JP2014018801A - 孔開け加工方法、孔を備えた構造体の製造方法および孔を備えた構造体 - Google Patents
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Abstract
【課題】熱間プレスを用いて孔開け加工を容易に行う孔開け加工方法、孔を備えた構造体の製造方法および孔を備えた構造体を提供する。
【解決手段】熱間プレス成形方法であって、ワークWを加熱する加熱工程S1と、ピアス刃24aでワークWに孔開け加工を行う切断加工工程S4と、切断加工工程S4で開けた孔Hの周囲に、孔Hを拡径させる凹部Cを形成する凹部加工工程S5と、ワークWを冷却する冷却工程S6と、を含み、凹部加工工程S5によって形成された凹部Cによる孔Hの拡径量は、冷却工程S6による縮径量よりも大きい。
【選択図】図1
【解決手段】熱間プレス成形方法であって、ワークWを加熱する加熱工程S1と、ピアス刃24aでワークWに孔開け加工を行う切断加工工程S4と、切断加工工程S4で開けた孔Hの周囲に、孔Hを拡径させる凹部Cを形成する凹部加工工程S5と、ワークWを冷却する冷却工程S6と、を含み、凹部加工工程S5によって形成された凹部Cによる孔Hの拡径量は、冷却工程S6による縮径量よりも大きい。
【選択図】図1
Description
本発明は、加熱した構造体をプレスした後に冷却して焼入れを行う熱間プレスを用いた孔開け加工方法、孔を備えた構造体の製造方法および孔を備えた構造体に関する。
熱間プレスを用いて構造体を製造する手法が知られている。熱間プレスでは、まず構造体を約1000℃などに加熱し、加熱された構造体に対してプレス加工を行い、次に構造体を冷却して、鋼板組織を加熱時のオーステナイト組織からマルテンサイト組織に変態させる焼入れを行い、プレス加工後の構造体を高硬度に形成する。
ここで従来、熱間プレスを用いて車体部品などの構造体を製造する際に、穿孔やトリミングを行う工具を長寿命化する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に開示された技術では、加熱された構造体を金型によってフォーム成形するときに、同時に工具による構造体の加工を行う。
この技術によると、構造体が冷却による焼入れで高硬度に形成される前に、工具による構造体の加工を行うので、工具負担を軽減させ、工具を長寿命化することができる。
特許文献1に開示された技術では、加熱された構造体を金型によってフォーム成形するときに、同時に工具による構造体の加工を行う。
この技術によると、構造体が冷却による焼入れで高硬度に形成される前に、工具による構造体の加工を行うので、工具負担を軽減させ、工具を長寿命化することができる。
しかしながら、特許文献1に開示された技術であっても、構造体に孔を開けることは容易ではない。
図5は、従来技術の熱間プレスを用いた孔開け加工方法およびその問題点を示す図であり、(a)は孔開け加工工程を示し、(b)は問題点を示す。
図5(a)に示すように、加熱された構造体W101を下型202に載置し、上型201を下死点に移動させることによってプレス成形するときに、上型201に一体的に構成されたピアス刃301によって構造体W101に孔開け加工を行う。
ピアス刃301によって構造体W101に孔H401を開けた後、温度低下に起因する収縮によって構造体W101に変形が生じることを防止するため、上型201を下死点に保持することがある。
ピアス刃301によって構造体W101に孔H401を開けた後、温度低下に起因する収縮によって構造体W101に変形が生じることを防止するため、上型201を下死点に保持することがある。
しかしながら、上型201が下死点に保持された状態、すなわちピアス刃301が孔H401に挿入されている状態で、構造体W101を冷却して焼入れを行うと、構造体W101が収縮して孔H401が縮径し、図5(b)に示すように、ピアス刃301は縮径した孔H401に拘束される。
このため、縮径した孔H401に拘束されたピアス刃301を構造体W101から分離することは困難であった。
このため、縮径した孔H401に拘束されたピアス刃301を構造体W101から分離することは困難であった。
本発明は上記課題を解決するためのものであり、その目的は、熱間プレスを用いて孔開け加工を容易に行う孔開け加工方法、孔を備えた構造体の製造方法および孔を備えた構造体を提供することにある。
(1) 熱間プレスを用いる孔開け加工方法であって、切断刃(例えば、後述のピアス刃24a)で構造体(例えば、後述のワークW)に孔開け加工を行う孔開け工程(例えば、後述の切断加工工程S4)と、前記構造体の前記孔開け工程で開けた孔(例えば、後述の孔H)の周囲に、前記孔を拡径させる凹凸部(例えば、後述の凹部C)を形成する凹凸加工工程(例えば、後述の凹部加工工程S5)と、前記構造体を冷却する冷却工程(例えば、後述の冷却工程S6)と、を含むことを特徴とする孔開け加工方法。
(1)の発明によると、孔の周囲に凹凸部を形成することによって孔を微小分だけ拡径するので、冷却工程で冷却された構造体が収縮しても、孔が切断刃の径よりも小さく縮径しない。よって、孔開け加工を行った後に切断刃を孔に挿入した状態で冷却工程を行っても、切断刃が孔に拘束されることがなく、切断刃を高硬度に形成された構造体から容易に分離することができる。したがって、熱間プレスを用いて孔開け加工を容易に行うことができる。
(2) 前記凹凸加工工程によって形成された前記凹凸部による前記孔の拡径量は、前記冷却工程による縮径量よりも大きいことを特徴とする(1)記載の孔開け加工方法。
(2)の発明によると、凹凸部による孔の拡径量は、冷却工程による縮径量よりも大きいので、冷却工程によって冷却された構造体が収縮しても、孔を拡径させておくことができる。
(3) 前記凹凸加工工程によって形成された前記凹凸部による前記孔の拡径量は、前記冷却工程による径方向の縮径量が大きい方向ほど大きいことを特徴とする(1)または(2)記載の孔開け加工方法。
(3)の発明によると、凹凸部による孔の拡径量は、冷却工程による径方向の縮径量が大きい方向ほど大きいので、冷却工程による径方向の縮径量が異なる場合であっても、孔の形状は孔開け工程で開けたときの形状から大きく変形しない。
(4) 熱間プレスを用いて製造される孔(例えば、後述の孔H)を備えた構造体(例えば、後述のワークW)の製造方法であって、前記構造体を加熱する加熱工程(例えば、後述の加熱工程S1)と、切断刃(例えば、後述のピアス刃24a)で前記構造体に孔開け加工を行う孔開け工程(例えば、後述の切断加工工程S4)と、前記孔の周囲に、前記構造体の前記孔開け工程で開けた孔を拡径させる凹凸部(例えば、後述の凹部C)を形成する凹凸加工工程(例えば、後述の凹部加工工程S5)と、前記切断刃を前記孔に挿入した状態で、前記構造体を冷却する冷却工程(例えば、後述の冷却工程S6)と、を含み、前記凹凸加工工程によって形成された前記凹凸部による前記孔の拡径量は、前記冷却工程による縮径量よりも大きいことを特徴とする孔を備えた構造体の製造方法。
(4)の発明によると、孔の周囲に孔の拡径量が冷却工程による縮径量よりも大きい凹凸部を形成することによって孔を微小分だけ拡径するので、冷却工程で冷却された構造体が収縮しても、孔を拡径させておくことができる。よって、孔開け加工を行った後に切断刃を孔に挿入して冷却工程を行っても、切断刃は拡径された孔に拘束されることがなく、切断刃を高硬度に形成された構造体から容易に分離することができる。したがって、熱間プレスを用いて孔開け加工を容易に行うことができる。
(5) 熱間プレスを用いて製造される孔(例えば、後述の孔H)を備えた構造体(例えば、後述のワークW)であって、熱間プレスにおける前記構造体を加熱する加熱工程(例えば、後述の加熱工程S1)の後であって前記構造体を冷却する冷却工程(例えば、後述の冷却工程S6)の前に形成された、切断刃(例えば、後述のピアス刃24a)での孔開け加工による孔と、前記孔の周囲の前記孔を拡径させる凹凸部(例えば、後述の凹部C)と、を備えたことを特徴とする孔を備えた構造体。
(5)の発明によると、(1)の発明と同様な効果を奏する。
(6) 熱間プレスを用いて製造される孔(例えば、後述の孔H)を備えた構造体(例えば、後述のワークW)であって、熱間プレスにおける前記構造体を加熱する加熱工程(例えば、後述の加熱工程S1)の後に切断刃(例えば、後述のピアス刃24a)での孔開け加工によって形成され、前記切断刃を前記孔に挿入した状態で、前記構造体を冷却する冷却工程(例えば、後述の冷却工程S6)を経る孔と、前記孔開け加工後に前記孔の周囲に形成され、前記冷却工程による縮径量よりも大きい拡径量で前記孔を拡径させる凹凸部(例えば、後述の凹部C)と、を備えたことを特徴とする孔を備えた構造体。
(6)の発明によると、(4)の発明と同様な効果を奏する。
本発明によれば、熱間プレスを用いて孔開け加工を容易に行う孔開け加工方法、孔を備えた構造体の製造方法および孔を備えた構造体を提供することができる。
以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
まず、熱間プレス成形方法に用いられる金型1について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る熱間プレス成形方法における各工程を示す図であり、(a)は載置工程、(b)はフォーム成形工程、(c)は切断加工工程、(d)は凹部加工工程をそれぞれ示す。
まず、熱間プレス成形方法に用いられる金型1について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る熱間プレス成形方法における各工程を示す図であり、(a)は載置工程、(b)はフォーム成形工程、(c)は切断加工工程、(d)は凹部加工工程をそれぞれ示す。
熱間プレス成形方法によって成形されるワークWは、高張力鋼板を材料とした車体部品などの構造体であり、熱間プレス成形方法によるプレス成形を経ると高い引っ張り強さを有する高硬度な構造体に製造される。
熱間プレス成形方法に用いられる金型1は、図1に示すように、上型2と下型3とを備える。上型2は、プレス実施時に下降する可動型であり、下型3は、固定型である。
上型2は、下型3の後述する下成形表面3aと協働してワークWに略円錐台形状のフォーム成形を行う上成形表面21aを有するパッド21を備える。パッド21は、上型2に弾性体22を介して取り付けられている。弾性体22は、後述するフォーム成形工程の後に収縮してパッド21を上型2に近接させる。
上型2は、フォーム成形を行うパッド21の周辺領域に上トリム部23を備え、パッド21の略中央部にピアス部24およびスコアパンチ部25を備える。
上トリム部23は、パッド21の周辺領域に配置され、上型2に一体的に取り付けられている。上トリム部23は、ワークWに端部の切断加工を行う上トリム刃23aを有する。
上トリム刃23aは、下トリム刃31aと協働してワークWの端部を挟んで切断する。
上トリム刃23aは、下トリム刃31aと協働してワークWの端部を挟んで切断する。
ピアス部24は、パッド21の略中央部に設けられた穴部21bの中央に配置され、上型2に一体的に取り付けられている。ピアス部24は、ワークWに径φAの正円形状の孔H(図3参照)の孔開け加工を行うピアス刃24aを有する。
ピアス刃24aは、円形の端面であり、後述する下型3の穴部33に収容される際にワークWに孔Hを開ける。
ピアス刃24aは、円形の端面であり、後述する下型3の穴部33に収容される際にワークWに孔Hを開ける。
スコアパンチ部25は、パッド21の略中央部に設けられた穴部21bにおいてピアス部24の周囲に略円環状に配置され、上型2に一体的に取り付けられている。スコアパンチ部25は、ワークWに後述する凹部Cを形成するスコアパンチ25aを有する。
スコアパンチ25aは、ワークWの孔Hの周囲に凹みを点在させて形成する半球形の凸部であってよい。
スコアパンチ25aは、ワークWの孔Hの周囲に凹みを点在させて形成する半球形の凸部であってよい。
上トリム部23およびピアス部24は、上型2が下降して、スコアパンチ25aがワークWに凹部Cを形成する前に、上トリム刃23aおよびピアス刃24aがワークWに切断加工を行うように構成されている。上トリム刃23aによる切断加工とピアス刃24aによる切断加工は、ほぼ同じタイミングで行うように構成されていてよい。
すなわち、上トリム部23は、ピアス部24より下方に突出しているが、ピアス刃24aによってワークWに切断加工を行うのとほぼ同じタイミングで上トリム刃23aによってワークWに切断加工を行う位置に配置されていてよい。
すなわち、上トリム部23は、ピアス部24より下方に突出しているが、ピアス刃24aによってワークWに切断加工を行うのとほぼ同じタイミングで上トリム刃23aによってワークWに切断加工を行う位置に配置されていてよい。
ピアス部24は、スコアパンチ部25がスコアパンチ25aによってワークWに凹部Cを形成する前に、ピアス刃24aによってワークWに切断加工を行うために、スコアパンチ部25よりも下方に突出している。
スコアパンチ部25は、ピアス刃24aによってワークWに切断加工を行って孔Hを形成した後、上型2が下死点に至るタイミングでワークWの孔Hの周囲に凹部Cを形成するように配置されている。
下型3は、床面に固定され、パッド21の上成形表面21aと協働してワークWにフォーム成形を行う下成形表面3aを有する。
下型3は、パッド21の下方に下トリム部31を備え、上トリム部23の下方にトレイ32を備え、ピアス部24の下方に穴部33を備え、スコアパンチ部25の下方に凹部34を備える。
下トリム部31は、上トリム部23よりも金型1の内側に配置され、下型3に一体的に取り付けられている。下トリム部31は、上トリム刃23aと協働してワークWを挟んでワークWに端部の切断加工を行う下トリム刃31aを有する。
トレイ32は、上下のトリム刃23a,31aに挟まれて切断されることによって落下したワークWの切断片Eを受ける。
穴部33は、ピアス刃24aによって孔開けされて落下したワークWの孔片Dを下方に流す。
凹部34は、半球形の凹みであってよく、下型3の下成形表面3aの穴部33の周囲において、スコアパンチ25aが凹部Cを形成するときにスコアパンチ25aの先端が押し込まれる位置に設けられていてよい。
スコアパンチ25aが上型2に設けられるとともに凹部34が下型3の下成形表面3aに設けられ、下成形表面3a上に突起物が設けられていないため、凹部34上に載置されるワークWは下型3の下成形表面3aに浮き上がらず保持される。このため、後述するフォーム成形工程S3や切断加工工程S4では、ワークWの浮き上がりによるずれが生じず、ワークWの製品精度を悪化させない。
次に、本実施形態に係る熱間プレス成形方法を説明する。
図2は、本実施形態に係る熱間プレス成形方法の工程図である。
図2は、本実施形態に係る熱間プレス成形方法の工程図である。
(加熱工程S1)
熱間プレス成形方法では、まず、ワークWを約1000℃などに加熱する。
熱間プレス成形方法では、まず、ワークWを約1000℃などに加熱する。
(載置工程S2)
そして図1(a)に示すように、加熱されたワークWを、上型2が上死点まで持ち上げられて型開きした状態の下型3の下成形表面3aの所定の位置に載置する。
そして図1(a)に示すように、加熱されたワークWを、上型2が上死点まで持ち上げられて型開きした状態の下型3の下成形表面3aの所定の位置に載置する。
(フォーム成形工程S3)
次に、上型2を上死点から下降させて行き、図1(b)に示すように、上型2のパッド21を下型3に載置されたワークWに当接させ、ワークWをパッド21および下型3で押圧し、ワークWに上成形表面21aおよび下成形表面3aに倣ったフォーム成形を行う。
次に、上型2を上死点から下降させて行き、図1(b)に示すように、上型2のパッド21を下型3に載置されたワークWに当接させ、ワークWをパッド21および下型3で押圧し、ワークWに上成形表面21aおよび下成形表面3aに倣ったフォーム成形を行う。
(切断加工工程S4)
さらに上型2を下降させて行くと、図1(c)に示すように、パッド21によるワークWへの当接を維持した状態で、弾性体22が収縮し、上型2の上トリム部23の上トリム刃23aをワークWに当接させ、上下のトリム刃23a,31aでワークWの端部を挟んで切断する切断加工を行う。
またほぼ同時に、上型2のピアス部24のピアス刃24aをワークWに当接させ、ピアス刃24aでワークWに径φAの孔Hを開ける孔開け加工を行う。
さらに上型2を下降させて行くと、図1(c)に示すように、パッド21によるワークWへの当接を維持した状態で、弾性体22が収縮し、上型2の上トリム部23の上トリム刃23aをワークWに当接させ、上下のトリム刃23a,31aでワークWの端部を挟んで切断する切断加工を行う。
またほぼ同時に、上型2のピアス部24のピアス刃24aをワークWに当接させ、ピアス刃24aでワークWに径φAの孔Hを開ける孔開け加工を行う。
(凹部加工工程S5)
さらに上型2を下死点まで下降させ、図1(d)に示すように、上型2のスコアパンチ部25のスコアパンチ25aをワークWに当接させ、スコアパンチ25aでワークWの一部を下型3の凹部34に押し付けて凹部Cを形成する。
さらに上型2を下死点まで下降させ、図1(d)に示すように、上型2のスコアパンチ部25のスコアパンチ25aをワークWに当接させ、スコアパンチ25aでワークWの一部を下型3の凹部34に押し付けて凹部Cを形成する。
ここで、凹部Cが形成されたワークWについて説明する。
図3は、本実施形態に係る凹部Cが形成されたワークWの孔H周辺拡大図であり、(a)は斜視図であり、(b)は断面図である。
図3に示すように、ワークWのピアス刃24aによって切断加工された孔Hの周囲に、凹部Cが点在して形成される。
図3は、本実施形態に係る凹部Cが形成されたワークWの孔H周辺拡大図であり、(a)は斜視図であり、(b)は断面図である。
図3に示すように、ワークWのピアス刃24aによって切断加工された孔Hの周囲に、凹部Cが点在して形成される。
凹部Cは、ワークWの図示破線の径φAの孔Hの周囲の肉を孔Hの外径側の凹部Cに引き込んで孔Hを図示実線の径φBに微小分だけ拡径させるものであり、凹部Cによる孔Hの拡径量は、冷却工程S6による縮径量よりも大きく設定される。
また、凹部Cは、冷却工程S6による径方向の縮径量が大きい方向ほど、多く形成されることが好ましい。すなわち、ワークWにおける孔Hの位置が略中央部ではなく、ワークWの曲げ部に近いときなど、孔Hの冷却工程S6による径方向の縮径量が異なる場合に、凹部Cによる孔Hの拡径量は、冷却工程S6による径方向の縮径量が大きい方向ほど、大きく設定されることが好ましい。
凹部Cによって拡径された径φBの孔Hの形状は、凹部Cが多く形成された領域ほど径方向の拡径量は大きくなり、凹部Cは冷却工程S6の後に孔Hを所望の形状(例えば、切断加工工程S4で開けたときの径φAの正円形状から一回り大きいだけで大きく変形しない正円形状)になるように配置されている。
また、凹部Cは、冷却工程S6による径方向の縮径量が大きい方向ほど、多く形成されることが好ましい。すなわち、ワークWにおける孔Hの位置が略中央部ではなく、ワークWの曲げ部に近いときなど、孔Hの冷却工程S6による径方向の縮径量が異なる場合に、凹部Cによる孔Hの拡径量は、冷却工程S6による径方向の縮径量が大きい方向ほど、大きく設定されることが好ましい。
凹部Cによって拡径された径φBの孔Hの形状は、凹部Cが多く形成された領域ほど径方向の拡径量は大きくなり、凹部Cは冷却工程S6の後に孔Hを所望の形状(例えば、切断加工工程S4で開けたときの径φAの正円形状から一回り大きいだけで大きく変形しない正円形状)になるように配置されている。
次に、図2に示す熱間プレス成形方法の工程の説明に戻る。
(冷却工程S6)
凹部Cの加工後に、温度低下に起因する収縮によるワークWの変形を防止するため、上型2を下死点に維持した状態で、金型1ごとワークWを冷却する。
この冷却によってワークWが収縮すると、凹部Cによる径方向の拡径量に応じて拡径されていた径φBの孔Hは、径方向の縮径量に応じて縮径し、少なくとも径φAよりも大きいほぼ正円形状の径φC(図4(a)参照)に形成される。
(冷却工程S6)
凹部Cの加工後に、温度低下に起因する収縮によるワークWの変形を防止するため、上型2を下死点に維持した状態で、金型1ごとワークWを冷却する。
この冷却によってワークWが収縮すると、凹部Cによる径方向の拡径量に応じて拡径されていた径φBの孔Hは、径方向の縮径量に応じて縮径し、少なくとも径φAよりも大きいほぼ正円形状の径φC(図4(a)参照)に形成される。
このとき、ワークWの孔Hに挿入されていたピアス刃24aは、孔Hが冷却工程S6による縮径量に抗って凹部Cによって拡径されている(径φC>径φA)ので、ワークWの収縮によって孔Hが縮径されても拘束されず、ワークWから容易に分離可能である。
そして、上型2を上死点まで型開きし、ピアス刃24aが径φCの孔Hに接触することなく引き抜かれ、ワークWを金型1から取り出す。
次に、熱間プレス成形方法によって製造されたワークWについて説明する。
図4(a)は、本実施形態に係る熱間プレス成形方法によって製造されたワークWの孔H周辺拡大図である。
図4(a)に示すように、熱間プレス成形方法によって製造された孔Hを備えたワークWは、加熱工程S1の後の切断加工工程S4においてピアス刃24aでの孔開け加工によって形成され、ピアス刃24aを孔Hに挿入した状態で、ワークWを冷却する冷却工程S6を経る孔Hと、孔開け加工後の凹部加工工程S5において孔Hの周囲に形成され、冷却工程S6による縮径量よりも大きい拡径量で孔を拡径させる凹部Cと、を備えている。
図4(a)は、本実施形態に係る熱間プレス成形方法によって製造されたワークWの孔H周辺拡大図である。
図4(a)に示すように、熱間プレス成形方法によって製造された孔Hを備えたワークWは、加熱工程S1の後の切断加工工程S4においてピアス刃24aでの孔開け加工によって形成され、ピアス刃24aを孔Hに挿入した状態で、ワークWを冷却する冷却工程S6を経る孔Hと、孔開け加工後の凹部加工工程S5において孔Hの周囲に形成され、冷却工程S6による縮径量よりも大きい拡径量で孔を拡径させる凹部Cと、を備えている。
そして、図4(a)に示すように、ピアス刃24aによって孔開け加工された孔径およびそれにほぼ等しいピアス刃24aの外径を図示破線の径φA、凹部Cによって拡径された孔径を図示二点鎖線の径φB、冷却によって縮径した孔径を図示実線の径φC、とすると、径φB>径φC>径φAの関係が成立している。
径φB>径φC>径φAの関係は、冷却工程S6を経た高硬度に形成したワークWにおいて、径φAの外径のピアス刃24aを径φCの孔Hから引き抜くことを容易にする。
径φB>径φC>径φAの関係は、冷却工程S6を経た高硬度に形成したワークWにおいて、径φAの外径のピアス刃24aを径φCの孔Hから引き抜くことを容易にする。
以上の本実施形態に係る熱間プレス成形方法によれば、以下の効果を奏する。
(1)孔Hの周囲に孔Hの拡径量が冷却工程S6による縮径量よりも大きい凹部Cを形成することによって孔Hを微小分だけ拡径するので、冷却工程S6で冷却されたワークWが収縮しても、孔Hを拡径させておくことができる(径φC>径φA)。よって、孔開け加工を行った後にピアス刃24aを孔Hに挿入して冷却工程S6を経ても、ピアス刃24aは拡径された孔Hに拘束されることがなく、ピアス刃24aを高硬度に形成されたワークWから容易に分離することができる。したがって、熱間プレス成形方法において孔開け加工を容易に行うことができる。
(2)凹部Cによる孔Hの拡径量は、冷却工程S6による縮径量よりも大きいので、冷却工程S6によって冷却されたワークWが収縮しても、孔Hを拡径させておくことができる。
(3)凹部Cによる孔Hの拡径量は、冷却工程S6による径方向の縮径量が大きい方向ほど大きいので、冷却工程S6による径方向の縮径量が異なる場合であっても、孔Hの形状は切断加工工程S4で開けたときの形状から大きく変形しない。
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲で変形、改良などを行っても、本発明の範囲に包含される。
上記実施形態では、孔Hの周囲にスコアパンチ25aによって凹部Cを形成していたが、これに限られず、孔Hを拡径させるものであれば、凸部や凹凸部などを形成してもよい。
上記実施形態では、凹部Cは、冷却工程S6による径方向の縮径量が大きい方向ほど、多く形成されるものであったが、これに限られず、凹部Cは、冷却工程S6による径方向の縮径量が大きい方向ほど、図4(b)に示すように大きく(加工量あるいは加工面積を大きく)形成されるものであってもよいし、また同時に多く形成されてもよい。すなわち、凹部Cによる孔Hの拡径量が、冷却工程S6による径方向の縮径量が大きい方向ほど、大きく設定されるとよい。
上記実施形態では、凹部Cは、冷却工程S6による径方向の縮径量が大きい方向ほど、多く形成されるものであったが、これに限られず、凹部Cは、冷却工程S6による径方向の縮径量が等しければ、図4(c)に示すように孔Hの周囲の孔Hの中心から等半径位置に等間隔で複数点在させたり、図4(d)に示すように孔Hの周囲を囲む環状に形成したりしてもよい。この場合には、熱間プレス成形方法の各工程においても孔径を常に正円形状に維持することができ、焼入れ後の孔Hの形状を所望の正円形状に形成し易い。
また上記実施形態では、上下のトリム刃23a,31aによるワークWの端部の切断加工のタイミングと、ピアス刃24aによるワークWの孔開け加工のタイミングとは、ほぼ同じであったが、これに限られず、異なるタイミングで両加工を行うものであってもよい。
また上記実施形態では、フォーム成形と切断加工とを同時に行ったが、これに限られない。成形はフォーム成形以外の例えば絞り成形などの成形であってもよく、また成形と切断加工とを同時に行わなくてもよい。
また上記実施形態では、フォーム成形と切断加工とを同時に行ったが、これに限られない。成形はフォーム成形以外の例えば絞り成形などの成形であってもよく、また成形と切断加工とを同時に行わなくてもよい。
H…孔
C…凹部加工(凹凸部)
24a…ピアス刃(切断刃)
W…ワーク(構造体)
S1…加熱工程
S4…切断加工工程(孔開け工程)
S5…凹部加工工程(凹凸加工工程)
S6…冷却工程
C…凹部加工(凹凸部)
24a…ピアス刃(切断刃)
W…ワーク(構造体)
S1…加熱工程
S4…切断加工工程(孔開け工程)
S5…凹部加工工程(凹凸加工工程)
S6…冷却工程
Claims (6)
- 熱間プレスを用いる孔開け加工方法であって、
切断刃で構造体に孔開け加工を行う孔開け工程と、
前記構造体の前記孔開け工程で開けた孔の周囲に、前記孔を拡径させる凹凸部を形成する凹凸加工工程と、
前記構造体を冷却する冷却工程と、を含むことを特徴とする孔開け加工方法。 - 前記凹凸加工工程によって形成された前記凹凸部による前記孔の拡径量は、前記冷却工程による縮径量よりも大きいことを特徴とする請求項1記載の孔開け加工方法。
- 前記凹凸加工工程によって形成された前記凹凸部による前記孔の拡径量は、前記冷却工程による径方向の縮径量が大きい方向ほど大きいことを特徴とする請求項1または2記載の孔開け加工方法。
- 熱間プレスを用いて製造される孔を備えた構造体の製造方法であって、
前記構造体を加熱する加熱工程と、
切断刃で前記構造体に孔開け加工を行う孔開け工程と、
前記孔の周囲に、前記構造体の前記孔開け工程で開けた孔を拡径させる凹凸部を形成する凹凸加工工程と、
前記切断刃を前記孔に挿入した状態で、前記構造体を冷却する冷却工程と、を含み、
前記凹凸加工工程によって形成された前記凹凸部による前記孔の拡径量は、前記冷却工程による縮径量よりも大きいことを特徴とする孔を備えた構造体の製造方法。 - 熱間プレスを用いて製造される孔を備えた構造体であって、
熱間プレスにおける前記構造体を加熱する加熱工程の後であって前記構造体を冷却する冷却工程の前に形成された、切断刃での孔開け加工による孔と、前記孔の周囲の前記孔を拡径させる凹凸部と、を備えたことを特徴とする孔を備えた構造体。 - 熱間プレスを用いて製造される孔を備えた構造体であって、
熱間プレスにおける前記構造体を加熱する加熱工程の後に切断刃での孔開け加工によって形成され、前記切断刃を前記孔に挿入した状態で、前記構造体を冷却する冷却工程を経る孔と、
前記孔開け加工後に前記孔の周囲に形成され、前記冷却工程による縮径量よりも大きい拡径量で前記孔を拡径させる凹凸部と、を備えたことを特徴とする孔を備えた構造体。
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