(57)【要約】【課題】強度を必要とする有底円筒体であっても、成形製品の肩部等に割れを発生させることなく、しかも成形金型の損傷を抑えて生産性良く絞り加工する。【解決手段】高強度薄板鋼板を所望形状に近似した有底円筒形状に予備絞り加工した後、当該予備絞り加工品を複数個重ね合わせて所望形状に絞り加工する。  予め薄鋼板を絞ることを採用することにより、厚板から一度の絞り加工で成形する場合と比べて、金型への負荷が格段に小さくなるため、金型メンテナンスが軽減される。しかも割れのない厚肉の高強度円筒体を簡便に安定して製造できる。【選択図】図４
2009226468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高強度薄板鋼板を所望形状に近似した有底円筒形状に予備絞り加工した後、当該予備絞り加工品を２個重ね合わせて所望形状に絞り加工することを特徴とする高強度鋼板の絞り加工方法。
【請求項２】
２個重ね合わせた予備絞り加工品を絞り加工するための、パンチ、しわ押さえおよびダイスから構成される絞り用金型であって、ダイスおよびパンチが、Ｄｄ≦（２ｔout＋２ｔin＋Ｄｐin）、Ｄｐ＝Ｄｐinの関係を有していることを特徴とする絞り用金型。
ただし、Ｄｄ；重ね絞り用ダイスの径、Ｄｐ；重ね絞り用パンチの径、Ｄｐin；内側予備絞り品用パンチの径、ｔout；外側予備絞り品の素材厚さ、ｔin；内側予備絞り品の素材厚さ
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高強度を必要とする各種機器の保護用ケースとしての有底円筒体を絞り成形にて加工する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築，家電，自動車，通信機器等の種々の分野において、電子部品の保護のために、様々な種類の円筒状の保護ケースが使用されている。
円筒状保護ケースの形状および材質は保護しようとする電子部品により異なるが、強度が求められるものにあっては、例えばＳＵＳ６３１等のような高強度鋳造品を機械切削またはワイヤーカットを行って所望形状に整えている。
例えば特許文献１では、ステンレス鋼ロッドから機械加工を行なってセンサーハウジング部材を製作している。
【特許文献１】特表２００７−５０５４９９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、鋳造品からの機械切削またはワイヤーカットは、材料歩留まりが著しく低く、生産タクトも長いため、大量生産に対応することは非常に困難である。
このように、鋳造品の切削法は結果的にコスト高となるため、高強度鋼板を素材とした絞り加工によるプレス化の検討が行われている。しかし、高強度鋼板は通常の軟質鋼と比べて変形抵抗が大きく、絞り加工時に金型を著しく損傷する。また素材厚さが厚くなるほどパンチ肩部に割れが発生しやすくなり、絞り成形が困難になる。
【０００４】
本発明は、このような問題点を解消するために案出されたものであり、強度を必要とする有底円筒体であっても、成形製品の肩部等に割れを発生させることなく、しかも成形金型の損傷を抑えて生産性良く絞り加工する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】
【０００５】
本発明の高強度鋼板の絞り加工方法は、その目的を達成するため、高強度薄板鋼板を所望形状に近似した有底円筒形状に予備絞り加工した後、当該予備絞り加工品を２個重ね合わせて所望形状に絞り加工することを特徴とする。
２個重ね合わせた予備絞り加工品を、パンチ、しわ押さえおよびダイスから構成される絞り用金型で所望形状に絞り加工を行う際には、ダイスおよびパンチが、Ｄｄ≦（２ｔout＋２ｔin＋Ｄｐin）、Ｄｐ＝Ｄｐinとなる絞り用の金型を用いる。
ただし、Ｄｄ；重ね絞り用ダイスの径、Ｄｐ；重ね絞り用パンチの径、Ｄｐin；内側予備絞り品用パンチの径、ｔout；外側予備絞り品の素材厚さ、ｔin；内側予備絞り品の素材厚さ
【発明の効果】
【０００６】
本発明において、２個の予備絞り加工品は、それぞれ所望形状に近似した形状まで絞り加工されている。このため、最終的な絞り加工時には、単に２個の予備絞り加工品を密着させ、形状を整える程度の軽い負荷しか金型にかからず、金型への負荷は、薄板鋼板から円筒形状に絞り加工して予備絞り加工品を加工する際の負荷のみである。予め薄鋼板を絞ることを採用することにより、厚板から一度の絞り加工で成形する場合と比べて、金型への負荷が格段に小さくなるため、金型メンテナンスが軽減される。しかも割れのない厚肉の高強度円筒体を簡便に安定して製造できるため、各種の電子部品保護用ケースが低コストで提供できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
例えば図１（ａ）に示すように、ダイス２、板押え３およびパンチ４を用いてブランク１に絞り加工を施すとき、ブランク厚さが増すほど、曲げ中立軸に対する外Ｒ部の線長が増加し、引張りの歪み量が増加する。このため、図１（ｂ）に見られるように肩部に割れが発生しやすくなる。
したがって、高強度鋼板を素材として有底の円筒体を絞り加工するとき、素材板厚が厚くなるほど、すなわち、板厚を厚くして高強度の有底円筒体を得ようとするほど、割れのない成形体を得ることが難しくなる。また鋼板を絞り加工するとき、板厚いが厚くなるほど、金型負担が大きくなって、金型が損傷しやすくなる。
【０００８】
そこで、本発明者等は、板厚を厚くして強度を高めた有底円筒体を、割れを発生させることなく、しかも金型負担を軽減して金型メンテナンスを簡素にするべく、鋭意検討を重ねてきた。
その過程で、板厚の厚い有底円筒体を構成する厚い板厚を２分割してそれぞれ別々に予備成形した後、予備成形体を重ね合わせて本成形することに到達した。
以下にその詳細を説明する。
【０００９】
成形しようとする有底円筒体を形作る鋼板の厚さのおおよそ半分の厚さを有する同材質の鋼板を２枚準備する。
その内の１枚で、成形しようとする有底円筒体の内壁側を構成することになる予備有底円筒体１１を絞り加工する。
好ましくは、図２に示すように、Ｄｄin≧Ｄｐin＋２ｔin、Ｄｐin＝Ｄｐとする。
ただし、Ｄｄin；内側予備絞り品用ダイスの径、Ｄｐin；内側予備絞り品用パンチの径、Ｄｐ；最終重ね絞り用パンチの径、ｔin；内側予備絞り品の素材厚さである。
【００１０】
他の１枚で、成形しようとする有底円筒体の外壁側を構成することになる予備有底円筒体１２を絞り加工する。
好ましくは、図３に示すように、Ｄｄout≧Ｄｐout＋２ｔout、Ｄｐout=Ｄｄinとする。
ただし、Ｄｄout；外側予備絞り品用ダイスの径、Ｄｐout；外側予備絞り品用パンチの径、Ｄｄin；内側予備絞り品用ダイスの径、ｔout；外側予備絞り品の素材厚さである。
【００１１】
得られた２個の予備成形有底円筒体１１，１２を重ね合わせ、すなわち図４に示すように、有底円筒体の外壁側を構成することになる予備有底円筒体１２の内側に、有底円筒体の内壁側を構成することになる予備有底円筒体１１を挿入し、図５に示すように、両者を絞り加工して、所望の有底円筒体１３を得る。
この最終的な絞り加工を行う金型としては、ダイスおよびパンチが、Ｄｄ≦（２ｔout＋２ｔin＋Ｄｐin）、Ｄｐ＝Ｄｐinとなるような金型を用いることが好ましい。
ただし、Ｄｄ；重ね絞り用ダイスの径、Ｄｐ；重ね絞り用パンチの径、Ｄｐin；内側予備絞り品用パンチの径、ｔout；外側予備絞り品の素材厚さ、ｔin；内側予備絞り品の素材厚さである。
有底円筒体を最終的に本成形する際には、予備有底円筒体１１，１２は、得ようとする有底円筒体１３に近似した形状となっているので、両者を密着し、最終的に形状を整える程度の押圧力で絞り加工を施せばよい。
【実施例】
【００１２】
比較例；
供試材として、表１に示す成分組成と、表２に示す機械的特性を有するステンレス鋼板を用い、表３に示す条件で絞り加工を施した。なお、絞り加工は各条件でそれぞれ１０回行った。
そして、各条件で絞り加工した製品および金型について、その状態を目視観察した。製品については、割れが発生していなかったものを○で、割れが発生していたものを×で評価した。また、金型については、全く損傷がなかったものを○で、小さなカジリが生じていたものを△で、大きなカジリが生じていたものを×で評価し、それぞれ、表４，５に整理した。
【００１３】
2009226468.tif 000003
【００１４】
2009226468.tif 000004
【００１５】
2009226468.tif 000005
【００１６】
2009226468.tif 000006
【００１７】
2009226468.tif 000007
【００１８】
表４，５に示す結果からも明らかなように、板厚１ｍｍでは割れることなく絞り加工できている。ただし、絞り加工の回数が増えると次第に金型にカジリが生じるようになっている。また、板厚２ｍｍでも割れることなく絞り加工できている。ただし、回数の少ない段階から金型に小さなカジリが生じており、回数を増すと次第にカジリが大きくなっている。一方、板厚３ｍｍでは割れを発生させることない絞り加工はできなかった。
【００１９】
実施例；
供試材として、比較例で用いたＡおよびＢのステンレス鋼板を用い、表６に示す条件で絞り加工を施した。なお、試験Ｎｏ．１１は、１ｍｍの板厚で最終製品の内側を構成する予備絞り加工品を得たものであり、試験Ｎｏ．１２は、１ｍｍの板厚で最終製品の外側を構成する予備絞り加工品を得たものであり、試験Ｎｏ．１３は、試験Ｎｏ．１１および１２の絞り加工品を重ね合わせて最終的に絞り加工したものである。そして、絞り加工は各条件でそれぞれ１０回行った。
各条件で絞り加工した製品および金型について、その状態を目視観察し、比較例と同じ基準でそれぞれについて評価した。
その結果を表７，８に示す。比較のため、比較例における試験Ｎｏ．２を併せて示す。
【００２０】
2009226468.tif 000008
【００２１】
2009226468.tif 000009
【００２２】
2009226468.tif 000010
【００２３】
表７，８に示す結果からも明らかなように、板厚が２．０ｍｍになるように重ね絞り加工しても、２．０ｍｍの板厚のものを直接絞り加工しても、割れることなく加工できるが、金型に対する影響は異なっている。すなわち、２．０ｍｍの板厚のものを直接絞り加工すると加工の最初の段階から金型に小さなカジリが生じ、回を重ねるにつれてカジリが大きくなっているのに対して、板厚が２．０ｍｍになるように重ね絞り加工すると、加工回数を重ねないとカジリは生じていない。金型の損耗に対しては重ね絞り加工の有用性が理解できる。
【００２４】
次に、板厚が２．０ｍｍになるように重ね絞り加工したものと、２．０ｍｍの板厚のものを直接絞り加工したものについて破壊試験を行った。
試験は、株式会社島津製作所社製のオートグラフを用い、図６に示す形態でパンチ５を０．５ｍｍ／秒の速度で押し込んでワーク６が破壊するときの荷重をロードセル７で測定した。なお、図６中、８はベッドである。
その結果を表９に示す。
２．０ｍｍの板厚のものを直接絞り加工したものと比較して、板厚が２．０ｍｍになるように重ね絞り加工したものも同程度の破壊強度を有していることがわかる。
【００２５】
2009226468.tif 000011
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】厚鋼板を絞り加工する際の割れの発生状況を説明する図
【図２】内側予備絞り品の加工の態様を説明する図
【図３】外側予備絞り品の加工の態様を説明する図
【図４】内側予備絞り品および外側予備絞り品を重ね合わせる態様を説明する図
【図５】重ね絞り加工を行う態様を説明する図
【図６】破壊試験方法を説明する図
【図１】
2009226468.tif 000012
【図２】
2009226468.tif 000013
【図３】
2009226468.tif 000014
【図４】
2009226468.tif 000015
【図５】
2009226468.tif 000016
【図６】
2009226468.tif 000017