(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属シートからなる工作物（１）を折り曲げる方法であって、その場合に曲げ工程の前、および／または、間に、形成すべき曲げエッジ（５）を含む、特に細片形状の、工作物における変形ゾーン（６）が、変形可能性を局所的に高めるために、曲げ工具装置（２）の曲げダイ（３）内に統合されている加熱装置（７）によるエネルギ投入によって、金属の溶融温度の下方の変形温度に加熱されるものにおいて、
工作物（１）が、曲げ工程の前、および／または、間、および／または、後に、変形ゾーンを加熱するために使用される同一の加熱装置（７）を時間的にずらして使用することによって、変形ゾーン（６）とは異なる少なくとも１つの加熱ゾーン（１１）内で、工作物（１）の外部からのエネルギ投入によって初期温度から始まって金属の溶融温度の下方の処理温度に加熱される、ことを特徴とする金属シートからなる工作物を折り曲げる方法。
【請求項２】
エネルギ投入が、熱伝達、熱伝導、熱放射、対流、電磁誘導、電気抵抗加熱、レーザー放射、エネルギ豊富な電磁放射を含む群から選択された機構を利用し、あるいはそれらからなる組合せを有している、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
加熱ゾーン（１１）内へのエネルギ投入が、変形ゾーン（６）から離れて実施される、ことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
２つ以上の加熱ゾーン（１１）が、変形ゾーン（６）に対して実質的に対称に配置されている、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
加熱ゾーン（１１）の内部で、処理温度が、局所的に異なる温度値を有する予め定められた温度分布にされる、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
エネルギ投入が、工作物（１）の両側から行われる、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
加熱ゾーン（１１）が、曲げエッジ（５）に対して平行に方向付けされて定められる、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
加熱ゾーン（１１）内へのエネルギ投入が、複数の互いに離隔した加熱部分（２２）内で行われる、ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
加熱ゾーン（１１）の内部で加熱部分（２２）が実質的に均一に分配して定められる、ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも１つの加熱部分（２２）内へのエネルギ投入が、実質的にライン（２３）に沿って実施される、ことを特徴とする請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも１つの加熱部分（２２）内へのエネルギ投入が、実質的に点（２４）において実施される、ことを特徴とする請求項８または９に記載の方法。
【請求項１２】
エネルギ投入が、加熱ゾーン（１１）のすべての加熱部分（２２）内で同時に行われる、ことを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
エネルギ投入が、個々の加熱部分（２２）内で時間的に次々に行われる、ことを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
加熱部分（２２）が重なり合っている、ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
加熱ゾーンの位置、形状、広がりまたは処理温度、エネルギ投入の分布、長さまたは強さを含む群から選択された少なくとも１つの方法パラメータが、プログラミング可能な制御装置（１３）によって定められる、ことを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
方法パラメータが、有限要素法を使用して定められる、ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
方法パラメータが、変形工程の前、および／または、後に工作物（１）の幾何学配置、および／または、温度を測定した後に定められる、ことを特徴とする請求項１５または１６に記載の方法。
【請求項１８】
エネルギ投入の強さと長さが、加熱ゾーン（１１）、および／または、加熱部分（２２）内で、実質的に工作物の厚み全体にわたって、２２０℃〜６００℃の範囲の処理温度が達成されるように、選択される、ことを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
エネルギ投入の強さと長さが、加熱ゾーン（１１）、および／または、加熱部分（２２）内で、初期温度に比較して工作物（１）の組織変化がもたらされる処理温度が得られるように、選択される、ことを特徴とする請求項１から１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
加熱ゾーン（１１）内へのエネルギ投入の少なくとも一部が、曲げ工程に関与する曲げ工具（３、４）によって行われる、ことを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
請求項１から２０のいずれか１項に記載の方法を、亜鉛ベース、チタンベース、アルミニウムベースの金属シート、この種の材料を有する複合材料、からなる工作物（１）を曲げ加工するため、あるいは最小の曲げ半径とシート厚の比が１．０以下である工作物において、使用すること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属シートからなる工作物を折り曲げる方法に関するものであって、その場合に曲げプロセスの前、および／または、間に、変形可能性を局所的に高めるために、工作物における形成すべき曲げエッジを含む、特に細片形状の、変形ゾーンが、金属の溶融温度の下の変形温度に加熱される。
【背景技術】
【０００２】
曲げプレスを用いて工作物を曲げることは、変形によって工作物を加工するための、しばしば用いられ、かつずっと以前から適用されている方法である。
しかし、曲げ方法の適用領域は、材料特性により、特に機械的−技術的特性によって部分的に制限されている。
すなわち、マグネシウム、チタン、ばね鋼、高強度アルミニウム合金、高強度鋼または他の、脆いことが知られている材料のような、脆い材料においては、曲げによって変形する際に、これらの材料は十分な可塑変形可能性を持たず、したがって曲げプロセスの間に破断し、あるいは変形ゾーンに沿って亀裂または他の望ましくない変形が生じるという、問題がある。
これに関して材料の挙動を特徴づけることができる特性量は、いわゆる伸張度、したがって変形すべき工作物が破断の発生まで最大耐えることができる、可塑変形の値である。  また、この挙動のための代替的な特性量は、いわゆる降伏点比であって、それは、明確な可塑変形の開始時において、工作物内に必要な応力を、破断負荷において工作物によって最大耐えることができる応力に対比させるものである。
【０００３】
良好に変形可能な材料からなる工作物においても、シート厚に比較して極めて小さい曲げ半径が形成される場合、例えば曲げ半径がほぼシート厚の領域内にあるか、あるいはそれより小さい場合には、変形可能性が小さすぎることがあり、それによって変形ゾーンの引っ張り側において、耐えることのできる材料負荷を上回ることがあり得る。
【０００４】
低い伸張度を有するこの種の材料ないし比較的大きいシート厚を有する工作物も、特に曲げるために、しばしば使用される、変形方法を適用しやすくする方法は、曲げるべき工作物の変形ゾーンの領域を加熱することにあって、それによってこの加熱された領域内で、必要な可塑変形を得るために必要な応力を局所的に低下させることができる。
【０００５】
この種の方法の例として、特許文献１は、レーザー放射によって曲げラインに沿って工作物を選択的に加熱しながら、機械的力の作用により工作物を曲げる方法を開示しており、それにおいて、１本のレーザービームあるいは複数本のレーザービームから矩形のビームフィールドが形成され、かつビームフィールドによって工作物が、曲げラインに沿ったすべての点において加熱される。
【０００６】
形成すべき曲げエッジを含む、工作物の変形ゾーンを局所的に限定して加熱することによって、変形は容易になり、あるいはそもそも初めて可能になるが、後に変形ゾーンが冷却された場合に、しばしば収縮応力が生じ、それが工作物に望ましくない形状変化、特に熱的な歪み、反り、波打ちまたは凹凸をもたらし、この種の工作物は使用できなくなるか、あるいは複雑な追加加工を必要とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州公開公報ＥＰ０９９３３４５Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、変形ゾーンの加熱の、上述のような好ましくない作用を回避し、あるいは少なくとも減少させる、ような曲げ方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の課題は、特許請求項１に記載の方法によって解決される。
【００１０】
工作物が、曲げ工程の前、および／または、間、および／または、後に、変形ゾーンとは異なる少なくとも１つの加熱ゾーン内で、工作物の外部からのエネルギ投入によって初期温度から、金属の溶融温度の下方の処理温度に加熱されることによって、変形ゾーンのみを加熱する場合に発生する収縮応力の分布が調節されて、よりソフトな応力推移が生じ、かつ発生する収縮応力が少なくとも部分的に補償されるようにすることができる。
それによって、変形ゾーンの冷却は、簡単なやり方で低速にすることができる。というのは、変形ゾーンからの熱の逃げは、隣接する加熱ゾーンの高められた温度によって減少されて、形成された曲げエッジに連続する、工作物の曲げ脚内への内部応力の広がりが、減少されるからである。
【００１１】
工作物の内部で行われる熱伝導に基づいて、方法を適用する間、主として過渡的な熱移送プロセスが行われるが、その場合に加熱ゾーン内への、あるいはまた変形ゾーン内へのエネルギ投入の方法パラメータを特別に制御する場合に、少なくとも一時的にほぼ準定常状態を形成することができる。
工作物内部の熱伝導プロセスによって、温度差はエネルギ投入後に自然に補償され、したがって変形ゾーンと加熱ゾーンという概念は、これらのゾーン内で変形温度ないし処理温度が、工作物の加熱されない部分内よりもずっと高い時点に関するものである。
【００１２】
工作物における温度変化によって生じる熱応力およびそれによってもたらされる変形の計算機による見積もりは、常に改良されるシミュレーション計算、例えばFE方法によって実施することができ、さらに、計算モデルと、場合によっては方法適用の間の、従って本来の変形工程の前、および／または、間、および／または、後の、測定の利用に基づいて、必要に応じてエネルギを投入することにより、工作物内に温度分布を形成することが可能であって、その温度分布によって、冷却工程の後も残留する好ましくない変形を減少させ、あるいは除去することができる。
【００１３】
本来の変形ゾーンの他の付加的な加熱ゾーンによって、変形工程の前にすでに生じている熱変形と反りも、減少させることができる、というのは、工作物の内部に生じる応力勾配は、より小さいからである。
曲げダイ上に工作物を位置決めすることは、変形が少ないことにより、より容易になり、ないしは妨げがより少ない。
【００１４】
加熱ゾーン内へエネルギを投入するための好ましい方法は、熱伝達、熱伝導、熱放射、対流、電磁誘導、電気抵抗加熱、レーザー放射、エネルギ豊富な電磁放射を含む群から利用され、あるいは組合せを選択することができる。
特にレーザー放射の利用が、加熱ゾーン内の温度の迅速かつ正確な上昇を可能にする、というのは、レーザー源から出る放射は、その強さにおいて、かつ放射を案内する適切な手段により、その作用場所において、フレキシブルに適合可能だからである。
【００１５】
加熱ゾーン内へのエネルギ投入は、変形ゾーンから離れて実施することができ、その場合に間隔がより大きいことによって、エネルギ投入のために使用される手段を選択する場合には、多くの可能性が提供される。
それによって変形ゾーンと加熱ゾーンを同時に加熱することが容易になる。
【００１６】
曲げエッジの両側に等しい寸法を有する部分が連続している工作物において、２つ以上の加熱ゾーンが変形ゾーンに対して実質的に対称に形成され、それに伴って非対称の収縮応力によってもたらされる変形が回避されると、効果的である。
【００１７】
熱伝導によってもたらされる、温度推移の時間的展開を考慮しながら、エネルギ投入が終了した場合に、加熱ゾーンの内部において処理温度が、異なる温度値を有する予め定められた温度分布を有していると、効果的であり得る。
【００１８】
加熱ゾーン内で工作物を加熱するために必要な時間を短縮するために、エネルギ投入は、好ましくはシートの両側から行うことができる。
特にシートが比較的厚い場合に、それによって加熱時間を節約することができる。シートの両側からエネルギ投入することによって、より多くの面が提供され、エネルギ投入の強さが代わらない場合に、加熱出力を増大させることができる。
それによって、シートの溶融温度に達するまでの、局所的な過熱の危険は、低く抑えることができる。
【００１９】
簡単、かつ、場合によっては、計算機により、計画可能ないし決定可能な、工作物内の温度分布は、加熱ゾーンが曲げエッジないし変形ゾーンに対して平行に方向付けされて定められる場合に、もたらすことができる。
【００２０】
曲げエッジに対して平行な方向における加熱ゾーンの長さが、曲げエッジ長さよりも短い場合に、エネルギ投入によって直接加熱されない、曲げエッジの端部近傍の端縁ゾーンは、隣接する変形ゾーンおよび加熱ゾーンよりも少ない伸張と収縮を受け、したがってここでは応力推移において、熱的に影響を受けない工作物部分へのよりソフトな移行が与えられている。
【００２１】
工作物内で行われる熱伝導によって、加熱ゾーン内部で所定の処理温度を得るために、加熱ゾーン全体内で均一にエネルギ投入を行う必要はなく、加熱ゾーンへのエネルギ投入を複数の互いに離隔した加熱部分内で実施することも、可能である。
このことが、加熱ゾーンを加熱するために、全面的に作用する熱源を使用する代わりに、１つまたは複数の局所的に作用する熱源を使用することを可能にする。
例えば、それによって平面的に添接する抵抗加熱素子を、制御可能なレーザービームに代えることができる。
【００２２】
多くの場合において、加熱ゾーン内部の均一な処理温度が望ましいので、加熱ゾーン内部の加熱部分が実質的に均一に分配して定められると、効果的である。
これは、空間的な分布と広がりを含むだけでなく、加熱部分へのほぼ同一のエネルギ投入も行うことができる。
【００２３】
簡単かつ場合によっては計算機により計画可能ないし決定可能な工作物内の温度分布は、少なくとも１つの加熱部分内のエネルギ投入が、実質的にラインに沿って、あるいはその代わりに点において実施される場合に、もたらすことができる。
【００２４】
均一な温度分布と良好に見積もり可能または計算可能な時間的温度推移は、加熱ゾーンの内部でエネルギ投入が加熱ゾーンのすべての加熱部分内で同時に行われる場合に、得られる。
それによって、エネルギ投入を定めるために、場合によっては使用される計算モデルは、簡略化することができる。
【００２５】
それに対して代替的に、エネルギ投入は、個々の加熱部分内で時間的に次々に行うことができ、それによって空間的に局所的に作用するエネルギ源により、平面的な加熱ゾーンを加熱することができる。
【００２６】
加熱部分が時間的に次々に加熱される場合でも、できる限り均一な温度分布を得ることができるようにするために、重なり合った加熱部分を定めることが、可能である。
【００２７】
変形ゾーンを変形温度に加熱することは、さらに、必要な変形温度がそれによって得られる場合には、加熱ゾーンへのエネルギ投入とそれによってもたらされる、工作物内部の熱伝導によって行うことができ、それによって変形ゾーンのための専用の加熱装置を省くことができる。
【００２８】
方法を実施するための機械的な手間と費用を減少させるために、変形ゾーンを加熱するために使用されるエネルギ源を、時間的にずらして、加熱ゾーン内へのエネルギ投入にも使用すると、効果的である。
変形ゾーンと加熱ゾーンを加熱する場合に、比較可能な要請が存在するので、多くの場合にこれを適用することができる。
【００２９】
周囲空気に接して極めて急速に冷却することができる、薄いシートにおいては、加熱ゾーンと変形ゾーンをそれぞれ別体のエネルギ源によって加熱することが、有益な場合がある。
【００３０】
すでに説明したように、望ましくない工作物変形を最小限に抑えるために、加熱ゾーンの位置、形状、広がり、処理温度または温度分布、エネルギ投入の分布、長さまたは強さを含む群から選択された、少なくとも１つの方法パラメータを、プログラミング可能な制御装置によって定めることが、効果的であり得る。
そのために、制御装置内に冷却挙動とそれに関連する熱応力ないし熱的に誘導される変形のためのモデルが格納されており、そのモデルがそれぞれの適用場合に適合される。
【００３１】
特に、この種の方法パラメータは、有限要素法を使用しながら定めることができる。
【００３２】
方法の他の展開において、方法パラメータを、変形工程の前、および／または、間、および／または、後に、工作物の幾何学配置、および／または、温度の測定後に定めることができ、それによって制御量のフィードバックにより方法結果を最適化することができる。
したがって方法は、ある程度、工作物の冷却後に熱的に誘導される望ましくない変形が最小限に抑えられるように、制御される。
【００３３】
工作物における形状欠陥を効果的に最小限に抑えることは、エネルギ投入の強さと長さが加熱ゾーン、および／または、加熱部分内で、シートの厚み全体にわたって２２０℃〜６００℃の範囲の処理温度が得られるように、選択される場合に、得ることができる。
【００３４】
さらに、エネルギ投入の強さと長さを、加熱ゾーン、および／または、加熱部分内で初期温度に比較して薄板の組織変化がもたらされる処理温度が達成されるように、選択することが可能である。
この種の組織変化は、工作物における形状欠陥の絶対値が減少されるように、工作物内部の応力分布を調節することができる。
例えば、シート内の組織の複数の非均質性によって、収縮応力に基づいて工作物における大きな反りは形成されず、複数の小さい反りが形成されるか、あるいは、場合によっては許容される欠陥となる、軽い波打ちが生じることが、あり得る。
【００３５】
方法の特に合理的な実施は、加熱ゾーン内へのエネルギ投入の少なくとも一部が、曲げ工程に関与する曲げ工具によって行われる場合に、可能になる。
すなわち、例えば、変形前に工作物が載置される曲げダイ内に、エネルギ豊富な放射、特にレーザー放射を導き出す可能性が設けられて、工作物がロボットによって流出する放射上に位置決めされ、変形ゾーン、および／または、加熱ゾーン内で定められた加熱工程が行われるようにすることができる。
【００３６】
レーザー切断設備と折り曲げプレスをチェーン化する場合には、加熱ゾーン内へのエネルギ投入の少なくとも一部が、曲げ工程の前段に配置された、レーザー切断設備上の裁断工程内で行われることも、可能である。
【００３７】
本方法の適用は、亜鉛ベース、チタンベース、アルミニウムベースの金属シートおよびこの種の構成要素を有する複合材料からなる工作物、または最小の曲げ半径とシート厚からなる比が１．０以下である工作物を曲げ加工するのに、特に効果的である。
【００３８】
本発明をさらに良く理解するために、以下の図を用いて本発明を詳細に説明する。
【００３９】
図は、著しく図式的に簡略化された表示である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】工作物を折り曲げる方法を、変形ゾーンと加熱ゾーンを加熱する間において示している。
【図２】工作物を折り曲げる方法を、変形工程の終了において示している。
【図３】曲げ終わった工作物を図２のIII方向に見た、部分的な断面図である。
【図４】加熱ゾーンの可能な変形例を有する、曲げるべき工作部を示している。
【図５】加熱ゾーンの加熱後において、変形すべき工作物内部の可能な温度分布を示している。
【図６】方法を適用する場合に使用可能な曲げダイを通る断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図１と２には、以下で説明する、金属シートからなる工作物１を折り曲げる方法が示されている。その場合に工作物１は、変形工程前に曲げ工具装置２内へ挿入され、その曲げ工具装置は、例えばVダイの形状の、曲げダイ３と曲げスタンプ４を有しており、それらは、図示されていない、曲げ機械のガイドおよび駆動配置によって互いに対して移動可能であり、それによって工作物１に可塑変形により曲げエッジ５を形成する。
【００４２】
工作物１の変形可能性を高めるために、後の曲げエッジ５を含む変形ゾーン６が加熱装置７によって、工作物１の金属の溶融温度の下方の変形温度に加熱される。変形ゾーン６のこの加熱によって、工作物１において、例えば室温においては、場合によっては工作物１が裂けたり、破断したりするので不可能であった、変形度を達成することができる。加熱によって、工作物１内で可塑変形が開始される応力が低下され、したがってそれぞれ最適な変形温度が使用される工作物１の材料に従って定められる。方法の適用は、特に、亜鉛ベース、チタンベース、アルミニウムベースの金属シートにおいて、あるいは、最小の曲げ半径とシート厚からなる比が１．０以下の工作物において、効果的である。
【００４３】
加熱装置７が、工作物の変形ゾーン６内へエネルギを投入し、その場合に、熱伝達、熱伝導、熱放射、対流、電磁誘導、電気抵抗加熱、レーザー放射、エネルギ豊富な電磁放射を含む群から選択された機構を利用し、あるいはそれらの組合せを有することができる。
【００４４】
図１には、加熱装置７と後の曲げエッジ５が曲げ平面８内に位置決めされていることが示されており、その曲げ平面は、調節可能な曲げスタンプ４の移動方向とも一致する。加熱工程の終了後に、加熱装置７が曲げ工具装置２の直接的な作業領域から遠ざけられて、工作物１が、変形工程のために定められた位置へ移動される。
そのために、通常場合においては、工作物は曲げダイ３の上側９上に載置され、その上側は、載置平面１０でもある。
しかしまた、変形ゾーン６の加熱が曲げ工具装置２から離れて実施されて、工作物１が短いルートで、変形工程に必要な位置へ移動されることも可能であって、その位置において後の曲げエッジ５が曲げ平面８内に位置する。
そのために変形ゾーン６の加熱は、短い位置決め後も工作物１に所望の増大された変形可能性が与えられているように、実施される。
そのために、加熱の終了後に生じる冷却工程を見積もることができ、かつ変形ゾーン６をそれに応じた高い温度に加熱することができる。
【００４５】
本発明によれば、工作物１において、変形ゾーン６に加えて少なくとも１つの加熱ゾーン１１も工作物１の外部からのエネルギ投入によって、初期温度から出発して工作物１の溶融温度の下方の処理温度に加熱される。
図示の実施例においては、曲げ平面８に関してほぼ対称に位置する２つの加熱ゾーン１１が加熱される。
エネルギ投入は、ここでは加熱装置１２によって行われ、その加熱装置は、変形ゾーン５のための加熱装置７に隣接して配置されており、かつ工作物１の下側へも作用するが、工作物１の上方に位置決めされる他の加熱装置１２によって、加熱ゾーン１１を工作物の両側から同時に処理温度へ加熱することも、可能である。
この場合において、エネルギ投入は、工作物１の両側から行われ、それによって加熱工程のための時間を削減することができる。
【００４６】
加熱ゾーン１１を加熱するための加熱装置１２は、曲げ工具装置２から離して配置することもでき、工作物１は加熱が行われた後に、変形工程に必要な位置へ移動することができる。
【００４７】
加熱装置７、１２として、図１に示すように、エネルギ豊富な放射、特にレーザー放射、のための源を設けることができるが、その場合に、例えば抵抗加熱素子、赤外線放射器、集中した空気流出を有する熱風装置などのような、代替的なエネルギ源を使用することもできる。
【００４８】
加熱ゾーン１１の加熱は、そのために時間的にずらして、変形ゾーン６の加熱のために使用される加熱装置７が使用されるようにして、行うこともできる。
この場合においては、方法を実施するための構造的手間と費用が、削減される。
【００４９】
加熱装置７、１２は、好ましくはプログラミング可能な制御装置１３によって駆動され、その制御装置によって加熱工程が必要な温度、従って変形ゾーン６内の変形温度と加熱ゾーン１１内の処理温度ができる限り正確に達成ないしは維持されるように、制御される。
制御装置１３は、曲げ工具装置２を含む曲げ機械の図示されていない制御装置と接続することができ、またはその構成要素とすることもできる。
【００５０】
制御装置１３によって、加熱ゾーン１１内へのエネルギ投入が作動されて、その場合に加熱ゾーンの位置、形状、広がりまたは処理温度、あるいはまたエネルギ投入の分布、長さおよび強さを含むグループから選択されて定められる。
制御装置１３は、加熱装置７、１２の自動的な位置調節が行われることにより、加熱ゾーン１１内へのエネルギ投入を調節することもでき、かつこの自動的な調節は、付加的に曲げ加工配置２の作業領域から加熱装置７、１２を遠ざけることも含むことができる。
【００５１】
制御装置１３による方法パラメータの決定は、特に有限要素法を使用しながら行うこともでき、その有限要素法によって、工作物１の加熱と冷却の際に変形ゾーン６内に生じる応力が前もって評価ないし計算されて、それに基づいて加熱ゾーン１１内へのエネルギ投入が変形工程後に工作物１を冷却する際に発生する、工作物内の応力が最小限に抑えられ、あるいは補償されるように、定められる。
【００５２】
さらに、方法パラメータの決定が、工作物１の幾何学配置または変形ゾーン６内ないし加熱ゾーン１１内の工作物１の温度の測定に基づいて行われることも、可能である。
特に加熱工程は、加熱工程の間に作動される温度測定装置、例えば非接触の放射サーモメータと閉ループ制御装置によって行うことができる。
【００５３】
変形ゾーン内で、折り曲げ工程を問題なく実施するために必要な、工作物１の変形可能性が与えられているようにするために、加熱工程の最後に、変形ゾーン６内に所定の温度が必要であって、その場合に工作物１内の熱伝導と周囲への熱放出に基づいて、変形ゾーン６内の温度が低下することが、考慮されなければならない。
したがって、加熱工程の終了と変形工程の開始との間にできるだけ短い時間しか経過しないと、効果的であって、したがって曲げ工具装置の近傍または曲げ工具装置２の内部で加熱工程を実施すると、効果的である。
【００５４】
また、本発明の実施形態において、変形ゾーン６を変形温度に加熱することは、加熱装置１２によってもたらされる、加熱ゾーン１１内へのエネルギ投入の間、あるいはその後における熱伝導によって行うことも、可能である。この場合においては、変形ゾーン６を加熱するための専用の加熱装置７は、省くことができる。
【００５５】
工作物における望ましくない形状欠陥を回避するために、加熱装置７、１２によるエネルギ投入の強さと長さは、加熱ゾーン１１内で２２０℃〜６００℃の範囲の処理温度が達成されるように、選択される。
その場合にこの温度は、実質的に工作物１の厚み全体にわたって支配的でなければならない。
【００５６】
図２には、工作物１への曲げ工具装置２の作用が示されており、その場合にここでは、例えば変形工程の完了が示されている。
この時点で、変形ゾーン６は、工作物１の加熱されない部分に対して増大された温度を有しており、続いて工作物１の内部の温度補償と周囲ないし曲げ工具装置２への熱放出が続行される。
【００５７】
変形工程の終了後に工作物１内に存在する温度分布が、さらなる結果として、工作物１内の収縮応力の発生とそれによって誘導される望ましくない変形を定める。
本発明によれば、この冷却工程が、変形ゾーン６とは異なる加熱ゾーン１１によって効果的に調節され、その場合に加熱ゾーン１１の加熱は、本来の変形工程の前、および／または、間、および／または、後に行うことができる。
【００５８】
以下、図３、４および５を用いて、工作物１内に生じる収縮応力の本発明に基づく調節を説明する。
【００５９】
図３は、折り曲げられた工作物１の方向IIIに基づく図を示しており、その場合に図２内の右の曲げ脚が、Ａ−Ａに沿って示されている。
すでに説明したように、種概念に基づく曲げ方法において、後の曲げエッジ５を含む変形ゾーン６は、変形工程の前、および／または、間に加熱され、それによって工作物１は、局所的に曲げエッジ５の領域内で必要な変形可能性に達する。
【００６０】
細片形状の変形ゾーン６が加熱されて、温度が局所的に上昇する場合に、この領域内の材料は熱膨張を受けるが、それは隣接する、加熱され方の少ない、あるいは全く加熱されない工作物部分によって多かれ少なかれ阻止される。
それによって変形ゾーン６の領域内に圧縮応力が生じ、それは後に工作物１が冷却され、それと結びついて変形ゾーン６が収縮する場合に、再び復元される。
しかし、工作物１は、加熱された状態において変形されて、曲げエッジ５の領域内に可塑変形が発生し、その可塑変形によって曲げエッジ５の長手方向における内部応力がほぼ崩壊されるので、変形された工作物１において、変形ゾーン６の後続の冷却が、曲げエッジ５の長手方向に収縮をもたらし、それは、隣接する工作物部分によって多かれ少なかれ阻止される。
それによって、工作物１を周囲温度に冷却した後に、変形ゾーン６の領域内に、引っ張り応力（収縮応力）が生じ、それが隣接する工作物部分ないし隣接する曲げ脚１４と１５あるいはまた曲げエッジ５の望ましくない変形をもたらす。
図３には、この種の変形が、波打ち１６として縮尺を無視して過大に示されている。
もちろん他の形状、例えば単純な湾曲または屈曲あるいは同様の望ましくない形状欠陥が発生することもあり得、それは、本発明に係る方法を用いて著しく減少され、あるいは阻止することができる。
【００６１】
図４には、方法を実施する場合に可能な、工作物１の内部の温度分布が示されている。
【００６２】
その場合に、後の曲げエッジ５を含む変形ゾーン６の領域内に、著しく上昇した温度Ｔを有する領域がある、というのは、工作物１は、変形工程の前または間に、ここでは周囲温度に対して本質的に高い、すでに上述した変形温度に加熱されるからである。
変形ゾーン６内の、この比較的狭く限定された、鋭い温度推移１７は、もちろん加熱工程の終了後に、工作物１内に生じる熱伝導によって広がる。
しかし、変形工程の終了後も、この領域内に著しく高い温度が存在し、それが、上述した収縮応力と、それに関連してできあがった工作物における望ましくない形状変化をもたらす。
【００６３】
本発明によれば、工作物１において、変形ゾーン６に加えて、加熱ゾーン１１内で−図４においては曲げエッジ４に対して対称の２つの加熱ゾーン１１−工作物１が金属の溶融温度の下方の処理温度に加熱され、それによってそれぞれ絶縁して考えて、他の温度分布１８が生じ、それは工作物１の冷却挙動の結果として変化する。
加熱ゾーン１１におけるこの付加的な温度上昇によって、変形ゾーン６は変形温度に達した後にずっと緩やかに冷却され、それによって残りの工作物１内へ急速に熱が逃げることが本質的に減少される。
この場合において、加熱ゾーン１１が無ければずっと鋭かった最初の温度分布１７は、ずっと幅広の温度分布１９に代わり、それによってずっと小さい温度勾配に基づき、かつずっと小さい冷却速度に基づいて、冷却工程に基づく内部応力がずっと小さくなり、それによって曲げられた工作物１に生じる望ましくない熱変形もずっと小さくなる。
【００６４】
図４には、変形ゾーン６内の変形温度２０が、加熱ゾーン１１内の加熱温度２１よりもずっと高く選択されていることが、示唆されているが、処理温度２１と変形温度２０がほぼ等しい高さとすること、あるいはまた処理温度２１を変形温度２０よりも高くすることも、可能である。
すでに説明したように、変形ゾーン６がそれ自体加熱されず、加熱ゾーン１１から始まる工作物１の内部の熱伝導によって該当する変形温度にされることも、可能である。
【００６５】
図５には、曲げられていない工作物１の図において、加熱ゾーン１１の可能な実施形態が示されている。その場合に曲げ平面８の領域内に、後の曲げエッジ５を含む変形ゾーン６が斜線で示されている。
それから離れて左側に、加熱ゾーン１１が示されており、それにおいてエネルギ投入は２つの互いに離隔した加熱部分２２によって行われる。
したがってエネルギ投入は、均一に、あるいは加熱ゾーン１１全体において行われる必要はなく、もともと発生する熱伝導と加熱工程の終了後の温度の分布とに基づいて、複数の互いに離隔した加熱部分２２において加熱を行うことができる。
この例においては、加熱部分２２内へのエネルギ投入は、ライン２３に沿って行われ、そのラインは曲げ平面８に対してほぼ平行に延びており、それによって加熱ゾーン１１も曲げエッジ５に対してほぼ平行に方向付けされて延びている。
曲げエッジ５の右には、逆側の第２の加熱ゾーン１１が示されており、それにおいて加熱部分２２は一連の点２４によって形成されており、その点内で実質的にエネルギ投入が行われる。
加熱ゾーン１１の内部でできる限り簡単かつ計算機でも検出可能な温度分布を得るために、複数の加熱部分２２が規則的な順序で、あるいは均一に配置されていると、効果的である。
図５に示す加熱ゾーン１１の配置によって、大体において、図４を用いて説明した温度分布が発生し、それができあがった工作物１において望ましくない熱的変形の減少をもたらす。
【００６６】
図６には、工作物１を折り曲げる方法の、他の、そして場合によってはそれ自体自立した実施形態が示されており、その場合にここでも、先行する図１から５において使用されたのと同一の部分には同一の参照符号ない構成部品名称が使用される。
不必要な繰り返しを避けるために、先行する図１から５における詳細な説明を参照するよう指示し、ないしは参照する。
【００６７】
この実施形態において、後の曲げエッジ５を含む変形ゾーン６とその両側に配置された加熱ゾーン１１の加熱は、曲げダイ３内に統合された加熱装置７によって行われ、その加熱装置は好ましくはレーザー光源２５または、曲げダイ３の外部で発生されて、その中へ導入されたレーザー放射を分配させる手段を有している。
その場合に工作物の位置決めと操作は、手動で、あるいは図示されるようにプログラミング可能な操作装置２６によって行われ、その操作装置は、例えば把持ペンチ２７を有している。
その場合に、図示されるように、工作物１の下側が曲げダイ３の載置面１０上に載置される場合に、変形は工作物１の自重に基づいて減少され、同時に場合によっては危険なレーザー放射の流出がほぼ阻止される。
【００６８】
その場合に、変形ゾーン６と２つの加熱ゾーン１１は、同一の加熱装置７によって時間的に相次いで加熱され、その場合に順序は自由に選択することができる。
変形ゾーン６内で、変形工程の終了まで、変形温度２０の達成と維持を容易にするために、変形ゾーン６が加熱ゾーン１１の後に初めて加熱されると、効果的である。
曲げ工具装置２の曲げ工具の１つに統合することによって、エネルギ投入は、特に、本来の変形工程の間に行うことができる。
【００６９】
最後に記録しておくが、異なるように記載される実施形態において、同一の部分には同一の参照符号ないし同一の構成部分名称が設けられており、その場合に説明全体に含まれる開示は、同一の参照符号ないし同一の構成部分名称を有する同一の部分へ意味に従って移し替えることができる。
また、説明内で選択される、例えば上、下、側方などのような位置記載は、直接説明され、かつ示される図に関するものであって、この位置記載は位置が変化した場合には意味に従って新しい位置へ移し替えられる。
【００７０】
実施例は、方法の可能な実施変形例を示すものであって、その場合にここで述べておくが、発明は具体的に示されたその実施変形例に限定されるものではなく、むしろ個々の実施変形例を互いに様々に組み合わせることも可能であって、これらの変形可能性は、具体的な発明による技術的に取り扱うための教示に基づいて、この分野で活動する当業者の裁量の範囲内にある。
従って図示され、かつ説明された実施変形例の個々の詳細を組み合わせることによって可能となるすべての考えられる実施変形例も、保護範囲に一緒に含まれる。
【００７１】
最後に、形式的に指摘しておくが、方法において使用される装置を理解しやすくするために、装置ないしその構成部分は、部分的に縮尺通りではなく、かつ／または拡大、および／または、縮小して示されている。
【００７２】
自立した発明的解決の基礎となる課題は、明細書から読み取ることができる。
【００７３】
特に、図１；２；３；４；５；６に示される個々の形態は、自立した発明に基づく解決を形成することができる。
これに関する発明に基づく課題と解決は、これらの図の詳細な説明から読み取ることができる。
【００７４】
さらに、図示され、かつ説明された様々な実施例に基づく個別特徴または特徴の組合せも、それ自体自立した進歩的または発明に基づく解決を表すことができる。
【００７５】
具体的な説明内の値領域についてのすべての記載は、その任意の部分領域とすべての部分領域を共に含むものであって、例えば記載１から１０は、下限の１と上限の１０から始まるすべての部分領域、すなわち下限の１またはそれ以上で始まり、上限の１０またはそれ以下で終了する、例えば１から１．７、または３．２から８．１、あるいは５．５から１０のすべての部分領域、を一緒に含んでいるものとする。
【符号の説明】
【００７６】
１    工作物
２    曲げ工具装置
３    曲げダイ
４    曲げスタンプ
５    曲げエッジ
６    変形ゾーン
７    加熱装置
８    曲げ平面
９    上側
１０    載置平面
１１    加熱ゾーン
１２    加熱装置
１３    制御装置
１４    曲げ脚
１５    曲げ脚
１６    波打ち
１７    温度分布
１８    温度分布
１９    温度分布
２０    変形温度
２１    処理温度
２２    加熱部分
２３    ライン
２４    点
２５    レーザー光源
２６    操作装置
２７    把持ペンチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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