JP7355083B2 - 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 - Google Patents
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Description
[1]皮膜を有する上刃および/または下刃を用いて、前記皮膜と引張強さが1180MPa以上の鋼板を接触させて前記鋼板を切り出す鋼板のせん断方法。
[2]前記皮膜の膜厚が10nm以上である[1]に記載の鋼板のせん断方法。
[3]前記皮膜を有する上刃および/または下刃の摩擦係数が0.5以下である[1]または[2]に記載の鋼板のせん断方法。
[4]前記皮膜の伸びが130%以上である[1]~[3]のいずれかに記載の鋼板のせん断方法。
[5]せん断時の刃のクリアランスを0~30%で切り出す[1]~[4]のいずれかに記載の鋼板のせん断方法。
[6]せん断時、可動刃の速度を1m/sec以下として前記鋼板を切り出す[1]~[5]のいずれかに記載の鋼板のせん断方法。
[7]皮膜を有するポンチおよび/またはダイスを用いて、前記皮膜と引張強さが1180MPa以上の鋼板を接触させて前記鋼板を切り出す鋼板の打ち抜き方法。
[8]前記皮膜の膜厚が10nm以上である[7]に記載の鋼板の打ち抜き方法。
[9]前記皮膜を有するポンチおよび/またはダイスの摩擦係数が0.5以下である[7]または[8]に記載の鋼板の打ち抜き方法。
[10]前記皮膜の伸びが130%以上である[7]~[9]のいずれかに記載の鋼板の打ち抜き方法。
[11]せん断時の刃のクリアランスを0~30%で切り出す[7]~[10]のいずれかに記載の鋼板の打ち抜き方法。
[12]せん断時、可動刃の速度を1m/sec以下として前記鋼板を切り出す[7]~[11]のいずれかに記載の鋼板の打ち抜き方法。
[13][1]~[12]のいずれかに記載の方法で切り出した鋼板をプレス成形するプレス成形品の製造方法。
皮膜の膜厚は10nm以上とすることが好ましい。皮膜の膜厚が10nm未満であると、皮膜によるクッション効果が小さい。このため、せん断時の応力を分散できず、ひずみおよび微小なき裂の抑制効果を発現できない。さらに、皮膜によるクッション効果によるひずみ抑制を発現するためには皮膜の厚さは、好ましくは100nm以上、より好ましくは1000nm以上であることが望ましい。一方、皮膜の膜厚が大きくなるとせん断もしくは打ち抜きによってせん断端面のダレが生じやすく、ダレの部分から微小なき裂が発生しやすくなる。また、ブランキングプレスなどでは、皮膜の厚さによって所定のプレス成形が難しくなることと、コスト高を招くことから、皮膜の膜厚は1mm以下とすることが好ましい。
皮膜を有するポンチおよび/またはダイスの摩擦係数が0.5以下
せん断端面のひずみ抑制効果を発現するためには、摩擦係数は、0.5以下とすることが好ましい。好ましくは0.3以下が望ましい。摩擦係数が小さくなると、鋼板とせん断もしくは打ち抜きの刃の間の面圧が小さくなり、ひずみが抑制しやすい。摩擦係数が0.5より大きいとひずみの抑制効果は発現できない。
皮膜の伸びは、130%以上であることが好ましい。せん断あるいは打ち抜き時に刃と鋼板の間に存在する皮膜が伸びることで、クッション効果による刃と鋼板が接触する部分にかかる応力が分散して低下する。このため、刃と鋼板が接触する部分に入るひずみが抑制され、微小なき裂が低減する。130%以上あれば、膜厚が薄い場合でも十分クッション性の効果が発揮可能である。130%未満だと、膜厚が薄い場合に皮膜によるクッション性の効果が得られない。なお、皮膜の伸びは、JIS-C-2151に準じて膜厚が1mmのときの引張伸びとすればよい。膜厚が1mm厚で130%以上の引張伸びを有していれば、実際の膜厚が1mmより薄い場合であっても、皮膜のクッション効果を得ることができる。
ひずみ抑制効果は、せん断時に刃と鋼板が接触する部分(図5参照。)における、金属光沢部(刃で鋼板表面が押しつぶされることによってできる平滑な面)の有無を観察した。金属光沢部が刃と鋼板の接触部分全体に存在する場合は抑制効果なし、金属光沢部がない場合は抑制効果ありと判断した。また、金属光沢部が点在する場合は、金属光沢部が一部ありと判断した。金属光沢部は、刃によって押しつぶされた箇所となり、鋼板に圧延加工を施して歪を与えた状態に類似する。このことから、金属光沢部がある場合はひずみ抑制効果なし、金属光沢部がない場合はひずみ抑制効果ありとした。なお、金属光沢部が一部ある場合のものについても、金属光沢部がない場合に比べると歪抑効果は小さいが、ひずみ抑制効果があったと判断した。
キーエンス製のマイクロスコープを用いて、図4に示す曲げR止まり部(曲げR加工を受けた部分)の曲げ部外側に発生したき裂の個数を確認した。き裂の個数が10個以下であれば、抑制効果ありと判断し、き裂の個数が5個以下であれば顕著に抑制効果ありと判断した。
曲げ加工後、ボルト締結により曲げに伴うスプリングバック分を締め込み、曲げ頂点部の表層に応力を負荷した。曲げ加工およびボルト締結後の試験片の模式図を図4に示す。図4に示したボルト締め込み後の試験片をpH3の塩酸に浸漬し、割れ発生までの時間で評価した。最大浸漬時間は100時間とした。浸漬100時間たっても割れなかったものは評価a、浸漬50時間以上100時間未満で割れたものは評価b、浸漬10時間以上50時間未満に割れたものは評価c、浸漬時間10時間未満で割れたものは評価dとした。a、b、cを合格と判断した。
2 試料台
3 スライドテーブル
4 ローラ
5 スライドテーブル支持台
6 ビード
7 第1ロードセル
8 第2ロードセル
9 レール
N 押付荷重
F 摺動抵抗力
Claims (9)
- 上刃と下刃の少なくとも一方が皮膜を有する上刃および下刃を用いて、膜厚が10nm以上であり、JIS-C-2151に準じて膜厚が1mmの時の引張伸びが130%以上200%以下である前記皮膜と引張強さが1180MPa以上の鋼板を接触させて前記鋼板を切り出す鋼板のせん断方法。
- 前記皮膜を有する上刃および/または下刃の摩擦係数が0.5以下である請求項1に記載の鋼板のせん断方法。
- せん断時の刃のクリアランスを0~30%で切り出す請求項1または2に記載の鋼板のせん断方法。
- せん断時、可動刃の速度を1m/sec以下として前記鋼板を切り出す請求項1~3のいずれかに記載の鋼板のせん断方法。
- ポンチとダイスの少なくとも一方が皮膜を有するポンチおよびダイスを用いて、膜厚が10nm以上であり、JIS-C-2151に準じて膜厚が1mmの時の引張伸びが130%以上200%以下である前記皮膜と引張強さが1180MPa以上の鋼板を接触させて前記鋼板を切り出す鋼板の打ち抜き方法。
- 前記皮膜を有するポンチおよび/またはダイスの摩擦係数が0.5以下である請求項5に記載の鋼板の打ち抜き方法。
- せん断時の刃のクリアランスを0~30%で切り出す請求項5または6に記載の鋼板の打ち抜き方法。
- せん断時、可動刃の速度を1m/sec以下として前記鋼板を切り出す請求項5~7のいずれかに記載の鋼板の打ち抜き方法。
- 請求項1~8のいずれかに記載の方法で切り出した鋼板をプレス成形するプレス成形品の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
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| JP2020151348 | 2020-09-09 | ||
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