JPH09248631A - 部分球殻形状ダイヤフラムの成形方法 - Google Patents
部分球殻形状ダイヤフラムの成形方法Info
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- JPH09248631A JPH09248631A JP8056588A JP5658896A JPH09248631A JP H09248631 A JPH09248631 A JP H09248631A JP 8056588 A JP8056588 A JP 8056588A JP 5658896 A JP5658896 A JP 5658896A JP H09248631 A JPH09248631 A JP H09248631A
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
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- 238000004080 punching Methods 0.000 claims 1
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Landscapes
- Diaphragms And Bellows (AREA)
- Punching Or Piercing (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧延異方性を有する金属板材を用いて、均一
な曲率半径を有する部分球殻形状ダイヤフラムを製造す
る成形方法を提供する。 【解決手段】 圧延異方性を有する金属板材を円板に打
ち抜き、金属円板の圧延方向の直径上の円周の一部に直
線部を設け、その直線部により金属円板の圧延方向を識
別して、金属円板の圧延方向と、金属円板と同一外径で
リングとリングの直径を渡す一本の直線部より成るウレ
タンゴム等でできた加圧用ゴム板の直線部の直線方向と
を平行に合致させて金属円板を凹球面の型に加圧するこ
とにより部分球殻形状にする。
な曲率半径を有する部分球殻形状ダイヤフラムを製造す
る成形方法を提供する。 【解決手段】 圧延異方性を有する金属板材を円板に打
ち抜き、金属円板の圧延方向の直径上の円周の一部に直
線部を設け、その直線部により金属円板の圧延方向を識
別して、金属円板の圧延方向と、金属円板と同一外径で
リングとリングの直径を渡す一本の直線部より成るウレ
タンゴム等でできた加圧用ゴム板の直線部の直線方向と
を平行に合致させて金属円板を凹球面の型に加圧するこ
とにより部分球殻形状にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧延異方性を有する
金属板材を用いた部分球殻形状ダイヤフラムの成形方法
に関するものであり、特に半導体製造に使用する超高純
度特殊ガスを供給するウルトラクリーンバルブのダイヤ
フラムの成形方法として利用する。
金属板材を用いた部分球殻形状ダイヤフラムの成形方法
に関するものであり、特に半導体製造に使用する超高純
度特殊ガスを供給するウルトラクリーンバルブのダイヤ
フラムの成形方法として利用する。
【０００２】
【従来の技術】 前記ウルトラクリーンバルブに使用さ
れるダイヤフラムは一般的に高い弾力性を必要とするた
め、冷間圧延加工度の高い金属板材が用いられる。その
ために材料は強い圧延異方性を有しており、圧延方向と
圧延直角方向とでは材料強度が異なるためにしぼり成形
性にも差異を生じる。
れるダイヤフラムは一般的に高い弾力性を必要とするた
め、冷間圧延加工度の高い金属板材が用いられる。その
ために材料は強い圧延異方性を有しており、圧延方向と
圧延直角方向とでは材料強度が異なるためにしぼり成形
性にも差異を生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ウルトラクリーンバル
ブ用ダイヤフラムに用いられる材料の材料強度（例えば
引張強さ、ばね限界値等）は、一般的に圧延直角方向が
圧延方向よりも高く、しぼり成形加工しても圧延直角方
向はスプリングバックが大きく成形され難い。そのため
に部分球殻形状を得ようとして凹球面の型に材料を加圧
してしぼり成形加工しても、圧延直角方向の曲率半径は
圧延方向の曲率半径より大きくなり、均一な曲率半径を
有する部分球殻形状が得られないという課題を有してい
た。
ブ用ダイヤフラムに用いられる材料の材料強度（例えば
引張強さ、ばね限界値等）は、一般的に圧延直角方向が
圧延方向よりも高く、しぼり成形加工しても圧延直角方
向はスプリングバックが大きく成形され難い。そのため
に部分球殻形状を得ようとして凹球面の型に材料を加圧
してしぼり成形加工しても、圧延直角方向の曲率半径は
圧延方向の曲率半径より大きくなり、均一な曲率半径を
有する部分球殻形状が得られないという課題を有してい
た。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
にここに述べるような成形方法を見出した。先ず、金属
板材を円板状に打ち抜き、金属円板の圧延方向と圧延直
角方向とが識別できるように金属円板の圧延方向に平行
な直径上の円周の一部にダイヤフラムの性能に影響しな
い程度の直線部（オリエンテーション・フラットネス）
を設ける。図１に直線部を有する金属円板の例を示す。
次に、例えば、ウレタンゴムやニトリルゴムのような
弾力性に富み耐磨耗性に優れたゴム板を用いて、外径は
金属円板の外径と同一で、直径を渡す一本の直線部を有
するリング状に加工した加圧用ゴム板を用意する。ゴム
の硬さ、ゴム板厚、リング幅、直線部幅は最適値を選ぶ
必要がある。
にここに述べるような成形方法を見出した。先ず、金属
板材を円板状に打ち抜き、金属円板の圧延方向と圧延直
角方向とが識別できるように金属円板の圧延方向に平行
な直径上の円周の一部にダイヤフラムの性能に影響しな
い程度の直線部（オリエンテーション・フラットネス）
を設ける。図１に直線部を有する金属円板の例を示す。
次に、例えば、ウレタンゴムやニトリルゴムのような
弾力性に富み耐磨耗性に優れたゴム板を用いて、外径は
金属円板の外径と同一で、直径を渡す一本の直線部を有
するリング状に加工した加圧用ゴム板を用意する。ゴム
の硬さ、ゴム板厚、リング幅、直線部幅は最適値を選ぶ
必要がある。
【０００５】図２にこの加圧用ゴム板の形状例を示す。
金属円板の円周の一部に設けた直線部から金属円板の圧
延方向を識別し、金属円板の圧延方向と加圧用ゴム板の
直線部の直線方向が平行に合致するように重ね、例え
ば、エアプレスなど一般的なプレス機を使用して、金属
円板を凹球面型に加圧して部分球殻形状に成形加工す
る。図３に金属円板と加圧用ゴム板との位置関係を示
す。
金属円板の円周の一部に設けた直線部から金属円板の圧
延方向を識別し、金属円板の圧延方向と加圧用ゴム板の
直線部の直線方向が平行に合致するように重ね、例え
ば、エアプレスなど一般的なプレス機を使用して、金属
円板を凹球面型に加圧して部分球殻形状に成形加工す
る。図３に金属円板と加圧用ゴム板との位置関係を示
す。
【０００６】また、図４にプレス機を使用してしぼり成
形する場合の、型、金属円板、加圧用ゴム板、受け、ホ
ルダーの関係を示した断面図を示す。前記のような構成
により、圧延異方性を有する金属板材を用いてしぼり成
形加工しても、均一な曲率半径を有する部分球殻形状ダ
イヤフラムを得ることができる。図５に部分球殻形状ダ
イヤフラムの形状例を示す。
形する場合の、型、金属円板、加圧用ゴム板、受け、ホ
ルダーの関係を示した断面図を示す。前記のような構成
により、圧延異方性を有する金属板材を用いてしぼり成
形加工しても、均一な曲率半径を有する部分球殻形状ダ
イヤフラムを得ることができる。図５に部分球殻形状ダ
イヤフラムの形状例を示す。
【０００７】
【発明の実施の形態】ウルトラクリーンバルブ用ダイヤ
フラムにはＣｏ基合金やＣｏ−Ｎｉ基合金が多く使用さ
れているが、圧延加工度７４％で冷間圧延した厚さ０．
１３ｍｍのＣｏ基合金及びＣｏ−Ｎｉ基合金の板材を用
いて部分球殻形状ダイヤフラムを製造した。表１、表２
にこれらの合金の組成を示す。
フラムにはＣｏ基合金やＣｏ−Ｎｉ基合金が多く使用さ
れているが、圧延加工度７４％で冷間圧延した厚さ０．
１３ｍｍのＣｏ基合金及びＣｏ−Ｎｉ基合金の板材を用
いて部分球殻形状ダイヤフラムを製造した。表１、表２
にこれらの合金の組成を示す。
【０００８】
【表１】
【０００９】
【表２】
【００１０】また、表３にＣｏ基合金板材とＣｏ−Ｎｉ
基合金板材の圧延方向と圧延直角方向の引張強さを示
す。
基合金板材の圧延方向と圧延直角方向の引張強さを示
す。
【００１１】
【表３】
【００１２】これらの板材から直径２１ｍｍの金属円板
を打ち抜き、金属円板の圧延方向に平行な直径上の円周
の一部に長さ概ね６ｍｍの直線部（オリエンテーション
・フラットネス）を設けた。次に、厚さ３ｍｍのニトリ
ルゴム板を用いて、外径２１ｍｍ、リング幅３ｍｍ、直
線部幅３ｍｍの加圧用ゴム板に加工した。成形用型はダ
イス鋼製の凹球面型で曲率半径は２５．９ｍｍである。
デルリン製受けの球面の曲率半径は１５．７ｍｍであ
る。これらを用いて図４に示すような組合せでエアプレ
ス機を使用して成形加工した。また従来の方法である加
圧用ゴム板を単純な円板形状とした場合でも同じ金属円
板を成形加工してダイヤフラムの形状を測定し比較し
た。形状の測定は、輪郭形状測定機を使用してダイヤフ
ラムの圧延方向と圧延直角方向夫々の直径上の形状をト
レースすることにより行った。図６にＣｏ基合金の場合
のトレース形状を本発明の成形方法によるものと従来の
方法によるものとを対比して示すが、本発明により成形
したダイヤフラムの方が、従来の方法で成形したダイヤ
フラムよりも圧延方向と圧延直角方向との曲率半径差が
小さく均一な形状になっていることがわかる。なお、Ｃ
ｏ−Ｎｉ基合金製ダイヤフラムの場合も同様であった。
を打ち抜き、金属円板の圧延方向に平行な直径上の円周
の一部に長さ概ね６ｍｍの直線部（オリエンテーション
・フラットネス）を設けた。次に、厚さ３ｍｍのニトリ
ルゴム板を用いて、外径２１ｍｍ、リング幅３ｍｍ、直
線部幅３ｍｍの加圧用ゴム板に加工した。成形用型はダ
イス鋼製の凹球面型で曲率半径は２５．９ｍｍである。
デルリン製受けの球面の曲率半径は１５．７ｍｍであ
る。これらを用いて図４に示すような組合せでエアプレ
ス機を使用して成形加工した。また従来の方法である加
圧用ゴム板を単純な円板形状とした場合でも同じ金属円
板を成形加工してダイヤフラムの形状を測定し比較し
た。形状の測定は、輪郭形状測定機を使用してダイヤフ
ラムの圧延方向と圧延直角方向夫々の直径上の形状をト
レースすることにより行った。図６にＣｏ基合金の場合
のトレース形状を本発明の成形方法によるものと従来の
方法によるものとを対比して示すが、本発明により成形
したダイヤフラムの方が、従来の方法で成形したダイヤ
フラムよりも圧延方向と圧延直角方向との曲率半径差が
小さく均一な形状になっていることがわかる。なお、Ｃ
ｏ−Ｎｉ基合金製ダイヤフラムの場合も同様であった。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
り成形加工したダイヤフラムは、圧延異方性を有する金
属板材を用いて加工しても均一な曲率半径の部分球殻形
状が得られる。そのため、ダイヤフラムを複数枚重ねて
使用しても局部的な摩擦が生じ難い等の効果がある。
り成形加工したダイヤフラムは、圧延異方性を有する金
属板材を用いて加工しても均一な曲率半径の部分球殻形
状が得られる。そのため、ダイヤフラムを複数枚重ねて
使用しても局部的な摩擦が生じ難い等の効果がある。
【図１】圧延方向識別のため直線部を設けた金属円板を
示す図である。
示す図である。
【図２】加圧用ゴム板の斜視図と平面図を示す図であ
る。
る。
【図３】金属円板と加圧用ゴム板とを重ねたときの位置
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図４】プレス機を使用してしぼり成形加工する場合
の、型、金属円板、加圧用ゴム板、受け、ホルダーの関
係を示す図である。
の、型、金属円板、加圧用ゴム板、受け、ホルダーの関
係を示す図である。
【図５】部分球殻形状ダイヤフラムの形状例を示す図で
ある。
ある。
【図６】部分球殻形状ダイヤフラムのトレースした形状
を、本発明の加工方法による場合（ｂ）と、従来の加工
方法による場合（ａ）とを対比して示した図である。
を、本発明の加工方法による場合（ｂ）と、従来の加工
方法による場合（ａ）とを対比して示した図である。
ａ 金属円板 ｂ 圧延方向 ｃ 直線部 ｄ 加圧用ゴム板 ｅ 型 ｆ 受け ｇ ホルダー ｈ 部分球殻形状ダイヤフラム ｉ ダイヤフラムの直径 ｊ ダイヤフラムの高さ
Claims (5)
- 【請求項１】 金属円板をゴム板の弾力を利用して凹球
面の型に加圧することにより部分球殻形状にすることを
特徴とするダイヤフラムの成形方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の金属円板は圧延異方性を
有する金属板材より成ることを特徴とするダイヤフラム
の成形方法。 - 【請求項３】 前記金属板材を打ち抜き、圧延方向が識
別できるように金属円板の円周の一部に直線部（オリエ
ンテーション・フラットネス）を設けたことを特徴とす
るダイヤフラムの成形方法。 - 【請求項４】 請求項１記載の加圧用ゴム板は、リング
とリングの直径を渡す一本の直線部から成る形状である
ことを特徴とするダイヤフラムの成形方法。 - 【請求項５】 請求項３記載の直線部により金属円板の
圧延方向を識別して、金属円板の圧延方向と加圧用ゴム
板の直線部の直線方向とを平行に合致させて、金属円板
を凹球面の型に加圧することにより部分球殻形状にする
ことを特徴とするダイヤフラムの成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05658896A JP3539463B2 (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | ダイヤフラムの成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05658896A JP3539463B2 (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | ダイヤフラムの成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09248631A true JPH09248631A (ja) | 1997-09-22 |
| JP3539463B2 JP3539463B2 (ja) | 2004-07-07 |
Family
ID=13031353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05658896A Expired - Lifetime JP3539463B2 (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | ダイヤフラムの成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3539463B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000217812A (ja) * | 1999-01-27 | 2000-08-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | 散乱線除去グリッドおよびその製造方法 |
| JP2011503448A (ja) * | 2007-11-05 | 2011-01-27 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー | 制御弁と共に使用されるダイヤフラム |
| JP2011226636A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-11-10 | Seiko Instruments Inc | メタルダイアフラム及びその製造方法 |
| WO2025158744A1 (ja) * | 2024-01-23 | 2025-07-31 | セイコーインスツル株式会社 | メタルダイヤフラムおよびその製造方法 |
-
1996
- 1996-03-13 JP JP05658896A patent/JP3539463B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000217812A (ja) * | 1999-01-27 | 2000-08-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | 散乱線除去グリッドおよびその製造方法 |
| JP2011503448A (ja) * | 2007-11-05 | 2011-01-27 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー | 制御弁と共に使用されるダイヤフラム |
| JP2011226636A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-11-10 | Seiko Instruments Inc | メタルダイアフラム及びその製造方法 |
| WO2025158744A1 (ja) * | 2024-01-23 | 2025-07-31 | セイコーインスツル株式会社 | メタルダイヤフラムおよびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3539463B2 (ja) | 2004-07-07 |
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