JP5187010B2 - 金属材の熱間曲げ加工方法及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は金属材、特に、長さ方向の途中に強度が他の部位よりも相対的に低い低強度部位が存在する金属材の熱間曲げ加工方法及びその装置に関し、金属加工の技術分野に属する。

従来、鋼等でなる金属材を、例えば１対のローラ等で構成される固定治具及び可動治具に通して送給しながら、両治具間に配設した誘導加熱コイル等の加熱装置で前記金属材に予め設定された曲げ加工部位を加熱すると共に可動治具を固定治具の金属材送給方向に対して傾動させることにより、前記曲げ加工部位に曲げ応力を与えて該曲げ加工部位を曲げ加工し、かつ、前記加熱装置の直後に配設したノズルから水等の冷媒を噴射して前記曲げ加工部位を急冷することにより、該曲げ加工部位を焼入れして強度を高める金属材の熱間曲げ加工技術が知られている（特許文献１参照）。

一方、近年、強度や板厚等の特性が相異なる複数の金属材同士をつなぎ合わせたテーラードチューブが、例えばサイドフレームやレインフォースメントあるいはクロスメンバといった自動車用構造部材あるいは骨格部材の素材として注目されている。このテーラードチューブは、それが組み付けられる自動車の部位毎にそれぞれ相異なる要求に一括して対応できるという利点がある。

そして、このようなテーラードチューブは、特性が相異なる複数の金属板の端面同士を突き合わせて溶接してテーラードブランクを作製した後、これを管に成形して突き合わせた端面同士を溶接することにより製造される。その結果、テーラードチューブの長さ方向の途中には、テーラードチューブの周方向に延びる隣接する金属材同士の溶接部と、長さ方向に延びる管成形時の溶接部とが交差する部位が存在し、この交差部位においては、強度が他の部位よりも相対的に低くなっている。

特開２００７−８３３０４

したがって、前記テーラードチューブのように、長さ方向の途中に強度が他の部位よりも相対的に低い低強度部位が存在し、しかも、該低強度部位を含む所定範囲が曲げ加工部位とされた金属材を、前記曲げ加工技術で熱間曲げ加工すると、前記低強度部位でワレ（crack）やシワ（wrinkle）が発生し易いという問題がある。この問題に対しては、金属材を曲げ加工する前に、前記低強度部位を焼入れ等して予め低強度部位の強度を高めておくことが考えられる。しかし、それでは、金属材の曲げ加工作業の前に焼入れ作業が追加されることになり、作業が増えて、生産性が低下してしまう。

そこで、本発明は、長さ方向の途中に強度が他の部位よりも相対的に低い低強度部位が存在し、該低強度部位を含む所定範囲が曲げ加工部位とされた金属材を熱間曲げ加工する場合に、余分な作業を追加することなく、前記低強度部位でのワレやシワの発生を抑制することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明では次のような手段を用いる。なお、以下の手段の開示において、後述する発明の実施形態で相当する符号を参考までに付記した。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、長さ方向の途中に強度が他の部位よりも相対的に低い低強度部位Ｃが存在し、該低強度部位Ｃを含む所定範囲が曲げ加工部位Ｒとされた金属材Ｗを、固定治具１２及び可動治具１５に通して送給しながら、両治具１２，１５間に配設した加熱装置１３で前記曲げ加工部位Ｒを加熱すると共に可動治具１５を固定治具１２の金属材送給方向に対して傾動させることにより、前記曲げ加工部位Ｒを曲げ加工し、かつ、前記加熱装置１３の直後に配設した急冷装置１４で前記曲げ加工部位Ｒを急冷することにより、該曲げ加工部位Ｒを焼入れする金属材Ｗの熱間曲げ加工方法であって、前記低強度部位Ｃが前記加熱装置１３及び前記急冷装置１４を通過する期間中は、前記曲げ加工部位Ｒのうち前記低強度部位Ｃよりも前の部位を曲げ加工するために傾動させた可動治具１５を、その傾動姿勢のまま、前記金属材Ｗの送給速さと同じ速さで、前記固定治具１２の金属材送給方向と同じ方向に移動させる（Ｓ２）ことを特徴とする。

次に、本願の請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の金属材Ｗの熱間曲げ加工方法であって、前記金属材Ｗは、相異なる金属材がつなぎ合わされたテーラードチューブであり、前記低強度部位Ｃは、隣接する金属材同士の周方向の溶接部Ａと管成形時の長さ方向の溶接部Ｂとの交差部位であることを特徴とする。

次に、本願の請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は２に記載の金属材Ｗの熱間曲げ加工方法であって、前記低強度部位Ｃが前記加熱装置１３及び前記急冷装置１４を通過した後、前記金属材Ｗ及び前記可動治具１５を、相互に同じ速さで、前記低強度部位Ｃが前記加熱装置１３を通過する前の位置まで逆送させ（Ｓ４）、その後、曲げ加工の続きを再開する（Ｓ６）ことを特徴とする。

次に、本願の請求項４に記載の発明は、長さ方向の途中に強度が他の部位よりも相対的に低い低強度部位Ｃが存在し、該低強度部位Ｃを含む所定範囲が曲げ加工部位Ｒとされた金属材Ｗを、固定治具１２及び可動治具１５に通して送給しながら、両治具１２，１５間に配設した加熱装置１３で前記曲げ加工部位Ｒを加熱すると共に可動治具１５を固定治具１２の金属材送給方向に対して傾動させることにより、前記曲げ加工部位Ｒを曲げ加工し、かつ、前記加熱装置１３の直後に配設した急冷装置１４で前記曲げ加工部位Ｒを急冷することにより、該曲げ加工部位Ｒを焼入れするための金属材Ｗの熱間曲げ加工装置１であって、前記低強度部位Ｃが前記加熱装置１３及び前記急冷装置１４を通過する期間中は、前記曲げ加工部位Ｒのうち前記低強度部位Ｃよりも前の部位を曲げ加工するために傾動させた可動治具１５を、その傾動姿勢のまま、前記金属材Ｗの送給速さと同じ速さで、前記固定治具１２の金属材送給方向と同じ方向に移動させる制御手段２０（Ｓ２）を備えていることを特徴とする。

次に、本願の請求項５に記載の発明は、前記請求項４に記載の金属材Ｗの熱間曲げ加工装置１であって、前記低強度部位Ｃが前記加熱装置１３及び前記急冷装置１４を通過した後、前記金属材Ｗ及び前記可動治具１５を、相互に同じ速さで、前記低強度部位Ｃが前記加熱装置１３を通過する前の位置まで逆送させる逆送手段２０（Ｓ４）と、その後、曲げ加工の続きを再開する再開手段２０（Ｓ６）とを備えていることを特徴とする。

まず、請求項１及び請求項４に記載の発明によれば、金属材を固定治具及び可動治具に通して送給しながら、前記金属材に予め設定された曲げ加工部位を曲げ加工し、かつ焼入れする金属材の熱間曲げ加工技術において、低強度部位が加熱装置及び急冷装置を通過する期間中は、曲げ加工部位のうち低強度部位よりも前の部位を曲げ加工するために傾動させた可動治具を、その傾動姿勢のまま、金属材の送給速さと同じ速さで、固定治具の金属材送給方向と同じ方向に移動させるようにしたから、前記低強度部位は、可動治具による曲げ応力を受けることなく、加熱装置による加熱及び急冷装置による急冷だけを受けて、結果的に焼入れのみされることとなる。

したがって、別途低強度部位の焼入れ作業を追加することなく、曲げ加工作業の工程の中で低強度部位の強度を曲げ加工前に予め高めることができ、その結果、生産性を低下させずに、低強度部位でのワレやシワの発生を抑制することが可能となる。

このように、本発明の特徴は、従来知られた曲げ加工と焼入れとを同時に行う金属材の熱間曲げ加工技術において、可動治具による曲げ応力を生じさせずに金属材に対して加熱と急冷とを行うことにより、金属材を曲げ加工せずに焼入れだけできることに着目したものである。そして、その場合に、低強度部位よりも前の曲げ加工部位を曲げ加工するために傾動させた可動治具による曲げ応力を一時的に停止させる構成としては、前記請求項１及び４のように可動治具を傾動姿勢を維持した状態で金属材と同期して移動させることの他に、可動治具を移動させずに傾動姿勢を金属材の通過に連動して徐々に元に戻すことも考えられる（第２案）。この２つの構成を比べた場合、いずれも可動治具の曲げ応力を一時解消する構成として有効であるが、特に、請求項１及び４の構成は、金属部材と拗れを起こさずに可動治具の傾動姿勢を元に戻す第２案よりも簡単でスピーディかつ容易に実現することができるという利点がある。

次に、請求項２に記載の発明によれば、相異なる金属材がつなぎ合わされたテーラードチューブを固定治具及び可動治具に通して送給しながら、曲げ加工部位を曲げ加工し、かつ焼入れする場合に、テーラードチューブの周方向に延びる溶接部と長さ方向に延びる溶接部との交差部位でワレやシワの発生を抑制することが可能となる。

なお、前記請求項１及び４に記載の発明においては、金属材は板状あるいは棒状のテーラードブランクでもよく、その場合、低強度部位は隣接する金属材同士の溶接部（前記周方向溶接部Ａに相当する溶接部）そのものでもよい。

次に、請求項３及び請求項５に記載の発明によれば、低強度部位が加熱装置及び急冷装置を通過した後、つまり低強度部位が焼入れのみされた後は、金属材と可動治具とを、相互に同じ速さで、低強度部位が加熱装置を通過する前の位置まで逆送させ、その後、曲げ加工の続きを再開するようにしたから、１回の曲げ加工作業で、すなわち金属材を熱間曲げ加工装置に１回セッティングするだけで、低強度部位の予めの焼入れと、該低強度部位を含む曲げ加工部位の曲げ加工及び焼入れとを効率よく行って、短時間で最終製品に仕上げることが可能となる。以下、発明の最良の実施の形態を通して本発明をさらに詳しく説述する。

図１は、本発明の最良の実施の形態に係る金属材Ｗの熱間曲げ加工装置１の全体構成を示す斜視図である。

この熱間曲げ加工装置１は、水平方向に延びる金属材Ｗの終端部を保持する金属材保持装置１０を有する。保持装置１０は軌道１１の上を移動自在に構成されている。保持装置１０の前方には、上流側から、固定ローラ１２…１２、誘導加熱コイル１３、冷却水噴射装置１４、及び可動ローラ１５，１５がこの順に配設されている。

固定治具としての固定ローラ１２…１２は、前後２段階に金属材Ｗを両側から挟み付けて金属材Ｗの送給方向を決定する。

加熱装置としての誘導加熱コイル１３は、金属材Ｗを取り囲む形状で、取り囲んだ範囲及びその周辺において金属材Ｗを局部的に所定温度（金属材Ｗの塑性変形可能かつ焼入れ可能温度）に加熱する。

急冷装置としての冷却水噴射装置１４は、金属材Ｗを取り囲む形状で、取り囲んだ範囲及びその周辺においてノズルから金属材Ｗに冷却水を局部的に噴射して金属材Ｗを急冷する。

可動治具としての可動ローラ１５，１５は、ハウジング１６に収容されて金属材Ｗを両側から挟み付ける。そして、前記固定ローラ１２…１２の金属材送給方向と同じ方向（ｘ軸方向）に移動自在、前記固定ローラ１２…１２の金属材送給方向と水平方向に直行する方向（ｙ軸方向）に移動自在、前記固定ローラ１２…１２の金属材送給方向と垂直方向に直行する方向（ｚ軸方向）に移動自在、ｙ軸周りに回動自在、及びｚ軸周りに回動自在に構成されている。そして、これらの動きが組み合わされて、可動ローラ１５，１５は、固定ローラ１２…１２の金属材送給方向に対して傾動し、これにより金属材Ｗに曲げ応力を与えて、該金属材Ｗを誘導加熱コイル１３で加熱された部位（後述するように曲げ加工部位Ｒ）において曲げ加工する。

図２は、曲げ加工前の金属材Ｗの製造工程図である。この実施形態においては、金属材Ｗは、相異なる金属材がつなぎ合わされたテーラードチューブである。すなわち、特性が相異なる複数の金属板（図例では２つの金属板）の端面同士を突き合わせて溶接してテーラードブランクを作製した後、これを管に成形して突き合わせた端面同士を溶接することにより製造される。その結果、このテーラードチューブＷの長さ方向の途中には、テーラードチューブＷの周方向に延びる隣接する金属材同士の溶接部Ａと、長さ方向に延びる管成形時の溶接部Ｂとが交差する部位Ｃが存在し、この交差部位Ｃにおいては、強度が他の部位よりも相対的に低くなっている。そして、このテーラードチューブＷにおいては、前記低強度部位Ｃを含む所定範囲が曲げ加工部位Ｒに予め設定されている。

図３は、この熱間曲げ加工装置１の制御システム図である。この曲げ加工装置１は、前記保持装置１０を軌道１１上で移動させるための（換言すれば金属材Ｗを送給するための）テーラードチューブ送給アクチュエータ２１、前記誘導加熱コイル１３、前記冷却水噴射装置１４、前記可動ローラ１５，１５をｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向に移動させるためのアクチュエータ２２，２３，２４、及びｙ軸周り、ｚ軸周りに回動させるためのアクチュエータ２５，２６に制御信号を出力して、この曲げ加工装置１が行う金属材Ｗの熱間曲げ加工動作（金属材Ｗの熱間曲げ加工方法）を統括制御するコントロールユニット２０を備えている。

コントロールユニット２０は、金属材Ｗの横溶接部Ａ及び縦溶接部Ｂの位置、ひいては低強度部位Ｃの位置が登録されたメモリ２０ａを具備している。このメモリ２０ａには、その他、曲げ加工部位Ｒの範囲等も格納されている。

図４は、曲げ加工後の金属材Ｗの平面図である。この実施形態においては、金属材Ｗは、前後２箇所で反対方向に曲げ加工され、Ｓ字状の最終製品に仕上げられる。特に、後段の曲げ加工においては、横溶接部Ａと縦溶接部Ｂとの交差部位である低強度部位Ｃが曲げ加工部位Ｒに含まれている。このＳ字状製品は、例えばサイドフレームやレインフォースメントあるいはクロスメンバといった自動車用構造部材あるいは骨格部材の素材として用いられる。

図５は、この曲げ加工装置１が行う金属材Ｗの熱間曲げ加工動作（金属材Ｗの熱間曲げ加工方法）の具体的１例を示すフローチャートである。

ステップＳ１で、金属材Ｗの横溶接部Ａが誘導加熱コイル１３の直前位置に来たか否かを判定する。金属材Ｗの低強度部位Ｃは、金属材Ｗの送給方向においては、横溶接部Ａと同じ位置にあるので、この判定は、結局、金属材Ｗの低強度部位Ｃが誘導加熱コイル１３の直前位置に来たか否かを判定しているのである。

なお、この判定は、メモリ２０ａに登録された低強度部位Ｃの位置、誘導加熱コイル１３の位置、及び金属材Ｗの送給速さ等に基き判定される。もちろん、適宜センサで低強度部位Ｃを直接検出するようにしてもよい。

また、この判定が行われるまでにすでに低強度部位Ｃよりも前の曲げ加工部位Ｒが誘導加熱コイル１３を通過しており、誘導加熱コイル１３は金属材Ｗの塑性変形可能かつ焼入れ可能温度に加熱可能に作動しており、可動ローラ１５，１５は加熱された曲げ加工部位Ｒを曲げ加工可能に傾動しているのである。

その結果、来たときは、ステップＳ２で、可動ローラ１５，１５の傾動姿勢を維持させたまま、ワーク（金属材Ｗであるテーラードチューブ）の送給速さと同じ速さで、固定ローラ１２…１２のワーク送給方向と同じ方向（ｘ軸方向）に、可動ローラ１５，１５を移動させる。

すなわち、低強度部位Ｃは曲げ加工部位Ｒに含まれているから、前述したように、可動ローラ１５，１５は、曲げ加工部位Ｒのうち低強度部位Ｃよりも前に位置する部位を曲げ加工するためにすでに傾動しており、その傾動姿勢を保った状態で、可動ローラ１５，１５を金属材Ｗと同期して前方に移動させるのである。

次いで、ステップＳ３で、金属材Ｗの横溶接部Ａ、すなわち低強度部位Ｃが冷却水噴射装置１４を通過したか否かを判定する。つまり、低強度部位Ｃが誘導加熱コイル１３で焼入れ可能温度に加熱され、冷却水噴射装置１４で冷却されて、焼入れされたか否かを判定しているのである。

なお、この判定も、メモリ２０ａに登録された低強度部位Ｃの位置、冷却水噴射装置１４の位置、及び金属材Ｗの送給速さ等に基き判定される。もちろん、適宜センサで低強度部位Ｃを直接検出するようにしてもよい。

その結果、通過したときは、ステップＳ４で、可動ローラ１５，１５の傾動姿勢を維持させたまま、ワーク（金属材Ｗであるテーラードチューブ）と可動ローラ１５，１５とを、相互に同じ速さで、ｘ軸方向に逆送させる。

次いで、ステップＳ５で、金属材Ｗの横溶接部Ａ、すなわち低強度部位Ｃが誘導加熱コイル１３の直前位置に戻ったか否かを判定する。

その結果、戻ったときは、ステップＳ６で、曲げ加工の続きを再開する。つまり、焼入れされた低強度部位Ｃを含む曲げ加工部位Ｒの後半部分に対して、改めて、誘導加熱コイル１３による加熱、傾動した可動ローラ１５，１５による曲げ加工（今度は可動ローラ１５，１５は移動しない）、及び冷却水噴射装置１４による冷却を行うのである。

図６は、この曲げ加工装置１が行う金属材Ｗの熱間曲げ加工動作（金属材Ｗの熱間曲げ加工方法）の具体的１例を示す工程図である。

図６（ａ）に示すように、金属材Ｗは、固定ローラ１２…１２及び可動ローラ１５，１５を通過して送給され、その送給に伴い、低強度部位Ｃが誘導加熱コイル１３に近づいて来る。

次いで、図６（ｂ）に示すように、曲げ加工部位Ｒの前端部が誘導加熱コイル１３に入ると、誘導加熱コイル１３が作動して、該曲げ加工部位Ｒだけが、局部的に、金属材Ｗの塑性変形可能かつ焼入れ可能温度に加熱される（図中ドットを施した部分）。

次いで、図６（ｃ）に示すように、低強度部位Ｃが誘導加熱コイル１３の直前位置に来ると（ステップＳ１：この時点では可動ローラ１５，１５は曲げ加工部位Ｒのうち低強度部位Ｃよりも前に位置する部位を曲げ加工するためにすでに傾動している）、図６（ｄ）に示すように、可動ローラ１５，１５は、その傾動姿勢を維持したまま、金属材Ｗと同期して前方に移動する（ステップＳ２）。

そして、低強度部位Ｃが冷却水噴射装置１４を通過すると（ステップＳ３）、図６（ｅ）に示すように、可動ローラ１５，１５は、その傾動姿勢を維持したまま、金属材Ｗと共に同期して後方に逆送する（ステップＳ４）。

そして、低強度部位Ｃが誘導加熱コイル１３の直前位置に戻ると（ステップＳ５）、曲げ加工の続きが再開され（ステップＳ６）、図６（ｆ）に示すように、低強度部位Ｃを含む曲げ加工部位Ｒの後半部分が曲げ加工される。

なお、以上において、加熱装置１３による加熱温度としては、金属材Ｗにも依るが、特に、鉄系材料の場合、曲げ加工温度及び焼入れ温度共に、８００℃〜１０５０℃等が好ましく、８５０℃程度がより好ましい。

８００℃以下では、焼入れ効果が十分に現れず、成形品における引張強度の向上が不十分となる。一方、１０５０℃を超えて加熱すると、引張強度の向上が飽和し又は却って低下傾向となり（理由は過度の高温化に伴う金属結晶の粗大化によって結晶組織の結び付きが却って粗くなるためと考えられる）、エネルギコストの割には実益に乏しい。

急冷装置１４による焼入れの入る冷却速度としては、Ａ_１変態点以下に冷却することが好ましい。Ａ_１変態点とは、残留オーステナイト等を除いて、冷却時にオーステナイトからのパーライト変態がおよそ終了する温度である。なお、鋼管の冷却方法及び冷却条件としては特に限定されず、一般的な冷却方法及び冷却条件を採用することが可能である。

また、冷却液としては、水、特に防錆剤を含有した水等の冷媒が好ましい。

さらに、金属材Ｗの送給速さとしては、１５０ｍｍ／秒程度以下の速さが曲げ加工の精度の点から好ましい。

そして、テーラードチューブＷの異種材の組み合わせとしては、基本的に、板圧の異なる異種材同士が好ましい用いられる。

以上のように、この実施形態によれば、金属材Ｗを固定治具１２及び可動治具１５に通して送給しながら、前記金属材Ｗに予め設定された曲げ加工部位Ｒを曲げ加工し、かつ焼入れする金属材Ｗの熱間曲げ加工技術において、低強度部位Ｃが加熱装置１３及び急冷装置１４を通過する期間中は、曲げ加工部位Ｒのうち低強度部位Ｃよりも前の部位を曲げ加工するために傾動させた可動治具１５を、その傾動姿勢のまま、金属材Ｗの送給速さと同じ速さで、固定治具１２の金属材送給方向と同じ方向に移動させるようにしたから（Ｓ２）、前記低強度部位Ｃは、可動治具１５による曲げ応力を受けることなく、加熱装置１３による加熱及び急冷装置１４による急冷だけを受けて、結果的に焼入れのみされることとなる。

したがって、別途低強度部位Ｃの焼入れ作業を追加することなく、曲げ加工作業の工程の中で（図６参照）低強度部位Ｃの強度を曲げ加工前に予め高めることができ、その結果、生産性を低下させずに、低強度部位Ｃでのワレやシワの発生を抑制することが可能となる。

なお、低強度部位Ｃよりも前の曲げ加工部位Ｒを曲げ加工するために傾動させた可動治具１５による曲げ応力を一時的に停止させる構成としては、図６（ｄ）に鎖線（ア）で示したように、可動治具１５を移動させずに金属材Ｗの通過に連動して傾動姿勢を徐々に元に戻すことも考えられる。これと比較すると、この実施形態は、金属部材Ｗと拗れを起こさずに可動治具１５の傾動姿勢を元に戻すよりも簡単でスピーディかつ容易に実現することができるという利点がある。

また、相異なる金属材がつなぎ合わされたテーラードチューブＷを固定治具１２及び可動治具１５に通して送給しながら、曲げ加工部位Ｒを曲げ加工し、かつ焼入れする場合に、テーラードチューブＷの周方向に延びる溶接部Ａと長さ方向に延びる溶接部Ｂとの交差部位Ｃでワレやシワの発生を抑制することが可能となる。

また、低強度部位Ｃが加熱装置１３及び急冷装置１４を通過した後、つまり低強度部位Ｃが焼入れのみされた後は、金属材Ｗと可動治具１５とを、相互に同じ速さで、低強度部位Ｃが加熱装置１３を通過する前の位置まで逆送させ（Ｓ４）、その後、曲げ加工の続きを再開するようにしたから（Ｓ６）、１回の曲げ加工作業で、すなわち金属材Ｗを熱間曲げ加工装置１に１回セッティングするだけで、低強度部位Ｃの予めの焼入れと、該低強度部位Ｃを含む曲げ加工部位Ｒの曲げ加工及び焼入れとを効率よく行って、短時間で最終製品に仕上げることが可能となる。

なお、金属材Ｗとしては、テーラードチューブに代えて、板状あるいは棒状のテーラードブランクでもよく、その場合、低強度部位は隣接する金属材同士の溶接部（前記周方向溶接部Ａに相当する溶接部）そのものでもよい。

以上、具体例を挙げて詳しく説明したように、本発明は、長さ方向の途中に強度が他の部位よりも相対的に低い低強度部位が存在し、該低強度部位を含む所定範囲が曲げ加工部位とされた金属材を熱間曲げ加工する場合に、余分な作業を追加することなく、前記低強度部位でのワレやシワの発生を抑制することが可能な技術であるから、テーラードチューブ等の金属材を金属加工する技術分野において広範な産業上の利用可能性が期待される。

本発明の最良の実施の形態に係る金属材の熱間曲げ加工装置の全体構成を示す斜視図である。 曲げ加工前の金属材（テーラードチューブ）の製造工程図である。 前記熱間曲げ加工装置の制御システム図である。 曲げ加工後の金属材の平面図である。 前記熱間曲げ加工装置が行う熱間曲げ加工動作（熱間曲げ加工方法）の具体的１例を示すフローチャートである。 前記熱間曲げ加工装置が行う熱間曲げ加工動作（熱間曲げ加工方法）の具体的１例を示す工程図である。

符号の説明

１ 金属材の熱間曲げ加工装置
１０ 金属材保持装置
１１ 軌道
１２ 固定治具（固定ローラ）
１３ 加熱装置（誘導加熱コイル）
１４ 急冷装置（冷却水噴射装置）
１５ 可動治具（可動ローラ）
１６ 可動治具ハウジング
２０ 制御手段、逆送手段、再開手段（コントロールユニット）
Ａ 周方向の溶接部（横溶接部）
Ｂ 長さ方向の溶接部（縦溶接部）
Ｃ 低強度部位（交差部位）
Ｒ 曲げ加工部位
Ｗ 金属材（テーラードチューブ）

Claims (5)

1. 長さ方向の途中に強度が他の部位よりも相対的に低い低強度部位が存在し、該低強度部位を含む所定範囲が曲げ加工部位とされた金属材を、固定治具及び可動治具に通して送給しながら、両治具間に配設した加熱装置で前記曲げ加工部位を加熱すると共に可動治具を固定治具の金属材送給方向に対して傾動させることにより、前記曲げ加工部位を曲げ加工し、かつ、前記加熱装置の直後に配設した急冷装置で前記曲げ加工部位を急冷することにより、該曲げ加工部位を焼入れする金属材の熱間曲げ加工方法であって、
   前記低強度部位が前記加熱装置及び前記急冷装置を通過する期間中は、前記曲げ加工部位のうち前記低強度部位よりも前の部位を曲げ加工するために傾動させた可動治具を、その傾動姿勢のまま、前記金属材の送給速さと同じ速さで、前記固定治具の金属材送給方向と同じ方向に移動させることを特徴とする金属材の熱間曲げ加工方法。
2. 前記請求項１に記載の金属材の熱間曲げ加工方法であって、
   前記金属材は、相異なる金属材がつなぎ合わされたテーラードチューブであり、
   前記低強度部位は、隣接する金属材同士の周方向の溶接部と管成形時の長さ方向の溶接部との交差部位であることを特徴とする金属材の熱間曲げ加工方法。
3. 前記請求項１又は２に記載の金属材の熱間曲げ加工方法であって、
   前記低強度部位が前記加熱装置及び前記急冷装置を通過した後、前記金属材及び前記可動治具を、相互に同じ速さで、前記低強度部位が前記加熱装置を通過する前の位置まで逆送させ、その後、曲げ加工の続きを再開することを特徴とする金属材の熱間曲げ加工方法。
4. 長さ方向の途中に強度が他の部位よりも相対的に低い低強度部位が存在し、該低強度部位を含む所定範囲が曲げ加工部位とされた金属材を、固定治具及び可動治具に通して送給しながら、両治具間に配設した加熱装置で前記曲げ加工部位を加熱すると共に可動治具を固定治具の金属材送給方向に対して傾動させることにより、前記曲げ加工部位を曲げ加工し、かつ、前記加熱装置の直後に配設した急冷装置で前記曲げ加工部位を急冷することにより、該曲げ加工部位を焼入れするための金属材の熱間曲げ加工装置であって、
   前記低強度部位が前記加熱装置及び前記急冷装置を通過する期間中は、前記曲げ加工部位のうち前記低強度部位よりも前の部位を曲げ加工するために傾動させた可動治具を、その傾動姿勢のまま、前記金属材の送給速さと同じ速さで、前記固定治具の金属材送給方向と同じ方向に移動させる制御手段を備えていることを特徴とする金属材の熱間曲げ加工装置。
5. 前記請求項４に記載の金属材の熱間曲げ加工装置であって、
   前記低強度部位が前記加熱装置及び前記急冷装置を通過した後、前記金属材及び前記可動治具を、相互に同じ速さで、前記低強度部位が前記加熱装置を通過する前の位置まで逆送させる逆送手段と、
   その後、曲げ加工の続きを再開する再開手段とを備えていることを特徴とする金属材の熱間曲げ加工装置。

Images