JPS59169631A - 非軸対称の伸びフランジ成形法 - Google Patents

非軸対称の伸びフランジ成形法

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JPS59169631A
JPS59169631A JP58044198A JP4419883A JPS59169631A JP S59169631 A JPS59169631 A JP S59169631A JP 58044198 A JP58044198 A JP 58044198A JP 4419883 A JP4419883 A JP 4419883A JP S59169631 A JPS59169631 A JP S59169631A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hole
strain
punch
processing
axisymmetric
Prior art date
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Pending
Application number
JP58044198A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumihiko Uchida
内田 史彦
Kazuo Sato
一雄 佐藤
Yoshiharu Takeda
竹田 義治
Minoru Yabe
矢部 稔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58044198A priority Critical patent/JPS59169631A/ja
Publication of JPS59169631A publication Critical patent/JPS59169631A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00Making other particular articles
    • B21D53/16Making other particular articles rings, e.g. barrel hoops

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、金属板材の伸び7ランジ成形法に係シ、特に
高い加工精度および大きな加工度の必要な非軸対称の伸
び7ランジ加工品の成形に好適な非軸対称の伸び72ン
ジ成形法に関する。
〔背景技術〕
第1図のa[示すようなだ円筒あるいは長円筒の容器底
部1に穴2がおいている製品、および第1図のbに示す
ような底部のないだ円筒あるいは長円筒3等の製品を加
工するには、第2図に示すように金属板素材11に下孔
12をあけ、これをだ円筒あるいは長円筒パンチ13で
張り出し加工する非軸対称の伸び7ランジ加工が適用さ
れるのが一般的である。しかし、このような非軸対称の
伸び7ランジ加工では軸対称の加工に比べ変形が局所的
に大きくなる部分が生じるため、穴縁での変形が不均一
となる。仁のために、一般に成形後の板厚が不均一にな
ること、また第1図のCで示すように加工中に変形が集
中する長軸方向穴縁でフランジ部にクラック4が発生す
るなどの製品不良が起こり易いという欠点があった。ま
た、このようなフランジ部へのクラック伝播を防ぐため
に、これまでに第4図のdに示すように素材にぎほし型
の下穴5をあける技術も報告されているが、この手法は
クラックの発生を中央部に限定しかつ助長するもので、
そのために加工の比較的、vJ期にぎほし穴が連結し、
加工が終了となるので加工限が低いという欠点があった
以上のように、従来の非軸対称の伸び7ランジ加工では
、加工精度及び加工度に限界があシ、例えば電子機器の
心臓部を構成する部品のように高精度ならびに大きな加
工度を必要とするものには適用することができなかった
〔発明の目的〕
本発明は、かかる点に着目してなされたものであシ、加
工後に穴縁で加工ひずみが均一となり、高い加工精度と
大きな加工度を有する非軸対称の伸び7ランジ成形法を
提供することを目的とするものである。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するために、本発明においては、伸び7
ランジ成形1に:2段階の加工プロセスに分け、第1段
の加工プロセスでは、加工後穴縁で均一な加工ひずみと
するために必要な初期ひずみ分布を素材に与え、第2段
の加工プロセスで所定の形状になるように伸びフランジ
成形をするように構成したものである。
すなわち、本発明者らは、非軸対称の伸びフランジ成形
において、加工後穴縁で均一な加工ひずみ分布となるた
めには、あらかじめ所望する最終形状の長軸方向の穴縁
で小さく、短軸方向の穴縁で大きい初期加工ひずみの分
布を有する素材が必要なこと、そしてかかる素材に必要
な加工ひずみ分布を与えるためKは、例えば円形状また
は使用する非軸対称ポンチし用ポンチあるいけ所望する
製品の最終形状の短軸方向にその長軸が一致する如き非
軸対称形状(例えば楕円形状)の下穴を形成しておき、
これを前記ポンチを用いて張シ出し成形することによっ
て得られることを見い出した。
かかる知見に基づき、まず上述の如く所定の下穴を加工
した素材を前記非軸対称ポンチを用いて張り出し成形し
、しかる後、前記非軸対称ポンチあるいけ所望する最終
形状の長軸方向にその長軸が一致する如き形状(例えば
楕円孔あるいは長円孔)の下穴を加工した後、前記非軸
対゛称ポンチを用い形 て最終形状に伸びフラン、ジヘカロエする智ので、これ
によシ加工後に穴縁で均一な加工ひずみを呈する非軸対
称の伸びフランジ成形品を得ることを可能にしたもので
ある。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第3図から第6図によシ詳細
に説明する。
第3図に、−例として板厚0.4 mのオーステナイト
系ステンレス鋼板を用いた長円形の伸び7ランジ成形に
ついて示した図である。長円形下穴21をあけた素材e
を長円形ポンチで張り出し成形した半加工品fのフラン
ジ部22の板厚ひずみの分布を実測し、これを等高線図
(図中一点鎖線で示す。)gで示した。板厚ひずみは加
工後の板厚と素材板厚の比の対数であシ、その絶対値が
大きいほど板厚減少が大きいことを示す。図中gがら明
らかなように長円形の伸びフランジ成形品では、円弧部
穴縁23で板厚ひずみ量が大きく、直線部穴縁24で板
厚ひずみ量が小さくなることがわかる。
そこで、本発明者らは、例えば長円形の伸び7うyジ酸
形に供する素材として、第3図の板厚ひずみ分布とは逆
に円弧部穴縁では板厚ひずみ量が小さく、直線部穴縁で
は板厚ひずみ量が大きな素材をあらかじめ設けておけば
、これを伸び7ランジ加工することによって穴縁で均等
な板厚ひずみとなる加工品が得られること見出した。そ
して、さらに上記の円弧部穴縁で板厚ひずみ量が小さく
、直線部穴縁で板厚ひずみ量が大きな素材は、長円形ポ
ンチの短軸方向に長軸が一致するように楕円形下穴をあ
らかじめ形成しておき、これを長円形ポンチで張シ出し
加工することKよって得られることを見い出した。
この−例として、第4図に長軸と短軸の比が6対5の楕
円形下穴31を加工した素材りを下穴の短軸方向罠長円
形パンチの長軸方向が一致するように加工品iの如く張
シ出し成形し、この加工品iのフランジ部32の板厚ひ
ずみ分布を等高線図(図中一点鎖線で示す。)jで示し
た。図中i。
jから明らかなように、フランジ部外周の直線部34方
向の穴縁35、すなわち短軸方向穴縁で大きな板厚ひず
みとなシ、円弧部33方向の穴縁36、すなわち長軸方
向穴縁で小さな板厚ひずみとなることがわかる。本発明
者らは、成形品iの7ランク部32から図j中の破線で
示した長円形部を打ち抜き加工等によシ取シ除き、更に
これを長円形パンチで張シ出した後に穴縁で板厚ひずみ
が均一となシ得る素材、すなわち、円弧部で板厚ひずみ
が小さく、直線部で板厚ひずみが大きな素材が得られる
ことを見い出した。
第5図に、以上の知見によシ開発した本発明による、加
工後穴縁で板厚ひずみが均一となる長円形の伸び7ラン
ジ成形の加工プロセスの一例を示す。すなわち、加工の
第1段階として素材kを長円形パンチ(図示省略)の短
軸方向が長軸となる如く楕円形状の下穴41t−打抜き
加工または切削加工等により形成し、さらにこれに図中
tの如く張り出し成形を施し、次に、加工の第2段階と
して図中mで示すように前記長円形パンチあるいは所望
する最終形状の長軸方向にその長軸が一致する如く長円
形の下穴42を打抜き加工また切削加工により加工し、
しかる後これに前記長円形パンチを用いて伸び7ランジ
成形加工を施し図中nで示す如き最終形状の製品を成形
するものである。
なお、本例では、望ましい例として上記加工の第1段階
で素材に楕円形状の下穴を形成する場合について示した
が、基本的には、これに限らず円形状(あるいは長円形
状)の下穴を形成しても適用可能である。
第6図は、上記の本発明によって得られた伸び7ランジ
成形品の穴縁の板厚ひずみ量の分布(イ)と、通常の伸
び7ランジ成形によって得られる成形品の穴縁の板厚ひ
ずみ量の分布(ロ)とを示した特性線図(下図)であシ
、縦軸に板厚ひすみii紫、横軸に穴縁の位置(上図よ
シ、θ:)2ンジ51の円弧部の位置、t:7ランジ5
1の直線部の位置)を示したものである。図から明らか
なように、本発明によれば、長円形の伸び72ンジ成形
で発生する穴縁の板厚ひずみの不均一を著しく低減でき
る(約173以下)ことがわかる。また、本実施例で用
いた金属素材の破断時の板厚ひ゛ずみ量は約0.4(図
中一点鎖線で示す。)であるが、通常の長円形の伸び7
ランジ加工では円弧部穴縁で破断時の板厚ひずみ量に達
しているのに対し、本発明によれば板厚ひずみjiFi
o、28と破断時の板厚ひずみ量の約70%であシ、さ
らに板厚ひずみ量にして0.12だけ変形することがで
きる。これから、通常の長円形伸びフランジ加工に比べ
、本発明によれば、おおむね30%加工匿が上昇するこ
とがわかる。
なお、上記実施例では長円形伸び7ランジ加工いても、
本発明が適用可−目であることはいうまでもない。また
、上記例で用いた金属素材の種類。
板厚、下穴の形状寸法及びポンチ寸法等についても、本
発明はこれらに限定されるものではなく、所望する製品
に応じて、適宜選択、設定できることはいうまでもない
〔発明の効果〕
以上のように1本発明によれば、加工後に穴縁で均一な
加工ひずみ分布となる非軸対称の伸び7ランジ成形が可
能であるので、加工精度が高くまた加工限の大きな非軸
対称の伸び7ランジ成形品が得られ、電子機器用等、実
用に供してその効果は著しい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、非軸対称伸び7ランジ成形品の例を示す図、
第2図は、通常の非軸対称伸び7ランジ加工を説明する
概略図、第3図は、長円形伸び7ランジ成形で生じる板
厚ひずみの等高線図、第4図は、本発明による楕円形下
穴を長円形パンチで張シ出した場合に生じる板厚ひずみ
の等高線図、第5図は、本発明による加工後穴縁で均一
な加工ひずみともたらす加工プロセスの一例を示す図、
第6図は、本発明によって得られた非軸対称伸び7ラン
ジ成形品と従来の成形品の穴縁での板厚ひずみ量の分布
を示す特性線図である。 k・・・楕円形下穴を加工した素材、t・・・楕円形下
穴の張シ出し成形品、m・・・長円形f穴加工品、n・
・・伸び7ランジ成形品。 ′fJ 1  図 ¥−J 2 図 2 第 3  図 拓 4 図 第 5 図 1 】 第6図 (ロ)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、非軸対称ポンチを用いた金属板材の伸び7ランジ加
    工において、加工の第1段階で円形状、もしくは前記ポ
    ンチの短軸方向がその長軸となる如く非軸対称形状の下
    穴を加工した後に張シ出し成形を施し、さらに加工の第
    2段階で前記ポンチの長軸方向に長軸が一致する如く楕
    円形状の下穴を加工しこれを張シ出し成形することを特
    徴とする非軸対称の伸び7ランジ成形法。
JP58044198A 1983-03-18 1983-03-18 非軸対称の伸びフランジ成形法 Pending JPS59169631A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6356918U (ja) * 1986-09-29 1988-04-16
CN103934358A (zh) * 2014-05-15 2014-07-23 珠海格力电器股份有限公司 一种数控冲床用椭圆孔冲裁模具及椭圆孔冲裁方法
CN111216307A (zh) * 2020-01-14 2020-06-02 东莞市巨唯电子科技有限公司 一种超薄手机背光铁壳的生产工艺

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JPS6356918U (ja) * 1986-09-29 1988-04-16
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