JPH06246366A - アルミニウム超塑性材料成形用分割金型 - Google Patents
アルミニウム超塑性材料成形用分割金型Info
- Publication number
- JPH06246366A JPH06246366A JP5059477A JP5947793A JPH06246366A JP H06246366 A JPH06246366 A JP H06246366A JP 5059477 A JP5059477 A JP 5059477A JP 5947793 A JP5947793 A JP 5947793A JP H06246366 A JPH06246366 A JP H06246366A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 大型精密成形品をアルミニウム超塑性材料を
用いて成形するための分割金型を提供する。 【構成】 主金型および前記主金型の底面に設置し少な
くとも１つの突出部を有する底金型からなる分割金型に
おいて、前記主金型２は鉄基合金（好ましくはステンレ
ス鋼）で構成され、前記底金型４は、鉄基合金（好まし
くはステンレス鋼）製底板６およびアルミニウムまたは
アルミニウム合金材料で構成された少なくとも１つの突
出部３から構成されているアルミニウム超塑性材料成形
用分割金型。
用いて成形するための分割金型を提供する。 【構成】 主金型および前記主金型の底面に設置し少な
くとも１つの突出部を有する底金型からなる分割金型に
おいて、前記主金型２は鉄基合金（好ましくはステンレ
ス鋼）で構成され、前記底金型４は、鉄基合金（好まし
くはステンレス鋼）製底板６およびアルミニウムまたは
アルミニウム合金材料で構成された少なくとも１つの突
出部３から構成されているアルミニウム超塑性材料成形
用分割金型。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、大型精密成形品をア
ルミニウム超塑性材料を用いて成形するための分割金型
に関するものである。
ルミニウム超塑性材料を用いて成形するための分割金型
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、アルミニウム超塑性材料とし
て、超塑性アルミニウム合金または超塑性アルミニウム
合金複合材料が知られており、これらアルミニウム超塑
性材料は、図２の断面図に示されるような鋳鉄、炭素鋼
などの鉄基合金製分割金型または図３の断面図に示され
るようなアルミニウム合金製分割金型を用いて成形され
ている。図２または図３において、１は成形品、２は主
金型、３は突出部、４は底金型、５は分割金型、７は流
体供給口、８は蓋部であり、突出部３は底金型４に一体
化して設けられている。図２における主金型２、突出部
３および底金型４はいずれも鉄基合金で作製されてお
り、図３における主金型２、突出部３および底金型４は
いずれもアルミニウムまたはアルミニウム合金で作製さ
れている。
て、超塑性アルミニウム合金または超塑性アルミニウム
合金複合材料が知られており、これらアルミニウム超塑
性材料は、図２の断面図に示されるような鋳鉄、炭素鋼
などの鉄基合金製分割金型または図３の断面図に示され
るようなアルミニウム合金製分割金型を用いて成形され
ている。図２または図３において、１は成形品、２は主
金型、３は突出部、４は底金型、５は分割金型、７は流
体供給口、８は蓋部であり、突出部３は底金型４に一体
化して設けられている。図２における主金型２、突出部
３および底金型４はいずれも鉄基合金で作製されてお
り、図３における主金型２、突出部３および底金型４は
いずれもアルミニウムまたはアルミニウム合金で作製さ
れている。
【０００３】中央に少なくとも１つの突起を有する大型
の精密な成形品１をアルミニウム超塑性材料板を用いて
作製するには、図２または図３に示されるように、アル
ミニウム超塑性材料板を主金型２および少なくとも１つ
の突出部３を有する底金型４からなる分割金型５の主金
型２の上に乗せ、蓋部８に設けられた流体供給口７から
高温流体を供給し、高くても５５０℃近辺の温度に保持
しながら成形される。その際、成形品が分割金型から分
離しやすくするために、分割金型にあらかじめ離型剤を
塗布することも知られている。
の精密な成形品１をアルミニウム超塑性材料板を用いて
作製するには、図２または図３に示されるように、アル
ミニウム超塑性材料板を主金型２および少なくとも１つ
の突出部３を有する底金型４からなる分割金型５の主金
型２の上に乗せ、蓋部８に設けられた流体供給口７から
高温流体を供給し、高くても５５０℃近辺の温度に保持
しながら成形される。その際、成形品が分割金型から分
離しやすくするために、分割金型にあらかじめ離型剤を
塗布することも知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般
に、成形品が大型精密成形品である場合には、分割金型
に塗布された離型剤の量が膨大となり、また離型剤を均
一に塗布することが難しく、塗布模様が大型精密成形品
の表面に転写されることがあるところから、その使用が
制限されており、離型剤の塗布量が制限された状態で、
（１） 図２に示される鉄基合金製分割金型を用いて超
塑性アルミニウム材料を成形すると、鋳鉄や炭素鋼など
の鉄基合金の熱膨張係数はアルミニウム合金の熱膨張係
数に比べて小さいために、成形後アルミニウム超塑性材
料の収縮率は鋳鉄や炭素鋼などの収縮率に比べて大きく
なり、そのために図２の突出部３はアルミニウム超塑性
材料６によってＡ方向の力によって締め付けられて拘束
され、取り出しが困難となる、（２） 一方、図３に示
されるアルミニウム合金製分割金型を用いて超塑性アル
ミニウム材料を成形すると、分割金型を構成するアルミ
ニウム合金の熱膨張係数は超塑性アルミニウム材料の熱
膨張係数とほぼ同じであることもあって、前述のような
突出部３を締め付けることによる拘束は起きないが、ア
ルミニウムまたはアルミニウム合金は一般に高温磨耗に
弱いため、超塑性成形を重ねると分割金型の表面が劣化
すると共に金型表面に大きな凹凸が生じて金型の表面が
荒れ、特に成形品のＢ部分は超塑性成形の進行過程の最
終段階で成形される面であるところから、底金型４に最
も密着しやすく、成形後のアルミニウム超塑性材料成形
品はＢ部分で底金型４に張り付き、やはり取り出しが困
難となる、などの課題があった。
に、成形品が大型精密成形品である場合には、分割金型
に塗布された離型剤の量が膨大となり、また離型剤を均
一に塗布することが難しく、塗布模様が大型精密成形品
の表面に転写されることがあるところから、その使用が
制限されており、離型剤の塗布量が制限された状態で、
（１） 図２に示される鉄基合金製分割金型を用いて超
塑性アルミニウム材料を成形すると、鋳鉄や炭素鋼など
の鉄基合金の熱膨張係数はアルミニウム合金の熱膨張係
数に比べて小さいために、成形後アルミニウム超塑性材
料の収縮率は鋳鉄や炭素鋼などの収縮率に比べて大きく
なり、そのために図２の突出部３はアルミニウム超塑性
材料６によってＡ方向の力によって締め付けられて拘束
され、取り出しが困難となる、（２） 一方、図３に示
されるアルミニウム合金製分割金型を用いて超塑性アル
ミニウム材料を成形すると、分割金型を構成するアルミ
ニウム合金の熱膨張係数は超塑性アルミニウム材料の熱
膨張係数とほぼ同じであることもあって、前述のような
突出部３を締め付けることによる拘束は起きないが、ア
ルミニウムまたはアルミニウム合金は一般に高温磨耗に
弱いため、超塑性成形を重ねると分割金型の表面が劣化
すると共に金型表面に大きな凹凸が生じて金型の表面が
荒れ、特に成形品のＢ部分は超塑性成形の進行過程の最
終段階で成形される面であるところから、底金型４に最
も密着しやすく、成形後のアルミニウム超塑性材料成形
品はＢ部分で底金型４に張り付き、やはり取り出しが困
難となる、などの課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、かかる課
題を解決し、アルミニウム超塑性材料を超塑性成形して
得られた成型品を簡単に取り出すことのできる金型を開
発すべく研究を行った結果、アルミニウム超塑性材料成
形用分割金型の主金型を鉄基合金（好ましくはステンレ
ス鋼）で構成すると鉄基合金は高硬度を有するところか
ら熱サイクルによる表面劣化を防ぎ、さらに、主金型の
底面に設置する底金型をアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金製突出部および鉄基合金製底板で構成すると、突
起部はアルミニウム超塑性材料とほぼ同じ熱膨張係数を
有するアルミニウムまたはアルミニウム合金で作製され
ているところから、突出部３が締め付けられ拘束される
ことがなく、また、アルミニウム超塑性材料と鉄基合金
との熱膨張係数に大きな差があるところから、成形後の
アルミニウム超塑性材料成形品が底金型に張り付いて
も、張り付き部分に大きな剪断力が働き、成型品が底板
から容易に剥がれ、取り出しが困難となることはない、
という知見を得たのである。
題を解決し、アルミニウム超塑性材料を超塑性成形して
得られた成型品を簡単に取り出すことのできる金型を開
発すべく研究を行った結果、アルミニウム超塑性材料成
形用分割金型の主金型を鉄基合金（好ましくはステンレ
ス鋼）で構成すると鉄基合金は高硬度を有するところか
ら熱サイクルによる表面劣化を防ぎ、さらに、主金型の
底面に設置する底金型をアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金製突出部および鉄基合金製底板で構成すると、突
起部はアルミニウム超塑性材料とほぼ同じ熱膨張係数を
有するアルミニウムまたはアルミニウム合金で作製され
ているところから、突出部３が締め付けられ拘束される
ことがなく、また、アルミニウム超塑性材料と鉄基合金
との熱膨張係数に大きな差があるところから、成形後の
アルミニウム超塑性材料成形品が底金型に張り付いて
も、張り付き部分に大きな剪断力が働き、成型品が底板
から容易に剥がれ、取り出しが困難となることはない、
という知見を得たのである。
【０００６】この発明は、かかる知見にもとずいてなさ
れたものであって、図１の断面図に示されるように、主
金型２および主金型２の底面に設置し少なくとも１つの
突出部を有する底金型４からなる分割金型において、前
記底金型４は鉄基合金（好ましくはステンレス鋼）製底
板６および少なくとも１つのアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金製突出部３からなるアルミニウム超塑性材料
成形用分割金型５に特徴を有するものである。前記主金
型２はアルミニウムまたはアルミニウム合金で作製して
もよいが、鉄基合金（好ましくはステンレス鋼）で作製
する方が使用寿命が長くなって好ましい。
れたものであって、図１の断面図に示されるように、主
金型２および主金型２の底面に設置し少なくとも１つの
突出部を有する底金型４からなる分割金型において、前
記底金型４は鉄基合金（好ましくはステンレス鋼）製底
板６および少なくとも１つのアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金製突出部３からなるアルミニウム超塑性材料
成形用分割金型５に特徴を有するものである。前記主金
型２はアルミニウムまたはアルミニウム合金で作製して
もよいが、鉄基合金（好ましくはステンレス鋼）で作製
する方が使用寿命が長くなって好ましい。
【０００７】この発明のアルミニウム超塑性材料成形用
分割金型５は、図１に示されるように、底金型４の底板
６が鉄基合金好ましくはステンレス鋼で構成されている
ので、アルミニウム超塑性材料の熱膨張係数は３１×１
０-6／℃であり、ＳＵＳ３０４ステンレス鋼の熱膨張係
数は１７×１０-6／℃であって、熱膨張係数に大きな差
があるところから、超塑性成形後に接触面で剪断力が発
生し、成形後のアルミニウム超塑性材料成形品の底部が
底金型４の底板６に張り付くことがなく、さらに、底金
型４の少なくとも１つの突出部３をアルミニウム合金材
料で構成されているので、超塑性成形後の冷却時にアル
ミニウム超塑性材料の収縮に伴う締め付け拘束が発生す
ることがない。
分割金型５は、図１に示されるように、底金型４の底板
６が鉄基合金好ましくはステンレス鋼で構成されている
ので、アルミニウム超塑性材料の熱膨張係数は３１×１
０-6／℃であり、ＳＵＳ３０４ステンレス鋼の熱膨張係
数は１７×１０-6／℃であって、熱膨張係数に大きな差
があるところから、超塑性成形後に接触面で剪断力が発
生し、成形後のアルミニウム超塑性材料成形品の底部が
底金型４の底板６に張り付くことがなく、さらに、底金
型４の少なくとも１つの突出部３をアルミニウム合金材
料で構成されているので、超塑性成形後の冷却時にアル
ミニウム超塑性材料の収縮に伴う締め付け拘束が発生す
ることがない。
【０００８】この発明の底金型４は、鉄基合金製底板６
およびアルミニウムまたはアルミニウム合金製突出部３
からなるものであり、鉄基合金製底板６およびアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金製突出部３を別々に作製
し、アルミニウムまたはアルミニウム合金製突出部３は
磨耗に弱いので交換可能なように鉄基合金製底板６に対
して着脱自在または接合離脱自在に接続しておくほうが
好ましく、鉄基合金製底板６上にアルミニウムまたはア
ルミニウム合金製突出部３を載置するだけでも良い。
およびアルミニウムまたはアルミニウム合金製突出部３
からなるものであり、鉄基合金製底板６およびアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金製突出部３を別々に作製
し、アルミニウムまたはアルミニウム合金製突出部３は
磨耗に弱いので交換可能なように鉄基合金製底板６に対
して着脱自在または接合離脱自在に接続しておくほうが
好ましく、鉄基合金製底板６上にアルミニウムまたはア
ルミニウム合金製突出部３を載置するだけでも良い。
【０００９】
【実施例】この発明の実施例を基づいてさらに具体的に
説明する。アルミニウム超塑性材料として、ＪＩＳ規格
超塑性Ａ５０８３（成分組成：Ａｌ−４．６％Ｍｇ）、
厚さ：１．０ｍｍのアルミニウム超塑性合金板を用意
し、このアルミニウム超塑性合金板を、図１に示される
この発明の分割金型、図２に示される従来の分割金型お
よび図３に示される従来の分割金型に設置し、 成形温度：５００℃、 成形ガス圧：２０ＫＧ／ｃｍ2 、 全成形時間：３５分、 昇温時間：１０分、 の条件で超塑性成形した。
説明する。アルミニウム超塑性材料として、ＪＩＳ規格
超塑性Ａ５０８３（成分組成：Ａｌ−４．６％Ｍｇ）、
厚さ：１．０ｍｍのアルミニウム超塑性合金板を用意
し、このアルミニウム超塑性合金板を、図１に示される
この発明の分割金型、図２に示される従来の分割金型お
よび図３に示される従来の分割金型に設置し、 成形温度：５００℃、 成形ガス圧：２０ＫＧ／ｃｍ2 、 全成形時間：３５分、 昇温時間：１０分、 の条件で超塑性成形した。
【００１０】かかる条件で成形された成形品をそれぞれ
分割金型から取り出す作業を行ったところ、図１に示さ
れるこの発明の分割金型で成形した成形品は５分で簡単
に取り出すことができたが、図２に示される従来の分割
金型で成形した成形品は突出部３に張り付いて取り出す
のに９分かかり、図３に示される従来の分割金型で成形
した成形品は底金型４のＢ面に張り付いて取り出すのに
１２分かかった。
分割金型から取り出す作業を行ったところ、図１に示さ
れるこの発明の分割金型で成形した成形品は５分で簡単
に取り出すことができたが、図２に示される従来の分割
金型で成形した成形品は突出部３に張り付いて取り出す
のに９分かかり、図３に示される従来の分割金型で成形
した成形品は底金型４のＢ面に張り付いて取り出すのに
１２分かかった。
【００１１】
【発明の効果】この発明のアルミニウム超塑性材料成形
用分割金型を用いると、離型剤を用いなくとも成形後の
アルミニウム超塑性材料成形品を金型から容易に取り外
すことができ、超塑性成形に伴う負担を軽減することが
でき、成形品のコスト低下をもたらすなど産業上優れた
効果をもたらすものである。
用分割金型を用いると、離型剤を用いなくとも成形後の
アルミニウム超塑性材料成形品を金型から容易に取り外
すことができ、超塑性成形に伴う負担を軽減することが
でき、成形品のコスト低下をもたらすなど産業上優れた
効果をもたらすものである。
【図１】この発明のアルミニウム超塑性材料成形用分割
金型の断面図である。
金型の断面図である。
【図２】従来のアルミニウム超塑性材料成形用分割金型
の断面図である。
の断面図である。
【図３】従来のアルミニウム超塑性材料成形用分割金型
の断面図である。
の断面図である。
１ 成形品 ２ 主金型 ３ 突出部 ４ 底金型 ５ 分割金型 ６ 底板 ７ 流体供給口 ８ 蓋部
Claims (2)
- 【請求項１】 主金型および前記主金型の底面に設置し
少なくとも１つの突出部を有する底金型からなる分割金
型において、 前記底金型は、鉄基合金製底板および少なくとも１つの
アルミニウムまたはアルミニウム合金製突出部からなる
ことを特徴とするアルミニウム超塑性材料成形用分割金
型。 - 【請求項２】 前記鉄基合金は、ステンレス鋼であるこ
とを特徴とする請求項１記載のアルミニウム超塑性材料
成形用分割金型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5059477A JPH06246366A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | アルミニウム超塑性材料成形用分割金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5059477A JPH06246366A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | アルミニウム超塑性材料成形用分割金型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06246366A true JPH06246366A (ja) | 1994-09-06 |
Family
ID=13114429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5059477A Pending JPH06246366A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | アルミニウム超塑性材料成形用分割金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06246366A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0683116U (ja) * | 1993-05-17 | 1994-11-29 | 日本冶金工業株式会社 | 超塑性材料の成形用複合型 |
| JP2003025335A (ja) * | 2001-07-13 | 2003-01-29 | Nkk Corp | マイクロ部品用金型およびその製造方法 |
| CN108580674A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-09-28 | 重庆市银盛模具有限公司 | 汽车零部件用模具 |
-
1993
- 1993-02-24 JP JP5059477A patent/JPH06246366A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0683116U (ja) * | 1993-05-17 | 1994-11-29 | 日本冶金工業株式会社 | 超塑性材料の成形用複合型 |
| JP2003025335A (ja) * | 2001-07-13 | 2003-01-29 | Nkk Corp | マイクロ部品用金型およびその製造方法 |
| JP4688075B2 (ja) * | 2001-07-13 | 2011-05-25 | 豊 三原 | マイクロ部品用金型およびその製造方法 |
| CN108580674A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-09-28 | 重庆市银盛模具有限公司 | 汽车零部件用模具 |
| CN108580674B (zh) * | 2017-12-28 | 2019-10-01 | 重庆市银盛模具有限公司 | 汽车零部件用模具 |
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