JP2002126827A - High-temperature bulge forming method and high- temperature bulge forming apparatus - Google Patents
High-temperature bulge forming method and high- temperature bulge forming apparatusInfo
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Abstract
Description
【０００１】この発明は、例えば、鋼管、アルミニウム
管、ステンレス管又は真鍮管等の管状部材を主とする成
形材料を温間ないし熱間状態においてその内部に高圧を
負荷することでこの成形材料の一部を外側に膨出させて
所望の形状に成形加工する高温バルジ成形法及びこれに
用いられる装置に関するものである。[0001] The present invention relates to a molding material mainly composed of a tubular member such as a steel tube, an aluminum tube, a stainless steel tube or a brass tube, which is subjected to a high pressure in a warm or hot state. The present invention relates to a high-temperature bulge forming method in which a part is bulged outward and formed into a desired shape, and an apparatus used therein.
【０００２】[0002]
【従来の技術】周知のように、バルジ成形法は金型内に
挿入された円筒容器や管状部材の内部に高圧（内圧を負
荷）を加え、上記容器や管状部材の一部を膨出させて成
形加工する方法として知られ、たとえば管継手やベロー
ズの他、種々の用途の中空機械部品の製造に広く用いら
れている。2. Description of the Related Art As is well known, in a bulge forming method, a high pressure (internal pressure is applied) is applied to a cylindrical container or a tubular member inserted into a mold to expand a part of the container or the tubular member. It is widely known as a method of forming and processing, and for example, is widely used for manufacturing hollow machine parts for various uses other than pipe joints and bellows.
【０００３】従来より、バルジ成形法としては、液圧バ
ルジ加工法やゴムバルジ加工法の他、種々の方式のもの
が知られているが、ここでは、通常広く行われている液
圧バルジ加工法やゴムバルジ加工法のうち、高温バルジ
成形法といわれる方式のものについて説明する。すなわ
ち、これは膨出部を設けた金型内に成形材料を投入し、
この成形材料を温間ないし熱間状態において所望の形状
に成形加工するにあたり、上記成形材料内に加圧媒体を
注入して内圧を負荷するとともにこの成形材料の両端か
ら軸圧縮荷重を加えることで上記成形材料の一部を上記
膨出部側に張り出させ、所望の形状に成形加工しようと
いうものである。Conventionally, various types of bulge forming methods have been known in addition to a hydraulic bulging method and a rubber bulging method. A method called a high-temperature bulge forming method among rubber bulge forming methods will be described. That is, this puts the molding material into the mold provided with the bulging part,
In forming the molding material into a desired shape in a warm or hot state, a pressurized medium is injected into the molding material to apply an internal pressure and apply an axial compression load from both ends of the molding material. A part of the molding material is made to protrude toward the bulging portion to form a desired shape.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
高温バルジ成形法によれば、つぎにような不具合があっ
た。すなわち、成形材料の加熱手段がバルジ成形装置本
体を構成する金型から離間した外部（たとえば、電気炉
内やガス炉内などの外部加熱手段）にあるため、これら
の外部加熱手段で成形材料を所定温度に加熱しても、そ
の後、この成形材料を金型内に投入しなければならな
い。したがって、外部の電気炉などの加熱手段から金型
内まで加熱された成形材料を移送するための手段が別に
必要となって、装置本体を含む全体構成としてみれば複
雑化を否めない。また、上記加熱手段にて加熱後、金型
内に投入するまでに時間がかかり、多量生産の場合を考
慮すると、生産性が低くくなるという不具合がある。さ
らに、成形材料を外部加熱手段で加熱した後、この成形
材料が自然冷却しやすく、また、金型内に投入するまで
にタイムラグがあるので、このタイムラグに伴う温度低
下を考慮すると、外部での加熱時にはこの温度低下の分
だけ成形材料を余分に加熱しておかなければ成形加工に
最適な温度を得ることができず、したがって、熱エネル
ギー損失が大きかった。However, the conventional high-temperature bulge forming method has the following disadvantages. That is, since the heating means for the molding material is located outside (for example, an external heating means such as in an electric furnace or a gas furnace) separated from the mold constituting the bulge molding apparatus main body, the molding material is heated by these external heating means. Even after heating to a predetermined temperature, this molding material must then be poured into a mold. Therefore, a separate means for transferring the heated molding material from the heating means such as an external electric furnace to the inside of the mold is required separately, and the overall configuration including the apparatus main body is unavoidably complicated. Further, after heating by the above-mentioned heating means, it takes time until it is put into a mold, and when mass production is taken into consideration, there is a problem that productivity is reduced. Furthermore, after the molding material is heated by the external heating means, the molding material is easily cooled down naturally, and there is a time lag before the molding material is put into the mold. At the time of heating, unless the molding material is heated excessively by the amount corresponding to the temperature decrease, it is impossible to obtain the optimum temperature for the molding process, and therefore, the heat energy loss is large.
【０００５】また、金型温度は金型内に投入した加熱さ
れた成形材料の熱伝播によって直接に熱影響を受け、成
形加工中には常時、高低の熱履歴の繰り返しにさらされ
るので、金型自体の耐久性が著しく低下し、ひずみやク
ラックの発生などによって寸法精度に狂いが生じたり、
場合によってクラックの発生などによって耐久性が著し
く低下する場合もあり、ひいては成形材料の加工精度の
信頼性も大幅に低下するおそれがあった。[0005] The temperature of the mold is directly affected by the heat propagation of the heated molding material charged into the mold, and the mold is constantly exposed to repeated high and low heat histories during molding. The durability of the mold itself is remarkably reduced, and the dimensional accuracy is deviated due to the occurrence of strain and cracks.
In some cases, the durability may be remarkably reduced due to the occurrence of cracks, and the reliability of the processing accuracy of the molding material may be significantly reduced.
【０００６】さらに、加圧媒体として液体や粉粒体を用
いる場合には、これらの加圧媒体は、通常、気体と比べ
てその熱保有量が格段に大きくなるので、加圧（圧送）
機構そのもの、及びこの加圧機構から成形材料内に至る
までの比較的距離の長い部位間に設けられる高圧配管の
熱劣化に起因して、その耐久性の低いものとなってい
た。Further, when a liquid or a granular material is used as the pressurizing medium, these pressurized media usually have a remarkably large amount of heat as compared with gas, so that pressurization (pressure feeding) is performed.
The durability of the mechanism itself has been low due to thermal deterioration of the high pressure pipe provided between the pressurizing mechanism and a relatively long distance from the pressurizing mechanism to the inside of the molding material.
【０００７】この発明は上記従来の高温バルジ成形方法
及び高温バルジ成形装置が有する不具合を解決するため
になされたものであって、その目的は、バルジ成形品の
生産性に優れ、かつ装置を構成する金型や高圧配管の耐
久性を大幅に向上させることのできる高温バルジ成形法
及び高温バルジ成形装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the above-mentioned conventional high-temperature bulge forming method and high-temperature bulge forming apparatus. It is an object of the present invention to provide a high-temperature bulge forming method and a high-temperature bulge forming apparatus capable of greatly improving the durability of a mold and a high-pressure pipe to be formed.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】そこで請求項１の高温バ
ルジ成形方法は、膨出部を設けた金型に成形材料を投入
し、この成形材料を温間ないし熱間状態にて所望の形状
に成形加工する高温バルジ成形法であって、成形加工中
を通して金型温度を温間温度以下の一定温度になるよう
に制御しておき、次いで金型内に投入保持した成形材料
を成形加工に先立って予め、金型内にて成形温度以上の
温度に加熱した後、上記成形材料内に加圧媒体を注入し
て内圧を負荷するとともにこの成形材料の両端から一定
の軸圧縮荷重を加えることで上記成形材料の一部を外側
に膨出させて所望の形状に成形加工することを特徴とし
ている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a high-temperature bulge forming method in which a molding material is charged into a mold provided with a bulging portion, and the molding material is formed into a desired shape in a warm or hot state. This is a high-temperature bulge molding method in which the mold temperature is controlled to a constant temperature equal to or lower than the warm temperature throughout the molding process, and then the molding material charged and held in the mold is subjected to the molding process. Before heating in advance in the mold to a temperature equal to or higher than the molding temperature, inject a pressurized medium into the molding material to apply internal pressure and apply a constant axial compressive load from both ends of the molding material. The method is characterized in that a part of the molding material is bulged outward and molded into a desired shape.
【０００９】成形材料を温間ないし熱間状態にて所望の
形状に成形加工する高温バルジ成形において、金型温度
は成形加工中を通して加熱された成形材料や加圧媒体が
保有する熱からの影響を受け、しかもこのような熱影響
が繰り返されると、急激に劣化を起こしやすい。この結
果、金型はいわゆる熱衝撃などに起因するクラックや寸
法精度の狂いを生じやすく、金型の耐久性は短寿命とな
るおそれがあった。In high-temperature bulge molding in which a molding material is formed into a desired shape in a warm or hot state, the temperature of the mold is affected by the heat of the molding material heated and the pressurized medium during the molding process. , And when such thermal effects are repeated, it is easy to cause rapid deterioration. As a result, the mold is liable to cause cracks and irregular dimensional accuracy due to so-called thermal shock, and the durability of the mold may be short.
【００１０】そこで、請求項１の高温バルジ成形法で
は、金型の温度が成形加工中を通して温間温度以下の一
定温度になるように制御してあるので、上記金型が加熱
された成形材料や加圧媒体が保有する熱からの熱影響を
受けても上記金型の成形温度はこれに左右されることが
なく、常時、ほぼ一定温度を維持できる。これによっ
て、金型が熱衝撃などによって寸法精度の狂いやクラッ
クの発生を来すおそれがなく、その耐久性を向上させる
ことができる。また、成形材料の加熱は金型外部ではな
く、金型内で直接行うようにしたから、加熱された成形
材料をその都度移送する必要が全くなく、成形材料の自
然冷却による温度低下もないから生産性を格段に向上さ
せることができる。Therefore, in the high-temperature bulge forming method of the first aspect, since the temperature of the mold is controlled to be a constant temperature equal to or lower than the warm temperature throughout the molding process, the molding material heated by the mold is heated. The molding temperature of the mold is not influenced by the heat of the pressurized medium or the heat of the pressurized medium. Thus, the mold does not have a possibility of causing dimensional accuracy deviation or cracking due to thermal shock or the like, and the durability can be improved. Also, since the heating of the molding material is performed directly in the mold, not in the outside of the mold, there is no need to transfer the heated molding material every time, and there is no temperature decrease due to natural cooling of the molding material. Productivity can be significantly improved.
【００１１】また請求項２の高温バルジ成形装置は、膨
出部を設けた金型に成形材料を投入し、この成形材料を
温間ないし熱間状態にて所望の形状に成形加工するため
の高温バルジ成形装置であって、少なくとも投入保持さ
れた成形材料を成形加工するための金型と、この金型を
型締めするための手段と、成形加工中を通して金型温度
を温間温度以下の一定温度に制御するための手段と、成
形加工に先立って予め、金型内に投入した成形材料をそ
の金型内にて所定の成形温度以上の温度に加熱するため
の手段と、加熱された上記成形材料内に加圧媒体を注入
して内圧を負荷するための手段と、上記成形材料の両端
から一定の軸圧縮荷重を加えるための手段とを備えてい
ることを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, there is provided a high-temperature bulge forming apparatus for charging a molding material into a mold provided with a bulging portion and molding the molding material into a desired shape in a warm or hot state. A high-temperature bulge forming apparatus, a mold for forming at least a charged and held molding material, means for clamping the mold, and a mold temperature of not more than the warm temperature throughout the forming process. Means for controlling the temperature to a constant temperature, and means for heating the molding material charged into the mold to a temperature equal to or higher than a predetermined molding temperature in the mold in advance of the molding process. It is characterized by comprising means for injecting a pressurized medium into the molding material to apply internal pressure, and means for applying a constant axial compressive load from both ends of the molding material.
【００１２】請求項１の発明と全く同様の理由によっ
て、金型は成形加工時における金型内の成形材料などか
らの熱影響や熱衝撃を影響を受けにくい。したがって、
金型は熱衝撃に起因するクラックや寸法精度の狂いなど
が発生しにくく、長期にわたって耐久性を確保すること
ができる。また、成形材料の加熱は金型外部ではなく、
金型内で直接行うようにしたから、加熱された成形材料
をその都度移送する必要が全くなく、成形材料の自然冷
却による温度低下もないからバルジ成形品の生産性が格
段に向上する。[0012] For exactly the same reason as in the first aspect of the present invention, the mold is hardly affected by thermal influence or thermal shock from the molding material in the mold during molding. Therefore,
The mold is less likely to cause cracks or dimensional accuracy deviation due to thermal shock, and can secure durability for a long period of time. Also, the heating of the molding material is not outside the mold,
Since the heating is performed directly in the mold, there is no need to transfer the heated molding material every time, and the temperature of the molding material does not decrease due to natural cooling, so that the productivity of the bulge molded product is remarkably improved.
【００１３】また請求項３の高温バルジ成形装置は、請
求項２における成形材料の加熱手段が直接通電加熱方式
であって、金型が成形材料と接触する面側に絶縁体を介
在させてあることを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, there is provided a high-temperature bulge forming apparatus, wherein the means for heating the molding material in the second aspect is a direct current heating method, and an insulator is interposed on the side of the mold in contact with the molding material. It is characterized by:
【００１４】上記請求項３の高温バルジ成形装置では、
成形材料の加熱手段として直接通電加熱を用いたので、
成形材料は熱エネルギー損失なく、効率的に所定温度に
まで直接加熱できる。しかも、絶縁体の介在によって金
型と成形材料とは隔絶されているので、金型自体が加熱
されることがない。したがって、上述したように、成形
加工中を通して金型温度を温間温度以下の一定温度に制
御するための手段はその機能をなんら損なうことなく十
分に発揮される。In the high-temperature bulge forming apparatus according to the third aspect,
Since direct current heating was used as a heating means for the molding material,
The molding material can be efficiently heated directly to a predetermined temperature without loss of thermal energy. Moreover, since the mold and the molding material are separated by the interposition of the insulator, the mold itself is not heated. Therefore, as described above, the means for controlling the mold temperature to a constant temperature equal to or lower than the warm temperature throughout the molding process is sufficiently exhibited without impairing its function.
【００１５】また請求項４の高温バルジ成形装置は、請
求項２における成形材料の加熱手段が高周波誘導加熱方
式であって、この方式に用いられる誘導加熱素子が電気
絶縁性及び低熱伝導性とを備えた耐摩耗材でその周囲を
囲まれていることを特徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a high-temperature bulge forming apparatus, wherein the means for heating the molding material in the second aspect is a high-frequency induction heating system, and the induction heating element used in this system has an electric insulating property and a low thermal conductivity. It is characterized by being surrounded by a wear-resistant material provided.
【００１６】上記請求項４の高温バルジ成形装置では、
高周波誘導加熱によって金型内に投入保持した成形材料
が金型内にて直接に加熱されるので、請求項３の場合と
同様、成形材料は熱エネルギー損失が少なく、効率的に
所定温度にまで加熱することができる。しかも、この高
周波誘導加熱で用いられる誘導加熱素子は電気絶縁性及
び低熱伝導性とを備えた耐摩耗材でその周囲を囲まれて
いるので、金型自体が加熱されるおそれがない。したが
って、したがって、上述したように、成形加工中を通し
て金型温度を温間温度以下の一定温度に制御するための
手段は何らその機能を損なうことなく十分に発揮され
る。In the high-temperature bulge forming apparatus according to the fourth aspect,
Since the molding material charged and held in the mold is directly heated in the mold by high-frequency induction heating, the molding material has a small heat energy loss and efficiently reaches a predetermined temperature as in the case of claim 3. Can be heated. Moreover, since the induction heating element used in the high-frequency induction heating is surrounded by a wear-resistant material having electric insulation and low thermal conductivity, there is no possibility that the mold itself is heated. Therefore, as described above, the means for controlling the mold temperature to a constant temperature equal to or lower than the warm temperature throughout the forming process can be sufficiently exerted without impairing its function.
【００１７】また請求項５の高温バルジ成形装置は、請
求項２における成形材料の加熱手段が成形材料内に挿入
された高周波誘導加熱コイルもしくは電気式ヒータであ
って、かつ注入する加圧媒体が気体であることを特徴と
している。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a high-temperature bulge forming apparatus according to the second aspect, wherein the means for heating the molding material is a high-frequency induction heating coil or an electric heater inserted into the molding material, and the pressurized medium to be injected is formed. It is characterized by being gas.
【００１８】上記請求項５の高温バルジ成形装置では、
成形材料内に挿入した高周波誘導コイルもしくは電気式
ヒータによって上記成形材料を直接加熱するようにした
ので、熱効率よく成形材料を加熱することができる。し
かも、加圧媒体として気体を用いるので、上記高周波誘
導コイルもしくは電気式ヒータ等の加熱手段は何らの支
障なく用いることができる。また、気体は液体とは異な
り、その保有熱量が少ない。そのため、内圧負荷手段そ
のもの、及び内圧負荷手段から金型内に至るまでの比較
的距離の長い部位間に設けられる高圧配管の熱劣化が生
じ難く、この結果、その耐久性を向上することができ
る。In the high-temperature bulge forming apparatus according to the fifth aspect,
Since the molding material is directly heated by the high-frequency induction coil or the electric heater inserted in the molding material, the molding material can be heated efficiently. Moreover, since gas is used as the pressurizing medium, the heating means such as the high-frequency induction coil or the electric heater can be used without any trouble. Gas, unlike liquid, has less heat. Therefore, thermal deterioration of the internal pressure load means itself and the high pressure pipe provided between relatively long distances from the internal pressure load means to the inside of the mold hardly occurs, and as a result, its durability can be improved. .
【００１９】また請求項６の高温バルジ成形装置は、請
求項３における上記絶縁体内部に水冷パイプが埋設さ
れ、このパイプ内に冷水を循環させることで金型温度を
温間温度以下の温度に制御できるように構成されている
ことを特徴としている。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a high-temperature bulge forming apparatus, wherein a water-cooled pipe is buried inside the insulator according to the third aspect, and cold water is circulated in the pipe to reduce the mold temperature to a temperature lower than the warm temperature. It is characterized by being configured to be controllable.
【００２０】上記請求項６の高温バルジ成形装置では、
水冷パイプ内を流れる水によって絶縁体に接触する金型
を常時、冷却することができ、このときの水温調整によ
って成形加工中を通して金型温度を温間温度以下の一定
温度になるように制御する機能をより効率的に発揮させ
ることができる。In the high-temperature bulge forming apparatus according to the sixth aspect,
The mold that comes into contact with the insulator can always be cooled by the water flowing through the water-cooled pipe, and by controlling the water temperature at this time, the mold temperature is controlled to a constant temperature equal to or lower than the warm temperature throughout the forming process. Functions can be exhibited more efficiently.
【００２１】そして、請求項７の高温バルジ成形装置
は、請求項３又は４における加圧媒体が気体であること
を特徴としている。The high-temperature bulge forming apparatus according to claim 7 is characterized in that the pressurized medium according to claim 3 or 4 is a gas.
【００２２】上記請求項７の高温バルジ成形装置では、
加熱手段として直接通電加熱方式又は高周波誘電加熱方
式を用い、かつ加圧媒体として気体を用いるので、上記
高周波誘導コイル等の加熱手段は何らの支障なく用いる
ことができる。また、気体は液体とは異なり、その保有
熱量が少ない。そのため、内圧負荷手段そのもの、及び
内圧負荷手段から金型内に至るまでの比較的距離の長い
部位間に設けられる高圧配管の熱劣化が生じ難く、この
結果、その耐久性を向上することができる。In the high-temperature bulge forming apparatus according to the seventh aspect,
Since a direct current heating method or a high-frequency dielectric heating method is used as the heating means and a gas is used as the pressurizing medium, the heating means such as the high-frequency induction coil can be used without any trouble. Gas, unlike liquid, has less heat. Therefore, thermal deterioration of the internal pressure load means itself and the high pressure pipe provided between relatively long distances from the internal pressure load means to the inside of the mold hardly occurs, and as a result, its durability can be improved. .
【００２３】さらに、請求項８の高温バルジ成形装置
は、請求項３又は４における加圧媒体が油や合成ゴム等
の粘性流体もしくは低融点金属、又はセラミックスや鉱
物質等の粉粒体のいずれかであって、かつ加圧手段が成
形材料内部に耐熱性のプランジャを押し込む方式で構成
されていることを特徴としている。Further, in the high-temperature bulge forming apparatus according to the eighth aspect, the pressurizing medium according to the third or fourth aspect is any one of a viscous fluid such as oil or synthetic rubber or a low melting point metal, or a granular material such as a ceramic or mineral substance. And wherein the pressure means is constituted by a method of pushing a heat-resistant plunger into the molding material.
【００２４】上記請求項８の高温バルジ成形装置では、
プランジャの押込みによる圧縮作用によって成形材料内
の内圧を負荷できるので、金型外部に設置した内圧負荷
手段の場合に不可欠であった複雑な配管構成が不要とな
り、高圧配管を含んだ装置構成を簡素化できる。また、
用いる加圧媒体が油や合成ゴム等の粘性流体もしくは低
融点金属、又はセラミックスや鉱物質等の粉粒体のいず
れかであるので、加圧媒体が気体である場合に比べ、プ
ランジャの押込みによる圧縮作用によって希望とする内
圧負荷が比較的容易に得られる。In the high-temperature bulge forming apparatus according to the eighth aspect,
Since the internal pressure in the molding material can be loaded by the compression action of the plunger being pushed, the complicated piping configuration that was indispensable for the internal pressure loading means installed outside the mold is not required, and the equipment configuration including the high-pressure piping is simplified. Can be Also,
Since the pressurized medium to be used is either a viscous fluid such as oil or synthetic rubber or a low-melting metal, or a granular material such as ceramics or minerals, the pressurized medium is more intrusive than when the pressurized medium is a gas. The desired internal pressure load can be obtained relatively easily by the compression action.
【００２５】また請求項９の高温バルジ成形装置は、請
求項３又は４において、加熱した加圧媒体を成形材料内
に注入し、内圧を負荷できるように構成したことを特徴
としている。A high-temperature bulge forming apparatus according to a ninth aspect is characterized in that, in the third or fourth aspect, a heated pressurized medium is injected into a molding material so that an internal pressure can be applied.
【００２６】上記請求項９の高温バルジ成形装置では、
加圧媒体を内圧負荷を目的として用いるだけではなく、
加圧媒体自体を加熱した状態で用いるようにしたので、
内圧負荷と同時に、金型内に投入された成形材料の温度
低下を抑制できる。したがって、作業性の向上が図れ
る。In the high-temperature bulge forming apparatus according to the ninth aspect,
In addition to using pressurized media for internal pressure loading,
Since the pressurized medium itself was used in a heated state,
Simultaneously with the internal pressure load, a decrease in the temperature of the molding material charged into the mold can be suppressed. Therefore, workability can be improved.
【００２７】[0027]
【発明の実施の形態】次にこの発明の高温バルジ成形法
及び装置の具体的な実施の形態について、図面を参照し
つつ詳細に説明する。図１は、この発明の一実施の形態
である高温バルジ成形法の手順を説明するためのブロッ
ク図であり、図２はこの発明の一実施の形態（直接通電
加熱方式）である高温バルジ成形装置の概略図であり、
図３はこの発明の他の実施の形態（高周波加熱方式）で
ある高温バルジ成形装置の概略図であり、図４はこの発
明の他の実施の形態（電気ヒータ方式）である高温バル
ジ成形装置の概略図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, specific embodiments of the high-temperature bulge forming method and apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram for explaining a procedure of a high-temperature bulge forming method according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a high-temperature bulge forming method according to one embodiment of the present invention (direct current heating method). FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus,
FIG. 3 is a schematic view of a high-temperature bulge forming apparatus according to another embodiment (high-frequency heating method) of the present invention, and FIG. 4 is a high-temperature bulge forming apparatus according to another embodiment of the present invention (electric heater method). FIG.
【００２８】まず、図１を参照しながらこの発明の一実
施の形態である高温バルジ成形法の手順について説明す
る。 第１段階（金型温度の制御）；成形加工中を通して金型
温度を温間温度以下の一定温度に保持するように制御す
る（図１で符号１で示す）。なお、上記一定温度とは、
例えば約１００℃前後〜２００℃程度である。 第２段階（成形材料の金型内加熱）；金型内に投入した
成形材料をその金型内で予め、成形温度以上の温度に加
熱する（図１で符号２で示す）。なお、上記成形材料と
は、たとえば鋼管、アルミニウム管、ステンレス管など
の管状部材である。 第３段階（成形加工）；上記成形材料内に加圧媒体を注
入して内圧を負荷すると共に、この成形材料の両端から
一定の軸圧縮荷重を加えることで上記成形材料を所望の
形状に成形加工する（図１で符号３で示す）。 第４段階（成形品の取出し）；成形加工された成形品を
金型内から取り出す（図１で符号４で示す）。First, the procedure of a high-temperature bulge forming method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. First stage (control of mold temperature): Control is performed such that the mold temperature is maintained at a constant temperature equal to or lower than the warm temperature throughout the molding process (indicated by reference numeral 1 in FIG. 1). In addition, the said constant temperature is
For example, it is about 100 ° C to about 200 ° C. Second stage (heating of the molding material in the mold): The molding material charged into the mold is previously heated in the mold to a temperature equal to or higher than the molding temperature (indicated by reference numeral 2 in FIG. 1). The molding material is, for example, a tubular member such as a steel pipe, an aluminum pipe, and a stainless steel pipe. Third stage (molding); a pressure medium is injected into the molding material to apply an internal pressure, and a constant axial compression load is applied from both ends of the molding material to form the molding material into a desired shape. Processing (indicated by reference numeral 3 in FIG. 1). Fourth stage (removal of molded product): The molded product is removed from the mold (indicated by reference numeral 4 in FIG. 1).
【００２９】次に、この発明の一実施の形態である高温
バルジ成形装置について図２ないし図４を参照しながら
説明する。図２は成形材料の加熱手段として直接誘電加
熱方式を採用した場合の高温バルジ成形装置を示してい
る。同図において、装置本体５は、上型６ａと下型６ｂ
とから構成される金型６と、押込用ラム７と、直接通電
加熱手段８とから基本構成され、上記金型６内に、つま
り上型６ａと下型６ｂとの間に成形材料９が投入保持さ
れるようになっている。また、上記押込用ラム７には金
型６内に投入された成形材料９内に加圧媒体１０を圧送
するための流路１１が形成されている。また、上記成形
材料９が上型６ａと接触する面、及び成形材料９が下型
６ｂと接触する面にはそれぞれ、絶縁体１２が介装支持
されている。さらに、この絶縁体１２内には水冷パイプ
（図示省略）が配装されており、成形中を通じて金型温
度が温間温度以下の一定温度（約１００〜２００℃）に
保持されるように構成されている。また、上型６ａは図
示しない型締めシリンダにより昇降自在に、また下型６
ｂは図示しないシリンダによって昇降自在となるように
構成されている。また、６ｃは膨出部である。なお、加
圧媒体１０としては、望ましくは気体を用いるが、加圧
媒体１０として、加熱した水、油等を用いることもでき
る。Next, a high-temperature bulge forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows a high-temperature bulge forming apparatus in which a direct dielectric heating method is employed as a heating means of a molding material. In the figure, an apparatus main body 5 includes an upper mold 6a and a lower mold 6b.
And a pressing ram 7 and a direct current heating means 8, and a molding material 9 is provided in the mold 6, that is, between the upper mold 6a and the lower mold 6b. It is designed to be charged and held. The pressing ram 7 is provided with a flow path 11 for pressure-feeding the pressurized medium 10 into the molding material 9 charged into the mold 6. An insulator 12 is interposed and supported on each of the surface where the molding material 9 contacts the upper mold 6a and the surface where the molding material 9 contacts the lower mold 6b. Further, a water cooling pipe (not shown) is provided in the insulator 12 so that a mold temperature is maintained at a constant temperature (about 100 to 200 ° C.) equal to or lower than a warm temperature during molding. Have been. The upper mold 6a can be moved up and down by a mold clamping cylinder (not shown).
b is configured to be able to move up and down by a cylinder (not shown). Reference numeral 6c denotes a bulging portion. As the pressurizing medium 10, a gas is desirably used, but as the pressurizing medium 10, heated water, oil, or the like can also be used.
【００３０】ここで、上記装置の動作例について簡単に
説明すると、まず、成形加工中を通して金型温度を温間
温度以下の一定温度になるように制御しておき、しかる
のち、上型６ａと下型６ｂとをシリンダの後退によって
相互間を離間させ、金型６内を開放し、この金型６内に
成形材料９を投入する。その後、上型６ａと下型６ｂを
型締めして上記成形材料９を保持する。次いで、上記成
形材料９を直接通電加熱手段８によって成形温度（例え
ば、鋼の場合には５００〜６００°Ｃ）以上の温度まで
加熱する。さらに、流路１１を経て加圧媒体１０を成形
材料９内に注入する。この注入により成形材料９内に一
定の内圧が負荷されると、成形材料９の両端にある押込
用ラム７、７によって左右から押圧して上記成形材料９
に対して所定の軸圧縮荷重を加える。このような動作に
よって、上記成形材料９の一部は下型６ｂ、６ｂの間に
形成された膨出部６ｃ内に張り出されてバルジ成形加工
が完了する。Here, an operation example of the above-described apparatus will be briefly described. First, the mold temperature is controlled to be a constant temperature equal to or lower than the warm temperature throughout the molding process. The lower mold 6b is separated from the lower mold 6b by retreating the cylinder, the mold 6 is opened, and the molding material 9 is put into the mold 6. Thereafter, the upper mold 6a and the lower mold 6b are clamped to hold the molding material 9. Next, the molding material 9 is heated by a direct current heating means 8 to a molding temperature (for example, 500 to 600 ° C. in the case of steel) or higher. Further, the pressurized medium 10 is injected into the molding material 9 via the flow path 11. When a constant internal pressure is applied to the molding material 9 by this injection, the molding material 9 is pressed from the left and right by the pressing rams 7, 7 at both ends of the molding material 9.
A predetermined axial compressive load is applied to. By such an operation, a part of the molding material 9 is extended into the bulging portion 6c formed between the lower dies 6b, 6b, and the bulge forming process is completed.
【００３１】このようにして動作する高温バルジ成形装
置によれば、金型の温度が成形加工中を通して温間温度
以下の一定温度になるように制御してあるので、上記金
型が加熱された成形材料や加圧媒体が保有する熱からの
熱影響を受けても上記金型の成形温度はこれに左右され
ることがなく、常時、ほぼ一定温度を維持できる。これ
によって、金型が熱衝撃などによって寸法精度の狂いや
クラックの発生を来すおそれがなく、その耐久性を向上
させることができる。また、成形材料の加熱は金型外部
ではなく、金型内で直接行うようにしたから、加熱され
た成形材料をその都度移送する必要が全くなく、成形材
料の自然冷却による温度低下もないから生産性を格段に
向上させることができる。According to the high-temperature bulge forming apparatus that operates as described above, the temperature of the mold is controlled to be a constant temperature equal to or lower than the warm temperature throughout the molding process, so that the mold is heated. The molding temperature of the mold is not affected by the heat of the molding material and the heat of the pressurized medium, and can be maintained almost constant at all times. Thus, the mold does not have a possibility of causing dimensional accuracy deviation or cracking due to thermal shock or the like, and the durability can be improved. Also, since the heating of the molding material is performed directly in the mold, not in the outside of the mold, there is no need to transfer the heated molding material every time, and there is no temperature decrease due to natural cooling of the molding material. Productivity can be significantly improved.
【００３２】図３は成形材料の加熱手段として高周波加
熱方式を採用した場合の高温バルジ成形装置を示してい
る。同図で示す装置の構成のうち、図２で示す装置と共
通する部分には同一の符号を付してその詳しい説明は省
略する。特に、同図で示す装置が図２で示す装置と比べ
て相違するところは、加熱手段として直接通電加熱手段
８式に代えて周囲を電気絶縁した高周波誘導加熱コイル
１３を採用した点と、及びプランジャ１４によって加圧
媒体を加圧する点である。このような構成としたこと
で、プランジャ１４の押込みによる圧縮作用によって成
形材料内の内圧を負荷できるので、金型外部に内圧負荷
手段を設けた場合に不可欠であった複雑な配管構成が不
要となり、装置構成を簡素化できる。また、用いる加圧
媒体が気体でなく、油や合成ゴム等の粘性流体もしくは
低融点金属、又はセラミックスや鉱物質等の粉粒体のい
ずれかであるので、気体を用いる場合に比べ、プランジ
ャ１４の押込みによる圧縮作用によって所望とする値の
内圧負荷が比較的容易に得られる。なお、同図で示す装
置も図２で示す装置と基本的に同様の動作で高温バルジ
成形できるようになっているのでその詳しい説明は省略
する。FIG. 3 shows a high-temperature bulge forming apparatus in which a high-frequency heating method is employed as a heating means for a forming material. In the configuration of the apparatus shown in the figure, the same parts as those of the apparatus shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In particular, the device shown in the figure differs from the device shown in FIG. 2 in that a high-frequency induction heating coil 13 whose periphery is electrically insulated instead of the direct current heating device 8 is used as a heating device, and The point is that the pressurizing medium is pressed by the plunger 14. With such a configuration, the internal pressure in the molding material can be loaded by the compression action of the plunger 14 being pushed in, so that a complicated piping configuration which is indispensable when the internal pressure loading means is provided outside the mold is unnecessary. In addition, the device configuration can be simplified. Further, since the pressurized medium to be used is not a gas but a viscous fluid such as oil or synthetic rubber or a low-melting metal, or a granular material such as a ceramic or a mineral substance, the plunger 14 is smaller than in the case of using a gas. A desired value of the internal pressure load can be obtained relatively easily by the compressing action by the pushing of the pressure. The apparatus shown in FIG. 2 can perform high-temperature bulge forming by basically the same operation as that of the apparatus shown in FIG.
【００３３】図４は成形材料の加熱手段として電気ヒー
タ方式を採用した場合の高温バルジ成形装置を示してい
る。なお、同図で示す装置の構成のうち、図２で示す装
置と共通する部分には同一の符号を付してその詳しい説
明は省略する。同図で示す高温バルジ成形装置において
は、特に成形材料９の内部に電気ヒータ１５（又は高周
波誘導加熱コイル）を挿入し、この電気ヒータ１５によ
って成形材料９を直接に加熱しようというものである。
このように、電気式ヒータの挿入によって上記成形材料
を直接加熱するようにしたので、熱効率よく成形材料を
加熱できる。しかも、この場合、加圧媒体として特に気
体を用いるので、上記高周波誘導コイルもしくは電気式
ヒータ等の加熱手段を何らの支障なく用いることができ
る。なお、同図で示す装置も図２で示す装置と基本的に
同様の動作で高温バルジ成形できるようになっているの
でその詳しい説明は省略する。FIG. 4 shows a high-temperature bulge forming apparatus in a case where an electric heater system is employed as a heating means for a forming material. In the configuration of the apparatus shown in FIG. 2, the same reference numerals are given to the same parts as those in the apparatus shown in FIG. 2, and detailed description thereof will be omitted. In the high-temperature bulge forming apparatus shown in the figure, an electric heater 15 (or a high-frequency induction heating coil) is inserted into the molding material 9, and the molding material 9 is directly heated by the electric heater 15.
As described above, since the molding material is directly heated by inserting the electric heater, the molding material can be efficiently heated. Moreover, in this case, since a gas is particularly used as the pressurizing medium, the heating means such as the high-frequency induction coil or the electric heater can be used without any trouble. The apparatus shown in FIG. 2 can perform high-temperature bulge forming by basically the same operation as that of the apparatus shown in FIG.
【００３４】以上にこの発明の一実施形態について説明
をしたが、この発明は上記実施形態に限られるものでは
なく、その主旨を損なわない限り、種々変更して実施可
能である。Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be carried out in various modifications without impairing the gist thereof.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上のように請求項１の高温バルジ成形
法によれば、成形材料を温間ないし熱間状態にて所望の
形状に成形加工するにあたり、特に成形加工中を通して
金型温度を温間温度以下の一定温度に制御するようにし
たから、上記金型は成形加工時における金型内の成形材
料などからの熱影響や熱衝撃を影響を受けにくい。した
がって、金型は熱衝撃に起因するクラックや寸法精度の
狂いなどが発生しにくく、長期にわたって耐久性を確保
することができる。また、成形材料の加熱は金型外部で
はなく、金型内で行うようにしたから、加熱された成形
材料をその都度移送する必要が全くなく、成形材料の温
度低下もないから生産性が格段に向上する。As described above, according to the high-temperature bulge forming method of the first aspect, when the forming material is formed into a desired shape in a warm or hot state, the mold temperature is particularly controlled throughout the forming process. Since the temperature is controlled to a constant temperature equal to or lower than the warm temperature, the above-mentioned mold is hardly affected by a thermal influence or a thermal shock from a molding material in the mold at the time of molding. Therefore, the mold is less likely to cause cracks or dimensional accuracy deviation due to thermal shock, and can secure durability for a long period of time. Also, since the molding material is heated not in the outside of the mold but in the mold, there is no need to transfer the heated molding material every time, and there is no decrease in the temperature of the molding material. To improve.
【００３６】また請求項２の高温バルジ成形装置によれ
ば、請求項１と同様、成形材料を温間ないし熱間状態に
て所望の形状に成形加工するにあたり、特に成形加工中
を通して金型温度を温間温度以下の一定温度に制御する
ようにしたから、上記金型は成形加工時における金型内
の成形材料などからの熱影響や熱衝撃を影響を受けにく
い。したがって、金型は熱衝撃に起因するクラックや寸
法精度の狂いなどが発生しにくく、長期にわたって耐久
性を確保することができる。また、成形材料の加熱は金
型外部ではなく、金型内で行うようにしたから、加熱さ
れた成形材料をその都度移送する必要が全くなく、成形
材料の温度低下もないから生産性が格段に向上する。According to the high-temperature bulge forming apparatus of the second aspect, in the same manner as in the first aspect, when the molding material is formed into a desired shape in a warm or hot state, the temperature of the mold is particularly increased during the forming. Is controlled to a constant temperature equal to or lower than the warm temperature, so that the mold is less susceptible to thermal influence or thermal shock from the molding material in the mold during molding. Therefore, the mold is less likely to cause cracks or dimensional accuracy deviation due to thermal shock, and can secure durability for a long period of time. Also, since the molding material is heated not in the outside of the mold but in the mold, there is no need to transfer the heated molding material every time, and there is no decrease in the temperature of the molding material. To improve.
【００３７】請求項３の高温バルジ成形装置によれば、
特に、成形材料の加熱手段を直接通電加熱方式とし、か
つ金型が成形材料と接触する面側に絶縁体を介在させる
構成としたので、金型温度を上げることなく、成形材料
のみを成形温度以上の温度に加熱することができる。よ
って、金型の耐久性を向上させることができる。According to the high-temperature bulge forming apparatus of claim 3,
In particular, since the heating means of the molding material is a direct current heating method, and an insulator is interposed on the surface side where the mold contacts the molding material, only the molding material is heated without increasing the mold temperature. It can be heated to the above temperature. Therefore, the durability of the mold can be improved.
【００３８】また、請求項４の高温バルジ成形装置によ
れば、高周波誘導加熱によって成形材料が直接に加熱さ
れるので、請求項３の場合と同様、成形材料は熱エネル
ギー損失なく、効率的に所定温度にまで直接加熱でき
る。しかも、この高周波誘導加熱で用いられる誘導加熱
素子は電気絶縁性及び低熱伝導性とを備えた耐摩耗材で
その周囲を囲まれているので、金型自体が加熱されるお
それがない。したがって、したがって、上述したよう
に、成形加工中を通して金型温度を温間温度以下の一定
温度に制御するための手段はその機能をなんら損なうこ
となく十分に発揮される。According to the high-temperature bulge forming apparatus of the fourth aspect, the molding material is directly heated by the high-frequency induction heating. It can be directly heated to a predetermined temperature. Moreover, since the induction heating element used in the high-frequency induction heating is surrounded by a wear-resistant material having electric insulation and low thermal conductivity, there is no possibility that the mold itself is heated. Therefore, as described above, the means for controlling the mold temperature to a constant temperature equal to or lower than the warm temperature throughout the molding process is sufficiently exhibited without impairing its function.
【００３９】また、請求項５の高温バルジ成形装置によ
れば、成形材料内に挿入した高周波誘導コイルもしくは
電気式ヒータによって上記成形材料を直接加熱するよう
にしたので、熱効率よく成形材料を加熱することができ
る。しかも、加圧媒体として気体を用いるので、上記高
周波誘導コイルもしくは電気式ヒータ等の加熱手段は何
らの支障なく用いることができる。また、気体は液体と
は異なり、その保有熱量が少ない。そのため、内圧負荷
手段そのもの、及び内圧負荷手段から金型内に至るまで
の比較的距離の長い部位間に設けられる高圧配管の熱劣
化が生じ難く、この結果、その耐久性を向上することが
できる。According to the high-temperature bulge molding apparatus of the fifth aspect, the molding material is directly heated by the high-frequency induction coil or the electric heater inserted in the molding material, so that the molding material is heated efficiently. be able to. Moreover, since gas is used as the pressurizing medium, the heating means such as the high-frequency induction coil or the electric heater can be used without any trouble. Gas, unlike liquid, has less heat. Therefore, thermal deterioration of the internal pressure load means itself and the high pressure pipe provided between relatively long distances from the internal pressure load means to the inside of the mold hardly occurs, and as a result, its durability can be improved. .
【００４０】また、請求項６の高温バルジ成形装置によ
れば、水冷パイプ内を流れる水によって絶縁体に接触す
る金型を常時、冷却することができ、このときの水温調
整によって成形加工中を通して金型温度を温間温度以下
の一定温度になるように制御する機能をより効率的に発
揮させることができる。According to the high-temperature bulge forming apparatus of the sixth aspect, the mold in contact with the insulator can be always cooled by the water flowing in the water-cooled pipe, and the water temperature is adjusted at this time so that the mold can be cooled during the forming process. The function of controlling the mold temperature to be a constant temperature equal to or lower than the warm temperature can be exhibited more efficiently.
【００４１】そして、請求項７の高温バルジ成形装置に
よれば、加熱手段として直接通電加熱又は高周波誘電加
熱を用い、かつ加圧媒体として気体を用いるので、上記
高周波誘導コイルもしくは電気式ヒータ等の加熱手段は
何らの支障なく用いることができる。また、気体は液体
とは異なり、その保有熱量が少ない。そのため、内圧負
荷手段そのもの、及び内圧負荷手段から金型内に至るま
での比較的距離の長い部位間に設けられる高圧配管の熱
劣化が生じ難く、この結果、その耐久性を向上すること
ができる。According to the high-temperature bulge forming apparatus of claim 7, since direct heating or high-frequency dielectric heating is used as the heating means and gas is used as the pressurizing medium, the high-frequency induction coil or the electric heater is used. The heating means can be used without any hindrance. Gas, unlike liquid, has less heat. Therefore, thermal deterioration of the internal pressure load means itself and the high pressure pipe provided between relatively long distances from the internal pressure load means to the inside of the mold hardly occurs, and as a result, its durability can be improved. .
【００４２】さらに、請求項８の高温バルジ成形装置に
よれば、プランジャの押込みによる圧縮作用によって内
圧を負荷できるので、金型外部に設置した内圧負荷手段
の場合に不可欠であった複雑な配管構成が不要となり、
構成を簡素化できる。また、用いる加圧媒体として油や
低融点金属などを用いるので、気体を用いる場合に比
べ、プランジャの押込みによる圧縮作用によって所望と
する値の内圧負荷が容易に得られる。Further, according to the high-temperature bulge forming apparatus of the eighth aspect, since the internal pressure can be applied by the compressing action by pushing the plunger, a complicated piping configuration which is indispensable for the internal pressure loading means installed outside the mold. Becomes unnecessary,
The configuration can be simplified. Further, since oil, low melting point metal, or the like is used as the pressurizing medium to be used, a desired value of the internal pressure can be easily obtained by the compressing action by pushing the plunger in comparison with the case of using gas.
【００４３】また、請求項９の高温バルジ成形装置によ
れば、加圧媒体を内圧負荷を目的として用いるだけでは
なく、加圧媒体自体を加熱した状態で用いるようにした
ので、内圧負荷と同時に、金型内に投入された成形材料
の温度低下を抑制できる。したがって、作業性の向上が
図れる。According to the high-temperature bulge forming apparatus of the ninth aspect, not only the pressurized medium is used for the purpose of the internal pressure load but also the pressurized medium itself is used in a heated state. In addition, it is possible to suppress a decrease in the temperature of the molding material charged into the mold. Therefore, workability can be improved.
【図１】この発明の一実施の形態である高温バルジ成形
法の手順を説明するためのブロック図である。FIG. 1 is a block diagram for explaining a procedure of a high-temperature bulge forming method according to an embodiment of the present invention.
【図２】この発明の一実施の形態（直接通電加熱方式）
である高温バルジ成形装置の概略図である。FIG. 2 is an embodiment of the present invention (direct heating system);
FIG. 1 is a schematic view of a high-temperature bulge forming apparatus.
【図３】この発明の他の実施の形態（高周波加熱方式）
である高温バルジ成形装置の概略図である。FIG. 3 shows another embodiment of the present invention (high-frequency heating system).
FIG. 1 is a schematic view of a high-temperature bulge forming apparatus.
【図４】この発明の他の実施の形態（電気ヒータ方式）
である高温バルジ成形装置の概略図である。FIG. 4 is another embodiment of the present invention (electric heater type).
FIG. 1 is a schematic view of a high-temperature bulge forming apparatus.
１ 金型温度の制御 ２ 成形材料の金型内加熱 ３ 成形加工 ４ 成形品の取出し ５ 装置本体 ６ 金型 ６ａ 上型 ６ｂ 下型 ６ｃ 膨出部 ７ 押込用ラム ８ 直接通電加熱手段 ９ 成形材料 １０ 加圧媒体 １１ 流路 １２ 絶縁体 １３ 高周波誘導加熱コイル １４ プランジャ １５ 電気ヒータ REFERENCE SIGNS LIST 1 Control of mold temperature 2 Heating of molding material in mold 3 Molding 4 Removal of molded product 5 Main body 6 Mold 6 a Upper die 6 b Lower die 6 c Swelling part 7 Pressing ram 8 Direct electric heating means 9 Molding material DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Pressurized medium 11 Flow path 12 Insulator 13 High frequency induction heating coil 14 Plunger 15 Electric heater
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒木 俊光 神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号 川 崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 川野 征士郎 神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号 川 崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 木村 剛 神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号 川 崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 安友 隆廣 明石市二見町南二見15番地−１ 川崎油工 株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Toshimitsu Araki 3-1-1 Higashi Kawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe Kawasaki Heavy Industries, Ltd. Kobe Plant (72) Inventor Seishiro Kawano 3-1-1 Higashi-Kawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe-shi No. 1 Kawasaki Heavy Industries, Ltd.Kobe Plant (72) Inventor Tsuyoshi Kimura 3-1-1, Higashi Kawasakicho, Chuo-ku, Kobe City Kawasaki Heavy Industries, Ltd.Kobe Plant (72) Inventor Takahiro Yasutomo Futamicho, Akashi City Futami No. 15-1 Kawasaki Yuko Co., Ltd.
Claims (9)
し、この成形材料を温間ないし熱間状態にて所望の形状
に成形加工する高温バルジ成形法であって、成形加工中
を通して金型温度を温間温度以下の一定温度になるよう
に制御しておき、金型内に投入保持した成形材料を成形
加工に先立って予め、金型内にて成形温度以上の温度に
加熱した後、上記成形材料内に加圧媒体を注入して内圧
を負荷するとともにこの成形材料の両端から一定の軸圧
縮荷重を加えることで上記成形材料の一部を外側に膨出
させて所望の形状に成形加工することを特徴とする高温
バルジ成形法。1. A high-temperature bulge forming method in which a molding material is charged into a mold provided with a bulging portion, and the molding material is formed into a desired shape in a warm or hot state. The mold temperature is controlled to a constant temperature equal to or lower than the warm temperature, and the molding material charged and held in the mold is heated to a temperature equal to or higher than the molding temperature in the mold in advance of the molding process. After that, a pressurized medium is injected into the molding material to apply an internal pressure, and a predetermined axial compressive load is applied from both ends of the molding material to cause a part of the molding material to bulge outward to a desired degree. A high-temperature bulge forming method characterized by forming into a shape.
し、この成形材料を温間ないし熱間状態にて所望の形状
に成形加工するための高温バルジ成形装置であって、少
なくとも投入保持された成形材料を成形加工するための
金型と、この金型を型締めするための手段と、成形加工
中を通して金型温度を温間温度以下の一定温度に制御す
るための手段と、成形加工に先立って予め、金型内に投
入保持された成形材料をその金型内にて所定の成形温度
以上の温度に加熱するための手段と、加熱された上記成
形材料に加圧媒体を注入して内圧を負荷するための手段
と、上記成形材料の両端から一定の軸圧縮荷重を加える
ための手段とを備えていることを特徴とする高温バルジ
成形装置。2. A high-temperature bulge forming apparatus for charging a molding material into a mold provided with a bulging portion and molding the molding material into a desired shape in a warm or hot state, comprising: A mold for molding and processing the injected and held molding material, a means for clamping the mold, and a means for controlling the mold temperature to a constant temperature equal to or lower than the warm temperature throughout the molding process. Means for heating a molding material previously charged and held in a mold to a temperature equal to or higher than a predetermined molding temperature in the mold prior to molding, and a pressurized medium applied to the heated molding material. And a means for applying a constant axial compressive load from both ends of the molding material.
方式であって、金型が成形材料と接触する面側に絶縁体
を介在させてあることを特徴とする請求項２の高温バル
ジ成形装置。3. The high-temperature bulge forming method according to claim 2, wherein the heating means for the molding material is a direct current heating method, and an insulator is interposed on a surface of the mold in contact with the molding material. apparatus.
熱方式であって、この方式に用いられる誘導加熱素子が
電気絶縁性及び低熱伝導性とを備えた耐摩耗材でその周
囲を囲まれていることを特徴とする請求項２の高温バル
ジ成形装置。4. The heating means for the molding material is a high-frequency induction heating method, and the induction heating element used in this method is surrounded by a wear-resistant material having electrical insulation and low thermal conductivity. 3. The high-temperature bulge forming apparatus according to claim 2, wherein:
された高周波誘導加熱コイルもしくは電気式ヒータであ
って、かつ注入する加圧媒体が気体であることを特徴と
する請求項２の高温バルジ成形装置。5. The high-temperature high-temperature heating apparatus according to claim 2, wherein the heating means for the molding material is a high-frequency induction heating coil or an electric heater inserted into the molding material, and the pressurized medium to be injected is a gas. Bulge forming equipment.
れ、このパイプ内に冷水を循環させることで金型温度を
温間温度以下の温度に制御できるように構成されている
ことを特徴とする請求項３の高温バルジ成形装置。6. A water-cooled pipe is buried inside the insulator, and the temperature of the mold can be controlled to a temperature equal to or lower than a warm temperature by circulating cold water in the pipe. The high-temperature bulge forming apparatus according to claim 3.
請求項３又は４の高温バルジ成形装置。7. The high-temperature bulge forming apparatus according to claim 3, wherein the pressurized medium is a gas.
しくは低融点金属、又はセラミックスや鉱物質等の粉粒
体のいずれかであって、かつ加圧手段が成形材料内部に
耐熱性のプランジャを押し込む方式で構成されているこ
とを特徴とする請求項３又は４の高温バルジ成形装置。8. The pressurizing medium is either a viscous fluid such as oil or synthetic rubber or a low-melting metal, or a powdery material such as ceramics or minerals, and the pressurizing means has heat-resistant inside the molding material. The high-temperature bulge forming apparatus according to claim 3 or 4, wherein the plunger is pushed in.
し、内圧を負荷できるように構成したことを特徴とする
請求項３又は４の高温バルジ成形装置。9. The high-temperature bulge forming apparatus according to claim 3, wherein a heated pressurized medium is injected into the molding material so that an internal pressure can be applied.
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