JP2003053470A - 鋼板材の成形装置および成形方法 - Google Patents
鋼板材の成形装置および成形方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鋼板材に対するその厚さ変更や幅変更の立体
的な加熱加工処理を容易に行うことができる鋼板材の成
形装置および成形方法を提供する。 【解決手段】 位置固定して設けられ、鋼板材１を部分
的に加熱して加熱部Ｈを生成する加熱手段３と、加熱手
段３に隣接させて位置固定して設けられ、加熱部Ｈの外
面を成形するために当該加熱部Ｈの周囲を囲繞する成形
面Ｆを有する成形型４と、加熱部Ｈを加熱手段３から成
形型４内に送るために鋼板材１を成形型４に向かって押
圧する送り用グリップ２と、成形型４を挟んで送り用グ
リップ２の反対側に設けられ、鋼板材１に圧縮力Ｃを加
えて成形型４内に位置する加熱部Ｈを成形面Ｆに押し付
けるために、送り用グリップ２による押圧に抗して鋼板
材１を保持する保持用グリップ５とを備えて構成され
る。
的な加熱加工処理を容易に行うことができる鋼板材の成
形装置および成形方法を提供する。 【解決手段】 位置固定して設けられ、鋼板材１を部分
的に加熱して加熱部Ｈを生成する加熱手段３と、加熱手
段３に隣接させて位置固定して設けられ、加熱部Ｈの外
面を成形するために当該加熱部Ｈの周囲を囲繞する成形
面Ｆを有する成形型４と、加熱部Ｈを加熱手段３から成
形型４内に送るために鋼板材１を成形型４に向かって押
圧する送り用グリップ２と、成形型４を挟んで送り用グ
リップ２の反対側に設けられ、鋼板材１に圧縮力Ｃを加
えて成形型４内に位置する加熱部Ｈを成形面Ｆに押し付
けるために、送り用グリップ２による押圧に抗して鋼板
材１を保持する保持用グリップ５とを備えて構成され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼板材に対するそ
の厚さ変更や幅変更の立体的な加熱加工処理を容易に行
うことができる鋼板材の成形装置および成形方法に関す
る。
の厚さ変更や幅変更の立体的な加熱加工処理を容易に行
うことができる鋼板材の成形装置および成形方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】鉄骨構造物などに適用される鋼板材にあ
っては、鋼板材同士の接合部分の強度を保証するため
に、当該接合箇所で部分的にその厚さを増厚したり、幅
を拡幅するなど、鋼板材の断面積を増大化させることが
行われている。
っては、鋼板材同士の接合部分の強度を保証するため
に、当該接合箇所で部分的にその厚さを増厚したり、幅
を拡幅するなど、鋼板材の断面積を増大化させることが
行われている。
【０００３】拡幅する場合には一般には、別途拡幅分の
鋼板片を作成し、これを溶接などにより鋼板材に一体的
に接合するようにしている。他方、増厚する場合に関し
ては例えば、特開平８−２９４７０１号公報に開示され
た方法などを適用することができる。
鋼板片を作成し、これを溶接などにより鋼板材に一体的
に接合するようにしている。他方、増厚する場合に関し
ては例えば、特開平８−２９４７０１号公報に開示され
た方法などを適用することができる。
【０００４】この方法は、板厚を増厚すべき部材の一端
をストッパで固定し、他端から圧縮装置で押圧して当該
部材に圧縮力を作用させ、この状態で加熱装置を部材に
沿って移動させながら部材の中間部を部分的に加熱する
ことにより増厚加工するようにしていた。また増厚加工
部分の整形や増厚率の管理などは、移動される加熱装置
から噴出される冷却媒体を、増厚直後の部分に吹き付け
て冷却することにより行っていた。
をストッパで固定し、他端から圧縮装置で押圧して当該
部材に圧縮力を作用させ、この状態で加熱装置を部材に
沿って移動させながら部材の中間部を部分的に加熱する
ことにより増厚加工するようにしていた。また増厚加工
部分の整形や増厚率の管理などは、移動される加熱装置
から噴出される冷却媒体を、増厚直後の部分に吹き付け
て冷却することにより行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の増厚
加工処理にあっては、加熱装置を移動させるためにその
駆動機構を備える必要があり、成形装置が複雑化すると
いう問題があった。また、部材を適正に加熱するために
は、移動される加熱装置の移動速度を適切に制御する必
要があった。さらに、増厚加工部分の整形や増厚率の管
理などを、増肉直後の部分への冷却媒体の吹き付けによ
っていて、この吹き付けのコントロールが加熱装置の移
動制御とも相俟って、難しいものであると考えられる。
またさらに、加熱装置の移動制御と冷却媒体の吹き付け
制御のみでは、増厚加工は達成可能であるものの、部材
をその幅方向に所望の寸法・形状で拡幅することは難し
く、拡幅加工までも行うことは困難であると考えられ
る。
加工処理にあっては、加熱装置を移動させるためにその
駆動機構を備える必要があり、成形装置が複雑化すると
いう問題があった。また、部材を適正に加熱するために
は、移動される加熱装置の移動速度を適切に制御する必
要があった。さらに、増厚加工部分の整形や増厚率の管
理などを、増肉直後の部分への冷却媒体の吹き付けによ
っていて、この吹き付けのコントロールが加熱装置の移
動制御とも相俟って、難しいものであると考えられる。
またさらに、加熱装置の移動制御と冷却媒体の吹き付け
制御のみでは、増厚加工は達成可能であるものの、部材
をその幅方向に所望の寸法・形状で拡幅することは難し
く、拡幅加工までも行うことは困難であると考えられ
る。
【０００６】そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑み
てなされたもので、鋼板材に対するその厚さ変更や幅変
更の立体的な加熱加工処理を容易に行うことができる鋼
板材の成形装置および成形方法を提供することを目的と
する。
てなされたもので、鋼板材に対するその厚さ変更や幅変
更の立体的な加熱加工処理を容易に行うことができる鋼
板材の成形装置および成形方法を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明の鋼板材の成形装置にあっては、位置固定し
て設けられ、鋼板材を部分的に加熱して加熱部を生成す
る加熱手段と、該加熱手段に隣接させて位置固定して設
けられ、加熱部の外面を成形するために当該加熱部の周
囲を囲繞する成形面を有する成形型と、加熱部を上記加
熱手段から上記成形型内に送るために鋼板材を該成形型
に向かって押圧する送り手段と、上記成形型を挟んで上
記送り手段の反対側に設けられ、鋼板材に圧縮力を加え
て該成形型内に位置する加熱部を上記成形面に押し付け
るために、該送り手段による押圧に抗して鋼板材を保持
する保持手段とを備えたことを特徴とする。
めに本発明の鋼板材の成形装置にあっては、位置固定し
て設けられ、鋼板材を部分的に加熱して加熱部を生成す
る加熱手段と、該加熱手段に隣接させて位置固定して設
けられ、加熱部の外面を成形するために当該加熱部の周
囲を囲繞する成形面を有する成形型と、加熱部を上記加
熱手段から上記成形型内に送るために鋼板材を該成形型
に向かって押圧する送り手段と、上記成形型を挟んで上
記送り手段の反対側に設けられ、鋼板材に圧縮力を加え
て該成形型内に位置する加熱部を上記成形面に押し付け
るために、該送り手段による押圧に抗して鋼板材を保持
する保持手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】また、前記成形面は、鋼板材の押圧方向に
沿って加熱部の厚さを変更するテーパ形状、加熱部の幅
を変更するハンチ形状、もしくは加熱部の厚さおよび幅
を変更するテーパ形状とハンチ形状とを組み合わせた形
状からなる成形空間を区画形成することを特徴とする。
沿って加熱部の厚さを変更するテーパ形状、加熱部の幅
を変更するハンチ形状、もしくは加熱部の厚さおよび幅
を変更するテーパ形状とハンチ形状とを組み合わせた形
状からなる成形空間を区画形成することを特徴とする。
【０００９】さらに、前記成形型には、加熱部を熱処理
するために冷却手段が備えられていることを特徴とす
る。
するために冷却手段が備えられていることを特徴とす
る。
【００１０】また、前記冷却手段は、前記成形型に鋼板
材の押圧方向に多段に配列されて冷媒が供給される冷媒
通路を備え、これら冷媒通路の冷媒は、前記送り手段側
よりも前記保持手段側で低温に設定されることを特徴と
する。
材の押圧方向に多段に配列されて冷媒が供給される冷媒
通路を備え、これら冷媒通路の冷媒は、前記送り手段側
よりも前記保持手段側で低温に設定されることを特徴と
する。
【００１１】他方、本発明の鋼板材の成形方法は、位置
固定して設けた加熱手段によって鋼板材を部分的に加熱
して加熱部を生成し、次いで加熱部を、上記加熱手段に
隣接させて位置固定して設けた成形型内に送り、その
後、鋼板材に圧縮力を加えて加熱部を上記成形型の成形
面に押し付けて成形することを特徴とする。
固定して設けた加熱手段によって鋼板材を部分的に加熱
して加熱部を生成し、次いで加熱部を、上記加熱手段に
隣接させて位置固定して設けた成形型内に送り、その
後、鋼板材に圧縮力を加えて加熱部を上記成形型の成形
面に押し付けて成形することを特徴とする。
【００１２】また、圧縮力を除去する際の加熱部の温度
を鋼板材のＡ３変態点以上とし、その後、冷却手段によ
り冷却して加熱部を熱処理することを特徴とする。
を鋼板材のＡ３変態点以上とし、その後、冷却手段によ
り冷却して加熱部を熱処理することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかる鋼板材の
成形装置の好適な実施形態を、添付図面を参照して詳細
に説明する。図１に示すように本実施形態にかかる鋼板
材の成形装置は主に、鋼板材１を押圧して送る送り手段
としての送り用グリップ２と、鋼板材１を部分的に加熱
する加熱手段３と、加熱部Ｈを成形するための成形型４
と、鋼板材１に圧縮力を作用させるために送り用グリッ
プ２による押圧に抗して鋼板材１を保持する保持手段と
しての保持用グリップ５とが鋼板材１の長さ方向に沿っ
て順次配列されて構成される。
成形装置の好適な実施形態を、添付図面を参照して詳細
に説明する。図１に示すように本実施形態にかかる鋼板
材の成形装置は主に、鋼板材１を押圧して送る送り手段
としての送り用グリップ２と、鋼板材１を部分的に加熱
する加熱手段３と、加熱部Ｈを成形するための成形型４
と、鋼板材１に圧縮力を作用させるために送り用グリッ
プ２による押圧に抗して鋼板材１を保持する保持手段と
しての保持用グリップ５とが鋼板材１の長さ方向に沿っ
て順次配列されて構成される。
【００１４】加熱手段３は、鋼板材１の長さ方向である
送り方向Ｘに沿って鋼板材１を部分的に加熱するのに必
要な長さ寸法で形成され、これに面する鋼板材１部分を
加熱して加熱部Ｈを生成するようになっている。また加
熱手段３は、送り動作を妨げないように鋼板材１から僅
かな間隔を隔てて、当該鋼板材１を少なくとも両側から
挟み込むように、好ましくはその周囲を取り囲むように
配置される。加熱手段３の種類は問わないが、高周波誘
導加熱装置などを採用することができる。特にこの加熱
手段３は、図示しない取り付け箇所に位置固定して設け
られ、移動されることなく定位置で鋼板材１を加熱する
ようになっている。
送り方向Ｘに沿って鋼板材１を部分的に加熱するのに必
要な長さ寸法で形成され、これに面する鋼板材１部分を
加熱して加熱部Ｈを生成するようになっている。また加
熱手段３は、送り動作を妨げないように鋼板材１から僅
かな間隔を隔てて、当該鋼板材１を少なくとも両側から
挟み込むように、好ましくはその周囲を取り囲むように
配置される。加熱手段３の種類は問わないが、高周波誘
導加熱装置などを採用することができる。特にこの加熱
手段３は、図示しない取り付け箇所に位置固定して設け
られ、移動されることなく定位置で鋼板材１を加熱する
ようになっている。
【００１５】成形型４は図２にも示すように、鋼板材１
の送り方向Ｘ下流側に加熱手段３と隣接させて配置され
るとともに、鋼板材１の送り方向Ｘに沿って当該鋼板材
１を成形するのに必要な長さ寸法で形成される。この成
形型４は、送り動作を妨げないように送り方向Ｘに沿っ
て連通する中空角筒状に形成され、この中空角筒形状の
内周面が、加熱部Ｈの外面を所定の形状に成形すべくそ
の周囲を囲繞する成形面Ｆとされる。そしてこの成形面
Ｆに加熱部Ｈが押し付けられることにより、鋼板材１に
対する所望の成形処理がなされるようになっている。こ
の成形型４も、図示しない取り付け箇所に位置固定して
設けられ、移動されることなく定位置で鋼板材１を成形
するようになっている。
の送り方向Ｘ下流側に加熱手段３と隣接させて配置され
るとともに、鋼板材１の送り方向Ｘに沿って当該鋼板材
１を成形するのに必要な長さ寸法で形成される。この成
形型４は、送り動作を妨げないように送り方向Ｘに沿っ
て連通する中空角筒状に形成され、この中空角筒形状の
内周面が、加熱部Ｈの外面を所定の形状に成形すべくそ
の周囲を囲繞する成形面Ｆとされる。そしてこの成形面
Ｆに加熱部Ｈが押し付けられることにより、鋼板材１に
対する所望の成形処理がなされるようになっている。こ
の成形型４も、図示しない取り付け箇所に位置固定して
設けられ、移動されることなく定位置で鋼板材１を成形
するようになっている。
【００１６】図２に示した例にあっては、成形型４とし
て、鋼板材１をその本来の厚さから順次厚さが厚くなる
テーパ形状に成形する場合のものが示されていて、成形
面Ｆはその幅が鋼板材１の幅相当寸法であって、成形面
Ｆ間の上下方向隙間Ｖが鋼板材１の送り方向Ｘ下流側か
ら上流側に向かって次第に広がるように形成されてい
る。これにより、成形面Ｆは、鋼板材１の押圧方向に沿
って加熱部Ｈの厚さを変更してテーパ形状とする成形空
間を区画形成し、鋼板材１の加熱部Ｈはこの成形面Ｆに
押し付けられることにより、増厚成形されるようになっ
ている。
て、鋼板材１をその本来の厚さから順次厚さが厚くなる
テーパ形状に成形する場合のものが示されていて、成形
面Ｆはその幅が鋼板材１の幅相当寸法であって、成形面
Ｆ間の上下方向隙間Ｖが鋼板材１の送り方向Ｘ下流側か
ら上流側に向かって次第に広がるように形成されてい
る。これにより、成形面Ｆは、鋼板材１の押圧方向に沿
って加熱部Ｈの厚さを変更してテーパ形状とする成形空
間を区画形成し、鋼板材１の加熱部Ｈはこの成形面Ｆに
押し付けられることにより、増厚成形されるようになっ
ている。
【００１７】送り用グリップ２は、鋼板材１の送り方向
Ｘに沿って加熱手段３の上流側に配置される。送り用グ
リップ２は、鋼板材１を係脱自在に挟み込んで相当の把
持力で把持しつつ、図示しない駆動手段により鋼板材１
の長さ方向に移動され、これにより加熱部Ｈを加熱手段
３から成形型４内に送るために鋼板材１を成形型４に向
かって押圧するようになっている。また、保持用グリッ
プ５は、鋼板材１の送り方向Ｘに沿って成形型４の下流
側、すなわち成形型４を挟んで送り用グリップ２とは反
対側に配置される。保持用グリップ５も、鋼板材１を係
脱自在に挟み込んで相当の把持力で把持するようになっ
ている。
Ｘに沿って加熱手段３の上流側に配置される。送り用グ
リップ２は、鋼板材１を係脱自在に挟み込んで相当の把
持力で把持しつつ、図示しない駆動手段により鋼板材１
の長さ方向に移動され、これにより加熱部Ｈを加熱手段
３から成形型４内に送るために鋼板材１を成形型４に向
かって押圧するようになっている。また、保持用グリッ
プ５は、鋼板材１の送り方向Ｘに沿って成形型４の下流
側、すなわち成形型４を挟んで送り用グリップ２とは反
対側に配置される。保持用グリップ５も、鋼板材１を係
脱自在に挟み込んで相当の把持力で把持するようになっ
ている。
【００１８】そして、保持用グリップ５および送り用グ
リップ２で把持した状態で、送り用グリップ２により鋼
板材１の送り動作を行うと、保持用グリップ５は送り動
作に抗して鋼板材１の移動を阻止し、その結果これら両
グリップ２，５に挟まれた鋼板材１部分に圧縮力Ｃが作
用するようになっている。保持用グリップ５は、圧縮力
Ｃを発生させる際に鋼板材１を挟み込む一方で、加熱部
Ｈを成形型４に送り込む際には、鋼板材１から離脱され
るようになっている。
リップ２で把持した状態で、送り用グリップ２により鋼
板材１の送り動作を行うと、保持用グリップ５は送り動
作に抗して鋼板材１の移動を阻止し、その結果これら両
グリップ２，５に挟まれた鋼板材１部分に圧縮力Ｃが作
用するようになっている。保持用グリップ５は、圧縮力
Ｃを発生させる際に鋼板材１を挟み込む一方で、加熱部
Ｈを成形型４に送り込む際には、鋼板材１から離脱され
るようになっている。
【００１９】さらに成形型４には図２および図３に示す
ように、加熱部Ｈを熱処理するための冷却手段６が備え
られる。冷却手段６は、鋼板材１の送り方向Ｘに互いに
間隔を隔てて、鋼板材１の送り方向Ｘと直交する方向に
形成された複数の冷却溝７と、これら冷却溝７内それぞ
れに配設されて鋼板材１の押圧方向に多段に配列され、
例えば水や液化窒素などの冷媒が供給される冷媒通路を
構成する冷媒管８とから主に構成される。冷媒管８には
冷却溝７内に冷媒を噴射させて成形型４を冷却するため
の多数の孔部９が形成される。また冷却溝７は、その内
部に噴出されて冷却作用を果たした冷媒を成形型４外方
へ溢出させるためのスリット１０を有している。
ように、加熱部Ｈを熱処理するための冷却手段６が備え
られる。冷却手段６は、鋼板材１の送り方向Ｘに互いに
間隔を隔てて、鋼板材１の送り方向Ｘと直交する方向に
形成された複数の冷却溝７と、これら冷却溝７内それぞ
れに配設されて鋼板材１の押圧方向に多段に配列され、
例えば水や液化窒素などの冷媒が供給される冷媒通路を
構成する冷媒管８とから主に構成される。冷媒管８には
冷却溝７内に冷媒を噴射させて成形型４を冷却するため
の多数の孔部９が形成される。また冷却溝７は、その内
部に噴出されて冷却作用を果たした冷媒を成形型４外方
へ溢出させるためのスリット１０を有している。
【００２０】そして冷媒管８に供給された冷媒は、冷却
溝７内に流出されて成形型４を冷却し、これにより鋼板
材１の加熱部Ｈが熱処理されるようになっている。特
に、冷媒の温度は、送り用グリップ２側よりも保持用グ
リップ５側、すなわち成形型４に送られる加熱部Ｈの先
頭側で低温に設定され、これにより最初に成形型４に押
し付けられる部分を先に固化させ、成形型４への押し付
けが最後になる部分を後で固化させて、加熱部Ｈを成形
型４の成形空間に合わせた形状に適切に成形できるよう
になっている。
溝７内に流出されて成形型４を冷却し、これにより鋼板
材１の加熱部Ｈが熱処理されるようになっている。特
に、冷媒の温度は、送り用グリップ２側よりも保持用グ
リップ５側、すなわち成形型４に送られる加熱部Ｈの先
頭側で低温に設定され、これにより最初に成形型４に押
し付けられる部分を先に固化させ、成形型４への押し付
けが最後になる部分を後で固化させて、加熱部Ｈを成形
型４の成形空間に合わせた形状に適切に成形できるよう
になっている。
【００２１】次に、上記構成を備える鋼板材の成形装置
による鋼板材の成形方法について説明する。図１に示す
ように、本実施形態にかかる鋼板材の成形方法はおおよ
そ３つのステップからなっている。
による鋼板材の成形方法について説明する。図１に示す
ように、本実施形態にかかる鋼板材の成形方法はおおよ
そ３つのステップからなっている。
【００２２】ステップ１では、保持用グリップ５を解除
し、鋼板材１を送り用グリップ２で把持した状態で、加
熱手段３により鋼板材１を部分的に加熱して加熱部Ｈを
生成する。この際、送り用グリップ２による鋼板材１の
把持位置は、加熱部Ｈを成形型４内に送ったときに送り
用グリップ２が加熱手段３と干渉しない距離だけ加熱手
段３から離れた位置に設定する。
し、鋼板材１を送り用グリップ２で把持した状態で、加
熱手段３により鋼板材１を部分的に加熱して加熱部Ｈを
生成する。この際、送り用グリップ２による鋼板材１の
把持位置は、加熱部Ｈを成形型４内に送ったときに送り
用グリップ２が加熱手段３と干渉しない距離だけ加熱手
段３から離れた位置に設定する。
【００２３】ステップ２では、保持用グリップ５を解除
した状態で、かつ送り用グリップ２を、鋼板材１を把持
した状態で駆動し、加熱部Ｈを送ってこれが成形型４内
に位置したときに、送り用グリップ２の駆動を停止す
る。
した状態で、かつ送り用グリップ２を、鋼板材１を把持
した状態で駆動し、加熱部Ｈを送ってこれが成形型４内
に位置したときに、送り用グリップ２の駆動を停止す
る。
【００２４】ステップ３では、送り用グリップ２および
保持用グリップ５両者で鋼板材１を保持し、この状態で
鋼板材１を成形型４に向かって送る方向Ｘに送り用グリ
ップ２を駆動し、これにより鋼板材１に圧縮力Ｃを加え
て、加熱部Ｈを成形型４の成形面Ｆに押し付ける。この
押し付けにより、加熱部Ｈは成形型４の成形面Ｆに沿っ
て成形されることになる。
保持用グリップ５両者で鋼板材１を保持し、この状態で
鋼板材１を成形型４に向かって送る方向Ｘに送り用グリ
ップ２を駆動し、これにより鋼板材１に圧縮力Ｃを加え
て、加熱部Ｈを成形型４の成形面Ｆに押し付ける。この
押し付けにより、加熱部Ｈは成形型４の成形面Ｆに沿っ
て成形されることになる。
【００２５】特に、本実施形態にあっては、加熱手段３
および成形型４が位置固定して設けられて、加熱部Ｈの
成形は専ら成形型４内での成形面Ｆへの押し付けによっ
て行われる。例えば、成形面Ｆによって区画された成形
空間の上下方向隙間Ｖが鋼板材１の送り方向Ｘ下流側か
ら上流側に向かって次第に広がるように形成されて加熱
部Ｈをテーパ形状に成形するものであれば、最初に成形
型４に押し付けられる部分は加熱部Ｈ先頭の上下方向隙
間Ｖの小さい部分であり、他方、成形面Ｆへの押し付け
が最後になる部分は加熱部Ｈ後尾の上下方向隙間Ｖの大
きい部分であって、圧縮力Ｃによる加熱部Ｈの成形は、
上下方向隙間Ｖの小さい部分の成形面Ｆに反力をとって
加熱部Ｈ後尾が盛り上がるように膨出変形し、この膨出
変形部分が上下方向隙間Ｖの大きい部分の成形面Ｆによ
って成形されて、図２および図４に示すように、全体と
して押圧方向先頭が薄く、後尾が厚いテーパ形状ＴＰに
鋼板材１の加熱部Ｈを成形することができる。
および成形型４が位置固定して設けられて、加熱部Ｈの
成形は専ら成形型４内での成形面Ｆへの押し付けによっ
て行われる。例えば、成形面Ｆによって区画された成形
空間の上下方向隙間Ｖが鋼板材１の送り方向Ｘ下流側か
ら上流側に向かって次第に広がるように形成されて加熱
部Ｈをテーパ形状に成形するものであれば、最初に成形
型４に押し付けられる部分は加熱部Ｈ先頭の上下方向隙
間Ｖの小さい部分であり、他方、成形面Ｆへの押し付け
が最後になる部分は加熱部Ｈ後尾の上下方向隙間Ｖの大
きい部分であって、圧縮力Ｃによる加熱部Ｈの成形は、
上下方向隙間Ｖの小さい部分の成形面Ｆに反力をとって
加熱部Ｈ後尾が盛り上がるように膨出変形し、この膨出
変形部分が上下方向隙間Ｖの大きい部分の成形面Ｆによ
って成形されて、図２および図４に示すように、全体と
して押圧方向先頭が薄く、後尾が厚いテーパ形状ＴＰに
鋼板材１の加熱部Ｈを成形することができる。
【００２６】そしてこの成形段階では、冷却手段６によ
って加熱部Ｈが適宜冷却され、これにより成形部分の形
状を整えることができる。
って加熱部Ｈが適宜冷却され、これにより成形部分の形
状を整えることができる。
【００２７】因みに、加熱部Ｈの最高温度はＡ４変態点
（約１４００℃）とし、また送り用グリップ２から作用
させる加圧力は２．５〜１０ｋｇ／ｍｍ２の範囲で設定
することが好ましい。
（約１４００℃）とし、また送り用グリップ２から作用
させる加圧力は２．５〜１０ｋｇ／ｍｍ２の範囲で設定
することが好ましい。
【００２８】また、成形型４の温度を冷却手段６によっ
て調整することにより、ステップ３での成形が完了した
段階、すなわち圧縮力Ｃを除去する際、加熱部Ｈの温度
がＡ ３変態点よりも５０℃前後高い温度（約９６０℃）
となるようにし、その後引き続いて冷却手段６への冷媒
の供給量などを調節することによって、Ａ３変態点から
の熱処理が焼き鈍し処理あるいは焼きならし処理となる
ようにし、成形部分が脆くなるのを防止する。
て調整することにより、ステップ３での成形が完了した
段階、すなわち圧縮力Ｃを除去する際、加熱部Ｈの温度
がＡ ３変態点よりも５０℃前後高い温度（約９６０℃）
となるようにし、その後引き続いて冷却手段６への冷媒
の供給量などを調節することによって、Ａ３変態点から
の熱処理が焼き鈍し処理あるいは焼きならし処理となる
ようにし、成形部分が脆くなるのを防止する。
【００２９】上記実施形態にあっては、成形空間とし
て、加熱部Ｈの厚さを変更するテーパ形状ＴＰのものを
例示して説明したが、図５にはテーパ形状ＴＰに加え
て、鋼板材１をその本来の幅から順次幅が広くなるハン
チ形状ＨＣに成形する場合のものが示されていて、成形
面Ｆは左右方向隙間Ｓが鋼板材１の送り方向Ｘ下流側か
ら上流側に向かって次第に広がるように形成されてい
る。これにより、成形面Ｆは、鋼板材１の押圧方向に沿
って加熱部Ｈの幅も変更してハンチ形状ＨＣとする成形
空間を区画形成し、鋼板材１の加熱部Ｈはこの成形面Ｆ
に押し付けられることにより、拡幅成形されるようにな
っている。またハンチ形状ＨＣのみの場合はこの成形空
間は、その厚さが鋼板材１の厚さ相当の寸法に設定され
る。
て、加熱部Ｈの厚さを変更するテーパ形状ＴＰのものを
例示して説明したが、図５にはテーパ形状ＴＰに加え
て、鋼板材１をその本来の幅から順次幅が広くなるハン
チ形状ＨＣに成形する場合のものが示されていて、成形
面Ｆは左右方向隙間Ｓが鋼板材１の送り方向Ｘ下流側か
ら上流側に向かって次第に広がるように形成されてい
る。これにより、成形面Ｆは、鋼板材１の押圧方向に沿
って加熱部Ｈの幅も変更してハンチ形状ＨＣとする成形
空間を区画形成し、鋼板材１の加熱部Ｈはこの成形面Ｆ
に押し付けられることにより、拡幅成形されるようにな
っている。またハンチ形状ＨＣのみの場合はこの成形空
間は、その厚さが鋼板材１の厚さ相当の寸法に設定され
る。
【００３０】このような鋼板材１の厚さや幅の変更は、
５≦Ｗ／ｔ≦１０ …（１）
１．５≦γ＝（Ｔ／ｔ）・（Ｂ／ｂ）≦２．０ …（２）
γ：加熱部の断面積変更率
Ｗ：加熱部の長さ
ｔ：加熱部のもとの厚さ
ｂ：加熱部のもとの幅
Ｔ：テーパ端の厚さ（最大加工厚）
Ｂ：ハンチ端の幅（最大加工幅）
なる条件で成形することが好ましい。
【００３１】さらに、本実施形態にあっては、鋼板材１
に減厚部分や縮幅部分を形成することも可能である。加
熱部Ｈは成形面Ｆに押し付けることにより成形が可能で
あることから、成形空間の上下方向隙間Ｖや左右方向隙
間Ｓを、鋼板材１が本来有する寸法よりも狭めて設定
し、この狭めた部分に向かって加熱部Ｈを送り込んで当
該加熱部Ｈを囲繞する成形面Ｆに押し付けて成形すれ
ば、所望の減厚部分や縮幅部分を備える鋼板材１を成形
することができる。
に減厚部分や縮幅部分を形成することも可能である。加
熱部Ｈは成形面Ｆに押し付けることにより成形が可能で
あることから、成形空間の上下方向隙間Ｖや左右方向隙
間Ｓを、鋼板材１が本来有する寸法よりも狭めて設定
し、この狭めた部分に向かって加熱部Ｈを送り込んで当
該加熱部Ｈを囲繞する成形面Ｆに押し付けて成形すれ
ば、所望の減厚部分や縮幅部分を備える鋼板材１を成形
することができる。
【００３２】以上説明した本実施形態にかかる鋼板材の
成形装置および成形方法にあっては、加熱手段３および
成形型４を位置固定して鋼板材１を成形するようにした
ので、従来のように加熱装置の駆動機構を備える必要が
なく、装置を簡単化することができる。従ってまた、成
形品質に影響を与える加熱装置の移動制御が不要であ
り、成形装置に複雑な制御系を備える必要がなく簡素化
できるとともに、成形方法としても成形管理を容易化す
ることができる。
成形装置および成形方法にあっては、加熱手段３および
成形型４を位置固定して鋼板材１を成形するようにした
ので、従来のように加熱装置の駆動機構を備える必要が
なく、装置を簡単化することができる。従ってまた、成
形品質に影響を与える加熱装置の移動制御が不要であ
り、成形装置に複雑な制御系を備える必要がなく簡素化
できるとともに、成形方法としても成形管理を容易化す
ることができる。
【００３３】そして成形型４の成形面Ｆへの押し付けに
よって加熱部Ｈの成形を行うようにしたので、従来のよ
うに加熱装置を移動させつつ、かつ冷却媒体を成形部分
に吹き付けるという複雑なコントロールによる成形装置
および成形方法と比較して、加熱部Ｈの厚さや幅を変更
する成形を適切かつ確実に行うことができる。また成形
型４内での成形面Ｆへの押し付けによる成形であるた
め、加熱部Ｈの可塑性によりその厚さや幅など、その立
体的な加熱加工処理を容易に行うことができ、減厚や縮
幅という加工にも対応させることができる。
よって加熱部Ｈの成形を行うようにしたので、従来のよ
うに加熱装置を移動させつつ、かつ冷却媒体を成形部分
に吹き付けるという複雑なコントロールによる成形装置
および成形方法と比較して、加熱部Ｈの厚さや幅を変更
する成形を適切かつ確実に行うことができる。また成形
型４内での成形面Ｆへの押し付けによる成形であるた
め、加熱部Ｈの可塑性によりその厚さや幅など、その立
体的な加熱加工処理を容易に行うことができ、減厚や縮
幅という加工にも対応させることができる。
【００３４】特に、成型空間をテーパ形状やハンチ形
状、もしくはこれらの組み合わせ形状とすることで、鋼
板材１にこれら形状の成形を適切に施すことができる。
状、もしくはこれらの組み合わせ形状とすることで、鋼
板材１にこれら形状の成形を適切に施すことができる。
【００３５】また、成形型４に備えた冷却手段６によ
り、成形時における加熱部Ｈの固化処理、並びに成形後
の焼き鈍しや焼きならし等の熱処理を適切に実施するこ
とができる。
り、成形時における加熱部Ｈの固化処理、並びに成形後
の焼き鈍しや焼きならし等の熱処理を適切に実施するこ
とができる。
【００３６】さらに、冷媒温度を送り用グリップ２側よ
りも保持用グリップ５側で低温に設定したことにより、
成形開始位置となる鋼板材１の送り方向Ｘ先頭側を先に
固化処理できるとともに、成形が遅れる鋼板材１の送り
方向Ｘ後尾を緩やかに冷却処理することができ、成形面
を的確に整形することができる。
りも保持用グリップ５側で低温に設定したことにより、
成形開始位置となる鋼板材１の送り方向Ｘ先頭側を先に
固化処理できるとともに、成形が遅れる鋼板材１の送り
方向Ｘ後尾を緩やかに冷却処理することができ、成形面
を的確に整形することができる。
【００３７】そしてこのような成形によって得られた鋼
板材１は、必要な形態が溶接接合なしに成形されてい
て、溶接組立品と比べて、鋼板材１断面の塑性化領域が
拡大されて、その変形能力が高められる。
板材１は、必要な形態が溶接接合なしに成形されてい
て、溶接組立品と比べて、鋼板材１断面の塑性化領域が
拡大されて、その変形能力が高められる。
【００３８】図６には、鋼板材の成形方法の変形例が示
されている。鋼板材１の厚さや幅によっては、数回に分
けて成形することが好ましい場合がある。このような場
合には、ステップ４において保持用グリップ５を解除す
るとともに、送り用グリップ２を反対方向Ｙに駆動し
て、成形型４内に送り込んだ部分を一旦戻し、成形が完
了した部分よりも送り方向Ｘ後方の部分を加熱手段３で
加熱して加熱部Ｈとし、ステップ５でこの加熱部Ｈを成
形型４内に送り、かつ鋼板材１を保持用グリップ５で把
持して、再度圧縮力Ｃを加えて新たな加熱部Ｈを成形面
Ｆに押し付けて成形するようにすればよい。このような
変形例にあっても、上記実施形態と同様な作用効果を奏
することはもちろんである。
されている。鋼板材１の厚さや幅によっては、数回に分
けて成形することが好ましい場合がある。このような場
合には、ステップ４において保持用グリップ５を解除す
るとともに、送り用グリップ２を反対方向Ｙに駆動し
て、成形型４内に送り込んだ部分を一旦戻し、成形が完
了した部分よりも送り方向Ｘ後方の部分を加熱手段３で
加熱して加熱部Ｈとし、ステップ５でこの加熱部Ｈを成
形型４内に送り、かつ鋼板材１を保持用グリップ５で把
持して、再度圧縮力Ｃを加えて新たな加熱部Ｈを成形面
Ｆに押し付けて成形するようにすればよい。このような
変形例にあっても、上記実施形態と同様な作用効果を奏
することはもちろんである。
【００３９】
【発明の効果】以上要するに、本発明にかかる鋼板材の
成形装置および成形方法によれば、加熱手段および成形
型を位置固定して鋼板材を成形するようにしたので、こ
れらを移動させる機構が不要であり、装置を簡単化する
ことができる。従ってまた、成形品質に影響を与える加
熱手段等の移動制御が不要であり、成形装置に複雑な制
御系を備える必要がなく簡素化できるとともに、成形方
法としても成形管理を容易化することができる。
成形装置および成形方法によれば、加熱手段および成形
型を位置固定して鋼板材を成形するようにしたので、こ
れらを移動させる機構が不要であり、装置を簡単化する
ことができる。従ってまた、成形品質に影響を与える加
熱手段等の移動制御が不要であり、成形装置に複雑な制
御系を備える必要がなく簡素化できるとともに、成形方
法としても成形管理を容易化することができる。
【００４０】そして成形型の成形面への押し付けによっ
て加熱部の成形を行うようにしたので、加熱部の厚さや
幅を変更する成形を適切かつ確実に行うことができる。
また成形型内での成形面への押し付けによる成形である
ため、加熱部の可塑性によりその厚さや幅など、その立
体的な加熱加工処理を容易に行うことができ、減厚や縮
幅という加工にも対応させることができる。
て加熱部の成形を行うようにしたので、加熱部の厚さや
幅を変更する成形を適切かつ確実に行うことができる。
また成形型内での成形面への押し付けによる成形である
ため、加熱部の可塑性によりその厚さや幅など、その立
体的な加熱加工処理を容易に行うことができ、減厚や縮
幅という加工にも対応させることができる。
【００４１】特に、成型空間をテーパ形状やハンチ形
状、もしくはこれらの組み合わせ形状とすることで、鋼
板材にこれら形状の成形を適切に施すことができる。
状、もしくはこれらの組み合わせ形状とすることで、鋼
板材にこれら形状の成形を適切に施すことができる。
【００４２】成形型に備えた冷却手段により、成形時に
おける加熱部の固化処理、並びに成形後の焼き鈍しや焼
きならし等の熱処理を適切に実施することができる。
おける加熱部の固化処理、並びに成形後の焼き鈍しや焼
きならし等の熱処理を適切に実施することができる。
【００４３】さらに、冷媒温度を送り手段側よりも保持
手段側で低温に設定したことにより、成形開始位置とな
る鋼板材の送り方向先頭側を先に固化処理できるととも
に、成形が遅れる鋼板材の送り方向後尾を緩やかに冷却
処理することができ、成形面を的確に整形することがで
きる。
手段側で低温に設定したことにより、成形開始位置とな
る鋼板材の送り方向先頭側を先に固化処理できるととも
に、成形が遅れる鋼板材の送り方向後尾を緩やかに冷却
処理することができ、成形面を的確に整形することがで
きる。
【００４４】また、圧縮力を除去する際、加熱部の温度
がＡ３変態点以上となるようにし、その後、冷却手段に
よる冷却によってＡ３変態点からの熱処理を焼き鈍し処
理あるいは焼きならし処理とすることにより、成形部分
が脆くなるのを防止することができる。
がＡ３変態点以上となるようにし、その後、冷却手段に
よる冷却によってＡ３変態点からの熱処理を焼き鈍し処
理あるいは焼きならし処理とすることにより、成形部分
が脆くなるのを防止することができる。
【図１】本発明にかかる鋼板材の成形装置および成形方
法の一実施形態を示す説明図である。
法の一実施形態を示す説明図である。
【図２】図１に示す鋼板材の成形装置の成形型の拡大断
面図である。
面図である。
【図３】図１に示す鋼板材の成形装置の冷却手段の一部
を示す拡大断面図である。
を示す拡大断面図である。
【図４】図１の鋼板材の成形装置の要部平面視と、それ
によって成形されるテーパ付き鋼板材の側面および平面
を示す説明図である。
によって成形されるテーパ付き鋼板材の側面および平面
を示す説明図である。
【図５】図１の鋼板材の成形装置の要部平面視と、それ
によって成形されるテーパ・ハンチ付き鋼板材の側面お
よび平面を示す説明図である。
によって成形されるテーパ・ハンチ付き鋼板材の側面お
よび平面を示す説明図である。
【図６】図１に示す鋼板材の成形装置による成形方法の
変形例を示す説明図である。
変形例を示す説明図である。
１ 鋼板材
２ 送り用グリップ
３ 加熱手段
４ 成形型
５ 保持用グリップ
６ 冷却手段
８ 冷媒管
Ｃ 圧縮力
Ｆ 成形面
Ｈ 加熱部
Claims (6)
- 【請求項１】 位置固定して設けられ、鋼板材を部分的
に加熱して加熱部を生成する加熱手段と、該加熱手段に
隣接させて位置固定して設けられ、加熱部の外面を成形
するために当該加熱部の周囲を囲繞する成形面を有する
成形型と、加熱部を上記加熱手段から上記成形型内に送
るために鋼板材を該成形型に向かって押圧する送り手段
と、上記成形型を挟んで上記送り手段の反対側に設けら
れ、鋼板材に圧縮力を加えて該成形型内に位置する加熱
部を上記成形面に押し付けるために、該送り手段による
押圧に抗して鋼板材を保持する保持手段とを備えたこと
を特徴とする鋼板材の成形装置。 - 【請求項２】 前記成形面は、鋼板材の押圧方向に沿っ
て加熱部の厚さを変更するテーパ形状、加熱部の幅を変
更するハンチ形状、もしくは加熱部の厚さおよび幅を変
更するテーパ形状とハンチ形状とを組み合わせた形状か
らなる成形空間を区画形成することを特徴とする請求項
１に記載の鋼板材の成形装置。 - 【請求項３】 前記成形型には、加熱部を熱処理するた
めに冷却手段が備えられていることを特徴とする請求項
１または２に記載の鋼板材の成形装置。 - 【請求項４】 前記冷却手段は、前記成形型に鋼板材の
押圧方向に多段に配列されて冷媒が供給される冷媒通路
を備え、これら冷媒通路の冷媒は、前記送り手段側より
も前記保持手段側で低温に設定されることを特徴とする
請求項３に記載の鋼板材の加熱装置。 - 【請求項５】 位置固定して設けた加熱手段によって鋼
板材を部分的に加熱して加熱部を生成し、次いで加熱部
を、上記加熱手段に隣接させて位置固定して設けた成形
型内に送り、その後、鋼板材に圧縮力を加えて加熱部を
上記成形型の成形面に押し付けて成形することを特徴と
する鋼板材の成形方法。 - 【請求項６】 圧縮力を除去する際の加熱部の温度を鋼
板材のＡ３変態点以上とし、その後、冷却手段により冷
却して加熱部を熱処理することを特徴とする請求項５に
記載の鋼板材の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001248059A JP2003053470A (ja) | 2001-08-17 | 2001-08-17 | 鋼板材の成形装置および成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001248059A JP2003053470A (ja) | 2001-08-17 | 2001-08-17 | 鋼板材の成形装置および成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003053470A true JP2003053470A (ja) | 2003-02-26 |
Family
ID=19077283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001248059A Pending JP2003053470A (ja) | 2001-08-17 | 2001-08-17 | 鋼板材の成形装置および成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003053470A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006080499A1 (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-03 | Showa Denko K.K. | 据え込み加工方法及び据え込み加工装置 |
| WO2006080503A1 (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-03 | Showa Denko K.K. | 筒状素材の据え込み加工方法及び筒状素材の据え込み加工装置 |
| WO2006080504A1 (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-03 | Showa Denko K.K. | 据え込み加工方法及び据え込み加工装置 |
| US7360387B2 (en) | 2005-01-31 | 2008-04-22 | Showa Denko K.K. | Upsetting method and upsetting apparatus |
| US7406852B2 (en) | 2005-01-31 | 2008-08-05 | Showa Denko K.K. | Upsetting method and upsetting apparatus |
| CN102166611A (zh) * | 2011-01-25 | 2011-08-31 | 南京中盛铁路车辆配件有限公司 | 铁路货车制动拉杆的长棒料连续墩粗装置及其墩粗方法 |
| CN104894352A (zh) * | 2014-02-07 | 2015-09-09 | 本特勒尔汽车技术有限公司 | 用于制造热压成形的板材产品的热成形生产线和方法 |
| CN105195660A (zh) * | 2015-10-16 | 2015-12-30 | 中国兵器工业第五九研究所 | 反挤压主动式浮动凹模成形系统及成形工艺 |
| CN106475506A (zh) * | 2016-10-13 | 2017-03-08 | 四川远方高新装备零部件股份有限公司 | 一种重型钢锭锻制板材工艺 |
-
2001
- 2001-08-17 JP JP2001248059A patent/JP2003053470A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006080499A1 (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-03 | Showa Denko K.K. | 据え込み加工方法及び据え込み加工装置 |
| WO2006080503A1 (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-03 | Showa Denko K.K. | 筒状素材の据え込み加工方法及び筒状素材の据え込み加工装置 |
| WO2006080504A1 (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-03 | Showa Denko K.K. | 据え込み加工方法及び据え込み加工装置 |
| US7360387B2 (en) | 2005-01-31 | 2008-04-22 | Showa Denko K.K. | Upsetting method and upsetting apparatus |
| US7406852B2 (en) | 2005-01-31 | 2008-08-05 | Showa Denko K.K. | Upsetting method and upsetting apparatus |
| CN102166611A (zh) * | 2011-01-25 | 2011-08-31 | 南京中盛铁路车辆配件有限公司 | 铁路货车制动拉杆的长棒料连续墩粗装置及其墩粗方法 |
| CN104894352A (zh) * | 2014-02-07 | 2015-09-09 | 本特勒尔汽车技术有限公司 | 用于制造热压成形的板材产品的热成形生产线和方法 |
| CN105195660A (zh) * | 2015-10-16 | 2015-12-30 | 中国兵器工业第五九研究所 | 反挤压主动式浮动凹模成形系统及成形工艺 |
| CN106475506A (zh) * | 2016-10-13 | 2017-03-08 | 四川远方高新装备零部件股份有限公司 | 一种重型钢锭锻制板材工艺 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040927 |