JPS60180624A - 金属箔製ドライバを用いた電磁成形法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属箔製のドライバを用いた電磁成形法に関
するものである。゛ 電磁成形法における難加工材として、電気抵抗及び変形
抵抗が共に大きいステンレス、炭素鋼等の鉄系金属、チ
タン合金及びマグネシウム合金等があり、従来、これら
の難加工材からなる被加工素材を電磁成形するに当って
は、成形用１次コイルにアルミニウムまたは銅等の電気
伝導性の良いドラ°イバを２次コイルとして対向させて
いた。即ち、円筒状の被加工素材を拡径する場合には、
被加工素材より小径の円筒状のドライバを被加工素材の
中心孔に隙間がな′い状態に挿嵌し、また円筒状の被加
工素材を縮径する場合には、被加工素材のまわりにそれ
より大径の円筒状のドライバを被嵌し、さらに板状の被
加工素材を成形する場合には、板状のドライバを被加工
素材に密着させ、それらのドライバに１次コイルを対向
させていた。

しかしながら、上記ドライバの肉厚はある程度以下に薄
くすることができず、例えば０．５〜０．８−鵬程度の
厚さで比較的変形し難く構成されているため、それに起
因して以下のような種々の問題点が生じていた。即ち、
上記ドライバはそれ自体が比較的厚く高強度なものであ
るため、被加工素材を成形するためだけでなく、ドライ
バ自体を変形させるためにも大きなエネルギを必要とし
、そのためエネルギ効率の低下を招いていた。また、成
形の過程において被加工素材とドライ／曳との間に放電
が生じるのを防ぐため、被加工素材とドライバとをでき
るだけ隙間がないように密接させる必要があるが、上記
厚肉のドライバでは寸法の変化に柔軟に対応させること
ができないため、ドライバを被加工素材の寸法、形状等
が変る毎にそれに対応したものとして製作しなければな
らず、電磁成形法自体が多品種少量生産に適した成形法
であるため、ドライ／−ヘも少量生産的なものとなって
コースト高となる。さらに、被加工素材の寸法及び形状
等によってはドライバを被加工素材に装着することが事
実上不可能な場合もあり、一方、成形後には被加工素材
からドライバを取外さなければならないが、ドライバは
肉厚で比較的高強度であることから、成形後の形状等に
よっては取外しが著しく困静である場合も少なくない。

また、上記ドライバは一度使用した後に再使用すること
なく捨てられるものであるが、肉厚に構成されるため材
料費が嵩んでコスト高となるのも避けられない。

本発明は、上記問題点を解消した電磁成形法を提供しよ
うとするものであり、被加工素材の表面に可撓性及び電
気伝導性に富む金属箔を重積することにより２次コイル
となる積層状ドライバを配設し、このドライバに対向さ
せた１次コイルに成形用の電流を流すことにより上記被
加工素材を電磁成形することを特徴とするものである。

以下に、図面を参照しながら本発明の方法をさらに詳細
に説明する。

第１図は、電気抵抗及び変形抵抗が共に大きい難加工材
からなる管状の被加工素材ｌを全体的に一様に拡径する
装置の構成を示し、」二記素材ｌの電磁成形に際しては
その中心孔における内周面に、アルミニウムまたは銅等
の可撓性及び電気伝導性に富む金属箔を重積状態″−捲
回・配竺することにより、２−＆コイルとして機能する
積層状ドライバ２を構成させる。上記金属箔としては各
種の幅のものを用いることができ、例えは被加工素材１
の軸方向長さと等しい幅の箔を内周に沿って捲回し、あ
るいは上記軸方向長さよりも狭い幅の箔を内周に沿って
螺旋状に捲回することができる。

に記箔は極めて可撓性に富むため、必要に応じて接着テ
ープ等を用いて１Ｆ着することにより、被加工素材ｌの
形状に拘わらず容易にその表面に密接した状態に捲回で
き、その捲回によって構成されるドライバも極めて可撓
性に富んだものとなる。

また、上記箔の積層数は、その箔の厚さとそれによって
構成されたドライバに流れる誘導電流の値とによって定
められる。即ち、箔を積層することによって得られるド
ライへの断面積がＬ記誘導電流を流すのに足る断面積と
なればよく、この関係を満足するように箔の積層数が定
められる。

−Ｊ−記ドライバ２に対向する１次コイル３は、ド゛ラ
イバ２内に挿嵌され、このコイル３に成形用の電流を瞬
間的に流すための電気的回路が接続される。Ｅ記電気的
回路は、充電回路と、それによって電気エネルギが蓄え
られるコンデンサＣと、抵抗Ｒと、制御回路と、その制
御回路によって開閉を制御されるスイッチＳから構成さ
れる。

なお、必要に応じて被加工素材の周囲に型を配設するこ
とができる。

上記装置においてコンデンサＣの充電完了後に制御回路
からの信号によってスイッチＳを閉じれば、コンデンサ
Ｃからの電流が同図に示す方向に１次コイル３内を流れ
、これにより１次コイル３の巻線と対向してドライバ２
に誘導電流が同図、に示すように流れ、これらの電流に
よりドライバ２と１次コイル３の間に反発力が生じ、被
加工素材１が拡径成形される。このような電磁−成形に
おいて、上記ドライバ２は可撓性に富むため、ドライバ
２自体の拡径変形にはほとんどエネルギが消費されず、
少ないエネルギで効率良く電磁成形が行われる。成形後
におけるドライバ２の除去は、そのドライ／へを構成す
る箔が極めて可撓性に富むことから非常に容易である。

上述した本発明の方法は、管の径を縮小させる場合にも
用いることができ、この場合には被加工素材の外表面に
金属箔を捲回してドライバとし、その外側に成形用の１
次コイルを配設することになる。

第２図は、従来法及び本発明の方法による実施結果を対
比的に示すものである。即ち、第２図は、従来法及び本
発明の方法を実施するに当り、被加工素材として肉厚が
０．３ｍｍ　、直径５！の画筆を用い、その鋼管の外周
に装着したドライバによって縮径した場合におけるそれ
ぞれの縮管率（縮管後の断面積／縮管前の断面積）を、
ドライバの厚さとの関係において示すものである。

而して、従来法の実施に当っては上記鋼管の外側にドラ
イバとして０．６〜１．ｏ＋＊ｍの肉厚をもつＪＩＳ　
Ａ３０Ｅ１３のアルミニウム管（未焼鈍または焼鈍済パ
イプ）を嵌め、また本発明の実施に当ってｔ±上記鋼管
の外周に厚さＱ、Ｑ１５ｍ＋ａのアルミニウム箔、ある
いは厚さ９．１５ｍｍの銅箔を数回なＩ／λし数十回捲
回して０．１５〜０．４５１１１ｍのドライノくを構成
し、ｌ、Ｎずれの場合もコンデンサへの充電エネルギを
６ＫＶに設定した。

上記第２図から１本発明の方法によれば、充電電圧が同
等の場合、従来法によるよりも鋼管の変形量を少なくと
も同等以上にすることができるのが明らかである。

なお、箔の巻取が少な過ぎる場合にはドライ／へとして
の厚さが不十分で十分な量の誘導電流が流れず、ドライ
バ及び被加工素材に作用する反発力が小さいために変形
量が少なく、これに対して箔の巻数がある程度の数に達
すると、十分な量−の誘導電流が流れてドライバ及び被
加工素材に大きな反発力が作用し、被加工素材を大きく
変形させることができる。しかしながら、箔の巻数を必
要以トに多くすると、十゛ライバ自体の変形に要するエ
ネルギが増大するにも拘わらず、ドライバを流れる誘導
電流量が増加しないため、逆に被加工素材の変形部が減
少する。

このように本発明によれば、可撓性に富む金属箔を重積
することによりドライバを構成するようにしたので、成
形加工前の液加ニ［素材に対するドライバの装着及び成
形加工後の被加工素材からのドライバの除去を、被加工
素材の形状、寸法等に拘わらず極めて容易に行うことが
でき、従って従来はドライへの装着、除去が困難なため
に電磁成形できなかった形状の素材をも容易に加工でき
、また、ドライバの厚さ、印加電圧等の加工の諸条件を
適切なものに選定することにより、高エネルギ効率での
加工が可能となり、さらにＬ記ドライバを金属箔によっ
て構成したのでドライバのコストが著しく低減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は未発゛明を実施する装置の構成図、第２図は本
発明及び従来法の実施結果を示す線図である。 １　・中波加工素材、　２・・ドライバ、３１１次コイ
ル。 第２ｗＪ １ライバＩ＞厚、”ｒ　（ｍｍ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ！、被加工素材の表面にｎ（撓性及び電気伝導性に富む
   金属箔を重積することにより２次コイルンなる積層状ド
   ライバを配設し、このドライバに対向させた１次コイル
   に成形用の電流を流すことにより上記被加工素材を電磁
   成形することを特徴とする金属箔製ドライバを用いた電
   磁成形法。