JP2013202619A - Hot press molding apparatus and hot press molding method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hot press molding apparatus which allows molding in a short cycle time without enlarging whole equipment.SOLUTION: In a hot press molding apparatus 10, a blank 40 is arranged between a fixed die 11 as a lower die and a movable die 12 as an upper die so as to be heated so that its temperature becomes higher than that in the fixed die and the movable die, and the movable die 12 is lowered for clamping, so that a press-molded product is produced. In the fixed die 11, a recess 22 is formed, and in the movable die 12, a projection 32 entering the recess 22 is formed. During press-molding, an end corner part of the projection 32 abuts on a part where the blank 40 bends first. The projection 32 has a body molding part 33 and a movable body 34 provided separately from the body molding part 33 so as to be movable in a clamping direction. The movable body 34 moves in a clamping direction so as to project to the recess 22 side from the body molding part 33, and the end corner part serves as the movable body 34.

Description

本発明は、ホットプレス成形装置及びホットプレス成形方法に関する。   The present invention relates to a hot press molding apparatus and a hot press molding method.

焼き入れ性のある鋼材からなるブランクを加熱し、その加熱されたブランクを冷却された金型内に投入するとともに型締めすることにより、急冷して焼き入れしつつ所望の形状に成形するホットプレス成形が知られている。ブランクとして亜鉛めっき鋼材を用いることにより、耐食性に優れるホットプレス成形品を製造することが可能である。   A hot press that heats a blank made of hardenable steel, and puts the heated blank into a cooled mold and clamps it to form a desired shape while quenching and quenching. Molding is known. By using a galvanized steel material as a blank, it is possible to manufacture a hot press molded product having excellent corrosion resistance.

ところが、亜鉛めっき鋼材を900℃程度まで加熱した状態で型締めすると、溶融亜鉛の結晶粒界への進入による粒界割れが発生するという問題がある。この問題を解消するために、亜鉛めっき鋼材を900℃程度まで加熱する加熱設備と、急冷して焼き入れしつつ型締めするホットプレス設備との間に、800℃以下に急冷する急冷設備を設ける技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。急冷設備の存在により、溶融亜鉛をなくすことが可能であり、型締め時の粒界割れを抑制し得る。   However, if the galvanized steel material is clamped in a state where it is heated to about 900 ° C., there is a problem in that intergranular cracking occurs due to the molten zinc entering the crystal grain boundaries. In order to solve this problem, a quenching facility for rapidly cooling to 800 ° C. or less is provided between a heating facility for heating a galvanized steel material to about 900 ° C. and a hot press facility for quenching and clamping while quenching. A technique has been proposed (see, for example, Patent Document 1). Due to the presence of the rapid cooling facility, it is possible to eliminate molten zinc, and it is possible to suppress intergranular cracking during mold clamping.

特開2007−182608号公報JP 2007-182608 A

しかしながら、上記従来の技術では、加熱設備とホットプレス設備との間に急冷設備を設ける必要があることから、サイクルタイムが長くなって生産効率が低下するという問題や、設備全体の大型化を招くという問題がある。   However, in the above-described conventional technique, it is necessary to provide a quenching facility between the heating facility and the hot press facility, which causes a problem that the cycle time becomes long and the production efficiency decreases, and the size of the entire facility is increased. There is a problem.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、設備全体の大型化を招くことなく短いサイクルタイムでの成形が可能なホットプレス成形装置及びホットプレス成形方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a hot press molding apparatus and a hot press molding method capable of molding in a short cycle time without causing an increase in the size of the entire facility. .

上記目的を達成すべく、請求項1の発明は、相対的に近接及び離間可能な上型及び下型と、上型又は下型の一方に形成された凹状成形部と、上型又は下型の他方に形成されて前記凹状成形部に入り込む凸状成形部と、を備え、
加熱されたブランクが当該ブランクよりも低温の前記上型と前記下型との間に配置され、前記上型と前記下型とで型締めされることによって、プレス成形及び焼入れがなされるホットプレス成形装置であって、
前記プレス成形の際に、前記凸状成形部の先端隅部において前記ブランクが最初に曲がるように構成されており、
前記凸状成形部は、本体成形部と、当該本体成形部とは別体で設けられ、前記型締め方向に移動可能な可動成形部とを備えており、
前記可動成形部は、前記上型と前記下型とが離間した状態では前記本体成形部から前記凹状成形部側へ突出した位置に配置されるとともに、前記型締めされた状態では前記本体成形部と一体化された位置に配置されるものであり、
前記先端隅部が前記可動成形部とされていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 includes an upper mold and a lower mold that are relatively close to and away from each other, a concave molding portion formed on one of the upper mold and the lower mold, and an upper mold or a lower mold. A convex shaped part that is formed on the other side of the concave shaped part and enters the concave shaped part,
A hot press in which a heated blank is placed between the upper mold and the lower mold, which is lower in temperature than the blank, and is clamped by the upper mold and the lower mold, thereby performing press molding and quenching. A molding device,
During the press molding, the blank is configured to be bent first at the tip corner of the convex molding part,
The convex molding part includes a main body molding part and a movable molding part that is provided separately from the main body molding part and is movable in the clamping direction.
The movable molding portion is disposed at a position protruding from the main body molding portion toward the concave molding portion when the upper die and the lower die are separated from each other, and in the clamped state, the main body molding portion. Are arranged in an integrated position,
The tip corner is the movable molding part.

この構成によれば、ブランクを型内に配置してプレス成形を行うことにより、ブランクは凸状成形部と凹状成形部とに挟まれることで変形して同ブランクに凸状及び凹状成形部に合せた曲がり部分が形成されることとなる。ここで、上記プレス成形を行う際には、凸状成形部を構成している本体成形部及び可動成形部のうち後者を、ブランクにおいて最初に曲がる部分に対して他に先駆けて当接させることが可能である。このように最初に曲がる部分について、凸状成形部の先端隅部である可動成形部を予め当接させておくことにより、型締めを行う前に同当接部分の温度を下げることができる。   According to this configuration, by placing the blank in the mold and performing press molding, the blank is deformed by being sandwiched between the convex molding portion and the concave molding portion, and the blank is deformed into the convex and concave molding portions. A combined bent portion is formed. Here, when performing the above press molding, the latter of the main body molding portion and the movable molding portion constituting the convex molding portion is brought into contact with the first bending portion in the blank first. Is possible. Thus, the temperature of the contact portion can be lowered before mold clamping by previously contacting the movable forming portion which is the tip corner portion of the convex forming portion with respect to the first bent portion.

例えば、ブランクとして亜鉛めっき鋼板等を用いることにより、耐食性に優れるプレス成形品を製造することが可能であるが、めっきされた鋼材を極度に(例えば900℃程度に)加熱した状態で型締めすると、高温下にて鋼板が曲がる際に溶融しためっき(亜鉛めっき鋼板の場合には亜鉛の粒子)が鋼板の結晶粒界へ進入して粒界割れが発生し得る。確かに、ブランク全体がある程度冷却された状態となるまで待ってプレス成形を行うことにより、このような不都合を回避することができるものの、このような対応ではサイクルタイムの短縮の妨げとなり、製造効率が低下し得る。また、製造効率を意識して、急冷設備を設けることによりサイクルタイムの短縮に貢献できるが、これでは設備全体の大型化を招くという問題が生じ得る。   For example, by using a galvanized steel sheet or the like as a blank, it is possible to produce a press-formed product having excellent corrosion resistance. However, when the plated steel material is clamped in an extremely heated state (for example, about 900 ° C.). When the steel sheet bends at a high temperature, the molten plating (zinc particles in the case of a galvanized steel sheet) enters the crystal grain boundaries of the steel sheet and may cause grain boundary cracking. Certainly, it is possible to avoid such inconvenience by performing press molding after waiting until the entire blank is cooled to some extent, but such countermeasures hinder cycle time reduction and reduce production efficiency. Can be reduced. In addition, in consideration of manufacturing efficiency, provision of a quenching facility can contribute to shortening the cycle time, but this may cause a problem that the size of the entire facility is increased.

この点、請求項1の発明においては、粒界割れが発生しやすい最初の曲がり部分に、可動成形部を本体成形部に先行してブランクに当接させ、その当接部位とその周辺部位を部分的に冷やすことが可能となる。つまり、型を閉じる際の移行期間内に部分冷却期間を組み込むことができる。これにより、急冷設備を別に設けなくてもブランクに粒界割れが発生することを回避することができ、設備全体の大型化や製造にかかるサイクルタイムの間延びを抑えることができる。   In this regard, in the first aspect of the invention, the movable molded portion is brought into contact with the blank in advance of the main body molded portion at the first bent portion where the grain boundary crack is likely to occur. It becomes possible to cool partially. That is, the partial cooling period can be incorporated in the transition period when the mold is closed. Thereby, it is possible to avoid the occurrence of intergranular cracks in the blank without providing a separate quenching facility, and it is possible to suppress an increase in the size of the entire facility and the cycle time for manufacturing.

請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記凸状成形部は下方へ突出するようにして前記上型に設けられており、前記上型と前記下型とが離間した状態では、前記可動成形部は自重により前記突出した位置に配置されることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the convex molding portion is provided in the upper mold so as to protrude downward, and in a state where the upper mold and the lower mold are separated from each other, The movable molding part is arranged at the protruding position by its own weight.

この構成によれば、上型と下型とを開いた状態では、可動成形部が自重で下方へ突出した状態で待機することとなる。このように可動成形部を上型に設けて可動成形部自身の重みを利用して移動させることにより、可動成形部を駆動させるためのアクチュエータ等が不要となり簡易な構成によって請求項1による効果を発揮させることができる。   According to this configuration, in a state where the upper mold and the lower mold are opened, the movable molding portion stands by with its own weight protruding downward. Thus, by providing the movable molding part on the upper mold and moving it using the weight of the movable molding part itself, an actuator for driving the movable molding part is not required, and the effect of claim 1 can be achieved with a simple configuration. It can be demonstrated.

請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、前記可動成形部は、冷却用媒体を流通させる流路を備えていることを特徴とする。   A third aspect of the invention is characterized in that, in the first or second aspect of the invention, the movable molding portion includes a flow path for circulating a cooling medium.

この構成によれば、可動成形部の流路に冷却用媒体を流通させることにより、可動成形部がブランクに当接した際に、その当接箇所及びその周辺部位を効率よく冷やすことが可能となる。これにより、ブランクにおいて最初に曲がる部分の冷却にかかる期間を短くして上記サイクルタイムの短縮に貢献することができる。   According to this configuration, by allowing the cooling medium to flow through the flow path of the movable molding portion, when the movable molding portion abuts against the blank, it is possible to efficiently cool the contact portion and its peripheral portion. Become. Accordingly, it is possible to shorten the period required for cooling the first bent portion in the blank and contribute to shortening the cycle time.

請求項4の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか1つのホットプレス成形装置を用いたホットプレス成形方法であって、
加熱されたブランクを当該ブランクよりも低温の前記上型と前記下型との間に配置し、
その配置状態において、前記可動成形部を前記本体成形部よりも先に前記ブランクに当接させ、
その当接状態から、前記上型及び前記下型の型締めにより、前記本体成形部と前記可動成形部とが一体化された状態で、前記ブランクのプレス成形及び焼入れを行うことを特徴とする。
Invention of Claim 4 is the hot press molding method using the hot press molding apparatus of any one of Claim 1 thru | or 3, Comprising:
A heated blank is placed between the upper mold and the lower mold at a temperature lower than that of the blank,
In the arrangement state, the movable molding part is brought into contact with the blank before the main body molding part,
From the abutting state, the blank molding is performed by press molding and quenching in a state where the main body molding portion and the movable molding portion are integrated by clamping the upper die and the lower die. .

この成形方法によれば、上記請求項1乃至3のいずれか1つのホットプレス成形装置を用いて、急冷設備を別に設けなくてもブランクに粒界割れが発生することを回避することができ、設備全体の大型化や製造にかかるサイクルタイムの間延びを抑えることができる。その結果、成形コストを低減することができる。   According to this molding method, using the hot press molding apparatus according to any one of claims 1 to 3, it is possible to avoid occurrence of intergranular cracks in the blank without providing a quenching facility separately, It is possible to suppress an increase in the overall equipment size and the cycle time for manufacturing. As a result, the molding cost can be reduced.

本発明によれば、設備全体の大型化を招くことなく短いサイクルタイムでのホットプレス成形が可能である。   According to the present invention, hot press molding can be performed in a short cycle time without increasing the size of the entire facility.

第1の実施の形態におけるホットプレス成形の様子を示す概略図。Schematic which shows the mode of the hot press molding in 1st Embodiment. 第1の実施の形態におけるホットプレス成形の様子を示す概略図。Schematic which shows the mode of the hot press molding in 1st Embodiment. 第1の実施の形態における本体成形部及び可動体の具体例を示す概略図。Schematic which shows the specific example of the main body shaping | molding part and movable body in 1st Embodiment. 第2の実施の形態を示す概略図。Schematic which shows 2nd Embodiment.

<第1の実施の形態>
以下、図1及び図2に基づいて第1の実施の形態におけるプレス成形用の金型装置の主要な構成及びホットプレス成形の流れについて説明する。
<First Embodiment>
The main configuration of the press molding die apparatus and the flow of hot press molding in the first embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

本実施の形態では、金型装置は固定金型11と可動金型12とを有するホットプレス成形装置10として具体化され、このホットプレス成形装置10によって耐食性を有するプレス加工製品を製造することを想定している。   In the present embodiment, the mold apparatus is embodied as a hot press molding apparatus 10 having a fixed mold 11 and a movable mold 12, and the hot press molding apparatus 10 manufactures a press-processed product having corrosion resistance. Assumed.

図1(a)は固定金型11及び可動金型12が離間した型開状態を示す概略図、図1(b)は固定金型11及び可動金型12が分離された型開状態にてブランク40が設置された様子を示す概略図、図1(c)は可動金型12が降下してその一部を構成する可動体34がブランク40に当接した状態を示す概略図、図2(d)は可動金型12の降下が継続されることによりブランク40に曲がりが生じた状態を示す概略図、図2(e)は型閉状態となりプレス加工品が完成した状態を示す概略図、図2(f)は型開状態に復帰しプレス加工品が取出された状態を示す概略図である。   1A is a schematic view showing a mold open state in which the fixed mold 11 and the movable mold 12 are separated from each other, and FIG. 1B is a mold open state in which the fixed mold 11 and the movable mold 12 are separated. FIG. 1C is a schematic view showing a state in which the blank 40 is installed. FIG. 1C is a schematic view showing a state in which the movable die 12 is lowered and the movable body 34 constituting a part thereof is in contact with the blank 40. FIG. (D) is a schematic diagram showing a state in which the blank 40 is bent due to continued lowering of the movable mold 12, and FIG. 2 (e) is a schematic diagram showing a state where the die is closed and a press-work product is completed. FIG. 2 (f) is a schematic view showing a state in which the press-opened product is taken out after returning to the mold open state.

図1(a)に示すように、ホットプレス成形装置10は、ボルスタ(台座)に固定された下側金型としての固定金型11と、固定金型11の上方に位置し同固定金型11に近づく側及び遠ざかる側に移動可能(昇降可能)に設けられた可動金型12とを有してなる。これら両金型11、12が型開状態から型閉状態に切り替えられことにより、すなわち型締めされることにより、プレス加工製品が製造されることとなる。   As shown in FIG. 1A, a hot press molding apparatus 10 includes a fixed mold 11 as a lower mold fixed to a bolster (pedestal), and a fixed mold 11 positioned above the fixed mold 11. The movable mold 12 is provided so as to be movable (movable up and down) on the side closer to 11 and on the side farther away. When these two molds 11 and 12 are switched from the mold open state to the mold closed state, that is, the mold is clamped, a press-work product is manufactured.

固定金型11にはその上面21から下方へ凹む凹部22が形成されている。凹部22は、型の組合せ方向と直交する方向(詳しくは図1(a)の断面と直交する方向)に延びる溝状をなしており、底部23及びその底部23から上方に起立する壁部24の境界部分と、壁部24及び上面21の境界部分(上方への開口部分)とには、コーナ部25,26が形成されている。   The fixed mold 11 is formed with a recess 22 that is recessed downward from the upper surface 21 thereof. The recess 22 has a groove shape extending in a direction orthogonal to the direction of combination of the molds (specifically, a direction orthogonal to the cross section of FIG. 1A), and the wall 24 that rises upward from the bottom 23. Corner portions 25 and 26 are formed at the boundary portion of the wall portion 24 and the boundary portion (upward opening portion) of the wall portion 24 and the upper surface 21.

可動金型12には凹部22に対応する形状をなした凸部32が形成されている。凸部32は、可動金型12の下面31から下方に突出しており、ホットプレス成形装置10が型閉状態となることにより凹部22に収容される。   A convex portion 32 having a shape corresponding to the concave portion 22 is formed on the movable mold 12. The convex portion 32 protrudes downward from the lower surface 31 of the movable mold 12 and is accommodated in the concave portion 22 when the hot press molding apparatus 10 is in the mold closed state.

凸部32の両端部、詳しくは型閉状態にて固定金型11のコーナ部25に対峙する部分は、凸部32のベース部分を構成する本体成形部33とは別体で形成された、可動成形部としての可動体34によって構成されている。   Both ends of the convex part 32, specifically, the part facing the corner part 25 of the fixed mold 11 in the mold closed state, is formed separately from the main body molding part 33 constituting the base part of the convex part 32. It is comprised by the movable body 34 as a movable shaping | molding part.

可動体34は、可動金型12の移動方向と同じ方向へスライド移動可能(昇降可能)となるようにして、本体成形部33に組み付けられており、型開状態では、自身の移動範囲のうち下限位置へと自重によって降下し、その下限位置にて待機する。一方、可動体34に上方への外力が加わることにより、可動体34は上方へ移動して本体成形部33と一体となった凸部32が形成される。可動体34は、本体成形部33と同じ材質によって形成されており、加熱/冷却の過程にて本体成形部33との境界部位に段差等が生じないように工夫されている。   The movable body 34 is assembled to the main body molding portion 33 so as to be slidable (can be raised and lowered) in the same direction as the moving direction of the movable mold 12. It descends to its lower limit by its own weight and waits at that lower limit. On the other hand, when an upward external force is applied to the movable body 34, the movable body 34 moves upward to form a convex portion 32 integrated with the main body molding portion 33. The movable body 34 is formed of the same material as that of the main body molding portion 33 and is devised so that a step or the like does not occur at a boundary portion with the main body molding portion 33 in the process of heating / cooling.

なお、本実施の形態においては、可動体34の自重による降下をサポートするために、可動体34を下方へ付勢する付勢手段としてのバネ部材35が本体成形部33と可動体34との間に介在されている。   In the present embodiment, in order to support the lowering of the movable body 34 due to its own weight, the spring member 35 as a biasing means that biases the movable body 34 downward is formed between the main body molding portion 33 and the movable body 34. Is intervening.

本実施の形態においては、熱間プレスによる焼入れを行うため、各金型11,12には、冷却用媒体が流れる流路28,38が複数形成されている。これら流路28,38はホットプレス成形装置10に設けられた冷却装置(図示せず)に接続され、当該冷却装置にて冷やされた冷却用媒体を金型11,12内にて循環させることで、流路28,38の周辺部分を冷却することが可能となっている。各流路28,38は、両金型11,12においてそれら金型11,12に設けられた相対向する面(プレス面)に沿うようにして複数配設されていることから、ブランク40を急冷するのに適している。ここで、可動金型12に設けられた可動体34にも前記冷却装置に接続される流路39が形成されており、可動体34の温度も十分に下げられている。   In the present embodiment, a plurality of flow paths 28 and 38 through which the cooling medium flows are formed in the molds 11 and 12 in order to perform quenching by hot pressing. These flow paths 28 and 38 are connected to a cooling device (not shown) provided in the hot press molding device 10, and the cooling medium cooled by the cooling device is circulated in the molds 11 and 12. Thus, it is possible to cool the peripheral portions of the flow paths 28 and 38. Since a plurality of the flow paths 28 and 38 are disposed along the opposing surfaces (press surfaces) provided in the molds 11 and 12 in the molds 11 and 12, the blank 40 is provided. Suitable for rapid cooling. Here, the flow path 39 connected to the cooling device is also formed in the movable body 34 provided in the movable mold 12, and the temperature of the movable body 34 is sufficiently lowered.

次に、ホットプレス成形の流れについて説明する。ホットプレス成形を行う場合には、図1(a)→図1(b)→図1(c)→図2(d)→図2(e)→図2(f)の順にホットプレス成形装置10が動作することとなる。なお、図1(b)及び図1(c)では、固定金型11の上面21にブランク40が面接触した状態で描かれているが、実際には、ブランク40は固定金型11の上面21に設けられた複数の突起(図示略)により点接触で支持されている。すなわち、突起(図示略)は、ばね部材を備えており、固定金型11の上面21に対して出没自在に構成された可動式のものとなっている。   Next, the flow of hot press molding will be described. When performing hot press molding, a hot press molding apparatus in the order of FIG. 1 (a) → FIG. 1 (b) → FIG. 1 (c) → FIG. 2 (d) → FIG. 2 (e) → FIG. 10 will operate. In FIG. 1B and FIG. 1C, the blank 40 is depicted as being in surface contact with the upper surface 21 of the fixed mold 11, but actually the blank 40 is the upper surface of the fixed mold 11. It is supported by a plurality of protrusions (not shown) provided at 21 in point contact. That is, the protrusion (not shown) includes a spring member, and is a movable type configured to be able to protrude and retract with respect to the upper surface 21 of the fixed mold 11.

まず、図1(a)に示すように可動金型12を上方へと移動させ、型開状態へと切り替える。この状態では、可動体34は本体成形部33から下方へ離間した位置にある。型開状態において、図1(b)に示すようにブランク40を固定金型11の上面21に配置する。ここで、本実施の形態ではブランク40として亜鉛めっき鋼板が使用されており、ブランク40は別途設けられた加熱設備によって900℃程度まで加熱され、その加熱された状態で固定金型11の上面21に配置されるものである。このとき、ブランク40は自然冷却により800℃程度となっている。   First, as shown in FIG. 1A, the movable mold 12 is moved upward to switch to the mold open state. In this state, the movable body 34 is at a position spaced downward from the main body molding portion 33. In the mold open state, the blank 40 is disposed on the upper surface 21 of the fixed mold 11 as shown in FIG. Here, in the present embodiment, a galvanized steel sheet is used as the blank 40, and the blank 40 is heated to about 900 ° C. by a separately provided heating facility, and the upper surface 21 of the fixed mold 11 in the heated state. Is to be arranged. At this time, the blank 40 is about 800 ° C. by natural cooling.

ブランク40の配置を完了した後、図1(c)に示すように可動金型12の降下を開始する。可動金型12が所定位置まで降下すると、まず凸部32を構成する可動体34の先端部分がブランク40に当接する。これにより、ブランク40において可動体34と当接した部分は、型締めが行われるより随分前に、先行して冷却されることとなる。可動金型12が更に降下していっても、本体成形部33と可動体34とが一体となるまでは、可動体34とブランク40との当接部分における冷却は継続されるため、型閉動作中が当接部分の急冷期間として確保されている。この期間の確保によって、可動体34に当接している部位の温度が、粒界割れが発生しない700℃以下であって焼入れが未だ生じない650℃以上となる。また、バネ部材35は下方へ付勢するものであるため、可動体34をブランク40に対し確実に押し当てる機能を有する。   After the arrangement of the blank 40 is completed, the movable mold 12 starts to descend as shown in FIG. When the movable mold 12 is lowered to a predetermined position, the tip portion of the movable body 34 constituting the convex portion 32 first comes into contact with the blank 40. Thereby, the part which contact | abutted with the movable body 34 in the blank 40 will be cooled ahead of time before mold clamping is performed. Even if the movable mold 12 is further lowered, the cooling at the contact portion between the movable body 34 and the blank 40 is continued until the main body molding portion 33 and the movable body 34 are integrated. During operation, it is ensured as a rapid cooling period of the contact portion. By securing this period, the temperature of the portion in contact with the movable body 34 is 700 ° C. or lower at which no grain boundary cracking occurs, and 650 ° C. or higher at which quenching has not yet occurred. Further, since the spring member 35 is biased downward, it has a function of reliably pressing the movable body 34 against the blank 40.

なお、図1及び図2においては、可動体34との先行接触によるブランク40の温度低下の様子をドットハッチングの密度によって概略的に表現している。具体的には、ドットハッチングの密度が低い部分は高い部分よりも温度が低い状態を示している。   In FIGS. 1 and 2, the temperature decrease of the blank 40 due to the preceding contact with the movable body 34 is schematically represented by the density of dot hatching. Specifically, the portion where the dot hatching density is low indicates a state where the temperature is lower than that of the high portion.

可動金型12の降下が継続することで可動体34が上限位置に到達すると、本体成形部33と可動体34との外表面が連続面を形成した一体の状態となる。その後、更に可動金型12の降下が継続されることによって、ブランク40、詳しくは凸部32の可動体34が当接している部分が曲がり始めることとなる(図2(d)参照)。   When the movable body 34 reaches the upper limit position by continuing the lowering of the movable mold 12, the outer surfaces of the main body molding portion 33 and the movable body 34 are in an integrated state in which a continuous surface is formed. Thereafter, the descent of the movable mold 12 is further continued, so that the blank 40, specifically, the portion where the movable body 34 of the convex portion 32 is in contact starts to bend (see FIG. 2D).

図2(d)→図2(e)に示すように、可動金型12が下限位置まで降下して型締めが完了した後は、金型11,12に合せてブランク40に複数の曲げられた部分が形成された状態となる。この状態を少しの期間だけ保持することでブランク40全体が650℃以下に急冷され、焼入れされる。   As shown in FIG. 2 (d) → FIG. 2 (e), after the movable mold 12 is lowered to the lower limit position and the mold clamping is completed, the blank 40 is bent in accordance with the molds 11 and 12. A part is formed. By maintaining this state for a short period of time, the entire blank 40 is rapidly cooled to 650 ° C. or lower and quenched.

その後、図2(f)に示すように、可動金型12を上昇させて、プレス加工品となったブランク40をホットプレス成形装置10から取り外す。この際、可動金型12の上昇に伴って、可動体34は自重及びバネ部材35の付勢力によって再び下方位置へと降下し、その下方位置にて待機することとなる。   Thereafter, as shown in FIG. 2 (f), the movable mold 12 is raised, and the blank 40 that has become a press-processed product is removed from the hot press molding apparatus 10. At this time, as the movable mold 12 is raised, the movable body 34 is lowered again to the lower position by its own weight and the urging force of the spring member 35 and waits at the lower position.

ここで、図3に基づいて、可動体34の昇降を実現するための具体的構成について例示する。図3は凸部32における本体成形部33及び可動体34の組み合わせ構造を示す概略図であり、図3(a)は可動体34が下限位置に待機している状態を示し、図3(b)は可動体34が上限位置に押し上げられた状態を示している。   Here, based on FIG. 3, the specific structure for implement | achieving raising / lowering of the movable body 34 is illustrated. FIG. 3 is a schematic view showing a combined structure of the main body molding portion 33 and the movable body 34 in the convex portion 32, and FIG. 3 (a) shows a state where the movable body 34 stands by at the lower limit position, and FIG. ) Shows a state in which the movable body 34 is pushed up to the upper limit position.

本体成形部33の先端隅部には、可動体34を収容する収容凹部51が形成されている。収容凹部51において可動体34側を向いた側面52にはその下端位置から可動体34側に突出するようにして返し部53が形成されている。返し部53は、可動体34側に延びる延出部53aと延出部53aから上方に起立する起立部53bとによって構成されている。   An accommodation recess 51 for accommodating the movable body 34 is formed at the tip corner of the main body molding portion 33. A return portion 53 is formed on a side surface 52 of the housing recess 51 facing the movable body 34 so as to protrude from the lower end position toward the movable body 34. The return portion 53 includes an extending portion 53a that extends toward the movable body 34 and a standing portion 53b that rises upward from the extending portion 53a.

起立部53bは側面52と平行となるように形成されており、側面52と所定の間隔を隔てて対向している。可動体34において側面52側を向いている部分にはアーム部61が形成されており、このアーム部61が返し部53内(起立部53bと側面52とによって挟まれた空間)に挿入されている。これにより、可動体34の脱落が規制されるとともに、そのスライド方向が可動金型12の移動方向と同じ方向(上下方向)となるように規定されている。   The standing portion 53b is formed to be parallel to the side surface 52, and is opposed to the side surface 52 with a predetermined interval. An arm portion 61 is formed in a portion of the movable body 34 facing the side surface 52, and this arm portion 61 is inserted into the return portion 53 (a space sandwiched between the upright portion 53b and the side surface 52). Yes. Thus, the movable body 34 is restricted from falling off, and the sliding direction is defined to be the same direction (vertical direction) as the moving direction of the movable mold 12.

アーム部61の長さ寸法(上下寸法)は、起立部53bの長さ寸法(上下寸法)よりも長く設定されている。図3(a)に示すように、アーム部61の先端部分が延出部53aに当接した位置が可動体34の下限位置となっており、図3(b)に示すように、可動体34の上面が収容凹部51の天井部54に下方から当接した位置が可動体34の上限位置となっている。   The length dimension (vertical dimension) of the arm part 61 is set longer than the length dimension (vertical dimension) of the standing part 53b. As shown in FIG. 3 (a), the position where the tip of the arm portion 61 abuts on the extending portion 53a is the lower limit position of the movable body 34. As shown in FIG. 3 (b), the movable body A position where the upper surface of 34 abuts on the ceiling 54 of the housing recess 51 from below is the upper limit position of the movable body 34.

図3(b)に示すように収容凹部51に可動体34が収容された状態では、可動体34の上面及び側面が収容凹部51の天井部54及び側面52に当接した状態となる。これにより、可動体34のコーナ部62等によってブランク40を押した場合に生じる反力は、可動体34から本体成形部33へと伝達され、可動体34の取付部分等に負荷が集中することを回避している。   As shown in FIG. 3B, when the movable body 34 is housed in the housing recess 51, the upper surface and the side surface of the movable body 34 are in contact with the ceiling portion 54 and the side surface 52 of the housing recess 51. As a result, the reaction force generated when the blank 40 is pushed by the corner portion 62 or the like of the movable body 34 is transmitted from the movable body 34 to the main body molding portion 33, and the load concentrates on the attachment portion or the like of the movable body 34. Is avoiding.

特に、上記収容状態においては、アーム部61の先端部分と起立部53bとがラップした状態となっており、これらアーム部61や起立部53bが変形することも抑制される。なお、可動体34の上面及び側面が収容凹部51に当接した状態を形成する際、バネ部材35が邪魔にならないように、バネ部材35の圧縮状態において当該バネ部材35全体が収容可能なバネ座58が本体成形部33に形成されている。   In particular, in the accommodated state, the tip portion of the arm portion 61 and the standing portion 53b are in a wrapped state, and deformation of the arm portion 61 and the standing portion 53b is also suppressed. In addition, when forming the state in which the upper surface and the side surface of the movable body 34 are in contact with the housing recess 51, the spring member 35 can be housed in the compressed state of the spring member 35 so that the spring member 35 does not get in the way. A seat 58 is formed in the main body molding portion 33.

以上、詳述した第1の実施の形態によれば、以下の優れた効果が期待できる。   As described above, according to the first embodiment described in detail, the following excellent effects can be expected.

ブランク40を型11,12内に配置してホットプレス成形を行うことにより、ブランク40が凸部32と凹部22とに挟まれることで変形し、同ブランク40に凸部32及び凹部22に合せた曲がり部分が形成されることとなる。ここで、上記ホットプレス成形を行う際には、凸部32を構成している本体成形部33及び可動体34のうち後者を、ブランク40においてプレス成形の過程で最初に曲がり得る部分に、先行して当接させることが可能である。このように最初に曲がり得る部分については可動体34を予め当接させておくことにより、型締めを行う前に同部分の温度を下げることができる。   When the blank 40 is placed in the molds 11 and 12 and hot press molding is performed, the blank 40 is deformed by being sandwiched between the convex portion 32 and the concave portion 22, and is aligned with the convex portion 32 and the concave portion 22. A bent portion will be formed. Here, when the hot press molding is performed, the latter of the main body molding portion 33 and the movable body 34 constituting the convex portion 32 is preceded by a portion of the blank 40 that can be bent first in the press molding process. Can be brought into contact with each other. As described above, by previously bringing the movable body 34 into contact with a portion that can be bent first, the temperature of the portion can be lowered before clamping.

既に説明したように、本実施の形態においてはブランク40として亜鉛めっき鋼板を用いることにより、耐食性に優れるプレス成形品を製造することを想定している。ここで亜鉛めっき鋼板を900℃程度に加熱した後、700℃以下になっていない状態で型締めすると、高温下にて鋼板が曲がる際に溶融亜鉛の粒子が鋼板の結晶粒界へ進入して粒界割れが発生し得る。   As already described, in the present embodiment, it is assumed that a press-formed product having excellent corrosion resistance is manufactured by using a galvanized steel sheet as the blank 40. When the galvanized steel sheet is heated to about 900 ° C. and then clamped in a state where the temperature is not lower than 700 ° C., the molten zinc particles enter the crystal grain boundaries of the steel sheet when the steel sheet bends at a high temperature. Intergranular cracking can occur.

ブランク40全体がある程度冷却された状態となるまで待ってプレス成形を行うことにより、溶融亜鉛の粒子が鋼板の結晶粒界へ進入することを回避できるものの、このような対応ではサイクルタイムの短縮の妨げとなり、製造効率が低下し得る。また、急冷設備を設けることによりサイクルタイムの短縮に貢献できるが、これでは設備全体の大型化を招くという別の問題が生じ得る。   Although it is possible to avoid the molten zinc particles from entering the crystal grain boundaries of the steel sheet by performing the press forming after waiting until the entire blank 40 is cooled to some extent, such measures can reduce the cycle time. This may hinder manufacturing efficiency. In addition, the provision of a rapid cooling facility can contribute to shortening the cycle time, but this may cause another problem of increasing the size of the entire facility.

この点、本実施の形態においては、粒界割れが発生しやすい曲がり部分については可動体34を本体成形部33に先行してブランク40に当接させて、その当接部位と当該当接部位の周辺を部分的に冷やす構成としている。つまり、型を閉じる際の移行期間内に部分冷却期間を組み込むことができる。これにより、ブランク40に粒界割れが発生することを回避しつつ、それに起因した設備全体の大型化や製造にかかるサイクルタイムの間延びを抑えることができる。   In this respect, in the present embodiment, the movable body 34 is brought into contact with the blank 40 prior to the main body molding portion 33 for the bent portion where the grain boundary crack is likely to occur, and the contact portion and the contact portion. The area around is partially cooled. That is, the partial cooling period can be incorporated in the transition period when the mold is closed. Accordingly, it is possible to prevent the occurrence of intergranular cracking in the blank 40 and to suppress an increase in the size of the entire equipment and the cycle time required for manufacturing due to the crack.

また、ホットプレス成形装置10を型開状態としている場合には、可動体34が自重で自身の移動範囲のうち下限位置に待機することとなる。また、そのサポートとしてバネ部材35を設けているだけである。その結果、可動体34を降下させるためのアクチュエータが不要となりホットプレス成形装置10の複雑化を好適に抑制することができる。   Further, when the hot press molding apparatus 10 is in the mold open state, the movable body 34 stands by at its lower limit position within its own movement range due to its own weight. Moreover, the spring member 35 is only provided as the support. As a result, an actuator for lowering the movable body 34 is not required, and the hot press molding apparatus 10 can be suitably prevented from becoming complicated.

また、可動体34には、冷却用媒体を流通させる流路28が形成されている。かかる構成によれば、可動体34がブランク40に当接した際に、その当接箇所及びその周辺部位を効率よく急冷することが可能となる。これにより、ブランク40において最初に曲がる部分の冷却に要する期間を短くして上記サイクルタイムの短縮に貢献することができる。   The movable body 34 is formed with a flow path 28 through which the cooling medium flows. According to such a configuration, when the movable body 34 abuts on the blank 40, it is possible to rapidly cool the abutting portion and its peripheral portion efficiently. Thereby, it is possible to shorten the period required for cooling the portion of the blank 40 that bends first, thereby contributing to the reduction of the cycle time.

可動体34には、型締めを行う際にコーナ部62に大きな反力が加わることとなる。当該押圧時には可動体34が本体成形部33に対して下方及び側方から当接した状態となるため、上記反力を本体成形部33へと伝播させて分散させることにより、本体成形部33や可動体34が変形したり破損したりすることがない。   A large reaction force is applied to the corner 62 when the mold 34 is clamped. Since the movable body 34 is in contact with the main body molding portion 33 from below and from the side at the time of the pressing, the reaction force is propagated to the main body molding portion 33 and dispersed, whereby the main body molding portion 33 and The movable body 34 is not deformed or damaged.

<第2の実施の形態>
上記第1の実施の形態においては、本体成形部33に設けられた返し部53と可動体34に設けられたアーム部61に可動体34を昇降させる際のガイド機能を付与したが、本実施の形態においては、ガイド機能を付与するための構成が第1の実施の形態と相違している。以下、図4を参照して可動体34Aのガイド機能を付与する構成を説明する。図4は本体成形部33A及び可動体34Aの組み合わせ構造を示す概略図である。なお、ガイド部分以外の各種構成については、基本的に第1の実施の形態と同様となっているため説明を省略する。
<Second Embodiment>
In the first embodiment, a guide function for raising and lowering the movable body 34 is given to the return portion 53 provided in the main body molding portion 33 and the arm portion 61 provided in the movable body 34. In this embodiment, the configuration for providing the guide function is different from that of the first embodiment. Hereinafter, a configuration for providing the guide function of the movable body 34A will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic view showing a combined structure of the main body molding portion 33A and the movable body 34A. The various configurations other than the guide portion are basically the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

本体成形部33Aに形成された収容凹部51Aには、レール部材55Aが設けられている。レール部材55Aは、本体成形部33と同じ材質となっており、収容凹部51Aの側面52Aに固定されている。   A rail member 55A is provided in the housing recess 51A formed in the main body molding portion 33A. The rail member 55A is made of the same material as that of the main body molding portion 33, and is fixed to the side surface 52A of the housing recess 51A.

一方、可動体34において側面52Aと対向している部分には、レール部材55Aを収容可能な収容溝65Aが形成されている。この収容溝65Aは、側面52A及び上方に開放されている一方、下方は閉じている。また、収容溝65A内にレール部材55Aが収まることで、レール部材55Aとブランク40との接触が回避されている。   On the other hand, a housing groove 65A capable of housing the rail member 55A is formed in a portion of the movable body 34 facing the side surface 52A. The housing groove 65A is open to the side surface 52A and upward, while the lower side is closed. Further, since the rail member 55A is accommodated in the accommodation groove 65A, the contact between the rail member 55A and the blank 40 is avoided.

レール部材55Aには可動金型12Aの移動方向(上下方向)と同じ方向に延びる溝部56Aが形成されており、可動体34Aの収容溝65Aにはこの溝部56Aに係合するスライダ66Aが固定されている。つまり、溝部56Aによってスライダ66Aの移動方向が上下方向となるように規制されている。スライダ66Aについても、レール部材55Aと同様の素材によって構成されており、上記係合が熱による収縮/膨張によって強くなったり弱くなったりすることが抑えられている。   A groove 56A extending in the same direction as the moving direction (vertical direction) of the movable mold 12A is formed in the rail member 55A, and a slider 66A that engages with the groove 56A is fixed to the accommodation groove 65A of the movable body 34A. ing. In other words, the moving direction of the slider 66A is regulated by the groove portion 56A so as to be the vertical direction. The slider 66A is also made of the same material as that of the rail member 55A, and the engagement is prevented from becoming stronger or weaker due to contraction / expansion due to heat.

レール部材55Aの下端部には、スライダ66Aのそれ以上の降下を阻止するストッパ57Aが形成されており、図4(a)に示すように、スライダ66Aがストッパ57Aに当接した位置が可動体34Aの下限位置となっている。   A stopper 57A that prevents the slider 66A from further descending is formed at the lower end of the rail member 55A. As shown in FIG. 4A, the position where the slider 66A contacts the stopper 57A is the movable body. It is the lower limit position of 34A.

一方、レール部材55Aの上端部には、スライダ66Aの上方への移動を阻止するストッパに相当するものは存在せず、第1の実施の形態と同様に可動体34Aの上面が収容凹部51Aの天井部54Aに下方から当接することで、それ以上の上方への移動が阻止されることとなる(図4(b)参照)。   On the other hand, the upper end of the rail member 55A does not have a stopper corresponding to the upward movement of the slider 66A, and the upper surface of the movable body 34A is the same as that of the housing recess 51A as in the first embodiment. By abutting on the ceiling portion 54A from below, further upward movement is prevented (see FIG. 4B).

なお、本実施の形態においては、レール部材55A及びスライダ66Aという可動体34Aの移動専用の構成を採用することにより可動体34Aの自重をより効率よく利用することが可能となっている。これにより可動体34Aの円滑な移動が担保されているため、第1の実施の形態にてサポート機能を有していたバネ部材35については省略している。   In the present embodiment, it is possible to more efficiently use the weight of the movable body 34A by adopting a configuration dedicated to the movement of the movable body 34A such as the rail member 55A and the slider 66A. Thus, since the smooth movement of the movable body 34A is ensured, the spring member 35 having the support function in the first embodiment is omitted.

<その他の実施の形態>
以上説明した各実施の形態の他、例えば次のように実施してもよい。なお、以下の各実施の形態を上記各実施の形態における構成に対して個別に適用してもよく、相互に組み合わせて適用してもよい。
<Other embodiments>
In addition to the embodiments described above, for example, the following may be implemented. Each of the following embodiments may be applied individually to the configuration in each of the above embodiments, or may be applied in combination with each other.

(1)上記各実施の形態においては、「上型」を可動金型12とし、「下型」を固定金型11としたが、どちらを固定金型/可動金型とするかは任意である。つまり、「上型」を固定金型とし、「下型」を可動金型としてもよい。   (1) In each of the above embodiments, the “upper mold” is the movable mold 12 and the “lower mold” is the fixed mold 11, but it is arbitrary which one is the fixed mold / movable mold. is there. That is, the “upper mold” may be a fixed mold and the “lower mold” may be a movable mold.

(2)上記実施の形態においては「上型」としての可動金型12に「凸状成形部」としての凸部32を設け「下型」としての固定金型11に「凹状成形部」としての凹部22を設けたが、凸部と凹部との関係についても逆としてもよい。すなわち、下型に凸部を設け、凸部を構成する可動体34については付勢手段としてのバネ部材等によって上方(上限位置)に付勢する構成とすることも可能である。   (2) In the above embodiment, the movable mold 12 as the “upper mold” is provided with the convex part 32 as the “convex molded part”, and the fixed mold 11 as the “lower mold” is used as the “concave molded part”. The concave portion 22 is provided, but the relationship between the convex portion and the concave portion may be reversed. That is, it is possible to provide a configuration in which a convex portion is provided on the lower mold, and the movable body 34 constituting the convex portion is urged upward (upper limit position) by a spring member or the like as urging means.

(3)上記各実施の形態においては、「可動成形部」としての可動体34を上限位置から下限位置へと復帰させるために、主として可動体34の自重を利用したが、少なくとも下限位置への復帰を可能とすることができるのであれば、必ずしも自重を利用する必要はない。例えば、磁力を利用してもよいし、可動体34を移動させるためのアクチュエータ等の駆動装置を利用することも可能である。   (3) In each of the above embodiments, in order to return the movable body 34 as the “movable molding portion” from the upper limit position to the lower limit position, the weight of the movable body 34 is mainly used. If it is possible to return, it is not always necessary to use its own weight. For example, magnetic force may be used, or a driving device such as an actuator for moving the movable body 34 may be used.

10…ホットプレス成形装置、11…下型としての固定金型、12…上型としての可動金型、22…凹状成形部としての凹部、32…凸状成形部としての凸部、33…本体成形部、34…可動成形部としての可動体、38…流路、40…ブランク。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Hot press molding apparatus, 11 ... Fixed mold as lower mold, 12 ... Movable mold as upper mold, 22 ... Concave part as concave molding part, 32 ... Convex part as convex molding part, 33 ... Main body Molding part, 34 ... movable body as movable molding part, 38 ... flow path, 40 ... blank.

Claims (4)

相対的に近接及び離間可能な上型及び下型と、上型又は下型の一方に形成された凹状成形部と、上型又は下型の他方に形成されて前記凹状成形部に入り込む凸状成形部と、を備え、
加熱されたブランクが当該ブランクよりも低温の前記上型と前記下型との間に配置され、前記上型と前記下型とで型締めされることによって、プレス成形及び焼入れがなされるホットプレス成形装置であって、
前記プレス成形の際に、前記凸状成形部の先端隅部において前記ブランクが最初に曲がるように構成されており、
前記凸状成形部は、本体成形部と、当該本体成形部とは別体で設けられ、前記型締め方向に移動可能な可動成形部とを備えており、
前記可動成形部は、前記上型と前記下型とが離間した状態では前記本体成形部から前記凹状成形部側へ突出した位置に配置されるとともに、前記型締めされた状態では前記本体成形部と一体化された位置に配置されるものであり、
前記先端隅部が前記可動成形部とされていることを特徴とするホットプレス成形装置。
An upper mold and a lower mold that are relatively close to and away from each other, a concave molding portion formed on one of the upper mold and the lower mold, and a convex shape that is formed on the other of the upper mold and the lower mold and enters the concave molding section. A molding part,
A hot press in which a heated blank is placed between the upper mold and the lower mold, which is lower in temperature than the blank, and is clamped between the upper mold and the lower mold, thereby performing press molding and quenching. A molding device,
During the press molding, the blank is configured to be bent first at the tip corner of the convex molding part,
The convex molding part includes a main body molding part and a movable molding part that is provided separately from the main body molding part and is movable in the clamping direction.
The movable molding portion is disposed at a position protruding from the main body molding portion toward the concave molding portion when the upper die and the lower die are separated from each other, and in the clamped state, the main body molding portion. Are arranged in an integrated position,
The hot press molding apparatus characterized in that the tip corner is the movable molding part.
前記凸状成形部は下方へ突出するようにして前記上型に設けられており、前記上型と前記下型とが離間した状態では、前記可動成形部は自重により前記突出した位置に配置されることを特徴とする請求項1に記載のホットプレス成形装置。   The convex molding part is provided in the upper mold so as to protrude downward, and when the upper mold and the lower mold are separated from each other, the movable molding part is arranged at the protruding position by its own weight. The hot press molding apparatus according to claim 1. 前記可動成形部は、冷却用媒体を流通させる流路を備えていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のホットプレス成形装置。   The hot press molding apparatus according to claim 1, wherein the movable molding unit includes a flow path for circulating a cooling medium. 請求項1乃至請求項3のいずれか1つに記載のホットプレス成形装置を用いたホットプレス成形方法であって、
加熱されたブランクを当該ブランクよりも低温の前記上型と前記下型との間に配置し、
その配置状態において、前記可動成形部を前記本体成形部よりも先に前記ブランクに当接させ、
その当接状態から、前記上型及び前記下型の型締めにより、前記本体成形部と前記可動成形部とが一体化された状態で、前記ブランクのプレス成形及び焼入れを行うことを特徴とするホットプレス成形方法。
A hot press molding method using the hot press molding apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A heated blank is placed between the upper mold and the lower mold at a temperature lower than that of the blank,
In the arrangement state, the movable molding part is brought into contact with the blank before the main body molding part,
From the abutting state, the blank molding is performed by press molding and quenching in a state where the main body molding portion and the movable molding portion are integrated by clamping the upper die and the lower die. Hot press molding method.
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