热压产品的制造方法及热压装置制造方法
【专利摘要】本发明的课题在于：在利用感应加热装置加热金属带、且对该经过加热的所述金属带进行级进压制的热压产品的制造方法中，防止金属带产生温度不均。该热压产品的制造方法中，为了减小金属带(1)相对于感应加热装置(11)的加热线圈(5)的相对传送速度的变化量，而使感应加热装置(11)的加热线圈(5)在金属带(1)的传送方向和金属带(1)的传送方向的相反方向上可动。
【专利说明】热压产品的制造方法及热压装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种热压产品的制造方法及热压装置，尤其涉及利用感应加热装置加热金属带而进行热压的技术。
【背景技术】
[0002]以往，已知有在压制加工前对于欲受级进压制的带状金属板(金属带)利用高频加热装置进行加热的技术(例如参照专利文献I)。
[0003]而且，以往，已知有与被加热材的传送速度成正比地进行电力控制，而将被加热材加热至目标温度的感应加热装置(例如参照专利文献2)。
[0004]而且，以往，已知有使感应加热线圈可动，使金属材料的端部与感应加热线圈保持无法相对移动的状态，而对金属材料进行固定时间的预加热的技术(例如参照专利文献3)。
[0005][先行技术文献]
[0006][专利文献]
[0007][专利文献I]日本特开2002346653号公报
[0008][专利文献2]日本特开昭57-157482号公报
[0009][专利文献3]日本特开昭53-17509号公报
【发明内容】
[0010]本发明所要解决的问题
[0011]然而，在如级进压制那样断续地传送材料(金属带)的技术中，因为金属带的速度会大幅变动，所以，不容易利用高频感应加热装置将金属带加热至均匀的温度，从而存在金属带产生温度不均的问题。
[0012]另外，在级进压制中金属带的速度会大幅变动，因此，即便对感应加热装置进行电力控制，也难以将金属带加热至均匀的温度，从而存在金属带产生温度不均的问题。
[0013]而且，即便成为金属带相对于感应加热装置的加热线圈不会相对移动的构成，也难以利用感应加热装置将金属带加热至均匀的温度，从而存在金属带的位于加热线圈端部的部分产生温度不均的问题。
[0014]并且，温度不均会使金属带变形，使搬送产生不良状况。另外，由金属带所成形的热压产品的产品精度产生偏差。
[0015]本发明是鉴于所述问题而成，其目的在于提供一种热压产品的制造方法及热压装置，其是利用感应加热装置加热金属带、且对该经过加热的所述金属带进行级进压制，能防止金属带产生温度不均。
[0016]本发明解决问题的技术手段
[0017]本发明是一种热压产品的制造方法，利用感应加热装置加热金属带、且对该经过加热的所述金属带进行级进压制，为了减小所述金属带相对于所述感应加热装置的加热线圈的相对传送速度的变化量，而使所述感应加热装置的加热线圈在所述金属带的传送方向和所述金属带的传送方向的相反方向上可动。
[0018]本发明是一种热压产品的制造方法，当传送所述金属带时，一面使所述感应加热装置的加热线圈，向所述金属带的移动方向的相同方向，以比所述金属带的移动速度慢、且与所述金属带的移动速度之差固定的第I移动速度移动，一面利用所述加热线圈对所述金属带进行加热；当所述金属带停止移动时，一面使所述感应加热装置的加热线圈，向所述金属带的移动方向的相反方向，以和所述金属带的移动速度与所述第I移动速度之差相等的第2移动速度移动，一面对所述金属带进行加热。
[0019]本发明是一种热压装置，包括加热金属带的感应加热装置、及对所述金属带进行级进压制的级进压制装置，且包括加热线圈可动部，该加热线圈可动部为了减小所述金属带相对于所述感应加热装置的加热线圈的相对传送速度的变化量，而使所述感应加热装置的加热线圈在所述金属带的传送方向和所述金属带的传送方向的相反方向上可动。
[0020]本发明是一种热压装置，所述加热线圈可动部是以如下方式构成，当由所述级进压制装置传送金属带时，使所述感应加热装置的加热线圈，向所述金属带的移动方向的相同方向，以比所述金属带的移动速度慢、且与所述金属带的移动速度之差固定的第I移动速度移动；当所述级进压制装置所致的金属带的移动停止而利用所述级进压制装置对所述金属带进行压制成形时，使所述感应加热装置的加热线圈，向所述级进压制装置所致的金属带的移动方向的相反方向，以和所述级进压制装置所致的金属带的移动速度与所述第工的移动速度之差相等的第2移动速度移动。
[0021]本发明的有益效果是
[0022]根据本发明，具有如下效果:在利用感应加热装置加热金属带、且对该经过加热的所述金属带进行级进压制的热压产品的制造方法及热压装置中，能防止金属带产生温度不均。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]为便审查员能对本发明目的、技术特征及其功效，做更进一步的认识与了解，以下结合实施例及附图，详细说明如下，其中:
[0024]图1是表示本发明的实施方式中的热压装置的概略构成的图。
[0025]图2是表示本发明的实施方式中的热压装置的金属带和加热线圈的动作的图。
【具体实施方式】
[0026]本发明的实施方式的热压产品(热压成形品)3的制造方法中，利用感应加热装置11加热金属带(带状的高张力钢等原材料)1，对该经过加热的金属带I进行级进压制，而获得热压产品3。也就是说，在热压产品3的制造方法中，一面将金属带I在其长度方向上断续地传送(移动，搬送)，一面利用感应加热装置11的加热线圈5加热金属带1，并且使用模具7(7A、7B)对该经过加热的金属带I进行压制成形。
[0027]而且，在热压产品3的制造方法中，为了减小金属带I相对于感应加热装置11的加热线圈5的相对传送速度(移动速度)的变化量，而使感应加热装置11的加热线圈5，在金属带I的传送方向和金属带I的传送方向的相反方向交替地可动(移动)。[0028]并且，通过减小金属带I相对于加热线圈5的相对传送速度(移动速度)的变化量，而消除因感应加热装置11的加热线圈5所致的加热不均(尤其是金属带I的长度方向上的加热不均)，使得经感应加热装置11加热后的金属带I的温度在任何部位都相同。
[0029]而且，在热压产品3的制造方法中，当金属带I停止移动时(在金属带I的传送方向上金属带I相对于模具7停止时)，对金属带I进行压制成形。
[0030]当传送金属带I时(移动时)，一面使感应加热装置11的加热线圈5以第I移动速度(第I速度)移动，一面利用加热线圈5对金属带I进行加热(更严格地说，是对金属带I的规定的部位进行加热)。
[0031]因为是以第I移动速度移动，所以加热线圈5向金属带I的移动方向的相同方向，以比金属带I的移动速度慢、且与金属带I的移动速度之差固定(极严格地说，是大致固定)的速度移动。
[0032]另一方面，当金属带I停止移动时，一面使感应加热装置11的加热线圈5以第2移动速度(第2速度)移动，一面利用加热线圈5对金属带I进行加热(更严格地说，是对金属带I的规定的部位进行加热)。
[0033]因为是以第2移动速度移动，所以加热线圈5是向金属带I移动时的移动方向的相反方向，以和金属带I移动时的移动速度与第I移动速度之差相等(极严格地说，是大致相等)的速度移动。
[0034]此处，对用于实施上文所述的热压产品3的制造方法的热压装置9进行说明。另夕卜，热压装置(热压产品3的制造装置)9是用于实施上文所述的热压产品3的制造方法的装置的例示。
[0035]为了便于说明,将金属带I的长度方向设为X轴方向，将与X轴方向正交的另一方向设为Y轴方向，将与X轴方向和Y轴方向正交的方向设为Z轴方向(上下方向)。
[0036]热压装置9是包括加热金属带I的感应加热装置11、对金属带I进行级进压制的级进压制装置13、及加热线圈可动部15而构成。
[0037]级进压制装置13包括将金属带I向其长度方向(箭头A6的方向)断续地搬送的金属带搬送部17、及驱动用于对金属带I进行压制成形的模具7的模具驱动部19。
[0038]利用模具驱动部19，使模具7的上模7A适当地向箭头A4的方向(Z轴方向)移动，对金属带I进行压制成形。
[0039]加热线圈可动部15是为了使金属带I相对于感应加热装置11的加热线圈5的相对传送速度的变化量如上文所述地减小，而使感应加热装置11的加热线圈5在金属带I的传送方向(箭头A7的方向，X轴+方向)、及金属带I的传送方向的相反方向(箭头A8的方向，X轴-方向)可动(移动)。
[0040]感应加热装置11的加热线圈5形成为环状，金属带I贯通于其中。而且，感应加热装置11的加热线圈5为了利用感应加热来加热金属带1，而离开由级进压制装置13的模具驱动部驱动的模具7，在金属带I的搬送方向上设置于模具7的上游侧(X轴方向-侧)。
[0041]接着对于金属带搬送部17进行说明。金属带I例如在搬送方向的上游端卷成辊状，且在金属带搬送部17、加热线圈5、模具7内成为带状且在X轴方向上较长地延伸。在该延伸的状态下，金属带I的宽度方向成为Y轴方向，金属带I的厚度方向成为Z轴方向。并且，利用设置在辊25与加热线圈5之间的金属带搬送部17的驱动，来使金属带I断续地移动。
[0042]在上游侧的辊25上卷绕着压制成形前的金属材料(金属带)1，下流侧的金属带(已除去热压产品3)在模具7的最后被较短地切断，且作为废料(scrap)排出。
[0043]金属带搬送部17是例如包含一对定位器(clamper) 21而构成。一对定位器21是在未图示的致动器(actuator)的作用下向箭头Al的方向(Z轴方向)移动，且抓持金属带I，且松开金属带I。
[0044]另外，一对定位器21是在未图示的致动器的作用下向箭头A3的方向(X轴方向)移动。
[0045]而且，通过一对定位器21适当地驱动，而使金属带I向X轴+方向断续地移动。
[0046]热压产品3经过模具7的热压之后，被从金属带上取出。所取出的热压产品3被放入水槽23中或者浇上水等进行淬火处理。
[0047]如所理解的那样，感应加热装置11的加热线圈5、及用于成形金属带I的模具7是在金属带I的传送方向上设在辊25与定位器21 (金属带搬送部17)的下流侧。而且，在金属带I的传送方向上，加热线圈5设在模具7的上游侧。而且，经加热线圈5加热且升温至超过Ac3点的程度(例如900°C左右)的金属带I受到模具7的热压。
[0048]模具7(7A、7B)上设有例如多个压制台(图1中为3个，压制部)。而且，由各压制台，依次对金属带I进行压制成形。另外，各压制台的间距(相互邻接的压制台的间距)为固定，断续进行的金属带I的I次传送行程(传送量)与所述间距一致。
[0049]而且，在压制台上，进行剪边、冲孔、成形、弯曲、整形(restrike)等加工。另外，既存在在模具7上设置加热器以防金属带I的温度下降的情况，也存在在模具7上设置水路等冷却机构以使金属带I的温度下降的情况。
[0050]加热线圈5是在固定的区域内来回运动。也就是说，在金属带I的传送方向上设在模具7的上游侧的加热线圈5是在与模具7相距固定的较大距离的模具远方位置(上游侧位置)、和与模具7相距固定的较小距离的模具附近位置(下流侧位置)之间来回运动。来回运动的加热线圈5的行程的值既可与模具7的各压制台的间距的值相等，又可小于或大于各压制台的间距的值。
[0051]另外，金属带I的传送方向上的加热线圈5的尺寸例如设为充分小于各压制台的间距。
[0052]而且，当由金属带搬送部17搬送金属带I而使金属带I移动时，加热线圈5从模具远方位置向模具附近位置移动(向X轴+方向移动)，当未由金属带搬送部17搬送金属带I而金属带I停止时，加热线圈5从模具附近位置向模具远方位置移动(向X轴方向移动)。
[0053]另外，加热线圈5相对于金属带I的移动速度不会为“O”。严格地说，加热线圈5在其移动方向切换的瞬间，相对于金属带I的移动速度也许会为“0”，但这毕竟是瞬间的现象，因此实际上可忽略。而且，不论金属带I是否移动，当级进压制时，加热线圈5始终是以固定的输出运作。
[0054]而且，金属带I移动时的金属带I的移动速度为固定。严格地说，当金属带I移动时或停止时，因产生加速度，所以在进行所述移动时金属带I的移动速度不会为固定，但金属带I的质量小，加减速是在极短的时间内进行，所以，实际上，可将金属带I的移动速度视为固定。同样，加热线圈5的、向X轴+方向的移动速度也是固定的,加热线圈5的、向X轴-方向的移动速度也是固定的。
[0055]如所理解的那样，当热压装置9运作时，加热线圈5在加热线圈可动部15的作用下，如上文所述以第I移动速度或第2移动速度移动。
[0056]也就是说，当由级进压制装置13传送金属带I时，使感应加热装置11的加热线圈5，向金属带I的移动方向的相同方向，以比金属带I的移动速度慢、且与金属带I的移动速度之差为固定的第I移动速度移动。
[0057]而且，当级进压制装置13所致的金属带I的移动停止而利用级进压制装置13的模具7对金属带I的规定的部位进行压制成形时，使感应加热装置11的加热线圈5，向级进压制装置13所致的金属带I的移动方向的相反方向，以和级进压制装置13所致的金属带I的移动速度与第I移动速度之差相等的第2移动速度移动。
[0058]另外，加热线圈可动部15所致的加热线圈5的移动是由未图示的伺服马达等致动器实现的。
[0059]关于热压装置9的动作，参照图2进行详细说明。图2的横轴表示时刻的经过，图2的纵轴表示金属带I与加热线圈5的位置和速度。线图Gl表示金属带I的位置，线图G2表示加热线圈5的位置，线图G3表示金属带I相对于加热线圈5的位置。而且，线图G4表示金属带I的速度，线图G5表示加热线圈5的速度，线图G6表示金属带I相对于加热线圈5的速度。
[0060]另外，若对线图G4、G5、G6所示的各函数分别以时间进行积分，则如线图Gl、G2、G3所示。此处，线图G4、G5、G6中有加减速区域(时间ta、tb、tc)，因此严格地说，线图G1、G2、G3并非仅由直线部构成。而且，如上文所述，加减速可忽略，因此线图G1、G2、G3仅由直线部表示。
[0061]热压装置9构成为在未图示的控制装置的控制下进行如下的动作。
[0062]首先，作为初始状态，金属带I在X轴方向延伸，加热线圈5未运作且停止于上游侧位置，模具7(7A、7B)打开，未对金属带I进行压制。初始状态是处于图2的时刻t0。
[0063]在所述初始状态下，金属带I开始移动(向X轴+方向移动)，与此同时加热线圈5开始运作(加热线圈5上有电流流动)，与此同时，加热线圈5开始以第I移动速度向X轴+方向移动。该动作是在时间t01期间进行。
[0064]接着，当经过时间t01且到达时刻tl时,金属带I停止移动，与此同时,加热线圈5开始以第2移动速度向X轴-方向移动。该动作是在到达时刻t2的时间tl2期间进行。并且，在时间tl2内，利用模具7对金属带I进行压制成形。
[0065]在时间t01与时间tl2之和即时间t02内，实施I个循环的动作。
[0066]以下，每当到达时刻t2、t4…等，则反复实施在时间t02内进行的I个循环的动作。
[0067]另外，图2中，时间t23 (从时刻t2到时刻t3的时间)、时间t45 (从时刻t4到时刻t5的时间)、时间t67(从时刻t6到时刻t7的时间)…与时间t01相等。
[0068]而且，图2中，时间t34(从时刻t3到时刻t4的时间)、时间t56(从时刻t5到时刻t6的时间)、时间t78(从时刻t7到时刻t8的时间)…与时间tl2相等。[0069]因此,时间t24、时间t46、时间t68…与时间t02相等。而且,根据线图G6可理解，金属带I相对于加热线圈5的速度固定。[0070]根据热压产品3的制造方法及热压装置9，为了减小金属带I相对于感应加热装置11的加热线圈5的相对传送速度的变化量，而使感应加热装置11的加热线圈5在金属带I的传送方向、及金属带I的传送方向的相反方向上可动，因此，可利用感应加热装置11将金属带I加热至均匀的温度，防止金属带I产生温度不均。并且，能防止因温度不均而产生的金属带的变形或搬送时的不良状况，且能防止由金属带I成形的热压产品3的产品精度产生偏差。
[0071]另外，根据热压产品3的制造方法及热压装置9，因为能减小金属带I相对于感应加热装置11的加热线圈5的相对传送速度的最大值(能使加热线圈5与金属带I的速度差成为例如固定的较小的值)，所以，将金属带I加热至目标温度的电力可较少，能使感应加热装置11小型化。
[0072]而且，感应加热装置11的加热线圈5可在输出固定的状态下，在金属带I的传送方向、及金属带I的传送方向的相反方向上来回运动，因此无需对于加热线圈5的输出进行繁琐的控制，而且，能减小加热线圈5的设置空间。
[0073]另外，根据热压产品3的制造方法及热压装置9，当传送金属带I时，一面使感应加热装置11的加热线圈5向金属带I的移动方向的相同方向，以比金属带I的移动速度慢、且与金属带I的移动速度之差固定的第I移动速度移动，一面利用加热线圈5对金属带I进行加热；当金属带I停止移动时，一面使感应加热装置11的加热线圈5，向金属带I的移动方向的相反方向，以和金属带I的移动速度与第I移动速度之差相等的第2移动速度移动，一面对金属带I进行加热，因此，能始终且容易地使感应加热装置11的加热线圈5相对于断续传送的金属带I的相对速度保持固定，且能切实地防止金属带I在长度方向上产生温度不均。
【权利要求】
1.一种热压产品的制造方法，利用感应加热装置加热金属带、且对该经过加热的所述金属带进行级进压制，该热压产品的制造方法的特征在于: 为了减小所述金属带相对于所述感应加热装置的加热线圈的相对传送速度的变化量，而使所述感应加热装置的加热线圈在所述金属带的传送方向和所述金属带的传送方向的相反方向上可动。
2.如权利要求1所述的热压产品的制造方法，其特征在于: 当传送所述金属带时，一面使所述感应加热装置的加热线圈，向所述金属带的移动方向的相同方向，以比所述金属带的移动速度慢、且与所述金属带的移动速度之差固定的第I移动速度移动，一面利用所述加热线圈对所述金属带进行加热； 当所述金属带停止移动时，一面使所述感应加热装置的加热线圈，向所述金属带的移动方向的相反方向，以和所述金属带的移动速度与所述第I移动速度之差相等的第2移动速度移动，一面对所述金属带进行加热。
3.一种热压装置，包括加热金属带的感应加热装置、及对所述金属带进行级进压制的级进压制装置，该热压装置的特征在于: 具有加热线圈可动部，该加热线圈可动部为了减小所述金属带相对于所述感应加热装置的加热线圈的相对传送速度的变化量，而使所述感应加热装置的加热线圈在所述金属带的传送方向和所述金属带的传送方向的相反方向上可动。
4.如权利要求3所述的热压装置，其特征在于: 所述加热线圈可动部以如下方式构成，当由所述级进压制装置传送金属带时，使所述感应加热装置的加热线圈，向所述金属带的移动方向的相同方向，以比所述金属带的移动速度慢、且与所述金属带的移动速度之差固定的第I移动速度移动；当所述级进压制装置所致的金属带的移动停止而利用所述级进压制装置对所述金属带进行压制成形时，使所述感应加热装置的加热线圈，向所述级进压制装置所致的金属带的移动方向的相反方向，以和所述级进压制装置所致的金属带的移动速度与所述第I移动速度之差相等的第2移动速度移动。
【文档编号】B21D22/00GK103447366SQ201310160009
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年5月3日 优先权日:2012年5月28日
【发明者】小林正宪 申请人:东普雷股份有限公司