JPS61238423A - 超塑性金属板の成形方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば１対のクランプ間に被加工金属板を挟
持し、圧力ガスを供給することにより上記被加工金属板
を超塑性加工する成形方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の超塑性加工は、まず、第４図（Ａ）に示
すように、成形型１の上端のクランプ１ａに金属薄板か
らなる被加工金属板２を載置する。ついで、第４図（Ｂ
）に示すように、押え板３を下降させて、上記被加工金
属板２をクランプ１ａ、３ａ間で挟持する。この状態で
、被加工金属板２を、外部または内部に設けられたヒー
タ（図示省略）により５００　’Ｃ前後に加熱し、さら
に、押え板３と被加工金属板２との間の気密室４にＡｒ
、Ｎ２などの不活性ガスをバルブ５および管路６を介し
て圧送する。これにより、被加工金属板２は、第４図（
Ｂ）のような超塑性変形をして成形型１の内面１ｂに密
着して、加工が終了する。

ところで、上記加工にあっては、ガスを圧送するために
、クランプ’ｌａ、３ａ間のシールが重要であるが、通
常４００〜５５０℃の温度で成形するのでゴム状の弾性
体を使用できない。このためシール手段として、上記従
来技術では、押え板３のクランプ３ａに突出部３ｂを形
成することにより行なっている。しかし、この方法では
、突出部３ｂの微少な損傷や突出部３ｂまたは被加工金
属板２の温度変化に伴う変形によりシール性が悪くなる
という欠点がある。

一方、他のシール方法として、第５図（Ａ）に示すよう
に、成形型１に載置された被加工金属板２上に、金属ワ
イヤ７を設置し、押え板３で押圧するものも知られてい
る（第５図（Ｂ））。しかし、この方法では、金属ワイ
ヤ７の両端部を接合する必要があるので、この接合部の
仕上げが困難であることから、生産性、およびシールの
信頼性に問題があり、そのうえ、押え板３の押圧力をか
なり大きくしなければならないという問題点もあった。

［発明が解決しようとする問題点コ 本発明は、上記従来の技術の問題点を解決するためにな
されたもので、わずかな押圧力により優れたシール性が
得られ、かつ、生産性の優れた超塑性金属板の成形方法
を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するためになされた本発明は、１対のク
ランプ間で被加工金属板を挟持して該金属板の少なくと
も一方の側に気密室を形成し、上記金属板を所定温度に
加熱した状態で上記気密室の気圧を変えることにより、
上記金属板に対向設置された成形型に該金属板を密着さ
せる塑性加工を行なう超塑性金属板の成形方法において
、上記所定温度より高い融点を有し、かつ、上記被加工
金属板とほぼ同様なあるいはこれを上回る展延性を有す
る金属材料からなる薄板シール部材を用い、この薄板シ
ール部材を上記金属板とクランプ間に挟持することによ
りクランプ間のシールを行なうことを特徴とするもので
ある。

ここで、金属材料からなる被加工金属板とは、たとえば
、組成ＡＱ−５，７％Ｚｎ−２，４％Ｍｇ−１，６％Ｃ
ＬＩ合金を厚ざＯ０１〜３゜□ｍｍに成形したものをい
う。

薄板シール部材とは、たとえば、Ｃｕまたは八Ωの高純
度の金属材料からなり、展延性の優れた性質を有し、厚
さ１０μＩＩＩ〜２ｍｍに成形したもの部材が挟持され
て、クランプ間のシールを行なう。

このとき、薄板シール部材は、挟持状態で押圧力を受け
て変形し、クランプ間に微視的な凹凸があっても変形し
た上記シール部材が凹凸を埋めるのでシール性が向上す
る。

［実施例コ 以下、本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。

第１図（Ａ＞において、１１は成形型で、この上端のク
ランプ１１ａ上には、被加工金属板１２が載置される。

この被加工金属板１２は、たとえば、板厚１．□ｍｍで
、組成組成ＡＱ−５，’７％Ｚｎ−２，４％Ｍｇ−１，
６％Ｃｕからなる、いわゆる超塑性合金からなり、５０
０℃前後にて数百％の伸びの特性を示すものである。

上記被加工金属板１２上には、中央に中抜き部１３ａ（
ドーナツ形）を有する薄板シール部材１３（第２図参照
）が設置される。このシール部材１３は、加工温度より
高い融点（５３０℃以上）で、高展延性、高い熱膨張係
数を有することが望ましく、たとえば、アルミニウムま
たは銅などの純金属または合金を板厚５０〜１００μｍ
程度に形成したものである。

つぎに、押え板１４を下降させて、押圧し、クランプ１
１ａ、１４８間で上記シール部材１３を挟持する。挟持
する押圧手段としては、油圧装置または機械的締結手段
のいずれでもよい。上記操作により、押え板１４と被加
工金属部材１２間に気密室１５（第１図（Ｂ＞参照）が
形成される。

この後、外部加熱、または内部ヒータ（図示省略）によ
る炉内カロ熱により、被加工金属板１２を５００℃前後
に昇温する。

この状態にて、バルブ１６．管路１７を介して０．１〜
１０気圧程度のＡｒ、Ｎｚなとの不活性ガスを上記気密
室１５に圧送して、いわゆるブロー成形を行なう。すな
わち、上記被加工金属板１２は、第１図（Ｂ）に示すよ
うに、超塑性変形を起こして成形型１１の内面１１ｂに
密着したとき成形加工が終了する。

ところで、上記成形型１１および押え板１４の各クラン
プ１１ａ、１４ａには、微視的な凹凸がある。しかし、
本実施例によれば、クランプ１１ａ、１４ａの間の押圧
により、軟質金属からなる薄板シール部材１３が容易に
変形して上記凹凸を埋めるために、気密性が充分に確保
される。しかも、このとき、小ざい押圧力で薄板シール
部材１３が塑性変形するので、押圧手段に油圧装置を用
いる場合に、小型の装置でよいから、設備が簡易になる
。

また、上記シール部材１３は、熱膨張係数の大きい金属
を用いているので、熱膨張にともなう変形により上記凹
凸を埋めて、気密性を向上させる。

さらに、上記シール部材１３は、第２図に示すように、
薄板を打ち扱き加工することにより、シームレス状のも
のとして形成できるので、従来の技術の第５図に示すよ
うなワイヤ７の両端部を接合する必要なく、容易に製造
できる。

なお、上記打ち抜き加工によらず、１本の長い細板材か
らなる薄板シール部材をクランプ１１ａ上に沿って設置
し、該シール部材の両端部を重ね合わせて押圧した場合
でも、接合部が容易に塑性変形するので、高いシール性
が確保され、しかも、中扱きをしなくてよいので材料の
歩留りも高い。

また、第３図に示すように、押え板１４のクランプ１４
ａに突出部１４Ｇを設けることにより、一層シール性を
高めることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、１対のクランプ
間のわずかな押圧力により優れたシール性が得られ、か
つ、生産の優れた超塑性金属板の成形方法を提供できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）（Ｂ）は本発明の一実施例による成形方法
を説明する゛説明図、第２図は同実施例の要部を示す平
面図、第３図は他の実施例による要部を示す断面図、第
４図（Ａ＞（Ｂ）は従来の成形方法を説明する説明図、
第５図（Ａ）（Ｂ）は従来の他の成形方法を説明する説
明図である。 １１・・・成形型 １１ａ、１４ａ・・・クランプ １２・・・被加工金属板 １３・・・薄板シール部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １対のクランプ間で被加工金属板を挟持して該金属板の
   少なくとも一方の側に気密室を形成し、上記金属板を所
   定温度に加熱した状態で、上記気密室の気圧を変えるこ
   とにより、上記金属板に対向設置された成形型に該金属
   板を密着させる塑性加工を行なう超塑性金属板の成形方
   法において、上記所定温度より高い融点を有し、かつ、
   上記被加工金属板とほぼ同様なあるいはこれを上回る展
   延性を有する金属材料からなる薄板シール部材を用い、
   この薄板シール部材を上記金属板とクランプ間に挟持す
   ることにより、クランプ間のシールを行なうことを特徴
   とする超塑性金属板の成形方法。