JP6531819B2 - バーリング加工方法 - Google Patents
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Description
本実施形態のバーリング加工方法では、まず1回目のプレス工程として板状部材に対して打抜き加工を行う。これにより、図3に示すような穴径Φ1の打抜き穴2を有する中間品1が得られる。なお、このときの穴径Φ1は、図1のような従来のバーリング加工における打抜き穴52の穴径よりも小さくなっている。
次に、図4に示すように本実施形態の2回目のプレス工程として、筒状のパンチ5を用いて打抜き穴2の周辺部をプレスし、打抜き穴2の穴拡げ加工を行う。これにより、穴径Φ2の打抜き穴3を有する中間品1が得られる。この中間品1は、穴拡げ前の打抜き穴2の周辺部が押し拡げられることによって打抜き穴3の周辺部のひずみが大きくなっている。以下の説明においては、打抜き穴3の周辺部のひずみが大きくなっている部分のことを“ひずみ集中部”という。
穴拡げ工程の終了後、本実施形態の3回目のプレス工程として、打抜き穴3の周辺部をプレスして打ち抜く打抜き加工を行う。これにより、図5に示すような穴径Φ3の打抜き穴8を有する中間品1が得られる。なお、本明細書では、穴拡げ工程後に打抜き加工を再度行う本工程を“再打抜き工程”という。また、以下の説明においては、再打抜き工程で形成される打抜き穴を“再打抜き穴”という。
再打抜き工程の終了後、本実施形態の4回目のプレス工程として、図6に示すように再打抜き穴8の周辺部を押し込み、縦壁相当部4(図5)を起こすようにして縦壁9を形成するバーリング成形加工を行う。これにより、図6に示すような穴径Φ4のバーリング穴10が形成された最終形状のプレス部品が得られる。
本発明に係る実施例として、板厚3.0mmで、引張強さが780MPa級の鋼板を使用し、直径180mmのブランクに対してバーリング成形試験を実施した。
次に、比較例1として、実施例1と同一材料、同一サイズのブランクを用いてバーリング成形試験を実施した。まず、1回目のプレス工程では、上記実施例1と同一形状となるように直径47mmの打抜き穴を形成した。その後、2回目のプレス工程として、直径70mmのバーリングパンチを用いてプレス成形を行った。得られた部材について実施例1と同様に評価したところ、比較例1では、バーリング割れが発生していた。また、割れが発生していない部位のひずみは40%と高いことがわかった。
比較例2として、実施例1と同一材料、同一サイズのブランクを用い、特許文献1に記載の加工方法で成形試験を実施した。まず、1回目のプレス工程では、筒状の直径60mmのパンチおよび肩半径3mmのダイスで構成されるプレス金型を用いて、12mmのストロークによる張り出し加工を行った。しかしながら、比較例2では、1回目のプレス工程において素材の底面肩部に割れが発生し、それ以上加工を続けることができず、バーリングを形成することができなかった。
次に、実施例1と同一材料、同一サイズのブランクを用い、素材に形成された打抜き穴の仕上げ加工として機械加工を施してプレス成形試験を実施した。打抜き穴に対して機械加工を施すこと以外の条件は実施例1と同様の条件である。その結果、機械加工を施さなかった加工品に比べて、バーリング加工後の製品端面に発生する微小クラックが少ないことが確認された。実施例2の結果によれば、打抜き工程および再打抜き工程の少なくともいずれか一方においては、バリ等を除去する仕上げ加工として機械加工やレーザー加工を施すことが好ましいことがわかる。
2 打抜き穴
3 穴拡げ後の打抜き穴
4 縦壁相当部
5 パンチ
6 ダイス
7 ホルダー
8 再打抜き穴
9 縦壁
10 バーリング穴
51 金属板
52 打抜き穴
53 縦壁
H1 縦壁相当部の高さ
H2 再打抜き後の縦壁相当部の高さ
H3 縦壁高さ
S 打抜き穴形成面
P 基準面
RD ダイスの肩半径
RP パンチの肩半径
Φ1 打抜き穴の径
Φ2 穴拡げ後の打抜き穴の径
Φ3 再打抜き穴の径
Φ4 バーリング穴の径
θ 縦壁角度
θ0 縦壁相当部の角度
Claims (7)
- 板状部材のバーリング加工方法であって、
前記板状部材の打抜き加工を行う打抜き工程と、
前記打抜き工程で形成された打抜き穴の周囲の板状部材をダイスとホルダーで挟持して固定した状態で穴拡げ加工を行う穴拡げ工程と、
前記穴拡げ工程において押し拡げられた打抜き穴の周辺部に対して再度打抜き加工を行う再打抜き工程と、
前記再打抜き工程で形成された打抜き穴である再打抜き穴の周辺部を押込んで縦壁を形成するバーリング成形工程とを有し、
前記穴拡げ工程で形成される、前記縦壁に相当する部分を縦壁相当部と称し、前記ダイスと前記ホルダーで挟持された前記板状部材の固定位置における水平面を基準面と称したとすると、前記穴拡げ工程において、前記縦壁相当部と前記基準面とのなす角θ 0 が、前記縦壁と前記基準面とのなす角θに対して20〜70%の角度となるようにプレス成形を行う。 - 請求項1に記載のバーリング加工方法において、
前記再打抜き工程で、前記穴拡げ工程終了後の打抜き穴の形成面を残すように該打抜き穴の周辺部を打抜く。 - 請求項1又は2に記載のバーリング加工方法において、
前記板状部材は高張力鋼板である。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載のバーリング加工方法において、
前記板状部材は熱延鋼板である。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載のバーリング加工方法において、
前記バーリング成形工程で縦壁角度が垂直となるように前記縦壁を形成する。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載のバーリング加工方法において、
前記打抜き工程で、前記打抜き穴の仕上げ加工として機械加工およびレーザー加工の少なくともいずれか一方を行う。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載のバーリング加工方法において、
前記再打抜き工程で、前記再打抜き穴の仕上げ加工として機械加工およびレーザー加工の少なくともいずれか一方を行う。
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