JPWO2015115327A1 - 鋼板加熱方法及び鋼板加熱装置 - Google Patents

鋼板加熱方法及び鋼板加熱装置 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2015115327A1
JPWO2015115327A1 JP2015559910A JP2015559910A JPWO2015115327A1 JP WO2015115327 A1 JPWO2015115327 A1 JP WO2015115327A1 JP 2015559910 A JP2015559910 A JP 2015559910A JP 2015559910 A JP2015559910 A JP 2015559910A JP WO2015115327 A1 JPWO2015115327 A1 JP WO2015115327A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steel plate
heating
heating furnace
support member
furnace
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015559910A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6123914B2 (ja
Inventor
弘 福地
弘 福地
野村 成彦
成彦 野村
瀬戸 厚司
厚司 瀬戸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp filed Critical Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Publication of JPWO2015115327A1 publication Critical patent/JPWO2015115327A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6123914B2 publication Critical patent/JP6123914B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/208Deep-drawing by heating the blank or deep-drawing associated with heat treatment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/12Travelling or movable supports or containers for the charge
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02Stamping using rigid devices or tools
    • B21D22/022Stamping using rigid devices or tools by heating the blank or stamping associated with heat treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/16Heating or cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00Making other particular articles
    • B21D53/88Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D13/00Apparatus for preheating charges; Arrangements for preheating charges
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/0024Charging; Discharging; Manipulation of charge of metallic workpieces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D2003/0034Means for moving, conveying, transporting the charge in the furnace or in the charging facilities
    • F27D2003/0075Charging or discharging vertically, e.g. through a bottom opening
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F27D2099/0085Accessories
    • F27D2099/0088Apparatus to cut metal, e.g. logs, in billets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27MINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS OF THE CHARGES OR FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS
    • F27M2001/00Composition, conformation or state of the charge
    • F27M2001/15Composition, conformation or state of the charge characterised by the form of the articles
    • F27M2001/1539Metallic articles
    • F27M2001/156Flat articles
    • F27M2001/1565Sheets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27MINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS OF THE CHARGES OR FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS
    • F27M2003/00Type of treatment of the charge
    • F27M2003/02Preheating, e.g. in a laminating line

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Tunnel Furnaces (AREA)
  • Punching Or Piercing (AREA)

Abstract

熱間プレス成形前に、プレス対象である鋼板(K)を加熱する鋼板加熱方法は、鋼板における、成形後に不要となる不要部を支持部材(30)によって固定支持して、当該鋼板を鉛直方向に支持した状態で、当該鋼板を、炉内側面にヒータ(15)を有する加熱炉(10)に搬入し、当該加熱炉で所定温度に加熱した後、当該鋼板を加熱炉から搬出し、その後不要部を熱間プレス成形前、あるいは熱間プレス成形時に切断除去する。

Description

本発明は、鋼板を加熱する鋼板加熱方法及び鋼板加熱装置に関するものである。
たとえば、高張力鋼板を用いた自動車部品材等の鋼板成形手段として採用が拡大している熱間プレス成形は、鋼板を高温で成形することによって、変形抵抗が低い段階で成形することができ、しかも冷却水の噴出による急冷によって焼入れ硬化させることで、成形後の変形等の成形不具合を発生させることなく、高強度で形状精度の高い部品等をプレス成形によって提供することができる。
このような熱間プレス成形方法においては、プレス成形前に鋼板を加熱炉によって所定温度、例えば700℃〜1000℃に加熱し、その後この鋼板を熱間プレス成形装置に搬送して、プレス成形している。
このような加熱炉によって加熱する技術としては、従来から、ローラーにより鋼板を水平に支持し、炉内をローラーによって搬送しながら、炉内の例えば上下に設けたヒータによって鋼板を加熱する機構が一般的に用いられている(特許文献1)。
日本国特開2009−155691号公報
しかしながら前記した従来技術では、回転するローラーで搬送するため、炉内で鋼板が蛇行する可能性がある。またローラーが遮蔽物となり、輻射効率が悪く、急速な加熱が困難である。しかもローラーが熱変形しないように均熱化するため、搬送時以外も常にローラーを回転させておく必要があり、エネルギー効率が悪い。そして炉の入口付近の熱衝撃や加熱の不均一から生ずる熱応力により、ローラーが劣化したり、破損するおそれもあった。ローラーが破損すると、炉の操業が停止してしまう。さらにまた表面メッキした鋼板では、溶融温度域でローラーにメッキ材料が付着するおそれがあり、ローラーに付着したメッキ材料が鋼板に再付着するおそれもあった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、従来のようにローラーによって鋼板を水平に支持して炉内を搬送することに代えて、鋼板を鉛直方向に固定支持した状態で炉内に搬入して加熱するようにして、上記した問題を解決することを目的としている。
前記目的を達成するため、本発明は、熱間プレス成形前に、プレス対象である鋼板を加熱する鋼板加熱方法であって、前記鋼板における、成形後に不要となる不要部を支持部材によって固定支持して前記鋼板を鉛直方向に支持した状態で、前記鋼板を炉内側面にヒータを有する加熱炉に搬入し、前記加熱炉で所定温度に加熱した後、前記鋼板を加熱炉から搬出し、その後前記不要部を除去する。
なおここでいうその後とは、加熱炉から搬出した直後でなくとも、搬出後に熱間プレス成形を行う際であってもよい。
また本発明における固定支持とは、前記した不要部をクランプ保持したり、不要部を支持部材に係止して吊下することを含む。また鋼板を2か所以上で固定支持することが望ましい。これによってたとえば鋼板が長尺の形状を有する場合に、当該鋼板がたわむことを防止できるからである。そして鋼板が長尺の場合、たとえば鋼板の長手方向の長さが1mを超える場合には、その両端部で固定支持することが好ましい。
本発明によれば、鉛直方向に支持部材で固定支持した状態で、鋼板を加熱炉内で加熱するから、従来のようなローラー使用に伴って生ずる弊害はなく、輻射効率が良好でしかもエネルギー効率も良い。また鉛直方向に支持部材で固定支持することで、鋼板がたわむことを抑えることができる。なおここで、成形後には不要となる不要部とは、当該鋼板を成形した後、製品としては不要となる部分をいう。また不要部を支持部材によって固定支持するとは、不要部の全部または一部を支持部材で固定支持することである。
前記方法においては、加熱炉内で、鋼板を上下方向に移動させるようにしてもよい。
さらにまた前記固定支持した鋼板に対して張力を加えるようにしてもよい。
別な観点によれば、本発明は、熱間プレス成形前に、プレス対象である鋼板を加熱する鋼板加熱装置であって、前記鋼板を鉛直状態で収容可能な加熱炉と、前記鋼板を支持部材によって鉛直方向に支持した状態で前記加熱炉の搬送路内を通過させる搬送装置とを有している。そして前記加熱炉は、対向する側壁間に形成された鋼板の搬送路と、前記側壁の少なくとも一方の面に設けられて、前記鋼板を加熱するヒータを有しており、前記搬送装置は、鋼板における成形後には不要となる不要部を固定支持する支持部材と、前記支持部材を、前記加熱炉の入口前方の上方から出口後方の上方に亘って設けられたレールに沿って移動させる移動機構を有している。
この場合、前記支持部材を上下方向に移動させる上下駆動機構を有していてもよい。
また、加熱炉の出口後方にて、前記不要部をせん断するせん断機構を有していてもよい。
さらにまた、支持した鋼板に対して張力を加える機構を有していてもよい。
本発明によれば、熱間プレス成形前にプレス対象鋼板を加熱するに際して、従来のようなローラー使用に伴って生ずる弊害はなく、輻射効率が良好でしかもエネルギー効率も良い。しかも従来より均一にプレス対象鋼板を加熱することができる。
実施の形態にかかる鋼板加熱装置の斜視図である。 図1の鋼板加熱装置における加熱炉の搬送方向入口側からみた説明図である。 支持部材の正面図である。 支持部材の支持体に支持された鋼板の正面図である。 張出部材の他の例を示す鋼板の要部の正面図である。 鋼板加熱装置と熱間プレス成形装置を模式的に説明した説明図である。
以下、本発明の実施の形態について説明する。図1は実施の形態にかかる鋼板加熱装置1の概要を示しており、この実施の形態の鋼板加熱装置1における加熱炉10は、基台11の両側に各々側壁体12、13を対向して有しており、この側壁体12、13間の細長い空間は、鋼板Kの搬送路14を構成する。各側壁体12、13の内側には、各々ヒータ15、15が設けられている(なお、図1においては、図示の都合上、加熱炉10の一部を破断して描図している)。
ヒータ15には、たとえば、電熱ヒータ、遠赤外線ヒータ、近赤外線ランプ、誘導加熱手段などを用いることができる。また本実施の形態では、側壁体12、13の両面にそれぞれ設けられているが、鋼板の種類、大きさ、形状等によっては、一方の側壁面にのみヒータ15を設けてもよい。
本実施の形態にかかる鋼板加熱装置1の搬送装置20は、加熱炉10の入口10a側(図面奥側)の上方から、加熱炉10の出口10b側(図面手前側)の上方に亘って設けられた往レール収容部21と、往レール収容部21と平行に設けられた復レール収容部22とを有している。往レール収容部21、復レール収容部22は、それぞれ支柱23によって支持されている。また往レール収容部21と復レール収容部22の各端部には、横桟を兼ねた、平面から見ると曲線状の支持部材移動路24aと、支持部材移動路24bが渡されている。
往レール収容部21、復レール収容部22は基本的には同一構成を有しており、図2、図3に示した往レール収容部21に基づいてその詳細を説明すると、往レール収容部21は、下面側が開口した断面が溝型の本体部21a内の上側に、駆動機構となるチェーンコンベア21bを収容し、下側にレール体21cを収納している。チェーンコンベア21bは、図1に示したように、支持部材移動路24a側に設けられたギヤスプロケット25、支持部材移動路24b側に設けられたギヤスプロケット26間に架け渡されており、ギヤスプロケット25にシャフト27を介して接続されたモーター等の駆動源28の作動により、往レール収容部21、支持部材移動路24a、復レール収容部22、支持部材移動路24bを循環移動する。
本実施の形態における支持部材30は、直接的には前記レール体21cに支持されている。図3にも示したように、支持部材30は、2本の吊下部材31、32を有している。吊下部材31、32は同一構成を有しているので、吊下部材31について説明すると、吊下部材31には、図2に示したように、ブラケット31aに、レール走行部材33とシリンダ34とが設けられている。
レール走行部材33は、チェーンコンベア21bと噛合する噛合部33aと、前記したレール体21cを走行可能なローラ33bを備えた走行部33cとを有している。シリンダ34は、ブラケット31aに固定され、シリンダ34の作動によって伸縮するロッド部材34aは、ブラケット31aの下方に垂下し、その下端に支持体34bを有している。したがってシリンダ34の作動により、支持体34bは上下動する。
支持体34bの下方部には、図4にも示したように、突起35が上下方向に複数設けられている(図の例では4か所)。そして鋼板Kは、この突起35に係止されて、吊下部材31、32の各支持体34b、34b間に支持される。すなわち、鋼板Kの両端部には、各々本来の製品とは関係のない、つまり成形後は不要となる不要部である張出部材Ka、Kbがあらかじめ形成されており、さらにこの張出部材Ka、Kbに、支持体34bの突起35と係止する係止部36が形成され、この係止部36が突起35と係止されることで、鋼板Kは、この突起35に係止されて、吊下部材31、32の各支持体34b、34b間に支持される。
実施の形態の例では、張出部材Ka、Kbの形状はT字型であり、その内側を切欠いて係止部36を形成していたが、これに代えて、図5に示したように、鋼板Kの端部から水平方向に張り出した張出部材Kaに、孔37を形成し、この孔37内に支持体34bの突起35を挿入するようにして、鋼板Kを吊下部材31、32の各支持体34b、34b間に支持するようにしてもよい。
またそのように張出部材Ka、Kbを用いて鋼板Kを吊下部材31、32の各支持体34b、34b間に吊り下げて支持することに代えて、たとえば張出部材Ka、Kbをクランプするクランプ機構(図示せず)を吊下部材31、32に設け、これによって張出部材Ka、Kbをクランプして鋼板Kを鉛直方向に固定支持するようにしてもよい。
さらにまた図3の破線で示したように、2本の吊下部材31、32の、例えばロッド部材34a、34a間に、シリンダ38と両側に突出するロッド38a、38aを有する張力付加機構39を設けてもよい。この張力付加機構39のシリンダ38を作動させることで、ロッド38aが伸縮して、吊下部材31、32の間隔を伸長することができ、これによって、吊下部材31、32の各支持体34b、34b間に支持した鋼板Kに対して、張力を付加することができる。
再び図1に戻って説明すると、この鋼板加熱装置1においては、前記したように、往レール収容部21と、この往レール収容部21と平行に設けられた復レール収容部22を有しており、復レール収容部22は、往レール収容部21と同一の構成を有している。
そして、本実施の形態では、既述したように、往レール収容部21と復レール収容部22の各端部間に、支持部材移動路24aと、支持部材移動路24bが渡されており、支持部材移動路24bを介して、復レール収容部22側に位置していた支持部材30の吊下部材31、32を往レール収容部21側、すなわち加熱炉10の入口10a側に移動させることが可能である。また支持部材移動路24aを介して、加熱炉10の出口10b側である往レール収容部21側に位置していた支持部材30の吊下部材31、32を復レール収容部22側に移動させることが可能である。なお、炉内に挿入される吊下部材31、32には、耐熱性と熱衝撃性の高い耐熱鋼などを用い、さらに、通常、炉設備の保護手段として考慮すべき断熱材による保護や、部材内部に流路を設けて冷却水や空気などの冷媒による冷却手段を用いることができる。
また本実施の形態では、加熱炉10による加熱が終了して、加熱炉10の出口10b側に位置している支持部材30の吊下部材31、32に支持されている鋼板Kの張出部材Ka、Kbをせん断するせん断機構40が、加熱炉10の出口10b側に設けられている。
このせん断機構40は、一対のせん断装置41、42有している。せん断装置41、42は、同一構造を有しており、例えばせん断装置42について詳しく説明すると、このせん断装置42は、基台43及び基台43に垂直に設けられて相互に対向しているせん断部材44、45を有している。せん断部材44、45は駆動機構(図示せず)によって、基台43に沿って移動して、接近離隔自在である。そしてせん断部材44、45の各対向面側には、刃体44a、45aが設けられている。したがって、せん断部材44、45が接近することで、その刃体44a、45aによって、吊下部材31、32間に支持されている鋼板Kの張出部材Ka、Kbをせん断することができる。
そして加熱炉10の出口10b側には、支持部材30の吊下部材31、32に支持されている鋼板Kを保持する、多関節型アームを備えた搬送ロボット50が配置可能である。この搬送ロボット50は、ハンドル51の回動操作によって、2つのクランプ型のチャック52、52をON−OFFできる機能を有している。またこの搬送ロボット50は、加熱炉10の出口10b側の位置から移動自在な移動機構(図示せず)を備えており、保持した鋼板を、後述の熱間プレス成形装置まで搬送することが可能になっている。
実施の形態にかかる鋼板加熱装置1は、以上のように構成されており、次にこの鋼板加熱装置1を用いた鋼板加熱方法について説明する。
まず、熱間プレス成形の対象となる鋼板Kを、加熱炉10の入口10a側にて、往レール収容部21側に位置している支持部材30の吊下部材31、32に支持する。そして図3に示した張力付加機構39によって、支持した鋼板に対して、水平方向に張力を付加する。
この状態で、往レール収容部21の駆動機構を作動させてチェーンコンベア21bを駆動させ、鋼板Kを支持した支持部材30の吊下部材31、32を加熱炉10に移動させ、加熱炉10にて、ヒータ15によって、鋼板Kを所定温度、例えば700℃〜1000℃にまで加熱する。このとき、吊下部材31、32のシリンダ34を作動させ、ロッド部材34aを伸縮させ、吊下部材31、32に支持した鋼板Kを上下方向に移動させてもよい。
そして所定温度にまで鋼板Kを加熱した後、往レール収容部21のチェーンコンベア21bを駆動させ、鋼板Kを支持した支持部材30の吊下部材31、32を加熱炉10から搬出し、加熱炉10の出口10b側空間まで移動させる。なお鋼板Kの加熱にあたっては、常時搬送しながら加熱炉10で加熱してもよいし、加熱炉10内で停止した状態で加熱してもよい。
鋼板Kを支持した支持部材30の吊下部材31、32が、加熱炉10の出口10b側空間の所定位置にて停止した後、搬送ロボット50を鋼板Kに接近させ、チャック52、52によって鋼板Kを保持する。その後、張力付加機構39の張力を開放し、せん断装置41、42を作動させ、せん断部材44、45によって、吊下部材31、32間に支持されている鋼板Kの張出部材Ka、Kbをせん断する。これによって、搬送ロボット50は、成形後の不要部である張出部材Ka、Kbが除去された鋼板Kを支持した状態となる。
その後は、図6に示したように、チャック52、52によって鋼板Kを保持したまま、搬送ロボット50の多関節型アーム53によって、熱間プレス成形装置60のプレス成形と急冷処理を行う成形急冷ステージ62の下側金型63に鋼板Kが搬送される。そして所定位置に鋼板Kがセットされた後、上側金型64のプレスによる所定のプレス成形と急冷処理が鋼板Kに対してなされ、所定の製品に加工される。
このように本発明の実施の形態によれば、プレス成形後には不要となる不要部である張出部材Ka、Kbを介して支持部材30の吊下部材31、32によって鉛直方向に鋼板Kを固定支持した状態で、鋼板Kを、側壁体12、13の面にヒータ15を有する加熱炉10内に搬入して、これを加熱するようにしたので、従来のローラーによって水平状態で鋼板を支持して加熱する方式と比較すると、まず、鋼板Kが蛇行することがなく、従来よりも均一に鋼板Kを加熱することができる。またヒータ15と鋼板Kとの間に遮蔽するものがないので、ヒータ15からの熱を効率よく鋼板Kに投入することができ、輻射効率も良好で、従来より急速な加熱が可能になっている。そのうえ、加熱時以外は、支持部材30を移動させておく必要がないので、エネルギー効率が従来よりも良好である。しかもローラーは使用していないので、ローラー破損による操業停止の可能性はない。
そして前記した実施の形態では、支持部材30のシリンダ34を作動させ、鋼板Kを支持している支持体34bを上下動させることが可能であるから、加熱炉10内に鋼板Kが位置している間に、シリンダ34を作動させて鋼板Kを上下方向に移動させることにより、加熱むらを抑制してより均一な加熱が可能になっている。したがってヒータ15の配列や加熱出力特性のばらつきによる上下方向の加熱むらも防止できる。
また前記した実施の形態では、加熱対象である鋼板Kは、張出部材Ka、Kbを介して支持部材30の吊下部材31、32によって鉛直方向に固定支持され、しかも両端部の2か所で固定支持されているので、鋼板Kが水平方向に長い形状を有するものであっても、鋼板Kがたわむことはない。さらにまた加熱対象である鋼板Kに対しては、張力付加機構39によって、水平方向に張力を付加しているので、加熱時の鋼板Kの剛性の低下と熱膨張による変形を抑えることが可能である。
そして鋼板Kを垂直方向に固定支持する際に使用した鋼板Kの張出部材Ka、Kbは、プレス成形後には不要となる不要部であるので、鋼板K自体を全面的に均一に加熱することができる。さらに鋼板Kがメッキ鋼板の場合、溶融温度域で加熱しても、溶融したメッキ材料が鋼板Kに再付着するおそれもない。
なお張出部材Ka、Kbは、前記実施の形態では、鋼板加熱装置1に設置されているせん断機構40によって、加熱後ただちに鋼板加熱装置1内でせん断して除去するようにしたので、不要部である張出部材Ka、Kbを高温低強度状態で除去することができ、成形後の製品の形状や品質、性能に与える影響はない。なおせん断後に、支持部材30の吊下部材31、32に残置されている張出部材Ka、Kbについては、シュート(図示せず)等を介して回収ボックス等に回収すればよい。なおプレス金型にせん断機構を設けることができる場合には、熱間プレス成形装置60におけるプレスの際に、張出部材Ka、Kbを同時にせん断、除去するようにしてもよい。
以上のようにして、鋼板Kが搬送ロボット50によって搬送された後の支持部材30の吊下部材31、32については、支持部材移動路24aを通じて、復レール収容部22側に移動させ、その後支持部材移動路24bを通じて加熱炉10の入口10a側に移動させ、再び加熱炉10の入口10a側の所定位置にて、次処理の鋼板Kを支持部材30の吊下部材31、32にセットすればよい。
また図1からも明らかなように、鋼板加熱装置1は、鉛直状態の鋼板Kを両側から加熱する加熱炉10を採用し、また搬送装置20の往レール収容部21、復レール収容部22は、その上方に設置されているので、床専有面積は、従来の水平支持型加熱炉よりもはるかに小さく、したがって、多数の鋼板加熱装置1を複数台並置することが可能である。それゆえ、同一床面積での操業において、生産性は極めて良好である。
さらにまた前記実施の形態では、支持部材30の吊下部材31、32の移動は、往レール収容部21、復レール収容部22に装備されているチェーンコンベア21bに拠っており、その駆動機構は加熱炉10外に設置し、図2に示すように往レール収容部21を加熱炉開口部から直接輻射熱を受けない配置とすることができるから、加熱炉10からの駆動系に対する熱影響を最小限に抑えることができる。もちろん熱遮蔽を適宜施せば、支持部材30自体に自走式の駆動機構を搭載してもよい。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明は、鋼板を熱間プレス成形する前の鋼板の加熱に有用である。
1 鋼板加熱装置
10 加熱炉
10a 入口
10b 出口
11 基台
12、13 側壁体
14 搬送路
15 ヒータ
20 搬送装置
21 往レール収容部
21a 本体部
21b チェーンコンベア
21c レール体
22 復レール収容部
23 支柱
24a、24b 支持部材移動路
25、26 ギヤスプロケット
27 シャフト
28 駆動源
30 支持部材
31、32 吊下部材
31a ブラケット
33 レール走行部材
33a 噛合部
33b ローラー
33c 走行部
34 シリンダ
34a ロッド部材
34b 支持体
35 突起
36 係止部
37 孔
38 シリンダ
38a ロッド
39 張力付加機構
40 せん断機構
41、42 せん断装置
43 基台
44、45 せん断部材
44a、45a 刃体
50 搬送ロボット
51 ハンドル
52 チャック
53 多関節型アーム
60 熱間プレス成形装置
62 成形急冷ステージ
63 下側金型
64 上側金型
K 鋼板
Ka、Kb 張出部材
前記目的を達成するため、本発明は、熱間プレス成形前に、プレス対象である鋼板を加熱する鋼板加熱方法であって、前記鋼板における、成形後に不要となる不要部を支持部材によって前記鋼板の水平方向の両端部で固定支持して前記鋼板を鉛直方向に支持した状態で、前記鋼板を炉内側面にヒータを有する加熱炉に搬入し、前記加熱炉で所定温度に加熱した後、前記鋼板を加熱炉から搬出し、その後前記不要部を除去する。
なおここでいうその後とは、加熱炉から搬出した直後でなくとも、搬出後に熱間プレス成形を行う際であってもよい。
また本発明における固定支持とは、前記した不要部をクランプ保持したり、不要部を支持部材に係止して吊下することを含む。また鋼板を2か所以上で固定支持することが望ましい。これによってたとえば鋼板が長尺の形状を有する場合に、当該鋼板がたわむことを防止できるからである。そして鋼板が長尺の場合、たとえば鋼板の長手方向の長さが1mを超える場合には、その両端部で固定支持することが好ましい。
別な観点によれば、本発明は、熱間プレス成形前に、プレス対象である鋼板を加熱する鋼板加熱装置であって、前記鋼板を鉛直状態で収容可能な加熱炉と、前記鋼板を支持部材によって鉛直方向に支持した状態で前記加熱炉の搬送路内を通過させる搬送装置とを有している。そして前記加熱炉は、対向する側壁間に形成された鋼板の搬送路と、前記側壁の少なくとも一方の面に設けられて、前記鋼板を加熱するヒータを有しており、前記搬送装置は、鋼板における成形後には不要となる不要部を前記鋼板の水平方向の両端部で固定支持する支持部材と、前記支持部材を、前記加熱炉の入口前方の上方から出口後方の上方に亘って設けられたレールに沿って移動させる移動機構を有している。

Claims (8)

  1. 熱間プレス成形前に、プレス対象である鋼板を加熱する鋼板加熱方法であって、
    前記鋼板における、成形後に不要となる不要部を支持部材によって固定支持して前記鋼板を鉛直方向に支持した状態で、前記鋼板を、炉内側面にヒータを有する加熱炉に搬入し、前記加熱炉で所定温度に加熱した後、前記鋼板を加熱炉から搬出し、その後前記不要部を除去する。
  2. 請求項1に記載の鋼板加熱方法において、
    前記加熱炉内で、鋼板を上下方向に移動させる。
  3. 請求項1または2に記載の鋼板加熱方法において、
    前記固定支持した鋼板に対して張力を加える。
  4. 熱間プレス成形前に、プレス対象である鋼板を加熱する鋼板加熱装置であって、
    前記鋼板を鉛直状態で収容可能な加熱炉と、前記鋼板を支持部材によって鉛直方向に支持した状態で前記加熱炉の搬送路内を通過させる搬送装置とを有し、
    前記加熱炉は、対向する側壁間に形成された鋼板の搬送路と、前記側壁の少なくとも一方の面に設けられて、前記鋼板を加熱するヒータを有し、
    前記搬送装置は、鋼板における成形後には不要となる不要部を固定支持して鋼板を支持する支持部材と、前記支持部材を、前記加熱炉の入口前方の上方から出口後方の上方に亘って設けられたレールに沿って移動させる移動機構を有している。
  5. 請求項4に記載の鋼板加熱装置において、
    前記支持部材を上下方向に移動させる上下駆動機構を有している。
  6. 請求項4に記載の鋼板加熱装置において、
    前記加熱炉の出口後方にて、前記不要部をせん断するせん断機構を有している。
  7. 請求項5に記載の鋼板加熱装置において、
    前記加熱炉の出口後方にて、前記不要部をせん断するせん断機構を有している。
  8. 請求項4〜7のいずれか一項に記載の鋼板加熱装置において、
    前記固定支持した鋼板に対して張力を加える機構を有する。
JP2015559910A 2014-01-30 2015-01-23 鋼板加熱方法及び鋼板加熱装置 Active JP6123914B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014015536 2014-01-30
JP2014015536 2014-01-30
PCT/JP2015/051832 WO2015115327A1 (ja) 2014-01-30 2015-01-23 鋼板加熱方法及び鋼板加熱装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2015115327A1 true JPWO2015115327A1 (ja) 2017-03-23
JP6123914B2 JP6123914B2 (ja) 2017-05-10

Family

ID=53756901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015559910A Active JP6123914B2 (ja) 2014-01-30 2015-01-23 鋼板加熱方法及び鋼板加熱装置

Country Status (12)

Country Link
US (1) US10330386B2 (ja)
EP (1) EP3072604B1 (ja)
JP (1) JP6123914B2 (ja)
KR (1) KR101884103B1 (ja)
CN (1) CN105916608B (ja)
CA (1) CA2934838C (ja)
ES (1) ES2767184T3 (ja)
MX (1) MX2016008473A (ja)
PL (1) PL3072604T3 (ja)
RU (1) RU2648725C2 (ja)
TW (1) TWI574833B (ja)
WO (1) WO2015115327A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102395730B1 (ko) * 2016-04-22 2022-05-09 아뻬랑 시트로부터 마르텐사이트 스테인리스 강 부품을 제조하기 위한 방법
US11740023B2 (en) * 2016-12-22 2023-08-29 Autotech Engineering, S.L. Method for heating a blank and heating system
WO2022067620A1 (zh) * 2020-09-30 2022-04-07 苏州中门子工业炉科技有限公司 一种连续节拍式热处理炉的棒材出料系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0614891U (ja) * 1991-02-18 1994-02-25 東海高熱工業株式会社 タワー式チエンコンベヤ炉
JPH07278647A (ja) * 1994-04-11 1995-10-24 Daido Steel Co Ltd 回転熱処理炉
JP2013094815A (ja) * 2011-11-01 2013-05-20 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 熱間剪断加工方法
WO2013084512A1 (ja) * 2011-12-09 2013-06-13 トヨタ自動車株式会社 プレス成形用鋼板の製造方法ならびにプレス成形部品の製造方法および製造装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1914642A (en) * 1930-08-19 1933-06-20 Francis A Davey Method and apparatus for treating steel sheets
US1858434A (en) * 1931-03-13 1932-05-17 Westinghouse Electric & Mfg Co Slot closure
US2069057A (en) * 1935-04-06 1937-01-26 Ferro Enamel Corp Furnace
US2172386A (en) * 1936-07-27 1939-09-12 Huff Equipment Company Apparatus for treating metal sheets
US2370381A (en) * 1940-04-19 1945-02-27 Electric Furnace Co Apparatus for handling and heattreating glass
US2839289A (en) * 1954-09-30 1958-06-17 Kaiser Aluminium Chem Corp Frame to support metal sheets under tension during heat treatment
GB1544968A (en) * 1976-03-17 1979-04-25 Triplex Safety Glass Co Apparatus for the processing of glass sheets
SU1212677A1 (ru) * 1984-07-02 1986-02-23 Горьковский Автомобильный Завод Автоматическа лини гор чей штамповки
EP1536898B1 (de) 2002-09-13 2006-05-31 DaimlerChrysler AG Verfahren zur herstellung eines pressgehärteten bauteils
RU2262408C1 (ru) * 2004-05-18 2005-10-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" Способ горячей штамповки полых изделий
BRMU8501282Y1 (pt) 2005-07-06 2016-03-08 Massaco Simoyama Napoli forno elevado vertical para tratamento térmico de peças metálicas
DE102005051403B3 (de) 2005-10-25 2007-03-15 Benteler Automobiltechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Blechformteiles
CN201067739Y (zh) 2007-06-28 2008-06-04 东莞丰裕电机有限公司 中纤板涂装生产线
JP4987689B2 (ja) 2007-12-26 2012-07-25 新日本製鐵株式会社 直火型ローラーハース式連続熱処理炉
EP2270257B1 (en) * 2008-04-22 2018-09-19 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Plated steel sheet and method of hot stamping plated steel sheet
DE102008062270A1 (de) * 2008-12-15 2010-06-17 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Vorrichtung und Verfahren zum Härten metallischer werkstücke
JP5327106B2 (ja) * 2010-03-09 2013-10-30 Jfeスチール株式会社 プレス部材およびその製造方法
JP2011255413A (ja) * 2010-06-11 2011-12-22 Toyoda Iron Works Co Ltd 鋼板の加熱装置、プレス成形品の製造方法、およびプレス成形品
CN102010967B (zh) 2010-12-30 2013-01-09 二重集团(德阳)重型装备股份有限公司 控制特大型钢板高温热处理变形的方法及专用垫块
CN103388065B (zh) * 2012-05-10 2014-12-24 宝山钢铁股份有限公司 一种大直径支承辊整体感应加热系统及其控制方法
DE102013104229B3 (de) 2013-04-25 2014-10-16 N. Bättenhausen Industrielle Wärme- und Elektrotechnik GmbH Vorrichtung zum Presshärten von Bauteilen

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0614891U (ja) * 1991-02-18 1994-02-25 東海高熱工業株式会社 タワー式チエンコンベヤ炉
JPH07278647A (ja) * 1994-04-11 1995-10-24 Daido Steel Co Ltd 回転熱処理炉
JP2013094815A (ja) * 2011-11-01 2013-05-20 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 熱間剪断加工方法
WO2013084512A1 (ja) * 2011-12-09 2013-06-13 トヨタ自動車株式会社 プレス成形用鋼板の製造方法ならびにプレス成形部品の製造方法および製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015115327A1 (ja) 2015-08-06
JP6123914B2 (ja) 2017-05-10
US20160320128A1 (en) 2016-11-03
MX2016008473A (es) 2016-10-12
RU2016129111A (ru) 2018-01-23
CA2934838C (en) 2018-05-01
ES2767184T3 (es) 2020-06-16
US10330386B2 (en) 2019-06-25
RU2648725C2 (ru) 2018-03-28
TWI574833B (zh) 2017-03-21
CN105916608B (zh) 2018-11-13
EP3072604B1 (en) 2019-10-23
CA2934838A1 (en) 2015-08-06
KR101884103B1 (ko) 2018-07-31
PL3072604T3 (pl) 2020-03-31
EP3072604A1 (en) 2016-09-28
TW201536537A (zh) 2015-10-01
EP3072604A4 (en) 2017-06-07
CN105916608A (zh) 2016-08-31
KR20160099674A (ko) 2016-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5201003B2 (ja) 熱間プレス成形用鋼板の加熱装置及び加熱方法
JP4802180B2 (ja) 通電加熱装置及びそれを有する熱間プレス成形装置並びに通電加熱方法
JP5155646B2 (ja) 熱間プレス成形装置及び熱間プレス成形方法
JP6123914B2 (ja) 鋼板加熱方法及び鋼板加熱装置
JP5762917B2 (ja) Mg合金板のプレス曲げ装置およびプレス曲げ方法
JP2017537048A (ja) 加熱されたガラスシートを成形または形成する装置および方法
JPS6245176B2 (ja)
PL177000B1 (pl) Piec do gięcia płyt szklanych oraz sposób gięcia płyt szklanych
US2251159A (en) Process and apparatus for bending and tempering glass sheets
JPS6132264B2 (ja)
EP2233222A1 (en) Conveyance equipment and hot press forming device having it
JP2013173153A (ja) 熱間プレス用の鋼板の熱処理方法
KR20200035081A (ko) 판유리를 벤딩하기 위한 방법 및 장치
JPH03271127A (ja) ガラス板の熱処理方法
CN110088018B (zh) 用于传送至少一个加热部件的装置
DE102005033042B3 (de) Verfahren zur Wärmebehandlung metallischer Werkstücke und Vorrichtung zur Durchführung
KR101858611B1 (ko) 자동차용 도어 임팩트 빔 제조장치
KR20140055827A (ko) 용접용 열처리장치
CN210596146U (zh) 一种调质热处理用工件卸料装置
JP2958431B2 (ja) 熱処理装置
RU2256526C2 (ru) Автоматическая линия изготовления изогнутых изделий
JP2015080797A (ja) 熱間プレス成形設備
JP2017039273A (ja) ベルト溶着装置
CN104354289A (zh) 一种设有移动隔热装置的真空吸塑机
JP2017094624A (ja) ベルト溶着装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161101

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161226

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170307

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170320

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6123914

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350