JP2001058221A - 超塑性ブロー成形方法 - Google Patents
超塑性ブロー成形方法Info
- Publication number
- JP2001058221A JP2001058221A JP11236878A JP23687899A JP2001058221A JP 2001058221 A JP2001058221 A JP 2001058221A JP 11236878 A JP11236878 A JP 11236878A JP 23687899 A JP23687899 A JP 23687899A JP 2001058221 A JP2001058221 A JP 2001058221A
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- blow forming
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 超塑性ブロー成形により高強度の製品を低コ
ストで製造できるようにする。 【解決手段】 熱処理形アルミニウム系超塑性合金から
成る、熱処理が施されていないブランク材を溶体化処理
に必要な温度Ｔ１に加熱した状態でブロー成形を行う。
ブロー成形後製品を冷却し、次に、常温Ｔ２に暫く放置
して、その間に塗装を行う。そして、温度Ｔ３での塗装
焼付け工程で製品に焼もどし処理を施す。
ストで製造できるようにする。 【解決手段】 熱処理形アルミニウム系超塑性合金から
成る、熱処理が施されていないブランク材を溶体化処理
に必要な温度Ｔ１に加熱した状態でブロー成形を行う。
ブロー成形後製品を冷却し、次に、常温Ｔ２に暫く放置
して、その間に塗装を行う。そして、温度Ｔ３での塗装
焼付け工程で製品に焼もどし処理を施す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム系超
塑性合金から成るブランク材を用いて製品をブロー成形
する超塑性ブロー成形方法に関する。
塑性合金から成るブランク材を用いて製品をブロー成形
する超塑性ブロー成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、超塑性ブロー成形では、アルミニ
ウム系超塑性合金として、主に非熱処理形の５０００系
アルミニウム合金を用いている。
ウム系超塑性合金として、主に非熱処理形の５０００系
アルミニウム合金を用いている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】５０００系アルミニウ
ム合金は耐力が左程高くなく、強度を必要とする製品に
は適さない。
ム合金は耐力が左程高くなく、強度を必要とする製品に
は適さない。
【０００４】この場合、６０００系等の熱処理形アルミ
ニウム合金を用いて超塑性ブロー成形を行うことも考え
られるが、熱処理形アルミニウム合金は、溶体化、焼入
れ、焼もどし等の熱処理を施しているためコストが高く
なる不具合がある。
ニウム合金を用いて超塑性ブロー成形を行うことも考え
られるが、熱処理形アルミニウム合金は、溶体化、焼入
れ、焼もどし等の熱処理を施しているためコストが高く
なる不具合がある。
【０００５】本発明は、以上の点に鑑み、超塑性ブロー
成形により高強度の製品を低コストで製造し得るように
した方法を提供することを課題としている。
成形により高強度の製品を低コストで製造し得るように
した方法を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明は、熱処理形アルミニウム系超塑性合金から成る
ブランク材を用いて製品をブロー成形する方法におい
て、熱処理が施されていないブランク材を溶体化処理に
必要な温度に加熱した状態でブロー成形を行い、ブロー
成形後製品を冷却し、その後で製品に焼もどし処理を施
すようにしている。
本発明は、熱処理形アルミニウム系超塑性合金から成る
ブランク材を用いて製品をブロー成形する方法におい
て、熱処理が施されていないブランク材を溶体化処理に
必要な温度に加熱した状態でブロー成形を行い、ブロー
成形後製品を冷却し、その後で製品に焼もどし処理を施
すようにしている。
【０００７】本発明によれば、ブランク材の素材となる
コイル材の製造工程で行っていた溶体化処理をブロー成
形工程で行うことができる。ここで、ブロー成形は、元
々、ブランク材を加熱した状態で行っているため、ブロ
ー成形工程でのブランク材の加熱によるコストアップは
生じず、コイル材の製造工程での溶体処理の廃止による
材料費の削減により、コストダウンを図ることができ
る。
コイル材の製造工程で行っていた溶体化処理をブロー成
形工程で行うことができる。ここで、ブロー成形は、元
々、ブランク材を加熱した状態で行っているため、ブロ
ー成形工程でのブランク材の加熱によるコストアップは
生じず、コイル材の製造工程での溶体処理の廃止による
材料費の削減により、コストダウンを図ることができ
る。
【０００８】そして、熱処理形アルミニウム系合金の耐
力は溶体化処理後の焼もどし処理により向上するから、
本発明によれば、高強度の製品を低コストで製造するこ
とができる。
力は溶体化処理後の焼もどし処理により向上するから、
本発明によれば、高強度の製品を低コストで製造するこ
とができる。
【０００９】また、焼もどし処理を、製品の塗装焼付け
工程で行えば、焼もどし処理によるコストアップも生じ
ず、製品の製造コストを可及的に低減できる。
工程で行えば、焼もどし処理によるコストアップも生じ
ず、製品の製造コストを可及的に低減できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１はブロー成形装置を示してい
る。この装置は、成形用凹部１ａを形成した成形型１
と、気体吹出口２ａを設けた蓋型２と、成形型１を収納
した外箱３と、蓋型２を上下動自在に収納した昇降自在
な外蓋４とで構成されている。ブロー成形に際しては、
先ず、図１（Ａ）に示す如く、ブランク材Ｂを成形型１
上に成形用凹部１ａを覆うようにセットした後、外蓋４
を下降させて外箱３を閉蓋し、外箱３と外蓋４とで形成
される室内の雰囲気温度を図外の加熱手段により昇温さ
せてブランク材Ｂを加熱する。次に、蓋型２を下降させ
て成形型１に対し型締めし、ブランク材Ｂの周縁を成形
型１と蓋型２との間にクランプする。次いで、気体吹出
口２ａから蓋型２内に加圧気体を供給し、ブランク材Ｂ
を５〜１０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で１０〜２０分間加圧す
る。これによれば、図１（Ｂ）に示す如く、ブランク材
Ｂが伸びて、成形用凹部１ａに合致する形状の製品Ｗが
絞り成形される。
る。この装置は、成形用凹部１ａを形成した成形型１
と、気体吹出口２ａを設けた蓋型２と、成形型１を収納
した外箱３と、蓋型２を上下動自在に収納した昇降自在
な外蓋４とで構成されている。ブロー成形に際しては、
先ず、図１（Ａ）に示す如く、ブランク材Ｂを成形型１
上に成形用凹部１ａを覆うようにセットした後、外蓋４
を下降させて外箱３を閉蓋し、外箱３と外蓋４とで形成
される室内の雰囲気温度を図外の加熱手段により昇温さ
せてブランク材Ｂを加熱する。次に、蓋型２を下降させ
て成形型１に対し型締めし、ブランク材Ｂの周縁を成形
型１と蓋型２との間にクランプする。次いで、気体吹出
口２ａから蓋型２内に加圧気体を供給し、ブランク材Ｂ
を５〜１０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で１０〜２０分間加圧す
る。これによれば、図１（Ｂ）に示す如く、ブランク材
Ｂが伸びて、成形用凹部１ａに合致する形状の製品Ｗが
絞り成形される。
【００１１】ブランク材Ｂは、熱処理形アルミニウム系
超塑性合金、例えば、Ｓｉを１重量％、Ｆｅを０．１５
重量％、Ｍｎを０．０８重量％、Ｍｇを０．６重量％含
有する６０００系のアルミニウム合金で形成されてい
る。この合金の溶体化処理に必要な温度は５００〜５６
０℃であり、この温度範囲において伸びは約１００％と
非常に大きくなり（図２参照）、上記したブロー成形が
可能になる。
超塑性合金、例えば、Ｓｉを１重量％、Ｆｅを０．１５
重量％、Ｍｎを０．０８重量％、Ｍｇを０．６重量％含
有する６０００系のアルミニウム合金で形成されてい
る。この合金の溶体化処理に必要な温度は５００〜５６
０℃であり、この温度範囲において伸びは約１００％と
非常に大きくなり（図２参照）、上記したブロー成形が
可能になる。
【００１２】ところで、素材が熱処理形アルミニウム系
合金である場合、通常は、ブランク材Ｂを切出すコイル
材の製造工程で溶体化処理等の熱処理を施しているが、
熱処理にかかる費用は１ｋｇ当りで約８０円にもなり、
その分コイル材のコストが高くなっている。
合金である場合、通常は、ブランク材Ｂを切出すコイル
材の製造工程で溶体化処理等の熱処理を施しているが、
熱処理にかかる費用は１ｋｇ当りで約８０円にもなり、
その分コイル材のコストが高くなっている。
【００１３】そこで、本実施形態では、コイル材の製造
工程での熱処理を廃止し、コイル材から切出した熱処理
が施されていないブランク材Ｂを、図３に示す如く、溶
体化に必要な温度Ｔ１に加熱した状態でブロー成形を行
い、ブロー成形後製品Ｗを冷却して、ブロー成形工程と
冷却工程とで溶体化処理が施されるようにしている。そ
して、冷却工程後、製品Ｗを常温Ｔ２に放置して自然時
効させ、その間に製品Ｗを塗装し、次に、塗装焼付け工
程で製品Ｗに焼もどし処理を施している。尚、塗装焼付
け工程における温度Ｔ３は１８０〜２００℃とし、時間
は６０分程度とする。
工程での熱処理を廃止し、コイル材から切出した熱処理
が施されていないブランク材Ｂを、図３に示す如く、溶
体化に必要な温度Ｔ１に加熱した状態でブロー成形を行
い、ブロー成形後製品Ｗを冷却して、ブロー成形工程と
冷却工程とで溶体化処理が施されるようにしている。そ
して、冷却工程後、製品Ｗを常温Ｔ２に放置して自然時
効させ、その間に製品Ｗを塗装し、次に、塗装焼付け工
程で製品Ｗに焼もどし処理を施している。尚、塗装焼付
け工程における温度Ｔ３は１８０〜２００℃とし、時間
は６０分程度とする。
【００１４】上記６０００系のアルミニウム合金製であ
って、４８０℃で１４分間加熱した第１テストピース
と、５００℃で１４分間加熱した第２テストピースと、
５３０℃で１４分間加熱した第３テストピースとについ
て、冷却速度２℃／秒で冷却した後常温に１３．５時間
放置してから１８０℃に加熱して焼もどし処理を施す実
験を行い、焼もどし処理時間による各テストピースの耐
力の変化を測定したところ図４に示す結果が得られた。
第１テストピースでは、冷却前の加熱温度が４８０℃と
溶体化処理に必要な温度領域よりも低いため、焼もどし
処理による耐力アップの効果は左程認められなかった
が、冷却前の加熱温度を溶体化処理に必要な温度領域と
した第２と第３のテストピースでは焼もどし処理による
耐力アップの効果が顕著に現われ、特に５３０℃に加熱
した第３のテストピースでは、６０分間の焼もどし処理
で耐力が２００ＭＰａ以上の非常に高い値になった。
って、４８０℃で１４分間加熱した第１テストピース
と、５００℃で１４分間加熱した第２テストピースと、
５３０℃で１４分間加熱した第３テストピースとについ
て、冷却速度２℃／秒で冷却した後常温に１３．５時間
放置してから１８０℃に加熱して焼もどし処理を施す実
験を行い、焼もどし処理時間による各テストピースの耐
力の変化を測定したところ図４に示す結果が得られた。
第１テストピースでは、冷却前の加熱温度が４８０℃と
溶体化処理に必要な温度領域よりも低いため、焼もどし
処理による耐力アップの効果は左程認められなかった
が、冷却前の加熱温度を溶体化処理に必要な温度領域と
した第２と第３のテストピースでは焼もどし処理による
耐力アップの効果が顕著に現われ、特に５３０℃に加熱
した第３のテストピースでは、６０分間の焼もどし処理
で耐力が２００ＭＰａ以上の非常に高い値になった。
【００１５】この実験結果から、図３に示す如く温度を
変化させることで、高強度の製品を製造できることが分
る。尚、焼もどし処理による耐力アップの効果は冷却工
程での冷却速度を速くする程高くなり、そのため、強制
空冷等で製品を冷却することが望ましい。
変化させることで、高強度の製品を製造できることが分
る。尚、焼もどし処理による耐力アップの効果は冷却工
程での冷却速度を速くする程高くなり、そのため、強制
空冷等で製品を冷却することが望ましい。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ブランク材の素材となるコイル材の製造工程
での溶体化処理を廃止して材料費を削減できると共に、
焼もどし処理により耐力を向上させることができるた
め、高強度の製品を低コストで製造できる。
によれば、ブランク材の素材となるコイル材の製造工程
での溶体化処理を廃止して材料費を削減できると共に、
焼もどし処理により耐力を向上させることができるた
め、高強度の製品を低コストで製造できる。
【図１】 （Ａ）ブランク材セット時のブロー成形装置
の断面図、（Ｂ）成形完了時のブロー成形装置の断面図
の断面図、（Ｂ）成形完了時のブロー成形装置の断面図
【図２】 熱処理形アルミニウム系超塑性合金たる６０
００系アルミニウム合金の温度による伸びの変化を示す
グラフ
００系アルミニウム合金の温度による伸びの変化を示す
グラフ
【図３】 本発明による各工程での温度変化を示すグラ
フ
フ
【図４】 ６０００系アルミニウム合金の焼もどし処理
時間による耐力の変化を示すグラフ
時間による耐力の変化を示すグラフ
Ｂ ブランク材 Ｗ 製品 Ｔ１ 溶体化処理に必要な温度 Ｔ２ 常温 Ｔ３ 焼付け（焼もどし）温度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊代 勝行 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 蔭山 良一 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 岩浪 功明 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 渡邊 二郎 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 奥中 啓之 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 大岩 健 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 熱処理形アルミニウム系超塑性合金から
成るブランク材を用いて製品をブロー成形する方法にお
いて、 熱処理が施されていないブランク材を溶体化処理に必要
な温度に加熱した状態でブロー成形を行い、 ブロー成形後製品を冷却し、その後で製品に焼もどし処
理を施す、 ことを特徴とする超塑性ブロー成形方法。 - 【請求項２】 焼もどし処理を、製品の塗装焼付け工程
で行うことを特徴とする請求項１に記載の超塑性ブロー
成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11236878A JP2001058221A (ja) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | 超塑性ブロー成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11236878A JP2001058221A (ja) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | 超塑性ブロー成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001058221A true JP2001058221A (ja) | 2001-03-06 |
Family
ID=17007137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11236878A Pending JP2001058221A (ja) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | 超塑性ブロー成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001058221A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007063601A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 熱間ブロー成形用アルミニウム合金板 |
| JP2008030124A (ja) * | 2001-10-31 | 2008-02-14 | Boeing Co:The | 小型ホットプレス |
-
1999
- 1999-08-24 JP JP11236878A patent/JP2001058221A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008030124A (ja) * | 2001-10-31 | 2008-02-14 | Boeing Co:The | 小型ホットプレス |
| JP2007063601A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 熱間ブロー成形用アルミニウム合金板 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040520 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040601 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040726 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050118 |