本发明专利技术提供一种弯曲加工方法及弯曲加工装置、以及弯曲加工设备列。该金属材料的贯穿弯曲加工方法，一边自上游侧逐次或连续地挤出被加工材料、一边在下游侧进行弯曲加工，用可动辊模夹紧上述金属材料，在控制该可动辊模的位置或／及移动速度的同时，使用配置在金属材料外周的加热机构及冷却机构，局部加热至可产生塑性变形且可进行淬火的温度区域，并施加弯矩，然后对该金属材料进行急速冷却。即使在加工出金属材料为弯曲方向在２维度上不同的连续弯曲、或弯曲方向在３维度上不同的连续弯曲的情况下，甚至即使在需要对高强度的金属材料进行弯曲加工的情况下，也可以高效率且廉价地获得形状冻结性良好的、具有均匀的硬度分布的金属材料。由此，可以作为进一步高度化的汽车部件的弯曲加工技术而广泛应用。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种金属材料的弯曲加工方法及其弯曲加工装 置、以及弯曲加工设备列，更加详细地说是涉及一种即使在金属材料为弯曲方向在2维度上不同的连续弯曲(例如，S字弯曲) 的情况下，或弯曲方向在3维度上不同连续弯曲的情况下，可 以高效率地进行弯曲加工的金属材料的弯曲加工方法及可以应 用该弯曲加工方法的加工装置、以及弯曲加工i殳备列、还有使 用它们估文成的弯曲加工产品。
技术介绍
近年来，出于对地球环境的担忧，对结构用金属材料逐渐 要求使用重量轻且高强度的材料。例如，在汽车行业中，对车 体安全性的要求有所提高，对汽车部件的轻量化及高强度化的 要求越来越严格，从提高燃料费和提高沖撞安全性的方面考虑， 正在推进汽车用部件的开发。为了应对这样的要求，广泛使用了由与以往完全不同的强 度等级构成的高张力钢板，例如，拉伸强度大于等于780MPa、 甚至大于等于900MPa的高强度的原材料。另一方面，在这些原材料的高强度化的同时，也可以重新 研究以往的汽车用部件的构造。随之，为了应用于多种多样的 汽车用部件，强烈要求开发 一 种对金属材料进行高精度加工的 弯曲加工技术。该金属材料由复杂的形状、例如弯曲方向在2 维度、甚至3维度上不同的弯曲形状构成。以往，为了应对开发这样的弯曲加工技术的要求，提出了 各种加工技术。例如，在日本特开昭50 - 59263号及日本专利 第2816000号这两个公报中提出了 一种一边对金属管等进行热 处理， 一边对其进行弯曲加工的方法。具体地说，是这样一种 方法将金属管等的加工前端侧夹紧在旋转自由的臂上，一边 利用加热装置对其加热， 一边使加热部适当地移动，从而使其 弯曲变形，之后将该金属管等被加工材料冷却(在日本特开昭 50 - 59263号公才艮中提出的方法)，还有，是一种对上述加热部 施加扭转力和弯曲力，在使其发生扭转变形的同时还发生弯曲 变形的方法(在日本专利第2816000号公报中提出的方法)。但是，在上述两个公报中提出的弯曲加工方法是一种与所 谓的夹紧弯曲加工区分开的加工方法，由于都需要用旋转自由 的臂夹紧金属管等的加工前端部，因此无法使加工中的金属管 等的进给速度为高速。而且，由于每重复一次由臂进行的夹紧 都需要使臂返回，进给速度变动显著，因此需要对加热和冷却 速度进行复杂的控制，无法确保规定的淬火精度。由于在夹紧弯曲加工中产生了上述问题，因此在日本特开 2000 - 158048号公报中提出了一种基于贯穿弯曲加工的高频 加热弯曲机，即一种以可向3维度方向自由移动的方式支承压 弯辊的高频加热弯曲机。采用日本特开2000 - 158048号公报的 高频加热弯曲机，使压弯辊跨过被弯曲加工物向相反方向的被 弯曲加工物侧面移动，压弯辊抵接在该侧面上对其进行弯曲加 工，因此，即使在例如^f象S字弯曲那样地弯曲方向在2维度上不 同的连续弯曲的情况下，也可以不进行使被弯曲加工物旋转 180度的操作作业。但是，对于日本特开2000 - 158048号公报的高频加热弯曲 机，由于没有夹紧一皮弯曲加工物两侧面的机构，因由高频加热 之后的冷却产生的残余应力而易于发生变形，因此难以确保规定的尺寸精度，制约了加工速度，并且难以提高弯曲加工度。并且，在日本专利第3195083号公报中提出了 一种具有这 样的加热机构的贯穿弯曲加工装置替代上述夹紧弯曲加工和 高频加热弯曲机的压弯辊，设置固定模和可在3维度方向上移 动的可动旋转模，由加热机构将金属构件加热至与由可动旋转 模对金属构件进行弯曲加工的曲率相对应的温度。在日本专利第3195083号公报的弯曲加工装置中，由于固 定模及可动旋转模不是以可旋转的方式保持被加工的金属构 件，因此无论是固定模及可动旋转模中的哪一种，都容易在其 表面产生烧伤。另外，日本专利第3195083号公报的弯曲加工 装置向固定模及可动旋转模中供给冷却流体，避免了由两个模 的强度降低和热膨胀引起的加工精度的降低，但没有试图对被 弯曲加工的金属构件进行淬火热处理，而无法获得通过淬火而高强度的金属构件。如上所述，伴随着重新研究汽车用部件的构造，为了应用 于多种多样的汽车用部件，要求一种由复杂弯曲形状构成的金 属材料的加工技术。另一方面，若也考虑到金属材料的轻量化， 优选选定拉伸强度为9 0 0M P a以上的金属材更优选选定 1300MPa级以上的金属材料。在这种情况下，在将拉伸强度为 500 ~ 700MPa左右的金属管坯作为初始材料来进行弯曲加工 之后，利用热处理提高其强度，从而获得高强度的金属材料。但是，对于在日本特开昭50 - 59263号及日本专利第 2816000号两个公报中提出的夹紧弯曲加工，由于金属管坯的 进给速度变动显著，难以对冷却速度进行复杂的控制，而无法 确保淬火精度，因此无法防止产生不均匀的应变。因此，在弯 曲形状产生偏差的同时，在高强度的金属材料中随着残余应力 也会产生延迟破坏的问题，不适合作为汽车用部件。并且，在日本专利第3195083号公报中提出的弯曲加工装 置基于贯穿弯曲加工，但并不是意图在将低强度的金属管坯作 为初始材料来进行热加工之后，利用淬火来提高强度，而获得 高强度的金属材料。另外，随着对金属材料进行加热，容易在 可动旋转模的表面产生烧伤，因此要求对热弯曲加工装置进行 进一步的改善。
技术实现思路
本专利技术即是鉴于上述问题而作成的，其目的在于提供一种 这样的金属材#+的弯曲加工方法及可以应用该加工方法的弯曲 加工装置、以及弯曲加工设备列即使在对金属材料进行弯曲 加工时，随着汽车用部件的构造的多样化而要求复杂的弯曲形 状的情况下，甚至需要对高强度的金属材料进行弯曲加工的情 况下，也可以确保弯曲精度，且作业效率优良。为了解决上述课题，本专利技术的金属材料的贯穿弯曲加工方 法(push through bending processing), —边自上；摔個'j逐,欠 或连续地挤出由支承机构保持着的被加工材料、 一边在上述支 承机构的下游侧进行弯曲加工，其特征在于，用设在上述支承 机构下游侧的可动辊模夹紧上述金属材料，在控制该可动辊模 的位置或/及移动速度的同时，使用配置在上述可动辊模的输 入侧、且配置在上述金属材料外周的加热机构及冷却机构，将 上述金属材料局部加热至可产生塑性变形且可进行淬火的温度 区域，并对上述加热部施加弯矩，然后急速冷却该金属材料。即，在对金属材料进行贯穿弯曲加工时， 一边夹紧金属材 料的下游侧而使其以恒定速度移动， 一边对其实施热处理，可 以确保^L定的冷却速度，可以均匀地冷却被弯曲加工过的金属 材料，因此可以获得尽管强度较高、但形状冻结性也很好的、 硬度均匀的金属材料。例如，作为具体的构成，利用高频加热线圏将作为被加工 材料的管坯逐次连续地加热至A3相变点以上、且组织不会粗粒 化的温度，并且使用可动辊模使被加热的局部区域塑性变形， 之后立即对管坯的外表面或内外表面喷射以水或油为主体的冷却介质、或其他的冷却液、或气体、或喷雾，从而可以确保100 。C / sec以上的冷却速度。另夕卜，施加弯矩的可动辊模以可动辊型方式夹紧金属材料， 可以抑制产生于模具表面的烧伤，因此可以高效率地进行弯曲 加工。同样，由于支承机构也以可旋转的方式保持着金本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种金属材料的贯穿弯曲加工方法，一边自上游侧逐次或连续地挤出由支承机构保持着的被加工材料、一边在上述支承机构的下游侧进行弯曲加工，其特征在于， 用设在上述支承机构下游侧的可动辊模夹紧上述金属材料，在控制该可动辊模的位置或／及移动速度的同时，使用配置在上述可动辊模的输入侧、且配置在上述金属材料外周的加热机构及冷却机构，将上述金属材料局部加热至可产生塑性变形且可进行淬火的温度区域，并对上述加热部施加弯矩，然后对上述金属材料进行急速冷却。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：富泽淳，菊池文彦，桑山真二郎，
申请(专利权)人：住友金属工业株式会社，住友钢管株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]
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