翻边加工方法、翻边加工品的制造方法、翻边加工用模具、翻边加工装置以及翻边加工品

技术领域

本发明涉及翻边加工方法、翻边加工品的制造方法、翻边加工用模具、翻边加工装置以及翻边加工品。本申请基于2020年7月9日在日本提交的特愿2020-118459号并主张优先权，将其内容援用于此。

背景技术

存在对设置于作为被加工材的金属零件、金属板的底孔实施翻边加工而形成大致圆筒状的翻边加工部的技术。在该翻边加工中，将底孔的周缘部挤出而将其一部分成型为圆筒状，且形成翻边加工部。翻边加工部为，圆筒状的凸缘(立起部)经由弯曲部与其周缘部的金属零件、金属板的一部分连接。该翻边加工部要求疲劳特性、尺寸精度。例如，在专利文献1中公开了如下技术：通过压印加工对翻边加工部的端部施加压缩应力，由此缓和拉伸残留应力，抑制由于压缩应力局部地集中在构成翻边加工部的根部的弯曲部的弯曲的内侧面而在内侧面产生的褶皱、裂纹。此外，作为翻边加工的技术，存在专利文献2所记载那样的减薄翻边法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-051609号公报

专利文献2：日本特开昭58-44917号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，翻边加工部也被采用为车辆的行走部分零件。尤其是下臂、纵臂这样的车辆的行走部分零件被要求疲劳特性，但根据翻边加工的施工方法的不同，在翻边加工部的弯曲部的内侧容易产生拉伸残留应力。当对在翻边加工部的弯曲部的内侧产生了拉伸残留应力的状态下的零件施加疲劳负荷时，有时在翻边加工部会产生变形。此外，根据翻边加工的施工方法的不同，有时在该弯曲部的内侧会产生微小的裂纹(弯曲内裂纹)，有时需要扩大弯曲部的曲率半径等这样的形状变更。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供能够抑制在翻边加工部的弯曲部产生裂纹的翻边加工方法、翻边加工品的制造方法、翻边加工用模具、翻边加工装置以及翻边加工品。

用于解决课题的手段

(1)本发明的一个方式的翻边加工方法为，使设置于金属零件的底孔扩径并且使金属零件的一部分弯曲而形成包括立起部和弯曲部的翻边加工部，其特征在于，

在通过翻边加工部的轴且与翻边加工部的轴平行的截面中，弯曲部的内表面的截面形状由曲线构成，且弯曲部的与翻边加工部的轴垂直的方向的长度为与翻边加工部的轴平行的方向的高度的1.2倍以上。

(2)本发明的一个方式的翻边加工方法为，通过包括具有冲模孔的冲模、支架以及冲头的模具对设置有底孔的金属零件形成翻边加工部，其特征在于，

通过冲模和支架夹持金属零件，

通过沿着冲模孔的轴将冲头插入到冲模孔中，由此使底孔扩径并且使金属零件的一部分弯曲而形成包括立起部和弯曲部的翻边加工部，

在通过冲模孔的轴且与冲模孔的轴平行的截面中，冲模肩的截面形状由曲线构成，且与冲模孔的轴垂直的方向的长度为与冲模孔的轴平行的方向的高度的1.2倍以上。

(3)在上述(1)或者(2)所述的翻边加工方法中，也可以为，

在将金属零件的底孔周边的板厚设为t，将与翻边加工部的轴平行的方向上的弯曲部的高度设为h时，满足下述式1，

h/t<0.6……式1。

(4)在上述(1)至(3)任一项所述的翻边加工方法中，也可以为，

在将金属零件的底孔周边的板厚设为t，将立起部的开口侧端部的板厚设为t

t

(5)在上述(1)至(4)任一项所述的翻边加工方法中，也可以为，

对表示曲线的式进行两次微分而得到的值大于0。

(6)本发明的一个方式的翻边加工品的制造方法的特征在于，

包括：翻边加工部形成工序，使设置于金属零件的底孔扩径并且使金属零件的一部分弯曲而形成包括立起部和弯曲部的翻边加工部，

在通过翻边加工部的轴且与翻边加工部的轴平行的截面中，弯曲部的内表面的截面形状由曲线构成，且弯曲部的与翻边加工部的轴垂直的方向的长度为与翻边加工部的轴平行的方向的高度的1.2倍以上。

(7)本发明的一个方式的翻边加工品的制造方法的特征在于，

包括：翻边加工部形成工序，通过包括具有冲模孔的冲模、支架以及冲头的模具，对设置有底孔的金属零件形成翻边加工部，

在翻边加工部形成工序中，通过冲模和支架夹持金属零件，并沿着冲模孔的轴将冲头插入到冲模孔中，由此使底孔扩径并且使金属零件的一部分弯曲而形成包括立起部和弯曲部的翻边加工部，

在通过冲模孔的轴且与冲模孔的轴平行的截面中，冲模肩的截面形状由曲线构成，且与冲模孔的轴垂直的方向的长度为与冲模孔的轴平行的方向的高度的1.2倍以上。

(8)在上述(6)或者(7)所述的翻边加工品的制造方法中，也可以为，

在翻边加工部形成工序之前，还包括在金属零件上形成底孔的底孔形成工序。

(9)在上述(6)至(8)任一项所述的翻边加工品的制造方法中，也可以为，

在将金属零件的底孔周边的板厚设为t，将与翻边加工部的轴平行的方向上的弯曲部的高度设为h时，满足下述式1，

h/t<0.6……式1。

(10)在上述(6)至(9)任一项所述的翻边加工品的制造方法中，也可以为，

在将金属零件的底孔周边的板厚设为t，将立起部的开口侧端部的板厚设为t

t

(11)在上述(6)至(10)任一项所述的翻边加工品的制造方法中，也可以为，

对表示曲线的式进行两次微分而得到的值大于0。

(12)本发明的一个方式的翻边加工用模具为，包括具有冲模孔的冲模、与冲模一起夹持被加工材的支架、以及能够相对于冲模及支架相对移动的冲头，其特征在于，

在通过冲模孔的轴且与冲模孔的轴平行的截面中，冲模肩的截面形状由曲线构成，且与冲模孔的轴垂直的方向的长度为与冲模孔的轴平行的方向的高度的1.2倍以上。

(13)在上述(12)所述的翻边加工用模具中，也可以为，

冲头具备具有比冲模孔的直径小的直径的圆筒部，能够沿着冲模孔的轴将冲头插入到冲模孔中，

在将冲模孔与圆筒部之间的间隙设为cl，将冲模肩的截面形状的与冲模孔的轴平行的方向的高度设为h

cl<1.5h

(14)在上述(12)或者(13)所述的翻边加工用模具中，也可以为，

对表示曲线的式进行两次微分而得到的值大于0。

(15)本发明的一个方式的翻边加工装置的特征在于，具备上述(12)至(14)任一项所述的翻边加工用模具，且具备能够使冲模、支架以及冲头相互相对移动的驱动机构。

(16)本发明的一个方式的翻边加工品的特征在于，

具有包括立起部和弯曲部的翻边加工部，

在通过翻边加工部的轴且与翻边加工部的轴平行的截面中，弯曲部的内表面的截面形状由曲线构成，且弯曲部的与翻边加工部的轴垂直的方向的长度为与翻边加工部的轴平行的方向的高度的1.2倍以上。

(17)在上述(16)所述的翻边加工品中，也可以为，

在将弯曲部周边的板厚设为t

h/t

(18)在上述(16)或者(17)所述的翻边加工品中，也可以为，

在将弯曲部周边的板厚设为t

t

(19)上述(16)至(18)任一项所述的翻边加工品，也可以为，

是用于车辆的下臂、纵臂以及上臂中的任一个。

(20)上述(16)至(18)任一项所述的翻边加工品，也可以为，

是用于车辆的下臂，

该翻边加工品还具有圆筒状部以及圆筒凸缘部，

在与翻边加工部的轴垂直且通过圆筒状部的轴上的圆筒状部的长度方向的中心C的平面中，

在将翻边加工部的轴与平面的交点设为交点A，将圆筒凸缘部的轴与平面的交点设为交点B，将连结交点A与交点B的线段AB与连结交点A与中心C的线段AC之间的角度中较小一方的角度设为θ时，

在以交点A为中心，从线段AB向中心C所位于的一侧为2θ的范围以及从线段AB向与中心C所位于的一侧相反侧为2θ的范围内，

在通过翻边加工部的轴且与翻边加工部的轴平行的截面中，弯曲部的内表面的截面形状由曲线构成，且弯曲部的与翻边加工部的轴垂直的方向的长度为与翻边加工部的轴平行的方向的高度的1.2倍以上。

(21)在上述(16)至(20)任一项所述的翻边加工品中，也可以为，

对表示曲线的式进行两次微分而得到的值大于0。

发明的效果

根据本发明，能够提供能够抑制翻边加工部产生裂纹的翻边加工方法、翻边加工品的制造方法、翻边加工用模具、翻边加工装置以及翻边加工品。

附图说明

图1是用于表示翻边加工部的弯曲部的压缩应变与弯曲内裂纹的状态的翻边加工部的概要截面图。

图2是用于说明在翻边加工的成型过程中被加工材隆起的状态的翻边加工部的概要截面图。

图3的(A)～(C)是用于说明翻边加工的成型过程的概要平面图。

图4的(A)～(C)分别是用于说明图3的(A)～(C)中的翻边加工的成型过程的概要截面图。

图5是用于说明第1实施方式的翻边加工品的翻边加工品的概要截面图。

图6是用于说明用于对弯曲部的内表面的截面形状进行规定的x-y坐标的翻边加工品的概要截面图。

图7是用于说明用于规定弯曲部的坐标的翻边加工品的概要截面图，且是表示弯曲部的截面形状的一部分为椭圆的一部分的例子的图。

图8是用于说明用于规定弯曲部的坐标的翻边加工品的概要截面图，且是表示弯曲部的截面形状的一部分为抛物线的一部分的例子的图。

图9是用于说明用于规定弯曲部的坐标的翻边加工品的概要截面图，且是表示弯曲部的截面形状的一部分为正弦曲线的一部分的例子的图。

图10是用于说明第3实施方式的模具的模具的概要截面图。

图11是用于说明第3实施方式的翻边加工方法的概要截面图，且是表示通过冲模和支架夹持被加工材的状态的图。

图12是用于说明第3实施方式的翻边加工方法的概要截面图，且是表示通过冲头使被加工材向冲模侧变形的状态的图。

图13是用于说明第3实施方式的翻边加工方法的概要截面图，且是表示冲头移动至规定位置而翻边加工结束的状态的图。

图14是用于说明第3实施方式的冲模与冲头的形状的冲模与冲头的概要截面图。

图15是用于说明用于规定冲模肩的截面形状的x-y坐标的冲模的概要截面图。

图16是用于说明第5实施方式的下臂的下臂的概要平面图。

图17是用于说明第5实施方式的下臂的其他形状的下臂的概要平面图。

图18是表示实验例2的弯曲部的内表面的冲模肩的长度(l

具体实施方式

本发明人发现，在翻边加工的成型过程中，由于在弯曲部内侧的表面上产生的压缩应变而产生凹凸，由此产生上述那样的弯曲内裂纹。图1是用于表示翻边加工部的弯曲部处的压缩应变以及弯曲内裂纹的状态的翻边加工部的概要截面图。在图1中示出以通过翻边加工部11的轴cb且与轴cb平行的平面对翻边加工品10进行截面观察的状态，且仅示出以轴cb为中心的翻边加工部11的一侧。如图1所示，翻边加工品10的翻边加工部11具有弯曲部12以及立起部13。在该弯曲部12的内表面12a上，在成型过程中在图中箭头方向上产生压缩应变，以由于该压缩应变而产生的凹凸为起点产生弯曲内裂纹CR。

此外，本发明人发现，在成型中被加工材与模具不接触的情况下容易产生这样的表面的凹凸。尤其地，在弯曲部的曲率半径较小的情况下，存在弯曲裂纹的产生变得显著的倾向。

此处，作为翻边加工的技术，在专利文献2所记载那样的减薄翻边法中，在实施翻边加工时，使用于对底孔进行扩径的圆筒状的冲头和具有与该冲头对应的形状的冲模之间的间隙小于底孔周边的板厚。因此，在被加工材与模具良好地接触的同时进行成型。由此，在减薄翻边法中，本发明人着眼于比较难以产生弯曲内裂纹这样的情况。

另一方面，本发明人发现，即使使用减薄翻边法，在翻边加工部的弯曲部的曲率半径相对于被加工材的板厚极小(1.0mm左右)且被加工材为高强度材料的情况下，也有时会产生弯曲内裂纹，由于在成型过程中材料在弯曲部内侧的表面上隆起的部位而产生该弯曲内裂纹。

图2表示用于说明翻边加工的成型过程中的被加工材隆起的状态的翻边加工部的概要截面图。图2表示在翻边加工的成型过程中，通过冲模20与支架30夹持被加工材M，通过冲头40使被加工材M变形而形成弯曲部12的中途的状态。如图2所例示的那样，在与翻边加工部的弯曲部的曲率半径对应的冲模肩21的曲率半径较小的情况下，尤其是在成型过程的初始阶段，在与冲模肩21接触的弯曲部12的内表面12a上产生隆起部BP。在这种隆起部BP产生压缩应变，因此可能成为上述那样的弯曲内裂纹的产生原因。因此，本发明人研究用于抑制成为压缩应变的原因的、这样的材料的隆起的方法。

另外，专利文献1的技术是抑制在压印加工时压缩应力局部地集中在翻边加工部的弯曲部的弯曲的内侧面的技术。另一方面，本发明是着眼于翻边加工的成型过程中的弯曲内裂纹的抑制而进行的，其翻边加工部的成型方法与专利文献1的技术不同。

以下，举例对本发明的实施方式进行说明，但显然本发明并不限定于以下说明的例子。在以下的说明中，有时例示出具体的数值、材料，但只要能够得到本发明的效果，则也可以应用其他数值、材料。此外，以下的实施方式的各构成要素能够相互组合。

[第1实施方式]

本实施方式的翻边加工方法为，使设置于金属零件的底孔扩径并且使金属零件的一部分弯曲而形成包括立起部和弯曲部的翻边加工部。在该翻边加工方法中，在通过翻边加工部的轴且与翻边加工部的轴平行的截面中，弯曲部的内表面的截面形状由曲线构成，且弯曲部的与翻边加工部的轴垂直的方向的长度为与翻边加工部的轴平行的方向的高度的1.2倍以上。

通过由上述构成形成的翻边加工方法，能够抑制在翻边加工部的弯曲部产生裂纹。

首先，对翻边加工方法进行说明。图3的(A)～(C)是用于说明翻边加工的成型过程的概要平面图，是从与金属零件1的板面交叉的方向平面观察的图。图3的(A)表示具有底孔2的金属零件1。图3的(B)表示使底孔2的周缘部变形而使底孔2扩径的状态。图3的(C)表示翻边加工完成的翻边加工品100。图4的(A)～(C)分别是用于说明图3的(A)～(C)中的翻边加工的成型过程的概要截面图，表示通过底孔2的中心且通过与金属零件1的板面正交的轴ca或者要形成的翻边加工部110的轴cb且与这些轴平行的截面。另外，一般情况下，使通过底孔2的中心且与金属零件1的板面正交的轴ca、与翻边加工部110的轴cb一致。在本实施方式中，将金属零件1作为金属板进行说明。

在翻边加工方法中，如图3以及图4所示，使设置于金属零件1的底孔2扩径并且使金属零件1的一部分弯曲，形成包括立起部120和弯曲部130的翻边加工部110。在弯曲部130的周围存在周缘区域140。

图5是用于说明本实施方式的翻边加工品的图，且是通过翻边加工部110的轴cb且与翻边加工部110的轴cb平行的截面中的翻边加工品100的截面图。在图5中仅示出以轴cb为中心的翻边加工部110的一侧。如图5所示，本实施方式的翻边加工部110包括圆筒状的立起部120和弯曲部130。立起部120在立起部120的与开口端部121相反侧的连接端部122与弯曲部130连接。

弯曲部130在前端部131与立起部120的连接端部122连接，并经由与前端部131相反侧的基端部132与翻边加工品100的周缘区域140连接。连接端部122与前端部131也可以是同一部位。弯曲部130从前端部131朝向基端部132扩径。在通过翻边加工部110的轴cb且与翻边加工部110的轴cb平行的截面中，弯曲部130平滑地弯曲。翻边加工部110的轴cb是通过圆筒状的立起部120的长度方向的轴线的轴。

周缘区域140是包括翻边加工品100中的弯曲部130的区域、且是与弯曲部130的基端部132连接的区域。虽然也取决于翻边加工品100的形状，但周缘区域140更优选在与翻边加工部110的轴cb正交的平面中在翻边加工部110的径向上具有1～10mm左右的宽度。

在形成有本实施方式的翻边加工部110的翻边加工品100中，在通过翻边加工部110的轴cb且与翻边加工部110的轴cb平行的截面中，弯曲部130的内表面130a的截面形状由曲线构成，且弯曲部130的内表面130a中的与翻边加工部110的轴cb垂直的方向的长度l为与翻边加工部110的轴cb平行的方向的高度h的1.2倍以上。通过成为这种构成，能够抑制在弯曲部的内表面产生弯曲内裂纹。更具体而言，通过将长度l设为高度h的1.2倍以上，能够降低弯曲内裂纹的裂纹深度。

在通过翻边加工部110的轴cb且与翻边加工部110的轴cb平行的截面中，弯曲部130的内表面130a中的与翻边加工部110的轴cb垂直的方向的长度l更优选为与翻边加工部110的轴cb平行的方向的高度h的1.4倍以上，进一步优选为1.6倍以上。通过成为这种构成，压缩应变降低，能够抑制在弯曲部130的内表面130a产生弯曲内裂纹，且还能够大幅度降低裂纹的深度。

关于长度l，在通过翻边加工部110的轴cb且与翻边加工部110的轴cb平行的截面中，是从立起部120的外周面120a与弯曲部130的内表面130a的接点(后述的原点O)到弯曲部130的基端部132的距离，且是与轴cb垂直的方向的距离。弯曲部130的长度l优选为0.8～5.0mm，更优选为1.0～2.5mm。

关于高度h，在通过翻边加工部110的轴cb且与翻边加工部110的轴cb平行的截面中，是从立起部120的外周面120a与弯曲部130的内表面130a的接点(后述的原点O)到弯曲部130的基端部132的内表面130a的距离，且是与轴cb平行的方向的距离。弯曲部130的高度h优选为0.5～3.0mm，更优选为0.8～2.0mm。

另外，在通过翻边加工部110的轴cb且与翻边加工部110的轴cb平行的截面中，弯曲部130的内表面130a的与翻边加工部110的轴cb垂直的方向的长度l更优选为与翻边加工部110的轴cb平行的方向的高度h的3.0倍以下。通过使长度l为高度h的3.0倍以下，能够避免翻边加工部与其他部位干涉，能够有效地得到抑制裂纹产生的效果。

弯曲部130的内表面130a的截面形状所具有的曲线能够如以下那样定义。如图6所示，在通过翻边加工部110的轴cb且与翻边加工部110的轴cb平行的截面中，将与轴cb平行的方向设为x轴，将在该截面中与轴cb垂直的方向设为y轴。此外，将立起部120的外周面120a与弯曲部130的内表面130a的接点设为原点O，将弯曲部130所位于的一侧设为正的区域。能够将该x-y坐标的曲线设为弯曲部130的内表面130a的截面形状所描绘的曲线。

内表面130a的截面形状为，在通过翻边加工部110的轴cb且与翻边加工部110的轴cb平行的截面中，由曲线构成、不包含直线。此处，在截面形状具有直线部的情况下，在上述x-y坐标中，在通过y＝f(x)来表现表示内表面130a的截面形状的式时，x的两次微分的值(二阶导数)在直线部中成为0。

此外，内表面130a的截面形状也可以为如下的截面形状：在上述x-y坐标中，在通过y＝f(x)来表现表示内表面130a的截面形状的式时，x的两次微分的值(二阶导数)大于0。即，内表面130a的截面形状所描绘的上述曲线也可以为，在上述x-y坐标中，对表示该曲线的式进行两次微分而得到的值大于0。通过x对表示曲线的式进行两次微分而得到的值大于0是指，在h≥x≥0时，曲线整体的形状朝向翻边加工部110的轴cb侧凸出。

此外，内表面130a的截面形状所描绘的上述曲线的一部分也可以是由二次函数表示的曲线或者由三角函数表示的曲线的一部分。通过内表面130a的截面形状所描绘的上述曲线的一部分是由二次函数或者三角函数表示的曲线的一部分，能够进一步抑制弯曲内裂纹的产生。作为由二次函数或者三角函数表示的曲线的例子，能够列举椭圆、抛物线、正弦曲线、余弦曲线等曲线。

在内表面130a的截面形状所描绘的上述曲线的一部分是椭圆的一部分的情况下，在上述x-y坐标中，能够通过x

图7示出在通过翻边加工部110的轴cb且与翻边加工部110的轴cb平行的截面中，内表面130a的截面形状所描绘的曲线的一部分是椭圆ov的一部分的方式的一例。

在内表面130a的截面形状所描绘的上述曲线的一部分是抛物线的一部分的情况下，在上述x-y坐标中，能够通过y＝ax

图8示出在通过翻边加工部110的轴cb且与翻边加工部110的轴cb平行的截面中，内表面130a的截面形状所描绘的上述曲线的一部分是抛物线pb的一部分的方式的一例。

在内表面130a的截面形状所描绘的上述曲线的一部分是正弦曲线的一部分的情况下，在上述x-y坐标中，能够通过y＝sin(ax-π/2)+1来表现表示正弦曲线的曲线。在该情况下，将a满足h>sin(ah-π/2)+1设为条件。

图9示出在通过翻边加工部110的轴cb且与翻边加工部110的轴cb平行的截面中，内表面130a的截面形状所描绘的上述曲线的一部分是正弦曲线sn的一部分的方式的一例。

内表面130a的截面形状也可以具有以原点O为起点而到弯曲部130的基端部132为止(弯曲部130的整个区域)由上述那样的二次函数或者三角函数表示的曲线。或者，内表面130a的截面形状也可以是将以原点O为起点的由二次函数或者三角函数表示的曲线、和与该曲线连接并延伸至基端部132的平滑曲线组合而成的形状。

翻边加工品100的形状使用接触式形状测定仪来测定。例如，在测定翻边加工部110的弯曲部130的内表面130a的情况下，使用探针直径2mm的接触式形状测定仪，在与翻边加工部110的轴cb垂直的方向上进行测定而取得形状数据。数据的采集间隔为，在与翻边加工部110的轴cb平行的方向上设为0.05mm间距。

通过使用最小二乘法将上述形状数据近似为曲线，由此求出弯曲部130的内表面130a的截面形状的曲线。近似的曲线是上述那样的二次函数或者三角函数。在求出曲线的式时，采用决定系数为0.9以上的曲线。具体而言，将在求出曲线的式的过程中测定出的形状数据近似为几个曲线，将其中决定系数为0.9以上且决定系数最大的曲线设为截面形状的曲线。此处，在决定系数不为0.9以上的情况下，该曲线有可能由多个曲线构成。因此，也可以缩窄近似区间以使决定系数成为0.9以上。另外，关于在截面形状中是否包含直线的判定，在使用邻接的5个点的测定点而依次制作了通过最小二乘法决定的直线时，在邻接的直线的斜率的变化率连续3个区间以上为正负2％以内时，判定为该区间为直线。

另外，在翻边加工部的周向上，弯曲部的内表面的截面形状具有上述曲线的范围，可以是弯曲部的周向全部，也可以是弯曲部的周向的一部分。例如，在对翻边加工品施加负荷而使其变形时，也可以仅将施加更大负荷的范围设为这种曲线形状。另外，弯曲部130的长度l也可以为高度h的5.0倍以下、2.0倍以下。

[第2实施方式]

本实施方式的翻边加工品的制造方法包括：翻边加工部形成工序，使设置于金属零件的底孔扩径并且使金属零件的一部分弯曲，形成包括立起部和弯曲部的翻边加工部。在该翻边加工品的制造方法中，在通过翻边加工部的轴且与翻边加工部的轴平行的截面中，弯曲部的内表面的截面形状由曲线构成，且弯曲部的与翻边加工部的轴垂直的方向的长度为与翻边加工部的轴平行的方向的高度的1.2倍以上。

通过由上述构成形成的翻边加工品的制造方法，能够抑制在翻边加工品的翻边加工部的弯曲部产生裂纹。

在本实施方式的翻边加工品的制造方法中的翻边加工部形成工序中，能够良好地使用在第1实施方式中说明的翻边加工方法。此外，在本实施方式的翻边加工品的制造方法中，能够采用第1实施方式的各构成，因此省略其说明。

在本实施方式的翻边加工品的制造方法中，在翻边加工部形成工序之前也可以进一步包括在金属零件上形成底孔的底孔形成工序。

接着，对于使用了模具的翻边加工方法，列举一个实施方式进行说明。

[第3实施方式]

本实施方式的翻边加工方法为，通过包括具有冲模孔的冲模、支架以及冲头的模具，对设置有底孔的金属零件形成翻边加工部。在该翻边加工方法中，通过冲模与支架夹持金属零件，沿着冲模孔的轴将冲头插入到冲模孔中，由此使底孔扩径并且使金属零件的一部分弯曲，形成包括立起部和弯曲部的翻边加工部。在该翻边加工方法中，在通过冲模孔的轴且与冲模孔的轴平行的截面中，冲模肩的截面形状由曲线构成，且与冲模孔的轴垂直的方向的长度为与冲模孔的轴平行的方向的高度的1.2倍以上。

通过由上述构成形成的翻边加工方法，能够抑制在翻边加工部的弯曲部产生裂纹。

图10是用于说明在本实施方式的翻边加工方法中使用的模具的概要截面图。该截面图是通过冲模孔的轴且与冲模孔的轴平行的截面图。如图10所示，模具1000包括冲模1100、支架1200以及冲头1300。

冲模1100具有规定深度的冲模孔1110。冲模孔1110具有大致圆筒状的内周面形状，冲模孔1110的圆筒内周面1113与冲模按压面1130经由冲模肩1120连接。冲模1100也可以通过驱动机构(未图示)而能够相对于支架1200相对移动。

冲模肩1120的表面1120a在前端部1121与圆筒内周面1113连接，并经由与前端部1121相反侧的基端部1122与冲模按压面1130连接。冲模肩1120的表面1120a从前端部1121朝向基端部1122扩径。冲模肩1120的表面1120a在通过冲模孔1110的轴cd且与冲模孔1110的轴cd平行的截面中平滑地弯曲。冲模肩1120的截面形状是指通过冲模孔1110的轴cd且与冲模孔1110的轴cd平行的截面中的冲模肩1120的表面1120a的形状。冲模孔1110的轴cd是通过圆筒内周面1113的高度方向的轴线的轴。

支架1200具有支架按压面1210，在该支架按压面1210与冲模按压面1130之间夹持被加工材。支架1200具有与冲头1300的外周形状对应的支架孔1220，冲头1300被配置为能够沿着支架孔1220的轴相对于支架1200相对移动。冲模1100与支架1200也可以被配置成冲模孔1110的轴与支架孔1220的轴一致。支架1200也能够通过驱动机构(未图示)而相对于冲模1100相对移动。

冲头1300具有大致圆筒状的形状，具有侧周面1310以及冲头面1320。侧周面1310与冲头面1320经由棱线部1330连接。冲头1300的棱线部1330可以为，在沿着棱线部1330的延伸方向的各位置处的与棱线部1330的延伸方向正交的截面中，例如具有5～50mm的曲率半径(冲头肩R)，以免与被加工材产生局部的接触。

冲头1300能够通过驱动机构1500而相对于冲模1100以及支架1200相对移动。此外，冲头1300能够在冲模孔1110的内部沿着冲模孔1110的轴移动。

为了使翻边加工部的立起部的周向的板厚均匀，优选以冲头1300的轴与冲模孔1110的轴一致的方式进行配置。

图11表示通过冲模1100和支架1200夹持了被加工材1(金属零件)的状态。在该状态下，如图11所示，冲头1300也可以收纳在支架1200的支架孔1220的内部。

图12表示沿着冲模孔1110的轴、在从支架1200朝向冲模1100的方向上使冲头1300相对于冲模1100相对移动的状态。如图12所示，被加工材1在承受基于冲头1300的变形的同时被压入冲模孔1110。此外，被加工材1的底孔2随着该变形而扩径。

图13表示冲头1300到达冲模孔1110内部的规定位置而翻边加工完成的状态。

在图13的状态之后，从冲模孔1110拔出冲头1300，使冲模1100与支架1200向相互分离的方向相对移动。

图14是用于说明本实施方式的模具的图，且是通过冲模孔1110的轴cd且与冲模孔1110的轴cd平行的截面的截面图。

在本实施方式的模具1000中，在通过冲模孔1110的轴cd且与冲模孔1110的轴cd平行的截面中，冲模肩1120的截面形状由曲线构成，且冲模肩1120的与冲模孔1110的轴cd垂直的方向的长度l

通过成为这种构成，能够使成型过程中的被加工材与冲模的接触面积增加，抑制上述那样的在弯曲部的内表面产生的隆起。此外，通过成为这种构成，能够防止被加工材与模具以高表面压力接触。因此，能够抑制在翻边加工品的翻边加工部的弯曲部产生裂纹。更具体而言，通过将长度l

在通过冲模孔1110的轴cd且与冲模孔1110的轴cd平行的截面中，冲模肩1120的与冲模孔1110的轴cd垂直的方向的长度l

关于长度l

关于高度h

另外，在通过冲模孔1110的轴cd且与冲模孔1110的轴cd平行的截面中，冲模肩1120的与冲模孔1110的轴cd垂直的方向的长度l

冲模肩1120的表面1120a所具有的曲线能够如以下那样定义。如图15所示，在通过冲模孔1110的轴cd且与冲模孔1110的轴cd平行的截面中，将与轴cd平行的方向设为x轴，将在该截面中与轴cd垂直的方向设为y轴。此外，将圆筒内周面1113与冲模肩1120的表面1120a的接点设为原点O，将冲模肩1120所位于的一侧设为正的区域。能够将该x-y坐标中的曲线设为冲模肩1120的截面形状所描绘的曲线。

冲模肩1120的截面形状为，在通过冲模孔1110的轴cd且与冲模孔1110的轴cd平行的截面中由曲线构成、不包含直线。此处，在存在直线的情况下，在上述x-y坐标中，在通过y＝f(x)来表现表示冲模肩1120的截面形状的式时，x的两次微分的值(二阶导数)在直线部成为0。

此外，冲模肩1120的截面形状也可以为如下的截面形状：在上述x-y坐标中，在通过y＝f(x)来表现表示冲模肩1120的截面形状的式时，x的两次微分的值(二阶导数)大于0。即，冲模肩1120的截面形状(表面1120a的形状)所描绘的上述曲线也可以为，在上述x-y坐标中，对表示该曲线的式进行两次微分而得到的值大于0。通过x对表示曲线的式进行两次微分而得到的值大于0是指，在h

冲模肩1120的截面形状所描绘的上述曲线的一部分也可以是由二次函数表示的曲线或者由三角函数表示的曲线的一部分。通过冲模肩1120的截面形状所描绘的上述曲线的一部分是由二次函数或者三角函数表示的曲线的一部分，能够进一步抑制弯曲内裂纹的产生。作为由二次函数或者三角函数表示的曲线的例子，能够列举椭圆、抛物线、正弦曲线、余弦曲线等曲线。

由二次函数或者三角函数表示的曲线的定义以及条件与上述第1实施方式相同，能够将弯曲部130的长度l替换成冲模肩1120的长度l

冲模肩1120的截面形状也可以为，在以原点O为起点的冲模肩1120的整个区域中具有由二次函数或者三角函数表示的曲线。或者，冲模肩1120的截面形状也可以是将以原点O为起点的由二次函数或者三角函数表示的曲线、和与该曲线连接而延伸至基端部132的平滑曲线组合而成的形状。

冲模1100等模具的形状使用接触式形状测定仪来测定。例如，在测定冲模肩1120的情况下，使用探针直径2mm的接触式形状测定仪，在与冲模孔1110的轴cd垂直的方向上进行测定而取得形状数据。数据的采集间隔在与冲模孔1110的轴cd平行的方向上设为0.05mm间距。另外，通过使用最小二乘法将上述形状数据近似为曲线，来求出冲模肩1120的截面形状的曲线。近似的曲线是上述那样的二次函数或者三角函数。在求出曲线的式时，采用决定系数为0.9以上的曲线。具体而言，将在求出曲线的式的过程中测定出的形状数据近似为几个曲线，将其中决定系数为0.9以上且决定系数最大的曲线设为截面形状的曲线。此处，在决定系数不为0.9以上的情况下，该曲线有可能由多个曲线构成。因此，也可以缩窄近似区间以使决定系数成为0.9以上。另外，关于截面形状是否包含直线的判定，在使用邻接的5个点的测定点而依次制作了通过最小二乘法决定的直线时，在邻接的直线的斜率的变化率连续3个区间以上为正负2％以内时，判定为该区间为直线。

在本实施方式的模具1000中，冲头1300具备具有比冲模孔1110的直径小的直径的圆筒部，能够沿着冲模孔1110的轴将冲头1300插入到冲模孔1110中，在将冲模孔1110与圆筒部之间的间隙(冲模孔1110的圆筒内周面1113与冲头1300的侧周面1310)设为cl，将冲模肩1120的截面形状的与冲模孔1110的轴平行的方向的高度设为h

cl<1.5h

更具体而言，如图14所示，冲模孔1110与圆筒部之间的间隙cl是冲模孔1110的半径r

另外，在冲模肩的周向上，冲模肩的截面形状具有上述曲线的范围，可以是冲模肩的整个周向，也可以是其一部分。例如，在成为翻边加工品时，也可以仅将与施加更大负荷的范围对应的冲模肩的范围设为这样的曲线形状。另外，冲模肩1120的长度l

本实施方式的模具(翻边加工用模具)也可以作为翻边加工装置的一部分而提供，该翻边加工装置还具备能够使冲模、支架以及冲头相互相对移动的驱动机构。

[第4实施方式]

本实施方式的翻边加工品的制造方法包括：翻边加工部形成工序，通过包括具有冲模孔的冲模、支架以及冲头的模具，在设置有底孔的金属零件上形成翻边加工部。在该翻边加工品的制造方法中，在翻边加工部形成工序中，通过冲模和支架夹持金属零件，沿着冲模孔的轴将冲头插入到冲模孔中，由此使底孔扩径并且使金属零件的一部分弯曲，形成包括立起部和弯曲部的翻边加工部。在该翻边加工品的制造方法中，在通过冲模孔的轴且与冲模孔的轴平行的截面中，冲模肩的截面形状由曲线构成，且与冲模孔的轴垂直的方向的长度为与冲模孔的轴平行的方向的高度的1.2倍以上。通过由上述构成形成的翻边加工品的制造方法，能够抑制在翻边加工品的翻边加工部的弯曲部产生裂纹。

在本实施方式的翻边加工品的制造方法中的翻边加工部形成工序中，能够良好地使用在第3实施方式中说明过的翻边加工方法。此外，在本实施方式的翻边加工品的制造方法中，能够采用第3实施方式的各构成，因此省略其说明。

在本实施方式的翻边加工品的制造方法中，在翻边加工部形成工序之前也可以进一步包括在金属零件上形成底孔的底孔形成工序。在底孔形成工序中，通过使用了冲孔冲头、工具的切削、激光切断等在作为被加工材的金属零件或者金属板上形成底孔。

在上述实施方式的翻边加工方法或者翻边加工品的制造方法中，在将金属零件的底孔周边的板厚设为t，与翻边加工部的轴平行的方向上的弯曲部的高度设为h时，也可以满足下述式1。

h/t<0.6……式1

在上述实施方式的翻边加工方法或者翻边加工品的制造方法中，由于能够抑制在翻边加工品的弯曲部的内侧产生弯曲内裂纹，因此能够将弯曲部130的高度h设计得较小。以往，在式1那样的高度h比板厚t小的范围内，在成型时在弯曲部的内侧产生过大的压缩应变，但在上述实施方式的翻边加工方法或者翻边加工品的制造方法中，通过抑制这样的压缩应变的产生，能够抑制弯曲内裂纹的产生。

此外，通过满足式1，具有如下的优点：在作为翻边加工品使用时，能够增大翻边加工部的立起部的内周面与插入到翻边加工部内的部件之间的接触面积。此外，通过满足式1，能够降低翻边加工部的重心，能够确保插入到翻边加工部内的部件的稳定性。因此，例如在作为车辆的行走部分零件而采用翻边加工品的情况下，能够提高乘坐舒适性。

弯曲部的高度h也可以与冲模肩的高度h

底孔周边的板厚t为底孔的边缘部(图3、图4等的底孔2的边缘部2a)的板厚。

上述实施方式的翻边加工方法或者翻边加工品的制造方法也可以是减薄翻边法。在减薄翻边法中，使冲模与冲头之间的间隙小于被加工材的板厚，将立起部的板厚加工为小于被加工材的板厚。

在上述实施方式的翻边加工方法或者翻边加工品的制造方法中，在将金属零件的底孔周边的板厚设为t，立起部的开口侧端部的板厚设为t

t

通过满足式2，能够进一步抑制在翻边加工部110的弯曲部130产生的弯曲内裂纹。其原因在于，在成型中被加工材1容易一边与冲模肩1120接触一边成型，能够抑制成为弯曲内裂纹的原因的压缩应变引起的表面向面外的压曲。

另外，在将专利文献1的技术应用于减薄翻边法的情况下，存在板厚局部地减少且具有较小曲率半径的弯曲部，因此有时产生由于应力集中而引起的不良情况。

在上述实施方式的翻边加工方法或者翻边加工品的制造方法中，金属零件也可以是金属板。此外，也可以对金属零件实施电镀、涂装。

另外，在上述实施方式的翻边加工方法或者翻边加工品的制造方法中，底孔周边的板厚优选为2.0mm以上。此外，在板厚为2.0mm以上的翻边部的成型中，由于刚性较高，所以实质上不产生回弹，冲模肩的形状与产品(翻边加工品)中的与冲模肩接触而成型的部分的形状对应，可以视为冲模肩的形状被直接反映到产品中。

上述实施方式的翻边加工方法或者翻边加工品的制造方法，尤其能够良好地用于抗拉强度为780MPa以上的钢部件。此外，上述实施方式的翻边加工方法或者翻边加工品的制造方法能够良好地用于抗拉强度为980MPa以上的钢部件。此外，上述实施方式的翻边加工方法或者翻边加工品的制造方法能够更良好地用于抗拉强度为1180MPa以上的钢部件。

[第5实施方式]

本实施方式的翻边加工品具有包括立起部和弯曲部的翻边加工部，在通过翻边加工部的轴且与翻边加工部的轴平行的截面中，弯曲部的内表面的截面形状由曲线构成，且弯曲部的与翻边加工部的轴垂直的方向的长度为与翻边加工部的轴平行的方向的高度的1.2倍以上。

在由上述构成形成的翻边加工品中，能够抑制在翻边加工部产生裂纹。

本实施方式的翻边加工品能够采用在第1实施方式中说明的翻边加工品的各构成，因此省略详细的说明。

本实施方式的翻边加工品为，在将弯曲部的周边的板厚设为t

h/t

本实施方式的翻边加工品为，在将弯曲部周边的板厚设为t

t

作为弯曲部的周边板厚t

本实施方式的翻边加工品可以是用于车辆的下臂、纵臂以及上臂中的任一个。

本实施方式的翻边加工品能够抑制在翻边加工部产生裂纹，因此能够在具有翻边加工部的零件即下臂、纵臂以及上臂等中良好地采用。

本实施方式的翻边加工品是用于车辆的下臂，也可以进一步具有圆筒状部以及圆筒凸缘部。在该下臂中，在与翻边加工部的轴垂直且通过圆筒状部的轴上的圆筒状部的长度方向的中心C的平面中，在将翻边加工部的轴与平面的交点设为交点A、将圆筒凸缘部的轴与平面的交点设为交点B、将连结交点A与交点B的线段AB和连结交点A与中心C的线段AC之间的角度中较小一方的角度设为θ时，以交点A为中心，在从线段AB向中心C所位于的一侧为2θ的范围以及从线段AB向与中心C所位于的一侧相反侧为2θ的范围内，在通过翻边加工部的轴且与翻边加工部的轴平行的截面中，弯曲部的内表面的截面形状由曲线构成，且弯曲部的与翻边加工部的轴垂直的方向的长度为与翻边加工部的轴平行的方向的高度的1.2倍以上。

图16表示本实施方式的下臂的一例。下臂200具备翻边加工部210、圆筒状部230、圆筒凸缘部250、将翻边加工部210与圆筒状部230连接的第一要素270、以及将第一要素270与圆筒凸缘部250连接的第二要素290。另外，根据下臂200的形状不同，也可以具备翻边加工部210、圆筒状部230、圆筒凸缘部250、将翻边加工部210与圆筒凸缘部250连接的第二要素290、以及将第二要素290与圆筒状部230连接的第一要素270。

翻边加工部210为，在其周向的一部分，在通过翻边加工部210的轴且与翻边加工部210的轴平行的截面中，弯曲部的内表面的截面形状由曲线构成，且弯曲部的与翻边加工部210的轴垂直的方向的长度为与翻边加工部210的轴平行的方向的高度的1.2倍以上。弯曲部的与翻边加工部210的轴垂直的方向的长度更优选为与翻边加工部210的轴平行的方向的高度的1.4倍以上、进一步优选为1.6倍以上。将翻边加工部210的周向上的这样的范围称作曲线形成范围211。

本实施方式的翻边加工部210的曲线形成范围211的基本构成与第1实施方式的翻边加工部相同，因此省略详细的说明。接着，对翻边加工部210的周向上的曲线形成范围211进行说明。

首先，规定与翻边加工部210的轴(未图示)垂直且通过圆筒状部230的轴cc上的圆筒状部230的长度方向的中心C的平面。例如，图16的纸面与该平面平行。此外，翻边加工部210的轴与图16的纸面正交。

将翻边加工部210的轴与该平面的交点设为交点A，将圆筒凸缘部的轴与该平面的交点设为交点B。此外，将连结交点A与交点B的线段AB和连结交点A与中心C的线段AC之间的角度中较小一方的角度设为θ。

此时，以交点A为中心，在从线段AB向中心C所位于的一侧为2θ的范围以及从线段AB向与中心C所位于的一侧相反侧为2θ的范围内，具备具有上述曲线的曲线形成范围211。通过成为这种构成，能够提高在翻边加工部210的周向上尤其被施加负荷的范围的变形特性。

在翻边加工部210的周向上，除了曲线形成范围211之外的范围内的弯曲部也可以是上述曲线以外的面形状。例如，除了曲线形成范围211之外的范围内的弯曲部，也可以是具有与曲线形成范围211的弯曲部相同高度且比曲线形成范围211的弯曲部的长度短的弯曲部。

以交点A为中心，从线段AB向中心C所位于的一侧为θ的范围以及从线段AB向与中心C所位于的一侧相反侧为2θ的范围更优选为曲线形成范围211。

图17表示本实施方式的下臂的其他例子。在该例子中，圆筒状部330的轴位于与图17的纸面交叉的方向。如图17的例子那样，圆筒状部330的轴cc的朝向也可以根据搭载下臂的车辆的构造等而适当变更。

本实施方式的翻边加工品为，不具有弯曲部的曲率半径急剧变化的部位，所以能够抑制产生应力集中的风险。

在上述实施方式中，翻边加工部的立起部的高度更优选为2～20mm。

本实施方式的翻边加工品为，不是通过与其他部件(例如，成对的翻边加工品)重合而构成闭合截面形状那样的构造，能够良好地应用于基本上由单一部件构成的单个构造。尤其在将这样的单个构造的翻边加工品采用为车辆的行走部分零件的情况下，能够增大翻边加工部的立起部的内周面与插入到翻边加工部内的部件之间的接触面积，能够确保插入到翻边加工部内的部件的稳定性，能够提高乘坐舒适性。

【实施例】

[实验例1]

(比较例1)

在抗拉强度为980MPa、板厚为2.9mm的钢部件上设置直径42mm的底孔，通过以下条件的各模具对该底孔实施翻边加工。

·冲头直径：50.00mm

·冲头肩R：10mm

·冲模孔径：54.64mm

·冲头与冲模孔的间隙：2.32mm

·冲模肩的截面形状：具有1.0～2.5mm的曲率半径的形状。

在比较例1中，通过将冲模肩的高度h

表1中示出与冲模肩的高度h

[表1]

(比较例2)

与比较例1相同，在抗拉强度为980MPa、板厚为2.9mm的钢部件上设置直径42mm的底孔，通过以下条件的各模具对该底孔实施翻边加工。

·冲头直径：50.00mm

·冲头肩R：10mm

·冲模孔径：54.64mm

·冲头与冲模孔的间隙：2.32mm

·冲模肩的截面形状：在冲模肩的前端部与基端部分别具备具有0.8mm的曲率半径的弯曲部和它们之间的直线部的形状。

在比较例2中，通过将冲模肩的高度h

表2中示出与冲模肩的高度h

[表2]

(实施例1)

与比较例1相同，在抗拉强度为980MPa、板厚为2.9mm的钢部件上设置直径42mm的底孔，通过以下条件的各模具对该底孔实施翻边加工。

·冲头直径：50.00mm

·冲头肩R：10mm

·冲模孔径：54.64mm

·冲头与冲模孔的间隙：2.32mm

·冲模肩的截面形状：包括椭圆的一部分的形状。

在实施例1中，通过将冲模肩的高度h

[表3]

表3中示出与冲模肩的高度h

根据实验例1的结果能够理解，在本发明的翻边方法中，即使在使用冲模肩的高度h

[实验例2]

在本实验例中，对于抗拉强度为780MPa、980MPa以及1180MPa的各钢部件分别使在成型中使用的模具的冲模肩的长度l

钢部件的板厚为2.9mm，在该钢部件上设置直径42mm的底孔，通过以下条件的各模具对该底孔实施翻边加工。

·冲头直径：50.00mm

·冲头肩R：10mm

·冲模孔径：54.64mm

·冲头与冲模孔的间隙：2.32mm

·冲模肩的截面形状：包括椭圆的一部分的形状。

在本实验例中，将冲模肩的高度h

从该翻边加工部切出通过翻边加工部的轴且与翻边加工部的轴平行的8个截面。这8个截面为在翻边加工部的周向上为等间隔的截面。对各截面中的裂纹深度进行了测定。在对切断的截面进行研磨之后，通过光学显微镜进行观察，由此测定裂纹深度。

图18表示与各钢部件的冲模肩的长度l

如根据该曲线图可知的那样，通过以弯曲部的内表面的截面形状由曲线构成且弯曲部的与翻边加工部的轴垂直的方向的长度为与翻边加工部的轴平行的方向的高度的1.2倍以上的方式形成翻边加工部，能够抑制在翻边加工部产生的裂纹的深度。

产业上的可利用性

在本发明中，能够提供能够抑制在翻边加工部产生裂纹的翻边加工方法、翻边加工品的制造方法、翻边加工用模具、翻边加工装置以及翻边加工品，因此具有较高的产业上的可利用性。

符号的说明

1：金属零件；2：底孔；100：翻边加工品；110、210：翻边加工部；120：立起部；130：弯曲部；140：周缘区域；1000：模具；1100：冲模；1120：冲模肩；1200：支架；1300：冲头。