JP2010046673A - Method for manufacturing integrally-formed hollow article by hot blow-forming, mold and to-be-formed material used in the same method for manufacturing integrally-formed hollow article by hot blow-forming - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、例えば、自動車等のボディシートインナー材とレインフォース又はインナー材とアウター材等のように内部に中空部を形成する中空一体成形品の熱間ブロー成形方法、及び該熱間ブロー成形方法において使用する熱間ブロー成形用成形材及び該熱間ブロー成形方法による熱間ブロー成形装置に関する。 The present invention relates to a method for hot blow molding of a hollow integrated molded product in which a hollow portion is formed inside, for example, a body sheet inner material and a reinforcement or an inner material and an outer material of an automobile, etc., and the hot blow molding The present invention relates to a molding material for hot blow molding used in the method and a hot blow molding apparatus using the hot blow molding method.
従来、熱間ブロー成形方法により中空一体成形品を製造方法としては、まず下型の上端部ととの間及び上型の下端部との間でそれぞれ金属板を挟持する保持部材を設け、この保持部材に加圧源に接続する吐出口を設け、加圧源の圧縮空気により成形を行うもの(特許文献1参照)や積層した2枚の超塑性材料板の間に成形ガス供給孔を有するプラグを差し込み、このプラグの成形ガス供給孔から上記2枚の超塑性材料板の間に成形ガスを供給して成形を行うもの(特許文献2参照)がある。 Conventionally, as a method for producing a hollow integrated molded product by a hot blow molding method, first, a holding member is provided for holding a metal plate between the upper end portion of the lower die and the lower end portion of the upper die. A discharge port connected to a pressure source is provided in the holding member, and a plug that has a molding gas supply hole between two superplastic material plates that are formed by using compressed air from the pressure source (see Patent Document 1) or two laminated superplastic material plates. There is an apparatus that performs molding by inserting a molding gas between the two superplastic material plates through a molding gas supply hole of the plug (see Patent Document 2).
上記従来の熱間ブロー成形方法による中空一体成形品を製造方法では、金属板又は積層した超塑性材料板を成形するために使用する圧縮ガス又は成形ガスは該金属板又は積層した超塑性材料板の側面から内部へ供給するものである。
しかしながら、金型に沿って膨張する金属板又は積層した超塑性材料板の内部では供給される圧縮ガス又は成形ガスにより内圧が非常に高まるので、ガス圧が抜けることを防止するために、該圧縮ガス又は成形ガスを金属板又は積層した超塑性材料板の内部に供給するために設けられる吐出口又はプラグは高い気密性が要求されるものとなる。
その結果、該前記吐出口又はプラグにおける気密構造は複雑となるので製造コストの上昇を招来するものとなる。
In the above-described conventional method for producing a hollow integrally formed product by hot blow molding, the compressed gas or molding gas used for molding the metal plate or laminated superplastic material plate is the metal plate or laminated superplastic material plate. It supplies to the inside from the side.
However, since the internal pressure is greatly increased by the compressed gas or molding gas supplied inside the metal plate or the laminated superplastic material plate that expands along the mold, the compression pressure is prevented in order to prevent the gas pressure from being released. A discharge port or a plug provided for supplying gas or forming gas into a metal plate or a laminated superplastic material plate is required to have high airtightness.
As a result, the airtight structure in the discharge port or plug becomes complicated, leading to an increase in manufacturing cost.
また、中空一体成形品の周縁の一部では圧縮ガス又は成形ガスを内部に供給する吐出口又はプラグを設けられるため、成形後、該吐出口又はプラグにより発生する中空一体成形品の周縁の変形を修正するための作業が必要となり、作業性が低下するものである。 In addition, since a discharge port or a plug for supplying compressed gas or molding gas to the inside is provided at a part of the periphery of the hollow integrated molded product, deformation of the peripheral edge of the hollow integrated molded product generated by the discharge port or plug after molding Work for correcting the problem is required, and workability is reduced.
更に、ブロー成形では、金属板又は積層した超塑性材料板等の成形材の表面を完全に金型の内面に密着させて成形するので、成形中に膨張する成形材により金型内で空気が残留すると成形を阻害してしまう。
従って、成形速度を十分に高めることができず、また複雑な成形形状では成形に際して確実な空気の排除は困難であり、正確な成形を行うことができないおそれがある。
Further, in blow molding, since the surface of a molding material such as a metal plate or a laminated superplastic material plate is completely brought into close contact with the inner surface of the mold, air is blown in the mold by the molding material that expands during molding. If it remains, molding will be hindered.
Accordingly, the molding speed cannot be sufficiently increased, and it is difficult to reliably remove air during molding with a complicated molding shape, and there is a possibility that accurate molding cannot be performed.
そこで、本願発明は、簡易且つ確実に、しかも迅速にブロー成形により中空一体成形品を製造できるようにするとともに、当該ブロー成形において使用する成形材を提供するようにするものである。 Accordingly, the present invention makes it possible to manufacture a hollow integrated molded product by blow molding simply, reliably and quickly, and to provide a molding material used in the blow molding.
上記課題を解決するため、第1の特徴として、
凹部内で外部に通じる排気孔を穿設するオス型金型及びメス型金型よりなり、該オス型金型ではその中央部において開口部と面一となるように形成される台部の頂部に不活性高圧ガスを供給するガス供給孔が通じる凹陥部を配設する金型内において、
超塑性金属からなる上板及び下板を積層した上、その周縁を一体に封止して接合部とするとともに、該上板において接合部範囲内に内部に連通するようにガス吸入孔を穿設してなる成形材を、前記金型をなすオス型金型及びメス型金型の間において、オス型金型の台部の頂部に配設された凹陥部の開口部内に成形材のガス吸入孔が合致するように挟持固定し、
前記オス型金型の台部の頂部の凹陥部とガス吸入孔を穿設してなる成形材の上板とで密閉空間を形成し、
少なくとも成形材を超塑性温度域まで加熱し、
前記金型内において形成される密閉空間内にガス供給孔を通じて不活性高圧ガスを供給し、
前記成形材のガス吸入孔より密閉空間内の不活性高圧ガスを成形材内部に圧入することにより成形材を膨張させると同時に、
前記金型内からは成形材の膨張に伴い、凹部と成形材の間の空気を排気孔より外部へ排出して、
前記成形材を金型により中空一体成形品に成形してなるものである。
In order to solve the above problem, as a first feature,
It consists of a male mold and a female mold that form an exhaust hole that communicates with the outside in the recess, and in the male mold, the top of the base that is formed to be flush with the opening at the center In the mold in which the recessed portion that leads to the gas supply hole for supplying the inert high-pressure gas is disposed,
The upper and lower plates made of superplastic metal are laminated, and the periphery is sealed together to form a joint, and a gas suction hole is formed in the upper plate so as to communicate with the inside of the joint. Between the male mold and the female mold forming the mold, the molding material gas is placed in the opening of the concave portion disposed on the top of the base of the male mold. Clamp and fix so that the suction holes match,
Forming a sealed space with the concave portion at the top of the base of the male mold and the upper plate of the molding material formed with a gas suction hole;
Heating at least the molding material to the superplastic temperature range,
Supplying an inert high-pressure gas through a gas supply hole in a sealed space formed in the mold,
At the same time as expanding the molding material by press-fitting an inert high-pressure gas in the sealed space into the molding material through the gas suction hole of the molding material,
As the molding material expands from inside the mold, the air between the recess and the molding material is discharged outside through the exhaust hole,
The molding material is formed into a hollow integrally molded product by a mold.
そのため、中空一体成形品を成形するに際して、ガス供給孔を通じて供給される不活性高圧ガスは成形材とオス型金型の凹陥部との間で形成される密閉空間内に充填され、不活性高圧ガスは密度を増し流速を上げてより高圧となる。その結果、より高圧となった不活性高圧ガスは成形材のガス吸入孔よりその内部に一度に圧入するものとなるため該成形材を急激に膨張させるとともに金型内において凹部と成形材の間の空気は金型の排気孔より外部に排出されるので、簡易且つ確実に、しかも迅速に中空一体成形品に成形することができる。 Therefore, when forming a hollow integral molded product, the inert high-pressure gas supplied through the gas supply hole is filled in a sealed space formed between the molding material and the recessed portion of the male mold, and the inert high-pressure gas is supplied. The gas increases in density and flow rate to higher pressures. As a result, the high-pressure inert high-pressure gas is pressed into the molding material gas suction hole at a time, so that the molding material is rapidly expanded and the gap between the recess and the molding material in the mold. Since the air is discharged to the outside through the exhaust hole of the mold, it can be formed into a hollow integrated molded product easily and reliably and quickly.
なお、中空一体成形品のブロー成形に際して成形材の内部に圧入される不活性高圧ガスは成形材の変質や火災を防止するためアルゴンガスや窒素ガスが好ましいものである。
そして、該不活性高圧ガスのガス圧は0.2〜15MPaとするものであって、1MPaが最適である。即ち、不活性高圧ガスのガス圧が0.2MPa未満であると中空一体成形品の成形品の製造に時間が掛かりすぎ作業効率が低下してしまい、また該ガス圧が15MPa超であると使用する不活性高圧ガスの使用量大きくなりすぎ、中空一体成形品の成形コストがかかりすぎものとなる。
The inert high-pressure gas that is press-fitted into the molding material during blow molding of the hollow integrated molded product is preferably argon gas or nitrogen gas in order to prevent deterioration of the molding material or a fire.
The gas pressure of the inert high pressure gas is 0.2 to 15 MPa, and 1 MPa is optimal. That is, if the gas pressure of the inert high-pressure gas is less than 0.2 MPa, it takes too much time to manufacture the molded product of the hollow integral molded product, and the working efficiency is lowered, and if the gas pressure is more than 15 MPa, it is used. The amount of the inert high pressure gas used becomes too large, and the molding cost of the hollow integrated molded product is too high.
さらにブロー成形に際しての金型又は成形材の加熱温度は成形材の上板及び下板をなす超塑性金属の超塑性温度域、即ち300℃以上550℃以下が適当である。即ち、該金型又は成形材の加熱温度が300℃未満であるとブロー成形における成形材の膨張速度が遅くなり作業効率が低下するものとなり、また加熱温度を550℃超であると、成形材の材料特性が劣化するため構造部材として使用することが不適当となる上、成形材内に空洞(キャビティ)が発生して機械的特性が低下するものとなる。 Furthermore, the heating temperature of the mold or the molding material at the time of blow molding is suitably a superplastic temperature range of the superplastic metal forming the upper and lower plates of the molding material, that is, 300 ° C. or more and 550 ° C. or less. That is, if the heating temperature of the mold or the molding material is less than 300 ° C., the expansion rate of the molding material in blow molding becomes slow and the working efficiency decreases, and if the heating temperature exceeds 550 ° C., the molding material Therefore, it is not suitable to use as a structural member, and a cavity is generated in the molding material, resulting in a decrease in mechanical characteristics.
そして第1の特徴を踏まえて、第2の特徴として、上記熱間ブロー成形による中空一体成形品の製造方法において使用される金型は、凹部内で外部に通じる排気孔を穿設するオス型金型及びメス型金型よりなり、該オス型金型ではその中央部において開口部と面一となるように形成される台部の頂部に不活性高圧ガスを供給するガス供給孔が通じる凹陥部を配設するものである。 Based on the first feature, as a second feature, the mold used in the method for producing a hollow integrated molded product by hot blow molding is a male die having an exhaust hole that communicates with the outside in the recess. Consists of a mold and a female mold, and the male mold has a recess through which a gas supply hole for supplying an inert high-pressure gas communicates with the top of the base portion formed so as to be flush with the opening at the center. The part is arranged.
そのため、金型内において前記成形材が膨張するに際して、金型の凹部と成形材の間の空気は金型をなすオス型金型及びメス型金型の凹部内において外部に連通するように穿設された排気孔より排出される。その結果、金型の内面が複雑な形状であっても成形材は該金型の内面に沿って円滑に膨張するので、正確に中空一体成形品を成形することができる。 Therefore, when the molding material expands in the mold, the air between the concave portion of the mold and the molding material is perforated so as to communicate with the outside in the concave portion of the male mold and the female mold. It is discharged from the exhaust hole provided. As a result, even if the inner surface of the mold has a complicated shape, the molding material smoothly expands along the inner surface of the mold, so that a hollow integrated molded product can be accurately molded.
また第1の特徴を踏まえて、第3の特徴として、上記熱間ブロー成形による中空一体成形品の製造方法において使用される成形材は、超塑性金属からなる上板及び下板を積層した上、その周縁を一体に封止して接合部とするとともに、該上板において接合部範囲内に内部に連通するようにガス吸入孔を穿設してなるものである。 Further, based on the first feature, as a third feature, the molding material used in the method for producing a hollow integrated molded product by hot blow molding is obtained by laminating an upper plate and a lower plate made of superplastic metal. The peripheral edge is integrally sealed to form a joint portion, and a gas suction hole is formed in the upper plate so as to communicate with the inside of the joint portion.
そのため、単純な形状のガス吸入孔のみを成形材を形成する上板に穿設するだけで足りるので、従来の成形材のように成形材を膨張させるための不活性高圧ガスの漏出を防止するための複雑な気密構造は不要とすることができる。 Therefore, it is only necessary to pierce the gas suction hole having a simple shape in the upper plate that forms the molding material, so that leakage of the inert high-pressure gas for expanding the molding material as in the conventional molding material is prevented. Therefore, a complicated airtight structure can be eliminated.
ここで、成形材をなす上板又は下板は超塑性金属とするものであるが、具体的には超塑性特性を示すチタン合金系、又はステンレス鋼系合金の他、Al合金、即ちAl−Zn系、Al−Mg系、Al−Mg−Mn系、Al−Zn−Mg−Cu系、Al−Cu系、Al−Li系、Al−Mg−Si系、Al−Si系等が挙げられ、特に超塑性金属としてAl合金を用いる場合には、JIS 5083Al合金板が好ましいものである。
更に成形材に穿設されるガス吸入孔の面積は、成形材を膨張させる不活性高圧ガスの成形材の内部への圧入を円滑に行えるように、該成形材とともに密閉空間を形成するオス型金型の凹陥部における開口部の面積を100とした場合に5〜100とすることが望ましいものである。即ち、ガス吸入孔の面積をオス型金型の凹陥部における開口部の面積100に対して5未満とすると、成形材のガス吸入孔より成形材内部に圧入する不活性高圧ガスの圧力が強すぎて成形材全体を撓ませてしまうため、不活性高圧ガスはオス型金型の凹部内の排気孔より排出されてしまい、ブロー成形を行うことができないものである。
Here, the upper plate or the lower plate forming the molding material is a superplastic metal. Specifically, in addition to a titanium alloy-based or stainless steel-based alloy exhibiting superplastic characteristics, an Al alloy, that is, Al- Zn-based, Al-Mg-based, Al-Mg-Mn-based, Al-Zn-Mg-Cu-based, Al-Cu-based, Al-Li-based, Al-Mg-Si-based, Al-Si-based, etc. In particular, when an Al alloy is used as the superplastic metal, a JIS 5083 Al alloy plate is preferable.
Further, the area of the gas suction hole formed in the molding material is a male type that forms a sealed space together with the molding material so that an inert high-pressure gas that expands the molding material can be smoothly pressed into the molding material. When the area of the opening in the recessed portion of the mold is 100, it is desirable to set it to 5-100. That is, if the area of the gas suction hole is less than 5 with respect to the area 100 of the opening in the recessed part of the male mold, the pressure of the inert high-pressure gas that is pressed into the molding material from the gas suction hole of the molding material is high. Since the entire molding material is bent too much, the inert high-pressure gas is discharged from the exhaust hole in the concave portion of the male mold, and blow molding cannot be performed.
また、上板と下板とからなる成形材において周縁に形成される接合部は、金型を構成するオス型金型及びメス型金型の間において挟持して塑性変形させて封止する挟持法の他、摩擦撹拌接合法、溶接法、及び圧着法により接合部を形成するものであっても良いものである。
また前記成形材の周縁の封止は、金型内において成形材をなす上板及び下板を挟持固定した後に接合部を形成してなるものの他に、金型において挟持固定するにあたり予め上板と下板とを積層した上でその周縁を接合して接合部を形成してなるものであっても良いものである。
Further, the joint formed on the periphery of the molding material composed of the upper plate and the lower plate is sandwiched between a male mold and a female mold constituting the mold and is plastically deformed and sealed. In addition to the method, the joint may be formed by a friction stir welding method, a welding method, and a pressure bonding method.
In addition to sealing the periphery of the molding material, the upper plate and the lower plate forming the molding material in the mold are clamped and fixed, and then the upper plate is previously clamped and fixed in the mold. And the lower plate may be laminated and the peripheral edges thereof may be bonded to form a bonded portion.
本願発明は、熱間ブロー成形により中空一体成形品を製造するにあたり、金型内において形成される密閉空間から成形材のガス吸入孔へ不活性高圧ガスを内部に圧入して膨張させると同時に、金型の凹部と成形材の間の空気を排気孔より排出するため、まず成形材自体の構成を簡易なものとすることができ、更に該成形材を簡易且つ確実に、しかも迅速に中空一体成形品に成形できるので、作業効率を高め製造コストの低減を図ることができる優れた効果を有するものである。 In the invention of the present application, in producing a hollow integrated molded product by hot blow molding, an inert high-pressure gas is press-fitted into a gas suction hole of a molding material from a sealed space formed in a mold and expanded, Since the air between the recess of the mold and the molding material is discharged from the exhaust hole, the structure of the molding material itself can be simplified, and the molding material can be easily and reliably hollowed quickly. Since it can be molded into a molded product, it has an excellent effect of improving work efficiency and reducing manufacturing cost.
以下において、本願発明の実施例について説明する。
なお、この実施例は、本願発明の好ましい一実施態様を説明するためのものであって、これにより本願発明が制限されるものでない。
Examples of the present invention will be described below.
In addition, this Example is for demonstrating one preferable embodiment of this invention, Comprising: This invention is not restrict | limited by this.
本願発明である熱間ブロー成形による中空一体成形品の製造方法による熱間ブロー成形装置1は、ヒーター(図示せず)を内蔵する金型2と、該金型2に対して不活性高圧ガス7を断続して供給可能としてなる不活性高圧ガス供給装置(図示せず)から構成されるものである
A hot blow molding apparatus 1 according to a manufacturing method of a hollow integral molded product by hot blow molding according to the present invention includes a
ここで、上記熱間ブロー成形装置1において使用される金型2は、オス型金型3及びメス型金型4より構成されるものである。
まず、該オス型金型3においてはその内面において外部に後述の凹部3aと成形材5の間の空気8を排出する排気孔3bを穿設する凹部3aを設けるとともに、該オス型金型3の中央に開口部3dと面一となるように円錐状の台部(以下、「円錐台部」とする。)3cを設けた上で不活性高圧ガス7を圧入する不活性高圧ガス供給装置に通じるガス供給孔3fと通じる凹陥部3eを配設するものである。なお、該オス型金型3の周縁には後述する成形材5の周縁を封止するために使用される周縁封止用ビード3gが周設されているものである
そして、メス型金型4においては、その内面において外部に後述する凹部4aと成形材5の間の空気8を排出する排気孔4bを穿設する凹部4aを設けてなるものである。なお、該メス型金型4の周縁には前記成形材5の周縁を封止するため前記オス型金型3の周縁封止用ビード3gに対応する凹溝4dが周設されているものである。
Here, the
First, the
また、本願発明である熱間ブロー成形による中空一体成形品の製造方法において使用される成形材5は、超塑性金属からなる上板5a及び下板5bを積層した上、その周縁を一体に封止して接合部5cを形成するととともに、該上板5aにおいて接合部5c範囲内に内部と連通するようにガス吸入孔5dを穿設してなるものである。
In addition, the
そこで、本願発明である熱間ブロー成形による中空一体成形品の製造方法による熱間ブロー成形装置1において中空一体成形品9は次のようにして製造するものである。
即ち、熱間ブロー成形装置1において、不活性高圧ガス供給装置にガス供給孔3fを介して通じる金型2をなすオス型金型3及びメス型金型4の間に前記オス型金型3内に形成された円錐台部3cに配設された凹陥部3eの開口部3hと、成形材5の上板5aに穿設されたガス吸入孔5dが合致するように成形材5を挟持固定する。
その結果、前記オス型金型3の凹陥部3eと該凹陥部3eと合致するガス吸入孔5dを穿設してなる成形材5の上板5aとで密閉空間6を形成するものとなる。
そして上記成形材5を予め金型2内に内蔵するヒーターにより超塑性温度域まで加熱すると、成形材5の周縁においてはオス型金型3の周縁に周設される周縁封止用ビード3gとメス型金型4の凹溝4dによって接合部5cが形成され、成形材5の周縁は封止される。
その上で前記金型2内においてオス型金型3及び成形材5の上板5aとで形成される密閉空間6内にガス供給孔3fを介して不活性高圧ガス7を供給し、前記成形材5のガス吸入孔5dより不活性高圧ガス7を成形材5の内部に圧入することによって成形材5は膨張する。
その結果、金型2内で膨張する成形材5は、周縁に接合部5cを形成し、該金型5の内面に沿って確実に密着して金型2をなすオス型金型3及びメス型金型4の凹部3a、4aに応じた凸部9a、9bを有する中空一体成形品9に成形される(図5参照)。
このとき前記金型2をなすオス型金型3及びメス型金型4の各々凹部3a、4aと成形材5の間の空気8は該オス型金型3及びメス型金型4の各々の排気孔3b、4bから外部へ排出されるものとなる。
Therefore, in the hot blow molding apparatus 1 according to the method for manufacturing a hollow integrated molded product by hot blow molding according to the present invention, the hollow integrated molded
That is, in the hot blow molding apparatus 1, the
As a result, the sealed
Then, when the
Then, an inert high pressure gas 7 is supplied into the sealed
As a result, the
At this time, the
そこで、実際に以下の条件の下で中空一体成形品9を製造した。
まず、成形材5として、積層する上板5a及び下板5bには、板厚1mmのJIS 5083−H18アルミニウム合金を400mm角に切断したものを用い、該上板5aの中央部にはφ10mmの円状のガス吸入孔5dを穿設した。
そして、熱間ブロー成形装置1における金型2に次のようになっている。
即ち、オス型金型3は、周縁に沿って成形材5の周縁を封止するための周縁封止用ビード3gを周設してなり、その凹部3a内は、深さが20mm、開口部3dの縦横が300×300mmの縦断面台形形状であって、該開口部3dの中央部において該開口部3dと頂部3iが面一になる頂部直径がφ60mm、底部直径がφ80mm、及び高さが20mmの円錐台部3cが形成されている。そして該円錐台部3cの頂部3iの中央部にφ20mm、深さ10mmの凹陥部3eを形成し、該凹陥部3e内にはガス供給孔3fが通じているものである。
またメス金型4は、周縁に沿って成形材5の周縁を封止するためのオス型金型3の周縁に周設されている周縁封止用ビード3gに対応する凹溝4dを周設してなり、深さが40mm、開口部4cの縦横が300×300mmの縦断面台形形状としてなるものである。
そして、上板5aと下板5bとを積層してなる成形材5を熱間ブロー成形装置1のメス型金型4の開口部4c側に載置するとともに、成形材5の上板5aに穿設されたガス吸入孔5dとオス型金型3の円錐台部3cにおいて形成された凹陥部3eの開口部3hとが合致するように、オス型金型3の頂部3iに形成する凹陥部3eの開口部3h側を上板5aに密着するように設置して挟持固定した。その結果、オス型金型3の円錐台部3cの頂部3iは成形材5の上板5aに密着し、円錐台部3cの凹陥部3eは成形材5の上板5aとともにオス金型3の凹部3aと隔絶され密閉空間6を形成する。
その上で金型2により成形材5も含めて500℃まで加熱するとともに、該成形材5の周縁をオス型金型3の周縁封止用ビード3gとメス型金型4の凹溝4dとで変形させて接合部5cを形成することによって封止した。
その後、不活性高圧ガスのガス圧を1MPa、成形時間を10分間とする成形条件の下、上記周縁を封止した成形材5に対して熱間ブロー成形を行った。
その結果、金型2内においては上板5aはオス型金型3の凹部3aの内面に、下板5bはメス型金型4の凹部4aの内面に密着するように膨張した結果、所定形状の中空一体成形品9が成形され、本願発明の効果は確認された。
この際、オス型金型3の凹部3a及びメス型金型4の凹部4aと成形材5の間の空気8がオス型金型3の排気孔3b及びメス型金型4の排気孔4bから排出されることも確認された。
Therefore, the hollow integrated molded
First, as the
The
That is, the
The female die 4 is provided with a
Then, the
After that, the
Thereafter, hot blow molding was performed on the
As a result, in the
At this time,
なお、上記本願発明である熱間ブロー成形による中空一体成形品の製造方法に対する比較例として、以下のような諸条件の下で熱間ブロー成形装置1により熱間ブロー成形を行い各々比較検討した。
即ち、オス型金型3の開口部3dの中央部に円錐台部3cが形成されていない場合、オス型金型3の排気孔3bから不活性高圧ガス7は排出されてしまい成形材5のブロー成形を行うことはできず(比較例1)、成形材5を構成する上板5aにガス吸入孔5dが穿設されていない場合、一旦成形材5はメス型金型4方向に撓むものの、成形材5が撓むことで円錐台部3cと成形材5との間に形成される空隙を通じて不活性高圧ガス7はオス金型3の排気孔3bから排出されてしまい成形材5のブロー成形を行うことができず(比較例2)、オス型金型3における開口部3dの中央部の円錐台部3cに形成される凹陥部3eの開口部3h内から成形材5の上板5aに穿設されるガス吸入孔5dとの位置がずれている場合、一旦成形材5はメス型金型4方向に撓むものの、成形材5が撓むことで円錐台部3cと成形材5との間に形成される空隙を通じて不活性高圧ガス7はオス金型3の排気孔3bから排出されてしまい成形材5のブロー成形を行うことができず(比較例3)、オス型金型3における開口部3dの中央部の円錐台部3cに形成される凹陥部3eと成形材5のガス吸入孔5dとの位置は一致しているものの、該ガス吸入孔5dの直径が小さすぎる場合、一旦成形材5はメス型金型4方向に撓むものの、成形材5が撓むことで円錐台部3cと成形材5との間に形成される空隙を通じて不活性高圧ガス7はオス金型3の排気孔3bから排出されてしまい成形材5のブロー成形を行うことができず(比較例4)、またオス型金型3における開口部3dの中央部の円錐台部3cの頂部3iと成形材5を構成する上板5aとが密着せず空隙が発生している場合、金型2内に供給された不活性高圧ガス7は上板5aのガス吸入孔5dにより成形材5の内部に圧入されず、該空隙を通じてオス型金型3の排気孔3bより排出されてしまい成形材5のブロー成形を行うことができないものである(比較例5)。
In addition, as a comparative example with respect to the method for producing a hollow integrated molded product by hot blow molding according to the present invention, the hot blow molding was performed by the hot blow molding apparatus 1 under the following conditions, and the respective comparative studies were conducted. .
That is, when the
本願発明は、熱間ブロー成形により中空一体成形品を製造するにあたり、単純な形状のみならず複雑な形状の中空一体成形品を製造することにも広く適用することができる。 The present invention can be widely applied not only to a simple shape but also to a complex shape hollow integral molded product when producing a hollow integral molded product by hot blow molding.
1 熱間ブロー成形装置
2 金型
3 オス型金型
3a 凹部
3b 排気孔
3c 円錐台部
3d 開口部
3e 凹陥部
3f ガス供給孔
3g 周縁封止用ビード
3h 開口部
3i 頂部
4 メス型金型
4a 凹部
4b 排気孔
4c 開口部
4d 凹溝
5 成形材
5a 上板
5b 下板
5c 接合部
5d ガス吸入孔
6 密閉空間
7 不活性高圧ガス
8 空気
9 中空一体成形品
9a、9b 凸部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hot
Claims (3)
超塑性金属からなる上板及び下板を積層した上、その周縁を一体に封止して接合部とするとともに、該上板において接合部範囲内に内部に連通するようにガス吸入孔を穿設してなる成形材を、前記金型をなすオス型金型及びメス型金型の間において、オス型金型の台部の頂部に配設された凹陥部の開口部内に成形材のガス吸入孔が合致するように挟持固定し、
前記オス型金型の台部の頂部の凹陥部とガス吸入孔を穿設してなる成形材の上板とで密閉空間を形成し、
少なくとも成形材を超塑性温度域まで加熱し、
前記金型内において形成される密閉空間内にガス供給孔を通じて不活性高圧ガスを供給し、
前記成形材のガス吸入孔より密閉空間内の不活性高圧ガスを成形材内部に圧入することにより成形材を膨張させると同時に、
前記金型内からは成形材の膨張に伴い、凹部と成形材の間の空気を排気孔より外部に排出して、
前記成形材を金型により中空一体成形品に成形してなることを特徴とする熱間ブロー成形による中空一体成形品の製造方法。 It consists of a male mold and a female mold that form an exhaust hole that communicates with the outside in the recess, and in the male mold, the top of the base that is formed to be flush with the opening at the center In the mold in which the recessed portion that leads to the gas supply hole for supplying the inert high-pressure gas is disposed,
The upper and lower plates made of superplastic metal are laminated, and the periphery is sealed together to form a joint, and a gas suction hole is formed in the upper plate so as to communicate with the inside of the joint. Between the male mold and the female mold forming the mold, the molding material gas is placed in the opening of the concave portion disposed on the top of the base of the male mold. Clamp and fix so that the suction holes match,
Forming a sealed space with the concave portion at the top of the base of the male mold and the upper plate of the molding material formed with a gas suction hole;
Heating at least the molding material to the superplastic temperature range,
Supplying an inert high-pressure gas through a gas supply hole in a sealed space formed in the mold,
At the same time as expanding the molding material by press-fitting an inert high-pressure gas in the sealed space into the molding material through the gas suction hole of the molding material,
With the expansion of the molding material from the inside of the mold, the air between the recess and the molding material is discharged outside through the exhaust hole,
A method for producing a hollow integral molded article by hot blow molding, wherein the molding material is molded into a hollow integral molded article by a mold.
It is used in the method for producing a hollow integrally molded product by hot blow molding according to claim 1, wherein an upper plate and a lower plate made of superplastic metal are laminated, and the periphery is integrally sealed to form a joint portion. In addition, the molding material is characterized in that a gas suction hole is formed in the upper plate so as to communicate with the inside of the joint portion.
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-
2008
- 2008-08-19 JP JP2008210618A patent/JP2010046673A/en not_active Withdrawn
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