JP2015039719A - Aluminum alloy component manufacturing method and aluminum alloy plate press molding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プレス成形によりアルミニウム合金部品を製造する方法、およびこの製造方法に好適に用いられるアルミニウム合金板のプレス成形装置に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing an aluminum alloy part by press forming, and an aluminum alloy sheet press forming apparatus suitably used for the manufacturing method.
従来から、アルミニウム合金板に対してプレス成形を行うことによりアルミニウム合金部品を製造することが行われている。例えば、特許文献1には、円形状のアルミニウム合金板にプレス成形により曲げ絞り加工を施すことにより、原板よりも縮径されたハット状の部品を製造する方法が開示されている。
Conventionally, an aluminum alloy part is manufactured by press forming an aluminum alloy plate. For example,
具体的に、特許文献1に開示された方法では、時効硬化処理されたアルミニウム合金板(熱処理型アルミニウム合金板)を時効析出物が固溶するように部分的に加熱した後に、アルミニウム合金板に対してプレス成形を行っている。アルミニウム合金板を加熱することで、時効硬化処理により劣化した加工性を向上させることができる。
Specifically, in the method disclosed in
しかしながら、時効析出物が固溶するようにアルミニウム合金板を加熱した場合には、アルミニウム合金板の強度が低下する。時効硬化処理はアルミニウム合金板に高い強度を付与するためのものであるので、時効硬化処理されたアルミニウム合金板を原板として用いる場合は、アルミニウム合金板の強度を維持したままでアルミニウム合金部品を製造することが望まれる。 However, when the aluminum alloy plate is heated so that the aging precipitate is dissolved, the strength of the aluminum alloy plate is lowered. The age hardening treatment is for imparting high strength to the aluminum alloy plate, so when using the age alloyed aluminum alloy plate as the original plate, manufacture the aluminum alloy parts while maintaining the strength of the aluminum alloy plate. It is desirable to do.
そこで、本発明は、時効硬化処理されたアルミニウム合金板を原板として用いながら、原板と同等の強度を有するアルミニウム合金部品を得ることができる製造方法、およびこの製造方法に好適に用いられるアルミニウム合金板のプレス成形装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a manufacturing method capable of obtaining an aluminum alloy part having the same strength as the original plate while using an age-hardened aluminum alloy plate as the original plate, and an aluminum alloy plate suitably used for this manufacturing method. An object of the present invention is to provide a press molding apparatus.
前記課題を解決するために、本発明のアルミニウム合金部品の製造方法は、時効硬化処理されたアルミニウム合金板を加熱する工程と、加熱された前記アルミニウム合金板に対して、時効析出物の実質的な固溶が開始する前にプレス成形を行う工程と、前記プレス成形後のアルミニウム合金板を冷却する工程と、を含む、ことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the method of manufacturing an aluminum alloy part of the present invention includes a step of heating an age-hardened aluminum alloy plate, and a substantial amount of aging precipitates on the heated aluminum alloy plate. And a step of performing press forming before the start of solid solution and a step of cooling the aluminum alloy plate after the press forming.
ここで、「時効析出物の実質的な固溶」とは、時効析出物が10%以上固溶することをいう。 Here, “substantially solid solution of an aging precipitate” means that the aging precipitate is dissolved in 10% or more.
上記の構成によれば、プレス成形の前後において時効析出物の実質的な固溶が防止される。これにより、アルミニウム合金板の強度を維持したままでアルミニウム合金部品を製造することができる。 According to said structure, the substantial solid solution of an aging precipitate is prevented before and after press molding. Thereby, an aluminum alloy part can be manufactured while maintaining the strength of the aluminum alloy plate.
例えば、前記プレス成形は、前記アルミニウム合金板に曲げ加工を施すものであってもよい。 For example, the press forming may be performed by bending the aluminum alloy plate.
例えば、前記アルミニウム合金板は、質量%で、0.1〜4.0%のLiを含有してもよい。 For example, the aluminum alloy plate may contain 0.1 to 4.0% Li in mass%.
前記アルミニウム合金板を、通電加熱または誘導加熱により加熱してもよい。この構成によれば、アルミニウム合金板を急速に加熱することができる。 The aluminum alloy plate may be heated by energization heating or induction heating. According to this configuration, the aluminum alloy plate can be rapidly heated.
例えば、前記アルミニウム合金板を、50〜150℃/secの昇温速度で加熱してもよい。 For example, the aluminum alloy plate may be heated at a temperature increase rate of 50 to 150 ° C./sec.
また、本発明のアルミニウム合金板のプレス成形装置は、アルミニウム合金板が載置される載置面を有するダイと、前記アルミニウム合金板を押圧する、前記ダイに対して進退可能なパンチと、前記アルミニウム合金板を加熱するための加熱器と、前記加熱器を前記パンチと前記ダイの間の加熱位置と前記パンチと重ならない退避位置との間で移動させる移動機構と、を備える、ことを特徴とする。 Further, an aluminum alloy plate press molding apparatus according to the present invention includes a die having a mounting surface on which an aluminum alloy plate is placed, a punch that presses the aluminum alloy plate and can be advanced and retracted with respect to the die, A heater for heating the aluminum alloy plate; and a moving mechanism for moving the heater between a heating position between the punch and the die and a retracted position that does not overlap the punch. And
本発明によれば、時効硬化処理されたアルミニウム合金板を原板として用いながら、原板と同等の強度を有するアルミニウム合金部品を得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the aluminum alloy component which has the intensity | strength equivalent to an original plate can be obtained, using the age-hardened aluminum alloy plate as an original plate.
<製造方法>
本発明のアルミニウム合金部品の製造方法は、時効硬化処理されたアルミニウム合金板を原板として用いてアルミニウム合金部品を製造するものであり、加熱工程、プレス工程および冷却工程を含む。以下では、まず原板として用いられるアルミニウム合金板について説明し、その後に各工程を詳細に説明する。
<Manufacturing method>
The method for producing an aluminum alloy part according to the present invention is to produce an aluminum alloy part using an age alloy-treated aluminum alloy plate as an original plate, and includes a heating step, a pressing step, and a cooling step. Below, the aluminum alloy plate used as an original plate will be described first, and then each step will be described in detail.
(アルミニウム合金板)
時効硬化処理されるアルミニウム合金板としては、2000系(Al−Cu系)、6000系(Al−Mg−Si系)および7000系(Al−Zn−Mg系)の熱処理型アルミニウム合金板がある。また、Liを含有する8000系のアルミニウム合金板も、時効硬化処理される。なお、2000系のアルミニウム合金板にもLiを含有するものがある。
(Aluminum alloy plate)
Examples of the aluminum alloy plate subjected to age hardening include heat treatment type aluminum alloy plates of 2000 series (Al-Cu series), 6000 series (Al-Mg-Si series) and 7000 series (Al-Zn-Mg series). An 8000 series aluminum alloy plate containing Li is also age hardened. Some 2000 series aluminum alloy plates contain Li.
日本工業規格JIS H0001によれば、アルミニウム合金の熱処理区分には、概してT1〜T10までの10種類の時効硬化処理がある。中でも、アルミニウム合金板を室温よりも高い所定の時効温度(例えば、100〜220℃)で一定時間保持する人工時効硬化処理を行うものは、T5〜T10である。人工時効硬化処理を行う「一定時間」は、数十分程度(例えば、30〜90分)であってもよいし、数時間または数十時間程度(例えば、3〜36時間)であってもよい。本発明の製造方法において、原板として用いられるアルミニウム合金板は、自然時効硬化処理(T1〜T4)されたものであってもよいし、人工時効硬化処理(T5〜T10)されたものであってもよい。 According to Japanese Industrial Standard JIS H0001, there are generally 10 types of age hardening treatments from T1 to T10 in the heat treatment category of aluminum alloys. Especially, what performs the artificial age hardening process which hold | maintains an aluminum alloy plate for a fixed time with the predetermined aging temperature (for example, 100-220 degreeC) higher than room temperature is T5-T10. The “certain time” for performing the artificial age hardening treatment may be about several tens of minutes (for example, 30 to 90 minutes), or about several hours or several tens of hours (for example, 3 to 36 hours). Good. In the production method of the present invention, the aluminum alloy plate used as the original plate may be subjected to natural age hardening (T1 to T4) or artificial age hardening (T5 to T10). Also good.
2000系のアルミニウム合金板は、ベース成分として、質量%で(以下同じ)、Cu:1.0〜6.0%、Fe:0.01〜1.5%、Si:0.01〜1.3%を含有し、残部がAlおよび不可避的不純物からなる。さらに、2000系のアルミニウム合金板は、必要に応じて添加される追加成分として、Li:0.1〜4.0%、Mn:0.01〜1.2%、Mg:0.01〜1.8%、Cr:0.01〜0.1%、Zn:0.01〜0.25%、Ti:0.01〜0.5%のうちの少なくとも1種を含有してもよい。Liの含有量は、好ましくは0.5〜3.0%である。 The 2000 series aluminum alloy plate is used as a base component in mass% (hereinafter the same), Cu: 1.0 to 6.0%, Fe: 0.01 to 1.5%, Si: 0.01 to 1. 3% is contained, with the balance being Al and inevitable impurities. Further, the 2000 series aluminum alloy plate has Li: 0.1-4.0%, Mn: 0.01-1.2%, Mg: 0.01-1 as additional components added as necessary. 0.8%, Cr: 0.01 to 0.1%, Zn: 0.01 to 0.25%, Ti: 0.01 to 0.5% may be contained. The Li content is preferably 0.5 to 3.0%.
6000系のアルミニウム合金板は、ベース成分として、Mg:0.35〜1.2%、Si:0.30〜1.3%、Fe:0.01〜1.0%を含有し、残部がAlおよび不可避的不純物からなる。さらに、6000系のアルミニウム合金板は、必要に応じて添加される追加成分として、Cu:0.1〜0.40、Mn:0.01〜1.0%、Cr:0.01〜0.35%、Zn:0.01〜0.25%、Ti:0.01〜0.15%のうちの少なくとも1種を含有してもよい。 The 6000 series aluminum alloy plate contains Mg: 0.35 to 1.2%, Si: 0.30 to 1.3%, Fe: 0.01 to 1.0% as the base components, and the balance is It consists of Al and inevitable impurities. Further, the 6000 series aluminum alloy plate has Cu: 0.1 to 0.40, Mn: 0.01 to 1.0%, Cr: 0.01 to 0.00 as additional components added as necessary. You may contain at least 1 sort (s) of 35%, Zn: 0.01-0.25%, Ti: 0.01-0.15%.
7000系のアルミニウム合金板は、ベース成分として、Zn:0.8〜8.4%、Mg:0.01〜3.1%、Fe:0.01〜0.50%を含有し、残部がAlおよび不可避的不純物からなる。さらに、7000系のアルミニウム合金板は、必要に応じて添加される追加成分として、Si:0.01〜0.40%、Cu:0.01〜2.6%、Mn:0.01〜0.7%、Cr:0.01〜0.35%、Ti:0.01〜0.06%のうちの少なくとも1種を含有してもよい。 The 7000 series aluminum alloy plate contains Zn: 0.8 to 8.4%, Mg: 0.01 to 3.1%, Fe: 0.01 to 0.50% as a base component, and the balance is It consists of Al and inevitable impurities. Further, the 7000 series aluminum alloy plate has Si: 0.01-0.40%, Cu: 0.01-2.6%, Mn: 0.01-0 as additional components added as necessary. 0.7%, Cr: 0.01 to 0.35%, Ti: 0.01 to 0.06% may be included.
Liを含有する8000系のアルミニウム合金板は、ベース成分として、Li:2.2〜2.8%、Cu:1.0〜2.2%、Mg:0.50〜1.3%、Zr:0.04〜0.16%を含有し、残部がAlおよび不可避的不純物からなる。さらに、Liを含有する8000系のアルミニウム合金板は、必要に応じて添加される追加成分として、Fe:0.01〜0.3%、Si:0.01〜0.2を含有してもよい。 The 8000 series aluminum alloy plate containing Li has Li: 2.2 to 2.8%, Cu: 1.0 to 2.2%, Mg: 0.50 to 1.3%, Zr as base components. : 0.04 to 0.16% is contained, and the balance consists of Al and inevitable impurities. Further, the 8000 series aluminum alloy plate containing Li may contain Fe: 0.01 to 0.3% and Si: 0.01 to 0.2 as additional components added as necessary. Good.
人工時効硬化処理されたアルミニウム合金板は、時効析出物を含む。Liを含有しない2000系のアルミニウム合金板では、代表的な時効析出物はAlCu2であり、6000系のアルミニウム合金板では、代表的な時効析出物はMg2Siであり、7000系のアルミニウム合金板では、代表的な時効析出物はMgZn2である。 The artificial age-hardening-treated aluminum alloy plate contains aging precipitates. In a 2000 series aluminum alloy plate not containing Li, a typical aging precipitate is AlCu 2 , and in a 6000 series aluminum alloy plate, a typical aging precipitate is Mg 2 Si, and a 7000 series aluminum alloy. In the plate, a typical aging precipitate is MgZn 2 .
Liを含有する2000系のアルミニウム合金板では、代表的な時効析出物はAl2CuLiであり、Liを含有する8000系のアルミニウム合金板では、代表的な時効析出物はAl3Liである。このように、Liを含有するアルミニウム合金板では、時効析出物にLiが含まれる。 In a 2000 series aluminum alloy plate containing Li, a typical aging precipitate is Al 2 CuLi, and in a 8000 series aluminum alloy plate containing Li, a typical aging precipitate is Al 3 Li. Thus, in the aluminum alloy plate containing Li, Li is contained in the aging precipitate.
Liを含有するアルミニウム合金板は、1980年代に第二世代としてA2090、A2091、A8090、A8091などが開発されており、2000年代には第三世代としてA2196、A2098、A2099などが開発されている。さらに、近年では、第四世代として、A2060が開発されている。A2060の組成は、Cu:3.4〜4.5%、Mn:0.10〜0.50%、Mg:0.6〜1.1%、Zn:0.30〜0.50%、Zr:0.05〜0.15%、Li:0.6〜0.9%、Ag:0.05〜0.50、残部:Alおよび不可避的不純物である。 As for the aluminum alloy plate containing Li, A2090, A2091, A8090, A8091, etc. were developed as the second generation in the 1980s, and A2196, A2098, A2099, etc. were developed as the third generation in the 2000s. Furthermore, in recent years, A2060 has been developed as the fourth generation. The composition of A2060 is Cu: 3.4 to 4.5%, Mn: 0.10 to 0.50%, Mg: 0.6 to 1.1%, Zn: 0.30 to 0.50%, Zr : 0.05 to 0.15%, Li: 0.6 to 0.9%, Ag: 0.05 to 0.50, balance: Al and inevitable impurities.
(加熱工程)
本発明の製造方法において最初に行われる本工程では、時効硬化処理されたアルミニウム合金板を所定の成形温度に加熱する。人工時効硬化処理されたアルミニウム合金板を原板として用いる場合、成形温度は、時効析出物の固溶を防止するという観点からは人工時効硬化処理が行われた時効温度以下であることが望ましいが、加熱工程から冷却工程までの時間が比較的に短い場合は時効温度以上であってもよい。成形温度の下限は、後述するプレス成形においてアルミニウム合金板が破損することなく変形する程度、換言すればアルミニウム合金板が所望のプレス成形に応じた伸び可能率を有する程度であればよい。
(Heating process)
In the first step performed in the production method of the present invention, the age-hardened aluminum alloy plate is heated to a predetermined forming temperature. When an aluminum alloy plate that has been subjected to artificial age hardening treatment is used as an original plate, the molding temperature is preferably equal to or lower than the age temperature at which artificial age hardening treatment has been performed, from the viewpoint of preventing solid solution of the age precipitation, When the time from the heating process to the cooling process is relatively short, it may be an aging temperature or higher. The lower limit of the forming temperature may be such that the aluminum alloy plate is deformed without being damaged in press forming to be described later, in other words, the aluminum alloy plate has a stretchable ratio according to desired press forming.
例えば、7000系のアルミニウム合金板を用いた場合は、成形温度をおよそ160℃±20℃としてもよいし、Liを含有するアルミニウム合金板を用いた場合は、成形温度をおよそ200℃±20℃としてもよい。 For example, when a 7000 series aluminum alloy plate is used, the forming temperature may be about 160 ° C. ± 20 ° C., and when an aluminum alloy plate containing Li is used, the forming temperature is about 200 ° C. ± 20 ° C. It is good.
アルミニウム合金板を加熱する方法は特に限定されない。例えば、バーナやレーザなどを用いてアルミニウム合金板を加熱してもよい。ただし、アルミニウム合金板を急速に加熱でき、かつ、温度を容易に制御できるという観点からは、アルミニウム合金板を、通電加熱または誘導加熱により加熱することが望ましい。アルミニウム合金板を急速に加熱する場合の昇温速度は、例えば50〜150℃/secである。アルミニウム合金板を急速に加熱することにより、加熱工程の時間を短くでき、時効析出物の固溶を効果的に抑制できる。 The method for heating the aluminum alloy plate is not particularly limited. For example, the aluminum alloy plate may be heated using a burner or a laser. However, from the viewpoint that the aluminum alloy plate can be rapidly heated and the temperature can be easily controlled, it is desirable to heat the aluminum alloy plate by energization heating or induction heating. The rate of temperature increase when rapidly heating the aluminum alloy plate is, for example, 50 to 150 ° C./sec. By rapidly heating the aluminum alloy plate, the time for the heating step can be shortened, and solid solution of aging precipitates can be effectively suppressed.
通電加熱または誘導加熱によりアルミニウム合金板を加熱する場合は、非接触温度計によりアルミニウム合金板の表面温度を計測し、その計測値に基づいて通電加熱または誘導加熱を行う加熱器への出力を制御すればよい。この場合、アルミニウム合金板の表面に、スプレーなどにより黒色塗料を塗布してもよい。 When heating an aluminum alloy plate by electric heating or induction heating, measure the surface temperature of the aluminum alloy plate with a non-contact thermometer, and control the output to the heater that performs electric heating or induction heating based on the measured value do it. In this case, a black paint may be applied to the surface of the aluminum alloy plate by spraying or the like.
なお、アルミニウム合金板の加熱完了から後述するプレス成形を行うまでに要する時間は数秒以内であることが望ましい。このような観点からは、通電加熱または誘導加熱を行う加熱器は、プレス成形を行うプレス成形装置へ組み込まれていることが望ましい。 In addition, it is desirable that the time required from the completion of heating of the aluminum alloy plate to press forming to be described later is within several seconds. From such a point of view, it is desirable that the heater for conducting current heating or induction heating is incorporated in a press molding apparatus that performs press molding.
(プレス工程)
本工程では、加熱されたアルミニウム合金板に対して、時効析出物の実質的な固溶が開始する前にプレス成形を行う。プレス成形は、アルミニウム合金板に、絞り加工を施すものであってもよいし、曲げ加工を施すものであってもよいし、曲げ絞り加工を施すものであってもよい。
(Pressing process)
In this step, press forming is performed on the heated aluminum alloy plate before substantial solid solution of the aging precipitates starts. In press forming, the aluminum alloy plate may be subjected to drawing processing, may be subjected to bending processing, or may be subjected to bending drawing processing.
例えば、アルミニウム合金部品として、航空機胴体のスキンとフレームの間に介在する、90度に折れ曲げられたシェアタイ(shear tie)を製造する場合、プレス成形によりアルミニウム合金板に曲げ加工が施される。 For example, when producing a shear tie bent at 90 degrees, which is interposed between an aircraft fuselage skin and a frame, as an aluminum alloy part, the aluminum alloy plate is bent by press forming.
プレス成形を行うプレス成形装置は、通常、アルミニウム合金板が載置されるダイと、ダイに対して進退可能なパンチを備える。加熱されたアルミニウム合金板からダイへの放熱を抑制するために、ダイが予め加熱されてもよいし、アルミニウム合金板とダイの間に断熱構造(例えば、断熱シート)が設けられていてもよい。 A press forming apparatus that performs press forming usually includes a die on which an aluminum alloy plate is placed, and a punch that can move forward and backward with respect to the die. In order to suppress heat dissipation from the heated aluminum alloy plate to the die, the die may be preheated, or a heat insulating structure (for example, a heat insulating sheet) may be provided between the aluminum alloy plate and the die. .
(冷却工程)
本工程では、プレス成形後のアルミニウム合金板を冷却する。アルミニウム合金板を冷却する方法は特に限定されない。例えば、成形温度が低い場合や、プレス成形後のアルミニウム合金板をそのまま放置しても時効析出物の固溶が開始しないと想定される場合は、自然冷却によりアルミニウム合金板を冷却してもよい。
(Cooling process)
In this step, the aluminum alloy plate after press forming is cooled. The method for cooling the aluminum alloy plate is not particularly limited. For example, when the forming temperature is low, or when it is assumed that the solid solution of the aging precipitate does not start even if the aluminum alloy plate after press forming is left as it is, the aluminum alloy plate may be cooled by natural cooling. .
また、プレス成形装置のパンチに、送風機や内部冷却水循環などの冷却機構を設けておいて、プレス成形後にアルミニウム合金板を強制的に冷却してもよい。あるいは、プレス成形後のアルミニウム合金板を低温環境下に移送して強制的に冷却することも可能である。 Further, a cooling mechanism such as a blower or internal cooling water circulation may be provided in the punch of the press forming apparatus, and the aluminum alloy plate may be forcibly cooled after press forming. Alternatively, it is also possible to forcibly cool the aluminum alloy plate after press forming by transferring it to a low temperature environment.
以上の工程では、プレス成形の前後において時効析出物の実質的な固溶が防止される。これにより、アルミニウム合金板の強度を維持したままでアルミニウム合金部品を製造することができる。すなわち、時効硬化処理されたアルミニウム合金板を原板として用いながら、原板と同程度の強度を有するアルミニウム合金部品が得られる。さらには、時効析出物の実質的な固溶が防止されるために、耐食性が損なわれることもない。 In the above steps, substantial solid solution of aging precipitates is prevented before and after press molding. Thereby, an aluminum alloy part can be manufactured while maintaining the strength of the aluminum alloy plate. That is, while using an age-hardened aluminum alloy plate as an original plate, an aluminum alloy part having the same strength as the original plate can be obtained. Furthermore, since substantial dissolution of the aging precipitate is prevented, the corrosion resistance is not impaired.
<プレス成形装置>
次に、図1(a)および(b)ならびに図2(a)および(b)を参照して、本発明のアルミニウム合金部品の製造方法に好適に用いられるアルミニウム合金板のプレス成形装置1を示す。このプレス成形装置1は、アルミニウム合金板Wに曲げ加工を施すプレス成形を行うものである。
<Press molding equipment>
Next, referring to FIGS. 1 (a) and 1 (b) and FIGS. 2 (a) and 2 (b), an aluminum alloy sheet
具体的に、プレス成形装置1は、アルミニウム合金板Wが載置される水平な載置面を有するダイ2と、ダイ2に対して進退可能な(すなわち、上下方向に昇降可能な)、アルミニウム合金板Wを押圧するパンチ3を備える。さらに、プレス成形装置1は、誘導加熱によりアルミニウム合金板Wを加熱するための加熱器4と、加熱器4をパンチ3とダイ2の間の加熱位置とパンチ3と重ならない退避位置との間で移動させる移動機構5を備える。
Specifically, the
ダイ2は、図略の支持部材(例えば、フレーム)に固定された固定部21と、固定部21に対して上下方向に摺動可能な可動部22を含む。固定部21の上面および可動部22の上面は、同一高さに位置してダイ2の載置面を構成する。パンチ3が下降すると、図2(a)に示すように、ダイ2の可動部22がアルミニウム合金板Wの上からパンチ3により押し込まれる。これにより、アルミニウム合金板WがL字状に折り曲げられる。パンチ3が上昇すると、可動部22の上面が再び固定部21の上面まで移動し、L字状に折り曲げられたアルミニウム合金板Wがダイ2の載置面上に持ち上げられる。
The
加熱器4は、本実施形態では、アルミニウム合金板Wにおける折り曲げ加工が施される部分を局所的に加熱するように構成されている。具体的には、図6(a)および(b)に示すように、加熱器4は、電流が流される導線41と、導線41におけるアルミニウム合金板Wに沿って直線状に延びる部分をアルミニウム合金板Wと反対側から覆うコア42を含む。
In the present embodiment, the
ただし、加熱器4は、アルミニウム合金板Wを全体的に加熱するように構成されていてもよい。例えば、図7(a)および(b)に示すように、導線41は、アルミニウム合金板Wに沿って渦巻き状に巻き回されてコイルを形成していてもよい。
However, the
また、本実施形態では、ダイ2上に載置されたアルミニウム合金板Wを上方から加熱するように加熱器4が配置されているが、例えばロボットなどによりアルミニウム合金板Wをハンドリングする場合は、アルミニウム合金板Wがダイ2から上方に離間した状態で、加熱器4がアルミニウム合金板Wを下方から加熱してもよい。
In the present embodiment, the
以上説明したようなプレス成形装置1は、通常のプレス成形装置に加熱器4および移動機構5を付帯させるだけで実現することができる。すなわち、急速加熱を行う加熱器4を用いることにより、通常のプレス成形装置の生産速度を維持したままでアルミニウム合金部品を製造することができる。これにより、アルミニウム合金部品を量産することができる。
The
(変形例)
プレス成形装置1は、実行するアルミニウム合金部品の製造方法に応じて種々の変形が可能である。
(Modification)
The
例えば、絞り成形する場合、ダイ2として可動部を有さない単なる金型を用いてもよい。この場合、プレス成形装置1は、アルミニウム合金板Wにおける加工されない部分をダイ2と挟持する固定治具を備えていてもよい。
For example, in the case of drawing, a simple mold having no movable part may be used as the
また、誘導加熱を行う加熱器4に代えて、図3(a)および(b)に示すように、通電加熱によりアルミニウム合金板Wを過熱する加熱器として、一対の電極6が採用されてもよい。図3(a)および(b)に示す例では、アルミニウム合金板Wにおけるダイ2の固定部21と可動部22の境界上に位置する部分を局所的に加熱するように、アルミニウム合金板Wの長さよりも短い長さの電極6がアルミニウム合金板Wの幅方向の両端部に配置されている。これらの電極6も、移動機構5により加熱位置と退避位置との間で移動されてもよい。
Further, instead of the
あるいは、図4(a)および(b)に示すように、アルミニウム合金板Wを全体的に加熱するように、アルミニウム合金板Wの幅と等しい長さの電極6が、アルミニウム合金板Wの長手方向の両端部に配置されていてもよい。さらには、図5に示すように、一対の電極6は、ダイ2の可動部22における固定部21側のコーナー部およびパンチ3の固定部21側のコーナー部に埋め込まれていてもよい。
Alternatively, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the
通電加熱用の一対の電極6を用いる場合は、アルミニウム合金板Wとダイ2の間に絶縁シートを挿入するか、ダイ2の少なくとも載置面をセラミックスなどの絶縁材料で構成することが望ましい。
When a pair of
本発明は、種々の形状のアルミニウム合金部品を製造する際に有用である。 The present invention is useful when manufacturing aluminum alloy parts having various shapes.
1 プレス成形装置
2 ダイ
21 固定部
22 可動部
3 パンチ
4 加熱器
6 電極(加熱器)
5 移動機構
DESCRIPTION OF
5 Movement mechanism
Claims (6)
加熱された前記アルミニウム合金板に対して、時効析出物の実質的な固溶が開始する前にプレス成形を行う工程と、
前記プレス成形後のアルミニウム合金板を冷却する工程と、
を含む、アルミニウム合金部品の製造方法。 Heating the age-hardened aluminum alloy plate;
For the heated aluminum alloy plate, a step of performing press forming before substantial solid solution of aging precipitates begins,
Cooling the aluminum alloy plate after the press forming;
A method for manufacturing an aluminum alloy part, comprising
前記アルミニウム合金板を押圧する、前記ダイに対して進退可能なパンチと、
前記アルミニウム合金板を加熱するための加熱器と、
前記加熱器を前記パンチと前記ダイの間の加熱位置と前記パンチと重ならない退避位置との間で移動させる移動機構と、
を備える、アルミニウム合金板のプレス成形装置。
A die having a mounting surface on which an aluminum alloy plate is mounted;
A punch that presses against the aluminum alloy plate and can be advanced and retracted with respect to the die;
A heater for heating the aluminum alloy plate;
A moving mechanism that moves the heater between a heating position between the punch and the die and a retreat position that does not overlap the punch;
An aluminum alloy plate press forming apparatus.
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