[0069] 在本發(fā)明的沖裁中，沖裁間隙（圖4中的間隔C/板厚t X 100( %))對端面延展性的 影響與以往技術(shù)相同，與以往的沖裁方法相比，不需要加以特別的注意。
[0070] 沖模肩（切刃）Rd(沖模切刃部的曲率半徑Rd)設為0.03mm以上、0.2mm以下即可。如 果沖模肩Rd過小，則發(fā)生向與沖模肩（切刃）接觸的鋼板部分（下面稱為鋼板的沖模肩附 近。）的大的應變集中，因此沖裁孔擴展性劣化。另一方面，如果沖模肩Rd過大，則源自鋼板 的沖模肩（切刃）附近的裂紋的發(fā)生延遲，應變向端面集中。因此，從將端面的應變最小化、 改善沖裁孔擴展性的觀點出發(fā)，設置上述的沖模肩（切刃)Rd的上下限。為了使沖裁孔擴展 性特別良好，沖模肩曲率半徑Rd優(yōu)選為0.05mm以上、0.15mm以下。
[0071]在通常的沖裁中，通常為了將被加工材料適當?shù)毓潭ㄓ跊_模，也可以使用壓板(壓 邊圈）。在本發(fā)明的沖裁方法中，也優(yōu)選使用壓板。壓板載荷（由壓板施加于被加工材料上的 載荷），對沖裁孔擴展性無特別的影響，因此不進行限定。
[0072]沖頭速度，只要在通常的鋼板沖裁加工時的沖頭速度范圍內(nèi)，就不會對沖裁孔擴 展性給予大的影響，因此不特別限定。在很多情況下，為了在沖裁工序中抑制金屬模的磨損 而向金屬?；蛘弑患庸げ牧贤坎紳櫥?。在本發(fā)明中也可以適當使用潤滑油。
[0073]另外，為了利用突起A給予充分的拉伸應力，突起的高度Hp優(yōu)選設為被加工材料的 板厚的1 〇 %以上。
[0074] 另外，切刃端部P與突起的起升位置Q的間隔Dp優(yōu)選為0.1mm以上。這是因為，在該 間隔為0.1mm以下的情況下，利用切刃B剪切被加工材料時，通常從切刃的頂端附近發(fā)生的 裂紋變得難以發(fā)生，應變施加于利用切刃進行的切割的位置。
[0075] 另外，在本發(fā)明涉及的沖頭中，切刃端部P與突起的起升位置Q之間的部分、突起底 面部Bp、以及突起A的縱壁部分，從沖頭的制作方面來看優(yōu)選為平坦形狀，但即使有一些凹 凸，只要滿足上述的必要條件，則效果是相同的。
[0076] 本發(fā)明是通過使以往的僅有切刃B的平底沖頭帶有突起A，而使沖裁孔擴展性良好 的發(fā)明。通過帶有突起A、提高突起的高度Hp，切刃B與被加工材料接觸的表面壓力下降，因 此切刃端部P的磨損量也降低。
[0077] 從這種觀點出發(fā)，突起的高度Hp越高越優(yōu)選。但是，在其過高的情況下，根據(jù)作為 對象的被加工材料，存在在切刃B與被加工材料接觸之前被加工材料在突起A與切刃B之間 斷裂，不能夠獲得效果的情況。因此，在那樣的情況下，優(yōu)選使突起的高度Hp約為IOmm以下。
[0078] 從成為沖頭切刃的肩（沖頭切刃端部）向突起肩劃出的切線與和沖頭移動方向正 交的方向構(gòu)成的角度(α)設為12°以上、72°以下即可。如果該角度α過于小于12°，則不能夠 充分獲得對坯料的沖頭切刃附近的被加工材料給予拉伸應力的效果，不能夠獲得由突起帶 來的應變降低的效果。優(yōu)選設為20°以上，更優(yōu)選設為30°以上。另外，如果角度α過于大于 72°，則會對端面給予由突起引起的過大的應變，沖裁孔擴展性劣化。優(yōu)選設為60°以下，更 優(yōu)選設為50°以下。
[0079] 在本發(fā)明中，在獲得更大的沖裁孔擴展性上，優(yōu)選增大沖裁后的孔擴展成形時的 沖頭的移動速度、增大端面的周向應變速度。這是因為，端面的周向應變速度越大，在相同 的沖頭行程的時間點下，裂紋擴展量小，孔擴展成形時的沖裁端端面上的裂紋的擴展變慢。 從這種觀點出發(fā)，端面的應變速度優(yōu)選為0.1/秒以上。另一方面，從這種觀點出發(fā)，優(yōu)選增 大沖頭的移動速度，但在沖頭的移動速度過度大的情況下，會由此導致機械系統(tǒng)的控制變 得困難，因此應變速度的上限設為5.0/秒。
[0080] 在此，端面的周向的應變速度，是指將通過沖裁而產(chǎn)生的端面，在其后的沖壓成形 工序中如圖6所示那樣在周向上拉伸時的端面的周向應變(εθ)的增加的速度(dd/dt)。
[0081] 接著，對二段肩R進行說明。
[0082] 圖8表示具有二段肩R的沖模的肩部的截面圖。如前所述，該截面是與沖裁工具的 沖頭的移動方向平行、且與沖頭或者沖模的切刃構(gòu)成的棱線垂直的截面。二段肩R具有的兩 種曲率半徑之中，如前所述，沖頭側(cè)的曲率半徑Rl小于與沖頭相反側(cè)(壓板側(cè)）的曲率半徑 R2即可。由此，能夠保持沖頭與模間的間隙，并且能夠緩和成為被加工材料的鋼板的在沖模 側(cè)產(chǎn)生的壓縮應力。
[0083]由于兩種曲率半徑的弧必須平滑地連接，因此兩種曲率半徑的圓會相切。即，沖模 肩R的拐點成為兩種曲率半徑的圓弧的交點（切點)T。此時，Rl、R2的曲率中心01、02 (圓弧的 中心)與兩個圓弧的切點在同一直線上。將通過該Rl、R2的曲率中心的直線與和沖頭的移動 方向正交的方向構(gòu)成的角設為β。如果確定了兩種曲率半徑Rl、R2和角度β，就能夠確沖模的 切刃形狀。下面說明R1、R2與角度邱勺關(guān)系。
[0084]沖裁工具的情況下，沖頭與沖模的間隙很重要。在使沖模肩為二段肩R的情況下， 如果增大沖頭側(cè)的圓弧部分的曲率半徑R1，則結(jié)果間隙變大，鋒利度變鈍。因此，發(fā)現(xiàn):在使 沖模肩為二段肩R的情況下，使沖頭側(cè)的曲率半徑Rl小于與沖頭相反側(cè)(壓板側(cè)）的曲率半 徑R2即可。進而，為了在鋼板被切割時，沖頭側(cè)的曲率半徑Rl發(fā)揮效用，使該曲率半徑Rl在 前述的單段肩R的情況下的曲率半徑Rd的最佳范圍即可。
[0085]另外，從確保切割性(鋒利度）的觀點出發(fā)，整個肩部之中曲率半徑Rl的圓弧占三 分之一（1/3)以上即可。即，β優(yōu)選為30°以上。這是因為，如果比其小，則曲率半徑大的R2的 圓弧成為支配的，切割性劣化。優(yōu)選Rl的圓弧為一半以上的β為45°以上。邱勺上限不特別限 定。在幾何學上，90°為上限。
[0086] 從以上所述來看，使曲率半徑1?1、1?2和0為〇.〇3111111<1?1<〇.2111111、1<1?2/1?1、3〇°<0 <90°即可。
[0087] 沖模肩R的與沖頭相反側(cè)(壓板側(cè)）的曲率半徑R2的上限，不特別限定。但是，如果 切割時的鋼板的落入量(撓曲量)過大，則鋼板會塑性變形，擔心在切斷后該變形依然殘留。 從這種觀點出發(fā)，可規(guī)定曲率半徑R2的上限。在此，鋼板落入量如圖8所示，用從沖模表面到 兩個曲率圓的切點T的、沖頭移動方向上的距離即R2(l-sini3)表示。已確認出如果該鋼板落 入量為板厚t的3倍以下，則無特別的變形而能夠切斷。即，R2(l-sini3H3t(其中，30° 90°)即可。
[0088]另外，R2的上限，不僅能夠根據(jù)鋼板的落入量來規(guī)定，也能夠從現(xiàn)實的制造可能性 的觀點出發(fā)來規(guī)定。從制造可能性的觀點出發(fā)，R2為Rl的7倍以下即可。由于R2必須至少為 Rl以上，因此R2與Rl的關(guān)系滿足下式即可。即，I SR2/R1 <7即可。
[0089] Rl、R2和β，如果在能夠滿足這些關(guān)系式的范圍，就能夠任意地設定，能夠獲得充分 滿足本發(fā)明效果的沖裁工具。在此，前述的單段肩R的沖模是R1=R2時的情況，此時的β考慮 為45°即可。
[0090] 以上對本發(fā)明進行了詳細說明，但本發(fā)明的實施方式并不被在此記載的方式限 定。
[0091] 實施例
[0092] [實施例1]
[0093]下面對本發(fā)明的實施例進行說明。使用圖7所示的平底沖頭（圖7(a))、以及帶突起 的沖頭（圖7(b))進行沖裁后，進行了孔擴展試驗。供試鋼的機械特性為TS = 820MPa、YP = 591MPa、T. EI = 32%。供試鋼的板厚通過磨削設為1.2~5.0mm。使用的試樣的尺寸為寬度 150mm、長度
[0094] 150mm。
[0095] 使用頂角60°圓錐沖頭，以"毛邊面朝外"的條件、即以沖裁時與沖模接觸的鋼板的 表面在孔擴展試驗(擴孔試驗)時處于與沖頭相反的那一側(cè)的方式設置試樣，進行了孔擴展 試驗。將沖頭推壓進沖裁孔中，移動沖頭直至裂紋在沖裁端面上貫通為止，測定在該時間點 下的孔徑D，由下式求出沖裁孔擴展率。
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