[發明專利]金屬板的加工裝置及加工方法

有效

• 申請號: 201080010282.3
• 申請日: 2010-03-03
• 公開（公告）號: CN102341196A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 佐藤浩一;水村正昭;吉田亨;磯貝榮志
• 申請（專利權）人: 新日本制鐵株式會社
• 主分類號: B21D5/01
• 分類號: B21D5/01
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 徐冰冰;黃劍鋒

技術領域

本發明涉及將金屬板成形的加工裝置及使用了該加工裝置的加工方法。

背景技術

近年來，例如在汽車用零件、建材用零件、家具用零件等的領域中，為了在確保剛性的狀態下實現輕量化而使用高強度的金屬板。該金屬板的成形以往通過例如壓力成形或輥軋成形來進行，但因為伴隨著金屬板的強度的增加的成形性的下降，將該金屬板成形為復雜的形狀變得困難。

例如在使用壓力成形的情況下，有在成形后的金屬板上作用張力的折邊部上發生該折邊部的裂紋、此外在金屬板上作用壓縮力的折邊部上發生該折邊部的折皺的情況。

此外，在使用了輥軋成形的情況下，能夠將金屬板在長度方向上成形為單一的簡單截面形狀，但成形為在金屬板的長度方向上截面變化那樣的復雜的形狀是困難的。

另一方面，提出了將壓力成形與輥軋成形組合而成形金屬板的技術。例如在專利文獻1中，是用來通過輥軋成形來成形花鍵等的外周面的齒輪形狀部的壓力加工裝置，具有在外周面上安裝作為加工對象的金屬板的模具、以與模具同心狀配置的模環、和以放射狀配置在模環的內周、一邊夾在金屬板與模環的內周面之間一邊旋轉的多個成形輥。并且，通過使模環相對于模具相對移動、并且使多個成形輥旋轉，將金屬板成形。

在專利文獻2中，公開了如下輥軋成形法：在對應于窗框狀的長條物的彎曲形狀進行成形加工的輥加工裝置中，通過成形輥在匹配于長條物的形狀的直式凸輪上移動，成形輥仿形于直式凸輪的形狀而升降，將被加工物加工為在長度方向上彎曲的形狀。

在專利文獻3中，公開了如下輥軋成形方法：在將以直角交叉的金屬板彼此結合(卷邊接合)時，在將結合部的金屬板疊合并彎折(折邊)時，通過將具有直角截面的成形輥貼在金屬板的直角結合部分上，一邊旋轉一邊加壓，來成形結合部。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平6-154925號公報

專利文獻2：日本特開昭64-31527號公報

專利文獻3：日本特開平8-197161號公報

發明內容

發明要解決的課題

但是，在專利文獻1所記載的技術中，雖然能夠將金屬板成形為齒輪形狀(波形狀)，但其長度方向的截面是相同形狀。即，不能將金屬板成形為在長度方向上截面變化那樣的復雜形狀。此外，也不能成形為，使金屬板的高度在長度方向上變化。因而，不能將金屬板成形為在三維上復雜的形狀。

在專利文獻2所記載的技術中，也雖然在被加工材料的長度方向的截面是相同形狀、而且進行加工以使其向相對于長度方向垂直的一個方向彎曲的情況下能夠應用，但不能將金屬板成形為在長度方向上截面變化那樣的復雜形狀。

在專利文獻3所記載的技術中，也僅能夠加工被加工材料的肩部的一定形狀，但不能將金屬板成形為復雜的截面、或截面變化那樣的復雜形狀。

此外，在這些現有技術中可以說共通的是現有的輥軋成形法的延伸，所以不適合以高強度鋼為代表的具有高強度的金屬板的加工。要求對于今后需求提高的高強度金屬板的向任意形狀的加工的、高效率且高通用性的加工技術。

本發明是鑒于在以往的輥軋成形技術中存在加工的極限、不能進行形成復雜的截面或截面變化那樣的復雜形狀的成形加工的問題、以及高強度金屬板的高效率的加工法的要求而做出的。即，本發明要解決的課題的目的是提供一種在將高強度金屬板成形加工為在三維上復雜的形狀時、高效率且通用的成形加工技術。這里，所謂復雜形狀的成形加工，例如是在截面帽形零件中，包括帽部的寬度變化、折邊部的寬度變化、放邊部和收邊部共存等那樣的加工的成形加工。當然，還包括是3維復雜形狀、通過單純的壓力成形混合存在壓縮部、拉伸部、作為最終制品難以得到希望那樣的形狀的成形加工。

用于解決課題的方案

為了解決上述課題，本發明者們進行了銳意研究，結果發現，通過將高效率地加工高強度金屬板的壓力加工、與適合于復雜形狀加工的輥軋成形法組合、將輥推抵在壓力模具上、將金屬板加工，即使是高強度金屬板，也能夠進行最適合的成形加工而加工成任意的形狀，形成了本發明。

即，本發明是將金屬板成形的加工裝置，其特征在于，具有：模具(也稱作沖頭)，具有與成形后的金屬板的形狀匹配的面形狀；多個輥，在與上述模具之間夾入金屬板而將該金屬板成形；輥移動機構，使上述各輥在水平方向上獨立地移動、并且在鉛直方向上獨立地升降；輥角度設定機構，改變輥向上述模具的推壓角度。