JP2010194587A - アルミニウム板材のプレス絞り成形方法 - Google Patents
アルミニウム板材のプレス絞り成形方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010194587A JP2010194587A JP2009043202A JP2009043202A JP2010194587A JP 2010194587 A JP2010194587 A JP 2010194587A JP 2009043202 A JP2009043202 A JP 2009043202A JP 2009043202 A JP2009043202 A JP 2009043202A JP 2010194587 A JP2010194587 A JP 2010194587A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acceleration
- molding
- aluminum plate
- result
- press
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
【課題】
アルミニウム板材の絞り成形において、従来よりも広い成形限界が得られ、尚且つ従来のプレス成形に比べ生産性が向上する絞り成形方法を提供する。
【解決手段】
粗さ曲線での凹凸の平均間隔SmがA(μm)、中心線平均粗さRaがB(μm)となるアルミニウム板材の表面に、動粘度2mm2/s〜20mm2/s(40℃)となる潤滑油を塗布したあとで、プレス絞り成形機械にて該アルミニウム板材をブランクホルダーで把持し、アルミニウム板材がパンチと接触した後にスライドが加速度C(mm/s2)で最大速度まで加速、その後減速し、下死点でスライドの速度が0になるプレス絞りにおいて、0.8≦B≦2.0,B+0.0083C≧3.8の関係式を満たすようにプレス絞り成形を行う。
【選択図】図4
アルミニウム板材の絞り成形において、従来よりも広い成形限界が得られ、尚且つ従来のプレス成形に比べ生産性が向上する絞り成形方法を提供する。
【解決手段】
粗さ曲線での凹凸の平均間隔SmがA(μm)、中心線平均粗さRaがB(μm)となるアルミニウム板材の表面に、動粘度2mm2/s〜20mm2/s(40℃)となる潤滑油を塗布したあとで、プレス絞り成形機械にて該アルミニウム板材をブランクホルダーで把持し、アルミニウム板材がパンチと接触した後にスライドが加速度C(mm/s2)で最大速度まで加速、その後減速し、下死点でスライドの速度が0になるプレス絞りにおいて、0.8≦B≦2.0,B+0.0083C≧3.8の関係式を満たすようにプレス絞り成形を行う。
【選択図】図4
Description
本発明は、アルミニウム板材のプレス絞り成形方法に係わり、所定の表面状態を満たすアルミニウム板材を用い、中心線平均粗さに応じてプレス絞り成形時の速度を制御することによって成形限界を向上できるプレス絞り成形方法に関する。
アルミニウム板材のプレス絞り成形において、加工速度の高速化によって絞り成形性が改善されることが知られている。成形性に及ぼす加工速度の影響に関しては非特許文献1がある。サーボプレスにおいても成形中の加工速度を高速化することによって、割れが抑制されることが分かった。
一方で、成形性に対する素板の表面粗度の影響について、例えば非特許文献2で調査されているが、試験材はアルミキルド低炭素鋼冷延薄板であり、プレス成形用アルミニウム板材とは異なる。また、使用した潤滑油の動粘度の範囲は23mm2/s−390mm2/s(50℃)のものを用いている。これは単に低粘度の防錆油が潤滑油となっているに過ぎない自動車部品等向けのアルミニウム板材とは成形性が大きく異なるので、非特許文献2の技術を必ずしも直ちに適用できるわけではない。また速度に関しても、平均成形速度が200mm/sと書いてあるだけで成形中に速度をどのように制御したかについても触れられていない。
従来、プレス成形用の金属板の表面に関して、特許文献1、特許文献2といった技術がある。
特許文献1について、材料は亜鉛めっき鋼板であり、中心線平均粗さをある一定値以下とすることにより、真接触面積を増加させて局部的な凝着反応を抑制できるとしている。特許文献2について、材料の周辺部からの深さを2種類にしたことを特徴とし、プレス成形において広い面圧領域で成形性を改善できるとしている。
特許文献1について、材料は亜鉛めっき鋼板であり、中心線平均粗さをある一定値以下とすることにより、真接触面積を増加させて局部的な凝着反応を抑制できるとしている。特許文献2について、材料の周辺部からの深さを2種類にしたことを特徴とし、プレス成形において広い面圧領域で成形性を改善できるとしている。
非特許文献3では、スライドの下降速度を制御して成形の途中でパンチやしわ押さえなどの金型をブランクからはなすことにより摩擦界面への潤滑油の再流入を促し、金型とブランク間の摺動性が改善されるとしている。
アルミニウム板材のプレス絞り成形で表面性状について言及したものに、特許文献3〜特許文献8がある。
特許文献3では成形法も温間成形であり、成形速度が実施例では2mm/sと設定されており、本発明と大きく異なっている。特許文献4〜特許文献8では、成形速度について何も言及されていない。
現在、NCダイクッションによるワークしわ押さえ荷重の制御技術があり、成形途中からワークしわ押さえ荷重を小さくすることにより成形限界を向上させるといった非特許文献4がある。しかしながら、このプレス法では、NCダイクッションが必要になり、高価な装置が必要となる。
『第44回塑性加工連合講演会講演論文集』恵比根等,1993年,p.617―620
『塑性と加工』,深絞り性に及ぼす工具と薄板の表面粗さの影響,30−14(1962−3), p.207
『第36回塑性加工春季講演会講演論文集』玉井等、2005年、p.265−p.266
『第17回塑性加工春季講演会講演論文集』村田等、1986年、p.75―p.78
近年、自動車の燃費削減のために車体の軽量化が進められている。その対策の一つとして、従来、軟鋼板等の成形パネルが用いられていた自動車ボディシートに、より軽量なアルミニウム板材の成形パネルを用いることが行われている。しかし、アルミニウム板材は、軟鋼板と比べると成形性が劣り、自動車ボディシートの中でも複雑な形状を有する部位や深い側壁を有する部位を一体成形することができず、アルミニウム板材の適用には制約があった。これは成形中の加工速度を高速化することによる成形限界の向上だけでは不十分であった。
加えて近年、成形後の洗浄のしやすさやコストの面や防錆の観点から、アルミニウム板材は低粘度の防錆油を塗布しプレスされる。しかしながら、低粘度の防錆油の使用により成形限界を狭めてしまう。
加工後にダイの表面に残っているアルミニウム板材のフランジ部分では、ダイ穴にアルミニウム板材が絞り込まれる際の塑性変形に伴う圧縮応力または引張応力が掛かることに起因してしわや歪みが生じる。このしわや歪みの発生については、成形中にダイとブランクホルダーの間にあるアルミニウム板材のフランジ部分にほぼ一定のワークしわ押さえ荷重を負荷しながら、絞り加工を行うことによってある程度は抑えることができる。但し、このワークしわ押さえ荷重には適正な範囲があり、あまり高くしすぎると割れを発生させてしまう。アルミニウム板材では軟鋼板に比べて、この適正なしわ押さえ力の範囲が狭いことが知られており、プレス成形品の品質を一定に保つことの障害の一つとなっていた。
本発明は以上の従来技術における問題に鑑み、成形可能高さの拡大を図ることによって深い側壁部位を成形することを可能としてアルミニウム板材の成形限界を向上することができるアルミニウム板材のプレス絞り成形方法を提供することを目的とする。
上型ダイを取り付けたスライドを上死点から下降させて、クッションパッドに接続されたブランクホルダーと前記上型ダイとでワークの一部を狭持することによりワークしわ押さえ荷重を発生させた後、前記スライド及び前記クッションパッドを同時に下降させることによりワークしわ押さえ荷重を保持しつつワークの下方位置に固定された下型パンチと前記上型ダイとでワークの絞り成形加工を行なうアルミニウム板材のプレス成形方法において、本発明者は動粘度2mm2/s〜20mm2/s(40℃)の潤滑油を用いる所定の表面状態のアルミニウム板材をプレス成形する際に、加工速度の制御を所定の条件で行うことでパンチ肩部での割れを抑制し、成形可能高さの拡大を行えることを見出した。
すなわち、本発明のプレス絞り成形方法は、次の通りである。
(1)アルミニウム板材の表面に、潤滑油を塗布したのち、プレス絞り成形機械にて該アルミニウム板材をブランクホルダーで狭持してワークしわ押さえ荷重を発生させながら、該アルミニウム板材がパンチと接触した後にスライドを最大速度まで加速、その後減速し下死点に到達するプレス絞りにおいて、前記アルミニウム板材の表面の粗さ曲線での中心線平均粗さRaの平均値B(μm)及び前記スライドの加速度C(mm/s2)が、
0.8≦B≦2.0
B+0.0083C≧3.8
上記関係式を満たすことを特徴とする。
(1)アルミニウム板材の表面に、潤滑油を塗布したのち、プレス絞り成形機械にて該アルミニウム板材をブランクホルダーで狭持してワークしわ押さえ荷重を発生させながら、該アルミニウム板材がパンチと接触した後にスライドを最大速度まで加速、その後減速し下死点に到達するプレス絞りにおいて、前記アルミニウム板材の表面の粗さ曲線での中心線平均粗さRaの平均値B(μm)及び前記スライドの加速度C(mm/s2)が、
0.8≦B≦2.0
B+0.0083C≧3.8
上記関係式を満たすことを特徴とする。
プレス絞り開始直後のワークしわ押さえ荷重が面圧5.18MPa±0.75MPaとするのが好ましい。
潤滑油が動粘度2mm2/s〜20mm2/s(40℃)であるのが好ましい。
表面の粗さ曲線での凹凸の平均間隔Smが75以上100以下(μm)となるアルミニウム板材を使用するのが好ましい。
アルミニウム板材が破断伸び20%以上、引張強度200MPa以上であるのが好ましい。
アルミニウム板材が5000系もしくは6000系アルミニウム合金であるのが好ましい。
サーボ駆動にてスライドの動作を制御できるプレス機械を使用するのがよい。
生産性の観点からプレス絞り成形の開始直後のスライド下降速度は100mm/s以上が望ましい。
本発明方法に基づき、アルミニウム板材のプレス絞り成形において材料の表面の性質、及びそれに応じてスライドの下降時に加速度を制御することにより、パンチ肩部での割れを発生させることなく、成形性を改善させることができる。
プレス絞り成形機械とは、ダイを取り付けたスライドを上死点から下降させて、クッションパッドに接続されたブランクホルダーと前記ダイとでワークの一部を狭持することによりワークしわ押さえ荷重を発生させた後、前記スライド及び前記クッションパッドを同時に下降させることによりワークしわ押さえ荷重を保持しつつワークの下方位置に固定されたパンチと前記ダイとでワークの深絞り成形加工を行う機械のことである。
このプレス絞り成形機械を用いて、ワークしわ押さえ荷重を発生させた後にスライドを最大速度まで加速し、その後減速し下死点に到達するようなプレス絞り成形を行う。
このプレス絞り成形機械を用いて、ワークしわ押さえ荷重を発生させた後にスライドを最大速度まで加速し、その後減速し下死点に到達するようなプレス絞り成形を行う。
上記の中心線平均粗さRaはJISB0601に規定されカットオフ0.8mmとした値である。アルミニウム合金板圧延直角方向のRaを5点測定し、その平均値を中心線平均粗さRaとした。本発明では、アルミニウム板材の表面の粗さ曲線での中心線平均粗さRaの平均値をB(μm)で表す。
プレス絞り成形中では、アルミニウム板材の表面の凸部には曲げモーメントがかかり、凸部が変形する。この凸部の変形のしやすさの程度を良く示しているのは、表面粗さパラメーターの中では中心線平均粗さRaであると本発明者は考え、プレス法について試行錯誤を繰り返した結果、今回のプレス法を見出した。
中心線平均粗さRaについて、Raが0.8μmより小さくなると摩擦による磨耗のため成形初期で潤滑油の大半を供給してしまうことになる。一方で、アルミニウム板材の中心線平均粗さが大きくなればなるだけ、成形中に潤滑油切れを起こさず成形後期まで潤滑油を保持することが可能になり、成形性が向上する。しかし、粗度が大きすぎると成形品の表面形状に目で確認できる凹凸が生じるためアルミニウム板の粗度は2.0μm以下が望ましい。したがって、アルミニウム板材の表面の粗さ曲線での中心線平均粗さRaの平均値B(μm)は、0.8〜2.0μmであることが必要である。
アルミニウム板材の表面の凸部はプレス絞り成形中に変形するが、成形中の加速度を制御することでその変形度合いを制御できると発明者らは考え、プレス法について試行錯誤を繰り返した。その結果、アルミニウム板材の表面の粗さ曲線での中心線平均粗さRaの平均値B(μm)と、スライドの加速度C(mm/s2)には相関があり、B+0.0083C≧3.8の条件が良いとの結論に至った。
アルミニウム板材の表面の凸部はプレス絞り成形中に変形するが、成形中の加速度を制御することでその変形度合いを制御できると発明者らは考え、プレス法について試行錯誤を繰り返した。その結果、アルミニウム板材の表面の粗さ曲線での中心線平均粗さRaの平均値B(μm)と、スライドの加速度C(mm/s2)には相関があり、B+0.0083C≧3.8の条件が良いとの結論に至った。
上記の中心線平均粗さRaに加えて、粗さ曲線での凹凸の平均間隔Smが70μm≦Sm≦100μmをみたすアルミニウム板材を用いることでさらに良好な成形状態を得ることが出来る。凹凸の平均間隔Smが70μmより小さくなると、曲げモーメントに対する変形抵抗が小さくなり、凸部の変形で潤滑油の大半を成形開始直後から供給してしまう。逆に凹凸の平均間隔Smが100μmより大きくなると、曲げモーメントに対する抵抗が大きくなりすぎて変形が進まず、潤滑油を十分に供給しないまま、成形が終わることになる。
上記の粗さ曲線での凹凸の平均間隔SmはJISB0601に規定されカットオフ0.8mmとした値である。アルミニウム合金板圧延直角方向のSmを5点測定し、その平均値を粗さ曲線での凹凸の平均間隔Smとした。
潤滑油の動粘度に関して、2mm2/s(40℃)より小さい動粘度の潤滑油は、プレス成形が不安定になり、成形不良を生じやすくなるため工業的に用いられていない。また、20mm2/s(40℃)より大きい動粘度の潤滑油を用いた場合、プレス成形後の洗浄を行いにくいということで、自動車部品等向けのアルミニウム板材の成形には工業的にあまり用いられていない。
良好な成形性を確保するためには、20%以上の破断伸びと200MPa以上の引張強さが必要である。破断伸びが20%未満では、高い張出し性が要求される成形の場合、割れが発生しやすくなる。深絞り性が要求される成形では、引張強さが高いことが有利であり、200MPa未満では割れが発生しやすくなる。従ってより高い成形性が求められる場合には、20%以上の破断伸びと200MPa以上の引張強さが必要である。
アルミニウム合金に関して本発明では、成形性および強度の点で5000系、もしくは6000系が好適に用いられる。
5000系アルミニウム合金板は強度が高く、成形性が良好なことから様々な用途に用いられている。6000系アルミニウム合金板は、5000系に比べ若干成形性は劣るが、塗装焼付け時に強度が上昇する特性を有しており、近年フード等の自動車用パネルとして採用されている。いずれも鋼板に比べ成形性が劣ることから、改善が望まれている。アルミニウム合金の板厚は一般にプレス絞り成形に用いられている厚さのアルミニウム合金が用いられる。
5000系アルミニウム合金板は強度が高く、成形性が良好なことから様々な用途に用いられている。6000系アルミニウム合金板は、5000系に比べ若干成形性は劣るが、塗装焼付け時に強度が上昇する特性を有しており、近年フード等の自動車用パネルとして採用されている。いずれも鋼板に比べ成形性が劣ることから、改善が望まれている。アルミニウム合金の板厚は一般にプレス絞り成形に用いられている厚さのアルミニウム合金が用いられる。
上記の加速度C(mm/s2)は以下の式で定義する。但しΔTは成形が開始してからスライドが最大速度に到達するまでの時間である。加速度Cは本発明のプレス絞り成形方法の条件を満たしていれば、わずかなΔTの加速時間でも効果があるが、使用するプレス絞り成形機械に応じた、できるだけ長い時間が望ましい。工業的には、プレス絞り時のスライドの0.005s間隔といった短時間での加速度の正確な測定はノイズ等の影響もあり困難であるため、以下の式で加速度Cを定義する。
C=(成形中のスライドの最大速度−成形開始直後のスライドの速度)/ΔT
C=(成形中のスライドの最大速度−成形開始直後のスライドの速度)/ΔT
以下、速度制御の重要性について説明する。
図1には摩擦磨耗や潤滑の分野でよく知られたストライベック線図を示す(『潤滑の物理化学』桜井俊男、幸書房、1974年、p.19)。しわ押え部の摩擦係数が小さいとしわ押え部の流入抵抗が小さくなるため、プレス成形ではこのましい。横軸は潤滑油の粘度ηと摺動面の相対速度Vの積を面圧Pで割った値である。通常の機械プレスを用いたプレス成形法(クランクプレスモード)では、スライドの下降速度が単純に減少しながらの成形となるため、しわ押さえ部分の相対速度Vも同様に、単純に減速しながらの成形となると考えられる。また、面圧がしわ押さえ部分に均一にかかっていると仮定すると、しわ押さえ部分の面積は成形が進むに伴いアルミニウム板材が流入し、減少していくので、ワークしわ押さえ荷重をほぼ一定にした場合、面圧Pは増加する。
図1には摩擦磨耗や潤滑の分野でよく知られたストライベック線図を示す(『潤滑の物理化学』桜井俊男、幸書房、1974年、p.19)。しわ押え部の摩擦係数が小さいとしわ押え部の流入抵抗が小さくなるため、プレス成形ではこのましい。横軸は潤滑油の粘度ηと摺動面の相対速度Vの積を面圧Pで割った値である。通常の機械プレスを用いたプレス成形法(クランクプレスモード)では、スライドの下降速度が単純に減少しながらの成形となるため、しわ押さえ部分の相対速度Vも同様に、単純に減速しながらの成形となると考えられる。また、面圧がしわ押さえ部分に均一にかかっていると仮定すると、しわ押さえ部分の面積は成形が進むに伴いアルミニウム板材が流入し、減少していくので、ワークしわ押さえ荷重をほぼ一定にした場合、面圧Pは増加する。
以上より、通常のプレス成形では、成形中の摩擦係数は図1の(i)の矢印のように変化すると考えられる。成形中にスライド速度を加速させる場合、図2で(ii)の矢印の後で(iii)の矢印のように摩擦係数は変化すると考えられる。本発明者が見出したプレス成形法では、しわ押さえ部分の相対速度Vは低速から高速、高速から低速に変化して、次第に0となり、加えてワークしわ押さえ荷重をほぼ一定にした場合、しわ押さえ部分の面積は成形中に減少していくので、面圧は増加する。
本発明者はアルミニウム板材の表面性状をコントロールすることにより、図3でしわ押さえ部の摩擦係数が、(iv)の矢印から(v)の矢印(点線部)の経路を取るようにできないかと考え今回のプレス成形法を見出した。本発明のプレス絞り成形方法を適用することによって、スライドの加速時に表面の凹凸の変形を促進し、凹部の潤滑油が供給され成形が進んでも摩擦係数が増加せずパンチ肩部での割れを防ぐことが出来る。
これを満たす為には、加速度が本発明のプレス絞り成形方法を満たすようにスライド速度を制御し、表面の凹凸の変形を促進するとよい。中心線平均粗さRaが大きくなれば、それだけ変形しやすくなるので、必要な加速度が小さくなる。
ワークしわ押さえ荷重の値については、成形開始直後のアルミニウム板材の面圧が5.18MPa±0.75MPaとなるように設定することが望ましい。面圧が4.43MPaより小さいと成形の過程でフランジ部にしわが生じ、成形不良となってしまう。また、面圧が5.93MPaより大きいと本発明の効果が十分に現れず、成形の過程でパンチ肩部で括れが発生する。
本発明のプレス絞り成形方法を具体的に実現するには、スライド下降速度を所望の通りに制御し得るプレスを用いるようにすればよい。これには、スライド駆動機構に駆動モータやフライホイールやクラッチブレーキを備えた機械式プレスを用いることが出来る。しかし、それらは概して構造が大層複雑になってしまうと共に、スライドを所望の通りに制御することも困難である場合が多い。
そこで、本発明者らは多面的な見地から検討を進めた結果、スライド駆動機構にサーボモータを使用するサーボプレスを用いるようにすることが上記目的を達成するために極めて有効な手段であることを見出した。サーボプレスでは、フライホイールやクラッチブレーキの使用を避けられると共に、加圧条件を比較的容易に制御することができる。但し、サーボプレスを使用することにより、スライド速度を自由に制御できるというわけではなく、使用するサーボプレスの能力に左右される。
スライドの下降速度は成形性に影響を及ぼすので、サーボモーターにてスライドの動作を精度良く制御することが好ましい。
成形開始後、ほぼ一定のワークしわ押さえ荷重を付加させながら、成形中のスライドの加速度が本発明のプレス絞り成形方法の条件を満たすように制御する。スライドを本発明のプレス絞り成形方法の条件のように制御しないと潤滑性が向上せず、流入抵抗が増大し、パンチ肩部で割れが発生する恐れがある。パンチとアルミニウム板材が接触する時の下降速度は、生産性の向上の観点から100mm/s以上とすることが効果的である。
絞り成形時の加速度Cで加速する時間ΔTについては、加速度Cが本発明のプレス絞り成形方法の条件を満たせば、わずかな時間でも効果があるが、使用するプレス機械の能力に応じた、できるだけ長い時間とすることが望ましい。
本発明は、アルミニウム板材の絞り成形において、防錆油のような低粘度の油を潤滑油として用いた場合でも、パンチ肩部での割れの発生を防止し、生産性を低下させることなく、成形限界を向上できるプレス成形方法を提供するものである。
本発明は、アルミニウム板材のプレス成形ならではのものである。ただし、金型の表面粗度が大きすぎると成形品の表面に目視できる凹凸を生じさせる懸念がある。したがって目視レベルでの表面凹凸を認識させないため、金型の表面粗度は5μm以下であることが望ましい。加えて金型の材料に関しては成形品の寸法精度やプレス成形が安定して行えるよう、容易に形状や表面粗度が変化しない通常用いられている鋼製の金型が望ましい。
成形後の戻り工程(下死点から上死点へのスライドの移動)に関しては、随意に制御すればよいが、プレス速度の最高値に設定することで、生産性の向上が図れる。
本発明例としてプレス絞り成形を行った。
公称の板厚が1mmで表面粗度の異なる3000系アルミニウム板材JIS3004−O材、5000系アルミニウム板材JIS5454−O材、6000系アルミニウム板材AA6022−T4材を用いた。アルミニウム板材の表面はダル仕上げしてある。
公称の板厚が1mmで表面粗度の異なる3000系アルミニウム板材JIS3004−O材、5000系アルミニウム板材JIS5454−O材、6000系アルミニウム板材AA6022−T4材を用いた。アルミニウム板材の表面はダル仕上げしてある。
潤滑油として、市販の潤滑油1(動粘度3.9mm2/s(40℃))、潤滑油2((動粘度16.5mm2/s(40℃))を用いた。
プレス絞り成形では、図5に示すダイ2を取り付けたスライド1を上死点から下降させて、クッションパッド8に接続されたブランクホルダー4と前記ダイ2とでワーク3の一部を狭持することによりワークしわ押さえ荷重を発生させた後、前記スライド1及び前記クッションパッド8を同時に下降させることによりワークしわ押さえ荷重を保持しつつワーク3の下方位置に固定されたパンチ6と前記ダイ2とでワーク3の絞り成形加工を行う。
プレス絞り成形では、図5に示すダイ2を取り付けたスライド1を上死点から下降させて、クッションパッド8に接続されたブランクホルダー4と前記ダイ2とでワーク3の一部を狭持することによりワークしわ押さえ荷重を発生させた後、前記スライド1及び前記クッションパッド8を同時に下降させることによりワークしわ押さえ荷重を保持しつつワーク3の下方位置に固定されたパンチ6と前記ダイ2とでワーク3の絞り成形加工を行う。
プレス機械は図5に示すリンク機構をサーボモーターで制御するリンクサーボプレスであり、成形中の速度とワークしわ押さえ荷重を制御できる。リニアスケール20でスライドの位置を検出し、圧力センサ10で油圧室内の圧力を検出し、パルスコーダ17からのパルス信号を制御部18にフィードバックして、制御部18がサーボモーター11を制御する。
成形試験では短辺150mm、長辺300mmの長方形状の角筒絞り金型で絞り成形を行った。プレス機械は図5に示すリンク機構をサーボモーターで制御するリンクサーボプレスであり、成形中の速度を制御できる。同アルミニウム板材の形状は短辺304mm、長辺は426mmでコーナーをカットした。成形条件として、成形開始直後のしわ押え部の面圧を4.48MPa、5.18MPa、5.88MPaのいずれかで成形中一定とし、成形高さを50mmとした。アルミニウム板材の両面に潤滑油1、又は潤滑油2を塗布し、ダイ、ブランクホルダー、パンチの表面の粗度は1.6μmとした。表1に供試材の機械特性を示す。
パンチとアルミニウム板材とが当接する時のスライド下降速度は、いずれの速度パターンでも175mm/sとした。各加速度条件において出来るだけ加速して成形する時間を長くとり、成形中に加速してその後に減速を行う速度パターンを実施した。今回の試験では絞りぬくわけではないので、下死点で成形速度は必ず0にならなければならない。よって、パンチの減速は必ず行わなければならない。加工速度の制御例(加速度Cが871mm/s2の場合)を示すグラフを図4に示す。プレス機械の概要構成を図5に示す。
コーナーのパンチ肩部での合否の判定については、割れが発生した場合を不合格とした。
試験結果を表2乃至表5に示す。○は成形良好、△はコーナーのパンチ肩部での括れの発生、×はコーナーのパンチ肩部での割れの発生である。
試験結果を表2乃至表5に示す。○は成形良好、△はコーナーのパンチ肩部での括れの発生、×はコーナーのパンチ肩部での割れの発生である。
表2乃至表5に示す試験結果において、発明例19及び比較例55では潤滑油として、市販の潤滑油2(動粘度16.5mm2/s(40℃))を用い、その他は市販の潤滑油1(動粘度3.9mm2/s(40℃))を用いた。
また発明例20及び比較例56は、プレス絞り開始直後のしわ押さえ部の面圧(MPa)を5.93とし、発明例21及び比較例56は、プレス絞り開始直後のしわ押さえ部の面圧(MPa)を4.43とし、その他はプレス絞り開始直後のしわ押さえ部の面圧(MPa)を5.18とした。
比較例1は、合金記号Qの材料を用い、加速度C(mm/s2)を0として成形された。その結果(B+0.0083C)値は0.689であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは中心線平均粗さが小さすぎるため、成形初期で潤滑油の大半を使い切ってしまうことに起因する。
比較例2は、合金記号Pの材料を用い、加速度C(mm/s2)を0とした。その結果(B+0.0083C)値は0.834であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速度が0であり、アルミニウム板材の表面の変形が進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
比較例3は、合金記号Oの材料を用い、加速度C(mm/s2)を0とした。その結果(B+0.0083C)値は0.938であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速度が0であり、アルミニウム板材の表面の変形が進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
比較例4は、合金記号Nの材料を用い、加速度C(mm/s2)を0とした。その結果(B+0.0083C)値は1.224であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速度が0であり、アルミニウム板材の表面の変形が進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
比較例5は、合金記号Mの材料を用い、加速度C(mm/s2)を0とした。その結果(B+0.0083C)値が1.585であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速度が0であり、アルミニウム板材の表面の変形が進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
比較例6は、合金記号Kの材料を用い、加速度C(mm/s2)を0とした。その結果(B+0.0083C)値は1.885であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速度が0であり、アルミニウム板材の表面の変形が進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
比較例7は、合金記号Qの材料を用い、加速度C(mm/s2)を134とした。その結果(B+0.0083C)値が1.801であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは中心線平均粗さが小さすぎるため、成形初期で潤滑油の大半を使い切ってしまうことに起因する。
比較例8は、合金記号Pの材料を用い、加速度C(mm/s2)を134とした。その結果(B+0.0083C)値が1.946であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速が不十分であり、アルミニウム板材の表面の変形が十分に進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
比較例9は、合金記号Oの材料を用い、加速度C(mm/s2)を134とした。その結果(B+0.0083C)値が2.050であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速が不十分であり、アルミニウム板材の表面の変形が十分に進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
比較例10は、合金記号Nの材料を用い、加速度C(mm/s2)を134とした。その結果(B+0.0083C)値が2.336であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速が不十分であり、アルミニウム板材の表面の変形が十分に進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
比較例11は、合金記号Mの材料を用い、加速度C(mm/s2)を134とした。その結果(B+0.0083C)値が2.697であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速が不十分であり、アルミニウム板材の表面の変形が十分に進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
比較例12は、合金記号Kの材料を用い、加速度C(mm/s2)を134とした。その結果(B+0.0083C)値が2.997であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速が不十分であり、アルミニウム板材の表面の変形が十分に進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
比較例13は、合金記号Qの材料を用い、加速度C(mm/s2)を200とした。その結果(B+0.0083C)値が2.349であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは中心線平均粗さが小さすぎるため、成形初期で潤滑油の大半を使い切ってしまうことに起因する。
比較例14は、合金記号Pの材料を用い、加速度C(mm/s2)を200とした。その結果(B+0.0083C)値が2.494であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速が不十分であり、アルミニウム板材の表面の変形が十分に進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
比較例15は、合金記号Oの材料を用い、加速度C(mm/s2)を200とした。その結果(B+0.0083C)値が2.598であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速が不十分であり、アルミニウム板材の表面の変形が十分に進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
比較例16は、合金記号Nの材料を用い、加速度C(mm/s2)を200とした。その結果(B+0.0083C)値が2.884であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速が不十分であり、アルミニウム板材の表面の変形が十分に進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
比較例17は、合金記号Mの材料を用い、加速度C(mm/s2)を200とした。その結果(B+0.0083C)値が3.245であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速が不十分であり、アルミニウム板材の表面の変形が十分に進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
比較例18は、合金記号Kの材料を用い、加速度C(mm/s2)を200とした。その結果(B+0.0083C)値が3.545であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速が不十分であり、アルミニウム板材の表面の変形が十分に進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
比較例19は、合金記号Qの材料を用い、加速度C(mm/s2)を236とした。その結果(B+0.0083C)値が2.648であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは中心線平均粗さが小さすぎるため、成形初期で潤滑油の大半を使い切ってしまうことに起因する。
比較例20は、合金記号Pの材料を用い、加速度C(mm/s2)を236とした。その結果(B+0.0083C)値が2.793であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速が不十分であり、アルミニウム板材の表面の変形が十分に進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
比較例21は、合金記号Oの材料を用い、加速度C(mm/s2)を236とした。その結果(B+0.0083C)値が2.897であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速が不十分であり、アルミニウム板材の表面の変形が十分に進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
比較例22は、合金記号Nの材料を用い、加速度C(mm/s2)を236とした。その結果(B+0.0083C)値が3.183であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速が不十分であり、アルミニウム板材の表面の変形が十分に進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
比較例23は、合金記号Mの材料を用い、加速度C(mm/s2)を236とした。その結果(B+0.0083C)値が3.544であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速が不十分であり、アルミニウム板材の表面の変形が十分に進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
発明例24は、合金記号Kの材料を用い、加速度C(mm/s2)を236とした。その結果(B+0.0083C)値が3.844であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での括れの発生が認められた(△)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さともにコーナーのパンチ肩部での割れを防ぐには十分であるが、摩擦係数の低減効果が少なめであるため、パンチ肩部で括れが生じている。
比較例25は、合金記号Qの材料を用い、加速度C(mm/s2)を272とした。その結果(B+0.0083C)値が2.947であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは中心線平均粗さが小さすぎるため、成形初期で潤滑油の大半を使い切ってしまうことに起因する。
比較例26は、合金記号Pの材料を用い、加速度C(mm/s2)を272とした。その結果(B+0.0083C)値が3.092であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速が不十分であり、アルミニウム板材の表面の変形が十分に進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
比較例27は、合金記号Oの材料を用い、加速度C(mm/s2)を272とした。その結果(B+0.0083C)値が3.196であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速が不十分であり、アルミニウム板材の表面の変形が十分に進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
比較例28は、合金記号Nの材料を用い、加速度C(mm/s2)を272とした。その結果(B+0.0083C)値が3.482であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速が不十分であり、アルミニウム板材の表面の変形が十分に進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
発明例29は、合金記号Kの材料を用い、加速度C(mm/s2)を272とした。その結果(B+0.0083C)値が4.143であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での括れの発生が認められた(△)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さともにコーナーのパンチ肩部での割れを防ぐには十分であるが、摩擦係数の低減効果が少なめであるため、パンチ肩部で括れが生じている。
発明例30は、合金記号Mの材料を用い、加速度C(mm/s2)を272とした。その結果(B+0.0083C)値が3.843であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での括れの発生が認められた(△)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さともにコーナーのパンチ肩部での割れを防ぐには十分であるが、摩擦係数の低減効果が少なめであるため、パンチ肩部で括れが生じている。
比較例31は、合金記号Qの材料を用い、加速度C(mm/s2)を315とした。その結果(B+0.0083C)値が3.304であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは中心線平均粗さが小さすぎるため、成形初期で潤滑油の大半を使い切ってしまうことに起因する。
比較例32は、合金記号Pの材料を用い、加速度C(mm/s2)を315とした。その結果(B+0.0083C)値が3.449であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速が不十分であり、アルミニウム板材の表面の変形が十分に進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
比較例33は、合金記号Oの材料を用い、加速度C(mm/s2)を315とした。その結果(B+0.0083C)値が3.553であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速が不十分であり、アルミニウム板材の表面の変形が十分に進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
発明例34は、合金記号Mの材料を用い、加速度C(mm/s2)を315とした。その結果(B+0.0083C)値が4.200であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での括れの発生が認められた(△)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さともにコーナーのパンチ肩部での割れを防ぐには十分であるが、摩擦係数の低減効果が少なめであるため、パンチ肩部で括れが生じている。
発明例35は、合金記号Kの材料を用い、加速度C(mm/s2)を315とした。その結果(B+0.0083C)値が4.500であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
発明例36は、合金記号Lの材料を用い、加速度C(mm/s2)を315とした。その結果(B+0.0083C)値が4.510であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での括れの発生が認められた(△)。これは凹凸の平均間隔Sm(μm)が75(μm)に達しない65(μm)であるL合金を用い、Sm(μm)が小さすぎるため表面の変形による摩擦係数の低減効果が少なめになり、パンチ肩部で括れが生じている。
発明例37は、合金記号Jの材料を用い、加速度C(mm/s2)を315とした。その結果(B+0.0083C)値が4.538であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での括れの発生が認められた(△)。これは材料種として凹凸の平均間隔Sm(μm)が100(μm)を超える115(μm)であるJ合金を用い、Sm(μm)が大きすぎるため表面の変形による摩擦係数の低減効果が少なめになり、パンチ肩部で括れが生じている。
発明例38は、合金記号Nの材料を用い、加速度C(mm/s2)を315とした。その結果(B+0.0083C)値が3.839 であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での括れの発生が認められた(△)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さともにコーナーのパンチ肩部での割れを防ぐには十分であるが、摩擦係数の低減効果が少なめであるため、パンチ肩部で括れが生じている。
比較例39は、合金記号Qの材料を用い、加速度C(mm/s2)を350とした。その結果(B+0.0083C)値が3.594であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは中心線平均粗さが小さすぎるため、成形初期で潤滑油の大半を使い切ってしまうことに起因する。
比較例40は、合金記号Pの材料を用い、加速度C(mm/s2)を350とした。その結果(B+0.0083C)値が3.739であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速が不十分であり、アルミニウム板材の表面の変形が十分に進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
発明例41は、合金記号Nの材料を用い、加速度C(mm/s2)を350とした。その結果(B+0.0083C)値が4.129 であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での括れの発生が認められた(△)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さともにコーナーのパンチ肩部での割れを防ぐには十分であるが、摩擦係数の低減効果が少なめであるため、パンチ肩部で括れが生じている。
発明例42は、合金記号Mの材料を用い、加速度C(mm/s2)を350とした。その結果(B+0.0083C)値が4.490であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
発明例43は、合金記号Kの材料を用い、加速度C(mm/s2)を350とした。その結果(B+0.0083C)値が4.790であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
発明例44は、合金記号Oの材料を用い、加速度C(mm/s2)を350とした。その結果(B+0.0083C)値が3.843であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での括れの発生が認められた(△)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さともにコーナーのパンチ肩部での割れを防ぐには十分であるが、摩擦係数の低減効果が少なめであるため、パンチ肩部で括れが生じている。
比較例45は、合金記号Qの材料を用い、加速度C(mm/s2)を363とした。その結果(B+0.0083C)値が3.702であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは中心線平均粗さが小さすぎるため、成形初期で潤滑油の大半を使い切ってしまうことに起因する。
発明例46は、合金記号Oの材料を用い、加速度C(mm/s2)を363とした。その結果(B+0.0083C)値が3.951であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
発明例47は、合金記号Nの材料を用い、加速度C(mm/s2)を363とした。その結果(B+0.0083C)値が4.237であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
発明例48は、合金記号Mの材料を用い、加速度C(mm/s2)を363とした。その結果(B+0.0083C)値が4.598であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
発明例49は、合金記号Kの材料を用い、加速度C(mm/s2)を363とした。その結果(B+0.0083C)値が4.898であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
発明例50は、合金記号Pの材料を用い、加速度C(mm/s2)を363とした。その結果(B+0.0083C)値が3.847であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での括れの発生が認められた(△)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さともにコーナーのパンチ肩部での割れを防ぐには十分であるが、摩擦係数の低減効果が少なめであるため、パンチ肩部で括れが生じている。
比較例51は、合金記号Qの材料を用い、加速度C(mm/s2)を515とした。その結果(B+0.0083C)値が4.964であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは中心線平均粗さが小さすぎるため、成形初期で潤滑油の大半を使い切ってしまうことに起因する。
発明例1は、合金記号Pの材料を用い、加速度C(mm/s2)を515とした。その結果(B+0.0083C)値が5.109 であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
発明例2は、合金記号Oの材料を用い、加速度C(mm/s2)を515とした。その結果(B+0.0083C)値が5.213であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
発明例3は、合金記号Nの材料を用い、加速度C(mm/s2)を515とした。その結果(B+0.0083C)値が5.499であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
発明例4は、合金記号Mの材料を用い、加速度C(mm/s2)を515とした。その結果(B+0.0083C)値が5.860であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
発明例5は、合金記号Kの材料を用い、加速度C(mm/s2)を515とした。その結果(B+0.0083C)値が6.160であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
比較例52は、合金記号Qの材料を用い、加速度C(mm/s2)を705とした。その結果(B+0.0083C)値が6.541であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは中心線平均粗さが小さすぎるため、成形初期で潤滑油の大半を使い切ってしまうことに起因する。
発明例7は、合金記号Pの材料を用い、加速度C(mm/s2)を705とした。その結果(B+0.0083C)値が6.686であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
発明例8は、合金記号Oの材料を用い、加速度C(mm/s2)を705とした。その結果(B+0.0083C)値が6.790であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
発明例9は、合金記号Nの材料を用い、加速度C(mm/s2)を705とした。その結果(B+0.0083C)値が7.076であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
発明例10は、合金記号Mの材料を用い、加速度C(mm/s2)を705とした。その結果(B+0.0083C)値が7.437であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
発明例11は、合金記号Kの材料を用い、加速度C(mm/s2)を705とした。その結果(B+0.0083C)値が7.737であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
比較例53は、合金記号Qの材料を用い、加速度C(mm/s2)を871とした。その結果(B+0.0083C)値が7.918であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは中心線平均粗さが小さすぎるため、成形初期で潤滑油の大半を使い切ってしまうことに起因する。
発明例13は、合金記号Pの材料を用い、加速度C(mm/s2)を871とした。その結果(B+0.0083C)値が8.063であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
発明例14は、合金記号Oの材料を用い、加速度C(mm/s2)を871とした。その結果(B+0.0083C)値が8.167であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
発明例15は、合金記号Nの材料を用い、加速度C(mm/s2)を871とした。その結果(B+0.0083C)値が8.453であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
発明例16は、合金記号Mの材料を用い、加速度C(mm/s2)を871とした。その結果(B+0.0083C)値が8.814であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
発明例17は、合金記号Kの材料を用い、加速度C(mm/s2)を871とした。その結果(B+0.0083C)値が9.114であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
発明例18は、合金記号Rの材料を用い、加速度C(mm/s2)を363とした。その結果(B+0.0083C)値が3.908であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
比較例54は、合金記号Rの材料を用い、加速度C(mm/s2)を272とした。その結果(B+0.0083C)値が3.153であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速が不十分であり、アルミニウム板材の表面の変形が十分に進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。発明例18、比較例54より、6000系のアルミニウム合金でも5000系アルミニウム合金と同等の効果があるとわかる。
発明例19は、合金記号Pの材料、潤滑油として潤滑油2を用い、加速度C(mm/s2)を515とした。その結果(B+0.0083C)値が5.109であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
比較例55は、合金記号Pの材料、潤滑油として潤滑油2を用い、加速度C(mm/s2)を315とした。その結果(B+0.0083C)値が3.449であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速が不十分であり、アルミニウム板材の表面の変形が十分に進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
発明例19、比較例55より、動粘度が2〜20mm2/s(40℃)の範囲の潤滑油を用いても同等の効果があるとわかる。
発明例19、比較例55より、動粘度が2〜20mm2/s(40℃)の範囲の潤滑油を用いても同等の効果があるとわかる。
発明例20は、合金記号Pの材料、プレス絞り開始直後のしわ押さえ部の面圧(MPa)を5.93として、加速度C(mm/s2)を515とした。その結果(B+0.0083C)値が5.109であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
発明例21は、合金記号Pの材料、プレス絞り開始直後のしわ押さえ部の面圧(MPa)を4.43として、加速度C(mm/s2)を515とした。その結果(B+0.0083C)値が5.109であり、試験結果は、成形良好であった(○)。これは成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるため、成形良好となる。
比較例56は、合金記号Pの材料、プレス絞り開始直後のしわ押さえ部の面圧(MPa)を5.93として、加速度C(mm/s2)を315とした。その結果(B+0.0083C)値が3.449であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは、成形時の加速が不十分であり、アルミニウム板材の表面の変形が十分に進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
比較例57は、合金記号Pの材料、プレス絞り開始直後のしわ押さえ部の面圧(MPa)を4.43として、加速度C(mm/s2)を315とした。その結果(B+0.0083C)値が3.449であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは、成形時の加速が不十分であり、アルミニウム板材の表面の変形が十分に進まず、潤滑油が十分に供給されていないことに起因する。
発明例20、発明例21、比較例56、比較例57より、プレス絞り開始直後のワークしわ押さえ荷重が面圧5.18MPa±0.75MPaの範囲でも同等の効果があるとわかる。
発明例20、発明例21、比較例56、比較例57より、プレス絞り開始直後のワークしわ押さえ荷重が面圧5.18MPa±0.75MPaの範囲でも同等の効果があるとわかる。
比較例58は、合金記号Sの材料を用い、加速度C(mm/s2)を315とした。その結果(B+0.0083C)値が3.490であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での割れの発生が認められた(×)。これは成形時の加速が不十分であり、アルミニウム板材の表面の変形が十分に進まず、潤滑油が十分に供給されていないこと、材料の引張強度及び伸びが不十分であることに起因する。
発明例22は、合金記号Sの材料を用い、加速度C(mm/s2)を515とした。その結果(B+0.0083C)値が5.150であり、試験結果は、コーナーのパンチ肩部での括れの発生が認められた(△)。成形時の加速度、中心線平均粗さとも十分であり、摩擦係数の低減効果も十分であるが、材料の引張強度及び伸びが不十分であることに起因する。
表6は表2乃至表5の試験結果をまとめたものである。図6は表6のデータを線図で表したグラフであり、×で示す比較例及び△又は○で示す本発明例の(B+0.0083C)値をプロットして示す。図6に示す太線Xの右側の領域がB+0.0083C≧3.8を満たし、太線Yの上側の領域がB≧0.8を満たす領域である。
表6及び図6よりB+0.0083C≧3.8を満たすとコーナー部でのパンチ肩部での割れが発生しないことがわかる。また、B≧0.8を満たさないとコーナー部でのパンチ肩部での割れが発生することがわかる。
表6及び図6よりB+0.0083C≧3.8を満たすとコーナー部でのパンチ肩部での割れが発生しないことがわかる。また、B≧0.8を満たさないとコーナー部でのパンチ肩部での割れが発生することがわかる。
表7より凹凸の平均間隔Smが、75μm≦Sm≦100μmを満たさないとコーナー部でのパンチ肩部での括れが発生し、成形性が僅かにおとることがわかる。
1…スライド、2…ダイ、3…ワーク、4…ブランクホルダー、5…クッションピン、6…パンチ、7…ボルスタ、8…クッションパッド、9…油圧室、10…圧力センサ、11…サーボモーター、12…ボールナット、13…ボールねじ、14…大プーリー、15…タイミングベルト、16…小プーリー、17…パルスコーダ、18…制御部、19…記憶部、20…リニアスケール
Claims (6)
- アルミニウム板材の表面に、潤滑油を塗布したのち、プレス絞り成形機械にて該アルミニウム板材をブランクホルダーで狭持してワークしわ押さえ荷重を発生させながら、該アルミニウム板材がパンチと接触した後にスライドを最大速度まで加速、その後減速し下死点に到達するプレス絞りにおいて、前記アルミニウム板材の表面の粗さ曲線での中心線平均粗さRaの平均値B(μm)及び前記スライドの加速度C(mm/s2)が、
0.8≦B≦2.0
B+0.0083C≧3.8
を満たすことを特徴とするプレス絞り成形方法。 - 潤滑油が動粘度2mm2/s〜20mm2/s(40℃)であることを特徴とする請求項1に記載のプレス絞り成形方法。
- 表面の粗さ曲線での凹凸の平均間隔Smが75以上100以下(μm)となるアルミニウム板材を使用する請求項1〜2に記載のプレス絞り成形方法。
- アルミニウム板材が破断伸び20%以上、引張強度200MPa以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかの項に記載のアルミニウム板材のプレス絞り成形方法。
- アルミニウム板材が5000系もしくは6000系アルミニウム合金であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかの項に記載のアルミニウム板材のプレス絞り成形方法。
- サーボ駆動にてスライドの動作を制御できるプレス機械を使用することを特徴とする請求項1〜5に記載のアルミニウム板材のプレス絞り成形方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009043202A JP2010194587A (ja) | 2009-02-25 | 2009-02-25 | アルミニウム板材のプレス絞り成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009043202A JP2010194587A (ja) | 2009-02-25 | 2009-02-25 | アルミニウム板材のプレス絞り成形方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010194587A true JP2010194587A (ja) | 2010-09-09 |
Family
ID=42819869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009043202A Withdrawn JP2010194587A (ja) | 2009-02-25 | 2009-02-25 | アルミニウム板材のプレス絞り成形方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010194587A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107179657A (zh) * | 2016-03-11 | 2017-09-19 | 富士施乐株式会社 | 金属筒状体制造方法、电子照相感光体用基材制造方法、电子照相感光体制造方法和冲压加工用金属块 |
CN108205247A (zh) * | 2016-12-20 | 2018-06-26 | 富士施乐株式会社 | 金属锭及其制法、圆筒形金属部件及其制法、导电性基体、感光体、处理盒、图像形成设备 |
-
2009
- 2009-02-25 JP JP2009043202A patent/JP2010194587A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107179657A (zh) * | 2016-03-11 | 2017-09-19 | 富士施乐株式会社 | 金属筒状体制造方法、电子照相感光体用基材制造方法、电子照相感光体制造方法和冲压加工用金属块 |
CN108205247A (zh) * | 2016-12-20 | 2018-06-26 | 富士施乐株式会社 | 金属锭及其制法、圆筒形金属部件及其制法、导电性基体、感光体、处理盒、图像形成设备 |
CN108205247B (zh) * | 2016-12-20 | 2022-02-25 | 富士胶片商业创新有限公司 | 金属锭及其制法、圆筒形金属部件及其制法、导电性基体、感光体、处理盒、图像形成设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Mori et al. | Cold deep drawing of commercial magnesium alloy sheets | |
JP2010194587A (ja) | アルミニウム板材のプレス絞り成形方法 | |
JP6701570B2 (ja) | 逐次成形方法及び逐次成形装置 | |
Xu et al. | Characteristics of drawing process of AA5182 aluminum alloy sheet during rubber-pad forming | |
Yagita et al. | Deformation behaviour in shearing of ultra-high strength steel sheets under insufficient blankholding force | |
JP5458548B2 (ja) | Trb材のプレス成形方法 | |
JP5311386B2 (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼板の円筒深絞り加工方法 | |
JP2012035282A (ja) | アルミニウム板材のプレス絞り成形方法 | |
JP2009113054A (ja) | アルミニウム合金板材のプレス絞り成形方法及びその成形パネル | |
JP2002282952A (ja) | アルミニウム合金パネル成形品のプレス成形方法 | |
KR102018964B1 (ko) | 프레스 성형 방법 및 그 방법을 사용한 부품의 제조 방법 그리고 프레스 성형 장치 | |
Kadarno et al. | Flanging using step die for improving fatigue strength of punched high strength steel sheet | |
JP5430968B2 (ja) | 形状凍結性に優れたアルミニウム合金板材のプレス成形方法 | |
Bałon et al. | Case study on the influence of forming parameters on complex shape part deformation | |
Hildenbrand et al. | A new strategy for manufacturing tailored blanks by a flexible rolling process | |
JP2005138130A (ja) | 鋼板のプレス成形方法 | |
JP4962114B2 (ja) | 骨格部品のプレス成形方法、及び、それにより製造された車両用骨格部品 | |
Umaras et al. | Research on the factors of influence in the dimensional and form precision of stamping processes | |
Gavas | Increasing the deep drawability of Al-1050 Aluminum sheet using multi-point blank holder | |
Mehta | Improvement of Stamping Operations by using Servo Press and Servo Hydraulic Cushions-Case Studies | |
JP5493812B2 (ja) | 合金化溶融亜鉛めっき鋼板からなる絞り成形品の製造方法および製造装置 | |
JP3276538B2 (ja) | 耐型かじり性に優れた高成形性冷延鋼板 | |
Yamada et al. | Effect of tool shape on galling behavior in plate shearing | |
JP2010064128A (ja) | アルミニウム合金板材のプレス絞り成形方法 | |
JPH05337560A (ja) | 絞り成形性に優れたプレス加工用薄板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20120501 |