KR20230051772A - 가공품 및 가공품 제조 방법 - Google Patents

Abstract

표면에 도금층을 갖는 도금 강판을 소재로 하고, 가공품의 판 두께 방향을 따른 절단 단부를 갖는 가공품이며, 절단 단부는, 당해 절단 단부의 판 두께 방향으로 시어 드루프, 전단면 및 파단면을 순서대로, 또는 시어 드루프 및 전단면을 순서대로 갖고 있으며, 전단면이 표면의 도금층에 의해 덮여 있는 도금 성분 잔존 길이 L과 가공품의 절단 단부의 판 두께 t1의 비 L/t1은 0.70 이상이며, 절단 단부의 판 두께 방향에 있어서의 시어 드루프의 길이 Z는, 가공품의 절단 단부의 판 두께 t1의 0배이고 또한 0.10배 미만이다.

Description

가공품 및 가공품 제조 방법

본 발명은, 표면에 도금층을 갖는 도금 강판을 소재로 하고, 절단 단부를 갖는 가공품을 제조하기 위한 가공품 제조 방법 및 그 가공품에 관한 것이다.

근년, 자동차 및 가전 등의 기기의 부품으로서, 표면에 도금층을 갖는 도금 강판을 소재로 하는 가공품을 사용하는 일이 증가하고 있다. 도금 강판을 소재로서 사용함으로써, 가공품의 성형 후의 표면 처리를 생략하여, 제조 비용을 억제할 수 있다. 또한, 성형 후의 표면 처리를 생략함으로써, 성형 후의 표면 처리에 의한 부품의 치수 정밀도의 열화를 피할 수 있다. 성형 후의 표면 처리를 생략하는 것은, 예를 들어 모터 케이스 등의 높은 치수 정밀도가 요구되는 부품에 있어서 특히 검토된다.

성형 후의 표면 처리를 생략한 경우, 가공품의 절단 단부에 강판 소지가 노출되는 영역이 나타난다. 가공품이 놓인 환경에 따라서는, 강판 소지가 노출된 영역에 적녹이 발생하는 경우가 있다. 적녹은, 가공품의 외관을 악화시킨다. 또한, 시간의 경과와 함께 적녹 발생 영역이 넓어지기 때문에, 적녹에 의해 가공품의 강도 저하도 염려된다. 특히 가전 제품의 경우에는, 녹의 결락에 의한 전기적 단락 등도 염려된다.

또한, 모터 케이스 등과 같은 드로잉 가공품의 플랜지부에는, 가공품을 다른 기기에 고정시키기 위한 비스 구멍이 마련되는 경우가 있다. 비스 구멍 주변의 평탄도가 나쁘면, 체결력의 저하를 초래할 것이 염려된다. 비스 구멍 주변의 평탄도를 확보하기 위해서, 플랜지부를 절단하는 경우에는, 절단 단부의 시어 드루프의 치수를 고려하여 플랜지부의 치수는 크게 설정된다. 플랜지부의 치수를 크게 하면, 소재 중량 증가의 요인이 된다.

가공품의 절단 단부의 방청 능력을 향상시키는 방법으로서, 예를 들어 특허문헌 1에서는, 판 두께 2㎜ 이하의 Zn계 도금 강판에 있어서, 펀치 또는 다이의 견부에 Zn계 도금 강판의 판 두께의 0.1 내지 0.5배의 곡률 반경을 갖게 한 금형을 사용하여 블랭킹 가공을 행함으로써, 블랭킹 가공 후의 블랭킹 단면의 전단면 비율을 90％ 이상으로 함과 함께, 전단면의 아연 피복률을 50％ 이상으로 하는 방법이 제안되어 있다.

또한, 특허문헌 2에서는, Zn계 도금 강판의 판 두께에 관계없이, 블랭킹 클리어런스를 판 두께의 1 내지 20％로 설정하고, 펀치 또는 다이의 견부에 Zn계 도금 강판의 판 두께의 0.12배 이상의 곡률 반경을 갖게 한 금형을 사용하여 Zn계 도금 강판을 절단하고, 절단 단면의 시어 드루프 Z가 0.10×판 두께 이상, 시어 드루프 X가 0.45×판 두께 이상의 가공품을 얻는 방법이 제안되어 있다.

또한, 특허문헌 3에서는, 도금 강판을 마이너스 클리어런스로 판 두께의 60 내지 95％의 하프 블랭킹을 행하고, 그 하프 블랭킹의 반대 측으로부터 평압으로 전단함으로써, 단면의 내식성을 구비하는 제품을 얻는 방법이 제안되어 있다.

또한, 특허문헌 4에는, 제1 펀치 및 제1 다이를 사용하고, 금속 판재의 블랭킹 가공부의 최종 가공면에 셰이빙 가공 마진을 취하여, 금속 판재를 하프 블랭킹 가공하는 제1 공정과, 제2 펀치 및 제2 다이를 사용하여, 하프 블랭킹 가공된 부분에 전단 가공을 주체로 하는 셰이빙 가공을 행하는 제2 공정을 더 갖고, 블랭킹 가공부의 최종 가공면에 70％ 이상의 전단 가공면을 확보하는, 금속 판재의 프레스 가공 방법이 개시되어 있다.

또한, 특허문헌 5에서는, 마이너스 클리어런스로 제1 공정을 행한 후, 날끝에 라운드(R)를 부여하지 않은 펀치 및 다이스를 사용하여, 플러스의 클리어런스로 제2 공정을 행하는, 전단 펀칭 가공 방법이 기재되어 있다.

일본 특허 제5272518호 공보 일본 특허 제6073025호 공보 일본 특허 공개 제2002-321021호 공보 일본 특허 공개 제2004-174542호 공보 일본 특허 공개 평11-254055호 공보

그러나, 상기 특허문헌 1에 기재된 방법에서는, 판 두께 2㎜ 이하의 강판을 대상으로 하고 있으며, 판 두께 2㎜ 초과의 강판을 소재로서 사용하는 경우, 전단면의 아연 피복률이 불충분해져서, 적녹의 발생을 억제하는 것이 어려워질 가능성이 있다. 또한, 모터 케이스 등의 플랜지 단부에 두께 증가가 발생하는 드로잉 가공품에도 적용이 어렵다.

상기 특허문헌 2에 기재된 방법에서는, 절단 단부의 시어 드루프 Z가 판 두께의 0.10 이상이고, 또한 시어 드루프 X가 판 두께의 0.45배 이상의 가공품을 얻으므로, 큰 시어 드루프를 수반하게 된다. 이 때문에, 비스 구멍 주변의 유효 접지 면적이 감소하여, 고정 비스의 체결력의 저하를 초래하게 된다. 한편, 비스 구멍 주변의 평탄도를 확보하기 위해서 플랜지부의 치수를 크게 하면, 소재 중량 증가의 요인이 된다. 이 때문에, 이러한 방법은, 플랜지부를 고정시키는 모터 케이스 등의 드로잉 가공품에 적용할 수 없는 경우가 있다.

상기 특허문헌 3에 기재된 방법에서는, 도금 강판을 마이너스 클리어런스로 하프 블랭킹을 행함과 함께, 하프 블랭킹의 반대 측으로부터 평압으로 전단하고 있다. 이 때문에, 도금 강판의 절단 단부의 판 두께 방향 중간 위치에 파단면이 발생하고, 또한 평압일 때에 수염 형상의 버가 발생하여 형상 품질이 악화될 수도 있다.

상기 특허문헌 4에 기재된 방법은, 셰이빙 가공에 관한 기술이며, 전단 가공면을 크게 형성함으로써 금속 판재의 최종 가공면을 양호하게 하고 있다. 특허문헌 4에 기재된 방법에 의해 표면에 도금층을 갖는 금속 판재를 셰이빙 가공하여도, 최종 가공면에 표면의 도금층은 거의 잔존하지 않기 때문에, 최종 가공면의 내식성은 낮은 것으로 된다.

상기 특허문헌 5에 기재된 방법에서는, 제2 공정에서 사용하는 펀치 및 다이스의 날끝에는 라운드(R)가 부여되어 있지 않기 때문에, 도금 강판을 소재로서 사용하여도, 절단 단면에 도금층을 남기는 효과는 기대할 수 없다.

이에, 본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적으로 하는 바는, 판 두께 2.0㎜ 초과의 도금 강판을 소재로서 사용한 경우라도, 내식성 및 형상 품질이 양호한 가공품, 및 그 가공품 제조 방법을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 어느 한 관점에 의하면, 표면에 도금층을 갖는 도금 강판을 소재로 하고, 가공품의 판 두께 방향을 따른 절단 단부를 갖는 가공품이며, 절단 단부는, 당해 절단 단부의 판 두께 방향으로 시어 드루프, 전단면 및 파단면을 순서대로, 또는 시어 드루프 및 전단면을 순서대로 갖고 있으며, 전단면이 표면의 도금층에 의해 덮여 있는 도금 성분 잔존 길이 L과 가공품의 절단 단부의 판 두께 t1의 비 L/t1은 0.70 이상이며, 절단 단부의 판 두께 방향에 있어서의 시어 드루프의 길이 Z는, 가공품의 절단 단부의 판 두께 t1의 0배이고 또한 0.10배 미만인, 가공품이 제공된다.

절단 단부의 판 두께 방향에 있어서의 파단면의 길이 W1은 0㎜ 초과이고 또한 1.0㎜ 이하여도 된다.

절단 단부의 판 두께 방향에 있어서의 파단면의 길이 W1은 0.5㎜ 이하여도 된다.

절단 단부의 판 두께 방향에 직교하는 평면 방향에 있어서의 시어 드루프의 길이 X는, 가공품의 절단 단부의 판 두께 t1의 0배이고 또한 0.30배 미만이어도 된다.

절단 단부의 버의 길이는 0.2㎜ 미만이어도 된다.

절단 단부는, 당해 절단 단부의 판 두께 방향으로 시어 드루프, 전단면, 파단면 및 코이닝면을 순서대로, 또는 시어 드루프, 전단면 및 코이닝면을 순서대로 갖고 있으며, 절단 단부의 판 두께 방향에 있어서의 전단면과 코이닝면 사이의 파단면의 길이 W2는 0㎜ 초과이고 또한 0.5㎜ 이하여도 된다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 표면에 도금층을 갖는 도금 강판을 소재로 하고, 절단 단부를 갖는 가공품을 제조하기 위한 가공품 제조 방법이며, 제1 다이와 제1 펀치의 클리어런스가 마이너스 클리어런스로 설정된 제1 다이 및 제1 펀치를 사용하여, 소재로 형성된 제1 미가공체의 절단 부분을 판 두께 방향으로 하프 절단하는 하프 절단 공정과, 제2 다이 및 제2 펀치를 사용하여, 하프 절단된 제1 미가공체를 하프 절단과 동일한 방향에서 마무리 절단하여, 판 두께 방향을 따른 절단 단부를 갖는 가공품을 얻는 마무리 절단 공정을 포함하고, 가공품의 외주측에 절단 단부가 형성되는 경우에는 제2 다이의 내경 D₃₂는 제1 다이의 내경 D₃₁ 이상으로 하고, 가공품의 내부측에 절단 단부가 형성되는 경우에는 제2 다이의 외경 d₃₂는 제1 다이의 외경 d₃₁ 이하로 하고, 제1 미가공체의 절단 부분의 판 두께를 t1, 하프 절단 공정 후의 절단 부분의 잔존 판 두께를 t2로 하여, 하프 절단 공정에 있어서, 제1 다이 및 제1 펀치의 클리어런스 C_31-41은, 하기 식 (a1)을 충족시키고, 제1 다이의 날끝의 곡률 반경 R1은, 하기 식 (a2)를 충족시키고, 제1 미가공체의 절단 부분에 대한 제1 다이 또는 제1 펀치의 압입량 D는, 하기 식 (a3)을 충족시키고, 하사점에서의 제1 다이와 제1 펀치의 간격 C_P-D는, 하기 식 (a4)를 충족시키고, 마무리 절단 공정에 있어서, 제2 다이와 제2 펀치의 클리어런스 C_32-42는, 하기 식 (a5)를 충족시키고, 제2 다이의 날끝의 곡률 반경 R2는, 하기 식 (a6)을 충족시키는, 가공품 제조 방법이 제공된다.

여기서, C_31-41, C_P-D, C_32-42 및 R2의 단위는 ㎜로 한다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 표면에 도금층을 갖는 도금 강판을 소재로 하고, 절단 단부를 갖는 가공품을 제조하기 위한 가공품 제조 방법이며, 제1 다이와 제1 펀치의 클리어런스가 마이너스 클리어런스로 설정된 제1 다이 및 제1 펀치를 사용하여, 소재로 형성된 제1 미가공체의 절단 부분을 판 두께 방향으로 하프 절단하는 하프 절단 공정과, 제2 다이 및 제2 펀치를 사용하여, 하프 절단된 제1 미가공체를 하프 절단과 동일한 방향에서 마무리 절단하여, 절단면이 판 두께 방향을 따른 절단 단부를 갖는 가공품을 얻는 마무리 절단 공정을 포함하고, 가공품의 외주측에 절단 단부가 형성되는 경우에는 제2 다이의 내경 D₃₂는 제1 다이의 내경 D₃₁ 이상으로 하고, 가공품의 내부측에 절단 단부가 형성되는 경우에는 제2 다이의 외경 d₃₂는 제1 다이의 외경 d₃₁ 이하로 하고, 제1 미가공체의 절단 부분의 판 두께를 t1, 하프 절단 공정 후의 절단 부분의 잔존 판 두께를 t2로 하여, 하프 절단 공정에 있어서, 제1 다이 및 제1 펀치의 클리어런스 C_31-41은, 하기 식 (b1)을 충족시키고, 제1 다이의 날끝의 곡률 반경 R11은, 하기 식 (b2-1)을 충족시키고, 제1 펀치의 날끝의 곡률 반경 R12는, 하기 식 (b2-2)를 충족시키고, 제1 미가공체의 절단 부분에 대한 제1 다이 또는 제1 펀치의 압입량 D는, 하기 식 (b3)을 충족시키고, 하사점에서의 제1 다이와 제1 펀치의 간격 C_P-D는, 하기 식 (b4)를 충족시키고, 마무리 절단 공정에 있어서, 제2 다이와 제2 펀치의 클리어런스 C_32-42는, 하기 식 (b5)를 충족시키고, 제2 다이의 날끝의 곡률 반경 R2는, 하기 식 (b6)을 충족시키는, 가공품 제조 방법이 제공된다.

여기서, C_31-41, C_P-D, C_32-42 및 R2의 단위는 ㎜로 한다.

상기 가공품 제조 방법은, 마무리 절단 공정에서 얻어진 가공품을 제2 미가공체로 하여, 제2 미가공체의 절단 단부의 코너부를 패드에 압박 접촉시켜서, 코너부에 코이닝면이 형성된 가공품을 얻는 코이닝 공정을 더 포함해도 된다.

가공품의 외주측에 절단 단부가 형성되는 경우에는, 제1 다이의 내경 D₃₁과 제2 다이의 내경 D₃₂의 차의 절댓값 |D₃₂-D₃₁|을 1.00㎜ 이하로 하고, 가공품의 내부측에 절단 단부가 형성되는 경우에는, 제1 다이의 외경 d₃₁과 제2 다이의 외경 d₃₂의 차의 절댓값 |d₃₂-d₃₁|을 1.00㎜ 이하로 해도 된다.

또한, 상기 가공품 제조 방법은, 하프 절단 공정의 전에, 평판 형상의 도금 강판에서, 중공의 측벽과 플랜지부를 갖는 제1 미가공체를 성형 가공하는 준비 공정을 더 포함해도 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 판 두께 2.0㎜ 초과의 도금 강판을 소재로서 사용한 경우라도, 얻어지는 가공품의 내식성 및 형상 품질이 양호한 가공품을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 가공품 제조 방법에 의해 제조되는 가공품의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 가공품(1)의 영역 A에 있어서의 절단 단부(13)를 나타내고, 좌측은 가공품의 중심축을 포함하는 ZX 평면에서의 단면도, 우측은 X 방향에서 측면으로 본 도면이다.
도 3은 도 2 좌측의 단면도의 상세도이다.
도 4는 도 3의 시어 드루프 X와 시어 드루프 Z의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 동 실시 형태에 따른 가공품 제조 방법을 나타내는 설명도이다.
도 6은 하프 절단 공정에서 사용되는 다이의 날끝을 R 형상으로 하는 경우의 하프 절단 공정을 나타내는 설명도이다.
도 7은 도 6에 도시한 하프 절단 공정에 이어 행해지는 마무리 절단 공정을 나타내는 설명도이다.
도 8은 하프 절단 공정에서 사용되는 다이 및 펀치의 날끝을 R 형상으로 하는 경우의 하프 절단 공정을 나타내는 설명도이다.
도 9는 도 8에 도시한 하프 절단 공정에 이어 행해지는 마무리 절단 공정을 나타내는 설명도이다.
도 10은 평면 방향의 시어 드루프 X의 크기의 차이에 의한 비스 구멍의 형성 위치를 나타내는 설명도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 가공품 제조 방법을 나타내는 설명도이다.
도 12는 코이닝 공정을 나타내는 설명도이다.
도 13은 코이닝 공정 후의 가공품의 절단 단부를 나타내고, 좌측은 가공품의 중심축을 포함하는 ZX 평면에서의 단면도, 우측은 X 방향에서 측면으로 본 도면이다.
도 14는 코이닝 공정 후의 가공품의 절단 단부의 일례를 나타내는 사진이다.
도 15는 코이닝 공정에 있어서 패드에 의해 눌려 찌부러지는 코너부의 체적을 나타내는 설명도이다.
도 16은 가공품의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 17은 가공품의 다른 일례를 나타내는 사시도이다.
도 18은 가공품의 다른 일례를 나타내는 사시도이다.
도 19는 가공품의 다른 일례를 나타내는 사시도이다.
도 20은 평 와셔를 가공하기 위한 절단 금형의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 21은 도 20의 절단 금형에 의해 소재를 블랭킹 가공한 상태를 나타내는 모식도이다.
도 22는 가공품의 다른 일례를 나타내는 사시도이다.

이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 상세히 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 번호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.

[1. 제1 실시 형태]

[1-1. 가공품]

우선, 도 1에 기초하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 가공품 제조 방법에 의해 제조되는 가공품(1)에 대하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 가공품 제조 방법에 의해 제조되는 가공품(1)의 일례를 나타내는 사시도이다. 도 1에 도시한 가공품(1)은, 표면에 도금층을 갖는 도금 강판을 소재로 하는 모터 케이스이다. 도 1에 도시한 모터 케이스는, 평판 형상의 도금 강판에 대하여 예를 들어 드로잉 가공 등의 성형 가공을 실시함으로써 성형할 수 있다.

본 실시 형태에 따른 가공품(1)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 동체부(10), 돌기부(11) 및 플랜지부(12)를 갖고 있다.

동체부(10)는, 중공 통 형상의 측벽(101)과, 측벽(101)의 일단부를 덮도록 형성된 정상벽(103)을 갖는다. 정상벽(103)은, 가공품(1)을 사용하는 방향에 따라서는 저벽 등으로 다르게 호칭하는 경우도 있다. 도 1에 도시한 가공품(1)의 동체부(10)는, XY 평면에 의한 단면 형상은 원형이지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지는 않는다. 동체부(10)의 XY 평면에 의한 단면 형상은, 예를 들어 타원형이나 다각형 등의 다른 형상이어도 된다.

돌기부(11)는, 정상벽(103)으로부터 동체부(10)의 중심축 방향(Z 방향) 외부측으로 돌출된 돌출 형상체이다. 또한, 돌기부(11)는 반드시 형성될 필요는 없으며, 정상벽(103)은 평판 형상이어도 된다.

플랜지부(12)는, 동체부(10)의 단부(즉, 측벽(101)의 타단부)로부터 동체부(10)의 직경 방향 외부측으로 연장되는 판부이다. 플랜지부(12)의 형상은 임의이다. 본 실시 형태에 따른 플랜지부(12)는, 동체부(10)의 둘레 방향 전역에 걸쳐 동체부(10)의 직경 방향으로 연장되어 있다. 플랜지부(12)에는, 동체부(10)의 둘레 방향으로 서로 이격해서 복수의 비스 구멍(121)이 마련되어 있다. 비스 구멍(121)에는, 비스(123)가 삽입 관통된다. 가공품(1)은, 비스(123)를 사용하여 예를 들어 차체 등의 설치 대상에 체결됨으로써, 설치 대상에 고정될 수 있다.

본 실시 형태에 따른 플랜지부(12)는, 최종적으로 가공품(1)에 형성되는 플랜지부(12)의 외경보다도 큰 외경을 갖는 플랜지부 미가공체(도 5의 플랜지부 미가공체(20))를 절단 가공하여 형성된다. 즉, 본 실시 형태에 따른 가공품(1)은, 플랜지부(12)의 외주에 절단 단부(13)를 갖고 있다.

절단 가공에는, 재단, 블랭킹 및 펀칭 등의 가공이 포함된다. 재단은, 소정의 직선 또는 곡선을 따라 절단 대상을 절단하는 가공이다. 블랭킹은, 절단 대상으로부터 제품을 블랭킹하는 가공이다. 펀칭은, 절단 대상으로부터 비제품이 되는 부분을 블랭킹하고, 개구를 갖는 제품을 얻는 가공이다. 도 1에 도시한 플랜지부(12)는, 플랜지부 미가공체로부터 블랭킹에 의해 얻을 수 있다.

도금 강판으로서는, 다양한 도금층을 갖는 도금 강판을 사용하는 것이 바람직하다. 도금 강판으로서는, 다양한 강판을 사용할 수 있지만, Zn계 도금 강판을 사용하는 것이 바람직하다. Zn계 도금에는, Zn 도금, Zn-Al계 합금 도금, Zn-Al-Mg계 합금 도금 및 Zn-Al-Mg-Si계 합금 도금이 포함된다. 도금 강판으로서, Zn-Al-Mg계 합금 도금이 실시된 강판을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 여기서, 합금 도금은, 도금의 전체 몰수에 대하여, Zn을 80질량％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, Zn을 90질량％ 이상 함유하는 것이 보다 바람직하다.

도금 강판의 소지 강판은, 임의이지만, 예를 들어 극저탄소강 등일 수 있다.

도금 강판에 있어서의 도금 부착량은, 바람직하게는 30g/㎡를 하한으로 하고, 보다 바람직하게는 45g/㎡를 하한으로 해도 된다. 또한, 도금 강판에 있어서의 도금 부착량은, 바람직하게는 450g/㎡를 상한으로 하고, 보다 바람직하게는 190g/㎡를 상한으로 해도 된다. 특히 도금 부착량을 45g/㎡ 이상으로 함으로써, 절단 단부(13)의 전단면(도 2의 전단면(13c))에 도금 금속이 돌아들어가기 쉬워지기 때문에, 절단 가공 후의 내식성을 향상시킬 수 있다.

도금 강판의 판 두께(소지 강판의 판 두께+도금층의 두께)는 임의이지만, 2.0㎜ 이하여도 되고, 2.0㎜ 초과여도 된다. 도금 강판의 판 두께는, 예를 들어 0.8㎜ 이상이고 또한 6.0㎜ 이하, 보다 바람직하게는 2.0㎜ 이상이고 또한 4.5㎜ 이하 등일 수 있다.

[1-2. 가공품의 절단 단부]

다음으로, 도 2 내지 도 4에 기초하여, 본 실시 형태에 따른 가공품(1)의 절단 단부(13)에 대하여 설명한다. 도 2는, 도 1의 가공품(1)의 영역 A에 있어서의 절단 단부(13)를 나타내고, 좌측은 가공품(1)의 중심축을 포함하는 ZX 평면에서의 단면도, 우측은 X 방향에서 측면으로 본 도면이다. 도 3은, 도 2 좌측의 단면도의 상세도이다. 도 4는, 도 3의 시어 드루프 X와 시어 드루프 Z의 관계를 나타내는 그래프이다. 또한, 도 2 및 도 3에 있어서, 플랜지부(12)의 판 두께 방향 T는, 도 1에 도시한 가공품(1)의 중심축 방향인 Z 방향과 동일 방향인 것으로 한다. 또한, 도 2에서는, 도금층(13f)의 기재를 생략하였다.

예를 들어 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 가공품(1)의 플랜지부(12)의 절단 단부(13)는, 플랜지부(12)의 판 두께 방향 T에 있어서, 상면(13a)으로부터 순서대로, 시어 드루프(13b), 전단면(13c), 파단면(13d) 및 버(13e)를 갖는다. 또한, 가공품(1)에는 버(13e)가 없는 편이 바람직하고, 본 실시 형태에 따른 가공품(1)은 버(13e)가 없는 가공품(1)이어도 된다.

상면(13a)은, 플랜지부 미가공체의 절단 가공 시에 절단 금형이 압입된 표면(피압입면)이다.

시어 드루프(13b)는, 플랜지부 미가공체에 대하여 절단 금형이 압입될 때에, 플랜지부 미가공체(도금 강판)의 표면에 인장력이 작용하고, 플랜지부 미가공체의 표면이 변형된 부분이다. 본 명세서에서는, 플랜지부(12)의 판 두께 방향 T에 있어서의 시어 드루프(13b)의 치수를 「시어 드루프 Z」라 칭하고, 판 두께 방향 T에 직교하는 평면 방향에 있어서의 시어 드루프(13b)의 치수를 「시어 드루프 X」라고 칭한다.

전단면(13c)은, 절단 금형의 날끝에 의해 플랜지부 미가공체가 전단된 면이다. 전단면(13c)은, 플랜지부(12)의 판 두께 방향 T에 있어서 시어 드루프(13b)에 인접하고 있다.

파단면(13d)은, 절단 금형의 날끝으로부터 플랜지부 미가공체에 발생한 크랙이 회합해서 파단된 면이다. 파단면(13d)은, 플랜지부(12)의 판 두께 방향 T에 있어서 전단면(13c)에 인접하고 있다.

버(13e)는, 파단면(13d)이 형성될 때에 플랜지부 미가공체가 늘려진 부분, 또는 잡아 뜯겨진 부분이다. 버(13e)는, 플랜지부(12)의 판 두께 방향 T에 있어서 파단면(13d)에 인접하고 있다.

후술하는 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 가공품 제조 방법에 의해 플랜지부 미가공체(20)를 절단함으로써, 시어 드루프(13b), 파단면(13d) 및 버(13e)를 작게 억제할 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 가공품 제조 방법에서는, 절단 단부(13)의 상면(13a)으로부터 전단면(13c)으로 도금층(13f)이 돌아들어가도록 절단 단부(13)를 형성한다. 도금층(13f)은, 플랜지부 미가공체에 절단 금형의 날끝이 침식해 들어갈 때에, 절단 금형에 의해 늘려짐으로써 전단면(13c)으로 돌아들어간다. 이 도금층(13f)의 돌아들어감에 의해, 전단면(13c)의 적어도 일부가 도금층(13f)에 의해 피복된다. 전단면(13c)의 도금층(13f)에 의해 피복된 부분에서는, 적녹의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 도금층(13f)이 Zn계 도금층일 때, Zn계 도금층의 희생 방식 작용에 의해, 도금층(13f)에 의해 피복된 부분의 근방에 있어서도, 적녹의 발생도 억제할 수 있다.

이때, 가공품(1)에 있어서, 절단 단부(13)의 상면(13a)으로부터 시어 드루프(13b) 및 전단면(13c)의 적어도 일부를 덮는 도금층(13f)의 길이 L은, 가공품(1)의 절단 단부(13)의 판 두께 t1의 0.7배 이상이다. 즉, 전단면(13c)이 도금층(13f)에 의해 덮여 있는 도금 성분 잔존 길이 L과, 가공품(1)의 절단 단부(13)의 판 두께 t1의 비 L/t1은 0.70 이상이다. 도금층(13f)의 길이 L은, 플랜지부(12)의 판 두께 방향 T에 관한 절단 단부(13)의 상면(13a)과 도금층(13f)의 하단 사이의 거리라고도 말할 수 있다. 또한, 가공품(1)의 절단 단부(13)의 판 두께 t1은, 도 2에 도시한 바와 같이, 가공품(1)의 플랜지부(12)의 판 두께와 동등하다. 이 때문에, 이하에서는, 플랜지부(12)의 판 두께를 「판 두께 t1」로서 나타내는 경우도 있다.

파단면(13d)은, 플랜지부 미가공체에 발생한 크랙이 회합한 결과 생성되는 것이며, 조면형의 새로운 면이다. 파단면(13d)에서는, 강 소지의 금속 성분이 노출되어 있다. 전단면(13c)을 덮는 도금층(13f)은, 파단면(13d)까지는 돌아들어가기 어렵다. 이 때문에, 파단면(13d)은, 절단 단부(13)의 다른 면보다도 선행하여 적녹이 발생하기 쉽다.

본 발명자들은, 절단 단부(13)가 형성된 플랜지부(12)의 판 두께 t1, 절단 가공의 조건 및 표면 처리 조건 등을 다양한 범위에서 변화시킨 실험을 행하고, 적녹의 발생 상황을 조사하였다. 그 결과, 도금 강판을 절단 가공할 때에, 상면(13a)으로부터 전단면(13c)으로 도금층(13f)을 돌아들어가게 하고, 비 L/t1을 0.70 이상으로 함과 함께, 플랜지부(12)의 판 두께 방향 T에 있어서의 시어 드루프(13b)의 길이(시어 드루프 Z)를 플랜지부(12)의 판 두께(즉, 가공품(1)의 절단 단부(13)의 판 두께 t1)의 0배 초과이고 또한 0.10배 미만인 가공품(1)을 얻는 것에 상도하였다. 이러한 절단 가공에 의해, 가공품(1)을 고정시키기 위해서 필요한 비스(123)의 주변의 평탄부를 확보하기 위해서 블랭크 치수를 여분으로 크게 하지 않고, 절단 가공 후의 시간 경과와 함께 절단 단부(13)에 있어서의 적녹의 발생을 억제할 수 있음을 알 수 있었다.

여기서, 플랜지부(12)의 판 두께는, 가공품(1)의 절단 단부(13)의 판 두께 t1과 동등하고, 플랜지부(12)의 가장 외측의 판 두께(단, 시어 드루프(13b)가 발생하지 않은 부분의 판 두께로 함)로 한다. 플랜지부(12)의 판 두께 방향 T에 관한 파단면(13d)의 길이(이하, 「파단면 길이」라고도 함) W1은 0㎜ 초과이고 또한 1.0㎜ 이하이면 된다. 파단면 길이 W1을 1.0㎜ 이하로 하면, 파단면(13d)에서 적녹이 발생하였다고 해도 눈에 띄지 않는다는 점에서, 실용상 문제가 되지 않는다고 판단할 수 있다. 가공품(1)의 파단면 길이 W1은 작은 편이 바람직하고, 0.8㎜ 이하 또는 0.6㎜ 이하로 해도 된다. 가공품(1)의 파단면 길이 W1을 0.5㎜ 이하, 0.3㎜ 이하 또는 0.2㎜ 이하로 하면 보다 바람직하다. 또한, 파단면 길이 W1과 가공품(1)의 절단 단부(13)의 판 두께 t1의 비 W1/t1을, 0.15 미만, 0.10 미만, 0.08 미만, 0.06 미만 또는 0.04 미만으로 해도 된다. 또한, 가공품(1)의 파단면 길이 W1은 0㎜여도 된다. 즉, 가공품(1)의 절단 단부(13)에 파단면(13d)이 없어도 된다. 이 경우, 절단 단부(13)는, 플랜지부(12)의 판 두께 방향 T에 있어서, 상면(13a)으로부터 순서대로, 시어 드루프(13b) 및 전단면(13c)(버(13e)가 발생하는 경우에는, 또한 버(13e))을 갖는다.

또한, 비스(123)의 주변의 평탄부를 확보하기 위해서는, 시어 드루프 X를 최대한 작게 하는 것이 요망된다. 시어 드루프 Z와 시어 드루프 X는 서로 상관 관계를 갖는다. 그래서, 측정하기 쉬운 시어 드루프 Z에 대하여 정리하면, 시어 드루프 Z가 플랜지부(12)의 판 두께, 즉 가공품(1)의 절단 단부(13)의 판 두께 t1의 0.10배 미만으로 하는 것이 좋다. 또한, 플랜지부(12)의 판 두께 t1은, 플랜지부 미가공체(20)의 판 두께 모두 동등하다. 시어 드루프 Z는 작은 편이 바람직하고, 플랜지부(12)의 판 두께, 즉 가공품(1)의 절단 단부(13)의 판 두께 t1의 0.08배 미만, 0.06배 미만 또는 0.04배 미만으로 해도 된다.

도 4에, 1회의 공정으로 블랭킹 가공하여 제조된 제품의 절단 단부의 시어 드루프 Z와 시어 드루프 X의 관계의 일례를 나타낸다. 도 4는, 플랜지부 미가공체에 압입되는 절단 금형의 날끝에 플랜지부 미가공체의 판 두께비로 0.01 내지 0.30의 곡률 반경을 부여하고, 절단 금형의 클리어런스를 판 두께의 0.01 내지 0.20배로 설정하여 블랭킹 가공했을 때의, 제품의 절단 단부의 시어 드루프 Z와 시어 드루프 X의 관계를 나타내고 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 1회의 공정으로 블랭킹 가공하면, 판 두께 방향의 시어 드루프 Z에 대하여, 평면 방향으로 나타나는 시어 드루프 X는 약 3 내지 4배의 크기가 된다. 즉, 1회의 공정으로 블랭킹 가공을 하면, 평면 방향의 시어 드루프 X가 커져버려, 가공품(1)을 설치 대상으로 고정시키기 위해서 필요한 비스(123)의 주변의 평탄부를 확보하기 위해서는, 시어 드루프 X의 분만큼 여분으로 트림 치수를 크게 해야 한다. 이에 의해, 시어 드루프 X는, 가공품(1)의 플랜지부(12)의 판 두께, 즉 가공품(1)의 절단 단부(13)의 판 두께 t1의 0배이고 또한 0.30배 미만으로 하는 것이 좋다. 시어 드루프 X는 작은 편이 바람직하고, 플랜지부(12)의 판 두께, 즉 가공품(1)의 절단 단부(13)의 판 두께 t1의 0.25배 미만, 0.26배 미만, 0.15배 미만, 0.12배 미만 또는 0.10배 미만으로 해도 된다.

또한, 가공품(1)의 절단 단부(13)의 파단면(13d)의 하부측에 발생하는 버(13e)의 길이는 0.2㎜ 미만으로 해도 된다. 버(13e)는, 타흔, 전기적 단락 등의 원인이 될 수 있다. 버(13e)의 길이를 0.2㎜ 미만으로 하여, 가능한 한 가공품(1)에 버를 잔존시키지 않도록 함으로써, 타흔, 전기적 단락 등의 발생을 억제할 수 있다. 버(13e)의 길이는, 0.1㎜ 미만인 것이 보다 바람직하다. 버(13e)의 길이가 0㎜, 즉 가공품(1)에 버(13e)가 존재하지 않는 것이 가장 바람직하다.

이에, 본 실시 형태에 따른 가공품 제조 방법에서는, 1회의 공정으로 절단하는 것이 아니라, 하프 절단 공정과 마무리 절단 공정의 2회의 공정에 의해 도금 강판을 절단한다. 이에 의해, 절단 단부(13)의 시어 드루프(13b)가 커지는 것을 억제하면서, 보다 많은 도금층(13f)을 전단면(13c)으로 돌아들어가게 할 수 있다. 이하, 본 실시 형태에 따른 가공품 제조 방법에 대하여 설명한다.

[1-3. 가공품 제조 방법]

우선, 도 5에 기초하여, 본 실시 형태에 따른 가공품 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 5는, 본 실시 형태에 따른 가공품 제조 방법을 나타내는 설명도이다. 본 실시 형태에 따른 가공품 제조 방법은, 도 5에 도시한 바와 같이, 준비 공정, 하프 절단 공정 및 마무리 절단 공정을 포함한다.

준비 공정은, 제1 미가공체(2)를 준비하는 공정이다. 제1 미가공체(2)는, 평판 형상의 도금 강판에 대하여 예를 들어 드로잉 가공 등의 성형 가공을 실시함으로써 얻을 수 있다. 즉, 제1 미가공체(2)는, 가공품(1)과 마찬가지로 도금 강판을 소재로 하고 있다. 제1 미가공체(2)는, 도 1에 도시한 플랜지부(12)보다도 큰 외경을 갖는 플랜지부 미가공체(20)를 구비한다. 플랜지부 미가공체(20)는, 평면에서 볼 때 외형이 원형이어도 되고 비원형이어도 된다. 플랜지부 미가공체(20) 이외의 부분에 대해서는, 제1 미가공체(2)는 가공품(1)과 동등한 형상을 가질 수 있다. 또한, 준비 공정은, 본 발명의 실시에 불가결한 부분이 아니다. 제3자에 의해 어떠한 방법에 의해 가공된 미가공체를 입수할 수 있으면, 준비 공정을 생략할 수 있다.

하프 절단 공정은, 제1 미가공체(2)를 하프 절단하는 공정이다. 하프 절단 공정에서는, 플랜지부 미가공체(20)의 하프 절단이 행해진다. 하프 절단이란, 플랜지부 미가공체(20)의 판 두께 방향으로 도중 위치까지 플랜지부 미가공체(20)를 절단하는 가공이다. 제1 미가공체(2)의 플랜지부 미가공체(20)가 하프 절단되면, 최종적으로 제품 외로 되는 제거 부분(20a)이 플랜지부 미가공체(20)로부터 도중까지 분리된다.

마무리 절단 공정은, 제1 미가공체(2)를 마무리 절단하는 공정이다. 마무리 절단 공정에서는, 플랜지부 미가공체(20)의 제거 부분(20a)을 절단하고, 플랜지부 미가공체(20)로부터 분리한다. 제거 부분(20a)이 절단됨으로써, 플랜지부(12)가 형성된다. 즉, 본 실시 형태에 따른 가공품 제조 방법에서는, 준비 공정에서 준비된 제1 미가공체(2)로부터, 하프 절단 공정 및 마무리 절단 공정을 거쳐, 가공품(1)을 얻는다. 도 1에 도시한 가공품(1)의 비스 구멍(121)은, 제1 미가공체(2)의 단계에서 플랜지부 미가공체(20)에 형성되어도 되고, 마무리 절단 공정 후에 플랜지부(12)에 형성되어도 된다.

본 실시 형태에 따른 가공품 제조 방법의 하프 절단 공정 및 마무리 절단 공정에서는, 다이 및 펀치를 사용하여 플랜지부 미가공체(20)가 가공된다. 이하, 하프 절단 공정 및 마무리 절단 공정의 상세에 대하여, 하프 절단 공정에서 사용되는 다이 및 펀치의 날끝 형상에 따른 2개의 형태를 설명한다. 다이 및 펀치의 날끝을 「견부」라고 칭하는 경우도 있다.

또한, 이하의 설명에 있어서는, 가공품(1)을 얻기 위해서 사용하는 금형에 대하여, 편의적으로, 압입측의 금형을 다이, 압입되는 측의 금형을 펀치라고 칭한다. 압입측의 금형은, 미가공체에 대하여 상방에 위치하는 경우도 있으면, 하방에 위치하는 경우도 있다. 수평 방향으로 이동하는 경우도, 압입측의 금형을 다이, 압입되는 측의 금형을 펀치라고 칭한다. 예를 들어, 도 2에 도시한 가공품(1)은, 상방의 금형을 압입측의 금형으로서 절단된 것이다. 하방의 금형을 압입측의 금형, 즉 하방의 금형을 다이라고 한 경우에는, 가공품(1)의 절단 단부(13)는, 도 2와는 반대로, 시어 드루프(13b)가 절단 단부(13)의 최하측에 위치하고, 그 상방에 전단면(13c), 파단면(13d), 버(13e)를 순서대로 갖는다. 따라서, 버(13e)는 최상측에 위치하게 된다. 즉, 플랜지부 미가공체(20)의 판 두께 방향에 대향하는 2개의 표면 중, 가공 후에 가공품(1)의 시어 드루프(13b)가 위치하는 측의 표면을 누르는 금형을 다이라 칭하고, 버(13e)가 위치하는 측의 표면을 누르는 금형을 펀치라고 칭한다.

상하(또는 좌우) 중 어느 쪽의 금형이 다이가 될지 펀치가 될지 불분명한 경우에는, 실제로 절단을 행한 다음에, 절단 단부(13)를 관찰하고, 시어 드루프(13b)가 위치하는 측의 표면을 누르는 금형을 다이라 칭하고, 버(13e)가 위치하는 측의 표면을 누르는 금형을 펀치라고 칭하면 된다.

도 2에 도시한 바와 같이 가공품(1)의 외주측에 절단 단부(13)가 형성되는 경우에는, 다이는 펀치의 외주측에 위치한다. 가공 시, 다이의 내면은 절단 단부(13)와 대향하고, 펀치의 외면은 절단 단부(13)와 동일 평면 상에 있게 된다. 한편, 예를 들어 후술하는 도 16에 도시한 평 와셔(900)의 내주면을 절단하는 경우와 같이, 가공품(1)의 내주측에 절단 단부(13)가 형성되는 경우에는, 다이는 펀치의 내주측에 위치한다. 가공 시, 다이의 외면은 절단 단부(13)에 대향하고, 펀치의 내면은 절단 단부(13)와 동일 평면 상에 있게 된다. 또한, 후술하는 도 20 및 도 21에 도시한 바와 같이, 가공품(1)의 외주측과 내주측을 동시에 절단하는 경우, 본 실시 형태에서는 압입측의 금형(61)과 금형(63)을 모두 다이라 하고, 압입되는 측의 금형(65)을 펀치라고 한다.

(a. 하프 절단 공정에서 사용되는 다이의 날끝을 R 형상으로 하는 경우)

우선, 도 6 및 도 7에 기초하여, 하프 절단 공정에서 사용되는 다이의 날끝을 R 형상으로 하는 경우의 하프 절단 공정 및 마무리 절단 공정에 대하여 설명한다. 도 6은, 하프 절단 공정에서 사용되는 다이의 날끝을 R 형상으로 하는 경우의 하프 절단 공정을 나타내는 설명도이다. 도 7은, 도 6의 하프 절단 공정에 이어 행해지는 마무리 절단 공정을 나타내는 설명도이다.

(하프 절단 공정)

하프 절단 공정에서는, 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 미가공체(2)의 플랜지부 미가공체(20)가, 제1 다이(31) 및 제1 펀치(41)를 사용하여 하프 절단된다. 도 6에서는, 하프 절단의 일 양태로서, 제1 펀치(41) 및 제1 블랭크 홀더(51)에 의해 끼움 지지된 플랜지부 미가공체(20)로부터 플랜지부(12)를 하프 절단하는 양태를 나타내고 있다. 제1 다이(31)는, 하프 절단에 있어서 플랜지부 미가공체(20)에 압입되는 절단 금형을 구성한다. 본 실시 형태에서는, 플랜지부 미가공체(20) 중 플랜지부(12)가 되는 부분을 누르는 금형을 제1 펀치(41)로 하고, 제거 부분(20a)을 누르는 금형을 제1 다이(31)로 하고 있다.

제1 다이(31)와 제1 펀치(41)의 클리어런스 C_31-41은, 마이너스 클리어런스로 된다. 여기서, 클리어런스 C_31-41은, 제1 다이(31)와 제1 펀치(41)의 간극을 나타내고, 구체적으로는, 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 다이(31)의 측면(31a)과 제1 펀치(41)의 측면(41a)의 거리로 표시된다. 클리어런스가 없는 상태(즉, C_31-41이 제로일 때)를 기준으로 하여, 제1 다이(31)의 압입 방향(즉, 플랜지부(12)의 판 두께 방향, Z 방향)에서 볼 때, 제1 다이(31)와 제1 펀치(41)가 이격되어 있는 상태에서의 클리어런스를 플러스 클리어런스라 하고, 제1 다이(31)와 제1 펀치(41)가 일부 겹치는 상태에서의 클리어런스를 마이너스 클리어런스라고 한다. 본 명세서에서는, 다이와 펀치의 클리어런스에 대하여, 플러스 클리어런스를 양의 값, 마이너스 클리어런스를 음의 값으로 나타낸다.

도 6에 도시한 바와 같이, 제1 미가공체(2)를 하프 절단하는 제1 다이(31) 및 제1 펀치(41)는, 제1 다이(31)의 압입 방향에서 볼 때, 제1 다이(31)와 제1 펀치(41)가 일부 겹치도록 배치되어 있다. 가령, 클리어런스 C_31-41을 플러스 클리어런스로 하면, 1회로 행하는 블랭킹 가공과 같이 제1 다이(31) 및 제1 펀치(41)의 날끝으로부터 발생한 크랙이 회합하고, 플랜지부 미가공체(20)로부터 제거 부분(20a)이 완전히 절단되어버릴 가능성이 있다. 또한, 절단 단부(13)의 시어 드루프(13b)가 증대하게 된다. 클리어런스 C_31-41을 마이너스 클리어런스로 함으로써, 하프 절단 공정에 있어서 플랜지부 미가공체(20)로부터 제거 부분(20a)이 완전히 절단되는 것을 회피하여, 시어 드루프(13b)를 저감시킬 수 있다.

또한, 클리어런스 C_31-41을 마이너스 클리어런스로 함으로써, 제1 다이(31) 및 제1 펀치(41)에 의해 끼워 넣어진 영역에 있어서 큰 정수압 응력이 발생한다. 이 때문에, 제1 다이(31)가 플랜지부 미가공체(20)에 압입될 때에 발생하는 응력에 있어서, 절단 가공 후에 스크랩(즉, 제거 부분(20a))이 되는 재료와 플랜지부(12)가 되는 플랜지 재료의 사이에 발생하는 인장 응력이 차지하는 비율이 감소한다. 그 결과, 절단 가공 후에 스크랩이 되는 제1 다이(31)의 날끝 선단에 접하는 재료가 제1 다이(31)의 날끝 선단으로부터 제1 다이(31)의 측면(31a) 측으로 유동하기 쉬워져, 전단면(13c)에 대한 도금층(13f)의 돌아들어감을 크게 할 수 있다. 또한, 이 인장 응력의 비율이 감소함으로써 압축 응력이 높아지고, 원래 스크랩이 되는 측으로 흐르는 재료가 플랜지부(12)가 되는 측으로 되돌려진다. 그 결과, 절단 가공 후에 시어 드루프(13b)가 되는 부분에도 재료가 충전되어, 시어 드루프(13b)도 작게 할 수 있다.

제1 다이(31)와 제1 펀치(41)의 인접 방향(도 6에서는 X 방향)에 있어서, 절단 가공 후에 스크랩이 되는 재료의 길이가 짧을수록, 그 재료는 제1 다이(31)의 날끝 선단으로부터 제1 다이(31)의 측면(31a) 측으로 유동하기 쉽다. 이 때문에, 제1 다이(31)의 측면(31a)이 플랜지부 미가공체(20)의 단부로부터 플랜지부 미가공체(20)(즉, 플랜지부(12))의 판 두께에 2배 이하의 범위 내에 위치하도록 제1 다이(31)를 배치하고, 하프 절단하는 것이 바람직하다.

제1 다이(31)와 제1 펀치(41)의 클리어런스 C_31-41[㎜]는, 하기 식 (a1)에 나타내는 바와 같이, -0.01㎜ 이하이고, 또한, 제1 미가공체(2)의 플랜지부 미가공체(20)(즉, 플랜지부(12))의 판 두께 t1[㎜]의 -0.25배 이상으로 설정된다.

클리어런스 C_31-41이 -0.01㎜ 이하이면 프레스 기계의 슬라이드 정밀도나 금형의 정렬 어긋남 등에 의해 부분적으로 플러스 클리어런스가 되는 일도 없어, 마이너스 클리어런스를 유지할 수 있다. 그 결과, 하프 절단 중에 크랙이 발생하여 완전한 절단이 생겨버려, 큰 파단면이 발생하는 일도 없다. 한편, 클리어런스 C_31-41이 플랜지부 미가공체(20)의 판 두께 t1의 -0.25배 이상이면, 하프 절단에 필요한 성형 하중은 증대하지 않아, 프레스 능력을 초과하는 일도 없다. 따라서, 금형에 대한 부담도 적어, 금형 수명의 저하를 억제할 수 있다. 클리어런스 C_31-41의 상한은, 플랜지부 미가공체(20)의 판 두께 t1의 -0.05배 또는 -0.10배로 해도 된다. 클리어런스 C_31-41의 상한은, 플랜지부 미가공체(20)의 판 두께 t1의 -0.20배 또는 -0.15배로 해도 된다.

제1 다이(31)의 날끝은, 도 6에 도시한 바와 같이, 곡률 반경 R1을 갖는 R 형상으로 한다. 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 다이(31)가 플랜지부 미가공체(20)에 압입되기 때문에, 제1 다이(31)의 날끝을, 곡률 반경 R1을 갖는 R 형상으로 한다.

곡률 반경 R1[㎜]는, 하기 식 (a2)에 나타내는 바와 같이, 제1 미가공체(2)의 플랜지부 미가공체(20)(즉, 플랜지부(12))의 판 두께 t1[㎜]의 0.10배 이상이고 또한 0.50배 이하로 한다.

곡률 반경 R1이 판 두께 t1의 0.10배 이상이면, 도금층(13f)을 깎아내지 않고 마이너스 클리어런스 하에서 큰 정수 압력이 발생하여, 제1 다이(31) 바로 아래의 스크랩이 되는 제1 다이(31)의 날끝 선단에 접하는 재료가 제1 다이(31)의 날끝으로부터 제1 다이(31)의 측면(31a) 측으로 유동시킬 수 있다. 이 유동에 의해, 제1 다이(31)가 플랜지부 미가공체(20)에 압입될 때에 발생하는 응력에 있어서, 절단 가공 후에 스크랩(즉, 제거 부분(20a))이 되는 재료와 플랜지부(12)가 되는 플랜지 재료의 사이에 발생하는 인장 응력이 차지하는 비율이 감소한다. 그 결과, 전단면(13c)이 도금층(13f)으로 돌아들어가게 할 수 있다. 한편, 곡률 반경 R1을 판 두께 t1의 0.50배 이하로 하면, 하프 절단 시에 제1 다이(31)의 날끝에 위치하는 재료가 적어져서, 이어서 행해지는 마무리 절단에 있어서 파단면(13d)의 생성을 저감시킬 수 있다.

또한, 제1 펀치(41)의 날끝은, 도 6에 도시한 바와 같이 둥그스름함이 없는 각형으로 한다. 이때, 제1 펀치(41)의 날끝은, 제1 미가공체(2)의 플랜지부 미가공체(20)의 판 두께 t1의 0.1배 미만의 곡률 반경을 갖고 있어도 된다. 제1 펀치(41)의 날끝의 곡률 반경은, 필요에 따라서, 제1 미가공체(2)의 플랜지부 미가공체(20)의 판 두께 t1의 0.06배 미만, 0.04배 미만 또는 0.02배 미만으로 해도 된다.

제1 미가공체(2)의 플랜지부 미가공체(20)에 대한 제1 다이(31)의 압입량 D [㎜]는, 하기 식 (a3)에 나타내는 바와 같이, 제1 미가공체(2)의 플랜지부 미가공체(20)(즉, 플랜지부(12))의 판 두께 t1[㎜]의 0.70배 이상으로 설정된다. 압입량 D는, 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 다이(31)가 제1 미가공체(2)의 플랜지부 미가공체(20)의 상면에 접촉한 위치로부터, 제1 다이(31)의 압입을 정지하는 위치(이하, 이 위치를 「하사점」이라고도 함)까지의, 제1 다이(31)의 이동량이다. 또한, 하사점에서의 제1 다이(31)와 제1 펀치(41)의 간격 C_P-D[㎜]는, 하기 식 (a4)에 나타내는 바와 같이, 0.20㎜ 이상으로 설정된다.

하프 절단 후에 플랜지부 미가공체(20)(즉, 제거 부분(20a))가 제1 미가공체(2)에 잔존되어 있는 잔존 판 두께 t2는, 플랜지부 미가공체(20)의 판 두께 t1[㎜]의 0.30배 이하로 해도 된다. 여기서, 잔존 판 두께 t2는, 가공품(1)의 절단 단부(13)의 면(이 면은, 제1 다이(31)의 내주면에 대향하는 면임)에 있어서의 잔존 판 두께이다. 압입량 D가 판 두께 t1의 0.70배 이상이면, 이어서 행해지는 마무리 절단에 있어서 파단면(13d)이 생성되기 어려워진다. 한편, 하사점에서의 제1 다이(31)와 제1 펀치(41)의 간격 C_P-D를 0.20㎜ 이상 확보함으로써, 하프 절단 중에 크랙이 발생하여 부분적으로 완전한 절단이 발생해버리는 것을 회피할 수 있다. 또한, 금형에 대한 부담도 적어, 금형 수명의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 간격 C_P-D는, 하사점에서의 제1 다이(31)와 제1 펀치(41)의 간격의 최솟값으로 한다.

또한, 제1 미가공체(2)의 플랜지부 미가공체(20)(즉, 플랜지부(12))에 대한 제1 다이(31)의 압입량 D[㎜]는, 상기 식 (a3)에 나타낸 바와 같이, 제1 미가공체(2)의 플랜지부 미가공체(20)(즉, 플랜지부(12))의 판 두께 t1의 0.70배 이상이면 되지만, 0.95배 이하로 해도 된다(0.70×t1≤D≤0.95×t1).

잔존 판 두께 t2는, 플랜지부 미가공체(20)(즉, 플랜지부(12))의 판 두께 t1로부터 플랜지부 미가공체(20)에 대한 제1 다이(31)의 압입량 D를 감산한 값에 곡률 반경 R1을 더한 값(t2=t1-D+R1)이다. 이 때문에, 잔존 판 두께 t2는, 하사점에서의 제1 다이(31)와 제1 펀치(41)의 간격 C_P-D와 다르다. 압입량 D가 판 두께 t1의 0.70배 이상이면, 이어서 행해지는 마무리 절단에 있어서 파단면(13d)이 생성되기 어려워진다. 한편, 압입량 D가 판 두께 t1의 0.95배 이하이면 프레스 기계의 슬라이드 정밀도나 금형의 정렬 어긋남 등에 의해, 하프 절단 중에 크랙이 발생하여 완전한 절단이 생겨버려, 큰 파단면이 발생하는 일도 없다.

(마무리 절단 공정)

마무리 절단 공정에서는, 도 7에 도시한 바와 같이, 하프 절단된 플랜지부 미가공체(20)가, 제2 다이(32) 및 제2 펀치(42)를 사용하여 마무리 절단된다. 도 7에서는, 마무리 절단의 일 양태로서, 제2 펀치(42) 및 제2 블랭킹 홀더(52)에 의해 끼움 지지된 플랜지부 미가공체(20)로부터 플랜지부(12)를 마무리 블랭킹하는 양태를 나타내고 있다. 제2 다이(32)는, 마무리 절단에 있어서 플랜지부 미가공체(20)에 압입되는 절단 금형을 구성한다. 본 실시 형태에서는, 플랜지부 미가공체(20) 중 플랜지부(12)가 되는 부분을 누르는 금형을 제2 펀치(42)로 하고, 제거 부분(20a)을 누르는 금형을 제2 다이(32)로 하고 있다. 제2 다이(32)는, 제1 다이(31)와 동일해도 된다. 즉, 하프 절단 공정에서 사용한 제1 다이(31)를, 마무리 절단 공정에서 제2 다이(32)로서 사용해도 된다.

제2 다이(32)와 제1 미가공체(2)의 위치 관계는, 제1 다이(31)와 제1 미가공체(2)의 위치 관계와 동일한 것이 바람직하다. 이들 위치 관계가 동일하지 않은 경우, 예를 들어 제2 다이(32)의 직경이 제1 다이(31)의 직경보다 크면, 절단 단부(13)에 단차가 생긴다. 반대로 예를 들어 제2 다이(32)의 직경이 제1 다이(31)의 직경보다 작으면, 하프 절단 공정에서 생성된 하프 절단된 절단 단부에 제2 다이(32)가 접촉하고, 전단면(13c)에 돌아들어간 도금층(13f)을 제2 다이(32)가 깎아 떨어뜨릴 우려가 있다.

본 실시 형태에 따른 마무리 절단은, 하프 절단과 동일한 방향에서 행해진다. 즉, 도 6에 도시한 바와 같이 하프 절단에 있어서 플랜지부 미가공체(20)의 상면측으로부터 플랜지부 미가공체(20)로 제1 다이(31)를 압입했을 때, 도 7에 도시한 바와 같이 마무리 절단에 있어서도 플랜지부 미가공체(20)의 상면측으로부터 플랜지부 미가공체(20)로 제2 다이(32)를 압입한다. 이에 의해, 플랜지부 미가공체(20)로부터 제거 부분(20a)이 분리된다. 이에 의해, 플랜지부 미가공체(20)로부터 제거 부분(20a)이 분리된다.

제2 다이(32)와 제2 펀치(42)의 클리어런스 C_32-42[㎜]는, 플러스 클리어런스이다. 클리어런스 C_32-42는, 제2 다이(32)의 측면(32a)과 제2 펀치(42)의 측면(42a)의 거리로 표시된다. 여기서, 하프 절단 공정과 마찬가지로, 제2 다이(32)와 제2 펀치(42)가 이격되어 있는 상태에서의 클리어런스를 플러스 클리어런스라 하고, 제2 다이(32)와 제2 펀치(42)가 일부 겹치는 상태에서의 클리어런스를 마이너스 클리어런스라고 한다.

제2 다이(32)와 제2 펀치(42)의 클리어런스 C_32-42는, 하기 식 (5)에 나타내는 바와 같이, 0.01㎜ 이상이고, 또한, 하프 절단 후에 제거 부분(20a)이 제1 미가공체(2)의 플랜지부 미가공체(20)에 잔존되어 있는 잔존 판 두께 t2의 0.2배 이하로 설정된다.

클리어런스 C_32-42가 0.01㎜ 이상이면, 마무리 절단 시에, 프레스 기계의 슬라이드 정밀도나 금형의 정렬 어긋남 등이 발생하여도 제2 다이(32)와 제2 펀치(42)가 접촉해서 파손될 우려가 없다. 한편, 클리어런스 C_32-42가 잔존 판 두께 t2의 0.2배 이하이면 버(13e)가 생성되기 어려워진다.

제2 다이(32)의 날끝은, 곡률 반경 R2를 갖는 R 형상이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 제2 다이(32)가 플랜지부 미가공체(20)의 마무리 절단이 행해지는 부분에 압입되기 때문에, 제2 다이(32)의 날끝을, 곡률 반경 R2를 갖는 R 형상으로 한다. 또한, 제2 펀치(42)의 날끝은, 도 7에 도시한 바와 같이 둥그스름함이 없는 각형으로 한다. 이때, 제2 펀치(42)의 날끝은 0.25㎜ 미만, 0.15㎜ 미만, 0.10㎜ 미만 또는 0.05㎜ 미만의 곡률 반경을 갖고 있어도 된다. 혹은, 제2 펀치(42)의 날끝의 곡률 반경은, 제1 미가공체(2)의 플랜지부 미가공체(20)의 판 두께 t1의 0.1배 미만으로 해도 되고, 필요에 따라서, 0.06배 미만, 0.04배 미만 또는 0.02배 미만으로 해도 된다.

곡률 반경 R2[㎜]는, 하기 식 (6)에 나타내는 바와 같이, 0.25㎜ 이상이고, 또한 하프 절단이 행해진 부분의 잔존 판 두께 t2의 1.50배 이하로 한다.

곡률 반경 R2가 0.25㎜ 이상이면, 전단면(13c)으로 돌아들어간 도금층(13f)을 제2 다이(32)가 깎아 떨어뜨리는 일이 없다. 한편, 곡률 반경 R2가 잔존 판 두께 t2의 1.50배 이하이면 버(13e)가 생성되기 어려워진다.

또한, 가공품(1)의 외주측에 절단 단부가 형성되는 경우에는 제2 다이(32)의 내경 D₃₂는 제1 다이(31)의 내경 D₃₁ 이상으로 하고, 가공품(1)의 내주측에 절단 단부가 형성되는 경우에는 제2 다이(32)의 외경 d₃₂는 제1 다이(31)의 외경 d₃₁ 이하로 된다. 구체적으로는, 가공품(1)의 외주측에 절단 단부가 형성되는 경우에는, 제1 다이(31)의 내경 D₃₁과 제2 다이(32)의 내경 D₃₂의 차의 절댓값 |D₃₂-D₃₁|은, 1.00㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 가공품(1)의 내주측에 절단 단부가 형성되는 경우에는, 제1 다이(31)의 외경 d₃₁과 제2 다이(32)의 외경 d₃₂의 차의 절댓값 |d₃₂-d₃₁|은, 1.00㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 하프 절단 공정과 마무리 절단 공정의 2회의 공정을 실시하기 위해서 다이(31, 32)의 직경차 D₃₂-D₃₁ 또는 d₃₂-d₃₁에 의해 가공품(1)의 절단 단부(13)에 생기는 단차를 작게 할 수 있어, 양호한 절단 단면을 얻을 수 있다.

또한, 가공품(1)의 품질로서, 절단 단부(13)의 단차가 허용되는 경우에는, 가공품(1)의 외주측에 절단 단부가 형성될 때의 내경 차의 절댓값 |D₃₂-D₃₁|, 가공품(1)의 내주측에 절단 단부가 형성될 때의 외경 차의 절댓값 |d₃₂-d₃₁|은, 1.00㎜ 초과여도 된다. 또한, 이들 직경차의 절댓값 |D₃₂-D₃₁| 및 |d₃₂-d₃₁|의 상한은, 작은 편이 바람직하고, 0.75㎜, 0.50㎜, 0.35㎜ 또는 0.20㎜로 해도 된다. 직경차의 절댓값 |D₃₂-D₃₁| 및 |d₃₂-d₃₁|의 하한은 0㎜이다. 또한, 가공품(1)의 절단 단부(13)에 생기는 단차는 작은 편이 바람직하고, 0.5㎜ 이하로 해도 된다. 가공품(1)의 절단 단부(13)에 생기는 단차의 상한은, 필요에 따라 0.4㎜, 0.3㎜, 0.2㎜ 또는 0.1㎜로 해도 된다.

(b. 하프 절단 공정에서 사용되는 다이 및 펀치의 날끝을 R 형상으로 하는 경우)

다음으로, 도 8 및 도 9에 기초하여, 하프 절단 공정에서 사용되는 다이 및 펀치의 날끝을 R 형상으로 하는 경우의 하프 절단 공정 및 마무리 절단 공정에 대하여 설명한다. 도 8은, 하프 절단 공정에서 사용되는 다이 및 펀치의 날끝을 R 형상으로 하는 경우의 하프 절단 공정을 나타내는 설명도이다. 도 9는, 도 8의 하프 절단 공정에 이어 행해지는 마무리 절단 공정을 나타내는 설명도이다.

(하프 절단 공정)

하프 절단 공정에서는, 도 8에 도시한 바와 같이, 제1 미가공체(2)의 플랜지부 미가공체(20)가, 제1 다이(31) 및 제1 펀치(41)를 사용하여 하프 절단된다. 도 8에서는, 도 6과 마찬가지로, 하프 절단의 일 양태로서, 제1 펀치(41) 및 제1 블랭크 홀더(51)에 의해 끼움 지지된 플랜지부 미가공체(20)로부터 플랜지부(12)를 하프 블랭킹하는 양태를 나타내고 있다. 제1 다이(31)는, 하프 절단에 있어서 플랜지부 미가공체(20)에 압입되는 절단 금형을 구성한다. 본 실시 형태에서는, 플랜지부 미가공체(20) 중 플랜지부(12)가 되는 부분을 누르는 금형을 제1 펀치(41)로 하고, 제거 부분(20a)을 누르는 금형을 제1 다이(31)로 하고 있다.

제1 다이(31)와 제1 펀치(41)의 클리어런스 C_31-41은, 마이너스 클리어런스이다. 따라서, 도 8에 도시한 바와 같이, 제1 미가공체(2)를 하프 절단하는 제1 다이(31) 및 제1 펀치(41)는, 제1 다이(31)의 압입 방향에서 볼 때, 제1 다이(31)와 제1 펀치(41)가 일부 겹치도록 배치되어 있다. 클리어런스 C_31-41을 마이너스 클리어런스로 함으로써, 하프 절단 공정에 있어서 플랜지부 미가공체(20)로부터 제거 부분(20a)이 완전히 절단되는 것을 회피하여, 시어 드루프(13b)를 저감시킬 수 있다. 또한, 본 형태 b에 있어서의 클리어런스 C_31-41, 마이너스 클리어런스 및 플라스틱 클리어런스의 의미는, 상기 형태 a와 동일하다.

또한, 클리어런스 C_31-41을 마이너스 클리어런스로 함으로써, 제1 다이(31) 및 제1 펀치(41)에 의해 끼워 넣어진 영역에 있어서 큰 정수압 응력이 발생한다. 이 때문에, 제1 다이(31)가 플랜지부 미가공체(20)에 압입될 때에 발생하는 응력에 있어서, 절단 가공 후에 스크랩(즉, 제거 부분(20a))이 되는 재료와 플랜지부(12)가 되는 플랜지 재료의 사이에 발생하는 인장 응력이 차지하는 비율이 감소한다. 그 결과, 절단 가공 후에 스크랩이 되는 제1 다이(31)의 날끝 선단에 접하는 재료가 제1 다이(31)의 날끝 선단으로부터 제1 다이(31)의 측면(31a) 측으로 유동하기 쉬워져, 전단면(13c)에 대한 도금층(13f)의 돌아들어감을 크게 할 수 있다. 또한, 이 인장 응력의 비율이 감소함으로써 압축 응력이 높아지고, 원래 스크랩이 되는 측으로 흐르는 재료가 플랜지부(12)가 되는 측으로 되돌려진다. 그 결과, 절단 가공 후에 시어 드루프(13b)가 되는 부분에도 재료가 충전되고, 시어 드루프(13b)도 작게 할 수 있다.

제1 다이(31)와 제1 펀치(41)의 인접 방향(도 8에서는 X 방향)에 있어서, 절단 가공 후에 스크랩이 되는 재료의 길이가 짧을수록, 그 재료는 제1 다이(31)의 날끝 선단으로부터 제1 다이(31)의 측면(31a) 측으로 유동하기 쉽다. 이 때문에, 제1 다이(31)의 측면(31a)이 플랜지부 미가공체(20)의 단부로부터 플랜지부 미가공체(20)(즉, 플랜지부(12))의 판 두께의 2배 이하의 범위 내에 위치하도록 제1 다이(31)를 배치하여, 하프 절단한다.

제1 다이(31)와 제1 펀치(41)의 클리어런스 C_31-41[㎜]는, 하기 식 (b1)에 나타내는 바와 같이, 제1 미가공체(2)의 플랜지부 미가공체(20)(즉, 플랜지부(12))의 판 두께 t1[㎜]의 -0.10배 이하이고, 또한, -0.35배 이상으로 설정된다.

클리어런스 C_31-41이 플랜지부 미가공체(20)의 판 두께 t1의 -0.10배 이하이면 제1 다이(31) 및 제1 펀치(41)에 의해 끼워 넣어진 영역에 있어서 큰 정수압 응력이 발생하고, 인장 응력의 비율이 감소한다. 그 결과, 하프 절단 중에 크랙이 발생하여 완전한 절단이 생겨버려, 큰 파단면이 발생하는 일이 없어져, 하프 절단 공정에 있어서 플랜지부 미가공체(20)로부터 제거 부분(20a)이 완전히 절단되는 것을 회피할 수 있다. 한편, 클리어런스 C_31-41이 플랜지부 미가공체(20)의 판 두께 t1의 -0.35배 이상이면, 하프 절단에 필요한 성형 하중은 증대되지 않아, 프레스 능력을 초과하는 일도 없다. 따라서, 금형에 대한 부담도 적어, 금형 수명의 저하를 억제할 수 있다. 클리어런스 C_31-41은, 플랜지부 미가공체(20)의 판 두께 t1의 -0.15배 이하 또는 -0.20배 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 클리어런스 C_31-41은, 플랜지부 미가공체(20)의 판 두께 t1의 -0.30배 이상 또는 -0.25배 이상으로 해도 된다.

본 형태에 있어서는, 도 8에 도시한 바와 같이, 제1 다이(31) 및 제1 펀치(41)의 날끝은, R 형상으로 한다. 제1 다이(31)의 날끝 곡률 반경 R11[㎜] 및 제1 펀치(41)의 날끝 곡률 반경 R12[㎜]는, 하기 식 (b2-1), 식 (b2-2)에 나타내는 바와 같이, 제1 미가공체(2)의 플랜지부 미가공체(20)(즉, 플랜지부(12))의 판 두께 t1[㎜]의 0.10배 이상이고 또한 0.65배 이하로 한다. 또한, 제1 다이(31)의 날끝 곡률 반경 R11과 제1 펀치(41)의 날끝 곡률 반경 R12는, 동일해도 되고, 다르게 되어 있어도 된다.

곡률 반경 R11, R12가 판 두께 t1의 0.10배 이상이면, 도금층(13f)을 깎아내지 않고 마이너스 클리어런스 하에서 큰 정수 압력이 발생하여, 제1 다이(31) 바로 아래의 스크랩이 되는 재료가 제1 다이(31)의 날끝으로부터 제1 다이(31)의 측면(31a) 측으로 유동시킬 수 있다. 이 유동에 의해, 제1 다이(31)가 플랜지부 미가공체(20)에 압입될 때에 발생하는 응력에 있어서, 절단 가공 후에 스크랩(즉, 제거 부분(20a))이 되는 재료와 플랜지부(12)가 되는 플랜지 재료의 사이에 발생하는 인장 응력이 차지하는 비율이 감소한다. 그 결과, 전단면(13c)이 도금층(13f)으로 돌아들어가게 할 수 있다. 한편, 곡률 반경 R11, R12를 판 두께 t1의 0.65배 이하로 하면, 하프 절단 시에 제1 다이(31)의 날끝에 위치하는 재료가 적어지고, 이어서 행해지는 마무리 절단에 있어서 파단면(13d)의 생성을 저감시킬 수 있다.

제1 미가공체(2)의 플랜지부 미가공체(20)(즉, 플랜지부(12))에 대한 제1 다이(31)의 압입량 D[㎜]는, 하기 식 (b3)에 나타내는 바와 같이, 제1 미가공체(2)의 플랜지부 미가공체(20)(즉, 플랜지부(12))의 판 두께 t1[㎜]의 0.70배 이상으로 설정된다. 압입량 D는, 제1 다이(31)가 제1 미가공체(2)의 플랜지부 미가공체(20)의 상면에 접촉한 위치로부터, 제1 다이(31)의 압입을 정지하는 위치(하사점)까지의, 제1 다이(31)의 이동량이다. 하사점에서의 제1 다이(31)와 제1 펀치(41)의 간격 C_P-D[㎜]는, 하기 식 (b4)에 나타내는 바와 같이, 0.20㎜ 이상으로 설정된다.

하프 절단 후에 제거 부분(20a)이 제1 미가공체(2)의 플랜지부 미가공체(20)에 잔존되어 있는 잔존 판 두께 t2는, 플랜지부 미가공체(20)의 판 두께 t1[㎜]의 0.30배 이하로 해도 된다. 압입량 D가 판 두께 t1의 0.70배 이상이면, 이어서 행해지는 마무리 절단에 있어서 파단면(13d)이 생성되기 어려워진다. 한편, 하사점에서의 제1 다이(31)와 제1 펀치(41)의 간격 C_P-D를 0.20㎜ 이상 확보함으로써, 하프 절단 중에 크랙이 발생하여 부분적으로 완전한 절단이 발생해버리는 것을 회피할 수 있다. 또한, 간격 C_P-D는, 하사점에서의 제1 다이(31)와 제1 펀치(41)의 간격의 최솟값으로 한다.

제1 다이(31) 및 제1 펀치(41)의 날끝을 R 형상으로 함으로써, 도 6에 도시한 바와 같이 제1 다이(31) 또는 제1 펀치(41)의 한쪽만 날끝을 R 형상으로 한 경우에 비하여, 하프 절단 공정에서의 플랜지부 미가공체(20)의 절단량을 크게 할 수 있다. 즉, 제1 다이(31) 및 제1 펀치(41)의 날끝을 R 형상으로 함으로써, 도 6에 도시한 바와 같이 제1 다이(31) 또는 제1 펀치(41)의 한쪽만 날끝을 R 형상으로 한 경우에 비하여, 하프 절단 후에 제거 부분(20a)이 플랜지부 미가공체(20)에 잔존되어 있는 잔존 판 두께 t2를 작게 할 수 있다.

상기 형태 a와 같이 제1 다이(31)만 날끝을 R 형상으로 한 경우에는, 제1 다이(31)의 압입량 D를 플랜지부(12)의 판 두께 t1 이상으로 하면, 제1 다이(31)의 날끝이 제1 펀치(41)의 날끝에 접촉해버린다. 이 때문에, 상기 형태 a에서는, 제1 다이(31)의 압입량 D를 플랜지부(12)의 판 두께 t1 이상으로 할 수는 없다. 그러나, 제1 다이(31) 및 제1 펀치(41)의 날끝을 R 형상으로 하면, 도 8에 도시한 바와 같이, 제1 다이(31)의 날끝이 제1 펀치(41)의 날끝에 접촉할 때까지의, 제1 다이(31)의 압입 가능한 양이 커진다. 이 때문에, 형태 a에 비하여 플랜지부 미가공체(20)의 절단량을 보다 크게 하는 것이 가능하게 되어, 절단 단부(13)에 있어서의 전단면(13c)의 비율을 크게 할 수 있다. 이에 의해, 도금층(13f)을 전단면(13c)에 보다 많이 돌아들어가게 할 수 있어, 도금층(13f)에 의해 덮이는 절단 단부(13)의 비율을 증가시킬 수 있다. 또한, 잔존 판 두께 t2가 작아짐으로써 마무리 절단 공정에서의 절단량이 작아져, 마무리 절단된 부위의 일부에 도금층이 잔존되지 않은 상태를 회피할 수 있다.

(마무리 절단 공정)

마무리 절단 공정에서는, 도 9에 도시한 바와 같이, 하프 절단된 플랜지부 미가공체(20)가, 제2 다이(32) 및 제2 펀치(42)를 사용하여 마무리 절단된다. 마무리 절단 공정은, 도 7에 도시한, 제1 다이(31) 또는 제1 펀치(41)의 한쪽만 날끝을 R 형상으로 하여 하프 절단을 행한 후에 실시되는 마무리 절단 공정과 마찬가지로 행하면 된다.

도 9에서는, 마무리 절단의 일 양태로서, 제2 펀치(42) 및 제2 블랭킹 홀더(52)에 의해 끼움 지지된 플랜지부 미가공체(20)로부터 플랜지부(12)를 마무리 블랭킹하는 양태를 나타내고 있다. 제2 다이(32)는, 마무리 절단에 있어서 플랜지부 미가공체(20)에 압입되는 절단 금형을 구성한다. 본 실시 형태에서는, 플랜지부 미가공체(20) 중 플랜지부(12)가 되는 부분을 누르는 금형을 제2 펀치(42)로 하고, 제거 부분(20a)을 누르는 금형을 제2 다이(32)로 하고 있다. 제2 다이(32)는, 제1 다이(31)와 동일해도 된다. 즉, 하프 절단 공정에서 사용한 제1 다이(31)를, 마무리 절단 공정에서 제2 다이(32)로서 사용해도 된다.

제2 다이(32)와 제1 미가공체(2)의 위치 관계는, 제1 다이(31)와 제1 미가공체(2)의 위치 관계와 동일한 것이 바람직하다. 이들 위치 관계가 동일하지 않은 경우, 예를 들어 제2 다이(32)의 직경이 제1 다이(31)의 직경보다 크면, 절단 단부(13)에 단차가 생긴다. 반대로 예를 들어 제2 다이(32)의 직경이 제1 다이(31)의 직경보다 작으면, 하프 절단 공정에서 생성된 하프 절단된 절단 단부에 제2 다이(32)가 접촉하고, 전단면(13c)으로 돌아들어간 도금층(13f)을 제2 다이(32)가 깎아서 떨어뜨릴 우려가 있다.

본 실시 형태에 따른 마무리 절단은, 하프 절단과 동일한 방향에서 행해진다. 즉, 도 8에 도시한 바와 같이 하프 절단에 있어서 플랜지부 미가공체(20)의 상면측으로부터 플랜지부 미가공체(20)로 제1 다이(31)를 압입했을 때, 도 9에 도시한 바와 같이 마무리 절단에 있어서도 플랜지부 미가공체(20)의 상면측으로부터 플랜지부 미가공체(20)로 제2 다이(32)를 압입한다. 이에 의해, 플랜지부 미가공체(20)로부터 제거 부분(20a)이 분리된다.

제2 다이(32)와 제2 펀치(42)의 클리어런스 C_32-42[㎜]는, 플러스 클리어런스로 한다. 제2 다이(32)와 제2 펀치(42)의 클리어런스 C_32-42는, 상기 식 (5)에 나타내는 바와 같이, 0.01㎜ 이상이고, 또한, 하프 절단 후에 제거 부분(20a)이 제1 미가공체(2)의 플랜지부 미가공체(20)에 잔존되어 있는 잔존 판 두께 t2의 0.2배 이하로 설정된다. 클리어런스 C_32-42가 0.01㎜ 이상이면, 마무리 절단 시에, 프레스 기계의 슬라이드 정밀도나 금형의 정렬 어긋남 등이 발생하여도 제2 다이(32)와 제2 펀치(42)가 접촉해서 파손되는 일도 없다. 한편, 클리어런스 C_32-42가 잔존 판 두께 t2의 0.2배 이하이면 버(13e)가 생성되기 어려워진다.

제2 다이(32)의 날끝은, 곡률 반경 R2를 갖는 R 형상이다. 도 9에 도시한 바와 같이, 제2 다이(32)가 플랜지부 미가공체(20)의 마무리 절단이 행해지는 부분에 압입되기 때문에, 제2 다이(32)의 날끝을, 곡률 반경 R2를 갖는 R 형상으로 한다. 또한, 제2 펀치(42)의 날끝은, 도 9에 도시한 바와 같이 둥그스름함이 없는 각형이어도 되고, 곡률 반경을 갖고 있어도 된다. 제2 펀치(42)의 날끝을 둥그스름함이 없는 각형으로 하면, 파단면(13d)의 선단에 생기는 버를 보다 작게 할 수 있다. 제2 펀치(42)의 날끝 곡률 반경은, 1.00㎜ 미만, 0.50㎜ 미만, 0.20㎜ 미만, 0.10㎜ 미만 또는 0.05㎜ 미만으로 해도 된다. 혹은, 제2 펀치(42)의 날끝의 곡률 반경은, 제1 미가공체(2)의 플랜지부 미가공체(20)의 판 두께 t1의 0.3배 미만으로 해도 되고, 필요에 따라서, 0.1배 미만, 0.06배 미만, 0.04배 미만 또는 0.02배 미만으로 해도 된다.

곡률 반경 R2[㎜]는, 상기 식 (6)에 나타낸 바와 같이, 0.25㎜ 이상이고, 또한 하프 절단이 행해진 부분의 잔존 판 두께 t2의 1.50배 이하로 한다. 곡률 반경 R2가 0.25㎜ 이상이면, 전단면(13c)으로 돌아들어간 도금층(13f)을 제2 다이(32)가 깎아 떨어뜨리는 일이 없다. 한편, 곡률 반경 R2가 잔존 판 두께 t2의 1.50배 이하이면 버(13e)가 생성되기 어려워진다.

이상, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 가공품 제조 방법에 대하여 설명하였다. 본 실시 형태에 의하면, 도금 강판으로 형성되고, 플랜지부(12)가 되는 플랜지부 미가공체(20)를 갖는 제1 미가공체(2)를 절단 대상으로 하여, 제1 다이(31)와 제1 펀치(41)의 클리어런스가 마이너스 클리어런스로 설정된 제1 다이(31) 및 제1 펀치(41)를 사용하여, 제1 미가공체(2)의 플랜지부 미가공체(20)를 하프 절단하는 하프 절단 공정과, 제2 다이(32) 및 제2 펀치(42)를 사용하여, 하프 절단된 플랜지부 미가공체(20)를 하프 절단과 동일한 방향에서 마무리 절단하여, 플랜지부(12)에 절단 단부(13)를 갖는 가공품(1)을 얻는 마무리 절단 공정을 포함한다.

이와 같은 2회의 공정에 의해 절단된 가공품(1)의 플랜지부(12)의 절단 단부(13)는, 당해 절단 단부(13)의 판 두께 방향 T로 시어 드루프(13b), 전단면(13c) 및 파단면(13d)을 순서대로 갖고 있다. 전단면(13c)은, 적어도 일부가 상면(13a)의 도금층(13f)에 의해 덮여 있다. 이때, 전단면(13c)이 도금층(13f1)에 의해 덮여 있는 도금 성분 잔존 길이 L과, 가공품(1)의 절단 단부(13)의 판 두께 t1의 비 L/t1은 0.70 이상이며, 절단 단부(13)의 판 두께 방향 T에 있어서의 시어 드루프(13b)의 길이는, 가공품(1)의 절단 단부(13)의 판 두께 t1의 0배 초과이고 또한 0.10배 미만이다. 이와 같이, 가공품(1)은, 절단 단부(13)의 시어 드루프(13b)가 커지는 것이 억제되고, 보다 많은 도금층(13f)이 전단면(13c)으로 돌아들어가고 있다. 판 두께 2.0㎜ 초과의 도금 강판을 소재로서 사용한 경우라도, 내식성 및 형상 품질을 양호하게 할 수 있다.

평면 방향(XY 평면 방향)에 있어서의 시어 드루프(13b)의 길이(시어 드루프 X)를 작게 할 수 있으면, 가공품(1)에 사용하는 재료를 적게 할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 가공품(1)을 고정시키기 위한 비스(123)가 삽입되는 비스 구멍(121)은, 비스(123)가 평탄부에 고정되도록 시어 드루프(13b)를 피해서 플랜지부(12)에 형성된다. 도 10 상측에 도시한 바와 같이, 시어 드루프 X가 커지면, 플랜지부(12)의 단부로부터 비스 구멍(121)까지의 거리가 길어져, 여분의 재료가 필요해진다. 한편, 도 10 하측에 도시한 바와 같이, 시어 드루프 X가 작으면, 플랜지부(12)의 단부로부터 비스 구멍(121)까지의 거리가 짧아져, 플랜지부(12)를 형성하는 재료를 적게 할 수 있다. 이와 같이, 본 실시 형태에 따른 가공품 제조 방법에 의해, 가공품(1)을 고정시키기 위해서 필요한 비스(123)의 주변 평탄부를 확보하기 위해 블랭크 치수를 여분으로 크게 할 필요가 없어진다.

또한, 본 실시 형태에 따른 가공품 제조 방법에 의해, 보다 많은 도금층(13f)을 전단면(13c)으로 돌아들어가게 할 수 있기 때문에, 절단 가공 후의 시간 경과와 함께 발생하는 절단 단부(13)에 있어서의 적녹을 억제할 수 있다.

또한, 제2 다이(32) 및 제2 펀치(42) 사이의 클리어런스 C_32-42는 0.01㎜ 이상이고, 또한 하프 절단이 행해진 부분의 제1 미가공체(2)(플랜지부 미가공체(20))의 잔존 판 두께 t2의 0.2배 이하로 설정된다. 이에 의해, 마무리 절단 시에 절단 금형이 접촉해서 파손되는 것을 회피하면서, 버(13e)의 생성을 억제할 수 있다.

또한, 제1 미가공체(2)의 마무리 절단의 대상이 되는 부분에 압입되는 제2 다이(32)의 날끝 선단에는, 0.25㎜ 이상이고, 또한, 하프 절단이 행해진 부분의 잔존 판 두께 t2의 1.50배 이하의 곡률 반경 R2를 갖는 만곡 형상이 형성된다. 이에 의해, 전단면(13c)으로 돌아들어간 도금층(13f)을 절단 금형이 깎아 떨어뜨려지는 것을 회피하면서, 버(13e)의 생성을 억제할 수 있다.

[2. 제2 실시 형태]

다음으로, 도 11에 기초하여, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 가공품 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 11은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 가공품 제조 방법을 나타내는 설명도이다. 본 실시 형태에 따른 가공품 제조 방법은, 도 11에 도시한 바와 같이, 준비 공정, 하프 절단 공정, 마무리 절단 공정 및 코이닝 공정을 포함한다.

본 실시 형태에 따른 가공품 제조 방법은, 도 5에 도시한 제1 실시 형태에 따른 가공품 제조 방법에, 코이닝 공정을 부가한 방법이다. 도 11에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 준비 공정에서 준비된 제1 미가공체(2)에 대하여, 하프 절단 공정 및 마무리 절단 공정이 행해진다. 따라서, 준비 공정, 하프 절단 공정 및 마무리 절단 공정에 대해서는, 상세한 설명을 생략한다.

코이닝 공정은, 마무리 절단 공정에서 얻어진 가공품을 제2 미가공체(6)로 하여, 제2 미가공체(6)에 대하여 코이닝 가공을 행한다. 코이닝 공정에서는, 마무리 절단 공정 후에, 파단면(13d) 측의 절단 단부(13)의 코너부(13g)를 패드(도 12의 패드(7))에 압박 접촉시켜서, 그 코너부에 코이닝면(13h)이 형성된 가공품(1)을 얻는다. 코이닝 가공에 의해, 조면형의 새로운 면인 파단면(13d)의 영역을 좁게 할 수 있어, 적녹 발생 영역을 억제할 수 있다. 또한, 코이닝 가공에 의해, 버(13e)를 찌부러뜨릴 수 있어, 가공품(1)에 있어서의 버(13e)의 잔존을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

도 12 내지 도 14에 기초하여, 코이닝 공정에 대하여 보다 상세히 설명한다. 도 12는, 코이닝 공정을 나타내는 설명도이다. 도 13은, 코이닝 공정 후의 가공품(1)의 절단 단부를 나타내고, 좌측은 가공품(1)의 중심축을 포함하는 ZX 평면에서의 단면도, 우측은 X 방향에서 측면으로 본 도면이다. 도 14는, 코이닝 공정 후의 가공품(1)의 절단 단부의 일례를 나타내는 사진이다. 또한, 도 13에서는, 도 2와 마찬가지로, 도금층(13f)의 기재를 생략하였다.

도 12에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 코이닝 공정에서는, 패드(7) 및 코이닝 블록(8)에 의해 제2 미가공체(6)의 절단 단부(13)를 끼워 넣는다. 패드(7)는, 종벽면(70), 저벽면(71) 및 압박면(72)을 갖는다.

종벽면(70)은, 패드(7) 및 코이닝 블록(8)에 의해 제2 미가공체(6)의 절단 단부(13)를 끼워 넣을 때에, 제2 미가공체(6)의 전단면(13c)과 대향하고, 또한, 대략 평행하게 되도록 배치된다. 종벽면(70)은, 코이닝 블록(8)의 진퇴 방향(도 12에서는 Z 방향)과 평행해지도록 배치된다.

저벽면(71)은, 제2 미가공체(6)를 사이에 끼워서, 플랜지부(12)의 판 두께 방향으로 코이닝 블록(8)과 대향하도록 배치된다. 저벽면(71)은, 종벽면(70)의 하방(즉, 코이닝 블록(8)과 반대 측)에 있어서, 종벽면(70)과 직교하는 방향으로 연장된다.

압박면(72)은, 저벽면(71)과 저벽면(71)을 접속하는 면이다. 압박면(72)은, 제2 미가공체(6)에 코이닝면(도 13의 코이닝면(13h))을 형성하기 위해서 마련되고, 코이닝면의 형상에 대응하는 형상으로 형성된다. 예를 들어, 도 13에 도시한 바와 같이, 코이닝면(13h)을 평면형의 모따기면(이하, 「C면」이라고 칭함)으로 하는 경우에는, 압박면(72)은, 종벽면(70) 및 저벽면(71)에 대하여 경사지는 평면으로 하면 된다. 또한, 예를 들어 코이닝면(13h)을 곡면(압박면, 압축면 중 어느 것이어도 된다. 이하, 「R면」이라고 칭함)으로 하는 경우에는, 압박면(72)은 곡면으로 하면 된다.

코이닝 공정에서는, 도 12에 도시한 바와 같이, 제2 미가공체(6)의 절단 단부(13)를 패드(7)의 종벽면(70)과 대향시킨 상태에서, 코이닝 블록(8)과 패드(7)의 저벽면(71)에 의해, 제2 미가공체(6)를 판 두께 방향 T의 사이에 끼워 넣는다. 그리고, 코이닝 블록(8)을 저벽면(71)을 향해 압입하고, 제2 미가공체(6)의 저면(13k)이 저벽면(71)에 접하는 위치까지, 제2 미가공체(6)를 밀어 내린다. 여기서, 제2 미가공체(6)의 저면(13k)이 저벽면(71)에 접하기 전에, 코너부(13g)가 압박면(72)에 압박 접촉된다. 코너부(13g)가 압박면(72)에 압박 접촉된 후, 또한 코이닝 블록(8)이 압입되어, 제2 미가공체(6)의 저면(13k)이 저벽면(71)에 접한다. 코너부(13g)는 압박면(72)에 눌려 찌부러지고, 코이닝면(13h)이 된다. 코이닝 공정 후의 가공품(1)의 절단 단부(13)는, 예를 들어 도 14의 사진으로 나타낸 바와 같은 상태로 된다.

코이닝면(13h)은, 압박면(72)의 표면이 전사된 평활면이며, 조면형의 파단면(13d)과 비교해서 적녹이 발생하기 어렵다. 면 거칠기가 평활하게 됨으로써 코이닝면(13h)에 수분이 체류되기 어렵기 때문이라고 생각된다. 또한, 절단 단부(13)의 저면(13k) 측의 도금층(13f)이 코이닝면(13h)에 얇게 늘려지는 것도 적녹이 발생하기 어려운 요소라고 생각된다. 파단면(13d) 측의 코너부(13g)에 코이닝면(13h)이 형성됨으로써, 코이닝 가공 후의 플랜지부(12)에 있어서의 판 두께 방향 T에 있어서의 파단면 길이 W2(도 13 참조)는, 코이닝 가공 전의 플랜지부(12)에 있어서의 판 두께 방향 T에 관한 파단면 길이 W1(도 2 및 도 3 참조)보다도 짧아진다. 즉, 코이닝 가공에 의해, 조면형의 새로운 면인 파단면(13d)의 영역을 좁게 할 수 있어, 적녹 발생 영역을 억제할 수 있다. 또한, 코이닝 가공에 의해, 버(13e)를 찌부러뜨릴 수 있어, 가공품(1)에 있어서의 버(13e)의 잔존을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

코이닝 공정에서는, 가공품(1)의 플랜지부(12)의 판 두께 방향 T에 있어서의 전단면(13c)과 코이닝면(13h) 사이의 파단면(13d)의 길이(파단면 길이) W2를 0㎜ 초과이고 또한 0.5㎜ 이하로 하도록, 코너부(13g)에 압박면(72)을 압박 접촉한다. 파단면 길이 W2를 0㎜ 초과이고 또한 0.5㎜ 이하로 함으로써, 가령 파단면(13d)에서 적녹이 발생하였다고 해도, 눈에 띄지 않는다는 점에서 실용상 문제가 되지 않는다고 판단할 수 있다.

또한, 마무리 절단 공정에서는, 판 두께 방향 T에 관한 파단면 길이 W1이 1.0㎜ 미만의 제2 미가공체(6)를 얻는 것이 바람직하다. 파단면 길이 W1이 1.0㎜ 미만의 제2 미가공체(6)를 얻음으로써, 보다 확실하게 코이닝 공정에 있어서 파단면 길이 W2를 0.5㎜ 이하로 할 수 있다. 가공품(1)의 파단면 길이 W2는 작은 편이 바람직하고, 0.4㎜ 이하 또는 0.3㎜ 이하로 해도 된다. 가공품(1)의 파단면 길이 W2를 0.2㎜ 이하 또는 0.1㎜ 이하로 하면 보다 바람직하다. 또한, 파단면 길이 W2와 가공품(1)의 절단 단부(13)의 판 두께 t1의 비 W2/t1을, 0.15 미만, 0.10 미만, 0.08 미만, 0.06 미만 또는 0.04 미만으로 해도 된다. 또한, 가공품(1)의 파단면 길이 W2는 0㎜여도 된다. 즉, 가공품(1)의 절단 단부(13)에 파단면(13d)이 없어도 된다. 즉, 절단 단부(13)는, 예를 들어 도 13에 도시한 바와 같이, 절단 단부(13)의 판 두께 방향에 있어서, 순서대로, 시어 드루프(13b), 전단면(13c), 파단면(13d) 및 코이닝면(13h)을 갖고 있어도 된다. 또는, 절단 단부(13)는, 절단 단부(13)의 판 두께 방향에 있어서, 순서대로, 시어 드루프(13b), 전단면(13c) 및 코이닝면(13h)을 갖고 있어도 된다.

도 15는, 도 12의 패드(7)의 압박면(72)에 의해 눌려 찌부려지는 코너부(13g)의 체적을 나타내는 설명도이다. 도 12의 코이닝 블록(8)이 패드(7)의 저벽면(71) 측으로 눌려 내려감에 따라서, 코너부(13g)는 압박면(72)에 접촉하여, 눌려 찌부러진다. 눌려 찌부러진 코너부(13g)의 재료(소지 강)는, 압박면(72)을 따라 전단면(13c) 측으로 이동한다. 절단 단부(13)의 저면(13k)이 저벽면(71)에 접하는 위치까지 절단 단부(13)가 눌려 내려갈 때, 압박면(72)의 위치 및 각도 등에 따라서, 압박면(72)에 의해 눌려 찌부려지는 플랜지부(12)의 코너부(13g)의 체적 V1이 변화한다.

코이닝 공정에서는, 도 15 상측에 도시한 바와 같이, 압박면(72)에 의해 눌려 찌부려지는 코너부(13g)의 체적 V1을, 전단면(13c)의 연장면(13j), 파단면(13d) 및 압박면(72)으로 둘러싸이는 코이닝 공간의 체적 V2 이하로 하는 것이 바람직하다. 도 12에 도시한 바와 같이, 플랜지부(12)의 절단 단부(13)의 파단면(13d)은, 종벽면(70)에 대하여 경사져 있고, 그 사이에는 간극이 있다. 이 간극에 의해 발생하는 코이닝 공간의 체적 V2는, 압박면(72)에 의해 눌려 찌부러진 코너부(13g)의 재료가 유입되는 공간이 된다. 코이닝 공간의 체적 V2가 압박면(72)에 의해 눌려 찌부려지는 코너부(13g)의 체적 V1보다도 작으면, 압박면(72)에 의해 눌려 찌부러진 코너부(13g)의 재료는, 체적 V2 내에 들어갈 수 없어, 패드(7)의 상부를 향해 이동하게 된다.

그래서, 체적 V1을 체적 V2 이하로 함으로써, 압박면(72)에 의해 눌려 찌부러진 코너부(13g)의 재료가 전단면(13c)의 연장면(13j)을 넘어서 돌출되는 것을 회피할 수 있다. 도 15 하측에 도시한 바와 같이, 체적 V1이 체적 V2를 초과하면, 압박면(72)에 의해 눌려 찌부러진 코너부(13g)의 재료가 전단면(13c)의 연장면(13j)을 넘어서 돌출되고, 패드(7)의 상부를 향해 이동하는 등의 사상이 생긴다. 이와 같은 사상이 생긴 경우, 절단 단부(13)의 치수 정밀도가 악화된다. 따라서, 체적 V1을 체적 V2 이하가 되도록, 압박면(72)에 의해 코너부(13g)를 눌려 찌부러지도록 가공하는 것이 좋다.

이상, 제2 실시 형태에 따른 가공품 제조 방법에 대하여 설명하였다. 본 실시 형태에 따르면, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 가공품(1)을 고정시키기 위해서 필요한 비스(123)의 주변의 평탄부를 확보하기 위해서 블랭크 치수를 여분으로 크게 할 필요가 없어진다. 또한, 보다 많은 도금층(13f)을 전단면(13c)으로 돌아들어가게 할 수 있기 때문에, 절단 가공 후의 시간 경과와 함께 발생하는 절단 단부(13)에 있어서의 적녹을 억제할 수 있다.

또한, 마무리 절단 공정의 후, 코이닝 공정을 행함으로써, 조면형의 새로운 면인 파단면(13d)의 영역을 좁게 할 수 있어, 적녹 발생 영역을 억제할 수 있다. 또한, 코이닝 가공에 의해, 버(13e)를 찌부러뜨릴 수 있기 때문에, 가공품(1)에 있어서의 버(13e)의 잔존은 0.2㎜ 미만이 되고, 버(13e)의 잔존을 보다 확실하게 억제할 수 있다. 버(13e)의 길이는, 0.1㎜ 미만이면 바람직하고, 0.05㎜ 미만 또는 0.01㎜ 미만인 것이 보다 바람직하다. 버(13e)의 길이가 0㎜, 즉 가공품(1)에 버(13e)가 존재하지 않는 것이 가장 바람직하다.

[3. 가공품 예]

상기 실시 형태에서는, 가공품(1)이 도 1에 도시한 바와 같은 모터 케이스인 경우에 대하여 설명하였지만, 본 실시 형태에 따른 가공품 제조 방법에 의해 제조되는 가공품(1)은, 도금 강판을 소재로 하고, 절단 단부(13)를 갖는 임의의 물품이어도 된다.

가공품(1)은, 예를 들어 도 16에 도시한 바와 같은 원환형의 평 와셔(900)여도 된다. 또한, 가공품(1)은, 예를 들어 도 17에 도시한 바와 같은 톱니부(911)를 갖는 평 와셔(910A, 910B, 910C)여도 된다. 혹은, 가공품(1)은, 예를 들어 도 18에 도시한 바와 같은 파형의 원환형의 접시 스프링(920)이어도 된다. 도 18의 접시 스프링(920)은, 예를 들어 도 16에 도시한 평 와셔(900)를 파형으로 가공하여 제조할 수 있다. 또한, 가공품은, 예를 들어 도 19에 도시한 바와 같은 톱니부(931)를 갖는 접시 스프링(930)이어도 된다.

가공품(1)이 도 16 내지 도 19에 도시한 바와 같은 환형의 각종 플레이트 부재일 때, 그 외주부 및 내주부가 절단 단부(13)가 된다. 상기 실시 형태에 따른 가공품 제조 방법을 적용함으로써, 외주부 및 내주부 중 적어도 한쪽을, 가공품(1)의 판 두께 방향 T에 있어서, 전단면(13c)이 도금층(13f1)에 의해 덮여 있는 도금 성분 잔존 길이 L과, 가공품(1)의 절단 단부(13)의 판 두께 t1의 비 L/t1을, 0.70 이상으로 하고, 시어 드루프(13b)의 길이를 가공품(1)의 절단 단부(13)의 판 두께 t1의 0.10배 미만으로 할 수 있다.

예를 들어, 도 16에 도시한 평 와셔(900)의 내주면 및 외주면의 전단면을 도금층에 의해 덮도록 하기 위해서는, 도 20 및 도 21에 도시한 바와 같은 절단 금형을 사용하여 가공하면 된다. 도 20은, 평 와셔(900)를 가공하기 위한 절단 금형의 일례를 나타내는 모식도이다. 도 21은, 도 20의 절단 금형에 의해 미가공체(9)를 블랭킹 가공한 상태를 나타내는 모식도이다.

도 20에 도시한 절단 금형은, 평 와셔(900)와 같은 환형의 가공품(90)을 제조하기 위한 금형이며, 중공 원통 형상의 다이(이하, 「외측 다이」라고 칭함)(61)와, 원기둥 형상의 다이(이하, 「내측 다이」라고 칭함)(63)와, 원판형의 미가공체(9)(도 21 참조)를 지지하는 중공 원통 형상의 펀치(65)를 갖는다. 외측 다이(61) 및 내측 다이(63)와, 펀치(65)와는 대향해서 마련되고, 외측 다이(61) 및 내측 다이(63)를 펀치(65)에 지지된 미가공체(9)에 압입함으로써, 미가공체(9)를 절단한다. 외측 다이(61)의 내경은 가공품(90)의 외경에 대응하고, 내측 다이(63)의 외경은 가공품(90)의 내경에 대응한다. 외측 다이(61)의 내주면의 날끝 및 내측 다이(63)의 외주면의 날끝은, 곡률 반경을 갖는 R 형상을 갖는다. 한편, 펀치(65)의 내주면 및 외주면의 에지부는, R 형상을 갖지 않는다.

이와 같은 절단 금형에 의해 미가공체(9)를 마무리 절단하면, 도 21에 도시한 바와 같이, 가공품(90)의 외주면(91)보다도 외부측이 되는 부분(9a)이 외측 다이(61)에 의해 절단되고, 가공품(90)의 내주면(92)보다도 내부측이 되는 부분(9b)이 내측 다이(63)에 의해 절단된다. 이에 의해, 도 20에 도시한 바와 같은 가공품(90)(평 와셔(900))이 형성된다. 이때, 가공품(90)의 외주면(91) 및 내주면(92)의 전단면은, 도금층에 의해 덮여 있는 도금 성분 잔존 길이 L과, 가공품(90)의 절단 단부의 판 두께 t1의 비 L/t1이 0.70 이상으로 되고, 절단 단부의 판 두께 방향에 있어서의 시어 드루프의 길이는 가공품(90)의 절단 단부의 판 두께 t1의 0.10배 미만으로 할 수 있다.

또한, 가공품(1)은, 예를 들어 도 22에 도시한 바와 같은 원판형의 플레이트(940)여도 된다.

실시예

(실시예 a. 하프 절단 공정에서 사용되는 다이의 날끝만을 R 형상으로 하는 경우)

하프 절단 공정에서의 다이의 견부(즉, 날끝)를 소정의 곡률 반경을 갖는 R 형상으로 하고, 도 5 및 도 11에 도시한 방법에 의해 가공품의 샘플을 작성하였다. 도금 강판으로서, 판 두께가 1.4 내지 3.8㎜이고, 도금 부착량이 90g/㎡(편면) 또는 190g/㎡(편면)의 Zn-6％ Al-3％ Mg(질량비) 합금 도금 강판을 사용하였다. 하프 절단 가공은, 내경 D₃₁이 85.00㎜인 원형 다이와, 다이와 펀치의 클리어런스에 따라서 직경을 변경한 펀치를 사용하여, 판 누름에 의해 도금 강판을 보유 지지하여 행하였다. 마무리 절단 가공은, 견부(즉, 날끝)가 소정의 곡률 반경을 갖는 R 형상으로 한 다이와, 다이와 펀치의 클리어런스 C_32-42에 따라서 직경 D₃₂를 변경한 펀치를 사용하여, 판 누름에 의해 도금 강판을 보유 지지하여 행하였다.

각 샘플에 대하여, 시어 드루프 Z, 시어 드루프 X, 마무리 절단 후의 파단면 길이(W1)와, 코이닝 가공을 실시한 경우에는 코이닝 가공 후의 파단면 길이(W2)를 측정하였다. 이들은, 마이크로스코프를 사용하여, 가공품의 단면의 원주상을 30° 간격으로 측정하고, 계 12점의 측정값을 평균하여 구하였다. 또한, 각 샘플에 대하여, 절단 단부에 대한 도금층의 돌아들어감에 대하여, 가공품의 직접 변부의 중앙 부분의 단면으로부터, 도금 강판의 두께 방향에 대하여 도금층이 돌아들어간 길이 L을 측정하였다. 절단 단부에 있어서의 도금층의 길이 L의 측정에는, 전자선 마이크로애널라이저(EPMA-WDS)를 사용하였다. Zn 성분의 검출 레벨이 백그라운드의 3배 이상인 부분에 도금층이 존재하고 있다고 판정하였다. 또한, 측정 대상은, 마무리 절단 후의 가공품 또는 제2 미가공체 및 코이닝 가공 후의 가공품이다.

또한, 각 샘플의 절단 단부에 있어서, 시어 드루프, 전단면, 파단면 및 코이닝면은, 도 14에 도시한 바와 같으며, 보다 상세하게는 이하와 같이 나타난다.

시어 드루프는, 다이가 피가공재에 접촉한 후에 압축(가압)력이 가해져서 피가공재의 표면이 끌어당겨져 생기는 평탄한 면으로서 나타난다. 도 3에 도시한 바와 같이, 절단 단부를 측면에서 보면, 곡률을 갖는 형상으로 되어 있다.

전단면은, 절단 단부에 평활한 면으로서 나타난다. 전단면은, 다이가 피가공재에 접촉한 후에 압축(가압)력이 가해져서 피가공재에 침식해 들어감으로써, 다이의 측면과 마찰되어 발생한다. 다이와 마찰되어 발생하기 때문에, 전단면은 금속 광택을 나타낸다. 전단면에는, 판 두께 방향으로 줄무늬 형상의 미세한 미끄럼 이동 흠이 보인다.

파단면은, 전단면측에서 피가공재에 발생한 크랙이 회합해서 파단한 면이며, 광택이 없는 거친 면으로서 나타난다. 피가공재에 전단면이 생긴 후, 또한 다이가 피가공재에 침식해 들어가면, 펀치의 날끝에 의해 피가공재에 크랙이 생김과 함께, 다이의 날끝에 의해서도 피가공재에 크랙이 생긴다. 펀치 및 다이로부터 생긴 크랙은, 서로 회합하고, 관통한다. 이와 같이 크랙이 생겨 형성된 면이 파단면으로 된다. 파단면은, 펀치와 다이가 접촉하지 않고 형성되기 때문에, 광택이 없는 거친 면으로 된다. 파단면은, 펀치와 다이의 간극(클리어런스)에 따른 경사를 갖는다.

코이닝면은, 파단면의 요철이 찌부러진 평탄한 면으로서 나타난다. 코이닝면은, 파단면 단부의 하면측에서 경사면 형상 또는 곡면 형상의 코이닝용 금형을 파단면 코너부에 압박 접촉함으로써 얻어진다. 코이닝면은, 코이닝 금형의 표면 조도가 전사됨으로써, 파단면의 요철이 찌부러진 평탄한 면으로 된다.

절단 단부에 있어서, 시어 드루프, 전단면, 파단면, 코이닝면을 특정하는 방법으로서는, 예를 들어 상기 특징을 기초로 외관에서 마이크로스코프 또는 콩트 레이서 등에 의해 절단 단부의 형상 프로필을 관찰하여 측정하는 방법 등이 있다.

고정 비스 주변의 평탄도를 확보한다는 관점에서, 절단 단부(13)의 시어 드루프 Z가 0.10배 미만인 것을 「A(가능)」, 0.10배 이상인 것을 「B(불가)」로 평가하였다. 타흔이나 전기적 단락 등의 원인이 되는 버에 대하여, 크기가 0.2㎜ 미만인 것을 「A(가능)」, 크기가 0.2㎜ 이상인 것, 또는 수염 형상의 버가 발생한 것을 「B(불가)」로 평가하였다. 또한, 단면의 단차는, 외관상 및 제품 치수 정밀도상 가능한 한 발생시키지 않는 것이 바람직하다. 그래서, 단면의 단차가 0.5㎜ 이하인 것을 「A(가능)」, 단차가 0.5㎜ 초과인 것을 「B(불가)」로 평가하였다.

또한, 샘플을 옥외에서 대기 폭로 시험을 행하고, 절단 단부에 눈에 띈 적녹이 발생할 때까지의 일수를 15일마다 관찰하였다.

이상의 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1에는, 각 샘플에 사용한 도금 강판, 하프 절단 공정, 마무리 절단 공정의 조건 및 절단 단부의 코너부에 대한 코이닝 유무도 함께 나타내고 있다. 여기서, 다이의 곡률 반경의 판 두께비(R1/t1, R2/t2)는, 다이의 견부에 부여된 라운드를 판 두께로 나눈 것이다. 의도적으로 다이의 견부(날끝)에 라운드를 부여하지 않은 것은, 이 칸에 「<0.01」로 기재하였다.

표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 a1 내지 a19는, 절단 단부의 판 두께 t1에 대한 도금 성분의 잔존 길이 L이 0.70배 이상이고, 또한, 판 두께 방향으로 나타나는 시어 드루프 Z의 크기가 가공품의 절단 단부의 판 두께 t1의 0.10배 미만이었다. 그 절단 단부의 파단면 길이 W1은 모두 1.0㎜ 이하이며, 실시예 a1 내지 a19는, 적녹 발생까지 60일의 양호한 내식성을 나타내었다. 실시예 a1 내지 a13은, 평면 방향으로 나타나는 시어 드루프 X의 크기가 가공품의 절단 단부의 판 두께 t1의 0.30배 미만이었다. 절단 단부의 파단면 길이 W1이 0.5㎜ 이하인 실시예 a1 내지 a16에서는, 적녹 발생까지 90일 이상의 양호한 내식성을 나타내었다.

실시예 a1 내지 a14는, 가공품의 절단 단부의 판 두께 t1에 대한 도금 성분의 잔존 길이 L이 0.80배 이상이고 또한 파단면 길이(W1)가 0.5㎜ 이하의 범위로 되었다. 또한 실시예 a15는, 마무리 블랭킹 후에, 눌려 찌부러지는 변의 길이(코이닝면의 폭)를 0.6㎜로 한 R면의 코이닝면을 형성하는 코이닝 가공을 행한 것이다. 실시예 a16은, 마무리 블랭킹 후에, 눌려 찌부러지는 변의 길이(코이닝면의 폭)를 1.0㎜로 하여 각도 45°로 모따기한 C면의 코이닝면을 형성하는 코이닝 가공을 행한 것이다. 코이닝 가공 후의 파단면 길이(W2), 다른 실시예의 파단면 길이 W1보다도 작게 되어 있다. 절단 가공의 다이 직경 D₃₁과 마무리 절단 가공의 다이 직경 D₃₂의 차의 절댓값 |D₃₂-D₃₁|에 대해서는, 실시예 a1 내지 a17에서는 0.05㎜로 하고, 실시예 a18에서는 제로(직경 D₃₁과 직경 D₃₂는 동일)로 하고, 실시예 a19에서는 1.00㎜로 하였지만, 어느 경우에도, 단면의 단차는 0.5㎜ 이하였다.

또한, 실시예 a1 내지 a14, a18, a19의 절단 단부는, 판 두께 방향으로 시어 드루프, 전단면 및 파단면을 순서대로 갖고 있으며, 실시예 a15, a16의 절단 단부는, 판 두께 방향으로 시어 드루프, 전단면, 파단면 및 코이닝면을 순서대로 갖고 있는 것이, 상술한 특징을 기초로 외관에서 확인되었다.

이에 반하여, 비교예 a1 내지 a5, a8, a10 내지 a13, a16은, 가공품의 절단 단부의 판 두께 t1에 대한 도금층 성분의 잔존 길이 L이 0.70배 미만이었기 때문에, 절단 단부의 적녹 발생까지의 일수는 60일을 하회하고 있으며, 실시예와 비교하여 내식성이 떨어졌다. 비교예 a9는, 하프 절단 공정에 있어서 큰 마이너스 클리어런스를 채용한 것이지만, 750kN의 메카니즘 프레스기를 사용한 하프 절단 가공의 공정에서 하중 오버로 되어, 프레스기가 정지하였다. 비교예 a14, a15는, 모두 절단 단부의 적녹 발생까지 90일 이상의 양호한 내식성을 나타내었지만, 절단 단부의 0.2㎜ 이상의 큰 버가 발생하였다.

비교예 a6은, 절단 단부의 적녹 발생까지의 일수는 90일 이상의 양호한 내식성을 나타내었지만, 판 두께 방향으로 나타나는 시어 드루프 Z의 크기가 플랜지 소재의 판 두께의 0.10배 이상이고, 또한 평면 방향으로 나타나는 시어 드루프 X의 크기가 가공품의 판 두께의 0.30배 이상이며, 나사 체결 시에 그만큼 한층 더 플랜지 치수를 크게 해야 한다. 비교예 a7은, 하프 절단 공정에서의 다이와 펀치의 클리어런스를 제로로 한 경우이며, 하프 절단 공정에서 도금 강판이 완전히 파단하였다.

(실시예 b. 하프 절단 공정에서 사용되는 다이 및 펀치의 날끝을 R 형상으로 하는 경우)

다음으로, 하프 절단 공정에서의 다이 및 펀치의 견부(즉, 날끝)를 소정의 곡률 반경을 갖는 R 형상으로 하고, 도 5 및 도 11에 도시한 방법에 의해 가공품의 샘플을 작성하였다. 도금 강판으로서, 판 두께가 1.4 내지 4.5㎜로, 도금 부착량이 90g/㎡(편면) 또는 190g/㎡(편면)의 Zn-6％ Al-3％ Mg(질량비) 합금 도금 강판을 사용하였다. 하프 절단 가공은, 내경 85.00㎜의 원형 다이와, 다이와 펀치의 클리어런스에 따라서 직경을 변경한 펀치를 사용하고, 판 누름에 의해 도금 강판을 보유 지지하여 행하였다. 마무리 절단 가공은, 견부(즉, 날끝)가 소정의 곡률 반경을 갖는 R 형상의 다이와, 다이와 펀치의 클리어런스에 따라서 직경을 변경한 펀치를 사용하고, 판 누름에 의해 도금 강판을 보유 지지하여 행하였다.

각 샘플에 대하여, 상술한 실시예 a와 마찬가지로, 평탄도 평가, 버 평가 및 단차 평가를 행하고, 대기 폭로 시험에 의한 적녹 발생 일수를 조사하였다. 실시예 b의 결과를 표 2에 나타낸다.

표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 b1 내지 b19는, 가공품의 절단 단부의 판 두께 t1에 대한 도금 성분의 잔존 길이 L이 0.70배 이상이고, 또한, 판 두께 방향으로 나타나는 시어 드루프 Z의 크기가 가공품의 절단 단부의 판 두께 t1의 0.10배 미만이었다. 그 절단 단부의 파단면 길이는 모두 1.0㎜ 이하이며, 실시예 b1 내지 b19는, 적녹 발생까지 60일이 양호한 내식성을 나타내었다. 실시예 b1 내지 b13, b15 내지 b19는, 평면 방향으로 나타나는 시어 드루프 X의 크기는 가공품의 절단 단부의 판 두께 t1의 0.30배 미만이었다. 실시예 b1 내지 b14, b16, b17은, 가공품의 절단 단부의 판 두께 t1에 대한 도금 성분의 잔존 길이 L이 0.80배 이상이고 또한 파단면 길이(W1)가 0.5㎜ 이하의 범위로 되어, 적녹 발생까지 90일 이상의 양호한 내식성을 나타내었다. 또한, 실시예 b16은, 마무리 블랭킹 후에, 눌려 찌부러지는 변의 길이(코이닝면의 폭)를 0.6㎜로 한 R면의 코이닝면을 형성하는 코이닝 가공을 행한 것이다. 실시예 b17은, 마무리 블랭킹 후에, 눌려 찌부러지는 변의 길이(코이닝면의 폭)를 1.0㎜로 하여 각도 45°로 모따기한 C면의 코이닝면을 형성하는 코이닝 가공을 행한 것이다. 코이닝 가공 후의 파단면 길이(W2)는, 다른 실시예보다도 작아졌다. 하프 절단 가공의 다이 직경 D₃₁과 마무리 절단 가공의 다이 직경 D₃₂의 차의 절댓값 |D₃₂-D₃₁|에 대해서는, 실시예 b1 내지 b17에서는 0.05㎜로 하고, 실시예 b18에서는 제로(직경 D₃₁과 직경 D₃₂는 동일)로 하고, 실시예 b19에서는 1.00㎜로 하였지만, 어느 경우에도, 단면의 단차는 0.5㎜ 이하였다.

또한, 실시예 b1 내지 b15, b18, b19의 절단 단부는, 판 두께 방향으로 시어 드루프, 전단면 및 파단면을 순서대로 갖고 있으며, 실시예 b16, b17의 절단 단부는, 판 두께 방향으로 시어 드루프, 전단면, 파단면 및 코이닝면을 순서대로 갖고 있는 것이, 상술한 특징을 기초로 외관에서 확인되었다.

이에 반하여, 비교예 b1, b2, b4, b6 내지 b8, b11, b13은, 가공품의 절단 단부의 판 두께 t1에 대한 도금층 성분의 잔존 길이 L이 0.70배 미만이었기 때문에, 절단 단부의 적녹 발생까지의 일수는 60일을 하회하고 있으며, 실시예와 비교하여 내식성이 떨어졌다. 또한, 비교예 b1, b4는, 판 두께 방향으로 나타나는 시어 드루프 Z의 크기가 가공품의 절단 단부의 판 두께 t1의 0.10배였기 때문에, 충분한 평탄도를 얻지 못했다. 비교예 b5는, 하프 절단 공정에 있어서 큰 마이너스 클리어런스를 채용한 것이지만, 750kN의 메카니즘 프레스기를 사용한 하프 절단 가공의 공정에서 하중 오버로 되어, 프레스기가 정지하였다. 비교예 b9, b10은, 모두 절단 단부의 적녹 발생까지 90일 이상의 양호한 내식성을 나타내었지만, 절단 단부에 0.2㎜ 이상의 큰 버가 발생하였다. 비교예 b3, b12는, 하프 절단 공정에서의 다이와 펀치의 마이너스 클리어런스가 충분하지 않았기 때문에, 하프 절단 공정에서 도금 강판이 완전히 파단되었다.

이상에 의하면, 하프 절단 공정을 계속해서 행하여 마무리 절단 공정을 행하는 절단 가공에 있어서, 절단 단부의 형상에 관하여, 가공품의 절단 단부의 판 두께 t1에 대한 도금 성분의 잔존 길이 L을 0.70배 이상으로 함으로써, 양호한 내식성을 갖는 절단 단부가 얻어지는 것이 확인되었다. 또한, 절단 단부의 판 두께 방향으로 나타나는 시어 드루프 Z를 가공품의 절단 단부의 판 두께 t1의 0.10배 미만으로 함으로써, 나사 체결 시에 지나치게 플랜지 치수를 크게 하지 않고 제품이 얻어지는 것이 확인되었다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명은 이와 같은 예에 한정되지는 않는다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서의 통상의 지식을 가진 자라면, 청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명확하며, 이들에 대해서도, 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다.

1: 가공품
2: 제1 미가공체
6: 제2 미가공체
7: 패드
8: 코이닝 블록
9: 미가공체
10: 동체부
11: 돌기부
12: 플랜지부
13: 절단 단부
13a: 상면
13b: 시어 드루프
13c: 전단면
13d: 파단면
13e: 버
13f: 도금층
13g: 코너부
13h: 코이닝면
13j: 연장면
13k: 저면
20: 플랜지부 미가공체
20a: 제거 부분
31: 제1 다이
32: 제2 다이
41: 제1 펀치
42: 제2 펀치
61: 외측 다이
63: 내측 다이
65: 펀치
70: 종벽면
71: 저벽면
72: 압박면
101: 측벽
103: 정상벽
121: 비스 구멍
123: 비스
900, 910A, 910B, 910C: 평 와셔
911, 931: 톱니부
940: 플레이트

Claims (11)

1. 표면에 도금층을 갖는 도금 강판을 소재로 하고, 가공품의 판 두께 방향을 따른 절단 단부를 갖는 가공품이며,
   상기 절단 단부는, 당해 절단 단부의 판 두께 방향으로 시어 드루프, 전단면 및 파단면을 순서대로, 또는 시어 드루프 및 전단면을 순서대로 갖고 있으며,
   상기 전단면이 상기 표면의 도금층에 의해 덮여 있는 도금 성분 잔존 길이 L과 상기 가공품의 절단 단부의 판 두께 t1의 비 L/t1은 0.70 이상이며,
   상기 절단 단부의 판 두께 방향에 있어서의 상기 시어 드루프의 길이 Z는, 상기 가공품의 절단 단부의 판 두께 t1의 0배이고 또한 0.10배 미만인, 가공품.
2. 제1항에 있어서,
   상기 절단 단부의 판 두께 방향에 있어서의 상기 파단면의 길이 W1은 0㎜ 초과이고 또한 1.0㎜ 이하인, 가공품.
3. 제2항에 있어서,
   상기 절단 단부의 판 두께 방향에 있어서의 상기 파단면의 길이 W1은 0.5㎜ 이하인, 가공품.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 절단 단부의 판 두께 방향에 직교하는 평면 방향에 있어서의 상기 시어 드루프의 길이 X는, 상기 가공품의 절단 단부의 판 두께 t1의 0배이고 또한 0.30배 미만인, 가공품.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 절단 단부의 버의 길이는 0.2㎜ 미만인, 가공품.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 절단 단부는, 당해 절단 단부의 판 두께 방향으로 상기 시어 드루프, 상기 전단면, 상기 파단면 및 코이닝면을 순서대로, 또는 상기 시어 드루프, 상기 전단면 및 코이닝면을 순서대로 갖고 있으며,
   상기 절단 단부의 판 두께 방향에 있어서의 상기 전단면과 상기 코이닝면 사이의 상기 파단면의 길이 W2는 0㎜ 초과이고 또한 0.5㎜ 이하인, 가공품.
7. 표면에 도금층을 갖는 도금 강판을 소재로 하고, 절단 단부를 갖는 가공품을 제조하기 위한 가공품 제조 방법이며,
   제1 다이와 제1 펀치의 클리어런스가 마이너스 클리어런스로 설정된 상기 제1 다이 및 상기 제1 펀치를 사용하여, 상기 소재로 형성된 제1 미가공체의 절단 부분을 판 두께 방향으로 하프 절단하는 하프 절단 공정과,
   제2 다이 및 제2 펀치를 사용하여, 하프 절단된 상기 제1 미가공체를 상기 하프 절단과 동일한 방향에서 마무리 절단하여, 상기 판 두께 방향을 따른 절단 단부를 갖는 가공품을 얻는 마무리 절단 공정을
   포함하고,
   상기 가공품의 외주측에 절단 단부가 형성되는 경우에는 상기 제2 다이의 내경 D₃₂는 상기 제1 다이의 내경 D₃₁ 이상으로 하고, 상기 가공품의 내부측에 절단 단부가 형성되는 경우에는 상기 제2 다이의 외경 d₃₂는 상기 제1 다이의 외경 d₃₁ 이하로 하고,
   상기 제1 미가공체의 절단 부분의 판 두께를 t1, 상기 하프 절단 공정 후의 상기 절단 부분의 잔존 판 두께를 t2로 하여,
   상기 하프 절단 공정에 있어서,
   상기 제1 다이 및 상기 제1 펀치의 클리어런스 C_31-41은, 하기 식 (a1)을 충족시키고,
   상기 제1 다이의 날끝의 곡률 반경 R1은, 하기 식 (a2-1)을 충족시키고,
   상기 제1 미가공체의 절단 부분에 대한 상기 제1 다이 또는 상기 제1 펀치의 압입량 D는, 하기 식 (a3)을 충족시키고,
   하사점에서의 상기 제1 다이와 상기 제1 펀치의 간격 C_P-D는, 하기 식 (a4)를 충족시키고,
   상기 마무리 절단 공정에 있어서,
   상기 제2 다이와 상기 제2 펀치의 클리어런스 C_32-42는, 하기 식 (a5)를 충족시키고,
   상기 제2 다이의 날끝의 곡률 반경 R2는, 하기 식 (a6)을 충족시키는, 가공품 제조 방법.
   

   

   
   여기서, C_31-41, C_P-D, C_32-42 및 R2의 단위는 ㎜로 한다.
8. 표면에 도금층을 갖는 도금 강판을 소재로 하고, 절단 단부를 갖는 가공품을 제조하기 위한 가공품 제조 방법이며,
   제1 다이와 제1 펀치의 클리어런스가 마이너스 클리어런스로 설정된 상기 제1 다이 및 상기 제1 펀치를 사용하여, 상기 소재로 형성된 제1 미가공체의 절단 부분을 판 두께 방향으로 하프 절단하는 하프 절단 공정과,
   제2 다이 및 제2 펀치를 사용하여, 하프 절단된 상기 제1 미가공체를 상기 하프 절단과 동일한 방향에서 마무리 절단하고, 절단면이 상기 판 두께 방향을 따른 절단 단부를 갖는 가공품을 얻는 마무리 절단 공정을
   포함하고,
   상기 가공품의 외주측에 절단 단부가 형성되는 경우에는 상기 제2 다이의 내경 D₃₂는 상기 제1 다이의 내경 D₃₁ 이상으로 하고, 상기 가공품의 내부측에 절단 단부가 형성되는 경우에는 상기 제2 다이의 외경 d₃₂는 상기 제1 다이의 외경 d₃₁ 이하로 하고,
   상기 제1 미가공체의 절단 부분의 판 두께를 t1, 상기 하프 절단 공정 후의 상기 절단 부분의 잔존 판 두께를 t2로 하여,
   상기 하프 절단 공정에 있어서,
   상기 제1 다이 및 상기 제1 펀치의 클리어런스 C_31-41은, 하기 식 (b1)을 충족시키고,
   상기 제1 다이의 날끝의 곡률 반경 R11은, 하기 식 (b2-1)을 충족시키고,
   상기 제1 펀치의 날끝의 곡률 반경 R12는, 하기 식 (b2-2)를 충족시키고,
   상기 제1 미가공체의 절단 부분에 대한 상기 제1 다이 또는 상기 제1 펀치의 압입량 D는, 하기 식 (b3)을 충족시키고,
   하사점에서의 상기 제1 다이와 상기 제1 펀치의 간격 C_P-D는, 하기 식 (b4)를 충족시키고,
   상기 마무리 절단 공정에 있어서,
   상기 제2 다이와 상기 제2 펀치의 클리어런스 C_32-42는, 하기 식 (b5)를 충족시키고,
   상기 제2 다이의 날끝의 곡률 반경 R2는, 하기 식 (b6)을 충족시키는, 가공품 제조 방법.
   

   

   
   여기서, C_31-41, C_P-D, C_32-42 및 R2의 단위는 ㎜로 한다.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
   상기 마무리 절단 공정에서 얻어진 가공품을 제2 미가공체로 하여,
   상기 제2 미가공체의 상기 절단 단부의 코너부를 패드에 압박 접촉시켜서, 상기 코너부에 코이닝면이 형성된 가공품을 얻는 코이닝 공정을 더 포함하는, 가공품 제조 방법.
10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가공품의 외주측에 절단 단부가 형성되는 경우에는, 상기 제1 다이의 내경 D₃₁과 상기 제2 다이의 내경 D₃₂의 차의 절댓값 |D₃₂-D₃₁|을 1.00㎜ 이하로 하고,
    상기 가공품의 내부측에 절단 단부가 형성되는 경우에는, 상기 제1 다이의 외경 d₃₁과 상기 제2 다이의 외경 d₃₂의 차의 절댓값 |d₃₂-d₃₁|을 1.00㎜ 이하로 하는, 가공품 제조 방법.
11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하프 절단 공정 전에, 평판 형상의 도금 강판에서 제1 미가공체를 성형 가공하는 준비 공정을 더 포함하는, 가공품 제조 방법.

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