[发明专利]减薄拉深用模具以及成形材料制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对折回拉深成形部进行减薄拉深的减薄拉深用模具以及成形材料制造方法。

背景技术

一般来说，将镀敷钢板等表面处理金属板作为原材料，通过拉深加工等冲压成形，成形出环状的折回拉深成形部。作为一个例子，在专利文献1中介绍了在电动机的壳体1的一部分通过折回拉深成形而成形出的轮状的油槽17。所谓折回拉深成形部是指一张板材被折回而成形的部分，具有内周壁、外周壁以及连接内周壁以及外周壁的顶端的折回部。在特别需要折回拉深成形部的尺寸精度的情况下，在成形出折回拉深成形部后，对此折回拉深成形部实施减薄拉深。所谓减薄拉深是指：使冲头和冲模之间的间隙(clearance)比减薄拉深前的折回拉深成形部的厚度窄，通过冲头以及冲模对折回拉深成形部进行减薄拉深，使折回拉深成形部的厚度跟冲头与冲模之间的间隙一致的加工方法。这样的针对折回拉深成形部的减薄拉深有时也被称为精压。

折回拉深成形部一般通过如下那样构成的模具成形。即，以往的模具具备冲头、冲模和反垫(counter pad)部。冲头通过圆柱状构件构成，冲模通过配置在冲头的外周侧的环状体构成。在冲头与冲模之间形成有供折回拉深成形部压入的压入孔。冲模具有配置在压入孔的入口外缘并且由具有规定的曲率半径的曲面构成的肩部、以及从肩部的圆角末端沿压入方向呈直线状延伸的内周面。冲头的外周面与压入孔的内周面沿折回拉深成形部的压入方向彼此平行地延伸。

反垫部是以折回拉深成形部位于该反垫部与冲头以及冲模之间的方式与冲头以及冲模对置配置的构件，通过与冲头以及冲模的相对位移来将折回拉深成形部压入至压入孔。折回拉深成形部的外周壁的壁面在被压入至压入孔时，通过肩部被减薄拉深，折回拉深成形部整体的厚度逐渐变薄至与冲头的外周面和压入孔的内周面之间的间隙宽度一致。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-167818号公报

发明内容

发明所要解决的问题

一般来说，折回拉深成形部被压入至压入孔时，折回拉深成形部从顶端侧的折回部朝向反垫侧通过冲模的肩部被减薄拉深，从而变薄。此时，由于变薄后的材料被挤压向反垫侧，因此越靠近反垫侧，材料板厚越厚，折回拉深成形部的变厚的部分被更多地减薄拉深。因此，变厚部分的表面处理层被刮削，有时会产生粉状渣。粉状渣会引起在减薄拉深后的成形加工部的表面形成微小的凹部(凹痕)，或者使用该成形材料的产品性能的劣化等问题。此外，在冲模的肩部的半径小的情况下，在冲压下止点，通过减薄拉深而被挤压的材料在反垫与冲头以及冲模之间被压坏，产生很大的压缩残留应力。此压缩残留应力对于成形后脱模的制品来说，成为引起由弹性变形导致的尺寸变化的原因。

本发明是为了解决如上所述的问题而完成的，其目的在于，提供能避免在一部分表面处理层产生大负载，能减少粉状渣的产生量，并且能防止减薄拉深后的折回拉深成形部的尺寸精度恶化的减薄拉深用模具以及成形材料制造方法。

用于解决问题的方案

本发明的减薄拉深用模具，用于对将表面处理金属板作为原材料而形成，并且具有内周壁、外周壁以及连接内周壁以及外周壁的顶端的折回部的折回拉深成形部进行减薄拉深，具备：冲头；冲模，配置于冲头的外周，在该冲模与冲头之间形成将折回部作为顶端供折回拉深成形部压入的压入孔；以及反垫部，以折回拉深成形部位于该反垫部与冲头以及冲模之间的方式，与冲头以及冲模对置配置，通过与冲头以及冲模的相对位移而将折回拉深成形部压入至压入孔，冲模包含：肩部，配置在压入孔的入口外缘并且由具有规定的曲率半径的曲面构成；以及内周面，从肩部的圆角末端沿着折回拉深成形部的压入方向延伸，通过折回拉深成形部的压入而供折回拉深成形部的外周壁的壁面滑动，表面处理金属板的偏度Rsk小于-0.6且大于等于-1.3，在将肩部的曲率半径设为r、将圆角末端与冲头之间的间隙设为c_re、将在减薄拉深结束时夹在圆角末端与冲头之间的位置处的减薄拉深前的折回拉深成形部的厚度设为t_re、将折回拉深成形部的高度设为h的情况下，以由{(t_re-c_re)/t_re}×100表示的Y与由r/t_re表示的X满足0＜Y≤18.7X-6.1、且X满足X≥0.6、且r满足r≤0.5h的方式决定肩部的曲率半径以及圆角末端与冲头之间的间隙。