用于弯曲钛构件的方法和工具技术

一种弯曲工具，其包括氟树脂膜和具有微细凹凸的微细凹凸部，微细凹凸部具有大于等于3米并且小于等于25米的最大表面粗糙度并且位于与钛构件接触的部分中的至少一部分上，氟树脂膜形成在微细凹凸部上，使得微细凹凸部中所包括的多个顶部中仅有一部分顶部是裸露的。氟树脂膜牢固地附连到微细凹凸部的表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于弯曲钛构件的方法
本专利技术的各方面和实施方式涉及一种用于弯曲钛构件的方法和工具，所述钛构件由钛或钛合金制成并且呈管状形状形式。
技术介绍
通常已知涉及由钛或钛合金制成的构件的形状成形的各种方法。例如，专利文献1公开了一种方法，其以金属圆杆填充物填充钛管件材料的内部，并且通过化学铣削去除填充物，其中金属圆杆具有与钛管件材料的内径近似相同的直径。专利文献2也公开了一种方法，其通过使用面积减少成型模具对棒式钛构件的一端侧进行面积减少成型，从而制造用于超声处理装置的超声探针。专利文献3还公开了一种组装钛管板和钛衬层复合管的方法，其中钛衬层复合管通过将薄钛管抵靠在由不同于钛的金属制成的外管的内表面上进行压缩而形成。引用列表专利文献专利文献1日本专利No.2602320专利文献2日本专利公开No.2010-51669专利文献3日本专利公布No.2-20880专利文献4日本专利No.2677973专利文献5日本专利公开No.2004-74646专利文献6日本专利公开No.9-193164专利文献7日本专利公开No.5-245848
技术实现思路
技术问题钛或钛合金是轻质且坚固的并且不受腐蚀。因此，钛或钛合金已经应用于例如飞机、机动车、船只、化工机械、以及医疗机械的各种领域。但是，钛金属具有对其它金属的强亲合性。因此，在形状成形期间，易于导致钛金属与工具或模具的咬粘。当由钛或钛合金制成的构件通过压力加工进行成型时，润滑油是必要的。用于在成型后清洁构件的清洁过程也是必要的。特别地，将呈管状或管件式形状的形式的由钛或钛合金制成的构件(以下称为“钛构件”)弯曲成预定的形状，这会导致下述问题。用于弯曲钛构件的润滑油留在钛构件的中空部中。因此，需要确保在清洁过程后将润滑油从中空部去除。但是，这种确认是极为困难的。由于中空部较小或是中空部由于钛构件弯曲而弯曲，因此难以通过内窥镜等检查中空部。这种检查耗时并且影响钛构件的制造，且因此难以简化制造过程。因此，通常问题在于，除了认为在弯曲钛构件时已经通过清洁过程将中空部内部的润滑油去除以外，没有其它替代方式。另一方面，如专利文献4所公开的，在模具的表面上能够形成氟树脂膜，从而允许在不使用润滑油的情况下，成型的产品易于与模具分开。但是氟树脂膜是柔性的并且当模具或工具重复使用时易于脱落或损坏。因此，通常已知提高氟树脂膜的耐久性的方法(例如专利文献5至7)。但是，这种常规方法涉及用于使树脂产品、橡胶产品等成型的模具，并且难以应用到用于弯曲钛构件的弯曲工具或模具。用于使树脂产品、橡胶产品等成型的模具用作一种框架，这种框架用于通过将树脂等灌注到模具中所限定的空间(间隙)中而形成所需形状。例如，考虑图26中所示的模具100和101。在模具100和101中，在其内部上的与树脂等接触的表面上形成氟树脂膜102。氟树脂膜102接收来自树脂103的、在与模具100和101的内表面垂直的方向上的压力f1。考虑图27中所示的用于弯曲钛构件的模具200、201和202。当模具200、201和202用于弯曲钛构件203时，模具202在箭头P示出的方向上运动。此时，模具200、201和202抵靠在钛构件203的表面上强力地挤压或摩擦。因此，模具200、201和202从钛构件203接收在与模具表面垂直的方向上的压力f2以及在沿着表面的方向上的压力f3。在与表面垂直的方向上的压力f2作用在氟树脂膜上从而压靠在模具表面上，但是在沿着表面的方向上的压力f3作用在氟树脂膜上从而沿着模具的表面除掉氟树脂膜。因此，即便当在根据常规技术的模具200、201和202的表面上形成坚固的氟树脂膜时，氟树脂膜仍然易于被沿着模具的表面除掉，并且易于通过诸如在沿着表面方向上的压力f3之类的强压力而从模具表面处脱落。因此，问题在于，在使用氟树脂膜作为用于改进模具和钛构件的润滑特性和脱模特性的膜(润滑膜)的模具中，不能重复地进行弯曲。在该
中的用于弯曲钛构件的方法和工具中，期望能够在干燥环境中在不使用润滑油的情况下弯曲钛构件，并且即便在将氟树脂膜用作润滑膜时，也增强弯曲工具的耐久性从而重复进行弯曲。解决问题的方法根据本专利技术的方面，用于弯曲钛构件的方法包括利用弯曲工具弯曲钛构件的弯曲步骤，其中钛构件由钛或钛合金制成并且呈管状形状形式。在杆形构件的表面上与钛构件接触的接触部中的至少一部分上形成有具有微细凹凸的微细凹凸部，其中微细凹凸部具有大于等于3微米并且小于等于25微米的最大表面粗糙度，其中杆形构件具有与钛构件的中空部相对应的直径，并且在微细凹凸部上形成有具有超过最大表面粗糙度的厚度的氟树脂膜。在弯曲步骤中，弯曲工具放入钛构件的中空部中，从而允许氟树脂膜与中空部直接接触，以在将超声振动施加到弯曲工具的同时弯曲钛构件。由于根据该弯曲方法，在弯曲工具的表面上形成微细凹凸部，因此弯曲工具的表面积增加。由于在微细凹凸部的表面上形成氟树脂膜，因此氟树脂膜与微细凹凸部的凹凸相粘着。因此，微细凹凸部阻止氟树脂膜沿着表面运动。此外，由于氟树脂膜与弯曲工具在较宽的面积上直接接触，因此摩擦系数降低。氟树脂膜存在于微细凹凸部的凹部中，从而在弯曲期间起到润滑介质的作用。通过在施加超声振动的同时弯曲钛构件，使得相比于未施加超声振动时，弯曲变形组力和摩擦系数降低。根据本专利技术的实施方式，杆形构件可以包括缩径部和等径部。缩径部的直径朝向末端部逐渐缩小。等径部连接到缩径部并且具有均匀一致的直径。接触部可以是杆形构件的末端部和缩径部与等径部之间的边界部。微细凹凸部和氟树脂膜布置在弯曲工具的一部分上，其中在弯曲期间钛构件的中空部强力地压靠在该部分的表面上。根据本专利技术的实施方式，杆形构件可以由除了硬质合金钢以外的钢制成，以及微细凹凸部可以形成为具有大于等于10微米并且小于等于25微米的最大表面粗糙度。通过将最大表面粗糙度设置在这样的范围内，能够降低摩擦系数，并且能够通过微细凹凸部阻止氟树脂膜的运动。根据本专利技术的实施方式，当重复进行弯曲步骤时，氟树脂可以重新涂敷在微细凹凸部上。因此，能够通过涂敷氟树脂恢复由弯曲而消失的氟树脂膜。根据本专利技术的实施方式，在弯曲步骤中，可以在从环境温度到较热的工作温度范围的温度范围内弯曲钛构件，该温度范围即为从10℃到连续使用氟树脂的最高温度所限定的范围。特别地，在这样的温度范围内，改进了钛构件的延展性，使得钛构件能够易于成型。根据本专利技术的另外的方面，用于弯曲钛构件的弯曲工具包括微细凹凸部和氟树脂膜，其中钛构件由钛或钛合金制成并且呈管状形状形式。微细凹凸部具有微细凹凸，其中该微细凹凸部具有大于等于3微米并且小于等于25微米的最大表面粗糙度并且位于与钛构件接触的接触部中的至少一部分上。氟树脂膜形成在微细凹凸部上并且牢固地附连到微细凹凸部的表面。根据本专利技术的实施方式，弯曲工具可以由杆形构件形成，其中该杆形构件具有与钛构件的中空部相对应的直径，杆形构件可以包括等径部和缩径部，其中等径部具有与中空部相对应的均匀一致的直径，缩径部连接到等径部并且其直径朝向末端部逐渐缩小，至少杆形构件的末端部和缩径部与等径部之间的边界部可以设定为接触部，并且微细凹凸部和氟树脂膜可以形成在整个接触部上。根据本专利技术的实施方式，杆形构件可以由除了硬质合金钢以外的钢制成，以及微细本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.01.11 JP 2011-0027631.一种用于将钛构件弯曲成L状形状的方法，所述钛构件由钛或钛合金制成并且呈管状形状形式，所述方法包括以下弯曲步骤：将弯曲工具放入所述钛构件的中空部中，其中，所述弯曲工具包括具有微细凹凸的微细凹凸部以及形成在所述微细凹凸部上的氟树脂膜，所述微细凹凸部具有大于等于3微米并且小于等于25微米的最大表面粗糙度并且位于与所述钛构件接触的接触部的至少一部分上，其中，所述氟树脂膜牢固地附连到所述微细凹凸部的表面，以及所述氟树脂膜具有使得仅所述微细凹凸部的顶部的一部分裸露的厚度；以及在对所述弯曲工具施加超声振动的同时弯曲所述钛构件，其中，所述超声振动是沿着所述弯曲工具的中央轴线的纵向波的振动。2.根据权利要求1所述的用于将钛构件弯曲成L状形状的方法，其中：所述弯曲工具由杆形构件形成，所述杆形构件具有与所述钛构件的中空部相对应的直径，所述杆形构件包括缩径部和等径部，所述缩径部的直径朝向末端部逐渐缩小，所述等径部连接到所述缩径部并且所述等径部的直径是均匀一致的，并且，所述接触部包括所述杆形构件的所述缩径部与所述等径部之间的边界部。3.根据权利要求2所述的用于将钛构件弯曲成L状形状的方法，其中：所述杆形构件由除了硬质合金钢以外的钢制成，以及所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：小金井诚司，神雅彦，基昭夫，高桥正明，矶幸男，小林祐次，
申请(专利权)人：新东工业株式会社，
类型：
国别省市：