JP2019098379A - Forming device - Google Patents
Forming device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019098379A JP2019098379A JP2017233421A JP2017233421A JP2019098379A JP 2019098379 A JP2019098379 A JP 2019098379A JP 2017233421 A JP2017233421 A JP 2017233421A JP 2017233421 A JP2017233421 A JP 2017233421A JP 2019098379 A JP2019098379 A JP 2019098379A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluid
- molding
- plate
- molded
- electromagnetic coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/10—Stamping using yieldable or resilient pads
- B21D22/12—Stamping using yieldable or resilient pads using enclosed flexible chambers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
- B21D26/14—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces applying magnetic forces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
- B21D5/01—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves between rams and anvils or abutments
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D53/00—Making other particular articles
- B21D53/92—Making other particular articles other parts for aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明は、成形装置に関するものである。 The present invention relates to a molding apparatus.
航空機を構成する航空機部品は、多種にわたっており、アルミニウム合金製の板材をプレス成形して所望の形状を得る場合、多種類の成形型を用意する必要がある。プレス成形の方法の一つとして、雄型の成形型に被成形材料を載置し、雌型の代わりに、油等の液体によって加圧されたゴム製のバッグによって被成形材料を押圧する方法(バーソンプレス成形)がある。バーソンプレス成形は、成形型として雄型だけを用意すればよく、航空機部品等の多品種少量生産に適している。 There are a wide variety of aircraft parts that make up an aircraft, and in order to obtain a desired shape by press-forming a plate made of an aluminum alloy, it is necessary to prepare many kinds of forming dies. A method of placing a material to be molded on a male mold and pressing the material to be molded by a rubber bag pressurized with a liquid such as oil instead of a female mold as one method of press molding There is (Verson press molding). In the case of verson press molding, it is sufficient to prepare only a male mold as a mold, and is suitable for high-mix low-volume production of aircraft parts and the like.
一方、バーソンプレス成形ではなく、電磁成形装置を用いて被成形材料を成形する技術も知られている。電磁成形では、電磁コイルに瞬時に大電流を流すことによって、電磁コイルに沿って配置された被成形材料の表面に誘導電流を発生させる。その結果、被成形材料の表面に電磁力が作用し、被成形材料が成形型の方向へ移動して、成形型に押し付けられる。 On the other hand, there is also known a technique for forming a material to be formed using an electromagnetic forming apparatus instead of the Burson press forming. In electromagnetic forming, an induced current is generated on the surface of a molding material disposed along an electromagnetic coil by supplying a large current instantaneously to the electromagnetic coil. As a result, an electromagnetic force acts on the surface of the material to be molded, and the material to be molded moves in the direction of the molding die and is pressed against the molding die.
下記の特許文献1には、電磁成形装置によって薄板を所望の形状に成形することが記載され、特許文献2には、電磁塑性加工法によって中空材の所定部分に電磁力を多段階に付与することによって成形加工することが記載されている。
上述したバーソンプレス成形では、液体によって加圧されたバッグは、ゴム板を介して被成形材料を押圧するため、被成形材料全体に力が行き渡らず、成形量が不足し、形状精度が高くない。そのため、成形によって形成された製品が形状不良となったり、形状の修正作業が必要になったりする。形状の修正作業は、複数回の成形や、手作業による加工等によるため、時間や手間がかかるという問題がある。また、外側に凸状の曲面を有するフランジ(縮みフランジ)を成形する場合など成形形状によっては、プレス成型時において被成形材料に圧縮力が作用するため、不要な皺が生じる場合がある。 In the above-described barson press molding, the bag pressurized by the liquid presses the material to be molded through the rubber plate, so the force does not spread over the entire material to be molded, the amount of molding is insufficient, and the shape accuracy is not high. . As a result, the product formed by molding may have a shape defect or a shape correction operation may be required. There is a problem that the shape correction work is time-consuming and time-consuming because it is performed by multiple moldings, manual processing, and the like. Further, depending on the forming shape, for example, when forming a flange having a convex curved surface on the outer side (compression flange), a compressive force acts on the material to be formed during press forming, which may cause unnecessary wrinkles.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、被成形材料に対して精度良くプレス成形を行うことが可能な成形装置を提供することを目的とする。 This invention is made in view of such a situation, Comprising: It aims at providing the shaping | molding apparatus which can press-mold precisely with respect to a to-be-shaped material.
上記課題を解決するために、本発明の成形装置は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明に係る成形装置は、電磁コイルと、導電性を有し、被成形材料の一面側に前記被成形材料に沿って設置される流体と、前記被成形材料の他面側に設置され、前記被成形材料に対して成形形状を付与するように形成された成形型とを備え、前記電磁コイルによって発生する電磁力を前記流体に作用させて、前記流体が前記被成形材料を前記成形型に対して押し付ける。
In order to solve the above-mentioned subject, the molding device of the present invention adopts the following means.
That is, the molding apparatus according to the present invention includes an electromagnetic coil, a conductive material, and a fluid disposed along the material to be molded on one surface of the material to be molded, and disposed on the other surface of the material to be molded And a mold configured to impart a molding shape to the material to be molded, and an electromagnetic force generated by the electromagnetic coil is applied to the fluid to cause the fluid to form the material to be molded Press against the mold.
この構成によれば、被成形材料の一面側に被成形材料に沿って、導電性を有する流体が設置され、被成形材料の他面側に成形型が設置される。電流を電磁コイルに瞬時に流すと、導電性を有する流体に誘導電流が発生し、流体に電磁力が作用する。そして、流体が成形型の方向へ移動して、流体が被成形材料を成形型に押し付ける。これにより、成形型によって、被成形材料に対して成形形状が付与される。流体に電磁力を発生させることにより、流体の液圧のみによって、被成形材料を成形型に押し付ける場合に比べて、大きな押圧力を短時間に発生させることができる。被成形材料は、電磁力を利用して高い押圧力で高速度に成形されるため、精度の高い成形が可能となり、スプリングバック量が低減される。その結果、成形後のひずみ修正作業も削減できる。 According to this configuration, the fluid having conductivity is installed on the one surface side of the molding material along the molding material, and the molding die is installed on the other surface side of the molding material. When a current is instantaneously applied to the electromagnetic coil, an induced current is generated in the fluid having conductivity, and an electromagnetic force acts on the fluid. Then, the fluid moves in the direction of the mold, and the fluid presses the material to be molded onto the mold. Thereby, the molding shape is given to the material to be molded by the molding die. By generating an electromagnetic force in the fluid, a large pressing force can be generated in a short time by only the fluid pressure of the fluid, as compared with the case where the material to be molded is pressed to the mold. The material to be molded is molded at a high pressing speed with a high pressing force by using an electromagnetic force, which enables high-precision molding and reduces the amount of springback. As a result, distortion correction work after molding can also be reduced.
上記発明において、前記流体は、金属粉末、金属粉末が分散された液体、又は、液化した金属でもよい。 In the above invention, the fluid may be a metal powder, a liquid in which the metal powder is dispersed, or a liquefied metal.
上記発明において、前記流体は、袋状部材に収容されてもよい。 In the above invention, the fluid may be accommodated in the bag-like member.
本発明によれば、被成形材料に対して精度良くプレス成形を行うことができる。 According to the present invention, press molding can be performed on a material to be molded with high accuracy.
以下に、本発明の一実施形態に係る成形装置1について、図1及び図2を参照して説明する。
本実施形態に係る成形装置1は、例えばアルミニウム合金製の被成形材料である板状材料50に対して、成形型4を用いて、成形形状を付与する装置である。成形装置1によって形成された成形部材60は、航空機部品などに用いられる。
Below, the shaping |
The forming
本実施形態に係る成形装置1は、図1に示すように、電磁コイル2と、電磁コイル2に電流を供給する電源部3と、成形型4などを有する。成形装置1は、一般に知られている電磁成形と同様に、電磁コイル2によって導電性の材料に対して誘導電流を発生させ、電磁力を作用させる。成形装置1の運転条件等は、通常行われている電磁成形と同様に設定できる。
As shown in FIG. 1, the
電磁コイル2は、成形型4における成形面の外側に配置される。例えば、電磁コイル2は、図1に示すように、成形型4の表面に沿って配置される。電磁コイル2は、例えば円筒形状を有し、成形型4が電磁コイル2の内部に配置されてもよい。
The
電磁コイル2には、電源部3から大電流が供給される。電源回路5は、例えば、図1に示すように、電磁コイル2と並列にコンデンサ6が設置され、電源部3及びコンデンサ6の接続点と電磁コイル2との間にスイッチ7が設置される回路で構成される。この構成において、スイッチ7が開かれているとき、電源部3から電気抵抗8を介してコンデンサ6に電荷が充電される。そして、スイッチ7を閉じて、コンデンサ6に充電された電荷を放電することによって、電磁コイル2への大電流が発生する。
A large current is supplied to the
流体10は、導電性を有し、流動性のある材料である。流体10は、例えばゴム製のバッグ11に収容される。流体10は、例えば、金属粉末、又は、金属粉末が分散された液体である。金属粉末は、例えば鉄粉である。液体は、例えば油であり、流動性や防錆性が確保される。金属粉末が分散された液体において、金属粉末が液体に占める割合は、50質量パーセント以上、可能であれば75質量パーセント以上が望ましい。但し、成形時の負荷圧力が小さくなる可能性があるが、上述した例より小さい値であっても、材料によって成形が可能であれば、流体10として適用可能である。また、流体10は、低融点金属でもよい。低融点金属は、例えば鉛、スズなどである。成形装置1の環境を低融点金属である流体10の融点以上の環境とすることで、流動性のある液化した状態で流体10を使用することができる。
The
流体10は、被成形材料である板状材料50の一面側に載置され、板状材料50を間に挟んで、板状材料50の他面側に成形型4が設置される。
The
電磁コイル2に瞬時に大電流を流すことによって、電磁コイル2に沿って配置された流体10の表面に誘導電流が発生する。その結果、流体10に電磁力が作用し、流体10が成形型4の方向へ移動して、流体10と板状材料50が成形型4へ押し付けられる。
By supplying a large current instantaneously to the
成形前において、被成形材料である板状材料50は、成形型4の成形面に載置される。成形型4は、雄型であり、板状材料50に対して成形形状を付与する。
Before molding, the plate-
本実施形態に係る成形装置1を用いた成形方法では、まず、図1に示すように、成形型4の成形面に板状材料50を載置する。そして、成形型4に載置された板状材料50の上面に流体10を更に載置する。
In the molding method using the
次に、電磁コイル2に電流を供給する。その結果、流体10の表面に誘導電流が発生し、流体10に電磁力が作用するため、流体10が成形型4の方向へ移動し、流体10が板状材料50を成形型4へ押し付ける。このとき、流体10の流動性が低下し、流体10は強固に板状材料50を押圧できる。これにより、図2に示すように、板状材料50が成形型4に沿って成形されて、成形部材60が形成される。所定時間かけて板状材料50を押圧した後、電流の供給を遮断することによって、流体10における電磁力の作用を停止できる。また、これにより流体10の流動性が回復する。
Next, current is supplied to the
以上、本実施形態に係る成形装置1によれば、流体10に電磁力を発生させることにより、流体の液圧のみによって、板状材料を成形型に押し付ける従来のバーソンプレス成形に比べて、大きな押圧力を短時間に発生させることができる。
As described above, according to the
すなわち、板状材料50は、流体10に作用する電磁力を利用して高い押圧力で高速度に成形されるため、成形型4に沿った形状で精度の高い成形が可能となり、かつ、形成された成形部材60においてスプリングバック量が低減される。特にアルミニウム合金の場合、歪み速度が速くなると破断伸びが高くなる材料であり、高速度に成形されることによって、スプリングバック量の低減効果が大きい。したがって、成形部材60の成形量不足が生じにくいため、成形後のひずみ修正作業も削減できる。また、精度良く成形できることから、外側に凸状の曲面を有するフランジ(縮みフランジ)を成形する場合などにおいても、不要な皺を発生させずに成形部材60を形成できる。なお、歪み速度が速くなると破断伸びが高くなる材料として、アルミニウム合金以外に、マグネシウム合金(AZ80など)が知られており、スプリングバック量の低減効果が得られる。
That is, since the plate-
なお、上記実施形態では、未加工の板状材料50から成形部材60を初めて形成する場合について説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、すでに加工された成形部材60に対して成形型4を押し付けて、成形部材60に形状修正を施す場合にも本発明を適用することができる。
In the above-mentioned embodiment, although a case where forming
1 :成形装置
2 :電磁コイル
3 :電源部
4 :成形型
5 :電源回路
6 :コンデンサ
7 :スイッチ
8 :電気抵抗
10 :流体
11 :バッグ
50 :板状材料
60 :成形部材
1: molding apparatus 2: electromagnetic coil 3: power supply 4: mold 5: power circuit 6: capacitor 7: switch 8: electric resistance 10: fluid 11: bag 50: plate material 60: molded member
Claims (3)
導電性を有し、被成形材料の一面側に前記被成形材料に沿って設置される流体と、
前記被成形材料の他面側に設置され、前記被成形材料に対して成形形状を付与するように形成された成形型と、
を備え、
前記電磁コイルによって発生する電磁力を前記流体に作用させて、前記流体が前記被成形材料を前記成形型に対して押し付ける成形装置。 Electromagnetic coil,
A fluid having conductivity and disposed along the molding material on one side of the molding material;
A molding die disposed on the other surface side of the material to be molded and formed to give a molding shape to the material to be molded;
Equipped with
A forming apparatus, wherein an electromagnetic force generated by the electromagnetic coil acts on the fluid, and the fluid presses the material to be molded against the mold.
The forming apparatus according to claim 1, wherein the fluid is contained in a bag-like member.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017233421A JP2019098379A (en) | 2017-12-05 | 2017-12-05 | Forming device |
PCT/JP2018/038397 WO2019111538A1 (en) | 2017-12-05 | 2018-10-16 | Molding device |
US16/650,990 US20200282442A1 (en) | 2017-12-05 | 2018-10-16 | Molding device |
EP18886210.6A EP3677358A4 (en) | 2017-12-05 | 2018-10-16 | Molding device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017233421A JP2019098379A (en) | 2017-12-05 | 2017-12-05 | Forming device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019098379A true JP2019098379A (en) | 2019-06-24 |
Family
ID=66751502
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017233421A Pending JP2019098379A (en) | 2017-12-05 | 2017-12-05 | Forming device |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20200282442A1 (en) |
EP (1) | EP3677358A4 (en) |
JP (1) | JP2019098379A (en) |
WO (1) | WO2019111538A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114472667A (en) * | 2020-11-11 | 2022-05-13 | 湖北汽车工业学院 | Electromagnetic forming device based on flexible medium |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3541824A (en) * | 1969-08-20 | 1970-11-24 | Marvin A Frenkel | Magnetic forming methods and apparatus |
US3618350A (en) * | 1969-12-15 | 1971-11-09 | Boeing Co | Reusable tooling for electromagnetic forming |
US3888098A (en) * | 1974-02-27 | 1975-06-10 | Boeing Co | Liquid metal core transpactor elements for electromagnetic forming tools |
KR20160077289A (en) * | 2014-12-22 | 2016-07-04 | 주식회사 포스코 | Forming apparatus |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1436026A (en) * | 1966-12-02 | 1966-04-22 | Peugeot & Cie Sa | Method and apparatus for stamping |
JPS5913933B2 (en) * | 1979-05-24 | 1984-04-02 | ジヤパツクス株式会社 | Molding method using improved core metal |
FR2570303B1 (en) * | 1984-09-19 | 1993-12-03 | Leroy Maurice | DEVICES FOR FORMING MATERIALS USING INTENSE AND PULSED MAGNETIC FIELDS AND A FLUID |
JPH0623442A (en) | 1992-07-10 | 1994-02-01 | Showa Alum Corp | Multi-stage electromagnetic plastic working method for hollow material |
JP2000507159A (en) * | 1995-12-20 | 2000-06-13 | パルサー・ウェルディング・リミテッド | Electromagnetic integration or coupling of metal objects |
JP2001246424A (en) * | 2000-02-29 | 2001-09-11 | Japan Aircraft Mfg Co Ltd | Method and apparatus for press forming |
JP2007296553A (en) | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Topre Corp | Apparatus for electromagnetically forming sheet |
-
2017
- 2017-12-05 JP JP2017233421A patent/JP2019098379A/en active Pending
-
2018
- 2018-10-16 US US16/650,990 patent/US20200282442A1/en not_active Abandoned
- 2018-10-16 EP EP18886210.6A patent/EP3677358A4/en not_active Withdrawn
- 2018-10-16 WO PCT/JP2018/038397 patent/WO2019111538A1/en unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3541824A (en) * | 1969-08-20 | 1970-11-24 | Marvin A Frenkel | Magnetic forming methods and apparatus |
US3618350A (en) * | 1969-12-15 | 1971-11-09 | Boeing Co | Reusable tooling for electromagnetic forming |
US3888098A (en) * | 1974-02-27 | 1975-06-10 | Boeing Co | Liquid metal core transpactor elements for electromagnetic forming tools |
KR20160077289A (en) * | 2014-12-22 | 2016-07-04 | 주식회사 포스코 | Forming apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3677358A4 (en) | 2020-11-18 |
US20200282442A1 (en) | 2020-09-10 |
WO2019111538A1 (en) | 2019-06-13 |
EP3677358A1 (en) | 2020-07-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104889186A (en) | Electrical field assisted forward and backward combined extrusion forming method for ZrTiAlV alloy | |
CN104162595B (en) | The accurate micro-Blanking Shaping device and method of paper tinsel plate is assisted in ultrasonic vibration | |
CN202803935U (en) | Flip-over type punching blanking die | |
CN103567293A (en) | Inverse punching and blanking die | |
CN104128503A (en) | Self-return necking die | |
WO2019111538A1 (en) | Molding device | |
CN104841774B (en) | Automotive drum-type brake shoe punching die and punching method | |
CN105414233A (en) | Backward extrusion die with back pressure and processing technology adopting same | |
CN202701201U (en) | Punching die scrap material ejecting mechanism | |
CN108787885A (en) | A kind of decompressor | |
CN104014663B (en) | The flange die of car belt hanger continuous stamping die | |
KR101747585B1 (en) | Method for molding cylindrical container with boss | |
CN103785736B (en) | A kind of device of thin plate microsecond delay | |
JP2008036656A (en) | Apparatus and method of forming flange | |
JP2010115703A (en) | Closed forging apparatus | |
CN207606241U (en) | The compound upper mould device of shaping punching | |
Fan et al. | Electromagnetic pulse-assisted incremental drawing forming of aluminum alloy cylindrical part and its control strategy | |
CN103624151A (en) | Novel progressive die | |
US20120291506A1 (en) | Method for Producing Patterned Plate | |
CN104384324A (en) | Deep drawing die | |
CN104368671A (en) | Male die used for reciprocating lever blanking die | |
US11253901B2 (en) | Indirect electrohydraulic press forming tool, device and method | |
JP2010234415A (en) | Die and method of manufacturing container | |
CN104841777A (en) | Bending mold | |
WO2012096060A1 (en) | Work-punching method and work-punching apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200907 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210824 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20220308 |