CN105939795A - 减薄拉深用模具以及成形材料制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的减薄拉深用模具具备冲头、在与冲头之间形成压入孔的冲模。在表面处理金属板的偏度Rsk小于‑0.6且大于等于‑1.3的情况下，以由{(t_re‑c_re)/t_re}×100表示的Y与由r/t_re表示的X满足0＜Y≤18.7X‑6.1、且X满足X≥0.6、且r满足r≤0.5h的方式决定冲模的肩部的曲率半径以及圆角末端与冲头之间的间隙。

Description

减薄拉深用模具以及成形材料制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于对折回拉深成形部进行减薄拉深的减薄拉深用模具以及成形材料制造方法。

背景技术

一般来说，将镀敷钢板等表面处理金属板作为原材料，通过拉深加工等冲压成形，成形出环状的折回拉深成形部。作为一个例子，在专利文献1中介绍了在电动机的壳体1的一部分通过折回拉深成形而成形出的轮状的油槽17。所谓折回拉深成形部是指一张板材被折回而成形的部分，具有内周壁、外周壁以及连接内周壁以及外周壁的顶端的折回部。在特别需要折回拉深成形部的尺寸精度的情况下，在成形出折回拉深成形部后，对此折回拉深成形部实施减薄拉深。所谓减薄拉深是指：使冲头和冲模之间的间隙(clearance)比减薄拉深前的折回拉深成形部的厚度窄，通过冲头以及冲模对折回拉深成形部进行减薄拉深，使折回拉深成形部的厚度跟冲头与冲模之间的间隙一致的加工方法。这样的针对折回拉深成形部的减薄拉深有时也被称为精压。

折回拉深成形部一般通过如下那样构成的模具成形。即，以往的模具具备冲头、冲模和反垫(counter pad)部。冲头通过圆柱状构件构成，冲模通过配置在冲头的外周侧的环状体构成。在冲头与冲模之间形成有供折回拉深成形部压入的压入孔。冲模具有配置在压入孔的入口外缘并且由具有规定的曲率半径的曲面构成的肩部、以及从肩部的圆角末端沿压入方向呈直线状延伸的内周面。冲头的外周面与压入孔的内周面沿折回拉深成形部的压入方向彼此平行地延伸。

反垫部是以折回拉深成形部位于该反垫部与冲头以及冲模之间的方式与冲头以及冲模对置配置的构件，通过与冲头以及冲模的相对位移来将折回拉深成形部压入至压入孔。折回拉深成形部的外周壁的壁面在被压入至压入孔时，通过肩部被减薄拉深，折回拉深成形部整体的厚度逐渐变薄至与冲头的外周面和压入孔的内周面之间的间隙宽度一致。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-167818号公报

发明内容

发明所要解决的问题

一般来说，折回拉深成形部被压入至压入孔时，折回拉深成形部从顶端侧的折回部朝向反垫侧通过冲模的肩部被减薄拉深，从而变薄。此时，由于变薄后的材料被挤压向反垫侧，因此越靠近反垫侧，材料板厚越厚，折回拉深成形部的变厚的部分被更多地减薄拉深。因此，变厚部分的表面处理层被刮削，有时会产生粉状渣。粉状渣会引起在减薄拉深后的成形加工部的表面形成微小的凹部(凹痕)，或者使用该成形材料的产品性能的劣化等问题。此外，在冲模的肩部的半径小的情况下，在冲压下止点，通过减薄拉深而被挤压的材料在反垫与冲头以及冲模之间被压坏，产生很大的压缩残留应力。此压缩残留应力对于成形后脱模的制品来说，成为引起由弹性变形导致的尺寸变化的原因。

本发明是为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于，提供能避免在一部分表面处理层产生大负载，能减少粉状渣的产生量，并且能防止减薄拉深后的折回拉深成形部的尺寸精度恶化的减薄拉深用模具以及成形材料制造方法。

用于解决问题的方案

本发明的减薄拉深用模具，用于对将表面处理金属板作为原材料而形成，并且具有内周壁、外周壁以及连接内周壁以及外周壁的顶端的折回部的折回拉深成形部进行减薄拉深，具备：冲头；冲模，配置于冲头的外周，在该冲模与冲头之间形成将折回部作为顶端供折回拉深成形部压入的压入孔；以及反垫部，以折回拉深成形部位于该反垫部与冲头以及冲模之间的方式，与冲头以及冲模对置配置，通过与冲头以及冲模的相对位移而将折回拉深成形部压入至压入孔，冲模包含：肩部，配置在压入孔的入口外缘并且由具有规定的曲率半径的曲面构成；以及内周面，从肩部的圆角末端沿着折回拉深成形部的压入方向延伸，通过折回拉深成形部的压入而供折回拉深成形部的外周壁的壁面滑动，表面处理金属板的偏度Rsk小于-0.6且大于等于-1.3，在将肩部的曲率半径设为r、将圆角末端与冲头之间的间隙设为c_re、将在减薄拉深结束时夹在圆角末端与冲头之间的位置处的减薄拉深前的折回拉深成形部的厚度设为t_re、将折回拉深成形部的高度设为h的情况下，以由{(t_re-c_re)/t_re}×100表示的Y与由r/t_re表示的X满足0＜Y≤18.7X-6.1、且X满足X≥0.6、且r满足r≤0.5h的方式决定肩部的曲率半径以及圆角末端与冲头之间的间隙。

此外，本发明的减薄拉深用模具，用于对将表面处理金属板作为原材料而形成并且具有内周壁、外周壁以及连接内周壁以及外周壁的顶端的折回部的折回拉深成形部进行减薄拉深，具备：冲头；冲模，配置于冲头的外周，在该冲模与冲头之间形成将折回部作为顶端供折回拉深成形部压入的压入孔；以及反垫部，以折回拉深成形部位于该反垫部与冲头以及冲模之间的方式，与冲头以及冲模对置配置，通过与冲头以及冲模的相对位移而将折回拉深成形部压入至压入孔，冲模包含：肩部，配置在压入孔的入口外缘并且由具有规定的曲率半径的曲面构成；以及内周面，从肩部的圆角末端沿着折回拉深成形部的压入方向延伸，通过折回拉深成形部的压入而供折回拉深成形部的外周壁的壁面滑动，表面处理金属板的偏度Rsk大于等于-0.6且小于等于0，在将肩部的曲率半径设为r、将圆角末端与冲头之间的间隙设为c_re、将在减薄拉深结束时夹在圆角末端与冲头之间的位置处的减薄拉深前的折回拉深成形部的厚度设为t_re、将折回拉深成形部的高度设为h的情况下，以由{(t_re-c_re)/t_re}×100表示的Y与由r/t_re表示的X满足0＜Y≤14.4X-6.4、且X满足X≥0.8、且r满足r≤0.5h的方式决定肩部的曲率半径以及圆角末端与冲头之间的间隙。

本发明的成形材料制造方法包含：通过对表面处理金属板进行至少一次成形加工，成形出具有内周壁、外周壁以及连接内周壁以及外周壁的顶端的折回部的环状的折回拉深成形部的工序；以及在成形出折回拉深成形部后，通过减薄拉深用模具对折回拉深成形部进行减薄拉深的工序，减薄拉深用模具具备：冲头；冲模，配置于冲头的外周，在该冲模与冲头之间形成将折回部作为顶端供折回拉深成形部压入的压入孔；以及反垫部，以折回拉深成形部位于该反垫部与冲头以及冲模之间的方式，与冲头以及冲模对置配置，通过与冲头以及冲模的相对位移而将折回拉深成形部压入至压入孔，冲模包含：肩部，配置在压入孔的入口外缘并且由具有规定的曲率半径的曲面构成；以及内周面，从肩部的圆角末端沿着折回拉深成形部的压入方向延伸，通过折回拉深成形部的压入而供折回拉深成形部的外周壁的壁面滑动，表面处理金属板的偏度Rsk小于-0.6且大于等于-1.3，在将肩部的曲率半径设为r、将圆角末端与冲头之间的间隙设为c_re、将在减薄拉深结束时夹在圆角末端与冲头之间的位置处的减薄拉深前的折回拉深成形部的厚度设为t_re、将折回拉深成形部的高度设为h的情况下，以由{(t_re-c_re)/t_re}×100表示的Y与由r/t_re表示的X满足0＜Y≤18.7X-6.1、且X满足X≥0.6、且r满足r≤0.5h的方式决定肩部的曲率半径以及圆角末端与冲头之间的间隙。

此外，本发明的成形材料制造方法包含：通过对表面处理金属板进行至少一次成形加工，成形出具有内周壁、外周壁以及连接内周壁以及外周壁的顶端的折回部的环状的折回拉深成形部的工序；以及在成形出折回拉深成形部后，通过减薄拉深用模具对折回拉深成形部进行减薄拉深的工序，减薄拉深用模具具备：冲头；冲模，配置于冲头的外周，在该冲模与冲头之间形成将折回部作为顶端供折回拉深成形部压入的压入孔；以及反垫部，以折回拉深成形部位于该反垫部与冲头以及冲模之间的方式，与冲头以及冲模对置配置，通过与冲头以及冲模的相对位移而将折回拉深成形部压入至压入孔，冲模包含：肩部，配置在压入孔的入口外缘并且由具有规定的曲率半径的曲面构成；以及内周面，从肩部的圆角末端沿着折回拉深成形部的压入方向延伸，通过折回拉深成形部的压入而供折回拉深成形部的外周壁的壁面滑动，表面处理金属板的偏度Rsk大于等于-0.6并且小于等于0，在将肩部的曲率半径设为r、将圆角末端与冲头之间的间隙设为c_re、将在减薄拉深结束时夹在圆角末端与冲头之间的位置处的减薄拉深前的折回拉深成形部的厚度设为t_re、将折回拉深成形部的高度设为h的情况下，以由{(t_re-c_re)/t_re}×100表示的Y与由r/t_re表示的X满足0＜Y≤14.4X-6.4、且X满足X≥0.8、且r满足r≤0.5h的方式决定肩部的曲率半径以及圆角末端与冲头之间的间隙。

发明效果

根据本发明的减薄拉深用模具以及成形材料制造方法，以在折回拉深成形部通过减薄拉深而被挤压的材料在冲压下止点处不会被冲头、冲模和反垫过度压坏的方式构成压入孔，所以能避免在一部分表面处理层产生较大负载，并且能减少脱模后的变形。由此，能减少粉状渣的产生量，并且能防止减薄拉深后的折回拉深成形部的尺寸精度的恶化。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的成形材料制造方法的流程图。

图2是表示包含在图1的成形工序S1中成形的折回拉深成形部的成形材料的剖面图。

图3是表示包含进行了图1的减薄拉深工序S2后的折回拉深成形部的成形材料的剖面图。

图4是放大表示图2的折回拉深成形部的一部分的剖面图。

图5是在图1的减薄拉深工序S2中所使用的减薄拉深用模具的剖面图。

图6是放大表示使用图5的减薄拉深用模具对成形加工部进行减薄拉深的状态的肩部周边的说明图。

图7是概念性地表示图6的肩部与Zn类镀敷钢板的镀层的关系的说明图。

图8是表示各种镀层中的图7的镀层的偏度Rsk的图表。

图9是表示Zn-Al-Mg类合金镀敷钢板的减薄拉深率Y与X(＝r/t_re)的关系的图表。

图10是表示图8的合金化熔融镀锌钢板、熔融镀锌钢板以及电镀锌钢板的减薄拉深率Y与X(＝r/t_re)的关系的图表。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

实施方式1

图1是表示本发明的实施方式的成形材料制造方法的流程图，图2是表示包含在图1的成形工序S1中成形的折回拉深成形部1的成形材料的剖面图，图3是表示包含进行了图1的减薄拉深工序S2后的折回拉深成形部1的成形材料的剖面图。

如图1所示，本实施方式的成形材料制造方法包含成形工序S1和减薄拉深工序S2。成形工序S1是通过对表面处理金属板进行至少一次成形加工来使环状的折回拉深成形部1(参照图2)成形的工序。在成形加工中包含拉深加工、鼓凸成形等冲压加工。表面处理金属板是在表面设有表面处理层的金属板。在表面处理层中包含涂膜、镀层。在本实施方式中，以表面处理金属板是在钢板的表面实施了Zn(锌)类镀敷的Zn类镀敷钢板的情况为例来进行说明。

如图2所示，本实施方式的折回拉深成形部1为Zn类镀敷钢板形成盖体后，以从该盖体的顶部向盖体的内方突出的方式成形的壁体，具有内周壁10、外周壁11、连接这些内周壁10以及外周壁11的顶端的折回部12。以下，将从折回拉深成形部1的基部1b(内周壁10和外周壁11的后端侧)朝向顶部1a(折回部12)的方向称为压入方向1c。该压入方向1c是指向设置于后述的减薄拉深用模具的冲模上的压入孔(参照图5)压入折回拉深成形部1的方向。

减薄拉深工序S2是通过后述的减薄拉深用模具对折回拉深成形部1进行减薄拉深的工序。所谓减薄拉深是指：使减薄拉深用模具的冲头和冲模之间的间隙比减薄拉深前的折回拉深成形部1的厚度窄，通过冲头以及冲模对折回拉深成形部1的板面进行减薄拉深，使折回拉深成形部1的厚度跟冲头与冲模之间的间隙一致的加工方法。即，减薄拉深后的折回拉深成形部1的厚度比减薄拉深前的折回拉深成形部1的厚度薄。这样的针对折回拉深成形部1的减薄拉深有时也被称为精压。

如图3所示，通过进行减薄拉深，内周壁10的位置基本不变化，以内周壁10与外周壁11之间的间隙被填补的方式，使外周壁11接近内周壁10。经过这样的成形工序S1以及减薄拉深工序S2制造的成形材料，即通过本实施方式的成形材料制造方法制造的成形材料能够用于各种用途，特别是用于要求例如作为容纳电动机等的容器的轴承的、折回拉深成形部1的尺寸精度的用途。

接着，图4是放大表示图2的折回拉深成形部1的一部分的剖面图。所谓折回拉深成形部1的厚度t是指内周壁10的板厚t₁₀与外周壁11的板厚t₁₁相加之和。而且，作为折回拉深成形部的特点，在内周壁10与外周壁11之间存在间隙。

本来，理想的是：使冲模的肩部与外周壁11的更接近冲模的部位，换句话说，与外周壁11的更接近直线部的部位接触。但是，如上，在内周壁10与外周壁11之间存在间隙，由此，冲模的肩部与外周壁11的更接近冲头的部位接触。

关于此，在外周壁11的顶端侧曲面部和冲模肩曲面部以相对于本来行进方向彼此呈锐角的方式接触时，由于存在间隙，冲模的肩部与外周壁11的更接近冲头的部位接触，外周壁11的顶端侧曲面部与冲模肩曲面部呈钝角接触。结果是，用于使外周壁11紧密接触于内周壁10的变形阻力增大，因此在一部分表面处理层产生较大负载，成为粉状渣的产生原因。

此外，冲模的肩部的半径越小，冲模肩部越与外周壁11的更接近冲头的部位接触，因此冲模肩部与外周壁11呈钝角接触，还是会造成变形阻力的增大，成为粉状渣的产生原因。

接着，图5是在图1的减薄拉深工序S2中所使用的减薄拉深用模具2的剖面图，图6是放大表示使用图5的减薄拉深用模具2对成形加工部进行减薄拉深的状态的肩部211周边的说明图。在图5中，减薄拉深用模具2具备冲头20、冲模21、以及缓冲垫部22。冲头20是插入上述的折回拉深成形部1的内侧的凸状体。冲头20的外径设为与减薄拉深前的折回拉深成形部1的内径实质上相等。冲头20的外周面20a与压入方向1c平行地呈直线延伸。冲模21是配置于冲头20的外周的环状体。冲模21的内径设为比冲头20的外径大，并且比减薄拉深前的折回拉深成形部1的外径小。如此，冲头20的外径设为与折回拉深成形部1的内径实质上相等，冲模21的内径比折回拉深成形部1的外径小，由此，通过减薄拉深，内周壁10的位置几乎不变化，以内周壁10与外周壁11之间的间隙被填补的方式，使外周壁11接近内周壁10。此外，内周壁10的壁厚不怎么变化，主要是外周壁11变薄。

在冲模21与冲头20之间形成有供折回拉深成形部1压入的压入孔210。如图6所示，冲模21具有肩部211和内周面212。肩部211配置在压入孔210的入口外缘，由具有规定的曲率半径的曲面构成。内周面212是从肩部211的圆角末端211a沿着压入方向1c延伸的壁面。所谓肩部211的圆角末端211a是指构成肩部211的曲面的压入孔210的里侧的终端。所谓内周面212沿着压入方向1c延伸是指在内周面212的延伸方向包含压入方向1c的成分。

缓冲垫部22通过例如碳素工具钢或合金工具钢等构成，与冲头20以及冲模21对置配置。缓冲垫部22以可与冲头20以及冲模21相对位移的方式设置。在本实施方式中，缓冲垫部22以可向接近冲头20以及冲模21的方向和远离冲头20以及冲模21的方向相对位移的方式设置。在缓冲垫部22与冲头20以及冲模21之间配置有折回拉深成形部1。缓冲垫部22向接近冲头20以及冲模21的方向位移，由此，折回拉深成形部1被压入至压入孔210。

当折回拉深成形部1被压入至压入孔210，则如图6所示，折回拉深成形部1的外周壁11的壁面通过肩部211被减薄拉深。

为了防止在折回拉深成形部1的外壁11与冲模21的肩部211接触时产生粉状的镀敷渣，需要以与折回拉深成形部1的外壁11呈锐角接触的方式较大地设定冲模21的肩部211的半径r。

此外，折回拉深成形部1的外周壁11的壁面通过向压入孔210的压入而在内周面212上滑动。随着减薄拉深的进行，折回拉深成形部1的外壁11变薄，多余的材料被挤压向反垫侧。此时，由于变薄的材料被挤压向反垫侧，因此越接近反垫侧，材料板厚就变得越厚。因此，越接近反垫侧，减薄拉深量越增大，表面处理层越容易被刮削。因此，通过增大冲模21的肩部211的半径r，使与r量相当的位置的冲头20与冲模21之间的间隙变宽，抑制减薄拉深量的增大。

而且，通过减薄拉深而被变薄且被挤压的材料随后在冲压下止点处，在冲模21以及冲头20与反垫22之间被压坏。此时，间隙越窄则被挤压的材料的体积越增加，因此，间隙越窄则冲压下止点处的压坏程度越增大，会导致因压缩残留应力增大引起的脱模后的尺寸变化。对此，通过增大肩部211的半径r，能确保冲压下止点处的冲头20与反垫22的空间较宽，因此能防止脱模后的尺寸变化。

如上所述，冲头20与冲模21之间的间隙越窄，被挤压的材料的体积越增大，因此为了防止镀敷渣的产生和提高尺寸精度，需要增大肩部211的半径r。但是，如果肩部211的半径r过大，则冲头20与冲模21之间的间隙变得过宽，反而会导致尺寸精度的劣化。即，当使肩部211的半径r过大时，内周壁10以及外周壁11沿肩部211的曲面大幅度变形。内周壁10以及外周壁11沿肩部211的曲面变形的大小与通过肩部211而受到加工的内周壁10以及外周壁11的长度，即折回拉深成形部1的高度h(参照图4)相关。

接着，参照图7说明通过在肩部211的减薄拉深而产生镀敷渣的机理。图7是概念性地表示图6的肩部211与Zn类镀敷钢板的镀层13的关系的说明图。如图7所示，在Zn类镀敷钢板的镀层13的表面存在微小的凹凸13a。该凹凸13a可能会在如图6所示那样通过肩部211减薄拉深成形加工部1的板面时被肩部211刮削，而成为镀敷渣。

镀敷渣的产生量与肩部211的曲率半径r以及折回拉深成形部1的厚度t之比r/t相关。由于肩部211的曲率半径r越小，局部变形越增加，镀层13的表面与肩部211的滑动阻力越大，所以镀敷渣的产生量增大。此外，由于折回拉深成形部1的厚度t越大，由肩部211造成的变薄量越大，施加在Zn类镀敷钢板表面的负载越增大，所以镀敷渣的产生量增大。即，r/t比越小，镀敷渣的产生量越增大，r/t比越大，镀敷渣的产生量越减少。

特别是，在减薄拉深结束时夹在圆角末端211a和冲头20之间的位置处的减薄拉深前的折回拉深成形部1的板面通过肩部211变薄最多。因此，从抑制镀敷渣的产生量的观点来看，镀敷渣的产生量跟肩部211的曲率半径r与减薄拉深结束时夹在圆角末端211a和冲头20之间的位置处的折回拉深成形部1的厚度t_re之比r/t_re具有较强的相关。

此外，镀敷渣的产生量与由肩部211产生的减薄拉深率也相关。在使圆角末端211a与冲头20之间的间隙为c_re、减薄拉深结束时夹在圆角末端211a和冲头20之间的位置处的减薄拉深前的折回拉深成形部1的厚度为t_re的情况下，减薄拉深率由{(t_re-c_re)/t_re}×100表示。间隙c_re与夹在圆角末端211a与冲头20之间的位置处的减薄拉深后的折回拉深成形部1的厚度相当。减薄拉深率越大，施加在Zn类镀敷钢板表面的负载变得越大，镀敷渣的产生量越增大。

接着，图8是表示各种镀层中的图7的镀层13的偏度(skewness)Rsk的图表。镀敷渣的产生量与镀层13的偏度Rsk也相关。偏度Rsk由日本工业标准B0601规定，由下述的算式表示。

[算式1]

$Rsk=\frac{1}{{\mathrm{Rq}}^3}\left\{\frac{1}{l_r}{\∫}_0^{l_r}{Z}^3\left(x\right)dx\right\}$

其中，

Rq：均方根粗糙度(＝振幅分布曲线的二阶距的平方根)

∫Z³(x)dx：振幅分布曲线的三阶距

偏度Rsk表示在镀层13的凹凸13a(参照图7)中凸部的存在概率。偏度Rsk越小，凸部越少，越抑制镀敷渣的产生量。需要说明的是，关于偏度Rsk，在本申请人的日本特开2006-193776号公报中也有说明。

如图8所示，作为Zn类镀敷钢板的种类，可举出Zn-Al-Mg类合金镀敷钢板、合金化熔融镀锌钢板、熔融镀锌钢板以及电镀锌钢板。作为Zn-Al-Mg类合金镀敷钢板，具有代表性的是在钢板表面实施由包含Zn、6质量％的Al(铝)和3质量％的Mg(镁)的合金构成的镀层。本申请人调查了各自的偏度Rsk，如图8所示，得知Zn-Al-Mg类合金镀敷钢板的偏度Rsk包含在小于-0.6且大于等于-1.3的范围中，其它镀敷钢板包含在大于等于-0.6且小于等于0的范围中。

接着，图9是表示Zn-Al-Mg类合金镀敷钢板的减薄拉深率Y与X(＝r/t_re)的关系的图表。本发明者们以分别变更减薄拉深率与r/t_re的方式按下述的条件，针对将Zn-Al-Mg类合金镀敷钢板作为原材料的如图2那样的折回成形品，使用如图5所示的构造的模具进行了减薄拉深。需要说明的是，试验材料的板厚为1.8mm，其镀敷附着量为90g/m²。此外，减薄拉深前的t_re为2.45mm。

[表1]

表1试验材料的化学成分(质量％)

[表2]

表2试验材料的机械特性

[表3]

表3实验条件

压力机	2500KN多工位压力机
		减薄拉深前的成形加工部的高度	7.4mm
成形加工用模具的肩部的曲率半径r	2.0mm
		减薄拉深用模具的肩部的曲率半径r	1.0～4.2mm
减薄拉深用模具的间隙	1.84～2.50mm
		压力机油	TN-20东京石油(株)制造

图9的纵轴是以{(t_re-c_re)/t_re}×100表示的减薄拉深率，横轴是以r/t_re表示的肩部211的曲率半径r与减薄拉深结束时夹在圆角末端211a与冲头20之间的位置处的减薄拉深前的折回拉深成形部1的厚度t_re之比。○表示能够抑制镀敷渣的产生并且折回拉深成形部1的内径精度落入规定范围的评价，●是表示虽然能够抑制镀敷渣的产生但折回拉深成形部1的内径精度偏离规定范围的评价，×表示无法抑制镀敷渣的产生的评价。

如图9所示，在Zn-Al-Mg类合金镀敷钢板的情况下，即，在偏度Rsk小于-0.6且大于等于-1.3的材料的情况下，确认了在将减薄拉深率设为Y、将r/t_re设为X、并以Y＝18.7X-6.1表示的直线的下方区域的0.6≤X≤1.5的区域，能抑制镀敷渣的产生，并且能良好地保持折回拉深成形部1的尺寸精度。在适用X＞1.5的半径r的情况下，产生内径精度的恶化。X≤1.5规定了r的上限。如上所述，半径r的上限与折回拉深成形部1的高度h相关。在X＝1.5时，r＝3.7mm，如表3所述，h＝7.4mm，因此X≤1.5相当于r≤0.5h。即，在偏度Rsk小于-0.6且大于等于-1.3的材料的情况下，确认了通过以满足小于等于Y＝18.7X-6.1、且X≥0.6、且r≤0.5h的方式决定肩部211的曲率半径r以及圆角末端211a与冲头20之间的间隙c_re，能抑制镀敷渣的产生。需要说明的是，在上述的条件表达式中，规定0＜Y的原因是，在减薄拉深率Y为小于等于0％的情况下不能形成减薄拉深。

接着，图10是表示图8的合金化熔融镀锌钢板、熔融镀锌钢板以及电镀锌钢板的减薄拉深率Y与X(＝r/t_re)之间的关系的图表。本发明者们也以下述的条件对合金化熔融镀锌钢板、熔融镀锌钢板以及电镀锌钢板进行了相同的实验。需要说明的是，关于压力机等的实验条件(参照表3)，与上述的Zn-Al-Mg类合金镀敷钢板的减薄拉深相同。此外，设合金化熔融镀锌钢板、熔融镀锌钢板的板厚为1.8mm，镀敷附着量为90g/m²。关于电镀锌钢板，设板厚为1.8mm，镀敷附着量为20g/m²。此外，减薄拉深前的t_re为2.45mm。

[表4]

表4试验材料的化学成分(质量％)

[表5]

表5试验材料的机械性质

如图10所示，在合金化熔融镀锌钢板、熔融镀锌钢板以及电镀锌钢板的情况下，即，在偏度Rsk大于等于-0.6且小于等于0的材料的情况下，确认了在将减薄拉深率设为Y、将r/t_re设为X、并以Y＝14.4X-6.4表示的直线的下方区域的0.8≤X≤1.5的区域，能抑制镀敷渣的产生，并且能良好地保持折回拉深成形部1的尺寸精度。与图9的例子相同，在X＝1.5时，r＝3.7mm，如表3所示，h＝7.4mm，因此X≤1.5相当于r≤0.5h。即，在偏度Rsk大于等于-0.6且小于等于0的材料的情况下，确认了通过以满足小于等于Y＝18.7X-6.1、且X≥0.8、且r≤0.5h的方式决定肩部211的曲率半径r以及圆角末端211a与冲头20之间的间隙c_re，能抑制镀敷渣的产生。

在这样的减薄拉深用模具2以及成形材料制造方法中，在偏度Rsk小于-0.6且大于等于-1.3的材料的情况下，以由{(t_re-c_re)/t_re}×100表示的Y与由r/t_re表示的X满足0＜Y≤18.7X-6.1、且X满足X≥0.6、且r满足r≤0.5h的方式，决定肩部211的曲率半径r以及圆角末端211a与冲头20之间的间隙c_re，因此能避免在一部分表面处理层(镀层10)产生较大负载，能减少粉状渣(镀敷渣)的产生量。通过减少粉状渣的产生量，从而能消除在减薄拉深后的成形加工部1的表面形成微小的凹部(凹痕)、使用了该成形材料的产品性能劣化、进而产生粉状渣的去除作业的问题。该构成在进行Zn类镀敷钢板的减薄拉深时特别有效。

此外，在偏度Rsk为大于等于-0.6且小于等于0的材料的情况下，以由{(t_re-c_re)/t_re}×100表示的Y与由r/t_re表示的X满足0＜Y≤14.4X-6.4、且X满足X≥0.8、且r满足r≤0.5h的方式，决定肩部211的曲率半径r以及圆角末端211a与冲头20之间的间隙c_re，因此，与上述偏度Rsk小于-0.6且大于等于-1.3的原材料的情况相同，能减少由在肩部211的减薄拉深导致的粉状渣的产生量。

此外，虽然在本实施方式中说明了表面处理金属板为Zn类镀敷钢板，但本发明也可以适用于例如在表面设有涂膜的铝板等其他的表面处理金属板。

Claims (6)

1.一种减薄拉深用模具，用于对将表面处理金属板作为原材料而形成，并且具有内周壁、外周壁以及连接所述内周壁以及所述外周壁的顶端的折回部的折回拉深成形部进行减薄拉深，其特征在于，具备：

冲头；

冲模，配置于所述冲头的外周，在所述冲模与所述冲头之间形成将所述折回部作为顶端供所述折回拉深成形部压入的压入孔；以及

反垫部，以所述折回拉深成形部位于所述反垫部与所述冲头以及所述冲模之间的方式，与所述冲头以及所述冲模对置配置，通过与所述冲头以及所述冲模的相对位移而将所述折回拉深成形部压入至所述压入孔，

所述冲模包含：肩部，配置在所述压入孔的入口外缘并且由具有规定的曲率半径的曲面构成；以及内周面，从所述肩部的圆角末端沿着所述折回拉深成形部的压入方向延伸，通过所述折回拉深成形部的压入而供所述折回拉深成形部的所述外周壁的壁面滑动，

所述表面处理金属板的偏度Rsk小于-0.6且大于等于-1.3，

在将所述肩部的曲率半径设为r、将所述圆角末端与所述冲头之间的间隙设为c_re、将在所述减薄拉深结束时夹在所述圆角末端与所述冲头之间的位置处的所述减薄拉深前的所述折回拉深成形部的厚度设为t_re、将所述折回拉深成形部的高度设为h的情况下，

以由{(t_re-c_re)/t_re}×100表示的Y与由r/t_re表示的X满足0＜Y≤18.7X-6.1、且X满足X≥0.6、且r满足r≤0.5h的方式决定所述肩部的曲率半径以及所述圆角末端与所述冲头之间的间隙。

2.一种减薄拉深用模具，用于对将表面处理金属板作为原材料而形成，并且具有内周壁、外周壁以及连接所述内周壁以及所述外周壁的顶端的折回部的折回拉深成形部进行减薄拉深，其特征在于，具备：

冲头；

冲模，配置于所述冲头的外周，在所述冲模与所述冲头之间形成将所述折回部作为顶端供所述折回拉深成形部压入的压入孔；以及

反垫部，以所述折回拉深成形部位于所述反垫部与所述冲头以及所述冲模之间的方式，与所述冲头以及所述冲模对置配置，通过与所述冲头以及所述冲模的相对位移而将所述折回拉深成形部压入至所述压入孔，

所述冲模包含：肩部，配置在所述压入孔的入口外缘并且由具有规定的曲率半径的曲面构成；以及内周面，从所述肩部的圆角末端沿着所述折回拉深成形部的压入方向延伸，通过所述折回拉深成形部的压入而供所述折回拉深成形部的所述外周壁的壁面滑动，

所述表面处理金属板的偏度Rsk大于等于-0.6且小于等于0，

在将所述肩部的曲率半径设为r、将所述圆角末端与所述冲头之间的间隙设为c_re、将在所述减薄拉深结束时夹在所述圆角末端与所述冲头之间的位置处的所述减薄拉深前的所述折回拉深成形部的厚度设为t_re、将所述折回拉深成形部的高度设为h的情况下，

以由{(t_re-c_re)/t_re}×100表示的Y与由r/t_re表示的X满足0＜Y≤14.4X-6.4、且X满足X≥0.8、且r满足r≤0.5h的方式决定所述肩部的曲率半径以及所述圆角末端与所述冲头之间的间隙。

3.根据权利要求1或2所述的减薄拉深用模具，其中，

所述表面处理金属板是在钢板的表面实施了Zn类镀敷的Zn类镀敷钢板。

4.一种成形材料制造方法，包含：通过对表面处理金属板进行至少一次成形加工，成形出具有内周壁、外周壁以及连接所述内周壁以及所述外周壁的顶端的折回部的环状的折回拉深成形部的工序；以及

在成形出所述折回拉深成形部后，通过减薄拉深用模具对所述折回拉深成形部进行减薄拉深的工序，其特征在于，

所述减薄拉深用模具具备：

冲头；

冲模，配置于所述冲头的外周，在所述冲模与所述冲头之间形成将所述折回部作为顶端供所述折回拉深成形部压入的压入孔；以及

反垫部，以所述折回拉深成形部位于所述反垫部与所述冲头以及所述冲模之间的方式，与所述冲头以及所述冲模对置配置，通过与所述冲头以及所述冲模的相对位移而将所述折回拉深成形部压入至所述压入孔，

所述冲模包含：肩部，配置在所述压入孔的入口外缘并且由具有规定的曲率半径的曲面构成；以及内周面，从所述肩部的圆角末端沿着所述折回拉深成形部的压入方向延伸，通过所述折回拉深成形部的压入而供所述折回拉深成形部的所述外周壁的壁面滑动，

所述表面处理金属板的偏度Rsk小于-0.6且大于等于-1.3，

在将所述肩部的曲率半径设为r、将所述圆角末端与所述冲头之间的间隙设为c_re、将在所述减薄拉深结束时夹在所述圆角末端与所述冲头之间的位置处的所述减薄拉深前的所述折回拉深成形部的厚度设为t_re、将所述折回拉深成形部的高度设为h的情况下，

以由{(t_re-c_re)/t_re}×100表示的Y与由r/t_re表示的X满足0＜Y≤18.7X-6.1、且X满足X≥0.6、且r满足r≤0.5h的方式决定所述肩部的曲率半径以及所述圆角末端与所述冲头之间的间隙。

5.一种成形材料制造方法，包含：通过对表面处理金属板进行至少一次成形加工，成形出具有内周壁、外周壁以及连接所述内周壁以及所述外周壁的顶端的折回部的环状的折回拉深成形部的工序；以及

在成形出所述折回拉深成形部后，通过减薄拉深用模具对所述折回拉深成形部进行减薄拉深的工序，其特征在于，

所述减薄拉深用模具具备：

冲头；

冲模，配置于所述冲头的外周，在所述冲模与所述冲头之间形成将所述折回部作为顶端供所述折回拉深成形部压入的压入孔；以及

反垫部，以所述折回拉深成形部位于所述反垫部与所述冲头以及所述冲模之间的方式，与所述冲头以及所述冲模对置配置，通过与所述冲头以及所述冲模的相对位移而将所述折回拉深成形部压入至所述压入孔，

所述冲模包含：肩部，配置在所述压入孔的入口外缘并且由具有规定的曲率半径的曲面构成；以及内周面，从所述肩部的圆角末端沿着所述折回拉深成形部的压入方向延伸，通过所述折回拉深成形部的压入而供所述折回拉深成形部的所述外周壁的壁面滑动，

所述表面处理金属板的偏度Rsk大于等于-0.6且小于等于0，

在将所述肩部的曲率半径设为r、将所述圆角末端与所述冲头之间的间隙设为c_re、将在所述减薄拉深结束时夹在所述圆角末端与所述冲头之间的位置处的所述减薄拉深前的所述折回拉深成形部的厚度设为t_re、将所述折回拉深成形部的高度设为h的情况下，

以由{(t_re-c_re)/t_re}×100表示的Y与由r/t_re表示的X满足0＜Y≤14.4X-6.4、且X满足X≥0.8、且r满足r≤0.5h的方式决定所述肩部的曲率半径以及所述圆角末端与所述冲头之间的间隙。

6.根据权利要求4或5所述的成形材料制造方法，其中，

所述表面处理金属板是在钢板的表面实施了Zn类镀敷的Zn类镀敷钢板。