DE112011105387T5

DE112011105387T5 - Heißpressvorrichtung

Info

Publication number: DE112011105387T5
Application number: DE112011105387.8T
Authority: DE
Inventors: Shinji Ishii
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-06-29
Filing date: 2011-06-29
Publication date: 2014-03-06
Also published as: CN103608134B; WO2013001630A1; JPWO2013001630A1; JP5679057B2; CN103608134A; US20140123721A1; US9227238B2

Abstract

Vorgesehen ist ein Heißpressvorrichtung, mit welcher das Werkstück mit einer ausreichenden Kühlrate abgeschreckt werden kann. Diese Heißpressvorrichtung (1) ist mit einer unteren Form (10) und einer oberen Form (20) ausgerüstet, welche derart vorgesehen sind, dass sich deren jeweilige Formgebungsoberflächen gegenüberliegen. Wenn ein erwärmtes Werkstück (W) zwischen der unteren Form (10) und der oberen Form (20) aufgenommen ist und ein Pressvorgang durchgeführt wird, wird das Werkstück (W) gleichzeitig gekühlt, während dieses derart gehalten wird, dass die Formgebungsoberfläche der unteren Form (10) und die Formgebungsoberfläche der oberen Form (20) mit den Oberflächen des Werkstücks (W) in Kontakt stehen. Luftspalt-Teile (14/15) und Luftspalt-Teile (24/25), welche ausgehend von den jeweiligen Formgebungsoberflächen nach innen hin ausgenommen sind, sind in dem Abschnitt der unteren Form (10), welcher den konvexen, abgerundeten Eckteilen (22/23) der oberen Form (20) gegenüberliegt, und dem Abschnitt der oberen Form (20), welcher den konvexen, abgerundeten Eckteilen (12/13) der unteren Form (10) gegenüberliegt, entsprechend ausgebildet. Zusätzlich sind ein Wasser-Zuführdurchlass (17) und eine Wasser-Zuführvorrichtung (30) der unteren Form, und ein Wasser-Zuführdurchlass (27) und eine Wasser-Zuführvorrichtung (50) der oberen Form als eine Kühlwasser-Zuführeinrichtung vorgesehen, welche zwischen die untere Form (10) und die obere Form (20) und das Werkstück (W) Kühlwasser zum Kühlen des Werkstücks (W) führt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heißpressvorrichtung, welche ein erwärmtes Werkstück gleichzeitig presst und kühlt.
Allgemeiner Stand der Technik
Herkömmlich ist eine Heißpressvorrichtung allgemein bekannt, welche bewirkt, dass obere und untere Gesenke (ein Paar von Gesenken) ein Werkstück, wie eine Stahlplatte, das auf über eine Temperatur erwärmt ist, bei welcher eine austenitische Struktur auftritt, pressen und gleichzeitig mit dem Werkstück in Kontakt kommen, um das Werkstück rasch abzukühlen bzw. abzuschrecken.
Hinsichtlich der Heißpressvorrichtung ist eine Technologie allgemein bekannt, welche es ermöglicht, dass die Gesenke das Werkstück während des Abschreckens durch Vorsehen von Wasserkanälen, durch welche Kühlwasser zum Kühlen der Gesenke in das Innere der Gesenke strömt, geeignet abkühlen (siehe beispielsweise Patentliteratur 1).
Jedoch werden durch eine Variation der Dicke des Werkstücks aufgrund der Pressbearbeitung, einen Präzisionsfehler der Formgebungsoberfläche der Gesenke, der beim Herstellen der Gesenke hervorgerufen wird, eine Biegung der Gesenke während der Pressbearbeitung und dergleichen, Freiräume zwischen dem Werkstück und den Gesenken ausgebildet, wenn das Werkstück abgeschreckt wird. Folglich nehmen Kontaktflächen zwischen der Oberfläche des Werkstücks und den Formgebungsoberflächen der Gesenke ab, wenn das Werkstück abgeschreckt wird, was das Problem hervorruft, dass einige Teile des Werkstücks mit einer nicht ausreichenden Kühlrate abgekühlt werden und die Härte des Werkstücks teilweise niedriger als ein vorbestimmten Wert ist.
Liste der zitierten Schriften
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 2005-7442 A

Kurzfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Heißpressvorrichtung vorzusehen, welche in der Lage ist, ein Werkstück mit einer ausreichenden Kühlrate abzuschrecken.
Mittel zum Lösen des Problems
Ein erster Aspekt der Erfindung ist eine Heißpressvorrichtung mit einem Untergesenk mit einer unteren Formgebungsoberfläche und einem Obergesenk mit einer der unteren Formgebungsoberfläche gegenüberliegenden oberen Formgebungsoberfläche, welche bewirkt, dass das Untergesenk und das Obergesenk ein dazwischen angeordnetes erwärmtes Werkstück pressen, und dass die Formgebungsoberflächen davon gleichzeitig in Kontakt mit einer Oberfläche des Werkstücks gehalten werden, um das Werkstück abzukühlen. Die Heißpressvorrichtung enthält einen Einsenkungs- bzw. Muldenteil, welcher ausgehend von der Formgebungsoberfläche des Untergesenks und/oder des Obergesenks nach innen hin ausgenommen ist, und welcher in einem Teil des Untergesenks, der einem Arbeitsteil des Obergesenks zum Biegen des Werkstücks gegenüberliegt, und/oder einem Teil des Obergesenks, der einem Arbeitsteil des Untergesenks zum Biegen des Werkstücks gegenüberliegt, ausgebildet ist, und eine Kühlwasser-Zuführeinrichtung, welche Kühlwasser zum Kühlen des Werkstücks hin zu einem Raum zwischen dem Werkstück und dem Untergesenk und/oder dem Obergesenk, wo der Muldenteil ausgebildet ist, führt.
Vorzugsweise besitzt das Untergesenk und/oder das Obergesenk an der Stelle, bei welcher der Muldenteil ausgebildet ist, einen Lüftungsdurchlass, durch welchen Dampf strömt, welcher erzeugt wird, wenn das Kühlwasser mit dem Werkstück in Kontakt kommt, und der Lüftungsdurchlass ist innerhalb des Untergesenks und/oder des Obergesenks ausgehend von einer anderen Oberfläche davon als der Formgebungsoberfläche hin zu dem Raum zwischen dem Werkstück und dem Untergesenk und/oder dem Obergesenk ausgebildet.
Noch bevorzugter ist der Lüftungsdurchlass ausgehend von einer anderen Oberfläche des Untergesenks und/oder des Obergesenks als der Formgebungsoberfläche hin zu dem Muldenteil ausgebildet.
Noch bevorzugter enthält die Heißpressvorrichtung eine Saugvorrichtung, welche den durch den Lüftungsdurchlass strömenden Dampf absaugt, wobei die Saugvorrichtung mit dem Lüftungsdurchlass verbunden ist.
Vorteilhaft enthält die Heißpressvorrichtung eine Kühlmittel-Zuführeinrichtung, welche ein Kühlmittel zu dem Muldenteil führt, wobei die Kühlmittel-Zuführeinrichtung in dem Muldenteil angeordnet ist.
Effekte der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, ein Werkstück mit einer ausreichenden Kühlrate abzuschrecken und zu verhindern, dass die Härte einiger Teile des Werkstücks kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Kurze Beschreibung der Abbildungen
1 stellt eine Heißpressvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
2 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein Untergesenk der Heißpressvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 stellt die Heißpressvorrichtung dar, bei welcher sich ein Obergesenk hin zu dem unteren Totpunkt bewegt.
4 stellt die Heißpressvorrichtung dar, bei welcher das Obergesenk den unteren Totpunkt erreicht.
5 stellt eine Heißpressvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
6 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein Untergesenk der Heißpressvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Beschreibung von Ausführungsformen
[Erste Ausführungsform]
Nachfolgend ist mit Bezug auf die 1 und 2 eine Heißpressvorrichtung 1 als eine erste Ausführungsform einer Heißpressvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Heißpressvorrichtung 1 führt eine Heißpress-Formgebung eines Werkstücks W durch. Das Werkstück W entspricht einer durch die Heißpressvorrichtung 1 zu pressenden Stahlplatte und wird durch ohmsches Heizen und dergleichen über eine Temperatur erhitzt, bei welcher eine austenitische Struktur auftritt. Der Einfachheit halber ist in 1 eine Aufwärts-Abwärts-Richtung als eine Aufwärts-Abwärts-Richtung der Heißpressvorrichtung 1 definiert, und eine Rechts-Links-Richtung in 1 ist als eine Rechts-Links-Richtung der Heißpressvorrichtung 1 definiert. Zusätzlich ist die in 1 dargestellte Seite als Vorderseite der Heißpressvorrichtung 1 definiert und die Gegenseite in 1 ist als eine Hinterseite der Heißpressvorrichtung 1 definiert, wodurch eine Vorwärts-Rückwärts-Richtung der Heißpressvorrichtung 1 definiert wird.
Wie in 1 gezeigt ist, enthält die Heißpressvorrichtung 1 ein Untergesenk 10 und ein Obergesenk 20, deren Formgebungsoberflächen sich gegenüberliegen, eine untere Wasser-Zuführvorrichtung 30 und eine untere Saugvorrichtung 40, welche mit dem Untergesenk 10 verbunden sind, und eine obere Wasser-Zuführvorrichtung 50 und eine obere Saugvorrichtung 60, welche mit dem Obergesenk 20 verbunden sind.
Das Untergesenk 10 und das Obergesenk 20 sind derart angeordnet, dass sich deren Formgebungsoberflächen gegenüberliegen. Das Obergesenk 20 wird in die Nähe des Untergesenks 10 gebracht und durch einen Hydraulikzylinder und dergleichen hin zu dem unteren Totpunkt bewegt. Dadurch pressen das Untergesenk 10 und das Obergesenk 20 das dazwischen angeordnete Werkstück W, um das Werkstück W zu einer sogenannten Hutform umzuformen. Zum gleichen Zeitpunkt halten das Untergesenk 10 und das Obergesenk 20 deren Formgebungsoberflächen in Kontakt mit der Oberfläche des Werkstücks W, um das Werkstück W abzukühlen. Folglich wird das Werkstück W als ein Produkt hergestellt.
Zunächst sind die allgemeinen Gestaltungen des Untergesenks 10 und des Obergesenks 20 beschrieben.
Das Untergesenk 10 korrespondiert zu dem Obergesenk 20. Das Untergesenk 10 besitzt einen Vorsprung 11, welcher von der Formgebungsoberfläche (der oberen Oberfläche) davon nach oben vorsteht. Der Vorsprung 11 steht von der Formgebungsoberfläche des Untergesenks 10 nach oben vor. Der Vorsprung 11 ist in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung, bei dem Zwischenteil (im Wesentlichen dem mittleren Teil) in der Rechts-Links-Richtung, der Formgebungsoberfläche des Untergesenks 10 durchgehend ausgebildet.
Das Untergesenk 10 besitzt eine obere Oberfläche 10a, welche sich bei dem vorstehenden Ende (dem obersten Teil) des Vorsprungs 11 in der Rechts-Links-Richtung erstreckt, zwei Seitenflächen 10b, welche rechten und linken Oberflächen des Vorsprungs 11 entsprechen, und zwei Grundflächen 10c, welche Formgebungsoberflächen der Teile entsprechen, bei denen der Vorsprung 11 nicht ausgebildet ist. Diese Oberflächen dienen als sogenannte hutförmige Formgebungsoberfläche des Untergesenks 10.
Der Teil des Untergesenks 10, bei welchem die obere Oberfläche 10a und die linke Seitenfläche 10b zusammentreffen, ist als eine abgerundete, äußere Ecke 12 ausgebildet. Der Teil des Untergesenks 10, bei welchem die obere Oberfläche 10a und die rechte Seitenfläche 10b zusammentreffen, ist als eine abgerundete, äußere Ecke 13 ausgebildet. Die äußeren Ecken 12 und 13 dienen als Arbeitsteile, wenn das Untergesenk 10 und das Obergesenk 20 das Werkstück W pressen (siehe 3). Zu beachten ist, dass die „Arbeitsteile” der Gesenke (des Untergesenks 10 und des Obergesenks 20) Ecken in den Formgebungsoberflächen der Gesenke sind und Teile zum Biegen des Werkstücks W darstellen, wenn die Gesenke das Werkstück W pressen.
Das Obergesenk 20 entspricht bzw. korrespondiert zu dem Untergesenk 10. Das Obergesenk 20 besitzt eine Aussparung bzw. eine Ausnehmung 21, welche ausgehend von der Formgebungsoberfläche (der unteren Oberfläche) des Obergesenks 20 in Übereinstimmung mit der Gestaltung des Vorsprunges 11 nach oben hin ausgenommen ist. Die Aussparung 21 ist derart ausgebildet, das die Formgebungsoberfläche des Obergesenks 20 nach oben hin ausgenommen ist. Die Aussparung 21 ist in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung bei dem Zwischenteil (im Wesentlichen dem mittleren Teil) in der Rechts-Links-Richtung der Formgebungsoberfläche des Obergesenks 20 durchgehend ausgebildet.
Das Obergesenk 20 besitzt eine untere Oberfläche 20a, welche sich bei dem innersten Teil (dem obersten Teil) der Aussparung 21 in der Rechts-Links-Richtung erstreckt, zwei Seitenflächen 20b, welche rechten und linken Oberflächen der Aussparung 21 entsprechen, und zwei Grundflächen 20c, welche Formgebungsoberflächen der Teile entsprechen, bei welchen die Aussparung 21 nicht vorgesehen ist. Diese Oberflächen dienen als eine sogenannte hutförmige Formgebungsoberfläche des Obergesenks 20.
Der Teil des Obergesenks 20, bei welchem die linke Seitenfläche 20b und die linke Grundfläche 20c zusammentreffen, ist als eine abgerundete, äußere Ecke 22 ausgebildet. Der Teil des Obergesenks 20, bei welchem die rechte Seitenfläche 20b und die rechte Grundfläche 20c zusammentreffen, ist als eine abgerundete, äußere Ecke 23 ausgebildet. Die äußeren Ecken 22 und 23 dienen als Arbeitsteile, wenn das Untergesenk 10 und das Obergesenk 20 das Werkstück W pressen (siehe 3).
Nachfolgend sind Strukturen des Untergesenks 10 und des Obergesenks 20 detailliert beschrieben.
Das Untergesenk 10 besitzt Muldenteile 14 und 15, welche ausgehend von der Formgebungsoberfläche des Untergesenks 10 nach innen hin ausgenommen sind.
Der Muldenteil 14 ist in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung in dem gesamten Bereich der Formgebungsoberfläche des Untergesenks 10 durch nach innen Ausnehmen des Teils der Formgebungsoberfläche, bei welchem die linke Seitenfläche 10b und die linke Grundfläche 10c zusammentreffen, kontinuierlich ausgebildet. Mit anderen Worten, der Muldenteil 14 ist bei dem Teil des Untergesenks 10 vorgesehen, welcher der äußeren Ecke 22 des Obergesenks 20 gegenüberliegt. Der Muldenteil 15 ist in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung in dem gesamten Bereich der Formgebungsoberfläche des Untergesenks 10 durch nach innen Ausnehmen des Teils der Formgebungsoberfläche, bei welchem die rechte Seitenfläche 10b und die rechte Grundfläche 10c zusammentreffen, kontinuierlich ausgebildet. Mit anderen Worten, der Muldenteil 15 ist bei dem Teil des Untergesenks 10 vorgesehen, welcher der äußeren Ecke 23 des Obergesenks 20 gegenüberliegt.
Eine Nut 16 ist bei der Formgebungsoberfläche des Untergesenks 10 ausgebildet.
Wie in 1 und 2 gezeigt, ist die Nut 16 eine winzige Nut mit einer vorbestimmten Tiefe (Dimension in der Aufwärts-Abwärts-Richtung), welche bei den gesamten Bereichen der oberen Oberfläche 10a, der Seitenflächen 10b und der Grundflächen 10c ausgebildet ist. Die Nut 16 besteht aus einer Mehrzahl von Nuten, welche bei vorbestimmten Abständen parallel zueinander angeordnet sind, und welche sich in einer ersten Richtung erstrecken, und einer Mehrzahl von Nuten, welche bei vorbestimmten Abständen parallel zueinander angeordnet sind und welche sich in einer zweiten Richtung derart erstrecken, dass sich diese mit der Mehrzahl von Nuten, welche sich in der ersten Richtung erstrecken, überschneiden. Dadurch wird die Nut 16 in Form eines Netzes ausgebildet.
Wie in 1 gezeigt ist, besitzt das Untergesenk 10 einen Wasser-Zuführkanal 17 und Lüftungsdurchlässe 18 und 19, wobei der Wasser-Zuführkanal 17 und die Lüftungsdurchlässe 18 und 19 innerhalb des Untergesenks 10 ausgebildet sind.
Der Wasser-Zuführkanal 17 ist ein Kanal, durch welchen Kühlwasser zum Kühlen des erwärmten Werkstücks W strömt. Der Wasser-Zuführkanal 17 ist ausgehend von der unteren Oberfläche des Untergesenks 10 hin zu den Seitenflächen 10b durch das Untergesenk 10 gebohrt. Der Wasser-Zuführkanal 17 verzweigt sich in dem Untergesenk 10 in eine Mehrzahl von Teile, so dass auf den Seitenflächen 10b in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung eine Mehrzahl von Öffnungen ausgebildet sind (siehe 2). Zu beachten ist, dass jede der auf den Seitenflächen 10b ausgebildeten Öffnungen des Wasser-Zuführkanals 17 solch einen Innendurchmesser besitzt, dass die Öffnungen die Pressbearbeitung des Werkstücks W nicht negativ beeinflussen (dass die Pressbearbeitung des Werkstücks W in ähnlicher Art und Weise wie bei einer herkömmlichen Pressbearbeitung durchgeführt wird).
Die Lüftungsdurchlässe 18 und 19 sind Durchlässe zum Abführen von Dampf nach außerhalb des Untergesenks 10, welcher bei der Verdampfung des Kühlwassers während des Abschreckens des Werkstücks W entsteht. Die Lüftungsdurchlässe 18 und 19 sind ausgehend von einer anderen Oberfläche des Untergesenks 10 als der Formgebungsoberfläche davon hin zu einem Raum zwischen dem Untergesenk 10 und dem Werkstück W ausgebildet. Die Lüftungsdurchlässe 18 und 19 sind insbesondere in der Aufwärts-Abwärts-Richtung von der unteren Oberfläche des Untergesenks 10 hin zu Muldenteilen 14 bzw. 15 durch das Untergesenk 10 gebohrt. Der Lüftungsdurchlass 18 verzweigt sich in dem Untergesenk 10 in eine Mehrzahl von Teile, so dass bei dem Muldenteil 14 in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung eine Mehrzahl von Öffnungen ausgebildet sind, und der Lüftungsdurchlass 19 verzweigt sich in dem Untergesenk 10 in eine Mehrzahl von Teile, so dass bei dem Muldenteil 15 in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung eine Mehrzahl von Öffnungen ausgebildet sind (siehe 2).
Das Obergesenk 20 besitzt Muldenteile 24 und 25, welche ausgehend von der Formgebungsoberfläche des Obergesenks 20 nach innen hin ausgenommen sind.
Der Muldenteil 24 ist in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung in dem gesamten Bereich der Formgebungsoberfläche des Obergesenks 20 durch nach innen Ausnehmen des Teils der Formgebungsoberfläche, bei welchem die untere Oberfläche 20a und die linke Seitenfläche 20b zusammentreffen, kontinuierlich ausgebildet. Mit anderen Worten, der Muldenteil 24 ist bei dem Teil des Obergesenks 20 vorgesehen, welcher der äußeren Ecke 12 des Untergesenks 10 gegenüberliegt. Der Muldenteil 25 ist in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung in dem gesamten Bereich der Formgebungsoberfläche des Obergesenks 20 durch nach innen Ausnehmen des Teils der Formgebungsoberfläche, bei welchem die untere Oberfläche 20a und die rechte Seitenfläche 20b zusammentreffen, kontinuierlich ausgebildet. Mit anderen Worten, der Muldenteil 25 ist bei dem Teil des Obergesenks 20 vorgesehen, welcher der äußeren Ecke 13 des Untergesenks 10 gegenüberliegt.
Eine Nut 26 ist bei der Formgebungsoberfläche des Obergesenks 20 ausgebildet.
Die Nut 26 ist hinsichtlich der Konfiguration im Wesentlichen ähnlich zu der Nut 16 des Untergesenks 10. Die Nut 26 besitzt eine vorbestimmte Tiefe (Dimension in der Aufwärts-Abwärts-Richtung) und ist bei den gesamten Bereichen der unteren Oberfläche 20a, der Seitenflächen 20b und der Grundflächen 20c in einem Netz bzw. netzförmig ausgebildet.
Das Obergesenk 20 besitzt einen Wasser-Zuführkanal 27 und Lüftungsdurchlässe 28 und 29, wobei der Wasser-Zuführkanal 27 und die Lüftungsdurchlässe 28 und 29 innerhalb des Obergesenks 20 ausgebildet sind.
Der Wasser-Zuführkanal 27 ist ein Kanal, durch welchen das Kühlwasser zum Kühlen des erwärmten Werkstücks W strömt. Der Wasser-Zuführkanal 27 ist in der Aufwärts-Abwärts-Richtung ausgehend von der oberen Oberfläche des Obergesenks 20 hin zu der unteren Oberfläche 20a durch das Obergesenk 20 gebohrt. Obwohl nicht gezeigt, verzweigt sich der Wasser-Zuführkanal 27 in dem Obergesenk 20 in eine Mehrzahl von Teile, so dass in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung auf der unteren Oberfläche 20a eine Mehrzahl von Öffnungen ausgebildet sind. Zu beachten ist, dass jede der Öffnungen des Wasser-Zuführkanals 27, welche auf der unteren Oberfläche 20a ausgebildet sind, solch einen Innendurchmesser besitzt, dass die Öffnungen die Pressbearbeitung des Werkstücks W nicht negativ beeinflussen (dass die Pressbearbeitung des Werkstücks W in ähnlicher Art und Weise wie bei einer herkömmlichen Pressbearbeitung durchgeführt wird).
Die Lüftungsdurchlässe 28 und 29 sind Durchlässe zum Abführen von Dampf nach außerhalb des Obergesenks 20, welcher bei der Verdampfung des Kühlwassers während des Abschreckens des Werkstücks W entsteht. Die Lüftungsdurchlässe 28 und 29 sind ausgehend von einer anderen Oberfläche des Obergesenks 20 als der Formgebungsoberfläche davon hin zu einem Raum zwischen dem Obergesenk 20 und dem Werkstück W ausgebildet. Der Lüftungsdurchlass 28 ist in der Rechts-Links-Richtung ausgehend von der linken Oberfläche des Obergesenks 20 hin zu den Muldenteilen 24 durch das Obergesenk 20 gebohrt. Der Lüftungsdurchlass 29 ist in der Rechts-Links-Richtung ausgehend von der rechten Oberfläche des Obergesenks 20 hin zu den Muldenteilen 25 durch das Obergesenk 20 gebohrt. Obwohl nicht gezeigt, verzweigt sich der Lüftungsdurchlass 28 in dem Obergesenk 20 in eine Mehrzahl von Teile, so dass bei dem Muldenteil 24 in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung eine Mehrzahl von Öffnungen ausgebildet sind, und der Lüftungsdurchlass 29 verzweigt sich in dem Obergesenk 20 in eine Mehrzahl von Teile, so dass bei dem Muldenteil 25 in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung eine Mehrzahl von Öffnungen ausgebildet sind.
Nachstehend sind die untere Wasser-Zuführvorrichtung 30 und die untere Saugvorrichtung 40, welche mit dem Untergesenk 10 verbunden sind, und die obere Wasser-Zuführvorrichtung 50 und die obere Saugvorrichtung 60, welche mit dem Obergesenk 20 verbunden sind, detailliert beschrieben.
Die untere Wasser-Zuführvorrichtung 30 ist eine Vorrichtung, wie eine Pumpe, zum Zuführen des Kühlwassers zu dem Raum zwischen dem Untergesenk 10 und dem Werkstück W. Die untere Wasser-Zuführvorrichtung 30 pumpt bzw. fördert das Kühlwasser mit einem vorbestimmten Druck (beispielsweise 10 atm) durch den Wasser-Zuführkanal 17 zu dem Raum zwischen dem Untergesenk 10 und dem Werkstück W. Die untere Wasser-Zuführvorrichtung 30 bewirkt insbesondere, dass das in einem vorbestimmten Gehäuse gespeicherte Kühlwasser von der Öffnung auf der unteren Oberfläche des Untergesenks 10 in den in dem Untergesenk 10 ausgebildeten Wasser-Zuführkanal 17 strömt, und dass dieses von den Öffnungen auf den Seitenflächen 10b ausströmt. Daher dienen die untere Wasser-Zuführvorrichtung 30 und der Wasser-Zuführkanal 17 als eine Kühlwasser-Zuführeinrichtung, welche das Kühlwasser zu dem Raum zwischen dem Untergesenk 10 und dem Werkstück W führt.
Die untere Saugvorrichtung 40 ist eine Vorrichtung, wie eine Pumpe, zum Absaugen von Dampf, welcher bei der Verdampfung des Kühlwassers entsteht, wenn das Werkstück W abgeschreckt wird. Die untere Saugvorrichtung 40 ist mit den Lüftungsdurchlässen 18 und 19, welche sich auf der unteren Oberfläche des Untergesenks 10 öffnen, verbunden. Die untere Saugvorrichtung 40 saugt Dampf durch die Lüftungsdurchlässe 18 und 19 ab, welcher erzeugt wird, wenn das Kühlwasser mit der unteren Oberfläche des Hochtemperatur-Werkstücks W in Kontakt kommt, um den Dampf nach außerhalb des Untergesenks 10 abzuführen.
Die obere Wasser-Zuführvorrichtung 50 ist eine Vorrichtung, wie eine Pumpe, zum Zuführen des Kühlwassers zu dem Raum zwischen dem Obergesenk 20 und dem Werkstück W. Die obere Wasser-Zuführvorrichtung 50 fördert bzw. pumpt das Kühlwasser mit einem vorbestimmten Druck (beispielsweise 10 atm) durch den Wasser-Zuführkanal 27 zu dem Raum zwischen dem Obergesenk 20 und dem Werkstück W. Die obere Wasser-Zuführvorrichtung 50 bewirkt insbesondere, dass das in einem vorbestimmten Gehäuse gespeicherte Kühlwasser von der Öffnung auf der oberen Oberfläche des Obergesenks 20 in den in dem Obergesenk 20 ausgebildeten Wasser-Zuführkanal 27 strömt, und dass dieses von den Öffnungen auf der unteren Oberfläche 20a ausströmt. Daher dienen die obere Wasser-Zuführvorrichtung 50 und der Wasser-Zuführkanal 27 als eine Kühlwasser-Zuführeinrichtung, welche das Kühlwasser zu dem Raum zwischen dem Obergesenk 20 und dem Werkstück W führt.
Die obere Saugvorrichtung 60 ist eine Vorrichtung, wie eine Pumpe, zum Absaugen von Dampf, welcher bei der Verdampfung des Kühlwassers entsteht, wenn das Werkstück W abgeschreckt wird. Die obere Saugvorrichtung 60 ist mit dem Lüftungsdurchlass 28 verbunden, welcher sich auf der linken Oberfläche des Obergesenks 20 öffnet. Die obere Saugvorrichtung 60 saugt Dampf durch die Lüftungsdurchlässe 28 und 29 ab, welcher erzeugt wird, wenn das Kühlwasser mit der oberen Oberfläche des Hochtemperatur-Werkstücks W in Kontakt kommt, um den Dampf nach außerhalb des Obergesenks 20 abzuführen.
Nachstehend ist mit Bezug auf 3 und 4 detailliert beschrieben, wie die Heißpressvorrichtung 1 beim Durchführen der Heißpress-Formgebung des Werkstücks W arbeitet.
Wie in 3 gezeigt ist, führt die untere Wasser-Zuführvorrichtung 30 während der Pressbearbeitung des Werkstücks W, wenn sich das Obergesenk 20 in die Nähe des Untergesenks 10 bewegt und in der Nähe des unteren Totpunkts ankommt, durch den Wasser-Zuführkanal 17 einen vorbestimmten Betrag von Kühlwasser hin zu dem Raum zwischen dem Untergesenkt 10 und dem Werkstück W und die obere Wasser-Zuführvorrichtung 50 führt durch den Wasser-Zuführkanal 27 einen vorbestimmten Betrag des Kühlwassers hin zu dem Raum zwischen dem Obergesenk 20 und dem Werkstück W. Zu beachten ist, dass schwarz ausgefüllte Pfeile in 3 die Richtungen anzeigen, in welchen das Kühlwasser strömt.
Wie in 4 gezeigt ist, endet die Pressbearbeitung des Werkstücks W, wenn das Obergesenk 20 beim unteren Totpunkt ankommt, und das Werkstück W wird dadurch in eine sogenannte Hutform bzw. hutförmige Gestalt umgeformt. Dann halten das Untergesenk 10 und das Obergesenk 20 die Formgebungsoberflächen davon für eine vorbestimmte Zeit in Kontakt mit den unteren und oberen Oberflächen des Werkstücks W und kühlen dadurch das Hochtemperatur-Werkstück W. Darüber hinaus verteilt sich das zu dem Raum zwischen dem Untergesenk 10 und dem Werkstück W geführte Kühlwasser durch die Nut 16 über die Formgebungsoberfläche des Untergesenks 10, und das zu dem Raum zwischen dem Obergesenk 20 und dem Werkstück W geführte Kühlwasser verteilt sich durch die Nut 26 über die Formgebungsoberfläche des Obergesenks 20. Folglich kommen die Formgebungsoberflächen des Untergesenks 10 und des Obergesenks 20 in Kontakt mit der Oberfläche des Werkstücks W, und zusätzlich kommt das Kühlwasser mit der gesamten Oberfläche des Werkstücks W in Kontakt, was ermöglicht, das Werkstück W geeignet abzukühlen.
Wie vorstehend erwähnt, sind die Nut 16 und die Nut 26 bei der Formgebungsoberfläche des Untergesenks 10 bzw. der Formgebungsoberfläche des Obergesenks 20 ausgebildet. Dies ermöglicht es zu veranlassen, dass sich das Kühlwasser durch die Nut 16 und die Nut 26 über die Formgebungsoberflächen des Untergesenks 10 und des Obergesenks 20 geeignet verteilt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist sowohl die Nut 16 als auch die Nut 26 in Form eines Netzes bzw. Gitters ausgebildet, jedoch sind die Gestaltungen der Nut 16 und der Nut 26 nicht beschränkt, solange sich das Kühlwasser über die Formgebungsoberflächen des Untergesenks 10 und des Obergesenks 20 geeignet verteilt. Beispielsweise können eine Mehrzahl von Nuten, welche sich in der Rechts-Links-Richtung erstrecken, bei vorbestimmten Abständen in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung ausgebildet sein.
Während des vorstehend genannten Abschreckens des Werkstücks W, wenn das Kühlwasser mit der Oberfläche des Hochtemperatur-Werkstücks W in Kontakt kommt, wird beim Verdampfen des Kühlwassers Dampf erzeugt. Wenn das Kühlwasser verdampft, nimmt das Volumen davon drastisch zu. Dadurch strömt Dampf, welcher zwischen der Formgebungsoberfläche des Untergesenks 10 und der unteren Oberfläche des Werkstücks W erzeugt wird, und Dampf, welcher zwischen der Formgebungsoberfläche des Obergesenks 20 und der oberen Oberfläche des Werkstücks W erzeugt wird, in die bei der Formgebungsoberfläche des Untergesenks 10 ausgebildeten Muldenteile 14 und 15 bzw. die bei der Formgebungsoberfläche des Obergesenks 20 ausgebildeten Muldenteile 24 und 25. Der Dampf, welcher in die Muldenteile 14 und 15 strömte, wird über die Lüftungsdurchlässe 18 und 19 durch die untere Saugvorrichtung 40 nach außerhalb des Untergesenks 10 abgeführt, und der Dampf, welcher in die Muldenteile 28 und 29 strömte, wird über die Lüftungsdurchlässe 28 und 29 durch die obere Saugvorrichtung 60 nach außerhalb des Obergesenks 20 abgeführt (siehe weiße Pfeile in 4). Zu beachten ist, dass ein Betrag des zu dem Raum zwischen dem Untergesenk 10 und dem Werkstück W, und dem Raum zwischen dem Obergesenk 20 und dem Werkstück W geführten Kühlwassers derart ermittelt wird, dass das Kühlwasser vollständig verdampft. Ein geeigneter Betrag des Kühlwassers kann ermittelt werden, da eine Wärmemenge, welche das Kühlwasser von dem Hochtemperatur-Werkstück W aufnehmen soll, im Vorhinein durch eine Simulation und dergleichen berechnet werden kann. In dem Fall, bei dem ein Teil des Kühlwassers als Flüssigkeit zurückbleibt und das Kühlwasser nicht vollständig verdampft, wird das verbleibende Kühlwasser durch die untere Saugvorrichtung 40 und die obere Saugvorrichtung 60 abgesaugt und entfernt.
Da die Muldenteile 14 und 15 und die Muldenteile 24 und 25 bei der Formgebungsoberfläche des Untergesenks 10 bzw. der Formgebungsoberfläche des Obergesenks 20 ausgebildet sind, dienen die Muldenteile 14 und 15 und die Muldenteile 24 und 25 als Räume, in welche der zwischen dem Untergesenk 10 und dem Werkstück W erzeugte Dampf und der zwischen dem Obergesenk 20 und dem Werkstück W erzeugte Dampf strömt. Dadurch strömt der Dampf mit hoher Temperatur in die Muldenteile 14 und 15 und die Muldenteile 24 und 25 ohne in den Räumen zwischen der Oberfläche des Werkstücks W und den Formgebungsoberflächen des Untergesenks 10 und des Obergesenks 20 zu verbleiben. Dies ermöglicht es, die Verdampfungswärme des Kühlwassers wirkungsvoll zu nutzen und das Werkstück W mit einer ausreichenden Kühlrate abzukühlen. Insbesondere wird bei der vorliegenden Erfindung das flüssige Kühlwasser zum Abschrecken des Werkstücks W verwendet. Dadurch werden selbst in dem Fall, bei dem zwischen dem Untergesenk 10 und dem Werkstück W und zwischen dem Obergesenk 20 und dem Werkstück W Freiräume ausgebildet sind, die Freiräume mit Hilfe des Kühlwassers gefüllt. Dies ermöglicht es zu vermeiden, dass die Härte einiger Teile des Werkstücks kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Wie zuvor erwähnt, werden die Muldenteile 14 und 15 und die Muldenteile 24 und 25 durch Ausnehmen der Formgebungsoberflächen des Untergesenks 10 und des Obergesenks 20 ausgebildet, um das Werkstück W zu pressen. Mit anderen Worten, bei den Teilen des Untergesenks 10, bei welchen die Muldenteile 14 und 15 ausgebildet sind, und bei den Teilen des Obergesenks 20, bei welchen die Muldenteile 24 und 25 ausgebildet sind, existieren keine Formgebungsoberflächen. Es ist jedoch allgemein bekannt, dass eine Pressbearbeitung geeignet durchgeführt wird, selbst wenn die Teile der Formgebungsoberfläche eines Gesenks, welche den Arbeitsteilen des anderen Gesenks gegenüberliegen, nicht existieren. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Muldenteile 14 und 15 bei den Teilen des Untergesenks 10 vorgesehen, welche den äußeren Ecken 22 und 23 des Obergesenks 20 gegenüberliegen, und die Muldenteile 24 und 25 sind bei den Teilen des Obergesenks 20 vorgesehen, welche den äußeren Ecken 12 und 13 des Untergesenks 10 gegenüberliegen, was keinen Einfluss auf die Pressbearbeitung des Werkstücks W hat. Daher sind die Muldenteile 14 und 15 und die Muldenteile 24 und 25 bei Teilen vorgesehen, welche keinen Einfluss auf die Pressbearbeitung des Werkstücks W besitzen, und werden als die Räume verwendet, in welche der Dampf strömt. Dies ermöglicht es, die Verdampfungswärme des Kühlwassers wirkungsvoll zu nutzen. Darüber hinaus werden die Drücke in den Muldenteilen 14 und 15 und die Drücke in den Muldenteilen 24 und 25 durch den Dampf erhöht, welcher erzeugt wird, wenn das Werkstück W gepresst wird (siehe 3). Dies ermöglicht es, einen Druck auf die Teile des Werkstücks W entsprechend der Muldenteile 14 und 15 und der Muldenteile 24 und 25 gleichmäßig aufzubringen, wenn das Werkstück W gepresst wird.
Innerhalb des Untergesenks 10 sind die Lüftungsdurchlässe 18 und 19 ausgehend von der Oberfläche des Untergesenks 10, welche sich von der Formgebungsoberfläche davon unterscheidet, hin zu dem Raum zwischen dem Untergesenk 10 und dem Werkstück W ausgebildet, und innerhalb des Obergesenks 20 sind die Lüftungsdurchlässe 28 und 29 ausgehend von der Oberfläche des Obergesenks 20, welche sich von der Formgebungsoberfläche davon unterscheidet, hin zu dem Raum zwischen dem Obergesenk 20 und dem Werkstück W ausgebildet. Dadurch strömt der zwischen dem Untergesenk 10 und dem Werkstück W erzeugte Dampf und der zwischen dem Obergesenk 20 und dem Werkstück W erzeugte Dampf durch die Lüftungsdurchlässe 18 und 19 und die Lüftungsdurchlässe 28 und 29 nach außerhalb des Untergesenks 10 und des Obergesenks 20. Dies ermöglicht es, das Werkstück W unter Verwendung der Verdampfungswärme des Kühlwassers geeignet abzukühlen. Insbesondere sind die Lüftungsdurchlässe 18 und 19 derart ausgebildet, dass die Muldenteile 14 und 15 mit dem Äußeren des Untergesenks 10 kommunizieren bzw. damit in Verbindung stehen, und die Lüftungsdurchlässe 28 und 29 kommunizieren mit dem Äußeren des Obergesenks 20. Dies ermöglicht es zu veranlassen, dass der Dampf, welcher in die Muldenteile 14 und 15 und die Muldenteile 24 und 25 strömte, wirkungsvoll nach außerhalb des Untergesenks 10 und des Obergesenks 20 strömt. Dadurch ist es möglich, das Werkstück W unter Verwendung der Verdampfungswärme des Kühlwassers geeignet abzukühlen.
Die untere Saugvorrichtung 40 und die obere Saugvorrichtung 60 sind mit den Lüftungsdurchlässen 18 und 19 bzw. den Lüftungsdurchlässen 28 und 29 verbunden. Dies ermöglicht es zu veranlassen, dass der zwischen dem Untergesenk 10 und dem Werkstück W erzeugte Dampf und der zwischen dem Obergesenk 20 und dem Werkstück W erzeugte Dampf durch die Lüftungsdurchlässe 18 und 19 und die Lüftungsdurchlässe 28 und 29 nach außerhalb des Untergesenks 10 und des Obergesenks 20 strömt. Dadurch ist es möglich, das Werkstück W unter Verwendung der Verdampfungswärme des Kühlwassers geeignet abzukühlen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Untergesenk 10 mit den Lüftungsdurchlässen 18 und 19 und der unteren Saugvorrichtung 40 vorgesehen, und das Obergesenk 20 ist mit den Lüftungsdurchlässen 28 und 29 und der oberen Saugvorrichtung 60 vorgesehen. Eine Konfiguration der Heißpressvorrichtung 1 ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann das Untergesenk 10 nicht mit der unteren Saugvorrichtung 40 und lediglich mit den Lüftungsdurchlässen 18 und 19 vorgesehen sein, und das Obergesenk 20 kann nicht mit der oberen Saugvorrichtung 60 und lediglich mit den Lüftungsdurchlässen 28 und 29 vorgesehen sein. Darüber hinaus können das Untergesenk 10 und das Obergesenk 20 nicht mit den Lüftungsdurchlässen 18, 19, 28 und 29 und den Saugvorrichtungen 40 und 60 vorgesehen sein.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Lüftungsdurchlässe 18 und 19 und die Lüftungsdurchlässe 28 und 29 derart ausgebildet, dass sich diese bei den Muldenteilen 14 und 15 bzw. den Muldenteilen 24 und 25 öffnen. Eine Konfiguration der Heißpressvorrichtung 1 ist jedoch nicht darauf beschränkt. Ein Strömung des Dampfes, welcher erzeugt wird, wenn das Werkstück W abgeschreckt wird, differiert in Abhängigkeit der Gestaltungen der Gesenke (des Untergesenks 10 und des Obergesenks 20) und dergleichen. Dadurch sind Lüftungsdurchlässe ausgebildet, um den Dampf von Orten zwischen der Oberfläche des Werkstücks W und den Formgebungsoberflächen der Gesenke, wo der Dampf strömt, nach außerhalb der Gesenke abzuführen. Mit anderen Worten, die Lüftungsdurchlässe sind bei Positionen ausgebildet, bei welchen der Dampf in den Räumen zwischen der Oberfläche des Werkstücks W und den Formgebungsoberflächen der Gesenke schwer verbleiben kann. Beispielsweise können, da der Dampf auf einfache Art und Weise nach oben strömt, die Lüftungsdurchlässe derart ausgebildet sein, um sich bei der oberen Oberfläche 10a zu öffnen, welche sich bei dem obersten Teil des Untergesenks 10 befindet, so dass die untere Saugvorrichtung 40 den Dampf durch die Lüftungsdurchlässe absaugt. Darüber hinaus können der Wasser-Zuführkanal 17 und der Wasser-Zuführkanal 27 als Lüftungsdurchlässe zum Abführen des Dampfers verwendet werden, und die Lüftungsdurchlässe 18 und 19 und die Lüftungsdurchlässe 28 und 29 können als Wasser-Zuführkanal zum Zuführen des Kühlwassers verwendet werden. Zu beachten ist, dass die Strömung des Dampfes durch eine Simulation und dergleichen im Vorhinein analysiert werden kann.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Kühlwasser zu den Räumen zwischen dem Werkstück W und den Gesenken geführt, wenn das Obergesenk 20 in der Nähe des unteren Totpunktes ankommt, das heißt, wenn das Werkstück W gepresst wird. Das Kühlwasser kann jedoch zu den Räumen zwischen dem Werkstück W und den Gesenken geführt werden, nachdem das Obergesenk 20 bei dem unteren Totpunkt ankommt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Wasser-Zuführkanal 17 derart ausgebildet, dass das Kühlwasser von den Öffnungen auf den Seitenflächen 10b ausströmt, und der Wasser-Zuführkanal 27 ist derart ausgebildet, dass das Kühlwasser von den Öffnungen auf der unteren Oberfläche 20a ausströmt. Jedoch sind die Positionen, bei welchen das in die Räume zwischen dem Werkstück W und den Gesenken strömende Kühlwasser zugeführt wird, nicht beschränkt.
[Zweite Ausführungsform]
Nachfolgend ist mit Bezug auf die 5 und 6 eine Heißpressvorrichtung 100 als eine zweite Ausführungsform einer Heißpressvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Heißpressvorrichtung 100 führt die Heißpress-Formgebung des Werkstücks W durch. Der Einfachheit halber ist in 5 eine Aufwärts-Abwärts-Richtung als eine Aufwärts-Abwärts-Richtung der Heißpressvorrichtung 100 definiert, und eine Rechts-Links-Richtung in 5 ist als eine Rechts-Links-Richtung der Heißpressvorrichtung 100 definiert. Zusätzlich ist die in 5 dargestellte Seite als Vorderseite der Heißpressvorrichtung 100 definiert und die Gegenseite in 5 ist als eine Hinterseite der Heißpressvorrichtung 100 definiert, wodurch eine Vorwärts-Rückwärts-Richtung der Heißpressvorrichtung 100 definiert wird. Nachfolgend ist jeder der Teile, welche bei der Heißpressvorrichtung 1 und der Heißpressvorrichtung 100 gleich sind, durch das gleiche Bezugszeichen bezeichnet und auf eine Beschreibung davon wird verzichtet.
Wie in 5 gezeigt ist, enthält die Heißpressvorrichtung 100 ein Untergesenk 110 und ein Obergesenk 120, deren Formgebungsoberflächen sich gegenüberliegen, die mit dem Untergesenk 110 verbundene untere Wasser-Zuführvorrichtung 30 und die mit dem Obergesenk 20 verbundene obere Wasser-Zuführvorrichtung 50.
Das Untergesenk 110 ist hinsichtlich der Konfiguration im Wesentlichen gleich dem Untergesenk 10 der Heißpressvorrichtung 1. Das Untergesenk 110 unterscheidet sich von dem Untergesenk 10 darin, dass die Lüftungsdurchlässe 18 und 19 nicht vorgesehen sind und dass eine untere Kühlmittel-Spritzleitung 170 vorgesehen ist.
Wie in 6 gezeigt, ist die untere Kühlmittel-Spritzleitung 170 eine Leitung, durch welche ein Kühlmittel strömt, und diese erstreckt sich in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung. Die untere Kühlmittel-Spritzleitung 170 ist bei dem Muldenteil 14 vorgesehen und derart angeordnet, dass diese während der Pressbearbeitung des Werkstücks W mit dem Werkstück W nicht in Kontakt kommt. Bei der äußeren Umfangsfläche der unteren Kühlmittel-Spritzleitung 170 sind eine Mehrzahl von winzigen Durchgangslöchern, welche das Innere und das Äußere der unteren Kühlmittel-Spritzleitung 170 verbinden, bei vorbestimmten Abständen in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung ausgebildet. Eine vorbestimmte Vorrichtung (nicht gezeigt) bewirkt, dass das in das Innere der unteren Kühlmittel-Spritzleitung 170 geführte Kühlmittel von der Mehrzahl von Durchgangslöchern nebelförmig herausspritzt. Dadurch dient die untere Kühlmittel-Spritzleitung 170 als eine Kühlmittel-Zuführeinrichtung, welche das Kühlmittel zu dem Muldenteil 14 führt. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird flüssiger Stickstoff als das Kühlmittel verwendet.
Wie in 5 gezeigt, ist das Obergesenk 120 hinsichtlich der Konfiguration im Wesentlichen gleich dem Obergesenk 20 der Heißpressvorrichtung 1. Das Obergesenk 120 unterscheidet sich von dem Obergesenk 20 darin, dass die Lüftungsdurchlässe 28 und 29 nicht vorgesehen sind und dass eine obere Kühlmittel-Spritzleitung 180 vorgesehen ist.
Die obere Kühlmittel-Spritzleitung 180 ist eine Leitung, durch welche das Kühlmittel strömt, und diese erstreckt sich in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung. Die obere Kühlmittel-Spritzleitung 180 ist bei dem Muldenteil 25 vorgesehen und derart angeordnet, dass diese während der Pressbearbeitung des Werkstücks W mit dem Werkstück W nicht in Kontakt kommt. Obwohl nicht gezeigt, sind bei der äußeren Umfangsfläche der oberen Kühlmittel-Spritzleitung 180 bei vorbestimmten Abständen in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung eine Mehrzahl von winzigen Durchgangslöchern ausgebildet, welche das Innere und das Äußere der oberen Kühlmittel-Spritzleitung 180 verbinden. Eine vorbestimmte Vorrichtung (nicht gezeigt) bewirkt, dass das in das Innere der oberen Kühlmittel-Spritzleitung 180 geführte Kühlmittel von der Mehrzahl von Durchgangslöchern nebelförmig herausspritzt. Daher dient die obere Kühlmittel-Spritzleitung 180 als eine Kühlmittel-Zuführeinrichtung, welche das Kühlmittel zu dem Muldenteil 25 führt.
Nachdem das Obergesenk 120 in der Nähe des unteren Totpunktes ankommt und die Pressbearbeitung des Werkstücks W beendet, führt die untere Wasser-Zuführvorrichtung 30 durch den Wasser-Zuführkanal 17 einen vorbestimmten Betrag des Kühlwassers zu dem Raum zwischen dem Untergesenk 110 und dem Werkstück W, und die obere Wasser-Zuführvorrichtung 50 führt durch den Wasser-Zuführkanal 27 einen vorbestimmten Betrag des Kühlwassers zu dem Raum zwischen dem Obergesenk 120 und dem Werkstück W.
Dann spritzt die untere Kühlmittel-Spritzleitung 170 das Kühlmittel nebelförmig in den Muldenteil 14 und die obere Kühlmittel-Spritzleitung 180 spritzt das Kühlmittel nebelförmig in den Muldenteil 25. Da sich flüssiger Stickstoff als das Kühlmittel, welcher von der unteren Kühlmittel-Spritzleitung 170 und der oberen Kühlmittel-Spritzleitung 180 herausgespritzt wurde, in einen Nebel wandelt, verdampft der flüssige Stickstoff in dem Muldenteil 14 und dem Muldenteil 25 unmittelbar und nimmt im Volumen drastisch zu. Dadurch nimmt der Druck in dem Muldenteil 14 und dem Muldenteil 25 zu. Folglich strömt das zu dem Raum zwischen dem Untergesenk 110 und dem Werkstück W geführte Kühlwasser derart, dass sich dieses von dem Muldenteil 14 weg bewegt, und das zu dem Raum zwischen dem Obergesenk 20 und dem Werkstück W geführte Kühlwasser strömt derart, dass sich dieses von dem Muldenteil 25 weg bewegt (siehe schwarz ausgefüllte Pfeile in 5).
Wie zuvor erwähnt, dient das gasförmige Kühlmittel, welches den Muldenteil 14 und den Muldenteil 25 ausfüllt, als eine Pumpe mit dem Zweck, dass das Kühlwasser strömt. Dies ermöglicht es zu veranlassen, dass sich das Kühlwasser über die Formgebungsoberflächen des Untergesenks 110 und des Obergesenks 120 geeignet verteilt. Darüber hinaus kühlt das Kühlmittel das umgebende Kühlwasser und dergleichen, was somit ermöglicht, das Werkstück W schnell abzukühlen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die untere Kühlmittel-Spritzleitung 170 bei dem Muldenteil 14 vorgesehen, und die obere Kühlmittel-Spritzleitung 180 ist bei dem Muldenteil 25 vorgesehen. Eine Konfiguration der Heißpressvorrichtung 100 ist jedoch nicht darauf beschränkt, solange das Kühlwasser geeignet strömt. Mit anderen Worten, eine untere Kühlmittel-Spritzleitung kann zumindest bei einem der Muldenteile 14 und 15 vorgesehen sein, und eine obere Kühlmittel-Spritzleitung kann zumindest bei einem der Muldenteile 24 und 25 vorgesehen sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die untere Kühlmittel-Spritzleitung 170 als die Kühlmittel-Zuführeinrichtung angewendet, welche das Kühlmittel zu dem Muldenteil 14 führt, und die obere Kühlmittel-Spritzleitung 180 wird als die Kühlmittel-Zuführeinrichtung angewendet, welche das Kühlmittel zu dem Muldenteil 25 führt. Jedoch kann eine andere Kühlmittel-Zuführeinrichtung angewendet werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind das Untergesenk 110 und das Obergesenk 120 nicht mit den Lüftungsdurchlässen 18 und 19 bzw. den Lüftungsdurchlässen 28 und 29 vorgesehen. Das Untergesenk 110 und das Obergesenk 120 können jedoch mit den Lüftungsdurchlässen 18 und 19 bzw. den Lüftungsdurchlässen 28 und 29 vorgesehen sein. Darüber hinaus können die untere Saugvorrichtung 40 und die obere Saugvorrichtung 60 mit den Lüftungsdurchlässen 18 und 19 bzw. den Lüftungsdurchlässen 28 und 29 verbunden sein.
Bei jeder vorstehend erwähnten Ausführungsform ist das Untergesenk mit den Muldenteilen 14 und 25 vorgesehen und das Obergesenk ist mit den Muldenteilen 24 und 25 vorgesehen. Die Konfigurationen der unteren und oberen Gesenke sind jedoch nicht darauf beschränkt, und ein Muldenteil kann bei zumindest einem der unteren und oberen Gesenke vorgesehen sein. In dem Fall, bei welchem der Muldenteil lediglich bei einem der unteren und oberen Gesenke vorgesehen ist, kann das Kühlwasser nicht zu dem Raum zwischen dem Werkstück W und dem anderen Gesenk (Gesenk, welches mit keinem Muldenteil vorgesehen ist) geführt werden. Bei jeder vorstehend erwähnten Ausführungsform bestehen die Gesenke aus dem Untergesenk mit einem Vorsprung und dem Obergesenk mit einer Aussparung. Die Gesenke können jedoch aus dem Untergesenk mit einer Aussparung und dem Obergesenk mit einem Vorsprung bestehen. Bei jeder vorstehend erwähnten Ausführungsform besitzen die Gesenke Gestaltungen, um das Werkstück W in die hutförmige Gestalt umzuformen, die Gestaltungen davon sind jedoch nicht darauf beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann auf eine Heißpressvorrichtung mit unteren und oberen Gesenken mit anderen Gestaltungen angewendet werden.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung wird auf eine Heißpressvorrichtung angewandt, welche ein erwärmtes Werkstück gleichzeitig presst und kühlt.
Bezugszeichenliste

1: Heißpressvorrichtung
10: Untergesenk
11: Vorsprung
12, 13: äußere Ecke (Arbeitsteil)
14, 15: Muldenteil
16: Nut
17: Wasser-Zuführkanal (Kühlwasser-Zuführeinrichtung)
18, 19: Lüftungsdurchlass
20: Obergesenk
21: Aussparung
22, 23: äußere Ecke (Arbeitsteil)
24, 25: Muldenteil
26: Nut
27: Wasser-Zuführkanal (Kühlwasser-Zuführeinrichtung)
28, 29: Lüftungsdurchlass
30: untere Wasser-Zuführvorrichtung (Kühlwasser-Zuführeinrichtung)
40: untere Saugvorrichtung (Saugvorrichtung)
50: obere Wasser-Zuführvorrichtung (Kühlwasser-Zuführeinrichtung)
60: obere Saugvorrichtung (Saugvorrichtung)
100: Heißpressvorrichtung
110: Untergesenk
120: Obergesenk
170: untere Kühlmittel-Spritzeitung (Kühlmittel-Zuführeinrichtung)
180: obere Kühlmittel-Spritzeitung (Kühlmittel-Zuführeinrichtung)

Claims

Heißpressvorrichtung, welche ein Untergesenk mit einer unteren Formgebungsoberfläche und ein Obergesenk mit einer der unteren Formgebungsoberfläche gegenüberliegenden oberen Formgebungsoberfläche aufweist, welche bewirkt, dass das Untergesenk und das Obergesenk ein dazwischen angeordnetes erwärmtes Werkstück pressen und dass die Formgebungsoberflächen davon gleichzeitig in Kontakt mit einer Oberfläche des Werkstücks gehalten werden, um das Werkstück abzukühlen, wobei die Verbesserung aufweist: einen Muldenteil, welcher ausgehend von der Formgebungsoberfläche des Untergesenks und/oder des Obergesenks nach innen hin ausgenommen ist, und welcher in einem Teil des Untergesenks, der einem Arbeitsteil des Obergesenks zum Biegen des Werkstücks gegenüberliegt, und/oder einem Teil des Obergesenks, der einem Arbeitsteil des Untergesenks zum Biegen des Werkstücks gegenüberliegt, ausgebildet ist; und eine Kühlwasser-Zuführeinrichtung, welche Kühlwasser zum Kühlen des Werkstücks hin zu einem Raum zwischen dem Werkstück und dem Untergesenk und/oder dem Obergesenk, wo der Muldenteil ausgebildet ist, führt.
Heißpressvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Untergesenk und/oder das Obergesenk an der Stelle, bei welcher der Muldenteil ausgebildet ist, einen Lüftungsdurchlass besitzt, durch welchen Dampf strömt, welcher erzeugt wird, wenn das Kühlwasser mit dem Werkstück in Kontakt kommt, und der Lüftungsdurchlass innerhalb des Untergesenks und/oder des Obergesenks ausgehend von einer anderen Oberfläche davon als der Formgebungsoberfläche hin zu dem Raum zwischen dem Werkstück und dem Untergesenk und/oder dem Obergesenk ausgebildet ist.
Heißpressvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Lüftungsdurchlass ausgehend von einer anderen Oberfläche des Untergesenks und/oder des Obergesenks als der Formgebungsoberfläche hin zu dem Muldenteil ausgebildet ist.
Heißpressvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, ferner aufweisend: eine Saugvorrichtung, welche den durch den Lüftungsdurchlass strömenden Dampf absaugt, wobei die Saugvorrichtung mit dem Lüftungsdurchlass verbunden ist.
Heißpressvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner aufweisend: eine Kühlmittel-Zuführeinrichtung, welche ein Kühlmittel zu dem Muldenteil führt, wobei die Kühlmittel-Zuführeinrichtung in dem Muldenteil angeordnet ist.