JPS62183917A - 金属板の絞り加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上のト１１用分野 この発明はプレスにより金属板を絞り加工する方法に係
り、特に円形の金属板を板押えを用いずに１対のポンチ
・ダイスで円筒容器に成形する絞従来技術とその問題点 金属板の絞り７７０工は、基本的には第４図１こその加
工方法を示すごとく、素材金属板を円形に加工したブラ
ンクα℃を円錐状斜面を有するリング状のダイスαη上
にセットしく同図ａ）、上方よりポンチａ０を降下し、
ダイス肩（２）を通して絞り込む（同図ｂ）。同図Ｃは
絞り込みが完了した状態を示し、ポンチ（３）の形状に
沿った容器半製品（イ）が得られる。

半製品□□□はポンチ０Ｑから抜き取ったのち開口部／
１３を所定の高さで切り揃え、必要に応じて外径、肉厚
を製品寸法となす切削加工を施して製品となす。

しかるに、第４図に示す絞り加工には回避すべき２つの
問題がある。１つは第５図ａに示す半製品（２四の破断
α瘤、もう１つは同図すに示すしわαＱである。破断α
局を防、止する方法としては、ブランクα９の外径り。

とポンチα・の外径り、の比α（Ｄｏ／Ｄ、　）ｌこ上
限（通常は２程度）を設け、かつ絞り込みを容易ｌこす
るためダイス肩（２）の丸味半径Ｒを大きくとり、ダイ
スαηに潤滑を施すことにより対処できンクαＢの板厚
ｔ。とブランク外径Ｄ０の比β（ｔ０／Ｄｏ＞であり、
βの下限は通常０．０２とされている。ブランク阪ｊ享
ｔ０は、絞り加工での減肉を見込み、通常は製品容器に
要求される最小肉厚の１．１〜１．２倍に設定すれば十
分であるが、ブランク外径Ｄ０の大きさによっては前記
のしわ対策のために必要以上に厚肉のブランクを使用せ
ざるを得ず、薄肉の製品容器の場合には歩留りが著しく
低下することになる。

第４図に示すポンチ（１６，ダイスαηを用いた絞り加
工でしわを生ずるブランク寸法に対しては、第６図に示
す絞り加工方法が適用される。この方法は、ブランク０
１）をダイスαηに乗せ、板押え（至）を降下させてブ
ランクαυに面圧を加え（同図ａ）、その状態でポンチ
ａＱを降下して絞り込み（同図ｂ）、容器半製品側を得
る（同図Ｃ）。この方法の場合、ブランク０１１が板押
え（至）によって拘束された状態で絞り加工が施される
ので、第５図に示すようなしわαＱは生じない。ところ
がこの板押え（至）を用いる絞り加工の場合は、■容器
半製品（５）の肉厚減少率が板押え（９）を用いない方
法に比べ大きいこと、■熱間加工に多大の手間を要する
こと、■ポンチ（３）と板押え（９）を独立して作動し
得る高価な複＠Ｉ’！Ｉ構のプレス機構を必要とするこ
とである。

すなわち、■の肉厚減少率が大きくなるのは、■板押え
（ト）による摩擦力が新たに加わること、Ｏダイス脣０
４で曲げ角度θ′（９０°）が第４図に示すダイス肩α
２での曲げ角度θより小さいこと、θダイス肩αりでの
しわを抑制するため肩半径Ｒを７ｇ４図のダイス肩Ｑり
の半径Ｒより小さくせざるを得ないことによる。また、
■の熱間加工に多大の手間を要するのは、以下に示す理
由による。熱間加工の場合は第６図ａの段階でブランク
αＢの熱がダイスαＺ、板押え（至）に吸収されて温度
低下をきたし、絞り込みに伴なう変形抵抗が増大する一
方、ダイスα６、板押え（至）に接触しない中央部分の
温度低下が小さいために変形抵抗の増加が小さい。その
結果として中央部分の減肉が著しく大きくなり、破断の
危険性も高まる。かかる対策として、通常は成形を途中
で中断し、再加熱後に再び成形を続行するという多数回
成形法がとられる。このため、熱間加工工数が増え、熱
エネルギーの面でも不経済である。また、■の複動プレ
スは板押え（９）を用いるために必要とするものであり
、設備コストが高くつく。

なお、複動プレスを用いた成形方法として、前記■の問
題点を解消するため、断熱材でブランクをカバーして成
形する方法（例えば特開昭５４−１３１５５９　）が知
られているが、■の肉厚減少率の問題を解決することは
できない。

発明の目的 この全町は従来の前記問題点を解決するためになされた
もので、板押えを用いずに単動プレスでしわ、破断のな
い品質良好な円筒容器を高歩留りで成形し得る金属板の
絞り加工方法を提案することを目的とするものである。

発明の構成 この発明に係る金属板の絞り加工方法は、素材金１属板
を２枚の金属板カバーで開門して組立ブランクとなし、
この組立ブランクは素材金属板の板厚を含む老厚さが直
径の０．０２倍以上有し、かつポンチと接触する４Ｊ１
１の金属板カバーの板厚が直径の０．０１倍以上有し、
両金属板カバー外縁部を溶接にて一体化してなり、この
組立ブランクを板押えを用いずに１対のポンチ・ダイス
で円筒容器に成形することを特徴とするものである。

素材金属板を金ｊ、ｔｌ（カバーで密閉して絞り加工す
る方法は、例えば特開昭５１−１２３７４　、特開昭５
２−１２０２６９に開示されているが、これらはカバー
と素材金属板との隙間を加工温度にて流動性を有する充
填材で満たすことにより、高温での素材金属板の表１僧
の酸化等による変′ｌ￥を防止することを目的としたも
のであり、カバー自体には絞り加工によるしわを防止す
る機能はなく、板押えを用いて成形する必要がある。

以ド、この発明方法について詳細に説明する。

第１図はこの発明に係る組立ブランクの断面溝造を示す
もので、同図ａは素材金属板（１）の両面を金属板カバ
ー（２−１）（２−２）で挾むとともに、両金属板カバ
ー外縁部を金属リング（３）を介して溶接し一体化した
組立ブランクを示し、同図すは金属リンク（３）を用い
ずに一体化した組立ブランクを示すもので、素材金属板
（１］を収容し得る凹部（４）を形成した金属板カバー
（２−１）　（２−２）を用い、両金属板カバーで素材
金属板（１）を囲繞し、両金属板カバーの外縁部を溶接
し一体化したものである。

上記第１図に示す組立ブランク＋５１　（５）は、素材
金属板（１）の板厚ｔ０を含む全厚さＴが組立ブランク
直径りの０．０２倍以上であって、かつ絞り加工時にポ
ンチと接触する側の金属板カバー（２−１）の板厚ｔが
組立ブランク直径りの０．０１倍以上である条件をＫ　
ＪＡするものである。このように、組立ブランクの全厚
さＴ、！：ｕＩ径りの比（Ｔ／Ｄ　）を０．０２以上、
ポンチと接触する側の金属板カバー（２−１）の板厚ｔ
と直径りの比（ｔ／Ｄ）を０．０１以上と限定したのは
、以下に示す理由による。

組立ブランクの全厚さＴと直径りのＦｔ（Ｔ／Ｄ　）を
０．０２以上としたのは、第４図に示す絞り工程におい
て、板厚全体が挫屈し第５図の如きしわを生ずることを
防ぐためである。

また、ポンチと接触する側の金属板カバー（２−１）の
板厚ｔと直径りの比（ｔ／Ｄ）を０．０１以上としたの
は、ダイスαηからの面圧を受けないポンチ側金属板カ
バー（２−１）が溶接外１部より内側の位置で第７図の
如きしわ０６を生じ、これが素材金属板（１）の挫屈の
引き金となることを防止するためである。

なお、金１属板カバー（２−１）　（２−２）、金属リ
ング（３）の材質は特に限定するものではないが、安価
な炭素鋼を用いることができる。

第２肉は上記この発明の組立ブランクを１対のポンチ（
６）とダイス（７）で板押えなしで絞り加工している伏
態を示す。この時、素材金属板（１］は金１板カバー（
２−１）によって金属板カバー（２−２）に押圧される
ことになりしわが発生することはない。なカッイー お、熱間加工の場合には、金属′ｔｆ２′−１＞　＜　
２−２　）は素材金属板（１）の温度低下を抑制する役
割を有する。

第３図はこの発明方法により絞り１Ｊ１工が完了した成
形品を示すもので、同図ａは金属リングを用いて金属１
反カバー（２−１３（２−２１を溶接した組立ブランク
（５′）の成形品を、同図すは金属リングを用いずに凹
み付き金属板カバーで素材金属板を囲繞してなる組立ブ
ランク（５）の成形品をそれぞれ示す。

この成形品（至）−は切断ライン（８）をガス切断、プ
ラズマ切断、機械切断等の方法で切断分離し、内面側お
よび外面側の金属板カバー（２−１）（２−２）、（２
−１）（２−２勺を取除くことによって製品を得る。

実　　　施　　　例 板厚１０ｎ、直径６２０寵の二相ステンレス鋼板（２２
％Ｃｒ、　５．５％Ｎｉ　、　３　％　Ｍｏ　）を板厚
９酊、直、径６７０１３１（７）　ＳＳ　４１炭ｚｍｍ
板２枚と内径６２５ｍ。

外径５７　Ｑ　ｆｆ　、厚さ１０ｆｌの５ｓ４１＃素鋼
リングからなる溶接組立カバー内におさめ、この組立ブ
ランクを温度１１００℃に加熱し、ポンチ・ダイスを用
いて板押えなしで外径４４０１１Ｍの半球底容器に絞り
成形し、成形後カバーを切断除去して外径４２５謂、最
小肉厚９ｆｆの二相ステンレス製半球底容器を製造した
。得られた半球昨容器にはしわは全く見られなかった。

一方、同刺品を二相ステンレス鋼板単体で成形する場合
には、しわ防止の点から板厚１２．６闘の素材を使用せ
ざるを得す、本発明法により２６％の歩留り向上がはか
られた。また、成形中の温度低下による破断防出のため
、二相ステンレス鋼板単体で成形する場合には再加熱を
含む２回の成形が必要であったが、本発明法では１回の
成形でしわ、破断のない製品が得られた。

発明の詳細 な説明したごとく、この発明方法によれば、しわを防止
するための板押えを使用せずして１対のポンチ・ダイス
でしわ、破断のない円筒容器を絞り成形することができ
るので、素材金属（反が薄肉のものであってもしわ、破
断のない円筒容器を高歩留りで製造することができ、ま
た多数回の成形・加熱を必要とせず１回の単動ブレス成
形が可能であるから製造コストも安価につく効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂはこの発明に係る組立ブランクを示す縦断
面図、第２図は同上１咀立ブランクを絞り加工している
状Ｙｙ３を示す償１所面図、第３図ａ、ｂは同上の絞り
加工完了後の成形品を示す縦ｉ新面図、第４１Ｎ　ａ、
　ｂ、　ｃは金属板の基本的な絞り加工方法を示す縦断
面吃、第５図は同上絞り加工方法により典嘲された欠陥
半製品を示す図で、同図ａは破断カＳ生じた半製品を、
同図ｂｊｉしわが生じた半製品をそれぞれ示す斜視図、
第６図は同じ〈従来の板押えを用いた絞り加工方法を示
す縦断面図、＠７図はしわ発生状況を示す図である。 ｌ・・・素材金属板、２−１．２−２・・・金属板カバ
ー、３・・・金、属リング、４・・・四部、５．５′・
・・組立ブランク、６・・・ポンチ、７・・・ダイス、
８・・・切断ライン、１４・・・破断、１５．１５’・
・・しわ。 出願人　　住友金属工業株式会仕 代理人　　　押　　　１）　　良　　　　久　ｉ冨７溜
第１図 第２図 第７図 （Ｃ） 図１？＋ｉ　”　＋Ｔ’　Ｌ”ｌて＋１′’、′、−；
：亡ＴてΣ゛なし）第３図 （ａ） （ｂ） 手続補正書（方式） 昭和６１年５月１５日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 円形の金属板を素材とし、板押えを用いずに１対のポン
   チ・ダイスで円筒容器に成形する絞り加工方法において
   、前記素材金属板を２枚の金属板カバーで囲繞して組立
   ブランクとなし、この組立ブランクは素材金属板の板厚
   を含む全厚さが直径の０．０２倍以上有し、かつポンチ
   と接触する側の金属板カバーの板厚が直径の０．０１倍
   以上有し、両金属板カバー外縁部を溶接にて一体化して
   なり、この組立ブランクを冷間または熱間にて成形する
   ことを特徴とする金属板の絞り加工方法。