JP2006130511A - Apparatus for warm press forming - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パンチとダイとによりワークを加工する温間プレス成形装置に関するものである。 The present invention relates to a warm press molding apparatus that processes a workpiece with a punch and a die.
温間プレス成形装置は、例えばマグネシウム合金からなるワークを、パンチとダイとを用いて変形加工する装置である。このような温間プレス成形装置として、例えば、パンチ、ダイ、またはパンチの外周に設けられたブランクホルダの内部にヒータが埋設されたものが採用されている。この温間プレス成形装置は、パンチとダイとの間にワークを挟み込んでヒータにより加熱し、所定温度まで加熱した後パンチとダイとを用いてワークをプレス成形するものである(特許文献1〜4参照)。
ところで、従来の温間プレス成形装置を用いてワークを所定温度まで加熱する際、ワークのヒータ近傍の部位が著しく加熱され昇温する一方、ワークのヒータ近傍以外の部位が緩やかに加熱され昇温する。したがって、加熱されたワークはその部位によって温度差を生じるため、均一に加熱され昇温することが困難であった。その結果、成形されたワークの品質低下を招くおそれがあった。 By the way, when a workpiece is heated to a predetermined temperature using a conventional warm press forming apparatus, a portion near the heater of the workpiece is remarkably heated and heated while a portion other than the portion near the heater of the workpiece is gradually heated and heated. To do. Therefore, since the heated workpiece has a temperature difference depending on the part, it is difficult to uniformly heat and raise the temperature. As a result, there is a possibility that the quality of the molded workpiece is deteriorated.
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、成形されたワークの品質低下を防止できる温間プレス成形装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a warm press forming apparatus capable of preventing the quality deterioration of a formed workpiece.
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。すなわち本発明は、下型に対して上型を昇降自在に設け、パンチとダイとによりワークを加工する温間プレス成形装置において、前記下型あるいは前記上型の少なくともいずれか一方であって前記パンチの周囲に位置する部位に前記パンチの外壁面に沿う方向に向かって複数のヒータを埋設したことを特徴とする。
このような構成とすることで、パンチの周囲に位置する部位が均一に加熱され、その熱がパンチの周囲に位置する部位の近傍、すなわちワークの周縁部に均一に伝達されるとともに、ワークの中央部にも均一に伝達される。その結果、ワーク全体が均一に加熱されるため、ワークの部位による温度差を生じなくなる。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems. That is, the present invention provides a warm press molding apparatus in which an upper mold is provided so as to be movable up and down with respect to a lower mold, and a workpiece is processed by a punch and a die, and is at least one of the lower mold and the upper mold A plurality of heaters are embedded in a portion along the outer wall surface of the punch in a portion located around the punch.
By adopting such a configuration, the part located around the punch is uniformly heated, and the heat is uniformly transmitted to the vicinity of the part located around the punch, that is, the peripheral edge of the work. Evenly transmitted to the center. As a result, the entire workpiece is heated uniformly, so that a temperature difference due to the portion of the workpiece does not occur.
また、本発明に係る温間プレス成形装置において、前記ヒータは、開口部を有するブランクホルダ内であって前記開口部の内壁面に沿う方向に埋設されていることを特徴とする。
このような構成とすることで、ブランクホルダの開口部の内壁面が均一に加熱され、その熱が開口部の内壁面の近傍、すなわちワークの周縁部に均一に伝達されるとともに、ワークの中央部にも均一に伝達される。その結果、ワーク全体が均一に加熱されるため、ワークの部位による温度差を生じなくなる。
In the warm press molding apparatus according to the present invention, the heater is embedded in a blank holder having an opening and in a direction along the inner wall surface of the opening.
With such a configuration, the inner wall surface of the opening of the blank holder is uniformly heated, and the heat is uniformly transmitted to the vicinity of the inner wall surface of the opening, that is, the peripheral edge of the work, and the center of the work Evenly transmitted to the part. As a result, the entire workpiece is heated uniformly, so that a temperature difference due to the portion of the workpiece does not occur.
また、本発明に係る温間プレス成形装置において、前記ヒータは、前記パンチを受容する受容部を有するダイ内であって前記受容部の内壁面に沿う方向に埋設されていることを特徴とする。
このような構成とすることで、ダイの受容部の内壁面が均一に加熱され、その熱が受容部の内壁面の近傍、すなわちワークの周縁部に均一に伝達されるとともに、ワークの中央部にも均一に伝達される。その結果、ワーク全体が均一に加熱されるため、ワークの部位による温度差を生じなくなる。
Further, in the warm press molding apparatus according to the present invention, the heater is embedded in a die having a receiving portion for receiving the punch and along the inner wall surface of the receiving portion. .
With this configuration, the inner wall surface of the receiving portion of the die is uniformly heated, and the heat is uniformly transmitted to the vicinity of the inner wall surface of the receiving portion, that is, the peripheral edge portion of the workpiece, and the center portion of the workpiece. Evenly transmitted. As a result, the entire workpiece is uniformly heated, so that a temperature difference due to the portion of the workpiece does not occur.
本発明の温間プレス成形装置によれば、パンチの周囲に位置する部位、例えばブランクホルダの開口部の内壁面あるいはダイの受容部の内壁面が均一に加熱されることで、ワーク全体が均一に加熱され、ワークの部位による温度差を生じなくなるので、成形されたワークの品質低下を防止することができる。 According to the warm press molding apparatus of the present invention, the entire workpiece can be made uniform by uniformly heating a portion located around the punch, for example, the inner wall surface of the opening of the blank holder or the inner wall surface of the receiving portion of the die. The temperature difference between the parts of the workpiece does not occur and the quality of the molded workpiece can be prevented from being deteriorated.
以下、本発明の実施の形態を図1〜図5に基づいて説明する。
温間プレス成形装置10は、下型11と、下型11に対して昇降自在に設けられた上型12とを備えてなる。この温間プレス成形装置10は、後述するように、下型11に設けられたパンチ13と上型12に設けられたダイ14とにより、マグネシウム合金板からなるワークWを絞り加工するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
The warm
下型11には、図示しない下側ベッドに下型11を固定するためのボルスタ15と、ボルスタ15上に立設され所定の位置に配置された複数、例えば4本の柱部16と、柱部16の上端において各角部を支持された矩形のプレート17とが設けられている。また、このプレート17の上面には、矩形の板状に形成された断熱部材18が設置されている。
この断熱部材18の上面には所定の厚さを有する矩形のパンチプレート19が載置され、その矩形のパンチプレート19の中央部には、外壁面13aを有するとともに所定の高さを有して上方に突出したパンチ13が取付けられている。また、このパンチ13の上面には、ワークWを所定の形状に成形するためのパンチ型13bが形成されている。
The
A
パンチプレート19の上面には、所定の厚さを有しかつ開口部20aを中央に有する矩形のブランクホルダ20が、後述する支持部23とともに上下方向に移動可能に載置されている。ここで、開口部20aは、パンチ13を貫通できるように、パンチ13の外壁面13aと一定の隙間を保持する内壁面20bを有している。すなわち、ブランクホルダ20がパンチ13の周囲に位置しており、パンチ13の外壁面13aと一定の隙間を保持しながら上下方向に移動可能となっている。
On the upper surface of the
また、ボルスタ15の中央には、上下方向に貫通する円筒状の貫通孔15aが設けられており、この貫通孔15a内には、円筒状のロックアウトピン21が設けられている。このロックアウトピン21の上端には、所定の厚さを有して矩形の板状に形成されたロックアウト22が取付けられている。
ロックアウト22の上面の各角部には、ブランクホルダ20の底面の端部と接続する複数、例えば2本の支持部23が立設されている。したがって、これらロックアウトピン21、ロックアウト22、支持部23およびブランクホルダ20は、一体となって上下方向に移動可能となっている。なお、プレート17、断熱部材18およびパンチプレート19には、これら支持部23が貫通する部位にそれぞれ貫通孔17a,18a,19aが設けられている。
Further, a cylindrical through
A plurality of, for example, two
ブランクホルダ20の内部には、複数、例えば4つのヒータ挿入孔24が細長状に形成されている。これらヒータ挿入孔24は、それぞれブランクホルダ20の各外壁面から開口部20aの内壁面20bに沿う方向に延びており、開口部20aを囲むように配置されている。これらヒータ挿入孔24の内部には、それぞれ電気式のヒータ25が埋設されている。
A plurality of, for example, four
上型12には、図示しない上側ベッドに上型12を固定するためのスライドベース26が設けられている。このスライドベース26は、所定の厚さを有して矩形の板状に形成されている。スライドベース26の下面には、所定の厚さを有する矩形のプレートが取付けられている。また、このプレート27の下面には、矩形の板状に形成された断熱部材28が設置されている。
この断熱部材28の下面には所定の厚さを有する矩形のダイプレート29が設置され、そのダイプレート29の下面には、所定の高さを有して下方に突出したダイ14が取付けられている。このダイ14の内部には、内壁面14bを有しパンチ13を受容する凹部14a(受容部)が形成されている。また、この凹部14aの底面には、ワークWを所定の形状に成形するためのダイ型14cがパンチ型13bに対応するように形成されている。
The
A
ダイ14の内部には、複数、例えば4つのヒータ挿入孔30が細長状に形成されている。これらヒータ挿入孔30は、それぞれダイ14の各外壁面から凹部14aの内壁面14bに沿う方向に延びており、凹部14aを囲むように配置されている。これらヒータ挿入孔30の内部には、それぞれ電気式のヒータ31が埋設されている。
A plurality of, for example, four
次に、上記の構成からなる温間プレス成形装置の作用について説明する。
ワークWを温間プレス成形する際、下型11と上型12とでワークWを挟み込みながら所定時間加熱し、その後加熱されたワークWをプレス成形する。すなわち、以下の手順を用いる。なお、図6はその手順を説明する図である。
図6(a)に示すように、下型11と上型12とを離間させた状態で、マグネシウム合金からなる平板状のワークWを下型11のブランクホルダ20の上面の適当な位置に設置する。そして、上型12を下降させ、ブランクホルダ20とダイ14とでワークWを挟み込むとともに、ブランクホルダ20およびダイ14それぞれに埋設されたヒータ25,31をオンして、ワークWを所定時間、ブランクホルダ20およびダイ14の設定加熱温度まで加熱する。
Next, the operation of the warm press forming apparatus having the above configuration will be described.
When the workpiece W is warm press-molded, the workpiece W is heated for a predetermined time while being sandwiched between the
As shown in FIG. 6 (a), a plate-like workpiece W made of a magnesium alloy is placed at an appropriate position on the upper surface of the
その後、加熱されたワークWをブランクホルダ20とダイ14との間に挟み込んだ状態で、さらに上型12をブランクホルダ20とともに一定の成形速度で下降させて、ワークWの下面をパンチ13のパンチ型13bに当接させ、さらに上型12をブランクホルダ20とともに一定の成形速度で下降させて、ワークWの上面をダイ14のダイ型14bに当接させる。そして、図6(b)に示すように、ワークWの上面および下面をパンチ型13bおよびダイ型14bに当接した状態を所定時間保持してワークWを所定の形状にプレス成形する。
ワークWのプレス成形が終了した後も加圧保持しておき、所定時間経過後、図6(c)に示すように、上型12を上昇させることでダイ14をブランクホルダ20から離間させ、パンチ13の上面に残されたワークWの成形品を取り出す。
Thereafter, with the heated workpiece W sandwiched between the
After the press molding of the workpiece W is finished, the pressure is held, and after a predetermined time has elapsed, as shown in FIG. 6C, the
ここで、上記のようにワークWを温間プレス成形する際の設定条件として、ブランクホルダ20およびダイ14の設定加熱時間を200〜350℃、ワークWの加熱時間を1〜20sec、成形速度を1〜30mm/secとすることが好ましい。また、このような成形速度を実現するために、温間プレス成形装置10に油圧プレス機を使用することが好ましい。
また、パンチ13およびダイ14に用いる材質はSKD11であることが好ましい。
また、温間プレス成形装置10に用いられる潤滑材は、耐熱性および潤滑性能を有するものが好ましい。
Here, as the setting conditions when the workpiece W is warm-pressed as described above, the setting heating time of the
The material used for the
The lubricant used in the warm
この場合、ブランクホルダ20の開口部20aの内壁面20bが均一に加熱され、その熱が内壁面20bの近傍、すなわちワークWの周縁部に均一に伝達されるとともに、ワークWの中央部にも伝達される。また、ダイ14の凹部14aの内壁面14bが均一に加熱され、その熱が内壁面14bの近傍、すなわちワークWの周縁部に均一に伝達されるとともに、ワークWの中央部にも均一に伝達される。その結果、ワークW全体が均一に加熱されるため、ワークWの部位による温度差を生じなくなる。したがって、温間プレス成形装置10によって所定の形状に成形されたワークWの品質低下を防止することができる。
In this case, the
なお、上記実施の形態において、温間プレス成形装置10は、絞り加工以外の加工にも適用可能である。
また、上記実施の形態において、ヒータ25,31は、それぞれブランクホルダ20およびダイ14に埋設されているが、ワークW全体を均一に加熱することが可能であれば、ブランクホルダ20およびダイ14のうち少なくともいずれか一方に埋設されていればよい。また、このヒータ25,31は、ブランクホルダ20およびダイ14に埋設して使用可能であれば、電気式に限るものではない。
In the above embodiment, the warm
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施の形態において、断熱部材18,28は、温間プレス成形装置10に用いる場合、温度の安定化および油圧系統に対する影響の抑制のために、耐熱温度、寸法安定性および圧縮強さに優れたものを用いるのが好ましい。具体的には、耐熱温度が400℃以上、かつ、圧縮強さが層に垂直の場合439MPa以上、層に平行の場合98MPa以上であることが好ましい。このような断熱部材18,28を用いることで、断熱部材18,28の加圧あるいは加熱による変形量が抑制されるため、パンチ13、ダイ14およびブランクホルダ20の位置精度の悪化を防止することとなる。したがって、ワークWを所定の形状に高精度に成形することができ、成形されたワークWの品質低下を防止することができる。
Moreover, in the said embodiment, when using the
また、上記実施の形態において設定加熱温度を300℃とし、ワークWを加熱する際のワークWの温度を、図7に示すようにChannel1〜5の位置、すなわちワークWの各角部および中央部で測定すると、図8に示すように、Channel1〜5のいずれの位置においても、加熱を開始してから5sec後に300℃に到達してその後一定温度を維持する結果となった。このように、Channel1〜5の位置において熱が均一に伝達されており、それぞれの位置による温度差を生じていないので、温間プレス成形装置10によって成形されたワークWの品質低下を防止することができる。
Moreover, in the said embodiment, setting heating temperature shall be 300 degreeC, and the temperature of the workpiece | work W at the time of heating the workpiece | work W is shown in the position of Channels 1-5 as shown in FIG. 7, ie, each corner | angular part and center part of the workpiece | work W. As shown in FIG. 8, as shown in FIG. 8, at any position of
10 温間プレス成形装置
11 下型
12 上型
13 パンチ
13a 外壁面
14 ダイ
14a 凹部(受容部)
14b 内壁面
18 断熱部材
19 パンチプレート
20 ブランクホルダ
25 ヒータ
28 断熱部材
29 ダイプレート
31 ヒータ
DESCRIPTION OF
14b
Claims (3)
前記下型あるいは前記上型の少なくともいずれか一方であって前記パンチの周囲に位置する部位に前記パンチの外壁面に沿う方向に向かって複数のヒータを埋設したことを特徴とする温間プレス成形装置。 In the warm press molding equipment that provides the upper mold so that it can be raised and lowered relative to the lower mold, and processes the workpiece with a punch and die,
A warm press molding characterized in that a plurality of heaters are embedded in a direction along the outer wall surface of the punch in a portion located around the punch, which is at least one of the lower die and the upper die. apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004319069A JP2006130511A (en) | 2004-11-02 | 2004-11-02 | Apparatus for warm press forming |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101182609B1 (en) * | 2009-09-09 | 2012-09-17 | (주)화영 | Heat ray structure for Magnesium Alloy sheet Warm press |
JP2013212537A (en) * | 2012-03-06 | 2013-10-17 | Jfe Steel Corp | Warm press forming method |
-
2004
- 2004-11-02 JP JP2004319069A patent/JP2006130511A/en not_active Withdrawn
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KR101182609B1 (en) * | 2009-09-09 | 2012-09-17 | (주)화영 | Heat ray structure for Magnesium Alloy sheet Warm press |
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