[发明专利]剪切加工方法

说明书

本发明提供一种剪切加工方法，在对于将焊接部的阶差宽度较大以及/或者强度为1000MPa以上的钢板与其他钢板进行焊接而得到被加工件，按照与焊接部交叉的剪切线进行剪切加工的剪切加工中，形成残留应力较小、表面特性优良的剪切加工面，并且使冲头的寿命长期化。本发明的剪切加工方法为，使用冲头和冲模对具有焊接部的被加工件进行剪切加工，其中，在冲头的刀尖设置有2个突起，通过上述2个突起从两侧夹持被加工件的焊接部的全部或者一部分，按照与焊接部交叉的剪切线对被加工件进行剪切加工。

技术领域

本发明涉及在汽车、家电制品、建筑构造物、船舶、桥梁、建筑机械、各种工厂等中使用的由铁、铜、锌、锡、铝、钛、镁、或者以这些为基础的合金构成的金属板的剪切加工方法，特别涉及在焊接接合了的金属板的剪切加工面中能够提高疲劳特性以及耐氢脆化特性的剪切加工方法。

背景技术

基于冲压的金属薄板的冲裁、冲孔等剪切加工，由于生产效率较高、而且加工成本较低价，因此在电子设备、汽车用部件等的加工中被广泛使用。但是，当对超过1000MPa的高强度钢板进行剪切加工时，在冲裁端面(剪切加工面)中拉伸残留应力(以下，只要不特别否定，则将拉伸残留应力简单记载为“残留应力”。)变高，容易产生氢脆化断裂(也称为放置断裂、延迟破坏。)，存在耐疲劳特性降低这样的问题。

此外，已知在对通过焊接将相同种类或者不同种类的钢板接合而成的拼焊板(TWB：Tailor Welded Blank)等被加工件进行剪切加工的情况下，在由焊接金属以及热影响部构成的焊接部(以下，简称为“焊接部”。)的剪切加工面中，耐氢脆化特性以及耐疲劳特性进一步降低。

此外，在本说明书中所记载的金属薄板，是指在进行了基于冲压的冲裁或者冲孔的剪切加工之后，成为该剪切部的扩孔加工或者凸缘向上加工的对象的冷轧板，或者，厚度为3.0mm以下的板、且是由铁、铜、锌、锡、铝、钛、镁或者以这些分别为基础的合金构成的金属板。

实施了冲裁加工之后的被加工件的冲裁端面包括：被加工件被冲头压入而形成的凹陷；向冲头与冲模之间的空间(以下，有时简称为“间隙”。)内导入被加工件，局部地被拉伸而形成的剪切面；在剪切面形成中途，被加工件断裂而形成的断裂面；以及在被加工件的冲裁背面产生的毛刺。

通常，为了将上述冲裁端面中的凹陷、剪切面、断裂面以及毛刺的产生量抑制为所需要的范围内、使延伸凸缘性、耐疲劳特性以及耐氢脆化特性等加工后的端面特性提高，而进行间隙、工具形状的调整。

例如，在专利文献1中公开如下内容：使用具有弯曲刀且具有规定的曲率半径、刀肩部角度的工具，使间隙成为被加工件的厚度的25％以下，使加工后的端面中的加工硬化以及拉伸残留应力降低，上述弯曲刀在冲床以及/或者冲模的切刀部的前端部具有凸部的形状。

此外，在非专利文献1中报告了如下内容：使间隙与被加工件的厚度之间的厚度比为1％以下，在较高的压缩应力下进行剪切加工，使冲裁面的拉伸残留应力降低。此外，在专利文献2中公开了如下方法：将延展性优良的方向、楔形状的冲头的刀尖方向设定为10°以下，而进行翻边性优良的冲孔加工。

此外，在专利文献3中公开了一种冲压成型机，具备对不同种类部件进行成型的上模以及对各个不同种类部件进行成型的下模，对不同种类部件同时进行成型。在上述上模具有：对各个部件进行成型的多个上模部；设置于上述上模部的中央部的坯料支架；以及在上述上坯料支架的下表面上向下方突出地形成的凸状的切断部。

此外，在专利文献4中公开了一种修边装置，包括对被冲压加工了的被加工物进行支撑的下刀、以及相对于该下刀前进而对上述被加工物的一部分进行剪切的上刀。修边装置在上述上刀的一部分一体地设置有向上刀的行进方向突出、在上刀的下降时先切入上述被加工物的突出刀。