[发明专利]金属板的加工装置及加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及将金属板成形的加工装置及使用了该加工装置的加工方法。

背景技术

近年来，例如在汽车用零件、建材用零件、家具用零件等的领域中，为了在确保刚性的状态下实现轻量化而使用高强度的金属板。该金属板的成形以往通过例如压力成形或辊轧成形来进行，但因为伴随着金属板的强度的增加的成形性的下降，将该金属板成形为复杂的形状变得困难。

例如在使用压力成形的情况下，有在成形后的金属板上作用张力的折边部上发生该折边部的裂纹、此外在金属板上作用压缩力的折边部上发生该折边部的折皱的情况。

此外，在使用了辊轧成形的情况下，能够将金属板在长度方向上成形为单一的简单截面形状，但成形为在金属板的长度方向上截面变化那样的复杂的形状是困难的。

另一方面，提出了将压力成形与辊轧成形组合而成形金属板的技术。例如在专利文献1中，是用来通过辊轧成形来成形花键等的外周面的齿轮形状部的压力加工装置，具有在外周面上安装作为加工对象的金属板的模具、以与模具同心状配置的模环、和以放射状配置在模环的内周、一边夹在金属板与模环的内周面之间一边旋转的多个成形辊。并且，通过使模环相对于模具相对移动、并且使多个成形辊旋转，将金属板成形。

在专利文献2中，公开了如下辊轧成形法：在对应于窗框状的长条物的弯曲形状进行成形加工的辊加工装置中，通过成形辊在匹配于长条物的形状的直式凸轮上移动，成形辊仿形于直式凸轮的形状而升降，将被加工物加工为在长度方向上弯曲的形状。

在专利文献3中，公开了如下辊轧成形方法：在将以直角交叉的金属板彼此结合(卷边接合)时，在将结合部的金属板叠合并弯折(折边)时，通过将具有直角截面的成形辊贴在金属板的直角结合部分上，一边旋转一边加压，来成形结合部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-154925号公报

专利文献2：日本特开昭64-31527号公报

专利文献3：日本特开平8-197161号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在专利文献1所记载的技术中，虽然能够将金属板成形为齿轮形状(波形状)，但其长度方向的截面是相同形状。即，不能将金属板成形为在长度方向上截面变化那样的复杂形状。此外，也不能成形为，使金属板的高度在长度方向上变化。因而，不能将金属板成形为在三维上复杂的形状。

在专利文献2所记载的技术中，也虽然在被加工材料的长度方向的截面是相同形状、而且进行加工以使其向相对于长度方向垂直的一个方向弯曲的情况下能够应用，但不能将金属板成形为在长度方向上截面变化那样的复杂形状。

在专利文献3所记载的技术中，也仅能够加工被加工材料的肩部的一定形状，但不能将金属板成形为复杂的截面、或截面变化那样的复杂形状。

此外，在这些现有技术中可以说共通的是现有的辊轧成形法的延伸，所以不适合以高强度钢为代表的具有高强度的金属板的加工。要求对于今后需求提高的高强度金属板的向任意形状的加工的、高效率且高通用性的加工技术。

本发明是鉴于在以往的辊轧成形技术中存在加工的极限、不能进行形成复杂的截面或截面变化那样的复杂形状的成形加工的问题、以及高强度金属板的高效率的加工法的要求而做出的。即，本发明要解决的课题的目的是提供一种在将高强度金属板成形加工为在三维上复杂的形状时、高效率且通用的成形加工技术。这里，所谓复杂形状的成形加工，例如是在截面帽形零件中，包括帽部的宽度变化、折边部的宽度变化、放边部和收边部共存等那样的加工的成形加工。当然，还包括是3维复杂形状、通过单纯的压力成形混合存在压缩部、拉伸部、作为最终制品难以得到希望那样的形状的成形加工。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本发明者们进行了锐意研究，结果发现，通过将高效率地加工高强度金属板的压力加工、与适合于复杂形状加工的辊轧成形法组合、将辊推抵在压力模具上、将金属板加工，即使是高强度金属板，也能够进行最适合的成形加工而加工成任意的形状，形成了本发明。

即，本发明是将金属板成形的加工装置，其特征在于，具有：模具(也称作冲头)，具有与成形后的金属板的形状匹配的面形状；多个辊，在与上述模具之间夹入金属板而将该金属板成形；辊移动机构，使上述各辊在水平方向上独立地移动、并且在铅直方向上独立地升降；辊角度设定机构，改变辊向上述模具的推压角度。