JP5803097B2 - 円筒成形加工用材料の設計方法および円筒成形加工品の製造方法 - Google Patents
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Description
の設計方法および円筒成形加工品の製造方法に関する。
ここで、Δθ:スプリングバック角(度)、θ:曲げ角(度)、r:曲げ曲率半径(mm)、t:板厚(mm)、YP:降伏強度(MPa)、E:ヤング率(MPa)である。
[1]曲げ加工による円筒成形加工が施される金属材料を設計するにあたり、金属材料を曲げ曲率半径rが5mm以上、曲げ角θが90度以上180度以下の条件で円筒成形加工を施したときのスプリングバック角Δθが所定値となるように、前記金属材料の降伏強度YP、ヤング率Eおよび板厚tを下記(1)式に基づいて算出し、該算出された降伏強度YPおよびヤング率Eを有するように前記金属材料を設計することを特徴とする円筒成形加工用材料の設計方法。
Δθ/θ=−5.52[(YP・r)/(E・t)]2+4.13(YP・r)/(E・t) ・・・ (1)
ここで、Δθ:スプリングバック角(度)、θ:曲げ角(度)、YP:降伏強度(MPa)、E:ヤング率(MPa)、t:板厚(mm)、r:曲げ曲率半径(mm)である。
[2]前記[1]に記載の方法によって設計された金属材料に曲げ加工による円筒成形加工を施して円筒成形加工品を製造することを特徴とする円筒成形加工品の製造方法。
Δθ=θ−θ’ ・・・ (3)
Δθ/θ=(1/r−1/r’)/(1/r’) ・・・ (4)
除荷前後で上記ひずみ変化のない面が板厚の中央位置にあるとすると、除荷による曲率変化に対して上記式(4)を用いて下記式(5)が成り立つ。
Δθ/θ=(M・r)/(E・I) ・・・ (5)
ここで、Mは曲げモーメント(MPa・mm3)、Iは断面2次モーメント(mm4)である。
Δθ/θ=1.9[(YP・r)/(E・t)]0.62 ・・・ (8)
そこで、本発明者らは、多種多様な金属材料(アルミニウム板、銅板、ステンレス鋼板、鋼板)および板厚条件で、実際に曲げ加工を施してスプリングバック角を測定した。この際、曲げ曲率半径は5mm以上の範囲、曲げ角は90〜180度の範囲とした。さらに板厚については、0.1〜2.0mmの範囲としている。これらの範囲であれば、食品容器、医療機器、金属容器、装置部品等の分野では十分に実用に耐えることができ、汎用性を有しているためである。
Claims (2)
- 曲げ加工による円筒成形加工が施される金属材料を設計するにあたり、金属材料を曲げ曲率半径rが5mm以上、曲げ角θが90度以上180度以下の条件で円筒成形加工を施したときのスプリングバック角Δθが所定値となるように、前記金属材料の降伏強度YP、ヤング率Eおよび板厚tを下記(1)式に基づいて算出し、該算出された降伏強度YPおよびヤング率Eを有するように前記金属材料を設計することを特徴とする円筒成形加工用材料の設計方法。
Δθ/θ=−5.52[(YP・r)/(E・t)]2+4.13(YP・r)/(E・t) ・・・ (1)
ここで、Δθ:スプリングバック角(度)、θ:曲げ角(度)、YP:降伏強度(MPa)、E:ヤング率(MPa)、t:板厚(mm)、r:曲げ曲率半径(mm)である。 - 請求項1に記載の方法によって設計された金属材料に曲げ加工による円筒成形加工を施して円筒成形加工品を製造することを特徴とする円筒成形加工品の製造方法。
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