經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 3吻43 A7 B7 五、發明説明（1 ) 【發明背景】 本發明係有關複數之金靥板之接合方法，尤其有關將 熱軋材使用粗軋機群及光製軋機群進行輥軋時，在短時間 進行熱軋材之接合而可做連續輥軋之熱軋材之接合方法。 於金靥板之熱軋設備欲實現將光製輥軋以連續化進行 來提升生產力，提高品質及操作之自動化之要求極爲殷切 。成爲其關鍵之技術，係熱軋材（以下稱爲棒材）之接合 。冷軋材時，由於輥軋材之厚度薄，因可使用焊接等而做 到具有充分强度之接合，所以可做到連續輥軋，但是熱軋 時，其厚度厚，又，必須在軋材溫度降低之前結束輥軋， 所以其輥軋速度（軋材之進給速度）與冷軋機相較快速， 使用焊接之接合爲困難之事。 於先行技術，關於棒材之接合方法，雖然提案有電熱 法，瓦斯加熱，熔削法及摩擦法等許多方式，但是，尙未 見諸實現。其沒有實現之最大理由，係在接合花費了太多 時間。如上述之熱軋材之輥軋速度快速，所以，若將接合 機成爲行走式時，若棒材之接合不在短時間結束時，接合 機之行走距離就變長而就不容易實現。又，若將接合機變 成固定型時，棒材之厚度通常爲厚到2 0〜5 Omm，所 以，就需要爲了儲存此棒材之巨大連接機（l〇〇per)。先 行技術之棒材接合時，接合前準備，包括去除由於押壓之 垂邊，毛頭（burr)等最短也需要2 0〜3 0秒。爲了縮 短熱軋材之接合時間之技術記載於日本特開平4 - 1 8 7 3 8 6號公報，日本特開平6 — 3 9 4 0 5號公報之技術 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---：--:-----^裝-- I ♦ ^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準扃貝工消费合作社印製 A7 _B7_ 五、發明説明（2 ) 係爲人所知曉。 這些技術係剪斷先行軋材與後行軋材之端部同時做滑 動，並且，藉視其需要互相對接軋材，不要存有位於熱軋 材表面之氧化膜皮而以新生面互相直接接觸，來獲得牢固 之金餍接合者。 做爲在短時間結束接合之方法，雖然並非熱軋之接合 ，但是，例如平成6年度塑性加工春季演講預稿集4 5 5 頁所記載有推回沖下料（push back blanking)法。此係 互相重曼欲接合之材料，而以衝模（die )與脫模具（ stripper)加以拘束，而以衝頭壓入來接合材料之方法， 而將由剪斷之截斷面互相以刹那間加以接合，所以具有高 接合强度之特徵。 本發明人等係將記載於日本特開平4 一 1 8 7 3 8 6 號公報，日本特開平6 — 3 9 4 0 5號公報之技術適用於 種種厚度，材質之熱軋材之結果，軋材爲碳鋼，不銹鋼， 且厚時，發現了其接合强度不充分，而在輥軋中之截斷不 但會傷及輥軋輥輪表面，並且，必須將全部之生產線停止 之情形發生，所以，效率非常地低劣。 【發明概要】 爲了達成上述目的，若依據本發明之第1發明，其係 提供一種由複數之金屬所成之板材互相接合之接合裝置， 其特徵爲：將上述金屬板之接合預定部之重叠機構，與將 該重叠部從上述金屬板之單側支撑所用之至少2個支撑架 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐)—ς —.-------Ι装------訂------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3 ) ，與夾住上述重叠部，而在與上述支撑架對向之位置備有 可動剪斷刀，該剪斷刀係將上述支撑架夾入於與上述支撑 架之間移動之機構。 重叠接合預定部之機構係，例如，可舉出由油壓，空 氣壓，馬達等之動力，將預定接合之金靥板一方，將從下 支撑之台架使其做上下移動，在上述可動剪斷刀附近重叠 金屬板之機構，或搬運金屬板之輥輪台之高度在接合位置 附近成爲相異，若接合預定之金屬板接近時，必然地金屬 板互相重曼之機構等，但是無論那一種方式，在上述可動 剪斷刀之附近，只要預定之接合金屬板重疊就可以， 欲將重叠部從上述金屬板之單側支撑，通常係施加於 板材之重力方向，亦即從下側支撑，但是若板材爲磁性體 時，也可由電磁鐵從上側支撑，將金靥板對於地面成垂直 方向豎立，而也可從其橫側支撑。所謂支撑架係可用立方 體形狀之構件，而三角柱，圓柱等金屬板之重量及可動剪 斷刀被壓入時只要是其位置，形狀等不變動者則任何者都 可以。 若依據上述構成，係一種可在短時間就可具有充分强 度之金屬之接合。尤其，提供一種接合裝置其係位於熱軋 機與冷軋機之間，各個輥軋機之輥軋速度不同而所需之輥 軋材（稱爲爲板片（sheet bar ))之較佳接合裝置。 於第1發明，剪斷刀之動作軌跡之延長線爲與上述支 撑架之一交叉較佳。所謂「動作軌跡之延長線與上述支撑 架之一交叉」係，例如，若直線性地移動之可動剪斷刀時 本紙張尺度逋用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210 X297公釐） n-n n I I - - - - - I _ n n I T I---m I 1 ϋ - 一萍 i ^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 3^S243 a7 _B7_ 五、發明説明（4 ) ，將其可動剪斷刀接合之金屬板壓入方向直接移動時，就 會碰觸支撑架。換言之，欲接合之一部分具有夾住於可動 剪斷刀與支撑架之間而被壓縮之部分。可動剪斷刀描繪Λ. 線軌跡移動時，延長其曲線之線配置成與支撑架交叉。因 配置成這樣，所接合之金靥板之一部分爲邊被壓縮，與壓 縮方向成直角方向延伸，所以，新生面就互相推壓，而可 提高接合强度。 於第1發明，剪斷刀係近於上述動作軌跡交叉之支撑 架側之下端部，較近於其他支撑架側之下端部更近於上述 重叠部之形狀較佳。例如，從欲接合之金靥板之短向所視 之剪斷刀之剖面形狀爲略呈扇形之情形（圖3)。 由於這種構成欲接合之金靥板之彎曲角度就變小，而 接合後之平坦化就變成容易。又，可動剪斷刀之驅動力也 變小就可以。 於第1發明，剪斷刀對於上述支撑架方向做直線移動 ，並且，上述支撑架與上述剪斷刀，從不與上述剪斷刀之 動作直線平行之方向觀看時具有重叠部分較佳。此係上述 「動作軌跡之延長線與上述支撑架之一交叉」之情形，Μ 且，想像可動剪斷刀做直線動作之情形者。由於可動剪斷 刀會做直線動作，所以，具有接合裝置之構成變成簡單之 效果。 於上述發明，重疊部分對於上述金屬板之長向最大爲 0. 1mm以上，10mm以下較佳。 即使是沒有重叠 之部分，也可確保一定之接合强度。尤其鋁材等柔軟材 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背之注意事項再填寫本 ,装- 經濟部中央樣準局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（5 ) 料時就沒有問題，但是，若接合之金屬板變厚時，如上述 由於具有一定範圍之重疊部分，而可變成更大之接合强度 0 於第1發明，剪斷力之動作行程接觸於上述金屬板上 面之後，具有上述重叠金屬板之最上面板厚之最大板厚之 5 0%以上，1 5 0%以下較佳。藉此構成就可提供接合 强度大且接合所需之能量少就可以接合之接合機。 於第1發明，也可備有接合裝置可移動於軌道上之機 構。設置於熱軋機與冷軋機之間之輥軋材之接合機時，配 合熱軋機之進給速度，由於構成爲邊移動接合機結束接合 ，就不需要輥軋材繞變來調整進給速度之所謂連接機（ looper)。亦即，連續輥軋設備之構成就變成簡單。 於第1發明，支撑架也可以爲互相連結之凹形狀。藉 此構成，裝置之構成就變成簡單，而可降低裝置成本。 於第1發明，金饜板爲熱軋材較佳。欲接合之金靥板 之溫度係具有某程度高者金饜板可容易變形，接合所需之 能量，接合强度之點而言較佳。雖然也可將冷軋材在接合 前加熱，但是，欲接合熱軋材時，就不需要加熱機構，或 可單純化。 於第1發明，從可動剪斷刀之板長向之橫側所視壓入 刀具之剖面形狀，爲呈梯形狀之多角形狀，與刀具之板之 接觸面積做連續性地變化，刀具最初接觸於板部分對於板 長向之角度約略成0度也可以。 此部分也可成爲直線，或圆孤上。圓孤狀時只要接線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1.1.--------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 __B7_ 五、發明説明（6 ) 之角度與板成0度就可以。又，對於最初接觸於刀具之板 部分之板其垂直方向之角度因會影響操作中之刀具壽命， 所以，具有9 0度以上較佳。並且，最終壓入時後端侵入 於重曼部之形狀較佳。藉變成如此，對應於下部板之重叠 部之上刀後端之部分就侵入於下刀之凹部，而可產生大的 推壓力。 下刀之凹部上刀被推入方向之形狀對於接合强度所發 生之影響也大。上刀之最初接觸於板片部分所抗衡之下刀 形狀，雖然可沿著上刀動作軌跡之形狀也可以，但是，交 叉於動作軌跡延長線上之形狀爲較佳。例如，上刀之動作 軌跡對於板片欲變成直垂直而直線軌跡時，並非成垂直方 向而必須成爲向上刀之動作方向傾斜之形狀，亦即下刀之 上部邊綠角度較9 0度爲大，凹部愈深則長向之間隔變小 較佳。藉變成如此，將上刀被推入時之重叠材料之下部材 料之變形部由凹部全面地支撑，由於變形接合時就可實現 大的推壓力之負荷。又，在上刀之最後對應於接觸材料部 分之下刀係在上述推入最終時下板變成侵入形狀較佳。通 常係只要沿著上刀之動作軌跡之形狀就可以，但是侵入於 上刀方向之形狀較佳。 接著，就上刀具之動作條件加以說明。於本接合方法 ，上刀之推入速度將對於接合强度發生大的影響。若低速 時銹皮之斷裂不容易發生，而連同母材變形而容易廣範地 殘留在接合後之接合面中，所以，高速較佳。5mm/s 以上較佳，5 Omm/. s以上更佳。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-g - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 訂 申請柰 和爾86年7月修正
ft年）月/F
J B7 經濟部中央標準局只工消费合作社印製 五、發明説明（7 ) 於本發明之接合方法之接合面，係開始接合時，亦即 在上刀於被推入之即前，因係重叠面所以係板片之長向， 由於上刀被推入變形’最終爲從板片之板厚方向以具角度 變成斜向•此角度係雖然依上刀與下刀之重叠量，推入行 程等依接合條件發生變化*但是，將對於接合後之輥軋工 程發生影響•若從板厚方向之角度愈大時輥軋時之接合部 截斷就可防止，而可獲得安定之操作* 欲確保接合部之輥軋插入時之強度之方法之一，有將 接合面積變大之方法•此係從刀之板片之上下方向所視之 剖面形狀，亦即，將板片之板宽方向之形狀變成波形形狀 就可以*將波形形狀之凹凸例如以角度9 0度之三角形狀 形成時，與直線之情形相較，若以1. 4倍之角度60度 之三角形狀形成時，與直線時相較以2倍之半圓形狀形成 時，與直線之情形相較與1. 57倍之矩形形狀形成時， 就可獲得增加凹凸深度總和長度分置之接合面稹•此時， 若欲將接合部向板片之長向變短時，將凹凸之深度變小而 增多數目就可以· 因板片通常具有1 0 0 0mm以上之板寬，所以，若 輥軋時特別是後端部係板宽之中央部之延伸會變大•因此 ，接合部係板寬之邊端部分輥軋時將容易變成分裂•爲了 防止此種情形，板宽之兩端部之接合面，係形成爲較板寬 中央之接合面向板片之進行方向突出之接合面較佳•亦即 ，板之長向之上，或從下側所視刀具之形狀爲對於板片之 進行方向形成爲其兩端部突出之V字狀之形狀較佳*具體 <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 装. 訂 本紙伕尺度適用中國國家標準（CNS > A4规格（210X297公釐） -10 - 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（8 ) 之形狀爲對於進行方向適當地選擇逆三角形，半圓形，橢 圓形等就可以。此V字狀之形狀將上述之波形形狀重叠， 則接合面積之增加效果也伯增加，並且，可獲得高可靠度 而安定之操作。 於熱軋材之接合時，接合連接板片之先端與後端，而 將後工程之光製輥軋順利地進行爲其目的，所以，重叠接 合後之接合部以外之重壘部（以下稱爲截斷料（crop)) 爲必須排除。排除之容易性係依靠刀形狀。又，重叠量， 推入行程等接合條件，尤其對於推入行程量之影響爲大。 如上述，於本接合法之接合面將變成在板厚方向具有 某角度之形狀。截斷料將變成欲切斷之形狀，但是，由於 推入行程量而會殘留截斷料與接合部之連結部。切斷截斷 料之方法係將殘留部剎那地向板之長度方向推壓，或使用 如爪者加以撬開，或選擇適當方法就可以，但是爲了容易 切斷連結殘留部在板厚方向能夠變成5 mm以下來控制接 合條件較佳。從此觀點，推入行程爲至少具有板厚以上， 較佳爲具有板厚之1. 2倍以上較佳。若是1. 2倍以上 時不但連結殘留部厚度變小，同時，接合部之塑性流動變 形率也會變大，所以，也會增加接合强度。又，只將接合 部分去銹，而若將接合部以外之重叠部之銹皮保持留著之 狀態時，截斷料之切斷力就變小而較佳。相反地爲了提高 截斷料之切斷性，也可以採取在接合部分以外之重®面將 陶瓷粉末等之惰性材料，在接合前事先加以塗布之方法。 此時，有時需要，將截斷料切斷後由接合片之表面，去除 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） ---：------「裝------訂------飞，. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 A7 ___B7__ 五、發明説明（9 ) 所塗布之材料之步驟。 截斷料切斷係，對於板厚相異之金屬板之接合，板厚 相異材料之接合時尤其需要加以巧思。若欲接合相異板厚 時，將推入行程配合厚側之板厚來設定推入行程就可以。 薄板之截斷料係藉這種方法，就幾乎可消除連結殘留部， 而將變成接合時之被切斷狀態。若具有檢測欲接合之板厚 ，自動地可調整行程之控制系統時，就很有效率。又，若 欲接合寬度相異之金靥板時，就需要在直到重叠後接合之 過程將寬度使用剪斷機切齊之方法，將刀具向寬度方向分 割，而關於碰觸到溢出寬度部分之刀具，係採取在動作方 向事先增加板厚分量之推入分量之方法。 如上述，本發明之接合方法，係切斷金屬板表面而邊 確保清淨度進行接合，但是，被切斷之銹皮將分散於接合 面，而減少實質上之接合面積。爲了增大接合强度，提高 接合之成功機率來確保可靠性高之操作性，就在重叠之前 將金靥板表面去銹較佳。去銹之方法係具有迴轉刀具，或 拉刀等之機械性磨削，高壓水之噴射或乙炔瓦斯燃燒器之 噴射等之種種手段。選擇在短時間有效率之手段使用較佳 。在此，去銹不一定需要對於重叠面全面實施。如上述不 如限定於變形而變成接合面之局部領域實施去銹較佳。做 爲具體上之數値在長向之1 0〜3 Omm領域限定其去銹 最佳。 本接合法基本上爲固相接合，而利用塑性流動變形者 。接合係溫度與清淨度與推壓力爲重要。如上述，熱軋材 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）
In H 1 n I n I In I n n n —I <J - I-----------i, -- f 系 .t f (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印«. A7 _B7__ 五、發明説明（l〇) 係雖然變成8 0 0〜1 0 0 0 °C之溫度，但是，爲了獲得 安定之接合强度具有加熱機構或溫度調節機構較佳。藉提 高溫度就可達成接合强度之提升。又，若做爲溫度調節時 ， 又，若依據本發明之第2發明，係提供一種上述接合 機爲根據申請專利範圍第1項之接合裝置之熱軋設備。其 中熱輥軋設備係捲取金屬板之中間盤捲器（co丨ler)，將 從該中間盤捲器出來之金屬板平坦化之矯正器（leveler )，從該矯正器出來之金屬板重叠接合之接合機，切斷 在接合時所發生之截斷料之截斷料處理裝置，將金屬板之 表面平滑地光製之軋機（mill)所成，本發明之第1發明 係因適用於構成爲如上述之熱軋設備，由於接合所需之時 間短，所以，可縮短輥軋設備之總長。可省略連接機。因 可獲得充分接合强度，所以，可獲得在輥軋中不會發生在 輥軋中接合部斷裂，而傷及輥軋輥輪表面等之效果。 若依據本發明之第3發明，係提供一種金靥板之接合 方法，其中重疊至少二片之金饜板之後，在該金靥板之該 重曼部分之至少一部分向該金屬板之板厚方向施加剪斷力 ，邊發生在該重叠部分之剪斷面，將剪斷面互相推壓之押 壓力來接合上述金屬板。做爲將接合之金饜板向長向伸展 之方法，單純係向長向施加拉力就可以，但是，施加應力 之作用點若太離開時就不能獲得大的變形率，所以儘量縮 短作用點間之距離，將變形率變大較佳。所謂長向係做爲 對於厚度方向之字語使用。亦即，不必向長向平行地伸展 >紙張尺度適用中國國家榇準（CNS)A4規格（210X297公釐）-- ,. ^ 裝 訂 ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 3iJ〇243 Α7 Β7 經濟部中央樣準局負工消费合作社印製 五、發明説明（11) ，伸展方向向厚度方向（被接合金靥板之上下方向）偏離 也可以•將被接合金靥板同時伸展，同時，藉將其伸展部 分對於伸展方向約略向垂直方向推壓，就可獲得牢固之接 合·對於變形率之1 0 0 0以上之數值本身並沒有臨界性 •變形率愈大接合面之清淨度就變髙而接合強度會變大。 若依據所需之接合強度之絕對值來控制變形率之大小就可 以•於熱軋材之接合，係接合面之清淨度爲重要•如本發 明將被接合金屬板伸展成具有非常大之變形率，就可分離 ，剝離形成於熱軋材表面之氧化，而出現清淨之新成面· 藉將此新成面互相夾入似地互相推壓就可獲得牢固之金屬 接合•因所生成之清淨面也在大氣中在短時間覆蓋氧化膜 ，所以，伸展金靥板，同時，如夾入似地施加互相推入之 力量加以密貼，所生成之新生成面不與大氣接觸最佳。依 據此被接合金麕之伸展方法，將伸展部分如夾入般地互相 推壓力量之施加方法，具體之接合方法具有許多變化*兹 於下面表示本發明之變化· 重叠二片金靥板之後，將重叠部分之金靥板不向金靥 板之長向移動加以拘束，從金屬板部分之上下方向對於金 屬板之厚度方向約略平行之重叠部分之所有金屬板，同時 *藉施加夾入壓力加以接合之方法· 此時，被施加夾入壓力之金屬板將欲伸長而會發生向 金屬板之長向移動之力童•另一方面，由於金屬板係拘束 不向長向移動，所以•在金靥板之長向會發生向長向平行 之壓力•在所發生之金屬板之長向平行之壓力將於上述本 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 装· 訂 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS > Α4規格（210X297公釐} 14
Α7 Β7 五、發明説明（12) 發明之原理所伸展部分夾住似地變成互相推入之力量·亦 即，藉由將金靥板之重叠部分施加夾入壓力之一動作來伸 展被接合金羼板•同時，將伸展之部分施加夾入壓力就可 同時達成•對於「從金屬板重叠部分之上下方向對於金屬 板之厚度方向約略平行地重叠部分之所有金屬板同時夾入 壓力j之施加方法，雖然也可以採用相對之沖壓機之機械 ，但是，此時因不能將金羼板之伸展程度變成那麽大，所 以，較住爲如剪刀，互相交錯之相對切斷刀，而靠近切斷 刀較佳•只要想像欲將彈性非常大之橡膠製片使用剪刀切 斷之情形就可了解•即使剪刀之切斷刀靠近欲切斷橡膠· 但是由於橡膠之彈性高*所以只有伸長而已，而不能切斷 。同樣地，使用互相交錯之剪斷刀將金屬板之重叠部分從 上下方向押壓時，金靥板就發生塑性流動*而發生變形率 大之伸展•使用那一種形狀之剪斷力夾入施加押壓於金靥 板之重叠部分*係由所施加壓力之大小，所要求之接合強 度來加以調整•不要向金靥板之長向移動而加以拘束之手 段，雖然有最單純爲使用夾具*使用摩擦力以機械方式拘 束之方法，但是只要能夠拘束，就會發揮本發明之效果， 所以也可以使用電磁力· 做爲上述構成之一般例，將變成爲「所拘束之手段爲 將上述金屬板從上下方向夾入之至少二對之夾具，並且， 夾住施加上述夾入壓力之手段爲施加上述金屬板之降伏應 力以上之壓力上述金屬板而相向之一對剪断刀」•將上述 二對夾具中相向於上述可動刀之夾具之一與上述固定刀兼 本紙伕尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（ 210X297公釐）_ ί ς _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. ·νβ
經濟部中央標牟局貝工消f合作杜印15L A7 ____ B7_ 五、發明説明（13) 用而其構造就變成單純。 於上述構成，決定接合强度之絕對値之最大因素係金 靥板之伸展程度°亦即，剪斷刀之動作行程愈大其伸展之 程度就愈大。欲接合鐵系材料時，爲了獲得一般所需要之 接合强度時，接觸於上述金颶板上面之後，具有上述金屬 板最上面之板厚之50%以上之行程較佳。並且，爲了 提高接合强度，上述一對剪斷刀之動作軌跡延長線之一 部分成爲重曼較佳。所謂重叠係例如，從上剪斷刀之正上 方所視時下剪斷刀之一部分具有重叠部分之謂。藉此構成 ，致使伸展金屬板所需之壓力就變大，結果而言，伸展之 變形率會變大。欲接合鐵系材料時，爲了獲得一般所需之 接合强度重曼部分對於被接合金屬板之長向最大具有 0. 1mm以上較佳。但是，若較10mm更大時，由於 金屬板受到輥軋金靥板端部發生裂痕之可能性會變高。上 述數値將變成決定重叠部分之大小上之基準，依據此爲基 本就可實驗地決定最佳之重疊部分之大小就可以。 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 7^ 0~裝 訂 * · t (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 雖然稱爲可動剪斷刀，但是不一定需要刀也可以使用 加壓工模加以表示。 於接合裝置，上述一對之加壓工模之一方受到固定， 而他方爲可動之構造，對向於上述二對夾具中之上述可動 之加壓工模之形狀爲即使直方體形狀從接合之觀點也都沒 有問題。但是，若考慮到接合後之接合部之平坦化#，加 壓工模之形狀爲上側之被接合金屬板之接合部之高度爲最. 低（與下側之被接合金屬板相同高度），較上側之被接合 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ297公釐）-16 - S^S243 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 五、發明説明（ 14) 金 靥 板 之 接 合 部 更 遠 部 分 > 係 高 者 較 佳 〇 從 此 事 ， 從 上 述 金 屬 板 之 短 方 所 視 之 剖 面 > 近 於 上 述 對 向 之 加 工 工 模 之 角 部 9 對 於 該 角 部 較 金 靥 板 之 長 向 相 鄰 角 部 之 高 度 近 於 金 靥 板 較 佳 0 其 例 爲 在 扇 形 ， 梯 形 形 狀 等 連 結 上 述 兩 角 部 之 邊 係 呈 爲 順 滑 之 曲 線 較 佳 0 又 9 上 述 金 屬 板 之 重 叠 部 分 9 係 並 非 只 將 接 合 之 金 屬 板 加 以 重 叠 者 9 而 是 將 二 片 金 屬 板 對 接 之 後 將 第 3 金 靥 板 載 置 在 該 對 接 部 者 來 構 成 也 可 以 〇 在 本 方 法 9 接 合 製 程 雖 然 與 上 述 相 較 會 變 成 煩 雜 9 但 是 ， 具 有 可 以 省 略 接 合 後 之 平 坦 化 製 程 ， 而 具 有 接 合 時 所 發 生 之 端 材 ( 截 斷 料 ) 量 變 少 等 之 益 處 0 又 y 做 爲 接 合 裝 置 之 變 化 將 上 述 二 對 之 夾 具 兼 用 爲 上 述 # 對 之 加 壓 工 模 9 將 配 置 於 上 述 金 靥 板 之 上 與 下 之 夾 具 分 別 加 以 連 結 而 也 可 以 將 二 對 之 夾 具 配 置 成 平 行 移 動 0 本 發 明 之 基 本構 成 係 可 兼 用 二 對 之 夾 具 與 — 對 之 剪 斷 刀 之 合 計 6 個 工 模 所 構 成 9 但 是 對 於 各 個 工 模 具 有 可 兼 用 之 功 能 〇 此 時 係 由 合 計 4 個 工 模 就 可 獲 得 本 發 明 之 效 果 之 方 法 〇 其 特 徵 爲 將 配 置 於 上 與 下 之 具 分 別 加 以 連 結 > 而 在 接 合 時 ， 同 時 將 上 下 之 夾 具 9 且 平 行 地 動 作 就 可 將 被 接 合 金 靥 伸 展 ， 夾 入 押 壓 之 動 作 0 但 是 > 由 於 施 加 大 的 應 力 於 連 結 機 機 構 所 以 > 必 須 對 於 具 有 充 分 强 度 之 連 桿 及 連 桿 與 連 接 各 夾 具 之 樞 軸 部 做 巧 思 9 所 以 做 爲 被 接 合 金 屬 認 爲 適 合 •於 降 伏 應 力 小 之 鋁 9 銅 等 0 將 上 述 接 合 裝 置 適 用 於 熱 軋 設 備 > 捲 取 金 靥 板 之 中 間 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-17 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A 7 B7 五、發明説明（l5) 盤捲器，將從該中間盤捲器出來之金饜板加以平坦化之矯 正器，從該矯正器出來之金屬板加以重叠接合之接合機， 切斷在接合時所發生截斷料之截斷料處理裝置，做爲將金 屬板表面光製爲平滑之光製軋機所構成之熱軋設備使用最 佳。 若更詳細說明本發明時，在熱軋設備之生產線上重曼 先行板片與後行板片，而其重疊部分爲將儘量可發生塑性 流動變形之應力若將剪斷力之重叠量設定爲特定値（金屬 板之板厚爲2Omm時其重叠量爲0.1mm以上），而 配置上下剪斷刀，至少將上或下剪斷刀之一方從上到下或 從下到上壓入於板厚方向使二片板片材發生塑性變形來壓 著上部之板片材與下部之板片材表面者。圖3所示剪斷刀 之配®係表示壓入上剪斷刀時之例子。在此，將剪斷刀之 壓入深度（D )設定爲板厚以上時就可將沒有助益於壓著 之殘留材部分在變形過程加以切離（切離截斷料），所以 不一定需要導入切斷截斷料所用之設備。接合環境係可在 大氣中及眞空等之非氧化性環境任何環境都可以。若考慮 到接合之機制時，若能夠在非氧化性環境實施本發明時更 明確地可獲得更佳之接合結果。 板片材之接合時成爲實用化之關鍵係在短時間之接合 之可否，注目於接合强度在下一個輥軋製程確保不破斷之 强度就可以這一點，本發明係藉由省略不需要之製程加以 實現者。亦即，如上述之本發明係重叠先行板片材與後行 板片材而其重叠部分爲配置於由剪斷刀加以壓入而設定爲 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4规格（2丨0X297公釐） -18 - 1__ !. 「裝丨- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 •^ 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X297公釐） A7 B7 五、發明説明（16) 具有可充分發生塑性流動變形之重叠之上下剪斷刀之間， 並且，夾住剪斷刀間來拘束金屬板，而將上或下剪斷刀之 至少一方從上到下或從下到上向板厚方向移動而變形至少 二片之板片材，更且密貼來壓著上部之板片材與下.部板片 材表面，所以，壓入上剪斷刀時由所變形之上部板片材之 裏面變形下部板片材之表面，而在變形前之下部板片材之 表面位置上部板片材做變形移動而與未變形部分之下部板 片材壓著。在此是否得以接合其關鍵係在於對於金靥板是 否充分給與塑性流動變形，與是否給與密貼化所需之押壓 力。亦即，藉發生塑性流動變形板片材表面之氧化膜皮係 不能夠耐得住其變形而分離及從金靥板表面剝離，所以， 促進接合面之清淨化，並且，邊清淨化受到押壓所以可牢 固地接合。並且，板片材表面若在變形過程被滑動時，接 合表面之活性化就更加進展而有助益於接合强度之提升。 通常，即使在大氣中，確認了剪斷刀之壓入速度在 0. 001m/s程度就可達成充分可耐輥軋之接合，但 ，板片材（軟鋼）之溫度爲8 0 0 °C時，將壓入速度變成 0. 5m/s以上進行高速變形時由於上述之滑動作用， 兩板片材之表面發生熔化或半熔化狀態之摩擦熱L，而由於 促進表面之氧化膜皮之分散等而接合性能會更加提高。壓 入速度之高速化係，即使接合面不到熔化也可促進接合面 之活性化，所以，對於接合强度之提高非常有效。 爲了能夠變成可耐於輥軋之接合部就必須在塑性流動 變形與接合過程作用充分之押壓力來達成密貼化。發明人 -19 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -装. 訂 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 A7 ___B7_ 五、發明説明（17) 等係於圇2 0之接合方式做了種種實驗之結果，如圇2 2 所示設定於下剪斷刀之移動領域內之內側而依據壓入之塑 性流動變形與塑性流動變形在板片材之接合面間發生押壓 力，而發現了進行更加之密貼化。亦即，藉調整上與下剪 斷刀之位置連同塑性變形而發生押壓力而接合成如圖2 1 所示，而接合部將變成可耐輥軋之接合强度。 又，在壓入剪斷刀之過程欲發生更大之押壓力剪斷刀 之形狀變成重要。例如，以圖2 2所示形狀將先端之半徑 成爲R 2 4 Omm時就可發生大的押壓力。與此相較，若 先端形狀爲如圖3 4時成爲1 2度時與圖2 2所示形狀相 較押壓力爲小。押壓力係必須依欲接合之金靨板$材質加 以變化，但是，像這樣地改變剪斷刀形狀就可變化其押壓 力。又，若押壓力大時，接合後之後處理例如截斷料切離 就會變成容易，而也可期待省略平坦矯正製程等之效果。 並且，板厚方向之剪斷刀形狀也重要。如圖3 5所示，若 成爲直線形狀時就在總寬可接合但是需要大的壓入力。經 驗上板之邊緣部若被强接合時就可耐輥軋，所以，不一定 需要總寬加以接合，而如圖3 6所示也可形成爲圖3 6所 示之剪斷刀形狀。又，也可如圖3 7成爲波形形狀斷續地 進行接合。 如以上，由於詳細地觀察接合過程而完成本發明。 因由本發明就可將板片材之先端與後端接合，所以， 就可進行板片材之連續化。並且，不必重新需要加熱熱能 非常簡單之方法，所以也是優於維修性之方法。並且，本 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20 - A7 A7 經濟部中央橾準局®:工消費合作社印製 B7 五、發明説明（18) 接合法基本上爲屬於固相擴散接合所以在接合部也不會發 生毛邊等，所以，接合時間基本上爲受到壓入速度大小之 支配。例如，若考慮0.lm/s等之速度時就可了解由 本發明就可實現短時間之接合之方法。並且，確認了壓入 深度係藉將板片材之板厚之0. 7t以上就可進行牢固之 接合，但是爲了將殘留材之截斷料切斷與接合一起進行， 壓入深度變成板厚以上較佳。此時係不一定需要切斷截斷 料所用之設備。因此，做爲板片材之連續化之接合方法本 發明係最佳之方法。又，板片材之板厚若變厚時則欲變形 所用之剪斷刀之壓入力會變大，但是做爲降低其力之方法 ，在板片材之板厚方向配置多數剪斷刀時每1個剪斷刀之 壓入力將變小。 【圇式之簡單說明】 圖1係表示依據本發明實施例之熱軋材之接合機基本 構成之圖。 圖2係表示本發明之接合原理之圖。以下相同。 圖3係表示壓入上剪斷刀時之上與下剪斷刀之相關位 置之圖。 圖4係表示本發明之接合製程槪要之圖。 圖5係表示本發明之接合原理之圖，而表示塑性流動 變形時之壓著過程之圖。 Η 6係表示依據本發明之接合作業順序與經過時間之 —例之圖。 本紙張从適用巾國國家標準（CNS ) A4^ ( 21〇χ297公羞）_ ^ _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局另工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（19) 圖7係表示依據本發明之板片材之板厚與重曼量之關 係之圖。 圖8係表示依據本發明之板片材之壓入率與接合强度 之關係之圖。 圖9係表示依據本發明之壓入量速度與接合强度之關 係之圖。 圖1 0係表示依據本發明之板片材溫度與壓入速度及 接合面有無熔化之關係之圖。 圖1 1係本發明之接合機一例之剖面圖。 圖1 2係本發明之接合機一例之剖面圖。 圖13係本發明之接合機一例之剖面圖。 一—、 圖1 4係本發明之接合機一例之剖面圖。 圖15係本發明之接合機之剪斷刀形狀之一例之剖面 圖0 圖16係將本發明接合機之剪變刀形狀之一例從板寬 方向所視之剖面圇。 圖17係將本發明接合機之剪變刀形狀之一例從板寬 方向所視之剖面圖。 圖18係將本發明接合機之剪變刀形狀之一例從板宽 方向所視之剖面圖。 圖1 9係表示本發明之軋機設備之全體圖之圇。 圖2 0係依據本發明實施例之熱軋材之接合機之基本 構成之圖。 圖21係表示將本發明之接合機裝套於熱軋設備構成 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .装. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 323243 A7 B7 五、發明説明（20) 之圖。 圖2 2係表示本發明之接合製程之概要之圖。 圖2 3係將本發明之接合機之1例之板片材從横向所 視之剖面圖。 圖2 4係將本發明之接合機1例之板片材從橫向所視 之剖面圖。 圖2 5係將本發明之接合機1例之板片材從橫向所視 之剖面圖0 圖2 6係將本發明之接合機1例之板片材從橫向所視 之剖面圖。 圖2 7係將本發明之接合機1例之板片材從橫向所視 之剖面圖。 圖2 8係將本發明之接合機1例之板片材從進行所視 之剖面圖。 圖2 9係將本發明之接合機1例之板片材從橫向所視 之剖面圖。 圖3 0係將本發明之接合機1例之板片材從橫向所視 之剖面圖。 圖3 1係將本發明之接合機1例之板片材從横向所視 之剖面圖。 圖3 2係將本發明之接合機1例之板片材從上向所視 之剖面圖。 圖3 3係將本發明之接合機1例之板片材從上向所視 之剖面圖。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210Χ297公釐） -23 - 經濟部中央橾準局貞工消費合作社印装 A7 ______B7_ 五、發明説明（21) 圖3 4係將本發明之接合機1例之板片材從上向所視 之剖面圖。 圓3 5係將本發明之接合機1例之板片材從上向所視 之剖面圖。 圖3 6係將本發明之接合機1例之板片材從上向所視 之剖面圖。 【實施例之詳細說明】 茲於圖2表示本發明之原理圖。此圖係從横向看板材 之圖。重®欲接合之二片板材之端部。爲了將板材之重叠 部分從上下方向固定加以夾住。其後，從上方向下降剪斷 刀。在剪斷刀之動作軌跡之延長領域與下側之夾具（也可 將此叫做下側剪斷刀）具有以剖面線表示之重叠部分。在 本發明就將其稱爲夾入押壓部分）。此部分雖然由上下方 向押壓，但是，位於夾具間之被接合合金金靥板受到拘束 ，所以壓力之逃逸處只有在橫向，隨著剪斷刀向下下降壓 力就增高。藉此壓力，押壓部分之金屬係將向金靥板之長 向被推出。藉此，押壓部之金靥將會發生塑性變形流動° 此時，由於押壓部之壓力，金靥板不至於分離而發生大的 塑性變形。此時之塑性變形率雖然依重叠量而異，但是’ 若將重叠置定爲2mm時其板厚爲2 Omm時，將會發生 1 0 0 %以上之部分（例如上剪斷力與上部金靥板之最初 接點附近）。在通常之加工欲獲得這種高變形率是件困難 ；^事，由本發明之夾入押壓才變成可能。將剪斷刀下降到 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）· 24 _ I.丨----^-----γ^-- (請先閣讀背面之注意事項再填寫本I) 訂 ^ 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（22) 上板材與下板材之上下面對準爲止之後，就停止。即使在 這階段欲與稱爲截斷材之切斷端材接合之板材與板材並沒 有分離。在本發明係像這樣地藉互相推壓上下金靥板材之 塑性變形流動都分就可獲得牢固之接合。發生塑性變形流 動部分之表面係呈現非常活性，此係被認爲藉些許押壓力 (此時爲與金屬板材之長向平行之應力）就獏得牢固之金 屬結合所致。 另一方面，由於先行技術方法係以剪斷金靥板做爲著 眼點，所以沒有像本發明之重叠部分。此係由於具有與剪 斷金靥板等所用之剪機同樣之剪斷刀之配置。此時因沒有 被金屬板所夾住之部分，所以，不會發生充分壓力。亦即 ，在此構成係由於不發生如本發明之充分塑性流動變形， 所以具有接合强度偏弱之問題。又，因不發生塑性流動變 形，所以與截斷料接合之金屬板係，在接合時發生切斷分 離之情形居多。 茲就依據此原理之本發明之實施例表示如下。 (實施例1 ) 茲於圖1表示實施本發明所用之較佳設備之基本構成 。1係先行板片材，2係後行板片材。爲了將先行板片材 重曼後行板片材備有裝置3。重疊係藉操作4之升降機將 後行板片材重叠於先行板片材上而由裝套於接合機5之位 置調整機6設定重叠量連同與上下之剪斷刀位置。上下之 剪斷万間因給與充分之塑形流動變形而具有所需重叠。接 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -25 - ------------II - - f (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（23) 著由夾具機構7夾住兩軋材之後，將上剪斷刀8向下剪斷 刀9壓入板片材板厚之2/3以上，給與塑性流動變形加 以接合同時使用截斷料切斷機1 〇切斷截斷料，並且使用 水平矯正輥1 1板片材將被平坦化而結束一系列之接合過 程。結束接合之同時板片材將被搬運至光製輥軋機。在此 於接合前增添去除板片材表面之氧化膜皮之製程14就可 做到安定之接合。 . 於圖1所示設備欲進行寬度1 2 0 Omm，厚度2 0 mm之板片材（軟鋼）之連續熱軋，重叠1 0 0 0 °C之先 行與後行板片材，而夾住板片材之後，將圖4所示形狀之 上剪斷刀向板厚方向以0.lm/s之壓入速度將先行與 後行板片材發生塑性流動變形結束接合，接著進行截斷料 之切斷，再欲平坦化由於變形而彎曲之板片材而通過水平 矯正輥結束了接合。上剪斷刀與下剪斷刀間之重叠爲 1. 5mm。又，壓入深度係定爲22mm。在此之重叠 量之表示係表示上剪斷刀與下剪斷刀之位置處於如圖3所 示之關係。亦即，表示下剪斷刀位於上剪斷刀之移動位置 內。與此相較，負標示係表示上剪斷刀之移動位置外側具 有下剪斷刀。接著，依據圖4與圖5說明有關實施例之接 合機5之接合原理。圖4係將接合製程於圖5詳細說明塑 性流動變形時之壓著過程。記號L g係上下剪斷刀間之重 叠。在上剪斷刀與下剪斷刀間配置先行板片材與後行板片 材之重叠部分而夾住使兩材不會因塑形流動變形過程移動 之後，壓入上剪斷刀（依機構爲下剪斷刀）使先行與後行 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本百) -装. 訂 -26 - 年;Μ ι\ ·: 扣3243 五、發明説明（24) 之板片材發生變形•在變形過程將發生氧化膜皮之斷裂與 剝離•並且在變形過程押壓力將會在接合面間發生作用而 密貼伺時殘留材1 2與1 3將受到截斷料切斷•所以*在 本實施例係截斷料切斷機將不發生動作而搬運至水平矯正 輥進行平坦化處理· 圖6係表示依接合機5之接合作業順序與經過時間之 一例*依據重叠，夾具關，剪斷刃開，截斷料切斷及平坦 化處理之願序，接合所花之合計時間爲3秒鐘•淨接合時 間亦即塑性流動變形所花之時間在本實施例時爲0. 2秒 鐘，成爲實用化關鍵之接合時間之縮短化，本發明可謂最 佳之方法•上面曾說及氧化膜皮之切斷與剝離及作用押壓 力於接合面起見上剪斷刀與下剪斷刀間之重叠與上下剪斷 刀之相關位置，但是，就關於此使用圖7再做說明。圖7 係表示板片材之板厚與重叠與上下剪斷刀之相關位置與接 合強度之關係之圖•接合環境係在大氣中而板片材之溫度 爲約1 0 0 0 °C ·在此，接合強度係從經過抗拉試驗後之 試片之截斷面求取接合面稹，而將截斷負荷以接合面稹所 除之值•壓入速度係0.lm/s·壓入深度係定爲板厚 值•標示於重叠量之負與正係如上述表示上，下剪斷刀之 相關位置•接合強度大者爲正重叠時，其板厚2 0mm時 爲0. 1mm以上，30mm時爲0. 3mm以上而變成 耐輥軋強度以上•板厚20mm時爲一 3mm，而在30 mm時係在_ 6 mm時呈現最大強度•雖然由板厚其適當 重叠置會改變，但是在適用板片材之板厚範園內若抑制在 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（ 210X297公釐）_ 27 _ „ I f 裝------訂------^ ^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局β工消费合作杜印裝 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 _ B7 五、發明説明（25) 0. 5到15mm之範圍時曉得了可獲得可耐於輥軋之接 合强度。 圇8係表示壓入率與接合强度之關係。其係板厚2 0 mm之情況。重叠爲5mm。壓入速度係0·lm/s。 若爲板厚之約2 / 3以上時表示可獲得耐輥軋强度之 2 5 OMPa以上之强度。按，將板厚爲3 0mm時也呈 現了相同傾向。在此之耐壓强度係調査了接合部之强度與 輥軋性之關係之結果所閘明之數値。 圇9係表示接合强度與壓入速度之關係。重S係定爲 5mm之一定數値而板厚爲2 0與3 0mm。在實驗範圍 內係從0. 001到0. 4m/s而接合强度爲隨著接合 强度之增加而具有增加之傾向。若變成0. 5m/s以上 時就明確地看出强度之增加。此增加之原因係由於塑性流 動變形過程之滑動作用而接合面會熔化所致。亦即，由於 氧化膜皮之分散與存有液相而影響接合率之提升。 但是，圖9顯示爲了欲獲得耐於輥軋强度所需之壓入 速度不一定需要高速化，只要在接合時間或裝置化上制約 內選擇適當之壓入速度就可以。 圖1 0係表示板片材溫度與變形速度（V a )及有無 接合面之熔化之關係之圖。從圖1 0板片材溫度8 0 0 °C 係若形狀速度0. 5m/s以上時，接合面就熔化而板片 料溫度愈高開始熔化之變形速度係移行低速側而在板片材 溫度1 2 0 0 °C將變成0. 4m/s。此結果係板片材之 開始熔化溫度爲1 4 0 0 °C以上之板片材所共通之結果， 28 - ,'„------【多-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 _._B7____ 五、發明説明（26) 但是板片材之開始熔化溫度愈低熔化深度就變大，而熔化 比率也呈現增多之傾向。按，圖1 〇之有無熔化之判定係 在板片材之板厚中央面是否熔化了 6 0 %以上來做判定。 熔化深度係將硏磨後腐蝕而從金龎組織所判定之數値，熔 化比率之判定也同樣從金屬組織來加以判定。 按，即使以具有存在熔化部之壓入速度進行接合由於 熔化量爲少，所以不發生毛邊地可確資進行接合。 由以上所說明，若依據本賁施例，重叠先行板片材與 後行板片材，夾緊後，調整上剪斷刀與下剪斷刀之重簦， 而使板厚之2 / 3以上發生塑性流動變形就可進行牢固接 合，而依壓入深度在塑性流動過程也可進行截斷料切斷， 而不需要之餘料也可一下子加以處理而在熱軋設備連續進 行光製輥軋就可實現生產力及良率之提升及操作之自動化 0 本發明係將鐵系之材料做爲主體者，但是即使改變適 用材料也可展開應用。例如，鋁合金等由牢固氧化膜皮所 覆蓋之材料也可適用本發明。由於變形性能，氧化膜皮之 性質等與鐵系相異將重曼量抑制爲較鐵系爲小，而使其發 生較鐵系材料爲大之塑膠性流動變形確認了可達成牢固之 接合。如以上也可適用於非鐵金屬生產線。 本發明之重叠量所以變大係表示被剪斷之上板材之端 部被下板材所壓住而發生變形。亦即，此重叠部分之長度 愈大，上板材與下板材滑動時之押壓力大，而兩板材之塑 性變形量爲大。若重疊具有正値時，在剪斷時上板材與下 本紙張尺度通用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .装. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（27) 板材之剪斷面端部會稍爲滑動，而兩者之新生面接觸，但 是押壓力，塑性變形量爲少，結果而言只能獲得不充分之 接合强度。重疊之需要量係依接合之板材之種類，板厚而 異0 又，在圖2之特徵爲上剪斷刀之形狀。上剪斷刀係只 要滑動剪斷面就充分，要變形其他部分將變成能量之損失 。先行技術係使用將上板材之高度向下方向偏離而將上板 材與下板材之高度變成同一面之方法。本發明係不變化上 下板材之夾住位置，而將剪斷刀之形狀從橫向所視呈傾斜 ，亦即在上板材之接合面係將上板材與下板材之高度成爲 同一面，在上板材之夾住部分，爲使用不改變板材之固持 位置形狀之剪斷刀。藉此與變化上板材之安裝位置相較， 不但接合機之構造變成簡單同時也可減少能量之損失。 (實施例2 ) 使用與實施例1同樣設備之基本構成而將剪斷刀及夾 具之形狀構成爲如圖11所示。將夾具機構7與下剪斷刀 9平行地傾斜者，藉此構成將上剪斷刀8從金靥板2之上 壓入之過程能夠在接合面發生大的押壓力將夾具機構7與 下剪斷刀9平行地傾斜。在此情形也在上剪斷刀8與下剪 斷刀9設重叠部分，使其能夠發生夾入壓力。因在接合面 會發生大的押壓力所以接合强度變大，並且接合後之接合 部形狀會平坦化，所以接合後之水平矯正製程也可獲得省 略之效果。 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐）_ 3〇 _ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 A7 ____B7______ 五、發明説明（28) (實施例3 ) 如圖12所示，將上剪斷刀8與下剪斷刀9成爲平行 連桿。在此構成係藉下降上剪斷刀8而與下剪斷刀之間發 生夾住金靥板1 ，2之力量。由於夾住而發生塑性流動， 而可使用與實施例同樣之原理接合。在本構成也可省略平 坦化接合後之金屬板所需之接合後之水平矯正製程。 (實施例4 ) 如圖1 3所示將上剪斷刀8藉對於金屬板斜向地壓入 而發生夾住金屬板之力量，就可產生塑性流動。藉此構成 接合後之金屬板就會平坦化。 (實施例5 ) 如圖14所示爲了欲接合之二片金饜板對接接合分別 切斷端部之後使其對接，並且，在對接部金靥板上面或下 面放置先前所切斷之高溫金屬板或事先準備之金屬板1 5 而從上面或下面壓入剪斷刀加以接合。雖然會增加截斷料 處理，對接所需之切斷等之前處理但是可省略水平矯正製 程。此時即使沒有上剪斷刀8與下剪斷刀9之重疊部分但 是由於尖劈效果在金屬板發生高壓力而會產生充分之塑性 流動變形。又，並非使用三片金饜板，重*二片金屬板也 可進行接合。 亦即，本發明係不依據剪斷劈之配置而藉對於欲接合 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）~. 〇1 - ：------- - - / (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央揉隼局貝工消費合作社印裝 3咖43 A7 B7 五、發明説明（29) 之金屬板之些許部分施加夾入壓力（也可說爲封閉壓力） ，將金靥板藉發生通常塑性變形率以上之變形來獲取牢固 接合强度者。 (實施例6 ) 茲於圖19表示本發明之熱軋裝置之整體圖。因接合 機以後之光製軋機之速度係較連縝鑲造器之速度爲大，所 以，爲了對準生產線之速度，從連續鑄造器出來之軋材之 粗軋機2 0與接合器之間就需要叫做中間盤捲器1 5用來 調節捲取金屬板速度之裝置。其後，藉中間盤捲器將藉在 金靥板之捲繞變形使用水平矯正器16加以平坦後，使用 接合機接合。接合機係成爲邊行走軌道上進行接合之構造 。若使用本發明之接合機時因會發生叫做截斷料之切斷端 材，所以，進行去除截斷料之截斷料處理1 7，通過光製 軋機1 8 ，1 9成爲製品。因本發明之接合機之接合速度 爲3秒以下，所以，可縮短接合機之行走距離。藉此可將 中間盤捲器與光製軋機間之距離成爲6 5 m以下。藉此， 可將連續熱輥軋設備變成非常輕巧。 (實施例7 ) 茲於圖2 0表示本發明接合機之基本構成° 2 1係上 剪斷刀，2 5係下剪斷刀，2 5之下剪斷刀係分割爲2 2 之接合面側下剪斷刀2 4之材料支撑下剪斷刀，而連結於 2 3之重*調節機構。2 7係先行板片材，2 6係後行板 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 本紙張尺渡適用中國國家榇準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） -32 - 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 A7 __B7 ___ 五、發明説明（30) 片材。圖2 1係將本發明之接合機適用於熱軋機之連績設 備時之基本構成之1例。2 7係先行板片材，2 6係後行 板片材。使用除銹裝置31在重叠前去除板片材表面之氧 化膜皮。備有爲了對於先行板片材重叠後行板片材之升降 裝置3 2。重叠後使用加熱裝置3 3加熱至規定溫度。接 合機2 8之下剪斷刀2 5之凹部間隔，係爲了給與充分之 塑性流動變形具有上刃21與所需之重叠。壓入板片材之 板厚以上，給與塑性流動變形加以接合同時使用截斷料切 斷機3 4切斷截斷料，而搬運至光製輥軋機3 5。 使用圖2 1所示設備進行了寬度1 5 0 0mm，厚度 3 0mm之板片料（軟鋼）之連續熱軋。將1 〇 〇 〇°C之 先行與9 0 0 °C之後行板片材使用高壓水嘖射進行局部除 銹後加以重疊，而將重疊部加熱溫度調整至9 5 0 °C後， 送入接合機。接合機之構成係如圖2 0所示。在此，上剪 斷刀與接合面側下剪斷刀，材料支撑下剪斷刀之各個重叠 量係分別調整爲3mm，0mm。上剪斷刀係如圖2 0所 示之圓孤狀而圓孤部係成爲R 2 4 0。板片材之長向之刀 具長爲1 0 0mm，刀具寬爲1 6 0 0mm。下剪斷刀之 凹部係兩方都對於板片材呈垂直。將上剪斷刀向板向以 3 0 0nim/s之壓入速度將板片材厚度之1. 2倍亦即 壓入3 6 mm，而將先行與後行板片材發生塑性流動變形 結束接合。此時，對應於下之板片材之上刀之最後接觸部 之部分係成爲侵入5 mm於材料支撑下剪斷刀之形狀。接 著，將爪壓入於截斷料而夠上進行切斷截斷料而結束接合 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -33 - 經濟部中央橾準扃貝工消費合作社印製 B7 五、發明説明（31) 。而將此進給光製輥軋機時，也沒有輥軋時之接合部之斷 裂而可進行連續輥軋。將上述之製程依各製程圖示者爲圖 2 2。於本實施例，從圖2 2之1之局部除銹到2 6之切 斷截斷料所花之時間爲5秒鐘。又，將模擬板片材之接合 試驗在圖2 2之製程實施到結束截斷料切斷結束爲止，而 從接合部切出試片進行抗拉試驗時，獲得了與母材同等之 强度。 (實施例8 ) 使用實施例7之接合裝置，而分別將上剪斷刀與接合 面側下剪斷刀，材料支撑下剪斷刀之各個重疊調_爲 1 . 5mm 與 Omm，Omm 與 Omm，0. 5mm 與 0 mm，5 mm與0 mm進行了接合實驗。而皆獲得了良好 之接合强度。又，將上剪斷刀與接合面側下剪斷刀之重叠 量固定爲3 mm，將材料支撑下剪斷刀之重曼量變化爲一 3mm，一 1. 5mm，1. 5mm進行了接合實驗。而 皆獲得了良好之接合强度。 又，將上剪斷刀與接合面側下剪斷刀，材料支撑下剪 斷刀之各個重曼量定爲3mm，0mm，而將上剪斷刀之 壓入速度變化爲5mm/s，1 〇mm/s，5 0mm/ s，1 〇 Omm/s，5 0 Omm/s，進行了接合實驗 。雖然都獲得了良好之接合强度，但是接合强度係壓入速 度愈變高速變成愈大。 又，與實施例7相同之條件下，將上剪斷刀向上方壓 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4说格（210X297公釐） 34 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -装. 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（π) 入3 6mm而進行了接合實驗。獲得了與實施例7相同之 接合强度。 (實施例9 ) 將實施例7之接合裝置之接合面側下剪斷刀之形狀， 給圖2 3所示成爲傾斜於上剪斷刀側之形狀。角度係從垂 直方向成爲5度。使用此接合機進行了 3 0 t之軟鋼模擬 板片材之接合試驗。重叠量，壓入行程，壓入速度係成爲 與實施例7之相同條件。接合部之强度係3 5 OMP a， 而獲得了較實施例7更高之强度。又，將接合面側下剪斷 刀之角度變化成1 〇，1 5，2 0度而進行了接合實驗， 但是呈現了角度愈大接合.强度上升之傾向。 (實施例1 0 ) 將實施例7之接合裝置之上剪斷刀之形狀如圖2 4所 示，成爲向接合面側下剪斷刀側傾斜之形狀。角度係從垂 直方向斜1 5度。使用此接合機進行了 3 0 t之軟鋼模擬 板片材之接合試驗。重曼量，壓入行程，壓入速度係與實 施例7成爲相同條件。而獲得了較實施例7爲高之接合强 度0 (實施例1 1 ) 將實施例7之接合裝置之上剪斷刀之形狀成爲如圖 2 5所示，將接觸於上剪斷刀板片材之面成爲傾斜形狀。 ϋ張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）~~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（33) 角度係從板片材之進行方向成15度。上剪斷刀係從垂直 方向傾斜1 5度之線成爲園孤之起點，而在園孤之起點之 接線與板片材成爲〇度之形狀。使用此接合機做了 3 0 t 之軟鋼模擬板片材之接合試驗。定爲重叠量0 mm，壓入 行程3 8mm，壓入速度3 0 Omm/s。獲得了充分可 耐輥軋之接合强度。 (實施例1 2 ) 將實施例7之接合裝置之上剪斷刀如圚2 6所示，將 接合部側做爲中心描繪圓孤軌道。此時，接合面側下剪斷 刀係成爲向上剪斷刀側傾斜10度之形狀。重叠量，壓入 行程（垂直方向），壓入速度係採取與實施例7相同條件 。而獲得了與實施例7同樣之接合强度。 (實施例1 3 ) 將實施例7之接合裝置之上剪斷刀如圖2 7所示，將 接合部相反側做爲中心描繪圓孤軌道。此時，下剪斷刀係 成爲與實施例7同樣。使用此接合機，進行了 3 0 t之軟 鋼模擬板片材之接合試驗。重疊量，壓入行程（垂直方向 )，壓入速度係成爲與實施例1相同條件。獲得了與實施 例7相同之接合强度。 (實施例1 4 ) 於寅施例7之接合裝置，如圖2 8所示，向板寬度方 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -36 - -----：------- « - I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂
經濟部中央標準局負工消费合作社印繁 A7 B7五、發明説明（34) 向3分割爲上剪斷刀，增加了兩端之剪斷刀爲較中央部可 向下突出之機構•兩端部之各1 00mm，中央部係成爲 1 400mm之寬度•使用此裝置接合了板宽1 400 mm與1 5 0 0mm之板·板厚爲3 0mm ·突出髙度係 事先調整爲3 0 mm，壓入行程係3個部分而變成相同之 3 6 mm ·不但可獏得充分之接合強度同時截斷料也同樣 地可容易獲得與實施例7相同· (實施例1 5 ) 使用實施例7之接合裝置，接合了板厚2 0mm與 3 0mm之板片材•板厚係兩方都爲1 5 0 0mm ·重叠 量係採取與實施例7同樣•壓入行程係3 6mm，亦即設 定爲厚板厚之1. 2倍之行程•而獲得了與實施例7同樣 之接合強度。 (實施例1 6 ) 將實施例7之接合裝置之上剪斷刀之形狀如圖2 9所 示，刀具之板片材長向長度之1 /3與板片材水平之直線 ，將與其連績部分成爲從板片材具有10度角度之直線， 而將最終接觸部分以R 3 0之圓弧形成•使用此接合機進 行了 30 t之軟鋼模擬板片材之接合試驗*重叠量，壓入 行程，壓入速度係成爲與實施例7相同之條件•而獲得了 故實施例7更髙之接合強度· n ΙΊIJ— 111 — — — — — —訂— — — — ——J-·Λ (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（2丨0X297公釐）_ 37
經濟部中央標準局負工消费合作社印製 说43 A7 __B7五、發明説明（35) (實施例1 7 ) 將實施例7之接合裝置之上剪斷刀之形狀如圖3 0所 示，將刀具之板片材長向之形狀成爲多段圓弧形狀•將圓 中R1成爲R360，將R2成爲R120，將R3成爲 R80，將R4成爲R30，而成爲順滑曲線之形狀•使 用此接合機進行了 3 0 t之軟鋼模擬板片材之接合試驗· 重叠量，壓入行程，壓入速度係成爲與實施例7相同之條 件•而獲得了較實施例7更高之接合強度· (實施例1 8 ) 將實施例7之接合裝置之上剪斷刀之形狀如躕31所 示，與板片材之接觸開始部分係並非接合部，而成爲板片 材之進行方向後部錯開之形狀•上刀具下部係呈圓弧狀， 而成爲R2 4 Omm ·圔弧係較板片材之垂直方向傾斜 1 0度之線做爲起點·使用此接合機進行了 3 0 t之軟銅 模擬板片材之接合試驗•將壓入行程定爲4 0mm *其他 之接合條件係與實施例7成爲同條件•而獲得了與實施例 7同等之高接合強度· (實施例1 9 ) 從將實施例7之接合裝置之上剪斷刀之板片材之上面 方向所視之形狀如圖3 2所示成爲以三角形狀所構成之波 形形狀•板片材從橫向所視之板片材側之形狀爲將相當於 波形部分之做爲平行於板片材之直線，而其他部分係由圔 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS > A4规格（210X297公釐> _ 38 _ A7 找年91 . ».*··.- B7
經濟部中央橾準局員工消费合作社印$L 五、發明説明（36) 弧形成。從下剪斷刀之板片材上方向所視之形狀係與上刀 相同之波形狀。使用此接合機，接合了與實施例7同樣之 板片材。行程*重叠量等之接合條件係與實施例7之情形 相同。而獏得了較實施例7更高之接合强度。 (實施例2 0 ) 從將實施例7之接合裝置之上剪斷刀之板片材之上面 方向所視之形狀如圖3 3，圖3 4所示成爲由曲線形狀， 矩形形狀所構成之波形形狀。從板片材之横向所視之板片 材側之形狀，係將相當於波形之部分成爲與板片材平行之 直線，其他部分係形成爲圓弧。從下剪斷刀之板片材之上 方向所視之形狀係與上刀相同之波形狀。使用此接合機， 接合了與實施例7同樣之板片材。行程，重叠量等之接合 條件係與實施例7之情形相同。而獲得了較實施例7更高 之接合强度。 (資施例2 1 ) 從將實施例7之接合裝e之上剪斷刀之板片材之上面 方向所視之形狀如圖3 5所示成爲對於板片材之進行方向 突出端部之V字形狀。從板片材之横向所視之板片材側之 形狀爲直到相當於V字之底部部分成爲與板片材平行之直 線，其他部分係以園弧形成。下刀之形狀爲成爲配合上刀 之形狀。使用此接合機將與資施例7相同之板片材與實施 例7相同接合條件加以接合。其後實施光製輥軋時，較實 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS } A4規格（210X297公釐> _ gg - ； ·—裝 訂 J旅 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) B7 五、發明説明（3乃 施例7之情形輥軋後之端裂部變小。 (實施例2 2 ) 將從實施例7之接合裝置之上剪斷刀之板片材之上面 方向所視形狀如圖3 6所示在板片材之進行方向其端部突 出之V字形狀將由三角形狀所構成之波形做爲重叠下形狀 。板片材從橫向所視之板片材側之形狀係，直到相當於V 字底部之部分成爲與板片材平行之直線，其他部分係由圓 孤形成。下刀之形狀係成爲配合上刀之形狀。使用此接合 機將與實施例7相同接合條件加以接合。不僅可獲得較實 施例7更高之接合强度，同時，也幾乎看不到光製輥軋後 之端裂。 若依據本發明之第1實施例，在短時間可做到具有充 分强度之金屬板之接合。尤其，位於熱軋機與冷軋機之間 ，而由於各個輥軋機之輥軋速度相異，可提供所需要之軋 材（稱爲板片材）接合裝置較佳之接合裝置。 經濟部中央標準局貝工消费合作社印袋 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 又，若依據本發明之第2發明，由於接合所需之時間 短，所以可縮短輥軋設備之總長。可省略連接機。因可獲 得充分接合强度，所以可獲得在輥軋中不至於接合部斷裂 ，傷及輥軋輥輪表面等之效果。 若依據本發明之第3發明可獲得牢固之金靥板互相之 接合。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）-4〇 -