スライド 1

内面しごき加工による
ステンレス多段深絞り容器の表面粗さの低減
塑性加工研究室
0.5mm
中空バルブ
カム
軽量化：エンジンの
高出力化，低燃費化
多段深絞り加工
バルブ
ピストン
ガソリンエンジン
内面性状の悪化
池口真人
多段深絞り加工により得られた容器の外観写真
ステンレス鋼板SUS305
直径：50mm,
(b)1段
板厚：1.0mm
(c) 2段
(d) 3段
(a)素板
(f)5段
(e) 4段
10mm
(g)6段
(h)7段
(i)8段
(j)9段
対象容器
多段深絞り加工により得られた容器の表面粗さ
周方向平均最大高さ Rz /μm
0.5mm
16
しごき絞り
12
内面
8
4
0
粗さ増加
外面
1
2
3
4 5 6
絞り段数
7
8
9
内面平滑化を目的としたしごき加工法
ポンチ(SKD)
ポンチ(SKD)
しごき率r=5,10％
容器
15°
ストリッパ
ストリッパ
容器
容器
15°
塩素系
プレス油
54
15°
コンテナ
(SKD)
φ8.99
φ9.03
（a）内面しごき加工
φ7.39
塩素系
プレス油
3°
φ8.99
ダイス(SKD)
しごき率
r=5,20,40％
（b）外面しごき加工
加工後断面写真と肉厚分布
未加工部
5mm
肉厚ひずみ
-0.1
未加工部
-0.2
-0.3
-0.4
未加工部
加工前
内面しごき
外面しごき
クリアランス
0
10
20
30
40
50
カップ角部からの距離 / mm
加工後の肉厚分布
（a）内面しごき（b）外面しごき
周方向平均最大高さ Rz /μm
内面しごき加工と外面しごき加工の比較
20
15
加工前
r=5％内面しごき
r=20％外面しごき
r=40％外面しごき
(a) 加工前
10
5
0
(b) ｒ=5%内面しごき
10
20
30
40
50
カップ角部からの距離 / mm
0.5mm
(c) ｒ=40％外面しごき
シミュレーションによる
しごき加工の半径方向応力解析
σr/MPa
ポンチ
ポンチ
500
0
コンテナ
-500
ダイス-1000
-1500
-2000
-2500
-3000
(a)内面しごき（r=5%）
(b)外面しごき（r=40%）
バルブ部品への内面しごき加工の適用
押込みポンチ(SKD)
57
87
バルブ部品
(14段)
5mm
バルブ部品(14段)
支え
ボール
(超硬-TiCN)
しごき率r=18％
分割コンテナ
(SKD)
Φ4.98
(バルブ部品)
Φ5.01
(コンテナ)
R0.5
加工後断面写真と肉厚分布
肉厚ひずみ
-0.3
- 0.4
- 0.5
加工前
内面しごき加工後 (r=18％）
クリアランス
-0.60
10
20 30
40 50 60
70
カップ角部からの距離/mm
5mm
加工後の肉厚分布
ボールによるバルブ部品の内面しごき加工結果
0.5mm
(b) r=18%内面しごき
最大高さ Rz /μ m
(a) 加工前
15
加工前
10
5
0
内面しごき加工後( r =18 ％)
10
20
30
40
50
60
カップ角部からの距離 / mm
70
まとめ
多段深絞り加工により得られた容器の内面粗さを比
較的低いしごき率の内面しごき加工で大幅に低減で
きた．
外面しごき加工では，高いしごき率を用いても内面
しごき加工より内面粗さを低減できなかった．これは
内面に発生する半径方向応力が小さいためである．
中空エンジンバルブ部品に対してTiCN処理した超硬ボー
ルを用いて内面しごき加工を行い，内面粗さを大幅に低
減できた．

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