JP2749040B2 - 薄板の複合成形加工方法 - Google Patents
薄板の複合成形加工方法Info
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- JP2749040B2 JP2749040B2 JP62316280A JP31628087A JP2749040B2 JP 2749040 B2 JP2749040 B2 JP 2749040B2 JP 62316280 A JP62316280 A JP 62316280A JP 31628087 A JP31628087 A JP 31628087A JP 2749040 B2 JP2749040 B2 JP 2749040B2
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- Japan
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- metal sheet
- sandwich
- state
- heat treatment
- pressure
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、金属薄板の球状成形に係り、特に高品質な
球の形状や鏡板を要求されるものおよび高級材料（チタ
ン，ジルコニウム等）の球状成形に好適な金属薄板の複
合成形加工方法に関するものである。 〔従来の技術〕 従来の金属板の曲げ加工方法は、特開昭57-106429号
に記載のように加熱された円板状の被加工材を上下に設
けた挾み板でサンドイッチ状にし、プレスにより一気に
成形加工する方法となっていた。しかし、被加工材の板
厚が薄い場合、挾み板の熱吸収による被加工材の温度低
下や、温度低下により、肉厚変動等の不具合が生じてい
た。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来技術は、被加工材の肉厚が薄い場合の成形性
の劣化の点について配慮されておらず、被加工材の肉厚
変動やシワの発生および酸化等による加工精度の低下や
品質低下の問題があった。 本発明の目的は加工精度や品質の低下なく、薄板で球
状成形や鏡板を成形できる薄板の複合成形加工方法を提
供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、金属薄板のＲ球形状の成形加工を行うに
際し、円板状の金属薄板の上下両面を補助材を用いて覆
い、上記補助材の端部を溶接することにより上記金属薄
板を密閉状態に包み込み、サンドイッチ状に加工密着さ
せる加圧密着工程と、該加圧密着した金属薄板を冷間部
分プレス加工で全面的に塑性変形させるプレス加工工程
と、更に、上記プレス加工の加圧が解かれた状態である
が上記サンドイッチ状の加圧密着の状態が維持されてい
る上記金属薄板のスプリングバック量を熱処理により塑
性変形させる熱処理工程とからなることにより、達成さ
れる。 〔作用〕 被加工材の上下面に表面処理した補助材を設け被加工
材を挾込むことにより、被加工材の表面あらさを維持で
き、上下に設けた補助材と被加工材とを加圧密着するこ
とにより、被加工材の回りの空気量を低減させ、上下の
補助材の円周縁を溶接方法等により接合することにより
外部からの空気混入を防ぐことができるので真空（密
閉）状態に近い状態となる。 次に上記サンドイッチ状のものを、冷間部分押しプレ
ス加工を全面に施すことにより一定量の応力を与え、応
力除去焼なまし温度に加熱し、冷却することにより被加
工材は、スプリングバックが無く、肉厚変動・シワ発生
・酸化が抑制された成形加工品が得られる。該冷間部分
押しプレス加工および熱処理を繰返すことにより、被加
工材は加工度の大きい球状や鏡板の形状が段階的に塑性
変形されるので、高精度・高品質な成形品が得られる。 〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図（ａ）〜第１図
（ｅ），第２図により説明する。第１図（ａ）〜第１図
（ｅ）にオイテ、被加工材１は、サンドイッチ状態8,1
次加工状態9,最終加工状態10,仕上り加工品11に示すよ
うに成形加工する。 複数枚の円形の被加工材１の上下両面に、被加工材11
に接する面に表面処理を施した円形の金属製補助材2,
2′を介し、プレス設備等により加圧密着させサンドイ
ッチ状態８を形成する。サンドイッチ状態８の円周端部
は溶接12等により接合し外部からの空気混入を防止す
る。そのサンドイッチ状態８の被加工材１を第１段階と
して、プレス設備に取付けられたポンチ３とダイス４と
の間に、吊金具5,吊具６を介して支持したサンドイッチ
状態８の被加工材１を回転させながら冷間部分押しプレ
ス加工を施し、第１加工状態９を形成する。第２段階と
して、第１加工状態９の被加工材１および補助材2,2′
を熱処理炉内に一体挿入し、熱処理（例えば鋼の場合:A
1変態点下の50℃〜100℃の範囲で応力除去焼なましを行
なう）を施す。以上を第２図により説明すると、前記第
１段階でＡ点までの応力を加え、Ｂ点までの塑性変形を
与える。前記第２段階で熱処理により、昇温時にスプリ
ングバック量（Ｂ点からＣ点までの変形量）が塑性変形
され、保持・降温時に均一な組成が形成され残留応力が
低減される。この第１段階と２段階との加工工程を最終
加工状態10の加工度と被加工材１の冷間加工可能加工度
とを比較して、段階的に繰返し実施（繰返し数は適宜設
定する）することにより最終加工状態10を形成する。 この最終加工状態10の被加工材１の外側の補助材2,
2′（被加工材を外した箇所）を、切断トーチ７を設け
た切断装置で切断する。この被加工材１と補助材2,2′
は、シワの発生がなく、被加工材１およびそれに接する
上下両面の補助材2,2′の接触面は、酸化されておらず
表面あらさも滑らかな状態に保持されているので容易に
分離できる。また、被加工材１（複数枚）は、それぞれ
端部に局部的な隙間を施すように配置され、その隙間に
圧縮空気を挿入することによりキズ付くことなく１枚毎
に取出せるものである。更に、第１次加工状態９を形成
し熱処理した状態からスピニング加工を行なえば鏡板の
成形にも適用できる。 本実施例によれば、被加工材の冷間加工度を超えたＲ
球成形加工が可能であり、成形精度および品質の向上を
図ることができ、高級材料にも適用可能となる効果があ
る。また、他の加工方法と複合させれば、鏡板の成形も
可能となる効果がある。 〔発明の効果〕 本発明によれば、薄板のＲ形状成形品の精度を向上で
き、熱処理によってスプリングバック量の塑性変形およ
び機械的性質の回復ができるので、加工精度や品質の低
下なく、薄板で球状成形や鏡板を成形可能にする効果が
ある。
球の形状や鏡板を要求されるものおよび高級材料（チタ
ン，ジルコニウム等）の球状成形に好適な金属薄板の複
合成形加工方法に関するものである。 〔従来の技術〕 従来の金属板の曲げ加工方法は、特開昭57-106429号
に記載のように加熱された円板状の被加工材を上下に設
けた挾み板でサンドイッチ状にし、プレスにより一気に
成形加工する方法となっていた。しかし、被加工材の板
厚が薄い場合、挾み板の熱吸収による被加工材の温度低
下や、温度低下により、肉厚変動等の不具合が生じてい
た。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来技術は、被加工材の肉厚が薄い場合の成形性
の劣化の点について配慮されておらず、被加工材の肉厚
変動やシワの発生および酸化等による加工精度の低下や
品質低下の問題があった。 本発明の目的は加工精度や品質の低下なく、薄板で球
状成形や鏡板を成形できる薄板の複合成形加工方法を提
供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、金属薄板のＲ球形状の成形加工を行うに
際し、円板状の金属薄板の上下両面を補助材を用いて覆
い、上記補助材の端部を溶接することにより上記金属薄
板を密閉状態に包み込み、サンドイッチ状に加工密着さ
せる加圧密着工程と、該加圧密着した金属薄板を冷間部
分プレス加工で全面的に塑性変形させるプレス加工工程
と、更に、上記プレス加工の加圧が解かれた状態である
が上記サンドイッチ状の加圧密着の状態が維持されてい
る上記金属薄板のスプリングバック量を熱処理により塑
性変形させる熱処理工程とからなることにより、達成さ
れる。 〔作用〕 被加工材の上下面に表面処理した補助材を設け被加工
材を挾込むことにより、被加工材の表面あらさを維持で
き、上下に設けた補助材と被加工材とを加圧密着するこ
とにより、被加工材の回りの空気量を低減させ、上下の
補助材の円周縁を溶接方法等により接合することにより
外部からの空気混入を防ぐことができるので真空（密
閉）状態に近い状態となる。 次に上記サンドイッチ状のものを、冷間部分押しプレ
ス加工を全面に施すことにより一定量の応力を与え、応
力除去焼なまし温度に加熱し、冷却することにより被加
工材は、スプリングバックが無く、肉厚変動・シワ発生
・酸化が抑制された成形加工品が得られる。該冷間部分
押しプレス加工および熱処理を繰返すことにより、被加
工材は加工度の大きい球状や鏡板の形状が段階的に塑性
変形されるので、高精度・高品質な成形品が得られる。 〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図（ａ）〜第１図
（ｅ），第２図により説明する。第１図（ａ）〜第１図
（ｅ）にオイテ、被加工材１は、サンドイッチ状態8,1
次加工状態9,最終加工状態10,仕上り加工品11に示すよ
うに成形加工する。 複数枚の円形の被加工材１の上下両面に、被加工材11
に接する面に表面処理を施した円形の金属製補助材2,
2′を介し、プレス設備等により加圧密着させサンドイ
ッチ状態８を形成する。サンドイッチ状態８の円周端部
は溶接12等により接合し外部からの空気混入を防止す
る。そのサンドイッチ状態８の被加工材１を第１段階と
して、プレス設備に取付けられたポンチ３とダイス４と
の間に、吊金具5,吊具６を介して支持したサンドイッチ
状態８の被加工材１を回転させながら冷間部分押しプレ
ス加工を施し、第１加工状態９を形成する。第２段階と
して、第１加工状態９の被加工材１および補助材2,2′
を熱処理炉内に一体挿入し、熱処理（例えば鋼の場合:A
1変態点下の50℃〜100℃の範囲で応力除去焼なましを行
なう）を施す。以上を第２図により説明すると、前記第
１段階でＡ点までの応力を加え、Ｂ点までの塑性変形を
与える。前記第２段階で熱処理により、昇温時にスプリ
ングバック量（Ｂ点からＣ点までの変形量）が塑性変形
され、保持・降温時に均一な組成が形成され残留応力が
低減される。この第１段階と２段階との加工工程を最終
加工状態10の加工度と被加工材１の冷間加工可能加工度
とを比較して、段階的に繰返し実施（繰返し数は適宜設
定する）することにより最終加工状態10を形成する。 この最終加工状態10の被加工材１の外側の補助材2,
2′（被加工材を外した箇所）を、切断トーチ７を設け
た切断装置で切断する。この被加工材１と補助材2,2′
は、シワの発生がなく、被加工材１およびそれに接する
上下両面の補助材2,2′の接触面は、酸化されておらず
表面あらさも滑らかな状態に保持されているので容易に
分離できる。また、被加工材１（複数枚）は、それぞれ
端部に局部的な隙間を施すように配置され、その隙間に
圧縮空気を挿入することによりキズ付くことなく１枚毎
に取出せるものである。更に、第１次加工状態９を形成
し熱処理した状態からスピニング加工を行なえば鏡板の
成形にも適用できる。 本実施例によれば、被加工材の冷間加工度を超えたＲ
球成形加工が可能であり、成形精度および品質の向上を
図ることができ、高級材料にも適用可能となる効果があ
る。また、他の加工方法と複合させれば、鏡板の成形も
可能となる効果がある。 〔発明の効果〕 本発明によれば、薄板のＲ形状成形品の精度を向上で
き、熱処理によってスプリングバック量の塑性変形およ
び機械的性質の回復ができるので、加工精度や品質の低
下なく、薄板で球状成形や鏡板を成形可能にする効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）〜第１図（ｅ）は本発明の一実施例の被加
工材の加工工程図、第２図は応力−ひずみ線図である。 １……被加工材、2,2′……補助材、３……ポンチ、４
……ダイス、５……吊金具、６……吊具、７……切断ト
ーチ、８……サンドイッチ状態、９……１次加工状態、
10……最終加工状態、11……仕上り加工品
工材の加工工程図、第２図は応力−ひずみ線図である。 １……被加工材、2,2′……補助材、３……ポンチ、４
……ダイス、５……吊金具、６……吊具、７……切断ト
ーチ、８……サンドイッチ状態、９……１次加工状態、
10……最終加工状態、11……仕上り加工品
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．金属薄板のＲ球形状の成形加工を行うに際し、 円板状の金属薄板の上下両面を補助材を用いて覆い、上
記補助材の端部を溶接することにより上記金属薄板を密
閉状態に包み込み、サンドイッチ状に加圧密着させる加
圧密着工程と、該加圧密着した金属薄板を冷間部分プレ
ス加工で全面的に塑性変形させるプレス加工工程と、更
に、上記プレス加工の加圧が解かれた状態であるが上記
サンドイッチ状の加圧密着の状態が維持されている上記
金属薄板のスプリングバック量を熱処理により塑性変形
させる熱処理工程とからなることを特徴とする薄板の複
合成形加工方法。 ２．特許請求の範囲第１項記載の複合成形加工方法にお
いて、上記金属薄板の加工度に応じて、上記プレス加工
工程と上記熱処理工程とを段階的に繰返すことを特徴と
する薄板の複合成形加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62316280A JP2749040B2 (ja) | 1987-12-16 | 1987-12-16 | 薄板の複合成形加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62316280A JP2749040B2 (ja) | 1987-12-16 | 1987-12-16 | 薄板の複合成形加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01157723A JPH01157723A (ja) | 1989-06-21 |
| JP2749040B2 true JP2749040B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=18075347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62316280A Expired - Lifetime JP2749040B2 (ja) | 1987-12-16 | 1987-12-16 | 薄板の複合成形加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2749040B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50119883A (ja) * | 1974-03-08 | 1975-09-19 | ||
| JPS5731413A (en) * | 1980-07-30 | 1982-02-19 | San Alum Kogyo Kk | Forming method for feathered material by bending hard aluminum foil |
| JPH0671634B2 (ja) * | 1986-02-06 | 1994-09-14 | 住友金属工業株式会社 | 金属板の絞り加工方法 |
-
1987
- 1987-12-16 JP JP62316280A patent/JP2749040B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01157723A (ja) | 1989-06-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |