WO2013094183A1 - プレス成形用金属板 - Google Patents

プレス成形用金属板 Download PDF

Info

Publication number
WO2013094183A1
WO2013094183A1 PCT/JP2012/008077 JP2012008077W WO2013094183A1 WO 2013094183 A1 WO2013094183 A1 WO 2013094183A1 JP 2012008077 W JP2012008077 W JP 2012008077W WO 2013094183 A1 WO2013094183 A1 WO 2013094183A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
strain
bendability
metal plate
forming
press forming
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/008077
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
祐輔 藤井
新宮　豊久
山崎　雄司
和彦 樋貝
Original Assignee
Ｊｆｅスチール株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ｊｆｅスチール株式会社 filed Critical Ｊｆｅスチール株式会社
Publication of WO2013094183A1 publication Critical patent/WO2013094183A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62—Quenching devices
    • C21D1/673—Quenching devices for die quenching

Definitions

  • the present invention relates to a metal sheet for press forming that can be press-formed into a desired shape without causing cracks in the metal plate.
  • Press forming is a typical metal processing method in which a metal plate is sandwiched and pressed between a pair of molds, and a metal plate such as a steel plate is formed to follow the shape of the die to obtain a part having a desired shape. It is used in a wide range of manufacturing fields such as automobile parts, machine parts, building components, and home appliances.
  • a press forming simulation by a finite element method is performed by using this forming limit diagram, and a method for searching for forming conditions in which a metal plate does not crack is also performed (for example, see Patent Document 1).
  • the inventors have carried out press forming of high-strength steel sheets under various forming conditions. As a result, there are many cases in which the results largely deviate from crack prediction results using press forming simulation, and the ductility as shown in FIG. It has been found that cracks that are different from the cracks dominated by are occurring. As a result of intensive studies, this crack has a strong correlation with the bendability of the metal plate, and as shown in FIG. It has been clarified that this occurs even when press forming is performed using a high-strength steel sheet having excellent elongation. In other words, when a crack with dominant bendability occurs, the conventional method for evaluating press formability and predicting cracking based on the ductility of the metal plate has excellent ductility. However, there was a possibility that cracking might occur during press molding.
  • the present invention was invented to solve the above problems, predicting the bendability required for a metal plate in order to prevent the occurrence of cracks controlled by bendability, and cracks controlled by bendability are formed by press forming. It is an object to provide a metal plate that does not occur on the way.
  • the inventors have conducted various studies on the occurrence of cracks controlled by bendability, and as a result, found that the correlation with the bendability R / t of the metal plate is strong.
  • the bendability R / t is a mechanical property of the metal plate obtained by a bending test, and is the minimum bending radius (the minimum bending radius that can be bent without occurrence of cracking).
  • the limit bending radius is expressed by dividing R) by the thickness t.
  • the inventors conducted a 90-degree V-bending test on various metal plates, and determined the strain on the outer surface of the bend when cracks occurred on the surface of the metal plate as the critical surface strain ⁇ critical, and the metal plate during press forming It has been found that when the surface strain exceeds the critical surface strain ⁇ critical , cracks governed by bendability occur.
  • the strain on the surface of the metal plate at the time of press forming is obtained from the minimum curvature radius R 0 of the mold for press forming and the limit strain ⁇ f of the plane strain region in the forming limit diagram, and this is the limit surface strain ⁇ critical.
  • the following prediction formula was invented that can be determined that cracks dominated by bendability do not occur.
  • the present invention predicts from the above formula the maximum bendability R / t required for the metal plate in order to prevent the occurrence of cracks governed by bendability in order to solve the above problems, and A metal plate having satisfactory bendability is selected as a metal plate for press forming.
  • the bendability R / t required for the metal plate can be accurately predicted at the material design stage, which can contribute to shortening the development period of the metal plate.
  • FIG. 1 is a diagram showing a cracking form of a metal plate in which ductility is dominant and a cracking form of a metal plate in which bendability is dominant.
  • FIG. 2 is a diagram showing the shape of a test piece used when creating a forming limit diagram.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a forming limit diagram.
  • FIG. 4 is a diagram showing a forming limit diagram of the test material A, the test material B, and the test material C.
  • FIG. 5 is a diagram showing the shape of a hat molding die.
  • FIG. 6 is a diagram showing the shape of a test piece used for hat forming.
  • FIG. 7 is a schematic view showing a test material formed into a hat shape until cracking occurs.
  • a metal plate is processed into test pieces having a width of 10 to 100 mm and various widths as shown in FIG.
  • the reason why various test pieces having different widths are prepared is to change the strain ratio (the ratio of the minimum main strain and the maximum main strain) over a wide range.
  • the shape of the marking may be a circle pattern, a dot pattern, a grid pattern, a concentric circle pattern, or the like as long as the strain can be measured after molding.
  • the marking method includes electrolytic etching, photoetching, transfer with ink (stamp printing), and any method may be used, but scribing is not preferable because it induces cracking.
  • the above test piece is stretched and formed using a ball-shaped punch with a radius of curvature of 25 mm or more at the tip, and the molding is completed when the plate is cracked or constricted, or when the surface of the plate is cracked.
  • the reason for limiting the minimum radius of curvature of the punch tip to 25 mm is that if it is less than 25 mm, the influence of bending deformation in the deformation region of the punch tip portion cannot be ignored.
  • the maximum principal strain and the minimum principal strain are obtained by measuring the marking position or the shape change of the portion where the punch tip contacts. By repeating this for test pieces of various widths, the maximum principal strain and the minimum principal strain can be obtained over a wide range. Then, the measurement results of the maximum principal strain (maximum principal strain) and the minimum principal strain (minimum principal strain) obtained as described above are two-dimensionally displayed, and a forming limit diagram as shown in FIG. 3 is obtained.
  • a region where the minimum principal strain such as bending deformation is close to 0 is called a plane strain region, and the limit strain is represented by ⁇ f in FIG.
  • the conventional crack prediction method based on the ductility of the metal plate, it is confirmed whether there is a crack occurrence area or no crack area across the forming limit line of the forming limit diagram. It was predicted that cracking would occur when it was in the generation area. (Derivation of prediction formula) An embodiment in which bendability required for a metal plate is predicted will be described.
  • the critical surface strain ⁇ critical on the outside of the bend is expressed by equation (1), where R is the critical bending radius in the 90-degree V bending test of the target metal plate and t is the thickness of the metal plate.
  • Equation (2) the strain increase due to bending deformation is added to the limit strain ⁇ f in the strain region.
  • Equation (3) ⁇ f + t / (t + 2R 0 ) (2)
  • the metal mold die which this embodiment makes object assumes that the minimum bending radius (minimum bending radius) (minimum curvature radius) R0 is less than 25 mm. This is because, when a metal plate is press-molded using a mold having a minimum bending radius (minimum curvature radius) R 0 of 25 mm or more, the influence of bending deformation is reduced, and the ductility tends to be a dominant crack form. .
  • the metal plate targeted by this embodiment has a plate thickness t of 0.5 mm or more, a tensile strength of 980 MPa or more, and a limit bending radius R of 1 mm or more. This is because when the plate thickness t is smaller than 0.5 mm, even if bending deformation is applied to the metal plate, the strain generated on the outer surface of the bend is small, and cracks with dominant bendability are unlikely to occur.
  • a material whose tensile strength is lower than 980 MPa is generally excellent in bendability
  • a material whose bendability R / t is excellent such that the limit bending radius R is less than 1 mm is generally This is because cracks in which the bendability is dominant do not become a problem in the range of the minimum bending radius (minimum curvature radius) of the mold used in press molding.
  • Three types of test materials A, B, and C shown in Table 1 manufactured so as to have different bendability are used. First, several types of test pieces having the shape shown in FIG.
  • test piece 2 and the width of the narrowest part of 10 to 100 mm were produced, and a dot pattern was marked on the surface of the test piece by electrolytic etching with a distance between reference points of 1.0 mm. .
  • the test piece was stretched and formed using a ball head punch having a minimum curvature radius of 25 mm at the tip. In the overhang forming using the ball head punch, the forming was performed until a through crack occurred in the steel plate.
  • the change in dot interval near the punch tip was measured, the maximum principal strain and the minimum principal strain were determined, and a forming limit diagram was created.
  • FIG. 4A shows a forming limit diagram of the specimen A prepared by the above method
  • FIG. 4B shows a forming limit diagram of the specimen B
  • FIG. 4 shows a forming limit diagram of the specimen C.
  • Table 2 shows the limit strain ⁇ f in the plane strain region obtained from the forming limit diagram of each specimen.
  • the bendability necessary to produce a desired product by press molding is predicted from the equation (4).
  • the right side of the equation (4) of the bending property R / t required for the metal plate when press molding is performed using a mold having a minimum bending radius (minimum curvature radius) R 0 of 2, 3, 4,. Can be predicted as shown in Table 3.
  • the underline in Table 3 is a result predicted that the bendability R / t of the test material is insufficient.
  • FIG. 7 shows a schematic diagram of the vicinity of the punch shoulder portion of the test material that was molded until the bending with dominant bendability occurred.
  • Each sample material has cracks from the surface, and cracks in which the bendability is dominant. From this result, by predicting the bendability R / t required to prevent the bending-dominated crack using the invented prediction formula (4), the occurrence of the bending-dominant crack is prevented. It turns out that the metal plate which can be selected can be selected. (Industrial applicability)
  • the present invention is not limited to the contents described above.
  • the tensile strength is applied to a steel plate having a tensile strength of 980 MPa class or more (a steel plate of 1180 MPa class) is shown.
  • a steel plate having a tensile strength of 980 MPa class or more a steel plate of 1180 MPa class
  • it is preferable to apply to press forming of such a high-strength steel plate it can also be applied to metal plates other than steel plates.

Abstract

プレス成形途中で曲げ性が支配する割れの発生を防ぐために金属板に必要となる曲げ性を予測し、曲げ性が支配する割れが発生しない金属板を提供する。延性が支配する割れが発生する場合の金属板表面のひずみを、プレス成形用金型の最小曲率半径Ｒ０と成形限界線図における平面ひずみ領域の限界ひずみεｆから求めることで、それが限界表面ひずみεｃｒｉｔｉｃａｌ以下となる場合には曲げ性が支配する割れが発生しないと判定できる予測式『Ｒ／ｔ≦（－εｆ＋２（１－εｆ）Ｒ０／ｔ）／２（１＋εｆ＋２εｆＲ０／ｔ）』を導く。そして、曲げ性が支配する割れの発生を防止するために金属板に必要となる最大の曲げ性Ｒ／ｔを上記の式から予測し、上記の式を満足する曲げ性を有する金属板をプレス成形用金属板として選定する。

Description

プレス成形用金属板
　本発明は、金属板に割れを発生させることなく所望の形状にプレス成形ができるプレス成形用金属板(Metal sheet for press forming)に関するものである。
　プレス成形は、一対の金型の間に金属板を挟んで挟圧し、鋼板等の金属板を型の形状に倣うよう成形して所望の形状の部品を得ようとする代表的な金属加工方法の一つであり、自動車部品、機械部品、建築部材、家電製品等、幅広い製造分野で用いられている。
　近年では、特に自動車部品のプレス成形において、高強度鋼板(high strength steel sheet)の利用が拡大しているが、被加工材の強度が増加するほどプレス成形性が低下する事が問題視されている。その対策として、金属組織を硬質な相と軟質な相の２相で構成させた鋼板（Dual Phase鋼板）や、残留オーステナイト(retained austenite)を活用した鋼板（ＴＲＩＰ：Transformation Induced Plasticity）などのように強度と伸びの両立を図り、金属板自体の機械的特性を向上させる方法がある。これはプレス成形性が金属板の伸びと相関があるためである。
　一般に、金属板のプレス成形性は成形限界線図(forming limit diagram)で表される。この成形限界線図は金属板に様々な２軸応力を与え、金属板に割れが生じた段階または直前のひずみを限界値とする線図である。この成形限界の測定や予測の精度を向上させるための試みは盛んに行われており、様々な材料特性との影響が検証されている（例えば、非特許文献１参照）。
　また、この成形限界線図を用いることで有限要素法によるプレス成形シミュレーションを行い、金属板に割れが生じない成形条件を探る方法も行われている（例えば、特許文献１参照）。
「鉄と鋼」、顧莉薇(Liwei Gu)、外３名、日本鉄鋼協会、第８８巻（２００２年）、第２号、ｐ８８～９４、「薄板材料のプレス成形における成形限界の予測と加工硬化特性の影響」(Prediction of forming Limit Diagram (FLD) and Effect of Work Hardening Property on FLD of Sheet Metals)
特開２００７－１５２４０７号公報
　発明者らは高強度鋼板のプレス成形を様々な成形条件で実施したところ、プレス成形シミュレーションを用いた割れの予測結果と大きく乖離する事例が多々あり、図１の（ａ）に示すような延性が支配する割れとは異なる割れが発生していることを発見した。鋭意検討を重ねた結果、この割れは金属板の曲げ性との相関が強く、図１の（ｂ）に示すような板表面から亀裂が発生して割れに至る曲げ性が支配的な割れであり、伸びの優れた高強度鋼板を用いてプレス成形をした際においても起こることが明らかになった。つまり、曲げ性が支配的な割れが発生する場合には、金属板の延性を基準としてプレス成形性の評価や割れの予測をする従来の方法では、金属板が優れた延性を有していても、プレス成形途中に割れが生じてしまう可能性があった。
　本発明は、上記の問題点を解決すべく発明したものであり、曲げ性が支配する割れの発生を防ぐために金属板に必要となる曲げ性を予測し、曲げ性が支配する割れがプレス成形途中で発生しない金属板を提供することを課題としている。
　上記の課題を解決するために、発明者らは、曲げ性が支配する割れの発生に関して種々の検討を重ねた結果、金属板の曲げ性Ｒ／ｔと相関が強いことを見出した。ここで、曲げ性Ｒ／ｔは曲げ試験により得られる金属板の機械的特性であり、金属板の表面に亀裂が発生しない最小の曲げ半径（割れが発生することなく曲げられる最小の曲げ半径（限界曲げ半径））Ｒを板厚ｔで除して表される。発明者らは、種々の金属板に９０度Ｖ曲げ試験を実施し、金属板表面に亀裂が発生する際の曲げ外側表面のひずみを限界表面ひずみεｃｒｉｔｉｃａｌと定めると、プレス成形時の金属板表面のひずみが限界表面ひずみεｃｒｉｔｉｃａｌを超えた場合に、曲げ性が支配する割れが発生することを知見した。
　そこで、プレス成形時の金属板表面のひずみを、プレス成形用金型の最小曲率半径Ｒ０と成形限界線図における平面ひずみ領域の限界ひずみεｆから求めることで、それが限界表面ひずみεｃｒｉｔｉｃａｌ以下となる場合には曲げ性が支配する割れが発生しないと判定できる以下の予測式を発明した。
　Ｒ／ｔ≦（－εｆ＋２（１－εｆ）Ｒ０／ｔ）／２（１＋εｆ＋２εｆＲ０／ｔ）
　すなわち、本発明は、前記課題を解決するため、曲げ性が支配する割れの発生を防止するために金属板に必要となる最大の曲げ性Ｒ／ｔを上記の式から予測し、上記式を満足する曲げ性を有する金属板をプレス成形用金属板として選定する。
　本発明によれば、対象となる金属板をプレス成形する際に、曲げ性が支配する割れの発生を防止することができるため、プレス成形を安定して行うことができ、プレス成形品の不良率の低減にも大きく寄与することができる。
　また、金属板に必要な曲げ性Ｒ／ｔを材料設計段階で精度良く予測できるようになり、金属板の開発期間の短縮に貢献できる。
　さらに、自動車のパネル部品、構造・骨格部品等の各種部品をプレス成形する際に用いる金属板の選定が適切であるか精度良く予測できるという効果もある。
図１は、延性が支配的な金属板の割れ形態、及び曲げ性が支配的な金属板の割れ形態を示す図である。 図２は、成形限界線図を作成する際に使用する試験片の形状を示す図である。 図３は、成形限界線図を説明する図である。 図４は、供試材Ａ、供試材Ｂ、及び供試材Ｃの成形限界線図を示す図である。 図５は、ハット成形金型の形状を示す図である。 図６は、ハット成形に用いる試験片の形状を示す図である。 図７は、割れが発生するまでハット型形状に成形した供試材を示す模式図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（成形限界線図の作成方法）
　成形限界線図（ＦＬＤ：Forming Limit Diagram）を作成するには、まず、金属板を、図２に示すような幅が１０～１００ｍｍで種々の幅を有する試験片に加工する。ここで、幅を変えた試験片を種々準備する理由は、ひずみ比（最小主ひずみと最大主ひずみの比）を広範囲に変化させるためである。
　次いで、金属板表面にマーキングを施す。マーキングの形状は、サークルパターン、ドットパターン、グリッドパターン、同心円パターン等、成形後にひずみを計測できればよい。また、マーキング方法は、電解エッチング、フォトエッチング、インクによる転写（スタンプ印刷）等があるが、何れの方法を用いてもよいが、けがきは亀裂発生を誘発するため好ましくない。
　次いで、上記試験片を先端の曲率半径が２５ｍｍ以上の球頭形状のパンチを用いて張出し成形し、板が割れるか、くびれが発生した時点、または板表面に亀裂が生じた時点で成形を終了する。なお、パンチ先端の最小曲率半径を２５ｍｍに限定する理由は、２５ｍｍを下回ると、パンチ先端部分の変形領域における曲げ変形の影響が無視できないためである。
　上記張出し成形終了後、パンチ先端が当接した部分のマーキング位置もしくは形状変化を計測して、最大主ひずみと最小主ひずみを求める。これを、種々の幅の試験片について繰り返して行うことで、最大主ひずみ及び最小主ひずみを広範囲に亘って得ることができる。そして、上記のようにして得た最大主ひずみ(maximum principal strain)及び最小主ひずみ(minimum principal strain)の測定結果を二次元表示し、図３に示すような成形限界線図を得る。
　ここで、曲げ変形のような最小主ひずみが０に近い領域を平面ひずみ領域(plane straine region)といい、その限界ひずみは図３のεｆで表される。なお、金属板の延性を判定基準とした従来の割れの予測手法では、成形限界線図の成形限界線を挟んで割れ発生領域と、割れなし領域の何れ側に存在するかを確認し、割れ発生領域に存在する場合に、割れが発生すると予測していた。
（予測式の導出）　　
　金属板に必要とされる曲げ性を予測した実施例について説明する。
　対象とする金属板の９０度Ｖ曲げ試験における限界曲げ半径をＲ、金属板の板厚をｔとすると、純曲げ理論に基づき、曲げ外側の限界表面ひずみεｃｒｉｔｉｃａｌは式（１）で表される。
　　εｃｒｉｔｉｃａｌ＝ｔ／（ｔ＋２Ｒ） ………（１）
　また、プレス成形時に平面ひずみ領域で曲げ変形を受ける金属板に関して、金型の最小曲げ半径（最小曲率半径）をＲ０とすると、金属板表面の限界ひずみεＲ０は、成形限界線図における平面ひずみ領域の限界ひずみεｆに、曲げ変形によるひずみ増加分を加えた式（２）で表される。
　　εＲ０＝εｆ＋ｔ／（ｔ＋２Ｒ０）………（２）
　ここで、εｃｒｉｔｉｃａｌは、平面ひずみ領域において、曲げ性が支配する割れが発生しないひずみの限界値であるため、曲げ影響割れが発生しないための条件は式（３）となる。
　　εｃｒｉｔｉｃａｌ≧εＲ０ ………（３）
　式（１）～（３）より、曲げ性が支配する割れを防止するために金属板に必要となる曲げ性Ｒ／ｔは、下記の式（４）から求められる。
　Ｒ／ｔ≦（－εｆ＋２（１－εｆ）Ｒ０／ｔ）／２（１＋εｆ＋２εｆＲ０／ｔ）
………（４）
　したがって、金属板の曲げ性を式（４）に示す曲げ性Ｒ／ｔを満足する範囲に設定することにより、プレス成形時に曲げ性が支配する割れが発生しない金属板を得ることができる。
　なお、本実施形態が対象とする金型は、最小曲げ半径(minimum bending radius)（最小曲率半径）Ｒ０が２５ｍｍ未満のものを想定している。これは、最小曲げ半径（最小曲率半径）Ｒ０が２５ｍｍ以上の金型を用いて金属板をプレス成形する場合、曲げ変形の影響が小さくなり、延性が支配的な割れ形態となりやすいからである。
　また、本実施形態が対象とする金属板は、板厚ｔが０．５ｍｍ以上、引張強度が９８０ＭＰａ以上、限界曲げ半径Ｒが１ｍｍ以上のものを想定している。これは、板厚ｔが０．５ｍｍよりも小さくなると、金属板に曲げ変形を加えても曲げ外側表面に発生するひずみが小さく、曲げ性が支配的な割れが発生しにくいからである。また、引張強度が９８０ＭＰａを下回るような素材は一般的に曲げ性が優れており、また、限界曲げ半径Ｒが１ｍｍよりも下回るような曲げ性Ｒ／ｔが優れている素材では、一般的にプレス成形にて使用する金型の最小曲げ半径（最小曲率半径）の範囲では曲げ性が支配的な割れが問題にならないからである。
（実施例）
　曲げ性が異なるように製造した表１に示す３種類の供試材Ａ、Ｂ、Ｃを用いる。先ず、図２に示した形状で、最狭部の幅が１０～１００ｍｍである試験片を数種類作製し、この試験片表面に、電解エッチングでドットパターンを標点間距離１．０ｍｍでマーキングした。次いで、上記試験片を、先端の最小曲率半径が２５ｍｍの球頭パンチを用いて張出し成形した。なお、球頭パンチを用いた張出し成形では、鋼板に貫通割れが発生するまで成形を行った。次いで、張出し成形後の試験片について、パンチ先端近傍のドット間隔の変化を測定し、最大主ひずみおよび最小主ひずみを求め、成形限界線図を作成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　上記の方法で作成した供試材Ａの成形限界線図を図４（ａ）、供試材Ｂの成形限界線図を図４（ｂ）、供試材Ｃの成形限界線図を図４（ｃ）にそれぞれ示す。なお、平面ひずみ領域は、理論上は最小主ひずみが０になる領域であるが、実際は摩擦などの影響を受けるので、必ずしも最小主ひずみ＝０の軸上に一致するわけではない。ここで、供試材の限界曲げ半径Ｒ、及び曲げ性Ｒ／ｔを測定する際には、９０度Ｖ曲げ試験に限らず、Ｕ曲げ試験などの曲げ試験方法でもかまわない。各供試材の成形限界線図から平面ひずみ領域における限界ひずみεfを求めると表２となった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　次に、限界ひずみεfと板厚ｔ、金型の最小曲げ半径（最小曲率半径）Ｒ0を用いて式（４）から所望の製品をプレス成形により製造するために必要な曲げ性を予測する。最小曲げ半径（最小曲率半径）Ｒ0が２、３、４、…、２１ｍｍの金型を用いてプレス成形する場合、金属板に必要とされる曲げ性Ｒ／ｔの式（４）の右辺の値は表３のように予測できる。表３の下線は供試材の曲げ性Ｒ／ｔでは不十分と予測される結果である。この結果より、金型の最小曲げ半径（最小曲率半径）Ｒ0が４ｍｍ以上の場合、供試材Ａは曲げ性が支配的な割れが発生しないことが分かる。また、金型の最小曲げ半径（最小曲率半径）Ｒ0が７ｍｍ以上の場合には供試材Ｂ、金型の最小曲げ半径（最小曲率半径）Ｒ0が２０ｍｍ以上の場合には供試材Ｃは曲げ性が支配的な割れが発生しないことが分かる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
（実施例の検証）
　平板状の被加工材をハット型形状に成形する図５に示した金型を使用し、上記の鋼板に必要な曲げ性Ｒ／ｔの予測結果の検証を行う。供試材は図６に示す矩形状に加工したのち、パンチ肩半径つまり金型の最小曲げ半径（最小曲率半径）Ｒ0が５ｍｍと１０ｍｍとなるパンチを用いて供試材を成形する。潤滑には一般的な防錆油を使用し、しわ押さえ荷重は１５トン、成形高さは５０ｍｍとし、供試材に曲げ性が支配的な割れが発生するのかを確認した。
　実験結果を曲げ性が支配的な割れが発生した場合を×、曲げ性が支配的な割れが発生せずに成形できた場合を○として表４に示す。金型の最小曲げ半径（最小曲率半径）Ｒ0が５ｍｍの場合、供試材Ａは割れが発生することなく成形ができたが、供試材ＢとＣでは金属板表面から割れが発生した。同様に、金型の最小曲げ半径（最小曲率半径）Ｒ0が１０ｍｍの場合、供試材ＡとＢは割れが発生することなく成形ができたが、供試材Ｃでは金属板表面から割れが発生した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　曲げ性が支配的な割れが発生するまで成形を行った供試材について、パンチ肩部近傍の模式図を図７に示す。各供試材は表面から亀裂が発生しており、曲げ性が支配的な割れが発生している。この結果から、発明した予測式（４）を用いて曲げ性が支配的な割れを防ぐために必要な曲げ性Ｒ／ｔを予測することで、曲げ性が支配的な割れの発生を防ぐことのできる金属板を選択できることが分かる。
（産業上の利用可能性）
　本発明は、上記に説明した内容に限られるものではなく、例えば、上記実施例では、引張強さが９８０ＭＰａ級以上の鋼板（１１８０ＭＰａ級の鋼板）に適用した例を示しており、本発明は、このような高強度鋼板のプレス成形に適用することが好ましいが、鋼板以外の金属板に適用することもできる。

Claims (1)

  1. 　プレス成形用金属板の表面に割れが発生することなく曲げられる最小の曲げ半径をＲ、前記プレス成形用金属板の成形限界線図を作成することで得られる平面ひずみ領域の限界ひずみをεｆ、プレス成形用金型の最小曲率半径をＲ０、前記プレス成形用金属板の板厚をｔと定義し、
    　前記プレス成形用金属板の曲げ性Ｒ／ｔを、当該下記式を満たす範囲に設定する、プレス成形用金属板。
    　Ｒ／ｔ≦（－εｆ＋２（１－εｆ）Ｒ０／ｔ）／２（１＋εｆ＋２εｆＲ０／ｔ）
PCT/JP2012/008077 2011-12-21 2012-12-18 プレス成形用金属板 WO2013094183A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-280465 2011-12-21
JP2011280465A JP5375942B2 (ja) 2011-12-21 2011-12-21 プレス成形用金属板

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013094183A1 true WO2013094183A1 (ja) 2013-06-27

Family

ID=48668101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/008077 WO2013094183A1 (ja) 2011-12-21 2012-12-18 プレス成形用金属板

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5375942B2 (ja)
TW (1) TWI540004B (ja)
WO (1) WO2013094183A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6886178B2 (ja) * 2017-08-24 2021-06-16 株式会社キーレックス プレス成形体の成形時における割れ発生有無の事前予測方法
US20220168791A1 (en) * 2019-02-26 2022-06-02 Jfe Steel Corporation Method for evaluating bending crack, system for evaluating bending crack, and method for manufacturing press-formed component

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001079617A (ja) * 1999-09-14 2001-03-27 Kobe Steel Ltd プレス成形品およびその設計方法並びにプレス成形用材料
JP2011043452A (ja) * 2009-08-24 2011-03-03 Nippon Steel Corp 曲げ限界ひずみ測定法、曲げ割れ判定方法、及び曲げ割れ判定プログラム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001079617A (ja) * 1999-09-14 2001-03-27 Kobe Steel Ltd プレス成形品およびその設計方法並びにプレス成形用材料
JP2011043452A (ja) * 2009-08-24 2011-03-03 Nippon Steel Corp 曲げ限界ひずみ測定法、曲げ割れ判定方法、及び曲げ割れ判定プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
TWI540004B (zh) 2016-07-01
TW201330945A (zh) 2013-08-01
JP2013128957A (ja) 2013-07-04
JP5375942B2 (ja) 2013-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5375941B2 (ja) プレス成形用金型設計方法、プレス成形用金型
JP5630311B2 (ja) プレス成形における割れ予測方法およびプレス部品の製造方法
WO2013157063A1 (ja) プレス成形における成形限界線図の作成方法、割れ予測方法およびプレス部品の製造方法
CN110997172B (zh) 金属板的剪切加工面上的变形极限的评价方法、裂纹预测方法以及压制模具的设计方法
JP6103047B2 (ja) 表層細粒化熱間剪断加工方法および表層細粒化熱間剪断加工部品
CN110740821B (zh) 金属板在剪切加工面的变形极限的评价方法、裂纹预测方法以及冲压金属模的设计方法
JP4195722B1 (ja) インパクトビームの製造方法
JP2009082992A (ja) 熱間成形方法
JP5375942B2 (ja) プレス成形用金属板
WO2015079794A1 (ja) プレス成形方法
JP6202059B2 (ja) プレス成形方法
JP6350498B2 (ja) プレスしわ発生判定方法
Zhang et al. Springback characteristics in U-channel forming of tailor rolled blank
JP2008013835A (ja) 高強度金属部材及びその製造方法
WO2013157062A1 (ja) プレス成形における割れ予測方法およびプレス部品の製造方法
Narayanasamy et al. Forming limit diagram for Indian interstitial free steels
WO2021010352A1 (ja) ブランク材の製造方法、プレス成形品の製造方法、形状判定方法、形状判定プログラム、ブランク材の製造装置、及びブランク材
JP2019072861A (ja) 金属板、管状成形品、およびプレス成形品
JP7167648B2 (ja) 鋼板の製造方法
Abhinav et al. Analysis of sheet metal bending by using Finite Element Method
JP2002066637A (ja) 成形品の寸法精度に優れたプレス成形方法
JP2016083683A (ja) プレス成形方法及びプレス成形用金型

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12860380

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12860380

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1