つぶし加工で加工硬化したS20C材の丸棒でプレス抜き加工は可能か

ハイテン？、高張力鋼板？のプレス加工が、自動車業界で行なわれています。
軽量で強度があるので、燃費がよくなるため。

冷間鍛造の加工の際にも、似たようなことをしている場合もあります。

確認してみてください。

結論から言うと本件は難しい案件では有りません。普通に金型を設計製作し、トライアウトすれば、成功したと思います。弊社は時計バンドの全自動組立金型の設計を行っています。材質はSUS304、SUS316L等を使用します、S20Cは炭素の含有量が少ないので、加工硬化してもSUS304より加工し易いです。SUS304に板厚より小さい丸穴を開けことが有りますので、いかに本件は難しい案件ではないことを理解出来ると思います。
しかし今後本当に難しい抜き加工の案件が来た時の為に、参考ポイントを書きます。
1、パンチ(規格品でOK)の長さを必要最小限で確りしたストリッパ－ガイドをつくる。
2、ワ－クをストリッパ－で確り押さえる、パンチがワ－クに当たった時に動くとパンチが折れ原因に成ります。
3.使用プレス機貴社にある高速のものを選ぶせん断応力はスピ－ドに反比例す。
例:以前ストロ－ク10mm/3.200回転でリ－ドフレ－ム加工金型設計製作した時に、現場の作業者が800回転以下で加工したところ一部のパンチとダイが折れました。
大根を包丁を高速で切るのと遅く切る時手にかかる負荷の違いで理解出来ると思います。参考に成ればいいと思います。

機械構造用炭素鋼鋼管 JIS G 3445 STKMの規格があるのですが、例えばSTKM12
では↓参考URLにあるように炭素量が0.2%とS20Cに近い所で見てみると・・・

同じ化学成分でも冷間加工の加工硬化によって随分と引張強さや伸びに違いが
あるのが分かると思います。これから言うと加工硬化させればさせる程、引張-
強度は増大し伸びは減少する傾向にあります。従って、その加工硬化の程度に
よって強度も変わるのは間違いなさそうです・・・

ところで、質問の中の加工力がそのまま材料強度に反映されるという考え方は
異質なものを感じてしまう。加工硬化の引張強さは、やはり現物を測定してみる
ことが間違いない。それ以外に計算で出すことができるのかは、分かりません
また実際の塑性加工において応力計算がどれ程、正確にだせるかも疑問だなぁ

最近の質問で類似した
　　No.40913 金型の潰し加工
に答えてます。
これを見直して間違いに気づき、訂正しました。

前問では板を伸す潰し方なので摩擦ロスが大きく単純計算では小さく出るはずが、本件の場合は丸材を潰すからロス少なく確かな値になるはずです。

　　http://unit.aist.go.jp/col/ci/techno_kw/mono-kyohon_pdf/technote020.pdf
　　P.16　図４　鋼の変形抵抗曲線

　　ε＝ln（L1／L）＝　ln（４／1.6）＝0.91

グラフの0.28％Ｃを読み取り 85Kg/mm2

これに潰した後の面積を掛ければ所要動力が算出できる。

S20CはSS400と近いもので引張強さは400MPaとしてよい。しかし圧縮強さは探しにくい。
引張試験をすると細くなっていき400MPaぐらいで千切れてオシマイ。しかし圧縮は逆に太ってくるのでオシマイが無い（ことはないが）。
太り変形するほど　ご指摘の加工硬化が進み、引張りより変形抵抗が増してきて、このような値になる。

ピアス抜きについも 85Kg/mm2を適用すればよいと思います（実際は少ないと考えられる）

＞ハイテン？

壊れかかっているのでは？

　　http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=282761&event=QE0004
　　（４）追記　　答えにもアドバイスにもなっていない

お礼

2013/01/29 09:02

ご回答いただきありがとうございます。
類似投稿内容確認させていただきました。事前の確認作業を怠っていたようです。変形抵抗が増しているため、元々400MPa引張り強さであった材料が833MPa(85kgf)要するのだと解釈しております。ピアス抜き加工はできますがチッピングと磨耗が予測されますね。
お礼が遅くなってしまい申し訳ございませんでした。

質問者

Ｓ２０Ｃ、Φ４の丸棒を１．６ｍｍにつぶし、つぶした材料幅が約６．５、長さ４２ｍｍにΦ３のピアス加工をすることが出来ますかが投稿内容でＯＫですか。
難しいことを考えないでつぶし型、ピアス型を造りＴＲＹしたら如何ですか。
弊社ではΦ７のＳ１５Ｃの丸棒の一部を約１５ｍｍ幅、厚さ３ｍｍにつぶし、その後Φ９でピアスしてます。
医者の世界では｢臨床」学ですよね。ＴＲＹの結果からこうだろうと導くわけです。投稿内容もＴＲＹをすれば数分で解決です。理論的を待っていたら来年になりませんか。

失礼な記載になるかもしれません。容赦ください。
投稿末尾につぶし後の引っ張り強度とありますが、たとえば８０Ｋｇ／ｍｍ２となった場合のピアス手段で問題ありませんか。
回りくどいことを止めます。
参考までです。弊社でＨＲＣ４０の板材をピアスしてます。
金型材料はＳＫＤ１１の熱処理品ではありません。
引っ張り強度、せん断強度、材料硬度と金型硬度の関係化と思いますよ。
如何でしょうか。

お礼

2013/01/29 08:50

ご回答いただきありがとうございます。
実際にトライすればできるできないかはわかることですよね。

お礼が遅くなり申し訳ございませんでした。

質問者