WO2020049905A1 - 摩擦係数予測方法、アルミニウム金属板の製造方法、アルミニウム成形体の製造方法及びアルミニウム金属板 - Google Patents
摩擦係数予測方法、アルミニウム金属板の製造方法、アルミニウム成形体の製造方法及びアルミニウム金属板 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2020049905A1 WO2020049905A1 PCT/JP2019/030007 JP2019030007W WO2020049905A1 WO 2020049905 A1 WO2020049905 A1 WO 2020049905A1 JP 2019030007 W JP2019030007 W JP 2019030007W WO 2020049905 A1 WO2020049905 A1 WO 2020049905A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- metal plate
- aluminum metal
- friction coefficient
- aluminum
- rsk
- Prior art date
Links
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 175
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 77
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 45
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims description 31
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 39
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 35
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 21
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 17
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- 235000019271 petrolatum Nutrition 0.000 description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- YKCSYIYQRSVLAK-UHFFFAOYSA-N 3,5-dimethyl-2-phenylmorpholine Chemical compound CC1NC(C)COC1C1=CC=CC=C1 YKCSYIYQRSVLAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004166 Lanolin Substances 0.000 description 1
- 239000004264 Petrolatum Substances 0.000 description 1
- 239000004203 carnauba wax Substances 0.000 description 1
- 235000013869 carnauba wax Nutrition 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 1
- 235000019388 lanolin Nutrition 0.000 description 1
- 229940039717 lanolin Drugs 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000004200 microcrystalline wax Substances 0.000 description 1
- 235000019808 microcrystalline wax Nutrition 0.000 description 1
- 235000019809 paraffin wax Nutrition 0.000 description 1
- 229940066842 petrolatum Drugs 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N19/00—Investigating materials by mechanical methods
- G01N19/02—Measuring coefficient of friction between materials
Definitions
- the present invention relates to a method for predicting a coefficient of friction, a method for manufacturing an aluminum metal plate, a method for manufacturing an aluminum compact, and an aluminum metal plate.
- an aluminum metal plate is used as a vehicle body material, and is processed into a shape of a vehicle body by, for example, press molding.
- the ease of processing (formability) of the aluminum metal plate is affected by the friction between the mold and the aluminum metal plate during molding, in addition to its composition. For this reason, it is preferable that the friction coefficient of the aluminum metal plate is small.
- the coefficient of friction changes depending on the state of contact between the mold and the surface of the metal plate.
- a method of reducing the friction coefficient a method of controlling the arithmetic average roughness Ra of the surface of an aluminum metal plate is known (see, for example, JP-A-6-116788 and Japanese Patent No. 524020).
- the formability of the aluminum metal plate is improved by controlling the Ra of the surface of the aluminum metal plate according to the composition of the aluminum metal plate, the oxide film on the surface, and the amount of wax applied.
- the present invention has been made based on the above-described circumstances, and a method for accurately predicting a friction coefficient of an aluminum metal plate, a method for manufacturing an aluminum metal plate using the friction coefficient prediction method, and an aluminum compact And an aluminum metal plate having a low friction coefficient.
- the present inventors have conducted intensive studies on the relationship between the surface shape of the aluminum metal plate and the friction coefficient. As a result, even when the arithmetic average roughness Ra is the same, the portion where the aluminum metal plate and the mold are in contact, It has been found that the friction coefficient changes depending on the shape of the tip of the convex portion of the metal plate.
- the present inventors consider the skewness Rsk, in addition to the arithmetic average roughness Ra of the aluminum metal plate, to take into account the shape of the tip of the convex portion, and accurately determine the friction coefficient of the aluminum metal plate with respect to the mold. The present inventors have found that it can be predicted, and completed the present invention.
- a, b, and c are constants.
- the friction coefficient prediction method since the skewness Rsk is considered in addition to the arithmetic mean roughness Ra of the surface, the shape of the tip of the convex portion of the aluminum metal plate is considered, and the friction coefficient of the aluminum metal plate with respect to the mold is accurately predicted. it can. Therefore, by determining the surface shape of the aluminum metal plate using the friction coefficient prediction method, the friction coefficient of the aluminum metal plate can be reduced, and the formability of the aluminum metal plate can be improved.
- the constant a satisfies the following equation (2)
- the constant b satisfies the following equation (3)
- the constant c satisfies the following equation (4).
- Another embodiment of the present invention made to solve the above-mentioned problem includes a step of rolling an aluminum plate material, wherein in the rolling step, the friction coefficient prediction method of the present invention is used, and the friction coefficient ⁇ is calculated by the following equation (5).
- This is a method for producing an aluminum metal plate whose surface shape is adjusted so as to satisfy the condition (1). 0 ⁇ ⁇ 0.085 (5)
- the surface shape of the aluminum metal plate is adjusted so that the friction coefficient ⁇ satisfies the above equation (5) using the friction coefficient prediction method. Therefore, by using the method for manufacturing an aluminum metal plate, the coefficient of friction of the aluminum metal plate can be reduced, and the formability of the aluminum metal plate can be improved.
- the surface shape may be adjusted so that Ra satisfies the following expression (6) and Rsk satisfies the following expression (7).
- the aluminum metal plate can be easily manufactured by adjusting the surface shape of the aluminum metal plate so as to satisfy the following expressions (6) and (7). 0.01 ⁇ Ra ⁇ 1.2 (6) -5.3 ⁇ Rsk ⁇ 1.8 (7)
- the aluminum plate material is preferably a 5000-based alloy or a 6000-based alloy.
- the method for manufacturing an aluminum metal plate has a particularly high effect of improving the formability of the above alloy.
- Still another embodiment of the present invention made in order to solve the above-mentioned problem is a step of applying a solid lubricant to an aluminum metal plate manufactured by the method for manufacturing an aluminum metal plate, and the step of applying aluminum to which the solid lubricant is applied. Press forming a metal plate, wherein the amount of the solid lubricant applied in the applying step is 0.5 g / m 2 or more and 2 g / m 2 or less.
- the aluminum metal plate has a low friction coefficient of the aluminum metal plate because the predictive expression of the friction coefficient ⁇ represented by the expression (8) is within the range represented by the expression (9), and the formability of the aluminum metal plate is low. Can be enhanced. Further, by adjusting the surface shape of the aluminum metal plate so as to satisfy the above formulas (10) and (11), the aluminum metal plate can be easily manufactured.
- the friction coefficient prediction method of the present invention can accurately predict the friction coefficient of an aluminum metal plate. Therefore, the aluminum metal plate manufactured by the method for manufacturing an aluminum metal plate of the present invention using the friction coefficient prediction method has excellent formability. Further, by using the method for manufacturing an aluminum molded body, the aluminum metal plate can be easily formed. Further, the aluminum metal plate of the present invention has a low coefficient of friction and a high formability.
- FIG. 1 is a flowchart showing a method for manufacturing an aluminum molded body according to one embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a plot diagram showing the relationship between the predicted value of the friction coefficient ⁇ and the ⁇ of the actual device in the example of the present invention.
- FIG. 3 is a plot diagram showing Ra and Rsk of the aluminum metal plates of the example of the present invention and the comparative example.
- the frictional member prediction method is a friction coefficient prediction method for an aluminum metal plate surface, and specifically predicts a friction coefficient between a mold and an aluminum metal plate during molding.
- the friction coefficient ⁇ is predicted by the following equation (1) using the arithmetic average roughness Ra and the skewness Rsk of the surface of the aluminum metal plate.
- ⁇ a + b ⁇ Ra + c ⁇ Rsk (1)
- a, b, and c are constants.
- the friction coefficient of the aluminum metal plate surface is equal to or smaller than the value of ⁇ calculated by the above equation (1).
- the arithmetic average roughness of the surface of the aluminum metal plate is set so that the friction coefficient ⁇ predicted by the above equation (1) is less than 0.1.
- the lower limit of the target value is preferably 0.01, and more preferably 0.05.
- the upper limit of the target value is preferably 0.15, and more preferably 0.125.
- the constant a satisfies the following equation (2)
- the constant b satisfies the following equation (3)
- the constant c satisfies the following equation (4).
- a method for manufacturing an aluminum metal sheet according to an embodiment of the present invention includes a step of rolling an aluminum sheet material, and the above-described rolling step uses the friction coefficient prediction method.
- the aluminum plate is a plate made of aluminum or various aluminum alloys. Above all, a 5000-based alloy or a 6000-based alloy is preferable as the aluminum plate material.
- the method for manufacturing an aluminum metal plate has a particularly high effect of improving the formability of the above alloy.
- Rolling can be performed using a known rolling mill. Specifically, rolling is performed by inserting the aluminum plate material between rolls and pulling out. In addition, by rolling down with a roll having a predetermined uneven pattern formed on the surface, the unevenness on the roll surface is transferred to the aluminum plate material surface. At this time, the surface shape of the aluminum plate can be controlled so as to have appropriate arithmetic average roughness and skewness by controlling the type, amount and reduction ratio of the lubricant. The following description is referred to for specific examples of the conditions at this time.
- the surface shape is adjusted in the rolling step such that the friction coefficient ⁇ predicted by the friction coefficient prediction method satisfies the following expression (5). 0 ⁇ ⁇ 0.085 (5)
- the friction coefficient ⁇ is equal to or more than the upper limit of Expression (5), the friction coefficient of the manufactured aluminum metal plate may not be sufficiently reduced. Further, since the friction coefficient is physically more than 0, the predicted friction coefficient ⁇ is used as more than 0. In addition, as an upper limit of said Formula (5), 0.05 is more preferable. In addition, the lower limit of the above formula (5) is more preferably 0.01.
- the surface shape may be adjusted so that Ra satisfies the following equation (6) and Rsk satisfies the following equation (7).
- the aluminum metal plate can be easily manufactured by adjusting the surface shape of the aluminum metal plate so as to satisfy the following expressions (6) and (7).
- the lower limit of the following formula (6) is more preferably 0.03, and the upper limit of the following formula (6) is more preferably 1.0.
- the lower limit of the following formula (7) is more preferably -1.5
- the upper limit of the following formula (7) is more preferably 0.5. 0.01 ⁇ Ra ⁇ 1.2 (6) -5.3 ⁇ Rsk ⁇ 1.8 (7)
- Ra and Rsk can be adjusted by the surface shape of the roll when rolling is performed.
- the friction coefficient ⁇ is adjusted by adjusting the Ra and the Rsk.
- the surface shape of the aluminum metal plate is adjusted so that the friction coefficient ⁇ satisfies the above expression (5) using the friction coefficient prediction method. Therefore, by using the method for manufacturing an aluminum metal plate, the friction coefficient of the aluminum metal plate can be reduced, and the formability of the aluminum metal plate can be improved.
- the method for manufacturing an aluminum molded body includes an application step S1 and a press molding step S2.
- a solid lubricant is applied to the aluminum metal plate manufactured by the method for manufacturing an aluminum metal plate.
- solid lubricant examples include petroleum paraffin wax, microcrystalline wax, polyethylene wax, PTFE-added polyethylene wax, petrolatum wax, ester wax, and natural carnauba wax and lanolin wax. Note that a hot-melt type lubricant is preferable as the solid lubricant.
- the lower limit of the melting point of the solid lubricant is preferably 35 ° C, more preferably 40 ° C.
- the upper limit of the melting point of the solid lubricant is preferably 60 ° C, more preferably 55 ° C.
- the lower limit of the viscosity (kinematic viscosity) at 60 ° C. of the solid lubricant is preferably 10 mm 2 / s, and more preferably 15 mm 2 / s.
- the upper limit of the viscosity at 60 ° C. of the solid lubricant is preferably 30 mm 2 / s, and more preferably 25 mm 2 / s. If the viscosity of the solid lubricant is less than the lower limit, it may be difficult to apply the solid lubricant to a desired thickness. Conversely, if the viscosity of the solid lubricant exceeds the upper limit, it may be difficult to apply the lubricant uniformly.
- the lower limit of the application amount of the solid lubricant is 0.5 g / m 2 , and more preferably 1 g / m 2 .
- the upper limit of the application amount of the solid lubricant is 2 g / m 2 , and more preferably 1.5 g / m 2 .
- Press molding can be performed by a known press using a molding die.
- the mold temperature and pressure conditions in press molding can be set within a range that does not deviate from the conditions in normal cold press molding.
- the material of the mold is not particularly limited, but for example, FCD500 which is a spheroidal graphite cast iron product can be used.
- the arithmetic average roughness Ra of the surface of the mold that contacts the aluminum metal plate is not particularly limited, but is, for example, 0.05 or less.
- the aluminum metal plate according to one embodiment of the present invention has a high moldability improvement effect when a solid lubricant is applied at an application amount within the above range and press molding is performed. Therefore, an aluminum metal plate can be easily formed by using the method for manufacturing an aluminum formed body.
- the aluminum metal plate can be easily manufactured by adjusting the surface shape of the aluminum metal plate so as to satisfy the above formulas (10) and (11).
- the lower limit of the above formula (10) is more preferably 0.03, and the upper limit of the above formula (10) is more preferably 1.
- the lower limit of the above formula (11) is more preferably -1.5, and the upper limit of the above formula (11) is more preferably 0.5.
- the aluminum metal plate has high formability and can be manufactured at low cost.
- the application amount of the solid lubricant is set to 0.5 g / m 2 or more and 2 g / m 2 or less.
- the aluminum metal plate manufactured by the method for manufacturing an aluminum metal plate is not limited to a method for manufacturing an aluminum molded body in which the application amount of the solid lubricant is out of the above range, or an aluminum metal plate to which the solid lubricant is not applied. It can also be used in a method for producing a molded article.
- FIG. 2 shows the relationship between Ra and Rsk of each aluminum metal plate grouped by friction coefficient. The measurement of the coefficient of friction was performed with the load on the aluminum metal plate being 1 MPa.
- the calculation result is a straight line in a two-dimensional plot in which Ra is the horizontal axis and Rsk is the vertical axis, as shown in FIG.
- the friction coefficient of the aluminum metal plate can be reduced by determining the surface shape of the aluminum metal plate using the friction coefficient prediction method.
- FIG. 3 shows the relationship between the Ra and Rsk adjustment ranges and Ra and Rsk in the embodiment.
- the adjustment range in FIG. 3 indicates a range that satisfies the above equations (5) to (7).
- the embodiment belongs to the adjustment range satisfying the above equations (5) to (7).
- FIG. 3 shows the relationship between the Ra and Rsk adjustment ranges and Ra and Rsk of the comparative example. As can be seen from FIG. 3, the comparative example is out of the adjustment range satisfying the above equations (5) to (7).
- the aluminum metal plate manufactured using the friction coefficient prediction method has a friction coefficient of less than 0.085, while using the conventional friction coefficient reduction method.
- the manufactured aluminum metal plate has a coefficient of friction exceeding 0.085.
- Ra based on the above formula (8) does not satisfy the above formula (5) although Ra is lower than that of the example according to a conventional method. It is considered that the coefficient of friction of the manufactured aluminum metal plate exceeded 0.085.
- the friction coefficient prediction method of the present invention can accurately predict the friction coefficient of an aluminum metal plate
- the aluminum metal plate manufactured by the method for manufacturing an aluminum metal plate of the present invention has excellent formability.
- the aluminum metal plate can be easily formed.
- the aluminum metal plate of the present invention has a low coefficient of friction and a high formability.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
本発明の一態様に係るアルミニウム金属板表面の摩擦係数予測方法は、表面の算術平均粗さＲａ及びスキューネスＲｓｋを用い、摩擦係数μを下記式（１）で予測する。 μ＝ａ＋ｂ×Ｒａ＋ｃ×Ｒｓｋ ・・・（１） ここで、ａ、ｂ、ｃは定数である。
Description
本発明は、摩擦係数予測方法、アルミニウム金属板の製造方法、アルミニウム成形体の製造方法及びアルミニウム金属板に関する。
近年、自動車の燃費向上等の観点から自動車の車体には軽量化が求められている。このため、車体材料としてアルミニウム金属板が用いられ、例えばプレス成形により自動車の車体の形状に加工される。アルミニウム金属板の加工の容易性（成形性）は、その組成に加えて成形時の金型とアルミニウム金属板との間の摩擦にも影響される。このため、アルミニウム金属板の摩擦係数が小さいことが好ましい。この点については、例えばアルミニウムを用いた部材の成形において成形工具とアルミニウム層との接触面の摩擦剪断応力は所定の条件下で摩擦係数に比例して増加する知見が参照される（特表２０１６－５０４１９２号公報参照）。
摩擦係数は、金型と金属板表面の接触状態に依存して変化する。上記摩擦係数を低減する方法としては、アルミニウム金属板の表面の算術平均粗さＲａを制御する方法が公知である（例えば特開平６－１１６７８８号公報、特許第５２４５０２０号公報参照）。
上記公報では、アルミニウム金属板の組成や表面の酸化皮膜、ワックス塗布量に応じてアルミニウム金属板表面のＲａを制御することで、アルミニウム金属板の成形性を向上させている。
しかしながら、優れた成形性を発現させるには、上記従来のアルミニウム金属板表面のＲａを制御する方法では限界があり、必ずしも摩擦係数を十分に低減することができない。このため、アルミニウム金属板の成形性をさらに向上できる摩擦係数の低減方法が求められている。
本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、アルミニウム金属板の摩擦係数を的確に予測する方法と、この摩擦係数予測方法を用いたアルミニウム金属板の製造方法及びアルミニウム成形体の製造方法と、摩擦係数の低いアルミニウム金属板とを提供することを目的とする。
本発明者らが、アルミニウム金属板の表面形状と摩擦係数との関係について鋭意検討を行った結果、同じ算術平均粗さＲａであってもアルミニウム金属板と金型とが接触する部分、すなわちアルミニウム金属板の凸部先端の形状により摩擦係数が変化することを知得した。そして、本発明者らは、アルミニウム金属板の算術平均粗さＲａに加えて、スキューネスＲｓｋを考慮することで上記凸部先端の形状が考慮され、金型に対するアルミニウム金属板の摩擦係数を的確に予測できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、アルミニウム金属板表面の摩擦係数予測方法であって、表面の算術平均粗さＲａ及びスキューネスＲｓｋを用い、摩擦係数μを下記式（１）で予測する。
μ＝ａ＋ｂ×Ｒａ＋ｃ×Ｒｓｋ ・・・（１）
ここで、ａ、ｂ、ｃは定数である。
μ＝ａ＋ｂ×Ｒａ＋ｃ×Ｒｓｋ ・・・（１）
ここで、ａ、ｂ、ｃは定数である。
当該摩擦係数予測方法では、表面の算術平均粗さＲａに加えてスキューネスＲｓｋを考慮するので、アルミニウム金属板の凸部先端の形状が考慮され、金型に対するアルミニウム金属板の摩擦係数を的確に予測できる。従って、当該摩擦係数予測方法を用いてアルミニウム金属板の表面形状を決定することにより、アルミニウム金属板の摩擦係数が低減でき、アルミニウム金属板の成形性を向上できる。
上記定数ａが下記式（２）を満たし、上記定数ｂが下記式（３）を満たし、上記定数ｃが下記式（４）を満たすとよい。このように上記定数ａ、ｂ、ｃが下記式（２）～（４）を満たすことで、摩擦係数の予測精度を向上することができる。
０．０３≦ａ≦０．０５ ・・・（２）
０．０７≦ｂ≦０．０９ ・・・（３）
０．０２≦ｃ≦０．０３ ・・・（４）
０．０３≦ａ≦０．０５ ・・・（２）
０．０７≦ｂ≦０．０９ ・・・（３）
０．０２≦ｃ≦０．０３ ・・・（４）
上記課題を解決するためになされた本発明の他の態様は、アルミニウム板材を圧延する工程を備え、上記圧延工程で、本発明の摩擦係数予測方法を用い、上記摩擦係数μが下記式（５）を満たすように表面形状を調整するアルミニウム金属板の製造方法である。
０＜μ＜０．０８５ ・・・（５）
０＜μ＜０．０８５ ・・・（５）
当該アルミニウム金属板の製造方法では、当該摩擦係数予測方法を用い、その摩擦係数μが上記式（５）を満たすようにアルミニウム金属板の表面形状を調整する。このため、当該アルミニウム金属板の製造方法を用いることで、アルミニウム金属板の摩擦係数が低減でき、アルミニウム金属板の成形性を向上できる。
上記圧延工程で、さらに上記Ｒａが下記式（６）を満たし、上記Ｒｓｋが下記式（７）を満たすように表面形状を調整するとよい。アルミニウム金属板の表面形状を下記式（６）及び下記式（７）を満たすように調整することで容易にアルミニウム金属板を製造することができる。
０．０１≦Ｒａ≦１．２ ・・・（６）
－５．３≦Ｒｓｋ≦１．８ ・・・（７）
０．０１≦Ｒａ≦１．２ ・・・（６）
－５．３≦Ｒｓｋ≦１．８ ・・・（７）
上記アルミニウム板材が５０００系合金又は６０００系合金であるとよい。当該アルミニウム金属板の製造方法は、上記合金に対して特に成形性の改善効果が高い。
上記課題を解決するためになされた本発明のさらに他の態様は、当該アルミニウム金属板の製造方法により製造されたアルミニウム金属板に固形潤滑剤を塗布する工程と、上記固形潤滑剤を塗布したアルミニウム金属板をプレス成形する工程とを備え、上記塗布工程での固形潤滑剤の塗布量が０．５ｇ／ｍ２以上２ｇ／ｍ２以下であるアルミニウム成形体の製造方法である。
当該アルミニウム金属板の製造方法により製造されたアルミニウム金属板は、上記範囲内の塗布量で固形潤滑剤を塗布してプレス成形を行う場合に、成形性の改善効果が高い。このため、当該アルミニウム成形体の製造方法を用いることで、容易にアルミニウム金属板を成形することができる。
上記課題を解決するためになされた本発明のさらに他の態様は、表面の算術平均粗さをＲａ、スキューネスをＲｓｋとし、摩擦係数μの予測式を下記式（８）とするとき、上記μが下記式（９）を満たし、上記Ｒａが下記式（１０）を満たし、上記Ｒｓｋが下記式（１１）を満たすアルミニウム金属板である。
μ＝０．０３９２９６＋０．０８００５７×Ｒａ
＋０．０２５７０６×Ｒｓｋ ・・・（８）
０＜μ＜０．０８５ ・・・（９）
０．０１≦Ｒａ≦１．２ ・・・（１０）
－５．３≦Ｒｓｋ≦１．８ ・・・（１１）
μ＝０．０３９２９６＋０．０８００５７×Ｒａ
＋０．０２５７０６×Ｒｓｋ ・・・（８）
０＜μ＜０．０８５ ・・・（９）
０．０１≦Ｒａ≦１．２ ・・・（１０）
－５．３≦Ｒｓｋ≦１．８ ・・・（１１）
当該アルミニウム金属板は、上記式（８）で示される摩擦係数μの予測式が上記式（９）で示される範囲内であるので、アルミニウム金属板の摩擦係数が低く、アルミニウム金属板の成形性を高められる。また、アルミニウム金属板の表面形状を上記式（１０）及び上記式（１１）を満たすように調整することで容易に当該アルミニウム金属板を製造することができる。
ここで、「算術平均粗さＲａ」及び「スキューネスＲｓｋ」とは、ＪＩＳ－Ｂ－０６０１（２０１３）に準拠して測定される値を意味する。
以上説明したように、本発明の摩擦係数予測方法は、アルミニウム金属板の摩擦係数を的確に予測できる。従って、当該摩擦係数予測方法を用いた本発明のアルミニウム金属板の製造方法により製造されたアルミニウム金属板は、成形性に優れる。また、当該アルミニウム成形体の製造方法を用いることで、上記アルミニウム金属板を容易に成形することができる。また、本発明のアルミニウム金属板は、摩擦係数が低く、成形性が高い。
以下、本発明の摩擦係数予測方法、アルミニウム金属板の製造方法及びアルミニウム成形体の製造方法の各実施形態について説明する。
［摩擦係数予測方法］
本発明の一実施形態に係る摩擦係予測方法は、アルミニウム金属板表面の摩擦係数予測方法であり、具体的には成形時の金型とアルミニウム金属板との間の摩擦係数を予測する。
本発明の一実施形態に係る摩擦係予測方法は、アルミニウム金属板表面の摩擦係数予測方法であり、具体的には成形時の金型とアルミニウム金属板との間の摩擦係数を予測する。
当該摩擦係数予測方法は、アルミニウム金属板表面の算術平均粗さＲａ及びスキューネスＲｓｋを用い、摩擦係数μを下記式（１）で予測する。
μ＝ａ＋ｂ×Ｒａ＋ｃ×Ｒｓｋ ・・・（１）
ここで、ａ、ｂ、ｃは定数である。
μ＝ａ＋ｂ×Ｒａ＋ｃ×Ｒｓｋ ・・・（１）
ここで、ａ、ｂ、ｃは定数である。
当該摩擦係数予測方法では、表面の算術平均粗さＲａ及びスキューネスＲｓｋを有するアルミニウム金属板を製造した場合、そのアルミニウム金属板表面の摩擦係数が、上記式（１）により算出されるμの値以下となることを予測する。つまり、例えばアルミニウム金属板の摩擦係数の目標値が０．１である場合、上記式（１）で予測される摩擦係数μが０．１未満となるようにアルミニウム金属板の表面の算術平均粗さＲａ及びスキューネスＲｓｋを調整することにより、所望の摩擦係数、すなわち摩擦係数０．１未満のアルミニウム金属板が得られることを意味する。
上記目標値の下限としては、０．０１が好ましく、０．０５がより好ましい。一方、上記目標値の上限としては、０．１５が好ましく、０．１２５がより好ましい。上記目標値を上記範囲内とすることで、摩擦係数の予測精度が向上する。つまり、当該摩擦係数予測方法は、上記範囲内の摩擦係数を特に精度よく予測することができる。
上記定数ａが下記式（２）を満たし、上記定数ｂが下記式（３）を満たし、上記定数ｃが下記式（４）を満たすとよい。このように上記定数ａ、ｂ、ｃが下記式（２）～（４）を満たすことで、摩擦係数の予測精度を向上することができる。
０．０３≦ａ≦０．０５ ・・・（２）
０．０７≦ｂ≦０．０９ ・・・（３）
０．０２≦ｃ≦０．０３ ・・・（４）
０．０３≦ａ≦０．０５ ・・・（２）
０．０７≦ｂ≦０．０９ ・・・（３）
０．０２≦ｃ≦０．０３ ・・・（４）
中でもａ＝０．０３９２９６、ｂ＝０．０８００５７、ｃ＝０．０２５７０６とすることが好ましい。各定数を上記値とすることで、摩擦係数の予測精度をさらに向上できる。
＜利点＞
当該摩擦係数予測方法では、表面の算術平均粗さＲａに加えてスキューネスＲｓｋを考慮するので、アルミニウム金属板の凸部先端の形状が考慮され、金型に対するアルミニウム金属板の摩擦係数を的確に予測できる。従って、当該摩擦係数予測方法を用いてアルミニウム金属板の表面形状を決定することにより、アルミニウム金属板の摩擦係数が低減でき、アルミニウム金属板の成形性を向上できる。
当該摩擦係数予測方法では、表面の算術平均粗さＲａに加えてスキューネスＲｓｋを考慮するので、アルミニウム金属板の凸部先端の形状が考慮され、金型に対するアルミニウム金属板の摩擦係数を的確に予測できる。従って、当該摩擦係数予測方法を用いてアルミニウム金属板の表面形状を決定することにより、アルミニウム金属板の摩擦係数が低減でき、アルミニウム金属板の成形性を向上できる。
［アルミニウム金属板の製造方法］
本発明の一実施形態に係るアルミニウム金属板の製造方法は、アルミニウム板材を圧延する工程を備え、上記圧延工程で、当該摩擦係数予測方法を用いる。
本発明の一実施形態に係るアルミニウム金属板の製造方法は、アルミニウム板材を圧延する工程を備え、上記圧延工程で、当該摩擦係数予測方法を用いる。
＜アルミニウム板材＞
上記アルミニウム板材は、アルミニウム又は各種アルミニウム合金を材質とする板材である。中でも上記アルミニウム板材としては、５０００系合金又は６０００系合金が好ましい。当該アルミニウム金属板の製造方法は、上記合金に対して特に成形性の改善効果が高い。
上記アルミニウム板材は、アルミニウム又は各種アルミニウム合金を材質とする板材である。中でも上記アルミニウム板材としては、５０００系合金又は６０００系合金が好ましい。当該アルミニウム金属板の製造方法は、上記合金に対して特に成形性の改善効果が高い。
＜圧延工程＞
圧延は公知の圧延機を用いて行うことができる。具体的には、上記アルミニウム板材をロールで挟み込み引き抜くことで圧延が行われる。なお、所定の凹凸パターンが表面に形成されたロールにより圧下することで、ロール表面の凹凸がアルミニウム板材表面に転写される。この際に潤滑剤の種類や使用量、圧下率をコントロールすることでアルミニウム板材の表面形状が適切な算術平均粗さやスキューネスを有するように制御できる。この際の具体的な条件例については後の記載が参照される。
圧延は公知の圧延機を用いて行うことができる。具体的には、上記アルミニウム板材をロールで挟み込み引き抜くことで圧延が行われる。なお、所定の凹凸パターンが表面に形成されたロールにより圧下することで、ロール表面の凹凸がアルミニウム板材表面に転写される。この際に潤滑剤の種類や使用量、圧下率をコントロールすることでアルミニウム板材の表面形状が適切な算術平均粗さやスキューネスを有するように制御できる。この際の具体的な条件例については後の記載が参照される。
当該アルミニウム金属板の製造方法では、上記圧延工程で、当該摩擦係数予測方法により予測される摩擦係数μが下記式（５）を満たすように表面形状を調整する。
０＜μ＜０．０８５ ・・・（５）
０＜μ＜０．０８５ ・・・（５）
上記摩擦係数μが上記式（５）の上限以上であると、製造されるアルミニウム金属板の摩擦係数が十分に低減できないおそれがある。また、摩擦係数は物理的に０超であるため、予測される摩擦係数μとしても０超で用いられる。なお、上記式（５）の上限としては、０．０５がより好ましい。また、上記式（５）の下限としては、０．０１がより好ましい。
また、上記圧延工程で、さらに上記Ｒａが下記式（６）を満たし、上記Ｒｓｋが下記式（７）を満たすように表面形状を調整するとよい。アルミニウム金属板の表面形状を下記式（６）及び下記式（７）を満たすように調整することで容易にアルミニウム金属板を製造することができる。なお、下記式（６）の下限としては、０．０３がより好ましく、下記式（６）の上限としては、１．０がより好ましい。また、下記式（７）の下限としては、－１．５がより好ましく、下記式（７）の上限としては、０．５がより好ましい。
０．０１≦Ｒａ≦１．２ ・・・（６）
－５．３≦Ｒｓｋ≦１．８ ・・・（７）
０．０１≦Ｒａ≦１．２ ・・・（６）
－５．３≦Ｒｓｋ≦１．８ ・・・（７）
上記Ｒａ及び上記Ｒｓｋは、圧延を行う際のロールの表面形状により調整することができる。なお、上記摩擦係数μは、上記Ｒａ及び上記Ｒｓｋを調整することで調整される。
＜利点＞
当該アルミニウム金属板の製造方法では、当該摩擦係数予測方法を用い、その摩擦係数μが上記式（５）を満たすようにアルミニウム金属板の表面形状を調整する。このため、当該アルミニウム金属板の製造方法を用いることで、アルミニウム金属板の摩擦係数が低減でき、アルミニウム金属板の成形性を向上できる。
当該アルミニウム金属板の製造方法では、当該摩擦係数予測方法を用い、その摩擦係数μが上記式（５）を満たすようにアルミニウム金属板の表面形状を調整する。このため、当該アルミニウム金属板の製造方法を用いることで、アルミニウム金属板の摩擦係数が低減でき、アルミニウム金属板の成形性を向上できる。
［アルミニウム成形体の製造方法］
本発明の一実施形態に係るアルミニウム成形体の製造方法は、図１に示すように、塗布工程Ｓ１とプレス成形工程Ｓ２とを備える。
本発明の一実施形態に係るアルミニウム成形体の製造方法は、図１に示すように、塗布工程Ｓ１とプレス成形工程Ｓ２とを備える。
＜塗布工程＞
塗布工程Ｓ１では、当該アルミニウム金属板の製造方法により製造されたアルミニウム金属板に固形潤滑剤を塗布する。
塗布工程Ｓ１では、当該アルミニウム金属板の製造方法により製造されたアルミニウム金属板に固形潤滑剤を塗布する。
上記固形潤滑剤としては、石油系のパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、ＰＴＦＥ付加ポリエチレンワックス、ペトロレータムワックス、エステルワックスや、天然系のカルナウバワックス、ラノリンワックス等を挙げることができる。なお、上記固形潤滑剤としてはホットメルト型の潤滑剤が好ましい。
上記固形潤滑剤の融点の下限としては、３５℃が好ましく、４０℃がより好ましい。一方、上記固形潤滑剤の融点の上限としては、６０℃が好ましく、５５℃がより好ましい。上記固形潤滑剤の融点が上記下限未満であると、後述するプレス成形工程Ｓ２で上記固形潤滑剤が軟化し、金型により剥ぎ取られ易くなる。このため、プレス成形工程Ｓ２で、金型に固形潤滑剤が堆積し易くなり、精度よくプレスできないおそれがある。逆に、上記固形潤滑剤の融点が上記上限を超えると、加温しても軟化し難くなるため、塗布が困難となるおそれがある。
上記固形潤滑剤の６０℃における粘度（動粘度）の下限としては、１０ｍｍ２／ｓが好ましく、１５ｍｍ２／ｓがより好ましい。逆に、上記固形潤滑剤の６０℃における粘度の上限としては、３０ｍｍ２／ｓが好ましく、２５ｍｍ２／ｓがより好ましい。上記固形潤滑剤の粘度が上記下限未満であると、所望の厚さとなるように塗布することが困難となるおそれがある。逆に、上記固形潤滑剤の粘度が上記上限を超えると、均一に塗布することが困難となるおそれがある。
上記固形潤滑剤の塗布量の下限としては、０．５ｇ／ｍ２であり、１ｇ／ｍ２がより好ましい。一方、上記固形潤滑剤の塗布量の上限としては、２ｇ／ｍ２であり、１．５ｇ／ｍ２がより好ましい。上記固形潤滑剤の塗布量が上記下限未満であると、固形潤滑剤による成形性の向上効果が不十分となるおそれがある。逆に、上記固形潤滑剤の塗布量が上記上限を超えると、プレス成形工程Ｓ２で、金型に固形潤滑剤が堆積し易くなり、精度よくプレスできないおそれがある。
＜プレス成形工程＞
プレス成形工程Ｓ２では、上記固形潤滑剤を塗布したアルミニウム金属板をプレス成形する。
プレス成形工程Ｓ２では、上記固形潤滑剤を塗布したアルミニウム金属板をプレス成形する。
プレス成形は、成形加工用の金型を用いて公知のプレス機により行うことができる。なお、プレス成形における金型温度や圧力条件は、通常の冷間プレス成形における条件を逸脱しない範囲で設定できる。
上記金型の材質としては、特に限定されないが、例えば球状黒鉛鋳鉄品であるＦＣＤ５００を用いることができる。また、上記金型のアルミニウム金属板に接触する面の算術平均粗さＲａは、特に限定されないが、例えば０．０５以下とされる。
＜利点＞
本発明の一実施形態に係るアルミニウム金属板は、上記範囲内の塗布量で固形潤滑剤を塗布してプレス成形を行う場合に、成形性の改善効果が高い。このため、当該アルミニウム成形体の製造方法を用いることで、容易にアルミニウム金属板を成形することができる。
本発明の一実施形態に係るアルミニウム金属板は、上記範囲内の塗布量で固形潤滑剤を塗布してプレス成形を行う場合に、成形性の改善効果が高い。このため、当該アルミニウム成形体の製造方法を用いることで、容易にアルミニウム金属板を成形することができる。
［アルミニウム金属板］
本発明の一実施形態に係るアルミニウム金属板は、表面の算術平均粗さをＲａ、スキューネスをＲｓｋとし、摩擦係数μの予測式を下記式（８）とするとき、上記μが下記式（９）を満たし、上記Ｒａが下記式（１０）を満たし、上記Ｒｓｋが下記式（１１）を満たす。
μ＝０．０３９２９６＋０．０８００５７×Ｒａ
＋０．０２５７０６×Ｒｓｋ ・・・（８）
０＜μ＜０．０８５ ・・・（９）
０．０１≦Ｒａ≦１．２ ・・・（１０）
－５．３≦Ｒｓｋ≦１．８ ・・・（１１）
本発明の一実施形態に係るアルミニウム金属板は、表面の算術平均粗さをＲａ、スキューネスをＲｓｋとし、摩擦係数μの予測式を下記式（８）とするとき、上記μが下記式（９）を満たし、上記Ｒａが下記式（１０）を満たし、上記Ｒｓｋが下記式（１１）を満たす。
μ＝０．０３９２９６＋０．０８００５７×Ｒａ
＋０．０２５７０６×Ｒｓｋ ・・・（８）
０＜μ＜０．０８５ ・・・（９）
０．０１≦Ｒａ≦１．２ ・・・（１０）
－５．３≦Ｒｓｋ≦１．８ ・・・（１１）
上記式（８）は、当該摩擦係数予測方法で用いる摩擦係数μを予測する下記式（１）において、ａ＝０．０３９２９６、ｂ＝０．０８００５７、ｃ＝０．０２５７０６としたものである。当該アルミニウム金属板はこのμが０．０８５未満であるので、当該アルミニウム金属板の摩擦係数が低い。なお、上記式（９）の上限としては、０．０５がより好ましい。また、上記式（９）の下限としては、０．０１がより好ましい。
μ＝ａ＋ｂ×Ｒａ＋ｃ×Ｒｓｋ ・・・（１）
μ＝ａ＋ｂ×Ｒａ＋ｃ×Ｒｓｋ ・・・（１）
また、アルミニウム金属板の表面形状を上記式（１０）及び上記式（１１）を満たすように調整することで容易に当該アルミニウム金属板を製造することができる。なお、上記式（１０）の下限としては、０．０３がより好ましく、上記式（１０）の上限としては、１がより好ましい。また、上記式（１１）の下限としては、－１．５がより好ましく、上記式（１１）の上限としては、０．５がより好ましい。
＜利点＞
当該アルミニウム金属板は、成形性が高く、かつ安価に製造することができる。
当該アルミニウム金属板は、成形性が高く、かつ安価に製造することができる。
［その他の実施形態］
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
上記実施形態では、当該アルミニウム金属板の製造方法により製造されたアルミニウム金属板を用いたアルミニウム成形体の製造方法として、固形潤滑剤の塗布量を０．５ｇ／ｍ２以上２ｇ／ｍ２以下とする方法を説明したが、当該アルミニウム金属板の製造方法により製造されたアルミニウム金属板は、固形潤滑剤の塗布量を上記範囲外とするアルミニウム成形体の製造方法や、固形潤滑剤を塗布しないアルミニウム成形体の製造方法に用いることもできる。
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［摩擦係数予測方法の評価］
当該摩擦係数予測方法を評価する目的で、表面の算術平均粗さＲａ及びスキューネスＲｓｋの異なる２２枚のアルミニウム金属板を準備し、その摩擦係数を測定した。これら２２枚のアルミニウム金属板は、厚さ１．２５ｍｍのアルミニウム合金圧延材（ＪＩＳ規格：Ａ５１８２）を、表１のＮｏ．１～Ｎｏ．６に示す異なった表面凹凸パターンを有するワークロールと、０．５６％以上９．２４％以下の範囲から選択した圧下率とを組合せて圧延したものである。表２中に示す「Ｐｃ」は、ＪＩＳ－Ｂ－０６０１（２０１３）に規定される線粗さの一パラメータである「平均高さ」を示す。なお、いずれのアルミニウム金属板も圧延速度は５ｍｐｍとし、潤滑剤には９０ｃＳｔのパラフィン系潤滑油を使用した。
当該摩擦係数予測方法を評価する目的で、表面の算術平均粗さＲａ及びスキューネスＲｓｋの異なる２２枚のアルミニウム金属板を準備し、その摩擦係数を測定した。これら２２枚のアルミニウム金属板は、厚さ１．２５ｍｍのアルミニウム合金圧延材（ＪＩＳ規格：Ａ５１８２）を、表１のＮｏ．１～Ｎｏ．６に示す異なった表面凹凸パターンを有するワークロールと、０．５６％以上９．２４％以下の範囲から選択した圧下率とを組合せて圧延したものである。表２中に示す「Ｐｃ」は、ＪＩＳ－Ｂ－０６０１（２０１３）に規定される線粗さの一パラメータである「平均高さ」を示す。なお、いずれのアルミニウム金属板も圧延速度は５ｍｐｍとし、潤滑剤には９０ｃＳｔのパラフィン系潤滑油を使用した。
図２に各アルミニウム金属板のＲａとＲｓｋとの関係を摩擦係数でグループ化して示す。なお、摩擦係数測定は、アルミニウム金属板への荷重を１ＭＰａとして行った。
当該摩擦係数予測方法で用いる摩擦係数μとして、上記式（１）においてａ＝０．０３９２９６、ｂ＝０．０８００５７、ｃ＝０．０２５７０６とした下記式（８）を準備した。
μ＝０．０３９２９６＋０．０８００５７×Ｒａ
＋０．０２５７０６×Ｒｓｋ ・・・（８）
μ＝０．０３９２９６＋０．０８００５７×Ｒａ
＋０．０２５７０６×Ｒｓｋ ・・・（８）
上記式（８）を用いて、μ＝０．１２５、０．１、０．０５となるＲａ及びＲｓｋを算出した。算出結果は、図２に示すようにＲａを横軸としＲｓｋを縦軸とする２次元プロットで直線となる。
図２から、μ≧０．１２５となるアルミニウム金属板は、上記式（８）でμ＝０．１２５を満たす直線よりも上にあり、μ＜０．１２５となるアルミニウム金属板は、上記直線よりも下にあることが分かる。つまり、上記式（８）でμ＜０．１２５となるようにアルミニウム金属板表面のＲａ及びＲｓｋを調整することで、摩擦係数が０．１２５未満のアルミニウム金属板を得られると言える。
図２から、同様に、上記式（８）でμ＜０．１となるようにアルミニウム金属板表面のＲａ及びＲｓｋを調整することで、摩擦係数が０．１未満のアルミニウム金属板が得られ、μ＜０．０５となるようにアルミニウム金属板表面のＲａ及びＲｓｋを調整することで、摩擦係数が０．０５未満のアルミニウム金属板が得られると言える。
以上から、当該摩擦係数予測方法を用いてアルミニウム金属板の表面形状を決定することにより、アルミニウム金属板の摩擦係数が低減できることが分かる。
［アルミニウム金属板の製造］
（実施例）
当該アルミニウム金属板の製造方法に従って、アルミニウム金属板を製造した。摩擦係数予測方法で用いる摩擦係数μとしては、上記式（８）を用いて算出した。また、μ、Ｒａ及びＲｓｋは、下記式（５）～（７）を満たすように調整した。
０＜μ＜０．０８５ ・・・（５）
０．０１≦Ｒａ≦１．２ ・・・（６）
－５．３≦Ｒｓｋ≦１．８ ・・・（７）
（実施例）
当該アルミニウム金属板の製造方法に従って、アルミニウム金属板を製造した。摩擦係数予測方法で用いる摩擦係数μとしては、上記式（８）を用いて算出した。また、μ、Ｒａ及びＲｓｋは、下記式（５）～（７）を満たすように調整した。
０＜μ＜０．０８５ ・・・（５）
０．０１≦Ｒａ≦１．２ ・・・（６）
－５．３≦Ｒｓｋ≦１．８ ・・・（７）
具体的には、Ｒａ＝０．７５３、Ｒｓｋ＝－０．９１１とした。この実施例では、上記式（８）に基づくμは、０．０７６であり、製造したアルミニウム金属板の実際の摩擦係数は、０．０４６６であった。Ｒａ及びＲｓｋの調整範囲と、実施例のＲａ及びＲｓｋとの関係を図３に示す。図３の調整範囲は、上記式（５）～（７）を満足する範囲を示している。図３から分かるように実施例は、上記式（５）～（７）を満足する調整範囲に属している。
（比較例）
比較例として、上記式（８）を用いず、従来の摩擦係数の低減方法に従ってＲａのみを上記式（６）を満たすようにアルミニウム金属板の表面を調整する方法でアルミニウム金属板の製造を行った。
比較例として、上記式（８）を用いず、従来の摩擦係数の低減方法に従ってＲａのみを上記式（６）を満たすようにアルミニウム金属板の表面を調整する方法でアルミニウム金属板の製造を行った。
具体的には、Ｒａ＝０．６９２とした。この比較例の上記式（８）に基づくμは、０．１０６であり、Ｒｓｋは０．０５９であった。また、製造したアルミニウム金属板の実際の摩擦係数は、０．１０５８であった。Ｒａ及びＲｓｋの調整範囲と、比較例のＲａ及びＲｓｋとの関係を図３に示す。図３から分かるように比較例は、上記式（５）～（７）を満足する調整範囲から外れている。
上記実施例及び比較例を比べると、当該摩擦係数予測方法を用いて製造したアルミニウム金属板は、摩擦係数を０．０８５未満とできているのに対し、従来の摩擦係数の低減方法を用いて製造したアルミニウム金属板は、摩擦係数が０．０８５を超えている。比較例のアルミニウム金属板では、従来の常法に従って実施例よりもＲａを低くしているにも関わらず、上記式（８）に基づくμが上記式（５）を満たしていないため、実際に製造されたアルミニウム金属板の摩擦係数が０．０８５を超えたと考えられる。
このことから、当該摩擦係数予測方法を用いてアルミニウム金属板の表面形状を決定することにより、アルミニウム金属板の摩擦係数が低減でき、アルミニウム金属板の成形性を向上できると言える。
以上説明したように、本発明の摩擦係数予測方法は、アルミニウム金属板の摩擦係数を的確に予測できるので、本発明のアルミニウム金属板の製造方法により製造されたアルミニウム金属板は、成形性に優れる。また、当該アルミニウム成形体の製造方法を用いることで、上記アルミニウム金属板を容易に成形することができる。また、本発明のアルミニウム金属板は、摩擦係数が低く、成形性が高い。
Claims (10)
- アルミニウム金属板表面の摩擦係数予測方法であって、
表面の算術平均粗さＲａ及びスキューネスＲｓｋを用い、摩擦係数μを下記式（１）で予測する摩擦係数予測方法。
μ＝ａ＋ｂ×Ｒａ＋ｃ×Ｒｓｋ ・・・（１）
ここで、ａ、ｂ、ｃは定数である。 - 上記定数ａが下記式（２）を満たし、上記定数ｂが下記式（３）を満たし、上記定数ｃが下記式（４）を満たす請求項１に記載の摩擦係数予測方法。
０．０３≦ａ≦０．０５ ・・・（２）
０．０７≦ｂ≦０．０９ ・・・（３）
０．０２≦ｃ≦０．０３ ・・・（４） - アルミニウム板材を圧延する工程を備え、
上記圧延工程で、請求項１に記載の摩擦係数予測方法を用い、上記摩擦係数μが下記式（５）を満たすように表面形状を調整するアルミニウム金属板の製造方法。
０＜μ＜０．０８５ ・・・（５） - アルミニウム板材を圧延する工程を備え、
上記圧延工程で、請求項２に記載の摩擦係数予測方法を用い、上記摩擦係数μが下記式（５）を満たすように表面形状を調整するアルミニウム金属板の製造方法。
０＜μ＜０．０８５ ・・・（５） - 上記圧延工程で、さらに上記Ｒａが下記式（６）を満たし、上記Ｒｓｋが下記式（７）を満たすように表面形状を調整する請求項３に記載のアルミニウム金属板の製造方法。
０．０１≦Ｒａ≦１．２ ・・・（６）
－５．３≦Ｒｓｋ≦１．８ ・・・（７） - 上記圧延工程で、さらに上記Ｒａが下記式（６）を満たし、上記Ｒｓｋが下記式（７）を満たすように表面形状を調整する請求項４に記載のアルミニウム金属板の製造方法。
０．０１≦Ｒａ≦１．２ ・・・（６）
－５．３≦Ｒｓｋ≦１．８ ・・・（７） - 上記アルミニウム板材が５０００系合金又は６０００系合金である請求項３から請求項６のいずれか１項に記載のアルミニウム金属板の製造方法。
- 請求項３から請求項６のいずれか１項に記載のアルミニウム金属板の製造方法により製造されたアルミニウム金属板に固形潤滑剤を塗布する工程と、
上記固形潤滑剤を塗布したアルミニウム金属板をプレス成形する工程と
を備え、
上記塗布工程での固形潤滑剤の塗布量が０．５ｇ／ｍ２以上２ｇ／ｍ２以下であるアルミニウム成形体の製造方法。 - 請求項７に記載のアルミニウム金属板の製造方法により製造されたアルミニウム金属板に固形潤滑剤を塗布する工程と、
上記固形潤滑剤を塗布したアルミニウム金属板をプレス成形する工程と
を備え、
上記塗布工程での固形潤滑剤の塗布量が０．５ｇ／ｍ２以上２ｇ／ｍ２以下であるアルミニウム成形体の製造方法。 - 表面の算術平均粗さをＲａ、スキューネスをＲｓｋとし、摩擦係数μの予測式を下記式（８）とするとき、上記μが下記式（９）を満たし、上記Ｒａが下記式（１０）を満たし、上記Ｒｓｋが下記式（１１）を満たすアルミニウム金属板。
μ＝０．０３９２９６＋０．０８００５７×Ｒａ
＋０．０２５７０６×Ｒｓｋ ・・・（８）
０＜μ＜０．０８５ ・・・（９）
０．０１≦Ｒａ≦１．２ ・・・（１０）
－５．３≦Ｒｓｋ≦１．８ ・・・（１１）
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018164925A JP7017487B2 (ja) | 2018-09-03 | 2018-09-03 | 摩擦係数予測方法、アルミニウム金属板の製造方法及びアルミニウム成形体の製造方法 |
| JP2018-164925 | 2018-09-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2020049905A1 true WO2020049905A1 (ja) | 2020-03-12 |
Family
ID=69721765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2019/030007 WO2020049905A1 (ja) | 2018-09-03 | 2019-07-31 | 摩擦係数予測方法、アルミニウム金属板の製造方法、アルミニウム成形体の製造方法及びアルミニウム金属板 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7017487B2 (ja) |
| WO (1) | WO2020049905A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023078988A (ja) * | 2021-11-26 | 2023-06-07 | 東洋製罐株式会社 | 合成樹脂製容器 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005507317A (ja) * | 2001-03-12 | 2005-03-17 | アルキャン・インターナショナル・リミテッド | 金属シート又はストリップに型押し模様形成する方法及び装置 |
| JP2013159676A (ja) * | 2012-02-03 | 2013-08-19 | Kobe Steel Ltd | 成形加工用アルミニウム板 |
| WO2017099957A1 (en) * | 2015-12-10 | 2017-06-15 | Novelis Inc. | Textured work roll for a metal substrate |
-
2018
- 2018-09-03 JP JP2018164925A patent/JP7017487B2/ja active Active
-
2019
- 2019-07-31 WO PCT/JP2019/030007 patent/WO2020049905A1/ja active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005507317A (ja) * | 2001-03-12 | 2005-03-17 | アルキャン・インターナショナル・リミテッド | 金属シート又はストリップに型押し模様形成する方法及び装置 |
| JP2013159676A (ja) * | 2012-02-03 | 2013-08-19 | Kobe Steel Ltd | 成形加工用アルミニウム板 |
| WO2017099957A1 (en) * | 2015-12-10 | 2017-06-15 | Novelis Inc. | Textured work roll for a metal substrate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2020038103A (ja) | 2020-03-12 |
| JP7017487B2 (ja) | 2022-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108136454B (zh) | 表面质量及冲压成型性优异的镀覆钢板的制造方法及通过该方法制造的镀覆钢板 | |
| WO2014168147A1 (ja) | プレス成形用アルミニウム合金板、その製造方法およびそのプレス成形体 | |
| Wang et al. | Evaluation of lubricants without zinc phosphate precoat in multi-stage cold forging | |
| Heinrichs et al. | Laboratory test simulation of aluminium cold forming–influence from PVD tool coatings on the tendency to galling | |
| WO2020049905A1 (ja) | 摩擦係数予測方法、アルミニウム金属板の製造方法、アルミニウム成形体の製造方法及びアルミニウム金属板 | |
| Xu et al. | The influence of self-lubricating coating during incremental sheet forming of TA1 sheet | |
| Mezher et al. | Finite element simulation and experimental analysis of nano powder additives effect in the deep drawing process | |
| Huart et al. | Asperity deformation, lubricant trapping and iron fines formation mechanism in cold rolling processes | |
| WO2021186952A1 (ja) | プレス成形用金型とそれを用いたプレス成形方法 | |
| CN109325262B (zh) | 一种调控钢板与模具摩擦系数降低冷成形回弹的方法 | |
| CN108472700A (zh) | 钛板 | |
| Han et al. | Grain size effect of pure Ti foils by micro blanking-deep-drawing compound process | |
| JP5080126B2 (ja) | 缶ボディ用アルミニウム合金板 | |
| Hamedon et al. | Improvement of formability of high strength steel sheets in shrink flanging | |
| JP4102145B2 (ja) | 乾式絞りしごき加工缶用樹脂被覆鋼板およびシームレス缶体 | |
| Ghiotti et al. | Novel experimental set-up to investigate the wear of coatings for sheet metal forming tools | |
| Hodžić et al. | Influence of elevated surface temperature on the formability in cold forming of aluminum alloy sheets | |
| JP3256108B2 (ja) | しごき加工を施して使用されるｄｉ缶胴用アルミニウム合金圧延板 | |
| JP5245020B1 (ja) | 成形加工用アルミニウム塗装板材 | |
| Agarwal et al. | Deep drawing of galvanized plain carbon interstitial free steel using TiAlN coated die | |
| JP3068938B2 (ja) | 成形性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
| Srinivasan et al. | Experimental investigations of bend force in air bending of electrogalvanized steel sheets | |
| JPH03287718A (ja) | プレス成形時の耐型かじり性に優れた冷延鋼板の製造方法 | |
| JPH06116745A (ja) | 深絞り性と耐型かじり性と耐食性に優れた表面処理鋼板 | |
| JPH0687003A (ja) | 深絞り性と耐型かじり性に優れた冷延鋼板 |
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: 19857530 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: 19857530 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |