JP2004261826A

JP2004261826A - プレス成形方法

Info

Publication number: JP2004261826A
Application number: JP2003052887A
Authority: JP
Inventors: Eiji Iizuka; 栄治飯塚; Yoshikiyo Tamai; 良清玉井; Takaaki Hira; 隆明比良; Yasunobu Uchida; 康信内田; Yasuo Izumi; 康男和泉
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2004-09-24

Abstract

【課題】難成形部品の割れの問題を金型形状修正や材料変更なしに至極簡便に回避しうるプレス成形方法を提供する。
【解決手段】複数のディスタンスブロック４を装着したプレス成形用金型を用いるプレス成形方法において、前記ディスタンスブロックの１つまたは２つ以上を振幅：３μｍ以上、振動数：５Ｈｚ以上の条件で振動させて被加工材１０をプレス成形する。前記振動を励起する振動子５として油圧ライナが好ましく用いうる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス成形方法に関し、特に、自動車部品や家電製品等の実プレス成形不良の一つである割れを、金型形状修正や材料変更の要なく簡便かつ安価に回避しうるプレス成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車部品や家電製品等の製造分野では、薄鋼板のプレス成形が行われており、実プレス成形では多種多様な成形不良が現れるものであるが、中でもとりわけ難成形部品を成形する際に材料（被成形材またはブランクともいう。）に割れが生じる問題がある。この割れを材料グレードのアップなしに回避する通常の手段としては、曲げ半径の拡大やブランク形状の適正化等の金型形状修正が挙げられる。しかし、これを行うと大きな工数やコストがかかって不利であることから、金型形状修正なしに割れを回避する方法が従来より検討されてきた。
【０００３】
そのような従来の方法として、例えば非特許文献１や非特許文献２に記載されているような、超音波振動を付与するものや、特許文献１に記載されているような、ブランクホルダを振動させるものが知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−４７４３２号公報
【非特許文献１】
塑性と加工，Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．２５６，（１９８２），４５８
【非特許文献２】
塑性と加工，Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．４０３，（１９９４），９７７
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の方法はいずれもブランクホルダ全体を一体的に振動させるものであり、大掛かりな設備が必要であることや、一旦金型が完成した後では装着が容易でないといった問題があった。また、割れを潤滑油性能のアップのみで解決し得る場合もあるが、割れとしわが共存する部位の問題解決は不可能な場合があった。
【０００６】
本発明は上記問題を解決し、難成形部品の割れの問題を金型形状修正や材料変更なしに至極簡便に回避しうるプレス成形方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意考究し、割れ発生部位近傍のしわ押さえ面を振動させることが有力であろうと着想し、この着想に基づいて、まず、モデル型試験機で、絞り成形性を向上するための振動付与条件を検討した。その結果、振幅：３μｍ以上、振動数：５Ｈｚ以上の条件（これを適正振動条件という。）で振動させて被加工材を成形すると、絞り性は大きく向上することを突き止めた。さらに、実部品の成形試験機で、既存金型の破断危険部位近傍のディススタンスブロックに油圧ライナを乗せ、各種振動条件で成形性向上効果を調べた。その結果、上記適正振動条件での成形可能領域が格段に大きくなることがわかった。
【０００８】
本発明は、これらの知見に基づいてなされたものであり、その要旨は、複数のディスタンスブロックを装着したプレス成形用金型を用いるプレス成形方法において、前記ディスタンスブロックの１つまたは２つ以上を振幅：３μｍ以上、振動数：５Ｈｚ以上の条件で振動させて被加工材をプレス成形することを特徴とするプレス成形方法にある。この方法を、以下、本発明方法とも称する。本発明方法では、前記振動を励起する振動子として油圧ライナが好ましく用いうる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明方法は、例えば図１に模式図を示すような、複数のディスタンスブロック４を装着したプレス成形用金型を用いて実施される。その実施形態は、複数のディスタンスブロック４のうち、加工実績から決定しうる破断危険部位１１にある１つまたは２つ以上のもの（これを振動対象ブロックという。）を例えば油圧ライナからなる振動子５で置換するかまたは振動対象ブロックに振動子５を重ねて乗せ、その状態で振動子５を例えば油圧源からなる振動源６により上記適正振動条件で励振させるものである。
【００１０】
これによれば、振動子５を振動対象ブロックと置換するかまたは振動対象ブロックに乗せるだけであるから、至極簡便で、金型形状修正も不要である。また、振動範囲は金型の一部であるから、必要となる出力は全体を振動させる場合の数分の一〜数十分の一で済み、したがって設備コストやスペースも小さくできる。
次に、本発明に用いる適正振動条件の限定理由について説明する。
【００１１】
振幅：３μｍ以上
振幅はしわ押さえ面から破断危険部位への材料供給を促すための重要な因子である。材料供給量を増すためには振幅を大きくし、しわ押さえ面での摩擦抵抗を一時的になくすことが好ましい。振幅が３μｍに満たないと、しわ押さえ面での摩擦抵抗が十分に小さくならないため、成形性の向上代が小さくなる。
【００１２】
振動数：５Ｈｚ以上
振動数はしわの抑制に関わる重要な因子であり、大きいほど望ましい。振動数が５Ｈｚに満たないと、被加工材のしわ押さえ面での非拘束時間が長くなることでしわが発生し、成形可能領域が小さくなる。
【００１３】
【実施例】
次に、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。ただし、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
表１に示す板厚および機械的性質を有する冷延鋼板を供試材とし、これらの鋼板を、図１に示したプレス成形用金型を用いて種々の振動付与条件で成形した。なお、ここで、ＹＰ（降伏点）、ＴＳ（引張強さ）、Ｅｌ（伸び）はＪＩＳ５号引張試験により求め、ｎ値は１０％と２０％の流動応力から求め、ｒ値は１５％変形時の板幅から求めたものである。また、潤滑剤として防錆油を両面１．５ｇ／ｍ^２塗布した。
【００１４】
プレス成形品の成形状態の良否を目視判定した結果を表２〜４に示す。表２，３に示した結果から明らかなように、振動を付与しない場合と比較して、本発明に適合する振動付与条件下で振動させた発明例では、割れおよびしわのない成形可能領域が格段に拡がっており、成形性の向上が認められる。また、本発明による成形可能領域拡大効果は、表４に示した結果から、ＪＳＣ２７０ＣとＪＳＣ２７０Ｅの材料差から得られるものよりも大きいことがわかる。
【００１５】
【表１】

【００１６】
【表２】

【００１７】
【表３】

【００１８】
【表４】

【００１９】
【発明の効果】
かくして本発明によれば、自動車部品や家電製品等の実プレス成形での破断を至極簡便かつ安価に回避することができ、また、被加工材の低グレード化も可能になるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に用いられるプレス成形用金型の例を示す模式図（（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視図）である。
【符号の説明】
１ダイ
２パンチ
３ブランクホルダ
４ディスタンスブロック
５振動子（例：油圧ライナ）
６振動源（例：油圧源）
１０材料（別称：被加工材、ブランク）
１１破断危険部位

Claims

複数のディスタンスブロックを装着したプレス成形用金型を用いるプレス成形方法において、前記ディスタンスブロックの１つまたは２つ以上を振幅：３μｍ以上、振動数：５Ｈｚ以上の条件で振動させて被加工材をプレス成形することを特徴とするプレス成形方法。
前記振動を励起する振動子として油圧ライナを用いることを特徴とする請求項１に記載のプレス成形方法。