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公開番号2025110926
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-30
出願番号2024004972
出願日2024-01-17
発明の名称浅絞り成形品の製造方法
出願人日本製鉄株式会社
代理人弁理士法人ブライタス
主分類B21D 24/04 20060101AFI20250723BHJP(本質的には材料の除去が行なわれない機械的金属加工;金属の打抜き)
要約【課題】ねじれの発生を抑制できる、オーステナイト・フェライト系二相ステンレス鋼からなる浅絞り成形品の製造方法を提供する。
【解決手段】二相ステンレス鋼からなるブランクを押し込む際にパンチに作用する荷重は、成形高さの増加に伴って増加し、少なくとも成形下死点において、パンチの一方側に設けられた第2支持部とパンチとによってブランクを挟む。パンチによるブランクの押圧開始時点から成形下死点までのパンチの移動距離を最大距離とした場合に、押圧開始時点からのパンチの移動距離が最大距離の80%に達した時にパンチに作用する荷重P_0.8、押圧開始時点からのパンチの移動距離が最大距離の90%に達した時にパンチに作用する荷重P_0.9、および押圧開始時点から成形下死点までの間にパンチに作用する最大荷重P_maxが、「P_max-P_0.9)/(P_0.9-P_0.8)≧15.0」を満たす。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
二相ステンレス鋼からなるブランクを、前記ブランクの厚み方向において前記ブランクの一方側に配置された中空状の第１支持部と、前記厚み方向において前記ブランクの他方側に配置された環状のブランクホルダとで挟み、前記ブランクのうち前記第１支持部と前記ブランクホルダとで挟まれた部分の内側をパンチによって前記一方側に押し込む、浅絞り成形品の製造方法であって、
前記ブランクを押し込む際に前記パンチに作用する荷重は、成形高さの増加に伴って増加し、
少なくとも成形下死点において、前記パンチの前記一方側に設けられた第２支持部と前記パンチとによって前記ブランクを挟み、
前記パンチによる前記ブランクの押圧開始時点から前記成形下死点までの前記パンチの移動距離を最大距離とした場合に、
前記押圧開始時点からの前記パンチの移動距離が前記最大距離の８０％に達した時に前記パンチに作用する荷重Ｐ
０．８
、前記押圧開始時点からの前記パンチの移動距離が前記最大距離の９０％に達した時に前記パンチに作用する荷重Ｐ
０．９
、および前記押圧開始時点から前記成形下死点までの間に前記パンチに作用する最大荷重Ｐ
ｍａｘ
が、下記の（ｉ）式を満たす、浅絞り成形品の製造方法。
（Ｐ
ｍａｘ
－Ｐ
０．９
）／（Ｐ
０．９
－Ｐ
０．８
）≧１５．０・・・（ｉ）
続きを表示（約 210 文字）【請求項２】
前記成形下死点において、前記パンチに前記最大荷重Ｐ
ｍａｘ
が作用する、請求項１に記載の浅絞り成形品の製造方法。
【請求項３】
前記第１支持部と前記第２支持部とは別部材である、請求項１または２に記載の浅絞り成形品の製造方法。
【請求項４】
前記第１支持部と前記第２支持部とは一体成形されている、請求項１または２に記載の浅絞り成形品の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、浅絞り成形品およびその製造方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、食品製造メーカーにおいて、多様な食品の調理、製造に使用される食品用トレーの素材として、軽量でプレス成形性に優れたアルミニウムが用いられている。また、食品用トレーの素材として、耐食性および強度に優れたステンレス鋼の利用も増えている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、食品用ステンレス製容器が開示されている。特許文献１には、ステンレス鋼として、マルテンサイト系、フェライト系、オーステナイト系、または二相系のステンレス鋼が利用できることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００２－９７５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
オーブンで利用される食品用トレーには、オーブン内での引っ掛かり、食品の脱落、および食品の焼きムラ等を防止するために、耐熱歪性が要求される。また、近年、ＨＡＣＣＰ（Hazard Analysis and Critical Control Point）への対応のため、耐摩耗性および磁性に優れた食品用トレーが求められている。具体的には、調理した食品を食品用トレー上からこそぎ取る際に食品用トレーの素材が削られて破片、屑等を生じさせないために耐摩耗性が求められ、万が一そのような破片等が発生しても磁力選別機により食品中の金属異物を検出できるようにするために磁性が求められる。一方で、労働環境改善の観点から、食品用トレーには、軽量化も求められる。そこで、本発明者らは、耐熱歪性、耐摩耗性および磁性に優れ、かつ薄板化による軽量化が可能なオーステナイト・フェライト系二相ステンレス鋼（以下、単に二相ステンレス鋼とも記載する。）を食品用トレーの素材として利用することを検討した。二相ステンレス鋼はアルミニウムに比べて十分な強度を有している。このため、ブランクの素材として二相ステンレス鋼を用いる場合には、アルミニウムを用いる場合に比べて十分な薄板化ができる。これにより、ブランクの素材として二相ステンレス鋼を用いる場合には、ブランクの素材としてアルミニウムを用いる場合と同様の軽量化が可能になる。
【０００６】
しかしながら、本発明者らの検討の結果、二相ステンレス鋼を素材として用いる場合には、所望の形状の容器を製造することができない場合があることが分かった。具体的には、二相ステンレス鋼板からなるブランクに対して浅絞り成形を行うことによって容器を製造する場合には、成形後の容器（成形品）にねじれが発生する場合があることが分かった。
【０００７】
そこで、本発明は、プレス成形時のねじれの発生を抑制できる、オーステナイト・フェライト系二相ステンレス鋼からなる浅絞り成形品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、二相ステンレス鋼からなるブランクから浅絞り成形品を製造した際に成形品に生じる変形を抑制するための検討を行った。具体的には、二相ステンレス鋼板に対して浅絞り成形を行うことによって、図１に示す食品用トレーを製造することを試みた。なお、図１において、（ａ）は食品用トレーの平面図であり、（ｂ）は食品用トレーの正面図である。図１に示す食品用トレー１００は、筒状の縦壁部１０２と、縦壁部１０２の一端部を塞ぐ底部１０４と、縦壁部１０２の他端部から外側に向かって延びるフランジ部１０６とを有している。
【０００９】
二相ステンレス鋼はアルミニウムに比べて比重が大きいので、ブランクとして二相ステンレス鋼板を利用する場合には、厚みを小さくして軽量化する必要がある。しかしながら、本発明者らの検討の結果、二相ステンレス鋼は耐力（強度）が高く、形状凍結性に劣るため、厚みを小さくすると、剛性が低下し、成形後に残留応力の解放によって発生する変形量が大きくなることが分かった。具体的には、図２に示すように、食品用トレー１００において大きなねじれが発生する場合があることが分かった。なお、図２には、食品用トレー１００の正面図を示している。
【００１０】
そこで、本発明者は、上記のようなねじれの発生を抑制するための検討を行った。その結果、浅絞り成形時の成形荷重が、食品用トレー１００に発生するねじれに大きく影響していることが分かった。具体的には、成形下死点またはその近傍において成形荷重を大きく増加させることによって、食品用トレー１００に発生するねじれを十分に抑制できることが分かった。
（【００１１】以降は省略されています）

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