專利名稱：彎曲構(gòu)件、彎曲構(gòu)件的制造裝置及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彎曲構(gòu)件、彎曲構(gòu)件的制造裝置及制造方法。具體而言，本發(fā)明涉及一種具有彎曲半徑例如是壁厚(坯料的板厚)的I倍 5倍這樣的極小彎曲部的彎曲構(gòu)件、彎曲構(gòu)件的制造裝置及制造方法。
背景技術(shù)：
期望有一種高強(qiáng)度、輕量且小型的、使用在汽車、各種機(jī)械等中的具有彎曲形狀的金屬制的強(qiáng)度構(gòu)件、加強(qiáng)構(gòu)件或結(jié)構(gòu)構(gòu)件。以往，這種彎曲構(gòu)件是利用沖壓加工品的焊接、 厚板的沖裁以及鍛造等來制造的。很難使利用這些制造方法制造成的彎曲構(gòu)件進(jìn)一步輕量化和小型化。在非專利文獻(xiàn)I中公開了利用所謂的管件液壓成形(tube hydroforming)法來制造該種彎曲構(gòu)件。在非專利文獻(xiàn)I的第28頁公開了存在有作為坯料的材料的研發(fā)、能夠成形的形狀的自由度擴(kuò)大等這樣的課題。為了利用管件液壓成形法制造該種彎曲構(gòu)件，需要今后更進(jìn)一步的研發(fā)。本申請人利用專利文獻(xiàn)I公開了彎曲加工裝置。圖7是示意性表示彎曲加工裝置 I的概略的說明圖。如圖7所示，彎曲加工裝置I在利用未圖示的進(jìn)給裝置從上游側(cè)朝向下游側(cè)沿箭頭方向進(jìn)給鋼管2的狀態(tài)下在支承單元3、3的下游如下面說明的那樣對鋼管2進(jìn)行彎曲加工，從而制造鋼制的彎曲構(gòu)件7，上述鋼管2被一對支承單元3、3以能沿鋼管2的軸向自由移動的方式支承。在支承單元3、3的下游，高頻加熱線圈4將鋼管2的局部迅速加熱至能夠淬火的溫度區(qū)域。配置在高頻加熱線圈4的下游側(cè)的水冷裝置5將鋼管2迅速冷卻。至少具有一組能夠進(jìn)給并支承鋼管2的一對輥6a、6a的可動輥模6三維(有時(shí)二維)地改自身的位置， 從而對鋼管2的高溫部分2a施加彎曲力矩。因此，彎曲加工裝置I能夠以高工作效率制造彎曲構(gòu)件7。在非專利文獻(xiàn)2中公開了以下技術(shù)，S卩，在連續(xù)地進(jìn)給橢圓的金屬材料并用支承裝置以自由移動的方式支承進(jìn)給來的金屬材料的狀態(tài)下，利用配置在支承裝置的下游的高頻加熱裝置進(jìn)行迅速加熱和利用配置在緊接著該高頻加熱裝置的下游的水冷裝置進(jìn)行迅速冷卻，并且通過在利用配置在水冷裝置的下游的能二維旋轉(zhuǎn)的臂抓住該金屬材料的狀態(tài)下使臂進(jìn)行旋轉(zhuǎn)來對金屬材料的高溫部分施加彎曲力矩，從而對金屬管進(jìn)行無模彎曲加工。另外，非專利文獻(xiàn)2公開的技術(shù)并不是如專利文獻(xiàn)I公開的發(fā)明那樣二維或三維地加工成復(fù)雜的彎曲形狀，也不是意圖利用淬火達(dá)到高強(qiáng)度化。在非專利文獻(xiàn)2中公開了以下內(nèi)容，S卩，通過在沿坯料的長度方向進(jìn)給該坯料的狀態(tài)下對該坯料進(jìn)行局部地迅速加熱和冷卻，而獲得的彎曲加工成彎曲半徑恒定的二維形狀的彎曲構(gòu)件的各部分的尺寸，該坯料是具有中空的閉合截面形狀且在長度方向上一體地構(gòu)成的金屬制的長條扁平的坯料。
根據(jù)本發(fā)明人的研究結(jié)果，采用專利文獻(xiàn)I公開的彎曲加工裝置、非專利文件2公開的技術(shù)能夠制造具有彎曲半徑例如是金屬管的直徑(矩形截面的情況下是彎曲方向的邊長)的I倍 2倍的彎曲部的彎曲構(gòu)件。但是，利用該技術(shù)，很難以低成本大量生產(chǎn)例如汽車的車體結(jié)構(gòu)構(gòu)件、行走部分構(gòu)件這樣的多用于汽車的各種部件這樣的、具有極小的彎曲半徑(例如是壁厚的I倍 5倍)的彎曲部的彎曲構(gòu)件。圖8是表示由專利文獻(xiàn)I、非專利文獻(xiàn)2公開的彎曲加工前后的、被加工件的截面的尺寸變化的說明圖。圖8所示的例子表示在進(jìn)行了彎曲半徑Rl的第一次彎曲加工之后向相反方向進(jìn)行彎曲半徑R2的彎曲加工的情況。如圖8所示，當(dāng)對寬度Wtl、高度Htl的矩形截面的異形管8a施加彎曲力矩以進(jìn)行彎曲加工時(shí)，與彎曲加工前的寬度Wtl相比，作為彎曲加工后的產(chǎn)品的彎曲構(gòu)件8b的寬度減少了微量A W，變成W1 ( = Wtl-AWh另外，與彎曲加工前的高度Htl相比，作為彎曲加工的內(nèi)周側(cè)的B側(cè)的高度Hb增加了微量A H (Hb = H0+ A H)，與此相對，與彎曲加工前的高度Htl相比，作為彎曲加工的外周側(cè)的A側(cè)的高度Ha減少了微量AH’ (Ha = H0-AHMo同樣，如專利文獻(xiàn)2所公開的那樣，當(dāng)對具有中空的閉合截面形狀且在長度方向上一體地構(gòu)成的金屬制的長條扁平的坯料8a進(jìn)行彎曲加工以制造彎曲構(gòu)件8b時(shí)，在進(jìn)行了彎曲加工的部分處，截面的寬度和高度與彎曲加工前的尺寸相比發(fā)生了變化。彎曲內(nèi)周側(cè)發(fā)生褶皺且截面形狀變形，由此導(dǎo)致彎曲構(gòu)件8b的尺寸精度降低。該尺寸精度的降低程度被彎曲加工前的坯料8a的尺寸(寬度Wtl、高度Htl、壁厚t等)、彎曲加工的條件(彎曲半徑R、加熱寬度b等)所影響。特別是在欲利用專利文獻(xiàn)I公開的彎曲加工裝置、非專利文獻(xiàn)2公開的技術(shù)來制造具有極小的彎曲半徑R(例如壁厚的I倍 5倍)的彎曲部的彎曲構(gòu)件時(shí)，彎曲加工成的彎曲構(gòu)件的尺寸精度大幅降低，不能制造具有優(yōu)異尺寸精度的彎曲構(gòu)件。在非專利文獻(xiàn)3中公開了以下技術(shù)，S卩，在用冷加工對鋼管的隆起進(jìn)行約束的上下分型模的內(nèi)部，配置SUS304不銹鋼管，對鋼管加載內(nèi)壓P，用載荷F沿軸向按入端面并使外模在與該鋼管正交的方向上移動，從而在鋼管的相對于軸線成45°的面上發(fā)生剪切變形，并且，通過使該變形位置隨外模的移動而連續(xù)地移動來制造被加工成彎曲部的半徑極小的曲柄狀的不銹鋼管。專利文獻(xiàn)I :國際公開第2006/093006號文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)I :汽車技術(shù)Vol. 57，No. 6，2003第23 28頁非專利文獻(xiàn)2 :塑性與加工(日本塑性加工學(xué)會期刊)第28卷第313號(1987-2第214 221頁異形管的無模彎曲)非專利文獻(xiàn)3 :塑性與加工(日本塑性加工學(xué)會期刊)第35卷第398號(1994-3第232 237頁一種將管彎曲成零半徑的加工技術(shù))由非專利文獻(xiàn)3公開的技術(shù)是將作為坯料的不銹鋼管配置在上下分型模的內(nèi)部，一邊對該不銹鋼管的內(nèi)部施加壓力一邊用冷加工進(jìn)行彎曲加工。因此，為了實(shí)施該技術(shù)，至少需要與彎曲形狀相對應(yīng)的上下的分型模和用于對鋼管的內(nèi)部施加壓力的壓力施加裝置。 因而，在利用該技術(shù)大量生產(chǎn)多種彎曲構(gòu)件的情況下，無法避免制造成本的大幅上升。另外,在非專利文獻(xiàn)3中，的確記載了能夠?qū)ν鈴绞?2. 2mm、壁厚是Imm和0. 3mm的SUS304不銹鋼管進(jìn)行彎曲部的半徑極小的彎曲加工。但是，由于是冷加工，因而當(dāng)對高強(qiáng)度材料進(jìn)行相同的彎曲加工時(shí)，存在加工坯料發(fā)生裂紋的危險(xiǎn)。特別是很難利用該技術(shù)對980MPa以上的坯料進(jìn)行加工。另外，即使避免了裂紋，由于強(qiáng)度較高的鋼管、壁厚較大的鋼管成形時(shí)所需的加工載荷變得極大，因而不得不將加工設(shè)備制成相當(dāng)大的設(shè)備，設(shè)備成本顯著上升。因此，即使利用非專利文獻(xiàn)3公開的發(fā)明，也很難以低成本大量生產(chǎn)具有極小的彎曲半徑(例如是壁厚的I倍 5倍)的彎曲部的彎曲構(gòu)件，進(jìn)而不能加工高強(qiáng)度的管坯
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是以低成本可靠地提供一種具有彎曲半徑例如是壁厚的I倍 5倍這樣的微小的彎曲半徑的彎曲部、且完全不會發(fā)生由于在該彎曲部的內(nèi)周側(cè)發(fā)生的褶皺、截面形狀的變形而引起的尺寸精度的降低的彎曲構(gòu)件，由此，能謀求提高例如汽車的車體結(jié)構(gòu)構(gòu)件、行走部分構(gòu)件這樣的汽車的各種部件的設(shè)計(jì)的自由度，并且謀求這些各種部件的進(jìn)一步低成本化和輕量化。本發(fā)明人基于若能夠以熱加工或溫?zé)峒庸韺?shí)施非專利文獻(xiàn)3公開的發(fā)明則能夠解決上述課題的這種認(rèn)識反復(fù)進(jìn)行了深入研究。其結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過使圖7中的一對輥6a、6a以能夠?qū)︿摴?的被加熱面施加剪切應(yīng)力來進(jìn)行加工的方式二維或三維地移動，能夠以低成本可靠地大量生產(chǎn)具有彎曲半徑例如是壁厚的I倍 5倍這樣的微小的彎曲半徑的彎曲部且不會發(fā)生由于在該彎曲部的內(nèi)周側(cè)發(fā)生的褶皺、截面形狀的變形而引起的尺寸精度的降低的彎曲構(gòu)件，本發(fā)明人進(jìn)一步反復(fù)研究而完成了本發(fā)明。本發(fā)明是一種彎曲構(gòu)件的制造裝置，其特征在于，該彎曲構(gòu)件的制造裝置包括第一支承裝置，其在沿金屬制的中空的坯料的長度方向相對進(jìn)給該坯料的狀態(tài)下支承該坯料；加熱裝置，其用于加熱所述坯料；冷卻裝置，其用于對位于比由所述加熱裝置加熱了的第一部分靠所述坯料的相對進(jìn)給方向的下游側(cè)的第二部分進(jìn)行冷卻(強(qiáng)制冷卻或自然冷卻)；剪切力施加裝置，該剪切力施加裝置例如是一種夾具(例如分開地相對配置的一對輥、一對夾持裝置等)，通過使該剪切力施加裝置向二維方向或三維方向移動來對所述第一部分與第二部分之間施加剪切力。從另外的觀點(diǎn)來看，本發(fā)明是一種彎曲構(gòu)件的制造方法，其特征在于，在相對于支承金屬制的中空的坯料的第一支承裝置沿該坯料的長度方向進(jìn)給該坯料的狀態(tài)下，利用加熱裝置對所述坯料進(jìn)行加熱，并利用冷卻裝置對位于比由所述加熱裝置加熱了的第一部分靠所述坯料的相對進(jìn)給方向的下游側(cè)的第二部分進(jìn)行冷卻，而且，通過使向二維方向或三維方向移動來對所述第一部分與所述第二部分之間施加剪切力的剪切力施加裝置向所述二維方向或三維方向移動來對所述坯料進(jìn)行加工。在該情況下，期望對所述第一部分與所述第二部分之間進(jìn)行淬火。在上述的本發(fā)明中，舉例說明了以下內(nèi)容，S卩，所述第一支承裝置、所述加熱裝置和所述冷卻裝置都固定配置，且所述第一支承裝置配置在第一位置，所述加熱裝置配置在所述坯料的進(jìn)給方向上的比所述第一位置靠下游的第二位置，所述冷卻裝置配置在所述坯料的進(jìn)給方向上的比所述第二位置靠下游的第三位置，并且，所述剪切力施加裝置配置在所述坯料的進(jìn)給方向上的比所述第三位置靠下游的區(qū)域。在上述的本發(fā)明中，優(yōu)選為，加熱裝置對坯料的長度方向上的一個(gè)橫截面進(jìn)行加熱，并且，在進(jìn)行加工時(shí)，剪切力施加裝置同時(shí)在坯料的進(jìn)給方向和與所述一個(gè)橫斷面大致平行的方向這兩個(gè)方向上移動。 在上述的本發(fā)明中，優(yōu)選為，(a)具有第二支承裝置，該第二支承裝置配置在坯料的進(jìn)給方向上的比剪切力施加裝置的設(shè)置位置靠下游的區(qū)域，用于支承坯料的利用剪切力施加裝置加工完的部分，或者(b)剪切力施加裝置的定位通過夾持(把持或抓持)坯料來進(jìn)行。在上述的本發(fā)明中，優(yōu)選為，彎曲構(gòu)件至少滿足以下三個(gè)條件之一，(C)具有至少一個(gè)彎曲半徑極小(例如是壁厚的I倍 5倍)的彎曲部，(d)具有至少一個(gè)被加熱和冷卻而形成的彎曲部，以及(e)具有閉合截面形狀且沿長度方向一體地構(gòu)成(中空且長條)。并且，從另一觀點(diǎn)來看，本發(fā)明是一種彎曲構(gòu)件，其特征在于，該彎曲構(gòu)件具有金屬制的中空的主體，并且具有至少一個(gè)形成在該主體上的、二維彎曲或三維彎曲而成的彎曲部，該彎曲部的彎曲半徑極小(例如是壁厚的I倍 5倍)。在本發(fā)明中，優(yōu)選為，彎曲部是在進(jìn)行形成彎曲部的加工時(shí)被加熱和冷卻了的部分。在上述的本發(fā)明中，優(yōu)選為，彎曲構(gòu)件具有閉合截面形狀且沿長度方向一體地構(gòu)成。采用本發(fā)明，能夠以低成本可靠地提供一種具有彎曲半徑例如是壁厚的I倍 5倍這樣的微小的彎曲半徑的彎曲部且完全不會發(fā)生由于在該彎曲部的內(nèi)周側(cè)發(fā)生的褶皺、截面形狀的變形而引起的尺寸精度的降低的彎曲構(gòu)件。因此，采用本發(fā)明，能謀求提高例如汽車的車體結(jié)構(gòu)構(gòu)件、行走部分構(gòu)件這樣的汽車的各種部件的設(shè)計(jì)的自由度，并且謀求這些各種部件的進(jìn)一步低成本化和輕量化。


圖I是將本發(fā)明的制造裝置的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行一部分簡化和省略，并進(jìn)行透視表示的立體圖。圖2是示意性表示本發(fā)明的制造裝置的結(jié)構(gòu)例的說明圖。圖3的(a) 圖3的(C)是隨時(shí)間變化表示實(shí)施本發(fā)明的制造方法的情況的說明圖。圖4是示意性表示本發(fā)明的制造裝置的另一結(jié)構(gòu)例的說明圖。圖5是示意性表示本發(fā)明的制造裝置的又一結(jié)構(gòu)例的說明圖。圖6的(a)及圖6的(b)是示意性且隨時(shí)間變化表示本發(fā)明的制造裝置的再一結(jié)構(gòu)例的說明圖。圖7是示意性表示專利文獻(xiàn)I公開的彎曲加工裝置的概略的說明圖。圖8是舉例說明專利文獻(xiàn)I、非專利文獻(xiàn)2公開的彎曲加工前后的截面的尺寸變化的說明圖。附圖標(biāo)記說明I專利文獻(xiàn)I公開的彎曲加工裝置2 鋼管3支承裝置
4感應(yīng)加熱線圈5水冷裝置
6可動輥模6a 輥7彎曲構(gòu)件8a異形管8b彎曲構(gòu)件10、10-1、10-2、10-3本發(fā)明的制造裝置11第一支承裝置Ila 通孔12加熱裝置12a感應(yīng)加熱線圈13冷卻裝置13a冷卻水噴嘴14剪切力施加裝置15第二支承裝置16 方管16a 16d截面形狀I(lǐng)7a、I7b 輥18 卡盤19 末端執(zhí)行器(end effector)20垂直型多關(guān)節(jié)工業(yè)用機(jī)器人21彎曲構(gòu)件21a 主體22a、22b 彎曲部23a、23b 輥24工業(yè)用機(jī)器人
具體實(shí)施例方式以下，參照

本發(fā)明的最佳實(shí)施方式。在下面的說明中以下述情況為例子，即，利用本發(fā)明制造的彎曲構(gòu)件是以鋼制且具有矩形橫截面的中空的構(gòu)件為坯料、用于汽車、各種機(jī)械中的強(qiáng)度構(gòu)件、加強(qiáng)構(gòu)件或結(jié)構(gòu)構(gòu)件。圖I是將本發(fā)明的制造裝置10的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行一部分簡化和省略，并進(jìn)行透視表示的立體圖。另外，圖2是示意性表示該制造裝置10的結(jié)構(gòu)例的說明圖。如圖I、圖2所示，該制造裝置10具有第一支承裝置11、加熱裝置12、冷卻裝置13、剪切力施加裝置14、第二支承裝置15。第一支承裝置11如圖I所示，首先，利用未圖示的進(jìn)給裝置沿方管16的長度方向進(jìn)給該方管16。方管16具有矩形的中空的閉合截面形狀。方管16是沿長度方向一體地構(gòu)成的鋼制的長條狀的坯料。進(jìn)給裝置沿方管16的長度方向進(jìn)給該方管16。作為該進(jìn)給裝置，舉出說明了使用了電動伺服缸的類型的進(jìn)給裝置。但是，不必限于特定樣式的進(jìn)給裝置，只要是使用滾珠絲杠、同步帶、鏈的類型等這樣的作為該種進(jìn)給裝置公知的裝置，則全部能夠同等使用。在圖I所示的例子中，以使用具有矩形的橫截面形狀的方管16作為加工坯料的情況為例。但是，本發(fā)明中的加工坯料不限于方管16，例如具有矩形、橢圓形、長圓形、正方形以及各種異形的橫截面形狀的中空的鋼管、鋼管以外的金屬管也可以作為加工坯料。利用進(jìn)給裝置以規(guī)定的進(jìn)給速度 沿方管16的軸向(長度方向)進(jìn)給該方管16。方管16在第一位置A處被第一支承裝置11支承。即，第一支承裝置11在第一位置A處以自由移動的方式支承由進(jìn)給裝置沿方管16的軸向進(jìn)給來的方管16。在圖I、圖2所示的例子中，使用塊作為第一支承裝置11。塊具有能夠供方管16以留有間隙的方式貫穿的通孔11a。雖然未圖示，但也可以設(shè)成將塊分割、將液壓缸、氣缸連接起來對方管進(jìn)行支承的結(jié)構(gòu)。另外，第一支承裝置11不限于特定的樣式的支承裝置，只要是作為這種支承裝置公知的裝置就能夠進(jìn)行同等使用。例如，舉例說明了以一組或兩組以上并列設(shè)置的方式使用相對設(shè)置的一對孔型輥。方管16如上所述地通過第一支承裝置11的設(shè)置位置A并被沿軸向進(jìn)給。在圖I所示的例子中，第一支承裝置11是以搭載和固定在適當(dāng)?shù)拇钶d臺Ilb上的方式進(jìn)行配置的，但是，本發(fā)明不限于該技術(shù)方案，只要是能夠?qū)⒌谝恢С醒b置11固定地配置在規(guī)定的位置的方法即可，不限于特定的配置方式。例如，也可以利用公知使用的安裝在工業(yè)用機(jī)器人上的末端執(zhí)行器來支承第一支承裝置11。如上所述地構(gòu)成第一支承裝置11。加熱裝置12加熱裝置12固定配置在方管16的進(jìn)給方向上的比第一位置A靠下游側(cè)的第二位置B。加熱裝置12用于對進(jìn)給來的方管16的長度方向上的一部分的一個(gè)橫截面的整周進(jìn)行加熱。在圖I、圖2所示的例子中，使用感應(yīng)加熱裝置作為加熱裝置12。該感應(yīng)加熱裝置只要是具有能夠?qū)Ψ焦?6進(jìn)行例如高頻感應(yīng)加熱的線圈即可，只要是作為這種高頻感應(yīng)加熱裝置公知的裝置就能夠進(jìn)行同等使用。感應(yīng)加熱裝置12的加熱線圈12a以距方管16的外表面規(guī)定的距離、覆蓋方管16的長度方向上的一部分的一個(gè)橫截面的整周的方式進(jìn)行設(shè)置。通過適當(dāng)?shù)馗淖兒团c方管16的軸向正交的方向平行的方向上的、加熱線圈12a與方管16的距離，能夠?qū)Ρ贿M(jìn)給的方管16沿其周向進(jìn)行不均勻的加熱。雖然未圖示，但期望在方管16的進(jìn)給方向上的感應(yīng)加熱裝置12的上游側(cè)預(yù)先設(shè)置一個(gè)以上能夠?qū)Ψ焦?6進(jìn)行預(yù)熱的預(yù)熱裝置(例如小型的高頻加熱裝置)，并用該預(yù)熱裝置和感應(yīng)加熱裝置12來對方管16進(jìn)行加熱。由此，能夠?qū)Ψ焦?6進(jìn)行多次加熱或能夠?qū)Ψ焦?6的一部分沿其周向進(jìn)行不均勻的加熱。方管16的局部被加熱裝置12迅速地加熱。加熱裝置12的設(shè)置方法只要是能夠?qū)⒓訜嵫b置12固定地配置在規(guī)定的位置上的方法即可，并不必對其設(shè)置方式進(jìn)行特別的限定。例如，能例示出將加熱裝置12搭載并固定在固定臺上、利用公知使用的安裝在工業(yè)用機(jī)器人上的末端執(zhí)行器來支承加熱裝置12
坐寸O如上所述地構(gòu)成加熱裝置12。冷卻裝置13 冷卻裝置13配置在方管16的進(jìn)給方向上的比第二位置B靠下游的第3位置C。冷卻裝置13將方管16的被在第二位置B加熱的部分迅速冷卻。通過利用冷卻裝置13對方管16進(jìn)行冷卻，使方管16的被加熱裝置12加熱了的第一部分與被冷卻裝置13冷卻了的第二部分之間的部分處于高溫且變形阻力大幅下降的狀態(tài)。冷卻裝置13只要是能得到希望的冷卻速度的裝置即可，不限于特定的方式的冷卻裝置。一般地，期望使用通過朝向方管16的外周面的規(guī)定位置噴射冷卻水來對方管16進(jìn)行冷卻的水冷裝置。在本例中，如圖I、圖2所示，在緊接著加熱裝置12的下游側(cè)，以包圍方管16的長度方向上的一部分的一個(gè)橫截面的方式與方管16的外表面保持距離地設(shè)置多個(gè)冷卻水噴嘴13a。而且，從這些冷卻水噴嘴13a朝向方管16的外表面噴射冷卻水。為了不阻礙加熱裝置12對方管16進(jìn)行的加熱，期望朝向方管16被進(jìn)給的方向斜噴冷卻水。若針對每個(gè)冷卻水噴嘴13a分別控制來自各冷卻水噴嘴13a的冷卻水的噴射量，則能夠?qū)Ψ焦?6的一部分沿其周向不均勻地進(jìn)行冷卻。另外，通過改變和與方管16的軸向正交的方向平行的方向上的、各冷卻水噴嘴13a與方管16之間的距離，能夠調(diào)整方管16的被加熱的軸向上的區(qū)域。利用冷卻裝置13對方管16的由感應(yīng)加熱裝置12加熱了的部分進(jìn)行迅速冷卻。通過適當(dāng)調(diào)整利用冷卻裝置13進(jìn)行的水冷的開始溫度和冷卻速度，能夠?qū)Ψ焦?6的迅速冷卻部的一部分或全部進(jìn)行淬火或退火。由此，例如還能夠?qū)⒎焦?6的彎曲部的一部分或全部的強(qiáng)度大幅提高至例如1500MPa以上。冷卻裝置13的設(shè)置方法只要是能將冷卻裝置13固定地配置在規(guī)定位置的方法即可，不限于特定的設(shè)置方法。但是，為了利用本發(fā)明的制造裝置I來制造具有較高尺寸精度的彎曲構(gòu)件21，期望通過盡量短地設(shè)定位置B 位置C之間的距離，來盡量減小由加熱裝置12加熱的第一部分與由冷卻裝置13冷卻的第二部分之間的區(qū)域。為此，期望將冷卻水噴嘴13a配置為靠近高頻加熱線圈12a，因此期望例如將冷卻水噴嘴13a固定地配置在緊接著感應(yīng)加熱線圈12a之后的位置。通過在高頻加熱線圈12a上設(shè)置供水孔并將高頻加熱線圈12a的冷卻水作為方管的冷卻水進(jìn)行噴射，能夠使位置B 位置C之間的距離最小，也能夠并設(shè)冷卻裝置13。另外，在方管16的進(jìn)給速度緩慢的情況下等，也可以采用自然冷卻方法來代替冷卻裝置13。如上所述地構(gòu)成冷卻裝置13。翦切力施加裝置14剪切力施加裝置14配置在方管16的進(jìn)給方向上的比第三位置C靠下游的區(qū)域D。剪切力施加裝置14在對方管16進(jìn)行定位的狀態(tài)下二維或三維地移動。由此，剪切力施加裝置14對方管16的、由加熱裝置12加熱了的第一部分與由冷卻裝置13冷卻了的第二部分之間的區(qū)域施加剪切力以對方管16進(jìn)行加工。
在圖I、圖2所示的例子中，將上下一對的輥17a、17b用作剪切力施加裝置14。上下一對的輥17a、17b在通過與方管16的外表面接觸來對方管16進(jìn)行定位的狀態(tài)下沿圖I中的箭頭方向進(jìn)行從動旋轉(zhuǎn)。上下一對的輥17a、17b被未圖示的支承框以自由旋轉(zhuǎn)的方式支承。利用以二維或三維地自由移動的方式保持支承框的移動機(jī)構(gòu)(同樣沒有圖示)來對支承框進(jìn)行保持。圖3的(a) 圖3的(C)是隨時(shí)間變化表示實(shí)施本發(fā)明的制造方法的情況的說明圖，是隨時(shí)間變化表示將方管16加工成如圖3的(C)、圖I或圖2所示的、具有微小彎曲半徑的彎曲部的彎曲構(gòu)件21的情況。
如圖3的(a) 圖3的(C)、圖I和圖2所示，在加工開始時(shí)，上下一對的輥17a、17b位于圖3的(a)所示的位置(圖I中的點(diǎn)劃線所示的位置)即原位置。當(dāng)開始對方管16進(jìn)行加工時(shí)，輸入有來自未圖示的加工控制裝置的控制信號的移動機(jī)構(gòu)使由未圖示的支承框以自由旋轉(zhuǎn)的方式支承的上下一對的輥17a、17b，以上述原位置為起點(diǎn)向方管16的進(jìn)給方向(圖3的(a) 圖3的(c)中的左方向)和與方管16的由加熱裝置12加熱了的長度方向上的一個(gè)橫截面大致平行的方向(圖3的(a) 圖3的(C)中的下方向)這兩個(gè)方向的合成方向(圖3的(a) 圖3的(C)中的左斜下方向)移動。如此，上下一對的輥17a、17b在與被進(jìn)給來的方管16的外表面相抵接的狀態(tài)下，以上述原位置作為起點(diǎn)如圖I中的黑粗箭頭所示地同時(shí)向方管16的進(jìn)給方向(圖3的(a) 圖3的(c)中的左方向)和與方管16的由加熱裝置12加熱了的長度方向上的一個(gè)橫截面大致平行的方向(圖3的(a) 圖3的(c)中的下方向)這兩個(gè)方向的合成方向(圖3的(a) 圖3的(c)中的左斜下方向)移動(參照圖3的(b))。上下一對的輥17a、17b移動至如圖3的(C)所示的位置(或圖I中的實(shí)線所示的位置)，加工完成。如上所述地構(gòu)成剪切力施加裝置14。第二支承裝置15第二支承裝置15配置在方管16的進(jìn)給方向上的比剪切力施加裝置14的設(shè)置位置靠下游的區(qū)域E，用于對方管16的被加熱了部分施加剪切變形。隨著利用圖I 圖3所示的制造裝置10制造彎曲構(gòu)件21，僅由一對輥17a、17b使方管16的被加熱了的部分產(chǎn)生的變形主要是彎曲變形。因此，通過對另外一點(diǎn)進(jìn)行約束，能夠如圖I 圖3所示對方管16施加剪切變形。同時(shí)，隨著變形，方管16的脫離了輥17a、17b的部分的重量增加，因而，方管16的脫離了輥17a、17b的部分有可能利用其自重以由輥17a、17b進(jìn)行定位的部分為支點(diǎn)發(fā)生變形。第二支承裝置15設(shè)置在方管16的進(jìn)給方向上的比剪切力施加裝置14的設(shè)置位置靠下游的區(qū)域E。第二支承裝置15用于對方管16的利用剪切力施加裝置14完成了彎曲加工的部分進(jìn)行支承。由此，第二支承裝置15用于防止方管16的變形，而制造具有高尺寸精度的彎曲構(gòu)件21。方管16的長度方向的一部分的一個(gè)橫截面被加熱裝置12加熱而變形阻力大幅下降。因此，在方管16的進(jìn)給方向的比第三位置C靠下游的區(qū)域D，通過如參照圖3的(a) 圖3的(c)說明的那樣使構(gòu)成剪切力施加裝置14的上下一對的輥17a、17b的位置三維地移動，如圖3的(b)和圖3的(c)所示，能夠?qū)Ψ焦?6的、由加熱裝置12加熱了的第一部分與由冷卻裝置13冷卻了的第二部分之間的區(qū)域施加剪切力Ws。方管16利用該剪切力Ws形成彎曲部22a而被加工。在本發(fā)明中，不是像專利文獻(xiàn)I公開的發(fā)明那樣對方管16的被加熱了的部分施加彎曲力矩，而是施加剪切力。因此，如圖3的(c)中的放大圖所示那樣，能夠制造彎曲半徑r例如是壁厚的I倍 5倍這樣的、具有極小彎曲半徑r的彎曲部22a的彎曲構(gòu)件21。在本發(fā)明中，以對方管16的第一部分與第二部分之間的區(qū)域施加剪切力Ws的方式來對方管16進(jìn)行加工。因此，完全不會 發(fā)生由于在該彎曲部22a的內(nèi)周側(cè)發(fā)生的褶皺、截面形狀的變形而引起的尺寸精度的降低，具有圖I中的陰影示出的四個(gè)部位16a、16b、16c和16d的截面形狀相同這樣的極為優(yōu)異的尺寸精度。在本發(fā)明中，將方管16彎曲加工成彎曲構(gòu)件21是無模加工且不對方管16的內(nèi)部施加壓力，因而能夠以低成本可靠地實(shí)施。剪切力施加裝置14只要借助于能將上下一對的輥17a、17b如上所述那樣以二維或三維地自由移動的方式配置的機(jī)構(gòu)設(shè)置即可。并不必對那樣的機(jī)構(gòu)進(jìn)行特別的限定。例如，也可以利用公知的安裝在工業(yè)用機(jī)器人上的末端執(zhí)行器來對輥17a、17b的支承框進(jìn)行保持。在圖I 圖3所示的例子中，將卡盤18插入配置在方管16的利用剪切力施加裝置14加工完的部分的前端的內(nèi)部。并且，利用垂直型多關(guān)節(jié)工業(yè)用機(jī)器人20來構(gòu)成第二支承裝置15。垂直型多關(guān)節(jié)工業(yè)用機(jī)器人20將從上述前端向外突出的用于保持卡盤18的末端執(zhí)行器19安裝于其腕軸上。第二支承裝置15只要是能夠防止方管16的利用剪切力施加裝置14加工完的部分的變形的裝置即可，不限于特定的裝置。如上所述地構(gòu)成本發(fā)明的制造裝置10。下面，說明利用該制造裝置10制造本發(fā)明的彎曲構(gòu)件21的情況。在圖I 圖3中，首先，利用未圖示的進(jìn)給裝置將鋼制的例如長條的中空方管16沿其長度方向相對進(jìn)給，并利用配置在第一位置A的第一支承裝置11支承該方管16。接著，利用加熱裝置12對被進(jìn)給來的方管16的局部進(jìn)行迅速加熱。方管16的加熱溫度期望為構(gòu)成方管16的鋼的Ac3A以上。通過使方管16的加熱溫度為Ac3點(diǎn)以上，能夠通過適當(dāng)設(shè)定后續(xù)進(jìn)行的冷卻時(shí)的冷卻速度來對彎曲構(gòu)件21的彎曲部22a進(jìn)行淬火，并且能夠?qū)⒎焦?6的第一部分與第二部分之間的變形阻力充分地降低至能夠進(jìn)行具有較小的彎曲半徑的加工的程度。從配置在方管16的進(jìn)給方向上的比第二位置B靠下游的第三位置C的冷卻裝置13的冷卻水噴嘴13a朝向方管16噴射冷卻水。由此，將被加熱的部分在第二位置B處冷卻。雖然根據(jù)方管16的鋼種的不同會有所變化，但通過使該冷卻時(shí)的冷卻速度為100°C /秒以上，能夠?qū)澢?2a進(jìn)行淬火以提高其強(qiáng)度。利用該冷卻，在方管16上形成由加熱裝置12加熱了的第一部分和由冷卻裝置13冷卻了的第二部分。方管16的第一部分與第二部分之間處于高溫狀態(tài)，其變形阻力大幅降低。在方管16的加工預(yù)定部的前端部到達(dá)剪切力施加裝置14的一對輥17a、17b時(shí)，使利用未圖示的支承框以自由旋轉(zhuǎn)的方式支承的上下一對的輥17a、17b和第二支承裝置15以輥17a、17b的原位置為起點(diǎn)，如參照圖I 圖3說明的那樣向方管16的進(jìn)給方向(圖3的(a) 圖3的(c)中的左方向)和與方管16的由加熱裝置12加熱了的長度方向上的一個(gè)橫截面大致平行的方向(圖3的(a) 圖3的(C)中的下方向)這兩個(gè)方向的合成方向(圖3的(a) 圖3的(C)中的左斜下方向)移動。方管16的利用剪切力施加裝置14加工完的部分被配置在方管16的進(jìn)給方向上的比剪切力施加裝置14的設(shè)置位置靠下游的區(qū)域E的第二支承裝置15支承。因此，方管16不會發(fā)生變形，能制造成具有希望的形狀和尺寸精度的彎曲構(gòu)件21。由此，對方管16的第一部分和第二部分之間施加剪切力，而對方管16進(jìn)行加工。在該例中，在加工時(shí)，總是利用第二支承裝置15對方管16的利用剪切力施加裝置14加工完的部分進(jìn)行支承。因此，能夠在方管16的一個(gè)彎曲部22a的加工完成的時(shí)刻，暫時(shí)擴(kuò)開一對輥17a、17b的輥隙，使輥17a、17b返回到上述原位置，準(zhǔn)備對方管16的下一個(gè)彎曲部的加工。另外，在利用一對輥17a、17b進(jìn)行加工時(shí)、使一對輥17a、17b向該原位置返回時(shí)等這樣的未利用一對輥17a、17b進(jìn)行彎曲加工時(shí)，也可以使第二支承裝置15 二維或三維地移動，從而對方管16的第一部分與第二部分之間施加彎曲力矩，而在方管16上形成具有較大彎曲半徑的彎曲部。由此，如圖I中的雙點(diǎn)劃線所示，采用本發(fā)明能夠制造鋼制的中空、長條、具有閉合截面形狀且沿長度方向一體地構(gòu)成的彎曲構(gòu)件21，該彎曲構(gòu)件21具有主體21a和形成在該主體21a上的二維或三維地彎曲的彎曲部22a、22b，該彎曲部22a、22b的彎曲半徑r極小，例如是壁厚的I倍 5倍。該彎曲構(gòu)件21完全不會發(fā)生由于在該彎曲部22a、22b的內(nèi)周側(cè)發(fā)生的褶皺、長度方向的任意的位置上的截面形狀的變形而引起的尺寸精度的降低，具有極高的尺寸精度。彎曲構(gòu)件21由于具有中空的扁平閉合截面形狀，因此，形成為輕量且小型，并且，通過如上所述地適當(dāng)調(diào)整由冷卻裝置13進(jìn)行的水冷的開始溫度和冷卻速度來將抗拉強(qiáng)度大幅提高至例如1500MPa以上，還能夠進(jìn)一步謀求小型化、輕量化和高強(qiáng)度化。另外，通過如上所述地適當(dāng)調(diào)整由冷卻裝置13進(jìn)行的水冷的開始溫度和冷卻速度來進(jìn)行淬火，在該彎曲構(gòu)件21的外表面產(chǎn)生壓縮殘余應(yīng)力，因此也提高了疲勞強(qiáng)度。圖4是示意性表示本發(fā)明的制造裝置的另一結(jié)構(gòu)例10-1的說明圖。制造裝置10-1與上述制造裝置10的不同點(diǎn)在于，將構(gòu)成加熱裝置12的感應(yīng)加熱線圈12a相對于方管16傾斜配置，與此相伴，將冷卻裝置13的冷卻水噴嘴13a和剪切力施加裝置14的輥17a、17b也相對于方管16傾斜設(shè)置。如圖4所示，通過將感應(yīng)加熱線圈12a、冷卻水噴嘴13a和輥17a、17b相對于方管16傾斜設(shè)置，能夠防止方管16的壁厚變薄。S卩，在圖4中，若將加工前的方管16的壁厚設(shè)成t，則在以通常的加熱線圈的設(shè)定進(jìn)行加工時(shí)，壁厚變成t · cos Θ，但是通過使感應(yīng)加熱線圈12a傾斜，能夠使加工后的壁厚仍為t，從而能夠防止加工后的壁厚變薄。圖5是示意性表示本發(fā)明的制造裝置的又一結(jié)構(gòu)例10-2的說明圖。該制造裝置10-2與上述制造裝置10的不同點(diǎn)在于，不使用一對輥17a、17b，而是使用對方管16進(jìn)行把持或抓持的一對夾持裝置17c、17d。
在該情況下,夾持裝置17c、17d持續(xù)對該方管16進(jìn)行把持或抓持,直到針對該方管16的加工完成時(shí)為止。因此，不必設(shè)置在制造裝置10中使用的第二支承裝置15。例如，舉例說明了夾持裝置17c、17d被垂直型多關(guān)節(jié)工業(yè)用機(jī)器人保持。在以上說明中，將以下技術(shù)方案作為了例子，S卩，將作為加工坯料的方管16沿其長度方向進(jìn)給，并將第一支承裝置11、加熱裝置12和冷卻裝置13固定地配置在方管16的進(jìn)給方向上，但并不限于此，也可以與此相反，固定地配置作為加工坯料的方管16，并將第一支承裝置11、加熱裝置12和冷卻裝置13以相對于方管16的長度方向自由移動的方式配置。
圖6的(a)及圖6的(b)是示意性且隨時(shí)間變化表示本發(fā)明的制造裝置的再一結(jié)構(gòu)例10-3的說明圖，圖6的(a)表示加工前，圖6的(b)表示加工中。在該制造裝置10-3中，第一支承裝置11具有兩組一對輥23a、23b。利用未圖示的支承框以自由旋轉(zhuǎn)的方式支承一對輥23a、23b。利用以二維或三維地自由移動的方式保持支承框的工業(yè)用機(jī)器人(同樣沒有圖示)來保持支承框。由此，兩組一對輥23a、23b都配置為能向包括方管16的軸向在內(nèi)的三維方向自由移動。另外，利用工業(yè)用機(jī)器人24支承加熱裝置12的感應(yīng)加熱線圈12a和冷卻裝置13的冷卻水噴嘴13a。感應(yīng)加熱線圈12a配置為位于坯料16的相對于一對輥23a、23b的進(jìn)給方向(從圖6的(a)、圖6的(b)的左朝向右的方向)上的冷卻水噴嘴13a的上游側(cè)。由此，感應(yīng)加熱線圈12a和冷卻水噴嘴13a配置為能向包括方管16的軸向在內(nèi)的三維方向自
由移動。剪切力施加裝置14在夾持并支承方管16的狀態(tài)下移動。剪切力施加裝置14利用由工業(yè)用機(jī)器人(未圖示)支承的液壓夾具構(gòu)成。由此，剪切力施加裝置14配置為能向包括方管16的軸向在內(nèi)的三維方向移動。另外，方管16沿其軸向固定配置。另外，也可以與本例不同，方管16也以沿其軸向自由移動的方式配置。如此，制造裝置10-3具有第一支承裝置11，其用于沿作為坯料的方管16的長度方向相對進(jìn)給方管16并支承該方管16 ;加熱裝置12，其用于加熱方管16 ;冷卻裝置13，其用于對位于比由加熱裝置12加熱了的第一部分靠方管16的相對進(jìn)給方向的下游側(cè)的第二部分進(jìn)行冷卻；剪切力施加裝置14，其通過向二維方向或三維方向的移動來對第一部分與所述第二部分之間施加剪切力。采用該制造裝置10-3，通過使第一支承裝置11、加熱裝置12、冷卻裝置13和剪切力施加裝置14沿方管16的軸向移動并固定方管16，從而將方管16相對于支承方管16的第一支承裝置11沿方管16的長度方向進(jìn)給。而且，利用加熱裝置12對坯料進(jìn)行加熱，并利用冷卻裝置13對位于比由加熱裝置12加熱了的第一部分靠方管16的相對進(jìn)給方向的下游側(cè)的第二部分進(jìn)行冷卻，并且，通過使向二維方向或三維方向移動來對第一部分與第二部分之間施加剪切力的剪切力施加裝置14向二維方向或三維方向移動來對方管16進(jìn)行加工。由此，通過固定地配置方管16并將第一支承裝置11、加熱裝置12和冷卻裝置13以相對于方管16的長度方向自由移動的方式配置，也能制造彎曲構(gòu)件21。另外，參照圖I說明的本發(fā)明的彎曲構(gòu)件21的制造工序極為簡便，且能夠以低成本制造。
另外，在上述說明中，舉出了僅對方管16施加剪切力產(chǎn)生的變形的情況，但是本發(fā)明不限于該技術(shù)方案。即，通過在以往的彎曲變形的基礎(chǔ)上附加基于剪切力產(chǎn)生的變形，能夠獲得比以往小的彎曲變形，因而包括基于剪切力產(chǎn)生的變形成分在內(nèi)的加工是本發(fā)明的對象。由于彎曲構(gòu)件21是通過在利用剪切力進(jìn)行加工的同時(shí)進(jìn)行熱處理(例如淬火)制造而成，因而，與非專利文獻(xiàn)3公開的、用冷加工來實(shí)施剪切彎曲加工并在之后進(jìn)行熱處理(例如淬火)制造成的彎曲構(gòu)件相比，能夠利用局部淬火以高加工精度來制造具有1500MPa以上的高強(qiáng)度的部分的彎曲構(gòu)件。利用本發(fā)明的制造方法制造成的彎曲構(gòu)件21例如能夠應(yīng)用在如下舉例說明的用途⑴ 用途(vii)中。(i)例如，前縱梁(front side member) > 橫梁(cross member) > 側(cè)梁(side member)、懸架梁(suspension member)、頂梁(roof member)、A 柱的加強(qiáng)構(gòu)件(reinforce)、B柱的加強(qiáng)構(gòu)件、保險(xiǎn)杠的加強(qiáng)構(gòu)件等這樣的汽車車體的結(jié)構(gòu)構(gòu)件(ii)例如，座椅骨架(sheet frame)、座椅橫梁(sheet cross member)等這樣的汽車的強(qiáng)度構(gòu)件、加強(qiáng)構(gòu)件(iii)汽車的排氣管等排氣系統(tǒng)部件(iv)汽車、機(jī)動二輪車的框架、曲柄(V)電車等車輛的加強(qiáng)構(gòu)件、轉(zhuǎn)向架部件(轉(zhuǎn)向架框、各種梁等)(Vi)船體等的框架部件、加強(qiáng)構(gòu)件(vii)家用電器的強(qiáng)度構(gòu)件、加強(qiáng)構(gòu)件或結(jié)構(gòu)構(gòu)件
權(quán)利要求
1.一種彎曲構(gòu)件的制造裝置，其特征在于，該彎曲構(gòu)件的制造裝置包括 第一支承裝置，其在沿金屬制的中空的坯料的長度方向相對進(jìn)給該坯料的狀態(tài)下支承該坯料； 加熱裝置，其用于加熱所述坯料； 冷卻裝置，其用于對位于比由所述加熱裝置加熱了的第一部分靠所述坯料的相對進(jìn)給方向的下游側(cè)的第二部分進(jìn)行冷卻； 剪切力施加裝置，其通過向二維方向或三維方向移動來對所述第一部分與第二部分之間施加剪切力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的彎曲構(gòu)件的制造裝置，其特征在于， 所述第一支承裝置、所述加熱裝置和所述冷卻裝置都固定配置，且所述第一支承裝置配置在第一位置，所述加熱裝置配置在所述坯料的進(jìn)給方向上的比所述第一位置靠下游的第二位置，所述冷卻裝置配置在所述坯料的進(jìn)給方向上的比所述第二位置靠下游的第三位置，并且，所述剪切力施加裝置配置在所述坯料的進(jìn)給方向上的比所述第三位置靠下游的區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求2所述的彎曲構(gòu)件的制造裝置，其特征在于， 所述加熱裝置對所述坯料的長度方向上的一個(gè)橫截面進(jìn)行加熱，并且，在進(jìn)行所述加工時(shí)，所述剪切力施加裝置同時(shí)在所述坯料的進(jìn)給方向和與所述一個(gè)橫斷面大致平行的方向這兩個(gè)方向上移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的彎曲構(gòu)件的制造裝置，其特征在于， 該彎曲構(gòu)件的制造裝置還包括第二支承裝置，該第二支承裝置配置在所述坯料的進(jìn)給方向上的比剪切力施加裝置的設(shè)置位置靠下游的區(qū)域，用于支承所述坯料的利用剪切力施加裝置加完工的部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的彎曲構(gòu)件的制造裝置，其特征在于， 所述剪切力施加裝置的定位通過夾持所述坯料來進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的彎曲構(gòu)件的制造裝置，其特征在于， 所述彎曲構(gòu)件至少具有一個(gè)彎曲半徑是壁厚的I倍 5倍的彎曲部。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的彎曲構(gòu)件的制造裝置，其特征在于， 所述彎曲構(gòu)件具有閉合截面形狀且沿長度方向一體地構(gòu)成。
8.一種彎曲構(gòu)件的制造方法，其特征在于， 在相對于支承金屬制的中空的坯料的第一支承裝置沿該坯料的長度方向進(jìn)給該坯料的狀態(tài)下，利用加熱裝置對所述坯料進(jìn)行加熱，并且利用冷卻裝置對位于比由所述加熱裝置加熱了的第一部分靠所述坯料的相對進(jìn)給方向的下游側(cè)的第二部分進(jìn)行冷卻，而且，通過使向二維方向或三維方向移動來對所述第一部分與所述第二部分之間施加剪切力的剪切力施加裝置向所述二維方向或三維方向移動來對所述坯料進(jìn)行加工。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的彎曲構(gòu)件的制造方法，其特征在于， 對所述第一部分與所述第二部分之間進(jìn)行淬火。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或權(quán)利要求9所述的彎曲構(gòu)件的制造方法，其特征在于， 所述第一支承裝置、所述加熱裝置和所述冷卻裝置都固定配置，且所述第一支承裝置配置在第一位置，所述加熱裝置配置在所述坯料的進(jìn)給方向上的比所述第一位置靠下游的第二位置，所述冷卻裝置配置在所述坯料的進(jìn)給方向上的比所述第二位置靠下游的第三位置，并且，所述剪切力施加裝置配置在所述坯料的進(jìn)給方向上的比所述第三位置靠下游的區(qū)域。
11.一種彎曲構(gòu)件，其特征在于， 該彎曲構(gòu)件具有金屬制的中空的主體，并且具有至少一個(gè)形成在該主體上的、二維彎曲或三維彎曲而成的彎曲部，所述彎曲部的彎曲半徑是壁厚的I倍 5倍。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的彎曲構(gòu)件，其特征在于， 所述彎曲部是在進(jìn)行形成所述彎曲部的加工時(shí)被加熱和冷卻的部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或權(quán)利要求12所述的彎曲構(gòu)件，其特征在于， 所述彎曲構(gòu)件具有閉合截面形狀且沿長度方向一體地構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有彎曲半徑例如是壁厚的1倍～5倍這樣的微小的彎曲半徑的彎曲構(gòu)件、彎曲構(gòu)件的制造裝置和制造方法。在沿方管(16)的長度方向相對進(jìn)給該方管(16)的狀態(tài)下利用配置在第一位置(A)的第一支承裝置(11)支承方管(16)，利用配置在第二位置(B)的加熱裝置(12)將方管(16)局部加熱，利用配置在第三位置(C)的冷卻裝置(13)進(jìn)行冷卻，并且，在進(jìn)行加工時(shí)，使配置在下游的區(qū)域(D)的剪切力施加裝置(14)向方管(16)的進(jìn)給方向和與加熱裝置(12)所加熱的方管(16)的長度方向上的一個(gè)橫斷面大致平行的方向這兩個(gè)方向同時(shí)二維或三維地移動，從而對方管(16)的被加熱了的部分施加剪切力來進(jìn)行加工，制造彎曲構(gòu)件(21)。
文檔編號B21D7/16GK102625736SQ201080048290
公開日2012年8月1日 申請日期2010年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月25日
發(fā)明者井上三郎, 富澤淳, 桑山真二郎, 窪田纮明 申請人:住友金屬工業(yè)株式會社, 住友鋼管株式會社