本發(fā)明涉及壓制成形品的制造方法以及壓制成形品。

本申請基于在2014年10月3日向日本提出申請的特愿2014－205272號以及在2015年6月5日向日本提出申請的特愿2015－114974號而主張優(yōu)先權(quán)，并將它們的內(nèi)容在此處引用。

背景技術(shù)：

在車輛行走系統(tǒng)部件等汽車用部件中，例如，為了在確保規(guī)定的強度的同時避免與其他部件的干涉，被使用的有具有在一個假想平面內(nèi)彎曲的筒狀部(即，二維彎曲的筒狀部)的中空管，以及具有在相互交叉的兩個假想平面內(nèi)彎曲的筒狀部(即，三維彎曲的筒狀部)的中空管。

在專利文獻(xiàn)1中，公開了將平板在其厚度方向上壓制加工(壓制成形)，從而制造具有二維彎曲的筒狀部的中空管的方法。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本國特許第3114918號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

但是，在專利文獻(xiàn)1所記載的制造方法中，雖然能夠通過壓制加工而制造具有二維彎曲的筒狀部的中空管，但是如果想要將該中空管進一步地壓制加工而制造具有三維彎曲的筒狀部的中空管，則存在產(chǎn)生凹陷等成形不良的技術(shù)問題。如果產(chǎn)生了這樣的成形不良，則在對中空管作用負(fù)荷時會產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而存在產(chǎn)生破裂或龜裂的風(fēng)險。因此，為了通過壓制加工而制造具有三維彎曲的筒狀部且具有穩(wěn)定的強度的中空管，在對中空坯材進行壓制加工而形成彎曲部時，要求抑制凹陷等成形不良的產(chǎn)生。

本發(fā)明鑒于上述情況而作出的，其目的在于提供能夠在對中空坯材進行壓制加工而形成彎曲部時抑制凹陷等成形不良的產(chǎn)生的壓制成形品的制造方法以及壓制成形品。

用于解決技術(shù)問題的手段

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下手段。

(1)本發(fā)明一方式的壓制成形品的制造方法具有：第一工序，該工序準(zhǔn)備坯材，該坯材在第一方向上較長，并且在從與所述第一方向垂直的剖面觀察的情況下，所述剖面為在與所述第一方向正交的第二方向上較長的中空剖面；第二工序，該工序通過將所述坯材沿著所述第二方向按壓，將所述坯材在從所述第一方向觀察的情況下在與所述第二方向交叉的方向上彎曲。

(2)在上述(1)所記載的方式中，也可以構(gòu)成如下：

所述第一工序具有：平板彎曲工序，該工序?qū)⑵桨逖刂銎桨宓暮穸确较虬磯?，以使所述平板的寬度方向上的兩端部相互對置；對接工序，該工序在所述平板彎曲工序之后，將所述平板的所述兩端部的端緣對接；將所述對接工序之后的所述平板作為所述坯材使用?/p>

(3)在上述(2)所記載的方式中，也可以如下：所述第一工序還具有將所述對接工序之后的所述平板的所述端緣接合的接合工序。

(4)在上述(2)或(3)所記載的方式中，也可以如下：在所述平板彎曲工序中，通過將所述平板在厚度方向上按壓，使所述平板的寬度方向上的兩端部相互對置，并且將所述平板在厚度方向上彎曲。

(5)在上述(1)～(4)的任一項所記載的方式中，也可以如下：在所述第二工序中，將所述坯材沿著所述第二方向階段性地按壓。

(6)本發(fā)明的其他方式的壓制成形品具備：在一個方向上較長的筒狀部；設(shè)于所述筒狀部的彎曲部；所述筒狀部以及所述彎曲部各自沿著所述筒狀部以及所述彎曲部的周向形成有殘留應(yīng)力。

(7)在上述(6)所記載的方式中，也可以如下：還具備設(shè)于所述筒狀部以及所述彎曲部中的至少一方的接合部，所述接合部形成有殘留應(yīng)力。

(8)在上述(6)或(7)所記載的方式中，也可以如下：在所述筒狀部的外表面上形成有壓制痕或滑動痕中的至少一方。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的上述各方式，能夠在對中空坯材進行壓制加工而形成彎曲部時，抑制凹陷等成形不良的產(chǎn)生。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的壓制成形品的制造方法所使用的平板的立體圖。

圖2a是表示本發(fā)明的第一實施方式的壓制成形品的主視圖。

圖2b是表示上述壓制成形品的俯視圖。

圖2c是圖2a中表示的壓制成形品的a－a剖視圖。

圖2d是圖2b的用附圖標(biāo)記表示的部分的放大圖。

圖3是表示本發(fā)明的第一實施方式的壓制成形品的制造方法的流程圖。

圖4a是表示本發(fā)明的第一實施方式的u彎曲成形模具的立體圖。

圖4b是表示上述u彎曲成形模具的橫向剖視圖。

圖5是表示上述u彎曲成形模具的橫向剖視圖，是表示使上模具下降至下死點的狀態(tài)的圖。

圖6a是表示通過使用上述u彎曲成形模具對平板進行壓制成形而得到的中間壓制成形品的主視圖。

圖6b是表示上述中間壓制成形品的仰視圖。

圖6c是表示上述中間壓制成形品的橫向剖視圖。

圖7是表示本發(fā)明的第一實施方式的修整模具的立體圖。

圖8是表示上述修整模具的橫向剖視圖，是表示使可動模具下降至下死點的狀態(tài)的圖。

圖9a是表示通過上述修整模具而將余壁去除了的中間壓制成形品的主視圖。

圖9b是表示上述中間壓制成形品的仰視圖。

圖9c是表示上述中間壓制成形品的橫向剖視圖。

圖10a是表示本發(fā)明的第一實施方式的長圓成形模具的立體圖。

圖10b是表示上述長圓成形模具的橫向剖視圖。

圖11是表示上述長圓成形模具的橫向剖視圖，是表示使上模具下降至下死點的狀態(tài)的圖。

圖12a是表示利用上述長圓成形模具得到的中間壓制成形品的主視圖。

圖12b是表示上述中間壓制成形品的俯視圖。

圖12c是表示上述中間壓制成形品的橫向剖視圖。

圖13a是表示將上述中間壓制成形品的接縫部焊接以后的中間壓制成形品的主視圖。

圖13b是表示上述中間壓制成形品的俯視圖。

圖13c是表示上述中間壓制成形品的橫向剖視圖。

圖14a是表示本發(fā)明的第一實施方式的圓形彎曲成形模具的立體圖。

圖14b是表示上述圓形彎曲成形模具的下模具的俯視圖。

圖14c是表示上述圓形彎曲成形模具的橫向剖視圖。

圖15是表示使上述圓形彎曲成形模具的上模具下降至下死點的狀態(tài)的橫向剖視圖。

圖16a是用于說明使用上述圓形彎曲成形模具的圓形彎曲成形工序的圖。

圖16b是用于說明使用上述圓形彎曲成形模具的圓形彎曲成形工序的圖。

圖16c是用于說明使用上述圓形彎曲成形模具的圓形彎曲成形工序的圖。

圖17是圖2b的用附圖標(biāo)記b表示的部分的放大圖，是表示上述壓制成形品中產(chǎn)生的殘留應(yīng)力的圖。

圖18是表示壓制痕形成于上述壓制成形品的狀態(tài)的俯視圖。

圖19是表示滑動痕形成于上述壓制成形品的狀態(tài)的俯視圖。

圖20a是表示上述圓形彎曲成形模具的變形例的概略圖。

圖20b是表示上述圓形彎曲成形模具的變形例的概略圖。

圖20c是表示上述圓形彎曲成形模具的變形例的概略圖。

圖20d是表示通過圖20a～圖20c中所示的圓形彎曲成形模具得到的壓制成形品的概略圖。

圖21a是用于說明上述壓制成形品的第一變形例的圖。

圖21b是用于說明上述壓制成形品的第一變形例的圖。

圖21c是用于說明上述壓制成形品的第一變形例的圖。

圖22a是用于說明上述壓制成形品的第二變形例的圖。

圖22b是用于說明上述壓制成形品的第二變形例的圖。

圖22c是用于說明上述壓制成形品的第二變形例的圖。

圖23a是用于說明上述壓制成形品的第三變形例的圖。

圖23b是用于說明上述壓制成形品的第三變形例的圖。

圖23c是用于說明上述壓制成形品的第三變形例的圖。

圖24是表示本發(fā)明的第二實施方式的壓制成形品的制造方法所使用的圓筒管的立體圖。

圖25a是表示本發(fā)明的第二實施方式的壓制成形品的主視圖。

圖25b是表示上述壓制成形品的俯視圖。

圖25c是表示上述壓制成形品的橫向剖視圖。

圖26是表示本發(fā)明的第二實施方式的壓制成形品的制造方法的流程圖。

圖27a是表示本發(fā)明的第二實施方式的長圓成形模具的立體圖。

圖27b是表示上述長圓成形模具的橫向剖視圖。

圖28是表示使上述長圓成形模具的上模具下降至下死點的狀態(tài)的橫向剖視圖。

圖29a是表示本發(fā)明的第二實施方式的圓形彎曲成形模具的立體圖。

圖29b是表示上述圓形彎曲成形模具的下模具的俯視圖。

圖29c是表示上述圓形彎曲成形模具的橫向剖視圖。

圖30是圖2a的a－a剖視圖，是表示上述第一實施方式的壓制成形品的其他例子的圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的各實施方式詳細(xì)地進行說明。在本說明書以及附圖中，對于實質(zhì)上具有相同的功能結(jié)構(gòu)的構(gòu)成要素，通過賦予相同的附圖標(biāo)記，從而省略對它們的重復(fù)說明。

<第一實施方式>

圖2a～圖2d是表示本發(fā)明的第一實施方式的壓制成形品50的圖。圖2a是壓制成形品50的主視圖，圖2b是壓制成形品50的俯視圖，圖2c是圖2a中所示的壓制成形品50的a－a剖視圖，圖2d是圖2b的放大圖。壓制成形品50可很好地用于例如后縱梁(リアサイドフレーム)或側(cè)扭力梁(トーションビームサイド)等汽車部件。另外，壓制成形品50不僅限于上述用途，還能夠用于例如二輪機動車等乘用車輛、卡車車輛、鐵路車輛、建材、船舶以及家電制品等。

壓制成形品50通過對圖1中所示的平板1進行壓制成形而制造。在圖1中，x方向為平板1的長度方向，y方向為平板1的寬度方向，z方向為平板1的厚度方向，這些方向相互正交。

平板1的材質(zhì)為例如鐵、鋁、不銹鋼、銅、鈦、鎂或鋼等金屬。平板1的材質(zhì)不僅限于上述列舉的材料，只要是能夠塑性變形的材料即可。在將鋼板作為平板1使用的情況下，優(yōu)選使用熱軋440mpa級鋼板。

另外，平板1的厚度優(yōu)選為0.5～10.0mm，更優(yōu)選為1.0～3.2mm。

如圖2a～圖2c所示，壓制成形品50具有在x方向(第一方向)上較長的圓筒形狀。具體來說，壓制成形品50橫跨全長具有外徑φ＝50.6mm(內(nèi)徑φ’＝47.4mm)、厚度t＝1.6mm的圓筒形狀。并且，壓制成形品50具備三個直管部51、53、55、設(shè)于直管部51和直管部53之間的第一曲管部52(彎曲部)、設(shè)于直管部53和直管部55之間的第二曲管部54(彎曲部)和設(shè)于上部的焊接部56(接合部)。焊接部56通過將平板1的y方向(寬度方向)上的兩端部2的端緣2a(寬度方向上的端面)相互焊接而設(shè)于壓制成形品50。

此處，圖2a以及圖2b中的x方向(第一方向)、y方向(第三方向)以及z方向(第二方向)分別對應(yīng)圖1的x方向、y方向以及z方向。

如圖2a所示，第一曲管部52的軸線c2具有126mm的曲率半徑r1。并且，第一曲管部52以直管部51的軸線c1和直管部53的軸線c3之間的角度θ1成為130°的方式彎曲。即，壓制成形品50的第一曲管部52在包含x方向以及z方向的平面內(nèi)彎曲。

如圖2d所示，第二曲管部54的軸線c4具有95mm的曲率半徑r2。并且，第二曲管部54以直管部53的軸線c3和直管部55的軸線c5之間的角度θ2成為160°的方式彎曲。即，壓制成形品50的第二曲管部54在包含x方向以及y方向的平面內(nèi)彎曲。在角度θ2為160°以上的情況下，能夠高效地制造壓制成形品50。

另外，如圖2c(圖2a中所示的壓制成形品50的a－a剖視圖)所示，在壓制成形品50中，在從圖2a中所示的a方向觀察時，第二曲管部54的軸線c4形成于與平面p2正交且包含直管部53的軸線c3的平面p4內(nèi)。此處，平面p2為包含直管部51的軸線c1、第一曲管部52的軸線c2以及直管部53的軸線c3的平面。

接下來，對本實施方式的壓制成形品50的制造方法進行說明。圖3是表示本實施方式的壓制成形品50的制造方法的流程圖。

如圖3所示，壓制成形品50的制造方法具備u彎曲成形工序s1、修整工序s2、長圓成形工序s3、接合工序s4和圓形彎曲成形工序s5。這些工序在低溫或高溫中進行。

[u彎曲成形工序s1]

在u彎曲成形工序s1(平板彎曲工序)中，通過使用圖4a以及圖4b中所示的u彎曲成形模具100將平板1在厚度方向上按壓，使平板1的寬度方向上的兩端部2相互對置，并且將平板1在厚度方向上彎曲。圖4a是表示u彎曲成形模具100的立體圖，圖4b是表示u彎曲成形模具100的橫向剖視圖(與x方向垂直的剖視圖)。

如圖4a以及圖4b所示，u彎曲成形模具100具備下模具101、配置于該下模具101上方的上模具106和以與下模具101對置且將上模具106夾于其間的方式配置的一對平板按壓夾具110。在將平板1壓制成形時，平板1配置于下模具101和上模具106之間。下模具101以及上模具106設(shè)置于壓制成形機(未圖示)。壓制成形機可以為普通壓制成形機，但更優(yōu)選為可任意調(diào)整模具的下死點以及下降速度的伺服型壓制成形機。

u彎曲成形模具100的下模具101具有在x方向上延伸的凹部103。如圖4b所示，凹部103由在z方向上平行且相互對置的一對側(cè)面103a和朝下模具101的底面101b形成為凸?fàn)畹牡酌?03b形成。并且，如圖4a所示，在從y方向觀察的情況下，凹部103為沿著壓制成形品50的軸線c1、c2、c3(參照圖2a)的形狀。因此，在凹部103的中途形成有彎曲部103x，該彎曲部103x用于形成壓制成形品50的第一曲管部52。

與凹部103的底面103b相同，平板按壓夾具110的底面111與下模具101的上表面101a對置，并且為沿著壓制成形品50的軸線c1、c2、c3的形狀。因此，能夠利用下模具101的上表面101a和平板按壓夾具110的底面111夾住平板1并對平板1按壓，所以能夠抑制平板1產(chǎn)生褶皺等。

u彎曲成形模具100的上模具106在z方向下部具有凸部107。上模具106的凸部107為與下模具101的凹部103對應(yīng)的形狀，與下模具101的凹部103相同，在凸部107的中途形成有用于形成壓制成形品50的第一曲管部52的彎曲部107x。并且，上模具106的凸部107在使上模具106沿著z方向下降而使上模具106和下模具101接近時，進入下模具101的凹部103內(nèi)。

在u彎曲成形工序s1中，首先，如圖4a以及圖4b所示，將平板1配置于u彎曲成形模具100的下模具101的正上方。然后，使平板按壓夾具110沿著z方向下降，利用平板按壓夾具110的底面111和下模具101的上表面101a夾住平板1并對平板1進行按壓。

接下來，如圖5所示，使上模具106沿著z方向下降至下死點，將平板1壓制成形。此時，通過由上模具106的凸部107按壓平板1，使平板1被拉入下模具101的凹部103和上模具106的凸部107的間隙。其結(jié)果，平板1被壓制成形為平板1的寬度方向上的兩端部2相互對置，能夠自平板1得到中間壓制成形品10。由此，完成u彎曲成形工序s1。

在對平板1進行壓制成形的期間，由于利用平板按壓夾具110的底面111和下模具101的上表面101a將平板1夾住，因此能夠抑制平板1產(chǎn)生壓彎以及褶皺。

圖6a～圖6c是表示通過u彎曲成形工序s1得到的中間壓制成形品10的圖。圖6a是中間壓制成形品10的主視圖，圖6b是中間壓制成形品10的仰視圖，圖6c是中間壓制成形品10的橫向剖視圖。如圖6a～圖6c所示，中間壓制成形品10為u字形剖面，其具有兩個直線部11、13和形成于直線部11和直線部13之間的曲線部12。直線部11與壓制成形品50的直管部51對應(yīng)，直線部13與壓制成形品50的直管部53、55以及第二曲管部54對應(yīng)，曲線部12與壓制成形品50的第一曲管部52對應(yīng)(參照圖2a)。另外，在中間壓制成形品10的上端部形成有余壁14。

[修整工序s2]

在修整工序s2中，利用修整模具120將在u彎曲成形工序s1得到的中間壓制成形品10的余壁14去除。

圖7是表示在修整工序s2中使用的修整模具120的立體圖。如圖7所示，修整模具120具備固定模具121、配置于該固定模具121上方的一對修整刀126和配置于一對修整刀126之間的楔狀的可動模具128。

在修整模具120的固定模具121上，設(shè)有在x方向上延伸的凹部122。相對于u彎曲成形模具100的下模具101的凹部103，該凹部122在深度(z方向上的長度)較小這一方面不同。因此，如果將中間壓制成形品10沿著修整模具120的固定模具121的凹部122載置，則僅中間壓制成形品10的余壁14從固定模具121的上表面露出。

另外，可動模具128能夠沿著z方向移動，一對修整刀126能夠通過可動模具128的移動而朝著相互分離的方向各自移動。

在修整工序s2中，首先，如圖7所示，將中間壓制成形品10沿著固定模具121的凹部122載置于固定模具121。此時，如上所述，僅中間壓制成形品10的余壁14自固定模具121的上表面露出。接下來，使一對修整刀126以及可動模具128沿著z方向下降，以使一對修整刀126位于中間壓制成形品10的余壁14之間。之后，如圖8所示，通過使可動模具128沿著z方向進一步下降，使一對修整刀126向y方向兩側(cè)移動而去除中間壓制成形品10的余壁14。由此，從中間壓制成形品10去除余壁14，完成修整工序s2。

圖9a～圖9c是表示通過修整工序s2得到的中間壓制成形品20的圖。圖9a是中間壓制成形品20的主視圖，圖9b是中間壓制成形品20的仰視圖，圖9c是中間壓制成形品20的橫向剖視圖。如圖9a～圖9c所示，中間壓制成形品20為u字形剖面，其具有兩個直線部21、23和一個曲線部22。直線部21、23相當(dāng)于從中間壓制成形品10的直線部11、13(參照圖6a)去除余壁14的部位，曲線部22相當(dāng)于從中間壓制成形品10的曲線部12去除余壁14的部位。

[長圓成形工序s3]

在長圓成形工序s3(對接工序)中，利用長圓成形模具130將在修整工序s2中得到的中間壓制成形品20的兩端部24的端緣24a(參照圖9a以及圖9c)相互對接。

圖10a以及圖10b是表示在長圓成形工序s3中使用的長圓成形模具130的圖。圖10a是長圓成形模具130的立體圖，圖10b是長圓成形模具130的橫向剖視圖。如圖10a以及圖10b所示，長圓成形模具130具備下模具131和以與該下模具131對置的方式配置的上模具136。

在長圓成形模具130的下模具131上，設(shè)有在x方向上延伸的凹部132。相對于修整模具120的固定模具121的凹部122(參照圖7)，該凹部132在深度較小這一方面不同。因此，在將修整工序s2中得到的中間壓制成形品20載置于凹部132的狀態(tài)下，中間壓制成形品20的上部從下模具131的上表面露出。

在長圓成形模具130的上模具136上，形成有與下模具131的凹部132對置的凹部137。并且，如圖11所示，在使上模具136在z方向上下降而抵接于下模具131的狀態(tài)下，利用下模具131的凹部132和上模具136的凹部137形成空間138(成形空間)。

在長圓成形工序s3中，首先，如圖10a以及圖10b所示，將中間壓制成形品20沿著下模具131的凹部132載置于下模具131。之后，如圖11所示，使上模具136在z方向上下降，直至上模具136的底面136a抵接于下模具131的上表面131a。此時，上模具136的凹部137和中間壓制成形品20的端緣24a接觸，因此中間壓制成形品20被成形為沿著凹部137的形狀。然后，在上模具136的底面136a抵接于下模具131的上表面131a的狀態(tài)下，中間壓制成形品20的一對端緣24a相互對接。由此，中間壓制成形品20成被形為剖面呈長圓形(橢圓形)，完成長圓成形工序s3。

圖12a～圖12c是表示在長圓成形工序s3中得到的中間壓制成形品30的圖。圖12a是中間壓制成形品30的主視圖，圖12b是中間壓制成形品30的俯視圖，圖12c是中間壓制成形品30的橫向剖視圖。如圖12a～圖12c所示，中間壓制成形品30為中空橢圓形剖面，其具備兩個直線部31、33和一個曲線部32。另外，中間壓制成形品30由于通過將中間壓制成形品20的兩端緣24a相互對接而形成，因此形成接縫部34。

[接合工序s4]

在接合工序s4中，通過焊接將中間壓制成形品30的接縫部34接合(即，將一對端緣24a彼此接合)。在焊接中能夠使用電弧焊接或激光焊接等。

圖13a～圖13c是表示在接合工序s4中得到的中間壓制成形品40的圖。如圖13a～圖13c所示，中間壓制成形品40為中空橢圓形剖面，其在與中間壓制成形品30的接縫部34(參照圖12b以及圖12c)對應(yīng)的位置形成有焊接部46。在圖13c中，l1表示z方向上的長度(長徑方向的長度)，w1表示y方向上的長度(短徑方向的長度)。

[圓形彎曲成形工序s5]

在圓形彎曲成形工序s5中，使用圓形彎曲成形模具140對在接合工序s4中得到的中間壓制成形品40進行壓制成形，制造壓制成形品50(參照圖2a～圖2d)。

圖14a～圖14c是表示在圓形彎曲成形工序s5中使用的圓形彎曲成形模具140的圖。圖14a是圓形彎曲成形模具140的立體圖，圖14b是圓形彎曲成形模具140的俯視圖，圖14c是圓形彎曲成形模具140的橫向剖視圖。在圖14b中，省略了對圓形彎曲成形模具140的上模具146的圖示。

如圖14a以及圖14c所示，圓形彎曲成形模具140具備下模具141和以與該下模具141對置的方式配置的上模具146。圓形彎曲成形模具140通過使上模具146沿著z方向下降，對載置于下模具141和上模具146之間的中間壓制成形品40進行按壓。

在圓形彎曲成形模具140的下模具141上，以橫跨下模具141的x方向上的兩端部之間的方式形成有半圓狀剖面的凹部142。在該凹部142的中途形成有第一曲管部成形部142b和第二曲管部成形部142a，第一曲管部成形部142b用于形成壓制成形品50的第一曲管部52，第二曲管部成形部142a用于形成壓制成形品50的第二曲管部54。

在圓形彎曲成形模具140的上模具146上，以橫跨上模具146的x方向上的兩端部之間的方式與下模具141的凹部142對置地形成有半圓狀剖面的凹部147。在該凹部147的中途形成有第一曲管部成形部147b和第二曲管部成形部147a，第一曲管部成形部147b用于形成壓制成形品50的第一曲管部52，第二曲管部成形部147a用于形成壓制成形品50的第二曲管部54。

在利用圓形彎曲成形模具140對中間壓制成形品40進行壓制成形時，使上模具146沿著z方向下降，直至上模具146的底面146a抵接于下模具141的上表面141a。如圖15所示，在上模具146的底面146a抵接于下模具141的上表面141a的狀態(tài)下，形成由下模具141的凹部142和上模具146的凹部147所包圍的空間148(成形空間)。由于該空間148為沿著壓制成形品50的外形形狀的形狀，因此通過使用圓形彎曲成形模具140按壓中間壓制成形品40，能夠?qū)⒅虚g壓制成形品40成形為壓制成形品50。

在圓形彎曲成形工序s5中，首先，如圖14a以及圖14c所示，將剖面為橢圓形的中間壓制成形品40以長徑方向與z方向平行的方式載置于下模具141的凹部142內(nèi)。此時，如圖14b所示，在俯視觀察的情況下，中間壓制成形品40在下模具141的凹部142的位置l、m、n處與下模具的凹部142接近。

在本實施方式中，在不向中間壓制成形品40施加外力的情況下將中間壓制成形品40載置于下模具141的凹部142內(nèi)，但也可以根據(jù)中間壓制成形品40的形狀以及下模具141的凹部142的形狀等，使外力等作用于中間壓制成形品40而將中間壓制成形品40配置于下模具141的凹部142內(nèi)。

接下來，使上模具146沿著z方向(沿著中間壓制成形品40的長徑方向)下降，對中間壓制成形品40進行壓制成形。此時，如圖16a所示，通過使上模具146的凹部147抵接于中間壓制成形品40，對中間壓制成形品40產(chǎn)生朝向外部的變形力f1’，并且對中間壓制成形品40產(chǎn)生周向應(yīng)力f1(周向的壓縮應(yīng)力)。因此，通過使上模具146沿著z方向下降，中間壓制成形品40在z方向上被壓縮，并且在與z方向交叉的方向上鼓出。

如圖16b所示，如果中間壓制成形品40鼓出，則中間壓制成形品40的外表面在位置l、m、n處抵接于下模具141的凹部142，因此在上述各位置處受到反作用力f2、f3、f4。其結(jié)果，中間壓制成形品40被賦予彎曲力矩，中間壓制成形品40在y方向上被彎曲。

然后，如圖15以及圖16c所示，通過使上模具146下降至下死點，中間壓制成形品40成為沿著下模具141的凹部142和上模具146的凹部147的形狀，能夠得到壓制成形品50。由此，完成圓形彎曲成形工序s5。

如上所述，在圓形彎曲成形工序s5中，將剖面為橢圓形的中間壓制成形品40在長徑方向上壓制而壓縮，因此中間壓制成形品40的長徑方向的長度l1(z方向的長度：參照圖13c)變小，另一方面，中間壓制成形品40的短徑方向的長度w1變大。其結(jié)果，能夠得到剖面為圓形的壓制成形品50。

另外，如圖16c所示，由于在圓形彎曲成形工序s5之后的中間壓制成形品40(即壓制成形品50)上通過周向應(yīng)力f1(周向的壓縮應(yīng)力)而形成沿著周向的殘留應(yīng)力，因此能夠提高壓制成形品50的強度。同樣，由于在壓制成形品50的焊接部56也形成殘留應(yīng)力，因此能夠提高焊接部56的強度。

另外，如圖17所示，在壓制成形品50中，殘留應(yīng)力σ1沿著x方向形成于第二曲管部54。殘留應(yīng)力σ1例如為殘留拉伸應(yīng)力，第二曲管部54外側(cè)(曲率半徑較大側(cè))產(chǎn)生的殘留拉伸應(yīng)力比第二曲管部54內(nèi)側(cè)(曲率半徑較小側(cè))產(chǎn)生的殘留拉伸應(yīng)力大。形成于第二曲管部54的殘留應(yīng)力σ1根據(jù)曲率半徑(或彎曲程度)而變化，存在第二曲管部54內(nèi)側(cè)不形成殘留拉伸應(yīng)力的情況，或第二曲管部54內(nèi)側(cè)形成殘留壓縮應(yīng)力的情況。

另外，如圖18所示，在壓制成形品50上，優(yōu)選在直管部51、53、55、第一曲管部52以及第二曲管部54的外表面中與壓制方向(z方向)正交的部分形成有壓制痕57。在該情況下，通過識別壓制痕57是否形成，能夠容易地發(fā)現(xiàn)凹陷等成形不良，能夠高效地進行品質(zhì)管理。

另外，如圖19所示，在壓制成形品50上，優(yōu)選在第二曲管部54的外表面中與壓制方向(z方向)正交的部分形成有滑動痕58。在該情況下，通過識別滑動痕58是否形成，能夠容易地發(fā)現(xiàn)凹陷等成形不良，能夠高效地進行品質(zhì)管理?；瑒雍?8也可以形成于直管部51、53、55、第一曲管部52以及第二曲管部54的外表面中與壓制方向(z方向)正交的部分。

如以上說明的這樣，在本實施方式的壓制成形品的制造方法中，在u彎曲成形工序s1之后，通過修整而將中間壓制成形品10的余壁14去除。因此，在長圓成形工序s3中，能夠容易且正確地使在修整工序s2中得到的中間壓制成形品20的端緣24a彼此抵接。

另外，由于在長圓成形工序s3之后，將在長圓成形工序s3中得到的中間壓制成形品30接合(焊接)，因此可抑制在圓形彎曲成形工序s5中端部彼此分離，能夠穩(wěn)定地制造壓制成形品50。另外，在圓形彎曲成形工序s5中，通過將中間壓制成形品40的焊接部46壓縮，而在焊接部46中形成殘留應(yīng)力。因此，能夠提高壓制成形品50的焊接部56的強度。

因此，接合工序s4和圓形彎曲成形工序s5的順序也可以顛倒，但是根據(jù)上述理由，優(yōu)選在接合工序s4之后實施圓形彎曲成形工序s5。

而且，由于在圓形彎曲成形工序s5中，將剖面為橢圓形的中間壓制成形品40沿著長徑方向壓制，因此能夠在與長徑方向交叉的方向上使中間壓制成形品40鼓出。并且，由于利用通過該鼓出而產(chǎn)生的力將中間壓制成形品40彎曲，因此能夠抑制壓制成形品50產(chǎn)生凹陷等成形不良。

在接合工序s4中得到的中間壓制成形品40(參照圖13c)的長度l1(長徑)和w1(短徑)的比率優(yōu)選為1.1≤l1/w1≤5.0。通過使l1/w1為5.0以下，能夠防止在u彎曲成形工序s1中平板1產(chǎn)生褶皺。另外，通過使l1/w1為1.1以上，能夠在圓形彎曲成形工序s5中通過較小的負(fù)荷使中間壓制成形品40鼓出，因此能夠使壓制負(fù)荷變小。

[第一實施方式的變形例]

在本實施方式中，表示了在圓形彎曲成形工序s5中使用圓形彎曲成形模具140對中間壓制成形品40進行壓制成形的情況。但是，也可以使用圖20a中所示的圓形彎曲成形模具160以及圖20b中所示的圓形彎曲成形模具170對中間壓制成形品40階段性地(分多次)進行壓制成形。

如圖20a所示，與圓形彎曲成形模具140的下模具141的凹部142相比，圓形彎曲成形模具160的下模具161的凹部162寬度小而深度大。

另外，如圖20b所示，與圓形彎曲成形模具160的下模具161的凹部162相比，圓形彎曲成形模具170的下模具171的凹部172寬度大而深度小。而且，與圓形彎曲成形模具140的下模具141的凹部142相比，圓形彎曲成形模具170的下模具171的凹部172寬度小而深度大。

并且，如圖20a～圖20c所示，通過利用圓形彎曲成形模具160對中間壓制成形品40進行壓制成形，接下來利用圓形彎曲成形模具170進行壓制成形，最后利用圓形彎曲成形模具140進行壓制成形，可得到圖20d中所示的壓制成形品50。在該情況下，由于能夠使中間壓制成形品40依次變形，因此能夠更可靠地抑制在壓制成形品50中產(chǎn)生成形不良。

另外，在本實施方式中，表示了自平板1制造剖面為圓形的壓制成形品50的情況。但是，不僅限于剖面為圓形的壓制成形品50，也能夠制造具有各種剖面形狀的壓制成形品。

圖21c是表示壓制成形品63的剖視圖。如圖21c所示，壓制成形品63具有大致八邊形的剖面形狀。壓制成形品63通過以下順序制造。

首先，與u彎曲成形工序s1相同，將平板1成形為圖21a中所示的中間壓制成形品61。中間壓制成形品61具有在y方向上延伸的底壁部61a、從底壁部61a的兩端部朝向z方向上方擴開的一對第一側(cè)壁部61b和設(shè)于第一側(cè)壁部61b的上端、相互對置且與z方向平行的一對第二側(cè)壁部61c。

接下來，與長圓成形工序s3相同，將中間壓制成形品61的端面61d彼此對接。之后，與接合工序s4相同，通過對中間壓制成形品61進行焊接而得到圖21b中所示的中間壓制成形品62。如圖21b所示，中間壓制成形品62具有朝向z方向上方變窄的一對第三側(cè)壁部62e、設(shè)于一對第三側(cè)壁部62e之間且與底壁部61a對置的上壁部62f和焊接部46，在這一方面與中間壓制成形品61不同。

之后，與圓形彎曲成形工序s5相同，通過將中間壓制成形品62在z方向上(剖面較長的方向)壓制而得到圖21c中所示的壓制成形品63。此時，與第一實施方式的情況相同，中間壓制成形品62在z方向上被壓縮，并且在與z方向交叉的方向上鼓出。因此，壓制成形品63的z方向的尺寸l4相對于y方向的尺寸w4的比率(＝l4/w4)比中間壓制成形品62的z方向的尺寸l3相對于y方向的尺寸w3的比率(＝l3/w3)小。

另外，也能夠自平板1制造圖22c中所示的剖面為橫向較長的長圓形的壓制成形品73。壓制成形品73通過以下順序制造。

首先，與u彎曲成形工序s1相同，將平板1成形為圖22a中所示的中間壓制成形品71。中間壓制成形品71具有底壁部71a和設(shè)于底壁部71a的兩端、相互對置且與z方向平行的一對側(cè)壁部71b。

接下來，與長圓成形工序s3以及接合工序s4相同，將中間壓制成形品71的端面71d彼此對接并焊接。由此得到的中間壓制成形品72在圖22b中表示。中間壓制成形品72具有圓弧狀的側(cè)壁部72b和焊接部46，在這一方面與中間壓制成形品71不同。

之后，與圓形彎曲成形工序s5相同，能夠?qū)⒅虚g壓制成形品72在z方向上壓制而得到壓制成形品73。此時，與第一實施方式的情況相同，中間壓制成形品72在z方向上被壓縮，并且在與z方向交叉的方向上鼓出。因此，壓制成形品73的z方向的尺寸l6相對于y方向的尺寸w6的比率(＝l6/w6)比中間壓制成形品72的z方向的尺寸l5相對于y方向的尺寸w5的比率(＝l5/w5)小。

另外，也能夠自平板1制造圖23c中所示的壓制成形品83。壓制成形品83具有圓弧狀的側(cè)壁部83b和朝向z方向上方凸起地彎曲的底壁部83a。壓制成形品83通過以下順序制造。

首先，與u彎曲成形工序s1相同，將平板1成形為圖23a中所示的中間壓制成形品81。中間壓制成形品81具有朝向z方向上方凸起地彎曲的底壁部81a、設(shè)于底壁部81a的兩端的圓弧狀的第一側(cè)壁部81b和設(shè)于第一側(cè)壁部81b的端部、相互對置且與z方向平行的一對第二側(cè)壁部81c。

接下來，與長圓成形工序s3以及接合工序s4相同，將中間壓制成形品81的端面81d彼此對接并焊接。圖23b表示通過上述過程而得到的中間壓制成形品82。中間壓制成形品82具有橢圓弧狀的側(cè)壁部82b和焊接部46，在這一方面與中間壓制成形品81不同。

之后，與圓形彎曲成形工序s5相同，能夠?qū)⒅虚g壓制成形品82在z方向上壓制而得到壓制成形品83。此時，與第一實施方式的情況相同，中間壓制成形品82在z方向上被壓縮，并且在與z方向交叉的方向上鼓出。因此，壓制成形品83的z方向的尺寸l8相對于y方向的尺寸w8的比率(＝l8/w8)比中間壓制成形品82的z方向的尺寸l7相對于y方向的尺寸w7的比率(＝l7/w7)小。

<第二實施方式>

接下來，對本發(fā)明的第二實施方式進行說明。

在上述第一實施方式中，表示了由平板1制造壓制成形品50的情況。對此，在本實施方式中，由圖24中所示的圓筒管201制造壓制成形品250。

圓筒管201的材質(zhì)為例如鐵、鋁、不銹鋼、銅、鈦、鎂或鋼等金屬。并且，圓筒管201為例如通過擠壓成形而制造的管、通過拉制成形而制造的管或電縫管等。另外，圓筒管201的厚度(壁厚)優(yōu)選為0.5～10.0mm，更優(yōu)選為1.0～3.2mm。

圖25a～圖25c是表示本實施方式的壓制成形品250的圖。圖25a是壓制成形品250的主視圖，圖25b是壓制成形品250的俯視圖，圖25c是壓制成形品250的橫向剖視圖。

如圖25a～圖25c所示，壓制成形品250具有在x方向上較長的圓筒形狀，其具備兩個直管部251、253和設(shè)于這兩個直管部251、253之間的的曲管部252(彎曲部)。如圖25b所示，壓制成形品250的曲管部252在包含x方向以及y方向的平面內(nèi)彎曲。

接下來，對本實施方式的壓制成形品250的制造方法進行說明。圖26是表示本實施方式的壓制成形品250的制造方法的流程圖。

如圖26所示，壓制成形品250的制造方法具有長圓成形工序s201和圓形彎曲成形工序s202。這些工序在低溫或高溫中進行。

在長圓成形工序s201中，使用圖27a以及圖27b中所示的長圓成形模具230，將圓筒管201壓制成形為圖28中所示的剖面為橢圓形的中間壓制成形品210。圖27a是長圓成形模具230的立體圖(未對圓筒管201進行圖示)，圖27b是長圓成形模具230的橫向剖視圖。

如圖27a以及圖27b所示，長圓成形模具230具備下模具231和以與該下模具231對置的方式配置的上模具236。在長圓成形模具230的下模具231上，形成有沿著x方向以直線狀延伸的凹部232。另外，在長圓成形模具230的上模具236上，形成有與下模具231的凹部232對置的凹部237。并且，如圖28所示，在使上模具236在z方向上下降而使上模具236抵接于下模具231的狀態(tài)下，利用下模具231的凹部232和上模具236的凹部237形成橢圓形的空間238(成形空間)。

在長圓成形工序s201中，首先，如圖27b所示，將圓筒管201載置于下模具231的凹部232。之后，如圖28所示，使上模具236沿著z方向下降，直至上模具236的底面抵接于下模具231的上表面。此時，上模具236的凹部237和圓筒管201的外表面接觸，因此圓筒管201成形為沿著下模具231的凹部232和上模具236的凹部237的形狀。然后，通過使上模具236下降至上模具236的底面抵接于下模具231的上表面，自圓筒管201得到剖面為橢圓形的中間壓制成形品210。由此，完成長圓成形工序s201。

在圓形彎曲成形工序s202中，使用圓形彎曲成形模具240將在長圓成形工序s201中得到的中間壓制成形品210壓制，制造壓制成形品250。

圖29a～圖29c是表示在圓形彎曲成形工序s202中使用的圓形彎曲成形模具240的圖。圖29a是圓形彎曲成形模具240的立體圖，圖29b是圓形彎曲成形模具240的俯視圖，圖29c是圓形彎曲成形模具240的橫向剖視圖。在圖29a中省略了對中間壓制成形品210的圖示，并且在圖29b中省略了對圓形彎曲成形模具240的上模具246的圖示。

如圖29a以及圖29c所示，圓形彎曲成形模具240具備下模具241和以與該下模具241對置的方式配置的上模具246。圓形彎曲成形模具240通過使上模具246沿著z方向下降而對載置于下模具241和上模具246之間的中間壓制成形品210進行壓制，制造壓制成形品250。

在圓形彎曲成形模具240的下模具241上，以橫跨下模具241的x方向上的兩端部之間的方式形成有剖面為半圓狀的凹部242。該凹部242具有曲管部成形部242b、直管部成形部242c和直管部成形部242a，曲管部成形部242b用于形成壓制成形品250的曲管部252，直管部成形部242c用于形成壓制成形品250的直管部251，直管部成形部242a用于形成壓制成形品250的直管部253。

在圓形彎曲成形模具240的上模具246上，以橫跨上模具246的x方向上的兩端部之間的方式與下模具241的凹部242對置地形成有剖面為半圓狀的凹部247。凹部247具有曲管部成形部247b、直管部成形部247c和直管部成形部247a，曲管部成形部247b用于形成壓制成形品250的曲管部252，直管部成形部247c用于形成壓制成形品250的直管部251，直管部成形部247a用于形成壓制成形品250的直管部253。

在利用圓形彎曲成形模具240對中間壓制成形品210進行壓制成形時，使上模具246沿著z方向下降，直至上模具246的底面抵接于下模具241的上表面。在上模具246的底面抵接于下模具241的上表面的狀態(tài)下，利用下模具241的凹部242和上模具246的凹部247形成一個空間。該空間為沿著壓制成形品250的外形形狀的形狀，在對中間壓制成形品210進行了壓制時，中間壓制成形品210的外表面成為沿著下模具241的凹部242和上模具246的凹部247的形狀。

與第一實施方式的情況相同，如圖29b以及圖29c所示，在圓形彎曲成形工序s202中，將剖面為橢圓形的中間壓制成形品210以長徑方向與z方向平行的方式載置于下模具241的凹部242內(nèi)。然后，通過使上模具246在z方向上下降而對中間壓制成形品210進行壓制成形，能夠得到壓制成形品250。

以上對本發(fā)明的各實施方式進行了說明，但這些實施方式是作為例子提出的實施方式，并非用于將本發(fā)明的范圍僅限于這些實施方式。這些實施方式能夠以其他各種各樣的方式實施，能夠在不脫離發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，進行各種省略、替換、變更。這些實施方式及其變形包含在發(fā)明范圍和主旨內(nèi)，同樣包含在權(quán)利要求書中所述的發(fā)明和與其同等的范圍內(nèi)。

例如，在上述各實施方式中，表示了壓制成形品的剖面為中空圓形的情況。但是，壓制成形品的剖面也可以為中空橢圓形或中空多邊形。

另外，例如，在上述第一實施方式中，表示了壓制成形品50具有一個第一曲管部52以及一個第二曲管部54的情況，但是也可以具有多個第一曲管部52以及第二曲管部54。

另外，例如，表示了上述各實施方式的壓制成形品具有在x方向上連續(xù)的、周長大致相同的圓形剖面的情況。但是，壓制成形品也可以具有周長沿著x方向而變化的中空剖面。

另外，例如，上述各實施方式的壓制成形品也可以具有葉片形狀或托架等。

另外，例如，在上述第一實施方式中，表示了焊接部遍及全長地形成于壓制成形品50的情況。但是，焊接部也可以形成于壓制成形品的一部分。

另外，例如，在上述第一實施方式的壓制成形品50中，表示了第二曲管部54的軸線c4形成于平面p4內(nèi)，該平面p4與包括直管部51、第一曲管部52、直管部53的軸線c1、c2、c3的平面p2正交且包括直管部53的軸線c3的情況(參照圖2c)。但是，例如，如圖30所示，第二曲管部54也可以形成為：將直管部53的軸線c3和第二曲管部54的軸線c4連結(jié)的線與平面p2以及平面p4雙方交叉。

另外，例如，在上述第一實施方式中，對在u彎曲成形工序s1和長圓成形工序s3之間實施修整工序s2的情況進行了說明。但是，在適當(dāng)?shù)卣{(diào)整平板1的寬度，從而在u彎曲成形工序s1中得到的中間壓制成形品10中不產(chǎn)生余壁14的情況下，不需要修整工序s2。

另外，例如，在上述第一實施方式中，表示了在u彎曲成形工序s1中，在將平板1壓制成形為剖面呈u字形的同時，形成與壓制成形品50的第一曲管部52對應(yīng)的曲線部12的情況。但是，也可以在將平板1壓制成形為剖面呈u字形以后，進一步對平板1進行壓制成形而形成曲線部12。

另外，在上述各實施方式中，表示了例如各成形模具的上模具相對于下模具進退的情況。但是，不僅限于上述情況，只要上模具和下模具能相對地接近和分離便可。

工業(yè)實用性

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能夠在對中空坯材進行壓制加工而形成彎曲部時抑制凹陷等成形不良的產(chǎn)生的壓制成形品的制造方法以及壓制成形品。

附圖標(biāo)記說明

1：平板

10：中間壓制成形品(u彎曲成形工序s1之后的平板)

20：中間壓制成形品(修整工序s2之后的平板)

30：中間壓制成形品(長圓成形工序s3之后的平板)

40：中間壓制成形品(接合工序s4之后的平板)

50：壓制成形品(第一實施方式)

100：u彎曲成形模具

110：平板按壓夾具

120：修整模具

130：長圓成形模具

140：圓形彎曲成形模具

201：圓筒管

210：中間壓制成形品(第二實施方式)

230：長圓成形模具(第二實施方式)

240：圓形彎曲成形模具(第二實施方式)

250：壓制成形品(第二實施方式)