JPH02160124A - 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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- JPH02160124A JPH02160124A JP63315648A JP31564888A JPH02160124A JP H02160124 A JPH02160124 A JP H02160124A JP 63315648 A JP63315648 A JP 63315648A JP 31564888 A JP31564888 A JP 31564888A JP H02160124 A JPH02160124 A JP H02160124A
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- Japan
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- die
- blank holder
- temperature
- deep drawing
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- Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Lubricants (AREA)
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。
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
は特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ｆＩ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
は特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ｆＩ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、波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。
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。
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貢母を混入
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貢母を混入
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、銅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、銅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。
モして°ｒアルミニウム板材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。
上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、ＰＯ２）もある。
、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、ＰＯ２）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（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（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（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、震母粉末を重量比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 ”Ｃ以上３００℃以下の範囲とし、かつポン
チの表面ＵＫ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。
、少な（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、震母粉末を重量比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 ”Ｃ以上３００℃以下の範囲とし、かつポン
チの表面ＵＫ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。
また、本発明に係るアルミニウム板材の温間深絞り加工
装置は、ダイス、ブランクホルダー、およびポンチのそ
れぞれに設けられ、これらダイス、ブランクホルダー、
ポンチのそれぞれを温度調整するための加熱・冷却手段
と、前記各加熱・冷却手段を個々に制御するための温度
制御手段と、を備えていることを特徴とするものである
。
装置は、ダイス、ブランクホルダー、およびポンチのそ
れぞれに設けられ、これらダイス、ブランクホルダー、
ポンチのそれぞれを温度調整するための加熱・冷却手段
と、前記各加熱・冷却手段を個々に制御するための温度
制御手段と、を備えていることを特徴とするものである
。
銅アルミニウム合金は、摩擦係数が小さ（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。
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。
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
工装置の一例を示したもので、全体として符号ｌ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。
工装置の一例を示したもので、全体として符号ｌ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の作動機構は略しである。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。
。ポンチ４の作動機構は略しである。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
）２ｍ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３１）は銅アルミニ
ウム合金（Ｃｕ−Ａ１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
接触する而つまりポンチ頭部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、Ａｔ、、ｒ％〜１５％を含む他、Ｉ）
ｂ。
）２ｍ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３１）は銅アルミニ
ウム合金（Ｃｕ−Ａ１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
接触する而つまりポンチ頭部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、Ａｔ、、ｒ％〜１５％を含む他、Ｉ）
ｂ。
Ｆ ｅ、 Ｚ ｎｌ Ｍ ｎ、 Ｎ Ｌ Ｃｏ等の１
種または２種゛以上を各々１０％くいずれも重量比）未
満含有するＣｕ合金が好ましい。
種または２種゛以上を各々１０％くいずれも重量比）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
ローラー（温度制御手段）１０゜１１．１２によりそれ
ぞれ加熱温度・冷却水流１ｔｉ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Ｉ３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′ａ１３は、ダイス用コント
ローラーＩＯおよびブランクホルダー用コントａ−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１
２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
ローラー（温度制御手段）１０゜１１．１２によりそれ
ぞれ加熱温度・冷却水流１ｔｉ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Ｉ３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′ａ１３は、ダイス用コント
ローラーＩＯおよびブランクホルダー用コントａ−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１
２に制御信号を送出するものである。
次に、」二足構成となる温間深絞り加工装置ｌ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。
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。
第１図におけるブランクＢの表面（両面）には、本図状
態となる前工程において、雲母粉末を重量ｌｔ５％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、エマルジクン、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ｌｔ５％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、エマルジクン、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Ｍ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ｆｆ１ｌｌ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ｆｆ１ｌｌ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。
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？、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”
Ｃ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”Ｃ
〜２５０”Ｃ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ｉｏ、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。
ポンチ加熱用の各ヒーター？、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”
Ｃ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”Ｃ
〜２５０”Ｃ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ｉｏ、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ｔｓｏ”ｃ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「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°Ｃ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ｔｓｏ”ｃ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「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°Ｃ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。
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（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、特に異形断面の場合破断するおそれが
あるからである。
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（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、特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２
ｂと、ブランクホルダー３の接触面３ａおよびコーナー
部３１）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。
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２
ｂと、ブランクホルダー３の接触面３ａおよびコーナー
部３１）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。
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つの実験例と、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。
〈実験例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２召鹸系潤滑剤
Δブランク材質および板厚ニアルミニウム合金板材 Ａ
３１８２Ｐ−０−１１ｔ。
３１８２Ｐ−０−１１ｔ。
△ダイス２及びブランクホルダー３の表面温度： ２５
０℃。
０℃。
△ポンチ４の表面温度：２００”Ｃ。
表−１
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１イトとした場合
には、本実験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。
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１イトとした場合
には、本実験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ｆｆ１（Ｉ１ｍ比５％
〜２０％）混入分散した潤滑剤を使用した場合、高温に
なるに従いグラフ１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。
〜２０％）混入分散した潤滑剤を使用した場合、高温に
なるに従いグラフ１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ｆｆ１ｆｆｉ比ｌＯ％混入させた石鹸
系潤滑剤であっても１５０℃以」二でブーランクと接触
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ｆｆ１ｆｆｉ比ｌＯ％混入させた石鹸
系潤滑剤であっても１５０℃以」二でブーランクと接触
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％（ｔｌｌｆｆｔ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％（ｔｌｌｆｆｔ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。
〈実験例２〉
潤滑剤として石鹸系潤滑剤基剤に雲母粉末をｍｆｆｌｌ
ｔｌｏ％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（第１図に示したものを使用した。
ｔｌｏ％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（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ニアルミニウム合金板材 Ａ
３１８２Ｐ−０−１霞−（。
３１８２Ｐ−０−１霞−（。
Δ潤滑剤：石鹸系潤滑剤十Ｍ母粉末ｌＯ％（ｉｆｆ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’Ｃ未満では絞り深さが浅いことが解
る。３００℃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。
） 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’Ｃ未満では絞り深さが浅いことが解
る。３００℃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”Ｃ以下では深絞り深さが浅く
、同じ（温度差が２５０”Ｃを越えた場合にも深絞り深
さが浅（なるシさらに、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０は、Ｔ、（
ダイス２およびブランクホルダー３の温度）と１゛ハボ
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、Ｉ）、 Ｌ （Ｌ Ａにより囲まれる範
佃を、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′ｒ、が２゜０℃の場合はＴ
、は約１２０ ”Ｃに、またＴ、が２５０℃の場合＋１
Ｔ、４１約５０〜１９０”ｃに、１゛。
の表面温度との差が２０”Ｃ以下では深絞り深さが浅く
、同じ（温度差が２５０”Ｃを越えた場合にも深絞り深
さが浅（なるシさらに、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０は、Ｔ、（
ダイス２およびブランクホルダー３の温度）と１゛ハボ
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、Ｉ）、 Ｌ （Ｌ Ａにより囲まれる範
佃を、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′ｒ、が２゜０℃の場合はＴ
、は約１２０ ”Ｃに、またＴ、が２５０℃の場合＋１
Ｔ、４１約５０〜１９０”ｃに、１゛。
が３００℃の場合はＴ、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、Ｔ、が低温（上記範囲内における低温）の場合Ｔ、
は比較的高温側へ、またＴ。
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、Ｔ、が低温（上記範囲内における低温）の場合Ｔ、
は比較的高温側へ、またＴ。
が高温（上記範囲内における高温）の場合Ｔ、は比較的
低温側へ、モしてＴ、が上記範囲内における中間的温度
である場合はＴ、は広い範囲に管理できる、といった傾
向がある。
低温側へ、モしてＴ、が上記範囲内における中間的温度
である場合はＴ、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２ ｍ、 ３ ａ）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ｆｆ１ｆｆｌ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１８
０℃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２０℃〜２５０℃低（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２ ｍ、 ３ ａ）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ｆｆ１ｆｆｌ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１８
０℃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２０℃〜２５０℃低（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ｌを」
−記構酸とすることにより、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ができるものとなる。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。
−記構酸とすることにより、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ができるものとなる。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３畠とコーナー部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とのかリリも防止し得て極
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。
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３畠とコーナー部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とのかリリも防止し得て極
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
ローラー１０．２ 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
ローラー１０．２ 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（Ｊ ［Ｓ １０００番系）のみでなく
、Ｊ Ｉ Ｓ ２０００．３０００．４０００．５００
０．６０００．７０００．８０００番系等も含むもので
あり、かついずれ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（Ｊ ［Ｓ １０００番系）のみでなく
、Ｊ Ｉ Ｓ ２０００．３０００．４０００．５００
０．６０００．７０００．８０００番系等も含むもので
あり、かついずれ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
。
また請求項４に係る発明によれば、ダイス、ブランクホ
ルダー、およびポンチの温度管理を的確かつ自動的に行
ない、請求項２および請求項３に係る発明を確実に実現
することができる。
ルダー、およびポンチの温度管理を的確かつ自動的に行
ない、請求項２および請求項３に係る発明を確実に実現
することができる。
第１図は本発明に係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話面図、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。 口・・・・・・ブランク（被加工物）、１・・・・・・
温間深絞り加工装置、 ２・・・・・・ダイス、２
ａ・・・・・・接触面、 ２ｂ・・・・・・コー
ナー部、３・・・・・・ブランクホルダー ３８・・
・・・・接触面、３１）・・・・・・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ａ−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．ｌｌ、１２は温度制御手
段）棺 １ 図
の一実施例を示す立話面図、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。 口・・・・・・ブランク（被加工物）、１・・・・・・
温間深絞り加工装置、 ２・・・・・・ダイス、２
ａ・・・・・・接触面、 ２ｂ・・・・・・コー
ナー部、３・・・・・・ブランクホルダー ３８・・
・・・・接触面、３１）・・・・・・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ａ−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．ｌｌ、１２は温度制御手
段）棺 １ 図
Claims (4)
- （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。 - （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１
８０℃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。 - （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。 - （４）ダイス、ブランクホルダー、およびポンチのそれ
ぞれに設けられ、これらダイス、ブランクホルダー、ポ
ンチのそれぞれを温度調整するための加熱・冷却手段と
、前記各加熱・冷却手段を個々に制御するための温度制
御手段と、を備えてい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装置。
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 true JPH02160124A (ja) | 1990-06-20 |
| JPH0790293B2 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) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002126827A (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 |
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| 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 |
| JP2006095596A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Jfe Steel Kk | テーラードブランク材のプレス成形方法 |
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| 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 |
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JPS62176617A (ja) * | 1986-01-30 | 1987-08-03 | Niigata Pref Gov | ステンレスクラツ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
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| JP2010077321A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Aoki Science Institute Co Ltd | 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 |
| US8394461B2 (en) | 2008-09-26 | 2013-03-12 | Aoki Science Institute Co., Ltd. | Powder-containing oil based mold lubricant and method and apparatus for applying the lubricant |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0790293B2 (ja) | 1995-10-04 |
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