JP2012091207A - Punching method in die quench and press working apparatus for die quench - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダイクエンチにおける抜き加工方法およびダイクエンチ用プレス加工装置の技術に関する。 The present invention relates to a die-quenching method and a technology of a die-quenching press working apparatus in die-quenching.
プレス加工の方法において、加熱した鋼板を金型（ダイ）でプレス成形すると同時に、金型と鋼板の接触による冷却作用を利用して、鋼板の焼入れ（クエンチング）を行うことによって、高強度のプレス加工部品を得ることができる方法（所謂、ダイクエンチ）が知られている。
ダイクエンチは、鋼板をオーステナイト変態が開始する温度（以下、オーステナイト変態開始温度と呼ぶ）以上にまで加熱した後に、金型で成形し、さらにその後、マルテンサイト変態が開始する温度（以下、マルテンサイト変態開始温度と呼ぶ）以下にまで急冷して焼入れするようにしている。そして、ダイクエンチを採用した場合、残留応力が少なく、遅れ破壊が発生しにくい高強度のプレス加工部品を得ることができるため、近年広く採用されている。
In the method of press working, high-strength steel sheets are quenched by quenching the heated steel sheet using a die (die) at the same time as the cooling action by the contact between the mold and the steel sheet. There is known a method (so-called die quench) capable of obtaining a pressed part.
In die quenching, a steel sheet is heated to a temperature at which austenite transformation starts (hereinafter referred to as austenite transformation start temperature) or higher and then molded with a mold, and then the temperature at which martensitic transformation begins (hereinafter, martensitic transformation). (It is called the starting temperature) and is quenched to the following. When die quenching is employed, a high-strength press-worked part that has little residual stress and hardly causes delayed fracture can be obtained.
しかしながら、ダイクエンチを採用した場合、生成されたプレス加工部品は高強度であるため、プレス加工後に抜き加工（塑性加工）を行うことが困難であるという問題があった。即ち、ダイクエンチにより生成されたプレス加工部品に、後から抜き加工によって、孔部を形成したり、不要な外周縁部を切除したりすることが困難となっていた。 However, when die quenching is employed, since the generated press-worked parts have high strength, there is a problem that it is difficult to perform punching (plastic working) after press working. That is, it has been difficult to form a hole in the press-worked part generated by die quenching or to remove an unnecessary outer peripheral edge by punching later.
また、ダイクエンチにより生成されたプレス加工部品に対して、プレス加工後に抜き加工を施した場合には、抜き加工を施した部位の周囲に残留応力が生じ、遅れ破壊が発生する原因になるという問題があった。
またこの場合、硬度が高いプレス加工部品に対して抜き加工を施すことになるため、抜き加工に使用する抜き刃等の寿命が短くなり、プレス加工装置のメンテナンス費用が多大になるという問題もあった。
In addition, when stamping parts generated by die quenching are punched after pressing, residual stress is generated around the punched part, causing delayed fracture. was there.
Further, in this case, since the stamped part having high hardness is punched, there is a problem that the life of the punching blade used for the punching process is shortened and the maintenance cost of the press working apparatus is increased. It was.
このため、ダイクエンチを採用した場合において、後加工が必要な場合には、レーザー加工機等を用いて切断（溶断）等する必要があった。もしくは、加熱前に抜き加工を行う場合には、炉による加熱を行う必要があった。
これらの場合、抜き加工をプレス加工とは別の工程で行う必要があるため、加工時間が長くなり、また工程スペースも大きくなるという問題があった。
For this reason, when die quenching is employed, if post-processing is necessary, it has been necessary to cut (fuse) using a laser processing machine or the like. Or, when performing punching before heating, it was necessary to perform heating with a furnace.
In these cases, since it is necessary to perform the punching process in a process different from the press process, there is a problem that the processing time becomes long and the process space becomes large.
そこで、ダイクエンチを採用した場合において、抜き加工を可能にする技術が開発されており、例えば、以下に示す特許文献１にその技術が開示され公知となっている。
特許文献１に開示された従来技術に係るプレス加工方法では、被加工材料に対する通電加熱工程を、抜き工程の後に行うようにしている。
これにより、ダイクエンチを採用した場合であっても、被加工材料に対する抜き加工を可能にしつつ、被加工材料をより効率よく加熱することができる。
In view of this, when die quenching is employed, a technique that enables punching has been developed. For example, the technique is disclosed in
In the press working method according to the prior art disclosed in
Thereby, even if it is a case where die quench is employ | adopted, a workpiece material can be heated more efficiently, enabling the punching process with respect to a workpiece material.
しかしながら、特許文献１に開示された従来技術に係るプレス加工方法では、抜き工程を通電加熱工程の前に行うため、ダイクエンチにおける工程が１工程増加し、加工に要する時間が長くなるという問題があった。
また、特許文献１に開示された従来技術に係るプレス加工方法では、抜き加工後に通電加熱を行うため、電極の設置位置が適切でない場合には、通電時において孔部の周辺に電流が集中し、孔部周辺が過熱状態となって、適切な焼入れができないという問題があった。
However, in the press working method according to the prior art disclosed in
Further, in the press working method according to the prior art disclosed in
本発明は、斯かる現状の課題を鑑みてなされたものであり、ダイクエンチを採用する場合において、加工時間の増大や遅れ破壊の発生を招くことなく、被加工材料に対する抜き加工を可能にするダイクエンチにおける抜き加工方法およびダイクエンチ用プレス加工装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such current problems, and in the case of employing die quenching, die quenching that enables punching of a workpiece material without causing an increase in machining time or occurrence of delayed fracture. An object of the present invention is to provide a punching method and a die quench press working apparatus.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項１においては、被加工材料をオーステナイト変態開始温度以上に加熱した後、前記被加工材料をマルテンサイト変態開始温度以下にまで冷却する前に、前記被加工材料に対する抜き加工を行うものである。 That is, in the first aspect, after the workpiece material is heated to the austenite transformation start temperature or higher and before the workpiece material is cooled to the martensite transformation start temperature or less, the blanking process is performed on the workpiece material. It is.
請求項２においては、被加工材料をオーステナイト変態開始温度以上に加熱した後に、ダイを型閉めして前記被加工材料を冷却するとともに、前記被加工材料がマルテンサイト変態開始温度以下にまで冷却する前に、前記金型を型閉めした状態で、前記被加工材料に対する抜き加工を行うものである。
In
請求項３においては、被加工材料に通電するための電極部と、前記被加工材料を製品形状に成形するための複数の型部からなるダイと、前記複数の型部を相対変位させるための変位部と、前記ダイを冷却するための冷却部と、を備え、前記電極部により、前記被加工材料に対して通電することにより、該被加工材料をオーステナイト変態開始温度以上に加熱しておくとともに、前記変位部により、前記ダイを型開きして、該ダイの所定の位置にオーステナイト変態開始温度以上に加熱した前記被加工材料を配置して、その後、前記変位部により、前記ダイを型閉めして、前記被加工材料を製品形状に成形するとともに、前記冷却部により所定の温度に冷却した前記ダイを前記被加工材料に接触させることにより、該被加工材料をマルテンサイト変態終了温度以下にまで冷却して焼入れをするダイクエンチ用プレス加工装置であって、前記ダイは、前記被加工材料に抜き加工を施すための抜き刃と、該抜き刃を駆動するための駆動部と、をさらに備え、前記ダイを型閉めした状態で、前記駆動部により、前記被加工材料がマルテンサイト変態開始温度以下に冷却される前に、前記抜き刃を駆動して、オーステナイト状態の前記被加工材料に対して抜き加工を施すものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an electrode part for energizing the work material, a die comprising a plurality of mold parts for forming the work material into a product shape, and a relative displacement of the plurality of mold parts. A displacement portion and a cooling portion for cooling the die, and the electrode portion is energized to the workpiece material, thereby heating the workpiece material to a temperature above the austenite transformation start temperature. At the same time, the die is opened by the displacement portion, the work material heated to a temperature higher than the austenite transformation start temperature is disposed at a predetermined position of the die, and then the die is formed by the displacement portion. The workpiece is formed into a product shape by closing, and the die cooled to a predetermined temperature by the cooling unit is brought into contact with the workpiece material, whereby the workpiece material is martensitized. A die quench press working apparatus for quenching by cooling to a temperature below the transformation end temperature, wherein the die comprises a punching blade for punching the work material, and a drive unit for driving the punching blade And, in a state where the die is closed, before the work material is cooled below the martensite transformation start temperature by the drive unit, the punching blade is driven, and the austenite state The material to be processed is punched.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項１においては、ダイクエンチにおいて、遅れ破壊を生じさせることなく、被加工材料に抜き加工を施すことができる。また、抜き刃の寿命を延ばすことができる。 According to the first aspect of the present invention, in the die quench, the workpiece material can be punched without causing delayed fracture. In addition, the life of the punching blade can be extended.
請求項２においては、ダイクエンチにおけるプレス加工時間を延ばすことなく、被加工材料に抜き加工を施すことができる。 According to the second aspect of the present invention, the material to be processed can be punched without extending the press working time in the die quench.
請求項３においては、遅れ破壊を生じさせることなく、被加工材料に抜き加工を施すことができる。また、抜き刃の寿命を延ばすことができる。さらに、ダイクエンチにおけるプレス加工時間を延ばすことなく、被加工材料に抜き加工を施すことができる。 According to the third aspect of the present invention, the material to be processed can be punched without causing delayed fracture. In addition, the life of the punching blade can be extended. Furthermore, the workpiece material can be punched without extending the press working time in die quenching.
次に、発明の実施の形態を説明する。
まず始めに、本発明の一実施形態に係るダイクエンチ用プレス加工装置の全体構成について、図１および図２を用いて説明をする。
図１に示す如く、本発明の一実施形態に係るダイクエンチ用のプレス加工装置であるプレス加工装置１は、被加工材料１０をダイクエンチによりプレス加工して、高強度のプレス加工製品を生成することができる装置であり、ダイ２、変位部３、加熱部４、冷却部５、駆動部６等からなる構成としている。
また、プレス加工装置１は、被加工材料１０に対して抜き加工を施すための部位である、第一抜き加工部７、第二抜き加工部８、第三抜き加工部９を備えている。
Next, embodiments of the invention will be described.
First, an overall configuration of a die quench press working apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
As shown in FIG. 1, a
Further, the
図２に示す如く、プレス加工装置１を構成する各部３・４・５・６は、プレス加工装置１の動作を制御するための部位である制御部１ａに接続されており、制御部１ａから送られる動作指令に基づいて、各部３・４・５・６を動作させる構成としている。
As shown in FIG. 2, each of the
図１に示す如く、ダイ２は、所定の製品形状を形成するための金型であり、上型２ａ、下型２ｂにより構成されている。また、ダイ２の上型２ａおよび下型２ｂは、変位部３により連結されている。さらに、ダイ２の上型２ａには、各抜き加工部７・８・９を収容するための空隙部である孔部２ｃ・２ｄ・２ｅが形成されている。
As shown in FIG. 1, the
変位部３は、油圧シリンダ等のアクチュエータにより構成されており、該変位部３によって上型２ａと下型２ｂを相対変位させることができる。そして、制御部１ａからの動作指令に応じて（図２参照）、変位部３によって、上型２ａと下型２ｂを接近させて、ダイ２を型閉め状態としたり、あるいは、上型２ａと下型２ｂを離間させて、ダイ２を型開き状態としたりする構成としている。
The
図１に示す如く、加熱部４は、被加工材料１０を所定の温度まで加熱するための部位であり、各電極部４ａ・４ｂや図示しない電源部等により構成されている。そして、加熱部４は、各電極部４ａ・４ｂを被加工材料１０と電気的に接続して、制御部１ａからの動作指令に応じて（図２参照）、被加工材料１０に通電することによって、ジュール熱により被加工材料１０を所定の温度まで加熱する構成としている。
As shown in FIG. 1, the
図１に示す如く、冷却部５は、ダイ２の上型２ａおよび下型２ｂを冷却するための部位であり、上型２ａおよび下型２ｂ内に形成される冷却水の流路たる冷却水孔５ａ・５ａ等により構成されている。
そして、各冷却水孔５ａ・５ａに連通する接続口５ｂ・５ｂに図示しない冷却水設備を接続して、制御部１ａからの動作指令に応じて（図２参照）、冷却水を供給することによって、上型２ａを冷却する構成としている。さらに、冷却部５は、制御部１ａからの動作指令に応じて、供給する冷却水の水量や冷却水温度等を調整することによって、上型２ａの温度を調整し、冷却速度等の焼入れ条件を調整する構成としている。
As shown in FIG. 1, the
Then, a cooling water facility (not shown) is connected to the
図１および図２に示す如く、駆動部６は、各抜き加工部７・８・９を作動させるための駆動力を発生する部位であり、複数の油圧シリンダ６ａ・６ａ・・・を備えている。
駆動部６は、上型２ａの上方において、各油圧シリンダ６ａ・６ａ・・・を各孔部２ｃ・２ｄ・２ｅに臨ませて配置する構成としており、各油圧シリンダ６ａ・６ａ・・・を下方に変位させることによって、クッション部材１１・１２を介して、各孔部２ｃ・２ｄ・２ｅに内蔵される部位（後述する各支持部７ｂ・８ｂ・９ｂ）を下方に向けて押圧することができる構成としている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
尚、本実施形態では、駆動部６を、複数の油圧シリンダ６ａ・６ａ・・・を備える油圧装置により構成する場合を例示しているが、本発明に係るプレス加工装置が備える駆動部の態様をこれに限定するものではなく、電気的に作動するアクチュエータ等により構成する態様であってもよい。
In the present embodiment, the case where the
第一抜き加工部７は、被加工材料１０に対して、抜き加工により図１における鉛直方向に貫通する孔を形成するための部位であり、抜き刃７ａ、支持部７ｂ等により構成されている。
抜き刃７ａは、支持部７ｂの下端部において固設されており、また、抜き刃７ａおよび支持部７ｂは、上型２ａに形成された孔部２ｃ内に収容されている。
支持部７ｂは、バネ部材１３によって、図１における上方に変位する方向へ付勢されており、定常状態においては、支持部７ｂの下端部において固設されている抜き刃７ａが、上型２ａの成形面から下方に突出しない位置を保持する構成としている。
また、支持部７ｂは上端部が油圧シリンダ６ａと当接しており、油圧シリンダ６ａが下方に変位することによって、抜き刃７ａを上型２ａの下端部における成形面よりも外側（下方）に突出する位置まで変位させる構成としている。
The
The
The
Further, the upper end portion of the
第二抜き加工部８は、プレス加工後の製品においては不要な部位となる被加工材料１０の外周縁部を切除するための部位であり、抜き刃８ａ、支持部８ｂ・８ｃ等により構成されている。
抜き刃８ａは、支持部８ｂ・８ｃの下端部において固設されており、上型２ａに形成された孔部２ｄ・２ｅ内に収容されている。
支持部８ｂ・８ｃは、それぞれバネ部材１４およびバネ部材１５・１６によって、図１における上方に変位する方向へ付勢されており、定常状態においては、支持部８ｂ・８ｃの下端部において固設されている抜き刃８ａが、上型２ａの成形面から下方に突出しない位置を保持する構成としている。
そして、支持部８ｂ・８ｃは上端部が油圧シリンダ６ａ・６ａ・６ａと当接しており、油圧シリンダ６ａ・６ａが下方に変位することによって、抜き刃８ａ・８ａを上型２ａの下端部における成形面よりも外側（下方）に突出させるように変位させる構成としている。
The
The
The
The upper ends of the
第三抜き加工部９は、被加工材料１０に対して、抜き加工により図１における傾斜方向に貫通する孔を形成するための部位であり、抜き刃９ａ、カム機構９ｂ等により構成されている。
抜き刃９ａは、カム機構９ｂに固設されており、また、カム機構９ｂは、第二抜き加工部８の支持部８ｃの下部に当接可能な位置に配置されている。
そして、抜き刃９ａは、上型２ａに形成された孔部２ｆ内に収容されている。
そして、油圧シリンダ６ａが下方に変位して、第二抜き加工部８の支持部８ｃが下方に変位することによって、第二抜き加工部８の動作にリンクしてカム機構９ｂを作動させる構成としている。
カム機構９ｂが作動することによって、抜き刃９ａを、該抜き刃９ａの先端部が、上型２ａの成形面から斜め下方に突出する位置まで変位させる構成としている。
The
The
The
Then, as the
By operating the
このように、プレス加工装置１は、各抜き刃７ａ・８ａ・９ａを、上型２ａに形成された各孔部２ｃ・２ｄ・２ｅ・２ｆに内蔵する構成としている。
このため、上型２ａおよび下型２ｂで被加工材料１０をプレス加工している最中に（即ち、ダイ２を型閉めした状態において）、各抜き加工部７・８・９を作動させることによって、ダイクエンチによるプレス加工工程の期間内に抜き加工を行うことを可能にしている。
Thus, the
For this reason, during the pressing of the
尚、本実施形態では、第一〜第三の各抜き加工部７・８・９を備えるプレス加工装置１を例示しているが、本発明に係るプレス加工装置が備える抜き加工部の個数をこれに限定するものではない。
また、本実施形態では、被加工材料１０に対する抜き加工を、油圧機構やカム機構により動作する各抜き加工部７・８・９で抜き加工を実現する態様としているが、抜き加工を実現するための機構の態様はこれに限定するものではない。
In addition, in this embodiment, although the
In the present embodiment, the punching process for the
次に、本発明の一実施形態に係るダイクエンチ用プレス加工装置を用いたプレス加工工程の流れについて、図３〜図６を用いて説明をする。
図４に示す如く、プレス加工装置１を用いた被加工材料１０のプレス加工工程においては、プレス加工装置１の所定位置に被加工材料１０を配置する前に、該被加工材料１０を型外の加熱部４の各電極部４ａ・４ｂに接続して加熱する。
そして、この状態は、図３における時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までの期間に対応しており、このときの被加工材料１０の温度を温度Ａ１としている。
Next, the flow of the press working process using the die quench press working apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 4, in the press working process of the
This state corresponds to the period from time T0 to time T1 in FIG. 3, and the temperature of the material 10 to be processed at this time is the temperature A1.
次に、この配置状態において、図３に示すように、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２の間で、制御部１ａからの動作指令に応じて、加熱部４により被加工材料１０に通電することによって、被加工材料１０の温度を、温度Ａ１から温度Ａ２まで加熱する。
ここでの目標温度である温度Ａ２は、図３に示すように被加工材料１０のオーステナイト変態開始温度Ａａよりも高い温度に設定している。
Next, in this arrangement state, as shown in FIG. 3, the material to be processed 10 is energized by the
The temperature A2 which is the target temperature here is set to a temperature higher than the austenite transformation start temperature Aa of the
尚、オーステナイト変態開始温度Ａａは、被加工材料１０の材質に応じて異なるものであり、使用する被加工材料１０の材質に応じて、加熱温度の目標値Ａ２が設定される。
例えば、本実施形態では、オーステナイト変態開始温度Ａａがおよそ８３０℃であって、施されている亜鉛メッキ（Ｚｎ）の沸点がおよそ９０７℃である被加工材料１０を使用しているため、温度Ａ２を、８３０〜９０７℃の温度に設定している。
Note that the austenite transformation start temperature Aa differs depending on the material of the
For example, in this embodiment, since the austenite transformation start temperature Aa is about 830 ° C., and the
次に、時刻Ｔ２で加熱部４による加熱を止めると、温度Ａ２まで加熱されていた被加工材料１０は、自然に冷却される。
そして、被加工材料１０の温度が、フェライト変態開始温度Ａｆまで冷却されるよりも前である時刻Ｔ３から、ダイ２によるプレス加工（即ち、上型２ａの変位させる）に移行する。
例えば、本実施形態では、フェライト変態開始温度Ａｆがおよそ６５０℃であって、施されている亜鉛メッキ（Ｚｎ）が固体化する温度がおよそ７００℃である被加工材料１０を使用しているため、ダイ２によるプレス加工に移行するときの温度Ａ３を、６５０〜７００℃の温度に設定している。
Next, when heating by the
Then, from the time T3 before the temperature of the
For example, in this embodiment, since the ferrite transformation start temperature Af is approximately 650 ° C., and the
図５に示す如く、ダイ２によるプレス加工は、変位部３によって、上型２ａを変位させることによって行う構成としている。
また、図３に示す如く、上型２ａは、位置Ｌ１（上死点）と位置Ｌ２（下死点）の間で変位可能であり、本実施形態では、時刻Ｔ３から時刻Ｔ５の間に、制御部１ａからの動作指令に応じて、変位部３によって、上型２ａを位置Ｌ１から位置Ｌ２まで変位させて、プレス加工を行う構成としている。
As shown in FIG. 5, the press working by the
Further, as shown in FIG. 3, the
上型２ａは、変位が位置Ｌ３となった時刻Ｔ４から、被加工材料１０と接触し始めるため、ダイ２による加工力は時刻Ｔ４から増加し始め、ダイ２による加工力は、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５の間に、Ｆ１からＦ２まで増加する。
Since the
また、上型２ａと被加工材料１０が接触することによって、上型２ａによる被加工材料１０の冷却が開始されるため、時刻Ｔ４から被加工材料１０の冷却速度が上昇する。
Further, when the
そして、上型２ａが下死点（位置Ｌ２）に位置し、加工力Ｆ２を保持した状態を、時刻Ｔ５から時刻Ｔ６まで保持することによって、所定の形状にプレス加工された状態のままで、被加工材料１０の温度を、マルテンサイト変態開始温度Ａｍ以下の温度である温度Ａ５まで冷却して焼入れを行う。
例えば、本実施形態では、およそ２００℃以下でマルテンサイト変態が終了する被加工材料１０を使用しているため、プレス加工が完了するときの温度Ａ５を、２００℃以下の温度に設定している。
And the upper mold |
For example, in the present embodiment, since the
そして、所定の保持時間（時刻Ｔ５〜Ｔ６）を経過した後に、時刻Ｔ６から時刻Ｔ７までの間で、制御部１ａからの動作指令に応じて、変位部３によって、上型２ａを上死点（位置Ｌ１）まで変位させて、ダイ２を型開きする。これにより、ダイ２による加工力も時刻Ｔ６から時刻Ｔ７までの間に、Ｆ１まで減少する。
以上で、ダイクエンチによるプレス加工工程を完了する。
Then, after elapse of a predetermined holding time (time T5 to T6), the
The press working process by die quenching is thus completed.
ところで、本発明の一実施形態に係るプレス加工装置１では、上述したプレス加工工程の期間内に、被加工材料１０に対する抜き加工を行うようにしている。
図３に示す如く、プレス加工装置１を用いたダイクエンチによるプレス加工工程では、上型２ａが下死点（位置Ｌ２）まで変位した時刻Ｔ５の後、被加工材料１０の温度がマルテンサイト変態開始温度Ａｍ以下となる時刻Ｔｍの前に、図６に示すように、各抜き加工部７・８・９を作動させて、被加工材料１０に抜き加工を施すようにしている。
By the way, in the
As shown in FIG. 3, in the press working process by die quench using the
具体的には、図３および図６に示すように、時刻Ｔ５以降であって、被加工材料１０の温度がマルテンサイト変態開始温度Ａｍ以下となる時刻Ｔｍより前の時刻である時刻Ｔａから時刻Ｔｂまでの間に、制御部１ａからの動作指令に応じて、駆動部６によって、各抜き刃７ａ・８ａ・９ａを、さらに下方の位置Ｌ４に変位させて、被加工材料１０に対して抜き加工を施している。
即ち、時刻Ｔｂは、時刻Ｔｍよりも前であって、時刻Ｔｂのときには、既に抜き加工が完了している。
そして、時刻Ｔｃまでに、駆動部６の動作を解除して、各抜き加工部７・８・９の作動状態を解除している。尚、時刻Ｔｃは時刻Ｔｍよりも前である必要はない。
Specifically, as shown in FIG. 3 and FIG. 6, the time from time Ta, which is the time after time T5 and before time Tm at which the temperature of the
That is, the time Tb is before the time Tm, and at the time Tb, the punching has already been completed.
By the time Tc, the operation of the
このように各抜き加工部７・８・９による抜き加工は、時刻Ｔｂにおける被加工材料１０の温度がマルテンサイト変態開始温度Ａｍよりも高い温度で行うようにしている。
例えば、本実施形態では、マルテンサイト変態開始温度Ａｍがおよそ４００℃である被加工材料１０を使用しているため、抜き加工が完了する時刻Ｔｂにおける被加工材料１０の温度Ａ４を、マルテンサイト変態開始温度Ａｍ（およそ４００℃）よりも高い温度に設定している。
尚、マルテンサイト変態開始温度Ａｍは、被加工材料１０の材質に応じて異なるものであり、使用する被加工材料１０の材質に応じて、抜き加工完了時の温度の目標値Ａ４が設定される。
In this way, the punching by the punching
For example, in the present embodiment, since the
The martensitic transformation start temperature Am differs depending on the material of the
このようなタイミングで抜き加工を行うことにより、焼入れ後に比しての硬度が低い状態（オーステナイト状態）の被加工材料１０に対して抜き加工を行うことができ、抜き加工を施した部位の周囲に残留応力が生じることが防止できるため、遅れ破壊の発生を防止できる。
By performing the punching process at such a timing, it is possible to perform the punching process on the
また、焼入れ後に比して硬度が低い状態の被加工材料１０に対して抜き加工を行うことによって、各抜き刃７ａ・８ａ・９ａの磨耗等が低減できるため、各抜き刃７ａ・８ａ・９ａ等の寿命を延ばすことができる。
さらに、プレス加工工程の期間中に抜き加工が完了するため、別途抜き加工のための工程を設ける必要がなく、加工時間の短縮化および加工スペース等の削減等を実現することができる。
Further, by performing the punching process on the
Furthermore, since the punching process is completed during the press process step, it is not necessary to provide a separate process for the punching process, and the processing time can be shortened and the processing space can be reduced.
またさらに、オーステナイト状態の被加工材料１０に対して抜き加工を行うことによって、抜き加工を施すのに必要な加工力が小さくて済むため、抜き加工を施すための動力源として、上型２ａを変位させるような大掛かりな変位部３ではなく、簡易な駆動部６を採用することができ、プレス加工装置１のコンパクト化を実現することもできる。
Furthermore, by performing the punching process on the
即ち、本発明の一実施形態に係るプレス加工装置１によるダイクエンチにおける抜き加工方法は、被加工材料１０をオーステナイト変態開始温度Ａａ以上に加熱した後、被加工材料１０をマルテンサイト変態開始温度Ａｍ以下にまで冷却する前（即ち、被加工材料１０の温度が温度Ａ４となる前）に、被加工材料１０に対する抜き加工を行うものである。
このような構成により、ダイクエンチにおいて、遅れ破壊を生じさせることなく、被加工材料１０に抜き加工を施すことができる。また、各抜き刃７ａ・８ａ・９ａの寿命を延ばすことができる。
That is, in the die-cutting method in the die quench by the
With such a configuration, the
また、本発明の一実施形態に係るプレス加工装置１によるダイクエンチにおける抜き加工方法は、被加工材料１０をオーステナイト変態開始温度Ａａ以上に加熱した後に、ダイ２を型閉めして被加工材料１０を冷却するとともに、被加工材料１０がマルテンサイト変態開始温度Ａｍ以下にまで冷却する前（即ち、被加工材料１０の温度が温度Ａ４となる前）に、ダイ２を型閉めした状態で、被加工材料１０に対する抜き加工を行うものである。
このような構成により、ダイクエンチのプレス加工時間を延ばすことなく、被加工材料１０に抜き加工を施すことができる。
Moreover, the die-cutting method in the die quench by the
With such a configuration, the
また、本発明の一実施形態に係るプレス加工装置１は、被加工材料１０に通電するための各電極部４ａ・４ｂを備える加熱部４と、被加工材料１０を製品形状に成形するための複数の型部である上型２ａと下型２ｂからなるダイ２と、各型２ａ・２ｂを相対変位させるための変位部３と、ダイ２を冷却するための冷却部５と、を備え、各電極部４ａ・４ｂにより、被加工材料１０に対して通電することにより、該被加工材料１０をオーステナイト変態開始温度Ａａ以上に加熱しておくとともに、変位部３により、ダイ２を型開きして、該ダイ２の所定の位置にオーステナイト変態開始温度Ａａ以上に加熱した被加工材料１０を配置して、その後、変位部３により、ダイ２を型閉めして、被加工材料１０を製品形状に成形するとともに、冷却部５により、所定の温度に冷却したダイ２を被加工材料１０に接触させることにより、該被加工材料１０をマルテンサイト変態開始温度Ａｍ以下にまで冷却して焼入れをするダイクエンチ用のプレス加工装置１であって、ダイ２は、被加工材料１０に抜き加工を施すための各抜き刃７ａ・８ａ・９ａと、該各抜き刃７ａ・８ａ・９ａを駆動するための駆動部６と、をさらに備え、ダイ２を型閉めした状態で、駆動部６により、被加工材料１０がマルテンサイト変態開始温度Ａｍ以下に冷却される前（即ち、被加工材料１０の温度が温度Ａ４となる前）に、各抜き刃７ａ・８ａ・９ａを駆動して、オーステナイト状態の被加工材料１０に対して抜き加工を施すものである。
このような構成により、遅れ破壊を生じさせることなく、被加工材料１０に抜き加工を施すことができる。また、各抜き刃７ａ・８ａ・９ａの寿命を延ばすことができる。さらに、ダイクエンチのプレス加工時間を延ばすことなく、被加工材料１０に抜き加工を施すことができる。
Moreover, the
With such a configuration, the
１ プレス加工装置
２ ダイ
２ａ 上型
２ｂ 下型
３ 変位部
４ 加熱部
５ 冷却部
６ 駆動部
７ 第一抜き加工部
７ａ 抜き刃
８ 第二抜き加工部
８ａ 抜き刃
９ 第三抜き加工部
９ａ 抜き刃
１０ 被加工材料
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記被加工材料をマルテンサイト変態開始温度以下にまで冷却する前に、
前記被加工材料に対する抜き加工を行う、
ことを特徴とするダイクエンチにおける抜き加工方法。 After heating the work material above the austenite transformation start temperature,
Before cooling the work material to below the martensitic transformation start temperature,
Punching the workpiece material;
A die-cutting method in die quench characterized by the above.
ダイを型閉めして前記被加工材料を冷却するとともに、
前記被加工材料がマルテンサイト変態開始温度以下にまで冷却する前に、
前記金型を型閉めした状態で、前記被加工材料に対する抜き加工を行う、
ことを特徴とするダイクエンチにおける抜き加工方法。 After heating the work material above the austenite transformation start temperature,
While closing the die to cool the workpiece,
Before the workpiece is cooled to below the martensitic transformation start temperature,
With the mold closed, the workpiece material is punched.
A die-cutting method in die quench characterized by the above.
前記被加工材料を製品形状に成形するための複数の型部からなるダイと、
前記複数の型部を相対変位させるための変位部と、
前記ダイを冷却するための冷却部と、
を備え、
前記電極部により、前記被加工材料に対して通電することにより、該被加工材料をオーステナイト変態開始温度以上に加熱しておくとともに、
前記変位部により、前記ダイを型開きして、該ダイの所定の位置にオーステナイト変態開始温度以上に加熱した前記被加工材料を配置して、
その後、前記変位部により、前記ダイを型閉めして、前記被加工材料を製品形状に成形するとともに、
前記冷却部により所定の温度に冷却した前記ダイを前記被加工材料に接触させることにより、該被加工材料をマルテンサイト変態終了温度以下にまで冷却して焼入れをするダイクエンチ用プレス加工装置であって、
前記ダイは、
前記被加工材料に抜き加工を施すための抜き刃と、
該抜き刃を駆動するための駆動部と、をさらに備え、
前記ダイを型閉めした状態で、
前記駆動部により、
前記被加工材料がマルテンサイト変態開始温度以下に冷却される前に、
前記抜き刃を駆動して、
オーステナイト状態の前記被加工材料に対して抜き加工を施す、
ことを特徴とするダイクエンチ用プレス加工装置。 An electrode for energizing the work material;
A die composed of a plurality of mold parts for forming the workpiece material into a product shape;
A displacement part for relatively displacing the plurality of mold parts;
A cooling unit for cooling the die;
With
By energizing the material to be processed by the electrode portion, the material to be processed is heated above the austenite transformation start temperature,
With the displacement part, the die is opened, and the work material heated to a temperature above the austenite transformation start temperature is disposed at a predetermined position of the die,
Thereafter, the die is closed by the displacement portion, and the workpiece material is molded into a product shape,
A die quench press working apparatus for quenching by cooling the work material to a martensite transformation end temperature or lower by bringing the die cooled to a predetermined temperature by the cooling unit into contact with the work material. ,
The die is
A punching blade for punching the workpiece material;
A drive unit for driving the punching blade,
With the die closed,
By the drive unit,
Before the work material is cooled below the martensitic transformation start temperature,
Driving the punching blade,
Punching the work material in the austenite state,
A die quench press working apparatus.
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