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Info
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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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- Japan
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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。
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
【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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4266604A JPH0751247B2 (ja) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | 非晶質金属箔の張出し・絞り加工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4266604A JPH0751247B2 (ja) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | 非晶質金属箔の張出し・絞り加工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0687031A true JPH0687031A (ja) | 1994-03-29 |
| JPH0751247B2 JPH0751247B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=17433124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4266604A Expired - Lifetime JPH0751247B2 (ja) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | 非晶質金属箔の張出し・絞り加工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0751247B2 (ja) |
Cited By (3)
| 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 |
| CN113263108A (zh) * | 2020-02-17 | 2021-08-17 | 山田尖端科技株式会社 | 渐进式压力加工方法 |
-
1992
- 1992-09-09 JP JP4266604A patent/JPH0751247B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| 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 |
| CN113263108A (zh) * | 2020-02-17 | 2021-08-17 | 山田尖端科技株式会社 | 渐进式压力加工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0751247B2 (ja) | 1995-06-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |