JPH06234025A - 熱間加工の張出し成形法 - Google Patents
熱間加工の張出し成形法Info
- Publication number
- JPH06234025A JPH06234025A JP5020981A JP2098193A JPH06234025A JP H06234025 A JPH06234025 A JP H06234025A JP 5020981 A JP5020981 A JP 5020981A JP 2098193 A JP2098193 A JP 2098193A JP H06234025 A JPH06234025 A JP H06234025A
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- JP
- Japan
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- heating
- mold
- heated
- pressure
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- Pending
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- Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】小エネルギで効率良く大形素材を均一加熱し、
大形部材の温間あるいは熱間の張出し成形を行う。 【構成】素材１を金型２と圧力封止盤３の間にセット
し、圧力封止盤駆動部４で圧力を封止する。次に、断熱
材６で金型全体から断熱された一部金型２ａを埋め込ん
だ金型加熱用ヒータ５で加熱し、さらに伝熱により素材
を加熱する。このように加熱された素材に成形圧力Ｐを
付加してブロー成形を行い、大形部材を所定形状に加工
する。
大形部材の温間あるいは熱間の張出し成形を行う。 【構成】素材１を金型２と圧力封止盤３の間にセット
し、圧力封止盤駆動部４で圧力を封止する。次に、断熱
材６で金型全体から断熱された一部金型２ａを埋め込ん
だ金型加熱用ヒータ５で加熱し、さらに伝熱により素材
を加熱する。このように加熱された素材に成形圧力Ｐを
付加してブロー成形を行い、大形部材を所定形状に加工
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、大形部材の張出し成形
法に係り、特に、電車構体に使用されるボディの張出し
成形に関する。
法に係り、特に、電車構体に使用されるボディの張出し
成形に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の張出し成形に使用されている従
来の方法について以下に示す。従来、ブロー成形法や真
空成形法で張出し成形を行う場合、特開昭50−62171 号
公報に示されたように金型全体をヒータで加熱してい
た。しかし、大形部材を成形する場合、金型が大形にな
るため熱容量も大きくなり加熱に要する加工費用が高く
なる欠点があった。また、金型自体を加熱炉内に設置し
て加工する場合も同様の欠点があった。
来の方法について以下に示す。従来、ブロー成形法や真
空成形法で張出し成形を行う場合、特開昭50−62171 号
公報に示されたように金型全体をヒータで加熱してい
た。しかし、大形部材を成形する場合、金型が大形にな
るため熱容量も大きくなり加熱に要する加工費用が高く
なる欠点があった。また、金型自体を加熱炉内に設置し
て加工する場合も同様の欠点があった。
【０００３】また、「超塑性と金属加工技術」（超塑性
研究会編，日刊工業新聞社，昭和５５年５月３０日発
行）によると、素材の加熱を目的にブロー成形の圧縮空
気側に誘導加熱器及び加熱板を設置しているが、固定さ
れた加熱板は素材の変形に追従できないので素材の温度
を制御することが困難であった。しかも、チャンバと誘
導加熱装置支持構造との間で圧力のシールを考慮しなけ
ればならない構造になっていた。
研究会編，日刊工業新聞社，昭和５５年５月３０日発
行）によると、素材の加熱を目的にブロー成形の圧縮空
気側に誘導加熱器及び加熱板を設置しているが、固定さ
れた加熱板は素材の変形に追従できないので素材の温度
を制御することが困難であった。しかも、チャンバと誘
導加熱装置支持構造との間で圧力のシールを考慮しなけ
ればならない構造になっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では大形部材
を張出し成形する場合、金型が大形になるため熱容量も
大きくなり加熱に要するエネルギが大きくなって加工費
用が高くなる欠点があった。
を張出し成形する場合、金型が大形になるため熱容量も
大きくなり加熱に要するエネルギが大きくなって加工費
用が高くなる欠点があった。
【０００５】また、素材の温度むらは部材の大形化とと
もに大きくなるという問題があるのに対し、素材の均熱
化に有利な加熱炉内での張出し成形は加工可能な部材の
寸法が制約される欠点があった。
もに大きくなるという問題があるのに対し、素材の均熱
化に有利な加熱炉内での張出し成形は加工可能な部材の
寸法が制約される欠点があった。
【０００６】本発明の目的は、加熱すべき金型の熱容量
を小さくするための手段、及び大形の素材を対象とする
加工でも素材を十分に均熱する手段を提供することを目
的とする。
を小さくするための手段、及び大形の素材を対象とする
加工でも素材を十分に均熱する手段を提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、素材に直接接触する金型の一部分を金型全体から断
熱材で断熱した状態で加熱し、伝熱により素材を小エネ
ルギで効率的に加熱できる手段を設ける。
に、素材に直接接触する金型の一部分を金型全体から断
熱材で断熱した状態で加熱し、伝熱により素材を小エネ
ルギで効率的に加熱できる手段を設ける。
【０００８】また、大形部材を張出し成形する場合、素
材の均熱化を図るのは難しく別の加熱手段を併用して均
熱化を図る手段を設ける。この場合、加熱手段を素材の
変形に追従できるようにし、素材の加熱及び均熱化が効
率良く行える構造にする。
材の均熱化を図るのは難しく別の加熱手段を併用して均
熱化を図る手段を設ける。この場合、加熱手段を素材の
変形に追従できるようにし、素材の加熱及び均熱化が効
率良く行える構造にする。
【０００９】特に、ブロー成形法やバルジ成形法あるい
は真空成形法で張出し成形する場合、圧力付加側あるい
は真空側とは素材を介して反対側に加熱手段を配置する
ことによって、圧力のシールを考慮する必要がない構造
にする。
は真空成形法で張出し成形する場合、圧力付加側あるい
は真空側とは素材を介して反対側に加熱手段を配置する
ことによって、圧力のシールを考慮する必要がない構造
にする。
【００１０】
【作用】技術手段を有する張出し成形法を以下に説明す
る。
る。
【００１１】素材に直接接触する金型の一部分を金型全
体から断熱材で断熱して熱容量を小さくした状態で加熱
し、伝熱により素材を加熱する。断熱された金型の一部
は熱容量が小さいので小エネルギで効率良く加熱でき
る。
体から断熱材で断熱して熱容量を小さくした状態で加熱
し、伝熱により素材を加熱する。断熱された金型の一部
は熱容量が小さいので小エネルギで効率良く加熱でき
る。
【００１２】また、大形部材を張出し成形する場合、金
型からの伝熱だけで素材の均熱化を図るのは難しいの
で、別の加熱手段を併用することにより均熱化を図る。
この場合、加熱手段を素材の変形に追従して移動できる
ようにしているので、加工中も素材の加熱及び均熱化が
効率良く行える。
型からの伝熱だけで素材の均熱化を図るのは難しいの
で、別の加熱手段を併用することにより均熱化を図る。
この場合、加熱手段を素材の変形に追従して移動できる
ようにしているので、加工中も素材の加熱及び均熱化が
効率良く行える。
【００１３】特に、ブロー成形法あるいは真空成形法で
張出し成形する場合、成形圧力付加側あるいは真空側と
は素材を介して反対側に前記加熱手段を配置したことに
よって、チャンバと加熱手段との間で圧力のシールを考
慮する必要がないため、構造が簡単になる。
張出し成形する場合、成形圧力付加側あるいは真空側と
は素材を介して反対側に前記加熱手段を配置したことに
よって、チャンバと加熱手段との間で圧力のシールを考
慮する必要がないため、構造が簡単になる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例について図１ないし図
８を用いて説明する。
８を用いて説明する。
【００１５】図１は本発明の一実施例で、ブロー成形の
加工前の状況を示している。この実施例の主要構成要素
は、素材１，金型２，圧力封止盤３，圧力封止盤駆動部
４，金型加熱用ヒータ５，断熱材６及び成形圧力発生装
置（図示せず）から成っている。まず、例えば、超塑性
金属材料のような素材１を金型２と圧力封止盤３との間
にセットし、圧力封止盤駆動部４で圧力を封止できるよ
うにする。次に、金型加熱用ヒ−タ５で金型の一部２ａ
を加熱し、伝熱により素材１を所定温度まで上げる。こ
の時、熱容量が小さい金型の一部２ａは断熱材６で金型
全体から断熱され、小エネルギで効率良く素材１に熱を
伝える。さらに、伝熱効率を上げるために、素材１との
接触部分２ｂ，３ａに断熱材あるいは熱伝導率の小さい
材料、例えば、セラミックスに置き換えても良い。この
ような状態で、図２に示したように圧力流路３ｂより所
定の成形圧力Ｐを付加しブロー成形を行う。
加工前の状況を示している。この実施例の主要構成要素
は、素材１，金型２，圧力封止盤３，圧力封止盤駆動部
４，金型加熱用ヒータ５，断熱材６及び成形圧力発生装
置（図示せず）から成っている。まず、例えば、超塑性
金属材料のような素材１を金型２と圧力封止盤３との間
にセットし、圧力封止盤駆動部４で圧力を封止できるよ
うにする。次に、金型加熱用ヒ−タ５で金型の一部２ａ
を加熱し、伝熱により素材１を所定温度まで上げる。こ
の時、熱容量が小さい金型の一部２ａは断熱材６で金型
全体から断熱され、小エネルギで効率良く素材１に熱を
伝える。さらに、伝熱効率を上げるために、素材１との
接触部分２ｂ，３ａに断熱材あるいは熱伝導率の小さい
材料、例えば、セラミックスに置き換えても良い。この
ような状態で、図２に示したように圧力流路３ｂより所
定の成形圧力Ｐを付加しブロー成形を行う。
【００１６】図３は本発明の第二の実施例で、ブロー成
形の加工前の状況を示している。この実施例は図１で示
した構造に対し、さらに素材の均熱化を図ることを目的
に素材を直接加熱できるようにした構造になっている。
すなわち、図１の構造に素材１を直接加熱する加熱源素
材加熱用ヒータ７及びこのヒータ７を駆動するヒータ駆
動部８（具体的に例示せず）を設置したものである。今
回加熱源としてヒータを用いたが、誘導加熱でも良い。
また、成形加工中ヒータ駆動部８は素材１の変形に追従
して移動できる構造になっており、加工中の素材１の均
熱化を図る。
形の加工前の状況を示している。この実施例は図１で示
した構造に対し、さらに素材の均熱化を図ることを目的
に素材を直接加熱できるようにした構造になっている。
すなわち、図１の構造に素材１を直接加熱する加熱源素
材加熱用ヒータ７及びこのヒータ７を駆動するヒータ駆
動部８（具体的に例示せず）を設置したものである。今
回加熱源としてヒータを用いたが、誘導加熱でも良い。
また、成形加工中ヒータ駆動部８は素材１の変形に追従
して移動できる構造になっており、加工中の素材１の均
熱化を図る。
【００１７】図４は図３のブロー成形中の状況を表して
おり、金型に埋め込んだ金型加熱用ヒータ５及び素材を
直接加熱する素材加熱用ヒータ７で素材１を均一加熱し
た状態で圧力流路３ｂから所定の成形圧力Ｐを付加し、
張出し成形を行う。
おり、金型に埋め込んだ金型加熱用ヒータ５及び素材を
直接加熱する素材加熱用ヒータ７で素材１を均一加熱し
た状態で圧力流路３ｂから所定の成形圧力Ｐを付加し、
張出し成形を行う。
【００１８】図５は本発明の第三の実施例で、ブロー成
形の加工前の状況を示している。この実施例は図３で示
した構造に対して、素材を直接加熱する加熱源を素材を
介して反対側の金型側に設置した構造にしており、ヒー
タ駆動部８に関する成形圧力のシールを考慮しなくて良
い構造になっている。
形の加工前の状況を示している。この実施例は図３で示
した構造に対して、素材を直接加熱する加熱源を素材を
介して反対側の金型側に設置した構造にしており、ヒー
タ駆動部８に関する成形圧力のシールを考慮しなくて良
い構造になっている。
【００１９】図６はブロー成形中の状況を示している。
この場合、素材を直接加熱する素材加熱用ヒータ７は、
ヒータ駆動部８で素材の変形に追従していき成形後には
金型２の一部になることを考慮する必要がある。
この場合、素材を直接加熱する素材加熱用ヒータ７は、
ヒータ駆動部８で素材の変形に追従していき成形後には
金型２の一部になることを考慮する必要がある。
【００２０】ここまでブロー成形について記述してきた
が、本発明の意図するところは、真空成形でも同じであ
るので、真空成形に関しては以下の一実施例のみについ
て説明する。
が、本発明の意図するところは、真空成形でも同じであ
るので、真空成形に関しては以下の一実施例のみについ
て説明する。
【００２１】図７は本発明の一実施例の真空成形の加工
前の状況を示しており、主要構成要素は素材１，金型
２，圧力封止盤３，圧力封止盤駆動部４，金型加熱用ヒ
ータ５，断熱材６，素材加熱用ヒータ７，ヒータ駆動部
８，真空ポンプ（図示せず）より成っている。まず、ブ
ロー成形と同様に素材１を金型２と圧力封止盤３との間
にセットし、圧力封止盤駆動部４で固定する。次に、金
型加熱用ヒータ５で素材１と接触する金型の一部２ａを
加熱し素材１に熱を伝え、さらに素材１の均熱化を図る
ために素材加熱用ヒータ７を用いて素材１を直接加熱す
る。この時、熱容量の小さな金型の一部２ａは金型全体
から断熱材６で断熱されているので、小エネルギで効率
的に素材を加熱できる。また、ヒータ駆動部８は素材１
の変形に追従して移動できる構造になっている。
前の状況を示しており、主要構成要素は素材１，金型
２，圧力封止盤３，圧力封止盤駆動部４，金型加熱用ヒ
ータ５，断熱材６，素材加熱用ヒータ７，ヒータ駆動部
８，真空ポンプ（図示せず）より成っている。まず、ブ
ロー成形と同様に素材１を金型２と圧力封止盤３との間
にセットし、圧力封止盤駆動部４で固定する。次に、金
型加熱用ヒータ５で素材１と接触する金型の一部２ａを
加熱し素材１に熱を伝え、さらに素材１の均熱化を図る
ために素材加熱用ヒータ７を用いて素材１を直接加熱す
る。この時、熱容量の小さな金型の一部２ａは金型全体
から断熱材６で断熱されているので、小エネルギで効率
的に素材を加熱できる。また、ヒータ駆動部８は素材１
の変形に追従して移動できる構造になっている。
【００２２】図８は真空成形中の状況を示している。す
なわち、素材１は所定温度に保持されており、この状態
で金型２に設けた排気孔２ｃから真空ポンプ（図示せ
ず）で真空引きを行う。これに従って圧力封止盤３に設
けた吸入孔３ｃから大気が流入し、素材１の表裏に圧力
差が生じ素材１に変形が生じる。同図に示したように、
素材加熱用ヒータ７はヒータ駆動部８によって素材１の
変形に追従していき、素材の温度を保持できるため精度
の良い成形が行える。
なわち、素材１は所定温度に保持されており、この状態
で金型２に設けた排気孔２ｃから真空ポンプ（図示せ
ず）で真空引きを行う。これに従って圧力封止盤３に設
けた吸入孔３ｃから大気が流入し、素材１の表裏に圧力
差が生じ素材１に変形が生じる。同図に示したように、
素材加熱用ヒータ７はヒータ駆動部８によって素材１の
変形に追従していき、素材の温度を保持できるため精度
の良い成形が行える。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、素材を加熱するのに金
型の加熱による伝熱で行うが、素材と接触し、かつ、ヒ
ータを埋め込んだ熱容量の小さい金型の一部が断熱材で
金型全体から断熱されているので、小エネルギで効率の
良い素材の加熱を行える。
型の加熱による伝熱で行うが、素材と接触し、かつ、ヒ
ータを埋め込んだ熱容量の小さい金型の一部が断熱材で
金型全体から断熱されているので、小エネルギで効率の
良い素材の加熱を行える。
【図１】本発明の一実施例を示す加工前のブロー成形装
置の断面図。
置の断面図。
【図２】本発明の一実施例を示す加工中のブロー成形装
置の断面図。
置の断面図。
【図３】本発明の第二の実施例を示す加工前のブロー成
形装置の断面図。
形装置の断面図。
【図４】本発明の第二の実施例を示す加工中のブロー成
形装置の断面図。
形装置の断面図。
【図５】本発明の第三の実施例を示す加工前のブロー成
形装置の断面図。
形装置の断面図。
【図６】本発明の第三の実施例を示す加工中のブロー成
形装置の断面図。
形装置の断面図。
【図７】本発明の一実施例を示す加工前の真空成形装置
の断面図。
の断面図。
【図８】本発明の一実施例を示す加工中の真空成形装置
の断面図。
の断面図。
１…素材、２…金型、３…圧力封止盤、４…圧力封止盤
駆動部、５…金型加熱用ヒータ、６…断熱材、７…素材
加熱用ヒータ、８…ヒータ駆動部。
駆動部、５…金型加熱用ヒータ、６…断熱材、７…素材
加熱用ヒータ、８…ヒータ駆動部。
Claims (1)
- 【請求項１】大形部材を温間あるいは熱間加工する張出
し成形法において、金型全体から素材と接触する金型の
一部を断熱材で断熱し、この一部金型を加熱して直接素
材に接触させて伝熱により素材を加熱することを特徴と
する熱間加工の張出し成形法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5020981A JPH06234025A (ja) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | 熱間加工の張出し成形法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5020981A JPH06234025A (ja) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | 熱間加工の張出し成形法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06234025A true JPH06234025A (ja) | 1994-08-23 |
Family
ID=12042338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5020981A Pending JPH06234025A (ja) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | 熱間加工の張出し成形法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06234025A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102554567A (zh) * | 2011-12-28 | 2012-07-11 | 深圳市宝福珠宝首饰有限公司 | 一种铂金条的制造方法及铂金条模压装置 |
| JP2013031930A (ja) * | 2011-08-01 | 2013-02-14 | Asano Laboratories Co Ltd | 熱板を用いた熱成形装置及び熱成形方法 |
| CN111408660A (zh) * | 2020-04-01 | 2020-07-14 | 大连理工大学 | 薄壁金属钣金构件的无法兰边成形方法 |
| CN111515298A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-08-11 | 中南大学 | 水刀成形强化淬火一体化反挤压式连接系统及其方法 |
| WO2021124682A1 (ja) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | 株式会社 ベアック | プレス装置及びプレス方法 |
-
1993
- 1993-02-09 JP JP5020981A patent/JPH06234025A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013031930A (ja) * | 2011-08-01 | 2013-02-14 | Asano Laboratories Co Ltd | 熱板を用いた熱成形装置及び熱成形方法 |
| CN102554567A (zh) * | 2011-12-28 | 2012-07-11 | 深圳市宝福珠宝首饰有限公司 | 一种铂金条的制造方法及铂金条模压装置 |
| WO2021124682A1 (ja) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | 株式会社 ベアック | プレス装置及びプレス方法 |
| TWI734631B (zh) * | 2019-12-19 | 2021-07-21 | 日商倍科有限公司 | 衝壓裝置以及衝壓方法 |
| CN111408660A (zh) * | 2020-04-01 | 2020-07-14 | 大连理工大学 | 薄壁金属钣金构件的无法兰边成形方法 |
| CN111515298A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-08-11 | 中南大学 | 水刀成形强化淬火一体化反挤压式连接系统及其方法 |
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