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JP6133965B1 - Evaluation method of stretch flangeability - Google Patents

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JP6133965B1
JP6133965B1 JP2015246360A JP2015246360A JP6133965B1 JP 6133965 B1 JP6133965 B1 JP 6133965B1 JP 2015246360 A JP2015246360 A JP 2015246360A JP 2015246360 A JP2015246360 A JP 2015246360A JP 6133965 B1 JP6133965 B1 JP 6133965B1
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Abstract

【課題】2次プレス成形における伸びフランジ性について、簡便かつ効率よく評価できる評価方法を提供する。【解決手段】本発明は、特定構造を備えるプレス加工性評価装置により、前記対象材料を1次プレス成形し、フランジ部を有する1次プレス成形体を形成する工程であって、予変形量が異なる複数の前記1次プレス成形体を得る1次プレス成形工程と、前記1次プレス成形体から一部の領域を取り除く加工を施し、フランジ領域を含む変形1次プレス成形体を得る変形1次プレス成形工程と、前記プレス加工性評価装置を用いて、前記変形1次プレス成形体の前記フランジ領域をフランジアップさせる2次プレス成形を施し、複数の2次プレス成形体を得る2次プレス成形工程と、前記2次プレス成形体において伸びフランジ領域に相当する部位の板厚変化量を測定する変形量測定工程を含む、伸びフランジ性の評価方法である。【選択図】図1The present invention provides an evaluation method capable of simply and efficiently evaluating stretch flangeability in secondary press molding. The present invention is a step of primary press-molding the target material by a press workability evaluation apparatus having a specific structure to form a primary press-molded body having a flange portion. A primary deformation process for obtaining a deformed primary press-molded body including a flange region by performing a primary press-molding step for obtaining a plurality of different primary press-molded bodies and a process for removing a part of the area from the primary press-molded body. Using the press molding process and the press workability evaluation apparatus, secondary press molding is performed to flange-up the flange region of the deformed primary press molded body to obtain a plurality of secondary press molded bodies. It is an evaluation method of stretch flangeability including a process and a deformation amount measurement step of measuring a plate thickness change amount of a portion corresponding to the stretch flange region in the secondary press-formed body. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、金属薄板等の成形材における伸びフランジ性の評価方法に関する。   The present invention relates to a method for evaluating stretch flangeability in a molded material such as a thin metal plate.

鋼材又は非鉄材を使用したプレス成形品は、各部位に所定の塑性変形を生じることで所望の形状となる。   A press-formed product using a steel material or a non-ferrous material has a desired shape by causing a predetermined plastic deformation in each part.

プレス成形の塑性変形の加工要素は、最大主歪及び最小主歪を用いて、引張り方向の変形、圧縮方向の変形、変形無しの各組合せにより、大きく4種類に分類される。変形後も直交を保つような3つの直交軸を歪の主軸といい、その主軸方向の垂直歪が主歪であって、そのうちの最大値、最小値が最大主歪、最小主歪と呼ばれている。図8は、それらの加工要素を図示したものである。最大主歪をε、最小主歪をε、そして最大主歪εと最小主歪εのどちらとも直交する板厚方向歪をεと表記している。最大主歪εが引張り変形であって、最小主歪εが変形なしである加工要素を平面歪引張変形(図8のA)、最大主歪εと最小主歪εがいずれも引張り変形である加工要素を二軸引張変形(図8のC)、最大主歪εが引張り変形であって、最小主歪εが圧縮変形である加工要素を縮みフランジ変形(図8のD)、最大主歪εが引張り変形、最小主歪εが圧縮変形であり、圧縮が引張りの1/2相当の歪量である加工要素を単軸引張変形又は伸びフランジ変形と称している(図8のB)。 Processing elements for plastic deformation in press molding are roughly classified into four types according to combinations of deformation in the tensile direction, deformation in the compression direction, and no deformation using the maximum principal strain and the minimum principal strain. The three orthogonal axes that maintain orthogonality after deformation are called the main axes of distortion. The vertical distortion in the main axis direction is the main distortion, and the maximum and minimum values are called the maximum main distortion and the minimum main distortion. ing. FIG. 8 illustrates these processing elements. The maximum principal strain is represented by ε 1 , the minimum principal strain is represented by ε 2 , and the plate thickness direction strain orthogonal to both the maximum principal strain ε 1 and the minimum principal strain ε 2 is represented by ε t . A processing element in which the maximum principal strain ε 1 is tensile deformation and the minimum principal strain ε 2 is not deformed is a plane strain tensile deformation (A in FIG. 8), and the maximum principal strain ε 1 and the minimum principal strain ε 2 are both. The working element which is tensile deformation is biaxial tensile deformation (C in FIG. 8), the working element whose maximum principal strain ε 1 is tensile deformation and the minimum principal strain ε 2 is compression deformation, and shrinks the flange deformation (FIG. 8). D) A working element in which the maximum principal strain ε 1 is tensile deformation, the minimum principal strain ε 2 is compression deformation, and the compression is a strain equivalent to ½ of tension is called uniaxial tensile deformation or stretch flange deformation. (B in FIG. 8).

鋼材または非鉄材のプレス成形により自動車部品を製造する場合の成形不良として、伸びフランジ割れがある。伸びフランジ割れは、プレス成型品のフランジ部の縁が単軸引張変形の一態様である伸びフランジ変形を受けることで、破断を生じる成形不良である。
鋼材又は非鉄材の加工性を評価する方法は、多数存在する。しかし、その多くは、加工要素が一つである単一成形による評価方法である。例えば、穴広げ試験や鞍型試験のような単一成形による加工性の評価方法が使用されている。また、金属板の伸びフランジ成形性を評価する手法として、パンチ、ダイス及びパッドを用いて、V字状に切断したコーナーを有する金属製のブランクをプレス成形し、金属板の伸びフランジ成形性を評価する試験方法が知られている(例えば、特許文献1を参照)。
Stretch flange cracking is a molding defect when manufacturing automobile parts by press molding of steel or non-ferrous materials. Stretch flange cracking is a molding failure that causes breakage when an edge of a flange portion of a press-molded product is subjected to stretch flange deformation that is one mode of uniaxial tensile deformation.
There are many methods for evaluating the workability of steel or non-ferrous materials. However, most of them are evaluation methods by single molding with one processing element. For example, a method for evaluating workability by single molding such as a hole expansion test and a saddle type test is used. In addition, as a method for evaluating stretch flange formability of a metal plate, a metal blank having a corner cut into a V shape is press-molded using a punch, a die and a pad, and the stretch flange formability of the metal plate is improved. A test method for evaluation is known (see, for example, Patent Document 1).

ところで、実部品のプレス成形は、対象材をプレス成形する1次プレス成形だけでは完結しない。プレス成形を繰り返し行うことにより、所望の形状が得られる。本明細書では、1次プレス成形後に施されるプレス成形を「2次プレス成形」という。また、2次プレス成形以前に対象材に付与された変形を「予変形」という。   By the way, the press molding of the actual part is not completed only by the primary press molding in which the target material is press molded. A desired shape can be obtained by repeatedly performing press molding. In this specification, press molding performed after primary press molding is referred to as “secondary press molding”. Moreover, the deformation | transformation provided to the target material before secondary press molding is called "predeformation."

予変形が付与された物品における伸びフランジ性に係る評価結果は、予変形が付与されていない原材の伸びフランジ性に係る評価結果と必ずしも一致しない。また、予変形量の違いによっても、伸びフランジ性の評価結果に差異が生じるのが普通である。   The evaluation result related to stretch flangeability in an article provided with pre-deformation does not necessarily match the evaluation result related to stretch flangeability of a raw material not subjected to pre-deformation. Moreover, it is normal that a difference arises in the evaluation result of stretch flangeability also by the difference in the amount of pre-deformation.

実部品のプレス成形工程を設計する際は、伸びフランジ割れを生じない最適な成形工程が選定される。そのため、2次プレス成形時の伸びフランジ性を把握する必要がある。そこで、予変形量が伸びフランジ性に及ぼす影響を正確について正確に把握できる評価試験方法及び評価結果が要望されていた。   When designing a press molding process for actual parts, an optimal molding process that does not cause stretch flange cracking is selected. Therefore, it is necessary to grasp the stretch flangeability at the time of secondary press molding. Therefore, there has been a demand for an evaluation test method and an evaluation result that can accurately and accurately grasp the influence of the amount of pre-deformation on stretch flangeability.

従来、予変形量が2次プレス成形性に及ぼす影響を把握するための評価試験としては、予変形が付与された板状の対象材を用いた穴広げ試験が知られている(例えば、非特許文献1を参照)。この穴広げ試験においては、まず、板状材に種々の単一変形による予変形が付与される。例えば、エキスパンダーを用いて1軸引張り変形が付加される、あるいは、平底パンチを用いて2軸引張り変形が付加される。その後、この予変形が付与された対象材に対し、円錐ポンチや平底ポンチを用いて、2次プレス成形による穴広げ試験が行われる。穴広がりの程度を評価することにより、2次プレス成形における伸びフランジ性を評価することを可能としている。   Conventionally, as an evaluation test for grasping the effect of the amount of pre-deformation on secondary press formability, a hole expansion test using a plate-shaped target material to which pre-deformation has been applied is known (for example, non-deformation). (See Patent Document 1). In this hole expansion test, first, predeformation by various single deformations is given to the plate-like material. For example, a uniaxial tensile deformation is added using an expander, or a biaxial tensile deformation is added using a flat bottom punch. Thereafter, a hole expansion test by secondary press molding is performed on the target material to which the pre-deformation is applied, using a conical punch or a flat bottom punch. By evaluating the degree of hole expansion, it is possible to evaluate stretch flangeability in secondary press molding.

特開2008−264829号公報JP 2008-264829 A

滝田道夫、中川威雄、吉田清太著、「予変形を受けた冷延薄鋼板の穴拡げ試験」、理化学研究所報告、第46巻第1号、1970年1月Michio Takida, Takeo Nakagawa, Kiyota Yoshida, "Penetration test of pre-deformed cold-rolled thin steel sheet", RIKEN report, Vol. 46, No. 1, January 1970

しかしながら、実際のプレス加工では、1つの成形品の中に複数の加工要素を含む複合成形により加工されることが多い。例えば、図19に示すように、管が1本から複数本へ分岐する構造を有するプレス成形部品は、対象材料に対し、上記した代表的な4つの加工要素(平面歪引張変形、二軸引張変形、縮みフランジ変形及び単軸引張変形)をいずれも含む1次プレス成形を行うことによって得られる。さらに、図19に示すプレス成形部品は、1次プレス成形品において、所定の幅のフランジ領域を残して、多枝形状領域の一部または平面領域の一部を取り除いた後、当該フランジ領域に対し、単軸引張り変形の一態様である伸びフランジ変形を含む2次プレス成形が行われることがある。   However, in actual press working, it is often processed by composite molding including a plurality of processing elements in one molded product. For example, as shown in FIG. 19, a press-formed part having a structure in which a tube branches from one to a plurality of pipes has four typical processing elements (plane strain tensile deformation, biaxial tension) for the target material. Deformation, shrinking flange deformation, and uniaxial tensile deformation). Further, in the press-molded part shown in FIG. 19, in the primary press-molded product, after removing a part of the multi-branch-shaped area or a part of the planar area, leaving a flange area of a predetermined width, On the other hand, secondary press molding including stretch flange deformation, which is an aspect of uniaxial tensile deformation, may be performed.

このように、上記の複合成形が含まれる場合、加工性に関する安定度(以下、「加工安定度」ともいう。)に関する評価を行うには、各種の加工要素を付与できる1次プレス成形により種々の予変形を加えた複数の1次プレス成形体を用意し、その後、当該1次プレス成形体に対し、2次プレス成形を行い、伸びフランジ性について評価する必要がある。   As described above, in the case where the above-described composite molding is included, in order to evaluate stability relating to workability (hereinafter, also referred to as “machining stability”), various types of primary press molding capable of imparting various machining elements are used. It is necessary to prepare a plurality of primary press-molded bodies to which the above pre-deformation is applied, and then perform secondary press molding on the primary press-molded bodies to evaluate stretch flangeability.

しかしながら、従来の伸びフランジ性の評価方法は、非特許文献1に示されるような単一成形により、対象材に種々の予歪が付与されていた。複合成形は、1つの成形品において隣り合う別々の加工要素の影響を多分に受けることから、単一変形による予変形を付与した1次プレス成形品に対し、2次プレス成形を付加した場合の評価結果と、実部品のプレス成形結果との間に齟齬を生じることがあった。そのため、実部品をプレス成形する工程の設計には、従来の評価試験による評価結果は、伸びフランジ割れを生じない最適な工程を選定するための評価結果としては不十分であった。   However, in the conventional stretch flangeability evaluation method, various pre-strains are imparted to the target material by single molding as shown in Non-Patent Document 1. Composite molding is greatly affected by separate processing elements adjacent to each other in one molded product. Therefore, when secondary press molding is added to a primary press molded product that has been pre-deformed by a single deformation. In some cases, a flaw occurs between the evaluation result and the press molding result of the actual part. For this reason, for the design of a process for press-molding an actual part, the evaluation result by the conventional evaluation test is insufficient as an evaluation result for selecting an optimal process that does not cause stretch flange cracking.

また、1次プレス成形品に複合成形を付与する方法としては、所望の形状を有する金型を用いて成形することが考えられる。しかし、成形による変形の態様は、プレス成形部品の種類によって異なるので、プレス成形部品ごとにそれぞれ異なる金型(ダイス、パンチ)を用意することは、作業が非常に煩雑となり、費用も要する。   Further, as a method for applying composite molding to the primary press-molded product, it is conceivable to mold using a mold having a desired shape. However, since the form of deformation due to molding differs depending on the type of press-molded part, it is very complicated and expensive to prepare different dies (dies, punches) for each press-molded part.

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、複合成形された1次プレス成形体を用いた2次プレス成形に関して、2次プレス成形における伸びフランジ性の評価を行うに当たって、簡便かつ効率よく評価できる評価方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems. An object of the present invention is to provide an evaluation method that can be easily and efficiently evaluated for evaluating the stretch flangeability in the secondary press molding with respect to the secondary press molding using the composite-molded primary press molded body. It is in.

本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、特定構造のパンチ及びダイスを備える装置を用いることで、上記の課題を解決できることを見出し、本発明の完成に至った。具体的には、本発明は以下のものを提供する。   The inventors of the present invention have made extensive studies to solve the above problems. As a result, it has been found that the above-described problems can be solved by using an apparatus including a punch and a die having a specific structure, and the present invention has been completed. Specifically, the present invention provides the following.

(1) 本発明は、多枝形状の凸部を有するパンチと、前記凸部と嵌合可能な凹部及び平面部を有するダイスと、前記平面部との間でプレス成形の対象となる対象材料を押える板押えとを備えるプレス加工性評価装置により、前記対象材料を1次プレス成形し、フランジ部を有する1次プレス成形体を形成する工程であって、予変形量が異なる複数の前記1次プレス成形体を得る1次プレス成形工程と、前記1次プレス成形体から一部の領域を取り除く加工を施し、フランジ領域を含む変形1次プレス成形体を得る変形1次プレス成形工程と、前記プレス加工性評価装置を用いて、前記変形1次プレス成形体の前記フランジ領域をフランジアップさせる2次プレス成形を施し、複数の2次プレス成形体を得る2次プレス成形工程と、前記2次プレス成形体において伸びフランジ領域に相当する部位の板厚変化量を測定する変形量測定工程を含む、伸びフランジ性の評価方法である。   (1) The present invention provides a target material to be subjected to press molding between a punch having a multi-branch-shaped convex part, a die having a concave part and a flat part that can be fitted to the convex part, and the flat part. A press workability evaluation apparatus including a plate presser for pressing the target material is subjected to primary press molding of the target material to form a primary press molded body having a flange portion, and the plurality of the first deformations having different pre-deformation amounts. A primary press molding step for obtaining a next press molded body, a modified primary press molding step for obtaining a deformed primary press molded body including a flange region by performing a process of removing a partial region from the primary press molded body, A secondary press molding step of obtaining a plurality of secondary press molded bodies by performing secondary press molding for flange-up of the flange region of the deformed primary press molded body using the press workability evaluation apparatus; Next In press forming body includes a deformation amount measurement step of measuring a thickness change amount of the portion corresponding to the stretch flange region, a stretch flangeability evaluation method.

(2) 本発明は、前記変形1次成形工程は、前記1次プレス成形体における多枝形状領域、又は前記多枝形状領域と異なる他の領域のうち少なくとも一方を、所定の幅を有する前記フランジ領域を残して取り除く加工を施す、上記(1)に記載の伸びフランジ性の評価方法である。   (2) In the present invention, the deformed primary molding step has a predetermined width in at least one of a multi-branched region in the primary press-molded body or another region different from the multi-branched region. The stretch flangeability evaluation method according to (1), wherein a process for removing the flange region is performed.

(3) 本発明は、前記2次プレス成形工程における前記フランジアップは、前記1次プレス成形体のフランジ高さと、前記変形1次プレス成形体のフランジ領域の幅との総和にほぼ等しいフランジ高さを形成するように加工する、上記(1)又は(2)に記載の伸びフランジ性の評価方法である。   (3) In the present invention, the flange-up in the secondary press molding step is the flange height substantially equal to the sum of the flange height of the primary press molded body and the width of the flange region of the deformed primary press molded body. The stretch flangeability evaluation method according to (1) or (2), wherein the stretch flangeability is processed so as to form a thickness.

(4) 本発明は、前記プレス加工性評価装置は、3以上の枝を含む多枝形状の凸部を有するパンチと、前記凸部と嵌合可能な3以上の枝を含む凹部、及び前記凹部を囲むダイス側平面部を有するダイスと、前記ダイス側平面部と略平行な板押え側平面部を有し、前記対象材料を前記ダイス側平面部及び前記板押え側平面部で挟み込み可能な板押えとを備える、上記(1)〜(3)に記載の伸びフランジ性の評価方法である。   (4) In the present invention, the press workability evaluation apparatus includes a punch having a multi-branched convex portion including three or more branches, a concave portion including three or more branches that can be fitted to the convex portion, and the A die having a die side plane part surrounding the recess and a plate presser side plane part substantially parallel to the die side plane part, and the target material can be sandwiched between the die side plane part and the plate presser side plane part It is an evaluation method of stretch flangeability given in the above (1)-(3) provided with a board retainer.

(5) 本発明は、前記多枝形状の枝同士がなす角は、枝が3つである場合には互いに鈍角であり、枝が4つである場合には略直角であり、枝が5つ以上である場合には互いに鋭角である、請求項1〜4のいずれかに記載の伸びフランジ性の評価方法である。   (5) According to the present invention, the angles formed by the multi-branched branches are obtuse when the number of branches is three, are substantially perpendicular when the number of branches is four, and the number of branches is five. The stretch flangeability evaluation method according to any one of claims 1 to 4, wherein when there are two or more, the angles are mutually acute.

(6) 本発明は、前記多枝形状の枝が4つであって、前記凸部及び前記凹部が略十字形状である、上記(1)〜(5)のいずれかに記載の伸びフランジ性の評価方法である。   (6) The present invention provides the stretch flangeability according to any one of the above (1) to (5), wherein the multi-branched branch has four branches, and the convex part and the concave part have a substantially cross shape. This is an evaluation method.

(7) 本発明は、前記ダイスを平面視する場合、前記凹部の角部は曲線をなしており、前記ダイスの前記枝の幅をWdとし、前記ダイスの前記枝の角部における曲率半径をRcとするとき、前記Wdの前記Rcに対する比Wd/Rcは、2以上15未満であり、
前記パンチを正面視する場合、前記凸部の頂部における肩部は、曲線をなしており、前記肩部における曲率半径をRpとし、前記凸部の厚さをHpとし、さらに、前記ダイスを断面視する場合、前記凹部の底部は曲線をなしており、前記底部の曲率半径をRdとするとき、Hp≧(Rp+Rd)/2である、上記(1)〜(6)のいずれかに記載の伸びフランジ性の評価方法である。
(7) In the present invention, when the die is viewed in plan, the corner portion of the recess is curved, the width of the branch of the die is Wd, and the radius of curvature at the corner portion of the branch of the die is When Rc, the ratio Wd / Rc of Wd to Rc is 2 or more and less than 15,
When the punch is viewed from the front, the shoulder at the top of the convex portion is curved, the radius of curvature at the shoulder is Rp, the thickness of the convex is Hp, and the die is cross-sectioned. When viewed, the bottom of the concave portion is curved, and Hp ≧ (Rp + Rd) / 2, where Rd is the radius of curvature of the bottom, according to any one of (1) to (6) above This is an evaluation method for stretch flangeability.

(8) 本発明は、前記対象材料は、四角形状、八角形状、楕円形状、又は円形状であるブランクを用いる、上記(1)〜(7)のいずれかに記載の伸びフランジ性の評価方法である。   (8) The method for evaluating stretch flangeability according to any one of the above (1) to (7), wherein the target material uses a blank having a quadrangular shape, an octagonal shape, an elliptical shape, or a circular shape. It is.

本発明によれば、特定のプレス加工性評価装置を用いて、プレス成形対象材料に対し種々の条件で1次プレス成形を行うことより、予変形量が異なる複数の1次プレス成形体が得られる。そのため、複数の金型を作製しなくても、簡便に効率よく、様々な予変形量を有する複数の1次プレス成形体を作製することが可能である。   According to the present invention, a plurality of primary press-molded bodies having different pre-deformation amounts are obtained by performing primary press-molding on a material to be press-molded under various conditions using a specific press workability evaluation apparatus. It is done. Therefore, it is possible to easily and efficiently produce a plurality of primary press-molded bodies having various amounts of pre-deformation without producing a plurality of molds.

それぞれの前記1次プレス成形体にトリミング加工を施して変形1次プレス成形体を作製した後、前記プレス加工性評価装置によって、前記変形1次プレス成形体のフランジ領域をフランジアップさせる2次プレス成形を行うことにより、複数の2次プレス成形体が得られる。これらの2次プレス成形体における上記フランジアップされた領域(伸びフランジ領域)の板厚変化量を測定することにより、2次プレス成形体の加工性を評価することができる。   A secondary press in which each of the primary press molded bodies is trimmed to produce a deformed primary press molded body, and then the flange area of the deformed primary press molded body is flanged up by the press workability evaluation apparatus. By performing the molding, a plurality of secondary press-molded bodies are obtained. The workability of the secondary press-formed product can be evaluated by measuring the amount of change in the thickness of the flange-up region (elongated flange region) in the secondary press-formed product.

2次プレス成形工程のフランジアップ条件を調整し、ほぼ同一形状の複数の2次プレス成形体を作製すれば、板厚変化量を測定することにより、1次プレス成形体に付与された複数の予変形量に関する影響を対比して評価することもできる。そのため、プレス成形条件、成形対象材料等による加工性に関する影響を簡便に予測することができる。   By adjusting the flange-up conditions in the secondary press molding process and producing a plurality of secondary press molded bodies having substantially the same shape, by measuring the plate thickness change amount, the plurality of secondary press molded bodies provided with the primary press molded body It is also possible to evaluate by comparing the influence on the amount of pre-deformation. Therefore, it is possible to easily predict the influence on the workability due to the press molding conditions, the molding target material, and the like.

例えば、各2次プレス成形体の伸びフランジ領域において、板厚変化率の最大値を対比することにより、各2次プレス成形体の加工安定度に関する優劣を評価できる。   For example, by comparing the maximum value of the plate thickness change rate in the stretch flange region of each secondary press-formed product, superiority or inferiority regarding the processing stability of each secondary press-formed product can be evaluated.

本発明は、複合成形からなる1次プレス成形によって予変形量の異なる複数の1次プレス成形体が得られる場合、さらに2次プレス成形を行うときの伸びフランジ性に関して簡便に評価する方法を提供できる。   The present invention provides a method for simply evaluating the stretch flangeability when performing secondary press molding when a plurality of primary press molded products having different pre-deformation amounts are obtained by primary press molding comprising composite molding. it can.

本発明に係る伸びフランジ性の評価方法を使用するのに好適なプレス加工性評価装置1を説明するための概略断面図である。It is a schematic sectional drawing for demonstrating the press workability evaluation apparatus 1 suitable for using the stretch flangeability evaluation method concerning this invention. 一実施形態に係るパンチ13を説明するための図である。(a)は、パンチ13の一例を示す概略斜視図であり、(b)は、パンチ13の平面図であり、(c)は、パンチ13の正面図である。It is a figure for demonstrating the punch 13 which concerns on one Embodiment. (A) is a schematic perspective view showing an example of the punch 13, (b) is a plan view of the punch 13, and (c) is a front view of the punch 13. 他の実施形態に係るパンチ13を説明するための図である。(a)は、多枝形状の枝が3つであるパンチ13’の一例を示す平面図であり、(b)は、多枝形状の枝が5つであるパンチ13’’の一例を示す平面図である。It is a figure for demonstrating the punch 13 which concerns on other embodiment. (A) is a plan view showing an example of a punch 13 ′ having three multi-branched branches, and (b) shows an example of a punch 13 ″ having five multi-branched branches. It is a top view. ダイス23を説明するための図である。(a)は、ダイス23の一例を示す概略斜視図であり、(b)は、ダイス23の平面図であり、(c)は、(a)のX−X線における断面図である。It is a figure for demonstrating the dice | dies 23. FIG. (A) is a schematic perspective view which shows an example of the die | dye 23, (b) is a top view of the die | dye 23, (c) is sectional drawing in the XX line of (a). 板押え32を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the board presser. 1次プレス成形工程によって得られる1次プレス成形体40の一例を示す概略説明図である。(a)は、画像で示したもの、(b)は、(a)の形状を模式的に示した斜視図であり、(c)は、平面図を、(d)は、(c)にZと記した方向からの正面図をそれぞれ示したものである。It is a schematic explanatory drawing which shows an example of the primary press molding 40 obtained by a primary press molding process. (A) is an image, (b) is a perspective view schematically showing the shape of (a), (c) is a plan view, and (d) is (c). The front views from the direction marked Z are shown respectively. プレス成形工程の一例を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows an example of a press molding process. プレス成形の塑性変形の加工要素を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the processing element of the plastic deformation of press molding. 上記の各加工要素における最小主歪と最大主歪との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the minimum principal strain in each said process element, and the largest principal strain. 試験例において使用したダイス及びパンチの寸法を示す図である。(a)は、使用したダイス23の平面図を示したものであり、(b)は、当該ダイス23のY−Y線での断面図を示したものであり、(c)は、使用したパンチ13の正面図を示したものである。It is a figure which shows the dimension of the die | dye and punch which were used in the test example. (A) is a plan view of the die 23 used, (b) is a cross-sectional view of the die 23 taken along line YY, and (c) is used. A front view of the punch 13 is shown. 試験例1及び3において、1次プレス成形した後の変形1次プレス成形体を説明するための図である。In Test Examples 1 and 3, it is a figure for demonstrating the deformation | transformation primary press molded object after primary press molding. 試験例2及び4において、1次プレス成形した後の変形1次プレス成形体を説明するための図である。In Test Examples 2 and 4, it is a figure for demonstrating the deformation | transformation primary press molded object after primary press molding. 試験例1〜4において、2次プレス成形した後の2次プレス成形体を説明するための図である。In Test Examples 1-4, it is a figure for demonstrating the secondary press molding after secondary press molding. 図16における歪状態の分布の測定箇所を示す図である。It is a figure which shows the measurement location of the distribution of the distortion state in FIG. 試験例1及び2に係る2次プレス成形体の歪み状態を示す図である。It is a figure which shows the distortion state of the secondary press molded object which concerns on the test examples 1 and 2. FIG. 試験例1〜4に関する2次プレス成形体の板厚変化率を示す図である。It is a figure which shows the plate | board thickness change rate of the secondary press molded object regarding Test Examples 1-4. 十字試作品及び実プレス試作品における板厚変化率の測定位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the measurement position of the plate | board thickness change rate in a cross prototype and an actual press prototype. 図18の測定位置における板厚変化率を示す図である。It is a figure which shows the plate | board thickness change rate in the measurement position of FIG. 管が1本から複数本へ分岐する構造を有するプレス成形部品の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the press molding component which has a structure where a pipe | tube branches from one to several. ダイス23における枝の幅Wdと角部の曲率半径Rcとの比Wd/Rcに関してプレス成形体の状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the state of a press molding regarding ratio Wd / Rc of the width Wd of the branch in the die | dye 23, and the curvature radius Rc of a corner | angular part. 試験例1及び2に係る1次プレス成形体及び2次プレス成形体の加工前後での歪分布を示す図である。It is a figure which shows the strain distribution before and behind the process of the primary press molded object which concerns on the test examples 1 and 2, and a secondary press molded object. 試験例2に係る1次プレス成形体及び2次プレス成形体の歪み状態を示す図である。It is a figure which shows the distortion state of the primary press molded object which concerns on the test example 2, and a secondary press molded object. 図22に図21のa〜dを重ね合わせた図である。FIG. 22 is a diagram obtained by superimposing ad in FIG. 21 on FIG.

以下、本発明の具体的な実施形態について、詳細に説明する。本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be implemented with appropriate modifications within the scope of the object of the present invention.

<伸びフランジ性の評価方法>
本発明に係る伸びフランジ性の評価方法は、特定のプレス加工性評価装置により、プレス成形の対象となる対象材料(以下、「プレス成形対象材料」と略称することもある。)を1次プレス成形し、フランジ部を有する1次プレス成形体を形成する工程であって、予変形量が異なる複数の前記1次プレス成形体を得る1次プレス成形工程と、前記1次プレス成形体から一部の領域を取り除く加工を施し、フランジ領域を含む変形1次プレス成形体を得る変形1次プレス成形工程と、前記プレス加工性評価装置を用いて、前記変形1次プレス成形体の前記フランジ領域をフランジアップさせる2次プレス成形を施し、複数の2次プレス成形体を得る2次プレス成形工程と、前記2次プレス成形体において伸びフランジ領域に相当する部位の板厚変化量を測定する変形量測定工程を含む。
<Stretch flangeability evaluation method>
The stretch flangeability evaluation method according to the present invention uses a specific press workability evaluation apparatus to perform a primary press on a target material to be subjected to press molding (hereinafter, also abbreviated as “press molding target material”). Forming a primary press-molded body having a flange portion, the primary press-molding step for obtaining a plurality of primary press-molded bodies having different pre-deformation amounts; The flange region of the deformed primary press-molded body is obtained using a deformed primary press-molding step for obtaining a deformed primary press-molded body including a flange region by performing a process of removing the region of the portion, and the press workability evaluation apparatus. The secondary press molding process for obtaining a plurality of secondary press molded bodies by performing the secondary press molding for flange-up, and the thickness of the portion corresponding to the stretch flange region in the secondary press molded body Including the deformation amount measurement step of measuring the reduction amount.

[1次プレス成形工程]
1次プレス成形工程は、特定のプレス加工性評価装置1を用いてプレス成形対象材料を1次プレス成形し、予変形量の異なる複数の1次プレス成形体40を得る工程である。
[Primary press molding process]
The primary press molding step is a step of performing a primary press molding of a material to be press molded using the specific press workability evaluation apparatus 1 to obtain a plurality of primary press molded bodies 40 having different pre-deformation amounts.

[プレス加工性評価装置1]
図1は、プレス加工性評価装置1を説明するための模式図である。プレス加工性評価装置1は、パンチ部10と、このパンチ部10と嵌合可能なダイス部20と、パンチ部10及びダイス部20の両側に設けられるガイド部30A、30Bとを備える。
[Press workability evaluation apparatus 1]
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a press workability evaluation apparatus 1. The press workability evaluation apparatus 1 includes a punch portion 10, a die portion 20 that can be fitted to the punch portion 10, and guide portions 30 </ b> A and 30 </ b> B provided on both sides of the punch portion 10 and the die portion 20.

パンチ部10は、底板11と、この底板11の表面に設けられたパンチホルダー12と、このパンチホルダーの表面で支持されるパンチ13と有する。ダイス部20は、上板21と、この上板の底面に設けられたダイスホルダー22と、このダイスホルダー22の底面で支持されるダイス23とを有する。ガイド部30A、30Bは、ダイス部20の両側に設けられ、ダイス部20の移動方向を定めるガイドピン31A、31Bと、パンチ部10の両側に設けられ、プレス成形対象材料をダイス部20とともに挟み込み可能な板押え32A、32Bと、板押え32A、32Bの底部に設けられ、板押え32A、32Bを支えるクッションピン33A、33Bとを有する。   The punch unit 10 includes a bottom plate 11, a punch holder 12 provided on the surface of the bottom plate 11, and a punch 13 supported on the surface of the punch holder. The die portion 20 includes an upper plate 21, a die holder 22 provided on the bottom surface of the upper plate, and a die 23 supported on the bottom surface of the die holder 22. The guide portions 30A and 30B are provided on both sides of the die portion 20 and are provided on both sides of the punch pins 10 and guide pins 31A and 31B that determine the moving direction of the die portion 20, and sandwich the material to be pressed together with the die portion 20. Possible plate pressers 32A and 32B, and cushion pins 33A and 33B that are provided at the bottom of the plate pressers 32A and 32B and support the plate pressers 32A and 32B.

図1には、プレス成形対象材料の板材50をパンチ10とダイス23との間に配置した態様が示されている。当該板材50は、プレス加工中にパンチ13とダイス23との間に引き込まれて、その外周が収縮するため、板材50の幅は、パンチ13の幅よりも十分に大きなものが使用される。   FIG. 1 shows a mode in which a plate material 50 as a material to be press-molded is arranged between the punch 10 and the die 23. The plate member 50 is drawn between the punch 13 and the die 23 during the press work, and the outer periphery thereof contracts. Therefore, the plate member 50 having a sufficiently larger width than the punch 13 is used.

[パンチ13]
図2の(a)は、パンチ13の一例を示す概略斜視図であり、多枝形状の枝が4つである場合の一例である。パンチ13は、凸部132を有する。凸部132は、4つの凸部132A、132B、132C、132Dからなる多枝形状を呈している。
[Punch 13]
FIG. 2A is a schematic perspective view showing an example of the punch 13 and is an example in the case where there are four multi-branched branches. The punch 13 has a convex portion 132. The convex part 132 has a multi-branch shape composed of four convex parts 132A, 132B, 132C, 132D.

図2の(b)は、パンチ13の平面図であり、図2の(c)は、パンチ13の正面図である。   FIG. 2B is a plan view of the punch 13, and FIG. 2C is a front view of the punch 13.

凸部132は、3以上の枝132A,132B,132C,132Dからなる多枝形状で構成される。パンチ13の凸部132は、多枝形状で構成されていないと、プレス成形したときに、プレス成形体の隣り合う枝同士が交差する交差部を形成することができず、プレス成形体の平面歪引張変形を好適に測定できないため、好ましくない。   The convex portion 132 has a multi-branch shape including three or more branches 132A, 132B, 132C, and 132D. If the convex part 132 of the punch 13 is not configured in a multi-branch shape, when the press molding is performed, it is not possible to form an intersecting portion where adjacent branches of the press molded body intersect with each other. Since strain tensile deformation cannot be measured suitably, it is not preferable.

枝の数は、特に限定されるものでない。プレス成形体の形状が比較的単純であり、プレス成形体の平面歪引張変形、単軸引張変形、二軸引張変形及び縮みフランジ変形の中から少なくとも二種以上の変形量を比較的容易に付与することができる点で、枝の数は、3以上8以下であることが好ましく、3以上5以下であることがより好ましい。また、枝先端又は枝交差部における材料の圧延方向の影響を検討するに際し、一般的な引張試験において行われる、プレス成形の対象材料の圧延方向に対して、0°、45°、90°の各方向における正確な歪み量のデータを採取するためには、枝の数は、4であることが特に好ましい。   The number of branches is not particularly limited. The shape of the press-molded body is relatively simple, and it is relatively easy to apply at least two types of deformation amount among plane strain tensile deformation, uniaxial tensile deformation, biaxial tensile deformation and shrinkage flange deformation of the press molded body. The number of branches is preferably 3 or more and 8 or less, more preferably 3 or more and 5 or less. Further, when examining the effect of the rolling direction of the material at the branch tip or branch intersection, it is 0 °, 45 °, 90 ° with respect to the rolling direction of the material to be press-formed, which is performed in a general tensile test. In order to collect accurate distortion amount data in each direction, the number of branches is particularly preferably four.

隣り合う枝同士がなす好ましい角度は、多枝形状の枝の数によって異なる。多枝形状の枝が3つである場合、隣り合う枝同士がなす角は互いに鈍角であることが好ましい。多枝形状の枝が4つである場合、隣り合う枝同士がなす角は略直角であることが好ましい。また、多枝形状の枝が5つ以上である場合、隣り合う枝同士がなす角は互いに鋭角であることが好ましい。なお、隣り合う枝同士がなす角は、鈍角と鋭角との両方を含むようにすることもできる。   A preferable angle formed between adjacent branches differs depending on the number of multi-branched branches. When there are three multi-branched branches, it is preferable that the angles formed by adjacent branches are obtuse. When there are four multi-branched branches, it is preferable that the angles formed by adjacent branches are substantially right angles. Further, when there are five or more multi-branched branches, it is preferable that the angles formed by adjacent branches are acute angles with each other. In addition, the angle | corner which adjacent branches make can also be made to include both an obtuse angle and an acute angle.

図3の(a)は、多枝形状の枝が3つであるパンチ13’の一例を示す平面図であり、図3の(b)は、多枝形状の枝が5つであるパンチ13’’の一例を示す平面図である。各種加工要素(平面歪引張変形、二軸引張変形、縮みフランジ変形及び単軸引張変形)の変形状態をより正確に付与することができるようにするため、図2及び図3に示すとおり、隣り合う枝同士がなす好ましい角度は、互いに略等しいことがより好ましい。すなわち、隣り合う枝同士がなす角は、(枝の数)/360°程度であることがより好ましい。具体的には、多枝形状の枝が3つである場合、隣り合う枝同士がなす角は、互いに略120°であり、凸部12が略三ツ矢状に形成されていることが好ましい。多枝形状の枝が3つである場合、隣り合う枝同士がなす角は、互いに略直角であり、凸部12が略十字状に形成されていることが好ましい。また、多枝形状の枝が5つである場合、隣り合う枝同士がなす角は、略72°であり、互いに略星状であることが好ましい。   3A is a plan view showing an example of a punch 13 ′ having three multi-branched branches, and FIG. 3B is a punch 13 having five multi-branched branches. It is a top view which shows an example of ''. As shown in FIG. 2 and FIG. 3, adjacent processing elements (plane strain tensile deformation, biaxial tensile deformation, contraction flange deformation, and uniaxial tensile deformation) can be given more accurately. It is more preferable that the preferable angles formed by the matching branches are substantially equal to each other. That is, the angle formed by adjacent branches is more preferably about (number of branches) / 360 °. Specifically, when there are three multi-branched branches, it is preferable that the angles formed by adjacent branches are approximately 120 ° with each other, and the convex portion 12 is formed in a substantially three-pointed shape. When there are three multi-branched branches, it is preferable that the angles formed by adjacent branches are substantially perpendicular to each other, and the convex portion 12 is formed in a substantially cross shape. When there are five multi-branched branches, the angle between adjacent branches is approximately 72 ° and is preferably substantially star-shaped.

パンチ13は、図2(b)に示すように、パンチの凸部132を平面視する場合、凸部132のパンチ角部eは、パンチ13の径方向内側に湾曲しており、凸部132の隅部fは、パンチ13の径方向外側に湾曲している。本明細書において、凸部132の角部eとは、凸部132の周縁(エッジ)のうち、枝が周囲に突出して凸方向に形成された部分をいい、凸部132の隅部fとは、凸部132の周縁(エッジ)のうち、隣り合う枝同士がなす凹方向に形成された部分をいう。 As shown in FIG. 2B, when the punch 13 has a plan view of the convex portion 132 of the punch, the punch corner portion e 1 of the convex portion 132 is curved inward in the radial direction of the punch 13. The corner f 1 of 132 is curved outward in the radial direction of the punch 13. In this specification, the corner portion e 1 of the convex portion 132 refers to a portion of the peripheral edge (edge) of the convex portion 132 in which a branch protrudes to the periphery and is formed in a convex direction. 1 means a portion formed in a concave direction formed by adjacent branches on the periphery (edge) of the convex portion 132.

また、図2の(c)に示すとおり、パンチの凸部132を正面視する場合、凸部132の周縁(エッジ)のうち、枝132A、132B、132C、132Dの頂部におけるパンチ肩部gは、パンチ13の径方向内側に曲率半径Rpで湾曲させるR(曲線)をなしており、パンチ肩部gから凸部132の基部に向かう外形は、ほぼ縦方向に延びる形状をなしている。本明細書において、凸部132の頂部とは、凸部132におけるプレス成形対象材料と当接する側をいい、凸部132の基部とは、凸部132おけるパンチホルダー12の上に配設される側をいう。 Also, as shown in FIG. 2C, when the punch convex portion 132 is viewed from the front, the punch shoulder g 1 at the top of the branches 132A, 132B, 132C, 132D among the peripheral edges (edges) of the convex portion 132. is formed in a R (curve) for curving radius of curvature Rp radially inside of the punch 13, the outer shape extending from the punch shoulder g 1 at the base of the protrusion 132 has a shape extending substantially longitudinally . In this specification, the top part of the convex part 132 refers to the side of the convex part 132 that comes into contact with the material to be pressed, and the base part of the convex part 132 is disposed on the punch holder 12 in the convex part 132. Say the side.

加えて、パンチの凸部132の頂部から基部までの厚さをHpとするとき、Hp≧(Rp+Rd)/2であることが好ましい。Hpが(Rp+Rd)/2以上であることにより、プレス成形対象材料をプレス成形して得られるプレス成形体の平面歪引張変形及び単軸引張変形を好適に測定できる。   In addition, when the thickness from the top to the base of the convex portion 132 of the punch is Hp, it is preferable that Hp ≧ (Rp + Rd) / 2. When Hp is (Rp + Rd) / 2 or more, the plane strain tensile deformation and uniaxial tensile deformation of a press-molded product obtained by press-molding a material to be press-molded can be suitably measured.

[ダイス23]
図4の(a)は、ダイス23の一例を示す概略斜視図であり、4つの枝を有するパンチ13と組み合わせて使用されるダイス例である。図4の(b)は、ダイス23の平面図であり、図4の(c)は、図4の(a)のX−X線における断面図である。
[Dice 23]
FIG. 4A is a schematic perspective view showing an example of the die 23, which is an example of the die used in combination with the punch 13 having four branches. 4B is a plan view of the die 23, and FIG. 4C is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. 4A.

図4の(a)に示すように、ダイス23は、パンチ13と嵌合可能に形成される。ダイス23は、凸部132と嵌合可能な4つの凹部231、及びこの凹部231を囲むダイス側平面部232を有する。   As shown to (a) of FIG. 4, the die | dye 23 is formed so that fitting with the punch 13 is possible. The die 23 has four concave portions 231 that can be fitted to the convex portion 132, and a die side plane portion 232 that surrounds the concave portion 231.

図4の(b)に示すように、ダイス23は、凹部231を平面視する場合、凹部231の枝231A、231B、231C、231Dのダイス角部eは、ダイス23の径方向内側に曲率半径Rcで湾曲させるR(曲線)をなしており、凹部132の枝231A、231B、231C、231Dのダイス隅部fは、ダイス23の径方向外側に曲率半径Rcで湾曲させるR(曲線)をなしている。本明細書において、凹部231の枝231A、231B、231C、231Dのダイス角部eとは、凹部231の周縁(エッジ)のうち、凸方向に形成された部分をいい、凹部231の枝231A、231B、231C、231Dのダイス隅部fとは、凹部231の周縁(エッジ)のうち、凹方向に形成された部分をいう。 As shown in FIG. 4B, when the dice 23 has a plan view of the recess 231, the dice corners e 2 of the branches 231 A, 231 B, 231 C, and 231 D of the recess 231 are curved radially inward of the dice 23. and none of R (curve) for curving radius Rc, branches of the recess 132 231A, 231B, 231C, die corners f 2 of 231D causes the bending radius of curvature Rc in the radially outer side of the die 23 R (curve) I am doing. In this specification, the dice corners e 2 of the branches 231A, 231B, 231C, and 231D of the recess 231 refer to portions formed in the convex direction on the periphery (edge) of the recess 231, and the branch 231A of the recess 231. The die corners f 2 of 231B, 231C, and 231D are portions formed in the concave direction among the peripheral edges (edges) of the concave portion 231.

また、図4の(c)に示すように、ダイスの凹部231を凹部断面(図4(a)のX−X面)で断面視する場合、凹部231のプレス成形対象材料に当接する側における底部hは、ダイス23の径方向外側に曲率半径Rdで湾曲させるR(曲線)をなしている。ダイス底部hから凹部231の基部に向かう外形は、ほぼ縦方向に延びる形状をなしている。本明細書において、凹部231の基部とは、凹部231におけるダイスホルダー22に配設される側をいう。 Further, as shown in FIG. 4 (c), when the concave portion 231 of the die is viewed in a cross section of the concave portion (XX plane in FIG. 4 (a)), the side of the concave portion 231 on the side in contact with the material to be pressed. The bottom h 2 forms an R (curve) that is curved with a radius of curvature Rd on the outside in the radial direction of the die 23. Contour extending from the die bottom part h 2 at the base of the recess 231 has a shape extending substantially longitudinally. In this specification, the base of the recess 231 refers to the side of the recess 231 that is disposed on the die holder 22.

対象材料をプレス成形して得られるプレス成形体の二軸引張及び縮みフランジを好適に付与することができるようにするため、ダイス凹部231の枝231A、231B、231C、231Dの幅をWdとし、枝231A、231B、231C、231Dのダイス角部eにおける曲率半径をRcとするとき、WdのRcに対する比Wd/Rcは、2以上15未満であることが好ましく、3以上12未満であることがより好ましい。 In order to be able to suitably give the biaxial tension and shrinkage flange of the press-molded body obtained by press-molding the target material, the width of the branches 231A, 231B, 231C, 231D of the die recess 231 is Wd, when branches 231A, 231B, 231C, the curvature radius of the die corner e 2 of the 231D and Rc, the ratio Wd / Rc for Rc of Wd, it is less than 2 to 15 and preferably less than 3 more than 12 Is more preferable.

図20の(a)に示すとおり、Wd/Rcが小さすぎると(Rcが大きすぎると)、プレス成形体において、枝の角部eの境界に応力が局部的に集中し、プレス成形体の割れを生じ得る。図20の(b)に示すとおり、Wd/Rcが大きすぎると(Rcが小さすぎると)、プレス成形体において、枝の角部eの周方向で塑性歪域が縮小し、角部eで割れが発生し得るため、好ましくない。なお、本明細書において、曲率半径は、輪郭形状測定器(型式:Contracer CV−2000、株式会社ミツトヨ製)によって求めた値をいうものとする。 As shown in (a) of FIG. 20, Wd / Rc is too small (if Rc is too large), the pressed bodies, stress at the boundary of the corner e 3 branches are locally concentrated, pressed bodies Can cause cracking. As shown in (b) of FIG. 20, Wd / Rc is too large (when Rc is too small), the pressed bodies, plastic strain region is reduced in the circumferential direction of the corner portion e 3 of the branch, corner e 3 is not preferable because cracks may occur. In addition, in this specification, a curvature radius shall mean the value calculated | required with the contour shape measuring device (model: Contracer CV-2000, product made by Mitutoyo Corporation).

[板押え32]
図5は、板押え32を説明するための図である。板押え32は、ダイス側平面部232と略平行な板押え側平面部321を有し、プレス成形の対象となる対象材料をダイス側平面部232及び板押え側平面部321で挟み込み可能に構成される。プレス加工性評価装置1が板押え32を備えていない場合、プレス成形の対象となる対象材料をプレス成形したときに、プレス成形体の多枝形状領域を囲む略平面領域を形成できず、プレス成形体の縮みフランジ変形を好適に付与することができないため、好ましくない。
[Plate presser 32]
FIG. 5 is a view for explaining the plate presser 32. The plate retainer 32 has a plate retainer side planar portion 321 substantially parallel to the die side planar portion 232, and is configured such that a target material to be press-molded can be sandwiched between the die side planar portion 232 and the plate retainer side planar portion 321. Is done. When the press workability evaluation apparatus 1 does not include the plate presser 32, when a target material to be press-molded is press-molded, a substantially planar region surrounding the multi-branched region of the press-molded body cannot be formed. This is not preferable because the shrinkage flange deformation of the molded body cannot be suitably imparted.

(変形例)
なお、図1〜図5では、パンチ13が凸状の多枝形状を有し、ダイス23が凹状の多枝形状を有するものとして説明しているが、これに限るものではない。パンチ13が凹状の多枝形状を有し、ダイス23が凸状の多枝形状を有する場合であっても、同様の効果を奏する。
(Modification)
1 to 5, the punch 13 has a convex multi-branch shape and the die 23 has a concave multi-branch shape. However, the present invention is not limited to this. Even when the punch 13 has a concave multi-branch shape and the die 23 has a convex multi-branch shape, the same effect can be obtained.

具体的には、プレス加工性評価装置は、3以上の枝からなる多枝形状の凹部を先端に有するパンチと、上記凹部と嵌合可能な3以上の枝からなる多枝形状の凸部、及びこの凸部を囲むダイス側平面部を有するダイスと、上記ダイス側平面部と略平行な板押え側平面部を有し、プレス成形の対象となる対象材料を上記ダイス側平面部及び上記板押え側平面部で挟み込み可能な板押えとを備えるものであってもよい。   Specifically, the press workability evaluation apparatus includes a punch having a multi-branch-shaped concave portion including three or more branches at the tip, and a multi-branched convex portion including three or more branches that can be fitted to the concave portion, And a die having a die side plane part surrounding the convex part and a plate pressing side plane part substantially parallel to the die side plane part, and the target material to be press-molded is the die side plane part and the plate. It may be provided with a plate presser that can be sandwiched between the presser side flat portions.

なお、この変形例に係るプレス加工性評価装置であっても、パンチとダイスの凹凸を交換すれば、隣り合う枝同士がなす角、上記Wd、Rc、Hp、Rp、Rd等のパラメータの好適な範囲は、上述と同じであるといえる。   Even in the press workability evaluation apparatus according to this modified example, if the irregularities of the punch and the die are exchanged, the angle between adjacent branches and the parameters such as Wd, Rc, Hp, Rp, Rd, etc. are suitable. This range is the same as described above.

[1次プレス成形体40]
図6は、プレス加工性評価装置1を用いて、プレス成形の対象となる対象材料を1次プレス成形することによって得られる複数の1次プレス成形体40の一例を示す斜視図である。図6の(a)は、画像で示したもの、図6の(b)は、(a)の形状を模式的に示した斜視図であり、図6の(c)は、その平面図を、図6の(d)は、図6の(c)にZと記した方向からの正面図をそれぞれ示したものである。1次プレス成形体40は、凸部41と、この凸部41を囲む略平面な平面部42とを有する。また、凸部41は、枝43A、43B、43C、43Dからなる多枝形状を呈している。
[Primary press-formed body 40]
FIG. 6 is a perspective view showing an example of a plurality of primary press-formed bodies 40 obtained by primary press-molding a target material to be press-molded using the press workability evaluation apparatus 1. 6A is an image, FIG. 6B is a perspective view schematically showing the shape of FIG. 6, and FIG. 6C is a plan view thereof. FIG. 6D shows a front view from the direction indicated by Z in FIG. 6C. The primary press-molded body 40 includes a convex portion 41 and a substantially flat plane portion 42 surrounding the convex portion 41. Moreover, the convex part 41 is exhibiting the multi-branch shape which consists of the branches 43A, 43B, 43C, and 43D.

プレス成形対象材料は、パンチ13の枝132とダイス23の凹部231との間で加工されて変形するので、プレス成形体40の凸部41(枝43A、43B等)は、パンチ132A、132B等の形状及びダイス23の231A、231B等の形状に対応した凸形状となるように成形され、平面部42は、ダイス23の頂部側の上面及び板押さえ32の平面に対応した形状となるように成形される。すなわち、プレス成形体の凸部41は、図2(b)、(c)に示すようなパンチ13のパンチ角部e、パンチ隅部f、パンチ肩部gに対応する形状と、図4(a)〜(c)に示すようなダイス23のダイス角部e、ダイス隅部f、ダイス底部hに対応する形状として、角部e、隅部f、肩部g、底部hのような部位を備えている。 Since the material to be press-molded is deformed by being processed between the branch 132 of the punch 13 and the concave portion 231 of the die 23, the convex portion 41 (branches 43A, 43B, etc.) of the press-formed body 40 is formed by the punch 132A, 132B, etc. The flat portion 42 is shaped so as to correspond to the top surface of the die 23 and the flat surface of the plate presser 32. Molded. That is, the convex part 41 of the press-molded body has a shape corresponding to the punch corner part e 1 , the punch corner part f 1 , and the punch shoulder part g 1 of the punch 13 as shown in FIGS. As the shapes corresponding to the die corner part e 2 , the die corner part f 2 , and the die bottom part h 2 of the die 23 as shown in FIGS. 4A to 4C, the corner part e 3 , the corner part f 3 , and the shoulder part. Sites such as g 3 and bottom h 3 are provided.

[変形1次プレス成形工程]
変形1次プレス成形工程について説明する。変形1次プレス成形工程は、1次プレス成形体40から一部の領域を取り除く加工を施し、フランジ領域を含む変形1次プレス成形体60を得る工程である。1次プレス成形体40は、フランジ部を有している。1次プレス成形体40から一部の領域を取り除くときは、当該フランジ部を含む領域が残存するようにトリミング加工される。本明細書では、上記のフランジ部を含む領域を「フランジ領域」という。1次プレス成形体における多枝形状領域(例えば、フランジ部)、又は前記多枝形状領域と異なる他の領域(例えば、フランジ部周辺の平面部)のうち少なくとも一方を、所定の幅を有するフランジ領域を残して取り除く形態で実施することが好ましい。
[Deformation primary press molding process]
The modified primary press molding process will be described. The modified primary press-molding step is a step of obtaining a deformed primary press-formed body 60 including a flange region by performing a process of removing a part of the region from the primary press-formed body 40. The primary press-molded body 40 has a flange portion. When a part of the region is removed from the primary press-formed body 40, trimming is performed so that the region including the flange portion remains. In the present specification, a region including the flange portion is referred to as a “flange region”. A flange having a predetermined width in at least one of a multi-branched region (for example, a flange portion) in the primary press-formed body or another region (for example, a flat portion around the flange portion) different from the multi-branched region. It is preferable to carry out the configuration in which the area is removed and removed.

[2次プレス成形工程]
2次プレス成形工程について説明する。2次プレス成形工程は、プレス加工性評価装置1を用いて、変形1次プレス成形体60のフランジ領域をフランジアップさせる2次プレス成形を行い、複数の2次プレス成形体70を得る工程である。
[Secondary press molding process]
The secondary press molding process will be described. The secondary press molding step is a step of obtaining a plurality of secondary press molded bodies 70 by performing secondary press molding for flange-up the flange region of the deformed primary press molded body 60 using the press workability evaluation apparatus 1. is there.

2次プレス成形工程におけるフランジアップは、1次プレス成形体のフランジ高さと、変形1次プレス成形体のフランジ領域の幅との総和にほぼ等しいフランジ高さを形成するように加工すると、ほぼ同じ形状の2次プレス成形体が得られるので、好ましい。   Flange-up in the secondary press molding process is substantially the same when processed so as to form a flange height substantially equal to the sum of the flange height of the primary press molded body and the width of the flange region of the deformed primary press molded body. Since a secondary press-molded body having a shape is obtained, it is preferable.

図7は、1次プレス成形、変形1次プレス成形、2次プレス成形に関するそれぞれの具体的態様を説明するための図である。図7の(a)、(b)は、具体的な加工形態として、2種類の加工形態1、2を例示している。図7(a)の加工形態1及び図7(b)の加工形態2は、プレス加工性評価装置により十字状に成形される1次プレス成形(図では「十字成形」と略称する。)を施して1次プレス成形体を得た後、当該1次プレス成形体にトリミング加工を施して変形1次プレス成形体を得る。その後、当該変形1次プレス成形体に2次プレス成形を行う。図7の「1次プレス成形」は、トリミング前の形状を示しており、「変形1次プレス成形」は、トリミング後の形状におけるy−y´線での概略断面図を示している。図7に記載した「トリム部」は、トリミングした部分を示し、「フランジアップ部」は、2次プレス成形によりフランジアップさせる領域を示している。   FIG. 7 is a diagram for explaining specific modes of primary press molding, modified primary press molding, and secondary press molding. FIGS. 7A and 7B illustrate two types of processing modes 1 and 2 as specific processing modes. Processing form 1 in FIG. 7A and processing form 2 in FIG. 7B are primary press forming (abbreviated as “cross forming” in the figure) formed into a cross shape by the press workability evaluation apparatus. To obtain a primary press-molded body, and then a trimming process is performed on the primary press-molded body to obtain a deformed primary press-molded body. Thereafter, secondary press molding is performed on the deformed primary press-molded body. “Primary press molding” in FIG. 7 shows a shape before trimming, and “deformed primary press molding” shows a schematic cross-sectional view taken along line yy ′ in the shape after trimming. The “trim portion” described in FIG. 7 indicates a trimmed portion, and the “flange up portion” indicates a region to be flanged up by secondary press molding.

第1の具体的態様は、図7(a)の加工形態1に示すように、1次プレス成形工程の後、1次プレス成形体40における凸部41(多枝形状領域)の中央部から、所定幅のフランジ領域を残して、トリム部を取り除き、変形1次プレス成形体を得る。その後、2次プレス成形工程において、プレス加工性評価装置1を用いて、当該変形1次プレス成形体のフランジ領域をフランジアップすることにより、2次プレス成形体が得られる。この態様は、図7の加工形態1の「想定形状」に示すような、1次プレス成形では、二軸引張変形の一態様である張出し加工を行い、2次プレス成形では、単軸引張変形の一態様である伸びフランジ変形を行う場合に対応する。   As shown in the processing form 1 of FIG. 7A, the first specific mode is that after the primary press molding step, from the central portion of the convex portion 41 (multi-branched region) in the primary press molded body 40. The trim part is removed, leaving a flange region with a predetermined width, and a deformed primary press-formed body is obtained. Thereafter, in the secondary press molding step, the press workability evaluation apparatus 1 is used to flange up the flange region of the deformed primary press molded body, whereby a secondary press molded body is obtained. In this mode, as shown in “assumed shape” of the processing mode 1 in FIG. 7, in the primary press molding, a bulging process which is one mode of biaxial tensile deformation is performed, and in the secondary press molding, uniaxial tensile deformation is performed. This corresponds to the case of performing the stretch flange deformation which is one aspect of the above.

第2の具体的態様は、図7(b)の加工形態2に示すように、1次変形量測定工程の後、2次プレス成形工程の前に、1次プレス成形体40における平面部42(多枝形状領域と異なる他の領域)から、所定の幅のフランジ領域を残して、トリム部を取り除き、変形1次プレス成形体を得る。その後、2次プレス成形工程において、プレス加工性評価装置1を用いて、当該変形1次プレス成形体のフランジ領域をフランジアップすることにより、2次プレス成形体が得られる。この態様は、図7(b)の「想定形状」に示すような、1次プレス成形では、平面歪引張変形及び単軸引張変形を含む複合成形を行い、2次プレス成形では、単軸引張変形の一態様である伸びフランジ変形を行う場合に対応する。   In the second specific mode, as shown in the processing form 2 of FIG. 7B, the flat portion 42 in the primary press-formed body 40 is provided after the primary deformation amount measuring step and before the secondary press-forming step. From the other region different from the multi-branched region, the trim part is removed leaving a flange region having a predetermined width, and a deformed primary press-formed body is obtained. Thereafter, in the secondary press molding step, the press workability evaluation apparatus 1 is used to flange up the flange region of the deformed primary press molded body, whereby a secondary press molded body is obtained. In this mode, composite molding including plane strain tensile deformation and uniaxial tensile deformation is performed in the primary press molding as shown in “assumed shape” in FIG. 7B, and uniaxial tension is performed in the secondary press molding. This corresponds to the case of performing stretch flange deformation, which is one mode of deformation.

[変形量測定工程]
続いて、変形量測定工程について説明する。変形量測定工程は、各2次プレス成形体の伸びフランジ領域の内で最大の板厚減少率を測定する工程である。
[Deformation measurement process]
Subsequently, the deformation amount measuring step will be described. The deformation amount measuring step is a step of measuring the maximum sheet thickness reduction rate in the stretch flange region of each secondary press-formed body.

板厚変化量を測定する手法として、超音波厚み計(型式:38DL−PLUS、オリンパス株式会社製)を用いる頬法が挙げられる。   As a method for measuring the plate thickness change amount, there is a cheek method using an ultrasonic thickness meter (model: 38DL-PLUS, manufactured by Olympus Corporation).

[割れ予測工程]
さらに、本発明は、2次プレス成形体の最大主歪及び最大主歪を測定することにより、2次プレス成形体の伸びフランジ割れ位置を予測する工程を含むことが好ましい。
複数の印により最大主歪及び最小主歪の関係をプロットし、このプロットの結果から2次プレス成形体の割れを予測することができる。このプロットは、例えば、成形線図として作成することができる。
[Crack prediction process]
Furthermore, it is preferable that this invention includes the process of estimating the stretch flange crack position of a secondary press molding by measuring the maximum principal strain and the maximum principal strain of a secondary press molding.
The relationship between the maximum principal strain and the minimum principal strain can be plotted with a plurality of marks, and cracks in the secondary press-formed product can be predicted from the results of the plot. This plot can be created as a shaping diagram, for example.

最大主歪及び最小主歪を測定する手法として、非接触歪測定装置ARGUS(GOM社製/コベルコ科研)を用い、以下の(1)〜(3)の手順を経ることが挙げられる。
(1)プレス成形対象材料(供試材)の表面に、複数の印として、φ0.8mmドットマーク(1.5mm間隔)を電解転写して形成する。
(2)形成されたドットマークを、加工前後でCCDカメラを用いて多方向から撮影する。
(3)撮影されたドットマークに基づいて加工前後のドット間距離を測定し、その変化量から最大主歪及び最小主歪を算出する。
As a method for measuring the maximum principal strain and the minimum principal strain, a non-contact strain measuring device ARGUS (manufactured by GOM Corporation / Kobelco Research Institute) is used and the following procedures (1) to (3) are performed.
(1) Formed by electrolytic transfer of φ0.8 mm dot marks (1.5 mm intervals) as a plurality of marks on the surface of a press molding target material (test material).
(2) Photograph the formed dot marks from multiple directions using a CCD camera before and after processing.
(3) The distance between dots before and after processing is measured based on the photographed dot mark, and the maximum principal strain and the minimum principal strain are calculated from the amount of change.

最大主歪及び最小主歪を算出することにより、伸びフランジ性を評価することができる。ここで、図8を参照しながら、プレス成形の塑性変形の加工要素について説明する。   The stretch flangeability can be evaluated by calculating the maximum principal strain and the minimum principal strain. Here, processing elements for plastic deformation of press molding will be described with reference to FIG.

塑性変形の加工要素は、最大主歪及び最小主歪を用いて、引張方向の変形、圧縮方向の変形、変形なしの各組合せにより、大きく4種類に分類される。図8は、その加工要素を図示したものであり、最大主歪をε、最小主歪をε、そして最大主歪εと最小主歪εのどちらとも直交する板厚方向歪をεと記載している。 The plastic deformation processing elements are roughly classified into four types according to combinations of deformation in the tensile direction, deformation in the compression direction, and no deformation using the maximum principal strain and the minimum principal strain. FIG. 8 shows the machining elements. The maximum principal strain is ε 1 , the minimum principal strain is ε 2 , and the plate thickness direction strain orthogonal to both the maximum principal strain ε 1 and the minimum principal strain ε 2 is shown. It has been described as ε t.

最大主歪εが引張変形であり、最小主歪εが変形なしである加工要素を平面歪引張変形(図8のA)と称される。最大主歪εと最小主歪εがいずれも引張変形である加工要素を二軸引張変形(図8のC)と称される。最大主歪εが引張変形であって、最小主歪εが圧縮変形である加工要素を縮みフランジ変形(図8のD)と称される。最大主歪εが引張り変形、最小主歪εが圧縮変形であり、圧縮が引張の1/2相当の歪量である加工要素を単軸引張変形又は伸びフランジ変形と称される(図8のB)。 A machining element in which the maximum principal strain ε 1 is tensile deformation and the minimum principal strain ε 2 is not deformed is referred to as plane strain tensile deformation (A in FIG. 8). A working element in which the maximum principal strain ε 1 and the minimum principal strain ε 2 are both tensile deformations is referred to as biaxial tensile deformation (C in FIG. 8). A machining element in which the maximum principal strain ε 1 is tensile deformation and the minimum principal strain ε 2 is compression deformation is referred to as flange deformation (D in FIG. 8). A working element in which the maximum principal strain ε 1 is tensile deformation, the minimum principal strain ε 2 is compression deformation, and the compression is a strain equivalent to ½ of tension is called uniaxial tensile deformation or stretch flange deformation (see FIG. 8 B).

次に、上記の各加工要素の変形が付与される領域について、説明する。
平面歪引張変形は、最大主歪εが引張変形であり、最小主歪εが変形なしの加工要素であるから、プレス成形品において、その加工要素に近接した歪状態を有する領域は、平面歪引張変形を強く受けて加工された領域であると判断できる。本実施形態では、図2に示すパンチ13と図4に示すダイス23により加工されて、図6に示すようなプレス成形体40が成形される。プレス成形体40の凸部41の周縁には、パンチ13のパンチ隅部fに対応し、ダイス23のダイス隅部fに対応した形状を有する隅部fに隣接して、領域Cが形成される。当該領域Cは、ダイス23のダイス底部hの曲率半径Rdに対応して形成された曲線形状を有する底部hを含むものである。当該領域Cは、最大主歪εが大きく、最小主歪εが0に近い歪量で測定されることから、平面歪引張変形を強く受けている領域である。領域Cにおいて、最大主歪εが最も大きく、最小主歪εが略変形なしである箇所のプレス前後の変形量を、平面歪引張変形が主体で関与する量とする。
Next, the area | region to which deformation | transformation of each said process element is provided is demonstrated.
In the plane strain tensile deformation, since the maximum principal strain ε 1 is a tensile deformation and the minimum principal strain ε 2 is a working element without deformation, in a press-formed product, a region having a strain state close to the working element is It can be determined that the region has been processed by strong plane strain tensile deformation. In the present embodiment, a press-molded body 40 as shown in FIG. 6 is formed by processing with the punch 13 shown in FIG. 2 and the die 23 shown in FIG. On the periphery of the convex portion 41 of the press-formed body 40, the region C is adjacent to the corner portion f 3 having a shape corresponding to the punch corner portion f 1 of the punch 13 and corresponding to the die corner portion f 2 of the die 23. Is formed. The region C includes a bottom portion h 3 having a curved shape formed corresponding to the radius of curvature Rd of the die bottom portion h 2 of the die 23. The region C is a region that is strongly subjected to plane strain tensile deformation because the maximum principal strain ε 1 is large and the minimum principal strain ε 2 is measured with a strain amount close to zero. In the region C, the amount of deformation before and after pressing at a location where the maximum principal strain ε 1 is the largest and the minimum principal strain ε 2 is substantially undeformed is an amount mainly involving plane strain tensile deformation.

単軸引張変形は、最大主歪εが引張り変形、最小主歪εが圧縮変形であり、圧縮による歪量が引張による歪量の1/2相当の加工要素である。本実施形態では、図6に示すプレス成形体40の枝43A、43B、43C、43Dの長さ方向の側面には、領域Sが形成される。当該領域Sは、パンチ基部からパンチ肩部gに向けて略縦方向に延びる形状に対応し、ダイス基部からダイス底部hに向けて略縦方向に延びる形状に対応して形成された領域を含むものである。当該領域Sは、最大主歪εが大きく、最小主歪εが圧縮変形として測定されることから、単軸引張変形を強く受けている領域である。領域Sにおいて、最大主歪εが最も大きく、最小主歪εが圧縮変形である箇所のプレス前後の変形量を、単軸引張変形が主体で関与する量とする。 In the uniaxial tensile deformation, the maximum principal strain ε 1 is tensile deformation, the minimum principal strain ε 2 is compression deformation, and the strain amount due to compression is a processing element corresponding to ½ of the strain amount due to tension. In the present embodiment, a region S is formed on the side surfaces in the length direction of the branches 43A, 43B, 43C, and 43D of the press-formed body 40 shown in FIG. The area S corresponds to the shape extending in the substantially vertical direction from the punch base to punch shoulder g 1, which is formed corresponding to the shape extending in the substantially vertical direction from the die base to the die bottom h 2 region Is included. The region S is a region where the maximum principal strain ε 1 is large and the minimum principal strain ε 2 is measured as compressive deformation, and thus is strongly subjected to uniaxial tensile deformation. In the region S, the amount of deformation before and after pressing at the place where the maximum principal strain ε 1 is the largest and the minimum principal strain ε 2 is the compressive deformation is the amount mainly involving uniaxial tensile deformation.

二軸引張変形は、最大主歪εと最小主歪εがいずれも引張変形である加工要素である。本実施形態では、図6に示すプレス成形体40の凸部41の角部であり、かつ、肩部である領域Tを形成する。当該領域Tは、パンチ13のパンチ角部eとパンチ肩部g及びダイス23のダイス角部eとダイス底部hの形状に対応して形成された領域を含むものである。当該領域Tは、最大主歪εと最小主歪εが大きな引張歪として測定されることから、二軸引張変形を強く受けている領域である。領域Tにおいて、最大主歪εが最も大きく、最小主歪εが引張変形である箇所のプレス前後の変形量を、二軸引張変形が主体で関与する量とする。 Biaxial tensile deformation is a processing element in which the maximum principal strain ε 1 and the minimum principal strain ε 2 are both tensile deformations. In the present embodiment, a region T which is a corner portion of the convex portion 41 of the press-formed body 40 shown in FIG. 6 and is a shoulder portion is formed. The region T includes regions formed corresponding to the shapes of the punch corner part e 1 and the punch shoulder part g 1 of the punch 13 and the die corner part e 2 and the die bottom part h 2 of the die 23. The region T is a region that is strongly subjected to biaxial tensile deformation because the maximum principal strain ε 1 and the minimum principal strain ε 2 are measured as large tensile strains. In the region T, the amount of deformation before and after pressing at the location where the maximum principal strain ε 1 is the largest and the minimum principal strain ε 2 is the tensile deformation is an amount mainly involving the biaxial tensile deformation.

縮みフランジ変形は、最大主歪εが引張変形であって、最小主歪εが圧縮変形である加工要素である。本実施形態では、図6に示すプレス成形体40の平面部42において、例えば凸部の角部の周囲等の領域Fは、ダイス23の頂部側の上面及び板押さえ32の平面に対応して形成された領域を含むものである。当該領域Fは、最大主歪εが大きな引張歪として、また、最小主歪εが大きな圧縮歪として測定されることから、縮みフランジ変形を強く受けている領域である。領域Fにおいて、最大主歪εが最も大きく、最小主歪εが最も小さい箇所のプレス前後の変形量を、縮みフランジ変形が主体で関与する量とする。 Shrink flange deformation is a working element in which the maximum principal strain ε 1 is tensile deformation and the minimum principal strain ε 2 is compression deformation. In the present embodiment, in the flat portion 42 of the press-formed body 40 shown in FIG. 6, for example, the region F around the corner of the convex portion corresponds to the upper surface on the top side of the die 23 and the flat surface of the plate presser 32. It includes the formed region. The region F is a region that is strongly subjected to shrinkage flange deformation because the maximum principal strain ε 1 is measured as a large tensile strain and the minimum principal strain ε 2 is measured as a large compressive strain. In the region F, the maximum principal strain epsilon 1 is the largest, the minimum principal strain epsilon 2 amount of deformation before and after the press of the smallest portion, shrinkage flange deformation is the amount involved in principal.

次に、図9を参照しながら、割れ予測工程について説明する。図9において、縦軸は、最大主歪εの大きさを示し、横軸は、最小主歪εの大きさを示す。平面歪引張変形の場合、最大主歪εが引張変形であり、最小主歪εが変形なしであることから、図9の縦軸にあたる直線L(ε=0)方向の変形形態が、平面歪引張変形に相当する。 Next, the crack prediction process will be described with reference to FIG. 9, the ordinate indicates the magnitude of the maximum principal strain epsilon 1, the horizontal axis indicates the magnitude of the minimum principal strain epsilon 2. In the case of plane strain tensile deformation, since the maximum principal strain ε 1 is tensile deformation and the minimum principal strain ε 2 is not deformed, the deformation form in the direction of the straight line L 12 = 0) corresponding to the vertical axis in FIG. Corresponds to plane strain tensile deformation.

二軸引張変形の場合、最大主歪εと最小主歪εがいずれも引張変形であることから、図9の直線L(ε=ε)方向の変形形態が、二軸引張変形に相当する。 In the case of biaxial tensile deformation, since the maximum principal strain ε 1 and the minimum principal strain ε 2 are both tensile deformations, the deformation form in the direction of the straight line L 31 = ε 2 ) in FIG. Corresponds to deformation.

縮みフランジ変形の場合、最大主歪εが引張変形であり、最小主歪εが圧縮変形であることから、図9の直線L(ε=−ε)方向の変形形態が、縮みフランジ変形に相当する。 In the case of shrinkage flange deformation, since the maximum principal strain ε 1 is tensile deformation and the minimum principal strain ε 2 is compression deformation, the deformation form in the direction of the straight line L 41 = −ε 2 ) in FIG. Corresponds to shrinkage flange deformation.

単軸引張変形(伸びフランジ変形)の場合、圧縮による歪量が引張りによる歪量の1/2相当であるから、図9の直線L(ε=−2ε)方向の変形形態が、単軸引張変形に相当する。 In the case of uniaxial tensile deformation (elongation flange deformation), since the strain amount due to compression is equivalent to ½ of the strain amount due to tension, the deformation form in the direction of the straight line L 21 = −2ε 2 ) in FIG. Corresponds to uniaxial tensile deformation.

プレス加工時の歪量が過大になると、加工割れを生じやすくなる。図9に示すように、最大主歪εと最小主歪εが増加するほど、引張り割れを発生しやすくなる。一方、最大主歪εが低減し、最小主歪εが圧縮する方向(マイナス側)に移行すると、引張り割れの発生が抑制される。 If the amount of strain at the time of press working becomes excessive, processing cracks are likely to occur. As shown in FIG. 9, as the maximum principal strain ε 1 and the minimum principal strain ε 2 increase, tensile cracks are more likely to occur. On the other hand, when the maximum principal strain ε 1 is reduced and the minimum principal strain ε 2 is shifted in the compressing direction (minus side), the occurrence of tensile cracks is suppressed.

また、L〜Lで示された加工要素は、それぞれの歪み状態に応じて、板厚変化が減少又は増加し、この板厚変化量が過大になると、加工割れの発生に至り、板厚変化に応じて引張割れ又は圧縮割れを生じやすくなる。このうち、L〜Lに近接した変形形態では、引張変形の割合が大きく、板厚が減少する方向にあるので、引張割れの発生が予測される。Lに近接した変形形態は、圧縮変形の割合が大きく、板厚が増加する方向にあるので、圧縮割れの発生が予測される。 Further, the processing elements indicated by L 1 to L 4 have a decrease or increase in the plate thickness depending on the respective strain states. When this plate thickness change amount becomes excessive, the processing cracks occur, Depending on the thickness change, tensile cracks or compression cracks are likely to occur. Among these, in the deformation mode close to L 1 to L 3 , the ratio of tensile deformation is large and the thickness is in the direction of decreasing, so the occurrence of tensile cracks is predicted. Variations in close proximity to L 4 represents the proportion of compressive deformation is large, because the direction in which the plate thickness is increased, the occurrence of compression cracking is predicted.

このような予測のもとで、プレス加工された後の歪状態(歪分布)を測定し、L〜Lの加工要素を強く受けている箇所の歪状態に基づいて、加工割れの可能性を予測することができ、また、原板のプレス加工性について評価することができる。具体的には、プレス加工された変形領域において歪状態(歪分布)を測定し、成形線図のようにプロットし、プロットした結果から、最大主歪及び最小主歪が大きい箇所を特定し、この特定箇所の歪状態に基づいて板厚減少率を算出し、加工割れの成否を予測することができる。 Under such prediction measure the strain state after the press working (strain distribution), on the basis of the strain on the portion undergoing strong processing elements L 1 ~L 4, machining cracks possible Can be predicted, and the press workability of the original plate can be evaluated. Specifically, the strain state (strain distribution) is measured in the deformed region subjected to press processing, plotted as a forming diagram, and from the plotted results, a location where the maximum main strain and the minimum main strain are large is specified, The plate thickness reduction rate can be calculated based on the strain state at this specific location, and the success or failure of the work crack can be predicted.

本発明によると、複合成形からなる1次プレス成形によって得られる、予歪量の異なる各1次プレス成形体により、さらに2次プレス成形を行うときの伸びフランジ性を評価することができる。   According to the present invention, it is possible to evaluate stretch flangeability when further performing secondary press molding by each primary press molded body having different pre-strain amounts obtained by primary press molding composed of composite molding.

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。本発明は、これらに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples. The present invention is not limited to these.

[試験例1]
板厚が1.5mmである第1のSUS430改良鋼(高加工用フェライト系ステンレス鋼)を供試材とし、一辺が300mmである略正方形にカットしたプレス成形対象材料の板材を用いた。当該供試材の組成は、質量%で、C:0.009%、Si:0.27%、Mn:0.97%、Cr:18.12%、Cu:0.18%、Mo:1.93%、N:0.010%、残部Fe及び不可避的不純物である。
[Test Example 1]
A first SUS430 improved steel (ferritic stainless steel for high workability) having a plate thickness of 1.5 mm was used as a test material, and a plate material of a press-molding target material cut into a substantially square having a side of 300 mm was used. The composition of the sample material is% by mass: C: 0.009%, Si: 0.27%, Mn: 0.97%, Cr: 18.12%, Cu: 0.18%, Mo: 1 0.93%, N: 0.010%, balance Fe and inevitable impurities.

当該板材に対して、上記プレス加工性評価装置により下記に示す1次プレス条件でプレス成形を行い、1次加工高さが25mmの1次プレス成形体を得た。   The plate material was subjected to press molding under the primary press conditions shown below using the above press workability evaluation apparatus to obtain a primary press molded body having a primary processing height of 25 mm.

図10の(a)は、使用したダイス23の平面図を示したものであり、図10の(b)は、当該ダイス23のY−Y線での断面図を示したものである。図10の(c)は、使用したパンチ13の正面図を示したものである。   FIG. 10A shows a plan view of the die 23 used, and FIG. 10B shows a cross-sectional view of the die 23 taken along line YY. FIG. 10C shows a front view of the used punch 13.

(1次プレス条件)
装置 :2000kN サーボプレス
ダイス、パンチ :図10に示すとおり(パンチ13の凸部厚さHp:25mm)
板押え力 :9.5トン
速度 :5spm
潤滑条件 :加工用表面保護フィルムSPV3633(日東電工社製)
対象材料方向:圧延方向が金型の前後方向と平行
加工高さ :25mm
(Primary press conditions)
Apparatus: 2000 kN Servo press Dies, punch: As shown in FIG. 10 (projection thickness Hp of punch 13: 25 mm)
Plate holding force: 9.5 tons Speed: 5 spm
Lubrication condition: Surface protective film for processing SPV3633 (manufactured by Nitto Denko Corporation)
Target material direction: The rolling direction is parallel to the longitudinal direction of the mold. Processing height: 25 mm

続いて、図11に示すように、1次プレス成形体40における平面部(多枝形状領域とは異なる他の領域に相当)から、幅7mmのフランジ領域(フランジ残り部62)を残してトリム部61を取り除き、変形1次プレス成形体60を得た。   Subsequently, as shown in FIG. 11, trimming is performed by leaving a flange region (flange remaining portion 62) having a width of 7 mm from the plane portion (corresponding to another region different from the multi-branched region) in the primary press-formed body 40. The part 61 was removed, and a deformed primary press-formed body 60 was obtained.

その後、上記プレス加工性評価装置を用いて、当該変形1次プレス成形体60を対して、下記に示す2次プレス条件でプレス成形を行い、上記変形1次プレス成形体60のフランジ残り部62をフランジアップさせて、図14に示すような2次プレス成形体70を得た。2次プレス成形体70の縁部は、フランジ残り部62に相当する平坦な領域を実質的に有しない形状を呈している。   Thereafter, using the press workability evaluation apparatus, the deformed primary press-formed body 60 is subjected to press molding under the secondary press conditions shown below, and the flange remaining portion 62 of the deformed primary press-formed body 60 is obtained. As a result, the secondary press-molded body 70 as shown in FIG. 14 was obtained. The edge of the secondary press-formed body 70 has a shape that does not substantially have a flat region corresponding to the flange remaining portion 62.

(2次プレス条件)
装置 :2000kN サーボプレス
ダイス、パンチ :図10に示すとおり
板押え力 :9.5トン
速度 :5spm
潤滑条件 :加工用表面保護フィルムSPV3633(日東電工社製)
対象材料方向:圧延方向が金型の前後方向と平行
加工高さ :32mm
(Secondary press conditions)
Equipment: 2000 kN Servo press Dies and punches: As shown in FIG. 10 Plate pressing force: 9.5 tons Speed: 5 spm
Lubrication condition: Surface protective film for processing SPV3633 (manufactured by Nitto Denko Corporation)
Target material direction: The rolling direction is parallel to the longitudinal direction of the mold. Processing height: 32 mm

[試験例2]
図12に示すように、1次プレス成形時の1次加工高さ、及びパンチ13の凸部厚さHpがそれぞれ30mmであること、1次プレス成形体40における平面部において幅2mmのフランジ領域(フランジ残り部62)を残すように取り除くこと以外は、試験例1と同じ手法にて、2次プレス成形体60を得た。
[Test Example 2]
As shown in FIG. 12, the primary processing height at the time of primary press molding and the convex portion thickness Hp of the punch 13 are 30 mm, respectively, and a flange region having a width of 2 mm in the flat surface portion of the primary press molded body 40. A secondary press-formed body 60 was obtained by the same method as in Test Example 1 except that the remaining flange portion 62 was removed.

図11は、試験例1においてトリムされた後の変形1次プレス成形体60の形状を示す。図12は、試験例2においてトリムされた後の変形1次プレス成形体60の形状を示す。図13は、試験例1、2における2次プレス成形体70の形状を示す。   FIG. 11 shows the shape of the deformed primary press-formed body 60 after being trimmed in Test Example 1. FIG. 12 shows the shape of the deformed primary press-formed body 60 after being trimmed in Test Example 2. FIG. 13 shows the shape of the secondary press-formed body 70 in Test Examples 1 and 2.

上記のように、試験例1、2は、変形量の異なる2種の1次プレス成形体40を作製した後、2次プレス成形により同じ形状(加工高さ)を有する2次プレス成形体を作製した。そのため、試験例1、2における各1次プレス成形体の加工高さに応じて、変形1次プレス成形体60を作製する際に残存させるフランジ領域の幅(フランジ残り部62)を設定し、同一の加工高さが得られるプレス条件で2次プレス成形を行った。1次プレス加工高さとフランジ領域幅との総和からなる2次プレス加工高さは、試験例1が25mm+7mm、試験例2が30mm+2mm)のように、いずれも32mmとなるように設定された。   As described above, in Test Examples 1 and 2, after producing two types of primary press-molded bodies 40 having different deformation amounts, secondary press-molded bodies having the same shape (working height) are obtained by secondary press molding. Produced. Therefore, according to the processing height of each primary press-molded body in Test Examples 1 and 2, the width of the flange region (flange remaining portion 62) to be left when producing the deformed primary press-molded body 60 is set, Secondary press molding was performed under the press conditions that can obtain the same processing height. The secondary press working height consisting of the sum of the primary press working height and the flange region width was set to be 32 mm, as in Test Example 1 (25 mm + 7 mm, Test Example 2 30 mm + 2 mm).

[試験例3]
プレス成形の対象となる対象材料が、長さ:300mm四方、板厚:1.5mmの第2のSUS430改良鋼(高加工用フェライト系ステンレス鋼)であること以外は、試験例1と同じ手法にて、2次プレス成形体を得た。なお、当該第2のSUS430改良鋼は、試験例1のSUS430改良鋼と異なる組成を有する。その組成は、質量%で、C:0.005%、Si:0.10%、Mn:0.17%、Cr:17.09%、Cu:1.39%、Mo:0.04%、N:0.019%、残部Fe及び不可避的不純物である。
[Test Example 3]
The same method as in Test Example 1 except that the target material to be pressed is a second SUS430 modified steel (ferritic stainless steel for high workability) having a length of 300 mm square and a plate thickness of 1.5 mm. A secondary press-molded body was obtained. In addition, the said 2nd SUS430 improved steel has a composition different from the SUS430 improved steel of Test Example 1. The composition is mass%, C: 0.005%, Si: 0.10%, Mn: 0.17%, Cr: 17.09%, Cu: 1.39%, Mo: 0.04%, N: 0.019%, remaining Fe and inevitable impurities.

[試験例4]
プレス成形の対象となる対象材料が、長さ:300mm四方、板厚:1.5mmの第2のSUS430改良鋼(高加工用フェライト系ステンレス鋼)であること以外は、試験例2と同じ手法にて、2次プレス成形体を得た。
[Test Example 4]
The same method as in Test Example 2 except that the target material to be press-formed is a second SUS430 improved steel (ferritic stainless steel for high workability) having a length of 300 mm square and a plate thickness of 1.5 mm. A secondary press-molded body was obtained.

<解析>
[変形量(歪量)の測定]
上記のとおり、変形量(歪量)は、非接触歪測定装置ARGUS(GOM社製/コベルコ科研)を用い、次の手法にて測定した。
(1)加工前の対象材料(供試材)の表面に、φ0.8mmドットマーク(1.5mm間隔)を電解転写して形成した。
(2)プレス加工前のドットマークと、プレス加工後のドットマークとを、CCDカメラを用いて多方向から撮影した。
(3)撮影されたドットマークに基づいて加工前後のドット間距離を測定し、その変化量から最大主歪及び最小主歪を算出した。
<Analysis>
[Measurement of deformation (distortion)]
As described above, the deformation amount (strain amount) was measured by the following method using a non-contact strain measuring device ARGUS (manufactured by GOM / Kobelco Research Institute).
(1) φ0.8 mm dot marks (1.5 mm intervals) were formed by electrolytic transfer on the surface of the target material (test material) before processing.
(2) The dot mark before press processing and the dot mark after press processing were photographed from multiple directions using a CCD camera.
(3) The distance between dots before and after processing was measured based on the photographed dot marks, and the maximum principal strain and the minimum principal strain were calculated from the amount of change.

[割れ位置予測工程]
実施例の2次プレス成形体は、ほぼ4等分にされた対称的形状を有している。そこで、図14に示した網掛け模様の領域を選択し、当該領域における最大主歪量の分布を調べた。
[Crack position prediction process]
The secondary press-formed body of the example has a symmetrical shape that is substantially divided into four equal parts. Accordingly, the shaded area shown in FIG. 14 was selected, and the distribution of the maximum principal strain amount in the area was examined.

図15は、[変形量の測定]の(3)で算出された最大主歪量を、試験例1及び2に関わる2次プレス成形体に重ね合わせることにより、最大主歪分布を可能視化して模式的に示したものである。縁部付近の破線で囲まれた領域は、2次プレス成形体の伸びフランジ領域に相当する箇所を示す。また、濃淡を示した領域は、最大主歪の大きさに対応し、色が淡色に近づくほど最大主歪量が大きいことを示し、色が濃色に近づくほど最大主歪量が小さいことを示す。   FIG. 15 shows the maximum principal strain distribution that can be visualized by superimposing the maximum principal strain amount calculated in (3) of [Measurement of Deformation] on the secondary press-formed bodies related to Test Examples 1 and 2. This is schematically shown. A region surrounded by a broken line near the edge indicates a portion corresponding to the stretch flange region of the secondary press-formed body. In addition, the shaded area corresponds to the size of the maximum principal distortion, indicating that the maximum principal distortion amount is larger as the color is closer to light color, and that the maximum principal distortion amount is smaller as the color is closer to dark color. Show.

伸びフランジ領域では、試験例1、試験例2共に実線で囲んだ部分は、色が最も淡く、最大主歪量が大きい。図9に示すように、単軸引張変形の一態様である伸びフランジ変形においては、最大主歪量が大きいほど伸びフランジ割れが発生し易いと考えられる。そのため、上記の実線で囲んだ部分は、伸びフランジ割れを生じる箇所であると予測できる。同様の理由から、板厚変化の割合が大きい箇所、すなわち板厚変化率が最大となる箇所についても、実線で囲んだ部分内に存在すると簡便に予測できる。   In the stretch flange region, the portion surrounded by the solid line in both Test Example 1 and Test Example 2 has the lightest color and the largest amount of main strain. As shown in FIG. 9, in stretch flange deformation, which is an aspect of uniaxial tensile deformation, it is considered that stretch flange cracking is more likely to occur as the maximum principal strain amount increases. Therefore, it can be predicted that the portion surrounded by the solid line is a portion where stretch flange cracking occurs. For the same reason, it can be easily predicted that a portion where the rate of change in plate thickness is large, that is, a portion where the plate thickness change rate is maximum is within the portion surrounded by the solid line.

また、図15において、実線で囲んだ部分の色は、試験例2に比べて試験例1の方が淡く、最大主歪量が大きい。前記のとおり、伸びフランジ変形においては、最大主歪量が大きいほど伸びフランジ割れが発生し易いことから、試験例1の方が試験例2よりも伸びフランジ割れを生じ易いと予測できる。そして、同様の理由から、板厚変化率についても、試験例1の板厚変化率が試験例2のそれよりも大きいことを簡便に予測できる。   Further, in FIG. 15, the color of the portion surrounded by the solid line is lighter in Test Example 1 than in Test Example 2 and has a larger maximum principal strain amount. As described above, in the stretch flange deformation, the greater the maximum principal strain amount, the easier the stretch flange cracks are generated. Therefore, it can be predicted that Test Example 1 is more likely to cause stretch flange cracks than Test Example 2. For the same reason, it can be easily predicted that the plate thickness change rate of Test Example 1 is larger than that of Test Example 2 as well.

[板厚変化率の測定]
試験例1〜試験例4について、2次プレス成形の前後で、伸びフランジ領域における板厚を測定し、2次プレス成形による板厚変化量を算出した。伸びフランジ領域において、ほぼ等間隔となるよう任意に10箇所を選定し、超音波厚み計(型式:38DL−PLUS、オリンパス株式会社製)を用いて、板厚を測定した。板厚の測定値に基づいて板厚変化率を算出し、そのうちの最大値を図16に示す。
[Measurement of plate thickness change rate]
For Test Example 1 to Test Example 4, the plate thickness in the stretch flange region was measured before and after the secondary press molding, and the plate thickness change amount by the secondary press molding was calculated. In the stretched flange region, 10 points were arbitrarily selected so as to be substantially equally spaced, and the plate thickness was measured using an ultrasonic thickness meter (model: 38DL-PLUS, manufactured by Olympus Corporation). The plate thickness change rate is calculated based on the measured plate thickness, and the maximum value is shown in FIG.

試験例1と試験例2とを対比する。図16に示すように、試験例1の工程で成形された2次プレス成形体は、試験例2の工程で成形された2次プレス成形体に比べて、伸びフランジ領域の板厚変化率が大きく、板厚が薄くなっている。このことから、試験例2の工程は、試験例1の工程と比べて、2次プレス成形にともなう板厚の変化を小さくできるので、2次プレス成形品の伸びフランジ割れが抑えられると予測される。   Test example 1 and test example 2 are compared. As shown in FIG. 16, the secondary press-molded body molded in the process of Test Example 1 has a plate thickness change rate in the stretch flange region as compared with the secondary press-molded body molded in the process of Test Example 2. Large and thin. From this, compared with the process of Test Example 1, the process of Test Example 2 can reduce the change in the plate thickness accompanying the secondary press molding, so that it is predicted that the stretch flange crack of the secondary press molded product can be suppressed. The

次に、使用されたステンレス鋼の種類に関して、試験例1〜4の各2次プレス成形体を対比する。試験例1及び2は、第1のSUS430改良鋼Aを使用し、試験例3及び4は、第2のSUS430改良鋼Bを使用しており、鋼材の種類が異なる。そして、試験例1、3は、鋼材の種類を除いて同様の工程で成形が行われた結果を示し、また、試験例2、4は、鋼材の種類を除いて同様の工程で成形が行われた結果を示している。   Next, with respect to the type of stainless steel used, each secondary press-formed body of Test Examples 1 to 4 is compared. Test Examples 1 and 2 use the first SUS430 improved steel A, and Test Examples 3 and 4 use the second SUS430 improved steel B, and the types of steel materials are different. Test Examples 1 and 3 show the results of molding in the same process except for the type of steel material, and Test Examples 2 and 4 perform molding in the same process except for the type of steel material. Shows the results.

図16に示すように、試験例1は、試験例3に比べて、また、試験例2は、試験例4と比べて、それぞれ伸びフランジ領域の板厚変化率が大きく、板厚が薄くなっている。このことから、試験例3及び4のステンレス鋼Bは、試験例1及び2のステンレス鋼Aに比べて、2次プレス成形品の伸びフランジ割れを抑えられる鋼材であると予測される。   As shown in FIG. 16, Test Example 1 is larger than Test Example 3 and Test Example 2 is larger than the Test Example 4 in that the plate thickness change rate of the stretch flange region is larger and the plate thickness is thinner. ing. From this, stainless steel B of Test Examples 3 and 4 is predicted to be a steel material that can suppress elongation flange cracking of the secondary press-formed product as compared with Stainless Steel A of Test Examples 1 and 2.

[実製品での検証]
[実製品の製造]
金型(ダイス、パンチ及び板押え)の形状が異なること以外は、試験例1、2と同じ工程及び条件により1次プレス成形及び2次プレス成形を行い、図19に示す形状の2次プレス成形体(実プレス試作品)を得た。
[Verification with actual product]
[Manufacture of actual products]
Except that the shapes of the dies (dies, punches and plate pressers) are different, primary press molding and secondary press molding are performed by the same process and conditions as in Test Examples 1 and 2, and the secondary press having the shape shown in FIG. A molded body (actual press prototype) was obtained.

そして、図17に示すように、位置1〜位置3で、2次プレス成形の前後における板厚の変化率を測定した。図17の「十字試作品」は、試験例1、2の試験体を意味し、「実プレス試作品」は、図19の2次プレス成形体を意味する。位置1〜3の領域において、ほぼ等間隔となるよう任意に10箇所を選定し、超音波厚み計(型式:38DL−PLUS、オリンパス株式会社製)を用いて板厚を測定した。板厚の測定値に基づいて板厚変化率を算出し、そのうちの最大値を図18に示す。   Then, as shown in FIG. 17, the change rate of the plate thickness before and after the secondary press molding was measured at positions 1 to 3. “Cross prototype” in FIG. 17 means the specimens of Test Examples 1 and 2, and “actual press prototype” means the secondary press molded article in FIG. In the region of positions 1 to 3, ten locations were arbitrarily selected so as to be substantially equidistant, and the plate thickness was measured using an ultrasonic thickness meter (model: 38DL-PLUS, manufactured by Olympus Corporation). The plate thickness change rate is calculated based on the measured plate thickness, and the maximum value is shown in FIG.

図18に示すように、図19の形状を有する実プレス試作品においては、試験例2工程を用いた当該試作品は、試験例1工程を用いた当該試作品に比べて板厚減少率が小さく、板厚変化が抑えられた。このような板厚変化の傾向は、図21に示す十字形状の2次プレス成形体による試験結果と同様であった。   As shown in FIG. 18, in the actual press prototype having the shape of FIG. 19, the prototype using the test example 2 process has a plate thickness reduction rate compared to the prototype using the test example 1 process. Small and the plate thickness change was suppressed. The tendency of such a plate thickness change was the same as the test result of the cross-shaped secondary press-formed body shown in FIG.

以上のことから、本発明に係る伸びフランジ性の評価方法を用いると、複合成形された1次プレス成形体に、2次プレス成形として伸びフランジ成形が適用された場合の加工安定度について、その評価と予測を簡便に実施することができる。   From the above, when the stretch flangeability evaluation method according to the present invention is used, the processing stability when stretch flange molding is applied as secondary press molding to the primary press molded body that has been composite molded is as follows. Evaluation and prediction can be carried out easily.

また、種々の2次プレス成形体の加工安定度を比較することにより、伸びフランジ割れが生じ難いような適正な工程を選定することができる。   Further, by comparing the processing stability of various secondary press-formed bodies, it is possible to select an appropriate process that hardly causes stretch flange cracks.

また、測定結果をプロットして、成形体の歪分布を得ることにより、歪状態を一元化して把握することができる。そのため、成形対象材料同士の成形性や加工性に関する差異を容易に比較することができる。   Further, by plotting the measurement results and obtaining the strain distribution of the molded body, the strain state can be unified and grasped. Therefore, the difference regarding the moldability and workability between the molding target materials can be easily compared.

また、成形線図と板厚減少率とを比較することにより、成形対象材料ごとの加工性を評価できる。   Moreover, the workability for each material to be molded can be evaluated by comparing the forming diagram and the plate thickness reduction rate.

さらに、1次プレスを行う際に、良好な性状の1次プレス成形体を得るのに適したダイス及びパンチの形状について検討した。   Furthermore, when performing a primary press, the shape of the die | dye and punch suitable for obtaining the primary press molded object of favorable property was examined.

<ダイス及びパンチの形状の最適化>
[試験例5]
板厚:0.8mmの第3のSUS430改良鋼(高加工用フェライト系ステンレス鋼)を供試材とし、一辺が300mmである略正方形にカットしたプレス成形対象材料を用いて、上記プレス加工性評価装置にて下記に示す1次プレス条件で1次プレス成形し、複数種類の1次プレス成形体を得た。なお、当該供試材は、試験例1〜4で使用した第1及び第2のSUS430改良鋼と異なる組成を有するSUS430改良鋼である。当該供試材の組成は、質量%で、C:0.011%、Si:0.39%、Mn:0.36%、Cr:16.42%、Cu:0.09%、Mo:0.05%、N:0.010、残部Fe及び不可避的不純物である。
<Optimization of die and punch shape>
[Test Example 5]
Thickness: 0.8 mm of the third SUS430 modified steel (ferritic stainless steel for high workability) as a test material, and the above press workability using a press molding target material cut into a substantially square with a side of 300 mm The primary press molding was performed by the evaluation device under the primary pressing conditions shown below to obtain a plurality of types of primary press molded bodies. In addition, the said test material is SUS430 improved steel which has a composition different from the 1st and 2nd SUS430 improved steel used in Test Examples 1-4. The composition of the sample material is% by mass: C: 0.011%, Si: 0.39%, Mn: 0.36%, Cr: 16.42%, Cu: 0.09%, Mo: 0 0.05%, N: 0.010, balance Fe and inevitable impurities.

(1次プレス条件)
ダイス及びパンチの形状は、図2、図4に示すとおりである。枝の幅Wdと枝の角部の曲率半径Rcとの比Wd/Rcは、1、1.5、2、2.5、5、10、15、15.5の8種類にしている。1次プレス成形の加工高さ、及びパンチ13の凸部厚さHpをそれぞれ32mmとしたこと以外は、試験例1と同様の1次プレス条件を用いた。
(Primary press conditions)
The shapes of the die and punch are as shown in FIGS. The ratio Wd / Rc between the branch width Wd and the radius of curvature Rc of the corner of the branch is eight types of 1, 1.5, 2, 2.5, 5, 10, 15, and 15.5. The primary press conditions similar to those of Test Example 1 were used except that the processing height of the primary press molding and the protrusion thickness Hp of the punch 13 were each 32 mm.

得られた種々の1次プレス成形体について、枝の割れの状態を観察した。枝の割れがない場合を“○”とし、図20の(a)に示すように、角部eの境界で割れが生じている場合を“×”とし、図20の(b)に示すように、角部eで割れが生じている場合を“×”とした。その結果を表1に示す。 About the obtained various primary press-molded bodies, the state of cracks in the branches was observed. The case where there is no branch crack is indicated as “◯”, and as shown in FIG. 20A, the case where a crack occurs at the boundary of the corner e 3 is indicated as “× 1 ”, and FIG. As shown, the case where a crack occurred at the corner e 3 was defined as “× 2 ”. The results are shown in Table 1.

表1に示すように、Wd/Rcが2以上15以下である場合、プレス成形体の枝において、割れは生じなかった。一方、Wd/Rcが2未満である場合、図20の(a)に示すように、1次プレス成形体において、角部eの境界に応力が局部的に集中し、プレス成形体の割れが発生した。また、Wd/Rcが15を超える場合、図20の(b)に示すとおり、1次プレス成形体において、枝の角部eの周方向の塑性歪域が縮小し、角部eでの割れが発生した。 As shown in Table 1, when Wd / Rc was 2 or more and 15 or less, no crack occurred in the branches of the press-formed product. On the other hand, when Wd / Rc is less than 2, as shown in (a) of FIG. 20, the primary press molded body, stress is locally concentrated at the boundary of the corner e 3, cracks in the pressed bodies There has occurred. Further, when Wd / Rc exceeds 15, as shown in (b) of FIG. 20, the primary press molded body, shrinking the circumferential direction of the plastic strain range of corners e 3 branches, at the corner e 3 Cracking occurred.

[試験例6]
試験例5と同じ高加工用フェライト系ステンレス鋼を供試材とし、一辺が300mmである略正方形にカットしたプレス成形対象材料の板材を用いた。上記プレス加工性評価装置により、下記に示す1次プレス条件でプレス成形を行い、複数種類の1次プレス成形体を得た。
[Test Example 6]
The same high-working ferritic stainless steel as in Test Example 5 was used as a test material, and a plate material of a press-molding target material cut into a substantially square shape having a side of 300 mm was used. By the press workability evaluation apparatus, press molding was performed under the primary press conditions shown below to obtain a plurality of types of primary press molded bodies.

(1次プレス条件)
ダイス及びパンチの形状は、図2、図4に示すとおりである。パンチの凸部を正面視し、当該凸部の厚さをHpとし、パンチ肩部gの曲率半径をRpとし、ダイス底部hの曲率半径をRdとするとき、Hpと(Rp+Rd)との比Hp/(Rp+Rd)が、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2の10種類にしている。その他の条件は、試験例5と同じである。
(Primary press conditions)
The shapes of the die and punch are as shown in FIGS. When the convex portion of the punch is viewed from the front, the thickness of the convex portion is Hp, the curvature radius of the punch shoulder g 1 is Rp, and the curvature radius of the die bottom h 3 is Rd, and Hp and (Rp + Rd) The ratio Hp / (Rp + Rd) of 10 of 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2 It is a kind. Other conditions are the same as in Test Example 5.

得られた種々の1次プレス成形体について、以下のとおり、「変形量(歪量)の測定」及び「成形線の作成」を行い、4つの加工要素(平面歪引張変形、二軸引張変形、縮みフランジ変形及び単軸引張変形)の現出の有無を確認した。   The various primary press-formed bodies thus obtained were subjected to “measurement of deformation amount (strain amount)” and “creation of forming line” as follows, and four processing elements (plane strain tensile deformation and biaxial tensile deformation). , Shrinkage flange deformation and uniaxial tensile deformation) were confirmed.

[変形量(歪量)の測定]
試験例1で説明したように、変形量(歪量)は、非接触歪測定装置ARGUS(GOM社製/コベルコ科研)を用い、次の手法にて測定した。
(1)加工前の対象材料(供試材)の表面に、φ0.8mmドットマーク(1.5mm間隔)を電解転写して形成した。
(2)プレス加工前のドットマークと、プレス加工後のドットマークとを、CCDカメラを用いて多方向から撮影した。
(3)撮影されたドットマークに基づいて加工前後のドット間距離を測定し、その変化量から最大主歪及び最小主歪を算出した。
[Measurement of deformation (distortion)]
As described in Test Example 1, the deformation amount (strain amount) was measured by the following method using a non-contact strain measuring device ARGUS (manufactured by GOM / Kobelco Research Institute).
(1) φ0.8 mm dot marks (1.5 mm intervals) were formed by electrolytic transfer on the surface of the target material (test material) before processing.
(2) The dot mark before press processing and the dot mark after press processing were photographed from multiple directions using a CCD camera.
(3) The distance between dots before and after processing was measured based on the photographed dot marks, and the maximum principal strain and the minimum principal strain were calculated from the amount of change.

[成形線の作成]
上記の算出の結果から、各々のドットマークについて、最大主歪を縦軸座標とし、最小主歪を横軸座標とした複数の座標を得ることができる。図21のうち、「1次加工」は、これら複数の座標をプロットすることによって得られる、1次プレス成形体の歪分布である。図21のうち、「2次加工」は、これら複数の座標をプロットすることによって得られる、2次プレス成形体の歪分布である。これらの歪分布において、直線L(ε=0)方向の変形は、平面歪引張変形に相当し、直線L(ε=−2ε)方向の変形は、単軸引張変形に相当する。直線L(ε=ε)方向の変形は、二軸引張変形に相当し、直線L(ε=−ε)方向の変形は、縮みフランジ変形に相当する。また、濃淡で示した領域は、最大主歪の大きさに対応し、淡色に近づくほど最大主歪量が大きいことを示し、濃色に近づくほど最大主歪量が小さいことを示す。
[Create forming line]
From the above calculation results, for each dot mark, a plurality of coordinates can be obtained with the maximum principal strain as the vertical axis coordinate and the minimum main strain as the horizontal axis coordinate. In FIG. 21, “primary processing” is a strain distribution of the primary press-molded body obtained by plotting these plural coordinates. In FIG. 21, “secondary processing” is a strain distribution of the secondary press-formed body obtained by plotting these plural coordinates. In these strain distributions, the deformation in the direction of the straight line L 12 = 0) corresponds to plane strain tensile deformation, and the deformation in the direction of the straight line L 21 = −2ε 2 ) corresponds to uniaxial tensile deformation. To do. The deformation in the direction of the straight line L 31 = ε 2 ) corresponds to biaxial tensile deformation, and the deformation in the direction of the straight line L 41 = −ε 2 ) corresponds to shrinkage flange deformation. The shaded area corresponds to the size of the maximum principal distortion, and indicates that the maximum principal distortion amount is larger as the color is lighter, and the maximum principal distortion amount is smaller as the color is closer to dark color.

また、歪分布の最外線を結ぶことによって成形線が得られる。例えば、図21に示した成形線では、a〜dにおいて突出する形状の曲線が描かれている。これらのa〜dは、プレス成形体で測定された領域のうち、最大主歪ε及び最小主歪εが大きい箇所に位置しており、図9に示された4つの加工要素A〜Dの変形形態を強く受けている領域である。これらの測定箇所は、このうち、直線Lに最も近接する点aは、平面歪引張変形の測定に好適な箇所に相当し、直線Lに最も近接する点bは、単軸引張変形の測定に好適な箇所に相当し、直線Lに最も近接する点cは、二軸引張変形の測定に好適な箇所に相当し、直線Lに最も近接する点dは、縮みフランジ変形の測定に好適な箇所に相当する。 Further, a forming line can be obtained by connecting the outermost lines of the strain distribution. For example, in the forming line shown in FIG. 21, a curved line having a shape protruding from a to d is drawn. These ad are located in a place where the maximum principal strain ε 1 and the minimum principal strain ε 2 are large in the region measured by the press-formed body, and the four processing elements A to D shown in FIG. This is a region that is strongly subjected to the deformation form D. These measurement points, of which, is a point closest to the straight line L 1, corresponds to a suitable location for placement of the plane strain tensile deformation, b that is closest to the straight line L 2 is a uniaxial tensile deformation corresponds to a suitable location for placement, the c point closest to the straight line L 3, the biaxial tensile corresponds to a suitable location for placement of the deformation, d that is closest to the straight line L 4 are, shrinkage measurements flange deformation It corresponds to a suitable location.

図21に示すように、1次加工では歪量が非常に軽度なため、試験例6に係る2次プレス成形体と、試験例5に係る2次プレス成形体とは、歪分布に大きな差異は確認されない。1次加工では、1次プレス成形体の凸部は、点aのような平面歪変形に近い歪分布となっている。それに対し、2次加工では、試験例5と試験例6はともに、点a’のような単軸引張変形を伴う歪が新たに発生する。試験例5と試験例6を対比すると、両者の点aは、単軸引張変形の基準線Lに近接する距離が異なっており、試験例6の線分a−a’は、試験例5の線分a−a’よりも単軸引張変形の基準線Lに向かって傾いている。単軸引張変形は、図9に示すように、最大主歪が引張、最小主歪が圧縮の加工要素であるから、単軸引張変形が加わるプレス成形体は、最小主歪の絶対値が大きくなるほど、体積一定の関係により、板厚減少が小さくなる傾向にある。そのため、上記の線分a−a’が単軸引張変形の基準線Lに近づくほど最小主歪の影響度が強くなり、板厚減少の程度が小さくなることを視覚的に把握できる。そして、過度の板厚減少が割れに関係することから、2次加工後の割れ易さに関する鋼種間の序列を簡易的に評価することができる。 As shown in FIG. 21, since the amount of strain is very small in the primary processing, the secondary press-formed body according to Test Example 6 and the secondary press-formed body according to Test Example 5 have a large difference in strain distribution. Is not confirmed. In the primary processing, the convex portion of the primary press-formed body has a strain distribution close to plane strain deformation as indicated by point a. On the other hand, in the secondary processing, in both Test Example 5 and Test Example 6, a strain accompanied by uniaxial tensile deformation such as point a ′ is newly generated. When test example 5 and test example 6 are compared, the point a between the two differs in the distance close to the uniaxial tensile deformation reference line L2, and the line segment aa ′ in test example 6 is the same as in test example 5. than the line a-a 'are inclined toward the reference line L 2 of the uniaxial tensile deformation. As shown in FIG. 9, the uniaxial tensile deformation is a processing element in which the maximum principal strain is tensile and the minimum principal strain is compression. Therefore, a press-molded body to which uniaxial tensile deformation is applied has a large absolute value of the minimum principal strain. As shown, the decrease in thickness tends to be smaller due to the constant volume relationship. Therefore, the above line a-a 'is the minimum principal strain influence becomes stronger closer to the reference line L 2 of the uniaxial tensile deformation, can visually recognize that the degree of thickness reduction decreases. And since excessive plate | board thickness reduction is related to a crack, the order between the steel types regarding the ease of a crack after secondary processing can be evaluated simply.

図21に示された試験結果は、試験例6の線分a−a’が試験例1よりも単軸引張変形の基準線Lに近接することを示している。そのため、試験例6で使用されたステンレス鋼は、試験例5で使用されたよりも板厚減少が小さく、2次プレス成形品の割れが抑えられて、加工性が良好な鋼種であると判定できる。 Test results shown in FIG. 21, line a-a of Test Example 6 'indicates that the closer to the reference line L 2 of the uniaxial tensile deformation than the test example 1. For this reason, the stainless steel used in Test Example 6 has a smaller thickness reduction than that used in Test Example 5 and can be determined to be a steel type with good workability because cracking of the secondary press-formed product is suppressed. .

加工領域において加工割れが発生し易くなる条件を概略すると、表2に示すとおりである。最大主歪及び最小主歪が大きいことに加えて、a〜dがL〜Lに近接あるいは離隔する程度に応じて、加工割れが発生し易い状態となる。その理由を、プレス成形中の板材が体積一定の関係にあることに基づいて説明する。 Table 2 summarizes the conditions under which machining cracks are likely to occur in the machining region. In addition to large maximum principal strain and minimum principal strain, work cracks are likely to occur depending on the degree to which a to d are close to or separated from L 1 to L 4 . The reason will be described based on the fact that the plate material during press molding has a constant volume relationship.

例えば、aがLに近接する場合は、引張り歪が1軸方向(最大主歪方向)に偏ることによって、板材の面内の歪み域が狭くなり、局部的な板厚減少を生じ易くなる。bがLから最大主歪軸方向に離れる場合は、圧縮歪みによる板厚増加の効果が低下し、局部的な板厚減少を招く。また、cがLに近接すると、2軸方向で歪が均等になるので、板材の面内の歪が均一に広がりやすくなるのに対し、cがLから最大主歪方向に離れる場合は、均一な歪み域が狭くなり、局部的な板厚減少が発生しやすくなる。dがLから最小主歪軸方向に離れる場合は、1軸方向(最大主歪方向)の引張要素が小さくなり、板材の面内の圧縮歪が過多となるため、板厚増加の追従が困難となって割れが発生しやすくなる。 For example, if a is close to L 1, by the tensile strain is biased in one axial direction (maximum principal strain direction), becomes narrow strain range in the plane of the plate, it tends to occur a local thickness reduction . b is if leaving the maximum principal strain direction from L 2, the effect of the plate thickness increase due to compressive strain is reduced, leading to local thickness reduction. Further, when c is close to L 3 , the strain is equalized in the biaxial direction, so that the in-plane strain is easily spread uniformly, whereas when c is away from L 3 in the maximum principal strain direction, The uniform strain area becomes narrow and local thickness reduction is likely to occur. If d is separated from L 4 to the minimum principal strain direction, pulling elements of one axial (maximum principal strain direction) is reduced, since the compressive strain in the plane of the plate becomes excessive, the follow-up of the plate thickness increases It becomes difficult and cracking is likely to occur.

図22は、図21に示した成形線を、試験例6に係る1次プレス成形体及び2次プレス成形体に重ね合わせることで歪分布を可視化して模式的に示したものである。破線は、プレス成形体の凸部の輪郭を示す。また、濃淡を示した領域は、最大主歪の大きさに対応し、色が淡色に近づくほど最大主歪量が大きいことを示し、色が濃色に近づくほど最大主歪量が小さいことを示す。   FIG. 22 schematically shows the strain distribution visualized by superimposing the forming line shown in FIG. 21 on the primary press-formed body and the secondary press-formed body according to Test Example 6. A broken line shows the outline of the convex part of a press-molded body. In addition, the shaded area corresponds to the size of the maximum principal distortion, indicating that the maximum principal distortion amount is larger as the color is closer to light color, and that the maximum principal distortion amount is smaller as the color is closer to dark color. Show.

図23は、図22について、図21に示した点a〜dに相当する箇所の最大主歪及び最小主歪を詳細に説明したものである。1次加工のプレス成形体におけるa〜dの丸で囲んだ部分は、点a〜dに相当する箇所を示す。丸内に記載した矢印εは、点a〜dにおいて最大主歪が生じた方向を示し、矢印εは、点a〜dにおいて最小主歪が生じた方向を示す。また、この矢印の方向は、変形の方向を示し、外向きの矢印は、変形が引張変形であることを示し、内向きの矢印は、変形が圧縮変形であることを示す。なお、点aの位置では平面歪引張変形の測定が好適であり、点bの位置では単軸引張変形の測定が好適であり、点cの位置では二軸引張変形の測定が好適であり、点dの位置では縮みフランジ変形の測定が好適である。2次加工のプレス成形体におけるa’の丸で囲んだ部分は、点a’に相当する箇所を示す。点a’は、1次加工のプレス成形体における点aに対応する位置にあり、矢印εや矢印εの意味は、上記と同様である。なお、以下、点a〜d、点a’を位置a〜d、位置a’ということもある。 FIG. 23 is a detailed description of the maximum principal strain and the minimum principal strain at the locations corresponding to the points a to d shown in FIG. The part enclosed by the circle | round | yen of ad of the press-molding body of a primary process shows the location corresponded to the points ad. An arrow ε 1 described in a circle indicates a direction in which the maximum principal strain is generated at the points a to d, and an arrow ε 2 indicates a direction in which the minimum principal strain is generated at the points a to d. The direction of the arrow indicates the direction of deformation, the outward arrow indicates that the deformation is tensile deformation, and the inward arrow indicates that the deformation is compression deformation. Incidentally, the measurement of plane strain tensile deformation is suitable at the position of point a, the measurement of uniaxial tensile deformation is suitable at the position of point b, and the measurement of biaxial tensile deformation is suitable at the position of point c, At the position of the point d, it is preferable to measure the shrinkage flange deformation. The portion surrounded by the circle a ′ in the press-formed body of the secondary processing indicates a portion corresponding to the point a ′. The point a ′ is at a position corresponding to the point a in the first press-formed body, and the meanings of the arrows ε 1 and ε 2 are the same as described above. Hereinafter, the points a to d and the point a ′ may be referred to as the positions a to d and the position a ′.

図23の1次加工のプレス成形体に示すように、(ア)1次プレス成形体の凸部の隅部fに隣接する底部hを含む領域に相当する箇所(位置aを含み、図6のCに相当する領域)では、平面歪引張変形が生じていることが分かる。また、(イ)1次プレス成形体の枝における長さ方向の側面の領域に相当する箇所(位置bを含み、図6のSに相当する領域)では、単軸引張変形が生じていることが分かる。また、(ウ)1次プレス成形体の凸部の角部eであり、かつ、肩部gである領域に相当する箇所(位置cを含み、図6のTに相当する領域)では、二軸引張変形が生じていることが分かる。また、(エ)1次プレス成形体の平面部の領域に相当する箇所(位置dを含み、図6のFに相当する領域)では、縮みフランジ変形が生じていることが分かる。すなわち、試験例に係るプレス成形体は、4つの加工要素(平面歪引張変形、二軸引張変形、縮みフランジ変形及び単軸引張変形)をいずれも含んでおり、位置aが平面歪引張変形の測定に、位置bが単軸引張変形の測定に、位置cが二軸引張変形の測定に、また、位置dが単軸引張変形の測定にそれぞれ好適な箇所である。また、2次プレス成形体における位置a’を含む領域は、平面歪引張変形及び単軸引張変形が生じていることが分かる。 As shown in the primary processed press-formed body of FIG. 23, (a) a location (including a position a) corresponding to a region including the bottom h 3 adjacent to the corner f 3 of the convex portion of the primary press-formed body, In a region corresponding to C in FIG. 6, it can be seen that plane strain tensile deformation occurs. In addition, (a) Uniaxial tensile deformation occurs in a portion corresponding to the region of the side surface in the length direction in the branch of the primary press-formed body (the region including the position b and corresponding to S in FIG. 6). I understand. In addition, (c) At the corner (e 3 ) of the convex portion of the primary press-molded body and the portion corresponding to the region that is the shoulder g 3 (the region that includes the position c and corresponds to T in FIG. 6). It can be seen that biaxial tensile deformation occurs. In addition, (d) it can be seen that shrinkage flange deformation has occurred in a portion corresponding to the region of the flat portion of the primary press-formed body (including the position d and corresponding to F in FIG. 6). That is, the press-formed body according to the test example includes all of four processing elements (plane strain tensile deformation, biaxial tensile deformation, shrinkage flange deformation, and uniaxial tensile deformation), and the position a is plane strain tensile deformation. For measurement, position b is suitable for measurement of uniaxial tensile deformation, position c is suitable for measurement of biaxial tensile deformation, and position d is suitable for measurement of uniaxial tensile deformation. Moreover, it turns out that the plane strain tensile deformation | transformation and the uniaxial tensile deformation have arisen in the area | region containing position a 'in a secondary press molding.

試験例6で得られた複数種類の1次プレス成形体について、上記の加工要素A〜Dに相当する変形形態が現出された場合を“○”とし、現出されなかった場合を“×”とした。その結果を表3に示す。   For the plurality of types of primary press-molded bodies obtained in Test Example 6, the case where the deformation forms corresponding to the above-described processing elements A to D were revealed was “◯”, and the case where the deformation was not revealed was “×” " The results are shown in Table 3.

表3に示すように、対象材料を1次プレス成形して得られる1次プレス成形体において、Hp/(Rp+Rd)が0.5以上、すなわち、Hpが(Rp+Rd)の0.5倍以上である場合は、4つの加工要素(平面歪引張変形、二軸引張変形、縮みフランジ変形及び単軸引張変形)の全てを好適に測定できることが確認された。一方、Hp/(Rp+Rd)が0.5未満、すなわち、Hpが(Rp+Rd)の0.5倍未満のプレス成形体においては、4つの加工要素のうち、二軸引張変形だけを測定できるに止まり、他の加工要素(平面歪引張変形、縮みフランジ変形及び単軸引張変形)を好適に測定できなかった。
Hp≧(Rp+Rd)/2であると、1つの1次プレス成形体において複数の加工要素を現出することから、加工性の評価に活用できる点で好ましい。
As shown in Table 3, in the primary press-molded product obtained by subjecting the target material to primary press molding, Hp / (Rp + Rd) is 0.5 or more, that is, Hp is 0.5 times or more of (Rp + Rd). In some cases, it was confirmed that all four processing elements (plane strain tensile deformation, biaxial tensile deformation, shrinkage flange deformation, and uniaxial tensile deformation) can be measured suitably. On the other hand, in a press-molded product having Hp / (Rp + Rd) of less than 0.5, that is, Hp of less than 0.5 times (Rp + Rd), only biaxial tensile deformation can be measured among the four working elements. Other processing elements (plane strain tensile deformation, shrinkage flange deformation, and uniaxial tensile deformation) could not be suitably measured.
When Hp ≧ (Rp + Rd) / 2, a plurality of processing elements appear in one primary press-formed body, which is preferable in that it can be used for evaluation of workability.

1 プレス加工性評価装置
10 パンチ部
11 底板
12 パンチホルダー
13 パンチ
132 凸部
20 ダイス部
21 上板
22 ダイスホルダー
23 ダイス
231 凹部
232 ダイス側平面部
30、30A、30B ガイド部
31、31A、31B ガイドピン
32、32A、32B 板押え
321 板押え側平面部
33 クッションピン
40 1次プレス成形体
41 プレス成形体凸部
42 平面部
43 枝
50 板材
60 変形1次プレス成形体
61 トリム部
62 フランジ残り部
70 2次プレス成形体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Press workability evaluation apparatus 10 Punch part 11 Bottom plate 12 Punch holder 13 Punch 132 Convex part 20 Die part 21 Upper plate 22 Die holder 23 Dice 231 Recess 232 Dice side plane part 30, 30A, 30B Guide part 31, 31A, 31B Guide Pin 32, 32A, 32B Plate retainer 321 Plate retainer side plane portion 33 Cushion pin 40 Primary press molded body 41 Press molded body convex portion 42 Planar portion 43 Branch 50 Plate material 60 Deformed primary press molded body 61 Trim portion 62 Flange remaining portion 70 Secondary press-formed body

Claims (8)

多枝形状の凸部を有するパンチと、前記凸部と嵌合可能な凹部及び平面部を有するダイスと、前記平面部との間でプレス成形の対象となる対象材料を押える板押えとを備えるプレス加工性評価装置により、前記対象材料を1次プレス成形し、フランジ部を有する1次プレス成形体を形成する工程であって、予変形量が異なる複数の前記1次プレス成形体を得る1次プレス成形工程と、
前記1次プレス成形体から一部の領域を取り除く加工を施し、フランジ領域を含む変形1次プレス成形体を得る変形1次プレス成形工程と、
前記プレス加工性評価装置を用いて、前記変形1次プレス成形体の前記フランジ領域をフランジアップさせる2次プレス成形を施し、複数の2次プレス成形体を得る2次プレス成形工程と、
前記2次プレス成形体において伸びフランジ領域に相当する部位の板厚変化量を測定する変形量測定工程を含む、伸びフランジ性の評価方法。
A punch having a multi-branch-shaped convex part, a die having a concave part and a flat part that can be fitted to the convex part, and a plate presser for pressing a target material to be press-molded between the flat part. A step of primary press molding the target material by a press workability evaluation device to form a primary press molded body having a flange portion, and obtaining a plurality of primary press molded bodies having different pre-deformation amounts 1 Next press molding process,
A modified primary press molding step of performing a process of removing a partial region from the primary press molded body to obtain a modified primary press molded body including a flange region;
Using the press workability evaluation device, a secondary press molding step of performing a secondary press molding for flange-up of the flange region of the deformed primary press molded body to obtain a plurality of secondary press molded bodies;
A method for evaluating stretch flangeability, comprising a deformation amount measuring step of measuring a thickness change amount of a portion corresponding to the stretch flange region in the secondary press-formed body.
前記変形1次成形工程は、前記1次プレス成形体における多枝形状領域、又は前記多枝形状領域と異なる他の領域のうち少なくとも一方を、所定の幅を有する前記フランジ領域を残して取り除く加工を施す、請求項1に記載の伸びフランジ性の評価方法。   The deformation primary forming step is a process of removing at least one of the multi-branched region in the primary press-formed body or another region different from the multi-branch region, leaving the flange region having a predetermined width. The method for evaluating stretch flangeability according to claim 1. 前記2次プレス成形工程における前記フランジアップは、前記1次プレス成形体のフランジ高さと、前記変形1次プレス成形体のフランジ領域の幅との総和にほぼ等しいフランジ高さを形成するように加工する、請求項1又は2に記載の伸びフランジ性の評価方法。   The flange-up in the secondary press molding step is processed so as to form a flange height substantially equal to the sum of the flange height of the primary press molded body and the width of the flange region of the deformed primary press molded body. The stretch flangeability evaluation method according to claim 1 or 2. 前記プレス加工性評価装置は、3以上の枝を含む多枝形状の凸部を有するパンチと、前記凸部と嵌合可能な3以上の枝を含む凹部、及び前記凹部を囲むダイス側平面部を有するダイスと、前記ダイス側平面部と略平行な板押え側平面部を有し、前記対象材料を前記ダイス側平面部及び前記板押え側平面部で挟み込み可能な板押えとを備える、請求項1〜3に記載の伸びフランジ性の評価方法。   The press workability evaluation apparatus includes a punch having a multi-branch-shaped convex portion including three or more branches, a concave portion including three or more branches that can be fitted to the convex portion, and a die side plane portion surrounding the concave portion. And a plate presser having a plate presser side plane portion substantially parallel to the die side plane portion, and capable of sandwiching the target material between the die side plane portion and the plate presser side plane portion. The evaluation method of stretch flangeability of claim | item 1-3. 前記多枝形状の枝同士がなす角は、枝が3つである場合には互いに鈍角であり、枝が4つである場合には略直角であり、枝が5つ以上である場合には互いに鋭角である、請求項1〜4のいずれかに記載の伸びフランジ性の評価方法。   The angles formed by the multi-branched branches are obtuse when there are three branches, are substantially perpendicular when there are four branches, and when there are five or more branches. The evaluation method of stretch flangeability according to any one of claims 1 to 4, which are acute angles to each other. 前記多枝形状の枝が4つであって、前記凸部及び前記凹部が略十字形状である、請求項1〜5のいずれかに記載の伸びフランジ性の評価方法。   The stretch flangeability evaluation method according to any one of claims 1 to 5, wherein the number of the multi-branched branches is four, and the convex portions and the concave portions are substantially cross-shaped. 前記ダイスを平面視する場合、前記凹部の角部は曲線をなしており、前記ダイスの前記枝の幅をWdとし、前記ダイスの前記枝の角部における曲率半径をRcとするとき、前記Wdの前記Rcに対する比Wd/Rcは、2以上15未満であり、
前記パンチを正面視する場合、前記凸部の頂部における肩部は、曲線をなしており、前記肩部における曲率半径をRpとし、前記凸部の厚さをHpとし、さらに、前記ダイスを断面視する場合、前記凹部の底部は曲線をなしており、前記底部の曲率半径をRdとするとき、Hp≧(Rp+Rd)/2である、請求項1〜6のいずれかに記載の伸びフランジ性の評価方法。
When the die is viewed in plan, the corners of the recesses are curved, the width of the branch of the die is Wd, and the radius of curvature at the corner of the branch of the die is Rc. The ratio Wd / Rc to Rc is 2 or more and less than 15,
When the punch is viewed from the front, the shoulder at the top of the convex portion is curved, the radius of curvature at the shoulder is Rp, the thickness of the convex is Hp, and the die is cross-sectioned. When viewed, the bottom of the recess is curved, and when the curvature radius of the bottom is Rd, Hp ≧ (Rp + Rd) / 2, and stretch flangeability according to claim 1 Evaluation method.
前記対象材料は、四角形状、八角形状、楕円形状、又は円形状であるブランクを用いる、請求項1〜7のいずれかに記載の伸びフランジ性の評価方法。   The stretched flange property evaluation method according to any one of claims 1 to 7, wherein a blank having a quadrangular shape, an octagonal shape, an elliptical shape, or a circular shape is used as the target material.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108480481A (en) * 2018-04-16 2018-09-04 西安飞机工业(集团)有限责任公司 A kind of method of stretch forming of airplane wingtip skins front edges
CN111633116A (en) * 2020-06-05 2020-09-08 湖南大学 A device and test method for measuring the bulging height of a test sheet
CN112697586A (en) * 2020-12-07 2021-04-23 中国科学院上海应用物理研究所 Method for evaluating performance of complex deformation forming member after heat treatment
CN114273497A (en) * 2022-01-28 2022-04-05 宁波江丰热等静压技术有限公司 Preparation method of tantalum sheath

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102459164B1 (en) * 2021-06-23 2022-10-25 울산과학기술원 Method of evaluation stretch flangeability for steel
JP7624894B2 (en) 2021-07-19 2025-01-31 ダイハツ工業株式会社 Sheet edge elongation evaluation device
JP7509107B2 (en) 2021-09-29 2024-07-02 Jfeスチール株式会社 Test method for stretch flange forming performance of metal sheets for press forming
JP7464176B1 (en) 2022-09-22 2024-04-09 Jfeスチール株式会社 Method, device and program for determining press-molded cracks, and method for manufacturing press-molded products
WO2024062822A1 (en) * 2022-09-22 2024-03-28 Jfeスチール株式会社 Press forming fracture determination method, device and program, and method for manufacturing press formed part

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011145679A1 (en) * 2010-05-19 2011-11-24 新日本製鐵株式会社 Method for press-forming l-shaped components
CA2889954A1 (en) * 2012-10-30 2014-05-08 Hydro Aluminium Rolled Products Gmbh Aluminium composite material and forming method
JP2014115269A (en) * 2012-11-19 2014-06-26 Jfe Steel Corp Method for specifying limit strain of elongation flange, and method for determining press forming acceptance/rejection
WO2015004908A1 (en) * 2013-07-09 2015-01-15 Jfeスチール株式会社 Plate molding method and preliminary molded shape setting method
WO2016181892A1 (en) * 2015-05-08 2016-11-17 Jfeスチール株式会社 Method for evaluating propriety of molding sheared edge

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011145679A1 (en) * 2010-05-19 2011-11-24 新日本製鐵株式会社 Method for press-forming l-shaped components
CA2889954A1 (en) * 2012-10-30 2014-05-08 Hydro Aluminium Rolled Products Gmbh Aluminium composite material and forming method
JP2014115269A (en) * 2012-11-19 2014-06-26 Jfe Steel Corp Method for specifying limit strain of elongation flange, and method for determining press forming acceptance/rejection
WO2015004908A1 (en) * 2013-07-09 2015-01-15 Jfeスチール株式会社 Plate molding method and preliminary molded shape setting method
WO2016181892A1 (en) * 2015-05-08 2016-11-17 Jfeスチール株式会社 Method for evaluating propriety of molding sheared edge

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108480481A (en) * 2018-04-16 2018-09-04 西安飞机工业(集团)有限责任公司 A kind of method of stretch forming of airplane wingtip skins front edges
CN111633116A (en) * 2020-06-05 2020-09-08 湖南大学 A device and test method for measuring the bulging height of a test sheet
CN111633116B (en) * 2020-06-05 2021-03-05 湖南大学 Device and method for measuring and testing drawing height or bulging height of plate
CN112697586A (en) * 2020-12-07 2021-04-23 中国科学院上海应用物理研究所 Method for evaluating performance of complex deformation forming member after heat treatment
CN114273497A (en) * 2022-01-28 2022-04-05 宁波江丰热等静压技术有限公司 Preparation method of tantalum sheath
CN114273497B (en) * 2022-01-28 2023-07-25 宁波江丰热等静压技术有限公司 Preparation method of tantalum sheath

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