JPH08168831A - 超塑性成形による細部の成形方法および成形装置 - Google Patents
超塑性成形による細部の成形方法および成形装置Info
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- JPH08168831A JPH08168831A JP7241719A JP24171995A JPH08168831A JP H08168831 A JPH08168831 A JP H08168831A JP 7241719 A JP7241719 A JP 7241719A JP 24171995 A JP24171995 A JP 24171995A JP H08168831 A JPH08168831 A JP H08168831A
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
- B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
- B21D26/053—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure characterised by the material of the blanks
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 箔または板材を適当な温度に加熱し同時に流
体圧力を負荷して所定形状にゆっくりと変形させる超塑
性成形により細部を成形するために、細部の形状に対応
した形状の成形型部分が全く不要な成形方法および成形
装置を提供する。 【解決手段】 箔または板材の表面上をレーザービーム
を案内することにより、箔または板材の加熱とそれに伴
い変形とを局所的に生起させる。
体圧力を負荷して所定形状にゆっくりと変形させる超塑
性成形により細部を成形するために、細部の形状に対応
した形状の成形型部分が全く不要な成形方法および成形
装置を提供する。 【解決手段】 箔または板材の表面上をレーザービーム
を案内することにより、箔または板材の加熱とそれに伴
い変形とを局所的に生起させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、箔または板材を適
当な温度に加熱しながら流体圧力を負荷して所定形状に
ゆっくりと変形させる超塑性成形により細部を成形する
方法および装置に関する。
当な温度に加熱しながら流体圧力を負荷して所定形状に
ゆっくりと変形させる超塑性成形により細部を成形する
方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、超塑性成形を用いて細部を成形す
る方法が知られている。この方法は、例えばアメリカ合
衆国特許第 4,181,000号によると、一部分が細部の最終
形状をしている成形型の中に薄板を固定し、この薄板材
料の融点よりかなり低い温度、通常は絶対温度で表した
融点の５０〜８０％の温度に薄板を加熱し、同時に薄板
の両面に比較的小さな圧力差を負荷して、材料をゆっく
りと、例えば１０分〜２時間かけて、変形させて上記成
形型の最終形状部分に押圧してそれと対応した形状にす
る。この方法で特に有利な点は、細部を成形するのに、
その細部形状に対応した成形型部分を一つ必要とするだ
けであるという点である。
る方法が知られている。この方法は、例えばアメリカ合
衆国特許第 4,181,000号によると、一部分が細部の最終
形状をしている成形型の中に薄板を固定し、この薄板材
料の融点よりかなり低い温度、通常は絶対温度で表した
融点の５０〜８０％の温度に薄板を加熱し、同時に薄板
の両面に比較的小さな圧力差を負荷して、材料をゆっく
りと、例えば１０分〜２時間かけて、変形させて上記成
形型の最終形状部分に押圧してそれと対応した形状にす
る。この方法で特に有利な点は、細部を成形するのに、
その細部形状に対応した成形型部分を一つ必要とするだ
けであるという点である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
技術を改良し、細部の形状に対応した形状の成形型部分
を全く不要にした成形方法および成形装置を提供するこ
とを目的とする。
技術を改良し、細部の形状に対応した形状の成形型部分
を全く不要にした成形方法および成形装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によれば、箔または板材を適当な温度に加
熱し同時に流体圧力を負荷して所定形状にゆっくりと変
形させる超塑性成形により細部を成形する方法におい
て、上記箔または板材の表面上をレーザービームを案内
することにより、上記箔または板材の加熱とそれに伴う
変形とを局所的に生起させることを特徴とする超塑性成
形による細部の成形方法が提供される。
めに、本発明によれば、箔または板材を適当な温度に加
熱し同時に流体圧力を負荷して所定形状にゆっくりと変
形させる超塑性成形により細部を成形する方法におい
て、上記箔または板材の表面上をレーザービームを案内
することにより、上記箔または板材の加熱とそれに伴う
変形とを局所的に生起させることを特徴とする超塑性成
形による細部の成形方法が提供される。
【０００５】更に本発明は、上記目的を達成するため
に、上記の方法を実施するための装置であって、上記箔
または板材の少なくとも片面に正または負の圧力を負荷
する手段に上記箔または板材を固定する固定手段を備え
た装置において、上記正または負の圧力を負荷する手段
の作用下で上記箔または板材がゆっくりと変形するよう
に上記箔または板材を局所的に加熱するために上記箔ま
たは板材にレーザービームを照射するレーザー源を更に
備えたことを特徴とする超塑性成形による細部の成形装
置を提供する。
に、上記の方法を実施するための装置であって、上記箔
または板材の少なくとも片面に正または負の圧力を負荷
する手段に上記箔または板材を固定する固定手段を備え
た装置において、上記正または負の圧力を負荷する手段
の作用下で上記箔または板材がゆっくりと変形するよう
に上記箔または板材を局所的に加熱するために上記箔ま
たは板材にレーザービームを照射するレーザー源を更に
備えたことを特徴とする超塑性成形による細部の成形装
置を提供する。
【０００６】
【発明の実施の形態】マイクロプロセッサにより上記レ
ーザービームを自動的に案内することが望ましい。典型
的には、上記箔または板材が亜鉛合金、アルミニウム合
金、チタン合金、鋼、銅合金またはセラミックス材料で
あり、厚さが０．０１〜５ｍｍである。
ーザービームを自動的に案内することが望ましい。典型
的には、上記箔または板材が亜鉛合金、アルミニウム合
金、チタン合金、鋼、銅合金またはセラミックス材料で
あり、厚さが０．０１〜５ｍｍである。
【０００７】典型的には、絶対温度で表した上記箔また
は板材の材料の融点の５０〜８０％に上記加熱を行い、
上記圧力が２〜３０ barである。典型的には、上記箔ま
たは板材の両面に異なる圧力を負荷する。本発明の装置
において、所定のデータプログラムに従って上記レーザ
ービームを上記箔または板材へ案内する案内手段を備え
ることが望ましい。
は板材の材料の融点の５０〜８０％に上記加熱を行い、
上記圧力が２〜３０ barである。典型的には、上記箔ま
たは板材の両面に異なる圧力を負荷する。本発明の装置
において、所定のデータプログラムに従って上記レーザ
ービームを上記箔または板材へ案内する案内手段を備え
ることが望ましい。
【０００８】以下に、添付図面を参照して、実施例によ
り本発明を更に詳細に説明する。
り本発明を更に詳細に説明する。
【０００９】
【実施例】図１および図２に示した装置は、超塑性成形
に適した材料の箔または板材１２のための固定手段１１
を有するテーブル１０を備えている。超塑性成形に適し
た材料としては、例えば亜鉛合金、アルミニウム合金、
チタン合金、鋼、銅合金、およびある種のセラミックス
材料があり、材料の厚さとしては０．０１〜５ｍｍが望
ましい。テーブル１０と箔または板材１２との間には、
気密シールされた室１３が画成されており、加圧された
気体または液体が圧力源１５から通路１４を通って室１
３に供給される。室１３内の圧力は適当な方法により望
ましくは２〜３０ barの範囲に設定または制御できる。
に適した材料の箔または板材１２のための固定手段１１
を有するテーブル１０を備えている。超塑性成形に適し
た材料としては、例えば亜鉛合金、アルミニウム合金、
チタン合金、鋼、銅合金、およびある種のセラミックス
材料があり、材料の厚さとしては０．０１〜５ｍｍが望
ましい。テーブル１０と箔または板材１２との間には、
気密シールされた室１３が画成されており、加圧された
気体または液体が圧力源１５から通路１４を通って室１
３に供給される。室１３内の圧力は適当な方法により望
ましくは２〜３０ barの範囲に設定または制御できる。
【００１０】テーブル１０の上方には、箔または板材上
の種々の領域にレーザービーム１７を照射できるように
レーザー源１６が配置してある。レーザー源は、例えば
水平面内で互いに直交する２方向に移動できるキャリッ
ジ１８上に支持されている。このキャリッジの移動は、
キャリッジ上等に配置されたマイクロプロセッサによっ
て案内される。
の種々の領域にレーザービーム１７を照射できるように
レーザー源１６が配置してある。レーザー源は、例えば
水平面内で互いに直交する２方向に移動できるキャリッ
ジ１８上に支持されている。このキャリッジの移動は、
キャリッジ上等に配置されたマイクロプロセッサによっ
て案内される。
【００１１】この装置は以下のように作動する。加圧さ
れた流体を室１３内に供給し、同時に箔または板材１２
の特定の領域にレーザービーム１７を数秒から数分間照
射して箔または板材をスポット状に加熱する。レーザー
ビームを箔または板材の表面に対して所定の移動（マイ
クロプロセッサにより制御）をさせると、ある領域が適
当な温度に加熱され、その領域の材料が室１３内の圧力
の作用で変形する。箔または板材の種々の領域に対して
レーザービームの作用時間を適当に選択し、同時に室１
３内を適当な圧力にすることによって、箔または板材が
所定形状に変形するようにプロセスを制御できる。
れた流体を室１３内に供給し、同時に箔または板材１２
の特定の領域にレーザービーム１７を数秒から数分間照
射して箔または板材をスポット状に加熱する。レーザー
ビームを箔または板材の表面に対して所定の移動（マイ
クロプロセッサにより制御）をさせると、ある領域が適
当な温度に加熱され、その領域の材料が室１３内の圧力
の作用で変形する。箔または板材の種々の領域に対して
レーザービームの作用時間を適当に選択し、同時に室１
３内を適当な圧力にすることによって、箔または板材が
所定形状に変形するようにプロセスを制御できる。
【００１２】もちろん、大気圧より大きい圧力を用いる
代わりに、真空を用いることにより、あるいは箔または
板材の両面に異なる圧力を負荷することにより箔または
板材を変形させて、圧力差による成形を行うこともでき
る。そのためには、図示した箔または板材の上側にも圧
力室または真空室を設け、レーザービームを窓を通して
この室内に入れることが必要である。また、固定レーザ
ー源を用い、レーザービームをミラーに導き、このミラ
ーを制御してもよいし、流体圧力を適当な方法により所
定データプログラムに従って制御してもよい。
代わりに、真空を用いることにより、あるいは箔または
板材の両面に異なる圧力を負荷することにより箔または
板材を変形させて、圧力差による成形を行うこともでき
る。そのためには、図示した箔または板材の上側にも圧
力室または真空室を設け、レーザービームを窓を通して
この室内に入れることが必要である。また、固定レーザ
ー源を用い、レーザービームをミラーに導き、このミラ
ーを制御してもよいし、流体圧力を適当な方法により所
定データプログラムに従って制御してもよい。
【００１３】本発明は、箔または板材の全体および成形
型を加熱する必要がないので、従来の超塑性成形方法に
比べて時間が節約できる点でも有利である。
型を加熱する必要がないので、従来の超塑性成形方法に
比べて時間が節約できる点でも有利である。
【図１】図１は、本発明の装置の成形開始前の状態を示
す縦断面図である。
す縦断面図である。
【図２】図２は、本発明の装置の成形実行中の状態を示
す図１と同じ部位の縦断面図である。
す図１と同じ部位の縦断面図である。
１０…テーブル １１…箔または板材１２のための固定手段 １２…超塑性成形に適した材料の箔または板材 １３…気密シールされた室 １４…気体または液体の通路 １５…圧力源 １６…レーザー源 １７…レーザービーム １８…レーザー源１６を支持するキャリッジ
Claims (7)
- 【請求項１】 箔または板材を適当な温度に加熱し同時
に流体圧力を負荷して所定形状にゆっくりと変形させる
超塑性成形により細部を成形する方法において、上記箔
または板材の表面上をレーザービームを案内することに
より、上記箔または板材の加熱とそれに伴う変形とを局
所的に生起させることを特徴とする超塑性成形による細
部の成形方法。 - 【請求項２】 マイクロプロセッサにより上記レーザー
ビームを自動的に案内することを特徴とする請求項１記
載の成形方法。 - 【請求項３】 上記箔または板材が亜鉛合金、アルミニ
ウム合金、チタン合金、鋼、銅合金またはセラミックス
材料であり、厚さが０．０１〜５ｍｍであることを特徴
とする請求項１または２記載の成形方法。 - 【請求項４】 絶対温度で表した上記箔または板材の材
料の融点の５０〜８０％に上記加熱を行い、上記圧力が
２〜３０ barであることを特徴とする請求項１から３ま
でのいずれか１項に記載の成形方法。 - 【請求項５】 上記箔または板材の両面に異なる圧力を
負荷することを特徴とする請求項１から４までのいずれ
か１項に記載の成形方法。 - 【請求項６】 請求項１記載の方法を実施するための装
置であって、上記箔または板材の少なくとも片面に正ま
たは負の圧力を負荷する手段（１５）に上記箔または板
材を固定する固定手段（１１）を備えた装置において、
上記正または負の圧力を負荷する手段の作用下で上記箔
または板材がゆっくりと変形するように上記箔または板
材を局所的に加熱するために上記箔または板材にレーザ
ービーム（１７）を照射するレーザー源（１６）を更に
備えたことを特徴とする超塑性成形による細部の成形装
置。 - 【請求項７】 所定のデータプログラムに従って上記レ
ーザービームを上記箔または板材へ案内する案内手段を
備えたことを特徴とする請求項６記載の成形装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9403164A SE503417C2 (sv) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | Sätt och anordning att forma föremål medelst superplastisk formning |
| SE9403164-8 | 1994-09-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08168831A true JPH08168831A (ja) | 1996-07-02 |
Family
ID=20395315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7241719A Pending JPH08168831A (ja) | 1994-09-21 | 1995-09-20 | 超塑性成形による細部の成形方法および成形装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5592842A (ja) |
| EP (1) | EP0703019B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08168831A (ja) |
| DE (1) | DE69513476T2 (ja) |
| FI (1) | FI110850B (ja) |
| SE (1) | SE503417C2 (ja) |
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| WO2012120989A1 (ja) * | 2011-03-09 | 2012-09-13 | 三菱重工業株式会社 | 板材成形方法、板材成形装置、板材成形装置の成形条件決定方法および板材成形装置の成形条件決定装置 |
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| SE0000570L (sv) | 2000-02-22 | 2001-08-23 | Avesta Sheffield Ab | Ämnesstyrd formning |
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1994
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1995
- 1995-08-28 US US08/519,707 patent/US5592842A/en not_active Expired - Fee Related
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- 1995-09-07 DE DE69513476T patent/DE69513476T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-09-20 FI FI954446A patent/FI110850B/fi active
- 1995-09-20 JP JP7241719A patent/JPH08168831A/ja active Pending
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