JPH0687031A - 非晶質金属箔の張出し・絞り加工法 - Google Patents

非晶質金属箔の張出し・絞り加工法

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JPH0687031A
JPH0687031A JP4266604A JP26660492A JPH0687031A JP H0687031 A JPH0687031 A JP H0687031A JP 4266604 A JP4266604 A JP 4266604A JP 26660492 A JP26660492 A JP 26660492A JP H0687031 A JPH0687031 A JP H0687031A
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Setsuko Sudou
藤 攝 子 須
Toshio Sano
野 利 男 佐
Yasuhiko Tajima
島 泰 彦 田
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Agency Of Ind Science & Technol
工業技術院長
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダイ3上に置いた非晶質金属箔をパンチ7先
端による加圧で張出し又は絞り加工を行うに際し、非晶
質金属箔の加工のためのダイ等の製造を含めて、一層簡
単化し、しかも加工精度を高め、クラックも生じないよ
うにした加工方法を得る。 【構成】 非晶質金属箔の被加工材Wを張出し又は絞り
加工を行うに際し、ダイ3としては、被加工材Wと共に
塑性変形しつつ被加工材に背圧力を与える材料で形成し
たものを用い、ダイ3上に置いた被加工材の周辺をしわ
抑え部材4により保持した状態で、パンチ先端の加工金
型8により加圧する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子・電磁機器などに
おいて使用する非晶質金属箔の張出し又は絞り加工を行
う方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】非晶質金属箔は、結晶金属にないすぐれ
た諸特性をもっているが、温度依存性が高くて、高硬
度、高靭性、特殊な変形機構をもつ難加工材であるた
め、利用分野が限定され、実用化は一部に制約されてい
る。すなわち、通常の金属と同様に加工を行っても、ス
プリングバックが大きくて精度よく加工できず、またク
ラックが発生しやすい。このような問題に対処し、本発
明者らは、先に、特開平3−294028号において、
簡単な手段により非晶質金属箔についてクラックのない
曲げ等の3次元的加工を行う方法を提案している。
【0003】しかしながら、上記既提案の方法では、非
晶質金属箔の加工に際して、最終的な変形形状またはそ
れに近い形状のキャビティをもったダイを用いるため、
加工形状が単純な場合は問題がないが、それが比較的複
雑な形状である場合には、ダイの加工に多くの費用や労
力を必要とする。したがって、非晶質金属箔の加工のた
めのダイ等の製造を含めて、一層簡単化することが望ま
れる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、ダイ上に置いた非晶質金属箔をパンチ先端による加
圧で張出し又は絞り加工を行うに際し、非晶質金属箔の
加工のためのダイ等の製造を含めて、一層簡単化し、し
かもスプリングバックを小さくして加工精度を高め、ク
ラックも生じないようにした加工方法を得ることにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段、作用】上記課題を解決す
るための本発明の張出し・絞り加工法は、被加工材であ
る非晶質金属箔をダイ上に置き、パンチ先端による加圧
で張出し又は絞り加工を行うに際し、パンチ先端に硬質
材料からなる加工金型を設けると共に、上記ダイとして
は、被加工材と共に塑性変形しつつ被加工材に背圧力を
与える材料で形成したものを用い、ダイ上に置いた被加
工材の周辺をしわ抑え部材により保持した状態で、上記
加工金型により被加工材を加圧し、この加圧に伴う上記
ダイの変形により非晶質金属箔の変形域を変化させなが
ら加工することを特徴とするものである。
【0006】図面を参照して、本発明の張出し・絞り加
工法について更に具体的に説明すると、図1は、本発明
による張出し・絞り加工に適した加工装置の全体的な構
成を示し、図2はその要部の構成を示している。この加
工装置は、基台1上に保持されたダイ枠2内に、非晶質
金属箔からなる被加工材Wを張出し・絞り加工のために
載置するダイ3を設置している。このダイ3は、被加工
材Wと共に塑性変形しつつ被加工材に背圧力を与え得る
材料で形成したもので、その材料としては、通常、アル
ミニウム、銅、それらの合金、プラスチックなどが用い
られるが、被加工材Wと共に塑性変形し、被加工材Wに
背圧力を与えるようなその他の材料を適宜用いることが
できる。
【0007】また、上記ダイ枠2上には、被加工材Wの
周辺を抑えて保持するしわ抑え部材4を載置し、それを
複数のボルト5で基台1に固定している。これらのボル
ト5は、適度のしわ抑え力を付与するために用いること
もできるが、特に大きなしわ抑え力を付与するために設
置するものではない。
【0008】しわ抑え部材4の中央には、パンチガイド
6によりパンチ7を昇降自在に保持し、このパンチ7に
復帰ばね9を作用させている。上記パンチ7の先端に設
ける加工金型8は、通常用いられるような硬質材料によ
り構成するもので、例えば被加工材を凹球面状に加工す
るためには鋼球を用いることができる。
【0009】上記構成を有する加工装置によって被加工
材Wの張出し又は絞り加工を行うに際しては、図2に示
すように、被加工材である非晶質金属箔をダイ3上に置
き、その被加工材Wの周辺をしわ抑え部材4により適度
のしわ抑え力で押圧保持した状態で、パンチ7先端の加
工金型8により一定速度で加圧する。このパンチ7の進
行による加圧に伴い、非晶質金属箔は変形を開始する
が、ダイ3として、被加工材Wと共に塑性変形しつつ被
加工材に背圧力を与える材料を用いているので、被加工
材Wには、加工の進行に伴うダイの変形により変形域を
変化させながら加工が行われ、被加工物のクラックを防
止して、材料の変形深さを向上させることができる。
【0010】すなわち、非晶質金属では加工硬化がない
ため、初期変形部で局所的に変形が進み、その部分で破
断するに至るが、上記方法によれば、背圧力によりクラ
ック発生が抑えられつつ、加工の進行に伴って変形域が
移動していくために、クラックなしに大きな変形を得る
ことができる。また、加工先端部で張出し変形が生じた
後、しわ抑え部よりの材料の流入があり、絞り変形が進
行する。この場合、しわ抑え力の調整が破断加重(破断
を生じさせる最小荷重)を大きくするために比較的重要
な要素となり、後述する実施例からも明らかなように、
適度に設定するのが有効である。なお、加工先端部にお
いて被加工材とダイとの間の摩擦力を減らす潤滑を行う
のは、変形量を向上させるために有効ではないことを確
かめている。
【0011】また、上述した張出し・絞り加工は、室温
で行うことができるため、温度による特性変化が生じる
ことはない。さらに、薄板の加工に特有の精密な型(ダ
イ)の製造、面倒な型合せの必要がなく、比較的容易な
パンチの製作のみを行えばよいため、比較的簡易に複雑
な加工を行うことができ、板厚等のバラツキによる型の
手なおしの必要もなく、成形品の精度のバラツキも僅少
化することができる。
【0012】
【実施例】以下に、一例として、Fe基の非晶質金属箔
(Fe78B13Si9) 加工例について説明する。この加工に
は、材料試験機に取り付けられた真空チャンバー内にか
ご型圧縮試験治具を取り付け、この治具内に、図1に示
す加工装置をセットして使用した。なお、昇温時には、
しわ抑え部材とダイにヒーターを挿入し、加工温度をコ
ントローラにより一定に保った。加工条件としては、後
述する実験結果から明らかなように、しわ抑え力の強
さ、加工温度を変化させた。パンチの先端の加工金型
(鋼球)の押し込み速度は一定とし、8.3×10-3mm
/sとした。また、室温以外では、被加工材の酸化を防ぐ
ために真空中で加工した。背圧力を与えるダイの材料と
しては、工業用純アルミニウムを用いた。
【0013】図3及び図4には、張出しひずみに対する
しわ抑え力、潤滑、温度の影響を示している。上記張出
しひずみは、除荷後の被加工材のくぼみ半径、張出し高
さを測定し、変形後の半径方向の形状を円弧L1で近似
し、パンチの押し込み半径をL0としたとき、 (L1−L0)/
L0によって求めたものである。
【0014】加工の結果として、最大ひずみとしては、
小さいしわ抑え力(0.285MPa)の場合に、0.24という値が
得られた(図3)。これは背圧力がない通常の張出し加
工の場合の0.12に比べて非常に大きいものである。しわ
抑え力を大きくした(211.3MPa)場合は、破断荷重が大き
く低下し、背圧力がない場合と大差がなかった。しわ抑
え力が大きい場合、より破断荷重が大きくなる理由とし
ては、次のことが考えられる。すなわち、パンチの押込
みが進むにつれ、被加工材の子午線方向の引張り力が増
大し、破断に至るが、しわ抑え力が低下した場合、引張
り力は緩和されて絞り変形状態になる。このことより、
被加工材が部分的にではあるが絞りの変形を示している
ためと考えられる。なお、被加工材とダイとの間に潤滑
剤を塗布した場合は、図3から分かるように、特に好ま
しい結果が得られなかった。
【0015】200℃以下の温度では、非晶質金属箔の
変形特性は変わらないが、アルミニウムは軟化するた
め、温度を変えて背圧の影響を調べた。図4に加工温度
150℃における荷重と張出しひずみの関係を示す。室
温時に比べ、150℃の場合には、荷重の増大と共に室
温に比べ高い張出しひずみを得ることができた。しか
し、破断荷重は低下し、最大ひずみは0.15であった。温
度をあげることによってアルミニウムの強度が下がるた
めに背圧力が低下し、室温よりも小さい値で破断が起き
るものと考えられる。この結果からすれば、より大きい
張出しひずみを得るために適切な背圧力を与える材料と
しては、室温のアルミニウムよりも強度が低くないもの
が有効であると推定できる。
【0016】
【発明の効果】以上に詳述した本発明の方法によれば、
ダイ上に置いた非晶質金属箔をパンチ先端による加圧で
張出し又は絞り加工を行うに際し、非晶質金属箔の加工
のためのダイ等の製造を含めて、一層簡単化し、しかも
スプリングバックを小さくして加工精度を高め、クラッ
クを生じさせることなく大きな変形を与えるための加工
方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による張出し・絞り加工に適した加工装
置の全体的な構成を示す部分断面図である。
【図2】図1の要部の構成を示す断面図である。
【図3】本発明の実施例において、しわ抑え力及び潤滑
が加工に及ぼす影響を調べた結果を示すグラフである。
【図4】本発明の実施例において、温度(アルミニウム
からなるダイの強度)が加工に及ぼす影響を調べた結果
を示すグラフである。
【符号の説明】
W 被加工材、 3 ダイ、 4 しわ抑え部材、 7 パンチ、 8 加工金型。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被加工材である非晶質金属箔をダイ上に置
    き、パンチ先端による加圧で張出し又は絞り加工を行う
    に際し、 パンチ先端に硬質材料からなる加工金型を設けると共
    に、上記ダイとしては、被加工材と共に塑性変形しつつ
    被加工材に背圧力を与える材料で形成したものを用い、 ダイ上に置いた被加工材の周辺をしわ抑え部材により保
    持した状態で、上記加工金型により被加工材を加圧し、
    この加圧に伴う上記ダイの変形により非晶質金属箔の変
    形域を変化させながら加工する、ことを特徴とする非晶
    質金属箔の張出し・絞り加工法。
JP4266604A 1992-09-09 1992-09-09 非晶質金属箔の張出し・絞り加工法 Expired - Lifetime JPH0751247B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101509130B1 (ko) * 2010-05-19 2015-04-07 가부시끼가이샤 사따께 곡립 외관 품위 판별장치에서의 품위별 중량 비율의 산출방법
CN108728779A (zh) * 2018-05-31 2018-11-02 华中科技大学 一种非晶合金板材的柔性成形系统及成形方法

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