絞り加工に影響を与える諸因子｜新入社員と学ぶプレス成形

絞り成形に影響を与える諸因子

カテゴリー：絞り加工

本ページでは、絞り成形に影響を与える因子について説明していく。

上図のようなしわを抑制するため、ホルダーを用いる。
しわ抑え力の目安は、フランジ部の単位面積当たりの面圧を降伏応力と引張強さの平均値の1%である。
様々な式が提唱されているが、例えば円筒絞りの場合、しわ抑え力F_Hは次式より算定できる。

\[ F_H = \frac{\pi}{4} \left\{ D^2 - (d + r_d)^2 \right\} p_H = \frac{\pi}{4} \left\{ D^2 - (d + r_d)^2 \right\} \frac{\sigma_y + \sigma_B}{200} \]

ダイス肩半径 r_d が限界絞り比に及ぼす影響を上図に示す。
r_d が大きいほど限界絞り比が向上する。これは r_d が大きいほどダイス肩部の通過抵抗が小さくなるためである。

ダイス肩部を通過する素板は曲げ・曲げ戻し変形を受ける。曲げ・曲げ戻し変形は、張力が大きいほど、また曲げ半径 r_d が小さいほど、素板の板厚を大きく減少させる。そのため、r_d が大きくなるにつれ限界絞り比が向上する。

一方、r_d が板厚 t₀ の10倍以上になるとダイス肩部とホルダーのすきまが大きくなり、しわが発生しやすくなる。そのため、通常は r_d = (4〜10)t₀ が推奨されている。

パンチ（ポンチ）肩半径_{r_p}が限界絞り比に及ぼす影響を上図に示す。
_{r_p}を大きくしすぎると、パンチ頭部でしわが発生しやすくなり、 _{r_p}が小さいほどパンチ肩部での曲げの影響が顕著になり破断しやすくなる。

・パンチとダイのクリアランス
・素板寸法
・素板の板厚
・潤滑
・温度
・素板の機械的性質（r値等）
などが影響する。