JPS6372534A - 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制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約１鵡までの２枚の
鋼板の間に０．０１〜α３０ＩｌｅＩＫ程度の有機系粘
弾性物質層を介在させたものであｉ）（たとえば、小鳩
ほか、第３６回塑性加工連合講演会予稿集、３４９）、
Ｃｕ　−Ｍｎ合金のような双晶形を利用するもの、鋳鉄
に代表される母金属と第二相との界面での粘性流動を利
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
全より高め、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１０９ｄｙｎ／ｃ！
Ｉ以上とすることが開示されている（特開昭５９−８７
１４６）。

（発明４が解決しようとする問題点） しかしながら、この方策も十分なものとは言い難い１割
振鋼板はプレス成形てより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
重性加工春季講演会概要集、Ａ　３１９　）　、耐しわ
性は、剪断変形抵抗の低い、粘弾性樹脂を用いている常
温用制振鋼板が特く低く（自動車材料ニュース：墓２７
．１９８４゜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、表皮板厚０．３〜α８ｍ、芯材厚さα０２〜
０．１１ＩＩｇ、剪断変形抵抗６神ｆ／−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。

芯材の剪断変形抵抗 但し、ＹＰｌ：片側表皮鋼板の降伏強度、ＹＰ２：他方
表皮鋼板の降伏強度、 ｔ、二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？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？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６．０　’ｑｆ／−Ｉ
Ｍ下であり、このような低い剪断変形抵抗の芯材上用い
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、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１１第１図に示す手法で制
振鋼板を剪断引張して得られる接着部の変位−荷重曲線
の初期の傾きである。

プレス成形におけるしわは一種の座屈現象である。即ち
、プレス成形中、鋼板の板面内に王、縮重ε７カが加わ
る際、その圧縮応力に対し鋼板が板面内で塑性変形し、
所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、ダブ−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。

このように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高め
ることが重要である。単一鋼板においては、具体的な対
策として鋼板板厚の増加による座屈限界の向上、鋼板の
軟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重量
増加を招き、コストアップ、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ッチ型構成を
とる制振鋼板の耐しわ性は、総厚が同一の単一鋼板に比
べ著しく劣り、その耐しわ性の考え方も単一鋼板のそれ
とは異なム常温用の割振鋼板は芯材が軟質であるため、
その変形に際して容易に芯材がずれ変形を生ずる。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、割振鋼板の耐しわ性全総厚が等しい単一
鋼板のそれよりも著しく劣ｆヒさせている原因である。

このような認識のもとに、本発明者らは芯材のずれ変形
の低減に関し検討を行い、以下に示す新規知見を見出し
、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厚はα３鵡か
ら０．８−であり、総厚は０．６釧から１．７鴎である
。単一鋼板から常温用制振鋼板に置き換える場合、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α８ｘ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り得策ではない、一方
、表皮鋼板が薄くなると、伸び、張出し性、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α３厘未満で著しいため、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
の表皮鋼板を用いることで、プレス時の破断限界を高い
ものとすることができる７プレス成形における不具合は
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、円錐台成形の際
のゼ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残置×片
側の表皮鋼板の板厚＋他方の表皮鋼板の降伏強健×他方
の表皮鋼板の板厚〕÷２）と芯材の剪断変形抵抗との止
音２−５以下とすることによって常温用制振鋼板のしわ
が著しく小さくなり、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、２枚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）全小さく
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０．０２　ｍより薄くな
ると制振鋼板を製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
なり、鋼板のエツジ部で接着残置不良を発生するため、
芯材の厚さの下限は０．０２麿とする。一方、芯材の厚
さの上限は板厚積電の劣化によって限定される。芯材が
軟質であるため、あ−１シ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、７ランク部てしわ押さえ王が不均−Ｋかかり、
しわ押さえ圧が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割振鋼
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、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鵡であり、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、有機被覆鋼板、化底処理鋼板
、模様付鋼板等を２枚の表皮鋼板同一でもまた種々組み
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−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、
例えばアクリル系、ポリイソブチレン系、ポリオレフィ
ン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ビニル系等の樹
脂類またはこれらの変成樹脂、またゴム系の樹脂等を単
独または種々混合して用いても良い、さらに、２枚の表
皮鋼板間の導通を確保し、割振鋼板に溶接性全付与する
目的でステンレス粉、カージンブラック、鉄粉などの物
質を芯材に添加してもよい。

（実施例） つぎに、本発明の実施例？比較例と比較して第１表に示
−１゜ 種々の構成の常温用制振鋼板に対し、プレス成エステル
系の芯材については１９０℃まで加熱し、その後２分間
等温保持し、１００’Ｃまで冷却した。

その際の加圧力は常時２ｋｖｆ／ｉとした。ポリアミド
系の芯材け２１０１：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
吻ｆ／ｃ１１とした。

制振鋼板のプレス成形でのしわの有無は次の円錐台成形
で行った。

プレス条件：円錐台成形 ポンチ径　：１００鵡 ポンチ肩半径　：　１０門 ダイス径　：２０４嬬 ダイス肩半径＝１０ｍ１ しわ押さえ力　＝５トン 潤　滑　　：防錆油 ブランク径：３００鵬 上記条件で高さ５０ｍ成形し、壁部のしわ高さｔ−評価
した。しわ高さα５−以下は実用上さしつかえないレベ
ルであり、０．５ｇ＋以下をしわなしとし、しわ高さが
α５ｆｌを越える場合をしわ有〕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を示す、引張速度：　５０
　ｔｍｌ　ｍｉｎ　、試験温度＝２０℃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
を接着面の面積で割り、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、本発明の実施例は何れも比
較例に対し耐しわ性に優れ、高いプレス成形性を示した
。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明により耐しわ性に優れた高
いプレス成形性を有する制振鋼板か得られる。これは自
動車用用途全中心とした高いプレス成形性を必要とする
割振鋼板の用途て対し、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・・・鋼板、２・・・接着部。 代理人　弁理士　　秋　沢　政　光 信１名 弁１図

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６ｋｇｆ／ｍｍ＾３以下の
   サンドイッチ量制振鋼板において、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≦２．５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。