JP2021011923A - 高圧ガス容器の口金およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
マクロ結晶粒の長軸Qの方向をマクロ結晶粒の長軸Qと前記突出部の中心軸Pに垂直な平面αとがなす角度で表すものとし、
前記フランジ部の厚み方向の中心で、かつ前記突出部の側面から張り出している部分の半径方向の中心における前記角度R1が10°以下であり、
前記突出部の根元の、前記フランジ部の表面の延長上で突出部の半径方向の中心における前記角度R2が0°〜20°であるか、または前記位置において結晶組織が異方性を持たないことを特徴とする高圧ガス容器の口金。
前記鍛造用金型は、少なくとも下型の上面に前記口金の突出部の直径に対応する突出部成形用凹部が形成され、要すればさらに、上型の下面に突出部成形用凹部が形成され、
前記鍛造用素材が、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、直径が前記口金の突出部の直径に対応する円柱体であり、
前記下型の突出部成形用凹部に鍛造用素材を入れ、下型内の鍛造用素材を前記上型で押圧することにより、鍛造用素材の中心軸方向の寸法を減少させながら半径方向の外側に素材を流動させてフランジ部を形成する、
ことを特徴とする高圧ガス容器の口金の製造方法。
前記鍛造用素材を押すことにより、鍛造用素材の中心軸方向の寸法を減少させながら下型のフランジ部成形用凹部に素材を流入させる項前2に記載の高圧ガス容器の口金の製造方法。
口金1はアルミニウムまたはアルミニウム合金製の鍛造成形品であり、円盤状のフランジ部11の両面に円柱形の突出部12、13がフランジ部11に対して垂直に突出している。これらの突出部12、13の直径は等しく、前記フランジ部11と2つの突出部12、13は同心であり、図1においてフランジ部11および突出部12、13の中心軸がPで示されている。換言すると、前記口金1は、突出部12、13からなりPを中心軸とする円柱形の本体部の周面に円形のフランジ部11が張り出している。
鍛造用金型2は下型20と上型30とで構成された密閉鍛造用の金型である。
鍛造用素材40は円柱体であり、その直径は下型20の突出部成形用凹部22の直径および上型30の突出部成形用凹部32の直径に対応し、その高さは前記口金1の中心軸P方向の寸法よりも大きい。また、前記鍛造用素材40の直径は下型20および上型30の突出部成形用凹部22、32の直径に対応しているので、鍛造用素材40の中心軸は口金1の中心軸Pと一致している。前記鍛造用素材40は鋳造や押出加工により適宜作製することができる。
図2に示すように、下型20の突出部成形用凹部22に鍛造用素材40を嵌め入れ、図3に示すように上型30で押圧する。上型30を下降させると、鍛造用素材40先端部が上型30の突出部成形用凹部32に嵌合される。さらに上型30を下降させると、鍛造用素材40が中心軸方向に押圧されて、上下の突出部成形用凹部22、32に拘束されていない鍛造用素材40の中央部分が側方に流動して下型20のフランジ部成形用凹部21に流入していく。そして、さらに上型30が下降すると、上型30の成形部31が下型20のフランジ部成形用凹部21に嵌合し、成形部31の先端面31aがフランジ部成形用凹部21内の素材を押圧し、フランジ部11が形成される。下型20のフランジ部成形用凹部21および突出部成形用凹部22と上型30の成形部31の先端面31aおよび突出部成形凹部32の間に形成される密閉空間に素材が充満して鍛造成形が完了する(図3)。
図4は鍛造成形品1(口金1)の縦断面におけるマクロ結晶粒の長軸Qを線で示している。上述した製造工程において、鍛造用素材40の両端部は下型20および30上型の突出部成形用凹部22、23で拘束されているので素材は殆ど流動せず、拘束されていない中間部分の素材が半径方向の外側に流動してフランジ部11が形成される。素材は、矢印で示すように、突出部12、13の根元で押圧方向である中心軸方向から急激に方向を変えて半径方向の外側に向かってほぼ水平に流動する。
本発明の口金はフランジ部の一方の面にのみに突出部を有するものであってもよい。また、フランジ部成形用凹部のない金型でも所定形状の鍛造用素材からフランジ部を形成することができる。
2、3、5…鍛造用金型
11、15、17…フランジ部
12、13、16、18、19…突出部
14…貫通孔
20、50…下型
21…フランジ部成形用凹部
22、51…突出部成形用凹部
30、55、60…上型
32、61…突出部成形用凹部
40…鍛造用素材
P…突出部の中心軸
α…Pに垂直な平面
Q…マクロ結晶粒の長軸
Claims (4)
- アルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、円盤状のフランジ部の中央に、該フランジ部の少なくとも一方の面から垂直に突出する突出部を有する鍛造成形品であり、
マクロ結晶粒の長軸Qの方向をマクロ結晶粒の長軸Qと前記突出部の中心軸Pに垂直な平面αとがなす角度で表すものとし、
前記フランジ部の厚み方向の中心で、かつ前記突出部の側面から張り出している部分の半径方向の中心における前記角度R1が10°以下であり、
前記突出部の根元の、前記フランジ部の表面の延長上で突出部の半径方向の中心における前記角度R2が0°〜20°であるか、または前記位置において結晶組織が異方性を持たないことを特徴とする高圧ガス容器の口金。 - 下型と上型を備えた鍛造用金型を用い、鍛造用素材から円盤状のフランジ部の中央に該フランジ部の少なくとも一方の面から垂直に突出する円柱形の突出部を有する高圧ガス容器の口金を製造する方法であり、
前記鍛造用金型は、少なくとも下型の上面に前記口金の突出部の直径に対応する突出部成形用凹部が形成され、要すればさらに、上型の下面に突出部成形用凹部が形成され、
前記鍛造用素材が、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、直径が前記口金の突出部の直径に対応する円柱体であり、
前記下型の突出部成形用凹部に鍛造用素材を入れ、下型内の鍛造用素材を前記上型で押圧することにより、鍛造用素材の中心軸方向の寸法を減少させながら半径方向の外側に素材を流動させてフランジ部を形成する、
ことを特徴とする高圧ガス容器の口金の製造方法。 - 前記下金型の上面に前記口金のフランジ部の直径に対応するフランジ部成形用凹部が形成され、このフランジ部成形凹部の底面に前記突出部成形用凹部が形成され、
前記鍛造用素材を押すことにより、鍛造用素材の中心軸方向の寸法を減少させながら下型のフランジ部成形用凹部に素材を流入させる請求項2に記載の高圧ガス容器の口金の製造方法。 - 前記鍛造用素材の温度が450℃〜570℃である請求項2または3に記載の高圧ガス容器の口金の製造方法。
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