JPH01197021A - 超塑性ブロー成形機およびそのブロー速度調節法 - Google Patents
超塑性ブロー成形機およびそのブロー速度調節法Info
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- JPH01197021A JPH01197021A JP63023432A JP2343288A JPH01197021A JP H01197021 A JPH01197021 A JP H01197021A JP 63023432 A JP63023432 A JP 63023432A JP 2343288 A JP2343288 A JP 2343288A JP H01197021 A JPH01197021 A JP H01197021A
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- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野：
本発明は超塑性ブロー成形機およびそのブロー速度調節
法。
法。
従来の技術：
ある種の材料（例えば、アルミニウム、不銹鋼、チタン
など）は、融点より若干低い温度で、極めて大きい塑性
変化（、クリープ）を与えても破損することなく成形す
ることができる。この状態で材料が示す塑性を超塑性（
５ｕｐｅｒｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ ）、この方法での加
工を、超塑性加工（５ｕｐｅｒｐｌａｓｔｔｉｃ ｆｏ
ｒｍｉｎｇ）と呼ぶ。
など）は、融点より若干低い温度で、極めて大きい塑性
変化（、クリープ）を与えても破損することなく成形す
ることができる。この状態で材料が示す塑性を超塑性（
５ｕｐｅｒｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ ）、この方法での加
工を、超塑性加工（５ｕｐｅｒｐｌａｓｔｔｉｃ ｆｏ
ｒｍｉｎｇ）と呼ぶ。
超塑性加工法自身は公知であって、例えばフランス特許
第１４８５６０６号に開示されている。
第１４８５６０６号に開示されている。
この方法は、１回の加工で、複雑な形状の製品を深絞り
加工できる長所がある。
加工できる長所がある。
この成形法の欠点の１に、クリープが進行するに伴ない
被加工物（一般に超塑性を示す板体）の厚さが減少する
と、クリープ速度が増す傾向がある。それゆえ、クリー
プ速度を所望の標準値に調節することが望ましい。
被加工物（一般に超塑性を示す板体）の厚さが減少する
と、クリープ速度が増す傾向がある。それゆえ、クリー
プ速度を所望の標準値に調節することが望ましい。
、クリープ速度を調節する方法として、例えば、特開昭
５８−１７３０３１号公報が開示されている。この方法
は、被加工物（ブランクｂｌａｎｋ と呼ばれる。）
の中央部のクリープして行く側（表側）の面に、移動速
度検出装置の検出端を当接させ、この検出端の移動速度
を間欠的に検出し、所望（標準）値と比較し、標準値と
の差を調節部の調節要素（被加工物のガス加圧側のガス
圧力）に負饋還して、前記中央部の移動速度を調節する
方法である。
５８−１７３０３１号公報が開示されている。この方法
は、被加工物（ブランクｂｌａｎｋ と呼ばれる。）
の中央部のクリープして行く側（表側）の面に、移動速
度検出装置の検出端を当接させ、この検出端の移動速度
を間欠的に検出し、所望（標準）値と比較し、標準値と
の差を調節部の調節要素（被加工物のガス加圧側のガス
圧力）に負饋還して、前記中央部の移動速度を調節する
方法である。
本発明の課題：
上記公知方法での、被加工部の中央部のクリープ速度の
検出は、間欠的（断続的）に行われるので、調節全体が
間欠的となり、精密な調節をすることができない。
検出は、間欠的（断続的）に行われるので、調節全体が
間欠的となり、精密な調節をすることができない。
したがって、本発明の目的は、被加工物の中央部の移動
速度を連続的に検出し、所望速度と比較し、連続的にガ
ス圧力を調節する超塑性成形機の移動速度を調節する方
法を提供することである。
速度を連続的に検出し、所望速度と比較し、連続的にガ
ス圧力を調節する超塑性成形機の移動速度を調節する方
法を提供することである。
解決法：
本発明は、
相係合する、伏碗形のガスシール型（１）と受腕形の成
形型（２）、、とを含み、両者が、その開放端で、超皇
性状態にある被加工物（５）を、気密に挾持して、を供
給する手段と；を有し、加圧室（３）にガス圧を作用さ
せて、被加工物（５）を成形室（４）の内部形状に沿う
ようにクリープ加工する超塑性ブロー成形機において： へ部室（４）側から、該被加工物の表面中央部に当接す
る面板（７ａ）を一端きし、他端が下記梃体（８）の−
腕棒（８ａ）に当接する検出棒（７）と；該検出棒（７
）の当接した腕棒（８ａ）と支点（８ｂ）と他の腕棒（
８ｃ）とを持つ梃体（８）と；腋部の腕棒（８ｃ）の位
置を連続的に検出する変位計（９）と： 該変位計（９）に現れた位置およびその変化速度を、そ
の位置における標準速度と比較して、その偏倚値を求め
る演算部ａＯと； その偏倚値を加圧室（３）の圧力調節部αＤへ負館還す
る頗還経路α３と； 負釦還された情報により加圧室（３）のガス圧を調節す
る調節部αυと； を有する超塑性ブロー成形機である。
形型（２）、、とを含み、両者が、その開放端で、超皇
性状態にある被加工物（５）を、気密に挾持して、を供
給する手段と；を有し、加圧室（３）にガス圧を作用さ
せて、被加工物（５）を成形室（４）の内部形状に沿う
ようにクリープ加工する超塑性ブロー成形機において： へ部室（４）側から、該被加工物の表面中央部に当接す
る面板（７ａ）を一端きし、他端が下記梃体（８）の−
腕棒（８ａ）に当接する検出棒（７）と；該検出棒（７
）の当接した腕棒（８ａ）と支点（８ｂ）と他の腕棒（
８ｃ）とを持つ梃体（８）と；腋部の腕棒（８ｃ）の位
置を連続的に検出する変位計（９）と： 該変位計（９）に現れた位置およびその変化速度を、そ
の位置における標準速度と比較して、その偏倚値を求め
る演算部ａＯと； その偏倚値を加圧室（３）の圧力調節部αＤへ負館還す
る頗還経路α３と； 負釦還された情報により加圧室（３）のガス圧を調節す
る調節部αυと； を有する超塑性ブロー成形機である。
腕棒（８ｃ）の位置を連続的に検出する変位計（９）と
しては、ンレノイドを利用する電気式のもの、ベローズ
を用いる空気圧式のもの、その抽油圧式のものを用いる
ことが望ましい。
しては、ンレノイドを利用する電気式のもの、ベローズ
を用いる空気圧式のもの、その抽油圧式のものを用いる
ことが望ましい。
上記成形機は、被加工物の中央表面の位置と移動速度と
を、検出棒（７）と変位計（９）との共同により連続的
に検出し、演算部ａＯで標準値と対比してその偏倚値を
圧力調節部０Ｄに饋還すること（こより、被加工物の表
面中央部の移動速度を調節して、好ましい超塑性加工を
行うのである。
を、検出棒（７）と変位計（９）との共同により連続的
に検出し、演算部ａＯで標準値と対比してその偏倚値を
圧力調節部０Ｄに饋還すること（こより、被加工物の表
面中央部の移動速度を調節して、好ましい超塑性加工を
行うのである。
なお、塑性（超塑性）は温度依存性が大であるから、検
出棒（７）の面板（７ａ）に、連続測温手段（熱電対、
抵抗温度計）の感温部を設け、そこでの測定温度を演算
部（１０）に送り、温度の関数としての標準位置移動速
度を算出使用することが望ましい。
出棒（７）の面板（７ａ）に、連続測温手段（熱電対、
抵抗温度計）の感温部を設け、そこでの測定温度を演算
部（１０）に送り、温度の関数としての標準位置移動速
度を算出使用することが望ましい。
作 用 ：
内圧Ｐがかかる半径Ｒ１厚みｔの薄肉円筒に働く引張り
力（応力）Ｓは Ｒ ５＝−（１）で表わせる（例えば、Ｐｅｒｒｙ： Ｃｈ
ｆｆｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ Ｈａｎｄｂｏｏ
ｋ 、３ｒｄ Ｅｄ 、、Ｐ１２３８の式中空薄肉球の
場合にも、（１）式が当はまる。
力（応力）Ｓは Ｒ ５＝−（１）で表わせる（例えば、Ｐｅｒｒｙ： Ｃｈ
ｆｆｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ Ｈａｎｄｂｏｏ
ｋ 、３ｒｄ Ｅｄ 、、Ｐ１２３８の式中空薄肉球の
場合にも、（１）式が当はまる。
圧力がそのまま応力として板を引張る場合圧力と歪速度
が比例することは塑性学で良く知られている。
が比例することは塑性学で良く知られている。
このように、圧力と応力との関係は、幾何学的状態によ
り異なる。
り異なる。
さらに、一定温度における超塑性加工は期待することが
できないので、加工温度の位置的Φ時間的変化が問題に
なる。
できないので、加工温度の位置的Φ時間的変化が問題に
なる。
しかしながら、経験上、クリープが進行して被加工物の
厚さが減ると、クリープ速度が速くなる。
厚さが減ると、クリープ速度が速くなる。
被加工物（板）の表面（クリープの進んでいく方向の面
）中央は、通常クリープによる位置変化が最も著しく、
かつ、幾何学的に対称な位置である。
）中央は、通常クリープによる位置変化が最も著しく、
かつ、幾何学的に対称な位置である。
したがって、この位置と、位置変化の速度を連続的に検
出して、その検出値により、加圧室（３）のガス圧を調
節して、クリープ速度を制御するのが ・、現状で最
も優れた塑性加工速度調節法である。
出して、その検出値により、加圧室（３）のガス圧を調
節して、クリープ速度を制御するのが ・、現状で最
も優れた塑性加工速度調節法である。
実施例：
第１図において、超塑性成形機の型は、ガスシール型（
１）と成形型（２）とに分割できる。ガスシール型（１
）の形状を伏碗型、成形型（２）の形状を受腕型と呼ぶ
。成形型（２）は、図中受腕の部分（２ａ）と内蔵型の
部分（２ｂ）とを含むものとする。ガスシール型（１）
は加圧室（３）、成形型（２）は成形室（４）を内蔵し
、両者はその開放端で、被加工物（５）を、気密に挾持
する。（６）は型を超塑性温度に加熱保持するヒーター
を示す。
１）と成形型（２）とに分割できる。ガスシール型（１
）の形状を伏碗型、成形型（２）の形状を受腕型と呼ぶ
。成形型（２）は、図中受腕の部分（２ａ）と内蔵型の
部分（２ｂ）とを含むものとする。ガスシール型（１）
は加圧室（３）、成形型（２）は成形室（４）を内蔵し
、両者はその開放端で、被加工物（５）を、気密に挾持
する。（６）は型を超塑性温度に加熱保持するヒーター
を示す。
被加工物（５）の表面（成形室（４）に臨む面）に、検
出棒（７）の一端である面板（７ａ）が当接し、他端は
梃体（８）の−腕棒（８ａ）に当接する。梃体（８）は
支点（８ｂ）に支えられ、他の腕棒（８ｃ）に、変位計
（９）の変位指示棒（９ａ）が当接する。変位計（９）
は本実施例の場合、ソレノイド型である。変位計（９）
で電気信号に変換された、被加工物の中央部の図上、上
下方向の位置は、演算部００に伝達される。演算部顛に
は、被加工物（５）の中央部の位置に応じた、標準（所
望）速度（この標準速度は位置だけでなく、位置と温度
の関数とすることが望ましいことは後述する。）が内蔵
されており、実測位置における位置変化速度と標準速度
との差が演算される（偏倚値と呼ぶ。）この偏倚値を常
法により負饋還して、自動圧力調節弁０１）を調節して
、加圧室（３）内の圧力を前記標準速度になるように自
動調節する。（２）は圧力源で、作動ガスとしては、酸
化・窒化などの反応を防止するために、アルゴンを使用
することが望ましい。
出棒（７）の一端である面板（７ａ）が当接し、他端は
梃体（８）の−腕棒（８ａ）に当接する。梃体（８）は
支点（８ｂ）に支えられ、他の腕棒（８ｃ）に、変位計
（９）の変位指示棒（９ａ）が当接する。変位計（９）
は本実施例の場合、ソレノイド型である。変位計（９）
で電気信号に変換された、被加工物の中央部の図上、上
下方向の位置は、演算部００に伝達される。演算部顛に
は、被加工物（５）の中央部の位置に応じた、標準（所
望）速度（この標準速度は位置だけでなく、位置と温度
の関数とすることが望ましいことは後述する。）が内蔵
されており、実測位置における位置変化速度と標準速度
との差が演算される（偏倚値と呼ぶ。）この偏倚値を常
法により負饋還して、自動圧力調節弁０１）を調節して
、加圧室（３）内の圧力を前記標準速度になるように自
動調節する。（２）は圧力源で、作動ガスとしては、酸
化・窒化などの反応を防止するために、アルゴンを使用
することが望ましい。
被加工物の超塑性は、温度により変化するので、面板（
７ａ）に測温装置（熱電対、抵抗温度計の測温部）を配
設しておき、測温値を、連続的に演算部に入力し、標準
温度を位置と温度の関数として表現しておくことが特に
望ましい。
７ａ）に測温装置（熱電対、抵抗温度計の測温部）を配
設しておき、測温値を、連続的に演算部に入力し、標準
温度を位置と温度の関数として表現しておくことが特に
望ましい。
発明の効果：
本発明により、被加工物のクリープの進行が連続的に把
握され、自動制御が可能となる。それゆえ、超塑性成形
の加工精度が向上し製品の損傷、不良率が減少する。
握され、自動制御が可能となる。それゆえ、超塑性成形
の加工精度が向上し製品の損傷、不良率が減少する。
第１図は、本発明の超塑性成形機の構造の大要を示す一
部断面フローシートである。
部断面フローシートである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 相係合する、伏椀状のガスシール型（１）と受椀状
の成形型（２）とを含み、両者がその開放端、で、超塑
性状態にある被加工物（５）を、気密に挟持し、該被加
工物（５）により、加圧室（３）と成形室（４）とに分
離された型と；該被加工物（５）を超塑性温度に保持す
るための加熱手段と；該加圧室（３）に高圧ガスを供給
する手段と；を有し、加圧室（３）にガス圧を作用させ
て、被加工物（５）を成形室（４）の内部形状に沿うよ
うにクリープ加工する超塑性ブロー成形機において： 成形室（４）側から、該加工物の表面中央部に当接する
面板（７ａ）を一端とし、他端が下記梃体（８）の一腕
棒（８ａ）に当接する検出棒（７）と；該検出棒（７）
の当接した腕棒（８ａ）と支点（８ｂ）と他の腕棒（８
ｃ）とを持つ梃体（８）と； 該他の腕棒（８ｃ）の位置を連続的に検出する変位計（
９）と； 該変位計（９）に現れた位置およびその変化速度を、そ
の位置における標準速度と比較して、その偏倚値を求め
る演算部（１０）と； その偏倚値を加圧室（３）の圧力調節部（１１）へ負饋
還する饋還経路（１３）と； 負饋環された情報により加圧室（３）のガス圧を調節す
る圧力調節部（１１）と； を有する超塑性ブロー成形機。 ２ 面板（７ａ）が被加工物に当接する部分に、連続測
温手段を配設し、その情報を、演算部（１０）に伝達し
て、該部での標準速度を修正する、特許請求の範囲第１
項に記載の超塑性ブロー成形機。 ３ 変位計が、ソレノイド型、ベローズ型、油圧型から
選ばれたものである特許請求の範囲第１項または第２項
に記載の超塑性ブロー成形機。 ４ 特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１
の超塑性成形機を用いて被加工物の中央表面の位置とそ
の変化速度とを求め、その位置における標準変化速度と
比較し、その偏倚値を、加圧室（３）の圧力調整部（１
１）に負饋還して、圧力源（１２）からガス加圧室（３
）に送入されるガス流量を調節することを特徴とする超
塑性ブロー成形機のブロー速度調節法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63023432A JPH01197021A (ja) | 1988-02-02 | 1988-02-02 | 超塑性ブロー成形機およびそのブロー速度調節法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63023432A JPH01197021A (ja) | 1988-02-02 | 1988-02-02 | 超塑性ブロー成形機およびそのブロー速度調節法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01197021A true JPH01197021A (ja) | 1989-08-08 |
Family
ID=12110342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63023432A Pending JPH01197021A (ja) | 1988-02-02 | 1988-02-02 | 超塑性ブロー成形機およびそのブロー速度調節法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01197021A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5419170A (en) * | 1993-10-15 | 1995-05-30 | The Boeing Company | Gas control for superplastic forming |
| JP2006272415A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 熱間ブロー成形性評価装置および評価方法 |
-
1988
- 1988-02-02 JP JP63023432A patent/JPH01197021A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5419170A (en) * | 1993-10-15 | 1995-05-30 | The Boeing Company | Gas control for superplastic forming |
| JP2006272415A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 熱間ブロー成形性評価装置および評価方法 |
| JP4539917B2 (ja) * | 2005-03-30 | 2010-09-08 | 住友軽金属工業株式会社 | 熱間ブロー成形性評価装置および評価方法 |
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