JPH03294024A - 金属波状板の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は金属波状板の製造方法に係り、特に、金属ダイ
ヤフラムのように同心円の金属波状板を製造するのに適
した金属波状板の製造方法に関するものである。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕同心円
の波状板は、圧力計の感圧部やガス圧力調整器の調圧部
などにおいて金属ダイヤフラムとしてその使用例を見る
ことができ、この分野に使用されている金属ダイヤフラ
ムはその板厚が極めて薄く、そのバネ性を利用してガス
圧力を管理し、ＬＰガスや都市ガスのガス供給の安全性
の向上を図っている。

従来、金属波状板の加工の最も一般的な技術は、プレス
成形か、放電加工、電磁成形、爆発成形などの高エネル
ギー速度成形が主体である。

ところで、熱間で行う加工は材料の物理的及び機械的性
質が劣化してバネ性を損ねる恐れがあるのに対し、冷間
で成形するには大型の容量の大きな装置が必要になる。

また、高エネルギー速度成形では、いずれも量産性に乏
しく加工工程が増えてしまう。

上述のような問題点を解消する成形方法として、鋼球の
転勤を利用して金属薄板を波状板に成形するようにした
ものが、（１）装置が小規模で、（２）加工力が小さく
てすみ、（３）成形コストが安いという理由で注目され
るようになってきている。

しかし、金属ダイヤフラムを鋼球の転勤を利用して成形
するだけでは、正常な形状で成形できるのは、板材の肉
厚が最小０．１園までであり、それ以下の厚さのもので
は、成形した波状板の表面にシワやワレが発生するため
、成形品として実用に供するレベルに達しないという問
題があった。

よって本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、肉厚の
薄い板材であっても、表面にシワやワレを生じさせるこ
となく、鋼球の転勤を利用して金属波状板を成形するこ
とができるようにした金属波状板の製造方法を提供する
とを課題としている。

〔ｖ１題を解決するための手段） 上記課題を解決するため本発明により成された金属波状
板の製造方法は、所定の形状に成形した素材をめす型に
対して固定し、該素材に対して支持具に回転自在に設け
、自転しながら中心軸の周りを公転する鋼球を押圧した
状態でめす型又は支持具を転動し、素材にめす型に倣っ
た波形を形成して金属波状板を製造する金属波状板の製
造方法において、前記素材が、所定の形状に成形した薄
膜状の素材を複数枚積層すると共に、周辺部分で相互に
固定したものからなることを特徴としている。

〔作用〕

上記構成において、所定の形状に成形した薄膜状の素材
を複数枚積層すると共に、周辺部分で相互に固定した素
材をめす型に対して固定し、該素材に対して支持具に回
転自在に設けた鋼球を押圧した状態でめす型又は支持具
を転勤し、素材にめす型に倣った波形を形成して金属波
状板を製造するようにしているため、積層した各素材が
厚さ０゜１鵬以下の薄膜状の素材であっても、複数枚積
層して周辺部分で相互に固定することによって一体化し
ているので、積層した素材１が０．１−以上の厚さの素
材と同様の剛性をもつようになり、鋼球の転勤によって
成形しても、素材１の周辺部の収縮が殆どなく、成形時
のスラスト荷重が小さいので、成形品にシワやワレが発
生することがない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、鋼球の転勤を利用して同心円の金属波状板を
成形する本発明による金属波状板の製造方法の一実施例
を説明するための図面であり、まず（ａ）に示すように
、厚さ０．１　ｍ以下の薄膜状の金属板によって円板状
のような所定の形状の素材１を形成し、その素材１の波
状部分よりも外側部分を周方向に３か所以上予め決定し
て、その部分に貫通孔１ａ又は溝を形成する。

その後、素材１を成形しようとする型２ａをもっためす
型（波形ダイス）２の上に、ら）に示すように、複数枚
積層した素材１をその貫通孔１ａに挿通したリベット３
を加締めて一体化したものをおく、なお、図においては
、積層した素材１の厚さは誇張して示しており、寞際に
はもっと薄い。

積層する素材１の枚数は、少なくとも成形に必要な剛性
を確保できるように設定され、その目安としては、１枚
の場合０．１■以上で一応の実績が得られるということ
が利用できる。なお、素材の積層は、所定の形状の素材
を形成する前のｔ３１１Ｊ状の金属板の段階で行うこと
ができ、このようにすれば積層の際の素材相互の整列が
必要な（なるので好ましい。

上述のような準備ができたら次に、［有］）に示すよう
に、その上から鋼球４を取付けた鋼球支持具（転勤部）
５を回転させながら押付けていくと、積層された素材１
は、（Ｃ）に示すように、型２ａに倣って成形される。

成形が終了したら複数枚の素材ｌをめす型２から取り出
してリベット３を外すことで、（ｄ）（平面図）及び（
ｅ）（断面図）に示すように成形溝１ｂを有する成形品
１′が得られるが、例えば更に点線で示す部分で剪断し
て貫通孔１ａを形成しである周辺部分を除去することに
よって製品とすることもできる。なお、剪断による周辺
部分の除去は複数枚の成形品１′を積層した状態で行う
のが効率的である。

第１図について上述した例では、積層した素材１を一体
化するのに、リベット３による加締めを使用しているが
、第２図に示すようにボルトナツト７による締め付けを
利用してもよい。

また、簡易的には、第３図（ａ）及び（ロ）（部分拡大
ＷＡ）に示すように、外側の廃材部分を油圧プレスなど
で駆動されるロット８により圧縮固定することで、素材
１の一体化とめす型２に対する位置決め固定とを行うよ
うにしてもよい。

更に、第１図乃至第３図の実施例では、積層した素材１
を固定しためす型２側を固定して鋼球４側を転動してい
るが、これと逆に、鋼球４側を固定して素材を固定した
めす形２側を転勤するようにしてもよい。

更にまた、成形溝１ｂは一本であるが複数本であっても
よい。

上述した本発明の方法では、厚さ０．１閣以下の薄膜状
の素材を複数枚積層して周辺部分で相互に固定した素材
をめす型に固定しているので、積層した素材１が０．１
閣以上の厚さの素材と同様の剛性をもつようになり、鋼
球の転勤によって成形しても、素材１の周辺部の収縮が
殆どなく、成形時のスラスト荷重が小さいので、成形品
にシワやワレが発生することがなくなる。

また、プレス成形の場合、波の高さは材質の１０倍が限
度であるが、鋼球の転勤を利用した場合には３０倍まで
成形することができる。

上述の方法に使用する加工装置としては、第４図及び第
５図にそれぞれ示すものを使用することができる。

第４図の装置は、回転及び下降力が図示しない駆動手段
によって与えられる主軸１０ａの下端に鋼球支持具１０
ｂが固定されて転勤部１０が構成され、鋼球支持具１０
ｂには鋼球１０ｃが取付けられている。鋼球支持具１０
ｂへの鋼球１０ｃの取付けは、（ｂ）に示すように、鋼
球１０ｃが自転しながら主軸１０ａのまわりを公転でき
るようにするため、鋼球１０ｃを団子の串刺しのように
して所定のピッチで一本の軸１０ｄに２個づつ通しであ
る。このようにしてそれぞれ２個の鋼球を取付けた３本
の軸が、１２ｏ°の等間隔を保って放射状に配置されて
、その各端が鋼球支持具１０ｂの中心１０ｂ、と外縁１
０ｂ、でそれぞれ支持されている。すなわち、おす型と
なる転勤部１ｏには６個の鋼球１０ｃがセットされる。

一方、成形しようとする型をもっためす型１１は弾性環
１２上に支持固定され、めす型ｌｌ上におかれる素材１
は第１図乃至第３図に示すように複数枚が一体化されて
おり、複数枚が一体化された素材ｌは皿ばね１３によっ
て付勢された押え板１４によってめす型１１に対して固
定される。

第４図の装置では、各鋼球１０ｃは軸１０ｄに直角な平
面内で自転し、−旦セットすると転勤部１０は何時も一
体になっている利点がある。

第５図の装置は、（ａ）に示すように、回転及び下降力
が図示しない駆動手段によって与えられる主軸２０ａの
下端にめす型２０ｂが固定され、このめす型２０ｂにし
わ押え２０ｃによって皿ばね２０ｄを介して素材１の周
辺部が固定されて転勤部２０が構成されている。このこ
とによって、めす型２０ｂと素材１は、回転しながら下
降する主軸２０ａと共に回転しながら下降する。

一方、鋼球２１ａにより構成されるおす型は素材１の下
にセットされる。鋼球２１ａを鋼球支持具２１ｂの上面
に設けることで、ポンチ２１が構成され、具体的にはら
）に示すように、おす型２１ｂの上面で回転するめす型
２０ｂの波の半径に合わせた同心円上にそれぞれ幾つが
等間隔に、鋼球２１ａの半径よりも小さい高さをもった
欠球型の穴を精密加工であけ、その上に鋼球２１ａを配
置するか、（Ｃ）に示すように、鋼球支持具２１ｂの上
面にめす型の波に合わせて鋼球２１ａの半径より溝の浅
い波型２１ｃを付し、その上に鋼球２１ａを置くかして
構成される。

〔効果〕

以上説明したように本発明によれば、積層した各素材が
厚さ０．１■以下の薄膜状の素材であっても、複数枚積
層して周辺部分で相互に固定することによって一体化さ
れているので、積層した素材１が０．１−以上の厚さの
素材と同様の剛性をもつようになり、鋼球の転勤によっ
て成形しても、素材ｌの周辺部の収縮が殆どなく、成形
時のスラスト荷重が小さいので、成形品にシワやワレが
発生することがない、従って、肉厚の薄い板材であって
も、表面にシワやワレを生じさせることなく、しかも鋼
球の転勤を利用して素材の厚みに対して波高さの倍率が
大きい金属波状板を成形することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の金属波状板の製造方法の一実施例を説
明するための図、 第２図及び第３図は第１図中の一部分の変形例をそれぞ
れ示す図、 第４図及び第５図は本発明の方法の実施に使用する加工
装置の例をそれぞれ示す図である。 １・・・素材、２　、１４　、２０　ｂ−・・めす型、
ｌａ。 １０　ｃ　、　２１　ａ−・・鋼球、５　、１０　ｂ　
、　２　ｌ　ｂ　・・・鋼球支持具。 ａ ｑ 第３ 図 （ｅ） ｉｂ　　　。 −ニ＝ムー１ 第４ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　所定の形状に成形した素材をめす型に対して固定し、
   該素材に対して支持具に回転自在に設けた鋼球を押圧し
   た状態でめす型又は支持具を転動し、素材にめす型に倣
   った波形を形成して金属波状板を製造する金属波状板の
   製造方法において、前記素材が、所定の形状に成形した
   薄膜状の素材を複数枚積層すると共に、周辺部分で相互
   に固定したものからなる、ことを特徴とする金属波状板
   の製造方法。