(57)【要約】      （修正有）【課題】塗装鋼板にせん断加工を施す際、被加工板が比較的厚い塗膜を有する塗装鋼板であってもエナメルヘアの発生を抑制したせん断加工方法を提供する。【解決手段】ダイ１上に載置した塗装鋼板３を板押さえで押さえた状態で、当該塗装鋼板３にパンチ２を押込んでせん断加工を行う際に、前記パンチ２として打抜き刃物先端にコーナＲを付与したものを用いる。前記パンチのコーナＲとして、０．０５ｍｍ以上で被加工塗装鋼板の厚みｔの３０％以下とすることが好ましい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイ上に載置した塗装鋼板を板押さえで押さえた状態で、当該塗装鋼板にパンチを押込んでせん断加工を行う際に、前記パンチとして打抜き刃物先端にコーナＲを付与したものを用いることを特徴とする塗装鋼板のせん断加工方法。
【請求項２】
前記パンチのコーナＲとして、０．０５ｍｍ以上、かつ被加工塗装鋼板の厚みｔの３０％以下のＲを付したパンチを用いる請求項１に記載の塗装鋼板のせん断加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エナメルヘアの発生を抑制した塗装鋼板のせん断加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、家電製品や自動車部品等として、塗装鋼板を成形した製品が多用されるようになっている。特に、ステンレス鋼板を原板とし、その表面にクリア塗装を施した塗装ステンレス鋼板が、高意匠化を目的とした家電製品に多用されるようになっている。
しかも、工程省略、コスト低減の観点から、予め塗装された鋼板が所望の製品形状にプレス成形されて使用されるようになっている。
塗装鋼板を家電製品や自動車部品等へ加工する工程では、プレス機械による打抜きや切断などのせん断加工が施される場合が多くなっている。そして、せん断加工の際、せん断端面にエナメルヘア（端面の塗膜剥離）が発生しやすい。
【０００３】
せん断端面にエナメルヘアが発生すると、外観が損なわれて製品の品質を低下させるばかりでなく、家電製品や自動車部品等を成形加工する工程の途中で発生すると打痕の原因となり歩留の低下にも繋がる。
そこで、塗装鋼板にせん断加工する際に、せん断面の塗膜を予め切断したり、ダレを小さくするためにせん断クリアランスを極端に小さくしたりして、エナメルヘアの発生を防止していた。塗装鋼板の原板が表面処理鋼板である場合、ダレが大きいと原板と塗膜の間にあるめっき層の伸びが小さいためにその部分で破壊が生じてエナメルヘアが発生しやすくなるからである。
【０００４】
具体的に、せん断部の塗膜に予め膜厚分の切り込みを入れた後、ポンチとダイのクリアランスを板厚の５％以上、１０％以下で打ち抜くことが特許文献１で提案されている。
また、原板がステンレス鋼板である場合、塗膜と原板の間にめっき層のような伸びの小さい層が存在せず、直接原板上に被覆されている。したがって、原板と塗膜の密着性の大小がエナメルヘアの発生に直接関係するため、エナメルヘアの発生を防止するには、塗膜と原板の密着性を高めるか、塗膜の厚さを極力薄くすることが必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−３００２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１で提案された方法では、打抜きによるせん断部の塗膜に予め膜厚分の切り込みを入れている。このため、せん断加工そのものが煩雑となって生産性を低下させている。
また、ステンレス鋼板にクリア塗膜を形成したような塗装ステンレス鋼板にあっては、所望の高意匠を発現させようとするときに膜厚の厚い塗膜が必要になるが、塗膜の膜厚が厚くなるほどエナメルヘアが発生しやすくなる。一般的に、塗膜が５μｍ以上になるとエナメルヘアを完全に防止することは困難となる。そして、エナメルヘアが発生した場合には、加工後に除去する作業が必要になる等、非常に作業性が悪くなる。
【０００７】
本発明は、このような問題を解消すべく案出されたものであり、塗装鋼板にせん断加工を施す際、被加工板が比較的厚い塗膜を有する塗装鋼板であってもエナメルヘアの発生を抑制したせん断加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の塗装鋼板のせん断加工方法は、その目的を達成するため、ダイ上に載置した塗装鋼板を板押さえで押さえた状態で、当該塗装鋼板にパンチを押込んでせん断加工を行う際に、前記パンチとしてせん断刃物先端にコーナＲを付与したものを用いることを特徴とする。
前記パンチのコーナＲとして、０．０５ｍｍ以上で被加工塗装鋼板の厚みｔの３０％以下とすることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の塗装鋼板のせん断加工方法では、パンチの刃先にコーナＲを付与することによりエナメルヘアの発生を抑制することができている。このため、従前のように加工後にエナメルヘアの除去作業を行う必要がなく、作業性が向上する。また、打痕もなくなるので製品歩留が大きく向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】せん断加工時におけるエナメルヘアの発生機構を説明する図
【図２】せん断加工時におけるエナメルヘア発生を防止する機構を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明者等は、塗装鋼板、特にクリア塗装を施したような塗装ステンレス鋼板にせん断加工を施す際に発生するエナメルヘアの発生原因とその対策について鋭意検討を重ねてきた。
まず、エナメルヘアの発生原因について見ると、せん断端面でのエナメルヘアの発生は、塗膜が原板との界面で剥離する現象と推測される。
その現象を、図をもって説明する。
【００１２】
図１に示すように、ダイ１上に載置した塗装鋼板３にパンチ２を用いたせん断加工を施す（ａ）とき、まずパンチ２の刃先が塗膜５に食込んで塗膜がせん断される（ｂ）。その後にパンチ２の刃先が材料である原板４に食込んで原板がせん断され（ｃ）、抜きカスと抜きさんとに分離される（ｄ）。抜きカスが分離されてせん断が終わり、パンチが上方に引上げられて刃先が材料から離脱する際に（ｅ）、塗膜端面と刃先側面が高面圧で摺動することとなって塗膜５が原板４から剥離する方向に力が働く。そして、刃先が材料から離れたときに剥離された塗膜端が本体部分から離脱されてエナメルヘアとなる、と推測される。
【００１３】
パンチ刃先の側面に接触する塗膜の厚みが厚いほど、材料から刃先が離脱する際の塗膜を原板から剥離させようとする作用の影響が強く、塗膜が薄く引き延ばされてせん断されるほど、刃物側面から受ける摺動の影響が小さくなり塗膜端における剥離は発生しにくくなり、その結果エナメルヘアの発生が起き難くなる。
そこで、本発明では、せん断加工時に塗膜端が本体部分から剥離・離脱されないように工夫した。
すなわち、せん断加工を施すパンチとして、刃先にわずかなコーナＲを付与したものを用い、刃物としての切れ味を悪くして塗膜をきれいにせん断するのではなく、引き千切るように切断することで、エナメルヘアの発生を抑制することとした。
【００１４】
刃先にわずかなコーナＲを付したパンチを用いてせん断加工を施すとき、図２に見られるように、まずパンチ２の刃先が塗膜５に食込む（ｂ）が、この際、パンチのコーナＲを有する刃先部が塗膜５をコーナＲ面に沿って薄く延ばすように食込む形態となる。
その後、パンチの刃先が材料に食込む際（ｃ）にあっても、パンチ刃先にコーナＲが付されているため、材料のせん断が遅れて始まることになる（ｄ）。
【００１５】
そして、前記薄く延ばされた塗膜端部をさらに伸ばしながら、薄く延ばされた塗膜端部を材料のダレ面に押付ける形態で、材料である鋼板にパンチ刃先が食込んでいき、抜きカスが分離されてせん断工程が終わる（ｅ）。せん断工程が終わった後、パンチが上方に引上げられる際（ｆ）、塗膜端面と刃先先端が高面圧で摺動することになるが、この段階での前記摺動形態が上記通常のパンチを用いた場合と異なる。
パンチが上方に引上げられる際、薄く延ばされ、かつ被加工材料のダレ面に押付けられた塗膜端は、刃先先端との摺動の影響が小さくなるために剥離し難くなり、結果としてエナメルヘアの発生が抑制される、と推測される。
【００１６】
なお、エナメルヘアの発生状況は、潤滑皮膜の使用の有無によっても変化するが、確実にその発生を抑えるには、パンチ刃先に付すコーナＲとしては０．０５ｍｍ以上とすることが好ましい。コーナＲが０．０５ｍｍに満たないとエナメルヘア発生抑制効果がほとんど見られない。
逆に被加工塗装鋼板の板厚ｔの３０％を超えるほどに大きいＲを付すと、ダレが大きくなりすぎ、せん断加工後の切断面の形状が著しく劣化することになる。
したがって、パンチ刃先に付すコーナＲは、０．０５ｍｍ以上、かつ被加工塗装鋼板の厚みｔの３０％以下とすることが好ましい。
【実施例】
【００１７】
次に、クリア塗装を施した塗装ステンレス鋼板にせん断加工を施した事例を紹介する。なお、素材は、表１に示す機械的特性を有する板厚０．５ｍｍのＳＵＳ４３０冷延焼鈍板を原板とし、その表面に６μｍの厚みで高分子アクリル系のクリア塗装を施したものである。
せん断加工条件として、表２に示す条件を採用した。加工油や保護フィルムは用いなかった。
そして、せん断加工後のエナメルヘアの発生状況と加工品端部の形状を観察した。
その結果を表３に示す。なお、表中、ＥＨ欄の「発生」、「なし」はエナメルヘアが発生していたこと、発生がなかったことを示し、形状欄の「良好」、「ダレ」は端部形状が良好であったこと、ダレが発生していたことを示すものである。
【００１８】
【表１】
2010172944.tif 000003
【００１９】
【表２】
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【００２０】
表３の結果から、刃先先端にコーナＲを付したパンチを用いてせん断加工を施すと、確実にエナメルヘアの発生を防げることがわかる。ただし、コーナＲが大きすぎると、ダレが発生し、製品の成形精度が低下している。
したがって、パンチの刃先先端に付すコーナＲとしては、適切な大きさとすることが好ましい。
【００２１】
【表３】
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【図１】
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【図２】
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