JP2002292435A - 超塑性成形方法 - Google Patents
超塑性成形方法Info
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- JP2002292435A JP2002292435A JP2001101582A JP2001101582A JP2002292435A JP 2002292435 A JP2002292435 A JP 2002292435A JP 2001101582 A JP2001101582 A JP 2001101582A JP 2001101582 A JP2001101582 A JP 2001101582A JP 2002292435 A JP2002292435 A JP 2002292435A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】成形物の板厚分布を最適にすることができる超
塑性成形方法を提供する。 【解決手段】厚い素板１ａと薄い素板１２ｂ，１３ｂと
の縁を互いに溶接してテーラードブランク１を形成し、
雌型４０２とブロック４０３とで挟む。所定温度でテー
ラードブランク１に圧力を加えると、素板１ａは超塑性
変形して引き延ばされ、雌型４０２の底面４０２２に押
しつけられる。これにより、底面の厚いビードを製造で
きる。
塑性成形方法を提供する。 【解決手段】厚い素板１ａと薄い素板１２ｂ，１３ｂと
の縁を互いに溶接してテーラードブランク１を形成し、
雌型４０２とブロック４０３とで挟む。所定温度でテー
ラードブランク１に圧力を加えると、素板１ａは超塑性
変形して引き延ばされ、雌型４０２の底面４０２２に押
しつけられる。これにより、底面の厚いビードを製造で
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は超塑性成形方法に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】複雑な形状の構造体や成形が困難な部品
を一体化して成形するために有利な成形方法として、超
塑性成形方法がある。図４を参照して従来の超塑性成形
方法を説明する。図４の（Ａ）及び図４の（Ｂ）は従来
の超塑性成形方法に従って、材料が成形される様子を概
略的に示す断面図である。初めに、図４の（Ａ）を用い
て説明する。
を一体化して成形するために有利な成形方法として、超
塑性成形方法がある。図４を参照して従来の超塑性成形
方法を説明する。図４の（Ａ）及び図４の（Ｂ）は従来
の超塑性成形方法に従って、材料が成形される様子を概
略的に示す断面図である。初めに、図４の（Ａ）を用い
て説明する。
【０００３】先ず、成形される材料４０１と成形型とし
て用いられている雌型４０２とを用意し、材料４０１を
雌型４０２の上に裁置する。材料４０１は継ぎ目のない
１枚の板材からなる。図４の（Ａ）では材料４０１の厚
さ方向に沿って切断された断面が示されている。材料４
０１の厚さは均一である。雌型４０２には成形面として
用いられている凹部４０２０が形成されている。凹部４
０２０は側面４０２１と底面４０２２とで規定されてい
る。凹部４０２０の開口部４０２３は材料４０１により
覆われている。
て用いられている雌型４０２とを用意し、材料４０１を
雌型４０２の上に裁置する。材料４０１は継ぎ目のない
１枚の板材からなる。図４の（Ａ）では材料４０１の厚
さ方向に沿って切断された断面が示されている。材料４
０１の厚さは均一である。雌型４０２には成形面として
用いられている凹部４０２０が形成されている。凹部４
０２０は側面４０２１と底面４０２２とで規定されてい
る。凹部４０２０の開口部４０２３は材料４０１により
覆われている。
【０００４】材料４０１の上にはブロック４０３が裁置
されている。開口部４０２３に対向している材料４０１
の部分は、ブロック４０３により覆われている。ブロッ
ク４０３には、開口部４０２３の上に位置している部分
から延びており、ブロック４０３を貫通している孔４０
３１が設けられている。孔４０３１には加圧手段４０４
が接続されている。加圧手段４０４は孔４０３１に連通
する空間の気圧を所望の値に維持することで、開口部４
０２３に対向している材料４０１の部分に所望の圧力を
加えることができる。ブロック４０３は材料４０１に押
しつけられている。圧力を加えると、ブロック４０３
と、開口部４０２３の上に位置している材料４０１の部
分との間に空間ができる。上記押しつけによりこの空間
は封止される。雌型４０２とブロック４０３とは保温手
段４０５により所望の温度に維持される。
されている。開口部４０２３に対向している材料４０１
の部分は、ブロック４０３により覆われている。ブロッ
ク４０３には、開口部４０２３の上に位置している部分
から延びており、ブロック４０３を貫通している孔４０
３１が設けられている。孔４０３１には加圧手段４０４
が接続されている。加圧手段４０４は孔４０３１に連通
する空間の気圧を所望の値に維持することで、開口部４
０２３に対向している材料４０１の部分に所望の圧力を
加えることができる。ブロック４０３は材料４０１に押
しつけられている。圧力を加えると、ブロック４０３
と、開口部４０２３の上に位置している材料４０１の部
分との間に空間ができる。上記押しつけによりこの空間
は封止される。雌型４０２とブロック４０３とは保温手
段４０５により所望の温度に維持される。
【０００５】図４の（Ｂ）を参照して説明する。加圧手
段４０４と保温手段４０５を用いて材料４０１に所定の
温度で所定の圧力を加える。これにより、材料４０１を
超塑性変形させて雌型４０２の凹部４０２０に張り出し
て、凹部４０２０に押し当てる。この結果、材料４０１
は凹部４０２０の側面４０２１と底面４０２２とに沿っ
た形状に成形される。
段４０４と保温手段４０５を用いて材料４０１に所定の
温度で所定の圧力を加える。これにより、材料４０１を
超塑性変形させて雌型４０２の凹部４０２０に張り出し
て、凹部４０２０に押し当てる。この結果、材料４０１
は凹部４０２０の側面４０２１と底面４０２２とに沿っ
た形状に成形される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、材料４０１
の成形された部分が、例えばビードとして用いられる場
合、底面４０２２に対向する部分が薄いと曲げ応力に対
して剛性が小さくなる。また、重量を小さくするために
側面４０２１に対向する部分は薄いことが望まれる。し
かしながら、上記従来の超塑性成形方法では図４の
（Ｂ）に示されているように、材料４０１の側面４０２
１に対向する部分の厚さは比較的厚く、底面４０２２に
対向する部分の厚さは極めて薄くなる。剛性を得ようと
して底面４０２２に対向する部分を厚くするために厚い
材料４０１を用意してこれを成形すると、側面４０２１
に対向する部分が厚くなり、重量が大きくなる。このよ
うに成形物に対して用途に応じた最適の板厚分布が求め
られる場合に、上記従来の超塑性成形方法では板厚分布
を最適にすることができない。
の成形された部分が、例えばビードとして用いられる場
合、底面４０２２に対向する部分が薄いと曲げ応力に対
して剛性が小さくなる。また、重量を小さくするために
側面４０２１に対向する部分は薄いことが望まれる。し
かしながら、上記従来の超塑性成形方法では図４の
（Ｂ）に示されているように、材料４０１の側面４０２
１に対向する部分の厚さは比較的厚く、底面４０２２に
対向する部分の厚さは極めて薄くなる。剛性を得ようと
して底面４０２２に対向する部分を厚くするために厚い
材料４０１を用意してこれを成形すると、側面４０２１
に対向する部分が厚くなり、重量が大きくなる。このよ
うに成形物に対して用途に応じた最適の板厚分布が求め
られる場合に、上記従来の超塑性成形方法では板厚分布
を最適にすることができない。
【０００７】従って、本発明の目的は、成形物の板厚分
布を最適にすることができる超塑性成形方法を提供する
ことである。
布を最適にすることができる超塑性成形方法を提供する
ことである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係わる超塑性成形方法では、厚
さの異なる２つの素板を含んでいる複数の素板を用意
し、これらの素板を面に沿った方向に配置し、隣接して
いる素板を互いに接合して、これらの素板を有している
テーラードブランクを形成する第１の工程と、所望の曲
面が形成された成形面を有している成形型を用意し、前
記テーラードブランクを超塑性変形させて張り出して、
これの一面を成形面に押し当ててテーラードブランクに
所望の曲面を成形する第２の工程とを備えていることを
特徴としている。
に、本発明の請求項１に係わる超塑性成形方法では、厚
さの異なる２つの素板を含んでいる複数の素板を用意
し、これらの素板を面に沿った方向に配置し、隣接して
いる素板を互いに接合して、これらの素板を有している
テーラードブランクを形成する第１の工程と、所望の曲
面が形成された成形面を有している成形型を用意し、前
記テーラードブランクを超塑性変形させて張り出して、
これの一面を成形面に押し当ててテーラードブランクに
所望の曲面を成形する第２の工程とを備えていることを
特徴としている。
【０００９】厚さの異なる素板を用いてテーラードブラ
ンクを形成することにより、テーラードブランクは面に
沿った方向に対して板厚分布をもつ。テーラードブラン
クに超塑性成形方法を適用することにより、成形物の板
厚分布を最適にすることができる。
ンクを形成することにより、テーラードブランクは面に
沿った方向に対して板厚分布をもつ。テーラードブラン
クに超塑性成形方法を適用することにより、成形物の板
厚分布を最適にすることができる。
【００１０】本発明の請求項２に係わる超塑性成形方法
では、複数の素板を用意し、これらの素板の内の少なく
とも２つが互いに重なり合って接している部分を有して
いるようこれらの素板を配置し、互いに隣接している素
板の接している部分を接合して、これらの素板を有して
いるテーラードブランクを形成する第１の工程と、所望
の曲面が形成された成形面を有している成形型を用意
し、前記テーラードブランクを超塑性変形させて張り出
して、これの一面を成形面に押し当ててテーラードブラ
ンクに所望の曲面を成形する第２の工程とを備えている
ことを特徴としている。
では、複数の素板を用意し、これらの素板の内の少なく
とも２つが互いに重なり合って接している部分を有して
いるようこれらの素板を配置し、互いに隣接している素
板の接している部分を接合して、これらの素板を有して
いるテーラードブランクを形成する第１の工程と、所望
の曲面が形成された成形面を有している成形型を用意
し、前記テーラードブランクを超塑性変形させて張り出
して、これの一面を成形面に押し当ててテーラードブラ
ンクに所望の曲面を成形する第２の工程とを備えている
ことを特徴としている。
【００１１】互いに重なり合う素板を用いてテーラード
ブランクを形成しても、テーラードブランクは面に沿っ
た方向に対して板厚分布をもつ。このようなテーラード
ブランクを用いても、成形物の板厚分布を最適にするこ
とができる。
ブランクを形成しても、テーラードブランクは面に沿っ
た方向に対して板厚分布をもつ。このようなテーラード
ブランクを用いても、成形物の板厚分布を最適にするこ
とができる。
【００１２】本発明の請求項３に係わる超塑性成形方法
では、前記第２の工程で、前記テーラードブランクの素
板の少なくとも１つは塑性変形せず、かつ前記テーラー
ドブランクの素板の少なくとも１つは塑性変形すること
を特徴としている。
では、前記第２の工程で、前記テーラードブランクの素
板の少なくとも１つは塑性変形せず、かつ前記テーラー
ドブランクの素板の少なくとも１つは塑性変形すること
を特徴としている。
【００１３】本発明の請求項４に係わる超塑性成形方法
では、前記第２の工程で、前記テーラードブランクの素
板の全ては塑性変形することを特徴としている。
では、前記第２の工程で、前記テーラードブランクの素
板の全ては塑性変形することを特徴としている。
【００１４】本発明の請求項５に係わる超塑性成形方法
では、前記第１の工程で前記テーラードブランクを形成
するときの夫々の素板の厚さ、形状及び配置は、前記第
２の工程で、塑性変形する夫々の素板の所望の部分が前
記成形面の所望の部分に夫々押し当てられ、かつ所定の
厚さになるよう選定されていることを特徴としている。
では、前記第１の工程で前記テーラードブランクを形成
するときの夫々の素板の厚さ、形状及び配置は、前記第
２の工程で、塑性変形する夫々の素板の所望の部分が前
記成形面の所望の部分に夫々押し当てられ、かつ所定の
厚さになるよう選定されていることを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１乃至図３を参照して、本発明
の実施の形態に係わる超塑性成形方法を説明する。先
ず、図１の（Ａ）及び（Ｂ）、図２並びに図３を参照し
て、第１の実施の形態の超塑性成形方法を説明する。図
１の（Ａ）は本実施の形態の超塑性成形方法に適用され
るテーラードブランク１の平面図であり、図１の（Ｂ）
は図１の（Ａ）のテーラードブランクを１Ｂ−１Ｂ線で
切断した断面図である。図２はこのテーラードブランク
１を成形して作られる成形物である。この成形物はビー
ドを有している。図１の（Ａ）においてハッチングが施
されたテーラードブランクの部分１ａは、図２でハッチ
ングが施された成形物のビードの底面１ｃになる。
の実施の形態に係わる超塑性成形方法を説明する。先
ず、図１の（Ａ）及び（Ｂ）、図２並びに図３を参照し
て、第１の実施の形態の超塑性成形方法を説明する。図
１の（Ａ）は本実施の形態の超塑性成形方法に適用され
るテーラードブランク１の平面図であり、図１の（Ｂ）
は図１の（Ａ）のテーラードブランクを１Ｂ−１Ｂ線で
切断した断面図である。図２はこのテーラードブランク
１を成形して作られる成形物である。この成形物はビー
ドを有している。図１の（Ａ）においてハッチングが施
されたテーラードブランクの部分１ａは、図２でハッチ
ングが施された成形物のビードの底面１ｃになる。
【００１６】テーラードブランク１は板厚の異なる４つ
の素板１ａ，１１ｂ,１２ｂ，１３ｂから構成されてい
る。素板１１ｂ,１２ｂ，１３ｂは全て同じ厚さであ
る。素板１ａは素板１１ｂ,１２ｂ，１３ｂより厚い。
素板１ａ，１１ｂ,１２ｂ，１３ｂの材料の種類は、後
に示すように、超塑性成形の条件や成形物の用途等に応
じて選択される。素板１ａには２つの開口部が設けられ
ている。これらの開口部の形状は素板１２ｂ，１３ｂの
上下面の形状と夫々同一であり、これらの開口部は素板
１２ｂ，１３ｂで夫々塞がれている。図１の（Ｂ）のよ
うに、素板１ａの側面と素板１２ｂ，１３ｂの側面とは
対向しており、突合わせ溶接されている。素板１１ｂに
は１つの開口部が設けられている。この開口部の形状
は、素板１２ｂ，１３ｂが溶接された素板１ａの形状と
同一である。この開口部は素板１ａにより塞がれてい
る。素板１ａの側面と素板１１ｂの側面とは対向してお
り、突合わせ溶接されている。
の素板１ａ，１１ｂ,１２ｂ，１３ｂから構成されてい
る。素板１１ｂ,１２ｂ，１３ｂは全て同じ厚さであ
る。素板１ａは素板１１ｂ,１２ｂ，１３ｂより厚い。
素板１ａ，１１ｂ,１２ｂ，１３ｂの材料の種類は、後
に示すように、超塑性成形の条件や成形物の用途等に応
じて選択される。素板１ａには２つの開口部が設けられ
ている。これらの開口部の形状は素板１２ｂ，１３ｂの
上下面の形状と夫々同一であり、これらの開口部は素板
１２ｂ，１３ｂで夫々塞がれている。図１の（Ｂ）のよ
うに、素板１ａの側面と素板１２ｂ，１３ｂの側面とは
対向しており、突合わせ溶接されている。素板１１ｂに
は１つの開口部が設けられている。この開口部の形状
は、素板１２ｂ，１３ｂが溶接された素板１ａの形状と
同一である。この開口部は素板１ａにより塞がれてい
る。素板１ａの側面と素板１１ｂの側面とは対向してお
り、突合わせ溶接されている。
【００１７】テーラードブランク１を形成する工程（第
１工程）を説明する。上記のような厚さと形状をもつ素
板１ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂを所定の種類の板材を
裁断するなどして用意する。次に、これらの素板１ａ，
１１ｂ，１２ｂ，１３ｂを上述したように素板の面に沿
った方向に配置し、隣接している素板（素板１ａと素板
１２ｂ，１３ｂ及び素板１１ｂと素板１ａ）を互いに溶
接する。
１工程）を説明する。上記のような厚さと形状をもつ素
板１ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂを所定の種類の板材を
裁断するなどして用意する。次に、これらの素板１ａ，
１１ｂ，１２ｂ，１３ｂを上述したように素板の面に沿
った方向に配置し、隣接している素板（素板１ａと素板
１２ｂ，１３ｂ及び素板１１ｂと素板１ａ）を互いに溶
接する。
【００１８】次に、テーラードブランク１を成形する工
程（第２工程）を説明する。テーラードブランク１は図
４を用いて説明した従来の超塑性成形方法と同様に成形
される。従来の超塑性成形方法では、板厚が均一な材料
４０１を用いているが、本実施の形態では、板厚が均一
ではないテーラードブランク１を用いている。本実施の
形態でも図４で用いた部材（例えば雌型４０２）と同様
の部材を用いる。尚、本実施の形態において、図４の
（Ａ）及び図４の（Ｂ）を参照して説明した部材と実質
的に同一の部材は、従来の例の対応する部材を指示して
いた参照符号と同じ参照符号を付して詳細な説明を省略
する。図４の（Ａ）は図３の（Ａ）に対応し、図４の
（Ｂ）は図３の（Ｂ）に対応する。
程（第２工程）を説明する。テーラードブランク１は図
４を用いて説明した従来の超塑性成形方法と同様に成形
される。従来の超塑性成形方法では、板厚が均一な材料
４０１を用いているが、本実施の形態では、板厚が均一
ではないテーラードブランク１を用いている。本実施の
形態でも図４で用いた部材（例えば雌型４０２）と同様
の部材を用いる。尚、本実施の形態において、図４の
（Ａ）及び図４の（Ｂ）を参照して説明した部材と実質
的に同一の部材は、従来の例の対応する部材を指示して
いた参照符号と同じ参照符号を付して詳細な説明を省略
する。図４の（Ａ）は図３の（Ａ）に対応し、図４の
（Ｂ）は図３の（Ｂ）に対応する。
【００１９】先ず、図３の（Ａ）のように、テーラード
ブランク１とその他の部材を配置する。雌型４０２は成
形型として用いられており、雌型４０２の凹部４０２０
は成形面として用いられている。凹部４０２０には成形
物に対応した曲面が形成されている。ここで、この曲面
は平面を組み合わせた面を含む。図３の（Ａ）ではテー
ラードブランク１の一部が示されている。この部分は図
１において点線で囲まれたテーラードブランク１の部分
１ｅである。雌型４０２の開口部４０２３を覆っている
テーラードブランク１の部分には素板１ａの一部が含ま
れている。素板１ａのこの部分は雌型４０２の底面４０
２２に対向している。
ブランク１とその他の部材を配置する。雌型４０２は成
形型として用いられており、雌型４０２の凹部４０２０
は成形面として用いられている。凹部４０２０には成形
物に対応した曲面が形成されている。ここで、この曲面
は平面を組み合わせた面を含む。図３の（Ａ）ではテー
ラードブランク１の一部が示されている。この部分は図
１において点線で囲まれたテーラードブランク１の部分
１ｅである。雌型４０２の開口部４０２３を覆っている
テーラードブランク１の部分には素板１ａの一部が含ま
れている。素板１ａのこの部分は雌型４０２の底面４０
２２に対向している。
【００２０】次に、テーラードブランク１を超塑性変形
させて凹部４０２０に張り出して、これの一面を雌型４
０２の凹部４０２０に押し当てる。このとき、テーラー
ドブランク１には上述したように所定温度で所定の圧力
が加えられる。素板１ａ，１２ｂ，１３ｂの材料には全
てこの温度及び圧力の下で超塑性変形する材料が選択さ
れている。上記第１の工程でテーラードブランク１を形
成するときの素板１ａ，１２ｂ，１３ｂの厚さ、形状及
び配置は、本第２の工程で成形されるとき、素板１ａ，
１２ｂ，１３ｂの所望の部分が凹部４０２０の所望の部
分に夫々押し当てられ、かつ所定の厚さになるよう選定
されている。即ち、成形されるとき、素板１ａは、素板
１ａの形状が底面４０２２の形状と同じ形状になるよう
に超塑性変形して引き延ばされ、底面４０２２に押し当
てられる。引き延ばされるとき、素板１ａの厚さは減少
して所望の厚さになる。素板１２ｂ，１３ｂの部分は超
塑性変形して引き延ばされて側面４０２１に押し当てら
れる。
させて凹部４０２０に張り出して、これの一面を雌型４
０２の凹部４０２０に押し当てる。このとき、テーラー
ドブランク１には上述したように所定温度で所定の圧力
が加えられる。素板１ａ，１２ｂ，１３ｂの材料には全
てこの温度及び圧力の下で超塑性変形する材料が選択さ
れている。上記第１の工程でテーラードブランク１を形
成するときの素板１ａ，１２ｂ，１３ｂの厚さ、形状及
び配置は、本第２の工程で成形されるとき、素板１ａ，
１２ｂ，１３ｂの所望の部分が凹部４０２０の所望の部
分に夫々押し当てられ、かつ所定の厚さになるよう選定
されている。即ち、成形されるとき、素板１ａは、素板
１ａの形状が底面４０２２の形状と同じ形状になるよう
に超塑性変形して引き延ばされ、底面４０２２に押し当
てられる。引き延ばされるとき、素板１ａの厚さは減少
して所望の厚さになる。素板１２ｂ，１３ｂの部分は超
塑性変形して引き延ばされて側面４０２１に押し当てら
れる。
【００２１】この結果、図１の（Ｂ）に示したテーラー
ドブランク１の部分１ｅは図２の成形物のビードの底面
１ｃ、側面１２ｄ，１３ｄに成形される。同様に、素板
１１ｂも超塑性変形して成形される。これにより、図２
の成形物が作られる。ところで、ビードの最適な板厚分
布は、ビードの底面１ｃが比較的厚く、側面（例えば側
面１３ｄ，１２ｄ）が比較的薄いようなものである。第
１の工程で用意される素板１ａには、素板１ａが引き延
ばされて厚さが減少したとき、この減少した厚さが比較
的厚くなるような厚い素板が選択されている。同様に、
素板１２ｂ，１３ｂには、引き延ばされたとき比較的薄
くなるような薄い素板が選択されている。
ドブランク１の部分１ｅは図２の成形物のビードの底面
１ｃ、側面１２ｄ，１３ｄに成形される。同様に、素板
１１ｂも超塑性変形して成形される。これにより、図２
の成形物が作られる。ところで、ビードの最適な板厚分
布は、ビードの底面１ｃが比較的厚く、側面（例えば側
面１３ｄ，１２ｄ）が比較的薄いようなものである。第
１の工程で用意される素板１ａには、素板１ａが引き延
ばされて厚さが減少したとき、この減少した厚さが比較
的厚くなるような厚い素板が選択されている。同様に、
素板１２ｂ，１３ｂには、引き延ばされたとき比較的薄
くなるような薄い素板が選択されている。
【００２２】このように、第１の工程で素板の配置、厚
さ及び形状を適切に選択できるテーラードブランクを用
いることにより、最適な板厚分布をもつ成形物を作るこ
とができる。
さ及び形状を適切に選択できるテーラードブランクを用
いることにより、最適な板厚分布をもつ成形物を作るこ
とができる。
【００２３】本実施の形態で作られるような成形物は自
動車や航空機用の曲げ剛性の高いドア内板等に適する。
また、本発明の成形物は本実施の形態のようにビードを
有した成形物に限らない。例えば、ヒンジ等のためのハ
ードポイントが設けられた成形物も所定の板厚分布を要
求するが、本発明の超塑性成形方法はこのような成形物
にも適用できる。さらに、その他従来の超塑性成形方法
を適用できる成形物であれば、どのような成形物にでも
適用できる。
動車や航空機用の曲げ剛性の高いドア内板等に適する。
また、本発明の成形物は本実施の形態のようにビードを
有した成形物に限らない。例えば、ヒンジ等のためのハ
ードポイントが設けられた成形物も所定の板厚分布を要
求するが、本発明の超塑性成形方法はこのような成形物
にも適用できる。さらに、その他従来の超塑性成形方法
を適用できる成形物であれば、どのような成形物にでも
適用できる。
【００２４】本実施の形態では、成型時に素板１ａ，１
１ｂ，１２ｂ，１３ｂの全てが超塑性変形するが、本発
明はこれに限定されるものではない。第２の工程で、素
板１ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂの少なくとも１つが塑
性変形せず、かつ素板１ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂの
少なくとも１つが塑性変形しても良い。例えば、素板１
ａが塑性変形せず、その他の素板１１ｂ，１２ｂ，１３
ｂが塑性変形しても良い。このとき、成型時にほとんど
変形しないような材料を雌型４０２の底面４０２２の形
状とほぼ等しい形状に裁断して素板１ａを形成しても良
い。
１ｂ，１２ｂ，１３ｂの全てが超塑性変形するが、本発
明はこれに限定されるものではない。第２の工程で、素
板１ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂの少なくとも１つが塑
性変形せず、かつ素板１ａ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂの
少なくとも１つが塑性変形しても良い。例えば、素板１
ａが塑性変形せず、その他の素板１１ｂ，１２ｂ，１３
ｂが塑性変形しても良い。このとき、成型時にほとんど
変形しないような材料を雌型４０２の底面４０２２の形
状とほぼ等しい形状に裁断して素板１ａを形成しても良
い。
【００２５】また、本実施の形態の第１の工程では、素
板１１ｂ，１２ｂ，１３ｂの厚さは全て等しく、素板１
ａのみが素板１１ｂ，１２ｂ，１３ｂよりも厚いが、本
発明の素板の厚さの組み合わせはこれに限定されるもの
ではない。例えば、素板１２ｂ，１３ｂの厚さが等し
く、素板１ａがこれらよりも厚く、素板１１ｂが最も薄
くても良い。
板１１ｂ，１２ｂ，１３ｂの厚さは全て等しく、素板１
ａのみが素板１１ｂ，１２ｂ，１３ｂよりも厚いが、本
発明の素板の厚さの組み合わせはこれに限定されるもの
ではない。例えば、素板１２ｂ，１３ｂの厚さが等し
く、素板１ａがこれらよりも厚く、素板１１ｂが最も薄
くても良い。
【００２６】次に、第２の実施の形態の超塑性成形方法
を説明する。本実施の形態のテーラードブランク２を説
明する。上面の方向から見たテーラードブランク２の構
成は、第１の実施の形態のテーラードブランク１のそれ
と実質的に同じなので、図１の（Ａ）を本実施の形態の
テーラードブランク２の上面図として参照する。図１の
（Ｃ）は図１の（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ線で切断した断面図
である。テーラードブランク２は複数の素板を備えてお
り、これらの素板の内の少なくとも２つが互いに重なり
合って接している部分を有しているようこれらの素板は
配置されている。即ち、テーラードブランク２は２つの
開口部が形成されている素板２ａと、素板２ａよりも大
きい素板２ｂを有している。素板２ａと素板２ｂとは重
なり合って接している。素板２ａと素板２ｂとの面は平
行であり、素板２ｂと対峙している素板２ａの面は素板
２ｂで覆われている。
を説明する。本実施の形態のテーラードブランク２を説
明する。上面の方向から見たテーラードブランク２の構
成は、第１の実施の形態のテーラードブランク１のそれ
と実質的に同じなので、図１の（Ａ）を本実施の形態の
テーラードブランク２の上面図として参照する。図１の
（Ｃ）は図１の（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ線で切断した断面図
である。テーラードブランク２は複数の素板を備えてお
り、これらの素板の内の少なくとも２つが互いに重なり
合って接している部分を有しているようこれらの素板は
配置されている。即ち、テーラードブランク２は２つの
開口部が形成されている素板２ａと、素板２ａよりも大
きい素板２ｂを有している。素板２ａと素板２ｂとは重
なり合って接している。素板２ａと素板２ｂとの面は平
行であり、素板２ｂと対峙している素板２ａの面は素板
２ｂで覆われている。
【００２７】テーラードブランク２を用意するための第
１の工程を説明する。先ず、上述したように、素板２ａ
と素板２ｂとを互いに重ね合わせる。次に、この重ね合
わされて接している部分を拡散接合する。このようなテ
ーラードブランク２を形成しても第１の実施の形態のテ
ーラードブランク１と実質的に同様に厚さの分布をもつ
材料を提供できる。本実施の形態の第２の工程は第１の
実施の形態の第２の工程と実質的に同じである。これに
より、第１の実施の形態の成形物の板厚分布と同様の板
厚分布をもつ成形物が作られる。
１の工程を説明する。先ず、上述したように、素板２ａ
と素板２ｂとを互いに重ね合わせる。次に、この重ね合
わされて接している部分を拡散接合する。このようなテ
ーラードブランク２を形成しても第１の実施の形態のテ
ーラードブランク１と実質的に同様に厚さの分布をもつ
材料を提供できる。本実施の形態の第２の工程は第１の
実施の形態の第２の工程と実質的に同じである。これに
より、第１の実施の形態の成形物の板厚分布と同様の板
厚分布をもつ成形物が作られる。
【００２８】本実施の形態では、一方の素板が他方の素
板の面を覆うように互いに重ね合わせているが、本発明
はこれに限定されない。例えば、本実施の形態とは別の
成形物を作る際には、一方の素板の面の一部と他方の素
板の面の一部とを重ね合わせても良い。また、３枚以上
の素板を重ね合わせても良い。
板の面を覆うように互いに重ね合わせているが、本発明
はこれに限定されない。例えば、本実施の形態とは別の
成形物を作る際には、一方の素板の面の一部と他方の素
板の面の一部とを重ね合わせても良い。また、３枚以上
の素板を重ね合わせても良い。
【００２９】尚、本発明は上述した実施の形態に限定さ
れるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
れるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
【００３０】
【発明の効果】以上詳述したことから明らかなように、
本発明に従った超塑性成形方法においては、成形物の板
厚分布を最適にすることができる。
本発明に従った超塑性成形方法においては、成形物の板
厚分布を最適にすることができる。
【図１】（Ａ）は本発明の第１及び第２の実施の形態に
おけるテーラードブランクの平面図、（Ｂ）は（Ａ）の
１Ｂ−１Ｂ線に沿って切断した第１の実施の形態のテー
ラードブランクの断面図、（Ｃ）は（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ
線に沿って切断した第２の実施の形態のテーラードブラ
ンクの断面図。
おけるテーラードブランクの平面図、（Ｂ）は（Ａ）の
１Ｂ−１Ｂ線に沿って切断した第１の実施の形態のテー
ラードブランクの断面図、（Ｃ）は（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ
線に沿って切断した第２の実施の形態のテーラードブラ
ンクの断面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態における超塑性成形
方法を図１のテーラードブランクに適用して作られた成
形物の斜視図。
方法を図１のテーラードブランクに適用して作られた成
形物の斜視図。
【図３】本発明の第１の実施の形態における超塑性成形
方法に従ってテーラードブランクが成形される様子を示
す図であり、（Ａ）は成形される前の様子を示す図、
（Ｂ）は成形された後を示す図である。
方法に従ってテーラードブランクが成形される様子を示
す図であり、（Ａ）は成形される前の様子を示す図、
（Ｂ）は成形された後を示す図である。
【図４】従来の超塑性成形方法に従って材料が成形され
る様子を示す図であり、（Ａ）は成形される前の様子を
示す図、（Ｂ）は成形された後を示す図である。
る様子を示す図であり、（Ａ）は成形される前の様子を
示す図、（Ｂ）は成形された後を示す図である。
１ テーラードブランク １ａ 素板 １１ｂ 素板 １２ｂ 素板 １３ｂ 素板 ２ テーラードブランク ２ａ 素板 ２ｂ 素板 ４０２ 雌型 ４０２０ 凹部 ４０３ ブロック ４０４ 加圧手段 ４０５ 保温手段
Claims (5)
- 【請求項１】 厚さの異なる２つの素板を含んでいる複
数の素板を用意し、これらの素板を面に沿った方向に配
置し、隣接している素板を互いに接合して、これらの素
板を有しているテーラードブランクを形成する第１の工
程と、 所望の曲面が形成された成形面を有している成形型を用
意し、前記テーラードブランクを超塑性変形させて張り
出して、これの一面を成形面に押し当ててテーラードブ
ランクに所望の曲面を成形する第２の工程とを備えてい
ることを特徴とする超塑性成形方法。 - 【請求項２】 複数の素板を用意し、これらの素板の内
の少なくとも２つが互いに重なり合って接している部分
を有しているようこれらの素板を配置し、互いに隣接し
ている素板の接している部分を接合して、これらの素板
を有しているテーラードブランクを形成する第１の工程
と、 所望の曲面が形成された成形面を有している成形型を用
意し、前記テーラードブランクを超塑性変形させて張り
出して、これの一面を成形面に押し当ててテーラードブ
ランクに所望の曲面を成形する第２の工程とを備えてい
ることを特徴とする超塑性成形方法。 - 【請求項３】 前記第２の工程で、前記テーラードブラ
ンクの素板の少なくとも１つは塑性変形せず、かつ前記
テーラードブランクの素板の少なくとも１つは塑性変形
することを特徴とする請求項１又は２に記載の超塑性成
形方法。 - 【請求項４】 前記第２の工程で、前記テーラードブラ
ンクの素板の全ては塑性変形することを特徴とする請求
項１又は２に記載の超塑性成形方法。 - 【請求項５】 前記第１の工程で前記テーラードブラン
クを形成するときの夫々の素板の厚さ、形状及び配置
は、前記第２の工程で、塑性変形する夫々の素板の所望
の部分が前記成形面の所望の部分に夫々押し当てられ、
かつ所定の厚さになるよう選定されていることを特徴と
する請求項３又は４に記載の超塑性成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001101582A JP2002292435A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 超塑性成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001101582A JP2002292435A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 超塑性成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002292435A true JP2002292435A (ja) | 2002-10-08 |
Family
ID=18954874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001101582A Pending JP2002292435A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 超塑性成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002292435A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004351514A (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-16 | Japan Aircraft Mfg Co Ltd | 塑性成形可能板と超塑性成形可能板との組み合わせ板、管状塑性成形可能板と超塑性成形可能板との組み合わせ管、及びこれらの組み合わせ板又は組み合わせ管からの成形体 |
| CN100443212C (zh) * | 2005-10-25 | 2008-12-17 | 北京机电研究所 | 铝合金汽车覆盖件气胀成形工艺 |
| US7523850B2 (en) | 2003-04-07 | 2009-04-28 | Luxfer Group Limited | Method of forming and blank therefor |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61273222A (ja) * | 1985-05-28 | 1986-12-03 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 超塑性材の容器製作方法及び装置 |
| JPH01197020A (ja) * | 1988-02-02 | 1989-08-08 | Komatsu Ltd | 超塑性ブロー成形法による所望肉厚の成形品の製造法 |
| JPH04157141A (ja) * | 1990-10-18 | 1992-05-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 超塑性成形法 |
| JP2000197924A (ja) * | 1998-12-28 | 2000-07-18 | Toyota Motor Corp | アルミ製品の成形方法 |
-
2001
- 2001-03-30 JP JP2001101582A patent/JP2002292435A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61273222A (ja) * | 1985-05-28 | 1986-12-03 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 超塑性材の容器製作方法及び装置 |
| JPH01197020A (ja) * | 1988-02-02 | 1989-08-08 | Komatsu Ltd | 超塑性ブロー成形法による所望肉厚の成形品の製造法 |
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|---|---|---|---|---|
| US7523850B2 (en) | 2003-04-07 | 2009-04-28 | Luxfer Group Limited | Method of forming and blank therefor |
| JP2004351514A (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-16 | Japan Aircraft Mfg Co Ltd | 塑性成形可能板と超塑性成形可能板との組み合わせ板、管状塑性成形可能板と超塑性成形可能板との組み合わせ管、及びこれらの組み合わせ板又は組み合わせ管からの成形体 |
| CN100443212C (zh) * | 2005-10-25 | 2008-12-17 | 北京机电研究所 | 铝合金汽车覆盖件气胀成形工艺 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100707 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100713 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20101109 |