JP5493812B2 - Method and apparatus for producing drawn products made of galvannealed steel sheet - Google Patents
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Description
本発明は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板からなる絞り成形品の製造方法および製造装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for producing a drawn product made of an alloyed hot-dip galvanized steel sheet.
鋼板の表面にめっきを被覆した合金化溶融めっき鋼板(以下「GA鋼板」ともいう。)を絞り成形して絞り成形品を製造する方法が、自動車部品や家電部品の製造に用いられる。絞り成形では、パンチ、ダイおよびホルダを備えるプレス装置を用いて、ダイおよびホルダにより成形対象である鋼板を固定し、鋼板にしわ押さえ力を加えながらダイに対してパンチを上昇または下降させることによって、鋼板をパンチ形状の絞り成形品へ成形する。 A method for producing a drawn product by drawing an alloyed hot-dip plated steel plate (hereinafter also referred to as “GA steel plate”) whose surface is coated with a steel plate is used for the production of automobile parts and home appliance parts. In draw forming, by using a press device including a punch, a die and a holder, the steel plate to be formed is fixed by the die and the holder, and the punch is raised or lowered with respect to the die while applying a pressing force to the steel plate. Then, the steel plate is formed into a punch-shaped drawn product.
クランク機構を用いたクランクプレスが、プレス装置には従来から用いられる。鋼板は、クランクプレスによって、パンチ成形ストロークの上死点および下死点において速度ゼロとなるとともに上死点および下死点の中間位置で最も速い速度となる、サインカーブを描くパンチ速度(成形速度)で、成形される。なお、クランクプレスにリンク機構を付設することによってパンチの成形速度を低下したリンクモーションプレスも用いられる。最近では、パンチの駆動源としてサーボモータを用いることによってパンチ成形速度のカーブを自由に設定可能なサーボプレスも用いられる。 A crank press using a crank mechanism has been conventionally used in a press device. The steel plate has a punch speed (forming speed) that draws a sine curve that is zero at the top dead center and bottom dead center of the punch forming stroke and fastest at the middle position of the top dead center and bottom dead center by the crank press. ). A link motion press in which the punching speed is reduced by attaching a link mechanism to the crank press is also used. Recently, a servo press that can freely set a punch molding speed curve by using a servo motor as a drive source of the punch is also used.
鋼板を絞り成形して絞り成形品を製造する際には、割れ等の成形不良が鋼板に発生することが知られている。
特許文献1には、金属板の成形の途中で金属板からパンチを一端離した後に成形を再開することによって割れが金属板に発生する成形限界を向上する方法が開示されている。
When producing a drawn product by drawing a steel plate, it is known that a forming defect such as a crack occurs in the steel plate.
特許文献2には、パンチが金属板に触れる直前に成形速度を遅くし、さらに、生産性を高めるために、少なくともパンチ径×0.25の高さ分だけ成形した後に成形速度を速くすることによって、ショックラインの発生を抑制しながら金属板を円筒の絞り成形品に加工する方法が開示されている。 In Patent Document 2, the forming speed is reduced immediately before the punch touches the metal plate, and further, the forming speed is increased after forming at least the punch diameter × 0.25 height in order to increase productivity. Discloses a method of processing a metal plate into a cylindrical drawn product while suppressing the occurrence of shock lines.
一般的に、GA鋼板は、普通鋼板(以下「CR鋼板」ともいう。)に比較して、鋼板とパンチ等の工具との摺動性が不安定である。このため、割れがプレス成形の際の鋼板に発生し易く、量産安定性に欠ける。また、最近では、GA鋼板とCR鋼板とを同一のプレス金型でプレス成形することが増加している。このため、工具に対するGA鋼板の摺動性を安定させることが要求されている。 In general, GA steel plates have unstable slidability between a steel plate and a tool such as a punch as compared with a normal steel plate (hereinafter also referred to as “CR steel plate”). For this reason, cracks are likely to occur in the steel sheet during press forming and lack mass stability. Recently, it has been increasing that the GA steel plate and the CR steel plate are press-formed with the same press mold. For this reason, it is required to stabilize the slidability of the GA steel sheet with respect to the tool.
これまでにも、例えば、GA鋼板の表面に新たな皮膜を形成することや、GA鋼板の表面のめっきの合金化に関する特別な製造管理を行うことによって、GA鋼板の摺動性を向上する方法が提案されている。しかし、これらの方法を実施すると、GA鋼板からなる絞り成形品の製造コストの上昇は避けられない。 So far, for example, a method for improving the slidability of the GA steel sheet by forming a new film on the surface of the GA steel sheet or performing special production management related to alloying of the plating on the surface of the GA steel sheet. Has been proposed. However, when these methods are implemented, an increase in the manufacturing cost of a drawn product made of a GA steel plate is inevitable.
また、特許文献1、2により開示された方法に基づいても、GA鋼板の絞り成形における摺動性の不安定に起因した品質不良を、必ずしも充分に抑制することができず、また、生産性も低下する。
Also, even based on the methods disclosed in
本発明は、従来の技術が有するこれらの課題に鑑みてなされたものであり、GA鋼板を絞り成形する際の摺動性を安定化し、成形性の向上を図ることができるGA鋼板からなる絞り成形品の製造方法および製造装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these problems of the prior art, and is made of a GA steel plate that can stabilize the slidability and improve the formability when drawing the GA steel plate. It aims at providing the manufacturing method and manufacturing apparatus of a molded article.
本発明者らは、鋼板の絞り成形において、鋼板とプレス工具との摩擦係数が、プレス成形品の品質に及ぼす影響を検討した。
図11(a)〜図11(d)は、鋼板1の絞り成形の状況を模式的に示す説明図である。
The present inventors examined the influence of the friction coefficient between a steel plate and a press tool on the quality of a press-formed product in drawing of the steel plate.
FIG. 11A to FIG. 11D are explanatory diagrams schematically showing the state of drawing of the
図11(a)〜図11(d)に示すように、鋼板1は、パンチ2、ホルダ3およびダイ4を備えるプレス金型5を用い、材料となる鋼板1をホルダ3およびダイ4によって挟み込むことにより拘束し(挟み込む力を「BHF」という。)、その後パンチ2およびダイ4を移動させることによって絞り成形品6に成形される。その際、絞り成形品6の品質を確保するために、鋼板1と工具2〜4との間に発生する摩擦抵抗力を調整することにより、パンチ部6aへの材料の流入がコントロールされる。
As shown in FIGS. 11 (a) to 11 (d), the
摩擦抵抗力が過小であると、パンチ部6aへ材料が過剰に流入し、プレス成形品6のパンチ部6aやフランジ部6bにシワが発生し、成形不良が発生する。一方、摩擦抵抗力が過大であると、パンチ底への材料流入が過度に阻害され、プレス成形中に破断が生じ不良となる。なお、単位面積当たりの摩擦抵抗力は、単位面積当たりの摩擦抵抗力=接触面圧×摩擦係数(μ)により表され、接触面圧とは、BHFや材料の変形抵抗等によって生じる金型と材料の接触面圧である。
If the frictional resistance is too small, the material excessively flows into the
絞り成形の過程で摩擦係数の変動が大きいと、摩擦抵抗力の変動が大きくなり、品質の低下をもたらす。また、成形過程の後半、例えば成形下死点の近傍では、接触面圧が高くなるとともに摩擦抵抗力が高くなり、その結果、パンチ成形荷重が増大して破断限界を越え、割れが発生し易い。 If the friction coefficient fluctuates greatly during the drawing process, the frictional resistance fluctuates greatly, resulting in a reduction in quality. Further, in the latter half of the molding process, for example, in the vicinity of the bottom dead center of the molding, the contact surface pressure increases and the frictional resistance increases. As a result, the punch molding load increases and exceeds the fracture limit, and cracking is likely to occur. .
本発明者らは、GA鋼板の絞り成形において接触面圧が高くなる成形過程の後半、例えば成形下死点の近傍における摩擦抵抗力を低減するために、鋼板とパンチとの間の摩擦係数と摺動性とに注目して鋭意検討し、以下に列記する知見(1)〜(8)を得て、本発明を完成した。なお、以降の説明は、図11における鋼板1がGA鋼板であるとして行う。
(1)図11におけるGA鋼板1とパンチ2との摩擦係数が小さいほど、摩擦抵抗力の変動が小さくなりプレス成形性は良好となる。
(2)GA鋼板1とパンチ2との摩擦係数は、GA鋼板1のめっき中のζ相の量により変化し、ζ相の量が少ないほど摩擦係数が小さくなる。
(3)GA鋼板1は、めっき中のζ相の量のばらつきが大きく、その結果、プレス成形の際の摺動性が不安定となる。
(4)GA鋼板1とパンチ2との摩擦係数は、接触面圧により変化し、接触面圧が大きいほど摩擦係数が大きくなる。
(5)GA鋼板1とパンチ2との摩擦係数は、パンチ成形速度により変化し、パンチ成形速度が大きいほど摩擦係数が小さくなる。
(6)したがって、接触面圧が高い、すなわち、成形荷重が高くなる領域、例えば成形下死点の近傍ではパンチ成形速度を大きくすることにより摺動性が向上し、割れが抑制される。
(7)一般的なクランクプレス、すなわち、パンチ速度がサインカーブで表されるプレスによりGA鋼板1をプレス成形すると、成形荷重が高くなる成形過程の後半で成形ストロークとともパンチ速度が著しく低下するため、摩擦係数が大きくなり、摺動性が低下し、割れが発生し易くなる。
(8)サーボプレスやリンクモーション機構を有するクランクプレスでは、成形荷重が高くなる成形過程の後半でパンチ成形速度を高めることが可能となる。これによりGA鋼板1を絞り成形した際の割れの発生を抑制することができる。
In order to reduce the frictional resistance in the latter half of the forming process in which the contact surface pressure is increased in the GA steel sheet drawing process, for example, in the vicinity of the forming bottom dead center, the friction coefficient between the steel sheet and the punch The present invention was completed by paying careful attention to slidability and obtaining findings (1) to (8) listed below. In the following description, the
(1) The smaller the coefficient of friction between the
(2) The friction coefficient between the
(3) The
(4) The friction coefficient between the
(5) The friction coefficient between the
(6) Therefore, in a region where the contact surface pressure is high, that is, in the vicinity of the molding load, for example, in the vicinity of the molding bottom dead center, the slidability is improved and cracking is suppressed by increasing the punch molding speed.
(7) When the
(8) In a crank press having a servo press or a link motion mechanism, the punch forming speed can be increased in the latter half of the forming process in which the forming load increases. Thereby, generation | occurrence | production of the crack at the time of drawing-forming
本発明は、パンチとダイを備えるプレス成形装置を用いてGA鋼板を絞り成形することによって絞り成形品を製造する際に、予め成形荷重が最大となる成形ストロークまたは成形荷重の最大値を求め、求めた成形ストロークまたは成形荷重の最大値に基づき、前記成形荷重が成形荷重の最大の90%に到達してから成形荷重が最大となる成形ストロークまでの領域では、直前のパンチ速度を維持し、または成形ストロークとともにパンチ成形速度を増大すること、および、前記領域のパンチ成形速度は、下死点からのストローク位置をSP(mm)とし、1分間当たりのストローク回数をSN(回数/分)とし、上死点から下死点までの全ストロークをST(mm)とするときに、下記式(1)で算出される基準速度に比べて大きいことを特徴とするGA鋼板からなる絞り成形品の製造方法である。
基準速度(mm/s)=2×3.14/(60/SN)×sin(T×2×3.14/(60/SN))×ST/2・・・(1)
ここで、SP=−cos(T×2×3.14/(60/SN))×ST/2+ST/2
T:ストローク位置SP(下死点からの距離)から下死点までの時間(秒)
In the present invention, when producing a drawn product by drawing a GA steel sheet using a press forming apparatus having a punch and a die, a maximum value of a forming stroke or a forming load at which a forming load is maximized is obtained in advance. Based on the obtained molding stroke or the maximum value of the molding load, in the region from the molding load reaching the maximum 90% of the molding load to the molding stroke at which the molding load is maximum, the immediately preceding punch speed is maintained, Alternatively, the punch molding speed is increased with the molding stroke , and the punch molding speed of the region is SP (mm) as the stroke position from the bottom dead center, and SN (times / minute) as the number of strokes per minute. , when the entire stroke from the top dead center to bottom dead center and ST (mm), is larger than the reference speed calculated by the following formula (1) Features It is a manufacturing method of the diaphragm molded article comprising GA steel to.
Reference speed (mm / s) = 2 × 3.14 / (60 / SN) × sin (T × 2 × 3.14 / (60 / SN)) × ST / 2 (1)
Here, SP = −cos (T × 2 × 3.14 / (60 / SN)) × ST / 2 + ST / 2
T: Time from stroke position SP (distance from bottom dead center) to bottom dead center (seconds)
この本発明における「パンチ成形速度」とは、ダイを固定した状態でパンチを移動することにより成形する場合にはパンチの移動速度を意味し、パンチを固定した状態でダイを移動することにより成形する場合はダイの移動速度を意味する。また、ダイとパンチの両方を移動することにより成形する場合は、パンチの移動速度とダイの移動速度の合計を意味する。 The “punch forming speed” in the present invention means the moving speed of the punch when the punch is moved while the die is fixed, and is formed by moving the die while the punch is fixed. This means the die moving speed. Further, when molding is performed by moving both the die and the punch, it means the sum of the moving speed of the punch and the moving speed of the die.
本発明によれば、GA鋼板を絞り成形する際の摺動性を安定化し、GA鋼板の絞り成形におけるプレス成形中のワレの発生を抑制することができるので、成形性の向上を図ることができるようになる。 According to the present invention, it is possible to stabilize the slidability when drawing the GA steel sheet and to suppress cracking during press forming in the drawing of the GA steel sheet, thereby improving the formability. become able to.
また、本発明によれば、GA鋼板とCR鋼板とを同一の金型で絞り成形する際の割れ発生が抑制され、安定してプレス成形することができるようになる。 In addition, according to the present invention, the occurrence of cracks when drawing the GA steel plate and the CR steel plate with the same mold is suppressed, and the press forming can be stably performed.
本発明を、添付図面を参照しながら説明する。
図1は、従来のクランクプレス方式のパンチ速度パターンの推移を示すグラフである。このクランクプレス方式のパンチ速度は、下死点からのストローク位置をSP(mm)とし、1分間当たりのストローク回数をSN(回数/分)とし、上死点から下死点までの全ストロークをST(mm)とするとき、下記(1)式で表され、成形開始から下死点までの成形領域では、パンチストロークとともにパンチ速度が単調に減少するパターンとなる。なお、式(1)で表されるパンチ速度を基準速度と言う。
基準速度(mm/s)=2×3.14/(60/SN)×sin(T×2×3.14/(60/SN))×ST/2・・・(1)
ここで、SP=−cos(T×2×3.14/(60/SN))×ST/2+ST/2であり、Tは、ストローク位置SP(下死点から距離)から下死点までの時間(秒)である。
The present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a graph showing a transition of a punch speed pattern of a conventional crank press system. The punch speed of this crank press system is SP (mm) as the stroke position from the bottom dead center, SN (number of times / minute) as the number of strokes per minute, and the total stroke from the top dead center to the bottom dead center. When ST (mm) is used, the pattern is expressed by the following formula (1). In the molding region from the start of molding to the bottom dead center, the punch speed decreases monotonously with the punch stroke. In addition, the punch speed represented by Formula (1) is called a reference speed.
Reference speed (mm / s) = 2 × 3.14 / (60 / SN) × sin (T × 2 × 3.14 / (60 / SN)) × ST / 2 (1)
Here, SP = −cos (T × 2 × 3.14 / (60 / SN)) × ST / 2 + ST / 2, where T is the stroke position SP (distance from bottom dead center) to bottom dead center. Time (seconds).
図2(a)は、本発明の製造装置10による絞り成形の状況を示す説明図であり、図2(b)は、本発明における成形荷重とストロークとの関係の一例を示すグラフである。また、図3は、本発明におけるパンチ成形速度(成形速度)とストロークとの関係の一例を示すグラフである。
FIG. 2A is an explanatory diagram showing the state of drawing by the
本発明に係る製造装置10を、図2(a)を参照しながら、説明する。
図2(a)に示すように、本発明に係る製造装置10は、パンチ11、ホルダ12およびダイ13と、図示しないパンチ成形速度を調節する速度調整手段とを備える。この製造装置14は、GA鋼板14に絞り成形を行って、図2(a)における○印部に示す段差部を有する絞り成形品を製造する。
A
As shown in FIG. 2A, the
速度調整手段は、(a)パンチ11とGA鋼板14とが接触を開始(成形開始)してから成形荷重が最大となる成形ストロークまでの間の少なくとも一部の領域で、直前のパンチ速度を維持し、または成形ストロークとともにパンチ成形速度を増大する機能を有し、(b)下死点からのストローク位置をSP(mm)とし、1分間当たりのストローク回数をSN(回数/分)とし、上死点から下死点までの全ストロークをST(mm)とするときに、その領域のパンチ成形速度をクランクモーションで規定される上記式(1)で算出される基準速度に比べて大きくする機能を有するのが望ましい。なお、成形荷重が最大となる成形ストロークは、成形試験により、あるいは汎用的な成形シミュレーション解析ソフト等を用いた解析を行うことによって、予め求めることが可能である。
The speed adjusting means (a) sets the immediately preceding punch speed in at least a part of the region from the start of contact between the
速度調整手段は、成形荷重が成形荷重の最大の90%に到達してから成形荷重が最大となる成形ストロークまでのパンチ成形速度が基準速度に比べて大きくする機能を備えることが望ましい。 It is desirable that the speed adjusting means has a function of increasing the punching speed from the time when the forming load reaches 90% of the maximum forming load until the forming stroke at which the forming load becomes maximum as compared with the reference speed.
この速度調整手段としては、例えば、パンチ11の駆動源として用いられるサーボモータが例示される。
また、本発明におけるパンチ速度の調整は、予め成形荷重の最大値を求めておき、成形荷重の測定値と成形荷重の最大値に基づき、直前のパンチ速度を維持し、または成形ストロークとともにパンチ成形速度を増大するタイミングを決定し、このタイミングを速度調整手段に伝達することにより行うことができる。すなわち、成形荷重の測定値が成形荷重の最大値に対して所定の値となったとき、パンチ速度の維持または成形速度の増大が行われる。
As this speed adjusting means, for example, a servo motor used as a drive source of the
Also, the punch speed adjustment in the present invention is to obtain the maximum value of the molding load in advance and maintain the previous punch speed based on the measured value of the molding load and the maximum value of the molding load, or punch molding with the molding stroke. This can be done by determining the timing for increasing the speed and transmitting this timing to the speed adjusting means. That is, when the measured value of the molding load becomes a predetermined value with respect to the maximum value of the molding load, the punch speed is maintained or the molding speed is increased.
次いで、本発明の製造方法を説明する。ここでは、図2(b)に示すように成形下死点で成形荷重が最大となるケースで説明するが、本発明は、このケースに限定されるものでなく、成形の途中で成形荷重が最大となり、成形下死点では成形荷重が小さくなる場合も同様に適用される。なお、図2(b)に示すような荷重特性は、図2(a)や図11(c)に例示される、絞り抜けしない成形形態において発生するが、深絞り成形深さが一定以上となる絞り部品においても見られる。 Next, the production method of the present invention will be described. Here, as shown in FIG. 2 (b), the case where the molding load is maximum at the molding bottom dead center will be described. However, the present invention is not limited to this case. The same applies when the molding load becomes small at the bottom dead center of molding. Note that the load characteristics as shown in FIG. 2 (b) occur in the non-drawn forming form illustrated in FIGS. 2 (a) and 11 (c), but the deep drawing forming depth is not less than a certain level. It can also be seen in the aperture parts.
本発明のGA鋼板の絞り成形では、図3にグラフで示すように、パンチ11がGA鋼板14に接触を開始した直後にパンチ成形速度を増速し、その後、減速して成形下死点にてパンチ成形速度をゼロとする速度パターンで成形が行われる。この速度パターンにより、絞り成形は、成形開始から下死点まで、基準速度に比べて大きいパンチ速度で行われる。
In the drawing of the GA steel sheet according to the present invention, as shown in the graph of FIG. 3, immediately after the
前述したように、GA鋼板14のプレス成形においては、成形速度が高いほどGA鋼板14と工具11〜13との摩擦係数が小さくなる。したがって、図3に示す速度パターンのように、成形領域においてパンチ成形速度を一旦増速し、成形荷重が高くなるストロークにおける成形速度を、基準速度に比べて大きくすることにより、成形荷重が高い領域における摩擦係数が低下し、摩擦抵抗力が低下する。その結果、成形荷重が小さくなり、割れの発生が抑制される。
As described above, in press forming of the
この本発明は、パンチ11がGA鋼板14に接触を開始した直後にパンチ成形速度を増速する速度パターンであるが、本発明はこの速度パターンに限定されるものではない。
図4は、本発明におけるパンチ成形速度のパターンを例示するグラフである。
The present invention is a speed pattern in which the punch forming speed is increased immediately after the
FIG. 4 is a graph illustrating a pattern of punch forming speed in the present invention.
図4のグラフの曲線a、b、cにより例示するように、パンチ11とGA鋼板14とが接触を開始してから成形荷重が最大となる成形ストロークまでの少なくとも一部の領域において、パンチ成形速度をストロークとともに増速するか、あるいは直前の速度を維持することにより、その領域のパンチ速度が、基準速度に比べて大きい速度パターンとなるようにすればよい。
As illustrated by the curves a, b, and c in the graph of FIG. 4, punch forming is performed in at least a part of the region from the start of contact between the
本発明では、成形荷重が成形荷重の最大の90%に到達してから成形荷重が最大となる成形ストロークまでの領域において基準速度に比べて大きい速度パターンとなるように増速または速度を維持することが望ましい。 In the present invention, the speed increase or the speed is maintained so that the speed pattern is larger than the reference speed in the region from the molding load reaching 90% of the maximum molding load to the molding stroke where the molding load is maximum. It is desirable.
図4のグラフの曲線aに示すように、パンチ11がGA鋼板14に接触を開始してから成形下死点までの少なくとも一部の領域で、成形速度を増速する速度パターンとすることが望ましい。なお、パンチ成形速度が100mm/sec以上となるように増速することが望ましい。
As shown by a curve a in the graph of FIG. 4, a speed pattern that increases the forming speed in at least a part of the region from the start of contact of the
図5(a)は本発明の別の製造方法における成形完了時の状態を模式的に示す説明図であり、図5(b)は本発明の別の製造方法における成形荷重の推移を示すグラフである。また、図6は、本発明の別の製造方法におけるパンチ成形速度の推移を例示するグラフである。 FIG. 5 (a) is an explanatory view schematically showing a state at the time of completion of molding in another manufacturing method of the present invention, and FIG. 5 (b) is a graph showing transition of molding load in another manufacturing method of the present invention. It is. FIG. 6 is a graph illustrating the transition of the punching speed in another manufacturing method of the present invention.
図5(a)に示すように絞り抜け成形する場合や成形深さが一定量以上となる場合には、図5(b)に示すように、成形開始から成形下死点までの成形の途中において成形荷重が最大となる。 When drawing through as shown in FIG. 5 (a) or when the forming depth is a certain amount or more, as shown in FIG. 5 (b), during the molding from the start of molding to the bottom dead center of molding. In this case, the molding load is maximized.
本発明によるGA鋼板14−1の絞り成形では、図6のグラフにおける曲線a、bにより例示するように、成形開始から成形荷重が最大となる間の少なくとも一部の領域において、パンチ成形速度が増速または維持され、成形荷重が最大となる成形ストロークの近傍におけるパンチ成形速度が基準速度に比べて大きい速度で行われ、その後、減速して成形下死点にて速度をゼロとする速度パターンで成形が行われる。 In the drawing of the GA steel sheet 14-1 according to the present invention, as exemplified by the curves a and b in the graph of FIG. 6, the punch forming speed is at least in a part of the region from the start of forming to the maximum forming load. Speed pattern in which the punching speed near the forming stroke where the forming load is maximized or maintained is increased at a speed higher than the reference speed and then decelerated to zero at the bottom dead center Molding is performed.
この製造方法により、成形荷重が高い領域における摩擦係数が低下し、摩擦抵抗力が低下する。その結果、成形荷重が小さくなり、割れの発生が抑制される。
また、本発明により、GA鋼板の絞り成形における成形荷重の最大値となる成形ストロークの近傍での摺動性が安定するため、摺動性が異なるGA鋼板とCR鋼板とを同一のプレス金型により安定してプレス成形することが可能になる。
With this manufacturing method, the friction coefficient in the region where the molding load is high is reduced, and the frictional resistance is reduced. As a result, the molding load is reduced and the occurrence of cracks is suppressed.
In addition, according to the present invention, since the slidability in the vicinity of the forming stroke which is the maximum value of the forming load in the drawing of the GA steel plate is stabilized, the GA steel plate and the CR steel plate having different slidability are used in the same press die. Thus, it becomes possible to press-mold stably.
図7は、本実施例で用いたサーボプレス金型を有する製造装置10の構成を模式的に示す説明図である。図7では、上述した図2(a)や図5(a)に示す製造装置における構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付することにより、重複する説明を省略する。
FIG. 7 is an explanatory view schematically showing the configuration of the
図8に示す構成のサーボプレス金型を有する製造装置10を用い、1分間あたりのストローク回数(SN)を27回/分とし、上死点から下死点までの全ストロークを200mmとし、ブランク(鋼板)14として、表1に示す機械的特性を有する板厚0.7mm、ブランク径176mmのGA鋼板に、成形深さが50mmである円筒絞り成形を種々の成形速度パターンで行うことによって、絞り成形品を製造した。なお、ブランク14の両面には、2g/m2の量の一般防製油を塗油した。
Using the
最初に、従来のクランクモーションの速度パターンで絞り成形を行い、成形荷重を測定した。図8は、クランクモーションの速度パターンを示すグラフであり、図9は、図8に示す速度パターンでBHFを39.2kNとしたときの成形荷重の推移を示すグラフである。 First, drawing was performed with a conventional crank motion speed pattern, and the molding load was measured. FIG. 8 is a graph showing the speed pattern of the crank motion, and FIG. 9 is a graph showing the transition of the molding load when the BHF is 39.2 kN in the speed pattern shown in FIG.
図9のグラフに示すように、成形荷重の最大値は78kNであり、最大成形荷重の90%に到達するストロークは成形開始から20mm(下死点から30mm)であった。
次いで、予め求めた成形荷重−ストローク曲線に基づき、成形開始から成形荷重が最大となるストロークの少なくとも一部の領域の成形速度が前述の式(1)で算出される基準速度より大きくなるように、成形開始から成形荷重が最大となるストロークの一部の区間でストロークとともに成形速度を増速する速度パターンで、各速度パターン毎に5回行い、最大成形荷重、最大成形荷重のバラツキと限界BHFを調査した。なお、一般的に、プレス成形における成形性は、成形不良が発生しないで成形可能な最大のBHFである限界BHFで評価することが可能である。
As shown in the graph of FIG. 9, the maximum value of the molding load was 78 kN, and the stroke reaching 90% of the maximum molding load was 20 mm from the start of molding (30 mm from the bottom dead center).
Next, based on the molding load-stroke curve obtained in advance, the molding speed in at least a part of the stroke where the molding load is maximum from the start of molding is set to be larger than the reference speed calculated by the above-described equation (1). The speed pattern that increases the molding speed along with the stroke in a part of the stroke where the molding load is maximum from the start of molding, is performed 5 times for each speed pattern, the maximum molding load, the variation in the maximum molding load and the limit BHF investigated. In general, the formability in press molding can be evaluated by the limit BHF, which is the maximum BHF that can be molded without forming defects.
図10は、本実施例における成形速度の類型を示すグラフである。
図10のグラフにおいて、(a)の速度のパターンは,式(1)で算出されるクランクモーションのパターン(比較例)であり、(b)、(c)の速度パターンは,成形開始からのストロークが20mmとなる手前で増速し、ストローク20mmからストローク50mm(成形下死点)間での速度が(a)の速度パターンの速度より大きいパターン(本発明例)であり、(d)の速度パターンは、ストローク30mm手前で増速し、ストローク30mm以降の成形速度が(a)の速度パターンの速度よりも大きいパターン(本発明例)であり、さらに、(e)の速度パターンは、ストローク40mm手前で増速し、ストローク40mm以降の成形速度が(a)の速度パターンの速度よりも大きいパターン(本発明例)である。
FIG. 10 is a graph showing types of molding speeds in this example.
In the graph of FIG. 10, the speed pattern of (a) is a crank motion pattern (comparative example) calculated by the equation (1), and the speed patterns of (b) and (c) The speed is increased before the stroke reaches 20 mm, and the speed between the
表2に、各速度パターンにおける最大成形荷重、最大成形荷重のバラツキと限界BHFの調査結果をまとめて示す。 Table 2 summarizes the maximum molding load, the variation in the maximum molding load, and the investigation results of the limit BHF in each speed pattern.
表2に示すように、速度パターン(b)〜(e)の試番2〜5は、速度パターン(a)の試番1に比較して、最大成形荷重が低下し、最大成形荷重のバラツキが減少し、さらに、限界BHFが増加する結果が得られた。これにより、本発明によれば、GA鋼板の成形性が向上することがわかる。
As shown in Table 2, in the trial patterns 2 to 5 of the speed patterns (b) to (e), the maximum molding load is lower than that of the
特に、成形開始からのストロークが20mmとなる手前で増速し、ストローク20mmからストローク50mm(成形下死点)間での速度が(a)の速度パターンの速度よりも大きいパターンとなる(b)、(c)の速度パターンでは、限界BHFが20%以上増加し、成形性が著しく向上することがわかる。
In particular, the speed is increased before the stroke from the start of molding becomes 20 mm, and the speed between the
1 鋼板
2 パンチ
3 ホルダ
4 ダイ
5 プレス金型
6 絞り成形品
6a パンチ部
6b フランジ部
10 本発明の製造装置
11 パンチ
12 ホルダ
13 ダイ
14,14−1 GA鋼板
DESCRIPTION OF
Claims (4)
基準速度(mm/s)=2×3.14/(60/SN)×sin(T×2×3.14/(60/SN))×ST/2・・・(1)
ここで、SP=−cos(T×2×3.14/(60/SN))×ST/2+ST/2
T:ストローク位置SP(下死点からの距離)から下死点までの時間(秒) When producing a draw-formed product by drawing an alloyed hot-dip galvanized steel sheet using a press-forming device equipped with a punch and a die, obtain the maximum value of the forming stroke or forming load that maximizes the forming load in advance. Based on the determined molding stroke or the maximum value of the molding load, the previous punch speed is maintained in the region from the molding load reaching 90% of the molding load to the molding stroke at which the molding load is maximum. Alternatively, the punch forming speed is increased with the forming stroke , and the punch forming speed of the region is set to SP (mm) as the stroke position from the bottom dead center, and the number of strokes per minute is SN (number of times / minute). ), And the total stroke from top dead center to bottom dead center is ST (mm), compared with the reference speed calculated by the following formula (1) Method of manufacturing a diaphragm molded article comprising galvannealed steel sheet, wherein heard.
Reference speed (mm / s) = 2 × 3.14 / (60 / SN) × sin (T × 2 × 3.14 / (60 / SN)) × ST / 2 (1)
Here, SP = −cos (T × 2 × 3.14 / (60 / SN)) × ST / 2 + ST / 2
T: Time from stroke position SP (distance from bottom dead center) to bottom dead center (seconds)
基準速度(mm/s)=2×3.14/(60/SN)×sin(T×2×3.14/(60/SN))×ST/2・・・(1)
ここで、SP=−cos(T×2×3.14/(60/SN))×ST/2+ST/2
T:ストローク位置SP(下死点からの距離)から下死点までの時間(秒) When producing a draw-formed product by drawing an alloyed hot-dip galvanized steel sheet using a press-forming device equipped with a punch and a die, obtain the maximum value of the forming stroke or forming load that maximizes the forming load in advance. Based on the obtained molding stroke or the maximum value of the molding load, from the start of contact between the punch and the galvannealed steel sheet to the molding bottom dead center at which the molding load is the maximum. In at least some of the regions, the previous punching speed is maintained or the punching speed is increased with the forming stroke , and the punching speed of the region is set to the stroke position from the bottom dead center by SP (mm). The number of strokes per minute is SN (number of times / minute), and the total stroke from top dead center to bottom dead center is ST (mm). To come, stop moldings manufacturing method comprising a galvannealed steel sheet being greater than the reference velocity calculated by the following formula (1).
Reference speed (mm / s) = 2 × 3.14 / (60 / SN) × sin (T × 2 × 3.14 / (60 / SN)) × ST / 2 (1)
Here, SP = −cos (T × 2 × 3.14 / (60 / SN)) × ST / 2 + ST / 2
T: Time from stroke position SP (distance from bottom dead center) to bottom dead center (seconds)
基準速度(mm/s)=2×3.14/(60/SN)×sin(T×2×3.14/(60/SN))×ST/2・・・(1)
ここで、SP=−cos(T×2×3.14/(60/SN))×ST/2+ST/2
T:ストローク位置SP(下死点からの距離)から下死点までの時間(秒) When producing a draw-formed product by drawing an alloyed hot-dip galvanized steel sheet using a press-forming device equipped with a punch and a die, obtain the maximum value of the forming stroke or forming load that maximizes the forming load in advance. Based on the determined molding stroke or the maximum value of the molding load, at least a part of the region from the start of contact between the punch and the galvannealed steel sheet until the molding stroke at which the molding load is maximized. Then, maintaining the immediately preceding punch speed or increasing the punch molding speed with the molding stroke, and the punch molding speed of the region, the stroke position from the bottom dead center is SP (mm) per minute When the number of strokes is SN (number of times / minute) and the total stroke from top dead center to bottom dead center is ST (mm), the following formula ( Method of manufacturing a diaphragm molded article comprising galvannealed steel sheet being greater than the reference velocity calculated in).
Reference speed (mm / s) = 2 × 3.14 / (60 / SN) × sin (T × 2 × 3.14 / (60 / SN)) × ST / 2 (1)
Here, SP = −cos (T × 2 × 3.14 / (60 / SN)) × ST / 2 + ST / 2
T: Time from stroke position SP (distance from bottom dead center) to bottom dead center (seconds)
前記パンチの成形速度を調整する速度調整手段を備え、
該速度調整手段は、成形荷重が最大となる成形ストロークまたは成形荷重の最大値に基づき、前記パンチと前記合金化溶融亜鉛めっき鋼板とが接触を開始してから成形荷重が最大となる成形ストロークまでの間の少なくとも一部の領域で、直前のパンチ速度を維持し、または成形ストロークとともにパンチ成形速度を増大する機能を有すること、および、前記領域のパンチ成形速度は、下死点からのストローク位置をSP(mm)とし、1分間当たりのストローク回数をSN(回数/分)とし、上死点から下死点までの全ストロークをST(mm)とするときに、下記式(1)で算出される基準速度に比べて大きいことを特徴とする合金化溶融亜鉛めっき鋼板からなる絞り成形品の製造装置。
基準速度(mm/s)=2×3.14/(60/SN)×sin(T×2×3.14/(60/SN))×ST/2・・・(1)
ここで、SP=−cos(T×2×3.14/(60/SN))×ST/2+ST/2
T:ストローク位置SP(下死点からの距離)から下死点までの時間(秒) A manufacturing apparatus comprising a punch and a die, press-molding an alloyed hot-dip galvanized steel sheet to produce a drawn product,
Comprising a speed adjusting means for adjusting the molding speed of the punch,
The speed adjusting means is based on the forming stroke at which the forming load is maximized or the maximum value of the forming load, and until the forming stroke at which the forming load is maximized after the punch and the galvannealed steel sheet are brought into contact with each other. Having the function of maintaining the previous punch speed or increasing the punch molding speed with the molding stroke in at least a part of the area, and the punch molding speed of the area depends on the stroke position from the bottom dead center. Is SP (mm), the number of strokes per minute is SN (number of times / minute), and the total stroke from top dead center to bottom dead center is ST (mm). An apparatus for producing a drawn product made of an alloyed hot-dip galvanized steel sheet, characterized in that it is larger than the reference speed.
Reference speed (mm / s) = 2 × 3.14 / (60 / SN) × sin (T × 2 × 3.14 / (60 / SN)) × ST / 2 (1)
Here, SP = −cos (T × 2 × 3.14 / (60 / SN)) × ST / 2 + ST / 2
T: Time from stroke position SP (distance from bottom dead center) to bottom dead center (seconds)
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