JP2023014888A - Aluminum alloy plate working method - Google Patents

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Takashi Inaba
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Abstract

To provide a hot stamp working technique of aluminum alloy plate material which improves productivity.SOLUTION: An aluminum alloy plate working method includes a heating process of holding an aluminum alloy plate at a temperature of 300°C or more and less than 580°C within 10 min and a press working process of supplying the aluminum alloy plate to a die which is held at a temperature of 100°C or less, pressing the aluminum alloy plate and, at a bottom dead center of the pressing, cooling the aluminum alloy plate up to a temperature less than 200°C.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、アルミニウム合金板加工方法に関する。 The present invention relates to an aluminum alloy plate processing method.

アルミ(アルミニウム合金)板材は、鋼板製品等の軽量化代替材として有効であり、1970年代からスチールによる飲料缶、ステンレス鋼や銅によるエアコン等の熱交換器、1980年代から鋼板による自動車外板材等の代替材として使用されてきた。また、アルミ板材は、1990年代以降では新規用途であるリチウムイオン電池用のバッテリーケース、液晶半導体製造装置等として使用されてきた。これら代替を含めた新規用途へのアルミ板材の使用には、加工技術の進展が大きく関係している。例えば、ビール缶等の飲料缶ではDI(Drawing and Ironing:絞りしごき)加工技術、熱交換器ではロウ付け技術等
の進展が、寄与している。
Aluminum (aluminum alloy) sheet material is effective as a lightweight substitute material for steel sheet products, etc. Since the 1970s, steel beverage cans, stainless steel and copper heat exchangers for air conditioners, etc., and since the 1980s, steel sheet materials for automobile exteriors, etc. has been used as a substitute for Since the 1990s, aluminum sheets have been used for new applications such as battery cases for lithium-ion batteries and liquid crystal semiconductor manufacturing equipment. The use of aluminum sheets for new applications, including these alternatives, is closely related to the progress in processing technology. For example, the development of DI (Drawing and Ironing) processing technology for beverage cans such as beer cans, and the development of brazing technology for heat exchangers have contributed.

特開2007-284731号公報JP 2007-284731 A 特開平9-78210号公報JP-A-9-78210 特開2014-240085号公報JP 2014-240085 A 特開2015-199098号公報JP 2015-199098 A 特開2020-26567号公報JP 2020-26567 A 特開2018-30988号公報JP-A-2018-30988

自動車外板材のアルミ化(アルミニウム合金化)も、アルミ板材に適したプレス技術(成形ガイドライン、金型形状の適正化、潤滑剤、ヘム加工法等)の進展による効果であるが、鋼板の成形性に追いつくことは困難である。そのため、現在では、車体のマルチマテリアル化が進められている。車体重量の大半を占める鋼板においては、従来のプレス(冷間)技術に加えて、ホットスタンプ技術の採用が顕著になっている。ホットスタンプ技術は、搭乗者保護向けキャビン用構造部品(鋼板の超ハイテン材)に適用されている。同様に、ホットスタンプ技術のアルミ板材への適用も考えられるが、鋼板(1500MPa以上)のような超高強度材に対抗できるコスト競争力のあるアルミ高強度材(600MPa以上)が得られにくいため、アルミ板材のホットスタンプ技術は、参考技術として展示会用に出展されているに過ぎない。 The use of aluminum (aluminum alloying) for automobile outer sheet materials is also an effect of the development of press technology suitable for aluminum sheet materials (forming guideline, optimization of mold shape, lubricant, hemming method, etc.). It is difficult to keep up with sex. Therefore, the use of multi-materials for vehicle bodies is currently being promoted. In addition to the conventional press (cold) technology, the use of hot stamping technology is becoming more prominent for steel sheets, which account for the majority of vehicle body weight. Hot stamping technology is applied to cabin structural parts (super-high-tensile steel sheets) for passenger protection. Similarly, hot stamping technology can be applied to aluminum sheet materials, but it is difficult to obtain cost-competitive aluminum high-strength materials (600 MPa or more) that can compete with ultra-high-strength materials such as steel sheets (1500 MPa or more). , The hot stamping technology for aluminum plate material is only exhibited for the exhibition as a reference technology.

一方、アルミ板材のプレス加工以外では、ダイカスト・冷間鍛造・熱間鍛造の技術がある。これらの技術は、各々の特長を活かして採用されているものの、近年、品質面およびコスト面での大きな進展は認められない。 On the other hand, other than pressing aluminum sheets, there are die casting, cold forging, and hot forging technologies. Although these technologies have been adopted by taking advantage of their respective features, no significant progress has been observed in terms of quality and cost in recent years.

アルミ板材のプレス(冷間)製品は、軽量で、放熱性(熱伝導性)、内部品質(引け巣、ブローホール無)、耐食性等に優れる。しかし、アルミ板材のプレス製品は、鋼板に比べると成形性・コスト面で大きく劣る。また、アルミ板材のプレス製品は、ダイカスト製品に比べると形状の自由度(肉厚変化、複雑一体成型)に劣る。これらに対抗するアルミ材の加工法として冷間鍛造法および熱間鍛造法がある。いずれの方法も形状の自由度を大幅に高められるものの、加工前後に時間を要する熱処理工程があるため冷間プレス製品に比べ高コストで生産性に劣る。なお、アルミ板材のプレス成形性向上技術として、温間成形技術を用いた開発もあるが、その向上比率は高くはなくニーズを満足させることは難し
い。従来のアルミ板材の冷間鍛造技術、熱間鍛造技術では、加工前後に複雑な熱処理工程が求められる。
Pressed (cold) aluminum plate products are lightweight, excellent in heat dissipation (thermal conductivity), internal quality (no shrinkage cavities or blowholes), and corrosion resistance. However, pressed products made of aluminum sheets are significantly inferior to steel sheets in terms of formability and cost. In addition, pressed aluminum plate products are inferior to die-cast products in terms of flexibility in shape (thickness variation, complex integral molding). Cold forging and hot forging are available as processing methods for aluminum materials that are counter to these methods. Although both methods can greatly increase the degree of freedom in shape, they are more expensive and less productive than cold-pressed products because they require time-consuming heat treatment processes before and after processing. As a technology to improve the press formability of aluminum sheets, there is also development using warm forming technology, but the improvement rate is not high and it is difficult to satisfy the needs. Conventional cold forging and hot forging technologies for aluminum sheets require complicated heat treatment processes before and after processing.

また、アルミホットスタンプ技術の普及促進には、鋼板ホットスタンプ製品と比較してコスト競争力が重要であり、プレスの高速化が進められている。鋼板ホットスタンプ技術では、強度および形状凍結性等の観点から、プレス加工直後に急速冷却が求められ、成形品に直接水冷を施している。そのため、プレス速度が遅く、型内の冷却水除去等の工程が求められる。鋼板ホットスタンブ技術に関して、金型の冷却技術、金型への凝着予測(解析)技術、金型の材種、金型の潤滑被膜等に関する研究が報告されている。これらは、鋼板ホットスタンプ技術においては有効な技術であるが、ホットスタンプ開始温度が低く、熱伝導性に優れたアルミ材料を考慮されたものではないので、アルミホットスタンプ技術においては、プレスの高速化の解決には繋がらない。 In order to promote the spread of aluminum hot stamping technology, cost competitiveness is important compared to steel plate hot stamping products, and press speeds are being increased. Steel plate hot stamping technology requires rapid cooling immediately after stamping from the viewpoint of strength and shape fixability, and the molded product is directly water-cooled. Therefore, the pressing speed is slow, and a process such as removal of cooling water from the mold is required. Regarding steel plate hot stamping technology, research has been reported on mold cooling technology, adhesion prediction (analysis) technology to molds, mold grades, mold lubricating coatings, and the like. These are effective techniques in steel plate hot stamping technology, but they have a low hot stamping start temperature and do not take into consideration aluminum materials with excellent thermal conductivity. It does not lead to the resolution of the transformation.

本発明は、生産性を向上させるアルミニウム合金板材のホットスタンプ加工技術を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a hot stamping technique for an aluminum alloy sheet that improves productivity.

上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
即ち、第1の態様は、
アルミニウム合金板を300℃以上580℃未満の温度で10分以内の時間保持する加熱工程と、
前記アルミニウム合金板を、100℃以下の温度に維持された金型に供給してプレス加工し、当該プレス加工の下死点で前記アルミニウム合金板を200℃未満に冷却するプレス加工工程とを
含むアルミニウム合金板加工方法である。
In order to solve the above problems, the following means are adopted.
That is, the first aspect is
a heating step of holding the aluminum alloy plate at a temperature of 300° C. or more and less than 580° C. for a time of 10 minutes or less;
A press working step of supplying the aluminum alloy plate to a mold maintained at a temperature of 100 ° C. or less and press working, and cooling the aluminum alloy plate to less than 200 ° C. at the bottom dead center of the press working. An aluminum alloy plate processing method.

本発明によれば、生産性を向上させるアルミニウム合金板材のホットスタンプ加工技術を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the hot-stamping technique of the aluminum-alloy board material which improves productivity can be provided.

図1は、プレス加工装置の金型の構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a die of a press working apparatus. 図2は、金型100の下型ダイセット122に設けられる冷却用水路150、熱電対設置孔160の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of cooling water channels 150 and thermocouple installation holes 160 provided in the lower die set 122 of the mold 100. As shown in FIG. 図3は、プレス加工装置の金型の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a die of the press working device. 図4は、アルミニウム合金板のホットスタンプ加工方法の動作フローの例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of an operation flow of a method for hot stamping an aluminum alloy plate. 図5は、実施例で使用する模擬金型900の下型の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of the lower mold of the simulated mold 900 used in the examples. 図6は、測定例2の測定結果を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the measurement results of Measurement Example 2. FIG.

以下、図面を参照して実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、発明の構成は、開示の実施形態の具体的構成に限定されない。発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。 Embodiments will be described below with reference to the drawings. The configuration of the embodiment is an example, and the configuration of the invention is not limited to the specific configuration of the disclosed embodiment. In carrying out the invention, a specific configuration according to the embodiment may be adopted as appropriate.

〔実施形態〕
(構成例)
図1は、プレス加工装置の金型の構成例を示す図である。金型100は、上型110、下型120を含む。上型110は、上型ダイセット111、上型シワ押さえ部112、ポンチ113を含む。下型120は、下型シワ押さえ部121、下型ダイセット122を含
む。ここで、図1は、金型100を正面から見ている図である。図1の左から右への方向をx方向、紙面の表面から裏面への方向(金型100の正面から裏面への帆方向)をy方向、下から上への方向(下型ダイセット122から上型ダイセット111への方向)をz方向とする。上型ダイセット111及び下型ダイセット122は、プレス成形装置に固定される。上型シワ押さえ部112、ポンチ113は、上型ダイセット111に固定される。ポンチ113は、加工対象のアルミニウム合金板200を所定の形状に変形させる。ポンチ113の先端(下型120側)の形状は、例えば、錐形状、柱形状、または、任意の形状である。上型シワ押さえ部112、下型シワ押さえ部121は、加工対象のアルミニウム合金板200のしわの発生の抑制をする。下型シワ押さえ部121は、下型ダイセットに固定される。下型120は、上型110に対向して配置される。下型シワ押さえ部121の上には、加工対象となるアルミニウム合金板(供試材)200がセットされる。上型ダイセット111は、熱電対310を設置するための熱電対設置孔140を有する。また、下型ダイセット122は、冷却用冷媒を流す冷却用水路150、熱電対320を設置するための熱電対設置孔160を有する。冷却用水路150には、流入口及び流出口が設けられ、当該流入口から金型100を冷却するための水などの冷媒が導入され、当該流出口から排出される。熱電対設置孔140、熱電対設置孔160には、熱電対310、熱電対320が設置され、金型100の温度を測定する。金型100の材料は、例えば、鉄またはアルミニウム合金である。ここでは、縮みフランジ変形を抑制するためのシワ押さえ制御機構を必要としない。金型100の構成は、ここに記載されるものに限定されるものではない。
[Embodiment]
(Configuration example)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a die of a press working apparatus. A mold 100 includes an upper mold 110 and a lower mold 120 . The upper mold 110 includes an upper mold die set 111 , an upper mold wrinkle holder 112 and a punch 113 . The lower die 120 includes a lower die wrinkle holding portion 121 and a lower die set 122 . Here, FIG. 1 is a diagram of the mold 100 viewed from the front. The direction from left to right in FIG. to the upper die set 111) is the z-direction. The upper die set 111 and the lower die set 122 are fixed to a press molding device. The upper die wrinkle holding portion 112 and the punch 113 are fixed to the upper die set 111 . The punch 113 deforms the aluminum alloy plate 200 to be processed into a predetermined shape. The shape of the tip of the punch 113 (on the side of the lower die 120) is, for example, a conical shape, a columnar shape, or an arbitrary shape. The upper die wrinkle suppressing part 112 and the lower die wrinkle suppressing part 121 suppress the occurrence of wrinkles in the aluminum alloy plate 200 to be processed. The lower die wrinkle holding portion 121 is fixed to the lower die set. The lower mold 120 is arranged to face the upper mold 110 . An aluminum alloy plate (test material) 200 to be processed is set on the lower die wrinkle holding portion 121 . The upper die set 111 has a thermocouple installation hole 140 for installing the thermocouple 310 . In addition, the lower die set 122 has a cooling water channel 150 through which a cooling coolant flows, and a thermocouple installation hole 160 for installing the thermocouple 320 . The cooling water channel 150 is provided with an inlet and an outlet, and a coolant such as water for cooling the mold 100 is introduced from the inlet and discharged from the outlet. A thermocouple 310 and a thermocouple 320 are installed in the thermocouple installation hole 140 and the thermocouple installation hole 160 to measure the temperature of the mold 100 . The material of the mold 100 is, for example, iron or aluminum alloy. Here, a wrinkle holding control mechanism for suppressing shrinkage flange deformation is not required. The configuration of mold 100 is not limited to that described herein.

上型110(または下型120)が、プレス加工装置の動作により上下方向に上死点と下死点との間を往復運動することで、上型110と下型120とが近づいたり遠ざかったりする。上型110と下型120とが近づいた際に、ポンチ113がアルミニウム合金板200に押し当てられ、アルミニウム合金板200が変形することによりプレス加工される。また、プレス加工装置は、水または水溶性潤滑剤をミスト状にして、金型100の上型110および下型120に向けて噴霧するスプレー噴霧器を備える。スプレー噴霧器は、加工対象のアルミニウム合金板が金型100にセットされる前に、上型110および下型120に、所定量のミスト状の水または水溶性潤滑剤を噴霧する。 The upper die 110 (or the lower die 120) reciprocates in the vertical direction between the top dead center and the bottom dead center due to the operation of the press working device, so that the upper die 110 and the lower die 120 approach or move away from each other. do. When the upper die 110 and the lower die 120 approach each other, the punch 113 is pressed against the aluminum alloy plate 200, and the aluminum alloy plate 200 is deformed and pressed. In addition, the press working device is equipped with a spray atomizer that turns water or a water-soluble lubricant into a mist and sprays it toward the upper mold 110 and the lower mold 120 of the mold 100 . The spray atomizer sprays a predetermined amount of water mist or water-soluble lubricant onto the upper mold 110 and the lower mold 120 before the aluminum alloy plate to be processed is set in the mold 100 .

絞り加工(縮みフランジ変形)では、金型100が、シワ押さえをスプリング等によりアルミニウム合金板200に押しつける制御をするシワ押さえ制御機構を有することが一般的である。しかし、シワ押さえ制御機構を使用すると、プレス加工時にアルミニウム合金板200とシワ押さえ制御機構とが接触してアルミニウム合金板200の温度を低下させ成形性低下を招くことがある。ここでは、シワ押さえ制御機構は使用されない。即ち、下型120のシワ押さえ部121の接触部は極力低減し、ポンチ部113の受け形状が下型120に存在する。 In the drawing process (shrink flange deformation), the die 100 generally has a wrinkle holding control mechanism for controlling the wrinkle holding to be pressed against the aluminum alloy plate 200 by a spring or the like. However, if the wrinkle-holding control mechanism is used, the aluminum alloy plate 200 and the wrinkle-holding control mechanism may come into contact with each other during press working, lowering the temperature of the aluminum alloy plate 200 and causing deterioration in formability. Here, no wrinkle control mechanism is used. That is, the contact portion of the wrinkle holding portion 121 of the lower die 120 is reduced as much as possible, and the receiving shape of the punch portion 113 exists in the lower die 120 .

金型100の材料として、例えば、5000系アルミニウム合金、7000系アルミニウム合金が使用される。金型100の表面は、研磨面のままでもよいが、アルミニウム合金板200の凝着防止のために、高硬度のクロムメッキ、ニッケルメッキ等のメッキ加工を施し、金型100の表面に低摩擦係数となる被膜を形成させることが望ましい。金型100に対するメッキ加工の方法として、電解、無電解、溶射等の方法があるが、金型100のサイズなどにより適宜、適切な方法が採用され得る。 As the material of the mold 100, for example, 5000 series aluminum alloy and 7000 series aluminum alloy are used. The surface of the mold 100 may be left as a polished surface, but in order to prevent adhesion of the aluminum alloy plate 200, a plating process such as high-hardness chromium plating or nickel plating is applied to the surface of the mold 100 to reduce friction. It is desirable to form a modulus coating. Methods of plating the mold 100 include electrolysis, electroless, thermal spraying, and the like.

図2は、金型100の下型ダイセット122に設けられる冷却用水路150、熱電対設置孔160の例を示す図である。下型ダイセット122は、直方体形状を有する。冷却用水路150は、第1部分151、第2部分152、第3部分153を有する。 FIG. 2 is a diagram showing an example of cooling water channels 150 and thermocouple installation holes 160 provided in the lower die set 122 of the mold 100. As shown in FIG. The lower die set 122 has a cuboid shape. The cooling channel 150 has a first portion 151 , a second portion 152 and a third portion 153 .

図2の例では、下型ダイセット122の右側の側面に、冷却用水路150の流入口およ
び流出口、熱電対投入口が設けられる。冷却用水路150の第1部分151は、流入口からx方向に平行に伸びる円筒形の水路である。冷却用水路150の第2部分152は、第1部分151の流入口側の端とは反対側の端に接続され、y方向に平行に伸びる円筒形の水路である。冷却用水路150の第3部分153は、第2部分152の第1部分151と接続する端とは反対側の端に接続され、x方向に平行に流出口まで伸びる円筒形の水路である。冷却用水路150の流入口、流出口には、例えば、ホースやパイプなどが接続される。水などの冷媒が、冷却用水路150の流入口から導入され、第1部分151、第2部分152、第3部分153を通り、流出口から排出されることで、下型ダイセット122が冷却される。冷却用水路150の流入口、流出口には、例えば、ホースやパイプなどが接続される。下型ダイセット122が冷却されることで、下型シワ押さえ部121を含む下型120が冷却される。また、プレスの際に下型120と接触する上型110も冷却され得る。冷却用水路150の直径は、例えば、下型ダイセット122の厚さ(z方向の長さ)が50mmであるとき、10mmである。
In the example of FIG. 2, the right side surface of the lower die set 122 is provided with the inlet and outlet of the cooling water channel 150 and the thermocouple inlet. A first portion 151 of the cooling channel 150 is a cylindrical channel extending parallel to the x-direction from the inlet. The second portion 152 of the cooling channel 150 is a cylindrical channel that is connected to the end of the first portion 151 opposite to the inlet side end and extends parallel to the y-direction. The third portion 153 of the cooling channel 150 is a cylindrical channel connected to the end of the second portion 152 opposite to the end connected to the first portion 151 and extending in parallel to the x-direction to the outlet. For example, hoses and pipes are connected to the inlet and outlet of the cooling water channel 150 . A coolant such as water is introduced from the inlet of the cooling water channel 150, passes through the first portion 151, the second portion 152, and the third portion 153, and is discharged from the outlet, thereby cooling the lower die set 122. be. For example, hoses and pipes are connected to the inlet and outlet of the cooling water channel 150 . By cooling the lower die set 122, the lower die 120 including the lower die wrinkle holding portion 121 is cooled. Also, the upper mold 110 that contacts the lower mold 120 during pressing can be cooled. The diameter of the cooling channel 150 is, for example, 10 mm when the thickness (length in the z-direction) of the lower die set 122 is 50 mm.

熱電対設置孔160は、下型ダイセット122の右側の側面に設けられる熱電対挿入口から、x方向に平行に伸びる円筒形の孔である。熱電対設置孔160は、下型ダイセット122の中央付近まで伸びる。熱電対設置孔160には、熱電対320が熱電対挿入口から挿入される。熱電対320の測温接点(温度を計測する部分)は、熱電対設置孔160内で、下型ダイセット122の中央付近に配置される。熱電対設置孔160に挿入された熱電対320により、金型100の下型ダイセット122の温度を測定することができる。 The thermocouple installation hole 160 is a cylindrical hole extending parallel to the x-direction from a thermocouple insertion opening provided on the right side surface of the lower die set 122 . The thermocouple installation hole 160 extends to near the center of the lower die set 122 . A thermocouple 320 is inserted into the thermocouple installation hole 160 from a thermocouple insertion port. A temperature-measuring junction (a portion for measuring temperature) of the thermocouple 320 is arranged near the center of the lower die set 122 within the thermocouple installation hole 160 . The temperature of the lower die set 122 of the mold 100 can be measured by the thermocouple 320 inserted into the thermocouple installation hole 160 .

冷却用水路150、熱電対設置孔160の形状は、ここに記載したものに限定されるものではなく、金型100などの形状等に合わせて適宜変更され得る。また、複数の冷却用水路が設けられてもよい。また、複数の熱電対設置孔が設けられ、複数の位置で温度が測定されてもよい。上型ダイセット111に設けられる熱電対設置孔160、熱電対310についても、下型ダイセット122に設けられる熱電対設置孔160、熱電対320と同様である。熱電対310、熱電対320の代わりに、サーミスタ、測温抵抗体、サーモカメラ等が使用されて、金型100の温度が測定されてもよい。冷却用水路150に冷媒が流されることで、金型100が冷却され、金型100にセットされたアルミニウム合金板200が冷却される。 The shapes of the cooling water channel 150 and the thermocouple installation hole 160 are not limited to those described here, and may be appropriately changed according to the shape of the mold 100 and the like. Also, a plurality of cooling channels may be provided. Also, a plurality of thermocouple installation holes may be provided to measure the temperature at a plurality of positions. The thermocouple installation hole 160 and thermocouple 310 provided in the upper die set 111 are similar to the thermocouple installation hole 160 and thermocouple 320 provided in the lower die set 122 . Instead of the thermocouples 310 and 320, a thermistor, a resistance temperature detector, a thermocamera, or the like may be used to measure the temperature of the mold 100. FIG. The mold 100 is cooled by flowing the refrigerant through the cooling water channel 150, and the aluminum alloy plate 200 set in the mold 100 is cooled.

図3は、プレス加工装置の金型の構成例を示す図である。図3の金型100では、上型ダイセット111に、下型ダイセット122の冷却用水路150と同様の冷却用水路130が設けられる。図3の金型100の他の構成については、図1の金型100と同様である。上型ダイセット111、及び、下型ダイセット122に、冷却用水路が設けられることで、金型100をより適切に冷却することができる。冷却用水路130に流される冷媒の量は、冷却用水路150に流される冷媒の量と同様である。 FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a die of the press working device. In the mold 100 of FIG. 3, the upper die set 111 is provided with cooling water channels 130 similar to the cooling water channels 150 of the lower die set 122 . Other configurations of the mold 100 of FIG. 3 are the same as those of the mold 100 of FIG. By providing cooling water channels in the upper die set 111 and the lower die set 122, the mold 100 can be cooled more appropriately. The amount of refrigerant flowing through cooling waterway 130 is the same as the amount of refrigerant flowing through cooling waterway 150 .

(動作例)
図4は、アルミニウム合金板のホットスタンプ加工方法の動作フローの例を示す図である。アルミニウム合金板は、加工対象のアルミニウム合金の板である。アルミニウム合金板は、例えば、圧延処理後または圧延処理及び溶体化処理後の切板である。圧延処理とは、アルミニウム合金の製造工程で熱間圧延処理(及び冷間圧延処理)を意味する。溶体化処理とは、合金成分をアルミニウム合金中に溶け込ませた温度から急速に冷却する処理である。溶体化処理は、例えば、連続焼鈍ライン(CAL:Continuous Annealing Line)
により行われる。ここでは、プレス加工装置に金型100がセットされ、金型100の冷却用水路150には、冷媒が流されているとする。冷却用水路150には、3L(リットル)/分から10L/分の量の冷媒としての水が供給されているとする。プレス加工中において、冷媒により、金型100の内部温度及び表面温度が、100℃以下、好ましくは
、50℃以下に維持される。金型100の内部温度及び表面温度が、100℃以下もしくは50℃以下になるように、熱電対310、熱電対320で測定される金型100の温度に応じて、冷却用水路150に供給される冷媒の量が調整されてもよい。例えば、熱電対310、熱電対320で測定される温度が高いほど、冷却用水路150に供給される冷媒の量を多くする。ミスト噴霧により、金型100が十分冷却される場合には、冷却用水路150による冷却が行われなくてもよい。
(Operation example)
FIG. 4 is a diagram showing an example of an operation flow of a method for hot stamping an aluminum alloy plate. An aluminum alloy plate is an aluminum alloy plate to be processed. The aluminum alloy plate is, for example, a cut plate after rolling or after rolling and solution treatment. Rolling treatment means hot rolling treatment (and cold rolling treatment) in the manufacturing process of aluminum alloy. Solution treatment is a process of rapidly cooling from a temperature at which alloy components are dissolved in an aluminum alloy. Solution treatment, for example, continuous annealing line (CAL: Continuous Annealing Line)
performed by Here, it is assumed that the mold 100 is set in the press working device, and the cooling water channel 150 of the mold 100 is supplied with a coolant. It is assumed that cooling water passage 150 is supplied with water as a refrigerant in an amount of 3 L (liter)/minute to 10 L/minute. During press working, the coolant maintains the internal temperature and surface temperature of the mold 100 at 100° C. or less, preferably 50° C. or less. Depending on the temperature of the mold 100 measured by the thermocouples 310 and 320, the temperature of the mold 100 is supplied to the cooling water channel 150 so that the internal temperature and surface temperature of the mold 100 are 100 ° C. or less or 50 ° C. or less. The amount of refrigerant may be adjusted. For example, the higher the temperature measured by the thermocouples 310 and 320, the greater the amount of coolant supplied to the cooling water passage 150. FIG. When the mold 100 is sufficiently cooled by mist spraying, cooling by the cooling water passage 150 may not be performed.

ここで、アルミニウム合金は、1000系アルミニウム、2000系アルミニウム合金、3000系アルミニウム合金、4000系アルミニウム合金、5000系アルミニウム合金、6000系アルミニウム合金、7000系アルミニウム合金を含む。アルミニウム合金は、ここに記載したものに限定されるものではない。1000系アルミニウムは、純度99.00%以上の純アルミニウムである。ここでは、1000系アルミニウムも、アルミニウム合金の一種とする。2000系アルミニウム合金(Al-Cu系合金)は、アルミニウムに主に銅(Cu)を添加したアルミニウム合金である。3000系アルミニウム合金(Al-Mn系合金)は、アルミニウムに主にマンガン(Mn)を添加したアルミニウム合金である。4000系アルミニウム合金(Al-Si系合金)は、アルミニウムに主にシリコン(Si)を添加したアルミニウム合金である。5000系アルミニウム合金(Al-Mg系合金)は、アルミニウムに主にマグネシウム(Mg)を添加したアルミニウム合金である。5000系アルミニウム合金は、例えば、重量比で、2%以上5%未満のMgを含むアルミニウム合金である。なお、金型用5000系アルミニウム合金は、例えば、重量比で、3.5%以上5.5%未満のMgを含むアルミニウム合金である。5000系アルミニウム合金は、これに限定されるものではない。6000系アルミニウム合金(Al-Mg-Si系合金)は、アルミニウムに主にマグネシウム及びシリコンを添加したアルミニウム合金である。6000系アルミニウム合金は、例えば、重量比で、0.4%以上1.0%未満のMg、0.7%以上1.5%未満のSi、0.01%以上0.2%未満のCuを含むアルミニウム合金である。6000系アルミニウム合金は、これに限定されるものではない。7000系アルミニウム合金(Al-Zn-Mg系合金)は、アルミニウムに主に亜鉛(Zn)及びマグネシウムを添加したアルミニウム合金である。7000系アルミニウム合金は、例えば、重量比で、5.0%以上9.0%未満のZn、1.3%以上2.5%未満のCuを含むアルミニウム合金である。7000系アルミニウム合金は、これに限定されるものではない。各アルミニウム合金は、ここに示した元素以外の元素を含む場合がある。 Here, aluminum alloys include 1000 series aluminum alloys, 2000 series aluminum alloys, 3000 series aluminum alloys, 4000 series aluminum alloys, 5000 series aluminum alloys, 6000 series aluminum alloys, and 7000 series aluminum alloys. Aluminum alloys are not limited to those listed here. 1000 series aluminum is pure aluminum with a purity of 99.00% or more. Here, 1000-series aluminum is also a kind of aluminum alloy. A 2000 series aluminum alloy (Al—Cu series alloy) is an aluminum alloy in which copper (Cu) is mainly added to aluminum. A 3000 series aluminum alloy (Al—Mn series alloy) is an aluminum alloy in which manganese (Mn) is mainly added to aluminum. A 4000 series aluminum alloy (Al—Si series alloy) is an aluminum alloy in which silicon (Si) is mainly added to aluminum. A 5000 series aluminum alloy (Al—Mg series alloy) is an aluminum alloy in which magnesium (Mg) is mainly added to aluminum. A 5000 series aluminum alloy is an aluminum alloy containing, for example, 2% or more and less than 5% by weight of Mg. The 5000 series aluminum alloy for molds is, for example, an aluminum alloy containing 3.5% or more and less than 5.5% by weight of Mg. The 5000 series aluminum alloy is not limited to this. A 6000 series aluminum alloy (Al--Mg--Si series alloy) is an aluminum alloy in which magnesium and silicon are mainly added to aluminum. The 6000 series aluminum alloy contains, for example, 0.4% or more and less than 1.0% Mg, 0.7% or more and less than 1.5% Si, and 0.01% or more and less than 0.2% Cu It is an aluminum alloy containing The 6000 series aluminum alloy is not limited to this. A 7000 series aluminum alloy (Al--Zn--Mg alloy) is an aluminum alloy in which zinc (Zn) and magnesium are mainly added to aluminum. A 7000 series aluminum alloy is an aluminum alloy containing, for example, 5.0% or more and less than 9.0% of Zn and 1.3% or more and less than 2.5% of Cu, by weight. The 7000 series aluminum alloy is not limited to this. Each aluminum alloy may contain elements other than those shown here.

S101では、電気ヒータ炉(電気炉)、誘導加熱炉、赤外線加熱炉などの加熱炉により、加工対象のアルミニウム合金板200に対して、300℃以上580℃未満の到達温度で10分未満の保持時間で加熱を行う。すなわち、加熱炉で、アルミニウム合金板200に対して、アルミニウム合金板200の温度を到達温度に上昇させた後、さらに、当該到達温度で10分未満の保持時間、加熱を行う。加熱の際、アルミニウム合金板200内の各位置の温度の温度差は、最大で40℃以内になることが望ましい。また、加熱の際、50℃/分以上の加熱速度であることが望ましい。加熱速度は、材料組織(結晶粒)に影響し、50℃/分未満では、結晶粒成長による成形性の低下、加工表面の肌荒れを招くほか、生産性の低下につながる。一方、材料内の温度分布の幅が大きいと強度ばらつきが大きくなるので、アルミニウム合金板200内の各位置の温度の温度差を40℃以内にすることが望ましい。アルミニウム合金板の厚さは、例えば、1.5mm以上5mm未満である。到達温度は、アルミニウム合金の種類によって変更され得る。到達温度は、例えば、3000系アルミニウム合金では300℃-500℃、5000系アルミニウム合金では300℃-450℃、6000系アルミニウム合金では400℃-550℃である。到達温度が300℃未満では、アルミニウム合金板の延性が不十分であり、成形性の向上度合いが低い。また、到達温度が580℃以上では、合金添加元素によってバーニング(溶融状態)が生じるため、好ましくない。到達温度での保持時間は10分以上でもよいが、到
達温度での保持時間が長いと生産性が大幅に低下するので、到達温度での保持時間は10分未満が望ましい。アルミニウム合金板の厚さが薄い(例えば、3mm未満)場合、到達温度での保持時間は1分未満であっても問題なく、できるだけ短くすることが望ましい。アルミニウム合金板の厚さが1.5mm未満では、搬送時等に変形が生じやすいため好ましくない。また、アルミニウム合金板の厚さが5mm以上でも、当該加工は可能であるが、押出し型材など他の方法の方が使い勝手がよい。よって、ここでのアルミニウム合金板200の厚さは、1.5mm以上5mm未満であることが好ましい。
In S101, the aluminum alloy plate 200 to be processed is held at a temperature of 300° C. or more and less than 580° C. for less than 10 minutes by a heating furnace such as an electric heater furnace (electric furnace), an induction heating furnace, or an infrared heating furnace. Heat up in time. That is, after raising the temperature of the aluminum alloy plate 200 to the target temperature in the heating furnace, the aluminum alloy plate 200 is further heated at the target temperature for a holding time of less than 10 minutes. During heating, it is desirable that the temperature difference between the respective positions in the aluminum alloy plate 200 is within 40°C at maximum. Moreover, it is desirable that the heating rate is 50° C./min or more during heating. The heating rate affects the material structure (crystal grains), and if it is less than 50° C./min, it leads to a decrease in formability due to grain growth, a rough surface on the processed surface, and a decrease in productivity. On the other hand, if the width of the temperature distribution in the material is wide, the strength variation becomes large. The thickness of the aluminum alloy plate is, for example, 1.5 mm or more and less than 5 mm. The ultimate temperature can be changed depending on the type of aluminum alloy. The temperature reached is, for example, 300° C.-500° C. for 3000 series aluminum alloys, 300° C.-450° C. for 5000 series aluminum alloys, and 400° C.-550° C. for 6000 series aluminum alloys. If the ultimate temperature is less than 300°C, the ductility of the aluminum alloy sheet is insufficient, and the degree of improvement in formability is low. Moreover, if the temperature reaches 580° C. or higher, burning (melting state) occurs due to the alloying additive elements, which is not preferable. The holding time at the reached temperature may be 10 minutes or more, but if the holding time at the reached temperature is long, the productivity will drop significantly, so the holding time at the reached temperature is preferably less than 10 minutes. If the thickness of the aluminum alloy plate is thin (for example, less than 3 mm), the holding time at the reached temperature can be less than 1 minute without any problem, and it is desirable to make it as short as possible. If the thickness of the aluminum alloy plate is less than 1.5 mm, it is not preferable because it is likely to be deformed during transportation. Also, even if the thickness of the aluminum alloy plate is 5 mm or more, the processing is possible, but other methods such as extrusion are more convenient. Therefore, the thickness of the aluminum alloy plate 200 here is preferably 1.5 mm or more and less than 5 mm.

S102では、プレス加工機のスプレー噴霧器は、金型100の上型110および下型120に向けて、ミスト状の水または水溶性潤滑剤を噴霧する。スプレー噴霧器は、上型110、下型120に対して、加工対象のアルミニウム合金板200の面積100cm当たり10mg以上の量のミスト状の水または水溶性潤滑剤を噴霧する。スプレー噴霧器によるミスト状の水または水溶性潤滑剤の噴霧は、金型100に加工対象のアルミニウム合金板200がセットされる前に行われる。噴霧量が、加工対象のアルミニウム合金板200の面積100cm当たり10mg未満では、冷却能力および潤滑性能が不足し、金型100へのアルミニウム合金板200の凝着を招く。また、噴霧量が、加工対象のアルミニウム合金板200の面積100cm当たり2000mg以上では、十分に冷却されるものの、金型100内に水または水溶性潤滑剤が過剰となる。金型100内に水または水溶性潤滑剤が過剰となると、金型100から液体(水または水溶性潤滑剤)を抜く水抜き作業が求められ、作業性悪化、品質低下を招く。よって、噴霧量は、加工対象のアルミニウム合金板200の面積100cm当たり10mg以上2000mg未満が好ましい。ミスト噴霧による冷却は、行われなくてもよい。 In S<b>102 , the sprayer of the press machine sprays mist of water or a water-soluble lubricant toward the upper mold 110 and the lower mold 120 of the mold 100 . The spray atomizer sprays mist of water or water-soluble lubricant in an amount of 10 mg or more per 100 cm 2 area of the aluminum alloy plate 200 to be processed to the upper die 110 and the lower die 120 . The mist-like water or water-soluble lubricant is sprayed by the sprayer before the aluminum alloy plate 200 to be processed is set in the mold 100 . If the spray amount is less than 10 mg per 100 cm 2 area of the aluminum alloy plate 200 to be processed, the cooling capacity and lubricating performance are insufficient, causing adhesion of the aluminum alloy plate 200 to the mold 100 . Further, when the spray amount is 2000 mg or more per 100 cm 2 of the area of the aluminum alloy plate 200 to be processed, the mold 100 is sufficiently cooled, but the water or water-soluble lubricant becomes excessive. Excess water or water-soluble lubricant in the mold 100 requires draining work to remove the liquid (water or water-soluble lubricant) from the mold 100, resulting in deterioration of workability and quality. Therefore, the spray amount is preferably 10 mg or more and less than 2000 mg per 100 cm 2 area of the aluminum alloy plate 200 to be processed. Cooling by mist spray may not be performed.

S103では、S101で加熱したアルミニウム合金板200を、加熱炉から取り出して、速やかに(例えば、5秒以内に)、プレス加工装置の金型100の下型シワ押さえ部121の上にセットする。アルミニウム合金板の加熱炉からの取り出し及び金型100へのセットは、例えば、周知のロボット等により行われる。当該ロボットは、例えば、アルミニウム合金板200を把持するアームを有し、所定時間加熱されたアルミニウム合金板200を加熱炉から取り出し、金型100に移動させる。また、当該ロボットは、プレス加工されたアルミニウム合金板200を金型100から取り出してもよい。 In S103, the aluminum alloy plate 200 heated in S101 is taken out from the heating furnace and quickly (for example, within 5 seconds) is set on the lower mold wrinkle holder 121 of the mold 100 of the press machine. Taking out the aluminum alloy plate from the heating furnace and setting it in the mold 100 is performed by, for example, a well-known robot or the like. The robot has, for example, an arm that grips the aluminum alloy plate 200 , takes out the aluminum alloy plate 200 heated for a predetermined time from the heating furnace, and moves it to the mold 100 . Further, the robot may take out the pressed aluminum alloy plate 200 from the mold 100 .

S104では、プレス加工装置において、金型100の上型110を下死点まで移動させて、ポンチ113及び上型シワ押さえ部112をアルミニウム合金板200に接触させることで、アルミニウム合金板200を所定の形状に変形加工(プレス加工)させる。ここで、アルミニウム合金板200に加工した後の成形品の高さは、40mm未満であることが好ましい。ここではシワ押さえ制御機構を使用しないため、成形品の高さが40mm以上になると、フランジ部しわに伴う材料流入不足が生じる。ここで、成形品の高さとは、例えば、成形方向、すなわち、プレス加工における加工後のプレス方向での加工品の寸法をいう。よって、成形品の高さが40mm以上では、成形品にくびれ等が顕在化し製品性能を満足しないことがある。 In S104, in the press machine, the upper die 110 of the die 100 is moved to the bottom dead center, and the punch 113 and the upper die wrinkle holding portion 112 are brought into contact with the aluminum alloy plate 200, so that the aluminum alloy plate 200 is pressed to a predetermined level. deformed (pressed) into the shape of Here, it is preferable that the height of the molded product after processing into the aluminum alloy plate 200 is less than 40 mm. Since the wrinkle holding control mechanism is not used here, when the height of the molded product is 40 mm or more, insufficient material flow occurs due to wrinkles in the flange portion. Here, the height of the molded product refers to, for example, the dimension of the processed product in the molding direction, ie, the press direction after processing in press working. Therefore, if the height of the molded product is 40 mm or more, constriction or the like may appear in the molded product, and the product performance may not be satisfied.

S105では、金型100の上型110を下死点で維持して、アルミニウム合金板200を200℃未満まで冷却する。例えば、上型110を下死点で1-10秒間維持すること(下死点保持時間1-10秒)で、アルミニウム合金板200が200℃未満まで冷却される。金型100は、予め水冷などにより冷却されているため、金型100の上型110と下型120との間に挟まれるアルミニウム合金板200も冷却される。アルミニウム合金板200の温度が200℃超では、強度を高める添加元素が析出し高強度を確保できない、成形品の変形が生じ易いといった問題がある。また、アルミニウム合金板200を200℃以下まで冷却することで、アルミニウム合金板200の到達温度と下死点での冷却温度との温度差(熱収縮率)を活用して、成形品の平坦度と金型100からの離型性を
向上させることができる。アルミニウム合金板200の温度は金型100に接触することによって低下し、温度差がアルミニウム合金板200にテンション(張り)を与えて平坦度の向上に寄与する。下死点での温度は低いほどよい。一方、熱収縮はアルミニウム合金板200がポンチ113側に張り付き、離型を困難にさせる。よって、アルミニウム合金板200の到達温度を適正化してテンションを低減することが好ましい。また、アルミニウム合金板200の熱収縮対策でも離型の難しい形状が存在する場合、例えば、金型100の凸側であるポンチ113側に数度(例えば、0~5度)の逃げ角を付与すると共に、加工時の変形抵抗の低減化が有効である。変形抵抗は、焼き付きである。変形抵抗は、金型100へのメッキ(例えば、ニッケルメッキ、クロムメッキ)加工、水溶性クーラント(潤滑剤)の塗布を適宜組み合わせることで、低減される。潤滑剤として、周知の離型剤が使用され得る。金型100へのメッキは、金型100とアルミニウム合金板200との間の摩擦係数を低減させることができる。
In S105, the upper die 110 of the die 100 is maintained at the bottom dead center to cool the aluminum alloy plate 200 to less than 200.degree. For example, the aluminum alloy plate 200 is cooled to less than 200° C. by maintaining the upper mold 110 at the bottom dead center for 1-10 seconds (bottom dead center holding time 1-10 seconds). Since the mold 100 is cooled in advance by water cooling or the like, the aluminum alloy plate 200 sandwiched between the upper mold 110 and the lower mold 120 of the mold 100 is also cooled. If the temperature of the aluminum alloy plate 200 exceeds 200° C., the additional elements that increase the strength are precipitated, and high strength cannot be ensured, and deformation of the molded product is likely to occur. In addition, by cooling the aluminum alloy plate 200 to 200 ° C. or less, the temperature difference (thermal contraction rate) between the ultimate temperature of the aluminum alloy plate 200 and the cooling temperature at the bottom dead center is used to improve the flatness of the molded product. and the releasability from the mold 100 can be improved. The temperature of the aluminum alloy plate 200 is lowered by contact with the mold 100, and the temperature difference imparts tension to the aluminum alloy plate 200, contributing to improvement in flatness. The lower the temperature at the bottom dead center, the better. On the other hand, heat shrinkage causes the aluminum alloy plate 200 to stick to the punch 113 side, making release difficult. Therefore, it is preferable to reduce the tension by optimizing the ultimate temperature of the aluminum alloy plate 200 . In addition, if there is a shape that is difficult to release from the aluminum alloy plate 200 even as a countermeasure against heat shrinkage, for example, a relief angle of several degrees (for example, 0 to 5 degrees) is given to the punch 113 side, which is the convex side of the mold 100. In addition, it is effective to reduce deformation resistance during processing. Deformation resistance is seizure. Deformation resistance is reduced by appropriately combining plating (for example, nickel plating, chromium plating) on the mold 100 and application of a water-soluble coolant (lubricant). Known release agents can be used as lubricants. Plating the mold 100 can reduce the coefficient of friction between the mold 100 and the aluminum alloy plate 200 .

冷却後、金型100からアルミニウム合金板200を取り出し、自然時効(室温(25℃程度)に放置)または人工時効処理(加熱)を行うことで、アルミニウム合金板200は高強度化する。例えば、100℃以上200℃未満で加熱する人工時効処理を行うと、より高い強度が得られる。また、人工時効処理は、上記のS101からS105のアルミニウム合金板200に対するプレス加工後の他の処理の後に行われてもよい。 After cooling, the aluminum alloy plate 200 is removed from the mold 100 and subjected to natural aging (leaving at room temperature (approximately 25° C.)) or artificial aging treatment (heating) to increase the strength of the aluminum alloy plate 200 . For example, higher strength can be obtained by performing artificial aging treatment by heating at 100° C. or more and less than 200° C. Moreover, the artificial aging treatment may be performed after other treatments after the pressing of the aluminum alloy plate 200 in S101 to S105 described above.

(実施例)
図5は、実施例で使用する模擬金型900の下型の例を示す図である。模擬金型900は、金型100を模擬した金型である。ここで、図5は、模擬金型900の下型を上方から見ている図である。図5の左から右への方向をx方向、下から上への方向をy方向、紙面の表面から裏面への方向(模擬金型900の下から上への方向)をz方向とする。模擬金型900は、上型及び下型を含む。上型及び下型の外形は、幅200mm(x方向)、奥行200mm(y方向)、高さ50mm(z方向)の直方体である。模擬金型900の下型は、冷却用水路930、第1熱電対設置孔941、第2熱電対設置孔942、凹部950を含む。冷却用水路930は、第1部分931、第2部分932、第3部分933を有する。凹部950は、模擬金型900の上面の中央に設けられる。凹部950の形状は、幅50mm(x方向)、奥行50mm(y方向)、深さ10mm(z方向)の直方体である。図5の模擬金型900の下型の下側を正面、右側を右側面、左側を左側面、上側を裏面とする。また、模擬金型900の下型の上側を上面、下側を下面とする。
(Example)
FIG. 5 is a diagram showing an example of the lower mold of the simulated mold 900 used in the examples. A simulated mold 900 is a mold that simulates the mold 100 . Here, FIG. 5 is a view of the lower mold of the simulated mold 900 viewed from above. The direction from left to right in FIG. 5 is the x direction, the direction from the bottom to the top is the y direction, and the direction from the front side to the back side of the paper (the direction from the bottom to the top of the simulated mold 900) is the z direction. A simulated mold 900 includes an upper mold and a lower mold. The outer shape of the upper and lower molds is a rectangular parallelepiped with a width of 200 mm (x direction), a depth of 200 mm (y direction), and a height of 50 mm (z direction). A lower mold of the simulated mold 900 includes a cooling channel 930 , a first thermocouple installation hole 941 , a second thermocouple installation hole 942 and a recess 950 . The cooling channel 930 has a first portion 931 , a second portion 932 and a third portion 933 . A recess 950 is provided in the center of the upper surface of the simulated mold 900 . The shape of the recess 950 is a rectangular parallelepiped with a width of 50 mm (x direction), a depth of 50 mm (y direction), and a depth of 10 mm (z direction). The lower side of the lower mold 900 of FIG. 5 is the front side, the right side is the right side, the left side is the left side, and the upper side is the back side. Also, the upper side of the lower mold of the simulated mold 900 is the upper surface, and the lower side thereof is the lower surface.

模擬金型900の下型の右側面に、冷却用水路930の流入口および流出口が設けられる。流入口、流出口は、例えば、円形である。流入口の中心は、例えば、正面から37.5mm、上面から25mmの位置である。流出口の中心は、例えば、裏面から37.5mm、上面から25mmの位置である。冷却用水路930の第1部分931は、流入口からx方向に平行に伸びる円筒形の水路である。第1部分931の長さは、例えば、162.5mmである。冷却用水路930の第2部分932は、第2部分931の流入口側の端とは反対側の端に接続され、y方向に平行に伸びる円筒形の水路である。第2部分932の長さは、例えば、125mmである。冷却用水路930の第3部分933は、第2部分932の第1部分931と接続する端とは反対側の端に接続され、x方向に平行に流出口まで伸びる円筒形の水路である。第3部分933の長さは、例えば、162.5mmである。冷却用水路930の流入口、流出口には、例えば、ホースやパイプなどが接続される。冷却用水路930の直径は、例えば、10mmである。 An inlet and an outlet of a cooling channel 930 are provided on the right side of the lower mold of the simulated mold 900 . The inlet and outlet are circular, for example. The center of the inlet is, for example, 37.5 mm from the front and 25 mm from the top. The center of the outlet is, for example, 37.5 mm from the back surface and 25 mm from the top surface. A first portion 931 of the cooling channel 930 is a cylindrical channel extending parallel to the x-direction from the inlet. The length of the first portion 931 is, for example, 162.5 mm. A second portion 932 of the cooling channel 930 is a cylindrical channel that is connected to the end of the second portion 931 opposite to the inlet side end and extends parallel to the y-direction. The length of the second portion 932 is, for example, 125 mm. A third portion 933 of the cooling channel 930 is a cylindrical channel connected to the end of the second portion 932 opposite to the end connected to the first portion 931 and extending in parallel to the x-direction to the outlet. The length of the third portion 933 is, for example, 162.5 mm. For example, hoses and pipes are connected to the inlet and outlet of the cooling water channel 930 . The diameter of the cooling channel 930 is, for example, 10 mm.

第1熱電対設置孔941は、模擬金型900の下型の右側面に設けられる熱電対挿入口から、x方向に平行に伸びる円筒形の孔である。熱電対挿入口の中心は、例えば、正面から100mm、上面から10mmの位置である。第2熱電対設置孔941は、下型の中央付近まで伸びる。第1熱電対設置孔941の長さは、例えば、70mmである。第2熱電
対設置孔942は、模擬金型900の下型の右側面に設けられる熱電対挿入口から、x方向に平行に伸びる円筒形の孔である。熱電対挿入口の中心は、例えば、正面から58.75mm、上面から10mmの位置である。第2熱電対設置孔942は、下型の中央付近まで伸びる。第2熱電対設置孔941の長さは、例えば、100mmである。第1熱電対設置孔941、第2熱電対設置孔942の直径は、例えば、5mmである。第1熱電対設置孔941、第2熱電対設置孔942には、熱電対が熱電対挿入口から挿入される。熱電対の測温接点(温度を計測する部分)は、それぞれ、第1熱電対設置孔941内、第2熱電対設置孔942内で、模擬金型900の中央付近に配置される。第1熱電対設置孔941、第2熱電対設置孔942に挿入された熱電対により、金型900の温度を測定することができる。模擬金型900は金属であり熱伝導率が高いため、熱電対で測定される模擬金型900の内部温度は、模擬金型900の表面温度(模擬金型900の温度)とみなしてよい。以下に示す測定例において、模擬金型900の温度は、第1熱電対設置孔941に挿入された熱電対の温度、第2熱電対設置孔942に挿入された熱電対の温度は、2つの熱電対で測定された温度の平均である。なお、以下に示す測定例において、第1熱電対設置孔941に挿入された熱電対の温度、第2熱電対設置孔942に挿入された熱電対の温度は、ほぼ同じであった。
The first thermocouple installation hole 941 is a cylindrical hole extending parallel to the x direction from a thermocouple insertion opening provided on the right side surface of the lower mold of the simulated mold 900 . The center of the thermocouple insertion port is, for example, 100 mm from the front and 10 mm from the top. The second thermocouple installation hole 941 extends to near the center of the lower die. The length of the first thermocouple installation hole 941 is, for example, 70 mm. The second thermocouple installation hole 942 is a cylindrical hole extending parallel to the x-direction from a thermocouple insertion opening provided on the right side surface of the lower mold of the simulated mold 900 . The center of the thermocouple insertion port is, for example, 58.75 mm from the front and 10 mm from the top. The second thermocouple installation hole 942 extends to near the center of the lower die. The length of the second thermocouple installation hole 941 is, for example, 100 mm. The diameter of the first thermocouple installation hole 941 and the second thermocouple installation hole 942 is, for example, 5 mm. Thermocouples are inserted into the first thermocouple installation hole 941 and the second thermocouple installation hole 942 from thermocouple insertion openings. Thermocouple temperature-measuring junctions (parts for measuring temperature) are arranged near the center of the simulated mold 900 in the first thermocouple installation hole 941 and the second thermocouple installation hole 942, respectively. The temperature of the mold 900 can be measured by the thermocouples inserted into the first thermocouple installation hole 941 and the second thermocouple installation hole 942 . Since the simulated mold 900 is metal and has high thermal conductivity, the internal temperature of the simulated mold 900 measured by a thermocouple may be regarded as the surface temperature of the simulated mold 900 (the temperature of the simulated mold 900). In the measurement examples shown below, the temperature of the simulated mold 900 is the temperature of the thermocouple inserted into the first thermocouple installation hole 941, and the temperature of the thermocouple inserted into the second thermocouple installation hole 942 is It is the average of the temperatures measured by the thermocouple. In the measurement examples shown below, the temperature of the thermocouple inserted into the first thermocouple installation hole 941 and the temperature of the thermocouple inserted into the second thermocouple installation hole 942 were substantially the same.

〈測定例1〉
模擬金型900を用いた際の温度の測定例1を示す。測定例1では、5052合金(Al-2.5%Mg-0.2%Cr)の150mm角、2mm厚の圧延材(アルミニウム合金板)を、500℃に加熱する。加熱されたアルミニウム合金板を、模擬金型900の下型の中央にセットし、その上に、模擬金型900の上型を載置する。すなわち、模擬金型900の下型と上型との間に、アルミニウム合金板が挟まれる(挿入される)。模擬金型900の冷却用水路930には、0L/分から15L/分の冷媒としての水を供給することができる。模擬金型900の材料は、アルミニウム合金または工具鋼材である。ここでは、プレス加工を想定して、模擬金型900の下型と上型の間にアルミニウム合金板をはさむこと(挿入すること)、模擬金型900の下型と上型の間からアルミニウム合金板を取り出すことを繰り返す。アルミニウム合金板は、1枚ずつ、挿入され、取り出される。ここでは、1枚のアルミニウム合金板当たり4回のプレス、1回当たり下死点保持時間5秒を想定して、下死点保持時間20秒(アルミニウム合金板をはさむ時間)である。なお、炉温安定化のため1枚のアルミニウム合金板当たりの作業時間(炉からの取出し時間間隔)を60秒として、模擬金型900の温度、取り出し後のアルミニウム合金板の温度を測定する。模擬金型900の温度は、第1熱電対設置孔941、第2熱電対設置孔942に挿入された熱電対によって測定される。初期状態(測定前)では、模擬金型900の温度は、常温(25℃程度)である。
<Measurement example 1>
A measurement example 1 of the temperature when using the simulated mold 900 is shown. In Measurement Example 1, a 150 mm square, 2 mm thick rolled material (aluminum alloy plate) of 5052 alloy (Al-2.5% Mg-0.2% Cr) is heated to 500°C. A heated aluminum alloy plate is set in the center of the lower mold of the simulated mold 900, and the upper mold of the simulated mold 900 is placed thereon. That is, the aluminum alloy plate is sandwiched (inserted) between the lower mold and the upper mold of the simulated mold 900 . Water as a coolant can be supplied to the cooling water channel 930 of the simulated mold 900 from 0 L/min to 15 L/min. The material of the simulated mold 900 is aluminum alloy or tool steel. Here, assuming press working, an aluminum alloy plate is sandwiched (inserted) between the lower die and the upper die of the simulated die 900, and the aluminum alloy plate is inserted between the lower die and the upper die of the simulated die 900. Repeat removing the plate. The aluminum alloy plates are inserted and taken out one by one. Here, assuming that one aluminum alloy plate is pressed four times and the holding time at the bottom dead center is 5 seconds per press, the holding time at the bottom dead center is 20 seconds (the time to sandwich the aluminum alloy plate). To stabilize the furnace temperature, the temperature of the simulated mold 900 and the temperature of the aluminum alloy plate after removal are measured by setting the working time (time interval of removal from the furnace) for one aluminum alloy plate to 60 seconds. The temperature of the simulated mold 900 is measured by thermocouples inserted into the first thermocouple installation hole 941 and the second thermocouple installation hole 942 . In the initial state (before measurement), the temperature of the simulated mold 900 is normal temperature (approximately 25°C).

最初に、水冷をしない(冷却用水路930に冷媒を流さない;0L/分)場合について説明する。水冷をしない場合、模擬金型900の温度は徐々に上昇する。模擬金型900がアルミニウム合金である場合、アルミニウム合金板を30枚挿入した後から、模擬金型900の温度上昇率が高くなり、アルミニウム合金板を140枚挿入した後から、模擬金型900の温度は250℃程度で安定する。アルミニウム合金板を140枚挿入した後の、模擬金型900の温度の温度幅は20℃から30℃程度である。模擬金型900が工具鋼材である場合、アルミニウム合金板を140枚挿入した後から、模擬金型900の温度は230℃程度で安定する。アルミニウム合金板を140枚挿入した後の、模擬金型900の温度の温度幅は20℃から30℃程度である。工具鋼材よりもアルミニウム合金の方が安定する温度が高いのは、工具鋼材よりもアルミニウム合金の方が、熱伝導率が高いからである。 First, the case where water cooling is not performed (refrigerant is not flowed through cooling water passage 930; 0 L/min) will be described. Without water cooling, the temperature of the simulated mold 900 gradually rises. When the simulated mold 900 is an aluminum alloy, the temperature rise rate of the simulated mold 900 increases after 30 aluminum alloy plates are inserted, and after 140 aluminum alloy plates are inserted, the temperature of the simulated mold 900 increases. The temperature stabilizes at about 250°C. The temperature range of the simulated mold 900 after inserting 140 aluminum alloy plates is about 20°C to 30°C. When the simulated mold 900 is made of tool steel, the temperature of the simulated mold 900 stabilizes at about 230° C. after 140 aluminum alloy plates are inserted. The temperature range of the simulated mold 900 after inserting 140 aluminum alloy plates is about 20°C to 30°C. The reason why the aluminum alloy has a higher stable temperature than the tool steel is that the aluminum alloy has a higher thermal conductivity than the tool steel.

次に、水冷をする(冷却用水路930に冷媒を流す)場合について説明する。ここでは、流す冷媒の水量を2L/分、5L/分、10L/分、15L/分とする。模擬金型90
0がアルミニウム合金である場合、10L/分、15L/分では、十分な冷却効果があり、アルミニウム合金板を20枚挿入した後から、模擬金型900の温度は30℃程度で安定する。また、2L/分では、冷却が不十分であり、模擬金型900の温度は緩やかに上昇する。また、5L/分では、模擬金型900の温度は30℃程度で安定する。模擬金型900が工具鋼材である場合、10L/分、15L/分では、十分な冷却効果があり、アルミニウム合金板を20枚挿入した後から、模擬金型900の温度は60℃程度で安定する。ただし、模擬金型900の温度の温度幅は、アルミニウム合金に比べて大きい。なお、10L/分と15L/分とでは、冷却効果に差が見られない。また、2L/分では、冷却が不十分であり、模擬金型900の温度は緩やかに上昇する。また、5L/分では、模擬金型900の温度は60℃程度で安定する。よって、模擬金型900がアルミニウム合金であっても工具鋼材であっても、3L/分以上10L/分未満とするのが適正である。
Next, the case of water cooling (flowing a coolant through the cooling water passage 930) will be described. Here, the amount of water of the refrigerant to be flowed is 2 L/min, 5 L/min, 10 L/min, and 15 L/min. simulated mold 90
When 0 is an aluminum alloy, there is a sufficient cooling effect at 10 L/min and 15 L/min, and after 20 aluminum alloy plates are inserted, the temperature of the simulated mold 900 stabilizes at about 30°C. Also, at 2 L/min, cooling is insufficient, and the temperature of the simulated mold 900 rises gently. Also, at 5 L/min, the temperature of the simulated mold 900 stabilizes at about 30.degree. When the simulated mold 900 is made of tool steel, there is a sufficient cooling effect at 10 L/min and 15 L/min. do. However, the temperature range of the simulated mold 900 is larger than that of the aluminum alloy. There is no difference in cooling effect between 10 L/min and 15 L/min. Also, at 2 L/min, cooling is insufficient, and the temperature of the simulated mold 900 rises gently. Also, at 5 L/min, the temperature of the simulated mold 900 stabilizes at about 60.degree. Therefore, regardless of whether the simulated mold 900 is an aluminum alloy or a tool steel, it is appropriate to set the flow rate to 3 L/min or more and less than 10 L/min.

なお、模擬金型900から取り出されたアルミニウム合金板の温度は、模擬金型900がアルミニウム合金である場合、70℃-150℃、模擬金型900が工具鋼材である場合、100℃-190℃であった。模擬金型900から取り出されたアルミニウム合金板の温度は、アルミニウム合金板の厚さにも影響される。また、ここでのアルミニウム合金板の温度は、プレス加工の加工加熱による温度上昇分は含まれない。実際のプレス加工の加工加熱による温度上昇分は、数十℃であると予想される。よって、プレス加工後のアルミニウム合金板の温度を200℃未満とするためには、金型をアルミニウム合金とし、3L/分以上10L/分未満の水量で冷却することが好ましい。 The temperature of the aluminum alloy plate taken out from the simulated mold 900 is 70° C.-150° C. when the simulated mold 900 is made of aluminum alloy, and 100° C.-190° C. when the simulated mold 900 is made of tool steel. Met. The temperature of the aluminum alloy plate removed from the simulated mold 900 is also affected by the thickness of the aluminum alloy plate. Further, the temperature of the aluminum alloy plate here does not include the temperature rise due to the working heating of the press working. It is expected that the actual temperature rise due to heating during press working is several tens of degrees centigrade. Therefore, in order to set the temperature of the aluminum alloy plate after press working to less than 200° C., it is preferable to use an aluminum alloy for the mold and cool it with water at a rate of 3 L/min or more and less than 10 L/min.

〈測定例2〉
模擬金型900を用いた際の温度の測定例2を示す。測定例2では、5052合金(Al-2.5%Mg-0.2%Cr)の150mm角、2mm厚及び4mm厚の圧延材(アルミニウム合金板)を、500℃に加熱する。5052合金は、6000系アルミニウム合金と、同等の熱伝導率を有する。よって、ここでの結果は、6000系アルミニウム合金にも適用され得る。加熱されたアルミニウム合金板を、模擬金型900の下型の中央にセットし、その上に、模擬金型900の上型を載置する。すなわち、模擬金型900の下型と上型との間に、アルミニウム合金板が挟まれる(挿入される)。ここでは、模擬金型900の冷却用水路930には、5L/分の冷媒としての水を供給する。また、アルミニウム合金板を挿入する前に、模擬金型900の上型及び下型に、それぞれ、アルミニウム合金板の面積100cm当たり0mg、20mg、500mg、5000mgのミストをスプレー噴霧器により噴霧する(ミスト冷却)。噴霧量0mgは、ミストの噴霧を行っていない。ここでは、ミストとして水を使用する。
<Measurement example 2>
A measurement example 2 of the temperature when using the simulated mold 900 is shown. In Measurement Example 2, 150 mm square, 2 mm thick and 4 mm thick rolled material (aluminum alloy plate) of 5052 alloy (Al-2.5% Mg-0.2% Cr) is heated to 500°C. 5052 alloy has thermal conductivity comparable to 6000 series aluminum alloys. Therefore, the results here can also be applied to 6000 series aluminum alloys. A heated aluminum alloy plate is set in the center of the lower mold of the simulated mold 900, and the upper mold of the simulated mold 900 is placed thereon. That is, the aluminum alloy plate is sandwiched (inserted) between the lower mold and the upper mold of the simulated mold 900 . Here, 5 L/min of water as a coolant is supplied to the cooling water channel 930 of the simulated mold 900 . In addition, before inserting the aluminum alloy plate, mist of 0 mg, 20 mg, 500 mg, and 5000 mg per 100 cm 2 of aluminum alloy plate area is sprayed on the upper mold and lower mold of the simulated mold 900 with a spray atomizer (mist cooling). No mist was sprayed when the spray amount was 0 mg. Here, water is used as the mist.

ミスト冷却を使用することで、アルミニウム合金板を直接水冷する場合に比べて、作業環境複雑化、金型複雑化、加工速度低下を抑制することができる。特に、6000系アルミニウム合金の焼き入れ(溶体化処理)には有効である。 By using mist cooling, it is possible to suppress the complication of the working environment, the complication of the mold, and the decrease in processing speed compared to the case where the aluminum alloy plate is directly water-cooled. In particular, it is effective for quenching (solution treatment) of 6000 series aluminum alloys.

図6は、測定例2の測定結果を示す図である。ここで、試験材#1は2mm厚の5052合金であり、試験材#2は4mm厚の5052合金である。アルミニウム合金板を取り出すごとに、アルミニウム合金板の面積100cm当たり0mg、20mg、500mg、5000mgのミストをスプレー噴霧器で模擬金型900の上型及び下型に噴霧した。試験材の数は、それぞれ、30枚である。図6の表に示される温度は、取り出し後のアルミニウム合金板(試験材)の温度である。アルミニウム合金板の温度は、挿入、取り出しを繰り返すにつれて、徐々に上昇した。試験材#1では、ミスト噴霧をしない場合(0mg/100cm)、アルミニウム合金板の温度は70℃から140℃である。20mg/100cmの場合、アルミニウム合金板の温度は60℃から110℃である。500mg/100cmの場合、アルミニウム合金板の温度は50℃から90℃である。5000mg/100cmの場合、アルミニウム合金板の温度は40℃から70℃である
。試験材#2では、ミスト噴霧をしない場合(0mg/100cm)、アルミニウム合金板の温度は80℃から150℃である。20mg/100cmの場合、アルミニウム合金板の温度は70℃から120℃である。500mg/100cmの場合、アルミニウム合金板の温度は60℃から100℃である。5000mg/100cmの場合、アルミニウム合金板の温度は50℃から80℃である。試験材の厚さが熱いほど、アルミニウム合金板の温度は高くなる。また、ミスト噴霧の量が多いほど、アルミニウム合金板の温度は低くなる。ここでのアルミニウム合金板の温度は、プレス加工の加工加熱による温度上昇分は含まれない。ここでは、実際のプレス加工の加工加熱による温度上昇分は、70℃であると仮定する。よって、プレス加工後のアルミニウム合金板の温度を200℃未満とするためには、ここでは、アルミニウム合金板の温度が130℃超であるものを評価「不良」とする。よって、0mg/100cmは、評価「不良」となる。また、5000mg/100cmは、冷却効果はあるがミスト噴霧量が多すぎて金型周辺の水飛び不具合の原因となる。よって、5000mg/100cmは、評価「不良」とする。よって、20mg/100cm、500mg/100cmが評価「良」となる。従って、ミスト噴霧の量は、金型の上型及び下型のそれぞれに、10mg/100cm以上2000mg/100cm未満が適切である。
FIG. 6 is a diagram showing the measurement results of Measurement Example 2. FIG. Here, test piece #1 is 2 mm thick 5052 alloy and test piece #2 is 4 mm thick 5052 alloy. Every time the aluminum alloy plate was taken out, 0 mg, 20 mg, 500 mg, and 5000 mg of mist per 100 cm 2 of aluminum alloy plate area were sprayed onto the upper and lower dies of the simulated mold 900 with a sprayer. The number of test materials is 30 each. The temperatures shown in the table of FIG. 6 are the temperatures of the aluminum alloy plate (test material) after removal. The temperature of the aluminum alloy plate gradually increased as the insertion and removal were repeated. In test material #1, the temperature of the aluminum alloy plate is 70°C to 140°C when mist spraying is not performed (0 mg/100 cm 2 ). In the case of 20 mg/100 cm 2 , the temperature of the aluminum alloy plate is 60°C to 110°C. In the case of 500 mg/100 cm 2 , the temperature of the aluminum alloy plate is 50°C to 90°C. In the case of 5000 mg/100 cm 2 , the temperature of the aluminum alloy plate is 40°C to 70°C. In test material #2, the temperature of the aluminum alloy plate is 80°C to 150°C when mist spraying is not performed (0 mg/100 cm 2 ). In the case of 20 mg/100 cm 2 , the temperature of the aluminum alloy plate is 70°C to 120°C. In the case of 500 mg/100 cm 2 , the temperature of the aluminum alloy plate is 60°C to 100°C. In the case of 5000 mg/100 cm 2 , the temperature of the aluminum alloy plate is 50°C to 80°C. The higher the thickness of the test material, the higher the temperature of the aluminum alloy plate. Further, the temperature of the aluminum alloy plate decreases as the amount of mist spray increases. The temperature of the aluminum alloy plate here does not include the temperature rise due to working heating during press working. Here, it is assumed that the actual temperature rise due to heating during press working is 70°C. Therefore, in order to set the temperature of the aluminum alloy plate after press working to less than 200°C, the aluminum alloy plate having a temperature of more than 130°C is evaluated as "defective". Therefore, 0 mg/100 cm 2 is evaluated as "poor". On the other hand, 5000 mg/100 cm 2 has a cooling effect, but the amount of sprayed mist is too large and causes water splashing around the mold. Therefore, 5000 mg/100 cm 2 is evaluated as "poor". Therefore, 20 mg/100 cm 2 and 500 mg/100 cm 2 are evaluated as "good". Therefore, the appropriate amount of mist spray is 10 mg/100 cm 2 or more and less than 2000 mg/100 cm 2 for each of the upper mold and the lower mold.

(実施形態の作用、効果)
本実施形態のアルミニウム合金板に対するホットスタンプ加工方法は、アルミニウム合金板200を、300℃以上580℃未満の到達温度で10分未満の保持時間、加熱炉で加熱する。金型100は、冷却用水路150に流される冷媒により冷却される。また、金型100は、ミスト噴霧により、冷却される。加熱されたアルミニウム合金板200は、加熱炉から取り出されて、金型100にセットされ、プレス加工される。プレス加工の際、アルミニウム合金板200は、金型100の下死点で200℃以下に冷却される。本実施形態のアルミニウム合金板に対するホットスタンプ加工方法によれば、アルミニウム合金の成形性を向上させ、これまで困難であった形状を可能とし、金型の工程数を減少させることができる。金型100を冷却することで、金型100の温度を100℃未満にすることができる。金型100を冷却することで、加工対象のアルミニウム合金板200を冷却することができる。また、アルミニウム合金板200を金型100の下死点で200℃以下に冷却することで、形状凍結性、平坦度に優れた成形品を生成することができる。冷却用水路による冷却、ミスト噴霧により、プレス加工後のアルミニウム合金板の直接水冷を省略することができる。直接水冷を行わないことで、プレス速度の低下、金型形状の複雑化、加工工程の複雑化を抑制できる。これにより、プレス加工工程の生産性、簡易性を向上させることができる。本実施形態のアルミニウム合金板に対するホットスタンプ加工方法は、使用するアルミニウム合金によって、種々の優れる特性を提供し、例えば、自動車の車体軽量化、電動化に必要な冷却部材、センサー部品などに適用されうる。
(Action and effect of embodiment)
In the method of hot stamping an aluminum alloy plate according to the present embodiment, the aluminum alloy plate 200 is heated in a heating furnace to reach a temperature of 300° C. or more and less than 580° C. for a holding time of less than 10 minutes. The mold 100 is cooled by the coolant flowing through the cooling water channel 150 . Also, the mold 100 is cooled by mist spraying. The heated aluminum alloy plate 200 is taken out from the heating furnace, set in the mold 100, and pressed. During press working, the aluminum alloy plate 200 is cooled to 200° C. or less at the bottom dead center of the die 100 . According to the hot stamping method for the aluminum alloy plate of the present embodiment, the formability of the aluminum alloy can be improved, a shape that has been difficult to form is possible, and the number of mold steps can be reduced. By cooling the mold 100, the temperature of the mold 100 can be reduced to less than 100°C. By cooling the mold 100, the aluminum alloy plate 200 to be processed can be cooled. Further, by cooling the aluminum alloy plate 200 to 200° C. or less at the bottom dead center of the mold 100, a molded article having excellent shape fixability and flatness can be produced. Direct water cooling of the aluminum alloy plate after press working can be omitted by cooling with a cooling water channel and mist spraying. By not directly cooling with water, it is possible to suppress the decrease in press speed, the complication of the mold shape, and the complication of the working process. Thereby, the productivity and simplicity of the press working process can be improved. The hot stamping method for the aluminum alloy plate of the present embodiment provides various excellent properties depending on the aluminum alloy used, and is applied to, for example, weight reduction of automobile bodies, cooling members necessary for electrification, sensor parts, etc. sell.

また、6000系アルミニウム合金に対するホットスタンプ加工方法は、成形性に優れる鋼板(例えば、SPCE)と同等以上の強度と成形性を実現し、さらに、通常の6000系アルミニウム合金板の冷間プレス加工では難しいとされる形状を実現可能とする。6000系アルミニウム合金に対するホットスタンプ加工方法は、ダイカストによる方法と比べて、寸法精度(平坦度)に優れる。また、6000系アルミニウム合金は、熱伝導率(150W/m・K以上)、耐食性ともにダイカストによる製品(例:ADC12;熱伝導率80W/m・K)より優れるため、冷却性能および水回りの耐食性を必要とする部品に適用できる。 In addition, the hot stamping method for 6000 series aluminum alloys achieves strength and formability equal to or higher than those of steel sheets with excellent formability (for example, SPCE). Realize difficult shapes. The hot stamping method for 6000 series aluminum alloys is superior in dimensional accuracy (flatness) compared to the die casting method. In addition, 6000 series aluminum alloy has better thermal conductivity (150 W/m K or more) and corrosion resistance than die-cast products (e.g. ADC12; thermal conductivity 80 W/m K). can be applied to parts that require

以上の各実施形態は、可能な限りこれらを組み合わせて実施され得る。 Each of the above embodiments can be implemented in combination as much as possible.

100 金型
110 上型
111 上型ダイセット
112 上型シワ押さえ部
113 ポンチ
120 下型
121 下型シワ押さえ部
122 下型ダイセット
130 冷却用水路
140 熱電対設置孔
150 冷却用水路
151 第1部分
152 第2部分
153 第3部分
160 熱電対設置孔
200 アルミニウム合金板
310 熱電対
320 熱電対
900 模擬金型
930 冷却用水路
931 第1部分
932 第2部分
933 第3部分
941 第1熱電対設置孔
942 第2熱電対設置孔
960 熱電対設置孔
100 Mold 110 Upper mold 111 Upper mold die set 112 Upper mold wrinkle holding part 113 Punch 120 Lower mold 121 Lower mold wrinkle holding part 122 Lower mold die set 130 Cooling channel 140 Thermocouple installation hole 150 Cooling channel 151 First part 152 Second Second part 153 Third part 160 Thermocouple installation hole 200 Aluminum alloy plate 310 Thermocouple 320 Thermocouple 900 Simulation mold 930 Cooling channel 931 First part 932 Second part 933 Third part 941 First thermocouple installation hole 942 Second Thermocouple installation hole 960 Thermocouple installation hole

Claims (5)

アルミニウム合金板を300℃以上580℃未満の温度で10分以内の時間保持する加熱工程と、
前記アルミニウム合金板を、100℃以下の温度に維持された金型に供給してプレス加工し、当該プレス加工の下死点で前記アルミニウム合金板を200℃未満に冷却するプレス加工工程とを
含むアルミニウム合金板加工方法。
a heating step of holding the aluminum alloy plate at a temperature of 300° C. or more and less than 580° C. for a time of 10 minutes or less;
A press working step of supplying the aluminum alloy plate to a mold maintained at a temperature of 100 ° C. or less and press working, and cooling the aluminum alloy plate to less than 200 ° C. at the bottom dead center of the press working. Aluminum alloy plate processing method.
前記金型は、重量比で3.5%以上5.5%未満のMgを含むアルミニウム合金、または、重量比で5.0%以上9.0%未満のZn及び1.3%以上2.5%未満のCuを含むアルミニウム合金による金型であり、
前記金型は、冷媒を流す冷却用水路を含み、前記冷媒は3L/分以上の量で前記冷却用水路に供給される、
請求項1に記載のアルミニウム合金板加工方法。
The mold is made of aluminum alloy containing 3.5% or more and less than 5.5% by weight of Mg, or 5.0% or more and less than 9.0% of Zn and 1.3% or more by weight. A mold made of an aluminum alloy containing less than 5% Cu,
The mold includes a cooling channel through which a coolant flows, and the coolant is supplied to the cooling channel at an amount of 3 L/min or more.
The aluminum alloy plate processing method according to claim 1.
前記プレス加工工程の前に、前記金型にミスト状の水または水溶性潤滑剤を、前記アルミニウム合金板の面積100cm当たり10mg以上の量で噴霧する噴霧工程を含む、請求項1または2に記載のアルミニウム合金板加工方法。 3. The method according to claim 1 or 2, comprising a spraying step of spraying a mist of water or a water-soluble lubricant onto the mold in an amount of 10 mg or more per 100 cm 2 area of the aluminum alloy plate before the pressing step. The aluminum alloy plate processing method described. 前記金型は、メッキ加工される、
請求項1から3のいずれか1項に記載のアルミニウム合金板加工方法。
the mold is plated;
The aluminum alloy plate processing method according to any one of claims 1 to 3.
前記アルミニウム合金板の厚さは1.5mm以上5mm未満であり、前記プレス加工工程における下死点保持時間は10秒未満であり、前記プレス加工工程後の前記アルミニウム合金板の高さは40mm以下である、
請求項1から4のいずれか1項に記載のアルミニウム合金板加工方法。
The thickness of the aluminum alloy plate is 1.5 mm or more and less than 5 mm, the holding time at the bottom dead center in the pressing step is less than 10 seconds, and the height of the aluminum alloy plate after the pressing step is 40 mm or less. is
The aluminum alloy plate processing method according to any one of claims 1 to 4.
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