096] 沖裁孔擴(kuò)展率（％ ) = (D(mm)-DO(mm) )/D0(mm) X 100( % )
[0097]在此，初始孔徑DO設(shè)為10~50mm(表1中記載的"沖頭徑Ap"的值）。沖裁間隙設(shè)為板 厚的5~20%。
[0098] 表1記載了試驗(yàn)條件、以及供試驗(yàn)的沖頭形狀、沖模形狀。表3中的間隙（％)是用沖 頭與沖模的間隔C/板厚t X 100( % )定義的數(shù)值。
[0099] 通過試驗(yàn)獲得的沖裁孔擴(kuò)展率也示于表1。沖裁-孔擴(kuò)展試驗(yàn)都使用5枚試樣進(jìn)行 了試驗(yàn)。沖裁孔擴(kuò)展率顯示的是其平均值。
[0100]水準(zhǔn)（1)為在以往的沖裁中使用了平底沖頭的試驗(yàn)，成為本發(fā)明的沖裁的沖裁孔 擴(kuò)展率的比較的基準(zhǔn)。在該情況下，獲得了40%的沖裁孔擴(kuò)展率。為解決本發(fā)明的課題，獲 得汽車部件輕量化效果所需的沖裁孔擴(kuò)展率為90%以上。
[0101] 在水準(zhǔn)（3)、（7)~（11)、（15)、（17)、（18)、（22)、（25)~（31)、（36)、（38)、（43)、 (47)~(48)中，沖頭及沖模形狀滿足所有的條件，獲得了良好的沖裁孔擴(kuò)展率。水準(zhǔn)(7)~ (11)為使沖模肩曲率半徑Rd變化了的水準(zhǔn)，但在Rd為0.03mm以上、0.2mm以下時(shí)獲得了良好 的沖裁孔擴(kuò)展率，特別是Rd為0.05mm以上、0.15mm以下時(shí)，沖裁孔擴(kuò)展率變得更良好。
[0102] 水準(zhǔn)(47)、（48)是針對(duì)水準(zhǔn)(7)增大了孔擴(kuò)展成形時(shí)的沖頭速度的水準(zhǔn)，但通過端 面的周向的應(yīng)變速度增加，獲得了更大的沖裁孔擴(kuò)展性。
[0103] 水準(zhǔn)（2)、（6)、（13)、（14)、（16)、（19)、（20)、（21)、（23)~（24)、（32)~（35)、（37)、 (39)~(42 )、（ 44)~(46 )，沖模肩的曲率半徑Rd小。因此，未獲得良好的沖裁孔擴(kuò)展率。
[0104] 水準(zhǔn)(4)，角度α大于規(guī)定的角度。因此，未獲得規(guī)定的沖裁孔擴(kuò)展率。
[0105] 水準(zhǔn)(5)，角度α小于規(guī)定的角度。因此，未獲得規(guī)定的沖裁孔擴(kuò)展率。
[0106]水準(zhǔn)(12 )，沖模肩的曲率半徑Rd過度大。因此，未獲得良好的沖裁孔擴(kuò)展率。
[0107] 水準(zhǔn)(49)，孔擴(kuò)展成形時(shí)的端面的周向應(yīng)變大，但由于沖頭速度也大，因此裂紋在 沖裁端面上貫通的時(shí)刻，無法使沖頭停止，不能夠求得沖裁孔擴(kuò)展率。
[0108] [實(shí)施例2]
[0109] 接著，進(jìn)行將圖7(b)所示的沖模的肩R(切刃部的R)設(shè)為二段肩R的試驗(yàn)。表2表示 試驗(yàn)條件、沖裁沖頭以及沖模的形狀。以實(shí)施例1的水準(zhǔn)(8)為基礎(chǔ)，設(shè)為Rl = 0.05mm( 50μ 111)、1?2 = 〇.21]1111(2〇(^111)。0 = 3〇°、45°、75°，進(jìn)行了試驗(yàn)。供試鋼、孔擴(kuò)展試驗(yàn)要領(lǐng)等與實(shí)施例 1相同。試驗(yàn)條件、以及供試驗(yàn)的沖頭形狀和沖模形狀、沖裁孔擴(kuò)展率示于表2。
[0110] 其結(jié)果可知，與實(shí)施例1的水準(zhǔn)(8)相比，改善了沖裁孔擴(kuò)展性。


[0114]產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
[0115]本發(fā)明能夠利用于鋼板的沖裁工具。特別是能夠在SOOMPa以上的高強(qiáng)度鋼板中發(fā) 揮其效果，能夠利用于汽車用部件等。
[0116]附圖標(biāo)記說明
[0117] 1:沖頭;2:沖模;3:壓板;4:被加工材料;5裂紋；
[0118] A:沖頭突起;Ad:沖?？變?nèi)徑;Ap:沖頭徑;B:沖頭切刃（肩）；
[0119] Bp:突起底面部;C:沖頭-沖模的間隔;Dp: PQ間的間隔；
[0120] Hp:突起的高度;M:材料切割部;01:二段肩R的Rl的曲率中心；
[0121 ] 02:二段肩R的R2的曲率中心;P:沖頭切刃端部；
[0122] Rp:突起肩部曲率半徑;Rd:沖模肩部曲率半徑；
[0123] Rl:二段肩R的沖頭側(cè)的曲率半徑；
[0124] R2:二段肩R的與沖頭相反側(cè)的曲率半徑；
[0125] Q:突起的起升部;T:R1、R2的圓弧的交點(diǎn)(切點(diǎn)）；
[0126] Wp:突起縱壁部;t:被加工材料的板厚；
[0127] ΘΡ:突起縱壁角度；
[0128] α:從沖頭切刃端部向突起肩劃出的切線與和沖頭移動(dòng)方向正交的方向構(gòu)成的角 度；
[0129] β:通過Rl、R2的曲率中心的直線、與和沖頭的移動(dòng)方向正交的方向構(gòu)成的角。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鋼板的沖裁用工具，至少采用沖模、壓板和帶突起的沖頭構(gòu)成，其特征在于，在 與該沖裁工具的沖頭的移動(dòng)方向平行、且與沖頭或者沖模的切刃構(gòu)成的棱線垂直的截面 中，成為沖模切刃的肩部的曲率半徑R為〇.〇3mm以上0.2mm以下，從成為沖頭切刃的肩向突 起的肩劃出的直線與和沖頭的移動(dòng)方向正交的方向構(gòu)成的角度α為12°以上72°以下。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板的沖裁用工具，其特征在于，成為所述沖模切刃的肩部的 曲線具有兩種曲率半徑，將面向沖頭的曲線的曲率半徑設(shè)為R1，將另一曲線的曲率半徑設(shè) 為R2，將通過分別具有R1和R2的兩曲線的交點(diǎn)和R1的曲率中心的直線、與和沖頭的移動(dòng)方 向正交的方向構(gòu)成的角設(shè)為β，將鋼板的板厚設(shè)為t時(shí)， 0.03mm< R1< 0.2mm； 1< R2/R1； 30° <β<90°， 其中，Rl、R2、t的單位均為mm。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼板的沖裁用工具，其特征在于，所述兩種曲率半徑R1、R2還 滿足 1 SR2/R1 < 7、和R2(l-sin0H 3t。4. 一種鋼板的沖裁方法，其特征在于，是使用至少采用沖模、壓板和帶突起的沖頭構(gòu)成 的沖裁工具的鋼板的沖裁方法，在與該沖裁工具的沖頭的移動(dòng)方向平行、且與沖頭或者沖 模的切刃構(gòu)成的棱線垂直的截面中，成為沖模切刃的肩部的曲率半徑R1為〇.〇3mm以上 0.2mm以下，從成為沖頭切刃的肩向突起的肩劃出的直線與和沖頭的移動(dòng)方向正交的方向 構(gòu)成的角度α為12°以上72°以下。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼板的沖裁方法，其特征在于，成為所述沖模切刃的肩部的曲 線具有兩種曲率半徑，將面向沖頭的曲線的曲率半徑設(shè)為R1，將另一曲線的曲率半徑設(shè)為 R2，將通過分別具有R1和R2的兩曲線的交點(diǎn)和R1的曲率中心的直線、與和沖頭的移動(dòng)方向 正交的方向構(gòu)成的角設(shè)為β，將鋼板的板厚設(shè)為t時(shí)， 0.03mm< R1< 0.2mm； 1< R2/R1； 30° <β<90°， 其中，Rl、R2、t的單位均為mm。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼板的沖裁方法，其特征在于，所述兩種曲率半徑R1、R2還滿 足1 SR2/R1 < 7、和R2(l-sin0H 3t。
【專利摘要】本發(fā)明以面向汽車的輕量化、推進(jìn)高強(qiáng)度薄鋼板應(yīng)用于汽車部件為目的，改善高強(qiáng)度薄鋼板的沖孔擴(kuò)展性。一種沖裁用工具，是在使用沖模和帶突起的沖頭將成為被加工材料的鋼板制成規(guī)定的外形形狀的沖裁工序中使用的工具，其特征在于，沖模切刃部的曲率半徑Rd為0.03mm以上、0.2mm以下，從沖頭切刃向突起肩劃出的切線與和沖頭移動(dòng)方向正交的方向構(gòu)成的角度(α)為12°以上、72°以下。本發(fā)明還涉及使用該沖裁用工具的沖裁方法以及成形方法。另外，在使沖模切刃部(肩R部)為曲率半徑R1、R2的二段R、將通過R1、R2的中心的直線的傾角設(shè)為β時(shí)，通過設(shè)為0.03mm≤R1≤0.2mm、1≤R2/R1≤5、0≤R2(1-sinβ1)≤0.3t、30°≤β≤90°，能夠進(jìn)一步改善沖裁孔擴(kuò)展性。
【IPC分類】B21D28/34, B21D28/24
【公開號(hào)】CN105636718
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480056695
【發(fā)明人】高橋雄三, 河野 治, 橫井龍雄, 土師純治, 堀岡聰
【申請(qǐng)人】新日鐵住金株式會(huì)社
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2014年11月11日
【公告號(hào)】WO2015072465A1