(57)【要約】  ホットサイジング及び／又はホットスタンピング及び／又は切削作業及び／又は穴開け作業によってその外部輪郭に関して押出し成形されたプロファイルセグメントを加工するための本発明は、・２５０〜４５０℃の範囲の温度へ加熱されたプロファイルセグメント（１）を３００〜６００℃の温度へ予熱された２分割式のサイジング工具（２）へ挿入するステップと、・プレス機（４）の１つ又は複数のプレスシリンダ（３）によってサイジング工具（２）に圧力作用を与えるステップとを有する。方法を実施するための装置は、プレス機（４）とサイジング工具から成り、サイジング工具（２）が、互いに移動可能でかつその間にプロファイルセグメント（１）が挿入される２つの工具半体Ｉ，ＩＩから構成される。
2017518183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホットサイジング及び／又はホットスタンピング及び／又は切削作業及び／又は穴開け作業によってその外部輪郭に関してマグネシウム又はマグネシウム合金から成る押出し成形されたプロファイルセグメントを加工するための方法において、
この方法が、
・２５０〜４５０℃の範囲の温度へ加熱されたプロファイルセグメント（１）を３００〜６００℃の範囲の温度へ予熱された２分割式のサイジング工具（２）へ挿入するステップと、
・プレス機（４）の１つ又は複数のプレスシリンダ（３）によってサイジング工具（２）に圧力作用を与えるステップと
を有すること、を特徴とする方法。
【請求項２】
付加的に、必要時に、裁断されたプロファイルセグメント（１）の端面へ挿入要素が挿入されること、を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
製造フロー内で押出し成形の次に、前記ステップが実施されること、を特徴とする請求項１及び２に記載の方法。
【請求項４】
請求項１及び請求項２と３の少なくとも１項に記載の方法を実施するための装置において、
装置が、プレス機（４）とサイジング工具（２）から成り、サイジング工具（２）が、互いに移動可能でかつその間にプロファイルセグメント（１）が挿入される２つの工具半体（Ｉ，ＩＩ）から成ること、を特徴とする装置。
【請求項５】
工具半体（Ｉ，ＩＩ）の少なくとも一方が、相応に、サイジングすべきプロファイルセグメント（１）の横断面に適合されていること、を特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
工具半体（Ｉ，ＩＩ）の少なくとも一方のプロファイルセグメント（１）に向いた側に、スタンピングダイが配置されていること、を特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項７】
サイジング工具（２）の工具半体（Ｉ，ＩＩ）に、加熱カートリッジを収容するための孔（５）が設けられていること、を特徴とする請求項４〜６に記載の装置。
【請求項８】
挿入要素が、その横断面をプロファイルセグメント（１）の内側の横断面に適合させたピン状の突起を備えること、を特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項９】
互に平坦配置で接合されかつ請求項１及び請求項２と３の少なくとも１項に記載の方法により製造された複数の押出し成形されたプロファイルセグメントから成る軽量構造要素において、
軽量構造要素が、陸上車、飛行機又は船用の支持構造として形成され、軽量構造要素を構成する個々のホットサイジングされたプロファイルセグメント（１）が、解離不能な継手によって互いに結合されていること、を特徴とする軽量構造要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、後続の接合プロセスのためにホットサイジング及び／又はホットスタンピング及び／又は切削作業及び／又は穴開け作業によってその外部輪郭に関してマグネシウム又はマグネシウム合金から成る押出し成形されたプロファイルセグメントを加工するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、とくに押出し成形された中空チャンバプロファイルに関し、これら中空チャンバプロファイルから、次にアッセンブリ（軽量構造要素）が接合されるべきである。
【０００３】
独国特許第１０  ２００８  ０４５  ４４１号明細書から、硬化可能なアルミニウム合金から成る押出し成形プロファイルセグメントを製造するための方法が公知であり、この方法では、成型品セグメントが、その溶体化焼鈍された状態又は溶体化焼鈍に近い状態にある時に、プロファイルをプレスし、プロファイルセグメントを裁断した後に、プロファイルセグメントの外部輪郭のサイジングをするための内圧変形ステップが実施され、プロファイルセグメントの外部輪郭のサイジングをするための内圧変形ステップは、環境温度へのプロファイルセグメントの冷却後に、２０％以上までの低温硬化プロセスが終了するまで実施される。
【０００４】
西独国特許第１９７  ２５  ３００号明細書からは、相応のワークピースをサイジング及び打ち抜くことが迅速かつ簡単に可能である、ホットサイジング及びホットパンチングをするための工具が公知である。このため、ワークピースは、位置正しく収容工具上へ設置される。サイジング工程のために、サイジング工具は、収容工具の方向へ移動され、この収容工具に押し付けられ、工具を外側から包囲する壁部材と、壁部材の間へ食い込む部材とによってホットサイジングが行なわれる。この場合、サイジングは、完成サイズへ行なわれるのではなく、相応のワークピースが、後から機械加工され、完成サイズへ仕上げられる。
【０００５】
西独国特許第２  １０５  ５３７号明細書には、連続的なロールトレインの製造フロー内での熱間圧延時に棒状の圧延材をホットサイジングするための装置が記載されており、この装置の場合、仕上げロールスタンドの後にダイが配置され、ホットサイジングすべき棒状の圧延材が仕上げロールスタンドのロールによってダイに通され、ダイは、閉じたリングダイとして形成され、圧延温度へ加熱可能なリングダイは、高耐熱性の材料から成り、コロイダル黒鉛、低融点ガラス、炭酸水、生石灰又は塩のような熱的に安定した潤滑剤を添加するための開口を有する１つのノズルリングが配置され、このノズルリングの前に、２つのラビリンスリングチャンバが配置され、リングダイは、軸方向に両方向にバネ負荷を受けている。
【０００６】
西独国特許第１０２  ２４  １９８号明細書からは、軽量構造要素が、互いに平坦配置で接合される押出し成形された複数の中空プロファイルから成る、軽量構造要素及び製造方法が公知である。これに付属する方法は、ａ）中空プロファイルから製造される軽量構造要素の囲まれた円の直径の最大０．５％の壁厚を有する中空プロファイルを押出し成形するステップと、ｂ）少なくとも３００ｍｍの囲まれた円を備える軽量構造要素へ平坦配置で複数の中空プロファイルを接合するステップとを有する。中空プロファイルの接合は、摩擦溶接又は接着によって行なわれる。
【０００７】
押出し成形プロファイル、特にマルチチャンバ押出し成形プロファイルは、押出し成形機のダイからの流出時にゆがむ。これは、ちょうど、押出し成形プロファイルセグメントから平坦なアッセンブリが構成されるべき後続の接合プロセス時に、問題になる。
【０００８】
車両、特に自動車の組立てにおける現時の最大の挑発の１つは、燃料を節約するための最も有効な可能性の１つとしての重量の最低化である。
【０００９】
異なる軽金属の費用便益分析において、常に更に進展する軽量化によって、製造コストが、常に高くなることがわかった。これは、軽量構造が、これと結びついた製造コストを高い生産性によって、特に僅かな材料消費によって低下させることに成功する時にしか、経済的に実現できないことを意味する。
【００１０】
軽金属は、今日大抵使用されるスチール材料に対して、軽金属が実質的に低い比重を備えるとの利点を有する。これら金属の最も軽量の金属は、マグネシウムであり、アルミニウムよりもざっと３５％軽い。今日の新しいマグネシウム合金は、耐食性のような非常に良好な特性と、良好な変形特性を備えるので、マグネシウム合金は、押出し成形に使用可能である。
【００１１】
押出し成形における欠点は、製造可能な押出し成形プロファイルのサイズが制限されているので、個々の押出し成形プロファイルセグメントから成るアッセンブリを接合することを余儀なくされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】独国特許第１０  ２００８  ０４５  ４４１号明細書
【特許文献２】西独国特許第１９７  ２５  ３００号明細書
【特許文献３】西独国特許第２  １０５  ５３７号明細書
【特許文献４】西独国特許第１０２  ２４  １９８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の課題は、前記欠点を排除する、マグネシウム又はマグネシウム合金から成る押出し成形されたプロファイルセグメントを加工するための方法及び装置を提供することである。
【００１４】
別の課題は、個々の押出し成形プロファイルセグメントから接合によって製造することから製造される軽量構造要素を提供し、これにより、実際に任意の大きさの軽量構造要素を実現できることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明によれば、この課題は、方法によって、マグネシウム又はマグネシウム合金から成る押出し成形されたプロファイルセグメントが、その外部輪郭に関して、ホットサイジングをすることによって、後続の接合プロセスのために、接合プロセスを簡素化するような寸法精度にもたらすことによって解決される。同時に、ホットサイジングと共に、スタンピング作業、切削作業及び／又は穴開け作業を実施することが可能である。好ましくは、ホットサイジングは、製造フロー内で押出し成形の次に実施される。これは、ダイから流出するプロファイルが、既に２５０〜４５０℃の範囲の温度を備え、付加的に加熱する必要がないとの利点を有する。
【００１６】
これは、ＩＨＵ法（内部高圧変形）によるサイジングに対して実質的に効果的であり、ＩＨＵ工具が極端に高価であることに基づいて実質的に安価である。
【００１７】
このようにしてサイジングされたプロファイルセグメントは、大きな労力なしで軽量構造要素へ接合することができる。車両構造内のこのような軽量構造要素は、例えば、フロアアッセンブリの形態の支持構造とすることができる。
【００１８】
実施例により、本発明を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】押出し成形プロファイルセグメントのホットサイジングをするための方法を実施するための装置
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明による方法は、・２５０〜４５０℃の範囲の温度へ加熱されたプロファイルセグメント１を３００〜６００℃の範囲の温度へ予熱された２分割式のサイジング工具２へ挿入するステップと、・プレス機４の１つ又は複数のプレスシリンダ３によってサイジング工具２に圧力作用を与えるステップとを有する。付加的に、必要時に、裁断されたプロファイルセグメント１の端面へ挿入要素を挿入することができる。
【００２１】
挿入要素は、その横断面がプロファイルセグメント１の内側の横断面に適合されたピン状の突起を備えることができる。
【００２２】
ホットサイジングをするためのステップが、押出し成形プロセスの次に行なわれる場合が有利である。何故なら、その場合、押出し成形プロファイルセグメントの加熱が不要だからである。
【００２３】
図１は、方法を実施するための装置の原理図を示す。装置は、実質的に、プレス機４とサイジング工具２から成る。サイジング工具２は、２分割式に形成され、従って互いに移動可能な２つの工具半体Ｉ，ＩＩから成り、これら工具半体の間に、プロファイルセグメント１が挿入され、工具半体は、サイジングすべきプロファイルの横断面に適合されている。
【００２４】
プレス機４のプレスシリンダ３を介する両工具半体Ｉ，ＩＩの少なくとも一方に圧力作用を与えることにより、工具半体は、互いに接近し、プロファイルセグメントをサイジングする。即ち、プロファイルセグメントは、統一的な寸法にされ、同時に矯正される。
【００２５】
工具半体Ｉ，ＩＩは、孔を備え、これら孔へ、相応の加熱カートリッジが、工具半体Ｉ，ＩＩを加熱するもしくは温度を保つために挿入されている。
【００２６】
必要時に、一方又は両方の工具半体Ｉ，ＩＩへ、１つ又は複数のスタンピングダイを配置することができ、このスタンピングダイによって、サイジング工程中に同時に、一方の側又は両側のプロファイルセグメントの表面スタンピングを行なうことができる。
【００２７】
別の可能性は、サイジング工程中に同時に切断作業又は穴開け作業をプロファイルセグメント１で行なうために、工具半体Ｉ，ＩＩへ、切断工具又は穴開け工具が統合されることにある。
【００２８】
ホットサイジング工程の次に、サイジングされた及び／又はスタンピングされた及び／又は穴開けされたプロファイルセグメントは、軽量構造要素へ接合される。
【００２９】
軽量構造要素は、例えば陸上車、飛行機又は船用の支持構造として形成することができ、その軽量構造要素を構成する個々のホットサイジングされたプロファイルセグメント１は、解離不能な継手によって互いに結合されている。好ましくは、これは、摩擦溶接によって行なうことができ、これにより、僅かな溶接時間と高い経済性が、接合プロセスにおいて得られる。
【符号の説明】
【００３０】
１      プロファイルセグメント
２      サイジング工具
３      プレスシリンダ
４      プレス機
５      孔
Ｉ      工具半体
ＩＩ    工具半体
【図１】
2017518183.tif 000003
【国際調査報告】
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2017518183.tif 000005
2017518183.tif 000006
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