JPS6319248B2 - - Google Patents

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JPS6319248B2
JPS6319248B2 JP23563885A JP23563885A JPS6319248B2 JP S6319248 B2 JPS6319248 B2 JP S6319248B2 JP 23563885 A JP23563885 A JP 23563885A JP 23563885 A JP23563885 A JP 23563885A JP S6319248 B2 JPS6319248 B2 JP S6319248B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
punch
point
machining
workpiece
lubricant
Prior art date
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Expired
Application number
JP23563885A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6297719A (ja
Inventor
Toshio Kumagai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP23563885A priority Critical patent/JPS6297719A/ja
Publication of JPS6297719A publication Critical patent/JPS6297719A/ja
Publication of JPS6319248B2 publication Critical patent/JPS6319248B2/ja
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  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Forging (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、加工時に於けるポンチと被加工材と
の接触界面に焼付きを生じさせることなく、しご
きを付加し乍ら加工することによつて製品精度の
よいフランジを成形する金属厚板からのフランジ
成形法に関するものである。
<従来の技術及びその問題点> ポンチとダイスとを用いて金属板からフランジ
を成形する場合、ポンチとダイスとの間の片側ク
リアランスを板厚とほぼ等しく設定して加工を行
なうのが通常の方法である。しかしこの場合に於
いては、スプリングバツクが大きいこと及びフラ
ンジ部だれ深さが大きくなることの為に、製品精
度はよくない。製品精度を高める為には、ポンチ
とダイスとの間の片側クリアランスを板厚よりも
小さく(板厚の40〜85%)設定することによつ
て、しごきを付加し乍らフランジ成形を行なうと
よい。ところが、しごきを付加し乍らフランジ成
形を行なう場合には、加工時におけるポンチと被
加工材との接触界面に焼付きが発生し易い。
この焼付きは、ポンチとダイスとの間の片側ク
リアランスが板厚に対して小さければ小さい程、
又被加工材の板厚が大きければ大きい程激しく発
生する。従つてしごきを付加し乍ら加工すること
によつて厚板から精度のよいフランジを成形する
金属厚板からのフランジ成形方法を実用化するた
めには、加工時におけるポンチと被加工材との接
触界面に発生する焼付きの問題の解決を必要とし
ていた。
<問題点を解決する為の手段> 本発明は、上述の問題点を解決し、金属厚板か
ら精度の良い製品を得る方法を提供せんとするも
のであり、その要旨は、ポンチとダイスとを用い
しごきを付加し乍ら行なうフランジ成形方法に於
いて、ポンチとダイスとの間の片側クリアランス
を被加工材の板厚の40〜85%となし、ポンチ表面
と加工時にポンチと接触する被加工材表面との少
なくとも一方と、更にダイス内壁とに潤滑剤を塗
布した状態で加工を開始し、ポンチ径が一定にな
る所謂ポンチかど点が被加工材と接触するストロ
ーク時点と、それよりも約2mm進んだストローク
時点との間のストローク時点で加工を一時中断
し、ポンチ表面とポンチに接触している被加工材
表面の少なくとも一方に潤滑剤を再塗布した後、
加工を続行することを特徴とする金属厚板からの
フランジ成形方法である。
本発明方法で用いるポンチは、円錐状ポンチ、
球状ポンチあるいは砲弾状ポンチのいずれでもよ
く、又使用する潤滑剤は液体潤滑剤でも固体潤滑
剤でもよい。
<作用> 本発明方法は、第1図に示す様に、その内壁に
潤滑剤を塗布したダイス1上に被加工材の金属厚
板2を載せ、ブランクホルダー3によつて板押え
力Fmを負荷して、フランジが形成される個所へ
周辺から材料が流れ込む所謂フランジ流入を阻止
する様にして実施される。この様な状態で被加工
材の金属厚板2に予め開けられた直径Dmの穴の
中心にポンチ4の中心が一致する様に設定し、ポ
ンチ4を下降して加工を行なうが、加工開始前に
上記ポンチ4と上記金属厚板2のポンチに接触す
る側の表面との少なくとも一方に潤滑剤を塗つて
おく。この場合本発明では、ダイス1とポンチ4
との間の片側クリアランスCrを金属厚板2の40
〜85%に設定することによつて、しごきを付加す
る状態で加工を行なうのであるが、途中で加工を
一時中断して潤滑剤を再塗布した後に加工を続行
する。しごきを付加し乍らフランジ成形を行なう
場合、ポンチ径が一定になる所謂ポンチかど点5
が被加工材と接触するストローク時点よりも2mm
ぐらいあとの時点までの成形過程においては、加
工時に於けるポンチ4と被加工材との接触界面に
焼付きは発生しない。一方加工を一時中断し潤滑
剤を再塗布して加工を続行する場合、潤滑剤を再
塗布して加工を続行したときポンチ4と被加工材
との接触界面に捕捉される潤滑剤の量は、ポンチ
径が一定になる所謂ポンチかど点5が被加工材と
接触したストローク時点とそれよりも若干後の時
点との間の時点で潤滑剤を再塗布したほうが多
い。従つて加工を一時中断して潤滑剤を再塗布す
る時点は、ポンチ径が一定になる所謂ポンチかど
点5が被加工材と接触するストローク時点とそれ
よりも2mmぐらいあとの時点との間に設定すべき
である。なお加工を一時中断して潤滑剤を再塗布
して加工を続行したとき、加工を続行した後の工
程においてポンチ4と被加工材との接触界面に焼
付きを生じさせないためには、ポンチ4と被加工
材との接触界面に比較的多量の潤滑剤が捕捉され
ることが不可欠であるが、それだけでは十分では
なく、捕捉されている潤滑剤が加工工程にしたが
つてポンチかど部から少量ながらしぼり出され続
けることによつて所謂ポンチかど点5及びポンチ
径一定部分と被加工材との接触界面での焼付きを
防止しなくてはいけない。そのためには、第2図
Aに示す円錐ポンチの様にポンチ径が一定になる
所謂ポンチかど点5が尖つているポンチを使用す
る場合には、所謂ポンチかど点5には、約0.5mm
以上のコーナー半径をつけるほうがよい。また円
錐ポンチを使用する場合には、頂角θは15゜〜
120゜あたりまでの範囲にとることができるが、頂
角θが小さいと加工終了までのストロークが長く
なり、頂角θが大きいと成形力が大きくなること
を按配して頂角θを決めるとよい。尚第2図B,
Cはそれぞれポンチの他の形状を示す。
以上の如き加工を行なうことにより、第3図に
示す如きフランジ製品2′が得られる。
<実施例> 次に本発明の実施例によつて得られた各種結果
を示す。
即ち、第4図はフランジ部だれ深さHs(第3図
に示すHs)に及ぼすしごき付加の影響について、
又第5図はフランジ内径寸法精度△D(第3図に
示すフランジ先端部の内径Diと第1図に示す様
に使用したポンチ直径Dpとの差Dp−Di)に及ぼ
すしごき付加の影響を調べた結果の例である。な
おReは、第1図のダイス1とポンチ4との間の
片側クリアランスCrと被加工材2の板厚Tとの
比Cr/Tである。第4図及び第5図から判るよ
うに、しごきを付加し乍らフランジ成形を行なう
と、フランジ部だれ深さHsが小さくなり、又内
径寸法精度△Dが小さくなり、従つて製品精度が
向上する。
第6図は、第1図のダイス1とポンチ4との間
の片側クリアランスCrを被加工材2の板厚Tの
50%に設定し、第2図Aの円錐ポンチを使用した
場合において、加工前に予めポンチ表面とダイス
内壁とに潤滑剤を塗布して加工を中断することな
く成形したときのストロークSと成形荷重Fとの
関係の一例を線図に表わしたものである。ポンチ
が被加工材に接触して成形が始まると、ストロー
クSの進行とともに成形荷重Fは増大する。
S1点は、所謂ポンチかど点5が被加工材に接触
してのちストロークが1mm程度進行した時点であ
る。S1点までの成形過程に於いては、ポンチと被
加工材との接触界面に焼付きは発生していない。
S1点から更にストロークSが進行すると、成形荷
重Fはなお増大した後減少し始める。このように
S1点よりも加工工程が進行したときに成形荷重F
が比較的大きいのは、ポンチと被加工材との接触
界面に焼付きが発生・成長しているためである。
この発明による方法での基本操作は、第6図の
S1点近傍のストローク時点で加工を一時中断し、
ポンチ表面と加工を一時中断した時点においてポ
ンチに接触していた被加工材表面との一方又は両
者に潤滑剤を再塗布した後に加工を続行すること
にある。
第7図は、第6図のS1点で加工を一時中断し中
途まで成形されている被加工材と接触しない状態
までポンチを上昇させて、ポンチ表面と加工を一
時中断した時点においてポンチに接触していた被
加工材表面との一方又は両者に潤滑剤を再塗布し
た後に加工を続行した場合のストロークSと成形
荷重Fとの関係を線図に表わしたものである。潤
滑剤を再塗布した後に加工を続行すると、加工を
一時中断した時点の成形荷重F1よりも小さい成
形荷重F2で加工が続行される。このようにより
小さい成形荷重F2で加工が続行されるのは、潤
滑剤を塗布しなおすことにより、加工を続行した
ときポンチと被加工材との接触界面に比較的多量
の潤滑剤が捕捉されたために生じたものである。
S1点からポンチストロークが続行するに従つて成
形荷重Fは減少し続け、S2点以降の成形荷重Fは
ほぼ一定になつた。S2点は、実質的に成形が終了
する時点即ち成形されたフランジの内壁先端を所
謂ポンチかど点5が通過する時点である。S2点以
降の成形荷重Fは、成形を終了したフランジ内壁
とポンチ径一定部分とのすべり抵抗であり、加工
時におけるポンチと被加工材との接触界面に焼付
きが生じていないためにほぼ一定の小さな値にな
つた。このように、第6図のS1点で加工を一時中
断し中途まで成形されている被加工材と接触しな
い状態までポンチを上昇させて、ポンチ表面と加
工を一時中断した時点においてポンチに接触して
いた被加工材表面との一方又は両者に潤滑剤を再
塗布したのち加工を続行することによつて、加工
時におけるポンチ被加工材との接触界面に焼付き
を生じさせることなく金属厚板からフランジを成
形することができた。なお、上記方法では第6図
のS1点で加工を中断し潤滑剤を再塗布して加工を
続行したが、ポンチ径が一定になる所謂ポンチか
ど点5が被加工材と接触するストローク時点とそ
れよりも2mmぐらいあとのストローク時点との間
の時点で加工を中断し潤滑剤を再塗布して加工を
続行するとよい。第2図Bの球状ポンチや第2図
Cの砲弾性ポンチを使用した場合には、第6図と
第7図に相当するストロークSと成形荷重Fとの
関係の線図は若干異なるが、ポンチ径が一定にな
る所謂ポンチかど点5が被加工材と接触するスト
ローク時点とそれよりも2mmぐらい後のストロー
ク時点との間の時点で加工を一時中断して、ポン
チ表面と加工を中断した時点においてポンチに接
触していた被加工材表面との一方又は両者に潤滑
剤を再塗布した後に加工を続行すると、加工を一
時中断した時点の成形荷重よりも小さい成形荷重
で加工が続行され、円錐ポンチを使用した場合と
同様に加工時におけるポンチ表面と被加工材との
接触界面に焼付きを生じさせることなく金属厚板
からフランジを成形することができた。
<発明の効果> 以上述べて来た様に、本発明方法によれば、加
工途中の潤滑剤が十分に捕捉される様な時点で加
工を一時中断し、潤滑剤を再塗布する事により、
加工時におけるポンチと被加工材との接触界面に
焼付きを生じさせることなく、板厚が3〜12mmの
厚板から製品精度の良いフランジ製品を成形する
事が可能である。
なお本発明方法は軸対称以外のフランジ製品の
成形にも適用可能である。また、トランスフアー
加工、順送り加工にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の加工方法の説明図、第2図
A,B,Cはそれぞれ本発明で用いるポンチ形状
を示す要部説明図、第3図は本発明で得られる製
品の断面図、第4図は本発明に於けるフランジ部
深さHsの特性曲線を示すグラフ、第5図は本発
明に於けるフランジ内径寸法精度△Dの特性曲線
を示すグラフ、第6図は加工を中断することなく
成形を完了した場合の成形荷重線図、第7図は本
発明に従つて加工を行なつた場合の成形荷重線
図。 図中、1:ダイス、2:被成形金属厚板、3:
ブランクホルダー、4:ポンチ、5:ポンチかど
点。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ポンチとダイスとを用い、しごきを付加し乍
    ら行なうフランジ成形方法に於いて、ポンチとダ
    イスとの間の片側クリアランスを被加工材の板厚
    の40〜85%となし、ポンチ表面と加工時にポンチ
    に接触する被加工材表面との少なくとも一方と、
    更にダイス内壁とに潤滑剤を塗布した状態で加工
    を開始し、ポンチ径が一定になるポンチかど点が
    被加工材と接触するストローク時点と、それより
    も約2mm進んだストローク時点との間のストロー
    ク時点で加工を一時中断し、ポンチ表面とポンチ
    に接触している被加工材表面との少なくとも一方
    に潤滑剤を再塗布した後、加工を続行することを
    特徴とする金属厚板からのフランジ成形方法。
JP23563885A 1985-10-21 1985-10-21 金属厚板からのフランジ成形方法 Granted JPS6297719A (ja)

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JP23563885A JPS6297719A (ja) 1985-10-21 1985-10-21 金属厚板からのフランジ成形方法

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JP23563885A JPS6297719A (ja) 1985-10-21 1985-10-21 金属厚板からのフランジ成形方法

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JPS6297719A JPS6297719A (ja) 1987-05-07
JPS6319248B2 true JPS6319248B2 (ja) 1988-04-21

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JP23563885A Granted JPS6297719A (ja) 1985-10-21 1985-10-21 金属厚板からのフランジ成形方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6098246B2 (ja) * 2013-03-13 2017-03-22 新日鐵住金株式会社 バーリング加工用パンチおよびバーリング加工方法

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JPS6297719A (ja) 1987-05-07

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