(57)【要約】【課題】  プレス矯正後のスプリングバックを減少させ、金属成形品の寸法精度を高める。【解決手段】  焼き入れによる熱処理後の金属成形品１の屈曲部１１に対応する矯正プレス型の凸型２５における角部３１の曲率半径Ｒ2を、金属成形品１の屈曲部１１の内側の正規寸法の曲率半径Ｒ1より小さくした状態で、プレス矯正を行い、熱処理時の歪みを除去する。【選択図】      図３
2006175480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の曲率半径の屈曲部を有する金属成形品に対し、矯正プレス型を用いて熱処理時の歪みを除去する金属成形品の矯正方法において、前記金属成形品の屈曲部に対応する前記矯正プレス型の凸型における角部の曲率半径を、前記金属成形品の屈曲部内側の正規寸法の曲率半径より小さくして矯正を行うことを特徴とする金属成形品の矯正方法。
【請求項２】
前記金属成形品の屈曲部に対応する前記矯正プレス型の凹型における隅部と、前記金属成形品の屈曲部の外側表面との間に空間を形成した状態で矯正を行うことを特徴とする請求項１に記載の金属成形品の矯正方法。
【請求項３】
前記金属成形品の屈曲部を、前記熱処理前に、あらかじめ正規寸法の曲率半径より大きくして成形することを特徴とする請求項１または２に記載の金属成形品の矯正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の曲率半径の屈曲部を有する金属成形品を、矯正プレス型を用いて熱処理時の歪みを除去する金属成形品の矯正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム合金などの金属成形品において、機械的性質の向上・調整のため、溶体化処理や焼き入れ処理からなる熱処理を行う場合があり、従来このときの焼き入れ処理は、金属成形品を水槽に水没させて冷却を行うことが一般的である。
【０００３】
しかし、急冷である焼き入れ処理を行うと、冷却の不均一により歪み（変形）が発生し、特に薄肉の製品では顕著に発生する。
【０００４】
従来、この歪みに対しては、焼き入れ終了以降に、ハンマなどによる叩き出しを行って矯正しているが、叩き出しによる矯正では、作業に対する熟練と多大な工数を必要とし、少量数の生産や試作にしか適さない。
【０００５】
そこで、量産に適した矯正方法として、金属成形品と同形状を持つプレス型を用いた矯正方法が、例えば下記特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００２−１４６４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、金属成形品と同形状を持つプレス型を用いた矯正方法では、プレス矯正後のスプリングバックにより必ずしも良好な寸法精度が得られないという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、プレス矯正後のスプリングバックを減少させ、金属成形品の寸法精度を高めることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、所定の曲率半径の屈曲部を有する金属成形品に対し、矯正プレス型を用いて熱処理時の歪みを除去する金属成形品の矯正方法において、前記金属成形品の屈曲部に対応する前記矯正プレス型の凸型における角部の曲率半径を、前記金属成形品の屈曲部内側の正規寸法の曲率半径より小さくして矯正を行うことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、金属成形品の屈曲部に対応する矯正プレス型の凸型における角部の曲率半径を、金属成形品の屈曲部内側の正規寸法の曲率半径より小さくした状態で、プレス矯正するようにしたので、矯正プレス型の凸型における角部によって、金属成形品の屈曲部の発生応力が局部的に集中して弾性域から塑性域へ移行する範囲が広がり、これにより弾性変形であるスプリングバックが減少し、金属成形品の寸法精度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１１】
図１は、本発明の第１の実施形態に係わる図２に示すような金属成形品１の製造工程図で、この金属成形品１は、例えばアルミニウム合金などの鋳造品であり、一対のフランジ部３，３の内側に、立ち上がり部５，５を備え、立ち上がり部５，５の先端相互を結ぶ底面部７を備えている。そして、フランジ部３，３と立ち上がり部５，５との間に屈曲部９，９が、立ち上がり部５，５と底面部７との間に屈曲部１１，１１が、それぞれ形成されている。
【００１２】
図１に示す製造工程は、図２に示すような金属成形品１を鋳造成形する鋳造成形工程１３と、鋳造成形後の金属成形品１の組織を均一化させるための溶体化処理を行う溶体化処理工程１５と、溶体化処理後に焼き入れを行う焼き入れ工程１７と、焼き入れ後、この焼き入れ処理によって発生する歪みを、後述する矯正プレス型を用いて矯正する歪み矯正工程１９と、歪み矯正処理後に、焼き戻しによる時効処理を行う時効処理工程２１とを、それぞれ備え、時効処理工程後に完成品を得る。
【００１３】
上記した溶体化処理工程１５と焼き入れ工程１７とで、熱処理工程を構成している。
【００１４】
図３は、上記した歪み矯正工程１９で使用する凹型２３および凸型２５からなる矯正プレス型を、金属成形品１とともに示す。凹型２３は金属成形品１の凸側を収容する凹部２７を備え、凸型２５は金属成形品１の凹側に入り込む凸部２９を備える。
【００１５】
そして、ここでは、例えば金属成形品１の一方の屈曲部１１周辺を矯正プレス型とともに拡大して示す図４（ａ）のように、屈曲部１１に対応する凸型２５における凸部２９の角部３１の曲率半径Ｒ2を、屈曲部１１の内側の正規寸法の曲率半径Ｒ1より小さくしている。また、一方の屈曲部１１に対応する凹型２３における凹部２７の隅部３３については、屈曲部１１の外側の正規寸法の曲率半径と同等とする。
【００１６】
このような凸型２５の角部３１および凹型２３の隅部３３のそれぞれの曲率半径と、金属成形品１の一方の屈曲部１１の内側および外側のそれぞれの曲率半径との寸法関係は、他方の屈曲部１１および屈曲部９，９についても同様とする。ただし、屈曲部９，９については、凹型２３側に角部３５があり、凸型２５側に隅部３７がある。したがって、屈曲部９，９については、凹型２３側の角部３５の曲率半径を屈曲部９，９の内側の正規寸法の曲率半径より小さくする。
【００１７】
このような凹型２３および凸型２５からなる矯正プレス型を使用して、焼き入れ後の金属成形品１をプレス成形すると、図４（ｂ）に示すように、凸型２５における凸部２９の角部３１が、プレス矯正前にそれより曲率半径の大きい屈曲部１１の内側に強当たりする。これにより、この強当たりする部分の金属成形品１での発生応力が局部的に集中し、弾性域から塑性域へ以降する範囲が広がるため、矯正後に発生する弾性変形であるスプリングバックが減少し、結果的に屈曲部１１の最終的な寸法精度が正規寸法に近付き、寸法精度を向上させることができる。他方の屈曲部１１および屈曲部９，９についても同様である。
【００１８】
図５は、本発明の第２の実施形態を示す、前記図４（ｂ）に対応する断面図である。この実施形態は、金属成形品１の屈曲部１１の外側に対応する凹型２３における凹部２７の隅部３３Ａを、角度を持った凹形状として、この隅部３３Ａと屈曲部１１の外側表面との間に、空間３９を形成している。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００１９】
この第２の実施形態では、プレス矯正時に、凸型２５における凸部２９の角部３１が、プレス矯正前にそれより曲率半径の大きい屈曲部１１の内側に強当たりする際に、屈曲部１１をその外側の空間３９に逃がすことができる。これにより、金属成形品１に角部３１が強当たりする際の金属成形品１の割れなどの不具合を、スプリングバック低減を達成しつつ防止することができる。また、空間３９を形成することで、屈曲部１１と強当たりする凸型２５の角部３１および凹型２３の隅部３３Ａが受けるプレス圧を低減し、矯正プレス型の消耗を軽減することができる。
【００２０】
図６は、本発明の第３の実施形態を示す、前記図４に対応する断面図である。この実施形態は、金属成形品１の屈曲部１１を、前記熱処理（焼き入れ行程１７）前の鋳造成形工程１３において、あらかじめ正規寸法の曲率半径Ｒ１より大きい曲率半径Ｒ1aとして鋳造成形する。
【００２１】
一方、凸型２５における凸部２９の角部３１の曲率半径Ｒ2aは、正規寸法（図３，４のＲ2より大）としつつ、第１の実施形態と同様に、屈曲部１１に対応する凸部２９の角部３１の曲率半径Ｒ2aを、屈曲部１１の内側の曲率半径Ｒ1aより小さくする。つまり、第１の実施形態におけるＲ1＞Ｒ2の関係と同様に、Ｒ1a＞Ｒ2aの関係を確保する。
【００２２】
凹型２３の隅部３３と金属成形品１の屈曲部１１の外側との間には、屈曲部１１の曲率半径Ｒ1aを正規寸法より大きくしていることから（凹型２３の隅部３３の曲率半径は正規寸法）、隙間４１が形成されている。
【００２３】
第３の実施形態によれば、金属成形品１の屈曲部１１を、鋳造成形工程１３において、あらかじめ正規寸法の曲率半径Ｒ１より大きい曲率半径Ｒ1aとなるよう鋳造成形することで、プレス矯正時に、凸型２５の角部３１が、プレス矯正前にそれより曲率半径の大きい屈曲部１１の内側に強当たりする際に、金属成形品１の屈曲部１１の角部３１による押し出し量の過大化を防止でき、屈曲部１１の寸法精度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる図２に示すような金属成形品の製造工程図である。
【図２】図１の製造工程によって製造する金属成形品の斜視図である。
【図３】図１の歪み矯正工程で使用する矯正プレス型を金属成形品とともに示す正面断面図である。
【図４】（ａ）は図３の要部の拡大図、（ｂ）は（ａ）に対してプレス矯正時の状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態を示す、図４（ｂ）に対応する断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態を示す、図４に対応する断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  金属成形品
９，１１  金属成形品の屈曲部
２３  凹型（矯正プレス型）
２５  凸型（矯正プレス型）
２９  凸型の凸部
３１  凸部における角部
３３Ａ  凹型における隅部
４１  空間
Ｒ1，Ｒ1a  金属成形品の屈曲部内側の曲率半径
Ｒ2，Ｒ2a  角部の曲率半径
【図１】
2006175480.tif 000003
【図２】
2006175480.tif 000004
【図３】
2006175480.tif 000005
【図４】
2006175480.tif 000006
【図５】
2006175480.tif 000007
【図６】
2006175480.tif 000008