JPH0790293B2 - アルミニウム板材の温間深絞り加工方法 - Google Patents
アルミニウム板材の温間深絞り加工方法Info
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- JPH0790293B2 JPH0790293B2 JP63315648A JP31564888A JPH0790293B2 JP H0790293 B2 JPH0790293 B2 JP H0790293B2 JP 63315648 A JP63315648 A JP 63315648A JP 31564888 A JP31564888 A JP 31564888A JP H0790293 B2 JPH0790293 B2 JP H0790293B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアルミニウム板材の温間深絞り加工方法および
装置に関するものである。
装置に関するものである。
アルミニウム板材およびアルミニウム合金板材のうち軟
鋼板相当の強度を持つものは、軟鋼板に比べて延性が乏
しくｒ値が低いため深絞り性に劣っており、このことは
時に断面形状が異形の場合顕著である。しかしながら、
軟鋼板に替えてこれらのアルミニウム合金板材を使用で
きれば、大幅な重量軽減が可能となるので、これまでア
ルミニウム板材の温間深絞り加工についても様々な方法
が検討されてきた。
鋼板相当の強度を持つものは、軟鋼板に比べて延性が乏
しくｒ値が低いため深絞り性に劣っており、このことは
時に断面形状が異形の場合顕著である。しかしながら、
軟鋼板に替えてこれらのアルミニウム合金板材を使用で
きれば、大幅な重量軽減が可能となるので、これまでア
ルミニウム板材の温間深絞り加工についても様々な方法
が検討されてきた。
温間深絞り加工は周知のとおり、被加工物を室温以上に
加熱して深絞り加工を行うものであるが、その際、如何
に深絞り性を高め、かつ焼付きやそれによるかじりを防
止できるかということが課題となる。このような課題を
解決するため従来より、特に加熱方法、潤滑剤、および
金型材料に付いての検討がなされてきた。
加熱して深絞り加工を行うものであるが、その際、如何
に深絞り性を高め、かつ焼付きやそれによるかじりを防
止できるかということが課題となる。このような課題を
解決するため従来より、特に加熱方法、潤滑剤、および
金型材料に付いての検討がなされてきた。
加熱方法としては、ｉ）材料のみ加熱するもの、ii）材
料を加熱し、別に金型も加熱するもの、iii）金型を加
熱し、この熱で材料を加熱するもの等、があるが、特に
連続加工を指向する場合には上記iii）の方法が適用さ
れるのが一般的である。
料を加熱し、別に金型も加熱するもの、iii）金型を加
熱し、この熱で材料を加熱するもの等、があるが、特に
連続加工を指向する場合には上記iii）の方法が適用さ
れるのが一般的である。
潤滑剤については、大豆油、テトラフルオロエチレン
（通称テフロン：商品名）製のシート、ポリマー中にグ
ラファイトを混入させたもの、あるいは、グリースや潤
滑材にグラファイトや二硫化モリブデンまたは雲母を混
入させたもの、等がある。
（通称テフロン：商品名）製のシート、ポリマー中にグ
ラファイトを混入させたもの、あるいは、グリースや潤
滑材にグラファイトや二硫化モリブデンまたは雲母を混
入させたもの、等がある。
金型材料についての検討は少なく、特にステンレス鋼の
絞り用金型としては、鋼アルミニウム合金製のものが焼
付き防止の点などで効果的とされ、使用されている。
絞り用金型としては、鋼アルミニウム合金製のものが焼
付き防止の点などで効果的とされ、使用されている。
そしてアルミニウム板材の温間深絞り加工においても上
記各項目についての検討がなされている。
記各項目についての検討がなされている。
しかしながら、未だアルミニウム板の温間深絞り加工
は、特に絞り深さや焼付きの点で満足できる結果が得ら
れておらず、アルミニウム材に関しては温間深絞りの温
度効果は期待できないとの報告（プレス技術：第25巻，
第９号,P68）もある。
は、特に絞り深さや焼付きの点で満足できる結果が得ら
れておらず、アルミニウム材に関しては温間深絞りの温
度効果は期待できないとの報告（プレス技術：第25巻，
第９号,P68）もある。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、上記各加
工条件等の更なる詳究を行なうとともにそれら加工条件
等の多面的な検討を実施することで、上述の如く極めて
利用価値の高いアルミニウム板の効果的な温間深絞り加
工法を確立・実現し、提供することを目的とするもので
ある。
工条件等の更なる詳究を行なうとともにそれら加工条件
等の多面的な検討を実施することで、上述の如く極めて
利用価値の高いアルミニウム板の効果的な温間深絞り加
工法を確立・実現し、提供することを目的とするもので
ある。
本発明に係るアルミニウム板材の温間深絞り加工方法
は、少なくとも深絞り用金型のダイスおよびブランクホ
ルダーにおける被加工材と接触する面とコーナー部とを
銅アルミニウム合金より構成した金型を使用すると共
に、加工前に、雲母粉末を重量比５％以上20％以下の範
囲で混入分散させた工業用潤滑材（グリース、石鹸、ワ
ックス、エマルジョン、動植物油脂、合成エステルのい
ずれか）を被加工材表面に塗布することを特徴とするも
の、および、少なくとも深絞り用金型のダイスおよびブ
ランクホルダーにおける被加工材と接触する面とコーナ
ー部とを銅アルミニウム合金より構成した金型を使用す
ると共に、前記ダイスおよびブランクホルダーの表面温
度を180℃以上300℃以下の範囲とし、かつポンチの表面
温度を前記ダイスおよびブランクホルダーの表面温度に
対し20℃〜250℃低く設定することを特徴とするもので
ある。
は、少なくとも深絞り用金型のダイスおよびブランクホ
ルダーにおける被加工材と接触する面とコーナー部とを
銅アルミニウム合金より構成した金型を使用すると共
に、加工前に、雲母粉末を重量比５％以上20％以下の範
囲で混入分散させた工業用潤滑材（グリース、石鹸、ワ
ックス、エマルジョン、動植物油脂、合成エステルのい
ずれか）を被加工材表面に塗布することを特徴とするも
の、および、少なくとも深絞り用金型のダイスおよびブ
ランクホルダーにおける被加工材と接触する面とコーナ
ー部とを銅アルミニウム合金より構成した金型を使用す
ると共に、前記ダイスおよびブランクホルダーの表面温
度を180℃以上300℃以下の範囲とし、かつポンチの表面
温度を前記ダイスおよびブランクホルダーの表面温度に
対し20℃〜250℃低く設定することを特徴とするもので
ある。
さらに上記２つの方法を併合して実施した場合には、際
立った効果を得ることができる。
立った効果を得ることができる。
銅アルミニウム合金は、摩擦係数が小さく滑り性がよい
ため特に深絞り用金型としては良好な性能を発揮する。
また、雲母を適量潤滑基剤中に混入することにより焼付
き防止作用が得られ、これを銅アルミニウム合金からな
る金型と併用することで双方の相乗効果により優れた焼
付き・かじり防止効果が発揮される。また、加工時の金
型およびポンチの表面温度を上記範囲に設定することに
よりアルミニウム板材の優れた深絞り性が得られる。
ため特に深絞り用金型としては良好な性能を発揮する。
また、雲母を適量潤滑基剤中に混入することにより焼付
き防止作用が得られ、これを銅アルミニウム合金からな
る金型と併用することで双方の相乗効果により優れた焼
付き・かじり防止効果が発揮される。また、加工時の金
型およびポンチの表面温度を上記範囲に設定することに
よりアルミニウム板材の優れた深絞り性が得られる。
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第１図は本発明に係るアルミニウム板材の温間深絞り加
工方法を実施するのに用いられる装置の一例を示したも
ので、全体として符号１が温間深絞り加工装置、Ｂは加
工すべきブランク（被加工物）、２はダイス、３はブラ
ンクホルダー、４はポンチ、５はブランクホルダー３を
押圧するための作動機構、６は断熱材である。本発明に
係る前記ブランクＢはアルミニウム板材である。ポンチ
４の作動機構は略してある。また該温間深絞り加工装置
１はこの場合、図示の如く異形成形、すなわち同時に２
箇所の絞り部を形成するものとなっている。
工方法を実施するのに用いられる装置の一例を示したも
ので、全体として符号１が温間深絞り加工装置、Ｂは加
工すべきブランク（被加工物）、２はダイス、３はブラ
ンクホルダー、４はポンチ、５はブランクホルダー３を
押圧するための作動機構、６は断熱材である。本発明に
係る前記ブランクＢはアルミニウム板材である。ポンチ
４の作動機構は略してある。また該温間深絞り加工装置
１はこの場合、図示の如く異形成形、すなわち同時に２
箇所の絞り部を形成するものとなっている。
前記ダイス２におけるブランクＢと接触する面（接触
面）2aとコーナー部2b、および前記ブランクホルダー３
における接触面3aとコーナー部3bは銅アルミニウム合金
（Cu−Al合金）により構成されている。さらに本実施例
では、前記ポンチ４におけるブランクＢと接触する面つ
まりポンチ頭部4aも銅アルミニウム合金で構成したもの
となっている。この場合の銅アルミニウム合金として
は、A15％〜15％を含む他、Pb,Fe,Zn,Mn,Ni,Co等の１種
または２種以上を各々10％（いずれも重量比）未満含有
するCu合金が好ましい。
面）2aとコーナー部2b、および前記ブランクホルダー３
における接触面3aとコーナー部3bは銅アルミニウム合金
（Cu−Al合金）により構成されている。さらに本実施例
では、前記ポンチ４におけるブランクＢと接触する面つ
まりポンチ頭部4aも銅アルミニウム合金で構成したもの
となっている。この場合の銅アルミニウム合金として
は、A15％〜15％を含む他、Pb,Fe,Zn,Mn,Ni,Co等の１種
または２種以上を各々10％（いずれも重量比）未満含有
するCu合金が好ましい。
前記ダイス２およびブランクホルダー３には、これらを
加熱するためのヒーター７（ダイス加熱用）、８（ブラ
ンクホルダー加熱用）が、また前記ポンチ４には、これ
を加熱するためのヒーター９（ポンチ加熱用）および冷
却するための冷却水配管９′（ポンチ冷却用）がそれぞ
れ内臓されている。これらヒーター7,8,9は、電気式の
リングヒーター、パイプヒーター、バンドヒーター等い
ずれのものでもよく、前記ダイス２等の内部に直接挿入
されている。これらヒーター7,8,9、および冷却水配管
９′は第２図に簡略化して示すように、コントローラ
（温度制御手段）10,11,12によりそれぞれ加熱温度・冷
却水流量を制御されるようになっている。これらコント
ローラー10（ダイス用）,11（ブランクホルダー用）,12
（ポンチ用）のうち、ダイス用コントローラー10と、ブ
ランクホルダー用コントローラー11は、ダイス２、ブラ
ンクホルダー３の温度を検出してヒーター7,8を制御
し、ダイス２およびブランクホルダー３を予め入力設定
された一定温度に保持する機能を有している。またポン
チ用コントローラー12は、ポンチ４の温度を検出すると
ともに演算出力器13による信号に基づきポンチ加熱用ヒ
ーター９、及び又は冷却水配管９′内を流れる冷却水量
を制御するものとなっている。演算出力器13は、ダイス
用コントローラー10およびブランクホルダー用コントロ
ーラー11からの温度情報に基づきポンチ用コントローラ
ー12に制御信号を送出するものである。
加熱するためのヒーター７（ダイス加熱用）、８（ブラ
ンクホルダー加熱用）が、また前記ポンチ４には、これ
を加熱するためのヒーター９（ポンチ加熱用）および冷
却するための冷却水配管９′（ポンチ冷却用）がそれぞ
れ内臓されている。これらヒーター7,8,9は、電気式の
リングヒーター、パイプヒーター、バンドヒーター等い
ずれのものでもよく、前記ダイス２等の内部に直接挿入
されている。これらヒーター7,8,9、および冷却水配管
９′は第２図に簡略化して示すように、コントローラ
（温度制御手段）10,11,12によりそれぞれ加熱温度・冷
却水流量を制御されるようになっている。これらコント
ローラー10（ダイス用）,11（ブランクホルダー用）,12
（ポンチ用）のうち、ダイス用コントローラー10と、ブ
ランクホルダー用コントローラー11は、ダイス２、ブラ
ンクホルダー３の温度を検出してヒーター7,8を制御
し、ダイス２およびブランクホルダー３を予め入力設定
された一定温度に保持する機能を有している。またポン
チ用コントローラー12は、ポンチ４の温度を検出すると
ともに演算出力器13による信号に基づきポンチ加熱用ヒ
ーター９、及び又は冷却水配管９′内を流れる冷却水量
を制御するものとなっている。演算出力器13は、ダイス
用コントローラー10およびブランクホルダー用コントロ
ーラー11からの温度情報に基づきポンチ用コントローラ
ー12に制御信号を送出するものである。
次に、上記構成となる温間深絞り加工装置１の作用と共
に、本発明に係る温間深絞り加工方法について説明す
る。
に、本発明に係る温間深絞り加工方法について説明す
る。
第１図におけるブランクＢの表面（画面）には、本図状
態となる前工程において、雲母粉末を重量比５％以上20
％以下の範囲で混入分散させた潤滑剤を塗布しておく。
これら潤滑剤としては、工業用潤滑剤、例えばグリー
ス、石鹸、ワックス、エマルジョン、動植物油脂、合成
エステルのいずれのものであってもよいが、300℃まで
変質しないもので、かつ室温で潤滑性に優れているもの
とする。
態となる前工程において、雲母粉末を重量比５％以上20
％以下の範囲で混入分散させた潤滑剤を塗布しておく。
これら潤滑剤としては、工業用潤滑剤、例えばグリー
ス、石鹸、ワックス、エマルジョン、動植物油脂、合成
エステルのいずれのものであってもよいが、300℃まで
変質しないもので、かつ室温で潤滑性に優れているもの
とする。
ここで、混入分散させる前記雲母粉末量を重量比５％以
上とするのは、５％以下ではその効果（焼き付き防止効
果）が発現せず、また重量比20％以下とするのは、20％
を越えてもその効果が一定でかつ絞り深さも変化しない
ためコスト高となるためである。
上とするのは、５％以下ではその効果（焼き付き防止効
果）が発現せず、また重量比20％以下とするのは、20％
を越えてもその効果が一定でかつ絞り深さも変化しない
ためコスト高となるためである。
上記の如く潤滑剤が塗布されたブランクＢは、図示され
ない送り機構により、第１図の如くダイス２とブランク
ホルダー３との間にセットされる。この間、前記ダイス
加熱用、ブランクホルダー加熱用、ポンチ加熱用の各ヒ
ーター7,8,9は通電され（あるいは冷却水配管９′に冷
却水が流され）、ダイス２およびブランクホルダー３の
表面温度が180℃〜300℃となるように、またポンチ４の
表面温度は、それらダイス２およびブランクホルダー３
の温度に対し20℃〜250℃の範囲で低い温度となるよう
に温度調整される。これらダイス２、ブランクホルダー
３、ポンチ４の表面温度は前記ダイス用コントローラー
10、ブランクホルダー用コントローラー11、およびポン
チ用コントローラー12の指令により、加工中にあっても
前記範囲内における一定値に保持される。
ない送り機構により、第１図の如くダイス２とブランク
ホルダー３との間にセットされる。この間、前記ダイス
加熱用、ブランクホルダー加熱用、ポンチ加熱用の各ヒ
ーター7,8,9は通電され（あるいは冷却水配管９′に冷
却水が流され）、ダイス２およびブランクホルダー３の
表面温度が180℃〜300℃となるように、またポンチ４の
表面温度は、それらダイス２およびブランクホルダー３
の温度に対し20℃〜250℃の範囲で低い温度となるよう
に温度調整される。これらダイス２、ブランクホルダー
３、ポンチ４の表面温度は前記ダイス用コントローラー
10、ブランクホルダー用コントローラー11、およびポン
チ用コントローラー12の指令により、加工中にあっても
前記範囲内における一定値に保持される。
ここにおいて、ダイス２およびブランクホルダー３の表
面温度を180℃以上とするのは、180℃未満ではブランク
Ｂの伸びが僅かしか増加せず、またｒ値も室温と変わら
ず低い値であり温間加工の温度効果が無いためであり
（第３図参照）、一方300℃以下とするのは、該温度を
越える温度では潤滑油が変質し、洗浄不能となるためで
ある。ダイス２およびブランクホルダー３の設定表面温
度は、加工すべきブランクＢの材質（合金種類）および
加工内容によって異なり、一般に伸び率の低い材質程、
また加工抵抗の大きい（例えば異形、絞り深さが大、
等）もの程、上記範囲における高い温度に設定される。
面温度を180℃以上とするのは、180℃未満ではブランク
Ｂの伸びが僅かしか増加せず、またｒ値も室温と変わら
ず低い値であり温間加工の温度効果が無いためであり
（第３図参照）、一方300℃以下とするのは、該温度を
越える温度では潤滑油が変質し、洗浄不能となるためで
ある。ダイス２およびブランクホルダー３の設定表面温
度は、加工すべきブランクＢの材質（合金種類）および
加工内容によって異なり、一般に伸び率の低い材質程、
また加工抵抗の大きい（例えば異形、絞り深さが大、
等）もの程、上記範囲における高い温度に設定される。
また、ダイス２およびブランクホルダー３の表面温度に
対するポンチ４の表面温度差はブランクＢを形成するア
ルミニウム板材の材質、およびその時のダイス２、ブラ
ンクホルダー３の設定加熱温度等に応じて決定されるが
詳しくは後述する。上記温度差を20℃以上とするのは、
ダイス２およびブランクホルダー３に挾まれたブランク
Ｂのフランジ部の変形抵抗を低くする一方でポンチ４の
コーナー部（屈曲部）に対する部分の強度を高くすべく
両所に強度差を得るためで、また温度差を250℃以下と
するのは、これ以上の温度差を付けた場合、ブランクの
コーナー部の伸びが低下し過ぎ、時に異形断面の場合破
断するおそれがあるからである。
対するポンチ４の表面温度差はブランクＢを形成するア
ルミニウム板材の材質、およびその時のダイス２、ブラ
ンクホルダー３の設定加熱温度等に応じて決定されるが
詳しくは後述する。上記温度差を20℃以上とするのは、
ダイス２およびブランクホルダー３に挾まれたブランク
Ｂのフランジ部の変形抵抗を低くする一方でポンチ４の
コーナー部（屈曲部）に対する部分の強度を高くすべく
両所に強度差を得るためで、また温度差を250℃以下と
するのは、これ以上の温度差を付けた場合、ブランクの
コーナー部の伸びが低下し過ぎ、時に異形断面の場合破
断するおそれがあるからである。
さて、実際の加工に当たっては、加熱されたダイス２と
ブランクホルダー３との間にブランクＢを挾み、その状
態で数十秒間保持した後、温度分布を確認し、その条件
で保持したブランクＢをポンチ４により深絞りする。
ブランクホルダー３との間にブランクＢを挾み、その状
態で数十秒間保持した後、温度分布を確認し、その条件
で保持したブランクＢをポンチ４により深絞りする。
深絞りの加工中において、一般にアルミニウム合金板材
は軟鋼板に比べて弾性係数が小さいため焼付きを起こし
やすいものであるが、金型部分のブランクと接触する部
分、すなわちダイス２の接触面2aおよびコーナー部2b
と、ブランクホルダー３の接触面3aおよびコーナー部3b
と、ポンチ頭部4aとは、既に述べたように銅アルミニウ
ム合金からなるものとしているため、摩擦係数が小さく
なり滑り性が良好となり、鋳鉄製や合金工具鋼製のもの
に比べ焼き付き現象が減少するものとなる。この傾向は
室温においても見ることができ、本発明に如き温間加工
においてその効果は顕著なものとなる。そして、その結
果、絞り深さを増すことができる。
は軟鋼板に比べて弾性係数が小さいため焼付きを起こし
やすいものであるが、金型部分のブランクと接触する部
分、すなわちダイス２の接触面2aおよびコーナー部2b
と、ブランクホルダー３の接触面3aおよびコーナー部3b
と、ポンチ頭部4aとは、既に述べたように銅アルミニウ
ム合金からなるものとしているため、摩擦係数が小さく
なり滑り性が良好となり、鋳鉄製や合金工具鋼製のもの
に比べ焼き付き現象が減少するものとなる。この傾向は
室温においても見ることができ、本発明に如き温間加工
においてその効果は顕著なものとなる。そして、その結
果、絞り深さを増すことができる。
以下に、本発明に係る２つの実施例と、その結果をそれ
ぞれ表−１および表−２に示す。
ぞれ表−１および表−２に示す。
＜実施例１＞ 潤滑剤基剤を石鹸系潤滑剤として、雲母粉末と他の物質
（グラファイト）を混入させたとき、および雲母粉末の
混入量の違いによる温間深絞り性の変化に付いて実験し
た。金型は第１図のものを使用した。
（グラファイト）を混入させたとき、および雲母粉末の
混入量の違いによる温間深絞り性の変化に付いて実験し
た。金型は第１図のものを使用した。
実験条件 △潤滑剤基剤：石鹸系潤滑剤 △ブランク材質および板厚：アルミニウム合金板材 A5
182P−Ｏ−1mmt. △ダイス２及びブランクホルダー３の表面温度:250℃． △ポンチ４の表面温度:200℃． 表−１から明らかなように、混入する雲母粉末が重量比
５％未満では絞り深さが低く、焼付きおよびかじりが発
生する。また、混入量が20％を越えても絞り深さに変化
は見られなかった。混入剤をグラファイトとした場合に
は、本実施例のように加工温度を高温としても絞り深さ
が変わらず、加えて焼付き、かじりが生じた。
182P−Ｏ−1mmt. △ダイス２及びブランクホルダー３の表面温度:250℃． △ポンチ４の表面温度:200℃． 表−１から明らかなように、混入する雲母粉末が重量比
５％未満では絞り深さが低く、焼付きおよびかじりが発
生する。また、混入量が20％を越えても絞り深さに変化
は見られなかった。混入剤をグラファイトとした場合に
は、本実施例のように加工温度を高温としても絞り深さ
が変わらず、加えて焼付き、かじりが生じた。
いずれにしても、雲母粉末を適当量（重量比５％〜20
％）混入分散した循環剤を使用した場合、高温になるに
従いグラファイトよりも絞り深さが大きくなり、良好な
高温深絞り性を示している。
％）混入分散した循環剤を使用した場合、高温になるに
従いグラファイトよりも絞り深さが大きくなり、良好な
高温深絞り性を示している。
またブランクサイズが、第１図の場合よりも大きく、ダ
イス２およびブランクホルダー３における銅アルミニウ
ム合金からなる部分からはみ出る大きさのものであった
場合、雲母粉末を重量比10％混入させた石鹸系潤滑剤で
あっても150℃以上でブランクと接触した工具鋼の部分
（銅アルミニウム合金以外の部分）に強い焼付き・かじ
りが発生した。
イス２およびブランクホルダー３における銅アルミニウ
ム合金からなる部分からはみ出る大きさのものであった
場合、雲母粉末を重量比10％混入させた石鹸系潤滑剤で
あっても150℃以上でブランクと接触した工具鋼の部分
（銅アルミニウム合金以外の部分）に強い焼付き・かじ
りが発生した。
このことより、焼付きまたはかじりの発生防止には、ダ
イス２、ブランクホルダー３の材質と雲母粉末を５％〜
20％（重量比）混入分散した石鹸系潤滑材の相乗効果が
あると解せられる。
イス２、ブランクホルダー３の材質と雲母粉末を５％〜
20％（重量比）混入分散した石鹸系潤滑材の相乗効果が
あると解せられる。
＜実施例２＞ 潤滑剤として石鹸系潤滑剤基剤に雲母粉末を重量比10％
混入したものを使用したときの、ダイス２およびブラン
クホルダー３の表面温度とポンチ４の表面温度とを変化
させた時の温間深絞り性の変化に付いて実験した。金型
は同じく第１図に示したものを使用した。
混入したものを使用したときの、ダイス２およびブラン
クホルダー３の表面温度とポンチ４の表面温度とを変化
させた時の温間深絞り性の変化に付いて実験した。金型
は同じく第１図に示したものを使用した。
実験条件 △ブランク材質および板厚：アルミニウム合金板剤 A5
182P−Ｏ−1mmt. △潤滑剤：石鹸系潤滑剤＋雲母粉末10％（重量比） 上記表−２より、ダイス２およびブランクホルダー３の
表面温度が180℃未満では絞り深さが浅いことが解る。3
00℃を越える温度の場合は、潤滑剤が変質し黄色に変色
し、洗浄困難となった。また、ポンチ４と、ダイス２お
よびブランクホルダー３の表面温度との差が20℃以下で
は深絞り深さが浅く、同じく温度差が250℃を越えた場
合にも深絞り深さが浅くなる。さらに、この表−２に示
されない幾つかの点についても調べた結果、第４図に示
すような結果が得られた。図中、鎖線で示す右上がりの
直線ｅは、T1（ダイス２およびブランクホルダー３の温
度）とT2（ポンチ４の温度）とが同じとなる点を示して
いる。本発明は図中、点a,b,c,d,aにより囲まれる範囲
を、アルミニウム板材の温間深絞り加工を行う領域とし
たものであるが、この図は、実用上は図中斜線にて示す
領域内での加工を行うことが好ましいことを示してい
る。すなわち、例えば前記T1が200℃の場合はT2は約120
℃に、またT1が250℃の場合はT2は約50〜190℃に、T1が
300℃の場合はT2は55℃近くに設定するのが最も良好な
結果を得ることができるわけである。概略的には、T1が
低温（上記範囲内における低温）の場合T2は比較的高温
側へ、またT2が高温（上記範囲内における高温）の場合
T2は比較的低温側へ、そしてT1が上記範囲内における中
間的温度である場合はT2は広い範囲に管理できる、とい
った傾向がある。
182P−Ｏ−1mmt. △潤滑剤：石鹸系潤滑剤＋雲母粉末10％（重量比） 上記表−２より、ダイス２およびブランクホルダー３の
表面温度が180℃未満では絞り深さが浅いことが解る。3
00℃を越える温度の場合は、潤滑剤が変質し黄色に変色
し、洗浄困難となった。また、ポンチ４と、ダイス２お
よびブランクホルダー３の表面温度との差が20℃以下で
は深絞り深さが浅く、同じく温度差が250℃を越えた場
合にも深絞り深さが浅くなる。さらに、この表−２に示
されない幾つかの点についても調べた結果、第４図に示
すような結果が得られた。図中、鎖線で示す右上がりの
直線ｅは、T1（ダイス２およびブランクホルダー３の温
度）とT2（ポンチ４の温度）とが同じとなる点を示して
いる。本発明は図中、点a,b,c,d,aにより囲まれる範囲
を、アルミニウム板材の温間深絞り加工を行う領域とし
たものであるが、この図は、実用上は図中斜線にて示す
領域内での加工を行うことが好ましいことを示してい
る。すなわち、例えば前記T1が200℃の場合はT2は約120
℃に、またT1が250℃の場合はT2は約50〜190℃に、T1が
300℃の場合はT2は55℃近くに設定するのが最も良好な
結果を得ることができるわけである。概略的には、T1が
低温（上記範囲内における低温）の場合T2は比較的高温
側へ、またT2が高温（上記範囲内における高温）の場合
T2は比較的低温側へ、そしてT1が上記範囲内における中
間的温度である場合はT2は広い範囲に管理できる、とい
った傾向がある。
一般に、アルミニウム板に限らず、深絞り加工において
このようにブランクの中心部と周辺部とに温度差をもた
らすことにより強度差を与え、それにより限界絞り比を
高めることは周知のことであるが、特にアルミニウム板
の場合には、ダイス２（およびブランクホルダー３）と
ポンチ４との表面温度を上記範囲に設定することにより
極めて顕著な効果を得ることができるものとなるわけで
ある。
このようにブランクの中心部と周辺部とに温度差をもた
らすことにより強度差を与え、それにより限界絞り比を
高めることは周知のことであるが、特にアルミニウム板
の場合には、ダイス２（およびブランクホルダー３）と
ポンチ４との表面温度を上記範囲に設定することにより
極めて顕著な効果を得ることができるものとなるわけで
ある。
このように、少なくとも深絞り用金型のダイス２および
ブランクホルダー３における被加工材と接触する面（接
触面2a,3a）とコーナー部2b,3bとを銅アルミニウム合金
より構成した金型を使用し、かつ加工前に、雲母粉末を
重量比５％以上20％以下の範囲で混入分散させた潤滑剤
を被加工材表面に塗布することによりアルミニウム板材
の温間深絞り加工を行なえば、焼付きやそれに伴うかじ
りを確実に防止し得、これによって絞り深さを増しかつ
アルミニウム板材の連続深絞り加工が可能となる。また
同様に、上記金型を使用し、ダイス２およびブランクホ
ルダー３の表面温度を180℃以上300℃以下の範囲とし、
かつポンチ４の表面温度をダイス２およびブランクホル
ダー３の表面温度に対して20℃〜250℃低く設定するこ
とにより深絞り深さを確実に増大させることができるも
のとなり、絞り形状が軸対象とならない異形の加工をす
る際においては特に有利なものとなる。
ブランクホルダー３における被加工材と接触する面（接
触面2a,3a）とコーナー部2b,3bとを銅アルミニウム合金
より構成した金型を使用し、かつ加工前に、雲母粉末を
重量比５％以上20％以下の範囲で混入分散させた潤滑剤
を被加工材表面に塗布することによりアルミニウム板材
の温間深絞り加工を行なえば、焼付きやそれに伴うかじ
りを確実に防止し得、これによって絞り深さを増しかつ
アルミニウム板材の連続深絞り加工が可能となる。また
同様に、上記金型を使用し、ダイス２およびブランクホ
ルダー３の表面温度を180℃以上300℃以下の範囲とし、
かつポンチ４の表面温度をダイス２およびブランクホル
ダー３の表面温度に対して20℃〜250℃低く設定するこ
とにより深絞り深さを確実に増大させることができるも
のとなり、絞り形状が軸対象とならない異形の加工をす
る際においては特に有利なものとなる。
そして、これら上記方法を同時に実施した場合には、深
絞り深さを十分に大きくできるとともに、焼付きやかじ
りを生じせしめず、アルミニウム板材の深絞り連続加工
が可能となる。
絞り深さを十分に大きくできるとともに、焼付きやかじ
りを生じせしめず、アルミニウム板材の深絞り連続加工
が可能となる。
さらに、アルミニウム板材の温間深絞り加工装置１を上
記構成とすることにより、ダイス２、ブランクホルダー
３およびポンチ４の上記設定範囲における温度管理を確
実かつ自動的に行なうことはできるものとなる。特にポ
ンチ４には、ポンチ加熱用ヒーター９および冷却水配管
９′を設けた構成としたので、ダイス２およびブランク
ホルダー３の設定温度が変化した場合でも（特に高温に
設定された場合でも）確実にポンチ４の表面温度を上記
範囲内に設定し得、上記の如き良好な深絞り加工を行な
うことができるものとなる。ポンチ４の温度調整方法
は、図示は略すが、外部に配置したヒーターとクーラー
とにより温度調整した油をポンチ４内に流して温度制御
する方法でもよい。
記構成とすることにより、ダイス２、ブランクホルダー
３およびポンチ４の上記設定範囲における温度管理を確
実かつ自動的に行なうことはできるものとなる。特にポ
ンチ４には、ポンチ加熱用ヒーター９および冷却水配管
９′を設けた構成としたので、ダイス２およびブランク
ホルダー３の設定温度が変化した場合でも（特に高温に
設定された場合でも）確実にポンチ４の表面温度を上記
範囲内に設定し得、上記の如き良好な深絞り加工を行な
うことができるものとなる。ポンチ４の温度調整方法
は、図示は略すが、外部に配置したヒーターとクーラー
とにより温度調整した油をポンチ４内に流して温度制御
する方法でもよい。
なお、上記実施例においては、ポンチ４の頭部4aも銅ア
ルミニウム合金より形成した構成としたが、ブランクＢ
とダイス２およびブランクホルダー３との焼付き防止の
観点からすれば、少なくともそれらダイス２における接
触面2aとコーナー部2b、およびブランクホルダー３にお
ける接触面3aとコーナー部3bを銅アルミニウム合金によ
り構成したものであればよい。ただし、このようにポン
チ頭部4aも銅アルミニウム合金より構成すれば、本実施
例の如くポンチ４をも加熱する場合において、該ポンチ
４とブランクＢとのかじりも防止し得て極めて効果的で
ある。また、金型（ダイス２およびブランクホルダー
３）全体を銅アルミニウム合金としても無論良いがコス
ト面で難があり、かつ上記効果に変化は生じない。
ルミニウム合金より形成した構成としたが、ブランクＢ
とダイス２およびブランクホルダー３との焼付き防止の
観点からすれば、少なくともそれらダイス２における接
触面2aとコーナー部2b、およびブランクホルダー３にお
ける接触面3aとコーナー部3bを銅アルミニウム合金によ
り構成したものであればよい。ただし、このようにポン
チ頭部4aも銅アルミニウム合金より構成すれば、本実施
例の如くポンチ４をも加熱する場合において、該ポンチ
４とブランクＢとのかじりも防止し得て極めて効果的で
ある。また、金型（ダイス２およびブランクホルダー
３）全体を銅アルミニウム合金としても無論良いがコス
ト面で難があり、かつ上記効果に変化は生じない。
また実施例では、ダイス加熱用ヒーター７およびブラン
クホルダー加熱用ヒーター８のそれぞれに対し、コント
ローラ10,11を設けた構成としているが、本実施例にお
いてはダイス２とブランクホルダー３とに相対的な温度
差は設けないものであるため、それらダイス加熱用ヒー
ター７とブランクホルダー加熱用ヒーター８とを１つの
コントローラーにて制御するようにしてもよい。
クホルダー加熱用ヒーター８のそれぞれに対し、コント
ローラ10,11を設けた構成としているが、本実施例にお
いてはダイス２とブランクホルダー３とに相対的な温度
差は設けないものであるため、それらダイス加熱用ヒー
ター７とブランクホルダー加熱用ヒーター８とを１つの
コントローラーにて制御するようにしてもよい。
さらに、本発明に係るアルミニウム板としては、工業用
純アルミニウム（JIS1000番系）のみでなく、JIS2000,3
000,4000,5000,6000,7000,8000番系等も含むものであ
り、かついずれかの合金においても上記効果を得ること
ができるものである。
純アルミニウム（JIS1000番系）のみでなく、JIS2000,3
000,4000,5000,6000,7000,8000番系等も含むものであ
り、かついずれかの合金においても上記効果を得ること
ができるものである。
以上説明したとおり請求項１に係る発明によれば、アル
ミニウム板材の温間深絞り加工を行なうに際し焼付きや
それに伴うかじりを確実に防止し得、これによって深絞
り深さを増しかつ連続深絞り加工が可能となる。
ミニウム板材の温間深絞り加工を行なうに際し焼付きや
それに伴うかじりを確実に防止し得、これによって深絞
り深さを増しかつ連続深絞り加工が可能となる。
また請求項２に係る発明によれば、深絞り深さを増大さ
せることができ、特に絞り形状が軸対象とならない異形
深絞り加工に有利なものとなる。
せることができ、特に絞り形状が軸対象とならない異形
深絞り加工に有利なものとなる。
そして請求項３に係る発明によれば、深絞り深さを焼付
き・かじりを生じるさせることなく十分に大きくするこ
とができ、異形深絞りの連続加工をも可能なものとな
る。
き・かじりを生じるさせることなく十分に大きくするこ
とができ、異形深絞りの連続加工をも可能なものとな
る。
第１図は本発明において用いられるアルミニウム板材の
温間加工装置の一実施例を示す立断面図、第２図は同装
置における加熱手段および制御手段を示す概略構成図、
第３図はアルミニウム板材の温度特性を示すグラフ、第
４図はダイス・ブランクホルダー温度およびポンチ温度
に対する最適加工領域を示すグラフである。 Ｂ……ブランク（被加工物）、 １……温間深絞り加工装置、２……ダイス、 2a……接触面、2b……コーナー部、 ３……ブランクホルダー、3a……接触面、 3b……コーナー部、４……ポンチ、 ７……ダイス加熱用ヒーター、 ８……ブランクホルダー加熱用ヒーター、 ９……ポンチ加熱用ヒーター、 （上記符号7,8,9は加熱手段） ９′……冷却水配管（冷却手段） 10……ダイス用コントローラー、 11……ブランクホルダー用コントローラー、 12……ポンチ用コントローラー。 （上記符号10,11,12は温度制御手段）
温間加工装置の一実施例を示す立断面図、第２図は同装
置における加熱手段および制御手段を示す概略構成図、
第３図はアルミニウム板材の温度特性を示すグラフ、第
４図はダイス・ブランクホルダー温度およびポンチ温度
に対する最適加工領域を示すグラフである。 Ｂ……ブランク（被加工物）、 １……温間深絞り加工装置、２……ダイス、 2a……接触面、2b……コーナー部、 ３……ブランクホルダー、3a……接触面、 3b……コーナー部、４……ポンチ、 ７……ダイス加熱用ヒーター、 ８……ブランクホルダー加熱用ヒーター、 ９……ポンチ加熱用ヒーター、 （上記符号7,8,9は加熱手段） ９′……冷却水配管（冷却手段） 10……ダイス用コントローラー、 11……ブランクホルダー用コントローラー、 12……ポンチ用コントローラー。 （上記符号10,11,12は温度制御手段）
Claims (3)
- 【請求項１】少なくとも深絞り用金型のダイスおよびブ
ランクホルダーにおける被加工材と接触する面とコーナ
ー部とを銅アルミニウム合金より構成した金型を使用す
ると共に、加工前に、雲母粉末を重量比５％以上20％以
下の範囲で混入分散させた工業用潤滑材（グリース、石
鹸、ワックス、エマルジョン、動植物油脂、合成エステ
ルのいずれか）を被加工材表面に塗布することを特徴と
するアルミニウム板材の温間深絞り加工方法。 - 【請求項２】少なくとも深絞り用金型のダイスおよびブ
ランクホルダーにおける被加工材と接触する面とコーナ
ー部とを銅アルミニウム合金より構成した金型を使用す
ると共に、前記ダイスおよびブランクホルダーの表面温
度を180℃以上300℃以下の範囲とし、かつポンチの表面
温度を前記ダイスおよびブランクホルダーの表面温度に
対し20℃〜250℃低く設定することを特徴とするアルミ
ニウム板材の温間深絞り加工方法。 - 【請求項３】請求項１記載のアルミニウム板材の温間深
絞り加工方法において、前記ダイスおよびブランクホル
ダーの表面温度を180℃以上300℃以下の範囲とし、かつ
ポンチの表面温度を前記ダイスおよびブランクホルダー
の表面温度に対し20℃〜250℃低く設定することを特徴
とするアルミニウム板材の温間深絞り加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63315648A JPH0790293B2 (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | アルミニウム板材の温間深絞り加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63315648A JPH0790293B2 (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | アルミニウム板材の温間深絞り加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02160124A JPH02160124A (ja) | 1990-06-20 |
| JPH0790293B2 true JPH0790293B2 (ja) | 1995-10-04 |
Family
ID=18067899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63315648A Expired - Fee Related JPH0790293B2 (ja) | 1988-12-14 | 1988-12-14 | アルミニウム板材の温間深絞り加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0790293B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002126826A (ja) * | 2000-10-24 | 2002-05-08 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 高温バルジ成形法及び高温バルジ成形装置 |
| JP3482522B2 (ja) * | 2000-10-24 | 2003-12-22 | 川崎重工業株式会社 | 高温バルジ成形装置 |
| JP2003048026A (ja) * | 2001-08-03 | 2003-02-18 | Niigata Prefecture | マグネシウム合金の塑性加工方法及びその装置 |
| JP4591023B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2010-12-01 | Ｊｆｅスチール株式会社 | テーラードブランク材のプレス成形方法及び装置 |
| JP4591020B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2010-12-01 | Ｊｆｅスチール株式会社 | テーラードブランク材のプレス成形方法 |
| JP4899529B2 (ja) * | 2005-02-25 | 2012-03-21 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 金属板のプレス成形装置およびプレス成形方法 |
| JP2007125601A (ja) * | 2005-11-07 | 2007-05-24 | Nippon Steel Corp | アルミニウム合金板の温間プレス成形方法 |
| JP2008132523A (ja) * | 2006-11-29 | 2008-06-12 | Jfe Steel Kk | 金属板のプレス成形装置 |
| JP5148896B2 (ja) * | 2007-02-27 | 2013-02-20 | 株式会社神戸製鋼所 | プレス成形に優れたアルミニウム合金板ブランク |
| JP5185558B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2013-04-17 | 株式会社神戸製鋼所 | プレス成形用ブランクおよびプレス成形方法 |
| JP5297742B2 (ja) | 2008-09-26 | 2013-09-25 | 株式会社青木科学研究所 | 金型用粉体含有油性潤滑剤、これを用いた静電塗布方法、及び静電塗布装置 |
| JP2012139724A (ja) * | 2010-12-17 | 2012-07-26 | Univ Of Yamanashi | 順送プレス加工装置 |
| CN110614325A (zh) * | 2018-06-19 | 2019-12-27 | 台山市万力达金属制品科技有限公司 | 一种具有控温功能的模具 |
| JP7437527B2 (ja) * | 2020-03-23 | 2024-02-22 | ノベリス・インコーポレイテッド | 深絞りプロセスで加工片と深絞りツールとの間の摩擦を操作するように構成されたデバイス及び方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6084124U (ja) * | 1983-11-15 | 1985-06-10 | 有限会社柴山機械製作所 | 温間絞り成型装置における成型金型装置 |
| JPH0659507B2 (ja) * | 1986-01-30 | 1994-08-10 | 新潟県 | ステンレスクラッド鋼薄板の極深絞り加工法 |
-
1988
- 1988-12-14 JP JP63315648A patent/JPH0790293B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02160124A (ja) | 1990-06-20 |
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