JP2002357693A - Manufacturing method of radioactive material containment vessel - Google Patents

Manufacturing method of radioactive material containment vessel

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JP2002357693A
JP2002357693A JP2001163490A JP2001163490A JP2002357693A JP 2002357693 A JP2002357693 A JP 2002357693A JP 2001163490 A JP2001163490 A JP 2001163490A JP 2001163490 A JP2001163490 A JP 2001163490A JP 2002357693 A JP2002357693 A JP 2002357693A
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punch
container
molding
storage container
metal billet
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JP2001163490A
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Japanese (ja)
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Masanari Osono
勝成 大園
Hisahiro Matsuoka
寿浩 松岡
Shinji Okame
信二 大亀
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radioactive material containment vessel requiring little labor hour for manufacturing. SOLUTION: A metal billet 202 used for hot expansion molding comprises an upper rim 202a and a lower rim 202b on both ends, and the sectional shape thereof is substantially the same as the inside sectional shape of a molding container 300. The lower rim 202b in a pressing forward side has a taper 205 so that the outer shape is minimized toward the pressing direction. The middle part of the metal billet 202 is formed so that the sectional area corresponds to the difference between the inside sectional area of the molding container 300 and the sectional area of a boring punch 400. After the metal billet 202 is inserted to the molding container 300, the billet 202 is hot expansion-molded by the boring punch 400.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、使用済み核燃料
等の放射性物質を格納して搬送、貯蔵する、胴と底とを
一体に成形した放射性物質格納容器の製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a radioactive material storage container for storing, transporting and storing radioactive materials such as spent nuclear fuel, and integrally forming a body and a bottom.

【0002】[0002]

【従来の技術】原子炉から生ずる使用済み核燃料等の放
射性物質を格納して搬送し、一時的に貯蔵するためのキ
ャスクには、筒の高さや径等が数メートルにも及ぶ容器
が使用されている。この容器はγ線を遮蔽する観点か
ら、容器の肉厚が数十センチメートル程度のものも存在
している。つぎに、このようなキャスクに使用されてき
た従来の放射性物質格納容器について説明する。
2. Description of the Related Art A cask for storing, transporting, and temporarily storing radioactive materials such as spent nuclear fuel generated from a nuclear reactor uses a vessel having a height and diameter of a cylinder of several meters. ing. Some containers have a thickness of about several tens of centimeters from the viewpoint of shielding γ-rays. Next, a conventional radioactive substance storage container used for such a cask will be described.

【0003】図17は、従来のキャスクの一例を示す断
面図である。このキャスク500は、ステンレス製ある
いは炭素鋼製の放射性物質格納容器501と、この放射
性物質格納容器501内に配置されて使用済み燃料集合
体を収容するバスケット502と、放射性物質格納容器
501の外周に設けた中性子遮蔽体503とから構成さ
れている。中性子遮蔽体503は外筒504と放射性物
質格納容器501との間の空間に充填されており、放射
性物質格納容器501と外筒504との間には複数の伝
熱フィン(図示省略)が設けられている。バスケット5
02には、中性子吸収能を有するボロンを添加した材料
が用いられている。
FIG. 17 is a sectional view showing an example of a conventional cask. The cask 500 includes a radioactive material storage container 501 made of stainless steel or carbon steel, a basket 502 disposed in the radioactive material storage container 501 to store a spent fuel assembly, and an outer periphery of the radioactive material storage container 501. And a neutron shield 503 provided. The neutron shield 503 is filled in the space between the outer cylinder 504 and the radioactive material storage container 501, and a plurality of heat transfer fins (not shown) are provided between the radioactive material storage container 501 and the outer cylinder 504. Have been. Basket 5
For 02, a material to which boron having a neutron absorbing ability is added is used.

【0004】前記容器501は、ステンレス製あるいは
炭素鋼製の容器胴部501aおよび容器底部501bが
TIG溶接(tungsten-inert gas welding)あるいはS
AW(submerged-arc welding)されている。この容器
底部501bには中性子遮蔽材506が封入されてい
る。また、放射性物質格納容器501の上部には一次蓋
507および二次蓋508がボルトによって取付けられ
る。二次蓋508内には、中性子遮蔽材509が封入さ
れている。
[0004] The container 501 has a container body 501a and a container bottom 501b made of stainless steel or carbon steel and is formed by TIG welding (tungsten-inert gas welding) or SIG.
AW (submerged-arc welding) is performed. A neutron shielding material 506 is sealed in the container bottom 501b. A primary lid 507 and a secondary lid 508 are attached to the upper part of the radioactive substance storage container 501 by bolts. A neutron shielding material 509 is sealed in the secondary lid 508.

【0005】使用済み燃料集合体から発生したγ線は、
放射性物質格納容器501、容器底部501b、一次蓋
507および二次蓋508により遮蔽される。また、中
性子は、放射性物質格納容器501の外周に設けた中性
子遮蔽材503、容器底部501bおよび二次蓋508
に封入された中性子遮蔽材506、509によって遮蔽
される。使用済み燃料集合体の崩壊熱は、放射性物質格
納容器501から伝熱フィンを介して外筒504に伝わ
り、そこから外部に放熱される。
The gamma rays generated from the spent fuel assembly are as follows:
It is shielded by the radioactive substance storage container 501, the container bottom 501b, the primary lid 507, and the secondary lid 508. The neutrons are supplied to a neutron shielding member 503 provided on the outer periphery of the radioactive substance storage container 501, a container bottom 501 b and a secondary lid 508.
Are shielded by the neutron shielding materials 506 and 509 enclosed in the. The decay heat of the spent fuel assembly is transmitted from the radioactive substance storage container 501 to the outer cylinder 504 via the heat transfer fins, and is radiated to the outside from there.

【0006】つぎに、これまで図17に示した放射性物
質格納容器501を製造するために使用されてきた方法
を説明する。図18は、図17に示した容器胴部を製造
する方法の一例を示す説明図である。まず、同図(a)
に示すように、所定寸法に鍛伸した金属ビレット61を
穿孔穴付のアンビル62上に据え付け、ポンチ63によ
って穴あけを行う。つぎに、同図(b)〜(c)に示す
ように、金属ビレット61の穴64にマンドレル65を
通し、回転させながらハンマー66で前記穴64を広げ
る。続いて、同図(d)に示すように、大径のマンドレ
ル67に交換し、ハンマー68を用いて中空鍛伸成形を
行う。これにより、金属ビレット61が薄肉化され、円
筒状の容器胴部が成形される(同図(e))。
Next, a method used to manufacture the radioactive substance storage container 501 shown in FIG. 17 will be described. FIG. 18 is an explanatory diagram illustrating an example of a method of manufacturing the container body illustrated in FIG. First, FIG.
As shown in (1), a metal billet 61 forged and stretched to a predetermined size is installed on an anvil 62 having a perforated hole, and a punch 63 is used to make a hole. Next, as shown in FIGS. 7B to 7C, the mandrel 65 is passed through the hole 64 of the metal billet 61, and the hole 64 is widened by the hammer 66 while rotating. Subsequently, as shown in FIG. 2D, the mandrel 67 is replaced with a large-diameter mandrel, and hollow forging is performed using a hammer 68. As a result, the metal billet 61 is made thinner, and a cylindrical container body is formed ((e) in the figure).

【0007】円筒状の容器胴部501aを成形したら、
その下部に容器底部501bを溶接する。さらに、当該
溶接による熱応力等を除去するために放射性物質格納容
器501ごと熱処理を行う。
After molding the cylindrical container body 501a,
The container bottom 501b is welded to its lower part. Further, a heat treatment is performed on the radioactive substance storage container 501 in order to remove thermal stress and the like due to the welding.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のキャスク500では、容器胴部501aに容器底部
501bを溶接によって接合して放射性物質格納容器5
01とするので、溶接後に熱処理を施す必要がある。こ
こで、キャスク500に使用される放射性物質格納容器
は長さが数メートルにも及ぶ燃料棒集合体を収納し、そ
こから放射するγ線を遮蔽する機能が必要であるため、
厚さ数十cmにも及ぶ炭素鋼あるいはステンレス鋼で製
造されている。また、その内部には複数の燃料棒集合体
を収納するバスケットを収納するため、その内径は2.
0m〜2.5mにも及ぶ。このようにキャスク500に
使用される放射性物質格納容器501は大型で厚肉の容
器であるため、上記溶接およびその後の熱処理には時間
を要し、製造に手間を要するという問題があった。
However, in the above-mentioned conventional cask 500, the container bottom 501b is joined to the container body 501a by welding, so that the radioactive substance storage container 5 can be used.
01, it is necessary to perform heat treatment after welding. Here, since the radioactive material storage container used for the cask 500 stores a fuel rod assembly having a length of several meters and needs a function of shielding γ-rays emitted therefrom,
It is made of carbon steel or stainless steel with a thickness of several tens of cm. The inside diameter of the fuel rod assembly is set at 2.
It ranges from 0m to 2.5m. As described above, since the radioactive substance storage container 501 used in the cask 500 is a large and thick-walled container, there is a problem that the welding and the subsequent heat treatment require a long time, and the production is troublesome.

【0009】この問題を解決するために、後方押出し加
工法(図示せず)によって、上記キャスク500に使用
する放射性物質格納容器の底部と胴部とを一体として成
形することも考えられる。ここで後方押出し加工法とは
次の加工法をいう。すなわち、コンテナの内径と略等し
い円形断面の金属ビレットを該コンテナ内に装入した
後、該金属ビレットの中心軸に沿って押圧するポンチの
圧縮力によって、ポンチとコンテナとの間にメタルフロ
ーを起こさせる。そしてメタルをプレス方向の後方側へ
上昇させながら、金属ビレットを長尺円筒状に成形する
加工法である。
In order to solve this problem, it is conceivable to integrally form the bottom and the body of the radioactive substance storage container used in the cask 500 by a backward extrusion method (not shown). Here, the backward extrusion processing method refers to the following processing method. That is, after charging a metal billet having a circular cross section substantially equal to the inner diameter of the container into the container, the metal flow between the punch and the container is caused by the compressive force of the punch pressed along the central axis of the metal billet. Wake up. Then, the metal billet is formed into a long cylindrical shape while the metal is raised rearward in the pressing direction.

【0010】しかしながら、後方押出し加工法では、成
形する容器の寸法および肉厚が大きくなると、プレスに
要する圧力は極めて大きくなる。したがって、後方押出
し加工法では、キャスク500に使用されるような寸法
の大きい放射性物質格納容器を、底と胴とが一体となっ
た底付容器として製造することは困難であった。また、
後方押出し加工法においては、コンテナと金属ビレット
との間で高い摩擦を発生しながら金属ビレットが成形さ
れる。このため、成形された容器の表面にはあばた状の
疵や筋状の疵といった多くの欠陥が生じ、その手直し作
業に長時間を要するという問題があった。そこで、この
発明は、上記に鑑みてなされたものであって、製造に手
間を要しない放射性物質格納容器の製造方法を提供する
ことを目的とする。
[0010] However, in the backward extrusion method, when the size and thickness of the container to be molded are increased, the pressure required for pressing becomes extremely large. Therefore, it is difficult to manufacture a radioactive substance storage container having a large size as used in the cask 500 as a bottomed container in which the bottom and the body are integrated by the backward extrusion method. Also,
In the backward extrusion method, a metal billet is formed while generating high friction between the container and the metal billet. For this reason, many defects such as pock-like flaws and streak-like flaws are generated on the surface of the molded container, and there is a problem that the reworking operation requires a long time. Then, this invention was made in view of the above, and an object of this invention is to provide the manufacturing method of the radioactive material storage container which does not require effort for manufacture.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に係る放射性物質格納容器の製造方法
は、成形する容器の外形をその内面に有する成形用コン
テナ内に、軸方向に垂直な断面の面積を前記成形用コン
テナの軸方向に垂直な断面の面積と穿孔ポンチの軸方向
に垂直な断面の面積との差分とした金属ビレットを収
め、前記穿孔ポンチによる前記成形用コンテナ内面方向
への熱間拡張成形により底を一体として容器を成形する
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a radioactive substance storage container according to the first aspect of the present invention provides a method for manufacturing a radioactive substance storage container, comprising the steps of: A metal billet containing the area of the cross section perpendicular to the axial direction of the forming container and the area of the cross section perpendicular to the axial direction of the perforated punch is stored in the forming container by the perforated punch. It is characterized in that the container is formed integrally with the bottom by hot expansion molding toward the inner surface.

【0012】この放射性物質格納容器の製造方法におい
ては、金属ビレットの断面積を成形用コンテナの内側断
面積と穿孔ポンチの断面積との差分としてある。このた
め、穿孔ポンチを金属ビレットに押し込んで金属ビレッ
トを成形しても、金属ビレットと成形用コンテナとの間
に存在する隙間に金属が移動するに過ぎない。つまり、
穿孔ポンチに加えられるプレス推力は当該金属の移動の
みに消費され、金属と成形用コンテナとの間に成形用コ
ンテナ内面方向へのメタルフローは生じない。したがっ
て、成形が進んでもプレス推力はほとんど増加しないの
で、熱間拡張成形において小さいプレス推力で加工でき
る。
In the method for manufacturing a radioactive substance storage container, the cross-sectional area of the metal billet is defined as a difference between the inner cross-sectional area of the molding container and the cross-sectional area of the punch. For this reason, even if the metal punch is pressed into the metal billet to form the metal billet, the metal only moves to the gap existing between the metal billet and the forming container. That is,
The press thrust applied to the punch is consumed only for the movement of the metal, and no metal flows between the metal and the forming container in the direction of the inner surface of the forming container. Therefore, the pressing thrust hardly increases even if the forming proceeds, so that the hot expansion forming can be performed with a small pressing thrust.

【0013】また、この製造方法は、キャスクに使用さ
れる底と胴とを一体として成形した大型で厚肉の放射性
物質格納容器の他、キャニスタに使用される比較的薄肉
の底と胴とを一体として成形した放射性物質格納容器に
も適用できる(以下同様)。なお、後方押出し加工法で
は、穿孔ポンチと成形用コンテナとの間にプレス方向の
後方側へ上昇するメタルフローを起こして容器胴部を成
形する。このため、メタルフローと成形用コンテナとの
間に生ずる摩擦力に打ち勝って、成形するビレットの金
属をプレス方向の後方側へ上昇させるだけのプレス推力
が必要である。したがって、後方押出し加工法において
はこの発明に係る製造方法に必要なプレス推力よりも大
きなプレス推力が必要となる。
[0013] Further, this manufacturing method includes a large and thick radioactive substance storage container formed integrally with a bottom and a body used for a cask, and a relatively thin bottom and a body used for a canister. The present invention is also applicable to a radioactive substance storage container formed integrally (the same applies hereinafter). In the rear extrusion method, a metal body is formed between the punch and the forming container by raising a metal flow that rises rearward in the pressing direction to form the container body. Therefore, it is necessary to overcome the frictional force generated between the metal flow and the molding container and to provide a pressing thrust for raising the metal of the billet to be formed rearward in the pressing direction. Therefore, in the backward extrusion method, a press thrust larger than that required for the manufacturing method according to the present invention is required.

【0014】また、請求項2に係る放射性物質格納容器
の製造方法は、両端に張出リムを備え軸方向断面形状が
略糸巻き棒状に成形された金属ビレットを、成形する容
器の外形をその内面に有する成形用コンテナ内に収め、
穿孔ポンチで前記成形用コンテナ内面方向へ熱間拡張成
形することにより底を一体として容器を成形することを
特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a radioactive substance storage container, comprising: forming a metal billet having projecting rims at both ends and having a cross-sectional shape in the axial direction substantially shaped like a bobbin; In a molding container
The container is molded integrally with the bottom by hot expansion molding toward the inner surface of the molding container with a perforated punch.

【0015】この放射性物質格納容器の製造方法におい
ては、両端にリムを設けた金属ビレットを使用するた
め、金属ビレットは偏心することなしに成形用コンテナ
内に設置される。このため、穿孔ポンチと金属ビレット
との中心が略一致して熱間拡張成形できるので、金属ビ
レットの偏心に起因する容器肉厚の偏りを抑制できる。
また、穿孔ポンチが金属ビレットに押し込まれると、ま
ず上部の張出部が成形用コンテナの内壁側へ押し付けら
れ、金属ビレットがプレス方向に向かう動きを拘束する
ので、金属ビレットの据込みを防止できる。さらに、こ
の放射性物質格納容器の製造方法では、成形する容器の
外形をその内面に有する成形用コンテナを使用するの
で、軸方向に垂直な断面外形状が円形のみならず、四角
形や八角形等の底付容器も成形できる。さらに、図15
および図16に示すような成形用コンテナを使用すれ
ば、底部に管台を備えた底付容器も成形できる。
In this method for manufacturing a radioactive substance storage container, a metal billet provided with rims at both ends is used. Therefore, the metal billet is installed in a molding container without eccentricity. For this reason, the center of the perforated punch and the metal billet are substantially coincident with each other, so that the hot expansion molding can be performed, so that the unevenness of the container thickness due to the eccentricity of the metal billet can be suppressed.
Also, when the punch is pushed into the metal billet, the overhang portion is first pressed against the inner wall side of the molding container, and the metal billet restrains the movement in the pressing direction, so that the metal billet can be prevented from being upset. . Furthermore, in this method for producing a radioactive material storage container, since the molding container having the outer shape of the container to be molded on its inner surface is used, the outer shape of the cross section perpendicular to the axial direction is not only circular, but also rectangular or octagonal. Bottomed containers can also be molded. Further, FIG.
If a molding container as shown in FIG. 16 is used, a bottomed container having a nozzle at the bottom can also be molded.

【0016】また、請求項3に係る放射性物質格納容器
の製造方法は、両端に張出リムを備え、且つプレス方向
の前方側における張出リムは当該プレス方向に向かって
狭くなるように成形された金属ビレットを、成形する容
器の外形をその内面に有する成形用コンテナ内に収め、
穿孔ポンチで前記成形用コンテナ内面方向へ熱間拡張成
形することにより底を一体として容器を成形することを
特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a radioactive substance storage container, wherein the rim is provided at both ends, and the rim on the front side in the pressing direction is formed so as to become narrower in the pressing direction. The metal billet in a molding container having the outer shape of the container to be molded on its inner surface,
The container is molded integrally with the bottom by hot expansion molding toward the inner surface of the molding container with a perforated punch.

【0017】この放射性物質格納容器の製造方法では、
金属ビレットのプレス前方側におけるリムが、プレス方
向に向かって狭くなるような略円錐台状に成形されてい
る。すなわち、金属ビレットのプレス前方側におけるリ
ム部にはテーパーが設けられているため、金属ビレット
と成形用コンテナとの間に隙間が存在する。そして、成
形工程の最終段階では、プレス方向の前方側における金
属がこの隙間に拡張するので、プレス推力が上昇するこ
とを抑制できる。また、プレス方向へ微小な金属の流れ
を作ることができるので、容器底部近傍の鍛錬度を上げ
ることができる。ここで、金属ビレットのプレス方向の
前方側とは、金属ビレットを穿孔ポンチで成形する場合
における、穿孔ポンチの進行方向側をいうものとする。
なお、プレス方向の前方側の反対側が、金属ビレットの
プレス方向の後方側となる(以下同様)。
In the method for manufacturing a radioactive substance storage container,
The rim of the metal billet on the front side of the press is formed in a substantially truncated cone shape narrowing in the pressing direction. That is, since the rim portion of the metal billet on the press front side is provided with a taper, there is a gap between the metal billet and the molding container. Then, in the final stage of the forming process, the metal on the front side in the pressing direction expands into this gap, so that it is possible to suppress an increase in the pressing thrust. Further, since a minute metal flow can be generated in the pressing direction, the degree of forging near the bottom of the container can be increased. Here, the front side in the pressing direction of the metal billet refers to the side in the traveling direction of the punch in punching the metal billet with the punch.
The side opposite to the front side in the pressing direction is the rear side in the pressing direction of the metal billet (the same applies hereinafter).

【0018】また、請求項4に係る放射性物質格納容器
の製造方法は、上記放射性物質格納容器の製造方法にお
いて、上記金属ビレットの両端部における張出リム外径
寸法が、上記成形用コンテナの内径寸法に略等しいこと
を特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a radioactive substance storage container, the outer diameter of the projecting rim at both ends of the metal billet is the inner diameter of the molding container. It is characterized by being substantially equal in size.

【0019】この放射性物質格納容器の製造方法におい
ては、金属ビレットの両端部における張出リム外径寸法
が、上記成形用コンテナの内径寸法に略等しいので、金
属ビレットは偏心することなしに成形用コンテナ内に設
置される。このため、穿孔ポンチと金属ビレットとの中
心が略一致して熱間拡張成形できるので、金属ビレット
の偏心に起因する容器肉厚の偏りを抑制できる。
In this method for manufacturing a radioactive substance storage container, since the outer diameter of the projecting rim at both ends of the metal billet is substantially equal to the inner diameter of the molding container, the metal billet can be formed without eccentricity. Installed in a container. For this reason, the center of the perforated punch and the metal billet are substantially coincident with each other, so that the hot expansion molding can be performed, so that the unevenness of the container thickness due to the eccentricity of the metal billet can be suppressed.

【0020】また、請求項5に係る放射性物質格納容器
の製造方法は、上記放射性物質格納容器の製造方法にお
いて、上記金属ビレットのプレス方向の後方側における
端面略中央部を前記穿孔ポンチにて加圧し、上記成形用
コンテナ内面方向への熱間拡張成形により底を一体とし
て容器を成形することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a radioactive substance storage container, a substantially central portion of an end surface of the metal billet on the rear side in the pressing direction is pressed by the punch. Pressing, and forming the container integrally with the bottom by hot expansion molding toward the inner surface of the molding container.

【0021】この放射性物質格納容器の製造方法におい
ては、金属ビレットのプレス方向の後方側における端面
略中央部を前記穿孔ポンチで加圧するため、穿孔ポンチ
と金属ビレットとの中心が略一致して熱間拡張成形でき
る。その結果、穿孔ポンチの偏心に起因する容器肉厚の
偏りを抑制できる。
In this method for manufacturing a radioactive substance storage container, since the center of the end face of the metal billet on the rear side in the pressing direction is pressed by the punch, the center of the punch and the metal billet substantially coincide with each other. Can be expanded during molding. As a result, it is possible to suppress unevenness in the container thickness due to the eccentricity of the punch.

【0022】また、請求項6に係る放射性物質格納容器
の製造方法は、上記放射性物質格納容器の製造方法にお
いて、上記穿孔ポンチの軸方向に垂直な断面形状は、成
形する容器の軸方向に垂直な断面内形状であることを特
徴とする。この製造方法に使用する穿孔ポンチの軸方向
に垂直な断面形状は、成形しようとする容器の軸方向に
垂直な断面形状となっている。このため、穿孔ポンチの
上記断面形状を変化させることによって、様々な形状の
軸方向に垂直な内断面を持つ底と胴とを一体に成形した
放射性物質格納容器を成形できる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a radioactive substance storage container, the cross-sectional shape perpendicular to the axial direction of the punch is perpendicular to the axial direction of the container to be molded. It has a characteristic cross-sectional shape. The cross-sectional shape perpendicular to the axial direction of the perforated punch used in this manufacturing method is a cross-sectional shape perpendicular to the axial direction of the container to be molded. Therefore, by changing the cross-sectional shape of the perforated punch, it is possible to form a radioactive substance storage container in which a bottom and a body having various shapes and an inner cross section perpendicular to the axial direction are integrally formed.

【0023】また、請求項7に係る放射性物質格納容器
の製造方法は、上記放射性物質格納容器の製造方法にお
いて、上記穿孔ポンチの先端における軸方向に平行な断
面形状は、成形する容器の底部における軸方向に平行な
断面内形状であることを特徴とする。この製造方法に使
用する穿孔ポンチの先端形状は、そのまま成形する容器
の底部における容器内形状になる。例えば、穿孔ポンチ
の先端形状を半球形とすれば、成形される放射性物質格
納容器の底部における内形状も半球状となる。また、図
15に示すような成形用コンテナ310と穿孔ポンチ4
08とを使用すれば、底部に管台271を備えた底付容
器270も成形できる。このため、従来必要であった管
台を容器底部に溶接する工程および溶接後熱処理工程が
不要となり、管台を備えた容器の製造工程を短縮でき
る。
According to a seventh aspect of the present invention, in the method for manufacturing a radioactive substance storage container, a cross-sectional shape parallel to an axial direction at a tip of the punch is formed at a bottom portion of the container to be molded. It is characterized in that it has a cross-sectional shape parallel to the axial direction. The tip shape of the punch used in this manufacturing method is the shape inside the container at the bottom of the container to be molded as it is. For example, if the shape of the tip of the perforated punch is hemispherical, the inner shape at the bottom of the radioactive substance storage container to be formed also becomes hemispherical. In addition, a forming container 310 and a punch 4 as shown in FIG.
08, a bottomed container 270 having a nozzle 271 at the bottom can also be formed. For this reason, the step of welding the nozzle to the bottom of the container and the post-weld heat treatment step, which are conventionally required, become unnecessary, and the manufacturing process of the container having the nozzle can be reduced.

【0024】また、請求項8に係る放射性物質格納容器
の製造方法は、上記放射性物質格納容器の製造方法にお
いて、上記穿孔ポンチは複数の部材から構成した分割ポ
ンチであり、プレス方向に貫通する孔と、プレス方向に
垂直な断面を当該穿孔ポンチの外側から当該孔へ向かっ
て大きくなる形状とした少なくとも二以上の部材と、当
該部材の間に配置され当該部材と組み合わされる部材
と、前記孔に挿入される部材とを備えたことを特徴とす
る。
According to a eighth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a radioactive substance storage container, the punch is a split punch made up of a plurality of members, and is a hole penetrating in the pressing direction. And, at least two or more members whose cross section perpendicular to the pressing direction is shaped to increase from the outside of the punch to the hole, a member arranged between the members and combined with the member, And a member to be inserted.

【0025】熱間成形した容器は冷却すると収縮するた
め、熱間拡張成形後に容器の底に残った穿孔ポンチを取
り出すことができず、従来は容器の底部に穿孔ポンチを
残したままにしていた。この放射性物質格納容器の製造
方法においては、穿孔ポンチを分割ポンチとしたので、
この穿孔ポンチを組立てる逆の手順をとることで、熱間
拡張成形が終了した後でも穿孔ポンチを容器内部から容
易に取り出すことができる。
Since the hot-formed container shrinks when cooled, it is impossible to take out the perforated punch remaining at the bottom of the container after the hot expansion molding, and conventionally, the perforated punch was left at the bottom of the container. . In the method for manufacturing a radioactive substance storage container, since the perforated punch is a divided punch,
By taking the reverse procedure of assembling the perforated punch, the perforated punch can be easily taken out of the container even after the completion of the hot expansion molding.

【0026】また、請求項9に係る放射性物質格納容器
の製造方法は、上記放射性物質格納容器の製造方法にお
いて、上記穿孔ポンチは、軸方向に貫通する孔を備えた
成形ポンチと、当該成形ポンチの軸方向に対して相対摺
動可能な状態で前記貫通する孔に挿入される先行ポンチ
とを備えた二重構造ポンチであり、当該先行ポンチによ
る成形後、前記成形ポンチにより上記金属ビレットを成
形することを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a radioactive substance storage container, the punch having a hole is provided with a hole penetrating in the axial direction. And a leading punch inserted into the through hole in a state in which the metal billet can be slid relative to the axial direction of the metal billet. After the forming by the leading punch, the metal billet is formed by the forming punch. It is characterized by doing.

【0027】この放射性物質格納容器の製造方法は、先
行ポンチと成形ポンチとの二段階に分けて金属ビレット
を熱間拡張成形するため、単一の穿孔ポンチで成形する
よりも小さいプレス推力でも成形できる。したがって、
大型のプレス機を導入するための設備投資を抑えること
ができる。また、同じプレス推力であれば、単一の穿孔
ポンチで成形する場合と比較して大型で肉厚の底と胴と
を一体に成形した放射性物質格納容器を成形できる。
In this method for manufacturing a radioactive substance storage container, a metal billet is hot-expanded and formed in two stages, a leading punch and a forming punch, so that it can be formed even with a smaller press thrust than forming with a single punch. it can. Therefore,
Capital investment for introducing a large press can be reduced. Further, with the same pressing thrust, a radioactive substance storage container in which a large-sized thick bottom and a body are integrally formed can be formed as compared with the case of forming with a single punch.

【0028】さらに、この放射性物質格納容器の製造方
法では、図16に示すような成形用コンテナ310、先
行ポンチ428および成形ポンチ438を使用すること
もできる。これらのポンチおよびコンテナを使用し、成
形の最終段階において先行ポンチ428で底付容器27
0の底部を打ち抜けば、この放射性物質格納容器の製造
方法によっても、底部に管台271を一体として備えた
底付容器270を成形できる。このため、従来必要であ
った管台を容器底部に溶接する工程および溶接後熱処理
工程が不要となり、管台を備えた容器の製造工程を短縮
できる。
Further, in this method for manufacturing a radioactive substance storage container, a forming container 310, a leading punch 428 and a forming punch 438 as shown in FIG. 16 can also be used. Using these punches and containers, the last container of the bottom
By punching through the bottom of 0, the bottomed container 270 integrally provided with the nozzle 271 at the bottom can also be formed by the method for manufacturing a radioactive substance storage container. For this reason, the step of welding the nozzle to the bottom of the container and the post-weld heat treatment step, which are conventionally required, become unnecessary, and the manufacturing process of the container having the nozzle can be shortened.

【0029】また、請求項10に係る放射性物質格納容
器の製造方法は、上記放射性物質格納容器の製造方法に
おいて、上記先行ポンチまたは成形ポンチのうち少なく
とも一方は軸方向に分割されていることを特徴とする。
この放射性物質格納容器の製造方法では、ポンチがその
軸方向に分割されているため、プレス機の高さおよびプ
レスのストロークを十分に確保できない場合であって
も、底と胴とを一体に形成した厚肉で大型の放射性物質
格納容器を成形できる。
According to a tenth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a radioactive substance storage container, at least one of the leading punch and the forming punch is divided in an axial direction. And
In this method for manufacturing a radioactive material storage container, since the punch is divided in the axial direction, even when the height of the press and the stroke of the press cannot be sufficiently secured, the bottom and the body are integrally formed. A large-sized radioactive substance storage container having a large thickness can be formed.

【0030】また、請求項11に係る放射性物質格納容
器の製造方法は、上記放射性物質格納容器の製造方法に
おいて、上記金属ビレットのプレス方向後方側における
端面の略中央に凹部を設けたことを特徴とする。この放
射性物質格納容器の製造方法は、金属ビレットのプレス
方向後方側における端面の略中央に凹部を設けているた
め、先行ポンチの位置決めが容易になり、また、拡張成
形時におけるプレス推力も小さくできる。
Further, in the method for manufacturing a radioactive substance storage container according to the present invention, in the method for manufacturing a radioactive substance storage container, a recess is provided substantially at the center of an end surface of the metal billet on the rear side in the pressing direction. And According to the method for manufacturing a radioactive substance storage container, since the concave portion is provided substantially at the center of the end face on the rear side in the pressing direction of the metal billet, positioning of the preceding punch becomes easy, and the pressing thrust during expansion molding can be reduced. .

【0031】また、請求項12に係る放射性物質格納容
器の製造方法は、上記放射性物質格納容器の製造方法に
おいて、上記成形ポンチは複数の部材から構成した分割
ポンチであり、プレス方向に垂直な断面を当該成形ポン
チの外側から前記軸方向に貫通する孔へ向かって大きく
なる形状とした少なくとも二以上の部材と、当該部材の
間に配置され当該部材と組み合わされる部材とを備えた
ことを特徴とする。この放射性物質格納容器の製造方法
においては、上記二重構造とした穿孔ポンチの成形ポン
チを分割ポンチとしたので、この成形ポンチを組立てる
場合と逆の手順をとることで、熱間拡張成形が終了した
後でも穿孔ポンチを容器内部から容易に取り出すことが
できる。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a radioactive substance storage container, the forming punch is a split punch composed of a plurality of members, and has a cross section perpendicular to the pressing direction. Characterized by comprising at least two or more members having a shape that increases from the outside of the forming punch toward the hole penetrating in the axial direction, and a member disposed between the members and combined with the member. I do. In the method for manufacturing a radioactive substance storage container, since the forming punch of the perforated punch having the double structure is a divided punch, the procedure for assembling the forming punch is reversed, and the hot expansion molding is completed. After this, the punch can be easily taken out of the container.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、この発明につき図面を参照
しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこ
の発明が限定されるものではない。また、下記実施の形
態における構成要素には、当該技術分野に属するいわゆ
る当業者が容易に想定できるものが含まれるものとす
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the embodiment. In addition, components in the following embodiments include components that can be easily assumed by those skilled in the art.

【0033】(実施の形態1)図1は、実施の形態1に
係る放射性物質格納容器の製造方法を示す説明図であ
る。この製造方法は熱間拡張成形において、軸方向に垂
直な断面積が成形用コンテナの軸方向に垂直な内断面積
と穿孔ポンチの軸方向に垂直な断面積との差分とした金
属ビレットを使用する点に特徴がある。すなわち、図中
の記号を使用すると、 πd1 2/4=πD1 2/4−πd0 2/4 という関係が成り立つ(図1(a)および(c)参
照)。なお、この関係には、金属ビレットの軸方向に垂
直な断面積が、成形用コンテナの軸方向に垂直な内断面
積と穿孔ポンチの軸方向に垂直な断面積との差分に等し
い場合のみならず、当該差分と±10%以内の範囲まで
含むものとする。金属ビレットの寸法誤差を考慮したも
のである。そして、よりプレス推力の増加を抑え、また
成形した容器の寸法精度を高くするためには、金属ビレ
ットの軸方向に垂直な断面積を、当該差分と±5%以内
の範囲に収めることが望ましい。なお、熱間拡張成形と
は、穿孔ポンチを熱間加工に適した温度まで加熱した金
属ビレットに押し込むことで、金属ビレットを成形用コ
ンテナの内壁側へ拡張させて容器を成形する方法をい
う。
(Embodiment 1) FIG. 1 is an explanatory view showing a method for manufacturing a radioactive substance storage container according to Embodiment 1. This manufacturing method uses a metal billet in hot expansion molding, where the cross-sectional area perpendicular to the axial direction is the difference between the internal cross-sectional area perpendicular to the axial direction of the forming container and the cross-sectional area perpendicular to the axial direction of the punch. There is a feature in that. That is, by using the symbols in the figure, relationship πd 1 2/4 = πD 1 2/4-πd 0 2/4 is satisfied (refer to FIG. 1 (a) and (c)). Note that this relationship includes a case where the sectional area perpendicular to the axial direction of the metal billet is equal to the difference between the inner sectional area perpendicular to the axial direction of the forming container and the sectional area perpendicular to the axial direction of the punch. And the difference is included to within ± 10%. This is in consideration of a dimensional error of the metal billet. Then, in order to further suppress the increase in the pressing thrust and to increase the dimensional accuracy of the formed container, it is desirable that the cross-sectional area perpendicular to the axial direction of the metal billet be within ± 5% of the difference. . Note that hot expansion molding refers to a method in which a punch is punched into a metal billet heated to a temperature suitable for hot working, whereby the metal billet is expanded toward the inner wall side of the molding container to form a container.

【0034】熱間拡張成形にあたって、金属ビレット2
00を加熱炉(図示せず)で熱間拡張成形しやすい温度
に加熱する。この加熱温度は金属ビレット200の材質
等によって決定されるため、一義的に定まるものではな
い。なお、使用済み核燃料を収納して搬送し一時的に貯
蔵するためのキャスクの胴体に使用される炭素鋼材料で
は、この加熱温度を1100℃〜1300℃にすること
が望ましい。この範囲を超えると、結晶粒が粗大化する
とともに表面の酸化や脱炭が生じ、素材は脆化して割れ
やすくなるからである。なお、炭素鋼の場合には、炭素
の割合が高くなるにしたがって上記の範囲内で前記加熱
温度は低くなる。
In hot expansion molding, metal billet 2
00 is heated in a heating furnace (not shown) to a temperature that facilitates hot expansion molding. Since the heating temperature is determined by the material of the metal billet 200 and the like, it is not uniquely determined. In the case of a carbon steel material used for the body of a cask for storing, transporting, and temporarily storing spent nuclear fuel, it is desirable that the heating temperature be 1100 ° C. to 1300 ° C. If the amount exceeds this range, the crystal grains become coarse and the surface is oxidized and decarburized, and the material becomes brittle and easily cracks. In the case of carbon steel, the heating temperature decreases within the above range as the ratio of carbon increases.

【0035】電気炉等で熱間拡張成形しやすい温度まで
加熱された金属ビレット200は、図1(a)に示すよ
うに成形用コンテナ300に装入される。この金属ビレ
ット200のプレス方向の後方側における端部には径方
向外側に突き出す突起201が設けられており、この突
起によって金属ビレット200の中心は成形用コンテナ
300の略中心に保持できる。また、図1に示すよう
に、この成形用コンテナ300は成形する放射性物質格
納容器である底付容器250の外形である円柱形状を当
該成形用コンテナ300の内面に有している。
The metal billet 200 heated to a temperature at which hot expansion molding is easy in an electric furnace or the like is loaded into a molding container 300 as shown in FIG. The metal billet 200 is provided with a projection 201 protruding radially outward at an end on the rear side in the pressing direction, and the center of the metal billet 200 can be held substantially at the center of the molding container 300 by this projection. As shown in FIG. 1, the molding container 300 has a cylindrical shape, which is the outer shape of a bottomed container 250 that is a radioactive substance storage container to be molded, on the inner surface of the molding container 300.

【0036】金属ビレット200を成形用コンテナ30
0に装入した後、軸方向に垂直な断面が円形の穿孔ポン
チ400を金属ビレット200の上端部に載せる。この
とき、事前に穿孔ポンチ400と成形用コンテナ300
との位置を確認しておき、穿孔ポンチ400が金属ビレ
ット200のプレス方向の後方側における端面略中央部
および成形用コンテナ300の略中心に位置するように
する。
The metal billet 200 is formed into a container 30 for molding.
After the insertion, the punch 400 having a circular cross section perpendicular to the axial direction is placed on the upper end of the metal billet 200. At this time, the punch 400 and the container 300 are formed in advance.
Is confirmed, and the punch 400 is positioned substantially at the center of the end face on the rear side in the pressing direction of the metal billet 200 and substantially at the center of the molding container 300.

【0037】つぎに、穿孔ポンチ400を金属ビレット
200に載せた後、プレス機(図示せず)によって穿孔
ポンチ400を金属ビレット200に押し込んで、金属
ビレット200を熱間拡張成形する。すると、穿孔ポン
チ400の直下に存在する金属はプレス前方側へ移動で
きないので、プレス前方側における金属は、反発のない
成形用コンテナ300の内壁側へ押し広げられるように
変形する。
Next, after the punch 400 is placed on the metal billet 200, the punch 400 is pressed into the metal billet 200 by a press (not shown) to hot-expand the metal billet 200. Then, since the metal existing directly below the punch 400 cannot move to the front side of the press, the metal at the front side of the press deforms so as to be pushed and spread to the inner wall side of the molding container 300 without repulsion.

【0038】上述したように、金属ビレット200の断
面積を成形用コンテナ300の内側断面積と穿孔ポンチ
400の断面積との差分としたので、この変形において
は、金属ビレット200と成形用コンテナ300との間
に存在する隙間(図1中Aで示す部分)に金属が移動す
るに過ぎない。したがって、穿孔ポンチ400に加えら
れるプレス推力は拡張成形のみに消費されるので、成形
が進んでもプレス推力はほとんど増加しない。このた
め、比較的小型のプレス機によって厚肉で大型の底付容
器250を成形できるので(図1(c)参照)、放射性
物質格納容器の製造が容易になる。また、大型のプレス
機を使用すれば、より大きな底付容器250を製造し得
る。
As described above, since the cross-sectional area of the metal billet 200 is defined as the difference between the inner cross-sectional area of the forming container 300 and the cross-sectional area of the punch 400, in this modification, the metal billet 200 and the forming container 300 The metal simply moves into the gap (portion indicated by A in FIG. 1) existing between the two. Therefore, the press thrust applied to the punch 400 is consumed only for the expansion molding, so that the press thrust hardly increases even if the molding proceeds. For this reason, the thick and large bottomed container 250 can be formed by a relatively small press machine (see FIG. 1C), and the manufacture of the radioactive substance storage container is facilitated. If a large-sized press is used, a larger bottomed container 250 can be manufactured.

【0039】図2は実施の形態1に使用できる穿孔ポン
チを示した軸方向に垂直な断面図である。成形する底付
容器内部に収納される物体の断面外形状に近い断面を有
する穿孔ポンチを選択して底付容器を成形すれば、成形
後の容器内部を加工する手間を要さないので、放射性物
質格納容器の製造が容易になる。このような穿孔ポンチ
として、例えば穿孔ポンチの軸方向に垂直な断面形状を
多角形としたものがある。具体的には、穿孔ポンチ40
1のように、軸方向に垂直な断面形状を四角形としたも
のや(同図(a))、また、穿孔ポンチ402のよう
に、軸方向に垂直な断面形状を八角形としたものである
(同図(b))。なお、成形した底付容器内部に収納す
る物体の断面外形状が円形である場合には、図2(d)
に示す穿孔ポンチ407を使用すればよい。
FIG. 2 is a cross-sectional view perpendicular to the axial direction showing a punch used in the first embodiment. If a bottomed container is formed by selecting a punch having a cross section close to the outer shape of the cross section of the object stored inside the bottomed container to be formed, it is not necessary to process the inside of the container after forming, so that radioactive Manufacture of the substance storage container is facilitated. As such a punch, for example, there is a punch having a polygonal cross section perpendicular to the axial direction of the punch. Specifically, the punch 40
As shown in FIG. 1, the cross-sectional shape perpendicular to the axial direction is a quadrangle (the same figure (a)), and the cross-sectional shape perpendicular to the axial direction is an octagon like a punch 402. (FIG. 2B). In the case where the outer shape of the cross section of the object to be stored in the molded bottomed container is circular, FIG.
May be used.

【0040】さらに、穿孔ポンチ403のように、四角
形の角部を階段状とした断面形状としてもよい(同図
(c))。なお、この形状も本発明にいう多角形に含ま
れるものとする。このような断面形状の穿孔ポンチ40
3で容器を成形すると、この容器の内部も角部が階段状
の断面内形状に成形される。このため、燃料棒集合体を
収納するバスケットの外形に合わせるために容器内側を
内削する際には、少ない削り量で済むので加工に手間を
要さず、経済的である。また、成形用コンテナの断面内
形状は円形に限られず、必要に応じて四角形、八角形等
の多角形や楕円形等にして、任意の外形を持つ底付容器
を成形してもよい。
Further, like the punch 403, the cross section may have a square corner with a stepped shape (FIG. 3C). This shape is also included in the polygon of the present invention. The punch 40 having such a cross-sectional shape
When the container is formed in step 3, the inside of the container is also formed into a stepped cross-sectional shape at the corners. Therefore, when the inside of the container is internally cut in order to match the outer shape of the basket for storing the fuel rod assembly, a small amount of shaving is required, so that processing is not troublesome and economical. The shape of the inside of the cross section of the molding container is not limited to a circle, but may be a polygon such as a quadrangle or an octagon, an ellipse, or the like, if necessary, to form a bottomed container having an arbitrary outer shape.

【0041】図3は、実施の形態1に係る穿孔ポンチの
変形例を示す軸方向断面図である。この穿孔ポンチ40
4〜406および408は、先端部における軸方向に平
行な断面形状を、成形する容器の底部における軸方向に
平行な断面内形状に合わせてある点に特徴がある。この
ようにすると、様々な目的に合わせた容器の底部内形状
を一回の加工により成形することができるので、容器の
製造が容易になる。本変形例の穿孔ポンチとしては、例
えば同図(b)および(c)に示すようなものがある。
なお、これらの穿孔ポンチは後述する放射性物質格納容
器である底付容器の製造方法に対しても適用できる。
FIG. 3 is an axial cross-sectional view showing a modification of the perforated punch according to the first embodiment. This punch 40
Nos. 4 to 406 and 408 are characterized in that the cross-sectional shape parallel to the axial direction at the tip is matched to the internal shape parallel to the axial direction at the bottom of the container to be molded. With this configuration, the inner shape of the bottom of the container for various purposes can be formed by a single process, so that the container can be easily manufactured. Examples of the punches according to this modification include, for example, those shown in FIGS.
In addition, these perforated punches can also be applied to a method for manufacturing a bottomed container which is a radioactive substance storage container described later.

【0042】さらに、図3(d)に示すような穿孔ポン
チ408を使用すれば、先端に設けられた突起408a
によって容器底部に孔を形成することができ、さらに成
形用コンテナの底部形状を工夫すれば、底部に管台を備
えた底付容器も成形できる。
Further, if a punch 408 as shown in FIG. 3D is used, a projection 408a
Thus, a hole can be formed in the bottom of the container, and if the shape of the bottom of the forming container is devised, a bottomed container having a nozzle at the bottom can also be formed.

【0043】図15は、この穿孔ポンチを使用して底部
に管台を一体として備えた底付容器を製造する方法の一
例を示す説明図である。この製造方法に使用する穿孔ポ
ンチ408は、先端部に突起408aを備えている。ま
た、成形用コンテナ310は成形する容器の外形をその
内面に有するようにするため、その底部に管台を成形す
るための窪み310aが備えられている。
FIG. 15 is an explanatory view showing an example of a method of manufacturing a bottomed container integrally provided with a nozzle at the bottom using the perforated punch. The punch 408 used in this manufacturing method has a projection 408a at the tip. Further, the molding container 310 is provided with a depression 310a at the bottom thereof for molding a nozzle in order to have the outer shape of the container to be molded on its inner surface.

【0044】底付容器270を成形する最終段階では、
穿孔ポンチ408に備えられた突起408aが容器底部
の金属をコンテナ310に設けられた窪み310aに押
込み、さらに穿孔ポンチ408を押込むと突起408a
が容器底部を突き抜けて成形が終了する。この成形過程
において、底付容器270の底部における外形は窪み3
10aを設けた成形用コンテナ310の底部内形とな
り、また、底付容器270の底部における内形は穿孔ポ
ンチ408の外形となる。したがって、このような穿孔
ポンチ408と成形用コンテナ310とを使用すれば、
実施の形態1に係る容器の製造方法によって底部に管台
271を一体として備えた底付容器270を製造でき
る。
In the final step of forming the bottomed container 270,
The protrusion 408a provided on the punch 408 pushes the metal at the bottom of the container into the depression 310a provided on the container 310, and further presses the punch 408 into the protrusion 408a.
Penetrates the bottom of the container to complete the molding. In this molding process, the outer shape at the bottom of the bottomed container 270 is
The inner shape at the bottom of the forming container 310 provided with 10 a is the outer shape of the punch 408 at the bottom of the bottomed container 270. Therefore, if such a punch 408 and the molding container 310 are used,
By the method for manufacturing a container according to the first embodiment, a bottomed container 270 integrally provided with a nozzle 271 at the bottom can be manufactured.

【0045】従来は、容器の底部に管台を溶接によって
取付けていたので、溶接および溶接後熱処理工程が必要
であった。この製造方法によれば、管台を容器底部に一
体として形成できるので、上記溶接および溶接後熱処理
工程が不要となり、管台を備えた容器の製造工程を短縮
できる。特に容器が大型である場合や容器の肉厚が厚い
場合には、溶接後熱処理工程に多くの時間と熱エネルギ
ーを要していた。例えば、使用済み核燃料収納容器であ
るキャスクに使用する底付容器では溶接後熱処理工程に
約一ヶ月を要していた。しかし、この製造方法によれ
ば、溶接および溶接後熱処理工程が省略できるので、少
なくとも一ヶ月は工期を短縮できる。なお、この穿孔ポ
ンチおよび成形用コンテナは、後述する底付容器の製造
方法に対しても適用できる。
Conventionally, the nozzle was attached to the bottom of the vessel by welding, so that welding and a post-weld heat treatment step were required. According to this manufacturing method, since the nozzle can be formed integrally with the container bottom, the welding and post-weld heat treatment steps are not required, and the manufacturing process of the container including the nozzle can be shortened. Especially when the container is large or the container is thick, the heat treatment step after welding requires much time and heat energy. For example, in a bottomed container used for a cask which is a used nuclear fuel storage container, it took about one month for the heat treatment step after welding. However, according to this manufacturing method, the welding and the heat treatment step after welding can be omitted, so that the construction period can be shortened for at least one month. The perforated punch and the molding container can be applied to a method for manufacturing a bottomed container described below.

【0046】(実施の形態2)図4は、実施の形態2に
係る放射性物質格納容器の製造方法を示す説明図であ
る。この製造方法は熱間拡張成形において軸方向断面形
状が略糸巻き状の金属ビレットを使用する点に特徴があ
る。実施の形態2に係る金属ビレット202の両端部に
は上部リム202aおよび下部リム202bが設けられ
ており、その断面形状は成形用コンテナ300の内側断
面形状と略同形状である。また、上部リム202aおよ
び下部202bが設けられている部分の断面寸法も、成
形用コンテナ300の内側断面寸法と略同寸法である。
そして、プレス方向の前方側における下部リム202b
は、プレス方向に向かって外形が小さくなるようにテー
パー205が設けられている。また、この金属ビレット
202の中間部、すなわち上部リム202aおよび下部
リム202bの存在しない部分は、その断面積が成形用
コンテナ300の内側断面積と穿孔ポンチ400の断面
積との差分となるように成形されている。
(Embodiment 2) FIG. 4 is an explanatory view showing a method for manufacturing a radioactive substance storage container according to Embodiment 2. This manufacturing method is characterized in that a metal billet having a substantially thread-shaped cross section in the axial direction is used in hot expansion molding. An upper rim 202a and a lower rim 202b are provided at both ends of the metal billet 202 according to the second embodiment, and the cross-sectional shape is substantially the same as the inner cross-sectional shape of the molding container 300. The cross-sectional dimension of the portion where the upper rim 202a and the lower portion 202b are provided is also substantially the same as the inner cross-sectional size of the molding container 300.
Then, the lower rim 202b on the front side in the pressing direction
Is provided with a taper 205 so that the outer shape becomes smaller in the pressing direction. Also, the middle portion of the metal billet 202, that is, the portion where the upper rim 202a and the lower rim 202b are not present, is such that the cross-sectional area is the difference between the inner cross-sectional area of the molding container 300 and the cross-sectional area of the punch 400. Is molded.

【0047】鍛造あるいは切削加工等によって所定の形
状および寸法に成形された金属ビレット202は、熱間
拡張成形に適した温度まで加熱された後、成形用コンテ
ナ300に装入される。このとき、下部リム202bが
存在しない場合には、図4(d)に示すように金属ビレ
ット202が偏心して成形用コンテナ300内に設置さ
れることがある。この場合には、穿孔ポンチ400と金
属ビレット202の中心との間にずれ量yが生じたまま
穿孔ポンチ400が金属ビレット202に押し込まれて
しまう。すると、拡張成形時に穿孔ポンチ400が、金
属ビレット202の中心から流れる金属によって矢印J
の方向へ押されて偏心する(図4(d))。そして、こ
の穿孔ポンチ400の偏心によって成形後の容器に肉厚
の偏りが発生してしまう。
The metal billet 202 formed into a predetermined shape and size by forging or cutting is heated to a temperature suitable for hot expansion forming, and then charged into a forming container 300. At this time, if the lower rim 202b does not exist, the metal billet 202 may be eccentrically installed in the molding container 300 as shown in FIG. In this case, the punch 400 is pushed into the metal billet 202 with a deviation y between the punch 400 and the center of the metal billet 202. Then, at the time of expansion molding, the punch 400 is moved by the arrow J by the metal flowing from the center of the metal billet 202.
(FIG. 4 (d)). Then, due to the eccentricity of the punch 400, the thickness of the formed container is deviated.

【0048】実施の形態2に係る金属ビレット202
は、上部リム202aおよび下部リム202bが設けら
れた部分における断面の形状および寸法が、成形用コン
テナ300の内側断面と略同形状且つ略同寸法であるた
め、プレス方向の前方側およびプレス方向の後方側は成
形用コンテナ300の中心に保持される。したがって、
金属ビレット202は偏心しないで成形用コンテナ30
0内に設置される。このため、穿孔ポンチ400の中心
と金属ビレット202の中心とが略一致した状態で熱間
拡張成形できるので、金属ビレット202の偏心に起因
する成形後の容器における肉厚の偏りを抑制できる。な
お、リムが設けられた部分における断面の寸法は、熱間
拡張成形時において、成形用コンテナの内側断面寸法の
95%以上であることが望ましく、より好ましくは98
%以上とすることが適当である。このようにすると、上
記偏心抑制の効果およびつぎに述べる金属ビレットの据
込みを抑制する効果を十分に発揮させることができる。
The metal billet 202 according to the second embodiment
Since the shape and dimensions of the cross section in the portion where the upper rim 202a and the lower rim 202b are provided are substantially the same shape and dimensions as the inner cross section of the molding container 300, the front side in the pressing direction and the pressing direction The rear side is held at the center of the molding container 300. Therefore,
The metal billet 202 is not eccentric and the molding container 30
It is set in 0. For this reason, the hot expansion molding can be performed in a state where the center of the punch 400 and the center of the metal billet 202 are substantially coincident with each other, so that the uneven thickness of the molded container due to the eccentricity of the metal billet 202 can be suppressed. The dimension of the cross section in the portion where the rim is provided is desirably 95% or more, more preferably 98%, of the inner cross sectional dimension of the molding container during hot expansion molding.
% Is appropriate. In this case, the effect of suppressing the eccentricity and the effect of suppressing the upsetting of the metal billet described below can be sufficiently exhibited.

【0049】プレス方向の後方側に設けられた上部リム
202aは、断面形状および寸法が成形用コンテナ30
0の内側断面と略同形状且つ略同寸法なので、先行ポン
チが金属ビレットに押し込まれるとこの部分が成形用コ
ンテナ300の内壁に押し付けられる。この作用によっ
て金属ビレット202のプレス方向に対する移動を拘束
するので、穿孔ポンチ400が金属ビレット202に押
し込まれたときに生ずる金属ビレット202の据込み現
象を抑制できる。その結果、プレス方向と反対方向に向
かう金属の流れが低減されて、プレス推力の上昇を抑制
できる。
The upper rim 202a provided on the rear side in the pressing direction has a cross-sectional shape and dimensions of the molding container 30.
Since the punch is pressed into the metal billet, this portion is pressed against the inner wall of the molding container 300 because it has substantially the same shape and substantially the same size as the inside cross section of 0. Since the movement of the metal billet 202 in the pressing direction is restricted by this action, the upsetting phenomenon of the metal billet 202 that occurs when the punch 400 is pushed into the metal billet 202 can be suppressed. As a result, the flow of the metal in the direction opposite to the pressing direction is reduced, and the increase in the pressing thrust can be suppressed.

【0050】金属ビレット202のプレス方向に対する
拘束力をより高くするために、穿孔ポンチ400で熱間
拡張成形する前に、金属ビレット202のプレス方向の
後方側における端部を成形用コンテナ300の入り口側
端部に張り出させてもよい。また、金属ビレット202
のプレス方向の後方側における端部に、成形用コンテナ
300の入り口側端部と係合する張出部を設けてもよ
い。このようにすると、成形用ポンチ400が金属ビレ
ット202に押し込まれても、上記張出部が成形用コン
テナ300の入り口側端部で係合するため、それ以上金
属ビレット202が据込まれることはない。このため、
より効果的にプレス方向と反対方向に向う金属の流れが
低減し、プレス推力の上昇を抑制できる。
In order to further increase the restraining force of the metal billet 202 in the pressing direction, the end of the metal billet 202 on the rear side in the pressing direction is formed at the entrance of the forming container 300 before hot expansion molding with the punch 400. It may be extended to the side end. In addition, metal billet 202
At the end on the rear side in the pressing direction, a projecting portion that engages with the entrance-side end of the molding container 300 may be provided. In this case, even if the forming punch 400 is pushed into the metal billet 202, the overhanging portion is engaged at the entrance side end of the forming container 300, so that the metal billet 202 cannot be further set up. Absent. For this reason,
The flow of metal in the direction opposite to the pressing direction can be more effectively reduced, and an increase in pressing thrust can be suppressed.

【0051】金属ビレット202の中間部における断面
積は、実施の形態1で説明したように、成形用コンテナ
300の内側断面積と穿孔ポンチ400の断面積との差
分としてある。このため、熱間拡張成形過程において
は、金属ビレット202と成形用コンテナ300との間
に存在する隙間に金属が移動するに過ぎないので、成形
が進んでもプレス推力はほとんど増加しない。
The cross-sectional area at the intermediate portion of the metal billet 202 is a difference between the inner cross-sectional area of the forming container 300 and the cross-sectional area of the punch 400 as described in the first embodiment. For this reason, in the hot expansion molding process, the metal merely moves to the gap existing between the metal billet 202 and the molding container 300, and the pressing thrust hardly increases even if the molding proceeds.

【0052】そして、金属ビレット202のプレス前方
側における下部リム202bにはテーパー205が設け
られているため、成形用コンテナ300との間に隙間が
存在する。成形工程の最終段階では、プレス前方側にお
ける金属がこの隙間に拡張するので、この段階における
プレス推力の増加を抑制できる。また、このテーパー2
05の部分でプレス方向に向う微小な金属の流れが発生
するため、容器底部における鍛錬度を高くすることがで
きる。所定の深さまで穿孔ポンチ400を押し込んで熱
間拡張成径は終了するが、このとき底部を残しておくと
底と胴とを一体とした底付容器が成形できる。
Since the lower rim 202b on the press front side of the metal billet 202 is provided with the taper 205, there is a gap between the metal billet 202 and the molding container 300. In the final stage of the forming process, the metal at the front side of the press expands into this gap, so that an increase in the press thrust at this stage can be suppressed. Also, this taper 2
Since a minute metal flow in the pressing direction occurs at the portion 05, the degree of forging at the bottom of the container can be increased. The hot expansion forming is completed by pushing the punch 400 to a predetermined depth, but at this time, if the bottom is left, a bottomed container in which the bottom and the body are integrated can be formed.

【0053】なお、底部に円筒状のスペーサ(図示せ
ず)を設けて底部を打ち抜き、筒を成形してもよい。ま
た、穿孔ポンチ400の外形または成形用コンテナ30
0の内側形状のうち少なくとも一方を適宜変更すること
で、所望の外形あるいは内側形状をもつ筒、底付容器を
成形することができる。例えば、図2および3に示すよ
うな成形ポンチを使用すれば、軸方向に垂直な断面内形
状が多角形の底付容器や底部が半球状や円錐状の底付容
器を成形できる。また、図15に示すような穿孔ポンチ
408および成形用コンテナ310を使用すれば、容器
底部に管台271を備えた底付容器270を成形するこ
ともできる。
It is to be noted that a cylindrical spacer (not shown) may be provided on the bottom and the bottom may be punched to form a cylinder. In addition, the outer shape of the punch 400 or the container 30 for molding.
By appropriately changing at least one of the inside shapes of 0, a cylinder and a bottomed container having a desired outer shape or inner shape can be formed. For example, if a forming punch as shown in FIGS. 2 and 3 is used, a bottomed container having a polygonal cross section perpendicular to the axial direction or a bottomed container having a hemispherical or conical bottom can be formed. By using a punch 408 and a forming container 310 as shown in FIG. 15, a bottomed container 270 having a nozzle 271 at the bottom of the container can be formed.

【0054】本製造方法によれば比較的小さいプレス推
力で熱間拡張成形ができるため、比較的小型のプレス機
で大型の容器を成形できる。したがって、大型のプレス
機を導入するための設備投資を抑えることができる。ま
た、同じプレス推力であれば、後方押出し加工法と比較
して大型の容器を成形できる。
According to this production method, hot expansion molding can be performed with a relatively small pressing force, so that a large container can be molded with a relatively small press machine. Therefore, capital investment for introducing a large press can be suppressed. Also, with the same pressing thrust, a large container can be formed as compared with the backward extrusion method.

【0055】また、本実施の形態に適用できる金属ビレ
ットは両端にリムを備えたものには限られず、例えば図
5に示すように両端部の外周側面に複数の突起203a
および203bを設け、この突起によって金属ビレット
203を成形用コンテナの中心に保つようにしてもよ
い。特に、プレス方向の前方側をこの構造とすると、リ
ムにテーパーを設けた場合(図4(a)参照)と比較し
て成形用コンテナ300との間に隙間を多くとることが
できるので、成形工程の最終段階においてプレス推力が
上昇することをより抑制できる。この突起203aおよ
び203bの個数は図5に示した例に限定されるもので
はないが、金属ビレット203を成形用コンテナ300
の中心に保つためには3個以上が望ましい。また、金属
ビレットのプレス方向の前方側のみにこの突起を設け、
プレス方向の後方側には上記張り出しリムを設けてもよ
い。このようにすると、成形時には成形用コンテナ内面
に上記リムが押し付けられて金属ビレットの据込みを抑
制するとともに、成形の最終段階においてはプレス推力
の上昇を抑制できる。
The metal billet applicable to the present embodiment is not limited to the one having rims at both ends. For example, as shown in FIG.
And 203b may be provided to keep the metal billet 203 at the center of the molding container. In particular, when the front side in the pressing direction has this structure, a larger gap can be formed between the rim and the forming container 300 than when the rim is tapered (see FIG. 4A). In the final stage of the process, the increase in the press thrust can be further suppressed. The number of the projections 203a and 203b is not limited to the example shown in FIG.
In order to keep it at the center, three or more are desirable. Also, this projection is provided only on the front side in the pressing direction of the metal billet,
The overhanging rim may be provided on the rear side in the pressing direction. With this configuration, the rim is pressed against the inner surface of the molding container during molding, thereby suppressing upsetting of the metal billet, and suppressing an increase in press thrust in the final stage of molding.

【0056】(実施の形態3)つぎに、放射性物質格納
容器を製造する他の方法について説明する。図6は、実
施の形態3に係る放射性物質格納容器の製造方法に使用
する穿孔ポンチの一例を示す説明図である。この製造方
法は、複数の部材から構成した分割ポンチを穿孔ポンチ
として使用し、熱間拡張成形する点に特徴がある。ま
ず、プレス方向に垂直な断面を、プレス方向に貫通する
孔を備えた穿孔ポンチの外側から当該孔へ向かって大き
くなる形状とした部材410aと、当該部材410aの
間に配置され部材410aと組み合わされる部材410
bとを組み合わせる。そして環状のポンチを形成し(同
図(a))、プレス方向に貫通する孔である中心の空間
(図中Bで示す領域)へ、前記孔に挿入される部材41
0cを組み込む。つぎに部材410aと410bとの側
面に設けられた溝417に拘束材418を取付け、部材
410aと410bとを固定して(同図(b))穿孔ポ
ンチとし、熱間拡張成形に使用する。なお、上記プレス
方向に貫通する孔(図6中Bで示す領域)の形状は円形
に限られるものではなく、四角形や八角形等の多角形と
してもよい。
(Embodiment 3) Next, another method of manufacturing a radioactive substance storage container will be described. FIG. 6 is an explanatory view showing an example of a punch used in the method for manufacturing a radioactive substance storage container according to the third embodiment. This manufacturing method is characterized in that a split punch composed of a plurality of members is used as a punch and hot expansion molding is performed. First, a member 410a having a cross section perpendicular to the pressing direction that increases in size from the outside of the punch having holes penetrating in the pressing direction toward the hole is combined with the member 410a disposed between the members 410a. Member 410
Combine with b. Then, an annular punch is formed ((a) in the figure), and a member 41 inserted into the hole is inserted into a central space (a region indicated by B in the figure) which is a hole penetrating in the pressing direction.
0c is incorporated. Next, a restraining member 418 is attached to a groove 417 provided on the side surface of the members 410a and 410b, and the members 410a and 410b are fixed (FIG. 10B) to form a punch and used for hot expansion molding. The shape of the hole (the area indicated by B in FIG. 6) penetrating in the pressing direction is not limited to a circle, but may be a polygon such as a quadrangle or an octagon.

【0057】部材410a〜410cを成形後の金属ビ
レット(図示せず)から取り出す場合には、部材410
cを部材410aおよび410bから引き抜いてから、
部材410aを部材410cが挿入されていた前記中心
の空間(図6中Bで示す領域)に移動させて取り出す。
最後に残った部材410bは、部材410aおよび41
0cを取り出したことによって生じた空間に移動させて
取り出すことができる。
When the members 410a to 410c are to be taken out of the formed metal billet (not shown), the members
c is withdrawn from members 410a and 410b,
The member 410a is moved to the central space (the area indicated by B in FIG. 6) into which the member 410c has been inserted, and is taken out.
The last remaining member 410b is the members 410a and 41
Oc can be taken out by moving to the space created by taking out Oc.

【0058】なお、図7(a)および(b)に示すよう
な部材412aおよび412bを組み合わせて環状のポ
ンチを構成してもよい。ここで、この部材412aは、
プレス方向に平行な断面形状がプレス方向に向かって狭
くなっている点に特徴がある。熱間拡張成形が終了し、
成形された容器が冷えて収縮すると、環状のポンチを形
成する部材412aおよび412bは中心に向かう力を
受ける。この部材412aは、プレス方向に垂直な断面
形状が部材412aの外側から内側に向かって大きくな
っている。このため、部材412bが容器の収縮によっ
て径方向内側へ向かう力を受けると、部材412aを中
心方向に動かす力が作用する。また、この部材412a
のプレス方向に平行な断面形状は、プレス方向に向かっ
て狭くなっているので、プレス方向の反対側へ向かう力
も作用する。これらの作用によって、成形された容器が
冷えて収縮した後でも、部材412aおよび412bを
容易に取り出すことができる。
The annular punch may be formed by combining members 412a and 412b as shown in FIGS. 7A and 7B. Here, this member 412a is
It is characterized in that the cross-sectional shape parallel to the pressing direction becomes narrower in the pressing direction. Hot expansion molding is completed,
As the molded container cools and shrinks, members 412a and 412b forming the annular punch receive a force toward the center. The member 412a has a cross-sectional shape perpendicular to the pressing direction that increases from the outside to the inside of the member 412a. Therefore, when the member 412b receives a force inward in the radial direction due to the contraction of the container, a force for moving the member 412a in the center direction acts. Also, this member 412a
Since the cross-sectional shape parallel to the pressing direction becomes narrower in the pressing direction, a force toward the opposite side in the pressing direction also acts. By these actions, the members 412a and 412b can be easily taken out even after the molded container has cooled and contracted.

【0059】このように、部材410a〜410cで穿
孔ポンチを構成すると、成形後の金属ビレット200が
冷えて収縮した場合に部材410a〜410cを容易に
取り出すことができる。なお、環状のポンチの分割数は
本実施の形態に開示した数に限られず、例えば、大型の
ポンチでは分割数を多くして取り扱いやすくする等、ポ
ンチの大きさや作業効率等を考慮して適宜分割数を定め
ることができる。図8(c)は、軸方向に垂直な断面形
状が多角形である穿孔ポンチを分割した例である。同図
に示すように、穿孔ポンチの軸方向に垂直な断面形状が
多角形である場合にも分割ポンチとすることもできる。
As described above, when the punches are constituted by the members 410a to 410c, the members 410a to 410c can be easily taken out when the metal billet 200 after molding is cooled and contracted. Note that the number of divisions of the annular punch is not limited to the number disclosed in the present embodiment.For example, in the case of a large punch, the number of divisions is increased to make it easier to handle. The number of divisions can be determined. FIG. 8C shows an example in which a punch having a polygonal cross section perpendicular to the axial direction is divided. As shown in the figure, even when the cross-sectional shape perpendicular to the axial direction of the perforated punch is a polygon, it can be a split punch.

【0060】図9は、実施の形態3に係る穿孔ポンチの
第二の変形例を示す説明図である。この穿孔ポンチは、
部材411aと411bとが互いに連結して構成される
点に特徴がある。部材411aおよび411bの各々に
は、内周側には凹部と凸部とで構成された連結部415
aおよび415bが設けられている。そして、穿孔ポン
チを組立てるときには連結部415aと415bとが互
いに組み合わさって、部材411aと411bとが連結
される。また、部材411aの側面には突起部416a
が設けられており、この突起部416aは部材411a
と411bとを組み合わせるときに部材411bの側面
に設けられた溝部416bにはめ込まれる。このため、
部材411aと部材411bとを組立てる際には、上記
穿孔ポンチ(図6参照)のように拘束材で固定する必要
がなくなり、組立て作業が容易になる。また、溝部41
6bはプレス方向に対して直角に設けられているため、
部材411c(図9(a)参照)を略T字形としなくと
も、熱間拡張成形時に部材411aと411bとを組み
合わせた環状のポンチがプレス方向に対してずれること
はなくなる。したがって、本変形例に係る穿孔ポンチに
おいては、部材411cに柱状の部材を用いてもよい。
FIG. 9 is an explanatory view showing a second modification of the punch of the third embodiment. This punch is
It is characterized in that the members 411a and 411b are connected to each other. Each of the members 411a and 411b has a connecting portion 415 formed of a concave portion and a convex portion on the inner peripheral side.
a and 415b are provided. When assembling the punch, the connecting portions 415a and 415b are combined with each other to connect the members 411a and 411b. Also, a protrusion 416a is provided on the side surface of the member 411a.
Is provided, and the protrusion 416a is provided with a member 411a.
When combined with and 411b, they are fitted into grooves 416b provided on the side surface of the member 411b. For this reason,
When assembling the member 411a and the member 411b, it is not necessary to fix the member 411a and the member 411b with a restraining material as in the above-described punching punch (see FIG. 6), and the assembling work is facilitated. Also, the groove 41
6b is provided at right angles to the pressing direction,
Even if the member 411c (see FIG. 9A) is not substantially T-shaped, the annular punch formed by combining the members 411a and 411b during hot expansion molding does not shift in the pressing direction. Therefore, in the punch of the present modification, a columnar member may be used as the member 411c.

【0061】(実施の形態4)図10は、実施の形態4
に係る放射性物質格納容器の製造方法を示す説明図であ
る。この製造方法は、成形ポンチの貫通孔に先行ポンチ
を通した二重構造の穿孔ポンチを使用して金属ビレット
を熱間拡張成形し、放射性物質格納容器を製造する点に
特徴がある。鍛造等によって所定の形状および寸法に成
形された金属ビレット202は、熱間拡張成形に適した
温度まで加熱された後、成形用コンテナ300に装入さ
れる。なお、実施の形態4に係る放射性物質格納容器の
製造方法には、上記実施の形態1で説明した金属ビレッ
トと穿孔ポンチ(図2、図3参照)が適用できる。ま
た、実施の形態1および2で説明したように成形用コン
テナと先行ポンチの先端形状を工夫すれば、管台付き底
付容器が成形できる。この方法については後述する。
(Embodiment 4) FIG. 10 shows Embodiment 4 of the present invention.
It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of the radioactive substance storage container concerning this. This manufacturing method is characterized in that a metal billet is hot-expanded and formed using a perforated punch having a double structure in which a preceding punch is passed through a through hole of a formed punch, thereby manufacturing a radioactive substance storage container. The metal billet 202 formed into a predetermined shape and size by forging or the like is charged into a forming container 300 after being heated to a temperature suitable for hot expansion forming. In addition, the metal billet and the perforated punch described in the first embodiment (see FIGS. 2 and 3) can be applied to the method for manufacturing a radioactive substance storage container according to the fourth embodiment. Also, as described in Embodiments 1 and 2, if the tip shape of the forming container and the leading punch is devised, a bottomed container with a nozzle can be formed. This method will be described later.

【0062】図11は、先行ポンチと成形ポンチとの組
み合わせを示す説明図である。本実施の形態に係る製造
方法で使用する先行ポンチ420は、成形ポンチ430
よりも径が小さい。なお、先行ポンチ420の断面形状
は円形に限られるものではなく、四角形等の多角形とし
てもよい。また、成形ポンチ430は先行ポンチ420
をその中に貫通させて金属ビレット202を熱間拡張成
形するため(図10参照)、成形ポンチ430の軸方向
に貫通する先行ポンチ420と略同径の貫通孔435を
備えている。先行ポンチ420はこの貫通孔435に挿
入されて、成形ポンチ430の軸方向に対して相対摺動
できるようになっている。つぎに、プレス方向に分割さ
れた先行ポンチ420および成形ポンチ430を順に継
ぎ足しながら、複数のプレスによって熱間拡張成形する
例について説明する。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a combination of the preceding punch and the forming punch. The leading punch 420 used in the manufacturing method according to the present embodiment is
Smaller in diameter than The cross-sectional shape of the preceding punch 420 is not limited to a circle, but may be a polygon such as a quadrangle. Also, the forming punch 430 is a leading punch 420
In order to hot-expand the metal billet 202 by penetrating it into the metal billet 202 (see FIG. 10), a through hole 435 having substantially the same diameter as the preceding punch 420 penetrating in the axial direction of the forming punch 430 is provided. The leading punch 420 is inserted into the through hole 435 so that it can slide relative to the axial direction of the forming punch 430. Next, an example in which hot expansion molding is performed by a plurality of presses while sequentially adding the leading punch 420 and the forming punch 430 divided in the pressing direction will be described.

【0063】図12は、実施の形態4に係る放射性物質
格納容器の製造方法の工程を示す説明図である。金属ビ
レット202を熱間拡張成形する際には、まず先行ポン
チ420aを金属ビレット202に押し込む(図12
(a))。このとき図13に示すように、金属ビレット
202のプレス後方側における端部に予め小径の凹み2
06を設けることもでき(図13(a))、また金属ビ
レット202を底付近まで軸方向に貫く小径の貫通孔2
07を設けることもできる(図13(b))。こうする
ことで、先行ポンチ420aの位置決めをしやすくな
り、また、成形ポンチ430による拡張成形時における
プレス推力も小さくできる。なお、金属ビレット202
を底なしの円筒に成形する場合にも、小径の貫通孔20
7を設けるとよい。
FIG. 12 is an explanatory view showing steps of a method for manufacturing a radioactive substance storage container according to the fourth embodiment. When hot-expanding the metal billet 202, first press the leading punch 420a into the metal billet 202 (FIG. 12).
(A)). At this time, as shown in FIG. 13, a small-diameter recess 2 is previously formed in the end of the metal billet 202 on the rear side of the press.
06 (FIG. 13 (a)), and a small-diameter through-hole 2 that penetrates the metal billet 202 in the axial direction to the vicinity of the bottom.
07 can also be provided (FIG. 13B). By doing so, the positioning of the preceding punch 420a is facilitated, and the pressing thrust at the time of expansion molding by the molding punch 430 can be reduced. The metal billet 202
Is formed into a bottomless cylinder, the small-diameter through hole 20
7 may be provided.

【0064】先行ポンチ420aを押し込む際には、つ
ぎに押し込む成形ポンチ430aの位置決めガイドとす
るため、先行ポンチ420aを金属ビレット202の上
端面からある程度突き出した状態で押し込みを止める
(図12(b))。つぎに、成形ポンチ430aの内部
に設けられた孔を先行ポンチ420aにはめて成形ポン
チ430aを押し込む(図12(c))。このときも、
つぎに使用する先行ポンチ420bの位置決めガイドと
して使用できるように、成形ポンチ430aの上端面が
先に押し込んだ先行ポンチ420aの上端面に達する前
の適当な位置で押し込みを止める(図12(d))。
When the leading punch 420a is pushed in, the pushing is stopped in a state where the leading punch 420a protrudes to some extent from the upper end surface of the metal billet 202 so as to serve as a positioning guide for the forming punch 430a to be pushed next (FIG. 12B). ). Next, the hole provided inside the forming punch 430a is fitted to the preceding punch 420a, and the forming punch 430a is pushed in (FIG. 12C). Again,
The pushing is stopped at an appropriate position before the upper end face of the forming punch 430a reaches the upper end face of the preceding punch 420a pushed in advance so that it can be used as a positioning guide for the preceding punch 420b to be used next (FIG. 12D). ).

【0065】つぎに、先行ポンチ420bを先行ポンチ
430aの上に載せて押し込み(図12(e))、さら
に成形ポンチ430bを成形ポンチ430aの上に載せ
て押し込む(図12(f))。上記の手順を繰り返すこ
とによって、金属ビレット202を底付一体容器に成形
する。なお、底部を打ち抜けば、筒も成形できることは
上述したとおりである。また、成形ポンチ430aの外
形あるいは成形用コンテナ300の内側形状を適宜変更
することで、所望の外形あるいは内側形状をもつ筒ある
いは底付一体容器を成形することができる。例えば、軸
方向に垂直な断面外形状が多角形の底付容器や軸方向に
垂直な断面内形状が多角形の底付容器、あるいは底部に
おける形状が半球形状や円錐上の底付容器も成形でき
る。
Next, the leading punch 420b is placed on the leading punch 430a and pushed in (FIG. 12 (e)), and the forming punch 430b is placed on the forming punch 430a and pushed in (FIG. 12 (f)). By repeating the above procedure, the metal billet 202 is formed into an integrated container with a bottom. Note that, as described above, a cylinder can be formed by punching through the bottom. Also, by appropriately changing the outer shape of the forming punch 430a or the inner shape of the forming container 300, it is possible to form a cylinder or a bottomed integrated container having a desired outer shape or inner shape. For example, a bottomed container with a polygonal outer cross section perpendicular to the axial direction, a bottomed container with a polygonal inner cross section perpendicular to the axial direction, or a hemispherical shape or a bottomed container with a conical bottom shape it can.

【0066】なお、上記説明では軸方向に分割されてい
る先行ポンチ420a、420bおよび成形ポンチ43
0a、430bを使用したが、本実施の形態に適用でき
るポンチはこれに限られない。例えば、プレス機の高さ
およびプレスのストロークを十分に確保できる場合に
は、軸方向に分割されていない先行ポンチおよび成形ポ
ンチを使用することもできる。このときには、先行ポン
チおよび成形ポンチの継ぎ足しが不要であるため、成形
に要する時間を短くできる。
In the above description, the leading punches 420a and 420b and the forming punch 43 divided in the axial direction are used.
Although 0a and 430b are used, the punch applicable to the present embodiment is not limited to this. For example, if the height of the press and the stroke of the press can be sufficiently ensured, a leading punch and a forming punch that are not divided in the axial direction can be used. At this time, since it is not necessary to add the leading punch and the forming punch, the time required for forming can be shortened.

【0067】この製造方法は、先行ポンチの押し込みと
成形ポンチの押し込みとの二段階に分けて金属ビレット
202を熱間拡張成形するため、単一の穿孔ポンチで成
形するよりも小さいプレス推力でも成形できる。したが
って、大型のプレス機を導入するための設備投資を抑え
ることができる。また、同じプレス推力であれば、単一
の穿孔ポンチで成形する場合と比較して大型の容器を成
形できる。
In this manufacturing method, since the metal billet 202 is hot-expanded and formed in two stages of the pressing of the leading punch and the pressing of the forming punch, the forming can be performed with a smaller press thrust than forming with a single punch. it can. Therefore, capital investment for introducing a large press can be suppressed. Also, with the same pressing thrust, a large container can be formed as compared with the case of forming with a single punch.

【0068】また、実施の形態3で説明したように、成
形ポンチ430を分割ポンチとすると、容易に成形ポン
チ430を容器の内部から取り出すことができる。図1
4は、実施の形態4に係る成形ポンチを分割ポンチとし
た例を示す説明図である。まず、プレス方向に垂直な断
面を当該成形ポンチの外側から軸方向に貫通する孔43
5へ向かって大きくなる形状とした部材431aと、部
材431aの間に配置され部材431aと組み合わされ
る部材431bとを組み合わせて環状のポンチを形成す
る(同図(a))。そして、貫通孔435は先行ポンチ
420が貫通するようにする。つぎに部材431aと4
31bとの側面に設けられた溝437に拘束材438を
取付け、部材431aと431bとを固定して成形ポン
チを構成して(同図(b))、熱間拡張成形に使用す
る。
Further, as described in the third embodiment, if the forming punch 430 is a split punch, the forming punch 430 can be easily taken out of the container. FIG.
FIG. 4 is an explanatory view showing an example in which the forming punch according to the fourth embodiment is a split punch. First, a hole 43 penetrating a cross section perpendicular to the pressing direction from the outside of the forming punch in the axial direction.
A member 431a having a shape increasing toward 5 and a member 431b arranged between the members 431a and combined with the member 431a are combined to form an annular punch (FIG. 7A). The through-hole 435 allows the preceding punch 420 to penetrate. Next, the members 431a and 431
A restraining member 438 is attached to a groove 437 provided on the side surface of the member 31b, and members 431a and 431b are fixed to form a forming punch (FIG. 13B), which is used for hot expansion forming.

【0069】部材431aおよび431bを成形後の金
属ビレット(図示せず)から取り出す場合には、先行ポ
ンチ420を部材431aおよび431bで構成された
成形ポンチから引き抜く。そして、部材431aを先行
ポンチ420が貫通していた貫通孔435に移動させて
取り出す。最後に残った部材431bは、部材431a
および先行ポンチ420を取り出したことによって生じ
た空間に移動させて取り出すことができる。このよう
に、成形ポンチを分割すると、成形後の容器が冷えて収
縮した場合でも容易に取り出すことができる。なお、成
形ポンチの分割数および成形ポンチの軸方向に垂直な断
面形状が多角形の場合にも分割してもよいことについて
は、実施の形態3で説明したとおりである。
When the members 431a and 431b are taken out of the formed metal billet (not shown), the preceding punch 420 is pulled out from the formed punch composed of the members 431a and 431b. Then, the member 431a is moved to the through hole 435 through which the preceding punch 420 has penetrated, and is taken out. The last remaining member 431b is a member 431a
And it can be taken out by moving to the space created by taking out the preceding punch 420. As described above, when the molding punch is divided, even if the molded container cools and shrinks, it can be easily taken out. As described in Embodiment 3, the number of divisions of the forming punch and the fact that the forming punch may be divided even when the cross-sectional shape perpendicular to the axial direction is polygonal may be used.

【0070】また、実施の形態3で説明したように、成
形ポンチ同士に連結部を設け、互いに組み合わせてもよ
い。このとき、図9に示すように成形ポンチを形成する
部材411aと411bとの側面に互いに噛み合う突起
部416aおよび溝部416bを設けると、熱間拡張成
形時に部材411aと411bとがプレス方向に対して
ずれることはなくなる。このようにすると、プレス方向
に対するずれを防止する手段を設けなくともよいので、
先行ポンチが成形ポンチの内部を軸方向に摺動する二重
構造の穿孔ポンチでは有利である。
Further, as described in the third embodiment, a connecting portion may be provided between the forming punches and may be combined with each other. At this time, as shown in FIG. 9, when the protrusions 416a and the grooves 416b that mesh with each other are provided on the side surfaces of the members 411a and 411b that form the forming punch, the members 411a and 411b can be moved with respect to the pressing direction during hot expansion molding. It will not shift. In this case, there is no need to provide a means for preventing displacement in the pressing direction.
It is advantageous in a double punched punch in which the leading punch slides axially inside the molded punch.

【0071】つぎに、成形用コンテナの内形状と成形ポ
ンチおよび先行ポンチの形状とを変更し、所望の外形あ
るいは内側形状をもつ底付一体容器を成形する他の例と
して、底部に管台を一体として備えた底付容器を成形す
る場合について説明する。図16は、実施の形態4にお
いて底部に管台を一体として備えた底付容器を製造する
方法の一例を示す説明図である。この製造方法に使用す
る成形用コンテナ310は、成形する容器の外形をその
内面に有するようにするため、その底部に管台を成形す
るための窪み310aが備えられている。
Next, as another example of changing the inner shape of the forming container and the shapes of the forming punch and the preceding punch to form a bottomed integrated container having a desired outer shape or inner shape, a nozzle is provided at the bottom. The case of forming a bottomed container integrally provided will be described. FIG. 16 is an explanatory diagram illustrating an example of a method for manufacturing a bottomed container having a nozzle integrated with a bottom in Embodiment 4. The molding container 310 used in this manufacturing method is provided with a recess 310a at the bottom for molding a nozzle in order to have the outer shape of the container to be molded on its inner surface.

【0072】底付容器270を成形する最終段階では、
先行ポンチ428が容器底部の金属をコンテナ310に
設けられた窪み310aに押込み、さらに先行ポンチ4
28を押込むと当該先行ポンチ428が容器底部を突き
抜けて成形が終了する。この成形過程において、底付容
器270の底部における外形は窪み310aを設けた成
形用コンテナ310の底部内形となり、また、底付容器
270の底部における内形は成形ポンチ438の外形と
なる。したがって、このような先行ポンチ428、成形
ポンチ438およびコンテナ310を使用すれば、実施
の形態4に係る容器の製造方法によって底部に管台27
1を一体として備えた底付容器270を製造できる。こ
の製造方法によれば、管台を容器底部に一体として形成
できるので、上記溶接および溶接後熱処理工程が不要と
なり、管台を備えた容器の製造工程を短縮できる。
In the final step of forming the bottomed container 270,
The leading punch 428 pushes the metal at the bottom of the container into the depression 310 a provided in the container 310, and the leading punch 4
When the lead 28 is pushed in, the preceding punch 428 penetrates the bottom of the container and the molding is completed. In this forming process, the outer shape at the bottom of the bottomed container 270 becomes the inner shape of the bottom of the forming container 310 provided with the recess 310a, and the inner shape at the bottom of the bottomed container 270 becomes the outer shape of the forming punch 438. Therefore, if such a preceding punch 428, a formed punch 438, and a container 310 are used, the nozzle 27 at the bottom can be formed by the container manufacturing method according to the fourth embodiment.
1 can be manufactured integrally with the bottomed container 270. According to this manufacturing method, since the nozzle can be formed integrally with the container bottom, the welding and post-weld heat treatment steps are not required, and the manufacturing process of the container including the nozzle can be shortened.

【0073】[0073]

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る放
射性物質格納容器の製造方法(請求項1)では、軸方向
に垂直な断面の面積を成形用コンテナの軸方向に垂直な
断面の面積と穿孔ポンチの軸方向に垂直な断面の面積と
の差分とした金属ビレットを穿孔ポンチによって熱間拡
張成形するようにした。このため、成形過程において
は、金属ビレットと成形用コンテナとの間に存在する隙
間に金属が移動するに過ぎない。したがって、穿孔ポン
チに加えられるプレス推力は前記金属の移動のみに消費
されるので、成形が進んでもプレス推力はほとんど増加
せずに底部と胴部とが一体となった厚肉で大型の容器を
製造できる。このため、底板の溶接および溶接後熱処理
が不要となり、放射性物質格納容器の製造に手間を要し
ない。
As described above, in the method for manufacturing a radioactive material storage container according to the present invention (claim 1), the area of the cross section perpendicular to the axial direction is reduced by the area of the cross section perpendicular to the axial direction of the molding container. The metal billet having a difference between the area of the cross section perpendicular to the axial direction of the punch and the punch was hot-expanded by the punch. For this reason, in the forming process, the metal only moves to the gap existing between the metal billet and the forming container. Therefore, since the press thrust applied to the punch is consumed only for the movement of the metal, the press thrust hardly increases even if molding proceeds, and a thick and large container in which the bottom and the body are integrated is used. Can be manufactured. For this reason, welding of the bottom plate and post-weld heat treatment become unnecessary, and the manufacture of the radioactive substance storage container does not require labor.

【0074】また、この発明に係る放射性物質格納容器
の製造方法(請求項2)では、両端に張出リムを備え軸
方向断面形状が略糸巻き棒状に成形された金属ビレット
を、穿孔ポンチで前記成形用コンテナ内面方向へ熱間拡
張成形することにより底を一体として容器を成形した。
このため、穿孔ポンチと金属ビレットとの中心が略一致
して熱間拡張成形できるので、金属ビレットの偏心に起
因する成形後の容器における肉厚の偏りを抑制できる。
その結果、成形後の修正がほとんど不要となり、放射性
物質格納容器の製造に手間を要しない。また、穿孔ポン
チが金属ビレットに押し込まれると、この張出部が成形
用コンテナの内壁側へ押し付けられ、金属ビレットがプ
レス方向に向かう動きを拘束して金属ビレットの据込み
を防止できるので、プレス推力は比較的小さくて済む。
したがって、大型のプレス機を使用しなくとも、底と胴
とが一体となった厚肉で大型の容器を成形できるので、
放射性物質格納容器の製造に手間を要しない。
Further, in the method for manufacturing a radioactive substance storage container according to the present invention (claim 2), a metal billet having projecting rims at both ends and having an axial cross-sectional shape formed into a substantially wound rod shape is formed by a punching punch. The container was molded integrally with the bottom by hot expansion molding toward the inner surface of the molding container.
For this reason, the center of the perforated punch and the metal billet are substantially coincident with each other, so that the hot expansion molding can be performed, so that the uneven thickness of the molded container due to the eccentricity of the metal billet can be suppressed.
As a result, there is almost no need for modification after molding, and no trouble is required in manufacturing the radioactive substance storage container. Also, when the punch is pushed into the metal billet, the overhang is pressed against the inner wall side of the molding container, and the metal billet can be restrained from moving in the pressing direction to prevent the metal billet from being upset. Thrust is relatively small.
Therefore, without using a large press machine, it is possible to mold a thick and large container with the bottom and body integrated,
No effort is required to manufacture the radioactive material containment container.

【0075】また、この発明に係る放射性物質格納容器
の製造方法(請求項3)では、プレス前方側におけるリ
ムが、プレス方向に向かって狭まる略円錐台状に成形さ
れている金属ビレットを穿孔ポンチにより熱間拡張成形
するようにした。すなわち、金属ビレットのプレス前方
側におけるリム部にはテーパーが設けられているため、
金属ビレットと成形用コンテナとの間に隙間が存在す
る。そして、成形工程の最終段階では、プレス方向の前
方側における金属がこの隙間に拡張するので、プレス推
力が上昇することを抑制できる。したがって、大型のプ
レス機を使用しなくとも底と胴とが一体となった厚肉で
大型の容器を成形できるので、放射性物質格納容器の製
造に手間を要しない。また、プレス方向へ微小な金属の
流れを作ることができるので、成形する容器底部の鍛錬
度を向上させることができる。
In the method for manufacturing a radioactive substance storage container according to the present invention (claim 3), a rim on the front side of the press is formed by punching a metal billet formed into a substantially truncated conical shape narrowing in the pressing direction. To perform hot expansion molding. That is, since the rim portion on the press front side of the metal billet is provided with a taper,
There is a gap between the metal billet and the forming container. Then, in the final stage of the forming process, the metal on the front side in the pressing direction expands into this gap, so that it is possible to suppress an increase in the pressing thrust. Therefore, it is possible to form a thick and large container in which the bottom and the body are integrated without using a large-sized press machine. Also, since a minute metal flow can be generated in the pressing direction, the degree of forging of the bottom of the container to be formed can be improved.

【0076】また、この発明に係る放射性物質格納容器
の製造方法(請求項4)では、上記金属ビレットの両端
部における張出リム外径寸法を、上記成形用コンテナの
内径寸法に略等しくしたので、金属ビレットは偏心する
ことなしに成形用コンテナ内に設置される。このため、
穿孔ポンチと金属ビレットとの中心が略一致した状態で
熱間拡張成形できるので、金属ビレットの偏心に起因す
る成形後の容器における肉厚の偏りを抑制できる。その
結果、放射性物質格納容器を成形した後の修正がほとん
ど不要となり、放射性物質格納容器の製造に手間を要し
ない。
In the method for manufacturing a radioactive material storage container according to the present invention (claim 4), the outer diameter of the projecting rim at both ends of the metal billet is substantially equal to the inner diameter of the molding container. The metal billet is installed in the molding container without eccentricity. For this reason,
Hot expansion molding can be performed in a state where the center of the perforated punch and the metal billet are substantially coincident with each other, so that the thickness deviation in the molded container due to the eccentricity of the metal billet can be suppressed. As a result, there is almost no need to modify the radioactive substance storage container after the container is formed, and it is not necessary to manufacture the radioactive substance storage container.

【0077】また、この発明に係る放射性物質格納容器
の製造方法(請求項5)では、上記放射性物質格納容器
の製造方法において、金属ビレットのプレス方向の後方
側における端面略中央部を前記穿孔ポンチで加圧するよ
うにした。このため、穿孔ポンチと金属ビレットとの中
心が略一致して熱間拡張成形できる。その結果、穿孔ポ
ンチの偏心に起因する成形後の容器における肉厚の偏り
を抑制できるので成形後の修正がほとんど不要となり、
放射性物質格納容器の製造に手間を要しない。
Further, in the method for manufacturing a radioactive material storage container according to the present invention (claim 5), in the method for manufacturing a radioactive material storage container, substantially the center of the end face on the rear side in the pressing direction of the metal billet is formed with the perforated punch. And pressurized. For this reason, the center of the perforated punch and the center of the metal billet substantially coincide with each other, and hot expansion molding can be performed. As a result, the thickness deviation in the molded container due to the eccentricity of the punch can be suppressed, so that the modification after molding is almost unnecessary,
No effort is required to manufacture the radioactive material containment container.

【0078】また、この発明に係る放射性物質格納容器
の製造方法(請求項6)では、上記放射性物質格納容器
の製造方法において、穿孔ポンチの軸方向に垂直な断面
形状は、成形しようとする容器の軸方向に垂直な断面形
状とした。このため、穿孔ポンチの上記断面形状を変化
させることによって、様々な形状の軸方向に垂直な内断
面を持つ放射性物質格納容器を成形できる。また、成形
後における容器内部の加工も必要最小限で済むため、放
射性物質格納容器の製造に手間を要しない。
Further, in the method for manufacturing a radioactive substance storage container according to the present invention (claim 6), in the method for manufacturing a radioactive substance storage container, the cross-sectional shape of the perforated punch perpendicular to the axial direction is the container to be molded. In a cross section perpendicular to the axial direction. For this reason, by changing the cross-sectional shape of the perforated punch, radioactive substance storage containers having various shapes of internal cross-sections perpendicular to the axial direction can be formed. In addition, since processing of the inside of the container after molding is required to a minimum, no trouble is required for manufacturing the radioactive substance storage container.

【0079】また、この発明に係る放射性物質格納容器
の製造方法(請求項7)では、上記放射性物質格納容器
の製造方法において、穿孔ポンチの先端における軸方向
に平行な断面形状は、成形する容器の底部における軸方
向に平行な断面内形状とした。この製造方法に使用する
穿孔ポンチの先端形状はそのまま成形する容器の底部に
おける容器内形状になるので、様々な底部内形状を持つ
放射性物質格納容器を成形できる。また、成形後におけ
る容器内部の加工も必要最小限で済むため、放射性物質
格納容器の製造に手間を要しない。さらに、容器の底部
に管台を一体として成形できるので、従来必要であった
管台の溶接工程および溶接後熱処理工程が不要となり、
管台を備えた底付容器の製造工程を短縮できる。
In the method for manufacturing a radioactive substance storage container according to the present invention (claim 7), in the method for manufacturing a radioactive substance storage container, the cross-sectional shape parallel to the axial direction at the tip of the perforated punch may be a container to be molded. The inside shape of the cross-section parallel to the axial direction at the bottom of was obtained. Since the tip shape of the perforated punch used in this manufacturing method is the same as the inner shape of the container at the bottom of the container to be molded, radioactive substance storage containers having various inner shapes at the bottom can be molded. In addition, since processing of the inside of the container after molding is required to a minimum, no trouble is required for manufacturing the radioactive substance storage container. Furthermore, since the nozzle can be integrally formed at the bottom of the container, the conventionally required nozzle welding process and post-weld heat treatment process are not required.
The manufacturing process of a bottomed container equipped with a nozzle can be shortened.

【0080】また、この発明に係る放射性物質格納容器
の製造方法(請求項8)では、上記放射性物質格納容器
の製造方法において、穿孔ポンチを分割ポンチとした。
このため、この穿孔ポンチを組立てる逆の手順をとるこ
とで、熱間拡張成形が終了した後でもこの穿孔ポンチを
容器内部から容易に取り出すことができる。したがって
放射性物質格納容器の製造に手間を要しない。
In the method for manufacturing a radioactive substance storage container according to the present invention (claim 8), in the method for manufacturing a radioactive substance storage container, the punches are divided punches.
Therefore, by taking the reverse procedure of assembling the punch, the punch can be easily taken out of the container even after the hot expansion molding is completed. Therefore, no trouble is required for manufacturing the radioactive substance storage container.

【0081】また、この発明に係る放射性物質格納容器
の製造方法(請求項9)では、上記放射性物質格納容器
の製造方法において、先行ポンチと成形ポンチとの二段
階に分けて金属ビレットを熱間拡張成形するようにし
た。このため、単一の穿孔ポンチで成形するよりも小さ
いプレス推力でも成形できる。したがって、大型のプレ
ス機を使用しなくとも厚肉の大型放射性物質格納容器を
製造できる。また、同じプレス推力であれば、単一の穿
孔ポンチで成形する場合と比較して大型で肉厚の底と胴
とを一体に成形した放射性物質格納容器を成形できる。
さらに、容器の底部に管台を一体として成形できるの
で、従来必要であった管台の溶接工程および溶接後熱処
理工程が不要となり、管台を備えた底付容器の製造工程
を短縮できる。
Further, in the method for manufacturing a radioactive substance storage container according to the present invention (claim 9), in the method for manufacturing a radioactive substance storage container, the metal billet is divided into two stages of a leading punch and a forming punch. Expansion molding was performed. For this reason, molding can be performed with a smaller press thrust than molding with a single punch. Therefore, a thick large-sized radioactive substance storage container can be manufactured without using a large-sized press machine. Further, with the same pressing thrust, a radioactive substance storage container in which a large-sized thick bottom and a body are integrally formed can be formed as compared with the case of forming with a single punch.
Furthermore, since the nozzle can be formed integrally with the bottom of the container, the conventional welding step of the nozzle and the post-weld heat treatment step are not required, and the manufacturing process of the bottomed container equipped with the nozzle can be shortened.

【0082】また、この発明に係る放射性物質格納容器
の製造方法(請求項10)では、上記放射性物質格納容
器の製造方法において、先行ポンチまたは成形ポンチの
うち少なくとも一方をその軸方向に分割したので、プレ
ス機の高さおよびプレスのストロークを十分に確保でき
ない場合であっても、底と胴とを一体に成形した厚肉で
大型の放射性物質格納容器を成形できる。
In the method for manufacturing a radioactive substance storage container according to the present invention (claim 10), in the method for manufacturing a radioactive substance storage container, at least one of the preceding punch and the formed punch is divided in the axial direction. Even when the height of the press and the stroke of the press cannot be sufficiently secured, a thick and large radioactive substance storage container in which the bottom and the body are integrally formed can be formed.

【0083】また、この発明に係る放射性物質格納容器
の製造方法(請求項11)では、上記放射性物質格納容
器の製造方法において、上記金属ビレットのプレス方向
後方側における端面の略中央に凹部を設けているため、
先行ポンチの位置決めをしやすくなる。その結果、迅速
に熱間拡張成形工程に入ることができるため、成形工程
の時間を短縮でき、放射性物質格納容器の製造に手間を
要しない。また、拡張成形時におけるプレス推力も小さ
くできる。
In the method for manufacturing a radioactive material storage container according to the present invention (claim 11), in the method for manufacturing a radioactive material storage container, a concave portion is provided substantially at the center of an end surface of the metal billet on the rear side in the pressing direction. Because
It becomes easy to position the preceding punch. As a result, the hot expansion molding process can be started quickly, so that the time of the molding process can be shortened and no trouble is required for manufacturing the radioactive substance storage container. Further, the pressing thrust during expansion molding can be reduced.

【0084】また、この発明に係る放射性物質格納容器
の製造方法(請求項12)では、上記放射性物質格納容
器の製造方法において、上記二重構造とした穿孔ポンチ
の成形ポンチを分割したため、この成形ポンチを組立て
る逆の手順をとることで、熱間拡張成形が終了した後で
も成形ポンチを容器内部から容易に取り出すことができ
る。したがって、放射性物質格納容器の製造に手間を要
しない。
In the method for manufacturing a radioactive material storage container according to the present invention (claim 12), the forming punch for the perforated punch having the double structure is divided in the method for manufacturing a radioactive material storage container. By taking the reverse procedure of assembling the punch, the molded punch can be easily taken out of the container even after the completion of the hot expansion molding. Therefore, no trouble is required for manufacturing the radioactive substance storage container.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施の形態1に係る放射性物質格納容器の製造
方法を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a method for manufacturing a radioactive substance storage container according to Embodiment 1.

【図2】実施の形態1に使用できる穿孔ポンチを示した
軸方向に垂直な断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view perpendicular to the axial direction showing a punch that can be used in the first embodiment.

【図3】実施の形態1に係る穿孔ポンチの変形例を示す
軸方向断面図である。
FIG. 3 is an axial sectional view showing a modified example of the perforated punch according to the first embodiment.

【図4】実施の形態2に係る放射性物質格納容器の製造
方法を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing a method for manufacturing a radioactive substance storage container according to a second embodiment.

【図5】実施の形態2に係る放射性物質格納容器の製造
方法に使用できる金属ビレットを示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view showing a metal billet that can be used in the method for manufacturing a radioactive substance storage container according to the second embodiment.

【図6】実施の形態3に係る放射性物質格納容器の製造
方法に使用する穿孔ポンチの一例を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view showing an example of a punch used in the method for manufacturing a radioactive substance storage container according to the third embodiment.

【図7】実施の形態3に係る放射性物質格納容器の製造
方法に使用する穿孔ポンチの一例を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory view showing an example of a punched punch used in the method for manufacturing a radioactive substance storage container according to the third embodiment.

【図8】実施の形態3に係る放射性物質格納容器の製造
方法に使用する穿孔ポンチの一例を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory view showing an example of a punch used in the method for manufacturing a radioactive substance storage container according to the third embodiment.

【図9】実施の形態3に係る分割ポンチの変形例を示す
説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a modification of the split punch according to the third embodiment.

【図10】実施の形態4に係る放射性物質格納容器の製
造方法を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a method for manufacturing a radioactive substance storage container according to Embodiment 4.

【図11】先行ポンチと成形ポンチとの組み合わせを示
す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory view showing a combination of a leading punch and a forming punch.

【図12】実施の形態4に係る放射性物質格納容器の製
造方法の工程を示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory view showing steps of a method for manufacturing a radioactive substance storage container according to the fourth embodiment.

【図13】金属ビレットの上端部に凹みを設けた例を示
す説明図である。
FIG. 13 is an explanatory view showing an example in which a recess is provided at the upper end of a metal billet.

【図14】実施の形態4に係る成形ポンチを分割ポンチ
とした例を示す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example in which the forming punch according to the fourth embodiment is a split punch.

【図15】この穿孔ポンチを使用して底部に管台を一体
として備えた底付容器を製造する方法の一例を示す説明
図である。
FIG. 15 is an explanatory view showing an example of a method of manufacturing a bottomed container having a nozzle at the bottom integrally using the perforated punch.

【図16】実施の形態4において底部に管台を一体とし
て備えた底付容器を製造する方法の一例を示す説明図で
ある。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing an example of a method of manufacturing a bottomed container having a nozzle integrated with a bottom in Embodiment 4.

【図17】従来のキャスクの一例を示す断面図である。FIG. 17 is a sectional view showing an example of a conventional cask.

【図18】図17に示した容器胴部を製造する方法の一
例を示す説明図である。
FIG. 18 is an explanatory view showing an example of a method of manufacturing the container body shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

200、202、203 金属ビレット 201、203a、203b 突起 202a 上部リム 202b 下部リム 205 テーパー 206 凹み 207 小径の貫通孔 250、270 底付容器 271 管台 300、310 成形用コンテナ 310a 窪み 400〜408 穿孔ポンチ 408a 突起 410、411、412、431 部材 415 連結部 416a 突起部 416b 溝部 420、428 先行ポンチ 430、438 成形ポンチ 435 貫通孔 500 キャスク 501 放射性物質格納容器 501a 容器胴部 501b 容器底部 200, 202, 203 Metal billet 201, 203a, 203b Projection 202a Upper rim 202b Lower rim 205 Taper 206 Depression 207 Small diameter through hole 250, 270 Bottom container 271 Stub 300, 310 Molding container 310a Depression 400-408 Punch punch 408a Projection 410, 411, 412, 431 Member 415 Connection 416a Projection 416b Groove 420, 428 Leading punch 430, 438 Molding punch 435 Through hole 500 Cask 501 Radioactive substance storage container 501a Container trunk 501b Container bottom

フロントページの続き (72)発明者 大亀 信二 神戸市兵庫区小松通五丁目1番16号 株式 会社神菱ハイテック内 Fターム(参考) 3E033 AA20 BA07 CA20 DA02 FA01 GA03 Continuation of the front page (72) Inventor Shinji Ogame 5-1-1, Komatsu-dori, Hyogo-ku, Kobe F-term in Shinryo High-Tech Co., Ltd. (Reference) 3E033 AA20 BA07 CA20 DA02 FA01 GA03

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 成形する容器の外形をその内面に有する
成形用コンテナ内に、軸方向に垂直な断面の面積を前記
成形用コンテナの軸方向に垂直な断面の面積と穿孔ポン
チの軸方向に垂直な断面の面積との差分とした金属ビレ
ットを収め、前記穿孔ポンチによる前記成形用コンテナ
内面方向への熱間拡張成形により底を一体として容器を
成形することを特徴とする放射性物質格納容器の製造方
法。
In a molding container having an outer shape of a container to be molded on an inner surface thereof, an area of a cross section perpendicular to an axial direction is set to an area of a cross section perpendicular to an axial direction of the molding container and an axial direction of a punch. A radioactive material storage container characterized in that a metal billet having a difference from an area of a vertical cross section is stored therein, and a container is integrally formed with a bottom by hot expansion molding toward the inner surface of the molding container by the perforated punch. Production method.
【請求項2】 両端に張出リムを備え軸方向断面形状が
略糸巻き棒状に成形された金属ビレットを、成形する容
器の外形をその内面に有する成形用コンテナ内に収め、
穿孔ポンチで前記成形用コンテナ内面方向へ熱間拡張成
形することにより底を一体として容器を成形することを
特徴とする放射性物質格納容器の製造方法。
2. A metal billet having projecting rims at both ends and having an axial cross-sectional shape formed into a substantially thread-wound rod shape is accommodated in a molding container having an outer shape of a container to be molded on its inner surface.
A method for producing a radioactive substance storage container, characterized in that a container is formed integrally with a bottom by hot expansion molding toward the inner surface of the molding container with a perforated punch.
【請求項3】 両端に張出リムを備え、且つプレス方向
の前方側における張出リムは当該プレス方向に向かって
狭くなるように成形された金属ビレットを、成形する容
器の外形をその内面に有する成形用コンテナ内に収め、
穿孔ポンチで前記成形用コンテナ内面方向へ熱間拡張成
形することにより底を一体として容器を成形することを
特徴とする放射性物質格納容器の製造方法。
3. A projecting rim is provided at both ends, and a projecting rim on the front side in the pressing direction is formed with a metal billet formed so as to become narrower in the pressing direction. In a molding container
A method for producing a radioactive substance storage container, characterized in that a container is formed integrally with a bottom by hot expansion molding toward the inner surface of the molding container with a perforated punch.
【請求項4】 上記金属ビレットの両端部における張出
リム外径寸法が、上記成形用コンテナの内径寸法に略等
しいことを特徴とする請求項2または3に記載の放射性
物質格納容器の製造方法。
4. The method for manufacturing a radioactive substance storage container according to claim 2, wherein the outer diameter of the projecting rim at both ends of the metal billet is substantially equal to the inner diameter of the molding container. .
【請求項5】 上記金属ビレットのプレス方向の後方側
における端面略中央部を前記穿孔ポンチにて加圧し、上
記成形用コンテナ内面方向への熱間拡張成形により底を
一体として容器を成形することを特徴とする請求項1〜
4のいずれか一つに記載の放射性物質格納容器の製造方
法。
5. A substantially central portion of an end face of the metal billet on the rear side in the pressing direction is pressurized by the punch, and a bottom is integrally formed by hot expansion molding toward an inner surface of the molding container. Claims 1 to
5. The method for producing a radioactive substance storage container according to any one of 4.
【請求項6】 上記穿孔ポンチの軸方向に垂直な断面形
状は、成形する容器の軸方向に垂直な断面内形状である
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の
放射性物質格納容器の製造方法。
6. The cross-sectional shape perpendicular to the axial direction of the perforated punch is an internal shape perpendicular to the axial direction of a container to be formed, according to claim 1, wherein: Manufacturing method of radioactive material storage container.
【請求項7】 上記穿孔ポンチの先端における軸方向に
平行な断面形状は、成形する容器の底部における軸方向
に平行な断面内形状であることを特徴とする請求項1〜
6のいずれか一つに記載の放射性物質格納容器の製造方
法。
7. The cross-sectional shape parallel to the axial direction at the tip of the perforated punch is an internal shape parallel to the axial direction at the bottom of the container to be molded.
7. The method for producing a radioactive substance storage container according to any one of 6.
【請求項8】 上記穿孔ポンチは複数の部材から構成し
た分割ポンチであり、プレス方向に貫通する孔と、プレ
ス方向に垂直な断面を当該穿孔ポンチの外側から当該孔
へ向かって大きくなる形状とした少なくとも二以上の部
材と、当該部材の間に配置され当該部材と組み合わされ
る部材と、前記孔に挿入される部材と、を備えたことを
特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の放射性
物質格納容器の製造方法。
8. The punch is a split punch composed of a plurality of members, and has a hole penetrating in a pressing direction, and a cross section perpendicular to the pressing direction having a shape that increases from the outside of the punch to the hole. The member according to any one of claims 1 to 7, further comprising at least two or more members, a member disposed between the members and combined with the member, and a member inserted into the hole. 3. The method for producing a radioactive substance storage container according to 1.).
【請求項9】 上記穿孔ポンチは、軸方向に貫通する孔
を備えた成形ポンチと、当該成形ポンチの軸方向に対し
て相対摺動可能な状態で前記貫通する孔に挿入される先
行ポンチとを備えた二重構造ポンチであり、当該先行ポ
ンチによる成形後、前記成形ポンチにより上記金属ビレ
ットを成形することを特徴とする請求項1〜7のいずれ
か一つに記載の放射性物質格納容器の製造方法。
9. A punch having a hole penetrating in the axial direction, and a preceding punch inserted in the penetrating hole so as to be relatively slidable in the axial direction of the punch. The radioactive substance storage container according to any one of claims 1 to 7, wherein the metal billet is formed by the forming punch after the forming by the preceding punch. Production method.
【請求項10】 上記先行ポンチまたは成形ポンチのう
ち少なくとも一方は軸方向に分割されていることを特徴
とする請求項9に記載の放射性物質格納容器の製造方
法。
10. The method for manufacturing a radioactive substance storage container according to claim 9, wherein at least one of the leading punch and the forming punch is divided in an axial direction.
【請求項11】 上記金属ビレットのプレス方向後方側
における端面の略中央に凹部を設けたことを特徴とする
請求項9または10に記載の放射性物質格納容器の製造
方法。
11. The method for manufacturing a radioactive substance storage container according to claim 9, wherein a concave portion is provided substantially at the center of an end surface of the metal billet on the rear side in the pressing direction.
【請求項12】 上記成形ポンチは複数の部材から構成
した分割ポンチであり、プレス方向に垂直な断面を当該
成形ポンチの外側から前記軸方向に貫通する孔へ向かっ
て大きくなる形状とした少なくとも二以上の部材と、当
該部材の間に配置され当該部材と組み合わされる部材
と、を備えたことを特徴とする請求項9〜11のいずれ
か一つに記載の放射性物質格納容器の製造方法。
12. The forming punch is a split punch composed of a plurality of members, and has at least two sections each having a cross section perpendicular to the pressing direction having a shape that increases from the outside of the forming punch toward the hole penetrating in the axial direction. The method for manufacturing a radioactive substance storage container according to any one of claims 9 to 11, comprising: the above-mentioned member; and a member arranged between the member and combined with the member.
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CN115301880A (en) * 2022-09-05 2022-11-08 中国第一重型机械股份公司 Large blind hole forge piece forging die and forging method

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