JPH0211334B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0211334B2 JPH0211334B2 JP59039056A JP3905684A JPH0211334B2 JP H0211334 B2 JPH0211334 B2 JP H0211334B2 JP 59039056 A JP59039056 A JP 59039056A JP 3905684 A JP3905684 A JP 3905684A JP H0211334 B2 JPH0211334 B2 JP H0211334B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- driver
- workpiece material
- workpiece
- foil
- forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
- B21D26/14—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces applying magnetic forces
-
- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49803—Magnetically shaping
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、金属箔製のドライバを用いた電磁成
形法に関するものであり、特に、電磁成形法にお
ける難加工材からなる円筒状の被加工素材を拡径
または縮径するための方法に関するものである。
形法に関するものであり、特に、電磁成形法にお
ける難加工材からなる円筒状の被加工素材を拡径
または縮径するための方法に関するものである。
［従来の技術］
電磁成形法における難加工材として、電気抵抗
及び変形抵抗が共に大きいステンレス、炭素鋼等
の鉄系金属、チタン合金及びマグネシウム合金等
があり、従来、これらの難加工材からなる被加工
素材を電磁成形するに当つては、成形用１次コイ
ルにアルミニウムまたは鋼等の電気伝導性の良い
ドライバを２次コイルとして対向させていた。即
ち、円筒状の被加工素材を拡径する場合には、被
加工素材より小径の円筒状のドライバを被加工素
材の中心孔に隙間がない状態に挿嵌し、また円筒
状の被加工素材を縮径する場合には、被加工素材
のまわりにそれより大径の円筒状のドライバを被
嵌し、それらのドライバに円筒状の１次コイルを
対向させていた。
及び変形抵抗が共に大きいステンレス、炭素鋼等
の鉄系金属、チタン合金及びマグネシウム合金等
があり、従来、これらの難加工材からなる被加工
素材を電磁成形するに当つては、成形用１次コイ
ルにアルミニウムまたは鋼等の電気伝導性の良い
ドライバを２次コイルとして対向させていた。即
ち、円筒状の被加工素材を拡径する場合には、被
加工素材より小径の円筒状のドライバを被加工素
材の中心孔に隙間がない状態に挿嵌し、また円筒
状の被加工素材を縮径する場合には、被加工素材
のまわりにそれより大径の円筒状のドライバを被
嵌し、それらのドライバに円筒状の１次コイルを
対向させていた。
しかしながら、上記ドライバの肉厚は、例えば
0.5〜0.8mm程度の厚さで比較的変形し難く構成さ
れているため、それに起因して以上のような種々
の問題点が生じていた。
0.5〜0.8mm程度の厚さで比較的変形し難く構成さ
れているため、それに起因して以上のような種々
の問題点が生じていた。
即ち、上記ドライバはそれ自体が比較的厚く高
強度なものであるため、被加工素材を成形するた
めだけでなく、ドライバ自体を変形させるために
も大きなエネルギを必要とし、そのため被加工素
材の成形エネルギ効率の低下を招いていた。
強度なものであるため、被加工素材を成形するた
めだけでなく、ドライバ自体を変形させるために
も大きなエネルギを必要とし、そのため被加工素
材の成形エネルギ効率の低下を招いていた。
また、特に円筒状の被加工素材を対象として拡
径または縮径する場合には、被加工素材の寸法及
び形状等によつてはドライバを被加工素材に装着
することが事実上不可能な場合もあり、一方、成
形後には被加工素材からドライバを取外さなけれ
ばならないが、ドライバは厚肉で比較的高強度で
あることから、成形後の形状等によつては取外し
が著しく困難である場合も少なくない。
径または縮径する場合には、被加工素材の寸法及
び形状等によつてはドライバを被加工素材に装着
することが事実上不可能な場合もあり、一方、成
形後には被加工素材からドライバを取外さなけれ
ばならないが、ドライバは厚肉で比較的高強度で
あることから、成形後の形状等によつては取外し
が著しく困難である場合も少なくない。
さらに、成形の過程において被加工素材とドラ
イバとの間に放電が生じるのを防ぐため、被加工
素材とドライバとをできるだけ隙間がないように
密度させる必要があるが、上記厚肉のドライバで
は寸法の変化に柔難に対応させることができない
ため、ドライバを被加工素材の寸法、形状等が変
る毎にそれに対応したものとして製作しなければ
ならず、電磁成形法自体が多品種少量生産に適し
た成形法であるため、ドライバも少量生産的なも
のとなつてコスト高となる。
イバとの間に放電が生じるのを防ぐため、被加工
素材とドライバとをできるだけ隙間がないように
密度させる必要があるが、上記厚肉のドライバで
は寸法の変化に柔難に対応させることができない
ため、ドライバを被加工素材の寸法、形状等が変
る毎にそれに対応したものとして製作しなければ
ならず、電磁成形法自体が多品種少量生産に適し
た成形法であるため、ドライバも少量生産的なも
のとなつてコスト高となる。
［発明が解決しようとする課題］
上述した従来技術の問題点を解決するため、本
発明者らは、高周波の誘導電流がドライバの表面
のこく一部を流れることから、金属箔をドライバ
として用いることに着目し、それによつて十分な
電磁成形力を得ることが可能であるか否かについ
て実験を行い、結果的に、所要の誘導電流を流す
に必要な積層数だけ金属箔を重積すれば、その成
形が可能であることを確かめた。
発明者らは、高周波の誘導電流がドライバの表面
のこく一部を流れることから、金属箔をドライバ
として用いることに着目し、それによつて十分な
電磁成形力を得ることが可能であるか否かについ
て実験を行い、結果的に、所要の誘導電流を流す
に必要な積層数だけ金属箔を重積すれば、その成
形が可能であることを確かめた。
本発明は、かかる知見に基づいてなされたもの
であり、従つて、本発明によつて解決しようとす
る技術的課題は、上記従来技術の問題点を解消
し、特に円筒状の被加工素材を電磁成形するに際
して、高いエネルギ効率で、被加工素材表面への
ドライバの装着及成形後の取外しを簡単且つ容易
にした電磁成形法を得ることにある。
であり、従つて、本発明によつて解決しようとす
る技術的課題は、上記従来技術の問題点を解消
し、特に円筒状の被加工素材を電磁成形するに際
して、高いエネルギ効率で、被加工素材表面への
ドライバの装着及成形後の取外しを簡単且つ容易
にした電磁成形法を得ることにある。
［課題を解決するための手段］
上記課題を解決するための本発明の電磁成形法
は、円筒状の被加工素材の内表面または外表面
に、可撓性及び電気伝導性に富む金属箔を重積す
ることにより２次コイルとなる積層状ドライバを
配設し、このドライバに対向させた円筒状の１次
コイルに成形用の電流を流すことにより上記被加
工素材を電磁拡径または縮径成形することを特徴
とするものである。
は、円筒状の被加工素材の内表面または外表面
に、可撓性及び電気伝導性に富む金属箔を重積す
ることにより２次コイルとなる積層状ドライバを
配設し、このドライバに対向させた円筒状の１次
コイルに成形用の電流を流すことにより上記被加
工素材を電磁拡径または縮径成形することを特徴
とするものである。
［作 用］
円筒状の被加工素材の内表面または外表面に、
可撓性及び電気伝導性に富む、即ち電磁成形が容
易な金属箔を必要量だけ重積してなる積層状ドラ
イバを配設し、このドライバに対向させた円筒状
の１次コイルに成形用の電流を流すと、上記被加
工素材が電磁的に拡径または縮径成形される。
可撓性及び電気伝導性に富む、即ち電磁成形が容
易な金属箔を必要量だけ重積してなる積層状ドラ
イバを配設し、このドライバに対向させた円筒状
の１次コイルに成形用の電流を流すと、上記被加
工素材が電磁的に拡径または縮径成形される。
この成形において、ドライバとして用いる金属
箔は、容易に電磁成形可能なものであるため、従
来の高強度なドライバに比して高いエネルギ効率
で成形することができ、また、円筒状の被加工素
材の表面への密接した装着が容易であるばかりで
なく、成形後の被加工素材の内面または外面から
の取外しを簡単且つ容易に行うことが可能であ
る。
箔は、容易に電磁成形可能なものであるため、従
来の高強度なドライバに比して高いエネルギ効率
で成形することができ、また、円筒状の被加工素
材の表面への密接した装着が容易であるばかりで
なく、成形後の被加工素材の内面または外面から
の取外しを簡単且つ容易に行うことが可能であ
る。
なお、ドライバとしての必要量を積層した金属
箔を用いることにより十分な電磁成形力が得られ
ることは、上述したように実験的に確かめてい
る。
箔を用いることにより十分な電磁成形力が得られ
ることは、上述したように実験的に確かめてい
る。
［実施例］
以下に、図面を参照しながら本発明の方法をさ
らに詳細に説明する。
らに詳細に説明する。
第１図は、電気抵抗及び変形抵抗が共に大きい
難加工材からなる円筒状の被加工素材１を全体的
に一様に拡径する装置の構成を示し、上記素材１
の電磁成形に際してはその中心孔における内周面
に、アルミニウムまたは鋼等の可撓性及び電気伝
導性に富む金属箔を重積状態に配設することによ
り、２次コイルとして機能する積層状ドライバ２
を構成させる。上記金属箔としては各種の幅のも
のを用いることができ、例えば被加工素材１の軸
方向長さと等しい幅の箔を内周に沿つて配設し、
あるいは上記軸方向長さよりも狭い幅の箔を内周
に沿つて螺旋状に配設することができる。上記箔
は極めて可撓性に富むため、必要に応じて接着テ
ープ等を用いて止着することにより、被加工素材
１の形状に拘わらず容易にその表面に密接した状
態に捲回でき、その捲回によつて構成されるドラ
イバも極めて可撓性に富んだものとなる。また、
上記箔の積層数は、その箔の厚さとそれによつて
構成されたドライバに流れる誘導電流の値とによ
つて定められる。即ち、箔を積層することによつ
て得られるドライバの断面積が上記誘導電流を流
すのに足る断面積となればよく、この関係を満足
するように箔の積層数が定められる。
難加工材からなる円筒状の被加工素材１を全体的
に一様に拡径する装置の構成を示し、上記素材１
の電磁成形に際してはその中心孔における内周面
に、アルミニウムまたは鋼等の可撓性及び電気伝
導性に富む金属箔を重積状態に配設することによ
り、２次コイルとして機能する積層状ドライバ２
を構成させる。上記金属箔としては各種の幅のも
のを用いることができ、例えば被加工素材１の軸
方向長さと等しい幅の箔を内周に沿つて配設し、
あるいは上記軸方向長さよりも狭い幅の箔を内周
に沿つて螺旋状に配設することができる。上記箔
は極めて可撓性に富むため、必要に応じて接着テ
ープ等を用いて止着することにより、被加工素材
１の形状に拘わらず容易にその表面に密接した状
態に捲回でき、その捲回によつて構成されるドラ
イバも極めて可撓性に富んだものとなる。また、
上記箔の積層数は、その箔の厚さとそれによつて
構成されたドライバに流れる誘導電流の値とによ
つて定められる。即ち、箔を積層することによつ
て得られるドライバの断面積が上記誘導電流を流
すのに足る断面積となればよく、この関係を満足
するように箔の積層数が定められる。
上記ドライバ２に対向する円筒状の１次コイル
３は、ドライバ２内に挿嵌され、このコイル３に
成形用の電流を瞬間的に流すための電気的回路が
接続される。上記電気的回路は、充電回路と、そ
れによつて電気エネルギが蓄えられるコンデンサ
Ｃと、抵抗Ｒと、制御回路と、その制御回路によ
つて開閉を制御されるスイツチＳから構成され
る。
３は、ドライバ２内に挿嵌され、このコイル３に
成形用の電流を瞬間的に流すための電気的回路が
接続される。上記電気的回路は、充電回路と、そ
れによつて電気エネルギが蓄えられるコンデンサ
Ｃと、抵抗Ｒと、制御回路と、その制御回路によ
つて開閉を制御されるスイツチＳから構成され
る。
なお、必要に応じて被加工素材の周囲に型を配
設することができる。
設することができる。
上記装置においてコンデンサＣの充電完了後に
制御回路からの信号によつてスイツチＳを閉じれ
ば、コンデンサＣからの電流が同図に示す方向に
１次コイル３内を流れ、これにより１次コイル３
の巻線と対向してドライバ２に誘導電流が同図に
示すように流れ、これらの電流によりドライバ２
と１次コイル３の間に反発力が生じ、被加工素材
１が拡径成形される。このような電磁成形におい
て、上記ドライバ２は可撓性に富むため、ドライ
バ２自体の拡径変形にはほとんどエネルギが消費
されず、少ないエネルギで効率良く電磁成形が行
われる。成形後におけるドライバ２の除去は、そ
のドライバを構成する箔が極めて可撓性に富むこ
とから非常に容易である。
制御回路からの信号によつてスイツチＳを閉じれ
ば、コンデンサＣからの電流が同図に示す方向に
１次コイル３内を流れ、これにより１次コイル３
の巻線と対向してドライバ２に誘導電流が同図に
示すように流れ、これらの電流によりドライバ２
と１次コイル３の間に反発力が生じ、被加工素材
１が拡径成形される。このような電磁成形におい
て、上記ドライバ２は可撓性に富むため、ドライ
バ２自体の拡径変形にはほとんどエネルギが消費
されず、少ないエネルギで効率良く電磁成形が行
われる。成形後におけるドライバ２の除去は、そ
のドライバを構成する箔が極めて可撓性に富むこ
とから非常に容易である。
上述した本発明の方法は、管の縮径を行う場合
にも用いることができ、この場合には、被加工素
材の外表面に金属箔を捲回してドライバとし、そ
の外側に成形用の円筒状１次コイルを配設するこ
とになる。
にも用いることができ、この場合には、被加工素
材の外表面に金属箔を捲回してドライバとし、そ
の外側に成形用の円筒状１次コイルを配設するこ
とになる。
第２図は、ドライバとして金属箔を用いること
の有効性を確かめるために行つた実験例を示すも
ので、従来法及び本発明の方法による円筒状被加
工素材の縮径の実施結果を対比的に示している。
これらの実験を行うに当つては、被加工素材とし
て、肉厚が0.3mm、直径53mmφの鋼管を用い、そ
の鋼管の外周に装着したドライバによつて縮径し
た場合におけるそれぞれの縮管率（縮管後の断面
積／縮管前の断面積）をドライバの厚さとの関係
において求めた。
の有効性を確かめるために行つた実験例を示すも
ので、従来法及び本発明の方法による円筒状被加
工素材の縮径の実施結果を対比的に示している。
これらの実験を行うに当つては、被加工素材とし
て、肉厚が0.3mm、直径53mmφの鋼管を用い、そ
の鋼管の外周に装着したドライバによつて縮径し
た場合におけるそれぞれの縮管率（縮管後の断面
積／縮管前の断面積）をドライバの厚さとの関係
において求めた。
而して、従来法の実施に当つては上記鋼管の外
側にドライバとして0.6〜1.0mmの肉厚をもつJIS
A6063のアルミニウム管（未焼鈍または焼鈍済パ
イプ）を嵌め、または本発明の実施に当つては上
記鋼管の外周に厚さ0.015mmのアルミニウム箔、
あるいは厚さ0.15mmの銅箔を数回ないし数十回捲
回して0.15〜0.45mmのドライバを構成し、いずれ
の場合もコンデンサへの充電エネルギを6kVに設
定した。
側にドライバとして0.6〜1.0mmの肉厚をもつJIS
A6063のアルミニウム管（未焼鈍または焼鈍済パ
イプ）を嵌め、または本発明の実施に当つては上
記鋼管の外周に厚さ0.015mmのアルミニウム箔、
あるいは厚さ0.15mmの銅箔を数回ないし数十回捲
回して0.15〜0.45mmのドライバを構成し、いずれ
の場合もコンデンサへの充電エネルギを6kVに設
定した。
第２図からわかるように、本発明の金属箔を用
いる方法では、それによつて十分な成形を行い得
ることは勿論、従来法によるよりも鋼管の変形量
を少なくとも同等以上にすることができた。
いる方法では、それによつて十分な成形を行い得
ることは勿論、従来法によるよりも鋼管の変形量
を少なくとも同等以上にすることができた。
なお、箔の巻数が少な過ぎる場合にはドライバ
としての厚さが不十分で、十分な量の誘導電流が
流れず、ドライバ及び被加工素材に作用する反発
力が小さいために変形量が少ない。これに対して
箔の巻数がある程度の数に達すると、十分な量の
誘導電流が流れてドライバ及び被加工素材に大き
な反発力が作用し、被加工素材を大きく変形させ
ることができた。しかしながら、箔の巻数を必要
以上に多くすると、ドライバ自体の変形に要する
エネルギが増大するにも拘わらず、ドライバを流
れる誘導電流量が増加しないため、逆に被加工素
材の変形量が減少することもわかつた。
としての厚さが不十分で、十分な量の誘導電流が
流れず、ドライバ及び被加工素材に作用する反発
力が小さいために変形量が少ない。これに対して
箔の巻数がある程度の数に達すると、十分な量の
誘導電流が流れてドライバ及び被加工素材に大き
な反発力が作用し、被加工素材を大きく変形させ
ることができた。しかしながら、箔の巻数を必要
以上に多くすると、ドライバ自体の変形に要する
エネルギが増大するにも拘わらず、ドライバを流
れる誘導電流量が増加しないため、逆に被加工素
材の変形量が減少することもわかつた。
［発明の効果］
このように本発明によれば、円筒状の被加工素
材の拡径または縮径成形を行うに際し、可撓性に
富む金属箔を重積することによりドライバを構成
するようにしたので、成形加工前の被加工素材に
対するドライバの装着及び成形加工後の被加工素
材からのドライバの除去を、被加工素材の形状、
寸法等に拘わらず極めて容易に行うことができ、
従つて従来はドライバの装着、除去が困難なため
に電磁成形できなかつた形状の素材をも容易に加
工でき、また、ドライバを構成する金属箔の積層
厚さ、印加電圧等の加工の諸条件を適切なものに
選定することにより、高エネルギ効率での加工が
可能となり、さらに上記ドライバを金属箔によつ
て構成したのでドライバのコストが著しく低減さ
れる。
材の拡径または縮径成形を行うに際し、可撓性に
富む金属箔を重積することによりドライバを構成
するようにしたので、成形加工前の被加工素材に
対するドライバの装着及び成形加工後の被加工素
材からのドライバの除去を、被加工素材の形状、
寸法等に拘わらず極めて容易に行うことができ、
従つて従来はドライバの装着、除去が困難なため
に電磁成形できなかつた形状の素材をも容易に加
工でき、また、ドライバを構成する金属箔の積層
厚さ、印加電圧等の加工の諸条件を適切なものに
選定することにより、高エネルギ効率での加工が
可能となり、さらに上記ドライバを金属箔によつ
て構成したのでドライバのコストが著しく低減さ
れる。
第１図は本発明を実施する装置の構成図、第２
図は本発明及び従来法の実施結果を示す線図であ
る。 １……被加工素材、２……ドライバ、３……１
次コイル。
図は本発明及び従来法の実施結果を示す線図であ
る。 １……被加工素材、２……ドライバ、３……１
次コイル。
Claims (1)
- １ 円筒状の被加工素材の内表面または外表面
に、可撓性及び電気伝導性に富む金属箔を重積す
ることにより２次コイルとなる積層状ドライバを
配設し、このドライバに対向させた円筒状の１次
コイルに成形用の電流を流すことにより上記被加
工素材を電磁拡径または縮径成形することを特徴
とする金属箔製ドライバを用いた電磁成形法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59039056A JPS60180624A (ja) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | 金属箔製ドライバを用いた電磁成形法 |
| US06/705,524 US4619127A (en) | 1984-02-29 | 1985-02-26 | Electromagnetic forming method by use of a driver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59039056A JPS60180624A (ja) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | 金属箔製ドライバを用いた電磁成形法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60180624A JPS60180624A (ja) | 1985-09-14 |
| JPH0211334B2 true JPH0211334B2 (ja) | 1990-03-13 |
Family
ID=12542471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59039056A Granted JPS60180624A (ja) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | 金属箔製ドライバを用いた電磁成形法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4619127A (ja) |
| JP (1) | JPS60180624A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011073052A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Kobe Steel Ltd | アルミニウム材の電磁成形方法 |
| WO2019013303A1 (ja) * | 2017-07-12 | 2019-01-17 | 株式会社神戸製鋼所 | 電磁成形コイルユニット、及びこれを用いた成形体の製造方法 |
| JP2019018245A (ja) * | 2017-07-12 | 2019-02-07 | 株式会社神戸製鋼所 | 電磁成形コイルユニット、及びこれを用いた成形体の製造方法 |
Families Citing this family (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5689797A (en) * | 1992-02-10 | 1997-11-18 | Iap Research, Inc. | Structure and method for compaction of powder-like materials |
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