JP2018176271A - Method for manufacturing metal embossed plate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車の排気系を覆うカバー部材として好適に利用可能な金属製エンボス板及びそれを用いた自動車の排気系カバー部材並びに金属製エンボス板の製造方法に関する。 The present invention relates to a metal embossed plate suitably usable as a cover member for covering an exhaust system of an automobile, an exhaust system cover member of an automobile using the same, and a method of manufacturing the metal embossed plate.
自動車の重量が増えるとそれに伴って燃料消費量も増加する。燃費基準はCO2排出基準とともに年々厳しくなっており、自動車重量の低減が絶対不可欠となっている。しかし、衝突安全性基準面からオフセット衝突に対応するために高強度化が求められたり、自動車の快適性を向上させるために搭載される機器が増える等、自動車の重量が一層増加する傾向にある。そのため、自動車個々の部品重量を減少させるために、複数部品の一体化や軽量で強度が高く耐食性にも優れた特長を持つアルミニウム合金材料(アルミ材)の利用拡大が期待されている。 As the weight of the car increases, the fuel consumption also increases. Fuel consumption standards are becoming stricter year by year together with CO 2 emission standards, and reduction of vehicle weight is absolutely indispensable. However, the weight of the vehicle tends to further increase, for example, from the viewpoint of collision safety standards, the vehicle is required to have high strength to cope with the offset collision, or the number of devices mounted to improve the comfort of the vehicle increases. . Therefore, in order to reduce the weight of individual parts of an automobile, it is expected to expand the use of aluminum alloy materials (aluminum materials) having the features of integration of multiple parts and light weight, high strength and excellent corrosion resistance.
自動車(乗用車)の排気システムは、環境設計の必要性から、軽量化、断熱性、コンパクト化の要求事項が重要視されている。 In the exhaust system of automobiles (cars), the requirements for weight reduction, heat insulation and compactness are regarded as important from the necessity of environmental design.
例えば、排気マニホールドを覆うカバーに関しては、軽量化のために、鉄板製カバーに代わって、アルミ合金製カバーが主流になりつつあり、断熱性を高めて触媒効率を向上するために、排気マニホールドに適合する形状のカバーや、排気マニホールド全体を覆うフルフード化が採用されつつある。更に、排気マニホールドのコンパクト化に応じて、カバーの形状も奥行がより深くなって、深絞りが困難な形状になりつつある。 For example, regarding the cover covering the exhaust manifold, an aluminum alloy cover is becoming mainstream instead of the iron plate cover for weight reduction, and the exhaust manifold is improved to improve the heat insulation and the catalyst efficiency. A cover of a suitable shape and a full hood system that covers the entire exhaust manifold are being adopted. Furthermore, as the exhaust manifold becomes more compact, the shape of the cover also becomes deeper, and it is becoming difficult to perform deep drawing.
このような要求に応えるため、例えば特許文献1には、アルミニウム合金製の金属シートから成る遮熱パネルであって、前記シートが溝によって分離された複数の概ね平行の直立するリッジに成形されていて前記溝が内曲げ側壁を有するものにおいて、各リッジの幅が規則的にその長さに沿って変化しておりそして各リッジの高さがその長さに沿って変化して最大高さがリッジの最狭点で生じており、そして前記溝の深さがそれらの長さに沿って変化して最大深さが溝の最狭点で生じるように構成した遮熱パネルが提案されている。
In order to meet such requirements, for example,
また、特許文献2には、アルミニウム板を、歯車状の一対の第1の波形付けロールに通して第1の波形突起を形成した後、前記第1の波形突起に対して直交するように、歯車状の一対の第2の波形付けロールに通して第2の波形突起を形成することで、第1の波形突起の稜線と第2波形突起の稜線とが格子状に配置されてなる、自動車の排気管やエンジン等の発熱部に配設される遮蔽カバーとして好適に利用可能な、アルミニウム成形板の製造方法が提案されている。 Further, according to Patent Document 2, after an aluminum plate is passed through a pair of gear-like first corrugating rolls to form a first corrugating projection, the first corrugating projection is made to be orthogonal to the first corrugating projection, A motor vehicle in which ridges of the first corrugated projection and ridges of the second corrugated projection are arranged in a grid by forming the second corrugated projection through a pair of second corrugated rolls in a gear shape There has been proposed a method of manufacturing an aluminum molded plate which can be suitably used as a shielding cover disposed in a heat generating portion such as an exhaust pipe or an engine.
しかし、特許文献1記載の金属シートは、リッジの幅方向には伸び易いが、リッジの長さ方向には伸び難いことから、限界絞り率がリッジの長さ方向の伸びからの悪影響を受けて小さくなるという問題がある。このため、排気マニホールドの形状によっては、それに応じて金属シートを立体的に深絞り成形が出来ず、自動車メーカーの要求事項を満足出来ない場合や、歩留まり的に割高な製品コストの要因と成っている。また、特許文献1記載の金属シートでは、2枚の積層板を内曲げ側壁によるメカニカルクリンチを全表面に配置して結合しているため、排気マニホールドの形状に近い立体的成形を施す場合において、メカニカルクリンチ部分が成形性に悪影響を及ぼすことが懸念される。
However, although the metal sheet described in
一方、特許文献2記載の製造方法にて製作したアルミニウム成形板では、正弦波状の第1の波形突起の稜線と、正弦波状の第2波形突起の稜線とが格子状に配置されるように凹凸加工されるため、特許文献1の金属シートと比較して、アルミニウム成形板における、第1の方向への伸び率と、第2の方向への伸び率とが接近し、限界絞り率が大きくなって、深絞り可能な成形品の設計自由度が大きくなる。
On the other hand, in the aluminum molded plate manufactured by the manufacturing method described in Patent Document 2, the ridges of the first wave-shaped protrusions of the sine wave and the ridges of the second wave-shaped protrusions of the sine wave are arranged in a grid shape. Since it is processed, compared with the metal sheet of
しかし、特許文献2記載の製造方法では、歯車状の一対の波形付けロールに通して波形突起を形成する関係上、波形突起の振幅が波形付けロールの歯丈に依存したものとなり、歯丈を長くすると成形板における残留歪が大きくなって、クラックの発生が懸念され、歯丈を短くすると成形板の総厚さが薄くなって、成形板の剛性を十分に確保できないとう問題がある。また、素材金属板の板厚を厚くして、成形板の剛性を高めることも可能であるが、板厚を厚くすると、その分重量が増加するという別の問題が発生する。 However, in the manufacturing method described in Patent Document 2, the amplitude of the wave-like protrusion depends on the tooth height of the wave-like roll because the wave-like projections are formed by passing through the pair of gear-like wave-like rolls. If the length is increased, residual strain in the formed plate may increase, and there is a concern that cracks may occur. If the tooth length is shortened, the total thickness of the formed plate may be reduced, and the rigidity of the formed plate may not be sufficiently secured. It is also possible to increase the rigidity of the formed plate by increasing the thickness of the raw metal plate, but increasing the thickness causes another problem of an increase in weight.
また、燃焼効率を極力向上するため、アルミニウム合金よりも熱伝導率の小さいステンレス鋼で、排気マニホールドのカバー部材を構成することも提案されているが、ステンレス鋼はアルミニウム合金と比較して伸び率が小さいことから、更なる成形性の改善が求められている。 Also, in order to improve the combustion efficiency as much as possible, it has been proposed to constitute the cover member of the exhaust manifold with a stainless steel having a thermal conductivity smaller than that of the aluminum alloy, but the stainless steel has an elongation compared to the aluminum alloy. Because of the small size, further improvement of formability is required.
本発明の目的は、極力薄い素材金属板を採用して軽量化を図りつつ、十分な強度剛性を確保でき、しかも深絞りに対する設計自由度が大きく、残留歪の少ない金属製エンボス板の製造方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to manufacture a metal embossed plate which can secure sufficient strength and rigidity while adopting weight as thin as possible by using a metal base plate as thin as possible, yet having a large design freedom for deep drawing and little residual strain. To provide.
本発明は、以下の発明を包含する。
(1) 素材金属板に対して、第1の方向に沿って複数の第1波形部を型押しにより順次形成することと、前記第1波形部を形成した一次成形板に対して、前記第1波形部よりも振幅及び波長が長くなるように、前記第1の方向と交差する第2の方向に沿って複数の第2波形部を突条の型押しにより順次形成することと、前記第2波形部を形成した二次成形板に対して、前記第1波形部よりも振幅及び波長が長くなるように、前記第1の方向に略沿って複数の第3波形部を突条の型押しにより順次形成することと、を備えたことを特徴とする金属製エンボス板の製造方法。
The present invention includes the following inventions.
(1) forming a plurality of first waved portions sequentially by embossing on a material metal plate along a first direction; and for the primary forming plate formed with the first waved portion, Forming a plurality of second waveform portions sequentially by embossing a ridge along a second direction intersecting the first direction so that the amplitude and the wavelength are longer than the first waveform portion; A plurality of third waveform portions are formed in a ridge pattern substantially along the first direction so that the amplitude and wavelength of the secondary molded plate on which the two waveform portions are formed is longer than that of the first waveform portion. Forming sequentially by pressing, and manufacturing method of metal emboss board characterized by the above-mentioned.
この製造方法では、振幅の小さい第1波形部に関しては、歯車状の1対の波付けロール間において素材金属板を型押ししたり、突条により素材金属板を型押ししたりして、素材金属板に対して第1波形部を順次形成することになる。そして、この第1波形部は、第2波形部及び第3波形部よりも振幅が小さいので、素材金属板に対する残留歪を少なくできる。 In this manufacturing method, with respect to the first waveform portion having a small amplitude, the material metal plate is embossed between a pair of gear-like corrugated rolls, or the material metal plate is embossed by a protrusion, The first corrugated portion is sequentially formed on the metal plate. And since this 1st waveform part has amplitude smaller than a 2nd waveform part and a 3rd waveform part, it can decrease the residual distortion to a material metal plate.
一方、第1波形部よりも振幅の大きな第2波形部及び第3波形部に関しては、突条により一次成形板又は二次成形板を型押しして順次波付けするので、金属製エンボス板に対して無理なく波付けすることができる。 On the other hand, with regard to the second waveform portion and the third waveform portion having a larger amplitude than the first waveform portion, the primary molded plate or the secondary molded plate is embossed by the ridges and sequentially waved, so a metal embossed plate It is possible to wave without difficulty.
したがって、金属製エンボス板の残留歪を全体的に抑えつつ、金属製エンボス板の総厚さを大きく設定して金属製エンボス板の剛性を向上でき、素材金属板として極薄のものを採用しつつ、剛性の高い金属製エンボス板を得ることができる。しかも、振幅の大きな第2波形部と第3波形部を金属製エンボス板に形成することで、金属製エンボス板の第1の方向及び第2の方向に対する伸び率を大きく設定して、深絞り成形可能な成形品の設計自由度を拡大できる。このため、アルミニウム合金板は云うまでもなく、ステンレス鋼板であっても、無理なく深絞りが可能となり、排気マニホールドなどの自動車の排気系部材の形状に適合したカバー部材を無理なく容易に製作することが可能となる。 Therefore, it is possible to improve the rigidity of the metal embossing plate by setting the total thickness of the metal embossing plate large while suppressing the residual distortion of the metal embossing plate as a whole, and adopting an extremely thin metal plate. At the same time, it is possible to obtain a rigid metal embossing plate. Moreover, by forming the second waveform portion and the third waveform portion having a large amplitude on the metal embossed plate, the expansion ratio of the metal embossed plate in the first direction and the second direction can be set large, and deep drawing The degree of freedom in design of moldable molded articles can be expanded. Therefore, needless to say, the aluminum alloy sheet can be drawn without difficulty even if it is a stainless steel plate, and a cover member conforming to the shape of an exhaust system member of an automobile such as an exhaust manifold can be easily manufactured without force. It becomes possible.
(2) 前記第1の方向と第2の方向とが略直交する前記(1)記載の金属製エンボス板の製造方法。このように構成することで、金属製エンボス板の伸び率をバランスよく一様に設定することができる。 (2) The method according to (1), wherein the first direction and the second direction are substantially orthogonal to each other. By configuring in this manner, it is possible to uniformly set the elongation percentage of the metal embossing plate in a well-balanced manner.
(3) 前記第2波形部の振幅及び波長と、前記第3波形部の振幅及び波長とが、それぞれ略同じ大きさに設定された前記(1)又は(2)記載の金属製エンボス板の製造方法。このように構成することで、金属製エンボス板の伸び率をバランスよく一様に設定することができる。なお、本明細書において、第1波形部の振幅とは、素材金属板に第1波形部を形成した後における、一次成形板の波の最頂部と最底部間の距離の半分の距離、即ち一次成形板の総厚の半分の厚さを意味する。また、第2波形部の振幅とは、素材金属板に対して第1波形部と第2波形部を形成した後における、二次成形板の波の最頂部と最底部間の距離の半分の距離、即ち二次成形板の総厚の半分の厚さを意味する。更に、第3波形部の振幅とは、素材金属板に対して第1波形部と第2波形部と第3波形部を形成した後における、金属製エンボス板の波の最頂部と最底部間の距離の半分の距離、即ち金属製エンボス板の総厚の半分の厚さを意味する。 (3) The metal emboss board according to (1) or (2), wherein the amplitude and the wavelength of the second waveform portion and the amplitude and the wavelength of the third waveform portion are set to substantially the same size, respectively. Production method. By configuring in this manner, it is possible to uniformly set the elongation percentage of the metal embossing plate in a well-balanced manner. In this specification, the amplitude of the first waveform portion means the half distance of the distance between the top and bottom of the wave of the primary formed plate after forming the first waveform portion on the material metal plate, ie, It means half the total thickness of the primary formed plate. In addition, the amplitude of the second waveform portion means half of the distance between the top and bottom portions of the waves of the secondary formed plate after forming the first waveform portion and the second waveform portion on the material metal plate. It means the distance, that is, half the total thickness of the secondary forming plate. Furthermore, the amplitude of the third waveform portion means the distance between the uppermost portion and the bottom portion of the wave of the metal embossing plate after forming the first waveform portion, the second waveform portion and the third waveform portion on the material metal plate. This means half of the distance of, that is, half the total thickness of the metal embossing plate.
(4) 前記第3波形部の振幅が、前記第1波形部の振幅の2倍以上、4倍以下に設定され、前記第3波形部の波長が、前記第1波形部の波長の2.14倍以上、5.5倍以下に設定された前記(1)〜(3)のいずれかに記載の金属製エンボス板の製造方法。第3波形部の振幅は、第2の方向に対する成形性(伸び)を良好にするため、第1波形部の振幅の2倍以上が好ましく、第1波形部の残留応力を低減するため、特に第3波形部の頂部又は谷部に形成される第1波形部は、第3波形部の成形時に潰されて残留応力が大きくなるので、これを低減するため、4倍以下に設定することが好ましい。また、第3波形部の波長は、第3波形部の隣接する谷部と頂部間に第1波形部が2個以上設けられて、第2の方向に対する成形性を(伸び)を良好にするため、第1波形部の波長の2.14倍以上が好ましく、第3波形部の波長が大きくなって、単位長さ当たりの第2の方向の曲げ剛性が小さくなるのを抑制し、曲げ剛性を確保するため、5.5倍以下に設定することが好ましい。 (4) The amplitude of the third waveform portion is set to be not less than twice and not more than 4 times the amplitude of the first waveform portion, and the wavelength of the third waveform portion is 2. of the wavelength of the first waveform portion. The manufacturing method of the metal embossing boards in any one of said (1)-(3) set to 14 times or more and 5.5 times or less. The amplitude of the third waveform portion is preferably twice or more the amplitude of the first waveform portion in order to improve formability (elongation) in the second direction, and in particular, to reduce residual stress in the first waveform portion. The first corrugated portion formed at the top or valley of the third corrugated portion is crushed at the time of molding of the third corrugated portion and the residual stress is increased. preferable. Further, the wavelength of the third waveform portion is such that two or more first waveform portions are provided between the adjacent valley portion and the top portion of the third waveform portion, and the formability (elongation) in the second direction is improved. Therefore, 2.14 times or more of the wavelength of the first waveform portion is preferable, and the wavelength of the third waveform portion becomes large, and it is suppressed that the bending rigidity in the second direction per unit length becomes small. It is preferable to set it at 5.5 times or less in order to secure.
(5) 前記素材金属板として、ステンレス鋼板を用いた前記(1)〜(4)のいずれかに記載の金属製エンボス板の製造方法。ステンレスはアルミニウム合金よりも伸び率が小さいが、本発明のように突条により型押しして、第2波形部及び第3波形部を形成することで、金属製エンボス板に無理なく波形部を形成できる。また、ステンレスはアルミニウム合金よりも熱伝導率が低いので、断熱性に対する顧客ニーズに応えることのできる素材であるが、成形性に難がある。 (5) The manufacturing method of the metal embossing boards in any one of said (1)-(4) which used the stainless steel plate as said raw material metal plate. Stainless steel has a smaller elongation than aluminum alloy, but as in the present invention, the second corrugated part and the third corrugated part are stamped by the ridges to form the second corrugated part and the third corrugated part, so that the corrugated part can be easily formed on the metal embossing plate. It can be formed. In addition, stainless steel is a material that can meet customer needs for heat insulation because it has lower thermal conductivity than aluminum alloys, but there is a problem with formability.
(6) 前記第1波形部と前記第2波形部と前記第3波形部のいずれかを型押しする成形型にドライ潤滑性を高める表面処理を施した前記(1)〜(5)のいずれかに記載の金属製エンボス板の製造方法。 (6) Any one of the above-mentioned (1) to (5) in which a surface treatment for enhancing dry lubricity is applied to a mold for embossing any one of the first waveform portion, the second waveform portion and the third waveform portion. The manufacturing method of the metal embossing board as described in.
本発明に係る金属製エンボス板の製造方法によれば、極力薄い素材金属板を採用して軽量化を図りつつ、十分な強度剛性を確保でき、しかも深絞りに対する設計自由度が大きく、残留歪の少ない金属製エンボス板を実現できる。 According to the method for manufacturing a metal embossed plate according to the present invention, sufficient strength and rigidity can be secured while achieving weight reduction by adopting a thin metal plate as much as possible, and moreover design freedom for deep drawing is large, residual strain It is possible to realize a metal emboss board with a small amount of
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図1〜図3に示すように、本発明の製造方法にて製作した金属製エンボス板10には、第1の方向Xに沿った複数の第1波形部11と、第1波形部11よりも振幅及び波長が長くなるように、第1の方向Xと略直交する第2の方向Yに沿った複数の第2波形部12と、第1の方向Xに略沿った複数の第3波形部13との合成波形が全体的に形成されている。尚、図中の曲線a,bは、波形部の凹凸状態を示すために描いた説明用の補助線である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 3, in the
金属製エンボス板10の製造方法は、図4、図5に示すように、平板状の素材金属板15に対して、第1の方向Xに沿って複数の第1波形部11を型押しにより順次形成する第1波付け工程と、図6、図7に示すように、第1波形部11を形成した一次成形板16に対して、第1波形部11よりも振幅及び波長が長くなるように、第1の方向Xと交差する第2の方向Yに沿って複数の第2波形部12を突条33、37の型押しにより順次形成する第2波付け工程と、図10、図11に示すように、第2波形部12を形成した二次成形板17に対して、第1波形部11よりも振幅及び波長が長くなるように、第1の方向Xに略沿って複数の第3波形部13を突条43、47の型押しにより順次形成する第3波付け工程とを備えている。
The manufacturing method of the
素材金属板15としては、プレス成形可能なものであれば、アルミニウム合金や鉄やステンレスなどの任意の金属材料からなるものを採用できる。金属製エンボス板10を用いて、図16に示すように、自動車用エンジンの排気マニホールド50を覆うカバー部材51、52を製作する場合には、素材金属板15として、車体の軽量化のため、アルミニウム合金板を用いたり、断熱性を高めてエンジン性能を向上するため、ステンレス鋼板を用いたりすることになる。素材金属板15としては、一枚の金属板からなる素材金属板15を用いてもよいし、複数枚の金属板を重ね合わせてスポット溶接などにより一体化させてなる、複板構造の素材金属板を用いることもできる。例えば図12に示す素材金属板15Aのように、2枚の金属板52、53を積層状に重ね合わせてスポット溶接することで一体化してなる、複板構成の素材金属板15Aを用いることもできる。また、複板構造の素材金属板においては、同じ厚さの金属板を積層状に設けることもできるが、図12に示すように、異なる厚さの金属板52、53を積層状に設けることで、金属板52、53の共振周波数に差を持たせて、金属製エンボス板の防振性能を向上できるので好ましい。
As the
素材金属板15としては、板厚tが0.1mm〜0.5mmの平板状のものを採用できる。素材金属板15の第1の方向Xの寸法と、第1の方向Xと略直交する第2の方向Yの寸法とは、製作する成形品の寸法に応じて任意の長さに設定できる。
A flat plate having a thickness t of 0.1 mm to 0.5 mm can be adopted as the
(第1波付け工程)
先ず、第1波付け工程で用いる第1成形型20について説明すると、図4、図5に示すように、細長い第1上型21及び第1下型25が第2の方向Yに沿って設けられ、第1上型21の固定板22には上部突条23が下方へ突出状に形成され、第1下型25の固定板26には1対の下部突条27が第1の方向Xに間隔をあけて上方へ突出状に形成されている。上部突条23は、1対の下部突条27の中間位置の上方に配置され、第1上型21を図5に仮想線で示す下限位置まで下降させると、上部突条23が1対の下部突条27間に挿入されるように構成されている。また、上部突条23を1対の下部突条27に嵌合させた状態で、上部突条23と下部突条27間には素材金属板15の板厚tに対して0.1mmを加算した隙間C1が形成されている。
(1st wave attachment process)
First, the first forming
1対の下部突条27の第1の方向Xに対する間隔W1は、第1波形部11の波長λ1と同じ大きさに設定されている。第1上型21を下限位置まで下降させたときにおける上部突条23の下端部と下部突条27の上端部間の上下方向の距離d1と、第1波形部11の振幅A1と、板厚tとの関係は、d1=2×(A1−t)に設定されている。なお、距離d1は、上部突条23の下端部が下部突条27の上端部よりも上側に配置されているときにはマイナスの数値で表記し、下側に配置されているときにはプラスの数値で表記するものとする。
The distance W1 of the pair of
具体的には、第1波形部11の振幅A1は、0.22〜1.25mmに設定され、第1波形部11の波長λ1は、2〜2.8mmに設定され、距離d1は、−0.56〜+1.5mmに設定され、間隔W1は、2〜2.8mmに設定されている。
Specifically, the amplitude A1 of the
第1成形型20にて第1波形部11を形成する際には、図4、図5に示すように、素材金属板15を略水平に配置した状態で、素材金属板15の第1の方向Xが第1成形型20への送り方向F1となるように、素材金属板15を図示外の送り装置にセットする。そして、送り装置により、素材金属板15を送り方向F1へ向けて、1対の下部突条27の間隔W1に適合するピッチで、タクト送りして、第1成形型20の第1上型21と第1下型25間へ順次供給する。一方、1回のタクト送りを完了する毎に、第1上型21を図5に仮想線で示す下限位置まで下降させて、1対の下部突条27間において上部突条23により素材金属板15を型押しして、第1波形部11を構成する波部の1つを形成した後、第1上型21を上方へ移動させて、上部突条23を素材金属板15から離間するという型押し作業を順次繰り返して、素材金属板15の全面に対して第1波形部11を順次形成してなる一次成形板16を製作する。
When forming the first
なお、第1下型25に代えて、図13に示すように、1対の下部突条27の対向面間の隙間と同じ大きさのスリット27Aを形成した平板状の第1下型25Aを用いることもできる。更に、第1波形部11に関しては、後述する第2波形部12や第3波形部13よりも振幅が小さいので、第1成形型20に代えて、図14に示すように、歯車状の1対の波付けロール28、29を有する第1成形型20Bを設け、両波付けロール28、29間に素材金属板15を通すことで、第1波形部11を形成することも可能である。
Note that, instead of the first
(第2波付け工程)
先ず、第2波付け工程で用いる第2成形型30について説明すると、図6、図7に示すように、細長い第2上型31及び第2下型35が第1の方向Xに沿って設けられ、第2上型31の固定板32には上部突条33が下方へ突出状に形成され、第2下型35の固定板36には1対の下部突条37が第2の方向Yに間隔をあけて上方へ突出状に形成されている。上部突条33は、1対の下部突条37の中間位置の上方に配置され、第2上型31を図7に仮想線で示す下限位置まで下降させると、上部突条33が1対の下部突条37間に挿入されるように構成されている。また、上部突条33を1対の下部突条37に嵌合させた状態で、上部突条33と下部突条37間には一次成形板16の板厚t1に対して0.1mm加算した隙間C2が形成されている。
(2nd wave attachment process)
First, the second molding die 30 used in the second corrugating process will be described. As shown in FIGS. 6 and 7, the elongated second
1対の下部突条37の第2の方向Yに対する間隔W2は、第2波形部12の波長λ2と同じ大きさに設定されている。
The distance W2 with respect to the second direction Y of the pair of
第2波形部12の振幅A2は、第1波形部11の振幅A1の2倍以上、4倍以下に設定され、第2波形部12の波長λ2は、第1波形部11の波長λ1の2.14以上、5.5倍以下に設定されている。なお、第2上型31を下限位置まで下降させたときにおける上部突条33の下端部と下部突条37の上端部間の上下方向の距離d2は、振幅A2が前記数値範囲内に入るような数値に設定されている。
The amplitude A2 of the
第2成形型30にて第2波形部12を形成する際には、図6、図7に示すように、一次成形板16を略水平に配置した状態で、一次成形板16の第2の方向Yが第2成形型30への送り方向F2となるように、一次成形板16を図示外の送り装置にセットする。そして、送り装置により、一次成形板16を送り方向F2へ向けて、1対の下部突条37の間隔W2に適合するピッチで、タクト送りして、第2成形型30の第2上型31と第2下型35間へ順次供給する。一方、1回のタクト送りを完了する毎に、第2上型31を図7に仮想線で示す下限位置まで下降させて、1対の下部突条37間において上部突条33により一次成形板16を型押しして、第2波形部12を構成する波部の1つを形成した後、第2上型31を上方へ移動させて、上部突条33を一次成形板16から離間するという型押し作業を順次繰り返して、一次成形板16の全面に対して第2波形部12を順次形成してなる二次成形板17を製作する。
When forming the second
なお、前述した図13に示す第1下型25Aと同様に、第2下型35に代えて1対の下部突条37の対向面間の隙間と同じ大きさのスリットを形成した平板状の第2下型を用いることもできる。また、第2波形部12は、第1波形部11よりも振幅が大きいので、段階的に型押しが深くなるように構成することもできる。具体的には、図15に示す第2成形型30Aのように、下部突条37を3個以上並列状に設けた第2下型35Aを設け、隣接する下部突条37間のそれぞれに対応させて複数の上部突条33Aを備えた第2上型31Aを設け、複数の上部突条33Aの下端位置を、タクト送りの前方側へ行くにしたがって下側に配置されるように構成し、段階的に型押しが深くなるように構成することもできる。更に、第2波形部12を第1波形部11と略直交状に形成したが、第2波形部12と第1波形部11とは交差するように形成されていれば、必ずしも略直交状に形成する必要はない。
As in the first
(第3波付け工程)
先ず、第3波付け工程で用いる第3成形型40について説明すると、図10、図11に示すように、細長い第3上型41及び第3下型42が第2の方向Yに沿って設けられ、第3上型41の固定板42には上部突条43が下方へ突出状に形成され、第3下型45の固定板46には1対の下部突条47が第1の方向Xに間隔をあけて上方へ突出状に形成されている。上部突条43は、1対の下部突条47の中間位置の上方に配置され、第3上型41を図11に仮想線で示す下限位置まで下降させると、上部突条43が1対の下部突条47間に挿入されるように構成されている。また、上部突条43を1対の下部突条47に嵌合させた状態で、上部突条43と下部突条47間には二次成形板17の板厚t2に対して0.1mm加算した隙間C3が形成されている。
(3rd wave attachment process)
First, the
1対の下部突条47の第1の方向Xに対する間隔W3は、第3波形部13の波長λ3と同じ大きさに設定されている。また、二次成形板17の板厚t2は、t2=A2×2に設定されている。
The distance W3 of the pair of
具体的には、第3波形部13の振幅A3は、第1波形部11の振幅A1の2倍以上、4倍以下に設定され、第3波形部13の波長λ3は、第1波形部11の波長λ1の2.14以上、5.5倍以下に設定されている。なお、第3上型41を下限位置まで下降させたときにおける上部突条43の下端部と下部突条47の上端部間の上下方向の距離d3は、振幅A3が前記数値範囲内に入るような数値に設定されている。また、第3波形部13の振幅A3及び波長λ3は、第2波形部12の振幅A2及び波長λ2とそれぞれ同じ数値に設定してもよいし、異なる数値に設定してもよい。
Specifically, the amplitude A3 of the
第3成形型40にて第3波形部13を形成する際には、図10、図11に示すように、二次成形板17を略水平に配置した状態で、二次成形板17の第1の方向Xが第3成形型40への送り方向F3となるように、二次成形板17を図示外の送り装置にセットする。そして、送り装置により、二次成形板17を送り方向F3へ向けて、1対の下部突条47の間隔W3に適合するピッチで、タクト送りして、第3成形型40の第3上型41と第3下型42間へ順次供給する。一方、1回のタクト送りを完了する毎に、第3上型41を図11に仮想線で示す下限位置まで下降させて、1対の下部突条47間において上部突条43により二次成形板17を型押しして、第3波形部13を構成する波部の1つを形成した後、第3上型41を上方へ移動させて、上部突条43を素材金属板15から離間するという型押し作業を順次繰り返して、二次成形板17の全面に対して第3波形部13を順次形成してなる金属製エンボス板10を製作する。
When forming the third
なお、第3成形型40を省略して、第2成形型30をそのまま第3成形型として有効活用することも可能である。この場合には、二次成形板17の製作後、該二次成形板17の第1の方向Xが第2成形型30の送り方向F2となるように、二次成形板17を第2成形型30にタクト送りして、第3波形部13を形成することになる。また、前述した図13に示す第1下型25Aと同様に、第3下型42に代えて、1対の下部突条47の対向面間の隙間と同じ大きさのスリットを形成した平板状の第3下型を用いることもできる。更に、第3波形部13は、第1波形部11よりも振幅が大きいので、図15に示す第2成形型30Aと同様の構成の第3成形型を用いて波付けすることも可能である。
In addition, it is also possible to abbreviate | omit the 3rd shaping | molding die 40 and to effectively utilize the 2nd shaping | molding die 30 as a 3rd shaping | molding die as it is. In this case, after the secondary forming
この製造方法では、上部突条23と下部突条27で素材金属板を型押しして第1波形部11を順次形成し、上部突条33と下部突条37で一次成形板16を型押しして第2波形部12を順次形成し、上部突条43と下部突条47で二次成形板17を型押しして第3波形部13を順次形成するので、素材金属板15に対して大きな引張荷重を作用させることなく波付けすることができる。このため、金属製エンボス板10の残留歪を全体的に抑えつつ、金属製エンボス板10の総厚さを大きく設定して金属製エンボス板10の剛性を向上でき、素材金属板15として極薄のものを採用しつつ、剛性の高い金属製エンボス板10を得ることができる。しかも、振幅の大きな第2波形部12と第3波形部13を金属製エンボス板10に形成することで、金属製エンボス板10の第1の方向X及び第2の方向Yに対する伸び率を大きく設定して、深絞り成形可能な成形品の設計自由度を拡大できる。このため、アルミニウム合金板は云うまでもなく、ステンレス鋼板であっても、無理なく深絞りが可能となり、排気マニホールド50などの自動車の排気系部材の形状に適合したカバー部材51を無理なく容易に製作することが可能となる。
In this manufacturing method, the first
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてその構成を変更し得ることは勿論である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited at all to embodiment mentioned above, Of course in the range which does not deviate from the summary of this invention, the structure can be changed.
10 金属製エンボス板
11 第1波形部
12 第2波形部
13 第3波形部
15 素材金属板
16 一次成形板
17 二次成形板
20 第1成形型
21 第1上型
22 固定板
23 上部突条
25 第1下型
26 固定板
27 下部突条
15A 素材金属板
52 金属板
53 金蔵板
20A 第1成形型
25A 第1下型
27A スリット
20B 第1成形型
28 波形付けロール
29 波形付けロール
30 第2成形型
31 第2上型
32 固定板
33 上部突条
35 第2下型
36 固定板
37 下部突条
30A 第2成形型
31A 第2上型
35A 第2下型
40 第3成形型
41 第3上型
42 固定板
43 上部突条
45 下型
46 固定板
47 下部突条
50 排気マニホールド
51 カバー部材
A1 振幅
A2 振幅
A3 振幅
C1 隙間
C2 隙間
C3 隙間
d1 距離
d2 距離
d3 距離
F1 送り方向
F2 送り方向
F3 送り方向
t 板厚
t1 板厚
t2 板厚
W1 間隔
W2 間隔
W3 間隔
X 第1の方向
Y 第2方向
λ1 波長
λ2 波長
λ3 波長
10
Claims (8)
前記第1波形部を形成した一次成形板に対して、前記第1波形部よりも振幅及び波長が長くなるように、前記第1の方向と交差する第2の方向に沿って複数の第2波形部を、接近離間可能な1組の型のうちの少なくとも一方に設けた突条の型押しにより順次形成することと、
前記第2波形部を形成した二次成形板に対して、前記第1波形部よりも振幅及び波長が長くなるように、前記第1の方向に略沿って複数の第3波形部を、接近離間可能な1組の型のうちの少なくとも一方に設けた突条の型押しにより順次形成することと、
を備えことを特徴とする金属製エンボス板の製造方法。 Forming a plurality of first wave-shaped portions in order along the first direction with respect to the material metal plate by embossing;
A plurality of second directions along the second direction intersecting the first direction so that the amplitude and the wavelength of the primary molded plate on which the first waveform portion is formed are longer than those of the first waveform portion. Forming the corrugations sequentially by embossing the ridges provided on at least one of the set of molds that can be moved closer and away;
A plurality of third waveform portions are approximated along the first direction so that the amplitude and the wavelength become longer than the first waveform portion with respect to the secondary molded plate on which the second waveform portion is formed. Forming sequentially by embossing a protrusion provided on at least one of a pair of molds that can be separated;
A method of manufacturing a metal emboss plate comprising:
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