JP2003019517A - Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ合金板材のプレス加工による成形方法およびそのプレス成形物 - Google Patents
Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ合金板材のプレス加工による成形方法およびそのプレス成形物Info
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- JP2003019517A JP2003019517A JP2001204210A JP2001204210A JP2003019517A JP 2003019517 A JP2003019517 A JP 2003019517A JP 2001204210 A JP2001204210 A JP 2001204210A JP 2001204210 A JP2001204210 A JP 2001204210A JP 2003019517 A JP2003019517 A JP 2003019517A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ合金板材の精密プレス加工
を実現し、歩留よく美麗な成形物を提供する。 【解決手段】 Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ合金板材および成型用
金型を２５０〜３２０℃に保持して、複数段のプレス加
工を絞り込み深さに応じてプレス速度を可変して漸進的
に行う。このプレス加工の各段で次段に移行する前にプ
レス状態を所定時間保持してその段での成形形状を被加
工板材に記憶させながら成形する。
を実現し、歩留よく美麗な成形物を提供する。 【解決手段】 Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ合金板材および成型用
金型を２５０〜３２０℃に保持して、複数段のプレス加
工を絞り込み深さに応じてプレス速度を可変して漸進的
に行う。このプレス加工の各段で次段に移行する前にプ
レス状態を所定時間保持してその段での成形形状を被加
工板材に記憶させながら成形する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマグネシウム合金の
板材をプレス加工することにより板材の厚さに関係なく
優れた成形品をバリや表面傷がなく高い歩留りで実現す
る技術に関する。
板材をプレス加工することにより板材の厚さに関係なく
優れた成形品をバリや表面傷がなく高い歩留りで実現す
る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】マグネシウム合金は軽量化材料として急
速に普及し広く利用されている。その成形の従来技術と
して、たとえばマグネシウム合金の展伸材を不活性ガス
中で３５０〜５５０℃に均一加熱した後鍛造速度１〜５
００ｍｍ／秒で１段プレス成形する（特開平１１−７７
２１４号）こと、素材を５００℃に均一加熱後１００ｍ
ｍ／秒の鍛造速度で肉厚０．２〜３ｍｍにプレス成形す
る（特開２０００−２１０７４７号）こと、素材温度３
５０〜５５０℃、鍛造速度１０〜５００ｍｍ／秒で粗鍛
造した後仕上鍛造で肉厚１ｍｍ以下の筺体に成形する
（特開平１１−２７７１７３号）こと、展伸材をＡｌ、
Ｚｎ系合金を従来例にしてＬｉ−Ｍｇ合金素材を室温〜
２５０℃で冷間鍛造する（特開２００１−２６８３５
号）ことが行われてきた。
速に普及し広く利用されている。その成形の従来技術と
して、たとえばマグネシウム合金の展伸材を不活性ガス
中で３５０〜５５０℃に均一加熱した後鍛造速度１〜５
００ｍｍ／秒で１段プレス成形する（特開平１１−７７
２１４号）こと、素材を５００℃に均一加熱後１００ｍ
ｍ／秒の鍛造速度で肉厚０．２〜３ｍｍにプレス成形す
る（特開２０００−２１０７４７号）こと、素材温度３
５０〜５５０℃、鍛造速度１０〜５００ｍｍ／秒で粗鍛
造した後仕上鍛造で肉厚１ｍｍ以下の筺体に成形する
（特開平１１−２７７１７３号）こと、展伸材をＡｌ、
Ｚｎ系合金を従来例にしてＬｉ−Ｍｇ合金素材を室温〜
２５０℃で冷間鍛造する（特開２００１−２６８３５
号）ことが行われてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの公報
表示の技術では肉厚を薄くすることが出来ても、成形物
のコーナー、隅角部、折れ曲り部、湾曲部に成形の結果
割れ（ミカン割れ）が発生したり表面に傷を生じ、それ
に応じて、歩留りが低かったり、鍛造プレス工程で発火
性の強いマグネシウム粉末を派生し安全上の問題があっ
た。
表示の技術では肉厚を薄くすることが出来ても、成形物
のコーナー、隅角部、折れ曲り部、湾曲部に成形の結果
割れ（ミカン割れ）が発生したり表面に傷を生じ、それ
に応じて、歩留りが低かったり、鍛造プレス工程で発火
性の強いマグネシウム粉末を派生し安全上の問題があっ
た。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は以下の構成によ
りこれらの諸課題を全面的に解決し極めて高い歩留で美
麗かつ薄肉のマグネシウム合金成形物を製造し得るもの
である。
りこれらの諸課題を全面的に解決し極めて高い歩留で美
麗かつ薄肉のマグネシウム合金成形物を製造し得るもの
である。
【０００５】請求項１に記載されたものは、Ｍｇ−Ａｌ
−Ｚｎ合金板材および金型を２５０°〜３２０℃に保持
した状態でこの合金板材の絞り込み深さに応じてプレス
加工速度を可変し、かつ、複数段のプレス加工によって
成形する成形方法を特徴とする。
−Ｚｎ合金板材および金型を２５０°〜３２０℃に保持
した状態でこの合金板材の絞り込み深さに応じてプレス
加工速度を可変し、かつ、複数段のプレス加工によって
成形する成形方法を特徴とする。
【０００６】請求項２に記載された成形方法は、Ｍｇ−
Ａｌ−Ｚｎ合金板材は展伸材であることを特徴とする。
請求項３に記載された成形方法は、複数段のプレス加工
について各段のプレス加工速度を２〜１０ｍｍ／秒とす
ることを特徴とする。
Ａｌ−Ｚｎ合金板材は展伸材であることを特徴とする。
請求項３に記載された成形方法は、複数段のプレス加工
について各段のプレス加工速度を２〜１０ｍｍ／秒とす
ることを特徴とする。
【０００７】請求項４に記載されたものは、複数段のプ
レス加工について、金型により前段のプレス加工状態を
所定時間保持することによりＭｇ−Ａｌ−Ｚｎ合金板材
の該前段の成形形状を記憶せしめ、次で次段のプレス加
工に移行する成形方法を特徴とする。
レス加工について、金型により前段のプレス加工状態を
所定時間保持することによりＭｇ−Ａｌ−Ｚｎ合金板材
の該前段の成形形状を記憶せしめ、次で次段のプレス加
工に移行する成形方法を特徴とする。
【０００８】請求項５に記載されたものは、Ｍｇ−Ａｌ
−Ｚｎ合金板材および金型を２５０°〜３２０℃に保持
した状態でこの合金板材の絞り込み深さに応じてプレス
加工速度を可変し、かつ、複数段のプレス加工によって
成形された成形物を特徴とする。
−Ｚｎ合金板材および金型を２５０°〜３２０℃に保持
した状態でこの合金板材の絞り込み深さに応じてプレス
加工速度を可変し、かつ、複数段のプレス加工によって
成形された成形物を特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明におけるＭｇ−Ａｌ−Ｚｎ
合金は圧延材と展伸材のうち専ら後者を使用し、特にＡ
ＳＴＭで表記すると例えばＡｌ ２．５〜３．５％、Ｚ
ｎ ０．５〜１．５％のＡＺ３１−Ｈ２４、ＡＺ３１−
Ｈ２６が好適である。Ｈ２４、Ｈ２６は加工硬度の示度
である。要するに、好適とする展伸材は相当程度に高い
引張強度を有するものであればよい。このＭｇ−Ａｌ−
Ｚｎ合金板材の厚さはプレス加工用として０．２〜９ｍ
ｍが好適である。
合金は圧延材と展伸材のうち専ら後者を使用し、特にＡ
ＳＴＭで表記すると例えばＡｌ ２．５〜３．５％、Ｚ
ｎ ０．５〜１．５％のＡＺ３１−Ｈ２４、ＡＺ３１−
Ｈ２６が好適である。Ｈ２４、Ｈ２６は加工硬度の示度
である。要するに、好適とする展伸材は相当程度に高い
引張強度を有するものであればよい。このＭｇ−Ａｌ−
Ｚｎ合金板材の厚さはプレス加工用として０．２〜９ｍ
ｍが好適である。
【００１０】本発明による金型プレス加工では、金型お
よび必要なサイズにカットした被加工板材を２５０°〜
３２０℃に保持する。すなわち、例えば金型の埋設ヒー
ターでその温度を３１０℃に保ち、Ｍｇ合金板材を金型
に接触させ、その熱で２５０°〜３１０℃に昇温させて
からプレスする。このプレス加工はＭｇ合金板材の昇温
のため金型からの伝熱を確実にするよう金型を必要に応
じて停止させて行う。
よび必要なサイズにカットした被加工板材を２５０°〜
３２０℃に保持する。すなわち、例えば金型の埋設ヒー
ターでその温度を３１０℃に保ち、Ｍｇ合金板材を金型
に接触させ、その熱で２５０°〜３１０℃に昇温させて
からプレスする。このプレス加工はＭｇ合金板材の昇温
のため金型からの伝熱を確実にするよう金型を必要に応
じて停止させて行う。
【００１１】上記プレス加工は複数回（段）で漸進さ
せ、被加工板材の厚さに関係なく、プレス加工の深さす
なわち絞り込み深さに応じてプレス加工速度は例えば上
金型の下金型に対する降下速度を０．５ｍｍ／秒から６
ｍｍ／秒の範囲で可変させて行う。さらに、深絞りの場
合、複数段のプレスの後段に至ってからは前段のプレス
すなわち上金型の降下量よりも小幅でほぼ一定の降下量
にすることが好ましい。
せ、被加工板材の厚さに関係なく、プレス加工の深さす
なわち絞り込み深さに応じてプレス加工速度は例えば上
金型の下金型に対する降下速度を０．５ｍｍ／秒から６
ｍｍ／秒の範囲で可変させて行う。さらに、深絞りの場
合、複数段のプレスの後段に至ってからは前段のプレス
すなわち上金型の降下量よりも小幅でほぼ一定の降下量
にすることが好ましい。
【００１２】また上記複数段で行われるプレス加工は、
金型によるプレス状態を各段で所定時間保持すること
で、合金板材の各段での成形方法を記憶させながら漸進
的に行うことが望ましい。さらに、成形物のトリミン
グ、穿孔等は冷間加工で行う。
金型によるプレス状態を各段で所定時間保持すること
で、合金板材の各段での成形方法を記憶させながら漸進
的に行うことが望ましい。さらに、成形物のトリミン
グ、穿孔等は冷間加工で行う。
【００１３】
【実施例】被加工板材の材質として、ＡＺ３１Ｂ−Ｈ２
４またはＡＺ３１Ｂ−Ｈ２６（Ｂは開発順位の表示）を
用い、これを所要寸法にカットする。板厚は０．２ｍｍ
から９ｍｍのいずれでもよい。
４またはＡＺ３１Ｂ−Ｈ２６（Ｂは開発順位の表示）を
用い、これを所要寸法にカットする。板厚は０．２ｍｍ
から９ｍｍのいずれでもよい。
【００１４】合金板材をヒーター埋設の３１０℃に加熱
した上金型と下金型の間に挟み伝熱により合金板材を２
８０℃以上に昇温させた後、図１に示すプレス加工プロ
ファイルに従って成形加工を行った。この図１の例で
は、絞り込み深さが２０ｍｍまで深絞りを行っており、
合金板材が金型の温度に近い伝熱があったところで、先
ずプレスすなわち上金型を降下速度３ｍｍ／秒で３ｍｍ
従って１秒間降下させる。このプレス状態を１０〜２０
秒間保持して合金板材に記憶させてから、再度同様のプ
レス加工を行い６ｍｍの絞り込みとなし、さらに同様の
プレス加工で９ｍｍの絞り込みをした後、ここでプレス
加工を稍緩やかにする。すなわち、９ｍｍの絞り込み状
態で１０〜２０秒間保持した後、上金型の降下速度を２
ｍｍ／秒にして１秒間で２ｍｍだけ降下させる。このプ
レス状態を１０〜２０秒間保持して同様のプレス加工を
さらに２回行う。この時絞り込み深さは１５ｍｍとな
る。成形物はこの成形状態で十分であれば完了となる
が、さらにこの成形物を深絞りする場合、絞り込み深さ
１５ｍｍの成形形状を記憶させるため１０秒間前後保持
した後上金型の降下速度１ｍｍ／秒で１ｍｍ降下させ
る。この小幅な絞り込み深さでさらに４回の同様なプレ
ス加工を加えると、本例では合金板材は合計１１回のプ
レスによって２０ｍｍの深絞り加工を施した結果高歩留
で最終成形物とすることができた。
した上金型と下金型の間に挟み伝熱により合金板材を２
８０℃以上に昇温させた後、図１に示すプレス加工プロ
ファイルに従って成形加工を行った。この図１の例で
は、絞り込み深さが２０ｍｍまで深絞りを行っており、
合金板材が金型の温度に近い伝熱があったところで、先
ずプレスすなわち上金型を降下速度３ｍｍ／秒で３ｍｍ
従って１秒間降下させる。このプレス状態を１０〜２０
秒間保持して合金板材に記憶させてから、再度同様のプ
レス加工を行い６ｍｍの絞り込みとなし、さらに同様の
プレス加工で９ｍｍの絞り込みをした後、ここでプレス
加工を稍緩やかにする。すなわち、９ｍｍの絞り込み状
態で１０〜２０秒間保持した後、上金型の降下速度を２
ｍｍ／秒にして１秒間で２ｍｍだけ降下させる。このプ
レス状態を１０〜２０秒間保持して同様のプレス加工を
さらに２回行う。この時絞り込み深さは１５ｍｍとな
る。成形物はこの成形状態で十分であれば完了となる
が、さらにこの成形物を深絞りする場合、絞り込み深さ
１５ｍｍの成形形状を記憶させるため１０秒間前後保持
した後上金型の降下速度１ｍｍ／秒で１ｍｍ降下させ
る。この小幅な絞り込み深さでさらに４回の同様なプレ
ス加工を加えると、本例では合金板材は合計１１回のプ
レスによって２０ｍｍの深絞り加工を施した結果高歩留
で最終成形物とすることができた。
【００１５】
【発明の効果】本発明のプレス加工によりＭｇ−Ａｌ−
Ｚｎ合金板材は精密な深絞りが可能となり、またかなり
複雑な形状や曲面、折れ曲り部を有する場合であっても
亀裂や表面傷のない美麗な成形物が製造でき、しかもプ
レス加工の歩留は成形特性のそれ程高くない材質にも拘
らず極めて高いものとなった。これに加えて、本発明に
よる精密なプレス加工では加工中に発火性の強いマグネ
シウムの微粉末が発生するおそれが事実上なくなった。
Ｚｎ合金板材は精密な深絞りが可能となり、またかなり
複雑な形状や曲面、折れ曲り部を有する場合であっても
亀裂や表面傷のない美麗な成形物が製造でき、しかもプ
レス加工の歩留は成形特性のそれ程高くない材質にも拘
らず極めて高いものとなった。これに加えて、本発明に
よる精密なプレス加工では加工中に発火性の強いマグネ
シウムの微粉末が発生するおそれが事実上なくなった。
【図１】 本発明によるプレス加工の一実施例をプレス
回数、プレス速度、プレス時間、成形形状の保持時間、
絞り込み深さについてダイアグラムとして表したプレス
加工プロファイルを示す。
回数、プレス速度、プレス時間、成形形状の保持時間、
絞り込み深さについてダイアグラムとして表したプレス
加工プロファイルを示す。
フロントページの続き
(72)発明者 景山 幸信
三重県鈴鹿市池田町1242 株式会社メイキ
ング田中内
(72)発明者 林 義人
三重県四日市市日永西１丁目14番５号
Claims (5)
- 【請求項１】 Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ合金板材を金型でプレ
ス加工することによる成形方法であり、前記Ｍｇ−Ａｌ
−Ｚｎ合金板材および前記金型を２５０°〜３２０℃に
保持した状態で該合金板材の絞り込み深さに応じてプレ
ス加工速度を可変し、かつ、複数段のプレス加工によっ
て成形することを特徴とするＭｇ−Ａｌ−Ｚｎ合金板の
プレス加工による成形方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の成形方法において、前
記Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ合金板材は展伸材であることを特徴
とする成形方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の成形方法において、前
記複数段のプレス加工は各段のプレス加工速度を２〜１
０ｍｍ／秒とすることを特徴とする成形方法。 - 【請求項４】 請求項１に記載の成形方法において、前
記複数段のプレス加工は、金型により前段のプレス加工
状態を所定時間保持することにより前記合金板材の該前
段の成形形状を記憶せしめ、次で次段のプレス加工に移
行することによって行うことを特徴とする成形方法。 - 【請求項５】 Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ合金板材および金型を
２５０°〜３２０℃に保持した状態で、前記合金板材の
絞り込み深さに応じてプレス加工速度を可変し、かつ、
複数段のプレス加工によって成形してなることを特徴と
するＭｇ−Ａｌ−Ｚｎ合金のプレス成形物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001204210A JP2003019517A (ja) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ合金板材のプレス加工による成形方法およびそのプレス成形物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001204210A JP2003019517A (ja) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ合金板材のプレス加工による成形方法およびそのプレス成形物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003019517A true JP2003019517A (ja) | 2003-01-21 |
Family
ID=19040713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001204210A Pending JP2003019517A (ja) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ合金板材のプレス加工による成形方法およびそのプレス成形物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003019517A (ja) |
-
2001
- 2001-07-05 JP JP2001204210A patent/JP2003019517A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040409 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040427 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040831 |