JPS62234624A - 金属球殻状部品の製作方法 - 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〕 本発明は金属球殻状部品の製作方法に係り、特に金属製
パラボラアンテナ、カーブミラー及び自動車ボディのル
ーフ等の周辺に補強部分を有するゆるやかな曲面を持っ
た部品の製作に好適な金属球殻状部品の製作方法に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来の製作方法は、特開昭５９−２１８００４号に記載
のように被加工材に水圧を作用させて球殻状凹曲面に被
加工材を成形し、しかる後球殻状部品の外周フランジ部
を加工し成形して製作する方法となっていた。しかし、
被加工材を挾拮する部分か平面状であるため、被加工材
か水圧により内面へ引張られ挾持部で不均一な相判の引
込まれ現象か発生し、成形された球殻状曲面の加工面精
度が加工条件で大幅に変り、又、均一さも少いと言う点
から高価な超塑性相判等が使われていた。

又、従来のプレス技施で凹型と凸型よりなる雌雄型の間
に金属板をプレスすることにより製作する方法では雌雄
型を必要とすることと薄板加工用の型の隙間の１理が困
難なため試験と修正作業を何回も繰り返すため高額な金
型コストを必要としていた。その理由は、ゆるやかな曲
面を雌紬型で成形するため、スプリングバックが多い−
１−１型との摩擦の不均一かさけられぬため、スプリン
グバックも不均一でプレス後の製品形状の予測か困難な
だめ型のトライアルテストにも大きなも川を必要とし、
加工粘度も余り良いものではなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技？１ＩｉＪは被加工材が球殻状曲面の部品に
成形された後、最終形状の球殻部品になった時の球殻状
曲面の粘度を高めると同時に成形された部品が均一な精
度の部品になるためのタ■周補強フランジ部の成形と該
フランジ部の引込まれを防止するクランプ方法、及び、
凸型の球殻状曲面を持つ成形型表面と被加工材との摩擦
低減と均一化の方法について配慮かされておらず、被加
工材の利質や厚さにより、また、挾持部の挾持力の差や
部分的板厚の不均一さからくる成形完成品の曲面精度か
悪く、均一なものが得られムい問題かあった。

本発明の目的はパラボラアンテナやカーブミラ及び自動
車ボディのルーフのような周辺に補強部を持ったゆるや
かな曲線面を有する金属球殻状部品を高粘度に、しかも
安価な金型で製作する方法を提案することにある。

〔間匙点を解決するための手段〕

上記目的は中台板の凹型のクランプ部と上型の凸型クラ
ンプ部との１民で被加工材の外周に外周補強フランジ部
を成形するとともに、クランプし、その後凸曲向を有す
る下型のその凸曲面に押圧ぜしめるとともに、該凸曲面
と被加工材との出ｊにＪＬ体を吐出さゼ、前記凸曲面の
上で被加工′ＪＡを流体浮上させて金属様の曲面を膜状
方向の塑性匁３トて成形することにより達成される。

〔作用〕

被加工材は上型の凸形クランプ部と中台板の凹形クラン
プ部との間で外周の補強フランジ部を全周にわたって成
形さね、ｌｉ’ｊ＞　８％に該フランジ部をクランプさ
れる。更に被加工材は下型の凸曲面に抑圧されるか、被
加工材と凸曲面との間に流体を吐出させることにより被
加工材か型面との当り部で被加工材を流体浮上させるの
で、被加工材と凸曲面の型表面での摩擦を低減し、摩擦
による被加工材の部分的な伸びの違いを減ら１ことかで
きる。

従って、所要の凸面をもった部分を作るための凸曲面は
相和による伸ひや降伏応力等から曲面のスプリングバッ
ク量を類似の実験結果より計算した修正曲面を容易に求
めることかできるので、被加工材の成形品は加工面の精
度か高（均一な曲面部品を作ることかできる。

〔実施例〕

以下、本発明の第１の実施例を第１図及び第２図により
説明する。

第１図は球殻状凸曲面２を挽った下型３にガイドボスト
１２とバネ９により支持さ第１た中台板７の上に被加工
材１を乗せ、更に上型】０かプレスの上ラムに数句けら
れて上死点に止っている状態を示す型と加工前の被加工
材１の関係位山を示す縦断面図で、第２図は第１図の型
と被加工材１かプレスの下死点で流体を流体作用口４を
通じて流体吐出孔６より吐出させ被加工材を流体浮上さ
セでいる状態を示す縦断面図である。

第１図に示す状態で投入された被加工材１は予め外周フ
ランジ部が成形後均一になるように展開した寸法で切制
しておき、板の状態で中台板７上にθ１定の位置に置（
。しかる後、プレスを作泥さぜると同時に１八シ３に具
備した流体作用口４に＾圧の気体又は液体の流体をｍ＆
ｉ投入し、流体作用孔５を通って流体吐出孔６より球殻
状凸曲面２の頂上＋１近に多数箇所から同時に吐出させ
る。

ブラレスラムか下降すると、先づ上型１０と中台板７が
嗜み召うか被加工ＪｊＡ’　１の外周補強フランジ部を
上型１０の凸型クランプ部１１と中台板７の凹形クラン
プ部８の間でテーパー状に成形し、同肋にクランプする
。クランプ部ではバネ９の力により被加工材１か球殻状
凸曲面２により脹らまされるため内部に引込まれる力が
働くがスリップすることなくクランプされるバネ反力を
設定しておく。

下型３に設けた多数の流体吐出孔６より流体か型面と被
加工材１との間に吐出されると被加工材１は流体により
膜状に浮上し、その隙間より流体は下型３の外周に向っ
て流れる。プレスか下降している間は流体を吐出さゼ、
又、該プレスの下死点にて所要の球殻状曲面の成形か完
了する位置に型の高さを決めておく。又、被加工ＪｊＡ
’　１と球殻状凸ｉ１１血２の曲に吐出された流体は流
体逃は口１３より型外に放出さ第１被加工祠１を上部に
吹き上げる小はなく、球殻状凸曲面に沿った被加工材を
成形することができる。

第２図は」―述の被加工材か成形を完了した状態を示す
。

吐出流体は高圧の圧縮空気や肋滑油勢を使うこともでき
プレス型と被加工材の加工成形時の摩擦を流体浮上によ
り無くす作用をする。又、該流体吐出孔６は表面出口部
で孔径を細くし、均等に吐出するのが好ましい。又、流
体吐出孔６は球殻状凸曲面の頂上伺近に多（周辺部は少
くする方が流体の使用証の低減に効果的であり、又、均
等な流体浮上をさせるためには流体吐出孔を細（し、尚
かつその孔ピッチを密にするのか好ましい。

本実施例によれは球殻状凹曲面苓予め設汁１された曲面
で作第１は所要の球殻状部品を精度良く、しかも均一な
精度の血粘度をもったものか製作できる。又、本実施例
では超塑性ＪｒＡ料等の高価な月相を使わなくても良く
、鉄板等の安価な材料でも吐出流体のｌ力調整で使うこ
とかでき、成形品のフランジ加工等も当初から成形され
ているため成形品のフランジ加工を後工程で杓う必要か
ない。

又、型は所要の球殻状曲面か下型のみしかなく、その分
安価に製作できる。

次に、本発明の第２の実施例を第３図と第４図により説
明する。

第３図は所要の球殻状凹曲面の外周部に凸形クランプ部
１１″を具体してなる上型１０′がプレス等の」ユラム
に取伺けられ、プレスの上死点刊近で止められ、下型３
′にガイドボスト１２″とバネ９′により支持された中
台板７′の所定の位置に被加工機１を乗せ、本発明の金
属球殻状部品の製作■１」の状態の位置関係を示す縦断
面図で、第４図は、第３図の型と被加工材１がプレスの
下死点に保持さｔ【、流体を流体作用口４″を通じて流
体吐出孔６゛より吐出させて被加工月１を流体作用圧力
により所要の球殻状凹曲面に成形している状態を示す縦
脚１面図である。

第３図に示す状態で投入された被加工材１は予メ外周フ
ランジ部か成形後均一になるように展開した寸法で切断
しておき、平板の状態で中台板７″の上にυｉ定の位置
に置く。しかる後、プレスを作動させると同時に下型３
に具備した流体作用口４″に高圧の気体又は液体の流体
を接続投入し、流体作用孔５′を通して流体吐出孔６′
より下型凸曲面２″の表面に多数の孔より同時に吐出さ
せる。

プレスラムか下降すると、先づ上型１０″と中台板７″
が噛ろ台うか被加工材１の外周補強フランジ部を上型１
０′の凸型クランプ部１１″と中台板７″の凹形クラン
プ部８”の間で本実施例ではテーパ状に成形し、バネ９
′の支持力で同時にクランプする。

クランプ部ではバネ９′の力により被加工Ｕ’　１か下
型凸曲面２′により流体の作用により流体浮上し乍ら膨
らまされるため、内部に引込まわる力が働くが滑り込む
ことなくクランプされる。

Ｔ型３″に設りた流体吐出孔６′より流体が型面と被加
工材１との間に吐出さイＬると、被加工材１は流体によ
り膜状に浮上し、その隙間より流体は下型凸曲面２′の
外周力面に面って流れる。プレスか下降している世と下
死点て一定貼間の間は流体を吐出させておくと、プレス
か１降中はＴｆｆｉ凸曲面２′に沿って被加工材１の中
央部がθ１要の球殻状曲面より小さい曲面で一時成形さ
オーする。しかる後、プレスの下降端で加圧したままプ
レスしておき、流体を続けて吐出し続けると流体は中台
板７°の下部に具備したシールバッキング溝にがん合さ
れたシールバッキング１７により、中台板７°と下型３
′に形成さオｌた刺止部１６の間で刺止され、同局に上
型１０′のクランプ部での封止も同時に行われているた
ｔ被加工材１は脹らまされる。しかるに、被加工利１は
所要の球殻状凹曲面１４に押し拡げられ被加工材１は膜
状に延伸されて該凹曲面に成形される。被加工材１と該
凹曲面１４との間の空気は被加工材１が脹らまされるの
で空気逃げ孔１５より型外に逃げる。

吐出流体は高圧の圧縮空気や潤滑油等を使うこともでき
、プレス型と被加工材の接触面での摩擦を流体浮上によ
り無くす作用をする。又、該流体吐出口６′は表面への
出口部で孔径を細くし、均等に吐出するのが好ましい。

下型凸曲面２′で一次成形するため凸曲面の凸部の高さ
を調節することにより被加工材の伸び量を外周部と中央
部で調整することができる。下型３″の凸面部を無くし
た場合は被加工材の中央部の板厚か最も薄くなるのが凸
曲面の高さを十げる程、設計された曲面で作れば所要の
球殻状部品を精度良く、しかも均一な精度の面精度をも
ったものが製作できる。又、本実施例では超塑性材料等
の高価な材料を使わなくてもよく、鉄板等の安価な材料
でも流体の吐出圧力を調整すれば使うことかでき、成形
品のフランジ加工等も当初から成形されているため、成
形品のフランジ加工は、後加工で行う必要かなく、型製
作時の試験成形も型合せかない事から安価に型を製作で
きる。

又、流体吐出圧力を流体浮上時と被加工材の球殻状凹曲
面への成形時で変えることにより成形品の板厚分布を調
整することかでき、球殻の形状に合せて調整することも
できる。

クランプ部の形状を凹凸を逆にするとカーブミラ等の凸
曲面を使用する金属球殻状部品には翁効である。また、
本実施例ではテーパ状のクランプ部としたが、材料の滑
り込みを防止する溝形に形成して材料の引込まれを防止
する方法も効果かある。又、テーパ部か長いとフランジ
部の波打ち現象か多く発生し易いので、テーパ部を少し
設けてそのテーパ部の外側を垂直のフランジ部とするク
ランプ部とすれば板厚の薄い金属板を製作する時に被加
工材の外周部で仮押えを使うことかできフランジ部の波
杓ち現象を減らすことができ、外観を美麗にできる効果
かある。

以上、述べた如く本発明の第２の実施例によれば材料を
安価な鉄板や高価なステンレス銅板まで使うことかでき
、材料の種類による球殻状曲面の精度の誤差も少い利点
がある。又、打抜き山板や網状金属板を成形する場合は
薄い金属板等を同時に下面に敷いて成形することも出来
、同様に面精度の誤差の少いものを製作できる。

〔発明の効果〕

本実施例によれば、パラボラアンテナやカーブミラ、又
は自動車ボディのルーフのような周辺部に補強部を持っ
たゆるやかな曲線面を有する金属球殻状部品を成形する
際、先づ被加工材の外周部の補強フランジ部を成形し、
同時にその部をクランプして材料板の滑り込みを止めて
曲面の成形を一行程でろう。又、曲面成形時に被加工材
を流体浮上させて行うため被加工材は膜状に塑性変形し
、型表面の摩擦の影響を受けないので球殻状部品の曲面
精度が良いものを作ることかできる。

また材料板厚は若干の変動４してもクランプ部をテーパ
ーにしておけは異る厚さでも同様に材料の滑り込みを防
止できるため均一な製品を得ることかできる。

しかも、金型は’ＰＪ＋要の球殻状の凸画面部のみ作れ
は良く、雌雄型を作って合せ加工する必要もないため安
価な金型とすることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図・第３図は本発明の一実施例の被加工材を加工す
る前の金型との関係位置を示す縦断面図、第２図・第４
図は第１図・第３図の金型で被加工材を成形した金型の
状態を示す縦断面図である。 １・・・被加工材、２・２″・・・下型凸曲面、３・３
″・・・下型、４・４′・・・流体作用口、５・５′・
・・流体作用孔、６・６′・・・流体吐出口、７弗７′
・・・中台板、８ψ８′・・・凹形クランプ部、９・９
″・・・バネ、１０・１０′・・・上型、１１・１１′
・・・凸型クランプ部、１２・１２′・・・ガイドポス
ト、１３・・・流体逃げ口、１４・・・球殻状凹曲面、
１５・・・空気逃し孔、１６・・・封止部、１７・・・
シールバッキング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、中台板の凹形クランプ部と上型の凸形クランプ部と
   の間で被加工材の外周に外周補強フランジ部を成形する
   とともにクランプし、その後凸曲面を有する下型のその
   凸曲面に前記被加工材を押圧せしめるとともに、該凸曲
   面と被加工材との間に流体を吐出させ、前記凸曲面上で
   被加工材を流体浮上させて金属板の球殻状曲面を成形す
   ることを特徴とする金属球殻状部品の製作方法。