫度Td或者所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb的加熱溫度Tb中的至少一個(gè)，再次重復(fù)沖壓成形，由此找出使加工極限最高的溫度差。
另外，本發(fā)明的金屬板的成形加工方法，如果裂紋出現(xiàn)在所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd或者所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb所夾住的部分，則降低所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd的加熱溫度Td或者所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分pb的加熱溫度Tb中的至少一個(gè)，和/或升高所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的冷卻溫度Tcd，再次重復(fù)沖壓成形，由此找出使加工極限最高的溫度差。
本發(fā)明的加熱手段，要求能夠以1℃單位進(jìn)行準(zhǔn)確的溫度控制的加熱方法。例如，作為防皺壓板、沖模、沖頭的加熱裝置以及與沖頭接觸的金屬板的背面?zhèn)鹊募訜嵫b置，可以在防皺壓板、沖?；蛘邲_頭等上內(nèi)置電熱器，或者內(nèi)置循環(huán)蒸汽、溫水、或者高溫油的配管。另外，可以直接講蒸汽或者熱風(fēng)吹向金屬板，或者利用感應(yīng)加熱器加熱金屬板。從進(jìn)行準(zhǔn)確的溫度控制的觀點(diǎn)出發(fā)，可以在這些中內(nèi)置用于測(cè)定防皺壓板、沖?；蛘邲_頭等的表面溫度的熱電偶。但是，本發(fā)明的加熱手段，沒有限定于這些，只要是通過加熱使金屬板的拉伸強(qiáng)度TS變?yōu)槌叵碌睦鞆?qiáng)度TS的50％～70％的方法，可以采用任意的加熱方法。
本發(fā)明的冷卻手段，要求能夠以1℃單位準(zhǔn)確進(jìn)行溫度控制的冷卻方法。例如，沖頭的角R部和沖模的角R部的冷卻裝置，優(yōu)選內(nèi)置循環(huán)冷卻用不凍液的配管。從準(zhǔn)確進(jìn)行溫度控制的角度出發(fā)，優(yōu)選內(nèi)置測(cè)定沖頭的角R部和沖模的角R部的表面溫度的熱電偶。但是，本發(fā)明的冷卻裝置，并不限定于此。只要是通過冷卻使金屬板的拉伸強(qiáng)度TS為常溫下的拉伸強(qiáng)度TS以上的方法，則可以采用任意方法。其中，作為冷卻用不凍液，優(yōu)選乙二醇類。
另外，本發(fā)明可以適用的金屬板是鐵素體類不銹鋼、馬氏體類不銹鋼、高張力鋼等鐵類金屬板，是熱軋鋼板或者冷軋鋼板(熱軋的狀態(tài)，或者冷軋的狀態(tài))，或者是這些的退火材料。另外，也可以適用于鈦等難以沖壓的非鐵類金屬板。另外，也可以適用于這些的鍍覆鋼板或者復(fù)合鋼。
尤其，可以適用本發(fā)明的鐵素體類不銹鋼的化學(xué)組成，優(yōu)選含有C0.0001～0.1wt％，Si1.0wt％以下、Mn2.0wt％以下、P0.1wt％以下、Cr10～50wt％、N0.10wt％以下，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。另外，也可以含有選自Al0.3wt％以下、Ni1.0wt％以下、Mo3.0wt％以下、Ti1.0wt％以下、Nb1.0wt％以下、Zr1.0wt％以下、Cu1.0wt％以下、W0.30wt％以下、Co0.001～0.5wt％、B0.01wt％以下中的一種或者兩種以上。
另外，可以適用本發(fā)明的馬氏體類不銹鋼的化學(xué)組成，優(yōu)選含有C0.001～1.0wt％，Si1.0wt％以下、Mn2.0wt％以下、P0.1wt％以下、Cr10～19wt％、N0.001～0.1wt％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。另外，也可以含有選自Al1.5wt％以下、Ti1.0wt％以下、Nb1.0wt％以下、W0.3wt％以下、Zr1.0wt％以下、Ni3.0wt％以下、Mo3.0wt％以下、Cu1.0wt％以下、Co0.001～0.5wt％、B0.01wt％以下中的一種或者兩種以上。
另外，可以適用本發(fā)明的高張力鋼的化學(xué)組成，優(yōu)選含有C0.01～0.3wt％，Si1.5wt％以下、Mn4.0wt％以下、P1.2wt％以下、S0.04wt％以下、Al0.1wt％以下、余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。另外，也可以含有選自Ti0.5wt％以下、Nb0.5wt％以下中的一種或者兩種以上。
實(shí)施例1以如圖5A所示的成形雙峰形狀的情況為對(duì)象，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證。將金屬板1沖壓成形為這樣的形狀時(shí)，通常圖5A的K部容易被拉伸，隨之變形集中，產(chǎn)生裂紋。作為金屬板1，使用了一種不銹鋼即鐵素體類不銹鋼、SUS430(JIS G 4305) (含有C0.03wt％，Si0.7wt％、Mn1.0wt％、P0.04wt％、Cr17wt％、N0.10wt％以下，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì))的0.6mm厚度材料。沖壓成形裝置，使用了與圖1、圖4A、圖4B以及圖9相同的裝置。
首先，不進(jìn)行任何加熱或冷卻而以通常的方法進(jìn)行沖壓成形，此時(shí)不產(chǎn)生斷裂而可以沖壓成形的圖5B中的h所示的尺寸的極限(極限成形高度)如表1(1)所示為20mm(現(xiàn)有例1)。
接著，如表1(2)所示，進(jìn)行加熱金屬板1的邊緣部201、206的、現(xiàn)有的日本特開昭50-137861號(hào)公報(bào)或者日本特開平11-309518號(hào)公報(bào)所記載的溫鍛成形。即，在圖1中，將沖模加熱板22以及防皺壓板加熱板42，利用內(nèi)置于這些的電熱器，加熱為150℃，從而沖壓成形金屬板1。此時(shí)的極限成形高度提高為21mm，但是改善的幅度很小，可以確認(rèn)僅僅通過加熱沖模2和防皺壓板4，對(duì)于成形這樣的雙峰形狀不能夠發(fā)揮充分的效果(現(xiàn)有例2)。
進(jìn)而，如表1(3)所示，不加熱金屬板1的邊緣部201、206，利用電熱器內(nèi)置的加熱墊51，將沖頭的頂部35與金屬板1的接觸部分的背面?zhèn)萈hb加熱為150℃，沖壓成形金屬板1，此時(shí)的極限成形高度為22.5mm。這也僅僅是稍微的提高，可以說仍然沒有得到充分的效果(比較例)。
因此，如表1(4)所示，利用內(nèi)置的電熱器，將金屬板1的邊緣部201、206以及沖頭的頂部35加熱為150℃，沖壓成形金屬板1，此時(shí)的極限成形高度提高至27mm(本發(fā)明例1)。
接著，作為本發(fā)明例1的改善例，如表1(5)所示，利用內(nèi)置的電熱器，將金屬板1的邊緣部201、206以及沖頭的頂部35加熱為150℃，同時(shí)使圖1、圖4的沖頭冷卻板32的冷卻液路33中通過冷卻用不凍液乙二醇(丸善石油化學(xué)制造)而使沖頭的角R部36冷卻至-20℃，沖壓成形金屬板1，此時(shí)的極限成形高度大幅度提高至31mm(本發(fā)明例2)。此時(shí)，斷裂不在圖5所示的K部，而是移動(dòng)到靠近與沖模的角R部接觸的金屬板1的部分Pcd的L部。
另外，作為本發(fā)明例1的改善例，如表2(6)所示，利用內(nèi)置的電熱器，將金屬板1的邊緣部201、206以及沖頭的頂部35加熱為150℃，同時(shí)使圖1、圖4的沖模冷卻板23的冷卻液路24中通過冷卻用不凍液乙二醇(丸善石油化學(xué)制造)而使沖模的角R部26冷卻至-20℃，沖壓成形金屬板1，此時(shí)的極限成形高度為28mm(本發(fā)明例3)。
進(jìn)而，作為本發(fā)明例1的進(jìn)一步的改善例，如表2(7)所示，利用內(nèi)置的電熱器，將金屬板1的邊緣部201、206以及沖頭的頂部35加熱為150℃，同時(shí)使圖1、圖4的沖模冷卻板23的冷卻液路24中通過冷卻用不凍液乙二醇(丸善石油化學(xué)制造)而使沖頭的角R部36以及沖模的角R部26冷卻至-20℃，沖壓成形金屬板1，此時(shí)的極限成形高度進(jìn)一步提高為33mm(本發(fā)明例4)。此時(shí)，裂紋產(chǎn)生部不在圖5A所示的K部或者L部，而移動(dòng)到峰頂部的M部。
接著，預(yù)先在氮?dú)鈿夥盏碾姞t中將金屬板1加熱為200℃，不使用加熱裝置，僅使用冷卻裝置，使沖頭冷卻板32的冷卻液路33中通過冷卻用不凍液乙二醇(丸善石油化學(xué)制造)而使沖頭的角R部36冷卻至-20℃，沖壓成形金屬板1，此時(shí)，如表2(8)所示，極限成形高度為30mm(本發(fā)明例5)。
接著，預(yù)先在氮?dú)鈿夥盏碾姞t中將金屬板1加熱為200℃，不使用加熱裝置，僅使用冷卻裝置，同時(shí)使沖模冷卻板23的冷卻液路24中通過冷卻用不凍液乙二醇(丸善石油化學(xué)制造)而使沖模的角R部26冷卻至-20℃，沖壓成形金屬板1，此時(shí)，如表2(9)所示，極限成形高度為28mm(本發(fā)明例6)。
接著，預(yù)先在氮?dú)鈿夥盏碾姞t中將金屬板1加熱為200℃，不使用加熱裝置，僅使用冷卻裝置，同時(shí)使各個(gè)冷卻板32、23的冷卻液路33、24中通過冷卻用不凍液乙二醇(丸善石油化學(xué)制造)而使沖頭的角R部36以及沖模的角R部26冷卻至-20℃，沖壓成形金屬板1，此時(shí)，如表2(10)所示，極限成形高度為32mm(本發(fā)明例7)。
實(shí)施例2接著，在本發(fā)明例4中，使內(nèi)置電熱器的沖頭的頂部35的加熱溫度變化的結(jié)果如表3所示。表3(1)中沖頭的頂部35的加熱溫度為100℃，表3(2)為110℃，表3(3)為120℃，表3(4)為130℃，表3(5)為140℃。此時(shí)，利用電熱器加熱使金屬板1的邊緣部201、206的加熱溫度保持一定的150℃，使各個(gè)冷卻板32、23的冷卻液路33、24中通過冷卻用不凍液乙二醇(丸善石油化學(xué)制造)而使沖頭的角R部36以及沖模的角R部26保持一定的-20℃。極限成形高度如表3中所示，沖頭的頂部35的加熱溫度為120℃時(shí)達(dá)到最高，為39mm。另外，裂紋產(chǎn)生部在表3(1)以及(2)的情況下在圖5A中的K位置，在表3(4)以及(5)的情況下在M位置。極限成形高度最高的表3(3)的情況下，裂紋產(chǎn)生位置為K和M的中間位置。
如上所述，從使極限成形高度為最大的溫度的角度考慮，裂紋在與沖頭的頂部的接觸部分M、Ph產(chǎn)生的情況(表3(4)、(5))下，沖頭的頂部的溫度過高而此處的材料強(qiáng)度會(huì)不足，裂紋在與沖頭的角R部的接觸部分K、Pcp產(chǎn)生的情況下，沖頭的頂部溫度沒有達(dá)到充分的高溫，與沖頭的角R部的接觸部分Pcp的材料強(qiáng)度相對(duì)變成強(qiáng)度不足，從而產(chǎn)生裂紋。
在此，根據(jù)(27)的本發(fā)明，確認(rèn)加工時(shí)的裂紋產(chǎn)生位置，如果裂紋出現(xiàn)在與沖頭的頂部的接觸部分Ph則降低沖頭的頂部的加熱溫度Th，如果裂紋出現(xiàn)在與沖頭的角R部的接觸部分Pcp則提高沖頭的頂部的加熱溫度Th，而且通過重復(fù)這些，探索裂紋位置在與沖頭的頂部的接觸部分Ph和與沖頭的角R部的接觸部分Pcp之間遷移的條件，即可找出使加工極限為最大的溫度條件。
實(shí)施例3(27)、(28)的本發(fā)明的方法，也同樣適用于不冷卻沖頭的角R部以及沖模的角R部的本發(fā)明例1的情況。適用(27)的本發(fā)明的方法而探索了內(nèi)置電熱器的沖頭的頂部的加熱溫度的最佳值，此時(shí)，該最佳值為130℃，極限成形高度為32mm。
實(shí)施例4如本發(fā)明例4所示，加熱金屬板1的邊緣部201、206以及沖頭的頂部35，同時(shí)冷卻沖頭的角R部的加工方法中，作為(27)的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，代替調(diào)整沖頭的頂部的加熱溫度，調(diào)整沖頭的角R部的冷卻溫度，也可以得到與上述同樣的效果。此時(shí)，裂紋在與沖頭的頂部的接觸部分產(chǎn)生時(shí)沖頭的角R部的溫度過低，需要提高冷卻溫度，裂紋在與沖頭的角R部的接觸部分產(chǎn)生時(shí)相反需要降低沖頭的角R部的冷卻溫度。
在本發(fā)明例4的條件中，利用內(nèi)置的電熱器使金屬板1的邊緣部201、206和沖頭的頂部35的加熱溫度為150℃，通過作為上述(27)的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所描述的方法，使沖頭冷卻板32的冷卻液路33中通過冷卻用不凍液乙二醇(丸善石油化學(xué)制造)而探索了沖頭的角R部36的冷卻溫度的最佳值，此時(shí)，該最佳值為-10℃，極限成形高度為36mm。
或者，如果應(yīng)用此原理，如(28)的本發(fā)明所示，確認(rèn)加工時(shí)的裂紋產(chǎn)生位置，如果裂紋出現(xiàn)在與沖模的角R部的接觸部分Pcd，則提高沖模與防皺壓板之間的材料的加熱溫度Td或者Tb，和/或降低沖模的角R部與金屬板的接觸部分Pcd的冷卻溫度Tcd，另外，如果裂紋出現(xiàn)在沖模與防皺壓板之間的金屬板的部分，則降低沖模與防皺壓板之間的金屬板的加熱溫度，和/或升高沖模的角R部的冷卻溫度，而且通過重復(fù)這些，探索裂紋位置在與沖模的角R部的接觸部分和沖模與防皺壓板之間部分之間遷移的條件，即可找出使加工極限為最大的溫度條件。
實(shí)施例5以如圖5C所示的成形單峰形狀的情況為對(duì)象，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。單峰的情況下，成形為單純深沖加工，驗(yàn)證了本發(fā)明與現(xiàn)有例相比是否表現(xiàn)出優(yōu)越性。沖壓成形裝置，使用了與圖1、圖4A、圖4B以及圖9幾乎相同的裝置。但是，沒有使用加熱墊51，在沖頭頂部?jī)?nèi)置了電熱器。
首先，不進(jìn)行任何加熱或冷卻而以通常的方法進(jìn)行沖壓成形，此時(shí)不產(chǎn)生斷裂而可以沖壓成形的圖5D中的h所示的尺寸的極限(極限成形高度)如表4(1)所示為95mm(現(xiàn)有例1)。
接著，如表4(2)所示，進(jìn)行加熱金屬板1的邊緣部201的、現(xiàn)有的日本特開昭50-137861號(hào)公報(bào)或者日本特開平11-309518號(hào)公報(bào)所記載的溫鍛成形。即，將沖模2以及防皺壓板4，利用內(nèi)置于這些的電熱器加熱為150℃，從而沖壓成形金屬板1。此時(shí)的極限成形高度提高為21mm(現(xiàn)有例2)。
進(jìn)而，如表4(3)所示，不加熱金屬板1的邊緣部201，利用內(nèi)置的電熱器將沖頭的頂部35加熱為150℃，沖壓成形金屬板1，此時(shí)的極限成形高度為100mm(比較例)。
如表4(4)所示，利用內(nèi)置的電熱器，將金屬板1的邊緣部201以及沖頭的頂部35加熱為150℃，沖壓成形金屬板1，此時(shí)的極限成形高度提高至155mm(本發(fā)明例1)。
接著，作為本發(fā)明例1的改善例，如表4(5)所示，利用內(nèi)置的電熱器，將金屬板1的邊緣部201以及沖頭的頂部35加熱為150℃，同時(shí)使冷卻板32的冷卻液路33中通過冷卻用不凍液乙二醇(丸善石油化學(xué)制造)而使沖頭的角R部36冷卻至-20℃，沖壓成形金屬板1，此時(shí)的極限成形高度大幅度提高至180mm(本發(fā)明例2)。
另外，作為本發(fā)明例1的改善例，如表5(6)所示，利用內(nèi)置的電熱器，將金屬板1的邊緣部201以及沖頭的頂部35加熱為150℃，同時(shí)使沖模冷卻板23的冷卻液路24中通過冷卻用不凍液乙二醇(丸善石油化學(xué)制造)而使沖模的角R部26冷卻至-20℃，沖壓成形金屬板1，此時(shí)的極限成形高度為165mm(本發(fā)明例3)。
進(jìn)而，作為本發(fā)明例1的進(jìn)一步的改善例，如表5(7)所示，利用內(nèi)置的電熱器，將金屬板1的邊緣部201以及沖頭的頂部35加熱為150℃，同時(shí)使各個(gè)冷卻板32、23的冷卻液路33、24中通過冷卻用不凍液乙二醇(丸善石油化學(xué)制造)而使沖頭的角R部36以及沖模的角R部26冷卻至-20℃，沖壓成形金屬板1，此時(shí)的極限成形高度進(jìn)一步提高為185mm(本發(fā)明例4)。
接著，預(yù)先在氮?dú)鈿夥盏碾姞t中將金屬板1加熱為200℃，不使用加熱裝置，僅使用冷卻裝置，使沖頭冷卻板32的冷卻液路33中通過冷卻用不凍液乙二醇(丸善石油化學(xué)制造)而使沖頭的角R部36冷卻至-20℃，沖壓成形金屬板1，此時(shí)，如表5(8)所示，極限成形高度為165mm(本發(fā)明例5)。
接著，預(yù)先在氮?dú)鈿夥盏碾姞t中將金屬板1加熱為200℃，不使用加熱裝置，僅使用冷卻裝置，同時(shí)使沖模冷卻板23的冷卻液路24中通過冷卻用不凍液乙二醇(丸善石油化學(xué)制造)而使沖模的角R部26冷卻至-20℃，沖壓成形金屬板1，此時(shí)，如表5(9)所示，極限成形高度為165mm(本發(fā)明例6)。
接著，預(yù)先在氮?dú)鈿夥盏碾姞t中將金屬板1加熱為200℃，不使用加熱裝置，僅使用冷卻裝置，同時(shí)使各個(gè)冷卻板32、23的冷卻液路33、24中通過冷卻用不凍液乙二醇(丸善石油化學(xué)制造)而使沖頭的角R部36以及沖模的角R部26冷卻至-20℃，沖壓成形金屬板1，此時(shí)，如表5(10)所示，極限成形高度為168mm(本發(fā)明例7)。
本發(fā)明在單峰的情況下也會(huì)顯示出與以往相比更好的優(yōu)越性。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以提高極限成形高度。對(duì)于其原理，與以往的溫鍛比較而進(jìn)行如下說明。
以往的溫鍛，如圖6所示，深沖加工為對(duì)象。在深沖加工中，用于形成側(cè)壁的金屬板的流入，幾乎全部從邊緣部開始，金屬板本身延伸的必要性很小。為了提高成形極限，邊緣部的變形阻力越小越好，可以抵抗用于引入邊緣部的張力的側(cè)壁部的變形阻力越大越好。因此，在以往的溫鍛中，加熱邊緣部，通過冷卻沖頭整體而冷卻側(cè)壁部，可以達(dá)到成形極限的提高。
但是，在成形圖5A所示的雙峰形狀時(shí)，尤其在峰與峰之間的部分，從邊緣的金屬板的流入幾乎不存在，為了供給用于形成側(cè)壁部的金屬板，只能延伸其中的金屬板。這與深沖加工具有決定性不同。實(shí)際上，哪個(gè)部分的金屬板會(huì)延伸，根據(jù)情況會(huì)有很大偏差，沖頭的頂部和邊緣部，因?yàn)闆]有與沖模的摩擦，所以不會(huì)動(dòng)，也不會(huì)延伸。因此，金屬板，從沖頭的角R部到?jīng)_模的角R部所有非摩擦部分延伸，其中，與沖模的摩擦部和非摩擦部的邊界中的與沖頭的角R部的接觸部分Pcp(圖5A中的K部)和與沖模的角R部的接觸部分Pcd(圖5A中的L部)容易延伸，于是在此處容易產(chǎn)生斷裂。
為了提高成形極限，需要使伴隨延伸的變形盡量不集中在一處，而是分散在寬范圍內(nèi)。因此，如本發(fā)明所示，使與伴隨延伸的變形容易集中的沖頭的角R部或沖模的角R部接觸的金屬板的部分(Pcp、Pcd)，相對(duì)于周圍相對(duì)冷卻而提高變形阻力(拉伸強(qiáng)度TS)，對(duì)于沖頭的頂部和邊緣部那樣的由于摩擦延伸被抑制的部分(Ph、Phb、Pb、Pd)，至少相對(duì)于周圍相對(duì)提高溫度而減少變形阻力(拉伸強(qiáng)度TS)，由此抑制伴隨延伸的變形集中在一處，則可以提高成形極限。
例如，在圖5A的例中，與沖頭的角R部接觸的金屬板的部分K部上集中伴隨延伸的變形。為了將其緩沖，僅僅通過如上述表1(2)加熱邊緣部，或者如表1(3)加熱沖頭的頂部時(shí)，從各個(gè)的另一方的沖頭的頂部或者邊緣部受到強(qiáng)的約束，其結(jié)果，抑制伴隨延伸的變形集中到一處的作用不充分，所以有必要如表1(4)的例加熱邊緣部和沖頭的頂部?jī)煞剑种瓢殡S延伸的變形集中在一處，使其向兩方分散。另外，不僅加熱兩方，如果將不加熱的部分積極冷卻，可以得到更好的效果。
另一方面，如表1(5)所示，冷卻沖頭的角R部提高與該部分接觸的金屬板的部分Pcp的強(qiáng)度，則可以提高成形極限，但另一方面，產(chǎn)生斷裂的部位會(huì)移動(dòng)到與沖模的角R部的接觸部分Pcd(圖5A中的L部)，邊緣部被加熱的金屬板會(huì)從沖模的角R部流入側(cè)壁部，本來相對(duì)于周圍應(yīng)該相對(duì)低溫高強(qiáng)度的從沖模的角R部與側(cè)壁部接觸的金屬板的部分Pcd變得高溫低強(qiáng)度，對(duì)于拉伸的承受性下降，產(chǎn)生斷裂。因此，如果也積極冷卻沖模的角R部，則可以回避這樣的問題，如表2(7)所示，可以進(jìn)一步提高成形極限。
另外，如表1(8)、(9)、(10)所示，金屬板的加熱不利用埋入沖模和防皺壓板或者沖頭的電熱器等，而是預(yù)先加熱金屬板，在沖壓成形時(shí)，只進(jìn)行必要部分的冷卻，也可以得到幾乎相同的效果。
另外，如上所述，在加熱溫度T、冷卻溫度T或者這些的溫度差中存在使成形極限為最大的最佳值，其根據(jù)成形的形狀的不同或者金屬板的材料特性而不同，如實(shí)施例2～4所示，通過有效找出這些的最佳值并進(jìn)行設(shè)定，在上述具有雙峰以上的突出形狀的成形中，可以進(jìn)一步提高其加工極限。
如上所述，在上述說明中，為了方便，對(duì)于沖壓成形雙峰形狀的情況進(jìn)行了說明，但是對(duì)于進(jìn)一步復(fù)雜的形狀，或者三峰以上的形狀的情況下，自然也可以提高成形極限。在那樣的情況下，沖頭的角R部或者沖模的角R部，換言之，為“伴隨延伸的變形集中的部分”。使伴隨延伸的變形集中的金屬板的部分，相對(duì)于周圍相對(duì)處于低溫(冷卻)并使其變硬(高拉伸強(qiáng)度化)，或者將其以外的部分，相對(duì)于周圍相對(duì)處于高溫(加熱)并使其變軟(低拉伸強(qiáng)度化)，由此可以達(dá)到本發(fā)明的作用效果。
實(shí)施例6在實(shí)施例1中，金屬板的種類代替SUS430，使用高張力鋼(含有C0.153wt％，Si1.5wt％以下、Mn2.0wt％以下、P1.0wt％以下、S0.01wt％以下、Al0.1wt％以下，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。TS＝830Mpa、YS＝440Mpa)的0.6mm厚度材料之外，與實(shí)施例1一樣而操作。
首先，不進(jìn)行任何加熱或冷卻而以通常的方法進(jìn)行沖壓成形，此時(shí)不產(chǎn)生斷裂而可以沖壓成形的圖5B中的h所示的尺寸的極限(極限成形高度)為15mm(現(xiàn)有例1)。
接著，進(jìn)行加熱金屬板1的邊緣部201、206的、現(xiàn)有的日本特開昭50-137861號(hào)公報(bào)或者日本特開平11-309518號(hào)公報(bào)所記載的溫鍛成形。即，在圖1中將沖模加熱板22以及防皺壓板加熱板42，利用內(nèi)置于這些的電熱器加熱為150℃，從而沖壓成形金屬板1。此時(shí)的極限成形高度雖然提高為17mm，但是改善的幅度很小，可以確認(rèn)僅僅通過加熱沖模2和防皺壓板4，對(duì)于這樣的雙峰形狀的成形得不到充分的效果(現(xiàn)有例2)。
進(jìn)而，不加熱金屬板1的邊緣部201、206，利用內(nèi)置電熱器的加熱墊51將沖頭的頂部35和金屬板1的接觸部分的背面?zhèn)燃訜釣?50℃，沖壓成形金屬板1，其結(jié)果，極限成形高度為17.5mm。這也僅僅是稍微的提高，可以說依然得不到充分的效果(比較例)。
因此，如表1(4)所示，利用內(nèi)置的電熱器，將金屬板1的邊緣部201、206以及沖頭的頂部35加熱為150℃，沖壓成形金屬板1，此時(shí)的極限成形高度提高至22mm(本發(fā)明例1)。
從以上結(jié)果可以知道，在高張力鋼中，本發(fā)明的成形裝置以及成形方法也可以得到效果。
實(shí)施例7在實(shí)施例1中，金屬板的種類代替SUS430，使用馬氏體類不銹鋼(SUS420J1、JIS G 4305)(含有C0.2wt％，Si0.8wt％、Mn0.8wt％、P0.04wt％以下、S0.03wt％以下、Ni0.5wt％、Cr13wt％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì))的0.6mm厚度材料之外，與實(shí)施例1一樣而操作。
首先，不進(jìn)行任何加熱或冷卻而以通常的方法進(jìn)行沖壓成形，此時(shí)不產(chǎn)生斷裂而可以沖壓成形的圖5B中的h所示的尺寸的極限(極限成形高度)為16mm(現(xiàn)有例1)。
接著，進(jìn)行加熱金屬板1的邊緣部201、206的、現(xiàn)有的日本特開昭50-137861號(hào)公報(bào)或者日本特開平11-309518號(hào)公報(bào)所記載的溫鍛成形。即，在圖1中將沖模加熱板22以及防皺壓板加熱板42，利用內(nèi)置于這些的電熱器加熱為150℃，從而沖壓成形金屬板1。此時(shí)的極限成形高度雖然提高為17.5mm，但是改善的幅度很小，可以確認(rèn)僅僅通過加熱沖模2和防皺壓板4，對(duì)于這樣的雙峰形狀的成形得不到充分的效果(現(xiàn)有例2)。
進(jìn)而，不加熱金屬板1的邊緣部201、206，利用內(nèi)置電熱器的加熱墊51將沖頭的頂部35和金屬板1的接觸部分的背面?zhèn)燃訜釣?50℃，沖壓成形金屬板1，其結(jié)果，極限成形高度為17.5mm。這也僅僅是稍微的提高，可以說依然得不到充分的效果(比較例)。
因此，如表1(4)所示，利用內(nèi)置的電熱器，將金屬板1的邊緣部201、206以及沖頭的頂部35加熱為150℃，沖壓成形金屬板1，此時(shí)的極限成形高度提高至23mm(本發(fā)明例1)。
從以上結(jié)果可以知道，在馬氏體類不銹鋼中，本發(fā)明的成形裝置以及成形方法也可以得到效果。
如上所述，可以適用本發(fā)明的金屬板是鐵素體類不銹鋼、馬氏體類不銹鋼、高張力鋼等鐵類金屬板，是熱軋鋼板或者冷軋鋼板(熱軋的狀態(tài)，或者冷軋的狀態(tài))，或者是這些的退火材料。另外，也可以適用于鈦等難以沖壓的非鐵類金屬板。另外，也可以適用于這些的鍍覆鋼板或者復(fù)合鋼。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性根據(jù)本發(fā)明，可以提高沖壓成形時(shí)的成形極限，對(duì)于成形困難的部件的沖壓成形極其有效，在沖壓成形汽車、家具、家電等的部件時(shí)可以廣泛利用，在工業(yè)上具有很大價(jià)值。
表1

表2

表3

表4

表5

權(quán)利要求
1.一種金屬板的沖壓成形裝置，具有沖頭、沖模、防皺壓板，其特征在于，具有對(duì)所述金屬板附加溫度差的裝置，使得所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd的溫度Td、所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb的溫度Tb、所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph的溫度Th或者所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb的溫度Thb，高于沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp的溫度Tcp以及沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的溫度Tcd。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬板的沖壓成形裝置，具有加熱所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd和所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb中的至少一個(gè)部分的加熱裝置；以及加熱所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph和所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb中的至少一個(gè)部分的加熱裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬板的沖壓成形裝置，具有冷卻所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp的冷卻裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬板的沖壓成形裝置，具有冷卻所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的冷卻裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬板的沖壓成形裝置，具有冷卻所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp和所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的冷卻裝置。
6.一種金屬板的沖壓成形裝置，具有沖頭、沖模、防皺壓板，其特征在于，具有加熱所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd和所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb中的至少一個(gè)部分的加熱裝置；以及加熱所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph的加熱裝置。
7.一種金屬板的沖壓成形裝置，具有沖頭、沖模、防皺壓板，其特征在于，具有加熱所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd和所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb中的至少一個(gè)部分的加熱裝置；以及加熱所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb的加熱裝置。
8.一種金屬板的沖壓成形裝置，具有沖頭、沖模、防皺壓板，其特征在于，具有加熱所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd和所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb中的至少一個(gè)部分的加熱裝置；加熱所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph的加熱裝置；以及加熱所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb的加熱裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的金屬板的沖壓成形裝置，其特征在于，具有冷卻所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp的冷卻裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的金屬板的沖壓成形裝置，其特征在于，具有冷卻所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的冷卻裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的金屬板的沖壓成形裝置，其特征在于，具有冷卻所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp和所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的冷卻裝置。
12.一種金屬板的沖壓成形方法，在使用具有沖頭、沖模、防皺壓板的金屬板沖壓成形裝置進(jìn)行金屬板的沖壓成形時(shí)，對(duì)所述金屬板附加溫度差的同時(shí)進(jìn)行沖壓成形，使得所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd的溫度Td、所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb的溫度Tb、所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph的溫度Th或者所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面測(cè)Phb的溫度Thb，高于沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp的溫度Tcp以及沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的溫度Tcd。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的金屬板的沖壓成形方法，在加熱所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd和所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb中的至少一個(gè)部分，并且加熱所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph和所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb中的至少一個(gè)部分的同時(shí)，進(jìn)行沖壓成形。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的金屬板的沖壓成形方法，在冷卻所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp的同時(shí)進(jìn)行沖壓成形。
15.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的金屬板的沖壓成形方法，在冷卻所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的同時(shí)進(jìn)行沖壓成形。
16.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的金屬板的沖壓成形方法，在冷卻所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp和所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的同時(shí)進(jìn)行沖壓成形。
17.一種金屬板的沖壓成形方法，在使用具有沖頭、沖模、防皺壓板的金屬板沖壓成形裝置進(jìn)行金屬板的沖壓成形時(shí)，在加熱所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd或所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb中的至少一個(gè)部分，以及所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph的同時(shí)，進(jìn)行沖壓成形。
18.一種金屬板的沖壓成形方法，在使用具有沖頭、沖模、防皺壓板的金屬板沖壓成形裝置進(jìn)行金屬板的沖壓成形時(shí)，在加熱所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd或所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb中的至少一個(gè)部分，以及所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb的同時(shí)，進(jìn)行沖壓成形。
19.一種金屬板的沖壓成形方法，在使用具有沖頭、沖模、防皺壓板的金屬板沖壓成形裝置進(jìn)行金屬板的沖壓成形時(shí)，在加熱所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd或所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb中的至少一個(gè)部分，以及所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph和所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb中的至少一個(gè)部分的同時(shí)，進(jìn)行沖壓成形。
20.根據(jù)權(quán)利要求17至19中任一項(xiàng)所述的金屬板的沖壓成形方法，其特征在于，在冷卻所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp的同時(shí)進(jìn)行沖壓成形。
21.根據(jù)權(quán)利要求17至19中任一項(xiàng)所述的金屬板的沖壓成形方法，其特征在于，在冷卻所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的同時(shí)進(jìn)行沖壓成形。
22.根據(jù)權(quán)利要求17至19中任一項(xiàng)所述的金屬板的沖壓成形方法，其特征在于，在冷卻所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp和所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的同時(shí)進(jìn)行沖壓成形。
23.一種金屬板的沖壓成形方法，在使用具有沖頭、沖模、防皺壓板的金屬板沖壓成形裝置進(jìn)行金屬板的沖壓成形時(shí)，預(yù)先對(duì)所述金屬板進(jìn)行加熱，并且在冷卻所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp和所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd中的至少一個(gè)部分的同時(shí)，進(jìn)行沖壓成形。
24.一種金屬板的沖壓成形方法，在使用具有沖頭、沖模、防皺壓板的金屬板沖壓成形裝置進(jìn)行金屬板的沖壓成形時(shí)，預(yù)先對(duì)所述金屬板進(jìn)行加熱，并且在冷卻所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp的同時(shí)，進(jìn)行沖壓成形。
25.一種金屬板的沖壓成形方法，在使用具有沖頭、沖模、防皺壓板的金屬板沖壓成形裝置進(jìn)行金屬板的沖壓成形時(shí)，預(yù)先對(duì)所述金屬板進(jìn)行加熱，并且在冷卻所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的同時(shí)，進(jìn)行沖壓成形。
26.一種金屬板的沖壓成形方法，在使用具有沖頭、沖模、防皺壓板的金屬板沖壓成形裝置進(jìn)行金屬板的沖壓成形時(shí)，預(yù)先對(duì)所述金屬板進(jìn)行加熱，并且在冷卻所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp和所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的同時(shí)，進(jìn)行沖壓成形。
27.一種金屬板的沖壓成形方法，在使用具有沖頭、沖模、防皺壓板的金屬板沖壓成形裝置進(jìn)行金屬板的沖壓成形時(shí)，在加熱所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd或者所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb中的至少一個(gè)部分，加熱所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph或者所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb中的至少一個(gè)部分，并且使所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp和所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd保持常溫或者冷卻的同時(shí)，進(jìn)行沖壓成形，與此同時(shí)，確認(rèn)加工時(shí)的裂紋產(chǎn)生位置，如果裂紋出現(xiàn)在所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph和其背面?zhèn)萈hb所夾住的部分，則降低所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph的加熱溫度Th或者所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb的加熱溫度Thb中的至少一個(gè)，和/或升高所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp的冷卻溫度Tcp，如果裂紋出現(xiàn)在所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp，則升高所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph的加熱溫度Th或者所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb的加熱溫度Thb中的至少一個(gè)，和/或降低所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp的冷卻溫度Tcp，再次重復(fù)沖壓成形，由此找出使加工極限最高的溫度差。
28.一種金屬板的沖壓成形方法，在使用具有沖頭、沖模、防皺壓板的金屬板沖壓成形裝置進(jìn)行金屬板的沖壓成形時(shí)，在加熱所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd或者所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb中的至少一個(gè)部分，加熱所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph或者所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb中的至少一個(gè)部分，并且使所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp和所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd保持常溫或者冷卻的同時(shí)，進(jìn)行沖壓成形，與此同時(shí)，確認(rèn)加工時(shí)的裂紋產(chǎn)生位置，如果裂紋出現(xiàn)在所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd，則降低沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的冷卻溫度Tcd，和/或升高所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd的加熱溫度Td或者所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb的加熱溫度Tb中的至少一個(gè)，如果裂紋出現(xiàn)在所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd或者所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb所夾住的部分，則降低所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd的加熱溫度Td或者所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb的加熱溫度Tb中的至少一個(gè)，和/或升高所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的冷卻溫度Tcd，再次重復(fù)沖壓成形，由此找出使加工極限最高的溫度差。
29.根據(jù)權(quán)利要求12所述的金屬板的沖壓成形方法，沖壓成形之后，確認(rèn)加工時(shí)的裂紋產(chǎn)生位置，如果裂紋出現(xiàn)在所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph和其背面?zhèn)萈hb所夾住的部分，則降低所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph的加熱溫度Th或者所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb的加熱溫度Thb中的至少一個(gè)，和/或升高所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp的冷卻溫度Tcp，再次重復(fù)沖壓成形，由此找出使加工極限最高的溫度差。
30.根據(jù)權(quán)利要求12所述的金屬板的沖壓成形方法，沖壓成形之后，確認(rèn)加工時(shí)的裂紋產(chǎn)生位置，如果裂紋出現(xiàn)在所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp，則升高所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分Ph的加熱溫度Th或者所述沖頭的頂部與所述金屬板的接觸部分的背面?zhèn)萈hb的加熱溫度Thb中的至少一個(gè)，和/或降低所述沖頭的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcp的冷卻溫度Tcp，再次重復(fù)沖壓成形，由此找出使加工極限最高的溫度差。
31.根據(jù)權(quán)利要求12所述的金屬板的沖壓成形方法，沖壓成形之后，確認(rèn)加工時(shí)的裂紋產(chǎn)生位置，如果裂紋出現(xiàn)在所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd，則降低所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pcd的冷卻溫度Tcd，和/或升高所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd的加熱溫度Td或者所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb的加熱溫度Tb中的至少一個(gè)，再次重復(fù)沖壓成形，由此找出使加工極限最高的溫度差。
32.根據(jù)權(quán)利要求12所述的金屬板的沖壓成形方法，沖壓成形之后，確認(rèn)加工時(shí)的裂紋產(chǎn)生位置，如果裂紋出現(xiàn)在所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd或者所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb所夾住的部分，則降低所述沖模與所述金屬板的接觸部分Pd的加熱溫度Td或者所述防皺壓板與所述金屬板的接觸部分Pb的加熱溫度Tb中的至少一個(gè)，和/或升高所述沖模的角R部與所述金屬板的接觸部分Pcd的冷卻溫度Tcd，再次重復(fù)沖壓成形，由此找出使加工極限最高的溫度差。
全文摘要
提供比以往的溫鍛相比可以進(jìn)一步提高不產(chǎn)生斷裂而沖壓成形的極限的金屬板的沖壓成形裝置以及沖壓成形方法。尤其，在深沖成形具有雙峰或三峰或者其以上的多峰的形狀時(shí)，與以往的溫鍛相比，可以進(jìn)一步提高可以不產(chǎn)生斷裂而沖壓成形的極限的沖壓成形裝置以及沖壓成形方法。具體來說，具有沖頭(3)、沖模(2)、防皺壓板(4)的金屬板(1)的沖壓成形裝置(200)中，具有加熱沖模(2)與金屬板(1)的接觸部分(Pd)和防皺壓板(4)與金屬板(1)的接觸部分(Pb)中的至少一個(gè)部分的加熱裝置(101)；以及加熱沖頭(3)的頂部(35)與金屬板(1)的接觸部分(Ph)和沖頭(3)的頂部與金屬板(1)的接觸部分的背面?zhèn)?Phb)中的至少一個(gè)部分的加熱裝置，而且優(yōu)選具有冷卻沖頭的角R部與金屬板(1)的接觸部分(Pcp)和沖模的角R部與金屬板(1)的接觸部分(Pcd)的至少一個(gè)部分的冷卻裝置。
文檔編號(hào)B21D22/20GK101018626SQ20068000073
公開日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2006年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月25日
發(fā)明者井口貴朗, 尾崎芳宏 申請(qǐng)人:杰富意鋼鐵株式會(huì)社