JP2009074163A - プレス成形用Al又はAl合金板及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】プレス成形性に優れたプレス成形用Al又はAl合金板とするものである。
【解決手段】プレス成形用Al合金板において、集合組織の主方位のCube方位の方位密度が20以上であり、且つ該Cube方位以外の各々の方位の方位密度が10以下であるAl合金板1であって、該Al合金板によるプレス成形加工品2の平面部3に平面ひずみ変形部4中最もひずみ量が大きい部位5が存在する場合、当該部位5での法線6についてプレス成形加工品2を平面視して得られる法線方向7と、前記Al合金板1の圧延方向8とのなす夾角αを45±10度とすることで、該Al合金板の集合組織及び平面ひずみ変形の異方性を制御することができ、プレス成形性が向上する。
【選択図】図1
Description
本願発明は、プレス成形性に優れたプレス成形用Al又はAl合金板及びその製造方法に関する。
近年、地球環境等への配慮により自動車等の構造部材の軽量化等の社会的要求に応えるように、板製品、押出製品、鍛造製品等の部品では、鉄鋼材料に代えてAl又はAl合金板のアルミニウム材料とすることが検討されている。ところが、アルミニウム材料は従来の鋼板材料に比べてプレス成形性に劣るため、材料の代替に際してはアルミニウム材料のプレス成形性の改善が必要となる。
そこで、アルミニウム材料のプレス成形性を改善すべく、アルミニウム材料の集合組織を制御することが提案されている。例えば、Al−Mg−Si系合金板の集合組織において、少なくともCube方位の方位密度をプレス成形の種類(特に深絞り成形、張出し成形、曲げ加工)に応じて制御しようとするものである(特許文献1参照)。
しかしながら、上記従来の提案では、プレス成形で最も破断に至りやすい平面ひずみ変形(引張方向に垂直な方向の変形は拘束)の異方性までは考慮していないものである。その結果、プレス成形に際して生じる平面ひずみ変形中成形限界ひずみを超える部位では破断が発生し易く、アルミニウム材料のプレス成形性の十分な改善は図ることができなかった。
さらに、プレス成形加工品の形状が複雑になると、該プレス成形加工品における平面ひずみ変形中成形限界ひずみを超える部位は複数生じる場合もあるため、プレス成形加工品での破断を防止するためには、各々の平面ひずみ変形に対して確実に対応する必要がある。
なお、上記アルミニウム材料の集合組織の結晶方位は一般的に次のように示される。即ち、該アルミニウム材料の集合組織は、主としてCube方位、Goss方位、Brass方位、S方位及びCopper方位から構成され、その他の方位としてCR方位、RW方位、P方位、R方位といった方位が確認されている。また、これらの方位は加工方法によって形成される方位が異なり、その構成により、塑性異方性や成形性が変化する。そして、結晶方位はミラー指数といわれる面{hkl}と方向<uvw>で表現され、該表現方法に基づいた前記方位の表記は次のようになる。
即ち、Cube方位は{001}<100>、Goss方位は{011}<100>、Brass方位は{011}<211>、S方位は{123}<634>、Copper方位は{112}<111>、CR方位は{001}<520>、RW方位は{001}<110>、P方位は{011}<122>及びR方位は{124}<211>と表記される。
また、上記各方位の方位密度とは、ランダムな方位に対する各方位の強度の比率である。
更に、方位密度はX線回析装置で測定した極点図から、三次元方位解析により結晶粒方位分布関数〔ODF(Crystallite Orientation Distribution Function)〕を求めることで比較する。該ODFはBungeの提唱した級数展開法により偶数項の展開次数を22次、奇数項の展開次数を19次として計算する。ここで、ランダム試料の回析強度Irは検体試料の回析強度Icから次式〔数1〕により算出した。
なお、本願発明では各方位の±10度以内の方位のずれは同一の方位であると定義する。但し、Copper方位とS方位については±9度以内の方位のずれは同一の方位であると定義するものである。
そして、上記の平面ひずみとは、引張方向に対して垂直の方向の変形は拘束された状態、つまり、最小主ひずみが0であるひずみ状態のことであり、本願発明では平面ひずみの最小主ひずみは、最大主ひずみεmaxの±5%(−0.05εmax〜0.05εmax)が最小主ひずみとして付与された場合でも同一であると定義するものである。
また、成形限界ひずみは、エリクセン試験あるいは球頭張り出し成形試験において、スクライブドサークルを描いたブランク(試験片)を用いることにより、スクライブドサークルの成形前の寸法と破断時の寸法とから、ひずみを算出することで求められるものである。
そのため、本願発明は、プレス成形用Al又はAl合金板において、集合組織のみならず、平面ひずみ変形までも考慮することで、単純なプレス成形から複雑なプレス成形によるプレス成形加工品において生じる平面ひずみ変形中単独又は複数の成形限界ひずみを超える部位での破断を確実に防止しようとするものである。
上記課題を解決するため、第1の特徴として、集合組織の主方位としてCube方位の方位密度が20以上(ランダム比)であり、且つCube方位以外の各々の方位の方位密度が10以下(ランダム比)であるAl又はAl合金板によるプレス成形用Al又はAl合金板であって、該プレス成形用Al又はAl合金板によるプレス成形加工品の平面ひずみ変形部中成形限界ひずみを超える最もひずみ量が大きい部位が該プレス成形加工品の平面部に存在することとなる場合、該最もひずみ量が大きい部位での法線についてプレス成形加工品を平面視することで得られる法線方向と、プレス成形加工品でのプレス成形用Al又はAl合金板の圧延方向とのなす夾角αが45±10度としてなるものである。
また、第2の特徴として、集合組織の主方位としてCube方位の方位密度が20以上(ランダム比)であり、且つCube方位以外の各々の方位の方位密度が10以下(ランダム比)であるAl又はAl合金板によるプレス成形用Al又はAl合金板であって、該プレス成形用Al又はAl合金板によるプレス成形加工品の平面ひずみ変形部中成形限界ひずみを超える最もひずみ量が大きい部位が該プレス成形加工品の曲面部に存在することとなる場合、該最もひずみ量の大きい部位での接平面に対する法線についてプレス成形加工品を平面視することで得られる法線方向と、プレス成形加工品でのプレス成形用Al又はAl合金板の圧延方向とのなす夾角αが45±10度としてなるものである。
以上のように、Al又はAl合金板の集合組織、即ちCube方位の方位密度とCube方位以外の各々の方位の方位密度を制御するとともに、該集合組織により生じる塑性異方性をも制御することで、プレス成形に際して生じる平面ひずみ変形部中成形限界ひずみを超える部位における破断の発生を防止することができる。
なお、集合組織の主方位としてCube方位の方位密度が20以上(ランダム比)であり、且つ該Cube方位以外の方位の方位密度が10以下(ランダム比)としたのは、上記変形特性は、Cube方位が一定以下しか存在しない場合、又はCube方位以外のその他の方位の方位密度が一定以上存在する場合には得られず、プレス成形性が向上しないためである。
従って、Al又はAl合金板における集合組織の方位密度において、主方位としてのCube方位の方位密度が20未満(ランダム比)で、且つその他の方位が10未満(ランダム比)であると、Cube方位の変形特性が十分に得られずプレス成形性が向上しないものである。
また、主方位としてのCube方位の方位密度が20未満(ランダム比)で、且つその他の方位が10以上(ランダム比)であったり、主方位としてのCube方位の方位密度が20以上(ランダム比)で、且つCube方位以外のその他の方位密度が10超え(ランダム比)であると、Cube方位以外のその他の方位の変形特性がCube方位の変形特性に影響し、プレス成形性が向上しないものである。
更に、上記プレス成形用Al又はAl合金板によるプレス成形加工品での平面ひずみ変形部中成形限界ひずみを超える最もひずみ量が大きい部位が平面部に存在することとなる場合は、該平面ひずみ変形部における成形限界ひずみを超える最もひずみ量が大きい部位での法線についてプレス成形加工品を平面視することで得られる法線方向と、該プレス成形加工品でのプレス成形用Al又はAl合金板の圧延方向とのなす夾角α、又は該プレス成形加工品の曲面部に存在することとなる場合は、該曲面部における成形限界ひずみを超える最もひずみ量の大きい部位での接平面に対する法線についてプレス成形加工品を平面視することで得られる法線方向と、該プレス成形加工品でのプレス成形用Al又はAl合金板の圧延方向とのなす夾角αが45±10度、好ましくは45度とすることで、集合組織により生じる塑性異方性を制御できるので、主方位としてCube方位の方位密度が高く、且つその他の各々の方位の方位密度が低いプレス成形用Al又はAl合金板、特に平面ひずみ変形部中成形限界ひずみを超える最もひずみ量の大きい部位は成形限界が高くなって成形限界を超えなくなるので、プレス成形性は著しく向上するものとなる。
一方、前記プレス成形加工品の曲面部に存在することとなる場合において、平面ひずみ変形部中成形限界ひずみを超える最もひずみ量が大きい部位での法線についてプレス成形加工品を平面視することで得られる法線方向と、該プレス成形加工品でのAl又はAl合金板の圧延方向とのなす夾角α、又は該プレス成形加工品の曲面部に存在することとなる場合において、該曲面部における最もひずみ量が大きい部位での接平面に対する法線についてプレス成形加工品を平面視することで得られる法線方向と、該プレス成形加工品でのAl又はAl合金板の圧延方向とのなす夾角αが55度より大或いは35度よりも小であると、集合組織により生じる塑性異方性を十分に制御することができず、前記プレス成形用Al又はAl合金板、特に平面ひずみ変形部中成形限界ひずみを超える最もひずみ量が大きい部位は成形限界が低く、プレス成形性は低下し、破断が発生し易くなる。
そして、第3の特徴として、上記プレス成形用Al又はAl合金板は、集合組織の主方位としてCube方位の方位密度が20以上(ランダム比)であり、且つCube方位以外の各々の方位の方位密度が10以下(ランダム比)であるAl又はAl合金板によるプレス成形用Al又はAl合金板を製造する方法において、該プレス成形用Al又はAl合金板によるプレス成形加工品の平面ひずみ変形部中成形限界ひずみを超える最もひずみ量が大きい部位が該プレス成形加工品の平面部に存在することとなる場合、該最もひずみ量が大きい部位での法線についてプレス成形加工品を平面視することで得られる法線方向と、プレス成形加工品でのプレス成形用Al又はAl合金板の圧延方向とのなす夾角αを45±10度となるようにセットし、又は第4の特徴として、該プレス成形用Al又はAl合金板によるプレス成形加工品の平面ひずみ変形部中成形限界ひずみを超える最もひずみ量が大きい部位が該プレス成形加工品の曲面部に存在することとなる場合、該最もひずみ量の大きい部位での接平面に対する法線についてプレス成形加工品を平面視することで得られる法線方向と、プレス成形加工品でのプレス成形用Al又はAl合金板の圧延方向とのなす夾角αを45±10度となるようにセットするものである。
その結果、上記プレス成形用Al又はAl合金板を製造することができる。そして製造された該プレス成形用Al又はAl合金板は、プレス成形に際して生じる平面ひずみ変形部は板の方向を変更することにより成形限界が高くなり、最もひずみ量が大きい部位でも成形限界を超えなくなり、破断の発生を防止できるものとなる。
また、第5の特徴として、集合組織の主方位としてCube方位の方位密度が20以上(ランダム比)であり、且つCube方位以外の各々の方位の方位密度が10以下(ランダム比)であるAl又はAl合金板を複数接合してなるプレス成形用Al又はAl合金板であって、
該プレス成形用Al又はAl合金板によるプレス成形加工品の平面ひずみ変形部中成形限界ひずみを超えるひずみ量が大きい部位が複数存在する場合、
該ひずみ量が大きい部位が該プレス成形加工品の平面部に存在する場合には、該ひずみ量が大きい部位での法線についてプレス成形加工品を平面視することで得られる法線方向と、プレス成形加工品でのひずみ量が大きい部位に対応する前記Al又はAl合金板の圧延方向とのなす夾角αが45±10度であり、
該ひずみ量が大きい部位が該プレス成形加工品の曲面部に存在する場合には、該ひずみ量の大きい部位での接平面に対する法線についてプレス成形加工品を平面視することで得られる法線方向と、プレス成形加工品でのひずみ量が大きい部位に対応する前記Al又はAl合金板の圧延方向とのなす夾角αが45±10度としてなるものである。
以上のように、Al又はAl合金板の集合組織、即ちCube方位の方位密度とCube方位以外の各々の方位の方位密度を制御するとともに、該集合組織により生じる塑性異方性をも制御することで、プレス成形加工品においてプレス成形に際して生じる平面ひずみ変形部は板の方向を変更することにより成形限界が高くなり、最もひずみ量が大きい部位でも成形限界を超えなくなり、破断の発生を防止することができる。
更に、第6の特徴として、集合組織の主方位としてCube方位の方位密度が20以上(ランダム比)であり、且つCube方位以外の各々の方位の方位密度が10以下(ランダム比)であるAl又はAl合金板を複数接合してなるプレス成形用Al又はAl合金板の製造方法であって、
該プレス成形用Al又はAl合金板によるプレス成形加工品の平面ひずみ変形部中成形限界ひずみを超えるひずみ量が大きい部位が複数存在する場合、
該ひずみ量が大きい部位が該プレス成形加工品の平面部に存在する場合には、該ひずみ量が大きい部位での法線についてプレス成形加工品を平面視することで得られる法線方向と、プレス成形加工品でのひずみ量が大きい部位に対応する前記Al又はAl合金板の圧延方向とのなす夾角αを45±10度とし、
該ひずみ量が大きい部位が該プレス成形加工品の曲面部に存在する場合には、該ひずみ量の大きい部位での接平面に対する法線についてプレス成形加工品を平面視することで得られる法線方向と、プレス成形加工品でのひずみ量が大きい部位に対応する前記Al又はAl合金板の圧延方向とのなす夾角αを45±10度としてなるものである。
その結果、上記プレス成形用Al又はAl合金板を製造することができる。そして製造された該プレス成形用Al又はAl合金板は、プレス成形加工品においてプレス成形に際して生じる平面ひずみ変形部は板の方向を変更することにより成形限界が高くなり、最もひずみ量が大きい部位でも成形限界を超えなくなり破断の発生を防止できるものとなる。
なお、上記プレス成形用Al又はAl合金板をなすAl又はAl合金板を接合するにあたっては、既存の技術、例えばMIG溶接、TIG溶接、レーザー溶接あるいはシーム溶接等の溶融接合又は摩擦撹拌接合等の固相接合のいずれを用いるものであっても良いものである。
本願発明は、プレス成形用Al又はAl合金板におけるプレス成形性を向上させるとともに、プレス成形において最も破断に至りやすい平面ひずみ変形部は板の方向を変更することにより成形限界が高くなり、最もひずみ量が大きい部位でも成形限界を超えなくなり破断を防止するので、プレス成形加工品の品質、形状及び歩留まりを向上させることができる優れた効果を有するものである。
以下において、本願発明の実施例について説明する。
なお、この実施例は、本願発明の好ましい一実施態様を説明するためのものであって、これにより本願発明が制限されるものでない。
本願発明の実施例1と比較例とを対比して説明する。
まず、本願発明の実施例1において使用する試料のプレス成形用Al合金板1は次のようにして作製した。
即ち、1.0mass%Si−0.18mass%Fe−0.02mass%Cu−0.10mass%Mn−0.56mass%Mg−0.03mass%Ti−残Alの組成であるアルミニウム合金を使用し、該アルミニウム合金をDC鋳造により造塊し、得られた鋳塊を550℃で8時間の均質化処理を行った後、室温まで冷却した。その後420℃まで再加熱して熱間圧延により厚さ1.5〜10.0mmまで圧延した。そして、350℃で1時間又は500℃で1分間の中間焼鈍を行った後、冷間圧延により1.0mmの板とした。さらに、540℃で1時間の溶体化処理を行い、20℃/sの冷却速度で室温まで焼入れすることによって、本願発明の実施例1において使用する試料のプレス成形用Al合金板1とした。そこで、焼入れから7日後に以下の方法で前記試料のプレス成形用Al合金板1におけるプレス成形性、結晶方位分布関数(ODF)を評価した。
プレス成形性:
上記プレス成形用Al合金板1のプレス成形性の評価は、該プレス成形用Al合金板1を図1に示すようなプレス成形加工品2に成形することで行った。なお、プレス成形に際して、プレス成形と同時あるいはプレス成形後にプレス成形用Al合金板1よりプレス成形加工品2を打ち抜いたり、あるいは切断するが、予め上記プレス成形用Al合金板1を打ち抜いた後、あるいは切断した後にプレス成形に供してもよいものである。
まず、図1において示す2は、試料であるプレス成形用Al合金板1からプレス成形により製造されたプレス成形加工品である。そして、該プレス成形加工品2の平面部3においては、プレス成形を行った際に生じる平面ひずみ変形部4中成形限界ひずみを超える最もひずみ量が大きい部位5が存在するものである。
その上で、平面部3における該最もひずみ量が大きい部位5での法線6(白矢印)についてプレス成形加工品2を平面視することで得られる法線方向7(白矢印)と、該プレス成形加工品2でのプレス成形用Al合金板1の圧延方向8(黒矢印)とのなす夾角αの設定を適宜変更するものとした。なお、前記夾角αは、予め所定の圧延方向8を有するプレス成形用Al合金板1について、プレス成形加工品2に成形したときに生じる平面ひずみ変形部4中最もひずみ量が大きい部位5が平面部3のどの位置に形成されて、どのような法線方向7を有することになるのかを予めシュミレーションし、その結果に基づき設定するものである。従って、上記シュミレーションに基づいてプレス成形を行うことで、プレス成形加工品2における最もひずみ量が大きい部位5での法線6についてプレス成形加工品2を平面視することで得られる法線方向7とプレス成形用Al合金板1の圧延方向8との夾角αは設定通りになるものである。
そこで、プレス成形中のポンチストロークとポンチ荷重を測定し、ポンチ荷重が低下する破断時のポンチストロークを成形高さとしてチャートから読み取ることで評価を行った。その結果、本金型の成形高さは最大140mmであり、成形高さが100mm以上を合格とした。
なお、試料であるプレス成形用Al合金板1のブランクサイズは600mm×700mmであり、プレス成形に際しての成形速度は20mm/s、ブランクホルダー荷重は300kN、および潤滑剤には低粘度鉱油(粘度4cSt@40℃)を用いた。
一方、プレス成形加工品2’の曲面部9に平面ひずみ変形部4’中成形限界ひずみを超える最もひずみ量が大きい部位5’が存在する場合は次のようにして夾角αが設定される。即ち、該曲面部9における成形限界ひずみを超える最もひずみ量の大きい部位5’での接平面10に対する法線6’(白矢印)についてプレス成形加工品2’を平面視することで得られる法線方向7’(白矢印)と、該プレス成形加工品2’でのプレス成形用Al合金板1’の圧延方向8’(黒矢印)とのなす角度を上記夾角αとするものである(図2参照)。
方位密度:
方位密度は、X線回析装置で測定した極点図から、3次元方位解析により結晶粒方位分布関数(ODF)はBungeの提唱した級数展開法により偶数項の展開次数を22次、奇数項の展開次数を19次として計算した。なお、ランダム強度Irは検体試料強度Icから上記[数1]より算出した。
以上の結果、本願発明の実施例1及び比較例における上記プレス成形性及び方位密度の評価を表1に示す。
本願発明の実施例1(試料No.1〜6)は、主方位がCube方位であり、その方位密度は20以上、且つその他の各々の方位の方位密度が10以下である(その他の結晶方位の方位密度については、Cube方位以外の方位の中で最大値を示した方位とその方位密度を示す。以下同じ。)。その結果、本願発明の実施例では成形高さは合格評価である100mm以上となり、優れたプレス成形性を示すことが確認された。
一方、比較例である試料No.7乃至No.11では、プレス成形性が次のように評価された。即ち、試料No.7及び8は、主方位がCube方位であり、その方位密度は20以上であり、且つその他の方位密度10以下であるが、夾角αが45±10度の範囲を超えている。更に試料No.9は、主方位がCube方位であり、その方位密度は20以上であり、且つその他の方位であるGoss方位の方位密度も10を超えている。そして試料No.10は、主方位であるCube方位の方位密度は20未満であり、且つその他の方位であるGoss方位の方位密度は10以上になっている。また試料No.11は、主方位であるCube方位の方位密度は20未満であり、且つその他の方位であるGoss方位の方位密度も10未満となっている。その結果、前記比較例である試料No.7乃至No.11におけるプレス成形性は劣るものであることが確認された。
本願発明の実施例2と比較例とを対比して説明する。
まず、本願発明の実施例において使用する試料である複数のAl合金板1”a及び1”bを接合してなるプレス成形用Al合金板1”は次のようにして作製した(実施例1の試料No.3の製造条件に基づく。)。即ち、1.0mass%Si−0.18mass%Fe−0.02mass%Cu−0.10mass%Mn−0.56mass%Mg−0.03mass%Ti−残Alの組成であるアルミニウム合金を使用し、該アルミニウム合金をDC鋳造により造塊し、得られた鋳塊を550℃で8時間の均質化処理を行った後、室温まで冷却した。その後420℃まで再加熱して250℃まで降下する間に熱間圧延により厚さ8mmまで圧延して板状とした。その後350℃で1時間中間焼鈍を行った後、冷間圧延により1.0mmのAl合金板1”a及び1”bとした。さらに、該Al合金板1”a、1”bは540℃で1時間の溶体化処理を行い、20℃/sの冷却速度で室温まで焼入した。
そして前記Al合金板1”a、1”bは、次のように接合してプレス成形用Al合金板1”とした。すなわち該Al合金板1”a、1”bからなるプレス成形用Al合金板1”によるプレス成形加工品2”において平面ひずみ変形部4、4’中成形限界ひずみを超えるひずみ量が大きい部位5”a、5”bが存在する場合において、該プレス成形加工品の平面部3に該ひずみ量が大きい部位5”aが存在する場合には、該平面部3におけるひずみ量が大きい部位5”aでの法線6”aについてプレス成形加工品2”を平面視することで得られる法線方向7”aと、プレス成形加工品2”でのひずみ量が大きい部位5”aに対応するAl合金板1”aの圧延方向8”aとのなす夾角αを45±10度とした。
一方、該プレス成形加工品2”の曲面部9に該ひずみ量が大きい部位5”bが存在する場合には、該曲面部9におけるひずみ量の大きい部位5”bでの接平面10に対する法線6”bについてプレス成形加工品2”を平面視することで得られる法線方向7”bと、プレス成形加工品2”でのひずみ量が大きい部位5”bに対応するAl合金板1”bの圧延方向8”bとのなす夾角αを45±10度とした。
その上で、前記各Al合金板1”aとAl合金板1”bとを接合してプレス成形用Al合金板1”とした。
なお、前記Al合金板1”aとAl合金板1”bとの接合においては、前述のように溶融接合でも固相接合のいずれでも良いが、接合部11での熱歪曲やバリ等の発生を確実に防止できるように摩擦撹拌接合を用いた。そして、Al合金板1”aと1”bとの摩擦撹拌接合は、ショルダー径φ15mm、プローブ径φ4mmのツールをもって回転数1500rpm、送り速度700mm/minの条件の下で行った(図5参照)。
そこで、焼入れから7日後に以下の方法で前記プレス成形用Al合金板1”におけるプレス成形性を次のように評価した。すなわち、破断時のポンチストロークを成形高さとしてチャートから読み取り、最大140mmで100mm以上を合格とした。
その結果、実施例2における試料No.1乃至9における平面ひずみ変形部4のひずみ量が大きい部位5”aでは、法線6”aについてプレス成形加工品2”を平面視することで得られる法線方向7”aと、プレス成形加工品2”でのひずみ量が大きい部位5”aに対応するAl合金板1”aの圧延方向8”aのなす夾角αを45±10度とし、さらに平面ひずみ変形部4’のひずみ量が大きい部位5bでは、ひずみ量の大きい部位5”bでの接平面10に対する法線6”bについてプレス成形加工品2”を平面視することで得られる法線方向7”bと、プレス成形加工品2”でのひずみ量が大きい部位5”bに対応するAl合金板1”bの圧延方向8”bとのなす夾角αが45±10度とするようにして該Al合金板1”a、Al合金板1”bを接合したプレス成形用Al合金板1”の場合には、成形高さ100mmにおいて割れが発生することはなかった。
それに対して、試料No.10乃至17におけるように、平面ひずみ変形部4のひずみ量が大きい部位5”aでの、法線6”aについてプレス成形加工品2”を平面視することで得られる法線方向7”aとプレス成形加工品2”でのひずみ量が大きい部位5”aに対応するAl合金板1”aの圧延方向8”aとのなす夾角α、あるいは平面ひずみ変形部4’のひずみ量が大きい部位5”bでのひずみ量の大きい部位5”bにおける接平面10に対する法線6”bについてプレス成形加工品2”を平面視することで得られる法線方向7”bと、プレス成形加工品2”でのひずみ量が大きい部位5”bに対応するAl合金板1”bの圧延方向8”bとのなす夾角αの一方のみを45±10度とした単一の、又は該Al合金板1”a、Al合金板1”bを接合したプレス成形用Al合金板1”の場合には、平面ひずみ変形部4、4’中ひずみ量が大きい部位5”a又は5”bのいずれかにおいて成形高さ100mmに達するまえに割れが発生してしまった(表2参照)。
本願発明は、部品等の製造において単純な形状のみ成らず複雑な形状のプレス成形加工を行うプレス成形用Al又はAl合金板の製造において広く適用することができる。
1、1’、1” プレス成形用Al合金板
1”a、1”b Al合金板
2、2’、2” プレス成形加工品
3 平面部
4、4’ 平面ひずみ変形部
5、5’ 最もひずみ量が大きい部位
5”a、5”b ひずみ量が大きい部位
6、6’、6”a、6”b 法線
7、7’、7”a、7”b 法線方向
8、8’、8”a、8”b 圧延方向
9 曲面部
10 接平面
11 接合部
Claims (6)
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集合組織の主方位としてCube方位の方位密度が20以上(ランダム比)であり、且つCube方位以外の各々の方位の方位密度が10以下(ランダム比)であるAl又はAl合金板によるプレス成形用Al又はAl合金板であって、該プレス成形用Al又はAl合金板によるプレス成形加工品の平面ひずみ変形部中成形限界ひずみを超える最もひずみ量が大きい部位が該プレス成形加工品の平面部に存在することとなる場合、該最もひずみ量が大きい部位での法線についてプレス成形加工品を平面視することで得られる法線方向と、プレス成形加工品でのプレス成形用Al又はAl合金板の圧延方向とのなす夾角αが45±10度であることを特徴とするプレス成形用Al又はAl合金板。
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集合組織の主方位としてCube方位の方位密度が20以上(ランダム比)であり、且つCube方位以外の各々の方位の方位密度が10以下(ランダム比)であるAl又はAl合金板によるプレス成形用Al又はAl合金板であって、該プレス成形用Al又はAl合金板によるプレス成形加工品の平面ひずみ変形部中成形限界ひずみを超える最もひずみ量が大きい部位が該プレス成形加工品の曲面部に存在することとなる場合、該最もひずみ量が大きい部位での接平面に対する法線についてプレス成形加工品を平面視することで得られる法線方向と、プレス成形加工品でのプレス成形用Al又はAl合金板の圧延方向とのなす夾角αが45±10度であることを特徴とするプレス成形用Al又はAl合金板。
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集合組織の主方位としてCube方位の方位密度が20以上(ランダム比)であり、且つCube方位以外の各々の方位の方位密度が10以下(ランダム比)であるAl又はAl合金板によるプレス成形用Al又はAl合金板を製造する方法において、該プレス成形用Al又はAl合金板によるプレス成形加工品の平面ひずみ変形部中成形限界ひずみを超える最もひずみ量が大きい部位が該プレス成形加工品の平面部に存在することとなる場合、該最もひずみ量が大きい部位での法線についてプレス成形加工品を平面視することで得られる法線方向と、プレス成形加工品でのプレス成形用Al又はAl合金板の圧延方向とのなす夾角αを45±10度とすることを特徴とする請求項1記載のプレス成形用Al又はAl合金板の製造方法。
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集合組織の主方位としてCube方位の方位密度が20以上(ランダム比)であり、且つCube方位以外の各々の方位の方位密度が10以下(ランダム比)であるAl又はAl合金板によるプレス成形用Al又はAl合金板を製造する方法において、該プレス成形用Al又はAl合金板によるプレス成形加工品の平面ひずみ変形部中成形限界ひずみを超える最もひずみ量が大きい部位が該プレス成形加工品の曲面部に存在することとなる場合、該最もひずみ量の大きい部位での接平面に対する法線についてプレス成形加工品を平面視することで得られる法線方向と、プレス成形加工品でのプレス成形用Al又はAl合金板の圧延方向とのなす夾角αを45±10度とすることを特徴とする請求項2記載のプレス成形用Al又はAl合金板の製造方法。
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集合組織の主方位としてCube方位の方位密度が20以上(ランダム比)であり、且つCube方位以外の各々の方位の方位密度が10以下(ランダム比)であるAl又はAl合金板を複数接合してなるプレス成形用Al又はAl合金板であって、
該プレス成形用Al又はAl合金板によるプレス成形加工品の平面ひずみ変形部中成形限界ひずみを超えるひずみ量が大きい部位が複数存在する場合、
該ひずみ量が大きい部位が該プレス成形加工品の平面部に存在する場合には、該ひずみ量が大きい部位での法線についてプレス成形加工品を平面視することで得られる法線方向と、プレス成形加工品でのひずみ量が大きい部位に対応する前記Al又はAl合金板の圧延方向とのなす夾角αが45±10度であり、
該ひずみ量が大きい部位が該プレス成形加工品の曲面部に存在する場合には、該ひずみ量が大きい部位での接平面に対する法線についてプレス成形加工品を平面視することで得られる法線方向と、プレス成形加工品でのひずみ量が大きい部位に対応する前記Al又はAl合金板の圧延方向とのなす夾角αが45±10度である
ことを特徴とするプレス成形用Al又はAl合金板。
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集合組織の主方位としてCube方位の方位密度が20以上(ランダム比)であり、且つCube方位以外の各々の方位の方位密度が10以下(ランダム比)であるAl又はAl合金板を複数接合してなるプレス成形用Al又はAl合金板の製造方法であって、
該プレス成形用Al又はAl合金板によるプレス成形加工品の平面ひずみ変形部中成形限界ひずみを超えるひずみ量が大きい部位が複数存在する場合、
該ひずみ量が大きい部位が該プレス成形加工品の平面部に存在する場合には、該ひずみ量が大きい部位での法線についてプレス成形加工品を平面視することで得られる法線方向と、プレス成形加工品でのひずみ量が大きい部位に対応する前記Al又はAl合金板の圧延方向とのなす夾角αを45±10度とし、
該ひずみ量が大きい部位が該プレス成形加工品の曲面部に存在する場合には、該ひずみ量が大きい部位での接平面に対する法線についてプレス成形加工品を平面視することで得られる法線方向と、プレス成形加工品でのひずみ量が大きい部位に対応する前記Al又はAl合金板の圧延方向とのなす夾角αを45±10度とする
ことを特徴とする請求項5記載のプレス成形用Al又はAl合金板の製造方法。
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JP2008099950A JP2009074163A (ja) | 2007-08-31 | 2008-04-08 | プレス成形用Al又はAl合金板及びその製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2013118734A1 (ja) * | 2012-02-10 | 2013-08-15 | 株式会社神戸製鋼所 | 接続部品用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
JP2013177675A (ja) * | 2012-02-10 | 2013-09-09 | Kobe Steel Ltd | 接続部品用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
JP5330590B1 (ja) * | 2012-12-19 | 2013-10-30 | 株式会社神戸製鋼所 | バスバー用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
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