JP6809530B2 - 剪断加工方法 - Google Patents
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Description
パンチは、その刃先に、2個の突起を有し、
前記被加工材の溶接部の全部又は一部が、前記パンチの2個の突起の間に位置することを特徴とする剪断加工方法。
0<S≦6×S'・・・(1)
前記2個の突起の対向する辺と、前記稜線と、前記2個の突起の先端間を結ぶ線とで囲まれる面積Sが、下記式(2)であり、
それぞれの突起において、他方の突起と対向する辺と、前記稜線と、突起の先端から前記稜線に下ろした垂線とで囲まれる面積S'が、下記式(3)であり、
下記式(2)の値と下記式(3)の値が、下記式(1)を満たすことを特徴とする(8)に記載の剪断加工方法。
0<S≦6×S'・・・(1)
S=(L+D)×H/2={L+(L+2×H×tan(θ))}×H/2・・・(2)
S'=H×{H×tan(θ)}/2・・・(3)
0.8×d≦D≦3.0×d
H:突起の高さ(mm)
L:2個の突起の基端部の間隔(mm)
θ:それぞれの突起において、他方の突起と対向する辺と、当該突起の先端から前記稜線に下ろした垂線により形成される角度(°)
D:2個の突起の先端の中心の間隔(mm)
d:溶接部の幅(mm)
0<S≦6×S'・・・(1)
突起間の面積Sは、0超であれば拘束効果が得られる。一方、突起間の面積Sが6×S'を超えても、上記拘束効果が十分に発現しないので、突起間の面積Sは6×S'以下が好ましい。
2×S'≦S≦6×S'・・・(1)’
より好ましくは3×S'以上である。
また、上限についても、拘束効果を確実に発現させるためには、より好ましくは5×S'以下にするとよい。
S=(L+D)×H/2={L+(L+2×H×tan(α/2))}・H/2
S'=H×{H×tan(α/2)}/2
0.8×d≦D≦3.0×d
H:突起の高さ(mm)
L:突起の基端部の間隔(mm)
α 突起の一対のテーパ面がなす角度(°)
D:突起の先端の中心の間隔(mm)
d:溶接部の幅(mm)
S=(L+D)×H/2={L+(L+2×H×tan(θ))}×H/2・・・(2)
S'=H×{H×tan(θ)}/2・・・(3)
0.8×d≦D≦3.0×d
H:突起の高さ(mm)
L:2個の突起の基端部の間隔(mm)
θ:それぞれの突起において、他方の突起と対向する辺と、当該突起の先端から前記稜線に下ろした垂線により形成される角度(°)
D:2個の突起の先端の中心の間隔(mm)
d:溶接部の幅(mm)
2×S'≦S≦6×S'・・・(1)’
S=D×(H1+H2)×1/2−(S’1+S’2)
=(H1cosθ1+L+H2cosθ2)×(H1+H2)×1/2−[H1×{H1×tan(θ1)}×1/2+H2×{H2×tan(θ2)}×1/2]・・・(4)
S’=1/2×(S’1+S’2)
=1/2×[H1×{H1×tan(θ1)}×1/2+H2×{H2×tan(θ2)}×1/2]・・・(5)
0.8×d≦D≦3.0×d・・・(6)
H1、H2:それぞれの突起の高さ(mm)
L:2個の突起の基端部の間隔(mm)
θ1、θ2:それぞれの突起において、他方の突起と対向する辺と、当該突起の先端から前記稜線に下ろした垂線により形成される角度(°)
d:溶接部の幅(mm)
D:2個の突起の先端の中心の間隔(mm)であり、下記式で表される。
D=H1cosθ1+L+H2cosθ2・・・(7)
2×S'≦S≦6×S'・・・(1)’
板厚1.4mmの780MPa級鋼板と、板厚1.6mmの1180MPa級鋼板を溶接して被加工材(段差幅Δt=0.2mm、以下「78−118材」という。)を製造し、78−118材を、図1〜3に示す剪断加工装置(パンチの刃先に2個の突起)で剪断加工した。
1a 薄い金属板
1b 厚い金属板
2 パンチ
2a、2b、2c 突起
2b'、2c' 突起の先端
3 ダイ
8 ストッパー
9 溶接部
9a、9b 熱影響部
10 剪断加工装置
22b、22b’ 突起のテーパ面
22c、22c’ 突起のテーパ面
23b、23c 突起の基端部
t1、t2 金属板の板厚
d 溶接部の幅
Δt 溶接部の段差幅
s1、s2 突起の刃先の当接点
L 突起の基端部の間隔
D 2個の突起の先端の中心の間隔
H 突起の高さ
W、Wb、Wc 突起の基端部の幅
α 突起の一対のテーパ面のなす角度
Claims (14)
- 少なくともダイ、ストッパー及びパンチを有する剪断加工装置を用いて、2枚の金属板を溶接して得られる被加工材の溶接部に交叉するように剪断する剪断加工方法であって、
パンチは、その刃先に、2個の突起を有し、
前記被加工材の溶接部の全部又は一部が、前記パンチの2個の突起の間に位置し、
前記2個の突起に挟まれた前記溶接部を含む部分を前記ダイ側に歪ませて湾曲させた状態で前記被加工材を剪断することを特徴とする剪断加工方法。 - 前記2個の突起は前記パンチの端部から離間した位置に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の剪断加工方法。
- 前記2個の突起が、パンチの切刃がなす稜線とパンチの移動方向とでなす断面において、パンチの基端部から突起の先端に向かい、互いに対向する辺が離間してゆくことを特徴とする請求項1又は2に記載の剪断加工方法。
- 前記2個の突起の先端の形状が、前記パンチの切刃がなす稜線と前記パンチの移動方向とでなす断面において、いずれも、平坦状、円弧状、又は、斜面状であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の剪断加工方法。
- 前記2個の突起の先端の形状が、前記パンチの切刃がなす稜線と前記パンチの移動方向とでなす断面において、それぞれ、平坦状、円弧状、又は、斜面状であり、かつ、異なることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の剪断加工方法。
- 前記2個の突起が、被加工材の溶接部に平行な方向において、同じ高さで形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の剪断加工方法。
- 前記2個の突起が、被加工材の溶接部に平行な方向において、漸減する高さで形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の剪断加工方法。
- 前記2個の突起の先端の間隔D(mm)が、溶接部の幅d(mm)に対し、0.8×d以上3.0×d(mm)以下であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の剪断加工方法。
- 前記パンチの切刃がなす稜線と前記パンチの移動方向とでなす断面において、前記2個の突起の対向する辺と、前記稜線と、前記2個の突起の先端間を結ぶ線とで囲まれる面積であるSと、それぞれの突起において、他方の突起と対向する辺と、前記稜線と、突起の先端から前記稜線に下ろした垂線とで囲まれる面積の合計の1/2であるS'が、下記式(1)を満たすことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の剪断加工方法。
0<S≦6・S'・・・(1) - 前記2個の突起の形状が、前記パンチの移動方向に平行な軸に対して対称であり、
前記2個の突起の対向する辺と、前記稜線と、前記2個の突起の先端間を結ぶ線とで囲まれる面積Sが、下記式(2)であり、
それぞれの突起において、他方の突起と対向する辺と、前記稜線と、突起の先端から前記稜線に下ろした垂線とで囲まれる面積S'が、下記式(3)であり、
下記式(2)の値と下記式(3)の値が、下記式(1)を満たすことを特徴とする請求項9に記載の剪断加工方法。
0<S≦6×S'・・・(1)
S=(L+D)×H/2={L+(L+2×H×tan(θ))}×H/2・・・(2)
S'=H×{H×tan(θ)}/2・・・(3)
0.8×d≦D≦3.0×d
H:突起の高さ(mm)
L:2個の突起の基端部の間隔(mm)
θ:それぞれの突起において、他方の突起と対向する辺と、当該突起の先端から前記稜線に下ろした垂線により形成される角度(°)
D:2個の突起の先端の中心の間隔(mm)
d:溶接部の幅(mm) - 前記面積Sが、前記面積S’の2倍以上であることを特徴とする請求項9又は10に記載の剪断加工方法。
- 前記角度θが5°以上80°以下であることを特徴とする請求項10に記載の剪断加工方法。
- 前記2個の突起の形状が、二等辺三角形であることを特徴とする請求項9〜12のうちいずれか1項に記載の剪断加工方法。
- 前記パンチとダイのクリアランスが、被加工材の厚さの0.5〜30%であることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の剪断加工方法。
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