JPH06218403A - 深絞り性と耐型かじり性に優れた冷延鋼板 - Google Patents

深絞り性と耐型かじり性に優れた冷延鋼板

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JPH06218403A
JPH06218403A JP781693A JP781693A JPH06218403A JP H06218403 A JPH06218403 A JP H06218403A JP 781693 A JP781693 A JP 781693A JP 781693 A JP781693 A JP 781693A JP H06218403 A JPH06218403 A JP H06218403A
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JP
Japan
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steel sheet
recesses
deep
rolled steel
drawability
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JP781693A
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Takamasa Suzuki
隆昌 鈴木
Yoshio Ishii
良男 石井
Makoto Tefun
誠 手墳
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 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にて行なうに際し、容易にか
つ安定して製造するための深絞り性と型かじり性に優れ
た冷延鋼板を提供する。 【構成】 鋼板表面に複数の凹部を設け、凹部の深さが
板厚の0.5〜10%とし、鋼板表面の1mm2 あたり
の凹部の合計断面積が0.3mm2 以上とし、かつ凹部
の合計体積が0.8×106 μm3 以上として凹部群が
千鳥配列をすることにより安易にかつ安定した深絞り性
と型かじり性に優れた冷延鋼板ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【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に、深
絞り性と耐型かじり性に優れた冷延鋼板に関するもので
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、加工発熱により深絞り部品の温
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、金型温度の上昇による影響が極
めて大きくなり、深絞り性低下や型かじり発生による成
形性不良の問題が顕在化し始めた。このため金型温度の
上昇による深絞り性低下や型かじり発生による成形性不
良に対して、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
あること、また極圧添加剤入りの潤滑剤の使用は有効で
あるが、成形後の脱脂にかかる費用が増加すること、さ
らに絞り工程数を増加して変形発熱を少なくする方法で
は有効であるが、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。
【0004】また型かじり発生に対する対策としては、
鋼板の表面粗さを制御することが最も有効であることが
知られており、一般的には粗さを大きくすると型かじり
発生には有利である。しかし、粗さが大きいと塗装後の
表面品質が劣る欠点があり、型かじり発生に対して有効
でかつ深絞り性に優れている鋼板が要望されている。な
お、本発明と関連の従来技術として、特開昭62−16
8602号公報「塗装用鋼板及びその製造方法」があ
る。その内容は粗さを規則的に制御することにより、塗
装鮮映性に優れるものであり、本発明の深絞り性や耐型
かじり性に優れる冷延鋼板に関しては言及しておらず、
何ら示唆を与えるものではない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
冷延鋼板では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、温度上昇による潤滑剤
の性能劣化が生じて、摩擦抵抗の増大による深絞り性低
下成形や焼付き発生による型かじりが生じることにより
成形不良が発生するという大きな問題がある。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と耐型かじり
性に優れた冷延鋼板を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の要旨とするところは、鋼板表面の両面もしく
は片面に複数の凹部を設け、該凹部の最大さし渡し長さ
をdとした時の断面積をS、凹部深さをh、鋼板板厚を
t、鋼板表面1mm2 当りの凹部個数をnとした時、凹
部深さhは鋼板板厚tの0.5〜10%とし、鋼板表面
1mm2 当り凹部体積の合計VをV=S×h×nで表わ
すVが0.8×106 μm3 以上を満足し、鋼板表面1
mm2 当りの凹部の合計断面積AをA=S×nで表わす
Aが0.2mm2 以上を満足し、圧延方向に隣接する凹
部間中心距離P1 が1.0d以上、圧延方向列の列間中
心距離P2 が1.0d以上とし、かつ凹部間中心距離P
1と列間中心距離P2 の間の位置に最大さし渡し長さが
dより小さく、隣接する凹部との中心間距離が√2d/2以
上である凹部群が配列し、千鳥模様を形成することを特
徴とする深絞り性と耐型かじり性に優れた冷延鋼板であ
る。
【0007】
【作用】本発明の詳細を図面により説明する。図1は本
発明による冷延鋼板の片面の縦断面を模式的に示したも
のであり、また図2は図1の凹部1の配列について鋼板
表面の平面を模式的に示したものであるが、まず本発明
に至るまでの研究結果について述べる。鋼板をプレスに
より深絞り成形する場合には、プレス金型と鋼板間に大
きな面圧が作用し、かつその面圧により鋼板表面の粗さ
が潰されて、潤滑剤が介在するにも拘らずプレス金型と
鋼板間は境界潤滑状態が多くなり、摩擦抵抗が増大する
ことは知られており、その状態が増大すると深絞り性の
低下や焼付きによる型かじりが発生し、成形不良とな
る。また成形中には加工発熱により鋼板温度およびプレ
ス金型の温度も上昇し、潤滑剤の性能劣化から摩擦抵抗
が増大し、それが原因となって深絞り性の低下や焼付き
が生じ、型かじり発生となって成形不良になる。
【0008】本発明者らは、摩擦抵抗の増大が深絞り性
の低下および型かじり発生の根本的問題であると考え、
その摩擦抵抗の増大を防止する対策として、潤滑剤の十
分な確保ができれば解消できると考え、以下のような実
験的検討を行なった。供試材は極低炭素チタン添加鋼の
冷延鋼板を用いた。この冷延鋼板は、現在使用している
放電ダルおよびレーザーダル加工によりダルパターンを
種々施したスキンパスロールにより圧延した。これらの
冷延鋼板の詳細を表1に示す。
【0009】表1の冷延鋼板を用いて、鋼板と工具間に
相対すべりを与えて、その時に生じる摩擦係数を求め
て、本発明の効果を検討した。その結果、図3に求めた
摩擦係数を示すが、本発明の冷延鋼板の摩擦係数が小さ
く、摩擦係数の増大に対して大きな効果があることが分
かった。本発明者らはこの実験的検討から、さらに研究
を重ねた結果、鋼板表面に潤滑剤を適正量確保すること
が重要であることを見い出し、以下のように鋼板表面の
プロファイルを規制することにより、より深絞り性と耐
型かじり性に優れた冷延鋼板が提供できることを見いだ
した。
【0010】
【表1】
【0011】次に本発明で鋼板表面のプロファイルを限
定した理由について述べる。まず凹部の深さを鋼板板厚
の0.5%以上としたのは、それ未満では成形中の面圧
により凹部が潰されて潤滑剤を確保できず、摩擦抵抗が
増大するためであり、10%以下としたのは、それを超
えるとその凹部が起点となって成形時に破断を招く危険
があるからである。
【0012】次ぎに鋼板表面1mm2 当りの凹部の体積
を0.8×106 μm3 以上としたのは、潤滑剤の確保
が少なく、深絞り性および型かじりに対する効果が小さ
いからである。また鋼板表面1mm2 当りの凹部の合計
断面積を0.2mm2 以上としたのは、それ未満では金
型と鋼板表面の接触範囲が広く、境界潤滑領域が大きく
なるために摩擦抵抗が増大するため、深絞り性および型
かじりに対する効果が小さいからである。次いで圧延方
向に隣接する凹部間中心距離(P1 ) を1.0d以上と
したのは、それ未満では凹部の重なりにより突起が生
じ、プレス成形中に突起部が取れ、鉄粉の発生が多くな
り型かじり性を損ねるからであり、また圧延方向列の列
間中心距離(P2 )を1.0d以上としたのは、それ未
満では凹部の重なりにより突起が生じ、プレス成形中に
突起部が取れ、鉄粉の発生が多くなり型かじり性を損ね
るからである。
【0013】さらに、P1 とP2 の間に位置する凹部群
との中心間距離を√2d/2以上としたのは、P1 =P2
1.0dのとき、凹部同士が重ならないためにP1 とP
2 の間に位置する凹部の最大さし渡し長さが(√2-1 )
dとなり、そのとき隣接する凹部との中心間距離が√2d
/2となって、凹部の重なりによる突起が発生し、プレス
成形中に突起部が取れ、鉄粉の発生が多くなり型かじり
性を損ねるのを防ぐためである。
【0014】尚、本発明で成形できる材料の種類は、現
在JISに定められている冷延圧延による軟質鋼板およ
び高強度鋼板のいずれでも良く、また自動車、家具、家
電を対象に考えた場合の板厚は0.5〜2.0mmが好
ましい。さらに図2に示す凹部の配列は、P1 とP2
間にはいる凹部群は必ずしもP1 とP2 を2等分する位
置にある必要はなく、凹部同士が重ならず、かつP1
2 の間に配列しているのが好ましい。
【0015】
【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。供試材は極低炭素チタン添加鋼を用いて、通常の
熱間圧延−冷間圧延−連続焼鈍を施した後、スキンパス
圧延(圧下率0.8%)により板厚0.8mmに仕上げ
た。スキンパス圧延では、鋼板表面のプロファイルを種
々かえるため、スキンパスロールにレーザーダル加工に
よるプロファイルの異なるダル目付けを行なったものを
使用した。得られた冷延鋼板の表面粗さRaは、JIS
に規定されている測定法により求め、また凹部のさし渡
し長さと凹部間の中心距離および列間中心距離は鋼板表
面の光学的顕微鏡写真より測定し、さらに凹部の深さは
3次元表面粗度計により求めた。
【0016】深絞り性の評価は、ポンチ径80mmでブ
ランク径168mmとして高速連続成形を100個まで
行い、破断にいたるまでの成形個数で評価し、また耐型
かじり性は30個を成形した時点の成形品を目視によ
り、品質上問題がないものを○(良)、問題ありとした
ものを×(悪)で評価した。その結果を表2に示す。本
発明の冷延鋼板の実施例(供試材1〜8)はいずれも比
較例(供試材9〜16)に比べて、深絞り性および耐型
かじり性が優れている。
【0017】尚、比較例の供試材9および13は凹部深
さが小さいため、成形時の潰れにより潤滑剤の確保が少
なく、深絞り性および型かじりが満足できない。比較例
の供試材10および14は凹部間中心距離が小さいた
め、重なりによる突起が取れることから、型かじりが満
足しない。比較例の供試材11および15は凹部の合計
断面積が少ないとともに凹部体積も少ないため、接触面
積の増大から摩擦抵抗が増加し、深絞り性および型かじ
りが満足しない。比較例の供試材12および16は凹部
深さが大きいため破断が発生し、型かじりは満足してい
るが、深絞り性を満足しない。
【0018】
【表2】
【0019】
【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、かつ型かじりを発生させずに良好な製品
を得ることができ、ことに今後趨勢となるトランスファ
ープレスに極めて有効となることから、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
大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による冷延鋼板の縦断面、
【図2】図1の凹部の配列の一例、
【図3】本発明の基礎となったレーザーダル加工条件と
摩擦係数の関係である。
【符号の説明】
1 冷延鋼板の凹部 t 冷延鋼板の板厚 h 冷延鋼板の凹部の深さ d 冷延鋼板の凹部の最大さし渡し長さ S 冷延鋼板の凹部の断面積 P1 冷延鋼板の圧延方向に隣接する凹部間中心距離 P2 冷延鋼板の圧延方向の列間中心距離

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋼板表面の両面もしくは片面に複数の凹
    部を設け、該凹部の最大さし渡し長さをdとした時の断
    面積をS、凹部深さをh、鋼板板厚をt、鋼板表面1m
    2 当りの凹部個数をnとした時、凹部深さhは鋼板板
    厚tの0.5〜10%とし、鋼板表面1mm2 当り凹部
    体積の合計VをV=S×h×nで表わすVが0.8×1
    6 μm3 以上を満足し、鋼板表面1mm2 当りの凹部
    の合計断面積AをA=S×nで表わすAが0.2mm2
    以上を満足し、圧延方向に隣接する凹部間中心距離P1
    が1.0d以上、圧延方向列の列間中心距離P2 が1.
    0d以上とし、かつ凹部間中心距離P1 と列間中心距離
    2 の間の位置に最大さし渡し長さがdより小さく、隣
    接する凹部との中心間距離が√2d/2以上である凹部群が
    配列し、千鳥模様を形成することを特徴とする深絞り性
    と耐型かじり性に優れた冷延鋼板。
JP781693A 1993-01-20 1993-01-20 深絞り性と耐型かじり性に優れた冷延鋼板 Withdrawn JPH06218403A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008108044A1 (ja) 2007-03-01 2008-09-12 Jfe Steel Corporation 高張力冷延鋼板およびその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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