JP2020175421A - 表面処理鋼板の切断加工方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記ダイ及び前記パンチのいずれか一方は、その肩部に勾配面を有しており、
前記勾配面は、断面視した前記ダイ及び前記パンチにおいて直線状の勾配を備える、
表面処理鋼板の切断加工方法である。
本発明に係る切断加工方法は、前記ダイ及びパンチのいずれか一方において、その肩部に勾配面を有する金型が用いられる。図1は、パンチ1に勾配面5を設けた金型による切断加工方法を模式的に示している。図2は、図1の金型の要部を拡大した図である。
本発明に係る勾配面は、ダイ又はパンチの側面に対して所定の角度で傾斜する勾配を備えている。勾配面における勾配の角度は、勾配面を有するダイ又はパンチを断面視したときに、当該ダイ又はパンチの側面と勾配面とがなす角度に相当する。例えば、パンチ2が勾配面5を有するときは、図2に示すように、パンチ2における側面7と勾配面5とがなす角度10が勾配の角度である。他方、ダイが勾配面を有するときは、図4に示すように、ダイ1における側面7と勾配面5とがなす角度が勾配の角度である。
本発明に係る勾配面を有するダイ又はパンチは、その肩部の先端側に所定の曲率半径の丸みを持つ角部を有することが好ましい。勾配面を有するダイ又はパンチにおける角部が直角形状に近くなると、当該角部に接触する被切断材にクラックが発生することがある。そのようなクラックが進展し、勾配を有しない金型側で発生したクラックと繋がることにより、切断端面における破断面の割合が拡大し、せん断面の割合が減少する。そのため、せん断面を被覆する、めっき金属の回り込み量が低下する。
本発明に係る切断加工方法において、ダイとパンチとの間のクリアランスは、前記ダイ及びパンチを断面視したとき、勾配面を有する前記ダイ又はパンチの先端面を延長した線Aと前記勾配面を先端側へ延長した線Bとが交差する点と、前記延長した線Aと前記ダイ又はパンチに対向するパンチ又はダイの側面を延長した線Cとが交差する点との間の距離に相当する。
切断端面において、めっき金属で被覆される領域は、めっき層を有するダレの領域と、せん断面にめっき金属が回り込んだ領域とを合わせた部分に該当する。これらの領域の長さを測定することにより、切断端面にめっき金属が回り込んだ長さを求めることができる。本明細書では、「ダレの領域の長さ」と「せん断面にめっき金属が回り込んだ領域の長さ」との合計値を、「切断端面にめっき金属が回り込んだ長さ」であるとした。そして、以下のとおり、当該合計値を鋼板の厚みで除して得られた割合を、「めっき金属の回り込み率(%)」とした。当該めっき金属の回り込み率は、板厚全体に対してめっき金属が被覆する割合に相当し、切断端面の耐食性や防錆性の評価に適用できる。
本発明で対象とされる表面処理鋼板は、その一例として、素地鋼板の表面にアルミニウム(Al)とマグネシウム(Mg)を含有する亜鉛合金(Zn合金)をめっき金属として被覆したZn−Al−Mg系めっき鋼板を挙げることができる。Zn−Al−Mg系めっき鋼板を切断加工した場合、めっき金属が端面に回り込んで切断端面の部分的に被覆する。
切断加工して得られた試験片をほぼ中央で切断し、その断面を観察した。切断端面には、図7に示すように、ダレ23と、せん断面24が形成されていた。せん断面にめっき金属が回り込んだ領域の長さと、ダレの領域の長さを測定し、両者の合計値に求めた。この合計値を鋼板の厚みで除して、めっき金属の回り込み率(%)を算出した。なお、本実施例で得られた切断加工後の試験材No.1〜No.14は、いずれも、せん断面の先端までめっき金属が回り込んでいた。
切断加工後の試験片を屋外暴露試験に供して、耐食性に関する効果について評価した。屋外暴露試験では、海岸から500mほど離れた3階立ての建物の屋上にて、所定期間で試験材を大気中に暴露した。屋外露試験を行った後、試験体の表面を3m離れた目視で観察し、表面に赤錆を確認できなかった場合を耐食性が良好である(○)と判定し、赤錆を確認できた場合を耐食性が不良である(×)と判定した。暴露期間としては30日で行った。赤錆が確認されなかった試験材については、さらに60日を追加した計90日で行った。
2 パンチ
3 板押え
4 肩部
5 勾配面
6 角部
7 側面(勾配面を有する金型)
8 側面(勾配面を有しない金型)
9 先端面
10 勾配の角度
20 表面処理鋼板
20A ダイ及び板押えの側に残った表面処理鋼板
20B パンチによって打ち抜かれた表面処理鋼板
21 鋼板
22 めっき金属
23 ダレ
24 せん断面
25 破断面
26 カエリ
27 板厚
28 切断端面
30 クリアランス
31 線Aと線Bとが交差する点
32 線Aと線Cとが交差する点
Claims (4)
- ダイ、パンチ及び板押えを有する金型を用いて、表面及び裏面がめっき金属で被覆された表面処理鋼板を切断加工する方法であって、
前記ダイ及び前記パンチのいずれか一方は、その肩部に勾配面を有しており、
前記勾配面は、断面視した前記ダイ及び前記パンチにおいて直線状の勾配を備える、
表面処理鋼板の切断加工方法。 - 前記勾配の角度は、断面視した前記勾配面を有する前記ダイ又は前記パンチにおいて、当該ダイ又はパンチの側面と前記勾配面とがなす角度であって、3度以上10度以下である、請求項1に記載の表面処理鋼板の切断加工方法。
- 前記勾配面を有する前記ダイ又は前記パンチは、前記肩部の先端側に曲率半径が0.2mm以上の丸みを持つ角部を有する、請求項1又は2に記載の表面処理鋼板の切断加工方法。
- 前記ダイと前記パンチとの間のクリアランスは、前記表面処理鋼板の板厚の10%以下である、請求項1〜3のいずれかに記載の表面処理鋼板の切断加工方法。
ここで、前記クリアランスは、前記ダイ及びパンチを断面視したとき、前記勾配面を有する前記ダイ又はパンチの先端面を延長した線Aと前記勾配面を先端側へ延長した線Bとが交差する点と、前記延長した線Aと前記ダイ又はパンチに対向するパンチ又はダイの側面を延長した線Cとが交差する点との間の距離に相当する。
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