JP2019050137A - 通電加熱装置及び通電加熱方法、加熱装置及び加熱方法、並びにホットプレス成形方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また第1電極部12の移動電極50及び第2電極部13の移動電極70の少なくとも一方を移動させるだけで通電領域や通電時間を変化できるため、従来のように電極や給電構造を多数設けたり、ワークWや第1ブスバー36や第2ブスバー37を移動する構造を設けたりして複雑な構造にする必要がなく、通電加熱装置1を簡素でコンパクトに形成できる。従って、通電領域や通電時間を変化させてワークWの通電領域に所定の大電流を流すことが容易で簡素な構成を実現できる。
しかも移動電極50が通電ローラ55であり、移動電極70が通電ローラ75であれば、ワークW表面に接触した状態で安定して移動でき、例えば振動等によりワークW表面から浮き上がってスパークが生じることを防止でき、移動電極50,70を通電した状態で移動させてもワークWに大電流を安定して流すことができる。
まず図25(A)に示すように、板状ワークW7の第1加熱領域W7a及び第2加熱領域W7bを特定する。第1加熱領域W7a及び第2加熱領域W7bは任意に設定できるため、できるだけ均一に加熱し易い形状にすることが望ましい。ここでは、狭幅部80の両側縁をそれぞれ長軸Xに沿って延長させることで、板状ワークWの長手方向両端側に仮想区画線80xを設定し、この仮想区画線80xにより広幅部81内に仮想延長部81xを設定する。そして、狭幅部80とその両端側の仮想延長部81xを合わせて第1加熱領域W7aとし、仮想区画線80xと広幅部81の側縁との間をそれぞれ第2加熱領域W7bとする。
さらに各領域を同時に加熱する必要がなく、第1加熱領域W7aを長手方向に纏めて通電加熱できると共に、第2加熱領域W7bに適した方法で加熱できるため、第1加熱領域W7a及び第2加熱領域W7bを合わせた広い範囲を簡素な構成で加熱することが可能である。
まず図27(A)に示すように、出来るだけ均一に加熱できるように板状ワークW8の第1加熱領域W8a及び第2加熱領域W8bを設定する。ここでは幅方向の断面積が大きくて、通電加熱装置1の第1電極部12及び第2電極部13により通電加熱する場合に十分な電流密度を得難い部分を第2加熱領域W8bとし、幅方向の断面積が第2加熱領域W8bより小さい部分を第1加熱領域W8aとする。
10 第1保持部
11 第2保持部
12 第1電極部
13 第2電極部
14 電極対
15 給電部
16 電極部移動機構
17 保持部移動機構
18 制御部
20 第1移動部
21 第2移動部
30 架台
31 スライドレール
32,34 ねじ軸
33,35 モータ
36 第1ブスバー
37 第2ブスバー
40 チャック
41 駆動部
42 移動フレーム
50,70 移動電極
51,71 給電機構
52,72 押さえ部材
53,73 押圧機構
54,74 移動フレーム
55,75 通電ローラ
56,76 給電ローラ
57,77 可動ブラケット
58,78 押さえローラ
59,79 加圧シリンダ
62 導電ブラシ
63 給電ローラ
80 狭幅部
80x 仮想区画線
81 広幅部
81b 広幅部
81x 仮想延長部
101 第2加熱部
102 第2加熱部
W、W1,W2,W3,W4,W5,W6,W7,W8 ワーク
W2a 通電加熱領域
W2b 非加熱領域
W5a,W6a 第1通電加熱領域
W5b,W6b 第2通電加熱領域
W5c,W6c 溶接ビード部
W7a,W8a 第1加熱領域
W7b,W7b1,W7b2,W8b 第2加熱領域
X 長軸
Claims (35)
- 間隔をあけて対向配置される第1電極部及び第2電極部と、
前記第1電極部及び前記第2電極部に電気的に接続される給電部と、
前記第1電極部及び前記第2電極部がワークに接触した状態で且つ前記給電部から前記第1電極部と前記第2電極部とを経由して前記ワークに通電されている状態で、前記第1電極部及び前記第2電極部の少なくとも一方の電極部を前記第1電極部と前記第2電極部との対向方向に沿って移動させる電極部移動機構と、
少なくとも一方の前記電極部が移動された状態で前記第1電極部と前記第2電極部との間に位置する前記ワークの通電加熱領域を前記対向方向に挟んで前記ワークを保持する第1保持部及び第2保持部と、
前記第1保持部及び前記第2保持部の少なくとも一方の保持部を移動させて前記ワークを前記対向方向に沿って引っ張る保持部移動機構と、
を備える通電加熱装置。 - 請求項1記載の通電加熱装置であって、
前記第1保持部及び前記第2保持部は、前記第1電極部及び前記第2電極部とは別に構成されており、
前記保持部移動機構は、前記第1電極部及び前記第2電極部の少なくとも一方の電極部が前記ワークから離間された状態で、前記第1保持部及び前記第2保持部のうち前記ワークから離間された前記電極部側に配置されている保持部を移動させる通電加熱装置。 - 請求項1記載の通電加熱装置であって、
前記第1電極部及び前記第2電極部は、前記ワークを保持可能に構成されており、
前記第1保持部は、前記第1電極部を含み、前記第1電極部によって前記ワークを保持し、
前記第2保持部は、前記第2電極部を含み、前記第2電極部によって前記ワークを保持する通電加熱装置。 - 請求項1から3のいずれか一項記載の通電加熱装置であって、
前記第1電極部及び前記第2電極部は、前記ワークの通電加熱領域を横断する長さを有する通電加熱装置。 - 請求項1から4のいずれか一項記載の通電加熱装置であって、
前記電極部移動機構によって移動させる電極部の移動速度と、前記ワークに流す電流量と、の何れか一方又は双方を制御する制御部をさらに備える通電加熱装置。 - 請求項5記載の通電加熱装置であって、
前記制御部は、前記電極部の移動速度及び前記ワークに流す電流量の何れか一方又は双方を、前記ワークの形状及び寸法に基づき制御する通電加熱装置。 - 請求項1から6のいずれか一項記載の通電加熱装置であって、
前記第1電極部及び前記第2電極部毎に設けられており、前記ワークに沿って配置され且つ前記給電部に電気的に接続されたブスバーをさらに備え、
前記第1電極部及び前記第2電極部は、いずれも、前記ブスバー及び前記ワークに対して接触した状態で移動可能である通電加熱装置。 - 請求項7記載の通電加熱装置であって、
前記第1電極部及び前記第2電極部は、いずれも、前記ブスバーと前記ワークとの間に配置される電極を有し、
前記電極は、前記ワークの表面を転動する通電ローラであり、
前記通電ローラの周面は導電性を有しており、前記通電ローラの周面から前記ワークの表面に通電する通電加熱装置。 - 請求項8記載の通電加熱装置であって、
前記第1電極部及び前記第2電極部は、いずれも、前記ブスバーの表面を転動し且つ前記電極と共に移動可能な給電ローラを有し、
前記給電ローラから前記電極に通電する通電加熱装置。 - 請求項9記載の通電加熱装置であって、
前記給電ローラの周面は導電性を有しており、前記給電ローラの周面から前記電極に通電する通電加熱装置。 - 請求項10記載の通電加熱装置であって、
前記通電ローラと前記給電ローラとが互いに逆方向に回転して接触する通電加熱装置。 - 請求項11記載の通電加熱装置であって、
前記給電ローラの軸線が、前記通電ローラの前記ワークとの接触部及び前記通電ローラの軸線を含む仮想面とずれた位置に配置されている通電加熱装置。 - 請求項9記載の通電加熱装置であって、
前記給電ローラは、前記電極の軸方向両端側に配置されている通電加熱装置。 - 請求項8記載の通電加熱装置であって、
前記ブスバーの前記ワーク側の表面には、導電ブラシが配設されており、
前記電極は、前記導電ブラシに摺接する通電加熱装置。 - 請求項8から14のいずれか一項記載の通電加熱装置であって、
前記第1電極部及び前記第2電極部は、いずれも、前記電極と対向配置されて前記電極と共に移動する押さえ部材を有し、
前記押さえ部材によって前記ワークが前記電極に押し付けられる通電加熱装置。 - 断面積が長手方向に略一定であるか長手方向に沿って単調増加若しくは減少する第1加熱領域と、前記第1加熱領域の一部と幅方向に隣り合って前記第1加熱領域と一体に設けられた第2加熱領域と、を有する板状ワークの加熱装置であって、
前記第1加熱領域を加熱する第1加熱部と、
前記第2加熱領域を加熱する第2加熱部と、
を備え、
前記第1加熱部が、請求項1から15のいずれか一項記載の通電加熱装置であり、
前記通電加熱装置の前記第1電極部及び前記第2電極部の少なくとも一方が前記第1加熱領域上で前記長手方向に移動される加熱装置。 - 断面積が長手方向に略一定であるか長手方向に沿って単調増加若しくは減少する第1加熱領域と、前記第1加熱領域と長手方向に隣り合って前記第1加熱領域と一体に設けられており且つ前記第1加熱領域より幅広の第2加熱領域と、を有する板状ワークの加熱装置であって、
前記第2加熱領域を加熱する部分加熱部と、
前記第1加熱領域及び前記第2加熱領域を加熱する全体加熱部と、
を備え、
前記全体加熱部が、請求項1から15のいずれか一項記載の通電加熱装置であり、
前記通電加熱装置の前記第1電極部及び前記第2電極部の少なくとも一方が前記板状ワークの前記長手方向に移動される加熱装置。 - 間隔をおいて対向配置した第1電極部と第2電極部とをワークに接触させた状態で且つ第1電極部と第2電極部とを経由して前記ワークに通電した状態で、前記第1電極部及び前記第2電極部の少なくとも一方の電極部を前記第1電極部と第2電極部との対向方向に沿って移動させることにより、前記ワークを通電加熱し、
少なくとも一方の前記電極部が移動された状態で前記第1電極部と前記第2電極部との間に位置する前記ワークの通電加熱領域を前記対向方向に挟む第1保持部と第2保持部とによって前記ワークを保持し、前記第1保持部及び前記第2保持部の少なくとも一方の保持部を前記対向方向に沿って移動させることにより、通電加熱に伴い膨張する前記ワークを引っ張って平坦化する通電加熱方法。 - 請求項18記載の通電加熱方法であって、
前記第1保持部及び前記第2保持部は、前記第1電極部及び前記第2電極部とは別に構成されており、
前記第1電極部及び前記第2電極部の少なくとも一方の電極部を前記ワークから離間させた状態で、前記第1保持部及び前記第2保持部のうち前記ワークから離間させた前記電極部側に配置されている保持部を移動させる通電加熱方法。 - 請求項18記載の通電加熱方法であって、
前記第1電極部及び前記第2電極部は、前記ワークを保持可能に構成されており、
前記第1保持部は、前記第1電極部を含み、前記第1電極部によって前記ワークを保持し、
前記第2保持部は、前記第2電極部を含み、前記第2電極部によって前記ワークを保持する通電加熱方法。 - 請求項18から20のいずれか一項記載の通電加熱方法であって、
移動させる前記電極部の移動速度と、前記ワークに流す電流量との何れか一方又は双方を制御することにより、前記通電加熱領域を前記対向方向に並ぶ短冊状の複数の区分領域に仮想的に区分した前記区分領域毎に熱量を制御する通電加熱方法。 - 請求項21記載の通電加熱方法であって、
前記通電加熱領域は、前記対向方向の単位長さあたりの抵抗が前記対向方向に沿って変化しており、
移動させる前記電極部の移動速度と、前記ワークに流す電流量との何れか一方又は双方を、前記通電加熱領域の抵抗の変化に基づいて制御する通電加熱方法。 - 請求項21又は22記載の通電加熱方法であって、
前記通電加熱領域は、断面積が前記対向方向に沿って減少する形状を有しており、
前記第1電極部及び前記第2電極部の少なくとも一方を、前記通電加熱領域の断面積が減少する方向に移動させる通電加熱方法。 - 請求項18から23のいずれか一項記載の通電加熱方法であって、
前記通電加熱領域を、前記対向方向に隣り合う第1通電加熱領域と第2通電加熱領域とに区分し、
前記第1電極部及び前記第2電極部を前記第1通電加熱領域上で前記第1通電加熱領域と前記第2通電加熱領域との境界に隣設し、前記第1電極部と前記第2電極部とを経由して前記ワークに通電した状態で、前記境界から遠い前記第1電極部を前記第1通電加熱領域の前記境界とは反対側の一端に向けて移動させる通電加熱方法。 - 請求項18から23のいずれか一項記載の通電加熱方法であって、
前記通電加熱領域は、前記対向方向に隣り合う第1通電加熱領域と第2通電加熱領域とに区分し、
前記第1電極部を前記第1通電加熱領域上で前記第1通電加熱領域と前記第2通電加熱領域との境界に隣設し且つ前記第2電極部を前記第2通電加熱領域上で前記境界に隣設し、前記第1電極部と前記第2電極部とを経由して前記ワークに通電した状態で、前記第1電極部を前記第1通電加熱領域の前記境界とは反対側の一端に向けて移動させる通電加熱方法。 - 請求項24又は25記載の通電加熱方法であって、
前記第1電極部と前記第2電極部とを経由して前記ワークに通電した状態で、前記第2電極部を前記第2通電加熱領域の前記境界とは反対側の一端に向けて移動させる通電加熱方法。 - 請求項26記載の通電加熱方法であって、
前記第1電極部と前記第2電極部とを経由して前記ワークに通電した状態で、前記第2電極部を移動させずに前記第1電極部を前記第1通電加熱領域の前記一端に向けて移動させて前記第1電極部と前記第2電極部との間隔を広げ、前記第1電極部が前記第1通電加熱領域の前記一端に達する前に前記第2電極部を前記第2通電加熱領域の前記一端に向けて移動させることにより、前記第1通電加熱領域を前記第2通電加熱領域よりも高温に加熱する通電加熱方法。 - 請求項24から27のいずれか一項記載の通電加熱方法であって、
前記ワークは、材質及び板厚の何れか一方又は双方が異なる第1鋼板と第2鋼板とを溶接部で前記対向方向に連結してなるブランク材であり、
前記第1通電加熱領域は前記第1鋼板に設定され、前記第2通電加熱領域は前記第2鋼板に設定される通電加熱方法。 - 断面積が長手方向に略一定であるか又は長手方向に沿って単調増加若しくは減少する第1加熱領域と、前記第1加熱領域の一部と幅方向に隣設された第2加熱領域と、を有する板状ワークの加熱方法であって、
前記第2加熱領域を加熱した後、請求項18から28のいずれか一項記載の通電加熱方法において前記第1電極部及び前記第2電極部の少なくとも一方の電極部を前記長手方向に移動させるようにして前記第1加熱領域を通電加熱することにより、前記第1加熱領域及び前記第2加熱領域を所定温度範囲内に加熱する加熱方法。 - 請求項29記載の加熱方法であって、
前記第2加熱領域を前記所定温度範囲より高い温度に加熱した後、前記第1加熱領域を通電加熱する加熱方法。 - 幅が長手方向に略一定であるか又は長手方向に沿って単調増加若しくは減少する第1加熱領域と、前記第1加熱領域と長手方向に隣り合って前記第1加熱領域と一体に設けられ且つ前記第1加熱領域より幅広の第2加熱領域と、を有する板状ワークの加熱方法であって、
前記第2加熱領域を加熱した後、請求項18から28のいずれか一項記載の通電加熱方法において前記第1電極部及び前記第2電極部の少なくとも一方の電極部を前記長手方向に移動させるようにして前記第1加熱領域及び前記第2加熱領域を通電加熱することにより、前記第1加熱領域及び前記第2加熱領域を所定温度範囲内に加熱する加熱方法。 - 請求項31記載の加熱方法であって、
前記第2加熱領域を前記所定温度範囲より低い温度に加熱した後、前記第1加熱領域及び前記第2加熱領域を通電加熱する加熱方法。 - 請求項29から32のいずれか一項記載の加熱方法であって、
前記第2加熱領域を通電加熱、誘導加熱、炉加熱及びヒータ加熱の何れかにより加熱する加熱方法。 - 請求項18から28のいずれか一項記載の通電加熱方法によって前記ワークの前記通電加熱領域を加熱して、プレス型により加圧するホットプレス成形方法。
- 請求項29から32のいずれか一項記載の加熱方法によって前記板状ワークの前記第1加熱領域及び前記第2加熱領域を加熱して、プレス型により加圧するホットプレス成形方法。
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