JP6039875B2 - 打ち抜きされた金属部品を形成する方法 - Google Patents
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Description
(工程1)所望により、打ち抜きされた金属部品の1つ以上をコーティングする。熱処理プロセスの開始前に、打ち抜きされた金属部品のそれぞれは、一般に、加熱および硬化プロセス中1つ以上の打ち抜きされた金属部品がともに付着するのを阻止または防止する材料により被覆される。コーティングは、一般に、打ち抜きされた金属部品の一面または両面へ適用されるドライコーティング材である。使用可能なドライコーティング材の本発明を限定しない例は、マグネシウム(Mg)および/または珪素・酸素化合物(SiO2、シリカ)を含むが、これらに限定されない。一般に、打ち抜きされた金属部品の外側の表面の全部が被覆されるが、これは必須ではない。一般に、打ち抜きされた金属部品は、打ち抜きされた金属部品の2つ以上が加熱および硬化プロセス中互いに積み重ねされるとき、被覆されるが、これは必須ではない。
改善された寿命を有する打ち抜きされた金属部品を形成するのが本発明を限定しない本発明の目的の1つである。
これらおよび他の目的および利点は、図面とともに以下の記述から明らかになるだろう。
加熱および硬化のプロセスが使用されるとき、このプロセスは以下のプロセス工程のいくつかまたはすべてを含むことができる。
20 金属打ち抜き部品
Claims (14)
- (a)約0.2インチ(約0.51cm)以下の厚さを有する平らな金属シート材料を用意する工程、
(b)該平らな金属シート材料を金属打ち抜きプロセスへ供給して、打ち抜きされた金属部品を形成する工程、ここで該打ち抜きされた金属部品は、頂部および底部の表面並びに縁を有し、該金属打ち抜きプロセスは、該打ち抜きされた金属部品の形状に基づく疲労破壊開始箇所を最少にするようにデザインされたダイを使用することを含む、
(c)該打ち抜きされた金属部品の熱処理工程、ここで該熱処理工程は、
(i)該打ち抜きされた金属部品が隣接して配置された物体と結合するのを阻止する材料による、該打ち抜きされた金属部品のコーティング、
(ii)該打ち抜きされた金属部品の焼なまし温度への加熱、
(iii)該打ち抜きされた金属部品の冷却、
を含み、
該打ち抜きされた金属部品の該熱処理工程は、
〔a〕真空または不活性雰囲気中で第1の高い温度への該打ち抜きされた金属部品の加熱、ここで該第1の高い温度は、該打ち抜きされた金属部品の形成に用いられる材料の焼なまし温度(華氏)の約30−90%に相当する温度である、
〔b〕該第1の高い温度で少なくとも約0.5時間の該打ち抜きされた金属部品の維持、
〔c〕真空または不活性雰囲気中で第2の高い温度への該打ち抜きされた金属部品の加熱、ここで該第2の高い温度は、少なくとも該打ち抜きされた金属部品の形成に用いられる材料の焼なまし温度であり、該第2の高い温度は該第1の高い温度より高い、
〔d〕該第2の高い温度で少なくとも約0.25時間の該打ち抜きされた金属部品の維持、
〔e〕加圧雰囲気中で該第2の高い温度より低い温度への該打ち抜きされた金属部品の冷却、ここで該加圧雰囲気は少なくとも約1.5バールである、
を含む、
(d)該打ち抜きされた金属部品の該熱処理工程後に該打ち抜きされた金属部品を仕上げる工程、ここで該仕上げ工程は、該打ち抜きされた金属部品の該縁の少なくとも一部におけるバリを除去すること、および該打ち抜きされた金属部品の該縁の少なくとも一部を丸くすることを含む、
を含むことを特徴とする1つ以上のたわみ域を含む打ち抜きされた部品を形成する方法。 - 該打ち抜きされた金属部品の該熱処理工程は、真空または不活性環境中での焼なまし温度への加熱であり、該打ち抜きされた金属部品の該冷却は、真空または不活性環境中で行う請求項1の方法。
- 該仕上げ工程後該打ち抜きされた金属部品を応力または硬化変性する工程を含み、該応力または硬化変性工程は、該打ち抜きされた金属部品中の引張り応力の緩和、該打ち抜きされた金属部品中のひずみ硬化の促進、またはこれらの組み合わせを行う請求項1または2の方法。
- 該金属打ち抜きプロセス後の該打ち抜きされた金属部品が、(i)約3mm以内のサイズ公差を有し、(ii)互いに平行な平らな面にある該頂部および該底部の表面を有し、さらに該頂部および該底部の表面の少なくとも約90%が該平行な平らな面にあり、(iii)約50%より小さい該打ち抜きされた金属部品の厚さに対する曲がりの最大量を有する請求項1−3の何れか1つの項の方法。
- 該第1の高い温度は、該打ち抜きされた金属部品の形成に用いられる材料の焼なまし温度(華氏)の約40−70%に相当する温度であり、該打ち抜きされた金属部品は、該第1の高い温度で約1−5時間維持され、該第2の高い温度で約0.5−3時間維持される請求項1−4の何れか1つの項の方法。
- 該コーティング材料が、マグネシウム、マグネシウム化合物および珪素−酸素化合物からなる群から選ばれた1つ以上の材料を含む請求項1−5の何れか1つの項の方法。
- 該打ち抜きされた金属部品が、該打ち抜きされた金属部品の該加熱前またはその間取り付け具に置かれて、該熱処理工程中該打ち抜きされた金属部品の曲がりまたはゆがみを阻止または防止する請求項1−6の何れか1つの項の方法。
- 該打ち抜きされた金属部品が、該打ち抜きされた金属部品の該仕上げ工程後、華氏400度(約204℃)で少なくとも約20HRCの硬度を有する請求項1−7の何れか1つの項の方法。
- 該仕上げ工程が、少なくとも約−482.633MPaの残留圧縮応力を有する該打ち抜きされた金属部品を生成する請求項1−8の何れか1つの項の方法。
- 該打ち抜きされた金属部品を応力または硬化変性する該工程が、ピーニングプロセスを含み、該ピーニングプロセスは、(a)該打ち抜きされた金属部品の一部をマスクする工程、(b)該打ち抜きされた金属部品のマスクされていない部分へショットを導き、該打ち抜きされた金属部品の圧縮応力を少なくとも約−758.423MPaへ増大させる工程を含む請求項3−9の何れか1つの項の方法。
- 該仕上げ工程後の該打ち抜きされた金属部品は、少なくとも約0.75Rz maxの平滑度を有する請求項1−10の何れか1つの項の方法。
- 炭素鋼またはステンレス鋼から形成された該平らな金属シート材料を形成する、ここで、該金属打ち抜きプロセス後の該打ち抜きされた金属部品は、(i)約2mm以内のサイズ公差を有し、(ii)互いに平行かつ平らな面にある該頂部および該底部の表面を有し、該頂部および該底部の表面の少なくとも約95%が平行な平らな面にあり、(iii)該打ち抜きされた金属部品の厚さに対する曲がりの最大量が約30%より少ない請求項1−11の何れか1つの項の方法。
- 該加圧雰囲気は少なくとも約2バールである請求項1−12の何れか1つの項の方法。
- 該仕上げ工程後の該打ち抜きされた金属部品は、少なくとも約0.5Rz maxの平滑度を有し、該仕上げ工程が、少なくとも約−620.528MPaの残留圧縮応力を有する該打ち抜きされた金属部品を生成する請求項1−13の何れか1つの項の方法。
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