JPH08332528A - 金属板材用試験片の加工方法 - Google Patents
金属板材用試験片の加工方法Info
- Publication number
- JPH08332528A JPH08332528A JP16461895A JP16461895A JPH08332528A JP H08332528 A JPH08332528 A JP H08332528A JP 16461895 A JP16461895 A JP 16461895A JP 16461895 A JP16461895 A JP 16461895A JP H08332528 A JPH08332528 A JP H08332528A
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- Japan
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- metal plate
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 試験片の加工過程で材質に変化を与えること
なく、かつ生産性、経済性に優れた金属板材用の試験片
の加工方法を提供する。 【構成】 少なくとも材料試験の際に塑性変形する部分
の輪郭を一次加工した後、更に取り代ｄを板厚ｔの範囲
内として打ち抜き加工により仕上げ加工する。引張試験
片の場合では、試験片の両端のチャック部間の部分、す
なわち平行部あるいは平行部とそれに続くＲ部に対し前
記一次加工および仕上げ加工を施せばよい。
なく、かつ生産性、経済性に優れた金属板材用の試験片
の加工方法を提供する。 【構成】 少なくとも材料試験の際に塑性変形する部分
の輪郭を一次加工した後、更に取り代ｄを板厚ｔの範囲
内として打ち抜き加工により仕上げ加工する。引張試験
片の場合では、試験片の両端のチャック部間の部分、す
なわち平行部あるいは平行部とそれに続くＲ部に対し前
記一次加工および仕上げ加工を施せばよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は引張試験片などの金属板
材用の材料試験片の加工方法に関する。
材用の材料試験片の加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属板材の多くはプレス加工に代表され
る何らかの冷間加工を受け、その後塗装されて使用され
ることが多い。このため、各種特性のなかでも成形性が
重要であり、基本的な成形特性を表す機械的性質の正確
な評価が要求される。
る何らかの冷間加工を受け、その後塗装されて使用され
ることが多い。このため、各種特性のなかでも成形性が
重要であり、基本的な成形特性を表す機械的性質の正確
な評価が要求される。
【０００３】プレス加工に適した金属板材の機械的性質
として、例えば降伏応力が小さいこと、ｒ値（ランクフ
ォード値）、ｎ値及び伸びが大きいことなどが上げられ
るが、これらの機械的性質はいわゆるＪＩＳ５号あるい
はＪＩＳ１３号等に代表される引張試験片を用いた、単
軸引張試験によって評価される。
として、例えば降伏応力が小さいこと、ｒ値（ランクフ
ォード値）、ｎ値及び伸びが大きいことなどが上げられ
るが、これらの機械的性質はいわゆるＪＩＳ５号あるい
はＪＩＳ１３号等に代表される引張試験片を用いた、単
軸引張試験によって評価される。
【０００４】この引張試験は、金属板材が入手されたま
まの状態での機械的性質を評価することが日的であるか
ら、試験片の形成、特に塑性変形が生じる平行部の形成
に当たっては、例えば何らかの変形や熱を加えたりし
て、入手時の材料の機械的性質を変化させることは極力
避けなければならない。
まの状態での機械的性質を評価することが日的であるか
ら、試験片の形成、特に塑性変形が生じる平行部の形成
に当たっては、例えば何らかの変形や熱を加えたりし
て、入手時の材料の機械的性質を変化させることは極力
避けなければならない。
【０００５】従来、引張試験片は試験対象となる金属板
材の表裏面は材料入手時のままで、その外周部をシャー
切断によって矩形に形成した後、図２に示すように、何
枚かの矩形板を重ねてチャック部以外の部位、即ち試験
片１１の平行部１２及びそれに続くＲ部（曲線部）１３
をフライス加工で形成し、最終形状とすることが一般的
である。
材の表裏面は材料入手時のままで、その外周部をシャー
切断によって矩形に形成した後、図２に示すように、何
枚かの矩形板を重ねてチャック部以外の部位、即ち試験
片１１の平行部１２及びそれに続くＲ部（曲線部）１３
をフライス加工で形成し、最終形状とすることが一般的
である。
【０００６】一方、加工時間の短縮等の目的で、通常の
打ち抜き加工（せん断加工）により、すなわち試験片の
輪郭形状からなる穴型を有するダイと、前記穴型に嵌入
するパンチからなる金型を用いて、所定形状の試験片を
打ち抜き加工により得る方法や、図３に示すような対向
ダイスせん断による打ち抜き加工により加工される場合
もある。同図において、１４は穴型の周縁に突起部１５
が突設された下ダイス、１６は前記突起部１５により板
材１７に切り込みを入れるための上ダイス、１８は製品
部分を分離および引き離しを行うためのノックアウトで
ある。
打ち抜き加工（せん断加工）により、すなわち試験片の
輪郭形状からなる穴型を有するダイと、前記穴型に嵌入
するパンチからなる金型を用いて、所定形状の試験片を
打ち抜き加工により得る方法や、図３に示すような対向
ダイスせん断による打ち抜き加工により加工される場合
もある。同図において、１４は穴型の周縁に突起部１５
が突設された下ダイス、１６は前記突起部１５により板
材１７に切り込みを入れるための上ダイス、１８は製品
部分を分離および引き離しを行うためのノックアウトで
ある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
試験片の加工方法では、以下の問題がある。すなわち、
フライス加工に代表される機械加工は、材料に変形
や熱を加えない点で優れた加工方法であるが、金属板材
の強度が高い場合には加工に時間がかかり、また１枚な
いし少数の試験片を加工するには当て材を用いて保持す
る必要があり、当て材の準備に時間やコストがかかり、
生産性に劣る。 通常の打ち抜き加工では、加工時聞
の短縮や、少数試験片の加工も容易に行うことができる
が、打ち抜き加工時に試験片の端面（輪郭周縁面）に加
工硬化層が形成され、入手された状態における機械的性
質を正確に評価することが困難である。また 対向ダ
イスせん断よる打ち抜き加工は、加工時間の短縮や、少
数試験片の製造も容易に行え、加工硬化層がほとんど生
じない点で優れているが、金型の構造が複雑で高い精度
が要求されるため、設備コストの上昇や、維持管理にも
コストがかかる。
試験片の加工方法では、以下の問題がある。すなわち、
フライス加工に代表される機械加工は、材料に変形
や熱を加えない点で優れた加工方法であるが、金属板材
の強度が高い場合には加工に時間がかかり、また１枚な
いし少数の試験片を加工するには当て材を用いて保持す
る必要があり、当て材の準備に時間やコストがかかり、
生産性に劣る。 通常の打ち抜き加工では、加工時聞
の短縮や、少数試験片の加工も容易に行うことができる
が、打ち抜き加工時に試験片の端面（輪郭周縁面）に加
工硬化層が形成され、入手された状態における機械的性
質を正確に評価することが困難である。また 対向ダ
イスせん断よる打ち抜き加工は、加工時間の短縮や、少
数試験片の製造も容易に行え、加工硬化層がほとんど生
じない点で優れているが、金型の構造が複雑で高い精度
が要求されるため、設備コストの上昇や、維持管理にも
コストがかかる。
【０００８】このような問題は、引張試験片に限らず、
金属板材を試験対象とする他の試験、例えば、曲げ試験
や伸びフランジ性試験に用いる試験片についても同様で
ある。
金属板材を試験対象とする他の試験、例えば、曲げ試験
や伸びフランジ性試験に用いる試験片についても同様で
ある。
【０００９】本発明はかかる問題に鑑みなされたもの
で、試験片の加工過程で材質に変化を与えることなく、
かつ生産性、経済性に優れた金属板材用の試験片の加工
方法を提供することを目的とする。
で、試験片の加工過程で材質に変化を与えることなく、
かつ生産性、経済性に優れた金属板材用の試験片の加工
方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の金属板材用試験
片の加工方法は、少なくとも材料試験の際に塑性変形す
る部分の輪郭を一次加工した後、更に取り代を板厚範囲
内として打ち抜き加工により仕上げ加工する。仕上げ加
工の際の取り代は、板厚範囲内に設定する必要があるた
め、一次加工板の輪郭は目標試験片形状よりも板厚内で
大きな形状にすることは当然である。
片の加工方法は、少なくとも材料試験の際に塑性変形す
る部分の輪郭を一次加工した後、更に取り代を板厚範囲
内として打ち抜き加工により仕上げ加工する。仕上げ加
工の際の取り代は、板厚範囲内に設定する必要があるた
め、一次加工板の輪郭は目標試験片形状よりも板厚内で
大きな形状にすることは当然である。
【００１１】引張試験片の場合では、試験片の両端のチ
ャック部間の部分、すなわち平行部あるいは平行部とそ
れに続くＲ部に対し前記一次加工および仕上げ加工を施
せばよい。勿論、試験片の全体に対して、所定の加工を
施してもよい。
ャック部間の部分、すなわち平行部あるいは平行部とそ
れに続くＲ部に対し前記一次加工および仕上げ加工を施
せばよい。勿論、試験片の全体に対して、所定の加工を
施してもよい。
【００１２】前記一次加工には、切削等の機械加工やレ
ーザ加工等のエネルギービーム加工を適用することがで
きるが、打ち抜き加工が経済性、生産性に優れ、好適で
ある。また、仕上げ加工の際の取り代は、小さい程よい
が、金型の製作、維持管理の面から板厚の１０％以上、
好ましくは２０％以上に設定するのがよい。
ーザ加工等のエネルギービーム加工を適用することがで
きるが、打ち抜き加工が経済性、生産性に優れ、好適で
ある。また、仕上げ加工の際の取り代は、小さい程よい
が、金型の製作、維持管理の面から板厚の１０％以上、
好ましくは２０％以上に設定するのがよい。
【００１３】打ち抜き加工は、例えば図１に示すよう
に、下型１に所定の輪郭形状を有する穴型２を形成し、
該穴型２よりやや小さい輪郭形状を有する上型（パン
チ）３を前記穴型２に嵌入することにより実施される
が、仕上げ加工（打ち抜き加工）における取り代とは下
型１の穴型２上に載置された一次加工板材４が穴型２の
内面から下型１の上面にかかる大きさｄをいう。ｃは穴
型２の内面と上型３の外面との間のクリアランスであ
り、ｔは板材４の板厚である。本発明においては、既述
の通り、ｄ≦ｔ以下、好ましくは０．１〜０．２×ｔ≦
ｄ≦ｔに設定される。なお、図１は説明のためのもので
あって、実際の寸法関係を縮小して示したものではな
い。また、金型の構成として、図１のものとは逆に、上
型として穴型を有する型を配置し、一方下型として前記
パンチに相当する型を配置してもよい。
に、下型１に所定の輪郭形状を有する穴型２を形成し、
該穴型２よりやや小さい輪郭形状を有する上型（パン
チ）３を前記穴型２に嵌入することにより実施される
が、仕上げ加工（打ち抜き加工）における取り代とは下
型１の穴型２上に載置された一次加工板材４が穴型２の
内面から下型１の上面にかかる大きさｄをいう。ｃは穴
型２の内面と上型３の外面との間のクリアランスであ
り、ｔは板材４の板厚である。本発明においては、既述
の通り、ｄ≦ｔ以下、好ましくは０．１〜０．２×ｔ≦
ｄ≦ｔに設定される。なお、図１は説明のためのもので
あって、実際の寸法関係を縮小して示したものではな
い。また、金型の構成として、図１のものとは逆に、上
型として穴型を有する型を配置し、一方下型として前記
パンチに相当する型を配置してもよい。
【００１４】本発明法は引張試験片に限らず、従来、フ
ライス加工等で製造していた各種材料試験片の加工に適
用可能なことは勿論である。
ライス加工等で製造していた各種材料試験片の加工に適
用可能なことは勿論である。
【００１５】
【作用】金属板材を試験片に加工するに際し、仕上げ加
工の取り代を板厚範囲内に抑えているので、仕上げ加工
の際の打ち抜きによって試験片の塑性変形を受ける部
分、例えば引張試験片の場合では平行部の端面に導入さ
れる加工硬化層の領域や硬化の度合いが小さくなるた
め、材料入手時にその材料が有している機械的性質の変
化を小さく抑えることでき、その後の引張試験等の材料
試験で評価される機械的性質を正確なものにすることが
できる。
工の取り代を板厚範囲内に抑えているので、仕上げ加工
の際の打ち抜きによって試験片の塑性変形を受ける部
分、例えば引張試験片の場合では平行部の端面に導入さ
れる加工硬化層の領域や硬化の度合いが小さくなるた
め、材料入手時にその材料が有している機械的性質の変
化を小さく抑えることでき、その後の引張試験等の材料
試験で評価される機械的性質を正確なものにすることが
できる。
【００１６】前記取り代は、板厚を越えると試験片の加
工面に大きな加工硬化層が形成されるようになるので、
板厚以下にする必要あるが、取り代の大きさは小さい程
大きな効果が得られる。もっとも、金型の製作や維持管
理の簡便さから、取り代は板厚の１０％以上、好ましく
は２０％以上に設定するのがよい。
工面に大きな加工硬化層が形成されるようになるので、
板厚以下にする必要あるが、取り代の大きさは小さい程
大きな効果が得られる。もっとも、金型の製作や維持管
理の簡便さから、取り代は板厚の１０％以上、好ましく
は２０％以上に設定するのがよい。
【００１７】仕上げ加工は生産性に優れた打ち抜き加工
であり、また一次加工も高い精度を要しないため、加工
に要する時間やコストを低減することがでる。しかも、
かかる作用は加工数の多寡により左右されない。
であり、また一次加工も高い精度を要しないため、加工
に要する時間やコストを低減することがでる。しかも、
かかる作用は加工数の多寡により左右されない。
【００１８】
【実施例】以下、具体的な実施例を挙げて本発明を説明
するが、本発明はこれらの実施例により制限的に解釈さ
れるものでないことは勿論である。熱延あるいは冷延薄
鋼板やアルミ板を供試材とし、板幅中央部から圧延方向
のサンプルを切り出し、フライス加工又は通常の打ち抜
き加工による従来法並びに本発明法により、ＪＩＳ５号
引張試験片に加工して引張試験を行った。
するが、本発明はこれらの実施例により制限的に解釈さ
れるものでないことは勿論である。熱延あるいは冷延薄
鋼板やアルミ板を供試材とし、板幅中央部から圧延方向
のサンプルを切り出し、フライス加工又は通常の打ち抜
き加工による従来法並びに本発明法により、ＪＩＳ５号
引張試験片に加工して引張試験を行った。
【００１９】フライス加工による試験片の加工に当たっ
ては、まず、入手したままの供試材（板材）に対し、シ
ャー切断（せん断）により幅が４０ｍｍ、長さが３００
ｍｍ（板厚は入手まま）の矩形片を得て、続いて図２の
要領で、フライス加工により平行部及びそれに続くＲ部
を加工し最終寸法とした。
ては、まず、入手したままの供試材（板材）に対し、シ
ャー切断（せん断）により幅が４０ｍｍ、長さが３００
ｍｍ（板厚は入手まま）の矩形片を得て、続いて図２の
要領で、フライス加工により平行部及びそれに続くＲ部
を加工し最終寸法とした。
【００２０】通常の打ち抜き加工による試験片の形成に
あたっては、まずシャー切断により幅が４０ｍｍ、長さ
が３００ｍｍ（板厚は入手まま）の矩形片を得て、金型
クリアランスを板厚の１０％として、平行部及びＲ部を
打ち抜き加工して最終寸法を得た。
あたっては、まずシャー切断により幅が４０ｍｍ、長さ
が３００ｍｍ（板厚は入手まま）の矩形片を得て、金型
クリアランスを板厚の１０％として、平行部及びＲ部を
打ち抜き加工して最終寸法を得た。
【００２１】本発明法による試験片の形成にあたって
は、まずシャー切断により幅が４０ｍｍ、長さが３００
ｍｍ（板厚は入手まま）の矩形片を得て、一次加工を金
型クリアランスが板厚の１０％の打ち抜き加工により、
試験片の平行部及びそれに続くＲ部を最終寸法よりも板
厚の３０％大きく加工し、仕上げ加工を金型クリアラン
スを板厚の１５％、切断による取り代を板厚の３０％と
して試験片の平行部及びそれに続くＲ部を打ち抜き、最
終試験片形状を得た。
は、まずシャー切断により幅が４０ｍｍ、長さが３００
ｍｍ（板厚は入手まま）の矩形片を得て、一次加工を金
型クリアランスが板厚の１０％の打ち抜き加工により、
試験片の平行部及びそれに続くＲ部を最終寸法よりも板
厚の３０％大きく加工し、仕上げ加工を金型クリアラン
スを板厚の１５％、切断による取り代を板厚の３０％と
して試験片の平行部及びそれに続くＲ部を打ち抜き、最
終試験片形状を得た。
【００２２】このようにして得られた各試験片を薄金属
板用引張試験機にて引張試験を行い、降伏強度（Ｙ
Ｓ）、引張強度（ＴＳ）、伸び（Ｅｌ）、ｎ値、ｒ値を
評価した。
板用引張試験機にて引張試験を行い、降伏強度（Ｙ
Ｓ）、引張強度（ＴＳ）、伸び（Ｅｌ）、ｎ値、ｒ値を
評価した。
【００２３】従来法のうち、フライス加工を標準法と
し、該標準法で得られた試験片によって測定された機械
的性質を表１に示す。また、本発明法による実施例と
し、通常の打ち抜き加工で得られた試験片を従来例とし
て、引張試験によって得られた機械的性質を表２に示
す。表２中の試料No. １〜８は本発明実施例であり、試
料No. ９〜１６は従来例である。また、同表の判定欄に
おける○は機械的性質が標準法と比較して遜色がないこ
と、×は機械的性質が標準法と比べて大きな差異（低
下）が発生していることを示す。
し、該標準法で得られた試験片によって測定された機械
的性質を表１に示す。また、本発明法による実施例と
し、通常の打ち抜き加工で得られた試験片を従来例とし
て、引張試験によって得られた機械的性質を表２に示
す。表２中の試料No. １〜８は本発明実施例であり、試
料No. ９〜１６は従来例である。また、同表の判定欄に
おける○は機械的性質が標準法と比較して遜色がないこ
と、×は機械的性質が標準法と比べて大きな差異（低
下）が発生していることを示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】表１及び表２により、本発明法によって加
工された試験片は標準法により加工されたものと同等の
機械的性質を示すのに対し、比較法では標準法に比べて
Ｅｌやｒ値が大きく劣化し、入手したままの供試材の機
械的性質を正確には評価できないことが分かる。
工された試験片は標準法により加工されたものと同等の
機械的性質を示すのに対し、比較法では標準法に比べて
Ｅｌやｒ値が大きく劣化し、入手したままの供試材の機
械的性質を正確には評価できないことが分かる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の加工方法に
よれば、従来広く実施されているフライス加工法による
試験片と同等の正確な機械的性質を測定することでき、
しかも短時間で、かつ、低コストで所定の材料試験片を
加工することができる。
よれば、従来広く実施されているフライス加工法による
試験片と同等の正確な機械的性質を測定することでき、
しかも短時間で、かつ、低コストで所定の材料試験片を
加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による仕上げ加工の説明図である。
【図２】従来のフライス加工による引張試験片の加工要
領説明図である。
領説明図である。
【図３】対向ダイスせん断加工による試験片の加工要領
説明図である。
説明図である。
１ 下型 ２ 穴型 ３ 上型 ４ 一次加工板材 ｄ 取り代 ｃ クリアランス ｔ 板厚
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも材料試験の際に塑性変形する
部分の輪郭を一次加工した後、更に取り代を板厚範囲内
として打ち抜き加工により仕上げ加工する金属板材用試
験片の加工方法。 - 【請求項２】 引張試験片の両端のチャック部間の部分
を請求項１の方法により加工する金属板材用試験片の加
工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16461895A JPH08332528A (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | 金属板材用試験片の加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16461895A JPH08332528A (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | 金属板材用試験片の加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08332528A true JPH08332528A (ja) | 1996-12-17 |
Family
ID=15796626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16461895A Pending JPH08332528A (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | 金属板材用試験片の加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08332528A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018187641A (ja) * | 2017-05-02 | 2018-11-29 | 吉川工業株式会社 | プレス加工品の製造方法 |
-
1995
- 1995-06-06 JP JP16461895A patent/JPH08332528A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018187641A (ja) * | 2017-05-02 | 2018-11-29 | 吉川工業株式会社 | プレス加工品の製造方法 |
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