JPH074628B2 - 超塑性成形用型および超塑性成形方法 - Google Patents
超塑性成形用型および超塑性成形方法Info
- Publication number
- JPH074628B2 JPH074628B2 JP2154721A JP15472190A JPH074628B2 JP H074628 B2 JPH074628 B2 JP H074628B2 JP 2154721 A JP2154721 A JP 2154721A JP 15472190 A JP15472190 A JP 15472190A JP H074628 B2 JPH074628 B2 JP H074628B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superplastic
- mold
- die
- superplastic forming
- plate material
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- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、気体の圧力を負荷して超塑性板材を成形す
るときに使う超塑性成形用型および上記超塑性成形用型
を用いて超塑性板材を成形する方法に関するものであ
る。
るときに使う超塑性成形用型および上記超塑性成形用型
を用いて超塑性板材を成形する方法に関するものであ
る。
従来、超塑性板材を気体を利用して超塑性成形する場
合、第５図に示されるように、超塑性板材５を上型１お
よび下型２′の間に周囲を挾むように固定し、上型１お
よび下型２′を所定の成形温度に加熱後、上型１に設け
られた気体を供給あるいは排出する通路３から加圧ガス
を供給し、一方、超塑性板材５と下型２′の間に存在す
る気体をガス抜き孔４から排出し、超塑性板材５を下型
２′に押付けるように成形していた。
合、第５図に示されるように、超塑性板材５を上型１お
よび下型２′の間に周囲を挾むように固定し、上型１お
よび下型２′を所定の成形温度に加熱後、上型１に設け
られた気体を供給あるいは排出する通路３から加圧ガス
を供給し、一方、超塑性板材５と下型２′の間に存在す
る気体をガス抜き孔４から排出し、超塑性板材５を下型
２′に押付けるように成形していた。
上記上型および下型の製造に用いる材料は、JISで規定
されているSKS,SKD,SKTなどの金型用工具鋼、グラファ
イト、セラミックスなどを用い、切削、鋳造などの方法
により所定の形状に作製されていた。
されているSKS,SKD,SKTなどの金型用工具鋼、グラファ
イト、セラミックスなどを用い、切削、鋳造などの方法
により所定の形状に作製されていた。
さらに、超塑性板材としては、 ２相ステンレス鋼、Ti−６％Al−４％Ｖの組成を有する
チタン合金板、AA7075（Al−5.6％Zn−2.5％Mg−1.6％C
u−0.3％Cr）、Supral 100（Al−６％Cu−0.4％Zr−0.2
5％Mg−0.1％Fe−0.05％Mn）、A8090（Al−2.5％Li−1.
2％Cu−0.7％Mg−0.12％Zr）、Al−33％Cuなどのアルミ
ニウム合金板、Zn−22％Alなどの亜鉛合金、4/6Brass
（Cu−40％Zn）、C6301（Cu−10％Al−６％Ni−４％Fe
−１％Mn）、Cu−10％Mnなどの銅合金板、などが知られ
ている。
チタン合金板、AA7075（Al−5.6％Zn−2.5％Mg−1.6％C
u−0.3％Cr）、Supral 100（Al−６％Cu−0.4％Zr−0.2
5％Mg−0.1％Fe−0.05％Mn）、A8090（Al−2.5％Li−1.
2％Cu−0.7％Mg−0.12％Zr）、Al−33％Cuなどのアルミ
ニウム合金板、Zn−22％Alなどの亜鉛合金、4/6Brass
（Cu−40％Zn）、C6301（Cu−10％Al−６％Ni−４％Fe
−１％Mn）、Cu−10％Mnなどの銅合金板、などが知られ
ている。
上記従来の超塑性成形用型を用いて超塑性板材の成形品
に形状を付与するためには、成形品の外面全表面形状複
製の型内面を有する超塑性成形用型を用いる必要があ
り、そのため、異なった外面形状を有する複数の成形品
を作製するためには、複数の超塑性成形用型を用意しな
ければならない。
に形状を付与するためには、成形品の外面全表面形状複
製の型内面を有する超塑性成形用型を用いる必要があ
り、そのため、異なった外面形状を有する複数の成形品
を作製するためには、複数の超塑性成形用型を用意しな
ければならない。
また、自由曲面で囲まれた成形品を成形するには、上記
自由曲面に複製の自由曲面を有する超塑性成形用型を用
いて成形する必要があるが、このような自由曲面を超塑
性成形用型内面に形成するには高精度の切削加工技術あ
るいは／および通電加工を用いて成形するので高価なも
のとなる。
自由曲面に複製の自由曲面を有する超塑性成形用型を用
いて成形する必要があるが、このような自由曲面を超塑
性成形用型内面に形成するには高精度の切削加工技術あ
るいは／および通電加工を用いて成形するので高価なも
のとなる。
したがって、多種類の超塑性成形品を作製するために
は、高価な超塑性成形用型を多数そろえなければなら
ず、高価な超塑性成形用型を用いて作製された超塑性成
形品の価格も高価なものとなる。
は、高価な超塑性成形用型を多数そろえなければなら
ず、高価な超塑性成形用型を用いて作製された超塑性成
形品の価格も高価なものとなる。
これら問題点を解決するために、厚板の中心部に所定の
大きさの開口部を有する下型と、この下型の上に超塑性
板材をのせて上型で挾持し、超塑性板材を下型の表側か
ら裏側に向って開口部を通って押し出し、超塑性板材を
補助型に押付けることにより成形する超塑性成形方法も
提案されている（特開昭63−290632号公報参照）。
大きさの開口部を有する下型と、この下型の上に超塑性
板材をのせて上型で挾持し、超塑性板材を下型の表側か
ら裏側に向って開口部を通って押し出し、超塑性板材を
補助型に押付けることにより成形する超塑性成形方法も
提案されている（特開昭63−290632号公報参照）。
しかし、上記従来の上型および開口部を有する下型から
なる超塑性成形型で作製した超塑性成形品は、下型の開
口部径より大きく成形されると、得られた超塑性成形品
を下型から取り出すことができなくなり、したがって上
記従来の超塑性成形方法では開口部の径よりも小さな径
を有する超塑性成形品の製造に限定されていた。
なる超塑性成形型で作製した超塑性成形品は、下型の開
口部径より大きく成形されると、得られた超塑性成形品
を下型から取り出すことができなくなり、したがって上
記従来の超塑性成形方法では開口部の径よりも小さな径
を有する超塑性成形品の製造に限定されていた。
そこで、本発明者は、超塑性成形品が下型の開口部径よ
りも大きくなっても簡単に超塑性成形品を下型から取り
出すことのできる超塑性成形用型を開発すべく研究を行
った結果、 超塑性成形用型の下型を分割可能な割型にすればよいと
いう知見を得たのである。
りも大きくなっても簡単に超塑性成形品を下型から取り
出すことのできる超塑性成形用型を開発すべく研究を行
った結果、 超塑性成形用型の下型を分割可能な割型にすればよいと
いう知見を得たのである。
この発明は、かかる知見に基づいてなされたものであっ
て、 （ａ）気体を供給あるいは排出する通路を有する上型と
下型からなる気体を利用して超塑性板材を超塑性成形す
るための成形用型において、 上記下型は、表面から裏面に向って貫通する開口部を有
する割型と上記割型の周囲を押えることのできる押えリ
ングからなる超塑性成形用型、および、 （ｂ）気体を供給あるいは排出する通路を有する上型
と、表面から裏面に向って貫通する開口部を有する割型
および上記割型の周囲を押えることのできる押えリング
からなる下型とからなる成形用型を用い、 上記成形用型の上型と下型の間に超塑性板材を挾み、上
記上型の供給通路から気体を供給しながら上記超塑性板
材を下型の表側から裏側に向って押出すことにより開口
部径よりも大なる径を有する超塑性成形品を成形する超
塑性成形方法、に特徴を有するものである。
て、 （ａ）気体を供給あるいは排出する通路を有する上型と
下型からなる気体を利用して超塑性板材を超塑性成形す
るための成形用型において、 上記下型は、表面から裏面に向って貫通する開口部を有
する割型と上記割型の周囲を押えることのできる押えリ
ングからなる超塑性成形用型、および、 （ｂ）気体を供給あるいは排出する通路を有する上型
と、表面から裏面に向って貫通する開口部を有する割型
および上記割型の周囲を押えることのできる押えリング
からなる下型とからなる成形用型を用い、 上記成形用型の上型と下型の間に超塑性板材を挾み、上
記上型の供給通路から気体を供給しながら上記超塑性板
材を下型の表側から裏側に向って押出すことにより開口
部径よりも大なる径を有する超塑性成形品を成形する超
塑性成形方法、に特徴を有するものである。
上記下型を用いると、開口部径よりも大なる径の超塑性
成形品が得られても、押えリングを離し、ついで割型を
分割して取出すことができる。
成形品が得られても、押えリングを離し、ついで割型を
分割して取出すことができる。
上記下型の表側から裏側に向って貫通する開口部は１個
だけでなく複数個あってもよい。上記開口部は成形体の
形状に応じて表側から裏側へ向って任意の曲率半径の曲
面で構成されており、また下型を構成する厚板の厚さは
一定である必要がなく、場所によって厚さが変化しても
よい。さらに、板厚の異なる板を組合せて下型を構成し
てもよい。
だけでなく複数個あってもよい。上記開口部は成形体の
形状に応じて表側から裏側へ向って任意の曲率半径の曲
面で構成されており、また下型を構成する厚板の厚さは
一定である必要がなく、場所によって厚さが変化しても
よい。さらに、板厚の異なる板を組合せて下型を構成し
てもよい。
このような下型と通常の上型の間に超塑性板材を挾持
し、上型の気体を供給あるいは排出する通路から加圧の
ための気体を供給し、下型の開口部から空間に向って凸
状に自由変形させ、さらに下型の下方に置かれた補助型
に押付けられて所定の形状に成形することができる。
し、上型の気体を供給あるいは排出する通路から加圧の
ための気体を供給し、下型の開口部から空間に向って凸
状に自由変形させ、さらに下型の下方に置かれた補助型
に押付けられて所定の形状に成形することができる。
下型を構成する割型は、成形中に分離しないように周囲
を押えリングで固定するが、上記押えリングの内側形状
は上記割型の外部形状と一致する形状であればいかなる
形状であってもよい。また、複数の割型の肉厚を変える
こともできる。
を押えリングで固定するが、上記押えリングの内側形状
は上記割型の外部形状と一致する形状であればいかなる
形状であってもよい。また、複数の割型の肉厚を変える
こともできる。
この発明の超塑性成形用型を作製するための材料および
成形する超塑性板材は、先に述べた通常の材料を用いる
ことができる。
成形する超塑性板材は、先に述べた通常の材料を用いる
ことができる。
つぎに、この発明を図面を用いて具体的に説明する。
第１図は、この発明の超塑性成形用型を用いて超塑性板
材を使い、半球形状に成形した状態の断面図、 第２図は、第１図の超塑性成形用型で用いる下型の平面
図、 である。
材を使い、半球形状に成形した状態の断面図、 第２図は、第１図の超塑性成形用型で用いる下型の平面
図、 である。
第２図に示されるように、この発明の超塑性成形用型に
用いる下型２は、例えば半リング状の割型21,21を合わ
せ、その周囲を押えリング６で押えた構造を有している
ものが好ましい。上記下型２の上に超塑性板材５を載置
し、その上に上型１をのせて固定具（図示せず）により
固定し、気体を供給あるいは排出する通路３から加圧気
体を供給すると、第１図に示されるように、開口部７を
通って下型２の表側から裏側空間に超塑性板材５が変形
し、超塑性成形される。
用いる下型２は、例えば半リング状の割型21,21を合わ
せ、その周囲を押えリング６で押えた構造を有している
ものが好ましい。上記下型２の上に超塑性板材５を載置
し、その上に上型１をのせて固定具（図示せず）により
固定し、気体を供給あるいは排出する通路３から加圧気
体を供給すると、第１図に示されるように、開口部７を
通って下型２の表側から裏側空間に超塑性板材５が変形
し、超塑性成形される。
このようにして超塑性成形された開口部７の径よりも大
径の成形品を取出すには、割型21,21の周囲の押えリン
グ６をはずし、割型21,21を割って取出すことができ
る。
径の成形品を取出すには、割型21,21の周囲の押えリン
グ６をはずし、割型21,21を割って取出すことができ
る。
また、第３図に例示されるように、下型２の下方に補助
型８を置き、超塑性板材５を上型１と下型２の間に挾ん
で超塑性成形すると、超塑性成形品の底形状を所望の形
状に成形することができる。
型８を置き、超塑性板材５を上型１と下型２の間に挾ん
で超塑性成形すると、超塑性成形品の底形状を所望の形
状に成形することができる。
さらに、上記開口部７の内面にテーパーまたは曲面を付
与することによりコップ状、フラスコ状などの種々の形
状の超塑性成形品を作製することができ、補助型８を所
望の形状にすることにより成形品の底部の形状を所望の
形状にすることができる。
与することによりコップ状、フラスコ状などの種々の形
状の超塑性成形品を作製することができ、補助型８を所
望の形状にすることにより成形品の底部の形状を所望の
形状にすることができる。
第４図は、この発明の超塑性成形用型の別の実施例を示
す。第４図における下型２は、厚板に複数の開口部７を
設けたもので、１枚の超塑性板材に複数の異なった形状
の成形を付与することができるものである。かかる大き
な下型２については強度を考えて場所に応じて厚さの異
なる１枚あるいは複数枚の厚板を用いることが好まし
い。補助型も単数である必要がなく、成形する形状に応
じて複数の補助型８′,8′を組合わせて用いることがで
きる。
す。第４図における下型２は、厚板に複数の開口部７を
設けたもので、１枚の超塑性板材に複数の異なった形状
の成形を付与することができるものである。かかる大き
な下型２については強度を考えて場所に応じて厚さの異
なる１枚あるいは複数枚の厚板を用いることが好まし
い。補助型も単数である必要がなく、成形する形状に応
じて複数の補助型８′,8′を組合わせて用いることがで
きる。
厚さの異なる複数枚の厚板を組合せた下型は、例えば、
下型２に径の異なる階段状の穴23を設け、その穴23に板
厚の異なる下型22を装填して作ることができる。
下型２に径の異なる階段状の穴23を設け、その穴23に板
厚の異なる下型22を装填して作ることができる。
この発明の超塑性成形用型は、下型が分割可能な割型と
これを押える押えリングで構成されているところから、
開口部の径よりも大きな径を有する超塑性成形品を作製
しても簡単に取出すことができ、任意の大きさの径を有
する超塑性成形品を製造することができるという効果を
奏するものである。
これを押える押えリングで構成されているところから、
開口部の径よりも大きな径を有する超塑性成形品を作製
しても簡単に取出すことができ、任意の大きさの径を有
する超塑性成形品を製造することができるという効果を
奏するものである。
第１図は、この発明の超塑性成形用型を用いて超塑性板
材を成形した状態を示す断面図、 第２図は、第１図の超塑性成形用型に用いる下型の平面
図、 第３図は、補助型を用いて超塑性板材を成形した状態を
示す断面図、 第４図は、複数の開口部を有する下型を用いて１枚の超
塑性板材に複数の異なった形状の成形を与えた状態を示
す断面図、 第５図は、従来の超塑性成形用型の断面図である。 1:上型、2,2′,22:下型、3:気体を供給あるいは排出す
る通路、4:ガス抜き孔、5:超塑性板材、6:押えリング、
7:開口部、8,8′,8″：補助型、21:割型、23:穴。
材を成形した状態を示す断面図、 第２図は、第１図の超塑性成形用型に用いる下型の平面
図、 第３図は、補助型を用いて超塑性板材を成形した状態を
示す断面図、 第４図は、複数の開口部を有する下型を用いて１枚の超
塑性板材に複数の異なった形状の成形を与えた状態を示
す断面図、 第５図は、従来の超塑性成形用型の断面図である。 1:上型、2,2′,22:下型、3:気体を供給あるいは排出す
る通路、4:ガス抜き孔、5:超塑性板材、6:押えリング、
7:開口部、8,8′,8″：補助型、21:割型、23:穴。
Claims (6)
- 【請求項１】気体を供給あるいは排出する通路を有する
上型と下型とからなる気体を利用して超塑性板材を超塑
性成形するための成形用型において、 上記下型は、表面から裏面に向って貫通する開口部を有
する割型と上記割型の周囲を押えることのできる押えリ
ングからなることを特徴とする超塑性成形用型。 - 【請求項２】上記割型には、表側から裏側に向って貫通
する複数の開口部が設けられていることを特徴とする請
求項１記載の超塑性成形用型。 - 【請求項３】上記割型の開口部は、表面から裏側に亘っ
て所定の連続した曲面で構成されていることを特徴とす
る請求項１または２記載の超塑性成形用型。 - 【請求項４】気体を供給あるいは排出する通路を有する
上型と、 表面から裏面に向って貫通する開口部を有する割型およ
び上記割型の周囲を押えることのできる押えリングから
なる下型とからなる成形用型を用い、 上記成形用型の上型と下型の間に超塑性板材を挾み、上
記上型の供給通路から気体を供給しながら上記超塑性板
材を下型の表側から裏側に向って開口部を通って下型裏
側空間に凸状に押出すことにより開口部径よりも大なる
径を有する超塑性成形品を成形することを特徴とする超
塑性成形方法。 - 【請求項５】上記下型の表側から裏側に向って凸状に成
形された超塑性板材の凸部は、下型の下方に置かれた補
助型に押付けられ、所定の形状に成形することを特徴と
する請求項４記載の超塑性成形方法。 - 【請求項６】上記補助型は、分割された複数の補助型か
らなることを特徴とする請求項５記載の超塑性成形方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2154721A JPH074628B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 超塑性成形用型および超塑性成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2154721A JPH074628B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 超塑性成形用型および超塑性成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0446638A JPH0446638A (ja) | 1992-02-17 |
| JPH074628B2 true JPH074628B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=15590512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2154721A Expired - Lifetime JPH074628B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | 超塑性成形用型および超塑性成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH074628B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6764120B2 (en) | 1999-05-14 | 2004-07-20 | Kao Corporation | Material holding implement |
| JP6558114B2 (ja) * | 2015-07-16 | 2019-08-14 | 富士通株式会社 | 冷却部品の接合方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63290632A (ja) * | 1987-05-21 | 1988-11-28 | Komatsu Ltd | 超塑性ブロ−成形プレスにおけるノックアウト方法 |
-
1990
- 1990-06-13 JP JP2154721A patent/JPH074628B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0446638A (ja) | 1992-02-17 |
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