JPH04111928A

JPH04111928A - 薄鋼板の精密成形法

Info

Publication number: JPH04111928A
Application number: JP22963890A
Authority: JP
Inventors: Toshiki Hiromura; 廣村　敏樹; Hiroyuki Ikuta; 浩之生田; Ryuichi Uchino; 内野　龍一
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1990-08-30
Filing date: 1990-08-30
Publication date: 1992-04-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、自動車部品、家具、電気製品等に用いるＩＮ
板成形品の精密成形法及び精密成形焼入れ法に関する。

〔従来技術］自動車のドアや各種内装部品には、その取付具意匠具等
として１曲げ加工された薄銅板成形品が用いられている
。また、各種家具、電気製品等にも、同様の曲げ加工さ
れたＦＪｔｌｌ板成形品が用いられている。これら薄鋼
板成形品は、一般にその大きさが２〜３０ａｎ程度のも
のであり、いわゆる小型成形品である。

また、該薄鋼板成形品は、上記のごとく自動車ドア、家
具、電気製品等に組付ける取付部品、コナ一部品等であ
るために、自動車ドア等の本体に対して、精度良く組付
けできる形状であることが要求される。

従来、上記ｖＲ鋼板成形品は、冷間又は熱間による曲げ
加工により成形されている。

〔解決しようとする課題〕

しかしながら、冷間塑性加工においては、成形品のクラ
ンク発生を防止するために、その加工度に限界がある。

また、成形後におけるスプリングバックが大きく、各成
形品によってスプリングバック量が不均一である。その
ため、冷間塑性加工法は曲げ加工量が大きい成形品、複
雑な成形品高精度形状の成形品の加工、つまり精密成形
には不向きである。

一方、熱間塑性加工においては、成形品への酸化スケー
ルの付着を生ずる。また、加工時の加熱によって成形品
が膨張、収縮を生じ、加工精度はより悪化する。

また、薄鋼板成形品が、取付具等である場合には、その
強度が高いことも要求される。

本発明はかかる従来の問題点に鑑み、クランク発生やス
プリングバックが少なく、高精度な、更には強度も高い
、薄鋼板の精密成形法及び精密成形焼入れ法を提供しよ
うとするものである。

〔課題の解決手段〕

本発明は、薄鋼板を局部的に曲げ加工して精密成形する
に当り、該薄鋼板を塑性加工型内に配置し１曲げ加工を
行うと同時に曲げ加工部分を局部的に再結晶温度以上に
加熱することを特徴とする薄鋼板の精密成形法にある（
第１発明）。

該第１発明において最も注目すべきことは、薄鋼板を塑
性加工型内で成形すると共に該成形と同時に曲げ加工部
分を局部的に再結晶温度基−１−に加熱することにある
。

上記曲げ加工部分は、形成布の形状により１箇所とは限
らない。それ故、再結晶温度基」二に加熱する曲げ加工
部は、１箇所以上存在する。つまりクラックやスプリン
グバックを生し易い部分、換言すれば曲げ加工度の大き
い部分について　曲げ加工と同時に該曲げ加工部分を局
部的に上記温度に加熱するのである。

また、そのため、薄鋼板の全ての曲げ加工部分を上記温
度に加熱する必要はない。

また９本発明において重要なことは、上記再結晶温度以
上の加熱は５曲げ加工時に曲げ加工部分に対して局部的
に行うことである。それ故、薄鋼板全体を予め再結晶温
度基」二に加熱しておき　これを塑性加工する方法を採
るものではない。

また、上記加熱は、Ｆｉ鋼板を塑性加工型内で曲げ加工
と同時に行うが、この同時加熱は曲げ加工の直前１曲げ
加工中或いは曲げ加工直後であっても良い。具体的には
９曲げ加工終了時点よりも１秒前から１秒後の間に０．
５〜１秒間行うことが好ましい。

また、塑性加工型内における上記局部的加熱の手段とし
ては、ＹＡＧレーザ等のレーザ照射、電気加熱、高周波
加熱などがある。そして、上記レザー照射手段としては
、塑性加工型においてその曲げ加工部分にレーザー照射
穴を穿設しておきごの照射穴を通して薄鋼板の曲げ加工
部分に局部的にレーザ照射を行う方法がある。

また、上記再結晶温度とは、′４鋼板の再結晶温度であ
り、具体的には５００〜９００°Ｃの範囲である。また
１本発明にいう薄鋼板とは１例えば厚み１．０〜３．２
ｍｍの薄板状のものをいう。

次に、」二記精密成形法においては２次に示すごとき精
密成形焼入れを行うごともできる。この方法は、薄鋼板
を局部的に曲げ加工して精密成形すると共に焼入れする
に当り、該薄鋼板を塑性加工型内に配置し２曲げ加工を
行うと同時に曲げ加工部分を局部的に焼入れ温度まで加
熱し、その後直ちに曲げ加工部分の熱を塑性加工型に奪
取し、成形と同時に焼入れすることを特徴とする薄鋼板
の精密成形焼入れ法である（第２発明）。

該第２発明において、最も注目すべきことは塑性加工型
内における曲げ加工時に２曲げ加工と同時に該曲げ加工
部分を局部的に焼入れ温度まで加熱し、その後この熱を
直ちに塑性加工型に奪取することである。

本第２発明における加熱時期、加熱手段等は上記第１発
明と同様である。また、焼入れ温度における加熱保持時
間は、焼入れ性向」二のため１・〜３秒とすることが好
ましい。また、上記熱の奪取は、塑性加工型により行う
。この熱の奪取を９、速に行うため、塑性加工型を水冷
しておくことが好ましい。

〔作用及び効果」上記第１発明においては、塑性加工型により薄鋼板を曲
げ加工すると同時に曲げ加工部分を局部的に再結晶温度
以上に加熱している。そのため曲げ加工部分は加工硬化
を起こすことなく１円滑に成形される。

それ故９曲げ加工部分にクラックを発生ずることが殆ど
なく、また成形された薄鋼板のスプリングハックが殆ど
ない。また、そのため、複雑形状への成形も容易となり
、精密成形が容易である。

また、第２発明においては、塑性加工型により薄鋼板を
曲げ加工すると同時に曲げ加工部分を焼入れ温度に加熱
し２曲げ加工後直ちにこの熱を塑性加工型に吸収奪取し
ている。

そのため１曲げ加工部分は、上記加熱により円滑に成形
される。それ故１曲げ加工部分にクランクを発生するこ
とが殆どなく、またスプリングバックも殆どない。また
２曲げ加工部分を焼入れするので、その部分の強度も高
くなる。また　そのため、複雑形状への成形が容易とな
り１強度の高い精密成形品を得ることができる。

上記のごとく、第１発明によれば、クランク発生やスプ
リングバンクが殆どなく、高精度な薄鋼板の精密成形法
を提供することができる。

また、第２発明によれば、クランク発生やスプリングバ
ックが殆どなく、高精度で強度の高い薄鋼板の精密成形
焼入れ法を提供することができる。

〔実施例〕

第１実施例第１発明及び第２発明の成形法に関する実施例につき、
第１図を用いて説明する。

まず、上記成形法に用いる塑性加工型２は、■字状の加
工凹部２１０を有する下型２１と、■字状の加工凸部２
２０を有する上型２２とよりなる。

下型２１は、加工四部２１０の先端部分と下型の下面と
の間にレーザ照射穴２１３を穿設している。

また、該塑性加工型２によって成形されたＦｊｊＭ板成
形品は、同図にハンチングを付した■状成形品である。

上記塑性加工型２を用いて、精密成形するに当たっては
、上型２２を上昇させた状態において下型２１上に平板
状の薄鋼板１を配置する。その後、上型２２を下降させ
て、その加工凸部２２０と、下型２１の加工凹部２１０
とにより、薄鋼板１をＶ字状に曲げ加工する。そして、
この曲げ加工と同時に、上記下型２１のレーザ照射穴２
１３よりレーザ３を照射する。これにより、成形品の曲
げ加工部分、っまり■ツイツチ部分１１が再結晶温度以
上に加熱される。

なお、成形品の上部においても曲げ加工部分１５を有す
るが、この部分は曲げ加工量が少ないので本例では局部
的加熱は行っていない。

以上により、第１発明にかかる精密成形法が完了する。

また、第２発明に関しては、上記方法において曲げ加工
と同時に行う加熱温度を、焼入れ温度に加熱する点、ま
たこの熱を塑性加工型２に直ちに奪取させる点が異なる
。塑性加工型２への熱の象、速奪取は、上記レーザ照射
を中止することにより成形品からこれと接触している塑
性加工型２の加工凹部２］０及び加工凸部２２０へ熱が
移動することにより行われる。

また２本例においては、塑性加工型２は、下型２１、上
型２２とともにＳＫＤ材を、薄鋼板としては厚さ１．６
ｍｍ、幅１２０ｍｍ、長さ２００ｍｍの５Ｐｃｃ　（０
，０８％Ｃ）を用いた。レーザ照射穴ば２直径０．３ｍ
ｍとし、成形時に薄鋼板が入り込まない大きさとした。

また、レーザはＹＡＧレーザを用いた。また１曲げ加工
は、上記Ｖノインチ部分１１の角度を約３０度とした。

第２実施・例次に、上記第１実施例に示した方法によって精密成形法
及び精密成形焼入れ法を行った具体例につき第２図〜第
７図を用いて説明する。

また、本例において加熱温度、クランク発生率。

スプリングバンク量、硬さは７いずれも上記曲げ加工部
分における値を示す。また１薄鋼板は、厚み１．６ｍｍ
の５ｐｃｃ材（０，０８％Ｃ）である。

そして、該薄鋼板の再結晶温度は５５０　’Ｃである。

まず、第２図は、上記曲げ加工を行った際の加熱温度と
クラック発生率との関係を示している。

同図より知られるごとく、再結晶温度（５５゜°Ｃ）よ
り高い加熱温度においては、クラック発生率は極く少な
く、６００°Ｃ以上では皆無であることが分る。

なお１本例では、第１実施例に示したごとく角度３０度
という大きな曲げ加工を行っているため、再結晶温度に
おいてもクランク発生が若干見られる。しかし９曲げ加
工が小さい場合には、従来の加工法に比して、クラック
発生率が極く少ないか皆無となる。

次に、第３図は１曲げ加工を行った際の加熱温度とスプ
リングバック量（度）との関係を示している。同図より
知られるごとく、再結晶温度よりも高い加熱温度におい
てはスプリングバック量が極く少ない（０，３度以下）
ことが分る。

なお、上記スプリング八ツクｉｓＢ°とは、第６図に示
すごとく、塑性加工型内における成形品（実線）の■ノ
ツチ角度をＢｏ、塑性加工型から取り出した後の成形品
（点線）の同角度をＡｏとしたとき　ＳＢ’　＝Ａ°−
Ｂ°で表される値（角度）をいう。

次に、第４図は２曲げ加工を行った際の加熱温度と曲げ
加工部分の硬さ（Ｈｖ）との関係を示している。同図よ
り知られるごとく、上記Ｆｔｔｔｌｔｉｌ板の焼入れ温
度（８８０°Ｃ）以上に加熱した場合には曲げ加工部分
の硬さが非常に高くなることが分る。

これは　薄鋼板（ＳＰＣＣ）が、レーザ照射によってオ
ーステナイト化され、照射終了後は塑性加工型及び薄鋼
板自体により、その熱が急速に奪取され、焼入れされた
ことを示している。

また、同図より知られるごと（９曲げ加工時の加熱温度
が常ａ〜６００°Ｃの間では硬さ１００Ｈ■程度である
が、９００°Ｃでは約２００Ｈｖ、１２００°Ｃでは約
２５０Ｈｖという高い硬さを示しており９曲げ加工時の
温度を焼入れ温度以上とすることにより１曲げ加工部分
の強度向上を図ることができる。

このことは、現今、高張力鋼板を使用するケースが増加
しているが２本発明法によって安価な材料で高張力鋼板
並みの強度を有する精密成形品が得られることを示して
いる。

次に、第５図は、加熱温度と薄鋼板の伸び（％）の関係
を示している。同図は、加工度が２０５０．７０％の場
合につき示している。ここに加工度Ｐとは、第７図に示
すごとく、厚みαの薄鋼板５０を、厚みβの薄鋼板５１
に加圧したときの割合（％）を示し、Ｐ−（α−β）ｘ
ｉｏｏ／αで表される。

同図より知られるごとく、加工度２０％の場合には加熱
温度の上昇と共に伸び（％）が上昇していく。しかし、
加工度が５０％、７０％の場合には、５００°Ｃ以上に
おいて急激に伸びが上昇する。

このことは、再結晶温度以上における曲げ加工は極めて
円滑に行われ、塑性加工の自由度が向上することを示し
ている。換言すれば２曲げ加工時に再結晶温度以上に加
熱することにより、複雑な精密成形法が可能となるので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例における精密成形法及び精密成形焼
入れ法を示す図、第２図〜第７図は第２実施例を示し、
第２図は加熱温度とクラック発生率の関係線図、第３図
は加熱温度とスプリングバック量の関係線図、第４図は
加熱温度と硬さの関係線図、第５図は加熱温度と伸びの
関係線図、第６図はスプリングバック量算出の説明図、
第７図は加工度の説明図である。１、、、７Ｒ鋼板１１、、、Ｖノツチ部分２１３．塑性加工型。２１３、、、　　レーザ照射穴。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）薄鋼板を局部的に曲げ加工して精密成形するに当
り、該薄鋼板を塑性加工型内に配置し、曲げ加工を行う
と同時に曲げ加工部分を局部的に再結晶温度以上に加熱
することを特徴とする薄鋼板の精密成形法。
（２）薄鋼板を局部的に曲げ加工して精密成形すると共
に焼入れするに当り、該薄鋼板を塑性加工型内に配置し
、曲げ加工を行うと同時に曲げ加工部分を局部的に焼入
れ温度まで加熱し、その後直ちに曲げ加工部分の熱を塑
性加工型に奪取し、成形と同時に焼入れすることを特徴
とする薄鋼板の精密成形焼入れ法。