專利名稱：扭梁的制造方法及扭梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及扭梁(torsion beam)的制造方法及扭梁，詳細(xì)而言，涉及將原形態(tài)為圓管(circular tube)的管體成形加工成剖面大致U字狀或大致V字狀而形成扭梁的扭梁的制造方法及通過該制造方法制造的扭梁。
背景技術(shù)：
作為有關(guān)扭梁的制造方法的背景技術(shù)，可列舉專利文獻(xiàn)1及2。專利文獻(xiàn)1中，將通過通常的制管方法(將軋制鋼板(rolled steel plate)的軋制方向(rolling direction)設(shè)為管軸方向(tube axis direction)的制管方法)制造的管體的一部分沿徑方向壓扁而制成扭梁時(shí)，可能在壓扁的部位的剖面的周方向的端部(以后由于與兔子的耳朵的形狀相似，所以稱作耳部)的內(nèi)周表面產(chǎn)生沿管軸方向(長(zhǎng)度方向)延伸的褶皺(wrinkle)，該褶皺成為疲勞龜裂產(chǎn)生(fatigue crack initiation)的起點(diǎn)(source)，為了解決損害扭梁的耐久性(endurance)的問題，作為供于徑方向的壓扁加工的管體，提案有，使用以軋制鋼板的軋制方向相對(duì)于上述管體的軸方向大致成直角的方式制管的管體、及/或在制管的前或后將管體內(nèi)周沿相對(duì)于該管體的軸方向大致成直角的方向進(jìn)行研磨。專利文獻(xiàn)2中，作為提高車輛部件(car parts)的變形強(qiáng)度(deformationstrength)及疲勞強(qiáng)度(fatigue strength)的熱處理方法(heat treatment method),提案有，將鋼材在不產(chǎn)生塑性變形(plastic deformation)的范圍內(nèi)進(jìn)行扭轉(zhuǎn)(torsion),且在該狀態(tài)下對(duì)作用有拉伸應(yīng)力(tensile stress)的部位施加熱處理，在冷卻后解除(release)扭轉(zhuǎn)。由此，可以容易地使所賦予的壓縮殘余應(yīng)力(compressive residualstress)的方向與在使用時(shí)作用的應(yīng)力的方向相一致，且可以抑制應(yīng)變(strain)的產(chǎn)生而提高尺寸精度(dimensional accuracy)。專利文獻(xiàn)1 日本特開2005-289258號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2002-275538號(hào)公報(bào)上述背景技術(shù)中，認(rèn)為作為提高扭梁的疲勞龜裂產(chǎn)生的危險(xiǎn)部位(high riskpart)即耳部的疲勞強(qiáng)度的手段有效。在將該管體的一部分沿徑方向壓扁而將剖面成形為大致U字狀(以后稱作剖面大致U字狀)時(shí)，耳部主要受到沿周方向折彎的加工，因此，在耳部的管內(nèi)面沿周方向產(chǎn)生拉伸側(cè)的殘余應(yīng)力，其成為疲勞特性(fatiguecharacteristics)的降低的主要原因。專利文獻(xiàn)1的技術(shù)中，為著眼于成為疲勞龜裂產(chǎn)生的起點(diǎn)的管內(nèi)表面的褶皺的技術(shù)，但不能成形為產(chǎn)生褶皺的這種小的曲率半徑(curvatureradius)的耳形狀，如果設(shè)計(jì)為稍大的曲率半徑的耳部形狀，則能夠避免褶皺發(fā)生。耳部的管內(nèi)面的拉伸殘余應(yīng)力的降低手段在提高疲勞特性方面至為重要。但是，專利文獻(xiàn)1的技術(shù)中，需要使軋制鋼板的軋制方向相對(duì)于上述管體的軸方向大致成直角、及/或?qū)⒐荏w內(nèi)周在相對(duì)于該管體的軸方向大致成直角的方向沿管周方向進(jìn)行研磨，相比通常的情況，制管長(zhǎng)度的限制大，或往往附加研磨工序等，因此，存在在生產(chǎn)性(productivity)、成本(cost)的方面不利的課題。另外，專利文獻(xiàn)2的技術(shù)中，相比通常的情況，需要附加扭轉(zhuǎn)、熱處理的工序，因此，同樣存在在生產(chǎn)性、成本方面不利的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決所述課題，提供一種幾乎不導(dǎo)致在生產(chǎn)性及成本方面的不利而可提高扭梁的疲勞龜裂產(chǎn)生的危險(xiǎn)部位即耳部的疲勞強(qiáng)度的發(fā)明，其主旨如下。(1) 一種扭梁的制造方法，其特征在于，在對(duì)管體進(jìn)行成形加工而制造扭梁時(shí)，將所述管體的一部分沿徑方向壓扁而成形為剖面大致U字狀或剖面大致V字狀(以后稱作剖面大致V字狀)后，通過進(jìn)行以所述管體的底線(bottom line)為彎曲內(nèi)側(cè)(inner sideof bending)的彎曲，對(duì)耳部沿管長(zhǎng)度方向賦予2 6 %的拉伸側(cè)的彎曲應(yīng)變(bendingstrain)。(2)在所述(1)的基礎(chǔ)上，提供一種扭梁的制造方法，其特征在于，使用在上模的水平部(以后稱作上型水平部)(horizontal portion)的兩端連結(jié)向上方傾斜的錐部(以后稱作上傾錐部(upward taper portion))而構(gòu)成的船底型形狀(ship bottom shape)的可升降的上模(upper die)、可升降地配置于該上模的兩端側(cè)的上夾具(upper clamp)、及在下模的水平部(以后稱作下型水平部)的兩端連結(jié)向下方傾斜的錐部(以后稱作下傾錐部)(downward taper portion))而構(gòu)成的固定的下模，由所述上模和所述下模將所述管體的一部分沿徑方向壓扁而成形為剖面大致U字狀或剖面大致V字狀后，由所述上夾具和所述下模的下傾錐部夾壓兩管端部，施加以底線為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲，通過該彎曲對(duì)所述被壓扁的部分和沒有被壓扁的部分的邊界部分(逐漸變形的部分，以后稱作漸變部)的耳部沿管長(zhǎng)度方向賦予2 6%的拉伸側(cè)的彎曲應(yīng)變。(3)在所述⑴或⑵的基礎(chǔ)上，提供一種扭梁的制造方法，其特征在于，預(yù)先將所述管體的管長(zhǎng)度方向中央部成形為剖面形狀為倒三角形(inverted triangle)的形狀(以后稱作剖面大致▽形狀)，并且進(jìn)行對(duì)管端沿剖面大致V字形狀成形部的底成為下凸的方向賦予翹曲變形的預(yù)成形(preshaping)后，使用在上型水平部的兩端連結(jié)上傾錐部而構(gòu)成的船底型形狀的可升降的上模、可升降地配置于該上模的兩端側(cè)的上夾具、及在下型水平部的兩端連結(jié)下傾錐部而構(gòu)成的固定的下模，由所述上模和所述下模將所述管體的一部分沿徑方向壓扁而成形為剖面大致U字狀或剖面大致V字狀后，由所述上夾具和所述下模的下傾錐部夾壓兩管端部，施加以底線為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲，通過該彎曲對(duì)漸變部的耳部沿管長(zhǎng)度方向賦予2 6%的拉伸側(cè)的彎曲應(yīng)變。(4)在所述(1)的基礎(chǔ)上，提供一種扭梁的制造方法，其特征在于，使用在上型水平部的兩端連結(jié)上傾錐部而構(gòu)成的船底型形狀的可升降的上模、可升降地配置于該可動(dòng)上模的兩端側(cè)的上夾具、在下型水平部的兩端連結(jié)垂直部的可升降的下模、及固定配置于該下模的兩端側(cè)的下夾具，由所述上模和所述下模將所述管體的一部分沿徑方向壓扁而成形為剖面大致U字狀或剖面大致V字狀，并且通過利用所述上模和所述下夾具的3點(diǎn)彎曲沿管中央部成為下凸的方向施加翹曲變形后，由所述上夾具和所述下夾具夾壓兩管端部，并且在管中央部夾壓狀態(tài)下使所述上下模相對(duì)于所述下夾具上升，施加以底線為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲，通過該彎曲對(duì)漸變部的耳部沿管長(zhǎng)度方向賦予2 6%的拉伸側(cè)的彎曲應(yīng)變。(5)在所述⑴的基礎(chǔ)上，提供一種扭梁的制造方法，其特征在于，使用在上型水平部的兩端連結(jié)上傾錐部而構(gòu)成的船底型形狀的可升降的上模、可升降地配置于該上模的兩端側(cè)的上夾具、在下型水平部的兩端連結(jié)垂直部而構(gòu)成的固定的下模、及配置于該下模的兩端側(cè)的翹曲促進(jìn)用旋轉(zhuǎn)模具，由所述上模和所述下模將所述管體的一部分沿徑方向壓扁而成形為剖面大致U字狀或剖面大致V字狀，并且通過利用所述上模和設(shè)為向上旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的所述翹曲促進(jìn)用旋轉(zhuǎn)模具的3點(diǎn)彎曲，沿管中央部成為下凸的方向施加翹曲變形后，通過所述上夾具和設(shè)為向下的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的所述翹曲促進(jìn)用旋轉(zhuǎn)模具夾壓兩管端部，施加以底線為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲，通過該彎曲對(duì)漸變部的耳部沿管長(zhǎng)度方向賦予2 6%的拉伸側(cè)的彎曲應(yīng)變。(6)在所述⑴或⑵的基礎(chǔ)上，提供一種扭梁的制造方法，其特征在于，使用在上型水平部的兩端連結(jié)上傾錐部而構(gòu)成的船底型形狀的可升降的上模、可升降地配置于該上模的兩端側(cè)的上夾具、在下型水平部的兩端連結(jié)下傾錐部而構(gòu)成的固定的下模、及配置于該下模的兩端側(cè)的帶有前端漸細(xì)錐面的翹曲促進(jìn)用進(jìn)退模具，由所述上模和所述下模將所述管體的一部分沿徑方向壓扁而成形為剖面大致U字狀或剖面大致V字狀，并且通過利用所述上模和前進(jìn)的所述翹曲促進(jìn)用進(jìn)退模具的3點(diǎn)彎曲，沿管中央部成為下凸的方向施加翹曲變形后，將所述上模開放而使所述翹曲促進(jìn)用進(jìn)退模具后退，接著，由上下模夾壓管中央部，并且由所述上夾具和所述下傾錐部夾壓兩管端部，施加以底線為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲，通過該彎曲對(duì)漸變部的耳部沿管長(zhǎng)度方向賦予2 6%的拉伸側(cè)的彎曲應(yīng)變。(7)在所述⑴或⑵的基礎(chǔ)上，提供一種扭梁的制造方法，其特征在于，使用在上型水平部的兩端連結(jié)上傾錐部而構(gòu)成的船底型形狀的可升降的上模、在該上模的兩端側(cè)可與該上模連動(dòng)且相對(duì)于該上?？蛇M(jìn)退地配置的上夾具、及在下型水平部的兩端連結(jié)下傾錐部而構(gòu)成的固定的下模，在使所述上夾具后退的狀態(tài)下由所述上模和所述下模將所述管體的一部分沿徑方向壓扁而成形為剖面大致U字狀或剖面大致V字狀，并且沿管中央部成為下凸的方向施加翹曲變形后，使所述上模上升且使所述上夾具前進(jìn)，接著，使所述上模下降，由上下模夾壓管中央部，并且由所述上夾具和所述下傾錐部夾壓兩管端部，施加以底線為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲，通過該彎曲對(duì)漸變部的耳部沿管長(zhǎng)度方向賦予2 6%的拉伸側(cè)的彎曲應(yīng)變。(8)在所述(1) (7)中任一項(xiàng)的基礎(chǔ)上，提供一種扭梁的制造方法，其特征在于，至少在成形加工的最終即保持在施加以底線為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲的狀態(tài)后至去載之前的階段，對(duì)管內(nèi)附加液壓。(9)在所述⑴的基礎(chǔ)上，提供一種扭梁的制造方法，其特征在于，在對(duì)管體進(jìn)行成形加工而形成筆直的部件形狀的扭梁時(shí)，使用在上型水平部的兩端連結(jié)上傾錐部而構(gòu)成的船底型形狀的可升降的上模、可升降地配置于該上模的兩端側(cè)的上夾具、下型水平部在管長(zhǎng)以上的長(zhǎng)度范圍內(nèi)的固定的下模，在使所述上夾具上升的狀態(tài)下由所述上模和所述下模將所述管體的一部分沿徑方向壓扁而成形為剖面大致U字狀或剖面大致V字狀，并且沿管中央部成為下凸的方向施加翹曲變形后，由所述上夾具和所述下模夾壓兩管端部，施加以底線為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲，通過該彎曲對(duì)漸變部的耳部沿管長(zhǎng)度方向賦予2 6%的拉伸側(cè)的彎曲應(yīng)變，在上述這樣的工序中，至少在成形加工的最終即保持在施加以底線為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲的狀態(tài)后至去載之前的階段，對(duì)管內(nèi)附加液壓(fluid pressure) 0(10) 一種扭梁，是通過上述(1) (9)中任一項(xiàng)所述的制造方法由管坯制造的扭
6梁，其特征在于，由該扭梁的漸變部的耳部的耳垂形狀(ear lobule shape)的成形范圍的最大主應(yīng)力的最大值定義的殘余應(yīng)力σ相對(duì)于所述管坯的屈服應(yīng)力YS被抑制在50%以下。對(duì)于在扭梁成形時(shí)因主要受到周方向的折彎加工而產(chǎn)生的耳部的板厚方向的殘余應(yīng)力分布(residual stress distribution)而言，通過在下面工序中進(jìn)行以底線為腹側(cè)(也稱作彎曲內(nèi)側(cè))的彎曲加工，耳部2的內(nèi)外表面均沿長(zhǎng)度方向作用有拉伸側(cè)的應(yīng)變，故而發(fā)生變化，可減少內(nèi)表面的拉伸殘余應(yīng)力。根據(jù)本發(fā)明，可以降低扭梁的耳部2的拉伸殘余應(yīng)力，并且可以進(jìn)行加工硬化(work hardening)，從而疲勞強(qiáng)度提高。作為工序，是僅在通常的壓扁工序后附加可以稱為輕度的2 6%的彎曲的工序，制管長(zhǎng)度的限制與通常的情況相同，由于也不附加研磨(grind)、扭轉(zhuǎn)(torsion)、熱處理的工序，所以生產(chǎn)性及成方面的不利減小至可以忽視的程度。


圖1是表示通過本發(fā)明(1)制造筆直的部件形狀的扭梁的情況的1例的概略側(cè)面圖；圖2是表示通過本發(fā)明(1)制造彎曲部件形狀的扭梁的情況的1例的概略側(cè)面圖；圖3是圖1或圖2的A-A剖面圖(A-A向視)；圖4是表示研究了賦予扭梁的耳部2的拉伸側(cè)的彎曲應(yīng)變和基于疲勞試驗(yàn)的耐久壽命的關(guān)系的結(jié)果的1例的圖表；圖5是表示本發(fā)明(1)的另一實(shí)施方式的1例的概略側(cè)面圖；圖6是表示本發(fā)明O)的實(shí)施方式的1例的概略圖；圖7是表示通過本發(fā)明( 對(duì)耳部的漸變部7賦予拉伸側(cè)的彎曲應(yīng)變的樣子的說明圖；圖8是表示本發(fā)明(3)的預(yù)成形(第一工序)的實(shí)施方式的1例的概略圖；圖9是表示本發(fā)明(3)的預(yù)成形(第一工序)后的成形(第二工序)的實(shí)施方式的1例的概略圖；圖10是表示本發(fā)明(4)的實(shí)施方式的1例的概略圖；圖11是表示本發(fā)明(5)的實(shí)施方式的1例的概略圖；圖12是表示本發(fā)明(6)的實(shí)施方式的1例的概略圖；圖13是表示本發(fā)明(6)的實(shí)施方式的1例(接著圖12)的概略圖；圖14是表示本發(fā)明(7)的實(shí)施方式的1例的概略圖；圖15是表示本發(fā)明(9)的實(shí)施方式的1例的概略圖；圖16是表示本發(fā)明(9)的實(shí)施方式的另一例的概略圖；圖17是表示彎曲矯直(以底線3為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲加工)方法及彎曲應(yīng)變和殘余應(yīng)力的測(cè)定方法的說明圖；圖18是表示殘余應(yīng)力比率Y與根據(jù)去載前的形狀幾何學(xué)地算出的拉伸側(cè)的彎曲應(yīng)變?chǔ)?a及去載后的殘余塑性彎曲應(yīng)變￡b的關(guān)系的曲線圖。
具體實(shí)施例方式在通過本發(fā)明(1)制造筆直的部件形狀的扭梁的情況下，例如圖1所示，在第一工序(圖1(a))中，將原形態(tài)為圓管的管體1的一部分沿徑方向壓扁而成形為截面大致U字狀(圖3)。此時(shí)，也同時(shí)進(jìn)行以底線3為背側(cè)(彎曲外側(cè))的彎曲(彎曲半徑R)。而且，在第二工序(圖1(b))中，進(jìn)行以底線3為腹側(cè)(彎曲內(nèi)側(cè))的彎曲(彎曲半徑R)，形成筆直的部件形狀的扭梁。第一工序的彎曲以在第二工序的彎曲(從彎曲部件形狀向筆直的部件形狀彎回)中對(duì)耳部2賦予2 6%的拉伸TS側(cè)的彎曲應(yīng)變的方式進(jìn)行。另一方面，對(duì)底線3賦預(yù)壓縮CP側(cè)的彎曲應(yīng)變。即，以相對(duì)于扭梁的部件高度h根據(jù)該h和第一工序的彎曲半徑R通過下面的式(1)定義的耳部的拉伸TS側(cè)的彎曲應(yīng)變?chǔ)艦? 6%的方式設(shè)定第一工序的彎曲半徑R。[數(shù)學(xué)式1]ε = -^―^ χ 100(%) - · · .(1)另一方面，在通過本發(fā)明(1)制造彎曲部件形狀的扭梁的情況下，例如圖2所示，在第一工序(圖2(a))將原形態(tài)為圓管的管體1的一部分沿徑方向壓扁而成形為剖面大致U字狀(圖3)。此時(shí)，底線3不彎曲而為筆直。而且，在第二工序(圖2(b))中，進(jìn)行以底線3為腹側(cè)(彎曲內(nèi)側(cè))的彎曲，形成彎曲部件形狀的扭梁。第二工序的彎曲以對(duì)耳部2賦予2 6%的拉伸TS側(cè)的彎曲應(yīng)變的方式進(jìn)行。另一方面，對(duì)底線3賦預(yù)壓縮CP側(cè)的彎曲應(yīng)變。即，以相對(duì)于扭梁的部件高度h根據(jù)該h和第二工序的彎曲半徑R通過下面的式(2)定義的耳部2的拉伸TS側(cè)的彎曲應(yīng)變?chǔ)艦? 6%的方式設(shè)定第二工序的彎曲半徑R0[數(shù)學(xué)式2]ε = ~^― χ 100(%) . ·. -(2)
2R-h本發(fā)明(1)中，通過將對(duì)耳部2賦予的拉伸TS側(cè)的彎曲應(yīng)變?cè)O(shè)為2 6%，可以不產(chǎn)生形狀不良地有效地降低耳部2的拉伸殘余應(yīng)力，且可以進(jìn)行加工硬化，提高疲勞強(qiáng)度。例如，圖4表示的是下述結(jié)果之一例，對(duì)原形態(tài)為拉伸強(qiáng)度780MPa、外徑101. 6mm、壁厚3. 4mm、長(zhǎng)度1200mm的圓管的管體實(shí)施圖1所示的第一工序(圖1(a))和第二工序(圖1(b))的加工，此時(shí)，改變耳部2的拉伸TS側(cè)的彎曲應(yīng)變的水準(zhǔn)，制造筆直的部件形狀的扭梁，對(duì)于該制造的扭梁，進(jìn)行模擬推定為安裝于小型車(compact car)的扭梁所承受的重復(fù)應(yīng)力負(fù)荷狀態(tài)的疲勞試驗(yàn)，研究耐久壽命(endurance lifetime)(次數(shù))。根據(jù)圖4可知，在彎曲應(yīng)變?yōu)? 6%的范圍內(nèi)耐久壽命大幅提高。與之相對(duì)，彎曲應(yīng)變小于2%時(shí)，缺乏耐久壽命的提高效果，另一方面，彎曲應(yīng)變超過6%時(shí)，產(chǎn)生形狀不良(defective shape),耐久壽命大幅降低，并且變?yōu)椴荒苤圃?。另外，在?shí)施本發(fā)明(1)時(shí)，第二工序的彎曲加工的區(qū)域BW例如根據(jù)情況也可以不對(duì)管長(zhǎng)度方向整體實(shí)施，也可以僅對(duì)圖5(a)、圖5(b)所示的疲勞龜裂產(chǎn)生的危險(xiǎn)部位FC(例如壓扁部和非壓扁部的邊界部，之后稱為漸變部7A)實(shí)施。上述第二工序的彎曲加工的區(qū)域BW不僅限于上述疲勞龜裂產(chǎn)生的危險(xiǎn)部位FC，也可以根據(jù)需要對(duì)這以外的部位賦予。該疲勞龜裂產(chǎn)生的危險(xiǎn)部位中最危險(xiǎn)部位FC為漸變部7A的耳部7，所以在本發(fā)明(1)中，優(yōu)選以最終至少對(duì)漸變部7A的耳部7沿長(zhǎng)度方向賦予2 6%的拉伸TS側(cè)的彎曲應(yīng)變的方式進(jìn)行成形加工。本發(fā)明(2) (7)是為了最終對(duì)漸變部7A的耳部7賦予2 6%的拉伸TS側(cè)的彎曲應(yīng)變，而基于使用模具的更具體的成形加工的扭梁的制造方法。據(jù)此，在從管坯向扭梁的成形中，即使在管體內(nèi)不附加液壓，也能夠降低疲勞危險(xiǎn)部位的殘余應(yīng)力。另外，本發(fā)明⑶在本發(fā)明⑴ (7)中任一發(fā)明的基礎(chǔ)上，在成形加工中在管體內(nèi)附加液壓，由此，可提供降低殘余應(yīng)力并且高尺寸精度(長(zhǎng)度方向的翹曲、扭轉(zhuǎn)、面的變形少)扭梁產(chǎn)品。另外，本發(fā)明(9)提供一種適合成形為筆直的部件形狀的情況的并用液壓負(fù)荷的成形方法。另外，本發(fā)明(10)提供一種扭梁，在由本發(fā)明(1) (9)中任一發(fā)明的制造方法制造的產(chǎn)品中，限制漸變部7A的耳部7的殘余應(yīng)力，且扭轉(zhuǎn)疲勞特性優(yōu)異。對(duì)本發(fā)明(2)進(jìn)行說明。本發(fā)明O)中，在對(duì)管體進(jìn)行成形加工來制造扭梁時(shí)，例如圖6(a_l)及圖6(a_2)(安置管)所示，使用在上型水平部41的兩端連結(jié)上傾錐部42而構(gòu)成的船底型形狀的可升降的上模4、可升降地配置于上模4的兩端側(cè)的上夾具6、在下型水平部51的兩端連結(jié)下傾錐部52而構(gòu)成的固定的下模5，如圖6(b-l)及圖6(b-2)(上模壓扁)所示，在由上模4和下模5將管體1的一部分沿徑方向壓扁而成形為剖面大致V字狀(也可以為剖面大致U字狀)后，如圖6 (c)(兩管端壓扁)所示，由上夾具6和下模5的下傾錐部52夾壓兩管端部，施加以底線3為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲，通過該彎曲(也稱作彎曲矯直。以下相同)，對(duì)圖7所示的漸變部7A的耳部7沿管長(zhǎng)度方向賦予2 6%的拉伸TS側(cè)的彎曲應(yīng)變。圖7是表示通過本發(fā)明對(duì)漸變部7A的耳部7賦予拉伸TS側(cè)的彎曲應(yīng)變的情況的說明圖，圖6(b-l)及圖6(b-2)的上模壓扁的階段與圖7(a)對(duì)應(yīng)，經(jīng)過圖6(c)的兩管端壓扁的階段的圖6(d)的管取出(回彈(springback)后)的階段與圖7(b)相對(duì)應(yīng)。漸變部7A的耳部7在圖7(a)中為上翹曲的狀態(tài)，在圖7(b)中為大致平坦?fàn)顟B(tài)，因此，最終進(jìn)行以底線3為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲，由此賦予拉伸側(cè)的彎曲應(yīng)變。在向剖面大致V字狀的成形(V字?jǐn)D壓；圖6(b_l)及圖6(b_2))的成形初期(耳部形成階段)產(chǎn)生的漸變部7A的耳部7的壁厚方向的殘余應(yīng)力分布主要通過受到周方向的折彎加工而產(chǎn)生，但通過在成形最終(圖6(c))進(jìn)行以底線3為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲加工，對(duì)漸變部7A的耳部7的內(nèi)外表面均沿長(zhǎng)度方向作用拉伸TS側(cè)的應(yīng)變，所以發(fā)生變化，可減少漸變部7A的耳部7的內(nèi)表面的拉伸殘余應(yīng)力。對(duì)本發(fā)明(3)進(jìn)行說明。本發(fā)明(3)中，在對(duì)管體進(jìn)行成形加工而制造扭梁時(shí)，例如圖8所示，作為第一工序，預(yù)先將管體1的管長(zhǎng)度方向中央部成形(▽型預(yù)壓)為剖面大致▽形狀，并且對(duì)管端進(jìn)行沿V底中央部為凸的方向賦予翹曲變形的預(yù)成形。該第一工序使用圖8(a)所示的▽型預(yù)壓用上模8和▽型預(yù)壓用下模9，但通過使▽型預(yù)壓用下模9的長(zhǎng)度方向中央的V底部比長(zhǎng)度方向兩端的半圓底部?jī)H低成形后間隙S ( > 0)(圖8(c)、(d))，通過一次擠壓結(jié)束▽型預(yù)壓及翹曲變形的加工。剖面大致▽形狀的底部也可以代替本例的大致V形而設(shè)為大致U形。
9
其次，例如圖9所示，作為第二工序，使用在上型水平部41的兩端連結(jié)上傾錐部42而構(gòu)成的船底型形狀的可升降的上模4、可升降地配置于上模4的兩端側(cè)的上夾具6、在下型水平部51的兩端連結(jié)下傾錐部52而構(gòu)成的固定的下模5 (圖9 (a-Ι)及圖9 (a-2)(安置管))，在由上模4和下模5將管體1的一部分沿徑方向壓扁而成形為剖面大致V字狀(也可以為剖面大致U字狀)后(圖9 (b-Ι)及圖9 (b-2)(上模壓扁))，由上夾具6和下模5的下傾錐部52夾壓兩管端部，施加以底線3為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲(圖9 (c)(兩管端壓扁))，通過該彎曲(彎曲矯直)，在圖7所示的漸變部7A的耳部7沿管長(zhǎng)度方向賦予2 6%的拉伸TS側(cè)的彎曲應(yīng)變。圖9(b_l)及圖9(b_2)的上模壓扁的階段與圖7(a)相對(duì)應(yīng)，經(jīng)過圖9(c)的兩管端壓扁的階段的圖9(d)的管取出(回彈后)的階段與圖7(b)對(duì)應(yīng)。漸變部7A的耳部7在圖7(a)中為上翹曲狀態(tài)，在圖7(b)中為大致平坦?fàn)顟B(tài)，因此，通過最終進(jìn)行以底線3為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲，賦予拉伸側(cè)的彎曲應(yīng)變。在向剖面大致V字狀的成形(V字?jǐn)D壓；圖9(b_l)及圖9(b_2))的成形初期(耳部形成階段)產(chǎn)生的漸變部7A的耳部7的壁厚方向的殘余應(yīng)力分布主要通過受到周方向的折彎加工而產(chǎn)生，但通過在成形最終(圖9(c))進(jìn)行以底線3為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲加工，對(duì)漸變部7A的耳部7的內(nèi)外表面均沿長(zhǎng)度方向作用拉伸側(cè)的應(yīng)變，故而發(fā)生變化，可減少漸變部7A的耳部7的內(nèi)表面的拉伸殘余應(yīng)力。由于在本發(fā)明( 中擠壓工序有兩個(gè)，所以相比擠壓工序有一個(gè)的情況，在制造相同扭梁(總計(jì)加工量相同)時(shí)，使用模具數(shù)增加，但各工序的擠壓載荷降低。對(duì)本發(fā)明(4)進(jìn)行說明。本發(fā)明(4)中，在對(duì)管體進(jìn)行成形加工而制造扭梁時(shí)，例如圖10所示，使用在上型水平部41的兩端連結(jié)上傾錐部42而構(gòu)成的船底型形狀的可升降的上模4、可升降地配置于上模4的兩端側(cè)的上夾具6、在下型水平部101的兩端連結(jié)垂直部103而構(gòu)成的可升降的下模10、固定配置于下模10的兩端側(cè)的下夾具11 (圖10 (a-Ι)及圖10 (a-2)(安置管))，由上模4和下模10將管體1的一部分沿徑方向壓扁而成形為剖面大致V字狀(也可以為剖面大致U字狀)，并且通過進(jìn)行利用上模4和下夾具11的3點(diǎn)彎曲，沿管中央部向下凸的方向施加翹曲變形(圖10(b-l)及圖10(b-2) (V字?jǐn)D壓成形(上模下降、下模上升))后，將兩管端部由上夾具6和下夾具11夾壓，并且使上下模4、10在管中央部夾壓狀態(tài)下相對(duì)于下夾具11上升，施加以底線3為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲(圖10 (c)(上下模上升、管端夾具下降))，通過該彎曲(彎曲矯直)，對(duì)圖7所示的漸變部7A的耳部7沿管長(zhǎng)度方向賦予2 6%的拉伸TS側(cè)的彎曲應(yīng)變。圖10(b-l)及圖10 (b-2)的V字?jǐn)D壓成形階段與圖7(a)相對(duì)應(yīng)，結(jié)束圖10(c) (d)的階段的管取出(回彈后)的階段與圖7(b)對(duì)應(yīng)。漸變部7A的耳部7在圖7(a)為上翹曲狀態(tài)，在圖7(b)為大致平坦?fàn)顟B(tài)，因此，通過最終進(jìn)行以底線3為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲，賦予拉伸TS側(cè)的彎曲應(yīng)變。在V字?jǐn)D壓成形(圖10(b-l)及圖10(b_2))的成形初期(耳部形成階段)產(chǎn)生的漸變部7A的耳部7的壁厚方向的殘余應(yīng)力分布主要通過受到周方向的折彎加工而產(chǎn)生，通過在成形最終(圖10(c)及(d))進(jìn)行以底線3為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲加工，對(duì)漸變部7A的耳部7的內(nèi)外表面均沿長(zhǎng)度方向作用拉伸TS側(cè)的應(yīng)變，故而發(fā)生變化，可減少內(nèi)表面的拉伸殘余應(yīng)力。本發(fā)明(4)中，可通過下模10的升降調(diào)整管長(zhǎng)度方向的彎曲量，因此，相比使用固定的下模5的情況，可以擴(kuò)大對(duì)漸變部7A的耳部7賦予的拉伸側(cè)的彎曲應(yīng)變量的控制范圍。對(duì)本發(fā)明(5)進(jìn)行說明。本發(fā)明( 中，在對(duì)管體進(jìn)行成形加工而制造扭梁時(shí)，例如圖11所示，使用在上型水平部41的兩端連結(jié)上傾錐部42而構(gòu)成的船底型形狀的可升降的上模4、可升降(可與上模4連動(dòng)且可獨(dú)立于上模4升降)地配置于上模4的兩端側(cè)的上夾具6、在下型水平部51的兩端連結(jié)垂直部53而構(gòu)成的固定的下模5、及配置于下模5的兩端側(cè)的翹曲促進(jìn)用旋轉(zhuǎn)模具12，安置管體1 (圖11 (a)(安置管))，由上下模4、5將管體1的一部分沿徑方向壓扁而成形為剖面大致U字狀或剖面大致V字狀，并且通過上模4和設(shè)為向上旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的翹曲促進(jìn)用的旋轉(zhuǎn)模具12的3點(diǎn)彎曲，在管中央部成為下凸的方向上施加翹曲變形(圖11(b)(上模壓扁+翹曲促進(jìn)模具旋轉(zhuǎn)))，之后，由上夾具6和設(shè)為向下旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的翹曲促進(jìn)用的旋轉(zhuǎn)模具12夾壓兩管端部，施加以底線3為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲，通過該彎曲(彎曲矯直)，對(duì)漸變部7A的耳部7沿管長(zhǎng)度方向賦予2 6%的拉伸側(cè)的彎曲應(yīng)變(圖11 (c)(兩管端壓扁+翹曲促進(jìn)模具旋轉(zhuǎn)))。該例中，在去載回彈后，以得到筆直的部件形狀的方式進(jìn)行成形(圖11(d)(上模、兩管端夾具釋放后，管取出))。圖11(a)中，4A為上模升降驅(qū)動(dòng)單元(液壓缸等)，6A為上夾具升降驅(qū)動(dòng)單元(液壓缸等)(后面的圖中也相同)。根據(jù)本發(fā)明(5)，由于通過翹曲促進(jìn)用旋轉(zhuǎn)模具的旋轉(zhuǎn)角度調(diào)整可容易地控制上翹曲量，所以可以與管尺寸、管材質(zhì)無關(guān)地進(jìn)行穩(wěn)定的在線彎曲矯直。本發(fā)明中所說的在線彎曲矯直是指在扭梁成形工序中進(jìn)行包含基于彎曲加工的矯直的加工。本發(fā)明(5)的在線彎曲矯直法不需要扭梁成形后的其它設(shè)備的后處理工序，可降低制造成本，所以是有利的。對(duì)本發(fā)明(6)進(jìn)行說明。本發(fā)明(6)中，在對(duì)管體進(jìn)行成形加工而制造扭梁時(shí)，例如圖12(a)所示，使用在上型水平部41的兩端連結(jié)上傾錐部42而構(gòu)成的船底型形狀的可升降的上模4、可升降(可與上模4連動(dòng)且可獨(dú)立于上模4升降)地配置于上模的兩端側(cè)的上夾具6、在下型水平部51的兩端連結(jié)下傾錐部52而構(gòu)成的固定的下模5、及配置于下模5的兩端側(cè)的帶有前端漸細(xì)錐面的翹曲促進(jìn)用的進(jìn)退模具13。而且，如圖12(a)(翹曲促進(jìn)模具前進(jìn))所示，首先，使翹曲促進(jìn)用的進(jìn)退模具13向與下傾錐部52重疊的位置前進(jìn)，安置管體1 (圖12 (b)(安置管))。接著，由上模4和下模5將管體1的一部分沿徑方向壓扁而成形為剖面大致U字狀或剖面大致V字狀，并且通過上模4和上述前進(jìn)的翹曲促進(jìn)用的進(jìn)退模具13的3點(diǎn)彎曲，沿管中央部成為下凸的方向施加翹曲變形(圖12 (c)(上模壓扁))。之后，開放上模4 (圖13 (a))，使翹曲促進(jìn)用進(jìn)退模具13后退(圖13 (b))，接著，由上下模4、5夾壓管中央部，并且由上夾具6和下傾錐部52夾壓兩管端部，施加以底線3為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲，通過該彎曲(彎曲矯直)，對(duì)漸變部7A的耳部7沿管長(zhǎng)度方向賦予2 6%的拉伸TS側(cè)的彎曲應(yīng)變(圖13(c)(兩管端壓扁))。在該例中，去載回彈后以得到筆直的部件形狀的方式成形(圖13(d)(上模、兩管端夾具釋放后、管取出))。根據(jù)本發(fā)明(6)，通過翹曲促進(jìn)用進(jìn)退模具13的錐角度調(diào)整可以容易地控制上翹曲量，因此，可以與管尺寸、管材質(zhì)無關(guān)地進(jìn)行穩(wěn)定的在線彎曲矯直。本發(fā)明(6)的在線彎曲矯直法不需要扭梁成形后的其它設(shè)備的后處理工序，可降低制造成本，故而是有利的。
對(duì)本發(fā)明(7)進(jìn)行說明。本發(fā)明(7)中，在對(duì)管體進(jìn)行成形加工而制造扭梁時(shí)，例如圖14所示，使用在上型水平部41的兩端連結(jié)上傾錐部42而構(gòu)成的船底型形狀的可升降的上模4、在上模4的兩端側(cè)與上模4可連動(dòng)且相對(duì)于上模4可進(jìn)退地配置的上夾具14、在下型水平部51的兩端連結(jié)下傾錐部52而構(gòu)成的固定的下模5。14A為上夾具進(jìn)退驅(qū)動(dòng)單元(液壓缸等)。而且，在使上夾具14后退的狀態(tài)下安置管體1 (圖14 (a)(安置管))，由上模4和下模5將管體1的一部分沿徑方向壓扁而成形為剖面大致U字狀或剖面大致V字狀，并且沿管中央部成為下凸的方向施加翹曲變形(圖14(b)(上模壓扁))，之后，使上模4上升且使上夾具14前進(jìn)(圖14 (c))，接著，使上模4下降，由上下模4及5夾壓管中央部，且由上夾具14和下傾錐部52夾壓兩管端部，施加以底線3為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲，通過該彎曲(彎曲矯直)，對(duì)漸變部7A的耳部7沿管長(zhǎng)度方向賦予2 6%的拉伸TS側(cè)的彎曲應(yīng)變(圖14(d)(第二次壓扁(兩管端)))。在該例中，在最終去載回彈后，以得到筆直的部件形狀的方式進(jìn)行成形(圖14(e))。根據(jù)本發(fā)明(7)，上夾具由上模升降驅(qū)動(dòng)單元兼任上下方向的壓下/開放的驅(qū)動(dòng)，由于該進(jìn)退驅(qū)動(dòng)時(shí)從管端部未承受反作用力，所以可以使上夾具進(jìn)退驅(qū)動(dòng)單元14A的功率(容量)比上述上夾具升降驅(qū)動(dòng)單元6A(升降驅(qū)動(dòng)時(shí)從管端部承受反作用力)小，可降低設(shè)備成本。對(duì)本發(fā)明(8)進(jìn)行說明。本發(fā)明(8)中，在前項(xiàng)(1) (7)中任一項(xiàng)中，至少在成形加工的最終即保持在施加以底線為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲(彎曲矯直)的狀態(tài)后至去載之前的階段，對(duì)管內(nèi)附加液壓。在此，對(duì)管內(nèi)附加液壓的階段可以僅為成形加工的最終，進(jìn)而也可以對(duì)于最終增加最終以外的階段，例如也可以在從成形加工開始前至彎曲矯直后的去載前的階段(成形加工的全部階段)附加液壓。由此，可提供不僅降低殘余應(yīng)力，而且高尺寸精度(長(zhǎng)度方向的翹曲、扭轉(zhuǎn)、面的變形少)的扭梁產(chǎn)品。另外，據(jù)此，由于可以將去載后的回彈抑制為較小，所以在設(shè)計(jì)模具形狀(die design)時(shí)，不需要對(duì)最終產(chǎn)品目標(biāo)形狀增加回彈引起的誤差量，模具設(shè)計(jì)容易化。如后述的本發(fā)明(9)的實(shí)施方式(參照?qǐng)D15、圖16)所示，用于對(duì)管內(nèi)附加液壓的液壓附加單元可使用增壓器(pressure booster) 20、給水閥(feedwater valve)21、密封用蓋(seal cap)22、23、排氣閥(air release valve) 24 等而構(gòu)成。對(duì)本發(fā)明(9)進(jìn)行說明。本發(fā)明(9)中，例如圖15所示，在對(duì)管體1進(jìn)行成形加工而形成筆直的部件形狀的扭梁(圖15(e)(密封、上模、夾具釋放后，管取出))時(shí)，使用在上型水平部41的兩端連結(jié)上傾錐部42而構(gòu)成的船底型形狀的可升降的上模4、可升降地配置于上模4的兩端側(cè)的上夾具6、及下型水平部51在管長(zhǎng)以上的長(zhǎng)度范圍內(nèi)的固定的下模5。 而且，安置管體1 (圖15 (a))，在使上夾具6上升的狀態(tài)下由上模4和下模5將管體1的一部分沿徑方向壓扁而成形為剖面大致U字狀或剖面大致V字狀，并且沿管中央部成為下凸的方向施加翹曲變形(圖15 (b)(上模壓扁))，之后，由上夾具6和下模5夾壓兩管端部，施加以底線3為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲，通過該彎曲(彎曲矯直)，對(duì)漸變部7A的耳部7沿管長(zhǎng)度方向賦予2 6%的拉伸TS側(cè)的彎曲應(yīng)變(圖15(c)(兩管端壓扁))，在上述這樣的工序中，至少在成形加工的最終即保持在施加以底線3為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲(彎曲矯直)的狀態(tài)后至去載之前的階段(圖15(d)(兩管端密封后，管內(nèi)液壓負(fù)荷FP))，對(duì)管內(nèi)附加液壓。例如圖15所示，液壓附加FP單元可構(gòu)成為如下方式，S卩，可經(jīng)由給水閥21利用增壓器20向?qū)晒芏说拈_口密封的密封用蓋22、23的一方的蓋22供給液體，且可從另一方的蓋23經(jīng)由排氣閥對(duì)進(jìn)行排氣。在附加液壓時(shí)，將蓋22、23分別安裝于兩管端開口的一方和另一方并將它們密封，打開給水閥21，供給(液壓負(fù)荷)由增壓器20加壓了的液體(例如水)，并且使排氣閥M開閉(或設(shè)定為適當(dāng)?shù)拈_度)而進(jìn)行排氣(圖15(d))。圖15的例中，表示了僅在成形加工的最終附加液壓的情況，但還可以進(jìn)而對(duì)最終增加最終以外的階段而進(jìn)行液壓附加。例如，作為本發(fā)明(9)的另一個(gè)實(shí)施方式，如圖16所示，也可以在從成形加工開始前至彎曲矯直后的去載前的階段(成形加工的全部階段)附加液壓。圖16的例中，使用與圖15相同的成形加工裝置及液壓附加單元，但在成形開始前預(yù)先將液壓附加單元安裝于管體1(圖16(a)(安置管+兩管端密封))，在附加液壓的狀態(tài)下進(jìn)行成形加工(圖16(b)(在管內(nèi)液壓附加狀態(tài)下進(jìn)行上模壓扁)、圖16(c)(在管內(nèi)液壓附加狀態(tài)下進(jìn)行兩管端壓扁))，直至去載前附加液壓。根據(jù)本發(fā)明(9)，可提供不僅降低殘余應(yīng)力，而且高尺寸精度(長(zhǎng)度方向的翹曲、扭轉(zhuǎn)、面的變形少)的扭梁產(chǎn)品。另外，據(jù)此，由于可以將去載后的回彈抑制為較小，所以在設(shè)計(jì)模具形狀時(shí)，不需要對(duì)最終產(chǎn)品目標(biāo)形狀增加回彈引起的誤差量，從而模具設(shè)計(jì)容易化。另外，為了得到筆直的部件形狀，使用具有直線狀的下型底線的簡(jiǎn)單的形狀的下模，因此，相比在下型水平部51的兩端側(cè)設(shè)有下傾錐部52的較復(fù)雜的形狀的下模的情況，可以降低下模制作成本。對(duì)本發(fā)明(10)進(jìn)行說明。本發(fā)明(10)是通過本發(fā)明⑴ (9)中任一項(xiàng)由管坯制造的扭梁，其中，由該扭梁的漸變部的耳部的耳垂形狀的成形范圍的最大主應(yīng)力的最大值ο max定義的殘余應(yīng)力σ相對(duì)于所述管坯的屈服強(qiáng)度YS被抑制在50%以下。另一方面，現(xiàn)有的扭梁中，σ超過YS的50%。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以提供比目前難以引起扭轉(zhuǎn)疲勞的部件。漸變部的耳部7的耳垂形狀的成形范圍的最大主應(yīng)力的最大值σ max可通過應(yīng)變儀切出法(strain gauge cutout method)或X射線法0(ray method)等進(jìn)行計(jì)測(cè)。管坯的屈服強(qiáng)度YS通過JIS12A號(hào)、JISll號(hào)等拉伸試驗(yàn)求得。本發(fā)明(10)中，由o、YS通過下式⑶定義的殘余應(yīng)力比率Y為Y彡50%。[數(shù)學(xué)式3]
權(quán)利要求
1.一種扭梁的制造方法，在對(duì)管體進(jìn)行成形加工而制造扭梁時(shí)，將所述管體的一部分沿徑方向壓扁而成形為剖面大致U字狀或剖面大致V字狀后，通過進(jìn)行以所述管體的底線為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲，對(duì)耳部沿管長(zhǎng)度方向賦予2 6%的拉伸側(cè)的彎曲應(yīng)變。
2.如權(quán)利要求1所述的扭梁的制造方法，其中，使用在上型水平部的兩端連結(jié)上傾錐部而構(gòu)成的船底型形狀的可升降的上模、可升降地配置于該上模的兩端側(cè)的上夾具、及在下型水平部的兩端連結(jié)下傾錐部而構(gòu)成的固定的下模，由所述上模和所述下模將所述管體的一部分沿徑方向壓扁而成形為剖面大致U字狀或剖面大致V字狀后，由所述上夾具和所述下模的下傾錐部夾壓兩管端部，施加以底線為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲，通過該彎曲對(duì)漸變部的耳部沿管長(zhǎng)度方向賦予2 6%的拉伸側(cè)的彎曲應(yīng)變。
3.如權(quán)利要求1或2所述的扭梁的制造方法，其中，進(jìn)行預(yù)先將所述管體的管長(zhǎng)度方向中央部成形為剖面大致▽形狀，并且對(duì)管端沿剖面大致V字形狀成形部的底成為下凸的方向賦予翹曲變形的預(yù)成形后，使用在上型水平部的兩端連結(jié)上傾錐部而構(gòu)成的船底型形狀的可升降的上模、可升降地配置于該上模的兩端側(cè)的上夾具、及在下型水平部的兩端連結(jié)下傾錐部而構(gòu)成的固定的下模，由所述上模和所述下模將所述管體的一部分沿徑方向壓扁而成形為剖面大致U字狀或剖面大致V字狀后，由所述上夾具和所述下模的下傾錐部夾壓兩管端部，施加以底線為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲，通過該彎曲對(duì)漸變部的耳部沿管長(zhǎng)度方向賦予2 6%的拉伸側(cè)的彎曲應(yīng)變。
4.如權(quán)利要求1所述的扭梁的制造方法，其中，使用在上型水平部的兩端連結(jié)上傾錐部而構(gòu)成的船底型形狀的可升降的上模、可升降地配置于該可動(dòng)上模的兩端側(cè)的上夾具、在下型水平部的兩端連結(jié)垂直部而構(gòu)成的可升降的下模、及固定配置于該下模的兩端側(cè)的下夾具，由所述上模和所述下模將所述管體的一部分沿徑方向壓扁而成形為剖面大致U字狀或剖面大致V字狀，并且通過利用所述上模和所述下夾具的3點(diǎn)彎曲沿管中央部成為下凸的方向施加翹曲變形后，由所述上夾具和所述下夾具夾壓兩管端部，并且在管中央部夾壓狀態(tài)下使上下模相對(duì)于所述下夾具上升，施加以底線為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲，通過該彎曲對(duì)漸變部的耳部沿管長(zhǎng)度方向賦予2 6%的拉伸側(cè)的彎曲應(yīng)變。
5.如權(quán)利要求1所述的扭梁的制造方法，其中，使用在上型水平部的兩端連結(jié)上傾錐部而構(gòu)成的船底型形狀的可升降的上模、可升降地配置于該上模的兩端側(cè)的上夾具、在下型水平部的兩端連結(jié)垂直部而構(gòu)成的固定的下模、及配置于該下模的兩端側(cè)的翹曲促進(jìn)用旋轉(zhuǎn)模具，由所述上模和所述下模將所述管體的一部分沿徑方向壓扁而成形為剖面大致U字狀或剖面大致V字狀，并且通過利用所述上模和設(shè)為向上旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的所述翹曲促進(jìn)用旋轉(zhuǎn)模具的3點(diǎn)彎曲，沿管中央部成為下凸的方向施加翹曲變形后，由所述上夾具和設(shè)為向下的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的所述翹曲促進(jìn)用旋轉(zhuǎn)模具夾壓兩管端部，施加以底線為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲，通過該彎曲對(duì)漸變部的耳部沿管長(zhǎng)度方向賦予2 6%的拉伸側(cè)的彎曲應(yīng)變。
6.如權(quán)利要求1或2所述的扭梁的制造方法，其中，使用在上型水平部的兩端連結(jié)上傾錐部而構(gòu)成的船底型形狀的可升降的上模、可升降地配置于該上模的兩端側(cè)的上夾具、在下型水平部的兩端連結(jié)下傾錐部而構(gòu)成的固定的下模、及配置于該下模的兩端側(cè)的帶有前端漸細(xì)錐面的翹曲促進(jìn)用進(jìn)退模具，由所述上模和所述下模將所述管體的一部分沿徑方向壓扁而成形為剖面大致U字狀或剖面大致V字狀，并且通過利用所述上模和前進(jìn)的所述翹曲促進(jìn)用進(jìn)退模具的3點(diǎn)彎曲，沿管中央部成為下凸的方向施加翹曲變形后，將所述上模開放而使所述翹曲促進(jìn)用進(jìn)退模具后退，接著，由上下模夾壓管中央部，并且由所述上夾具和所述下傾錐部夾壓兩管端部，施加以底線為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲，通過該彎曲對(duì)漸變部的耳部沿管長(zhǎng)度方向賦予2 6%的拉伸側(cè)的彎曲應(yīng)變。
7.如權(quán)利要求1或2所述的扭梁的制造方法，其中，使用在上型水平部的兩端連結(jié)上傾錐部而構(gòu)成的船底型形狀的可升降的上模、在該上模的兩端側(cè)可與該上模連動(dòng)且相對(duì)于該上?？蛇M(jìn)退地配置的上夾具、及在下型水平部的兩端連結(jié)下傾錐部而構(gòu)成的固定的下模，在使所述上夾具后退的狀態(tài)下由所述上模和所述下模將所述管體的一部分沿徑方向壓扁而成形為剖面大致U字狀或剖面大致V字狀，并且沿管中央部成為下凸的方向施加翹曲變形后，使所述上模上升且使所述上夾具前進(jìn)，接著，使所述上模下降，由上下模夾壓管中央部，并由所述上夾具和所述下傾錐部夾壓兩管端部，施加以底線為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲，通過該彎曲對(duì)漸變部的耳部沿管長(zhǎng)度方向賦予2 6%的拉伸側(cè)的彎曲應(yīng)變。
8.如權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的扭梁的制造方法，其中，至少在成形加工的最終即保持在施加以底線為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲的狀態(tài)后至去載之前的階段，對(duì)管內(nèi)附加液壓。
9.如權(quán)利要求1所述的扭梁的制造方法，其中，使用在上型水平部的兩端連結(jié)上傾錐部而構(gòu)成的船底型形狀的可升降的上模、可升降地配置于該上模的兩端側(cè)的上夾具、及下型水平部在管長(zhǎng)以上的長(zhǎng)度范圍內(nèi)的固定的下模，在使所述上夾具上升的狀態(tài)下由所述上模和所述下模將所述管體的一部分沿徑方向壓扁而成形為剖面大致U字狀或剖面大致V字狀，并且沿管中央部成為下凸的方向施加翹曲變形后，由所述上夾具和所述下模夾壓兩管端部，施加以底線為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲，通過該彎曲對(duì)漸變部的耳部沿管長(zhǎng)度方向賦予2 6%的拉伸側(cè)的彎曲應(yīng)變，在上述這樣的工序中，至少在成形加工的最終即保持在施加以底線為彎曲內(nèi)側(cè)的彎曲的狀態(tài)后至去載之前的階段，對(duì)管內(nèi)附加液壓。
10.一種扭梁，所述扭梁為通過權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的制造方法由管坯制造的扭梁，其中，由該扭梁的漸變部的耳部的耳垂形狀的成形范圍的最大主應(yīng)力的最大值定義的殘余應(yīng)力σ相對(duì)于所述管坯的屈服應(yīng)力YS被抑制在50%以下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種幾乎不會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)性或成本方面的不利而可提高扭梁的疲勞危險(xiǎn)部位即耳部的疲勞強(qiáng)度的發(fā)明。具體而言，在對(duì)管體(1)進(jìn)行成形加工而形成扭梁時(shí)，將上述管體的一部分沿徑方向壓扁而成形為剖面大致U字狀后，通過以底線(3)為腹側(cè)的彎曲，對(duì)耳部(2)沿管長(zhǎng)度方向賦予2～6％的拉伸側(cè)的彎曲應(yīng)變。
文檔編號(hào)B21D53/88GK102387876SQ20108001617
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月1日
發(fā)明者中川欣哉, 豐田俊介, 佐藤昭夫, 園部治, 橋本裕二, 河端良和, 鈴木孝司 申請(qǐng)人:杰富意鋼鐵株式會(huì)社