[發(fā)明專利]彎曲加工制品的制造方法及制造裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980143251.2
• 申請日: 2009-10-27
• 公開（公告）號: CN102196869A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 富澤淳;島田直明;井上三郎;桑山真二郎
• 申請（專利權(quán)）人: 住友金屬工業(yè)株式會社;住友鋼管株式會社
• 主分類號: B21D7/16
• 分類號: B21D7/16;B21D7/12
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及彎曲加工制品的制造方法及制造裝置。更詳細(xì)而言，本發(fā)明涉及在彎曲角度高的情況下也能夠以高效且高尺寸精度制造彎曲加工制品的彎曲加工制品的制造方法及制造裝置，該彎曲加工制品是通過進(jìn)行彎曲方向呈三維變化的彎曲加工而制造成的。

背景技術(shù)

近年來，考慮對地球環(huán)境的影響，要求輕量且高強度的構(gòu)造用金屬材料。對汽車車體安全性的要求變高，對汽車用部件輕量化以及高強度化的需求進(jìn)一步提高。對汽車用部件的原材料，較以往提出了更高強度級別的要求。因此，例如，抗拉強度為780MPa以上、甚至900MPa以上的高張力鋼板作為汽車用部件的原材料被廣泛使用。

伴隨原材料的高強度化，促使人們重新考慮汽車用部件的構(gòu)造。比如，為了制造具有復(fù)雜形狀的高強度的汽車用部件，強烈要求開發(fā)用于以高精度加工彎曲加工制品的彎曲加工技術(shù)，該彎曲加工制品是通過進(jìn)行彎曲方向呈三維變化的連續(xù)彎曲而制造成的。

圖4、圖5均為表示本專利申請人為滿足這種要求，通過專利文獻(xiàn)1揭示的發(fā)明涉及的彎曲加工裝置0的概略的說明圖。

進(jìn)給裝置3從上游側(cè)向下游側(cè)進(jìn)給被支承單元2支承為能向軸向自由移動的金屬材料1。配置在支承單元2下游的高頻加熱線圈5將金屬材料1局部加熱到能淬火的溫度區(qū)域。配置在高頻加熱線圈5下游的水冷裝置6將金屬材料1急速冷卻。配置在水冷裝置6下游的移動滾模4至少具有一組進(jìn)給金屬材料1的同時能夠支承金屬材料1的雙輥4a。移動滾模4通過三維地移動對金屬材料1的被加熱的部分施加彎矩，從而對金屬材料1進(jìn)行彎矩加工。

彎曲加工裝置0能夠在確保充分的彎曲加工精度的同時，以高作業(yè)效率制造出彎曲加工制品。該彎曲加工制品可向長度方向及/或與該長度方向交叉的面內(nèi)的周向間斷或者連續(xù)地具有三維彎曲的彎曲加工部和淬火部。該彎曲加工裝置0能夠既確保充分的彎曲加工精度，又有高作業(yè)效率地制造彎曲加工制品。

專利文獻(xiàn)1：國際公開WO2006/093006號

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明人為進(jìn)一步改良通過專利文獻(xiàn)1揭示的發(fā)明，進(jìn)行了反復(fù)深刻的研究。圖6是概念性地表示通過專利文獻(xiàn)1揭示的加工方法的說明圖。如圖6所示，金屬材料1一邊被兩對支承輥2支承一邊被向左方向進(jìn)給。該金屬材料1通過由高頻加熱線圈5局部急速加熱后由水冷裝置6急速冷卻而實施包括淬火的各種熱處理。配置在水冷裝置6的下游側(cè)的移動滾模4以位移量H及傾斜角度θ進(jìn)行三維移動。通過移動滾模4的該移動，對由高頻加熱線圈5加熱的熱加工部分1a付與彎矩。由于該部分1a通過彎矩變形，因此通過進(jìn)給裝置3被進(jìn)給的金屬材料1被連續(xù)地彎曲加工。

本發(fā)明人為進(jìn)一步提高通過該彎曲加工方法進(jìn)行彎曲加工的制品的尺寸精度，即加工精度，進(jìn)行了多次實驗，調(diào)查了在該加工方法中加工精度低下的原因。結(jié)果，得到如下見解。

(a)被加工及冷卻的金屬材料1由于在彎曲加工的開始最初和移動滾模4線接觸而被支承，因此可以維持和移動滾模4的接觸位置。

(b)作用于金屬材料1的通過了移動滾模4的部分的重力，伴隨著加工的進(jìn)行，不可避免地逐漸增加。

(c)隨該重力的增加，金屬材料1以和移動滾模4線接觸的位置為中心旋轉(zhuǎn)。由于該旋轉(zhuǎn)在被加熱的部分1a產(chǎn)生過多的變形，因此降低金屬材料1的加工精度。

(d)不僅是上述重力的增加，由于高頻加熱線圈5的加熱不均、水冷裝置6的冷卻不均導(dǎo)致的金屬材料1的熱變形，金屬材料1的原材料的不一致性，甚至其它加工條件的微妙變動等各種各樣的外界因素，使金屬材料1進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，因此金屬材料1的加工精度更加低下。

(e)由于外界因素所導(dǎo)致的金屬材料1的旋轉(zhuǎn)，可通過追加設(shè)置的移動輥支承及約束金屬材料1的通過了移動滾模4的部分來抑制，由此可抑制金屬材料1的加工精度的低下。

(f)由于移動滾模4和其它的裝置之間發(fā)生干擾，以大的彎曲角度彎曲加工金屬材料1是不可能的，并且，由于移動滾4a與金屬材料1的表面強有力地接觸，因此，造成金屬材料1的表面性狀的劣化、傷痕等，降低成品率及生產(chǎn)率。

本發(fā)明人根據(jù)(a)～(f)這些見解，認(rèn)識到通過專利文獻(xiàn)1所揭示的發(fā)明有如下1～5所示的課題。

(課題1)在通過移動滾模4進(jìn)行三維移動來對金屬材料1進(jìn)行彎曲加工時，移動滾模4的輥4a與金屬材料1的表面線接觸。因此，金屬材料1的表面性狀變化或者在輥4a的表面產(chǎn)生傷痕，因此需要頻繁地更換輥4a。

(課題2)移動滾模4的輥4a在由移動滾模4本體旋轉(zhuǎn)自由地支承的同時與金屬材料1的表面線接觸。因此，由于金屬材料1的自重等外界因素的影響，金屬材料1的彎曲加工精度低下，得不到所期望的彎曲加工精度。