(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元あるいは三次元構造を備えた、軽金属及び軽金属合金から成る、開いた或いは閉じた環状の構造部材を押出成形により製造するための方法であって、
押出成形機（３）の型から出る押出成形物が、一つ或いは複数の案内工具（５）を用いて螺旋形状体（９）に形成され、構造部材（１０）が、角隅領域に設けられる複数の丸みを有する任意の多角形形状に形成され、これら丸みは一定に、又は増大するように形成されていることが可能であり、螺旋形状体（９）がオーバーラップの領域で押出成形体から切離されかつ補正装置（７）において二次元あるいは三次元の構造部材（１０）に形成され、その際、補正装置（７）は二つに分かれた補正工具から成り、一つ或いは両方の工具の半分において、エンボス型、切断工具或いは穿孔工具を一体化することが可能であり、それにより補正工程時に、エンボス表面へのエンボス作業および／または外形抜き作業および／または抜き作業を行うことができることを特徴とする方法。
【請求項２】
構造部材（１０）の両端が接続されて閉じた構造部材（１０）になることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
押出成形から出発して補正まで、熱間成形が行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
二次元あるいは三次元構造を備えた軽金属から成る、開いた或いは閉じた環状の構造部材を製造するための、請求項１に記載の方法を実施するための設備において、
設備がブロック貯蔵部（１）、ブロック加熱炉（２）、案内工具（５）を備えた押出成形機（３）と補正装置（７）の連結体から成り、その際、補正装置（７）は二つに分かれた補正工具から成り、一つ或いは両方の工具の半分において、エンボス型、切断工具或いは穿孔工具を一体化することが可能であり、それにより補正工程時に、エンボス表面へのエンボス作業および／または外形抜き作業および／または抜き作業を行うことができることを特徴とする設備。
【請求項５】
補正装置（７）の後に、補正された螺旋形状体（９）の両端を閉じた構造部材（１０）に接続するための接続装置（８）設けられていることを特徴とする請求項４に記載の設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次元あるいは三次元構造を備えた、軽金属及び軽金属合金から成る、好ましくはマグネシウム或いはマグネシウム合金から成る、開いた或いは閉じた環状の構造部材を製造するための方法および設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車構造の分野において、スペースフレームコンセプトが知られている。この車体の構造方式の場合、骨組は直接あるいは接合部を介して互いに接続されている閉じた中空形材から成る。アルミニウム材料あるいはマグネシウム材料を使用することにより、重量の削減によって燃料消費量の低減と大気汚染の低減が達成されることができる。
【０００３】
特許文献１は押出成形と曲げの組合せにより曲げられた中空形材を製造するための方法とこの方法を実施するための装置を記載しており、中空形材は、形成する押出成形により或いは形成する押出成形の直後に、押出成形装置に対して横方向で加工品に作用する力により曲げられる。特許文献１は本発明によれば、その後続く熱成形工程無しで、丸く仕上げることにより押出成形物の意図された曲げを記載している。
【０００４】
特許文献２から、曲げられた形材を押出成形するための方法が知られており、この方法の場合、押出成形型の内面には、押出成形時の流れの経過を局所的に減速あるいは加速することが異なる摩擦抵抗によりもたらされる。従って型からは異なる摩擦条件により、曲げられた形材が離出し、この形材は彎曲した出口区間を介して案内されるが、引続いては成形されない。
【０００５】
特許文献３からは、曲げられた中空形材を製造するための方法および装置が知られており、この方法の場合、曲げ工程時に、圧力下にあるガスが中空形材の内部に収納されている。型出口に対してある間隔で、案内部材が配置されており、案内部材の移動により押出方向に対して横方向に中空形材の彎曲が行われる。
【０００６】
形材を曲げるために制御された横方向力を作用させることにより型から出る際の押出成形物に直接丸みを付けることの公知の方法から、必要な輪郭の調整により、特に不定の彎曲を備えた三次元の形材にあってはほとんど克服可能な技術的な難しさはない。
【０００７】
技術的要求を満足させるために、押出成形物の内部高圧成形（ＩＨＵ）を用いた、輪郭と横断面の補正を行うことがすでに提案された。この場合、短所は工具費用が法外に高いことである。
【０００８】
さらに特許文献４からは、押出成形物から成る、特にアルミニウム、マグネシウムあるいはそれらの合金から成る円弧状の（丸くされた）構造部材を製造するための方法が公知であり、この押出成形物は押出成形機の型から出た後、その成形の目的で、真直ぐか或いは円弧状の（丸くされた）形材として一つ或いは複数の案内工具により案内され、端部部分は切離し工具により切離され、かつ高温状態で把持工具により熱成形工程および一つ或いは複数の加工ステーションへと案内され、熱成形工程の手前に熱成形温度があるいは別の加工ステーションの手前に耕作部材の冷却により適切な処理温度に調節される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】欧州特許第０７０６８４３号明細書
【特許文献２】米国特許第５３０５６２５号明細書
【特許文献３】特開平３−４７８１５号公報
【特許文献４】独国特許第１０２４１０２８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来技術かから出発して、本発明の課題は、二次元あるいは三次元構造を備えた軽金属及び軽金属合金から成る、特に車両のための、開いた或いは閉じた環状の構造部材を製造するための改善された方法を提示することにあり、これらの構造部材において、押出成形処理法から出発して、構造部材の寸法精度と形状精度に関する特に高い精度を備えた構造部材が製造可能である。
【００１１】
他の課題は、環状の構造部材を取付け仕上がった構成要素として製造するために、方法を実施するための設備を提示することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、課題は請求項１及び４による方法並びに設備により解決される。従属請求項において、本発明の他の有利な構成が提示されている。
【００１３】
二次元あるいは三次元構造を備えた、軽金属及び軽金属合金から成る、好ましくはマグネシウム或いはマグネシウム合金から成る、開いた或いは閉じた環状の構造部材を製造するための方法は、押出成形機から出る螺旋形状体の押出成形物から環状の構造部材を製造する工程を含んでおり、両端はほんの少しだけオーバーラップする。すなわちオーバーラップの箇所に押出成形する螺旋形状体を切離し、押出成形物から製造された螺旋形状体を補正して二次元或いは三次元の構造部材にする。
【００１４】
閉じた環状の構造部材を作るために、補正後に一つの平面内にある両端が、分解不能な接続手段を用いて互いに接続される。これは例えば溶接あるいは粘着により行われる。
【００１５】
環状の構造部材は円形で或いは任意のほぼ多角形で構成されることができ、角隅領域に設けられる丸みは一定に又は増大するか或いは減少するように仕上げられていてもよい。
【００１６】
本方法を実施するために使用される設備は、実質的にブロック貯蔵部、ブロック加熱炉、螺旋形状体を製造するための案内工具を備えた押出成形機、切離し装置、補正装置および場合によっては環状の構造部材の両端を分解不能に接続するための装置から成る。
【００１７】
補正装置は曲げ加工装置および／または矯正装置として構成されていてもよい。補正装置を用いて、螺旋形状体は二次元或いは三次元の構造部材に成形される。補正装置は二つに分かれた補正工具から成るのが好ましく、この補正工具の上側半分および／または下側半分は向き合って移動可能である。少なくとも一つのプレスシリンダを介して両方の工具半分の内の少なくとも一つに圧力を加えることにより、構造部材は補正され、しかも均一な寸法あるいは均一な形状に補正される。同時に構造部材は真直ぐにされる。補正装置の工具半分の構成に応じて、構造部材は二次元あるいは三次元の形状にされることができる。
【００１８】
さらに一つ或いは両方の工具の半分において、エンボス型、切断工具或いは穿孔工具を一体化することが可能であり、それにより補正工程時に、エンボス表面へのエンボス作業および／または外形抜き作業および／または抜き作業を行うことができる。
【００１９】
本発明の長所は、製造工程時に、押出成形から出発して補正まで加熱成形が行われ、加熱成形温度が使用される軽金属に応じて１５０℃から６００℃までの範囲にあることにある。
【００２０】
マグネシウム或いはマグネシウム合金を使用する際に、加熱成形温度は２５０℃から４５０℃までの範囲にある。
【００２１】
実施例に基づき、本発明は詳しく説明されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】閉じた環状の構造部材を製造するための設備を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１による設備は、押出ビレット４を貯蔵するためのブロック貯蔵所１、加熱炉２であって、この加熱炉において、押出ビレット４が押出温度まで加熱される加熱炉２、並びに螺旋形状体９を製造するための案内工具５を備えた押出成形機３から成る。次いで補正装置７と接続装置８に続き、この接続装置において、螺旋形状体９の補正された端部は接続されて閉じた環状の構造体１０になる。
【００２４】
押出温度まで加熱された押出ビレット４は、押出成形機３の収納室内に挿入されかつ押出成形物になるまで成形される。押出成形機３の型から出る押出成形物は、次いで案内工具５を用いて螺旋形状体９に成形され、しかも螺旋形状体９の両端がほんの少しだけオーバーラップするように成形される。
【００２５】
それに引続き、押出成形機３は停止され、螺旋形状体９はオーバーラップする両端の箇所ですばやく動く鋸状体として構成されている切離し装置６を用いて出て来る押出成形物から切離される。切離し工程に続いて、切離された螺旋形状体９は補正装置７に引渡され、この装置において例えば環状の構造部材１０に補正される。補正装置７により、高い寸法精度と形状精度を備えた構造部材１０の製造が行われ、しかも取付仕上がった構成要素として製造される。
【００２６】
補正に引続いて、両端は分解不能な接続により、例えば溶接により、接続方向８に接続される。従って取付仕上がった構成要素は設備から出て行く。
【符号の説明】
【００２７】
１．    ブロック貯蔵部
２．    ブロック加熱炉
３．    押出成形機
４．    押出ビレット
５．    案内工具
６．    切離し装置
７．    補正装置
８．    接続装置
９．    螺旋形状体
１０．  構造部材
【図１】
0006761352.tif 000002