JPH02108421A - 深絞り成形用アルミニウムおよびアルミニウム合金板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、板の表面粗さを調整し、深絞り成形性を改善
した深絞り成形用アルミニウムおよびアルミニウム合金
板に関するものである。

〔従来の技術とその課題〕

深絞り成形用アルミニウムおよびアルミニウム合金板は
圧延ロールの表面形状を転写することにより種々の表面
粗さに仕上げて、器物、容器のキャップ、食缶あるいは
飲料缶など深絞り成形を施される製品に使用されている
。この深絞り成形用アルミニウムおよびアルミニウム合
金板は深絞り成形時にＡｌの摩耗粉が生じ易く、成形金
型や成形用潤滑油を汚して生産性を害すると共に、発生
したＡｌ摩耗粉により成形品表面を損傷するために外観
不良を生じる問題がある。また材料や成形時の潤滑状態
の変化により成形割れが生じ生産性が低下する問題があ
った。材料表面の仕上状態は、一般には圧延方向に直角
方向の表面粗さにより整理されており、工業的にはブラ
イト、ミルダルなどの仕上面の種類がある。深絞り成形
用アルミニウムおよびアルミニウム合金板において、そ
の表面粗さは材料製造における圧延速度や深絞り成形性
に関係する。また表面粗さは深絞り成形時に使用される
潤滑油の保持性に影響するともいれている。上記Ａｊ！
摩耗粉の発生問題を解決するために粗面化した材料を使
用することで付着する潤滑油を増加させる検討がなされ
た。しかし単に粗面化するだけでは問題を解決すること
ができなかった。

そこで本発明者等は種々の方法により表面凹凸形状を変
化させたアルミニウムおよびアルミニウム合金について
検討の結果、同一表面粗さのアルミニウム合金板におい
ても深絞り成形時に発生するＡｆｆｉ摩耗粉量に差が生
じるという知見を得た。

すなわち材料表面の評価基準として中心線平均粗さＲａ
と表面凹凸形状を表わす指数Ｔ／Ｒａを採用することに
より上記の問題は整理されると共に適切な範囲を見出し
、「特願昭６２−１１５３２号」として特許出願した。

しかし、なお十分なものとは云えなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記の問題について引続き検討の結果、前記
のＲａ以上の凹凸をさらにＲａの３倍以上の山を分類し
、適切な範囲に入れることにより、Ａｆｆｉ摩耗粉量の
低減と共に深絞り成形性の向上が可能な深絞り成形用ア
ルミニウムおよびアルミニウム合金を開発したものであ
る。

〔課題を解決するための手段および作用〕本発明は板表
面における最も大きな値を示す方向の中心線平均粗さＲ
ａが０．１〜０．１ｎであり、かつ、上記Ｒａ以上の凹
凸を有する山と山との平均間隔ｌ０が３０−以下、Ｒａ
の３倍以上の凹凸を有する山と山との平均間隔ｌ１が５
０ｎ以上であるように表面粗さを調整したことを特徴と
する深絞り成形用アルミニウムおよびアルミニウム合金
板である。

すなわち本発明は、板材表面の評価基準として中心線平
均粗さＲａと表面凹凸状態を表わす指数ム、Ｌを採用す
ることにより、深絞り性と表面粗さとの関係が調整でき
、これらの値を適切な範囲に限定することによりＡＩｌ
摩耗粉の発生を減少させ、かつ深絞り性を向上せしめた
ものである。

本発明において板表面の中心線平均粗さＲａは、ＪｒＳ
ＢＯ６０１に基きカットオフ値０．８ａｎ、測定長さ４
閤の条件において測定した。すなわち第１図に示すよう
に中心線粗さＲａは、粗さ曲線からその中心線の方向に
測定長さｌの部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心
線Ｘ軸、縦倍率の方向をＹ軸とし、粗さ曲線をＹ＝ｆ　
（Ｘ）で表わしたとき次式 によって求められる値を−で表わしたものである。

また形状指数ム、Ｔは、第２図に示すように、（ａ）図
の元の粗さ曲線を（ロ）図のようにＲａ以上の山のみ、
またはＲａの３倍以上の山のみを残すスムージングを行
ない、残った山と山との平均間隔ムおよびＬとした（山
を矢印で示した）、ここでスムージング方法として元の
粗さ曲線の拡大図（Ｃ）で示すようにり、＞Ｒａかつｈ
ｘ　＞Ｒａのときは山とみなし、ｈ、＜Ｒａまたはり、
＜Ｒａのときは山とみなされないと定義した。またＲａ
の３倍以上の山の検出は上記式中のＲａの位置に３ＸＲ
ａを設定した値となる。

次に本発明の上記した数値限定の理由について説明する
。

深絞り成形前に塗布される潤滑油は、板表面の主に谷の
部分に保持され成形時に潤滑作用を生じる。このため中
心線粗さＲａが０．１　ｔｎａ未満では谷の部分が浅く
なり、潤滑油が十分に保持されず成形品に傷を生じるこ
とがある。また表面粗さが著しく粗くなると谷部骨のノ
ツチ効果により強度低下を招き深絞り成形時に割れを生
じると共に成形品の外観を損なうためにＲａは０．７−
以下とする必要がある。

Ｒａ以上の凹凸を有する山と山との間隔ｌ０が３０−よ
り大では潤滑油の保持性が低下し、深絞り成形性の向上
が図れず、Ｒａの３倍以上の凹凸を有する山と山との平
均間隔ｌ１が５０−未満ではＡｌ摩耗粉が生じ易くなる
からである。なお表面の不均一を考慮すると平均間隔は
４閤１ｍ以上の測定長さをとることが望ましい。

本発明における成形用アルミニウムおよびアルミニウム
合金板には通常深絞り成形に使用される純Ａｌ系（ＪＩ
Ｓ１００Ｏ系）、Ａ／！−Ｍｎ系（ＪＩ３３０００系）
、Ａ／！−Ｍｇ系（ＪＩＳ５０００系）などが適用でき
る。

またアルミニウムおよびアルミニウム合金板を上記の表
面粗さおよび表面凹凸とする方法としては、（：）圧延
ロール表面を適当な条件により研磨、あるいはシゴノト
ブラスト、放電加工、レーザー加工等の手段により処理
し、ロール表面の凹凸形状を転写する方法。（ｉｉ　）
圧延時に使用する潤滑油の粘度により主に表面凹凸形状
を調節する方法。

（ｉｉｉ）圧延後に化学的あるいは電気化学処理などの
エツチング処理を施す方法などがある。すなわち本発明
は上記のアルミニウムおよびアルミニウム合金板の他、
他の深絞り材料、例えばスチール板などにも適用できる
。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例について説明する。

讐反厚０．３　ｔｍのＪＩＳ３００４のアルミニウム合
金板を、圧延ロール表面を転写する方法により種々のＲ
ａおよびム、Ｔを有する板を作製した。また比較例とし
て従来の方法により同様の板を作製した。これらの試料
について深絞り性の指標とされる限界絞り比（ＬＤＲ）
およびＡｌ摩耗粉量を測定した。なお限界絞り比は、３
３φの円筒パンチにより測定し、Ａ２摩耗粉量はブラン
ク１４０φ、パンチ８６φで成形した場合の成形前後の
試料の重量により求めた。この結果を第１表に示す。

第１表 第１表から明らかなように本発明の階１〜阻７はいずれ
もＬＤＲが大きく成形性が良好であり、かつＡｌ摩耗粉
量が少ないことが判る。これに対し、比較例のＮ１１８
はＲａが小さいためＬＤＲが小さく、磁９はＬが小さい
ためＡｌ摩耗粉量が多く、ｋｌｏはＲａが大きいためＬ
ＤＲが小さく、またＡｊ２摩耗粉量も多い。

〔効果〕

以上に説明したように本発明は、深絞り成形に供せられ
るアルミニウムおよびアルミニウム合金板の表面粗さと
表面凹凸形状を適切なものとすることによって、成形時
に発生する／ｌ摩耗粉を減少せしめることが可能となる
。またこのため成形金型や潤滑油の汚れに起因する保守
、管理が簡略化される他、形成された製品の表面品質の
改善および外観不良の減少が図れるなどの効果を有する
。

さらに潤滑状態の改善のため単に粗面化した従来のもの
と比較して成形時に割れをともなうことのない高い生産
性を保証できるなど工業上顕著な効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における中心線平均粗さＲａを説明する
図、第２図は本発明における粗さ曲線を示す図で（ａ）
は元の粗さ曲線図、（ロ）はスムージング後の粗さ曲線
図、（Ｃ）は（ａ）の曲線の拡大図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 板表面における最も大きな値を示す方向の中心線平均粗
   さＲａが０．１〜０．７μｍであり、かつ上記Ｒａ以上
   の凹凸を有する山と山との平均間隔＠ｌ＠＿０が３０μ
   ｍ以下、Ｒａの３倍以上の凹凸を有する山と山との平均
   間隔＠ｌ＿１＠が５０μｍ以上であるように表面粗さを
   調整したことを特徴とする深絞り成形用アルミニウムお
   よびアルミニウム合金板。