(57)【要約】【課題】アルミニウム反射板の製造方法であって、光沢に富んだ表面を与え且つ高速化及び自動化により成形効率を大幅に高めることのできる方法を提供すること。【解決手段】アルミニウムを深絞りプレス成形してなる高光沢反射板の製造方法であって、予め目的形状に成形されたワークの深絞り領域を、鏡面仕上げされた雄型と、該雄型との間に該深絞り部分の肉厚より３〜７％狭い隙間を形成する雌型との間でプレスすることを特徴とする方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウムを深絞りプレス成形してなる高光沢反射板の製造方法であって、予め目的形状に成形されたワークの深絞り領域を、鏡面仕上げされた雄型と、該雄型との間に該深絞り部分の肉厚より３〜７％狭い隙間を形成する雌型との間でプレスすることを特徴とする方法。
【請求項２】
アルミニウムを深絞りプレス成形してなる高光沢反射板の製造方法であって、請求項１の方法により得られた成形物の深絞り領域を、鏡面仕上げされた雄型と、該雄型との間に該深絞り領域の肉厚より１〜２％狭い間隙を形成する雌型との間で更にプレスすることを特徴とする方法。
【請求項３】
アルミニウムを深絞りプレス成形してなる高光沢反射板の製造方法であって、
（ａ）  アルミニウムよりなるシート状ワークを、第１の雄型及び第１の雌型で、最終目的の深絞り面の形状に近づけるよう且つ該最終目的の深絞り面の表面積の８５〜９０％に相当する表面積へと絞って予備絞り成形物とするステップと、
（ｂ）  ステップ（ａ）  により得られた予備絞り成形物を、第２の雄型及び第２の雌型で挟んでプレスして最終目的の深絞り面の形状を与えるステップであって、該第２の雌型が、雄型との間に該シートの厚みの１０５〜１１０％に相当する隙間を形成するように構成されているものであるステップと、そして
（ｃ）  鏡面仕上げされた第３の雄型と、該第３の雄型との間にステップ（ｂ）  により得られた成形物の深絞り領域の肉厚より３〜７％狭い間隙を形成する該第３の雄型との間で、ステップ（ｂ）  により得られた成形物をプレスするステップと、
を含むことを特徴とする製造方法。
【請求項４】
ステップ（ａ）、ステップ（ｂ）  及びステップ（ｃ）  が、順送りされるワークに対して同期して行われることを特徴とする、請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
鏡面仕上げされた第４の雄型と、該第４の雄型との間にステップ（ｃ）  により得られた成形物の深絞り領域の肉厚より１〜２％狭い間隙を形成する第４の雌型との間で、ステップ（ｃ）  により得られた成形物を更にプレスするステップ（ｄ）  を含むことを特徴とする、請求項３に記載の製造方法。
【請求項６】
ステップ（ａ）、ステップ（ｂ）、ステップ（ｃ）  及びステップ（ｄ）  が、順送りされるワークに対して同期して行われることを特徴とする、請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
得られた成形物を化学研磨に付すことを特徴とする、請求項１ないし６の何れかに記載の製造方法。
【請求項８】
化学研磨した成形物を陽極酸化皮膜形成処理に付すことを特徴とする、請求項７に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウム素材の高速の深絞りプレス成形に関し、特に、光沢に富んだ反射板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
照明器具、特にダウンライト等の、反射板を介して光源からの配光を制御する照明器具については、器具の光効率を高めるため、反射板に鏡面（反射率９０％以上）仕上げが必要とされ、鏡面仕上げのステンレスや鏡面仕上げのアルミニウム反射板が通常組み込まれている。ダウンライトの反射板のように、概略椀状の形態へとアルミニウムシートを加工するには、回転ヘラ押し（スピニングマシン又は手押し）工程で所要の形態にワークを成形し、更に、回転加圧工程でワークに回転による滑り摩擦と圧とを加えてアルミニウムの表面を高光沢面とし、研磨後、必要な穴あけ等をプレス加工又はレーザー加工等の工程において行うという方法が、通常採られている。しかしながら、この方法は、工程数が多く、且つ人力による部分が多いため、コスト高となる。このため、アルミニウム製反射板の製造工程は、海外にシフトしている。
【０００３】
アルミニウムのシートを単に椀状に加工するのであれば、深絞りプレス成形を用いることが可能である。しかしながら、通常の深絞りプレス成形で反射板を製作したのでは、アルミニウム表面には、ショックラインが現われたり、表面の圧縮と引き伸ばしにより粗く白濁したむらのある面が生成してしまい、目的とする高光沢面が得られない。このため、反射効率を下げることなしに高速の深絞りプレス加工でアルミニウム反射板を製造することはできなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような背景において、本発明は、アルミニウム反射板の製造方法であって、光沢に富んだ表面を与え且つ高速化及び自動化により成形効率を大幅に高めることのできる方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題の下に検討の結果、本発明者は、アルミニウムシートの深絞りプレス成形において、光沢に富んだ表面を与えることのできるプレス方法を見出した。
【０００６】
すなわち本発明は、アルミニウムを深絞りプレス成形してなる高光沢反射板の製造方法であって、予め目的形状に成形されたワークの深絞り領域を、鏡面仕上げされた雄型と、該雄型との間に該深絞り部分の肉厚より３〜７％狭い隙間を形成する雌型との間でプレスすることを特徴とする方法を提供する。この方法によれば、予め目的形状に成形されたワークに、ショックラインや白濁等のない高光沢の表面を与えることができる。
【０００７】
本発明は更に、アルミニウムを深絞りプレス成形してなる高光沢反射板の製造方法であって、上記の方法により得られた成形物の深絞り領域を、鏡面仕上げされた雄型と、該雄型との間に該深絞り領域の肉厚より１〜２％狭い間隙を形成する雌型との間で更にプレスすることを特徴とする方法をも提供する。この方法によれば、上記の方法で得られた高光沢のワーク表面の光沢を更に優れたものとすることができる。
【０００８】
本発明は更に、アルミニウムを深絞りプレス成形してなる鏡面反射板の製造方法であって、
（ａ）  アルミニウムよりなるシート状ワークを、第１の雄型及び第１の雌型で、最終目的の深絞り面の形状に近づけるよう且つ該最終目的の深絞り面の表面積の８５〜９０％に相当する表面積へと絞って予備絞り成形物とするステップと、
（ｂ）  ステップ（ａ）  により得られた予備絞り成形物を、第２の雄型及び第２の雌型で挟んでプレスして最終目的の深絞り面の形状を与えるステップであって、該第２の雌型が、雄型との間に該シートの厚みの１０５〜１１０％に相当する隙間を形成するように構成されているものであるステップと、そして
（ｃ）  鏡面仕上げされた第３の雄型と、該第３の雄型との間にステップ（ｂ）  により得られた成形物の深絞り領域の肉厚より３〜７％狭い間隙を形成する該第３の雄型との間で、ステップ（ｂ）  により得られた成形物をプレスするステップと、
を含むことを特徴とする製造方法を提供する。
【０００９】
上記の方法によれば、ショックラインや白濁等のない、高光沢の深絞り面を有する成形物を、一層容易に製造することができる。
【００１０】
本発明は更に、上記の方法において、ステップ（ａ）、ステップ（ｂ）  及びステップ（ｃ）  が、順送りされるワークに対して同期して行われることを特徴とする製造方法をも提供する。このようにすることによって、ステップ（ａ）、ステップ（ｂ）  及びステップ（ｃ）  においてそれぞれ用いられる型を同時に作動させながら、順次ワークを流して高光沢面の作製を行うことができる。このため、光沢に富んだ面を有する反射板を自動的に且つ高速で製造することが可能となる。
【００１１】
本発明は更に、上記製造方法であって、鏡面仕上げされた第４の雄型と、該第４の雄型との間にステップ（ｃ）  により得られた成形物の深絞り領域の肉厚より１〜２％狭い間隙を形成する第４の雌型との間で、ステップ（ｃ）  により得られた成形物を更にプレスするステップ（ｄ）  を含むことを特徴とする製造方法をも提供する。該ステップ（ｄ）  を更に含ませることにより、ステップ（ｃ）  までを含む製造方法で得られた高光沢面を、一層高い光沢を有する面にすることができる。
【００１２】
本発明は更に、上記のステップ（ｄ）  を含む製造方法において、ステップ（ａ）、ステップ（ｂ）、ステップ（ｃ）  及びステップ（ｄ）  が、順送りされるワークに対して同期して行われることを特徴とする製造方法をも提供する。このようにすることによって、ステップ（ａ）、ステップ（ｂ）、ステップ（ｃ）  及びステップ（ｄ）  においてそれぞれ用いられる型を同時に作動させながら、順次ワークを流して優れた高光沢面を有する反射板を自動的に、一層高い能率で製造することが可能となる。
【００１３】
上記の各方法により得られた反射板は、得られた成形物を化学研磨に付すことにより、優れた鏡面を容易に得ることができる。また、こうして得られた鏡面は通常の陽極酸化皮膜形成処理に付すことによって、化学的に安定化させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明によれば、高光沢面を有するアルミニウム反射板を、自動化された高速深絞りプレス工程で製造することが可能となる。またこの工程に続けてそのまま一連の流れとして、先行の各ステップと同期させたプレス加工による穴あけ等のトリミング工程や切り離し工程を設けてよい。そのようにすることによって、非常に効率よく且つ低コストでの製造が可能となる。
【００１５】
本発明において、「アルミニウム」には、純アルミニウム又は種々の合金が含まれるが、好ましくは、ＪＩＳに規定の純度９９．０％以上の純アルミニウムたる１０００系アルミニウムである。
【００１６】
本発明の方法における高光沢面生成工程では、直前の成形物の深絞り領域の肉厚より僅かに狭い間隙を構成する両型で成形物をプレスするが、これは、成形物の圧縮により材料の一部が両型の間隙から押し出されるのを許容するように行われる。このとき材料の流動に伴なって鏡面仕上げされた雄型表面との接触面において材料が高光沢化される。このような高光沢化は、鏡面研磨された雄型による単なる深絞りでは得られなかったものである。
【００１７】
本発明の方法を、シート状ワークから開始するときは、「シート状ワーク」は、個々の成形物の１個ずつに対応する個別の材料であってもよいが、ステップ（ａ）〜（ｃ）、又は更にステップ（ｄ）、或いは更に穴あけ等のトリミング工程までの、複数の工程に跨った、従って成形中には数個の異なった加工段階にある成形物を等ピッチで含むこととなる、長板状のワーク、又はロールから供給される帯状のワークであってもよい。
【００１８】
本発明において、反射板の反射面は、雄型との接触面に形成されるから、雄型のうち少なくとも上記ステップ（ｃ）  及び（ｄ）おける雄型は、鏡面研磨されたものであるが、その他の型にはその必要はない。
【００１９】
ステップ（ａ）  において行われる予備絞りは、最終目的の深絞り面の表面積の８５〜９０％に相当する表面積となるようになされるが、そのようにすることにより、ステップ（ａ）  とこれに続くステップ（ｂ）  にそれぞれ要する時間の長さを互いに同等にすることができ、無駄な時間をなくして順送りする場合の速度を高めることができる。
【００２０】
ステップ（ｂ）  において雄型と雌型との間に設けられる間隙は、雌型とワークとの間に僅かな遊びを生じることによって、ステップ（ｂ）  でのワークの成形を容易にする。同時に、このステップでのワークの無用な圧縮が回避されることにより、ワークの薄肉化が避けられる。これは、続くステップ（ｃ）  でのプレス工程を有効に行う上で充分なワークの厚みを確保するのに役立つ。
【００２１】
ステップ（ｃ）  では、直前のステップ（ｂ）  で得られた成形物の深絞り面の肉厚より僅かに狭い間隙を構成する両型で成形物をプレスするが、これにより、成形物が圧縮されて材料の一部が両型の間隙から押し出される。このとき材料の流動に伴なって鏡面研磨された雄型表面との接触面において材料が高光沢化される。ステップ（ｃ）  において、直前のステップ（ｂ）  で得られた成形物の深絞り領域の肉厚より３〜７％狭い間隙が第３の雄型と第３の雌型との間に形成されるようにするには、予め直前のステップ（ｂ）  で試験して得られた成形物についてその深絞り面の少なくとも複数の代表的部位の肉厚を計測し、得られた数値に対して上記間隙が３〜７％狭くなるように一方又は両方の型の表面を微調整しておけばよい。本発明においては、雌型の表面を微調整する方が容易である。調整された型を用いて、同一の厚み及び材質のシート状ワークを用いて同一条件で加工を行うことにより、ステップ（ｃ）  に規定の条件を満たして成形を行うことができる。
【００２２】
ステップ（ｄ）  は必須ではないが、直前のステップ（ｃ）  で得られた成形物の高光沢面を、更に高い光沢のものとするのに有効である。ステップ（ｄ）  においても、型の間隙の微調整は、予めステップ（ｂ）及び（ｃ）を経た試験サンプルを計測し、得られた数値に対して間隙が１〜２％狭くなるように一方又は両方の型（好ましくはやはり雌型）の表面を微調整すればよい。
【００２３】
各ステップは同期させて行うことができ、そのようにすることで、人手を必要とせず一挙に高光沢の成形物を高速で得ることができる。ここにおいて、「同期して」とは、関与する各ステップが同時に同じサイクルで動作することを意味し、例えば、全ステップの雄型及び雌型が同時にワーク（又は中間の成形物）をプレスし同時にこれらを解放するように動作することを意味する。これは、例えば、各ステップの雄型及び雌型を等ピッチに配列した順送り型によって行うことができる。
【００２４】
本発明において、「化学研磨」には、リン酸処理その他、アルミニウムの鏡面研磨に用いられる化学研磨方法の何れを採用しても良い。また陽極酸化皮膜の形成にも、シュウ酸処理その他、公知の方法を任意に選択して用いることができる。
【００２５】
【実施例】
以下、典型的な実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明が該実施例に限定されることは意図しない。
【００２６】
図１は、本発明の方法の一実施例における順送り型を用いた高速深絞りによる高光沢反射板の製造工程の側方概念図である。図２は、順送り加工されるワークの平面図及びこれに各加工ステップを対比させて並べた側面図を一体に示す。
【００２７】
図１において、１はワークでありここでは左から右へと順に送られる帯状のＪＩＳ１０００系アルミニウム（厚み０．８ｍｍ）である。２及び３は、ワークにダブルラン  スリット（二重のスリット）（図２においてＳ１及びＳ２で示す）を入れるための、カッターを構成する。４及び５は、前述したステップ（ａ）に相当する予備絞りのための雄型及び雌型であり、１０は、これらにより得られた予備絞り成形物である。雄型４及び雌型５は、最終成形品の深絞り面の面積の８７％に相当する面積の深絞り面を与えるように構成されている。６及び７はステップ（ｂ）に相当する最終形状付与のプレスのための雄型及び雌型である。８及び９は、前述したステップ（ｃ）に対応する、高光沢面を付与するための雄型及び雌型である。
【００２８】
雄型６と雄型８は、同一形の形状及び寸法であり、何れも鏡面仕上げがされている。雌型７は、雄型６と合わさったときに両者間に０．８６ｍｍ（シート厚の１０７．５％に相当）の隙間を形成するように形状及び寸法が与えられている。これらの型６及び７により得られた成形物１１の深絞り面は、実質的に最終製品の形状及び寸法を有する。
【００２９】
雌型９は、雄型８と合わさったときに両者間に成形物１１の各部の肉厚の９５％に相当する間隙を形成するように形状及び寸法が与えられている。この実施例では、成形物１１は、その開口部１５の肉厚がシート厚の１１５％、頂部１６の肉厚がシート厚の９９％、開口部１５から頂部１６までの高さの２０％、４０％、６０％、８０％及び９０％の位置での肉厚が、シート厚のそれぞれ１１０％、１００％、９８％、９５％及び９４％であり、これら及びその他の部位の測定値に基づき、雌型９の形状及び寸法を微調整してある。
【００３０】
１２は、雄型８及び雌型９によりプレスして得られた高光沢成形物である。ステップ（ｃ）に続いては、成形物に所定の穴をあけるためのトリミング、及び周囲の不要部分から目的成形物を切りはなすための切断の工程が、それぞれ順送り方式でつなげられているが、図では省略されている。シート１及びこれに連なった各段階の成形物を、約２．５秒毎に順送りして製造を行った。こうして得られた最終成形品の内面（高光沢成形物１２の内面に同じ）は、ショックラインや白濁もなく、高度の光沢を持つものであった。最終成形品は、リン酸による化学研磨で、速やかに鏡面を与えた。なお、ステップ（ｃ）とトリミングステップとの間に、ステップ（ｄ）を追加して、成形物の深絞り領域の肉厚の９８．５％に相当する間隙を形成するように形状及び寸法が与えられた型によるプレスを行えば、更に高い光沢面を有する成形物が得られ、化学研磨による鏡面化処理が一層確実となる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、高光沢面を持ったアルミニウム反射板を高速の深絞りプレス工程で製造することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による製造工程の一例を示す側方概念図
【図２】順送りされるワークの対比した平面図及び側面図
【符号の説明】
１＝ワーク、２及び３＝カッター、４＝雄型、５＝雌型、６＝雄型、７＝雌型、８＝雄型、９＝雌型、１０＝予備絞り成形物、１１＝成形物、１２＝高光沢成形物、１５＝開口部、１６＝頂部、Ｓ１＝スリット、Ｓ２＝スリット
【図１】
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【図２】
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