JP7075055B2 - Drawing equipment and drawing method - Google Patents

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  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Description

本開示は、絞り加工装置及び絞り加工方法に関する。 The present disclosure relates to a drawing machine and a drawing method.

金属の加工方法には、従来より種々の加工方法が提案されている。
例えば、プレス加工が挙げられる。プレス加工とは、金型を含む一対の工具の間に金属等のブランク材を挟んで、ブランク材に対して金型方向へ圧力を加えることで、ブランク材を金型の形状に加工する加工方法である。
プレス加工の一種として、絞り加工が知られている。絞り加工とは、金属板成形法の一種で、図7に示すように、ブランク材として一枚の金属板を用い、円筒、角筒、円錐等様々な形状の底付き容器を成形する加工法である。絞り加工を用いることで、つなぎ目の無い容器形状の金属を成形することができる。
As a metal processing method, various processing methods have been conventionally proposed.
For example, press working can be mentioned. Pressing is a process in which a blank material such as metal is sandwiched between a pair of tools including a die and pressure is applied to the blank material in the direction of the die to process the blank material into the shape of a die. The method.
Drawing is known as a type of press working. Drawing is a type of metal plate forming method. As shown in FIG. 7, a processing method for forming a bottomed container having various shapes such as a cylinder, a square cylinder, and a cone by using a single metal plate as a blank material. Is. By using drawing processing, it is possible to form a seamless container-shaped metal.

絞り加工法に用いられる金属としては、例えば、チタン、チタン合金、アルミニウム、鉄、ステンレス、銅、マグネシウム等が挙げられる。中でも、チタン及びチタン合金等の高耐食性、高強度、低比重等の性質を有する金属は、幅広い分野での適用が期待されており、その加工について、種々の検討がされている。 Examples of the metal used in the drawing method include titanium, titanium alloy, aluminum, iron, stainless steel, copper, magnesium and the like. Among them, metals having properties such as high corrosion resistance, high strength, and low specific density, such as titanium and titanium alloys, are expected to be applied in a wide range of fields, and various studies have been made on their processing.

例えば特許文献1には、チタン合金素材を、大気中で700℃~1000℃に加熱保持してある金型にセットした後、即時に20mm/分以下の速度で鍛造することを特徴とするチタン合金製品の成形方法が記載されている。 For example, Patent Document 1 is characterized in that a titanium alloy material is set in a die heated and held at 700 ° C. to 1000 ° C. in the atmosphere and then immediately forged at a speed of 20 mm / min or less. The molding method of the alloy product is described.

特開平6-142810号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-142810

化学的に活性な金属(例えば、チタン、チタン合金等)は、プレス加工では金型との間に凝着が発生する場合がある。
従来、上記凝着を抑制するために、各種コーティングを施した金型と潤滑剤とを併用する方法、金属に窒化処理又は酸化処理を施す方法等の研究が行われてきたが、上記凝着の抑制は未だ解決されるに至っていない。
Chemically active metals (eg, titanium, titanium alloys, etc.) may adhere to the mold during press working.
Conventionally, in order to suppress the above-mentioned adhesion, studies have been conducted on a method of using a mold with various coatings and a lubricant in combination, a method of applying a nitriding treatment or an oxidation treatment to a metal, and the like. Suppression has not yet been resolved.

本発明者は、金型と金属との接触面に高圧がかかった状態で加工すると、金型と金属の接触面で摺動が発生し、この摺動が上記凝着の原因の一つであることを見出した。
特許文献1は特定の製品の鍛造を想定しており、上記特定の製品の鍛造は、そもそも金型と金属との間で摺動は生じにくい状況で行われると考えられ、特許文献1に記載のチタン合金製品の成形方法は適用できる範囲が非常に限定的なものになると推察される。
When the present inventor processes the contact surface between the mold and the metal under high pressure, sliding occurs on the contact surface between the mold and the metal, and this sliding is one of the causes of the above-mentioned adhesion. I found that there is.
Patent Document 1 assumes forging of a specific product, and it is considered that forging of the specific product is performed in a situation where sliding between the mold and the metal is unlikely to occur in the first place, and is described in Patent Document 1. It is presumed that the applicable range of the forming method for titanium alloy products is very limited.

本開示の実施形態が解決しようとする課題は、金属の金型への凝着を抑制できる絞り加工装置及び絞り加工方法を提供することである。 An object to be solved by the embodiment of the present disclosure is to provide a drawing machine and a drawing method capable of suppressing adhesion of a metal to a mold.

従来、プレスを用いた金属の絞り加工において、金型へ金属(特に純チタン、チタン合金等)の凝着が発生することが問題であった。凝着を防止する目的で、各種コーティングを施した金型と潤滑剤を併用した研究、窒化処理や酸化処理を施した金属に対して、各種コーティングを施した金型と潤滑剤を併用した研究等が行われてきたが、未だ金属の凝着抑制は困難である。 Conventionally, in the drawing process of metal using a press, there has been a problem that metal (particularly pure titanium, titanium alloy, etc.) adheres to the die. Research on the combined use of various coated molds and lubricants for the purpose of preventing adhesion, and research on the combined use of various coated molds and lubricants on metal that has been subjected to nitriding or oxidation treatment. However, it is still difficult to suppress metal adhesion.

本発明者は、金型と、ブランク材としての金属と、が高面圧条件下で摺動することが、金属が金型に凝着する主たる原因であると考え、本発明を創出した。 The present inventor considered that the sliding of the mold and the metal as a blank material under high surface pressure conditions is the main cause of the metal sticking to the mold, and created the present invention.

上記の目的を達成するための第1の発明である絞り加工装置は、
<1>金型と、前記金型にブランク材を介して配置され、ブランク材の、金型と接する面とは反対の面の少なくとも一部分に対し、圧力を加えてブランク材を支持するブランク支持材と、前記ブランク材の金型と接する面とは反対の面の一部分を押圧してブランク材を変形させる押圧部材と、前記ブランク支持材に、押圧部材の可動方向と平行な方向に、2Hz~8Hzの振動を付与する振動発生手段と、前記金型の内部に圧縮ガスを供給する圧縮ガス供給手段と、を備える。
The drawing machine, which is the first invention for achieving the above object, is
<1> A blank support that supports the blank material by applying pressure to at least a part of the mold and the surface of the blank material opposite to the surface in contact with the mold, which is arranged in the mold via the blank material. A pressing member that deforms the blank material by pressing a part of the surface opposite to the surface of the blank material that is in contact with the mold, and the blank support material at 2 Hz in a direction parallel to the movable direction of the pressing member. It is provided with a vibration generating means for applying a vibration of about 8 Hz and a compressed gas supplying means for supplying the compressed gas to the inside of the mold.

ブランク支持材に特定の周波数の振動を加えることで、ブランク材と金型との接触時間が低減される。これによって凝着の原因である摺動の持続時間を短縮できる。また、ブランク支持材に特定の周波数の振動を加えることで、ブランク材と金型との間に圧縮ガスが送り込まれるための空間を確保できる。上記確保した空間に圧縮ガスを供給することで、ブランク支持材の振動によって発生する、ブランク材と金型との衝突による衝撃を抑制することができる。以上によって、ブランク材の金型への凝着を軽減することができる。
金属表面には、例えば金属表面を保護することを目的として、大気酸化、陽極酸化等の酸化被膜を施すことがある。本開示の絞り加工装置は、大気酸化、陽極酸化等の異なる手法により金属表面に施された酸化被膜の剥離を抑制する効果にも優れる。結果として、酸化被膜が施された金属の金型への凝着抑制の効果に優れたものとなる。
By applying vibration of a specific frequency to the blank support material, the contact time between the blank material and the mold is reduced. As a result, the duration of sliding, which is the cause of adhesion, can be shortened. Further, by applying vibration of a specific frequency to the blank support material, it is possible to secure a space for the compressed gas to be sent between the blank material and the mold. By supplying the compressed gas to the secured space, it is possible to suppress the impact caused by the vibration of the blank support material due to the collision between the blank material and the mold. As a result, it is possible to reduce the adhesion of the blank material to the mold.
The metal surface may be coated with an oxide film such as atmospheric oxidation or anodizing for the purpose of protecting the metal surface, for example. The drawing device of the present disclosure is also excellent in the effect of suppressing peeling of the oxide film applied to the metal surface by different methods such as atmospheric oxidation and anodizing. As a result, the effect of suppressing the adhesion of the metal having the oxide film to the mold becomes excellent.

<2> <1>において、前記押圧部材は、前記可動方向と直交する断面の形状が円形であり、前記ブランク材は、前記可動方向と直交する平面と平行な面の形状が円形であり、押圧部材の直径に対するブランク材の直径の比が2以上の条件において、金型の屈曲部における全ての面において任意に選択された、下記式1を満たす測定面の面積に対する絞り加工終了後の金型のブランク材が凝着した部分の合計の面積の比率が、0.2%以下とすることができる。
測定面の面積=Y×0.75Y (式1)
式1中、Yは金型の周方向と直交する方向における屈曲部の幅長(mm)を表す。
本開示において、屈曲部とは、図3に示す通り、金型の孔5Cの側壁5Eと、ブランク材が接触する面5Bと、の間の屈曲している領域を指す。
<2> In <1>, the pressing member has a circular cross-sectional shape orthogonal to the movable direction, and the blank material has a circular surface shape parallel to a plane orthogonal to the movable direction. Under the condition that the ratio of the diameter of the blank material to the diameter of the pressing member is 2 or more, the gold after the drawing process is completed for the area of the measurement surface satisfying the following formula 1 which is arbitrarily selected for all the surfaces in the bent portion of the mold. The ratio of the total area of the portions where the blank material of the mold is adhered can be 0.2% or less.
Area of measurement surface = Y × 0.75Y (Equation 1)
In Equation 1, Y represents the width length (mm) of the bent portion in the direction orthogonal to the circumferential direction of the mold.
In the present disclosure, the bent portion refers to a bent region between the side wall 5E of the hole 5C of the mold and the surface 5B with which the blank material comes into contact, as shown in FIG.

<3> <1>又は<2>において、ブランク材としては純チタン又はチタン合金を好適に挙げることができる。中でも純チタンは凝着を発生させやすい。
本開示の一実施形態によれば、凝着を起こしやすい純チタンをブランク材として用いた場合でも、優れた効果を奏することができる。
<3> In <1> or <2>, pure titanium or a titanium alloy can be preferably mentioned as the blank material. Among them, pure titanium tends to cause adhesion.
According to one embodiment of the present disclosure, even when pure titanium, which easily causes adhesion, is used as a blank material, an excellent effect can be obtained.

<4> <1>~<3>において、圧縮ガスの温度は、-15℃~25℃であることが好ましい。絞り成形中には、金属と金型の間に摩擦熱が発生し、この摩擦熱が凝着を亢進させるところ、ガスの温度を-15℃~25℃とすることで、上記摩擦熱を抑制し、凝着をより抑制することができる。 <4> In <1> to <3>, the temperature of the compressed gas is preferably −15 ° C. to 25 ° C. During drawing molding, frictional heat is generated between the metal and the mold, and this frictional heat promotes adhesion. By setting the gas temperature to -15 ° C to 25 ° C, the frictional heat is suppressed. However, adhesion can be further suppressed.

<5> <1>~<4>において、圧縮ガスの圧力は、0.2MPa~0.8MPaとすることができる。これによって、成形体のしわの発生を良好に抑制することができる。 <5> In <1> to <4>, the pressure of the compressed gas can be 0.2 MPa to 0.8 MPa. This makes it possible to satisfactorily suppress the occurrence of wrinkles in the molded product.

<6> <1>~<5>において、ブランク材は、表面が酸化された材料であることが好ましい。例えば500℃~600℃の温度で大気酸化、又は、15V~60Vの電圧で陽極酸化されているブランク材が好ましい。ブランク材に施された酸化被膜により、ブランク材を保護することができるところ、本開示の一実施形態は、ブランク材の表面に施された酸化被膜の剥離を抑制することができるため、ブランク材の凝着をより抑制することができる。 <6> In <1> to <5>, the blank material is preferably a material whose surface is oxidized. For example, a blank material that is atmospherically oxidized at a temperature of 500 ° C. to 600 ° C. or anodized at a voltage of 15V to 60V is preferable. The blank material can be protected by the oxide film applied to the blank material. However, in one embodiment of the present disclosure, peeling of the oxide film applied to the surface of the blank material can be suppressed, so that the blank material can be protected. It is possible to further suppress the adhesion of.

<7> 第2の発明である絞り加工方法は、ブランク支持材と金型との間にブランク材を配置する工程と、前記ブランク支持材に対して、押圧部材の可動方向と平行な方向に、2Hz~8Hzの振動を付与し、前記金型の内部に圧縮ガスを供給し、かつ、前記ブランク支持材によってブランク材に圧力を加えて前記ブランク材を支持した状態で、前記ブランク材の前記金型と接する面とは反対の面の少なくとも一部分を前記押圧部材で押圧してブランク材を変形させる工程と、を有する。 <7> The drawing processing method according to the second invention includes a step of arranging the blank material between the blank support material and the die, and a direction parallel to the movable direction of the pressing member with respect to the blank support material. The blank material is supported by applying a vibration of 2 Hz to 8 Hz, supplying compressed gas to the inside of the mold, and applying pressure to the blank material by the blank support material to support the blank material. The present invention includes a step of pressing at least a part of a surface opposite to the surface in contact with the mold with the pressing member to deform the blank material.

<8> 絞り加工方法は、<1>~<6>のいずれか1つに記載の絞り加工装置を用いて絞り加工することができる。 <8> As the drawing method, the drawing can be performed using the drawing device according to any one of <1> to <6>.

本開示によれば、金属の金型への凝着を抑制できる絞り加工装置及び絞り加工方法を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a drawing device and a drawing method capable of suppressing adhesion of a metal to a mold.

本開示の絞り加工装置の一実施形態を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows one Embodiment of the drawing processing apparatus of this disclosure. 本開示における絞り加工装置又は絞り加工方法を用いて絞り加工しているところを説明するための金型の断面図である。It is sectional drawing of the mold for demonstrating the place where drawing is performed using the drawing apparatus or drawing method in this disclosure. 本開示における金型の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the mold in this disclosure. 本開示におけるブランク支持材の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the blank support material in this disclosure. 本開示における押圧部材の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the pressing member in this disclosure. 本開示における成形体の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the molded body in this disclosure. 従来から用いられてきた絞り加工方法によってブランク材を絞り加工しているところを説明するための金型の断面図である。It is sectional drawing of the mold for demonstrating the place where a blank material is drawn by the drawing method which has been conventionally used.

以下、図1~図6を参照して、本開示の絞り加工装置及び絞り加工方法の実施形態について具体的に説明する。但し、本開示においては、以下に示す実施形態に制限されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the drawing machine and the drawing method of the present disclosure will be specifically described with reference to FIGS. 1 to 6. However, the present disclosure is not limited to the embodiments shown below.

絞り加工装置100は、図1に示すように、金型5と、ブランク支持材7と、押圧部材9と、振動発生手段1と、圧縮ガス供給手段3と、を備える。 As shown in FIG. 1, the drawing device 100 includes a die 5, a blank support member 7, a pressing member 9, a vibration generating means 1, and a compressed gas supplying means 3.

金型5は、図3に示すように、内部に孔5Cを有し、孔5Cの金型5と接するようにしてブランク材が配置される側の開口端に、屈曲部5Dを有することができる。金型5と接するように配置されたブランク材11を、押圧部材9を用いて上記孔5Cに沿って絞ることで、所望の形状の成形体に加工することができる。
絞り加工を行う上で、凝着は屈曲部5Dにおいて最も顕著に発生しやすい。
金型5の孔の形状によって、成形体の形状を種々選択することができる。本開示における金型5の孔の形状として、例えば、円錐形状、角錐形状、円筒形状、角筒形状等が挙げられる。
金型5の材質としては、特に制限はないが、例えば、SKD11、SKD61、超硬合金等が挙げられる。
As shown in FIG. 3, the mold 5 has a hole 5C inside, and has a bent portion 5D at the open end on the side where the blank material is arranged so as to be in contact with the mold 5 of the hole 5C. can. The blank material 11 arranged so as to be in contact with the mold 5 can be processed into a molded body having a desired shape by squeezing the blank material 11 along the hole 5C using the pressing member 9.
In drawing, adhesion is most likely to occur in the bent portion 5D.
Various shapes of the molded body can be selected depending on the shape of the holes in the mold 5. Examples of the shape of the hole of the mold 5 in the present disclosure include a conical shape, a pyramid shape, a cylindrical shape, a square cylinder shape, and the like.
The material of the mold 5 is not particularly limited, and examples thereof include SKD11, SKD61, and cemented carbide.

ブランク支持材7は、図4に示すように、孔7Aを有し、図2に示すように、金型5との間にブランク材11を配置する際に、ブランク材11を支持する。また、ブランク材11の金型5と接する面とは反対の面の少なくとも一部分に対し、圧力を加える。これによって、成形体のしわの発生を抑制することができる。
ブランク支持材7は、押圧部材9が通過するための孔7Aを有するため、上記孔7Aを押圧部材9が通過し、ブランク材11を押圧することで、絞り加工を行う。
The blank support material 7 has holes 7A as shown in FIG. 4, and supports the blank material 11 when the blank material 11 is arranged between the blank support material 7 and the mold 5 as shown in FIG. Further, pressure is applied to at least a part of the surface of the blank material 11 opposite to the surface in contact with the mold 5. This makes it possible to suppress the occurrence of wrinkles in the molded product.
Since the blank support member 7 has a hole 7A for the pressing member 9 to pass through, the pressing member 9 passes through the hole 7A and presses the blank material 11 to perform drawing.

ブランク支持材7がブランク材11に与える力(BHF:Blank Holding Force)は、ブランク材11の材質、寸法等によって適宜調整できるが、200N~500Nが好ましい。BHFが200N以上であることで、ブランク材11に発生するしわを良好に抑制できる。BHFが500N以下であることで、ブランク材と金型5の間の面圧を抑制し、凝着量を低減することができる。また、ブランク材11に発生する割れを良好に抑制することができる。
上記の観点から、本開示において対象とするブランク材11においては、BHFは220N~450Nがより好ましく、230N~420Nがさらに好ましい。
The force (BHF: Blank Holding Force) exerted by the blank support material 7 on the blank material 11 can be appropriately adjusted depending on the material, dimensions, etc. of the blank material 11, but 200 N to 500 N is preferable. When the BHF is 200 N or more, wrinkles generated in the blank material 11 can be satisfactorily suppressed. When the BHF is 500 N or less, the surface pressure between the blank material and the mold 5 can be suppressed, and the amount of adhesion can be reduced. In addition, cracks generated in the blank material 11 can be satisfactorily suppressed.
From the above viewpoint, in the blank material 11 which is the subject of the present disclosure, the BHF is more preferably 220N to 450N, further preferably 230N to 420N.

ブランク支持材7は、図4に示すように、内部に孔7Aを有する円柱形とすることができる。
ブランク支持材7の外径7Rは、ブランク支持材7と同サイズの値が望ましい。
ブランク支持材7の内径7rは、内径7rを通過する押圧部材9の通過を阻害しない値が望ましい。
ブランク支持材7の厚み7hは、特に制限はないが、例えば、1cm~10cmとすることができる。
ブランク支持材7の材質は、特に制限はないが、例えば、SKD11、SKD61、超硬合金等が挙げられる。
As shown in FIG. 4, the blank support member 7 can have a cylindrical shape having holes 7A inside.
It is desirable that the outer diameter 7R of the blank support material 7 has the same size as that of the blank support material 7.
The inner diameter 7r of the blank support member 7 is preferably a value that does not obstruct the passage of the pressing member 9 passing through the inner diameter 7r.
The thickness 7h of the blank support material 7 is not particularly limited, but may be, for example, 1 cm to 10 cm.
The material of the blank support material 7 is not particularly limited, and examples thereof include SKD11, SKD61, and cemented carbide.

押圧部材9は、図5に示すように、例えば略円筒形状とすることができ、胴体部9Bを有し、胴体部9Bにブランク材11を押圧するための押圧面9Aを備えることができる。押圧部材9は、図2に示すように、ブランク支持材7に、押圧部材9の可動方向と平行な方向に、2Hz~8Hzの振動を付与し、金型5の内部に圧縮ガスを供給し、ブランク材11の金型5と接する面とは反対の面の少なくとも一部分に対し、圧力を加えた状態で、ブランク材11の金型5と接する面とは反対の面の一部分を押圧してブランク材11を金型5の孔5Cに沿って絞ることで加工するためのものである。 As shown in FIG. 5, the pressing member 9 may have a substantially cylindrical shape, for example, may have a body portion 9B, and the body portion 9B may be provided with a pressing surface 9A for pressing the blank material 11. As shown in FIG. 2, the pressing member 9 applies a vibration of 2 Hz to 8 Hz to the blank support member 7 in a direction parallel to the movable direction of the pressing member 9, and supplies compressed gas to the inside of the mold 5. , A part of the surface of the blank material 11 opposite to the surface in contact with the mold 5 is pressed while pressure is applied to at least a part of the surface of the blank material 11 opposite to the surface in contact with the mold 5. This is for processing the blank material 11 by squeezing it along the hole 5C of the mold 5.

押圧部材9の材質は、特に制限はないが、例えば、SKD11、SKD61、超硬合金等が挙げられる。 The material of the pressing member 9 is not particularly limited, and examples thereof include SKD11, SKD61, and cemented carbide.

押圧部材9の形状としては、所望の成形体の形状に合わせて適宜選択することができる。例えば、円筒形状、角筒形状等が挙げられる。 The shape of the pressing member 9 can be appropriately selected according to the shape of the desired molded body. For example, a cylindrical shape, a square cylinder shape, and the like can be mentioned.

押圧部材9がブランク材11を押圧する際の速度(パンチスピード)、及び、荷重の最大値(最大パンチロード)は、ブランク材11の摺動特性、変形特性等によって適宜調整できる。 The speed (punch speed) when the pressing member 9 presses the blank material 11 and the maximum value of the load (maximum punch load) can be appropriately adjusted depending on the sliding characteristics, deformation characteristics, and the like of the blank material 11.

押圧部材9がブランク材11を押圧する際の荷重の最大値(最大パンチロード)は、ブランク材11の酸化膜の膜厚、加工条件等によって適宜調整できる。 The maximum value (maximum punch load) of the load when the pressing member 9 presses the blank material 11 can be appropriately adjusted depending on the film thickness of the oxide film of the blank material 11, the processing conditions, and the like.

振動発生手段1は、図2に示すように、ブランク支持材7に押圧部材9の可動方向と平行な方向に、以下の振動数の振動を付与するためのものである。
上記振動数としては、低周波の場合には2Hz~8Hzである。また、高周波の場合には上記振動数は50kHz~70kHzであることが好ましい。
これによって、ブランク材11と金型5との接触時間が低減され、凝着を抑制できる。また、ブランク材11と金型5の間に圧縮空気が円滑に送り込まれるための空間を確保できる。
上記空間を確保できる理由は以下のように推定される。
即ち、絞りを行う際に、押圧部材9による荷重部分は金型5内部に押し込まれる方向に力が加えられるため、ブランク支持材によって圧力が加えられる部分については金型5内部と略反対方向にブランク材11自身が発生させる付勢力が働くと考えられる。この点から、ブランク支持材に振動を付与することで、金型5とブランク材11の間の空間を良好に確保することができると考えられる。
As shown in FIG. 2, the vibration generating means 1 is for applying vibrations having the following frequencies to the blank support member 7 in a direction parallel to the movable direction of the pressing member 9.
The frequency is 2 Hz to 8 Hz in the case of a low frequency. Further, in the case of high frequency, the frequency is preferably 50 kHz to 70 kHz.
As a result, the contact time between the blank material 11 and the mold 5 is reduced, and adhesion can be suppressed. Further, it is possible to secure a space between the blank material 11 and the mold 5 for the compressed air to be smoothly sent.
The reason why the above space can be secured is presumed as follows.
That is, when the drawing is performed, the load portion by the pressing member 9 is applied with a force in the direction of being pushed into the mold 5, so that the portion to which the pressure is applied by the blank support material is substantially opposite to the inside of the mold 5. It is considered that the urging force generated by the blank material 11 itself works. From this point, it is considered that the space between the mold 5 and the blank material 11 can be satisfactorily secured by applying vibration to the blank support material.

振動発生手段1により発生させる振動数は、低周波の場合には2Hz~8Hzである。2Hz以上であることで、1回の振動当たりの接触時間を減少させることができるため、ブランク材11の金型5に対する摺動を抑制することができる。8Hz以下であることで、しわを抑制するための適正なBHFを維持した状態で加工できる。
上記の観点から、振動数は4Hz~8Hzが好ましい。
また、高周波の場合には、振動数は50kHz~70kHzであることが好ましく、55kHz~65kHzであることがより好ましく、58kHz~62kHzであることがさらに好ましい。
The frequency generated by the vibration generating means 1 is 2 Hz to 8 Hz in the case of a low frequency. When the frequency is 2 Hz or higher, the contact time per vibration can be reduced, so that the sliding of the blank material 11 with respect to the mold 5 can be suppressed. When it is 8 Hz or less, it can be processed while maintaining an appropriate BHF for suppressing wrinkles.
From the above viewpoint, the frequency is preferably 4 Hz to 8 Hz.
Further, in the case of high frequency, the frequency is preferably 50 kHz to 70 kHz, more preferably 55 kHz to 65 kHz, and further preferably 58 kHz to 62 kHz.

また、振動発生手段1により発生させる振動数を2Hz~8Hzとすることで、上記の効果に加えて、より簡易な装置を用いて絞り加工することができる。
上記と同様の観点から、振動発生手段1により発生させる振動数を4Hz~8Hzとすることが好ましい。
Further, by setting the frequency generated by the vibration generating means 1 to 2 Hz to 8 Hz, in addition to the above effects, drawing can be performed using a simpler device.
From the same viewpoint as above, it is preferable that the frequency generated by the vibration generating means 1 is 4 Hz to 8 Hz.

振動発生手段1としては、ブランク支持材に上記の振動を付与できるものであれば特に制限はないが、例えばサーボモーター、油圧ポンプ、振動発生装置(例えば、バイブレーター、定常波発生器)等を用いてブランク支持材7を振動させる手段が挙げられる。具体的には、ブランク支持材を押圧部材の可動方向と平行な方向に可動させるサーボモーターを設け、上記サーボモーターによって、ブランク支持材を上述の振動数で振動させることができる。 The vibration generating means 1 is not particularly limited as long as it can apply the above vibration to the blank support material, but for example, a servo motor, a hydraulic pump, a vibration generator (for example, a vibrator, a standing wave generator) or the like can be used. A means for vibrating the blank support member 7 can be mentioned. Specifically, a servomotor that moves the blank support member in a direction parallel to the movable direction of the pressing member is provided, and the blank support member can be vibrated at the above-mentioned frequency by the servomotor.

特に、比較的高い周波数(例えば、58kHz~62kHz)を付与する場合には、振動発生装置(例えば、バイブレーター、定常波発生器等)を用いて振動させることが好ましい。 In particular, when a relatively high frequency (for example, 58 kHz to 62 kHz) is applied, it is preferable to vibrate using a vibration generator (for example, a vibrator, a standing wave generator, etc.).

圧縮ガス供給手段3は、図1及び図2に示すように、金型5の内部に圧縮ガスを供給するためのものである。これによって、振動発生手段1により生じた金型5とブランク材11の間の空間に圧縮ガスが送り込まれ、ブランク支持材7の振動によって発生する、金属と金型5との衝突による衝撃を抑制することができ、金属の金型5への凝着を軽減することができる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the compressed gas supply means 3 is for supplying the compressed gas to the inside of the mold 5. As a result, the compressed gas is sent into the space between the mold 5 and the blank material 11 generated by the vibration generating means 1, and the impact caused by the vibration of the blank support material 7 due to the collision between the metal and the mold 5 is suppressed. It is possible to reduce the adhesion of the metal to the mold 5.

圧縮ガスの温度は、低温であることが好ましい。絞り加工中にブランク材11と金型5との間で発生する摩擦熱は、ブランク材11の金型5への凝着を促進すると考えられ、圧縮ガスの温度が低温であることで、上記摩擦熱を奪い、凝着をより良好に抑制する事ができる。
本願において、低温とは、50℃以下の温度を指す。
圧縮ガスの温度は、具体的には-15℃~50℃であることが好ましい。
圧縮ガスの温度が-15℃以上であることで、摺動の妨げになるガス中の水分を除去でき、かつ、ブランク材11と金型5との間で発生する摩擦による発熱を抑制できる。
上記の観点から、圧縮ガスの温度は-15℃~25℃であることがより好ましい。
なお、圧縮ガスの温度は、例えばサーモメーター(例えば、防水型パーソナルサーモメーター、アズワン株式会社製)を用いて測定することができる。
The temperature of the compressed gas is preferably low. The frictional heat generated between the blank material 11 and the mold 5 during drawing is considered to promote the adhesion of the blank material 11 to the mold 5, and the temperature of the compressed gas is low, so that the above-mentioned It can take away frictional heat and suppress adhesion better.
In the present application, the low temperature refers to a temperature of 50 ° C. or lower.
Specifically, the temperature of the compressed gas is preferably −15 ° C. to 50 ° C.
When the temperature of the compressed gas is −15 ° C. or higher, the moisture in the gas that hinders sliding can be removed, and heat generation due to friction generated between the blank material 11 and the mold 5 can be suppressed.
From the above viewpoint, the temperature of the compressed gas is more preferably −15 ° C. to 25 ° C.
The temperature of the compressed gas can be measured using, for example, a thermometer (for example, a waterproof personal thermometer manufactured by AS ONE Corporation).

圧縮ガスの気圧は、ブランク材11によって適宜調整することができるが、0.1MPa~1.5MPaが好ましい。
圧縮ガスの気圧が0.1MPa以上であることで、良好に凝着を抑制できる。圧縮ガスの気圧が1.5MPa以下であることで、精緻な成形性を保持することができる。
上記の観点から、圧縮ガスの気圧は、0.1MPa~1.0MPaがより好ましく、0.2MPa~0.8MPaがさらに好ましい。
圧縮ガスの気圧は、例えばプレッシャーゲージ(例えば、普通形圧力計、長野計器株式会社製)を用いて測定することができる。
The atmospheric pressure of the compressed gas can be appropriately adjusted by the blank material 11, but is preferably 0.1 MPa to 1.5 MPa.
When the atmospheric pressure of the compressed gas is 0.1 MPa or more, adhesion can be satisfactorily suppressed. When the atmospheric pressure of the compressed gas is 1.5 MPa or less, precise moldability can be maintained.
From the above viewpoint, the atmospheric pressure of the compressed gas is more preferably 0.1 MPa to 1.0 MPa, further preferably 0.2 MPa to 0.8 MPa.
The atmospheric pressure of the compressed gas can be measured using, for example, a pressure gauge (for example, a normal pressure gauge, manufactured by Nagano Keiki Co., Ltd.).

圧縮ガス供給手段3は、上述の圧縮ガスを金型5の内部に供給できるものであれば特に制限はないが、例えば、コンプレッサーを用いてガスを所望の気圧まで圧縮し、圧縮したガスを金型5内部に供給する手段が挙げられる。 The compressed gas supply means 3 is not particularly limited as long as it can supply the above-mentioned compressed gas to the inside of the mold 5, but for example, the gas is compressed to a desired atmospheric pressure by using a compressor, and the compressed gas is gold. Means for supplying to the inside of the mold 5 can be mentioned.

ブランク材11は、図2に示すように、押圧部材9で押圧することによって加工され、所望の成形体を形成するための材料である。
本開示におけるブランク材11の形状としては、例えば、円形の平板形状のものを用いることができる。
As shown in FIG. 2, the blank material 11 is a material for forming a desired molded product by being processed by pressing with a pressing member 9.
As the shape of the blank material 11 in the present disclosure, for example, a circular flat plate shape can be used.

本開示におけるブランク材11は、特に制限はないが、金属を用いることができる。中でも、凝着を起こしやすく、本願の課題が顕在化される観点から、純チタン、チタン合金、アルミニウム又はステンレスが好ましく、純チタン又はチタン合金がより好ましく、純チタンが更に好ましい。 The blank material 11 in the present disclosure is not particularly limited, but a metal can be used. Of these, pure titanium, titanium alloy, aluminum or stainless steel is preferable, pure titanium or titanium alloy is more preferable, and pure titanium is even more preferable, from the viewpoint that adhesion is likely to occur and the problem of the present application becomes apparent.

ブランク材11は、表面に酸化被膜を施したものであってもよい。これによって、ブランク材11を保護することができ、凝着をより良好に抑制することができる。
ブランク材11に酸化被膜を施す方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、大気酸化、陽極酸化等の方法が挙げられる。
大気酸化とは、例えば、一定の温度の炉内において空気中の酸素により、金属表面にアナターゼ型の酸化被膜を形成する酸化被膜形成方法である。
陽極酸化とは、金属を陽極として通電し、陽極側の金属表面にルチル型の酸化被膜を形成する酸化被膜形成方法である。
本開示において、凝着抑制の観点からは、大気酸化が好ましい。
本願の課題がより顕在化され、本開示の絞り加工装置の効果がより明確に奏される観点からは、比較的弱い酸化被膜を形成する陽極酸化が好ましい。換言すれば、比較的弱い酸化被膜を形成する陽極酸化であっても、本開示の絞り加工装置を用いた場合には、酸化被膜の剥離を良好に防止し、ブランク材11の凝着を抑制できる。
The blank material 11 may have an oxide film on its surface. Thereby, the blank material 11 can be protected and the adhesion can be suppressed more satisfactorily.
As a method of applying an oxide film to the blank material 11, a known method can be used. For example, methods such as atmospheric oxidation and anodizing can be mentioned.
Atmospheric oxidation is, for example, an oxide film forming method for forming an anatase-type oxide film on a metal surface by oxygen in the air in a furnace at a constant temperature.
Anodizing is a method of forming an oxide film by energizing a metal as an anode to form a rutile-type oxide film on the metal surface on the anode side.
In the present disclosure, atmospheric oxidation is preferable from the viewpoint of suppressing adhesion.
From the viewpoint that the problems of the present application become more apparent and the effects of the drawing apparatus of the present disclosure are more clearly exhibited, anodizing that forms a relatively weak oxide film is preferable. In other words, even with anodizing that forms a relatively weak oxide film, when the drawing processing device of the present disclosure is used, peeling of the oxide film is satisfactorily prevented and adhesion of the blank material 11 is suppressed. can.

ブランク材11が円形の平板形状であり、かつ、押圧部材9が円筒形状である場合に、押圧部材9の直径(d)に対するブランク材11の直径(D)の比(絞り比:D/d)が2.0以上であることで、一般産業上の実用性を得られやすい。Dの値が大きい程、即ち、絞り比が大きい程、1回の絞りで成形体に破断を起こしやすく、絞り比は素材の絞り性の指標となり得る。 When the blank material 11 has a circular flat plate shape and the pressing member 9 has a cylindrical shape, the ratio of the diameter (D) of the blank material 11 to the diameter (d) of the pressing member 9 (aperture ratio: D / d). ) Is 2.0 or more, it is easy to obtain practicality in general industry. The larger the value of D, that is, the larger the drawing ratio, the more easily the molded product is broken by one drawing, and the drawing ratio can be an index of the drawing property of the material.

本開示の絞り加工装置を用いて製造される成形体の一実施形態は、図6に示すように、例えば、一方が閉塞された略円筒形状の成形体であって、他方の解放された開口部の周縁から筒外壁より外側に延びるフランジ部11Gを備えることができ、上記開口部の周縁と上記フランジ部11Gとの間に、屈曲した部分である屈曲部11Hを備えることができる。 One embodiment of a molded body manufactured using the drawing apparatus of the present disclosure is, for example, a substantially cylindrical molded body in which one is closed and the other is an open opening, as shown in FIG. A flange portion 11G extending from the peripheral edge of the portion to the outside of the outer wall of the cylinder can be provided, and a bent portion 11H which is a bent portion can be provided between the peripheral edge of the opening portion and the flange portion 11G.

本開示の絞り加工装置において、押圧部材9は、可動方向と直交する断面の形状が円形であり、ブランク材11は、可動方向と直交する平面と平行な面の形状が円形であり、押圧部材9の直径に対するブランク材11の直径の比が2以上の条件において、金型5の屈曲部5Dにおける全ての面において任意に選択された、下記式1を満たす測定面の面積に対する、絞り加工終了後の金型の、ブランク材11が凝着した部分の合計の面積の比率が、0.2%以下であることが好ましい。
測定面の面積=Y×0.75Y (式1)
式1中、Yは金型の周方向と直交する方向における屈曲部5Dの幅長(mm)を表す。
In the drawing apparatus of the present disclosure, the pressing member 9 has a circular cross-sectional shape orthogonal to the movable direction, and the blank material 11 has a circular surface shape parallel to the plane orthogonal to the movable direction. Under the condition that the ratio of the diameter of the blank material 11 to the diameter of 9 is 2 or more, the drawing process is completed for the area of the measurement surface satisfying the following formula 1 arbitrarily selected for all the surfaces in the bent portion 5D of the mold 5. It is preferable that the ratio of the total area of the portions where the blank material 11 is adhered to the latter mold is 0.2% or less.
Area of measurement surface = Y × 0.75Y (Equation 1)
In Equation 1, Y represents the width length (mm) of the bent portion 5D in the direction orthogonal to the circumferential direction of the mold.

凝着抑制の点から、上記式1を満たす測定面の面積に対する金型5のブランク材11が凝着した部分の面積の比率は、0.13%以下であることがより好ましい。 From the viewpoint of suppressing adhesion, the ratio of the area of the portion where the blank material 11 of the mold 5 is adhered to the area of the measurement surface satisfying the above formula 1 is more preferably 0.13% or less.

次に、本開示の絞り加工方法について詳細に説明する。 Next, the drawing processing method of the present disclosure will be described in detail.

本開示の絞り加工方法は、ブランク支持材7と金型5との間にブランク材11を配置する工程と、前記ブランク支持材7に、押圧部材9の可動方向と平行な方向に、2Hz~8Hzの振動を付与し、前記金型5の内部に圧縮ガスを供給し、前記ブランク材11の金型5と接する面とは反対の面の少なくとも一部分に対し、圧力を加えた状態で、前記ブランク材11の金型5と接する面とは反対の面の一部分を押圧部材9で押圧してブランク材11を変形させる工程と、を有する。 The drawing processing method of the present disclosure includes a step of arranging the blank material 11 between the blank support material 7 and the die 5, and 2 Hz to 2 Hz in a direction parallel to the movable direction of the pressing member 9 on the blank support material 7. A vibration of 8 Hz is applied, compressed gas is supplied to the inside of the mold 5, and pressure is applied to at least a part of the surface of the blank material 11 opposite to the surface in contact with the mold 5. The present invention includes a step of pressing a part of the surface of the blank material 11 opposite to the surface in contact with the mold 5 with the pressing member 9 to deform the blank material 11.

本開示の絞り加工方法は、本開示に係る絞り加工装置を用いてもよい。 As the drawing processing method of the present disclosure, the drawing processing apparatus according to the present disclosure may be used.

本開示の絞り加工方法の一実施形態を図1及び図2を参照して説明する。
まず、図1に示すブランク支持材7と金型5との間にブランク材11を配置する。
図1に示すように、ブランク材11をブランク支持材7上に配置する際、ブランク支持材7がサーボモーターにより駆動されて金型5に向けて接近移動すると、ブランク材11は金型5とブランク支持材との間に挟持されるように配置される。
An embodiment of the drawing method of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
First, the blank material 11 is arranged between the blank support material 7 and the mold 5 shown in FIG.
As shown in FIG. 1, when the blank material 11 is arranged on the blank support material 7, when the blank support material 7 is driven by the servomotor and moves closer to the mold 5, the blank material 11 becomes the mold 5. It is arranged so as to be sandwiched between the blank support material.

次に、図2に示す通り前記ブランク支持材7に、押圧部材9の可動方向と平行な方向に、2Hz~8Hzの振動を付与し、前記金型5の内部に圧縮ガスを供給し、前記ブランク材11の金型5と接する面とは反対の面の少なくとも一部分に対し、圧力を加えた状態で、前記ブランク材11の金型5と接する面とは反対の面の一部分を押圧部材9で押圧してブランク材11を変形させる。 Next, as shown in FIG. 2, the blank support member 7 is subjected to a vibration of 2 Hz to 8 Hz in a direction parallel to the movable direction of the pressing member 9, and a compressed gas is supplied to the inside of the mold 5 to supply the compressed gas. The member 9 presses a part of the surface of the blank material 11 opposite to the surface of the blank material 11 in contact with the mold 5 while applying pressure to at least a part of the surface of the blank material 11 opposite to the surface of the blank material 11 in contact with the mold 5. Press with to deform the blank material 11.

具体的には、例えば図2に示すように、ブランク材11の金型5と接する面とは反対の面の例えばスクラップ部13に対して、圧力を加える。その後、金型5の孔5Cの一端から例えばコンプレッサーにより圧縮ガスを金型5内部に供給した後、押圧部材9の可動方向と平行な方向に、振動発生手段1(例えばサーボモーター)により、2Hz~8Hzの振動をブランク支持材7に付与する。 Specifically, for example, as shown in FIG. 2, pressure is applied to, for example, the scrap portion 13 on the surface of the blank material 11 opposite to the surface in contact with the mold 5. Then, after supplying compressed gas from one end of the hole 5C of the mold 5 into the mold 5 by, for example, a compressor, the vibration generating means 1 (for example, a servomotor) 2 Hz in the direction parallel to the movable direction of the pressing member 9. A vibration of ~ 8 Hz is applied to the blank support material 7.

そして、上記の状態で、押圧部材9を可動させることで、押圧部材9がブランク支持材7の孔7Aをブランク材11に向けて通過し、ブランク材11の金型5と接する面とは反対の面の一部分(例えば、図6の内底面11D)を押圧することができる。これによって、ブランク材11は、内底面11Dが金型5の孔5C内を進行することによって折り曲げられていき、内底面11Dは、金型5内に押し込められていく。
内底面11Dを所望の位置まで押し込んだ段階で、ブランク材11の加工が終了する。
Then, by moving the pressing member 9 in the above state, the pressing member 9 passes through the hole 7A of the blank support material 7 toward the blank material 11 and is opposite to the surface of the blank material 11 in contact with the mold 5. A part of the surface (for example, the inner bottom surface 11D in FIG. 6) can be pressed. As a result, the blank material 11 is bent as the inner bottom surface 11D advances in the hole 5C of the mold 5, and the inner bottom surface 11D is pushed into the mold 5.
When the inner bottom surface 11D is pushed to a desired position, the processing of the blank material 11 is completed.

なお、本開示の絞り加工方法は、上述以外の加工を加えてブランク材11を種々の形状に構成することができる。 In the drawing method of the present disclosure, the blank material 11 can be formed into various shapes by applying processing other than the above.

以下、本開示を実施例により更に具体的に説明するが、本開示はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。 Hereinafter, the present disclosure will be described in more detail with reference to Examples, but the present disclosure is not limited to the following Examples as long as the gist of the present disclosure is not exceeded. Unless otherwise specified, "part" is based on mass.

(実施例1)
図1に示す構造を有した絞り加工装置を用いて、上述した絞り加工方法により、ブランク材11(純チタン、大気酸化)に対して絞り加工を行った。この際、得られる成形体のフランジ部11Gが水平な面と接触するように配置した場合の、水平面から外底面11Aまでの長さ(図6の11h)が10mmとなる位置まで内底面11Dを押し込んだ段階で、ブランク材11の加工を終了し、成形体を製造した。
なお、絞り加工におけるブランク材11の直径、酸化被膜、BHF、パンチスピード、最大パンチロード、振動数、圧縮ガスの気圧、圧縮空気の温度及び絞り比は、表1に記載した通りである。
(Example 1)
Using the drawing device having the structure shown in FIG. 1, the blank material 11 (pure titanium, atmospheric oxidation) was drawn by the above-mentioned drawing method. At this time, when the flange portion 11G of the obtained molded body is arranged so as to be in contact with the horizontal surface, the inner bottom surface 11D is set to a position where the length from the horizontal plane to the outer bottom surface 11A (11h in FIG. 6) is 10 mm. At the stage of pushing in, the processing of the blank material 11 was completed, and a molded body was manufactured.
The diameter of the blank material 11, the oxide film, the BHF, the punch speed, the maximum punch load, the frequency, the atmospheric pressure of the compressed gas, the temperature of the compressed air, and the drawing ratio in the drawing process are as shown in Table 1.

使用した金型5の外形は、図3のように水平な面に金型を配置した場合、外径5R:40mm×高さ5h:10mmの円筒形状であり、孔5Cの内径5rは、11mmであった。また、金型5の周方向と直交する方向における屈曲部の幅長Yは、2.5mmであった。
使用したブランク支持材7の外形は、外径40mm×高さ10mmの円筒形状であり、孔7Aの内径は、11mmであった。
The outer shape of the mold 5 used is a cylindrical shape with an outer diameter of 5R: 40 mm × a height of 5h: 10 mm when the mold is arranged on a horizontal surface as shown in FIG. 3, and the inner diameter 5r of the hole 5C is 11 mm. Met. Further, the width length Y of the bent portion in the direction orthogonal to the circumferential direction of the mold 5 was 2.5 mm.
The outer shape of the blank support material 7 used was a cylindrical shape having an outer diameter of 40 mm and a height of 10 mm, and the inner diameter of the hole 7A was 11 mm.

使用した押圧部材の外形は、円形の押圧面の直径(d)が9.5mmであり、胴体部の長さ60mmの円柱形状であった。 The outer shape of the pressing member used was a cylindrical shape having a circular pressing surface having a diameter (d) of 9.5 mm and a body portion having a length of 60 mm.

使用したブランク材11は、表面に大気酸化によって酸化被膜を施した、円形状の平板形状の純チタン(厚さ500μm)である。上記円筒形状の円形の面における直径(D)は19mmであった。
また、押圧部材の直径(d)に対するブランク材11の直径(D)の比(絞り比:D/d)は2.0であった。
The blank material 11 used is a circular flat plate-shaped pure titanium (thickness 500 μm) having an oxide film formed on the surface by atmospheric oxidation. The diameter (D) of the cylindrical circular surface was 19 mm.
Further, the ratio (drawing ratio: D / d) of the diameter (D) of the blank material 11 to the diameter (d) of the pressing member was 2.0.

得られた成形体は、外底面の直径が11mmであり、図6のように成形体を水平な面に配置した場合の、水平な面から外底面までの垂直方向の高さ11hが11mmであった。 The obtained molded body has an outer bottom surface diameter of 11 mm, and when the molded body is arranged on a horizontal surface as shown in FIG. 6, the vertical height 11h from the horizontal surface to the outer bottom surface is 11 mm. there were.

(実施例2~実施例8、比較例1~比較例8)
実施例2~実施例8、比較例1~比較例8について、表1に示す通りにブランク材11の直径、酸化被膜、BHF、パンチスピード、振動数、圧縮ガスの気圧、圧縮ガスの温度、絞り比を変更した以外は実施例1と同様にして成形体を製造した。
(Examples 2 to 8, Comparative Examples 1 to 8)
For Examples 2 to 8 and Comparative Examples 1 to 8, as shown in Table 1, the diameter of the blank material 11, the oxide film, the BHF, the punch speed, the frequency, the atmospheric pressure of the compressed gas, the temperature of the compressed gas, A molded body was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the drawing ratio was changed.

(凝着抑制の評価)
絞り加工後の金型5の屈曲部をマイクロスコープで観察することで凝着抑制を評価した。
マイクロスコープは金型5の内底面側からみて、内側面の延長線を基準として、孔5C方向に30°傾けた位置から、屈曲部を観察した。下記式1で求めた測定面の面積(2.3mm)ずつ、円周方向にマイクロスコープの測定位置を移動させながら、屈曲部の全ての領域を観察し、測定面の面積に対する金型5のブランク材11が凝着した部分の面積の比率(%)を算出した。
測定面の面積=Y×0.75Y (式1)
式1中、Yは金型5の周方向と直交する方向における屈曲部の長さ(mm)を表す。
算出した上記比率を以下の基準に従って評価し、評価結果を表1に記載した。
(Evaluation of adhesion suppression)
Adhesion suppression was evaluated by observing the bent portion of the mold 5 after drawing with a microscope.
The microscope observed the bent portion from a position tilted by 30 ° in the hole 5C direction with respect to the extension line of the inner side surface when viewed from the inner bottom surface side of the mold 5. While moving the measurement position of the microscope in the circumferential direction by the area of the measurement surface (2.3 mm 2 ) obtained by the following formula 1, observe the entire area of the bent portion, and mold 5 with respect to the area of the measurement surface. The ratio (%) of the area of the portion where the blank material 11 adhered was calculated.
Area of measurement surface = Y × 0.75Y (Equation 1)
In Equation 1, Y represents the length (mm) of the bent portion in the direction orthogonal to the circumferential direction of the mold 5.
The calculated ratio was evaluated according to the following criteria, and the evaluation results are shown in Table 1.

-評価基準-
A:測定面の面積に対する金型5のブランク材11が凝着した部分の面積の比率が、0.20%以下であった。
B:測定面の面積に対する金型5のブランク材11が凝着した部分の面積の比率が、0.20%超0.35%以下であった。
C:測定面の面積に対する金型5のブランク材11が凝着した部分の面積の比率が、0.35%超0.50%以下であった。
D:測定面の面積に対する金型5のブランク材11が凝着した部分の面積の比率が、0.50%超0.75%以下であった。
E:測定面の面積に対する金型5のブランク材11が凝着した部分の面積の比率が、0.75%超であった。
-Evaluation criteria-
A: The ratio of the area of the portion where the blank material 11 of the mold 5 adhered to the area of the measurement surface was 0.20% or less.
B: The ratio of the area of the portion where the blank material 11 of the mold 5 adhered to the area of the measurement surface was more than 0.20% and 0.35% or less.
C: The ratio of the area of the portion where the blank material 11 of the mold 5 adhered to the area of the measurement surface was more than 0.35% and 0.50% or less.
D: The ratio of the area of the portion where the blank material 11 of the mold 5 adhered to the area of the measurement surface was more than 0.50% and 0.75% or less.
E: The ratio of the area of the portion where the blank material 11 of the mold 5 adhered to the area of the measurement surface was more than 0.75%.

(成形性の評価)
実施例1~実施例8、比較例1~比較例8で製造された成形体におけるしわ発生の有無やその状態を目視で調べて、下記評価基準に基づいて評価し、評価結果を表1に記載した。
-評価基準-
A:しわ、割れ等の不良の発生が認められず、かつ、成形体の表面に酸化膜の剥離が認められなかった。
B:しわ、割れ等の不良の発生が認められないが、成形体の表面に酸化膜の剥離、傷等が存在し、外観品位に劣っていた。
C:しわが認められ、1つのしわの長さが2mmを超えているものが半数を占めていて、しわが顕著であって外観品位に劣っていた。又は、割れが認められた。
(Evaluation of formability)
The presence or absence of wrinkles and the state of wrinkles in the molded products manufactured in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 8 were visually inspected and evaluated based on the following evaluation criteria, and the evaluation results are shown in Table 1. Described.
-Evaluation criteria-
A: No defects such as wrinkles and cracks were observed, and no peeling of the oxide film was observed on the surface of the molded product.
B: No defects such as wrinkles and cracks were observed, but the surface of the molded product had peeling of the oxide film, scratches, etc., and the appearance was inferior.
C: Wrinkles were observed, and one wrinkle having a length of more than 2 mm accounted for half of the wrinkles, and the wrinkles were remarkable and the appearance quality was inferior. Or, cracks were found.

Figure 0007075055000001
Figure 0007075055000001

振動発生手段1及び圧縮ガス供給手段を有する絞り加工装置を用いた実施例1~8は、凝着の抑制が良好であった。また、前記押圧部材の直径に対する前記ブランク材11の直径の比が2以上の条件において、実施例1~8では凝着を良好に抑制した。
ブランク材11が純チタン、又はチタン合金である実施例1~8は、凝着を良好に抑制した。
中でも、圧縮ガスの温度が、-15℃~25℃である実施例1~7は、より優れた凝着抑制性を示した。
圧縮ガスの圧力が、0.2MPa~0.8MPaである実施例1~8は、より優れた凝着抑制性を示した。
一方、圧縮ガス供給手段を有さない比較例1~比較例4は凝着抑制性に劣っていた。また、振動発生手段を用いていない比較例5及び比較例6は凝着抑制性に劣っていた。振動数が2Hz~8Hzの範囲にない比較例7及び比較例8は、凝着抑制性に劣っていた。
In Examples 1 to 8 using the drawing processing device having the vibration generating means 1 and the compressed gas supply means, the suppression of adhesion was good. Further, under the condition that the ratio of the diameter of the blank material 11 to the diameter of the pressing member was 2 or more, adhesion was satisfactorily suppressed in Examples 1 to 8.
In Examples 1 to 8 in which the blank material 11 is pure titanium or a titanium alloy, adhesion was satisfactorily suppressed.
Among them, Examples 1 to 7 in which the temperature of the compressed gas was −15 ° C. to 25 ° C. showed better adhesion suppressing property.
Examples 1 to 8 in which the pressure of the compressed gas was 0.2 MPa to 0.8 MPa showed more excellent adhesion suppressing property.
On the other hand, Comparative Examples 1 to 4 having no compressed gas supply means were inferior in the adhesion suppressing property. Further, Comparative Example 5 and Comparative Example 6 in which the vibration generating means was not used were inferior in the adhesion suppressing property. Comparative Example 7 and Comparative Example 8 in which the frequency was not in the range of 2 Hz to 8 Hz were inferior in the adhesion inhibitory property.

100・・・絞り加工装置
1・・・振動発生手段
3・・・圧縮ガス供給手段
5・・・金型
5A・・・上面
5B・・・下面
5C・・・孔
5D(Y)・・・屈曲部
5E・・・側壁
5h・・・高さ
5R・・・外径
5r・・・内径
7・・・ブランク支持材
7A・・・孔
7R・・・外径
7r・・・内径
7h・・・高さ
9・・・押圧部材
9A・・・押圧面
9B・・・胴体部
11・・・ブランク材
11A・・・外底面
11B・・・外側面
11C・・・外端面
11D・・・内底面
11E・・・内側面
11F・・・内端面
11G・・・フランジ部
11H・・・屈曲部
11h・・・高さ
11R・・・直径
13・・・スクラップ部
100 ... Drawing device 1 ... Vibration generating means 3 ... Compressed gas supply means 5 ... Mold 5A ... Top surface 5B ... Bottom surface 5C ... Hole 5D (Y) ... Bent part 5E ... Side wall 5h ... Height 5R ... Outer diameter 5r ... Inner diameter 7 ... Blank support 7A ... Hole 7R ... Outer diameter 7r ... Inner diameter 7h ... Height 9 ... Pressing member 9A ... Pressing surface 9B ... Body 11 ... Blank material 11A ... Outer bottom surface 11B ... Outer surface 11C ... Outer end surface 11D ... Inner Bottom surface 11E ... Inner side surface 11F ... Inner end surface 11G ... Flange portion 11H ... Bending portion 11h ... Height 11R ... Diameter 13 ... Scrap portion

Claims (8)

金型と、
前記金型にブランク材を介して配置され、ブランク材の、金型と接する面とは反対の面の少なくとも一部分に対し、圧力を加えてブランク材を支持するブランク支持材と、
前記ブランク材の金型と接する面とは反対の面の少なくとも一部分を押圧してブランク材を変形させる押圧部材と、
前記ブランク支持材に、押圧部材の可動方向と平行な方向に、2Hz~8Hzの振動を付与する振動発生手段と、
前記金型の内部に圧縮ガスを供給する圧縮ガス供給手段と、
を備えた絞り加工装置。
With the mold
A blank support material which is arranged in the mold via a blank material and which supports the blank material by applying pressure to at least a part of the surface of the blank material opposite to the surface in contact with the mold.
A pressing member that deforms the blank material by pressing at least a part of the surface opposite to the surface of the blank material that is in contact with the mold.
A vibration generating means that applies vibration of 2 Hz to 8 Hz to the blank support material in a direction parallel to the movable direction of the pressing member.
A compressed gas supply means for supplying compressed gas to the inside of the mold,
A drawing device equipped with.
前記押圧部材は、前記可動方向と直交する断面の形状が円形であり、前記ブランク材は、前記可動方向と直交する平面と平行な面の形状が円形であり、
前記押圧部材の直径に対する前記ブランク材の直径の比が2以上の条件において、金型の屈曲部における全ての面において任意に選択された、下記式1を満たす測定面の面積に対する、絞り加工終了後の金型の、ブランク材が凝着した部分の合計の面積の比率が、0.2%以下である請求項1に記載の絞り加工装置。
測定面の面積=Y×0.5Y (式1)
式1中、Yは金型の周方向と直交する方向における屈曲部の幅長(mm)を表す。
The pressing member has a circular cross-sectional shape orthogonal to the movable direction, and the blank material has a circular surface shape parallel to a plane orthogonal to the movable direction.
Under the condition that the ratio of the diameter of the blank material to the diameter of the pressing member is 2 or more, the drawing process is completed for the area of the measurement surface satisfying the following formula 1 arbitrarily selected for all the surfaces in the bent portion of the die. The drawing machine according to claim 1, wherein the ratio of the total area of the portions of the later mold to which the blank material is adhered is 0.2% or less.
Area of measurement surface = Y × 0.5Y (Equation 1)
In Equation 1, Y represents the width length (mm) of the bent portion in the direction orthogonal to the circumferential direction of the mold.
前記ブランク材が純チタン、又はチタン合金である請求項1又は請求項2に記載の絞り加工装置。 The drawing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the blank material is pure titanium or a titanium alloy. 前記圧縮ガスの温度が、-15℃~25℃である請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の絞り加工装置。 The drawing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the temperature of the compressed gas is −15 ° C. to 25 ° C. 前記圧縮ガスの圧力が、0.2MPa~0.8MPaである請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の絞り加工装置。 The drawing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the pressure of the compressed gas is 0.2 MPa to 0.8 MPa. 前記ブランク材は、表面が酸化された材料である請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の絞り加工装置。 The drawing device according to any one of claims 1 to 5, wherein the blank material is a material whose surface is oxidized. ブランク支持材と金型との間にブランク材を配置する工程と、
前記ブランク支持材に対して、押圧部材の可動方向と平行な方向に2Hz~8Hzの振動を付与し、前記金型の内部に圧縮ガスを供給し、かつ、前記ブランク支持材によって前記ブランク材に圧力を加えて前記ブランク材を支持した状態で、前記ブランク材の前記金型と接する面とは反対の面の少なくとも一部分を前記押圧部材で押圧してブランク材を変形させる工程と、
を有する絞り加工方法。
The process of arranging the blank material between the blank support material and the mold,
A vibration of 2 Hz to 8 Hz is applied to the blank support material in a direction parallel to the movable direction of the pressing member, compressed gas is supplied to the inside of the mold, and the blank support material is applied to the blank material. A step of deforming the blank material by pressing at least a part of the surface of the blank material opposite to the surface in contact with the mold with the pressing member while the blank material is supported by applying pressure.
A drawing method having.
請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の絞り加工装置を用いて絞り加工する絞り加工方法。 A drawing method for drawing using the drawing device according to any one of claims 1 to 6.
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