WO2022039167A1 - 加工品及び加工品製造方法 - Google Patents

加工品及び加工品製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2022039167A1
WO2022039167A1 PCT/JP2021/030069 JP2021030069W WO2022039167A1 WO 2022039167 A1 WO2022039167 A1 WO 2022039167A1 JP 2021030069 W JP2021030069 W JP 2021030069W WO 2022039167 A1 WO2022039167 A1 WO 2022039167A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
die
processed product
punch
cutting
cut
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/030069
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
尚文 中村
忍 大屋
宏和 佐々木
ハミード イサカ
Original Assignee
日本製鉄株式会社
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 日本製鉄株式会社 filed Critical 日本製鉄株式会社
Priority to CN202180050732.XA priority Critical patent/CN115884840A/zh
Priority to KR1020237008880A priority patent/KR20230051268A/ko
Priority to MX2023001895A priority patent/MX2023001895A/es
Priority to JP2022500587A priority patent/JP7140298B2/ja
Publication of WO2022039167A1 publication Critical patent/WO2022039167A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/02Punching blanks or articles with or without obtaining scrap; Notching
    • B21D28/16Shoulder or burr prevention, e.g. fine-blanking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02Stamping using rigid devices or tools
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/26Deep-drawing for making peculiarly, e.g. irregularly, shaped articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00Shaping by press-cutting; Perforating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/02Punching blanks or articles with or without obtaining scrap; Notching
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00Making hollow objects
    • B21D51/16Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/18Making hollow objects characterised by the use of the objects vessels, e.g. tubs, vats, tanks, sinks, or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00Making other particular articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D15/00Shearing machines or shearing devices cutting by blades which move parallel to themselves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/06Zinc or cadmium or alloys based thereon

Definitions

  • the present invention relates to a processed product having a cut end portion and a processed product manufacturing method for manufacturing the processed product, using a plated steel sheet having a plated layer on the surface as a material.
  • processed products made of plated steel sheets having a plated layer on the surface are increasingly used as parts of equipment such as automobiles and home appliances.
  • a plated steel sheet as a material, surface treatment after molding of the processed product can be omitted, and the manufacturing cost can be suppressed.
  • Omitting the surface treatment after molding it is possible to avoid deterioration of the dimensional accuracy of the parts due to the surface treatment after molding. Omitting the surface treatment after molding is particularly considered for parts that require high dimensional accuracy, such as motor cases.
  • the area where the steel sheet substrate is exposed appears at the cut end of the processed product.
  • red rust may occur in the exposed area of the steel sheet substrate. Red rust deteriorates the appearance of processed products.
  • the area where red rust is generated expands with the passage of time, there is a concern that the strength of the processed product may decrease due to red rust.
  • electrical short circuit due to lack of rust.
  • motor cases and the like have a shape that does not have a flange.
  • a motor case is used by inserting a motor through the opening of the motor case and sealing the opening with another part called a bottom plate. If moisture enters the inside of the motor case, it may cause a failure of the motor or deterioration of performance, so that high airtightness is required between the opening and the bottom plate. In order to ensure high airtightness, a predetermined flat portion is required for the opening.
  • the thickness of the Zn-based plated steel sheet is 0 on the shoulder of the punch or die.
  • punching using a die having a radius of curvature of 1 to 0.5 times, the ratio of the sheared surface of the punched end surface after punching is 90% or more, and the zinc coverage of the sheared surface is increased.
  • a method of increasing to 50% or more has been proposed.
  • the punching clearance is set to 1 to 20% of the plate thickness regardless of the plate thickness of the Zn-based plated steel sheet, and the thickness of the Zn-based plated steel sheet is 0.12 on the shoulder of the punch or die.
  • a Zn-based galvanized steel sheet is cut using a mold with a radius of curvature that is more than double, and processed products with a sagging Z of 0.10 x plate thickness or more and a sagging X of 0.45 x plate thickness or more on the cut end face are cut. How to get it has been proposed.
  • Patent Document 3 a method of obtaining a product having corrosion resistance of an end face by half-cutting a plated steel sheet with a minus clearance to 60 to 95% of the plate thickness and shearing it by flat pressing from the opposite side of the half-cutting. Has been proposed.
  • Patent Document 4 a first step of half punching a metal plate material by using a first punch and a first die and attaching a shaving allowance to the final processed surface of a punched portion of the metal plate material is described. Using a second punch and a second die, it has a second step of further performing shaving processing mainly on shearing on the half-punched portion, and 70% or more on the final processed surface of the punched portion. A method for pressing a metal plate material to secure a sheared surface is disclosed.
  • Patent Document 1 targets a steel plate having a plate thickness of 2 mm or less, and when a steel plate having a plate thickness of more than 2 mm is used as a material, the zinc coverage of the sheared surface becomes insufficient and red rust occurs. It can be difficult to control. In addition, it is difficult to apply it to drawn products such as motor cases where the flange end is thickened.
  • the plated steel sheet is half-cut with a minus clearance and sheared by flat pressing from the opposite side of the half-cut. For this reason, a fracture surface may be formed at an intermediate position in the plate thickness direction of the cut end portion of the plated steel sheet, and whiskers-like burrs may be generated when the plated steel sheet is pressed flat, resulting in deterioration of shape quality.
  • Patent Document 4 is a technique related to shaving processing, and the final processed surface of the metal plate material is made good by forming a large sheared surface. Even if a metal plate having a plating layer on the surface is shaving by the method described in Patent Document 4, the plating layer on the surface hardly remains on the final processed surface, so that the corrosion resistance of the final processed surface is low.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is corrosion resistance and shape quality even when a plated steel sheet having a plate thickness of more than 2.0 mm is used as a material. It is an object of the present invention to provide a good processed product and a method for manufacturing the processed product.
  • a processed product made of a plated steel sheet having a plating layer on the surface and having a cut end portion on a hollow tubular side wall, and the cut end portion is , It is flush with the outer surface of the side wall of the processed product, and has a sheared surface and a fracture surface in order in the plate thickness direction of the cut end, or has a sheared surface, and the sheared surface is due to the plating layer on the surface.
  • a processed product is provided in which the ratio L / t1 of the residual length L of the plated component covered and the plate thickness t1 of the cut end portion of the processed product is 0.70 or more.
  • the length W1 of the fracture surface in the plate thickness direction of the cut end portion may be more than 0 mm and 1.0 mm or less.
  • the length W1 of the fracture surface in the plate thickness direction of the cut end portion may be 0.5 mm or less.
  • the ratio Lt / t of the length Lt of the flat surface of the end face of the processed product orthogonal to the side wall and the plate thickness t of the side wall of the processed product may be 0.35 or more.
  • the length of the burr at the cut end may be less than 0.2 mm.
  • the cut end portion has a shear surface, a fracture surface and a coining surface in order in the plate thickness direction of the cut end portion, or a shear surface and a coining surface in order, and the shear surface of the cut end portion in the plate thickness direction.
  • the length W2 of the fracture surface between the surface and the coining surface may be more than 0 mm and 0.5 mm or less.
  • it is for manufacturing a processed product which uses a plated steel plate having a plating layer on the surface as a material and has a cut end portion on a hollow tubular side wall.
  • the half-cut first element body is finished and cut from the same direction as the half-cutting, and the outer surface and surface of the side wall of the processed product are cut.
  • the inner diameter D 32 of the second die is set to be equal to or larger than the inner diameter D 31 of the first die, and the plate thickness of the cut portion of the first element is t1.
  • the clearance C 31-41 between the first die and the first punch satisfies the following formula (a1), where the remaining plate thickness of the cut portion after the half-cutting step is t2, and the cutting edge of the first die.
  • the radius of curvature R1 of 1 satisfies the following formula (a2), and the pushing amount D of the first die or the first punch with respect to the cut portion of the first element body satisfies the following formula (a3) and is the first at the bottom dead point.
  • the distance CPD between the die and the first punch satisfies the following formula (a4), and the clearance C 32-42 between the second die and the second punch satisfies the following formula (a5) in the finish cutting step.
  • a method for manufacturing a processed product is provided, wherein the radius of curvature R2 of the cutting edge of the second die satisfies the following formula (a6). -0.35 x t1 ⁇ C 31-41 ⁇ -0.01 ...
  • a processed product having a plated steel plate having a plating layer on the surface as a material and having a cut end portion on a hollow tubular side wall is manufactured.
  • the first die and the first punch in which the clearance between the first die and the first punch is set to a negative clearance which is a method for manufacturing a processed product, the cut portion of the first prime field formed from the material is cut into a plate.
  • the half-cut first prime field is finished and cut from the same direction as the half-cutting, and the outer surface and surface of the side wall of the processed product are cut.
  • the inner diameter D 32 of the second die is set to be equal to or larger than the inner diameter D 31 of the first die, and the plate thickness of the cut portion of the first prime field is t1.
  • the clearance C 31-41 between the first die and the first punch satisfies the following formula (b1), where the remaining plate thickness of the cut portion after the half-cutting step is t2, and the cutting edge of the first die.
  • the radius of curvature R11 of the above satisfies the following equation (b2-1), and the radius of curvature R12 of the cutting edge of the first punch satisfies the following equation (b2-2), and the first die or the first die or the first die with respect to the cut portion of the first prime field.
  • the pushing amount D of one punch satisfies the following formula (b3), and the distance CPD between the first die and the first punch at the bottom dead point satisfies the following formula (b4).
  • a processed product manufacturing method in which the clearance C 32-42 between the second die and the second punch satisfies the following formula (b5), and the radius of curvature R2 of the cutting edge of the second die satisfies the following formula (b6).
  • the processed product obtained in the finish cutting step is used as the second element, and the corners of the cut end of the second element are pressed against the pad to form a coining surface at the corners. It may further include a coining step to obtain the product.
  • the difference D 32 -D 31 between the inner diameter D 31 of the first die and the inner diameter D 32 of the second die may be 1.00 mm or less.
  • the above-mentioned processed product manufacturing method may further include a preparatory step of forming a first prime field having a hollow side wall and a flange portion from a flat plate-shaped plated steel plate before the semi-cutting step.
  • the corrosion resistance and shape quality of the obtained processed product can be improved.
  • FIG. 2 is a detailed view of a cross-sectional view on the left side. It is a schematic diagram explaining the airtightness by the size of the flat surface of a processed product end. It is explanatory drawing which shows the processed product manufacturing method which concerns on the same embodiment.
  • the cut end portion of the processed product after the coining step is shown, the left side is a cross-sectional view on the ZX plane including the central axis of the processed product, and the right side is a side view from the X direction.
  • it is a photograph showing a deformed squeezed product.
  • As an example of the processed product of the present invention it is a photograph showing a square tube squeezed product.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of a processed product 1 manufactured by the processed product manufacturing method according to the first embodiment of the present invention.
  • the processed product 1 shown in FIG. 1 is a motor case made of a plated steel plate having a plating layer on the surface.
  • the motor case shown in FIG. 1 can be formed by subjecting a flat plate-shaped plated steel sheet to a forming process such as drawing.
  • the processed product 1 has a body portion 10 and a protrusion portion 11.
  • the body portion 10 has a hollow cylindrical side wall 101 and a top wall 103 formed so as to cover one end of the side wall 101.
  • the top wall 103 may be called another way such as a bottom wall depending on the orientation in which the processed product 1 is used.
  • the body portion 10 of the processed product 1 shown in FIG. 1 has a perfect circular cross-sectional shape in an XY plane, but the present invention is not limited to this example.
  • the cross-sectional shape of the body portion 10 on the XY plane may be another shape such as an ellipse or a polygon.
  • the body portion 10 has an opening on the opposite side of the top wall 103. The motor is inserted through the opening.
  • the protrusion 11 is a protrusion protruding from the top wall 103 to the outside in the central axial direction (Z direction) of the body 10.
  • the protrusion 11 does not necessarily have to be formed, and the top wall 103 may have a flat plate shape.
  • the body portion 10 has a cut end portion 13 on the outer surface of the end portion on the opening side.
  • the cut end portion 13 is formed by cutting the prime field processed into the processed product 1.
  • the cut end portion 13 is formed so as to be flush with the outer surface of the body portion 10.
  • Cutting processing includes processing such as cutting, punching and drilling.
  • Cutting is a process of cutting an object to be cut along a predetermined straight line or curve.
  • Punching is the process of punching a product from the object to be cut.
  • Drilling is a process of punching a non-product part from a cutting target to obtain a product having an opening.
  • the body portion 10 having the cut end portion 13 shown in FIG. 1 can be obtained by punching from the prime field.
  • the plated steel sheet it is preferable to use a plated steel sheet having various plating layers.
  • various steel sheets can be used, but it is preferable to use a Zn-based plated steel sheet.
  • Zn-based plating includes Zn plating, Zn-Al-based alloy plating, Zn-Al-Mg-based alloy plating, and Zn-Al-Mg-Si-based alloy plating.
  • the plated steel sheet it is particularly preferable to use a steel sheet plated with a Zn—Al—Mg based alloy.
  • the alloy plating preferably contains 80% by mass or more of Zn, and more preferably 90% by mass or more of Zn, based on the total number of moles of the plating.
  • the base steel sheet of the plated steel sheet is arbitrary, but may be, for example, ultra-low carbon steel or the like.
  • the lower limit of the amount of plating adhered to the plated steel sheet is preferably 30 g / m 2 , and more preferably 45 g / m 2 may be the lower limit.
  • the plating adhesion amount on the plated steel sheet may be preferably 450 g / m 2 as the upper limit, and more preferably 190 g / m 2 as the upper limit.
  • the plating adhesion amount is 45 g / m 2 or more, the plated metal easily wraps around the sheared surface of the cut end portion 13 (sheared surface 13c in FIG. 2), so that the corrosion resistance after the cutting process can be improved.
  • the plate thickness of the plated steel plate is arbitrary, but may be 2.0 mm or less, or may be more than 2.0 mm.
  • the thickness of the plated steel sheet may be, for example, 0.8 mm or more and 6.0 mm or less, more preferably 2.0 mm or more and 4.5 mm or less.
  • FIG. 2 shows the cut end portion 13 in the region A of the processed product 1 of FIG. 1, the left side is a cross-sectional view on a ZX plane including the central axis of the processed product 1, and the right side is a side view from the X direction.
  • FIG. 3 is a detailed cross-sectional view on the left side of FIG. In FIG. 2, the description of the plating layers 13f1 and 13f2 is omitted.
  • the cut end portion 13 of the processed product 1 is formed so as to be flush with the outer surface of the processed product 1, for example, the outer surface 101a of the side wall 101 in the Z direction. Further, the cut end portion 13 is a direction parallel to the central axis of the processed product 1 and is orthogonal to the plate thickness direction (hereinafter, also referred to as “first direction”) T1 of the side wall 101 (hereinafter, “first direction”). Also referred to as "direction 2”) It is formed along T2.
  • the cut end portion 13 has, in order, a shear surface 13c and a fracture surface 13d in the second direction T2, for example, as shown in FIGS. 2 and 3.
  • the curved surface portion Rd is exaggerated so as to be slightly present at the boundary between the outer surface 101a and the cut end portion 13 of the processed product, but the curved surface portion Rd is shown between the outer surface 101a and the cut end portion.
  • the outer surface 101a and the cut end portion 13 can be regarded as flush with each other without causing a large step at the boundary with 13.
  • the step between the surface of the cut end portion 13 and the outer surface 101a of the side wall 101 is 0.5 mm or less, it is determined that there is no large step, and the outer surface 101a and the cut end portion 13 are regarded as flush with each other.
  • the upper limit of this step may be 0.4 mm, 0.3 mm, 0.2 mm or 0.1 mm.
  • the plate thickness t of the processed product 1 is the plate thickness at the lowermost portion of the side wall 101 of the processed product 1. That is, the plate thickness of the side wall 101 just above the curved surface portion Rd at the boundary between the outer surface 101a of the side wall 101 and the cut end portion 13 is defined as the plate thickness t of the processed product 1.
  • the sheared surface 13c is a surface on which the element body of the processed product 1 is sheared by the cutting edge of the cutting die.
  • the fracture surface 13d is a surface in which cracks generated in the element body from the cutting edge of the cutting die are associated and broken.
  • the fracture surface 13d is adjacent to the shear plane 13c in the second direction T2. Burrs may occur on the lower side of the fracture surface 13d (that is, on the side opposite to the shear surface 13c).
  • the burr is a portion where the prime field is stretched or torn off when the fracture surface 13d is formed.
  • a part of the sheared surface 13c of the cut end portion 13 is covered with the plating layer 13f1.
  • the plating layer 13f1 is stretched by the cutting die and wraps around the sheared surface 13c. Due to the wraparound of the plating layer 13f1, at least a part of the sheared surface 13c is covered with the plating layer 13f1. The occurrence of red rust can be suppressed in the portion of the sheared surface 13c covered with the plating layer 13f1.
  • the plating layer 13f1 is a Zn-based plating layer
  • the occurrence of red rust can be suppressed even in the vicinity of the portion covered by the plating layer 13f1 due to the sacrificial anticorrosion action of the Zn-based plating layer.
  • the processed product 1 shown in FIG. 3 is a processed product 1 having almost no step at the boundary between the outer surface 101a and the cut end portion 13, the curved surface portion Rd is not shown in FIG.
  • the length L of the plating layer 13f1 covering at least a part of the sheared surface 13c of the cut end portion 13 is the plate thickness t1 of the cut end portion 13 of the processed product 1 (hereinafter, “cut end portion”). It is 0.70 times or more the length t1 of 13.). That is, the ratio L / t1 of the residual length L of the plating component whose shear surface 13c is covered by the plating layer 13f1 and the plate thickness t1 of the cut end portion 13 of the processed product 1 is 0.70 or more. The larger the ratio L / t1, the more preferable. The lower limit of the ratio L / t1 may be 0.75, 0.78, 0.81, 0.83, 0.85 or 0.88.
  • the upper limit of the ratio L / t1 is 1.00.
  • the plate thickness t1 of the cut end portion 13 is the length in the second direction T2 from the lower end of the curved surface portion Rd to the end surface of the body portion 10 (end surface 14a in FIG. 3). ..
  • the fracture surface 13d is generated as a result of the association of cracks generated in the element body, and is a rough new surface.
  • the metal component of the steel substrate is exposed.
  • the plating layer 13f1 covering the sheared surface 13c does not easily wrap around to the fracture surface 13d. Therefore, the fracture surface 13d is more likely to generate red rust ahead of the other surfaces of the cut end portion 13.
  • the present inventors conducted experiments in which the plate thickness t1 of the cut end portion 13 of the processed product 1, the cutting processing conditions, the surface treatment conditions, and the like were changed in various ranges, and the occurrence of red rust was investigated.
  • the plate thickness t1 of the cut end portion 13 of the processed product 1 was changed by changing the plate thickness of the flange portion 20 (that is, the plate thickness of the plated steel plate) shown on the left side of FIG. 5, which will be described later.
  • the plating layer 13f1 was made to wrap around the sheared surface 13c, and it was conceived to obtain a processed product 1 having a ratio L / t1 of 0.70 or more.
  • the occurrence of red rust at the cut end portion 13 can be suppressed with the passage of time after the cutting process.
  • the length W1 of the fracture surface 13d in the plate thickness direction (that is, the second direction T2) of the cut end portion 13 of the processed product 1 (hereinafter, also referred to as “fracture surface length”) is more than 0 mm. It is preferably 1.0 mm or less. If the fracture surface length W1 of the processed product 1 is 1.0 mm or less, even if red rust occurs on the fracture surface 13d, it is not noticeable, so it can be judged that there is no practical problem.
  • the fracture surface length W1 of the processed product 1 is preferably small, and may be 0.8 mm or less or 0.6 mm or less.
  • the fracture surface length W1 of the processed product 1 is 0.5 mm or less, 0.3 mm or less, or 0.2 mm or less. Further, the ratio W1 / t1 of the fracture surface length W1 and the plate thickness t1 of the cut end portion 13 of the processed product 1 is less than 0.15, less than 0.10, less than 0.08, less than 0.06, or 0. It may be less than 04.
  • the fracture surface length W1 of the processed product 1 may be 0 mm. That is, the cut end portion 13 of the processed product 1 does not have to have the fracture surface 13d. In this case, the cut end 13 has only the shear plane 13c in the second direction T2.
  • the end surface 14a of the opening (opening 14 in FIG. 4) of the processed product 1 according to the present embodiment has a flat surface 13k.
  • the end surface 14a of the body portion 10 is usually a mounting surface for other parts.
  • the bottom plate 15 is fixed to the end surface 14a of the body portion 10 and the opening is sealed.
  • the larger the length Lt of the flat surface 13k of the end surface 14a of the body portion 10 the larger the contact area of the bottom plate 15 with the mounting surface 15a, and the airtightness can be improved.
  • the ratio Lt / t of the length Lt of the flat surface 13k and the plate thickness t of the side wall 101 of the processed product 1 is 0.35 or more, 0.40 or more, or 0.50.
  • the above is preferable, and more preferably 0.60 or more, 0.70 or more, 0.80 or more, or 0.85 or more.
  • the length of the burr generated on the lower side of the fracture surface 13d of the cut end portion 13 of the processed product 1 may be less than 0.2 mm. Burrs can cause dents, electrical short circuits, and the like. By setting the length of the burr to less than 0.2 mm and preventing the burr from remaining in the processed product 1 as much as possible, it is possible to suppress the occurrence of dents, electrical short circuits, and the like.
  • the length of the burr is more preferably less than 0.1 mm.
  • the processed product according to this embodiment is manufactured by cutting a plated steel sheet by two steps, a semi-cutting step and a finish cutting step, instead of cutting in one step. As a result, it is possible to obtain a processed product 1 in which a larger number of plating layers 13f1 are wrapped around the sheared surface 13c.
  • the processed product manufacturing method according to the present embodiment will be described.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing a processed product manufacturing method according to the present embodiment.
  • the processed product manufacturing method according to the present embodiment includes a preparation step, a semi-cutting step, and a finish cutting step.
  • the preparation process is the process of preparing the first prime field 2.
  • the first prime field 2 can be obtained by subjecting a flat plate-shaped plated steel sheet to a forming process such as drawing. That is, the first prime field 2 is made of a plated steel plate as the processed product 1.
  • the first prime field 2 has a flange portion 20 at a position to be a cut end portion 13 shown in FIG.
  • the flange portion 20 may have a circular outer shape or a non-circular outer shape in a plan view. With respect to the portion other than the flange portion 20, the first prime field 2 may have the same shape as the processed product 1.
  • the preparation step is not an indispensable part for the implementation of the present invention. If the prime field processed by a third party can be obtained by some method, the preparation step can be omitted.
  • the half-cutting step is a step of half-cutting the first prime field 2.
  • the flange portion 20 is half-cut.
  • the half-cutting is a process of cutting the flange portion 20 to an intermediate position in the cutting direction of the flange portion 20.
  • the flange portion 20 is a removal portion 20a that is finally outside the product, and is cut at a boundary position with a portion that becomes a side wall 101 of the body portion 10 of the processed product 1.
  • the cutting direction of the flange portion 20 is the plate thickness direction of the flange portion 20.
  • the finish cutting process is a process of finishing cutting the first prime field 2.
  • the finish cutting step the half-cut flange portion 20 is cut and separated from the portion serving as the side wall 101 of the body portion 10 of the processed product 1.
  • a processed product 1 having a cut end portion 13 formed flush with the side wall 101 can be obtained.
  • the end surface 14a of the opening 14 of the processed product 1 is covered with the plating layer 13f2 on the inner side surface 101b side of the body portion 10. Further, the end surface 14a of the opening 14 of the processed product 1 is formed so as to have a flat surface 13k.
  • the first prime field 2 is processed by using a die and a punch.
  • the details of the semi-cutting process and the finishing cutting process will be described in two forms according to the shapes of the cutting edges of the die and the punch used in the semi-cutting process.
  • the cutting edge of the die and punch may be referred to as the "shoulder".
  • the upper mold upper mold
  • the lower mold lower mold
  • the moving direction of the die and the punch is determined according to the installation state, and may move in the vertical direction or may move in the horizontal direction.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing a half-cutting process when the cutting edge of the die used in the half-cutting process has an R shape.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing a finish cutting step performed following the half-cutting step of FIG.
  • the flange portion 20 of the first prime field 2 is half-cut using the first die 31 and the first punch 41.
  • the flange portion 20 is half-pulled out from the first prime field 2 in which the portion to be the side wall 101 of the body portion 10 is sandwiched by the first punch 41 and the first guide 51.
  • the first die 31 constitutes a cutting die that is pushed into the flange portion 20 in half-cutting.
  • the mold for pressing the end surface (end surface 14a in FIG. 3) of the side wall 101 of the body portion 10 is the first punch 41
  • the mold for pressing the flange portion 20 that is, the removed portion 20a
  • the first. 1 die 31 is used.
  • the clearance C 31-41 between the first die 31 and the first punch 41 is a negative clearance.
  • the clearance C 31-41 represents a gap between the first die 31 and the first punch 41, and specifically, as shown in FIG. 6, the side surface 31a of the first die 31 and the side surface 41a of the first punch 41 It is expressed by the distance of.
  • the clearance when the first punch 41 is separated from the first punch 41 is called a plus clearance
  • the clearance when the first die 31 and the first punch 41 partially overlap is called a minus clearance.
  • the clearance between the die and the punch the positive clearance is represented by a positive value and the negative clearance is represented by a negative value.
  • the first die 31 and the first punch 41 are one when viewed from the pushing direction of the first die 31. They are arranged so that they overlap. Assuming that the clearance C 31-41 is a plus clearance, cracks generated from the cutting edges of the first die 31 and the first punch 41 are associated with each other as in the case of punching performed once, and the removed portion 20a from the flange portion 20 is completely removed. There is a possibility of being disconnected. Further, the cutting position of the flange portion 20 is separated from the side wall 101 of the body portion 10, the cut end portion 13 is not flush with the side wall 101, and a step is generated on the outer surface of the processed product 1.
  • the clearance C 31-41 By setting the clearance C 31-41 to a negative clearance, it is possible to prevent the flange portion 20 (that is, the removed portion 20a) from being completely cut from the first prime field 2 in the semi-cutting step, and to make the cut end portion 13 a side wall. It can be flush with 101.
  • the clearance C 31-41 [mm] between the first die 31 and the first punch 41 is ⁇ 0.01 mm or less and the cut portion of the first prime field 2 (that is, that is, as shown in the following formula (a1)).
  • the plate thickness t1 [mm] of the flange portion 20) is set to ⁇ 0.35 times or more.
  • the plate thickness t1 of the cut portion (that is, the flange portion 20) of the first prime field 2 is equal to the plate thickness (t1) of the cut end portion 13 of the processed product 1.
  • the clearance C 31-41 When the clearance C 31-41 is ⁇ 0.01 mm or less, the negative clearance can be maintained without partially becoming a positive clearance due to the slide accuracy of the press machine, the misalignment of the die, and the like. As a result, cracks are generated during the half-cutting, complete cutting occurs, and a large fracture surface does not occur. On the other hand, if the clearance C 31-41 is ⁇ 0.35 times or more the plate thickness t1 of the flange portion 20, the forming load required for half-cutting does not increase and the pressing capacity is not exceeded. Therefore, the burden on the mold is small, and it is possible to suppress a decrease in the life of the mold.
  • the clearance C 31-41 is ⁇ 0.30 times or more, ⁇ 0.25 times or more, or ⁇ 0.20 times or more the plate thickness t1 of the flange portion 20.
  • the width Lt of the flat surface 13k can be 0.35 times or more the plate thickness t of the side wall 101 of the processed product 1.
  • the upper limit of the clearance C 31-41 may be ⁇ 0.05 times, ⁇ 0.10 times, or ⁇ 0.15 times the plate thickness t1 of the flange portion 20.
  • the cutting edge of the first die 31 has an R shape having a radius of curvature R1. As shown in FIG. 6, since the first die 31 is pushed into the flange portion 20, the cutting edge of the first die 31 has an R shape having a radius of curvature R1.
  • the radius of curvature R1 is 0.10 times or more and 0.50 times or less the plate thickness t1 [mm] of the flange portion 20 of the first prime field 2.
  • the radius of curvature R1 is 0.10 times or more the plate thickness t1
  • a large hydrostatic pressure is generated under a negative clearance without scraping the plating layer 13f1
  • the scrap material directly under the first die 31 is used as the first die 31. It can flow from the cutting edge of the first die 31 to the side surface 31a side of the first die 31. Due to this flow, in the stress generated when the first die 31 is pushed into the flange portion 20, between the material that becomes scrap (that is, the removed portion 20a) after the cutting process and the side wall material that becomes the side wall 101 of the body portion 10. The proportion of tensile stress generated in the scrap is reduced. As a result, it is possible to wrap around the sheared surface 13c plating layer 13f1.
  • the radius of curvature R1 is 0.50 times or less the plate thickness t1
  • the amount of material located at the cutting edge of the first die 31 is reduced during half-cutting, and a fracture surface 13d is generated in the subsequent finish cutting. Can be reduced.
  • the cutting edge of the first punch 41 has a square shape without roundness as shown in FIG.
  • the cutting edge of the first punch 41 may have a radius of curvature less than 0.1 times the plate thickness t1 of the flange portion 20 of the first prime field 2.
  • the radius of curvature of the cutting edge of the first punch 41 may be less than 0.06 times, less than 0.04 times, or less than 0.02 times the plate thickness t1 of the flange portion 20 of the first prime field 2, if necessary. ..
  • the pushing amount D [mm] of the first die 31 into the flange portion 20 of the first prime field 2 is the cut portion of the first prime field 2 (that is, the flange portion 20). It is set to 0.70 times or more of the plate thickness t1 [mm].
  • the pushing amount D is a position where the pushing of the first die 31 is stopped from a position where the first die 31 comes into contact with the upper surface of the flange portion 20 of the first prime field 2 (hereinafter, this position is referred to as this position). It is the amount of movement of the first die 31 to the "bottom dead center").
  • the distance CPD [mm] between the first die 31 and the first punch 41 at the bottom dead center is set to 0.20 mm or more as shown in the following formula (a4).
  • the residual plate thickness t2 in which the flange portion 20 (that is, the removed portion 20a) remains in the first prime field 2 after half-cutting may be 0.30 times or less the plate thickness t1 [mm] of the flange portion 20.
  • the residual plate thickness t2 is the residual plate thickness on the outer surface 101a of the side wall 101 of the processed product 1. If the indentation amount D is 0.70 times or more the plate thickness t1, it becomes difficult to generate a fracture surface 13d in the subsequent finish cutting.
  • a distance CPD between the first die 31 and the first punch 41 at the bottom dead center of 0.20 mm or more cracks occur during half - cutting and partial complete cutting occurs. You can avoid it.
  • the burden on the mold is small, and it is possible to suppress a decrease in the life of the mold.
  • the interval CPD is the minimum value of the interval between the first die 31 and the first punch 41 at bottom dead center.
  • the pushing amount D of the first die 31 into the flange portion 20 of the first prime field 2 is the plate thickness t1 [mm] of the flange portion 20 of the first prime field 2. It may be 0.70 times or more of, but may be set to 0.95 times or less (0.70 ⁇ t1 ⁇ D ⁇ 0.95 ⁇ t1).
  • the pushing amount D is 0.95 times or less of the plate thickness t1
  • cracks occur during half-cutting due to the slide accuracy of the press machine, misalignment of the die, and the like, resulting in complete cutting. No large fracture surface is generated.
  • the burden on the mold is small, and it is possible to suppress a decrease in the life of the mold.
  • the half-cut flange portion 20 is finish-cut using the second die 32 and the second punch 42.
  • the portion to be the side wall 101 of the body portion 10 is sandwiched by the second punch 42 and the second guide 52, and the flange portion 20 (that is, the removed portion 20a) is sandwiched from the first prime field 2.
  • the second die 32 constitutes a cutting die that is pushed into the flange portion 20 in finish cutting.
  • the second punch 42 is the mold that presses the portion that becomes the end surface (end surface 14a in FIG.
  • the second die 32 may be the same as the first die 31. That is, the first die 31 used in the half-cutting step may be used as the second die 32 in the finishing cutting step.
  • the positional relationship between the second die 32 and the first prime field 2 is the same as the positional relationship between the first die 31 and the first prime field 2. If these positional relationships are not the same, for example, if the diameter of the second die 32 is larger than the diameter of the first die 31, a step is generated at the cut end portion 13. On the contrary, for example, when the diameter of the second die 32 is smaller than the diameter of the first die 31, the second die 32 comes into contact with the half-cut end portion generated in the half-cutting step and wraps around the sheared surface 13c. The second die 32 may scrape off the plating layer 13f.
  • the finish cutting according to this embodiment is performed from the same direction as the half cutting. That is, when the first die 31 is pushed into the flange portion 20 from above the flange portion 20 in half-cutting as shown in FIG. 6, the flange portion 20 is pushed from above the flange portion 20 in finish cutting as shown in FIG. Push in the second die 32. As a result, the removed portion 20a is separated from the first prime field 2.
  • the clearance C 32-42 between the second die 32 and the second punch 42 is a plus clearance.
  • the clearance C 32-42 is represented by the distance between the side surface 32a of the second die 32 and the side surface 42a of the second punch 42.
  • the clearance in a state where the second die 32 and the second punch 42 are separated is called a plus clearance, and a state in which the second die 32 and the second punch 42 partially overlap each other.
  • the clearance at is called minus clearance.
  • the clearance C 32-42 [mm] between the second die 32 and the second punch 42 is 0.01 mm or more, and the removed portion 20a is the first prime field 2 after half-cutting.
  • the thickness is set to 0.2 times or less of the remaining plate thickness t2 remaining on the flange portion 20 of the above.
  • the clearance C 32-42 is 0.01 mm or more, even if the slide accuracy of the press machine or the misalignment of the die occurs during finish cutting, the blade of the second die 32 and the blade of the second punch 42 Does not come into contact with. On the other hand, if the clearance C 32-42 is 0.2 times or less the remaining plate thickness t2, burrs are less likely to be generated at the tip of the fracture surface 13d.
  • the lower limit of the clearance C 32-42 may be 0.05 times or 0.10 times the remaining plate thickness t2.
  • the cutting edge of the second die 32 has an R shape having a radius of curvature R2. As shown in FIG. 7, since the second die 32 is pushed into the portion where the finish cutting of the flange portion 20 is performed, the cutting edge of the second die 32 has an R shape having a radius of curvature R2.
  • the cutting edge of the second punch 42 has a square shape without roundness as shown in FIG. 7. At this time, the cutting edge of the second punch 42 may have a radius of curvature of less than 0.25 mm, less than 0.15 mm, less than 0.10 mm, or less than 0.05 mm.
  • the radius of curvature of the cutting edge of the second punch 42 may be less than 0.1 times the plate thickness t1 of the flange portion 20 of the first prime field 2, and if necessary, less than 0.06 times, 0.04. It may be less than double or less than 0.02 times.
  • the radius of curvature R2 [mm] is 0.25 mm or more and 1.50 times or less of the remaining plate thickness t2 of the half-cut portion, as shown in the following formula (6).
  • the second die 32 does not scrape off the plating layer 13f1 that wraps around the sheared surface 13c.
  • the radius of curvature R2 is 1.50 times or less the remaining plate thickness t2, burrs are less likely to be generated at the tip of the fracture surface 13d.
  • the inner diameter D 32 of the second die 32 is the same as or slightly larger than the inner diameter D 31 of the first die 31. Specifically, it is desirable that the difference D 32 -D 31 between the inner diameter D 31 of the first die 31 and the inner diameter D 32 of the second die 32 is 1.00 mm or less. As a result, it is possible to reduce the step generated at the cut end portion 13 of the processed product 1 by the inner diameter difference D 32 -D 31 of the dies 31 and 32 in order to carry out the two steps of the semi-cutting step and the finishing cutting step. It is possible to obtain a good cut cross section. If the step of the cut end portion 13 is allowed as the quality of the processed product 1, the inner diameter difference D 32 -D 31 may be more than 1.00 mm.
  • the upper limit of the inner diameter difference D 32 -D 31 is preferably as small as possible, and may be 0.75 mm, 0.50 mm, 0.35 mm or 0.20 mm.
  • the lower limit of the inner diameter difference D 32 -D 31 is 0 mm.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing a half-cutting process when the cutting edge of the die and the punch used in the half-cutting process has an R shape.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing a finish cutting step performed following the half-cutting step of FIG.
  • the flange portion 20 of the first prime field 2 is half-cut using the first die 31 and the first punch 41.
  • the flange portion 20 is formed from the first prime field 2 in which the portion to be the side wall 101 of the body portion 10 is sandwiched by the first punch 41 and the first guide 51.
  • the mode of half-punching is shown.
  • the first die 31 constitutes a cutting die that is pushed into the flange portion 20 in half-cutting.
  • the mold for pressing the end surface (end surface 14a in FIG. 3) of the side wall 101 of the body portion 10 is the first punch 41
  • the mold for pressing the flange portion 20 that is, the removed portion 20a
  • the first. 1 die 31 is used.
  • the clearance C 31-41 between the first die 31 and the first punch 41 is a negative clearance. Therefore, as shown in FIG. 8, the first die 31 and the first punch 41 that half-cut the first prime field 2 are the first die 31 and the first punch 41 when viewed from the pushing direction of the first die 31. Are arranged so that they partially overlap.
  • the clearance C 31-41 to a negative clearance, it is possible to prevent the flange portion 20 (that is, the removed portion 20a) from being completely cut from the first prime field 2 in the semi-cutting step, and to make the cut end portion 13 a side wall. It can be flush with 101.
  • the meanings of the clearance C 31-41 , the negative clearance and the plastic clearance in the present embodiment b are the same as those in the above embodiment a.
  • the clearance C 31-41 [mm] between the first die 31 and the first punch 41 is the plate thickness t1 of the cut portion (that is, the flange portion 20) of the first prime field 2 as shown in the following formula (b1). It is set to ⁇ 0.10 times or less and ⁇ 0.45 times or more of [mm].
  • the clearance C 31-41 is ⁇ 0.10 times or less the plate thickness t1 of the flange portion 20, a large hydrostatic stress is generated in the region sandwiched by the first die 31 and the first punch 41, and the tensile stress is increased. The percentage decreases. As a result, cracks are generated during the half-cutting, complete cutting occurs, a large fracture surface is not generated, and the flange portion 20 (that is, the removed portion 20a) is the first prime field 2 in the half-cutting step. You can avoid being completely disconnected from.
  • the clearance C 31-41 is ⁇ 0.45 times or more the plate thickness t1 of the flange portion 20, the forming load required for half-cutting does not increase and the pressing capacity is not exceeded. Therefore, the burden on the mold is small, and it is possible to suppress a decrease in the life of the mold.
  • the clearance C 31-41 is ⁇ 0.15 times or less the plate thickness t1 of the flange portion 20.
  • the clearance C 31-41 is ⁇ 0.15 times or less the plate thickness t1 of the flange portion 20.
  • the lower limit of the clearance C 31-41 may be ⁇ 0.40 times, ⁇ 0.35 times, or ⁇ 0.30 times the plate thickness t1 of the flange portion 20.
  • the cutting edges of the first die 31 and the first punch 41 have an R shape.
  • the radius of curvature R11 [mm] of the cutting edge of the first die 31 and the radius of curvature R12 [mm] of the cutting edge of the first punch 41 are as shown in the following equations (b2-1) and (b2-2).
  • the thickness of the cut portion (that is, the flange portion 20) of the first prime field 2 is 0.10 times or more and 0.65 times or less the plate thickness t1 [mm].
  • the radius of curvature R11 of the cutting edge of the first die 31 and the radius of curvature R12 of the cutting edge of the first punch 41 may be the same or different.
  • the scrap material directly under the first die 31 is used as the first material. It can flow from the cutting edge of the die 31 to the side surface 31a side of the first die 31. Due to this flow, in the stress generated when the first die 31 is pushed into the flange portion 20, between the material that becomes scrap (that is, the removed portion 20a) after the cutting process and the side wall material that becomes the side wall 101 of the body portion 10. The proportion of tensile stress generated in the scrap is reduced. As a result, it is possible to wrap around the sheared surface 13c plating layer 13f1.
  • the radii of curvature R11 and R12 are 0.65 times or less of the plate thickness t1
  • the amount of material located at the cutting edge of the first die 31 is reduced during half-cutting, and the fracture surface 13d in the subsequent finish cutting. Generation can be reduced.
  • the pushing amount D [mm] of the first die 31 into the flange portion 20 of the first prime field 2 is the cut portion (that is, the flange portion 20) of the first prime field 2 as shown in the following formula (b3). It is set to 0.70 times or more of the plate thickness t1 [mm].
  • the pushing amount D is a position where the pushing of the first die 31 is stopped from a position where the first die 31 comes into contact with the upper surface of the flange portion 20 of the first prime field 2 (hereinafter, this position is also referred to as "bottom dead center”. .) Is the amount of movement of the first die 31.
  • the distance CPD [mm] between the first die 31 and the first punch 41 at the bottom dead center is set to 0.20 mm or more as shown in the following formula (b4).
  • the residual plate thickness t2 in which the flange portion 20 (that is, the removed portion 20a) remains in the first prime field 2 after half-cutting may be 0.30 times or less the plate thickness t1 [mm] of the flange portion 20.
  • the residual plate thickness t2 is the residual plate thickness on the outer surface 101a of the side wall 101 of the processed product 1, and is different from the interval CPD . If the pushing amount D is 0.70 times or more the plate thickness t1 of the flange portion 20, it becomes difficult to generate a fracture surface 13d in the subsequent finish cutting.
  • the interval CPD is the minimum value of the interval between the first die 31 and the first punch 41 at bottom dead center.
  • the cutting edge of only the first die 31 is R-shaped as in the above embodiment a
  • the pushing amount D of the first die 31 is set to the plate thickness t1 or more of the cutting portion (that is, the flange portion 20)
  • the first die 31 The cutting edge of the first punch 41 comes into contact with the cutting edge of the first punch 41. Therefore, in the above-mentioned embodiment a, the pushing amount D of the first die 31 cannot be set to the plate thickness t1 or more of the flange portion 20.
  • the cutting edges of the first die 31 and the first punch 41 have an R shape, as shown in FIG. 8, the first die 31 until the cutting edge of the first die 31 comes into contact with the cutting edge of the first punch 41. The amount that can be pushed in is increased.
  • the cutting amount of the flange portion 20 can be made larger than that of the form a, and the ratio of the sheared surface 13c in the cut end portion 13 can be made larger.
  • the plating layer 13f1 can be made to wrap around the sheared surface 13c more, and the ratio of the cut end portion 13 covered by the plating layer 13f1 can be increased.
  • the remaining plate thickness t2 becomes smaller, the cutting amount in the finish cutting step becomes smaller, and it is possible to avoid a state in which the plating layer does not remain in a part of the finish cut portion.
  • the finish cutting step As shown in FIG. 9, the half-cut flange portion 20 is finish-cut using the second die 32 and the second punch 42.
  • the finish cutting step may be performed in the same manner as the finish cutting step shown in FIG. 7, which is performed after half-cutting with the cutting edge of only one of the first die 31 or the first punch 41 having an R shape.
  • the portion to be the side wall 101 of the body portion 10 is sandwiched by the second punch 42 and the second guide 52, and the flange portion 20 (that is, the removed portion 20a) is sandwiched from the first prime field 2. ) Is finished and punched out.
  • the second die 32 constitutes a cutting die that is pushed into the flange portion 20 in finish cutting.
  • the second punch 42 is the mold that presses the portion that becomes the end surface (end surface 14a in FIG. 3) of the side wall 101 of the body portion 10, and the mold that presses the flange portion 20 (that is, the removed portion 20a) is the first. 2 dies 32.
  • the second die 32 may be the same as the first die 31. That is, the first die 31 used in the half-cutting step may be used as the second die 32 in the finishing cutting step.
  • the positional relationship between the second die 32 and the first prime field 2 is the same as the positional relationship between the first die 31 and the first prime field 2. If these positional relationships are not the same, for example, if the diameter of the second die 32 is larger than the diameter of the first die 31, a step is generated at the cut end portion 13. On the contrary, for example, when the diameter of the second die 32 is smaller than the diameter of the first die 31, the second die 32 comes into contact with the half-cut end portion generated in the half-cutting step and wraps around the sheared surface 13c. The second die 32 may scrape off the plating layer 13f.
  • the finish cutting according to this embodiment is performed from the same direction as the half cutting. That is, when the first die 31 is pushed into the flange portion 20 from above the flange portion 20 in half-cutting as shown in FIG. 8, the flange portion 20 is pushed from above the flange portion 20 in finish cutting as shown in FIG. Push in the second die 32. As a result, the removed portion 20a is separated from the first prime field 2.
  • the clearance C 32-42 [mm] between the second die 32 and the second punch 42 is a positive clearance.
  • the clearance C 32-42 between the second die 32 and the second punch 42 is 0.01 mm or more, and the removed portion 20a remains in the first prime field 2 after half-cutting. It is set to 0.2 times or less of the remaining plate thickness t2. If the clearance C 32-42 is 0.01 mm or more, even if the slide accuracy of the press machine or the misalignment of the die occurs during finish cutting, the blade of the second die 32 and the blade of the second punch 42 Does not come into contact with. On the other hand, if the clearance C 32-42 is 0.2 times or less the remaining plate thickness t2, burrs are less likely to be generated at the tip of the fracture surface 13d.
  • the cutting edge of the second die 32 has an R shape having a radius of curvature R2. As shown in FIG. 9, since the second die 32 is pushed into the portion where the finish cutting of the flange portion 20 is performed, the cutting edge of the second die 32 has an R shape having a radius of curvature R2.
  • the cutting edge of the second punch 42 may be a square shape without roundness as shown in FIG. 7, or may have a radius of curvature. If the cutting edge of the second punch 42 has a square shape without roundness, the burr generated at the tip of the fracture surface 13d can be made smaller.
  • the radius of curvature of the cutting edge of the second punch 42 may be less than 1.00 mm, less than 0.50 mm, less than 0.20 mm, less than 0.10 mm, or less than 0.05 mm.
  • the radius of curvature of the cutting edge of the second punch 42 may be less than 0.3 times the plate thickness t1 of the flange portion 20 of the first prime field 2, and if necessary, less than 0.1 times, 0.06. It may be less than double, less than 0.04 times, or less than 0.02 times.
  • the radius of curvature R2 [mm] is 0.25 mm or more and 1.50 times or less of the remaining plate thickness t2 of the half-cut portion, as shown in the above formula (6).
  • the radius of curvature R2 is 0.25 mm or more, the second die 32 does not scrape off the plating layer 13f1 that wraps around the sheared surface 13c.
  • the radius of curvature R2 is 1.50 times or less the remaining plate thickness t2, burrs are less likely to be generated at the tip of the fracture surface 13d.
  • the processed product manufacturing method according to the first embodiment of the present invention has been described above.
  • the first die 2 formed of a plated steel plate and having a flange portion 20 is targeted for cutting, and the clearance between the first die 31 and the first punch 41 is set to a negative clearance.
  • the cut end portion 13 of the processed product 1 cut by such two steps has a sheared surface 13c and a fracture surface 13d in order in the plate thickness direction of the cut portion. At least a part of the sheared surface 13c is covered with the plating layer 13f1. At this time, the ratio L / t1 of the residual length L of the plating component whose shear surface 13c is covered by the plating layer 13f1 and the plate thickness t1 of the cut end portion 13 of the processed product 1 is 0.70 or more. As described above, in the processed product 1, more plating layers 13f1 wrap around the sheared surface 13c. Even when a plated steel sheet having a plate thickness of more than 2.0 mm is used as a material, corrosion resistance and shape quality can be improved.
  • At least the cutting edge of the die is R-shaped for the mold used in the half-cutting step and the finish cutting step. This eliminates the need to provide a gap between the body 10 of the processed product 1 and the die pushed into the cut portion. As a result, it is possible to obtain a processed product 1 having a cut end portion 13 flush with the body portion 10 without a step on the outer surface of the processed product 1.
  • the cutting edge of the die is also sharp, it is installed away from the body 10 so that the die, which is a blade, does not come into contact with the body 10.
  • the end face 14a of the opening 14 of the processed product 1 can be flattened.
  • the clearance C 31-41 between the die and the punch in the half-cutting step is set to a negative clearance, so that a large static pressure is generated in the region sandwiched by the first die 31 and the first punch 41. Hydrostatic stress occurs.
  • the portion of the opening 14 that becomes the end surface 14a after the cutting process is compressed, and a large flat surface 13k can be formed.
  • the end surface 14a of the body portion 10 is usually a mounting surface for other parts. Since the large flat surface 13k can be formed, the contact area between the mounting surface of the other component and the end surface of the body portion 10 can be increased when the other component is attached, and the airtightness can be improved.
  • more plating layers 13f can be made to wrap around the sheared surface 13c, so that red rust at the cut end portion 13 generated with the passage of time after the cutting process can be suppressed. Can be done.
  • the clearance C 32-42 between the second die 32 and the second punch 42 is 0.01 mm or more, and is 0.2 times the remaining plate thickness t2 on the first prime field 2 of the portion where the half cut is performed. It is set to the following. As a result, it is possible to suppress the generation of burrs while preventing the blade of the second die 32 and the blade of the second punch 42 from coming into contact with each other and being damaged during finish cutting.
  • the tip of the cutting edge of the second die 32 which is pushed into the portion of the first prime field 2 to be finished cut, has a residual plate thickness t2 of 0.25 mm or more and a half-cut portion.
  • a curved shape having a radius of curvature R2 of 50 times or less is provided.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing a processed product manufacturing method according to the second embodiment of the present invention.
  • the processed product manufacturing method according to the present embodiment includes a preparation step, a semi-cutting step, a finish cutting step, and a coining step.
  • the processed product manufacturing method according to the present embodiment is a method in which a coining step is added to the processed product manufacturing method according to the first embodiment shown in FIG.
  • the semi-cutting step and the finishing cutting step are performed on the first prime field 2 prepared in the preparatory step, as in the first embodiment. Therefore, detailed description of the preparation step, the semi-cutting step, and the finish cutting step will be omitted.
  • the processed product obtained in the finish cutting process is used as the second prime field 6, and the second prime field 6 is subjected to the coining process.
  • the corner portion 13 g of the cut end portion 13 on the fracture surface 13d side is pressed against the coining lower mold (coining lower mold 7 in FIG. 11), and the coining surface 13h is formed at the corner portion.
  • the processed product 1 By the coining process, the region of the fracture surface 13d, which is a rough new surface, can be narrowed, and the region where red rust is generated can be suppressed. Further, the burrs can be crushed by the coining process, and the residual burrs in the processed product 1 can be suppressed more reliably.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of a mold used for coining processing.
  • FIG. 12 is a partially enlarged view of the region B of FIG.
  • FIG. 13 shows the cut end portion of the processed product 1 after the coining step, the left side is a cross-sectional view on a ZX plane including the central axis of the processed product 1, and the right side is a side view from the X direction.
  • FIG. 14 is a photograph showing an example of the cut end portion of the processed product 1 after the coining step.
  • the description of the plating layers 13f1 and 13f2 is omitted as in FIG.
  • the curved surface portion Rd is exaggerated so as to be slightly present at the boundary between the outer surface 101a and the cut end portion 13 of the processed product, but the curved surface portion Rd is shown between the outer surface 101a and the cut end portion.
  • the outer surface 101a and the cut end portion 13 can be regarded as flush with each other without causing a step at the boundary with 13.
  • the processed product shown in FIG. 14 is different from the processed product 1 of the present embodiment, but the appearance of the sheared surface 13c, the fracture surface 13d and the coining surface 13h of the processed product 1 according to the present embodiment is the same as that of FIG. ..
  • the second prime field 6 is processed by using the coining lower mold 7 and the coining upper mold 8.
  • the lower coining mold 7 and the upper coining mold 8 are formed with recesses corresponding to the outer shape of the second prime field 6.
  • the lower coining mold 7 accommodates the opening 14 side of the second prime field 6, and the upper coining mold 8 accommodates the protrusion 11 side of the second prime field 6.
  • the second prime field 6 is sandwiched between the coining lower mold 7 and the coining upper mold 8, and the corner portion 13 g of the cut end portion 13 of the second prime field 6 is pressed against the coining lower mold 7 (pressing in FIG. 12).
  • a coining surface is formed on the cut end portion 13.
  • the cut end portion 13 of the processed product 1 after the coining step is in a state as shown in the photograph of FIG. 14, for example.
  • the coining lower mold 7 has a vertical wall surface 70, a bottom wall surface 71, and a pressing surface 72.
  • the vertical wall surface 70 faces the sheared surface 13c of the second prime field 6 and is substantially parallel to the sheared surface 13c of the second prime field 6 when the cut end portion 13 of the second prime field 6 is sandwiched between the lower coining mold 7 and the upper coining mold 8. Arranged to be.
  • the vertical wall surface 70 is arranged so as to be parallel to the advancing / retreating direction (Z direction in FIG. 12) of the coining upper die 8.
  • the bottom wall surface 71 is arranged so as to face the end surface 14a with the second prime field 6 interposed therebetween.
  • the bottom wall surface 71 extends in a direction orthogonal to the vertical wall surface 70.
  • the pressing surface 72 is a surface connecting the bottom wall surface 71 and the bottom wall surface 71.
  • the pressing surface 72 is provided to form a coining surface (coining surface 13h in FIG. 13) on the second prime field 6.
  • the pressing surface 72 is formed in a shape corresponding to the shape of the coining surface. For example, as shown in FIG. 13, when the coining surface 13h is a flat chamfered surface (hereinafter referred to as “C surface”), the pressing surface 72 is relative to the vertical wall surface 70 and the bottom wall surface 71. It may be an inclined plane. Further, for example, when the coining surface 13h is a curved surface (either a pressing surface or a compressed surface; hereinafter referred to as an “R surface”), the pressing surface 72 may be a curved surface.
  • the coining upper mold 8 is pushed toward the coining lower mold 7 with the cut end portion 13 of the second prime field 6 facing the vertical wall surface 70 of the coining lower mold 7.
  • the second prime field 6 is sandwiched between the coining upper mold 8 and the bottom wall surface 71 of the coining lower mold 7.
  • the coining upper mold 8 is pushed toward the bottom wall surface 71, and the second prime field 6 is pushed down to a position where the end surface 14a of the second prime field 6 is in contact with the bottom wall surface 71.
  • the corner portion 13g is pressed against the pressing surface 72.
  • the coining upper mold 8 is further pushed in, and the end surface 14a of the second prime field 6 comes into contact with the bottom wall surface 71.
  • the corner portion 13g is crushed by the pressing surface 72 to become the coining surface 13h.
  • the coining surface 13h is a smooth surface to which the surface of the pressing surface 72 is transferred, and red rust is less likely to occur as compared with the rough surface fracture surface 13d. It is considered that the smooth surface roughness makes it difficult for water to stay on the coining surface 13h. Further, it is considered that red rust is less likely to occur because the plating layer 13f2 that continuously covers the end surface 14a from the inner surface side of the second prime field 6 is thinly extended to the coining surface 13h.
  • the fracture surface length W2 (see FIG. 13) of the cut end portion 13 after the coining process is the fracture surface length W1 (see FIG. 13) of the cut end portion 13 before the coining process.
  • the region of the fracture surface 13d which is a rough new surface, can be narrowed, and the region where red rust is generated can be suppressed.
  • the burrs generated in the corner portion 13 g can be crushed by the coining process, the residual burrs in the processed product 1 are less than 0.2 mm, and the residual burrs can be suppressed more reliably.
  • the length of the burr is preferably less than 0.1 mm, more preferably less than 0.05 mm or less than 0.01 mm.
  • the length W2 of the fracture surface 13d between the sheared surface 13c and the coining surface 13h of the processed product 1 is pressed onto the corner portion 13g so as to be more than 0 mm and 0.5 mm or less. Press 72 for the time being.
  • the second prime field 6 having a fracture surface length W1 of less than 1.0 mm it is preferable to obtain the second prime field 6 having a fracture surface length W1 of less than 1.0 mm.
  • the fracture surface length W2 can be more reliably set to 0.5 mm or less in the coining step.
  • the fracture surface length W2 of the processed product 1 is preferably small, and may be 0.4 mm or less or 0.3 mm or less. It is more preferable that the fracture surface length W2 of the processed product 1 is 0.2 mm or less or 0.1 mm or less.
  • the ratio W2 / t1 of the fracture surface length W2 and the plate thickness t1 of the cut end portion 13 of the processed product 1 is less than 0.15, less than 0.10, less than 0.08, less than 0.06, or 0. It may be less than 04.
  • the fracture surface length W2 of the processed product 1 may be 0 mm. That is, the cut end portion 13 of the processed product 1 does not have to have the fracture surface 13d. That is, as shown in FIG. 13, the cut end portion 13 may have a shear surface 13c, a fracture surface 13d, and a coining surface 13h in this order in the plate thickness direction of the cut end portion 13. Alternatively, the cut end portion 13 may have a shear surface 13c and a coining surface 13h in order in the plate thickness direction of the cut end portion 13.
  • FIG. 15 is an explanatory view showing the volume of the corner portion 13 g crushed by the pressing surface 72 of the coining lower mold 7 of FIG.
  • the corner portion 13 g comes into contact with the pressing surface 72 and is crushed.
  • the material (base steel) of the crushed corner portion 13 g moves to the sheared surface 13c side along the pressing surface 72.
  • the cut end portion 13 is pushed down to a position where the end surface 14a is in contact with the bottom wall surface 71, the volume V1 of the corner portion 13g of the second prime field 6 to be crushed by the pressing surface 72 according to the position and angle of the pressing surface 72. Changes.
  • the volume V1 of the corner portion 13 g crushed by the pressing surface 72 is surrounded by the extension surface 13j of the shear surface 13c, the fracture surface 13d, and the pressing surface 72, and the volume V2 of the coining space.
  • the fracture surface 13d of the cut end portion 13 of the second prime field 6 is inclined with respect to the vertical wall surface 70, and there is a gap between them.
  • the volume V2 of the coining space created by this gap is a space into which the material of the corner portion 13 g crushed by the pressing surface 72 flows.
  • the material of the corner portion 13 g crushed by the pressing surface 72 cannot be accommodated in the volume V2, and the coining. It will move toward the upper part of the lower mold 7.
  • the volume V1 to the volume V2 or less, it is possible to prevent the material of the corner portion 13g crushed by the pressing surface 72 from protruding beyond the extension surface 13j of the shear surface 13c.
  • the volume V1 exceeds the volume V2
  • the material of the corner portion 13g crushed by the pressing surface 72 protrudes beyond the extension surface 13j of the shear surface 13c, and the upper part of the coining lower mold 7 is formed.
  • An event such as moving toward is generated.
  • the dimensional accuracy of the cut end portion 13 deteriorates. Therefore, it is preferable to process the corner portion 13g by the pressing surface 72 so that the volume V1 becomes the volume V2 or less.
  • the processed product manufacturing method according to the second embodiment has been described above. According to the present embodiment, as in the first embodiment, it is possible to manufacture a processed product 1 having good corrosion resistance and shape quality even when a plated steel sheet having a plate thickness of more than 2.0 mm is used as a material. can. Further, in the semi-cutting step and the finish cutting step, it is not necessary to provide a gap between the body portion 10 of the processed product 1 and the die (or punch) pushed into the cut portion, so that the body portion 10 is cut flush with each other. The processed product 1 having the end portion 13 can be obtained, and the end surface 14a of the opening 14 of the processed product 1 can be flattened.
  • more plating layers 13f can be made to wrap around the sheared surface 13c, so that red rust at the cut end portion 13 generated with the passage of time after the cutting process can be suppressed. Can be done.
  • the region of the fracture surface 13d which is a rough new surface, can be narrowed, and the region where red rust is generated can be suppressed. Further, the burrs can be crushed by the coining process, and the residual burrs in the processed product 1 can be suppressed more reliably.
  • Example a When only the cutting edge of the die used in the half-cutting process has an R shape, Samples of processed products were prepared by the methods shown in FIGS. 5 and 10 with the shoulder portion (that is, the cutting edge) of the die in the half-cutting step as an R shape having a predetermined radius of curvature.
  • the plated steel sheet a Zn-6% Al-3% Mg (mass ratio) alloy plated steel sheet having a plate thickness t1 of 1.3 to 4.4 mm and a plating adhesion amount of 90 g / m 2 (one side) was used.
  • the semi-cutting process was performed by using a die having an inner diameter D 31 of 68.00 mm and a punch whose inner diameter was changed according to the clearance C 31-41 between the die and the punch, and holding the plated steel sheet by a guide.
  • the finish cutting process uses a die having an R shape whose shoulder (that is, the cutting edge) has a predetermined radius of curvature, and a punch in which the inner diameter D 32 is changed according to the clearance C 32-42 between the die and the punch.
  • the plated steel sheet was held and carried out.
  • the flat surface width Lt of the end face, the fracture surface length W1 after finish cutting, and the fracture surface length W2 after the coining process were measured. These were measured on the circumference of the end face of the processed product at intervals of 30 ° using a microscope, and the measured values of a total of 12 points were averaged. Further, for each sample, regarding the wraparound of the plating layer to the cut end portion, the length L of the plating layer wrapping around the sheared surface of the cut end portion from the cut position was measured. An electron probe microanalyzer (EPMA-WDS) was used to measure the length L of the plating layer at the cut end. It was determined that the plating layer was present in the portion where the detection level of the Zn component was 3 times or more the background.
  • the measurement target is a processed product after finish cutting or a second prime field and a processed product after coining processing.
  • the sheared surface, fracture surface and coining surface at the cut end of each sample are as shown in FIG. 14, and more specifically appear as follows.
  • the sheared surface appears as a smooth surface at the cut end.
  • the sheared surface is generated by rubbing against the side surface of the die by applying a compressive (pressurizing) force after the die comes into contact with the workpiece and biting into the workpiece.
  • the sheared surface has a metallic luster because it is rubbed against the die. On the sheared surface, fine streaky sliding scratches are seen in the plate thickness direction.
  • the fracture surface is a surface where cracks generated in the work material from the sheared surface side are associated and broken, and appears as a dull and rough surface.
  • the die further bites into the work material after the sheared surface is formed on the work material, the work material is cracked by the cutting edge of the punch, and the work material is also cracked by the cutting edge of the die. Cracks generated from punches and dies meet and penetrate each other.
  • the surface formed by the cracks is the fracture surface.
  • the fracture surface is formed without contact between the punch and the die, resulting in a dull, rough surface.
  • the fracture surface has an inclination according to the gap (clearance) between the punch and the die.
  • the coining surface appears as a smooth surface in which the unevenness of the fracture surface is crushed.
  • the coining surface is obtained by pressing an inclined or curved coining die from the lower surface side of the fracture surface end portion against the fracture surface corner portion.
  • the coining surface becomes a smooth surface in which the unevenness of the fracture surface is crushed by transferring the surface roughness of the coining die.
  • a method for specifying the sheared surface, fracture surface, and coining surface at the cut end for example, a method of observing and measuring the shape profile of the cut end with a microscope or a contracer from the appearance based on the above characteristics is used. be.
  • the length Lt of the flat surface of the end face is 0.35 times or more the plate thickness t of the side wall of the processed product. ) ”, And those less than 0.35 times were evaluated as“ B (impossible) ”.
  • burrs that cause dents and electrical short circuits those with a size of less than 0.2 mm are "A (possible)", those with a size of 0.2 mm or more, or whiskers-like burrs are generated. The thing was evaluated as "B (impossible)”.
  • the step on the end face caused by the inner diameter difference D 32 -D 31 between the inner diameter D 31 of the half-cutting die and the inner diameter D 32 of the finish-cutting die is not caused as much as possible in terms of appearance and product dimensional accuracy. .. Therefore, those having a step of 0.5 mm or less on the end face were evaluated as "A (possible)", and those having a step of more than 0.5 mm were evaluated as "B (impossible)".
  • the sample was subjected to an air exposure test outdoors, and the number of days until conspicuous red rust was generated at the cut end was observed every 15 days.
  • Table 1 also shows the plated steel sheet used for each sample, the conditions of the semi-cutting process and the finish cutting process, and the presence or absence of coing at the corners of the cut end.
  • the plate thickness ratio (R1 / t1, R2 / t2) of the radius of curvature of the die is the roundness given to the shoulder portion of the die divided by the plate thickness. If the shoulder (blade edge) of the die is not intentionally rounded, " ⁇ 0.01" is written in this column.
  • Example a19 the residual length L of the plating component with respect to the plate thickness t1 at the cut end was 0.70 times or more.
  • the fracture surface length W1 of the cut end portion was 1.0 mm or less, and showed good corrosion resistance for 60 days until the occurrence of red rust.
  • Examples a1 to a16 in which the fracture surface length of the cut end portion was 0.5 mm or less good corrosion resistance of 90 days or more until the occurrence of red rust was shown.
  • Example a15 after finishing and punching, a coining process is performed to form an R-faced coining surface having a crushed side length (width of the coining surface) of 0.6 mm.
  • Example a16 after finishing punching, a coining process is performed to form a C-faced coining surface chamfered at an angle of 45 ° with the length of the crushed side (width of the coining surface) set to 1.0 mm.
  • the fracture surface length (W2) after the coining process was smaller than the fracture surface length W1 of the other examples.
  • the inner diameter difference D 32 -D 31 between the inner diameter D 31 of the half-cut die and the inner diameter D 32 of the finish-cut die is 0.05 mm in Examples a1 to a17, and is zero in Example a18 (inner diameter D). 31 and the inner diameter D 32 are the same), and in Example a19, it was set to 1.00 mm, but in each case, the step on the end face was 0.5 mm or less.
  • the cut ends of Examples a1 to a14, a18, and a19 have a sheared surface and a fracture surface in order in the plate thickness direction, and the cut ends of Examples a15 and a16 have a sheared surface in the plate thickness direction. It was confirmed from the appearance that the fracture surface and the coining surface were sequentially provided based on the above-mentioned characteristics.
  • Comparative Examples a1 to a6, a8, and a10 to a13 the residual length L of the plating layer component with respect to the plate thickness t1 of the cut end portion of the processed product was less than 0.70, so that the cut end portion was The number of days until red rust occurred was less than 60 days, and the corrosion resistance was inferior to that of the examples.
  • Comparative Example a9 a large negative clearance was adopted in the half-cutting process, but the load was exceeded in the half-punching process using a 750 kN mechanical press machine, and the press machine stopped.
  • Comparative Examples a14 and a15 both showed good corrosion resistance for 90 days or more until the occurrence of red rust at the cut end, but large burrs of 0.2 mm or more were generated at the cut end.
  • Comparative Example a7 the clearance between the die and the punch in the half-cutting step was set to zero, and the plated steel sheet was completely broken in the half-cutting step.
  • Example b When the cutting edge of the die and punch used in the half-cutting process has an R shape, a sample of the processed product was prepared by the method shown in FIGS. 5 and 10 with the shoulder portion (that is, the cutting edge) of the die and the punch in the half-cutting step as an R shape having a predetermined radius of curvature.
  • the plated steel sheet a Zn-6% Al-3% Mg (mass ratio) alloy plated steel sheet having a plate thickness of 1.3 to 4.4 mm and a plating adhesion amount of 90 g / m 2 (one side) was used.
  • the semi-cutting process was performed by using a die having an inner diameter of 68.00 mm and a punch whose inner diameter was changed according to the clearance between the die and the punch, and holding the plated steel sheet by a guide.
  • an R-shaped die whose shoulder (that is, the cutting edge) has a predetermined radius of curvature and a punch whose inner diameter is changed according to the clearance between the die and the punch are used, and the plated steel sheet is held by a guide. went.
  • Example b For each sample, flatness evaluation, burr evaluation, and step evaluation were performed in the same manner as in Example a above, and the number of days of red rust occurrence by the air exposure test was investigated. The results of Example b are shown in Table 2.
  • the residual length L of the plating component with respect to the plate thickness t1 of the cut end portion of the processed product was 0.70 times or more.
  • the fracture surface length W1 of the cut end portion was 1.0 mm or less, and showed good corrosion resistance for 60 days until the occurrence of red rust.
  • Examples b1 to b16 in which the fracture surface length W1 of the cut end portion was 0.5 mm or less good corrosion resistance of 90 days or more until the occurrence of red rust was shown.
  • Example b15 after finishing and punching, a coining process is performed to form a coining surface of an R surface having a length of a side to be crushed (width of the coining surface) of 0.6 mm.
  • Example b16 after finishing punching, a coining process is performed to form a C-faced coining surface chamfered at an angle of 45 ° with the length of the crushed side (width of the coining surface) set to 1.0 mm.
  • the fracture surface length (W2) after the coining process was smaller than that of the other examples.
  • the inner diameter difference D 32 -D 31 between the inner diameter D 31 of the half-cut die and the inner diameter D 32 of the finish-cut die is 0.05 mm in Examples b1 to b17 and zero in Example b18 (inner diameter D). 31 and the inner diameter D 32 are the same), and in Example b19, it was set to 1.00 mm, but in each case, the step on the end face was 0.5 mm or less.
  • Examples b1 to b14, b18, and b19 have a sheared surface and a fracture surface in order in the plate thickness direction, and the cut ends of Examples b15 and b16 have a sheared surface in the plate thickness direction. It was confirmed from the appearance that the fracture surface and the coining surface were sequentially provided based on the above-mentioned characteristics.
  • Comparative Examples b12 and b13 both showed good corrosion resistance for 90 days or more until the occurrence of red rust at the cut end, but large burrs of 0.2 mm or more were generated at the cut end.
  • Comparative Examples b6 and b15 the negative clearance between the die and the punch in the half-cutting step was not sufficient, so that the plated steel sheet was completely broken in the half-cutting step.
  • the residual length L of the plating component is 0.70 times the shape of the cut end portion with respect to the plate thickness t1 of the cut end portion of the processed product. From the above, it was confirmed that a cut end portion having good corrosion resistance can be obtained.
  • the processed product of the present invention may be a drawn product as long as it is a drawn product, and may be, for example, a deformed drawn product as shown in FIG. 16 or a square tube drawn product as shown in FIG.
  • FIG. 17 shows the state of the element body before the half-cutting step is carried out, and the half-cutting step and the finishing cutting step are performed along the trim line shown by the broken line.
  • the processed product may have a cut end portion flush with the outer surface of the side wall only on a part of the side wall of the processed product.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Punching Or Piercing (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

表面にめっき層を有するめっき鋼板を素材とし、中空筒状の側壁に切断端部を有する加工品であって、切断端部は、当該加工品の側壁の外面と面一であり、当該切断端部の板厚方向に、せん断面及び破断面を順に、または、せん断面を有しており、せん断面が表面のめっき層により覆われているめっき成分残存長さLと、加工品の切断端部の板厚t1との比L/t1は、0.70以上である、加工品が提供される。

Description

加工品及び加工品製造方法
 本発明は、表面にめっき層を有するめっき鋼板を素材とし、切断端部を有する加工品及びその加工品を製造するための加工品製造方法に関する。
 近年、自動車及び家電等の機器の部品として、表面にめっき層を有するめっき鋼板を素材とする加工品を用いることが増えている。めっき鋼板を素材として用いることにより、加工品の成形後の表面処理を省略し、製造コストを抑えることができる。また、成形後の表面処理を省略することで、成形後の表面処理による部品の寸法精度の劣化を避けることができる。成形後の表面処理を省略することは、例えばモータケース等の高い寸法精度が要求される部品において特に検討される。
 成形後の表面処理を省略した場合、加工品の切断端部に鋼板素地が露出する領域が現れる。加工品が置かれる環境によっては、鋼板素地が露出した領域に赤錆が発生する場合がある。赤錆は、加工品の外観を悪化させる。また、時間の経過とともに赤錆発生領域が広がるため、赤錆により加工品の強度低下も懸念される。特に家電製品の場合には、錆の欠落による電気的短絡等も懸念される。
 また、モータケース等には、フランジを有していない形状の製品がある。このようなモータケースは、モータケースの開口部からモータを内挿し、開口部を底板と呼ばれる別部品で密閉して用いられる。水分がモータケースの内部へ侵入するとモータの故障あるいは性能劣化の原因となるため、開口部と底板との間には高い気密性が必要となる。高い気密性を担保するためには、開口部に所定の平坦部が必要である。
 加工品の切断端部の防錆能力を向上させる方法として、例えば特許文献1では、板厚2mm以下のZn系めっき鋼板において、パンチ又はダイの肩部にZn系めっき鋼板の板厚の0.1~0.5倍の曲率半径を持たせた金型を用いて打抜き加工を行うことで、打抜き加工後の打抜き端面のせん断面比率を90%以上にするとともに、せん断面の亜鉛被覆率を50%以上にする方法が提案されている。
 また、特許文献2では、Zn系めっき鋼板の板厚に関係なく、抜きクリアランスを板厚の1~20%に設定し、パンチ又はダイの肩部にZn系めっき鋼板の板厚の0.12倍以上の曲率半径を持たせた金型を用いてZn系めっき鋼板を切断し、切断端面のダレZが0.10×板厚以上、ダレXが0.45×板厚以上の加工品を得る方法が提案されている。
 さらに、特許文献3では、めっき鋼板をマイナスクリアランスで板厚の60~95%の半抜きを行い、その半抜きの反対側から平押しでせん断することによって、端面の耐食性を備える製品を得る方法が提案されている。
 また、特許文献4には、第1のパンチ及び第1のダイを用い、金属板材の打ち抜き加工部の最終加工面にシェービング取り代を付けて、金属板材を半抜き加工する第1工程と、第2のパンチ及び第2のダイを用い、半抜き加工された部分に更に剪断加工を主体とするシェービング加工を行う第2工程とを有し、打ち抜き加工部の最終加工面に70%以上の剪断加工面を確保する、金属板材のプレス加工方法が開示されている。
特許第5272518号公報 特許第6073025号公報 特開2002-321021号公報 特開2004-174542号公報
 しかし、上記特許文献1に記載の方法では、板厚2mm以下の鋼板を対象としており、板厚2mm超の鋼板を素材として用いる場合、せん断面の亜鉛被覆率が不十分となり、赤錆の発生を抑えることが難しくなる可能性がある。また、モータケース等のフランジ端部に増肉が生じる絞り加工品にも適用が難しい。
 上記特許文献2に記載の方法では、抜きクリアランスがプラスクリアランスに設定されているため、切断後期に0.5mmを超える破断面が発生しやすい。また、プラスクリアランスに設定されることでダイとめっき層表面との面圧が高くならず、材料が伸びた際にめっき層が追従せずに破断して鋼素地が露出しやすい。
 上記特許文献3に記載の方法では、めっき鋼板をマイナスクリアランスで半抜きを行うとともに、半抜きの反対側から平押しでせん断している。このため、めっき鋼板の切断端部の板厚方向中間位置に破断面が生じ、また、平押しする際にヒゲ状のバリが発生して形状品質が悪化することもあり得る。
 上記特許文献4に記載の方法は、シェービング加工に関する技術であり、剪断加工面を大きく形成することによって金属板材の最終加工面を良好にしている。特許文献4に記載の方法によって表面にめっき層を有する金属板材をシェービング加工しても、最終加工面に表面のめっき層はほとんど残存しないため、最終加工面の耐食性は低いものとなる。
 そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、板厚2.0mm超のめっき鋼板を素材として用いた場合であっても、耐食性及び形状品質の良好な加工品、及び、その加工品製造方法を提供することにある。
 上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、表面にめっき層を有するめっき鋼板を素材とし、中空筒状の側壁に切断端部を有する加工品であって、切断端部は、当該加工品の側壁の外面と面一であり、当該切断端部の板厚方向に、せん断面及び破断面を順に、または、せん断面を有しており、せん断面が表面のめっき層により覆われているめっき成分残存長さLと、加工品の切断端部の板厚t1との比L/t1は、0.70以上である、加工品が提供される。
 切断端部の板厚方向における破断面の長さW1は、0mm超かつ1.0mm以下であってもよい。
 切断端部の板厚方向における破断面の長さW1は、0.5mm以下であってもよい。
 側壁に対して直交する加工品の端面の平坦面の長さLtと、加工品の側壁の板厚tとの比Lt/tは、0.35以上であってもよい。
 切断端部のバリの長さは0.2mm未満であってもよい。
 切断端部は、当該切断端部の板厚方向に、せん断面、破断面及びコイニング面を順に、または、せん断面及びコイニング面を順に有しており、切断端部の板厚方向におけるせん断面とコイニング面との間の破断面の長さW2は、0mm超かつ0.5mm以下であってもよい。
 また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、表面にめっき層を有するめっき鋼板を素材とし、中空筒状の側壁に切断端部を有する加工品を製造するための加工品製造方法であって、第1ダイと第1パンチとのクリアランスがマイナスクリアランスに設定された第1ダイ及び第1パンチを用いて、素材から形成された第1素体の切断部分を板厚方向に半切断する半切断工程と、第2ダイ及び第2パンチを用いて、半切断された第1素体を半切断と同一方向から仕上げ切断して、加工品の側壁の外面と面一な切断端部を有する加工品を得る仕上げ切断工程と、を含み、第2ダイの内径D32は、第1ダイの内径D31以上とし、第1素体の切断部分の板厚をt1、半切断工程後の切断部分の残存板厚をt2として、半切断工程において、第1ダイ及び第1パンチとのクリアランスC31-41は、下記式(a1)を満たし、第1ダイの刃先の曲率半径R1は、下記式(a2)を満たし、第1素体の切断部分に対する第1ダイまたは第1パンチの押込み量Dは、下記式(a3)を満たし、下死点での第1ダイと第1パンチとの間隔CP-Dは、下記式(a4)を満たし、仕上げ切断工程において、第2ダイと第2パンチとのクリアランスC32-42は、下記式(a5)を満たし、第2ダイの刃先の曲率半径R2は、下記式(a6)を満たす、加工品製造方法が提供される。
  -0.35×t1≦C31-41≦-0.01  ・・・(a1)
  0.10×t1≦R1≦0.50×t1   ・・・(a2)
  D≧0.70×t1            ・・・(a3)
  CP-D≧0.20             ・・・(a4)
  0.01≦C32-42≦0.2×t2     ・・・(a5)
  0.25≦R2≦1.50×t2      ・・・(a6)
 ここで、C31-41、CP-D、C32-42及びR2の単位はmmとする。
 さらに、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、表面にめっき層を有するめっき鋼板を素材とし、中空筒状の側壁に切断端部を有する加工品を製造するための加工品製造方法であって、第1ダイと第1パンチとのクリアランスがマイナスクリアランスに設定された第1ダイ及び第1パンチを用いて、素材から形成された第1素体の切断部分を板厚方向に半切断する半切断工程と、第2ダイ及び第2パンチを用いて、半切断された第1素体を半切断と同一方向から仕上げ切断して、加工品の側壁の外面と面一な切断端部を有する加工品を得る仕上げ切断工程と、を含み、第2ダイの内径D32は、第1ダイの内径D31以上とし、第1素体の切断部分の板厚をt1、半切断工程後の切断部分の残存板厚をt2として、半切断工程において、第1ダイ及び第1パンチとのクリアランスC31-41は、下記式(b1)を満たし、第1ダイの刃先の曲率半径R11は、下記式(b2-1)を満たし、第1パンチの刃先の曲率半径R12は、下記式(b2-2)を満たし、第1素体の切断部分に対する第1ダイまたは第1パンチの押込み量Dは、下記式(b3)を満たし、下死点での第1ダイと第1パンチとの間隔CP-Dは、下記式(b4)を満たし、仕上げ切断工程において、第2ダイと第2パンチとのクリアランスC32-42は、下記式(b5)を満たし、第2ダイの刃先の曲率半径R2は、下記式(b6)を満たす、加工品製造方法が提供される。
  -0.45×t1≦C31-41≦-0.10×t1 ・・・(b1)
  0.10×t1≦R11≦0.65×t1    ・・・(b2-1)
  0.10×t1≦R12≦0.65×t1    ・・・(b2-2)
  D≧0.70×t1              ・・・(b3)
  CP-D≧0.20               ・・・(b4)
  0.01≦C32-42≦0.2×t2       ・・・(b5)
  0.25≦R2≦1.50×t2        ・・・(b6)
 ここで、C31-41、CP-D、C32-42及びR2の単位はmmとする。
 上記加工品製造方法は、仕上げ切断工程で得られた加工品を第2素体として、第2素体の切断端部の角部をパッドに押し当て、角部にコイニング面が形成された加工品を得るコイニング工程をさらに含んでもよい。
 第1ダイの内径D31と第2ダイの内径D32との差D32-D31は、1.00mm以下としてもよい。
 また、上記加工品製造方法は、半切断工程の前に、平板状のめっき鋼板から、中空の側壁とフランジ部とを有する第1素体を成形加工する準備工程をさらに含んでもよい。
 以上説明したように本発明によれば、板厚2.0mm超のめっき鋼板を素材として用いた場合であっても、得られる加工品の耐食性及び形状品質を良好とすることができる。
本発明の第1の実施形態に係る加工品製造方法によって製造される加工品の一例を示す斜視図である。 図1の加工品の領域Aにおける切断端部を示し、左側は加工品の中心軸を含むZX平面での断面図、右側はX方向から側面視した図である。 図2左側の断面図の詳細図である。 加工品端部の平坦面の大小による機密性を説明する模式図である。 同実施形態に係る加工品製造方法を示す説明図である。 半切断工程で使用されるダイの刃先をR形状とする場合の半切断工程を示す説明図である。 図6に示した半切断工程に続いて行われる仕上げ切断工程を示す説明図である。 半切断工程で使用されるダイ及びパンチの刃先をR形状とする場合の半切断工程を示す説明図である。 図8に示した半切断工程に続いて行われる仕上げ切断工程を示す説明図である。 本発明の第2の実施形態に係る加工品製造方法を示す説明図である。 コイニング加工に用いる金型の一例を示す模式図である。 図11の領域Bの部分拡大図である。 コイニング工程後の加工品の切断端部を示し、左側は加工品の中心軸を含むZX平面での断面図、右側はX方向から側面視した図である。 コイニング工程後の加工品の切断端部の一例を示す写真である。 コイニング工程においてパッドにより押し潰される角部の体積を示す説明図である。 本発明の加工品の一例として、異形絞り品を示す写真である。 本発明の加工品の一例として、角筒絞り品を示す写真である。
 以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
 [1.第1の実施形態]
 [1-1.加工品]
 まず、図1に基づいて、本発明の第1の実施形態に係る加工品製造方法によって製造される加工品1について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る加工品製造方法によって製造される加工品1の一例を示す斜視図である。図1に示す加工品1は、表面にめっき層を有するめっき鋼板を素材とするモータケースである。図1に示すモータケースは、平板状のめっき鋼板に対して例えば絞り加工等の成形加工を施すことにより成形することができる。
 本実施形態に係る加工品1は、図1に示すように、胴部10と、突部11とを有している。
 胴部10は、中空筒状の側壁101と、側壁101の一端を覆うように形成された頂壁103とを有する。頂壁103は、加工品1を用いる向きによっては底壁等の他の呼ばれ方をする場合もある。図1に示す加工品1の胴部10は、XY平面による断面形状は真円形であるが、本発明は係る例に限定されない。胴部10のXY平面による断面形状は、例えば楕円形や多角形等の他の形状であってもよい。胴部10は、頂壁103と反対側に開口部を有する。開口部からモータが内挿される。
 突部11は、頂壁103から胴部10の中心軸方向(Z方向)外部側に突出した突状体である。なお、突部11は必ずしも形成される必要はなく、頂壁103は平板状であってもよい。
 本実施形態に係る胴部10は、開口部側の端部の外側面に、切断端部13を有する。切断端部13は、加工品1に加工される素体を切断加工して形成される。切断端部13は、胴部10の外面と面一となるように形成される。
 切断加工には、裁断、打抜き及び穴あけ等の加工が含まれる。裁断は、所定の直線又は曲線に沿って切断対象を切断する加工である。打抜きは、切断対象から製品を打ち抜く加工である。穴あけは、切断対象から非製品となる部分を打ち抜き、開口を有する製品を得る加工である。図1に示す切断端部13を有する胴部10は、素体から打抜きにより得ることができる。
 めっき鋼板としては、種々のめっき層を有するめっき鋼板を用いることが好ましい。めっき鋼板としては、種々の鋼板を使用できるが、Zn系めっき鋼板を用いることが好ましい。Zn系めっきには、Znめっき、Zn-Al系合金めっき、Zn-Al-Mg系合金めっき及びZn-Al-Mg-Si系合金めっきが含まれる。めっき鋼板として、Zn-Al-Mg系合金めっきが施された鋼板を用いることが特に好ましい。ここで、合金めっきは、めっきの全モル数に対して、Znを80質量%以上含有することが好ましく、Znを90質量%以上含有することがより好ましい。
 めっき鋼板の素地鋼板は、任意であるが、例えば極低炭素鋼等であり得る。
 めっき鋼板におけるめっき付着量は、好ましくは30g/mを下限とし、より好ましくは45g/mを下限としてもよい。また、めっき鋼板におけるめっき付着量は、好ましくは450g/mを上限とし、より好ましくは190g/mを上限としてもよい。特にめっき付着量を45g/m以上にすることで、切断端部13のせん断面(図2のせん断面13c)にめっき金属が回り込みやすくなるため、切断加工後の耐食性を向上できる。
 めっき鋼板の板厚(素地鋼板の板厚+めっき層の厚み)は、任意であるが、2.0mm以下であってもよいし、2.0mm超であってもよい。めっき鋼板の板厚は、例えば0.8mm以上かつ6.0mm以下、より好ましくは2.0mm以上かつ4.5mm以下等であり得る。
 [1-2.加工品の切断端部]
 次に、図2及び図3に基づいて、本実施形態に係る加工品1の切断端部13について説明する。図2は、図1の加工品1の領域Aにおける切断端部13を示し、左側は加工品1の中心軸を含むZX平面での断面図、右側はX方向から側面視した図である。図3は、図2左側の断面図の詳細図である。なお、図2では、めっき層13f1、13f2の記載を省略している。
 図2及び図3に示すように、加工品1の切断端部13は、加工品1の外面、例えば側壁101の外側面101aとZ方向に面一となるように形成されている。また、切断端部13は、加工品1の中心軸に平行な方向であり、側壁101の板厚方向(以下、「第1の方向」ともいう。)T1と直交する方向(以下、「第2の方向」ともいう。)T2に沿って形成されている。切断端部13は、例えば図2及び図3に示すように、第2の方向T2において、順に、せん断面13c及び破断面13dを有する。
 なお、図2では加工品の外側面101aと切断端部13との境界には曲面部Rdが僅かに存在するように誇張して示しているが、曲面部Rdは外側面101aと切断端部13との境界に大きな段差を生じさせるものではなく、外側面101aと切断端部13とは面一とみなすことができる。ここでは、切断端部13の面と側壁101の外側面101aとの段差が0.5mm以下であれば大きな段差はないと判断し、外側面101aと切断端部13とは面一とみなす。必要に応じて、この段差の上限は0.4mm、0.3mm、0.2mmまたは0.1mmとしてもよい。なお、加工品1の板厚tは、加工品1の側壁101の最下部の板厚とする。すなわち、側壁101の外側面101aと切断端部13との境界にある曲面部Rdの直上での側壁101の板厚を、加工品1の板厚tと定義する。
 せん断面13cは、切断金型の刃先により加工品1の素体がせん断された面である。破断面13dは、切断金型の刃先から素体に発生したクラックが会合して破断された面である。破断面13dは、第2の方向T2においてせん断面13cに隣接している。破断面13dの下部側(すなわち、せん断面13cと反対側)には、バリが生じる場合がある。バリは、破断面13dが形成される際に素体が引き延ばされた部分、または、引きちぎられた部分である。
 本実施形態に係る加工品製造方法により製造された加工品1は、図3に示すように、切断端部13のせん断面13cの一部がめっき層13f1により覆われている。めっき層13f1は、素体に切断金型の刃先が食い込んでいく際に、切断金型によって引き伸ばされることでせん断面13cに回り込む。このめっき層13f1の回り込みにより、せん断面13cの少なくとも一部がめっき層13f1により被覆される。せん断面13cのめっき層13f1によって被覆された部分では、赤錆の発生を抑えることができる。また、めっき層13f1がZn系めっき層であるとき、Zn系めっき層の犠性防食作用により、めっき層13f1によって被覆された部分の近傍においても、赤錆の発生も抑えることができる。なお、図3に示す加工品1は、外側面101aと切断端部13との境界に段差がほとんどない加工品1であるため、図3では曲面部Rdの図示を省略している。
 このとき、加工品1において、切断端部13のせん断面13cの少なくとも一部を覆うめっき層13f1の長さLは、加工品1の切断端部13の板厚t1(以下、「切断端部13の長さt1」ともいう。)の0.70倍以上である。すなわち、せん断面13cがめっき層13f1により覆われているめっき成分残存長さLと、加工品1の切断端部13の板厚t1との比L/t1は、0.70以上である。比L/t1は大きいほど好ましい。なお、比L/t1の下限は、0.75、0.78、0.81、0.83、0.85または0.88としてもよい。比L/t1の上限は1.00である。なお、切断端部13の板厚t1とは、図2に示すように、曲面部Rdの下端から胴部10の端面(図3の端面14a)までの第2の方向T2における長さである。
 破断面13dは、素体に発生したクラックが会合した結果生成されるものであり、粗面状の新生面である。破断面13dでは、鋼素地の金属成分が露出している。せん断面13cを覆うめっき層13f1は、破断面13dまでは回り込み難い。このため、破断面13dは、切断端部13の他の面よりも先行して赤錆が発生しやすい。
 本発明者らは、加工品1の切断端部13の板厚t1、切断加工の条件及び表面処理条件等を種々の範囲で変化させた実験を行い、赤錆の発生状況を調査した。加工品1の切断端部13の板厚t1は、後述する図5の左側に示すフランジ部20の板厚(すなわち、めっき鋼板の板厚)を変化させることにより、変化させた。その結果、めっき鋼板を切断加工する際に、せん断面13cにめっき層13f1を回り込ませ、比L/t1が0.70以上である加工品1を得ることを想到した。これにより、切断加工後の時間経過とともに切断端部13における赤錆の発生を抑制できることがわかった。
 また、加工品1の切断端部13の板厚方向(すなわち、第2の方向T2)に係る破断面13dの長さ(以下、「破断面長さ」ともいう。)W1は、0mm超かつ1.0mm以下であるとよい。加工品1の破断面長さW1を1.0mm以下とすれば、破断面13dで赤錆が発生したとしても目立たないことから、実用上問題とはならないと判断できる。加工品1の破断面長さW1は小さい方が好ましく、0.8mm以下または0.6mm以下としてもよい。加工品1の破断面長さW1を0.5mm以下、0.3mm以下または0.2mm以下とすればより好ましい。また、破断面長さW1と加工品1の切断端部13の板厚t1との比W1/t1を、0.15未満、0.10未満、0.08未満、0.06未満または0.04未満としてもよい。なお、加工品1の破断面長さW1は0mmであってもよい。つまり、加工品1の切断端部13に破断面13dがなくてもよい。この場合、切断端部13は、第2の方向T2において、せん断面13cのみを有する。
 また、本実施形態に係る加工品1の開口部(図4の開口部14)の端面14aは、平坦面13kを有する。図1に示したようなフランジを有しない製品においては、通常、胴部10の端面14aは他の部品との取付面となる。例えば、図1のモータケースの例では、図4に示すように、胴部10の端面14aに底板15を固定して、開口部が封止される。このとき、胴部10の端面14aの平坦面13kの長さLtが大きいほど、底板15の取付面15aとの接触面積が大きくなり、気密性を高めることができる。このような効果を得るためには、平坦面13kの長さLtと、加工品1の側壁101の板厚tとの比Lt/tは、0.35以上、0.40以上または0.50以上であるとよく、0.60以上、0.70以上、0.80以上または0.85以上であるのがより好ましい。
 さらに、加工品1の切断端部13の破断面13dの下部側に生じるバリの長さは、0.2mm未満にしてもよい。バリは、打痕、電気的短絡等の原因となり得る。バリの長さを0.2mm未満として、なるべく加工品1にバリを残存させないようにすることで、打痕、電気的短絡等の発生を抑制することができる。バリの長さは、0.1mm未満であるのがより好ましい。
 本実施形態に係る加工品は、1回の工程で切断するのではなく、半切断工程と仕上げ切断工程との2回の工程によりめっき鋼板を切断して製造される。これにより、より多くのめっき層13f1をせん断面13cに回り込ませた加工品1を得ることができる。以下、本実施形態に係る加工品製造方法について説明する。
 [1-3.加工品製造方法]
 まず、図5に基づいて、本実施形態に係る加工品製造方法について説明する。図5は、本実施形態に係る加工品製造方法を示す説明図である。本実施形態に係る加工品製造方法は、図5に示すように、準備工程、半切断工程及び仕上げ切断工程を含む。
 準備工程は、第1素体2を準備する工程である。第1素体2は、平板状のめっき鋼板に対して例えば絞り加工等の成形加工を施すことにより得ることができる。すなわち、第1素体2は、加工品1と同様にめっき鋼板を素材としている。第1素体2は、図1に示す切断端部13となる位置にフランジ部20を有している。フランジ部20は、平面視して外形が円形であってもよく非円形であってもよい。フランジ部20以外の部分については、第1素体2は加工品1と同等の形状を有し得る。なお、準備工程は、本発明の実施に不可欠な部分ではない。第三者により何らかの方法によって加工された素体を入手できれば、準備工程を省略することができる。
 半切断工程は、第1素体2を半切断する工程である。半切断工程では、フランジ部20の半切断が行われる。半切断とは、フランジ部20の切断方向に、途中位置までフランジ部20を切断する加工である。本実施形態において、フランジ部20は、最終的に製品外となる除去部分20aであり、加工品1の胴部10の側壁101となる部分との境界位置で切断される。フランジ部20の切断方向は、フランジ部20の板厚方向である。
 仕上げ切断工程は、第1素体2を仕上げ切断する工程である。仕上げ切断工程では、半切断されたフランジ部20を切断し、加工品1の胴部10の側壁101となる部分から切り離す。フランジ部20が切断されることで、側壁101と面一に切断端部13が形成された加工品1が得られる。加工品1の開口部14の端面14aは、図3に示すように、胴部10の内側面101b側のめっき層13f2により覆われている。また、加工品1の開口部14の端面14aは、平坦面13kを有するように形成される。
 本実施形態に係る加工品製造方法の半切断工程及び仕上げ切断工程では、ダイ及びパンチを用いて第1素体2が加工される。以下、半切断工程及び仕上げ切断工程の詳細について、半切断工程で使用されるダイ及びパンチの刃先の形状に応じた2つの形態を説明する。ダイ及びパンチの刃先を「肩部」と称する場合もある。なお、以下の説明においては、加工品1を得るために用いる金型について、便宜的に、上方の金型(上型)をダイ、下方の金型(下型)をパンチと称する。したがって、本技術は、上方の金型(上型)をパンチといい、下方の金型(下型)をダイという場合にも当然に適用可能である。また、ダイ及びパンチの移動方向は、設置状態に応じて決まるものであり、上下方向に移動する場合もあれば水平方向に移動する場合もあり得る。
(a.半切断工程で使用されるダイの刃先のみをR形状とする場合)
 まず、図6及び図7に基づいて、半切断工程で使用されるダイの刃先のみをR形状とする場合の半切断工程及び仕上げ切断工程について説明する。図6は、半切断工程で使用されるダイの刃先をR形状とする場合の半切断工程を示す説明図である。図7は、図6の半切断工程に続いて行われる仕上げ切断工程を示す説明図である。
(半切断工程)
 半切断工程では、図6に示すように、第1素体2のフランジ部20が、第1ダイ31及び第1パンチ41を用いて半切断される。図6では、半切断の一態様として、第1パンチ41及び第1ガイド51によって胴部10の側壁101となる部分が挟持された第1素体2から、フランジ部20を半抜きする態様を示している。第1ダイ31は、半切断においてフランジ部20に押し込まれる切断金型を構成する。本実施形態では、胴部10の側壁101の端面(図3の端面14a)となる部分を押さえる金型を第1パンチ41とし、フランジ部20(すなわち、除去部分20a)を押さえる金型を第1ダイ31とする。
 ここで、第1ダイ31と第1パンチ41とのクリアランスC31-41は、マイナスクリアランスとされる。クリアランスC31-41は、第1ダイ31と第1パンチ41との隙間を表し、具体的には、図6に示すように、第1ダイ31の側面31aと第1パンチ41の側面41aとの距離で表される。クリアランスがない状態(すなわち、C31-41がゼロのとき)を基準として、第1ダイ31の押し込み方向(すなわち、フランジ部20の板厚方向、Z方向)から見て、第1ダイ31と第1パンチ41とが離隔している状態でのクリアランスをプラスクリアランスといい、第1ダイ31と第1パンチ41とが一部重なる状態でのクリアランスをマイナスクリアランスという。本明細書では、ダイとパンチとのクリアランスについて、プラスクリアランスを正の値、マイナスクリアランスを負の値で表す。
 図6に示すように、第1素体2を半切断する第1ダイ31及び第1パンチ41は、第1ダイ31の押し込み方向から見て、第1ダイ31と第1パンチ41とが一部重なるように配置されている。仮に、クリアランスC31-41をプラスクリアランスとすると、1回で行う打抜き加工のように第1ダイ31及び第1パンチ41の刃先から発生したクラックが会合し、フランジ部20から除去部分20aが完全に切断されてしまう可能性がある。また、フランジ部20の切断位置が胴部10の側壁101から離れてしまい、切断端部13が側壁101と面一とならず、加工品1の外面に段差が生じてしまう。クリアランスC31-41をマイナスクリアランスとすることで、半切断工程においてフランジ部20(すなわち、除去部分20a)が第1素体2から完全に切断されることを回避し、切断端部13を側壁101と面一にすることができる。
 また、クリアランスC31-41をマイナスクリアランスとすることで、第1ダイ31及び第1パンチ41により挟み込まれた領域において大きな静水圧応力が発生する。このため、第1ダイ31がフランジ部20に押し込まれる際に発生する応力において、切断加工後にスクラップ(すなわち、除去部分20a)となる材料と胴部10の側壁101となる側壁材料との間に生じる引張応力が占める割合が減少する。その結果、切断加工後にスクラップとなる第1ダイ31の刃先先端に接する材料が第1ダイ31の刃先先端から第1ダイ31の側面31a側へ流動しやすくなり、せん断面13cへのめっき層13f1の回り込みを大きくすることができる。また、この引張応力の割合が減少することによって圧縮応力が高まり、本来スクラップとなる側へ流れる材料が側壁101となる側へ押し戻される。その結果、切断加工後に開口部14の端面14aとなる部分が圧縮され、平坦化される。
 第1ダイ31と第1パンチ41とのクリアランスC31-41[mm]は、下記式(a1)に示すように、-0.01mm以下、かつ、第1素体2の切断部分(すなわち、フランジ部20)の板厚t1[mm]の-0.35倍以上に設定される。第1素体2の切断部分(すなわち、フランジ部20)の板厚t1は、加工品1の切断端部13の板厚(t1)と等しい。
  -0.35×t1≦C31-41≦-0.01   ・・・(a1)
 クリアランスC31-41が-0.01mm以下であれば、プレス機械のスライド精度や金型の芯ズレ等により部分的にプラスクリアランスとなることもなく、マイナスクリアランスを維持できる。その結果、半切断中にクラックが発生して完全な切断が生じてしまい、大きな破断面が発生することもない。一方、クリアランスC31-41がフランジ部20の板厚t1の-0.35倍以上であれば、半切断に必要な成形荷重は増大せず、プレス能力を超過することもない。したがって、金型への負担も小さく、金型寿命の低下を抑制することができる。
 より好ましくは、クリアランスC31-41は、フランジ部20の板厚t1の-0.30倍以上、-0.25倍以上、または、-0.20倍以上とする。クリアランスC31-41をフランジ部20の板厚t1の-0.30倍以上、-0.25倍以上、または、-0.20倍以上とすることで、切断加工後に開口部14の端面14aの平坦面13kの幅Ltを、加工品1の側壁101の板厚tの0.35倍以上とすることができる。クリアランスC31-41の上限は、フランジ部20の板厚t1の-0.05倍、-0.10倍、または、-0.15倍としてもよい。
 第1ダイ31の刃先は、図6に示すように、曲率半径R1を有するR形状とする。図6に示すように、第1ダイ31がフランジ部20に押し込まれるため、第1ダイ31の刃先を、曲率半径R1を有するR形状とする。
 曲率半径R1は、下記式(a2)に示すように、第1素体2のフランジ部20の板厚t1[mm]の0.10倍以上かつ0.50倍以下である。
  0.1×t1≦R1≦0.5×t1   ・・・(a2)
 曲率半径R1が板厚t1の0.10倍以上であれば、めっき層13f1を削り取ることなくマイナスクリアランス下で大きな静水圧力が発生し、第1ダイ31直下のスクラップとなる材料を第1ダイ31の刃先から第1ダイ31の側面31a側へ流動させることができる。この流動により、第1ダイ31がフランジ部20に押し込まれる際に発生する応力において、切断加工後にスクラップ(すなわち、除去部分20a)となる材料と胴部10の側壁101となる側壁材料との間に生じる引張応力が占める割合が減少する。その結果、せん断面13cめっき層13f1に回り込ませることができる。一方、曲率半径R1を板厚t1の0.50倍以下とすれば、半切断の際に第1ダイ31の刃先に位置する材料が少なくなり、続いて行われる仕上げ切断において破断面13dの生成を低減することができる。
 なお、第1パンチ41の刃先は、図6に示すように丸みがない角形とする。このとき、第1パンチ41の刃先は、第1素体2のフランジ部20の板厚t1の0.1倍未満の曲率半径を有していてもよい。第1パンチ41の刃先の曲率半径は、必要に応じて、第1素体2のフランジ部20の板厚t1の0.06倍未満、0.04倍未満または0.02倍未満としてもよい。
 第1素体2のフランジ部20への第1ダイ31の押込み量D[mm]は、下記式(a3)に示すように、第1素体2の切断部分(すなわち、フランジ部20)の板厚t1[mm]の0.70倍以上に設定される。押込み量Dは、図6に示すように、第1ダイ31が第1素体2のフランジ部20の上面に接触した位置から、第1ダイ31の押込みを停止する位置(以下、この位置を「下死点」ともいう。)までの、第1ダイ31の移動量である。また、下死点での第1ダイ31と第1パンチ41との間隔CP-D[mm]は、下記式(a4)に示すように、0.20mm以上に設定される。
  D≧0.70×t1   ・・・(a3)
  CP-D≧0.20    ・・・(a4)
 半切断後にフランジ部20(すなわち、除去部分20a)が第1素体2に残存している残存板厚t2は、フランジ部20の板厚t1[mm]の0.30倍以下としてもよい。ここで、残存板厚t2とは、加工品1の側壁101の外側面101aにおける残存板厚である。押込み量Dが板厚t1の0.70倍以上であれば、続いて行われる仕上げ切断において破断面13dが生成され難くなる。一方、下死点での第1ダイ31と第1パンチ41との間隔CP-Dを0.20mm以上確保することで、半切断中にクラックが発生して部分的に完全な切断が生じてしまうことを回避できる。また、金型への負担も小さく、金型寿命の低下を抑制することができる。なお、間隔CP-Dは、下死点での第1ダイ31と第1パンチ41との間隔の最小値とする。
 なお、第1素体2のフランジ部20への第1ダイ31の押込み量Dは、上記式(a3)に示したように、第1素体2のフランジ部20の板厚t1[mm]の0.70倍以上であればよいが、0.95倍以下に設定してもよい(0.70×t1≦D≦0.95×t1)。
 残存板厚t2は、図6の中央の図に示すように、フランジ部20の板厚t1からフランジ部20への第1ダイ31の押込み量Dを減算した値に曲率半径R1を加えた値(t2=t1-D+R1)である。このため、残存板厚t2は、下死点での第1ダイ31と第1パンチ41との間隔CP-Dと異なる。押込み量Dが板厚t1の0.70倍以上であれば、続いて行われる仕上げ切断において破断面13dが生成され難くなる。一方、押込み量Dが板厚t1の0.95倍以下であれば、プレス機械のスライド精度や金型の芯ズレ等により、半切断中にクラックが発生して完全な切断が生じてしまい、大きな破断面が発生することもない。また、金型への負担も小さく、金型寿命の低下を抑制することができる。
(仕上げ切断工程)
 仕上げ切断工程では、図7に示すように、半切断されたフランジ部20が、第2ダイ32及び第2パンチ42を用いて仕上げ切断される。図7では、仕上げ切断の一態様として、第2パンチ42及び第2ガイド52によって胴部10の側壁101となる部分を挟持して、第1素体2からフランジ部20(すなわち、除去部分20a)を仕上げ打ち抜きする態様を示している。第2ダイ32は、仕上げ切断においてフランジ部20に押し込まれる切断金型を構成する。本実施形態では、胴部10の側壁101の端面(図3の端面14a)となる部分を押さえる金型を第2パンチ42とし、フランジ部20(すなわち、除去部分20a)を押さえる金型を第2ダイ32とする。第2ダイ32は、第1ダイ31と同一であってもよい。つまり、半切断工程で使用した第1ダイ31を、仕上げ切断工程で第2ダイ32として使用してもよい。
 第2ダイ32と第1素体2との位置関係は、第1ダイ31と第1素体2との位置関係と同一であることが好ましい。これらの位置関係が同一でない場合、例えば第2ダイ32の径が第1ダイ31の径より大きいと、切断端部13に段差が生じる。逆に例えば第2ダイ32の径が第1ダイ31の径より小さいと、半切断工程で生成された半切断された切断端部に第2ダイ32が接触し、せん断面13cに回り込んだめっき層13fを第2ダイ32が削り落とすおそれがある。
 本実施形態に係る仕上げ切断は、半切断と同じ方向から行われる。すなわち、図6に示すように半切断においてフランジ部20の上方からフランジ部20に第1ダイ31を押し込んだとき、図7に示すように仕上げ切断においてもフランジ部20の上方からフランジ部20に第2ダイ32を押し込む。これにより、第1素体2から除去部分20aが分離される。
 第2ダイ32と第2パンチ42とのクリアランスC32-42は、プラスクリアランスとする。クリアランスC32-42は、第2ダイ32の側面32aと第2パンチ42の側面42aとの距離で表される。ここで、半切断工程と同様に、第2ダイ32と第2パンチ42とが離隔している状態でのクリアランスをプラスクリアランスといい、第2ダイ32と第2パンチ42とが一部重なる状態でのクリアランスをマイナスクリアランスという。
 第2ダイ32と第2パンチ42とのクリアランスC32-42[mm]は、下記式(5)に示すように、0.01mm以上、かつ、半切断後に除去部分20aが第1素体2のフランジ部20に残存している残存板厚t2の0.2倍以下に設定される。
  0.01≦C32-42≦0.2×t2   ・・・(5)
 クリアランスC32-42が0.01mm以上であれば、仕上げ切断の際に、プレス機械のスライド精度や金型の芯ズレ等が生じても、第2ダイ32の刃と第2パンチ42の刃とが接触することがない。一方、クリアランスC32-42が残存板厚t2の0.2倍以下であれば、破断面13dの先端にバリが生成しにくくなる。クリアランスC32-42の下限は、残存板厚t2の0.05倍、または、0.10倍としてもよい。
 第2ダイ32の刃先は、曲率半径R2を有するR形状である。図7に示すように、第2ダイ32がフランジ部20の仕上げ切断が行われる部分に押し込まれるため、第2ダイ32の刃先を、曲率半径R2を有するR形状とする。なお、第2パンチ42の刃先は、図7に示すように丸みがない角形とする。このとき、第2パンチ42の刃先は、0.25mm未満、0.15mm未満、0.10mm未満または0.05mm未満の曲率半径を有していてもよい。もしくは、第2パンチ42の刃先の曲率半径は、第1素体2のフランジ部20の板厚t1の0.1倍未満としてもよく、必要に応じて、0.06倍未満、0.04倍未満または0.02倍未満としてもよい。
 曲率半径R2[mm]は、下記式(6)に示すように、0.25mm以上、かつ半切断が行われた部分の残存板厚t2の1.50倍以下とする。
  0.25≦R2≦1.50×t2   ・・・(6)
 曲率半径R2が0.25mm以上であれば、せん断面13cに回り込んだめっき層13f1を第2ダイ32が削り落とすことがない。一方、曲率半径R2が残存板厚t2の1.50倍以下であれば、破断面13dの先端にバリが生成しにくくなる。
 なお、第2ダイ32の内径D32は、第1ダイ31の内径D31と同一または若干大きくされる。具体的には、第1ダイ31の内径D31と第2ダイ32の内径D32との差D32-D31は、1.00mm以下とするのが望ましい。これにより、半切断工程と仕上げ切断工程との2回の工程を実施するためにダイ31、32の内径差D32-D31によって加工品1の切断端部13に生じる段差を小さくすることができ、良好な切断断面を得ることができる。なお、加工品1の品質として、切断端部13の段差が許容される場合には、内径差D32-D31は1.00mm超であってもよい。内径差D32-D31の上限は、小さい方が好ましく、0.75mm、0.50mm、0.35mmまたは0.20mmとしてもよい。内径差D32-D31の下限は0mmである。
(b.半切断工程で使用されるダイ及びパンチの刃先をR形状とする場合)
 次に、図8及び図9に基づいて、半切断工程で使用されるダイ及びパンチの刃先をR形状とする場合の半切断工程及び仕上げ切断工程について説明する。図8は、半切断工程で使用されるダイ及びパンチの刃先をR形状とする場合の半切断工程を示す説明図である。図9は、図8の半切断工程に続いて行われる仕上げ切断工程を示す説明図である。
(半切断工程)
 半切断工程では、図8に示すように、第1素体2のフランジ部20が、第1ダイ31及び第1パンチ41を用いて半切断される。図8では、図6と同様、半切断の一態様として、第1パンチ41及び第1ガイド51によって胴部10の側壁101となる部分が挟持された第1素体2から、フランジ部20を半抜きする態様を示している。第1ダイ31は、半切断においてフランジ部20に押し込まれる切断金型を構成する。本実施形態では、胴部10の側壁101の端面(図3の端面14a)となる部分を押さえる金型を第1パンチ41とし、フランジ部20(すなわち、除去部分20a)を押さえる金型を第1ダイ31とする。
 第1ダイ31と第1パンチ41とのクリアランスC31-41は、マイナスクリアランスである。したがって、図8に示すように、第1素体2を半切断する第1ダイ31及び第1パンチ41は、第1ダイ31の押し込み方向から見て、第1ダイ31と第1パンチ41とが一部重なるように配置されている。クリアランスC31-41をマイナスクリアランスとすることで、半切断工程において第1素体2からフランジ部20(すなわち、除去部分20a)が完全に切断されることを回避し、切断端部13を側壁101と面一にすることができる。なお、本形態bにおけるクリアランスC31-41、マイナスクリアランス及びプラクリアランスの意味は、上記形態aと同一である。
 また、クリアランスC31-41をマイナスクリアランスとすることで、第1ダイ31及び第1パンチ41により挟み込まれた領域において大きな静水圧応力が発生する。このため、第1ダイ31がフランジ部20に押し込まれる際に発生する応力において、切断加工後にスクラップ(すなわち、除去部分20a)となる材料と胴部10の側壁101となる側壁材料との間に生じる引張応力が占める割合が減少する。その結果、切断加工後にスクラップとなる第1ダイ31の刃先先端に接する材料が第1ダイ31の刃先先端から第1ダイ31の側面31a側へ流動しやすくなり、せん断面13cへのめっき層13f1の回り込みを大きくすることができる。また、この引張応力の割合が減少することによって圧縮応力が高まり、本来スクラップとなる側へ流れる材料が側壁101となる側へ押し戻される。その結果、切断加工後に開口部14の端面14aとなる部分が圧縮され、平坦化される。
 第1ダイ31と第1パンチ41とのクリアランスC31-41[mm]は、下記式(b1)に示すように、第1素体2の切断部分(すなわち、フランジ部20)の板厚t1[mm]の-0.10倍以下、かつ、-0.45倍以上に設定されている。
  -0.45×t1≦C31-41≦-0.10×t1 ・・・(b1)
 クリアランスC31-41がフランジ部20の板厚t1の-0.10倍以下であれば、第1ダイ31及び第1パンチ41により挟み込まれた領域において大きな静水圧応力が発生し、引張応力の割合が減少する。その結果、半切断中にクラックが発生して完全な切断が生じてしまい、大きな破断面が発生することがなくなり、半切断工程においてフランジ部20(すなわち、除去部分20a)が第1素体2から完全に切断されることを回避できる。一方、クリアランスC31-41がフランジ部20の板厚t1の-0.45倍以上であれば、半切断に必要な成形荷重は増大せず、プレス能力を超過することもない。したがって、金型への負担も小さく、金型寿命の低下を抑制することができる。
 より好ましくは、クリアランスC31-41は、フランジ部20の板厚t1の-0.15倍以下とする。クリアランスC31-41をフランジ部20の板厚t1の-0.15倍以下または-0.20倍以下とすることで、切断加工後に開口部14の端面14aの平坦面13kの幅Ltを、より確実に加工品1の側壁101の板厚tの0.35倍以上とすることができる。クリアランスC31-41の下限は、フランジ部20の板厚t1の-0.40倍、-0.35倍、または、-0.30倍としてもよい。
 本形態においては、図8に示すように、第1ダイ31及び第1パンチ41の刃先は、R形状とする。第1ダイ31の刃先の曲率半径R11[mm]、及び、第1パンチ41の刃先の曲率半径R12[mm]は、下記式(b2-1)、式(b2-2)に示すように、第1素体2の切断部分(すなわち、フランジ部20)の板厚t1[mm]の0.10倍以上かつ0.65倍以下とする。なお、第1ダイ31の刃先の曲率半径R11と第1パンチ41の刃先の曲率半径R12とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。
  0.10×t1≦R11≦0.65×t1  ・・・(b2-1)
  0.10×t1≦R12≦0.65×t1  ・・・(b2-2)
 曲率半径R11、R12が板厚t1の0.10倍以上であれば、めっき層13f1を削り取ることなくマイナスクリアランス下で大きな静水圧力が発生し、第1ダイ31直下のスクラップとなる材料を第1ダイ31の刃先から第1ダイ31の側面31a側へ流動させることができる。この流動により、第1ダイ31がフランジ部20に押し込まれる際に発生する応力において、切断加工後にスクラップ(すなわち、除去部分20a)となる材料と胴部10の側壁101となる側壁材料との間に生じる引張応力が占める割合が減少する。その結果、せん断面13cめっき層13f1に回り込ませることができる。一方、曲率半径R11、R12を板厚t1の0.65倍以下とすれば、半切断の際に第1ダイ31の刃先に位置する材料が少なくなり、続いて行われる仕上げ切断において破断面13dの生成を低減することができる。
 第1素体2のフランジ部20への第1ダイ31の押込み量D[mm]は、下記式(b3)に示すように、第1素体2の切断部分(すなわち、フランジ部20)の板厚t1[mm]の0.70倍以上に設定される。押込み量Dは、第1ダイ31が第1素体2のフランジ部20の上面に接触した位置から、第1ダイ31の押込みを停止する位置(以下、この位置を「下死点」ともいう。)までの、第1ダイ31の移動量である。下死点での第1ダイ31と第1パンチ41との間隔CP-D[mm]は、下記式(b4)に示すように、0.20mm以上に設定される。
  D≧0.70×t1   ・・・(b3)
  CP-D≧0.20    ・・・(b4)
 半切断後にフランジ部20(すなわち、除去部分20a)が第1素体2に残存している残存板厚t2は、フランジ部20の板厚t1[mm]の0.30倍以下としてもよい。ここで、残存板厚t2とは、加工品1の側壁101の外側面101aにおける残存板厚であり、間隔CP-Dとは異なる。押込み量Dがフランジ部20の板厚t1の0.70倍以上であれば、続いて行われる仕上げ切断において破断面13dが生成され難くなる。一方、下死点での第1ダイ31と第1パンチ41との間隔CP-Dを0.20mm以上確保することで、半切断中にクラックが発生して部分的に完全な切断が生じてしまうことを回避できる。また、金型への負担も小さく、金型寿命の低下を抑制することができる。なお、間隔CP-Dは、下死点での第1ダイ31と第1パンチ41との間隔の最小値とする。
 第1ダイ31及び第1パンチ41の刃先をR形状とすることで、図6に示したように第1ダイ31または第1パンチ41の一方のみ刃先をR形状とした場合に比べ、半切断工程でのフランジ部20の切断量を大きくすることができる。すなわち、第1ダイ31及び第1パンチ41の刃先をR形状とすることで、図6に示したように第1ダイ31または第1パンチ41の一方のみ刃先をR形状とした場合に比べ、半切断後に第1素体2にフランジ部20(すなわち、除去部分20a)が残存している残存板厚t2を小さくすることができる。
 上記形態aのように第1ダイ31のみ刃先をR形状とした場合は、第1ダイ31の押込み量Dを切断部分(すなわち、フランジ部20)の板厚t1以上とすると、第1ダイ31の刃先が第1パンチ41の刃先に接触してしまう。このため、上記形態aでは、第1ダイ31の押込み量Dをフランジ部20の板厚t1以上とすることはできない。しかし、第1ダイ31及び第1パンチ41の刃先をR形状とすれば、図8に示すように、第1ダイ31の刃先が第1パンチ41の刃先に接触するまでの、第1ダイ31の押込み可能な量が大きくなる。このため、形態aに比べてフランジ部20の切断量をより大きくすることが可能となり、切断端部13におけるせん断面13cの割合を大きくすることができる。これにより、めっき層13f1をせん断面13cにより多く回り込ませることができ、めっき層13f1により覆われる切断端部13の割合を増加させることができる。また、残存板厚t2が小さくなることで仕上げ切断工程での切断量が小さくなり、仕上げ切断された部位の一部にめっき層が残存していない状態を回避することができる。
(仕上げ切断工程)
 仕上げ切断工程では、図9に示すように、半切断されたフランジ部20が、第2ダイ32及び第2パンチ42を用いて仕上げ切断される。仕上げ切断工程は、図7に示した、第1ダイ31または第1パンチ41の一方のみ刃先をR形状として半切断を行った後に実施される仕上げ切断工程と同様に行えばよい。
 図9では、仕上げ切断の一態様として、第2パンチ42及び第2ガイド52によって胴部10の側壁101となる部分を挟持して、第1素体2からフランジ部20(すなわち、除去部分20a)を仕上げ打ち抜きする態様を示している。第2ダイ32は、仕上げ切断においてフランジ部20に押し込まれる切断金型を構成する。本実施形態では、胴部10の側壁101の端面(図3の端面14a)となる部分を押さえる金型を第2パンチ42とし、フランジ部20(すなわち、除去部分20a)を押さえる金型を第2ダイ32とする。第2ダイ32は、第1ダイ31と同一であってもよい。つまり、半切断工程で使用した第1ダイ31を、仕上げ切断工程で第2ダイ32として使用してもよい。
 第2ダイ32と第1素体2との位置関係は、第1ダイ31と第1素体2との位置関係と同一であることが好ましい。これらの位置関係が同一でない場合、例えば第2ダイ32の径が第1ダイ31の径より大きいと、切断端部13に段差が生じる。逆に例えば第2ダイ32の径が第1ダイ31の径より小さいと、半切断工程で生成された半切断された切断端部に第2ダイ32が接触し、せん断面13cに回り込んだめっき層13fを第2ダイ32が削り落とすおそれがある。
 本実施形態に係る仕上げ切断は、半切断と同じ方向から行われる。すなわち、図8に示すように半切断においてフランジ部20の上方からフランジ部20に第1ダイ31を押し込んだとき、図9に示すように仕上げ切断においてもフランジ部20の上方からフランジ部20に第2ダイ32を押し込む。これにより、第1素体2から除去部分20aが分離される。
 第2ダイ32と第2パンチ42とのクリアランスC32-42[mm]は、プラスクリアランスである。第2ダイ32と第2パンチ42とのクリアランスC32-42は、上記式(5)に示したように、0.01mm以上、かつ、半切断後に除去部分20aが第1素体2に残存している残存板厚t2の0.2倍以下に設定される。クリアランスC32-42が0.01mm以上であれば、仕上げ切断の際に、プレス機械のスライド精度や金型の芯ズレ等が生じても、第2ダイ32の刃と第2パンチ42の刃とが接触することがない。一方、クリアランスC32-42が残存板厚t2の0.2倍以下であれば、破断面13dの先端にバリが生成しにくくなる。
 第2ダイ32の刃先は、曲率半径R2を有するR形状である。図9に示すように、第2ダイ32がフランジ部20の仕上げ切断が行われる部分に押し込まれるため、第2ダイ32の刃先を、曲率半径R2を有するR形状とする。なお、第2パンチ42の刃先は、図7に示すように丸みがない角形であってもよく、曲率半径を有していてもよい。第2パンチ42の刃先を丸みがない角形とすれば、破断面13dの先端に生じるバリをより小さくできる。第2パンチ42の刃先の曲率半径は、1.00mm未満、0.50mm未満、0.20mm未満、0.10mm未満または0.05mm未満としてもよい。もしくは、第2パンチ42の刃先の曲率半径は、第1素体2のフランジ部20の板厚t1の0.3倍未満としてもよく、必要に応じて、0.1倍未満、0.06倍未満、0.04倍未満または0.02倍未満としてもよい。
 曲率半径R2[mm]は、上記式(6)に示したように、0.25mm以上、かつ半切断が行われた部分の残存板厚t2の1.50倍以下とする。曲率半径R2が0.25mm以上であれば、せん断面13cに回り込んだめっき層13f1を第2ダイ32が削り落とすことがない。一方、曲率半径R2が残存板厚t2の1.50倍以下であれば、破断面13dの先端にバリが生成しにくくなる。
 以上、本発明の第1の実施形態に係る加工品製造方法について説明した。本実施形態によれば、めっき鋼板から形成され、フランジ部20を有する第1素体2を切断対象として、第1ダイ31と第1パンチ41とのクリアランスがマイナスクリアランスに設定された第1ダイ31及び第1パンチ41を用いて、第1素体2のフランジ部20を半切断する半切断工程と、第2ダイ32及び第2パンチ42を用いて、半切断されたフランジ部20を半切断と同一方向から仕上げ切断して、胴部10の側壁101と面一な切断端部13を有する加工品1を得る仕上げ切断工程と、を含む。
 このような2回の工程により切断された加工品1の切断端部13は、切断部分の板厚方向にせん断面13c及び破断面13dを順に有している。せん断面13cは、少なくとも一部がめっき層13f1により覆われている。このとき、せん断面13cがめっき層13f1により覆われているめっき成分残存長さLと、加工品1の切断端部13の板厚t1との比L/t1は、0.70以上である。このように、加工品1は、より多くのめっき層13f1がせん断面13cに回り込んでいる。板厚2.0mm超のめっき鋼板を素材として用いた場合であっても、耐食性及び形状品質を良好とすることができる。
 また、本実施形態に係る加工品製造方法では、半切断工程及び仕上げ切断工程にて用いる金型について、少なくともダイの刃先をR形状とする。これにより、加工品1の胴部10と切断部分に押し込まれるダイとの間に隙間を設ける必要がなくなる。その結果、加工品1の外面に段差のない、胴部10と面一な切断端部13を有する加工品1を得ることができる。ダイの刃先も鋭利である場合には、刃物であるダイが胴部10と接触しないように、胴部10から離隔して設置される。切断部分に押し込まれるダイが胴部10と接触すると、胴部10の表面のめっき層13f1を削り取ってしまうためである。このようにダイが胴部10から離隔して設置されると、フランジ部20を切断した後の加工品1の外面には段差が生じることとなる。本実施形態に係る加工品製造方法によれば、加工品1の胴部10と切断部分に押し込まれるダイとの間に隙間を設ける必要がないため、胴部10と面一な切断端部13を有する加工品1を得ることができる。
 また、本実施形態に係る加工品製造方法によれば、加工品1の開口部14の端面14aを平坦化することができる。本実施形態に係る加工品製造方法では、半切断工程におけるダイとパンチとのクリアランスC31-41をマイナスクリアランスとすることで、第1ダイ31及び第1パンチ41により挟み込まれた領域において大きな静水圧応力が生じる。これにより、切断加工後に開口部14の端面14aとなる部分が圧縮され、大きな平坦面13kを形成することができる。図1に示したようなフランジを有しない製品においては、通常、胴部10の端面14aは他の部品との取付面となる。大きな平坦面13kを形成できることにより、他の部品に取り付ける際に他の部品の取付面と胴部10の端面との接触面積を大きくすることができ、気密性を高めることができる。
 さらに、本実施形態に係る加工品製造方法により、より多くのめっき層13fをせん断面13cに回り込ませることができため、切断加工後の時間経過とともに発生する切断端部13における赤錆を抑制することができる。
 また、第2ダイ32及び第2パンチ42間のクリアランスC32-42は、0.01mm以上、かつ半切断が行われた部分の第1素体2への残存板厚t2の0.2倍以下に設定される。これにより、仕上げ切断の際に第2ダイ32の刃と第2パンチ42の刃が接触して破損することを回避しつつ、バリの生成を抑えることができる。
 また、第1素体2の仕上げ切断の対象となる部分に押し込まれる第2ダイ32の刃先先端には、0.25mm以上、かつ、半切断が行われた部分の残存板厚t2の1.50倍以下の曲率半径R2を有する湾曲形状が設けられる。これにより、せん断面13cに回り込んだめっき層13f1を切断金型が削り落とされることを回避しつつ、バリの生成を抑えることができる。
 [2.第2の実施形態]
 次に、図10に基づいて、本発明の第2の実施形態に係る加工品製造方法について説明する。図10は、本発明の第2の実施形態に係る加工品製造方法を示す説明図である。本実施形態に係る加工品製造方法は、図10に示すように、準備工程、半切断工程、仕上げ切断工程及びコイニング工程を含む。
 本実施形態に係る加工品製造方法は、図6に示した第1の実施形態に係る加工品製造方法に、コイニング工程を付加した方法である。図10に示すように、本実施形態においても、第1の実施形態と同様に、準備工程にて準備された第1素体2に対して、半切断工程及び仕上げ切断工程が行われる。したがって、準備工程、半切断工程及び仕上げ切断工程については、詳細な説明を省略する。
 コイニング工程は、仕上げ切断工程で得られた加工品を第2素体6として、第2素体6に対してコイニング加工を行う。コイニング工程では、仕上げ切断工程の後に、破断面13d側の切断端部13の角部13gをコイニング下型(図11のコイニング下型7)に押し当てて、その角部にコイニング面13hが形成された加工品1を得る。コイニング加工により、粗面状の新生面である破断面13dの領域を狭くすることができ、赤錆発生領域を抑えることができる。また、コイニング加工により、バリを潰すことができ、加工品1におけるバリの残存をより確実に抑えることができる。
 図11~図14に基づいて、コイニング工程についてより詳細に説明する。図11は、コイニング加工に用いる金型の一例を示す模式図である。図12は、図11の領域Bの部分拡大図である。図13は、コイニング工程後の加工品1の切断端部を示し、左側は加工品1の中心軸を含むZX平面での断面図、右側はX方向から側面視した図である。図14は、コイニング工程後の加工品1の切断端部の一例を示す写真である。
 なお、図13では、図2と同様、めっき層13f1、13f2の記載を省略している。また、図13では加工品の外側面101aと切断端部13との境界には曲面部Rdが僅かに存在するように誇張して示しているが、曲面部Rdは外側面101aと切断端部13との境界に段差を生じさせるものではなく、外側面101aと切断端部13とは面一とみなすことができる。また、図14に示す加工品1の切断端部13は、胴部10の外面と面一ではなく、胴部10の外周にフランジ部がある加工品の切断端部であって当該フランジ部の先端にある。図14に示す加工品は、本実施形態の加工品1とは異なるが、本実施形態に係る加工品1のせん断面13c、破断面13d及びコイニング面13hの外観は、図14と同一である。
 本実施形態に係るコイニング工程では、例えば図11に示すように、コイニング下型7と、コイニング上型8とを用いて、第2素体6を加工する。コイニング下型7及びコイニング上型8には、第2素体6の外形に対応した凹部が形成されている。コイニング下型7は、第2素体6の開口部14側を収容し、コイニング上型8は、第2素体6の突部11側を収容する。コイニング加工では、コイニング下型7とコイニング上型8とにより第2素体6を挟み込み、第2素体6の切断端部13の角部13gをコイニング下型7の押当面(図12の押当面72)に押し当てることにより、切断端部13にコイニング面を形成する。コイニング工程後の加工品1の切断端部13は、例えば、図14の写真に示すような状態となる。
 より詳細に説明すると、図12に示すように、コイニング下型7は、縦壁面70、底壁面71及び押当面72を有する。
 縦壁面70は、コイニング下型7とコイニング上型8とにより第2素体6の切断端部13を挟み込む際に、第2素体6のせん断面13cと対向し、かつ、略平行にとなるように配置される。縦壁面70は、コイニング上型8の進退方向(図12ではZ方向)と平行となるように配置される。
 底壁面71は、第2素体6を挟んで、端面14aと対向するように配置される。底壁面71は、縦壁面70と直交する方向に延在する。
 押当面72は、底壁面71と底壁面71を接続する面である。押当面72は、第2素体6にコイニング面(図13のコイニング面13h)を形成するために設けられる。押当面72は、コイニング面の形状に対応する形状に形成される。例えば、図13に示すように、コイニング面13hを平面状の面取り面(以下、「C面」と称する。)とする場合には、押当面72は、縦壁面70及び底壁面71に対して傾斜する平面とすればよい。また、例えばコイニング面13hを曲面(押圧面、圧縮面のいずれでもよい。以下、「R面」と称する。)とする場合には、押当面72は曲面とすればよい。
 コイニング工程では、図12に示すように、第2素体6の切断端部13をコイニング下型7の縦壁面70と対向させた状態で、コイニング上型8をコイニング下型7に向かって押込み、コイニング上型8とコイニング下型7の底壁面71とにより、第2素体6を挟み込む。そして、コイニング上型8を底壁面71に向かって押し込み、第2素体6の端面14aが底壁面71に接する位置まで、第2素体6を押し下げる。ここで、第2素体6の端面14aが底壁面71に接する前に、角部13gが押当面72に押し当てられる。角部13gが押当面72に押し当てられた後、さらにコイニング上型8が押し込まれて、第2素体6の端面14aが底壁面71に接する。角部13gは押当面72に押し潰され、コイニング面13hとなる。
 コイニング面13hは、押当面72の表面が転写された平滑面であり、粗面状の破断面13dと比較して赤錆が発生しにくい。面粗さが平滑となることでコイニング面13hに水分が滞留しにくいためと考えられる。また、第2素体6の内面側から連続して端面14aを覆うめっき層13f2がコイニング面13hに薄く伸ばされることも赤錆が発生しにくい要素であると考えられる。角部13gにコイニング面13hが形成されることにより、コイニング加工後の切断端部13の破断面長さW2(図13参照)は、コイニング加工前の切断端部13の破断面長さW1(図2及び図3参照)よりも短くなる。すなわち、コイニング加工により、粗面状の新生面である破断面13dの領域を狭くすることができ、赤錆発生領域を抑えることができる。また、コイニング加工により、角部13gに発生したバリを潰すことができるため、加工品1におけるバリの残存は0.2mm未満となり、バリの残存をより確実に抑えることができる。バリの長さは、0.1mm未満であると好ましく、0.05mm未満または0.01mm未満であることがより好ましい。
 コイニング工程では、加工品1のせん断面13cとコイニング面13hとの間の破断面13dの長さ(破断面長さ)W2を0mm超かつ0.5mm以下とするように、角部13gに押当面72を押し当てる。破断面長さW2を0mm超かつ0.5mm以下とすることで、仮に破断面13dで赤錆が発生したとしても、目立たないことから実用上問題とならないと判断できる。
 なお、仕上げ切断工程では、破断面長さW1が1.0mm未満の第2素体6を得ることが好ましい。破断面長さW1が1.0mm未満の第2素体6を得ることで、より確実にコイニング工程において破断面長さW2を0.5mm以下とすることができる。加工品1の破断面長さW2は小さい方が好ましく、0.4mm以下または0.3mm以下としてもよい。加工品1の破断面長さW2を0.2mm以下または0.1mm以下とすればより好ましい。また、破断面長さW2と加工品1の切断端部13の板厚t1との比W2/t1を、0.15未満、0.10未満、0.08未満、0.06未満または0.04未満としてもよい。なお、加工品1の破断面長さW2は0mmであってもよい。つまり、加工品1の切断端部13に破断面13dがなくてもよい。すなわち、切断端部13は、例えば図13に示すように、切断端部13の板厚方向において、順に、せん断面13c、破断面13d及びコイニング面13hを有していてもよい。または、切断端部13は、切断端部13の板厚方向において、順に、せん断面13c及びコイニング面13hを有していてもよい。
 図15は、図12のコイニング下型7の押当面72によって押し潰される角部13gの体積を示す説明図である。図12のコイニング上型8がコイニング下型7の底壁面71側へ押し下げられるにつれて、角部13gは押当面72に接触し、押し潰される。押し潰された角部13gの材料(素地鋼)は、押当面72に沿ってせん断面13c側に移動する。端面14aが底壁面71に接する位置まで切断端部13が押し下げられる際、押当面72の位置及び角度等に応じて、押当面72によって押し潰される第2素体6の角部13gの体積V1が変化する。
 コイニング工程では、図15上側に示すように、押当面72により押し潰される角部13gの体積V1を、せん断面13cの延長面13j、破断面13d及び押当面72で囲まれるコイニング空間の体積V2以下とすることが好ましい。図12に示したように、第2素体6の切断端部13の破断面13dは、縦壁面70に対して傾斜しており、その間には隙間がある。この隙間によって生じるコイニング空間の体積V2は、押当面72により押し潰された角部13gの材料が流れ込む空間となる。コイニング空間の体積V2が押当面72により押し潰される角部13gの体積V1よりも小さいと、押当面72により押し潰された角部13gの材料は、体積V2内に収まることができず、コイニング下型7の上部に向かって移動することになる。
 そこで、体積V1を体積V2以下とすることで、押当面72により押し潰された角部13gの材料がせん断面13cの延長面13jを越えて突出することを回避することができる。図15下側に示すように、体積V1が体積V2を超えると、押当面72により押し潰された角部13gの材料がせん断面13cの延長面13jを越えて突出し、コイニング下型7の上部に向かって移動する等の事象が生じる。このような事象が生じた場合、切断端部13の寸法精度が悪化する。したがって、体積V1を体積V2以下となるように、押当面72により角部13gを押し潰すように加工するのがよい。
 以上、第2の実施形態に係る加工品製造方法について説明した。本実施形態によれば、第1の実施形態と同様、板厚2.0mm超のめっき鋼板を素材として用いた場合であっても、耐食性及び形状品質の良好な加工品1を製造することができる。また、半切断工程及び仕上げ切断工程にて、加工品1の胴部10と切断部分に押し込まれるダイ(またはパンチ)との間に隙間を設ける必要がないため、胴部10と面一な切断端部13を有する加工品1を得ることができ、加工品1の開口部14の端面14aを平坦化することができる。さらに、本実施形態に係る加工品製造方法により、より多くのめっき層13fをせん断面13cに回り込ませることができため、切断加工後の時間経過とともに発生する切断端部13における赤錆を抑制することができる。
 また、仕上げ切断工程の後、コイニング工程を行うことで、粗面状の新生面である破断面13dの領域を狭くすることができ、赤錆発生領域を抑えることができる。また、コイニング加工により、バリを潰すことができ、加工品1におけるバリの残存をより確実に抑えることができる。
(実施例a.半切断工程で使用されるダイの刃先のみをR形状とする場合)
 半切断工程でのダイの肩部(すなわち、刃先)を所定の曲率半径を有するR形状として、図5及び図10に示す方法により加工品のサンプルを作成した。めっき鋼板として、板厚t1が1.3~4.4mmで、めっき付着量が90g/m(片面)のZn-6%Al-3%Mg(質量比)合金めっき鋼板を用いた。半切断加工は、内径D31が68.00mmのダイと、ダイとパンチとのクリアランスC31-41に応じて内径さを変更したパンチを用い、ガイドによりめっき鋼板を保持して行った。仕上げ切断加工は、肩部(すなわち、刃先)が所定の曲率半径を有するR形状としたダイと、ダイとパンチとのクリアランスC32-42に応じて内径D32を変更したパンチを用い、ガイドによりめっき鋼板を保持して行った。
 各サンプルについて、端面の平坦面幅Lt、仕上げ切断後の破断面長さW1、コイニング加工を実施した場合にはコイニング加工後の破断面長さW2を測定した。これらは、マイクロスコープを用いて、加工品の端面の円周上を30°間隔で測定し、計12点の測定値を平均して求めた。また、各サンプルについて、切断端部へのめっき層の回り込みについて、切断位置から切断端部のせん断面にめっき層が回り込んだ長さLを測定した。切断端部におけるめっき層の長さLの測定には、電子線マイクロアナライザ(EPMA-WDS)を使用した。Zn成分の検出レベルがバックグラウンドの3倍以上である部分にめっき層が存在していると判定した。なお、測定対象は、仕上げ切断後の加工品又は第2素体及びコイニング加工後の加工品である。
 なお、各サンプルの切断端部においてせん断面、破断面及びコイニング面は、図14に示した通りであり、より詳細には以下のように現れる。
 せん断面は、切断端部に平滑な面として現れる。せん断面は、ダイが被加工材に接触した後に圧縮(加圧)力が加えられて被加工材に食い込むことにより、ダイの側面と擦れて生じる。ダイと擦れて生じるため、せん断面は金属光沢を呈する。せん断面には、板厚方向に筋状の細かい摺動傷がみられる。
 破断面は、せん断面側から被加工材に生じたクラックが会合して破断した面であり、光沢のない粗い面として現れる。被加工材にせん断面が生じた後、さらにダイが被加工材に食い込むと、パンチの刃先により被加工材にクラックが生じるとともに、ダイの刃先によっても被加工材にクラックが生じる。パンチ及びダイから生じたクラックは、互いに会合し、貫通する。このようにクラックが生じて形成された面が破断面となる。破断面は、パンチとダイとが接触することなく形成されるため、光沢のない粗い面となる。破断面は、パンチとダイとの隙間(クリアランス)に応じた傾斜を有する。
 コイニング面は、破断面の凹凸が潰された滑らかな面として現れる。コイニング面は、破断面端部の下面側から斜面状または曲面状のコイニング用金型を破断面角部に押し当てることによって得られる。コイニング面は、コイニング金型の表面粗さが転写されることにより、破断面の凹凸が潰された滑らかな面となる。
 切断端部においてせん断面、破断面、コイニング面を特定する方法としては、例えば上記特徴をもとに外観からマイクロスコープまたはコントレーサー等により切断端部の形状プロフィールを観察して測定する方法等がある。
 他の部品への取り付けにおいて加工品の端面の平坦度を確保する観点から、端面の平坦面の長さLtが加工品の側壁の板厚tの0.35倍以上のものを「A(可)」、0.35倍未満のものを「B(不可)」と評価とした。打痕や電気的短絡等の原因となるバリについて、大きさが0.2mm未満のものを「A(可)」、大きさが0.2mm以上のもの、または、ヒゲ状のバリが発生したものを「B(不可)」と評価した。また、半切断加工のダイの内径D31と仕上げ切断加工のダイの内径D32との内径差D32-D31で生じる端面の段差は、外観上及び製品寸法精度上なるべく生じさせないことが望ましい。そこで、端面の段差が0.5mm以下のものを「A(可)」、段差が0.5mm超のものを「B(不可)」と評価した。
 また、サンプルを屋外にて大気曝露試験を行い、切断端部に目立った赤錆が発生するまでの日数を15日ごとに観察した。
 以上の結果を表1に示す。表1には、各サンプルに用いためっき鋼板、半切断工程、仕上げ切断工程の条件、及び切断端部の角部へのコイニング有無も合わせて示している。ここで、ダイの曲率半径の板厚比(R1/t1、R2/t2)は、ダイの肩部に付与された丸みを板厚で除したものである。意図的にダイの肩部(刃先)に丸みを付与していないものは、この欄に「<0.01」と記した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示すように、実施例a1~a19は、切断端部の板厚t1に対するめっき成分の残存長さLが0.70倍以上であった。実施例a1~a19は、切断端部の破断面長さW1はいずれも1.0mm以下であり、赤錆発生まで60日の良好な耐食性を示した。切断端部の破断面長さが0.5mm以下である実施例a1~a16では、赤錆発生まで90日以上の良好な耐食性を示した。また、実施例a15は、仕上げ抜き後に、押し潰す辺の長さ(コイニング面の幅)を0.6mmとしたR面のコイニング面を形成するコイニング加工を行ったものである。実施例a16は、仕上げ抜き後に、押し潰す辺の長さ(コイニング面の幅)を1.0mmとして角度45°で面取りしたC面のコイニング面を形成するコイニング加工を行ったものである。コイニング加工後の破断面長さ(W2)は、他の実施例の破断面長さW1よりも小さくなった。半切断加工のダイの内径D31と仕上げ切断加工のダイの内径D32との内径差D32-D31については、実施例a1~a17では0.05mmとし、実施例a18ではゼロ(内径D31と内径D32とは同一)とし、実施例a19では1.00mmとしたが、いずれの場合にも、端面の段差は0.5mm以下であった。
 なお、実施例a1~a14、a18、a19の切断端部は、板厚方向にせん断面及び破断面を順に有しており、実施例a15、a16の切断端部は、板厚方向にせん断面、破断面及びコイニング面を順に有していることが、上述の特徴をもとに外観から確認された。
 これに対して、比較例a1~a6、a8、a10~a13は、加工品の切断端部の板厚t1に対するめっき層成分の残存長さLが0.70未満であったため、切断端部の赤錆発生までの日数は60日を下回っており、実施例と比べて耐食性が劣った。比較例a9は、半切断工程において大きなマイナスクリアランスを採用したものであるが、750kNのメカプレス機を使用した半抜き加工の工程で荷重オーバーとなり、プレス機が停止した。比較例a14、a15は、いずれも切断端部の赤錆発生まで90日以上の良好な耐食性を示したが、切断端部に0.2mm以上の大きなバリが発生した。比較例a7は、半切断工程でのダイとパンチとのクリアランスをゼロとした場合であり、半切断工程にてめっき鋼板が完全に破断した。
(実施例b.半切断工程で使用されるダイ及びパンチの刃先をR形状とする場合)
 次に、半切断工程でのダイ及びパンチの肩部(すなわち、刃先)を所定の曲率半径を有するR形状として、図5及び図10に示す方法により加工品のサンプルを作成した。めっき鋼板として、板厚が1.3~4.4mmで、めっき付着量が90g/m(片面)のZn-6%Al-3%Mg(質量比)合金めっき鋼板を用いた。半切断加工は、内径68.00mmのダイと、ダイとパンチとのクリアランスに応じて内径を変更したパンチを用い、ガイドによりめっき鋼板を保持して行った。仕上げ切断加工は、肩部(すなわち、刃先)が所定の曲率半径を有するR形状のダイと、ダイとパンチとのクリアランスに応じて内径を変更したパンチを用い、ガイドによりめっき鋼板を保持して行った。
 各サンプルについて、上述の実施例aと同様に、平坦度評価、バリ評価及び段差評価を行い、大気曝露試験による赤錆発生日数を調べた。実施例bの結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2に示すように、実施例b1~b19は、加工品の切断端部の板厚t1に対するめっき成分の残存長さLが0.70倍以上であった。実施例b1~b19は、切断端部の破断面長さW1はいずれも1.0mm以下であり、赤錆発生まで60日の良好な耐食性を示した。切断端部の破断面長さW1が0.5mm以下である実施例b1~b16では、赤錆発生まで90日以上の良好な耐食性を示した。また、実施例b15は、仕上げ抜き後に、押し潰す辺の長さ(コイニング面の幅)を0.6mmとしたR面のコイニング面を形成するコイニング加工を行ったものである。実施例b16は、仕上げ抜き後に、押し潰す辺の長さ(コイニング面の幅)を1.0mmとして角度45°で面取りしたC面のコイニング面を形成するコイニング加工を行ったものある。コイニング加工後の破断面長さ(W2)は、他の実施例よりも小さくなった。半切断加工のダイの内径D31と仕上げ切断加工のダイの内径D32との内径差D32-D31については、実施例b1~b17では0.05mmとし、実施例b18ではゼロ(内径D31と内径D32とは同一)とし、実施例b19では1.00mmとしたが、いずれの場合にも、端面の段差は0.5mm以下であった。
 なお、実施例b1~b14、b18、b19の切断端部は、板厚方向にせん断面及び破断面を順に有しており、実施例b15、b16の切断端部は、板厚方向にせん断面、破断面及びコイニング面を順に有していることが、上述の特徴をもとに外観から確認された。
 これに対して、比較例b1~b5、b7、b9~b11、b14は、加工品の切断端部の板厚t1に対するめっき層成分の残存長さLが0.70未満であったため、切断端部の赤錆発生までの日数は60日を下回っており、実施例と比べて耐食性が劣った。比較例b8は、半切断工程において大きなマイナスクリアランスを採用したものであるが、750kNのメカプレス機を使用した半抜き加工の工程で荷重オーバーとなり、プレス機が停止した。比較例b12、b13は、いずれも切断端部の赤錆発生まで90日以上の良好な耐食性を示したが、切断端部に0.2mm以上の大きなバリが発生した。比較例b6、b15は、半切断工程でのダイとパンチとのマイナスクリアランスが十分ではなかったため、半切断工程にてめっき鋼板が完全に破断した。
 以上によると、半切断工程を行い続いて仕上げ切断工程を行う切断加工において、切断端部の形状に関して、加工品の切断端部の板厚t1に対するめっき成分の残存長さLが0.70倍以上とすることにより、良好な耐食性を有する切断端部が得られることが確認できた。
 以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
 例えば、上記実施形態では、加工品1の一例として、図1に示したような円筒形状の加工品を示したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の加工品は絞り形状品であればよく、例えば、図16に示すような異形絞り品であってもよく、図17に示すような角筒絞り品であってもよい。なお、図17は、半切断工程実施前の素体の状態を示しており、破線で示すトリムラインに沿って半切断工程及び仕上げ切断工程が行われる。加工品は、図16に示すように、加工品の側壁の一部にのみ、側壁の外側面と面一な切断端部を有するようにしてもよい。
 1     加工品
 2     第1素体
 6     第2素体
 7     コイニング下型
 8     コイニング上型
 10    胴部
 11    突部
 12、20 フランジ部
 13    切断端部
 13c   せん断面
 13d   破断面
 13f、13f1、13f2 めっき層
 13g   角部
 13h   コイニング面
 13k   平坦面
 14    開口部
 14a   端面
 20a   除去部分
 31    第1ダイ
 32    第2ダイ
 41    第1パンチ
 42    第2パンチ
 70    縦壁面
 71    底壁面
 72    押当面
 101   側壁
 101a  外側面
 101b  内側面
 103   頂壁
 

Claims (11)

  1.  表面にめっき層を有するめっき鋼板を素材とし、中空筒状の側壁に切断端部を有する加工品であって、
     前記切断端部は、
     当該加工品の側壁の外面と面一であり、
     当該切断端部の板厚方向に、せん断面及び破断面を順に、または、せん断面を有しており、
     前記せん断面が前記表面のめっき層により覆われているめっき成分残存長さLと、前記加工品の切断端部の板厚t1との比L/t1は、0.70以上である、加工品。
  2.  前記切断端部の板厚方向における前記破断面の長さW1は、0mm超かつ1.0mm以下である、請求項1に記載の加工品。
  3.  前記切断端部の板厚方向における前記破断面の長さW1は、0.5mm以下である、請求項2に記載の加工品。
  4.  前記側壁に対して直交する前記加工品の端面の平坦面の長さLtと、前記加工品の側壁の板厚tとの比Lt/tは、0.35以上である、請求項1~3のいずれか1項に記載の加工品。
  5.  前記切断端部のバリの長さは0.2mm未満である、請求項1~4のいずれか1項に記載の加工品。
  6.  前記切断端部は、当該切断端部の板厚方向に、前記せん断面、前記破断面及びコイニング面を順に、または、前記せん断面及びコイニング面を順に有しており、
     前記切断端部の板厚方向における前記せん断面と前記コイニング面との間の前記破断面の長さW2は、0mm超かつ0.5mm以下である、請求項1~5のいずれか1項に記載の加工品。
  7.  表面にめっき層を有するめっき鋼板を素材とし、中空筒状の側壁に切断端部を有する加工品を製造するための加工品製造方法であって、
     第1ダイと第1パンチとのクリアランスがマイナスクリアランスに設定された前記第1ダイ及び前記第1パンチを用いて、前記素材から形成された第1素体の切断部分を板厚方向に半切断する半切断工程と、
     第2ダイ及び第2パンチを用いて、半切断された前記第1素体を前記半切断と同一方向から仕上げ切断して、加工品の側壁の外面と面一な切断端部を有する加工品を得る仕上げ切断工程と、
    を含み、
     前記第2ダイの内径D32は、前記第1ダイの内径D31以上とし、
     前記第1素体の切断部分の板厚をt1、前記半切断工程後の前記切断部分の残存板厚をt2として、
     前記半切断工程において、
     前記第1ダイ及び前記第1パンチとのクリアランスC31-41は、下記式(a1)を満たし、
     前記第1ダイの刃先の曲率半径R1は、下記式(a2)を満たし、
     前記第1素体の切断部分に対する前記第1ダイまたは前記第1パンチの押込み量Dは、下記式(a3)を満たし、
     下死点での前記第1ダイと前記第1パンチとの間隔CP-Dは、下記式(a4)を満たし、
     前記仕上げ切断工程において、
     前記第2ダイと前記第2パンチとのクリアランスC32-42は、下記式(a5)を満たし、
     前記第2ダイの刃先の曲率半径R2は、下記式(a6)を満たす、加工品製造方法。
      -0.35×t1≦C31-41≦-0.01  ・・・(a1)
      0.10×t1≦R1≦0.50×t1   ・・・(a2)
      D≧0.70×t1            ・・・(a3)
      CP-D≧0.20             ・・・(a4)
      0.01≦C32-42≦0.2×t2     ・・・(a5)
      0.25≦R2≦1.50×t2      ・・・(a6)
     ここで、C31-41、CP-D、C32-42及びR2の単位はmmとする。
  8.  表面にめっき層を有するめっき鋼板を素材とし、中空筒状の側壁に切断端部を有する加工品を製造するための加工品製造方法であって、
     第1ダイと第1パンチとのクリアランスがマイナスクリアランスに設定された前記第1ダイ及び前記第1パンチを用いて、前記素材から形成された第1素体の切断部分を板厚方向に半切断する半切断工程と、
     第2ダイ及び第2パンチを用いて、半切断された前記第1素体を前記半切断と同一方向から仕上げ切断して、加工品の側壁の外面と面一な切断端部を有する加工品を得る仕上げ切断工程と、
    を含み、
     前記第2ダイの内径D32は、前記第1ダイの内径D31以上とし、
     前記第1素体の切断部分の板厚をt1、前記半切断工程後の前記切断部分の残存板厚をt2として、
     前記半切断工程において、
     前記第1ダイ及び前記第1パンチとのクリアランスC31-41は、下記式(b1)を満たし、
     前記第1ダイの刃先の曲率半径R11は、下記式(b2-1)を満たし、
     前記第1パンチの刃先の曲率半径R12は、下記式(b2-2)を満たし、
     前記第1素体の切断部分に対する前記第1ダイまたは前記第1パンチの押込み量Dは、下記式(b3)を満たし、
     下死点での前記第1ダイと前記第1パンチとの間隔CP-Dは、下記式(b4)を満たし、
     前記仕上げ切断工程において、
     前記第2ダイと前記第2パンチとのクリアランスC32-42は、下記式(b5)を満たし、
     前記第2ダイの刃先の曲率半径R2は、下記式(b6)を満たす、加工品製造方法。
      -0.45×t1≦C31-41≦-0.10×t1
                          ・・・(b1)
      0.10×t1≦R11≦0.65×t1 ・・・(b2-1)
      0.10×t1≦R12≦0.65×t1 ・・・(b2-2)
      D≧0.70×t1           ・・・(b3)
      CP-D≧0.20            ・・・(b4)
      0.01≦C32-42≦0.2×t2    ・・・(b5)
      0.25≦R2≦1.50×t2     ・・・(b6)
     ここで、C31-41、CP-D、C32-42及びR2の単位はmmとする。
  9.  前記仕上げ切断工程で得られた加工品を第2素体として、
     前記第2素体の前記切断端部の角部をパッドに押し当て、前記角部にコイニング面が形成された加工品を得るコイニング工程をさらに含む、請求項7または8に記載の加工品製造方法。
  10.  前記第1ダイの内径D31と前記第2ダイの内径D32との差D32-D31は、1.00mm以下である、請求項7~9のいずれか1項に記載の加工品製造方法。
  11.  前記半切断工程の前に、平板状のめっき鋼板から、中空の側壁とフランジ部とを有する第1素体を成形加工する準備工程をさらに含む、請求項7~10のいずれか1項に記載の加工品製造方法。
     
PCT/JP2021/030069 2020-08-17 2021-08-17 加工品及び加工品製造方法 WO2022039167A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202180050732.XA CN115884840A (zh) 2020-08-17 2021-08-17 加工品以及加工品制造方法
KR1020237008880A KR20230051268A (ko) 2020-08-17 2021-08-17 가공품 및 가공품 제조 방법
MX2023001895A MX2023001895A (es) 2020-08-17 2021-08-17 Producto procesado y metodo de produccion de producto procesado.
JP2022500587A JP7140298B2 (ja) 2020-08-17 2021-08-17 加工品及び加工品製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020137514 2020-08-17
JP2020-137514 2020-08-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022039167A1 true WO2022039167A1 (ja) 2022-02-24

Family

ID=80350403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/030069 WO2022039167A1 (ja) 2020-08-17 2021-08-17 加工品及び加工品製造方法

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JP7140298B2 (ja)
KR (1) KR20230051268A (ja)
CN (1) CN115884840A (ja)
MX (1) MX2023001895A (ja)
TW (1) TWI807393B (ja)
WO (1) WO2022039167A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116274585B (zh) * 2023-05-17 2023-07-21 镇江先锋汽车零部件有限公司 一种具有密封面的异形机壳的制作方法
CN116393586B (zh) * 2023-06-07 2023-09-12 镇江先锋汽车零部件有限公司 一种电机外壳轴向双层叠料成型工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05228563A (ja) * 1992-02-04 1993-09-07 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd ケースの製造方法
JPH0657325A (ja) * 1992-08-12 1994-03-01 Kobe Steel Ltd せん断加工部分を有する高強度板材の疲労強度改善方法
JP2015157314A (ja) * 2014-02-25 2015-09-03 日新製鋼株式会社 Zn系めっき鋼板の打抜き方法
WO2017145856A1 (ja) * 2016-02-22 2017-08-31 日新製鋼株式会社 成形材製造方法及びその成形材

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62166040A (ja) * 1986-01-16 1987-07-22 Fuji Electric Co Ltd 金属ケ−スの製造方法
JP2002321021A (ja) * 2001-04-25 2002-11-05 Nisshin Steel Co Ltd 疲労特性,端面耐食性に優れた加工製品及び加工方法
JP2004174542A (ja) 2002-11-26 2004-06-24 Fukae Kosakusho:Kk 金属板材のプレス加工方法
JP4999156B2 (ja) * 2006-12-21 2012-08-15 日新製鋼株式会社 銅めっき鋼板の打抜き加工方法
JP2008155218A (ja) * 2006-12-21 2008-07-10 Nisshin Steel Co Ltd 銅めっき鋼板の半抜き加工方法
JP5272518B2 (ja) 2008-05-29 2013-08-28 Jfeスチール株式会社 亜鉛系めっき鋼板、亜鉛系めっき鋼板の切断加工方法および切断加工用金型
JP6073025B1 (ja) 2015-11-04 2017-02-01 日新製鋼株式会社 切断端面を有する表面処理鋼板の部品およびその切断加工方法
TWI695746B (zh) * 2016-12-28 2020-06-11 日商日新製鋼股份有限公司 具有切斷端面之表面處理鋼板的零件及其切斷加工方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05228563A (ja) * 1992-02-04 1993-09-07 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd ケースの製造方法
JPH0657325A (ja) * 1992-08-12 1994-03-01 Kobe Steel Ltd せん断加工部分を有する高強度板材の疲労強度改善方法
JP2015157314A (ja) * 2014-02-25 2015-09-03 日新製鋼株式会社 Zn系めっき鋼板の打抜き方法
WO2017145856A1 (ja) * 2016-02-22 2017-08-31 日新製鋼株式会社 成形材製造方法及びその成形材

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230051268A (ko) 2023-04-17
JPWO2022039167A1 (ja) 2022-02-24
TW202212591A (zh) 2022-04-01
JP7140298B2 (ja) 2022-09-21
TWI807393B (zh) 2023-07-01
MX2023001895A (es) 2023-03-10
CN115884840A (zh) 2023-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022039167A1 (ja) 加工品及び加工品製造方法
RU2535414C2 (ru) Способ штамповки компонента, имеющего l-образную форму (варианты)
EP3231527B1 (en) Blank, die assembly and method for producing a blank
JP6073025B1 (ja) 切断端面を有する表面処理鋼板の部品およびその切断加工方法
US20160207088A1 (en) Apparatus and method of shearing for quality improvement for steel plate shearing edge
JP2006224121A (ja) 鋼板打ち抜き用工具及びそれを用いた打ち抜き方法
JP2008155218A (ja) 銅めっき鋼板の半抜き加工方法
EP3015186A1 (en) Mold for ironing and method for manufacturing molded material
JP2008155219A (ja) 銅めっき鋼板の打抜き加工方法
KR101957003B1 (ko) 아이어닝 가공용 금형 및 성형재 제조 방법
JP2015157314A (ja) Zn系めっき鋼板の打抜き方法
WO2022039168A1 (ja) 加工品及び加工品製造方法
EP3085469B1 (en) Formed material manufacturing method
TW201822910A (zh) 具有切斷端面之表面處理鋼板的零件及其切斷加工方法
KR20170113659A (ko) 캔 몸체용 알루미늄 합금판
US11123785B2 (en) Surface-treated steel sheet part having cut end surface, and cutting method therefor
EP4129514A1 (en) Method for manufacturing pressed component, method for manufacturing blank material, and steel sheet
JP2023104790A (ja) 加工品及び加工品製造方法
JP7338573B2 (ja) せん断刃、せん断金型、金属板のせん断加工方法、及びプレス部品の製造方法
EP4275810A1 (en) Damage evalulation device and damage evalulation method for press-forming dies
JP7355083B2 (ja) 鋼板のせん断方法および打ち抜き方法ならびにプレス成形品の製造方法
WO2023145228A1 (ja) アモルファス合金箔のせん断加工法
WO2016027288A1 (ja) Zn系めっき鋼板の打抜き方法
CN115770811A (zh) 一种汽车零部件冲压方法
JPH03234321A (ja) 金属板のバリ無トリム型及びトリミング加工方法

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022500587

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

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

Ref document number: 21858311

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20237008880

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21858311

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1