JP2002316215A - Method of manufacturing bent article with excellent fatigue property, and bent article - Google Patents
Method of manufacturing bent article with excellent fatigue property, and bent articleInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は自動車の足回り部品
などに有用な疲労特性に優れた曲げ加工品(鋼板の曲げ
加工品)の製造方法及び曲げ加工品に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a bent product (bent product of a steel plate) having excellent fatigue characteristics useful for underbody parts of automobiles and the like, and a bent product.
【0002】[0002]
【従来の技術】鋼板の曲げ加工品は、種々の分野に利用
されているが、自動車の足回り部品などに利用する場
合、繰り返して応力が作用するため、高い疲労特性が要
求される。しかし、鋼板を曲げ加工する場合、曲げ加工
部に面方向(曲げ方向)の引張応力が不可避的に残留し
(以下、残留応力又は引張残留応力と称する)、この引
張残留応力によって曲げ加工部の疲労強度が低下する。2. Description of the Related Art Bent products of steel sheets are used in various fields. However, when they are used for undercarriage parts of automobiles and the like, stress is repeatedly applied thereto, so that high fatigue properties are required. However, when bending a steel sheet, tensile stress in the surface direction (bending direction) inevitably remains in the bent portion (hereinafter referred to as residual stress or residual tensile stress). Fatigue strength decreases.
【0003】疲労強度の低下を防止する方法として、例
えば、特開平8−174080号公報には、所定の曲げ
半径よりも5〜10%小さく曲げた後に、所定の曲げ半
径よりも5〜10%大きく逆曲げする方法が開示されて
いる。また特開平11−61243号公報には、エッジ
部(曲げ加工部)を局部加熱することによって残留応力
を低減する方法が開示されている。しかし、これらの方
法では曲げ加工工程に加えて、残留応力を低減するため
の特別な工程(逆曲げ工程、加熱工程など)を設ける必
要があり、コスト高になる。そのため、実際に自動車部
品(足回り部品など)をプレス加工する場合、前記のよ
うな残留応力低減方法が採用されることは少ない。As a method for preventing a decrease in fatigue strength, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 8-174080 discloses that a bend is made 5 to 10% smaller than a predetermined bend radius and then 5 to 10% smaller than a predetermined bend radius. A method of largely reverse bending is disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-61243 discloses a method of reducing residual stress by locally heating an edge portion (bent portion). However, these methods require a special step (reverse bending step, heating step, etc.) for reducing the residual stress in addition to the bending step, which increases the cost. Therefore, when an automobile part (such as an underbody part) is actually pressed, the above-described residual stress reduction method is rarely adopted.
【0004】逆曲げや加熱を行わずに所望の疲労特性を
確保するためには、鋼種や加工条件を適宜選択して、加
工品を製造することが多い。この場合、ポンチとダイと
の間のクリアランスcは、板厚t+0.1〜0.3mm
程度である(以下、従来法と称する)。しかし、鋼種や
加工条件を適宜選択しても、引張残留応力を十分に低減
できない場合があり、曲げ加工部の疲労強度を十分に高
めることができない場合がある。特に所定量以上の厚み
を有する高張力鋼板を曲げ加工する場合、引張応力が残
留し易く、曲げ加工部の疲労強度を高めるのが困難であ
る。In order to secure desired fatigue characteristics without performing reverse bending or heating, a processed product is often manufactured by appropriately selecting a steel type and processing conditions. In this case, the clearance c between the punch and the die is a plate thickness t + 0.1 to 0.3 mm.
(Hereinafter, referred to as a conventional method). However, even if the steel type and the processing conditions are appropriately selected, the tensile residual stress may not be sufficiently reduced, and the fatigue strength of the bent portion may not be sufficiently increased. In particular, when bending a high-tensile steel sheet having a thickness equal to or more than a predetermined amount, tensile stress tends to remain, and it is difficult to increase the fatigue strength of the bent portion.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明者らは、
引張残留応力を十分に低減できない原因を究明するた
め、詳細な検討を行った。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present inventors
Detailed investigation was conducted to find out the cause of the insufficient reduction of the tensile residual stress.
【0006】第一に、前記従来法でL字曲げ(L曲げ)
を行った場合の応力の挙動について検討した。すなわ
ち、板厚t3.0mm、引張強度780MPaである圧
延鋼板を、ダイとパンチとを用いて角度90°にL字曲
げした。そして加工終了直後(所定の曲げが終了し、か
つ鋼板がダイ及びパンチから力を受けている状態のこと
をいう。以下同じ)の応力の作用状態と、加工後にスプ
リングバックした後の応力の残留状態(残留応力)とを
解析した。なお圧延方向に対して45°方向に部品の形
状的に疲労破壊が発生しやすいため、残留応力として、
圧延方向に対して45°方向の引張残留応力(σ45)を
解析した。First, an L-shaped bending (L-bending) according to the conventional method is used.
The behavior of the stress in the case of performing was investigated. That is, a rolled steel sheet having a thickness of 3.0 mm and a tensile strength of 780 MPa was L-shaped bent at an angle of 90 ° using a die and a punch. Immediately after the end of processing (the state in which predetermined bending is completed and the steel sheet is subjected to a force from a die and a punch; the same applies hereinafter) and the residual stress after springback after processing. The state (residual stress) was analyzed. In addition, since fatigue fracture is likely to occur in the shape of the part in the direction of 45 ° with respect to the rolling direction, as residual stress,
The tensile residual stress (σ 45 ) in the direction of 45 ° with respect to the rolling direction was analyzed.
【0007】図1は、この加工方法を説明するための概
略断面図であり、図2は加工後の曲げ部を示す概略断面
図である。図1に示すように、この例ではダイ2とパッ
ド4とで挟んだ前記鋼板1を、パンチ3によって片側に
L字曲げした。なおダイ2の曲げ肩部の曲率半径Rは1
0mm(曲率半径R/板厚t≒3.3)であり、ダイ2
とパンチ3との間のクリアランスcは、板厚t(3.0
mm)+0.2mm=3.2mm(すなわちクリアラン
スc≒1.07×板厚t)である。この方法では、鋼板
1の曲げは、曲げを行う前からダイ2の肩部(曲面部)
と接触している部分(以下、曲げ開始部と称する)aか
ら始まり、最後に前記肩部と接触する部分(以下、曲げ
終了部と称する)bで終わる。そして前記曲げ開始部a
を原点(0)とし、この曲げ開始部aから曲げ終了部b
に向かう軸I(曲げ終了部bの目盛りを10とする)に
沿って、曲げ部内周側5の応力の挙動を解析した。また
曲げ内周面のうち前記曲げ終了部bに対応する位置を原
点(0)とし、外周面に向かう厚み方向の軸T(この軸
Tと外周面との交点を目盛り10とする)に沿って、応
力の挙動を解析した。図3にスプリングバック後の曲げ
部内周側5の軸I方向(曲げ方向)の面方向残留応力
(σ45)を示し、図4に加工終了直後における軸T方向
(板厚方向)に沿って解析した面方向応力と、スプリン
グバック後の軸T方向(板厚方向)に沿って解析した面
方向残留応力を示す。FIG. 1 is a schematic sectional view for explaining this working method, and FIG. 2 is a schematic sectional view showing a bent portion after working. As shown in FIG. 1, in this example, the steel plate 1 sandwiched between the die 2 and the pad 4 was bent L-shaped to one side by a punch 3. The radius of curvature R of the bending shoulder of the die 2 is 1
0 mm (curvature radius R / plate thickness t ≒ 3.3)
The clearance c between the punch 3 and the plate 3 is a plate thickness t (3.0).
mm) +0.2 mm = 3.2 mm (that is, clearance c ≒ 1.07 × plate thickness t). In this method, the bending of the steel plate 1 starts from the shoulder (curved surface) of the die 2 before bending.
(Hereinafter, referred to as a bending start portion) a and finally ends with a portion (hereinafter, referred to as a bending end portion) b which contacts the shoulder. And the bending start portion a
Is the origin (0), and the bending start portion a to the bending end portion b
The behavior of the stress on the inner peripheral side 5 of the bent portion was analyzed along the axis I (the scale of the bending end portion b is set to 10). A position corresponding to the bending end portion b on the inner circumferential surface of the bend is defined as an origin (0), and along an axis T in a thickness direction toward the outer circumferential surface (an intersection between the axis T and the outer circumferential surface is defined as a scale 10). Then, the behavior of the stress was analyzed. FIG. 3 shows the in-plane residual stress (σ 45 ) in the direction of the axis I (bending direction) of the inner peripheral side 5 of the bent portion after springback, and FIG. The analyzed in-plane stress and the in-plane residual stress analyzed along the axis T direction (plate thickness direction) after springback are shown.
【0008】図3に示すように、曲げ部内周側5におけ
る面方向残留応力は、曲げ開始領域Aでは略一定である
のに対して、曲げ終了領域Bでは著しく高いピークを示
すことを本発明者らは発見した。しかも前記ピーク値
は、曲げ開始領域Aの残留応力よりも大きい。そのた
め、曲げ加工品としての疲労特性は、前記曲げ終了領域
Bの残留応力によって決定されてしまう。従来法では、
曲げ加工部の疲労強度が所望の値になるように、加工方
法を決定しており、前記曲げ開始領域Aの残留応力は前
記所望の値に制御されているにも拘わらず、曲げ終了領
域Bの残留応力が著しく大きいために、その領域で亀裂
が発生し、曲げ加工品の疲労特性が大きく悪化している
ことを突き止めた。As shown in FIG. 3, the present invention shows that the in-plane residual stress on the inner peripheral side 5 of the bending portion is substantially constant in the bending start region A, but shows a remarkably high peak in the bending end region B. Found them. Moreover, the peak value is larger than the residual stress in the bending start region A. Therefore, the fatigue characteristics of the bent product are determined by the residual stress in the bending end region B. In the conventional method,
The bending method is determined so that the fatigue strength of the bent portion becomes a desired value, and the bending stress in the bending start region A is controlled to the desired value, but the bending end region B is controlled. It was found that, because of the remarkably large residual stress, a crack was generated in that region, and the fatigue properties of the bent product were greatly deteriorated.
【0009】曲げ終了領域Bにおいて面方向残留応力の
ピークが発生する原因については、前記図4に基づいて
説明することができる。図5〜図6は、一般的な曲げ加
工(クリアランスcが前記図4の場合よりも十分に広い
曲げ加工など)を行った場合の応力の発生状況を示す図
であり、より詳細には前記図5は、加工終了直後の軸T
(板厚方向)と応力との関係を示す概念図であり、前記
図6はスプリングバック後の軸T(板厚方向)と面方向
残留応力との関係を示す概念図である。また図7〜図8
は、前記図4の解析結果について説明するための概念図
であり、より詳細には前記図7は、加工終了直後の軸T
(板厚方向)と応力との関係を示す概念図であり、前記
図8はスプリングバック後の軸T(板厚方向)と面方向
残留応力との関係を示す概念図である。The reason why the peak of the in-plane residual stress occurs in the bending end region B can be explained with reference to FIG. FIGS. 5 to 6 are views showing the state of generation of stress when a general bending process (such as a bending process in which the clearance c is sufficiently wider than the case of FIG. 4) is performed. FIG. 5 shows the axis T immediately after the end of machining.
FIG. 6 is a conceptual diagram showing the relationship between the stress (in the thickness direction) and the stress, and FIG. 6 is a conceptual diagram showing the relationship between the axis T (in the thickness direction) after springback and the residual stress in the surface direction. 7 and 8
FIG. 7 is a conceptual diagram for explaining the analysis result of FIG. 4. More specifically, FIG.
FIG. 8 is a conceptual diagram showing the relationship between the stress (in the thickness direction) and stress, and FIG. 8 is a conceptual diagram showing the relationship between the axis T (in the thickness direction) after springback and the residual stress in the surface direction.
【0010】図5に示すように、一般的な曲げ加工を行
う場合、加工終了直後には曲げ部内周側には圧縮応力
(面方向の圧縮応力)が発生し、曲げ部外周には引張応
力(面方向の引張応力)が発生している。そして加工
後、曲げ加工品を離型すると、加工終了直後に発生して
いた各応力を打ち消すようにスプリングバックする。そ
して図6に示すように、曲げ部内周側には、引張応力
(面方向の引張応力)が残留することとなる。As shown in FIG. 5, when a general bending process is performed, a compressive stress (compressive stress in the surface direction) is generated on the inner peripheral side of the bent portion immediately after the completion of the bending, and a tensile stress is generated on the outer peripheral portion of the bent portion. (Tensile stress in the plane direction) has occurred. After processing, when the bent product is released from the mold, springback is performed so as to cancel each stress generated immediately after the processing is completed. Then, as shown in FIG. 6, a tensile stress (tensile stress in a surface direction) remains on the inner peripheral side of the bent portion.
【0011】そして前記従来法による曲げ加工(クリア
ランスc=1.07×板厚tの加工)を行った場合、図
7〜図8に示すように、スプリングバック後の曲げ部内
周側の引張残留応力はさらに大きくなるのである。すな
わち図7、図8中、太線は従来法(クリアランスc=
1.07×板厚tの曲げ加工)に対応し、図4の解析結
果に相当する。破線は従来法での板厚方向の圧縮応力
(金型から受ける反力として作用する板厚方向の圧縮応
力)を示す。細線は前記一般的な曲げ加工(クリアラン
スcが十分に大きい曲げ加工)に対応し、前記図5、図
6に示すグラフに相当する。In the case of performing the bending process (the process of clearance c = 1.07 × plate thickness t) according to the above-mentioned conventional method, as shown in FIGS. The stress is even greater. That is, in FIGS. 7 and 8, the thick line indicates the conventional method (clearance c =
1.07 × bending thickness t), which corresponds to the analysis result of FIG. The broken line shows the compressive stress in the thickness direction (compressive stress in the thickness direction acting as a reaction force received from the mold) in the conventional method. The thin line corresponds to the general bending (bending with sufficiently large clearance c), and corresponds to the graphs shown in FIGS.
【0012】従来法の条件(クリアランスc=1.07
×板厚t)に従って曲げ加工した場合、図7の破線に示
すように、鋼板の内周部付近に板厚方向の圧縮応力が発
生しており、そのため鋼板内周部付近の面方向圧縮応力
も増大する。そしてこの増大した面方向の圧縮応力が、
スプリングバック後には、局所的な引張応力として残留
するのである。すなわち、板厚方向の圧縮応力が内周部
付近にのみ発生する場合、前記増大した面方向の圧縮応
力は、スプリングバック後の面方向の圧縮応力として寄
与するよりも(すなわちスプリングバック後の面方向の
引張応力を下げる力として寄与するよりも)、モーメン
トとして作用して、スプリングバック後の引張応力を増
大させる力として寄与するのである。そのため、スプリ
ングバック後には、図8の太線に示すように、曲げ内周
部に引張応力が残存しており、しかも一般的な曲げ加工
(細線参照)に比べても、曲げ内周部の面方向の圧縮応
力が増大する。The condition of the conventional method (clearance c = 1.07)
When the sheet is bent in accordance with the sheet thickness t), as shown by the broken line in FIG. 7, a compressive stress in the thickness direction is generated near the inner peripheral portion of the steel sheet, and therefore, the compressive stress in the surface direction near the inner peripheral portion of the steel sheet is generated. Also increase. And this increased compressive stress in the plane direction is
After the springback, it remains as a local tensile stress. That is, when the compressive stress in the thickness direction is generated only in the vicinity of the inner peripheral portion, the increased compressive stress in the planar direction does not contribute as the compressive stress in the planar direction after the spring back (ie, the surface after the spring back). Rather than acting as a force that lowers the tensile stress in the direction), it acts as a moment and contributes as a force that increases the tensile stress after springback. Therefore, after the springback, as shown by the thick line in FIG. 8, a tensile stress remains in the inner peripheral portion of the bend. Direction compressive stress increases.
【0013】以上詳述したように、本発明者らの第1の
原因究明検討により、従来の方法では、曲げ終了領域B
の面方向残留応力のピーク値(以下、単に「曲げ終了領
域Bの残留応力」と称する場合がある)が、曲げ開始領
域Aの面方向残留応力の最大値(以下、単に「曲げ開始
領域Aの残留応力」と称する場合がある)よりも高くな
る場合があるために、曲げ加工品の疲労特性が悪化する
場合があることが明らかとなった。そこで、第2に、ど
のような場合に、曲げ終了領域Bの残留応力が、曲げ開
始領域Aの残留応力よりも高くなるかについて検討を行
った。As described in detail above, according to the present inventors' first investigation into the cause, the conventional method shows that the bending end region B
Is the maximum value of the in-plane residual stress in the bending start area A (hereinafter simply referred to as “residual stress in the bending end area B”) (hereinafter simply referred to as “the bending start area A”). In some cases, it may be referred to as “residual stress” in some cases). Therefore, secondly, a study was performed on when the residual stress in the bending end region B becomes higher than the residual stress in the bending start region A.
【0014】板厚tを1.2〜6.2mmに代える他
は、前記第1の検討と同様の条件(すなわち、鋼板の引
張強度=780MPa、ダイの肩部の曲率半径R=10
mm、クリアランスc=板厚t+0.2mm;従って、
曲率半径R/板厚t=1.6〜8.3となり、クリアラ
ンスc=1.03×板厚t〜1.17×板厚tとなる)
で曲げ加工し、スプリングバック後の曲げ部内周側5の
面方向残留応力を解析した。その結果、本発明者らは、
曲げ終了領域Bの残留応力が、曲げ開始領域Aの残留応
力よりも高くなるのは、曲率半径R/板厚tが2以上と
なる場合であることを突き止めた。Except that the thickness t is changed to 1.2 to 6.2 mm, the same conditions as those in the first study (namely, tensile strength of the steel plate = 780 MPa, radius of curvature R of the shoulder portion of the die = 10)
mm, clearance c = plate thickness t + 0.2 mm;
(The radius of curvature R / plate thickness t = 1.6 to 8.3, and clearance c = 1.03 × plate thickness t to 1.17 × plate thickness t)
, And the in-plane residual stress on the inner peripheral side 5 of the bent portion after springback was analyzed. As a result, we have:
It has been found that the residual stress in the bending end region B becomes higher than the residual stress in the bending start region A when the radius of curvature R / the plate thickness t is 2 or more.
【0015】図9は前記解析結果を整理したグラフであ
り、曲げ終了領域Bの残留応力と曲げ開始領域Aの残留
応力との差と、曲率半径R/板厚tとの関係を示してい
る。このグラフより明らかなように、曲率半径R/板厚
tが2以上のとき、曲げ終了領域Bの残留応力が、曲げ
開始領域Aの残留応力よりも高くなり、その結果、曲げ
加工品の疲労特性が悪化することを突き止めた。FIG. 9 is a graph showing the results of the analysis, and shows the relationship between the difference between the residual stress in the bending end region B and the residual stress in the bending start region A and the radius of curvature R / plate thickness t. . As is clear from this graph, when the radius of curvature R / the plate thickness t is 2 or more, the residual stress in the bending end region B becomes higher than the residual stress in the bending start region A, and as a result, the fatigue of the bent product We found that the characteristics deteriorated.
【0016】換言すれば、従来法(クリアランスc=
1.03×板厚t〜1.17×板厚t程度)において疲
労特性が悪化するのは、曲率半径R/板厚tが2以上の
場合であるといえる。In other words, the conventional method (clearance c =
(1.03 × plate thickness t to about 1.17 × plate thickness t), the fatigue characteristics deteriorate when the radius of curvature R / the plate thickness t is 2 or more.
【0017】本発明は上記の様な事情に着目してなされ
たものであって、その目的は、曲率半径R/板厚tが2
以上となる鋼板の曲げ加工をしても、曲げ戻しや加熱な
どの特別な残留応力低減工程によることなく、残留応力
を低減でき、曲げ部の疲労特性を向上できる曲げ加工品
の製造方法、及び曲げ加工品を提供することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and the object is to achieve a curvature radius R / plate thickness t of 2
Even when the steel sheet is bent as described above, a method for manufacturing a bent product that can reduce the residual stress and improve the fatigue properties of the bent portion without using a special residual stress reduction step such as bending back and heating, and It is to provide a bent product.
【0018】なお特開昭56−117831号公報及び
特開平7−155843号公報には、U字曲げ加工後の
外そりを防止するため、ダイとパンチとの間のクリアラ
ンスを板厚の1.0〜1.4倍(特開昭56−1178
31号公報)、又は85〜100%(特開平7−155
843号公報)にする方法が開示されているものの、こ
れら公報には疲労特性について開示も示唆もされておら
ず、しかもU字曲げに特有の外そりを防止する方法であ
って、外そりが発生する虞がもともとないL字曲げとは
無関係の発明である。Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 56-117831 and 7-158443 disclose a clearance between a die and a punch having a thickness of 1 mm in order to prevent external warpage after U-shaped bending. 0 to 1.4 times (JP-A-56-1178)
No. 31) or 85 to 100% (JP-A-7-155)
No. 843), however, these publications do not disclose or suggest fatigue characteristics, and furthermore, a method for preventing a warp peculiar to U-shaped bending. This is an invention unrelated to L-shaped bending, which has no possibility of occurrence.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するために、鋭意検討を行った。すなわち前記原
因究明検討で述べたように、板の内周部付近にのみ板厚
方向に圧縮応力が発生すると、板厚方向の圧縮応力が発
生しない場合に比べて、スプリングバック後の引張残留
応力がさらに増大してしまう(図7、図8参照)。とこ
ろが、さらに検討を続けたところ、板厚方向の圧縮応力
を深く発生させると、例えば、板の略中心部(板厚方向
の略中心部)にまで発生させると、スプリングバック後
の引張残留応力(曲げ部内周側の曲げ終了領域Bの引張
残留応力)が著しく低減され、疲労特性を著しく向上さ
せることができることを見出した。そして板の略中心部
(板厚方向の略中心部)にまで板厚方向の圧縮応力を発
生させるためには、ダイとパンチとの間のクリアランス
cを、従来法(1.03×板厚t〜1.17×板厚t)
よりも小さくすればよいことを突き止め、本発明を完成
した。Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems. That is, as described in the investigation of the cause, when compressive stress is generated only in the vicinity of the inner peripheral portion of the plate in the thickness direction, the tensile residual stress after springback is smaller than when no compressive stress is generated in the thickness direction. Is further increased (see FIGS. 7 and 8). However, as a result of further study, when compressive stress in the plate thickness direction is generated deeply, for example, when the compressive stress is generated substantially at the center of the plate (substantially at the center in the plate thickness direction), the tensile residual stress after springback is generated. (Tensile residual stress in the bending end region B on the inner peripheral side of the bent portion) is significantly reduced, and it has been found that fatigue characteristics can be significantly improved. Then, in order to generate a compressive stress in the thickness direction up to a substantially central portion of the plate (substantially the center portion in the thickness direction), the clearance c between the die and the punch is determined by the conventional method (1.03 × thickness). t-1.17 x thickness t)
The inventors of the present invention have found that it is necessary to make the size smaller than the above, and completed the present invention.
【0020】すなわち上記目的を達成し得た本発明の曲
げ加工品の製造方法とは、板厚tが0.7〜10mm
(好ましくは2〜4mm)、引張強度が490MPa以
上(好ましくは490〜1000MPa)である鋼板
を、肩部の曲率半径Rが前記板厚tの2倍以上(好まし
くは2.2倍以上、又は2.5〜4倍程度)であるダイ
と、パンチとを用いて角度70°以上(好ましくは80
°〜100°程度)の略L字曲げ加工をすることによっ
て曲げ加工品を製造する方法であって、ダイとパンチと
の間のクリアランスcが、前記板厚t以上(好ましくは
板厚t+10μm以上)であり、1.02×板厚t以下
である点に要旨を有するものである。この製造方法によ
れば疲労特性に優れた曲げ加工品を製造できる。That is, the manufacturing method of the bent product of the present invention which can achieve the above object is that the thickness t is 0.7 to 10 mm.
(Preferably 2 to 4 mm), a steel plate having a tensile strength of 490 MPa or more (preferably 490 to 1000 MPa), a curvature radius R of a shoulder portion is twice or more (preferably 2.2 or more, or more) the plate thickness t. Using a die having a diameter of 2.5 to 4 times and a punch, the angle is 70 ° or more (preferably 80 °).
A method of manufacturing a bent product by performing a substantially L-shaped bending process of about 100 ° to about 100 °, wherein a clearance c between a die and a punch is equal to or more than the plate thickness t (preferably, a plate thickness t + 10 μm or more). ), And has a gist in that it is 1.02 × plate thickness t or less. According to this manufacturing method, a bent product having excellent fatigue characteristics can be manufactured.
【0021】また上記目的を達成し得た本発明の曲げ加
工品とは、曲げ終了領域(B)の残留応力のピークが、
曲げ開始領域(A)の残留応力の最大値以下(好ましく
は前記最大値に対して20〜100%)である点に要旨
を有するものである。The bent product according to the present invention, which has achieved the above object, has a peak of residual stress in the bending end region (B),
The point is that the residual stress in the bending start area (A) is not more than the maximum value (preferably 20 to 100% of the maximum value).
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】本発明では、板厚0.7〜10m
m程度、引張強度490MPa以上の鋼板を略L字曲げ
加工する。このような特性(板厚、引張強度)を有する
鋼板を対象とするのは、このような鋼板を従来法で曲げ
加工すると引張応力が残留し、疲労特性が悪くなりやす
いからである。本発明では、このような鋼板を曲げ加工
しても疲労特性を悪化させない。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, a plate thickness of 0.7 to 10 m is used.
A steel plate having a tensile strength of about 490 MPa or more is bent approximately L-shaped. The reason why a steel sheet having such properties (plate thickness and tensile strength) is intended is that when such a steel sheet is bent by a conventional method, tensile stress remains and fatigue properties are likely to deteriorate. In the present invention, even if such a steel plate is bent, the fatigue characteristics are not deteriorated.
【0023】板厚は、前記範囲の内から用途に応じて適
宜選択できるが、例えば構造部材として使用する場合、
板厚は1.0mm以上、強度がさらに求められる場合に
は1.5mm以上であってもよい。この様な厚みの鋼板
に本発明を適用することが推奨される。一方、板厚が厚
すぎると、後述の曲率半径R/板厚tが小さくなる場合
がある。すなわち曲げ加工を行う場合、ダイの肩部の曲
率半径Rにはある程度上限があるため、板厚tを極端に
厚くするとR/tが小さくなり(後述で規定する下限値
より小さくなり)、本発明の効果が得られない。また加
工品が重くなるために用途(自動車部品など)によって
は望ましくない。板厚は、10mm以下、好ましくは5
mm以下、さらに好ましくは4mm以下である。The thickness of the sheet can be appropriately selected from the above range according to the application. For example, when the sheet is used as a structural member,
The plate thickness may be 1.0 mm or more, and when strength is further required, it may be 1.5 mm or more. It is recommended to apply the present invention to a steel plate having such a thickness. On the other hand, if the plate thickness is too thick, the radius of curvature R / the plate thickness t described below may be reduced. That is, when performing the bending process, the curvature radius R of the shoulder portion of the die has an upper limit to some extent. Therefore, when the plate thickness t is extremely increased, R / t becomes small (below the lower limit specified later), and The effect of the invention cannot be obtained. In addition, since the processed product becomes heavy, it is not desirable in some applications (such as automobile parts). The board thickness is 10 mm or less, preferably 5
mm or less, more preferably 4 mm or less.
【0024】引張強度は、好ましくは600MPa以
上、さらに好ましくは780MPa以上である。なお引
張強度の上限は特に限定されないが、通常1000MP
a以下の鋼板を使用することが多い。The tensile strength is preferably at least 600 MPa, more preferably at least 780 MPa. Although the upper limit of the tensile strength is not particularly limited, it is usually 1000MP.
In many cases, a steel plate of a or less is used.
【0025】なお前記板厚、及び引張強度を有する限
り、鋼板の種類(成分、組織など)は特に限定されず、
鋼板は圧延鋼板であってもよく、圧延されていなくても
よい。The type (component, structure, etc.) of the steel sheet is not particularly limited as long as it has the above-mentioned sheet thickness and tensile strength.
The steel sheet may be a rolled steel sheet or may not be rolled.
【0026】本発明では、前記鋼板を前記図1及び図2
に示すようにして、略L字曲げ加工する(図1及び図2
と同じ部分については重複説明を避ける)。なお本発明
では、曲率半径Rは、前記板厚tの2倍以上(曲率半径
R/板厚t=2以上)である。曲率半径R/板厚t=2
以上(又は2.0以上)とするのは、この範囲において
従来法に従って加工すると引張残留応力を低減できない
ためである。本発明では、曲率半径R/板厚tが前記範
囲であっても、引張応力を十分に低減できる。曲率半径
Rと板厚tとの比(R/t)は、好ましくは2.2以
上、より好ましくは2.5以上(特に2.6以上)であ
り、好ましくは7.8以下、より好ましくは5以下(特
に4以下)である。In the present invention, the steel plate is connected to the steel plate shown in FIGS.
1 and 2 (FIGS. 1 and 2).
Avoid duplicate explanations for the same parts as above.) In the present invention, the radius of curvature R is at least twice the thickness t (the radius of curvature R / the thickness t = 2 or more). Curvature radius R / plate thickness t = 2
The reason for the above (or 2.0 or more) is that when processing is performed according to the conventional method in this range, the tensile residual stress cannot be reduced. In the present invention, the tensile stress can be sufficiently reduced even when the radius of curvature R / the thickness t is in the above range. The ratio (R / t) of the radius of curvature R to the plate thickness t is preferably 2.2 or more, more preferably 2.5 or more (especially 2.6 or more), and preferably 7.8 or less, more preferably Is 5 or less (especially 4 or less).
【0027】そして本発明においては、ダイ2とパンチ
3との間のクリアランスcを、従来法(クリアランスc
=1.03×板厚t〜1.17×板厚t)より狭くし、
より具体的には板厚t以上(1.00×板厚t以上)、
1.02×板厚t以下(1.024×板厚tを含む)に
する。図10は、曲げ終了領域Bの残留応力と曲げ開始
領域Aの残留応力との差と、前記クリアランスcとの関
係を示すグラフである。このグラフより明らかなよう
に、クリアランスc/板厚tを1.02以下(すなわち
クリアランスcを1.02×板厚t以下)にすれば、曲
げ終了領域Bの残留応力を曲げ終了領域Aの残留応力よ
りも小さくでき、曲げ加工品の疲労特性を向上できる。In the present invention, the clearance c between the die 2 and the punch 3 is determined by the conventional method (clearance c).
= 1.03 x thickness t ~ 1.17 x thickness t)
More specifically, the sheet thickness t or more (1.00 × sheet thickness t or more),
1.02 x sheet thickness t or less (including 1.024 x sheet thickness t). FIG. 10 is a graph showing the relationship between the difference between the residual stress in the bending end region B and the residual stress in the bending start region A and the clearance c. As is clear from this graph, if the clearance c / plate thickness t is set to 1.02 or less (that is, the clearance c is set to 1.02 × plate thickness t or less), the residual stress in the bending end region B is reduced. It can be smaller than the residual stress, and the fatigue properties of the bent product can be improved.
【0028】なお前記用語「曲げ開始領域Aの残留応
力」において、「曲げ開始領域A」とは、曲げ部内周側
のうち曲げ開始部a付近の領域(例えば前述の図2に示
す軸Iにおいて、I=−3〜4程度の領域)の残留応力
のことを意味する。また「残留応力」とは面方向の引張
残留応力のことを意味し、より正確には各面方向(例え
ば、圧延鋼板を使用する場合には圧延方向に対して0〜
180°)のうち引張応力が最も大きくなる方向での引
張応力のことを意味する。また用語「曲げ終了領域Bの
残留応力」において、「曲げ終了領域B」とは、曲げ部
内周側のうち曲げ終了部b付近の領域(例えば前述の図
2に示す軸Iにおいて、I=6〜13程度の領域)の残
留応力のことを意味する。また「残留応力」は、前記
「曲げ終了領域A」の場合と同じ意味である。In the term "residual stress in the bending start region A", the "bending start region A" is defined as a region near the bending start portion a on the inner peripheral side of the bending portion (for example, in the axis I shown in FIG. , I = about -3 to 4). The term “residual stress” refers to the tensile residual stress in the plane direction, and more precisely, in each plane direction (for example, 0 to the rolling direction when a rolled steel sheet is used).
180 °) in the direction in which the tensile stress is the largest. In the term “residual stress in the bending end region B”, “bending end region B” refers to a region near the bending end portion b on the inner peripheral side of the bending portion (for example, in the axis I shown in FIG. (Approximately 13 regions). “Residual stress” has the same meaning as in the “bending end area A”.
【0029】所定のクリアランスcにすることによって
曲げ終了領域Bの残留応力を低減できるのは、以下の理
由によるものと思われる。この理由を図11〜図13を
参照しながら説明する。図11は、クリアランスcと加
工終了直後の板厚方向の圧縮応力との関係を示す概略断
面図であり、図12は、前記所定のクリアランスcで加
工したときの加工終了直後の軸T(板厚方向)と応力と
の関係を示すグラフ(概念)であり、図12はスプリン
グバック後の軸T(板厚方向)と面方向残留応力との関
係を示すグラフ(概念)である。It is considered that the residual stress in the bending end region B can be reduced by setting the predetermined clearance c for the following reason. The reason will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing the relationship between the clearance c and the compressive stress in the sheet thickness direction immediately after the completion of the processing. FIG. FIG. 12 is a graph (concept) showing the relationship between the stress (in the thickness direction) and the stress, and FIG. 12 is a graph (concept) showing the relationship between the axis T (the plate thickness direction) after springback and the residual stress in the surface direction.
【0030】すなわちダイ2とパンチ3との間のクリア
ランスcが広いと、図11(a)に示すように、板厚方
向の圧縮応力10は鋼板1の表面付近のみにしか発生し
ないのに対し、ダイ2とパンチ3との間のクリアランス
cが狭いと、図11(b)に示すように、板厚方向の圧
縮応力10は鋼板1の表面部のみならず内部にまで発生
する。That is, when the clearance c between the die 2 and the punch 3 is large, the compressive stress 10 in the thickness direction is generated only near the surface of the steel sheet 1 as shown in FIG. When the clearance c between the die 2 and the punch 3 is small, the compressive stress 10 in the thickness direction is generated not only in the surface portion of the steel plate 1 but also in the inside thereof, as shown in FIG.
【0031】そして板厚方向の圧縮応力10が鋼板の内
部にまで発生すると、図12、図13に示すように、ス
プリングバック後の曲げ部内周側の引張残留応力を著し
く低減できるのである。すなわち図12、図13中、太
線は所定のクリアランスcで加工した場合の応力(面方
向応力、面方向残留応力)を示し、破線はこの条件下で
の板厚方向の圧縮応力(金型から受ける反力として作用
する板厚方向の圧縮応力)を示し、細線は前記板厚方向
の圧縮応力が無い一般的な曲げ加工を行った場合の面方
向応力(又は面方向残留応力)を示す。When the compressive stress 10 in the thickness direction extends to the inside of the steel sheet, as shown in FIGS. 12 and 13, the tensile residual stress on the inner peripheral side of the bent portion after springback can be significantly reduced. That is, in FIGS. 12 and 13, a thick line indicates a stress (plane stress, plane direction residual stress) in the case of machining with a predetermined clearance c, and a broken line indicates a compressive stress in the sheet thickness direction (from the mold) under this condition. The thin line indicates the surface stress (or the surface residual stress) when a general bending process without the above-mentioned thickness direction compressive stress is performed.
【0032】クリアランスcを従来法(1.03×板厚
t〜1.17×板厚t程度)よりも小さくすると、上述
したように、加工終了直後において板厚方向の圧縮応力
を板の内部にまで発生させることができる(図12の破
線参照)。このような状態で加工すると、面方向引張応
力が発生するポイントが、従来レベル(前記図7参照)
よりも曲げ内周部に近い側に大きくシフトするため、曲
げモーメントが大きく減少する。その結果、板厚方向の
圧縮応力が内周部付近にのみ発生する従来法と異なり、
面方向の圧縮応力は、モーメントとして作用してスプリ
ングバック後の引張応力を増大させるよりもむしろ、ス
プリングバック後の面方向の圧縮応力として寄与する
(すなわちスプリングバック後の面方向の引張応力を下
げる力として寄与する)。そのため、図13に示すよう
に、曲げ内周部の面方向の圧縮応力を著しく低減でき
る。When the clearance c is made smaller than the conventional method (approximately 1.03.times.plate thickness t to 1.17.times.plate thickness t), as described above, the compressive stress in the plate thickness direction immediately after the end of the processing is reduced to the inside of the plate. (See the broken line in FIG. 12). When processing is performed in such a state, the point at which the tensile stress in the surface direction occurs is at the conventional level (see FIG. 7).
The bending moment is greatly reduced to the side closer to the bending inner peripheral portion, so that the bending moment is greatly reduced. As a result, unlike the conventional method in which the compressive stress in the thickness direction occurs only near the inner periphery,
The in-plane compressive stress contributes as the in-plane compressive stress after springback rather than acting as a moment to increase the post-springback tensile stress (ie, lowering the in-plane tensile stress after springback). Contribute as power). Therefore, as shown in FIG. 13, the compressive stress in the surface direction of the bending inner peripheral portion can be significantly reduced.
【0033】クリアランスcは、好ましくは1.015
×板厚t以下、さらに好ましくは1.01×板厚t以下
である。クリアランスcが小さいほど曲げ終了領域Bの
残留応力を低減できる。一方、クリアランスcは、好ま
しくは1.00×板厚t+10μm以上であり、板厚に
よっては1.00×板厚t+20μm以上であってもよ
い。クリアランスcを大きくする程、パンチ3による鋼
板1の表面の損傷を防止できる。The clearance c is preferably 1.015
× plate thickness t or less, more preferably 1.01 × plate thickness t or less. As the clearance c is smaller, the residual stress in the bending end region B can be reduced. On the other hand, the clearance c is preferably 1.00 × plate thickness t + 10 μm or more, and may be 1.00 × plate thickness t + 20 μm or more depending on the plate thickness. As the clearance c is increased, the damage of the surface of the steel plate 1 by the punch 3 can be prevented.
【0034】またダイ及び/又はパンチには、必要に応
じて、テーパー(傾斜面)を形成してもよい。テーパー
を形成することにより、パンチによる鋼板のかじりを防
止でき、また鋼板がダイやパンチに焼きつくのを防止で
きる。The die and / or the punch may be formed with a taper (inclined surface) as required. By forming the taper, galling of the steel plate by the punch can be prevented, and the steel plate can be prevented from sticking to the die or the punch.
【0035】なおテーパーを形成した場合のクリアラン
スcについて、図14、図15を参照しながら説明す
る。図14はパンチ3にテーパー6を形成した例につい
て説明するための概略断面図であり、図15はダイ2に
テーパー7を形成した例について説明するための概略断
面図である。上述したように、本発明において曲げ部内
周側の引張残留応力を低減できるのは、クリアランスc
を小さくすることによって、鋼板1の内部にまで板厚方
向の圧縮応力を発生させているためであり、この板厚方
向の圧縮応力とは、加工直後の軸T(上述の図2で示し
たように、曲げ終了部bにおける板厚方向の軸のことを
いう)における圧縮応力のことをいう。従って、テーパ
ーを形成した場合のクリアランスcとは、加工直後の曲
げ終了部bにおけるクリアランスのことをいう(図1
4、図15参照)。The clearance c when the taper is formed will be described with reference to FIGS. FIG. 14 is a schematic sectional view for explaining an example in which the taper 6 is formed in the punch 3, and FIG. 15 is a schematic sectional view for explaining an example in which the taper 7 is formed in the die 2. As described above, in the present invention, the tensile residual stress on the inner peripheral side of the bent portion can be reduced because of the clearance c
This is because the compression stress in the sheet thickness direction is generated up to the inside of the steel sheet 1 by reducing the diameter T. The compression stress in the sheet thickness direction is defined as the axis T immediately after processing (as shown in FIG. (Refers to the axis in the plate thickness direction at the bending end portion b as described above). Therefore, the clearance c when the taper is formed refers to the clearance at the bending end portion b immediately after the processing (FIG. 1).
4, see FIG. 15).
【0036】曲げの角度は、通常、70°以上(好まし
くは80°以上)である。なお曲げの角度は120°以
下(特に100°以下)であることが多い。The bending angle is usually 70 ° or more (preferably 80 ° or more). The bending angle is often 120 ° or less (especially 100 ° or less).
【0037】上記のようにして得られた曲げ加工品は、
曲げ終了領域(B)の残留応力のピークが、曲げ開始領
域(A)の残留応力の最大値以下(好ましくは前記最大
値の80%以下、さらに好ましくは60%以下)であ
る。そのため、曲げ加工品としての疲労特性が、前記曲
げ終了領域Bの残留応力によって決定されてしまうこと
がなく、曲げ加工品の疲労特性を高めることができる。The bent product obtained as described above is
The peak of the residual stress in the bending end region (B) is equal to or less than the maximum value of the residual stress in the bending start region (A) (preferably 80% or less, more preferably 60% or less of the maximum value). Therefore, the fatigue characteristics of the bent product are not determined by the residual stress in the bending end region B, and the fatigue characteristics of the bent product can be improved.
【0038】なお前記曲げ終了領域(B)の残留応力の
ピークは、曲げ開始領域(A)の残留応力の最大値に対
して、通常20%以上であり、50%以上であることが
多い。The peak of the residual stress in the bending end region (B) is usually 20% or more, and often 50% or more, with respect to the maximum value of the residual stress in the bending start region (A).
【0039】本発明によって得られた曲げ加工品は、疲
労特性が優れているため、構造部材の他、繰返して応力
を受けるような製品(自動車部品、特に自動車の足回り
部品など)に有用である。The bent product obtained by the present invention has excellent fatigue properties and is useful for structural members as well as products that are repeatedly subjected to stress (automobile parts, especially automobile underbody parts, etc.). is there.
【0040】[0040]
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限
を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範
囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であ
り、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含され
る。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. Of course, the present invention can be embodied with modifications, and all of them are included in the technical scope of the present invention.
【0041】実施例1〜2及び比較例1〜2 板厚3mm、引張強度780MPaの圧延鋼板を、肩部
の曲率半径Rが10mm(曲率半径R/板厚t≒3.
3)であるダイ2を用い、前記図1に示すようにして角
度約90°にL字曲げ加工を行う際の圧縮残留応力を解
析によって求めた。Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 A rolled steel plate having a thickness of 3 mm and a tensile strength of 780 MPa was prepared by setting the radius of curvature R of the shoulder to 10 mm (curvature radius R / thickness t ≒ 3.
Using the die 2 of 3), the compressive residual stress when performing the L-shaped bending at an angle of about 90 ° as shown in FIG. 1 was obtained by analysis.
【0042】ダイ2とパンチ3との間のクリアランスc
を、3.00mm(クリアランスc=1.00×板厚
t;実施例1)、3.05mm(クリアランスc≒1.
017×板厚t;実施例2)、3.10mm(クリアラ
ンスc≒1.033×板厚t;比較例1)、又は3.2
0mm(クリアランスc≒1.067×板厚t;比較例
2)とし、下記に示すようにして残留応力を計算した。The clearance c between the die 2 and the punch 3
3.00 mm (clearance c = 1.00 × plate thickness t; Example 1), 3.05 mm (clearance c ≒ 1.
017 × plate thickness t; Example 2), 3.10 mm (clearance c ≒ 1.033 × plate thickness t; Comparative Example 1), or 3.2
With 0 mm (clearance cmm1.067 × plate thickness t; Comparative Example 2), the residual stress was calculated as described below.
【0043】残留応力の計算には、弾塑性有限要素法を
用いて解析を行い、加工及びスプリングバック後の内部
応力値を各要素の積分点について読みとった。用いた要
素サイズは0.3×0.3mmサイズで、平面ひずみ要
素で計算した。板とダイ、板とパンチはクーロン摩擦を
仮定し、各摩擦係数は0.1とした。For the calculation of the residual stress, analysis was performed using the elasto-plastic finite element method, and the internal stress value after processing and springback was read for the integration point of each element. The element size used was a 0.3 × 0.3 mm size, and was calculated using a plane strain element. The plate and the die and the plate and the punch assumed Coulomb friction, and each friction coefficient was 0.1.
【0044】スプリングバック後の曲げ部内周側の引張
残留応力(この例では、鋼板の圧延方向に対して45°
方向の引張残留応力)を図16に示す。図16から明ら
かなように、比較例1、2では、曲げ終了領域Bの残留
応力のピークが、曲げ開始領域Aの残留応力よりも大き
いのに対して、実施例1、2では、曲げ終了領域Bの残
留応力のピークが、曲げ開始領域Aの残留応力の最大値
以下である。そのため、実施例1、2によれば、曲げ加
工品の疲労特性を向上できる。The tensile residual stress on the inner peripheral side of the bent portion after springback (in this example, 45 ° with respect to the rolling direction of the steel sheet)
FIG. 16 shows the tensile residual stress in each direction). As is clear from FIG. 16, in Comparative Examples 1 and 2, the peak of the residual stress in the bending end area B is larger than the residual stress in the bending start area A, whereas in Examples 1 and 2, the bending end The peak of the residual stress in the region B is equal to or less than the maximum value of the residual stress in the bending start region A. Therefore, according to the first and second embodiments, the fatigue characteristics of the bent product can be improved.
【0045】また加工終了直後における軸T方向(板厚
方向)に沿って解析した面方向応力と、スプリングバッ
ク後の軸T方向(板厚方向)に沿って解析した面方向残
留応力を、前記図4(比較例2の場合)、及び図17
(実施例1の場合)に示す。図4(比較例2;クリアラ
ンスc=1.067×板厚t)と図17(実施例1;ク
リアランスc=1.00×板厚t)との対比から明らか
なように、クリアランスcが大きいと、曲げモーメント
を小さくできず、スプリングバック後の軸T=0におけ
る引張残留応力が大きくなるのに対して(比較例2)、
クリアランスcが小さいと、曲げモーメントを小さくで
き、スプリングバック後の軸T=0における引張残留応
力を小さくできる(実施例1)。Further, the in-plane stress analyzed along the axis T direction (sheet thickness direction) immediately after the end of the processing and the in-plane residual stress analyzed along the axis T direction (sheet thickness direction) after springback are calculated as described above. 4 (in the case of Comparative Example 2) and FIG.
(In the case of the first embodiment). As is clear from the comparison between FIG. 4 (Comparative Example 2; clearance c = 1.067 × plate thickness t) and FIG. 17 (Example 1; clearance c = 1.00 × plate thickness t), the clearance c is large. And the bending moment cannot be reduced, and the tensile residual stress at the axis T = 0 after springback increases (Comparative Example 2).
When the clearance c is small, the bending moment can be reduced, and the tensile residual stress at the axis T = 0 after springback can be reduced (Example 1).
【0046】また曲げ終了領域Bの残留応力と曲げ開始
領域Aの残留応力との差と、クリアランスcとの関係を
前記図10に示す。図10より明らかなように、比較例
ではクリアランスcが1.03×板厚t以上であるた
め、曲げ終了領域Bの残留応力が曲げ開始領域Aの残留
応力よりも大きいのに対して、実施例ではクリアランス
cが1.024×板厚t以下であるため、曲げ終了領域
Bの残留応力を曲げ開始領域Aの残留応力以下にでき、
曲げ加工品の疲労特性を向上できる。FIG. 10 shows the relationship between the difference between the residual stress in the bending end region B and the residual stress in the bending start region A and the clearance c. As apparent from FIG. 10, in the comparative example, the clearance c is 1.03 × the plate thickness t or more, so that the residual stress in the bending end region B is larger than the residual stress in the bending start region A. In the example, since the clearance c is 1.024 × the plate thickness t or less, the residual stress in the bending end region B can be made equal to or less than the residual stress in the bending start region A,
The fatigue properties of the bent product can be improved.
【0047】[0047]
【発明の効果】本発明によれば、ダイとパンチとの間の
クリアランスcを十分に小さくしているため、スプリン
グバック後の引張残留応力(曲げ部内周の曲げ終了領域
Bの引張残留応力)を著しく低減でき、疲労特性を著し
く向上させることができる。According to the present invention, since the clearance c between the die and the punch is made sufficiently small, the tensile residual stress after springback (the tensile residual stress in the bending end region B on the inner periphery of the bent portion). Can be significantly reduced, and the fatigue characteristics can be significantly improved.
【図1】 図1は従来及び本発明の曲げ加工方法を説明
するための概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining a bending method according to the related art and the present invention.
【図2】 図2は従来及び本発明の曲げ加工品の曲げ部
の概略断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view of a bent portion of a bent product according to the related art and the present invention.
【図3】 図3は従来の曲げ加工品の曲げ部内周側の面
方向残留応力(σ45)を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a surface residual stress (σ 45 ) on the inner peripheral side of a bent portion of a conventional bent product.
【図4】 図4は比較例2における応力と軸Tとの関係
を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between stress and axis T in Comparative Example 2.
【図5】 図5は板厚方向の圧縮応力が発生しない場合
における加工直後の応力と軸Tとの関係(概念)を示す
グラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship (concept) between the stress immediately after processing and the axis T when no compressive stress is generated in the thickness direction.
【図6】 図6は板厚方向の圧縮応力が発生しない場合
におけるスプリングバック後の残留応力と軸Tとの関係
(概念)を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship (concept) between the residual stress after springback and the axis T when no compressive stress is generated in the thickness direction.
【図7】 図7は従来法におけるの加工直後の応力と軸
Tとの関係(概念)を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the relationship (concept) between the stress immediately after processing and the axis T in the conventional method.
【図8】 図8は従来法におけるのスプリングバック後
の残留応力と軸Tとの関係(概念)を示すグラフであ
る。FIG. 8 is a graph showing the relationship (concept) between the residual stress after springback and the axis T in the conventional method.
【図9】 図9は従来法に対応し、曲げ終了領域Bの残
留応力と曲げ開始領域Aの残留応力との差と、曲率半径
R/板厚tとの関係を示すグラフである。FIG. 9 is a graph corresponding to the conventional method and showing the relationship between the difference between the residual stress in the bending end region B and the residual stress in the bending start region A and the radius of curvature R / plate thickness t.
【図10】 図10は曲げ終了領域Bの残留応力と曲げ
開始領域Aの残留応力との差と、クリアランスc/板厚
tとの関係を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the relationship between the difference between the residual stress in the bending end region B and the residual stress in the bending start region A and the clearance c / plate thickness t.
【図11】 図11は本発明の製造方法について説明す
るための概略断面図である。FIG. 11 is a schematic sectional view for explaining a manufacturing method of the present invention.
【図12】 図12は本発明におけるの加工直後の応力
と軸Tとの関係(概念)を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing the relationship (concept) between the stress immediately after processing and the axis T in the present invention.
【図13】 図13は従来法におけるのスプリングバッ
ク後の残留応力と軸Tとの関係(概念)を示すグラフで
ある。FIG. 13 is a graph showing the relationship (concept) between the residual stress after springback and the axis T in the conventional method.
【図14】 図14は本発明の他の例について説明する
ための概略断面図である。FIG. 14 is a schematic sectional view for explaining another example of the present invention.
【図15】 図15は本発明の別の例について説明する
ための概略断面図である。FIG. 15 is a schematic cross-sectional view for explaining another example of the present invention.
【図16】 図16は実施例及び比較例の曲げ加工品の
曲げ部内周側の面方向残留応力(σ45)を示すグラフで
ある。FIG. 16 is a graph showing the in-plane residual stress (σ 45 ) on the inner peripheral side of the bent portion of the bent products of the example and the comparative example.
【図17】 図17は実施例1における応力と軸Tとの
関係を示すグラフである。FIG. 17 is a graph showing the relationship between stress and axis T in Example 1.
1…鋼板 2…ダイ 3…パンチ A…曲げ開始領域 B…曲げ終了領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steel plate 2 ... Die 3 ... Punch A ... Bending start area B ... Bending end area
Claims (6)
490MPa以上である鋼板を、肩部の曲率半径Rが前
記板厚tの2倍以上であるダイと、パンチとを用いて角
度70°以上の略L字曲げ加工をすることによって曲げ
加工品を製造する方法であって、ダイとパンチとの間の
クリアランスcが、前記板厚t以上であり、1.02×
板厚t以下である疲労特性に優れた曲げ加工品の製造方
法。1. A steel plate having a thickness t of 0.7 to 10 mm and a tensile strength of 490 MPa or more is prepared by using a die having a radius of curvature R of a shoulder of at least twice the thickness t and a punch. A method of manufacturing a bent product by performing a substantially L-shaped bending process at an angle of 70 ° or more, wherein a clearance c between a die and a punch is not less than the plate thickness t and 1.02 ×
A method for producing a bent product having excellent fatigue characteristics with a plate thickness t or less.
以上である請求項1記載の製造方法。2. The manufacturing method according to claim 1, wherein the radius of curvature R of the shoulder is at least 2.2 times the plate thickness.
である請求項1又は2に記載の製造方法。3. The method according to claim 1, wherein the clearance c is equal to or more than a plate thickness t + 10 μm.
〜1000MPaである鋼板を、肩部の曲率半径Rが前
記板厚tの2.5〜4倍であるダイと、パンチとを用い
て角度80°〜100°の略L字曲げ加工をすることに
よって曲げ加工品を製造する方法であって、ダイとパン
チとの間のクリアランスcが1.00×板厚t以上であ
り、1.02×板厚t以下である請求項1記載の製造方
法。4. A plate thickness t of 2 to 4 mm and a tensile strength of 490
A steel plate of about 1000 MPa is subjected to a substantially L-shaped bending process at an angle of 80 ° to 100 ° using a die having a radius of curvature R of the shoulder of 2.5 to 4 times the plate thickness t and a punch. 2. The method according to claim 1, wherein the clearance c between the die and the punch is not less than 1.00 × the thickness t and not more than 1.02 × the thickness t. .
490MPa以上である鋼板をポンチとダイとを用いて
略L字曲げした曲げ加工品であって、曲げ角度が70°
以上、曲率半径Rが板厚tの2.0倍以上である略L字
曲げ部を有し、前記曲げ部内周側の残留応力特性が下記
の通りである曲げ加工品。曲げ終了領域(B)の残留応
力のピークが、曲げ開始領域(A)の残留応力の最大値
以下である5. A bent product obtained by subjecting a steel plate having a thickness t of 0.7 to 10 mm and a tensile strength of 490 MPa or more to a substantially L-shape using a punch and a die, and having a bending angle of 70 °.
As described above, a bent product having a substantially L-shaped bent portion having a curvature radius R of 2.0 times or more the plate thickness t and having the following residual stress characteristics on the inner peripheral side of the bent portion. The peak of the residual stress in the bending end region (B) is equal to or less than the maximum value of the residual stress in the bending start region (A).
〜1000MPaである鋼板をポンチとダイとを用いて
略L字曲げした曲げ加工品であって、曲げ角度が80°
〜100°、曲率半径Rが板厚tの2.5〜4倍である
略L字曲げ部を有し、前記曲げ部内周側の残留応力特性
が下記の通りである請求項5記載の曲げ加工品。曲げ終
了領域(B)の残留応力のピークが、曲げ開始領域
(A)の残留応力の最大値に対して20〜100%であ
る6. A sheet thickness t of 2 to 4 mm and a tensile strength of 490.
This is a bent product obtained by bending a steel sheet of about 1000 MPa in a substantially L-shape using a punch and a die, and has a bending angle of 80 °.
6. The bending according to claim 5, further comprising: a substantially L-shaped bent portion having a curvature radius R of 2.5 to 4 times the plate thickness t, and a residual stress characteristic on an inner peripheral side of the bent portion is as follows. Processed goods. The peak of the residual stress in the bending end region (B) is 20 to 100% with respect to the maximum value of the residual stress in the bending start region (A).
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JP2001119487A JP2002316215A (en) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | Method of manufacturing bent article with excellent fatigue property, and bent article |
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