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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Heißpressverfahren und eine Heißpressvorrichtung zum gleichzeitigen Pressen und Kühlen eines erwärmten Werkstücks.
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Allgemeiner Stand der Technik
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Herkömmlich ist eine Heißpress-Formgebung allgemein bekannt, bei welcher eine Pressmaschine, an welcher ein Paar von Gesenken (ein Obergesenk und ein Untergesenk) angebracht ist, ein Werkstück, wie eine Stahlplatte, das auf über eine Temperatur erwärmt ist, bei welcher eine austenitische Struktur auftritt, presst und gleichzeitig die Gesenke mit dem Werkstück in Kontakt bringt, um das Werkstück abzuschrecken.
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Hinsichtlich der Heißpress-Formgebung ist eine Technologie allgemein bekannt, welche es ermöglicht, dass die Gesenke das Werkstück während des Abschreckens durch Ausbilden von Wasserkanälen, durch welche Kühlwasser zum Kühlen der Gesenke innerhalb der Gesenke strömt, geeignet abkühlen (siehe beispielsweise Patentliteratur 1).
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Jedoch werden durch eine Variation der Dicke des Werkstücks aufgrund der Pressbearbeitung, einen Präzisionsfehler der Formgebungsoberflächen 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 besitzt ein Teil des Werkstücks, wobei der Freiraum zwischen dem Teil und den Gesenken größer als eine vorbestimmte Größe ist, verringerte Kontaktflächen mit den Formgebungsoberflächen der Gesenke, wenn das Werkstück abgeschreckt wird, was das Problem hervorruft, dass dieser Teil mit einer nicht ausreichenden Kühlrate abgekühlt wird und die Härte des Teils niedriger als ein vorbestimmter Wert ist.
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Wie beispielsweise in 8 gezeigt ist, besteht im Falle eines flachen, plattenförmigen Werkstücks W, welches in eine sogenannte Hutgestalt umgeformt wird, die Tendenz, dass sich zwischen einem oberen Teil Wt, welcher sich bei dem obersten Teil des gepressten Werkstücks W befindet, und den Gesenken große Freiräume ausbilden. Dadurch besteht die Wahrscheinlichkeit, dass die Härte des obersten Teils Wt kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
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Liste der zitierten Schriften
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Patentliteratur
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- Patentliteratur 1: JP 2005-7442 A
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Kurzfassung der Erfindung
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Durch die Erfindung zu lösendes Problem
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Heißpressverfahren und eine Heißpressvorrichtung vorzusehen, welche in der Lage sind, ein Werkstück mit einer ausreichenden Kühlrate abzukühlen bzw. abzuschrecken.
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Mittel zum Lösen des Problems
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Ein erster Aspekt der Erfindung ist ein Heißpressverfahren zum gleichzeitigen Pressen und Kühlen eines erwärmten Werkstücks unter Verwendung eines Untergesenks mit einer unteren Formgebungsoberfläche und eines Obergesenks mit einer der unteren Formgebungsoberfläche gegenüberliegenden oberen Formgebungsoberfläche. Das Heißpressverfahren enthält eine Schritt zum Pressen des Werkstücks, um einen Teil des Werkstücks, welcher mit der unteren Formgebungsoberfläche des Untergesenks und der oberen Formgebungsoberfläche des bei einem unteren Totpunkt positionierten Obergesenks schwer in Kontakt kommt, in eine stufenförmige Gestalt umzuformen.
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Ein zweiter 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 gleichzeitig die Formgebungsoberflächen davon in Kontakt mit einer Oberfläche des Werkstücks gehalten werden, um das Werkstück abzukühlen. Bei der Heißpressvorrichtung ist zumindest eine der Formgebungsoberflächen des Untergesenks und des Obergesenks als eine unebene Oberfläche ausgebildet, so dass ein Teil des Werkstücks, welcher mit der unteren Formgebungsoberfläche des Untergesenks und der oberen Formgebungsoberfläche des bei einem unteren Totpunkt positionierten Obergesenks schwer in Kontakt kommt, in eine stufenförmige Gestalt umgeformt wird.
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Vorzugsweise besitzt das Untergesenk oder das Obergesenk einen Vorsprung, welcher von einem Zwischen- bzw. Mittelteil, in einer Rechts-Links-Richtung, der Formgebungsoberfläche davon in Richtung der Formgebungsoberfläche des anderen Gesenks vorsteht, und welcher in einer zu der Rechts-Links-Richtung senkrechten Vorwärts-Rückwärts-Richtung durchgehend ausgebildet ist. Das andere Gesenk des Untergesenks und des Obergesenks besitzt eine Aussparung, welche ausgehend von einem Zwischenteil, in der Rechts-Links-Richtung, der Formgebungsoberfläche davon in Übereinstimmung mit einer Gestaltung des Vorsprungs ausgenommen ist, und welche in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung durchgehend ausgebildet ist. Die Formgebungsoberfläche, auf welcher der Vorsprung ausgebildet ist, enthält eine obere Oberfläche, welche sich bei einem vorstehenden Ende des Vorsprunges in der Rechts-Links-Richtung erstreckt, zwei Seitenflächen, welche sich in einer entgegengesetzten Richtung wie dieser, in welcher der Vorsprung vorsteht, von beiden Enden der oberen Oberfläche in der Rechts-Links-Richtung erstrecken, und zwei Grundflächen, welche sich ausgehend von erstreckenden Enden der Seitenflächen in der Rechts-Links-Richtung nach außen erstrecken. Die obere Oberfläche ist als die unebene Oberfläche ausgebildet.
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Effekte der Erfindung
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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.
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Kurze Beschreibung der Abbildungen
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1 stellt eine Heißpressvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
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2 ist eine perspektivische Ansicht, welche Erhebungen bzw. Wülste zeigt.
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3 stellt die Heißpressvorrichtung dar, bei welcher sich ein Obergesenk bei dem unteren Totpunkt befindet.
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4 stellt Erhebungen bzw. Sicken dar, welche derart ausgebildet sind, dass die Formgebungsoberflächen der Gesenke ausgenommen sind.
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5 stellt ein Werkstück dar, welches gepresst wird.
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6 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine weitere Ausführungsform der Erhebungen zeigt.
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7 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine weitere Ausführungsform der Erhebungen zeigt.
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8 stellt eine herkömmliche Heißpressvorrichtung dar.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Nachfolgend ist mit Bezug auf die 1 und 2 eine Heißpressvorrichtung 1 als eine 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 verarbeitenden 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.
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Wie in 1 gezeigt ist, enthält die Heißpressvorrichtung 1 ein Untergesenk 10 und ein Obergesenk 20, deren Formgebungsoberflächen sich gegenüberliegen.
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Das Untergesenk 10 korrespondiert zu dem Obergesenk 20. Das Untergesenk 10 wird durch Durchführen einer numerisch gesteuerten Verarbeitung eines vorbestimmten Blocks hergestellt. Das Untergesenk 10 ist derart konfiguriert, dass das Kühlwasser dorthindurch strömt. 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.
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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 sich von beiden Enden der oberen Oberfläche 10a in der Rechts-Links-Richtung in einer Richtung erstrecken, welche entgegengesetzt zu der Richtung ist, in welcher der Vorsprung 11 vorsteht (Richtung nach unten), und zwei Grundflächen 10c, welche sich ausgehend von erstreckenden Enden (den unteren Enden) der Seitenflächen 10b in der Rechts-Links-Richtung nach außen erstrecken. Diese Oberflächen dienen als sogenannte hutförmige Formgebungsoberfläche des Untergesenks 10. Die obere Oberfläche 10a des Untergesenks 10 ist mit einer Mehrzahl von Erhebungen bzw. Wülsten 12 vorgesehen.
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Wie in 2 gezeigt ist, stehen die Erhebungen 12 von der oberen Oberfläche 10a nach oben hin vor. Die Erhebung bzw. der Wulst 12 besitzt eine Gestalt, bei welcher ein halbkreisförmiger Abschnitt davon, dessen Bogen bei dem oberen Teil davon angeordnet ist, in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung von der Umgebung des vorderen Endes hin zu der Umgebung des hinteren Endes des Vorsprungs 11 verläuft. Mit anderen Worten, die Erhebung 12 besitzt eine ähnliche Gestalt wie diese eines von zwei gleichen Teilen, in welche ein Zylinder mit einer zu der Vorwärts-Rückwärts-Richtung parallelen Achse entlang der Achse aufgeteilt wird, und ist derart angeordnet, dass die flache Oberfläche (Schnittfläche eines von zwei gleichen Teilen, in welcher ein Zylinder aufgeteilt wird) mit der oberen Oberfläche 10a in Kontakt kommt. Die Mehrzahl von Erhebungen 12 (in der vorliegenden Ausführungsform drei Erhebungen bzw. Wülste 12) sind in der Rechts-Links-Richtung bei vorbestimmten Abständen angeordnet. Die Erhebung 12 besteht aus dem gleichen Metall wie das Untergesenk 10, oder einem Metall mit einer größeren Härte wie dieser des Untergesenks 10. Die Erhebung 12 wird nach dem Durchführen von Auftragsschweißen auf der oberen Oberfläche 10a durch Durchführen einer numerisch gesteuerten Verarbeitung, so dass der aufgetragene Teil in eine vorbestimmte Gestalt umgeformt wird, durch Durchführen einer numerisch gesteuerten Verarbeitung, so dass die obere Oberfläche 10a in eine vorbestimmte Gestalt umgeformt wird, wenn das Untergesenk 10 aus einem vorbestimmten Block hergestellt wird, oder mittels einer ähnlichen Technologie ausgebildet. Daher wird die Erhebung bzw. der Wulst 12 ausgebildet, um die obere Oberfläche 10a des Untergesenks 10 hin zu einer unebenen Oberfläche zu verändern.
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Wie in 1 gezeigt ist, entspricht bzw. korrespondiert das Obergesenk 20 zu dem Untergesenk 10. Das Obergesenk 20 wird durch Durchführen einer numerisch gesteuerten Verarbeitung eines vorbestimmten Blocks hergestellt. Das Obergesenk 20 ist derart konfiguriert, das Kühlwasser dorthindurch strömt. 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 Gestalt des Vorsprungs 11 nach oben hin ausgenommen ist. Die Aussparung 21 ist derart ausgebildet, dass 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.
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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 sich von beiden Enden der unteren Oberfläche 20a in der Rechts-Links-Richtung in einer Richtung erstrecken, welche entgegengesetzt zu der Richtung ist, in welcher die Aussparung 21 ausgenommen ist (Richtung nach unten), und zwei Grundflächen 20c, welche sich von den erstreckenden Enden (den unteren Enden) der Seitenflächen 20b in der Rechts-Links-Richtung nach außen erstrecken. Diese Oberflächen dienen als eine sogenannte hutförmige Formgebungsoberfläche des Obergesenks 20.
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Die wie vorstehend erwähnt konfigurierte Heißpressvorrichtung 1 bewirkt, dass das Untergesenk 10 und das Obergesenk 20 das zwischen den Formgebungsoberflächen davon angeordnete erwärmte, plattenförmige Werkstück W pressen, um das Werkstück W durch Bewegen des Obergesenks 20 hin zu dem unteren Totpunkt, so dass das Obergesenk 20 in die Nähe des Untergesenks 10 kommt, in eine sogenannte Hutgestalt bzw. hutförmige Gestalt umzuformen. Zum gleichen Zeitpunkt bewirkt die Heißpressvorrichtung 1, dass das Untergesenk 10 und das Obergesenk 20 die Formgebungsoberflächen davon in Kontakt mit der Oberfläche des Werkstücks W halten, um das Werkstück W abzukühlen. Folglich stellt die Heißpressvorrichtung 1 das Werkstück W als ein Produkt her.
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Mit Bezug auf die 3 bis 7 ist nachfolgend ein Heißpress-Schritt S1 als eine Ausführungsform eines Heißpressverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Der Heißpress-Schritt S1 entspricht einem Schritt, bei welchem die Heißpressvorrichtung 1 die Heißpress-Formgebung des Werkstücks W durchführt.
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Bei dem Heißpress-Schritt S1 bewirkt die Heißpressvorrichtung 1 durch Bewegen des Obergesenks 20 hin zu dem unteren Totpunkt, so dass das Obergesenk 20 in die Nähe des Untergesenks 10 kommt, dass das Untergesenk 10 und das Obergesenk 20 das zwischen den Formgebungsoberflächen davon angeordnete erwärmte, plattenförmige Werkstück W pressen, und bringt gleichzeitig das Untergesenk 10 und das Obergesenk 20 mit dem Werkstück W in Kontakt, um das Werkstück W abzuschrecken.
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Wie in 3 gezeigt ist, wird ein oberer Teil Wt (ein Teil entsprechend der oberen Oberfläche 10a), welcher sich bei dem obersten Teil des gepressten Werkstücks W befindet, beim Pressen des Werkstücks W bei dem Heißpress-Schritt S1 entlang den Gestaltungen der Mehrzahl von Erhebungen 12 in eine stufenförmige Gestalt umgeformt, da die obere Oberfläche 10a des Untergesenks 10 mit der Mehrzahl von Erhebungen bzw. Wülsten 12 vorgesehen ist. Mit anderen Worten, die Mehrzahl von Erhebungen 12 dienen als eine Einrichtung, welche die obere Oberfläche 10a hin zu einer unebenen Oberfläche verändert, um einen Teil des Werkstücks W in eine stufenförmige Gestalt umzuformen. Zu beachten ist, dass die „stufenförmige Gestalt” des Werkstücks W einer Gestalt entspricht, bei welcher das Werkstück W derart gebogen ist, dass dieses in Richtung der Formgebungsoberflächen des Untergesenks 10 und des Obergesenks 20 vorsteht. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Werkstück W in die wellige, stufenförmige Gestalt umgeformt, bei welcher zwei Teile, welche in Richtung der Formgebungsoberfläche (der oberen Oberfläche 10a) des Untergesenks 10 vorstehen, ausgebildet werden, und drei Teile, welche in Richtung der Formgebungsoberfläche (der unteren Oberfläche 20a) des Obergesenks 20 vorstehen, ausgebildet werden.
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Da der obere Teil Wt des Werkstücks W derart ausgebildet ist, das dieser in Richtung der Formgebungsoberflächen des Untergesenks 10 und des Obergesenks 20 vorsteht, besitzt der obere Teil Wt im Vergleich zu dem Fall, bei dem der obere Teil Wt nicht in die stufenförmige Form umgeformt ist, große Kontaktbereiche mit einem Teil der Formgebungsoberfläche des Untergesenks 10, wo die Mehrzahl von Erhebungen 12 nicht ausgebildet sind, und der Formgebungsoberfläche des Obergesenks 20, wenn das Werkstück bei dem Heißpress-Schritt S1 abgeschreckt wird. Darüber hinaus, da der obere Teil Wt des Werkstücks W entlang den Gestaltungen der Mehrzahl von Erhebungen 12, welche auf der oberen Oberfläche 10a des Untergesenks 10 ausgebildet sind, umgeformt wird, kommt der obere Teil Wt mit der Mehrzahl von Erhebungen 12, welche einen Teil der Formgebungsoberfläche des Untergesenks 10 bilden, entlang den Gestaltungen der Mehrzahl von Erhebungen 12 in Kontakt, wenn das Werkstück W bei dem Heißpress-Schritt S1 abgeschreckt wird. Dadurch besitzt der obere Teil Wt im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Mehrzahl von Erhebungen 12 auf der oberen Oberfläche 10a des Untergesenks 10 nicht ausgebildet sind, große Kontaktbereiche mit der Formgebungsoberfläche des Untergesenks 10. Dies ermöglicht es, den oberen Teil Wt des Werkstücks W mit einer ausreichenden Kühlrate abzukühlen, wenn das Werkstück W bei dem Heißpress-Schritt S1 abgeschreckt wird, und zu verhindern, dass die Harte des oberen Teils Wt kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die obere Oberfläche 10a des Untergesenks 10 mit der Mehrzahl von Erhebungen bzw. Wülsten 12 vorgesehen, so dass der obere Teil Wt des Werkstücks W in die stufenförmige Gestalt umgeformt wird. Dies liegt daran, da die Tendenz besteht, dass sich beim Abschrecken des in die hutförmige Gestalt umgeformten Werkstücks W zwischen dem oberen Teil Wt des Werkstücks W und den Gesenken (siehe 8) große Freiräume bilden, und es wahrscheinlicher ist, dass die Härte des oberen Teils Wt kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Mit anderen Worten, die obere Oberfläche 10a des Untergesenks 10 ist mit der Mehrzahl von Erhebungen 12 vorgesehen, so dass ein Teil des Werkstücks W, welcher mit den Formgebungsoberflächen des Untergesenks 10 und des bei dem unteren Totpunkt positionierten Obergesenks 20 schwer in Kontakt kommt, in die stufenförmige Gestalt umgeformt wird. Zu beachten ist, dass der „Teil des Werkstücks W, welcher mit den Formgebungsoberflächen des Untergesenks 10 und des bei dem unteren Totpunkt positionierten Obergesenks 20 schwer in Kontakt kommt”, einem Teil entspricht, bei dem ein Betrag des Freiraums (ein Abstand) zwischen dem Werkstück W und herkömmlichen Gesenken, welche die Mehrzahl von Erhebungen 12 nicht besitzen, größer als ein vorbestimmter Wert ist, wenn das Werkstück W abgeschreckt wird, nämlich einem Teil, bei dem die Härte davon nach der Heißpress-Formgebung kleiner als ein vorbestimmter Wert (unzureichend) ist. Der Teil kann im Vorhinein durch eine Simulation und dergleichen gefunden werden.
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Wie vorstehend erwähnt, ist die obere Oberfläche 10a des Untergesenks 10 mit der Mehrzahl von Erhebungen 12 vorgesehen, was ermöglicht, den oberen Teil Wt, welcher mit den Formgebungsoberflächen des Untergesenks 10 und des bei dem unteren Totpunkt positionierten Obergesenks 20 schwer in Kontakt kommt, in die stufenförmige Gestalt umzuformen. Dadurch ist es möglich, die Kontaktbereiche zwischen dem oberen Teil Wt des Werkstücks W und den Formgebungsoberflächen des Untergesenks 10 und des Obergesenks 20 zu erhöhen, um zu verhindern, dass die Härte des oberen Teils Wt abnimmt, und um eine geeignete Härte in dem gesamten Werkstück W sicherzustellen. Folglich ist es möglich, das Erfordernis einer Neugestaltung der Gesenke, so dass die Gesenke mit dem Werkstück W geeignet in Kontakt kommen, zu beseitigen und die zum Herstellen der Gesenke notwendigen Arbeitsstunden zu reduzieren. Zusätzlich ist es aufgrund der erhöhten Kontaktbereiche zwischen dem Werkstück W und den Formgebungsoberflächen der Gesenke möglich, die zum Abschrecken des Werkstücks W erforderliche Zeit zu verringern und folglich die Geschwindigkeit zum Herstellen eines Produkts zu erhöhen.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform ist lediglich die obere Oberfläche 10a des Untergesenks 10 mit der Mehrzahl von Erhebungen bzw. Wülsten 10 vorgesehen, die Konfigurationen der Gesenke sind jedoch nicht darauf beschränkt, solange der obere Teil Wt in die stufenförmige Gestalt umgeformt wird. Beispielsweise kann zusätzlich zu der Mehrzahl von Erhebungen 12, welche bei der oberen Oberfläche 10a des Untergesenks 10 vorgesehen sind, eine Mehrzahl von Erhebungen, welche der Mehrzahl von Erhebungen 12 ähnlich sind, bei der unteren Oberfläche 20a des Obergesenks 20 vorgesehen sein, oder die Mehrzahl von Erhebungen, welcher der Mehrzahl von Erhebungen 12 ähnlich sind, können lediglich bei der unteren Oberfläche 20a des Obergesenks 20 vorgesehen sein.
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Wie in 4 gezeigt, können bei dem Untergesenk 10 bzw. dem Obergesenk 20 eine Mehrzahl von Erhebungen bzw. Sicken 112 und eine Mehrzahl von Erhebungen bzw. Sicken 122, welche nicht wie die Mehrzahl von Erhebungen 12 von den Formgebungsoberflächen der Gesenke vorstehen sondern ausgehend von den Formgebungsoberflächen der Gesenke ausgenommen sind, vorgesehen sein. Die Sicke 112 ist auf der oberen Oberfläche 10a des Untergesenks 10 derart ausgebildet, dass ein halbkreisförmiger Abschnitt davon, dessen Bogen sich bei dem untersten Teil davon befindet, in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung verläuft, und zwei Sicken 112 sind in der Rechts-Links-Richtung bei einem vorbestimmten Abstand angeordnet. Die Sicke 112 ist ausgebildet, um die obere Oberfläche 10a des Untergesenks 10 hin zu einer unebenen Oberfläche zu verändern. Die Sicke 122 ist auf der unteren Oberfläche 20a des Obergesenks 20 derart ausgebildet, dass ein halbkreisförmiger Abschnitt davon, dessen Bogen sich bei dem oberen Teil davon befindet, in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung verläuft, und drei Sicken 122 sind in der Rechts-Links-Richtung bei vorbestimmten Abständen angeordnet. Die Sicke 122 ist ausgebildet, um die untere Oberfläche 20a des Obergesenks 20 hin zu einer unebenen Oberfläche zu verändern. Die Sicke 112 und die Sicke 122 sind in der Rechts-Links-Richtung abwechselnd bei unterschiedlichen Positionen angeordnet. Zu beachten ist, dass Sicken, wie die Sicke 112 und die Sicke 122, durch Durchführen einer numerisch gesteuerten Verarbeitung, um die Formgebungsoberflächen der Gesenke auszunehmen, ausgebildet werden können.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform besitzen die Gesenke diejenigen Gestaltungen, um den oberen Teil Wt des Werkstücks W in die stufenförmige Gestalt umzuformen. Jedoch sollten in dem Fall, bei dem andere Teile des Werkstücks W als der obere Teil Wt mit den Formgebungsoberflächen des Untergesenks 10 und des Obergesenks 20, welches sich bei dem unteren Totpunkt befindet, schwer in Kontakt kommen, die Gesenke so ausgestaltet sein, um die Teile des Werkstücks W, welche sich von dem oberen Teil Wt unterscheiden, in die stufenförmige Gestalt umzuformen. Beispielsweise sollten auf den Grundflächen 10c des Untergesenks 10 eine Mehrzahl von Erhebungen bzw. Sicken ausgebildet sein.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Mehrzahl von Erhebungen 12 auf der oberen Oberfläche 10a ausgebildet, welche der Oberfläche des Untergesenks 10 entspricht, die sich bei dem obersten Teil davon befindet. Wie in 5 gezeigt ist, kommt bei der Heißpressvorrichtung 1, welche derart konfiguriert ist, um das Obergesenk 20 hin zu dem unteren Totpunkt zu bewegen, die obere Oberfläche 10a, welche der Oberfläche des Untergesenks 10 entspricht, die sich bei dem obersten Teil davon befindet, bei einem relativ frühen Stadium mit dem Werkstück W in Kontakt, wenn das Werkstück W gepresst wird. Mit anderen Worten, der Teil, welcher schließlich in den oberen Teil Wt umgeformt werden soll, wird bei einem relativ frühen Stadium bearbeitet. Dadurch wird der obere Teil Wt des Werkstücks W in die stufenförmige Gestalt umgeformt, wenn das Obergesenk 20 in der Nähe des unteren Totpunktes ankommt (beispielsweise 1 mm oberhalb des unteren Totpunktes). Mit anderen Worten, die Mehrzahl von Erhebungen 12 sind bei solchen Positionen angeordnet, dass der obere Teil Wt des Werkstücks W in die stufenförmige Gestalt umgeformt wird, wenn das Obergesenk 20 in der Nähe des unteren Totpunktes ankommt. Dies ermöglicht es, den Kontaktbereich zwischen dem oberen Teil Wt des Werkstücks W und der Formgebungsoberfläche des Untergesenks 10 bei einer Stufe, bei welcher das Werkstück W gepresst wird, zu vergrößern, und weiterhin zu verhindern, dass die Härte des oberen Teils Wt abnimmt.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform sind drei Erhebungen bzw. Wülste 12, welche jeweils die Gestalt besitzen, die ähnlich dieser eines von zwei gleichen Teilen ist, in welche ein Zylinder aufgeteilt wird, in der Rechts-Links-Richtung bei vorbestimmten Abständen angeordnet (siehe 2), die Konfigurationen der Erhebungen sind jedoch nicht darauf beschränkt, solange ein Teil des Werkstücks W in die stufenförmige Gestalt umgeformt wird. Beispielsweise können, wie in 6 gezeigt ist, zwei flache Erhebungen 212 bei einem vorbestimmten Abstand in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung ausgebildet sein. Die Erhebung 212 bildet von oben gesehen eine rechtwinklige Gestalt. Die Erhebung 212 ist ausgehend von der Umgebung des linken Endes hin zu der Umgebung des rechten Endes der oberen Oberfläche 10a des Untergesenks 10 durchgehend ausgebildet, und ist in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung ausgehend von der Umgebung von einem Ende hin zu der Umgebung der Mitte der oberen Oberfläche 10a des Untergesenks 10 durchgehend ausgebildet. Die Erhebung 212 ist ausgebildet, um die obere Oberfläche 10a des Untergesenks 10 hin zu einer unebenen Oberfläche zu verändern.
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Wie in 7 gezeigt ist, können bei vorbestimmten Abständen eine Mehrzahl von halbkugelförmigen Erhebungen 312 ausgebildet sein. Die Erhebung 312 besitzt eine ähnliche Gestalt wie diese eines von zwei gleichen Teilen, in welche eine Kugel aufgeteilt wird, und ist derart angeordnet, dass die flache Oberfläche (Schnittfläche eines von zwei gleichen Teilen, in welche eine Kugel aufgeteilt wird) in Kontakt mit der oberen Oberfläche 10a kommt. Drei Erhebungen 312 sind bei vorbestimmten Abständen in der Rechts-Links-Richtung angeordnet und zusätzlich sind in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung bei vorbestimmten Abständen eine Mehrzahl von Sätzen der drei Erhebungen 312 angeordnet. Die Erhebung 312 ist ausgebildet, um die obere Oberfläche 10a des Untergesenks 10 hin zu einer unebenen Oberfläche zu verändern.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform werden das Untergesenk 10 mit dem Vorsprung 11 und das Obergesenk 20 mit der Aussparung 21 verwendet, jedoch können ein Untergesenk mit einer Aussparung und ein Obergesenk mit einem Vorsprung verwendet werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform besitzen das Untergesenk 10 und das Obergesenk 20 Gestaltungen, um das Werkstück W in die Hutgestalt umzuformen, die Gestaltungen der Gesenke sind jedoch nicht darauf beschränkt. Die Gesenke können andere Gestaltungen besitzen.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Die vorliegende Erfindung wird auf ein Heißpressverfahren und eine Heißpressvorrichtung zum gleichzeitigen Pressen und Kühlen eines erwärmten Werkstücks angewandt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Heißpressvorrichtung
- 10
- Untergesenk
- 10a
- obere Oberfläche
- 10b
- Seitenfläche
- 10c
- Grundfläche
- 11
- Vorsprung
- 12
- Erhebung bzw. Sicke
- 20
- Obergesenk
- 20a
- untere Oberfläche
- 20b
- Seitenfläche
- 20c
- Grundfläche
- 21
- Aussparung
