JPH03193222A - シャドウマスクの成形方法および成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、カラーブラウン管のシャドウマスクを成形
する成形方法およびこれを実施するための成形装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来、カラーブラウン管のシャドウマスクはガラスパネ
ル内に固定され、電子銃から発射された電子ビームと蛍
光体の対応を規定する働きをもっている。また、シャド
ウマスク素材板にはフォトエツチング等により第８図（
ａ）に示すようなスロット形の孔や、第８図（ロ）に示
すような丸形の孔が多数穿孔されている。このシャドウ
マスク素材板はプレス成形によって所定の球面形状を有
している。

一方、シャドウマスクの成形装置は一般に第９図に示す
ように、上部にシャドウマスク球面を成形するために素
材のスプリングバックを加味した球面部と外周形状を決
定する側壁部を有するパンチ１と、このパンチ１の外側
方に位置するブランクホルダ２が配置され、下部には上
記パンチ１に対向する表面の一部若しくは周辺部がパン
チｌの球面部と同一であるパッド３と、このパッド３の
外側方に上記ブランクホルダ２と対向して配置されて該
ブランクホルダ２と共に図示しないシャドウマスク素材
板をクランプするダイ４とから構成されている。また、
ブランクホルダ２やダイ４にはシャドウマスク素材板へ
のクランプ力を高めるために図示しないビード部または
段付き部が設けられている。

また、上記パンチ１の球面形状は一般に数式で表現され
、ブランクホルダ２のダイ４に対向する面にはパンチ１
と同様の数式またはバンチ球面部と連続する関数式で表
わされる球面部が一部または全域に亘って設けられてい
る。さらにダイ４のブランクホルダ２に対向する面には
ブランクホルダと同様の球面部が設けられている。

次にシャドウマスクの成形方法を第１０図〜第１３図に
もとずいて説明する。

まず、第１０図に示すように下型上に置かれたシャドウ
マスク素材板５は、初めにブランクホルダ２とダイ４に
よって周辺部をクランプする。その後、第１１図に示す
ようにパンチｌが下降してシャドウマスク素材板５の球
面張出しを開始し、パッド３の上面にパンチ１が達する
まで張出し加工が行なわれてシャドウマスク球面部５ａ
が成形される０次に第１２図に示すようにパンチ１はパ
ッド３と接した後も、パッド３と共に下降を続け、これ
と同時にダイ４も下降するが、ブランクホルダ２は図示
しないハイドゲージによって固定され下降しないのでシ
ャドウマスク周辺部のクランプが解除される。その後、
第１３図に示すようにダイ４が不死点に到達した後もバ
ンチエとパッド３は下降し、これによってダイ４とパン
チエとの側壁間でシャドウマスク素材板５のスカート部
５ｂが絞り加工および曲げ加工によって成形される。

かくして、上記成形後、パンチ１．ブランクホルダ２．
パッド３およびダイ４が上昇し、成形加工されたシャド
ウマスク６が得られる。上記張出し加工時にシャドウマ
スク素材板５の外周部をブランクホルダとダイとでクラ
ンプする際には全周に渡すクランプする必要があるので
、ブランクホルダ２とダイ４は重ね合せた時に、シャド
ウマスク素材板５をクランプする部分に於いてマツチン
グがとられている。

このため、絞り加工時にブランクホルダ２とダイ４との
間に形成されるクリアランスは全周に渡って均一となっ
ている。

シャドウマスク６は第１４図に示すように辺部６ａとコ
ーナー部６ｂとからなり矩形状に近い形状をしている０
辺部６ａは一般にＲ３０００（ｍ）〜ストレートの寸法
で出来ており、この部分はシャドウマスクスカート部を
成形する工程においては、絞り加工よりも曲げ加工の要
素の方が大きい割合を占める。またコーナー部６ｂは一
般にＲＩＯ〜５０ＩＩＩＩ程度の寸法で出来ており、シ
ャドウマスクスカート部を成形する工程に於いては純然
たる絞り加工となる。

絞り加工においてはブランクホルダ２とダイ４とのクリ
アランスが大きいと素材の移動が自由な為に、第１５図
に示すように肉寄りが生じ、その部分がパンチｌとダイ
４とでしごかれてシャドウマスク６に不要が応力が発生
し、球面の変形が起きたり、しごき部分において亀裂が
入ったり、破断が生じたりする０曲げ加工に於いては第
１６図中のＣの部分が加工の必要なところであり、ここ
はパンチ１の肩部とダイ４の肩部とで加工される。

曲げ加工時にブランクホルダ２とダイ４とのクリアラン
スが小さいと素材の移動が規制されるために、第１７図
に示すようにシャドウマスク側壁部となる所はダイ４の
肩部（Ｄ）において連続的に曲げ加工を受けることとな
る。

連続的に曲げ加工を受けたシャドウマスク側壁部は第１
８図（Ｅ）に示すように、スプリングバックの影響で外
側にカールしてしまう、シャドウマスク側壁部が外側に
カールしてしまうと第１８図（Ｆ）のように、その反力
にて球面部が変形してしまい、カラーブラウン管の色絶
度低下の原因となってしまう。

近年、カラーブラウン管の明るさ向上にともない、熱変
形の小さいインバー材をシャドウマスク素材として採用
する動きが活発であるが、インバー材は高耐力材である
ためにスプリングバックの発生量が従来のものに比べて
４〜５倍も多く上記シャドウマスク側壁部のカールおよ
びカールによる変形が大きな問題となっている。

（発明が解決しようとする課題） 従来のシャドウマスク成形方法は以上のようになされて
いるので、シャドウマスクの絞り加工においてはコーナ
ー部の亀裂や破断を防止するために、ブランクホルダ２
とダイ４とのクリアランスを小さくすることが必要であ
り、そのため、クリアランスが大きい方が好ましい辺部
においてはクリアランスが小さいために発生するシャド
ウマスク側壁部のカールを抑えることができず、また双
方を妥協する場合でもクリアランスの調整に多くの時間
が必要であるなどの問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、シャドウマスク側壁部の成形において良好な
成形条件をコーナー部および辺部の双方に得られると共
に、変形や破断の生じることのないシャドウマスクの成
形方法および成形装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係わるシャドウマスクの成形方法は、シャド
ウマスクの側壁の一部となるシャドウマスク素材板の外
周部を押圧クランプした状態で曲面を張出し成形する工
程と、この張出し成形された曲面の外周部または全域を
クランプ保持し、張出し工程中の押圧クランプが解除さ
れてシャドウマスク素材板の外周部が移動するためのク
リアランスが形成された状態でシャドウマスクの側壁を
絞り成形する工程とを備え、上記絞り工程時において形
成されるクリアランスをシャドウマスクのコーナー部と
それ以外の辺部分とで異ならせてコーナー部における肉
寄りを防止したことを特徴とする。

また、この発明に係わるシャドウマスクの成形装置は、
シャドウマスク素材板の周辺部を押圧するブランクホル
ダと、このブランクホルダに対向し該ブランクホルダと
によりシャドウマスク素材板の外周部を保持するダイと
、上記ブランクホルダおよびダイ内を摺動しシャドウマ
スク素材板に所定の曲面部およびスカート部を形成する
ためのパンチと、このパンチと対向している面の一部ま
たは全面でシャドウマスク素材板を保持し、上記ダイ内
を摺動するパッドとからなる成形装置であって、上記ブ
ランクホルダあるいはダイの加工面は、コーナー部およ
びその近傍が他の辺部分に対して分割されており、この
分割されている加工面が装置の移動方向に可動するよう
にしたことを特徴とする。

〔作　用〕

この発明においては、シャドウマスク側壁部の成形にお
いて、ブランクホルダとダイとのクリアランスをコーナ
ー部と辺部とで異なるようにしたので、絞り加工となる
コーナー部にあってはクリアランスを小さく設定してシ
ャドウマスク素材板の肉寄りを妨げることができる。ま
た曲げ加工主体となる辺部にあってはブランクホルダと
ダイとのクリアランスを大きく設定してシャドウマスク
素材板に連続して曲げ加工が施されるのを防止でき、こ
れによってシャドウマスク側壁部のカールの発生を抑え
ることができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明によるシャドウマスク成形装置の対角する
コーナー部による断面図で、可において、１はシャドウ
マスク球面を成形するために素材のスプリングバックを
加味した球面部と外周形状を決定する側壁部を有するパ
ンチ、２はこのパンチ１の外周側に位置するブランクホ
ルダ、２１はこのブランクホルダ２のコーナー部に取付
けられたコーナー摺動部、３は上記パンチ１の下方に対
向配置したパッド、４は上記ブランクホルダ２と対向配
置され、該ブランクホルダ２と共にシャドウマスク素材
板をクランプするダイである。

ここで、第９図で説明した従来例のシャドウマスク成形
装置と同様にパンチ１とパッド３との対向する面１ａ、
３ａおよびブランクホルダ２とダイ４との対向する面２
ａ、４ａはそれぞれ同一の曲面形状となっていると共に
、この発明によりブランクホルダ２に設けられたコーナ
ー摺動部２１のダイ４との対向する面２１ａも該ダイと
同一の曲面形状となっている。なお、コーナー部以外の
辺部においては第９図と同様の構造となっている。

また、上記コーナー摺動部２１は第２図に示すようにブ
ランクホルダ２に形成した蟻溝２ｂに係合され、この蟻
溝２ｂの底部に収容したスプリング２２によって上記コ
ーナー摺動部２１をダイ４の面２ａから突出させている
。

次にこの発明によるシャドウマスク成形方法を第１図の
装置を用いて説明する。なお、成形装置は第３図に示す
ようにＸ軸、Ｙ軸、対角軸およびＺ軸としたとき、第４
図〜第７図において（ａ）は装置の対角軸（コーナー部
）における断面図を示し、ら）はＸ軸またはＹ軸（辺部
）における断面図を示す。

まず第４図（ａ）、■）に示すように、下型上に置かれ
たシャドウマスク素材板５は、初めにブランクホルダ２
が下降して、ブランクホルダ２とダイ４にて周辺部がク
ランプされる。この際、コーナー摺動部２１は、スプリ
ング２２が圧縮されブランクホルダ２の面２ａと同一平
面にまで押し込まれるので、ブランクホルダ２とダイ４
は全周に亘ってシャドウマスク素材板５をクランプする
。

続いて第５図に示すようにパンチ１が下降してシャドウ
マスク素材板５に当り、球面張り出しを開始し、パッド
３の上面にパンチｌがシャドウマスク素材板５を介して
接するまで張り出し加工が行なわれ、シャドウマスク球
面部５ａが形成される０次に第６図に示す様に、パンチ
１はパッド３と接した後も下降を続け、それに合せダイ
４も下降するが、ブランクホルダ２はハイドゲージ（図
示せず）によって固定され下降しないために、ダイ４と
ブランクホルダ２との間にクリアランスが形成される。

この際ブランクホルダのコーナー摺動部２１はスプリン
グ２２のばね圧にてダイ側に押されているので、摺動部
表面２１ａは、ブランクホルダ面２ａよりもダイ側に近
接し、ダイ４とブランクホルダコーナー部摺動部２１と
の間に形成されるクリアランスは、ダイ４とブランクホ
ルダ２との間に形成されるクリアランスよりも小さく設
定される０次に第７図に示す様に、ダイ４が下死点に到
達したあとも、パンチ１とパッド３は下降を続け、その
時にパンチ１とダイ４との側壁との間でシャドウマスク
のスカート部５ｂが形成されるが、その際にブランクホ
ルダのコーナー摺動部２１のある所では、クリアランス
が狭いために材料が流れ込む際に抵抗が発生し、第１５
図に示したような材料の肉寄りが規制されると共に、上
記コーナー摺動部２１のない箇所においてはクリアラン
スが大きいために材料が流れ込む際に発生する曲げ力は
第７図ら）における０点のみに発生し、ダイ４のコーナ
ー部り点によって連続的な曲げ力を受けなくてすむ、か
くして、第７図の工程後、パンチ１．ブランクホルダ２
．パッド３およびダイ４の順に上昇し、成形加工された
シャドウマスクが得られる。

なお、この発明に採用した２１インチサイズのシャドウ
マスクにおいてテストを行なったところ、コーナー部の
肉寄りを防止するためのクリアランスは、シャドウマス
ク素材板の板厚０．５　ｍに対して板厚＋０．１　ｍ以
下では殆んど肉寄りの発生は認められず、板厚＋０．５
Ｍまで実用範囲であった。

また、クランプ部にビード等を設けて抵抗を上げたもの
は板厚＋１．　Ｏｓまで実用範囲であった。

さらに、辺部のスプリングバックはクリアランスを板厚
＋３．０　ｍ以下にすると急激に増加するが、板厚＋３
．０■以上のクリアランスではスプリングバック量のク
リアランスによる差はあまり顕著に現われなかった。因
みに、スカート部の広がり量としては、スカート長さ１
２閣のときにクリアランスが板厚＋０．５腸のとき、２
．５閣であったのに対して、この発明による方法および
装置を採用し、クリアランスを板厚＋３．０ｍに設定で
きたことで１、３　ｗｍへと半減することができ、さら
に球面部の変形も解消された。

上記実施例ではブランクホルダ２にコーナー摺動部２１
を設けたが、ダイ４にコーナー摺動部を設けることであ
ってもよい。また、コーナー摺動部２１の加圧力として
スプリング２２の他、油圧等の圧力発生装置を用いても
よい、さらに、コーナー摺動部２１はブランクホルダ２
内に収容されるようにしたが、ブランクホルダ２と切離
した構成としてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、絞り加工の比重
の高いコーナー部においては材料が流れ込む際に抵抗が
発生するようにし、また、曲げ加工の比重の高い辺部に
おいては材料が流れ込む際特開平３（９３２２２（５） に抵抗が発生しないように設定したので、加工の状態に
おいて適切な状況を与えることができ、これによって歪
みや肉寄りあるいは破断の生じることの少ないシャドウ
マスクを成形することができる。しかも、成形装置とし
ても従来からの装置に簡単な装置を付加するのみでよい
ため安価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるシャドウマスク成形
装置の断面図、第２図はコーナー摺動部の拡大断面図、
第３図は本発明装置における座標軸の説明図、第４図〜
第７図は本発明によるシャドウマスクの成形工程図、第
８図（ａ）、（ｂ）はシャドウマスク素材板に穿孔され
ている花形状の図、第９図は従来のシャドウマスク成形
装置の断面図、第１０図〜第１３図は従来のシャドウマ
スク成形工程図、第１４図はシャドウマスクの外形図、
第１５図は肉寄りが発生したシャドウマスクコーナー部
の斜視図、第１６図はシャドウマスクの曲げ加工の必要
な部分の線図、第１７図はシャドウマスクのスカート部
に連続的に曲げ力が発生している状態の線図、第１８図
はスプリングバックにより広がったスカート形状および
これにより変形した球面部の線図である。 第１図 ４：ダイ １１９− 第２図 第３図 第６図 第４ 図 第５図 第８図 （ａ） （ｂ） 第２図 第３図 第６図 第７図 第４ 図 （（＋） （ｂ） 第５図 （０） （ｂ） 第９図 第１０図 第１ｊ図 第１２図 第１７図 ？ぢ１８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）シャドウマスクの側壁の一部となるシャドウマス
   ク素材板の外周部を押圧クランプした状態で曲面を張出
   し成形する工程と、この張出し成形された曲面の外周部
   または全域をクランプ保持し、張出し工程中の押圧クラ
   ンプが解除されてシャドウマスク素材板の外周部が移動
   するためのクリアランスが形成された状態でシャドウマ
   スクの側壁を絞り成形する工程とを備え、上記絞り工程
   時において形成されるクリアランスをシャドウマスクの
   コーナー部とそれ以外の辺部分とで異ならせてコーナー
   部における肉寄りを防止したことを特徴とするシャドウ
   マスクの成形方法。
2. （２）シャドウマスク素材板の周辺部を押圧するブラン
   クホルダと、このブランクホルダに対向し該ブランクホ
   ルダとによりシャドウマスク素材板の外周部を保持する
   ダイと、上記ブランクホルダおよびダイ内を摺動しシャ
   ドウマスク素材板に所定の曲面部およびスカート部を形
   成するためのパンチと、このパンチと対向している面の
   一部または全面でシャドウマスク素材板を保持し、上記
   ダイ内を摺動するパッドとからなる成形装置であって、
   上記ブランクホルダあるいはダイの加工面は、コーナー
   部およびその近傍が他の辺部分に対して分割されており
   、この分割されている加工面が装置の移動方向に可動す
   るようにしたことを特徴とするシャドウマスクの成形装
   置。