JP2939041B2 - Ａｌ及びＡｌ合金板の低温プレス成形用潤滑油及びプレス成形方法 - Google Patents
Ａｌ及びＡｌ合金板の低温プレス成形用潤滑油及びプレス成形方法Info
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- JP2939041B2 JP2939041B2 JP4084816A JP8481692A JP2939041B2 JP 2939041 B2 JP2939041 B2 JP 2939041B2 JP 4084816 A JP4084816 A JP 4084816A JP 8481692 A JP8481692 A JP 8481692A JP 2939041 B2 JP2939041 B2 JP 2939041B2
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- press forming
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＡl及びＡl合金板の低温
成形方法に関し、特に自動車部品を始め、電気機器部
品、航空機部品、器物等において成形が困難な複雑な形
状に対して有効な低温プレス成形方法に関するものであ
る。
成形方法に関し、特に自動車部品を始め、電気機器部
品、航空機部品、器物等において成形が困難な複雑な形
状に対して有効な低温プレス成形方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、自動車部品、電気機器部品、航空機部品、器物など
の成形においてＡl及びＡl合金板を適用する際、通常の
プレス成形ではその加工に限界があり、加工が厳しい場
合や複雑な形状を有する部品に成形する場合には、プレ
ス工程を複数回に分けて成形せざるを得ず、工程数増加
によるコストアップを免れなかった。
り、自動車部品、電気機器部品、航空機部品、器物など
の成形においてＡl及びＡl合金板を適用する際、通常の
プレス成形ではその加工に限界があり、加工が厳しい場
合や複雑な形状を有する部品に成形する場合には、プレ
ス工程を複数回に分けて成形せざるを得ず、工程数増加
によるコストアップを免れなかった。
【０００３】このような状況の中で、地球の温暖化やオ
ゾン層の破壊など環境問題の観点から、大気中の炭酸ガ
スなどの増加を抑制するために自動車の軽量化も本格的
に検討されている。軽量化の方法には種々あるが、素材
の置換、すなわち、従来主として使用されてきた鋼板の
代わりにＡl或いはＡl合金板を多用することにより軽量
化を進める検討がなされ、その使用量も増加しつつあ
る。しかし、Ａl或いはＡl合金板の成形性は鋼板に比較
して劣っているため、材料及びプレス成形方法の面から
の改善ニーズが強い。
ゾン層の破壊など環境問題の観点から、大気中の炭酸ガ
スなどの増加を抑制するために自動車の軽量化も本格的
に検討されている。軽量化の方法には種々あるが、素材
の置換、すなわち、従来主として使用されてきた鋼板の
代わりにＡl或いはＡl合金板を多用することにより軽量
化を進める検討がなされ、その使用量も増加しつつあ
る。しかし、Ａl或いはＡl合金板の成形性は鋼板に比較
して劣っているため、材料及びプレス成形方法の面から
の改善ニーズが強い。
【０００４】これらの要望に対して、材料面では、特開
昭６３−８９６４９号に提案されているように、Ａl材
料の成分組成や製造工程の適正化により材料の成形性を
向上させる試みがなされてきた。
昭６３−８９６４９号に提案されているように、Ａl材
料の成分組成や製造工程の適正化により材料の成形性を
向上させる試みがなされてきた。
【０００５】しかし、近年、より加工が厳しく、しかも
複雑な形状への成形の要望が強まりつつあり、材料面の
みの改善だけでは不十分である。
複雑な形状への成形の要望が強まりつつあり、材料面の
みの改善だけでは不十分である。
【０００６】一方、加工面でも、発明協会公開技報８９
−１５６２３号において極低温での成形方法を挙げてい
るが、単に材料の機械的性質や成形温度の影響が開示さ
れているにすぎず、実成形での成形性向上の観点からみ
れば、実情にはそぐわない。
−１５６２３号において極低温での成形方法を挙げてい
るが、単に材料の機械的性質や成形温度の影響が開示さ
れているにすぎず、実成形での成形性向上の観点からみ
れば、実情にはそぐわない。
【０００７】本発明は、かゝる要請に応えるべくなされ
たものであって、Ａl及びＡl合金板の成形、特に加工が
厳しい場合や複雑な形状を有する部品を成形性よく加工
し得る技術を提供することを目的とするものである。
たものであって、Ａl及びＡl合金板の成形、特に加工が
厳しい場合や複雑な形状を有する部品を成形性よく加工
し得る技術を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記目的を
達成するためにＡl及びＡl合金板の成形方法について鋭
意研究を重ねた結果、潤滑条件及び成形温度を制御する
ことにより、前記課題を解決できることを見い出した。
達成するためにＡl及びＡl合金板の成形方法について鋭
意研究を重ねた結果、潤滑条件及び成形温度を制御する
ことにより、前記課題を解決できることを見い出した。
【０００９】 すなわち、本発明は、パラフィンを主成
分とし、かつ、４０℃における粘度が５０ｃＳｔ以下で
あり、−５０〜−１５０℃の範囲にてワックス状に固形
化するＡｌ及びＡｌ合金板の低温プレス成形用潤滑油を
要旨とするものである。
分とし、かつ、４０℃における粘度が５０ｃＳｔ以下で
あり、−５０〜−１５０℃の範囲にてワックス状に固形
化するＡｌ及びＡｌ合金板の低温プレス成形用潤滑油を
要旨とするものである。
【００１０】 また、他の本発明は、Ａｌ及びＡｌ合金
板に、パラフィンを主成分とし、かつ、４０℃における
粘度が５０ｃＳｔ以下であり、−５０〜−１５０℃の範
囲にてワックス状に固形化する潤滑油を塗布後、該素材
を冷却し、素材温度が−５０〜−１５０℃の範囲にてプ
レス成形することを特徴とするＡｌ及びＡｌ合金板のプ
レス成形方法を要旨とするものである。
板に、パラフィンを主成分とし、かつ、４０℃における
粘度が５０ｃＳｔ以下であり、−５０〜−１５０℃の範
囲にてワックス状に固形化する潤滑油を塗布後、該素材
を冷却し、素材温度が−５０〜−１５０℃の範囲にてプ
レス成形することを特徴とするＡｌ及びＡｌ合金板のプ
レス成形方法を要旨とするものである。
【００１１】以下に本発明を更に詳細に説明する。
【００１２】
【００１３】まず、本発明の潤滑油の限定理由について
説明する。
説明する。
【００１４】潤滑油は、一般に低温ほど粘度が高くなる
が、パラフィンを含有する潤滑油を冷却すると、パラフ
ィンがワックス状に固形化して潤滑皮膜を形成し、潤滑
効果を高める。したがって、主成分をパラフィンとし、
パラフィンリッチの潤滑油を用いる。
が、パラフィンを含有する潤滑油を冷却すると、パラフ
ィンがワックス状に固形化して潤滑皮膜を形成し、潤滑
効果を高める。したがって、主成分をパラフィンとし、
パラフィンリッチの潤滑油を用いる。
【００１５】潤滑油の粘度は、高いほど潤滑性に優れる
が、４０℃における粘度が５０cＳtを超える場合には、
成形性はよいものの、常温で固体のワックス状となり、
脱脂工程において脱脂不良を生じ易く、後工程の接着や
溶接等の接合工程において接合不良を招く。したがっ
て、パラフィンを主成分とする潤滑油は、４０℃におけ
る粘度が５０cＳt以下のものに限定する。
が、４０℃における粘度が５０cＳtを超える場合には、
成形性はよいものの、常温で固体のワックス状となり、
脱脂工程において脱脂不良を生じ易く、後工程の接着や
溶接等の接合工程において接合不良を招く。したがっ
て、パラフィンを主成分とする潤滑油は、４０℃におけ
る粘度が５０cＳt以下のものに限定する。
【００１６】なお、この潤滑油は、パラフィンのみ(１
００重量％)の場合のほか、パラフィンを５０％重量以
上含むものが好ましい。これは、主成分であるパラフィ
ンが低温でワックス状となる際に均一な皮膜を構成する
上で有利なためである。
００重量％)の場合のほか、パラフィンを５０％重量以
上含むものが好ましい。これは、主成分であるパラフィ
ンが低温でワックス状となる際に均一な皮膜を構成する
上で有利なためである。
【００１７】また、パラフィン以外の成分としては、低
温状態で凝固(凍結状態)し潤滑皮膜の破壊を招く成分
(水分等)以外であれば、例えば、極圧剤などを必要に応
じて添加しても差し支えない。
温状態で凝固(凍結状態)し潤滑皮膜の破壊を招く成分
(水分等)以外であれば、例えば、極圧剤などを必要に応
じて添加しても差し支えない。
【００１８】次に本発明のプレス成形方法を説明する。
【００１９】本発明が成形加工の対象とするＡl及びＡl
合金は、前述の発明協会公開技報８９−１５６２３号に
も示されているとおり、低温において脆化せず、逆に強
度、伸びは向上する。勿論、Ａl合金の成分系並びに組
成は制限されない。
合金は、前述の発明協会公開技報８９−１５６２３号に
も示されているとおり、低温において脆化せず、逆に強
度、伸びは向上する。勿論、Ａl合金の成分系並びに組
成は制限されない。
【００２０】素材の低温への冷却方法は、適当な方法が
適用できるが、汎用性、コストなどの点から、液体窒素
による浸漬或いは金型内への直接噴霧などが望ましい。
適用できるが、汎用性、コストなどの点から、液体窒素
による浸漬或いは金型内への直接噴霧などが望ましい。
【００２１】成形時の素材温度は低温ほどよいが、−５
０℃を超える高い温度の場合には成形性向上の効果が少
い。一方、−１５０℃よりも低い温度の場合には上記潤
滑油の劣化に伴う成形性の低下を招き、またコスト高と
なる。したがって、成形時の素材温度は−５０℃〜−１
５０℃の範囲とする。
０℃を超える高い温度の場合には成形性向上の効果が少
い。一方、−１５０℃よりも低い温度の場合には上記潤
滑油の劣化に伴う成形性の低下を招き、またコスト高と
なる。したがって、成形時の素材温度は−５０℃〜−１
５０℃の範囲とする。
【００２２】次に本発明の実施例を示す。
【００２３】
【実施例１】板厚１ｍｍのＪＩＳ５１８２合金のＯ材を
成形用材料とした。図１に示す球頭金型を用いクランク
プレスを使用して成形試験（ＢＨＦ：４．０Ｔｏｎｆ、
平均速度：１５ｍ／分）を行った。その際、材料には潤
滑油として表１に示す種々の油を塗布し、液体窒素に２
分間浸漬して冷却した後、試験に供した。一部について
は潤滑油塗布後、直ちに試験に供した。
成形用材料とした。図１に示す球頭金型を用いクランク
プレスを使用して成形試験（ＢＨＦ：４．０Ｔｏｎｆ、
平均速度：１５ｍ／分）を行った。その際、材料には潤
滑油として表１に示す種々の油を塗布し、液体窒素に２
分間浸漬して冷却した後、試験に供した。一部について
は潤滑油塗布後、直ちに試験に供した。
【表１】
【００２４】成形性の評価は、プレスの下死点位置を変
えることにより、成形品の高さを順次高くしてゆき、成
形品に割れを生じる成形限界高さにより判定した。ま
た、脱脂性の評価は、潤滑油を塗布した材料に対して市
販の脱脂剤を用いて脱脂後(脱脂条件を表１に示す)、残
油状況を水漏れ面積率により判定した。それらの結果
は、表１に示す如くであり、本発明例は、比較例に比べ
て、成形限界高さの向上が認められ、また脱脂性も良好
であった。特に低温(−１４８℃)での成形性が顕著であ
った。
えることにより、成形品の高さを順次高くしてゆき、成
形品に割れを生じる成形限界高さにより判定した。ま
た、脱脂性の評価は、潤滑油を塗布した材料に対して市
販の脱脂剤を用いて脱脂後(脱脂条件を表１に示す)、残
油状況を水漏れ面積率により判定した。それらの結果
は、表１に示す如くであり、本発明例は、比較例に比べ
て、成形限界高さの向上が認められ、また脱脂性も良好
であった。特に低温(−１４８℃)での成形性が顕著であ
った。
【００２５】
【実施例２】素材として、ＪＩＳ５１８２合金のＯ材と
鋼板を用い、潤滑油として４０℃における粘度が１０c
Ｓtのパラフィン系鉱物油(一部の素材についてはポリエ
チレンシートを使用した)を塗布し、素材を種々の成形
温度にしてプレス成形した。その結果を図２に示す。図
より、本発明の潤滑油を用いると、Ａl合金の成形限界
高さが特に−５０℃以下の低温で向上していることがわ
かる。なお、素材温度が−１９６℃の時に最も成形高さ
が向上しているが、この温度まで素材を冷却するのに１
個当たり２０分の時間を要した。
鋼板を用い、潤滑油として４０℃における粘度が１０c
Ｓtのパラフィン系鉱物油(一部の素材についてはポリエ
チレンシートを使用した)を塗布し、素材を種々の成形
温度にしてプレス成形した。その結果を図２に示す。図
より、本発明の潤滑油を用いると、Ａl合金の成形限界
高さが特に−５０℃以下の低温で向上していることがわ
かる。なお、素材温度が−１９６℃の時に最も成形高さ
が向上しているが、この温度まで素材を冷却するのに１
個当たり２０分の時間を要した。
【００２６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
加工が厳しく、複雑な形状の各種成形品へのＡl及びＡl
合金板の採用が可能となり、製品の軽量化に大きく貢献
できる効果は顕著である。
加工が厳しく、複雑な形状の各種成形品へのＡl及びＡl
合金板の採用が可能となり、製品の軽量化に大きく貢献
できる効果は顕著である。
【図１】成形試験に用いた金型を示す説明図である。
【図２】実施例２における張出し高さに及ぼす成形温度
及び冷却条件の影響を示す図である。
及び冷却条件の影響を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本好雄 栃木県真岡市鬼怒ヶ丘15番地株式会社神 戸製鋼所真岡製造所内 (56)参考文献 特開 昭53−128606（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−65194（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−214356（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C10M 101/04 B21D 22/20 C10N 20:02 C10N 40:24 ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ)
Claims (2)
- 【請求項１】 パラフィンを主成分とし、かつ、４０℃
における粘度が５０ｃＳｔ以下であり、−５０〜−１５
０℃の範囲にてワックス状に固形化することを特徴とす
るＡｌ及びＡｌ合金板の低温プレス成形用潤滑油。 - 【請求項２】 Ａｌ及びＡｌ合金板に、パラフィンを主
成分とし、かつ、４０℃における粘度が５０ｃＳｔ以下
であり、−５０〜−１５０℃の範囲にてワックス状に固
形化する潤滑油を塗布後、該素材を冷却し、素材温度が
−５０〜−１５０℃の範囲にてプレス成形することを特
徴とするＡｌ及びＡｌ合金板のプレス成形方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4084816A JP2939041B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | Ａｌ及びＡｌ合金板の低温プレス成形用潤滑油及びプレス成形方法 |
| CA002091035A CA2091035A1 (en) | 1992-03-06 | 1993-03-04 | Method of stamping for aluminum or aluminum alloy sheet |
| DE4307020A DE4307020C2 (de) | 1992-03-06 | 1993-03-05 | Verfahren zum Verformen von Blechen aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen |
| FR9302636A FR2688153B1 (fr) | 1992-03-06 | 1993-03-08 | Procede d'estampage de feuille en aluminium ou en alliage d'aluminium. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4084816A JP2939041B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | Ａｌ及びＡｌ合金板の低温プレス成形用潤滑油及びプレス成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05247479A JPH05247479A (ja) | 1993-09-24 |
| JP2939041B2 true JP2939041B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=13841268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4084816A Expired - Fee Related JP2939041B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | Ａｌ及びＡｌ合金板の低温プレス成形用潤滑油及びプレス成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2939041B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110605321A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-12-24 | 中南大学 | 一种铝合金薄壁构件超低温成形方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3941409B2 (ja) * | 2001-03-26 | 2007-07-04 | 日産自動車株式会社 | 車輌用部材の接合方法及び車輌用部材の接合構造 |
| JP5202848B2 (ja) | 2007-01-12 | 2013-06-05 | トヨタ紡織株式会社 | 金属材料加工用の潤滑油とそれを用いた金属材料の加工方法 |
| DE102015220311A1 (de) | 2015-10-19 | 2017-04-20 | Tesa Se | Tangentiales Fügeverfahren |
-
1992
- 1992-03-06 JP JP4084816A patent/JP2939041B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110605321A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-12-24 | 中南大学 | 一种铝合金薄壁构件超低温成形方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05247479A (ja) | 1993-09-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |