成形材料制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于制造成形材料的制造方法，其中，该成形材料具有筒状的躯干部和形成于躯干部的端部的凸缘部。
【背景技术】
[0002]例如，如下述的非专利文献1等所示，通过进行拉深加工，而进行成形材料的制造，该成形材料具有筒状的躯干部和形成于该躯干部的端部的凸缘部。由于在拉深加工中通过拉长原材料金属板而形成躯干部，所以通常躯干部的周壁的板厚变得比原材料板厚更薄。另一方面，由于相当于金属板的凸缘部的区域随着躯干部的形成而整体收缩，所以凸缘部的板厚变得比原材料板厚更厚。
[0003]例如作为下述的专利文献1等中所示的马达壳体，有时会使用如上所述的成形材料。在这种情况下，在躯干部的周壁作为防止向马达壳体外漏磁的屏蔽材料的性能受到期待。此外，根据马达的结构，在周壁作为定子的后轭铁的性能也受到期待。以作为屏蔽材料或后轭铁的性能而言，周壁越厚越好。因此，如上所述在通过拉深加工制造成形材料时，考虑到因拉深加工而产生的板厚减少的量，选择比周壁的必要板厚更厚的原材料金属板。另一方面，凸缘部多用于将马达壳体安装到安装对象上。因此，希望凸缘部具有一定的强度。
[0004]在如上所述的现有的成形材料制造方法中，由于通过进行拉深加工来制造具有筒状的躯干部和形成于该躯干部的端部的凸缘部的成形材料，所以凸缘部的板厚变得比原材料板厚更厚。因此，有时会超出满足对凸缘部所希望的性能的板厚，使得凸缘部变得过厚。此外，由于选定比躯干部的周壁的必要板厚更厚的原材料金属板，使得甚至对马达性能鲜有帮助的躯干部的顶壁的板厚也变得过厚。这意味着成形材料会变得过重，对于追求马达壳体等的轻量化的适用对象来说是无法忽视的。此外，在现有的方法中，由于使用较厚的原材料金属板，所以导致材料成本增加。
[0005]因此，如下述的专利文献2等所示，作为防止拉深加工构件的躯干部的薄壁化的措施，公开了在多级拉深工序中进行压缩拉深的金属模。
[0006]在该压缩拉深金属模中，将在前工序成形的圆筒构件以使其开口凸缘部朝下的状态覆盖嵌于下模的防变形构件，使开口凸缘部位于设置在下模的板(Plate)的凹部，并使其外周与凹部卡合。然后，通过使上模下降，将圆筒构件的圆筒部压入设置在该上模的凹模的孔中使得压缩力起作用而进行压缩拉深加工。
[0007]因为此时防变形构件相对于板可上下活动，所以圆筒构件的侧壁几乎不承受拉伸力，防止了薄壁化。
[0008]此外，此时施加于躯干部主体的压缩力与躯干部主体在压入凹模的孔时的变形阻力相等。即，有助于增厚的主要是与变形阻力相关的凹模和凸模的金属模间隙、凹模肩半径、躯干部主体的材料强度(屈服强度X截面积)。
[0009]现有技术文献
[0010]非专利文献1:村川正夫，其他3名著《塑性加工的基础》，初版，产业图书株式会社，1990 年 1 月 16 日，ρ.104 ?107
[0011]专利文献
[0012]专利文献1:日本特开2013-51765号公报
[0013]专利文献2:日本实开平4-43415号公报
【发明内容】
[0014]发明要解决的问题
[0015]然而，在如上所述的压缩拉深方法中，圆筒构件载置在固定于下模的板上，圆筒构件被夹在从上方下降的凹模和板间，在所谓触底的状态下压缩力起作用使板厚增加。因此，施加于躯干部主体的压缩力与躯干部主体在压入凹模的孔时产生的变形阻力相等。
[0016]有助于增厚的主要是与变形阻力相关的凹模和凸模的金属模间隙、凹模肩半径、躯干部主体的材料强度(屈服强度X截面积)等，越是在难以压入凹模的孔的条件下在躯干部主体产生的变形阻力越会增大。例如，以金属模间隙为例，在为了获得较厚的躯干部主体板厚而扩大了金属模间隙的情况下，会变得容易压入凹模的孔但是会导致增厚效果降低。这样，在以往提出的利用触底进行的压缩拉深方法中，不可能增厚到与金属模间隙同等的厚度。此外，因为上述的有助于增厚的条件一旦确定则很难更改，所以事实上不可能在作业中控制增厚的程度。
[0017]本发明是为了解决上述的问题而完成的，其目的在于，提供一种成形材料制造方法，能避免凸缘部以及顶壁过厚，能灵活地应对加工条件、原材料金属板的板厚的变动，能高效地实现成形材料的轻量化以及原材料成本的减少。
[0018]用于解决问题的方案
[0019]本发明的成形材料制造方法包括通过对原材料金属板进行多级拉深从而制造成新材料的步骤，其中，所述成形材料制具有筒状的躯干部和形成于该躯干部的端部的凸缘部，在多级拉深中，包括预拉深和至少一次压缩拉深，其中，预拉深是由原材料金属板形成具有躯干部主体的预备体，至少一次压缩拉深是在预拉深之后使用金属模进行的、通过一边对躯干部主体施加压缩力一边对躯干部主体进行拉深从而形成躯干部的拉深加工，所述金属模包括具有压入孔的凹模、插入躯干部主体的内部从而将躯干部主体压入压入孔的凸模、以及将沿着躯干部主体的深度方向的压缩力施加给躯干部主体的加压单元，所述加压单元是具有垫衬部(pad)和支承部的升降台(lifter)，其中垫衬部以与凹模对置的方式配置于凸模的外周位置而载置所述躯干部主体，所述支承部构成为从下方支承垫衬部并且能调节支承垫衬部的支承力，至少一次压缩拉深以在垫衬部到达下止点为止的期间结束的方式进行，在进行躯干部主体的拉深时支承力作为压缩力作用于躯干部主体。
[0020]发明效果
[0021]根据本发明的成形材料制造方法，由于通过一边向躯干部主体施加沿着躯干部主体的深度方向的压缩力一边对躯干部主体进行拉深从而形成躯干部，因而能避免因拉深加工而使躯干部的周壁的板厚变薄，即使使用比以往更薄的原材料金属板也能确保周壁的必要板厚。此外，由于至少一次的压缩拉深以在垫衬部到达下止点为止的期间结束的方式进行，在进行躯干部主体的拉深时支承部的可调节的支承力作为压缩力作用于躯干部主体，所以即使存在加工条件的变动、原材料金属板的板厚的变动，也能灵活地应对。由此，能避免凸缘部以及顶壁变得过厚，能灵活地应对加工条件、原材料金属板的板厚的变动，从而能高效地实现成形材料的轻量化以及原材料成本的减少。
【附图说明】
[0022]图1是示出根据本发明的实施方式1的成形材料制造方法制造的成形材料1的立体图。
[0023]图2是示出制造图1的成形材料的成形材料制造方法的说明图。
[0024]图3是示出用于图2的预拉深的金属模的说明图。
[0025]图4是示出利用图3的金属模进行的预拉深的说明图。
[0026]图5是示出用于图2的第一压缩拉深的金属模的说明图。
[0027]图6是示出利用图5的金属模进行的第一压缩拉深的说明图。
[0028]图7是示出第一压缩拉深中的支承部的支承力和躯干部周壁平均板厚的关系的图表。
[0029]图8是示出第二压缩拉深中支承部的支承力和躯干部周壁平均板厚的关系的图表。
[0030]图9是示出压缩拉深时的压缩压力的大小与凹模肩半径以及躯干部主体的板厚的关系的图表。
[0031]图10是示出根据本实施方式的成形材料制造方法制造的成形材料的板厚的图表。
[0032]图11是示出图10的板厚测定位置的说明图。
【具体实施方式】
[0033]以下，参照附图对本发明的【具体实施方式】进行说明。
[0034]实施方式1.
[0035]图1是示出根据本发明的实施方式1的成形材料制造方法制造的成形材料1的立体图。如图1所示，根据本实施方式的成形材料制造方法制造的成形材料1是具有躯干部10和凸缘部11的构件。躯干部10是具有顶壁100和从顶壁100的外缘延伸的周壁101的筒状部分。顶壁100根据使用成形材料1的朝向有时也被称为底壁等其他称呼。图1中示出躯干部10具有截面正圆形，但躯干部10也可以设为例如截面椭圆形、方筒形等其他形状。还可以对顶壁100进一步施加加工，例如形成从顶壁100进一步突出的突部等。凸缘部11为形成于躯干部10的端部(周壁101的端部)的板部。
[0036]接着，图2是示出制造图1的成形材料1的成形材料制造方法的说明图。本发明的成形材料制造方法通过对平板状的原材料金属板2进行多级拉深来制造成形材料1。在多级拉深中，包括预拉深和在该预拉深之后进行的至少一次的压缩拉深。在本实施方式的成形材料制造方法中，进行三次压缩拉深(第一?第三压缩拉