JP2003145222A

JP2003145222A - アルミニウム合金板のプレス加工方法およびアルミニウム合金板

Info

Publication number: JP2003145222A
Application number: JP2001348720A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Masuda; 哲也増田; Kenji Noda; 研二野田
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2001-11-14
Filing date: 2001-11-14
Publication date: 2003-05-20

Abstract

(57)【要約】【課題】アルミニウム合金板を打抜き加工後に穴拡げ
加工するに際し、伸びフランジ性が優れたプレス加工方
法を提供することを目的とする。【解決手段】 0.2%耐力が90MPa 以上で板厚が5mm 以
下のアルミニウム合金板1 を打抜き加工して貫通穴3 を
設けた後に、該貫通穴3 を穴拡げ加工して貫通穴の穴縁
に所望高さのフランジ4 を形成するに際し、前記打抜き
加工後のアルミニウム合金板1 を200 〜450 ℃の範囲で
焼鈍してから前記穴拡げ加工することである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は伸びフランジ性が優
れたアルミニウム合金板のプレス加工方法およびこのプ
レス加工方法により製作されたアルミニウム合金板に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車などの輸送機の車体用や、機械
用、建築用などのパネルやフレームなどには構造用アル
ミニウム合金板が多く使用される。これら構造用のアル
ミニウム合金板は、ボルトなどの他の構造部品の取り付
けやアルミニウム合金板自体の他の構造部品への取り付
け、あるいはアルミニウム合金板同士や他の構造用部材
との接合のために、多くは打抜き加工が施され貫通穴が
設けられる。

【０００３】この打抜き加工はプレスによる剪断加工の
一種であり、図2(a)にプレス加工金型の断面図を示すよ
うに、ダイス8 とポンチ9 および板押さえ10などの協働
により、アルミニウム合金板1 にせん断 (剪断) 荷重を
加えて孔開け加工し、所定径d(ポンチ9 の径d)および所
定個数の貫通穴3 が設けられる。なお、図2(a)におい
て、c はダイス8 とポンチ9 とのクリアランスである。

【０００４】この貫通穴3 に対して、ボルトなどの他の
部品乃至締結治具を取り付ける場合は、特に板厚が5mm
以下の薄板のアルミニウム合金板の場合、ボルトなどの
軸のずれが生じ易い。このため、ボルトなどの軸ずれを
防止するガイドが必要であり円筒状のカラーなどの補助
具を、ボルトの反対方向から別途設ける必要がある。こ
のため、貫通穴3 の数や間隔に応じて、ボルトなどの他
の部品を取り付ける作業は煩雑なものとなる。

【０００５】これに対し、上記貫通穴3 を更に穴拡げ加
工により押し広げ、図1(a)に断面図を示すように、アル
ミニウム合金板1 に、一定の高さh を持つフランジ( 張
出部、ボス部)4を形成できれば、図1(b)に同じく断面図
を示すように、このフランジ4 を含めた貫通穴3 に、ワ
ッシャ6 などを介して、ボルト5 などの他の部品乃至締
結治具の取り付けが容易となる。

【０００６】即ち、一定の高さh を持つフランジ4 は、
前記ボルト5 などの他の部品乃至締結治具を取り付ける
際に、これらの軸のずれを防止するガイドの役割を果た
す。この効果はフランジ4 の高さが高いほど大きく、ア
ルミニウム合金板1 が薄板であるほど大きい。また、フ
ランジ4 による接合面積や接合長さの増加によって、ア
ルミニウム合金板1 が薄板であっても、前記ボルト5 な
どの軸 (部材) の固定に必要な長さが確保され、他の部
品乃至締結治具の固定乃至接合強度も確保しうる。この
効果もフランジ4 の高さが高いほど大きい。

【０００７】更に、上記利点以外に、他の部品乃至締結
治具の取り付け如何に関わらず、このフランジ4 を所定
数設けることによって、平板状のアルミニウム合金板に
比して、アルミニウム合金板1 の剛性を高めることが可
能である。平板状のアルミニウム合金板の剛性を高める
必要がある場合、通常は、板端部を折り曲げる、板厚を
厚くするなどの手段がある。しかし、前記折り曲げ手段
では板の形状が変わり、折り曲部の嵩も高くなる。この
ため、構造材自体が嵩張り、高さや幅、形状などの大幅
な設計変更も必要となる。また、板厚を厚くする手段で
は重量が増加し、構造材自体の軽量化が損なわれる。こ
れに対し、フランジを所定数設ける手段によれば、構造
材自体の上記大幅な設計変更や重量増加無しに、剛性を
高めることが可能である。

【０００８】このような一定の高さを持つフランジを、
アルミニウム合金板の貫通穴に形成するためには、先
ず、前記図2(a)に示した貫通穴3 を設けた後、図2(b)に
プレス加工金型の断面図を示すように、更に、アルミニ
ウム合金板1 の貫通穴3 を穴拡げ加工する。より具体的
には、穴拡げ加工用のダイス11とポンチ12およびしわ押
さえ13との協働により、アルミニウム合金板1 の貫通穴
3 を穴拡げ加工により、矢印方向に押し広げ、一定の高
さh を持つフランジ (張出部)4を有する貫通穴3を形成
する。なお、上記打抜き加工と穴拡げ加工とは、別工程
でも良く、連続的な工程であっても良い。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この穴拡げ加
工においては、図7 に斜視図で示すような、フランジ4
の縁 (端面) を起点に板厚を貫通するような割れ16が生
じやすくなる。この割れはフランジ4 の高さh が高くな
るほど生じ易い。この割れが生じた場合、加工されたア
ルミニウム合金板自体が構造用などとして使用できなく
なる致命的な問題を生じる。また、前段の打抜き加工に
よって、貫通穴の縁にバリのような形状不良部が生じた
場合にも、後段の穴拡げ加工においてフランジの割れが
生じ易くなる。

【００１０】上記穴拡げ加工は、伸びフランジ変形を伴
うプレス加工であり、このような伸びフランジ変形を伴
うプレス加工においては、伸びフランジ変形により、こ
の変形部分の材料にかかる歪み量が増す。このため、上
記伸びフランジ変形における破断乃至割れの傾向は、フ
ランジ4 の高さを高くするほど大きい。そして、材料の
側からの割れの傾向は、加工時の0.2%耐力が90MPa 以上
の高強度で、かつ板厚が5mm 以下の薄板のアルミニウム
合金板ほど著しい。

【００１１】例えば、熱交換器などのフィン材や缶材な
どに使用される、AA乃至JIS 規格で1100 などの1000系
純アルミニウム合金板や3000系のアルミニウム合金板で
は、O 材など加工時の0.2%耐力は90MPa 未満であり、穴
拡げ加工条件がよほど厳しくない限り、前記割れは生じ
にくい。

【００１２】これに対し、5000系や6000系などの代表的
な構造用のアルミニウム合金板は、O 材などでも、加工
時の0.2%耐力は90MPa 以上であり、上記穴拡げ加工した
場合に、前記図7 に示すような割れ16が生じやすくな
る。

【００１３】本発明はこの様な事情に着目してなされた
ものであって、その目的は、0.2%耐力が90MPa 以上で板
厚が5mm 以下のアルミニウム合金板を打抜き加工後に穴
拡げ加工して、貫通穴の穴縁に所望高さのフランジを形
成するに際し、フランジの割れを防止した、伸びフラン
ジ性が優れたプレス加工方法を提供しようとするもので
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の、請求項1 の要旨は、0.2%耐力が90MPa以
上で板厚が5mm 以下のアルミニウム合金板を打抜き加工
して貫通穴を設けた後に、該貫通穴を穴拡げ加工して貫
通穴の穴縁に所望高さのフランジを形成するに際し、前
記打抜き加工後のアルミニウム合金板を200 〜450 ℃の
範囲で焼鈍してから前記穴拡げ加工することである。

【００１５】本発明者らは、フランジの割れを防止し、
伸びフランジ性が優れたプレス加工方法として、先に、
特願2001-313797 号にて、0.2%耐力が90MPa 以上で板厚
が5mm 以下のアルミニウム合金板に伸びフランジ変形を
伴う穴拡げ加工を施すに際して、その前段である打抜き
加工時の、打抜き加工用のダイスとポンチとのクリアラ
ンス制御を行うことを提案した。

【００１６】この打抜き加工用のダイスとポンチとのク
リアランス制御により、打抜き加工時に、アルミニウム
合金板の貫通穴部分に付与される歪みが小さくなる。ま
た、貫通穴の縁にバリのような形状不良部も生じにく
い。このため、高い耐力のアルミニウム合金板でも、後
段の穴拡げ加工における伸びフランジ変形を受けても、
フランジ端部の割れが防止できる。また、特に、5000系
アルミニウム合金板のような加工硬化しやすい材料であ
っても、加工硬化を抑制でき、後段の穴拡げ加工でのフ
ランジ端部割れが防止でき、高いフランジ高さを得るこ
とができる。

【００１７】しかし、本発明者らは、更に検討の結果、
前記打抜き加工時に生じる、アルミニウム合金板の貫通
穴部分の、前記歪みや前記加工硬化が、打抜き加工後の
焼鈍によって除去しうることを知見した。通常のこの種
加工では、打抜き加工後にあえて焼鈍は行わない。それ
は、打抜き加工時に生じる前記歪みや前記加工硬化と後
段の穴拡げ加工でのフランジ端部割れとの因果関係、更
には、前記歪みや前記加工硬化が焼鈍で除去可能との知
見が不知であることによる。また、打抜き加工後にあえ
て焼鈍を行うことは常識的には加工コストを上昇させる
ことにつながる故と思考される。

【００１８】この打抜き加工後の焼鈍によれば、前記特
願2001-313797 号のように、打抜き加工時のダイスとポ
ンチとのクリアランス制御を厳しく行わずとも、0.2%耐
力が90MPa 以上で板厚が5mm 以下のアルミニウム合金板
の穴拡げ加工に際して、フランジ端部割れが防止でき、
高いフランジ高さを得ることができる。また、打抜き加
工時のダイスとポンチとのクリアランス制御よりも、高
いフランジ高さを得ることができる。

【００１９】なお、焼鈍における前記歪みや前記加工硬
化除去の負荷を減らす、即ち、焼鈍における加熱温度や
時間の低温、短時間化のためには、前記打抜き加工時に
生じる前記歪みや前記加工硬化をできるだけ抑制するこ
とが好ましい。そのために、前記打抜き加工用のダイス
とポンチとのクリアランスを、前記特願2001-313797号
乃至請求項2 のように、加工されるアルミニウム合金板
の板厚の好ましくは15〜25% の範囲、より好ましくは20
〜25% の範囲とするのが良い。しかし、本発明では、前
記打抜き加工用のダイスとポンチとのクリアランスが、
前記好ましい範囲を外れても、打抜き加工後の焼鈍によ
って、フランジ端部割れが防止でき、高いフランジ高さ
を得る穴拡げ加工ができる。

【００２０】本発明では、上記要旨とすることによっ
て、請求項4 に記載のような、前記穴拡げ加工の際の限
界穴拡げ率が50% 以上である、優れた伸びフランジ性向
上効果が得られる。このため、特に、フランジ高さが必
要で、それに伴う割れの発生が切実な問題である、請求
項3 に記載のように、前記貫通穴に、ボルトなどの他の
構造部品 (締結部品を含む) が取り付けられるような、
アルミニウム合金板に適用されて好適である。

【００２１】更に、穴拡げ加工時の伸びフランジ変形部
位において、特に割れが発生し易い請求項5 に記載の50
00系アルミニウム合金板に適用されることが好ましい。

【００２２】

【発明の実施の形態】(アルミニウム合金板)本発明に用
いるアルミニウム合金板自体は常法により製造可能であ
る。即ち、鋳造、均熱、熱間圧延後、あるいは必要によ
り中間焼鈍を適宜含む冷間圧延後、完全焼き鈍し状態の
O 材やT4〜T6などの合金組成に応じた調質 (熱処理) が
適宜施される。

【００２３】なお、前記したように、本発明では打抜き
加工後に焼鈍を行う。したがって、この打抜き加工後の
焼鈍は、前記冷間圧延後に行う焼鈍を兼ねることが出来
る。即ち、前記冷間圧延後に行う焼鈍を行わず、打抜き
加工後の焼鈍のみとし、全体工程として、焼鈍工程を増
やさないようにすることもできる。

【００２４】但し、本発明で対象とするアルミニウム合
金板は、打抜き加工後の穴拡げ加工時に、伸びフランジ
変形によって、前記図7 に示すような割れ16が生じやす
いアルミニウム合金板とする。本発明では、この基準と
して、対象とするアルミニウム合金板を、打抜き加工さ
れる際の0.2%耐力が90MPa 以上であり、かつ5mm 以下の
板厚とする。このような高強度のアルミニウム合金とし
ては、構造材用として汎用される、5000系、6000系、70
00系などのアルミニウム合金が例示される。

【００２５】板厚が 5mmを越える厚板では板厚が大きい
ため、打抜き加工後の貫通穴は、板厚自体の長さで、前
記ボルトなどの他の構造部品 (締結治具を含む) を取り
付ける際に、これらの軸のずれを防止するガイドの役割
を果たす。また、同じく、板厚によって、他の部品乃至
締結治具の固定乃至接合強度も確保しうる。

【００２６】(打抜き加工)先ず、本発明で対象とする打
抜き加工自体は、前記図2(a)で説明したような、プレス
加工金型による公知の打抜き加工方法が採用可能であ
る。ここで、本発明で言うダイスとポンチとのクリアラ
ンスとは、より詳しくは、図2(a)における、ダイス8 の
内径面8bとポンチ9 の外径面9bとのクリアランス (間
隔) である。このクリアランスを、加工されるアルミニ
ウム合金板の板厚の15〜25% の範囲、より厳密には20〜
25% の範囲とすることが好ましくい。

【００２７】このクリアランスが小さ過ぎる、あるいは
大き過ぎると、打抜き加工時に、アルミニウム合金板の
貫通穴周囲部分に付与される歪みが増大する。また、ク
リアランスが大き過ぎる場合、打抜き加工時に、貫通穴
の縁にバリのような形状不良部が生じ易い。このため、
後段の穴拡げ加工におけるフランジの割れが生じ易くな
る。

【００２８】ただ、これらの歪みや加工硬化は、後述す
る本発明の打抜き加工後の焼鈍で除去可能である。した
がって、前記好ましいクリアランスの範囲外であって
も、本発明の打抜き加工後の焼鈍で、穴拡げ加工性は確
保できる点が本発明の利点でもある。

【００２９】なお、打抜き加工される貫通穴3 の径はポ
ンチ9 の径d となるが、後段の穴拡げ加工によって成形
されるフランジの必要な高さh と、他の構造部品の取り
付けに必要な穴径 (穴拡げ加工後の) とによって定ま
る。また、貫通穴3 の個数や間隔も、取り付けられる前
記ボルトなどの他の構造部品 (締結治具を含む) の必要
個数や間隔との関係で定まる。

【００３０】更に、ダイス8 のコーナー部8aの肩R (
径) や、ポンチ9 のコーナー部9aの肩R(径) などのプレ
ス加工金型諸条件は、前記ダイスとポンチとのクリアラ
ンスの選択や貫通穴3 の径d に応じて、打抜き加工可能
な条件が適宜選択される。

【００３１】(焼鈍)本発明の打抜き加工後の焼鈍は、打
抜き加工用のダイスとポンチとのクリアランスにかかわ
らず、打抜き加工時に生じる、アルミニウム合金板の貫
通穴部分の、前記歪みや前記加工硬化を除去するために
重要である。このための焼鈍温度は200 〜450 ℃の範囲
とする。そして、具体的な焼鈍温度は、アルミニウム合
金の再結晶温度 (再結晶させない温度を選択) や前記歪
み乃至加工硬化の量により、そして、特に熱処理型合金
を含めて、所望強度を低下させないよう、前記温度範囲
より適宜選択する。また、この打抜き加工後の焼鈍が、
前記冷間圧延後に行う焼鈍を兼ねる (冷間圧延後の焼鈍
を省略する) 場合には、所望の調質条件 (機械的強度)
を合わせて考慮して適宜選択する。

【００３２】前記焼鈍温度が200 ℃未満では、0.2%耐力
が90MPa 以上で板厚が5mm 以下のアルミニウム合金板に
生じる、前記歪みや前記加工硬化の除去効果乃至穴拡げ
加工の際の限界穴拡げ率効果がない。一方、焼鈍温度が
450 ℃を越えた場合、アルミニウム合金板の組織が粗大
な結晶粒となるため、却って、後段の穴拡げ加工性が低
下し、高いフランジ高さを得ることができなくなる。

【００３３】なお、焼鈍時間は、前記焼鈍温度の選択に
よって適宜選択される。ただ、焼鈍効率なども考慮する
と、具体的には、1 〜20時間の範囲から選択することが
好ましい。

【００３４】(穴拡げ加工)次に、打抜き加工に続く穴拡
げ加工自体も、前記図2(b)により詳述した、公知の穴拡
げ加工方法が採用可能である。ここにおいて、図1(a)に
示す、穴拡げ加工される貫通穴3 のフランジ高さh は、
取り付けられる前記ボルトなどの他の構造部品 (締結治
具を含む) の必要案内長さや固定乃至接合に必要な長
さ、あるいはアルミニウム合金板1 の必要剛性向上量に
よって定まる。

【００３５】また、ダイス11のコーナー部11a のR(径)
や、ポンチ12のコーナー部12a のR(径) などのプレス加
工金型諸条件は、ダイスとポンチとのクリアランスc1と
ともに、貫通穴3 の前記径d とフランジ高さh に応じ
て、穴拡げ加工可能な条件が適宜選択される。

【００３６】(使用態様)以上説明した本発明プレス加工
にて、前記図1(a)に示す、一定の高さを持つフランジと
貫通穴を形成したアルミニウム合金板は、前記図1(b)で
説明した通り、このフランジ4 を含めた貫通穴3 に、ワ
ッシャ6 などを介して、ボルト5 などの他の構造部品の
取り付けやアルミニウム合金板自体の他の構造部品への
取り付け、あるいはアルミニウム合金板同士や他の構造
用部材との接合が容易となる。また、ボルト5 などの軸
(部材) の固定に必要な長さが確保され、固定乃至接合
強度も確保しうる。

【００３７】また、前記図1(a)に示すアルミニウム合金
板のままで用いても、あるいは、前記図1(b)のようにボ
ルト5 などを取り付けても、前記した通り、平板状のア
ルミニウム合金板に比して、重量の増加や嵩の増加無し
に、アルミニウム合金板の剛性を高めることができる。

【００３８】なお、本発明プレス加工にて製作したアル
ミニウム合金板へのボルト5 などの他の構造部品の取り
付け使用態様としては、図3 にアルミニウム合金板の断
面図を示すように、円筒状のカラーなどの補助具7 を、
ボルト5 の反対方向から別途設けても良い。この場合、
補助具7 を用いない前記図1(b)の例に比べて、取り付け
作業は煩雑となるものの、フランジ4 が全くない貫通穴
のみの従来例に比べて取り付け作業は著しく簡便であ
る。また、フランジ4 による前記固定乃至接合強度の確
保やアルミニウム合金板の剛性向上効果はそのまま享受
できる。

【００３９】更に、別の使用態様として、本発明によっ
て、案内治具などを設けずとも、本発明プレス加工にて
製作したアルミニウム合金板同士を直接、接合すること
ができる。図4 はフランジ4a、4bと貫通穴3a、3bとを各
々有するアルミニウム合金板1 、2 同士を重ね合わせて
直接接合する例を、板の断面図で示している。図4 にお
いて、貫通穴3 に締結具としてのボルト14が挿入される
とともに、ボルト14の両端部がフランジ4a、4bの端面に
おいてナット15にて係止、固定されて、アルミニウム合
金板1 、2 同士が接合されている。

【００４０】この場合、ボルト14とアルミニウム合金板
1 、2 との接合長さは、フランジ4a、4bの無い単なる貫
通孔に比して、フランジ4a、4bの高さ分だけ、板厚方向
の長さが長くなっており、接合強度が強くなる。この結
果、構造材の組み立て側からすると、前記案内治具の取
り付け工程が基本的に不要となって、アルミニウム合金
板同士の機械的な接合が容易となる。

【００４１】

【実施例】次に、本発明方法の実施例を説明する。表1
に示すA からC までの化学成分組成を有するアルミニウ
ム合金鋳塊を、DC鋳造法により溶製した後、均質化熱処
理、熱間圧延、冷間圧延し、2.5mmtの板厚の板とした。
そして、5000系アルミニウム合金板は焼鈍を施してO 材
とし、また、6000系アルミニウム合金板は溶体化焼き入
れ処理にてT4材とし、供試材とした。これらの供試材の
プレス加工される前の機械的性質を表1 に示す。

【００４２】これら表1 に示す5000系アルミニウム合金
板A 、B 、C の供試材、およびD 、E のAl-Mg-Si系(600
0 系) アルミニウム合金板供試材の伸びフランジ性の評
価を行った。評価のためのプレス加工試験は下記要領
で、かつ、打抜き加工の際のダイスとポンチとのクリア
ランス (間隔) と、打抜き加工後の焼鈍条件とを種々変
え、他の条件は同じとした加工条件で行った。そして、
加工性の総合評価を、打抜き加工におけるバリの高さ
と、穴拡げ加工における限界穴拡げ率λで行った。具体
的には、前記バリ高さが低い場合に、限界穴拡げ率λが
60% 以上を◎、50%〜60% 未満を〇、50% 未満を×とし
て評価した。これらの結果を表2 に示す。

【００４３】また、表1 に示す5000系アルミニウム合金
板A(5052) 、C(5182) の供試材について、特に、打抜き
加工における (クリアランス/ 供試材板厚%)のn 数を増
し、本発明の焼鈍の有無と穴拡げ加工における限界穴拡
げ率λとの関係を調査した結果を、図5(5052合金A)、図
6(5182合金C)に各々示す。なお、図5 、6 において、白
三角印が打抜き加工後本発明の350 ℃×2 時間(hr)の焼
鈍を加えた発明例、白四角および白丸印が打抜き加工後
焼鈍しない比較例、黒四角印および黒丸印が打抜き加工
後焼鈍せずにかえりを切削した比較例である。

【００４４】プレス加工試験は、先ず、図2(a)に示すよ
うなプレス加工金型を用いて、ポンチ9 の径をΦ20mm
(ダイス8 のコーナー部8a、ポンチ9 のコーナー部9aは
積極的に丸めておらず、肩R としては0mm とした) およ
びしわ押さえ10のしわ押さえ力を10トンとして、打抜き
加工を行い、初期穴径がΦ20mmの貫通孔3 を設けた。な
お、潤滑は一般防錆油を供試材の両面に塗布して行っ
た。

【００４５】その後、図2(b)に示すようなプレス加工金
型を用いて、コーナー部11a の肩Rを12.5mmとしたダイ
ス11、径をΦ50mm、コーナー部12a の肩R を4.5mm とし
たポンチ12およびしわ押さえ力10トンのしわ押さえ13を
用いて、前記貫通穴3 を穴拡げ加工により押し広げ、前
記図1(c)に示す、一定の高さを持つフランジ4 を有する
貫通穴を形成した。なお、潤滑は一般防錆油を供試材の
ポンチに接する面のみに塗布して行った。

【００４６】上記穴拡げ加工における伸びフランジ性の
評価は限界穴拡げ率により行った。また、打抜き加工に
おける加工性の評価は貫通穴縁に生じたバリの高さによ
り行った。なお、このバリの高さは、前記した通り、穴
拡げ加工における伸びフランジ性の評価にもつながる。

【００４７】限界穴拡げ率は、各クリアランス条件にお
ける上記貫通穴3 の形成に際し、前記図7 に示したフラ
ンジ4 の縁から発生した割れ16が、板厚を貫通した時点
での穴径d を成形限界の穴径とした。この成形限界の穴
径d(mm) は、供試材の圧延方向に対し、0 度、90度方向
についてノギスで測定しその平均値を求めた。そして、
この成形限界穴径d と上記初期穴径d₀(20mm)とから、限
界穴拡げ率λ(%) を、次式、λ=[(d−d₀)/d₀] ×100 に
より算出して伸びフランジ性の評価指針とした。

【００４８】これらの結果、図5 、6 の発明例および表
2 の発明例1 〜9 から、打抜き加工時のダイスとポンチ
とのクリアランスにかかわらず、本発明の打抜き加工後
の焼鈍を加えた各発明例は、打抜き加工におけるバリの
高さが低く、打抜き加工後に焼鈍しない各比較例に比し
て、限界穴拡げ率λが著しく向上していることが分か
る。また、上記図5 、6 からは、打抜き加工後にかえり
を除去しても、打抜き加工ままに比して、限界穴拡げ率
λはさして向上しないことが分かる。

【００４９】また、クリアランスが供試材板厚の15〜25
% の範囲内にあるものでも、打抜き加工後に本発明焼鈍
を加えた発明例 (例えば表2 の1)は、打抜き加工後に焼
鈍しない比較例 (例えば表2 の10) に比して、他の条件
が同じであるにもかかわらず、限界穴拡げ率λが著しく
大きくなっていることが分かる。

【００５０】更に、焼鈍温度が本発明範囲の下限温度、
上限温度である、表2 の発明例4 、5 は、焼鈍温度が本
発明範囲内である他の発明例に比して、限界穴拡げ率λ
が比較的小さい。そして、焼鈍温度が本発明範囲を外れ
た表2 の比較例11、12、13、14は、発明例に比して、限
界穴拡げ率λが著しく小さい。したがって、焼鈍温度に
関する本発明範囲の臨界的な意義が分かる。

【００５１】

【表１】

【００５２】

【表２】

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、0.2%耐力が90MPa 以上
で板厚が5mm 以下のアルミニウム合金板を打抜き加工後
に穴拡げ加工して、貫通穴の穴縁に所望高さのフランジ
を形成するに際し、フランジの割れを防止し、伸びフラ
ンジ性が優れたプレス加工方法を提供することができ
る。この結果、アルミニウム合金板の用途を構造材用途
などに大きく拡大できる点で、工業的な価値が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明プレス加工方法によって製作したアルミ
ニウム合金板の一実施態様を示し、図1(a)は穴拡げ加工
後の板、図1(b)は構造部品を取り付けた板を各々示す断
面図である。

【図２】本発明プレス加工方法の一実施態様を示し、図
2(a)は打抜き加工、図2(b)は穴拡げ加工を示す断面図で
ある。

【図３】本発明プレス加工方法によって製作したアルミ
ニウム合金板の構造部品を取り付けた別の実施態様を示
す断面図である。

【図４】本発明プレス加工方法によって製作したアルミ
ニウム合金板同士を接合した実施態様を示す断面図であ
る。

【図５】本発明実施例の焼鈍の有無と限界穴拡げ率λと
の関係を示す説明図である。

【図６】本発明実施例の焼鈍の有無と限界穴拡げ率λと
の関係を示す説明図である。

【図７】アルミニウム合金板の穴拡げ加工における割れ
不良を示す断面図である。

【符号の説明】

1、2:アルミニウム合金板、3:貫通穴、4:フランジ、5:
取り付け部品、6: ワッシャ、7:カラー、c:クリアラン
ス、

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 0.2%耐力が90MPa 以上で板厚が5mm 以下
であるアルミニウム合金板を打抜き加工して貫通穴を設
けた後に、該貫通穴を穴拡げ加工して貫通穴の穴縁に所
望高さのフランジを形成するに際し、前記打抜き加工後
のアルミニウム合金板を200 〜450 ℃の範囲で焼鈍して
から前記穴拡げ加工することを特徴とするアルミニウム
合金板のプレス加工方法。
【請求項２】前記打抜き加工時のダイスとポンチとの
クリアランスを加工されるアルミニウム合金板の板厚の
15〜25% の範囲とした請求項１に記載のアルミニウム合
金板のプレス加工方法。
【請求項３】前記貫通穴に構造部品が取り付けられる
請求項１または２に記載のアルミニウム合金板のプレス
加工方法。
【請求項４】前記穴拡げ加工の際の限界穴拡げ率が50
% 以上である請求項１乃至３のいずれか１項に記載のア
ルミニウム合金板のプレス加工方法。
【請求項５】前記アルミニウム合金板が5000系アルミ
ニウム合金である請求項１乃至４のいずれか１項に記載
のアルミニウム合金板のプレス加工方法。
【請求項６】前記請求項１から５のプレス加工方法に
より、穴縁に所望高さのフランジが形成された貫通穴を
設けられたアルミニウム合金板。