JPH0475090B2

JPH0475090B2 -

Info

Publication number: JPH0475090B2
Application number: JP63236087A
Authority: JP
Priority date: 1988-09-20
Filing date: 1988-09-20
Publication date: 1992-11-27
Also published as: JPH0284218A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、超塑性金属板の成形方法、特にシー
ル蓋と被加工金属板との間に画成される気密室の
シール技術に関する。

（従来の技術）従来、超塑性金属板の成形方法における気密室
のシール技術としては、例えば、特開昭61−
238423号公報に記載されているようなものが知ら
れている。

この従来のシール技術は、第６図のように、成
形型１００の型側挟持面１０１と、シール蓋２０
０の蓋側挟持面２０１とで被加工金属板３００の
周縁部３０１を挟持する挟持工程の際に、前記蓋
側挟持面２０１と被加工金属板３００の周縁部３
０１との間に、薄板シール部材４００を設けるよ
うにしたものであつた。

また、このほか、第７図に示すように、蓋側挟
持面２０１に凸条２０２を形成し、この凸条２０
２に嵌合する溝条１０２を型側挟持面１０１に形
成して、挟持工程の際に、被加工金属板３００の
周縁部３０１にシールビード３０２を加工するよ
うにしたものが知られている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら上述した従来技術にあつては、以
下のような問題があつた。

前者の場合、挟持工程及び成形工程とは別工程
で製作した薄板シール部材４００を、挟持工程を
行う都度、挟持部となる被加工金属板３００の周
縁部３０１とシール蓋２００との間に載置する必
要があり、その載置作業に要する手間や時間を必
要とし、作業性が低下する。

後者の場合、高温域において、成形型１００及
びシール２００の各挟持面１０１，２０１が熱影
響によつて変形し、シール面が変形して、シール
面圧が不均一となつて、シール性が損なわれ、正
常な加圧が困難である。

本発明は、上述のような従来の問題点を解決す
るためになされたもので、シール蓋の蓋側挟持面
と被加工金属板の周縁部との間のシール性を向上
させ、併わせて被加工金属板による成形品の変形
を少なくしながら、成形品の取出作業が容易に行
なえるようにすることを目的としている。

（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、本発明の超塑性
金属板の成形方法では、成形型の周縁に形成され
た型側挟持面と、該型側挟持面に対向してシール
蓋の周縁に形成された蓋側挟持面とで、被加工金
属板の周縁部を挟持して、この被加工金属板の少
なくとも一方の側に気密室を形成する挟持工程を
行い、その後、前記被加工金属板を超塑性状態と
なる所定温度まで加熱した状態で、前記気密室の
気圧を変化させて、この被加工金属板を、成形型
の成形面に密着させて塑性加工する成形工程を行
う超塑性金属板の成形方法において、前記挟持工
程の前に、前記被加工金属板の周縁部を、前記気
密室が形成される側に内向きに折曲もしくは湾曲
させて曲げ周縁部を形成し、前記挟持工程で、前
記被加工金属板の曲げ周縁部およびその内側部分
を両挟持面で加圧し、この曲げ周縁部と内側部分
とを２重に重ね合せた状態で挟持するようにし
た。

ここで、被加工金属板とは、いわゆる超塑性合
金から成り、500℃前後において数百％の伸特性
を示すもので、例えば、板厚1.0mmで、Al−5.7％
Zn−2.4％、Mg−1.6％、Cu合金が用いられる。

（作用）本発明では、上述のように、挟持工程の前に予
め、被加工金属板の周縁部に、気密室側に内向き
に折曲もしくは湾曲された曲げ周縁部を形成し、
この曲げ周縁部を成形型の型側挟持面とシール蓋
の蓋側挟持面とで挟持するものである。

従つて、このように曲げ周縁部を両挟持面で挟
持すると、この曲げ周縁部が被加工金属板本体と
重合状態となるように変形される。そして、この
変形に際して、両挟持面とこの曲げ周縁部の三者
間において、挟持圧力が強く作用する箇所からこ
の曲げ周縁部が変形していくもので、即ち、この
挟持圧力がシール圧となるもので、このシール圧
の差により変形量に差が生じ、この変形に基づき
シール圧が均一化される。

また、同時に、曲げ周縁部による２重板厚構造
部分は、両挟持面間でシール部材として機能し、
例えば、高温域において、蓋側挟持面が熱変形し
たとしても曲げ周縁部が蓋側挟持面に馴染むこと
ができる。

さらに、成形工程終了後にあつては、曲げ周縁
部は重合されて二重板厚構造となるため、被加工
金属板の周縁部の剛性が高くなり、成形品の変形
を少なくできるし、成形品の取り出し作業が容易
になる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

第２図は本発明一実施例の成形方法に使用する
成形装置を示す断面図である。

図において、１は成形型で、上面に成形面１０
が凹状に形成され、かつ上面周縁に型側挟持面１
１が形成されている。

前記成形型１の上方にはシール蓋２が上下動可
能に設けられており、このシール蓋２の下面周縁
に、前記型側挟持面１１に対向して蓋側挟持面２
１が形成され、この蓋側挟持面２１の内側に気密
室５用の凹部２０が形成されている。

また、前記シール蓋２には、このシール蓋２を
貫通して凹部２０内に至るガス供給管３が取り付
けられている。

尚、前記成形型１及びシール蓋２には、図示を
省略した、加熱用ヒータが組み付けられている。

この第２図において、成形型１とシール蓋２と
の間に周縁を挟持されているのが、被加工金属板
４であつて、この被加工金属板４は、いわゆる超
塑性合金から成り、500℃前後において数百％の
伸特性を示すもので、例えば、板厚1.0mmで、Al
−5.7％ Zn−2.4％ Mg−1.6％ Cu合金が用い
られる。

次に、本実施例の成形方法を、第１図の工程説
明図及び第３図の被加工金属板を示す横断面の斜
視図により説明する。

(a) 前工程先ず、第３図に示すように、被加工金属板４
の周縁部に、上向きであつて、かつ、気密室５
側を向くように、内向きに折曲させて曲げ周縁
部４０を形成する。尚、この曲げ周縁部として
は、第５図に示すように、カール形状に湾曲さ
せた曲げ周縁部２４０としてもよい。尚、この
際隅となる部分の周縁部はしわがあつても又、
２重に形成されても良い。

(b) 挟持工程次に、被加工金属板４を、第１図イに示すよ
うに、成形型１の型側挟持面１１上にセツトす
る。

そして、第１図ロに示すように、シール蓋２
を下降させて、成形型１の型側挟持面１１と、
シール蓋２の蓋側挟持面２１とで曲げ周縁部４
０を挟持する。

このようにして、両挟持面１１，２１で曲げ
周縁部４０を挟持すると、この曲げ周縁部４０
が、第４図に示すように、重合状態に折り返さ
れるように変形され、この際に、挟持圧が強い
部分から変形するもので、即ち、この曲げ周縁
部４０の変形量は、両挟持面１１，２１と曲げ
周縁部４０間の面圧が均一となる量となり、そ
れによつて、三者１１，２１，４０間のシール
圧はき一化される。

また、この曲げ周縁部４０による２重板厚構
造部分は、被加工金属板４と蓋側挟持面２１と
の間のシール部材として機能する。

そして、この状態で、被加工金属板４とシー
ル蓋２との間には、凹部２０の位置に、気密室
５が画成される。

(c) 成形工程次に、図示しない加熱用ヒータにより成形型
１及びシール蓋２を介して被加工金属板４を
500℃前後に加熱する。

この状態で、気密室５内に、10気圧程度の
Ar、N₂等のいわゆる不活性ガスをガス供給管
３を通して供給して、いわゆるブロー成形を行
なうもので、これにより被加工金属板４は、第
１図ハに示すように、成形型１の成形面１０に
沿つて塑性加工される。即ち、被加工金属板４
は成形品４ａとなる。

この時、上述したように、被加工金属板４の
曲げ周縁部４０が、両挟持面１１，２１で挟持
されて、この曲げ周縁部４０がシール部材とし
て機能していることから、例えば、蓋側挟持面
２１が熱変形したとしても、両挟持面１１，２
１による挟持圧力により、その変形に馴染むよ
うに曲げ周縁部４０が変形してシール性を確保
するので、気密室５からの不活性ガスの漏れを
防止することができる。

そして、上述の成形工程を終えると、成形品
４ａを成形型１から取り外すが、このとき、成
形品４ａの周縁は、第４図のように曲げ周縁部
４０が重合状態となつて二重板厚構造となつて
いるために、周縁部の剛性が高くなつており、
従つて、成形品４ａの変形が少なくまた、成形
品４ａの成形型１らの取り出し作業が容易にな
る。

（発明の効果）以上説明してきたように、本発明の超塑性金属
の成形方法にあつては、被加工金属板の周縁部に
曲げ周縁部を形成した後、この曲げ周縁部と内側
部分とを２重に重ね合わせた状態で型側挟持面と
蓋側挟持面とで挟持して成形する構成としたた
め、この曲げ周縁部の変形に基づきシール圧の均
一化が図れると共に、この曲げ周縁部がシール部
材として機能し、被加工金属板と蓋側挟持面との
間のシール性が向上するという効果が得られ、さ
らに、それに加えて、成形工程後には、曲げ周縁
部が重合状態となつて被加工金属板の周縁部の剛
性が高くなり、成形品の変形が少なくなるし、成
形品の取り出し作業が容易になるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の成形方法を説明する
工程説明図、第２図は実施例成形方法に使用する
成形装置の断面図、第３図は被加工金属板の曲げ
周縁部を示す斜視図、第４図は成形工程後の曲げ
周縁部を示す斜視図、第５図は曲げ周縁部の他例
を示す斜視図、第６図及び第７図は従来技術の説
明図である（各図共横断面図を示す）。１……成形型、１１……型側挟持面、２……シ
ール蓋、２１……蓋側挟持面、４……被加工金属
板、４０……曲げ周縁部、５……気密室。

Claims

【特許請求の範囲】１成形型の周縁に形成された型側挟持面と、該
型側挟持面に対向してシール蓋の周縁に形成され
た蓋側挟持面とで、被加工金属板の周縁部を挟持
して、この被加工金属板の少なくとも一方の側に
気密室を形成する挟持工程を行い、その後、前記被加工金属板を超塑性状態となる
所定温度まで加熱した状態で、前記気密室の気圧
を変化させて、この被加工金属板を、成形型の成
形面に密着させて塑性加工する成形工程を行う超
塑性金属板の成形方法において、前記挟持工程の前に、前記被加工金属板の周縁
部を、前記気密室が形成される側に内向きに折曲
もしくは湾曲させて曲げ周縁部を形成し、前記挟持工程で、前記被加工金属板の曲げ周縁
部およびその内側部分を両挟持面で加圧し、この
曲げ周縁部と内側部分とを２重に重ね合せた状態
で挟持するようにしたことを特徴とした超塑性金
属板の成形方法。