JPH06505771A - 部分的に硬化された製品を製造する方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 部分的に硬化された製品を製造する方法と装置「技術分野」 この発明は、部分的に硬化されて形成された１い金属シート製品を製造する方法 と装置に関するものである。

「背景技術」 薄い金属シートから形成されて製品に所要の硬度と強度特性を与えるために完全 に或は部分的に硬化される多数の異なった製品／部材が商業的に有効である。成 る場合に、標準の製造方法は、製品が最初に形成されて加工され、続いて次の加 工段階にて硬化されるものである。また、圧縮形成装置内にまだ置がれている間 に製品が硬化される方法が知られている。

従来のこれらの製造方法は、幾分が複雑な取扱い手段が含まれると共に製造流れ が中断されるために、製品率、／製造率の不都合な制限に帰する。更に、陸上げ られた製品の選ばれた相互に間隔を置いた部分の硬化は多数の実際的な問題が度 々負わせられる。

従って、この発明の目的は、硬化された製品、特別な高製造量で製造される成形 された薄い金属シートから造られた主に部分的に硬化された製品が可能である方 法と装置を提供することにある。この目的は、後述の請求の範囲に記載される特 徴を有したこの発明に従った方法と装■によって達成される。

「発明の開示」 従って、この発明は、製造ラインの始めにシート金属ストリップで出発して製造 ラインの終に適宜な具合に実質的に硬化された、例えば表面処理または被覆され た最終製品と得る、製造ラインの連続した流れにて製造される形成／′形状化さ れた部分的に硬化された薄い金属シート製品が可能である。二の発明の製造ライ ンは連続的に製造が実施できるよう構成、設計されているために、出発材料、例 えばストリップ状出発材料を、必要な加工工程を完了するために成る後の製造部 位での製造工程を中断する必要のために製造ラインに一歩ずつ供給する必要に基 づいて時間が無駄にされない。

この発明は、この発明に従って硬化されない他の選ばれた部分を残して製品の相 互に間隔な置いた部分が硬化されることな意味する、部分的に硬化される製造に よる製品が可能である。これは、形状体の硬化されない部分が製品を所要の最終 形状に形成するために総合的な塑性変形を受ける時に、大いに利点となる。また 、この発明は、製品が初期の形成工程だけを経て、製品が受ける別の形成作用の 結果として後の製造工程での製品の形状として製品の形状が完了されない時に一 工程で硬化が行われるよう出来る。

この発明の方法は、従来の製造方法と比較して大きな経済的利点を与えるもので ある。

この発明が、添ｆ寸図面に示される実施例に関連して以下に詳細に説明されよう 。

「図面の簡単な説明」 第１図は、製造ラインの作用を理解するために概略的な実施例により２示される 製造ラインを進む最に製造ラインにて製造される製品の一例が如何に形成されて 加工されるかこの発明の製造ラインの概略側面図、第２図および第３図は、中央 部分が渭または縦溝の形の補強部を示している端部製品の中央部分の２つの別の 断面形状の例を示す図である。

「発明を実施するための最良の形態」 薄い金属ストリップの少なくとも１つのロール２を支持するよう出来る巻出装置 １がこの発明の製造ラインの始めに取付けられている。

巻出装置１は、ロール２がら巻解がれな金属シート、すなわちストリップＢを真 直ぐにするよう作用する、例えば多数のローラ４を有するストリップくせ取り装 置３が続いている。

くせ取り装置３にはストリップ接合装置５が続いていて、ロール２がら巻解かれ たストリップの終端部を、新しいロール２の先端部と接合するよう作用する。接 合装置５を出た金属ストリップＢは所謂貯蔵ループ６と呼ばれるループ通路内を 移動するよう出来、ストリップ接合のために製造ラインを停止する必要なく接合 装置５内において２つのストリップ端部を接きでき、且つ製造ラインに亙ってス トリップＢが進む時の速度の不規則さを除くよう作用する６必要とされる時に金 属ストリップＢに沿った所要位置に溝孔Ｓの形の開口を打ち抜き出来る所謂フラ イングポンチを有するポンチ装置７が貯蔵ループ６に続いている。従って、ポン チ装置７はポンチ、すなわち打ち抜きが必要な時に使用されるだけである。

製造ラインの次の部位には、金属ストラングを再び真直ぐにするための多数のロ ーラ９を有するくせ取り装？ｌｆ８が在る。

金属ストリップＢに所要の断面形状を与えるよう形成された一連の形成ロール１ １を有する、例えば所謂ローラ形成装置を有する形成装置１ｏがくせ取り装置８ に続いている。図示の実施例の場合に、この断面形状は円筒で、例えば形成装置 １０はストリップＢを円筒管Ｒに形成する。併し、形成装置１ｏは多数の異なっ た具きに構成できるし、上述したロール形成工程に対する変形例として、金属ス トリップＢに所要の形状を与えるよう作用する多数の引張プーリを形成袋２１０ に設けるよう出来ることが理解されよう。また、第１図に示される円筒管形状以 外の他の形状を金属ストリップＢに与えるよう出来ることが理解されよう。

製造ラインの次の部位は溶接装置１２が好適で、第１図に例示される様に製造ラ インにおいて管を製造する時の様に所要される時にストリップＢの縦側縁を一緒 に溶接するよう溶接装置１２が使用される。溶接装置１２は適宜な管の溶接機構 を有するよう出来、適用される溶接方法に適するよう考えられるよう従った付加 部材の使用の有無に拘わりなく溶接を行うことが出来る。

金属ストリップＢが溝孔Ｓまたは開口を有する時には、上述の溶接作用が連続し て行われて中断されない様に、これら溝孔Ｓまたは開口が位置決め出来る。

溶接装置１２には冷却装置１３が続いていて、ガス／液体冷却材の助けによって 溶接された金属管Ｒの温度が下げられる。

冷却装置１３には研削装置１４が続いていて、必要とされる時に上述の溶接部分 を研削して金属形状体を滑らかにするよう牛用する。

研削装置１４には、例えば多数のガイドローラ１６を有するガイド装置１５が続 いており、これらガイドローラ１６は次の焼入れ装置１７に向がって製造ライン で形成された形状体Ｒを案内するよう構成されている。

焼入れ装置１７は金属形状体Ｒの外形または断面形状に形状が適合される電気コ イル１つを有した加熱装置１８を有しているので、形状体Ｒは十分な具きに均一 に加熱される。例えば、電気コイル１９；、ｌｔ、形状体Ｒが電気コイル１９の 中央の開口または孔な通るように構成できる。金属形状体Ｒは、例えば比較的高 い周波数の強い電流の電気コイル１つに供給することによって加熱される。

これは電気コイル１つが一次巻線としてｆ作用して金属形状体Ｒが短絡した二次 巻線として作用するために行われる。また、脈動する直流が使用できる０通常に 冷却されて高周波装置に関連した電気コイル１９またはループは勿論種々な具合 に変えることが出来る。

この発明に従えば、加熱装置１８を通って連続的に進む形状体Ｒは、例えば連続 的に進む形状体Ｒを加熱するよう所要される時間の閏、電気コイル１つまたはル ープに電圧を断続的に供給することによって所要の長さ部分に沿って加熱できる 。

また、焼入れ装置１７は、所要の焼入れ効果を達成するような具合にガス、／液 体冷却材の助けによって形状体Ｒの加熱された部分が冷却されて焼入れされる冷 却装置２０を有している。

図示実施例の場合に、上述した具合に加熱されて硬化される形状体のこれらの部 分Ｈは印が付けられる。

焼入れ装置１７には表面清浄装置２１が続いており、この表面清浄装置２１は洗 浄または吹付装置の形とすることが出来るし、薄い金属シート形状体Ｒの硬化さ れた部分の表面を清浄にするよう作用する。

次いで、所要される具合にくせ取り装置２２を通って前進される形状体Ｒを真直 ぐにする多数のローラ２３が、例えば設けられたくせ取り装置２２が続いている 。

製造ラインを通って形状体Ｒが前進される方向にくせ取り装置２２に続いて最終 の形成装置２４が在り、形状体Ｒと、主に硬化されていない部分０とに所要の最 終形状を与えるよう作用する。最終形成装置２４は互いに連続して配置でき且つ 単一工具にて同時に種々の作用が実施できるよう相互に組合せ出来る所謂フライ ングプレス、ポンチと切断装置とを有することが出来る。当然に、形成袋Ｗ２４ と形成装置２４の工具配置は管状形状体Ｒの硬化されない部分○の所要の構成と 形成と加工に適合できる。溝孔Ｓの有る管状形状体Ｒは最終形成装置２４にて部 分的に孔と穿けることが出来、溝孔Ｓは硬化されない部分Ｏに部分的に孔が穿け られた管状形状体Ｒの縁部Ｋを形成し、これによって、硬化されない部分０は必 要ならばシート厚さと比較的幅の広い金属ストリップＢを与えることが出来る。

フライングボ〉チと切断装置は、例えば孔Ａを設けて形状体Ｒを切断し、形状体 Ｒが連続して前進する際に製造ライン内にて最終製品りを造るよう作用する。

管状形状体Ｒの硬化されない部分Ｏに二重シート厚さを用いるよう所要される時 には、溝孔Ｓを省略でき、この場合には形成装置２４のフライングプレスは形状 体Ｒの硬化しない部分を主に平らにするよう作用するだけで、この平らな部分は 上述の穿孔方法が作用される場合よりも当然に幅が侠い。成形装置２４のポンチ 切断装！は所要の孔Ａを形成して端部製品りを所要長さに切断する。

製造ラインにて造られた端部製品りは、端部製品りを別の場所に運ぶよう、例え ば端部製品りを装荷パレット２６やコ〉ベヤや他の同様な装置の上に１く工業ロ ボット２５の櫟な取扱装置によって取り扱うことが出来る。

従って、この発明の方法を実施する時には、出発材料は製造ラインて最初の外形 または形状が与えられ、その後に二の初期の形状体は相互に間蔭を置いた部分が 焼入れ硬化されて、形状体は初期の形状体の硬化されていない部分が別の形状体 に形成され、その後に形状体は所要の端部製品長さに切断される。製造ラインは 、出発ストリップと形状体が製造中は時間を浪費する中断無しに、好適にはこの 発明において特に重要で十分である均一な速度で連続的に前進できる。

従って、この発明の方法は、大いに合理的で有効な具かに製造されるべき１い金 属シート製品３成形でき、この様な製品は焼入れ硬化された中央部分と硬化され ていない端部分とを異なった形で有するよう出来る。

製造ラインは上述の装置と部位の総てを有する必要が無く、これらの装置と部位 の総てを製造ラインの運転中に作動する必要が無いことが理解されよう２この発 明の概念において、上述した製造ラインの幾つかの部位と装置の位置が製造ライ ンにて場所３変えるよう出来るし、例により、冷却装置１３と研削装置１４が、 例えば場所を変えるよう出来るのが説明できることが理解されよう。

この様な場合に、製造ライン力連続製品流れを達成するための所謂フライング装 置を有することが所要される時に、所謂貯蔵ループが可能である時に別の手段に よって使用することが出来る。

図示の実施例の場合に、製造された製品りの端部は硬化されずに最終的に形成さ れているが、この製品の中央部または池の適宜な部分が硬化されずに所要の状態 に形成できることが理解されよう。また、個々の端部製品が必要ならば相互に異 なった度きいに硬化された幾つかの異なった部分において一部が硬化されて選ば れた数の部分に！！Ｌ終的に形成できることが理解されよう。

所要の運ばれた硬化された模様が、加熱装置１８に供給される電流を変化させた り、或は冷却装置２０の冷却工程を変えたり、或は製造ラインにおける形状体が 前進される速度３変えることによって達成出来ることが理解されよう。

併し、均一速度が普通に好適であることが述べられるべきである。

更に、図示されていないが、焼入れ装置１７の上流側か下流側のいずれかに正常 化装置を製造ラインに含むよう適宜に出来る。正常化装置の土な目的は硬化され ない部分○を正常ｆヒすることであるが、正常化装置が焼入れ装置の上流側に配 置される時に、硬化されるべき形状体Ｒのこれらの部分が同時に予熱される。加 熱装置１８と同様に、正常化装置は、例えば金属形状＃Ｒの外形や断面形状に適 合されて形状体Ｒの十分均一な加熱を達成するよう構成された電気コイルやルー プを有することが出来るし、例えば、形状体Ｒがコイルの中央の孔や開口を通る ことが出来るようコイルやループ１４１１成すべく出来る。コイルは、例えば比 較的高い周波数の交流や、脈動する直流によって作動される。

特に好適な実施例において、形成装置１０は、ｌみや縦溝Ｇの形の１つ以上の縦 方向に延びる補強部を金属ストリップＢに断続的に形成する装置を有している。

これら補強溝は端部製品りの硬化された中央部分Ｈの少なくとも中央部に沿って 選ばれた長さ延びるよう意図されている。この様な補強溝Ｇの例が第２図と第３ 図に示されているが、設けられる溝の数や溝の形状および位置等は幅広く変える ことが出来る。各溝Ｇの長さは所要されるよう変えることが出来る。

補強溝Ｇは、ス■・リップＢがまだ平らな時に、形成装置１０の始まりで金属ス トリップＢに好適に作用できるが、後の段階で形成装置１０にて補強部を形成す るよう勿論出来る。

また、断続的な補強溝Ｇを形成するために別の形成装置を設けるよう考えられる 。溝形成装置は、例えばくせ取り装置８と一体に出来る。

金属ストリップＢに縦方向に延びる補強７ｍ１Ｇを設ける問題の１つの有効な技 術的解決は、ロールがストリツプＢと係合される作動位置と、ロールが間隔を置 いた時間にストリップとの保合が外れる不作動位置との間で作動できる形成ロー ルを設けることである。別の解決策は、ロールがストリップＢと連続的に係合す るにも拘わらず、補強溝の形成が中断される様な具合に形成ローラを構成するこ とである。

また、例えば溝が形成装置１０にて形成される溝や縦溝の形の連続補強部を有す る形状体Ｒを設けるよう出来る。

最終形成装置は、例えば形状体な切り取る代わりに形状体を切断する回転切断円 板の形の切断装置を他に有するよう出来、これによって形状体の切断は、形状体 の最終形成が行われる前に行うことが出来て、形状体の最終形成は製品の両端で 同時に行われる。

製造ラインにおける金属ストリップＢの前進は、別の駆動部位の使用を含む通常 の具合に行われたり、或は池の牛用を達成するロールと駆動装置の組合わせによ って行われることが理解されよう。

従って、この発明は図示説明した実施例に制限されずに、以下の請求の範囲内で 変形や変更を行うことが出来る。

国際調査報告 フロントページの続き り、ＳＥ）、０Ａ（ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、ＧＮ、ＭＬ、 ＭＲ，ＳＮ、ＴＤ、ＴＧ）、ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　 ＣＨ，Ｃ５，ＤＥ。

ＤＫ、　ＥＳ、　ＦＩ、　ＧＢ、　ＨＵ、ＪＰ、　ＫＰ、　ＫＲ，ＬＫ、ＬＵ、 ＭＧ、ＭＮ、ＭＷ、ＮＬ、Ｎｏ、ＰＬ、ＲＯ、ＲＵ、　ＳＤ、　ＳＥ、　ＵＳ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．初期に形成された形状体（Ｒ）が製造ラインを通って前進する際に形状体の 長さに沿って多数の硬化された部分（Ｈ）が造られ、硬化された部分（Ｈ）の間 に位置される少なくとも幾つかの硬化されない部分（ｏ）において所要長さに形 状体（Ｒ）が切断または切り取られる、成形された薄い金属シートから造られた 部分的に硬化された製品（Ｄ）を製造する方法において、製造ラインを通って初 期に形成された形状体（Ｒ）の前進供給を停止することなく複数函の端部製品（ Ｄ）を製造すべく出来るような程度に製造ラインを通って連続的に形状体（Ｒ） を前進することを特徴とする方法。
2. ２．初期に形成された金属の形状体（Ｒ）に適合するよう形成された電気コイル ／ループ（１９）の助けで初期に形成された形状体（Ｒ）に断続的に焼入れの加 熱を作用することを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。
3. ３．少なくとも幾つかの硬化されない部分（Ｏ）を形状体（Ｒ）に更に形成する ことを特徴とする請求の範囲第１、２項いずれか記載の方法。
4. ４．形状体（Ｒ）の初期形成が製造ラインにて行われることを特徴とする請求の 範囲第１〜３項いずれか１項記載の方法。
5. ５．製造ラインの出発材料として金属ストリップ（Ｂ）を使用し、溝または縦溝 （Ｇ）の形の１つ以上の縦方向に延びる補強部を金属ストリツブ（Ｂ）に断続的 に形成し、補強部が端部製品（Ｄ）の硬化された中央部分（Ｈ）に沿って選ばれ た長さ延びるよう成ったことを特徴とする請求の範囲第１〜４項いずれか１項記 載の方法。
6. ６．製造ラインが焼入れ装置（１７）と加熱装置（１８）を有し、形状体（Ｒ） の長さに沿って多数の硬化された部分（Ｈ）を造るよう形状体の長さに沿って所 定の部分だけ、加熱装置（１８）を通って製造ライン中を前進される初期に形成 された形状体（Ｒ）が実質的に加熱されるように加熱装置（１８）が時間制御で きる、部分的に硬化形成された薄い金属シート製品（Ｄ）を製造する装置におい て、加熱装置（１８）を通って形状体（Ｒ）を連続的に前進する装置を有し、加 熱装置（１８）は初期に形成された金属形状体（Ｒ）の断面形状に適合されるデ ザインの電気コイル／ループ（１９）を有することを特徴とする装置。
7. ７．所要の長さの端部製品（Ｄ）を得るよう形状体の硬化された部分（Ｈ）の間 に形状体（Ｒ）の少なくとも幾つかの硬化されない部分（Ｏ）を切断または切り 取る装置を有する最終形成装置（２４）を製造ラインが備えたことを特徴とする 請求の範囲第６項記載の装置。
8. ８．所要の最終形状に形状体（Ｒ）の硬化されない部分（０）を主に形成するよ う作用する装置を最終形成装置（２４）が有することを特徴とする請求の範囲第 ７項記載の装置。
9. ９．形状体（Ｒ）を初期に形成するよう作用する形成装置（１０）の上流側乃至 は焼入れ装置（１７）の上流剛に設けられたポンチ装置（７）を製造ラインが有 することを特徴とする請求の範囲第６〜８項いずれか１項記載の装置。
10. １０．製造ラインは、初期に形成された形状体（Ｒ）の出発材料を形成するシー ト金属ストリップ（Ｂ）に、構または縦溝（Ｇ）の形の１つ以上の縦方向に延び る補強部を断続的に形成する装置を有し、端部製品（Ｄ）の硬化された中央部分 （Ｈ）に沿って所定の長さに互って補強部が延びるよう成ったことを特徴とする 請求の範囲第６〜９項いずれか１項記載の装置。