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成形件制造方法及其成形件

阅读:1046发布:2020-06-15

专利汇可以提供成形件制造方法及其成形件专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 在通过包括至少一次 拉深 冲压 加工和在该拉深冲压加工之后进行的至少一次拉深加工的成形加工来制造成形件时,拉深冲压加工所使用的冲头(31)的后端侧的宽度大于前端侧的宽度,通过将坯料金属板(2)与冲头(31)一起压入至压入孔(30a),对坯料金属板的相当于凸缘部的区域进行减薄拉深加工,拉深加工使用模头和拉深套筒,将模头与拉深套筒的模具间隙设为固定地对在拉深冲压加工中进行了减薄拉深加工的区域进行加工。,下面是成形件制造方法及其成形件专利的具体信息内容。

1.一种成形件制造方法,通过对坯料金属板进行至少两次成形加工,来制造具有筒状的躯干部和形成于该躯干部的端部的凸缘部的成形件,
所述至少两次成形加工包括:至少一次拉深冲压加工和在该拉深冲压加工之后进行的至少一次拉深加工,
所述拉深冲压加工使用包括具有压入孔的模头和冲头的模具来进行,
通过使所述冲头的后端侧的宽度大于前端侧的宽度,所述冲头被压入至所述模头的压入孔的状态下的所述模头与所述冲头之间的间隙在所述后端侧比所述前端侧窄,通过在所述拉深冲压加工中将所述坯料金属板与所述冲头一起压入至所述压入孔,仅对所述坯料金属板的相当于所述凸缘部的区域进行减薄拉深加工,
所述拉深加工使用包括模头和拉深套筒的模具来进行,
在所述拉深加工中,将模头与拉深套筒的模具间隙设为固定地对在所述拉深冲压加工中进行了减薄拉深加工的所述坯料金属板的相当于所述凸缘部的区域进行减薄拉深加工。
2.根据权利要求1所述的成形件制造方法,其中,
所述拉深冲压加工时的减薄拉深加工的减薄拉深率为50%以下。
3.根据权利要求1或2所述的成形件制造方法,其中,
在所述冲头的前端侧与后端侧之间,设有由所述冲头的宽度连续地变化的倾斜面构成的宽度变化部。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的成形件制造方法,其中,
所述宽度变化部以与相当于在所述躯干部的周壁与所述凸缘部之间形成的肩部的区域相接的方式配置。
5.根据权利要求1所述的成形件制造方法,其中,
所述模头与拉深套筒的模具间隙相对于所述坯料金属板的相当于所述凸缘部的区域的平均板厚为1.0倍以上且1.35倍以下。
6.根据权利要求1所述的成形件制造方法,其中,
在所述拉深加工中,
在对所述成形件的筒状的躯干部进行拉深加工时,开放模头与拉深套筒的模具间隙来进行拉深加工,
在对所述成形件的相当于凸缘部的区域进行拉深加工时,使模头与拉深套筒的模具间隙相对于拉深加工前的凸缘部的平均板厚为1.0倍以上且1.35倍以下。
7.一种成形件,是通过对坯料金属板进行至少两次成形加工而制造出的成形件,是具有筒状的躯干部和形成于该躯干部的端部的凸缘部的成形件,其中,所述至少两次成形加工包括:至少一次拉深冲压加工和在该拉深冲压加工之后进行的至少一次拉深加工,在所述拉深冲压加工中,对所述坯料金属板的相当于所述凸缘部的区域进行减薄拉深加工,
在所述拉深加工中,也仅对相当于所述凸缘部的区域进行减薄拉深加工,由此,所述凸缘部的板厚比所述躯干部的周壁的板厚薄。
8.一种成形件,是通过对坯料金属板进行至少两次成形加工而制造出的成形件,是具有筒状的躯干部和形成于该躯干部的端部的凸缘部的成形件,其中,所述至少两次成形加工包括:至少一次拉深冲压加工和在该拉深冲压加工之后进行的至少一次拉深加工,在所述拉深冲压加工中,对所述坯料金属板的相当于所述凸缘部的区域进行减薄拉深加工,
在所述拉深加工中,也仅对相当于所述凸缘部的区域进行减薄拉深加工,由此,所述凸缘部的板厚比所述坯料金属板的板厚薄。
9.根据权利要求7或8所述的成形件,其中,
所述成形件的凸缘部的板厚比所述坯料金属板的板厚小。

说明书全文

成形件制造方法及其成形件

技术领域

[0001] 本发明涉及一种制造成形件的成形件制造方法及其成形件,所述成形件具有筒状的躯干部和形成于该躯干部的端部的凸缘部。

背景技术

[0002] 例如,如下述的非专利文献1等所示,进行了:通过进行拉深加工,来制造具有筒状的躯干部和形成于该躯干部的端部的凸缘部的成形件。通过在拉深加工中引入坯料金属板而形成躯干部,因此,躯干部的板厚比坯料的板厚小。另一方面,坯料金属板的相当于凸缘部的区域随着躯干部的形成而整体收缩,因此,凸缘部的板厚比坯料的板厚大。需要说明的是,以下,有时将坯料记为“毛坯(blank)”。
[0003] 例如,作为下述的专利文献1等所示的电机壳体,有时使用上述这样的成形件。在该情况下,对躯干部期待作为防止向电机壳体外漏磁的屏蔽件的性能。另外,根据电机的结构,对躯干部也期待作为定子的背轭(back yoke)的性能。躯干部的板厚越大,作为屏蔽件或者背轭的性能越良好。因此,在如上所述通过拉深加工来制造成形件时,考虑躯干部的板厚因拉深加工而产生的减少量,而选择比躯干部的所需板厚更厚的坯料金属板。另一方面,凸缘部往往用于将电机壳体装配于装配对象。因此,期待凸缘部具有一定量的强度。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:日本特开2013-51765号公报
[0007] 非专利文献
[0008] 非专利文献1:村川正夫、其他3人著《塑性加工的基础》、初版、产业图书株式会社、1990年1月16日、p.104~107

发明内容

[0009] 发明所要解决的问题
[0010] 在上述这样的现有的成形件制造方法中,通过进行拉深加工来制造具有筒状的躯干部和形成于该躯干部的端部的凸缘部的成形件,因此,凸缘部的板厚比坯料的板厚大。因此,有时会超过满足对凸缘部所期待的性能的板厚,凸缘部会不必要地变厚。这意味着成形件会不必要地变重,对于电机壳体等要求轻型化的应用对象而言无法忽视。
[0011] 另一方面,在多级拉深加工中,在拉深加工前后的凸缘部的缩径变化大的情况下,换言之,在拉深加工后的凸缘直径比拉深加工前的凸缘直径大幅度减小的情况下,若拉深加工后的凸缘部的板厚小,则有时会在凸缘部产生皱折、压曲。该皱折、压曲有时会在之后的拉深加工的工序中成为裂纹的原因。
[0012] 在这样的情况下,以防止皱折、压曲的产生为目的,有时会进行使用了拉深套筒的拉深加工。但是,由于将凸缘部夹入该模头与拉深套筒之间,因此,拉伸应会作用于躯干部,会导致躯干部周壁的板厚减少。
[0013] 本发明是为了解决上述这样的问题而做出的,其目的在于,提供一种能避免凸缘部不必要地变厚,能谋求成形件的轻型化、坯料金属板的缩小化的成形件制造方法及其成形件。
[0014] 用于解决问题的方案
[0015] 本发明的成形件制造方法是通过对坯料金属板进行至少两次成形加工,来制造具有筒状的躯干部和形成于该躯干部的端部的凸缘部的成形件的成形件制造方法,其中,至少两次成形加工包括:至少一次拉深冲压加工和在该拉深冲压加工之后进行的至少一次拉深加工,拉深冲压加工使用包括具有压入孔的模头和冲头的模具来进行,通过使冲头的后端侧的宽度大于前端侧的宽度,冲头被压入至模头的压入孔的状态下的模头与冲头之间的间隙在后端侧比前端侧窄,通过在拉深冲压加工中将坯料金属板与冲头一起压入至压入孔,对坯料金属板的相当于凸缘部的区域进行减薄拉深加工。
[0016] 然后,拉深加工使用包括模头和拉深套筒的模具来进行,在拉深加工中,将模头与拉深套筒的模具间隙设为固定地对在拉深冲压加工中进行了减薄拉深加工的所述坯料金属板的相当于所述凸缘部的区域进行减薄拉深加工。
[0017] 另外,优选为,将模头与拉深套筒的模具间隙设为固定地进行的拉深加工使模具间隙相对于拉深加工前的凸缘部的平均板厚为1.0倍以上且1.35倍以下来进行。
[0018] 或者,优选为,拉深加工使用包括模头、拉深套筒和冲头的模具来进行,在进行不缩小凸缘直径的拉深加工时,开放模头与拉深套筒的模具间隙来进行拉深加工,在进行缩小凸缘直径的拉深加工时,使模头与拉深套筒的模具间隙相对于拉深加工前的凸缘部的平均板厚为1.0倍以上且1.35倍以下来进行。
[0019] 另外,本发明的成形件是通过对坯料金属板进行至少两次成形加工而制造出的成形件,是具有筒状的躯干部和形成于该躯干部的端部的凸缘部的成形件,其中,至少两次成形加工包括:至少一次拉深冲压加工和在该拉深冲压加工之后进行的至少一次拉深加工,在拉深冲压加工中,对坯料金属板的相当于凸缘部的区域进行减薄拉深加工,在拉深加工中,也仅对相当于凸缘部的区域进行减薄拉深加工,由此,凸缘部的板厚比躯干部的周壁的板厚薄。
[0020] 另外,本发明的成形件是通过对坯料金属板进行至少两次成形加工而制造出的成形件,是具有筒状的躯干部和形成于该躯干部的端部的凸缘部的成形件,其中,至少两次成形加工包括:至少一次拉深冲压加工和在该拉深冲压加工之后进行的至少一次拉深加工,在拉深冲压加工中,对坯料金属板的相当于凸缘部的区域进行减薄拉深加工,在拉深加工中,也仅对相当于凸缘部的区域进行减薄拉深加工,由此,凸缘部的板厚比坯料金属板的板厚薄。
[0021] 发明效果
[0022] 根据本发明的成形件制造方法及其成形件,通过在拉深冲压加工中将坯料金属板与冲头一起压入至压入孔,对坯料金属板的相当于凸缘部的区域进行减薄拉深加工,在拉深加工时,一边仅将在拉深冲压加工中接受到减薄拉深加工的坯料金属板的相当于凸缘部的区域由模头和拉深套筒夹入而实施减薄拉深加工一边进行成形,因此,能防止在凸缘部产生皱折、压曲,能避免裂纹。而且,凸缘部的板厚不会大到所需以上,能使成形件轻型化。本构成对于电机壳体等要求轻型化的各种应用对象而言是特别有用的。
附图说明
[0023] 图1是表示通过本发明的实施方式1的成形件制造方法制造的成形件的立体图。
[0024] 图2是沿着图1的线II-II的剖面图。
[0025] 图3是表示制造图1的成形件的成形件制造方法的说明图。
[0026] 图4是表示图3的拉深冲压加工所使用的模具的说明。
[0027] 图5是表示利用图4的模具进行的拉深冲压加工的说明图。
[0028] 图6是更详细地表示图4的冲头的说明图。
[0029] 图7是表示图3的第一拉深加工所使用的模具的说明图。
[0030] 图8是表示利用图7的模具进行的第一拉深加工的说明图。
[0031] 图9是表示通过本实施方式的成形件制造方法制造出的成形件的板厚分布的图表。
[0032] 图10是表示图9的板厚测定位置的说明图。

具体实施方式

[0033] 以下,参照附图,对本发明的具体实施方式进行说明。
[0034] 实施方式1.
[0035] 图1是表示通过本发明的实施方式1的成形件制造方法制造的成形件1的立体图。如图1所示,通过本实施方式的成形件制造方法制造的成形件1具有躯干部10和凸缘部11。
躯干部10是具有顶壁100和从顶壁100的外缘延伸出的周壁101的筒状部分。顶壁100根据使用成形件1的朝向而有时也采用底壁等其他叫法。在图1中,以具有截面正圆形的方式示出躯干部10,但躯干部10例如可以设为截面椭圆形、方筒形等其他形状。也可以对顶壁100进一步实施加工,例如形成从顶壁100进一步突出的突部等。凸缘部11是形成于躯干部10的端部(周壁101的端部)的板部。
[0036] 接着,图2是沿着图1的线II-II的剖面图。如图2所示,凸缘部11的板厚t11比躯干部10的周壁101的板厚t101薄。如以下详细说明的那样,这是起因于对坯料金属板2(参照图3)的相当于凸缘部11的区域进行了减薄拉深加工。需要说明的是,凸缘部11的板厚t11是指,从周壁101与凸缘部11之间的下侧肩部Rd的下端至凸缘部11的外端之间的凸缘部11的板厚的平均值。同样地,周壁101的板厚t101是指,从下侧肩部Rd的上端至上侧肩部Rp的下端之间的周壁101的板厚的平均值。
[0037] 接着,图3是表示制造图1的成形件1的成形件制造方法的说明图。本发明的成形件制造方法通过对平板状的坯料金属板2进行至少两次成形加工来制造成形件1。至少两次成形加工包括:至少一次拉深冲压加工(drawing/extraction processing)和在该拉深冲压加工之后进行的至少一次拉深加工。在本实施方式的成形件制造方法中,通过一次拉深冲压加工和四次再拉深加工(第一拉深加工~第四拉深加工)来制造成形件1。
[0038] 接着,图4是表示图3的拉深冲压加工所使用的模具3的说明图,图5是表示利用图4的模具3进行的拉深冲压加工的说明图。如图4所示,拉深冲压加工所使用的模具3包括:模头30、冲头31以及缓冲垫(cushion pad)32。在模头30设有供坯料金属板2与冲头31一起压入的压入孔30a。缓冲垫32以与模头30的外端面对置的方式配置于冲头31的外周位置。如图5所示,在拉深冲压加工中,模头30以及缓冲垫32未完全约束坯料金属板2的外缘部,进行拉深冲压直至坯料金属板2的外缘部脱离模头30以及缓冲垫32的约束的位置。也可以将整个坯料金属板2与冲头31一起压入至压入孔30a来进行拉深冲压。
[0039] 接着,图6是更详细地表示图4的冲头31的说明图。如图6所示,拉深冲压加工所使用的冲头31的后端侧311的宽度w311比冲头31的前端侧310的宽度w310宽。另一方面,压入孔30a的宽度沿着冲头31相对于压入孔30a的插入方向实质上设为均匀。换言之,模头30的内壁实质上与冲头31的插入方向平行地延伸。
[0040] 即,如图6所示,冲头31被压入至压入孔30a的状态下的模头30与冲头31之间的间隙C30-31在冲头31的后端侧311比冲头31的前端侧310窄。冲头31的后端侧311的间隙C30-31设定为比进行拉深冲压加工前的坯料金属板2的板厚窄。由此,通过在拉深冲压加工中将坯料金属板2与冲头31一起压入至压入孔30a,对坯料金属板2的外缘部、即对相当于凸缘部11的区域进行减薄拉深加工。通过减薄拉深加工,相当于凸缘部11的区域的板厚会减少(减厚)。
[0041] 需要说明的是,在冲头31的前端侧310与后端侧311之间,设有由冲头31的宽度连续地变化的倾斜面构成的宽度变化部31a。宽度变化部31a以如下方式配置:在拉深冲压加工中将坯料金属板2与冲头31一起压入至压入孔30a时,在宽度变化部31a与模头30的内壁之间,与坯料金属板2的相当于下侧肩部Rd(参照图2)的区域相接。
[0042] 接着,图7是表示图3的第一拉深加工所使用的模具4的说明图,图8是表示利用图7的模具4进行的第一拉深加工的说明图。使用该图7和图8,对第一拉深加工中的模具的动作和加工的情形详细地进行说明。
[0043] 如图7所示,第一拉深加工所使用的模具4包括:模头40、冲头41、拉深套筒42、升降板(lifter plate)43、限制销(killer pin)44以及止动件(stopper)45。在模头40设有供通过上述拉深冲压加工形成的第一中间体20与冲头41一起压入的压入孔40a。拉深套筒42以与模头40的外端面40b对置的方式配置于冲头41的外周位置。
[0044] 图7的左半部分示出了第一中间体20载置于升降板43的上表面、另外第一中间体20的内周面与拉深套筒42的外周面42a相接的状态。此时,模头40开始下降,但由于模头40的外端面40b未与第一中间体20接触,因此第一中间体20的拉深加工未开始。另外,设于模头40的外端面40b的限制销44的顶端未到达升降板43的上表面。
[0045] 图7的右半部分示出了模头40进一步下降而与第一中间体20接触、开始了拉深加工的状态。此时,由于限制销44的顶端到达升降板43的上表面,因此限制销44随着模头40的下降而下压升降板43。由此,保持第一中间体20的躯干部的下端不与升降板43的上表面接触的状态。即,限制销44比第一中间体20的周壁的高度长。
[0046] 接着,图8的左半部分示出了模头40进一步继续下降而将第一中间体20压入至模头40的压入孔40a的状态、即对第一中间体20的躯干部进行了拉深加工的状态。此时,限制销44的顶端也到达升降板43的上表面,限制销44随着模头40的下降而下压升降板43,因此,在接受到拉深加工时,第一中间体20的躯干部的下端未与升降板43的上表面接触,而成为浮起的状态。由于躯干部的下端成为从升降板43的上表面浮起的状态,而不会对躯干部周壁附加朝向上方的压缩应力
[0047] 另外,模头40与拉深套筒42之间开放,第一中间体20的躯干部下部(图2的相当于凸缘部11的区域)不会由模头40和拉深套筒42夹入。
[0048] 在图8的左半部分的状态下,第一中间体20的躯干部下部的内侧与拉深套筒42的外周面42a接触。在这样的状态下,即使对第一中间体20的躯干部推进拉深加工,第一中间体20的躯干部下端的半径也不会变化。此时,如上所述,模头40以及拉深套筒42并未将第一中间体20的躯干部下端夹入,由此,能抑制躯干部的周壁的板厚减少。
[0049] 图8的右半部分示出了模头40进一步继续下降,结果使升降板43的下表面与设于拉深套筒42的外周面42a的止动件45接触的状态。通过升降板43的下表面与止动件45接触,拉深套筒42与模头40同步下降。由此,模头40与拉深套筒42之间的模具间隙固定。
[0050] 在图8的右半部分的状态下,第一中间体20的躯干部下部位于拉深套筒42的外周面42a的上方。因此,随着第一中间体20的躯干部的拉深加工的推进,第一中间体20的躯干部下端的半径逐渐缩小,躯干部下部的板厚逐渐开始变厚。升降板43的下表面与止动件45接触后的模头40与拉深套筒42之间的模具间隙设定为:比随着拉深加工的推进而变厚的第一中间体20的躯干部下部的板厚窄。通过这样设定模具间隙,能对第一中间体20的躯干部下部进行减薄拉深加工。通过该减薄拉深加工,能减小第一中间体20的躯干部下端的半径缩小的量。另外,通过减薄拉深加工,能防止皱折、压曲的产生。如下所述,进行减薄拉深加工时的模头40与拉深套筒42之间的模具间隙优选设为进行第一拉深加工前的第一中间体20的躯干部下部的平均板厚的1.0倍以上且1.35倍以下。
[0051] 虽然未图示,但图3的第二拉深加工以及第三拉深加工可以使用公知的模具来实施。在第二拉深加工中,对通过第一拉深加工形成的第二中间体21(参照图3)的相当于躯干部10的区域进一步进行拉深加工。第三拉深加工属于整形(restrike)工序,对通过第二拉深加工形成的第三中间体22(参照图3)的相当于躯干部10的区域进行减薄拉深加工。
[0052] 在第一拉深加工~第三拉深加工中,在图2的相当于凸缘部11的区域产生收缩,在该区域产生增厚。然而,通过在拉深冲压加工中预先使相当于凸缘部11的区域的板厚充分地减少,能在最终的成形件1中使凸缘部11的板厚t11比躯干部10的周壁101的板厚t101薄。拉深冲压加工中的相当于凸缘部11的区域的板厚的减少量可以通过变更拉深冲压加工所使用的模具3的冲头31的后端侧311的间隙C30-31来进行适当调节。
[0053] 接着,列举实施例。本发明人等准备了对普通冷轧钢板实施了Zn-Al-Mg合金敷而制成的厚度1.8mm、直径116mm的圆形板作为坯料金属板2。然后,首先,按以下的加工条件进行了拉深冲压加工。在此,Zn-Al-Mg合金镀敷被实施于冷轧钢板的两面,镀敷的附着量在每一面使用了90g/m2。
[0054] ·相当于凸缘部11的区域的减薄拉深率:-20~60%
[0055] ·模具3的曲率半径Rd:6mm
[0056] ·压入孔30a的直径:70mm
[0057] ·冲头31的前端侧310的直径:65.7mm
[0058] ·冲头31的后端侧311的直径:65.7~68.6mm
[0059] ·宽度变化部31a的形状:倾斜面或者直台阶
[0060] ·宽度变化部31a的位置:相当于下侧肩部Rd的区域、相当于凸缘部11的区域或者相当于躯干部10的区域
[0061] ·冲压油(press oil):TN-20
[0062] ·模头以及冲头的材质:SKD11(HRC硬度:60)。
[0063] <减薄拉深率的评价>
[0064] 在减薄拉深率为30%以下的情况(在冲头31的后端侧311的直径为67.5mm以下的情况)下,能没有问题地进行加工。另一方面,在减薄拉深率大于30%且50%以下的情况(在冲头31的后端侧311的直径大于67.5mm且68.2mm以下的情况)下,在与模头30的滑动部观察到了轻微的擦伤。另外,在减薄拉深率超过50%的情况(冲头31的后端侧311的直径大于68.2mm的情况)下,产生了与模头30的内壁的烧伤、裂纹。由此可知,拉深冲压加工中的相当于凸缘部11的区域的减薄拉深率优选为50%以下,进一步优选为30%以下。其中,对于损伤,可以通过对模头、冲头实施陶瓷涂层处理等来进行改善,因此并非大问题。
[0065] <减薄拉深率>
[0066] 需要说明的是,减薄拉深率的定义如下式(数式1)所述。在此,可以使用坯料金属板的板厚的值作为减薄拉深加工前的板厚。
[0067] [数式1]
[0068]
[0069] <宽度变化部31a的形状的评价>
[0070] 如图6所示,在由倾斜面构成宽度变化部31a的情况下,能没有问题地进行加工。另一方面,在由直角台阶构成宽度变化部31a的情况下,即在由一阶台阶构成冲头31的前端侧310和后端侧311的情况下,在与直角台阶接触的部位产生镀渣。由此可知,优选由倾斜面构成宽度变化部31a。
[0071] <宽度变化部31a的位置的评价>
[0072] 在以与相当于下侧肩部Rd的区域相接的方式设置宽度变化部31a的情况下,能良好地进行相当于凸缘部11的区域的减薄拉深加工。另一方面,在以与相当于凸缘部11的区域相接的方式设置宽度变化部31a的情况下,凸缘部11的一部分无法充分地减厚。另外,在以与相当于躯干部10的区域相接的方式设置宽度变化部31a的情况下,躯干部10的一部分比目标板厚薄。由此可知,优选以与相当于下侧肩部Rd的区域相接的方式设置宽度变化部31a。
[0073] 需要说明的是,对于该宽度变化部31a的位置,在确定了批量生产时的模具条件之后,预先实施直至结束了再拉深加工的成形件为止的成形,根据相当于其下侧肩部Rd的位置进行倒算来确定。
[0074] 在该实施例中,在此以后将第一中间体的躯干部的下端称为凸缘。
[0075] <有无拉深套筒的影响>
[0076] 表1表示未使用拉深套筒的情况下的、影响皱折、压曲的产生的、拉深加工前的凸缘部平均板厚以及拉深加工前后的凸缘直径的关系。t0为坯料金属板的板厚,t1为拉深加工前的凸缘部的平均板厚、即拉深冲压加工后的相当于凸缘部的区域的平均板厚。D(n-1)为第n-1拉深加工后的凸缘直径,Dn为第n拉深加工后的凸缘直径。产生皱折、压曲的是t1<t0和Dn<0.93×D(n-1)的条件、即拉深加工前的凸缘部的平均板厚t1比坯料金属板的板厚t0薄(t1<t0)且第n拉深加工后的凸缘直径Dn比第n-1拉深加工后的凸缘直径D(n-1)大幅度减小的条件(Dn<0.93×D(n-1))。
[0077] [表1]
[0078]  t1>t0 t1=t0 t1<t0
Dn>D(n-1) 良好 良好 良好
Dn=0.98×D(n-1) 良好 良好 轻微的皱折
Dn<0.93×D(n-1) 良好 良好 皱折、压曲
[0079] 坯料板厚:t0、拉深加工前的凸缘部板厚:t1
[0080] 第(n-1)拉深后的凸缘直径:Dn-1
[0081] 第n拉深后的凸缘直径:Dn
[0082] 在表2中示出使用了拉深套筒的情况的结果。此时,在对躯干部进行拉深加工时,凸缘直径不变化,因此,此时使模头40与拉深套筒42之间开放,而不将外缘部夹入,抑制了躯干部的周壁的板厚减少。另外,在对拉深冲压加工的工序中进行减薄拉深加工而使板厚变薄的区域进行减薄拉深加工时,凸缘直径缩小,因此,此时将模头40与拉深套筒42的模具间隙(clearance)以各种值设定为固定。
[0083] [表2]
[0084]模具间隙(clearance) 评价
凸缘平均板厚×1.5 皱折、压曲
凸缘平均板厚×1.35 良好
凸缘平均板厚×1.2 良好
凸缘平均板厚×1.0 良好
[0085] 在此,对进行减薄拉深加工而使板厚变薄的区域,在开始收缩加工的定时将模具间隙设为固定。
[0086] 另外,以第n拉深加工后的凸缘直径大幅度地小于第(n-1)拉深加工后的凸缘直径的条件(Dn<0.93×D(n-1))进行实施。
[0087] 以上述的第n拉深加工后的凸缘直径Dn大幅度地小于第n-1拉深加工后的凸缘直径D(n-1)的条件,将模具间隙(clearance)设定为各种值来进行拉深加工,其结果是,如表2所示,在模具间隙(clearance)为拉深加工前的凸缘部平均板厚的1.0倍以上且1.35倍以下时,未发生皱折、压曲。
[0088] <凸缘部的板厚>
[0089] 接着,图9是表示由第一中间体制造出的成形件的板厚分布的图表。图10是表示图9的板厚测定位置的说明图。
[0090] 通过在拉深加工之前进行实施减薄拉深加工的拉深冲压加工,能在最终的成形件中使凸缘部11的板厚比坯料金属板的板厚(1.8mm)薄,另外比躯干部的周壁的板厚(1.6mm左右)薄。另外,在将两方的成形件的外形尺寸设为相同的情况下,在拉深加工之前进行了实施减薄拉深加工的拉深冲压加工的成形件(本发明)比利用现有的普通拉深方法得到的成形件的重量轻10%左右。
[0091] 需要说明的是,当进行伴有减薄拉深的拉深冲压加工时,坯料金属板2的相当于凸缘部11的区域被拉伸。为了将进行了伴有减薄拉深的拉深冲压加工的成形件(本发明)和利用现有的普通拉深方法得到的成形件设为相同尺寸,预先考虑到相当于凸缘部11的区域被拉伸的量而使用小的坯料金属板,或者将凸缘部11的不需要部分修剪掉(trimming)即可。
[0092] 对于这样的成形件制造方法及其成形件,通过在拉深冲压加工中将坯料金属板2与冲头31一起压入至压入孔30a,对坯料金属板2的相当于凸缘部11的区域进行减薄拉深加工,在之后的拉深加工中,一边将通过减薄拉深加工而使板厚变薄的部分由模头40和拉深套筒42夹入一边进行成形,因此,能防止皱折、压曲,能避免凸缘部的板厚大到所需以上,能使成形件的重量轻型化。本构成对于电机壳体等要求成形件的轻型化、坯料金属板的缩小化的应用对象而言是特别有用的。
[0093] 另外,由于拉深冲压加工中的减薄拉深加工的减薄拉深率为50%以下,因此,能避免烧结、裂纹的产生。
[0094] 另外,由于在冲头31的前端侧310与后端侧311之间设有由冲头31的宽度连续地变化的倾斜面构成的宽度变化部31a,因此,能避免在减薄拉深加工中因与宽度变化部31a的接触而产生镀渣。
[0095] 另外,由于宽度变化部31a以与相当于在躯干部10的周壁101与凸缘部11之间形成的下侧肩部Rd的区域相接的方式配置,因此,能将凸缘部11充分地减厚,并且能更可靠地将躯干部10设为目标板厚。
[0096] 另外,在对躯干部进行拉深加工时、即凸缘直径不变化时,通过使模头40与拉深套筒42之间开放而不将材料夹入,来抑制躯干部的周壁的板厚减少。另一方面,在对拉深冲压加工中接受到减薄拉深加工而使板厚变薄的区域进行拉深加工时,通过使模头40与拉深套筒42的模具间隙保持固定地进行成形,能避免在相当于凸缘部的区域产生皱折、压曲。
[0097] 在本实施方式中,以进行三次拉深加工的方式进行了说明,但拉深加工的次数可以根据成形件的大小、所要求的尺寸精度来适当变更。
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