JP2015085361A - Hot press molding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鋼材などのワークを熱間プレスで成形するための装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for forming a workpiece such as a steel material by hot pressing.
例えば自動車部品の加工方法の一つに、ダイクエンチなどの熱間プレス成形がある。この成形方法は、鋼材などのワークを加熱した後、プレス型内に投入して、型締めすることにより当該ワークを所定形状に成形すると共に、型締め状態を所定時間維持することで、ワークに焼入れなどの熱処理(主に冷却を伴った熱処理)を施すものである。 For example, one of the processing methods for automobile parts is hot press molding such as die quenching. In this molding method, after heating a workpiece such as a steel material, the workpiece is put into a press die and clamped to mold the workpiece into a predetermined shape, and the mold clamped state is maintained for a predetermined time, so that the workpiece is fixed. Heat treatment such as quenching (mainly heat treatment with cooling) is performed.
この熱間プレス成形工程においては、焼入れ等のためにプレス型内でワークを保持して冷却するために、プレス型を所定時間(例えば数十秒)の間、下死点(型締め状態)で保持する必要がある。この間は次の成形ができないことから、本発明者らは、生産性向上のために、複数のプレス型で構成されるプレス金型を備え、これら複数のプレス型のうち互いに隣接する所定のプレス型同士を相互にロックすることで、互いに隣接しかつ相互にロックした状態にない一組のプレス型による型締め又は型開き動作を可能とする、いわゆる複合プレス成形装置を提案している(特許文献1を参照)。 In this hot press forming process, the bottom of the press die is clamped (clamped state) for a predetermined time (for example, several tens of seconds) in order to hold and cool the workpiece in the press die for quenching or the like. Need to hold in. During this time, since the next molding cannot be performed, the present inventors are provided with a press die composed of a plurality of press dies in order to improve productivity, and among these press dies, predetermined presses adjacent to each other. Proposing a so-called compound press molding device that enables mold clamping or mold opening by a pair of press dies that are adjacent to each other and not locked together by locking the dies together (patented) Reference 1).
また、同じく生産性向上の観点から、プレス型に、型締め状態にあるワークに対して穴開け加工などの二次加工を施すための二次加工部を組み込んだものも提案されている(特許文献2を参照)。 Similarly, from the viewpoint of improving productivity, there has also been proposed a press die that incorporates a secondary processing part for performing secondary processing such as drilling on a workpiece in a clamped state (patent) Reference 2).
ところで、最近では、自動車車体に対する軽量化への要求が高まっており、車体を構成する鋼板の高張力化(ハイテン化、あるいは超ハイテン化)が盛んに行われている。しかしながら、この種の鋼板に上述した熱間プレス成形を行いながら穴開け等の二次加工を行う場合、いわゆる遅れ破壊の懸念が生じる。遅れ破壊とは、特に高強度鋼材に顕著に見られる現象で、負荷を受けて所定時間の経過の後に、見かけ上塑性変形やクラックの伸展などをほとんど伴うことなく、突発的に破壊に至る現象をいうものとされる。そのため、この種の高強度鋼材に対して熱間プレス成形を行う際には、遅れ破壊を避けるべく、レーザー加工等により穴開け等の二次加工を行う必要が生じ、結果、加工コスト(設備コスト)の高騰を招く。 By the way, recently, demands for weight reduction of automobile bodies are increasing, and high tension (high tension or super high tension) of steel sheets constituting the body is actively performed. However, when performing secondary processing such as drilling while performing the above hot press forming on this type of steel plate, there is a concern of so-called delayed fracture. Delayed fracture is a phenomenon that is particularly prominent in high-strength steel materials, and is a phenomenon that suddenly leads to fracture with virtually no plastic deformation or crack extension after a certain period of time after receiving a load. It is said to mean. Therefore, when performing hot press forming on this type of high-strength steel, it is necessary to perform secondary processing such as drilling by laser processing to avoid delayed fracture, resulting in processing costs (equipment) Cost).
ここで、特許文献2に記載の熱間プレス成形工程では、一組のプレス型でワークを型締めした(プレス成形した)状態から、さらに当該一組のプレス型を降下させて、下側のプレス型を支持するボルスタテーブルから上方に突出した加工刃をワークに押し当てることで、当該ワークに対して穿孔及びトリミングを行うようにしている。しかしながら、この構成は、あくまで単組のプレス型のみでプレス金型が構成される場合にのみ有効であり、相互にロック可能な複数のプレス型で構成され、かつ相互にロックした状態にない一組のプレス型による型締め又は型開きを可能とするプレス金型で複数のワークのプレス成形と熱処理とを並行して行い得るタイプの熱間プレス成形装置に適用することは困難である。 Here, in the hot press forming process described in Patent Document 2, the set of press dies is further lowered from the state in which the workpiece is clamped (press formed) with a set of press dies, and the lower side The work blade protruding upward from the bolster table that supports the press die is pressed against the work so that the work is perforated and trimmed. However, this configuration is effective only when a press die is configured with only a single set of press dies, and is configured with a plurality of press dies that can be locked to each other and is not in a locked state. It is difficult to apply to a hot press forming apparatus of a type that can perform press forming and heat treatment of a plurality of workpieces in parallel with a press mold that enables mold clamping or mold opening with a set of press dies.
例えば、型締め動作の前(プレス型内への搬入前など)に二次加工を施すことも考えられるが、熱処理を伴うプレス成形の場合には、熱処理後の二次加工部位のサイズや形状、位置などを予測することは非常に困難であり、この種のプレス成形には不向きである。 For example, it is conceivable to perform secondary processing before clamping (such as before loading into the press die), but in the case of press molding that involves heat treatment, the size and shape of the secondary processing site after heat treatment It is very difficult to predict the position and the like, and is not suitable for this kind of press molding.
以上の事情に鑑み、本発明により解決すべき課題は、複数のワークに対して熱間プレス成形を並行して実施することができ、かつ当該プレス成形時に二次加工を実施可能な熱間プレス成形装置を低コストに提供することにある。 In view of the above circumstances, a problem to be solved by the present invention is a hot press capable of performing hot press forming on a plurality of workpieces in parallel and performing secondary processing during the press forming. The object is to provide a molding apparatus at low cost.
前記課題の解決は、本発明に係る熱間プレス成形装置によって達成される。すなわち、このプレス成形装置は、3個以上のプレス型で構成されるプレス金型を備え、3個以上のプレス型のうち互いに隣接する所定のプレス型同士を相互にロックした状態で、互いに隣接し相互にロックした状態にない一組のプレス型の型締め又は型締め動作を可能とする熱間プレス成形装置であって、プレス型に設けられ、相互にロックした状態のプレス型で型締めされた状態のワークに所定の二次加工を施すための二次加工部と、二次加工部を駆動する二次加工用駆動部とをさらに備え、二次加工用駆動部は、相互にロックした状態にない一組のプレス型の型開き動作に伴って駆動するよう構成されている点をもって特徴付けられる。 The solution to the above problem is achieved by the hot press molding apparatus according to the present invention. That is, this press molding apparatus includes a press die composed of three or more press dies, and is adjacent to each other in a state where predetermined press dies adjacent to each other among the three or more press dies are mutually locked. A hot press molding apparatus that enables clamping or clamping of a set of press dies that are not locked to each other, and is clamped by the press dies provided in the press dies and locked to each other. A secondary processing unit for performing predetermined secondary processing on the workpiece in a state of being formed, and a secondary processing drive unit for driving the secondary processing unit, and the secondary processing drive unit is locked to each other It is characterized by the fact that it is configured to be driven in accordance with the mold opening operation of a set of press dies that are not in the above state.
このように、本発明は、従来、ワークの取出し以外に特に有益な作用を成していなかったプレス金型の型開き動作に着目し、この型開き動作時のエネルギーを二次加工用の駆動力に利用したことを特徴とする。これによれば、ある一組の相互にロックした状態にないプレス型間で型開き動作が行われる際、他の一組の相互にロックした状態のプレス型間には型締めによりプレス成形されたワークが保持された状態にある。そのため、プレス金型の型開き動作に伴って二次加工駆動部を駆動することで、プレス型間に保持された状態のワークに二次加工を施すことができる。これにより、プレス成形済みでかつ冷却開始直後、言い換えると比較的高温のワークに二次加工を施すことができる。そのため、穴開け等の二次加工を機械加工により実施したとしても、いわゆる遅れ破壊の懸念を払拭して、安定した二次加工品質を得ることができる。また、この二次加工は、一組のプレス型の型開き動作に伴って駆動する二次加工用駆動部により行い得るので、別途二次加工のための動力源を用意せずに済む。また、プレス型の駆動に必要な力に比べて、二次加工部の駆動に要する力は僅かなもので足りるため、型開き動作時のエネルギーを利用したとしても、プレス型の駆動部に及ぼす影響は小さい(出力が増えるといった問題は生じない)。以上より、当該成形装置によれば、二次加工に要する設備(特に二次加工用駆動部)を簡素化でき、低コストに熱間プレス成形及び二次加工を行うことができる。 As described above, the present invention pays attention to the mold opening operation of a press die that has not conventionally had a particularly beneficial effect other than taking out the workpiece, and the energy at the time of the mold opening operation is driven for secondary processing. It is used for power. According to this, when a mold opening operation is performed between a pair of press dies that are not in a mutually locked state, the other pair of mutually locked press dies are press-molded by clamping. The workpiece is held. Therefore, the secondary work can be applied to the workpiece held between the press dies by driving the secondary work drive unit in accordance with the mold opening operation of the press mold. As a result, it is possible to perform secondary processing on a workpiece that has been press-molded and immediately after the start of cooling, in other words, a relatively high temperature workpiece. Therefore, even if secondary processing such as drilling is performed by machining, the concern of so-called delayed fracture can be eliminated and stable secondary processing quality can be obtained. Further, since this secondary processing can be performed by a secondary processing drive unit that is driven in accordance with the mold opening operation of a set of press dies, it is not necessary to prepare a power source for secondary processing separately. In addition, since the force required to drive the secondary processing part is small compared with the force required to drive the press die, even if the energy during the mold opening operation is used, it will affect the drive part of the press die. The impact is small (the problem of increased output does not occur). As mentioned above, according to the said shaping | molding apparatus, the installation (especially drive part for secondary processing) required for secondary processing can be simplified, and hot press molding and secondary processing can be performed at low cost.
また、本発明に係る熱間プレス成形装置は、二次加工用駆動部が、相互にロックした状態にない一組のプレス型の型締め又は型開き動作に伴って伸縮可能に配設される第1駆動シリンダと、二次加工部が取付けられ、第1駆動シリンダの伸縮動作による作動流体の膨張又は圧縮を利用して伸縮可能とされる第2駆動シリンダとを有するものであってもよい。 Further, in the hot press molding apparatus according to the present invention, the secondary processing drive unit is disposed so as to be able to expand and contract in accordance with the clamping or opening operation of a set of press dies that are not locked to each other. You may have a 1st drive cylinder and a 2nd drive cylinder to which a secondary process part is attached and which can be expanded-contracted using expansion or compression of the working fluid by the expansion-contraction operation | movement of a 1st drive cylinder. .
このように、二次加工用駆動部を、上記構成の2個の駆動シリンダで構成することにより、プレス金型の型開き動作時のエネルギーを円滑に二次加工部の駆動力として利用することができる。また、その構造も非常に簡素なもので足りる。よって、更なる設備の簡素化と低コスト化を図ることが可能となる。また、このように構成すれば、プレス型の型開き動作だけでなく型締め動作に伴って二次加工部を駆動させること、ここでは型開き動作時に型締めされた状態のワークに対して働きかけた二次加工部の動作を元に戻す(ワークに向けて突出させたのであれば後退させる)ことができる。そのため、簡易な構造でありながら二次加工部の駆動制御を確実かつ容易に行うことが可能となる。 In this way, by configuring the secondary processing drive unit with the two drive cylinders having the above-described configuration, the energy during the mold opening operation of the press mold can be smoothly used as the driving force of the secondary processing unit. Can do. Also, a very simple structure is sufficient. Therefore, it is possible to further simplify the equipment and reduce the cost. Also, with this configuration, the secondary machining part is driven not only with the mold opening operation of the press die but also with the mold clamping operation, and here it works on the workpiece that has been clamped during the mold opening operation. In addition, the operation of the secondary machining portion can be restored (or moved backward if projecting toward the workpiece). Therefore, it is possible to reliably and easily perform the drive control of the secondary processing portion while having a simple structure.
以上のように、本発明によれば、複数のワークに対して熱間プレス成形を並行して実施することができ、かつ当該プレス成形時に二次加工を実施可能な熱間プレス成形装置を低コストに提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to reduce a hot press forming apparatus that can perform hot press forming on a plurality of workpieces in parallel and that can perform secondary processing during the press forming. Can be provided at cost.
以下、本発明の一実施形態に係る熱間プレス成形装置の構成及び動作を図面に基づき説明する。なお、以下では、鋼板を熱間プレス成形の対象となるワークとしているが、鋼板以外の鋼材であってもよいし、熱間プレス成形が可能な限りにおいて、他種の金属材であってもよいことはもちろんである。また、第1プレス型、第2プレス型…の「第1」「第2」等はこれらを区別するために便宜上付与するものであり、特に優劣や順序の差異はない。後述する他の実施形態においても同様である。 Hereinafter, the configuration and operation of a hot press forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, the steel plate is a workpiece that is subject to hot press forming, but it may be a steel material other than a steel plate, or may be other types of metal materials as long as hot press forming is possible. Of course it is good. Further, “first”, “second”, etc. of the first press die, the second press die,... Are given for convenience in order to distinguish them, and there is no particular superiority or difference in order. The same applies to other embodiments described later.
図1は、本発明の一実施形態に係る熱間プレス成形装置10の全体構成を示す正面図である。図1に示すように、このプレス成形装置10は、複数(3個以上)のプレス型11〜14で構成されるプレス金型15と、プレス金型15を駆動するプレス用駆動部16と、プレス型11〜14に設けられ、これらプレス型11〜14で型締めされた状態のワークW1(図3等を参照)に所定の二次加工を施すための二次加工部17と、二次加工部17を駆動する二次加工用駆動部18とを備える。以下、各構成要素の詳細を説明する。
FIG. 1 is a front view showing an overall configuration of a hot
プレス金型15は3個以上のプレス型で構成されるもので、本実施形態では、上下方向に並べて配設される第1プレス型11と、第2プレス型12と、第3プレス型13、及び第4プレス型14とで構成される。このうち、第1〜第3プレス型11〜13はそれぞれ可動型として、図示しないガイドポストに沿って上下方向にスライド可能とされ、これら第1〜第3プレス型11〜13よりも下方に位置する第4プレス型14は、固定型として常に一定位置に固定される。第1プレス型11は可動プレート19の下面に取付けられると共に、第4プレス型14はベースプレート20の上面に取付けられる。また、本実施形態では、第2プレス型12と第3プレス型13との間に中間プレート21が配設され、この中間プレート21の表裏両面に第2プレス型12と第3プレス型13がそれぞれ取付けられている。
The press die 15 is composed of three or more press dies. In the present embodiment, the first press die 11, the second press die 12, and the third press die 13 that are arranged side by side in the vertical direction. And the fourth press die 14. Of these, the first to
また、プレス用駆動部16は例えば油圧シリンダ等で構成され、熱間プレス成形装置10のフレーム22上部に固定される。第1プレス型11は、可動プレート19を介してプレス用駆動部16(油圧シリンダ)に接続され、これにより常に第1プレス型11、あるいは第1プレス型11と第2プレス型12、あるいは第1〜第3プレス型11〜13を上下方向にスライド可能としている。
Further, the
固定型となる第4プレス型14の上面側(ベースプレート20とは反対の側)には、凸成形面14aが形成されている。また、可動型となる第1〜第3プレス型11〜13のうち、第2プレス型12の上面側(中間プレート21とは反対の側)に、凸成形面12aが形成されている。第1プレス型11の下面側(可動プレート19とは反対の側)及び第3プレス型13の下面側(中間プレート21とは反対の側)にはそれぞれ、凹成形面11b,13bが形成されている。また、各プレス型11〜14の内部には図示しない冷却水路が形成されている。
A
プレス金型15には、互いに隣接するプレス型11〜14同士をロックするためのロック機構23が設けられている。各ロック機構23の動作は、例えば図示しないロック制御部によって行われる。本実施形態では、プレス金型15の幅方向(図1の紙面を貫通する方向)両端の左右両側にロック機構23が設けられている。すなわち、1組のプレス型11,12(13,14)につき4箇所の角部全てにロック機構23が設けられている(図1では、奥側2箇所のロック機構23が図示されている)。
The press die 15 is provided with a
ここで、各ロック機構23は、図2に示すように、互いに隣接する一方のプレス型(例えば第1プレス型11)に設けられた回転軸24と、回転軸24から伸びるピン25と、ピン25の先端に取付けられた係止部26と、他方のプレス型(例えば第2プレス型12)に形成され、係止部26と嵌合可能な凹部27とを有する。回転軸24は、図示しない回転駆動部で回転可能とされる。また、ピン25は図示しない伸縮駆動部で伸縮可能とされる。そして、このロック機構23を用いて互いに隣接するプレス型をロックする場合、まず対象となる一組のプレス型11,12を型締め状態としておく。そして、図2に破線で示す非ロック状態から、回転駆動部により回転軸24を図2中反時計まわりに回転させることで(矢印Aの向き)、係止部26を、他方のプレス型12に設けられた凹部27に嵌合させる。さらに、伸縮駆動部でピン25を収縮させて(矢印Bの向き)係止部26を図2中上側に移動させ、凹部27と係合することで、互いに隣接するプレス型11,12をロック可能としている。
Here, as shown in FIG. 2, each
上記構成のロック機構23は、協働して型締め又は型開き動作を行う一組のプレス型(本実施形態では、第1プレス型11と第2プレス型12、及び第3プレス型13と第4プレス型14)ごとに設けられている。そして、何れか一のロック機構23(例えば第1プレス型11と第2プレス型12とのロック機構23)が非ロック状態にあるときは、残りのロック機構23(例えば第3プレス型13と第4プレス型14とのロック機構23)がロック状態となるよう、各ロック機構23がロック制御部により制御される。これにより、プレス用駆動部16の駆動により、何れか1組のプレス型11,12(13,14)のみが型締め又は型開き動作を行い得るようになっている。
The
二次加工用駆動部18は、3個以上のプレス型11〜14のうち、相互にロックした状態にない一組のプレス型の型開き動作に伴って駆動するよう構成される。本実施形態では、二次加工用駆動部18は、相互にロックした状態にない一組のプレス型11,12(13,14)の型締め又は型開き動作に伴って伸縮可能に配設される第1駆動シリンダ28と、二次加工部17が取付けられ、第1駆動シリンダ28の伸縮動作による作動流体の膨張又は圧縮を利用して伸縮可能とされる第2駆動シリンダ29とを有する。
The secondary
ここで、第1駆動シリンダ28は、シリンダ部28aと、シリンダ部28aに収容され、シリンダ部28aの内部に保持した作動流体の膨張又は圧縮により長手方向にスライド可能なピストン部28bとで構成される。この図示例では、第1駆動シリンダ28はベースプレート20と可動プレート19との間に配設され、シリンダ部28aの下端をベースプレート20、ピストン部28bの上端を可動プレート19にそれぞれ固定している。これにより、可動型となる第1〜第3プレス型11〜13と同期して可動プレート19が上下にスライドし、この可動プレート19に追従してピストン部28bがシリンダ部28aに対してスライドする結果、型締め又は型開き動作に伴って第1駆動シリンダ28が伸縮可能とされる。
Here, the
第2駆動シリンダ29は、本実施形態では、協働により型締め又は型開き動作を行う二組のプレス型11,12(13,14)のうち、一方のプレス型(11,13)にそれぞれ設けられる。各第2駆動シリンダ29と第1駆動シリンダ28とはケーブル30を通じて内部の作動流体(本実施形態ではエア)を流通可能としている。具体的には、第1駆動シリンダ28の伸長動作に伴ってシリンダ部28a内部の作動流体が圧縮されると共に、当該圧縮された作動流体がケーブル30を介して各第2駆動シリンダ29のシリンダ部29a内部に供給される。これにより、第2駆動シリンダ29のピストン部29bが伸長するようになっている。また、第1駆動シリンダ28の収縮動作に伴ってシリンダ部28a内部の作動流体が膨張することで、第2駆動シリンダ29のシリンダ部29a内部の作動流体がケーブル30を介して第1駆動シリンダ28のシリンダ部28a内部に供給される。これにより、第2駆動シリンダ29のピストン部29bが収縮するようになっている。
In the present embodiment, the
また、二次加工部17は、第2駆動シリンダ29のピストン部29bに取付けられるもので、本実施形態では、穴開けのための穴開けピンが取付けられる。また、対応する他方のプレス型(12,14)にはそれぞれ二次加工部17としての穴開けピンと嵌合可能な嵌合穴31が形成されると共に、嵌合穴31の下方には、穴開けピンによる穴開け加工で生じた加工屑を収容するための収容部32が形成される。収容部32に収容された加工屑は図示しない排出機構によって外部に排出される。
Moreover, the
次に、この熱間プレス成形装置10を用いた熱間プレス成形の一態様を主に図3〜図7に基づいて説明する。
Next, an aspect of hot press forming using the hot
まず、図3に示すように、相互に隣接する第1プレス型11と第2プレス型12とを型締め状態でかつ互いにロックした後、プレス用駆動部16を駆動させて、第1〜第3プレス型11〜13を可動プレート19と共に上昇させる。これにより、相互にロックした状態にない下側の一組のプレス型(第3プレス型13と第4プレス型14)が型開き動作を開始する。こうして第3プレス型13と第4プレス型14との間に所定の隙間が生じたら、図示しない加熱装置で所定温度に加熱した状態の第1のワークW1を導入する。なお、この状態(型開き状態)においては、第2駆動シリンダ29の駆動により二次加工部17(穴開けピン)は下方に突出した状態にある。
First, as shown in FIG. 3, after the first press die 11 and the second press die 12 adjacent to each other are locked in a clamped state, the
次に、プレス用駆動部16を駆動させて、第1〜第3プレス型11〜13を可動プレート19と共に下降させる。これにより第3プレス型13と第4プレス型14とが型締め動作を開始し、これらの間に導入された第1のワークW1が各プレス型13,14に設けた凸成形面14aと凹成形面13bに倣った形状にプレス成形される(図4を参照)。この状態(型締め状態)においては、第3プレス型13と第4プレス型14との型締め動作に伴い、第1駆動シリンダ28が収縮することで、上述した作動流体の挙動により第2駆動シリンダ29が収縮し、そのピストン部29bに取付けられた二次加工部17が上方に後退する。よって、プレス成形時に二次加工部17が第1のワークW1と衝突する事態を回避できる。
Next, the
このようにして第1のワークW1をプレス成形したら、ロック制御部により第3プレス型13と第4プレス型14とのロック機構23を駆動させ、上述した回転軸24及びピン25の動作により第3プレス型13と第4プレス型14とを相互に型締めした状態でロックする。また、第1プレス型11と第2プレス型12とのロック機構23については、ロック制御部により上記とは反対の動作(係止部26と凹部27との係合を解除する向きの回転軸24及びピン25の動作)を行わせることで、第1プレス型11と第2プレス型12とのロック状態を解除する(共に図4を参照)。
When the first workpiece W1 is press-molded in this way, the
そして、第3プレス型13と第4プレス型14によりプレス成形した第1のワークW1を型締め状態で保持することで、第1のワークW1の冷却が開始される。その間、次のワーク(第2のワークW2)を第1プレス型11と第2プレス型12とでプレス成形するべく、ロック状態を解除した第1プレス型11と第2プレス型12との型開きを行う。具体的には、プレス用駆動部16を駆動させることで、第1プレス型11及び可動プレート19を上昇させ、相互にロックした状態にない第1プレス型11と第2プレス型12との型開き動作を開始する。こうして第1プレス型11と第2プレス型12との間に所定の隙間が生じたら、図示しない加熱装置で所定温度に加熱した状態の第2のワークW2を導入する。なお、この際、ロック機構23のピン25及び係止部26は、図4及び図5に示すように、水平方向に平行な位置まで回転した状態にあるので、第2のワークW2を導入する妨げとはならずに済む。
And cooling of the 1st work W1 is started by hold | maintaining the 1st work W1 press-molded by the 3rd press die 13 and the 4th press die 14 in the clamping state. Meanwhile, in order to press-mold the next workpiece (second workpiece W2) with the first press die 11 and the second press die 12, the die of the first press die 11 and the second press die 12 released from the locked state. Open. Specifically, by driving the
また、この型開き動作により、可動プレート19が上昇するのに伴い第1駆動シリンダ28が伸長することで、上述した作動流体の挙動により第2駆動シリンダ29が伸長する。これにより、第3プレス型13と第4プレス型14により型締めされた状態の第1のワークW1に二次加工部17としての穴開けピンが押し当てられ、穴開け加工が行われる(図5を参照)。穴開け加工に伴い生じた加工屑は、穴開け部位の下方に形成される収容部32へと落下する。従って、プレス成形済みの第1のワークW1が実質的な冷却を開始した直後に穴開け加工が実施される。
Further, by the mold opening operation, the
次に、プレス用駆動部16を駆動させて、第1プレス型11を可動プレート19と共に下降させる。これにより第1プレス型11と第2プレス型12とが型締め動作を開始し、これらの間に導入された第2のワークW2が各プレス型11,12に設けた凸成形面12aと凹成形面11bに倣った形状にプレス成形される(図6を参照)。この状態(型締め状態)においては、第1プレス型11と第2プレス型12との型締め動作に伴い、第1駆動シリンダ28が収縮することで、上述した作動流体の挙動により第2駆動シリンダ29が収縮し、そのピストン部29bに取付けられた二次加工部17が上方に後退する。よって、プレス成形時に二次加工部17が第2のワークW2と衝突する事態を回避できる。
Next, the
このようにして、第1プレス型11と第2プレス型12とで第2のワークW2に対するプレス成形が完了したら、先にプレス成形された第1のワークW1の冷却が完了するまでこの状態(各組のプレス型11〜14を型締め及びロックした状態)を保持する。そして、冷却開始(プレス成形完了時)から所定時間の経過の後、ロック制御部により第3プレス型13と第4プレス型14とのロック機構23を駆動させ、第3プレス型13と第4プレス型14とのロック状態を解除する。また、第1プレス型11と第2プレス型12とのロック機構23を駆動させ、第1プレス型11と第2プレス型12とを相互に型締めした状態のままロックする(共に図6を参照)。
In this way, when the press forming for the second workpiece W2 is completed by the first press die 11 and the second press die 12, this state (until the cooling of the first workpiece W1 previously press-formed is completed ( Each press die 11-14 is clamped and locked). Then, after the elapse of a predetermined time from the start of cooling (when press molding is completed), the
そして、第1プレス型11と第2プレス型12によりプレス成形した第2のワークW2を型締め状態で保持することで、第2のワークW2の冷却が開始される。また、冷却の間に、プレス成形と穴開け加工、及び冷却による熱処理(焼入れ)が完了した第1のワークW1を取り出すべく、ロック状態を解除した第3プレス型13と第4プレス型14との型開きを行う。こうして第3プレス型13と第4プレス型14との間に所定の隙間が生じたら、図示しない排出装置(ロボットアームなど)で、第4プレス型14上の第1のワークW1を取り出す。これにより、第1のワークW1が次工程へと搬送される(図7を参照)。なお、この際、下側のロック機構23のピン25及び係止部26は、図6及び図7に示すように、水平方向に平行な位置まで回転した状態にあるので、第1のワークW1を排出する妨げとはならずに済む。
And cooling of the 2nd workpiece | work W2 is started by hold | maintaining the 2nd workpiece | work W2 press-molded with the 1st press die 11 and the 2nd press die 12 in the clamping state. Further, during the cooling, the third press die 13 and the fourth press die 14 released from the locked state in order to take out the first work W1 that has been subjected to press forming, drilling, and heat treatment (quenching) by cooling, Open the mold. Thus, when a predetermined gap is generated between the third press die 13 and the fourth press die 14, the first work W1 on the fourth press die 14 is taken out by a discharge device (robot arm or the like) not shown. Thereby, the 1st work W1 is conveyed to the next process (refer to Drawing 7). At this time, the
以上の動作を繰り返すことにより、2箇所(第1プレス型11と第2プレス型12との間、及び第3プレス型13と第4プレス型14との間)でプレス成形と熱処理、及び穴開け加工が行われる。 By repeating the above operation, press forming, heat treatment, and hole are performed at two locations (between the first press die 11 and the second press die 12 and between the third press die 13 and the fourth press die 14). Opening is performed.
このように、本発明に係る熱間プレス成形装置10によれば、プレス成形済みでかつ冷却開始直後、言い換えると比較的高温のワークW1(W2)に二次加工を施すことができる。そのため、穴開け加工を穴開けピンの押込みにより実施したとしても、いわゆる遅れ破壊の懸念を払拭して、安定した二次加工品質を得ることができる。また、この二次加工(穴開け加工)は、一組のプレス型11,12(13,14)の型開き動作に伴って駆動する二次加工用駆動部18により行い得るので、別途二次加工のための動力源を用意せずに済む。また、プレス型11〜13の駆動に必要な力に比べて、二次加工部17の駆動に要する力は僅かなもので足りるため、型開き動作時のエネルギーを利用したとしても、プレス用駆動部16の出力が増えるといった問題は生じない。以上より、当該成形装置10によれば、二次加工に要する設備(特に二次加工用駆動部18)を簡素化でき、低コストに熱間プレス成形及び二次加工を行うことができる。
As described above, according to the hot
また、本実施形態では、二次加工用駆動部18を、相互に作動流体の流通を可能とする2個の駆動シリンダ28,29で構成するようにしたので、プレス金型15の型開き動作時のエネルギーを円滑に二次加工部17の駆動力として利用することができる。また、その構造も非常に簡素なもので足りる。よって、更なる設備の簡素化と低コスト化を図ることが可能となる。
Further, in the present embodiment, the secondary
また、本実施形態では、各駆動シリンダ28,29の伸長動作と収縮動作(後退動作)を同期させるようにしたので、言い換えると、可動プレート19に連動する第1駆動シリンダ28が伸長した際にはこれに伴って第2駆動シリンダ29が伸長し、第1駆動シリンダ28が収縮した際にはこれに伴い第2駆動シリンダ29が収縮するので、そのピストン部29bに設けた二次加工部17(穴開けピン)をプレス成形に支障なく突出、後退させることができる。よって、容易な制御でプレス成形と穴開け加工とを同時に行うことが可能となる。
In the present embodiment, the extension operation and the contraction operation (retraction operation) of the
以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において、上記以外の構成を採ることも可能である。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can also take a structure other than the above in the range which does not deviate from the meaning.
例えば、上記実施形態では、プレス用駆動部16と、二次加工用駆動部18を別個独立に設けた場合を例示したが、プレス用駆動部16を一部利用して二次加工用駆動部18を構成することも可能である。例えば、プレス用駆動部16としての油圧シリンダが型開き動作時に収縮した際、そのシリンダ部内部の作動流体を図示しない圧力調整部を介して第2駆動シリンダ29のシリンダ部29a内部に供給することで、第2駆動シリンダ29を伸長するよう、二次加工用駆動部18を構成することも可能である。この場合、第1駆動シリンダ28は不要となる。
For example, in the above-described embodiment, the case where the
また、上記実施形態では、4個のプレス型11〜14でプレス金型15を構成した場合を例示したが、2箇所以上でワークW1(W2)をプレス成形可能な限りにおいて、プレス金型15は任意に構成可能である。例えば、図1に示すプレス金型15において、図示は省略するが、中間プレート21を省略して、第2プレス型12と第3プレス型13とを一体化したプレス型(第5プレス型)を設けるようにしても構わない。この場合、第1プレス型11と第4プレス型14には、それぞれ上下一方の側にのみ成形面11b,14aが設けられるのに対し、第5プレス型には、上下両側に凸成形面と凹成形面が設けられる。
Moreover, although the case where the press die 15 was comprised with the four press dies 11-14 was illustrated in the said embodiment, as long as the workpiece W1 (W2) can be press-molded in two or more places, the press die 15 is demonstrated. Can be arbitrarily configured. For example, in the press die 15 shown in FIG. 1, although not shown, the
もちろん、構成可能な限りにおいて、プレス金型15を5個以上のプレス型で構成することも可能であり、かつその際、両端を除くプレス型の一部又は全部を、第5プレス型の如く、上下両側に成形面を有する形態にすることも可能である。 Of course, as long as it can be configured, the press die 15 can be composed of five or more press dies, and at this time, a part or all of the press dies excluding both ends are made like the fifth press die. It is also possible to adopt a form having molding surfaces on both upper and lower sides.
また、上記実施形態では、プレス成形済みのワークW1(W2)に対する二次加工として、穴開けピンを用いた穴開け加工を行う場合を例示したが、もちろん他の種類の二次加工を行う場合にも本発明を適用することが可能である。例えば、縁部の曲げ加工やトリミング加工、刻印等のマーキング加工など種々の二次加工用の駆動部に本発明を適用することが可能である。 Moreover, in the said embodiment, although the case where the drilling process using a punch pin was performed was illustrated as a secondary process with respect to the press-formed work W1 (W2), of course, when performing another kind of secondary process The present invention can also be applied to. For example, the present invention can be applied to various secondary processing drive units such as edge bending processing, trimming processing, marking processing such as engraving.
また、以上の説明では、複数のプレス型11〜14を上下に並べた場合(型締め又は型開き方向を鉛直方向に沿った向きとした場合)を例示したが、もちろんこれに限定される必要はない。例えば、型締め又は型開き方向が水平方向となるように、複数のプレス型11〜14を配置した熱間プレス成形装置10に本発明を適用することも可能である。
Moreover, in the above description, the case where the plurality of press dies 11 to 14 are arranged one above the other (the case where the mold clamping or the mold opening direction is the direction along the vertical direction) is illustrated, but of course it is necessary to be limited to this. There is no. For example, the present invention can also be applied to the hot
10 熱間プレス成形装置
11〜14 プレス型
11b,13b 凹成形面
12a,14a 凸成形面
15 プレス金型
16 プレス用駆動部
17 二次加工部
18 二次加工用駆動部
19 可動プレート
20 ベースプレート
23 ロック機構
24 回転軸
25 ピン
26 係止部
28 第1駆動シリンダ
29 第2駆動シリンダ
28a,29a シリンダ部
28b,29b ピストン部
30 ケーブル
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記プレス型に設けられ、前記相互にロックした状態のプレス型で型締めされた状態のワークに所定の二次加工を施すための二次加工部と、該二次加工部を駆動する二次加工用駆動部とをさらに備え、
前記二次加工用駆動部は、前記相互にロックした状態にない一組のプレス型の型開き動作に伴って駆動するよう構成されていることを特徴とする熱間プレス成形装置。 A press die comprising three or more press dies is provided, and the predetermined press dies adjacent to each other among the three or more press dies are mutually locked, and are adjacent to each other and locked to each other. A hot press molding apparatus that enables clamping or opening operation of a set of press dies,
A secondary processing unit for performing a predetermined secondary processing on the workpiece that is provided in the press die and is clamped by the press dies that are locked to each other, and a secondary that drives the secondary processing unit And further includes a machining drive unit,
The hot press forming apparatus, wherein the secondary processing drive unit is configured to be driven in accordance with a mold opening operation of a set of press dies that are not locked to each other.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2013226788A JP2015085361A (en) | 2013-10-31 | 2013-10-31 | Hot press molding device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2013226788A JP2015085361A (en) | 2013-10-31 | 2013-10-31 | Hot press molding device |
Publications (1)
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