(57)【要約】【課題】  巻き癖がついた原板を素材として浅絞り加工を行っても、原板の巻き癖に由来するフランジ部の反りを軽減した成形品を得る。【解決手段】  Ａ−Ａ方向に巻き癖がついた鋼板を素材として円筒状の浅底製品を絞り成形する際、素材の巻き癖方向Ａ−ＡのダイＲをＢ−Ｂ方向のダイＲよりも小さくしたダイスを用いて浅絞り成形する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻き癖がついた鋼板を素材として円筒状ないし略角型の浅底製品を絞り成形する方法であって、素材の巻き癖方向のダイＲを他の位置のダイＲよりも小さくしたダイスを用いて浅絞り成形することを特徴とする浅絞り成形体の製造方法。
【請求項２】
パンチ，しわ押さえ及びダイスから構成される浅絞り成形用金型であって、原板の圧延方向に位置するダイＲを被成形用原板板厚の３倍以下としたダイスを備えていることを特徴とする浅絞り成形用金型。
【請求項３】
ダイスの原板の圧延方向と垂直な方向に位置するダイＲが被成形用原板板厚の３〜１０倍の範囲にある請求項２に記載の浅絞り成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種機械の計器板や振動板のような、直径に対して深さの割合が小さい浅絞り成形加工を行う際に、形状凍結性に優れた浅絞り成形加工品の製造方法及びそのための金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
浅絞り成形技術は、通信機器，建築，家電，自動車といった各分野において浅底を必要とした様々な部品の製造に幅広く適用されている技術である。
生産性を高める技術としては、これまでに特許文献１で検討されているような工程省略によるコスト低減等の工夫が行われている。しかし、浅絞りで発生する反りやしわ等の形状不良に対する対処技術に関してはほとんど開示されていない。
【特許文献１】特許第２６８０９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、浅絞りは、深絞りと比べて成形深さが浅いために付与される歪み量が小さく、形状凍結性が悪い。そのために、成形品のフランジ部に反りが発生しやすい。そしてその反りは、図１に見られるように、成形する素材の反りの方向に沿って大きくなる傾向がある。
一般的に、絞り加工は巻き戻した鋼板を素材としているために、巻き癖が残ったまま浅絞り加工され、図２に示すようにこの巻き癖が製品に反りとして現れたものと思われる。
【０００４】
浅絞り製品に反りが生じていると、外観を損ねるばかりでなく、後工程がある場合には組付け不良の原因ともなる。
従来のプレス法における反り低減法としては、成形後に矯正工程を付加することが一般的である（例えば、特開２００３−２７５８２７号公報）。しかしながら、この矯正法は、原板の巻き癖は考慮されていないため、浅絞り加工を行った後に原板の巻き癖による反りを矯正法で低減することは困難である。また、原板の巻き癖は矯正ロールを通すことにより取ることは可能であるが、コイルの部位によって巻き癖量が異なるため、工業生産的に定量的な矯正で反りを除くことは行い難い。
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、巻き癖がついた原板を素材として浅絞り加工を行っても、原板の巻き癖に由来するフランジ部の反りを軽減した成形品を得る手段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】
【０００５】
本発明の浅絞り成形体の製造方法は、その目的を達成するため、巻き癖がついた鋼板を素材として円筒状ないし略角型の浅底製品を絞り成形する方法であって、素材の巻き癖方向のダイＲを他の位置のダイＲよりも小さくしたダイスを用いて浅絞り成形することを特徴とする。
また、本発明の浅絞り成形用金型は、パンチ，しわ押さえ及びダイスから構成される浅絞り成形用金型であって、原板の圧延方向に位置するダイＲを被成形用原板板厚の３倍以下としたダイスを備えていることを特徴とする。当該ダイスの原板の圧延方向と垂直な方向に位置するダイＲは被成形用原板板厚の３〜１０倍の範囲とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、使用ダイスの簡単な設計変更により、巻き癖に起因するフランジ部の反り発生を極力低減した浅絞り製品が容易に得られる。しかも、絞り成形後の矯正や焼入れ工程を付加する必要もないので、形状精度の優れた浅絞り成形品を低コストで提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明者等は、巻き癖がついた鋼板を素材として浅絞り成形を行ったとき、巻き癖に起因した反りがフランジ部に形成される原因とその対策について、種々検討を重ねてきた。
そして、フランジ部に反りが発生する原因として、次のような仮説を立てた。
すなわち、巻き癖がついた鋼板を素材として浅絞り成形を行うとき、全ての方向でダイＲが均一なダイスを用いて所望形状まで浅絞り成形を行うと、浅絞りであるが故に絞り時の歪み量が少ないため弾性回復により、もとの巻き癖状態に戻ろうとする作用が働き、巻き癖に沿った反りが残ってしまう。
【０００８】
そこで、図３に示すように、巻き癖がある方向（Ａ−Ａ）のダイＲを他の方向（例えばＢ−Ｂ）のダイＲと比べて小さくしたダイスを用いて浅絞り成形を行うと、ダイＲが小さい方向の張力が大きくなるため、巻き癖がある方向の歪み量が増大する。このため、フランジ部の巻き癖がある方向の弾性回復量が小さくなり、反りとして現れる形状変化が小さくなる。
一般的に、適正ダイＲは被成形鋼板板厚の３〜１０倍とされている。本発明では、巻き癖発生方向のダイＲを板厚の３倍以下にすることで、浅絞り成形時の巻き癖発生方向の張力を高め、この位置での歪み量を多くして最終的の浅絞り成形品に残存する変形を整えることができたものである。
なお、巻き癖発生方向のダイＲとその他の方向のダイＲとの関係は、被成形鋼板の巻き癖の程度や、鋼板の強度により調整されるが、一般的には、巻き癖が顕著なほど、或いは鋼板の強度が高いほど、巻き癖発生方向のダイＲはその他の方向のダイＲに対してより小さくすることが好ましい。
【実施例】
【０００９】
次に、実際に巻き癖がついた鋼板をダイＲを変えたダイスで絞り成形したときに、反りの発生を抑制できた事例を紹介する。
表１に示す成分組成を有し、表２に示す機械的特性を有する板厚０．２５ｍｍの鋼板を供試材とした。１０００ｍｍの長さにカットした原板を図４に示すように壁から垂直にたらし、壁から原板端面までの距離を巻き癖量Ｈとした。
【００１０】
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【００１１】
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【００１２】
図５に示すような浅絞り加工試験を行うに当り、絞り比が１．２になるように板厚０．２５ｍｍのブランク４としてφ８６ｍｍのものを、径がφ７２．１ｍｍのダイス１に、径がφ７１．５ｍｍのダイス２を用いてプレス成形した。しわ押さえ力ＢＨＦは１２００ｋｇｆで行い、潤滑は粘度６０ｍｍ2／ｓ相当のプレス油を使用し、ブランクの表裏面に塗布した。成形はパンチ押し込み速度（Ｐｓ）６０ｍｍ／分で、成形高さが６ｍｍになるように行った。なお、パンチ２のダイＲは１．５Ｒとした。
【００１３】
そして、ダイスは、図６に示すような位置にあるダイＲ（Ａ，Ｂ）が、表３に示したように一定のもの（ダイス１）と変化させたもの（ダイス２）の２種類を使用した。ダイス１はダイＲを均一に１．５Ｒとし、ダイス２はＡ点のダイＲを０．５Ｒに、Ａ−Ａ方向と垂直な位置にあるＢ−Ｂ方向のＢ点のダイＲを１．５Ｒにして、Ａ点からＢ点に向かうに従って徐々にダイＲが大きくなるように調整した。
【００１４】
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【００１５】
反り量の測定は、成形品の反り方向の断面及び反り方向から９０度の方向の断面形状を、レーザー測定器（COMS株式会社製、３次元形状測定システム）によって求めた。すなわち、図７に示すように、フランジの付け根から定盤までの距離ｈ１（反り方向）とｈ２（反り方向から９０度の方向）を測定し、ｈ１の測定値の平均値からｈ２の測定値の平均値を引いた値を反り量Δｈとし、反り量Δｈが小さいほど反りが小さいと判定した。
測定結果は表４に示す通りとなっている。
６５／１０００の巻き癖を有する鋼板を浅絞り成形する際に、本発明であるダイス２を使用すると、従来のダイス１を使用した場合と比較して約１／１０以下にまで反り量を低減できることがわかる。
【００１６】
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【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】浅絞り成形品の反り外観（ａ）と断面形状（ｂ）を説明する図
【図２】原板の巻き癖（ａ）を起因とした反りの発生状況を説明する図
【図３】ダイスの方向によりダイＲを変える状況を説明する図
【図４】巻き癖量の測定方法を説明する概略図
【図５】本実施例での絞り加工条件を説明する図
【図６】ダイス模型図
【図７】反り量の測定部位、測定方法を説明する図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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