JP6155321B2 - 成形プロセスでポット形状部品を製造する方法 - Google Patents

成形プロセスでポット形状部品を製造する方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6155321B2
JP6155321B2 JP2015502355A JP2015502355A JP6155321B2 JP 6155321 B2 JP6155321 B2 JP 6155321B2 JP 2015502355 A JP2015502355 A JP 2015502355A JP 2015502355 A JP2015502355 A JP 2015502355A JP 6155321 B2 JP6155321 B2 JP 6155321B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bottom region
frame
material thickness
pot
region
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2015502355A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015516301A (ja
Inventor
ヴァルデ トム
ヴァルデ トム
マーティ エイドリアン
マーティ エイドリアン
Original Assignee
アドヴァル テク ホールディング アーゲー
アドヴァル テク ホールディング アーゲー
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アドヴァル テク ホールディング アーゲー, アドヴァル テク ホールディング アーゲー filed Critical アドヴァル テク ホールディング アーゲー
Publication of JP2015516301A publication Critical patent/JP2015516301A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6155321B2 publication Critical patent/JP6155321B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/21Deep-drawing without fixing the border of the blank
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00Making hollow objects
    • B21D51/16Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/18Making hollow objects characterised by the use of the objects vessels, e.g. tubs, vats, tanks, sinks, or the like
    • B21D51/22Making hollow objects characterised by the use of the objects vessels, e.g. tubs, vats, tanks, sinks, or the like pots, e.g. for cooking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/28Deep-drawing of cylindrical articles using consecutive dies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/30Deep-drawing to finish articles formed by deep-drawing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/005Multi-stage presses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/02Die-cushions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/04Blank holders; Mounting means therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/10Devices controlling or operating blank holders independently, or in conjunction with dies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/1241Nonplanar uniform thickness or nonlinear uniform diameter [e.g., L-shape]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Forging (AREA)

Description

本発明は、平面ブランクからポット形状部品を製造する方法、及び対応する部品に関する。
特に金属から、例えば自動車部門で使用するために、深絞り法でポット形状パーツを製造する際、パーツの底部の厚みは出発材料の厚みにより制限される。これは、所定の底部厚みを有するパーツを製造するには、少なくともこの所望する底部の厚みを有する出発材料を用いる必要があることを意味する。
しかしながら、多くの場合、パーツは、底部の厚みは大きいけれども、フレームの領域ではできるだけ小さい壁厚を有すべきことが求められる。これまでは、深絞り法でこのような部品を製造することは不可能であり、2つのパーツ、つまり薄壁のスリーブと「厚い底部ディスク」を接合することによりこれらを製造しなければならなかった。この問題は、とりわけ、一般的に、フレーム領域の壁厚を出発材料の厚みの半分未満に減らすことはできない点にある。なぜなら、そうでないと、材料の形状変形力を超えてしまうからである。
本発明の目的は、とりわけ、少なくとも部分的に、深絞り法のこの限界を克服することである。具体的には、提案する方法は、底部の厚みが出発材料の厚みより大きいパーツを製造することを目的とする。この目的のために、まず、典型的な円筒形のボウルを深絞り加工により製造し、続いて円錐状のダイに圧入して、底部部分を厚くする。この効果は、さらにこのようなプロセスを連続して繰り返し実施することによって高めることができる。
言い換えると、まず、好ましくは、円形のボウルを平面の円形(ブランク)から絞り加工し、次にこのボウルを円錐状ダイに圧入する。続いて、底部をさらに厚くするために、このボウルを再び円錐状ダイに圧入してもよいし、又は、円錐状のワークピースからさらなる深絞り工程により円筒形のボウルを再び成形してもよい。
テスト及びFEMシミュレーションにおいて、特に、底部領域の厚みを大きくすることが可能であるためには、ワークピースのコーナーの丸みが非常に重要であることが分かっている。この目的のために、エジェクタ力が正確に投与されることが必要である。もしこれが低すぎると、ボウルを圧入するとき、コーナーの半径があまりにも大きくなりすぎて、効果的に厚みを増すことが阻害される。この力が大きすぎると、アンダーカットのようなものが形成され、これも同様に効果的に厚みを増すことを阻害する。さらに、パーツの底部は、厚みを増す際、膨れないようにするため、上から締め付けられなければならない。なぜなら、これも同様に厚みを増す過程を妨げることになるからである。クランプ力の強さにより、クランプ領域において底部を厚くする程度に影響を与えることもできる。これは、加工技術の観点から、特にこの領域に続けて穴を設けたり、段をもたせることを目的としている場合に有益である。エジェクタ力とクランプ力の割合に関しては、原則的にはクランプ力がエジェクタ力より小さくなければならないと言える。最適な結果を得るためには、2つの力の差の程度が重要であり、その最適値はプロセスの具体的な形状、トライボシステム、及びワークピースの材料に依存する。
底部の領域に導入される成形に基づいて、提案する方法はまた、材料の強化をもたらし、その結果、部品はこの領域においてベースの材料より大きな強度も有し、これは従来の深絞り加工では不可能である。
前記テストの範囲では、さらに、底部の厚みを増した後、深絞り及びしごき作業を適当に連続して行うことにより、深絞り法で製造されるパーツに対し非常にシャープなコーナー半径を持つパーツを製造できる。
具体的には、本発明は、平らなブランクからポット形状部品を製造するための方法に関し、前記ポット形状部品は、実質的に平面の底部領域と、それに接する円周状の、前記底部領域から立ち上がるフレームとを有する。前記ブランクは、実質的にその全域にわたって第1の材料厚みDを有し、前記底部領域は第2の材料厚みDを有し、これは第1の材料厚みDより大きい。
本発明は、特に、少なくとも以下の工程を特徴とする、
a)実質的に平面の底部領域と、これに接する円周状の、この底部領域から立ち上がるフレームとを有するポット形状部品を形成するために、平らなブランクを少なくとも1つの深絞り工程にて成形する工程、
b)このポット形状の原部品を、円錐状に先細るダイと、前記原部品のフレームの円周状の面に軸方向に前記円錐状に先細るダイに対してせん断力を及ぼす好ましくは経路制御されたせん断要素(しかしながら、これの代わりに、前記ダイを経路制御してもよい)とを有する工具にて成形する工程。
この第2の工程b)の際、前記原部品の底部領域は、少なくとも局部的に、エジェクタとリテーナとの間にクランプされる。さらに、前記円錐状に先細るダイは、前記原部品の底部領域を取り囲み、この底部領域を半径方向に外側で、前記工具ストロークにおいて直径を減らすようにガイドする。
前記プロセスのこの操作により、前記第2の工程b)において、一方で、フレームは前記せん断力によってある程度まで圧縮され、場合により、厚みを増すようにスエージ加工される。しかしながら、同時に、底部領域は、対称軸に対し半径方向に、厚みを増すように押し合わされる。
より厚い底部領域の上記形成に加えて、あるいはその代わりに、段部分に対し、同様の方法を実施してもよい。このような段部分は、部品面が部品の軸に垂直に配置される部分であり、このような領域を同様に対応して厚くすることができる。好ましくは、このような段部分の場合、これらは、底部部分と対照的に、中心軸の方向に連続していないため、工程b)の範囲では、前記領域を実際に厚くし、半径方向内側に簡単には押されないように、段部分の内側の開口を、これを通り抜けて係合するパンチによって安定させる。底部領域について以下で言及するとき、底部領域はこのような段部分をも含む。
さらに、工程b)の前か後ろに、場合によっては、例えば工程a)の範囲で、穴及び/又は切り欠きを底部領域、又はフレームにも形成するか、又は、これらの要素を、水平の、垂直の又は円錐状の段部を用いて、段状に形成することも可能である。具体的には、水平の段部の場合、これらは、段部分のところで上述したように、同様に厚くしてもよい。特に、工程b)の前に底部領域に穴を形成する場合、前記底部を実際に厚くし、穴が小さくなって簡単には半径方向内側に押されないように、この穴の内側の開口を、工程b)の範囲で、それを通って係合するパンチにより安定させることが好ましい。
深絞り加工について以下で言及する際には、これは一般的に、絞り隙間が制限されない、つまり、絞り隙間が出発時点でこれを通ってガイドされる材料より幅広い加工を意味する。以下でしごきについて言及する際は、これは、通常12〜18°の角度で鋭いエッジを用いての本来のしごきを含むが、絞り隙間で制限される深絞り加工をも含み、すなわち、壁厚を制御して徐々に減らすが、鋭いしごきエッジは必ずしも用いない他の方法をも含む。それに応じて、同様に、深絞りダイとは対照的に、丸くされた領域の半径が円筒形領域に接線方向ではなく典型的には5〜20°、通常は12〜18°の角度で合流するスムージングダイを用いる加工も含まれる。
原則的に、本方法は、工程a)の範囲及び特に工程b)の範囲の両方において、熱的に調節された条件のもとで実行されてよく、つまり、材料の高まる延性を利用できる温度で実行されてよい。これは、例えば、出発材料及び/又は工具パーツを制御して加熱することによって可能である。それどころか、特に工程b)の範囲、又は場合によりそれに続く工程において、加熱成形を想定することもできる。
工程b)の範囲において、エジェクタとリテーナの間の過度のクランプ力により、底部のこの厚みを増やすことが妨げられないように、工程b)において成形工具ストローク時、リテーナの保持力はエジェクタの抵抗力より小さいことが好ましい。2つの力の絶対値の差は、好ましくは、図5及び6に以下で表す不良状態が起こらないように調節される。
別の好ましい実施形態は、工程a)が、立ち上がるフレームを形成するための少なくとも1つの第1の深絞り工程と、任意で、底部領域とフレームの間の移行領域の半径を小さくする少なくとも1つの第2の成形工程とを含むことを特徴とする。フレームは、好ましくは、これらの工程の範囲又は少なくとも1つのさらなる工程の範囲において、壁の厚みを減らすように、及び、高さを増やすように、プレスされる及び/又は深絞りされる。特に、工程b)に対して、底部面の平面において対称軸に向かって材料を十分制御して確実に移動させるためには、この工程b)の前に、底部領域とフレームの間の移行領域の半径が既に十分に小さいことが場合によっては重要であると判明する。
別の好ましい実施形態は、工程b)に続いて、部品に少なくとも1つの成形工程を施し、この工程において、前記フレームが、底部領域に向かって円錐状に先細る向きから、フレームの高さの少なくとも一部にわたり、好ましくはフレームの高さ全体にわたって、円筒状の、好ましくは円柱状の向きへと変えられることを特徴とする。好ましくは、同時又は1つ以上の付加的な加工工程の範囲において、その高さを増やすように、フレームをプレス及び/又は深絞りする。
工程b)の結果は、通常、上方へ広がるフレームを有する部品である。このようなデザインは、一定の用途に適しているが、他のデザインで、フレームを平行にのばすことを目的とする場合、このような後続の工程が必要である。
通常、ポット形状部品は回転対称である。
好ましい実施形態によると、第2の材料厚みDは、実質的に底部領域全体にわたって同じである。しかしながら、この材料厚みは、クランピングにより意図的に制御することもでき、つまり、リテーナ及びエジェクタの間のクランピングの結果として、段状に形成することもできる。対応する構造化、例えば、リテーナ及び/又はエジェクタのクランプ面の階段化により、このクランプ領域に非常に制御された表面構造を組み付けることも可能である。
別の好ましい実施形態は、第2の材料厚みDが、第1の材料厚みDの少なくとも1.25倍、好ましくは少なくとも1.5倍、特に好ましくは少なくとも1.75倍の大きさであることを特徴とする。
それゆえ、別の好ましい実施形態によると、工程b)の後、又は場合によりさらなる続く工程の後の結果として得られる部品において、上で述べたように且つ以下で詳細に説明するように、第2の材料厚みDは、フレームの材料厚みD’の少なくとも1.5倍、好ましくは少なくとも1.75倍、特に好ましくは少なくとも2倍の大きさであることを特徴とする。
典型的には、ブランクは金属からなり、好ましくはスチールからなり、又は特に、好ましくは以下の群から選択される金属からなる:
−スチール、特にDC01、DC02、DC03、DC04、DC05、DC06、1.4016、1.4000、1.4510、1.4301、1.4303、1.4306、1.4401、1.4404、
−ニッケル及びその(焼き戻した)深絞り可能な合金、特に2.4851、
−銅及びその(焼き戻した)深絞り可能な合金、特に真鍮、
−タンタル、モリブデン及びニオビウム及びそれらの(焼き戻した)深絞り可能な合金、
−タングステン及びその(焼き戻した)深絞り可能な合金、特にさらにレニウムを合金としたもの、
−アルミニウム及びその(焼き戻した)深絞り可能な合金、特にさらにマグネシウムを合金としたもの、
−マグネシウム及びその(焼き戻した)深絞り可能な合金、特にさらにリチウム又はアルミニウムを合金としたもの、特に合金AZ31。
円錐状に先細るダイは、好ましくは、3〜20°の範囲、好ましくは5〜15°の範囲の円錐角を有する。より低い値を選択すると、底部領域への材料の移動が不十分となり、工程をあまりに頻繁に繰り返されなければならない。より大きい値を選択すると、特に比較的高いフレームの場合には、フレームが撓む等により、困難が予想される。正確な調節は、各種パラメータ、例えば、加工速度、工具温度、部品温度、工具にかかる摩擦、壁厚、材料等に依存する。パラメータ、特に円錐角、リテーナ及びエジェクタのクランプ力等の最適な調節は、結果として得られる部品の視覚又は触覚検査に基づき(これについては以下も参照)、当業者により不当な努力なしに行うことができる。
底部の厚みをさらに増加させる、別の好ましい実施形態は、工程b)を少なくとも2回、互いの直後に、又は少なくとも1つの深絞り工程を介在させて行い、好ましくは、フレームを、底部領域に向かって円錐状に先細る向きから、少なくともフレームの高さの一部にわたって、好ましくはフレームの高さ全体にわたって、円筒状、好ましくは円柱状の向きへと変えることを特徴とする。
このような方法は、出発材料を供給し、工程a)に先行する少なくとも1つの加工工程において、前記出発材料からブランクを切り出し、特に好ましくは打ち出すことにより、連続又は準連続プロセスにて、好ましくはローラーから実施されてもよい。
最後に、本発明はまた、特に金属材料から成り、実質的に平面の底部領域と、それに隣接する円周状の、前記底部領域から立ち上がるフレームとを有する、上記方法により製造されるポット形状部品であって、前記底部領域の材料厚みDが前記フレームの材料厚みD’の好ましくは少なくとも1.5倍、好ましくは少なくとも1.75倍、特に好ましくは少なくとも2倍の大きさであるポット形状部品に関する。この場合、さらに、底部領域における材料の成形が引き起こす強化により、与えられたベース材料に対して、他の製造方法では達成することのできない部品の特性が生み出される。材料DC04LC(降伏点約210MPa、HV1約107〜111)から製造された標本部品では、底部領域の降伏点が、2つの深絞り工程にて約240MPaまで増加した。続く第1の厚みを増す工程(1.1mmから1.3mm)では、底部領域の降伏点は約400MPa(HV10約151〜166)まで増加し、第2の厚みを増す工程(1.3mmから1.7mm)では約450MPa(HV10約176〜181)へと増加し、このとき、降伏点の対応する値は(ベース材料以外)、以下でより詳しく説明するように、FEM成形シミュレーションを用いて決定し、硬度の値は、実際の部品に対して測定した。一般的に、ベース材料に比べての強さの具体的な増加は、部品の具体的な形状、使用した材料及び成形温度に依存する。しかしながら、結果として得られる強さは、底部領域における相対形状ファクタ(Vergleichsumformgrad)及びベース材料の対応するクリープ曲線から予め少なくともおおよそ決定することができる。冷間成形の場合、クリープ曲線を、例えば、標準EN10139:1997付録BにおいてB1.2に記載の式:σ=K*εを用いておおよそ決定してもよい。ここで、σは降伏応力を表し、εは相対歪みを表す。K及びnは材料パラメータを表し、Kは材料依存性の定数(単位MPa)であり、nは無次元硬化指数である。さらに、対応して温度の影響をも考慮できる、降伏応力を決めるための他の硬化法則が多様にある。例として、Johnson−Cookモデル(G.R.Johnson,W.H.Cook,大きな歪み、高歪み速度及び高温を受ける材料のための構成モデル及びデータ、第7回弾道学国際シンポジウム、541−547(1983))及びKocks−Meckingモデル(H.Mecking and U.F.Kocks、流れ及び歪み硬化の動力学、Acta Metall.29(1981) 1865−1875)が挙げられる。さらに、対応するクリープ曲線を実験的に、例えば引張試験又は圧縮試験にて決めることが可能である。相対形状ファクタを、簡単な場合は解析的近似式により、又はFEM成形シミュレーションにより決めても良い。こうして決められた降伏応力は、底部領域における新しい降伏点に対応する。さらに、部品には継ぎ目がない。
本発明によるこのような部品に対し、底部領域における材料の降伏点−強さの尺度としての降伏点−は、出発材料の対応する値に比べて、出発材料の対応するクリープ曲線において少なくとも5%、好ましくは少なくとも10%、特に少なくとも25%の相当塑性伸び(plastischen Vergleichsdehnung)の増加に対応するように増加する。クリープ曲線としては、テクニカルな又は実際の応力/歪み曲線を参考としてもよく、好ましくは実際の応力/歪み曲線を参考としてもよい。
さらなる実施形態は、従属請求項に記載される。
図1は、平らなブランクからポットを深絞り加工するための第1の工程の、個々の段階a)〜d)の半径方向半平面断面図である。 図2は、図1による第1の工程からの深絞りしたポットから、より大きいフレーム高さを有するポットを、さらに成形又は深絞りするための第2の工程の、個々の段階a)〜d)の半径方向半平面断面図である。 図3は、図2による第2の工程からのより大きいフレーム長さを有するポットから、ポットをさらに成形するための第3の工程の、個々の段階a)〜d)の半径方向半平面断面図である。 図4は、図3による第3の工程からのポットの底部の厚みを増すための第4の工程の、個々の段階a)〜d)の半径方向半平面断面図である。 図5は、エジェクタ力を高くしすぎたときの危機的な段階a)及びb)の半径方向半平面断面図である。 図6は、エジェクタ力を低くしすぎたときの危機的な段階a)及びb)の半径方向半平面断面図である。 図7は、ブランクから完成部品まで9段階の連続する段階を表し、それぞれ、下側には平面図を、上側には下側の図の矢印にそった断面図を表す。a)にブランクを表し、第1の絞り加工を伴う第1の段階の結果をb)に、第2の絞り加工を伴う第2の段階の結果をc)に、底部領域のコーナーをスエージ加工するための第3の段階の結果をd)に、底部の第1の厚化(Aufdicken)のための第4の段階の結果をe)に、フレームをアライメントするための第5の段階の結果をf)に、底部の第2の厚化のための第6の段階の結果をg)に、フレームをさらにアライメントするための第7の段階の結果をh)に、フレームの高さを増やすための2つの連続するしごき工程の結果をそれぞれi)及びj)に表す。 図8は、製造された部品の断面の写真である。
本発明の好ましい実施形態を、図を参照して以下に説明するが、これらは、説明のためだけのものであって、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。
図1〜4は、段階的連続の範囲において4つの異なる作業工程を示し、経過を図示するために、前記連続の個々の即時イメージがそれぞれ各作業工程に対し表されている。これらはそれぞれ半平面断面図であり、言い換えると、表示の工具及び表示の製造物及び出発材料は円筒対称であり、それぞれ工具の対称軸を通る軸方向の断面図であり、この対称性のために、それぞれ1つの半平面だけが表されている。
このプロセスでは、金属製の円形の平面打ち抜き板(Stanzling)1の形をしたブランク(円形)が提供される。このような打ち抜き板は、例えば、原料材料からローラー上に連続供給方法にて供給され、打ち抜かれてもよい。図1に表すような第1の作業工程では、ブランク1をまず、エッジ領域を一方向に円周状に成形してフレームを形成することにより、深絞り法で成形し、フレームの伸長方向は、底部部分の平面に実質的に円周状に垂直である。これは、ブランク(図1a参照)がエジェクタ3とパンチ4の間の中央領域に、具体的には、エジェクタ3のクランプ領域12とパンチ4のクランプ領域9の間にその中央領域にて平らに挟み込まれることによってクランプされる。クランプされる領域8は、対応して、本工程では加工されず、半径方向外側へと続く円周部分13が加工される。エジェクタの半径方向外側に、ダイ2が配置される。ダイ2とエジェクタ3の間には、軸方向の隙間6が残る。ダイの、パンチ4の方向に向く上部領域は、参照記号7で表されるように、丸められた形で形成される。同様に、パンチ4の円周状の下部エッジ部5が丸められて、周りに配置される領域13のための支持面として設けられる。湾曲領域5は、パンチ4の、円筒周囲面によって形成される軸方向に延びる表面領域10へと統合する。エジェクタ3とパンチ4は、これら2つの工具要素の間にクランプされたブランク1とともに、一連の図1a〜bに表すように、連続的に下方へ動き、これにより、部分13がダイの丸められた表面7に接触し、次第に円周状に上へとおかれ、その結果、まず、くぼんだ形となる。パンチ4の円筒形の外面とダイ2の円筒形の内面11を半径方向に相対的に配置することにより、狭い隙間14が形成され、これは実質的にブランク1の材料厚みに対応するが、いくらか大きくてもよい。特に図1c及び1dに見られるように、成形された円周状部分13は、第1の工程の後、ポット形状部品17が正確に形成されるように、この隙間14にクランプされる。この中間の結果においては、エジェクタ3とパンチ4の間にクランプされる領域にほぼ相当する底部領域15があり、比較的大きな半径で湾曲する移行領域18、並びに円周状に立ち上がる領域16があり、移行領域の形状は、パンチの丸められた領域5にほぼ相当する。
これは図1に表す本方法の場合ではないが、この工程の範囲で既に、隙間幅14をブランクの出発材料の材料厚みより小さくして、円周状に立ち上がる領域16の最初のしごき/スムージングを行い、その結果ポットの高さを増加させることももちろん可能である。
ポット形状の部品17は、図1に表す成形工程の結果であり、図2に表す第2の成形工程のための出発材料である。ここでも、これはパンチ20とエジェクタ22を備えた工具を含み、出発材料の底部領域15がこれら2つの工具部分の間の領域23にクランプされる。しかしながら、今度は、パンチ20はかなり小さい半径を有し、パンチ20の水平なクランプ部分と、円筒周囲面の形をした隙間制限面26との間の移行領域は、図1の第1の工具の場合よりかなり小さい曲率半径25を有する。ここでもやはり、ダイ21の形をした外側留め具があり、この場合もまた、円周の丸められた領域24を有する。パンチ20とエジェクタ22の間にクランプされた領域23は、外側留め具21に対し要素20及び22とともに下方に動き、半径方向外側へと続く領域が、一連の工程2a〜bに示すように、連続的に成形される。パンチ20の周囲面26とダイの円筒形内面27の間に、この場合もやはり隙間33が形成され、この間に立ち上がり領域が成形され引き伸ばされる。
この第2の工程の結果がポット形状部品30であり、これはやはり、円周状の立ち上がり領域31を有し、さらに、隙間33の隙間幅は、この場合、出発材料の厚みより大きく調整されるので、成形だけでなく同時にプレスされ、すなわち、この過程により、円周領域31の長さがある程度引き伸ばされる。部分34はそれゆえ、絞り隙間を制限することにより、この工程の範囲において徐々に細くされ、底部領域32からポット形状部品30の円周状の立ち上がり領域31への移行領域もまた、その半径が減らされた。しかしながら、底部領域32は、実質的に、出発材料の材料厚みを有したままである。
図3に表す次の加工工程では、底部部分32からポット形状部品30の円周状の立ち上がり部分31への移行領域の半径が、さらに減らされる。これは、出発部品30を、エジェクタ42とリテーナ55の間に底部領域の中央領域全体だけでクランプする工具において行われる。半径方向外側で、前記部品は、図3の加工工程ほぼ全体において、ダイ41によってガイドされ、立ち上がり領域は、ダイ41の隙間制限面47とパンチ40の隙間制限面46の間の隙間53でガイドされ移動可能にクランプされている。さらに、このパンチ40には、非常に小さい半径をもつ円周状の丸められた領域45が設けられている。リテーナ同様、パンチは上から前記部品に係合する。パンチ40は今や、一連の図3a〜dに表すように、リテーナ55、エジェクタ42及び外側留め具41に対して下方へ、クランプされる領域43上へと、又は、出発部品の底部領域の方へと動き、その結果、底部と立ち上がり部分の間の湾曲した移行領域が、非常に小さな曲率半径を有する形状へと変わる。パンチ40は、リテーナ55のクランプ面とほぼ同一平面になるまで、すなわち、図3dに表す最終的な状態まで、実質的にその下面を部品上へと下方へ移動される。
表示した図1〜4の左側にはそれぞれ、濃淡スケールを表し、これは対応する領域の部品の厚みを表す。特に図1aで分かるように、出発材料は1.1mmの厚みを有する。図1の過程で既に、この成形加工により、立ち上がり部分13の上縁領域への材料の移動によるわずかな厚化(Verdickung)が起こる様子を見ることができ、特に図2では、材料の薄化(Verduennung)が底部部分32と立ち上がり部分31の間の移行領域の曲率半径に対して起こる様子が見られる。これは、図3の場合も同じで、特に工程1〜3に適用される工具において、高い引張力がこのエッジ領域に作用して、底部がある程度打ち抜かれ、立ち上がり領域が切り離されてしまわないよう、気をつけなければならない。
図4は、第4の工具での加工工程を示し、ここでは、第3の工程の後、ポット形状部品50の底部領域52の半径を減らしながら、この部分の厚化が非常に意図的に導入される。この場合、図3による第3の加工工程からの出発部品50が、エジェクタ72とリテーナ70の間に中央底部領域73にてクランプされる。エジェクタ72の周りに円周状に配置して、上方に広くなる円錐面77を有する円錐状の外側留め具71があり、この円錐面は円周の丸められた領域74に合流して、この図でほぼ水平に伸びる領域を形成する。円錐面77は、工具の対称軸に対し、角度、つまり円錐角83を有する。この円錐角は通常5〜15°の範囲にある。円錐角が深くなると、図4のような工程をあまりに多く実行しなければならなくなり、これに対応して経済的だけでなく材料技術的にも不利益をともなう。角度が大きくなると、以下で詳しく説明するような問題へとつながり、リテーナ70の保持力、又はエジェクタ力が十分に正確に調節されていない場合と非常に似た状態となる。
さらに、せん断要素75が設けられ、これは、側壁の円周状の面又は上縁84上で半径方向のせん断面76と当たる。このせん断要素75は、経路制御されており、一方、他の工具パーツ70,71,72は対応するバネ力によって調節される(工具パーツ71はバネ式である必要なない)。リテーナ70、エジェクタ72及びせん断要素75からなるユニットは、クランプされた部品50とともに下方へ動き、一方、円錐の外側留め具71は実質的に動かないままである。この動きの際、底部部分52と立ち上がり部分54の間に小さな半径を備えて形成された移行領域56は、円錐面77に当たるようになる。
せん断要素75により上縁84に圧力をかけながら、連続的にさらに下方へ動くことにより、特に図4c〜hに示すように、底部部分52の半径を短くしながら、底部部分は厚くなるようにある程度押し合わせられ、すなわち、材料が中央へと動かされて、底部領域の材料の厚みが増す。
さらに、同時に、立ち上がり領域がダイ71の円錐留め部により変形されて、完成した部品では参照番号81で表すような、円錐状に上方に広がる立ち上がり領域を形成する。この側壁領域は、また、せん断要素75により押しつぶされてプレスされるため、部品は場合によりこの領域でも同様に厚みが増される。
この場合、リテーナ70の位置調整と形状は重要であり、特にその半径が重要である。ダイ71の円錐度により加えられる、半径方向内側に向くせん断力により、底部は、特定の状況下では、上方に膨らんでこの圧力をかわし、その結果、材料の厚みが増すかわりに膨らむ恐れもある。典型的には、リテーナは、好ましくは、工程のスタート時に、底部領域の半径の少なくとも3分の1を覆うべきであるが、より小さい半径であってもよい。もちろん、これは、通常好ましくなく、対応して、この工程では、リテーナ70の位置調整及びクランプ力、特にリテーナ70とエジェクタ72の間のクランプ力が、この膨張を妨げるものの、リテーナ70が当たらない領域だけでなくクランプ領域でも材料の厚化が可能となるように調節されることが重要である。リテーナ70とエジェクタ72の間の距離が、図4の方法工程の過程で増加的に変えられる場合に限り、底部領域全体にわたり所望の厚化が達成され得る。
図4によるこの重要な加工工程の結果は、その後、円錐状に上方へと広がる円周状の立ち上がり領域81、つまりは実際のフレームと、ほぼ平面の底部領域82とを備えたポット形状部品80であり、移行領域は比較的小さな半径を有する。底部領域82は、この場合、出発材料の材料厚みより30〜40%大きい厚みを有する。平行なフレームを備える部品を有し、特にこのフレームをなおかなり長く形成したい、つまりより大きい高さをもつ部品を製造したい場合は、所望の形状を、実質的に底部領域だけをクランプしてフレームをプレスする、後続の成形工程で製造することもできる。
最後に、このプロセスが確実に正確に所望の材料成形のもと第4の工程で起こり得るような、工具におけるパラメータの調節が重要であり、簡単な試験運転により決めてもよい。最も重要な不良状態を図5及び6に表す。
せん断要素75により過度の力がかけられると(図5参照)、フレームはあまりに激しく及び急速に、すなわち、早すぎる方法段階で押し下げられ、図5に表されるように、下方に膨らみ、場合によっては工具全体をブロックする円周ビード(アンダーカット)が、エッジ領域に形成される恐れがある。この場合、せん断要素の締め付け力が高すぎるか、せん断要素75が経路制御されているのなら、エジェクタ72のバネ力が高すぎて設定されている。
他方、図6は、エジェクタ72の抵抗力が低すぎて設定されている状態を示す。この場合、せん断要素75の押しが小さすぎ、ダイの円錐状留め具上の摩擦で、エッジ領域、すなわち底部部分がリテーナ70によってクランプされていない部分が押し上げられ、使用に適さない部品が同様に生まれる。そして、特に、図5に詳しいが、底部の厚化がない。
図7には、一連の工程の範囲における部品の異なる状態により、ディスク形状のブランク1から始まり(図7a参照)、極めて厚い底部領域102と比較的薄い円周フレーム領域101とを有するポット形状の完成部品100への連続する全段階を示す。上側には加工部分の軸方向断面図を、下側には平面図をそれぞれ表す。
この段階連続は、厚みDを有するブランク1に始まる。第1の工程で、この部品は深絞りされ、底部はこの方法工程の間、場合により、極めてわずかに薄くされ(D)、その一方で、フレームは元の材料の厚みのままであり、高さhに設定される。図7bに表されるこの部品は、続けて第2の段階、つまり第2の絞り操作でさらに成形され、底部からフレームへの移行領域の半径が減らされ、且つ、底部の直径がおおよそ、さらに20%減らされ、その結果高さhは約50%増加する。同時に、フレームもまた、いくらかさらにプレスされ、その結果、最初の材料の厚みDよりいくらか小さい厚みDがフレームの領域に生じる。得られた部品を図7cに表す。
上述の工程3に実質的に対応する次の工程では、コーナーをスエージ加工することにより成形され、言い換えれば、底部領域とフレームの間の移行部半径が大幅に減らされる。これは、底部の厚化のための、図4の範囲で上に示した工程のための準備である。この底部のスエージ加工工程では、同様に、底部をさらにわずかに厚化してもよい、すなわち、厚みDを厚みDより大きくしてもよい。もちろん同様に、全体の高さhはこの工程でさらにいくらか減らされるが、開口直径DmはDmとほぼ同じままである。この結果が、図7dに示すようなポットであり、底部とフレームの間に半径が小さいシャープな移行領域が備わっている。
第4の工程では、その結果を図7eに示すが、底部が、実質的に、図4で上に示した工程にて、まず厚化される。この結果は、出発材料の厚みDより既に大きい厚みDを備えた底部である。フレームの領域が同様にスエージ加工され、すなわち、D’はDよりいくらか大きい。内側底部の半径Dmは、Dmと比べて約20%減らされるものの、高さhは同じまま、又はいくらかさらに増やすことさえできる。
さらなる工程が実施され、その結果を図7fに示すが、フレームはさらに立ち上げられ、同時に底部とフレームの間の移行領域の半径が可能な限り小さいままであることを確実にする。底部は場合により、厚みDまでいくらかさらに薄くされ、その後起こる工程(結果を図7gに示す)で、底部のための第2の厚化工程において、底部の厚みが最終的な厚みDへとさらに増され、この特別の場合では、出発材料の厚みDの約2倍となる。フレームもまた厚さD’まで厚化されるが、フレームはその後実施される3つの工程で、絞りを伴う第1の工程(図7hにその結果を表す)に続いて、最終的な高さhへと部品の全体の高さを大幅に増加させて薄くされる。この第1の工程(図7hにその結果を表す)は、絞り工程であるが、図7i及びjによる結果へとつながる工程は、効果的なしごき加工であり、その結果、最終的な壁厚(D’)は、出発材料の材料厚みDのたった約3分の2となる。
これは最終的に、底部領域の厚みよりかなり小さくフレーム領域の最終的な厚みより大きい又はかなり大きい出発材料の厚みから始まって、底部領域の壁厚とフレーム領域の壁厚との間の割合が3:1である部品をもたらす。
特に、非常に小さなエッジ半径を備えるコーナー領域103を図示するために、このプロセスから生まれる部品を図8に軸方向断面で表す。この部品は、とりわけ測定において、底部材料に関する加工により、このような部品に従来型の成形工程だけを施すときよりも、底部材料がかなり高い強度を有することがわかる。通常、出発材料は、HV1=107〜111の範囲のビッカース硬さを有する。厚み1.1mmの材料から始めて、通常の方法で部品を深絞りすると、底部厚みが1.1mmよりいくらか小さい場合、この領域のビッカース硬さはHV10=114〜119の範囲である。底部の厚みを提案方法を用いて1.3mmまで増やすと、HV10=151〜166の硬さが生まれ、厚みを1.7mmまで増やすと、HV10=176〜181の範囲の硬ささえ生まれる。実質的に直接底部の上で測定すると、このような条件下でのフレームは、第1の厚化工程前の深絞り部分でHV10=154〜155の範囲の硬さを有し、底部の厚み1.3mmまで厚化後HV10=185、1.7mmまでの第2の厚化後にHV10=206〜219、続いて深絞り及びしごき作業を施し完成要素を形成する。さらに、底部領域の材料の降伏点は、対応して増加し、約210MPaのベース材料から出発して、2つの深絞り工程において約240MPaとなり、続いて第1の厚化工程(1.1mmから1.3mm)で約400MPaとなる。第2の厚化工程(1.3mmから1.7mm)で、さらに降伏点は増加し、約450MPaに達する。
1 ブランク
2 第1の工程のための外側留め部、ダイ
3 第1の工程のためのエジェクタ
4 第1の工程のためのパンチ
5 4の円周の丸められた領域
6 2と3の間の広い隙間
7 2の円周の丸められた領域
8 1のクランプされた領域
9 4のクランプ領域
10 4の隙間制限面
11 2の隙間制限面
12 3のクランプ領域
13 1の成形された部分
14 13のための隙間
15 第1の工程後の底部領域
16 第1の工程後の円周状に立ち上がる領域
17 第1の工程後のポット形状部品
18 15と16の間の湾曲した移行領域
20 第2の工程のためのパンチ
21 第2の工程のための外側留め部、ダイ
22 第2の工程のためのエジェクタ
23 17のクランプされた領域
24 21の円周の丸められた領域
25 20の円周の丸められた領域
26 20の隙間制限面
27 21の隙間制限面
28 23の円周面
29 22のクランプ領域
30 第2の工程後のポット形状部品
31 第2の工程後の円周状の立ち上がり領域
32 第2の工程後の底部領域
33 34のための隙間
34 17のプレスされた部分
40 第3の工程のためのダイ
41 第3の工程のための外側留め部、ダイ
42 第3の工程ためのエジェクタ
43 30のクランプされた領域
44 41の円周の丸められた領域
45 40の円周の丸められた領域
46 40の隙間制限面
47 41の隙間制限面
48 43の円周面
49 42のクランプ領域
50 第3の工程後のポット形状部品
51 第3の工程後の円周状の立ち上がり領域
52 第3の工程後の底部領域
53 54のための隙間
54 50の立ち上がり部分
55 第3の工程のためのリテーナ
56 52から51への移行領域、エッジ領域
70 第4の工程のためのリテーナ
71 第4の工程のための円錐状の外側留め部、ダイ
72 第4の工程のためのエジェクタ
73 50のクランプされた領域
74 71の円周の丸められた領域
75 せん断要素
76 75のせん断面
77 71の円錐面
78 72の円筒周囲面
79 72のクランプ領域
80 第4の工程後のポット形状部品
81 第4の工程後に広がる円周状の立ち上がりフレーム
82 第4の工程後の底部領域
83 77の円錐角
84 側壁の円周状の面
100 完成部品
101 100のフレーム
102 100の底部
103 100のコーナー領域

D 厚み
直径
H 高さ

Claims (37)

  1. 平らなブランク(1)からポット形状の及び/又は階段状の部品(80,100)を製造するための方法であって、
    前記ポット形状の及び/又は階段状の部品(80,100)が実質的に平面の底部領域(82,102)及び/又は階段状部分と、それに隣接する円周状の、前記底部領域(82,102)又は階段状部分から立ち上がるフレーム(81,101)とを有し、
    前記ブランク(1)が実質的にその全領域にわたって第1の材料厚み(D)を有し、及び
    前記底部領域(82,102)又は階段状部分が、前記第1の材料厚み(D)より大きい第2の材料厚み(D)を有する、方法において、
    a)実質的に平面の底部領域(15,32,52)又は階段状部分と、それに隣接する円周状の、前記底部領域(15,32,52)又は階段状部分から立ち上がるフレーム(16,31,51)とを有する、ポット形状の原部品(17,30,50)を形成するために、前記平面のブランク(1)を少なくとも1つの深絞り工程にて成形する工程
    b)前記ポット形状の原部品(17,30,50)を、円錐状に先細るダイ(71)と、前記原部品(17,30,50)の前記フレーム(16,31,51)の円周状の面に軸方向に前記円錐状に先細るダイ(71)に対してせん断力を及ぼすせん断要素(75)とを有する工具にて成形する工程であって、
    前記原部品(17,30,50)の前記底部領域(15,32,52)又は階段状部分が、エジェクタ(72)とリテーナ(70)との間に少なくとも局部的にクランプされ、及び
    前記円錐状に先細るダイ(71)が前記原部品(17,30,50)の前記底部領域(15,32,52)又は階段状部分を半径方向に外側で取り囲み、それを前記工具のストロークにおいて直径が減るようにガイドする、
    工程
    を少なくとも有し、
    前記第2の材料厚み(D )が、実質的に前記底部領域(82,102)全体にわたって同じである
    ことを特徴とする方法
  2. 平らなブランク(1)からポット形状の及び/又は階段状の部品(80,100)を製造するための方法であって、
    前記ポット形状の及び/又は階段状の部品(80,100)が実質的に平面の底部領域(82,102)及び/又は階段状部分と、それに隣接する円周状の、前記底部領域(82,102)又は階段状部分から立ち上がるフレーム(81,101)とを有し、
    前記ブランク(1)が実質的にその全領域にわたって第1の材料厚み(D)を有し、及び
    前記底部領域(82,102)又は階段状部分が、前記第1の材料厚み(D)より大きい第2の材料厚み(D )を有する、方法において、
    a)実質的に平面の底部領域(15,32,52)又は階段状部分と、それに隣接する円周状の、前記底部領域(15,32,52)又は階段状部分から立ち上がるフレーム(16,31,51)とを有する、ポット形状の原部品(17,30,50)を形成するために、前記平面のブランク(1)を少なくとも1つの深絞り工程にて成形する工程と、
    b)前記ポット形状の原部品(17,30,50)を、円錐状に先細るダイ(71)と、前記原部品(17,30,50)の前記フレーム(16,31,51)の円周状の面に軸方向に前記円錐状に先細るダイ(71)に対してせん断力を及ぼすせん断要素(75)とを有する工具にて成形する工程であって、
    前記原部品(17,30,50)の前記底部領域(15,32,52)又は階段状部分が、エジェクタ(72)とリテーナ(70)との間に少なくとも局部的にクランプされ、及び
    前記円錐状に先細るダイ(71)が前記原部品(17,30,50)の前記底部領域(15,32,52)又は階段状部分を半径方向に外側で取り囲み、それを前記工具のストロークにおいて直径が減るようにガイドする、
    工程と
    を少なくとも有し、
    工程b)に続いて、前記部品に少なくとも1つの成形工程を施し、該成形工程において、前記フレームが、前記底部領域に向かって円錐状に先細る向きから、前記フレームの高さの少なくとも一部にわたって、円筒状の向きへと変えられる
    ことを特徴とする、方法。
  3. 前記せん断要素が経路制御される
    ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
  4. 前記工程b)において前記成形工具のストローク時の前記リテーナ(70)の保持力が、前記エジェクタ(72)の抵抗力より小さい
    ことを特徴とする、請求項1〜3の1項に記載の方法。
  5. 工程a)が、立ち上がりフレーム(16,31,51)を形成するための少なくとも1つの第1の深絞り工程と、少なくとも1つの第2の成形工程とを含み、
    前記第2の成形工程において、前記底部領域と前記フレームとの間の移行領域の半径が減らされ
    ことを特徴とする、請求項1〜の1項に記載の方法。
  6. 工程a)が、立ち上がりフレーム(16,31,51)を形成するための少なくとも1つの第1の深絞り工程と、少なくとも1つの第2の成形工程とを含み、
    前記第2の成形工程において、前記底部領域と前記フレームとの間の移行領域の半径が減らされ、前記フレームが、この工程の範囲において又は少なくとも1つのさらなる工程の範囲において、壁厚を減らすように、及び、高さを増やすようにプレスされ及び/又は深絞りされる
    ことを特徴とする、請求項1〜5の1項に記載の方法。
  7. 工程b)に続いて、前記部品に少なくとも1つの成形工程を施し、該成形工程において、前記フレームが、前記底部領域に向かって円錐状に先細る向きから、前記フレームの高さの少なくとも一部にわたって、円筒状の向きへと変えられ
    ことを特徴とする、請求項1、3の1項に記載の方法。
  8. 工程b)に続いて、前記部品に少なくとも1つの成形工程を施し、該成形工程において、前記フレームが、前記底部領域に向かって円錐状に先細る向きから、前記フレームの高さの少なくとも一部又は高さ全体にわたって、円柱状の向きへと変えられ、
    前記フレームが、同時に、又は1以上の付加的な加工工程の範囲において、その高さを増やすようにプレスされ及び/又は深絞りされる
    ことを特徴とする、請求項1〜7の1項に記載の方法。
  9. 前記ポット形状の部品は回転対称である
    ことを特徴とする、請求項1〜の1項に記載の方法。
  10. 前記第2の材料厚み(D)が、実質的に前記底部領域(82,102)全体にわたって同じである、又は、前記リテーナ(70)と前記エジェクタ(72)との間のクランプのために、段を備えて形成されることを特徴とする、請求項2〜9の1項に記載の方法。
  11. 前記第2の材料厚み(D)が、前記第1の材料厚み(D)の少なくとも1.25倍大きさである
    ことを特徴とする、請求項1〜10の1項に記載の方法。
  12. 前記第2の材料厚み(D )が、前記第1の材料厚み(D)の少なくとも1.75倍の大きさである
    ことを特徴とする、請求項1〜11の1項に記載の方法。
  13. 前記第2の材料厚み(D )が、前記第1の材料厚み(D)の少なくとも2倍の大きさである
    ことを特徴とする、請求項1〜12の1項に記載の方法。
  14. 前記第2の材料厚み(D)が、前記フレームの材料厚み(D’)の少なくとも1.5倍大きさである
    ことを特徴とする、請求項1〜13の1項に記載の方法。
  15. 前記第2の材料厚み(D )が、前記フレームの材料厚み(D ’)の少なくとも1.75倍である
    ことを特徴とする、請求項1〜14の1項に記載の方法。
  16. 前記第2の材料厚み(D )が、前記フレームの材料厚み(D ’)の少なくとも3倍の大きさである
    ことを特徴とする、請求項1〜15の1項に記載の方法。
  17. 前記ブランクが、金属からなる
    ことを特徴とする、請求項1〜16の1項に記載の方法
  18. 前記ブランクが、スチールからなる
    ことを特徴とする、請求項1〜17の1項に記載の方法。
  19. 前記ブランクが、以下の群から選択される
    ことを特徴とする、請求項1〜18の1項に記載の方法:
    スチール;
    ニッケル及びその焼き戻した又は焼き戻さない深絞り可能な合金;
    銅及びその焼き戻した又は焼き戻さない深絞り可能な合金;
    タンタル、モリブデン及びニオビウム及びその焼き戻した又は焼き戻さない深絞り可能な合金;
    タングステン及びその焼き戻した又は焼き戻さない深絞り可能な合金;
    アルミニウム及びその焼き戻した又は焼き戻さない深絞り可能な合金;
    マグネシウム及びその焼き戻した又は焼き戻さない深絞り可能な合金;
    及びこれら材料の組み合わせ及び合金。
  20. 前記スチールは、以下の群から選択される
    ことを特徴とする、請求項19に記載の方法:
    DC01、DC02、DC03、DC04、DC05、DC06、1.4016、1.4000、1.4510、1.4301、1.4303、1.4306、1.4401、1.4404。
  21. 前記ニッケルの深絞り可能な合金は、2.4851を含む
    ことを特徴とする、請求項19に記載の方法。
  22. 前記銅の深絞り可能な合金は、真鍮を含む
    ことを特徴とする、請求項19に記載の方法。
  23. 前記タングステンの深絞り可能な合金は、レニウムと合金にしたものを含む
    ことを特徴とする、請求項19に記載の方法。
  24. 前記アルミニウムの深絞り可能な合金は、マグネシウムと合金にしたものを含む
    ことを特徴とする、請求項19に記載の方法。
  25. 前記マグネシウムの深絞り可能な合金は、リチウム又はアルミニウムと合金にしたものを含む
    ことを特徴とする、請求項19に記載の方法。
  26. 前記マグネシウムの深絞り可能な合金は、合金AZ31を含む
    ことを特徴とする、請求項19に記載の方法。
  27. 前記円錐状に先細るダイ(71)が、3〜20°の範囲円錐角(83)を有する
    ことを特徴とする、請求項1〜26の1項に記載の方法。
  28. 前記円錐状に先細るダイ(71)が、5〜15°の範囲の円錐角(83)を有する
    ことを特徴とする、請求項1〜27の1項に記載の方法。
  29. 工程b)が、少なくとも2回、互いの直後に又は少なくとも1つの介在する深絞り工程を伴って、実施され
    ことを特徴とする、請求項1〜28の1項に記載の方法。
  30. 工程b)が、少なくとも2回、互いの直後に又は少なくとも1つの介在する深絞り工程を伴って、実施され、前記フレームを、前記底部領域に向かって円錐状に先細る向きから、前記フレームの高さの少なくとも一部にわたって、又は高さ全体にわたって、円筒状の向きへと変える
    ことを特徴とする、請求項1〜29の1項に記載の方法。
  31. 連続的又は準連続的なプロセスにて、出発材料を供給し、工程a)に先行する少なくとも1つの加工工程において、前記出発材料から前記ブランクを切り出
    ことを特徴とする、請求項1〜30の1項に記載の方法。
  32. 連続的又は準連続的なプロセスにて、ローラーから、出発材料を供給し、工程a)に先行する少なくとも1つの加工工程において、前記出発材料から前記ブランクを打ち出す
    ことを特徴とする、請求項1〜31の1項に記載の方法。
  33. 金属材料から成り、実質的に平面の底領域(82,102)と、これに隣接する円周状の、前記底領域(82,102)から立ち上がるフレーム(81,101)とを有し、前記底部領域と前記立ち上がりフレームとの間に継ぎ目がなポット形状の部品(80,100)であって、
    前記底部領域(82,102)の材料厚み(D )が、実質的に前記底部領域(82,102)全体にわたって同じであり、
    前記底部領域(82,102)の材料の、その強さの指標としての降伏点が、対応するクリープ曲線において少なくとも5%の相当塑性伸びの増加に対応するように、出発材料の対応する値に対して増加した
    ことを特徴とするポット形状部品(80,100)。
  34. 前記底部領域(82,102)の材料厚み(D )が、前記フレーム(81,101)の材料厚み(D ’)の少なくとも1.5倍の大きさである
    ことを特徴とする、請求項33に記載のポット形状部品(80,100)。
  35. 前記底部領域(82,102)の材料厚み(D )が、前記フレーム(81,101)の材料厚み(D ’)の少なくとも2倍の大きさである
    ことを特徴とする、請求項33に記載のポット形状部品(80,100)。
  36. 前記底部領域の材料の、その強度の指標としての降伏点が、対応するクリープ曲線において少なくとも10%の相当塑性伸び(plastischen Vergleichsdehnung)の増加に対応するように、出発材料の対応する値に対して増加した、請求項33〜35の1項に記載のポット形状部品(80,100)。
  37. 前記底部領域の材料の、その強度の指標としての降伏点が、対応するクリープ曲線において少なくとも25%の相当塑性伸びの増加に対応するように、出発材料の対応する値に対して増加した、請求項33〜35の1項に記載のポット形状部品(80,100)。
JP2015502355A 2012-04-02 2013-03-28 成形プロセスでポット形状部品を製造する方法 Expired - Fee Related JP6155321B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH4552012 2012-04-02
CH455/12 2012-04-02
PCT/EP2013/056712 WO2013149938A1 (de) 2012-04-02 2013-03-28 Verfahren zur herstellung von topfförmigen bauteilen in einem umformprozess

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015516301A JP2015516301A (ja) 2015-06-11
JP6155321B2 true JP6155321B2 (ja) 2017-06-28

Family

ID=48044785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015502355A Expired - Fee Related JP6155321B2 (ja) 2012-04-02 2013-03-28 成形プロセスでポット形状部品を製造する方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9919351B2 (ja)
EP (1) EP2834025A1 (ja)
JP (1) JP6155321B2 (ja)
KR (1) KR20140143811A (ja)
CN (1) CN104334293B (ja)
WO (1) WO2013149938A1 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104028631A (zh) * 2014-06-21 2014-09-10 梧州恒声电子科技有限公司 一种新型的带凸筋的盆架的生产工艺
CN104084480B (zh) * 2014-06-24 2016-03-02 梧州恒声电子科技有限公司 一种改进的圆角方形盆架的生产工艺
CN104028640B (zh) * 2014-06-25 2016-04-27 梧州恒声电子科技有限公司 一种具有不规则椭圆形边框的扬声器盆架的加工工艺
KR102036062B1 (ko) * 2015-04-28 2019-10-24 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 프레스 가공 장치 및 프레스 가공 방법
US10286437B2 (en) * 2016-02-04 2019-05-14 Crown Packaging Technology, Inc. Anti-wrinkling tooling assembly for a can bodymaker
US10850584B2 (en) * 2016-06-07 2020-12-01 Beijingwest Industries Co., Ltd. Damper housing and a method for manufacturing the damper housing
JP6787013B2 (ja) * 2016-10-03 2020-11-18 日本製鉄株式会社 成形材製造方法
JP6961972B2 (ja) * 2017-03-24 2021-11-05 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 立体形状成形装置、情報処理装置及びプログラム
JP2019066722A (ja) * 2017-10-03 2019-04-25 キヤノン株式会社 定着ベルト基材の製造方法および定着ベルトの製造方法
US10792721B1 (en) * 2020-02-12 2020-10-06 A. Raymond Et Cie Method for manufacturing a work piece

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE935186C (de) * 1950-12-28 1955-11-17 Rudolf Fissler K G Aluminium U Verfahren zum Herstellen von Behaeltern wie Kochtoepfe, Wasserkessel u. dgl. mit verstaerktem Boden
DE2315832A1 (de) * 1973-03-29 1974-10-03 Wmf Wuerttemberg Metallwaren Verfahren zum herstellen von kochgeschirren
FR2387706A1 (fr) * 1977-04-18 1978-11-17 Carnaud Sa Procede pour la fabrication de boites metalliques, et boites metalliques obtenues
US4527413A (en) * 1982-08-13 1985-07-09 Verson Allsteel Press Company Apparatus for drawing heavy wall shells with a multi-step inside edge
US4562719A (en) * 1983-09-23 1986-01-07 Verson Allsteel Press Company Method for drawing heavy wall shells with a multi-step inside edge
JP3579936B2 (ja) * 1994-11-21 2004-10-20 トヨタ自動車株式会社 有底筒状製品の成形方法
JP2615529B2 (ja) * 1995-05-31 1997-05-28 松下電器産業株式会社 電池用缶ならびにその製造法
IT1297736B1 (it) * 1997-11-28 1999-12-20 Attrezzeria Mv & C Snc Stampo di imbutitura e coniatura per la fabbricazione di recipienti metallici e simili
JP3594845B2 (ja) 1999-08-10 2004-12-02 株式会社不二越 増肉プレス加工法
JP3389562B2 (ja) * 2000-07-28 2003-03-24 アイシン高丘株式会社 車輌用衝突補強材の製造方法
JP4607495B2 (ja) * 2004-06-10 2011-01-05 ユニプレス株式会社 プレス成形品の成形方法及び成形装置
JP2007014978A (ja) * 2005-07-06 2007-01-25 Nissan Motor Co Ltd 成形部品の製造方法と装置
DE102005061354A1 (de) * 2005-12-21 2007-06-28 Continental Teves Ag & Co. Ohg Kolben für eine hydraulische Bremse und Verfahren zur Herstellung
JP4938715B2 (ja) * 2008-04-01 2012-05-23 株式会社丸順 増肉プレス製品の製造方法
CN101637795B (zh) * 2008-08-01 2010-12-22 王勇 一种铝锅的生产方法
JP5223619B2 (ja) 2008-11-20 2013-06-26 日産自動車株式会社 プレス成形品、プレス成形品の製造方法および製造装置
JP5262872B2 (ja) 2009-03-13 2013-08-14 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 段付カップ状部品の成形装置及び成形方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140143811A (ko) 2014-12-17
US20150093591A1 (en) 2015-04-02
CN104334293A (zh) 2015-02-04
CN104334293B (zh) 2016-11-23
JP2015516301A (ja) 2015-06-11
US9919351B2 (en) 2018-03-20
EP2834025A1 (de) 2015-02-11
WO2013149938A1 (de) 2013-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6155321B2 (ja) 成形プロセスでポット形状部品を製造する方法
WO2017006830A1 (ja) 突起部成形装置、突起部成形方法及び成形品
JP4935713B2 (ja) プレス品のせん断縁における成形可否判別方法
US20120312066A1 (en) Method of Forming a Metal Container
JP6673760B2 (ja) 突起部成形装置、突起部成形方法
KR20090039732A (ko) 컨테이너 제조 방법
US20190224740A1 (en) Forging device
JPH08257660A (ja) 成形金属缶を製造する方法
JP5833261B1 (ja) 金属端部断面外周の加工方法及び該加工方法によって得られる金属部品と他部材との接合方法
US20070051156A1 (en) Manufacturing method for an annular member and a pronged annular member
CN113365752A (zh) 冲压部件的制造方法以及坯料的制造方法
CN107649629A (zh) 大高径比镁合金棒料消除各向异性的大塑形变形制坯方法
CN105073296A (zh) 切断的端部表面的改进方法
JP2010058142A (ja) シャープエッジを備えた筒状金属部品のプレス成形方法
JP2015139783A (ja) プレス成形方法
JP4775235B2 (ja) 内歯鍛造品の製造方法
US10118211B2 (en) Method and device for forming a collar on a workpiece
JP5979164B2 (ja) プレス成形方法
RU2572687C1 (ru) Способ получения стальных поковок полукорпусов шаровых кранов
JP5598434B2 (ja) 成形部材の製造方法
RU2590807C2 (ru) Способ отбортовки отверстий в листовом материале
JP5234622B2 (ja) 金属板の張出し加工方法
JP2005186113A (ja) 金属板のプレス成形方法
RU2635990C2 (ru) Способ штамповки детали полусферической формы из труднодеформируемого титанового сплава вт6-с в одном штампе
RU2443498C2 (ru) Способ концентричного углового прессования деталей типа стаканов или чаш

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160115

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161115

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170215

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170509

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170605

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6155321

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees