JPH05337504A - プレス加工用金属板とその製造方法 - Google Patents
プレス加工用金属板とその製造方法Info
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- JPH05337504A JPH05337504A JP4171941A JP17194192A JPH05337504A JP H05337504 A JPH05337504 A JP H05337504A JP 4171941 A JP4171941 A JP 4171941A JP 17194192 A JP17194192 A JP 17194192A JP H05337504 A JPH05337504 A JP H05337504A
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- Japan
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- metallic sheet
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- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 プレス時の割れやしわの発生を防止し、安定
して良好なプレス加工が可能であるプレス加工用金属板
を提供することを目的とする。 【構成】 金属板の表面粗さ谷（凹）部の総体積をＶ
V 、該金属板に油を塗布した後の油膜の総体積をＶO と
した時に、ＶO ／ＶV ≧０．２を満足するように油が塗
布されたプレス加工用金属板。
して良好なプレス加工が可能であるプレス加工用金属板
を提供することを目的とする。 【構成】 金属板の表面粗さ谷（凹）部の総体積をＶ
V 、該金属板に油を塗布した後の油膜の総体積をＶO と
した時に、ＶO ／ＶV ≧０．２を満足するように油が塗
布されたプレス加工用金属板。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車産業等に広く使
用されるプレス成形安定性に優れた金属板およびその製
造方法に関するものである。
用されるプレス成形安定性に優れた金属板およびその製
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車の車体の耐久性を高めるために、
従来の熱延鋼板や冷延鋼板に代わって各種表面処理鋼板
が使用されるようになっている。また、車体の軽量化を
目的としてＡｌ合金板の需要も年々増加している。しか
し、表面処理鋼板やＡｌ合金板は、従来の熱・冷延鋼板
とプレス成形を行なう場合の挙動が異なっており、割れ
やしわの発生等種々のトラブルが起こってきた。特に最
近では、同一プレス部品でかつ同種金属板であっても、
ロットが変わるとプレス成形性が変化して不良率がばら
ついたり、さらに同一ロットであっても割れが発生する
等の生産管理における大きな問題が生じていた。
従来の熱延鋼板や冷延鋼板に代わって各種表面処理鋼板
が使用されるようになっている。また、車体の軽量化を
目的としてＡｌ合金板の需要も年々増加している。しか
し、表面処理鋼板やＡｌ合金板は、従来の熱・冷延鋼板
とプレス成形を行なう場合の挙動が異なっており、割れ
やしわの発生等種々のトラブルが起こってきた。特に最
近では、同一プレス部品でかつ同種金属板であっても、
ロットが変わるとプレス成形性が変化して不良率がばら
ついたり、さらに同一ロットであっても割れが発生する
等の生産管理における大きな問題が生じていた。
【０００３】このため、 金属板表面にＦｅ−Ｚｎ等の硬質めっきを施す、 金属板の表面にワックスや固体潤滑剤を塗布し、有機
皮膜を作る、 金属板表面に粘度の高い防錆油を塗布する、 防錆油を塗布した金属板に、プレス成形の前に潤滑剤
を塗布し直す、 金属板自体の性能を向上させる、 等の対応が提案され検討されてきた。しかし、の方法
では、めっき工程が増加するためコストが上がる、の
方法では、防錆力、潤滑性が不充分なためさらに防錆油
が必要であったり、プレス加工後の脱脂性や接着性を低
下させ、またコストが高くなる問題もある、の方法で
は、防錆油の粘度があまり高いと取扱にくかったり、プ
レス加工時に金属板がブロッキング現象や、滑り過ぎて
フィーダーのミスグリップを引き起こす、潤滑剤と潤
滑剤塗布工程のためにコスト高となる、現状では充分
な性能の金属板は得られていない、という問題があっ
た。
皮膜を作る、 金属板表面に粘度の高い防錆油を塗布する、 防錆油を塗布した金属板に、プレス成形の前に潤滑剤
を塗布し直す、 金属板自体の性能を向上させる、 等の対応が提案され検討されてきた。しかし、の方法
では、めっき工程が増加するためコストが上がる、の
方法では、防錆力、潤滑性が不充分なためさらに防錆油
が必要であったり、プレス加工後の脱脂性や接着性を低
下させ、またコストが高くなる問題もある、の方法で
は、防錆油の粘度があまり高いと取扱にくかったり、プ
レス加工時に金属板がブロッキング現象や、滑り過ぎて
フィーダーのミスグリップを引き起こす、潤滑剤と潤
滑剤塗布工程のためにコスト高となる、現状では充分
な性能の金属板は得られていない、という問題があっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に着
目してなされたものであって、プレス時の割れやしわの
発生を防止し、安定して良好なプレス加工が可能である
プレス加工用金属板とその製造方法を提供することと、
該金属板を用いてプレス加工する方法を提供することを
目的とする。
目してなされたものであって、プレス時の割れやしわの
発生を防止し、安定して良好なプレス加工が可能である
プレス加工用金属板とその製造方法を提供することと、
該金属板を用いてプレス加工する方法を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の構成は、プレス
加工用金属板が、金属板の表面粗さ谷（凹）部の総体積
をＶV 、該金属板に油を塗布した後の油膜の総体積をＶ
O とした時に、ＶO ／ＶV ≧０．２を満足するように油
が塗布されたものであることを主な要旨とする。
加工用金属板が、金属板の表面粗さ谷（凹）部の総体積
をＶV 、該金属板に油を塗布した後の油膜の総体積をＶ
O とした時に、ＶO ／ＶV ≧０．２を満足するように油
が塗布されたものであることを主な要旨とする。
【０００６】
【作用】本発明者等は、プレス成形時の安定性がばらつ
く原因の中でも、特に潤滑条件について影響を検討した
結果、金属板の表面粗さと油膜の量がプレス成形安定性
に密接に関連していることを知見し、本発明に到達し
た。以下本発明を詳細に説明する。
く原因の中でも、特に潤滑条件について影響を検討した
結果、金属板の表面粗さと油膜の量がプレス成形安定性
に密接に関連していることを知見し、本発明に到達し
た。以下本発明を詳細に説明する。
【０００７】まず、図１に本発明における金属板の表面
粗さ谷（凹）部１，１…を示した。表面粗さ谷部の総体
積：ＶV とは、図１の上部２にあたる。また、金属板に
油を塗布した後の油膜は谷部１の中に保持される。この
油膜の総体積をＶO と定義する。本発明においては、プ
レス加工用金属板が、ＶO ／ＶV ≧０．２を満足するよ
うに油が塗布されていることが必須要件である。以下こ
のＶO ／ＶV をＷｅｔ率と言うことがある。
粗さ谷（凹）部１，１…を示した。表面粗さ谷部の総体
積：ＶV とは、図１の上部２にあたる。また、金属板に
油を塗布した後の油膜は谷部１の中に保持される。この
油膜の総体積をＶO と定義する。本発明においては、プ
レス加工用金属板が、ＶO ／ＶV ≧０．２を満足するよ
うに油が塗布されていることが必須要件である。以下こ
のＶO ／ＶV をＷｅｔ率と言うことがある。
【０００８】図２には円筒深絞り成形における変形と応
力状態を示す断面説明図を示した。一般にプレス成形時
の成形荷重は、主に金属板の機械的性質で定まる変形抵
抗成分と、表面の潤滑状態で定まる摺動抵抗成分で支え
られる。従って、プレス成形時の不安定さやばらつき
は、変形抵抗成分と摺動抵抗成分の両者の影響を反映す
るものである。しかし、変形抵抗成分のばらつきは金属
板製造時の問題であるので、実際プレス成形を行なう時
点、すなわちダイフェース上を材料が流入する過程にお
いて最も重要なことは摺動抵抗成分に影響を及ぼす潤滑
状態である。例えばプレス加工時に金属板表面の潤滑油
が不足していると、金属板とプレス用金型表面は金属接
触する（図３）。図３のような場合、プレス中に金属板
が摺動すると、金属板に凝着や擦り傷が発生する。この
ため、さらに摩擦係数が大きくなって成形荷重の上昇を
招き、結果的に材料の破断荷重に到達して割れが発生す
るのである。
力状態を示す断面説明図を示した。一般にプレス成形時
の成形荷重は、主に金属板の機械的性質で定まる変形抵
抗成分と、表面の潤滑状態で定まる摺動抵抗成分で支え
られる。従って、プレス成形時の不安定さやばらつき
は、変形抵抗成分と摺動抵抗成分の両者の影響を反映す
るものである。しかし、変形抵抗成分のばらつきは金属
板製造時の問題であるので、実際プレス成形を行なう時
点、すなわちダイフェース上を材料が流入する過程にお
いて最も重要なことは摺動抵抗成分に影響を及ぼす潤滑
状態である。例えばプレス加工時に金属板表面の潤滑油
が不足していると、金属板とプレス用金型表面は金属接
触する（図３）。図３のような場合、プレス中に金属板
が摺動すると、金属板に凝着や擦り傷が発生する。この
ため、さらに摩擦係数が大きくなって成形荷重の上昇を
招き、結果的に材料の破断荷重に到達して割れが発生す
るのである。
【０００９】図４には、５０枚連続円筒深絞り成形時
に、前記Ｗｅｔ率が成形荷重の変動状況、すなわち成形
荷重の標準偏差σn に及ぼす影響について検討した結果
を示した。図４から明らかなように、Ｗｅｔ率が０．２
より小さい時には、σn は１１００Ｎにも達し、プレス
成形にばらつきが多い。しかし、Ｗｅｔ率が０．２以上
となると、σn が３００Ｎ付近の一定値を示し、プレス
成形性が安定することがわかる。
に、前記Ｗｅｔ率が成形荷重の変動状況、すなわち成形
荷重の標準偏差σn に及ぼす影響について検討した結果
を示した。図４から明らかなように、Ｗｅｔ率が０．２
より小さい時には、σn は１１００Ｎにも達し、プレス
成形にばらつきが多い。しかし、Ｗｅｔ率が０．２以上
となると、σn が３００Ｎ付近の一定値を示し、プレス
成形性が安定することがわかる。
【００１０】これは、プレス成形時の初期段階に金属板
中の山部が摺動によってある程度削られたり、つぶされ
たりすることと、その後のプレス圧縮力により谷部中の
油が金属板表面に行き渡るため、Ｗｅｔ率の下限値が
０．２で充分であると考えられる。この結果から、本発
明ではＶO ／ＶV ≧０．２を満足するように油が塗布さ
れていることを必須要件とした。谷部の体積ＶV は非接
触の粗さ計等で測定した正確なものであることが望まし
い。
中の山部が摺動によってある程度削られたり、つぶされ
たりすることと、その後のプレス圧縮力により谷部中の
油が金属板表面に行き渡るため、Ｗｅｔ率の下限値が
０．２で充分であると考えられる。この結果から、本発
明ではＶO ／ＶV ≧０．２を満足するように油が塗布さ
れていることを必須要件とした。谷部の体積ＶV は非接
触の粗さ計等で測定した正確なものであることが望まし
い。
【００１１】ここで、金属板表面に塗布された潤滑油
は、図３からも明らかなように表面凹凸の谷部に保持さ
れる。従って、割れを起こさせないために必要な潤滑油
量は、金属表面粗さと密接な関係がある。本発明におい
ては、金属表面粗さは中心線粗さＲａで０．３〜３．０
が好ましい。Ｒａが０．３より小さい場合は、谷部の体
積が小さいため、簡単に金属板表面を油で覆い尽くすこ
とができるが、プレス成形中の摺動によって、成形の比
較的初期に金属表面が平滑になってしまって焼き付きを
起こすことがあるため好ましくない。また、Ｒａが３．
０より大きいと、谷部の体積ＶV が大きくなるため、本
発明の要件であるＶO ／ＶV ≧０．２を満足させること
が難しくなる。
は、図３からも明らかなように表面凹凸の谷部に保持さ
れる。従って、割れを起こさせないために必要な潤滑油
量は、金属表面粗さと密接な関係がある。本発明におい
ては、金属表面粗さは中心線粗さＲａで０．３〜３．０
が好ましい。Ｒａが０．３より小さい場合は、谷部の体
積が小さいため、簡単に金属板表面を油で覆い尽くすこ
とができるが、プレス成形中の摺動によって、成形の比
較的初期に金属表面が平滑になってしまって焼き付きを
起こすことがあるため好ましくない。また、Ｒａが３．
０より大きいと、谷部の体積ＶV が大きくなるため、本
発明の要件であるＶO ／ＶV ≧０．２を満足させること
が難しくなる。
【００１２】本発明においては、金属表面に塗布される
油の種類等は特に限定されないが、図５に示したStrieb
eck 曲線からもわかるように、使用される油の粘度は摩
擦係数を減らす方向からはある程度高い方がよい。具体
的には、４０℃で３〜５０ｃＳｔのものが好ましく使用
される。３ｃＳｔ以下では、特に金属表面粗さが大きい
時に油の付着むらが大きくなる傾向になり、成形が不安
定になるため好ましくない。また油の粘度が５０ｃＳｔ
を超えると、塗布作業性が悪くなったり、プレス加工時
に、金属板がブロッキング現象や、滑り過ぎてフィーダ
ーのミスグリップを引き起こすことがあり好ましくな
い。さらに、材料の流入過多によるしわや、油膜厚さに
よるフランジしわ等が発生し易くなったり、プレス加工
後の脱脂性や接着性が劣る原因にもなる。本発明の金属
板の素材は特に限定されないが、冷延・熱延鋼板、Ａｌ
・Ａｌ合金板やこれらの表面処理板等種々のプレス成形
用金属板を利用することができる。
油の種類等は特に限定されないが、図５に示したStrieb
eck 曲線からもわかるように、使用される油の粘度は摩
擦係数を減らす方向からはある程度高い方がよい。具体
的には、４０℃で３〜５０ｃＳｔのものが好ましく使用
される。３ｃＳｔ以下では、特に金属表面粗さが大きい
時に油の付着むらが大きくなる傾向になり、成形が不安
定になるため好ましくない。また油の粘度が５０ｃＳｔ
を超えると、塗布作業性が悪くなったり、プレス加工時
に、金属板がブロッキング現象や、滑り過ぎてフィーダ
ーのミスグリップを引き起こすことがあり好ましくな
い。さらに、材料の流入過多によるしわや、油膜厚さに
よるフランジしわ等が発生し易くなったり、プレス加工
後の脱脂性や接着性が劣る原因にもなる。本発明の金属
板の素材は特に限定されないが、冷延・熱延鋼板、Ａｌ
・Ａｌ合金板やこれらの表面処理板等種々のプレス成形
用金属板を利用することができる。
【００１３】
【実施例】以下実施例によって本発明をさらに詳述する
が、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前・
後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全て
本発明の技術範囲に包含される。 実施例 厚さ０．７ｍｍの合金化溶融亜鉛めっき鋼板を用いて、
絞り比が２．０の丸ブランクを作成し、粘度：６ｃＳｔ
（４０℃）の防錆油の塗布量を変化させ、Ｗｅｔ率０．
０４（本発明外）の時と、Ｗｅｔ率０．２２（本発明
例）の時について連続５０個の円筒深絞り成形を行なっ
た。個々の成形における成形荷重の変動を図６（ａ），
（ｂ）に示した。
が、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前・
後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全て
本発明の技術範囲に包含される。 実施例 厚さ０．７ｍｍの合金化溶融亜鉛めっき鋼板を用いて、
絞り比が２．０の丸ブランクを作成し、粘度：６ｃＳｔ
（４０℃）の防錆油の塗布量を変化させ、Ｗｅｔ率０．
０４（本発明外）の時と、Ｗｅｔ率０．２２（本発明
例）の時について連続５０個の円筒深絞り成形を行なっ
た。個々の成形における成形荷重の変動を図６（ａ），
（ｂ）に示した。
【００１４】図６（ａ）から明らかなように、Ｗｅｔ率
が本発明の規定より小さい場合には成形荷重の変動が大
きく、また半数以上に破断が認められた。一方、本発明
例であるＷｅｔ率０．２２の図６（ｂ）においては、破
断はまったく認められず、成形荷重の変動も非常に小さ
いことがわかる。
が本発明の規定より小さい場合には成形荷重の変動が大
きく、また半数以上に破断が認められた。一方、本発明
例であるＷｅｔ率０．２２の図６（ｂ）においては、破
断はまったく認められず、成形荷重の変動も非常に小さ
いことがわかる。
【００１５】
【発明の効果】本発明のプレス加工用金属板を用いるこ
とにより、プレス成形時の成形荷重の変動を小さくし、
プレス成形性の不安定さやばらつきを小さくすることが
できたので、ユーザーサイドにおいても安定にプレス加
工が可能となった。
とにより、プレス成形時の成形荷重の変動を小さくし、
プレス成形性の不安定さやばらつきを小さくすることが
できたので、ユーザーサイドにおいても安定にプレス加
工が可能となった。
【図１】金属板表面の谷部の体積ＶV を示す模式図であ
る。
る。
【図２】金属板を円筒深絞り成形した時の変形と応力状
態を示す斜視断面図である。
態を示す斜視断面図である。
【図３】金属板表面の湿潤状態を示す模式図である。
【図４】Ｗｅｔ率と成形荷重の標準偏差との関係を示す
図である。
図である。
【図５】湿潤領域のStriebeck 曲線を示す図である。
【図６】50枚連続円筒深絞り成形を行なった時の成形荷
重の変動挙動を示す図であり、（ａ）は比較例、（ｂ）
は本発明例である。
重の変動挙動を示す図であり、（ａ）は比較例、（ｂ）
は本発明例である。
１ 金属板表面粗さの谷部 ２ 谷部の総体積：ＶV
Claims (2)
- 【請求項１】 金属板の表面粗さ谷（凹）部の総体積を
ＶV 、該金属板に油を塗布した後の油膜の総体積をＶO
とした時に、ＶO ／ＶV ≧０．２を満足するように油を
塗布したものであることを特徴とするプレス加工用金属
板。 - 【請求項２】 金属板の表面粗さ谷（凹）部の総体積を
ＶV 、該金属板に油を塗布した後の油膜の総体積をＶO
とした時に、ＶO ／ＶV ≧０．２を満足するように油を
塗布することを特徴とするプレス加工用金属板の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4171941A JPH05337504A (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | プレス加工用金属板とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4171941A JPH05337504A (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | プレス加工用金属板とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05337504A true JPH05337504A (ja) | 1993-12-21 |
Family
ID=15932652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4171941A Pending JPH05337504A (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | プレス加工用金属板とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05337504A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1010589A3 (nl) * | 1996-08-29 | 1998-11-03 | Ebt Gmbh | Werkwijze voor het vervaardigen van een oppervlaktestructuur en werktuigen die van zulke oppervlaktestructuur zijn voorzien. |
| JP2013159676A (ja) * | 2012-02-03 | 2013-08-19 | Kobe Steel Ltd | 成形加工用アルミニウム板 |
-
1992
- 1992-06-05 JP JP4171941A patent/JPH05337504A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1010589A3 (nl) * | 1996-08-29 | 1998-11-03 | Ebt Gmbh | Werkwijze voor het vervaardigen van een oppervlaktestructuur en werktuigen die van zulke oppervlaktestructuur zijn voorzien. |
| JP2013159676A (ja) * | 2012-02-03 | 2013-08-19 | Kobe Steel Ltd | 成形加工用アルミニウム板 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990309 |