JPS63153126A - プレス成形性に優れた制振鋼板 - 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】 （産業上の利用分野〕 本発明はプレス成形性に優れた割振鋼板に関するもので
ある。

（従来の技術） 制振鋼板は例えば厚さが等しい板厚的１ｍまでの２枚の
鋼板の間に０．Ｏ１〜０．３０１ｍ程度の有機系粘弾性
物質を介在させたものであり（たとえば。

小鳩ほか、第３６回塑性加工連合講演会予稿集。

３４９　）　、　　Ｏｕ−Ｍｎ合金のような双晶形をオ
リ用するもの、鋳鉄に代表される母金属と第二相との界
面での粘性Ｒ，！１１を利用するタイプの割振材料に比
べ。

高い割振性と良好なプレス成形性を有する。

このように高いプレス成形性を有する制振鋼板の成形性
をよシ高め、高度のプレス成形性が要求される自動車等
の用途に合致させる努力がおこなわれている。たとえば
、プレス成形性のうち曲げ加工性を向上させるため、粘
弾性樹脂層のヤング率を少なくともｌ　Ｑ’　ｄｙｎ／
−以上とすることが開示されている（特開昭５９−８７
１４６Ｊ。

（発明が解決しようとする問題点り しかしながら、この方策も十分なものとは言い難い。割
振鋼板はプレス成形によジ非常にしわが発生し易く、こ
の問題に関し多くの報告がある（例えば、昭和５３年度
塑性加工春季講演会概要集、Ｎ１３１９，１゜耐しわ性
は、剪断変形抵抗の低い粘弾性侮脂を用いている常温用
制振鋼板が特に低く（自動車材料ニュース：階２７．１
９８４゜１２／２３）、自動車等高いプレス成形性が要
求される用途への常温用制振鋼板の適用の妨げとなって
おり、この点の改善が望まれている。

（問題点を解決するための手段） 本発明は１表皮板４帆３〜０．８ｍ、芯材厚さ０．０２
〜０．１団、剪断変形抵抗１．４　Ｋｇｆｌ調以下のサ
ンドインチ型制振鋼板において、芯材の剪断変形抵抗と
表皮鋼板の降伏荷重の比が下式を満足することを特徴と
するプレス成形性に優れた制振鋼板である。

但し、　ＹＰｌ：片１ｉｆ１１　表皮鋼板の降伏強度。

ＹＦ３：他方表皮鋼板の降伏強度。

ｔｌ：片側表皮鋼板の板厚。

ｔ２：他方表皮鋼板の板厚。

（作用） 制振鋼板は振動に際し、芯材がずれ変形を生ずることに
よって振動を吸収する。常温用制振鋼板では、このずれ
変形を常温で容易に起こるようにするため、軟質な粘弾
性を示す樹脂を用いている。

芯材の軟硬の尺度である芯材の剪断変形抵抗は。

常温用制振鋼板においては一般に１．４Ｋｐｆ／□３以
下であり、このような低い剪断変形抵抗の芯材を用いた
常温用制振鋼板のプレス成形での耐しわ性の向上を図る
新規知見を見出し１本発明を完結させたのである。ここ
で、芯材の剪断変形抵抗とは第１図に示す手法で制振鋼
板を剪断引張して得られる変位−荷重曲線の初期の傾き
とせん断変形を受ける樹脂と鋼板の接着面の面積で割っ
た値である。

プレス成形におけるしわは一種の座屈現象である。即ち
、ブレス成形中、鋼板の板面内に圧縮応力が加わる際、
その圧縮応力に対しｆ！４仮が板面内で塑性変形し、Ｐ
Ｊｒ定の形状に成形される場合は良いが、鋼板が座屈し
板面外に変形し、所定の形状のプレス成形品が得られな
い場合がある。このような座屈現象を伴った板面外への
変形をしわと呼ぶ。しわにはフランジしわ　、３ｉデー
しわと言うように、プレス成形品の発生箇所で種々の名
称が付けられているが、その発生機構は上記したような
座屈現象であるものが殆どである。

鋼板の耐しわ性を向上させるためには、鋼板板面内の塑
性変形抵抗に対して座屈限界を相対的に窩めることが重
要である。単一鋼板においては。

Ａ本釣な対策として鋼板板厚の増加による座屈限界の向
上、鋼板の欲質化による鋼板の塑性変形抵抗の低減の対
策が挙げられる。このうち、鋼板板厚の増加はプレス成
形品のＭ量増加を招き、コストアソグ、自動車用途等で
は省エネルギー等の点からも好ましい方策ではない。

一方、２枚の鋼板と軟質な芯材でサンドインチ型構成を
とる！ｆｌｔ！Ｉ折銅板の耐しわ性は、総厚が同一の単
一鋼板に比べ著しく省り、その耐しわ性の考え方も単一
鋼板のそれとは異なる。常温用の制振鋼材は芯材が吠貿
であるため、その変形に際して容易に芯材がずｈ変形を
生ずる“。このため、その耐しわ性は、総厚の半分程度
の板厚を持つ表皮鋼板のそれに近い特性を持つ。このよ
うに、芯材が表皮鋼板に比べ著しく軟質であることによ
って生ずる芯材のずれ変形が、制振鋼板の耐しわ性を総
厚が等しい単−ｍＷのそれよシも著しく労化させている
原因である。このような５　Ｗａのもとに２本発明者ら
は芯拐のずれ変形の低減に関し検討を行い、以下に示す
新規知見を見出し１本発明を完結させたのである。

常温用制振鋼板に用いられる表皮鋼板の板Ｎけ０．３　
ｒｍから０．８Ｗ１１であり、総厚は０．６　ｗａｓか
ら１．７細である。単一鋼板から常温用制振鋼板に置き
換える場合１通常用いられている単一鋼板の板厚の上限
から、その表皮鋼板の板厚は０−８　ｒｍ程度に限定さ
れる。これ以上厚い表皮板厚を持つ常温用制振鋼板は著
しい重量増加をまねき、産業上の利用性を考えた場合あ
まシ得策ではない。一方１表皮鋼板が薄くなると、伸び
、張出し注、伸びフランジ性と言ったプレス成形特性が
低下する。この低下は表皮鋼板の板厚が０−３ｖｓ未満
で著しいため。

表皮鋼板の板厚の下限は０．３　ｍ以上にする。０．３
−以上の板厚の表皮鋼板を用りることで、プレス時の破
断限界を高いものとすることができる。

プレス成形における不具合に破断としわに分けられ、破
断については上記のように表皮鋼板の板厚を規定するこ
とにで破断限界を高いものとすることができるが、しわ
については以下に述べる。

上記の表皮鋼板の板厚の範囲において１円錐台成形の際
のボデーしわについて検討を行った結果。

２枚の表皮鋼板の降伏荷重の平均（（片側の表皮鋼板の
降伏強度×片側の表皮鋼板の板厚＋他方の表皮鋼板の降
伏強度×他方の表皮鋼板の板厚〕÷２）と芯材の剪断変
形抵抗との比を１１以下とすることによって常温用制振
鋼板のしわが著しく小さくなシ、実用上支障のない程度
まで改善されることを見出した。これは、２８Ｃの表皮
鋼板の降伏荷重の平均の芯材の剪断変形抵抗に対する比
（２枚の表皮鋼板の降伏荷重の平均／芯材の剪断変形抵
抗）を小さくすることによって、鋼板の変形抵抗に対し
、芯材の剪断変形抵抗が相対的に向上し。

芯材のずれ変形を抑制することによって、常温用制振鋼
板の耐しわ性が向上するものと考えられる。

芯材の厚さについては、芯材が０．０２１ｍ５Ｉよシ薄
くなると割振鋼板ト表造する際に表皮鋼板の板クラウン
または耳波により鋼板全面にわたる接着を十分確保でき
なくなＬ　Ｍ板のエツジ部で接着強度不良を発生するた
め、芯材の厚さの下限は０．０２閣とする。一方、芯材
の厚さの上限は板厚精度の劣化によって限定される。芯
材が軟質であるため。

あまりに芯材が厚くなると鋼板エツジ部の芯材が製造中
に外に流動し易くなるため、エツジ部の板厚がセンタ一
部のそれに比べ著しく薄くなる。このような板厚不良を
生じた鋼板は、それがプレス成形される際、フランジ部
にしわ押さえ圧が不均一にかかシ、シわ押さえ圧か高す
ぎる部分では割れ、低すぎる部分ではしわを発生する。

このため。

板厚の不均一は避けなければならない。予め表皮鋼板を
大きめに製造して制振鋼板を製造し、芯材が薄く総厚が
薄くなっているエツジ部を切断し。

製品から除外することによってこの問題は回避できるが
１歩留を低下させるため得策ではない。このようなエツ
ジ部の板厚減少が無視できる範囲の芯材厚さは現状では
０−１　ｐｍであシ、芯材厚さはこれ以下にする。

２枚の表皮鋼板は特に限定するものではないが。

例えば冷延鋼板、各種鍍金鋼板、有Ｐ５！被覆鋼板。

化成処理銅板、模様付鋼板等を２枚の表皮ｗ４叛同−で
もまた種々組み合わせても使用することが出来る。また
２枚の表皮鋼板の板厚は０．３から０．８鵡の間で同一
でもまた異なっても構わない。

芯材としてもちいる物質は上記剪断変形抵抗以下の物質
であれば何れでもよく、特に限定するものではないが２
例えばアクリル系、ポリインブチレン系、ポリオレフイ
／系、ポリエステル系、ボリアばド系、ビニル系等の樹
脂類またはこれらの変成ａ脂、またゴム系の樹脂等を単
独ま念は種々混合して用いても良い。さらに、２枚の表
皮鋼板間の導通と確保し、割振鋼板に溶接性を付与する
目的テステンレス粉、カーゴ／ブラック、鉄粉などの４
電物質を芯材に添加してもよい、（実施例） つぎに１本発明の実施例を比較例と比較して第１表に示
す。

株々の構成の常温用制振鋼板に対し、プレス成形でのし
わの有無を調べた。

制振鋼板の製造はホットプレス法に依った。ポリエステ
ル系の芯材については１９０Ｃまで加熱し、その後２分
間等温保持し、１００℃まで冷却した。その際の加圧力
は常時２匂ｆ／ｄとした。、ポリアミド系の芯材は２１
００まで加熱し、その後２分間等温保持し、１００℃ま
で冷却した。その際の加圧力は常時２Ｋｐｆ／−とした
。

割振鋼板のプレス成形でのしわの有無ンよ次の円錐台成
形で行った。

プレス条件二円錐台成形 ポンチ径＝１００１１ＩＩ＋ ポンチ肩半径：　　　１０ｍ ダイス径：２０４門 ダイス肩半径：　　　１０＋ｏ＋ しｂ押さえカニ　　　　５トン 潤　滑　：防錆油 プラ／り径：　３００鵡 上記条件で高さ５０調成形し、壁部のしわ高さを評価し
た。しわ高さ０．５　Ｗ以下は実用上さしつかえないレ
ベルであシ、０．５ｍ以下をしわなしとし、しわ高さが
０．５鵡を越える場合をしわ有りと評価した。

芯材の剪断変形抵抗は剪断引張試験を行って求めた。第
１図に剪断引張試験の概略図２示す。引張速度：　５０
　ＭＲ／ｍｉｎ、試験ｍ匣：２０Ｃで剪断変位と荷重の
曲線の引張開始直後の曲線の勾配を求め、その勾配を妥
着面の面積で割ジ、これを剪断変形抵抗とした。

表皮鋼板の降伏強度はＪＩＳ　Ｚ２２０１に準拠した。

第１表から明らかなごとく１本発明の実施例は何れも比
較例に対し耐しわ性に優れ、扁いプレス成形性を示した
。

（発明の効果ノ 以上説明したように１本発明によシ耐しわ性に優れた高
いプレス成形性と有する制振鋼板が得られる１、これは
自動車用用途を中心とした高いプレス成形性を必要とす
る制振鋼板の用途に対し、寄与するところ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は芯材の剪断変形抵抗の測定方法を示す図である
。 １・・・銅板、２・・・接看部。 代理人　弁理士　　秋　沢　政　光 他１名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）表皮板厚０．３〜０．８ｍｍ、芯材厚さ０．０２
   〜０．１ｍｍ、剪断変形抵抗１．４Ｋｇｆ／ｍｍ＾３以
   下のサンドイッチ型制振鋼板において、芯材の剪断変形
   抵抗と表皮鋼板の降伏荷重の比が下式を満足することを
   特徴とするプレス成形性の優れた制振鋼板。 ［（ＹＰ＿１×ｔ＿１＋ＹＰ＿２×ｔ＿２）／２］／芯
   材の剪断変形抵抗≦１１．０（ｍｍ＾２）但し、ＹＰ＿
   １：片側表皮鋼板の降伏強度、ＹＰ＿２：他方表皮鋼板
   の降伏強度、 ｔ＿１：片側表皮鋼板の板厚、 ｔ＿２：他方表皮鋼板の板厚。