JPH08103831A - チタン合金板材の打抜加工方法 - Google Patents
チタン合金板材の打抜加工方法Info
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- JPH08103831A JPH08103831A JP24105994A JP24105994A JPH08103831A JP H08103831 A JPH08103831 A JP H08103831A JP 24105994 A JP24105994 A JP 24105994A JP 24105994 A JP24105994 A JP 24105994A JP H08103831 A JPH08103831 A JP H08103831A
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Landscapes
- Punching Or Piercing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 コーナー部に発生する割れや欠けの打抜不良
を防止できるチタン合金板材の打抜加工方法を提供す
る。 【構成】 チタン合金板材の結晶粒径をｄ（μｍ）、そ
の板厚をｔ（ｍｍ）、打抜加工におけるコーナー部の曲
率半径をＲ（ｍｍ）とするとき、ｄが７μｍ以上でかつ
式（１）を満足する条件で打抜加工することを特徴とす
るチタン合金板材の打抜加工方法。 Ｒ／ｔ≧０．２０×ｌｎ（ｄ）＋０．１・・・（１）
を防止できるチタン合金板材の打抜加工方法を提供す
る。 【構成】 チタン合金板材の結晶粒径をｄ（μｍ）、そ
の板厚をｔ（ｍｍ）、打抜加工におけるコーナー部の曲
率半径をＲ（ｍｍ）とするとき、ｄが７μｍ以上でかつ
式（１）を満足する条件で打抜加工することを特徴とす
るチタン合金板材の打抜加工方法。 Ｒ／ｔ≧０．２０×ｌｎ（ｄ）＋０．１・・・（１）
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、チタン合金板材の打抜
加工方法に関する。
加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にチタン合金は軽量、高強度で優れ
た耐食性を有するが、その冷間加工性は乏しく、打抜加
工ではその板厚が１ｍｍを越えると、板厚の増大ととも
に表面に割れが発生したり、割れが嵩じて欠けが生じた
りする頻度が高くなる。特にコーナー部では、その周辺
の応力状態の特殊性から割れや欠けの発生頻度がより顕
著になる。
た耐食性を有するが、その冷間加工性は乏しく、打抜加
工ではその板厚が１ｍｍを越えると、板厚の増大ととも
に表面に割れが発生したり、割れが嵩じて欠けが生じた
りする頻度が高くなる。特にコーナー部では、その周辺
の応力状態の特殊性から割れや欠けの発生頻度がより顕
著になる。
【０００３】こうしたチタン合金の打抜加工性の問題に
対する直接的な解決方法ではないが、特開平１ー１７７
９０６号公報には、打抜加工の場合と同様な剪断応力を
利用したチタン合金の切断方法が提案されている。これ
は材料の切断位置にノッチを設け、切断時にこのノッチ
部に剪断応力を集中させて切断し易くし、切断面に生じ
るかえりや傾斜などの欠陥を減少させる方法である。ま
た技術文献「塑性と加工」（ｖｏｌ．１５、Ｎｏ．６
４、１９６４）には、炭素鋼板の打抜加工方法が提示さ
れており、コーナー部の曲率半径Ｒを鋼板板厚の０．３
１倍以上にすることによりコーナー部の打抜不良を解決
できることが述べられている。
対する直接的な解決方法ではないが、特開平１ー１７７
９０６号公報には、打抜加工の場合と同様な剪断応力を
利用したチタン合金の切断方法が提案されている。これ
は材料の切断位置にノッチを設け、切断時にこのノッチ
部に剪断応力を集中させて切断し易くし、切断面に生じ
るかえりや傾斜などの欠陥を減少させる方法である。ま
た技術文献「塑性と加工」（ｖｏｌ．１５、Ｎｏ．６
４、１９６４）には、炭素鋼板の打抜加工方法が提示さ
れており、コーナー部の曲率半径Ｒを鋼板板厚の０．３
１倍以上にすることによりコーナー部の打抜不良を解決
できることが述べられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１ー１７７９０６号公報に記載された方法では、ノッチ
を形成する工程が増えコスト高になるとともに、ノッチ
形成部に正確に剪断応力を加えるためには高精度の位置
決め技術が必要になる。特に、複雑な形状のものを打抜
加工するときは、大幅なコスト増を招くとともに生産性
が著しく低下する。また前記の技術文献「塑性と加工」
に記載された方法は、鉄鋼材料やアルミ材料に関しては
有効な指針を与えてくれるが、こうした材料に比べ冷間
加工性の劣るチタン材料にはそのままでは適用できな
い。
１ー１７７９０６号公報に記載された方法では、ノッチ
を形成する工程が増えコスト高になるとともに、ノッチ
形成部に正確に剪断応力を加えるためには高精度の位置
決め技術が必要になる。特に、複雑な形状のものを打抜
加工するときは、大幅なコスト増を招くとともに生産性
が著しく低下する。また前記の技術文献「塑性と加工」
に記載された方法は、鉄鋼材料やアルミ材料に関しては
有効な指針を与えてくれるが、こうした材料に比べ冷間
加工性の劣るチタン材料にはそのままでは適用できな
い。
【０００５】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、特別な手段を用いず、コーナー部に発
生する割れや欠けの打抜不良を防止できるチタン合金板
材の打抜加工方法を提供することを目的とする。
なされたもので、特別な手段を用いず、コーナー部に発
生する割れや欠けの打抜不良を防止できるチタン合金板
材の打抜加工方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題は、チタン合金
板材の結晶粒径をｄ（μｍ）、その板厚をｔ（ｍｍ）、
打抜加工におけるコーナー部の曲率半径をＲ（ｍｍ）と
するとき、ｄが７μｍ以下でかつ式（１）を満足する条
件で打抜加工することを特徴とするチタン合金板材の打
抜加工方法によって解決される。 Ｒ／ｔ≧０．２０×ｌｎ（ｄ）＋０．１・・・（１）
板材の結晶粒径をｄ（μｍ）、その板厚をｔ（ｍｍ）、
打抜加工におけるコーナー部の曲率半径をＲ（ｍｍ）と
するとき、ｄが７μｍ以下でかつ式（１）を満足する条
件で打抜加工することを特徴とするチタン合金板材の打
抜加工方法によって解決される。 Ｒ／ｔ≧０．２０×ｌｎ（ｄ）＋０．１・・・（１）
【０００７】
【作用】打抜時の割れは、基本的には材料の延性に係わ
る問題である。したがって材料の組織、特に結晶粒径と
なんらかの関連があることが推察される。また前記した
ように鉄鋼材料では、コーナー部の打抜不良に対してコ
ーナー部の曲率半径と鋼板板厚の比をある値以上にする
ことが有効であるので、チタン材料においてもコーナー
部の曲率半径と板厚の比が打抜加工性を左右している可
能性がある。そこで以下に示すように、チタン合金の結
晶粒径ｄと板厚ｔおよび打抜コーナー部の曲率半径Ｒを
意識的に変えて打抜加工性の検討を行った。
る問題である。したがって材料の組織、特に結晶粒径と
なんらかの関連があることが推察される。また前記した
ように鉄鋼材料では、コーナー部の打抜不良に対してコ
ーナー部の曲率半径と鋼板板厚の比をある値以上にする
ことが有効であるので、チタン材料においてもコーナー
部の曲率半径と板厚の比が打抜加工性を左右している可
能性がある。そこで以下に示すように、チタン合金の結
晶粒径ｄと板厚ｔおよび打抜コーナー部の曲率半径Ｒを
意識的に変えて打抜加工性の検討を行った。
【０００８】Ｔｉー４．５Ａｌー３Ｖー２Ｆｅー２Ｍｏ
系のα＋β型チタン合金を溶製し、熱延条件や熱延後の
熱処理温度を変えて種々の結晶粒径ｄを有する熱延板を
作成した。それらの熱延板から機械加工により１ｍｍ以
上の範囲で板厚ｔの異なるサンプルを作成した。そして
１００ｍｍ×１００ｍｍの素板を切り出し、種々のコー
ナー部のＲを有する６０ｍｍ×６０ｍｍの正方形のダイ
スを用いて打抜加工を行った。そして打抜片のコーナー
部を観察し割れや欠けの有無を判定した。
系のα＋β型チタン合金を溶製し、熱延条件や熱延後の
熱処理温度を変えて種々の結晶粒径ｄを有する熱延板を
作成した。それらの熱延板から機械加工により１ｍｍ以
上の範囲で板厚ｔの異なるサンプルを作成した。そして
１００ｍｍ×１００ｍｍの素板を切り出し、種々のコー
ナー部のＲを有する６０ｍｍ×６０ｍｍの正方形のダイ
スを用いて打抜加工を行った。そして打抜片のコーナー
部を観察し割れや欠けの有無を判定した。
【０００９】その結果、７μｍを越えた結晶粒径ｄを有
するサンプルでは、その板厚ｔやダイスのコーナー部の
Ｒとは無関係に割れや欠けが認められた。図１に結晶粒
径ｄが７μｍ以下のサンプルにおけるＲ／ｔ、ｄと割れ
や欠け発生の有無との関係を示す。結晶粒径ｄが７μｍ
以下の場合は、式（１）を満足するようにＲ、ｔ、ｄが
調整されていれば割れや欠けの発生を抑制できる。
するサンプルでは、その板厚ｔやダイスのコーナー部の
Ｒとは無関係に割れや欠けが認められた。図１に結晶粒
径ｄが７μｍ以下のサンプルにおけるＲ／ｔ、ｄと割れ
や欠け発生の有無との関係を示す。結晶粒径ｄが７μｍ
以下の場合は、式（１）を満足するようにＲ、ｔ、ｄが
調整されていれば割れや欠けの発生を抑制できる。
【００１０】
【実施例】Ｔｉー４．５Ａｌー３Ｖー２Ｆｅー２Ｍｏ系
およびＴｉー６Ａｌー４Ｖ系のα＋β型チタン合金を溶
製し、表１に示すように熱延条件や熱延後の熱処理温度
を変えて２〜１０μｍの結晶粒径ｄを有する熱延板を作
成した。これらの熱延板から機械加工により板厚が１．
５、３．２、５．０ｍｍで１００ｍｍ×１００ｍｍの素
板を切り出し、コーナー部のＲを０．３、０．６、１．
５、３．０ｍｍと変えた６０ｍｍ×６０ｍｍの正方形の
ダイスを用いて打抜加工を行った。なおパンチの寸法は
直片部におけるダイスとの隙間が板厚の１２．５％とな
るように調整されている。そして打抜片のコーナー部を
観察し割れや欠けの有無を判定した。
およびＴｉー６Ａｌー４Ｖ系のα＋β型チタン合金を溶
製し、表１に示すように熱延条件や熱延後の熱処理温度
を変えて２〜１０μｍの結晶粒径ｄを有する熱延板を作
成した。これらの熱延板から機械加工により板厚が１．
５、３．２、５．０ｍｍで１００ｍｍ×１００ｍｍの素
板を切り出し、コーナー部のＲを０．３、０．６、１．
５、３．０ｍｍと変えた６０ｍｍ×６０ｍｍの正方形の
ダイスを用いて打抜加工を行った。なおパンチの寸法は
直片部におけるダイスとの隙間が板厚の１２．５％とな
るように調整されている。そして打抜片のコーナー部を
観察し割れや欠けの有無を判定した。
【００１１】
【表１】
【００１２】図２にＴｉー４．５Ａｌー３Ｖー２Ｆｅー
２Ｍｏ系における、また図３にＴｉー６Ａｌー４Ｖ系に
おけるＲ／ｔ、ｄと割れや欠け発生の有無との関係を示
す。いずれの成分系のサンプルにおいても、結晶粒径ｄ
が７μｍ以下でかつ式（１）を満足するようにＲ、ｔ、
ｄが調整されていれば割れや欠けの発生を防止できる。
２Ｍｏ系における、また図３にＴｉー６Ａｌー４Ｖ系に
おけるＲ／ｔ、ｄと割れや欠け発生の有無との関係を示
す。いずれの成分系のサンプルにおいても、結晶粒径ｄ
が７μｍ以下でかつ式（１）を満足するようにＲ、ｔ、
ｄが調整されていれば割れや欠けの発生を防止できる。
【００１３】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、特別な手段を用いず、コーナー部に発生する
割れや欠けの打抜不良を防止できるチタン合金板材の打
抜加工方法を提供できる。
いるので、特別な手段を用いず、コーナー部に発生する
割れや欠けの打抜不良を防止できるチタン合金板材の打
抜加工方法を提供できる。
【図１】結晶粒径ｄが７μｍ以下のサンプルにおけるＲ
／ｔ、ｄと割れや欠け発生の有無との関係を表す図であ
る。
／ｔ、ｄと割れや欠け発生の有無との関係を表す図であ
る。
【図２】Ｔｉー４．５Ａｌー３Ｖー２Ｆｅー２Ｍｏ系の
α＋β型チタン合金板材におけるＲ／ｔ、ｄと割れや欠
け発生の有無との関係を表す図である。
α＋β型チタン合金板材におけるＲ／ｔ、ｄと割れや欠
け発生の有無との関係を表す図である。
【図３】Ｔｉー６Ａｌー４Ｖ系のα＋β型チタン合金板
材におけるＲ／ｔ、ｄと割れや欠け発生の有無との関係
を表す図である。
材におけるＲ／ｔ、ｄと割れや欠け発生の有無との関係
を表す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 チタン合金板材の結晶粒径をｄ（μ
ｍ）、その板厚をｔ（ｍｍ）、打抜加工におけるコーナ
ー部の曲率半径をＲ（ｍｍ）とするとき、ｄが７μｍ以
下でかつ式（１）を満足する条件で打抜加工することを
特徴とするチタン合金板材の打抜加工方法。 Ｒ／ｔ≧０．２０×ｌｎ（ｄ）＋０．１・・・（１）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24105994A JPH08103831A (ja) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | チタン合金板材の打抜加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24105994A JPH08103831A (ja) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | チタン合金板材の打抜加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08103831A true JPH08103831A (ja) | 1996-04-23 |
Family
ID=17068701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24105994A Pending JPH08103831A (ja) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | チタン合金板材の打抜加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08103831A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002070763A1 (fr) * | 2001-02-28 | 2002-09-12 | Jfe Steel Corporation | Barre d'alliage de titane et procede de fabrication |
| US7878925B2 (en) | 2005-02-23 | 2011-02-01 | Jfe Steel Corporation | Golf club head |
-
1994
- 1994-10-05 JP JP24105994A patent/JPH08103831A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002070763A1 (fr) * | 2001-02-28 | 2002-09-12 | Jfe Steel Corporation | Barre d'alliage de titane et procede de fabrication |
| US7878925B2 (en) | 2005-02-23 | 2011-02-01 | Jfe Steel Corporation | Golf club head |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011218 |