JPH0847728A - 超塑性ブロー成形用成形機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 板を超塑性ブロー成形するための成形機とし
て、ブロー流体圧力、シール圧力に抗して金型を押える
ための油圧装置を不要とし、しかも気密性を確実に確保
してブロー流体の漏洩を確実に防止し得るようにする。 【構成】 上下の金型１１，１２をその周縁部の保持枠
１４によって相互に離間しないように保持し、かつ加圧
側金型１１の外側に可撓性接続部材１６を介して加圧側
シール部材１５を設けるとともに型付け側金型１２の外
側に型付け側シール部材１７を設け、加圧側シール部材
１５上にシール加圧用チューブ１８を配置して、そのチ
ューブ１８、各シール部材１５，１７を断面コ字状の規
制部材２１によって挟み、シール加圧用チューブ１８に
加圧気体を導入してチューブ１８を膨張させることによ
り加圧側シール部材１７に圧力を加え、超塑性成形用素
板１３との間の気密性シールを行なうようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は超塑性を示す各種の金
属材料（超塑性材料）板に対して超塑性成形を行なうた
めの成形機に関し、特に流体圧力を利用したブロー成形
を適用して板材の超塑性成形を行なうための超塑性ブロ
ー成形機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年に至り、高温において適切な歪速度
で引張りを与えた場合に、局部的変形（ネック）の発生
を招くことなく著しく大きい伸び（超塑性伸び；通常は
数百％、時には数千％に及ぶ）を示す超塑性材料が種々
開発されている。このような超塑性材料を用いて、その
超塑性伸びを示す温度域で成形（超塑性成形）を施せ
ば、従来の通常の冷間での成形加工では困難であったよ
うな複雑な形状の成形品や変形量の大きい成形品も容易
に成形可能となるため、航空機部品、車両部品、精密機
器部品などの用途で注目を浴びている。

【０００３】この種の超塑性材料としては種々のものが
あるが、例えば超塑性成形温度が２５０〜３５０℃のＡ
ｌ−７８％Ｚｎ合金や、超塑性成形温度が３５０〜５５
０℃程度のアルミニウム合金系超塑性材料としてＡｌ−
Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系合金（ＡＡ規格の７４７５合金）、
Ａｌ−Ｍｇ−Ｍｎ系合金（ＡＡ規格の５０８３合金）な
どがあり、そのほか超塑性成形温度が７５０〜８５０℃
程度のチタン合金、超塑性成形温度が９００〜１０００
℃のステンレス鋼系の合金などがある。

【０００４】上述のような超塑性材料を用いて実際に超
塑性成形温度域で超塑性成形する方法としては、ブロー
成形、鍛造成形、絞り成形などがあるが、一般に板材に
ついて超塑性成形を行なう場合には、ブロー成形を適用
することが多い。このブロー成形は、不活性ガスで代表
される気体や液体の流体圧力（静圧）を利用して成形す
る方法である。従来の一般的な超塑性ブロー成形機の一
例の概略を図５に示す。

【０００５】図５において、上金型１は、その下面側中
央部分にブロー流体の圧力を受けるための受圧室として
凹部１Ａが形成され、また周縁部下面にシール部１Ｂが
形成されている。一方、下金型２は、その上面側中央部
分に、ブロー流体圧力により超塑性成形用素板３が押付
けられてその素板３を型付けための凹部２Ａが形成さ
れ、また周縁部上面にはシール部２Ｂが形成されてい
る。なお上金型１にはその外面側と凹部１Ａとの間を貫
通するブロー流体注入孔１Ｃが形成されており、また下
金型２にはその凹部２Ａ内の残留空気を排出するための
図示しない排気孔（もしくは排気用の隙間）が形成され
ている。さらに上金型１の上部には、上金型１を下金型
２へ向けて押付けるための油圧シリンダ等の油圧装置４
が設けられている。なおまた、上金型１、下金型２の内
部あるいは外部には、超塑性成形用素板３、上金型１、
下金型２等を超塑性成形温度に加熱するための図示しな
い適宜の加熱手段が設けられている。

【０００６】以上のような超塑性ブロー成形装置を用い
て素板３に対し超塑性成形を行なうにあたっては、図５
に示すように素板３を上金型１と下金型２との間に挟
み、適宜の加熱手段によって素板３を超塑性成形温度に
加熱するとともに、その素板に接する部分、例えば上金
型１、下金型２、シール部１Ｂ，２Ｂ等を同じく超塑性
成形温度に加熱する。また油圧装置４によって上金型１
の全体を下金型２に押付け、上金型１のシール部１Ｂと
超塑性成形用素板３の周縁部上面との間、および下金型
２のシール部２Ｂと超塑性成形用素板３の周縁部の下面
との間を気密シールする。そしてアルゴンガス、窒素ガ
ス等の加圧用のブロー流体５を、ブロー流体注入孔１Ｃ
を介して上金型１の凹部１Ａと超塑性成形用素板３との
間に導入する。この圧力によって素板３が超塑性変形し
て下面側へ膨出し、下金型２の凹部２Ａ内に入り込み、
最終的に下金型２の凹部２Ａの内面に押し付けられ、そ
の凹部内面形状に沿った形状に超塑性成形されることに
なる。

【０００７】ところで超塑性成形時において、ブロー流
体５の圧力を超塑性成形用素板３に充分に作用させて、
素板３を下金型２の凹部２Ａの内面に確実に押付けるた
めには、ブロー流体が上金型１のシール部１Ｂと超塑性
成形用素板３の周縁部上面との間の隙間から外部へ漏洩
しないようにすること、したがって上金型１のシール部
１Ｂと超塑性成形用素板３との間の気密性を確実かつ充
分に維持することが重要である。そのため前述のように
油圧装置４によって上金型１の全体を下金型２へ向けて
押し付けているが、上金型１にはブロー圧力に対する反
力が作用するから、その反力に抗する抗力となる圧力
と、気密性を充分に保つために必要な圧力（シール圧
力）との合計圧力が必要となり、結局数ｋｇ／ｃｍ² 〜
４０ｋｇ／ｃｍ² もの大きな圧力で上金型１を下方へ押
付ける必要がある。なお超塑性成形中においては、素板
３の肉厚が次第に薄くなって行くから、気密性を保つた
めには成形終了まで常に油圧装置４による押付力を付加
しておく必要がある。

【０００８】一方、シール部１Ｂ，２Ｂの具体的構造と
しては、図６に示すように上金型１の周縁部下面に一体
に突条（ビード）を形成してシール部１Ｂとし、下金型
２の周縁部上面は単なる平面状のシール部２Ｂとした構
造、あるいは図７に示すように上金型１の周縁部に凹溝
を形成してシール部１Ｂとするとともに下金型２の周縁
部上面に突条（ビード）を形成してシール部２Ｂとした
構造などがあり、そのほか別個に超塑性材料からなるガ
スケットを挿入する構造などもあるが、一般的には図
６、図７に示すように上金型１、あるいは上金型１およ
び下金型２に一体に突条を形成してシール部１Ｂ（２
Ｂ）とする例が多い。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】既に述べたように超塑
性ブロー成形においては、ブロー流体が上金型１のシー
ル部１Ｂと超塑性成形用素板３との間で外部へ漏洩しな
いように、その部分の気密性を高めておくことが重要で
ある。ブロー流体の漏洩があれば、ブロー流体の圧力が
超塑性成形用素板３に有効に作用しなくなって、確実に
成形できなくなるおそれがある。またこのようにブロー
流体の漏洩がある場合、所定のブロー圧力を得るために
は、超塑性成形中にブロー流体を流し続けなければなら
ないが、その場合ブロー流体の消費量が多くなってラン
ニングコストが増すばかりでなく、ブロー流体を加熱し
てから金型内に導入しなければならないため、ブロー流
体加熱のための設備コスト、ランニングコストも必要と
なってしまう問題がある。

【００１０】ところで前述のような従来の超塑性ブロー
成形機においては、油圧装置４によって上金型１を下金
型２へ向けて押付けることによって気密性を確保しよう
としているが、大型の成形品を得ようとする場合、必然
的に上金型が大きくなって、そのため充分な気密性を得
るために大きな押付力を必要とするようになって、油圧
装置も著しく大型化せざるを得ない。また上金型が大型
となれば、上金型１のシール部１Ｂ、下金型２のシール
部２Ｂの全周にわたりそのシール部１Ｂ，２Ｂの面精
度、形状精度を高精度とすることが困難となるととも
に、均一な押付力を上金型１のシール部１Ｂの全周にわ
たって与えることが困難となって押付力が不均一とな
り、前述のようなブロー流体の漏洩の発生を避けること
が極めて困難となる。

【００１１】この発明は以上の事情を背景としてなされ
たもので、気密性確保のために大型の油圧装置を必要と
せず、かつブロー流体の漏洩を確実に防止できるように
した超塑性ブロー成形機を提供することを目的とするも
のである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明において
は、上下一対の金型の一方を加圧側金型、他方を型付け
側金型とし、これらの一対の金型の間に超塑性成形用素
板を配置して、超塑性成形用素板を超塑性成形温度域に
加熱しながら、加圧側金型の内面と超塑性成形用素板と
の間にブロー流体を導入して、そのブロー流体の圧力に
より型付け側金型の内面に超塑性成形用素板を押付けて
超塑性成形するための超塑性ブロー成形用成形機におい
て、前記一対の金型を上下方向に対向させた状態で、こ
れらの一対の金型を少なくとも相互に離間する方向へは
移動しないように保持するための保持枠と、加圧側金型
の外縁部の外側にその全周にわたり可撓性接続部材を介
して設けられた加圧側シール部材と、前記加圧側シール
部材に対向するように型付け用金型の外側にその全周に
わたり設けられた型付け側シール部材と、前記加圧側シ
ール部材における型付け側シール部材に対し反対側の面
に配置された可撓性密閉中空材からなるシール加圧用チ
ューブと、前記シール加圧用チューブ、加圧側シール部
材および型付け側シール部材を上下に挟んで相互に離間
する方向への移動を規制する垂直断面コ字状の規制部材
と、前記シール加圧用チューブ内の中空部を加圧するた
めの気体圧供給系路、とを有してなることを特徴とする
ものである。

【００１３】また請求項２の発明の超塑性ブロー成形機
は、請求項１に記載のブロー成形機において、さらに前
記シール加圧用チューブと規制部材との相互に対向する
面の間において、前記加圧側シール部材に、上下方向に
摺動可能となるようスライド部材が保持されていること
を特徴とするものである。

【００１４】また請求項３の発明の超塑性ブロー成形機
は、請求項２に記載のブロー成形機において、さらに前
記加圧側シール部材における型付け側シール部材に対し
反対側の面に凹溝が形成され、その凹溝の底部側に前記
シール加圧用チューブが配設され、凹溝の開口部側に前
記スライド部材が相対的に上下に摺動可能に保持されて
いることを特徴とするものである。

【００１５】そしてまた請求項４の発明の超塑性ブロー
成形機は、請求項２に記載のブロー成形機において、前
記シール加圧用チューブおよびスライド部材が加圧側金
型の外縁の全周にわたって連続して設けられており、前
記規制部材として、複数のものが加圧側金型の周方向に
間隔を置いて設けられているものである。

【００１６】一方請求項５の発明の超塑性ブロー成形機
は、請求項２に記載のブロー成形機において、前記シー
ル加圧用チューブとして、複数のものが加圧側金型の外
縁に沿って間隔を置いて配設されており、かつスライド
部材が、各シール加圧用チューブに対応して個別に、も
しくは各シール加圧用チューブに共通となるように連続
して設けられているものである。

【００１７】

【作用】この発明の超塑性ブロー成形機による場合、基
本的には、上下一対の金型、すなわち加圧側金型（一般
には上側の金型、すなわち上金型であることが多い）と
型付け側金型（一般には下側の金型、すなわち下金型で
あることが多い）との間に超塑性成形用素板（以下単に
“素板”と記す）を配置し、素板を超塑性成形温度に加
熱しながら加圧側金型と素板との間にブロー流体（通常
は不活性ガス、窒素等の気体）を導入して、そのブロー
流体の圧力により型付け側金型の内面に素板を押付け、
その型付け側金型の内面に沿った形状に超塑性成形する
点では従来の超塑性ブロー成形機と同様であり、この発
明のブロー成形機の特徴的な構成は、ブロー流体の漏洩
を防止するためのシール部分にある。

【００１８】すなわちこの発明の超塑性成形機において
は、素板の周縁部は、加圧側金型の周囲にその加圧側金
型とは別体に設けられた加圧側シール部材と、型付け側
金型の周囲の型付け側シール部材との間に挟まれる。そ
して気体圧供給系路を経てシール加圧用チューブ内に窒
素ガスやアルゴンガス、空気等の気体圧力を与えれば、
シール加圧用チューブが膨張する。シール加圧用チュー
ブと、加圧側シール部材と、型付け側シール部材とは、
規制部材によって相互に離間する方向への移動が規制さ
れているから、シール加圧用チューブの膨張によって加
圧側シール部材がそれに対面する素板の周縁部表面に押
付けられ、これによって加圧側シール部材と素板周縁部
表面との間が気密にシールされ、また素板周縁部が型付
け側シール部材に押付けられるから、型付け側シール部
材とそれに対面する素板周縁部との間も気密にシールさ
れる。

【００１９】ここで、加圧側シール部材は加圧側金型に
可撓性接続部材を介して接続されているため、型付け側
シール部材に近接する方向へ移動可能であり、したがっ
て前述のようにシール加圧用チューブの膨張により型付
け側シール部材の側へ押付けることができる。そして超
塑性成形の進行に伴なって素板はわずかづつ薄くなって
いくが、シール加圧用チューブ内に気体圧力を常時加え
ておけば、加圧側シール部材は常に型付け側シール部材
の側へ向けて素板周縁部表面に押付けられ、そのため常
時高い気密性が維持される。

【００２０】請求項２の発明の超塑性ブロー成形機の場
合は、シール加圧用チューブと規制部材との間に摺動可
能に保持されたスライド部材がシール加圧用チューブの
背面側への圧力を受けることになる。この場合、スライ
ド部材をシール加圧用チューブの長さ方向に沿って連続
して設けておけば、規制部材としてはシール加圧用チュ
ーブの長さ方向に沿って連続して設ける必要がなくなる
から、規制部材の小型軽量化を同時に図ることができ
る。

【００２１】請求項３の発明の超塑性ブロー成形機の場
合、加圧側シール部材の凹溝にシール加圧用チューブが
配設され、そのシール加圧用チューブの背面側の圧力を
請求項２の発明と同様にスライド部材が受けることにな
る。この場合、スライド部材、シール加圧用チューブ、
加圧側シール部材の３者の位置関係がずれて、シール加
圧用チューブによる加圧力が加圧側シール部材に正しく
加わらなくなるような事態が発生することを有効に防止
できる。

【００２２】

【実施例】図１、図２にこの発明の実施例の超塑性ブロ
ー成形機における金型およびその周辺部分の構造を示
し、さらに図３に図２の超塑性ブロー成形機の一部、特
にシール部分の構造を拡大して示す。

【００２３】図１〜図３において、超塑性成形用素板１
３を間に挟んで上下に相互に対向する一対の金型１１，
１２のうち、上方の金型（上金型）１１は加圧側金型と
され、下方の金型（下金型）１２は型付け側金型とされ
ている。そしてこれらの加圧側金型１１、型付け側金型
１２は、平面的に見て方形状をなすように作られてい
る。

【００２４】前記加圧側金型１１の下面側中央部分には
ブロー流体の圧力を受けるための受圧室として凹部１１
Ａが形成され、型付け側金型１２の上面側中央部分に
は、ブロー流体圧力により超塑性成形用素板１３を押し
付けてその素板１３を型付け（成形）するための凹部１
２Ａが形成されている。なお加圧側金型１１には、その
外面側と凹部１１Ａとの間を貫通するブロー流体注入孔
１１Ｂが形成されており、また型付け側金型１２には、
その外面側と凹部１２Ａとの間を貫通する図示しない排
気孔もしくは排気用の隙間が形成されている。また図１
〜図３には示していないが、加圧側金型１１、型付け側
金型１２の内部（肉厚内）あるいは外部には、これらの
金型１１，１２および超塑性成形用素板１３、ブロー流
体を超塑性成形温度に加熱するための適宜の加熱手段が
設けられている。

【００２５】前記加圧側金型１１の上面外縁部近くの部
分と型付け側金型１２の下面外縁部近くの部分は、垂直
断面がほぼコ字状をなす複数の保持枠１４によって挟ま
れている。この保持枠１４は、金型１１，１２を上下に
対向させた状態で金型１１，１２が相互に離反する方向
へ移動しないように保持するためのものであり、金型１
１，１２の周方向に非連続的に間隔を置いて設けられて
いる。すなわち図示の例では、金型１１，１２の１辺当
り２個の保持枠１４が設けられている。なおこれらの保
持枠１４は、金型１１，１２に対して係脱可能とされて
いる。

【００２６】さらに加圧側金型１１の周囲には、加圧側
金型１１の外周縁を全周にわたって連続して取囲むよう
にシール部材（加圧側シール部材）１５が配設されてお
り、この加圧側シール部材１５と加圧側金型１１の外縁
との間は、蛇腹状の板材などの如く可撓性を有する（あ
るいは可撓性を付与した）接続部材１６によって接続さ
れている。したがって加圧側シール部材１５は加圧側金
型１１に対して上下に動き得るようになっている。なお
この可撓性接続部材１６は、加圧側シール部材１５と同
様に加圧側金型１１の全周にわたって連続して設けられ
ており、かつ加圧側金型１１および加圧側シール部材１
５に対して溶接等によりその全周にわたり気密に接続さ
れている。一方型付け側金型１２の周囲には、その型付
け側金型１２の外周縁を全周にわたって連続して取囲む
シール部材（型付け側シール部材）１７が配設されてい
る。この型付け側シール部材１７は、前述の加圧側シー
ル部材１５の場合と異なり、厳密に高い気密性を確保す
る必要はなく、また型付け側金型１２に対し積極的に上
下動可能とする必要はない。したがってこの型付け側シ
ール部材１７は、型付け側金型１２に直接あるいは間接
に適宜の固定手段により固定したり、あるいは型付け側
金型１２に一体連続に作ったり、さらには型付け側金型
１２に単に接するだけでも良い。

【００２７】さらに前記加圧側シール部材１５は、図３
に詳細に示すように全体として垂直断面がほぼＵ字状と
なるように作られて、上面側中央に上方へ開口しかつ長
さ方向に連続する凹溝１５Ａが形成され、またその加圧
側シール部材１５の下面には、２段突起状のシールビー
ド１５Ｂが、長さ方向に連続して形成されている。そし
て加圧側シール部材１５の凹溝１５Ａの底部にその加圧
側シール部材１５の全周にわたって連続する可撓性密閉
中空材からなるシール加圧用チューブ１８が配設されて
いる。このシール加圧用チューブ１８としては、断面が
例えば楕円形状あるいは長円形状をなすステンレス鋼や
インコネル等からなる金属薄肉管の如く、内部圧力によ
って外形寸法が変化可能（膨張・収縮可能）なものであ
れば良い。なおこのシール加圧用チューブ１８の適宜の
箇所には、そのシール加圧用チューブ１８内の中空部を
加圧するための気体圧供給系路として加圧気体を給排す
るための給排管１９が接続されている。さらに加圧側シ
ール部材１５の凹溝１５Ａの開口側、すなわちシール加
圧用チューブ１８の上面側には、加圧側シール部材１５
の全周にわたって連続する垂直断面方形状のスライド部
材２０が配設されている。

【００２８】前記スライド部材２０と、シール加圧用チ
ューブ１８と、加圧側シール部材１５と、さらに超塑性
成形用素板１３を間に挟んで下側の型付け用シール部材
１７とは、垂直断面がコ字状をなす複数の規制部材２１
によって上下に挟まれている。すなわち断面コ字状をな
す各規制部材２１の上辺部２１Ａの下面がスライド部材
２０の上面に接し、各規制部材２１の下辺部２１Ｂの上
面が型付け側シール部材１７の下面に接し、これによっ
て各規制部材２１の上辺部２１Ａと下辺部２１Ｂとの間
に、上方から順にスライド部材２０、シール加圧用チュ
ーブ１８、加圧側シール部材１５、素板１３、型付け側
シール部材１７が挟まれて、これらが相互に離間する方
向へ移動しないように規制・保持されている。なおこれ
らの規制部材２１は、前記の各保持枠１４の相互の間に
それぞれ２個もしくは１個ずつ間隔を置いて設けられて
いる。なおまた、これらの各規制部材２１は、その規制
部材２１が挟むべき各部材に対して、外側から挿抜可能
とされている。

【００２９】以上の実施例の超塑性ブロー成形機を用い
て素板１３を超塑性成形するにあたっては、図１〜図３
に示しているように、素板１３を加圧側金型１１と型付
け側金型１２との間に配置し、かつその素板１３の周縁
部を加圧側シール部材１５と型付け側シール部材１７と
の間に挟む。そして加圧側金型１１と型付け側金型１２
の外周縁側を複数の保持枠１４に挟み込み、これらの保
持枠１４によって金型１１，１２が相互に離間する方向
へ移動しないように固定する。またスライド部材２０、
シール加圧用チューブ１８、加圧側シール部材１５、素
板１３の周縁部、型付け側シール部材１７に対してその
外側から複数の規制部材２１を挿着してその複数の規制
部材２１により上下に挟み込み、これらが上下方向に離
間しないように規制する。そして図示しないエアーポン
プ等の加圧手段を作動させて、給排管１９を介してシー
ル加圧用チューブ１８の中空部に加圧気体を供給する。
この気体圧力によってシール加圧用チューブ１８はその
中空部の断面積が増す方向、すなわち上下方向の外径が
大きくなる方向へ変形（膨張）し、これにより加圧側シ
ール部材１５が素板１３へ押付けられ、その加圧側シー
ル部材１５のシールビード１５Ｂが素板１３の周縁部表
面に圧接もしくは食い込み、加圧側シール部材１５と素
板１３との間が気密にシールされる。また上記の圧力に
よって素板１３とその下側の型付け側シール部材１７と
の間も圧接される。

【００３０】以上の状態で、図示しない加熱手段によっ
て加圧側金型１１、型付け側金型１２、超塑性成形用素
板１３等をその素板１３の材質に応じた超塑性成形温度
に加熱し、ブロー流体注入孔１１Ｂを介して加圧側金型
１１の凹部１１Ａ内へ不活性ガス、窒素ガス等のブロー
流体を導入する。このブロー流体の圧力によって素板１
３は超塑性変形して、その中央部分が下方へ膨出し、型
付け側金型１２の内面に押付けられ、その型付け側金型
１２の凹部１２Ａの内面に沿った形状に超塑性成形され
る。

【００３１】このときブロー流体は、その圧力によって
加圧側シール部材１５と素板１３の周縁部表面との間か
ら外部へ漏洩しようとするが、その部分は前述のように
シール加圧用チューブ１８内への気体圧力によって充分
に気密にシールされているため、ブロー流体の漏洩を防
止することができる。そしてまた、超塑性変形の進行に
伴なって素板１３の厚みが次第に薄くなり、その周縁部
の板厚も次第に薄くなるが、加圧側シール部材１５は可
撓性接続部材１６を介して加圧側金型１１に対し相対的
に上下に動くことができるから、超塑性成形中もシール
加圧用チューブ１８の中空部へ圧力気体を継続して供給
しておけば、素板１３の周縁部が次第に薄くなってもシ
ール加圧用チューブ１８からの圧力によって加圧側シー
ル部材１５が下方へ押し下げられて、その加圧側シール
部材１５と素板１３の周縁部表面との間の気密性が維持
される。なお加圧用金型１１と可撓性接続部材１６との
間、また可撓性接続部材１６と加圧側シール部材１５と
の間は、既に述べたように溶接等により気密シールされ
ているから、それらの部分からブロー流体が外部へ漏洩
することはない。

【００３２】以上のところにおいて、加圧側金型１１と
型付け側金型１２とは、保持枠１４によって相互に離間
しないように保持されているため、ブロー流体圧力に対
する反力は、保持枠１４によって受けることになる。ま
たシール加圧用チューブ１８によるシール圧力に対する
反力は、規制部材２１によって受けることになる。した
がって従来の超塑性ブロー成形機のようにブロー流体圧
力、シール圧力に対する反力を抑えるために金型１１，
１２を押し付ける油圧装置は特に必要としない。このこ
とは、大型の素板を超塑性成形する場合、すなわち大型
の金型を用いる場合でも、大型の油圧装置を必要としな
いことを意味する。

【００３３】そしてシール部分の気密性は、シール加圧
用チューブ１８に導入される気体圧力によって維持され
ることになるが、気体圧力はその性質上、各部に均等に
加わるから、大型の素板１３を超塑性成形する場合、す
なわち加圧側シール部材１５が大きい場合でも、加圧側
シール部材１５に対してシール圧力を均等に与え、金型
周方向の各部分を均一に気密シールすることができる。
そしてまた、上述のようにシール圧力は加圧側シール部
材１５の全周にわたって均一に与えることができるた
め、加圧側シール部材１５の素板１３側の面の一部に形
状精度や面精度の低い部分が存在しても、充分に気密性
を確保することができる。

【００３４】なお図示の実施例では、規制部材２１とし
ては加圧側金型１１の周方向に連続させずに、複数のも
のを間隔を置いて設けているが、スライド部材２０を周
方向に連続させてシール加圧用チューブ１８に沿って設
けているため、シール加圧用チューブ１８による圧力を
均一に加圧側シール部材１５に加えることができる。す
なわち、仮に周方向に連続するスライド部材２０が存在
していないとすれば、規制部材２１が周方向に連続して
いないためシール加圧用チューブ１８の上面側の背圧が
均一に支持されず、そのためシール加圧用チューブ１８
内に加圧気体を供給したときの圧力が加圧側シール部材
１５に均一に加わらなくなり、その結果加圧側シール部
材１５と素板１３との間のシールも不均一となってしま
うおそれがあるが、周方向に連続するスライド部材２０
を設けておくことによって加圧チューブ１８の背圧が均
一に支持される結果、加圧側シール部材５に加わる圧力
も均一となり、加圧側シール部材１５と素板１３との間
も均一にシールされることになる。

【００３５】また前記シール加圧用チューブ１８および
スライド部材２０は、加圧側シール部材１５の凹溝１５
Ａに配置されているところから、スライド部材２０とシ
ール加圧用チューブ１８と加圧側シール部材１５とは、
常に上下に同じ位置で対面し、そのためスライド部材２
０が常に正しくシール加圧用チューブ１８の背圧を受
け、かつシール加圧用チューブ１８の圧力を正しく加圧
側シール部材１５へ与えることができる。すなわち、シ
ール加圧用チューブ１８、スライド部材２０、加圧側シ
ール部材１５の相互の位置関係がずれて、部分的にシー
ル加圧用チューブ１８の圧力が加圧側シール部材１５に
加わらなくなってシールが不完全となるような事態の発
生を防止することができる。

【００３６】なおまた、図１〜図３の実施例ではシール
加圧用チューブ１８を加圧側金型１１の全周にわたって
連続する構成としたが、加圧側シール部材１５の剛性が
充分に高い場合などにおいては、シール加圧用チューブ
１８を複数本に分割し、各分割チューブを小間隔を置い
て設けた構成としても良い。例えば図４に模式的に示す
ように、シール加圧用チューブ１８を４本の分割チュー
ブ１８ａ〜１８ｄで構成し、加圧側金型１１の各辺に沿
って各分割チューブ１８ａ〜１８ｄを配列しても良い。
このようにシール加圧用チューブ１８を複数本の分割チ
ューブ１８ａ〜１８ｄで構成した場合、スライド部材２
０は、それぞれ各分割チューブ１８ａ〜１８ｄに対応し
て分割した構成（すなわち複数のスライド部材をそれぞ
れ各分割チューブに対応して設けた構成）としても良
く、あるいは図１〜図３の実施例の場合と同様に１本の
スライド部材２０を周方向に連続させて各分割チューブ
１８ａ〜１８ｄに対して共通となるようにしても良い。

【００３７】さらに、前述の実施例では加圧側金型１１
を上側の金型（上金型）とし、型付け側金型１２を下側
の金型（下金型）としているが、場合によっては上下を
反転して、加圧側金型１１を下金型、型付け側金型１２
を上金型としても良い。

【００３８】

【発明の効果】この発明の超塑性ブロー成形機において
は、超塑性成形のためのブロー流体圧力に対する金型の
反力は保持枠で受け、またブロー流体の漏洩に対する金
型周縁部でのシールは、シール加圧用チューブに導入さ
れる加圧気体の圧力によってなされて、そのシールのた
めの圧力に対する反力は規制部材によって受けることに
なる。したがって従来の超塑性ブロー成形機のようにブ
ロー流体圧力およびシール圧力の合計圧力に抗するよう
に油圧装置によって金型を押え付ける必要がないから、
油圧装置が不要となり、特に大型の成形体を得る場合
（したがって金型が大型の場合）でも、大型の油圧装置
を必要とせず、設備の低コスト化、小型化を図ることが
できる。またこの発明の超塑性ブロー成形機では、可撓
性密閉中空材からなるシール加圧用チューブに気体圧力
を導入し、そのシール加圧用チューブを膨張させること
によってシールのための圧力を加圧側シール部材に直接
的に加えるため、大型の金型のような場合でも各部に均
等にシール圧力が加わり、そのためどの部分でも確実に
気密性を保ってブロー流体の漏洩を確実に防止すること
ができ、またシール圧力が上述のように均等に加わるこ
とから、加圧側シール部材の素板側の面に若干の歪等の
精度不良、形状不良があっても、確実に充分に気密性を
確保して、ブロー流体の漏洩を防止することができる。
さらに、このようにブロー流体の漏洩を確実に防止でき
る結果、ブロー流体の消費量も少なくなるとともに、ブ
ロー流体の加熱のためのエネルギの消費も少なくなり、
ランニングコストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の超塑性ブロー成形機を示
す平面図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ線における縦断正面図である。

【図３】図２の要部を拡大して示す縦断正面図である。

【図４】この発明の他の実施例の超塑性ブロー成形機に
おける加圧チューブの配置状態を示す模式的な平面図で
ある。

【図５】従来の超塑性ブロー成形機の一例を示す略解的
な縦断面図である。

【図６】従来の超塑性ブロー成形機におけるシール部分
の一例を示す縦断面図である。

【図７】従来の超塑性ブロー成形機におけるシール部分
の他の例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１１ 加圧側金型 １２ 型付け側金型 １３ 超塑性成形用素板 １４ 保持枠 １５ 加圧側シール部材 １６ 接続部材 １７ 型付け側シール部材 １８ シール加圧用チューブ １９ 給排管 ２０ スライド部材 ２１ 規制部材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下一対の金型の一方を加圧側金型、他
   方を型付け側金型とし、これらの一対の金型の間に超塑
   性成形用素板を配置して、超塑性成形用素板を超塑性成
   形温度域に加熱しながら、加圧側金型の内面と超塑性成
   形用素板との間にブロー流体を導入して、そのブロー流
   体の圧力により型付け側金型の内面に超塑性成形用素板
   を押付けて超塑性成形するための超塑性ブロー成形用成
   形機において、 前記一対の金型を上下方向に対向させた状態で、これら
   の一対の金型を少なくとも相互に離間する方向へは移動
   しないように保持するための保持枠と、 加圧側金型の外縁部の外側にその全周にわたり可撓性接
   続部材を介して設けられた加圧側シール部材と、 前記加圧側シール部材に対向するように型付け用金型の
   外側にその全周にわたり設けられた型付け側シール部材
   と、 前記加圧側シール部材における型付け側シール部材に対
   し反対側の面に配置された可撓性密閉中空材からなるシ
   ール加圧用チューブと、 前記シール加圧用チューブ、加圧側シール部材および型
   付け側シール部材を上下に挟んで相互に離間する方向へ
   の移動を規制する垂直断面コ字状の規制部材と、 前記シール加圧用チューブ内の中空部を加圧するための
   気体圧供給系路、とを有してなることを特徴とする超塑
   性ブロー成形機。
2. 【請求項２】 前記シール加圧用チューブと規制部材と
   の相互に対向する面の間において、前記加圧側シール部
   材に、上下方向に摺動可能となるようスライド部材が保
   持されている、請求項１に記載の超塑性ブロー成形機。
3. 【請求項３】 前記加圧側シール部材における型付け側
   シール部材に対し反対側の面に凹溝が形成され、その凹
   溝の底部側に前記シール加圧用チューブが配設され、凹
   溝の開口部側に前記スライド部材が相対的に上下に摺動
   可能に保持されている請求項２に記載の超塑性ブロー成
   形機。
4. 【請求項４】 前記シール加圧用チューブおよびスライ
   ド部材が加圧側金型の外縁の全周にわたって連続して設
   けられており、前記規制部材として、複数のものが加圧
   側金型の周方向に間隔を置いて設けられている、請求項
   ２に記載の超塑性ブロー成形機。
5. 【請求項５】 前記シール加圧用チューブとして、複数
   のものが加圧側金型の外縁に沿って間隔を置いて配設さ
   れており、かつスライド部材が、各シール加圧用チュー
   ブに対応して個別に、もしくは各シール加圧用チューブ
   に共通となるように連続して設けられている、請求項２
   に記載の超塑性ブロー成形機。