孔板及其制造方法技术

本发明专利技术提供孔板及其制造方法。该孔板是由板状不锈钢构成、通过剪切加工形成有孔口的液体喷射用孔板，其特征在于，上述不锈钢的平均晶粒直径为3μm以下。板状不锈钢的板厚为1.2mm以下，优选板状不锈钢的板厚为0.1mm以下。孔口的纵横尺寸比为0.8以下。孔口与板面正交或者相对于板面倾斜50度以下。板状不锈钢具有含有C、Mn、Si的组成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过对板状不锈钢进行冲压加工得到的孔板及其制造方法。
技术介绍
作为孔板的制造技术，公知有将被加工材料冲切成规定尺寸的冲压剪切加工方法。在通常的冲压剪切加工中，如图13所示，切口面由塌边3、剪切面4、断裂面5和飞边6构成。在通常的冲压剪切加工中，存在切口面的“塌边、飞边较大”、“断裂面较多、剪切面较少”、“剪切面和断裂面不在同一个面上”等的问题。若利用上述公知的加工方法制造液体喷射用等的孔板，则会因这些问题引起孔板的流量偏差。作为用于使利用冲压剪切加工冲切后的被加工材料的冲切面的塌边3或断裂面5较少或者不产生塌边3或断裂面5这样的精密冲切用的剪切加工方法，通常公知有修边加工、精密冲裁等的方法。修边加工例如专利文献1所示是这样的方法，即，以留有相对于所需尺寸适当的修边加工余量的尺寸形状预先进行冲切(粗冲工序)，接着利用修边工序高精度地仅对加工余量的部分进行冲切。在修边加工中，通过与加工难度或者加工精度相应地实施1次～几次修边，能得到塌边3较少、断裂面5较少、平滑的剪切面4较多的切口面。但是，由于需要增多修边加工的次数或者使模具更加精密，因此，存在生产成本上升、加工工序增加或者必须提高模具精度这样的问题。精密冲裁例如专利文献2所示是这样的加工方法，即，在工件的支承部具有突起形状，通过使冲头和冲模之间的间隙极小，而使材料内部产生较高的压缩应力，由此，提高材料的延展性来延迟产生龟裂。在精密冲裁中，能够得到塌边3较少、断裂面5较少、平滑的剪切面4较多的美观的切口面。但是，冲头和冲模要求高精度，存在模具的成本大幅度上升这样的问题、用于微细的部件的模具在构造上难以实现或无法应对冲孔制品这样的问题。专利文献1：日本特开2000-51964号公报专利文献2：日本特开2007-61992号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在剪切加工中，需要沿着切断轮廓维持板厚的几％的间隙地使冲头和冲模嵌合，因此，若材料的板厚变薄，则模具制作变困难。另外，除了模具制作费增加的问题之外，在微小间隙条件下，冲头和冲模振动而易于冲撞，与厚板材的剪切加工相比模具寿命变短。利用该冲压加工形成的切口面自上部由塌边3、剪切面4、断裂面5和飞边6构成，剪切面4通过冲头表面部的转印而变平滑。但是，断裂面5因材料的拉伸而成为表面粗糙的状态。因此，本专利技术的目的在于减小流体喷射装置或其他装置所具有的孔板的所喷射的液体等的流量偏差而使其稳定化。用于解决问题的方案为了解决上述问题点，例如图13所示，必须使形成于切口面的塌边的高度h和宽度w等的塌边3的尺寸沿着切断轮廓均匀。本专利技术即是为了解决上述问题点而做成的，其目的在于提供一种孔板及其制造方法，该孔板的特征在于，由具有平均晶粒直径为3μm以下的微细粒组织的不锈钢构成，具有利用剪切加工冲切而成的切口面。在连续多次地利用精密冲孔加工制造该孔板的情况下，在制品之间孔口的入口形状的偏差极少。在这种情况下，期望从孔口入口侧看到的、描画该入口的面的等高线在各制品之间保持均匀。为了达到上述目的，本专利技术的孔板的特征在于，由超微细粒钢构成。该孔板的切口面被实施了塌边较少的剪切加工。本专利技术人着眼于超微细粒钢的剪切加工特性进行了深入的研究。超微细粒钢的强度和断面收缩的平衡优良，具有较高的冷锻加工性。另外，作为微细粒钢的特征的加工硬化较小、断面收缩较大这样的特性对剪切加工特性也产生很大的影响。作为超微细粒钢，利用温槽辊轧制将0.002C-0.3Mn-0.2Si及0.01C-0.3Mn-0.2Si的组成的铁素体单相超微细粒钢(平均粒径0.7μm)制作成棒材，此外，在650℃下对上述0.01C-0.3Mn-0.2Si的组成的铁素体单相超微细粒钢的一部分实施热处理，制成0.01C-0.3Mn-0.2Si的组成的铁素体单相粗粒钢(平均粒径13μm)的棒材。为了进行比较，利用热轧制成0.3C-1.5Mn-0.3Si的组成的铁素体+珠光体组织钢(平均粒径20μm)。图1表示各棒材的应力-应变曲线。由这些材料，通过放电加工及表面磨削来制作宽18mm×厚1mm的薄板形状的样品，使用图2所示的模具进行开孔加工。冲头9的直径为3.00mm模具(冲模)8的内径为3.04mm、3.12mm、3.20mm，间隙为2.0％、6.0％、10.0％。对如上所述地形成在薄板形状的样品中的孔进行观察。其中，计测冲切侧面中的塌边、剪切面、断裂面的长度，将其分别换算为作为长度相对于薄板厚度的比例的塌边比率、剪切面比率及断裂面比率，图3表示归纳间隙影响而得到的结果。由图3可明确，若间隙变小，则塌边比率减小，剪切面比率增大，断裂面比率减小。无论是铁素体单相组织还是铁素体+珠光体组织、甚至无论晶粒直径是微细还是粗粒，都会产生该变化的行为。另外，即使间隙从10％变小为6％，两间隙之间的差也较小，但若间隙减小至2％，则塌边比率减小，剪切面比率增大，断裂面比率减小的行为显著。在图3中，在比较抗拉强度(TS)相等的0.01C微细粒材料和0.3C铁素体+珠光体材料的情况下，无论间隙如何，微细粒材料的塌边比率都会受到抑制。在图3中比较各材料时，间隙2％时的塌边比率在0.01C微细粒材料和0.002C微细粒材料中分别为1.6％和2.3％，较小，但在0.01C粗粒材料中为5.6％，在0.3C铁素体+珠光体材料中为4.5％，较大。这样，微细粒能够减小塌边比率，并且，能够减小塌边尺寸的间隙依赖性。在利用剪切加工实施许多次的连续精密细孔冲压加工来制造孔板时，在许多次加工之间隙稍稍变动的情况下，在使用微细粒材料的孔板中，对于随着间隙的变动而产生的塌边尺寸的变动，能够减小绝对值。因而，只要采用微细粒材料，细孔的切断轮廓的变动幅度就会变小，因此，能够减小自孔板喷射的流量的偏差，有助于流量稳定化。专利技术的效果采用本专利技术，能够减小自孔板喷射的液体的流量偏差。附图说明图1是表示超微细粒材料和粗粒材料的应力-应变曲线的图表。图2是剪切加工试验所采用的模具的示意图。图3是归纳组织和间隙对塌边、剪切面、断裂面的比率产生的影响而得到的结果。图4是表示实施例1～实施例3中的试验材料的应力-应变曲线的图表。图5是表示比较例1中的试验材料的应力-应变曲线的图...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.05.14 JP 2009-1178881.一种孔板，其是由板状不锈钢构成、通过剪切加工形成
有孔口的液体喷射用孔板，其特征在于，
上述不锈钢的平均晶粒直径为3μm以下。
2.根据权利要求1所述的孔板，其中，
上述板状不锈钢的板厚为1.2mm以下。
3.根据权利要求2所述的孔板，其中，
上述板状不锈钢的板厚为0.1mm以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的孔板，其中，
上述孔口...

【专利技术属性】
技术研发人员：鸟塚史郎，村松荣次郎，小松隆史，小林仁，永山真一，田中光之，
申请(专利权)人：独立行政法人物质·材料研究机构，株式会社小松精机工作所，株式会社特殊金属超越，
类型：发明
国别省市：