專利名稱：金屬坯料的彎曲變形部的加工法及所采用的塑性加工用金屬坯料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及塑性加工用金屬坯料和用于在其上形成彎曲變形部的加工法。
在線材或板材等金屬坯料上形成例如角狀的彎曲變形部的情況下，通常采用輥軋成形、壓軋成形、彎曲成形或沖壓成形等方法。
而且，在象支承陰極射線管內的選色電板(陰罩板)的橫架那樣的情況下，例如是對圓鋼材進行熱軋，使其成為指定的彎曲形狀，經拉拔加工整形后，退火而成為產品。
但是，在現有的加工法的情況下，包括彎曲變形部在內，只能成形出壁厚相等的產品。因此，要想適用于象上述選色電極的支承架那樣需要一定強度的部件中時，則必然使重量增加。
在上述的軋制和拉拔的情況下，由于軋制時需要強大的壓力和熱量而必須要有退火工序，所以不僅使整體的設備大型化，成本高，還存在加工費時以及退火不良時產生破裂的情況。
本發(fā)明的目的在于提供一種具有與現有的產品相同的強度、且產品輕量化、以簡單的工序進行經濟的加工、產品精加工好的塑性加工用金屬坯料和用于在其上形成彎曲變形部的加工法。
為了達到上述目的，本發(fā)明具有如下結構。
即，在本發(fā)明中，首先，通過軋制金屬坯料成形出在中間部的兩側具有比上述中間部壁薄的壁厚不均部的帶狀板材。然后，通過輥軋成形將該帶狀板材向寬度方向彎曲變形，在上述中間部上形成彎曲變形部。
根據上述加工法，輥軋成形產生的彎曲變形部具有等于或大于金屬坯料本來的厚度，位于彎曲變形部兩側的壁厚不均部由于是在輥軋成形之前經軋制工序制成壁薄狀，所以可使具有彎曲變形部的塑性成形品維持與現有產品大致相同的強度，并使其輕量化。
而且，由于是由軋制工序和輥軋成形工序構成，可通過比較簡單的工序進行經濟的加工。而且，由于沒有退火工序，產品的精加工也良好。
金屬坯料只要是適用于塑性加工的鋼材之外的金屬坯料，則其材質和形狀為任意均可。
在從金屬坯料成形出帶狀板材的工序中，形成從中間部向中間部兩側壁厚逐漸變薄的壁厚不均部。而且，在相當于預定的彎曲變形部的外角部的上述中間部指定位置上形成適當的厚壁條部。厚壁條部即可以是一條，也可以是在帶狀板材中間部沿長度方向連續(xù)延伸、相互靠近的兩條突條，并且兩突條間呈弧狀下凹。具有厚于壁厚不均部而形成的中間部的帶狀板材通過輥軋成形在中間部的位置向寬度方向彎曲變形，形成彎曲變形部。
在軋制或輥軋成形時，可根據需要在一方或兩方的壁厚不均部的端部上形成錐面或厚壁的突出部?？蓪⒁酝元毩⒌墓ば蛑瞥慑F面或突出部的工序與軋制成形工序或輥軋成形工序合并，能夠簡化工序。
而且，軋制雖然能夠以熱軋進行，但最好是在常溫下進行(冷軋)，在軋制時產生的加工熱殘留在帶狀板材的期間進行下一工序的輥軋成形。即，通過使軋制工序和輥軋成形工序相連續(xù)，利用軋制時產生的加工熱高效地進行輥軋成形。
上述軋制工序和輥軋成形工序不是作為不同的工序進行的，而可以是兩工序幾乎同時并行地進行。
即，可以是通過軋制金屬坯料，在中間部的兩側形成比上述中間部壁薄的壁厚不均部，并且通過對上述金屬坯料進行輥軋成形向寬度方向彎曲變形，在上述中間部形成彎曲變形部。另外，在形成壁厚不均部時，也可在相當于預定的彎曲變形部的外角部的中間部指定位置上一并形成厚壁條部，以厚壁條部的位置彎曲變形。
這樣，即使通過軋制成形形成壁厚不均部(根據需要再形成厚壁條部)，并且通過輥軋成形使其彎曲變形，也可獲得與上述相同的效果。另外，通過并行地進行兩工序，可簡化成形工序，將軋制成形時的加工熱有效地應用于輥軋成形中，提高成形效率。
本發(fā)明的塑性加工用金屬坯料是以上述軋制工序結束的坯料、在寬度方向的中間部兩側具有比上述中間部壁薄的壁厚不均部、并且中間部為彎曲變形部的金屬坯料構成。
而且，由寬度方向的中間部兩側上具有比上述中間部壁薄的壁厚不均部、同時在相當于預定的彎曲變形部的外角部的中間部指定位置上具有厚壁條部、并且中間部為彎曲變形部的金屬坯料構成。
若采用這種金屬坯料，通過輥軋成形等成形出彎曲變形部，則可獲得具有與現有產品相同的強度并輕量化的角狀部件。
所獲得的角狀部件可作為陰極射線管的選色電極的支承架、汽車的加強架使用。
根據本發(fā)明，可獲得如下的效果。
輥軋成形所產生的彎曲變形部具有與金屬坯料原有的厚度相同或在其上的厚度，位于彎曲變形部兩側的壁厚不均部由于是通過輥軋成形前經軋制工序而制成薄壁的，所以可使具有彎曲變形部的塑性產品維持與現有的產品大致相同的強度，同時可使其輕量化。
而且，由于是經軋制工序和輥軋工序而成的，可以較簡單的工序進行經濟的加工。并且由于沒有退火工序，產品的精加工也良好。
特別是，通過使軋制工序和輥軋成形工序相連續(xù)，可利用軋制時產生的加工熱而高效率地進行輥軋成形。


圖1為表示本發(fā)明所涉及的加工法的框圖。
圖2為本發(fā)明實施形式1所涉及的塑性加工用帶狀金屬坯料的立體圖。
圖3為表示圖2的帶狀金屬坯料通過輥軋成形而彎曲變形時的立體圖。
圖4為表示圖3的彎曲變形進一步加大時的立體圖。
圖5為表示根據本發(fā)明實施形式1的加工方法所獲得的塑性成形品的立體圖。
圖6為本發(fā)明實施形式2所涉及的塑性加工用帶狀金屬坯料的端面圖。
圖7為采用了圖6的帶狀金屬坯料的塑性成形品的端面圖。
圖8為根據本發(fā)明實施形式3所獲得的塑性成形品的立體圖。
以下，根據附圖對圖示的本發(fā)明實施形式加以詳細說明。
實施形式1圖1為表示本發(fā)明方法的實施形式1所涉及的工序的框圖，圖2為其通過軋制工序而成形的塑性加工用金屬坯料的立體圖。
軋制塑性加工用金屬坯料1由帶板狀鋼制坯板構成，具有彎曲變形的中間部2和從該中間部向左右整體延伸的不等厚的壁厚不均部3、4。在中間部2上形成有具有兩條突條5、6的厚壁條部8。厚壁條部8位于與彎曲變形時的外角部相當的位置，且沿長度方向為連續(xù)的。突條之間形成有孤狀的凹部7。凹部7位于高于鋼制坯板的壁厚不均部3、4的上表面。
壁厚不均部3、4是制成圖2中的下表面從塑性加工用金屬坯料的中間部2起向左右的兩側端壁厚逐漸變薄。
這種塑性加工用金屬坯料1是通過使軋制輥從等厚的鋼制坯板的上下面和左右兩側端的四個方向與其相接觸，鋼制坯板在通過軋制輥之間時形成上述壁厚不均部3、4和厚壁條部8而獲得的。
之后，塑性加工用金屬坯料通過輥軋成形而以中間部2作為彎曲部彎曲變形。彎曲變形是使厚壁條部8位于外側地進行的。這樣，通過切成指定的長度，可獲得作為塑性成形品的圖5所示的角狀部件。
輥軋成形工序最好是與軋制工序相連續(xù)地設置。由于因軋制而在塑性加工用金屬坯料1上產生加工熱，所以通過在殘存有這種加工熱的期間進行輥軋成形的彎曲塑性變形，可容易且高效地進行彎曲。
在輥軋成形工序中，當各自的壓接輥與存在厚壁條部8的中間部2的下表面和左右的壁厚不均部3、4的上表面相抵接，使中間部2以厚壁條部8為中心地逐漸彎曲時，厚壁條部8的左右突條5、6受到相互分離的方向上的拉伸力。這樣，如圖3和圖4所示，突條5、6逐漸成為緩坡，另一方面，凹部7隆起，成為平整的狀態(tài)。這樣，當彎曲變形到所希望的彎曲角度時，成形出角狀的部件。在輥軋成形工序中，在壁厚不均部3、4的寬度方向端部上形成錐面9。包含錐面9的壁厚不均部端面是在通過利用輥軋成形時的擠壓力，與切削刃或精加工輥相接觸的坯板工序的行進中形成的。
這種角狀部件可作為例如陰極射線管的選色電極用的橫架使用。通過本實施形式所獲得的橫架材料由于是從彎曲變形部一體延伸的部分為越靠近前端鋼制坯板的厚度逐漸變薄地制成的，所以重量比現有的產品輕。而且，由于在其反面上，彎曲變形部自身保持有充分的厚度，所以強度與現有產品幾乎不變。
自壁厚不均部3、4上表面到各突條5、6的高度和兩突條的間隔及凹部7的深度等是根據坯板的伸長率、彎曲角度或彎曲變形部的曲率等適當設定的，并據此設定軋制工序時的輥的位置或接觸角度等。
實施形式2圖6和圖7分別為本發(fā)明的實施形式2所涉及的塑性加工用金屬坯料的端面圖和彎曲狀態(tài)的端面圖。
金屬坯料11如圖6所示，由于圖中上表面為從中間部12起至兩側緩坡地傾斜，所以在中間部12的左右形成有壁厚不均部13、14。與實施形式1不同，在中間部12上未設置厚壁條部。金屬坯料11是與上述實施形式1同樣地經軋制而生成的。
這樣，以中間部12的中心為彎曲中心，通過輥軋成形使其變形，成為圖7所示的彎曲變形部的外角帶有圓弧的角狀制品。此時，與實施形式1一樣，可在壁厚不均部13、14的端部形成錐面19。
由于是以壁厚不均的中間部12作為彎曲變形部，所以保持了強度，通過壁厚不均部13、14產生的重量減少作用而達到輕量化。
實施形式3圖8表示實施形式3中所獲得的角狀部件。圖8中，2表示彎曲變形部(中間部)，3、4表示在其兩側上形成的壁厚不均部。圖8的角狀部件是采用經軋制工序所獲得的實施形式1中所示的塑性加工用金屬坯料1(參照圖1)，再施加與實施形式1相同的輥軋成形而獲得的部件。其中，輥軋成形工序中，雖然在實施形式1的情況下在壁厚不均部3、4上形成了錐面9，但在實施形式3的情況下是在一方的壁厚不均部3的端部上形成突出部29以取代錐面。突出部29是在壁厚不均部3上、與壁厚不均部4相同一側且大致與壁厚不均部4平行地形成的。這樣的突出部29與錐面9一樣，可通過輥軋成形時使輥與壁厚不均部3的端部相接觸，與彎曲變形部的形成并行地形成。
本發(fā)明的方法并不僅限于上述實施形式1-3所述的那樣形成一個大致為L字形的彎曲部的情況，也可適用于在金屬坯料上形成多個彎曲變形部的情況，彎曲角度也可任意設定。在形成多個彎曲變形部的情況下，中間部和隔著該中間部的兩側必須為復數對，分別適用于軋制和輥軋成形。
而且，在壁厚條部上形成的突條并不一定必須是兩個，也可根據彎曲變形部的曲率或大小而制成單數或多數。
在上述實施形式中，是在輥軋成形工序中形成錐面或突出部的，但也可在形成壁厚不均部的軋制工序時，以與上述同樣的方法形成。
錐面或突出部可根據需要在所需的端部上設置，形成錐面的一側或傾斜角度、突出部的大小或突出方向等可根據其用途適當變更。
在上述的實施形式1-3中，是對大致等厚的鋼制坯料順序實施軋制成形和輥軋成形，從而獲得截面大致為L字形的角狀部件。但本發(fā)明并不僅限于此。即，可通過幾乎同時地對上述大致等厚的鋼制坯料實施軋制成形和輥軋成形，在寬度方向的兩側上形成壁厚不均部，同時在中間部上形成彎曲變形部。這樣一來，可簡化成形工序，而且可有效地利用壁厚不均部的形成時產生的加工熱來形成彎曲變形部。
權利要求
1．一種金屬坯料的彎曲變形部的加工法，其特征在于通過軋制金屬坯料，成形出在中間部的兩側具有比上述中間部壁薄的壁厚不均部的帶狀板材；通過輥軋成形將該帶狀板材向寬度方向彎曲變形，在上述中間部上形成彎曲變形部。
2．如權利要求1所述的金屬坯料的彎曲變形部的加工法，其特征在于通過在常溫下軋制金屬坯料，成形出在中間部的兩側具有比上述中間部壁薄的壁厚不均部的帶狀板材；在帶狀板材中保持有上述軋制時產生的加工熱的期間，通過輥軋成形將帶狀板材向寬度方向彎曲變形，在上述中間部上形成彎曲變形部。
3．一種金屬坯料的彎曲變形部的加工法，其特征在于通過軋制金屬坯料，在中間部的兩側上形成比上述中間部壁薄的壁厚不均部，同時通過輥軋成形將上述金屬坯料向寬度方向彎曲變形，在上述中間部上形成彎曲變形部。
4．一種金屬坯料的彎曲變形部的加工法，其特征在于通過軋制金屬坯料，成形出在中間部的兩側具有比上述中間部壁薄的壁厚不均部、同時在相當于預定的彎曲變形部的外角部的上述中間部的指定位置上具有厚壁條部的帶狀板材；通過輥軋成形在上述厚壁條部的位置將上述帶狀板材向寬度方向彎曲變形，形成彎曲變形部。
5．根據權利要求3所述的金屬坯料的彎曲變形部的加工法，其特征在于通過在常溫下軋制金屬坯料，成形出在中間部的兩側具有比上述中間部壁薄的壁厚不均部、同時在相當于預定的彎曲變形部的外角部的上述中間部的指定位置上具有厚壁條部的帶狀板材；在帶狀板材中保持有軋制時產生的加工熱的期間，通過輥軋成形在上述厚壁條部的位置將上述帶狀板材向寬度方向彎曲變形，形成彎曲變形部。
6．一種金屬坯料的彎曲變形部的加工法，其特征在于通過軋制金屬坯料，成形出在中間部的兩側具有比上述中間部壁薄的壁厚不均部、同時在相當于預定的彎曲變形部的外角部的上述中間部的指定位置上形成厚壁條部，并通過輥軋成形在上述厚壁條部的位置將上述金屬坯料向寬度方向彎曲變形，形成彎曲變形部。
7．根據權利要求4或6所述的金屬坯料的彎曲變形部的加工法，其特征在于上述厚壁條部具有長度方向上連續(xù)地延伸的相接近的兩條突條，兩突條之間呈弧狀下凹。
8．一種塑性加工用金屬坯料，其特征在于由在寬度方向的中間部的兩側具有比上述中間部壁薄的壁厚不均部、并且中間部為彎曲變形部的金屬坯板構成。
9．一種塑性加工用金屬坯料，其特征在于由在寬度方向的中間部的兩側具有比上述中間部壁薄的壁厚不均部、同時在相當于預定的彎曲變形部的外角部的上述中間部的指定位置上具有厚壁條部、并且中間部為彎曲變形部的金屬坯板構成。
10．根據權利要求9所述的塑性加工用金屬坯料，其特征在于上述厚壁條部具有長度方向連續(xù)地延伸的兩條突條，兩突條之間呈弧狀下凹。
11．根據權利要求8或9所述的塑性加工用金屬坯料，其特征在于作為選色電極用支承架使用。
全文摘要
一種金屬坯料的彎曲變形部的加工法及所采用的塑性加工用金屬坯料。由軋制工序和輥軋成形工序構成,能夠以比較簡單的工序進行經濟的加熱。由于沒有退火工序,產品的精加工良好。特別是通過使軋制工序和輥軋成形工序相連續(xù),可利用軋制時產生的加工熱,高效率地進行輥軋成形。由于彎曲變形部的壁厚較厚,而其兩側的壁厚不均部的壁厚較薄,所以即可維持與現有產品相同的強度,又可使其輕量化。
文檔編號H01J9/14GK1299716SQ0012848
公開日2001年6月20日 申請日期2000年11月17日 優(yōu)先權日1999年11月19日
發(fā)明者大前秀治, 奧地進, 奧地誠 申請人:松下電子工業(yè)株式會社, 奧地建產株式會社