JPH03146223A - 形状記憶合金のような超弾性材の成形曲げ加工方法 - Google Patents
形状記憶合金のような超弾性材の成形曲げ加工方法Info
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- JPH03146223A JPH03146223A JP28541489A JP28541489A JPH03146223A JP H03146223 A JPH03146223 A JP H03146223A JP 28541489 A JP28541489 A JP 28541489A JP 28541489 A JP28541489 A JP 28541489A JP H03146223 A JPH03146223 A JP H03146223A
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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、Ｔ ｉ−Ｎ ｉ合金などの形状記憶合金のよ
うな超弾性材料（以下ＳＭＡ材という）のＵ曲げ等の一
連の成形曲げ加工方法に関するものである。
うな超弾性材料（以下ＳＭＡ材という）のＵ曲げ等の一
連の成形曲げ加工方法に関するものである。
従来の技術
ＳＭＡ材の板材を変態温度以上の母相（α相）で引張試
験を行うと、荷重−伸び線図において伸びは約２３〜２
８％であり、第１図に示すように、冷間圧延鋼板（以下
５ｐｃｃ材という）と比較して大差のない結果である。
験を行うと、荷重−伸び線図において伸びは約２３〜２
８％であり、第１図に示すように、冷間圧延鋼板（以下
５ｐｃｃ材という）と比較して大差のない結果である。
しかしながら引張破断後の試験片の標点間距離の測定結
果では、５ＰｃＣ材の伸びは線図とほとんど差はないが
、ＳＭＡ材の伸びは約４％程度と非常に減少した値を示
した。すなわち、これによりＳＭＡ材は引張荷重を除去
すれば大きくスプリングバッグすることが分かる。
果では、５ＰｃＣ材の伸びは線図とほとんど差はないが
、ＳＭＡ材の伸びは約４％程度と非常に減少した値を示
した。すなわち、これによりＳＭＡ材は引張荷重を除去
すれば大きくスプリングバッグすることが分かる。
またＳＭＡ材、５ｐｃｃ材に９０°曲げ試験の結果では
、第１表に示すように５ｐｃｃ材はスブリグバッグかほ
どんど測定されないに対し、一方、ＳＭＡ材においては
１３′″〜２８°程度（加工前の熱処理及び圧延方向に
より異なる）スプリングバッグする。
、第１表に示すように５ｐｃｃ材はスブリグバッグかほ
どんど測定されないに対し、一方、ＳＭＡ材においては
１３′″〜２８°程度（加工前の熱処理及び圧延方向に
より異なる）スプリングバッグする。
第１表
従ってＳＭＡ材を常温においてＵ字形状のような曲げ形
状に成形加工すると、特に変態温度以上の母相にあって
は弾性効果により、たとえＵ字形状に変形を与えても、
変形のための荷重を除去するとスプリングバッグが大き
いためほぼ元の形状に戻るという現象（超弾性）が起き
、さらにスプリングバッグする分を見越して大きく曲げ
ると、曲げ幅が大きすぎて材料が破断する現象がおき、
このためＳＭＡ材のＵ字形状のような曲げの成形加工は
困難で特に第６図に示すような形状のもは一層成形が困
難なものであった。またＳＭＡ材の材質によっては第２
図に示すようにＵ字形状の底部あたりにひび割れの現象
が起こる場合もあった。
状に成形加工すると、特に変態温度以上の母相にあって
は弾性効果により、たとえＵ字形状に変形を与えても、
変形のための荷重を除去するとスプリングバッグが大き
いためほぼ元の形状に戻るという現象（超弾性）が起き
、さらにスプリングバッグする分を見越して大きく曲げ
ると、曲げ幅が大きすぎて材料が破断する現象がおき、
このためＳＭＡ材のＵ字形状のような曲げの成形加工は
困難で特に第６図に示すような形状のもは一層成形が困
難なものであった。またＳＭＡ材の材質によっては第２
図に示すようにＵ字形状の底部あたりにひび割れの現象
が起こる場合もあった。
さらにたとえ所要の形状を得ても、形状を記憶させるた
めの温度処理（例えば９７０ Ｋで３０分間保持）を行
う際には、再び元の形状に戻ろうとする変形が起こるの
で、成形した形状を維持するため保持具に挿入して温度
処理を行う必要があった。
めの温度処理（例えば９７０ Ｋで３０分間保持）を行
う際には、再び元の形状に戻ろうとする変形が起こるの
で、成形した形状を維持するため保持具に挿入して温度
処理を行う必要があった。
このような実情に鑑み出願人は既に特開昭６２−２８７
０５７号を提案した。
０５７号を提案した。
発明が解決しようとする課題
特開昭６２−２８７０５７号のものは通常の曲げ加工方
法ではＵ字形状などに加工することが無理であったＳＭ
Ａ材を５ｐｃｃ材と重ね合わせて成形曲げ加工を行うこ
とによってＵ字形状の加工が可能にされ、また重ね合わ
せる状態で温度処理を行うことによって形状を記憶させ
ることができた。しかしながらこの方法を量産加工ライ
ンで実施した場合、ＳＭＡ材の仮の厚みと曲げ曲率との
関係、及び曲げ曲率と曲げ速度との関係等により集中応
力が破断限界を超える場合があり製品によりては加工分
溜りが悪くなるという問題点が起こってきた。
法ではＵ字形状などに加工することが無理であったＳＭ
Ａ材を５ｐｃｃ材と重ね合わせて成形曲げ加工を行うこ
とによってＵ字形状の加工が可能にされ、また重ね合わ
せる状態で温度処理を行うことによって形状を記憶させ
ることができた。しかしながらこの方法を量産加工ライ
ンで実施した場合、ＳＭＡ材の仮の厚みと曲げ曲率との
関係、及び曲げ曲率と曲げ速度との関係等により集中応
力が破断限界を超える場合があり製品によりては加工分
溜りが悪くなるという問題点が起こってきた。
本発明は従来技術の有するこのような問題点に鑑みなさ
れたもので、その目的とするところは集中応力を極めて
小さくして加工多情りが格段に飛躍する曲げ加工方法を
提供しようとするものである。
れたもので、その目的とするところは集中応力を極めて
小さくして加工多情りが格段に飛躍する曲げ加工方法を
提供しようとするものである。
課題を解決するための手段
上述の目的を達成するために、本発明の第１の成形曲げ
加工方法はＳＭＡ材が加工時の内側となるように拘束材
の５ｐｃｃ材を重ね合わせ曲げ形状の内側中心に芯金を
位置させ、その状態で芯金を包むようにして所要の曲げ
形状にまで成形曲げ加工を行い、ＳＭＡ材のスプリング
バッグを拘束した状態のままで必要により芯金は取外し
て形状を記憶させるための温度処理を行い、温度処理後
に拘束材等を取外して最終的にＵ字形などの所要形状を
有するＳＭＡ材をうるちのである。
加工方法はＳＭＡ材が加工時の内側となるように拘束材
の５ｐｃｃ材を重ね合わせ曲げ形状の内側中心に芯金を
位置させ、その状態で芯金を包むようにして所要の曲げ
形状にまで成形曲げ加工を行い、ＳＭＡ材のスプリング
バッグを拘束した状態のままで必要により芯金は取外し
て形状を記憶させるための温度処理を行い、温度処理後
に拘束材等を取外して最終的にＵ字形などの所要形状を
有するＳＭＡ材をうるちのである。
本発明の第２の成形曲げ加工方法は、ＳＭＡ材の曲げ形
状の内側中心に芯金を位置させるようにして、そのまま
ＳＭＡ材を所要の曲げ形状にまで成形曲げ加工を行い、
加工後拘束用材料によりＳＭＡ材のスプリングバッグを
抑制し、続いて、この拘束された状態のままで形状を記
憶させるための温度処理を行い、温度処理後そのＳＭＡ
材より拘束用材料、芯金を取外して、最終的にＵ字形な
どの所要形状を有するＳＭＡ材を得るものである。
状の内側中心に芯金を位置させるようにして、そのまま
ＳＭＡ材を所要の曲げ形状にまで成形曲げ加工を行い、
加工後拘束用材料によりＳＭＡ材のスプリングバッグを
抑制し、続いて、この拘束された状態のままで形状を記
憶させるための温度処理を行い、温度処理後そのＳＭＡ
材より拘束用材料、芯金を取外して、最終的にＵ字形な
どの所要形状を有するＳＭＡ材を得るものである。
実施例
第３図〜第６図の本発明の一実施例に係わるＳＭＡ材の
加工方法を工程順に示す図にもとづき説明する。
加工方法を工程順に示す図にもとづき説明する。
まず第３図に示すように、ＳＭＡＭＡ材 （仮および条
を含む）とスプリングバッグの少ない金属である５ｐｃ
ｃ材１２とを重ね合わせ、両者を必要に応じ接着側等に
より仮接着する。この重ね合わせた材料をＳＭＡ材を上
側として成形用型１３の上に載置する０次に第４図およ
び第５図に示すように、重ね合わせた材料のほぼ中央で
、所望するＵ字形状の内径寸法に等しい外径を有した例
えばピアノ線でなる芯金１４を押棒１５を用いて成形用
型１３内から受型１６の受溝１６ａまで押し込み、続い
て押棒１５のみが後退するとともに成形用型１３が左右
両側より前進してＵ字形状の先端部を締め込む、このよ
うに成形することで外側に５ｐｃｃ材１２が内側にＳＭ
ＡＭＡ材が位置して、ＳＭＡＭＡ材が所要のＵ字形状に
なるように成形曲げ加工され、５ｐｃｃ材１２でＳＭＡ
ＭＡ材の成形で起こるスプリングバッグを拘束するもの
である。続いて芯金１４をＵ字形状にした成形材から除
いたのち（温度処理後でもよい） ５ＰＣＣ材１２で
の拘束状態のままＳＭＡＭＡ材に適した温度、時間で形
状記憶のための温度処理を行う、その後、ＳＭＡＭＡ材
を拘束していた５ＰＣＣ材１２を取り除けば、第６図に
示すように所要の形状に形状記憶させたＳＭＡＭＡ材を
得ることができる。
を含む）とスプリングバッグの少ない金属である５ｐｃ
ｃ材１２とを重ね合わせ、両者を必要に応じ接着側等に
より仮接着する。この重ね合わせた材料をＳＭＡ材を上
側として成形用型１３の上に載置する０次に第４図およ
び第５図に示すように、重ね合わせた材料のほぼ中央で
、所望するＵ字形状の内径寸法に等しい外径を有した例
えばピアノ線でなる芯金１４を押棒１５を用いて成形用
型１３内から受型１６の受溝１６ａまで押し込み、続い
て押棒１５のみが後退するとともに成形用型１３が左右
両側より前進してＵ字形状の先端部を締め込む、このよ
うに成形することで外側に５ｐｃｃ材１２が内側にＳＭ
ＡＭＡ材が位置して、ＳＭＡＭＡ材が所要のＵ字形状に
なるように成形曲げ加工され、５ｐｃｃ材１２でＳＭＡ
ＭＡ材の成形で起こるスプリングバッグを拘束するもの
である。続いて芯金１４をＵ字形状にした成形材から除
いたのち（温度処理後でもよい） ５ＰＣＣ材１２で
の拘束状態のままＳＭＡＭＡ材に適した温度、時間で形
状記憶のための温度処理を行う、その後、ＳＭＡＭＡ材
を拘束していた５ＰＣＣ材１２を取り除けば、第６図に
示すように所要の形状に形状記憶させたＳＭＡＭＡ材を
得ることができる。
本実施例の場合第４図でＳＭＡ材と５ｐｃｃ材の合わせ
板をＵ字形状にするのに押棒１５を用いて芯金１４を成
形用型１３内から受型１６まで押し込む例を示したが、
先端がＲ面のパンチをもちいてＳＭＡ材をＵ字形状にし
た後パンチと入れ替わって芯金１４をＳＭＡ材のＵ字形
状内の曲げ中心に挿入してから第５図に示すように成形
用型１３でＵ字形状の先端部を締め込むことで外側に５
ｐｃｃ材１２が内側にＳＭＡＭＡ材が位置して、ＳＭＡ
ＭＡ材が所要のＵ字形状に成形加工される方法も可能で
ある。
板をＵ字形状にするのに押棒１５を用いて芯金１４を成
形用型１３内から受型１６まで押し込む例を示したが、
先端がＲ面のパンチをもちいてＳＭＡ材をＵ字形状にし
た後パンチと入れ替わって芯金１４をＳＭＡ材のＵ字形
状内の曲げ中心に挿入してから第５図に示すように成形
用型１３でＵ字形状の先端部を締め込むことで外側に５
ｐｃｃ材１２が内側にＳＭＡＭＡ材が位置して、ＳＭＡ
ＭＡ材が所要のＵ字形状に成形加工される方法も可能で
ある。
さらに第７図及び第８図の別の実施例に係わるＳＭＡ材
の加工方法の工程順を示す図にもとづき説明する。
の加工方法の工程順を示す図にもとづき説明する。
第１成形用型１７の上にＳＭＡＭＡ材を載置し、そのほ
ぼ中央で、所望するＵ字形状の内径寸法に等しい外径を
有した芯金１４を押棒１５を用いて第１成形用型１７．
第２成形用型１８内から受型１６の受溝１６ａまで押し
込み、続いて押棒１５のみが後退するとともに第２成形
用型１８がＵ字形状の先端部を締め込むことで所望の第
６図に示す形状まで成形加工を施す、その後、この状態
から締め込まれたＵ字形状の先端部に嵌合する溝を有す
る５ｐｃｃ材等でなる形状保持材１９を嵌入して開きを
防止することによりＳＭＡＭＡ材の形状を拘束する。こ
の拘束状態のままＳＭＡＭＡ材に適した温度、時間で形
状記憶のための温度処理を行う、その後、ＳＭＡＭＡ材
を拘束していた形状保持材１９および芯金１４を取り除
けば、第６図に示すように所望の形状に形状記憶させた
ＳＭＡ絆１１を得ることができる。
ぼ中央で、所望するＵ字形状の内径寸法に等しい外径を
有した芯金１４を押棒１５を用いて第１成形用型１７．
第２成形用型１８内から受型１６の受溝１６ａまで押し
込み、続いて押棒１５のみが後退するとともに第２成形
用型１８がＵ字形状の先端部を締め込むことで所望の第
６図に示す形状まで成形加工を施す、その後、この状態
から締め込まれたＵ字形状の先端部に嵌合する溝を有す
る５ｐｃｃ材等でなる形状保持材１９を嵌入して開きを
防止することによりＳＭＡＭＡ材の形状を拘束する。こ
の拘束状態のままＳＭＡＭＡ材に適した温度、時間で形
状記憶のための温度処理を行う、その後、ＳＭＡＭＡ材
を拘束していた形状保持材１９および芯金１４を取り除
けば、第６図に示すように所望の形状に形状記憶させた
ＳＭＡ絆１１を得ることができる。
発明の効果
上述したように構成したので本発明は以下の効果を奏す
る。
る。
請求項１の成形曲げ加工方法はスプリングバッグが大き
く、通常の加工方法ではＵ字形状などに加工することは
無理であったＳＭＡ材のような超弾性材が直線形状から
Ｕ字形状に芯金を介してＳＭＡ材と５ｐｃｃ材とを一体
に変形されることにより、Ｕ字形状などへの曲げ加工で
割れ破断などの発生を確実に防止して多情り極めて高い
量産ラインの成形曲げ加工が可能となった。
く、通常の加工方法ではＵ字形状などに加工することは
無理であったＳＭＡ材のような超弾性材が直線形状から
Ｕ字形状に芯金を介してＳＭＡ材と５ｐｃｃ材とを一体
に変形されることにより、Ｕ字形状などへの曲げ加工で
割れ破断などの発生を確実に防止して多情り極めて高い
量産ラインの成形曲げ加工が可能となった。
請求項２の成形曲げ加工方法は１の方法の効果に加えて
さらに形状保持材の再利用が可能で材料費が節約される
。
さらに形状保持材の再利用が可能で材料費が節約される
。
第１図はＳＭＡ材と５ｐｃｃ材の荷重と伸びの関係を示
す線図、第２図は従来の欠点を示す説明図、第３図ない
し第６図は本発明の一実施例に係る加工方法を工程順に
示す図、第７図、第８図は本発明の他の実施例に係る加
工方法の工程の要部を示す図である。 １１・・・ＳＭＡ材 １２・・・５ｐｃｃ材１４・・
・芯金 １５・・押棒 １９・・形状保持材
す線図、第２図は従来の欠点を示す説明図、第３図ない
し第６図は本発明の一実施例に係る加工方法を工程順に
示す図、第７図、第８図は本発明の他の実施例に係る加
工方法の工程の要部を示す図である。 １１・・・ＳＭＡ材 １２・・・５ｐｃｃ材１４・・
・芯金 １５・・押棒 １９・・形状保持材
Claims (2)
- （１）形状記憶合金のような超弾性材料にスプリングバ
ッグの少ない拘束材料を重ね合わせ超弾性材料が内側と
なるようにした冷間プレス加工を含む成形曲げ加工方法
において、曲げ加工をする中心に芯金を位置させ、曲げ
中心に芯金を包み込むようにして超弾性材料及び拘束材
料を一体に所要形状に成形曲げ加工を施し、続いて必要
により芯金を抜いて超弾性材料の曲げ加工に伴うスプリ
ングバッグを前記拘束材料で拘束した状態のまま形状記
憶のための温度処理を行い、その後前記拘束材料等を取
り除くことを特徴とする形状記憶合金のような超弾性材
の成形曲げ加工方法。 - （２）形状記憶合金のような超弾性材料の冷間プレス加
工を含む成形曲げ加工する方法において、曲げ加工する
中心に芯金を位置させ、曲げ中心に芯金を包み込むよう
にして弾性材料に対して所要の曲げ形状に成形曲げ加工
を施し、スプリングバッグを拘束する形状保持材を取付
け、拘束した状態のまま形状記憶のための温度処理を行
い、その後拘束材料及び芯金を取除くことを特徴とする
形状記憶合金のような超弾性材の成形曲げ加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28541489A JPH03146223A (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 形状記憶合金のような超弾性材の成形曲げ加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28541489A JPH03146223A (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 形状記憶合金のような超弾性材の成形曲げ加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03146223A true JPH03146223A (ja) | 1991-06-21 |
Family
ID=17691211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28541489A Pending JPH03146223A (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 形状記憶合金のような超弾性材の成形曲げ加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03146223A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105170790A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-12-23 | 重庆瑜煌电力设备制造有限公司 | 角钢塔挂点铰链制作方法 |
| CN111842559A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-30 | 湖北三江航天红阳机电有限公司 | 一种欧米伽型卡箍的成型装置及方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6250031A (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-04 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 形状記憶素子の製造方法 |
| JPS62287057A (ja) * | 1986-06-06 | 1987-12-12 | Asahi Seiki Kogyo Kk | 形状記憶合金の加工方法 |
| JPS6357752A (ja) * | 1986-08-27 | 1988-03-12 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 形状記憶合金板の成形方法 |
-
1989
- 1989-10-31 JP JP28541489A patent/JPH03146223A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111842559A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-30 | 湖北三江航天红阳机电有限公司 | 一种欧米伽型卡箍的成型装置及方法 |
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