JP7127331B2 - 熱間プレス加工方法および加工装置 - Google Patents
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Description
図1~図2に示すように、熱間プレス加工装置1は、プレス成形品としてのピラー部品100を得るための金型(成形型)、すなわち、プレス成形用の上型11及び下型12を備える。上型11は上型ホルダ13に固定されている。上型ホルダ13には、プレス機械が昇降するスライダ(図示省略)が取り付けられる。下型12は下型ホルダ14に固定されている。
図5は、熱間プレス加工方法の手順を例示する図である。
まず、平板状のワークWを加熱して、Ac3点以上に加熱する。これにより、ワークWは、オーステナイトへの変態を完了する。
図1に示すように、加熱したワークWを上型11と下型12の間に搬入する。
図2に示すように、上型11を下降させ、ワークWを上型11の凹状成形面15及び下型12の凸状成形面16に倣った形状にプレス成形する。ワークWの外面は、ハット状に成形される。このとき、凹状成形面15及び凸状成形面16における第2成形面15b,16bは、前述のように、プレス状態にあるワークWに対して隙c2を成す。
上型11と下型12によって成形されてワークWをプレスした状態において、上型11の冷媒通路17と、下型12の冷媒通路18とに冷却水を通す。この冷却水は、凹状成形面15及び凸状成形面16に設けた開口を通じて、プレス状態にあるワークWの表面に接触する。ワークWの表面に接触した冷却水は、このワークWをMs点未満に冷却する。これにより、ワークWがマルテンサイト変態し、焼き入れ状態となる。
図示は省略するが、上型11を上昇させて、プレス成形されたワークWを脱型する。脱型されたワークWは、下型12から搬出される。
下型12から搬出されたワークWは、大気によって空冷される。これにより、焼き入れとなったワークWが、冷却水による水冷時よりも緩やかに冷却されて、常温に至る。
ところで、脱型前後のワークWは、水冷及び空冷に伴って熱収縮を生じる。一方、ワークWの脱型前に、前述の如き焼き入れを施した場合、マルテンサイト変態に伴う組織変化に起因して、ワークWの体積が膨張する。
前記実施形態では、成形品の一例として、自動車の車体構成部品としてピラー部品について説明したが、ここに開示した技術は、サイドフレームなど、自動車の骨格構成部品に適用することもできる。この場合においても、意図しない変形を抑制し、成形品の加工精度を高めることができる。
11 上型(成形型)
12 下型(成形型)
15 凹状成形面
15a 第1成形面
15b 第2成形面
16 凸状成形面
16a 第1成形面
16b 第2成形面
17 冷媒通路
18 冷媒通路
100 ピラー部品
c2 隙
W ワーク
Wr 精度保証部位(所定部位)
Wd 変形許容部位(所定部位を除いた部位)
Claims (11)
- ワークを成形品に加工するための熱間プレス加工方法であって、
前記ワークを加熱する加熱工程と、
前記加熱工程により加熱されたワークを成形型の間に搬入した後に、該成形型によってプレス成形をするプレス工程と、
前記プレス工程によって成形されてプレス状態にあるワークの表面に冷媒を接触させることにより、該ワークを冷却して焼き入れ状態にする冷却工程と、を備え、
前記プレス工程によって成形されてプレス状態にあるワークは、該ワークにおける所定部位を除き、前記冷却工程に際して残留応力に起因した変形を許容するように、前記成形型の上型及び下型の双方に対して隙を成し、
前記成形型には、前記冷却工程に際して前記冷媒が供給される冷媒通路が設けられ、
前記冷媒通路は、前記上型及び下型それぞれの前記隙を成す成形面に開口する
ことを特徴とする熱間プレス加工方法。 - 請求項1に記載された熱間プレス加工方法において、
前記所定部位は、前記成形品とは異なる別の部材との接触部位を成す
ことを特徴とする熱間プレス加工方法。 - 請求項1又は2に記載された熱間プレス加工方法において、
前記所定部位は、前記ワークの複数箇所に設けられるとともに、各所定部位の間に前記隙が設けられている
ことを特徴とする熱間プレス加工方法。 - 請求項3に記載された熱間プレス加工方法において、
前記ワークに沿う方向における前記隙の寸法は、10mm以上に設定されている
ことを特徴とする熱間プレス加工方法。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載された熱間プレス加工方法において、
前記成形品が自動車の車体構成部品である
ことを特徴する熱間プレス加工方法。 - 請求項5に記載された熱間プレス加工方法において、
前記成形品が自動車の骨格構成部品である
ことを特徴とする熱間プレス加工方法。 - 請求項5に記載された熱間プレス加工方法において、
前記成形品が自動車のピラー部品である
ことを特徴とする熱間プレス加工方法。 - ワークを成形品に加工するための熱間プレス加工装置であって、
前記ワークを加熱する加熱工程と、
前記加熱工程により加熱されたワークを成形型の間に搬入した後に、該成形型によってプレス成形をするプレス工程と、
前記プレス工程によって成形されてプレス状態にあるワークの表面に冷媒を接触させることにより、該ワークを冷却して焼き入れ状態にする冷却工程と、を実行し、
前記プレス工程によって成形されてプレス状態にあるワークは、該ワークにおける所定部位を除き、前記冷却工程に際して残留応力に起因した変形を許容するように、前記成形型の上型及び下型の双方に対して隙を成し、
前記成形型には、前記冷却工程に際して前記冷媒が供給される冷媒通路が設けられ、
前記冷媒通路は、前記上型及び下型それぞれの前記隙を成す成形面に開口する
ことを特徴とする熱間プレス加工装置。 - 請求項8に記載された熱間プレス加工装置において、
前記所定部位は、前記成形品とは異なる別の部材との接触部位を成す
ことを特徴とする熱間プレス加工装置。 - 請求項8又は9に記載された熱間プレス加工装置において、
前記所定部位は、前記ワークの複数箇所に設けられるとともに、各所定部位の間に前記隙が設けられている
ことを特徴とする熱間プレス加工装置。 - 請求項10に記載された熱間プレス加工装置において、
前記ワークに沿う方向における前記隙の寸法は、10mm以上に設定されている
ことを特徴とする熱間プレス加工装置。
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