JPH05261450A - 深絞り性に優れた冷却成形方法 - Google Patents
深絞り性に優れた冷却成形方法Info
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- JPH05261450A JPH05261450A JP4089314A JP8931492A JPH05261450A JP H05261450 A JPH05261450 A JP H05261450A JP 4089314 A JP4089314 A JP 4089314A JP 8931492 A JP8931492 A JP 8931492A JP H05261450 A JPH05261450 A JP H05261450A
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- Japan
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- temperature
- punch shoulder
- forming method
- molding
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- Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 自動車、家具、家電などに用いられる深絞り
部品をプレス成形にて容易にかつ安定して製造する。 【構成】 プレス金型のポンチ肩部３の温度を−１０℃
以上２０℃以下の範囲とし、かつポンチ肩部３に相対す
るダイレス側の液槽４の温度を−１０℃以上２０℃以下
の範囲に保つ。さらに、板押え部６、７の温度をポンチ
肩部３の温度より２０℃以上高く、かつ１５０℃以下に
する。
部品をプレス成形にて容易にかつ安定して製造する。 【構成】 プレス金型のポンチ肩部３の温度を−１０℃
以上２０℃以下の範囲とし、かつポンチ肩部３に相対す
るダイレス側の液槽４の温度を−１０℃以上２０℃以下
の範囲に保つ。さらに、板押え部６、７の温度をポンチ
肩部３の温度より２０℃以上高く、かつ１５０℃以下に
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車、家具、家電な
どに用いられる深絞り部品をプレス成形する場合の成形
方法に関するものである。
どに用いられる深絞り部品をプレス成形する場合の成形
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から自動車用のオイルパン、家具用
の浴槽や流し台シンク、および家電用の石油ストーブの
カートリッジタンクなどの深絞り部品の成形において
は、加工量の増大とともに、加工発熱による深絞り部品
の温度上昇はもとより、加工発熱の伝播によりプレス金
型も温度上昇することが知られている。この温度上昇を
成形性問題からみると、従来は油圧プレスが主体で、機
械式プレスを使用する場合でも比較的単位時間当りの成
形枚数が少なく、金型温度の上昇に伴う成形上の問題も
注目されることが少なかった。
の浴槽や流し台シンク、および家電用の石油ストーブの
カートリッジタンクなどの深絞り部品の成形において
は、加工量の増大とともに、加工発熱による深絞り部品
の温度上昇はもとより、加工発熱の伝播によりプレス金
型も温度上昇することが知られている。この温度上昇を
成形性問題からみると、従来は油圧プレスが主体で、機
械式プレスを使用する場合でも比較的単位時間当りの成
形枚数が少なく、金型温度の上昇に伴う成形上の問題も
注目されることが少なかった。
【０００３】しかしながら、近年トランスファープレス
が普及し、このような深絞り部品の成形にも適用される
ようになってきたため、金型温度の上昇が極めて大きく
なり、成形性劣化の問題が顕在化し始めた。このため、
金型温度の上昇による成形性劣化に対して、種々の対策
がとられている。例えば、水溶性冷却油を金型全体にか
ける方法は成形性に有効であるが、冷却油がプレス時に
周辺に飛散して作業環境が悪化する問題がある。また、
極圧添加剤入りの潤滑剤の使用は成形性に有効である
が、成形後の脱脂にかかる費用が増加する。さらに、絞
り工程数を増加させて変形発熱を少なくする方法は成形
性に有効であるが、金型個数の増加により製造コストが
上昇するなどの問題があり、かならずしも満足できる対
策になっていないのが実状である。加えて、最近、耐食
性向上から使用が増加している表面処理鋼板は温度上昇
の影響を受けやすく、用途拡大を困難にしている状況で
ある。
が普及し、このような深絞り部品の成形にも適用される
ようになってきたため、金型温度の上昇が極めて大きく
なり、成形性劣化の問題が顕在化し始めた。このため、
金型温度の上昇による成形性劣化に対して、種々の対策
がとられている。例えば、水溶性冷却油を金型全体にか
ける方法は成形性に有効であるが、冷却油がプレス時に
周辺に飛散して作業環境が悪化する問題がある。また、
極圧添加剤入りの潤滑剤の使用は成形性に有効である
が、成形後の脱脂にかかる費用が増加する。さらに、絞
り工程数を増加させて変形発熱を少なくする方法は成形
性に有効であるが、金型個数の増加により製造コストが
上昇するなどの問題があり、かならずしも満足できる対
策になっていないのが実状である。加えて、最近、耐食
性向上から使用が増加している表面処理鋼板は温度上昇
の影響を受けやすく、用途拡大を困難にしている状況で
ある。
【０００４】また、特開平３−１５５４２０号公報に
は、絞り性を高めるためにポンチ金型を冷却することが
開示されているが、成形速度が高い場合にはポンチ金型
の冷却のみでは不十分であり、深絞り性向上の効果が少
ない。
は、絞り性を高めるためにポンチ金型を冷却することが
開示されているが、成形速度が高い場合にはポンチ金型
の冷却のみでは不十分であり、深絞り性向上の効果が少
ない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
成形方法で深絞り部品を成形すると、加工発熱により部
品および金型の温度が上昇し、温度上昇により部品の破
断耐力の低下および潤滑剤の性能劣化が生じて、成形不
良が発生するという大きな問題がある。
成形方法で深絞り部品を成形すると、加工発熱により部
品および金型の温度が上昇し、温度上昇により部品の破
断耐力の低下および潤滑剤の性能劣化が生じて、成形不
良が発生するという大きな問題がある。
【０００６】本発明は、このような従来の問題点を解消
し、油圧プレス、タンデム型機械式プレスおよびトラン
スファープレスによる深絞り部品を安定して成形する深
絞り性に優れた成形方法を提供することを目的とする。
し、油圧プレス、タンデム型機械式プレスおよびトラン
スファープレスによる深絞り部品を安定して成形する深
絞り性に優れた成形方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は以下のと
おりである。
おりである。
【０００８】 プレス成形において、ポンチ肩部温度
を−１０℃以上＋２０℃以下の範囲とし、かつポンチ肩
部に相対するダイレス側の液体温度を−１０℃以上＋２
０℃以下の範囲に保つことを特徴とする深絞り性に優れ
た冷却成形方法。
を−１０℃以上＋２０℃以下の範囲とし、かつポンチ肩
部に相対するダイレス側の液体温度を−１０℃以上＋２
０℃以下の範囲に保つことを特徴とする深絞り性に優れ
た冷却成形方法。
【０００９】 板押え部の温度をポンチ肩部温度より
２０℃以上高く、かつ１５０℃以下とすることを特徴と
する前記の深絞り性に優れた冷却成形方法。
２０℃以上高く、かつ１５０℃以下とすることを特徴と
する前記の深絞り性に優れた冷却成形方法。
【００１０】
【作用】本発明の詳細を図面により説明する。
【００１１】図１は、本発明によりオイルパンを成形し
ている状況を模式的に示す図である。図２は、絞り部品
の代表である自動車用オイルパンの成形で破断が生じや
すい危険部位を示す図である。
ている状況を模式的に示す図である。図２は、絞り部品
の代表である自動車用オイルパンの成形で破断が生じや
すい危険部位を示す図である。
【００１２】図２に示すように、オイルパンにおいて破
断危険部位１が発生することについて考えてみる。
断危険部位１が発生することについて考えてみる。
【００１３】一般的に深絞り成形で成形できる条件は、
破断危険部位１の材料の破断耐力がフランジ部２の絞り
抵抗力を上回っていることである。ところが、成形個数
が増えるとともに成形初期の成形状態に変化が生じ、そ
れにより破断危険部位１が発生する。その要因の第１
は、成形個数が増加すると、金型温度の上昇により潤滑
剤の性能が低下してフランジ部の摩擦抵抗が大きくな
り、絞り抵抗力が増加し、絞り抵抗力が破断危険部位１
の材料の破断耐力に近づくことである。そして要因の第
２は、金型温度が上昇することにより破断危険部位１の
材料の温度が上昇し、材料の引張強さが低下してしまう
ため、破断危険部位１の破断耐力そのものが低下するこ
とである。
破断危険部位１の材料の破断耐力がフランジ部２の絞り
抵抗力を上回っていることである。ところが、成形個数
が増えるとともに成形初期の成形状態に変化が生じ、そ
れにより破断危険部位１が発生する。その要因の第１
は、成形個数が増加すると、金型温度の上昇により潤滑
剤の性能が低下してフランジ部の摩擦抵抗が大きくな
り、絞り抵抗力が増加し、絞り抵抗力が破断危険部位１
の材料の破断耐力に近づくことである。そして要因の第
２は、金型温度が上昇することにより破断危険部位１の
材料の温度が上昇し、材料の引張強さが低下してしまう
ため、破断危険部位１の破断耐力そのものが低下するこ
とである。
【００１４】これらの状態変化に対する対策としては、
前述したように、潤滑剤については極圧添加剤を用いて
摩擦抵抗の増加を防止すること、また引張強さの低下に
ついては破断危険部位１に接する金型を冷却し、引張強
さの低下を防止することなどがあり、それぞれに効果を
あげている。しかし、近年トランスファープレスが普及
し、同時に成形速度が速まる状況では、これまでの対策
では効果が不十分になっている。それが最も顕著なの
は、破断危険部位１に接する金型の冷却であり、成形速
度の増加とともに効果が少なくなっている。
前述したように、潤滑剤については極圧添加剤を用いて
摩擦抵抗の増加を防止すること、また引張強さの低下に
ついては破断危険部位１に接する金型を冷却し、引張強
さの低下を防止することなどがあり、それぞれに効果を
あげている。しかし、近年トランスファープレスが普及
し、同時に成形速度が速まる状況では、これまでの対策
では効果が不十分になっている。それが最も顕著なの
は、破断危険部位１に接する金型の冷却であり、成形速
度の増加とともに効果が少なくなっている。
【００１５】本発明は冷却方法に着目し、図１に示すよ
うに、成形速度が高くなっても冷却効果を十分に発揮し
て材料の引張強さの低下を防止し、破断危険部位１の発
生を解消するため、ポンチ肩部３の冷却に加えて、ポン
チ肩部３に相対するダイレス側に液体を冷却した液槽４
を設けることにより、冷却効果の増大を図った。
うに、成形速度が高くなっても冷却効果を十分に発揮し
て材料の引張強さの低下を防止し、破断危険部位１の発
生を解消するため、ポンチ肩部３の冷却に加えて、ポン
チ肩部３に相対するダイレス側に液体を冷却した液槽４
を設けることにより、冷却効果の増大を図った。
【００１６】ポンチ肩部温度を−１０℃以上としたの
は、それ未満では金型の結露が多くなり、その結露が潤
滑効果を生み出し、破断危険部位１の材料が変形しやす
くなり、板厚減少が生じて破断が発生しやすくなるため
である。また、２０℃以下としたのは、それを超えると
破断危険部位１の材料の引張強さの低下により破断耐力
が低下して破断が生じやすくなるためである。さらに、
ダイレス側の液体温度を−１０℃以上としたのは、それ
未満ではポンチ肩部の金型の結露を助長させるためであ
り、２０℃以下としたのは、それを超えると破断危険部
位１の材料の破断耐力を低下させ、深絞り性を損なうか
らである。
は、それ未満では金型の結露が多くなり、その結露が潤
滑効果を生み出し、破断危険部位１の材料が変形しやす
くなり、板厚減少が生じて破断が発生しやすくなるため
である。また、２０℃以下としたのは、それを超えると
破断危険部位１の材料の引張強さの低下により破断耐力
が低下して破断が生じやすくなるためである。さらに、
ダイレス側の液体温度を−１０℃以上としたのは、それ
未満ではポンチ肩部の金型の結露を助長させるためであ
り、２０℃以下としたのは、それを超えると破断危険部
位１の材料の破断耐力を低下させ、深絞り性を損なうか
らである。
【００１７】板押え部の温度をポンチ肩部温度より２０
℃以上高くするのは、それ未満ではフランジ部の絞り抵
抗力を小さくする効果が少なく、深絞り性を損なうから
であり、また１５０℃以下としたのは、それを超えると
絞り抵抗力の減少より摩擦抵抗の増加のほうが大きくな
り、深絞り性を損なうからである。
℃以上高くするのは、それ未満ではフランジ部の絞り抵
抗力を小さくする効果が少なく、深絞り性を損なうから
であり、また１５０℃以下としたのは、それを超えると
絞り抵抗力の減少より摩擦抵抗の増加のほうが大きくな
り、深絞り性を損なうからである。
【００１８】本発明で成形できる材料の種類は、現在Ｊ
ＩＳに定められている熱間および冷間圧延による軟質鋼
板および高強度鋼板、さらには表面処理鋼板のいずれで
も良い。
ＩＳに定められている熱間および冷間圧延による軟質鋼
板および高強度鋼板、さらには表面処理鋼板のいずれで
も良い。
【００１９】
【実施例】以下に本発明の実施例を比較例とともに説明
する。
する。
【００２０】図１に示すように、上の板押え部６および
下の板押え部７にはともに温度を上げるため温水循環配
管８、９を施し、ポンチ肩部３には冷却および温間を行
うために冷却水および温水の循環配管１０を施し、また
ダイレス側には冷却および温間を行うために液槽４およ
び循環配管１１を施した。供試材は、表１に記載の通り
極低炭素チタン添加鋼冷延鋼板の板厚１．２ｍｍを用
い、成形速度は成形個数５〜２２個／分で、潤滑剤は極
圧添加剤入りの防錆油を使用し、ポンチ肩部温度および
ダイレス側の液体温度さらには板押え温度を変化させ、
また板押え力を３５０ｋＮの一定条件として、図２の第
１工程成形の最大成形高さを１８０ｍｍとし、以上の条
件で１５０個成形したときの破断が発生するまでの成形
個数で評価を行い、その結果を表２に示す。
下の板押え部７にはともに温度を上げるため温水循環配
管８、９を施し、ポンチ肩部３には冷却および温間を行
うために冷却水および温水の循環配管１０を施し、また
ダイレス側には冷却および温間を行うために液槽４およ
び循環配管１１を施した。供試材は、表１に記載の通り
極低炭素チタン添加鋼冷延鋼板の板厚１．２ｍｍを用
い、成形速度は成形個数５〜２２個／分で、潤滑剤は極
圧添加剤入りの防錆油を使用し、ポンチ肩部温度および
ダイレス側の液体温度さらには板押え温度を変化させ、
また板押え力を３５０ｋＮの一定条件として、図２の第
１工程成形の最大成形高さを１８０ｍｍとし、以上の条
件で１５０個成形したときの破断が発生するまでの成形
個数で評価を行い、その結果を表２に示す。
【００２１】
【表１】 平均ｒ値：（ｒ0 ＋ｒ45＋ｒ90）／４ ただし、ｒ0 は圧延方向の ０度方向のｒ値 ｒ45は圧延方向の４５度方向のｒ値 ｒ90は圧延方向の９０度方向のｒ値
【００２２】
【表２】
【００２３】本発明の冷却成形方法による実施例（供試
材１〜４）は、比較例（供試材５〜１１）に比べていず
れも優れた深絞り性を示している。
材１〜４）は、比較例（供試材５〜１１）に比べていず
れも優れた深絞り性を示している。
【００２４】比較例の供試材５はポンチ肩部の温度が低
すぎたため、成形性が満足できない。また、比較例の供
試材６および９はポンチ肩部と板押えのダイ側温度の温
度差が少ないため、深絞り性の効果が小さい。比較例の
供試材７はダイレス側の温度が高いため深絞り性が満足
しなかった。比較例の供試材８および１０は板押え側の
温度が高いため、深絞り性が満足できない。さらに比較
例の供試材１１はポンチ肩部の温度が高いため、深絞り
性が満足できない。
すぎたため、成形性が満足できない。また、比較例の供
試材６および９はポンチ肩部と板押えのダイ側温度の温
度差が少ないため、深絞り性の効果が小さい。比較例の
供試材７はダイレス側の温度が高いため深絞り性が満足
しなかった。比較例の供試材８および１０は板押え側の
温度が高いため、深絞り性が満足できない。さらに比較
例の供試材１１はポンチ肩部の温度が高いため、深絞り
性が満足できない。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、自動車、家具、家電部
品を対象とした油圧式プレス、機械式プレスおよびトラ
ンスファープレスによる深絞り部品に対して、成形が容
易に確保でき、ことに今後趨勢となるトランスファープ
レスに対して極めて有効である。さらに、現在でも成形
の困難な表面処理鋼板に対しても適用が可能となり、自
動車、家具、家電部品に幅広く用途が拡大でき、工業的
に実用価値が大きい。
品を対象とした油圧式プレス、機械式プレスおよびトラ
ンスファープレスによる深絞り部品に対して、成形が容
易に確保でき、ことに今後趨勢となるトランスファープ
レスに対して極めて有効である。さらに、現在でも成形
の困難な表面処理鋼板に対しても適用が可能となり、自
動車、家具、家電部品に幅広く用途が拡大でき、工業的
に実用価値が大きい。
【図１】本発明の冷却成形方法を実施するための装置の
一例を示す図である。
一例を示す図である。
【図２】自動車用オイルパンの形状の模式図である。
１ 破断危険部位 ２ フランジ部 ３ ポンチ肩部 ４ 液槽 ５ オイルパン ６ 上の板押え部 ７ 下の板押え部 ８ 温水循環配管 ９ 温水循環配管 １０ 循環配管 １１ 循環配管
Claims (2)
- 【請求項１】 プレス成形において、ポンチ肩部温度を
−１０℃以上＋２０℃以下の範囲とし、かつポンチ肩部
に相対するダイレス側の液体温度を−１０℃以上＋２０
℃以下の範囲に保つことを特徴とする深絞り性に優れた
冷却成形方法。 - 【請求項２】 板押え部の温度をポンチ肩部温度より２
０℃以上高く、かつ１５０℃以下とすることを特徴とす
る請求項１記載の深絞り性に優れた冷却成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4089314A JPH05261450A (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 深絞り性に優れた冷却成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4089314A JPH05261450A (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 深絞り性に優れた冷却成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05261450A true JPH05261450A (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=13967209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4089314A Withdrawn JPH05261450A (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 深絞り性に優れた冷却成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05261450A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6367304B1 (en) * | 1999-09-10 | 2002-04-09 | Schuler Pressen Gmbh & Co. Kg | Forming machine with cooling apparatus |
| JP2012139724A (ja) * | 2010-12-17 | 2012-07-26 | Univ Of Yamanashi | 順送プレス加工装置 |
-
1992
- 1992-03-16 JP JP4089314A patent/JPH05261450A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6367304B1 (en) * | 1999-09-10 | 2002-04-09 | Schuler Pressen Gmbh & Co. Kg | Forming machine with cooling apparatus |
| JP2012139724A (ja) * | 2010-12-17 | 2012-07-26 | Univ Of Yamanashi | 順送プレス加工装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |