JP4603193B2 - 車体パネルの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は厚さの異なる板材を用いた車体パネルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
厚さの異なる差厚部を形成する方法として、まず、圧延で板材に差厚部を成形し、その次に、差厚部を成形した板材を焼鈍する方法が知られている。具体的には、圧延では、例えば、特開昭５９−１８９００４号公報「差厚板の製造方法およびその圧延機」に示されたものがある。この差厚板の製造用圧延機は、同公報の第３図によれば、上側作業ロール１４ａ（符号は公報記載のものを流用した。以下同様。）と下側作業ロール１４ｂとを独立に駆動制御できるものであり、下側作業ロール１４ｂを逆方向に駆動し、圧延成形することで、差厚板を得ることができるというものである。
次に、圧延後の板材の加熱状態を説明する。
【０００３】
図１５（ａ），（ｂ）は従来の板材の加熱を示す図である。
（ａ）において、板材１４１は、差厚部１４２，１４３を成形したものであり、差厚部１４２は厚さｔ２、差厚部１４３は厚さｔ３である。ｔ１は板材１４１の厚さであり、はじめの板の厚さである。
板材１４１を加熱炉１４４に入れ、ヒータ１４５・・・（・・・は複数を示す。以下同様。）で加熱し、板材１４１の焼鈍を行う。Ａ，Ｂ，Ｃは、温度を測定する測定部を示す。その測定結果の一例を次図に示す。
【０００４】
（ｂ）は、板材の加熱状態を示す線図であり、横軸を時間とし、縦軸を板材の温度とし、測定部Ｃの差厚部１４３の温度を基準にヒータ１４５・・・を制御した結果を示す。差厚部１４３を昇温時間ｍ１で温度Ｔ１まで上げ、温度Ｔ１でヒータ１４５・・・の出力を下げ、温度Ｔ１で時間ｍ２まで保ち、時間ｍ２でヒータ１４５・・・を止めて加熱を終える。その際、測定部Ａは温度Ｔ３、測定部Ｂは温度Ｔ２になった。このように加熱炉１４４で板材１４１を加熱することで、板材１４１を焼鈍することができ、差厚部を成形した板材を得ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の加熱炉１４４を用いて加熱した板材１４１の温度は図１５（ｂ）に示す通りで、加熱炉１４４は、測定部Ｃの差厚部１４３を所望の温度Ｔ１に加熱するが、それに伴ない、測定部Ｂの差厚部１４２を温度Ｔ２まで加熱するため、焼鈍する際の板材１４１の温度のばらつきが大きい。そのため、板材１４１には、所望の温度で加熱処理した差厚部１４３の材料の強さと、そうでない温度で加熱処理した差厚部１４２との間で、材料の強さに違いが発生し、加熱炉１４４では、材料特性を均一にし難い。
【０００６】
また、測定部Ｂの差厚部１４２の温度は急激に上昇するため、加熱による歪が発生し易く、板材１４１にゆがみやしわが生じる心配がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、差厚部を成形した板材を焼鈍で均一な材料特性を有する板材に調整することができ、加熱の歪を防止することができる車体パネルの製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１では、圧延手段の上下のロール間に板材をセットする板材セット工程と、セットした板材の両端を把持する把持工程と、把持した板材に一定の張力を付与する張力付与工程と、張力を付与しつつ、上下のロールで圧延して差厚部を成形する差厚部成形工程と、成形した板材を連続して搬送ラインに設けた加熱装置に送り、所定位置で停止させた後、差厚部毎に対応した各々の線状加熱手段を差厚部毎の範囲内を複数回移動させて各々の差厚部を所定の加熱条件で焼鈍する焼鈍工程と、焼鈍した板材をプレス機で所定の車体パネルに成形するパネルプレス成形工程と、からなる。
【０００９】
焼鈍工程では、成形した板材を加熱装置内の所定位置で停止させた後、差厚部毎に対応した各々の線状加熱手段を差厚部毎の範囲内を複数回移動させて各々の差厚部を所定の加熱条件で焼鈍するので、１台の線状加熱手段の移動で一つの差厚部の範囲内みを加熱することができ、各々の差厚部の温度を管理するは容易である。
【００１０】
また、焼鈍工程では、成形した板材を加熱装置内の所定位置で停止させた後、差厚部毎に対応した各々の線状加熱手段を差厚部毎の範囲内を複数回移動させて各々の差厚部を所定の加熱条件で焼鈍するので、差厚部毎の加熱の温度勾配を緩和した加熱操作が可能となり、歪の起きない加熱を実施するのは容易である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る車体パネルの製造方法に用いる板材製造装置の平面図である。図左上に示すＹは圧延方向を示す軸で、図の左右方向の移動を示し、ＸはＹに直交する軸である。
板材製造装置１０は、切断機１１と、圧延装置１２と、加熱装置１３とをこの順に配置したものである。１５，１６，１８はローラコンベヤ、１７は搬送ラインとしてのローラコンベヤ、２１は制御盤、２２は油圧ユニット、２３は圧延装置１２の操作盤、２４は加熱装置１３の操作盤である。１２７は圧延後の板材を示す。
操作盤２４は、条件設定手段２６と、制御手段２７と、を備えるものである。
【００１２】
図２は本発明に係る車体パネルの製造方法に用いる板材製造装置の側面図である。
切断機１１は、図左側から搬入した帯板を切り、所定長さの板材を形成するものである。
圧延装置１２は、テンション装置３０と、圧延手段６０とからなる。
【００１３】
テンション装置３０は、Ｘ軸方向（図１参照）に移動できるものであり、Ｘ軸移動ガイド３０ａ、３０ａと、これらのＸ軸移動ガイド３０ａ、３０ａに載せたＸ軸移動ベース３０ｂと、このＸ軸移動ベース３０ｂをＸ軸方向に移動させる、図１に示すＸ軸駆動手段３０ｃ，３０ｃと、Ｘ軸移動位置検出器３０ｄと、次図で説明する要素とを有する。
【００１４】
図３は本発明に係る車体パネルの製造方法に用いるテンション装置の斜視図であり、テンション装置３０は、移動台３１上に左クランプ手段３２、右クランプ手段３３並びに張力付与手段３４，３５を有する。
移動台３１は、ベース３６に第１ガイド３７を介してＹ軸移動ベース３８を取付けたものである。
【００１５】
左クランプ手段３２は、Ｙ軸移動ベース３８の左側にハウジング４１を取付け、このハウジング４１の中央にガイドを介して上押圧部４２を上下移動可能に取付けるとともに、この上押圧部４２に対向する下押圧部４３を固定し、ハウジング４１の上部に油圧シリンダ４４，４４を取付けたものであり、油圧シリンダ４４のロッド４５を上押圧部４２に取付けて、油圧によって上押圧部４２を下押圧部４３側へ押し付けるものである。
【００１６】
一方、右クランプ手段３３は、Ｙ軸移動ベース３８の右側に第２ガイド４６を介して取付けたハウジング４７に左クランプ手段３２と同様の上・下押圧部４２，４３、油圧シリンダ４４，４４を設けたものである。４８は左クランプ位置検出器、４９は右クランプ位置検出器であり、これら左・右クランプ位置検出器４８，４９は、例えば、リニアエンコーダやリニア位置センサである。
【００１７】
また、張力付与手段３４は、油圧シリンダ５１であり、油圧シリンダ５１の取付け部５２をベース３６に取付け、ロッド５３をＹ軸移動ベース３８に取付けた。張力付与手段３５は、油圧シリンダ５５であり、油圧シリンダ５５の取付け部５６をＹ軸移動ベース３８に取付け、ロッド５７を右クランプ手段３３に取付けた。
【００１８】
図４は本発明に係る車体パネルの製造方法に用いる圧延手段の斜視図であり、圧延手段６０は、スタンド６１に第３ガイド６２，６２（手前は図示していない）を介して昇降自在に軸受箱６３，６３を嵌合し、これらの軸受箱６３，６３に図示せぬ軸受を介して上ロールとしてのワークロール６４、バックアップロール６５，６５を嵌合し、これらのロール６４，６５，６５に対称に、スタンド６１に図示せぬ軸受を介して下ロールとしてのワークロール６６、バックアップロール６７，６７を嵌合し、スタンド６１の上部に圧下油圧シリンダ６８，６８を取付け、この圧下油圧シリンダ６８，６８のロッドを軸受箱６３，６３に取付け、ワークロール６４，６６をロール駆動部６９，６９に嵌合したものであり、ロールが６重で、単一の圧延機である。７１はワークロール位置検出器、７２は左クランプ移動限検出器、７３は右クランプ移動限検出器、７４，７４は加熱手段、９０はターンテーブルである。
【００１９】
ワークロール位置検出器７１は、例えばリニアエンコーダやリニア位置センサであり、左・右クランプ移動限検出器７２，７３は、例えばリミットスイッチである。また、加熱手段７４は、電磁誘導加熱（誘導加熱）の熱源（ヒーター）であり、ワークロール６４，６６の左右に設けたものである。
【００２０】
ターンテーブル９０は、据え付け台９１の中央に回転支持部９２を設け、端部に駆動部９３を設けたものである。駆動部９３は、据え付け台９１に取付けたガイド９４と、このガイド９４を駆動するウオーム減速機９５とからなる。
【００２１】
すなわち、ターンテーブル９０の回転支持部９２に圧延手段６０を嵌合するとともに、圧延手段６０にガイド９４の一端を取付けることで、ターンテーブル９０に圧延手段６０を載せたことになる。９６は原点位置検出器、９７は右回転限検出器、９８は左回転限検出器である。
【００２２】
図５は本発明に係る車体パネルの製造方法に用いる加熱装置の斜視図である。
加熱装置１３は、圧延後の板材１２７を連続的に水平搬送する搬送手段９９と、この搬送手段９９上の板材１２７を線状に加熱するために板幅方向（Ｘ軸方向）に伸ばした第１線状加熱手段１０１、第２線状加熱手段１０２ならびに第３線状加熱手段１０３と、これらの第１〜第３線状加熱手段１０１〜１０３を板材１２７の長さ方向（Ｙ軸方向）に移動させる熱源移動手段１０４・・・と、加熱条件を設定する条件設定手段２６（図１参照）と、加熱条件に基づいて第１〜第３線状加熱手段１０１〜１０３及び熱源移動手段１０４・・・を制御する制御手段２７（図１参照）と、床に設置する架台１０５と、この架台１０５に着脱自在に取り付けたカバー１０６と、からなる。
【００２３】
搬送手段９９は、架台１０５に脚部材１０７を取り付け、この脚部材１０７にローラ１０８・・・を回転可能に取り付けた。
なお、ローラ１０８は一例であり、ローラ１０８を用いずに、チェーンやバンドなど帯状の部材を掛け渡してもよい。
【００２４】
第１線状加熱手段１０１は、本体部１１１の中央に空隙部１１２を板材１２７が貫通自在な大きさに形成し、この空隙部１１２の天井側に熱源１１３ならびに反射板１１４を取り付け、空隙部１１２の床側に熱源１１５ならびに反射板１１６を取り付けた構成とし、移動範囲を図９の非圧延部８１ｂの長さＬ１の範囲に設定した。
【００２５】
第２線状加熱手段１０２は、第１線状加熱手段１０１と同じ構成のもので、移動範囲を図９の第１差厚部８３の長さＬ２の範囲に設定した。
第３線状加熱手段１０３は、第１線状加熱手段１０１と同じ構成のもので、移動範囲を図９の第２差厚部１２６の長さＬ３の範囲に設定した。
【００２６】
熱源１１３，１１５はともに、赤外線放射源であり、例えば、石英管形赤外線電球である。
なお、加熱装置１３は、赤外線加熱に限定するものではなく、熱源にバーナー（オイルバーナー、ガスバーナー）を用いた燃焼加熱でもよい。
【００２７】
熱源移動手段１０４は、本体部１１１の端に配置した電動モータ１１７と、この電動モータ１１７によって駆動する駆動輪１１８と、この駆動輪１１８の回転数を計測するセンサ１１９と、駆動輪１１８の隣に設けた従動輪１２１と、これら駆動輪１１８並びに従動輪１２１を案内するレール１２２，１２２と、からなる。
【００２８】
カバー１０６は、圧延装置側に入口１２３を設け、入口１２３の対向側に出口１２４を設け、熱源移動手段１０４側に開口部１２５を形成し、内面に図に示していない断熱材を張り付けた。
【００２９】
次に本発明に係る車体パネルの製造方法を説明する。
図６は本発明に係る車体パネルの製造方法のフローチャートであり、ＳＴはステップを示す。
ＳＴ０１：圧延手段の上下のロール間に板材をセットする。
ＳＴ０２：セットした板材の両端を把持する。
ＳＴ０３：把持した板材に一定の張力を付与する。
ＳＴ０４：張力を付与しつつ、ロールで圧延して差厚部を成形する。
ＳＴ０５：成形した板材を連続して加熱装置に送り、各々の線状加熱手段で各差厚部を所定の温度に加熱する。
次に、ＳＴ０１〜ＳＴ０５を具体的に説明する。
【００３０】
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る車体パネルの製造方法の第１説明図である。
（ａ）：まず、圧延装置１２に板材８１を通す。具体的には、油圧シリンダ５１（ロッド５３）の前進（矢印▲１▼の方向）によって左クランプ手段３２は所定位置に至る。この際、左クランプ手段３２の行過ぎを左クランプ移動限検出器７２によって防止する。
【００３１】
左・右クランプ手段３２，３３上の油圧シリンダ４４，４４（ロッド）が後退（矢印▲２▼，▲２▼の方向）すると、上押圧部４２が上昇する。一方、圧延手段６０の圧下油圧シリンダ６８によって、軸受箱６３とともに、ワークロール６４、バックアップロール６５，６５が上昇する。
【００３２】
左クランプ手段３２まで圧延前の板材８１を矢印▲３▼の如く通した後、左クランプ手段３２の上押圧部４２を下降させて板材８１の厚肉部８２を把持する。一方、圧下油圧シリンダ６８で板材８１にワークロール６４、バックアップロール６５，６５を圧下する。
【００３３】
（ｂ）：その次に、ワークロール６４を所定のロール速度で駆動回転させることで、第１差厚部８３を成形する。同時に、左クランプ手段３２を張力方向（矢印▲４▼の方向）に移動させることにより、板材８１に一定の張力ｔを掛けつつ、第１差厚部８３を成形する。左クランプ手段３２が所定位置に至ると、停止する。
【００３４】
続けて、圧延手段６０を逆回転せさるために、圧延手段６０の近傍まで右クランプ手段３３を寄せ、右クランプ手段３３上の油圧シリンダ４４で上押圧部４２を下降させて板材８１の厚肉部８２を把持する。その際の右クランプ手段３３の位置は右クランプ移動限検出器７３によって検出する。
【００３５】
図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る車体パネルの製造方法の第２説明図である。
（ａ）：圧延手段６０のワークロール６４を逆回転させ、第１差厚部８３をより薄く延ばす。その際、圧下油圧シリンダ６８でワークロール６４をさらに圧下し、ロール間隔を制御する。同時に、油圧シリンダ５１でＹ軸移動ベース３８を逆移動させる。
【００３６】
（ｂ）：Ｙ軸移動ベース３８を逆移動しつつ、Ｙ軸移動ベース３８上の油圧シリンダ５５によって右クランプ手段３３を移動することで、板材８１に一定の張力ｔを掛ける。その際、右クランプ手段３３の位置は右クランプ位置検出器４９によって行う。
この後、同様に第１差厚部８３の成形をさらに繰り返し、所定の厚さの第１差厚部８３を成形する。
【００３７】
すなわち、板材８１を左・右のクランプ手段３２，３３で把持し、板材８１に張力ｔを掛けながら圧延する。第１差厚部８３に張力ｔが作用すると、極めて容易に板材８１の厚肉部８２の一部に第１差厚部８３を成形することができる。
また、張力ｔによって、第１差厚部８３に発生しやすい「しわ」や曲りを防止することができる。
【００３８】
図９（ａ），（ｂ）は本発明に係る車体パネルの製造方法の第３説明図である。
（ａ）：圧延手段６０で第２差厚部１２６を成形する。具体的には、右クランプ手段３３の上押圧部４２を上昇させて開放し、左クランプ手段３２で張力を掛けつつ、板材８１の一方８１ａをワークロール６４，６６で延ばし、第２差厚部１２６を成形する。８１ｂは板材８１の他方であり、非圧延部である。ｔ１は、非圧延部８１ｂの厚さ、ｔ２は、第１差厚部８３の厚さである。
第２差厚部１２６の厚さはｔ３であり、第２差厚部１２６の加工度は、第１差厚部８３の加工度より小さい。
【００３９】
ここでは、加工度は圧下率に相当する。圧下率をｒ、第１差厚部８３の圧下率をｒ１、第２差厚部１２６の圧下率をｒ２、入口側板厚をｈ１、出口側板厚をｈ２としたときに、圧下率ｒ，ｒ１，ｒ２は次式で定めることができる。
ｒ（％）＝〔（ｈ１−ｈ２）／ｈ１〕×１００、
ｒ１（％）＝〔（ｔ１−ｔ２）／ｔ１〕×１００、
ｒ２（％）＝〔（ｔ１−ｔ３）／ｔ１〕×１００
【００４０】
（ｂ）は、厚さの異なる第１・第２差厚部８３，１２６を各々長さＬ２，Ｌ３で成形するとともに、非圧延部８１ｂを長さＬ１で形成し、圧延が完了した板材１２７を示す。
板材１２７は、加工度の違いにより、引張り強さなど材料特性が非圧延部８１ｂ、第１・第２差厚部８３，１２６で各々異なる。そのために、次に板材１２７の焼鈍を実施する。
【００４１】
図１０は本発明に係る車体パネルの製造方法の第４説明図である。
板材１２７を加熱装置１３で焼鈍する。具体的には、予め焼鈍に必要な加熱条件を板材１２７の第１・第２差厚部８３，１２６の板厚としての厚さｔ２，ｔ３並びにその他の条件に応じて条件設定手段２６（例えば、キーボード）で設定する。
【００４２】
加熱条件は、一例として、熱源移動手段１０４・・・を各々制御する移動速度Ｖｈ１，Ｖｈ２，Ｖｈ３ならびに非圧延部８１ｂの長さＬ１、第１差厚部８３の長さＬ２、第２差厚部１２６の長さＬ３と、第１線状加熱手段１０１を制御する設定温度Ｔｈ１と、第２線状加熱手段１０２を制御する設定温度Ｔｈ２と、第３線状加熱手段１０３を制御する設定温度Ｔｈ３と、を主とする。
制御手段２７は、温度制御部１２８と、熱源駆動制御部１２９と、を有する。
【００４３】
温度制御部１２８は、設定温度Ｔｈ１，Ｔｈ２，Ｔｈ３に基づいて、板材の実際の温度が設定温度Ｔｈ１，Ｔｈ２，Ｔｈ３になるように熱源１１３，１１５間の雰囲気下の温度を調整する。すなわち、望ましい雰囲気下の温度が得られるように熱源１１３，１１５の出力を設定する。その際には、板材１２７に取り付けた熱電対１３１，１３２，１３３の信号を用いてもよい。
【００４４】
次に、設定温度を少し詳しく説明する。
設定温度Ｔｈ１は、非圧延部８１ｂの温度であり、図１２（ｂ）に示すように、昇温速度をＴｖ１、保持温度をＴ５、保持時間をＫｍ１に設定する。すなわち、設定の際に入力する値は、Ｔｖ１、Ｔ５、Ｋｍ１である。
【００４５】
設定温度Ｔｈ２は、第１差厚部８３の温度であり、図１２（ｂ）に示すように、昇温速度をＴｖ２、保持温度をＴ１、保持時間をＫｍ１に設定する。すなわち、設定の際に入力する値は、Ｔｖ２、Ｔ１、Ｋｍ１である。
設定温度Ｔｈ３は、第２差厚部１２６の温度であり、設定温度Ｔｈ２と同じに設定する。
【００４６】
熱源駆動制御部１２９は、移動速度Ｖｈ１，Ｖｈ２，Ｖｈ３に基づいて、各熱源移動手段１０４・・・の速度を設定し、一方、長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３に基づいて、距離を設定する。
なお、第１線状加熱手段１０１に設けたセンサ１１９の回転数信号Ｎｉ１、第２線状加熱手段１０２に設けたセンサ１１９の回転数信号Ｎｉ２、第３線状加熱手段１０３に設けたセンサ１１９の回転数信号Ｎｉ３に基づいて、熱源駆動制御部１２９は、各々の実際の移動量を計測する。
【００４７】
条件設定後、条件設定手段２６の所定のボタンを「ＯＮ」にすることによって、予め設定した条件に基づいて第１〜第３線状加熱手段１０１〜１０３は図１０に示すように待機位置で待機するとともに、所定の温度でワークを待つ。
【００４８】
続いて、圧延装置から出た板材１２７をローラコンベヤ１７で加熱装置１３の入口１２３へ搬送するとともに、搬送手段９９に載せる。なお、望ましくは、非圧延部８１ｂに熱電対１３１を取り付け、第１差厚部８３に熱電対１３２を取り付け、第２差厚部１２６に熱電対１３３を取り付ける。
【００４９】
このように、焼鈍工程では、成形した板材１２７を連続して加熱装置１３に送るので、圧延装置から加熱装置１３内に搬入するのに手間がかからず、且つ焼鈍の段取りに手間がかからない。従って、第１・第２差厚部８３，１２６を成形した板材１２７の生産効率の向上を図ることができる。
【００５０】
図１１は本発明に係る車体パネルの製造方法の第５説明図である。
（ａ）：搬送手段９９に板材１２７を載せ、板材１２７の温度を上げる。具体的には、まず、板材１２７を搬送手段９９の所定位置に止め、操作盤の開始ボタンを「ＯＮ」すると、待機位置から図（ａ）に示す各々の開始位置へ第１〜第３線状加熱手段１０１〜１０３は移動し、第１線状加熱手段１０１は、所定温度の熱源１１３，１１５間で非圧延部８１ｂを加熱しつつ、移動速度Ｖｈ１で矢印▲５▼の如く移動し、非圧延部８１ｂの昇温（×印は温度が高いことを示す。）を行う。
【００５１】
同時に、第２・第３線状加熱手段１０２，１０３で第１・第２差厚部８３，１２６を加熱する。具体的には、第２線状加熱手段１０２は、所定温度の熱源１１３，１１５間で第１差厚部８３を加熱しつつ、移動速度Ｖｈ２で矢印▲６▼の如く移動し、第１差厚部８３の昇温を行う。第３線状加熱手段１０３は、所定温度の熱源１１３，１１５間で第２差厚部１２６を加熱しつつ、移動速度Ｖｈ３で矢印▲７▼の如く移動し、第２差厚部１２６の昇温を行う。
【００５２】
（ｂ）：引き続き、板材１２７の温度を上げる。具体的には、第１線状加熱手段１０１は、所定距離Ｌａ１だけ走行して非圧延部８１ｂの１回目の加熱を終了し、第２線状加熱手段１０２は、所定距離Ｌａ２だけ走行して第１差厚部８３の１回目の加熱を終了し、第３線状加熱手段１０３は、所定距離Ｌａ３だけ走行して第２差厚部１２６の１回目の加熱を終了する。
なお、所定距離Ｌａ１，Ｌａ２，Ｌａ３は、予め設定したプログラムによって長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３（（ｃ）参照）および回転数信号Ｎｉ１，Ｎｉ２，Ｎｉ３（（ａ）参照）から各々算出される設定移動量であるとともに、移動限の範囲である。
【００５３】
（ｃ）：続いて、第１〜第３線状加熱手段１０１〜１０３は、戻りながら、再び非圧延部８１ｂ、第１・第２差厚部８３，１２６の昇温（太線×印はより温度が高いことを示す。）を続け、各々所定距離Ｌａ１，Ｌａ２，Ｌａ３だけ走行し、２回目の加熱を終了する。同時に、（ａ）に示す開始位置に戻る。
続けて、（ａ）に示す位置から第１〜第３線状加熱手段１０１〜１０３は矢印▲５▼，▲６▼，▲７▼の如く走行し、３回目の加熱を実施する。そして、焼鈍した板材１３４を得る。
【００５４】
このように、焼鈍工程では、成形した板材１２７を加熱装置１３内の所定位置で停止させた後、非圧延部８１ｂに対応した第１線状加熱手段１０１で非圧延部８１ｂの範囲であるところ長さＬ１内を３回移動させ、第１差厚部８３に対応した第２線状加熱手段１０２で第１差厚部８３の範囲であるところ長さＬ２内を３回移動させ、第２差厚部１２６に対応した第３線状加熱手段１０３で第２差厚部１２６の範囲であるところ長さＬ３内を３回移動させ、非圧延部８１ｂならびに第１・第２差厚部８３，１２６を所定の加熱条件で焼鈍するので、第１・第２差厚部８３，１２６の温度を個別に操作するのは容易であり、板材１２７を均一な材料特性を有する板材１３４に調整することができる。
【００５５】
図１２（ａ），（ｂ）は焼鈍温度を比較したグラフであり、一例を示し、横軸を時間とし、縦軸を板材の温度とした。
（ａ）は、比較例で、図１５（ｂ）を写したもので、従来のバッチ式の加熱炉を用いて焼鈍した板材の温度チャートを示す。測定部Ｃに示す厚さｔ３の差厚部１４３の温度Ｔ１に対して、測定部Ｂに示す厚さｔ２の差厚部１４２の温度Ｔ２は高い。
【００５６】
（ｂ）は、実施例で、本発明の焼鈍工程で焼鈍した板材の温度チャートを示す。なお、Ｔｖ１，Ｔｖ２は昇温速度、Ｔ１は保持温度、Ｋｍ１は保持時間を示す。
グラフから明らかなように、測定部Ｂに示す厚さｔ２の第１差厚部８３の温度はＴ４で、測定部Ｃに示す厚さｔ３の第２差厚部１２６の温度Ｔ１にほぼ一致する。また、測定部Ａに示す厚さｔ１の非圧延部８１ｂの温度はＴ５でる。
従って、本発明の車体パネルの製造方法の焼鈍工程では、第１・第２差厚部８３，１２６を成形した板材１２７の温度のばらつきを小さくすることができ、第１・第２差厚部８３，１２６を成形した板材１２７を均一な材料特性を有する板材に調整することができる。
【００５７】
図１３（ａ），（ｂ）は本発明に係る車体パネルの製造方法の第６説明図である。
（ａ）：焼鈍した板材１３４（図１１（ｃ）参照）をプレス機１３５で所定の車体パネル１３６に成形する。具体的には、焼鈍した板材１３４を予め図示せぬ金型で所定形状に成形した後、プレス機１３５の金型１３７（上金型１３７ａ、下金型１３７ｂ）で仕上げて、車体パネル１３６は完成する。ここで、車体パネル１３６はドアパネルであり、以降、ドアパネル１３８と呼称する。
このように、パネルプレス成形工程では、前工程の焼鈍工程で処理した均一な材料特性を有する板材１３４を用いるので、亀裂の心配をすることなく、車体パネルに成形することができる。
【００５８】
（ｂ）：金型からドアパネル１３８を取り出し、プレス成形の１サイクルは完了する。その後、ドアパネル１３８を下流の工程へ搬送する。
【００５９】
次に、本発明に係る車体パネルの製造方法の別実施の形態を示す。
図１４は図１２（ｂ）の別実施の形態を示すグラフであり、上記図１１、図１２（ｂ）に示す実施の形態と同じものについては、同一符号を付し説明を省略する。
ここでは、第１・第２差厚部８３，１２６の加熱の温度勾配を緩和した場合を示し、言い換えると、昇温速度を遅くし、板材１２７をゆっくり加熱することを特徴とする。
【００６０】
その要領を簡単に説明すると、まず、図１０の加熱条件を変更し、第１・第２差厚部８３，１２６を昇温速度Ｔｖ３で昇温しつつ、温度Ｔ６まで昇温し、その温度Ｔ６で保持時間Ｋｍ２だけ保持する。温度Ｔ６であれば、加熱の際の歪を防止することができる。すなわち、温度Ｔ６に達した場所と昇温の遅い場所との間で温度差が急に大きくなることはなく、このときの熱膨張量は弾性域内の歪量であり、残留歪が発生せず、板材１２７のゆがみやしわを防止することができる。また、保持時間Ｋｍ２だけ保持することで、昇温の遅い場所の温度をＴ６まで上げて温度を均一にする。
【００６１】
引き続き、保持時間Ｋｍ２だけ保持した後、温度Ｔ１まで昇温する。温度Ｔ６と温度Ｔ１との間では、温度差が急に大きくなることはなく、残留歪が発生せず、板材１２７のゆがみやしわを防止することができる。
【００６２】
このように、本発明の車体パネルの製造方法の焼鈍工程では、成形した板材１２７を加熱装置１３内の所定位置で停止させた後、非圧延部８１ｂに対応した第１線状加熱手段１０１で非圧延部８１ｂの長さＬ１内を３回移動させ、第１差厚部８３に対応した第２線状加熱手段１０２で第１差厚部８３の長さＬ２内を３回移動させ、第２差厚部１２６に対応した第３線状加熱手段１０３で第２差厚部１２６の長さＬ３内を３回移動させ、非圧延部８１ｂならびに第１・第２差厚部８３，１２６を所定の加熱条件で焼鈍するので、加熱条件の一つである、第１・第２差厚部８３，１２６の加熱の温度勾配を緩和した場合、この緩和した温度勾配で第１・第２差厚部８３，１２６を昇温することができる。その結果、板厚の異なる第１・第２差厚部８３，１２６の加熱の温度勾配を緩和して、残留歪の発生を防止し、板材１２７のゆがみやしわを防止することができる。
【００６３】
尚、本発明の実施の形態に示した図１２（ｂ）ならびに図１４の温度は一例である。
図１１では、第１〜第３線状加熱手段１０１〜１０３がともに、同時に移動を開始し、同時に第１回目、第２回目の加熱を終了しているが、この加熱条件は一例であり、開始や終了のタイミングは、任意である。
【００６４】
第１〜第３線状加熱手段１０１〜１０３の移動回数は３回に限定するものではなく、移動回数は任意である。
板材製造装置１０は一例であり、装置の構成は任意である。
帯板を切断した後に、板材を圧延装置１２で圧延したが、逆に、圧延後に板材を切断機１１で帯板から切り離してもよい。その場合は、切断機１１の配置位置を変更する。
【００６５】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１では、圧延手段の上下のロール間に板材をセットする板材セット工程と、セットした板材の両端を把持する把持工程と、把持した板材に一定の張力を付与する張力付与工程と、張力を付与しつつ、上下のロールで圧延して差厚部を成形する差厚部成形工程と、成形した板材を連続して搬送ラインに設けた加熱装置に送り、所定位置で停止させた後、差厚部毎に対応した各々の線状加熱手段を差厚部毎の範囲内を複数回移動させて各々の差厚部を所定の加熱条件で焼鈍する焼鈍工程と、焼鈍した板材をプレス機で所定の車体パネルに成形するパネルプレス成形工程と、からなる。
焼鈍工程では、成形した板材を加熱装置内の所定位置で停止させた後、差厚部毎に対応した各々の線状加熱手段を差厚部毎の範囲内を複数回移動させて各々の差厚部を所定の加熱条件で焼鈍するので、１台の線状加熱手段の移動で一つの差厚部の範囲内みを加熱することができ、各々の差厚部の温度管理は容易である。従って、差厚部を成形した板材を焼鈍で均一な材料特性を有する板材に調整することができる。
【００６６】
また、焼鈍工程では、成形した板材を加熱装置内の所定位置で停止させた後、差厚部毎に対応した各々の線状加熱手段を差厚部毎の範囲内を複数回移動させて各々の差厚部を所定の加熱条件で焼鈍するので、差厚部の加熱の温度勾配を緩和して加熱することができ、加熱の際の歪を防止することができる。従って、焼鈍の際に、板厚の異なる差厚部を成形した板材のゆがみやしわを防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車体パネルの製造方法に用いる板材製造装置の平面図
【図２】本発明に係る車体パネルの製造方法に用いる板材製造装置の側面図
【図３】本発明に係る車体パネルの製造方法に用いるテンション装置の斜視図
【図４】本発明に係る車体パネルの製造方法に用いる圧延手段の斜視図
【図５】本発明に係る車体パネルの製造方法に用いる加熱装置の斜視図
【図６】本発明に係る車体パネルの製造方法のフローチャート
【図７】本発明に係る車体パネルの製造方法の第１説明図
【図８】本発明に係る車体パネルの製造方法の第２説明図
【図９】本発明に係る車体パネルの製造方法の第３説明図
【図１０】本発明に係る車体パネルの製造方法の第４説明図
【図１１】本発明に係る車体パネルの製造方法の第５説明図
【図１２】焼鈍温度を比較したグラフ
【図１３】本発明に係る車体パネルの製造方法の第６説明図
【図１４】別実施の形態を示すグラフ
【図１５】従来の板材の加熱を示す図
【符号の説明】
１３…加熱装置、１７…搬送ライン（ローラコンベヤ）、６０…圧延手段、６４…上のロール（ワークロール）、６６…下のロール（ワークロール）、８１…圧延前の板材、８１ｂ…非圧延部、８２…板材の両端（厚肉部）、８３…第１差厚部、１０１…第１線状加熱手段、１０２…第２線状加熱手段、１０３…第３線状加熱手段、１２６…第２差厚部、１２７…成形した板材（成形後の板材）、１３４…第１差厚部、１３５…プレス機、１３６…車体パネル、Ｌ１〜Ｌ３…差厚部毎の範囲（長さ）、ｔ…張力。
【発明の属する技術分野】
本発明は厚さの異なる板材を用いた車体パネルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
厚さの異なる差厚部を形成する方法として、まず、圧延で板材に差厚部を成形し、その次に、差厚部を成形した板材を焼鈍する方法が知られている。具体的には、圧延では、例えば、特開昭５９−１８９００４号公報「差厚板の製造方法およびその圧延機」に示されたものがある。この差厚板の製造用圧延機は、同公報の第３図によれば、上側作業ロール１４ａ（符号は公報記載のものを流用した。以下同様。）と下側作業ロール１４ｂとを独立に駆動制御できるものであり、下側作業ロール１４ｂを逆方向に駆動し、圧延成形することで、差厚板を得ることができるというものである。
次に、圧延後の板材の加熱状態を説明する。
【０００３】
図１５（ａ），（ｂ）は従来の板材の加熱を示す図である。
（ａ）において、板材１４１は、差厚部１４２，１４３を成形したものであり、差厚部１４２は厚さｔ２、差厚部１４３は厚さｔ３である。ｔ１は板材１４１の厚さであり、はじめの板の厚さである。
板材１４１を加熱炉１４４に入れ、ヒータ１４５・・・（・・・は複数を示す。以下同様。）で加熱し、板材１４１の焼鈍を行う。Ａ，Ｂ，Ｃは、温度を測定する測定部を示す。その測定結果の一例を次図に示す。
【０００４】
（ｂ）は、板材の加熱状態を示す線図であり、横軸を時間とし、縦軸を板材の温度とし、測定部Ｃの差厚部１４３の温度を基準にヒータ１４５・・・を制御した結果を示す。差厚部１４３を昇温時間ｍ１で温度Ｔ１まで上げ、温度Ｔ１でヒータ１４５・・・の出力を下げ、温度Ｔ１で時間ｍ２まで保ち、時間ｍ２でヒータ１４５・・・を止めて加熱を終える。その際、測定部Ａは温度Ｔ３、測定部Ｂは温度Ｔ２になった。このように加熱炉１４４で板材１４１を加熱することで、板材１４１を焼鈍することができ、差厚部を成形した板材を得ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の加熱炉１４４を用いて加熱した板材１４１の温度は図１５（ｂ）に示す通りで、加熱炉１４４は、測定部Ｃの差厚部１４３を所望の温度Ｔ１に加熱するが、それに伴ない、測定部Ｂの差厚部１４２を温度Ｔ２まで加熱するため、焼鈍する際の板材１４１の温度のばらつきが大きい。そのため、板材１４１には、所望の温度で加熱処理した差厚部１４３の材料の強さと、そうでない温度で加熱処理した差厚部１４２との間で、材料の強さに違いが発生し、加熱炉１４４では、材料特性を均一にし難い。
【０００６】
また、測定部Ｂの差厚部１４２の温度は急激に上昇するため、加熱による歪が発生し易く、板材１４１にゆがみやしわが生じる心配がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、差厚部を成形した板材を焼鈍で均一な材料特性を有する板材に調整することができ、加熱の歪を防止することができる車体パネルの製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１では、圧延手段の上下のロール間に板材をセットする板材セット工程と、セットした板材の両端を把持する把持工程と、把持した板材に一定の張力を付与する張力付与工程と、張力を付与しつつ、上下のロールで圧延して差厚部を成形する差厚部成形工程と、成形した板材を連続して搬送ラインに設けた加熱装置に送り、所定位置で停止させた後、差厚部毎に対応した各々の線状加熱手段を差厚部毎の範囲内を複数回移動させて各々の差厚部を所定の加熱条件で焼鈍する焼鈍工程と、焼鈍した板材をプレス機で所定の車体パネルに成形するパネルプレス成形工程と、からなる。
【０００９】
焼鈍工程では、成形した板材を加熱装置内の所定位置で停止させた後、差厚部毎に対応した各々の線状加熱手段を差厚部毎の範囲内を複数回移動させて各々の差厚部を所定の加熱条件で焼鈍するので、１台の線状加熱手段の移動で一つの差厚部の範囲内みを加熱することができ、各々の差厚部の温度を管理するは容易である。
【００１０】
また、焼鈍工程では、成形した板材を加熱装置内の所定位置で停止させた後、差厚部毎に対応した各々の線状加熱手段を差厚部毎の範囲内を複数回移動させて各々の差厚部を所定の加熱条件で焼鈍するので、差厚部毎の加熱の温度勾配を緩和した加熱操作が可能となり、歪の起きない加熱を実施するのは容易である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る車体パネルの製造方法に用いる板材製造装置の平面図である。図左上に示すＹは圧延方向を示す軸で、図の左右方向の移動を示し、ＸはＹに直交する軸である。
板材製造装置１０は、切断機１１と、圧延装置１２と、加熱装置１３とをこの順に配置したものである。１５，１６，１８はローラコンベヤ、１７は搬送ラインとしてのローラコンベヤ、２１は制御盤、２２は油圧ユニット、２３は圧延装置１２の操作盤、２４は加熱装置１３の操作盤である。１２７は圧延後の板材を示す。
操作盤２４は、条件設定手段２６と、制御手段２７と、を備えるものである。
【００１２】
図２は本発明に係る車体パネルの製造方法に用いる板材製造装置の側面図である。
切断機１１は、図左側から搬入した帯板を切り、所定長さの板材を形成するものである。
圧延装置１２は、テンション装置３０と、圧延手段６０とからなる。
【００１３】
テンション装置３０は、Ｘ軸方向（図１参照）に移動できるものであり、Ｘ軸移動ガイド３０ａ、３０ａと、これらのＸ軸移動ガイド３０ａ、３０ａに載せたＸ軸移動ベース３０ｂと、このＸ軸移動ベース３０ｂをＸ軸方向に移動させる、図１に示すＸ軸駆動手段３０ｃ，３０ｃと、Ｘ軸移動位置検出器３０ｄと、次図で説明する要素とを有する。
【００１４】
図３は本発明に係る車体パネルの製造方法に用いるテンション装置の斜視図であり、テンション装置３０は、移動台３１上に左クランプ手段３２、右クランプ手段３３並びに張力付与手段３４，３５を有する。
移動台３１は、ベース３６に第１ガイド３７を介してＹ軸移動ベース３８を取付けたものである。
【００１５】
左クランプ手段３２は、Ｙ軸移動ベース３８の左側にハウジング４１を取付け、このハウジング４１の中央にガイドを介して上押圧部４２を上下移動可能に取付けるとともに、この上押圧部４２に対向する下押圧部４３を固定し、ハウジング４１の上部に油圧シリンダ４４，４４を取付けたものであり、油圧シリンダ４４のロッド４５を上押圧部４２に取付けて、油圧によって上押圧部４２を下押圧部４３側へ押し付けるものである。
【００１６】
一方、右クランプ手段３３は、Ｙ軸移動ベース３８の右側に第２ガイド４６を介して取付けたハウジング４７に左クランプ手段３２と同様の上・下押圧部４２，４３、油圧シリンダ４４，４４を設けたものである。４８は左クランプ位置検出器、４９は右クランプ位置検出器であり、これら左・右クランプ位置検出器４８，４９は、例えば、リニアエンコーダやリニア位置センサである。
【００１７】
また、張力付与手段３４は、油圧シリンダ５１であり、油圧シリンダ５１の取付け部５２をベース３６に取付け、ロッド５３をＹ軸移動ベース３８に取付けた。張力付与手段３５は、油圧シリンダ５５であり、油圧シリンダ５５の取付け部５６をＹ軸移動ベース３８に取付け、ロッド５７を右クランプ手段３３に取付けた。
【００１８】
図４は本発明に係る車体パネルの製造方法に用いる圧延手段の斜視図であり、圧延手段６０は、スタンド６１に第３ガイド６２，６２（手前は図示していない）を介して昇降自在に軸受箱６３，６３を嵌合し、これらの軸受箱６３，６３に図示せぬ軸受を介して上ロールとしてのワークロール６４、バックアップロール６５，６５を嵌合し、これらのロール６４，６５，６５に対称に、スタンド６１に図示せぬ軸受を介して下ロールとしてのワークロール６６、バックアップロール６７，６７を嵌合し、スタンド６１の上部に圧下油圧シリンダ６８，６８を取付け、この圧下油圧シリンダ６８，６８のロッドを軸受箱６３，６３に取付け、ワークロール６４，６６をロール駆動部６９，６９に嵌合したものであり、ロールが６重で、単一の圧延機である。７１はワークロール位置検出器、７２は左クランプ移動限検出器、７３は右クランプ移動限検出器、７４，７４は加熱手段、９０はターンテーブルである。
【００１９】
ワークロール位置検出器７１は、例えばリニアエンコーダやリニア位置センサであり、左・右クランプ移動限検出器７２，７３は、例えばリミットスイッチである。また、加熱手段７４は、電磁誘導加熱（誘導加熱）の熱源（ヒーター）であり、ワークロール６４，６６の左右に設けたものである。
【００２０】
ターンテーブル９０は、据え付け台９１の中央に回転支持部９２を設け、端部に駆動部９３を設けたものである。駆動部９３は、据え付け台９１に取付けたガイド９４と、このガイド９４を駆動するウオーム減速機９５とからなる。
【００２１】
すなわち、ターンテーブル９０の回転支持部９２に圧延手段６０を嵌合するとともに、圧延手段６０にガイド９４の一端を取付けることで、ターンテーブル９０に圧延手段６０を載せたことになる。９６は原点位置検出器、９７は右回転限検出器、９８は左回転限検出器である。
【００２２】
図５は本発明に係る車体パネルの製造方法に用いる加熱装置の斜視図である。
加熱装置１３は、圧延後の板材１２７を連続的に水平搬送する搬送手段９９と、この搬送手段９９上の板材１２７を線状に加熱するために板幅方向（Ｘ軸方向）に伸ばした第１線状加熱手段１０１、第２線状加熱手段１０２ならびに第３線状加熱手段１０３と、これらの第１〜第３線状加熱手段１０１〜１０３を板材１２７の長さ方向（Ｙ軸方向）に移動させる熱源移動手段１０４・・・と、加熱条件を設定する条件設定手段２６（図１参照）と、加熱条件に基づいて第１〜第３線状加熱手段１０１〜１０３及び熱源移動手段１０４・・・を制御する制御手段２７（図１参照）と、床に設置する架台１０５と、この架台１０５に着脱自在に取り付けたカバー１０６と、からなる。
【００２３】
搬送手段９９は、架台１０５に脚部材１０７を取り付け、この脚部材１０７にローラ１０８・・・を回転可能に取り付けた。
なお、ローラ１０８は一例であり、ローラ１０８を用いずに、チェーンやバンドなど帯状の部材を掛け渡してもよい。
【００２４】
第１線状加熱手段１０１は、本体部１１１の中央に空隙部１１２を板材１２７が貫通自在な大きさに形成し、この空隙部１１２の天井側に熱源１１３ならびに反射板１１４を取り付け、空隙部１１２の床側に熱源１１５ならびに反射板１１６を取り付けた構成とし、移動範囲を図９の非圧延部８１ｂの長さＬ１の範囲に設定した。
【００２５】
第２線状加熱手段１０２は、第１線状加熱手段１０１と同じ構成のもので、移動範囲を図９の第１差厚部８３の長さＬ２の範囲に設定した。
第３線状加熱手段１０３は、第１線状加熱手段１０１と同じ構成のもので、移動範囲を図９の第２差厚部１２６の長さＬ３の範囲に設定した。
【００２６】
熱源１１３，１１５はともに、赤外線放射源であり、例えば、石英管形赤外線電球である。
なお、加熱装置１３は、赤外線加熱に限定するものではなく、熱源にバーナー（オイルバーナー、ガスバーナー）を用いた燃焼加熱でもよい。
【００２７】
熱源移動手段１０４は、本体部１１１の端に配置した電動モータ１１７と、この電動モータ１１７によって駆動する駆動輪１１８と、この駆動輪１１８の回転数を計測するセンサ１１９と、駆動輪１１８の隣に設けた従動輪１２１と、これら駆動輪１１８並びに従動輪１２１を案内するレール１２２，１２２と、からなる。
【００２８】
カバー１０６は、圧延装置側に入口１２３を設け、入口１２３の対向側に出口１２４を設け、熱源移動手段１０４側に開口部１２５を形成し、内面に図に示していない断熱材を張り付けた。
【００２９】
次に本発明に係る車体パネルの製造方法を説明する。
図６は本発明に係る車体パネルの製造方法のフローチャートであり、ＳＴはステップを示す。
ＳＴ０１：圧延手段の上下のロール間に板材をセットする。
ＳＴ０２：セットした板材の両端を把持する。
ＳＴ０３：把持した板材に一定の張力を付与する。
ＳＴ０４：張力を付与しつつ、ロールで圧延して差厚部を成形する。
ＳＴ０５：成形した板材を連続して加熱装置に送り、各々の線状加熱手段で各差厚部を所定の温度に加熱する。
次に、ＳＴ０１〜ＳＴ０５を具体的に説明する。
【００３０】
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る車体パネルの製造方法の第１説明図である。
（ａ）：まず、圧延装置１２に板材８１を通す。具体的には、油圧シリンダ５１（ロッド５３）の前進（矢印▲１▼の方向）によって左クランプ手段３２は所定位置に至る。この際、左クランプ手段３２の行過ぎを左クランプ移動限検出器７２によって防止する。
【００３１】
左・右クランプ手段３２，３３上の油圧シリンダ４４，４４（ロッド）が後退（矢印▲２▼，▲２▼の方向）すると、上押圧部４２が上昇する。一方、圧延手段６０の圧下油圧シリンダ６８によって、軸受箱６３とともに、ワークロール６４、バックアップロール６５，６５が上昇する。
【００３２】
左クランプ手段３２まで圧延前の板材８１を矢印▲３▼の如く通した後、左クランプ手段３２の上押圧部４２を下降させて板材８１の厚肉部８２を把持する。一方、圧下油圧シリンダ６８で板材８１にワークロール６４、バックアップロール６５，６５を圧下する。
【００３３】
（ｂ）：その次に、ワークロール６４を所定のロール速度で駆動回転させることで、第１差厚部８３を成形する。同時に、左クランプ手段３２を張力方向（矢印▲４▼の方向）に移動させることにより、板材８１に一定の張力ｔを掛けつつ、第１差厚部８３を成形する。左クランプ手段３２が所定位置に至ると、停止する。
【００３４】
続けて、圧延手段６０を逆回転せさるために、圧延手段６０の近傍まで右クランプ手段３３を寄せ、右クランプ手段３３上の油圧シリンダ４４で上押圧部４２を下降させて板材８１の厚肉部８２を把持する。その際の右クランプ手段３３の位置は右クランプ移動限検出器７３によって検出する。
【００３５】
図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る車体パネルの製造方法の第２説明図である。
（ａ）：圧延手段６０のワークロール６４を逆回転させ、第１差厚部８３をより薄く延ばす。その際、圧下油圧シリンダ６８でワークロール６４をさらに圧下し、ロール間隔を制御する。同時に、油圧シリンダ５１でＹ軸移動ベース３８を逆移動させる。
【００３６】
（ｂ）：Ｙ軸移動ベース３８を逆移動しつつ、Ｙ軸移動ベース３８上の油圧シリンダ５５によって右クランプ手段３３を移動することで、板材８１に一定の張力ｔを掛ける。その際、右クランプ手段３３の位置は右クランプ位置検出器４９によって行う。
この後、同様に第１差厚部８３の成形をさらに繰り返し、所定の厚さの第１差厚部８３を成形する。
【００３７】
すなわち、板材８１を左・右のクランプ手段３２，３３で把持し、板材８１に張力ｔを掛けながら圧延する。第１差厚部８３に張力ｔが作用すると、極めて容易に板材８１の厚肉部８２の一部に第１差厚部８３を成形することができる。
また、張力ｔによって、第１差厚部８３に発生しやすい「しわ」や曲りを防止することができる。
【００３８】
図９（ａ），（ｂ）は本発明に係る車体パネルの製造方法の第３説明図である。
（ａ）：圧延手段６０で第２差厚部１２６を成形する。具体的には、右クランプ手段３３の上押圧部４２を上昇させて開放し、左クランプ手段３２で張力を掛けつつ、板材８１の一方８１ａをワークロール６４，６６で延ばし、第２差厚部１２６を成形する。８１ｂは板材８１の他方であり、非圧延部である。ｔ１は、非圧延部８１ｂの厚さ、ｔ２は、第１差厚部８３の厚さである。
第２差厚部１２６の厚さはｔ３であり、第２差厚部１２６の加工度は、第１差厚部８３の加工度より小さい。
【００３９】
ここでは、加工度は圧下率に相当する。圧下率をｒ、第１差厚部８３の圧下率をｒ１、第２差厚部１２６の圧下率をｒ２、入口側板厚をｈ１、出口側板厚をｈ２としたときに、圧下率ｒ，ｒ１，ｒ２は次式で定めることができる。
ｒ（％）＝〔（ｈ１−ｈ２）／ｈ１〕×１００、
ｒ１（％）＝〔（ｔ１−ｔ２）／ｔ１〕×１００、
ｒ２（％）＝〔（ｔ１−ｔ３）／ｔ１〕×１００
【００４０】
（ｂ）は、厚さの異なる第１・第２差厚部８３，１２６を各々長さＬ２，Ｌ３で成形するとともに、非圧延部８１ｂを長さＬ１で形成し、圧延が完了した板材１２７を示す。
板材１２７は、加工度の違いにより、引張り強さなど材料特性が非圧延部８１ｂ、第１・第２差厚部８３，１２６で各々異なる。そのために、次に板材１２７の焼鈍を実施する。
【００４１】
図１０は本発明に係る車体パネルの製造方法の第４説明図である。
板材１２７を加熱装置１３で焼鈍する。具体的には、予め焼鈍に必要な加熱条件を板材１２７の第１・第２差厚部８３，１２６の板厚としての厚さｔ２，ｔ３並びにその他の条件に応じて条件設定手段２６（例えば、キーボード）で設定する。
【００４２】
加熱条件は、一例として、熱源移動手段１０４・・・を各々制御する移動速度Ｖｈ１，Ｖｈ２，Ｖｈ３ならびに非圧延部８１ｂの長さＬ１、第１差厚部８３の長さＬ２、第２差厚部１２６の長さＬ３と、第１線状加熱手段１０１を制御する設定温度Ｔｈ１と、第２線状加熱手段１０２を制御する設定温度Ｔｈ２と、第３線状加熱手段１０３を制御する設定温度Ｔｈ３と、を主とする。
制御手段２７は、温度制御部１２８と、熱源駆動制御部１２９と、を有する。
【００４３】
温度制御部１２８は、設定温度Ｔｈ１，Ｔｈ２，Ｔｈ３に基づいて、板材の実際の温度が設定温度Ｔｈ１，Ｔｈ２，Ｔｈ３になるように熱源１１３，１１５間の雰囲気下の温度を調整する。すなわち、望ましい雰囲気下の温度が得られるように熱源１１３，１１５の出力を設定する。その際には、板材１２７に取り付けた熱電対１３１，１３２，１３３の信号を用いてもよい。
【００４４】
次に、設定温度を少し詳しく説明する。
設定温度Ｔｈ１は、非圧延部８１ｂの温度であり、図１２（ｂ）に示すように、昇温速度をＴｖ１、保持温度をＴ５、保持時間をＫｍ１に設定する。すなわち、設定の際に入力する値は、Ｔｖ１、Ｔ５、Ｋｍ１である。
【００４５】
設定温度Ｔｈ２は、第１差厚部８３の温度であり、図１２（ｂ）に示すように、昇温速度をＴｖ２、保持温度をＴ１、保持時間をＫｍ１に設定する。すなわち、設定の際に入力する値は、Ｔｖ２、Ｔ１、Ｋｍ１である。
設定温度Ｔｈ３は、第２差厚部１２６の温度であり、設定温度Ｔｈ２と同じに設定する。
【００４６】
熱源駆動制御部１２９は、移動速度Ｖｈ１，Ｖｈ２，Ｖｈ３に基づいて、各熱源移動手段１０４・・・の速度を設定し、一方、長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３に基づいて、距離を設定する。
なお、第１線状加熱手段１０１に設けたセンサ１１９の回転数信号Ｎｉ１、第２線状加熱手段１０２に設けたセンサ１１９の回転数信号Ｎｉ２、第３線状加熱手段１０３に設けたセンサ１１９の回転数信号Ｎｉ３に基づいて、熱源駆動制御部１２９は、各々の実際の移動量を計測する。
【００４７】
条件設定後、条件設定手段２６の所定のボタンを「ＯＮ」にすることによって、予め設定した条件に基づいて第１〜第３線状加熱手段１０１〜１０３は図１０に示すように待機位置で待機するとともに、所定の温度でワークを待つ。
【００４８】
続いて、圧延装置から出た板材１２７をローラコンベヤ１７で加熱装置１３の入口１２３へ搬送するとともに、搬送手段９９に載せる。なお、望ましくは、非圧延部８１ｂに熱電対１３１を取り付け、第１差厚部８３に熱電対１３２を取り付け、第２差厚部１２６に熱電対１３３を取り付ける。
【００４９】
このように、焼鈍工程では、成形した板材１２７を連続して加熱装置１３に送るので、圧延装置から加熱装置１３内に搬入するのに手間がかからず、且つ焼鈍の段取りに手間がかからない。従って、第１・第２差厚部８３，１２６を成形した板材１２７の生産効率の向上を図ることができる。
【００５０】
図１１は本発明に係る車体パネルの製造方法の第５説明図である。
（ａ）：搬送手段９９に板材１２７を載せ、板材１２７の温度を上げる。具体的には、まず、板材１２７を搬送手段９９の所定位置に止め、操作盤の開始ボタンを「ＯＮ」すると、待機位置から図（ａ）に示す各々の開始位置へ第１〜第３線状加熱手段１０１〜１０３は移動し、第１線状加熱手段１０１は、所定温度の熱源１１３，１１５間で非圧延部８１ｂを加熱しつつ、移動速度Ｖｈ１で矢印▲５▼の如く移動し、非圧延部８１ｂの昇温（×印は温度が高いことを示す。）を行う。
【００５１】
同時に、第２・第３線状加熱手段１０２，１０３で第１・第２差厚部８３，１２６を加熱する。具体的には、第２線状加熱手段１０２は、所定温度の熱源１１３，１１５間で第１差厚部８３を加熱しつつ、移動速度Ｖｈ２で矢印▲６▼の如く移動し、第１差厚部８３の昇温を行う。第３線状加熱手段１０３は、所定温度の熱源１１３，１１５間で第２差厚部１２６を加熱しつつ、移動速度Ｖｈ３で矢印▲７▼の如く移動し、第２差厚部１２６の昇温を行う。
【００５２】
（ｂ）：引き続き、板材１２７の温度を上げる。具体的には、第１線状加熱手段１０１は、所定距離Ｌａ１だけ走行して非圧延部８１ｂの１回目の加熱を終了し、第２線状加熱手段１０２は、所定距離Ｌａ２だけ走行して第１差厚部８３の１回目の加熱を終了し、第３線状加熱手段１０３は、所定距離Ｌａ３だけ走行して第２差厚部１２６の１回目の加熱を終了する。
なお、所定距離Ｌａ１，Ｌａ２，Ｌａ３は、予め設定したプログラムによって長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３（（ｃ）参照）および回転数信号Ｎｉ１，Ｎｉ２，Ｎｉ３（（ａ）参照）から各々算出される設定移動量であるとともに、移動限の範囲である。
【００５３】
（ｃ）：続いて、第１〜第３線状加熱手段１０１〜１０３は、戻りながら、再び非圧延部８１ｂ、第１・第２差厚部８３，１２６の昇温（太線×印はより温度が高いことを示す。）を続け、各々所定距離Ｌａ１，Ｌａ２，Ｌａ３だけ走行し、２回目の加熱を終了する。同時に、（ａ）に示す開始位置に戻る。
続けて、（ａ）に示す位置から第１〜第３線状加熱手段１０１〜１０３は矢印▲５▼，▲６▼，▲７▼の如く走行し、３回目の加熱を実施する。そして、焼鈍した板材１３４を得る。
【００５４】
このように、焼鈍工程では、成形した板材１２７を加熱装置１３内の所定位置で停止させた後、非圧延部８１ｂに対応した第１線状加熱手段１０１で非圧延部８１ｂの範囲であるところ長さＬ１内を３回移動させ、第１差厚部８３に対応した第２線状加熱手段１０２で第１差厚部８３の範囲であるところ長さＬ２内を３回移動させ、第２差厚部１２６に対応した第３線状加熱手段１０３で第２差厚部１２６の範囲であるところ長さＬ３内を３回移動させ、非圧延部８１ｂならびに第１・第２差厚部８３，１２６を所定の加熱条件で焼鈍するので、第１・第２差厚部８３，１２６の温度を個別に操作するのは容易であり、板材１２７を均一な材料特性を有する板材１３４に調整することができる。
【００５５】
図１２（ａ），（ｂ）は焼鈍温度を比較したグラフであり、一例を示し、横軸を時間とし、縦軸を板材の温度とした。
（ａ）は、比較例で、図１５（ｂ）を写したもので、従来のバッチ式の加熱炉を用いて焼鈍した板材の温度チャートを示す。測定部Ｃに示す厚さｔ３の差厚部１４３の温度Ｔ１に対して、測定部Ｂに示す厚さｔ２の差厚部１４２の温度Ｔ２は高い。
【００５６】
（ｂ）は、実施例で、本発明の焼鈍工程で焼鈍した板材の温度チャートを示す。なお、Ｔｖ１，Ｔｖ２は昇温速度、Ｔ１は保持温度、Ｋｍ１は保持時間を示す。
グラフから明らかなように、測定部Ｂに示す厚さｔ２の第１差厚部８３の温度はＴ４で、測定部Ｃに示す厚さｔ３の第２差厚部１２６の温度Ｔ１にほぼ一致する。また、測定部Ａに示す厚さｔ１の非圧延部８１ｂの温度はＴ５でる。
従って、本発明の車体パネルの製造方法の焼鈍工程では、第１・第２差厚部８３，１２６を成形した板材１２７の温度のばらつきを小さくすることができ、第１・第２差厚部８３，１２６を成形した板材１２７を均一な材料特性を有する板材に調整することができる。
【００５７】
図１３（ａ），（ｂ）は本発明に係る車体パネルの製造方法の第６説明図である。
（ａ）：焼鈍した板材１３４（図１１（ｃ）参照）をプレス機１３５で所定の車体パネル１３６に成形する。具体的には、焼鈍した板材１３４を予め図示せぬ金型で所定形状に成形した後、プレス機１３５の金型１３７（上金型１３７ａ、下金型１３７ｂ）で仕上げて、車体パネル１３６は完成する。ここで、車体パネル１３６はドアパネルであり、以降、ドアパネル１３８と呼称する。
このように、パネルプレス成形工程では、前工程の焼鈍工程で処理した均一な材料特性を有する板材１３４を用いるので、亀裂の心配をすることなく、車体パネルに成形することができる。
【００５８】
（ｂ）：金型からドアパネル１３８を取り出し、プレス成形の１サイクルは完了する。その後、ドアパネル１３８を下流の工程へ搬送する。
【００５９】
次に、本発明に係る車体パネルの製造方法の別実施の形態を示す。
図１４は図１２（ｂ）の別実施の形態を示すグラフであり、上記図１１、図１２（ｂ）に示す実施の形態と同じものについては、同一符号を付し説明を省略する。
ここでは、第１・第２差厚部８３，１２６の加熱の温度勾配を緩和した場合を示し、言い換えると、昇温速度を遅くし、板材１２７をゆっくり加熱することを特徴とする。
【００６０】
その要領を簡単に説明すると、まず、図１０の加熱条件を変更し、第１・第２差厚部８３，１２６を昇温速度Ｔｖ３で昇温しつつ、温度Ｔ６まで昇温し、その温度Ｔ６で保持時間Ｋｍ２だけ保持する。温度Ｔ６であれば、加熱の際の歪を防止することができる。すなわち、温度Ｔ６に達した場所と昇温の遅い場所との間で温度差が急に大きくなることはなく、このときの熱膨張量は弾性域内の歪量であり、残留歪が発生せず、板材１２７のゆがみやしわを防止することができる。また、保持時間Ｋｍ２だけ保持することで、昇温の遅い場所の温度をＴ６まで上げて温度を均一にする。
【００６１】
引き続き、保持時間Ｋｍ２だけ保持した後、温度Ｔ１まで昇温する。温度Ｔ６と温度Ｔ１との間では、温度差が急に大きくなることはなく、残留歪が発生せず、板材１２７のゆがみやしわを防止することができる。
【００６２】
このように、本発明の車体パネルの製造方法の焼鈍工程では、成形した板材１２７を加熱装置１３内の所定位置で停止させた後、非圧延部８１ｂに対応した第１線状加熱手段１０１で非圧延部８１ｂの長さＬ１内を３回移動させ、第１差厚部８３に対応した第２線状加熱手段１０２で第１差厚部８３の長さＬ２内を３回移動させ、第２差厚部１２６に対応した第３線状加熱手段１０３で第２差厚部１２６の長さＬ３内を３回移動させ、非圧延部８１ｂならびに第１・第２差厚部８３，１２６を所定の加熱条件で焼鈍するので、加熱条件の一つである、第１・第２差厚部８３，１２６の加熱の温度勾配を緩和した場合、この緩和した温度勾配で第１・第２差厚部８３，１２６を昇温することができる。その結果、板厚の異なる第１・第２差厚部８３，１２６の加熱の温度勾配を緩和して、残留歪の発生を防止し、板材１２７のゆがみやしわを防止することができる。
【００６３】
尚、本発明の実施の形態に示した図１２（ｂ）ならびに図１４の温度は一例である。
図１１では、第１〜第３線状加熱手段１０１〜１０３がともに、同時に移動を開始し、同時に第１回目、第２回目の加熱を終了しているが、この加熱条件は一例であり、開始や終了のタイミングは、任意である。
【００６４】
第１〜第３線状加熱手段１０１〜１０３の移動回数は３回に限定するものではなく、移動回数は任意である。
板材製造装置１０は一例であり、装置の構成は任意である。
帯板を切断した後に、板材を圧延装置１２で圧延したが、逆に、圧延後に板材を切断機１１で帯板から切り離してもよい。その場合は、切断機１１の配置位置を変更する。
【００６５】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１では、圧延手段の上下のロール間に板材をセットする板材セット工程と、セットした板材の両端を把持する把持工程と、把持した板材に一定の張力を付与する張力付与工程と、張力を付与しつつ、上下のロールで圧延して差厚部を成形する差厚部成形工程と、成形した板材を連続して搬送ラインに設けた加熱装置に送り、所定位置で停止させた後、差厚部毎に対応した各々の線状加熱手段を差厚部毎の範囲内を複数回移動させて各々の差厚部を所定の加熱条件で焼鈍する焼鈍工程と、焼鈍した板材をプレス機で所定の車体パネルに成形するパネルプレス成形工程と、からなる。
焼鈍工程では、成形した板材を加熱装置内の所定位置で停止させた後、差厚部毎に対応した各々の線状加熱手段を差厚部毎の範囲内を複数回移動させて各々の差厚部を所定の加熱条件で焼鈍するので、１台の線状加熱手段の移動で一つの差厚部の範囲内みを加熱することができ、各々の差厚部の温度管理は容易である。従って、差厚部を成形した板材を焼鈍で均一な材料特性を有する板材に調整することができる。
【００６６】
また、焼鈍工程では、成形した板材を加熱装置内の所定位置で停止させた後、差厚部毎に対応した各々の線状加熱手段を差厚部毎の範囲内を複数回移動させて各々の差厚部を所定の加熱条件で焼鈍するので、差厚部の加熱の温度勾配を緩和して加熱することができ、加熱の際の歪を防止することができる。従って、焼鈍の際に、板厚の異なる差厚部を成形した板材のゆがみやしわを防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車体パネルの製造方法に用いる板材製造装置の平面図
【図２】本発明に係る車体パネルの製造方法に用いる板材製造装置の側面図
【図３】本発明に係る車体パネルの製造方法に用いるテンション装置の斜視図
【図４】本発明に係る車体パネルの製造方法に用いる圧延手段の斜視図
【図５】本発明に係る車体パネルの製造方法に用いる加熱装置の斜視図
【図６】本発明に係る車体パネルの製造方法のフローチャート
【図７】本発明に係る車体パネルの製造方法の第１説明図
【図８】本発明に係る車体パネルの製造方法の第２説明図
【図９】本発明に係る車体パネルの製造方法の第３説明図
【図１０】本発明に係る車体パネルの製造方法の第４説明図
【図１１】本発明に係る車体パネルの製造方法の第５説明図
【図１２】焼鈍温度を比較したグラフ
【図１３】本発明に係る車体パネルの製造方法の第６説明図
【図１４】別実施の形態を示すグラフ
【図１５】従来の板材の加熱を示す図
【符号の説明】
１３…加熱装置、１７…搬送ライン（ローラコンベヤ）、６０…圧延手段、６４…上のロール（ワークロール）、６６…下のロール（ワークロール）、８１…圧延前の板材、８１ｂ…非圧延部、８２…板材の両端（厚肉部）、８３…第１差厚部、１０１…第１線状加熱手段、１０２…第２線状加熱手段、１０３…第３線状加熱手段、１２６…第２差厚部、１２７…成形した板材（成形後の板材）、１３４…第１差厚部、１３５…プレス機、１３６…車体パネル、Ｌ１〜Ｌ３…差厚部毎の範囲（長さ）、ｔ…張力。
Claims (1)
- 圧延手段の上下のロール間に板材をセットする板材セット工程と、セットした板材の両端を把持する把持工程と、把持した板材に一定の張力を付与する張力付与工程と、張力を付与しつつ、上下のロールで圧延して差厚部を成形する差厚部成形工程と、成形した板材を連続して搬送ラインに設けた加熱装置に送り、所定位置で停止させた後、差厚部毎に対応した各々の線状加熱手段を差厚部毎の範囲内を複数回移動させて各々の差厚部を所定の加熱条件で焼鈍する焼鈍工程と、焼鈍した板材をプレス機で所定の車体パネルに成形するパネルプレス成形工程と、からなる車体パネルの製造方法。
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