JPH06297049A - 温間プレス成形装置 - Google Patents

温間プレス成形装置

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JPH06297049A
JPH06297049A JP5084979A JP8497993A JPH06297049A JP H06297049 A JPH06297049 A JP H06297049A JP 5084979 A JP5084979 A JP 5084979A JP 8497993 A JP8497993 A JP 8497993A JP H06297049 A JPH06297049 A JP H06297049A
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JP
Japan
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mask
magnetic field
heating
flat
punch
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JP5084979A
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English (en)
Inventor
Toshihiko Sekizawa
俊彦 関澤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH06297049A publication Critical patent/JPH06297049A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 金属板40を所定の形状にプレス成形する金型
およびこの金型に組込まれ金属板を加熱する加熱部を有
する温間プレス成形装置において、金型を非磁性断熱材
で構成し、加熱部を、金属板を誘導加熱する磁界発生部
40で構成した。 【効果】 プレス成形装置構成部品の温度上昇を最低に
抑えて、高精度の成形が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、温間プレス成形装置
に係り、特にカラーブラウン管用シャドウマスクなどの
金属薄板の成形に有効な温間プレス成形装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にカラーブラウン管は、図2に示す
ように、内面が曲面からなるパネル1およびこのパネル1
に一体に接合されたファンネル2 からなる外囲器を有
し、そのパネル1 の内面に3色蛍光体層からなる蛍光体
スクリーン3 が形成され、この蛍光体スクリーン3 に対
向して、その内側にシャドウマスク4 が配置されてい
る。一方、ファンネル2 のネック5 内に3電子ビーム6
を放出する電子銃7 が配設されている。そして、この電
子銃7 から放出される3電子ビーム6 を外囲器の外側に
装着された偏向ヨーク8 の発生する磁界により偏向し、
上記シャドウマスク4 を介して蛍光体スクリーン3 を水
平、垂直走査することにより、カラー画像を表示する構
造に形成されている。
【0003】上記シャドウマスク4 は、図3に示すよう
に、多数の電子ビーム通過孔10が形成され、かつパネル
1 の内面に対応した曲面からなる主面部11、およびこの
主面部11の周辺部にスカート部12が形成されたマスク本
体13と、このマスク本体13のスカート部12に溶接された
断面L字形のマスクフレーム14とからなる。
【0004】従来シャドウマスク4 のマスク本体13は、
フォトエッチング法により、板厚が0.1〜0.2mm程
度のアルミキルド脱炭鋼などの低炭素鋼板に電子ビーム
通過孔10を形成して平板状のフラットマスクを製造し、
このフラットマスクをプレス成形装置により成形するこ
とにより製作されている。
【0005】しかしこのように低炭素鋼板からなるマス
ク本体13を用いると、マスク本体13は、電子ビーム通過
孔10の占める面積がマスク本体13の全面積の30%以下
であるため、大部分の電子ビーム6 がこのマスク本体13
に衝突し、その加熱により熱膨張し、いわゆる蛍光体ス
クリーン3 方向に膨出するドーミングをおこす。その結
果、3色蛍光体層に対する電子ビーム6 のランディング
がずれ、色純度の劣化をおこす。
【0006】このマスク本体13の熱膨張による色純度の
劣化を防止するため、低熱膨張率のFe −Ni 合金から
なるアンバー材でマスク本体13を形成するとよいことが
知られている。しかしアンバー材は、アルミキルド脱炭
鋼などの低炭素鋼板にくらべて降伏点強度が大きいた
め、所定の形状に成形することが困難である。そのた
め、このアンバー材からなるマスク本体13については、
電子ビーム通過孔10の形成されたフラットマスクを焼鈍
し、かつ温間プレス成形装置により成形することが知ら
れている。
【0007】しかし温間プレス成形装置は、図4に示す
ように、通常のプレス成形装置の金型にヒーターなどの
発熱体16が埋設された金型17a ,17b が用いられ、その
発熱体16により金型17a ,17b を加熱し、この加熱され
た金型17a ,17b によりフラットマスク18を加熱しなが
ら成形するものとなっている。そのため、このプレス成
形装置では、金型17a ,17b 自体が温度上昇により熱膨
張し、変形、歪などが生ずるばかりでなく、金型17a ,
17b 以外のプレス成形装置構成部品も熱膨張し、成形精
度の劣化など、成形に支障をきたす。また複数の発熱体
16を埋設するため、金型17a ,17b の構造が複雑にな
り、しかも金型17a ,17b の熱膨張、変形などに対する
対策が必要となる。さらに最近のカラーブラン管の大型
化に対しては、そのマスク本体を成形する金型も大型に
なるため、金型17a ,17b の昇温に長時間要するなどの
問題がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、アンバ
ー材からなるシャドウマスクのマスク本体を所定の形状
に成形するためには、温間プレス成形が必要であるが、
従来の温間プレス成形装置は、通常のプレス成形装置の
金型にヒーターなどの発熱体が埋設された金型が用いら
れ、発熱体により成形型を加熱し、その加熱された成形
型によりフラットマスクを加熱しながら成形するものと
なっている。そのため、金型自体が温度上昇により熱膨
張し、変形、歪などが生ずるばかりでなく、金型以外の
プレス成形装置構成部品も熱膨張し、成形精度の劣化な
ど、成形に支障をきたす。また複数の発熱体を埋設する
ため、金型の構造が複雑になり、型製作コストが上が
る。さらに金型の熱膨張による成形装置への影響を緩和
するため、熱膨張を吸収するガイド方式や、プレス成形
装置構成部品の材料、部品寸法への配慮など、耐熱構造
に対する各種対策が必要となる。さらにまた最近のカラ
ーブラン管の大型化に対しては、そのマスク本体を成形
する金型も大型になるため、金型の昇温に長時間要する
などの問題がある。
【0009】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、プレス成形装置構成部品の温度上昇を抑
え、比較的簡単な構造で高精度に成形しうる温間プレス
成形装置を構成することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】金属板を所定の形状にプ
レス成形する金型およびこの金型に組込まれ金属板を加
熱する加熱部を有する温間プレス成形装置において、金
型を非磁性断熱材で構成し、加熱部を、金属板を誘導加
熱する磁界発生部とした。
【0011】
【作用】上記のように、成形型を非磁性断熱材で構成
し、加熱部を、金属板を誘導加熱する磁界発生部とする
と、磁界発生部は、金型を直接加熱することなく、金属
板に渦電流を発生させて直接かつ短時間に加熱すること
ができ、プレス成形装置構成部品の温度上昇を抑えて、
高精度の成形が可能となる。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明を実施例に基
づいて説明する。
【0013】図1にその一実施例であるカラーブラウン
管用シャドウマスクのマスク本体の温間プレス成形装置
を示す。このプレス成形装置は、アンバー材からなる多
数の電子ビーム通過孔の形成された平板状のフラットマ
スクを所定曲面の主面部およびこの主面部の周辺部をス
カート部をもつマスク本体に成形するセラミック製パン
チ30およびセラミック製ノックアウト31からなる金型を
有し、この金型のまわりに、成形時上記フラットマスク
の周辺部を保持する板押えホルダー32、ダイホルダー33
を備える。その板押ホルダー32およびダイホルダー33に
は、それぞれ板押えブロック34、ダイブロック35が設け
られている。
【0014】さらにこのプレス成形装置においては、ノ
ックアウト31のほぼ中央部に、上記フラットマスクを成
形時に誘導加熱する磁界発生部37が埋設されている。こ
の磁界発生部37は、図2に示すように、渦巻状に形成さ
れた高周波誘導加熱コイル38からなり、高周波電源39か
ら供給されるたとえば20〜50kHz 程度の高周波電流
により発生する磁界により、フラットマスク40に渦電流
を発生させて、フラットマスク40を温間プレス成形温
度、たとえば200℃程度に加熱するものとなってい
る。上記高周波誘導加熱コイル39に供給される電流は、
高周波インバータ方式などにより可変とし、フラットマ
スク40との接触部に設置された温度センサー(図示せ
ず)から得られるフラットマスク40の表面温度を制御回
路(図示せず)にフィードバックして、高周波誘導加熱
コイル39からの高周波電流の供給をコントロールするよ
うになっている。
【0015】なお、高周波誘導加熱コイル39の背面側に
は、フラットマスク40の加熱に寄与しない漏れ磁束の漏
洩を防止するフェライトコア41が配置されている。
【0016】この温間プレス成形装置によるマスク本体
の成形は、まず電子ビーム通過孔の形成されたアンバー
材からなる平板状のフラットマスク40をダイホルダー33
のダイブロック35上に位置決め載置したのち、板押えホ
ルダー32を下降して、この板押えブロック34とダイブロ
ック35とによりフラットマスク40の周辺部を挟圧保持す
るとともに、高周波電源39から磁界発生部37に高周波電
流を供給し、フラットマスクに発生する渦電流により上
記フラットマスク40を所定温度に加熱したのち、パンチ
30を下降して、このパンチ30とノックアウト31とにより
上記所定温度に加熱されたフラットマスクの電子ビーム
通過孔形成部分を挟圧してマスク本体の主面部を張出し
加工する。ついで板押えブロック34とダイブロック35と
によるフラットマスクの周辺部の挟圧を解除し、パンチ
30をさらに下降して、フラットマスク40の周辺部をパン
チ30とダイブロック35との絞り面に引出し、マスク本体
のスカート部を絞り加工する。
【0017】なお、通常磁界発生部37への高周波電流の
供給は、板押えブロック34とダイブロック35とによりフ
ラットマスクの周辺部を挟圧保持してから成形が完了す
るまでおこなわれるが、この高周波電流の供給は、フラ
ットマスクの加熱状況により適宜調整してよい。
【0018】ところで、上記のようにマスク本体の主面
部を成形する金型を断熱性が高くかつ非磁性であるセラ
ミックで製作し、かつ成形時フラットマスク40を加熱す
る加熱部を磁界を発生して誘導加熱する磁界発生部37で
構成すると、成形時、加熱部は、金型を直接加熱するこ
となく、フラットマスク40に渦電流を発生させて、フラ
ットマスク40を直接加熱することができ、フラットマス
クを短時間に所要の温度に加熱することができる。また
金型が直接加熱されず、かつ磁界発生部37の背面にフェ
ライトコア41を配置して、フラットマスク40の加熱に寄
与しない漏れ磁束の漏洩を防止するように構成されてい
るので、金型以外のプレス成形装置構成部品の温度上昇
も抑えることができ、比較的簡単な構造でマスク本体を
高精度に成形することができる。さらに金型が直接加熱
されず、かつ金型以外のプレス成形装置構成部品の温度
上昇を抑えられるため、プレス成形装置全体からの熱放
散が少なく、したがって耐熱構造の特殊なプレス成形装
置にする必要がなく、しかも作業環境を良好に保つこと
ができる。
【0019】なお、上記実施例では、パンチとノックア
ウトをセラミックで構成したが、これら金型とともに、
板押えブロックやダイブロックなども、同様にセラミッ
クで構成してもよい。さらにパンチ、ノックアウト、板
押えブロック、ダイブロックなどと、これらに接する他
のプレス成形装置構成部品との間に断熱材を介挿する
と、より良好にプレス成形装置の温度上昇を抑えること
ができる。
【0020】なお、上記実施例では、カラーブラウン管
用シャドウマスクのマスク本体の温間プレス成形につい
て説明したが、この発明は、マスク本体以外の金属板の
温間プレス成形にも適用可能である。
【0021】
【発明の効果】金型を非磁性断熱材で構成し、加熱部
を、金属板を誘導加熱する磁界発生部とすると、成形
時、金型を直接加熱することなく、フラットマスクなど
の金属板に渦電流を発生させて直接加熱することがで
き、金属板を短時間に所要の温度に加熱することができ
る。また金型が直接加熱されないため、金型以外のプレ
ス成形装置構成部品の温度上昇を抑えることができ、比
較的簡単な構造で高精度に成形することができる。さら
に金型が直接加熱されず、かつ金型以外のプレス成形装
置構成部品の温度上昇を抑えることができるため、プレ
ス成形装置全体からの熱放散が少なく、したがって耐熱
構造の特殊なプレス成形装置にする必要がなく、しかも
作業環境を良好に保つことができる、などの効果が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)はこの発明の一実施例であるカラー
ブラウン管用シャドウマスクのマスク本体をプレス成形
する温間プレス成形装置の構成を示す図、図1(b)は
その加熱部の構成を示す図である。
【図2】カラーブラウン管の構成を示す図である。
【図3】図3(a)はそのシャドウマスクの構成を示す
図、図3(b)はその断面図である。
【図4】カラーブラウン管用シャドウマスクのマスク本
体をプレス成形する従来の温間プレス成形装置の構成を
示す図である。
【符号の説明】
30…パンチ 31…ノックアウト 32…板押えホルダー 33…ダイホルダー 34…板押えブロック 35…ダイブロック 37…磁界発生部 40…フラットマスク 41…フェライトコア

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属板を所定の形状にプレス成形する金
    型およびこの金型に組込まれ上記金属板を加熱する加熱
    部を有する温間プレス成形装置において、 上記金型は非磁性断熱材で構成され、上記加熱部が上記
    金属板を誘導加熱する磁界発生部で構成されていること
    を特徴とする温間プレス成形装置。
JP5084979A 1993-04-13 1993-04-13 温間プレス成形装置 Pending JPH06297049A (ja)

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