JP7140298B2 - 加工品及び加工品製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、表面にめっき層を有するめっき鋼板を素材とし、切断端部を有する加工品及びその加工品を製造するための加工品製造方法に関する。

近年、自動車及び家電等の機器の部品として、表面にめっき層を有するめっき鋼板を素材とする加工品を用いることが増えている。めっき鋼板を素材として用いることにより、加工品の成形後の表面処理を省略し、製造コストを抑えることができる。また、成形後の表面処理を省略することで、成形後の表面処理による部品の寸法精度の劣化を避けることができる。成形後の表面処理を省略することは、例えばモータケース等の高い寸法精度が要求される部品において特に検討される。

成形後の表面処理を省略した場合、加工品の切断端部に鋼板素地が露出する領域が現れる。加工品が置かれる環境によっては、鋼板素地が露出した領域に赤錆が発生する場合がある。赤錆は、加工品の外観を悪化させる。また、時間の経過とともに赤錆発生領域が広がるため、赤錆により加工品の強度低下も懸念される。特に家電製品の場合には、錆の欠落による電気的短絡等も懸念される。

また、モータケース等には、フランジを有していない形状の製品がある。このようなモータケースは、モータケースの開口部からモータを内挿し、開口部を底板と呼ばれる別部品で密閉して用いられる。水分がモータケースの内部へ侵入するとモータの故障あるいは性能劣化の原因となるため、開口部と底板との間には高い気密性が必要となる。高い気密性を担保するためには、開口部に所定の平坦部が必要である。

加工品の切断端部の防錆能力を向上させる方法として、例えば特許文献１では、板厚２ｍｍ以下のＺｎ系めっき鋼板において、パンチ又はダイの肩部にＺｎ系めっき鋼板の板厚の０．１～０．５倍の曲率半径を持たせた金型を用いて打抜き加工を行うことで、打抜き加工後の打抜き端面のせん断面比率を９０％以上にするとともに、せん断面の亜鉛被覆率を５０％以上にする方法が提案されている。

また、特許文献２では、Ｚｎ系めっき鋼板の板厚に関係なく、抜きクリアランスを板厚の１～２０％に設定し、パンチ又はダイの肩部にＺｎ系めっき鋼板の板厚の０．１２倍以上の曲率半径を持たせた金型を用いてＺｎ系めっき鋼板を切断し、切断端面のダレＺが０．１０×板厚以上、ダレＸが０．４５×板厚以上の加工品を得る方法が提案されている。

さらに、特許文献３では、めっき鋼板をマイナスクリアランスで板厚の６０～９５％の半抜きを行い、その半抜きの反対側から平押しでせん断することによって、端面の耐食性を備える製品を得る方法が提案されている。

また、特許文献４には、第１のパンチ及び第１のダイを用い、金属板材の打ち抜き加工部の最終加工面にシェービング取り代を付けて、金属板材を半抜き加工する第１工程と、第２のパンチ及び第２のダイを用い、半抜き加工された部分に更に剪断加工を主体とするシェービング加工を行う第２工程とを有し、打ち抜き加工部の最終加工面に７０％以上の剪断加工面を確保する、金属板材のプレス加工方法が開示されている。

特許第５２７２５１８号公報 特許第６０７３０２５号公報 特開２００２－３２１０２１号公報 特開２００４－１７４５４２号公報

しかし、上記特許文献１に記載の方法では、板厚２ｍｍ以下の鋼板を対象としており、板厚２ｍｍ超の鋼板を素材として用いる場合、せん断面の亜鉛被覆率が不十分となり、赤錆の発生を抑えることが難しくなる可能性がある。また、モータケース等のフランジ端部に増肉が生じる絞り加工品にも適用が難しい。

上記特許文献２に記載の方法では、抜きクリアランスがプラスクリアランスに設定されているため、切断後期に０．５ｍｍを超える破断面が発生しやすい。また、プラスクリアランスに設定されることでダイとめっき層表面との面圧が高くならず、材料が伸びた際にめっき層が追従せずに破断して鋼素地が露出しやすい。

上記特許文献３に記載の方法では、めっき鋼板をマイナスクリアランスで半抜きを行うとともに、半抜きの反対側から平押しでせん断している。このため、めっき鋼板の切断端部の板厚方向中間位置に破断面が生じ、また、平押しする際にヒゲ状のバリが発生して形状品質が悪化することもあり得る。

上記特許文献４に記載の方法は、シェービング加工に関する技術であり、剪断加工面を大きく形成することによって金属板材の最終加工面を良好にしている。特許文献４に記載の方法によって表面にめっき層を有する金属板材をシェービング加工しても、最終加工面に表面のめっき層はほとんど残存しないため、最終加工面の耐食性は低いものとなる。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、板厚２．０ｍｍ超のめっき鋼板を素材として用いた場合であっても、耐食性及び形状品質の良好な加工品、及び、その加工品製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、表面にめっき層を有するめっき鋼板を素材とし、中空筒状の側壁に切断端部を有する加工品であって、切断端部は、当該加工品の側壁の外面と面一であり、当該切断端部の板厚方向に、せん断面及び破断面を順に、または、せん断面を有しており、せん断面が表面のめっき層により覆われているめっき成分残存長さＬと、加工品の切断端部の板厚ｔ１との比Ｌ／ｔ１は、０．７０以上である、加工品が提供される。

切断端部の板厚方向における破断面の長さＷ１は、０ｍｍ超かつ１．０ｍｍ以下であってもよい。

切断端部の板厚方向における破断面の長さＷ１は、０．５ｍｍ以下であってもよい。

側壁に対して直交する加工品の端面の平坦面の長さＬｔと、加工品の側壁の板厚ｔとの比Ｌｔ／ｔは、０．３５以上であってもよい。

切断端部のバリの長さは０．２ｍｍ未満であってもよい。

切断端部は、当該切断端部の板厚方向に、せん断面、破断面及びコイニング面を順に、または、せん断面及びコイニング面を順に有しており、切断端部の板厚方向におけるせん断面とコイニング面との間の破断面の長さＷ２は、０ｍｍ超かつ０．５ｍｍ以下であってもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、表面にめっき層を有するめっき鋼板を素材とし、中空筒状の側壁に切断端部を有する加工品を製造するための加工品製造方法であって、第１ダイと第１パンチとのクリアランスがマイナスクリアランスに設定された第１ダイ及び第１パンチを用いて、素材から形成された第１素体の切断部分を板厚方向に半切断する半切断工程と、第２ダイ及び第２パンチを用いて、半切断された第１素体を半切断と同一方向から仕上げ切断して、加工品の側壁の外面と面一な切断端部を有する加工品を得る仕上げ切断工程と、を含み、第２ダイの内径Ｄ_３２は、第１ダイの内径Ｄ_３１以上とし、第１素体の切断部分の板厚をｔ１、半切断工程後の切断部分の残存板厚をｔ２として、半切断工程において、第１ダイ及び第１パンチとのクリアランスＣ_{３１－４１}は、下記式（ａ１）を満たし、第１ダイの刃先の曲率半径Ｒ１は、下記式（ａ２）を満たし、第１素体の切断部分に対する第１ダイまたは第１パンチの押込み量Ｄは、下記式（ａ３）を満たし、下死点での第１ダイと第１パンチとの間隔Ｃ_Ｐ－Ｄは、下記式（ａ４）を満たし、仕上げ切断工程において、第２ダイと第２パンチとのクリアランスＣ_{３２－４２}は、下記式（ａ５）を満たし、第２ダイの刃先の曲率半径Ｒ２は、下記式（ａ６）を満たす、加工品製造方法が提供される。
－０．３５×ｔ１≦Ｃ_{３１－４１}≦－０．０１ ・・・（ａ１）
０．１０×ｔ１≦Ｒ１≦０．５０×ｔ１ ・・・（ａ２）
Ｄ≧０．７０×ｔ１ ・・・（ａ３）
Ｃ_Ｐ－Ｄ≧０．２０ ・・・（ａ４）
０．０１≦Ｃ_{３２－４２}≦０．２×ｔ２ ・・・（ａ５）
０．２５≦Ｒ２≦１．５０×ｔ２ ・・・（ａ６）
ここで、Ｃ_{３１－４１}、Ｃ_Ｐ－Ｄ、Ｃ_{３２－４２}及びＲ２の単位はｍｍとする。

さらに、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、表面にめっき層を有するめっき鋼板を素材とし、中空筒状の側壁に切断端部を有する加工品を製造するための加工品製造方法であって、第１ダイと第１パンチとのクリアランスがマイナスクリアランスに設定された第１ダイ及び第１パンチを用いて、素材から形成された第１素体の切断部分を板厚方向に半切断する半切断工程と、第２ダイ及び第２パンチを用いて、半切断された第１素体を半切断と同一方向から仕上げ切断して、加工品の側壁の外面と面一な切断端部を有する加工品を得る仕上げ切断工程と、を含み、第２ダイの内径Ｄ_３２は、第１ダイの内径Ｄ_３１以上とし、第１素体の切断部分の板厚をｔ１、半切断工程後の切断部分の残存板厚をｔ２として、半切断工程において、第１ダイ及び第１パンチとのクリアランスＣ_{３１－４１}は、下記式（ｂ１）を満たし、第１ダイの刃先の曲率半径Ｒ１１は、下記式（ｂ２－１）を満たし、第１パンチの刃先の曲率半径Ｒ１２は、下記式（ｂ２－２）を満たし、第１素体の切断部分に対する第１ダイまたは第１パンチの押込み量Ｄは、下記式（ｂ３）を満たし、下死点での第１ダイと第１パンチとの間隔Ｃ_Ｐ－Ｄは、下記式（ｂ４）を満たし、仕上げ切断工程において、第２ダイと第２パンチとのクリアランスＣ_{３２－４２}は、下記式（ｂ５）を満たし、第２ダイの刃先の曲率半径Ｒ２は、下記式（ｂ６）を満たす、加工品製造方法が提供される。
－０．４５×ｔ１≦Ｃ_{３１－４１}≦－０．１０×ｔ１ ・・・（ｂ１）
０．１０×ｔ１≦Ｒ１１≦０．６５×ｔ１ ・・・（ｂ２－１）
０．１０×ｔ１≦Ｒ１２≦０．６５×ｔ１ ・・・（ｂ２－２）
Ｄ≧０．７０×ｔ１ ・・・（ｂ３）
Ｃ_Ｐ－Ｄ≧０．２０ ・・・（ｂ４）
０．０１≦Ｃ_{３２－４２}≦０．２×ｔ２ ・・・（ｂ５）
０．２５≦Ｒ２≦１．５０×ｔ２ ・・・（ｂ６）
ここで、Ｃ_{３１－４１}、Ｃ_Ｐ－Ｄ、Ｃ_{３２－４２}及びＲ２の単位はｍｍとする。

上記加工品製造方法は、仕上げ切断工程で得られた加工品を第２素体として、第２素体の切断端部の角部をパッドに押し当て、角部にコイニング面が形成された加工品を得るコイニング工程をさらに含んでもよい。

第１ダイの内径Ｄ_３１と第２ダイの内径Ｄ_３２との差Ｄ_３２－Ｄ_３１は、１．００ｍｍ以下としてもよい。

また、上記加工品製造方法は、半切断工程の前に、平板状のめっき鋼板から、中空の側壁とフランジ部とを有する第１素体を成形加工する準備工程をさらに含んでもよい。

以上説明したように本発明によれば、板厚２．０ｍｍ超のめっき鋼板を素材として用いた場合であっても、得られる加工品の耐食性及び形状品質を良好とすることができる。

本発明の第１の実施形態に係る加工品製造方法によって製造される加工品の一例を示す斜視図である。 図１の加工品の領域Ａにおける切断端部を示し、左側は加工品の中心軸を含むＺＸ平面での断面図、右側はＸ方向から側面視した図である。 図２左側の断面図の詳細図である。 加工品端部の平坦面の大小による機密性を説明する模式図である。 同実施形態に係る加工品製造方法を示す説明図である。 半切断工程で使用されるダイの刃先をＲ形状とする場合の半切断工程を示す説明図である。 図６に示した半切断工程に続いて行われる仕上げ切断工程を示す説明図である。 半切断工程で使用されるダイ及びパンチの刃先をＲ形状とする場合の半切断工程を示す説明図である。 図８に示した半切断工程に続いて行われる仕上げ切断工程を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る加工品製造方法を示す説明図である。 コイニング加工に用いる金型の一例を示す模式図である。 図１１の領域Ｂの部分拡大図である。 コイニング工程後の加工品の切断端部を示し、左側は加工品の中心軸を含むＺＸ平面での断面図、右側はＸ方向から側面視した図である。 コイニング工程後の加工品の切断端部の一例を示す写真である。 コイニング工程においてパッドにより押し潰される角部の体積を示す説明図である。 本発明の加工品の一例として、異形絞り品を示す写真である。 本発明の加工品の一例として、角筒絞り品を示す写真である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

［１．第１の実施形態］
［１－１．加工品］
まず、図１に基づいて、本発明の第１の実施形態に係る加工品製造方法によって製造される加工品１について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る加工品製造方法によって製造される加工品１の一例を示す斜視図である。図１に示す加工品１は、表面にめっき層を有するめっき鋼板を素材とするモータケースである。図１に示すモータケースは、平板状のめっき鋼板に対して例えば絞り加工等の成形加工を施すことにより成形することができる。

本実施形態に係る加工品１は、図１に示すように、胴部１０と、突部１１とを有している。

胴部１０は、中空筒状の側壁１０１と、側壁１０１の一端を覆うように形成された頂壁１０３とを有する。頂壁１０３は、加工品１を用いる向きによっては底壁等の他の呼ばれ方をする場合もある。図１に示す加工品１の胴部１０は、ＸＹ平面による断面形状は真円形であるが、本発明は係る例に限定されない。胴部１０のＸＹ平面による断面形状は、例えば楕円形や多角形等の他の形状であってもよい。胴部１０は、頂壁１０３と反対側に開口部を有する。開口部からモータが内挿される。

突部１１は、頂壁１０３から胴部１０の中心軸方向（Ｚ方向）外部側に突出した突状体である。なお、突部１１は必ずしも形成される必要はなく、頂壁１０３は平板状であってもよい。

本実施形態に係る胴部１０は、開口部側の端部の外側面に、切断端部１３を有する。切断端部１３は、加工品１に加工される素体を切断加工して形成される。切断端部１３は、胴部１０の外面と面一となるように形成される。

切断加工には、裁断、打抜き及び穴あけ等の加工が含まれる。裁断は、所定の直線又は曲線に沿って切断対象を切断する加工である。打抜きは、切断対象から製品を打ち抜く加工である。穴あけは、切断対象から非製品となる部分を打ち抜き、開口を有する製品を得る加工である。図１に示す切断端部１３を有する胴部１０は、素体から打抜きにより得ることができる。

めっき鋼板としては、種々のめっき層を有するめっき鋼板を用いることが好ましい。めっき鋼板としては、種々の鋼板を使用できるが、Ｚｎ系めっき鋼板を用いることが好ましい。Ｚｎ系めっきには、Ｚｎめっき、Ｚｎ－Ａｌ系合金めっき、Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇ系合金めっき及びＺｎ－Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系合金めっきが含まれる。めっき鋼板として、Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇ系合金めっきが施された鋼板を用いることが特に好ましい。ここで、合金めっきは、めっきの全モル数に対して、Ｚｎを８０質量％以上含有することが好ましく、Ｚｎを９０質量％以上含有することがより好ましい。

めっき鋼板の素地鋼板は、任意であるが、例えば極低炭素鋼等であり得る。

めっき鋼板におけるめっき付着量は、好ましくは３０ｇ／ｍ^２を下限とし、より好ましくは４５ｇ／ｍ^２を下限としてもよい。また、めっき鋼板におけるめっき付着量は、好ましくは４５０ｇ／ｍ^２を上限とし、より好ましくは１９０ｇ／ｍ^２を上限としてもよい。特にめっき付着量を４５ｇ／ｍ^２以上にすることで、切断端部１３のせん断面（図２のせん断面１３ｃ）にめっき金属が回り込みやすくなるため、切断加工後の耐食性を向上できる。

めっき鋼板の板厚（素地鋼板の板厚＋めっき層の厚み）は、任意であるが、２．０ｍｍ以下であってもよいし、２．０ｍｍ超であってもよい。めっき鋼板の板厚は、例えば０．８ｍｍ以上かつ６．０ｍｍ以下、より好ましくは２．０ｍｍ以上かつ４．５ｍｍ以下等であり得る。

［１－２．加工品の切断端部］
次に、図２及び図３に基づいて、本実施形態に係る加工品１の切断端部１３について説明する。図２は、図１の加工品１の領域Ａにおける切断端部１３を示し、左側は加工品１の中心軸を含むＺＸ平面での断面図、右側はＸ方向から側面視した図である。図３は、図２左側の断面図の詳細図である。なお、図２では、めっき層１３ｆ１、１３ｆ２の記載を省略している。

図２及び図３に示すように、加工品１の切断端部１３は、加工品１の外面、例えば側壁１０１の外側面１０１ａとＺ方向に面一となるように形成されている。また、切断端部１３は、加工品１の中心軸に平行な方向であり、側壁１０１の板厚方向（以下、「第１の方向」ともいう。）Ｔ１と直交する方向（以下、「第２の方向」ともいう。）Ｔ２に沿って形成されている。切断端部１３は、例えば図２及び図３に示すように、第２の方向Ｔ２において、順に、せん断面１３ｃ及び破断面１３ｄを有する。

なお、図２では加工品の外側面１０１ａと切断端部１３との境界には曲面部Ｒｄが僅かに存在するように誇張して示しているが、曲面部Ｒｄは外側面１０１ａと切断端部１３との境界に大きな段差を生じさせるものではなく、外側面１０１ａと切断端部１３とは面一とみなすことができる。ここでは、切断端部１３の面と側壁１０１の外側面１０１ａとの段差が０．５ｍｍ以下であれば大きな段差はないと判断し、外側面１０１ａと切断端部１３とは面一とみなす。必要に応じて、この段差の上限は０．４ｍｍ、０．３ｍｍ、０．２ｍｍまたは０．１ｍｍとしてもよい。なお、加工品１の板厚ｔは、加工品１の側壁１０１の最下部の板厚とする。すなわち、側壁１０１の外側面１０１ａと切断端部１３との境界にある曲面部Ｒｄの直上での側壁１０１の板厚を、加工品１の板厚ｔと定義する。

せん断面１３ｃは、切断金型の刃先により加工品１の素体がせん断された面である。破断面１３ｄは、切断金型の刃先から素体に発生したクラックが会合して破断された面である。破断面１３ｄは、第２の方向Ｔ２においてせん断面１３ｃに隣接している。破断面１３ｄの下部側（すなわち、せん断面１３ｃと反対側）には、バリが生じる場合がある。バリは、破断面１３ｄが形成される際に素体が引き延ばされた部分、または、引きちぎられた部分である。

本実施形態に係る加工品製造方法により製造された加工品１は、図３に示すように、切断端部１３のせん断面１３ｃの一部がめっき層１３ｆ１により覆われている。めっき層１３ｆ１は、素体に切断金型の刃先が食い込んでいく際に、切断金型によって引き伸ばされることでせん断面１３ｃに回り込む。このめっき層１３ｆ１の回り込みにより、せん断面１３ｃの少なくとも一部がめっき層１３ｆ１により被覆される。せん断面１３ｃのめっき層１３ｆ１によって被覆された部分では、赤錆の発生を抑えることができる。また、めっき層１３ｆ１がＺｎ系めっき層であるとき、Ｚｎ系めっき層の犠性防食作用により、めっき層１３ｆ１によって被覆された部分の近傍においても、赤錆の発生も抑えることができる。なお、図３に示す加工品１は、外側面１０１ａと切断端部１３との境界に段差がほとんどない加工品１であるため、図３では曲面部Ｒｄの図示を省略している。

このとき、加工品１において、切断端部１３のせん断面１３ｃの少なくとも一部を覆うめっき層１３ｆ１の長さＬは、加工品１の切断端部１３の板厚ｔ１（以下、「切断端部１３の長さｔ１」ともいう。）の０．７０倍以上である。すなわち、せん断面１３ｃがめっき層１３ｆ１により覆われているめっき成分残存長さＬと、加工品１の切断端部１３の板厚ｔ１との比Ｌ／ｔ１は、０．７０以上である。比Ｌ／ｔ１は大きいほど好ましい。なお、比Ｌ／ｔ１の下限は、０．７５、０．７８、０．８１、０．８３、０．８５または０．８８としてもよい。比Ｌ／ｔ１の上限は１．００である。なお、切断端部１３の板厚ｔ１とは、図２に示すように、曲面部Ｒｄの下端から胴部１０の端面（図３の端面１４ａ）までの第２の方向Ｔ２における長さである。

破断面１３ｄは、素体に発生したクラックが会合した結果生成されるものであり、粗面状の新生面である。破断面１３ｄでは、鋼素地の金属成分が露出している。せん断面１３ｃを覆うめっき層１３ｆ１は、破断面１３ｄまでは回り込み難い。このため、破断面１３ｄは、切断端部１３の他の面よりも先行して赤錆が発生しやすい。

本発明者らは、加工品１の切断端部１３の板厚ｔ１、切断加工の条件及び表面処理条件等を種々の範囲で変化させた実験を行い、赤錆の発生状況を調査した。加工品１の切断端部１３の板厚ｔ１は、後述する図５の左側に示すフランジ部２０の板厚（すなわち、めっき鋼板の板厚）を変化させることにより、変化させた。その結果、めっき鋼板を切断加工する際に、せん断面１３ｃにめっき層１３ｆ１を回り込ませ、比Ｌ／ｔ１が０．７０以上である加工品１を得ることを想到した。これにより、切断加工後の時間経過とともに切断端部１３における赤錆の発生を抑制できることがわかった。

また、加工品１の切断端部１３の板厚方向（すなわち、第２の方向Ｔ２）に係る破断面１３ｄの長さ（以下、「破断面長さ」ともいう。）Ｗ１は、０ｍｍ超かつ１．０ｍｍ以下であるとよい。加工品１の破断面長さＷ１を１．０ｍｍ以下とすれば、破断面１３ｄで赤錆が発生したとしても目立たないことから、実用上問題とはならないと判断できる。加工品１の破断面長さＷ１は小さい方が好ましく、０．８ｍｍ以下または０．６ｍｍ以下としてもよい。加工品１の破断面長さＷ１を０．５ｍｍ以下、０．３ｍｍ以下または０．２ｍｍ以下とすればより好ましい。また、破断面長さＷ１と加工品１の切断端部１３の板厚ｔ１との比Ｗ１／ｔ１を、０．１５未満、０．１０未満、０．０８未満、０．０６未満または０．０４未満としてもよい。なお、加工品１の破断面長さＷ１は０ｍｍであってもよい。つまり、加工品１の切断端部１３に破断面１３ｄがなくてもよい。この場合、切断端部１３は、第２の方向Ｔ２において、せん断面１３ｃのみを有する。

また、本実施形態に係る加工品１の開口部（図４の開口部１４）の端面１４ａは、平坦面１３ｋを有する。図１に示したようなフランジを有しない製品においては、通常、胴部１０の端面１４ａは他の部品との取付面となる。例えば、図１のモータケースの例では、図４に示すように、胴部１０の端面１４ａに底板１５を固定して、開口部が封止される。このとき、胴部１０の端面１４ａの平坦面１３ｋの長さＬｔが大きいほど、底板１５の取付面１５ａとの接触面積が大きくなり、気密性を高めることができる。このような効果を得るためには、平坦面１３ｋの長さＬｔと、加工品１の側壁１０１の板厚ｔとの比Ｌｔ／ｔは、０．３５以上、０．４０以上または０．５０以上であるとよく、０．６０以上、０．７０以上、０．８０以上または０．８５以上であるのがより好ましい。

さらに、加工品１の切断端部１３の破断面１３ｄの下部側に生じるバリの長さは、０．２ｍｍ未満にしてもよい。バリは、打痕、電気的短絡等の原因となり得る。バリの長さを０．２ｍｍ未満として、なるべく加工品１にバリを残存させないようにすることで、打痕、電気的短絡等の発生を抑制することができる。バリの長さは、０．１ｍｍ未満であるのがより好ましい。

本実施形態に係る加工品は、１回の工程で切断するのではなく、半切断工程と仕上げ切断工程との２回の工程によりめっき鋼板を切断して製造される。これにより、より多くのめっき層１３ｆ１をせん断面１３ｃに回り込ませた加工品１を得ることができる。以下、本実施形態に係る加工品製造方法について説明する。

［１－３．加工品製造方法］
まず、図５に基づいて、本実施形態に係る加工品製造方法について説明する。図５は、本実施形態に係る加工品製造方法を示す説明図である。本実施形態に係る加工品製造方法は、図５に示すように、準備工程、半切断工程及び仕上げ切断工程を含む。

準備工程は、第１素体２を準備する工程である。第１素体２は、平板状のめっき鋼板に対して例えば絞り加工等の成形加工を施すことにより得ることができる。すなわち、第１素体２は、加工品１と同様にめっき鋼板を素材としている。第１素体２は、図１に示す切断端部１３となる位置にフランジ部２０を有している。フランジ部２０は、平面視して外形が円形であってもよく非円形であってもよい。フランジ部２０以外の部分については、第１素体２は加工品１と同等の形状を有し得る。なお、準備工程は、本発明の実施に不可欠な部分ではない。第三者により何らかの方法によって加工された素体を入手できれば、準備工程を省略することができる。

半切断工程は、第１素体２を半切断する工程である。半切断工程では、フランジ部２０の半切断が行われる。半切断とは、フランジ部２０の切断方向に、途中位置までフランジ部２０を切断する加工である。本実施形態において、フランジ部２０は、最終的に製品外となる除去部分２０ａであり、加工品１の胴部１０の側壁１０１となる部分との境界位置で切断される。フランジ部２０の切断方向は、フランジ部２０の板厚方向である。

仕上げ切断工程は、第１素体２を仕上げ切断する工程である。仕上げ切断工程では、半切断されたフランジ部２０を切断し、加工品１の胴部１０の側壁１０１となる部分から切り離す。フランジ部２０が切断されることで、側壁１０１と面一に切断端部１３が形成された加工品１が得られる。加工品１の開口部１４の端面１４ａは、図３に示すように、胴部１０の内側面１０１ｂ側のめっき層１３ｆ２により覆われている。また、加工品１の開口部１４の端面１４ａは、平坦面１３ｋを有するように形成される。

本実施形態に係る加工品製造方法の半切断工程及び仕上げ切断工程では、ダイ及びパンチを用いて第１素体２が加工される。以下、半切断工程及び仕上げ切断工程の詳細について、半切断工程で使用されるダイ及びパンチの刃先の形状に応じた２つの形態を説明する。ダイ及びパンチの刃先を「肩部」と称する場合もある。なお、以下の説明においては、加工品１を得るために用いる金型について、便宜的に、上方の金型（上型）をダイ、下方の金型（下型）をパンチと称する。したがって、本技術は、上方の金型（上型）をパンチといい、下方の金型（下型）をダイという場合にも当然に適用可能である。また、ダイ及びパンチの移動方向は、設置状態に応じて決まるものであり、上下方向に移動する場合もあれば水平方向に移動する場合もあり得る。

（ａ．半切断工程で使用されるダイの刃先のみをＲ形状とする場合）
まず、図６及び図７に基づいて、半切断工程で使用されるダイの刃先のみをＲ形状とする場合の半切断工程及び仕上げ切断工程について説明する。図６は、半切断工程で使用されるダイの刃先をＲ形状とする場合の半切断工程を示す説明図である。図７は、図６の半切断工程に続いて行われる仕上げ切断工程を示す説明図である。

（半切断工程）
半切断工程では、図６に示すように、第１素体２のフランジ部２０が、第１ダイ３１及び第１パンチ４１を用いて半切断される。図６では、半切断の一態様として、第１パンチ４１及び第１ガイド５１によって胴部１０の側壁１０１となる部分が挟持された第１素体２から、フランジ部２０を半抜きする態様を示している。第１ダイ３１は、半切断においてフランジ部２０に押し込まれる切断金型を構成する。本実施形態では、胴部１０の側壁１０１の端面（図３の端面１４ａ）となる部分を押さえる金型を第１パンチ４１とし、フランジ部２０（すなわち、除去部分２０ａ）を押さえる金型を第１ダイ３１とする。

ここで、第１ダイ３１と第１パンチ４１とのクリアランスＣ_{３１－４１}は、マイナスクリアランスとされる。クリアランスＣ_{３１－４１}は、第１ダイ３１と第１パンチ４１との隙間を表し、具体的には、図６に示すように、第１ダイ３１の側面３１ａと第１パンチ４１の側面４１ａとの距離で表される。クリアランスがない状態（すなわち、Ｃ_{３１－４１}がゼロのとき）を基準として、第１ダイ３１の押し込み方向（すなわち、フランジ部２０の板厚方向、Ｚ方向）から見て、第１ダイ３１と第１パンチ４１とが離隔している状態でのクリアランスをプラスクリアランスといい、第１ダイ３１と第１パンチ４１とが一部重なる状態でのクリアランスをマイナスクリアランスという。本明細書では、ダイとパンチとのクリアランスについて、プラスクリアランスを正の値、マイナスクリアランスを負の値で表す。

図６に示すように、第１素体２を半切断する第１ダイ３１及び第１パンチ４１は、第１ダイ３１の押し込み方向から見て、第１ダイ３１と第１パンチ４１とが一部重なるように配置されている。仮に、クリアランスＣ_{３１－４１}をプラスクリアランスとすると、１回で行う打抜き加工のように第１ダイ３１及び第１パンチ４１の刃先から発生したクラックが会合し、フランジ部２０から除去部分２０ａが完全に切断されてしまう可能性がある。また、フランジ部２０の切断位置が胴部１０の側壁１０１から離れてしまい、切断端部１３が側壁１０１と面一とならず、加工品１の外面に段差が生じてしまう。クリアランスＣ_{３１－４１}をマイナスクリアランスとすることで、半切断工程においてフランジ部２０（すなわち、除去部分２０ａ）が第１素体２から完全に切断されることを回避し、切断端部１３を側壁１０１と面一にすることができる。

また、クリアランスＣ_{３１－４１}をマイナスクリアランスとすることで、第１ダイ３１及び第１パンチ４１により挟み込まれた領域において大きな静水圧応力が発生する。このため、第１ダイ３１がフランジ部２０に押し込まれる際に発生する応力において、切断加工後にスクラップ（すなわち、除去部分２０ａ）となる材料と胴部１０の側壁１０１となる側壁材料との間に生じる引張応力が占める割合が減少する。その結果、切断加工後にスクラップとなる第１ダイ３１の刃先先端に接する材料が第１ダイ３１の刃先先端から第１ダイ３１の側面３１ａ側へ流動しやすくなり、せん断面１３ｃへのめっき層１３ｆ１の回り込みを大きくすることができる。また、この引張応力の割合が減少することによって圧縮応力が高まり、本来スクラップとなる側へ流れる材料が側壁１０１となる側へ押し戻される。その結果、切断加工後に開口部１４の端面１４ａとなる部分が圧縮され、平坦化される。

第１ダイ３１と第１パンチ４１とのクリアランスＣ_{３１－４１}［ｍｍ］は、下記式（ａ１）に示すように、－０．０１ｍｍ以下、かつ、第１素体２の切断部分（すなわち、フランジ部２０）の板厚ｔ１［ｍｍ］の－０．３５倍以上に設定される。第１素体２の切断部分（すなわち、フランジ部２０）の板厚ｔ１は、加工品１の切断端部１３の板厚（ｔ１）と等しい。

－０．３５×ｔ１≦Ｃ_{３１－４１}≦－０．０１ ・・・（ａ１）

クリアランスＣ_{３１－４１}が－０．０１ｍｍ以下であれば、プレス機械のスライド精度や金型の芯ズレ等により部分的にプラスクリアランスとなることもなく、マイナスクリアランスを維持できる。その結果、半切断中にクラックが発生して完全な切断が生じてしまい、大きな破断面が発生することもない。一方、クリアランスＣ_{３１－４１}がフランジ部２０の板厚ｔ１の－０．３５倍以上であれば、半切断に必要な成形荷重は増大せず、プレス能力を超過することもない。したがって、金型への負担も小さく、金型寿命の低下を抑制することができる。

より好ましくは、クリアランスＣ_{３１－４１}は、フランジ部２０の板厚ｔ１の－０．３０倍以上、－０．２５倍以上、または、－０．２０倍以上とする。クリアランスＣ_{３１－４１}をフランジ部２０の板厚ｔ１の－０．３０倍以上、－０．２５倍以上、または、－０．２０倍以上とすることで、切断加工後に開口部１４の端面１４ａの平坦面１３ｋの幅Ｌｔを、加工品１の側壁１０１の板厚ｔの０．３５倍以上とすることができる。クリアランスＣ_{３１－４１}の上限は、フランジ部２０の板厚ｔ１の－０．０５倍、－０．１０倍、または、－０．１５倍としてもよい。

第１ダイ３１の刃先は、図６に示すように、曲率半径Ｒ１を有するＲ形状とする。図６に示すように、第１ダイ３１がフランジ部２０に押し込まれるため、第１ダイ３１の刃先を、曲率半径Ｒ１を有するＲ形状とする。

曲率半径Ｒ１は、下記式（ａ２）に示すように、第１素体２のフランジ部２０の板厚ｔ１［ｍｍ］の０．１０倍以上かつ０．５０倍以下である。

０．１×ｔ１≦Ｒ１≦０．５×ｔ１ ・・・（ａ２）

曲率半径Ｒ１が板厚ｔ１の０．１０倍以上であれば、めっき層１３ｆ１を削り取ることなくマイナスクリアランス下で大きな静水圧力が発生し、第１ダイ３１直下のスクラップとなる材料を第１ダイ３１の刃先から第１ダイ３１の側面３１ａ側へ流動させることができる。この流動により、第１ダイ３１がフランジ部２０に押し込まれる際に発生する応力において、切断加工後にスクラップ（すなわち、除去部分２０ａ）となる材料と胴部１０の側壁１０１となる側壁材料との間に生じる引張応力が占める割合が減少する。その結果、せん断面１３ｃめっき層１３ｆ１に回り込ませることができる。一方、曲率半径Ｒ１を板厚ｔ１の０．５０倍以下とすれば、半切断の際に第１ダイ３１の刃先に位置する材料が少なくなり、続いて行われる仕上げ切断において破断面１３ｄの生成を低減することができる。

なお、第１パンチ４１の刃先は、図６に示すように丸みがない角形とする。このとき、第１パンチ４１の刃先は、第１素体２のフランジ部２０の板厚ｔ１の０．１倍未満の曲率半径を有していてもよい。第１パンチ４１の刃先の曲率半径は、必要に応じて、第１素体２のフランジ部２０の板厚ｔ１の０．０６倍未満、０．０４倍未満または０．０２倍未満としてもよい。

第１素体２のフランジ部２０への第１ダイ３１の押込み量Ｄ［ｍｍ］は、下記式（ａ３）に示すように、第１素体２の切断部分（すなわち、フランジ部２０）の板厚ｔ１［ｍｍ］の０．７０倍以上に設定される。押込み量Ｄは、図６に示すように、第１ダイ３１が第１素体２のフランジ部２０の上面に接触した位置から、第１ダイ３１の押込みを停止する位置（以下、この位置を「下死点」ともいう。）までの、第１ダイ３１の移動量である。また、下死点での第１ダイ３１と第１パンチ４１との間隔Ｃ_Ｐ－Ｄ［ｍｍ］は、下記式（ａ４）に示すように、０．２０ｍｍ以上に設定される。

Ｄ≧０．７０×ｔ１ ・・・（ａ３）
Ｃ_Ｐ－Ｄ≧０．２０ ・・・（ａ４）

半切断後にフランジ部２０（すなわち、除去部分２０ａ）が第１素体２に残存している残存板厚ｔ２は、フランジ部２０の板厚ｔ１［ｍｍ］の０．３０倍以下としてもよい。ここで、残存板厚ｔ２とは、加工品１の側壁１０１の外側面１０１ａにおける残存板厚である。押込み量Ｄが板厚ｔ１の０．７０倍以上であれば、続いて行われる仕上げ切断において破断面１３ｄが生成され難くなる。一方、下死点での第１ダイ３１と第１パンチ４１との間隔Ｃ_Ｐ－Ｄを０．２０ｍｍ以上確保することで、半切断中にクラックが発生して部分的に完全な切断が生じてしまうことを回避できる。また、金型への負担も小さく、金型寿命の低下を抑制することができる。なお、間隔Ｃ_Ｐ－Ｄは、下死点での第１ダイ３１と第１パンチ４１との間隔の最小値とする。

なお、第１素体２のフランジ部２０への第１ダイ３１の押込み量Ｄは、上記式（ａ３）に示したように、第１素体２のフランジ部２０の板厚ｔ１［ｍｍ］の０．７０倍以上であればよいが、０．９５倍以下に設定してもよい（０．７０×ｔ１≦Ｄ≦０．９５×ｔ１）。

残存板厚ｔ２は、図６の中央の図に示すように、フランジ部２０の板厚ｔ１からフランジ部２０への第１ダイ３１の押込み量Ｄを減算した値に曲率半径Ｒ１を加えた値（ｔ２＝ｔ１－Ｄ＋Ｒ１）である。このため、残存板厚ｔ２は、下死点での第１ダイ３１と第１パンチ４１との間隔Ｃ_Ｐ－Ｄと異なる。押込み量Ｄが板厚ｔ１の０．７０倍以上であれば、続いて行われる仕上げ切断において破断面１３ｄが生成され難くなる。一方、押込み量Ｄが板厚ｔ１の０．９５倍以下であれば、プレス機械のスライド精度や金型の芯ズレ等により、半切断中にクラックが発生して完全な切断が生じてしまい、大きな破断面が発生することもない。また、金型への負担も小さく、金型寿命の低下を抑制することができる。

（仕上げ切断工程）
仕上げ切断工程では、図７に示すように、半切断されたフランジ部２０が、第２ダイ３２及び第２パンチ４２を用いて仕上げ切断される。図７では、仕上げ切断の一態様として、第２パンチ４２及び第２ガイド５２によって胴部１０の側壁１０１となる部分を挟持して、第１素体２からフランジ部２０（すなわち、除去部分２０ａ）を仕上げ打ち抜きする態様を示している。第２ダイ３２は、仕上げ切断においてフランジ部２０に押し込まれる切断金型を構成する。本実施形態では、胴部１０の側壁１０１の端面（図３の端面１４ａ）となる部分を押さえる金型を第２パンチ４２とし、フランジ部２０（すなわち、除去部分２０ａ）を押さえる金型を第２ダイ３２とする。第２ダイ３２は、第１ダイ３１と同一であってもよい。つまり、半切断工程で使用した第１ダイ３１を、仕上げ切断工程で第２ダイ３２として使用してもよい。

第２ダイ３２と第１素体２との位置関係は、第１ダイ３１と第１素体２との位置関係と同一であることが好ましい。これらの位置関係が同一でない場合、例えば第２ダイ３２の径が第１ダイ３１の径より大きいと、切断端部１３に段差が生じる。逆に例えば第２ダイ３２の径が第１ダイ３１の径より小さいと、半切断工程で生成された半切断された切断端部に第２ダイ３２が接触し、せん断面１３ｃに回り込んだめっき層１３ｆを第２ダイ３２が削り落とすおそれがある。

本実施形態に係る仕上げ切断は、半切断と同じ方向から行われる。すなわち、図６に示すように半切断においてフランジ部２０の上方からフランジ部２０に第１ダイ３１を押し込んだとき、図７に示すように仕上げ切断においてもフランジ部２０の上方からフランジ部２０に第２ダイ３２を押し込む。これにより、第１素体２から除去部分２０ａが分離される。

第２ダイ３２と第２パンチ４２とのクリアランスＣ_{３２－４２}は、プラスクリアランスとする。クリアランスＣ_{３２－４２}は、第２ダイ３２の側面３２ａと第２パンチ４２の側面４２ａとの距離で表される。ここで、半切断工程と同様に、第２ダイ３２と第２パンチ４２とが離隔している状態でのクリアランスをプラスクリアランスといい、第２ダイ３２と第２パンチ４２とが一部重なる状態でのクリアランスをマイナスクリアランスという。

第２ダイ３２と第２パンチ４２とのクリアランスＣ_{３２－４２}［ｍｍ］は、下記式（５）に示すように、０．０１ｍｍ以上、かつ、半切断後に除去部分２０ａが第１素体２のフランジ部２０に残存している残存板厚ｔ２の０．２倍以下に設定される。

０．０１≦Ｃ_{３２－４２}≦０．２×ｔ２ ・・・（５）

クリアランスＣ_{３２－４２}が０．０１ｍｍ以上であれば、仕上げ切断の際に、プレス機械のスライド精度や金型の芯ズレ等が生じても、第２ダイ３２の刃と第２パンチ４２の刃とが接触することがない。一方、クリアランスＣ_{３２－４２}が残存板厚ｔ２の０．２倍以下であれば、破断面１３ｄの先端にバリが生成しにくくなる。クリアランスＣ_{３２－４２}の下限は、残存板厚ｔ２の０．０５倍、または、０．１０倍としてもよい。

第２ダイ３２の刃先は、曲率半径Ｒ２を有するＲ形状である。図７に示すように、第２ダイ３２がフランジ部２０の仕上げ切断が行われる部分に押し込まれるため、第２ダイ３２の刃先を、曲率半径Ｒ２を有するＲ形状とする。なお、第２パンチ４２の刃先は、図７に示すように丸みがない角形とする。このとき、第２パンチ４２の刃先は、０．２５ｍｍ未満、０．１５ｍｍ未満、０．１０ｍｍ未満または０．０５ｍｍ未満の曲率半径を有していてもよい。もしくは、第２パンチ４２の刃先の曲率半径は、第１素体２のフランジ部２０の板厚ｔ１の０．１倍未満としてもよく、必要に応じて、０．０６倍未満、０．０４倍未満または０．０２倍未満としてもよい。

曲率半径Ｒ２［ｍｍ］は、下記式（６）に示すように、０．２５ｍｍ以上、かつ半切断が行われた部分の残存板厚ｔ２の１．５０倍以下とする。

０．２５≦Ｒ２≦１．５０×ｔ２ ・・・（６）

曲率半径Ｒ２が０．２５ｍｍ以上であれば、せん断面１３ｃに回り込んだめっき層１３ｆ１を第２ダイ３２が削り落とすことがない。一方、曲率半径Ｒ２が残存板厚ｔ２の１．５０倍以下であれば、破断面１３ｄの先端にバリが生成しにくくなる。

なお、第２ダイ３２の内径Ｄ_３２は、第１ダイ３１の内径Ｄ_３１と同一または若干大きくされる。具体的には、第１ダイ３１の内径Ｄ_３１と第２ダイ３２の内径Ｄ_３２との差Ｄ_３２－Ｄ_３１は、１．００ｍｍ以下とするのが望ましい。これにより、半切断工程と仕上げ切断工程との２回の工程を実施するためにダイ３１、３２の内径差Ｄ_３２－Ｄ_３１によって加工品１の切断端部１３に生じる段差を小さくすることができ、良好な切断断面を得ることができる。なお、加工品１の品質として、切断端部１３の段差が許容される場合には、内径差Ｄ_３２－Ｄ_３１は１．００ｍｍ超であってもよい。内径差Ｄ_３２－Ｄ_３１の上限は、小さい方が好ましく、０．７５ｍｍ、０．５０ｍｍ、０．３５ｍｍまたは０．２０ｍｍとしてもよい。内径差Ｄ_３２－Ｄ_３１の下限は０ｍｍである。

（ｂ．半切断工程で使用されるダイ及びパンチの刃先をＲ形状とする場合）
次に、図８及び図９に基づいて、半切断工程で使用されるダイ及びパンチの刃先をＲ形状とする場合の半切断工程及び仕上げ切断工程について説明する。図８は、半切断工程で使用されるダイ及びパンチの刃先をＲ形状とする場合の半切断工程を示す説明図である。図９は、図８の半切断工程に続いて行われる仕上げ切断工程を示す説明図である。

（半切断工程）
半切断工程では、図８に示すように、第１素体２のフランジ部２０が、第１ダイ３１及び第１パンチ４１を用いて半切断される。図８では、図６と同様、半切断の一態様として、第１パンチ４１及び第１ガイド５１によって胴部１０の側壁１０１となる部分が挟持された第１素体２から、フランジ部２０を半抜きする態様を示している。第１ダイ３１は、半切断においてフランジ部２０に押し込まれる切断金型を構成する。本実施形態では、胴部１０の側壁１０１の端面（図３の端面１４ａ）となる部分を押さえる金型を第１パンチ４１とし、フランジ部２０（すなわち、除去部分２０ａ）を押さえる金型を第１ダイ３１とする。

第１ダイ３１と第１パンチ４１とのクリアランスＣ_{３１－４１}は、マイナスクリアランスである。したがって、図８に示すように、第１素体２を半切断する第１ダイ３１及び第１パンチ４１は、第１ダイ３１の押し込み方向から見て、第１ダイ３１と第１パンチ４１とが一部重なるように配置されている。クリアランスＣ_{３１－４１}をマイナスクリアランスとすることで、半切断工程において第１素体２からフランジ部２０（すなわち、除去部分２０ａ）が完全に切断されることを回避し、切断端部１３を側壁１０１と面一にすることができる。なお、本形態ｂにおけるクリアランスＣ_{３１－４１}、マイナスクリアランス及びプラクリアランスの意味は、上記形態ａと同一である。

また、クリアランスＣ_{３１－４１}をマイナスクリアランスとすることで、第１ダイ３１及び第１パンチ４１により挟み込まれた領域において大きな静水圧応力が発生する。このため、第１ダイ３１がフランジ部２０に押し込まれる際に発生する応力において、切断加工後にスクラップ（すなわち、除去部分２０ａ）となる材料と胴部１０の側壁１０１となる側壁材料との間に生じる引張応力が占める割合が減少する。その結果、切断加工後にスクラップとなる第１ダイ３１の刃先先端に接する材料が第１ダイ３１の刃先先端から第１ダイ３１の側面３１ａ側へ流動しやすくなり、せん断面１３ｃへのめっき層１３ｆ１の回り込みを大きくすることができる。また、この引張応力の割合が減少することによって圧縮応力が高まり、本来スクラップとなる側へ流れる材料が側壁１０１となる側へ押し戻される。その結果、切断加工後に開口部１４の端面１４ａとなる部分が圧縮され、平坦化される。

第１ダイ３１と第１パンチ４１とのクリアランスＣ_{３１－４１}［ｍｍ］は、下記式（ｂ１）に示すように、第１素体２の切断部分（すなわち、フランジ部２０）の板厚ｔ１［ｍｍ］の－０．１０倍以下、かつ、－０．４５倍以上に設定されている。

－０．４５×ｔ１≦Ｃ_{３１－４１}≦－０．１０×ｔ１ ・・・（ｂ１）

クリアランスＣ_{３１－４１}がフランジ部２０の板厚ｔ１の－０．１０倍以下であれば、第１ダイ３１及び第１パンチ４１により挟み込まれた領域において大きな静水圧応力が発生し、引張応力の割合が減少する。その結果、半切断中にクラックが発生して完全な切断が生じてしまい、大きな破断面が発生することがなくなり、半切断工程においてフランジ部２０（すなわち、除去部分２０ａ）が第１素体２から完全に切断されることを回避できる。一方、クリアランスＣ_{３１－４１}がフランジ部２０の板厚ｔ１の－０．４５倍以上であれば、半切断に必要な成形荷重は増大せず、プレス能力を超過することもない。したがって、金型への負担も小さく、金型寿命の低下を抑制することができる。

より好ましくは、クリアランスＣ_{３１－４１}は、フランジ部２０の板厚ｔ１の－０．１５倍以下とする。クリアランスＣ_{３１－４１}をフランジ部２０の板厚ｔ１の－０．１５倍以下または－０．２０倍以下とすることで、切断加工後に開口部１４の端面１４ａの平坦面１３ｋの幅Ｌｔを、より確実に加工品１の側壁１０１の板厚ｔの０．３５倍以上とすることができる。クリアランスＣ_{３１－４１}の下限は、フランジ部２０の板厚ｔ１の－０．４０倍、－０．３５倍、または、－０．３０倍としてもよい。

本形態においては、図８に示すように、第１ダイ３１及び第１パンチ４１の刃先は、Ｒ形状とする。第１ダイ３１の刃先の曲率半径Ｒ１１［ｍｍ］、及び、第１パンチ４１の刃先の曲率半径Ｒ１２［ｍｍ］は、下記式（ｂ２－１）、式（ｂ２－２）に示すように、第１素体２の切断部分（すなわち、フランジ部２０）の板厚ｔ１［ｍｍ］の０．１０倍以上かつ０．６５倍以下とする。なお、第１ダイ３１の刃先の曲率半径Ｒ１１と第１パンチ４１の刃先の曲率半径Ｒ１２とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。

０．１０×ｔ１≦Ｒ１１≦０．６５×ｔ１ ・・・（ｂ２－１）
０．１０×ｔ１≦Ｒ１２≦０．６５×ｔ１ ・・・（ｂ２－２）

曲率半径Ｒ１１、Ｒ１２が板厚ｔ１の０．１０倍以上であれば、めっき層１３ｆ１を削り取ることなくマイナスクリアランス下で大きな静水圧力が発生し、第１ダイ３１直下のスクラップとなる材料を第１ダイ３１の刃先から第１ダイ３１の側面３１ａ側へ流動させることができる。この流動により、第１ダイ３１がフランジ部２０に押し込まれる際に発生する応力において、切断加工後にスクラップ（すなわち、除去部分２０ａ）となる材料と胴部１０の側壁１０１となる側壁材料との間に生じる引張応力が占める割合が減少する。その結果、せん断面１３ｃめっき層１３ｆ１に回り込ませることができる。一方、曲率半径Ｒ１１、Ｒ１２を板厚ｔ１の０．６５倍以下とすれば、半切断の際に第１ダイ３１の刃先に位置する材料が少なくなり、続いて行われる仕上げ切断において破断面１３ｄの生成を低減することができる。

第１素体２のフランジ部２０への第１ダイ３１の押込み量Ｄ［ｍｍ］は、下記式（ｂ３）に示すように、第１素体２の切断部分（すなわち、フランジ部２０）の板厚ｔ１［ｍｍ］の０．７０倍以上に設定される。押込み量Ｄは、第１ダイ３１が第１素体２のフランジ部２０の上面に接触した位置から、第１ダイ３１の押込みを停止する位置（以下、この位置を「下死点」ともいう。）までの、第１ダイ３１の移動量である。下死点での第１ダイ３１と第１パンチ４１との間隔Ｃ_Ｐ－Ｄ［ｍｍ］は、下記式（ｂ４）に示すように、０．２０ｍｍ以上に設定される。

Ｄ≧０．７０×ｔ１ ・・・（ｂ３）
Ｃ_Ｐ－Ｄ≧０．２０ ・・・（ｂ４）

半切断後にフランジ部２０（すなわち、除去部分２０ａ）が第１素体２に残存している残存板厚ｔ２は、フランジ部２０の板厚ｔ１［ｍｍ］の０．３０倍以下としてもよい。ここで、残存板厚ｔ２とは、加工品１の側壁１０１の外側面１０１ａにおける残存板厚であり、間隔Ｃ_Ｐ－Ｄとは異なる。押込み量Ｄがフランジ部２０の板厚ｔ１の０．７０倍以上であれば、続いて行われる仕上げ切断において破断面１３ｄが生成され難くなる。一方、下死点での第１ダイ３１と第１パンチ４１との間隔Ｃ_Ｐ－Ｄを０．２０ｍｍ以上確保することで、半切断中にクラックが発生して部分的に完全な切断が生じてしまうことを回避できる。また、金型への負担も小さく、金型寿命の低下を抑制することができる。なお、間隔Ｃ_Ｐ－Ｄは、下死点での第１ダイ３１と第１パンチ４１との間隔の最小値とする。

第１ダイ３１及び第１パンチ４１の刃先をＲ形状とすることで、図６に示したように第１ダイ３１または第１パンチ４１の一方のみ刃先をＲ形状とした場合に比べ、半切断工程でのフランジ部２０の切断量を大きくすることができる。すなわち、第１ダイ３１及び第１パンチ４１の刃先をＲ形状とすることで、図６に示したように第１ダイ３１または第１パンチ４１の一方のみ刃先をＲ形状とした場合に比べ、半切断後に第１素体２にフランジ部２０（すなわち、除去部分２０ａ）が残存している残存板厚ｔ２を小さくすることができる。

上記形態ａのように第１ダイ３１のみ刃先をＲ形状とした場合は、第１ダイ３１の押込み量Ｄを切断部分（すなわち、フランジ部２０）の板厚ｔ１以上とすると、第１ダイ３１の刃先が第１パンチ４１の刃先に接触してしまう。このため、上記形態ａでは、第１ダイ３１の押込み量Ｄをフランジ部２０の板厚ｔ１以上とすることはできない。しかし、第１ダイ３１及び第１パンチ４１の刃先をＲ形状とすれば、図８に示すように、第１ダイ３１の刃先が第１パンチ４１の刃先に接触するまでの、第１ダイ３１の押込み可能な量が大きくなる。このため、形態ａに比べてフランジ部２０の切断量をより大きくすることが可能となり、切断端部１３におけるせん断面１３ｃの割合を大きくすることができる。これにより、めっき層１３ｆ１をせん断面１３ｃにより多く回り込ませることができ、めっき層１３ｆ１により覆われる切断端部１３の割合を増加させることができる。また、残存板厚ｔ２が小さくなることで仕上げ切断工程での切断量が小さくなり、仕上げ切断された部位の一部にめっき層が残存していない状態を回避することができる。

（仕上げ切断工程）
仕上げ切断工程では、図９に示すように、半切断されたフランジ部２０が、第２ダイ３２及び第２パンチ４２を用いて仕上げ切断される。仕上げ切断工程は、図７に示した、第１ダイ３１または第１パンチ４１の一方のみ刃先をＲ形状として半切断を行った後に実施される仕上げ切断工程と同様に行えばよい。

図９では、仕上げ切断の一態様として、第２パンチ４２及び第２ガイド５２によって胴部１０の側壁１０１となる部分を挟持して、第１素体２からフランジ部２０（すなわち、除去部分２０ａ）を仕上げ打ち抜きする態様を示している。第２ダイ３２は、仕上げ切断においてフランジ部２０に押し込まれる切断金型を構成する。本実施形態では、胴部１０の側壁１０１の端面（図３の端面１４ａ）となる部分を押さえる金型を第２パンチ４２とし、フランジ部２０（すなわち、除去部分２０ａ）を押さえる金型を第２ダイ３２とする。第２ダイ３２は、第１ダイ３１と同一であってもよい。つまり、半切断工程で使用した第１ダイ３１を、仕上げ切断工程で第２ダイ３２として使用してもよい。

第２ダイ３２と第１素体２との位置関係は、第１ダイ３１と第１素体２との位置関係と同一であることが好ましい。これらの位置関係が同一でない場合、例えば第２ダイ３２の径が第１ダイ３１の径より大きいと、切断端部１３に段差が生じる。逆に例えば第２ダイ３２の径が第１ダイ３１の径より小さいと、半切断工程で生成された半切断された切断端部に第２ダイ３２が接触し、せん断面１３ｃに回り込んだめっき層１３ｆを第２ダイ３２が削り落とすおそれがある。

本実施形態に係る仕上げ切断は、半切断と同じ方向から行われる。すなわち、図８に示すように半切断においてフランジ部２０の上方からフランジ部２０に第１ダイ３１を押し込んだとき、図９に示すように仕上げ切断においてもフランジ部２０の上方からフランジ部２０に第２ダイ３２を押し込む。これにより、第１素体２から除去部分２０ａが分離される。

第２ダイ３２と第２パンチ４２とのクリアランスＣ_{３２－４２}［ｍｍ］は、プラスクリアランスである。第２ダイ３２と第２パンチ４２とのクリアランスＣ_{３２－４２}は、上記式（５）に示したように、０．０１ｍｍ以上、かつ、半切断後に除去部分２０ａが第１素体２に残存している残存板厚ｔ２の０．２倍以下に設定される。クリアランスＣ_{３２－４２}が０．０１ｍｍ以上であれば、仕上げ切断の際に、プレス機械のスライド精度や金型の芯ズレ等が生じても、第２ダイ３２の刃と第２パンチ４２の刃とが接触することがない。一方、クリアランスＣ_{３２－４２}が残存板厚ｔ２の０．２倍以下であれば、破断面１３ｄの先端にバリが生成しにくくなる。

第２ダイ３２の刃先は、曲率半径Ｒ２を有するＲ形状である。図９に示すように、第２ダイ３２がフランジ部２０の仕上げ切断が行われる部分に押し込まれるため、第２ダイ３２の刃先を、曲率半径Ｒ２を有するＲ形状とする。なお、第２パンチ４２の刃先は、図７に示すように丸みがない角形であってもよく、曲率半径を有していてもよい。第２パンチ４２の刃先を丸みがない角形とすれば、破断面１３ｄの先端に生じるバリをより小さくできる。第２パンチ４２の刃先の曲率半径は、１．００ｍｍ未満、０．５０ｍｍ未満、０．２０ｍｍ未満、０．１０ｍｍ未満または０．０５ｍｍ未満としてもよい。もしくは、第２パンチ４２の刃先の曲率半径は、第１素体２のフランジ部２０の板厚ｔ１の０．３倍未満としてもよく、必要に応じて、０．１倍未満、０．０６倍未満、０．０４倍未満または０．０２倍未満としてもよい。

曲率半径Ｒ２［ｍｍ］は、上記式（６）に示したように、０．２５ｍｍ以上、かつ半切断が行われた部分の残存板厚ｔ２の１．５０倍以下とする。曲率半径Ｒ２が０．２５ｍｍ以上であれば、せん断面１３ｃに回り込んだめっき層１３ｆ１を第２ダイ３２が削り落とすことがない。一方、曲率半径Ｒ２が残存板厚ｔ２の１．５０倍以下であれば、破断面１３ｄの先端にバリが生成しにくくなる。

以上、本発明の第１の実施形態に係る加工品製造方法について説明した。本実施形態によれば、めっき鋼板から形成され、フランジ部２０を有する第１素体２を切断対象として、第１ダイ３１と第１パンチ４１とのクリアランスがマイナスクリアランスに設定された第１ダイ３１及び第１パンチ４１を用いて、第１素体２のフランジ部２０を半切断する半切断工程と、第２ダイ３２及び第２パンチ４２を用いて、半切断されたフランジ部２０を半切断と同一方向から仕上げ切断して、胴部１０の側壁１０１と面一な切断端部１３を有する加工品１を得る仕上げ切断工程と、を含む。

このような２回の工程により切断された加工品１の切断端部１３は、切断部分の板厚方向にせん断面１３ｃ及び破断面１３ｄを順に有している。せん断面１３ｃは、少なくとも一部がめっき層１３ｆ１により覆われている。このとき、せん断面１３ｃがめっき層１３ｆ１により覆われているめっき成分残存長さＬと、加工品１の切断端部１３の板厚ｔ１との比Ｌ／ｔ１は、０．７０以上である。このように、加工品１は、より多くのめっき層１３ｆ１がせん断面１３ｃに回り込んでいる。板厚２．０ｍｍ超のめっき鋼板を素材として用いた場合であっても、耐食性及び形状品質を良好とすることができる。

また、本実施形態に係る加工品製造方法では、半切断工程及び仕上げ切断工程にて用いる金型について、少なくともダイの刃先をＲ形状とする。これにより、加工品１の胴部１０と切断部分に押し込まれるダイとの間に隙間を設ける必要がなくなる。その結果、加工品１の外面に段差のない、胴部１０と面一な切断端部１３を有する加工品１を得ることができる。ダイの刃先も鋭利である場合には、刃物であるダイが胴部１０と接触しないように、胴部１０から離隔して設置される。切断部分に押し込まれるダイが胴部１０と接触すると、胴部１０の表面のめっき層１３ｆ１を削り取ってしまうためである。このようにダイが胴部１０から離隔して設置されると、フランジ部２０を切断した後の加工品１の外面には段差が生じることとなる。本実施形態に係る加工品製造方法によれば、加工品１の胴部１０と切断部分に押し込まれるダイとの間に隙間を設ける必要がないため、胴部１０と面一な切断端部１３を有する加工品１を得ることができる。

また、本実施形態に係る加工品製造方法によれば、加工品１の開口部１４の端面１４ａを平坦化することができる。本実施形態に係る加工品製造方法では、半切断工程におけるダイとパンチとのクリアランスＣ_{３１－４１}をマイナスクリアランスとすることで、第１ダイ３１及び第１パンチ４１により挟み込まれた領域において大きな静水圧応力が生じる。これにより、切断加工後に開口部１４の端面１４ａとなる部分が圧縮され、大きな平坦面１３ｋを形成することができる。図１に示したようなフランジを有しない製品においては、通常、胴部１０の端面１４ａは他の部品との取付面となる。大きな平坦面１３ｋを形成できることにより、他の部品に取り付ける際に他の部品の取付面と胴部１０の端面との接触面積を大きくすることができ、気密性を高めることができる。

さらに、本実施形態に係る加工品製造方法により、より多くのめっき層１３ｆをせん断面１３ｃに回り込ませることができため、切断加工後の時間経過とともに発生する切断端部１３における赤錆を抑制することができる。

また、第２ダイ３２及び第２パンチ４２間のクリアランスＣ_{３２－４２}は、０．０１ｍｍ以上、かつ半切断が行われた部分の第１素体２への残存板厚ｔ２の０．２倍以下に設定される。これにより、仕上げ切断の際に第２ダイ３２の刃と第２パンチ４２の刃が接触して破損することを回避しつつ、バリの生成を抑えることができる。

また、第１素体２の仕上げ切断の対象となる部分に押し込まれる第２ダイ３２の刃先先端には、０．２５ｍｍ以上、かつ、半切断が行われた部分の残存板厚ｔ２の１．５０倍以下の曲率半径Ｒ２を有する湾曲形状が設けられる。これにより、せん断面１３ｃに回り込んだめっき層１３ｆ１を切断金型が削り落とされることを回避しつつ、バリの生成を抑えることができる。

［２．第２の実施形態］
次に、図１０に基づいて、本発明の第２の実施形態に係る加工品製造方法について説明する。図１０は、本発明の第２の実施形態に係る加工品製造方法を示す説明図である。本実施形態に係る加工品製造方法は、図１０に示すように、準備工程、半切断工程、仕上げ切断工程及びコイニング工程を含む。

本実施形態に係る加工品製造方法は、図６に示した第１の実施形態に係る加工品製造方法に、コイニング工程を付加した方法である。図１０に示すように、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、準備工程にて準備された第１素体２に対して、半切断工程及び仕上げ切断工程が行われる。したがって、準備工程、半切断工程及び仕上げ切断工程については、詳細な説明を省略する。

コイニング工程は、仕上げ切断工程で得られた加工品を第２素体６として、第２素体６に対してコイニング加工を行う。コイニング工程では、仕上げ切断工程の後に、破断面１３ｄ側の切断端部１３の角部１３ｇをコイニング下型（図１１のコイニング下型７）に押し当てて、その角部にコイニング面１３ｈが形成された加工品１を得る。コイニング加工により、粗面状の新生面である破断面１３ｄの領域を狭くすることができ、赤錆発生領域を抑えることができる。また、コイニング加工により、バリを潰すことができ、加工品１におけるバリの残存をより確実に抑えることができる。

図１１～図１４に基づいて、コイニング工程についてより詳細に説明する。図１１は、コイニング加工に用いる金型の一例を示す模式図である。図１２は、図１１の領域Ｂの部分拡大図である。図１３は、コイニング工程後の加工品１の切断端部を示し、左側は加工品１の中心軸を含むＺＸ平面での断面図、右側はＸ方向から側面視した図である。図１４は、コイニング工程後の加工品１の切断端部の一例を示す写真である。

なお、図１３では、図２と同様、めっき層１３ｆ１、１３ｆ２の記載を省略している。また、図１３では加工品の外側面１０１ａと切断端部１３との境界には曲面部Ｒｄが僅かに存在するように誇張して示しているが、曲面部Ｒｄは外側面１０１ａと切断端部１３との境界に段差を生じさせるものではなく、外側面１０１ａと切断端部１３とは面一とみなすことができる。また、図１４に示す加工品１の切断端部１３は、胴部１０の外面と面一ではなく、胴部１０の外周にフランジ部がある加工品の切断端部であって当該フランジ部の先端にある。図１４に示す加工品は、本実施形態の加工品１とは異なるが、本実施形態に係る加工品１のせん断面１３ｃ、破断面１３ｄ及びコイニング面１３ｈの外観は、図１４と同一である。

本実施形態に係るコイニング工程では、例えば図１１に示すように、コイニング下型７と、コイニング上型８とを用いて、第２素体６を加工する。コイニング下型７及びコイニング上型８には、第２素体６の外形に対応した凹部が形成されている。コイニング下型７は、第２素体６の開口部１４側を収容し、コイニング上型８は、第２素体６の突部１１側を収容する。コイニング加工では、コイニング下型７とコイニング上型８とにより第２素体６を挟み込み、第２素体６の切断端部１３の角部１３ｇをコイニング下型７の押当面（図１２の押当面７２）に押し当てることにより、切断端部１３にコイニング面を形成する。コイニング工程後の加工品１の切断端部１３は、例えば、図１４の写真に示すような状態となる。

より詳細に説明すると、図１２に示すように、コイニング下型７は、縦壁面７０、底壁面７１及び押当面７２を有する。

縦壁面７０は、コイニング下型７とコイニング上型８とにより第２素体６の切断端部１３を挟み込む際に、第２素体６のせん断面１３ｃと対向し、かつ、略平行にとなるように配置される。縦壁面７０は、コイニング上型８の進退方向（図１２ではＺ方向）と平行となるように配置される。

底壁面７１は、第２素体６を挟んで、端面１４ａと対向するように配置される。底壁面７１は、縦壁面７０と直交する方向に延在する。

押当面７２は、底壁面７１と底壁面７１を接続する面である。押当面７２は、第２素体６にコイニング面（図１３のコイニング面１３ｈ）を形成するために設けられる。押当面７２は、コイニング面の形状に対応する形状に形成される。例えば、図１３に示すように、コイニング面１３ｈを平面状の面取り面（以下、「Ｃ面」と称する。）とする場合には、押当面７２は、縦壁面７０及び底壁面７１に対して傾斜する平面とすればよい。また、例えばコイニング面１３ｈを曲面（押圧面、圧縮面のいずれでもよい。以下、「Ｒ面」と称する。）とする場合には、押当面７２は曲面とすればよい。

コイニング工程では、図１２に示すように、第２素体６の切断端部１３をコイニング下型７の縦壁面７０と対向させた状態で、コイニング上型８をコイニング下型７に向かって押込み、コイニング上型８とコイニング下型７の底壁面７１とにより、第２素体６を挟み込む。そして、コイニング上型８を底壁面７１に向かって押し込み、第２素体６の端面１４ａが底壁面７１に接する位置まで、第２素体６を押し下げる。ここで、第２素体６の端面１４ａが底壁面７１に接する前に、角部１３ｇが押当面７２に押し当てられる。角部１３ｇが押当面７２に押し当てられた後、さらにコイニング上型８が押し込まれて、第２素体６の端面１４ａが底壁面７１に接する。角部１３ｇは押当面７２に押し潰され、コイニング面１３ｈとなる。

コイニング面１３ｈは、押当面７２の表面が転写された平滑面であり、粗面状の破断面１３ｄと比較して赤錆が発生しにくい。面粗さが平滑となることでコイニング面１３ｈに水分が滞留しにくいためと考えられる。また、第２素体６の内面側から連続して端面１４ａを覆うめっき層１３ｆ２がコイニング面１３ｈに薄く伸ばされることも赤錆が発生しにくい要素であると考えられる。角部１３ｇにコイニング面１３ｈが形成されることにより、コイニング加工後の切断端部１３の破断面長さＷ２（図１３参照）は、コイニング加工前の切断端部１３の破断面長さＷ１（図２及び図３参照）よりも短くなる。すなわち、コイニング加工により、粗面状の新生面である破断面１３ｄの領域を狭くすることができ、赤錆発生領域を抑えることができる。また、コイニング加工により、角部１３ｇに発生したバリを潰すことができるため、加工品１におけるバリの残存は０．２ｍｍ未満となり、バリの残存をより確実に抑えることができる。バリの長さは、０．１ｍｍ未満であると好ましく、０．０５ｍｍ未満または０．０１ｍｍ未満であることがより好ましい。

コイニング工程では、加工品１のせん断面１３ｃとコイニング面１３ｈとの間の破断面１３ｄの長さ（破断面長さ）Ｗ２を０ｍｍ超かつ０．５ｍｍ以下とするように、角部１３ｇに押当面７２を押し当てる。破断面長さＷ２を０ｍｍ超かつ０．５ｍｍ以下とすることで、仮に破断面１３ｄで赤錆が発生したとしても、目立たないことから実用上問題とならないと判断できる。

なお、仕上げ切断工程では、破断面長さＷ１が１．０ｍｍ未満の第２素体６を得ることが好ましい。破断面長さＷ１が１．０ｍｍ未満の第２素体６を得ることで、より確実にコイニング工程において破断面長さＷ２を０．５ｍｍ以下とすることができる。加工品１の破断面長さＷ２は小さい方が好ましく、０．４ｍｍ以下または０．３ｍｍ以下としてもよい。加工品１の破断面長さＷ２を０．２ｍｍ以下または０．１ｍｍ以下とすればより好ましい。また、破断面長さＷ２と加工品１の切断端部１３の板厚ｔ１との比Ｗ２／ｔ１を、０．１５未満、０．１０未満、０．０８未満、０．０６未満または０．０４未満としてもよい。なお、加工品１の破断面長さＷ２は０ｍｍであってもよい。つまり、加工品１の切断端部１３に破断面１３ｄがなくてもよい。すなわち、切断端部１３は、例えば図１３に示すように、切断端部１３の板厚方向において、順に、せん断面１３ｃ、破断面１３ｄ及びコイニング面１３ｈを有していてもよい。または、切断端部１３は、切断端部１３の板厚方向において、順に、せん断面１３ｃ及びコイニング面１３ｈを有していてもよい。

図１５は、図１２のコイニング下型７の押当面７２によって押し潰される角部１３ｇの体積を示す説明図である。図１２のコイニング上型８がコイニング下型７の底壁面７１側へ押し下げられるにつれて、角部１３ｇは押当面７２に接触し、押し潰される。押し潰された角部１３ｇの材料（素地鋼）は、押当面７２に沿ってせん断面１３ｃ側に移動する。端面１４ａが底壁面７１に接する位置まで切断端部１３が押し下げられる際、押当面７２の位置及び角度等に応じて、押当面７２によって押し潰される第２素体６の角部１３ｇの体積Ｖ１が変化する。

コイニング工程では、図１５上側に示すように、押当面７２により押し潰される角部１３ｇの体積Ｖ１を、せん断面１３ｃの延長面１３ｊ、破断面１３ｄ及び押当面７２で囲まれるコイニング空間の体積Ｖ２以下とすることが好ましい。図１２に示したように、第２素体６の切断端部１３の破断面１３ｄは、縦壁面７０に対して傾斜しており、その間には隙間がある。この隙間によって生じるコイニング空間の体積Ｖ２は、押当面７２により押し潰された角部１３ｇの材料が流れ込む空間となる。コイニング空間の体積Ｖ２が押当面７２により押し潰される角部１３ｇの体積Ｖ１よりも小さいと、押当面７２により押し潰された角部１３ｇの材料は、体積Ｖ２内に収まることができず、コイニング下型７の上部に向かって移動することになる。

そこで、体積Ｖ１を体積Ｖ２以下とすることで、押当面７２により押し潰された角部１３ｇの材料がせん断面１３ｃの延長面１３ｊを越えて突出することを回避することができる。図１５下側に示すように、体積Ｖ１が体積Ｖ２を超えると、押当面７２により押し潰された角部１３ｇの材料がせん断面１３ｃの延長面１３ｊを越えて突出し、コイニング下型７の上部に向かって移動する等の事象が生じる。このような事象が生じた場合、切断端部１３の寸法精度が悪化する。したがって、体積Ｖ１を体積Ｖ２以下となるように、押当面７２により角部１３ｇを押し潰すように加工するのがよい。

以上、第２の実施形態に係る加工品製造方法について説明した。本実施形態によれば、第１の実施形態と同様、板厚２．０ｍｍ超のめっき鋼板を素材として用いた場合であっても、耐食性及び形状品質の良好な加工品１を製造することができる。また、半切断工程及び仕上げ切断工程にて、加工品１の胴部１０と切断部分に押し込まれるダイ（またはパンチ）との間に隙間を設ける必要がないため、胴部１０と面一な切断端部１３を有する加工品１を得ることができ、加工品１の開口部１４の端面１４ａを平坦化することができる。さらに、本実施形態に係る加工品製造方法により、より多くのめっき層１３ｆをせん断面１３ｃに回り込ませることができため、切断加工後の時間経過とともに発生する切断端部１３における赤錆を抑制することができる。

また、仕上げ切断工程の後、コイニング工程を行うことで、粗面状の新生面である破断面１３ｄの領域を狭くすることができ、赤錆発生領域を抑えることができる。また、コイニング加工により、バリを潰すことができ、加工品１におけるバリの残存をより確実に抑えることができる。

（実施例ａ．半切断工程で使用されるダイの刃先のみをＲ形状とする場合）
半切断工程でのダイの肩部（すなわち、刃先）を所定の曲率半径を有するＲ形状として、図５及び図１０に示す方法により加工品のサンプルを作成した。めっき鋼板として、板厚ｔ１が１．３～４．４ｍｍで、めっき付着量が９０ｇ／ｍ^２（片面）のＺｎ－６％Ａｌ－３％Ｍｇ（質量比）合金めっき鋼板を用いた。半切断加工は、内径Ｄ_３１が６８．００ｍｍのダイと、ダイとパンチとのクリアランスＣ_{３１－４１}に応じて内径さを変更したパンチを用い、ガイドによりめっき鋼板を保持して行った。仕上げ切断加工は、肩部（すなわち、刃先）が所定の曲率半径を有するＲ形状としたダイと、ダイとパンチとのクリアランスＣ_{３２－４２}に応じて内径Ｄ_３２を変更したパンチを用い、ガイドによりめっき鋼板を保持して行った。

各サンプルについて、端面の平坦面幅Ｌｔ、仕上げ切断後の破断面長さＷ１、コイニング加工を実施した場合にはコイニング加工後の破断面長さＷ２を測定した。これらは、マイクロスコープを用いて、加工品の端面の円周上を３０°間隔で測定し、計１２点の測定値を平均して求めた。また、各サンプルについて、切断端部へのめっき層の回り込みについて、切断位置から切断端部のせん断面にめっき層が回り込んだ長さＬを測定した。切断端部におけるめっき層の長さＬの測定には、電子線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ－ＷＤＳ）を使用した。Ｚｎ成分の検出レベルがバックグラウンドの３倍以上である部分にめっき層が存在していると判定した。なお、測定対象は、仕上げ切断後の加工品又は第２素体及びコイニング加工後の加工品である。

なお、各サンプルの切断端部においてせん断面、破断面及びコイニング面は、図１４に示した通りであり、より詳細には以下のように現れる。

せん断面は、切断端部に平滑な面として現れる。せん断面は、ダイが被加工材に接触した後に圧縮（加圧）力が加えられて被加工材に食い込むことにより、ダイの側面と擦れて生じる。ダイと擦れて生じるため、せん断面は金属光沢を呈する。せん断面には、板厚方向に筋状の細かい摺動傷がみられる。

破断面は、せん断面側から被加工材に生じたクラックが会合して破断した面であり、光沢のない粗い面として現れる。被加工材にせん断面が生じた後、さらにダイが被加工材に食い込むと、パンチの刃先により被加工材にクラックが生じるとともに、ダイの刃先によっても被加工材にクラックが生じる。パンチ及びダイから生じたクラックは、互いに会合し、貫通する。このようにクラックが生じて形成された面が破断面となる。破断面は、パンチとダイとが接触することなく形成されるため、光沢のない粗い面となる。破断面は、パンチとダイとの隙間（クリアランス）に応じた傾斜を有する。

コイニング面は、破断面の凹凸が潰された滑らかな面として現れる。コイニング面は、破断面端部の下面側から斜面状または曲面状のコイニング用金型を破断面角部に押し当てることによって得られる。コイニング面は、コイニング金型の表面粗さが転写されることにより、破断面の凹凸が潰された滑らかな面となる。

切断端部においてせん断面、破断面、コイニング面を特定する方法としては、例えば上記特徴をもとに外観からマイクロスコープまたはコントレーサー等により切断端部の形状プロフィールを観察して測定する方法等がある。

他の部品への取り付けにおいて加工品の端面の平坦度を確保する観点から、端面の平坦面の長さＬｔが加工品の側壁の板厚ｔの０．３５倍以上のものを「Ａ（可）」、０．３５倍未満のものを「Ｂ（不可）」と評価とした。打痕や電気的短絡等の原因となるバリについて、大きさが０．２ｍｍ未満のものを「Ａ（可）」、大きさが０．２ｍｍ以上のもの、または、ヒゲ状のバリが発生したものを「Ｂ（不可）」と評価した。また、半切断加工のダイの内径Ｄ_３１と仕上げ切断加工のダイの内径Ｄ_３２との内径差Ｄ_３２－Ｄ_３１で生じる端面の段差は、外観上及び製品寸法精度上なるべく生じさせないことが望ましい。そこで、端面の段差が０．５ｍｍ以下のものを「Ａ（可）」、段差が０．５ｍｍ超のものを「Ｂ（不可）」と評価した。

また、サンプルを屋外にて大気曝露試験を行い、切断端部に目立った赤錆が発生するまでの日数を１５日ごとに観察した。

以上の結果を表１に示す。表１には、各サンプルに用いためっき鋼板、半切断工程、仕上げ切断工程の条件、及び切断端部の角部へのコイニング有無も合わせて示している。ここで、ダイの曲率半径の板厚比（Ｒ１／ｔ１、Ｒ２／ｔ２）は、ダイの肩部に付与された丸みを板厚で除したものである。意図的にダイの肩部（刃先）に丸みを付与していないものは、この欄に「＜０．０１」と記した。

表１に示すように、実施例ａ１～ａ１９は、切断端部の板厚ｔ１に対するめっき成分の残存長さＬが０．７０倍以上であった。実施例ａ１～ａ１９は、切断端部の破断面長さＷ１はいずれも１．０ｍｍ以下であり、赤錆発生まで６０日の良好な耐食性を示した。切断端部の破断面長さが０．５ｍｍ以下である実施例ａ１～ａ１６では、赤錆発生まで９０日以上の良好な耐食性を示した。また、実施例ａ１５は、仕上げ抜き後に、押し潰す辺の長さ（コイニング面の幅）を０．６ｍｍとしたＲ面のコイニング面を形成するコイニング加工を行ったものである。実施例ａ１６は、仕上げ抜き後に、押し潰す辺の長さ（コイニング面の幅）を１．０ｍｍとして角度４５°で面取りしたＣ面のコイニング面を形成するコイニング加工を行ったものである。コイニング加工後の破断面長さ（Ｗ２）は、他の実施例の破断面長さＷ１よりも小さくなった。半切断加工のダイの内径Ｄ_３１と仕上げ切断加工のダイの内径Ｄ_３２との内径差Ｄ_３２－Ｄ_３１については、実施例ａ１～ａ１７では０．０５ｍｍとし、実施例ａ１８ではゼロ（内径Ｄ_３１と内径Ｄ_３２とは同一）とし、実施例ａ１９では１．００ｍｍとしたが、いずれの場合にも、端面の段差は０．５ｍｍ以下であった。

なお、実施例ａ１～ａ１４、ａ１８、ａ１９の切断端部は、板厚方向にせん断面及び破断面を順に有しており、実施例ａ１５、ａ１６の切断端部は、板厚方向にせん断面、破断面及びコイニング面を順に有していることが、上述の特徴をもとに外観から確認された。

これに対して、比較例ａ１～ａ６、ａ８、ａ１０～ａ１３は、加工品の切断端部の板厚ｔ１に対するめっき層成分の残存長さＬが０．７０未満であったため、切断端部の赤錆発生までの日数は６０日を下回っており、実施例と比べて耐食性が劣った。比較例ａ９は、半切断工程において大きなマイナスクリアランスを採用したものであるが、７５０ｋＮのメカプレス機を使用した半抜き加工の工程で荷重オーバーとなり、プレス機が停止した。比較例ａ１４、ａ１５は、いずれも切断端部の赤錆発生まで９０日以上の良好な耐食性を示したが、切断端部に０．２ｍｍ以上の大きなバリが発生した。比較例ａ７は、半切断工程でのダイとパンチとのクリアランスをゼロとした場合であり、半切断工程にてめっき鋼板が完全に破断した。

（実施例ｂ．半切断工程で使用されるダイ及びパンチの刃先をＲ形状とする場合）
次に、半切断工程でのダイ及びパンチの肩部（すなわち、刃先）を所定の曲率半径を有するＲ形状として、図５及び図１０に示す方法により加工品のサンプルを作成した。めっき鋼板として、板厚が１．３～４．４ｍｍで、めっき付着量が９０ｇ／ｍ^２（片面）のＺｎ－６％Ａｌ－３％Ｍｇ（質量比）合金めっき鋼板を用いた。半切断加工は、内径６８．００ｍｍのダイと、ダイとパンチとのクリアランスに応じて内径を変更したパンチを用い、ガイドによりめっき鋼板を保持して行った。仕上げ切断加工は、肩部（すなわち、刃先）が所定の曲率半径を有するＲ形状のダイと、ダイとパンチとのクリアランスに応じて内径を変更したパンチを用い、ガイドによりめっき鋼板を保持して行った。

各サンプルについて、上述の実施例ａと同様に、平坦度評価、バリ評価及び段差評価を行い、大気曝露試験による赤錆発生日数を調べた。実施例ｂの結果を表２に示す。

表２に示すように、実施例ｂ１～ｂ１９は、加工品の切断端部の板厚ｔ１に対するめっき成分の残存長さＬが０．７０倍以上であった。実施例ｂ１～ｂ１９は、切断端部の破断面長さＷ１はいずれも１．０ｍｍ以下であり、赤錆発生まで６０日の良好な耐食性を示した。切断端部の破断面長さＷ１が０．５ｍｍ以下である実施例ｂ１～ｂ１６では、赤錆発生まで９０日以上の良好な耐食性を示した。また、実施例ｂ１５は、仕上げ抜き後に、押し潰す辺の長さ（コイニング面の幅）を０．６ｍｍとしたＲ面のコイニング面を形成するコイニング加工を行ったものである。実施例ｂ１６は、仕上げ抜き後に、押し潰す辺の長さ（コイニング面の幅）を１．０ｍｍとして角度４５°で面取りしたＣ面のコイニング面を形成するコイニング加工を行ったものある。コイニング加工後の破断面長さ（Ｗ２）は、他の実施例よりも小さくなった。半切断加工のダイの内径Ｄ_３１と仕上げ切断加工のダイの内径Ｄ_３２との内径差Ｄ_３２－Ｄ_３１については、実施例ｂ１～ｂ１７では０．０５ｍｍとし、実施例ｂ１８ではゼロ（内径Ｄ_３１と内径Ｄ_３２とは同一）とし、実施例ｂ１９では１．００ｍｍとしたが、いずれの場合にも、端面の段差は０．５ｍｍ以下であった。

なお、実施例ｂ１～ｂ１４、ｂ１８、ｂ１９の切断端部は、板厚方向にせん断面及び破断面を順に有しており、実施例ｂ１５、ｂ１６の切断端部は、板厚方向にせん断面、破断面及びコイニング面を順に有していることが、上述の特徴をもとに外観から確認された。

これに対して、比較例ｂ１～ｂ５、ｂ７、ｂ９～ｂ１１、ｂ１４は、加工品の切断端部の板厚ｔ１に対するめっき層成分の残存長さＬが０．７０未満であったため、切断端部の赤錆発生までの日数は６０日を下回っており、実施例と比べて耐食性が劣った。比較例ｂ８は、半切断工程において大きなマイナスクリアランスを採用したものであるが、７５０ｋＮのメカプレス機を使用した半抜き加工の工程で荷重オーバーとなり、プレス機が停止した。比較例ｂ１２、ｂ１３は、いずれも切断端部の赤錆発生まで９０日以上の良好な耐食性を示したが、切断端部に０．２ｍｍ以上の大きなバリが発生した。比較例ｂ６、ｂ１５は、半切断工程でのダイとパンチとのマイナスクリアランスが十分ではなかったため、半切断工程にてめっき鋼板が完全に破断した。

以上によると、半切断工程を行い続いて仕上げ切断工程を行う切断加工において、切断端部の形状に関して、加工品の切断端部の板厚ｔ１に対するめっき成分の残存長さＬが０．７０倍以上とすることにより、良好な耐食性を有する切断端部が得られることが確認できた。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、加工品１の一例として、図１に示したような円筒形状の加工品を示したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の加工品は絞り形状品であればよく、例えば、図１６に示すような異形絞り品であってもよく、図１７に示すような角筒絞り品であってもよい。なお、図１７は、半切断工程実施前の素体の状態を示しており、破線で示すトリムラインに沿って半切断工程及び仕上げ切断工程が行われる。加工品は、図１６に示すように、加工品の側壁の一部にのみ、側壁の外側面と面一な切断端部を有するようにしてもよい。

１ 加工品
２ 第１素体
６ 第２素体
７ コイニング下型
８ コイニング上型
１０ 胴部
１１ 突部
１２、２０ フランジ部
１３ 切断端部
１３ｃ せん断面
１３ｄ 破断面
１３ｆ、１３ｆ１、１３ｆ２ めっき層
１３ｇ 角部
１３ｈ コイニング面
１３ｋ 平坦面
１４ 開口部
１４ａ 端面
２０ａ 除去部分
３１ 第１ダイ
３２ 第２ダイ
４１ 第１パンチ
４２ 第２パンチ
７０ 縦壁面
７１ 底壁面
７２ 押当面
１０１ 側壁
１０１ａ 外側面
１０１ｂ 内側面
１０３ 頂壁

Claims (10)

1. 表面にめっき層を有するめっき鋼板を素材とし、中空筒状の側壁に切断端部を有する加工品であって、
   前記切断端部は、
   当該加工品の側壁の外面と面一であり、
   当該切断端部の板厚方向に、せん断面及び破断面を順に、または、せん断面を有しており、
   前記せん断面が前記表面のめっき層により覆われているめっき成分残存長さＬと、前記加工品の切断端部の板厚ｔ１との比Ｌ／ｔ１は、０．７０以上であり、
   前記切断端部のバリの長さは０．２ｍｍ未満である、加工品。
2. 前記切断端部の板厚方向における前記破断面の長さＷ１は、０ｍｍ超かつ１．０ｍｍ以下である、請求項１に記載の加工品。
3. 前記切断端部の板厚方向における前記破断面の長さＷ１は、０．５ｍｍ以下である、請求項２に記載の加工品。
4. 前記側壁に対して直交する前記加工品の端面の平坦面の長さＬｔと、前記加工品の側壁の板厚ｔとの比Ｌｔ／ｔは、０．３５以上である、請求項１～３のいずれか１項に記載の加工品。
5. 前記切断端部は、当該切断端部の板厚方向に、前記せん断面、前記破断面及びコイニング面を順に、または、前記せん断面及びコイニング面を順に有しており、
   前記切断端部の板厚方向における前記せん断面と前記コイニング面との間の前記破断面の長さＷ２は、０ｍｍ超かつ０．５ｍｍ以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載の加工品。
6. 表面にめっき層を有するめっき鋼板を素材とし、中空筒状の側壁に切断端部を有する加工品を製造するための加工品製造方法であって、
   第１ダイと第１パンチとのクリアランスがマイナスクリアランスに設定された前記第１ダイ及び前記第１パンチを用いて、前記素材から形成された第１素体の切断部分を板厚方向に半切断する半切断工程と、
   第２ダイ及び第２パンチを用いて、半切断された前記第１素体を前記半切断と同一方向から仕上げ切断して、加工品の側壁の外面と面一な切断端部を有する加工品を得る仕上げ切断工程と、
   を含み、
   前記第２ダイの内径Ｄ_３２は、前記第１ダイの内径Ｄ_３１以上とし、
   前記第１素体の切断部分の板厚をｔ１、前記半切断工程後の前記切断部分の残存板厚をｔ２として、
   前記半切断工程において、
   前記第１ダイ及び前記第１パンチとのクリアランスＣ_{３１－４１}は、下記式（ａ１）を満たし、
   前記第１ダイの刃先の曲率半径Ｒ１は、下記式（ａ２）を満たし、
   前記第１素体の切断部分に対する前記第１ダイまたは前記第１パンチの押込み量Ｄは、下記式（ａ３）を満たし、
   下死点での前記第１ダイと前記第１パンチとの間隔Ｃ_Ｐ－Ｄは、下記式（ａ４）を満たし、
   前記仕上げ切断工程において、
   前記第２ダイと前記第２パンチとのクリアランスＣ_{３２－４２}は、下記式（ａ５）を満たし、
   前記第２ダイの刃先の曲率半径Ｒ２は、下記式（ａ６）を満たす、加工品製造方法。
   －０．３５×ｔ１≦Ｃ_{３１－４１}≦－０．０１ ・・・（ａ１）
   ０．１０×ｔ１≦Ｒ１≦０．５０×ｔ１ ・・・（ａ２）
   Ｄ≧０．７０×ｔ１ ・・・（ａ３）
   Ｃ_Ｐ－Ｄ≧０．２０ ・・・（ａ４）
   ０．０１≦Ｃ_{３２－４２}≦０．２×ｔ２ ・・・（ａ５）
   ０．２５≦Ｒ２≦１．５０×ｔ２ ・・・（ａ６）
   ここで、Ｃ_{３１－４１}、Ｃ_Ｐ－Ｄ、Ｃ_{３２－４２}及びＲ２の単位はｍｍとする。
7. 表面にめっき層を有するめっき鋼板を素材とし、中空筒状の側壁に切断端部を有する加工品を製造するための加工品製造方法であって、
   第１ダイと第１パンチとのクリアランスがマイナスクリアランスに設定された前記第１ダイ及び前記第１パンチを用いて、前記素材から形成された第１素体の切断部分を板厚方向に半切断する半切断工程と、
   第２ダイ及び第２パンチを用いて、半切断された前記第１素体を前記半切断と同一方向から仕上げ切断して、加工品の側壁の外面と面一な切断端部を有する加工品を得る仕上げ切断工程と、
   を含み、
   前記第２ダイの内径Ｄ_３２は、前記第１ダイの内径Ｄ_３１以上とし、
   前記第１素体の切断部分の板厚をｔ１、前記半切断工程後の前記切断部分の残存板厚をｔ２として、
   前記半切断工程において、
   前記第１ダイ及び前記第１パンチとのクリアランスＣ_{３１－４１}は、下記式（ｂ１）を満たし、
   前記第１ダイの刃先の曲率半径Ｒ１１は、下記式（ｂ２－１）を満たし、
   前記第１パンチの刃先の曲率半径Ｒ１２は、下記式（ｂ２－２）を満たし、
   前記第１素体の切断部分に対する前記第１ダイまたは前記第１パンチの押込み量Ｄは、下記式（ｂ３）を満たし、
   下死点での前記第１ダイと前記第１パンチとの間隔Ｃ_Ｐ－Ｄは、下記式（ｂ４）を満たし、
   前記仕上げ切断工程において、
   前記第２ダイと前記第２パンチとのクリアランスＣ_{３２－４２}は、下記式（ｂ５）を満たし、
   前記第２ダイの刃先の曲率半径Ｒ２は、下記式（ｂ６）を満たす、加工品製造方法。
   －０．４５×ｔ１≦Ｃ_{３１－４１}≦－０．１０×ｔ１
   ・・・（ｂ１）
   ０．１０×ｔ１≦Ｒ１１≦０．６５×ｔ１ ・・・（ｂ２－１）
   ０．１０×ｔ１≦Ｒ１２≦０．６５×ｔ１ ・・・（ｂ２－２）
   Ｄ≧０．７０×ｔ１ ・・・（ｂ３）
   Ｃ_Ｐ－Ｄ≧０．２０ ・・・（ｂ４）
   ０．０１≦Ｃ_{３２－４２}≦０．２×ｔ２ ・・・（ｂ５）
   ０．２５≦Ｒ２≦１．５０×ｔ２ ・・・（ｂ６）
   ここで、Ｃ_{３１－４１}、Ｃ_Ｐ－Ｄ、Ｃ_{３２－４２}及びＲ２の単位はｍｍとする。
8. 前記仕上げ切断工程で得られた加工品を第２素体として、
   前記第２素体の前記切断端部の角部をパッドに押し当て、前記角部にコイニング面が形成された加工品を得るコイニング工程をさらに含む、請求項６または７に記載の加工品製造方法。
9. 前記第１ダイの内径Ｄ_３１と前記第２ダイの内径Ｄ_３２との差Ｄ_３２－Ｄ_３１は、１．００ｍｍ以下である、請求項６～８のいずれか１項に記載の加工品製造方法。
10. 前記半切断工程の前に、平板状のめっき鋼板から、中空の側壁とフランジ部とを有する第１素体を成形加工する準備工程をさらに含む、請求項６～９のいずれか１項に記載の加工品製造方法。

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