JPH067856A - プレス成形方法 - Google Patents
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- JPH067856A JPH067856A JP3290834A JP29083491A JPH067856A JP H067856 A JPH067856 A JP H067856A JP 3290834 A JP3290834 A JP 3290834A JP 29083491 A JP29083491 A JP 29083491A JP H067856 A JPH067856 A JP H067856A
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Landscapes
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 プレス成形時のクラックを防止する。
【構成】 所定形状のブランク板１を形成するブランク
工程と、このブランク板１のうち、プレス加工時に応力
集中が生じる部分の端面２をトーチ６から出るアーク８
により、その周囲にインナーガス９を供給しながら溶融
させるインナーガスアーク溶融を行い、表面がエッジの
ない曲面をなす溶融部１０を形成する。その後このブラ
ンク板１に対して所定のプレス加工を行うと、溶融部１
０にはクラックが発生しない。
工程と、このブランク板１のうち、プレス加工時に応力
集中が生じる部分の端面２をトーチ６から出るアーク８
により、その周囲にインナーガス９を供給しながら溶融
させるインナーガスアーク溶融を行い、表面がエッジの
ない曲面をなす溶融部１０を形成する。その後このブラ
ンク板１に対して所定のプレス加工を行うと、溶融部１
０にはクラックが発生しない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この出願はプレス成形方法に係
り、特にプレス成形時におけるクラックの発生を防止す
る方法に関する。
り、特にプレス成形時におけるクラックの発生を防止す
る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１乃至図３の各（Ｂ）は従来のプレス
成形方法を示し、図３（Ｂ）に工程を示すように、まず
ブランク工程で図１の（Ｂ）に示すブランク板１を成形
する。なお、この図ではブランク板１の一部を回転断面
で示してあり、端面２の両側に剪断面３及び切断面４が
形成される。次いでこの端面２をコイニング並びにサン
ダーがけを行って切断面４等を平滑化し、その後、ドロ
ー加工等の所定のプレス加工を行う。図２（Ｂ）はプレ
ス加工として１８０°曲げ加工をした状態を示し、端面
２に無数のクラック５が発生している。
成形方法を示し、図３（Ｂ）に工程を示すように、まず
ブランク工程で図１の（Ｂ）に示すブランク板１を成形
する。なお、この図ではブランク板１の一部を回転断面
で示してあり、端面２の両側に剪断面３及び切断面４が
形成される。次いでこの端面２をコイニング並びにサン
ダーがけを行って切断面４等を平滑化し、その後、ドロ
ー加工等の所定のプレス加工を行う。図２（Ｂ）はプレ
ス加工として１８０°曲げ加工をした状態を示し、端面
２に無数のクラック５が発生している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法によれば、
図２（Ｂ）に示すクラック５の発生を防止するため、プ
レス加工に先立ってコイニング加工やサンダーかけ等の
加工を行っている。これらの加工によれば、ある程度ク
ラックの発生を防止できるが、図３（Ｂ）のような１８
０°曲げや深絞り並びにピアス加工等の応力集中が大き
い過酷な条件の場合にはどうしても目視可能な程度のク
ラック５が発生してしまう。そこで本願はこのような厳
しい加工条件でもクラックの発生を防止できる方法を提
供する。
図２（Ｂ）に示すクラック５の発生を防止するため、プ
レス加工に先立ってコイニング加工やサンダーかけ等の
加工を行っている。これらの加工によれば、ある程度ク
ラックの発生を防止できるが、図３（Ｂ）のような１８
０°曲げや深絞り並びにピアス加工等の応力集中が大き
い過酷な条件の場合にはどうしても目視可能な程度のク
ラック５が発生してしまう。そこで本願はこのような厳
しい加工条件でもクラックの発生を防止できる方法を提
供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、ブランク工程によりブランク板
を形成し、このブランク板のうちプレス加工の際に応力
集中が生じる部分をインナーガスアークにより溶融しそ
の後固化させて溶融部を形成し（以下、この溶融方法を
単にインナーガスアーク溶融という）、続いてこの溶融
部が形成されたブランク板をプレス加工する。
め、請求項１の発明は、ブランク工程によりブランク板
を形成し、このブランク板のうちプレス加工の際に応力
集中が生じる部分をインナーガスアークにより溶融しそ
の後固化させて溶融部を形成し（以下、この溶融方法を
単にインナーガスアーク溶融という）、続いてこの溶融
部が形成されたブランク板をプレス加工する。
【０００５】請求項２の発明は、請求項１のインナーガ
スとしてアルゴンガスを使用する。
スとしてアルゴンガスを使用する。
【０００６】請求項３の発明は、請求項１のプレス成形
が絞り加工であることを特徴とする。
が絞り加工であることを特徴とする。
【０００７】請求項の発明は、請求項１のプレス成形が
ピアス加工であり、予めインナーガスアーク溶融による
溶融部をピアス加工対象場所に形成しておく。
ピアス加工であり、予めインナーガスアーク溶融による
溶融部をピアス加工対象場所に形成しておく。
【０００８】
【作用】請求項１の発明によれば、ブランク板のうちプ
レス加工の際に応力集中が生じる所定場所をインナーガ
スアーク溶融するので、溶融部の表面は曲面になりかつ
金属組織が熱変形する。そこでその後このブランク板を
プレス加工しても、この溶融部にはクラックが発生しに
くくなるので、効率のよいプレス成形が可能になる。
レス加工の際に応力集中が生じる所定場所をインナーガ
スアーク溶融するので、溶融部の表面は曲面になりかつ
金属組織が熱変形する。そこでその後このブランク板を
プレス加工しても、この溶融部にはクラックが発生しに
くくなるので、効率のよいプレス成形が可能になる。
【０００９】請求項２の発明によれば、アルゴンガスを
使用することにより、一般的に使用されているＴＩＧ溶
接装置を利用可能になる。
使用することにより、一般的に使用されているＴＩＧ溶
接装置を利用可能になる。
【００１０】請求項３の発明によれば、絞り加工しても
溶融部にクラックが発生しにくいので、深絞りの程度を
大きくできる。
溶融部にクラックが発生しにくいので、深絞りの程度を
大きくできる。
【００１１】請求項４の発明によれば、ピアス加工して
もこの加工部に予め溶融部が形成されているので、ピア
ス穴周囲の端面にクラックが発生しにくい。
もこの加工部に予め溶融部が形成されているので、ピア
ス穴周囲の端面にクラックが発生しにくい。
【００１２】
【実施例】図１乃至図１０に基づいて実施例を説明す
る。まず図３の（Ａ）は本願におけるプレス成形の工程
を示し、まずブランク工程により所定形状のブランク板
を形成し、続いてこのブランク板の所定場所に対してイ
ンナーガスアーク溶融を行い、溶融部を形成する。次に
このブランク板に対してプレス加工を行う。このプレス
加工としては、ドロー、フォーム及び曲げなどの絞り加
工並びにピアス加工などがある。
る。まず図３の（Ａ）は本願におけるプレス成形の工程
を示し、まずブランク工程により所定形状のブランク板
を形成し、続いてこのブランク板の所定場所に対してイ
ンナーガスアーク溶融を行い、溶融部を形成する。次に
このブランク板に対してプレス加工を行う。このプレス
加工としては、ドロー、フォーム及び曲げなどの絞り加
工並びにピアス加工などがある。
【００１３】図１（Ａ）及び図２（Ａ）は、この工程に
よるテストピースの１８０°曲げ加工の例を示す。ま
ず、図１（Ａ）では短冊形状をなすテストピース（１５
０mm×３０mm）のブランク板１を形成し、続いてこの端
面２にインナーガスアーク溶融を施す。なお、図１
（Ａ）ではブランク板１の一部を回転断面で示してあ
る。
よるテストピースの１８０°曲げ加工の例を示す。ま
ず、図１（Ａ）では短冊形状をなすテストピース（１５
０mm×３０mm）のブランク板１を形成し、続いてこの端
面２にインナーガスアーク溶融を施す。なお、図１
（Ａ）ではブランク板１の一部を回転断面で示してあ
る。
【００１４】本実施例で使用するブランク板１は厚さ
４．５mmのニオブ（Ｎｂ）を有する高張力鋼（川崎製鉄
株式会社製、商品名ＫＦＲ４４０ＥＰ）である。この端
面２の両側には図１（Ａ）中の回転断面より明らかなよ
うに、ブランクにより剪断面３と切断面４が形成され
る。
４．５mmのニオブ（Ｎｂ）を有する高張力鋼（川崎製鉄
株式会社製、商品名ＫＦＲ４４０ＥＰ）である。この端
面２の両側には図１（Ａ）中の回転断面より明らかなよ
うに、ブランクにより剪断面３と切断面４が形成され
る。
【００１５】インナーガスアーク溶融装置は、トーチ６
の先端のみを示してあり、タングステン電極７の先端か
ら発生するアーク放電８と、その周囲のインナーガス層
９（本実施例ではアルゴンガス使用）のインナーガスア
ークにより端面２に溶融部１０が形成される。
の先端のみを示してあり、タングステン電極７の先端か
ら発生するアーク放電８と、その周囲のインナーガス層
９（本実施例ではアルゴンガス使用）のインナーガスア
ークにより端面２に溶融部１０が形成される。
【００１６】この溶融装置は公知のＴＩＧ溶接装置をそ
のまま利用できる。その加工条件は次の通りである。 電流：２０〜５００アンペア（Ａ） アルゴン量：３〜２５リットル／分 溶融程度：目視によりエッジが無くなるまで
のまま利用できる。その加工条件は次の通りである。 電流：２０〜５００アンペア（Ａ） アルゴン量：３〜２５リットル／分 溶融程度：目視によりエッジが無くなるまで
【００１７】この溶融部１０は、図１の（Ａ）中に示し
た回転断面部において明らかなように、溶融後固化する
ことにより表面がエッジのない曲面状となる。この点は
図１（Ｂ）の従来例に示した同様断面部における端面２
がエッジ部をなしていることと対比すれば明らかであ
る。
た回転断面部において明らかなように、溶融後固化する
ことにより表面がエッジのない曲面状となる。この点は
図１（Ｂ）の従来例に示した同様断面部における端面２
がエッジ部をなしていることと対比すれば明らかであ
る。
【００１８】図２（Ａ）はこの溶融加工後のブランク板
１を１８０°曲げ加工した状態を示す。この曲げ加工に
よっても溶融部１０の存在により図２（Ｂ）に示すよう
なクラック５が発生しない。従来方法により同一素材を
用いて製造した図１（Ｂ）のサンプルを図２（Ｂ）のよ
うに加工した場合の比較結果は表１の通りである。ま
た、アセチレンガスやインナーガスを用いない通常の炭
酸ガスアークによって溶融しても、本実施例のような効
果を得ることはできなかった。これらを参考例として併
記する。
１を１８０°曲げ加工した状態を示す。この曲げ加工に
よっても溶融部１０の存在により図２（Ｂ）に示すよう
なクラック５が発生しない。従来方法により同一素材を
用いて製造した図１（Ｂ）のサンプルを図２（Ｂ）のよ
うに加工した場合の比較結果は表１の通りである。ま
た、アセチレンガスやインナーガスを用いない通常の炭
酸ガスアークによって溶融しても、本実施例のような効
果を得ることはできなかった。これらを参考例として併
記する。
【００１９】なお、この方法によりクラックが発生しな
い理由は解明されていない。但し、従来のコイニングや
サンダーがけなどの機械加工による処理と比べて、より
繊細に表面の荒れを解消できること、並びに高温かつ不
活性ガスを用いたインナーガスアーク溶融により、溶融
部の組織が変性され、延性等プレス成形に必要な諸特性
が向上するものと考えられる。
い理由は解明されていない。但し、従来のコイニングや
サンダーがけなどの機械加工による処理と比べて、より
繊細に表面の荒れを解消できること、並びに高温かつ不
活性ガスを用いたインナーガスアーク溶融により、溶融
部の組織が変性され、延性等プレス成形に必要な諸特性
が向上するものと考えられる。
【００２０】
【００２１】図４乃至図１０は、プレス加工としてドロ
ー、フォーム及び曲げなどの絞り加工する例であり、図
４はブランク加工後のブランク板１の所定ヶ所ａ〜ｄに
インナーガスアーク溶融を施した状態を示す。図中の符
号１１はフランジ部、１２は軸部材取付穴、１３は肉伸
び用の調整穴、１４、１５及び１６は取付部、１７は湾
曲部である。
ー、フォーム及び曲げなどの絞り加工する例であり、図
４はブランク加工後のブランク板１の所定ヶ所ａ〜ｄに
インナーガスアーク溶融を施した状態を示す。図中の符
号１１はフランジ部、１２は軸部材取付穴、１３は肉伸
び用の調整穴、１４、１５及び１６は取付部、１７は湾
曲部である。
【００２２】なお、ブランク板１の材料及びインナーガ
スアーク溶融の方法は前実施例と同じである。また、ａ
〜ｄの位置は次のプレス加工時において最も応力集中の
大きな場所に設定される。
スアーク溶融の方法は前実施例と同じである。また、ａ
〜ｄの位置は次のプレス加工時において最も応力集中の
大きな場所に設定される。
【００２３】図５乃至図９は図４のブランク板１に対し
て点線に沿って折り曲げて絞り加工したプレス加工品を
示し、図５は平面図、図６は側面図、図７は図５のＡ−
Ａ線断面である。また、図８は図６におけるＲ矢示方向
図、図９は同Ｌ矢示方向図をそれぞれ示す。
て点線に沿って折り曲げて絞り加工したプレス加工品を
示し、図５は平面図、図６は側面図、図７は図５のＡ−
Ａ線断面である。また、図８は図６におけるＲ矢示方向
図、図９は同Ｌ矢示方向図をそれぞれ示す。
【００２４】これら各図に明らかなように、溶融部１０
が設けられているａ〜ｄ部は伸びや曲げが複雑に作用す
る極めて過酷な成形条件部分であり、通常の絞り加工で
は切断面のみならず剪断面にも目視可能な程度のクラッ
クが発生する。しかしながら本実施例によれば、これら
ａ〜ｄの各部には溶融部１０が形成されているためクラ
ックが発生しない。
が設けられているａ〜ｄ部は伸びや曲げが複雑に作用す
る極めて過酷な成形条件部分であり、通常の絞り加工で
は切断面のみならず剪断面にも目視可能な程度のクラッ
クが発生する。しかしながら本実施例によれば、これら
ａ〜ｄの各部には溶融部１０が形成されているためクラ
ックが発生しない。
【００２５】本実施例品と同一条件で溶融部１０のみを
従来のコイニング及びサンダーがけして製造した従来品
とを比較すると、次の表２に示した通り本実施例の方に
明らかな効果が認められた。なお、この良品率（良品数
／サンプル数×１００％）は表１と同じである。また、
アセチレンガスや炭酸ガスアークを用いた溶融の場合も
表１と同様であった。
従来のコイニング及びサンダーがけして製造した従来品
とを比較すると、次の表２に示した通り本実施例の方に
明らかな効果が認められた。なお、この良品率（良品数
／サンプル数×１００％）は表１と同じである。また、
アセチレンガスや炭酸ガスアークを用いた溶融の場合も
表１と同様であった。
【００２６】
【００２７】なお、各図中の符号１８乃至２１はその後
の加工により形成されているピアス穴である。これらの
加工場所に予めインナーガスアーク溶融を施しておくこ
ともでき、この場合にはピアス後の端面に対する機械加
工を省略することも可能である。このようなピアス部の
前処理としては調整穴１３の形成に際しても適用可能で
ある。また、図６中の符号２２はピアス穴２１へ取付け
られるボルトである。
の加工により形成されているピアス穴である。これらの
加工場所に予めインナーガスアーク溶融を施しておくこ
ともでき、この場合にはピアス後の端面に対する機械加
工を省略することも可能である。このようなピアス部の
前処理としては調整穴１３の形成に際しても適用可能で
ある。また、図６中の符号２２はピアス穴２１へ取付け
られるボルトである。
【００２８】図１０は図４のｄ部における２０倍の顕微
鏡による溶融部１０の組織写真であり、（Ａ）は本実施
例を、（Ｂ）はブランク板にサンダーがけとコイニング
を施した従来例を示す。図１０（Ａ）に明らかなよう
に、本実施例では曲面状をなす表面から内方へ順に粗大
結晶層２３、変性層２４、中程度の大きさの結晶からな
る中間層２５、熱影響層２６、母材層２７と多層化され
ている。また、熱影響層２６は表面から約２mm程度の深
さで形成され、場所によっては３〜４mm程度に達してい
る。なお、他のａｂｃ各部においても同様の組織構造で
あった。一方、図１０（Ｂ）に明らかなように、従来例
では機械加工時に表面側へ形成された最大約０．８mm程
度の深さの熱影響層２６のみが存在する。
鏡による溶融部１０の組織写真であり、（Ａ）は本実施
例を、（Ｂ）はブランク板にサンダーがけとコイニング
を施した従来例を示す。図１０（Ａ）に明らかなよう
に、本実施例では曲面状をなす表面から内方へ順に粗大
結晶層２３、変性層２４、中程度の大きさの結晶からな
る中間層２５、熱影響層２６、母材層２７と多層化され
ている。また、熱影響層２６は表面から約２mm程度の深
さで形成され、場所によっては３〜４mm程度に達してい
る。なお、他のａｂｃ各部においても同様の組織構造で
あった。一方、図１０（Ｂ）に明らかなように、従来例
では機械加工時に表面側へ形成された最大約０．８mm程
度の深さの熱影響層２６のみが存在する。
【００２９】なお、本願の発明において使用するインナ
ーガスは、アルゴン以外の不活性ガス（例えば、ヘリウ
ムガス）を使用することも可能である。
ーガスは、アルゴン以外の不活性ガス（例えば、ヘリウ
ムガス）を使用することも可能である。
【図１】（Ａ）は実施例の溶融工程を示し、（Ｂ）はサ
ンダーがけを示す図
ンダーがけを示す図
【図２】（Ａ）は実施例品の１８０°曲げ状態を示し、
（Ｂ）は従来品の同状態を示す図
（Ｂ）は従来品の同状態を示す図
【図３】（Ａ）は本発明の工程図、（Ｂ）は従来例の工
程図
程図
【図４】実施例の溶融工程後におけるブランク板の平面
図
図
【図５】プレス加工後の実施例品平面図
【図６】同側面図
【図７】図６のＡ−Ａ線断面図
【図８】図６のＲ矢示方向図
【図９】図６のＬ矢示方向図
【図１０】（Ａ）は図４のｄ部における溶融部組織の顕
微鏡写真、（Ｂ）は従来例の同様部位における組織の顕
微鏡写真
微鏡写真、（Ｂ）は従来例の同様部位における組織の顕
微鏡写真
１ ブランク板 ２ 端面 １０ 溶融部
Claims (4)
- 【請求項１】 平板状の金属板を所定形状に打ち抜くブ
ランク工程と、このブランク板のうちプレス加工の際に
応力集中が生じる部分をインナーガスアークにより溶融
しその後固化させてなる溶融部を形成する溶融工程と、
この溶融部が形成されたブランク板をプレス加工するプ
レス工程とを備えたプレス成形方法。 - 【請求項２】 請求項１のインナーガスがアルゴンであ
ることを特徴とするプレス成形方法。 - 【請求項３】 請求項１のプレス成形が絞り加工である
ことを特徴とするプレス成形方法。 - 【請求項４】 請求項１のプレス成形がピアス加工であ
り、このピアス加工する部分に予めインナーガスアーク
による溶融部が形成されることを特徴とするプレス成形
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3290834A JPH067856A (ja) | 1991-10-10 | 1991-10-10 | プレス成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3290834A JPH067856A (ja) | 1991-10-10 | 1991-10-10 | プレス成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH067856A true JPH067856A (ja) | 1994-01-18 |
Family
ID=17761092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3290834A Pending JPH067856A (ja) | 1991-10-10 | 1991-10-10 | プレス成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067856A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2106870A1 (en) | 2008-03-31 | 2009-10-07 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | Indexable insert with nick |
| US8931979B2 (en) | 2010-02-19 | 2015-01-13 | Taegutec, Ltd. | Cutting insert having cutting edges divided by recesses and a milling cutter provided with the same |
-
1991
- 1991-10-10 JP JP3290834A patent/JPH067856A/ja active Pending
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