直流電阻加熱方法
【專利摘要】一種直流電阻加熱方法，包括：放置第一電極和第二電極，使得在第一電極與第二電極之間設(shè)置空間，并且使得第一電極和第二電極中的每個(gè)電極都越過工件的加熱目標(biāo)區(qū)域延伸，在電流施加于第一電極與第二電極之間的情況下，使第一電極和第二電極中的至少一個(gè)電極移動(dòng)，并且調(diào)節(jié)對(duì)加熱目標(biāo)區(qū)域的各個(gè)區(qū)段施加電流的時(shí)間，該區(qū)段通過分割加熱目標(biāo)區(qū)域而限定，并且沿著第一電極和第二電極中的至少一個(gè)電極移動(dòng)的方向并排布置。
【專利說明】直流電阻加熱方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直流電阻加熱方法，該直流電阻加熱方法將電流施加到諸如鋼材的工件。

【背景技術(shù)】
[0002]例如，對(duì)諸如中柱和加強(qiáng)件的車輛結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱處理以確保強(qiáng)度。可以將熱處理分為兩種類型，即，間接加熱和直接加熱。間接加熱的實(shí)例是將工件放置在熔爐內(nèi)并且控制熔爐的溫度以加熱工件的熔爐加熱。直接加熱的實(shí)例包括將渦流施加到工件以加熱工件的感應(yīng)加熱和將電流直接施加到工件以加熱工件的直流電阻加熱(也稱為直接導(dǎo)電加熱)。
[0003]例如，一些汽車中的部件通過按壓利用由不同材料制成并且/或者具有不同厚度的焊接板制成的板坯而形成(例如，參見JP2004-058082A)。
[0004]當(dāng)按壓這樣的板坯時(shí)，僅板坯的一部分可以被加熱到淬火溫度，而不將板坯的非淬火區(qū)域加熱到淬火溫度。為了實(shí)現(xiàn)該加熱，可以通過分別控制施加到設(shè)置在毛坯的淬火區(qū)域的一對(duì)電極的電流量和施加到設(shè)置在非淬火區(qū)域的另一對(duì)電極的電流量來調(diào)節(jié)各個(gè)加熱溫度。
[0005]即，當(dāng)加熱像板坯一樣的工件以使其具有預(yù)期的溫度分布時(shí)，對(duì)單個(gè)工件設(shè)置多對(duì)電極，并且對(duì)每對(duì)電極控制施加的電流量。從設(shè)備成本的角度來看，這是不可取的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種直流電阻加熱方法，該直流電阻加熱方法使得不太需要設(shè)置多對(duì)電極以加熱工件。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的方面，一種直流電阻加熱方法，包括:放置第一電極和第二電極，使得在所述第一電極與所述第二電極之間設(shè)置空間，并且使得所述第一電極和所述第二電極中的每個(gè)電極都越過工件的加熱目標(biāo)區(qū)域延伸；在電流施加于所述第一電極與所述第二電極之間的情況下，使所述第一電極和所述第二電極中的至少一個(gè)電極移動(dòng)；和調(diào)節(jié)對(duì)所述目標(biāo)加熱區(qū)域的各個(gè)區(qū)段施加電流的時(shí)間，所述區(qū)段通過分割所述目標(biāo)加熱區(qū)域而限定，并且所述區(qū)段沿著所述第一電極和所述第二電極中的至少一個(gè)電極移動(dòng)的方向并排布置。
[0008]所述第一電極和所述第二電極中的至少一個(gè)電極在一方向上移動(dòng)，所述工件的每單位長(zhǎng)度的電阻沿著該方向減小，并且可以根據(jù)所述電阻的所述減小來調(diào)節(jié)所述第一電極和所述第二電極中的至少一個(gè)電極的移動(dòng)速度，從而加熱所述工件的所述加熱目標(biāo)區(qū)域，以使其具有給定的溫度分布。
[0009]所述工件是具有焊接部的毛坯，第一鋼板與第二鋼板在所述焊接部處接合，形成所述第一鋼板和所述第二鋼板的材料以及所述第一鋼板和所述第二鋼板的厚度中的至少一者互相不同。所述第一電極和所述第二電極可以置于所述第一鋼板上，使得所述第一電極比所述第二電極遠(yuǎn)離所述焊接部，并且在電流施加于所述第一電極與所述第二電極之間的情況下，所述第一電極可以移動(dòng)以不越過所述焊接部移動(dòng)。在所述第一電極到達(dá)所述第一鋼板的端部之前，所述第二電極越過所述焊接部移動(dòng)，以到達(dá)所述第二鋼板的端部。
[0010]所述第一電極可以置于所述第一鋼板上并且所述第二電極可以置于所述第二鋼板上，使得所述焊接部安置在所述第一電極與所述第二電極之間，并且在電流施加于所述第一電極與所述第二電極之間的情況下，所述第一電極可以遠(yuǎn)離所述焊接部和所述第二電極移動(dòng)。在所述第一電極到達(dá)所述第一鋼板的端部之前，所述第二電極遠(yuǎn)離所述焊接部和所述第一電極移動(dòng)。
[0011 ] 在施加于所述第一電極和所述第二電極之間的電流恒定的情況下，所述第一電極可以在不移動(dòng)所述第二電極的情況下移動(dòng)，以加寬所述第一電極與所述第二電極之間的空間，并且在所述第一電極到達(dá)所述加熱目標(biāo)區(qū)域的端部之前，所述第二電極可以在與所述第一電極移動(dòng)的方向相反的方向上移動(dòng)，從而加熱所述加熱目標(biāo)區(qū)域，使得將所述加熱目標(biāo)區(qū)域分割成高溫區(qū)域和低溫區(qū)域。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，第一電極和第二電極放置成越過工件的加熱目標(biāo)區(qū)域延伸，使得在第一電極與第二電極之間設(shè)置空間，并且在電流施加于第一電極與第二電極之間的情況下，第一電極和第二電極中的至少一個(gè)電極移動(dòng)作為移動(dòng)電極。
[0013]因此，通過使電極移動(dòng)方向沿著工件的加熱目標(biāo)區(qū)域的一個(gè)方向?qū)R、并且通過使一個(gè)移動(dòng)電極沿著一個(gè)方向移動(dòng)或使兩個(gè)移動(dòng)電極在相同方向或在相反方向上移動(dòng)，能夠調(diào)節(jié)各區(qū)域(區(qū)段)的通電時(shí)間，所述區(qū)段通過分割加熱目標(biāo)區(qū)域而限定，使得區(qū)段在一個(gè)方向上并排布置。
[0014]因此，通過將恒定電流施加于第一電極與第二電極之間，無論通電時(shí)間如何都能夠?qū)㈩A(yù)定的電量施加到各個(gè)區(qū)段，并且可以對(duì)各個(gè)區(qū)段施加不同量的電能或者可以將相同量的電能施加于各個(gè)區(qū)段。因此，不需要對(duì)于各個(gè)區(qū)段準(zhǔn)備并且放置成對(duì)的電極。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1A至IE圖示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的直流電阻加熱方法，其中，圖1A是圖示出施加電流之前的狀態(tài)的平面圖，圖1B是圖示出施加電流之前的狀態(tài)的前視圖，圖1C是圖示出已經(jīng)施加電流之后的狀態(tài)的平面圖，圖1D是圖示出已經(jīng)施加電流之后的狀態(tài)的前視圖，并且圖1E是圖示出工件的溫度分布的圖；
[0016]圖2是用于說明直流電阻加熱中的基本關(guān)系表達(dá)式的圖；
[0017]圖3是用于執(zhí)行圖1A至IE所示的直流電阻加熱方法的直立電阻加熱裝置的前視圖；
[0018]圖4是圖3的直流電阻加熱裝置的左側(cè)視圖；
[0019]圖5是圖3的直流電阻加熱裝置的一部分的平面圖；
[0020]圖6是圖3的直流電阻加熱裝置的右側(cè)視圖；
[0021]圖7A至7E圖示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的直流電阻加熱方法，其中，圖7A是圖示出施加電流之前的狀態(tài)的平面圖，圖7B是圖示出施加電流之前的狀態(tài)的前視圖，圖7C是圖示出已經(jīng)施加電流之后的狀態(tài)的平面圖，圖7D是圖示出已經(jīng)施加電流之后的狀態(tài)的前視圖，并且圖7E是圖示出工件的溫度分布的圖；
[0022]圖8A至SE圖示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的直流電阻加熱方法，其中，圖8A是圖示出施加電流之前的狀態(tài)的平面圖，圖8B是圖示出施加電流之前的狀態(tài)的前視圖，圖8C是圖示出已經(jīng)施加電流之后的狀態(tài)的平面圖，圖8D是圖示出已經(jīng)施加電流之后的狀態(tài)的前視圖，并且圖8E是圖示出工件的溫度分布的圖；
[0023]圖9A至9G圖示出根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的直流電阻加熱方法，其中，圖9A是圖示出施加電流之前的狀態(tài)的平面圖，圖9B是圖示出施加電流之前的狀態(tài)的前視圖，圖9C是圖示出施加電流時(shí)的狀態(tài)的平面圖，圖9D是圖示出施加電流時(shí)的狀態(tài)的前視圖，圖9E是圖示出已經(jīng)施加電流之后的狀態(tài)的平面圖，圖9F是圖示出已經(jīng)施加電流之后的狀態(tài)的前視圖，并且圖9G是圖示出工件的溫度分布的圖；
[0024]圖1OA至1G圖示出根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的直流電阻加熱方法，其中，圖1OA是圖示出施加電流之前的狀態(tài)的平面圖，圖1OB是圖示出施加電流之前的狀態(tài)的前視圖，圖1OC是圖示出施加電流時(shí)的狀態(tài)的平面圖，圖1OD是圖示出施加電流時(shí)的狀態(tài)的前視圖，圖1OE是圖示出已經(jīng)施加電流之后的狀態(tài)的平面圖，圖1OF是圖示出已經(jīng)施加電流之后的狀態(tài)的前視圖，并且圖1OG是圖示出工件的溫度分布的圖；以及
[0025]圖1lA至IlI圖示出根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的直流電阻加熱方法，其中，圖1lA是圖示出施加電流之前的狀態(tài)的平面圖，圖1lB是圖示出施加電流之前的狀態(tài)的前視圖，圖1lC是圖示出在第一步驟中已經(jīng)施加電流之后的狀態(tài)的平面圖，圖1lD是圖示出在第一步驟中已經(jīng)施加電流之后的狀態(tài)的前視圖，圖1IE是圖示出在第二步驟中施加電流之前的狀態(tài)的平面圖，圖1lF是圖示出在第二步驟中施加電流之前的狀態(tài)的前視圖，圖1lG是圖示出已經(jīng)施加電流之后的狀態(tài)的平面圖，圖1IH是圖示出已經(jīng)施加電流之后的狀態(tài)的前視圖，并且圖1lI是圖示出工件的溫度分布的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]在下文中，將參考附圖具體描述本發(fā)明的實(shí)施例。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，對(duì)在平面圖中看到的工件的寬度或工件的厚度沒有限制。開口或切口區(qū)域可以設(shè)置在工件的要加熱的區(qū)域(在下文中稱為“加熱目標(biāo)區(qū)域”)。“加熱目標(biāo)區(qū)域”是關(guān)于工件預(yù)先確定的要加熱的區(qū)域，并且與工件上的通過接觸工件的電極而被施加電流的區(qū)域不同。這是因?yàn)榇嬖谶@樣的可能性:電極不沿著加熱目標(biāo)區(qū)域的各邊安置，而是相對(duì)于加熱目標(biāo)區(qū)域的各邊傾斜地安置。例如，工件是能夠通過施加電流而加熱的鋼材。工件可以由單件形成，或可以由通過焊接等接合具有不同電阻率或厚度的材料而得到的整體構(gòu)成。此外，工件可以設(shè)置有一個(gè)加熱目標(biāo)區(qū)域或多個(gè)加熱目標(biāo)區(qū)域。當(dāng)工件設(shè)置有多個(gè)加熱目標(biāo)區(qū)域時(shí)，該多個(gè)加熱目標(biāo)區(qū)域可以互相鄰接、或者可以互相隔開而不是互相鄰接。
[0027]將參考圖1lA至IlE描述用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的直流電阻加熱方法的直流電阻加熱裝置10。直流電阻加熱裝置10包括一對(duì)電極13和移動(dòng)機(jī)構(gòu)15。一對(duì)電極13電結(jié)合到供電單元I，并且包括第一電極11和第二電極12。移動(dòng)機(jī)構(gòu)15構(gòu)造成使第一電極11和第二電極11中的一個(gè)或二者移動(dòng)。
[0028]在第一電極11和第二電極12與工件w產(chǎn)生接觸并且電流從供電單元I通過一對(duì)電極13施加到工件w的狀態(tài)下，移動(dòng)機(jī)構(gòu)15移動(dòng)第一電極11，以改變第一電極11與第二電極12之間的距離。這里，工件w是固定的并且不移動(dòng)。
[0029]在圖1A至IE所示的實(shí)例中，由于第一電極11通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)15移動(dòng)，所以第一電極11是移動(dòng)電極，并且由于第二電極12在接觸工件W時(shí)不移動(dòng)，所以第二電極12是固定電極。在其它情況下，第二電極12可以是移動(dòng)電極，并且第一電極11可以是固定電極，或者第一電極11和第二電極12 二者都可以是移動(dòng)電極。在第二電極12用作移動(dòng)電極的情況下，移動(dòng)電極通過與移動(dòng)機(jī)構(gòu)15相似的移動(dòng)機(jī)構(gòu)而移動(dòng)。
[0030]從供電單元I對(duì)一對(duì)電極13的通電開始到通電結(jié)束，移動(dòng)機(jī)構(gòu)15移動(dòng)移動(dòng)電極，同時(shí)調(diào)節(jié)移動(dòng)電極的移動(dòng)速度。以這種方式，能夠控制通過沿著移動(dòng)電極的移動(dòng)方向分割加熱目標(biāo)區(qū)域而限定的各個(gè)區(qū)域(在下文中稱為“區(qū)段”)的通電時(shí)間。即，可以將加熱目標(biāo)區(qū)域認(rèn)為是一行區(qū)段，當(dāng)從平面圖中看時(shí)，該一行區(qū)段中的每個(gè)區(qū)段都具有工件w的寬度，并且沿著電極的移動(dòng)方向并排布置，使得給定的電能施加到各個(gè)區(qū)段。
[0031]在圖1所示的方面中，為了方便說明，工件w的整個(gè)區(qū)域與加熱目標(biāo)區(qū)域一致，并且無論電極的移動(dòng)方向，工件的寬度都是恒定的。因此，在通過將恒定電流從供電單元I經(jīng)由一對(duì)電極13施加到工件W的同時(shí)，能夠通過使用移動(dòng)機(jī)構(gòu)15調(diào)節(jié)第一電極11的移動(dòng)速度來控制在各個(gè)區(qū)段中產(chǎn)生的熱量的大小。
[0032]移動(dòng)機(jī)構(gòu)15包括:調(diào)節(jié)單元15a，該調(diào)節(jié)單元15a構(gòu)造成控制第一電極11和第二電極12中的移動(dòng)的電極的移動(dòng)速度；和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)15b，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)15b構(gòu)造成移動(dòng)該移動(dòng)電極。調(diào)節(jié)單元15a構(gòu)造成根據(jù)關(guān)于工件w或加熱目標(biāo)區(qū)域的形狀和尺寸的數(shù)據(jù)來計(jì)算要移動(dòng)的電極的移動(dòng)速度，并且驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)15b構(gòu)造成通過所計(jì)算的移動(dòng)速度來使要移動(dòng)的電極移動(dòng)。下面將描述通過調(diào)節(jié)單元15a計(jì)算的移動(dòng)速度。
[0033]如圖2所示，在時(shí)間tjs)的時(shí)期，通過將電流I施加到單位長(zhǎng)度的截面Atl，使溫度上升Qtl，建立了下面的式(I)。
[0034]Θ 0= P eo/ (P0.C。)X (I X t0) /A0 (C)式(I)
[0035]其中，C。是比熱(J/kg.°C )，P。是密度(kg/m 3)，并且P e。是電阻率(Ω.m)。
[0036]在時(shí)間tn(s)的時(shí)期，通過將電流I施加到單位長(zhǎng)度的截面An，溫度上升θη，建立了下面的式(2)。
[0037]θ η= P en/ ( P η.Cn) X (I2 X tn) /An2 (°C )式(2)
[0038]其中，Cn是比熱(J/kg.(°C ))，P n是密度(kg/m3)，并且P 611是電阻率(Ω.m)。
[0039]當(dāng)截面具有關(guān)系時(shí)，在下面的式(3)表示時(shí)間％與時(shí)間tn之間的關(guān)系，電流I是恒定的，并且設(shè)定了 Θ 0> 9 n的溫度梯度。
[0040]( Θ。.P。.C。) / P e0 X A0Vt0= ( Θ n.P η.Cn) / P en X AnVtn 式⑶
[0041]如下面的式(4)和(5)所表示地整理(organize)溫度項(xiàng)和溫度依存項(xiàng)，并且視為k Θ 0和 k θ n。
[0042]( Θ 0.P 0.C0) / P e0= k Θ 0 式(4)
[0043]( Θ n * p n.cn)/p en= k Θ n 式(5)
[0044]然后，式⑶具有與式(6)相同的值，并且計(jì)算式(7)。
[0045]k θ οχA0Vt0= k Θ nXAnVtn 式(6)
[0046]tn= k Θ n/k Θ 0X (A0An)2Xt0 式(7)
[0047]當(dāng)溫度上升比η限定為k Θ n/k Θ撕，從式(7)得到了下面的式⑶。
[0048]tn= η X (AnA0)2Xt0 式(8)
[0049]在施加恒定電流I并且進(jìn)行加熱、從而使具有不同截面積的部分具有溫度梯度的情況下，將電流施加到特定截面的時(shí)間與溫度上升比成比例，而且與截面積比的平方成比例。結(jié)果如下面的式(9)所示，能夠計(jì)算移動(dòng)電極的速度V。
[0050]AV = AL/(t0-tn)式(9)
[0051]僅當(dāng)建立下面的式(10)時(shí)，能夠得到式⑶和(9)。
[0052](k Θ n/k Θ 0) X (An/A。)2 彡 I 式(10)
[0053]這里，如圖1所示，當(dāng)工件w在移動(dòng)方向上的截面積恒定時(shí)，通電時(shí)間與溫度上升比η成比例。因此，在期望將溫度梯度設(shè)定為恒定并且溫度上升的值沿著電極的移動(dòng)方向減小的情況下，通過以恒定速度移動(dòng)第一電極11，電極之間的距離可以隨著時(shí)間增加。
[0054]此外，當(dāng)工件w的截面積沿著電極的移動(dòng)方向減小時(shí)，通電時(shí)間與截面積比的平方成比例，并且與溫度上升比成比例。因此，在期望將溫度梯度設(shè)定為恒定并且溫度上升的值沿著電極的移動(dòng)方向減小的情況下，第一電極11可以根據(jù)截面積比的平方移動(dòng)。
[0055]基本上，第一電極11移動(dòng)以滿足式(9)。根據(jù)工件w的尺寸和/或溫度分布，布置一對(duì)電極，使得建立n (A1ZAtl) 2S I的關(guān)系。
[0056]如上所述，調(diào)節(jié)單元15a能夠根據(jù)關(guān)于諸如鋼材的板狀工件w的形狀和尺寸的數(shù)據(jù)和工件w中的溫度分布設(shè)定來計(jì)算移動(dòng)速度。如圖1C所示，工件w的加熱目標(biāo)區(qū)域分割成《1至w ?的η個(gè)區(qū)段。每個(gè)區(qū)域都具有兩邊，即，具有對(duì)應(yīng)于工件w的寬度的一邊和具有通過將加熱目標(biāo)區(qū)域的縱向長(zhǎng)度η等分而得到的長(zhǎng)度的另一邊。以這種方式，將目標(biāo)加熱區(qū)域分割成帶，并且區(qū)段《1至w η沿著電極的移動(dòng)方向并排布置。如上所述，能夠通過移動(dòng)第一電極11調(diào)節(jié)區(qū)段《1至《?的通電時(shí)間。通過這樣做，能夠?qū)?yīng)于區(qū)段的電阻值來確保各個(gè)區(qū)段中的電量。此外，能夠加熱工件w的目標(biāo)加熱區(qū)域以使其具有預(yù)期的溫度分布，例如，均勻的溫度分布。
[0057]這里，供電單元I可以是交流電源和直流電源。當(dāng)即使在交流電源的情況下一個(gè)時(shí)期中的平均電流也不改變時(shí)，能夠通過調(diào)節(jié)各個(gè)區(qū)段的通電時(shí)間來將工件加熱為預(yù)定的溫度分布。每個(gè)電極都具有能夠在與電機(jī)的移動(dòng)方向交叉的方向上越過工件w的目標(biāo)加熱區(qū)域延伸的長(zhǎng)度。原因在于:如果電極不越過通過分割成帶而限定的各個(gè)區(qū)域延伸，則在各個(gè)區(qū)域中的寬度方向上的電量變得不同。
[0058]以這種方式，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的直流電阻加熱方法，第一電極11根據(jù)電極的移動(dòng)方向上的每單位長(zhǎng)度的電阻變化而移動(dòng)，并且調(diào)節(jié)對(duì)各個(gè)帶狀區(qū)段通電以形成加熱目標(biāo)區(qū)域的通電時(shí)間。能夠調(diào)節(jié)施加到各個(gè)區(qū)段的電量，并且能夠?qū)⒓訜崮繕?biāo)區(qū)域加熱成預(yù)定的溫度分布。此時(shí)，能夠通過第一電極11的移動(dòng)速度來確定對(duì)各個(gè)區(qū)段的通電時(shí)間。這里，例如，如圖1所示，“每單位長(zhǎng)度的電阻”是指當(dāng)沿著縱向?qū)⒐ぜ分割成微小的區(qū)域^至Wn時(shí)的各個(gè)區(qū)域中的電阻。該“每單位長(zhǎng)度的電阻”可以稱為“每微小長(zhǎng)度的電阻”、“具有微小長(zhǎng)度的截面積”、或僅僅是“微小長(zhǎng)度的截面積”。
[0059]例如，在工件的加熱目標(biāo)區(qū)域沿著工件的縱向具有大致恒定的寬度，在電流從供電單元I施加到一對(duì)電極13的情況下，第一電極11可以通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)15移動(dòng)。因此，不需要像在現(xiàn)有技術(shù)中一樣根據(jù)溫度分布而在工件w的加熱目標(biāo)區(qū)域的兩端處設(shè)置多對(duì)電極t，并且不需要根據(jù)溫度分布來控制電流的供給量。
[0060]接著，將參考圖3至6描述用于進(jìn)行圖1A至IE所示的直流電阻加熱方法的直流電阻加熱裝置的實(shí)例的具體構(gòu)造。如圖3至6所示，直流電阻加熱裝置20的每個(gè)電極21、22都由在垂直方向上將工件w保持在其間的電極部21a、22a和輔助電極部21b、22b構(gòu)成。
[0061]在圖3中，當(dāng)從前方觀看時(shí)，移動(dòng)電極21安置在左側(cè)，并且固定電極22安置在右側(cè)。移動(dòng)電極21和固定電極22分別包括:成對(duì)的引導(dǎo)部21c、22c;電極部2 la、22a，該電極部2la、22a與工件w進(jìn)行接觸；和輔助電極部2lb、22b，該輔助電極部2lb、22b朝著電極部21a,22a按壓工件W。
[0062]如圖3所示，移動(dòng)機(jī)構(gòu)25如下構(gòu)成。導(dǎo)軌25a在左右方向上延伸。由螺紋軸構(gòu)成的移動(dòng)控制桿25b安置在導(dǎo)軌25a上方，從而在左右方向上延伸。移動(dòng)控制桿25b擰入在導(dǎo)軌25a上滑動(dòng)的滑塊25c。通過利用步進(jìn)電機(jī)25d使移動(dòng)控制桿25b旋轉(zhuǎn)同時(shí)調(diào)節(jié)其速度，使滑塊25c在左右方向上滑動(dòng)。
[0063]移動(dòng)電極21的引導(dǎo)部21c經(jīng)由絕緣板21d安置在滑動(dòng)25c上。配線2a電結(jié)合到供電單兀I并且固定于引導(dǎo)部21c的一端。移動(dòng)電極21的電極部21a固定于引導(dǎo)部21c的另一端。安置了懸掛機(jī)構(gòu)26,移動(dòng)電極21的輔助電極部21b安置在懸掛機(jī)構(gòu)26中，從而能夠在垂直方向上移動(dòng)。
[0064]懸掛結(jié)構(gòu)26設(shè)置在具有階部26a、壁部26b、26c和橋部26d的安裝框架上。S卩，懸掛機(jī)構(gòu)26包括:一對(duì)壁部26b、26c,該一對(duì)壁部26b、26c在寬度方向上互相隔開,并且設(shè)置在階部26a的另一端上；橋部26d,該橋部26d橋接壁部26b、26c的上端；活塞桿(cylinderrod) 26e，該活塞桿26e安裝在橋部26d的軸上；夾持部26f，該夾持部26f安裝于活塞桿26e的先端；和保持板26g，該保持板26g以絕緣方式保持輔助電極部21b。活塞桿26e的先端固定于夾持部26f的上端，并且支撐部26i分別設(shè)置在壁部26b、26c的對(duì)置面上，使得保持板26g能夠由連接軸26h可擺動(dòng)地引導(dǎo)。隨著活塞桿26e在垂直方向上移動(dòng)，夾持部26f、連接軸26h、保持板26g和輔助電極部21b在垂直方向上移動(dòng)。移動(dòng)電極21的電極部21a和輔助電極部21b延伸，從而越過工件w的加熱目標(biāo)區(qū)域延伸。因此，通過由于連接軸26h而擺動(dòng)，電極部21a的整個(gè)上表面和輔助電極部21b的整個(gè)下表面能夠擠壓工件W。
[0065]為了即使在懸掛機(jī)構(gòu)26和移動(dòng)電極21的引導(dǎo)部21c通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)25而在左右方向上移動(dòng)時(shí)也保持移動(dòng)電極21的電極部21a和輔助電極部21b與板狀的工件w接觸，將滾輪27a、27b安置在移動(dòng)電極21的電極部21a和輔助電極部21b 二者上，從而在工件w的寬度方向上越過工件w延伸。滾輪27a、27b能夠通過一對(duì)軸承28a、28b自由地滾動(dòng)。即使當(dāng)電極部21a和輔助電極部21b通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)25在左右方向上移動(dòng)時(shí)，也能夠維持電流經(jīng)由一對(duì)軸承28a、28b和滾輪27a施加到工件w的狀態(tài)。
[0066]固定電極22設(shè)置在直流電阻加熱裝置20的另一側(cè)上。如圖3所示，固定電極22的拉動(dòng)機(jī)構(gòu)29安置在階部29a上。固定電極的引導(dǎo)部22c經(jīng)由絕緣板29b安置在固定電極的拉動(dòng)機(jī)構(gòu)29上。電結(jié)合到供電單元I的配線2b固定于引導(dǎo)部22c的一端。固定電極22的電極部22a固定于引導(dǎo)部22c的另一端。懸掛機(jī)構(gòu)31安置成覆蓋電極部22a，固定電極22的電極部22b能夠在垂直方向上移動(dòng)地安置在懸掛機(jī)構(gòu)31中。
[0067]用于固定電極的拉動(dòng)機(jī)構(gòu)29包括:移動(dòng)工具29c,該移動(dòng)工具29c連接于絕緣板29b的下表面，以使階部29a在左右方向上移動(dòng)；滑塊29d、29e，該滑塊29d、29e用于使絕緣板26b在左右方向上直接滑動(dòng)；和導(dǎo)軌29f，該導(dǎo)軌29f用于引導(dǎo)滑塊29d、29e。通過利用移動(dòng)工具29c，使輔助電極部22b、電極部22a和引導(dǎo)部22c在左右方向上移動(dòng)來調(diào)節(jié)拉動(dòng)機(jī)構(gòu)29的位置。通過將拉動(dòng)機(jī)構(gòu)29以這種方式設(shè)置在直流電阻加熱裝置20中，即使當(dāng)工件w由于直流電阻加熱而膨脹時(shí)，也能夠使工件w平坦化。
[0068]懸掛機(jī)構(gòu)31包括:一對(duì)壁部31b、31c,該一對(duì)壁部31b、31c在寬度方向上互相隔開，并且在階部31a的另一端上直立；橋部31d，該橋部31d橋接壁部31b、31c的上端；活塞桿31e，該活塞桿31e安裝在橋部31的軸上；夾持部31f，該夾持部31f安裝于活塞桿31e的先端；和保持板31g，該保持板31g以絕緣方式保持輔助電極部22b。保持板31g經(jīng)由連接軸31h由夾持部31f夾持?；钊麠U31e的先端固定于夾持部31f的上端。與懸掛機(jī)構(gòu)26相似，保持板31g由支撐部可擺動(dòng)地支撐，該支撐部分別設(shè)置在壁部31b、31c的對(duì)置面上。隨著活塞桿31e在垂直方向上移動(dòng)，夾持部31f、連接軸31h、保持板31g和輔助電極部22b在垂直方向上移動(dòng)。固定電極22的電極部22a和輔助電極部22b越過工件w的加熱目標(biāo)區(qū)域延伸。因此，通過由于連接軸31h而擺動(dòng)，電極部22a的整個(gè)上表面和輔助電極部22b的整個(gè)下表面能夠擠壓工件W。
[0069]雖然未在圖3至6中示出，但是工件w由水平支撐工具水平支撐。工件w被確實(shí)地保持在固定電極22的電極部22a與輔助電極部22b之間。工件w還保持在移動(dòng)電極21的電極部21a與輔助電極部21b之間。電極部21a和輔助電極部21b通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)25移動(dòng)。移動(dòng)電極21通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)25移動(dòng)，同時(shí)通過速度調(diào)節(jié)單元15a控制其移動(dòng)速度。因此，通過根據(jù)工件w的形狀利用速度調(diào)節(jié)單元15a調(diào)節(jié)移動(dòng)電極21的電極部21a和輔助電極部21b的移動(dòng)速度，能夠加熱工件w的加熱目標(biāo)區(qū)域，使得例如加熱目標(biāo)區(qū)域中的溫度分布從高溫區(qū)域到低溫區(qū)域平穩(wěn)地變化。
[0070]以這種方式，在直流電阻加熱裝置20中，電極部21a和輔助電極部21b安置成從上下夾持工件W。電極部21a具有固體結(jié)構(gòu),并且越過工件w的加熱目標(biāo)區(qū)域延伸。電極部21a設(shè)置成橋接沿著電極移動(dòng)方向布置的一對(duì)引導(dǎo)部21c (匯流條)。電極部21a、輔助電極部21b和一對(duì)引導(dǎo)部21c裝接于通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)25而沿著電極移動(dòng)方向移動(dòng)的工具。電極部21a和輔助電極部21b中的至少一個(gè)通過作為按壓工具的活塞桿26e垂直移動(dòng)，并且因此在工件w上行進(jìn)，同時(shí)通過電極部21a和輔助電極部21b夾置工件W。以這種方式，在電流從電極部21b經(jīng)由匯流條21c施加于工件w的情況下，電極部移動(dòng)。
[0071]除了圖3至6所示的實(shí)施例之外，還可以采用下面的構(gòu)造。即，在電極部21a和輔助電極部21b中的至少一個(gè)通過作為按壓工具的活塞桿26e垂直移動(dòng)、并且因此將工件w保持在電極部21a與輔助電極部21b之間的情況下，電極部21a在一對(duì)匯流條上行進(jìn)，使得在電流從電極部21b經(jīng)由匯流條21c施加于工件w的情況下，電極21a移動(dòng)。
[0072]接著，將參考圖7A至7E描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的直流電阻加熱方法。
[0073]如圖7A至7D所示，用于進(jìn)行根據(jù)第二實(shí)施例的直流電阻加熱方法的直流電阻加熱裝置40包括一對(duì)電極43和移動(dòng)機(jī)構(gòu)44、45。該一對(duì)電極43電結(jié)合到供電單兀I,并且包括第一電極41和第二電極42。移動(dòng)機(jī)構(gòu)44、45構(gòu)造成使第一電極41和第二電極42移動(dòng)。
[0074]與第一實(shí)施例不同，在第二實(shí)施例中，在第一電極41與第二電極42與工件w接觸并且電流從供電單元I經(jīng)由一對(duì)電極43施加于工件w的狀態(tài)下，移動(dòng)機(jī)構(gòu)44、45設(shè)置成使布置成不互相接觸的第一電極41和第二電極43在相反方向上移動(dòng)。通過這樣做，加寬了第一電極41與第二電極42之間的空間。如圖7E所示，工件w能夠被加熱到具有遠(yuǎn)離工件w的兩端的中心處的加熱溫度高并且兩端處的加熱溫度低的溫度分布。雖然在圖7E中，第一電極41的移動(dòng)速度等于第二電極42的移動(dòng)速度,但是根據(jù)要設(shè)定的溫度分布,第一電極和第二電極可以分別以單獨(dú)的速度移動(dòng)。
[0075]根據(jù)第二實(shí)施例的裝置可以構(gòu)造成使得布置在圖3至6所示的第一實(shí)施例中的左側(cè)的移動(dòng)電極還布置在右側(cè)。
[0076]接著，將參考圖8A至SE描述根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的直流電阻加熱方法。
[0077]如圖8A至8D所示，用于進(jìn)行根據(jù)第三實(shí)施例的直流電阻加熱方法的直流電阻加熱裝置50包括一對(duì)電極53和移動(dòng)機(jī)構(gòu)55。該一對(duì)電極53電結(jié)合到供電單兀1，并且包括第一電極51和第二電極52。移動(dòng)機(jī)構(gòu)55構(gòu)造成使第一電極41和第二電極11 二者同時(shí)移動(dòng)。
[0078]在第三實(shí)施例中，在第一電極51和第二電極52與工件w接觸并且恒定電流從供電單元I經(jīng)由一對(duì)電極53施加于工件w的狀態(tài)下，移動(dòng)機(jī)構(gòu)55構(gòu)造成使布置成不互相接觸的第一電極51和第二電極53移動(dòng)。
[0079]如圖8A和8B所示，第一電極51置于工件w的加熱目標(biāo)區(qū)域的一端，并且第二電極52置于工件w的加熱目標(biāo)區(qū)域的與第一電極51隔開預(yù)定長(zhǎng)度的位置處。然后，在電流從供電單兀I施加于一對(duì)電極53的情況下,第一電極51和第二電極52通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)55b在工件w上以相同的速度在一個(gè)方向上移動(dòng)，同時(shí)根據(jù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)55的調(diào)節(jié)單元55a的命令而保持恒定的間隙。如圖8C和8D所示，當(dāng)?shù)诙姌O52到達(dá)工件w的加熱目標(biāo)區(qū)域的另一端時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)55b的移動(dòng)停止,并且停止從供電單元I供電。
[0080]通過基于包括工件w的加熱目標(biāo)區(qū)域的形狀的尺寸和預(yù)期的溫度分布計(jì)算第一電極51和第二電極52的移動(dòng)速度并且控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)55b，調(diào)節(jié)單元55a能夠加熱工件w的加熱目標(biāo)區(qū)域，使得各個(gè)區(qū)段具有圖8E所示的溫度分布。在這種情況下，由于第一電極51和第二電極25以相同的速度移動(dòng)，所以在供電期間，第一電極51與第二電極52之間的距離保持恒定。
[0081]對(duì)于第三實(shí)施例的特定的裝置構(gòu)造，所示的第一實(shí)施例的固定電極22可以構(gòu)造成具有與移動(dòng)電極21相似的構(gòu)造，左右移動(dòng)電極的電極部可以分別經(jīng)由階部置于分開的引導(dǎo)部上，并且每個(gè)引導(dǎo)部都可以經(jīng)由絕緣板安置在同一個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)上?？蛇x擇地，像在第二實(shí)施例中一樣，第一電極和第二電極可以分別通過分開的移動(dòng)機(jī)構(gòu)控制。
[0082]接著，將參考圖9A至9G描述根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的直流電阻加熱方法。
[0083]圖9A至9F所示的直流電阻加熱裝置40具有與圖7A至7D所示的直流電阻加熱裝置40相似的構(gòu)造。不同之處在于:工件w的一側(cè)是要加熱到熱工作溫度，S卩，淬火溫度的區(qū)域W1，并且工件w的另一側(cè)是要加熱到比淬火溫度低的溫工作溫度的區(qū)域w2。工件w的整個(gè)區(qū)域具有要分別加熱到不同溫度的區(qū)域W1^215工件w可以包括除了區(qū)域W1和區(qū)域w 2之外的區(qū)域。工件w是通過在焊珠部3處焊接而接合由不同材料制成的兩個(gè)區(qū)域Wl、《2得到的板坯。通過利用焊接等將具有不同厚度或強(qiáng)度的鋼板接合而得到板坯，并且是在按壓機(jī)(press)等中處理之前的狀態(tài)。在這種情況下，移動(dòng)電極41、42 二者分別通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)44,45移動(dòng)。左側(cè)的區(qū)域W1加熱到熱工作溫度，而右側(cè)的區(qū)域w 2加熱到溫工作溫度，使得能夠在隨后的處理中容易地按壓這些區(qū)域。
[0084]首先，將第一電極41和第二電極42置于加熱目標(biāo)區(qū)域的中間部處。在圖9A和9B的實(shí)例中，電極以隔開的方式置于區(qū)域W1上。第二電極42置于區(qū)域w ，從而不接觸焊珠部3。
[0085]其后，在恒定的電流施加在第一電極41與第二電極42之間的情況下，在第二電極42固定而不移動(dòng)的狀態(tài)下，移動(dòng)機(jī)構(gòu)44使第一電極41遠(yuǎn)離第二電極42移動(dòng)，并且因此，第一電極41與第二電極42之間的空間加寬。
[0086]然后，如圖9C和9D所示，在第一電極41到達(dá)加熱目標(biāo)區(qū)域的一端(圖示出的實(shí)例中的左端)之前，移動(dòng)機(jī)構(gòu)45使第二電極42在與第一電極41的移動(dòng)方向相反的方向上移動(dòng)。第一電極41和第二電極42可以同時(shí)分別到達(dá)加熱目標(biāo)區(qū)域的各端部。以這種方式，在隨后的處理中，將區(qū)域W2加熱到載荷不施加于工件w的程度。通過這樣做，如圖9E和9F所示，第一電極41和第二電極42分別通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)44和移動(dòng)機(jī)構(gòu)45移動(dòng)，并且到達(dá)工件w的加熱目標(biāo)區(qū)域的各端部，使得電極之間的空間加寬。
[0087]例如，如圖9G所示，通過上述過程，焊珠部3的左側(cè)的加熱溫度是T1,并且焊珠部3的右側(cè)的加熱溫度是T2 (CT1)。因此，加熱工件w的加熱目標(biāo)區(qū)域，使得將加熱目標(biāo)區(qū)域劃分為高溫區(qū)域和低溫區(qū)域。然后，以這種方式加熱的工件w經(jīng)由按壓形成為預(yù)定的形狀。
[0088]這里，在移動(dòng)第一電極41以均勻地加熱區(qū)域W1使得圖9A和9B所示的狀態(tài)變?yōu)閳D9C和9D所示的狀態(tài)的情況下，如下設(shè)定第一電極41的移動(dòng)速度。根據(jù)區(qū)域^的形狀和尺寸計(jì)算各個(gè)區(qū)段的截面積比AnAm計(jì)算各個(gè)區(qū)段的通電時(shí)間tn，使得溫度上升率η等于上述式⑶中的“1”，并且通電時(shí)間與各個(gè)區(qū)段的截面積比的平方成比例。根據(jù)各個(gè)區(qū)段的通電時(shí)間設(shè)定第一電極41的移動(dòng)速度。移動(dòng)機(jī)構(gòu)44使第一電極41以設(shè)定的速度移動(dòng)。以這種方式，區(qū)域均勻地加熱到如圖9G中的實(shí)線所示的溫度！\。
[0089]此外，在溫度上升分布設(shè)定在工件w的區(qū)域W1中的情況下，如下設(shè)定第一電極41的移動(dòng)速度。根據(jù)區(qū)域W1的形狀和尺寸計(jì)算各個(gè)區(qū)段的截面積比A 計(jì)算各個(gè)區(qū)段的通電時(shí)間、，使得要使用上述式⑶設(shè)定的各個(gè)區(qū)段的溫度上升率等于“η”，并且通電時(shí)間與各個(gè)區(qū)段的截面積比的平方成比例。根據(jù)各個(gè)區(qū)段的通電時(shí)間設(shè)定第一電極41的移動(dòng)速度。移動(dòng)機(jī)構(gòu)44使第一電極41以設(shè)定的速度移動(dòng)。以這種方式，將區(qū)域加熱成具有如圖9G中的虛線所示的溫度分布。
[0090]在兩種情況下，由于工件w的區(qū)域W2的截面積沿著第二電極的移動(dòng)方向增大，所以包括焊珠部3的位置的右側(cè)區(qū)域中的溫度上升隨著其變得遠(yuǎn)離焊珠部3而減小，如圖9G所示。本質(zhì)上，由于區(qū)域W2不是要淬火的區(qū)域，并且因此，溫工作的溫度范圍對(duì)于區(qū)域《2足夠，所以不需要均勻地加熱w2。
[0091]通過這樣做，利用直流電阻加熱將區(qū)域W1加熱到熱工作溫度，并且通過直流電阻加熱將區(qū)域W2加熱到溫工作溫度。以這種方式，通過使用一對(duì)電極43并且使第一電極41和第二電極42在固定的工件w上在相反的方向上獨(dú)立地移動(dòng)，能夠?qū)^(qū)域W1和區(qū)域w 2中的每個(gè)區(qū)域加熱到不同的溫度。
[0092]在第四實(shí)施例中，從圖9A和9B到圖9C和9D，在不移動(dòng)第二電極42的情況下，第一電極41可以移動(dòng)到左端。以這種方式，還能夠僅加熱區(qū)域％。
[0093]接著，將參考圖1OA至1G描述根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的直流電阻加熱方法。
[0094]圖1OA至1F所示的直流電阻加熱裝置40具有與圖8A至8D所示的直流電阻加熱裝置40相似的構(gòu)造。此外，像圖9A至9G所示的第四實(shí)施例中一樣，工件w的一側(cè)是要加熱到熱工作溫度，即，淬火溫度的區(qū)域W1，并且工件w的另一側(cè)是要加熱到比淬火溫度低的溫工作溫度的區(qū)域w2。第五實(shí)施例與第四實(shí)施例的不同之處在于:在開始直流電阻加熱之前，將第一電極41布置在區(qū)域^并且將第二電極42布置在區(qū)域w2。在第四實(shí)施例中，在開始直流電阻加熱之前，第一電極41和第二電極42 二者布置在區(qū)域W1,并且不將焊珠部3加熱到高溫度而是加熱到低溫度。相比之下，在第五實(shí)施例中，在直流電阻加熱之前，第一電極41和第二電極42布置在焊珠部3的兩側(cè)處，第一電極41向左側(cè)移動(dòng)，并且在第一電極41到達(dá)區(qū)域W1的一端之前第二電極42向區(qū)域W2的一端移動(dòng)。第一電極41和第二電極42可以同時(shí)分別到達(dá)加熱目標(biāo)區(qū)域的各端部。通過這樣做，將焊珠部3加熱到高溫度。同樣在第五實(shí)施例中，供電單元I將恒定電流供給到第一電極41與第二電極42之間。
[0095]這里，同樣在第五實(shí)施例中，通過調(diào)節(jié)第一電極41的移動(dòng)速度，可以將區(qū)域&均勻地加熱到如圖1OG中的實(shí)線所示的溫度T1，或者可以將區(qū)域《2加熱到具有向上達(dá)到圖1OG中的實(shí)線所示的左側(cè)的溫度梯度。第一電極41的移動(dòng)速度的調(diào)節(jié)與第四實(shí)施例中的相同，并且因此，省略其描述。此外，在第五實(shí)施例中，從圖1OA和1B到圖1OC和10D，在不移動(dòng)第二電極42的情況下，第一電極41可以移動(dòng)到左端。以這種方式，還能夠僅加熱區(qū)域
W1O
[0096]像在第四實(shí)施例和第五實(shí)施例中一樣，當(dāng)工件w是具有由不同材料制成并且/或者具有不同厚度的多個(gè)板接合處的焊珠部3的毛坯時(shí)，能夠根據(jù)第一電極41、第二電極42和焊珠部3之間的位置關(guān)系控制是否將焊珠部3及其附近加熱到高溫度或低溫度。
[0097]像在第四實(shí)施例中一樣，第一電極41和第二電極42置于一個(gè)鋼板上,使得在第一電極41與第二電極42之間設(shè)置空間，并且遠(yuǎn)離焊珠部3的電極，即，第一電極42移動(dòng)，從而加寬第一電極41與第二電極42之間的距離。然后，在第一電極41到達(dá)一個(gè)鋼板的端部之前，兩個(gè)電極41、42在相反方向上移動(dòng)，使得第二電極42越過焊珠部3移動(dòng)并且到達(dá)另一個(gè)鋼板的端部。在這種情況下，僅將焊珠部3加熱到低溫度。此外，在加熱到高溫度的區(qū)域W1側(cè)的一個(gè)鋼板與和第二電極42的接點(diǎn)之間保留不加熱到高溫度的區(qū)域。不加熱到高溫度的區(qū)域?qū)?yīng)于上述的焊珠部3的附近的部分。
[0098]同時(shí),像在第五實(shí)施例中一樣，第一電極41置于一個(gè)鋼板上,第二電極42置于另一個(gè)鋼板上，并且焊珠部3設(shè)置在兩個(gè)電極41、42之間。然后，兩個(gè)電極41、42在相反的方向上移動(dòng)，使得位于加熱到高溫度的區(qū)域W1側(cè)的一個(gè)鋼板上的第一電極41遠(yuǎn)離第二電極42，并且在第一電極41到達(dá)一個(gè)鋼板的一端之前，第二電極42到達(dá)另一個(gè)鋼板的一端。在這種情況下，將焊珠部3加熱到高溫度。此外，在加熱到低溫度的區(qū)域《2側(cè)的另一個(gè)鋼板與和第二電極42的接點(diǎn)之間保留加熱到高溫度的區(qū)域。
[0099]接著，將參考圖1lA至IlI描述根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的直流電阻加熱方法。
[0100]像第四實(shí)施例和第五實(shí)施例一樣，在第六實(shí)施例中，將板坯認(rèn)為是工件W，工件w的一側(cè)是要加熱到熱工作溫度，即，淬火溫度的區(qū)域W1,并且工件w的另一側(cè)是要加熱到比淬火溫度低的溫工作溫度的區(qū)域W2。
[0101]第六實(shí)施例與第四實(shí)施例和第五實(shí)施例的不同之處在于:在區(qū)域W1側(cè)的一個(gè)鋼板的厚度與區(qū)域W2側(cè)的另一個(gè)鋼板的厚度之間存在差異。雖然在圖示出的實(shí)例中，《2側(cè)的鋼板比區(qū)域W1側(cè)的鋼板厚，但是相反地，區(qū)域W i側(cè)的鋼板可以比區(qū)域W 2側(cè)的鋼板厚。焊珠部3由于鋼板的厚度不同而傾斜，并且在某些情況下，由于焊接而導(dǎo)致了不規(guī)則。在這種情況下，電流不直接施加到焊珠部3。這是因?yàn)?在電流從供電單元I施加于電極的情況下，當(dāng)電極在焊珠部3上滑動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生火花。在這種情況下，在焊珠部3的各側(cè)的各個(gè)區(qū)域Wl、W2通過直流電阻加熱而加熱，使得焊珠部3通過從各個(gè)區(qū)域&、W2傳遞的熱而加熱。
[0102]與第四實(shí)施例和第五實(shí)施例相似地，左側(cè)的區(qū)域W1加熱到熱工作溫度，而右側(cè)的區(qū)域W2加熱到溫工作溫度，使得能夠在隨后的處理中容易地按壓這些區(qū)域。第六實(shí)施例采用了直流電阻加熱裝置10，該直流電阻加熱裝置10包括作為固定電極的第一電極和作為移動(dòng)電極的第二電極，如圖1所示。
[0103]將描述根據(jù)第六實(shí)施例的直流電阻加熱方法的步驟。
[0104]首先，如圖1lA和IlB所示，固定的另一個(gè)電極12置于區(qū)域W1的右端上，從而不與焊珠部3干涉。移動(dòng)的第一電極11在從第二電極12隔開的狀態(tài)下置于區(qū)域W1上。原因在于:工件w的區(qū)域W1在右側(cè)具有較大的截面積，如圖1lA所示。
[0105]其后，在恒定的電流il施加在第一電極11與第二電極12之間的情況下，在第二電極12固定的狀態(tài)下，移動(dòng)機(jī)構(gòu)15使第一電極11遠(yuǎn)離第二電極12移動(dòng)，并且因此，加寬了第一電極11與第二電極12之間的空間。如圖1lC和IlD所示，當(dāng)?shù)谝浑姌O11到達(dá)區(qū)域W1的另一端時(shí)，電流停止施加。
[0106]然后，如圖1lE和IlF所示，工件w移位到做方向，并且第一電極11和第二電極12置于區(qū)域W2的預(yù)定位置。即，固定的另一個(gè)電極12置于區(qū)域W2的右端，并且移動(dòng)的第一電極11在與第二電極12隔開的狀態(tài)下置于區(qū)域w2。原因在于:工件w的區(qū)域W2在右側(cè)具有較大的截面積，如圖1lE所示。
[0107]其后，在恒定的電流i2(〈il)施加在第一電極11與第二電極12之間的情況下，在第二電極12固定的狀態(tài)下，移動(dòng)機(jī)構(gòu)15使第一電極11遠(yuǎn)離第二電極12移動(dòng)，并且因此，加寬了第一電極11與第二電極12之間的空間。如圖1lG和IlH所示，當(dāng)?shù)谝浑姌O11到達(dá)區(qū)域W2的另一端時(shí)，電流停止施加。此時(shí)，第一電極11不與焊珠部3接觸。
[0108]例如，如圖111所示，通過上述過程，焊珠部3的左側(cè)的加熱溫度是T1，并且焊珠部3的右側(cè)位置的加熱溫度是T2 ?Ti)。因此，加熱工件w的加熱目標(biāo)區(qū)域，使得將加熱目標(biāo)區(qū)域劃分為高溫區(qū)域和低溫區(qū)域。在第六實(shí)施例中，電流不直接施加到焊珠部3。然而，由于區(qū)域W1和區(qū)域W2通過直流電阻加熱而加熱，所以焊珠部3通過從其兩側(cè)傳遞的熱而加熱。然后，以這種方式加熱的工件w經(jīng)由按壓形成為預(yù)定的形狀。
[0109]如圖1lI所示,對(duì)于區(qū)域W。W2來說,各個(gè)區(qū)域W。W2中的溫度分布大致均勻。這是因?yàn)?如上所述，根據(jù)區(qū)域W1^2的尺寸分別計(jì)算移動(dòng)速度，使得第一電極11通過調(diào)節(jié)單元15a移動(dòng)，以均勻地加熱區(qū)域WpWy
[0110]雖然上面已經(jīng)描述本發(fā)明的一些實(shí)施例，但是下面將描述其一些方面。
[0111]例如，當(dāng)沿著工件的加熱目標(biāo)區(qū)域的電極移動(dòng)方向的每單位長(zhǎng)度的阻抗單調(diào)減小時(shí)，在加熱目標(biāo)區(qū)域的寬度沿著移動(dòng)電極方向減小的情況下，通過根據(jù)該減小來控制移動(dòng)電極的速度，加熱目標(biāo)區(qū)域的溫度能夠均勻地升高，以創(chuàng)建工件的加熱目標(biāo)區(qū)域的溫度上升分布。
[0112]當(dāng)工件是具有由不同材料制成并且/或者具有不同厚度的多個(gè)鋼板接合的焊珠部(焊接部)的毛坯時(shí)，移動(dòng)電極可以在不越過焊珠部移動(dòng)的情況下移動(dòng)。在這種情況下，存在對(duì)于各個(gè)鋼材進(jìn)行直流電阻加熱的需要。然而，由于焊珠部的寬度比較窄，所以當(dāng)單獨(dú)加熱各個(gè)鋼材時(shí)，能夠通過從其兩側(cè)的熱傳遞來將熱能供給到焊珠部，并且因此不存在問題。通過這樣做，能夠減小焊珠部的對(duì)于各個(gè)位置不同的當(dāng)前密度的影響。
[0113]即使當(dāng)工件是具有由不同材料制成并且/或者具有不同厚度的多個(gè)鋼板接合的焊珠部的毛坯時(shí)，當(dāng)各個(gè)鋼板的厚度差異小時(shí)，在通電期間，移動(dòng)電極可以越過焊珠部移動(dòng)。在這種情況下，可以在單個(gè)過程中通過直流電阻加熱加熱不同的鋼板，并且因此，能夠縮短直流電阻加熱過程。
[0114]在本發(fā)明中，當(dāng)將工件的加熱目標(biāo)區(qū)域分割成沿著電極的移動(dòng)方向的帶時(shí)，由于能夠控制沿著電極的移動(dòng)方向施加到分割區(qū)域的熱量，所以能夠?qū)⒐ぜ訜岢深A(yù)定的溫度分布。當(dāng)執(zhí)行直流電阻加熱，使得工件的加熱目標(biāo)區(qū)域具有預(yù)定的溫度分布，例如，使得加熱目標(biāo)區(qū)域的溫度分布具有大致恒定的截面積并且在一個(gè)方向上從高溫向低溫轉(zhuǎn)變時(shí)，通過至少使第一電極在一個(gè)方向上移動(dòng)，使朝著移動(dòng)方向分割成帶的區(qū)域的電量能夠?qū)τ诿總€(gè)區(qū)域變化，使得能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定的溫度分布。
[0115]雖然上面已經(jīng)描述了各個(gè)實(shí)施例，但是可以根據(jù)工件w的形狀和尺寸適當(dāng)?shù)馗淖兒蛯?shí)施本發(fā)明。例如，工件w不限于所示的形狀并且其厚度可以是不均勻的。此外，工件w的連接工件W側(cè)的左邊和右邊的縱向邊可以彎曲代替筆直，或者工件W的縱向邊可以通過連接多個(gè)直線或具有不同曲率的曲線而構(gòu)成。
[0116]此外，在上述描述中，已經(jīng)描述了整個(gè)工件w都是加熱目標(biāo)區(qū)域的實(shí)例、工件w的一部分是加熱目標(biāo)區(qū)域的實(shí)例和將工件W分割成多個(gè)加熱目標(biāo)區(qū)域的實(shí)例。除了這些實(shí)例之外，工件W可以在與移動(dòng)電極的移動(dòng)方向相交的方向上分割成多個(gè)加熱目標(biāo)區(qū)域，S卩，在第一電極與第二電極之間設(shè)置有空間的情況下，第一電極和第二電極中的一個(gè)電極要置于工件W上。換句話說，工件W可以在工件W的寬度方向上分割成多個(gè)加熱目標(biāo)區(qū)域，而不是在縱向上，并且可以對(duì)每個(gè)加熱目標(biāo)區(qū)域設(shè)置移動(dòng)電極。在這種情況下，加熱目標(biāo)區(qū)域可以在寬度方向上互相相鄰、或在寬度方向上互相分開。
[0117]如上所述，根據(jù)工件w的形狀和尺寸并且根據(jù)工件w的加熱目標(biāo)區(qū)域，可以設(shè)置一個(gè)以上的移動(dòng)電極以通過直流電阻加熱來加熱工件，并且如果需要，可以選擇性地設(shè)置固定電極。
[0118]工業(yè)實(shí)用性
[0119]本發(fā)明的一個(gè)以上的實(shí)施例提供了一種直流電阻加熱方法，這使得不需要設(shè)置多對(duì)電極以加熱工件。
[0120]本申請(qǐng)基于2012年8月6日提交的日本專利申請(qǐng)N0.2012-174464，該專利申請(qǐng)的內(nèi)容通過引用并入此處。
【權(quán)利要求】
1.一種直流電阻加熱方法，包括: 放置第一電極和第二電極，使得在所述第一電極與所述第二電極之間設(shè)置空間，并且使得所述第一電極和所述第二電極中的每個(gè)電極都越過工件的加熱目標(biāo)區(qū)域延伸； 在電流施加于所述第一電極與所述第二電極之間的情況下，使所述第一電極和所述第二電極中的至少一個(gè)電極移動(dòng)；和 調(diào)節(jié)對(duì)所述目標(biāo)加熱區(qū)域的各個(gè)區(qū)段施加電流的時(shí)間，其中，所述區(qū)段通過分割所述目標(biāo)加熱區(qū)域而限定，并且所述區(qū)段沿著所述第一電極和所述第二電極中的至少一個(gè)電極移動(dòng)的方向并排布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電阻加熱方法，其中，所述第一電極和所述第二電極中的至少一個(gè)電極在一方向上移動(dòng)，所述工件的每單位長(zhǎng)度的電阻沿著該方向減小，并且根據(jù)所述電阻的所述減小來調(diào)節(jié)所述第一電極和所述第二電極中的至少一個(gè)電極的移動(dòng)速度，從而加熱所述工件的所述加熱目標(biāo)區(qū)域，以使其具有給定的溫度分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電阻加熱方法，其中，所述工件是具有焊接部的毛坯，第一鋼板與第二鋼板在所述焊接部處接合，形成所述第一鋼板和所述第二鋼板的材料以及所述第一鋼板和所述第二鋼板的厚度中的至少一者互相不同， 其中，所述第一電極和所述第二電極置于所述第一鋼板上，使得所述第一電極比所述第二電極遠(yuǎn)離所述焊接部，并且 其中，在電流施加于所述第一電極與所述第二電極之間的情況下，所述第一電極移動(dòng)以不越過所述焊接部移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流電阻加熱方法，其中，在所述第一電極到達(dá)所述第一鋼板的端部之前，所述第二電極越過所述焊接部移動(dòng)，以到達(dá)所述第二鋼板的端部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電阻加熱方法，其中，所述工件是具有焊接部的毛坯，第一鋼板與第二鋼板在所述焊接部處接合，形成所述第一鋼板和所述第二鋼板的材料以及所述第一鋼板和所述第二鋼板的厚度中的至少一者互相不同， 其中，所述第一電極置于所述第一鋼板上并且所述第二電極置于所述第二鋼板上，使得所述焊接部安置在所述第一電極與所述第二電極之間，并且 其中，在電流施加于所述第一電極與所述第二電極之間的情況下，所述第一電極遠(yuǎn)離所述焊接部和所述第二電極移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直流電阻加熱方法，其中，在所述第一電極到達(dá)所述第一鋼板的端部之前，所述第二電極遠(yuǎn)離所述焊接部和所述第一電極移動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流電阻加熱方法，其中，在施加于所述第一電極和所述第二電極之間的電流恒定的情況下，所述第一電極在不移動(dòng)所述第二電極的情況下移動(dòng)，以加寬所述第一電極與所述第二電極之間的空間，并且在所述第一電極到達(dá)所述加熱目標(biāo)區(qū)域的端部之前，所述第二電極在與所述第一電極移動(dòng)的方向相反的方向上移動(dòng)，從而加熱所述加熱目標(biāo)區(qū)域，使得將所述加熱目標(biāo)區(qū)域分割成高溫區(qū)域和低溫區(qū)域。
【文檔編號(hào)】C21D1/40GK104520451SQ201380042022
【公開日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2013年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月6日
【發(fā)明者】大山弘義, 小林國(guó)博 申請(qǐng)人:高周波熱錬株式會(huì)社