JPS5919037A - 超塑性金属板から中空物品を製造する方法 - Google Patents
超塑性金属板から中空物品を製造する方法Info
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- JPS5919037A JPS5919037A JP57128203A JP12820382A JPS5919037A JP S5919037 A JPS5919037 A JP S5919037A JP 57128203 A JP57128203 A JP 57128203A JP 12820382 A JP12820382 A JP 12820382A JP S5919037 A JPS5919037 A JP S5919037A
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- Japan
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- superplastic
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- metal plates
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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
- B21D53/00—Making other particular articles
- B21D53/02—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers
- B21D53/04—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of sheet metal
- B21D53/045—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of sheet metal by inflating partially united plates
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超塑性金属板から中空物品を製造する方法に関
するものである。詳しくは本発明は金属板の接合と超塑
性加工とを同時に行なうことによシ、効率よく中空物品
を製造する方法を提供するものである。
するものである。詳しくは本発明は金属板の接合と超塑
性加工とを同時に行なうことによシ、効率よく中空物品
を製造する方法を提供するものである。
熱交換器や冷却器等に、中空管が板と一体となった製品
が利用されていることは周知である。
が利用されていることは周知である。
このものは予じめ管部分を溝状に形成した一枚の金属板
をブレージングで接合したシ、一枚の金雀根を重ね合せ
て圧延によって圧着し、次いで圧着間隙に中空管路を形
成するロールボンド法によって製作されている。し、か
じ、これらの方法では、金属板の接合と管路の形成とを
それぞれ別工程で行なわねばならない。本発明は超塑性
板すなわち超塑性特性を肩する金属板を用すて、金属板
の接合と管路の形成とを同時に行なう方法を提供するも
のである。
をブレージングで接合したシ、一枚の金雀根を重ね合せ
て圧延によって圧着し、次いで圧着間隙に中空管路を形
成するロールボンド法によって製作されている。し、か
じ、これらの方法では、金属板の接合と管路の形成とを
それぞれ別工程で行なわねばならない。本発明は超塑性
板すなわち超塑性特性を肩する金属板を用すて、金属板
の接合と管路の形成とを同時に行なう方法を提供するも
のである。
本発明九よれば、少くとも一方か超塑性板である２枚の
金属板を豫ね合せて両面から金型ではさむこと、金型の
うち少くとも一方の超塑性板と接触する方にはその接触
面に凹Ｄｒが設けられているものを用いること、重ね合
せた金属板を金型で押圧［７つつ超塑性加工の温度条件
下にしている超塑性板を膨出させること、の各工程を経
ることにより、容易に中空物品を製造するととができる
。
金属板を豫ね合せて両面から金型ではさむこと、金型の
うち少くとも一方の超塑性板と接触する方にはその接触
面に凹Ｄｒが設けられているものを用いること、重ね合
せた金属板を金型で押圧［７つつ超塑性加工の温度条件
下にしている超塑性板を膨出させること、の各工程を経
ることにより、容易に中空物品を製造するととができる
。
本発明についてさらに詳細に駁明−しれば、本発明は超
塑性板を用い、これに接合と超塑性加と超塑性加工とを
同時に行なうとは、超塑性板を超塑性加工の温度条件下
に保持している間に、接合と超塑性加工を行なうことを
意味し、必ずしも両者を同時並行的に行なう必要はない
。
塑性板を用い、これに接合と超塑性加と超塑性加工とを
同時に行なうとは、超塑性板を超塑性加工の温度条件下
に保持している間に、接合と超塑性加工を行なうことを
意味し、必ずしも両者を同時並行的に行なう必要はない
。
本発明方法で中空物品を製造するには、先ず２枚の金属
板を用意する。このうち一方は超塑性板であることが必
要である。もう一方は、同じ〈超塑性板であることが好
ましいが、他の金属板であってもよい。超塑性特性を有
する合金は多数知られており、そのいくつかのものは実
用化されている。その代表的なものはＺｎ −，２，２
％Ａ４合金である。また本発明者らは、マグネシウム、
マンガンおよびクロムを含むアルミニウム゛合金を、連
続的に鋳造圧延し、焼きなましたのち強≧冷間圧延する
こ七によＬすぐれた超塑性特性を有する合金板が得られ
ることを見出した（％独唱６４−３４２６ざ、／／９り
ｏｏ。
板を用意する。このうち一方は超塑性板であることが必
要である。もう一方は、同じ〈超塑性板であることが好
ましいが、他の金属板であってもよい。超塑性特性を有
する合金は多数知られており、そのいくつかのものは実
用化されている。その代表的なものはＺｎ −，２，２
％Ａ４合金である。また本発明者らは、マグネシウム、
マンガンおよびクロムを含むアルミニウム゛合金を、連
続的に鋳造圧延し、焼きなましたのち強≧冷間圧延する
こ七によＬすぐれた超塑性特性を有する合金板が得られ
ることを見出した（％独唱６４−３４２６ざ、／／９り
ｏｏ。
／ｆ０２’１７参照）。本発明方法は、これらの任意の
超塑性板に適用することができるが、陽極酸化等の表面
処理の容易なアルミニウム合金系の超塑性板が実用上有
利である。
超塑性板に適用することができるが、陽極酸化等の表面
処理の容易なアルミニウム合金系の超塑性板が実用上有
利である。
本発明方法では、少くとも一方が超塑性板である１枚の
金属板を、金型ではさんで押圧しつ置を凹部にしたもの
を用いる。好まし、くけ中空物品の中空部分に対応する
形状をＭｌ Ｍｌ性板との接触面に設Ｈだ金型、すなわ
ち中空物品に対応する雌型を用いる。このような金型で
、重ね合せた。２枚の金属板をはさんで押圧すると、金
属板のうち金型の非中空部分に位置する部分は金型によ
り加圧された抄態となるが、中空部分に位置する部分は
加圧されない。従って、この状態で超塑性加工の温Ｍ１
条件下に保持すると、金属板のうち加圧されている部分
が接合する。接合部ぜる際の圧力、温度、時間等は、２
枚の金属板の接合特性および接合部分に要求される接合
強度により適宜決定する。例えばアルミニウム合金系の
超塑性板同志であれば、圧力０．ｓｋｇ／朋２以上２以
上ｅ！−θ〜！ｔθ℃の条件下で７〜５分間保持するこ
とＫよシ、はぼ満足すべき接合強度を得ると七ができる
。なお、接合強度か弱い場合には、得られた中空物品を
９５０〜５２０℃の炉中に保持して接合面の拡散を生起
ヒ させることにより、接合強度を向上させるこ例が出来る
。なお、接合を促進するために、２枚の金Ｎ＆は予じめ
その表面を清浄如しておくのが好ましい。例えばアルミ
ニウム合金であれば、表面をブラッシングしたｐ、苛性
伴ソーダ水溶液で処理したり［２て、表面の酸化皮膜を
除去しておくのが好ましい。
金属板を、金型ではさんで押圧しつ置を凹部にしたもの
を用いる。好まし、くけ中空物品の中空部分に対応する
形状をＭｌ Ｍｌ性板との接触面に設Ｈだ金型、すなわ
ち中空物品に対応する雌型を用いる。このような金型で
、重ね合せた。２枚の金属板をはさんで押圧すると、金
属板のうち金型の非中空部分に位置する部分は金型によ
り加圧された抄態となるが、中空部分に位置する部分は
加圧されない。従って、この状態で超塑性加工の温Ｍ１
条件下に保持すると、金属板のうち加圧されている部分
が接合する。接合部ぜる際の圧力、温度、時間等は、２
枚の金属板の接合特性および接合部分に要求される接合
強度により適宜決定する。例えばアルミニウム合金系の
超塑性板同志であれば、圧力０．ｓｋｇ／朋２以上２以
上ｅ！−θ〜！ｔθ℃の条件下で７〜５分間保持するこ
とＫよシ、はぼ満足すべき接合強度を得ると七ができる
。なお、接合強度か弱い場合には、得られた中空物品を
９５０〜５２０℃の炉中に保持して接合面の拡散を生起
ヒ させることにより、接合強度を向上させるこ例が出来る
。なお、接合を促進するために、２枚の金Ｎ＆は予じめ
その表面を清浄如しておくのが好ましい。例えばアルミ
ニウム合金であれば、表面をブラッシングしたｐ、苛性
伴ソーダ水溶液で処理したり［２て、表面の酸化皮膜を
除去しておくのが好ましい。
一方、加圧されていない部分の金属板は、超塑性加工に
よｐ金型の形状に沿って膨Ｗさせる。
よｐ金型の形状に沿って膨Ｗさせる。
これは、プロー成形にょるバルジ加工法であって、１枚
の金属板の間に外部から流体、通常は気体を圧入するこ
とによシ容易に行ｆ！５ことができる。また、金属板の
間隙に流体を送入すると共に金型の凹所を真空にする真
空成形法によることもできる。なお、超塑性板は通常、
金型らば、膨出は金型の凹所の壁面と接触しない程度Ｖ
ζ止めてもよい。この場合には、金型としては凹所の部
分が貫通孔となっているものを用いることもできる。ま
た、重ね合せた金属板の間への流体の導入は、任愈の方
法で行なうことができる。例えば金型に設ける凹所を金
型の端部寸で姑長し、ここに流体導入管を収容し得る凹
−所を形成し、一枚の金属板の間に流体導入管をけ畑ん
で金型で加圧することによｐ１金型−金属板一流体導入
管を一体化ブせ、この導入管を経て金属板の間に流体を
導入するようにすることができる。また、別法として、
金型の凹所に位Ｉｎする一枚の金属板の一方に孔をあけ
、この孔に対応する金型部分に流体の導入孔を開口させ
、金型内の管路を通ってきた流体が、該導入口勉・ら金
属板の孔を経て、一枚の金属板の間に入るようにしても
よい。
の金属板の間に外部から流体、通常は気体を圧入するこ
とによシ容易に行ｆ！５ことができる。また、金属板の
間隙に流体を送入すると共に金型の凹所を真空にする真
空成形法によることもできる。なお、超塑性板は通常、
金型らば、膨出は金型の凹所の壁面と接触しない程度Ｖ
ζ止めてもよい。この場合には、金型としては凹所の部
分が貫通孔となっているものを用いることもできる。ま
た、重ね合せた金属板の間への流体の導入は、任愈の方
法で行なうことができる。例えば金型に設ける凹所を金
型の端部寸で姑長し、ここに流体導入管を収容し得る凹
−所を形成し、一枚の金属板の間に流体導入管をけ畑ん
で金型で加圧することによｐ１金型−金属板一流体導入
管を一体化ブせ、この導入管を経て金属板の間に流体を
導入するようにすることができる。また、別法として、
金型の凹所に位Ｉｎする一枚の金属板の一方に孔をあけ
、この孔に対応する金型部分に流体の導入孔を開口させ
、金型内の管路を通ってきた流体が、該導入口勉・ら金
属板の孔を経て、一枚の金属板の間に入るようにしても
よい。
本発明方法では、金属板の接合と膨出とを並行して行な
うのが好ましいが、接合が完了してｔ）ら膨出を行なう
こともできる。接合と膨出とを並行して行なう場合には
未だ接合部の強度が鞠いので、金型の加圧条件は膨出に
用いられる流体の圧力よりも犬きくなければならない。
うのが好ましいが、接合が完了してｔ）ら膨出を行なう
こともできる。接合と膨出とを並行して行なう場合には
未だ接合部の強度が鞠いので、金型の加圧条件は膨出に
用いられる流体の圧力よりも犬きくなければならない。
し〃・し通常、流体の圧力け７〜２０１１ｇ ／ ｃｒ
ＩＧなので、金型の圧力は一般的にはもっばら接合の見
地から決定し得る。なお、流体の圧力は常法に従い、祢
々に増加するようにする。
ＩＧなので、金型の圧力は一般的にはもっばら接合の見
地から決定し得る。なお、流体の圧力は常法に従い、祢
々に増加するようにする。
接合およびブロー成形な−しは真空成形により所定の形
状の成形品が得られたならは、金型を開放して成形品を
取出す。前述のように、若１〜接合部の強度が不十分々
場合Ｋ ｌ−ｔ 、金型から取出した成形品を引続いて
超塑性加工の温度条件に保持して接合面の拡散を促進す
ることにより、接合強度を向上させることができる。通
常、バルジ加工に喪中る時間よりも接合に要する時間の
方が長いので、バルジ加工が完了した段階で金型から成
形品を取出し、引続いて保温炉中で接合を完了させるこ
とにより、金型の生産性を向上させることもできる。
状の成形品が得られたならは、金型を開放して成形品を
取出す。前述のように、若１〜接合部の強度が不十分々
場合Ｋ ｌ−ｔ 、金型から取出した成形品を引続いて
超塑性加工の温度条件に保持して接合面の拡散を促進す
ることにより、接合強度を向上させることができる。通
常、バルジ加工に喪中る時間よりも接合に要する時間の
方が長いので、バルジ加工が完了した段階で金型から成
形品を取出し、引続いて保温炉中で接合を完了させるこ
とにより、金型の生産性を向上させることもできる。
なお、本発明方法では、重ね合せる一枚の金属板がいず
れも超塑性板であるのが接合の容易な点で好ましいが、
超塑性板と非超塑性板との組合せ妊も適用すると七がで
きる。仁の場合には、バルジ加工を受けるのけ超塑性板
だけであるから、これと対向する金型ｍｉ Ｋ中空部分
に対応する形状を設けておくととが必要である。
れも超塑性板であるのが接合の容易な点で好ましいが、
超塑性板と非超塑性板との組合せ妊も適用すると七がで
きる。仁の場合には、バルジ加工を受けるのけ超塑性板
だけであるから、これと対向する金型ｍｉ Ｋ中空部分
に対応する形状を設けておくととが必要である。
本発明方法によれば、一枚の金属板を用い、接合と塑性
加工とを同時に行なうことにより、容易に中空物品を製
作することができる。
加工とを同時に行なうことにより、容易に中空物品を製
作することができる。
以下に実施例により本発明をさらに具体的に説明するが
、本発明はその要旨をこえない限シ、以下の実施例に限
定されるものではない。
、本発明はその要旨をこえない限シ、以下の実施例に限
定されるものではない。
実施例／
マグネシウムざ、０％、珪５［ＪＪ％、マンガンθ、ｊ
％、クロム０，１５％、残部アルミニウムおよび通常の
不純物よりなる２ｏｏ℃のアルミニウム溶湯を、直径、
？０Ｃｒｎの一個の水冷ロールで構成された駆動鋳型を
用い、／θθｃｒｎ／分の鋳造速度で連続的に鋳造圧延
して、１ψさに、ｏｒｎｍの帯状板を製造した。この帯
状板をり２Ｊ′℃で６時間焼き々オしたのち、冷間圧延
によ＃）厚官シ８０關首で圧延して超塑性板とした。
％、クロム０，１５％、残部アルミニウムおよび通常の
不純物よりなる２ｏｏ℃のアルミニウム溶湯を、直径、
？０Ｃｒｎの一個の水冷ロールで構成された駆動鋳型を
用い、／θθｃｒｎ／分の鋳造速度で連続的に鋳造圧延
して、１ψさに、ｏｒｎｍの帯状板を製造した。この帯
状板をり２Ｊ′℃で６時間焼き々オしたのち、冷間圧延
によ＃）厚官シ８０關首で圧延して超塑性板とした。
コθθｘ、！ｏｏ開の大きさの上記の超塑性板を一枚重
ね、これを中央に直径／６θ朋、深さ、２０朋の浅Ｌｎ
ＸＦＬ底の凹所を有し、約、ｔＪ−θ℃に加熱されてい
る一個の金型ではさみ、約／、ｔｋｇ／ｍｍ’で加圧し
た。これをよ５０〜５２０℃に加熱すると共に、金属板
の間Ｋ ｅ ｋｇ ／ ｃｒｌ Ｇの突気を圧入した。
ね、これを中央に直径／６θ朋、深さ、２０朋の浅Ｌｎ
ＸＦＬ底の凹所を有し、約、ｔＪ−θ℃に加熱されてい
る一個の金型ではさみ、約／、ｔｋｇ／ｍｍ’で加圧し
た。これをよ５０〜５２０℃に加熱すると共に、金属板
の間Ｋ ｅ ｋｇ ／ ｃｒｌ Ｇの突気を圧入した。
空気の圧入け、下金型の接触面に中央の四ＰＪｉまで続
く小さなくぼみを設け、一方、この部分に位置する上方
の超塑性板に小さな穴をあけ、この穴と上金型に設けた
空気通路とを係合させることにょシ行なった。
く小さなくぼみを設け、一方、この部分に位置する上方
の超塑性板に小さな穴をあけ、この穴と上金型に設けた
空気通路とを係合させることにょシ行なった。
空気導入を開始してからｊ分後に金型を開き、成形品を
取出した。成形品は金型通すの形状に成形されており、
壕だ一枚の超塑性板は強固に接合して込た。
取出した。成形品は金型通すの形状に成形されており、
壕だ一枚の超塑性板は強固に接合して込た。
第１図および第一図は、本発明方法によす中空物品を製
造する際の態様の７例を模式的に示すものであり、第１
図は上下の金ハシとその間にはさ′止れる一枚の金属板
および金槙板の間に位置する流体導入管の関係を示し、
第２図は第１図において金型を閉じた状態を示している
。 （１）油圧シリンダー （２）上金弗（３）超塑性金属
板（４）流体導入管 （５）超塑性金属板 （６）下金
型（月下金型の流体導入管収容部 （８）上金型の流体導入管収容部 （９）下金型の凹部
特許出願人 三菱軽金属工栗株式会社代 理 人
弁理士 長谷用 − ほか７名 第 ゛（図
造する際の態様の７例を模式的に示すものであり、第１
図は上下の金ハシとその間にはさ′止れる一枚の金属板
および金槙板の間に位置する流体導入管の関係を示し、
第２図は第１図において金型を閉じた状態を示している
。 （１）油圧シリンダー （２）上金弗（３）超塑性金属
板（４）流体導入管 （５）超塑性金属板 （６）下金
型（月下金型の流体導入管収容部 （８）上金型の流体導入管収容部 （９）下金型の凹部
特許出願人 三菱軽金属工栗株式会社代 理 人
弁理士 長谷用 − ほか７名 第 ゛（図
Claims (5)
- （１） 少くとも一方が超塑性板である一枚の金属板
を重ね合せて両面から金型ではさむこと、金型のうち少
くとも一方の超塑性板と接触する方にはその接触面に凹
所が設けられているものを用いること、ＸＣね合せた金
属板を金型で抑圧しつつ超塑性加工の温度条件下に保持
して抑圧部分を接合すること、および２枚の金属板の間
に流体を送入して金型の凹所に面（−ている超塑性板を
膨出させること、の各工程を経由することを特徴とする
中空物品の製造方法。 - （２）重ね合ぜた一枚の金属板が、いずれも超塑性板で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の製造
方法。 - （３）重ね合せた２枚の金属板の両面の金型が、いずれ
もその接触面の対向部分に同一形状の凹所を有している
ことを特徴とする特許請求の範囲第一項記載の製造方法
。 - （４）金型に設けられた凹所が、重ね合せた金属板の端
部が位値する金型の周辺部まで連続しており、この端部
から金属板の間に流体を送入することを特徴とする特＃
Ｆ精求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の製
造方法。 - （５） 超塑性板を金型の凹所の周壁と接触するまで
膨出させることを特ｇ、（！：＋る特許請求の範囲第１
項ないし第グ項のいずれかに記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57128203A JPS5919037A (ja) | 1982-07-22 | 1982-07-22 | 超塑性金属板から中空物品を製造する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57128203A JPS5919037A (ja) | 1982-07-22 | 1982-07-22 | 超塑性金属板から中空物品を製造する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5919037A true JPS5919037A (ja) | 1984-01-31 |
| JPH0224611B2 JPH0224611B2 (ja) | 1990-05-30 |
Family
ID=14979016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57128203A Granted JPS5919037A (ja) | 1982-07-22 | 1982-07-22 | 超塑性金属板から中空物品を製造する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5919037A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6137387A (ja) * | 1984-07-30 | 1986-02-22 | ユナイテツド・テクノロジ−ズ・コ−ポレイシヨン | 異なる金属が接合された一体物を製造する方法 |
| CN102172706A (zh) * | 2010-12-23 | 2011-09-07 | 李铭齐 | 一种三通成型加工设备 |
| JPWO2018011934A1 (ja) * | 2016-07-14 | 2018-10-18 | 新日鐵住金株式会社 | クラッド成形体の製造方法および耐熱ガスケットの製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5499769A (en) * | 1978-01-25 | 1979-08-06 | Masanobu Nakamura | Molding process of modified superrplastic material |
| JPS5691930A (en) * | 1979-12-24 | 1981-07-25 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Formation of bulged hollow part to aluminum plate body |
| JPS5752522A (en) * | 1980-09-13 | 1982-03-29 | Akio Nakano | Die casting method |
-
1982
- 1982-07-22 JP JP57128203A patent/JPS5919037A/ja active Granted
Patent Citations (3)
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| JPS5499769A (en) * | 1978-01-25 | 1979-08-06 | Masanobu Nakamura | Molding process of modified superrplastic material |
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| JPWO2018011934A1 (ja) * | 2016-07-14 | 2018-10-18 | 新日鐵住金株式会社 | クラッド成形体の製造方法および耐熱ガスケットの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0224611B2 (ja) | 1990-05-30 |
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