JP2005329448A - Method for manufacturing hot drawn article - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of hot drawn articles by which good deep drawing is realized without generating break, crack, etc., at forming when hot deep drawing is applied to a metallic sheet. <P>SOLUTION: When the metallic sheet is subjected to hot drawing by using a punch and a die, the metallic sheet having oxidized scale of ≥15 μm thickness, preferably, ≥50 μm formed on the surface, is used. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、主に自動車車体に適用される薄鋼板成形品を製造する分野において、その素材なる鋼板(ブランク)をフェライト＋オーステナイト温度（Ａｃ1変態点）以上に加熱して熱間絞り成形によって成形品を製造する方法に関するものであり、殊にプレス成形時に破断や割れなどを発生させずに良好な深絞りが実現できる成形品の製造方法に関するものである。 In the field of manufacturing a thin steel sheet molded product mainly applied to an automobile body, the present invention heats a steel sheet (blank) as a material to a temperature higher than a ferrite + austenite temperature (Ac 1 transformation point) by hot drawing. The present invention relates to a method of manufacturing a molded product, and more particularly to a method of manufacturing a molded product capable of realizing good deep drawing without causing breakage or cracking during press molding.

自動車用部品では、衝突安全性や軽量化の両立を達成するために、部品素材の高強度化が進められている。またこうした部品は、鋼板をプレス成形して製造するのが一般的である。しかしながら、高強度化された鋼板に対して冷間加工を施す場合、特に９８０ＭＰａを超える素材の成形は困難なものとなる。   In automotive parts, in order to achieve both collision safety and weight reduction, the strength of parts materials is being increased. Such parts are generally manufactured by press-molding a steel plate. However, when cold working is performed on a steel plate with increased strength, it is particularly difficult to form a material exceeding 980 MPa.

こうしたことから、素材鋼板を加熱した状態で成形加工する熱間成形技術の検討が進められている。こうした技術としては、例えば特許文献１には、金属素材を８５０〜１０５０℃に加熱した状態で、相対的に低温のプレス金型を用いて成形する技術が提案されている。この技術によれば、金属材料の成形性がより良好になり、残留応力による遅れ破壊の発生も防止できると言われている。特に、通常の冷間プレス方法では成形が困難とされていた引張強度が１４７０ＭＰａ級の高強度鋼板を素材にした場合に相当する強度を有し、寸法精度も良好な部品を得ることが可能となる。   For these reasons, studies on hot forming technology for forming a raw steel sheet in a heated state are being conducted. As such a technique, for example, Patent Document 1 proposes a technique of forming a metal material using a relatively low-temperature press mold in a state where the metal material is heated to 850 to 1050 ° C. According to this technique, it is said that the moldability of the metal material becomes better and the occurrence of delayed fracture due to residual stress can be prevented. In particular, it is possible to obtain a part having a strength equivalent to that obtained when a high-strength steel plate having a tensile strength of 1470 MPa, which has been difficult to be formed by a normal cold pressing method, is used as a material, and also has a good dimensional accuracy. Become.

図１は、上記のような熱間成形（以下、「ホットスタンプ」と呼ぶことがある）を実施するための金型構成を示す概略説明図であり、図中１はパンチ、２はダイ、３はブランクホルダー（しわ押え）、４は鋼板（素材）、ＢＨＦはしわ押え力、ｒｐはパンチ肩半径、ｒｄはダイ肩半径、ＣＬはパンチ／ダイ間クリアランスを夫々示している。また、これらの成形部品のうち、パンチ１とダイ２には冷却媒体（例えば水）を通過させることができる通路１ａ，２ａが夫々の内部に形成されており、この通路に冷却媒体を通過させることによってこれらの部材が冷却されるように構成されている。   FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a mold configuration for carrying out hot forming as described above (hereinafter sometimes referred to as “hot stamp”), in which 1 is a punch, 2 is a die, 3 is a blank holder (wrinkle presser), 4 is a steel plate (raw material), BHF is a wrinkle presser force, rp is a punch shoulder radius, rd is a die shoulder radius, and CL is a punch / die clearance. Among these molded parts, the punch 1 and the die 2 are formed with passages 1a and 2a through which a cooling medium (for example, water) can pass, and the cooling medium is passed through the passages. Accordingly, these members are configured to be cooled.

こうした金型を用いてホットスタンプ（熱間深絞り加工）するに際しては、ブランク（鋼板４）をＡｃ3変態点以上に加熱して軟化させた状態で成形を開始する。即ち、高温状態にある鋼板４をダイ２とブランクホルダー３間に挟んだ状態で、パンチ１によってダイ２の穴内に鋼板４を押し込み、鋼板４の外径を縮めつつパンチ１の外形に対応した形状に成形する。また、成形と並行してパンチおよびダイを冷却することによって、鋼板４から金型（パンチおよびダイ）への抜熱を行なうと共に、成形下死点で更に保持冷却することによって素材の焼き入れを実施する。こうした成形法を実施することによって、寸法精度の良い１４７０ＭＰａ級の成形品を得ることができ、しかも冷間で同じ強度クラスの部品を成形する場合に比較して、成形荷重が低減できることからプレス機の容量が小さくて済むことになる。 When hot stamping (hot deep drawing) using such a mold, molding is started in a state where the blank (steel plate 4) is heated to the Ac 3 transformation point or higher and softened. That is, the steel plate 4 in a high temperature state is sandwiched between the die 2 and the blank holder 3, and the steel plate 4 is pushed into the hole of the die 2 by the punch 1 to correspond to the outer shape of the punch 1 while reducing the outer diameter of the steel plate 4. Mold into shape. In addition to cooling the punch and die in parallel with the molding, heat is removed from the steel plate 4 to the mold (punch and die), and the material is quenched by further holding and cooling at the bottom dead center of the molding. carry out. By carrying out such a molding method, it is possible to obtain a molded product of 1470 MPa class with good dimensional accuracy and to reduce the molding load compared to the case of molding parts of the same strength class in the cold. The capacity of the can be small.

ホットスタンプの基本的な原理は上記の通りであるが、こうした熱間絞り加工では、ダイ２とブランクホルダー３によって挟み込まれるフランジ相当部分（製品におけるフランジとなる部分）は成形中に急激に温度が低下することになる。こうした温度低下に伴って、ブランクの変形抵抗も上昇することになるため、金型内部にブランクを流入させるための力も急増することになる。この力はパンチ面と接触しているブランク部分（主にパンチ肩部）で受け持つことになる。そして、このブランク部分の強度が、ブランクを金型内に流入させるのに必要な応力よりも大きい場合には、成形が継続されることになるが、その関係が逆転した場合にはブランクに破断が発生することになる。   The basic principle of hot stamping is as described above. However, in such hot drawing, the flange-corresponding portion (the portion that becomes the flange in the product) sandwiched between the die 2 and the blank holder 3 is rapidly heated during molding. Will be reduced. As the temperature decreases, the deformation resistance of the blank also increases, and the force for allowing the blank to flow into the mold also increases rapidly. This force is handled by the blank portion (mainly the punch shoulder) in contact with the punch surface. If the strength of the blank part is greater than the stress required to allow the blank to flow into the mold, molding will continue, but if the relationship is reversed, the blank will break. Will occur.

こうしたことから、上記のようなホットスタンプは、比較的簡単な形状でしわ押さえを必要としない部品成形について適用されているのが実情である。これに対して、しわ押さえが必要な成形の場合には、フランジ相当部分における温度低下が著しくなって上記の問題が生じることになるので、その適用は限られたものとなっていた（例えば、ドアインパクトビームの場合など）。   For these reasons, the hot stamp as described above is actually applied to component molding that has a relatively simple shape and does not require wrinkle pressing. On the other hand, in the case of molding that requires wrinkle pressing, the temperature drop in the flange-corresponding portion becomes significant and the above problem occurs, so that its application has been limited (for example, For example, in the case of a door impact beam.

ところで、こうした熱間成形においては、成形後の後処理を考慮して、ブランク表面の酸化を防止するという観点から、加熱は非酸化性雰囲気で行われている。また、ブランク表面に形成される酸化スケールは、できるだけ薄い方が好ましいと考えられているのが一般的である。   By the way, in such hot forming, in consideration of post-processing after forming, heating is performed in a non-oxidizing atmosphere from the viewpoint of preventing oxidation of the blank surface. Moreover, it is generally considered that the oxide scale formed on the blank surface is preferably as thin as possible.

例えば、特許文献２では、ホットスタンプを行うに際して、加熱速度を５０℃／秒以上とすることによって酸化スケールの厚みを薄く制御し、その後の化成処理性を良好にすることが開示されている。また、特許文献３には、低炭素鋼からなるブランクの焼入れ性を良好にするという観点から、プレス成形前の鋼板表面のスケール厚さを１０μｍ以下とする技術も提案されている。
特開２００２−１０２９８０号公報 特許請求の範囲等 特開２００２−１８５３１号公報 特許請求の範囲、公開公報段落番号［００２１］等 特開２００３−２３１９１５号公報 特許請求の範囲等 For example, Patent Document 2 discloses that when hot stamping is performed, the thickness of the oxide scale is controlled to be thin by setting the heating rate to 50 ° C./second or more to improve the subsequent chemical conversion treatment. Patent Document 3 also proposes a technique of setting the scale thickness of the steel sheet surface before press forming to 10 μm or less from the viewpoint of improving the hardenability of the blank made of low carbon steel.
JP, 2002-102980, A Claims etc. JP, 2002-18531, A Claims, paragraph number [0021] of publication gazette, etc. JP, 2003-231915, A Claims etc.

本発明は、こうした状況の下でなされたものであって、その目的は、金属板を熱間で深絞り成形するに際して、成形時に破断や割れなどを発生させずに良好な深絞りが実現できるような熱間絞り成形品の製造方法を提供することにある。   The present invention has been made under such circumstances, and the object thereof is to realize a good deep drawing without causing breakage or cracking at the time of forming a metal plate by hot deep drawing. An object of the present invention is to provide a method for producing such a hot drawn product.

上記目的を達成し得た本発明の熱間絞り成形品の製造方法とは、パンチおよびダイを用いて金属板を熱間で絞り成形して成形品を製造するに当たり、表面に厚さ１５μｍ以上の酸化スケールが存在する金属板を用いて成形する点に要旨を有するものである。   The method for producing a hot-drawn molded product of the present invention that has achieved the above-mentioned object is to produce a molded product by hot-drawing a metal plate using a punch and a die. The present invention has a gist in that it is formed using a metal plate in which the oxide scale exists.

また本発明の製造方法においては、酸化スケールの厚さが５０μｍ以上の金属板を用いることが好ましい。   Moreover, in the manufacturing method of this invention, it is preferable to use the metal plate whose oxide scale thickness is 50 micrometers or more.

本発明は、金属板を熱間状態で深絞り成形するに際して、金属板の表面に酸化スケールを形成した素材を用いることによって、成形時に破断や割れなどを発生させずに良好な深絞りが実現できる成形品が製造できた。   The present invention achieves good deep drawing without causing breakage or cracking during forming by using a material with an oxide scale formed on the surface of the metal plate when deep drawing the metal plate in a hot state. We were able to produce a molded product that could be used.

本発明者らは、従来技術において上記のような不都合が生じる原因について、様々な角度から検討した。その結果、次のことが判明した。即ち、ブランク（鋼板）は非酸化性雰囲気で加熱されるのが通常であるが、成形時のブランクの酸化スケール厚が非常に薄い状態（約１０μｍ以下）となっており、そのためしわ押さえが必要な場合には、フランジ相当部分の温度低下が著しくなる。その結果、フランジ相当部分の流入抵抗が上昇し、フランジ相当部分のしわ発生を抑えながら深絞り成形することが困難になると考えられた。   The present inventors examined the cause of the above disadvantages in the prior art from various angles. As a result, the following was found. In other words, the blank (steel plate) is usually heated in a non-oxidizing atmosphere, but the blank has a very thin oxide scale thickness (less than about 10 μm) during molding, so wrinkle suppression is necessary. In such a case, the temperature drop in the portion corresponding to the flange becomes significant. As a result, the inflow resistance of the portion corresponding to the flange is increased, and it is considered that it is difficult to perform deep drawing while suppressing the generation of wrinkles in the portion corresponding to the flange.

そこで、本発明者らは、こうした不都合を解消すれば良好な成形性が実現できるとの着想の下で更に検討を重ねた。その結果、ブランク表面の酸化スケール厚さを意図的に厚くし、ダイとブランクホルダーによって挟み込まれるフランジ相当部分に酸化スケール皮膜を介在させれば、このスケール皮膜に断熱材と潤滑剤の両機能を併せ持たせることができるとの知見が得られた。こうした酸化スケールを形成しておくことによって、フランジ相当部分における成形時の温度低下が抑制される（断熱効果）と共に、固体潤滑剤としての役割を果たして、パンチ肩部分での破断限界が向上し得ることを見出し、本発明を完成した。   Therefore, the present inventors have further studied under the idea that good moldability can be realized if these disadvantages are eliminated. As a result, if the thickness of the oxide scale on the blank surface is intentionally increased and an oxide scale film is interposed in the flange-corresponding portion sandwiched between the die and the blank holder, this scale film can function as both a heat insulating material and a lubricant. The knowledge that it can be held together was obtained. By forming such an oxide scale, the temperature drop during molding in the flange-corresponding portion is suppressed (thermal insulation effect), and it can serve as a solid lubricant, which can improve the fracture limit at the punch shoulder portion. As a result, the present invention has been completed.

本発明では、上述のごとく、熱間絞り成形するに際してブランク表面に予め酸化スケールを形成しておくものであるが、本発明の効果を発揮させるためには、酸化スケール厚さは１５μｍ以上であることが必要である。この酸化スケール厚さは好ましくは５０μｍ以上とするのが良いが、あまり厚くなると成形後のデスケーリングによって製品の板厚が薄くなってしまうので、許容できる範囲内に抑えることが好ましい（例えば、１００μｍ程度以下）。   In the present invention, as described above, an oxide scale is previously formed on the blank surface when hot drawing, but the oxide scale thickness is 15 μm or more in order to exert the effects of the present invention. It is necessary. The thickness of the oxide scale is preferably 50 μm or more, but if it is too thick, the thickness of the product becomes thin due to descaling after molding, so it is preferable to keep it within an allowable range (for example, 100 μm). Less than or equal).

ブランク表面の酸化スケールを形成しておくことによって、成形時に断熱材と潤滑剤の両機能を発揮するものとなるが、こうした効果が発揮される原理は次のように考えることができた。即ち、酸化スケールは成形時に金型と接触することによって急冷され、ブランク表面から剥離すると考えられるが、この剥離した酸化スケールがブランクを金型との直接接触を妨げ、ブランクの急激な温度低下が抑制でき、流入抵抗の上昇が緩和されることになる。また、酸化スケールが存在することによって、ブランクと金型の接触が転がり摩擦状態となるので摩擦抵抗が低下し、ブランクが金型内部に容易に流入することができることになる。   By forming an oxide scale on the blank surface, both the functions of a heat insulating material and a lubricant can be exhibited during molding. The principle of such an effect could be considered as follows. In other words, it is considered that the oxide scale is quenched by contact with the mold during molding and peels off from the surface of the blank, but this peeled oxide scale prevents the blank from coming into direct contact with the mold, causing a rapid temperature drop of the blank. It is possible to suppress the increase in inflow resistance. Further, the presence of the oxide scale causes the contact between the blank and the mold to roll and become a frictional state, so that the frictional resistance is lowered, and the blank can easily flow into the mold.

本発明で成形に用いる金属板（ブランク）については、通常の鋼板（例えば、９８０ＭＰａ級冷延鋼板や焼入れ強化用鋼板等）を用いることができるが、その表面にめっき処理［Ｚｎ系めっき（Ｚｎめっき、Ｚｎ−Ｎｉめっき等）、Ｎｉ系めっき、Ｃｏ系めっき等］を施したものであっても良い。通常の鋼板を用いる場合には、その表面に形成される酸化スケールは鉄酸化物を主体としたものが好ましいが、めっき処理鋼板を用いる場合には、酸化スケールはめっき層を構成する元素を主体とする酸化物であっても良い。こうしためっき層表面に酸化スケールを形成する場合であっても、酸化スケールの厚さは１５μｍ以上（好ましくは５０μｍ以上）であればその効果が発揮される。   As for the metal plate (blank) used for forming in the present invention, a normal steel plate (for example, a 980 MPa grade cold-rolled steel plate or a steel plate for quenching strengthening) can be used. Plating, Zn—Ni plating, etc.), Ni plating, Co plating, etc.] may be applied. When using a normal steel plate, the oxide scale formed on the surface is preferably composed mainly of iron oxide. However, when using a plated steel plate, the oxide scale is mainly composed of elements constituting the plating layer. It may be an oxide. Even when the oxide scale is formed on the surface of the plating layer, the effect is exhibited if the thickness of the oxide scale is 15 μm or more (preferably 50 μm or more).

ブランク表面に酸化スケールを形成する手段については、ブランク加熱時の雰囲気を酸化性雰囲気（例えば、大気中）とすれば良い。その際、酸化スケールの厚さは、雰囲気中での保持時間を調整することによって制御できる。   As for the means for forming an oxide scale on the blank surface, the atmosphere during blank heating may be an oxidizing atmosphere (for example, in the air). At that time, the thickness of the oxide scale can be controlled by adjusting the holding time in the atmosphere.

成形前のブランク加熱温度については、成形後に強度が要求される場合には、Ａｃ1変態点（フェライト＋オーステナイト二相が存在する温度）以上とすることが好ましい。但し、成形後に強度が要求されない場合であっても、スケール厚さを規定する厚みに到達させるために必要な加熱時間（設定した温度に到達した後、保持する時間）が実用的な範囲となるように調整することが望ましい。具体的には、６００℃程度の加熱ではスケール厚さを１５μｍ以上とするためには、長時間を要するため少なくとも材料の二相領域（Ａｃ1変態点以上）に加熱することが望ましく、より好ましくは８００℃以上に加熱するのが良い。 The blank heating temperature before shaping, if strength is required after molding, it is preferable that the Ac 1 transformation point (the temperature ferrite + austenite two-phase is present) or more. However, even when strength is not required after molding, the heating time necessary to reach the thickness that defines the scale thickness (the time to hold after reaching the set temperature) is within a practical range. It is desirable to adjust so that. Specifically, in order to set the scale thickness to 15 μm or more when heating at about 600 ° C., it takes a long time, so it is desirable to heat at least the two-phase region (above the Ac 1 transformation point) of the material, more preferably. Is preferably heated to 800 ° C. or higher.

本発明では、成形後の強度が要求されるか否かに拘わらず、成形を開始するときのブランク温度はその材料のマルテンサイト変態開始温度（Ｍｓ点：例えば４５０℃）よりも高い温度とすることが好ましい。成形開始温度がＭｓ点以下になると、マルテンサイトが生成して材料強度が上昇し、成形が困難になることがある。   In the present invention, the blank temperature at the start of molding is higher than the martensitic transformation start temperature (Ms point: for example, 450 ° C.) of the material regardless of whether or not strength after molding is required. It is preferable. If the molding start temperature is lower than the Ms point, martensite is generated, the material strength is increased, and molding may be difficult.

本発明によれば、ブランク表面に酸化スケールを形成しておくことによって、良好な熱間成形性を確保できることになるのであるが、スケールが厚くなると、スケールの断熱効果がより発揮され、ブランクがスケールを介してパンチと接触してもブランク温度は低下しにくくなる。フランジ相当部分では、こうした効果によってブランクが高温に保たれ、絞り成形に必要な応力が低減されることになるが、ブランクを金型に流入させる力を受け持つパンチとの接触部分（ブランクのパンチ相当部分）の強度も軟化したままである。こうしたことから、このパンチ相当部分の強度がフランジ相当部分の変形抵抗よりも低いこともあり、良好な成形しにくくなることがある。こうした不都合を回避するという観点からして、少なくともパンチが最初に接触するブランク部分を成形に先立って冷却し、その部分の表面温度を７５０〜５５０℃程度にしてから、成形することも好ましい実施態様である。   According to the present invention, it is possible to ensure good hot formability by forming an oxide scale on the blank surface, but when the scale becomes thicker, the thermal insulation effect of the scale is more exhibited, Even if the punch comes into contact with the punch through the scale, the blank temperature is hardly lowered. In the part corresponding to the flange, the blank is kept at a high temperature due to these effects, and the stress required for drawing is reduced, but the contact part with the punch responsible for the flow of the blank into the mold (equivalent to the punch of the blank) The strength of (part) remains softened. For this reason, the strength of the portion corresponding to the punch may be lower than the deformation resistance of the portion corresponding to the flange, and it may be difficult to perform good molding. From the viewpoint of avoiding such inconvenience, it is also preferable that at least the blank portion where the punch first contacts is cooled prior to molding, and the surface temperature of the portion is set to about 750 to 550 ° C. before molding. It is.

以下、本発明の効果を実施例によって更に具体的に示すが、下記実施例は本発明を限定するものではなく、前・後記の趣旨に徴して設計変更することはいずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。   Hereinafter, the effects of the present invention will be described more specifically by way of examples. However, the following examples are not intended to limit the present invention, and any design changes in accordance with the gist of the preceding and following descriptions are technical aspects of the present invention. It is included in the range.

パンチの頭部形状が正方形（一辺が４５ｍｍ）の金型（角筒ダイおよび角筒パンチ）を用い（前記図１参照）、本発明方法に従って、熱間による角筒絞り成形を行った。このとき直径（ブランク径）：９５ｍｍの円形鋼板を素材として用い（板厚：１．４ｍｍ）、ブランクの加熱温度を９００℃とし、大気雰囲気で加熱を行い、加熱時間（炉温が設定温度になった後、設定温度で保持する時間）を制御することによって、ブランクのスケール厚さ（酸化スケール厚さ：１１μｍ、５０μｍ）を調整した。尚、このときに酸化スケールの厚さは、加熱炉からブランクを取り出し、そのまま放冷したときの断面厚さを測定したものである。   Using a die (square tube die and square tube punch) having a square punch head shape (one side of 45 mm) (see FIG. 1), hot rectangular tube drawing was performed according to the method of the present invention. At this time, a circular steel plate having a diameter (blank diameter): 95 mm was used as a material (plate thickness: 1.4 mm), the blank was heated at 900 ° C., and was heated in an air atmosphere, and the heating time (the furnace temperature was set to the set temperature). After that, the blank scale thickness (oxidized scale thickness: 11 μm, 50 μm) was adjusted by controlling the holding time at the set temperature. At this time, the thickness of the oxide scale is obtained by measuring the cross-sectional thickness when the blank is taken out from the heating furnace and allowed to cool as it is.

このとき鋼板の化学成分組成および機械的性質は下記の通りである。尚、この鋼板のＡｃ1変態点は７２５℃、Ａｃ3変態点は８５０℃である。
（鋼板の化学成分組成）
Ｃ：０．２０質量％、Ｓｉ：０．１９質量％、Ｍｎ：１．２２質量％
Ｃｒ：０．２４質量％、Ｂ：０．００２質量％、Ｔｉ：０．０２０質量％、
Ｓ：０．０１０質量％、Ｐ：０．０１０質量％（残部実質的に鉄）
（鋼板の室温における機械的性質）
降伏強度：３５７ＭＰａ、引張強度：５５７ＭＰａ、伸び：２４％ At this time, the chemical composition and mechanical properties of the steel sheet are as follows. The Ac 1 transformation point of this steel sheet is 725 ° C., and the Ac 3 transformation point is 850 ° C.
(Chemical composition of steel sheet)
C: 0.20 mass%, Si: 0.19 mass%, Mn: 1.22 mass%
Cr: 0.24% by mass, B: 0.002% by mass, Ti: 0.020% by mass,
S: 0.010 mass%, P: 0.010 mass% (the balance is substantially iron)
(Mechanical properties of steel sheet at room temperature)
Yield strength: 357 MPa, tensile strength: 557 MPa, elongation: 24%

成形に際しては、しわ押え力（ＢＨＦ）：３トンとし、潤滑剤として耐熱温度１０００℃のペースト状固体潤滑剤を使用し、金型に塗布した。また、成形機としては、メカニカルプレス機を用い、加熱炉からブランクを取り出した後直ちに成形を実施した。このときの成形速度は４０サイクル／分とし、成形下死点で金型を２０秒間停止させ、焼入れ操作を実施した。その他のプレス成形条件は下記の通りである。
（他のプレス成形条件）
ダイ肩半径ｒｄ：５ｍｍ
パンチ肩半径ｒｐ：５ｍｍ
パンチ−ダイ間クリアランスＣＬ：［１．３２／２＋１．４（鋼板厚さ）］ｍｍ
成形高さ：３７ｍｍ At the time of molding, a crease pressing force (BHF): 3 tons, a paste-like solid lubricant having a heat-resistant temperature of 1000 ° C. was used as a lubricant, and it was applied to a mold. Moreover, as a molding machine, the mechanical press machine was used and it shape | molded immediately after taking out the blank from the heating furnace. The molding speed at this time was 40 cycles / minute, the mold was stopped for 20 seconds at the bottom dead center of molding, and a quenching operation was performed. Other press molding conditions are as follows.
(Other press molding conditions)
Die shoulder radius rd: 5mm
Punch shoulder radius rp: 5mm
Punch-die clearance CL: [1.32 / 2 + 1.4 (steel plate thickness)] mm
Molding height: 37mm

その結果、酸化スケールを５０μｍ形成したブランクを用いてプレス成形したものでは、破断を生じることなく良好な成形が実施できた。これに対して、酸化スケール厚さが１１μｍのブランクを用いてプレス成形したものでは、パンチ肩相当部分で破断が生じ、良好な成形が実施できなかった。成形が実施できた成形品の外観形状を、模式的に図２に示す。   As a result, in the case of press molding using a blank having an oxide scale of 50 μm, good molding could be performed without causing breakage. On the other hand, in the case of press molding using a blank having an oxide scale thickness of 11 μm, breakage occurred at the portion corresponding to the punch shoulder, and good molding could not be performed. FIG. 2 schematically shows the external shape of a molded product that can be molded.

図３は、ブランクの酸化スケール厚さと最大成形荷重の関係を示したグラフであるが、酸化スケールの厚さを厚くすることによって最大成形荷重が低減し、ブランクが破断することなく良好な成形が実施できることが分かる。   FIG. 3 is a graph showing the relationship between the oxide scale thickness of the blank and the maximum molding load. By increasing the thickness of the oxide scale, the maximum molding load is reduced, and the blank can be satisfactorily molded without breaking. It can be seen that it can be implemented.

得られた成形品（酸化スケール厚が５０μｍのもの）のパンチ相当部における断面硬さ分布を調査した。このとき、成形品（図２）における軸を含む縦壁に平行な断面（逆Ｕ字状部分）での硬さ分布（荷重９．８ｋＮのときのビッカース硬さ）を測定した。その結果を図４に示すが、酸化スケールを形成したブランクを用いても、成形品における硬さ分布の均一化が図れ、しかも十分な強化が達成されていることが分かる。   The cross-sectional hardness distribution in the punch-corresponding portion of the obtained molded product (having an oxide scale thickness of 50 μm) was examined. At this time, the hardness distribution (Vickers hardness at a load of 9.8 kN) in a cross section (inverted U-shaped portion) parallel to the vertical wall including the axis in the molded product (FIG. 2) was measured. The result is shown in FIG. 4, and it can be seen that even if a blank having an oxide scale is used, the hardness distribution in the molded product can be made uniform and sufficient strengthening is achieved.

熱間成形を実施するための金型構成を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the metal mold | die structure for implementing hot forming. 成形が実施できた成形品の外観形状を模式的に示した斜視図である。It is the perspective view which showed typically the external appearance shape of the molded article which could be shape | molded. ブランクの酸化スケール厚さと最大成形荷重の関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the blank oxide scale thickness and the maximum forming load. 成形品のパンチ相当部における断面硬さ分布を示すグラフである。It is a graph which shows the cross-sectional hardness distribution in the punch equivalent part of a molded article.

符号の説明Explanation of symbols

１ パンチ
２ ダイ
３ ブランクホルダー
４ 鋼板（ブランク）


1 Punch 2 Die 3 Blank holder 4 Steel plate (blank)


Claims (2)

パンチおよびダイを用いて金属板を熱間で絞り成形して成形品を製造するに当たり、表面に厚さ１５μｍ以上の酸化スケールが存在する金属板を用いて成形することを特徴とする熱間絞り成形品の製造方法。   Hot drawing, characterized in that when a metal plate is hot drawn using a punch and a die to produce a molded product, the metal plate is formed using a metal plate having an oxide scale with a thickness of 15 μm or more on the surface. Manufacturing method of molded products. 酸化スケールの厚さが５０μｍ以上の金属板を用いる請求項1に記載の製造方法。

2. The manufacturing method according to claim 1, wherein a metal plate having an oxide scale thickness of 50 μm or more is used.

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