JP6357532B2 - 中空室形材を切断するための方法ならびに装置 - Google Patents

Description

本発明は、押出し工程の後、打抜きにより好ましくは二重ウェブプレートの形態の中空室形材を切断するための方法に関する。

金属から成る中空室形材は、押出しプレスにより製造される。捩れの要求に対して中空室形材を補強するための、中空室形材の内側にある補強材は、押出し工程でプレスされてもよい。

多くの分野において、中空室形材、いわゆる二重ウェブプレートは担持要素として使用される。特に自動車の構造において、形状は常に長方形あるいは正方形ではなく、その形状は組立状態に対応して合わせられる。多くの場合、これらの形状は一つの複雑な幾何学形状を備えている。

成形部材を製造する際に、中空室形材は、適切な切断方法を用いて使用長さまでかつ適切に短くされねばならない。このことは、例えばレーザー切断あるいは水ジェット切断のようないわゆる噴射法を用いて行われるが、輪郭フライスによっても行われる。この方法は、打抜き作業に比べて基本的に費用がかさむ。中空室形材を形成するウェブは、この場合には、曲げられてはならないので、このような立体物の切断は問題がある。特にこの立体物がウェブの構造を横切って切断されねばならない場合に、切断力は切断箇所の領域を変形させる。これらの形材が相応するように曲げられていると、形材は変形状態を脱しているが、全周において張力あるいは支持力を受けねばならぬか、あるいは形材は接続箇所で中空室を通って与えられる抵抗モーメントを無駄に費やす。

特許文献１からは押出された中空形材を切断するための方法と押出プレス装置が知られている。ここには、押出し工程に直接続いて、押出プレス中空形材の内側が、少なくとも一つのあるいは複数の切断箇所において、コア材料としての軽量構造の材料、例えば膨張性のある発泡材料で充填され、この発泡材料は中空室形材を短くするかあるいは切断する際に、切断性と安定性特性を改善する。

ここでは、形材の内側に切断光を入射する際の切断光の広がりと拡散が短所である。さらに、コア材料を格納することにより、コア材料に締められる空間が、他の方法では技術的に使用可能ではなく、場合によっては断熱値への影響を受け、防火の基準値が影響を与えられる恐れがあり、コア材料は、中空室形材をさらに処理する際に不利に作用し、かつ最終的にコア材料の原料と原料を運び入れるための付加的コストが発生するだけである。

独国特許第１９７１７０６６号明細書

本発明の根底を成す課題は、空洞部が切断工程により変形され、この方法に基づいて、空洞部により与えられる抵抗モーメントが不利に影響されることなく、この方法により空洞部を保持する際にコストをかけずに押出される中空室形材が、使用長さまでおよび適切な形状に短くされる、押出された中空室形材を切断するための方法および装置を提供することである。さらに、変形されたウェブにおける亀裂は回避される。亀裂は、亀裂の伝播より部品が故障するまで発達してしまう恐れがある。

本発明の課題は、本発明によれば請求項１と請求項４の特徴部分に記載された特徴を備えたことにより解決される。 本発明の他の構成は、従属請求項ならびに引続く実施例から明らかである。

本発明による方法を用いて、２００℃よりも高い温度範囲で、押出し工程の直後に理想的に、内抜き作業により中空室形材を切断することが可能にされる。

しかし、本方法は室温範囲における特定の高延性の合金のためにも実施できる。

所定の幾何学的な部材形状を作るための中空室形材の切断は、内抜き作業により行われる。内抜き作業の開始前に、中空室形材の個々の空洞部内には一つあるいは複数のスライダが補助切断板として走入される。内抜き作業の間、第一にウェブの間の上面は、補助切断板に沿って内抜き型の前側の内抜き縁部により切断され、かつ上面の高さで後ろに置かれた後側の内抜き縁部により折り曲げられ、それにより中空室形材の空洞部は閉鎖される。

本方法を実施するための装置は、基本的に、頭部板、内抜き型、ひとつあるいは複数の補助切断板としてのスライダ、形材ワイパー、切断板あるいは底板から成り、前記補助切断板は、液圧シリンダを用いて中空室形材の空洞部内に走入されることができる。スライダも内抜き型も、製造すべき幾何学形状に相応するように形成されている。

内抜き型は前側の内抜き縁部と後側の内抜き縁部を備えており、後側の内抜き縁部は前側の内抜き縁部に対して後ろにずれて形成されている。中空室形材のウェブあるいは壁部の領域には、間隙部が内抜き型に設けられている。間隙部には、中空室形材のウェブあるいは外壁部のための切断縁部が設けられており、切断縁部は前側および後側の切断縁部に対して後ろに置かれている。

実施例に基づき、本発明を詳しく説明する。

二重ウェブ形材を示す。 二重ウェブ形材の最終切断工程を示す。 打抜き型の側面図を示す。 二重ウェブ形材の挿入工程を示す位置Ｉである。 打抜き工程１と屈曲工程を示す位置ＩＩである。 打抜き工程２を示す位置ＩＩＩである。 取除き工程を示す位置ＩＶである。

図１は二重ウェブ形材の様式の中空室形材を示しており、この中空室形材は、打抜くべき上面２、打抜くべき下面３、これらの間にある空洞部４そしてウェブ５から成る。

図２は二重ウェブ形材１の典型的最終切断部６を備えた二重ウェブ形材１の分解図を示す。

図３は分解工具、内抜型７、これらと一緒に二重ウェブ形材１を打抜き、異なる平面内で各々平行な側面においてとがった打抜き縁部８，９を示し、前記内抜型は構成における輪郭線の使用長に応じて異なってもよい。打抜き型７は前側の切断縁部８と後側の切断縁部９を備えており、後側の切断縁部９は前側の切断縁部８に対して、前側の切断縁部８が最初に上面２を補助切断板１４の領域で切断し、内抜型７が降りてくる間ずっと、上面２がウェブ５の間で折れ曲がるように、後ろに置かれているので、二重ウェブ形材１の空洞部は閉鎖される。

ウェブの間で上面２が折れ曲がった後、前側の切断縁部８と後側の切断縁部９の間隙部１０に設けられた内抜型７の切断縁部１１による二重ウェブ形材１のウェブ５の切断と二重ウェブ形材１の下面３の切断が行われる（図５と６）。

図４は二重ウェブ形材１を装置内に挿入する位置を示す。二重ウェブ形材１は、上面２および下面３でもって、ストリッパープレート１２に抗して的確に押動かされ、かつ（図示していない）ホールドダウンクランプによりこの位置で固定される。次に、液圧シリンダ１３により、二重ウェブ形材１の空洞部４内に長手方向に、補助切断板１４の前側の垂直な面が、内抜き型７の前側の打抜き縁部８でもって垂直な想像線１６を形成するまで、補助切断板１４は挿入される。

次いで、内抜き型７は二重ウェブ形材１の方向に動かされ、内抜き型７の前側の打抜き縁部８は、二重ウェブ形材１の上面内に侵入し、上面を切断する。可動で引込み可能な補助切断板１４は、打抜き方向に及ぼされる打抜き圧力により、下方に向かって二重ウェブ形材１の上面が逃げるのを防ぐ。二重ウェブ形材１のウェブ５の間の打抜かれた領域は、上面２に対して角度をもって起立する打抜き型７の面１５により打抜き方向に折り曲げられ、前記領域の全体あるいは一部は、所定のパラメータに依存して、二重ウェブ形材１の空洞部の開口部内にある（図５）。

同時に、切断縁部１１により、上面と下面の間に垂直に配置されたウェブ５が切断される。

図６は、打抜き型が下面３をまず前側の打抜き縁部８でもって、かつその後で別の打抜き縁部９でもって切断した後に、下面３の方向にさらに動く打抜き型７を示している。

図７は、ウェブ５のように上面２と下面３を切断した後に開始位置に戻される内抜き型７と開始位置に戻される補助切断板１４を示している。

１ 二重ウェブ形材
２ 上面
３ 下面
４ 空洞部
５ ウェブ
６ 打抜き面の最終切断部
７ 打抜き型
８ 前側の内抜き縁部
９ 後側の内抜き縁部
１０ 間隙部
１１ 切断縁部
１２ ストリッパープレート
１３ 液圧シリンダ
１４ 補助切断板
１５ 面
１６ 垂直線

Claims (7)

1. 所定の幾何学形状の部材を製造するために中空室形材を切断するための装置において、
   装置が基本的に、一つの打抜き型（７）、一つあるいは複数の補助切断板（１４）としてのスライダ、から成り、補助切断板（１４）が、液圧シリンダ（１３）を用いて中空室形材の中空室（４）内に挿入されることが可能であり、打抜き型（７）が、前側の打抜き縁部（８）と後側の打抜き縁部（９）を備えており、前側の打抜き縁部（８）が、まず補助切断版（１４）の領域で上面（２）を切断し、そして打抜き型（７）が降りてくる間、上面（２）を、中空室の共に設けられるウェブ（５）の間で折れ曲げるので、二重ウェブ形材（１）の中空室が閉じられるように、後側の打抜き縁部（９）が、前側の打抜き縁部（８）に対して、後ろに置かれて形成されている
   ることを特徴とする装置。
2. 打抜き型（７）が、製造すべき幾何学形状に相応して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 打抜き型（７）内において、ウェブ（５）、あるいは中空室形材の壁部の領域内に間隙部（１０）が配置されており、これら間隙部が、ウェブ（５）の方向において、前側の打抜き縁部（８）から後ろ側の打抜き縁部（９）まで推移していることを特徴とする請求項１〜２のいずれか一つに記載の装置。
4. 間隙部（１０）内に、中空室形材のウェブ（５）のための切断縁部（１１）が配置されており、これらの切断縁部が前側の打抜き縁部（８）と後側の打抜き縁部（９）に対して後ろに置かれていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 請求項１から４のいずれか一つに記載の装置による中空室形材を押出し工程の後、切断するための方法において、所定の幾何学形状の部材を製造するための中空室形材の切断が、打抜き工程により行われることを特徴とする方法。
6. 打抜き工程を開始する前に、中空室形材の中空室（４）内に補助切断板（１４）が挿入されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 打抜き工程の間に、中空室形材の上面（２）が打抜き型により折り曲げられ、それにより中空室（４）を閉鎖することを特徴とする請求項５または６に記載の方法。

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