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JPH10328749A - High ductility material molding apparatus and split mold restraint for the apparatus - Google Patents

High ductility material molding apparatus and split mold restraint for the apparatus

Info

Publication number
JPH10328749A
JPH10328749A JP9161951A JP16195197A JPH10328749A JP H10328749 A JPH10328749 A JP H10328749A JP 9161951 A JP9161951 A JP 9161951A JP 16195197 A JP16195197 A JP 16195197A JP H10328749 A JPH10328749 A JP H10328749A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mold
split mold
heating furnace
fluid
high ductility
Prior art date
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Granted
Application number
JP9161951A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3483734B2 (en
Inventor
Kazuo Sano
一男 佐野
Makoto Narita
誠 成田
Satoshi Kikuchi
敏 菊池
Shinichi Ono
信市 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Steel Works Ltd
Original Assignee
Japan Steel Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Steel Works Ltd filed Critical Japan Steel Works Ltd
Priority to JP16195197A priority Critical patent/JP3483734B2/en
Publication of JPH10328749A publication Critical patent/JPH10328749A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3483734B2 publication Critical patent/JP3483734B2/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高延性材料を効率よく成形加工できる成
形装置およびこの成形装置に用いる拘束具を得る。 【解決手段】 加熱炉15の外部側方にアクチュエータ
20、加熱炉内に割型拘束手段21aを配置し、アクチ
ュエータ20と割型拘束手段21aとを駆動力伝達部材
21で連結する。 【効果】 成形用流体圧が漏れなく確実に高延性材
料に加えられ、この高延性材料を良好にかつ効率よく成
形できる。
(57) [Problem] To provide a forming device capable of forming a highly ductile material efficiently and a restraint used for the forming device. SOLUTION: An actuator 20 is arranged outside a heating furnace 15 and a split mold restraining means 21a is arranged in the heating furnace, and the actuator 20 and the split mold restraining means 21a are connected by a driving force transmitting member 21. [Effect] The molding fluid pressure is reliably applied to the high ductility material without leakage, and the high ductility material can be molded favorably and efficiently.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、超塑性材料等の高
延性材料を空気圧等の流体圧によって変形させて、所望
の形状に成形する高延性材料成形装置および該装置用割
型拘束具に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-ductility material forming apparatus for deforming a high-ductility material such as a superplastic material by a fluid pressure such as air pressure into a desired shape, and a split mold restraint for the device. Things.

【0002】[0002]

【従来の技術】特定の温度で変形抵抗が急激に減少する
超塑性材料は、その高い延性を利用して複雑形状や極薄
形状に成形できる等の利点を有しており、かかる利点を
生かした多くの成形方法が提案、実用化されており、こ
れらの成形方法の一つとしてブロー成形方法が実用化さ
れている。この成形方法では、割型の内部に被加工材を
配置するとともに被加工材の縁部を割型で挟むことによ
って被加工材を固定しており、該割型を加熱炉等で加熱
しつつ割型内に圧縮空気等の流体を導入する。割型によ
って固定された高延性の被加工材は、上記流体の圧力に
受けて変形し、最終的には型の内面形状に沿った形状に
なる。この方法により、高延性の被加工材を大きな加工
比で所望の形状に成形することができる。
2. Description of the Related Art A superplastic material whose deformation resistance rapidly decreases at a specific temperature has the advantage that it can be formed into a complicated shape or an extremely thin shape by utilizing its high ductility. Many molding methods have been proposed and put into practical use, and a blow molding method has been put to practical use as one of these molding methods. In this molding method, the work material is fixed by placing the work material inside the split mold and sandwiching the edge of the work material with the split mold while heating the split mold in a heating furnace or the like. A fluid such as compressed air is introduced into the split mold. The high ductility workpiece fixed by the split mold is deformed by the pressure of the fluid, and finally has a shape along the inner surface shape of the mold. By this method, a highly ductile workpiece can be formed into a desired shape at a large processing ratio.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記加工方
法では、被加工材を良好に加工するために、流体圧の圧
力が効果的に被加工材に加えられることが必要である。
第1には、外部からの流体圧を確実に型内に導入するこ
とが重要である。特に加熱炉の内外に移動する型では、
位置を変える割型に対し、加熱炉内で流体を導入する必
要があるため、随時流体を割型に導入できるように、移
動可能な流体導入管と、高温に耐え、かつ空気を漏らさ
ない特殊なシール方法を必要とする。従来は、型側に設
けた空気導入配管に耐熱パッキンを設け、この耐熱パッ
キンを介して外部の空気導入管を接続することによって
上記課題に対応している。しかし、このような接続方法
は構造が複雑になり、また高価な耐熱パッキンが消耗し
やすいためコスト高になるという問題がある。
By the way, in the above-mentioned processing method, it is necessary to effectively apply a fluid pressure to the workpiece in order to process the workpiece satisfactorily.
First, it is important to ensure that external fluid pressure is introduced into the mold. Especially in the mold moving inside and outside the heating furnace,
Since the fluid needs to be introduced into the split mold in the heating furnace for the split mold whose position is changed, a movable fluid introduction tube and a special high-temperature resistant and air-tight leak-free tube are provided so that the fluid can be introduced into the split mold at any time. Requires a good sealing method. Conventionally, the above-mentioned problem has been solved by providing a heat-resistant packing in an air introduction pipe provided on a mold side and connecting an external air introduction pipe through the heat-resistant packing. However, such a connection method has a problem that the structure is complicated and the expensive heat-resistant packing is easily consumed, so that the cost is increased.

【0004】また、被加工材に流体圧の圧力を効果的に
加えるという点で第2に重要な点は、割型からの流体圧
の漏れがないことである。しかし、割型は、流体を圧入
することにより上型が浮き上がりやすく、割型の合わせ
部での密閉性が損なわれやすいという問題がある。これ
に対し、上記流体圧力に抗して上型を抑え込む力を発生
させるように、大出力のシリンダを加熱炉上部に下向き
に配し、このシリンダのロッドで上型を押し付ける拘束
手段を使用する方法がある。しかし、この方法ではシリ
ンダに加熱炉内部の熱が伝わりやすく、パッキンなどを
損傷しやすい。また、シリンダロッドを冷却する構造を
設けたり、シリンダロッドを耐熱材料に変えたり、上記
シリンダパッキンを耐熱材料で作るなどが必要になり、
装置が複雑高価なものになるという問題がある。また、
拘束力が比較的小さくてよい場合には、上記のような駆
動力を利用せず、ボルト、ナット等の締め付け力を利用
して型同士を拘束する方法がある。しかし、このような
方法では、初期に十分な縮め付けを行っても、加熱時の
熱膨張により締め付ける隙間が広がったり、型内への流
体の導入により締め付けのボルトが伸びたりし、その結
果、拘束力が低下してシールとしての機能が損なわれる
という問題がある。
A second important point in that the fluid pressure is effectively applied to the workpiece is that there is no leakage of the fluid pressure from the split mold. However, the split mold has a problem that the upper mold is easily lifted by pressurizing a fluid, and the sealing property at the mating portion of the split mold is easily impaired. On the other hand, a high-power cylinder is disposed downward on the upper part of the heating furnace so as to generate a force for suppressing the upper die against the fluid pressure, and a restraining means for pressing the upper die with a rod of the cylinder is used. There is a way. However, in this method, heat inside the heating furnace is easily transmitted to the cylinder, and the packing and the like are easily damaged. Also, it is necessary to provide a structure for cooling the cylinder rod, change the cylinder rod to a heat-resistant material, and make the cylinder packing from a heat-resistant material.
There is a problem that the device becomes complicated and expensive. Also,
When the restraining force may be relatively small, there is a method of restraining the molds by using the tightening force of a bolt, a nut or the like without using the driving force as described above. However, in such a method, even if sufficient shrinkage is performed in the initial stage, the gap to be tightened is expanded due to thermal expansion during heating, or the tightening bolt is elongated by introducing fluid into the mold, and as a result, There is a problem that the binding force is reduced and the function as a seal is impaired.

【0005】本発明は、上記事情を背景としてなされた
ものであり、流体圧を確実に被加工材に付加して良好に
変形させることができる高延性材料成形装置および該装
置用割型拘束具を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a high ductility material molding apparatus capable of reliably applying a fluid pressure to a workpiece and deforming it satisfactorily, and a split mold restraint for the apparatus. The purpose is to provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の高延性材料成形装置は、内部に被加工材を配置
した割型を加熱炉内で加熱するとともに、該割型で被加
工材に流体圧を作用させ、該圧力によって高延性の被加
工材を変形させる高延性材料成形装置において、前記加
熱炉の外部側方に配置したアクチュエータと、前記加熱
炉内に位置して割型の合わせ部を拘束する割型拘束手段
と、前記アクチュエータと割型拘束手段とを連結してア
クチュエータの駆動力を割型拘束手段に伝達する駆動力
伝達部材とを有することを特徴とする。また、本発明の
高延性材料成形装置用割型拘束具は、一部に熱膨張率の
異なる部材を有するとともに、加熱時に熱膨張率の異な
る部材間で熱膨張差が生じることを利用して割型に加え
る拘束力を発生させることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, a high ductility material molding apparatus of the present invention heats a split mold in which a work material is disposed in a heating furnace and processes the split mold with the split mold. In a high ductility material forming apparatus for applying a fluid pressure to a material and deforming a high ductility workpiece by the pressure, an actuator disposed outside the heating furnace and a split mold located in the heating furnace are provided. And a driving force transmitting member for connecting the actuator and the split type restraining means and transmitting a driving force of the actuator to the split type restraining means. In addition, the split mold restraint for a high ductility material molding apparatus of the present invention has a member having a different coefficient of thermal expansion in a part and utilizes a difference in thermal expansion between members having different coefficients of thermal expansion during heating. It is characterized in that a binding force applied to the split mold is generated.

【0007】さらに、本発明の高延性材料成形装置は、
内部に被加工材を配置した割型を加熱炉内で加熱すると
ともに、該割型内で被加工材に流体圧を作用させ、該圧
力によって高延性の被加工材を変形させる高延性材料成
形装置において、割型に加圧流体導入口が形成されてお
り、該導入口に接触することによって連通する流体導入
管が導入口に対し離接移動可能に配置され、さらに上記
流体導入管を導入口に対し離接移動させるとともに、流
体導入管が導入口に接触した後これをさらに導入口側に
押圧する導入管移動装置が設けられていることを特徴と
する。
Further, the high ductility material molding apparatus of the present invention
A high-ductility material molding in which a split mold in which a work material is disposed is heated in a heating furnace, and a fluid pressure is applied to the work material in the split mold to deform the high-ductility work material by the pressure. In the apparatus, a pressurized fluid introduction port is formed in the split mold, and a fluid introduction pipe communicating with the introduction port is disposed so as to be able to move away from and close to the introduction port. An inlet tube moving device is provided for moving the fluid inlet / outlet to and away from the port, and further pressing the fluid inlet tube toward the inlet after contact with the inlet.

【0008】本発明は、アルミニウム合金、チタン合
金、金属間化合物、金属基複合材料等の超塑性を示す材
料の成形に好適であるが、この他に、超塑性とはいえな
いまでも高い延性を示し本発明の装置構成により成形可
能な材料にも適用可能である。この高延性材料を成形す
る割型は、成形型のみであってもよく、またダイベー
ス、ポンチプレートその他の工具、工具支持具等のダイ
セットを含むものであってもよい。この割型は、上記し
たように被加工材を間接的に加熱するために高温にされ
るが、割型を高温にする方法としては、割型に加熱手段
を設けたり、加熱炉内に割型を配置する方法が挙げられ
る。このときの割型の加熱温度は、間接的に加熱される
被加工材の温度が目標値になるように定めることができ
る。また、上記高延性材料の成形に利用される流体に
は、通常は圧縮空気が用いられるが、その他の気体等、
適宜の流体を用いることができる。この流体の導入圧力
は、被加工材の種別や加工比等を勘案して定められる。
また、この流体圧による所望の変形形状は、例えば型の
内面に被加工材が倣うことにより得られる。
The present invention is suitable for forming a superplastic material such as an aluminum alloy, a titanium alloy, an intermetallic compound, and a metal matrix composite material. In addition, the present invention has a high ductility, if not a superplastic one. It can also be applied to materials that can be molded by the apparatus configuration of the present invention. The split mold for molding the high ductility material may be a mold alone, or may include a die set such as a die base, a punch plate and other tools, and a tool support. The split mold is heated to a high temperature to indirectly heat the workpiece as described above. As a method for raising the split mold to a high temperature, a heating means is provided on the split mold or the split mold is placed in a heating furnace. There is a method of arranging the mold. The heating temperature of the split mold at this time can be determined so that the temperature of the workpiece to be heated indirectly becomes the target value. In addition, the fluid used for molding the high ductility material is usually compressed air, but other gases and the like,
Any suitable fluid can be used. The pressure at which the fluid is introduced is determined in consideration of the type of the workpiece, the processing ratio, and the like.
The desired deformed shape due to the fluid pressure is obtained, for example, when the workpiece follows the inner surface of the mold.

【0009】上記流体の割型内への導入においては、複
雑なシール構造を用いずに、流体導入管を型の導入口に
押し当ててシールする構造を採用するのが望ましい。こ
の押し当てに際しては、導入管移動装置の押圧力が確実
に押し当て部に加わるように、流体導入管にはできるだ
け剛性のある材料を使用するのが望ましく、通常は、鋼
管等が用いられる。また、導入管と導入口との密閉性が
確実に得られるように、導入管の先端部をノズル形状と
し、このノズルの形状に合わせて、流体が通過する通路
が確保されるとともに、その周囲で密閉性が得られるよ
うに導入口の形状を定めるのが望ましい。なお、密閉性
を上げるためにノズルの材質を導入管と変えてもよく、
例えば導入管よりも弾性係数の小さい材料(銅等)を用
い、該ノズルを金属接触によって適度に弾性変形させる
ことによってシール性を高めるものであってもよい。
In introducing the fluid into the split mold, it is desirable to employ a structure in which the fluid introduction pipe is pressed against the introduction port of the mold to seal without using a complicated sealing structure. At the time of this pressing, it is desirable to use a material as rigid as possible for the fluid introducing tube so that the pressing force of the introducing tube moving device is surely applied to the pressing portion, and usually, a steel tube or the like is used. In order to ensure the tightness between the inlet pipe and the inlet, the tip of the inlet pipe is shaped like a nozzle. It is desirable to determine the shape of the inlet so that the airtightness can be obtained. In addition, the material of the nozzle may be changed to that of the introduction pipe in order to improve the sealing property,
For example, a material (copper or the like) having a smaller elastic coefficient than the introduction pipe may be used, and the sealing property may be improved by appropriately elastically deforming the nozzle by metal contact.

【0010】また、本発明では、型内に導入された流体
の圧力が被加工材に適切に付加されるように割型同士の
合わせ部を拘束して合わせ部からの圧力の漏れを防止す
るのが望ましい。上記拘束を加熱炉の外部側方に配置し
たアクチュエータの駆動力を利用して行う場合、該アク
チュエータとしては油圧シリンダ、空圧シリンダ、モー
タ等の適宜のものを用いることができる。また、加熱炉
内に配置される拘束手段は、駆動力を受けて割型同士を
拘束できるものであればよく、その構造が特に限定され
るものではない。拘束は、一方の割型を他方の割型に押
し付けたり、一方の割型を他方の割型側に引いたり、両
割型を挟持したりすること等により行うことができる。
さらに、加熱炉の外部側方に置かれる上記アクチュエー
タと加熱炉内に置かれる拘束手段とは、駆動力伝達手段
で連結されるが、この駆動力伝達手段は、アクチュエー
タの駆動力を拘束手段に伝達できるものであればよく、
その構造が特に限定されるものではない。この駆動力伝
達手段は、加熱炉内外の装置に連結されることから、通
常は、加熱炉壁を貫通するように配置される。
Further, in the present invention, the joint between the split dies is restrained so that the pressure of the fluid introduced into the mold is appropriately applied to the workpiece, thereby preventing pressure from leaking from the joint. It is desirable. When the restraint is performed by using the driving force of an actuator disposed outside the heating furnace, an appropriate actuator such as a hydraulic cylinder, a pneumatic cylinder, or a motor can be used. In addition, the restraining means arranged in the heating furnace may be any one that can restrain the split dies by receiving a driving force, and the structure is not particularly limited. The constraint can be performed by pressing one split mold against the other split mold, pulling one split mold toward the other split mold side, clamping both split molds, and the like.
Further, the actuator placed outside the heating furnace and the restraining means placed in the heating furnace are connected by a driving force transmitting means, and the driving force transmitting means transfers the driving force of the actuator to the restraining means. Anything that can be communicated,
The structure is not particularly limited. Since the driving force transmitting means is connected to devices inside and outside the heating furnace, it is usually arranged so as to penetrate the heating furnace wall.

【0011】また、上記拘束は、一部に熱膨張率の異な
る部材を有する拘束具で行うこともできる。この拘束具
では、加熱時に熱膨張率の異なる部材間で熱膨張差が生
じることを利用して割型に加える拘束力を発生させる
が、この作用を得るための構成も特定のものに限定され
るものではない。例えば、熱膨張率が比較的大きな部材
が加熱時に他の部材よりも伸張することを利用したり、
熱膨張率が比較的小さな部材が加熱時に他の部材よりも
伸び量が小さいことを利用したり、またこれらを組み合
わせたりすることができる。これらにおいては、伸張力
を直接に割型に加えることにより拘束力を得てもよい
が、適宜のリンク機構等の運動伝達機構を設けることに
より拘束力を発生させるものであってもよい。例えば、
異種材料を組み合わせたバイメタルを使用し、高温下で
のパイメタルの変形を利用して締め付け力を発生させる
ものや、異種材料の伸びの違いを、てこの原理により拡
大、又は縮小することにより、より大きな締め付けスト
ロークを得たり、より大きな縮め付け力を得たりするも
のや、その他、材料の線膨張率の違いを利用して高温下
で、成形力や、締め付け力を増すものが例示される。
Further, the above-mentioned restraint can be performed by a restraint having a member partially having a different coefficient of thermal expansion. This restraint generates a restraining force applied to a split mold by utilizing the difference in thermal expansion between members having different coefficients of thermal expansion during heating, but the configuration for obtaining this effect is also limited to a specific one. Not something. For example, utilizing the fact that a member having a relatively large coefficient of thermal expansion expands more than other members when heated,
It is possible to use the fact that a member having a relatively small coefficient of thermal expansion has a smaller amount of elongation than other members when heated, or to combine them. In these, the restraining force may be obtained by directly applying the extension force to the split mold, but the restraining force may be generated by providing a motion transmitting mechanism such as an appropriate link mechanism. For example,
By using a bimetal that combines dissimilar materials and using a deformation of pie metal under high temperature to generate a tightening force, or by expanding or reducing the difference in elongation of dissimilar materials by leverage principle, more Examples thereof include a method of obtaining a large tightening stroke and a method of obtaining a larger contraction force, and a method of increasing a forming force and a tightening force at a high temperature by using a difference in a coefficient of linear expansion of a material.

【0012】すなわち、本発明の拘束手段によれば、ア
クチュエータを加熱炉の外部側方に配置し、このアクチ
ュエータと加熱炉内の拘束手段とを駆動力伝達部材によ
って連結するが、加熱炉外部側面は上面よりも温度が低
く、また自然対流による冷却が期待され、さらに加熱炉
から遠くに配置することが可能になるので、アクチュエ
ータへの熱伝導が小さくなり、耐熱策が不要または軽減
される。また、割型の拘束に関し、上記した熱膨張係数
差を利用した拘束具を用いれば、加熱時に拘束力が損な
われることがなく、却って加熱時に強固な拘束力が得ら
れるので、簡易な構造によって十分なシール性を得るこ
とができる。さらに被加工材を搬出するような際には、
拘束具の温度が低下すれば拘束力が小さくなるか失われ
るので、拘束具の取り外しも容易に行うことができる。
さらに、流体の導入を、型の導入口に流体導入管を押圧
状態で接触させることにより行えば、簡易な構造によっ
て確実に導入口のシール性を確保することができ、結果
として被加工材を良好かつ効率的に成形することができ
る。
That is, according to the restraining means of the present invention, the actuator is arranged on the outside of the heating furnace, and the actuator and the restraining means in the heating furnace are connected by the driving force transmitting member. Since the temperature is lower than that of the upper surface, cooling by natural convection is expected, and it can be arranged far from the heating furnace, the heat conduction to the actuator is reduced, and heat measures are not required or reduced. Also, regarding the split type restraint, if a restraint using the above-described difference in thermal expansion coefficient is used, the restraining force is not impaired at the time of heating, and rather a strong restraining force is obtained at the time of heating. Sufficient sealing properties can be obtained. If you want to carry out the workpiece further,
When the temperature of the restraint decreases, the restraining force decreases or is lost, so that the restraint can be easily removed.
Further, if the fluid is introduced by bringing the fluid introduction tube into contact with the introduction port of the mold in a pressed state, the sealing property of the introduction port can be reliably ensured by a simple structure, and as a result, the workpiece can be processed. Good and efficient molding is possible.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(実施形態1)以下に、本発明の一実施形態の超塑性材
料(高延性材料)成形装置を図1〜図6に基づき説明す
る。内面に所定の型形状を有する成形型を含み、上記に
おける割型に相当するダイセット上型1(以下単に上型
1という)とダイセット下型2(以下単に下型2とい
う)とが台車3上に配置されている。なお上記上型1に
は、外部から圧縮空気を導入するための圧縮空気導入口
(流体導入口に相当)1aが形成されており、該圧縮空
気導入口1aは上型1内に形成された圧縮空気導入路1
bに連通し、該圧縮空気導入路1bは、型内に圧縮空気
を導入するべく上型1の上部壁下面に開口している。ま
た、下型2の成形型には、成形時に超塑性素材が押し込
まれる側の型内の空気を排除するための空気通路2bが
形成されており、該空気通路2bは、成形型の端部に開
口(図示しない)している。なお、上記空気通路2b
は、成形した被加工材をノックアウトする際に圧縮空気
を導入するための通路としても用いられる。上記した台
車3は、ベッド4に並設されたローラ5上に移動可能に
配置されており、該台車3には、ベッド4の終端側に配
置した減速機付電動機6に取り付けたスプロケット7a
とベッド4の始端側に配置したスプロケット7bとの間
に巻回したチェーン8が固定されており、該電動機6に
より、上型1および下型2を台車3とともにベッド4上
で移動させることができる。
(Embodiment 1) A superplastic material (high ductility material) forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. A die set upper die 1 (hereinafter simply referred to as upper die 1) and a die set lower die 2 (hereinafter simply referred to as lower die 2) each including a molding die having a predetermined mold shape on the inner surface thereof and corresponding to the split die described above. 3. The upper mold 1 has a compressed air inlet (corresponding to a fluid inlet) 1a for introducing compressed air from outside, and the compressed air inlet 1a is formed in the upper mold 1. Compressed air introduction channel 1
b, the compressed air introduction passage 1b is opened on the lower surface of the upper wall of the upper mold 1 to introduce compressed air into the mold. Further, an air passage 2b is formed in the molding die of the lower mold 2 for removing air from the mold on the side where the superplastic material is pushed during molding, and the air passage 2b is formed at an end of the molding die. (Not shown). The air passage 2b
Is also used as a passage for introducing compressed air when knocking out the formed workpiece. The above-mentioned cart 3 is movably arranged on rollers 5 arranged side by side on the bed 4, and the cart 3 has a sprocket 7 a attached to an electric motor 6 with a speed reducer arranged at the end side of the bed 4.
A chain 8 wound around is fixed between the sprocket 7b and the sprocket 7b arranged on the starting end side of the bed 4, and the upper die 1 and the lower die 2 can be moved together with the cart 3 on the bed 4 by the electric motor 6. it can.

【0014】また、ベッド4の始端側には、被加工材で
ある超塑性材料素材10を下型2の上面に投入するため
のローラコンベア11が配置されており、さらに、ベッ
ド4の始端側であって素材投入時および取り出し時に上
型1および下型2が待機する位置の側方には、一側側
に、下型2内に圧縮空気を導入して素材10から得られ
た成形品100を下型2から剥離する剥離用圧縮空気導
入装置12が配置されており、他側側には、下型2から
剥離されて型外に取り出された成形品100を適宜位置
に搬送するための成形品搬送装置13が移動可能に配置
されている。また、上記待機位置の下方部には、上型1
を所定高さまで持ち上げる持ち上げ装置14が配置され
ており、該持ち上げによって上型1と下型2との間に隙
間ができ、この隙間を通して素材10の投入または成形
品100の取り出しが行われる。
A roller conveyor 11 for charging a superplastic material 10 as a workpiece to the upper surface of the lower mold 2 is disposed at the starting end of the bed 4. A molded product obtained from the raw material 10 by introducing compressed air into the lower die 2 on one side beside the position where the upper die 1 and the lower die 2 stand by at the time of loading and unloading the raw material. A peeling compressed air introduction device 12 that peels 100 from the lower mold 2 is arranged, and on the other side, for transporting the molded article 100 peeled from the lower mold 2 and taken out of the mold to an appropriate position. Is movably arranged. In addition, an upper die 1 is provided below the standby position.
A lifting device 14 that lifts the mold 10 to a predetermined height is provided, and a gap is formed between the upper mold 1 and the lower mold 2 by the lifting, and the material 10 or the molded product 100 is taken out through the gap.

【0015】さらに、ベッド4の終端部側上には、発熱
体15aを有する加熱炉15が配置されており、該加熱
炉15の始端側に開閉扉16が設けられており、該開閉
扉16を通して上型1と下型2とが台車3ごと搬出入さ
れる。一方、上記加熱炉15の終端側壁部には、鋼管か
らなる圧縮空気導入管18(流体導入管に相当)が長尺
方向に移動可能に貫通しており、該圧縮空気導入管18
は、加熱炉15外で圧縮空気供給源18cにフレキシブ
ルなホース18bにより連結されているとともに、基端
部において空気導入管移動装置19に固定されている。
また、圧縮空気導入管18の先端部には、銅製のノズル
18aが設けられており、該ノズル18aは、上型1に
形成された圧縮空気導入口1aと金属接触して互いに連
通するように構成されている。
Further, a heating furnace 15 having a heating element 15a is disposed on the end side of the bed 4, and an opening / closing door 16 is provided at the starting end of the heating furnace 15. The upper mold 1 and the lower mold 2 are carried in and out together with the carriage 3 through On the other hand, a compressed air introduction pipe 18 (corresponding to a fluid introduction pipe) made of a steel pipe penetrates the end wall of the heating furnace 15 so as to be movable in the longitudinal direction.
Is connected to a compressed air supply source 18c outside the heating furnace 15 by a flexible hose 18b, and is fixed to an air introduction pipe moving device 19 at a base end.
Further, a copper nozzle 18a is provided at a distal end portion of the compressed air introduction pipe 18, and the nozzle 18a is brought into metallic contact with a compressed air introduction port 1a formed in the upper die 1 so as to communicate with each other. It is configured.

【0016】また、加熱炉15の外部両側方には、所定
の間隔でアクチュエータとして油圧シリンダ20…20
が配置固定されている。なお、各シリンダ20は、シリ
ンダロッド20aが上向きになるように配置されてお
り、下端側がベッド4に固定されている。さらにシリン
ダロッド20aの上端部とほぼ同じ高さであって各油圧
シリンダ20の内側位置に、それぞれ駆動力伝達部材と
してレバー21が配置されており、各レバー21は、そ
のほぼ中央部が、油圧シリンダ20と加熱炉15外壁面
との間に設置したレバー支持材22に軸止されていると
ともに、外側端部が前記シリンダロッド20aの先端部
に軸止されている。また、レバー21の内方側は、加熱
炉15の壁を貫通して加熱炉15内に達しており、レバ
ー21の内側端部が拘束手段として上型押圧部21aに
割り当てられている。この実施形態のように、拘束手段
は、必ずしも駆動力伝達部材と別体であることは必要で
なく、駆動力伝達部材の一部を利用したものや、駆動力
伝達部材と一体化させたものであってもよい。上記上型
押圧部21aは、上型1の上面上に位置しており、シリ
ンダロッド20aを収縮させた際に、上型1の上面から
離れ、シリンダロッド20aを伸張させた際に、上型1
に当接して上型1の上面を押圧するように位置してい
る。
On both sides of the outside of the heating furnace 15, hydraulic cylinders 20.
Is fixed. Each cylinder 20 is arranged so that the cylinder rod 20a faces upward, and the lower end is fixed to the bed 4. Further, levers 21 are disposed at substantially the same height as the upper end of the cylinder rod 20a and inside each hydraulic cylinder 20 as driving force transmitting members, respectively. The shaft is fixed to a lever support member 22 installed between the cylinder 20 and the outer wall surface of the heating furnace 15, and the outer end is fixed to the tip of the cylinder rod 20a. The inner side of the lever 21 penetrates the wall of the heating furnace 15 and reaches the inside of the heating furnace 15, and the inner end of the lever 21 is assigned to the upper die pressing portion 21a as a restraining means. As in this embodiment, the restraining means does not necessarily need to be separate from the driving force transmitting member, and may utilize a part of the driving force transmitting member or may be integrated with the driving force transmitting member. It may be. The upper die pressing portion 21a is located on the upper surface of the upper die 1. When the cylinder rod 20a is contracted, the upper die pressing portion 21a is separated from the upper surface of the upper die 1 and when the cylinder rod 20a is extended, the upper die is pressed. 1
And presses the upper surface of the upper die 1.

【0017】次に、上記成形装置の使用方法を説明す
る。素材10を型内に投入するに先立って、上型1と下
型2とを重ね、これらを台車3とともに減速機付電動機
6によって開閉扉16を開けた加熱炉15内に移動し、
開閉扉16を閉じて成形温度にまで加熱する。その後、
開閉扉16を開けて、減速機付電動機6によって台車
3、上型1および下型2を素材投入位置に迄移動し、持
ち上げ装置14によって上型1のみを持ち上げることに
より上型1と下型2と分離し、両者間に隙間を確保す
る。
Next, a method of using the above molding apparatus will be described. Prior to charging the material 10 into the mold, the upper mold 1 and the lower mold 2 are overlapped, and these are moved together with the truck 3 into the heating furnace 15 in which the opening / closing door 16 is opened by the electric motor 6 with a speed reducer.
The door 16 is closed and heated to the molding temperature. afterwards,
By opening the door 16, the truck 3, the upper mold 1 and the lower mold 2 are moved to the material charging position by the motor 6 with a reduction gear, and only the upper mold 1 and the lower mold 1 are lifted by the lifting device 14. 2 and a gap is secured between them.

【0018】一方、上型1と下型2とに適合するように
超塑性材料素材10を切り出しておき、これをローラコ
ンベア11で移動して、上記上型1と下型2との間に投
入して下型2の上面に設置する。設置後、持ち上げ装置
14によって持ち上げられている上型1を下げて超塑性
材料素材10の周縁部上に自重で乗せ、超塑性素材10
の周縁部を上記上型1と下型2とで挟んで固定する。そ
の後、上記超塑性材料素材10を挟んだ上型1および下
型2を、再度、減速機付電動機6により台車3とともに
加熱炉15内に移動させて所定位置で停止させる。この
ときに、シリンダロッド20aは十分に収縮しており、
レバー21の上型押圧部21aは上型1の上面上に間隙
を有するよう位置している。その後、油圧シリンダ20
を作動させてシリンダロッド20aを伸張させると、レ
バー21は、レバー支持材22への軸止部を支点として
回転し、先端にある上型押圧部21aが下方側に回転し
て上型1に押し付けられ、これにより上型1と下型2と
が強固に拘束される。上記拘束に際し、レバー21は油
圧シリンダ20による押し付け力を上型1に付加してい
るが加熱炉15内の高い温度は油圧シリンダ20には殆
ど伝達せず、したがって油圧シリンダ20を高熱から守
ることができる。なお、上記拘束は、上型1および下型
2を加熱炉15内に移動させた後、直ちに行ったが、後
述する保持中、または保持後に拘束動作を行わせるもの
であってもよい。
On the other hand, a superplastic material 10 is cut out so as to be compatible with the upper mold 1 and the lower mold 2, and is moved by a roller conveyor 11 so as to be interposed between the upper mold 1 and the lower mold 2. It is charged and placed on the upper surface of the lower mold 2. After the installation, the upper die 1 lifted by the lifting device 14 is lowered and put on the peripheral portion of the superplastic material 10 by its own weight, and the superplastic material 10
Is sandwiched and fixed between the upper mold 1 and the lower mold 2. Thereafter, the upper mold 1 and the lower mold 2 sandwiching the superplastic material 10 are again moved together with the carriage 3 into the heating furnace 15 by the electric motor 6 with a speed reducer and stopped at a predetermined position. At this time, the cylinder rod 20a has sufficiently contracted,
The upper die pressing portion 21a of the lever 21 is located on the upper surface of the upper die 1 so as to have a gap. Then, the hydraulic cylinder 20
Is actuated to extend the cylinder rod 20a, the lever 21 rotates about the shaft stopper on the lever support member 22 as a fulcrum, and the upper die pressing portion 21a at the tip rotates downward to form the upper die 1. The upper mold 1 and the lower mold 2 are firmly restrained by this. At the time of the above restraint, the lever 21 applies the pressing force of the hydraulic cylinder 20 to the upper mold 1, but the high temperature in the heating furnace 15 hardly transmits to the hydraulic cylinder 20, and therefore, the hydraulic cylinder 20 is protected from high heat. Can be. Note that the above-described restraint was performed immediately after the upper mold 1 and the lower mold 2 were moved into the heating furnace 15, but the restraint operation may be performed during or after holding, which will be described later.

【0019】さらに、上記上型1および下型2を加熱炉
15内に一定時間保持し、上型1、下型2およびその間
に挟まれている素材10を伝熱により所定の成形温度に
迄加熱する。この温度に達したら加熱炉15壁を貫通す
る圧縮空気導入管18を移動装置19により上型1の圧
縮空気導入口1aに強く押し付け、圧縮空気導入管18
先端のノズル18aと圧縮空気導入口1aとを金属接触
させることによりシールする。その後、圧縮空気供給源
18cからホース18bおよび圧縮空気導入管18を通
して圧縮空気を上型1内に導入すると、大きな空気圧力
が圧縮空気導入口1a、圧縮空気導入路1bを通して素
材10の上面と上型1の内面との間にある空間に付加さ
れる。その結果、素材10は上記空気圧力により下方に
膨らみながら下型2に押し付けられ、一方、素材10の
下方側にある空気は空気通路2bにより排気され、最終
的に素材10は、下型2の入れ子式成形型の型彫り面に
倣うように成形される。なお、上記圧縮空気の導入に際
し、上型1と下型2の間では、素材10がその周囲を挟
まれ、かつ、上型1と下型2とが上型押圧部21aによ
り拘束されているので、型同士が終始確実シールされて
おり、成形に必要な上記圧縮空気が型の合わせ部から漏
れることはない。これにより、圧縮空気による変形力が
確実に素材10に加わり、素材10が良好に成形され
る。
Further, the upper mold 1 and the lower mold 2 are held in the heating furnace 15 for a certain time, and the upper mold 1, the lower mold 2 and the material 10 sandwiched therebetween are heated to a predetermined molding temperature by heat transfer. Heat. When the temperature reaches this temperature, the compressed air introduction pipe 18 penetrating through the wall of the heating furnace 15 is strongly pressed by the moving device 19 against the compressed air introduction port 1a of the upper die 1, and the compressed air introduction pipe 18
The nozzle 18a at the tip and the compressed air inlet 1a are sealed by bringing them into metallic contact. Thereafter, when compressed air is introduced into the upper mold 1 from the compressed air supply source 18c through the hose 18b and the compressed air introduction pipe 18, a large air pressure is applied to the upper surface of the material 10 through the compressed air introduction port 1a and the compressed air introduction path 1b. It is added to the space between the mold 1 and the inner surface. As a result, the material 10 is swelled downward by the air pressure and pressed against the lower mold 2, while the air below the material 10 is exhausted by the air passage 2 b, and finally, the material 10 is It is molded so as to follow the engraving surface of the nesting mold. During the introduction of the compressed air, the material 10 is sandwiched between the upper mold 1 and the lower mold 2 and the upper mold 1 and the lower mold 2 are restrained by the upper mold pressing portion 21a. Therefore, the molds are securely sealed from beginning to end, and the compressed air required for molding does not leak from the mating portions of the molds. Thereby, the deforming force due to the compressed air is reliably applied to the raw material 10, and the raw material 10 is formed well.

【0020】成形完了後、油圧シリンダ20を前記と逆
に作動させてシリンダロッド20aを収縮させると、レ
バー21の上型押圧部21aは上型1から離れ、上型1
と下型2との拘束が解かれる。また、空気導入管18も
移動装置19により後退して上型1から切り離される。
その後、上型1、下型2および台車3を電動機6によっ
て加熱炉15外に取り出し、初期の投入位置まで移動す
る。その後、持ち上げ装置14により、上型1を上方に
持ち上げ、次に、剥離用圧縮空気導入装置12を下型2
の図示しない空気導入口に押し当てて空気通路2bを通
して下型2内に圧縮空気を導入して成形品100を下型
2から剥離させる。なお、上記剥離用空気導入装置12
は、圧縮空気導入管18およびノズル18aと同様の器
具を有しており、このノズルを下型2の空気導入口に金
属接触させている。下型2から剥離した成形品100
は、さらに図示しないノックアウト装置により持ち上げ
て、上型1と下型2の間から外部に取り出し、成形品搬
送装置13によって所望場所に搬送する。これら一連の
操作により、良好に成形された成形品が得られる。
After the molding is completed, when the hydraulic cylinder 20 is operated in the reverse direction to contract the cylinder rod 20a, the upper die pressing portion 21a of the lever 21 separates from the upper die 1 and the upper die 1
And the constraint between the lower mold 2 is released. Further, the air introducing pipe 18 is also retracted by the moving device 19 and separated from the upper mold 1.
Thereafter, the upper mold 1, the lower mold 2, and the carriage 3 are taken out of the heating furnace 15 by the electric motor 6, and are moved to an initial charging position. Thereafter, the upper die 1 is lifted upward by the lifting device 14, and then the peeling compressed air introducing device 12 is moved to the lower die 2.
And pressurized air is introduced into the lower mold 2 through the air passage 2b to separate the molded article 100 from the lower mold 2. In addition, the said air introduction apparatus 12 for peeling
Has the same equipment as the compressed air introduction pipe 18 and the nozzle 18a, and this nozzle is brought into metal contact with the air introduction port of the lower die 2. Molded product 100 peeled from lower mold 2
Is further lifted up by a knockout device (not shown), taken out from between the upper mold 1 and the lower mold 2, and conveyed to a desired place by the molded article conveying device 13. By a series of these operations, a molded article that is well molded can be obtained.

【0021】なお、上記実施形態では、割型の上型1と
下型2とを加熱炉15の内外で一緒に移動させるが、そ
の目的は、素材10または成形品100の移動であるの
で、これらを収容する下型2のみを移動させ、上型1
は、加熱炉15内で待機して上昇と下降のみをするもの
であってもよい。なお、上型1の上昇または下降は、持
ち上げ装置14を加熱炉15の下方に設置することによ
って行うこともできるが、上記した拘束手段に対する駆
動力を利用して上型1の上昇または下降を実施すること
も可能である。図7は、拘束手段の駆動力を利用した構
造を示すものであり、上記レバー21の形状を変更した
レバー211を上型1上に配置するとともに、上型1の
上面に、レバー211の端部に掛かるフック24を設け
る。レバー211で上型1を抑えて拘束する際には、フ
ック24とレバー211とは非接触の状態にあり、何ら
の作用も及ばさないが、拘束を解いてさらにレバー21
1を回転させると、レバー211の先端部上面がフック
24に掛かり、フック24、すなわち上型1を持ち上げ
る。上型1を下降させる際には、レバー211を先端が
下降するように回転させれば、これに連れて上型1は自
重により下降するので、拘束手段の一部を用いて上型の
上昇、下降を行わせることができる。
In the above embodiment, the upper mold 1 and the lower mold 2 of the split mold are moved together inside and outside the heating furnace 15. However, since the purpose is to move the material 10 or the molded article 100, Only the lower mold 2 that accommodates them is moved, and the upper mold 1 is moved.
May stand by in the heating furnace 15 and only rise and fall. The raising or lowering of the upper die 1 can be performed by installing the lifting device 14 below the heating furnace 15. However, the raising or lowering of the upper die 1 is performed by using the driving force for the restraining means described above. It is also possible to carry out. FIG. 7 shows a structure using the driving force of the restraining means. A lever 211 having a modified shape of the lever 21 is disposed on the upper mold 1, and the end of the lever 211 is provided on the upper surface of the upper mold 1. A hook 24 is provided for the part. When the upper mold 1 is held down and restrained by the lever 211, the hook 24 and the lever 211 are in a non-contact state and have no effect.
When the lever 1 is rotated, the upper surface of the tip of the lever 211 is hooked on the hook 24, and the hook 24, that is, the upper mold 1 is lifted. When lowering the upper die 1, if the lever 211 is rotated so that the tip is lowered, the upper die 1 is lowered by its own weight, so that the upper die is lifted by using a part of the restraining means. , Descending can be performed.

【0022】また、被加工材の高延性の特性は、加工温
度に大きく左右されるため、割型および被加工材の温度
を適切な範囲に維持することも重要である。上記実施形
態では、加熱炉15の内外に割型全体または下型のみを
移動させるため、型の熱損失が大きく、加熱炉15での
加熱負担が大きくならざるを得ない。そこで、加熱炉の
外部に、割型の側壁に着脱可能であって割型とともに移
動可能な断熱材を配置して、加熱炉外部でのみ型側面を
カバーし加熱炉内ではカバーを外すことを可能とすれ
ば、加熱炉外では、断熱材により覆われる型側面からの
輻射放熱、および対流放熱を抑制して型の温度低下を少
なくすることができる。また、加熱炉内に型が置かれる
ときには、型側面の断熱材は、外して加熱炉外に残すこ
とができるので、加熱炉内において型の側面を発熱体に
直接さらし、よって大きな熱伝達係数を得て加熱体から
の受熱量を大きくすることができる。この結果、型の熱
損失は最小になり、温度の回復時間を最短とするので、
運転熱量を少なくして高い生産性を得ることができる。
Further, since the high ductility characteristics of the work material largely depend on the processing temperature, it is important to maintain the temperature of the split mold and the work material in appropriate ranges. In the above embodiment, since the entire split mold or only the lower mold is moved into and out of the heating furnace 15, the heat loss of the mold is large, and the heating load on the heating furnace 15 must be increased. Therefore, a heat insulating material that can be attached to and detached from the side wall of the split mold and that can move together with the split mold is arranged outside the heating furnace, so that the mold side is covered only outside the heating furnace and the cover is removed inside the heating furnace. If possible, outside the heating furnace, radiant heat radiation and convective heat radiation from the side surface of the mold covered by the heat insulating material can be suppressed to reduce the temperature drop of the mold. In addition, when the mold is placed in the heating furnace, the heat insulating material on the side of the mold can be removed and left outside the heating furnace, so that the side of the mold is directly exposed to the heating element in the heating furnace, and thus has a large heat transfer coefficient. And the amount of heat received from the heating element can be increased. As a result, the heat loss of the mold is minimized and the temperature recovery time is minimized,
High productivity can be obtained by reducing the amount of operating heat.

【0023】図8、9に示す装置は、平面コ字状の断熱
材25を開放側が加熱炉を向くようにベッド4上に移動
可能に配置したものであり、該断熱材25は、その下端
部がベッド4に形成した案内溝4aに納まっており、該
案内溝4aにより案内されつつ移動する。また、断熱材
25にはワイヤ26が接続されており、加熱炉側には、
該ワイヤ26を巻き取って加熱炉方向に移動させる巻き
取り装置27が設けられている。下型2または下型2と
上型1とを加熱炉15外に移動させる際は、巻き取り装
置27でのワイヤ26を自由移動可能にしておけば、上
記断熱材25に型の前面が当たり型の進む力によって断
熱材25が押され、この型の前面および側面に位置しつ
つ型とともに前記投入位置にまで移動する。そして、こ
れらの型を加熱炉15内に収納する際には、巻き取り装
置27によってワイヤ26を巻き取りつつ型に追従する
ように移動させる。これにより型が加熱炉15内に移動
するまでは型の側面に常に断熱材を位置させる。そして
型が加熱炉15内に正に入るときには、巻き取り装置2
7によりワイヤ26の巻き取りを止めて断熱材25を停
止させ、その位置で待機して型が再度加熱炉15外へと
移動してくるのを待つ。上記により、型は、移動中には
断熱材が側方に配置されることにより加熱炉外での熱の
損失が極力抑えられ、一方、加熱炉内では断熱材が外さ
れて直接に熱に晒されることにより効率的に加熱され
る。これにより成形工程中の熱効率が大幅に向上する。
The apparatus shown in FIGS. 8 and 9 has a flat U-shaped heat insulating material 25 movably disposed on the bed 4 so that the open side faces the heating furnace. The heat insulating material 25 has a lower end. The portion is accommodated in a guide groove 4a formed in the bed 4, and moves while being guided by the guide groove 4a. In addition, a wire 26 is connected to the heat insulating material 25, and
A winding device 27 that winds the wire 26 and moves the wire 26 toward the heating furnace is provided. When the lower mold 2 or the lower mold 2 and the upper mold 1 are moved out of the heating furnace 15, if the wire 26 in the winding device 27 is freely movable, the front surface of the mold hits the heat insulating material 25. The heat-insulating material 25 is pressed by the force of the mold, and moves to the above-described charging position together with the mold while being positioned on the front and side surfaces of the mold. When these molds are stored in the heating furnace 15, the wire 26 is moved by the winding device 27 so as to follow the mold while being wound. Thereby, the heat insulating material is always located on the side surface of the mold until the mold moves into the heating furnace 15. When the mold enters the heating furnace 15 exactly, the winding device 2
The winding of the wire 26 is stopped by 7 and the heat insulating material 25 is stopped, and the apparatus waits at that position and waits for the mold to move out of the heating furnace 15 again. Due to the above, the mold can minimize heat loss outside the heating furnace by disposing the heat insulating material to the side while moving, while the heat insulating material is removed inside the heating furnace and directly heated. It is heated efficiently by being exposed. This greatly improves the thermal efficiency during the molding process.

【0024】(実施形態2)次に、高延性材料成形装置
に用いられる拘束具の一実施形態を図10、11に基づ
き説明する。なお、この実施形態で拘束の対象とする上
型、下型、被加工材(超塑性材料素材)は上記実施形態
と同様のものであり、上記と同様の符号を付し、その説
明は省略する。この実施形態においては、下型2の縁部
に上向きに連結ボルト30が植設されており、該連結ボ
ルト30は、上記下型2とともに素材10の周縁部を挟
んでいる上型1の縁部を貫通してさらに上方に伸張して
いる。さらに該連結ボルト30には、上型1上におい
て、連結ボルト30よりも熱膨張係数の大きい筒体31
が挿入されている。筒体31はその下端部が上型1の縁
部上面に当接しており、その上端からは連結ボルト30
の上端部がさらに突出している。筒体31から突出して
いる連結ボルト30の上端部にはワッシャ32がはめ込
まれ、さらにその上端側にナット33が締め込まれてお
り、これら連結ボルト30、筒体31、ワッシャ32、
ナット33からなる割型拘束具によって上型1と下型2
とが素材10を挟んだ状態で拘束されている。
(Embodiment 2) Next, an embodiment of a restraint used in a high ductility material molding apparatus will be described with reference to FIGS. The upper die, lower die, and workpiece (superplastic material) to be restrained in this embodiment are the same as those in the above embodiment, and are denoted by the same reference numerals as those described above, and description thereof will be omitted. I do. In this embodiment, a connection bolt 30 is planted upward at an edge of the lower mold 2, and the connection bolt 30 is formed along the edge of the upper mold 1 sandwiching the peripheral edge of the material 10 together with the lower mold 2. It extends further upward through the part. Further, the connecting bolt 30 has a cylindrical body 31 having a larger thermal expansion coefficient than the connecting bolt 30 on the upper die 1.
Is inserted. The lower end of the cylindrical body 31 is in contact with the upper surface of the edge of the upper die 1, and the connecting bolt 30
Has an upper end projecting further. A washer 32 is fitted into the upper end of the connecting bolt 30 protruding from the cylindrical body 31, and a nut 33 is further tightened on the upper end side of the connecting bolt 30. The connecting bolt 30, the cylindrical body 31, the washer 32,
Upper mold 1 and lower mold 2 by split mold restraint consisting of nut 33
Are restrained with the material 10 sandwiched therebetween.

【0025】上記拘束具を取り付けた上型1、下型2、
素材10を加熱炉内等で加熱すると、上型1、下型2、
素材10の温度が上がるととともに、拘束具の温度も上
がる。このとき、筒体31は連結ボルト30よりも熱膨
張係数が大きいため、ワッシャ32と上型1との間で伸
張する作用が働き、ナット33の緩みを防止するととも
に上型1を一層下方に押し付け、下型2との間に挟まれ
る素材10をより強く挟み込み、上型1と下型2の合わ
せ部のシールを一層確実にする。この型内に流体を導入
すると、流体圧は確実に素材10に伝わり、その結果、
良好に成形された成形品100が得られる。その後、成
形を終えて型の温度が下がると、拘束具の温度も下がる
ため、上記拘束力は弱まり、よって容易にナット33を
緩めて型同士の拘束を解くことができる。
The upper mold 1, the lower mold 2, and the
When the material 10 is heated in a heating furnace or the like, the upper mold 1, the lower mold 2,
As the temperature of the material 10 increases, the temperature of the restraint also increases. At this time, since the tubular body 31 has a larger coefficient of thermal expansion than the connecting bolt 30, the action of extending between the washer 32 and the upper mold 1 acts to prevent the nut 33 from loosening and to move the upper mold 1 further downward. The material 10 sandwiched between the upper mold 1 and the lower mold 2 is more strongly pressed, and the sealing of the mating portion between the upper mold 1 and the lower mold 2 is further ensured. When a fluid is introduced into the mold, the fluid pressure is reliably transmitted to the material 10, and as a result,
A good molded article 100 is obtained. Thereafter, when the temperature of the mold is lowered after the molding, the temperature of the restraint is also lowered, so that the restraining force is weakened. Therefore, the nut 33 can be easily loosened to release the restraint between the molds.

【0026】(実施形態3)また、拘束具の他の実施形
態を図12に基づき説明する。この実施形態の拘束具
は、断面C字状の拘束具本体40を有しており、その連
結側背面部に拘束具本体40よりも熱膨張係数が大きい
板材41が張り合わされて連結部がバイメタルを構成し
ている。上記拘束具の使用に際しては、その開口部に、
素材10を挟んだ上型1と下型2とを納め、開口部の上
部側に形成された雌ねじ部40aに拘束ボルト42をね
じ込みつつ開口部の下方に突出させて上型1の上面に押
し当てる。この拘束ボルト42と開口部下部側によって
上型1と下型2とを拘束する。上記拘束具を取り付けた
上型1および下型2を素材10とともに加熱すると、拘
束具の板材41が熱膨張係数差により優先的に伸長して
連結部が開口部側に湾曲し、その結果、拘束ボルト42
と開口部下部側とによる締め付け力が増し、拘束力を高
める。
(Embodiment 3) Another embodiment of the restraint will be described with reference to FIG. The restraint device of this embodiment has a restraint body 40 having a C-shaped cross section, and a plate material 41 having a larger thermal expansion coefficient than the restraint body 40 is attached to the back side of the restraint side, and the connecting portion is bimetallic. Is composed. When using the above restraint,
The upper die 1 and the lower die 2 sandwiching the material 10 are housed, and the female bolt 40a formed on the upper side of the opening is screwed with the restraining bolt 42 so as to protrude downward from the opening and pressed on the upper surface of the upper die 1. Hit it. The upper mold 1 and the lower mold 2 are restrained by the restraining bolts 42 and the lower side of the opening. When the upper mold 1 and the lower mold 2 to which the restraint is attached are heated together with the raw material 10, the plate 41 of the restraint is preferentially elongated due to a difference in thermal expansion coefficient, and the connecting portion is curved toward the opening, and as a result, Restraint bolt 42
And the tightening force by the lower part of the opening increases the binding force.

【0027】(実施形態4)さらに、拘束具の他の実施
形態を図13に基づき説明する。この実施形態の拘束具
では、上型1と下型2の縁部をそれぞれの先端部で挟む
2つの挟持片50、51を有し、該挟持片50、51の
後部側にそれぞれ、2つの連杆52、53が並設するよ
うに軸止されている。なお、連杆53は、連杆52に対
し、相対的に熱膨張係数の大きな材料からなる。また、
上記挟持片50には、雌ねじ部50aが形成されてお
り、該雌ねじ部50aに拘束ボルト54をねじ込み、挟
持片50の下方に突出する該拘束ボルト54を上型1の
上面に押し当てて、挟持片51とともに上型1と下型2
とを拘束する。上記拘束具を取り付けた上型1、下型2
を素材10とともに加熱すると、拘束具も昇温するの
で、熱膨張係数差により連杆53の方が連杆52よりも
伸張する。この結果、挟持片50、51は、連杆52と
の軸止部を支点として先端側が互いに近づく方向に回転
し、その結果、上型1および下型2を拘束する力が増
す。
(Embodiment 4) Another embodiment of the restraint will be described with reference to FIG. The restraining device of this embodiment has two holding pieces 50 and 51 for holding the edges of the upper mold 1 and the lower mold 2 at their respective tips, and two rear pieces on the rear sides of the holding pieces 50 and 51 respectively. The connecting rods 52 and 53 are axially fixed so as to be arranged side by side. The connecting rod 53 is made of a material having a relatively large thermal expansion coefficient with respect to the connecting rod 52. Also,
A female screw portion 50a is formed in the holding piece 50, and a restraining bolt 54 is screwed into the female screw portion 50a, and the restraining bolt 54 projecting below the holding piece 50 is pressed against the upper surface of the upper mold 1, Upper mold 1 and lower mold 2 together with holding piece 51
And restrain. Upper die 1 and lower die 2 with the above restraint attached
When the material is heated together with the material 10, the temperature of the restraint also rises, so that the connecting rod 53 expands more than the connecting rod 52 due to a difference in thermal expansion coefficient. As a result, the holding pieces 50 and 51 rotate in a direction in which the tip sides approach each other with the shaft stop portion with the connecting rod 52 as a fulcrum, and as a result, the force for restraining the upper mold 1 and the lower mold 2 increases.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の高延性成
形装置によれば、加熱炉の外部側方に配置したアクチュ
エータと、前記加熱炉内に位置して割型の合わせ部を拘
束する割型拘束手段と、前記アクチュエータと割型拘束
手段とを連結してアクチュエータの駆動力を割型拘束手
段に伝達する駆動力伝達部材とを有するので、割型の強
固な拘束力を確保した上で、アクチュエータの昇温を抑
えることができる。
As described above, according to the high ductility forming apparatus of the present invention, the actuator disposed on the outer side of the heating furnace and the split portion of the split mold located in the heating furnace are restrained. Since the split mold restraining means and the driving force transmitting member for connecting the actuator and the split mold restraining means and transmitting the driving force of the actuator to the split mold restraining means are provided, a strong restraining force of the split mold is secured. Thus, the temperature rise of the actuator can be suppressed.

【0029】また、加熱炉の外部に、割型の側壁に着脱
可能であって割型とともに移動可能な断熱材を配置すれ
ば、割型における熱損失が軽減され、製造効率が向上す
る。さらに、割型に加圧流体導入口を形成し、該導入口
に接触することによって連通する流体導入管を導入口に
対し離接移動可能に配置し、この流体導入管を導入口に
対し離接移動させるとともに、流体導入管が導入口に接
触した後これをさらに導入口側に押圧する導入管移動装
置を設ければ、簡易な構造によって確実に導入口のシー
ル性を確保することができ、結果として被加工材を良好
かつ効率的に成形することができる。
Further, if a heat insulating material detachable from the side wall of the split mold and movable with the split mold is disposed outside the heating furnace, the heat loss in the split mold is reduced, and the production efficiency is improved. Further, a pressurized fluid introduction port is formed in the split mold, and a fluid introduction pipe communicating with the introduction port is disposed so as to be able to move away from and close to the introduction port, and the fluid introduction pipe is separated from the introduction port. If an introduction pipe moving device is provided that allows the fluid introduction pipe to come into contact with the introduction port and further press the fluid introduction pipe toward the introduction port side, the sealability of the introduction port can be reliably ensured by a simple structure. As a result, the workpiece can be formed well and efficiently.

【0030】また、割型拘束具を、一部に熱膨張率の異
なる部材を有するとともに、加熱時に熱膨張率の異なる
部材間で熱膨張差が生じることを利用して割型に加える
拘束力を発生させるものとすれば、簡易な構造により拘
束力を一層高めることができる。
Further, the split mold restraint has a member having a different coefficient of thermal expansion in a part thereof and a restraining force applied to the split mold by utilizing a difference in thermal expansion between members having different coefficients of thermal expansion during heating. Is generated, the binding force can be further increased by a simple structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の高延性成形装置の一実施形態を示
す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing one embodiment of a high ductility forming apparatus of the present invention.

【図2】 同じく一部を断面した一部拡大平面図であ
る。
FIG. 2 is a partially enlarged plan view in which a part is similarly sectioned.

【図3】 同じく一部を断面した正面図である。FIG. 3 is a front view in which a part is similarly sectioned.

【図4】 同じく一部拡大正面断面図である。FIG. 4 is a partially enlarged front sectional view of the same.

【図5】 同じく圧縮空気導入管と上型の圧縮空気導
入口との押し当て部分の拡大図である。
FIG. 5 is an enlarged view of a pressed portion between the compressed air introduction pipe and the upper compressed air introduction port.

【図6】 同じく一部を断面した加熱炉の側面図であ
る。
FIG. 6 is a side view of the heating furnace with a partial cross section.

【図7】 同じく拘束手段の変更例における動作を示
す一部側面図である。
FIG. 7 is a partial side view showing the operation of a modification of the restraint means.

【図8】 同じく断熱材を配置した変更例を示す一部
平面図である。
FIG. 8 is a partial plan view showing a modification in which a heat insulating material is similarly arranged.

【図9】 同じく一部側面断面図である。FIG. 9 is a partial side sectional view of the same.

【図10】 本発明の一実施形態における拘束具の使用
状態を示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a use state of the restraint device according to the embodiment of the present invention.

【図11】 同じく一部拡大断面図である。FIG. 11 is a partially enlarged sectional view of the same.

【図12】 同じく他の実施形態における拘束具の使用
状態を示す一部拡大図である。
FIG. 12 is a partially enlarged view showing a use state of a restraint device according to another embodiment.

【図13】 同じくさらに他の実施形態における拘束具
の使用状態を示す一部拡大図である。
FIG. 13 is a partially enlarged view showing a use state of a restraint device according to still another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 上型 1a 圧縮空気導入口 1b 圧縮空気導入路 2 下型 2b 空気通路 3 台車 5 ローラ 6 減速機付電動機 8 チェーン 10 超塑性材料素材 12 ノックアウト装置 14 押し上げ装置 15 加熱炉 16 開閉扉 18 圧縮空気導入管 18a 圧縮空気導入ノズル 18c 圧縮空気供給源 19 空気導入管移動装置 20 油圧シリンダ 21 レバー 211 レバー 21a 上型押圧部 25 断熱材 30 連結ボルト 31 筒体 33 ナット 40 拘束具本体 41 板材 42 拘束ボルト 50 挟持片 51 挟持片 52 連杆 53 連杆 54 拘束ボルト DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Upper mold 1a Compressed air introduction port 1b Compressed air introduction path 2 Lower mold 2b Air passage 3 Truck 5 Roller 6 Electric motor with reduction gear 8 Chain 10 Superplastic material 12 Knockout device 14 Push-up device 15 Heating furnace 16 Opening door 18 Compressed air Introduction pipe 18a Compressed air introduction nozzle 18c Compressed air supply source 19 Air introduction pipe moving device 20 Hydraulic cylinder 21 Lever 211 Lever 21a Upper die pressing part 25 Insulation material 30 Connecting bolt 31 Cylindrical body 33 Nut 40 Restrainer body 41 Plate material 42 Restraining bolt Reference Signs List 50 holding piece 51 holding piece 52 connecting rod 53 connecting rod 54 restraining bolt

フロントページの続き (72)発明者 小野 信市 北海道室蘭市茶津町4番地 株式会社日本 製鋼所内Continuation of front page (72) Inventor Shinichi Ono 4 Chazu-cho, Muroran-shi, Hokkaido Inside Japan Steel Works, Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内部に被加工材を配置した割型を加熱炉
内で加熱するとともに、該割型内で被加工材に流体圧を
作用させ、該圧力によって高延性の被加工材を変形させ
る高延性材料成形装置において、前記加熱炉の外部側方
に配置したアクチュエータと、前記加熱炉内に位置して
割型の合わせ部を拘束する割型拘束手段と、前記アクチ
ュエータと割型拘束手段とを連結してアクチュエータの
駆動力を割型拘束手段に伝達する駆動力伝達部材とを有
することを特徴とする高延性材料成形装置
1. A split mold in which a work material is disposed is heated in a heating furnace, and a fluid pressure is applied to the work material in the split mold to deform the highly ductile work material by the pressure. A high ductility material forming apparatus, wherein an actuator disposed on the outside of the heating furnace, split mold restraining means positioned in the heating furnace to restrain a mating portion of the split mold, and the actuator and the split mold restraining means And a driving force transmitting member for transmitting the driving force of the actuator to the split mold restraining means by coupling
【請求項2】 一部に熱膨張率の異なる部材を有すると
ともに、加熱時に熱膨張率の異なる部材間で熱膨張差が
生じることを利用して割型に加える拘束力を発生させる
ことを特徴とする高延性材料成形装置用割型拘束具
2. A part having members having different coefficients of thermal expansion and generating a restraining force applied to a split mold by utilizing a difference in thermal expansion between members having different coefficients of thermal expansion during heating. Mold restraint for high ductility material molding equipment
【請求項3】 内部に被加工材を配置した割型を加熱炉
内で加熱するとともに、該割型内で被加工材に流体圧を
作用させ、該圧力によって高延性の被加工材を変形させ
る高延性材料成形装置において、割型に加圧流体導入口
が形成されており、該導入口に接触することによって連
通する流体導入管が導入口に対し離接移動可能に配置さ
れ、さらに上記流体導入管を導入口に対し離接移動させ
るとともに、流体導入管が導入口に接触した後これをさ
らに導入口側に押圧する導入管移動装置が設けられてい
ることを特徴とする高延性材料成形装置
3. A split mold in which a work material is disposed is heated in a heating furnace, and a fluid pressure is applied to the work material in the split mold to deform the highly ductile work material by the pressure. In the high ductility material molding apparatus to be formed, a pressurized fluid introduction port is formed in the split mold, and a fluid introduction pipe communicating with the introduction port is disposed so as to be able to move away from and to the introduction port. A high ductility material characterized by being provided with an introduction pipe moving device for moving the fluid introduction pipe toward and away from the introduction port and pressing the fluid introduction pipe further toward the introduction port after the fluid introduction pipe comes into contact with the introduction port. Molding equipment
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