JP2005131665A - Press-working method - Google Patents

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Koji Mitsuyoshi
宏治 三吉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a press-working method, which has a compact equipment structure without requiring a particular heating unit, and by which a hard-to-work material, such as Mg alloy or high-tension steel, or a steel plate for heat treatment in a die quenching process is efficiently heated and easily press-worked according to the grade and the shape of a material. <P>SOLUTION: In the method, idling stages 8, 10 are provided in the upstream of the predetermined working stages 9, 11 in a material feeding direction (F) of a progressive die 4. The electrodes 25, which apply a current to a material 5 to be worked, are disposed in the idling stages 8, 10. Press-working is conducted in the predetermined stages 9, 11, after conducting an energizing and heating process for heating the material 5 to be worked through the energizing operation by the electrodes 25 in the idling stages 8, 10. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えばＭｇ合金やＴｉ合金、ステンレス、高張力鋼などの難加工材料やダイクエンチ工法における熱処理用鋼板のプレス加工に用いられて好適なプレス加工方法に関するものである。   The present invention relates to a press working method suitable for use in press working of difficult-to-process materials such as Mg alloy, Ti alloy, stainless steel, high-tensile steel, and heat-treating steel plate in the die quench method.

一般にプレス加工は、抜き加工、曲げ加工、絞り加工、成形加工、圧縮加工などに分類され、更にそれぞれの加工法は、加工前に材料を室温以上に加熱してから加工を行う温−熱間加工および材料を室温で加工する冷間加工に分けられる。   In general, press work is classified into punching, bending, drawing, forming, compression, etc. Each processing method is warm-hot, where the material is heated to room temperature or higher before processing. It can be divided into processing and cold processing where materials are processed at room temperature.

ところで、Ｍｇ合金、Ｔｉ合金、ステンレス、高張力鋼などの難加工材料をプレス加工にて成形するというニーズは今後増加する傾向にある。それら難加工材料のプレス加工は、冷間加工で行うと割れや亀裂が生じてしまうことから、熱間加工または温間加工にて行うのが好ましいとされている。また、引張強度１００ＭＰａ級を超える高張力鋼を適用する部品のプレス成形には、熱処理用鋼板をオーステナイト化する温度まで加熱した後、金型内でプレス成形と同時に冷却して焼入れするダイクエンチ工法が適用されるケースが増えている。したがって、プレス加工の良否を決定する上で、材料を如何にして加熱するかが重要となってくる。   By the way, the need to form difficult-to-work materials such as Mg alloy, Ti alloy, stainless steel and high-tensile steel by press working tends to increase in the future. The press working of these difficult-to-process materials is preferably performed by hot working or warm working because cracking or cracking occurs when cold working is performed. In addition, the die-quenching method is used for press-forming parts to which high-strength steel exceeding the tensile strength of 100 MPa is applied. More cases are being applied. Therefore, how to heat the material is important in determining whether the press work is good or bad.

従来、温間加工または熱間加工において被加工材料を加熱する方法としては、（Ａ）加熱炉を用いて被加工材料を加熱する方法や、（Ｂ）ヒータによって加熱保温された金型で被加工材料を挟持して加熱する方法（例えば、特許文献１参照。）、（Ｃ）金型それ自体を電極とし、被加工材料をその電極兼金型で挟持して通電しジュール熱によって加熱する方法（例えば、特許文献２，３参照。）、（Ｄ）被加工材料の両端を電極でクランプして通電しジュール熱によって加熱する方法（例えば、特許文献４，５参照。）などが知られている。   Conventionally, as a method of heating a work material in warm working or hot work, (A) a method of heating the work material using a heating furnace, or (B) a mold heated and kept warm by a heater. A method of sandwiching and heating a processing material (see, for example, Patent Document 1), (C) A mold itself is used as an electrode, a workpiece is sandwiched between the electrode and mold, energized, and heated by Joule heat. There are known methods (for example, see Patent Documents 2 and 3), (D) a method in which both ends of a material to be processed are clamped with electrodes and energized and heated by Joule heat (for example, see Patent Documents 4 and 5). ing.

特開２００１−２５２７２９号公報JP 2001-252729 A 特開第３２８５９０３号公報JP 3285903 A 特開平８−７１６８４号公報JP-A-8-71684 特開２００２−１８５３１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-18531 特開２００２−２４８５２５号公報JP 2002-248525 A

しかしながら、前記（Ａ）の加熱炉を用いる方法では、加熱装置や搬送装置が別途必要であるために設備の大型化やコスト高を招くという問題点がある。また、加熱炉から金型までの搬送距離が設備上の関係から長くなるために、加熱した被加工材料の温度が顕著に低下されるという問題点もある。   However, in the method using the heating furnace (A), there is a problem that a heating device and a transport device are separately required, resulting in an increase in equipment size and cost. Moreover, since the conveyance distance from a heating furnace to a metal mold | die becomes long from the relationship on an installation, there also exists a problem that the temperature of the heated workpiece material falls remarkably.

また、前記（Ｂ）のヒータによって加熱保温された金型を用いる方法では、被加工材料の加熱温度が金型寿命の観点からその金型の焼戻し温度以下に制限されるという問題点がある。また、加熱しようとする被加工材料に比し大きなボリュームの金型を常時加熱保温しておく必要があるために電力消費量が大きくなるという問題点もある。   Further, in the method using the mold heated and kept by the heater (B), there is a problem that the heating temperature of the material to be processed is limited to the tempering temperature of the mold from the viewpoint of the mold life. In addition, there is a problem that the power consumption is increased because it is necessary to always heat and keep the mold having a large volume as compared with the work material to be heated.

また、前記（Ｃ）の電極兼金型を用いる方法では、別途通電加熱用のユニットを設ける必要があるという問題点がある。また、金型そのものを電極として使用しているために、被加工材料を局部的に加熱することが困難で効率が悪いという問題点もある。   Further, in the method using the electrode / die of (C), there is a problem that it is necessary to separately provide a unit for energization heating. Further, since the mold itself is used as an electrode, there is a problem that it is difficult to locally heat the work material and the efficiency is low.

また、前記（Ｄ）のように、被加工材料の両端を電極でクランプして通電しジュール熱によって加熱する方法では、被加工材料をクランプおよびアンクランプする動作が必要になるために、生産速度が低下するという問題点があり、順送加工に適用することは困難である。また、被加工材料の両端を電極でクランプして通電加熱するために、被加工材料を局部的に加熱することが困難であるという問題点もある。   In addition, as described in (D) above, in the method in which both ends of the work material are clamped with electrodes and energized and heated by Joule heat, the work material needs to be clamped and unclamped. However, it is difficult to apply to progressive machining. In addition, since both ends of the work material are clamped with electrodes and heated by energization, it is difficult to locally heat the work material.

本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、特別な加熱用ユニットを要することなくコンパクトな装置構成でＭｇ合金や高張力鋼等の難加工材料やダイクエンチ工法における熱処理用鋼板を材質や形状に応じて効率良く加熱してプレス成形を容易に行うことのできるプレス加工方法を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made to solve such problems, and it is used for heat treatment in difficult-to-process materials such as Mg alloy and high-tensile steel and die quench method with a compact apparatus configuration without requiring a special heating unit. An object of the present invention is to provide a press working method capable of easily performing press forming by efficiently heating a steel plate according to the material and shape.

前記目的を達成するために、本発明によるプレス加工方法は、
順送金型を用いてプレス加工を行うプレス加工方法において、
前記順送金型における所定の加工ステージの材料送り方向上流側にアイドルステージを設けるとともに、被加工材料に電流を通す所要の電極を前記アイドルステージに配することにより、前記電極による通電作用にて被加工材料を加熱する通電加熱工程を前記アイドルステージで行った後に、前記所定の加工ステージでプレス加工を行うことを特徴とするものである（第１発明）。 In order to achieve the above object, the pressing method according to the present invention comprises:
In the press processing method of performing press processing using a progressive die,
An idle stage is provided on the upstream side in the material feed direction of a predetermined processing stage in the progressive die, and a required electrode for passing an electric current to the material to be processed is disposed on the idle stage. After performing the energization heating process which heats a process material with the said idle stage, it press-processes with the said predetermined process stage (1st invention).

第１発明において、前記通電加熱工程は、抜き工程の後に行われるのが好ましい（第２発明）。   In the first invention, the energization heating step is preferably performed after the extraction step (second invention).

第１発明または第２発明において、前記電極は、被加工材料の加熱が必要な部位に対応させて配置されているのが好ましい（第３発明）。   In the first invention or the second invention, it is preferable that the electrode is disposed corresponding to a portion where the work material needs to be heated (third invention).

第１発明乃至第３発明において、前記電極は、ばねの弾性力を受けつつ前記順送金型の動作方向に沿って移動可能に設けられているのが好ましい（第４発明）。   In the first to third inventions, it is preferable that the electrode is provided so as to be movable along the operation direction of the progressive die while receiving the elastic force of the spring (fourth invention).

第１発明乃至第４発明において、前記アイドルステージは、前記通電加熱工程が行われる際に、前記順送金型によって外部から遮断されるのが好ましい（第５発明）。   In the first to fourth inventions, the idle stage is preferably shut off from the outside by the progressive die when the energization heating step is performed (fifth invention).

第１発明によれば、所定の加工ステージで被加工材料がプレス加工される前にアイドルステージでその被加工材料に対し通電加熱工程が施されるので、被加工材料がＭｇ合金、Ｔｉ合金、ステンレス、高張力鋼などの難加工材料であっても所定の加工ステージにおいてプレス成形を容易に行うことができる。また、通電加熱工程は順送金型に設けられるアイドルステージで行われるので、特別な加熱用ユニットが不要で、かつ装置構成のコンパクト化を図ることができる。さらに、通電加熱工程はアイドルステージに配設される電極の被加工材料への通電作用によるジュール熱によって行われるので、被加工材料を効率良く加熱することができるとともに、被加工材料に作用させる電流値や通電時間、電極数などを調整することで、加熱温度を被加工材料の材質に応じて自由に設定することができ、また電極の配置を調整することで、被加工材料を局部的に加熱したり、被加工材料が異形材料であっても所望の部位を加熱したりすることができる。また、かかる通電作用を順送金型の動作に連動させて行うことが可能になるので、被加工材料に対し電極をクランプおよびアンクランプする必要がある従来技術のような生産速度の低下を招くようなことはない。さらにまた、通電加熱工程により加熱された被加工材料の搬送動作は順送金型におけるアイドルステージと所定の加工ステージとの間だけで行われるので、加熱された被加工材料の温度低下が極めて微小に抑制されるとともに、被加工材料の酸化を防止することができる。   According to the first invention, since the current heating process is performed on the work material at the idle stage before the work material is pressed at the predetermined work stage, the work material is made of an Mg alloy, a Ti alloy, Even difficult-to-process materials such as stainless steel and high-tensile steel can be easily press-formed at a predetermined processing stage. In addition, since the energization heating process is performed on an idle stage provided in the progressive die, a special heating unit is not required, and the apparatus configuration can be made compact. Further, since the energization heating process is performed by Joule heat due to the energization action of the electrode disposed on the idle stage to the work material, the work material can be efficiently heated and the current acting on the work material By adjusting the value, energization time, number of electrodes, etc., the heating temperature can be freely set according to the material of the work material, and by adjusting the arrangement of the electrodes, the work material can be locally Even if the material to be processed is a deformed material, a desired part can be heated. In addition, since this energization action can be performed in conjunction with the operation of the progressive die, the production speed is reduced as in the conventional technique in which the electrode needs to be clamped and unclamped with respect to the work material. There is nothing wrong. Furthermore, since the conveying operation of the workpiece heated by the energization heating process is performed only between the idle stage and the predetermined machining stage in the progressive die, the temperature drop of the heated workpiece is extremely small. In addition to being suppressed, oxidation of the work material can be prevented.

また、第２発明によれば、抜き工程の後に通電加熱工程が行われるので、被加工材料をより効率良く加熱することができるとともに、抜き工程によって被加工材料に生じた空間による断熱効果により、被加工材料の加熱された部位の熱が周りに逃げにくいという効果を奏する。   Further, according to the second invention, since the energization heating process is performed after the punching process, the work material can be heated more efficiently, and by the heat insulating effect due to the space generated in the work material by the punching process, There is an effect that the heat of the heated portion of the work material is difficult to escape.

また、第３発明によれば、被加工材料の加熱が必要な部位に対応させて電極が配置されているので、被加工材料を加工内容に応じて効率良く加熱することができる。   According to the third aspect of the invention, since the electrodes are arranged so as to correspond to the site where the work material needs to be heated, the work material can be efficiently heated according to the content of the work.

また、第４発明によれば、電極がばねの弾性力を受けつつ順送金型の動作方向に沿って移動可能に設けられているので、被加工材料に電極が通電可能に接触される際の衝撃力が緩和されて電極、被加工材料等の保護を図ることができるとともに、電極と被加工材料との接触状態を良好に保つことができる。また、電極と被加工材料とが通電可能に接触される接触位置を調整することで、電極と被加工材料との接触時間（通電時間）を調整することができ、これによって加熱時間を調整することができる。   Further, according to the fourth invention, the electrode is provided so as to be movable along the operation direction of the progressive die while receiving the elastic force of the spring. The impact force can be relaxed to protect the electrode, the material to be processed, and the like, and the contact state between the electrode and the material to be processed can be kept good. Moreover, by adjusting the contact position where the electrode and the workpiece material are in contact with each other so as to be energized, the contact time (energization time) between the electrode and the workpiece material can be adjusted, thereby adjusting the heating time. be able to.

また、第５発明によれば、通電加熱工程が行われる際にアイドルステージが順送金型によって外部から遮断されるので、電極に人や物が接触するのを確実に防止することができる。また、外部から遮断することで昇温効率を上げることができる。   Further, according to the fifth invention, since the idle stage is shut off from the outside by the progressive die when the energization heating process is performed, it is possible to reliably prevent a person or an object from coming into contact with the electrode. Further, the temperature raising efficiency can be increased by blocking from the outside.

次に、本発明によるプレス加工方法の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。   Next, specific embodiments of the press working method according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図１には、本発明の一実施形態に係るプレス機械の要部を模式的に表わす正面図が示されている。また、図２には、第１の通電加熱用金型を図１におけるＡ−Ａ矢印方向から見た要部構造説明図で通電可能な状態を表わす図（ａ）および（ａ）におけるＰ−Ｐ視図（ｂ）がそれぞれ示されている。   FIG. 1 is a front view schematically showing a main part of a press machine according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 also shows a state in which the first energization heating mold can be energized in an explanatory view of the main part structure as viewed from the direction of the arrows AA in FIG. P views (b) are respectively shown.

本実施形態に係るプレス機械１は、図１に示されるように、サーボモータを駆動源とするスライド駆動機構（いずれも図示省略）によりスライド２を上下方向に任意のモーションで駆動することができるように構成されている。このプレス機械１においては、スライド２とボルスタ３との間に、複数の金型を工程順に一列に配されてなる順送金型４が設けられており、図示省略される材料供給装置によってその順送金型４内に送り込まれた被加工材料５に対して、前記スライド２の上下駆動により順送り加工が行われるようにされている。   As shown in FIG. 1, the press machine 1 according to the present embodiment can drive the slide 2 in an up and down direction with an arbitrary motion by a slide drive mechanism (not shown) using a servo motor as a drive source. It is configured as follows. In this press machine 1, a progressive die 4 is provided between a slide 2 and a bolster 3, in which a plurality of dies are arranged in a line in the order of steps, and the order is determined by a material supply device (not shown). The workpiece 5 that has been fed into the remittance die 4 is subjected to progressive feeding by the vertical drive of the slide 2.

前記順送金型４には、図１中記号Ｆで示される材料送り方向の上流側から順に、第１の加工ステージ６、第２の加工ステージ７、第１のアイドルステージ８、第３の加工ステージ９、第２のアイドルステージ１０、第４の加工ステージ１１および第５の加工ステージ１２が、それぞれ設けられている。ここで、本実施形態でのアイドルステージとは、プレス加工が行われないプレス加工工程上の空きステージのことであって、金型設計上不可避的に設けられるアイドルステージ、および任意に設けられるアイドルステージの両者を含むものである。なお、前記不可避的に設けられるアイドルステージを利用して前記第１のアイドルステージ８および／または第２のアイドルステージ１０を設けるようにすれば、従来のプレス加工方法に係る順送金型の設置面積に対し本実施形態に係る順送金型４の設置面積の増大をゼロまたは微小にすることができる。   In the progressive die 4, a first processing stage 6, a second processing stage 7, a first idle stage 8, and a third processing are sequentially arranged from the upstream side in the material feeding direction indicated by the symbol F in FIG. A stage 9, a second idle stage 10, a fourth machining stage 11 and a fifth machining stage 12 are provided. Here, the idle stage in the present embodiment is an empty stage in the press working process in which press working is not performed, and an idle stage that is unavoidably provided in the mold design, and an idle that is arbitrarily provided. It includes both stages. In addition, if the first idle stage 8 and / or the second idle stage 10 is provided by using the inevitably provided idle stage, the installation area of the progressive die according to the conventional press working method is provided. On the other hand, the increase in the installation area of the progressive die 4 according to this embodiment can be made zero or minute.

前記第１の加工ステージ６には、被加工材料５に対しピアス加工を施してパイロット孔を穿設するピアス加工用金型１３が配されている。また、前記第２の加工ステージ７には、被加工材料５に対しアワーグラス抜きを行うアワーグラス抜き加工用金型１４が、前記第３の加工ステージ９には、被加工材料５に対し下方に向けて円筒絞り加工を行う第１の円筒絞り加工用金型１５が、それぞれ配されている。また、前記第４の加工ステージ１１には、前記第３の加工ステージ９において円筒絞り加工が施された被加工材料５に対し更にその円筒絞り加工とは逆方向に円筒絞り加工を行う第２の円筒絞り加工用金型１６が、前記第５の加工ステージ１２には、被加工材料５に対しトリミングを行うトリミング用金型１７が、それぞれ配されている。一方、前記第１のアイドルステージ８および第２のアイドルステージ１０には、後に詳述する第１の通電加熱用金型１８および第２の通電加熱用金型１９がそれぞれ配されている。   The first machining stage 6 is provided with a piercing die 13 for piercing the work material 5 to form pilot holes. The second processing stage 7 has an hour glass punching die 14 for punching the hour glass from the work material 5, and the third processing stage 9 has a lower part with respect to the work material 5. First cylindrical drawing dies 15 for performing cylindrical drawing are arranged respectively. The fourth processing stage 11 is further subjected to a cylindrical drawing process in the direction opposite to the cylindrical drawing process on the workpiece 5 that has been subjected to the cylindrical drawing process in the third processing stage 9. The cylindrical drawing die 16 is arranged on the fifth machining stage 12, and a trimming die 17 for trimming the workpiece 5 is arranged. On the other hand, the first idle stage 8 and the second idle stage 10 are respectively provided with a first energization heating mold 18 and a second energization heating mold 19 which will be described in detail later.

ここで、前記各加工用金型１３，１４，１５，１６，１７および前記各通電加熱用金型１８，１９のそれぞれの下型１３ａ〜１９ａは、ボルスタ３の上面に固定される下部ベースプレート２０の上面に取り付けられている。また、前記各加工用金型１３，１４，１５，１６，１７および前記各通電加熱用金型１８，１９のそれぞれの上型１３ｂ〜１９ｂは、スライド２の下面に固定される上部ベースプレート２１の下面に取り付けられている。また、前記下部ベースプレート２０と上部ベースプレート２１との間には、ガイドポスト２２が介設されており、下部ベースプレート２０に対し上部ベースプレート２１がそのガイドポスト２２に案内されて上下動可能に設けられている。   Here, the lower dies 13 a to 19 a of the respective processing dies 13, 14, 15, 16, 17 and the respective energization heating dies 18, 19 are fixed to the upper surface of the bolster 3. It is attached to the top surface. Further, the upper molds 13b to 19b of the respective processing dies 13, 14, 15, 16, 17 and the respective energizing heating dies 18, 19 are formed by the upper base plate 21 fixed to the lower surface of the slide 2. It is attached to the bottom surface. Further, a guide post 22 is interposed between the lower base plate 20 and the upper base plate 21. The upper base plate 21 is guided by the guide post 22 with respect to the lower base plate 20 so as to be movable up and down. Yes.

前記第１のアイドルステージ８に配される第１の通電加熱用金型１８は、図２（ａ）（ｂ）に示されるように、被加工材料５に電流を通す所要の電極２５が上下各金型１８ｂ，１８ａに絶縁体２６を介して取り付けられて構成されている。この第１の通電加熱用金型１８においてそれら電極２５は、円盤状に形成された被加工材料５に対し第３の加工ステージ９で円筒絞り加工を施す上で加熱が必要とされる部位に対応させて配置されている。こうして、被加工材料５をより効率良く加熱するようにされている。また、この第１の通電加熱用金型１８においては、前記所要の電極２５による通電作用にて被加工材料５を加熱する通電過熱工程が行われる際に、それら電極２５が図２（ａ）に示されるように、順送金型４の一部を構成する当該第１の通電加熱用金型１８の上下各金型１８ｂ，１８ａによって外部から遮断されるようになっている。こうして、通電過熱工程が行われる際に、電極２５に人や物が接触するのを確実に防止するようにされ、また昇温効率を上げるようにされている。さらに、この第１の通電加熱用金型１８においては、下部ベースプレート２０に対し下型１８ａが図示省略されるガイドに沿って上下動可能に設けられるとともに、下部ベースプレート２０と下型１８ａとの間に所要の圧縮コイルばね２７が配置され、前記所要の電極２５が、それら圧縮コイルばね２７の弾性力を受けつつ当該第１の通電加熱用金型１８の動作方向に沿って移動可能に設けられている。こうして、電極２５が被加工材料５に通電可能に接触される際の衝撃力を緩和して電極２５、被加工材料５等の保護を図るとともに、電極２５と被加工材料５との接触状態を良好に保つようにされ、また電極２５と被加工材料５とが通電可能に接触される接触位置を調整することで、電極２５と被加工材料５との接触時間（通電時間）を調整して加熱時間を調整できるようにされている。なお、前記圧縮コイルばね２７に代えて、ガスクッションやダイクッションピン等を用いても良い。   As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the first electrification heating mold 18 arranged on the first idle stage 8 has upper and lower electrodes 25 required to pass a current to the work material 5. Each mold 18b, 18a is configured to be attached via an insulator 26. In the first current heating mold 18, the electrodes 25 are located at portions that need to be heated when the cylindrical processing is performed on the work material 5 formed in a disk shape by the third processing stage 9. It is arranged correspondingly. Thus, the workpiece material 5 is heated more efficiently. Moreover, in this 1st electricity heating metal mold | die 18, when the energization overheating process which heats the workpiece 5 by the electricity supply effect | action by the said required electrode 25 is performed, these electrodes 25 are Fig.2 (a). As shown in FIG. 2, the upper and lower molds 18b and 18a of the first energization heating mold 18 constituting a part of the progressive mold 4 are cut off from the outside. In this way, when the energization overheating process is performed, the electrode 25 is reliably prevented from coming into contact with a person or an object, and the temperature raising efficiency is increased. Further, in the first current heating mold 18, a lower mold 18a is provided so as to be movable up and down along a guide (not shown) with respect to the lower base plate 20, and between the lower base plate 20 and the lower mold 18a. The required compression coil springs 27 are disposed, and the required electrodes 25 are provided so as to be movable along the operating direction of the first energization heating mold 18 while receiving the elastic force of the compression coil springs 27. ing. Thus, the impact force when the electrode 25 is brought into contact with the work material 5 so as to be energized can be reduced to protect the electrode 25, the work material 5 and the like, and the contact state between the electrode 25 and the work material 5 The contact time between the electrode 25 and the work material 5 (energization time) is adjusted by adjusting the contact position at which the electrode 25 and the work material 5 are brought into contact with each other so as to be energized. The heating time can be adjusted. Instead of the compression coil spring 27, a gas cushion, a die cushion pin, or the like may be used.

一方、前記第２のアイドルステージ１０に配される第２の通電加熱用金型１９は、図３（ａ）（ｂ）に示されるように、被加工材料５に電流を通す所要の電極２５が前記第１の通電加熱用金型１８のそれとは異なる配置で上下各金型１９ｂ，１９ａに絶縁体２６を介して取り付けられて構成されている。この第２の通電加熱用金型１９においてそれら電極２５は、円筒絞り加工が施された被加工材料５に対し第４の加工ステージ１１で更にその円筒絞り加工とは逆方向に円筒絞り加工を施す（この円筒絞り加工を以下において「逆円筒絞り加工」という。）上で加熱が必要とされる部位に対応させて配置されている。こうして、異形の被加工材料５でも加工内容に応じて効率良く加熱することができるようにされている。   On the other hand, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the second energization heating mold 19 disposed in the second idle stage 10 has a required electrode 25 for passing an electric current through the work material 5. However, the upper and lower molds 19b and 19a are attached to the upper and lower molds 19b and 19a through an insulator 26 in a different arrangement from that of the first current heating mold 18. In the second electric heating and heating die 19, the electrodes 25 are further subjected to cylindrical drawing in the fourth processing stage 11 in the direction opposite to the cylindrical drawing with respect to the workpiece 5 that has been subjected to cylindrical drawing. (This cylindrical drawing is hereinafter referred to as “reverse cylindrical drawing”). Thus, even the irregularly shaped workpiece 5 can be efficiently heated according to the content of machining.

次に、本実施形態のプレス加工工程の内容について図１および図４を参照しつつ説明する。ここで、図４には、本実施形態のプレス加工工程に係るストリップレイアウトが示されている。なお、図４において、各工程のステップ番号は記号「Ｋ」を付して表わすこととする。   Next, the content of the press work process of this embodiment is demonstrated, referring FIG. 1 and FIG. Here, FIG. 4 shows a strip layout according to the press working process of the present embodiment. In FIG. 4, the step number of each process is represented by the symbol “K”.

まず、材料供給装置（図示省略）によって順送金型４内に送り込まれた被加工材料５に対し第１の加工ステージ６でピアス加工を行って、その被加工材料５に２個のパイロット孔３０を穿設する（Ｋ１）。なお、この２個のパイロット孔３０は、材料供給装置によりコイル状の被加工材料５を平坦に矯正して順送金型４内に所定の長さだけ送り込んだ被加工材料５を、その順送金型４に設けられたパイロットピン（図示省略）に嵌合して、その順送金型４に対して被加工材料５の位置を定めるための孔である。   First, the work material 5 fed into the progressive die 4 by a material supply device (not shown) is pierced by the first working stage 6, and two pilot holes 30 are formed in the work material 5. Is drilled (K1). The two pilot holes 30 are formed by progressively feeding the workpiece 5 that has been fed into the progressive die 4 by a predetermined length after the coiled workpiece 5 has been flattened by the material supply device. A hole for fitting a pilot pin (not shown) provided in the mold 4 to determine the position of the work material 5 with respect to the progressive mold 4.

次いで、第２の加工ステージ７において、被加工材料５における成形予定部位の外周をアワーグラス抜き加工によって打ち抜く（Ｋ２）。その後、第１のアイドルステージ８において、被加工材料５を上下金型１８ｂ，１８ａに取着されている電極２５により挟持して通電し、その被加工材料５を材質に応じ円筒絞り加工を行う上で最適の温度になるまで加熱する（Ｋ３）。その後、第３の加工ステージ９において、被加工材料５に対し円筒絞り加工を施してその被加工材料５をカップ状に成形する（Ｋ４）。なお、前記ステップＫ３において、被加工材料５の最適の温度としては、例えば、被加工材料５の材質がＭｇ合金の場合は２５０℃〜３５０℃、ＳＵＳ３０４の場合は１００℃〜１５０℃、熱処理用鋼板のダイクエンチ工法の場合は９００℃程度である。   Next, in the second processing stage 7, the outer periphery of the part to be molded in the work material 5 is punched out by hour glass cutting (K2). Thereafter, in the first idle stage 8, the work material 5 is sandwiched by the electrodes 25 attached to the upper and lower molds 18b and 18a and energized, and the work material 5 is subjected to cylindrical drawing according to the material. Heat until optimal temperature above (K3). Thereafter, in the third processing stage 9, the workpiece material 5 is subjected to cylindrical drawing to form the workpiece material 5 into a cup shape (K4). In step K3, the optimum temperature of the material 5 to be processed is, for example, 250 ° C. to 350 ° C. when the material of the material 5 is Mg alloy, and 100 ° C. to 150 ° C. when SUS 304 is used. In the case of the die quench method of steel plate, it is about 900 ° C.

次いで、第２のアイドルステージ１０では、前記ステップＫ４においてカップ状に成形された被加工材料５を、上下金型１９ｂ，１９ａに取着されている電極２５により挟持して通電し、そのカップ状に成形された被加工材料５に対し逆円筒絞り加工を施す上で加熱が必要とされる部位を最適温度にまで加熱する（Ｋ５）。その後、第４の加工ステージ１１において、カップ状の被加工材料５に対し逆円筒絞り加工を施す（Ｋ６）。そして、第５の加工ステージ１２において、被加工材料５に対しトリミングを行ってスクラップ５ａと成形品５ｂとに分離する（Ｋ７）。   Next, in the second idle stage 10, the work material 5 formed into a cup shape in the step K4 is energized by being sandwiched between the electrodes 25 attached to the upper and lower molds 19b, 19a, and the cup shape. A part that is required to be heated when the inversely cylindrical drawing process is performed on the work material 5 that is formed into a material is heated to an optimum temperature (K5). Thereafter, in the fourth processing stage 11, reverse cylindrical drawing is performed on the cup-shaped work material 5 (K6). Then, in the fifth processing stage 12, the material to be processed 5 is trimmed and separated into scraps 5a and molded products 5b (K7).

本実施形態によれば、第３の加工ステージ９において被加工材料５に対し円筒絞り加工が施される前に第１のアイドルステージ８においてその被加工材料５に対し通電加熱工程が施されるとともに、第４の加工ステージ１１において被加工材料５に対し逆円筒絞り加工が施される前に第２のアイドルステージ１０においてその被加工材料５に対し通電加熱工程が施されるので、被加工材料５がＭｇ合金、Ｔｉ合金、ステンレス、高張力鋼などの難加工材料であっても、第３の加工ステージ９において円筒絞り加工を、第４の加工ステージ１１において逆円筒絞り加工をそれぞれ容易に行うことができる。   According to the present embodiment, the current heating process is performed on the workpiece material 5 in the first idle stage 8 before the cylindrical drawing process is performed on the workpiece material 5 in the third machining stage 9. At the same time, before the reverse cylindrical drawing is performed on the workpiece 5 in the fourth machining stage 11, the current heating process is performed on the workpiece 5 in the second idle stage 10. Even if the material 5 is a difficult-to-process material such as Mg alloy, Ti alloy, stainless steel, high-tensile steel, etc., it is easy to perform cylindrical drawing at the third processing stage 9 and reverse cylindrical drawing at the fourth processing stage 11. Can be done.

また、各アイドルステージ８，１０での通電加熱工程は、第２の加工ステージ７でのアワーグラス抜き工程が行われた後に行われるので、被加工材料５をより効率良く加熱することができるとともに、アワーグラス抜き工程によって被加工材料５に生じた空間Ｈ，Ｈ'（図４参照）による断熱効果により、被加工材料５の加熱された部位の熱が周りに逃げにくいという効果を奏する。   Moreover, since the energization heating process in each idle stage 8 and 10 is performed after the hour glass removing process in the second processing stage 7 is performed, the workpiece 5 can be heated more efficiently. The heat insulation effect by the spaces H and H ′ (see FIG. 4) generated in the work material 5 by the hour glass removing process has an effect that the heat of the heated portion of the work material 5 is difficult to escape.

さらに、本実施形態によれば、以下のような利点がある。すなわち、
（１）前記各通電加熱工程は順送金型４に設けられる各アイドルステージ８，１０で行われるので、特別な加熱用ユニットが不要で、かつ装置構成のコンパクト化を図ることができる。
（２）前記各通電加熱工程は各アイドルステージ８，１０に配設される電極２５の被加工材料５への通電作用によるジュール熱によって行われるので、被加工材料５を効率良く加熱することができるとともに、被加工材料５に作用させる電流値や通電時間、電極数などを調整することで、加熱温度を被加工材料５の材質に応じて自由に設定することができる。
（３）電極２５の被加工材料５への通電作用を順送金型４の動作に連動させて行うようにされているので、生産速度が低下することがない。
（４）通電加熱工程により加熱された被加工材料５の搬送動作は、順送金型４における第１のアイドルステージ８と第３の加工ステージ９との間、および第２のアイドルステージ１０と第４の加工ステージ１１との間だけで行われるので、加熱された被加工材料５の温度低下が極めて微小に抑制されるとともに、被加工材料５の酸化を防止することができる。 Furthermore, according to this embodiment, there are the following advantages. That is,
(1) Since each of the energization heating steps is performed at each of the idle stages 8 and 10 provided in the progressive die 4, no special heating unit is required, and the apparatus configuration can be made compact.
(2) Since each of the energization heating steps is performed by Joule heat due to the energization action of the electrode 25 disposed in each of the idle stages 8 and 10 to the work material 5, the work material 5 can be efficiently heated. In addition, the heating temperature can be freely set according to the material of the material to be processed 5 by adjusting the current value, the energization time, the number of electrodes, and the like applied to the material to be processed 5.
(3) Since the energizing action of the electrode 25 to the workpiece 5 is performed in conjunction with the operation of the progressive die 4, the production speed does not decrease.
(4) The conveying operation of the workpiece 5 heated by the energization heating process is performed between the first idle stage 8 and the third machining stage 9 in the progressive die 4 and between the second idle stage 10 and the second idle stage 10. 4 is performed only between the four processing stages 11, the temperature drop of the heated workpiece material 5 is extremely suppressed and oxidation of the workpiece material 5 can be prevented.

本発明の一実施形態に係るプレス機械の要部を模式的に表わす正面図The front view which represents typically the principal part of the press machine which concerns on one Embodiment of this invention. 第１の通電加熱用金型を図１におけるＡ−Ａ矢印方向から見た要部構造説明図で通電可能な状態を表わす図（ａ）および（ａ）におけるＰ−Ｐ視図（ｂ）FIGS. 1A and 1B are views showing a state in which the first energization heating mold can be energized as viewed from the direction of arrows AA in FIG. 第２の通電加熱用金型を図１におけるＢ−Ｂ矢印方向から見た要部構造説明図で通電可能な状態を表わす図（ａ）および（ａ）におけるＱ−Ｑ視図（ｂ）FIGS. 1A and 1B are views showing a state in which the second energization heating mold can be energized as viewed from the direction of the arrows BB in FIG. 本実施形態のプレス加工工程に係るストリップレイアウトStrip layout according to the press working process of this embodiment

符号の説明Explanation of symbols

１ プレス機械
４ 順送金型
５ 被加工材料
８ 第１のアイドルステージ
９ 第３の加工ステージ
１０ 第２のアイドルステージ
１１ 第４の加工ステージ
１８ 第１の通電加熱用金型
１９ 第２の通電加熱用金型
２５ 電極
２７ 圧縮コイルばね DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Press machine 4 Progressive metal mold | die 5 Work material 8 1st idle stage 9 3rd process stage 10 2nd idle stage 11 4th process stage 18 1st electricity heating die 19 2nd electricity heating Mold 25 Electrode 27 Compression coil spring

Claims (5)

順送金型を用いてプレス加工を行うプレス加工方法において、
前記順送金型における所定の加工ステージの材料送り方向上流側にアイドルステージを設けるとともに、被加工材料に電流を通す所要の電極を前記アイドルステージに配することにより、前記電極による通電作用にて被加工材料を加熱する通電加熱工程を前記アイドルステージで行った後に、前記所定の加工ステージでプレス加工を行うことを特徴とするプレス加工方法。 In the press processing method of performing press processing using a progressive die,
An idle stage is provided on the upstream side in the material feed direction of a predetermined processing stage in the progressive die, and a required electrode for passing an electric current to the material to be processed is disposed on the idle stage. A press working method, comprising: performing a press working on the predetermined processing stage after performing an electric heating process for heating a work material on the idle stage. 前記通電加熱工程は、抜き工程の後に行われる請求項１に記載のプレス加工方法。   The press working method according to claim 1, wherein the energization heating step is performed after the punching step. 前記電極は、被加工材料の加熱が必要な部位に対応させて配置されている請求項１または２に記載のプレス加工方法。   The press working method according to claim 1, wherein the electrode is arranged corresponding to a portion where the work material needs to be heated. 前記電極は、ばねの弾性力を受けつつ前記順送金型の動作方向に沿って移動可能に設けられている請求項１〜３のいずれかに記載のプレス加工方法。   The press working method according to claim 1, wherein the electrode is provided so as to be movable along an operation direction of the progressive die while receiving an elastic force of a spring. 前記アイドルステージは、前記通電加熱工程が行われる際に、前記順送金型によって外部から遮断される請求項１〜４のいずれかに記載のプレス加工方法。   The press working method according to any one of claims 1 to 4, wherein the idle stage is blocked from the outside by the progressive die when the energization heating step is performed.
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