[go: up one dir, main page]

WO2013011553A1 - 通電加熱装置及び方法 - Google Patents

通電加熱装置及び方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2013011553A1
WO2013011553A1 PCT/JP2011/066326 JP2011066326W WO2013011553A1 WO 2013011553 A1 WO2013011553 A1 WO 2013011553A1 JP 2011066326 W JP2011066326 W JP 2011066326W WO 2013011553 A1 WO2013011553 A1 WO 2013011553A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heated
electrode
clamp
energization heating
respect
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/066326
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
勲 野尻
愼治 石井
Original Assignee
トヨタ自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by トヨタ自動車株式会社 filed Critical トヨタ自動車株式会社
Priority to DE112011105450.5T priority Critical patent/DE112011105450T5/de
Priority to CN201180072116.0A priority patent/CN103648675B/zh
Priority to PCT/JP2011/066326 priority patent/WO2013011553A1/ja
Priority to JP2013524537A priority patent/JP5835328B2/ja
Priority to US14/129,662 priority patent/US9392644B2/en
Publication of WO2013011553A1 publication Critical patent/WO2013011553A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/0004—Devices wherein the heating current flows through the material to be heated
    • H05B3/0009—Devices wherein the heating current flows through the material to be heated the material to be heated being in motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/16—Heating or cooling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/34—Methods of heating
    • C21D1/40—Direct resistance heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/13—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by hot working
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/0004—Devices wherein the heating current flows through the material to be heated
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/02—Details
    • H05B3/03—Electrodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2261/00—Machining or cutting being involved

Definitions

  • the present invention relates to an energization heating apparatus and method for energizing and heating a steel plate.
  • Patent Document 1 discloses a configuration that uses a plurality of pins arranged below the center of the heated material to support the heated material during current heating and prevent drooping.
  • Patent Document 1 it is possible to suppress deflection by applying tension to the heated material by moving the clamping device in a state where the heated material is clamped.
  • the clamping device is moved in a state of being clamped with a small contact area, slipping occurs between the electrode surface and the heated material when the heated material is pulled, or clamping with a large force to prevent the sliding. A large frictional force is applied between the electrode surface and the material to be heated, and the electrode is worn.
  • the present invention uses a pair of clamp devices that also serve as electrodes for energization, and in the energization heating device that moves the clamp devices in directions away from each other during energization heating, the material to be heated is clamped satisfactorily by the electrodes, Provided is a technique capable of ensuring uniform contact between an electrode and a material to be heated.
  • the energization heating device includes a pair of clamp devices that also serve as energization electrodes, and is clamped by the clamp device by moving the clamp devices away from each other during energization heating.
  • An energization heating device for applying tension to a heated material to be heated wherein the clamp device includes a facing surface that is inclined with respect to a moving direction of the clamping device, and the clamp on the heated material is formed by the facing surface.
  • a preforming portion including an inclined surface that is inclined with respect to the planar direction of the material to be heated is formed in the clamp portion sandwiched between the devices.
  • the clamp device includes the facing surface and is movable in a proximity direction and a separation direction with respect to the material to be heated, and the electrode sandwiching the material to be heated.
  • the electrode is provided with a fixed base and a movable base for placing the material to be heated, and the electrode has a stepped portion projecting downward from the lower surface, and a wall surface of the stepped portion.
  • the opposed surface is formed, and the movable base is movable following the movement of the electrode, and is relative to the fixed base when the electrode moves in a proximity direction with respect to the material to be heated.
  • the clamp device includes the facing surface and is movable in a proximity direction and a separation direction with respect to the heated material, and the electrode sandwiching the heated material
  • the electrode is provided with a mounting table for mounting the material to be heated, and the electrode is provided with a convex portion protruding downward from the lower surface, and the mounting table according to the convex portion.
  • the energization heating method comprises a pair of clamp devices that also serve as energization electrodes, and is clamped by the clamp device by moving the clamp devices in directions away from each other during energization heating.
  • the energization heating device that moves the clamp devices in directions away from each other during energization heating, the material to be heated is clamped satisfactorily by the electrodes, Uniform contact between the electrode and the material to be heated can be ensured.
  • the energization heating device 1 is a heating device for energizing and heating a work 2 that is a material to be heated.
  • the work 2 is a rectangular steel plate having one direction as a longitudinal direction.
  • the energization heating apparatus 1 energizes and heats the work 2 by energizing the work 2 from the nipping part while sandwiching and supporting both longitudinal ends of the work 2.
  • the workpiece 2 is set in a state where the thickness direction is the vertical direction, and is energized along the longitudinal direction.
  • the clamp part clamped by the electrical heating apparatus 1 is not limited to the edge part of the workpiece
  • the electric heating device 1 includes a pair of clamping devices 10 and 10.
  • the clamping devices 10 and 10 are arranged at both ends in the longitudinal direction of the workpiece 2 and are arranged symmetrically with respect to the center line of the workpiece 2.
  • the clamp devices 10 and 10 are devices for holding the work 2 in the vertical direction and energizing the work 2.
  • the clamp devices 10 and 10 include an appropriate moving device and are movable in directions away from each other.
  • the clamp devices 10 and 10 prevent deflection due to material expansion caused by heating by moving in a direction away from each other while energizing the workpiece 2. In other words, the clamping devices 10 and 10 move in the direction from the center toward the end along the plane direction (longitudinal direction) of the workpiece 2. As a result, the distance between the clamping devices 10 and 10 is increased, tension is applied to the workpiece 2 supported by the clamping devices 10 and 10, and bending is prevented.
  • the clamping device 10 includes an electrode 20 that can move in the vertical direction, a fixed base 30 for placing the workpiece 2, and a movable base 40 that follows the movement of the electrode 20 in the vertical direction.
  • the electrode 20 is disposed on the upper surface side of the work 2, and the fixed base 30 and the movable base 40 are disposed on the lower surface side of the work 2.
  • the work 2 is placed on the fixed base 30 and the movable base 40, and the electrode 20
  • the workpiece 2 is sandwiched from above and below by sandwiching from above.
  • the electrode 20 is driven in the vertical direction by an appropriate actuator, and moves in a direction toward and away from the upper surface of the workpiece 2.
  • the electrode 20 is made of a conductor and is connected to an appropriate power supply device. By applying a voltage to the electrode 20 from the power supply device, a current flows from the contact surface between the work 2 and the electrode 20 to the work 2.
  • one electrode 20 is a positive electrode and the other electrode 20 is a negative electrode, and an appropriate voltage is applied to each electrode 20, thereby applying desired current to the work 2.
  • the fixed base 30 is formed with a flat upper surface, and the workpiece 2 can be placed on the upper surface.
  • the fixed base 30 supports the end of the work 2. More specifically, the end portion of the work 2 is placed so as to be positioned at the center portion of the fixed base 30.
  • the fixed base 30 is fixed to the clamp device 10 and is supported so as not to move in the vertical direction. In addition, when the clamp apparatus 10 moves, it can move along the longitudinal direction of the workpiece 2.
  • the movable table 40 has a flat upper surface and functions as a table for placing the workpiece 2 together with the fixed table 30.
  • the movable table 40 is arranged in a state adjacent to the inner side in the longitudinal direction of the work 2 than the fixed table 30, and supports the inner side of the end of the work 2.
  • the movable table 40 is supported by the clamp device 10 via an appropriate actuator.
  • the movable table 40 is movable in the vertical direction, and follows the vertical movement of the electrode 20.
  • the workpiece 20 is clamped by pressing the electrode 20 downward, the workpiece 20 moves downward under the pressing force of the electrode 20 downward.
  • the clamp by the electrode 20 is released, and the movable table 40 moves upward as the electrode 20 moves upward.
  • the work 2 when the work 2 is set in the clamping devices 10 and 10, the work 2 is placed on the fixed table 30 and the movable table 40, and the electrode 20 is pressed toward the work 2. Thus, the work 2 is sandwiched and supported by the electrode 20, the fixed base 30 and the movable base 40.
  • a stepped portion 21 is provided on the lower end surface of the electrode 20.
  • the step portion 21 is provided over the entire width direction of the electrode 20.
  • the step portion 21 is provided on the center side of the work 2 in the lower end surface of the electrode 20 and is formed in a shape protruding downward from the end portion side.
  • the lower end surface of the electrode 20 is formed in a stepped shape by the step portion 21.
  • the step portion 21 has a facing surface 22 that is erected upward from the lower step surface of the electrode 20.
  • the facing surface 22 is formed as an outer wall surface of the step portion 21 (an end side wall surface of the workpiece 2).
  • the facing surface 22 is inclined with respect to the moving direction of the clamping devices 10, 10 and is provided as a surface inclined with respect to the plane direction of the workpiece 2. That is, the opposing surface 22 is formed as a plane that can provide resistance to the moving direction of the clamping devices 10.
  • the facing surface 22 of the present embodiment is provided as a surface orthogonal to the planar direction of the workpiece 2 and is provided along the width direction of the workpiece 2.
  • the preforming part 60 orthogonal to the plane direction of the work 2 is provided at the end of the work 2 by the step part 21 and the step 50.
  • the preforming part 60 including the inclined surface 61 that is inclined with respect to the moving direction of the clamping devices 10 and 10 during energization heating is provided at the end of the work 2.
  • the inclined surface 61 is a flat surface extending in a substantially vertical direction at the end of the workpiece 2 and is formed along the shape of the facing surface 22 of the electrode 20.
  • the force in the moving direction of the clamping devices 10 and 10 is 20 is transmitted from the opposed surfaces 22 and 22 to the inclined surfaces 61 and 61 of the workpiece 2.
  • the inclined surface 61 of the preforming surface 60 is used as a load receiving surface.
  • the electrode of the clamping device 10 may be a rotary electrode group 25 including a plurality of electrodes 20 configured as described above.
  • the electrode group 25 includes a rotating shaft 26 configured to be movable in the vertical direction, and includes four electrodes 20 arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotating shaft 26.
  • the electrode 20 that is actually used to sandwich the workpiece 2 is the electrode 20 located below the rotation shaft 26.
  • a mounting table 70 is provided instead of the fixed table 30 and the movable table 40.
  • a mounting table 70 configured of one member is provided.
  • the mounting table 70 includes a recess 71 at the center of the upper end surface.
  • the recess 71 is a groove having a rectangular shape in cross section, and is provided along the width direction of the mounting table 70.
  • the concave portion 71 is provided so as to be recessed downward from the upper surface of the mounting table 70, and the inner wall surface (the end portion side of the workpiece 2) is formed as the facing surface 72.
  • the planar portion excluding the recess 71 of the mounting table 70 is used as a surface for mounting the workpiece 2.
  • the electrode 20 includes a convex portion 73 having a shape corresponding to the concave portion 71 instead of the stepped portion 21.
  • the convex portion 72 is provided so as to protrude downward from the lower surface of the electrode 20.
  • the convex part 72 is provided along the width direction of the electrode 20 and has a sectional view shape.
  • a wall surface on the outer side of the convex portion 73 (the center side in the longitudinal direction of the workpiece 2) is formed as an opposing surface 74.
  • the workpiece 2 placed between the electrodes 20 and 20 and the mounting tables 70 and 70 is pressed against the workpiece 2 placed on the mounting tables 70 and 70 by moving and pressing the electrodes 20 and 20 in the proximity direction.
  • the end portion of the workpiece 2 is pressed by the concave portion 71 and the convex portion 73, bent into a crank shape, and the preforming portion 60 is formed at the end portion of the workpiece 2.
  • the preforming portion 60 can be formed on the end portion of the workpiece 2 also by the concave portion 71 of the mounting table 70 and the convex portion 73 of the electrode 20.
  • two pre-formed portions 60 can be formed with two inclined surfaces 61 inclined with respect to the moving direction of the clamping device 10 by the opposing surface 72 of the concave portion 71 and the opposing surface 74 of the convex portion 73.
  • the clamping force by the electrode 20 and the mounting table 70 can be increased.
  • the structure of the mounting table 70 can be simplified, and an equipment with excellent equipment cost can be provided.
  • the concave portion 71 is formed as a substantially semicircular groove in a sectional view
  • the convex portion 73 is similarly formed as a substantially semicircular protrusion in a sectional view.
  • the curved preformed portion 60 is formed by the concave portion 71 and the convex portion 73.
  • the preforming portion 60 has inclined surfaces 62 and 62 that are inclined in a curved shape with respect to the plane direction of the workpiece 2. In this way, by setting the molding shape of the end portion of the workpiece 2 to a curved shape, the angle of the end shape of the preforming portion 60 can be moderated.
  • the electrode 20 of the clamping device shown in FIGS. 5 and 6 may be configured to have a plurality around the rotating shaft 25 as shown in FIG.
  • the present invention provides an energizing heating device that applies tension to a heated material by clamping the heated material from above and below by a clamping device that also serves as an electrode, and moving each clamping device in a direction away from each other during energization heating. Is available.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

　通電用の電極を兼ねた一対のクランプ装置を具備し、通電加熱中にクランプ装置を互いに離れる方向に移動させることによって、前記クランプ装置に挟持される被加熱材にテンションを付与する通電加熱装置であって、前記クランプ装置は、当該クランプ装置の移動方向に対して傾斜する対向面を含み、前記対向面によって、前記被加熱材における前記クランプ装置に挟持されるクランプ部に、当該被加熱材の平面方向に対して傾斜する傾斜面を含む予備成形部を成形する。本発明によれば、通電用の電極を兼ねた一対のクランプ装置を用いて、通電加熱中にクランプ装置を互いに離れる方向に移動させる通電加熱装置において、電極によって被加熱材を良好にクランプし、電極と被加熱材との均一な接触を確保できる。

Description

通電加熱装置及び方法
　本発明は、鋼板に通電して加熱する通電加熱装置及び方法に関する。
　従来、通電用の電極を兼ねた一対のクランプ装置で、被加熱材の両端を上下方向から挟み込んで通電加熱を行うとともに、通電加熱中にクランプ装置を互いに離れる方向に移動させて被加熱材にテンションを加えることで材料膨張による被加熱材のたわみを解消する技術が広く利用されている（例えば、特許文献１）。
　また、特許文献１には、被加熱材の中央部下方に配置される複数のピンを用いて、通電加熱中の被加熱材を支持し、垂れ下がりを防止する構成が開示されている。
特開２００９－１４２８５４号公報
　特許文献１の技術では、被加熱材をクランプした状態で、クランプ装置を移動させることにより、被加熱材にテンションを加えてたわみを抑制することができる。
　一方、通電加熱による加熱精度を確保するためには、電極と被加熱材との接触面積を出来る限り小さくし、電流分布の発生を抑えることが好ましい。しかしながら、小さい接触面積にてクランプした状態でクランプ装置を移動すると、被加熱材を引っ張る際に電極表面と被加熱材との間に滑りが生じる、又は滑りを防止するために大きな力でクランプすると、電極表面と被加熱材との間に大きな摩擦力が掛かって、電極が摩耗してしまう。
　そこで、本発明は、通電用の電極を兼ねた一対のクランプ装置を用いて、通電加熱中にクランプ装置を互いに離れる方向に移動させる通電加熱装置において、電極によって被加熱材を良好にクランプし、電極と被加熱材との均一な接触を確保できる技術を提供する。
　本発明の第一の態様である通電加熱装置は、通電用の電極を兼ねた一対のクランプ装置を具備し、通電加熱中にクランプ装置を互いに離れる方向に移動させることによって、前記クランプ装置に挟持される被加熱材にテンションを付与する通電加熱装置であって、前記クランプ装置は、当該クランプ装置の移動方向に対して傾斜する対向面を含み、前記対向面によって、前記被加熱材における前記クランプ装置に挟持されるクランプ部に、当該被加熱材の平面方向に対して傾斜する傾斜面を含む予備成形部を成形する。
　通電加熱装置の好ましい一実施形態において、前記クランプ装置は、前記対向面を含み、前記被加熱材に対して近接方向及び離間方向に移動可能な電極と、前記被加熱材を挟んで前記電極と対向し、前記被加熱材を載置するための固定台及び可動台とを具備し、前記電極には、下面から下方に向けて突出する段差部が形成されるとともに、当該段差部の壁面に前記対向面が形成され、前記可動台は、前記電極の移動に従動して移動可能であり、前記電極が被加熱材に対して近接方向に移動する際に、前記固定台に対して相対的に移動することによって、固定台との間に段差が形成され、前記クランプ装置によって被加熱材を挟持する際に、前記電極の段差部と前記固定台及び可動台に形成される段差とによって、前記被加熱材を曲げ成形して予備成形部を成形する。
　通電加熱装置の好ましい他の実施形態において、前記クランプ装置は、前記対向面を含み、前記被加熱材に対して近接方向及び離間方向に移動可能な電極と、前記被加熱材を挟んで前記電極と対向し、前記被加熱材を載置するための載置台を具備し、前記電極には、下面から下方に向けて突出する凸部が形成され、前記載置台には、前記凸部に応じた凹部が形成され、前記クランプ装置によって被加熱材を挟持する際に、前記凸部と凹部とによって、前記被加熱材を曲げ成形して予備成形部を成形する。
　本発明の第二の態様である通電加熱方法は、通電用の電極を兼ねた一対のクランプ装置を具備し、通電加熱中にクランプ装置を互いに離れる方向に移動させることによって、前記クランプ装置に挟持される被加熱材にテンションを付与する通電加熱装置を用いて、前記被加熱材に通電加熱する通電加熱方法であって、前記クランプ装置によって被加熱材を挟持する際に、前記被加熱材における前記クランプ装置に挟持されるクランプ部に、当該被加熱材の平面方向に対して傾斜する傾斜面を含む予備成形部を成形する工程を含む。
　本発明によれば、通電用の電極を兼ねた一対のクランプ装置を用いて、通電加熱中にクランプ装置を互いに離れる方向に移動させる通電加熱装置において、電極によって被加熱材を良好にクランプし、電極と被加熱材との均一な接触を確保できる。
通電加熱装置を示す図である。 通電加熱装置における予備成形工程を示す図である。 通電加熱装置による通電加熱工程を示す図である。 電極の他の実施形態を示す図である。 クランプ装置の他の実施形態を示す図である。 クランプ装置の他の実施形態を示す図である。
　図１に示すように、通電加熱装置１は、被加熱材であるワーク２に通電して加熱するための加熱装置である。ワーク２は、一方向を長手方向とする長方形状の鋼板である。
　通電加熱装置１は、ワーク２の長手方向両端部を挟持して支持するとともに、挟持部からワーク２に通電することによって、ワーク２を通電加熱する。通電加熱装置１では、ワーク２は厚み方向を上下方向とした状態でセットされ、長手方向に沿って通電される。
　なお、ワーク２において、通電加熱装置１によって挟持されるクランプ部はワーク２の端部に限定されるものではなく、通電加熱形態に応じた部位に設定できる。
　通電加熱装置１は、一対のクランプ装置１０・１０を具備する。クランプ装置１０・１０は、ワーク２の長手方向両端部に配置されており、ワーク２の中央線に対して対称に配置されている。
　クランプ装置１０・１０は、ワーク２を上下方向から挟持するとともに、ワーク２に通電するための装置である。クランプ装置１０・１０は、適宜の移動装置を含み、互いに離れる方向に移動可能である。
　クランプ装置１０・１０は、ワーク２に通電しつつ、互いに離れる方向に移動することにより、加熱に起因する材料膨張によるたわみを防止する。言い換えれば、クランプ装置１０・１０は、ワーク２の平面方向（長手方向）に沿って、中央から端部に向かう方向に移動する。これにより、クランプ装置１０・１０間の距離が大きくなり、クランプ装置１０・１０に支持されるワーク２にテンションが付与され、たわみが防止される。
　図１に示すように、クランプ装置１０は、上下方向に移動可能な電極２０と、ワーク２を載置するための固定台３０と、電極２０の上下方向の移動に従動する可動台４０とを含む。電極２０は、ワーク２の上面側に配置され、固定台３０及び可動台４０は、ワーク２の下面側に配置されている、ワーク２を固定台３０及び可動台４０に載置し、電極２０で上方から挟み込むことによってワーク２を上下方向から挟持する。
　電極２０は、適宜のアクチュエータによって上下方向に駆動され、ワーク２の上面に対して近接する方向及び離間する方向に移動する。電極２０は、導体によって構成されており、適宜の電源装置に接続されている。その電源装置から電極２０に電圧を印加することによって、ワーク２と電極２０との接触面からワーク２に電流が流れる。
　一対のクランプ装置１０・１０のうち、一方の電極２０を正極、他方の電極２０を負極とし、それぞれの電極２０に適宜の電圧を印加することによって、ワーク２に所望の通電を行う。
　固定台３０は、上面が平面として形成され、その上面にワーク２を載置可能である。固定台３０は、ワーク２の端を支持する。より詳細には、ワーク２の端部は、固定台３０の中央部に位置するように載置される。
　固定台３０は、クランプ装置１０に固定されており、上下方向に移動不能に支持されている。なお、クランプ装置１０の移動の際には、ワーク２の長手方向に沿って移動可能である。
　可動台４０は、上面が平面として形成され、固定台３０とともにワーク２を載置するための台として機能する。可動台４０は固定台３０よりもワーク２の長手方向における内側に隣接した状態で配置されており、ワーク２の端よりも内側を支持する。可動台４０は、適宜のアクチュエータを介してクランプ装置１０に支持される。
　可動台４０は、上下方向に移動可能であり、電極２０の上下方向の移動に従動する。電極２０を下方へ押し付けてワーク２をクランプする際は、電極２０による下方への押圧力を受けて、下方に移動する。他方、ワーク２の通電加熱終了後は、電極２０によるクランプが外れて、電極２０の上方への移動に伴って可動台４０も上方に移動する。
　以上のように、ワーク２をクランプ装置１０・１０にセットする際は、固定台３０及び可動台４０に載置し、電極２０をワーク２に向けて押圧する。これにより、ワーク２が電極２０と、固定台３０及び可動台４０とによって挟持されて支持される。
　図２に示すように、電極２０の下端面には、段差部２１が設けられる。段差部２１は、電極２０の幅方向全域に設けられる。段差部２１は、電極２０の下端面のうち、ワーク２の中央側に設けられており、端部側より下方に突出する形状に形成される。言い換えれば、電極２０の下端面は、段差部２１によって段付き形状に形成される。
　段差部２１は、電極２０の下段面から上方に向けて立設される対向面２２を有する。対向面２２は、段差部２１の外側壁面（ワーク２の端部側壁面）として形成されている。対向面２２は、クランプ装置１０・１０の移動方向に対して傾斜しており、ワーク２の平面方向に対して傾斜する面として設けられる。つまり、対向面２２は、クランプ装置１０・１０の移動方向に対して抵抗を与え得る平面として形成される。本実施形態の対向面２２は、ワーク２の平面方向に対して直交する面として設けられ、ワーク２の幅方向に沿って設けられる。
　図２に示すように、電極２０を下方に移動することによって、ワーク２に上方からの押圧力が付与されて、ワーク２とともに可動台４０が下方に移動する。このとき、固定台３０の高さは変わらないため、可動台４０の載置面と固定台３０の載置面との間に段差５０が生じる。
　さらに、電極２０からの押圧力を受けて下方に移動するワーク２の端部には、固定台３０から上方への圧力がかかり、段差５０及び電極２０の段差部２１によって形成される形状に折り曲げられる。このようにして、ワーク２の端部が曲げ成形されて、段形状に成形される。
　以上のように、クランプ装置１０において、電極２０と固定台３０及び可動台４０との間でワーク２をクランプする際、つまり通電加熱を行う前に、ワーク２の端部に予備成形が行われる。
　このとき、ワーク２の端部には、段差部２１及び段差５０によって、ワーク２の平面方向に対して直交する予備成形部６０が設けられる。言い換えれば、ワーク２の端部には、通電加熱中のクランプ装置１０・１０の移動方向に対して傾斜する傾斜面６１を含む予備成形部６０が設けられる。傾斜面６１は、ワーク２の端部において、略垂直方向に延びる平面であり、電極２０の対向面２２の形状に沿って成形される。
　図３に示すように、電極２０・２０に電圧が印加されてワーク２への通電加熱が開始されると、ワーク２が昇温される。
　ワーク２の温度上昇に応じて、クランプ装置１０・１０を互いに離れる方向に移動させることによって、ワーク２の平面方向にテンションを加えて材料膨張に起因するたわみを防止する。
　このとき、ワーク２の両端部には端部から中央部に向けて折り曲げられる予備成形部６０・６０が成形されていることにより、クランプ装置１０・１０の移動方向への力は、電極２０・２０の対向面２２・２２からワーク２の傾斜面６１・６１に伝達される。言い換えれば、ワーク２において、予備成形面６０の傾斜面６１が荷重の受け面として利用される。
　以上のように、ワーク２へのテンションの付与方向をクランプ装置１０・１０の移動方向と同一方向とし、ワーク２の表面との摩擦力による引っ張り力を利用しない形態を実現できる。従って、電極２０・２０とワーク２の表面との間に大きな摩擦力が発生することを防止でき、電極２０・２０の摩耗を抑えることができる。これにより、電極２０・２０とワーク２との均一な接触を確保でき、加熱精度を確保できる。
　以下、図４を参照して、電極の他の好ましい実施形態について説明する。
　図４に示すように、クランプ装置１０の電極として、上述のように構成される電極２０を複数備えた回転式の電極群２５としても良い。例えば、電極群２５は、上下方向に移動可能に構成される回転軸２６を備え、回転軸２６の周方向に向けて等間隔に配置される四つの電極２０を備える。この場合、実際にワーク２を挟持するのに用いられる電極２０は、回転軸２６の下方に位置する電極２０である。
　このように、回転軸２６周りに同一構成の電極２０を複数配置することによって、一つの電極２０に不具合が生じた場合に、回転軸２６を回転させて他の電極２０に早急に交換することが可能であり、生産性の向上に寄与できる。
　以下、図５及び図６を参照して、クランプ装置の他の好ましい実施形態について説明する。
　図５に示すように、固定台３０及び可動台４０に代えて、載置台７０を具備する。つまり、二部材として構成するワーク２載置用の台に代えて、一部材により構成される載置台７０を具備する実施形態について説明する。
　載置台７０は、上端面の中央部に凹部７１を含む。凹部７１は、断面視方形状の溝であり、載置台７０の幅方向に沿って設けられる。凹部７１は、載置台７０の上面から下方に向けて窪むように設けられ、その内側（ワーク２の端部側）の壁面は対向面７２として形成される。載置台７０の凹部７１を除く平面部位は、ワーク２を載置するための面として利用される。
　電極２０は、段差部２１に代えて、凹部７１に応じた形状を有する凸部７３を具備する。凸部７２は、電極２０の下面から下方向に突出して設けられる。凸部７２は、電極２０の幅方向に沿って設けられ、断面視方形状を有する。凸部７３の外側（ワーク２の長手方向中央側）の壁面は対向面７４として形成される。
　載置台７０・７０に置かれた状態のワーク２に対して、電極２０・２０を近接方向に移動させて押圧することによって、電極２０・２０と載置台７０・７０との間でワーク２をクランプするとともに、凹部７１と凸部７３とでワーク２の端部をプレスして、クランク状に曲げ成形し、ワーク２の端部に予備成形部６０を成形する。
　このように、載置台７０の凹部７１及び電極２０の凸部７３によっても、ワーク２の端部に予備成形部６０を成形することが可能である。また、この場合の予備成形部６０には、凹部７１の対向面７２及び凸部７３の対向面７４によって、クランプ装置１０の移動方向に対して傾斜する傾斜面６１を二つ成形することができ、電極２０と載置台７０とによるクランプ力を増大することが可能である。
　さらには、載置台７０の構成を簡易なものとすることができ、設備コスト的に優れたものを提供できる。
　また、凹部７１及び凸部７３は、図６に示すように、湾曲状に形成しても良い。この場合、凹部７１は、断面視略半円状の溝として形成され、凸部７３は、同様に断面視略半円状の突起として形成される。そして、凹部７１及び凸部７３によって湾曲状の予備成形部６０が成形される。この予備成形部６０は、ワーク２の平面方向に対して曲面状に傾斜する傾斜面６２・６２を有する。
　このように、ワーク２の端部の成形形状を湾曲状に設定することにより、予備成形部６０の端部形状の角度を緩やかにできる。言い換えれば、曲面状の傾斜面６２・６２を有する予備成形部６０を成形することによって、ワーク２と電極２０との接触部分に鋭角部位が形成されることを防止できる。このため、電極２０からワーク２への通電加熱時に電流が過度に集中することを確実に防ぐことができ、加熱精度を確保できる。
　なお、上述の凹部７１及び凸部７３の形状については、予備成形部６０に成形される傾斜面６１又は傾斜面６２のように、クランプ装置１０・１０の移動方向に対して直線状又は曲線状に傾斜する面を成形可能な形状であれば適用可能である。
　また、図５及び図６に示すクランプ装置の電極２０において、図４に示すように回転軸２５の周囲に複数備える構成としても良い。
　本発明は、電極を兼ねたクランプ装置によって、被加熱材を上下方向からクランプし、通電加熱中に各クランプ装置を互いに離れる方向に移動させることによって、被加熱材にテンションを加える通電加熱装置に利用可能である。
　１：通電加熱装置、２：ワーク（被加熱材）、１０：クランプ装置、２０：電極、２１：段差部、２２：対向面、３０：固定台、４０：可動台、５０：段差、６０：予備成形部、６１：傾斜面

Claims (4)

  1. 　通電用の電極を兼ねた一対のクランプ装置を具備し、通電加熱中にクランプ装置を互いに離れる方向に移動させることによって、前記クランプ装置に挟持される被加熱材にテンションを付与する通電加熱装置であって、
    　前記クランプ装置は、当該クランプ装置の移動方向に対して傾斜する対向面を含み、
    　前記対向面によって、前記被加熱材における前記クランプ装置に挟持されるクランプ部に、当該被加熱材の平面方向に対して傾斜する傾斜面を含む予備成形部を成形する通電加熱装置。
  2. 　前記クランプ装置は、前記対向面を含み、前記被加熱材に対して近接方向及び離間方向に移動可能な電極と、前記被加熱材を挟んで前記電極と対向し、前記被加熱材を載置するための固定台及び可動台とを具備し、
    　前記電極には、下面から下方に向けて突出する段差部が形成されるとともに、当該段差部の壁面に前記対向面が形成され、
    　前記可動台は、前記電極の移動に従動して移動可能であり、前記電極が被加熱材に対して近接方向に移動する際に、前記固定台に対して相対的に移動することによって、固定台との間に段差が形成され、
    　前記クランプ装置によって被加熱材を挟持する際に、前記電極の段差部と前記固定台及び可動台に形成される段差とによって、前記被加熱材を曲げ成形して予備成形部を成形する請求項１に記載の通電加熱装置。
  3. 　前記クランプ装置は、前記対向面を含み、前記被加熱材に対して近接方向及び離間方向に移動可能な電極と、前記被加熱材を挟んで前記電極と対向し、前記被加熱材を載置するための載置台を具備し、
    　前記電極には、下面から下方に向けて突出する凸部が形成され、
    　前記載置台には、前記凸部に応じた凹部が形成され、
    　前記クランプ装置によって被加熱材を挟持する際に、前記凸部と凹部とによって、前記被加熱材を曲げ成形して予備成形部を成形する請求項１に記載の通電加熱装置。
  4. 　通電用の電極を兼ねた一対のクランプ装置を具備し、通電加熱中にクランプ装置を互いに離れる方向に移動させることによって、前記クランプ装置に挟持される被加熱材にテンションを付与する通電加熱装置を用いて、前記被加熱材に通電加熱する通電加熱方法であって、
    　前記クランプ装置によって被加熱材を挟持する際に、前記被加熱材における前記クランプ装置に挟持されるクランプ部に、当該被加熱材の平面方向に対して傾斜する傾斜面を含む予備成形部を成形する工程を含む通電加熱方法。
PCT/JP2011/066326 2011-07-19 2011-07-19 通電加熱装置及び方法 WO2013011553A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112011105450.5T DE112011105450T5 (de) 2011-07-19 2011-07-19 Bestromungstemperiervorrichtung und Verfahren
CN201180072116.0A CN103648675B (zh) 2011-07-19 2011-07-19 通电加热装置及方法
PCT/JP2011/066326 WO2013011553A1 (ja) 2011-07-19 2011-07-19 通電加熱装置及び方法
JP2013524537A JP5835328B2 (ja) 2011-07-19 2011-07-19 通電加熱装置及び方法
US14/129,662 US9392644B2 (en) 2011-07-19 2011-07-19 Energization heating device and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2011/066326 WO2013011553A1 (ja) 2011-07-19 2011-07-19 通電加熱装置及び方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013011553A1 true WO2013011553A1 (ja) 2013-01-24

Family

ID=47557760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/066326 WO2013011553A1 (ja) 2011-07-19 2011-07-19 通電加熱装置及び方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9392644B2 (ja)
JP (1) JP5835328B2 (ja)
CN (1) CN103648675B (ja)
DE (1) DE112011105450T5 (ja)
WO (1) WO2013011553A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019171898A1 (ja) * 2018-03-06 2019-09-12 住友重機械工業株式会社 通電加熱装置
JPWO2018181571A1 (ja) * 2017-03-30 2020-02-13 住友重機械工業株式会社 成形装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103966404A (zh) * 2014-05-20 2014-08-06 东南大学 一种适用于板条形金属试样热处理的直接电阻加热设备
EP3862105A4 (en) * 2018-10-01 2021-11-24 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. EXPANSION MOLDING DEVICE
CN113680943B (zh) * 2021-09-14 2023-08-01 苏州东风精冲工程有限公司 一种驻车推杆热铆成型结构及其方法
CN115029523A (zh) * 2022-08-12 2022-09-09 苏州集萃高合材料科技有限公司 一种快速消除高温合金棒材残余应力的装置及方法
CN117102320B (zh) * 2023-09-11 2024-10-22 大连理工大学 规则截面零件成形装置及成形方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5198659A (ja) * 1975-02-08 1976-08-31
JPH03180221A (ja) * 1989-09-07 1991-08-06 Amino:Kk 薄板の絞り成形装置
JP2009142854A (ja) * 2007-12-13 2009-07-02 Aisin Takaoka Ltd 通電加熱装置及びそれを有する熱間プレス成形装置並びに通電加熱方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3933020A (en) * 1974-07-18 1976-01-20 Tre Corporation Method for stretch wrapping of panels
US6033499A (en) * 1998-10-09 2000-03-07 General Motors Corporation Process for stretch forming age-hardened aluminum alloy sheets
WO2000074441A1 (en) * 1999-06-01 2000-12-07 Mehmet Terziakin Instant heating process with electric current application to the workpiece for high strength metal forming
JP4447635B2 (ja) * 2007-12-13 2010-04-07 アイシン高丘株式会社 電極支持構造及びそれを有する通電加熱装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5198659A (ja) * 1975-02-08 1976-08-31
JPH03180221A (ja) * 1989-09-07 1991-08-06 Amino:Kk 薄板の絞り成形装置
JP2009142854A (ja) * 2007-12-13 2009-07-02 Aisin Takaoka Ltd 通電加熱装置及びそれを有する熱間プレス成形装置並びに通電加熱方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2018181571A1 (ja) * 2017-03-30 2020-02-13 住友重機械工業株式会社 成形装置
JP7261737B2 (ja) 2017-03-30 2023-04-20 住友重機械工業株式会社 成形装置
WO2019171898A1 (ja) * 2018-03-06 2019-09-12 住友重機械工業株式会社 通電加熱装置
JPWO2019171898A1 (ja) * 2018-03-06 2021-03-18 住友重機械工業株式会社 通電加熱装置
JP7183247B2 (ja) 2018-03-06 2022-12-05 住友重機械工業株式会社 通電加熱装置
US12109603B2 (en) 2018-03-06 2024-10-08 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Electrical heating apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US9392644B2 (en) 2016-07-12
CN103648675A (zh) 2014-03-19
JPWO2013011553A1 (ja) 2015-02-23
US20140123722A1 (en) 2014-05-08
CN103648675B (zh) 2015-11-25
JP5835328B2 (ja) 2015-12-24
DE112011105450T5 (de) 2014-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5835328B2 (ja) 通電加熱装置及び方法
JP2011183418A (ja) 通電加熱方法
US20180124872A1 (en) Current applying apparatus, current applying method and direct resistance heating apparatus
CN111823558B (zh) 贴合系统
WO2011045845A1 (ja) 通電加熱方法及び通電加熱装置
EP3161171B1 (en) Heating method, heating apparatus and method of manufacturing press-molded article
JP5794124B2 (ja) 通電加熱方法および通電加熱装置
KR20170066350A (ko) 전기접합방법 및 전기접합장치
KR20200052874A (ko) 직접 저항 가열 장치, 직접 저항 가열 방법, 가열 장치, 가열 방법, 및 열간 프레스 성형 방법
JP5942437B2 (ja) 通電加熱方法、通電加熱装置及び熱間プレス成形方法
JP2013193084A (ja) 通電加熱方法及び熱間プレス成形方法
JP2013193083A (ja) 通電加熱方法及び熱間プレス成形方法
JP5569218B2 (ja) 通電加熱方法
JP5904095B2 (ja) 通電加熱方法、通電加熱装置及び熱間プレス成形方法
JP5708470B2 (ja) 通電加熱装置
JP5692126B2 (ja) 通電加熱装置及び通電加熱方法
JP5904094B2 (ja) 通電加熱方法、通電加熱装置及び熱間プレス成形方法
KR101917204B1 (ko) 절연금형을 갖춘 통전소성 가공 프레스 시스템
JP5790473B2 (ja) 通電加熱方法および通電加熱装置
JP6112035B2 (ja) インダイレクトスポット溶接装置
JP5323762B2 (ja) フラットケーブル製造方法及びその製造装置
JP2011245535A (ja) 通電加熱装置及び通電加熱方法
JP7132300B2 (ja) 抵抗スポット溶接方法及び抵抗スポット溶接装置
KR101579932B1 (ko) 다점 전극을 이용한 통전가열 장치
JP2014180682A (ja) 抵抗シーム溶接方法及び抵抗シーム溶接装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11869552

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14129662

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013524537

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1120111054505

Country of ref document: DE

Ref document number: 112011105450

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11869552

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1