JP2008514429A5

JP2008514429A5 -

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Publication number: JP2008514429A5
Application number: JP2007532793A
Authority: JP
Filing date: 2005-09-08
Publication date: 2011-12-08

Description

相当する態様において、前記タイプの装置に関する前記目的は、
本発明によるこのタイプの装置が、製造されるべき中空形材の内側形状に相当する外側形状を有するマンドレルと、ツールパートの相対位置を、相互に離間している開始位置から形状付与位置へ変化させるための制御信号を発信する制御メカニズムとを備え、
前記開始位置から形状付与位置への変化を少なくとも２つの工程で実施する、ことにより達成される。

マンドレルによって作用する力のために、支持領域中で構造をシートメタルブランク上に形成（praegen）することが可能である。この目的のために、シートメタルブランクと向かい合う領域で、マンドレルを長手方向に一定の形状を有するように設計することができる。前記タイプの形状は、例えば、マンドレルが円筒、角材、箱又は管の形態に構成される場合に、存在する。この場合、マンドレルに相当する対応物（Gegenstueck）は、カウンタープレートの形態で存在する。マンドレルによって作用する力のために、シートメタルブランクをベースプレートとマンドレルとの間で成形することができる。更に、ベースプレートに一つの窪みのみを設けることも考えられる。この場合、マンドレルによって及ぼされる力のために、シートメタルブランクとベースプレートの間で成形が行なわれ、それにより、ポジティブ連結（Formschluss）を設けることもできる。

実用上の要件を満たす本発明の更なる構成は、好ましくはマンドレルにより形成されるノンポジティブ連結（Kraftschluss）に加えてポジティブ連結を実施し、更にシートメタルブランクの横縁部を、シートメタルブランク上に横方向にある保持エレメントを用いて、ベースプレートの両側に存在する形状付与されたエレメント（Formelemente）によって滑らないように固定することできるという点にある。更に、金属板のポジティブ保持は、例えばピン、ボルトなどの小高い所がベースプレート上に存在して、シートメタルブランクの相当する形状付与されたエレメント（例えば、窪み）とポジティブに協同（zusammenwirken）することにより実施することもできる。同じように、適当な形状付与されたエレメントをマンドレル上に導入し、金属板の形状付与されたエレメントとマンドレルとが協同して、そのポジティブ保持を保障することができる。

本発明の方法の特に好ましい変異態様によれば、シートメタルブランクの形状付与を少なくとも２つの工程で実施する。特に、薄い金属板の形状付与間で、殊に正確に形成された中空形材を製造しようとする場合、前記方法で実施される形状付与が特に有利であることが分かっている。従って、複数の工程で行なわれる製造は、シートメタルブランクから製造されるオープンシーム形材を初めに最終形状に大まかに似たものとして予備成形して、次に、１工程以上の工程でその最終形状に持って行くことを可能にする。この手順は、両ツールパートの窪み内に押し込まれる場合に、連続的に延在する円弧に形成されずに、個々の曲げ工程間の変化が穏やかに少しずつ丸く曲げるという、各々の場合において加工される金属板の傾向に適応するものである。少なくとも形状付与の第１工程において、シートメタルブランクから形成されるオープンシーム形材は、その時点で、多角形の横断面を有するが、本発明によれば、次いで更に少なくとも一つの加工工程（つまり、サイジングプロセス）において、その最終形状がもたらされる。この場合、金属板の反りを確実に回避するために、本発明の更なる構成は、第１の形状付与工程に続く次の工程において、前に得られるオープンシーム形材の長手方向縁部が、押付装置によってガイドされることを可能にしている。前記タイプの押付装置は、シートメタルブランクから形成されるオープンシーム形材のオープンシーム領域において、シートメタルブランクの長手方向縁部を平行に、そして、共通の平面に並べることを可能にする。オープンシーム形材中に形成されるシートメタルブランクの長手方向縁部が、形状付与の第２工程における最初の大まかな成形の後に行なわれるサイジング過程において互いに向かって移動するので、押付装置を調整する場合に、各サイジング工程において、オープンシーム形材のオープンシームの幅を減少させることが好ましい。この場合、各サイジング工程において金属板の制御された形状付与を保証するために、オープンシーム形材のオープンシーム領域にある長手方向縁部を、所定の間隔に保持することができる。

本発明の装置において、マンドレルが成形メカニズムを有し、マンドレルの周囲に置かれた金属板を成形することにより、付属形状付与されたエレメント（例えば、ビーズや同様の成形）を、本発明の態様において、製造した中空形材上に容易に製造することができる。例えば円錐形の基本構造についての場合のように、形状付与後にマンドレルを取り出す可能性が存在することを仮定して、成形用の長手方向に一定でない付属構造（Nebenstrukturen）をマンドレルが有することもできる。この場合、更により大きい容積の形状付与されたエレメントを確実に構成するために、成形装置を、この目的のために、マンドレルの外周を超えて移動できる成形ツールとして構成することができるし、形状付与されたエレメントを、成形メカニズムにより製造される成形用対応物としてツールパートの窪みに設けることができる。相当する態様において、成形メカニズムを、ツールパートの窪みのうち少なくとも一つの領域に設けることができる。その場合、更に成形メカニズムを成形ツールとして構成することもできるし、成形メカニズムにより製造される成形用対応物として、マンドレルに形状付与されたエレメントを構成することもできる。各々の場合において使用する成形メカニズムは、必要な押し込み力を確実に及ぼすことができるように、好ましくは水圧で操作される。更に空気圧駆動、機械的駆動又は電気的駆動の成形メカニズムを使用することも考えられる。

形状付与されるべきシートメタルブランクの長手方向縁部が、第１の形状付与工程において、ツールパートに設けられる窪みの内面に沿って自由に移動する本発明の手順は、非対称な横断面形状を有する中空形材を問題なく製造することを可能にする。この目的のためには、両方のツールパート中に形成される窪みを、異なるように構成することができる。その場合、マンドレルを異なる窪みの形状に相当するように適合させる。

Claims

製造されるべき中空形材（Ｒ）の少なくとも１部分の外側形状を決定する窪み（４，５）をそれぞれ有する少なくとも２つのツールパート（２，３）を用いて、シートメタルブランク（Ｂ）をオープンシーム形材（Ｓｒ）に最初に予備成形し、
ここで、前記ツールパート（２，３）間に位置すると共に前記シートメタルブランク（Ｂ）の長手方向に延在し、更にその外側形状が、製造されるべき中空形材（Ｒ）の内側形状を決定するマンドレル（８）の周囲に、前記ツールパート（２，３）の相対位置を変えることにより、前記シートメタルブランク（Ｂ）を自由に置くこととし、
そして続いて、前記オープンシーム形材（Ｓｒ）の領域中で相互に対向するシートメタルブランク（Ｂ）の長手方向縁部（Ｂ１，Ｂ２）を共に溶接することにより、規定された長手方向縁部（Ｂ１，Ｂ２）を有するシートメタルブランク（Ｂ）から、長手方向に溶接された中空形材（Ｒ）を製造する方法であって：
溶接プロセスの前に、予備成形されたオープンシーム形材（Ｓｒ）の形状付与及びサイジングを、ツールパート（２，３）の相対位置を更に変えることによって、各々の場合において、少なくとも２つの工程で完結させること；
サイジングの各工程において、オープンシーム形材（Ｓｒ）のオープンシーム（Ｚ）の幅を減少させること；そして
サイジングの各工程において、オープンシーム形材（Ｓｒ）のオープンシーム（Ｚ）領域にある長手方向縁部（Ｂ１，Ｂ２）を所定の間隔に保つこと；
を特徴とする、前記方法。
シートメタルブランク（Ｂ）の第１形状付与工程において、多角形の断面を有するオープンシーム形材（Ｓｒ）を形成することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
シートメタルブランク（Ｂ）をツールパート（２，３）間のベースプレート（Ｇ）上に置き、そして、次いでベースプレート（Ｇ）上に横たわるシートメタルブランク（Ｂ）に対してマンドレル（８）を押し付けて、シートメタルブランク（Ｂ）に保持力を作用させ、それによってシートメタルブランク（Ｂ）の横方向の位置ずれを防止することを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
形状付与の間に、シートメタルブランク（Ｂ）がその横側面上でポジティブ及び／又はノンポジティブに保持されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
形状付与されたエレメントをシートメタルブランク（Ｂ）の横側面中に形成するか、又は、形状付与されたエレメントをシートメタルブランク（Ｂ）の横側面上に形成するかし、前記形状付与されたエレメントが、ベースプレート（Ｇ）の上か、又は、マンドレル（８）の上かに配置された保持エレメントと協同することを特徴とする、請求項４に記載の方法。
溶接後に、マンドレル（８）と管状エレメント（Ｒ）との間で長手方向に行なわれる相対移動によって、完成した中空形材（Ｒ）とマンドレル（８）とを相互に分離させることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
溶接前に、オープンシーム形材（Ｓｒ）とマンドレル（８）とを相互に分離させることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
長手方向の溶接の前に、シートメタルブランク（Ｂ）の縁部の後成形を実施することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
製造されるべき中空形材（Ｒ）の少なくとも一部分の外側形状を決定する窪み（４，５）をそれぞれが有すると共に、それぞれの相対位置を変化させることができる少なくとも２つのツールパート（２，３）と、
製造されるべき中空形材（Ｒ）の内側形状に相当する外側形状を有するマンドレル（８）と、
形状付与後にシートメタルブランク（Ｂ）の長手方向縁部（Ｂ１，Ｂ２）を溶接してオープンシーム形材（Ｓｒ）を形成する溶接メカニズム（１２）とを備え、
規定された長手方向縁部（Ｂ１，Ｂ２）を有するシートメタルブランク（Ｂ）から長手方向に溶接された中空形材（Ｒ）を製造する装置であって：
ツールパート（２，３）の相対位置を、相互に離間している開始位置から形状付与位置へ少なくとも２つの工程で変化させるための制御信号を発信する制御メカニズムを備えること；
マンドレル（８）の方向へ供給されることによって、シートメタルブランク（Ｂ）から予備成形されるオープンシーム形材（Ｓｒ）の領域にある、シートメタルブランク（Ｂ）の長手方向縁部（Ｂ１，Ｂ２）のためのガイドを形成することができる、押付装置（１１）を備えること；そして
前記押付装置（１１）が、シートメタルブランク（Ｂ）から予備成形されるべきオープンシーム形材（Ｓｒ）の間隙（Ｚ）の第１の幅に相当する厚さ（Ｄ１）をもつ第１の肩部（１１ｄ）と、オープンシーム形材（Ｓｒ）の間隙（Ｚ）の第２の幅と同じである厚さ（Ｄ２，Ｄ３）もつ少なくとも１つの第２の肩部（１１ｅ，１１ｆ）とを有すること；
を特徴とする、前記装置。
調節メカニズムを設けて、マンドレル（８）を操作位置から取り出し位置へ移動させることを特徴とし、ここで、前記操作位置では、前記マンドレルが各々の場合において、形状付与すべきシートメタルブランク（Ｂ）上で、ツールパート（２，３）間に設置されるものとし、そして、前記取り出し位置では、完成した中空形材（Ｒ）を装置（１）から取り出すことができるものとする、請求項９に記載の装置。
窪み（９）をマンドレル（８）内に形成し、ここで、製造されるべき中空形材（Ｒ）上で製造されるべき長手方向溶接シームと関連する領域に、前記窪みを設置するものとすることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
溶接間で生じる廃棄材料を収集するための収集ストリップ（１０）を、窪み（９）中に配置することを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
支持領域において、シートメタルブランク（Ｂ）上へ構造を形成するように、マンドレル（８）が長手方向に一定の構造を有することを特徴とする、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の装置。
非対称な断面形状を有する中空形材を製造するように、ツールパート（２，３）中に形成される窪み（４，５）を異なるように構成することを特徴とする、請求項９〜１３のいずれか一項に記載の装置。
最小厚さ（Ｄ３）を有する押付装置（１１）の肩部が、形状付与されるべきシートメタルブランク（Ｂ）の厚さよりも大きい高さ（Ｈ）を有することを特徴とする、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の装置。
少なくとも一つの偏向面（１１ｂ，１１ｃ）を押付装置（１１）上に構成することを特徴とし、ここで、押付装置（１１）が操作位置中に配置される場合には、前記偏向面（１１ｂ，１１ｃ）を設置して、押付装置に当たっているシートメタルブランク（Ｂ）の長手方向縁部（Ｂ１，Ｂ２）をマンドレル（８）の方向に偏向させるものとする、請求項９〜１５のいずれか一項に記載の装置。
一方のツールパート（１０２）を静止した状態に配置することを特徴とする、請求項９〜１６のいずれか一項に記載の装置。
ツールパート（１０２，１０３）の相対位置変化を行うのと同じ移動方向で、ベースプレート（Ｇ２）を動かすことができることを特徴とする、請求項９〜１７のいずれか一項に記載の装置。
ツールパート（１０２，１０３）の相対位置変化を行うのと同じ移動方向で、マンドレル（１０８）を動かすことができることを特徴とする、請求項９〜１８のいずれか一項に記載の装置。
形状付与されたエレメント（１１６，１１７）をベースプレート（Ｇ２）上に構成し、そして、前記の形状付与されたエレメントが、各々の場合において形状付与されるべきシートメタルブランク（Ｂｚ）において相当する形状を付与されたエレメントと協同して、それぞれのシートメタルブランク（Ｂｚ）を形状が適合するような態様で保持、及び／又は、予備成形するように構成されることを特徴とする、請求項９〜１９のいずれか一項に記載の装置。
形状付与されたエレメント（１１６，１１７）をマンドレル（１０８）上に構成し、そして、前記の形状付与されたエレメントが、各々の場合において形状付与されるべきシートメタルブランク（Ｂｚ）において相当する形状を付与されたエレメントと協同して、それぞれのシートメタルブランク（Ｂｚ）を形状が適合するような態様で保持、及び／又は、予備成形するように構成されることを特徴とする、請求項９〜２０のいずれか一項に記載の装置。