CN105813773A - 钢板原材料、其制造方法及制造装置以及使用了该钢板原材料的压制成型品的制造方法 - Google Patents

Abstract

钢板原材料(11)为平板状，用于具有包括弯曲部在内的开放截面的压制成型品的制造。钢板原材料(11)在整个区域的范围内是单一的，具备厚度增加了的带状的厚壁区域(12)以及与厚壁区域(12)的两侧分别相邻且厚度比厚壁区域(12)薄的薄壁区域(13A、13B)。钢板原材料(11)的表面(11a)和背面(11b)中，在表面(11a)沿厚壁区域(12)的两侧部中的一侧部形成有厚度台阶(12a)，在背面(11b)沿厚壁区域(12)的两侧部中的另一侧部形成有厚度台阶(12b)。通过将该钢板原材料(11)用于压制成型品的制造，能够优化压制成型品的强度，能够抑制制造成本。

Description

钢板原材料、其制造方法及制造装置以及使用了该钢板原材料的压制成型品的制造方法

技术领域

本发明涉及适合用于构成汽车的车身的结构构件的压制成型品，尤其涉及用于压制成型品的制造的钢板原材料、其制造方法以及制造装置。进而，本发明涉及使用了该钢板原材料的压制成型品的制造方法。

背景技术

汽车的车身包括各种结构构件(例如：前纵梁、后纵梁、中心立柱加强板等)。结构构件多使用压制成型品，结构构件由单独的压制成型品形成，或者由多个压制成型品接合而构成。用于结构构件的压制成型品具有包括弯曲部在内的开放截面，其截面形状为帽形或槽形。下面，将帽形或槽形的截面形状统称为帽形。在帽形的压制成型品中，截面的弯曲部在外观上形成棱线部。这样的压制成型品通过将平板状的钢板作为原材料并对该钢板原材料实施压制加工来制造。

近年来，作为应对全球变暖问题的一种对策，对汽车推进燃料节约化。因此，对汽车车身要求减轻重量并且确保碰撞安全性。为了满足该要求，根据车身中的结构构件的设置部位而适当地设定结构构件的强度。进而，即使在一个结构构件中也根据部位来谋求强度的优化。

以往，为了谋求结构构件中的强度的优化，作为钢板原材料，采用拼焊板(以下，称为“TWB”)、轧制差厚板(以下，称为“TRB”)等。TWB是多种钢板利用激光焊接等接合而成的钢板，不仅具有强度差，还具有厚度差。TRB是在钢板的制造时调节轧辊的轴间隔而实施轧制的钢板，具有厚度差，相应地实质上具有强度差。由TWB或TRB制造而成的结构构件是强度在适当部位被强化且重量被减轻的构件。

另外，在使用了帽形的压制成型品的结构构件中，在棱线部的厚度、即弯曲部的厚度比其它部分厚时，结构构件的强度提高，缓冲性能等提高。从这样的优点出发，有时对结构构件的棱线部实施堆焊。

钢板原材料采用TWB或TRB的技术或者对压制成型品实施堆焊的技术对于用于谋求减轻结构构件的重量和确保碰撞安全性而言是有用的。然而，在对钢板原材料采用TWB的技术或者对压制成型品实施堆焊的技术中不得不追加大规模的焊接设备，需要增加繁杂的焊接工序。在对钢板原材料采用TRB的技术中不得不追加大规模的轧制设备。因此，所有的现有技术均无法避免制造成本的显著的上升。

与需要追加大规模的焊接设备或轧制设备的上述现有技术相比，利用压制设备进行的压制加工的通用性优异。因此，若能够利用压制加工来局部地增加结构构件的厚度并相应地局部地强化结构构件的强度，则或许能够控制结构构件的制造成本。利用压制加工来局部地增加结构构件的厚度的技术如下述文献所示。

日本特开2010-120061号公报(专利文献1)公开了压制成型品及其制造方法。该专利文献1所记载的压制成型品具有包括弯曲部在内的开放截面，其截面形状为帽形。压制成型品具备一对纵壁部和顶板部，是俯视时平缓地弯曲为L字状的成型品。在该压制成型品中，分别连接各纵壁部和顶板部的棱线部相当于截面的弯曲部。进而，弯曲内侧的纵壁部以及与该弯曲内侧的纵壁部相邻的顶板部的局部(包括棱线部)的厚度相对于除此之外的部分的厚度增加。

专利文献1中记载的压制成型品是经过以下工序制造的。对厚度恒定的钢板原材料实施利用压制加工进行的弯曲成型，成型为帽形的预成型体。该预成型体在整个区域的范围内厚度大致恒定，与作为最终产品的压制成型品相比，顶板部的弯曲内侧与纵壁部一体地朝向弯曲内侧加宽了宽度。然后，利用使用了其它模具的压制加工，将顶板部的弯曲内侧的纵壁部朝向弯曲外侧压入。此时，与弯曲内侧的纵壁部相邻的顶板部的局部被压缩而鼓起，其厚度增加。其结果，得到弯曲内侧的棱线部处厚度增加的压制成型品。

日本特开2008-296252号公报(专利文献2)公开了帽形的压制成型品及其制造方法。该专利文献2中记载的压制成型品具备一对纵壁部和顶板部。进而，在长度方向的特定范围内，纵壁部和顶板部(包括棱线部)的厚度增加。

专利文献2中记载的压制成型品是经过以下工序制造的。对厚度恒定的钢板原材料实施利用压制加工进行的弯曲成型，并成型为帽形的预成型体。该预成型体在整个区域的范围内厚度大致恒定，与作为最终产品的压制成型品相比，纵壁部在长度方向的特定范围内进行了延长。然后，通过使用了其它模具的压制加工将顶板部压入。此时，纵壁部被压缩，一边挠曲一边鼓起，与此同时顶板部一边挠曲一边被压扁而鼓起，它们的厚度增加。其结果，得到纵壁部和顶板部(包括棱线部)的厚度在长度方向的特定范围内增加的压制成型品。

日本特开2007-14978号公报(专利文献3)公开了帽形的压制成型品及其制造方法。该专利文献3中记载的压制成型品具备一对纵壁部和顶板部。而且，厚度增加的范围限定于分别连接各纵壁部和顶板部的棱线部。

专利文献3中记载的压制成型品是经过以下工序制造的。利用上下一对锻模将厚度恒定的钢板夹住。在这些各锻模的相对面的与压制成型品的棱线部对应的位置形成有凹部。进而，在各锻模的凹部的附近嵌入有加热器。在利用锻模将钢板夹住的状态下，利用加热器局部地加热钢板。加热后，使配置在上述锻模的左右的镦锻模工作，将钢板沿着与厚度方向成直角的方向进行压缩。此时，钢板在锻模的凹部附近处被压曲，流入到锻模凹部。由此，得到在与锻模凹部对应的区域厚度局部地增加的平板状的钢板原材料。

接着，使用其它模具对如此局部地增加了厚度的平板状的钢板原材料(以下，也称为“局部增厚坯料”)实施利用压制加工进行的弯曲成型。此时，以使局部增厚坯料的增厚区域构成压制成型品的棱线部(截面的弯曲部)的方式实施压制加工。作为其结果，得到厚度增加的范围限定于棱线部的压制成型品。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-120061号公报

专利文献2：日本特开2008-296252号公报

专利文献3：日本特开2007-14978号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1和2中公开的技术中，在进行作为最终产品的压制成型品的压制加工时，首先必须成型为帽形的预成型体，因此与该预成型体的形状相应的特别的模具是必不可少的。进而，为了将整个区域的范围内的厚度大致恒定的预成型体成型为厚度局部地增加的帽形的压制成型品，根据情况，需要具有特殊机构的压制设备。由此无法避免制造成本的上升。

另外，在专利文献1和2中公开的技术中，存在在最终的压制加工时顶板部、纵壁部等产生压曲的风险。若产生压曲，则无法得到所期望的形状的压制成型品。尤其，在如汽车车身的结构构件那样的由高张力钢板形成的压制成型品的制造时，容易产生压曲。

因此，在作为最终产品的压制成型品的压制加工中使用的钢板原材料优选为平板状。

在专利文献3中公开的技术中，作为最终产品的压制成型品的压制加工中使用的钢板原材料为平板状的局部增厚坯料。然而，为了成型为该局部增厚坯料，利用锻模和镦锻模的组合的特殊的锻造设备是必不可少的。由此，无法避免制造成本的上升。

另外，专利文献3的局部增厚坯料的增厚区域在钢板的表面和背面的两面突出。因此，厚度台阶沿增厚区域的两侧显现，进而这些厚度台阶在钢板的表面和背面这两面显现。于是，在由该局部增厚坯料制造的压制成型品的正面侧和背面侧各残留两条厚度台阶的痕迹，压制成型品的外观品质显著地降低。

本发明是鉴于上述事实做出的。本发明涉及适合汽车车身的结构构件的帽形的压制成型品，其目的在于提供具有下述特性的用于压制成型品的制造的钢板原材料、其制造方法及制造装置以及使用了该钢板原材料的压制成型品的制造方法：

·能够优化压制成型品的强度；

·能够控制制造成本。

用于解决问题的方案

本发明的一实施方式的钢板原材料用于具有包括弯曲部在内的开放截面的压制成型品的制造。

该钢板原材料在整个区域的范围内是单一的，

该钢板原材料具备厚度增加了的带状的厚壁区域以及与所述厚壁区域的两侧分别相邻且厚度小于所述厚壁区域的厚度的薄壁区域。

在表面和背面中的一面沿所述厚壁区域的两侧部中的一侧部形成有厚度台阶，

在表面和背面中的另一面沿所述厚壁区域的两侧部中的另一侧部形成有厚度台阶。

在上述钢板原材料中，优选的是，所述厚壁区域的厚度中心处的硬度大于所述薄壁区域的厚度中心处的硬度。

在上述钢板原材料中，优选的是，所述厚壁区域的厚度相对于所述薄壁区域的厚度的增加率在20％以上。

本发明的一实施方式的钢板原材料的制造方式是用于制造上述钢板原材料的方法。

该钢板原材料的制造方法包括：

准备工序，在该准备工序中，准备厚度恒定且厚度与所述薄壁区域的厚度相同的钢板作为起始原材料；以及

成型工序，在该成型工序中，将所述起始原材料利用压制加工成型为所述钢板原材料。

所述成型工序包括第1步骤和第2步骤。

在该第1步骤中，将所述起始原材料划分为宽度大于所述厚壁区域的宽度宽度的带状的第1区域以及与所述第1区域的两侧部分别相邻的第2区域，使所述第2区域位移至彼此互相平行且不同的平面上，并且使所述第1区域相对于各所述第2区域倾斜，

在该第2步骤中，约束各所述第2区域的宽度方向上的移动并且使所述第2区域彼此位移至同一平面上，将所述第1区域的宽度压缩至所述厚壁区域的宽度，并使所述第1区域的厚度增加至所述厚壁区域的厚度。

上述钢板原材料的制造方法优选采用以下构成。

在所述成型工序中使用压制装置，该压制装置具备：冲头、与所述冲头相邻地配置的压料圈、以与所述压料圈相对并且与所述冲头的局部相对的方式配置的冲模以及以与所述冲模相邻并且与所述冲头相对的方式配置的垫板，

在所述第1步骤中，在利用所述冲头和所述垫板将所述起始原材料的所述第2区域中的一侧的第2区域夹住的状态下，利用所述压料圈将所述起始原材料压入。继续进行该压入，利用所述压料圈和所述冲模夹住所述起始原材料的所述第2区域中的另一侧的第2区域。由此形成相对于各所述第2区域倾斜的所述第1区域。

在所述第2步骤中，利用所述冲头和所述垫板将所述一侧的第2区域压入直至其到达与所述另一侧的第2区域为同一平面的平面上，利用所述冲头和所述冲模压缩所述第1区域。由此形成厚度相对于所述起始原材料的厚度增加了的所述厚壁区域。

在上述钢板原材料的制造方法中，

优选的是，在所述第1步骤中，倾斜的所述第1区域的宽度L[mm]、所述起始原材料的厚度t[mm]、所述第1区域相对于所述第2区域的倾角θ[°]以及所述起始原材料的屈服强度YS[MPa]满足下述(1)式的条件，

(L/t)×(1/cosθ)≤-5.1×10^-6×(YS)²+11.5…(1)。

本发明的一个实施方式的钢板原材料的制造装置是用于制造上述钢板原材料的装置。

该钢板原材料的制造装置将厚度恒定且厚度与所述薄壁区域的厚度相同的钢板作为起始原材料，利用压制加工将所述起始原材料成型为所述钢板原材料，

该钢板原材料的制造装置具备冲头、与所述冲头相邻地配置的压料圈、以与所述压料圈相对并且与所述冲头的局部相对的方式配置的冲模以及以与所述冲模相邻并且与所述冲头相对的方式配置的垫板，

所述压料圈与所述垫板之间的间隔与所述钢板原材料的所述厚壁区域的宽度相同。

在上述钢板原材料的制造装置中，优选的是，在所述冲模的与所述压料圈相对的相对面设置有高度与所述起始原材料的厚度相同或者小于该厚度的凸部。

本发明的一个实施方式的压制成型品的制造方法是具有包括弯曲部在内的开放截面的压制成型品的制造方法。

该压制成型品的制造方法使用所述钢板原材料，以使所述钢板原材料的所述厚壁区域构成所述弯曲部的方式对所述钢板原材料实施压制加工。

在上述压制成型品的制造方法中，使用压制装置，该压制装置具备：冲头，其具有造型为所述压制成型品的形状的模雕刻部并且具有与所述弯曲部对应的肩部；以及垫板和冲模，其互相相邻且与所述冲头相对地配置，

在使所述钢板原材料的所述厚壁区域与所述冲头的所述肩部的位置一致的状态下进行压制加工。

在上述压制成型品的制造方法中，所述压制加工以冷压制或热压制的方式进行。

在上述压制成型品的制造方法中，所述弯曲部的厚度中心处的硬度优选大于与所述弯曲部相邻的平板部的厚度中心处的硬度。此时，所述弯曲部的所述硬度优选以维氏硬度计为所述平板部的所述硬度的1.2倍以上。

在上述压制成型品的制造方法中，优选的是，所述弯曲部的厚度为与所述弯曲部相邻的平板部的厚度的1.2倍以上。

在上述钢板原材料的制造方法中，优选的是，所述钢板原材料的拉伸强度为440MPa以上。

在上述压制成型品的制造方法中，所述压制成型品的开放截面的形状优选为帽形或槽形。

在上述压制成型品的制造方法中，所述压制成型品优选为汽车的车身的结构构件。例如，所述结构构件为保险杠加强件、车门防撞梁、前纵梁、后纵梁、中心立柱外加强板、地板横梁、隔板或槛板加强件。

发明的效果

本发明的钢板原材料、其制造方法和制造装置以及使用了该钢板原材料的压制成型品的制造方法具有下述显著的效果：

·能够优化压制成型品的强度；

·能够控制制造成本。

附图说明

图1A是本实施方式的第1例的压制成型品的立体图。

图1B是本实施方式的第2例的压制成型品的立体图。

图1C是本实施方式的第3例的压制成型品的侧视图。

图1D是本实施方式的第4例的压制成型品的侧视图。

图1E是图1C和图1D中所示压制成型品的A-A截面图。

图2A是表示本实施方式的压制成型品的棱线部附近的一个例子的截面图。

图2B是表示本实施方式的压制成型品的棱线部附近的另一例子的截面图。

图3A是示意性地表示本实施方式的钢板原材料的一个例子的图，是表示整体的立体图。

图3B是示意性地表示本实施方式的钢板原材料的一个例子的图，是放大表示厚壁区域附近的截面图。

图4A是示意性地表示本实施方式的钢板原材料的成型工序的一个例子的截面图，表示成型开始时的状态。

图4B是示意性地表示本实施方式的钢板原材料的成型工序的一个例子的截面图，表示成型初期的状态。

图4C是示意性地表示本实施方式的钢板原材料的成型工序的一个例子的截面图，表示成型中期的状态。

图4D是示意性地表示本实施方式的钢板原材料的成型工序的一个例子的截面图，表示完成成型时的状态。

图5是表示局部增厚坯料的制造工序中的能够增厚范围的图。

图6A是示意性地表示本实施方式的压制成型品的成型工序的一个例子的截面图，表示成型开始时的状态。

图6B是示意性地表示本实施方式的压制成型品的成型工序的一个例子的截面图，表示完成成型时的状态。

图7是示出用于实施例1的三点弯曲抗压试验的结构构件的截面形状的示意图。

图8是示出三点弯曲抗压试验的概况的示意图。

图9是示出用于实施例2的轴抗压试验的结构构件的截面形状的示意图。

具体实施方式

如上述那样，用于作为最终产品的压制成型品的压制加工的钢板原材料优选为平板状。进而，为了能够优化压制成型品的强度，优选使用局部增厚坯料作为钢板原材料。进而，为了能够控制制造成本，优选不通过焊接、轧制、锻造等而通过简易的压制加工，由单一钢板制造局部增厚坯料。

另外，对于使用了具有开放截面的帽形的压制成型品的结构构件，若棱线部的厚度、即弯曲部的厚度厚于其它平板部(例如：顶板部、纵壁部)的厚度，则结构构件的强度提高，缓冲性能等提高。在这样的压制成型品的制造中，优选局部增厚坯料。尤其在局部增厚坯料中，若能够使厚度增加了的区域的硬度高于其它区域的硬度，则能够期待结构构件(压制成型品)的强度更进一步提高。这是因为，压制成型品的硬度取决于局部增厚坯料的硬度。在利用压制加工来成型局部增厚坯料时，若利用加工固化，则能够实现局部增厚坯料的硬度的增加。

本发明人基于以上事实反复进行深入研究，完成了本发明。下面，关于本发明的钢板原材料(局部增厚坯料)、其制造方法及制造装置以及使用了该钢板原材料的压制成型品的制造方法，详细说明其实施方式。

[压制成型品]

图1A～图1E是示出本实施方式的压制成型品的代表例的图。这些图中，图1A是第1例的压制成型品的立体图。图1B是第2例的压制成型品的立体图。图1C是第3例的压制成型品的侧视图。图1D是第4例的压制成型品的侧视图。图1E是图1C和图1D中所示的压制成型品的A-A截面图。

图1A～图1E中例示的压制成型品1均为帽形，具有包括弯曲部5、6在内的开放截面。即，这些压制成型品1具备顶板部2、左右一对纵壁部3、左右一对凸缘部4。各纵壁部3借助弯曲部5分别与顶板部2的两侧部连接。各凸缘部4借助弯曲部6与各纵壁部3的端部连接。

连接纵壁部3和顶板部2的弯曲部5在压制成型品1的外观上形成棱线部7。连接纵壁部3和凸缘部4的弯曲部6也形成棱线部8。顶板部2、纵壁部3以及凸缘部4是允许稍微弯曲、凹凸等的平板部。压制成型品1由单一钢板形成。

在图1A中所示的第1例的压制成型品1中，顶板部2和纵壁部3平坦地形成。由此，第1例的压制成型品1在侧视和俯视时具有呈直线状延伸的外形。

在图1B中所示的第2例的压制成型品1中，顶板部2平坦地形成，纵壁部3以沿纵壁部3的厚度方向平缓地弯曲的方式形成。由此，第2例的压制成型品1具有在侧视时呈直线状延伸且在俯视时平缓地弯曲的外形。

在图1C和图1E所示的第3例的压制成型品1中，顶板部2和纵壁部3以沿顶板部2的厚度方向平缓地弯曲的方式形成。由此，第3例的压制成型品1在侧视时具有平缓地弯曲的外形。

在图1D和图1E所示的第4例的压制成型品1中，顶板部2和纵壁部3以沿顶板部2的厚度方向在两处弯曲的方式形成。由此，第4例的压制成型品1在侧视时具有在两处弯曲的外形。

图1A～图1E中例示的压制成型品1均为严格来讲的帽形。但是，本实施方式的压制成型品只要具有包括弯曲部在内的开放截面，则也可以为例如槽形。在槽形的压制成型品的情况下，不存在图1A～图1E所示的凸缘部4以及与这些凸缘部4连接的棱线部8(弯曲部6)。即，槽形的压制成型品包括图1A～图1E所示的顶板部2、纵壁部3以及连接顶板部2和纵壁部3的棱线部7(弯曲部5)。

进而，本实施方式中，在连接纵壁部3和顶板部2的棱线部7(弯曲部5)以及连接纵壁部3和凸缘部4的棱线部8(弯曲部6)中，在图1A～图1D中以粗线表示的部分的厚度相对于该部分以外的棱线部以及平板部(顶板部2、纵壁部3和凸缘部4)的厚度增加。这样的增厚部分既可以形成于棱线部的局部，也可以在棱线部的整个区域的范围内形成。另外，增厚部分既可以形成于压制成型品所具备的全部的棱线部上，也可以形成于一部分的棱线部上。增厚部分的设置区域可以在设计上适宜地确定。

本实施方式的压制成型品1是使用后述的局部增厚坯料制造而成的。本实施方式的局部增厚坯料的制造不像现有的TWB、TRB、所述专利文献3中记载的局部增厚坯料等那样大规模地使用特殊的设备，而是使用简易的压制设备。因此，能够抑制制造成本。

图2A和图2B是示出本实施方式的压制成型品的棱线部附近的一个例子的截面图。所有的图均例示所述图1A～图1E中所示的压制成型品1中的连接纵壁部3和顶板部2的棱线部7(弯曲部5)附近。弯曲部5是其两端的两个R止端(日文：R止まり)间的范围。在图2A和图2B中，弯曲部5内的粗线与所述图1A～图1D同样地表示增厚部分。图2A表示增厚部分存在于弯曲部5的整个范围的状态。图2B表示增厚部分存在于弯曲部5的范围的局部的情况。

另外，棱线部7的厚度中心处的硬度优选高于与棱线部7相邻的平板部(顶板部2和纵壁部3)的厚度中心处的硬度。更具体而言，棱线部7的增厚部分的厚度中心处的最大硬度优选高于顶板部2和纵壁部3的厚度中心处的最小硬度，更优选为该最小硬度的1.2倍以上。在本说明书中所言的硬度全部为维氏硬度(Hv)。

棱线部7的厚度优选为与棱线部7相邻的平板部(顶板部2和纵壁部3)的厚度的1.2倍以上。更具体而言，棱线部7的增厚部分的厚度中心处的硬度最大的位置处的厚度优选为顶板部2和纵壁部3的厚度中心处的硬度最小的位置处的厚度的1.2倍以上。若满足该条件，则压制成型品1的强度有效地提高，且缓冲性能有效地提高。以下示出其理由。

棱线部7的增厚部分的厚度中心处的硬度最大的位置相当于后述的局部增厚坯料的厚壁区域、即利用压制加工成型局部增厚坯料时接受加工而使厚度最大程度地增加的区域。与此相对，平板部(顶板部2和纵壁部3)的厚度中心处的硬度最小的位置相当于后述的局部增厚坯料的薄壁区域、即利用压制加工成型局部增厚坯料时未接受加工而保持起始原材料(钢板)的状态的区域。此处，定义厚度中心处的硬度的理由如下。厚度最大程度地增加的区域通过加工固化而使硬度变得最大。另一方面，厚度保持在起始原材料的状态的区域在硬度上没有变化，硬度为最小。将以厚度恒定的钢板原材料的硬度为基准(1.0)的各个部分的硬度的比率在下述的表1中表示。

表1

表1

通常，在由恒定厚度的钢板成型压制成型品的单纯的弯曲成型的情况下，在棱线部的厚度方向的外侧和内侧，硬度稍微增大。另外，如上述表1所示的那样，棱线部的厚度中心位于中性轴线附近，因此此处的硬度几乎不变。与此相对，如本实施方式那样，在成型局部地增加了硬度的局部增厚坯料并由该局部增厚坯料成型压制成型品的弯曲成型的情况下，棱线部的厚度中心处的硬度大幅地上升。

本实施方式的帽形的压制成型品1的棱线部7、8(弯曲部5、6)的厚度大于其它的平板部(顶板部2和纵壁部3)的厚度，能够实现强度的优化。因此，这样的压制成型品1适合汽车车身的结构构件。压制成型品1的外形形状不仅包括直线状，还包括以在大部分汽车车身的结构构件中能够观察到的程度弯曲的形状。例如可以例示出向左右方向弯曲的形状、向上下方向弯曲的形状以及将它们组合而成的弯曲形状。

作为能够使用本实施方式的压制成型品1的结构构件，可以举出保险杠加强件、车门防撞梁、前纵梁、后纵梁、中心立柱外加强板、地板横梁、隔板、槛板加强件等。压制成型品1的全长为从如保险杠加强件、前纵梁、后纵梁等那样的1000mm左右至如立方体状的隔板那样的100mm左右。

保险杠加强件、车门防撞梁和中心立柱外加强板是假定了由来自车身的侧面的碰撞导致的三点弯曲的压坏(以下，称为“三点弯曲压坏”)的结构构件。若例如将图1A和图1C中所示的压制成型品1、即配置在车身的外侧的棱线部被增厚了的压制成型品1应用于该结构构件，则能够提高对抗三点弯曲压坏的性能。

前纵梁和后纵梁是假定了由来自车身的前后的碰撞导致的轴向(长度方向)上的压坏(以下，称为“轴压坏”)的结构构件。若将例如图1D中所示的压制成型品1、即在一处或两处以上弯曲的棱线部中的位于弯曲内侧的棱线部被增厚的压制成型品1应用于该结构构件，则能够提高对抗轴压坏的性能。

本实施方式的压制成型品1是使用后述的局部增厚坯料制造而成的。在利用压制加工成型局部增厚坯料时，能够使用拉伸强度为440MPa以上的高张力钢板作为起始原材料。因而，使用本实施方式的局部增厚坯料制造而成的压制成型品1具有高强度。

本实施方式的局部增厚坯料由单一钢板形成，不具有如TWB那样的焊接部。因而，使用本实施方式的局部增厚坯料制造而成的压制成型品1不存在焊接部，因此不存在碰撞时焊接部处断裂的风险。

在本实施方式的压制成型品1中，棱线部的增厚部分(参照图1A～图1D以及图2A和图2B中的粗线)的组织成为因压制加工而产生的加工固化组织。这出于以下理由。棱线部的增厚部分相当于后述的局部增厚坯料的厚壁区域。该厚壁区域在成型局部增厚坯料时，因压制加工而被导入大的应变，产生加工固化。因此，棱线部的增厚部分的组织继承局部增厚坯料的厚壁区域的加工固化组织，成为加工固化组织。

需要说明的是，在对钢板原材料采用TWB、TRB等的技术的情况下，TWB和TRB的增厚区域不产生加工固化，因此使用TWB和TRB成型了的压制成型品的增厚部分不会成为加工固化组织。在对压制成型品的棱线部实施堆焊的技术的情况下，进行了堆焊的增厚部分也不会成为加工固化组织。

如后述那样，在使用本实施方式的局部增厚坯料并通过冷压制加工或热压制加工来制造压制成型品1的情况下，局部增厚坯料的厚壁区域的加工固化组织被压制成型品1的棱线部的增厚部分有效地继承。因此，压制成型品1由于棱线部的增厚和加工固化的协同效应，弯曲刚度、扭转刚性、对抗三点弯曲压坏的性能、对抗轴压坏的性能等变得更加优异。

[钢板原材料(局部增厚坯料)]

图3A和图3B是示意性地表示本实施方式的钢板原材料的一个例子的图。在这些图中，图3A是表示整体的立体图。图3B是放大表示厚壁区域附近的截面图。图3A和图3B所示的作为钢板原材料的局部增厚坯料11例示了所述图1A中所示的第1例的压制成型品1的制造中使用的局部增厚坯料。所述第1例的压制成型品1为帽形，纵壁部3和凸缘部4以将顶板部2夹于其间的方式对称地配置。需要说明的是，在图3B中示出从局部增厚坯料的宽度方向上的中心至一端部的状况。至另一端部的状况为对称地相同，因此省略。

本实施方式的局部增厚坯料11具备厚度增加了的带状的厚壁区域12、分别与厚壁区域12的两侧相邻且厚度比厚壁区域的厚度薄的薄壁区域13A、13B。如图3B所示，厚壁区域12设置于与作为压制成型品1的增厚部分(参照图1A的粗线)的棱线部7对应的位置。薄壁区域13A、13B设置于与压制成型品1的顶板部2、纵壁部3以及凸缘部4对应的位置。

在局部增厚坯料11中，在表面11a和背面11b中的一面(图3B中为表面11a)，沿厚壁区域12的两侧部中的一侧部形成有厚度台阶12a。另外，在表面11a和背面11b中的另一面(图3B中为背面11b)，沿厚壁区域12的两侧部中的另一侧部形成有厚度台阶12b。

这样的局部增厚坯料11利用使用了后述的简易的压制装置的压制加工来进行制造。该制造中所使用的起始原材料为单一的钢板。因此，局部增厚坯料11不具有如TWB那样的焊接部，在整个区域的范围内单一。

在局部增厚坯料11中，厚壁区域12的厚度中心处的硬度高于薄壁区域13A、13B的厚度中心处的硬度。如后述那样，这是因为厚壁区域12在成型局部增厚坯料时因压制加工而被导入有较大的应变，从而产生加工固化。

另外，厚壁区域12的厚度相对于薄壁区域13A、13B的厚度的增加率在20％以上。

[钢板原材料(局部增厚坯料)的制造]

图4A～图4D是示意性地示出本实施方式的钢板原材料的成型工序的一个例子的截面图。在这些图中，图4A表示成型开始时的状态。图4B表示成型初期的状态。图4C表示成型中期的状态。图4D表示完成成型时的状态。图4A～图4D中所示的成型工序例示了成型所述图3A和图3B所示的局部增厚坯料11(所述图1A所示的第1例的压制成型品1的制造中所使用的局部增厚坯料)的情况。需要说明的是，在图4A～图4D中示出了从钢板的宽度方向上的中心至一端部的状况。至另一端部的状况为对称地相同，因此省略。

用于成型局部增厚坯料11的制造装置(以下，也称为“坯料制造装置”)是将厚度恒定的钢板作为起始原材料15并对该起始原材料15实施压制加工的压制装置。起始原材料15的厚度为与局部增厚坯料11的薄壁区域13A、13B相同的厚度。

如图4A～图4D所示，坯料制造装置具备冲头21和压料圈22作为上模，并具备冲模23和垫板24作为下模。压料圈22与冲头21相邻地配置。冲模23以与压料圈22相对并且与冲头21的局部相对的方式配置。垫板24以与冲模23相邻并且与冲头21相对的方式配置。

冲头21和压料圈22相互独立地能够升降移动。垫板24被朝向冲头21施力，随着伴随垫板24的下降而来的推压而下降，随着伴随垫板24上升而来的推压的释放而上升。冲模23是固定的。

压料圈22和垫板24的水平方向的间隔设定得与局部增厚坯料11的厚壁区域12的宽度相同。此处所谓的厚壁区域12的宽度是指，如所述图3B所示，从形成于厚壁区域12的一侧部的台阶12a至形成于另一侧部的台阶12b的宽度。

另外，在冲模23的上表面、即与压料圈22相对的面设置有凸部23a。凸部23a配置于比起始原材料15的端部靠近水平方向上的中央的位置。

使用这样的构成的坯料制造装置，经过以下工序能够制造局部增厚坯料11。首先，准备起始原材料15。对作为起始原材料15的钢板的种类没有特别限制，能够使用拉伸强度为440MPa以上的高张力钢板。

在成型前的状态下，上模的冲头21和压料圈22位于上止点，从下模的垫板24和冲模23向上方退避。在该状态下，垫板24的上表面配置在高于冲模23的上表面的位置。而且，在垫板24上载置有起始原材料15。

从该状态开始进行利用压制加工的成型。最初，冲头21和压料圈22一体地下降，冲头21和压料圈22各自的下表面与起始原材料15接触。由此，如图4A所示，起始原材料15的局部区域17A被冲头21和垫板24夹住，成为被约束的状态。该起始原材料15的宽度方向中央的区域17A与所述图1A中所示的压制成型品1的顶板部2的区域、即所述图3A中所示的局部增厚坯料11的宽度方向中央的薄壁区域13A相对应。

接着，冲头21的下降停止，只继续进行压料圈22的下降。于是，起始原材料15的端部被压料圈22压入。由此，如图4B所示，起始原材料15从被冲头21和垫板24约束的区域17A的侧部被弯折。

进一步继续进行利用压料圈22的下降而进行的起始原材料15的压入。于是，如图4C所示，起始原材料15的端部区域17B被压料圈22和冲模23夹住，成为被约束的状态。压料圈22以该状态到达下止点。该起始原材料15的端部区域17B与所述图1A所示的压制成型品1的纵壁部3和凸缘部4的区域、即所述图3A所示的局部增厚坯料11的端部的薄壁区域13B对应。

若经过至此为止的过程(以下，也称为“第1步骤”)，则如图4C所示，在起始原材料15中，被冲头21和垫板24夹住的区域17A与被压料圈22和冲模23夹住的区域17B成为位移至互相平行且不同的平面的状态。在压料圈22和垫板24之间的空间形成有与区域17A和区域17B连接且相对于两者倾斜的带状的区域16。该起始原材料15的倾斜区域16与作为所述图1A所示的压制成型品1的增厚部分(参照图1A的粗线)的棱线部7的区域、即所述图3A所示的局部增厚坯料11的厚壁区域12对应。

另外，被压料圈22和冲模23夹住的区域17B的端面与冲模23上的凸部23a的侧面接触、或者处于与冲模23上的凸部23a的侧面稍微隔开间隙的状态。在图4C中示出稍微隔开间隙的状态。

起始原材料15经过第1步骤而被划分为倾斜的区域16(以下，也称为“第1区域”)以及与该第1区域16的两侧部分别相邻且互相平行的区域17A、17B(以下，也称为“第2区域”)。倾斜的第1区域16的宽度L比所述图3A所示的局部增厚坯料11的厚壁区域12的宽度宽。这是由于，倾斜的第1区域16在压料圈22和垫板24之间的空间以倾斜的方式存在，且该空间的水平方向的间隔设定得与厚壁区域12的宽度相同。

接着，转移到第2步骤。在第2步骤中，重新开始进行冲头21的下降。于是，起始原材料15的宽度方向中央部的区域17A(第2区域)由于被冲头21和垫板24夹住而在被约束宽度方向上的移动的同时被压入。此时，起始原材料15的端部区域17B(第2区域)也由于被压料圈22和冲模23夹住而被约束宽度方向上的移动。因此，存在于压料圈22和垫板24之间的空间的起始原材料15的倾斜的第1区域16在被压缩而鼓起的同时，倾斜角度逐渐变缓。由此，第1区域16的厚度也逐渐增加。

另外，此时，第2区域17B的端面与冲模23上的凸部23a的侧面接触，从而能够可靠地限制第2区域17B的宽度方向上的移动。因此，即使利用压料圈22和冲模23的夹住而进行的第2区域17B的约束不充分，这也是无妨的。

接着，继续进行利用冲头21的下降而进行的起始原材料15的压入，最终冲头21到达下止点。即，如图4D所示，在起始原材料15中，被冲头21和垫板24夹住的区域17A(第2区域)与被压料圈22和冲模23夹住的区域17B(第2区域)到达同一平面上。总之，第2区域17A、17B彼此间位移至同一平面上。在该状态时，垫板24的上表面配置在稍微高于冲模23的上表面的位置。冲头21的下表面配置在稍微高于压料圈22的下表面的位置。

由此，第1区域16的宽度成为被压缩至压料圈22和垫板24之间在水平方向上的间隔、即所述图3A所示的局部增厚坯料11的厚壁区域12的宽度的状态。进而，第1区域16在通过压缩而鼓起的同时，利用互相相对的冲头21和冲模23而被压扁成平坦面。其结果，第1区域16的厚度增加，变得厚于起始原材料15其自身的厚度、即第2区域17A、17B。第1区域16的厚度通过冲头21的下表面与冲模23的上表面之间的间隔、即冲头21的下止点的位置来确定。

如图4D所示，利用这样的压制加工，能够由起始原材料15成型所述图3A和图3B所示的的局部增厚坯料11。厚度增加了的带状的第1区域16成为厚壁区域12。与该第1区域16(厚壁区域12)的两侧分别相邻的第2区域17A、17B成为厚度比厚壁区域12的厚度薄的薄壁区域13A、13B。

此处，在上述局部增厚坯料的制造工序中的第1步骤中，形成倾斜的第1区域16时的优选的条件如下。

图5是表示局部增厚坯料的制造工序中的能够增厚范围的图。如所述图4C所示，在形成了倾斜的第1区域16的时刻，将第1区域16的宽度设为L[mm]，将起始原材料15(第1区域16)的厚度设为t[mm]，将第1区域16相对于水平的第2区域17A、17B的倾角设为θ[°]，将起始原材料15的屈服强度设为YS[MPa]，此时，它们与能够增厚范围之间存在相关性。

如图5所示，若满足下述(1)式的条件，则在将倾斜的第1区域16压缩而成型为厚壁区域12的过程中不发生压曲。

(L/t)×(1/cosθ)≤-5.1×10^-6×(YS)²+11.5…(1)

该(1)式的条件对于使用拉伸强度在440MPa以上的钢板作为起始原材料15的情况而言是有效的。

本发明人等使用拉伸强度为440MPa～980MPa的各种钢板，进行了对上述(1)中的宽度L[mm]、厚度t[mm]和倾角θ[°]进行各种改变来成型局部增厚坯料的试验。基于该试验，研究了钢板强度对能否进行局部增厚带来的影响。

此处，不能够进行增厚加工的条件是指，倾斜的第1区域16在压缩过程中产生压曲、由此重叠地弯折的现象(以下，称为“重叠压曲”)。重叠压曲最终会残留于压制成型品。因此，压制成型品美观性变差，被视为缺陷产品。另外，存在压制成型品的疲劳特性等降低的风险。

在使用了440MPa级钢板的情况下，在汇集了倾斜的第1区域16的几何形状因子的参数“(L/t)×(1/cosθ)”(以下，也称为“参数Q”)成为约10.87以上时，会发生重叠压曲。参数Q成为约10.87的条件例如为t＝1.6mm、L＝10mm以及θ＝55°的情况。与该条件相比，厚度t薄、宽度L宽、倾角θ大的情况更容易发生重叠压曲。

对其它的钢种也实施同样的试验，结果在以下条件时发生了重叠压曲。

·590MPa级钢板：参数Q为约10.58的条件(例如，t＝1.6mm、L＝10mm以及θ＝54°)

·980MPa级钢板：参数Q为约9.17的条件(例如，t＝1.6mm、L＝10mm以及θ＝47°)

于是，对参数Q同作为与压曲的产生相关性高的材料特性值的屈服强度YS之间的关系进行了调查。此处，各种钢板的屈服强度YS如下。

·440MPa级钢板：屈服强度YS为352MPa

·590MPa级钢板：屈服强度YS为424MPa

·980MPa级钢板：屈服强度YS为676MPa

其结果发现，只要参数Q和屈服强度YS满足上述(1)式的条件，就能够抑制重叠压曲。

第1区域16的厚度相对于第2区域17A、17B的厚度的增加率(以下，也称为“增厚率”)大致为“((1/cosθ)-1)×100”％。在局部增厚坯料中，该增厚率为厚壁区域12的厚度相对于薄壁区域13A、13B的厚度的增加率。增厚率优选在20％以上。

只要满足上述(1)式的条件就能够进行增厚加工。假设在以1次增厚加工无法得到所期望的增厚率、硬度等的情况下，也可以对同一第1区域16重复进行数次增厚加工。

设置于冲模23的上表面的凸部23a如上述那样与起始原材料15的第2区域17B接触，从而起到限制第2区域17B的宽度方向上的移动的作用(参照图4D)。凸部23a的高度与起始原材料15的厚度(局部增厚坯料11的薄壁区域13A、13B的厚度)相同或者低于该厚度。若凸部23a的高度高于起始原材料15的厚度，则在压料圈22到达了下止点时，凸部23a与压料圈22接触。由此，利用压料圈22和冲模23而进行的第2区域17B的夹住变得不充分，第2区域17B会产生褶皱。例如，在起始原材料15的厚度为1.6mm的情况下，将凸部23a的高度设定为1.3mm即可。

需要说明的是，上述的图4A～图4D所示的坯料制造装置的构成为：配置冲头21和压料圈22作为上模，配置冲模23和垫板24作为下模，但也可以是上下模具的配置上下颠倒的结构。另外，关于上下各模具的名称，附图标记21的模具也可以代替冲头而被称为垫板，附图标记22的模具也可以代替压料圈而被称为冲模，附图标记24的模具也可以代替垫板而被称为冲头，附图标记23的模具也可以代替冲模而被称为压料圈。

通过使用了上述坯料制造装置的压制加工，能够制造上述的局部增厚坯料11。该坯料制造装置无需特殊的模具和结构，是简易的装置。因此，在制造局部增厚坯料11时，能够抑制制造成本。另外，该局部增厚坯料11为平板状，具有厚壁区域。因此，若对局部增厚坯料11进行压制加工，则得到能够优化强度的压制成型品。

[压制成型品的制造]

图6A和图6B是示意性地表示本实施方式的压制成型品的成型工序的一个例子的截面图。在这些图中，图6A表示成型开始时的状态。图6B表示完成成型时的状态。图6A和图6B所示的成型工序例示了使用所述图3A和图3B所示的局部增厚坯料11来成型所述图1A所示的第1例的压制成型品1的情况。需要说明的是，在图6A和图6B中示出从钢板的宽度方向的中心至一端部的状况。至另一端部的状况为对称地相同，因此省略。

用于成型压制成型品1的制造装置(以下，也称为“压制品制造装置”)是使用局部增厚坯料11以使该局部增厚坯料11的厚壁区域12构成压制成型品1的棱线部7(弯曲部5)的方式实施压制加工的压制装置。如图6A和图6B所示，压制品制造装置具备冲头31作为上模，并具备冲模32和垫板33作为下模。

冲头31具有造型为压制成型品1的形状的模雕刻部，作为该模雕刻部的一部分，具有与压制成型品1的棱线部7(弯曲部5)对应的肩部31a。冲模32和垫板33互相相邻，均与冲头31相对地配置。垫板33是用于成型压制成型品1的顶板部2的模具，从冲头31的肩部31a配置在水平方向的中央侧。冲模32是用于成型压制成型品1的纵壁部3和凸缘部4的模具。

冲头31能够升降移动。垫板33被朝向冲头31施力，随着伴随垫板33的下降而来的推压而下降，随着伴随垫板33上升而来的推压的释放而上升。冲模32是固定的。

压制成型品1使用这样的构成的压制品制造装置经过以下工序来制造。在成型前的状态下，上模的冲头31位于上止点，从下模的垫板33和冲模32向上方退避。在该状态时，垫板33的上表面和冲模32的上表面的高度是一致的。而且，在垫板33和冲模32之上载置有上述局部增厚坯料11。在该状态下，在局部增厚坯料11的薄壁区域13A、13B中，宽度方向中央的薄壁区域13A配置在垫板33之上，端部的薄壁区域13B配置在冲模32之上。局部增厚坯料11的厚壁区域12与冲头31的肩部31a的正下方的位置一致。

从该状态开始进行利用压制加工的成型。最初，冲头31下降，与局部增厚坯料11接触。由此，如图6A所示，局部增厚坯料11的宽度方向中央的薄壁区域13A被冲头31和垫板33夹住，成为被约束的状态。

接着，继续进行冲头31的下降。于是，局部增厚坯料11的端部的薄壁区域13B被冲模32压入。由此，局部增厚坯料11被从厚壁区域12弯折。其结果，在厚壁区域12形成弯曲部5(棱线部7)，随着该弯曲部5的形成，被冲头31和垫板33夹住的薄壁区域13A成为顶板部2。

进一步继续利用冲头31的下降进行的局部增厚坯料11的压入，最终冲头31到达下止点。由此，如图6B所示，在局部增厚坯料11的端部的薄壁区域13B形成有弯曲部6(棱线部8)，随着该弯曲部5的形成而形成有纵壁部3和凸缘部4。

通过这样的压制加工能够由上述局部增厚坯料11成型所述图1A所示的压制成型品1。

如此，若使用上述压制品制造装置对上述局部增厚坯料11进行压制加工，则能够制造厚度局部较厚且能够优化强度的压制成型品1。该压制品制造装置也与上述坯料制造装置同样地无需特殊的模具和结构，是简易的装置。因此，不仅在制造局部增厚坯料11时，而且在制造压制成型品1时，也能够控制制造成本。

利用上述压制品制造装置进行的压制加工既可以以冷压制的方式进行，也可以以热压制的方式进行。热压制加工是指，在成型开始时的局部增厚坯料11的温度在200℃以上且小于Ac₃点的状态下实施压制加工。另一方面，冷压制加工是指，在成型开始时的局部增厚坯料11的温度约小于200℃的状态下实施压制加工。通过冷压制加工或热压制加工，局部增厚坯料11的厚壁区域12的加工固化组织被压制成型品1的棱线部的增厚部分有效地继承。

另外，在上述局部增厚坯料11中，在表面11a和背面11b各出现一条厚壁区域12与各薄壁区域13A、13B之间的厚度台阶12a、12b。于是，在由该局部增厚坯料11制造的压制成型品1的棱线部7的表面侧和背面侧只残留各一条厚度台阶的痕迹。因而，外观品质优于由专利文献3的局部增厚坯料制造的压制成型品。

需要说明的是，上述图6A和图6B所示的制品制造装置的构成为，配置冲头31作为上模，并配置冲模32和垫板33作为下模，但也可以是上下模具的配置上下颠倒的结构。

实施例

为了确认本发明的效果，实施了下述实施例1和2的试验。

[实施例1]

在实施例1中，制作比较例、现有例和本发明例三种结构构件，对各结构构件实施三点弯曲抗压试验。

(1)结构构件

图7是示出用于实施例1的三点弯曲抗压试验的结构构件的截面形状的示意图。如图7所示，实施例1中使用的结构构件40是将帽形的压制成型品1和封闭板9组合并用点焊接合的构件。压制成型品1具备顶板部2、一对纵壁部3以及一对凸缘部4，包括连接顶板部2和纵壁部3的弯曲部5(棱线部7)和连接纵壁部3和凸缘部4的弯曲部6(棱线部8)。选定三种该压制成型品1的制造条件，分别用于比较例、现有例和本发明例。

点焊在压制成型品1的凸缘部4进行。点焊的间隔沿结构构件40的长度方向设为30mm。封闭板9使用厚度为1.8mm的440MPa级钢板。

比较例中，将通常的钢板原材料利用压制加工成型为帽形的压制成型品1。该钢板原材料使用厚度为1.6mm且恒定的440MPa级钢板。比较例的压制成型品1的厚度在包括棱线部7在内的整个区域的范围内大致保持钢板原材料的厚度。棱线部7的厚度中心处的最大硬度(Hv)与钢板原材料的硬度大致同等。需要说明的是，比较例的棱线部7处的弯曲外侧的硬度(Hv)由于压制加工时的加工固化，是钢板原材料的硬度的约1.23倍。

在现有例中，将TRB利用压制加工而成型为帽形的压制成型品1。该TRB是将厚度为2.0mm且恒定的钢板局部地轧制而形成减壁区域并通过形成该减壁区域而相对地形成增厚区域的钢板。该减壁区域的厚度为约1.6mm。增厚区域的厚度为2.0mm。对TRB在压制加工前实施热处理，使增厚区域的强度与440MPa级钢板同等。压制加工使该增厚区域构成棱线部7。

现有例的压制成型品1的厚度大致继承TRB的厚度，在棱线部7处最大为2.0mm，在除棱线部7以外的部分处大致为1.6mm。即，棱线部7的厚度为除棱线部7以外的部分的厚度的1.25倍。棱线部7的厚度中心处的最大硬度(Hv)与TRB的硬度大致同等。需要说明的是，现有例的棱线部7处的弯曲外侧的硬度(Hv)由于压制加工时的加工固化，为TRB的硬度的约1.26倍。

在本发明例中，通过对上述本实施方式的局部增厚坯料进行压制加工而成型为帽形的压制成型品1。该局部增厚坯料是将厚度为1.6mm且恒定的440MPa级钢板作为起始原材料并实施上述本实施方式的局部增厚加工的局部增厚坯料。该局部增厚的厚壁区域的厚度最大为2.0mm。压制加工使该厚壁区域构成棱线部7。

本发明例的压制成型品1的厚度大致继承了局部增厚坯料的厚度，在棱线部7处最大为2.0mm，在除棱线部7以外的部分处大致为1.6mm。即，棱线部7的厚度为除棱线部7以外的部分的厚度的1.25倍。棱线部7的厚度中心处的最大硬度(Hv)为局部增厚加工前的起始原材料的硬度的约1.40倍。需要说明的是，本发明例的棱线部7处的弯曲外侧的硬度(Hv)也是同样的。

(2)三点弯曲抗压试验的条件

图8是示出三点弯曲抗压试验的概况的示意图。从封闭板9侧以两点支承结构构件40。将结构构件40的支承点间隔设为1000mm。从压制成型品1的顶板部2侧用冲击器45碰撞该结构构件40的支承点的中央，压坏结构构件40。冲击器45的前端部的曲率半径为150mm。冲击器45的碰撞速度为64km/h。

(3)试验的评价和结果

对比较例、现有例和本发明例的各结构构件，测定三点弯曲抗压试验中的最大载荷。评价以比较例的最大载荷为基准(1.00)，以相对于该比较例的最大载荷的比率进行。将结果示于表2。

表2

表2

如表2所示，现有例的最大载荷比为约1.05。与此相对，本发明例的最大载荷比为1.12。由此可以证实，采用了本实施方式的技术的本发明例的结构构件受到局部增厚和显著的加工固化的影响，相对于三点弯曲压坏具有高性能。

[实施例2]

在实施例2中，制作了比较例、现有例和本发明例三种结构构件，对各结构构件实施了轴抗压试验。

(1)结构构件

图9是示出用于实施例2的轴抗压试验的结构构件的截面形状的示意图。如图9所示的那样，实施例2中使用的结构构件40是将一对槽形的压制成型品1组合并用激光焊接接合的构件。各压制成型品1分别具备顶板部2和一对纵壁部3，包括连接顶板部2和纵壁部3的弯曲部5(棱线部7)。选定三种该压制成型品1的制造条件，分别用于比较例、现有例和本发明例。将压制成型品1的总长设为150mm。激光焊接在一对压制成型品1的各纵壁部3彼此之间进行。

比较例中，将通常的钢板原材料利用压制加工来成型为槽形的压制成型品1。该钢板原材料使用厚度为1.6mm且恒定的440MPa级钢板。比较例的压制成型品1的厚度在包括棱线部7在内的整个区域的范围内大致保持钢板原材料的厚度。棱线部7的厚度中心处的最大硬度(Hv)与钢板原材料的硬度大致同等。需要说明的是，比较例的棱线部7处的弯曲外侧的硬度(Hv)为钢板原材料的硬度的约1.23倍。

在现有例中，将TRB利用压制加工而成型为槽形的压制成型品1。该TRB将厚度为2.0mm且恒定的钢板局部地轧制而形成减壁区域，并通过形成该减壁区域而相对地形成增厚区域。该减壁区域的厚度为约1.6mm。增厚区域的厚度为2.0mm。对TRB在压制加工前实施热处理，使增厚区域的强度与440MPa级钢板的强度同等。压制加工使该增厚区域构成棱线部7。

现有例的压制成型品1的厚度大致继承了TRB的厚度，在棱线部7处最大为2.0mm，在除棱线部7以外的部分处大致为1.6mm。即，棱线部7的厚度为除棱线部7以外的部分的厚度的1.25倍。棱线部7的厚度中心处的最大硬度(Hv)与TRB的硬度大致同等。需要说明的是，现有例的棱线部7处的弯曲外侧的硬度(Hv)为TRB的硬度的约1.26倍。

在本发明例中，将上述本实施方式的局部增厚坯料利用压制加工而成型为槽形的压制成型品1。该局部增厚坯料是将厚度为1.6mm且恒定的440MPa级钢板作为起始原材料并实施了上述本实施方式的局部增厚加工的局部增厚坯料。该局部增厚的厚壁区域的厚度最大为2.0mm。压制加工使该厚壁区域构成棱线部7。

本发明例的压制成型品1的厚度大致继承了局部增厚坯料的厚度，在棱线部7处最大为2.0mm，在除棱线部7以外的部分处大致为1.6mm。即，棱线部7的厚度为除棱线部7以外的部分的厚度的1.25倍。棱线部7的厚度中心处的最大硬度(Hv)为局部增厚加工前的起始原材料的硬度的约1.40倍。需要说明的是，本发明例的棱线部7处的弯曲外侧的硬度(Hv)也是同样的。

(2)轴抗压试验的条件

将结构构件40的长度方向的两端部中的一侧端部进行固定。从该结构构件40的两端部中的另一端部用冲击器进行碰撞，将结构构件40沿轴向压坏。冲击器的碰撞速度为10km/h。

(3)试验的评价和结果

对比较例、现有例和本发明例的各结构构件，测定轴抗压试验中冲击器的冲程达到100mm时的吸收能EA。评价以比较例的吸收能EA为基准(1.00)，以相对于该比较例的吸收能EA的比率进行。将结果示于表3。

表3

表3

如表3所示的那样，现有例的EA比为约1.10。与此相对，本发明例的EA比为1.31。由此证实，采用了本实施方式的技术的本发明例的结构构件受到局部增厚和显著的加工固化的影响，具有高EA性能。

附图标记说明

1：压制成型品，2：顶板部，3：纵壁部，4：凸缘部，

5、6：弯曲部，7、8：棱线部，9：封闭板，

11：局部增厚坯料(钢板原材料)，

11a：表面，11b：背面，

12：厚壁区域，12a、12b：台阶，

13A、13B：薄壁区域，

15：起始原材料，16：第1区域，17A、17B：第2区域，

21：冲头，22：压料圈，

23：冲模，23a：凸部，24：垫板，

31：冲头，31a：肩部，32：冲模，33：垫板，

40：结构构件，45：冲击器

Claims (18)

1.一种钢板原材料，其用于具有包括弯曲部在内的开放截面的压制成型品的制造，

该钢板原材料在整个区域的范围内是单一的，

该钢板原材料具备厚度增加了的带状的厚壁区域以及与所述厚壁区域的两侧分别相邻且厚度小于所述厚壁区域的厚度的薄壁区域，

在表面和背面中的一面沿所述厚壁区域的两侧部中的一侧部形成有厚度台阶，

在表面和背面中的另一面沿所述厚壁区域的两侧部中的另一侧部形成有厚度台阶。

2.根据权利要求1所述的钢板原材料，其中，

所述厚壁区域的厚度中心处的硬度大于所述薄壁区域的厚度中心处的硬度。

3.根据权利要求1或2所述的钢板原材料，其中，

所述厚壁区域的厚度相对于所述薄壁区域的厚度的增加率在20％以上。

4.一种钢板原材料的制造方法，其用于制造权利要求1～3中任一项所述的钢板原材料，

该钢板原材料的制造方法包括：

准备工序，在该准备工序中，准备厚度恒定且厚度与所述薄壁区域的厚度相同的钢板作为起始原材料；以及

成型工序，在该成型工序中，将所述起始原材料利用压制加工成型为所述钢板原材料，

所述成型工序包括第1步骤和第2步骤，

在该第1步骤中，将所述起始原材料划分为宽度大于所述厚壁区域的宽度的带状的第1区域以及与所述第1区域的两侧部分别相邻的第2区域，使所述第2区域位移至彼此互相平行且不同的平面上，并且使所述第1区域相对于各所述第2区域倾斜，

在该第2步骤中，约束各所述第2区域的宽度方向上的移动并且使所述第2区域彼此位移至同一平面上，将所述第1区域的宽度压缩至所述厚壁区域的宽度，并使所述第1区域的厚度增加至所述厚壁区域的厚度。

5.根据权利要求4所述的钢板原材料的制造方法，其中，

在所述成型工序中使用压制装置，该压制装置具备：冲头、与所述冲头相邻地配置的压料圈、以与所述压料圈相对并且与所述冲头的局部相对的方式配置的冲模以及以与所述冲模相邻并且与所述冲头相对的方式配置的垫板，

在所述第1步骤中，在利用所述冲头和所述垫板将所述起始原材料的所述第2区域中的一侧的第2区域夹住的状态下，利用所述压料圈将所述起始原材料压入，继续进行该压入，利用所述压料圈和所述冲模夹住所述起始原材料的所述第2区域中的另一侧的第2区域，从而形成相对于各所述第2区域倾斜的所述第1区域，

在所述第2步骤中，利用所述冲头和所述垫板将所述一侧的第2区域压入直至其到达与所述另一侧的第2区域为同一平面的平面上，利用所述冲头和所述冲模压缩所述第1区域，从而形成厚度相对于所述起始原材料的厚度增加了的所述厚壁区域。

6.根据权利要求4或5所述的钢板原材料的制造方法，其中，

在所述第1步骤中，倾斜的所述第1区域的宽度L[mm]、所述起始原材料的厚度t[mm]、所述第1区域相对于所述第2区域的倾角θ[°]以及所述起始原材料的屈服强度YS[MPa]满足下述(1)式的条件：

(L/t)×(1/cosθ)≤-5.1×10^-6×(YS)²+11.5…(1)。

7.一种钢板原材料的制造装置，其用于制造权利要求1～3中任一项所述的钢板原材料，

该钢板原材料的制造装置将厚度恒定且厚度与所述薄壁区域的厚度相同的钢板作为起始原材料，利用压制加工将所述起始原材料成型为所述钢板原材料，

该钢板原材料的制造装置具备冲头、与所述冲头相邻地配置的压料圈、以与所述压料圈相对并且与所述冲头的局部相对的方式配置的冲模以及以与所述冲模相邻并且与所述冲头相对的方式配置的垫板，

所述压料圈与所述垫板之间的间隔与所述钢板原材料的所述厚壁区域的宽度相同。

8.根据权利要求7所述的钢板原材料的制造装置，其中，

在所述冲模的与所述压料圈相对的相对面设置有高度与所述起始原材料的厚度相同或者小于该厚度的凸部。

9.一种压制成型品的制造方法，其是具有包括弯曲部在内的开放截面的压制成型品的制造方法，

该压制成型品的制造方法使用权利要求1～3中任一项所述的钢板原材料，以使所述钢板原材料的所述厚壁区域构成所述弯曲部的方式对所述钢板原材料实施压制加工。

10.根据权利要求9所述的压制成型品的制造方法，其中，

使用压制装置，该压制装置具备：冲头，其具有造型为所述压制成型品的形状的模雕刻部并且具有与所述弯曲部对应的肩部；以及垫板和冲模，其互相相邻且与所述冲头相对地配置，

在使所述钢板原材料的所述厚壁区域与所述冲头的所述肩部的位置一致的状态下进行压制加工。

11.根据权利要求9或10所述的压制成型品的制造方法，其中，

所述压制加工以冷压制或热压制的方式进行。

12.根据权利要求9～11中任一项所述的压制成型品的制造方法，其中，

所述弯曲部的厚度中心处的硬度大于与所述弯曲部相邻的平板部的厚度中心处的硬度。

13.根据权利要求12所述的压制成型品的制造方法，其中，

所述弯曲部的所述硬度以维氏硬度计为所述平板部的所述硬度的1.2倍以上。

14.根据权利要求9～13中任一项所述的压制成型品的制造方法，其中，

所述弯曲部的厚度为与所述弯曲部相邻的平板部的厚度的1.2倍以上。

15.根据权利要求9～14中任一项所述的压制成型品的制造方法，其中，

所述钢板原材料的拉伸强度为440MPa以上。

16.根据权利要求9～15中任一项所述的压制成型品的制造方法，其中，

所述压制成型品的开放截面的形状为帽形或槽形。

17.根据权利要求9～16中任一项所述的压制成型品的制造方法，其中，

所述压制成型品为汽车的车身的结构构件。

18.根据权利要求17所述的压制成型品的制造方法，其中，

所述结构构件为保险杠加强件、车门防撞梁、前纵梁、后纵梁、中心立柱外加强板、地板横梁、隔板或槛板加强件。