(57)【要約】【課題】  ワークを熱処理する際に発生する歪みの除去を、充分なものとする。【解決手段】  固定型３の凸部１１の表面に硬質ゴムなどの弾性部材１３を設置し、弾性部材１３を覆うようにワークＷをセットする。このときワークＷは、熱処理によって歪みＸが発生し、弾性部材１３との間に隙間Ｓが発生している（ａ）。左右一対の可動型５，７をワークＷに接近させて押圧して矯正し、矯正後のワークＷのスプリングバックを見越した量だけ弾性部材１３を弾性変形させることで（ｂ）、歪みＸを除去する（ｃ）。【選択図】      図１
2006320947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のワークを熱処理する際に発生する歪みを、前記ワークを両側から押圧して除去する矯正用型を備えるワークの歪み矯正装置において、前記矯正用型に、前記ワークに対し両側から挟持して押圧する際に弾性変形する弾性部材を設けたことを特徴とするワークの歪み矯正装置。
【請求項２】
前記弾性部材を、前記ワークの一方の面に接触する側の前記矯正用型の表面に設けたことを特徴とする請求項１に記載のワークの歪み矯正装置。
【請求項３】
前記矯正用型の表面に設けた前記弾性部材を非導電性部材で構成するとともに、前記ワークを導電性部材で構成し、前記弾性部材上にセットした前記ワークと前記弾性部材との間に前記ワークの歪みより隙間が形成され、この隙間が形成された部位に対応する前記弾性部材に、この弾性部材の前記ワークに対向する面と同一面上に露出する一対の導通端子を設けたことを特徴とする請求項２に記載のワークの歪み矯正装置。
【請求項４】
前記弾性部材を、前記矯正用型の内部に設けたことを特徴とする請求項１に記載のワークの歪み矯正装置。
【請求項５】
前記ワークを熱処理する際に発生する歪み量を検出する歪み量検出手段と、この歪み量検出手段が検出する歪み量に応じて、前記矯正用型が前記ワークを押圧して前記弾性部材を弾性変形させる押し込み量を算出する押し込み量算出手段と、この押し込み量算出手段が算出する押し込み量に基づいて、前記矯正用型を動作させる制御手段とを有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のワークの歪み矯正装置。
【請求項６】
ワークを熱処理する際に発生する歪みを、矯正用型により前記ワークを両側から押圧して除去するワークの歪み矯正方法において、前記ワークの両側から挟持して押圧する際に、前記矯正用型に設けた弾性部材を弾性変形させることを特徴とするワークの歪み矯正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを熱処理する際に発生する歪みを、矯正用型によりワークを両側から押圧して除去するワークの歪み矯正装置および同矯正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属製品の機械的性質を高めるために熱処理を行う場合、特に薄肉で大型な製品については、熱処理過程で歪みを生じやすい。このような歪みを矯正して除去する方法として、例えば特許文献１に記載されているように、製品をその正規形状の型に挟んで矯正するプレス矯正がある。
【特許文献１】特開２００２−１４６４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、製品をその正規形状の型に挟んで矯正するプレス矯正では、一般的にプレス開放時にスプリングバックと呼ばれる弾性変形によって戻りが生じるため、歪みの除去が充分にできないという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、ワークを熱処理する際に発生する歪みの除去を、充分なものとすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、板状のワークを熱処理する際に発生する歪みを、前記ワークを両側から押圧して除去する矯正用型を備えるワークの歪み矯正装置において、前記矯正用型に、前記ワークに対し両側から挟持して押圧する際に弾性変形する弾性部材を設けたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、矯正用型に、ワークの両側から挟持して押圧する際に弾性変形する弾性部材を設けたので、矯正後のワークのスプリングバックを見越した量を、弾性部材を弾性変形させつつ押圧することで矯正でき、ワークを熱処理する際に発生する歪みの除去を、充分なものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【０００８】
図１は、本発明の第１の実施形態に係わるワークの歪み矯正装置の断面図であり、（ａ）が矯正前、（ｂ）が矯正中、（ｃ）が矯正後をそれぞれ示す。
【０００９】
ワークＷは、薄肉の金属製板材をプレス成形した大型の、例えば自動車の車体パネルなどの製品であって、機械的性質を高めるために熱処理を施してあり、この熱処理によって、左右両側に同等の歪みＸが発生しているものとする。
【００１０】
ワークＷは、プレス成形によって左右両側のフランジＷｆと、フランジＷｆから傾斜して立ち上がる傾斜面部Ｗｔと、左右の傾斜面部Ｗｔ相互を連結する平面部Ｗｈとを有して図中で下部側に凹部が形成される形状となっている。
【００１１】
上記したワークの歪み矯正装置の矯正用型１は、固定型３と左右一対の可動型５，７とを備えている。固定型３は、ベース部９の上部中央に、ワークＷの上記した凹部に入り込む凸部１１を形成し、この凸部１１を覆うように硬質の例えばゴムなどからなる弾性部材１３を設置する。なお、固定型３および可動型５，７は、通常の型構成材料である金属製としてある。
【００１２】
ワークＷを固定型３の凸部１１に弾性部材１３の上から被せたときに、弾性部材１３の上面部１３ａがワークＷの平面部Ｗｈの下面に接触し、ワークＷのフランジＷｆの下面が固定型３のベース部９上に接触する。
【００１３】
このとき、ワークＷには、前記した熱処理によって歪みＸが発生しているので、ワークＷの傾斜面部Ｗｔと弾性部材１３の側面部１３ｂとの間に隙間Ｓが発生する。ワークＷに歪みＸが発生していなければ、ワークＷの傾斜面部Ｗｔは、弾性部材１３の側面部１３ｂに隙間なく密着した状態となる。
【００１４】
可動型５，７は、ワークＷの傾斜面部Ｗｔに対して接近離反する方向に移動可能であり、図示しないガイド部にガイドされて固定型３に対して移動する。可動型５，７のワークＷに対する押圧面５ａ，７ａは、これらに対向する弾性部材１３の側面部１３ｂとほぼ平行となるよう傾斜している。
【００１５】
また、ワークＷの歪み量を検出する歪み量検出手段としてのレーザ変位計１７を設け、レーザ変位計１７が検出する歪み量は、押し込み量算出手段としての押し込み量算出回路１９に入力される。押し込み量算出回路１９は、レーザ変位計１７が検出する歪み量に基づいて、可動型５，７がワークＷを押圧して弾性部材１３を弾性変形させる押し込み量を算出する。
【００１６】
上記した弾性部材１３を弾性変形させる可動型５，７による押し込み量と歪み量との関係は、押し込み量算出回路１９に内蔵される図示しないメモリにあらかじめ格納しておき、この格納データを参照して押し込み量を算出する。
【００１７】
押し込み量算出回路１９で算出した押し込み量は、制御手段としての可動型駆動回路２１が取り込み、可動型駆動回路２１は、上記算出した押し込み量となるように、可動型５，７をワークＷに向けて接近させ、図１（ｂ）のように矯正を行う。
【００１８】
図１（ｂ）の状態では、可動型５，７は、ワークＷの傾斜面部Ｗｔが弾性部材１３の側面部１３ｂに接触後、さらに弾性部材１３を圧縮して弾性変形させている。つまり、ワークＷは、その傾斜面部Ｗｔが弾性部材１３の側面部１３ｂに接触する正規の形状から、歪みＸの発生側とは反対の内側に弾性変形している。
【００１９】
この内側への変形量、言い換えれば可動型５，７の上記した押し込み量は、図１（ｃ）のように、可動型５，７をワークＷから離反させて後退移動させたときに、ワークＷの傾斜面部Ｗｔが弾性部材１３の側面部１３ｂに接触した状態となるまでワークＷがスプリングバックにより弾性変形して正規の形状となるような値となっている。
【００２０】
したがって、図１（ｃ）に示すように、可動型５，７を後退させた状態では、ワークＷの傾斜面部Ｗｔが弾性部材１３の側面部１３ｂに接触してワークＷが正規の形状となり、歪みＸを除去することができる。
【００２１】
このように、第１の実施形態では、矯正用型１における固定型３の凸部１１の表面に、可動型５，７によりワークＷを押圧する際に弾性変形する弾性部材１３を設けたので、矯正後のワークＷのスプリングバックを見越した量を、弾性部材１３の弾性変形により押圧でき、この結果ワークＷを熱処理する際に発生する歪みの除去を、充分なものとすることができる。
【００２２】
また、ワークＷにとって特に高い寸法精度が要求される場合であっても、歪み量に応じて可動型５，７の押し込み量の微調整が可能であり、ワークＷを挟圧する一対の矯正型（固定型３と可動型５，７）の双方に対して加工修正するという、煩雑な作業が不要となる。
【００２３】
また、ワークＷを連続生産する場合には、レーザ変位計１７によりワーク毎の歪み量を読み取ることで、可動型５，７の押し込み量を歪み量に対応させることができるので、ワークＷの歪み量にばらつきがある場合でも、歪みを確実に除去することができる。
【００２４】
図２は、本発明の第２の実施形態に係わるワークの歪み矯正装置の断面図であり、（ａ）が矯正前、（ｂ）が矯正中をそれぞれ示す。この実施形態は、固定型２３のベース部２５上に凹部２５ａを形成し、この凹部２５ａに、左右一対の通常の型構成材料である金属製の可動部２７，２９と、可動部２７，２９相互間に設置した弾性部材３１とを設置する。弾性部材３１は、硬質のゴムまたはスプリングで構成する。
【００２５】
弾性部材３１が圧縮応力を受けていない自然長状態では、可動部２７，２９下部の左右両端の突出部２７ａ，２９ａは、図２（ａ）に示すように凹部２５ａの側壁２５ｂ，２５ｃにそれぞれ接触している。
【００２６】
可動型５，７については、第１の実施形態と同様であり、固定型１の可動部２７，２９の上方へ突出する凸部２７ｂ，２９ｂに、図１と同様な形状のワークＷを被せた状態で、ワークＷの矯正を行う。
【００２７】
ただし、この実施形態においては、図２（ａ）に示す矯正前の状態では、ワークＷの傾斜面部Ｗｔは、可動部２７，２９の対応する傾斜部位に対し、図１（ａ）の隙間Ｓを有するのと異なりほぼ密着しているが、図１（ａ）と同様に、矯正前の状態で下部に隙間Ｓを有するようにしてもよい。
【００２８】
上記図２（ａ）の状態から、図２（ｂ）に示すように、可動型５，７をワークＷに向けて接近させ、その押圧面５ａ，７ａをワークＷの傾斜面部Ｗｔに接触させた後、さらに押圧することで、弾性部材３１を弾性変形させつつ可動部２７，２９を互いに接近させる方向に移動させる。これによりワークＷは、正規の形状よりも、傾斜面部Ｗｔが内側に弾性変形した状態となる。
【００２９】
その後、図２（ｂ）の状態から可動型５，７を後退させることで、ワークＷは傾斜面部Ｗｔがスプリングバックにより外側に広がるが、そのスプリングバックの変形量を見越して弾性部材３１が弾性変形するよう可動型５，７を押し込むことで、可動型５，７の後退後のワークＷは正規の形状に矯正することができ、したがって第２の実施形態においても、ワークＷを熱処理する際に発生する歪みの除去を、充分なものとすることができる。
【００３０】
また、上記した第２の実施形態では、弾性部材３１を固定型２３の内部に設置し、ワークＷに接触する部位である可動型５，７および可動部２７，２９は、通常の型構成材料である金属製としているので、特に多量連続生産に使用する場合には、矯正用型１として耐摩耗性が確保でき、型寿命を延ばすことができる。
【００３１】
図３は、本発明の第３の実施形態に係わるワークの歪み矯正装置の断面図であり、（ａ）が矯正前、（ｂ）が矯正中をそれぞれ示す。この実施形態は、固定型３３を、その上面に形成した凹部３３ａの中央部に、上方に突出する弾性部材支持部３５を形成し、この弾性部材支持部３５の上端に左右に突出するフランジ部３７，３９を形成する。
【００３２】
弾性部材支持部３５の両側には、固定型３３の可動部４１，４３を配置し、可動部４１，４３の上方へ突出する凸部４１ｂ，４３ｂと弾性部材支持部３５との間に、ゴムまたはスプリングで構成した弾性部材４５を設置する。
【００３３】
弾性部材３５が圧縮応力を受けていない自然長状態では、可動部４１，４３下部の左右両端の突出部４１ａ，４３ａは、図３（ａ）に示すように凹部３３ａの側壁３３ｂ，３３ｃにそれぞれ接触している。
【００３４】
可動型５，７については、第１，第２の実施形態と同様な形状であるが、その上面位置は、固定型３３のフランジ部３７，３９下面より下方に位置している。そして、このフランジ部３７，３９の上部から、図１と同様な形状のワークＷを被せた状態で、ワークＷの矯正を行う。
【００３５】
このとき、図３（ａ）に示す矯正前の状態では、ワークＷの傾斜面部Ｗｔは、可動部４１，４３の凸部４１ｂ，４３ｂに対し、図１（ａ）と同様に隙間Ｓを形成している。
【００３６】
上記図３（ａ）の状態から、図３（ｂ）に示すように、可動型５，７をワークＷに向けて接近させ、その押圧面５ａ，７ａをワークＷの傾斜面部Ｗｔに接触させた後、さらに押圧することで、弾性部材４５を弾性変形させつつ可動部４１，４３を互いに接近させる方向に移動させる。これによりワークＷは、正規の形状よりも、傾斜面部Ｗｔが内側に弾性変形した状態となる。
【００３７】
その後、図３（ｂ）の状態から可動型５，７を後退させることで、ワークＷは傾斜面部Ｗｔがスプリングバックにより外側に広がるが、そのスプリングバックの変形量を見越して弾性部材４５が弾性変形するよう可動型５，７を押し込むことで、可動型５，７の後退後のワークＷは正規の形状に矯正することができ、したがって第３の実施形態においても、ワークＷを熱処理する際に発生する歪みの除去を、充分なものとすることができる。
【００３８】
また、上記した第３の実施形態では、第２の実施形態と同様に、弾性部材４５を固定型３３の内部に設置し、ワークＷに接触する部位である可動型５，７および可動部４１，４３は、通常の型材構成料である金属製としているので、特に多量連続生産に使用する場合、矯正用型１として耐摩耗性が確保でき、型寿命を延ばすことができる。
【００３９】
図４は、本発明の第４の実施形態に係わるワークの歪み矯正装置の断面図であり、（ａ）は矯正が正しくなされた状態、（ｂ）は矯正が正しくなされなかった状態をそれぞれ示す。この実施形態は、前記図１に示した第１の実施形態に対し、弾性部材１３に一対の導通端子４７を埋め込んでいる。導通端子４７は、信号線４９により判定回路５１に接続している。
【００４０】
なお、ここでのワークＷは導電性材料であり、一方弾性部材１３は非導電性材料としている。
【００４１】
一対の導通端子４７は、弾性部材１３におけるワークＷの傾斜面部Ｗｔに対向する面と同一面上に先端が露出しており、矯正後のワークＷの傾斜面部Ｗｔが、対応する弾性部材１３の側面部１３ｂに密着してワークＷが正規の形状に矯正された図４（ａ）の状態で、互いに導通状態となり、この状態で判定回路５１は、ワークＷが正規の形状に矯正されたと判定する。
【００４２】
逆に、ワークＷが正規の形状に矯正されておらず、図４（ｂ）のように、矯正後のワークＷの傾斜面部Ｗｔが、対応する弾性部材１３の側面部１３ｂに対して離れている場合には、一対の導通端子４７は導通せず、この場合には、判定回路５１はワークＷの矯正が正しく行われていないと判定する。
【００４３】
このように第４の実施形態では、非導電性部材で構成した弾性部材１３のワークＷに対向する面と同一面上に露出する一対の導通端子４７を設けたので、矯正後のワークＷの矯正が正しく行われているか否かの判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わるワークの歪み矯正装置の断面図であり、（ａ）が矯正前、（ｂ）が矯正中、（ｃ）が矯正後をそれぞれ示す。
【図２】本発明の第２の実施形態に係わるワークの歪み矯正装置の断面図であり、（ａ）が矯正前、（ｂ）が矯正中をそれぞれ示す。
【図３】本発明の第３の実施形態に係わるワークの歪み矯正装置の断面図であり、（ａ）が矯正前、（ｂ）が矯正中をそれぞれ示す。
【図４】本発明の第４の実施形態に係わるワークの歪み矯正装置の断面図であり、（ａ）は矯正が正しくなされた状態、（ｂ）は矯正が正しくなされなかった状態をそれぞれ示す。
【符号の説明】
【００４５】
Ｗ  ワーク
Ｘ  歪み
１  矯正用型
１３，３１，４５  弾性部材
１７  レーザ変位計（歪み量検出手段）
１９  押し込み量算出回路（押し込み量算出手段）
２１  可動型駆動回路（制御手段）
４７  導通端子
【図１】
2006320947.tif 000003
【図２】
2006320947.tif 000004
【図３】
2006320947.tif 000005
【図４】
2006320947.tif 000006