KR20170020363A - 성형재 제조 방법 및 그 성형재 - Google Patents

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Abstract

플랜지부가 불필요하게 두꺼워지는 것을 회피할 수 있고, 성형재의 경량화나 소재 금속판의 축소화가 가능할 뿐만 아니라, 플랜지부의 판 두께의 균일화나, 고정밀도의 평탄도를 얻는 것이 가능한 성형재 제조 방법 및 그 성형재를 제공한다. 적어도 1회의 드로잉 아웃 가공과, 해당 드로잉 아웃 가공 후에 실행되는 적어도 1회의 드로잉 가공과, 해당 드로잉 가공 후에 실행되는 적어도 1회의 코이닝 가공을 포함하는 성형 가공에 의해 성형재를 제조한다. 드로잉 아웃 가공에 이용하는 펀치(31)는 후단측의 폭이 선단측의 폭보다 넓게 되어 있다. 펀치(31)와 함께 소재 금속판을 압입 구멍(30a)에 압입함으로써, 소재 금속판의 플랜지부에 상당하는 영역에 대해 아이어닝 가공을 실행한다.

Description

성형재 제조 방법 및 그 성형재{MOLDED MATERIAL PRODUCTION METHOD AND MOLDED MATERIAL}
본 발명은 통형상의 몸통부와 해당 몸통부의 단부에 형성된 플랜지부를 갖는 성형재를 제조하는 성형재 제조 방법 및 그 성형재에 관한 것이다.
예를 들면, 하기의 비특허문헌 1 등에 나타나 있는 바와 같이, 드로잉 가공을 실행함으로써, 통형상의 몸통부와 해당 몸통부의 단부에 형성된 플랜지부를 갖는 성형재를 제조하는 것이 실행되고 있다. 드로잉 가공에서는 소재 금속판을 연신함으로써 몸통부가 형성되므로, 몸통부의 판 두께는 소재 판 두께보다 얇아진다. 한편, 금속판의 플랜지부에 상당하는 영역은 몸통부의 형성에 따라 전체적으로 축소되므로, 플랜지부의 판 두께는 소재 판 두께보다 두꺼워진다.
예를 들면, 하기의 특허문헌 1 등에 나타나 있는 모터 케이스로서 상기와 같은 성형재를 이용하는 경우가 있다. 이 경우, 몸통부에는 모터 케이스 밖으로의 자기 누설을 방지하는 실드재로서의 성능이 기대된다. 또, 모터의 구조에 따라서는 스테이터의 백 요크로서의 성능도 몸통부에 기대된다. 실드재 또는 백 요크로서의 성능은 몸통부가 두꺼울수록 양호하게 된다. 이 때문에, 상기와 같이 드로잉 가공에 의해 성형재를 제조할 때에는 드로잉 가공에 의한 판 두께의 감소량을 고려하여, 몸통부의 필요 판 두께보다 두꺼운 소재 금속판이 선정된다. 한편, 플랜지부는 모터 케이스를 부착 대상에 부착하기 위해 이용되는 경우가 많다. 이 때문에, 플랜지부에는 일정량의 강도를 갖는 것이 기대된다.
또한, 샤시나 패널 등의 상대 부재에 성형재를 부착할 때에, 성형재와 상대 부재의 사이에 양호한 밀착성(기밀성)이 요구되는 경우가 있다. 그러한 경우, 성형재의 플랜지부에는 플랜지부의 판 두께가 균일한 것이나, 고정밀의 평탄도를 갖는 것이 기대된다.
특허문헌 1: 일본국 특허공개공보 제2013-51765호 공보
비특허문헌 1: 무라카와 마사오, 외 3 명저 「소성 가공의 기초」, 초판, 산업 도서 주식회사, 1990년 1월 16일, p.104∼107
상기와 같은 종래의 성형재 제조 방법에서는 드로잉 가공을 실행함으로써 통형상의 몸통부와 해당 몸통부의 단부에 형성된 플랜지부를 갖는 성형재를 제조하고 있으므로, 플랜지부의 판 두께는 소재 판 두께보다 두꺼워진다. 이 때문에, 플랜지부에 기대되는 성능을 만족시키는 판 두께를 넘어, 플랜지부가 불필요하게 두꺼워지는 경우가 있다. 이것은 성형재가 불필요하게 무거워지고 있는 것을 의미하며, 모터 케이스 등의 경량화가 요구되는 적용 대상에 있어서 무시할 수 없다.
또, 플랜지부의 판 두께를 균일하게 하기 위해, 혹은 플랜지부의 평탄도를 고정밀도의 것으로 하기 위해, 프레스 가공에 의해 플랜지부를 압압해서 박막화하고자 하는 것이 고려된다. 그러나, 종래의 성형재 제조 방법에 의해 제조한 성형재의 플랜지부의 판 두께는 외주부를 향해 서서히 두껍게 되어 있으므로, 판 두께가 두꺼운 외주부에 가까운 측이 우선적으로 박막화되어 버려, 플랜지부 전체의 판 두께를 균일하게 하는 것은 곤란하였다. 또, 이러한 플랜지부를 프레스 가공에 의해 박막화하기 위해서는 큰 출력의 프레스기가 필요하게 되기 때문에, 사용하는 프레스기의 제약을 받는 것으로 되어 있었다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 그 목적은 플랜지부가 불필요하게 두꺼워지는 것을 회피할 수 있고, 성형재의 경량화나 소재 금속판의 축소화가 가능할 뿐만 아니라, 플랜지부의 판 두께의 균일화나, 고정밀도의 평탄도를 얻는 것이 가능한 성형재 제조 방법 및 그 성형재를 제공하는 것이다.
본 발명에 관한 성형재 제조 방법은 소재 금속판에 대해 적어도 3회의 성형 가공을 실행함으로써, 통형상의 몸통부와 해당 몸통부의 단부에 형성된 플랜지부를 갖는 성형재를 제조하는 성형재 제조 방법으로서, 적어도 3회의 성형 가공에는 적어도 1회의 드로잉 아웃 가공과, 해당 드로잉 아웃 가공 후에 실행되는 적어도 1회의 드로잉 가공과, 해당 드로잉 가공 후에 실행되는 적어도 1회의 코이닝 가공이 포함되어 있고, 상기 드로잉 아웃 가공은 압입 구멍을 갖는 다이와 펀치를 포함하는 금형을 이용해서 실행되고, 펀치의 후단측의 폭이 선단측의 폭보다 넓게 됨으로써, 펀치가 다이의 압입 구멍에 압입된 상태에 있어서의 다이와 펀치의 사이의 클리어런스가 선단측에 비해 후단측에 있어서 좁게 되어 있고, 드로잉 아웃 가공에 있어서 펀치와 함께 소재 금속판이 압입 구멍에 압입됨으로써, 소재 금속판의 플랜지부에 상당하는 영역에 대해 아이어닝 가공이 실행되고, 코이닝 가공은 드로잉 가공에 의해 형성된 플랜지부를 누름틀과 받이틀의 사이에 배치해서 압축한다.
또, 본 발명에 관한 성형재는 소재 금속판에 대해 적어도 3회의 성형 가공을 실행함으로써 제조된 성형재로서, 통형상의 몸통부와 해당 몸통부의 단부에 형성된 플랜지부를 갖는 성형재이고, 적어도 3회의 성형 가공에는 적어도 1회의 드로잉 아웃 가공과, 해당 드로잉 아웃 가공 후에 실행되는 적어도 1회의 드로잉 가공과, 해당 드로잉 가공 후에 실행되는 적어도 1회의 코이닝 가공을 실행해서 제조된 성형재이고, 드로잉 아웃 가공에 있어서 소재 금속판의 플랜지부에 상당하는 영역에 대해 아이어닝 가공이 실행되는 동시에, 코이닝 가공에 있어서 플랜지부가 누름틀과 받이틀의 사이에서 압축됨으로써, 플랜지부의 판 두께가 몸통부의 둘레벽의 판 두께보다 얇게 되어 있다.
또한, 본 발명에 관한 성형재는 소재 금속판에 대해 적어도 3회의 성형 가공을 실행함으로써 제조된 성형재로서, 통형상의 몸통부와 해당 몸통부의 단부에 형성된 플랜지부를 갖는 성형재이고, 적어도 3회의 성형 가공에는 적어도 1회의 드로잉 아웃 가공과, 해당 드로잉 아웃 가공 후에 실행되는 적어도 1회의 드로잉 가공과, 해당 드로잉 가공 후에 실행되는 적어도 1회의 코이닝 가공을 실행해서 제조된 성형재이고, 드로잉 아웃 가공에 있어서 소재 금속판의 플랜지부에 상당하는 영역에 대해 아이어닝 가공이 실행되는 동시에, 코이닝 가공에 있어서 플랜지부가 누름틀과 받이틀의 사이에서 압축됨으로써, 플랜지부의 판 두께가 소재 금속판의 판 두께보다 얇게 되어 있다.
본 발명의 성형재 제조 방법 및 그 성형재에 따르면, 드로잉 아웃 가공에 있어서 펀치와 함께 소재 금속판이 압입 구멍에 압입됨으로써, 소재 금속판의 플랜지부에 상당하는 영역에 대해 아이어닝 가공과, 플랜지부를 누름틀과 받이틀의 사이에 배치해서 압축하는 코이닝 가공이 실행되므로, 플랜지부가 불필요하게 두꺼워지는 것을 회피할 수 있고, 성형재를 경량화할 수 있는 동시에, 플랜지부의 판 두께의 균일화나, 고정밀도의 평탄도를 얻는 것이 가능하게 된다. 또, 아이어닝 가공을 실행하는 것에 의해 플랜지부의 판 두께가 얇게 되므로, 코이닝 가공에 필요한 프레스 능력을 대폭 저감하는 것이 가능하게 되고, 종래에 비해 더욱 작은 출력의 프레스기에서의 가공을 기대할 수 있다. 본 구성은 모터 케이스 등의 경량화가 요구되는 적용 대상에 있어서 특히 유용하다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 의한 성형재 제조 방법에 의해서 제조되는 성형재를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 선Ⅱ-Ⅱ를 따르는 단면도이다.
도 3은 도 1의 성형재를 제조하는 성형재 제조 방법을 나타내는 설명도이다.
도 4는 도 3의 드로잉 아웃 가공에 이용하는 금형을 나타내는 설명도이다.
도 5는 도 4의 금형에 의한 드로잉 아웃 가공을 나타내는 설명도이다.
도 6은 도 4의 펀치를 더욱 상세하게 나타내는 설명도이다.
도 7은 도 3의 제 1 드로잉 가공에 이용하는 금형을 나타내는 설명도이다.
도 8은 도 7의 금형에 의한 제 1 드로잉 가공을 나타내는 설명도이다.
도 9는 도 3의 코이닝 가공에 이용하는 금형을 나타내는 설명도이다.
도 10은 아이어닝률을 변경한 경우의 제 1 중간체의 판 두께의 차이를 나타내는 그래프이다.
도 11은 도 10의 판 두께 측정 위치를 나타내는 설명도이다.
도 12는 도 10의 각 제 1 중간체로부터 제조된 성형재의 판 두께를 나타내는 그래프이다.
도 13은 도 12의 판 두께 측정 위치를 나타내는 설명도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해, 도면을 참조하여 설명한다.
실시형태 1.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 의한 성형재 제조 방법에 의해서 제조되는 성형재(1)를 나타내는 사시도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 성형재 제조 방법에 의해서 제조되는 성형재(1)는 몸통부(10)와 플랜지부(11)를 갖는 것이다. 몸통부(10)는 천정벽(100)과, 천정벽(100)의 바깥 가장자리로부터 연장된 둘레벽(101)을 갖는 통형상의 부분이다. 천정벽(100)은 성형재(1)를 이용하는 방향에 따라서는 저벽 등으로 달리 부르는 경우도 있다. 도 1에서는 몸통부(10)는 단면 진원형을 갖도록 나타내고 있지만, 몸통부(10)는 예를 들면 단면 타원형이나 각통형 등의 다른 형상으로 되어 있어도 좋다. 예를 들면, 천정벽(100)으로부터 또한 돌출된 돌기부를 형성하는 등, 천정벽(100)에 또한 가공을 부가할 수도 있다. 플랜지부(11)는 몸통부(10)의 단부(둘레벽(101)의 단부)에 형성된 판부이다.
다음에, 도 2는 도 1의 선Ⅱ-Ⅱ를 따르는 단면도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 플랜지부(11)의 판 두께 t11은 몸통부(10)의 둘레벽(101)의 판 두께 t101보다 얇게 되어 있다. 이것은 이하에 상세하게 설명하는 바와 같이, 소재 금속판(2)(도 3 참조)의 플랜지부(11)에 상당하는 영역에 대해 아이어닝 가공이 실행되는 것에 기인한다. 또한, 플랜지부(11)의 판 두께 t11은 둘레벽(101)과 플랜지부(11)의 사이의 하측 견부 Rd의 하단에서 플랜지부(11)의 외단까지의 사이에 있어서의 플랜지부(11)의 판 두께의 평균값을 의미한다. 마찬가지로, 둘레벽(101)의 판 두께 t101은 하측 견부 Rd의 상단에서 상측 견부 Rp의 하단까지의 사이에 있어서의 둘레벽(101)의 판 두께의 평균값을 의미한다.
다음에, 도 3은 도 1의 성형재(1)를 제조하는 성형재 제조 방법을 나타내는 설명도이다. 본 발명의 성형재 제조 방법은 평판형상의 소재 금속판(2)에 대해 적어도 3회의 성형 가공을 실행함으로써 성형재(1)를 제조한다. 적어도 3회의 성형 가공에는 적어도 1회의 드로잉 아웃 가공과, 이 드로잉 아웃 가공 후에 실행되는 적어도 1회의 드로잉 가공과, 드로잉 가공 후에 실행되는 적어도 1회의 코이닝 가공이 포함되어 있다. 본 실시형태의 성형재 제조 방법에서는 1회의 드로잉 아웃 가공과 3회의 드로잉 가공(제 1∼제 3 드로잉 가공)과 1회의 코이닝 가공에 의해 성형재(1)를 제조한다. 소재 금속판(2)으로서는 냉연 강판, 스테인리스 강판, 및 도금 강판 등의 다양한 금속판을 이용할 수 있다.
다음에, 도 4는 도 3의 드로잉 아웃 가공에 이용하는 금형(3)을 나타내는 설명도이며, 도 5는 도 4의 금형(3)에 의한 드로잉 아웃 가공을 나타내는 설명도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 드로잉 아웃 가공에 이용하는 금형(3)에는 다이(30), 펀치(31) 및 쿠션 패드(32)가 포함되어 있다. 다이(30)에는 펀치(31)와 함께 소재 금속판(2)이 압입되는 압입 구멍(30a)이 마련되어 있다. 쿠션 패드(32)는 다이(30)의 외단면에 대향하도록 펀치(31)의 외주 위치에 배치되어 있다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 드로잉 아웃 가공에서는 다이(30) 및 쿠션 패드(32)에 의해 소재 금속판(2)의 바깥 가장자리부를 완전히는 구속하지 않고, 소재 금속판(2)의 바깥 가장자리부가 다이(30) 및 쿠션 패드(32)의 구속에서 벗어나는 곳까지 드로잉 아웃한다. 소재 금속판(2)의 전부를 펀치(31)와 함께 압입 구멍(30a)에 압입함으로써, 드로잉 아웃해도 좋다.
다음에, 도 6은 도 4의 펀치(31)를 더욱 상세하게 나타내는 설명도이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 드로잉 아웃 가공에 이용하는 펀치(31)의 후단측(311)의 폭 w311은 펀치(31)의 선단측(310)의 폭 w310보다 넓게 되어 있다. 한편, 압입 구멍(30a)의 폭은 압입 구멍(30a)에 대한 펀치(31)의 삽입 방향을 따라 실질적으로 균일하게 되어 있다. 환언하면, 다이(30)의 내벽은 실질적으로 펀치(31)의 삽입 방향과 평행하게 연장되어 있다.
즉, 도 6에 나타내는 바와 같이, 펀치(31)가 압입 구멍(30a)에 압입된 상태에 있어서의 다이(30)와 펀치(31)의 사이의 클리어런스 c30 -31은 펀치(31)의 선단측(310)에 비해 펀치(31)의 후단측(311)에 있어서 좁게 되어 있다. 펀치(31)의 후단측(311)에 있어서의 클리어런스 c30 -31은 드로잉 아웃 가공이 실행되기 전의 소재 금속판(2)의 판 두께보다 좁게 설정된다. 이것에 의해, 드로잉 아웃 가공에 있어서 펀치(31)와 함께 소재 금속판(2)이 압입 구멍(30a)에 압입됨으로써, 소재 금속판(2)의 바깥 가장자리부에 대해, 즉 플랜지부(11)에 상당하는 영역에 대해 아이어닝 가공이 실행된다. 아이어닝 가공에 의해, 플랜지부(11)에 상당하는 영역의 판 두께가 감소된다(두께 감소된다).
또한, 펀치(31)의 선단측(310)과 후단측(311)의 사이에는 펀치(31)의 폭이 연속적으로 변화하는 경사면으로 이루어지는 폭 변화부(31a)가 마련되어 있다. 폭 변화부(31a)는 드로잉 아웃 가공에 있어서 펀치(31)와 함께 소재 금속판(2)이 압입 구멍(30a)에 압입되었을 때에, 폭 변화부(31a)와 다이(30)의 내벽의 사이에, 소재 금속판(2)의 하측 견부 Rd(도 2 참조)에 상당하는 영역에 접하도록 배치된다.
다음에, 도 7은 도 3의 제 1 드로잉 가공에 이용하는 금형(4)을 나타내는 설명도이며, 도 8은 도 7의 금형(4)에 의한 제 1 드로잉 가공을 나타내는 설명도이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 제 1 드로잉 가공에 이용하는 금형(4)에는 다이(40), 펀치(41) 및 드로잉 슬리브(42)가 포함되어 있다. 다이(40)에는 상술한 드로잉 아웃 가공에 의해 형성된 제 1 중간체(20)가 펀치(41)와 함께 압입되는 압입 구멍(40a)이 마련되어 있다. 드로잉 슬리브(42)는 다이(40)의 외단면에 대향하도록 펀치(41)의 외주 위치에 배치되어 있다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 제 1 드로잉 가공에서는 제 1 중간체(20)의 몸통부(10)에 상당하는 영역에 드로잉 가공을 실행하는 동시에, 다이(40) 및 드로잉 슬리브(42)에 의해 제 1 중간체(20)의 바깥 가장자리부를 구속하여 플랜지부(11)를 형성한다. 또한, 슬리브(42)의 목적은 드로잉시의 주름의 발생을 방지하기 위한 것이며, 주름의 발생이 없는 경우에는 생략해도 좋다.
도시는 하지 않지만, 도 3의 제 2 및 제 3 드로잉 가공은 주지의 금형을 이용해서 실시할 수 있다. 제 2 드로잉 가공에서는 제 1 드로잉 가공에 의해 형성된 제 2 중간체(21)(도 3 참조)의 몸통부(10)에 상당하는 영역에 또한 드로잉 가공을 실행한다. 제 3 드로잉 가공은 리스트라이크 공정에 상당하는 것이며, 제 2 드로잉 가공에 의해 형성된 제 3 중간체(22)(도 3 참조)의 몸통부(10)에 상당하는 영역에 아이어닝 가공을 실행한다.
제 1∼제 3 드로잉 가공에서는 플랜지부(11)에 상당하는 영역에 수축이 생기고, 그 영역에 있어서 두께 증가가 생긴다. 그러나, 드로잉 아웃 가공에 있어서 플랜지부(11)에 상당하는 영역의 판 두께를 충분히 감소시켜 둠으로써, 최종적인 성형재(1)에 있어서, 플랜지부(11)의 판 두께 t11을 몸통부(10)의 둘레벽(101)의 판 두께 t101보다 얇게 할 수 있다. 드로잉 아웃 가공에 있어서의 플랜지부(11)에 상당하는 영역의 판 두께의 감소량은 드로잉 아웃 가공에 이용하는 금형(3)의 펀치(31)의 후단측(311)에 있어서의 클리어런스 c30 -31을 변경함으로써 적절히 조절할 수 있다.
도 9는 도 3에 나타낸 플랜지부의 코이닝 가공에 이용하는 금형을 나타내는 설명도이다. 또한, 도 9에서는 중앙의 일점 쇄선을 사이에 두고 코이닝 가공의 전후의 상태를 나타내고 있다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 금형에는 코이닝을 위한 누름틀(50)(상부틀)과 그 누름틀(50)을 받는 받이틀(51)(하부틀)이 포함되어 있다. 누름틀(50)에는 최종 제품의 플랜지 형상에 대응한 단차가 마련되어 있다. 드로잉 가공에 의해서 형성된 제 4 중간체(23)의 플랜지부(11)가 누름틀(50)과 받이틀(51)의 사이에 배치되어 압압을 받는 것에 의해, 제품으로서 필요한 플랜지 영역이 압축되어 박막화된다. 또한, 플랜지부(11) 중 코이닝 가공에 의해 압축되어 있지 않은 부분은 코이닝 가공 후에 트리밍된다.
플랜지부(11)는 드로잉 가공에 의해서 소재 금속판(2)의 바깥 가장자리부부터 형성되는 부위이다. 본 발명의 성형재 제조 방법에 의해서 제조되는 중간체(20∼22)는 소재 금속판(2)에 대해 드로잉 아웃 가공을 실행할 때에 플랜지부(11)에 상당하는 영역이 아이어닝 가공에 의해서 판 두께 감소하고 있으므로, 본 발명의 성형체 제조 방법에 의해서 제조되는 성형체(1)의 플랜지부(11)는 통상의 성형체의 플랜지부보다 판 두께가 얇게 되어 있다. 그 때문에, 종래보다 작은 출력의 프레스기를 이용해도, 코이닝 가공이 가능하다. 또한, 코이닝 가공은 수톤 정도 내지 경우에 따라서는 100톤 초과의 높은 압력을 피가공재에 가하는 압축 가공이다. 일반적으로 코이닝 가공에 의해 피가공재에 모양을 붙일 수도 있지만, 본 실시형태의 코이닝 가공은 플랜지부(11)에 모양을 붙이는 것을 수반하지 않아도 좋다.
다음에 실시예를 든다. 본 발명자들은 보통 강의 냉연 강판에 Zn-Al-Mg 도금이 실시된 두께 1.8㎜, 직경 116㎜의 원형판을 소재 금속판(2)으로 해서, 이하의 가공 조건으로 드로잉 아웃 가공을 실행하였다. 여기서, Zn-Al-Mg 합금 도금은 강판의 양면에 실시되어 있으며, 도금의 부착량은 편면당 90g/㎡의 것을 이용하였다.
·플랜지부(11)에 상당하는 영역의 아이어닝률：-20∼60%
·금형(3)의 곡률 반경：6㎜
·압입 구멍(30a)의 직경：70㎜
·펀치(31)의 선단측(310)의 직경：65.7㎜
·펀치(31)의 후단측(311)의 직경：65.7∼68.6㎜
·폭 변화부(31a)의 형상：경사면
·폭 변화부(31a)의 위치：하측 견부 Rd에 상당하는 영역
·코이닝 가공：없음, 있음(500kN)
·프레스유：TN-20
<아이어닝률의 평가>
아이어닝률이 30%이하의 경우(펀치(31)의 후단측(311)의 직경이 67.5㎜이하의 경우)에는 문제없이 가공을 실행할 수 있었다. 한편, 아이어닝률이 30%보다 크고 또한 50%이하의 경우(펀치(31)의 후단측(311)의 직경이 67.5㎜보다 크고 또한 68.2㎜이하의 경우)에는 다이(30)와의 슬라이딩부에 가벼운 찰과상이 보였다. 또, 아이어닝률이 50%를 넘는 경우(펀치(31)의 후단측(311)의 직경이 67.9㎜보다 큰 경우)에는 다이(30)의 내벽과의 소결이나 깨짐이 발생하였다. 이것으로부터, 드로잉 아웃 가공에 있어서의 플랜지부(11)에 상당하는 영역의 아이어닝률은 50%이하가 바람직하고, 30%이하가 더욱 바람직한 것을 알 수 있다. 또한, 아이어닝률은｛(아이어닝 가공 전의 판 두께-아이어닝 가공 후의 판 두께)/아이어닝 가공 전의 판 두께｝×100에 의해서 정의된다. 여기서는 아이어닝 가공 전의 판 두께로서, 소재 금속판의 판 두께의 값을 이용할 수 있다.
다음에, 도 10은 아이어닝률을 변경한 경우의 제 1 중간체(20)의 판 두께의 차이를 나타내는 그래프이다. 또, 도 11은 도 10의 판 두께 측정 위치를 나타내는 설명도이다. 도 10에는 아이어닝률 -20%의 드로잉 아웃 가공을 실행한 경우의 제 1 중간체(20)의 판 두께(시험체 A, 비교예)와, 아이어닝률 30%의 드로잉 아웃 가공을 실행한 경우의 제 1 중간체(20)의 판 두께(시험체 B)를 나타내고 있다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 아이어닝률 30%의 드로잉 아웃 가공을 실행한 경우(시험체 B), 플랜지부(11)에 상당하는 영역(측정 위치 50∼70)의 판 두께가 소재 금속판(2)의 판 두께(1.8㎜)보다 얇게 되어 있다. 한편, 아이어닝률 -20%의 드로잉 아웃 가공의 경우(시험체 A), 플랜지부(11)에 상당하는 영역(측정 위치 50∼70)의 판 두께가 소재 금속판(2)의 판 두께(1.8㎜)보다 두껍게 되어 있다.
다음에, 도 12는 도 10의 각 제 1 중간체(20)(시험체 A와 시험체 B)로부터 제조된 성형재(1)의 판 두께를 나타내는 그래프이며, 도 13은 도 12의 판 두께 측정 위치를 나타내는 설명도이다.
도 12의 시험체 A(비교예)는 아이어닝을 수반하지 않는 드로잉 아웃 가공을 실행한 제 1 중간체(20)(도 10의 시험체 A)에 드로잉 가공을 실행하는 동시에, 플랜지부(11)에의 코이닝 가공을 실행하지 않았던 것이다.
도 12의 시험체 B1(비교예)은 아이어닝을 수반하는 드로잉 아웃 가공을 실행한 제 1 중간체(20)(도 10의 시험체 B)에 드로잉 가공을 실행하는 동시에, 플랜지부(11)에의 코이닝 가공을 실행하지 않았던 것이다.
도 12의 시험체 B2(발명예)는 아이어닝을 수반하는 드로잉 아웃 가공을 실행한 제 1 중간체(20)(도 10의 시험체 B)에 드로잉 가공을 실행하는 동시에, 플랜지부(11)에의 코이닝 가공을 실행한 것이다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 제 1 중간체(20)의 단계에 있어서의 판 두께의 상위가 성형재(1)에도 그대로 나타나 있다. 즉, 시험체 A(비교예)는 최종적인 성형재(1)에 있어서 플랜지부(11)의 판 두께가 성형재의 몸통부의 판 두께보다 크다.
시험체 B1(비교예)은 최종적인 성형재(1)에 있어서 플랜지부(11)의 두께를 대략 얇게 할 수 있다. 그러나, 플랜지부(11)의 판 두께는 균일하지 않다.
한편, 시험체 B2(발명예)는 플랜지부(11)의 판 두께가 균일하게 되는 것을 알 수 있다.
또한, 해당 아이어닝을 수반하는 드로잉 아웃 가공을 실행한 성형재(1)(시험체 B1 또는 시험체 B2)와, 아이어닝을 수반하는 드로잉 아웃 가공을 실행하지 않았던 성형재(1)(시험체 A)를 동일 치수로 한 경우, 시험체 B1 또는 B2의 중량은 시험체 A의 중량보다 10%정도 가벼웠다.
또한, 아이어닝을 수반하는 드로잉 아웃 가공을 실행하면, 소재 금속판(2)의 플랜지부(11)에 상당하는 영역은 연신된다. 아이어닝을 수반하는 드로잉 아웃 가공을 실행한 성형재(1)(발명예)와, 아이어닝을 수반하는 드로잉 아웃 가공을 실행하지 않았던 성형재(1)(비교예)를 동일 치수로 하기 위해서는 플랜지부(11)에 상당하는 영역이 연신되는 양을 미리 고려하여 작은 소재 금속판(2)을 이용하거나, 또는 플랜지부(11)의 불필요 부분을 트리밍하면 좋다.
이러한 성형재 제조 방법 및 그 성형재(1)에서는 드로잉 아웃 가공에 있어서 펀치(31)와 함께 소재 금속판(2)이 압입 구멍(30a)에 압입됨으로써, 소재 금속판(2)의 플랜지부(11)에 상당하는 영역에 대해 아이어닝 가공이 실행되므로, 플랜지부(11)가 불필요하게 두꺼워지는 것을 회피할 수 있으며, 성형재(1)를 경량화할 수 있다. 또한, 드로잉 가공 후에 플랜지부(11)에 대해 코이닝 가공을 실행하는 것에 의해서, 고정밀도의 박막 판 두께와 평탄도의 플랜지부를 얻을 수 있다. 본 구성은 모터 케이스 등의 성형재의 경량화나 소재 금속판의 축소화, 고정밀도의 박막 플랜지부가 요구되는 적용 대상에 있어서 특히 유용하다.
또, 드로잉 아웃 가공에 있어서의 아이어닝 가공의 아이어닝률은 50%이하이므로, 소결이나 깨짐의 발생을 회피할 수 있다.
또한, 실시형태에서는 드로잉 아웃 가공을 1회만 실행하도록 설명하고 있지만, 드로잉 가공 전에 2회 이상의 드로잉 아웃 가공을 실행해도 좋다. 복수회의 드로잉 아웃 가공을 실행함으로써, 플랜지부(11)를 더욱 확실하게 얇게 할 수 있다. 복수회의 드로잉 아웃 가공은 소재 금속판(2)이 두꺼운 경우에 특히 유효하다. 또한, 복수회의 드로잉 아웃 가공을 실행하는 경우에도, 각 회의 아이어닝률은 소결 등을 회피하기 위해 50%이하로 하는 것이 바람직하다. 또, 아이어닝률을 30%이하로 함으로써 손상의 발생도 회피할 수 있다.
또, 실시형태에서는 드로잉 가공을 3회 실행하도록 설명하고 있지만, 드로잉 가공의 회수는 성형재(1)의 크기나 요구되는 치수 정밀도에 따라 적절히 변경해도 좋다.
1; 성형재 3, 4; 금형
10; 몽통부 11; 플랜지부
20; 제 1 중간체 21; 제 2 중간체
22; 제 3 중간체 30, 40; 다이
30a, 40a; 압입 구멍 31a; 폭 변화부
31, 41; 펀치 32; 쿠션패드
42; 드로잉 슬리브 50; 누름틀
51; 받이틀 100; 천정벽
101; 둘레벽 310; 선단측
311; 후단측

Claims (6)

  1. 소재 금속판에 대해 적어도 3회의 성형 가공을 실행함으로써, 통형상의 몸통부와 해당 몸통부의 단부에 형성된 플랜지부를 갖는 성형재를 제조하는 성형재 제조 방법으로서,
    상기 적어도 3회의 성형 가공에는 적어도 1회의 드로잉 아웃 가공과, 해당 드로잉 아웃 가공 후에 실행되는 적어도 1회의 드로잉 가공과, 해당 드로잉 가공 후에 실행되는 적어도 1회의 코이닝 가공이 포함되어 있고,
    상기 드로잉 아웃 가공은 압입 구멍을 갖는 다이와 펀치를 포함하는 금형을 이용해서 실행되고,
    상기 펀치의 후단측의 폭이 선단측의 폭보다 넓게 됨으로써, 상기 펀치가 상기 다이의 압입 구멍에 압입된 상태에 있어서의 상기 다이와 상기 펀치의 사이의 클리어런스가 상기 선단측에 비해 상기 후단측에 있어서 좁게 되어 있고,
    상기 드로잉 아웃 가공에 있어서 상기 펀치와 함께 상기 소재 금속판이 상기 압입 구멍에 압입됨으로써, 상기 소재 금속판의 상기 플랜지부에 상당하는 영역에 대해 아이어닝 가공이 실행되고,
    상기 코이닝 가공은 상기 드로잉 가공에 의해 형성된 플랜지부를 누름틀과 받이틀의 사이에 배치해서 압축하는 성형재 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 아이어닝 가공의 아이어닝률은 50%이하인 성형재 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 코이닝 가공은 상기 드로잉 아웃 가공에 있어서 아이어닝 가공이 실행된 부위에 대해 실행되는 성형재 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형재의 플랜지부의 판 두께가 상기 소재 금속판의 판 두께보다 작게 되어 있는 성형재 제조 방법.
  5. 소재 금속판에 대해 적어도 3회의 성형 가공을 실행함으로써 제조된 성형재로서, 통형상의 몸통부와 해당 몸통부의 단부에 형성된 플랜지부를 갖는 성형재이고, 상기 적어도 3회의 성형 가공에는 적어도 1회의 드로잉 아웃 가공과, 해당 드로잉 아웃 가공 후에 실행되는 적어도 1회의 드로잉 가공과. 해당 드로잉 가공 후에 실행되는 적어도 1회의 코이닝 가공이 포함되어 있고,
    상기 드로잉 아웃 가공에 있어서 상기 소재 금속판의 상기 플랜지부에 상당하는 영역에 대해 아이어닝 가공이 실행되는 동시에, 상기 코이닝 가공에 있어서 상기 플랜지부가 누름틀과 받이틀의 사이에서 압축됨으로써, 상기 플랜지부의 판 두께가 상기 몸통부의 둘레벽의 판 두께보다 얇게 되어 있는 성형재.
  6. 소재 금속판에 대해 적어도 3회의 성형 가공을 실행함으로써 제조된 성형재로서, 통형상의 몸통부와 해당 몸통부의 단부에 형성된 플랜지부를 갖는 성형재이고, 상기 적어도 3회의 성형 가공에는 적어도 1회의 드로잉 아웃 가공과, 해당 드로잉 아웃 가공 후에 실행되는 적어도 1회의 드로잉 가공과, 해당 드로잉 가공 후에 실행되는 적어도 1회의 코이닝 가공이 포함되어 있고,
    상기 드로잉 아웃 가공에 있어서 상기 소재 금속판의 상기 플랜지부에 상당하는 영역에 대해 아이어닝 가공이 실행되는 동시에, 상기 코이닝 가공에 있어서 상기 플랜지부가 누름틀과 받이틀의 사이에서 압축됨으로써, 상기 플랜지부의 판 두께가 상기 소재 금속판의 판 두께보다 얇게 되어 있는 성형재.
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