冲压成型用坯料、冲压成型部件及冲压成型部件的制造方法与流程

本发明涉及使用了拼焊坯件的冲压成型用坯料、冲压成型部件及冲压成型部件的制造方法。

背景技术：

1、以汽车等为中心，要求生命周期ghg（整个生命周期中的温室效应气体（greenhouse gas）的排出总量）的降低，以通过削减部件件数、省略工序来实现生产线的高效率化为目的而将多个相连的部件模块作为一个部件（一体化部件）一次进行冲压成型的一体化技术受到关注。因此，伴随着最优化设计的导入，对在部件中将不同品种的钢板组合而一体化的冲压成型用坯料、所谓的拼焊坯件（twb：tailor welded blanks）的基于冲压成型的部件制造的要求提高。关于twb的冲压成型技术，从以前就提出了各种技术（例如专利文献1）。

2、以twb而一体化的冲压成型用坯料（一体化坯料）通常是将由不同厚度、品种的钢板构成的每个部分的坯料（部分坯料）对接并进行激光焊接（线焊接）而制造的。伴随着一体化坯料的大型化，提出了使两个部分坯料局部重叠，并对该重叠部分进行点焊而制造一体化坯料的方法（专利文献2、3）。在部件/模块的大型化和伴随于此的部件制造的高效化、低成本化的潮流中，基于一体化坯料的一次性冲压成型的部件制造越来越受到关注。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：国际公开第2020/059804号

6、专利文献2：国际公开第2020/002335号

7、专利文献3：国际公开第2022/097058号

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、在对将两个部分坯料重叠并接合（例如点焊、重叠焊接等）而得到的一体化坯料进行冲压成型时，有时在部分坯料的重叠的部分观察到裂纹等断裂。当在部件中产生裂纹等断裂时，出于部件品质上的考虑而进行废弃处理，使得部件不会流通。即，冲压成型品的断裂导致生产率的降低。

3、特别是，在利用twb对沿与第一方向交叉的第二方向延伸的第二构件相对于沿第一方向延伸的第一构件连接而成的部件进行冲压成型的情况下，有时在第一构件与第二构件的连接部处坯料弯曲变形的部分即角部产生裂纹。特别是，在第一构件和第二构件都是其截面为帽形、コ字形、l形等那样具有顶板部和立壁部、凸缘部的部件的情况下，在冲压成型时在第一构件与第二构件的连接部处坯料弯曲变形的部分（以下，称为角部）有时会产生裂纹、褶皱（以下，将裂纹和褶皱统称为裂纹）。例如，从第一构件的立壁部到第二构件的立壁部弯曲变形的部分、特别是第二构件的顶板部与立壁部以及第一构件的立壁部的交点附近、以及第一构件的立壁部与凸缘部以及第二构件的立壁部与凸缘部的交点附近等相当于角部。

4、鉴于上述问题，本发明的课题在于，关于至少具有立壁部和顶板部的两个构件以交叉的方式连接而成的部件的冲压成型用坯料，在对将多个部分坯料局部重叠而形成的一体化坯料进行冲压成型时，特别是抑制构件的连接部的角部的裂纹。

5、用于解决课题的手段

6、本技术发明人等为了实现上述课题而进行了深入研究，得到了以下的见解。

7、（a）

8、对于以下状况进行了调查：在制造对沿第一方向延伸的第一构件连接沿与第一方向交叉的第二方向延伸的第二构件而成的、且第一构件和第二构件均至少具有顶板部和立壁部的部件时，对将第一构件用的部分坯料与第二构件用的部分坯料重叠接合而成的一体化坯料进行冲压成型时，在两构件的连接部产生的裂纹。

9、其结果，确认了在两构件的连接部的角部，在对应于两构件的立壁部和凸缘部的部分产生了裂纹。认为由于在将两构件的部分坯料重叠焊接时遍及重叠的部分的整体进行了点焊，因此两构件的立壁部、凸缘部的材料流动被点焊限制，在材料产生大的拉伸应变而产生裂纹。即，第一构件和第二构件的立壁部、凸缘部通过冲压成型而分别向不同的方向弯曲伸展，因此成为复杂的材料流动行为，这被认为是一个原因。

10、另一方面，还确认了在与顶板部对应的部分，在点焊部位未产生裂纹。认为这是因为，顶板部在冲压成型时材料流动少，因此不易产生应变。

11、（b）

12、根据该调查结果，想到如果仅在材料流动少的与顶板部对应的部分将两个部分坯料接合，在与立壁部、凸缘部对应的部分不将两个部分坯料接合，则两个部分坯料能够自由变形，能够避免裂纹，由此进行了开发。

13、（c）

14、进而发现，在显示复杂的材料流动行为的第一构件与第二构件的接合部的对应于立壁部或凸缘部的部分，若预先切除任一部分坯料的复杂的材料流动的部分而形成切口部，则能够抑制因该复杂的材料流动行为引起的裂纹。特别是发现，在以使第二构件与第一构件对接的方式进行连接的部件的情况下，第一构件侧的立壁部进行复杂的变形，因此可以在第一构件的与立壁部对应的部分形成切口部。

15、本发明是基于上述见解而完成的，其主旨如下所述。

16、[1]

17、一种冲压成型用坯料，是部件的冲压成型用坯料，所述部件具有第二构件以与第一构件对接的方式连接的部分，沿第一方向延伸的所述第一构件和沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸的所述第二构件分别具有顶板部以及与所述顶板部连接的至少一个立壁部，

18、所述部件的所述第一构件与所述第二构件的所述连接的部分通过将对应于所述第一构件的第一部分坯料和对应于所述第二构件的第二部分坯料局部地重叠而构成，

19、在作为所述局部地重叠的部分的重叠部中，

20、所述第一部分坯料的与所述第二构件的顶板部对应的部分即突出部与所述第二部分坯料的与所述第二构件的顶板部对应的部分的至少一部分被接合，

21、在所述第一部分坯料中所述突出部与对应于所述第二构件的立壁部的部分之间设有不存在所述第一部分坯料的切口部。

22、根据上述[1]所述的冲压成型用坯料，所述部件典型地是所述第二构件以与所述第一构件的立壁部对接的方式连接的部件。

23、[2]

24、根据[1]所述的冲压成型用坯料，

25、在所述重叠部中，所述第一部分坯料在

26、（a）所述突出部、以及

27、（b）与所述第一构件的立壁部对应的部分中的至少一个具有突起状的舌片部。

28、[3]

29、根据上述[1]所述的冲压成型用坯料，

30、所述第一构件和所述第二构件还具有与所述立壁部连接的凸缘部。

31、[4]

32、根据上述[3]所述的冲压成型用坯料，

33、在所述重叠部中，所述第一部分坯料在

34、（a）所述突出部、

35、（b）与所述第一构件的立壁部对应的部分、以及

36、（c）与所述第一构件的凸缘部对应的部分中的至少一个具有突起状的舌片部。

37、[5]

38、根据上述[1]~[4]中任一项所述的冲压成型用坯料，

39、所述切口部包括与所述第二构件中的作为顶板部与立壁部的边界的棱线对应的部分。

40、即，在所述[1]~[4]中任一项记载的冲压成型用坯料中，所述第一部分坯料不包含与所述第二构件的所述棱线对应的部分。

41、优选的是，所述切口部的前端部分（所述第一部分坯料中的所述突出部的端部与对应于所述第二构件的立壁部的部分的端部相交的部分）不位于与所述第二构件的所述棱线对应的部分。

42、[6]

43、根据上述[1]~[5]中任一项所述的冲压成型用坯料，

44、在所述第一部分坯料中，所述突出部与对应于所述第一构件的立壁的部分之间的边界线和作为所述第一构件的顶板部与立壁部的边界的棱线是分离的。

45、即，划定所述第一构件的顶板部与立壁部的边界的棱线不被分断地连续存在。

46、[7]

47、根据上述[1]~[6]中任一项所述的冲压成型用坯料，

48、所述部件为汽车用部件。

49、[8]

50、一种部件（冲压成型部件），沿第一方向延伸的第一构件和沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸的第二构件分别具有顶板部以及与所述顶板部连接的至少一个立壁部，所述第二构件以与所述第一构件对接的方式连接，

51、所述部件的所述第一构件与所述第二构件连接的部分由将对应于所述第一构件的第一部分坯料和对应于所述第二构件的第二部分坯料局部地重叠而构成的一体化坯料来构成，

52、在作为所述局部地重叠的部分的重叠部中，

53、至少所述第一部分坯料的与所述第二构件的顶板部对应的部分即突出部与所述第二部分坯料的与所述第二构件的顶板部对应的部分被接合，

54、而且，在所述第一部分坯料的所述突出部与对应于所述第二构件的立壁部的部分之间设有不存在所述第一部分坯料的切口部。

55、所述部件典型地是所述第二构件以与所述第一构件的立壁部对接的方式连接的部件（冲压成型部件）。

56、[9]

57、根据上述[8]所述的部件（冲压成型部件），

58、在所述重叠部中，所述第一部分坯料在

59、（a）所述突出部、以及

60、（b）与所述第一构件的立壁部对应的部分中的至少一个具有突起状的舌片部。

61、[10]

62、根据上述[8]所述的部件（冲压成型部件），

63、所述第一构件和所述第二构件还具有与所述立壁部连接的凸缘部。

64、[11]

65、根据上述[10]所述的部件（冲压成型部件），

66、在所述重叠部中，所述第一部分坯料在

67、（a）所述突出部、

68、（b）与所述第一构件的立壁部对应的部分、以及

69、（c）与所述第一构件的凸缘部对应的部分中的至少一个具有突起状的舌片部。

70、[12]

71、根据上述[8]~[11]中任一项所述的部件（冲压成型部件），

72、所述切口部包括与所述第二构件中的作为顶板部与立壁部的边界的棱线对应的部分。

73、即，在所述[8]~[11]中任一项记载的部件（冲压成型部件）中，所述第一部分坯料不包含与所述第二构件的所述棱线对应的部分。

74、优选的是，所述切口部的前端部分（所述第一部分坯料中的所述突出部的端部与对应于所述第二构件的立壁部的部分的端部相交的部分）不位于与所述第二构件的所述棱线对应的部分。

75、[13]

76、根据上述[8]~[12]中任一项所述的部件（冲压成型部件），

77、在所述第一部分坯料中，所述突出部与对应于所述第一构件的立壁的部分之间的边界线和作为所述第一构件的顶板部与立壁部的边界的棱线是分离的。

78、即，划定所述第一构件的顶板部与立壁部的边界的棱线不被分断地连续存在。

79、[14]

80、根据上述[8]~[13]中任一项所述的部件（冲压成型部件），

81、所述部件为汽车用部件。

82、[15]

83、一种部件（冲压成型部件）的制造方法，是第二构件以与第一构件对接的方式而连接的部件的制造方法，沿第一方向延伸的所述第一构件和沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸的所述第二构件分别具有顶板部以及与所述顶板部连接的至少一个立壁部，

84、在所述冲压成型部件的制造方法中，

85、准备与所述第一构件对应的第一部分坯料以及与所述第二构件对应的第二部分坯料，

86、在所述第一部分坯料中，形成所述第一部分坯料的与所述第二构件的顶板部对应的部分即突出部，

87、在所述第一部分坯料的所述突出部与对应于所述第二构件的立壁部的部分之间，设置不存在所述第一部分坯料的切口部，

88、使所述第一坯料和所述第二坯料局部地重叠，

89、在作为所述局部地重叠的部分的重叠部中，

90、至少将所述第一部分坯料的突出部与所述第二部分坯料中的对应于所述第二构件的顶板部的部分的至少一部分接合而形成一体化坯料，

91、对所述一体化坯料进行冲压成型，然后将所述重叠部进一步接合而得到部件（冲压成型部件）。

92、所述部件典型地是所述第二构件以与所述第一构件的立壁部对接的方式连接的部件（冲压成型部件）。

93、[16]

94、根据上述[15]所述的部件（冲压成型部件）的制造方法，

95、在所述重叠部中，所述第一部分坯料在

96、（a）所述突出部、以及

97、（b）与所述第一构件的立壁部对应的部分中的至少一个具有突起状的舌片部，

98、在所述冲压成型后将所述第一部分坯料的舌片部与所述第二构件的立壁部接合。

99、[17]

100、根据上述[15]所述的部件（冲压成型部件）的制造方法，

101、所述第一构件和所述第二构件还具有与所述立壁部连接的凸缘部。

102、[18]

103、根据上述[17]所述的部件（冲压成型部件）的制造方法，

104、在所述重叠部中，所述第一部分坯料在

105、（a）所述突出部、

106、（b）与所述第一构件的立壁部对应的部分、以及

107、（c）与所述第一构件的凸缘部对应的部分中的至少一个具有突起状的舌片部，

108、在所述冲压成型后将所述第一部分坯料的舌片部与所述第二构件的立壁部接合。

109、[19]

110、根据上述[15]~[18]中任一项所述的部件（冲压成型部件）的制造方法，

111、所述切口部包括与所述第二构件中的作为顶板部与立壁部的边界的棱线对应的部分。

112、即，在所述[15]~[18]中任一项记载的部件（冲压成型部件）的制造方法中，所述第一部分坯料不包含与所述第二构件的所述棱线对应的部分。

113、优选的是，所述切口部的前端部分（所述第一部分坯料中的所述突出部的端部与对应于所述第二构件的立壁部的部分的端部相交的部分）不位于与所述第二构件的所述棱线对应的部分。

114、[20]

115、根据上述[15]~[19]中任一项所述的部件（冲压成型部件）的制造方法，在所述第一部分坯料中，所述突出部与对应于所述第一构件的立壁的部分之间的边界线和作为所述第一构件的顶板部与立壁部的边界的棱线是分离的。

116、即，划定所述第一构件的顶板部与立壁部的边界的棱线不被分断地连续存在。

117、[21]

118、根据上述[15]~[20]中任一项所述的部件（冲压成型部件）的制造方法，

119、所述部件为汽车用部件。

120、发明效果

121、根据本发明，对于至少具有立壁部和顶板部的两个构件以交叉的方式连接而成的部件的冲压成型用坯料，在对将多个部分坯料局部地重叠而形成的一体化坯料进行冲压成型时，能够得到抑制了裂纹、特别是两构件的连接部的角部的裂纹的冲压成型部件。由此，即使是复杂形状的大型部件，也能够高效且生产率良好地制造。