JPH06344045A - 成形製品の複製成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金型を使用せずに現存せる成形製品を用いて
簡単に複製成形品を得ることを目的とする。 【構成】 収束デトネーションによる衝撃高圧を直接、
もしくは交換可能な膜体及び流体を介して弾圧室１２内
のゴム状の弾性体Ｇに伝達して弾圧に変換し、該弾圧に
て成形型１６上の被加工物を成形する方法において、成
形製品を用いて注型して成形型１６を作成し、これを弾
圧室１２内に配する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、成形製品の複製成形工
程の一部又は全部に収束デトネーション成形法を適用す
る成形製品の複製成形方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車部品のプレス部品の多くは、モデ
ルチェンジした後も、該プレス部品を補給パーツとして
ユーザーに供給する必要があり、これらの生産に必要な
金型類は、一般には１０数年間使える状態に維持・管理
されている。これらの金型類はその種類も多く、また一
つ一つが製品たるプレス部品に比して寸法・重量共に大
きいために、その維持・管理に要する空間・費用は膨大
なものとなっている。

【０００３】一方、上記プレス部品を製造するのに適用
可能と見られる技術に衝撃高圧発生法としての衝撃液圧
発生技術が知られている。例えば、加圧用の水等の液体
中に弾丸を打ち込んで液体中に衝撃液圧を発生させ、そ
の圧力を板材等の部材に印加して該部材を金型へ圧して
三次元成形せんとする特開平０１−１５７７２５号にて
提案されているような衝撃液圧発生装置、水中で爆薬を
燃焼させることによって衝撃水圧を発生せしめ、その圧
力で薄板の三次元成形を行う成形装置、さらには、容器
に収容された加圧用の液体の液面に、ガス圧等により高
速に加速されたピストンを衝突させることにより衝撃液
圧を発生させることとした装置がある。

【０００４】しかしながら、これらの装置にあっては、
液圧室の形状または寸法はエネルギー源（爆薬，高速飛
翔体）の挙動を考慮して決定する必要があり、自由度が
かなり小さいこと、圧力の持続時間が長く、かつ液圧室
内の比較的広い範囲にわたって同時に衝撃圧力が加わる
こと、危険性を伴うために、設置場所の制約または安全
性の配慮が必要であること、等の共通の問題の他、さら
には固有の問題をもかかえている。

【０００５】そこで、これらの問題を解決するものとし
て、出願人は特開平０４−３５１２９９に開示されてい
る爆轟液圧発生方法及び装置を提案した。

【０００６】この装置にあっては、燃焼室は逆円錐状を
なしていて火炎の進行につれて断面積が一端部から次第
に小さくなるように設定され、他端部では最小断面積を
もつ収束部が形成され、他端部の開口に、液圧室の液面
が臨んでいる。燃焼室内の火炎は進行と共に該燃焼室の
断面積が小さくなるので圧力が上昇し、他端部ではきわ
めて高い圧力となる。この高圧は液圧室内の液体の液圧
に変換される。そして液圧室に金型を有する加工室を設
け、該金型の上に板材等の被加工部材を配することとす
れば、上記液圧によって金型に沿った所定形状に加工を
行うことができる。また、上記液圧室は液体に代えてゴ
ム状の弾性体を有する弾圧室とすることもできる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
いづれの従来の寸法にあっても、複製成形には金型が使
用されてきており、既述の多種の金型の維持・管理につ
いての問題は解消されない。

【０００８】また、上述の従来の方法にあって、爆轟液
圧によるもの以外の前三者の方法では衝撃圧の接続時間
が比較的長いことから複製品を複数個製作する場合には
金型以外の成形型では強度上の問題があり、金型を使用
せざるを得ず、上記問題の解決の見透しがない。

【０００９】本発明は爆轟液圧又は弾圧の衝撃圧の持続
時間が短いことに着目し、上記従来の方法がかかえてい
た問題を解決し、容易かつ経済的に成形製品の複製品を
得る成形方法を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は収束デトネーションによる衝撃高圧を直接、もしく
は交換可能な膜体及び流体を介して弾圧室内のゴム状の
弾性体に伝達して弾圧に変換し、該弾圧にて成形型上の
被加工物を成形する方法において、成形製品を用いて注
型して成形型を作成し、これを弾圧室内に配することに
より達成される。

【００１１】

【作用】爆轟にもとづく収束デトネーションによる場
合、衝撃高圧の持続時間は１０〜２０μsec であり、し
かも被加工物にエネルギーが伝達されたあと、弾性体が
被加工物の運動に追従することはないため、他の従来方
法、例えば水中へのピストン衝突による方法の場合に衝
撃高圧の持続時間がm secのオーダーであるのに比して
きわめて持続時間が短く、成形完了後成形型に加わる衝
撃エネルギーが非常に小さくその強度はあまり高いもの
が要求されない。そこで上述の構成の本発明にあって
は、金型を一切使用しない。

【００１２】或る現存の成形製品についてその複製成形
品が必要となったときには、その現存せる成形製品によ
り樹脂あるいは石膏，セメント，水ガラス等を原型とし
て用いて注型して成形型を作る。かかる樹脂製あるいは
石膏，セメント，水ガラス製の成形型上に板材等の被加
工部材を配し、爆轟で得られる衝撃圧を弾性体に伝播し
て弾圧に変換し、該弾圧により上記被加工物に加工圧を
加えて成形がなされる。かくして、複製成形品を得る。

【００１３】

【実施例】以下、添付図面にもとづいて本発明の実施例
を説明する。

【００１４】図１は本発明の第一実施例装置の縦断面図
である。図において、１は燃焼室で、下方に向け円錐状
をなし横断面における断面積は上端部１Ａで最大、下端
部１Ｂで最小となって収束部を形成するようになってい
る。

【００１５】上記燃焼室１の上端部１Ａの内壁はやや上
方に弯曲形成せられ、ここに複数の孔状の誘導路２が連
通している。該複数の誘導路２は上方にて、円板空間状
の分散室３に収束せられている。該分散室３には上方に
延びる着火室４が連通接続されている。そして、該着火
室４の上部には、着火装置６により作動する点火栓５が
設けられていると共に、流量計７，８を経て燃料供給源
９、酸化剤供給源１０がそれぞれ接続されている。な
お、１１は着火室４及び燃焼室１内の圧力を確認するた
めの圧力計である。

【００１６】上記燃焼室１の下端部１Ｂは開口されてお
り、ここに弾圧室１２が接続され、そしてその直下に弾
圧を使用する装置の一例としての成形装置１３が設けら
れている。上記弾圧室１２には圧力媒体としてのゴム等
の弾性体Ｇが収容されている。又、該弾圧室１２の弾性
体Ｇの端面は図のごとく上記燃焼室１の下端部１Ｂに直
接面していても、強靭かつ変形容易な膜体で界面を形成
していてもよい。

【００１７】上記成形装置１３は内部に、現存する成形
製品に樹脂あるいは石膏等を注型して得られた、上面が
成形用の三次元形状をもった成形型１６を交換可能に収
容している。該成形装置１３は必要に応じ、上記弾圧室
１２との間にて、例えば両者のフランジの間で成形を受
けるべき被成形部材としての板材等Ｐの周縁を保持する
こともできる。上記成形装置１３には、上記成形型１６
を貫通してその上部空間に連通して該空間を真空とする
ための真空ポンプ装置１７が接続されている。該真空ポ
ンプ装置１７は既述の着火室４にも接続されている。

【００１８】かかる本実施例装置において、高圧弾圧の
発生そしてこれを利用した成形製品の複製成形は次のご
とくになされる。

【００１９】(1)先ず、現存せる成形製品（図示せず）
を用いて、樹脂あるいは石膏等を注型し雌型となる成形
型１６を作製し、これを成形装置１３に設置する。

【００２０】(2)次に、成形を受けるべき板材Ｐを上記
成形型１６上にセットする。

【００２１】(3)次に、真空ポンプ装置１７によって着
火室４、分散室３、誘導路２そして燃焼室１内が所定の
真空度とされる。また、これと同時に成形型１６と板材
Ｐとの間の空間も同様に所定の真空度となるように吸引
される。

【００２２】(4)しかる後、着火室４、分散室３、誘導
路２そして燃焼室１内に、ほぼ理論混合比の可燃性ガス
が、燃料供給源９、酸化剤供給源１０により充填され
る。

【００２３】(5)かかる設定の完了後、着火装置６によ
って点火栓５を作動させる。着火室４内では着火により
爆轟が起こりその火炎が分散室３そして誘導路２を経て
燃焼室１の上端部１Ａに伝播される。その際、複数の誘
導路２の路程はそれぞれ等しく設定されているので、複
数の誘導路２の火炎は同時に上記上端部１Ａに達する。

【００２４】(6)燃焼室１内では火炎は上端部１Ａから
下端部１Ｂへと進行するが、燃焼室１の断面積は下方に
向け次第に小さくなっているために、その圧力は上昇し
下端部１Ｂではきわめて高圧となる。

【００２５】(7)上記燃焼室１の下端部１Ｂの開口部に
は、交換可能なノズル１２’がセットされ弾圧室１２内
の弾性体Ｇの端面が臨んでいるため、上記高圧は該端面
から（弾性）体Ｇ中へと伝播される。

【００２６】(8)上記高圧は衝撃波として上記弾性体Ｇ
中を伝播する。

【００２７】(9)圧力分布が変化した上記高圧は成形装
置１３において板材Ｐを成形型１６に圧して成形がなさ
れる。

【００２８】(10)しかる後、複製成形品としての板材を
とり出すと共に、上記〜の工程を繰り返すことによ
って、次々と成形を行うことができる。

【００２９】なお、燃焼性ガスとして水素や炭化水素系
の燃料を用いた場合、燃焼生成物として水が生成される
ため、開口１Ｂ付近に集まった水をそのまま弾圧室用の
液体として利用することができる。

【００３０】次に、図２にもとづき本発明の第二実施例
装置を説明する。なお、図において図１に示した前実施
例装置と共通部分には同一符号を付してその説明は省略
する。

【００３１】本実施例では燃焼室１’は半径方向に拡が
る横型に形成されている。該燃焼室１’は下方にふくら
む略球面の一部の上壁面によって中心に向かってその断
面積が減ずる形になっている。また、中心部にて燃焼室
１’が弾圧室１２に連通している。

【００３２】かかる本実施例装置によれば、装置寸法を
高くできない場合に都合がよい。作用に関しては、前実
施例の場合と同様であり、火炎は誘導路２から燃焼室
１’の一端部たる周囲部１’Ａに到達した後、他端部た
る中心部１’Ｂに向かって進行する。その進行の際、断
面積の減少に伴い圧力はきわめて高くなる。そして、そ
の高圧は弾圧室１２内の液体を介して弾性体に伝播さ
れ、成形装置１３にて板材Ｐを成形型１６に圧して成形
が行われる。

【００３３】

【発明の効果】本発明は以上のごとく、現存せる成形製
品により樹脂等を用いて注型により成形型を作製し、該
成形型を用いて爆轟による衝撃圧によって複製成形品を
得るように構成されるので、補給パーツ等の製造に際し
て、従来の方法よりも金型保管個数が少なくて済むと共
に、従来の方法に比して、安価、かつ容易に立ち上がり
が急峻で特性の優れた衝撃弾圧が得られるという効果を
得る。

【００３４】また、本発明によれば、従来の弾丸打ち込
み式、爆発方式のように火薬類を用いないため、設定上
の制約を受けず、また、高圧・高速タイプの衝撃弾圧を
発生させることができるようになるという効果を得る。
そして、容易かつ安全に衝撃弾圧を得ることができるの
で加工分野等の広い工業分野での本格的な応用が可能と
なる。

【００３５】また、本発明の場合、補給パーツの成形に
際して、被加工物の材質や板厚に対するフレキシビリテ
ィーの面で、従来の方法と比較して有利となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例装置の縦断面図である。

【図２】第二実施例装置の縦断面図である。

【符号の説明】

１２ 弾圧室 １３ 成形室（成形装置） １６ 成形型 Ｇ ゴム状の弾性体 Ｐ 被成形板材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 収束デトネーションによる衝撃高圧を直
   接、もしくは交換可能な膜体及び流体を介して弾圧室内
   のゴム状の弾性体に伝達して弾圧に変換し、該弾圧にて
   成形型上の被加工物を成形する方法において、成形製品
   を用いて注型して成形型を作成し、これを弾圧室内に配
   することを特徴とする成形製品の複製成形方法。