JPH09168828A - 超塑性成形方法及びその成形装置 - Google Patents
超塑性成形方法及びその成形装置Info
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- JPH09168828A JPH09168828A JP7349614A JP34961495A JPH09168828A JP H09168828 A JPH09168828 A JP H09168828A JP 7349614 A JP7349614 A JP 7349614A JP 34961495 A JP34961495 A JP 34961495A JP H09168828 A JPH09168828 A JP H09168828A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 超塑性成形において成形用型の割れを防止
し、かつ成形装置の熱膨張を緩和した成形方法及びその
成形装置を提供すること。 【構成】 ダイ容器内にセラミック質成形用型を収納
し、その型の外側周囲に縦断面がＶ字状等の上方に広が
る凹溝を設ける。ダイ容器の上部に空気等の流体導入口
を有する上蓋が設けられ、ダイ容器と上蓋により挾持さ
れ、かつ加熱された超塑性金属板を流体導入口からの加
圧流体により押圧し、成形用型面及び凹溝面に金属板を
成形し、得られた成形体から凹溝面による成形体等不要
な部分を切除することからなる。
し、かつ成形装置の熱膨張を緩和した成形方法及びその
成形装置を提供すること。 【構成】 ダイ容器内にセラミック質成形用型を収納
し、その型の外側周囲に縦断面がＶ字状等の上方に広が
る凹溝を設ける。ダイ容器の上部に空気等の流体導入口
を有する上蓋が設けられ、ダイ容器と上蓋により挾持さ
れ、かつ加熱された超塑性金属板を流体導入口からの加
圧流体により押圧し、成形用型面及び凹溝面に金属板を
成形し、得られた成形体から凹溝面による成形体等不要
な部分を切除することからなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超塑性金属板の成形方
法及び成形装置に関し、特にセラミック質成形用型を補
強し、型の割れ等を防止した成形法及び装置に関する。
法及び成形装置に関し、特にセラミック質成形用型を補
強し、型の割れ等を防止した成形法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】高温において金属板を特定領域の歪速度
で引張りを与えた場合に、局部変形を発生することなく
大きい伸びを示す超塑性材料が知られている。例えばＡ
ｌ合金ではＡｌ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｎ系、Ａｌ−
Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系などがある。その他Ｚｎ、Ｔｉ、Ｆ
ｅ、Ｃｒ、Ｎｉ等の各種の超塑性合金が知られている。
超塑性金属板を成形する型は耐熱鋳鋼やセラミック質の
ものが知られているが、種々の形状に成形することが容
易であること、模様を精密に現せること、鋳鋼に較べて
軽量であること、廉価であること等によりセラミック質
の成形用型が多く用いられるようになっている。
で引張りを与えた場合に、局部変形を発生することなく
大きい伸びを示す超塑性材料が知られている。例えばＡ
ｌ合金ではＡｌ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｎ系、Ａｌ−
Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系などがある。その他Ｚｎ、Ｔｉ、Ｆ
ｅ、Ｃｒ、Ｎｉ等の各種の超塑性合金が知られている。
超塑性金属板を成形する型は耐熱鋳鋼やセラミック質の
ものが知られているが、種々の形状に成形することが容
易であること、模様を精密に現せること、鋳鋼に較べて
軽量であること、廉価であること等によりセラミック質
の成形用型が多く用いられるようになっている。
【０００３】セラミック質の成形用型を用いる場合、通
常図６に示すような複合型成形装置が用いられる。図に
おいて１が成形用型で、ダイ容器２の中に収納される。
ダイ容器の上には上蓋３が設置され、この上蓋とダイ容
器の間に成形しようとする超塑性金属板４が配置され
る。金属板は上蓋とダイ容器によりその周辺が挾持固定
５され、所定の温度に加熱される。次いで上蓋に穿たれ
ている流体導入口３１より空気等の加圧流体を導入し、
金属板を成形用型の面に向けて押圧し、金属板を型の形
状に成形する。この場合、成形体の内部に空孔を生じな
いようにするため成形体に背圧、即ち成形用型の面から
流体を噴射し、流体圧を印加する方法も知られている。
常図６に示すような複合型成形装置が用いられる。図に
おいて１が成形用型で、ダイ容器２の中に収納される。
ダイ容器の上には上蓋３が設置され、この上蓋とダイ容
器の間に成形しようとする超塑性金属板４が配置され
る。金属板は上蓋とダイ容器によりその周辺が挾持固定
５され、所定の温度に加熱される。次いで上蓋に穿たれ
ている流体導入口３１より空気等の加圧流体を導入し、
金属板を成形用型の面に向けて押圧し、金属板を型の形
状に成形する。この場合、成形体の内部に空孔を生じな
いようにするため成形体に背圧、即ち成形用型の面から
流体を噴射し、流体圧を印加する方法も知られている。
【０００４】従来、セラミック質の成形用型を用いる方
法としては特開平６−２３８３５５、特開平５−１７７
２６６などがある。前者はセラミック質成形用型とダイ
容器との隙間に粒状物を充填し、この隙間に金属板が入
り込むのを防止する方法であり、後者は成形用型を通気
性材料で構成し、成形に際してセラミック質成形用型内
の排気に工夫をしている。ところが、セラミック質成形
用型の補強に関して提案されているものは殆どない。
法としては特開平６−２３８３５５、特開平５−１７７
２６６などがある。前者はセラミック質成形用型とダイ
容器との隙間に粒状物を充填し、この隙間に金属板が入
り込むのを防止する方法であり、後者は成形用型を通気
性材料で構成し、成形に際してセラミック質成形用型内
の排気に工夫をしている。ところが、セラミック質成形
用型の補強に関して提案されているものは殆どない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】セラミック質の成形用
型は前記のような幾多の優れた面を持っているが、セラ
ミック共通の特性として圧縮強度は強いが引張強度が弱
いという欠点を持っている。成形用型は成形中に押圧力
が印加されると周方向に引張応力が作用する。成形用型
は一般に鋳鋼製のダイ容器に収納されているが、両者の
熱膨張や成形用型の交換等のため成形用型とダイ容器と
の間は多少の隙間があり、成形用型はダイ容器によって
外側から補強される構造にはなっていないのが普通であ
る。このため成形に際し、成形用型に引張応力が働くと
型が割れ易くなる。成形圧力が高い場合や長期間使用し
ていると、この割れの問題が生ずる。
型は前記のような幾多の優れた面を持っているが、セラ
ミック共通の特性として圧縮強度は強いが引張強度が弱
いという欠点を持っている。成形用型は成形中に押圧力
が印加されると周方向に引張応力が作用する。成形用型
は一般に鋳鋼製のダイ容器に収納されているが、両者の
熱膨張や成形用型の交換等のため成形用型とダイ容器と
の間は多少の隙間があり、成形用型はダイ容器によって
外側から補強される構造にはなっていないのが普通であ
る。このため成形に際し、成形用型に引張応力が働くと
型が割れ易くなる。成形圧力が高い場合や長期間使用し
ていると、この割れの問題が生ずる。
【０００６】前記した特開平６−２３８３５５は成形用
型とダイ容器の間の隙間に粒状物を充填しているが、そ
れは成形用型の補強を目的としたものではない。この特
許の方法では成形中に金属板からの圧力が粒状物に印加
されても、その圧力が粒状物でかなり吸収されるため、
成形用金型の十分な補強にはなっていない。また粒状物
充填は成形用型の交換の際、その取出し、再充填という
面倒な操作を伴う。本発明はダイ容器に収納されたセラ
ミック質成形用型を補強し、割れを防止すると共に成形
用型及びダイ容器の熱膨張の問題にも対応可能な成形方
法及びその装置を提供することを目的とする。
型とダイ容器の間の隙間に粒状物を充填しているが、そ
れは成形用型の補強を目的としたものではない。この特
許の方法では成形中に金属板からの圧力が粒状物に印加
されても、その圧力が粒状物でかなり吸収されるため、
成形用金型の十分な補強にはなっていない。また粒状物
充填は成形用型の交換の際、その取出し、再充填という
面倒な操作を伴う。本発明はダイ容器に収納されたセラ
ミック質成形用型を補強し、割れを防止すると共に成形
用型及びダイ容器の熱膨張の問題にも対応可能な成形方
法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】特開平６−２３８３５５
は成形用型とダイ容器との間に粒状物を充填し、この隙
間に金属板が入り込むのを防止する方法であったが、本
発明はこれとは逆に成形用型とダイ容器との間に特定の
凹溝を設け、成形用型による金属板の成形と同時に、こ
の凹溝部分で金属板を成形することにより上記の目的が
達成されることを見出し、これに基づいてなされたもの
である。
は成形用型とダイ容器との間に粒状物を充填し、この隙
間に金属板が入り込むのを防止する方法であったが、本
発明はこれとは逆に成形用型とダイ容器との間に特定の
凹溝を設け、成形用型による金属板の成形と同時に、こ
の凹溝部分で金属板を成形することにより上記の目的が
達成されることを見出し、これに基づいてなされたもの
である。
【０００８】即ち、本発明の成形方法はダイ容器内にセ
ラミック質成形用型を収納し、該成形用型の外側に、そ
の型を囲繞して上方に広がる凹溝を設け、加熱された超
塑性金属板を流体圧により前記成形用型及び凹溝面に押
圧して超塑性成形し、得られた成形体から前記成形用型
に対応する成形体以外の部分を切除することを特徴とす
る超塑性成形方法である。また、成形装置の発明はダイ
容器内にセラミック質成形用型を収納し、該ダイ容器の
上部に流体導入口を有する上蓋を設け、これらのダイ容
器、成形用型、上蓋の少なくとも一つに加熱要素を備
え、前記ダイ容器と上蓋はその周辺部に超塑性金属板の
挾持固定手段を備え、前記成形用型の外側に、該型を囲
繞して上方に広がる凹溝を設けてなる成形装置である。
ラミック質成形用型を収納し、該成形用型の外側に、そ
の型を囲繞して上方に広がる凹溝を設け、加熱された超
塑性金属板を流体圧により前記成形用型及び凹溝面に押
圧して超塑性成形し、得られた成形体から前記成形用型
に対応する成形体以外の部分を切除することを特徴とす
る超塑性成形方法である。また、成形装置の発明はダイ
容器内にセラミック質成形用型を収納し、該ダイ容器の
上部に流体導入口を有する上蓋を設け、これらのダイ容
器、成形用型、上蓋の少なくとも一つに加熱要素を備
え、前記ダイ容器と上蓋はその周辺部に超塑性金属板の
挾持固定手段を備え、前記成形用型の外側に、該型を囲
繞して上方に広がる凹溝を設けてなる成形装置である。
【０００９】以下、図面を参照して本発明の成形方法及
び成形装置を詳しく説明する。図１〜４は、本発明の成
形装置の種々の態様を示す断面図、図５は本発明の装置
によって得られた成形体の一例を示す斜視図である。図
において１が成形用型である。成形用型１の材質はセラ
ミック質である。セラミックとしてはアルミナ質、ムラ
イト質、ケイ酸アルミニウム、溶融シリカなどが用いら
れ、特に熱膨張の小さい溶融シリカが好適である。これ
らは一定の形に賦形された成形体を用い、あるいはキャ
スタブル耐火材やアルミナセメントのような不定形耐火
材を用い、成形用型に合せて成形することができる。ま
た成形用型の強度を増すためセラミック繊維強化耐火材
を用いることもできる。その具体的なものには商品名ル
ミボート（ニチアス（株）製）、ファイバーフラック
ス、マリナイトなどからなる形体、あるいはキャスタブ
ル系では溶融シリカ質の商品名Ｔｈｅｒｍｏ−ｓｉｌ等
がある。
び成形装置を詳しく説明する。図１〜４は、本発明の成
形装置の種々の態様を示す断面図、図５は本発明の装置
によって得られた成形体の一例を示す斜視図である。図
において１が成形用型である。成形用型１の材質はセラ
ミック質である。セラミックとしてはアルミナ質、ムラ
イト質、ケイ酸アルミニウム、溶融シリカなどが用いら
れ、特に熱膨張の小さい溶融シリカが好適である。これ
らは一定の形に賦形された成形体を用い、あるいはキャ
スタブル耐火材やアルミナセメントのような不定形耐火
材を用い、成形用型に合せて成形することができる。ま
た成形用型の強度を増すためセラミック繊維強化耐火材
を用いることもできる。その具体的なものには商品名ル
ミボート（ニチアス（株）製）、ファイバーフラック
ス、マリナイトなどからなる形体、あるいはキャスタブ
ル系では溶融シリカ質の商品名Ｔｈｅｒｍｏ−ｓｉｌ等
がある。
【００１０】成形用型はダイ容器２の中に収納される。
ダイ容器は耐圧性、高温強度を必要とするため一般的に
鋳鋼製が適当である。ダイ容器の上部には上蓋３が設置
される。上蓋もダイ容器同様鋳鋼製が適する。成形する
超塑性金属板４は上蓋とセラミック質成形用型の間に置
かれ、金属板の周辺部が上蓋とダイ容器により挾持固定
される。この挾持固定手段５は図１に示すように、例え
ば上蓋及びダイ容器に設けた突条により金属板を噛み込
む方式が流体のシール面からも優れている。超塑性金属
板は成形に際して超塑性を示す温度に加熱される。その
ために上蓋、セラミック質成形用型、ダイ容器の少なく
とも一つには加熱要素を備えている。この場合好ましく
は上蓋に加熱要素を備えると共にセラミック質成形用型
内及びダイ容器内の夫々の上部にも加熱要素を備えるこ
とである。加熱要素は電気抵抗加熱が適当である。
ダイ容器は耐圧性、高温強度を必要とするため一般的に
鋳鋼製が適当である。ダイ容器の上部には上蓋３が設置
される。上蓋もダイ容器同様鋳鋼製が適する。成形する
超塑性金属板４は上蓋とセラミック質成形用型の間に置
かれ、金属板の周辺部が上蓋とダイ容器により挾持固定
される。この挾持固定手段５は図１に示すように、例え
ば上蓋及びダイ容器に設けた突条により金属板を噛み込
む方式が流体のシール面からも優れている。超塑性金属
板は成形に際して超塑性を示す温度に加熱される。その
ために上蓋、セラミック質成形用型、ダイ容器の少なく
とも一つには加熱要素を備えている。この場合好ましく
は上蓋に加熱要素を備えると共にセラミック質成形用型
内及びダイ容器内の夫々の上部にも加熱要素を備えるこ
とである。加熱要素は電気抵抗加熱が適当である。
【００１１】加熱された金属板の成形は上蓋に穿たれた
流体導入口３１により加圧流体を導入し、その加圧力に
より金属板を成形用型面に向けて押圧し、金属板を延伸
させて型面に当接させることにより行われる。本発明の
対象となる超塑性金属シートは、公知のＡｌ、Ｚｎ、Ｔ
ｉ、Ｆｅ，Ｎｉ等の各種の超塑性基合金であり、板厚等
も特に制限はない。加圧流体としては多くは気体であ
り、空気あるいは必要に応じて窒素、アルゴン等の当該
金属に対する不活性気体が使用されるが、特別な場合と
して、またシリコン油等の液体を使用することがある。
流体導入口３１により加圧流体を導入し、その加圧力に
より金属板を成形用型面に向けて押圧し、金属板を延伸
させて型面に当接させることにより行われる。本発明の
対象となる超塑性金属シートは、公知のＡｌ、Ｚｎ、Ｔ
ｉ、Ｆｅ，Ｎｉ等の各種の超塑性基合金であり、板厚等
も特に制限はない。加圧流体としては多くは気体であ
り、空気あるいは必要に応じて窒素、アルゴン等の当該
金属に対する不活性気体が使用されるが、特別な場合と
して、またシリコン油等の液体を使用することがある。
【００１２】本発明は、この成形方法において成形用型
１の外側に、その型を囲繞して上方に広がった凹溝６を
設けた成形装置を用いることが特徴である。凹溝６は成
形の型となり、成形中にその壁面が外方に向かう力によ
り成形用型１を外側から補強する作用をなしている。凹
溝の形状はこれらを付与し、また成形体の取出し易さ等
から上方に広がった形状、例えば縦断面がＶ字状であ
る。その具体的な種々の形態を図１〜４に示す。いずれ
も上方が広く底部が狭くなる傾斜面を持つ縦断面がＶ字
状の形状である。
１の外側に、その型を囲繞して上方に広がった凹溝６を
設けた成形装置を用いることが特徴である。凹溝６は成
形の型となり、成形中にその壁面が外方に向かう力によ
り成形用型１を外側から補強する作用をなしている。凹
溝の形状はこれらを付与し、また成形体の取出し易さ等
から上方に広がった形状、例えば縦断面がＶ字状であ
る。その具体的な種々の形態を図１〜４に示す。いずれ
も上方が広く底部が狭くなる傾斜面を持つ縦断面がＶ字
状の形状である。
【００１３】図１に示す凹溝６は成形用型の外側に設け
られた傾斜外壁６１とダイ容器の内側に設けられた傾斜
内壁６２とにより形成されている。図１では傾斜外壁と
傾斜内壁の底部はわずかの間隙を有している。これによ
って成形用型が膨張しても傾斜外壁で吸収することが可
能であり、成形用型やダイ容器に過度の応力が加わるこ
とがない、凹溝を形成する内外壁は前記した成形用型と
同様の材料を用いても良いが、成形用型のように寸法等
の精度は要求されないのでさらに安価なセラミック材料
を用いることもできる。
られた傾斜外壁６１とダイ容器の内側に設けられた傾斜
内壁６２とにより形成されている。図１では傾斜外壁と
傾斜内壁の底部はわずかの間隙を有している。これによ
って成形用型が膨張しても傾斜外壁で吸収することが可
能であり、成形用型やダイ容器に過度の応力が加わるこ
とがない、凹溝を形成する内外壁は前記した成形用型と
同様の材料を用いても良いが、成形用型のように寸法等
の精度は要求されないのでさらに安価なセラミック材料
を用いることもできる。
【００１４】図２に示す凹溝はその底部がダイ容器面に
達せず、それより上に位置している場合である。このよ
うな凹溝の形態としては図２の（１）のように傾斜外壁
６１の傾斜下端がダイ容器面に達し、傾斜内壁６２の傾
斜下端が、傾斜外壁６１の傾斜面上で終わる場合と図２
の（２）のように傾斜外壁と傾斜内壁とをこれとは逆に
した場合がある。いずれの場合も成形用型が熱膨張して
も傾斜内壁又は傾斜外壁は傾斜面を摺動して上方にずれ
ることができ、それにより熱膨張を吸収することが可能
である。図２の場合において凹溝は浅過ぎると成形中に
成形用型を外側から補強する力が弱くなるので凹溝の深
さはダイ容器の高さの１／２以上であることが望まし
い。
達せず、それより上に位置している場合である。このよ
うな凹溝の形態としては図２の（１）のように傾斜外壁
６１の傾斜下端がダイ容器面に達し、傾斜内壁６２の傾
斜下端が、傾斜外壁６１の傾斜面上で終わる場合と図２
の（２）のように傾斜外壁と傾斜内壁とをこれとは逆に
した場合がある。いずれの場合も成形用型が熱膨張して
も傾斜内壁又は傾斜外壁は傾斜面を摺動して上方にずれ
ることができ、それにより熱膨張を吸収することが可能
である。図２の場合において凹溝は浅過ぎると成形中に
成形用型を外側から補強する力が弱くなるので凹溝の深
さはダイ容器の高さの１／２以上であることが望まし
い。
【００１５】図３は凹溝を成形用型自体及びダイ容器自
体により形成したものである。即ち成形用型の外面を傾
斜外壁６１とし、ダイ容器の内面を傾斜内壁６２とした
ものである。凹溝の底部の両傾斜下端はわずかに間隙を
有し、熱膨張に対応できるようになっている。図４では
セラミック質成形用型又はダイ容器のいずれか一方をそ
れ自体で凹溝の傾斜面を形成し、他方を別個に傾斜面を
設けたものである。図４の（１）はダイ容器自体の内面
を傾斜内壁６２とし、セラミック質成形用型の外側には
傾斜外壁６１を設けた例であり、図４の（２）はセラミ
ック質成形用型の外面自体を傾斜外壁６１とし、ダイ容
器の内面に傾斜内壁６２を設けた例である。
体により形成したものである。即ち成形用型の外面を傾
斜外壁６１とし、ダイ容器の内面を傾斜内壁６２とした
ものである。凹溝の底部の両傾斜下端はわずかに間隙を
有し、熱膨張に対応できるようになっている。図４では
セラミック質成形用型又はダイ容器のいずれか一方をそ
れ自体で凹溝の傾斜面を形成し、他方を別個に傾斜面を
設けたものである。図４の（１）はダイ容器自体の内面
を傾斜内壁６２とし、セラミック質成形用型の外側には
傾斜外壁６１を設けた例であり、図４の（２）はセラミ
ック質成形用型の外面自体を傾斜外壁６１とし、ダイ容
器の内面に傾斜内壁６２を設けた例である。
【００１６】以上のＶ字状凹溝において、傾斜角度はセ
ラミック質成形用型に作用する力、成形体の取出し易さ
等から４０〜７０度程度が望ましい。また凹溝を形成す
る内壁、外壁は熱膨張の吸収を容易にするために周方向
で２以上のブロックで分割してその間にわずかの隙間を
設けて構成することもできる。なお、図１において７は
排気口で成形に際し、セラミック質成形用型及び凹溝か
ら気体を排出するものである（図２以下は省略）。この
排気管はセラミック質成形用型の表面から成形体に背圧
を付与する場合には流体の導入口として使用されるもの
である。
ラミック質成形用型に作用する力、成形体の取出し易さ
等から４０〜７０度程度が望ましい。また凹溝を形成す
る内壁、外壁は熱膨張の吸収を容易にするために周方向
で２以上のブロックで分割してその間にわずかの隙間を
設けて構成することもできる。なお、図１において７は
排気口で成形に際し、セラミック質成形用型及び凹溝か
ら気体を排出するものである（図２以下は省略）。この
排気管はセラミック質成形用型の表面から成形体に背圧
を付与する場合には流体の導入口として使用されるもの
である。
【００１７】本発明の成形方法によって得られた成形体
は、例えば図５に示すような形状になる。図において４
１がセラミック質成形用型による目的とする成形体、４
２が凹溝部分等に対応する不要な成形体である。この不
要な成形体を切断ライン４３ら切除して目的とする成形
体製品を得る。
は、例えば図５に示すような形状になる。図において４
１がセラミック質成形用型による目的とする成形体、４
２が凹溝部分等に対応する不要な成形体である。この不
要な成形体を切断ライン４３ら切除して目的とする成形
体製品を得る。
【００１８】
【作用】セラミック質成形用型とダイ容器との間に形成
される凹溝は成形に際しては型と同様金属板が成形され
るものであり、従って凹溝を形成する側壁には外方に向
かって等方的な力が作用する。この力によりセラミック
質成形用型を補強するので、その力が均等に加わり、補
強作用として好ましいものとなる。また凹溝部は精度を
必要としないので、その側壁にある程度フレキシブル性
をもたせて構成することができ、それによってセラミッ
ク質成形用型、ダイ容器、凹溝を構成する側壁自体の熱
膨張を吸収することができる。
される凹溝は成形に際しては型と同様金属板が成形され
るものであり、従って凹溝を形成する側壁には外方に向
かって等方的な力が作用する。この力によりセラミック
質成形用型を補強するので、その力が均等に加わり、補
強作用として好ましいものとなる。また凹溝部は精度を
必要としないので、その側壁にある程度フレキシブル性
をもたせて構成することができ、それによってセラミッ
ク質成形用型、ダイ容器、凹溝を構成する側壁自体の熱
膨張を吸収することができる。
【００１９】
【実施例】以下実施例により具体的に説明する。成形装
置としては図１、図２の（１）、図４の（２）に示す装
置を用いた。成形用型１は溶融シリカ（市販商品名 Ｎ
ｅｔｓｈａｐｅ）の注水混練物を成形し、乾燥、硬化、
加熱（１１００度、１２時間）することにより作製し
た。型の内面は図５に示す成形体の形状とした。型の底
面にはダイ容器の排気管に通ずる排気口を設けた。傾斜
壁６１、６２（図４の（２）は６２のみ）はケイ酸アル
ミニウムブロック（販商品名 ルミボート、ニチアス
（株）製）を切削加工した。上記の成形用型及び傾斜壁
を鋳鋼製のダイ容器にセットし、成形装置とした。成形
に使用した金属板はＡＡ規格５０８３（Ａｌ−Ｍｇ−Ｍ
ｎ−Ｃｒ系）超塑性合金で板厚は１．０ｍｍである。成
形は温度５００℃、成形圧（空気圧）５ｋｇ／ｃｍ2 の
条件で行った。得られた成形体の形状は図５に示すもの
である。成形は図１、図２の（１）、図４の（２）に示
す成形装置を用い夫々３回反復実施した。その結果成形
用型の割れは皆無であり、かつ成形体の離型性は良好で
あった。比較のため成形用型、成形した金属板及び成形
条件を上記実施例と同じとし、但し図６に示すように傾
斜壁を使用せずにダイ容器に成形用型をセットし、成形
を行った。その結果成形用型は１回の使用で割れが発生
し、また成形体の離型は困難であり、離型時の損傷変形
を生じた。
置としては図１、図２の（１）、図４の（２）に示す装
置を用いた。成形用型１は溶融シリカ（市販商品名 Ｎ
ｅｔｓｈａｐｅ）の注水混練物を成形し、乾燥、硬化、
加熱（１１００度、１２時間）することにより作製し
た。型の内面は図５に示す成形体の形状とした。型の底
面にはダイ容器の排気管に通ずる排気口を設けた。傾斜
壁６１、６２（図４の（２）は６２のみ）はケイ酸アル
ミニウムブロック（販商品名 ルミボート、ニチアス
（株）製）を切削加工した。上記の成形用型及び傾斜壁
を鋳鋼製のダイ容器にセットし、成形装置とした。成形
に使用した金属板はＡＡ規格５０８３（Ａｌ−Ｍｇ−Ｍ
ｎ−Ｃｒ系）超塑性合金で板厚は１．０ｍｍである。成
形は温度５００℃、成形圧（空気圧）５ｋｇ／ｃｍ2 の
条件で行った。得られた成形体の形状は図５に示すもの
である。成形は図１、図２の（１）、図４の（２）に示
す成形装置を用い夫々３回反復実施した。その結果成形
用型の割れは皆無であり、かつ成形体の離型性は良好で
あった。比較のため成形用型、成形した金属板及び成形
条件を上記実施例と同じとし、但し図６に示すように傾
斜壁を使用せずにダイ容器に成形用型をセットし、成形
を行った。その結果成形用型は１回の使用で割れが発生
し、また成形体の離型は困難であり、離型時の損傷変形
を生じた。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、セラミック質成形用型
を外側から等方的な力で補強しているので補強が効果的
であり、セラミック質成形用型の割れが防止される。ま
た凹溝を形成する側壁部分で熱膨張が吸収されるので、
セラミック質成形用型等の熱膨張によるトラブルが発生
しない。セラミック質成形用型の交換も容易にできるな
ど本発明は優れた効果を有する。
を外側から等方的な力で補強しているので補強が効果的
であり、セラミック質成形用型の割れが防止される。ま
た凹溝を形成する側壁部分で熱膨張が吸収されるので、
セラミック質成形用型等の熱膨張によるトラブルが発生
しない。セラミック質成形用型の交換も容易にできるな
ど本発明は優れた効果を有する。
【図１】本発明の成形装置の一例を示す概略断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の成形装置の他の例を示す概略断面図で
ある。
ある。
【図３】本発明の成形装置のさらに他の例を示す概略断
面図である。
面図である。
【図４】本発明の成形装置のさらに他の例を示す概略断
面図である。
面図である。
【図５】本発明の成形方法によって得られた成形体の一
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図６】従来一般の複合型成形装置を示す概略断面図で
ある。
ある。
１ セラミック質成形用型 ２ ダイ容器 ３ 上蓋 ３１ 流体導入口 ４ 超塑性金属板 ４１ 成形体 ５ 超塑性金属板の挾持固定手段 ６ 凹溝 ６１ 傾斜外壁 ６２ 傾斜内壁
Claims (5)
- 【請求項１】 ダイ容器内にセラミック質成形用型を収
納し、該成形用型の外側に、その型を囲繞して上方に広
がる凹溝を設け、加熱された超塑性金属板を流体圧によ
り前記成形用型及び凹溝面に押圧して超塑性成形し、得
られた成形体から前記成形用型に対応する成形体以外の
部分を切除することを特徴とする超塑性成形方法。 - 【請求項２】 ダイ容器内にセラミック質成形用型を収
納し、該ダイ容器の上部に流体導入口を有する上蓋を設
け、これらのダイ容器、成形用型、上蓋の少なくとも一
つに加熱要素を備え、前記ダイ容器と上蓋はその周辺部
に超塑性金属板の挾持固定手段を備え、前記成形用型の
外側に、該型を囲繞して上方に広がる凹溝を設けてなる
超塑性成形装置。 - 【請求項３】 セラミック質成形用型の外側に設けられ
た傾斜外壁とダイ容器の内側に設けられた傾斜内壁によ
り上方に広がる凹溝を形成してなる請求項２記載の超塑
性成形装置。 - 【請求項４】 セラミック質成形用型の外周面及びダイ
容器の内周面を傾斜面にして上方に広がる凹溝を形成し
てなる請求項２記載の超塑性成形装置。 - 【請求項５】 セラミック質成形用型の外周面及びダイ
容器の内周面の一方を傾斜面にし、他方の面に傾斜内壁
又は傾斜外壁を設けて上方に広がる凹溝を形成してなる
請求項２記載の超塑性成形装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34961495A JP3540079B2 (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 超塑性成形方法及びその成形装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34961495A JP3540079B2 (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 超塑性成形方法及びその成形装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09168828A true JPH09168828A (ja) | 1997-06-30 |
| JP3540079B2 JP3540079B2 (ja) | 2004-07-07 |
Family
ID=18404927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34961495A Expired - Fee Related JP3540079B2 (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 超塑性成形方法及びその成形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3540079B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008093728A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Honda Motor Co Ltd | ブロー成形用金型 |
| CN104117566A (zh) * | 2013-04-24 | 2014-10-29 | 中国科学院电工研究所 | 一种三维成型装置及方法 |
-
1995
- 1995-12-21 JP JP34961495A patent/JP3540079B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008093728A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Honda Motor Co Ltd | ブロー成形用金型 |
| CN104117566A (zh) * | 2013-04-24 | 2014-10-29 | 中国科学院电工研究所 | 一种三维成型装置及方法 |
| CN104117566B (zh) * | 2013-04-24 | 2016-04-27 | 中国科学院电工研究所 | 一种三维成型装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3540079B2 (ja) | 2004-07-07 |
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