[發明專利]彎曲加工制品的制造方法、制造裝置以及連續制造裝置

無效

• 申請號: 200880018793.2
• 申請日: 2008-03-31
• 公開（公告）號: CN101678425A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: 富澤淳;島田直明;菊池文彥;桑山真二郎
• 申請（專利權）人: 住友金屬工業株式會社;住友鋼管株式會社;住金設備株式會社
• 主分類號: B21D7/00
• 分類號: B21D7/00;B21D5/12;B21D7/08;B21D7/16
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明涉及彎曲加工制品的制造方法、制造裝置以及連續制造裝置，更詳細而言，其涉及能更有效率且高精度地制造彎曲加工制品的方法、制造裝置以及連續制造裝置，例如，該彎曲加工制品是進行如S字形彎曲那樣彎曲方向在二維上不同的彎曲加工、或者彎曲方向在三維上不同的彎曲加工而制造的。

背景技術

近年來，考慮對地球環境的影響，作為構造用的金屬材料要求輕量且高強度的材料。例如，在汽車中，對于車身安全性的要求變高，對于汽車部件的輕量化以及高強度化要求變得更加強烈，從燃料消耗的改善及提高對沖撞的安全性這樣的方面出發，汽車用部件的開發被推動。為了滿足這種要求，具有比以往更高強度級別的高強度原材料、例如、抗拉強度為780MPa以上、甚至900MPa以上的這種高張力鋼板被廣為使用。

另一方面，伴隨這種原材料的高強度化，重新考慮汽車用部件的構造的研究也被推動。例如，為了適用于各種各樣的汽車部件，也強烈要求開發用于高精度加工的彎曲加工技術來制造彎曲加工制品，該彎曲加工制品是進行多分支彎曲形狀例如就如S字形彎曲那樣的彎曲方向為在二維上不同的連續彎曲、或者彎曲方向為在三維上不同的連續彎曲而制造的。

為了滿足這種要求，例如，在專利文獻1中公開了涉及如下彎曲加工方法的發明：通過自由旋轉的臂來保持金屬管等被加工材料的前端側，利用加熱裝置對金屬材料的一部分進行加熱的同時，通過適當地移動該加熱部而使金屬材料的一部分彎曲變形，然后再進行冷卻，對金屬管等進行熱處理的同時進行彎曲加工。其次，在專利文獻2中公開了涉及彎曲加工的方法的如下發明：對金屬管的加熱部施加扭轉力以及彎曲力，扭轉金屬管的同時使之彎曲變形，由此，對金屬管等進行熱處理的同時進行彎曲加工。

如果還考慮彎曲加工制品的輕量化，其抗拉強度優選設定在900MPa以上，更優選設定在1300MPa以上。在這樣的情況下，迄今為止如專利文獻1、2所公開那樣，將抗拉強度為500～700MPa左右的管坯作為初始材料在進行彎曲加工之后，通過熱處理使之強度提高來制造出具有期望的高強度的彎曲加工制品。

但是，專利文獻1、2所公開的發明都涉及屬于所謂夾持彎曲加工的加工方法，不管實施哪種發明，都需要通過使用旋轉自如的臂來支承被加工材料的前端部。因此，被加工材料的進給速度就不能高速化，而且，因為每次重復用臂支承被加工材料，都需要使臂復位，所以被加工材料的進給速度較大地變動，難以對冷卻速度進行復雜的控制，無法確保所期望的淬火精度。因此，必須復雜地控制導致不均勻變形的加熱、冷卻速度，所以無法確保規定的淬火精度。因此，在彎曲形狀發生偏差的同時，特別是在高強度材料的情況下，隨殘余應力而產生延遲破壞，就難以制造出要求高可靠性的汽車用部件。

在專利文獻3中公開了高頻加熱彎曲裝置的發明：利用進給裝置將由支承部件支承的被加工材料從上游側向下游側進給，并在該支承部件的下游基于彎曲成形的彎曲加工并向三維方向移動自如地支承壓彎輥。采用專利文獻3所公開的高頻加熱彎曲裝置，將壓彎輥跨過被加工材料而向相反方向的被加工材料的側面移動，與該側面抵接來進行彎曲加工，例如，即使是在如S字形的彎曲那樣彎曲方向為在二維上不同的連續彎曲的情況下，也不需要進行使被加工材料旋轉180度的準備作業，從而可以有效地進行彎曲加工。

但是，專利文獻3所公開的高頻加熱彎曲裝置中，沒有夾緊被加工材料的兩側面的部件。因此，容易發生由于采用高頻進行加熱了的冷卻所引起的殘余應力導致的變形，由此確保規定的尺寸精度就變得困難，且加工速度受到限制并且難以提高彎曲加工精度。

在專利文獻4中公開有彎曲加工裝置的發明：替代上述夾持彎曲加工、高頻加熱彎曲裝置的壓彎輥，將固定配置的固定模具與向三維方向上移動自如地配置的移動螺旋模具相互分開設置，并且，還具有將金屬構件加熱到與由移動螺旋模(gyrodie)進行的彎曲加工的曲率相對應的溫度的加熱部件。

專利文獻4所公開的、構成彎曲加工裝置的固定模具以及移動螺旋模具都不能旋轉地支承作為被加工材料的金屬材料。因此，即使是在固定模具以及移動螺旋模具中任一個的表面上，都伴隨金屬材料的支承，容易產生熱粘缺陷。另外，專利文獻4所公開的彎曲加工裝置向固定模具以及移動螺旋模具供給冷卻流體來防止這些模具強度的降低及熱膨脹引起的加工精度的降低。但是，供給冷卻流體并不是用來淬火熱處理彎曲加工后的金屬材料的，因此通過淬火，不能制造出例如900MPa以上的這樣高強度的彎曲加工制品。