JIS H 7504:2003 金属系超塑性材料のバルジ試験によるブロー成形性試験・評価方法

                                                                                   H 7504 : 2003

まえがき

  この規格は,工業標準化法第12条第1項の規定に基づき,財団法人大阪科学技術センター付属ニュー
マテリアルセンター(OSTEC) / 財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業規格(日本産業規格)を
制定すべきとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日本工業規格(日本産業規格)
である。
  この規格の一部が,技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後
の実用新案登録出願に抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調
査会は,このような技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の
実用新案登録出願にかかわる確認について,責任はもたない。
  JIS H 7504には,次に示す附属書がある。
    附属書1(参考)成形型シールビード形状
    附属書2(参考)バルジ成形−半球まで成形する方法
    附属書3(参考)板厚均一性の評価
    附属書4(参考)成形型材質
    附属書5(参考)推奨する成形型直径2R,成形型肩部半径rdの数値

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H 7504 : 2003

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1. 適用範囲・・・・[1]
•  2. 引用規格・・・・[1]
•  3. 定義・・・・[1]
•  4. 試験装置・・・・[1]
•  4.1 試験装置の構成・・・・[1]
•  4.2 成形型・・・・[2]
•  4.3 加熱装置・・・・[3]
•  4.4 加圧装置・・・・[3]
•  4.5 型締め装置・・・・[3]
•  5. 試験片・・・・[3]
•  6. 離型剤・・・・[3]
•  7. 試験方法・・・・[4]
•  7.1 試験片の加熱・・・・[4]
•  7.2 ガスシールのための型締め荷重・・・・[4]
•  7.3 ガス加圧・・・・[4]
•  7.4 温度測定・・・・[4]
•  7.5 成形高さの測定・・・・[4]
•  8. ブロー成形性の評価方法・・・・[4]
•  8.1 板厚均一性・・・・[4]
•  8.2 成形時間・・・・[4]
•  9. 報告・・・・[4]
•  9.1 記載事項・・・・[4]
•  9.2 付記事項・・・・[5]
•  附属書1(参考) 成形型シールビード形状・・・・[6]
•  附属書2(参考) バルジ成形-半球まで成形する方法・・・・[7]
•  附属書3(参考) 板厚均一性の評価・・・・[8]
•  附属書4(参考) 成形型材質・・・・[9]
•  附属書5(参考) 推奨する成形型直径2R,成形型肩部半径rdの数値・・・・[10]

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                                                                                   H 7504 : 2003
                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                              H 7504 : 2003

金属系超塑性材料のバルジ試験によるブロー成形性試験・評価方法

Method for evaluation of blow formability by bulging test on metallic superplastic materials

序文

 金属系超塑性薄板材料を成形する場合には,ガス圧によって成形するガスブロー成形法が一般的
である。この規格は,金属系超塑性材料の薄板を対象とした超塑性成形のうち,張り出し加工によって
半球形状まで成形することによってブロー成形性を試験・評価するために制定された日本工業規格(日本産業規格)であ
る。

1. 適用範囲

 この規格は,厚さ3 mm以下の板状の金属系超塑性材料を,超塑性状態で超塑性バルジ
成形法によるブロ−成形性試験・評価方法について規定する。

2. 引用規格

 次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成
する。これらの引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
  JIS C 1602    熱電対
  JIS H 7007    金属系超塑性材料用語
  JIS Z 8401    数値の丸め方
  JIS Z 8704    温度測定方法─電気的方法

3. 定義

 この規格で用いる主な用語の定義は,JIS H 7007によるほか,次による。
a) 成形型ビード 成形中に設定したガス圧が低下しないように設ける成形型上の連続した凹凸。
b) 成形圧力(P) 一定圧力でブロ−成形するときのガス圧力(Pa)
c) 成形温度(T) 成形するときの成形型温度(K)
d) 頂点部板厚減少率(t    攀  ‰   ルジ成形体が半球まで成形されたときの初期板厚に対する頂点部板厚の
    減少量の百分率(%)。
e) 半球成形時間(τ) 定められたガス圧において半球に相当する高さ(H≒R)に達するまでの時間
    (min)。

4. 試験装置

4.1 試験装置の構成

 バルジ成形試験装置は,次のとおり構成する。バルジ成形装置の一例を図1に示
す。

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H 7504 : 2003
a) 成形型 上型及び下型から成る。
b) 加熱装置 成形型及び試験片を加熱し,均一な成形温度を得ることができる装置。
c) ガス加圧装置 バルジ成形試験時にガス圧を制御して負荷することができる装置。
d) 型締め装置 成形型に荷重を加える装置。
    参考 ガス圧の方向は,上向きブロー(図1参照)と下向きブローがある。下向きブロー成形の場
          合,重力の影響を受けやすいため,変形抵抗の低い材料では,上向きブロー成形を行うこと
          が望ましい。
                                      型締め荷重
                                       R
                                                                空気抜き
                                          t
                                                       H
                           hd
                         上型                                    熱電対
                                r
                成形型                     P
                                 d
                            t0
                                                      A部         圧力計
                試験片
                         下型                                    ガス加圧
                                                                     温度計測器
                           rd
                        db  Wb
                                ha
                                             丸ビード          三角ビード
                     A部詳細(ビード部)             参考ビード
                          R : 成形型半径           hd : 成形型の深さ
                          rd : 成形型肩部半径     t0 : 試験片板厚(成形前)
                          H : 成形高さ                t : 頂部板厚
                          wb : ビード幅               hb : ビード高さ
                          db : 成形型内径から最初のビードまでの距離
                                図 1 バルジ成形試験装置(例)

4.2 成形型

 成形型は,試験片を成形する円筒形状部分,及び試験片を固定してガス圧が低下しないよ
うにするビード部とから構成する。

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                                                                                              3
                                                                                   H 7504 : 2003
a) 成形型の成形部分は図1に示す円筒形状とし,成形に伴い試験片が接触する成形型肩部には半径rd
    (図1中A部)を設ける。
b) 成形型を製作する場合には,次の事項を参考にして成形型の形状・寸法を設定する。
  1) 成形型肩部半径rdの大きさは,板厚の25倍とする(附属書5参照)。
  2) 成形型直径2Rの大きさは,成形体頂点部の曲げひずみが5 %以下となるように設定する。
  3) 成形型深さhdは,成形型半径Rより大きく設定する。すなわち,hd>Rとする。
  4) 成形型ビード端部位置db,ビード高さhb,及びビード幅wbは,附属書1の例を参照してガス圧
      が低下しない形状・寸法を設定する。
c) 成形型には成形中に閉じた空間が生じて成形進行の妨げにならないように空気抜き穴を設ける。成
    形型内面で成形の進行に伴って薄板が接触する部分は表面粗さを1.6         下に仕上げる。

4.3 加熱装置

 試験片の加熱には温度調節装置を備えた加熱炉を用い,試験中に試験片の全体を表1
に示す許容温度範囲内で一様かつ一定に加熱することができる構成とする。ただし,この許容温度範囲
外で成形試験を実施する必要がある場合には,その許容温度範囲を受渡当事者間の協定によって定める。
  試験温度の測定と制御は,熱電対と計測器とで行う。
a) 熱電対
  1) 熱電対は,JIS C 1602による。
  2) 熱電対の材質は,使用温度に十分に耐えるものを使用する。白金‐白金ロジウム熱電対を使用す
      るのがよい。
  3) 熱電対以外の温度計を使用する場合は,熱電対による場合と同等以上の精度をもつものを使用す
      る。
b) 計測器 計測器は,測定温度の全範囲にわたって試験温度が表1の許容範囲内にあることを保証す
    るのに十分なものを用いる。
                                  表 1 試験片温度の許容範囲
                                                             単位 K
                                試験温度                 許容範囲
                                 873以下                   ±3
                         873を超え1 073以下                ±4
                       1 073を超え1 273以下                ±5
                       1 273を超える場合           当事者間の協定による。

4.4 加圧装置

 加圧装置は,成形中一定の成形圧力を保持できる装置でなければならない。
a) 圧力の測定は,成形型と圧力供給源との間に設けた圧力測定ゲージ又は圧力センサーによって行う。
b) 成形圧力の許容範囲は,成形圧力の1 %又は9.8 kPaのいずれかの小さい値を取る。

4.5 型締め装置

 試験片が型内に絞り込まないようにし,かつ,ガス圧を一定に保持するため型を押し
つける荷重を負荷できる機構でなければならない。

5. 試験片

 試験片の形状・寸法は多角形又は円形とし,成形圧力を保持できる大きさとする。

6. 離型剤

 離型剤は,試験片と成形型間に塗布し,それらの間の反応を防止するために使用する。
    参考 超塑性成型用の離形剤としては,一般にボロンナイトライド(BN)又はグラファイト(黒鉛)

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