JP2015100810A - Press molding apparatus and hot press molding equipment including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属板に対してプレス成形を行うプレス成形装置及びこれを備えた熱間プレス成形設備に関するものである。 The present invention relates to a press forming apparatus that performs press forming on a metal plate and a hot press forming facility including the press forming apparatus.
プレス成形は、金属板を所定形状に成形する工法であり、例えば自動車車体の鋼板部品の成形に用いられる。例えば特許文献1に示されているプレス成形装置(ホットプレス加工装置)は、下型に金属板をセットした後、上型を降下させて型締めすることにより、金属板を所定形状に成形する。その後、上型を上昇させて型開きし、成形した金属板を取り出すと共に、新たな金属板を下型にセットする。このように、従来のプレス成形装置では、可動型(上型)を固定型側へスライドさせて型締めを行い、可動型を固定型から離反する側へスライドさせて型開きを行う。
Press forming is a method of forming a metal plate into a predetermined shape, and is used, for example, for forming a steel plate part of an automobile body. For example, a press forming apparatus (hot press processing apparatus) disclosed in
自動車の製造工程等では、生産性の向上による低コスト化が求められており、自動車部品のプレス成形工程においても、サイクルタイムのさらなる短縮が求められている。 In the automobile manufacturing process and the like, cost reduction by improving productivity is required, and in the press molding process of automobile parts, further reduction in cycle time is required.
本発明が解決すべき技術的課題は、プレス成形のサイクルタイムを短縮して生産性の向上を図ることにある。 The technical problem to be solved by the present invention is to improve productivity by shortening the cycle time of press molding.
上記の課題を解決するためになされた本発明は、金属板に対してプレス成形を行うプレス成形装置であって、成形面を有する第1固定型と、第1固定型と離間して配置され、成形面を有する第2固定型と、第1固定型と第2固定型との間でスライド可能に設けられ、第1固定型の成形面との間に金属板を挟持してプレス成形する成形面、及び第2固定型の成形面との間に金属板を挟持してプレス成形する成形面を有する可動型とを備えている。 The present invention made to solve the above-described problems is a press molding apparatus that performs press molding on a metal plate, and is disposed apart from a first fixed mold having a molding surface and a first fixed mold. The second fixed mold having a molding surface and the first fixed mold and the second fixed mold are slidably provided, and a metal plate is sandwiched between the molding surfaces of the first fixed mold and press molded. And a movable mold having a molding surface that is press-molded by sandwiching a metal plate between the molding surface and the molding surface of the second fixed mold.
このプレス成形装置によれば、可動型を第1固定型(あるいは第2固定型)にスライドさせて、可動型の成形面と第1固定型の成形面(あるいは可動型の成形面と第2固定型の成形面)との間で金属板を挟持してプレス成形すると同時に、可動型の成形面と第2固定型の成形面(あるいは可動型の成形面と第1固定型の成形面)とを型開きすることができる。これにより、可動型を往復動させて型締め型開きを行っていた従来のプレス成形装置と比べて、サイクルタイムの短縮が図られる。 According to this press molding apparatus, the movable mold is slid to the first fixed mold (or the second fixed mold) to form the movable mold forming surface and the first fixed mold forming surface (or the movable mold forming surface and the second fixed mold). At the same time, the metal plate is sandwiched between the molding surface of the stationary mold and the molding surface of the movable mold and the molding surface of the second stationary mold (or the molding surface of the movable mold and the molding surface of the first stationary mold). And mold can be opened. As a result, the cycle time can be shortened as compared with the conventional press molding apparatus in which the movable mold is reciprocated to open the clamping mold.
上記のプレス成形装置は、金属板を加熱する加熱装置を備えた熱間プレス成形設備に好適に組み込むことができる。この熱間プレス成形設備では、加熱装置で加熱された金属板を一方の固定型と可動型との間に搬入し、これらの金型を型締めしてプレス成形した後、そのまま型締め状態を保持することで金属板を冷却して焼き入れ処理を施すことができる。こうして、一方の固定型と可動型とで成形品に焼き入れ処理を施している間に、型開きされた他方の固定型と可動型との間の空間で、成形品の搬出、及び、新たな鋼板の搬入を行うことで、サイクルタイムのさらなる短縮が図られる。 The above press forming apparatus can be suitably incorporated in a hot press forming facility provided with a heating device for heating a metal plate. In this hot press forming facility, a metal plate heated by a heating device is carried between one fixed mold and a movable mold, these molds are clamped and press molded, and then the mold clamped state is kept as it is. By holding, the metal plate can be cooled and quenched. In this way, while the molded product is being quenched with one fixed mold and the movable mold, the molded product is unloaded in the space between the other fixed mold and the movable mold that has been opened. Cycle time can be further shortened by carrying in a simple steel plate.
以上のように、本発明のプレス成形装置及びこれを備えた熱間プレス成形設備によれば、サイクルタイムを短縮して生産性を高めることができる。 As described above, according to the press molding apparatus of the present invention and the hot press molding equipment equipped with the same, cycle time can be shortened and productivity can be increased.
以下、本発明のプレス成形装置の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、例えば、ダイクエンチ工法に用いられる熱間プレス成形設備に本発明のプレス成形装置を組み込んで使用する場合について説明する。 Hereinafter, embodiments of a press molding apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, for example, a case will be described in which the press molding apparatus of the present invention is incorporated into a hot press molding facility used in a die quench method.
本発明のプレス成形装置が組み込まれた熱間プレス成形設備を、図1及び図2に示す。熱間プレス成形設備10には、プレス成形装置1と、プレス成形装置1の上方に設けられた加熱装置2と、プレス成形装置1の下方に設けられた排出装置3と、金属板(本実施形態では鋼板W)を支持して搬送する搬送装置4とを備えている。尚、図2では、第1固定型11及び第2固定型12の図示を省略して示している。
1 and 2 show a hot press forming facility in which the press forming apparatus of the present invention is incorporated. The hot
本実施形態のプレス成形装置1は、水平方向に型締め型開きするプレス金型が設けられている。図1に示すようにプレス金型は、第1固定型11と、第1固定型11に対して水平方向に離間して配置された第2固定型12と、第1固定型11と第2固定型12との間で水平方向にスライドする可動型13とで構成される。第1固定型11および第2固定型12は、固定プレート14を介して、フレーム101に固定して設けられている。可動型13は、可動プレート13aと、可動プレート13aの一方側に固定された第1可動型13bと、可動プレート13aの他方側に固定された第2固定型13cとを有する。以下、可動型13のスライド方向を「型開閉方向」と言う。
The
第1固定型11、第2固定型12、および可動型13には、それぞれ鋼板Wをプレス成形する成形面が設けられている。図示例では、第1固定型11に凸成形面11aが形成されており、第2固定型12には、凹成形面12aが形成され、これらの成形面11a,12aが型開閉方向で対向している。また、第1可動型13bには、第1固定型11の凸成形面11aと型開閉方向で対向する凹成形面13b1が形成され、第2固定型13cには、第2固定型12の凹成形面12aと対向する凸成形面13c1が形成される。プレス金型の各金型の内部には、図示しない冷却水路がそれぞれ設けられている。
The first fixed
プレス成形装置1には、可動型13を型開閉方向にスライドさせる駆動手段16が設けられる。本実施形態では、駆動手段16として、流体圧により可動型13を駆動する流体圧駆動シリンダ(駆動シリンダ16aという。以下、同じ。)を使用している。図1に示すように、駆動手段16は、可動プレート13aに固定された駆動シリンダ16aと、駆動シリンダ16a及び可動プレート13aのスライド方向をガイドするガイドレール16bとを有する。
The
ガイドレール16bは、型開閉方向に延び、一対の固定プレート14の間に掛け渡される(図1参照)。本実施形態では、矩形を成した固定プレート14の四隅にガイドレール16bが設けられ、各ガイドレール16bに駆動シリンダ16aが設けられる(図2参照)。図3に示すように、ガイドレール16bには、駆動シリンダ16aの内部に収容されるフランジ部16b1が設けられており、このフランジ部16b1により、駆動シリンダ16aの内部が、第1空間16cと第2空間16dとに区画される。駆動シリンダ16aには、第1空間16cに作動流体Lを流入出させる第1流入出口16eと、第2空間16dに作動流体Lを流入出させる第2流入出口16fとが設けられている。駆動シリンダ16aの開口部には、駆動シリンダ16a内に満たされた作動流体Lの漏出を防止するためのシール部材16gが設けられている。
The
また、第1固定型11、第2固定型12及び可動型13の型締め面の下端には、凹部(17a、17b、17c)が互いに対向して形成されている(図1参照)。これにより型締めした状態では、これらの凹部(17a、17b、17c)で形成される空間に、後述する搬送装置3の支持部材31が収容される。
Moreover, the recessed part (17a, 17b, 17c) is mutually formed in the lower end of the clamping surface of the 1st fixed mold |
加熱装置2は、プレス成形装置1の上方に設けられ、型開閉方向にスライド可能とされる。本実施形態の加熱装置2は、ヒータで鋼板Wを加熱する加熱炉である。加熱装置2の上面及び下面には、それぞれ図示しない搬入口及び搬出口が設けられる。なお、加熱装置2は加熱炉に限らず、例えば通電加熱装置であってもよい。
The
搬送装置3は、鋼板Wを下方から支持する支持部材31と、支持部材31を昇降駆動させる昇降手段(本実施形態では昇降シリンダ32)とを備える。本実施形態では、搬送装置3が、例えばプレス成形装置1の幅方向(図2の左右方向)両端付近に設けられる。各搬送装置3は、図示しない移動手段により型開閉方向に移動可能とされる。
The
排出装置4は、成形した鋼板Wを熱間プレス成形設備10の外部へ排出するものであり、例えば図1に示すように、無端ベルト41と、駆動ローラ42と、図示しない従動ローラとを有するベルトコンベアで構成される。
The
以下、本発明のプレス成形装置1が組み込まれた熱間プレス成形設備10によるプレス成形方法の手順を説明する。
Hereinafter, the procedure of the press forming method by the hot
まず、図4に示すように第1固定型11と可動型13とを型開きした状態で、これらの間に鋼板Wを搬入する。具体的には、図5に示すように、昇降シリンダ32(図1及び図2参照)により支持部材31を上昇させて加熱装置2の直下に配置する。そして、加熱装置2で所定温度に加熱された鋼板Wを自重により落下させ、搬送装置3の支持部材31で下方から支持する。この状態で、昇降シリンダ32により支持部材31を降下させ、鋼板Wを第1固定型11と第1可動型13bとの間の空間(成形位置)に配置する(図6参照)。一方、鋼板Wが搬出された加熱装置2には、新たな鋼板W2が投入され、加熱が開始される。この間、可動型13は、駆動シリンダ16aにより第2可動型12に押し付けられた状態で保持されている。
First, as shown in FIG. 4, with the first fixed
その後、駆動シリンダ16aを駆動して可動型13を第1固定型11側(図中左側)にスライドさせ、第1固定型11と第1可動型13bとを型締めすることで、加熱された鋼板Wをプレス成形する。具体的には、駆動シリンダ16aの第1流入出口16eから第1空間16cに作動流体Lを流入させると共に、第2空間16d内の作動流体Lを第2流入出口16fから流出させる(図3参照)。これにより、第1空間16c内の作動流体Lの圧力が上昇し、駆動シリンダ16a及び可動型13が図中左側へスライドする(図7参照)。これにより、第1固定型11の凸成形面11aと第1可動型13bの凹成形面13b1との間で鋼板Wが挟持され、所定形状にプレス成形される。このとき、搬送装置3の支持部材31は、第1固定型11の凹部17aと第1可動型13bの凹部17bとで形成される空間に収容される。鋼板Wのプレス成形が完了しても、駆動シリンダ16a内の第1空間16cにある作動流体Lの圧力を維持したままの状態が保たれる。これにより、第1固定型11と第1可動型13bとが型締め状態のままロックされる。こうして、プレス成形された鋼板Wは、第1固定型11及び第1可動型13bで挟持された状態で保持され、冷却(焼き入れ)が施される。
Thereafter, the
上記のように、可動型13を図中左側へスライドさせることで、第1固定型11及び第1可動型13bが型締めされると同時に、第2固定型12及び第2可動型13cが型開きされる。そして、図8に示すように、型開きした第2固定型12と第2可動型13cとの間の空間の上方に加熱装置2を配置すると共に、上記空間の下方に搬送装置3を配置する。そして、上記と同様に、加熱装置2で加熱された鋼板W2を支持部材31で支持しながら降下させ、第2固定型12と第2可動型13cとの間の空間(成形位置)に配置する(図9参照)。
As described above, by sliding the
そして、駆動シリンダ16a駆動して、可動型13を第2固定型12側(図中右側)へスライドさせ、第2固定型12と第2可動型13cとを型締めする(図10参照)。具体的には、駆動シリンダ16aの第2流入出口16fから第2空間16dに作動流体Lを流入させると共に、第1空間16c内の作動流体Lを第1流入出口16eから流出させる(図3参照)。これにより、第2空間16d内の作動流体Lの圧力が上昇し、駆動シリンダ16a及び可動型13が図中右側へスライドする。これにより、鋼板W2が第2固定型12の凹成形面12aと、第2可動型13cの凸成形面13c1との間で挟持され、所定の形状にプレス成形される。第2固定型12と可動型13とを型締めした後、駆動シリンダ16a内の第2空間16dにある作動流体Lの圧力を維持したままの状態を保ち、第2固定型12と可動型13とを型締め状態のままロックする。これにより、第2固定型12及び第2可動型13cとで鋼板W2の冷却(焼き入れ)が施される。
Then, the
上記のように、可動型13を図中右側へスライドさせることで、第2固定型12及び第2可動型13cが型締めされると同時に、第1固定型11及び第1可動型13bが型開きされる(図10参照)。このとき、第1固定型11と可動型13とでプレス成形された鋼板Wは、既に焼き入れが完了している。そして、第1固定型11と第1可動型13bとの型開きにより、プレス成形された鋼板Wを自重により落下させ、プレス成形装置1の下方に配された搬出装置4のベルト41上に載置され、熱間プレス成形設備10の外部へ搬出される(図10の矢印参照)。以上の動作を繰り返すことで、鋼板Wのプレス成形が順次行われる。
As described above, by sliding the
以上のように、上記のプレス成形装置1では、可動型13を第1固定型11側にスライドさせることで、第1固定型11と第1可動型13bとを型締めして鋼板Wをプレス成形すると同時に、第2固定型12と第2可動型13cとを型開きすることができる(図7参照)。また、可動型13を第2固定型12側にスライドさせることで、第2固定型12と第2可動型13cとを型締めして鋼板Wをプレス成形すると同時に、第1固定型11と第1可動型13bとを型開きすることができる(図10参照)。すなわち、可動型13の一方側へのスライドにより、型締め及び型開きを同時に行うことができるため、可動型を往復動させて型締め及び型開きを行っていた従来のプレス成形装置と比べて、サイクルタイムの短縮が図られる。
As described above, in the
また、上記のプレス成形装置1によれば、第1固定型11及び第1可動型13b(あるいは、第2固定型12及び第2可動型13c)を型締めして成形した鋼板Wに焼き入れを施している間に、第2固定型12及び第2可動型13c(あるいは、第1固定型11及び第1可動型13b)を型開きして、成形した鋼板Wの搬出及び新たな鋼板の搬入を行うことができる。このように、焼き入れと鋼板の搬入出を同時に行うことで、サイクルタイムのさらなる短縮が図られる。
Further, according to the
本発明は、上記の実施形態には限られない。例えば、上記の実施形態では、可動型13のスライド方向(型開閉方向)を水平方向とした場合を示しているが、これに限らず、例えば型開閉方向を鉛直方向としてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, the case where the sliding direction (mold opening / closing direction) of the
また、本実施形態では、第1固定型11と第2固定型12との間に、可動型13を1台設けた場合について示しているが、これに限らず、第1固定型11と第2固定型12との間に可動型13を2台以上設けてもよい。
In the present embodiment, the case where one
また、上記の実施形態では、可動型13をスライドさせる駆動手段16として、可動型13と共にスライドする流体圧駆動シリンダ16aを用いた場合を示したが、駆動手段16はこれに限られない。例えば、固定プレート14,14に伸縮自在なシリンダを対向配置し、各シリンダの伸長動作で可動型13を型開閉方向に押圧することにより、可動型13をスライドさせる構成としてもよい。この他、駆動手段16を、ボールねじ機構やラックピニオン機構で構成してもよい。
In the above-described embodiment, the case where the fluid
1 プレス成形装置
10 熱間プレス成形設備
11 第1固定型
12 第2固定型
13 可動型
13a 可動プレート
13b 第1固定型
13c 第2固定型
16 駆動手段
16a 駆動シリンダ(流体圧駆動シリンダ)
16b ガイドレール
2 加熱装置
3 搬送装置
31 支持部材
4 排出装置
W 鋼板
L 作動流体
DESCRIPTION OF
Claims (2)
成形面を有する第1固定型と、前記第1固定型と離間して配置され、成形面を有する第2固定型と、前記第1固定型と前記第2固定型との間でスライド可能に設けられ、前記第1固定型の成形面との間に前記金属板を挟持してプレス成形する成形面、及び前記第2固定型の成形面との間に前記金属板を挟持してプレス成形する成形面を有する可動型とを備えたプレス成形装置。 A press molding apparatus that performs press molding on a metal plate,
A first fixed mold having a molding surface, a second fixed mold that is spaced apart from the first fixed mold and has a molding surface, and is slidable between the first fixed mold and the second fixed mold. Press forming with a metal plate sandwiched between the molding surface of the first fixed mold and a molding surface sandwiched between the molding surface of the first fixed mold and a molding surface of the second fixed mold And a movable mold having a molding surface to be pressed.
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