JPH0780562A - キャビテ−ション・エロ−ジョンを防止した衝撃液圧成形法 - Google Patents
キャビテ−ション・エロ−ジョンを防止した衝撃液圧成形法Info
- Publication number
- JPH0780562A JPH0780562A JP5249882A JP24988293A JPH0780562A JP H0780562 A JPH0780562 A JP H0780562A JP 5249882 A JP5249882 A JP 5249882A JP 24988293 A JP24988293 A JP 24988293A JP H0780562 A JPH0780562 A JP H0780562A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- impact
- liquid
- cavitation erosion
- forming
- pressure
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- Pending
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- Presses And Accessory Devices Thereof (AREA)
- Press Drives And Press Lines (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 瞬間的に高い液体圧力を被成形体に作用させ
て成形を行う衝撃液圧成形法において、液圧を上げた際
に被成形体の液体に接触する面に圧痕の生じるキャビテ
−ション・エロ−ジョンを完全に防止することを目的と
する。 【構成】 被成形体６の表面を厚さは0.1mm以上を有す
る容易に変形可能な物体５で覆って、液体３に衝撃液圧
を発生させ、該被成形体６を型７に押しつけて成形する
ことによりキャビテ−ション・エロ−ジョンを防止した
衝撃液圧成形法であり、この容易に変形可能な物体とし
て粘土および粘土状高粘性物質、ゴム薄板、高分子薄
板、金属薄板を使用した場合に特に精密な成形が可能と
なる。
て成形を行う衝撃液圧成形法において、液圧を上げた際
に被成形体の液体に接触する面に圧痕の生じるキャビテ
−ション・エロ−ジョンを完全に防止することを目的と
する。 【構成】 被成形体６の表面を厚さは0.1mm以上を有す
る容易に変形可能な物体５で覆って、液体３に衝撃液圧
を発生させ、該被成形体６を型７に押しつけて成形する
ことによりキャビテ−ション・エロ−ジョンを防止した
衝撃液圧成形法であり、この容易に変形可能な物体とし
て粘土および粘土状高粘性物質、ゴム薄板、高分子薄
板、金属薄板を使用した場合に特に精密な成形が可能と
なる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属板などを複雑な形状
に成形する際に精度よく、しかも表面に圧痕などの欠陥
もなく加工する方法を提供するものである。
に成形する際に精度よく、しかも表面に圧痕などの欠陥
もなく加工する方法を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】チタンのような金属板を成形するには通
常プレス成形が行われているが、特に複雑な形状に成形
する場合にはスプリングバックによる精度の低下という
問題を生ずる。また、静水圧成形法によっても精度よい
成形は困難であった。
常プレス成形が行われているが、特に複雑な形状に成形
する場合にはスプリングバックによる精度の低下という
問題を生ずる。また、静水圧成形法によっても精度よい
成形は困難であった。
【０００３】特公昭53-27233号公報には、火薬銃あるい
はガス銃などで加速した高速弾丸を液体中へ打ち込み、
それによって液体中に発生する衝撃液圧を用いて金属板
を型へ押しつけて成形する方法が開示されている。
はガス銃などで加速した高速弾丸を液体中へ打ち込み、
それによって液体中に発生する衝撃液圧を用いて金属板
を型へ押しつけて成形する方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような衝撃液圧を
用いて成形する方法は瞬間的に圧力を金属板に加え金属
板を型へ高速で衝突させて成形するため、プレス成形時
のようなスプリングバックは発生せず、精度のよい成形
が可能である。しかし、成形精度を上げようとして作用
圧力を高くすると、成形体の圧力作用面にキャビテ−シ
ョンによると考えられる圧痕が現れ、製品の品質を低下
せしめる現象が現れるのである。この圧痕は製品の品質
を下げるのみならず、強度にもかかわり疲労破壊の原因
ともなる場合もあるので、この圧痕を生じさせないよう
にする必要がある。従来、衝撃液圧を用いる成形法はそ
れほど多用されなかったか、あるいはそれほどの高圧が
加えられなかったためか、この圧痕は問題にはされなか
った。しかし、衝撃液圧を用いて高品質の製品を製造す
るためには解決しておかねばならない問題である。
用いて成形する方法は瞬間的に圧力を金属板に加え金属
板を型へ高速で衝突させて成形するため、プレス成形時
のようなスプリングバックは発生せず、精度のよい成形
が可能である。しかし、成形精度を上げようとして作用
圧力を高くすると、成形体の圧力作用面にキャビテ−シ
ョンによると考えられる圧痕が現れ、製品の品質を低下
せしめる現象が現れるのである。この圧痕は製品の品質
を下げるのみならず、強度にもかかわり疲労破壊の原因
ともなる場合もあるので、この圧痕を生じさせないよう
にする必要がある。従来、衝撃液圧を用いる成形法はそ
れほど多用されなかったか、あるいはそれほどの高圧が
加えられなかったためか、この圧痕は問題にはされなか
った。しかし、衝撃液圧を用いて高品質の製品を製造す
るためには解決しておかねばならない問題である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは精度よい製
品の得られる衝撃液圧を用いる成形法について種々検討
した結果、本発明に到達したものである。すなわち、本
発明は被成形体の表面を0.1mm以上の厚さを有する容易
に変形可能な物体で覆って成形することを特徴とするキ
ャビテ−ション・エロ−ジョンを防止した衝撃液圧成形
法であり、特に、容易に変形可能な物体として粘土およ
び粘土状高粘性物質、ゴム薄板、高分子薄板、金属薄板
より選ばれたものを採用することにより品質のよい成形
体が得られるものである。
品の得られる衝撃液圧を用いる成形法について種々検討
した結果、本発明に到達したものである。すなわち、本
発明は被成形体の表面を0.1mm以上の厚さを有する容易
に変形可能な物体で覆って成形することを特徴とするキ
ャビテ−ション・エロ−ジョンを防止した衝撃液圧成形
法であり、特に、容易に変形可能な物体として粘土およ
び粘土状高粘性物質、ゴム薄板、高分子薄板、金属薄板
より選ばれたものを採用することにより品質のよい成形
体が得られるものである。
【０００６】この衝撃液圧成形法は種々の方法で高圧を
瞬間的に液体に与え、液体中に発生する衝撃液圧を塑性
を有する材料よりなる被成形体に作用させて、該被成形
体を型に押しつけて成形する方法である。この衝撃液圧
成形法において、瞬間的に高圧を液体に与えるには種々
の方法があるが、本発明の方法に適用できる主な方法を
以下述べるが、本発明は瞬間的に高圧を液体に与える方
法であればこれに限られるものではない。
瞬間的に液体に与え、液体中に発生する衝撃液圧を塑性
を有する材料よりなる被成形体に作用させて、該被成形
体を型に押しつけて成形する方法である。この衝撃液圧
成形法において、瞬間的に高圧を液体に与えるには種々
の方法があるが、本発明の方法に適用できる主な方法を
以下述べるが、本発明は瞬間的に高圧を液体に与える方
法であればこれに限られるものではない。
【０００７】第１の方法は適当な容器に詰めた爆薬を
水、油などの液体中で爆発させ、それにより液体中に衝
撃液圧を発生させる方法で、非常に短い立ち上がり時間
の圧力がかかり、しばらく圧力が持続する必要のある成
形に向くが、爆薬を使用するため特別の処置が必要であ
る。衝撃液圧の大きさは爆薬の量で調整される。
水、油などの液体中で爆発させ、それにより液体中に衝
撃液圧を発生させる方法で、非常に短い立ち上がり時間
の圧力がかかり、しばらく圧力が持続する必要のある成
形に向くが、爆薬を使用するため特別の処置が必要であ
る。衝撃液圧の大きさは爆薬の量で調整される。
【０００８】第２の方法は放電成形法と呼ばれるもの
で、絶縁性のある液体中に設置された電極に高電圧をか
け放電させ、その圧力で衝撃液圧を発生させる方法で、
短時間に圧力が立ち上がり持続時間の短いという特徴を
持つ方法である。圧力の大きさは主にコンデンサ−の充
電エネルギ−で調節される。
で、絶縁性のある液体中に設置された電極に高電圧をか
け放電させ、その圧力で衝撃液圧を発生させる方法で、
短時間に圧力が立ち上がり持続時間の短いという特徴を
持つ方法である。圧力の大きさは主にコンデンサ−の充
電エネルギ−で調節される。
【０００９】次の方法はハイドロパンチ法と呼ばれる方
法で、ピストンを備えたシリンダ−中に水、油などの液
体を入れ、ピストンにハンマ−による衝撃などの力を作
用させ、それを液体に伝えて衝撃液圧を発生させる方法
で、圧力の立ち上がり時間は長く、高圧の持続時間も長
い成形方法である。圧力の大きさはハンマ−の衝突速度
と運動エネルギ−で調整される。
法で、ピストンを備えたシリンダ−中に水、油などの液
体を入れ、ピストンにハンマ−による衝撃などの力を作
用させ、それを液体に伝えて衝撃液圧を発生させる方法
で、圧力の立ち上がり時間は長く、高圧の持続時間も長
い成形方法である。圧力の大きさはハンマ−の衝突速度
と運動エネルギ−で調整される。
【００１０】第４の方法は薬莢に詰めた火薬を燃焼さ
せ、発生するガス圧で液体中に衝撃液圧を発生させる方
法で、これも比較的高圧の持続時間の長い方法である。
この方法で衝撃液圧の大きさは火薬の量で調整される。
せ、発生するガス圧で液体中に衝撃液圧を発生させる方
法で、これも比較的高圧の持続時間の長い方法である。
この方法で衝撃液圧の大きさは火薬の量で調整される。
【００１１】第４の火薬を燃焼させる方法の改良で、高
圧を短時間に集中させる方法として特公昭53-27233号公
報に示された、薬莢に詰めた火薬を燃焼させ発生するガ
ス圧で弾丸を高速で発射させ、該弾丸を液体中に撃ち込
み、液体中に衝撃液圧を発生させる方法がある。この方
法で弾丸を発射するには火薬によらず、空気、窒素など
の各種高圧ガスを利用するか、またはバネ、遠心力を利
用することも可能である。この方法で衝撃液圧の大きさ
は弾丸の速度で調整される。
圧を短時間に集中させる方法として特公昭53-27233号公
報に示された、薬莢に詰めた火薬を燃焼させ発生するガ
ス圧で弾丸を高速で発射させ、該弾丸を液体中に撃ち込
み、液体中に衝撃液圧を発生させる方法がある。この方
法で弾丸を発射するには火薬によらず、空気、窒素など
の各種高圧ガスを利用するか、またはバネ、遠心力を利
用することも可能である。この方法で衝撃液圧の大きさ
は弾丸の速度で調整される。
【００１２】上記いずれの方法においても、発生した衝
撃液圧は図１に示した５の部分にかかるが、従来はこの
５の位置に金属板などの被成形体を配置し衝撃液圧によ
り直接被成形体を型７に押しつけて成形したため、従来
より高圧を作用させてより精密な成形を行おうとする
と、圧痕のようなキャビテ−ション・エロ−ジョンが発
生していた。
撃液圧は図１に示した５の部分にかかるが、従来はこの
５の位置に金属板などの被成形体を配置し衝撃液圧によ
り直接被成形体を型７に押しつけて成形したため、従来
より高圧を作用させてより精密な成形を行おうとする
と、圧痕のようなキャビテ−ション・エロ−ジョンが発
生していた。
【００１３】本発明の方法においては、本発明の特徴で
ある容易に変形可能な物体５が、被成形体６と衝撃を伝
播する液体３との間に置かれる。容易に変形可能な物体
５は被成形体６の液圧が作用する面と接触して直接覆っ
てもよいし、被成形体６との間に空隙があってもよい。
また、図のように衝撃を伝播する液体をいれた液槽の底
部と兼用してもよい。この際容易に変形可能な物体５が
存在するために、液体３が直接被成形体６と接触せず、
ダンパ−の役目をすることによりキャビテ−ション・エ
ロ−ジョンが防止されるのである。なお、被成形体６は
通常金属板であるが、板状に限らず成形体の形に近くま
で成形したものでも構わない。
ある容易に変形可能な物体５が、被成形体６と衝撃を伝
播する液体３との間に置かれる。容易に変形可能な物体
５は被成形体６の液圧が作用する面と接触して直接覆っ
てもよいし、被成形体６との間に空隙があってもよい。
また、図のように衝撃を伝播する液体をいれた液槽の底
部と兼用してもよい。この際容易に変形可能な物体５が
存在するために、液体３が直接被成形体６と接触せず、
ダンパ−の役目をすることによりキャビテ−ション・エ
ロ−ジョンが防止されるのである。なお、被成形体６は
通常金属板であるが、板状に限らず成形体の形に近くま
で成形したものでも構わない。
【００１４】本発明の容易に変形可能な物体としては、
ある程度の粘弾性を有し容易に変形可能なものであれば
特に限定されないが、容易に破裂しないものを用いる必
要がある。粘土および粘土状高粘性物質、ゴム薄板、高
分子薄板、金属薄板などを用いることが好ましい。操作
上からはゴム膜や高分子膜が望ましい。この容易に変形
可能な物体の厚さは0.1mm以上である必要がある。厚さ
が0.1mmより薄いとキャビテ−ション・エロ−ジョンの
防止が不可能である。
ある程度の粘弾性を有し容易に変形可能なものであれば
特に限定されないが、容易に破裂しないものを用いる必
要がある。粘土および粘土状高粘性物質、ゴム薄板、高
分子薄板、金属薄板などを用いることが好ましい。操作
上からはゴム膜や高分子膜が望ましい。この容易に変形
可能な物体の厚さは0.1mm以上である必要がある。厚さ
が0.1mmより薄いとキャビテ−ション・エロ−ジョンの
防止が不可能である。
【００１５】
【実施例】本実施例においては火薬を詰めた銃により弾
丸を発射し水を詰めた槽中に撃ち込む方法で行った。図
１の模式図に示す装置を使用し、黒色火薬５ｇを薬莢に
入れた銃をセットした。弾丸はプラスチツク製のものを
使用した。非圧縮性液体３としては水500mlを用いた。
変形可能な物体５には直径100mm、厚さ1mmのゴム薄板を
用い、Ｏリング４により固定した。石膏型７をセット
し、その上に厚さ0.3mmのチタン金属板を載せた。装置
を減圧にし、弾丸を発射して衝撃液圧を発生させ、それ
によりチタン板の成形を行った。その結果はチタン板の
石膏型への適合は完全であり、バリなどもなかった。チ
タン表面を観察した結果は、ゴム薄板５を用いずにチタ
ン金属板６をゴム薄板５の位置にセットして成形した場
合に見られた圧痕は全く見られなかった。また、ゴム薄
板の代わりに厚さ0.02mmのポリエチレンフィルムを用い
て同様の実験を行った場合には圧痕が生じていた。
丸を発射し水を詰めた槽中に撃ち込む方法で行った。図
１の模式図に示す装置を使用し、黒色火薬５ｇを薬莢に
入れた銃をセットした。弾丸はプラスチツク製のものを
使用した。非圧縮性液体３としては水500mlを用いた。
変形可能な物体５には直径100mm、厚さ1mmのゴム薄板を
用い、Ｏリング４により固定した。石膏型７をセット
し、その上に厚さ0.3mmのチタン金属板を載せた。装置
を減圧にし、弾丸を発射して衝撃液圧を発生させ、それ
によりチタン板の成形を行った。その結果はチタン板の
石膏型への適合は完全であり、バリなどもなかった。チ
タン表面を観察した結果は、ゴム薄板５を用いずにチタ
ン金属板６をゴム薄板５の位置にセットして成形した場
合に見られた圧痕は全く見られなかった。また、ゴム薄
板の代わりに厚さ0.02mmのポリエチレンフィルムを用い
て同様の実験を行った場合には圧痕が生じていた。
【００１６】
【発明の効果】実施例からもわかる通り、本発明におい
て、衝撃液圧発生用液体と被成形体との間にゴム薄板な
どの変形可能な物体を挿入することにより、特に精密な
成形を必要として衝撃液圧を上げた場合に見られたキャ
ビテ−ション・エロ−ジョンを完全に防止することが出
来るのである。
て、衝撃液圧発生用液体と被成形体との間にゴム薄板な
どの変形可能な物体を挿入することにより、特に精密な
成形を必要として衝撃液圧を上げた場合に見られたキャ
ビテ−ション・エロ−ジョンを完全に防止することが出
来るのである。
【図１】本発明の衝撃液圧成形法の実施例に用いられる
装置の模式的断面図
装置の模式的断面図
１ 弾丸 ２ 成形用液槽 ３ 液体（水） ４ Ｏリング ５ 容易に変形可能な物体（ゴム薄板） ６ 被成形体 ７ 型 ８ 下枠
Claims (2)
- 【請求項１】 被成形体の表面を0.1mm以上の厚さを有
する容易に変形可能な物体で覆って成形することを特徴
とするキャビテ−ション・エロ−ジョンを防止した衝撃
液圧成形法。 - 【請求項２】 容易に変形可能な物体が粘土および粘土
状高粘性物質、ゴム薄板、高分子薄板、金属薄板より選
ばれたものであることを特徴とする請求項１記載のキャ
ビテ−ション・エロ−ジョンを防止した衝撃液圧成形
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5249882A JPH0780562A (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | キャビテ−ション・エロ−ジョンを防止した衝撃液圧成形法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5249882A JPH0780562A (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | キャビテ−ション・エロ−ジョンを防止した衝撃液圧成形法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0780562A true JPH0780562A (ja) | 1995-03-28 |
Family
ID=17199612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5249882A Pending JPH0780562A (ja) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | キャビテ−ション・エロ−ジョンを防止した衝撃液圧成形法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0780562A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101254994B1 (ko) * | 2010-09-13 | 2013-04-17 | 국방과학연구소 | 수중 화약폭발을 이용한 금속판재용 성형장치, 이를 구비하는 금속판재용 성형시스템 및 금속판재용 성형방법 |
| CN110216184A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-09-10 | 福建省恒业金属门窗制造有限公司 | 一种门体成型机 |
| CN112893583A (zh) * | 2021-02-10 | 2021-06-04 | 哈尔滨工业大学 | 一种粘性介质的冲击成形方法及冲击成形模具 |
-
1993
- 1993-09-10 JP JP5249882A patent/JPH0780562A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101254994B1 (ko) * | 2010-09-13 | 2013-04-17 | 국방과학연구소 | 수중 화약폭발을 이용한 금속판재용 성형장치, 이를 구비하는 금속판재용 성형시스템 및 금속판재용 성형방법 |
| CN110216184A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-09-10 | 福建省恒业金属门窗制造有限公司 | 一种门体成型机 |
| CN112893583A (zh) * | 2021-02-10 | 2021-06-04 | 哈尔滨工业大学 | 一种粘性介质的冲击成形方法及冲击成形模具 |
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