JP2019089089A - 熱間プレス用の金型装置、及び、熱間プレス成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】材料の歩留まりを高めることができ、プレス成形品を得るのに必要なトリム加工に要する時間（工数）を削減することができる熱間プレス用の金型装置を提供する。【解決手段】熱間プレス用の金型装置は、所定温度以上に加熱することで軟質化された材料をプレス加工するための熱間プレス用の金型装置であって、材料のプレス加工が可能な一対の成形金型と、一対の成形金型の一方が配置され、材料が供給される下型と、下型に配置され、下型に供給された材料を下型の所定の位置に受け入れ可能な固定ゲージと、固定ゲージと材料を挟んで対向するように下型に配置され、材料を固定ゲージに押し当てることが可能な可動ゲージと、を備える。【選択図】 図４

Description

本開示は、熱間プレス用の金型装置、及び、熱間プレス成形品の製造方法に関する。

高張力鋼板を冷間でプレス加工して車体構造部品を製造する方法（冷間プレス成形品の製造方法）では、使用する鋼板が高強度になるほどプレス加工時に発生した応力が金型から外れる際に開放され、弾性変形する現象（スプリングバック）が起こり、寸法精度不良が生じる問題があった。
このような問題を解決し、さらに強度の高い部品を製造するための技術として、ホットスタンプと称される熱間プレスが知られている。ホットスタンプは、鋼板を約９００°Ｃに加熱して軟質化させた状態でプレス加工を行い、同時に金型との接触に伴う冷却効果（接触冷却）により焼き入れを行うことで、１５００ＭＰａ級の引っ張り強さと良好な部品の寸法精度を実現することが知られている。

特許文献１には、金型に設けられている位置決めピンと、加熱した材料に設けられている位置決め穴とを係合させることで、材料を位置決めして金型に設置する位置決め設置工程と、位置決め設置工程で材料を位置決めして金型に設置した後、金型を用いて材料をプレス成形し、このプレス成形するときに、材料における位置決め穴の周辺部位を張り出して成型することで位置決め穴を拡張するプレス・穴拡張工程と、を有する熱間プレス製品の成型方法が開示されている。

特開２０１４−４６２５号公報

特許文献１が開示する熱間プレス製品の成型方法では、金型に設けられている位置決めピンに加熱した材料に設けられている位置決め穴を係合させるので、熱間プレスの際に加熱された材料が金型に引っ張られて位置決め穴が変形したり、熱間プレスの際に加熱された材料が位置決めピンに食いついたりすることがある。

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、熱間プレスの際に位置決め穴が変形したり、加熱された材料が位置決めピンが食い付いたりすることなく、材料の歩留まりを高めることができ、プレス成形品を得るのに必要なトリム加工に要する時間（工数）を削減することができる熱間プレス用の金型装置及び熱間プレス成形品の製造方法を提供することを目的とする。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る熱間プレス用の金型装置は、所定温度以上に加熱することで軟質化された材料をプレス加工するための熱間プレス用の金型装置であって、前記材料のプレス加工が可能な一対の成形金型と、前記一対の成形金型の一方が配置され、前記材料が供給される下型と、前記下型に配置され、前記下型に供給された前記材料を前記下型の所定の位置に受け入れ可能な固定ゲージと、前記固定ゲージと前記成形金型の一方を挟んで対向するように前記下型に配置され、前記材料を前記固定ゲージに押し当てることが可能な可動ゲージと、を備える。

上記（１）の構成によれば、下型に配置された固定ゲージが下型に供給された材料を下型の所定の位置に受け入れ、固定ゲージと金型を挟んで対向するように下型に配置された可動ゲージが固定ゲージに材料を押し当てるので、所定温度以上に加熱することで軟質化された材料が温度低下により縮小しても固定ゲージを基準に位置決めすることができる。これにより、熱間プレスされた材料の可動ゲージ側をトリム加工するだけでプレス成形品を得ることができる。したがって、熱間プレスされた材料の固定ゲージ側をトリム加工する必要がなく、材料の歩留まりを高めることができる。また、熱間プレスされた材料の固定ゲージ側をトリム加工する必要がないので、プレス成形品を得るのに必要なトリム加工に要する時間（工数）を削減することができる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、前記可動ゲージは、前記固定ゲージとともに前記材料を受け入れるゲージ本体と、前記ゲージ本体に進退可能に取り付けられた可動ブロックと、前記可動ブロックを所定値以下の力で進出させるアクチュエータと、を含む。
上記（２）の構成によれば、ゲージ本体が固定ゲージとともに材料を受け入れ、ゲージ本体に進退可能に取り付けられた可動ブロックを所定値以下の力で進出させるので、軟質化された材料の変形を防止することができる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の構成において、前記ゲージ本体は、前記材料を受け入れる第１の傾斜面を有し、前記可動ブロックは、前記第１の傾斜面よりも傾斜が緩やかな第２の傾斜面を有する。
上記（３）の構成によれば、可動ブロックが有する第２の傾斜面がゲージ本体が有する第１の傾斜面よりも緩やかな傾斜面を有するので、可動ブロックが待避位置まで戻らなくても、ゲージ本体が有する第１の傾斜面と可動ブロックが有する第２の傾斜面とによって稜線が形成されることはなく、材料が引っかかるのを防止することができる。

（４）本発明の少なくとも一実施形態に係る熱間プレス成形品の製造方法は、一対の成形金型によって所定温度以上に加熱することで軟質化された材料をプレス加工した後に、前記一対の成形金型との接触に伴う冷却により焼き入れを行う熱間プレス成形品の製造方法であって、前記一対の成形金型の一方が配置された下型に前記材料を供給する材料供給工程と、前記材料供給工程において供給された前記材料を前記下型に配置された固定ゲージによって前記下型の所定位置に受け入れる材料受け入れ工程と、前記材料受け入れ工程において受け入れられた前記材料を前記下型に配置された可動ゲージによって前記固定ゲージに押し当てる材料位置決め工程と、を含む。

上記（４）の方法によれば、材料を下型に配置された固定ゲージによって下型の所定位置に受け入れ、受け入れられた材料を下型に配置された可動ゲージによって固定ゲージに押し当てる。これにより、所定温度以上に加熱することで軟質化された材料が温度低下により縮小しても固定ゲージを基準に位置決めすることができる。この結果、熱間プレスされた材料の可動ゲージ側をトリム加工するだけでプレス成形品を得ることができる。したがって、熱間プレスされた材料の固定ゲージ側をトリム加工する必要がなく、材料の歩留まりを高めることができる。また、熱間プレスされた材料の固定ゲージ側をトリム加工する必要がないので、プレス成形品を得るのに必要なトリム加工に要する時間（工数）を削減することができる。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、材料の歩留まりを高めることができ、プレス成形品を得るのに必要なトリム加工に要する時間（工数）を削減することができる。

本発明の一実施形態に係る熱間プレス用の金型装置を示す斜視図である。 図１に示した金型装置の詳細を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る金型装置を簡略化した正面図である。 図３に示した金型装置の平面図である。 図２に示した可動ゲージを示す斜視図である。 図５に示した可動ゲージの正面図である。 図５に示した可動ゲージの平面図である。 図５に示した可動ゲージの右側面図である。 図５に示した可動ゲージの左側面図である。 本発明の一実施形態に係る熱間プレス成形品の製造方法を示すフローチャートである。 図１０に示した材料受け入れ工程及び材料位置決め工程を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

図１は、本発明の一実施形態に係る熱間プレス用の金型装置１の下型４を示す斜視図であり、図２は、図１に示した金型装置１の下型４の詳細を示す斜視図である。図３は、本発明の一実施形態に係る金型装置１を簡略化した正面図である。図４は、図３に示した金型装置１を構成する下型４を示す平面図である。

図１から図４に示すように、本発明の一実施形態に係る熱間プレス用の金型装置１（以下「金型装置１」という）は、所定温度以上に軟質化された材料ＭＴ（図３及び図４参照）をプレス加工するためのものである。金型装置１がプレス加工する材料ＭＴは、プレス加工した材料ＭＴを僅かにトリムするだけで熱間プレス成形品ＰＤを得られる大きさ及び形状に設定される。したがって、例えば、プレス加工する材料ＭＴは、熱間プレス成形品ＰＤを展開した大きさ及び形状に僅かなトリム領域を付した大きさ及び形状の材料で構成される。

また、金型装置１がプレス加工する材料ＭＴは、例えば、鋼板であり、所定温度はＡＣ３変態点である。ＡＣ３変態点は、鋼がフェライトからオーステナイトへの変態が完了する温度であり、ＡＣ３変態点は、例えば、９００°Ｃであり、鋼板が９００°Ｃ以上に加熱されると、鋼板はフェライトからオーステナイトへの変態が完了し、軟質化される。

図１及び図２には、一対の成形金型の一方２、下型４、固定ゲージ６及び可動ゲージ７を示すが、金型装置１は、一対の成形金型２，３（図３参照）、下型４、上型５（図３参照）、固定ゲージ６及び可動ゲージ７を備えている。
図３及び図４に示すように、一対の成形金型２，３は、所定温度以上に加熱することで軟質化された材料ＭＴのプレス加工が可能である。一対の成形金型２，３は、例えば、凸型に形成された成形金型（凸型）２と、凹型に形成された成形金型（凹型）３とにより構成される。

下型４は、一対の成形金型２，３の一方２が配置され、所定温度以上に加熱することで軟質化された材料ＭＴが供給される。下型４は、例えば図１に示すように、平面視矩形であって、一対の成形金型２，３のうち凸型に形成された成形金型（凸型）２が所定の位置に設置される。また、下型４は、例えば図１に示すように、その四隅にそれぞれ直方体形状の柱４１が設けられ、その四隅に設けられた柱４１のうち対角に位置する柱４１にはガイドポスト（図示せず）を受け入れるガイド穴４１１が設けられている。

図３に示すように、上型５は、一対の成形金型の他方３が配置される。上型５は、例えば、下型４と同様に平面視矩形であって、下型４と略同一の大きさを有し、一対の成形金型２，３のうち凹型に形成された成形金型（凹型）３が所定の位置に設置される。また、上型５は、例えば、その四隅にそれぞれ直方体形状の柱（図示せず）が設けられ、その四隅に設けられた柱のうち対角に位置する柱（下型４のガイド穴４１１が設けられた柱４１に対向する柱）にはガイドポスト（図示せず）が設けられている。
これにより、上型５に設けられたガイドポストは下型４に設けられたガイド穴４１１にガイドされ、上型５は下型４に対して昇降可能となり、下型４に設置された成形金型（凸型）２と上型に設置された成形金型（凹型）３とによって材料ＭＴのプレス加工が可能となる（図３及び図４参照）。

図１から図４に示すように、固定ゲージ６は、下型４に配置され、下型４に供給された材料ＭＴを下型４の所定の位置に受け入れ可能である。固定ゲージ６は、下型４に供給された材料ＭＴを下型４の所定の位置に受け入れることにより、材料ＭＴの大まかな位置決めが可能である。固定ゲージ６は、材料ＭＴの大まかな位置決めをするのに十分な数が用意され、材料ＭＴの大まかな位置決めに好適な位置に配置される。固定ゲージ６の数及び大きさは、材料ＭＴの大きさ及び形状に合わせて設定され、図１から図４に示す例では、三つの異なる大きさの固定ゲージ６Ａ，６Ｂ，６Ｃが配置される。

例えば、図４に示すように、材料ＭＴが略台形形状である場合に、三つの異なる大きさの固定ゲージ６Ａ，６Ｂ，６Ｃは材料ＭＴの外形をなす隣り合う２辺に沿って配置される。

図２から図４に示すように、固定ゲージ６は、大きさにかかわらず、規制面６１及び受入面６２を有している。規制面６１は、下型４の所定の位置に受け入れた材料ＭＴの移動を規制するための面であり、鉛直方向に沿って設けられている。受入面６２は、下型４に供給された材料ＭＴを下型４の所定の位置に受け入れ易くするための面であり、規制面６１に連続し、規制面６１から外側斜め上方に傾斜するように設けられている。

図２から図４に示すように、例えば、固定ゲージ６は、ゲージ部６３、取付部６４及び支持部６５を有している。
ゲージ部６３は、上述した規制面６１及び受入面６２を有する。ゲージ部６３は、例えば、均一な厚みを有する板状体を折り曲げることで構成され、その前面が上述した規制面６１を構成し、規制面６１に連続し、規制面６１から後方（外側）に向けて漸次高くなる傾斜面が上述した受入面６２を構成する。
取付部６４は、固定ゲージ６を下型４に設置するための部分であり、例えば、均一な厚みを有する板状体で構成され、その両側に一対の取付穴を有している。一対の取付穴は、固定ゲージ６を下型４に設置するためのボルトＢＴ１が挿通可能であって、例えば、固定ゲージ６の設置位置を調整可能とするために所定の長さを有する長穴で構成されている。
支持部６５は、ゲージ部６３を支持するための部分であり、例えば、均一な厚みを有する板状体で構成され、ゲージ部６３と取付部６４との間に設けられている。これにより、取付穴は、支持部６５を挟んで取付部６４の両側に位置する。

可動ゲージ７は、固定ゲージ６と成形金型（凸型）２を挟んで対向するように下型４に配置され、材料ＭＴを固定ゲージ６に押し当てることが可能である。可動ゲージ７は、下型４に受け入れた材料ＭＴを固定ゲージ６に押し当てることにより、所定温度以上に加熱することで軟質化された材料ＭＴが温度低下により縮小しても正確に位置決めすることが可能である。可動ゲージ７は、材料ＭＴの正確な位置決めをするのに十分な数が用意され、材料ＭＴの正確な位置決めに好適な位置に配置される。可動ゲージ７の数及び大きさは、材料ＭＴの大きさ及び形状に合わせて設定され、図１から図４に示す例では、三つの異なる大きさの可動ゲージ７Ａ，７Ｂ，７Ｃが三つの異なる大きさの固定ゲージ６Ａ，６Ｂ，６Ｃと成形金型（凸型）２を挟んで対向するように下型４に配置されている。

例えば、図４に示すように、材料ＭＴが略台形形状である場合に、三つの異なる大きさの可動ゲージ７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、固定ゲージ６Ａ，６Ｂ，６Ｃが配置された隣り合う２辺に対向する２辺に沿って配置される。

図５は、図２に示した可動ゲージ７を示す斜視図である。図６は、図５に示した可動ゲージ７の正面図であり、図７は、図５に示した可動ゲージ７の平面図である。また、図８は、図５に示した可動ゲージ７の右側面図であり、図９は、図５に示した可動ゲージ７の左側面図である。

図５から図９に示すように、可動ゲージ７は、ゲージ本体７１、可動ブロック７２及びアクチュエータ７３を含んでいる。
ゲージ本体７１は、大きさにかかわらず、規制面７１１及び受入面７１２を有している。規制面７１１は、下型４の所定の位置に受け入れた材料ＭＴを規制するための面であり、ゲージ本体７１の前面に鉛直方向に沿って設けられている。受入面７１２は、下型４に供給された材料ＭＴを下型４の所定の位置に受け入れ易くするための面であり、規制面７１１に連続し、規制面７１１から外側斜め上方に傾斜するように設けられている。

図５から図９に示すように、例えば、ゲージ本体７１は、ゲージ部７１３及び取付部７１４を有している。ゲージ部７１３は、上述した規制面７１１及び受入面７１２を有する。
ゲージ部７１３は、例えば、均一な厚みを有する板状体で構成され、その前面が上述した規制面７１１を構成し、規制面７１１に連続し、規制面７１１から後方（外側）に向けて漸次高くなる傾斜面（第１の傾斜面）が上述した受入面７１２を構成する。
また、ゲージ部７１３は、ガイド部７１５を有してもよい。ガイド部７１５は、ゲージ部７１３が有する受入面７１２を拡幅するためのものであり、例えば、均一な厚みを有する板状体で構成され、その上面（傾斜面）がゲージ部７１３の受入面７１２と面一となるように、ゲージ部７１３に接合されている。
図９に示すように、また、ゲージ部７１３は、可動ブロック７２を進退可能に取り付けるためのガイド穴７１６を有している。ガイド穴７１６は、水平方向に沿って延びる一対の長穴で構成され、可動ブロック７２を取り付けるための段付ボルトＤＢの軸部が挿通可能である。
図５及び図７に示すように、取付部７１４は、ゲージ本体７１を下型４に設置するための部分であり、一対の取付穴７１７を有している。一対の取付穴７１７は、ゲージ部７１３を挟んで一方側と他方側とに設けられている。一対の取付穴７１７は、ゲージ本体７１を下型４に設置するためのボルトＢＴ２（図２から図５参照）が挿通可能であって、例えば、ゲージ本体７１の設置位置を調整可能とするために所定の長さを有する長穴で構成されている。

上述したように、可動ブロック７２は、所定温度以上に加熱することで軟質化された材料ＭＴを固定ゲージ６に押し当てるためのものであり、図５から図８に示すように、ゲージ本体７１に進退可能に取り付けられている。可動ブロック７２は、上下方向に長い直方体形状のブロック（塊）であり、例えば、鋼材により構成されている。可動ブロック７２は、ゲージ本体７１のゲージ部７１３が有するガイド穴７１６を挿通する段付ボルトＤＢのねじ部がねじ込まれ、ゲージ本体７１に対して進退可能に取り付けられている。

図５から図８に示すように、可動ブロック７２は、押圧面７２１と受入面７２２とを有している。
押圧面７２１は、下型４の所定の位置に受け入れた材料ＭＴを押圧するための面であり、可動ブロック７２の前面に鉛直方向に沿って設けられている。受入面７２２は、材料ＭＴが可動ブロック７２の上に載らないようにするためのものであり、可動ブロック７２が待避位置に位置する場合にゲージ本体７１が有する受入面７１２よりも低い位置に位置するように設けられている。
図５から図８に示すように、受入面７２２は、押圧面７２１に連続し、押圧面７２１から後方（外側）に向けて漸次高くなる傾斜面（第２の傾斜面）で構成されている。図８に示すように、受入面７２２は、好ましくは、ゲージ本体７１の規制面７１１の上端と略同じ高さから後方（外側）に向けてゲージ本体７１の受入面７１２よりも緩やかな傾斜面で構成されている（受入面（第１の傾斜面）７１２の傾斜角をα、受入面（第２の傾斜面）の傾斜角をβとすると、α＞β）。
このように、可動ブロック７２が有する受入面（第２の傾斜面）７２２がゲージ本体７１の規制面７１１の上端と略同じ高さから後方に向けてゲージ本体７１の受入面（第１の傾斜面）７１２よりも緩やかな傾斜面で構成することにより、可動ブロック７２が待避位置まで戻らなくても、ゲージ本体７１の受入面７１２と可動ブロック７２の受入面７２２とによって稜線が形成されることはなく、材料ＭＴが可動ブロック７２の押圧面７２１と反対側の面の上部に引っかかるのを防止することができる。

アクチュエータ７３は、所定値以下の力で可動ブロック７２を進出させることが可能である。所定値以下の力は、軟質化された材料ＭＴを可動ブロック７２が押圧しても材料ＭＴが変形しない程度の力である。
図５〜図８に示すように、アクチュエータ７３は、例えば、エアシリンダである。エアシリンダは、金型装置１が用いられる工場の空気圧とエアシリンダの内径によって押圧力が決定される。

上述した本発明の一実施形態に係る金型装置１によれば、下型４に配置された固定ゲージ６が下型４に供給された材料ＭＴを下型４の所定の位置に受け入れ、固定ゲージ６と成形金型の一方（凸型）２を挟んで対向するように下型４に配置された可動ゲージ７が固定ゲージ６に材料ＭＴを押し当てるので、所定温度以上に加熱することで軟質化された材料ＭＴが温度低下により縮小しても固定ゲージ６を基準に位置決めすることができる。これにより、熱間プレスされた材料ＭＴの可動ゲージ７側をトリム加工するだけでプレス成形品ＰＤを得ることができる。したがって、熱間プレスされた材料ＭＴの固定ゲージ６側をトリム加工する必要がなく、材料ＭＴの歩留まりを高めることができる。また、熱間プレスされた材料の固定ゲージ６側をトリム加工する必要がないので、プレス成形品ＰＤを得るのに必要なトリム加工に要する時間（工数）を削減することができる。

図１０は、本発明の一実施形態に係る熱間プレス成形品ＰＤの製造方法の手順を示すフローチャートである。図１１は、図１０に示した材料受け入れ工程（ステップＳ３）及び材料位置決め工程（ステップＳ４）を説明するための図である。
本発明の一実施形態に係る熱間プレス成形品ＰＤの製造方法は、一対の成形金型に２，３によって所定温度以上に加熱することで軟質化された材料ＭＴをプレス加工した後に、一対の成形金型２，３との接触に伴う冷却（接触冷却）による焼き入れが強化される熱間プレス成形品ＰＤの製造方法である。

図１０に示すように、熱間プレス成形品ＰＤの製造方法は、加熱工程（ステップＳ１）、材料供給工程（ステップＳ２）、材料受け入れ工程（ステップＳ３）、材料位置決め工程（ステップＳ４）、プレス加工工程（ステップＳ５）、冷却工程（ステップＳ６）及び取り出し工程（ステップＳ７）を含んでいる。

加熱工程(ステップＳ１)は、材料ＭＴを所定温度以上に加熱する工程である。材料ＭＴは、例えば、鋼板であり、所定温度はＡＣ３変態点である。ＡＣ３変態点は、鋼がフェライトからオーステナイトへの変態が完了する温度であり、ＡＣ３変態点は、例えば、９００°Ｃであり、鋼板が９００°Ｃ以上に加熱されると、鋼板はフェライトからオーステナイトへの変態が完了し、軟質化される。
加熱工程（ステップＳ１）は、例えば、材料ＭＴを加熱炉（図示せず）に投入することにより行われ、材料ＭＴをＡＣ３変態点以上に加熱した後に、材料ＭＴが加熱炉から取り出される。

材料供給工程（ステップＳ２）は、一対の成形金型２，３の一方２が配置された下型４に材料ＭＴを供給する工程である。材料供給工程（ステップＳ２）は、例えば、加熱炉から取り出された材料ＭＴを成形金型（凸型）２が配置された下型４に供給することにより行われる。

材料受け入れ工程（ステップＳ３）は、材料供給工程（ステップＳ２）において供給された材料ＭＴを下型４に配置された固定ゲージ６によって下型４の所定位置に受け入れる工程である。図１１（ａ）に示すように、材料受け入れ工程（ステップＳ３）では、固定ゲージ６によって材料ＭＴが大まかな位置に位置決めされる。

材料位置決め工程（ステップＳ４）は、材料受け入れ工程（ステップＳ３）において受け入れられた材料ＭＴを下型４に配置された可動ゲージ７によって固定ゲージ６に押し当てる工程である。図１１（ｂ）に示すように、材料位置決め工程（ステップＳ４）では、所定温度以上に加熱することで軟質化された材料ＭＴが温度低下により縮小しても、図１１（ｃ）に示すように、固定ゲージ６を基準に材料ＭＴが位置決めされる。

プレス加工工程（ステップＳ５）は、材料位置決め工程（ステップＳ４）において位置決めされた材料をプレス加工する工程である。プレス加工工程（ステップＳ５）では、上型５を下型４に向けて下降させることで、所定温度以上で成形を開始する。成形を開始する所定温度は、例えば、７００°Ｃ以上である。プレス加工工程（ステップＳ５）において成形を行い上型５を下死点で保持する間に３０°Ｃ／秒以上の速度で材料ＭＴ（熱間プレス成形品ＰＤ）が冷却される。

冷却工程（ステップＳ６）は、上型５を下死点で保持することにより、プレス加工された材料ＭＴ（熱間プレス成形品ＰＤ）を所定温度以下まで冷却する工程である。所定温度は、例えば、マルテンサイト変態後、熱間プレス成形品ＰＤを一対の成形金型２，３から取り出したときに熱間プレス成形品ＰＤにひねりが生じない温度である。マルテンサイト変態が完了する温度は、例えば、２００°Ｃ以下であり、熱間プレス成形品ＰＤを一対の成形金型２，３から取り出したときに熱間プレス成形品ＰＤにひねりが生じない温度は５０°Ｃ程度である。したがって、たとえば、プレス加工工程（ステップＳ５）において成形を開始してから上型が下死点で保持されるまでの間に材料ＭＴ（熱間プレス成形品ＰＤ）は３０°Ｃ／秒以上の速度で冷却され、熱間プレス成形品ＰＤが５０°Ｃ程度となるまで、５秒から１０秒程度下死点で保持する。

取り出し工程（ステップＳ７）は、冷却工程（ステップＳ６）において冷却された熱間プレス成形品ＰＤを成形金型２，３から取り出す工程である。取り出し工程（ステップＳ７）では、上型５を下型４から上昇させることで、成形金型２，３から熱間プレス成形品ＰＤの取り出しを可能とする。

上述した本発明の一実施形態に係る熱間プレス成形品ＰＤの製造方法によれば、材料ＭＴを下型４に配置された固定ゲージ６によって下型４の所定位置に受け入れ、受け入れられた材料ＭＴを下型４に配置された可動ゲージ７によって固定ゲージ６に押し当てる。これにより、所定温度以上に加熱することで軟質化された材料ＭＴが温度低下により縮小しても固定ゲージ６を基準に位置決めすることができる。

本発明の一実施形態に係る熱間プレス成形品ＰＤの製造方法は、さらに、材料準備工程（図示せず）を含んでいる。材料準備工程は、熱間プレス成形品を展開したプレス加工前の大きさ及形状の材料を準備する工程である。材料準備工程では、取り出し工程（ステップＳ７）において取り出された熱間プレスされた材料ＭＴが所望の寸法となるように適宜修正を加えて材料の大きさ及び形状が決定される。そして、材料準備工程で準備された材料ＭＴは、加熱工程（ステップＳ１）、材料供給工程（ステップＳ２）、材料受け入れ工程（ステップＳ３）、材料位置決め工程（ステップＳ４）、プレス加工工程（ステップＳ５）、冷却工程（ステップＳ６）及び取り出し工程（ステップＳ７）を経て熱間プレスされた材料ＭＴとなる。

上述した一実施形態に係る熱間プレス成形品ＰＤの製造方法は、下型４に配置された固定ゲージ６が下型４に供給された材料ＭＴを下型４の所定の位置に受け入れ、固定ゲージ６と成形金型の一方（凸型）２を挟んで対向するように下型４に配置された可動ゲージ７が固定ゲージ６に材料ＭＴを押し当てるので、所定温度以上に加熱することで軟質化された材料ＭＴが温度低下により縮小しても固定ゲージ６を基準に位置決めすることができる。これにより、熱間プレスされた材料ＭＴの可動ゲージ７側をトリム加工するだけでプレス成形品ＰＤを得ることができる。したがって、熱間プレスされた材料ＭＴの固定ゲージ６側をトリム加工する必要がなく、材料ＭＴの歩留まりを高めることができる。また、熱間プレスされた材料の固定ゲージ６側をトリム加工する必要がないので、プレス成形品ＰＤを得るのに必要なトリム加工に要する時間（工数）を削減することができる。

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

１ 金型装置
２ 成形金型（凸型）
４ 下型
６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ 固定ゲージ
６１ 規制面
６２ 受入面
６３ ゲージ部
６４ 取付部
６４１ 取付穴
６５ 支持部
７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ 可動ゲージ
７１ ゲージ本体
７１１ 規制面
７１２ 受入面
７１３ ゲージ部
７１４ 取付部
７１５ ガイド部
７１６ ガイド穴
７２ 可動ブロック
７２１ 押圧面
７２２ 受入面
７３ アクチュエータ（エアシリンダ）
ＤＢ 段付ボルト
ＭＴ 材料
ＰＤ 熱間プレス成形品

Claims (4)

1. 所定温度以上に加熱することで軟質化された材料をプレス加工するための熱間プレス用の金型装置であって、
   前記材料のプレス加工が可能な一対の成形金型と、
   前記一対の成形金型の一方が配置され、前記材料が供給される下型と、
   前記下型に配置され、前記下型に供給された前記材料を前記下型の所定の位置に受け入れ可能な固定ゲージと、
   前記固定ゲージと前記成形金型の一方を挟んで対向するように前記下型に配置され、前記材料を前記固定ゲージに押し当てることが可能な可動ゲージと、
   を備えることを特徴とする熱間プレス用の金型装置。
2. 前記可動ゲージは、
   前記固定ゲージとともに前記材料を受け入れるゲージ本体と、
   前記ゲージ本体に進退可能に取り付けられた可動ブロックと、
   前記可動ブロックを所定値以下の力で進出させるアクチュエータと、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の熱間プレス用の金型装置。
3. 前記ゲージ本体は、前記材料を受け入れる第１の傾斜面を有し、
   前記可動ブロックは、前記第１の傾斜面よりも傾斜が緩やかな第２の傾斜面を有すること、
   を特徴とする請求項２に記載の熱間プレス用の金型装置。
4. 一対の成形金型によって所定温度以上に加熱することで軟質化された材料をプレス加工した後に、前記一対の成形金型との接触に伴う冷却により焼き入れを行う熱間プレス成形品の製造方法であって、
   前記一対の成形金型の一方が配置された下型に前記材料を供給する材料供給工程と、
   前記材料供給工程において供給された前記材料を前記下型に配置された固定ゲージによって前記下型の所定位置に受け入れる材料受け入れ工程と、
   前記材料受け入れ工程において受け入れられた前記材料を前記下型に配置された可動ゲージによって前記固定ゲージに押し当てる材料位置決め工程と、
   を含むことを特徴とする熱間プレス成形品の製造方法。

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