(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
強度及び／又は成形状態が長手方向に沿って部分部分で変わる管状又はＩ型梁状の成形体であって、該成形体（２、５、１０）が、成形体の対応する部分に求められる強度に応じてその幅が部分部分で異なる平板の原板（１、７、１１）から形成され、該原板の幅は、成形体の対応する部分に求められる強度が大きいほど大きくなっており、前記成形体は、原板をその長手方向の軸に沿って折り曲げ、また、原板の幅の大きくなっている部分を成形体内に折り入れることによって形成され、前記平板の原板が破壊限度及び引張限界の高い鋼薄板で作られていることを特徴とする成形体。
【請求項２】
前記原板（１，７、１１）又は成形体（２、５、１０）の選択した個所を３００℃以上に部分加熱して熱処理を施しておき、続く成形を容易にするために破壊限度及び引張限界を低減した状態に維持するか、又は変形領域を作ることを特徴とする、請求項１に記載の成形体。
【請求項３】
該引張り強度限界が７００Ｎ/ｍｍ2であることを特徴とする、請求項２に記載の成形体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、強度及び／又は成形性（shaping properties）が長手方向に沿って部分部分で変わる金属薄板のロール状成形体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在入手できるロール状成形体は、長手方向に変化の無い一定の強度及び／成形性を示している。したがって、従来のこれら成形体は、その長手方向で一定の強度を有しているが、そのこと自体に問題はなかった。しかしながら、このことは、例えば、成形体の重さが重要な分野、例えば、航空機や自動車の産業では、欠点である。なぜならば、成形体が長さ全体に亘って同じ強度を持つ必要がないからである。その代わり、これらの場合、負荷又は応力の計算値に応じた十分な強度を持つことで十分である。また、成形体が超高強度鋼からなるときには、後で、ある成形、例えば、成形体の表面にエンボス加工をしたり、曲げ加工をしたり、あるいは引き続き穿孔加工をすることは難しいことであることが分かっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記のような欠点を排除した金属薄板のロール状成形体を提供することである。本発明の特徴は請求項に記載したとおりである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明により、優れた態様においてその目的を達成し、加えて、同時に製造が簡単かつ廉価である金属薄板のロール状成形体を提供する。本発明の成形体を使用することにより、成形体を得る原板の幅を関連する応力に合わせることができるようになった。この方式により、曲げ応力強度を保ちながら、重さを下げることができる。本発明の成形体は、Ｉ型梁と断面形状が丸又は角状の管状物との両方を製造することができる。これらの荷重物の場合、成形体の一端を固定し、他端に力を加えるときに、固定端において原材料面積はより大きくなる。２つの支点の間で成形体に荷重がかけられる場合は、その中央部では断面の材料面積をより大きくするのがよい。成形体の最終成形または機械加工を容易にするために、成形体、あるいは成形体を得る原板のいずれかを、３００℃以上に部分加熱処理し、成形体材料の破壊及び引張り限界を下げた状態にする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい態様を以下に図面を参照しながら説明する。
【０００６】
図１及び図２に示す本発明の態様からより詳しく分かるように、図２に示された詳細と断面を有する最終成形体２に所望の強度に合わせることを目的とした、幅に変化のある原板１から出発した。この成形体２を例えば、運搬体の柱あるいは支柱に形成することを意図する。成形体２の原板１の基底３は、最頂部４よりも大きい幅を有する。このようにして、例えば、支柱により道路標識を取付ける場合や、自動車等の支柱等のような場合に、完成した柱状物又は管状物は、下部、すなわち応力が最高になる取付け部、において最大の強度を有することになる。応力がそれほど高くない、成形体２の頂部４は、比較的弱くした。このようにして、断面形状が一律の従来の成形体に比べて、軽く、材料消費を少なくした成形体２が得られた。
【０００７】
図３及び図４は、自動車の椅子を下から支えるためのＩ型梁を作る原板７及びその成形体５に関するもう一つ別の態様を説明する。そこで、最も高い応力は、取付け部である。図５及び図６は、成形体１０の原板１１が管状であり、内側に向かって折り畳まれる部分８及び９を有し、この部分の成形体１０の横方向への延在状態は長手方向に沿って変化する。結局、この態様においても、材料は抑えられ、成形体５、１０の強度は、力の最も加わるところで最大である。その内部の材料含有量が部分部分で変化する上記管状成形体２、５、１０は、曲げ応力に対して強度を維持しながら、全体あるいは一部で、より低い重量を達成した。成形体２、５、１０を製造するときには、長い、ロール状にした帯状の原板１、７、１１から出発して成形される。その帯状原板は、ロール成形体にする前にあるいは後に切断される。成形体２、５、１０は、フォーメイトシート（formate sheet）のスタンプ前処理（prestamped）した原板から製造することもできる。ロール成形を、帯状物から始める場合、その幅は、材料を切断や、スタンピングや、先端化（nibbing）でもって、あるいは種々のせん断方法で分ける方法により、変えることができる。ロール成形を、原板から始める場合、その幅は、上記方法により変えることができる。
【０００８】
例えば、引張り強度が７００Ｎ／ｍｍ2を超える超高応力の鋼のロール成形された成形体２、５、１０は、出発材料が破壊されずに許容するよりも大きな塑性変形が部分的に与えられなければならない。本発明では、このことは、原板あるいは最終成形体を３００℃以上に部分加熱処理し、その結果、破壊及び引張り限界を低減した状態に維持し、続く成形を容易にすることにより達成することができる。この成形は、例えば、成形体を曲げたり、材料に穴を開けたり、エンボス加工したりする場合であり、その際は加工が容易である。熱処理は、種々の方法、例えば、誘導加熱、レーザー加熱、又はホットダイにより行うことができる。ある場合には、続く処理の準備において破壊及び引張り限界の低減を達成するために、完成成形体２、５、１０の部分を加熱することが適切な場合もある。
【０００９】
自動車産業において、端部と端部とを突き合わせて板同士を溶接する際に、板の厚さの差はあまり大きすぎてはいけない。厚さの比は１：２が適切である。しかしながら、引張り限界が７００Ｎ／ｍｍ2を超える高応力材料を使用する場合に、臨界因子は、厚さではなくて、材料の強度である。この理由は、そのようなシートは、通常の軟鉄の約６倍もの強度を有するからである。材料間の滑らかな移行を得るために、超高強度鋼のシートの通常の軟鉄への移行個所を３００℃以上に加熱して、軟鉄に対して全縁に亘ってしっかりと固定することができる。したがって、一方で部分加熱して、超高強度鋼の続く処理を容易にし、他方で鋼と通常の軟鉄シートとの溶接部分の滑らかな移行を達成する。この処理を行わない場合、溶接部分は、２つの材料の異なる強度によって破壊する。
【００１０】
超高強度鋼シートの部分加熱は、例えば運搬体において、変形領域として働くのに適した部分に対して行う。これを行うことによって、すなわち、運搬体の露出個所は同じ超高強度鋼からなる他の個所よりも変形し易いならば、衝突時に起こりうる損害を最小限にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の、管状成形体を得るのに使用する幅が変化する成形体原板を示す。
【図２】  図１の原板から得た本発明の管状物又は柱状物の最終品を示し、管状物の断面が４種類であることを表している。
【図３】  原板のもう一つの態様である、Ｉ型梁の成形体についての原板を示す。
【図４】  図３の原板から、4種類の断面を有する、Ｉ型梁のロール状成形体を示す。
【図５】  本発明による、管形状の成形体のある断面を示す。
【図６】  幅が変わる原板から始まって、図５に示した成形体を生成するまでのロール状にする工程をコンパクトに示す。
【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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