JP2019089132A - Mold for hot press, hot press device, and production method of hot press molded article - Google Patents

Mold for hot press, hot press device, and production method of hot press molded article Download PDF

Info

Publication number
JP2019089132A
JP2019089132A JP2019029574A JP2019029574A JP2019089132A JP 2019089132 A JP2019089132 A JP 2019089132A JP 2019029574 A JP2019029574 A JP 2019029574A JP 2019029574 A JP2019029574 A JP 2019029574A JP 2019089132 A JP2019089132 A JP 2019089132A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
punch
press
hot press
die
blank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019029574A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6760417B2 (en
Inventor
研一郎 大塚
Kenichiro Otsuka
研一郎 大塚
嘉明 中澤
Yoshiaki Nakazawa
嘉明 中澤
隆一 西村
Ryuichi Nishimura
隆一 西村
野村 成彦
Shigehiko Nomura
成彦 野村
鈴木 利哉
Toshiya Suzuki
利哉 鈴木
雅寛 久保
Masahiro Kubo
雅寛 久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2019029574A priority Critical patent/JP6760417B2/en
Publication of JP2019089132A publication Critical patent/JP2019089132A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6760417B2 publication Critical patent/JP6760417B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

To remove effectively generation of a crack on a vertical wall of a hot press molded article having a hat-shaped or ditch-type cross section.SOLUTION: A hot press molded article 13 is produced by performing hot press molding to a blank 20 by using a mold 15 for hot press including a punch apex 15a and two punch shoulder R parts 15b, and including an inner pad 21 arranged protrusively as long as a prescribed amount from the punch apex 15a and stored in the punch apex 15a at a molding bottom dead center.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、熱間プレス用金型、熱間プレス装置および熱間プレス成形品の製造方法に関し、具体的には、天板と、天板に連続する稜線と、稜線に連続する縦壁とを有する断面(例えばハット断面または溝型断面)を有する熱間プレス成形品を製造する場合における縦壁の割れを抑制する技術に関する。   The present invention relates to a mold for hot pressing, a hot pressing apparatus and a method for producing a hot press-formed product, and more specifically, a top plate, a ridge line continuous to the top plate, and a vertical wall continuous to the ridge line The present invention relates to a technology for suppressing vertical wall cracking in the case of producing a hot press-formed product having a cross section (e.g., hat cross section or grooved cross section).

近年、自動車の軽量化のため、鋼材の高強度化を図り、使用重量を減ずることが推進されている。自動車に広く使用される薄鋼板においては、強度の増加に伴って、プレス成形性が低下し、複雑な形状を製造することが困難になってきている。具体的には、高強度のブランクは、延性が低下して加工度が高い部位で破断が生じたり、スプリングバックや壁反りが大きくなってプレス成形品の寸法精度が劣化する。このため、高強度、特に780MPa級以上の引張強さを有する鋼板からなるブランクに冷間でのプレス成形を行って所望の形状のプレス成形品を製造することは容易ではない。プレス成形ではなくロール成形によれば、高強度の鋼板の加工が可能であるが、長手方向に一様な断面を有する部品しか製造できない。   In recent years, in order to reduce the weight of automobiles, it has been promoted to increase the strength of steel materials and to reduce the weight used. In thin steel plates widely used in automobiles, as the strength increases, the press formability decreases, and it has become difficult to manufacture complicated shapes. Specifically, a high strength blank is reduced in ductility to cause breakage at a portion having a high degree of processing, or springback or wall warpage is increased to deteriorate the dimensional accuracy of a press-formed product. For this reason, it is not easy to perform cold press forming on a blank made of a steel plate having a high strength, in particular, a tensile strength of 780 MPa or more to manufacture a press-formed product having a desired shape. According to roll forming instead of press forming, although processing of a high strength steel plate is possible, only parts having a uniform cross section in the longitudinal direction can be manufactured.

これに対し、特許文献1には、加熱した鋼板からなるブランクにプレス成形を行う熱間プレス成形と呼ばれる方法が開示され、特許文献2には、室温でブランクを所定の形状に予成形した後にオーステナイト域に加熱し、プレス成形金型内で急冷することにより鋼板の高強度化と成形性を同時に達成する熱間プレス成形法(予プレスクエンチ法)が開示されている。   On the other hand, Patent Document 1 discloses a method called hot press forming in which press forming is performed on a blank made of a heated steel plate, and Patent Document 2 discloses that the blank is preformed into a predetermined shape at room temperature. A hot press forming method (pre-press quenching method) is disclosed that simultaneously achieves high strength and formability of a steel sheet by heating to an austenite region and quenching in a press forming die.

熱間プレス成形では、成形時の鋼板が高温、軟質かつ高延性になっているため、複雑な形状のプレス成形品を良好な寸法精度で製造することが可能である。さらに、鋼板をオーステナイト域に加熱しておき、プレス成形金型内で急冷(焼入れ)することにより、マルテンサイト変態による鋼板の高強度化も同時に達成される。   In hot press forming, since the steel plate at the time of forming is high temperature, soft and high ductility, it is possible to manufacture a press-formed product having a complicated shape with good dimensional accuracy. Furthermore, by heating the steel plate to the austenite region and quenching (quenching) in the press forming die, high strengthening of the steel plate by martensitic transformation is simultaneously achieved.

このように、熱間プレス成形により高強度鋼板に対する成形の自由度は大幅に高まったものの、熱間プレス成形を行ってもプレス成形時に割れが生じることがある。   As described above, although the degree of freedom for forming a high strength steel plate is greatly increased by the hot press forming, cracking may occur during the press forming even if the hot press forming is performed.

図8(a)は、このような割れを生じる熱間プレス成形品1を示す斜視図であり、図8(b)は、熱間プレス成形品1のプレス成形装置3の1/2断面を示す説明図である。また、図9(a)は、同様の割れを生じる熱間プレス成形品2を示す斜視図であり、図9(b)は、熱間プレス成形品2のプレス成形装置4の1/2断面を示す説明図であり、図9(c)は、プレス成形開始前のプレス成形装置4における図9(a)中のA−A‘断面に相当する断面を示す説明図である。なお、図9(a)および図9(c)中の2本の直線は、それぞれが指示する位置がプレス成形前後で対応する位置であることを示す。   FIG. 8 (a) is a perspective view showing the hot press-formed product 1 causing such a crack, and FIG. 8 (b) is a half cross section of the press-forming apparatus 3 of the hot press-formed product 1. FIG. FIG. 9 (a) is a perspective view showing a hot press-formed product 2 which causes a similar crack, and FIG. 9 (b) is a half sectional view of the press-forming apparatus 4 of the hot press-formed product 2. 9 (c) is an explanatory view showing a cross section corresponding to the cross section AA 'in FIG. 9 (a) in the press-forming apparatus 4 before the start of the press-forming. The two straight lines in FIG. 9A and FIG. 9C indicate that the positions indicated by the two lines correspond to the positions before and after press molding.

図8(b)に示すように、プレス成形装置3のパンチ5、ダイ6およびブランクホルダ7を用いてブランク8に絞り成形による熱間プレス成形を行って、図8(a)に示すように、例えば、天板1aと、天板1aに連続する2つの稜線1b,1bと、2つの稜線1b,1bそれぞれに連続する2つの縦壁1c,1cとを有する横断面(例えばハット断面または溝型断面)を有するとともに天板1aにプレス方向の平面視で天板1aの外側に張り出して曲がった稜線1bを備えた曲部1dを有する熱間プレス成形品1を製造する場合には、曲部1dの天板1aに連続する縦壁1cにおいて熱間プレス成形時に割れが発生し易い。   As shown in FIG. 8 (b), the blank 8 is subjected to hot press forming by drawing using the punch 5, the die 6, and the blank holder 7 of the press forming apparatus 3 as shown in FIG. 8 (a). For example, a cross section (for example, a hat cross section or a groove) having a top plate 1a, two ridge lines 1b and 1b continuous to the top plate 1a, and two vertical walls 1c and 1c continuous to two ridge lines 1b and 1b, respectively. In the case of manufacturing a hot press-formed product 1 having a mold cross section) and a curved portion 1 d having a ridge line 1 b which is projected to the outside of the top plate 1 a in plan view in the pressing direction In the vertical wall 1c continuous with the top plate 1a of the portion 1d, a crack is likely to occur during hot press forming.

また、図9(b)および図9(c)に示すように、プレス成形装置3のパンチ5およびダイ6を用いてブランク8に曲げ成形による熱間プレス成形を行って、図9(a)に示すように、例えば、天板2aと、天板2aに連続する2つの稜線2b,2bと、2つの稜線2b,2bそれぞれに連続する2つの縦壁2c,2cとを有する横断面(例えばハット断面または溝型断面)を有するとともに天板2aにプレス方向(天板2aに直交する方向)への段差2eがある熱間プレス成形品2を製造する場合には、段差2e付近の天板2a(特に段差2eを境として低い位置に存在する天板2a)に連続する縦壁2cにおいて熱間プレス時に割れが発生し易い。   Further, as shown in FIGS. 9 (b) and 9 (c), the blank 8 is subjected to hot press forming by bending using the punch 5 and the die 6 of the press forming apparatus 3, and FIG. 9 (a) For example, as shown in FIG. 1, a cross section having a top 2a, two ridges 2b and 2b continuous to the top 2a, and two vertical walls 2c and 2c continuous to two ridges 2b and 2b (for example, When manufacturing a hot press-formed product 2 having a hat cross section or a groove cross section and a step 2e in the pressing direction (direction orthogonal to the top 2a) on the top plate 2a, the top plate near the step 2e A crack is likely to occur during hot pressing in the vertical wall 2c that is continuous with 2a (in particular, the top plate 2a present at a low position bordering on the step 2e).

これまでにもプレス成形品の割れ対策を目的とする発明が多数提案されている。特許文献3には、天板に直交する視線での平面視で湾曲した断面ハット型の部材の冷間プレス成形品の製造方法が開示され、特許文献4には、熱間プレス成形によって断面ハット型の部材を成形するに際し金型(パンチ)に円弧状の別動パンチを内蔵させ、成形下死点において別動パンチを稼働させる方法が開示され、さらに、特許文献5には、成形工程において冷却触媒を用いて材料の特定部分を冷却することにより成形性を向上させる絞り成形による熱間プレス成形法が開示されている。   A large number of inventions have been proposed for the purpose of preventing cracking of press-formed products. Patent Document 3 discloses a method of manufacturing a cold press-formed product of a member having a hat-shaped cross section which is curved in a plan view with a line of sight orthogonal to a top plate, and Patent Document 4 discloses a cross-sectional hat by hot press molding. A method is disclosed in which an arc-shaped separate-acting punch is incorporated in a mold (punch) when forming a mold member, and the separate-acting punch is operated at the forming bottom dead center. A draw forming hot press forming method is disclosed that improves formability by cooling specific portions of the material using a cooling catalyst.

英国特許公報1490535号明細書British Patent Publication No. 1490535 特開平10−96031号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-96031 国際公開第2014−106932号パンフレットWO 2014-106932 pamphlet 特開2015−20175号公報JP, 2015-20175, A 特開2014−208374号公報JP, 2014-208374, A

しかし、特許文献3により開示された製造方法を熱間プレス成形に適用すると、パンチ肩部において割れが発生する場合がある。   However, when the manufacturing method disclosed by patent document 3 is applied to hot press forming, a crack may generate | occur | produce in a punch shoulder part.

特許文献4により開示された方法では、成形下死点に到達するまでに生じる縦壁のワレを抑制することができない。さらに、別動パンチを稼働させるためには別働パンチの稼働装置等を別途設ける必要があり、装置コストの上昇は否めない。   The method disclosed by Patent Document 4 can not suppress the warping of the vertical wall that occurs before reaching the molding bottom dead center. Further, in order to operate the separate-acting punch, it is necessary to separately provide an operating device and the like of the separate-acting punch, which inevitably raises the cost of the apparatus.

さらに、特許文献5には、縦壁の割れを抑制する方法が確かに規定されているものの、この方法によっても装置コストの上昇は避けられない。   Furthermore, although the method of suppressing the crack of a vertical wall is prescribed | regulated certainly by patent document 5, the raise of the apparatus cost is not avoided also by this method.

このように従来の技術では、製造コストの上昇を伴うことなく、図8および図9を参照しながら説明した、熱間プレス成形時に縦壁に生じる伸びひずみによる縦壁の割れを抑制ができない。   As described above, in the prior art, it is not possible to suppress the cracking of the vertical wall due to the extension strain generated in the vertical wall during hot press forming described with reference to FIGS. 8 and 9 without increasing the manufacturing cost.

熱間プレス成形におけるブランクの割れは、ブランクと金型(パンチ,ダイ)との接触によって生じるブランクの局所的な温度低下に起因して生じることが多い。ブランクにおける金型と接触した温度低下部は、ブランクにおける金型と接触していない非温度低下部(高温部)に比べて硬度が高く変形し難いため、成形時には非温度低下部にひずみが集中することになる。   Cracking of the blank in hot press forming often occurs due to the local temperature drop of the blank caused by the contact between the blank and the die (punch, die). The temperature reduction portion in contact with the mold in the blank is high in hardness and difficult to deform as compared to the non-temperature reduction portion (high temperature portion) not in contact with the mold in the blank. It will be done.

本発明者らは、このような前提に基づいて上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、以下に列記の知見A〜Kを得て、本発明を完成した。   The present inventors earnestly studied in order to solve the above-mentioned subject based on such a premise, as a result of obtaining knowledge AK listed in the following, the present invention was completed.

(A)図10(a)は、図8(b)に示すプレス成形装置3により熱間プレス成形された熱間プレス成形品1における成形下死点での板厚減少率の数値解析によるコンター図であり、図10(b)は、図8(b)に示すプレス成形装置3により熱間プレス成形された熱間プレス成形品1における成形下死点よりも10mm上方位置での各部温度の数値解析によるコンター図である。図10(a)中の数字は指示する領域における板厚減少率を示す。   (A) FIG. 10 (a) shows the contour by numerical analysis of the thickness reduction rate at the bottom dead point of the hot press-formed product 1 hot pressed by the press-forming apparatus 3 shown in FIG. 8 (b). 10 (b) is a graph showing the temperature of each part at a position 10 mm above the bottom dead center of the hot press-formed product 1 hot pressed by the press-forming apparatus 3 shown in FIG. 8 (b). It is a contour figure by numerical analysis. The numbers in FIG. 10A indicate the thickness reduction rate in the indicated area.

図10(a)に示すように、熱間プレス成形において割れが生じ易い曲部1dの外周側の縦壁1cには、
(i)成形中にプレス方向のみならずプレス方向と直交する方向の張力が付与される部位であること、
(ii)金型5,6と接触しないため高温に保たれる部位であること、および
(iii)ブランク8が接触する金型のダイ肩R部およびパンチ肩R部に挟まれた部位であること
という特徴がある。
As shown in FIG. 10 (a), the vertical wall 1c on the outer peripheral side of the curved portion 1d in which cracking easily occurs in hot press forming is
(I) It is a site to which tension is applied not only in the press direction but also in the direction orthogonal to the press direction during molding;
(Ii) It is a part kept at high temperature because it does not contact with the molds 5 and 6, and (iii) It is a part sandwiched by the die shoulder R and the punch shoulder R of the mold which the blank 8 contacts. It is characterized by

(B)これらの特徴(i)〜(iii)から、曲部1dの外周側の縦壁1cは成形時にひずみが集中するために板厚が大きく減少して割れが生じ易い。このため、縦壁1cの割れを抑制するためには、曲部1dの外周側の縦壁1cの非温度低下部(高温部)の領域を拡大することによりひずみの局所的な集中を緩和することが有効である。   (B) From these features (i) to (iii), the longitudinal wall 1c on the outer peripheral side of the curved portion 1d is likely to be cracked because the plate thickness is greatly reduced because the strain is concentrated at the time of molding. Therefore, in order to suppress the cracking of the vertical wall 1c, local concentration of strain is alleviated by expanding the area of the non-temperature decreasing portion (high temperature portion) of the vertical wall 1c on the outer peripheral side of the curved portion 1d. Is effective.

(C)天板1aに連続する2つの稜線1b,1bと、2つの稜線1b,1bにそれぞれ連続する2つの縦壁1c,1cが天板1aにプレス方向の平面視で天板1aの外側に張り出して曲がった稜線1bを備えた曲部1dを有するときに、曲部1dの外周側の縦壁1cへのひずみの集中が顕著に発生する。稜線1bが曲がっていると、プレス成型時のブランクの流れが不均一になるからである。   (C) Two ridgelines 1b and 1b continuous to the top plate 1a and two vertical walls 1c and 1c continuous to the two ridgelines 1b and 1b on the top plate 1a When the curved portion 1d is provided with the ridge line 1b that protrudes and is bent, concentration of strain on the vertical wall 1c on the outer peripheral side of the curved portion 1d is significantly generated. When the ridgeline 1b is bent, the flow of the blank at the time of press molding becomes uneven.

(D)図10(c)は、後述する本発明に係るプレス成形装置により熱間プレス成形された熱間プレス成形品10における成形下死点での板厚減少率の数値解析によるコンター図であり、図10(d)は、本発明に係るプレス成形装置により熱間プレス成形された熱間プレス成形品10における成形下死点よりも10mm上方位置での各部温度の数値解析によるコンター図である。図10(c)中の数字は指示する領域における板厚減少率を示す。   (D) FIG. 10 (c) is a contour diagram by numerical analysis of a thickness reduction rate at a forming bottom dead point in a hot press-formed product 10 hot-pressed by a press-forming apparatus according to the present invention described later. FIG. 10 (d) is a contour diagram by numerical analysis of the temperature of each portion at a position 10 mm above the forming bottom dead point in the hot press-formed product 10 hot-pressed by the press-forming apparatus according to the present invention. is there. The numbers in FIG. 10C indicate the thickness reduction rate in the indicated area.

図10(c)および図10(d)と、図10(a),図10(d)とを対比することから理解されるように、熱間プレス成形により熱間プレス成形品10を製造する際には、パンチ頂部に装着されたインナーパッドを有するパンチを用いること、具体的には、ブランクにおける、プレス方向の平面視で天板10aの曲部10dに成形される部分を、パンチ頂部に出入り自在に装着されたインナーパッドにより支持してパンチとダイを用いて熱間プレス成形を行うことにより、曲部10dの外周側の縦壁1cの非温度低下部(高温部)の領域を拡大でき、これにより、ひずみの局所的な集中を緩和して板厚の減少率を抑制できるため、曲部10dの外周側の縦壁10cにおける割れの発生を効果的に解消できる。   As understood from comparison of FIG. 10 (c) and FIG. 10 (d) with FIG. 10 (a) and FIG. 10 (d), the hot press-formed product 10 is manufactured by hot press forming. In this case, a punch having an inner pad attached to the top of the punch is used. Specifically, a portion of the blank formed in the curved portion 10d of the top plate 10a in plan view in the press direction is used as the punch top. The area of the non-temperature reduction portion (high temperature portion) of the vertical wall 1c on the outer peripheral side of the curved portion 10d is expanded by performing hot press forming using a punch and a die supported by the inner pad freely mounted. As a result, since local concentration of strain can be alleviated and the reduction rate of the plate thickness can be suppressed, it is possible to effectively eliminate the occurrence of cracks in the vertical wall 10c on the outer peripheral side of the curved portion 10d.

(E)上記(A)〜(D)の知見は、天板の稜線が1本のみの場合、すなわちブランクに対してプレス方向の平面視で円形、楕円形、多角形等といった環状の稜線から形成される天板を熱間プレス成形する場合にも適用できる。   (E) The above findings (A) to (D) show that when there is only one ridge line of the top plate, that is, from an annular ridge line such as a circle, an ellipse, or a polygon in plan view in the press direction with respect to the blank. The present invention can also be applied to the case of hot press forming a top plate to be formed.

(F)図5(a)は、図9(b)(c)に示すプレス成形装置4により熱間プレス成形された、天板2aに段差2eを有する熱間プレス成形品2における成形下死点での板厚減少率の数値解析によるコンター図であり、図5(b)は、図9(b)(c)に示すプレス成形装置4により熱間プレス成形された、天板2aに段差2eのある熱間プレス成形品2における成形下死点よりも4mm上方位置での各部温度の数値解析によるコンター図である。ここで、段差2eとは、天板2aの成形高さが変わる境界部である。   (F) FIG. 5 (a) shows the molding drop in the hot press-formed product 2 having a step 2e on the top plate 2a, which is hot-pressed using the press-forming apparatus 4 shown in FIG. 9 (b) (c). FIG. 5 (b) is a contour diagram of the top plate 2a hot pressed by the press forming apparatus 4 shown in FIGS. 9 (b) and 9 (c). It is a contour figure by numerical analysis of each part temperature in a 4 mm upper position from the molding bottom dead center in the hot press-formed article 2 with 2e. Here, the level | step difference 2e is a boundary part from which the shaping | molding height of the top 2a changes.

図5(a)に示すように、熱間プレス成形において割れが生じ易い、段差2e付近の天板2a(段差2eを境として低い位置に存在する天板2a、特に段差2eの境界のパンチ側に凸の箇所)に連続する縦壁2cには、図10(a)および図10(d)に示す曲部1dと同様に、
(i)成形中にプレス方向のみならずプレス方向と直交する方向の張力が付与される部位であること、
(ii)金型5,6と接触しないため高温に保たれる部位であること、および
(iii)ブランク8が接触する金型5,6のダイ肩R部およびパンチ肩R部に挟まれた部位であること
という特徴がある。
As shown in FIG. 5 (a), the top plate 2a near the step 2e (the top plate 2a present at a low position bordering the step 2e, in particular the punch side of the boundary of the step 2e) (A) and (b) on the vertical wall 2c continuous with the convex portion), similarly to the curved portion 1d shown in FIG.
(I) It is a site to which tension is applied not only in the press direction but also in the direction orthogonal to the press direction during molding;
(Ii) It is a part kept at high temperature because it does not contact with the molds 5 and 6, and (iii) it is pinched by the die shoulder R and punch shoulder R of the molds 5 and 6 with which the blank 8 contacts. It has the feature of being a part.

(G)これらの特徴(i)〜(iii)から、天板2aの段差部2eの縦壁2cは成形時にひずみが集中するために板厚が大きく減少して割れが生じ易い。この理由をさらに詳しく説明する。   (G) From these features (i) to (iii), the longitudinal wall 2c of the step portion 2e of the top plate 2a is likely to be cracked because the plate thickness is greatly reduced because the strain is concentrated at the time of molding. The reason will be described in more detail.

図6(a)は、本発明に係るプレス成形装置12により熱間プレス成形品14を成形する際の成形下死点20mm上方位置でのブランク20の形状を示す説明図であり、図6(b)は、この時のプレス成形装置12の断面を示す説明図である。   FIG. 6 (a) is an explanatory view showing the shape of the blank 20 at a position 20 mm above the bottom dead center when molding the hot press-formed product 14 by the press-forming apparatus 12 according to the present invention. b) is explanatory drawing which shows the cross section of the press molding apparatus 12 at this time.

図6(a)および図6(b)に示すように、ブランク8における天板2aに成形される部分8aに段差があると、パンチ5の凸側5aに位置する部分8aが成形初期にパンチ5の凹側5bに位置する部分8bよりも先に拘束されて成形されることになる。このため、成形が進行してパンチ5の凹側5bに位置する部分8bが成形される際には、パンチ5の凸側5aに位置する部分8aが拘束されているために材料の流入量が不足し、部分8bに連続する、縦壁2cに成形される部分において割れが生じ易くなる。特に熱間プレス成形では、成形時のブランク8における縦壁2cに成形される部分の非温度低下部(高温部)の領域が小さくなるため、冷間プレス成形よりもブランク8が拘束されることの影響が強くなり、部分8bに連続する、縦壁2cに成形される部分において割れがいっそう生じ易くなる。   As shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), when there is a step in the portion 8a of the blank 8 formed on the top plate 2a, the portion 8a located on the convex side 5a of the punch 5 is punched at the beginning of forming It will be restrained earlier than the portion 8b located on the concave side 5b of 5. For this reason, when the molding proceeds and the portion 8b located on the concave side 5b of the punch 5 is molded, the portion 8a located on the convex side 5a of the punch 5 is restrained, and the inflow of the material It is short and cracking is likely to occur in the portion formed on the vertical wall 2c which is continuous with the portion 8b. In particular, in the hot press forming, the area of the non-temperature reduction portion (high temperature portion) of the portion formed on the vertical wall 2c in the blank 8 at the time of forming becomes smaller, so the blank 8 is restrained more than the cold press forming. As a result, in the portion formed on the vertical wall 2c, which is continuous with the portion 8b, cracking is more likely to occur.

(H)このため、天板2aに段差2eを有する熱間プレス成形品2における縦壁2eでの割れを抑制するためには、天板2aにおける段差2eに連続する縦壁2cの非温度低下部(高温部)の領域を拡大することによりひずみの局所的な集中を緩和することが有効である。   (H) For this reason, in order to suppress the crack in the vertical wall 2e in the hot press-formed product 2 having the step 2e on the top plate 2a, the non-temperature decrease of the vertical wall 2c continuing to the step 2e on the top plate 2a It is effective to reduce local concentration of strain by expanding the area of the part (high temperature part).

図7(a)は、後述する本発明に係るプレス成形装置12により熱間プレス成形品14を成形する際の成形下死点20mm上方位置でのブランク20の形状を示す説明図であり、図7(b)は、この時のプレス成形装置12の断面を示す説明図である。   FIG. 7A is an explanatory view showing the shape of the blank 20 at a position above the lower dead point of molding 20 mm when the hot press-formed product 14 is formed by the press-forming apparatus 12 according to the present invention described later. 7 (b) is an explanatory view showing a cross section of the press forming device 12 at this time.

図7(b)に示すように、パンチ頂部に装着されたインナーパッド21を有するパンチ16を用いること、具体的には、ブランク20における、熱間プレス成形品14の天板14aに形成される段差14eに成形される部分の近傍を、インナーパッド21により支持してパンチ16とダイ18を用いて熱間プレス成形を行うことにより、ブランク20における、パンチ16の凸側16aに位置する部分20aと、パンチ16の凹側16bに位置する部分20bが略同時に成形されることになり、部分20bの成形時におけるブランク20の拘束が小さくなる。   As shown in FIG. 7B, using the punch 16 having the inner pad 21 mounted on the top of the punch, specifically, it is formed on the top plate 14a of the hot press-formed product 14 in the blank 20. A portion 20a of the blank 20 located on the convex side 16a of the punch 16 by supporting the vicinity of the portion to be formed into the step 14e by the inner pad 21 and performing hot press forming using the punch 16 and the die 18. Also, the portion 20b located on the concave side 16b of the punch 16 is formed substantially simultaneously, and the restraint of the blank 20 at the time of forming the portion 20b is reduced.

(I)図5(c)は、後述する本発明に係るプレス成形装置により熱間プレス成形された熱間プレス成形品14における成形下死点での板厚減少率の数値解析によるコンター図であり、図5(d)は、本発明に係るプレス成形装置により熱間プレス成形された熱間プレス成形品14における成形下死点よりも4mm上方位置での各部温度の数値解析によるコンター図である。   (I) FIG.5 (c) is a contour figure by numerical analysis of the thickness reduction rate in the forming bottom dead point in the hot press-formed product 14 hot-pressed by the press-forming apparatus based on this invention mentioned later. FIG. 5 (d) is a contour diagram by numerical analysis of the temperature of each portion at a position 4 mm above the forming bottom dead point in the hot press-formed product 14 hot pressed by the press forming apparatus according to the present invention. is there.

図5(c)および図5(d)を図5(a)および図5(b)と対比することから理解されるように、熱間プレス成形により天板14aに段差14eを有する熱間プレス成形品14を製造する際には、パンチ頂部に装着されたインナーパッドを有するパンチを用いること、具体的には、ブランクにおける、段差14eを境として高さの低い側の天板14aに成形される部分を、パンチ頂部に出入り自在に装着されたインナーパッドにより支持してパンチとダイを用いて熱間プレス成形を行うことにより、ブランク20における段差14e近傍の縦壁14cに成形される部分の非温度低下部(高温部)の領域を拡大でき、これにより、ひずみの局所的な集中を緩和して板厚の減少を抑制できるため、段差14e近傍の縦壁14cにおける割れの発生を効果的に解消できる。   As understood from comparison of FIG. 5C and FIG. 5D with FIG. 5A and FIG. 5B, a hot press having a step 14e on the top plate 14a by hot press forming When manufacturing the molded article 14, a punch having an inner pad attached to the top of the punch is used. Specifically, it is molded on the top plate 14a on the side lower in height with the step 14e as the boundary in the blank. Of the portion to be formed on the vertical wall 14c in the vicinity of the step 14e in the blank 20 by supporting the portion by the inner pad attached to the top of the punch so as to be able to move in and out and performing hot press forming using the punch and die. Since the region of the non-temperature reduction portion (high temperature portion) can be expanded, and thereby local concentration of strain can be alleviated and reduction of the plate thickness can be suppressed, generation of cracks in the vertical wall 14c near the step 14e The can be effectively resolved.

(J)このように、インナーパッド21を用いることによる、部分20bの成形時におけるブランク20の拘束が小さくなること、およびブランク20における縦壁14cに成形される部分の非温度低下部(高温部)の領域が拡大されることの相乗効果によって、成形性が大幅に向上し、段差14eの近傍14dの縦壁14cでの割れが抑制される。つまり、ブランク20に熱間プレス成形を行って、ハット型断面または溝型断面の天板14aにプレス方向(成形品14の高さ)への段差を有する熱間プレス成形品14を製造する際には、インナーパッド21を用いることにより、この段差14eを境として低い高さの天板14aに連続する縦壁14cでの割れの発生を、効果的に抑制できる。   (J) Thus, the restraint of the blank 20 at the time of molding of the portion 20 b is reduced by using the inner pad 21, and the non-temperature reduction portion (high temperature portion) of the portion formed on the vertical wall 14 c in the blank 20 By the synergetic effect of the expansion of the region of (4), the formability is significantly improved, and cracking at the vertical wall 14c in the vicinity 14d of the step 14e is suppressed. That is, when manufacturing the hot press-formed product 14 having a step in the press direction (the height of the formed product 14) on the top plate 14 a of the hat-shaped cross section or the grooved cross section by performing hot press forming on the blank 20 In addition, by using the inner pad 21, it is possible to effectively suppress the occurrence of cracks in the vertical wall 14c which is continuous with the top plate 14a having a low height with the step 14e as a boundary.

(K)このように、ハット形状あるいは溝型形状の断面に熱間プレスする際あるいはブランクに対して天板を有する凸部を熱間プレスで成形する際、ブランクにおける、パンチ肩R部近傍の縦壁に成形される部位が、プレス方向と直交する方向へ張力が付与されることに起因して、割れが懸念される部位である場合には、ブランクの部位の近傍をインナーパッドにより支持しながら熱間プレス成形を行うことにより、この部位でのブランクの割れを回避できる。   (K) As described above, when hot pressing to a hat-shaped or groove-shaped cross section or when forming a convex portion having a top plate with respect to a blank by hot pressing, the vicinity of the punch shoulder R portion in the blank If the part to be formed on the vertical wall is a part that is concerned about cracking due to tension being applied in the direction orthogonal to the pressing direction, the vicinity of the blank part is supported by the inner pad However, by performing hot press forming, cracking of the blank at this site can be avoided.

本発明は、以下に列記の通りである。
(1)パンチ頂部と、該パンチ頂部に連続するパンチ肩R部とを備える熱間プレス用金型において、前記パンチ頂部からパンチの外側に所定量突出して配置されるとともに成形下死点において前記パンチ頂部に収容されるインナーパッドを備えることを特徴とする熱間プレス用金型。
The present invention is as listed below.
(1) In a hot press die including a punch top and a punch shoulder R continuous with the punch top, the punch top is disposed so as to protrude by a predetermined amount from the punch top and at the forming bottom dead center A mold for hot pressing comprising an inner pad housed at the top of a punch.

(2)前記インナーパッドは、ブランクにおける、前記パンチ肩R部の近傍の縦壁に成形される部位に、プレス方向とは直交する方向へ張力を付与する箇所(ブランクに張力を付与するパンチの部分)に、配置されることを特徴とする1項に記載された熱間プレス用金型。   (2) The inner pad is a portion at which tension is applied in a direction perpendicular to the pressing direction to a portion of the blank formed on the vertical wall in the vicinity of the punch shoulder R portion (in the punch for applying tension to the blank The mold for hot pressing as described in 1 above, which is disposed in a part).

(3)前記箇所は、プレス方向の平面視で前記パンチ頂部の縁が該パンチの外側に張り出して曲がっている箇所である2項に記載された熱間プレス用金型。   (3) The hot-pressing mold according to the item 2, wherein the portion is a portion where the edge of the punch top portion protrudes and bends to the outside of the punch in a plan view in the pressing direction.

(4)前記箇所は、前記パンチ頂部にパンチ高さ方向へ向けて形成された段差部を境としてパンチ高さが低い低位部(パンチの低位部)である2項に記載された熱間プレス用金型。   (4) The hot press described in item 2 is the low-order portion (lower portion of the punch) in which the height of the punch is low at the step portion formed in the punch height direction at the top of the punch. Mold.

(5)1項から4項までのいずれか1項に記載された熱間プレス用金型を備えることを特徴とする熱間プレス装置。   (5) A hot pressing apparatus comprising the hot pressing die described in any one of the items 1 to 4.

(6)加熱されたブランクに、1項から4項までのいずれか1項に記載された熱間プレス用金型であるパンチおよびダイを用いてプレス成形を行うことによって、天板と、天板に連続する稜線と、稜線に連続する縦壁とを備える断面を有する熱間プレス成形品を製造する方法であって、前記プレス成形は、前記加熱されたブランクにおける前記天板に成形される部位を、前記パンチ頂部から所定量突出して配置された前記インナーパッドにより支持しながら、前記パンチを前記ダイに相対的に接近させて型締めすることにより、行われることを特徴とする熱間プレス成形品の製造方法。   (6) The heated blank is subjected to press forming using the punch and die, which are the molds for hot pressing described in any one of items 1 to 4, to obtain a top plate, a top plate, and a top plate. A method of manufacturing a hot press-formed article having a cross section comprising a ridge line continuous to a plate and a vertical wall continuous to the ridge line, the press forming being formed on the top plate of the heated blank A hot press is performed by bringing the punch relatively close to the die and clamping the part while supporting the part by the inner pad disposed so as to project from the top of the punch by a predetermined amount. Method of producing a molded article.

本発明における「熱間プレス成形品」は、自動車車体や自動車部品の構成部品として多数あり、例えば、センタピラーインナパネルおよびセンタピラーアウタパネル、サイドシルインナパネルおよびサイドシルアウタパネル、AピラーインナパネルおよびAピラーアウタパネル、ルーフレールインナパネル、ルーフクロス、フロントサイドメンバおよびリアサイドメンバ、さらにはサブフレーム(サスペンションメンバ)等が例示される。   The "hot press-formed product" in the present invention is a large number as a component of an automobile body or an automobile part, and for example, a center pillar inner panel and center pillar outer panel, side sill inner panel and side sill outer panel, A pillar inner panel and A pillar outer panel The roof rail inner panel, the roof cross, the front side member and the rear side member, the sub frame (suspension member) and the like are exemplified.

本発明により、パンチ頂部に出入り自在に装着されたインナーパッドを有するパンチとダイを用いて熱間プレス成形を行うことにより縦壁部に成形される部分の非温度低下部(高温部)を拡大でき、これにより、縦壁の割れの発生を効果的に解消することができる。
具体的には、ブランクにおける、プレス方向の平面視で天板が外側に張り出す箇所、天板に段差がある箇所に、パンチ頂部に出入り自在に装着されたインナーパッドを接触させてパンチとダイを用いて熱間プレス成形を行うことにより、当該箇所の縦壁に成形される部分の割れの発生を解消することができる。
According to the present invention, the non-temperature reduction portion (high temperature portion) of the portion formed on the vertical wall portion is expanded by performing the hot press forming using the punch and the die having the inner pad attached to the punch top portion freely. As a result, the occurrence of cracks in the vertical wall can be effectively eliminated.
More specifically, in the blank, the inner pad freely attached to the top of the punch is brought into contact with the place where the top plate protrudes outward in a plan view in the press direction and the place where the top plate has a step. By performing hot press forming using the above, it is possible to eliminate the occurrence of cracking of the portion formed on the vertical wall of the relevant portion.

図1は、本発明に係る熱間プレス装置と、これらにより製造されるプレス成形品を模式的に示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a hot press apparatus according to the present invention and a press-formed product produced therefrom. 図2は、本発明に係る熱間プレス装置と、これらにより製造されるプレス成形品を模式的に示す説明図である。FIG. 2: is explanatory drawing which shows typically the hot-press apparatus which concerns on this invention, and the press-formed article manufactured by these. 図3は、パンチおよびダイを備える従来の熱間プレス装置を用いてブランクに熱間プレス成形を行う状況を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing a situation in which a blank is subjected to hot press forming using a conventional hot press apparatus provided with a punch and a die. 図4は、本発明に係る熱間プレス装置を用いてブランクに熱間プレス成形を行う状況を示す説明図である。FIG. 4: is explanatory drawing which shows the condition which hot press-molds to a blank using the hot press apparatus which concerns on this invention. 図5(a)は、インナーパッドを用いない従来の熱間プレス成形法により製造された、図9(a)に示すプレス成形品の成形下死点での板厚減少率分布の数値解析によるコンター図であり、図5(b)は、インナーパッドを用いない従来の熱間プレス成形法により製造された、図9(a)に示すプレス成形品の成形下死点よりも4mm上方位置での各部温度の数値解析によるコンター図であり、図5(c)は、インナーパッドを用いる本発明に係る熱間プレス成形法により製造された、図2(a)に示すプレス成形品の成形下死点での板厚減少率分布の数値解析によるコンター図であり、図5(d)は、インナーパッドを用いる本発明に係る熱間プレス成形法により製造された、図2(a)に示すプレス成形品の成形下死点よりも4mm上方位置での各部温度の数値解析によるコンター図である。FIG. 5 (a) is based on numerical analysis of the plate thickness reduction rate distribution at the bottom dead point of the press-formed product shown in FIG. 9 (a) manufactured by the conventional hot press-forming method without using the inner pad. FIG. 5 (b) is a contour view, which is 4 mm above the molding bottom dead center of the press-formed product shown in FIG. 9 (a) manufactured by the conventional hot press-forming method without using the inner pad. FIG. 5 (c) is a bottom view of the press-formed product shown in FIG. 2 (a) manufactured by the hot press-forming method according to the present invention using the inner pad. It is a contour figure by numerical analysis of board thickness reduction rate distribution in a dead center, and Drawing 5 (d) shows in Drawing 2 (a) manufactured by the hot press-forming method concerning the present invention which uses an inner pad. 4 mm above the molding bottom dead center of the press-formed product It is a contour diagram in accordance with the numerical analysis of each part temperature at location. 図6(a)は、本発明に係るプレス成形装置により熱間プレス成形品を成形する際の成形下死点20mm上方位置でのブランクの形状を示す説明図であり、図6(b)は、この時のプレス成形装置の断面を示す説明図である。FIG. 6 (a) is an explanatory view showing the shape of a blank at a position 20 mm above the bottom dead center when forming a hot press-formed product by the press-forming apparatus according to the present invention, and FIG. It is explanatory drawing which shows the cross section of the press molding apparatus at this time. 図7(a)は、後述する本発明に係るプレス成形装置により熱間プレス成形品を成形する際の成形下死点20mm上方位置でのブランクの形状を示す説明図であり、図7(b)は、この時のプレス成形装置の断面を示す説明図である。FIG. 7 (a) is an explanatory view showing the shape of a blank at a position above the bottom dead center of molding 20 mm when a hot press-formed product is formed by a press-forming apparatus according to the present invention described later. ) Is an explanatory view showing a cross section of the press forming apparatus at this time. 図8(a)は、割れを生じる熱間プレス成形品を示す斜視図であり、図8(b)は、熱間プレス成形品のプレス成形装置の1/2断面を示す説明図である。Fig.8 (a) is a perspective view which shows the hot press-formed product which produces a crack, FIG.8 (b) is explanatory drawing which shows the half cross section of the press-forming apparatus of a hot press-formed product. 図9(a)は、同様の割れを生じる熱間プレス成形品を示す斜視図であり、図9(b)は、熱間プレス成形品のプレス成形装置の1/2断面を示す説明図であり、図9(c)は、プレス成形開始前のプレス成形装置における図9(a)中のA−A‘断面に相当する断面を示す説明図である。Fig.9 (a) is a perspective view which shows the hot press-formed product which produces the same crack, FIG.9 (b) is explanatory drawing which shows the half cross section of the press-forming apparatus of a hot press-formed product. FIG. 9C is an explanatory view showing a cross section corresponding to the cross section AA 'in FIG. 9A in the press-forming apparatus before the start of the press-forming. 図10(a)は、図8に示すプレス成形装置により熱間プレス成形された熱間プレス成形品における成形下死点での板厚減少率の数値解析によるコンター図であり、図10(b)は、図8に示すプレス成形装置により熱間プレス成形された熱間プレス成形品における成形下死点よりも10mm上方位置での各部温度の数値解析によるコンター図であり、図10(c)は、本発明に係るプレス成形装置により熱間プレス成形された熱間プレス成形品における成形下死点での板厚減少率の数値解析によるコンター図であり、図10(d)は、本発明に係るプレス成形装置により熱間プレス成形された熱間プレス成形品における成形下死点よりも10mm上方位置での各部温度の数値解析によるコンター図である。Fig.10 (a) is a contour figure by numerical analysis of the plate | board thickness reduction rate in the shaping | molding bottom dead point in the hot press-formed product hot-press-formed by the press-forming apparatus shown in FIG. 10) is a contour diagram by numerical analysis of the temperature of each part at a position 10 mm above the forming bottom dead point in a hot press-formed product which is hot-pressed using a press forming apparatus shown in FIG. FIG. 10 (d) is a contour diagram by numerical analysis of a thickness reduction rate at a forming bottom dead point in a hot press-formed product which is hot-pressed by a press-forming apparatus according to the present invention. It is a contour figure by numerical analysis of each part temperature in a 10-mm upper position above a forming bottom dead point in a hot press-formed product hot-press formed by a press-forming device according to.

添付図面を参照しながら本発明を説明する。
1.本発明に係る熱間プレス装置11,12
図1(a)は、本発明に係る熱間プレス装置11により製造されるプレス成形品13を模式的に示す説明図であり、図1(b)は、本発明に係る熱間プレス装置11を示す説明図である。また、図2(a)は、本発明に係る熱間プレス装置12により製造されるプレス成形品14を模式的に示す説明図であり、図2(b)は、本発明に係る熱間プレス装置12を示す説明図である。
The invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1. Hot press apparatus 11, 12 according to the present invention
Fig.1 (a) is explanatory drawing which shows typically the press-formed article 13 manufactured by the hot-press apparatus 11 which concerns on this invention, FIG.1 (b) is the hot-press apparatus 11 which concerns on this invention. FIG. 2 (a) is an explanatory view schematically showing a press-formed product 14 manufactured by the hot press 12 according to the present invention, and FIG. 2 (b) is a hot press according to the present invention. FIG. 2 is an explanatory view showing a device 12;

以下、図1(a)および図1(b),図2(a)および図2(b)を参照しながら熱間プレス装置11,12をまとめて説明する。   Hereinafter, the hot press devices 11 and 12 will be collectively described with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b), 2 (a) and 2 (b).

図1(b),図2(b)に示すように、熱間プレス装置11,12は、熱間プレス用金型であるパンチ15,16と、ダイ17,18とを備え、熱間プレス装置11ではさらにブランクホルダ19とを備える。   As shown in FIG. 1 (b) and FIG. 2 (b), the hot pressing devices 11 and 12 are provided with the punches 15 and 16 which are dies for hot pressing, and the dies 17 and 18, respectively. The apparatus 11 further comprises a blank holder 19.

熱間プレス装置11は、パンチ15と、ダイ17と、ブランクホルダ19を用いてブランク20に絞り成形による熱間プレス成形を行うことにより、天板13aと、天板13aに連続する2つの稜線13b,13bと、2つの稜線13b,13bそれぞれに連続する2つの縦壁13c,13cとを備える断面(例えばハット断面または溝型断面)を有するとともに、2つの稜線13b,13bおよび2つの縦壁13c,13cのうちの少なくとも一つの稜線13bおよび縦壁13cがプレス方向の平面視で天板13aの外側に張り出して曲がる曲部13dを有する熱間プレス成形品13を製造する。   The hot press device 11 performs hot press forming by draw forming on the blank 20 using the punch 15, the die 17, and the blank holder 19 to form two ridge lines continuous with the top plate 13 a and the top plate 13 a. 13b, 13b and two vertical walls 13c, 13c continuous with the two ridgelines 13b, 13b, respectively, having a cross section (for example, hat cross section or grooved cross section), and also two ridges 13b, 13b and two vertical walls A hot press-formed product 13 having a bent portion 13d in which at least one of the ridges 13c and 13c and the vertical wall 13c of the 13c and 13c protrudes and bends to the outside of the top plate 13a in plan view in the press direction is manufactured.

一方、熱間プレス装置12は、パンチ16と、ダイ18を用いてブランク20に曲げ成形による熱間プレス成形を行うことにより、天板14aと、天板14aに連続する2つの稜線14b,14bと、2つの稜線14b,14bそれぞれに連続する2つの縦壁14c,14cとを備える断面(例えばハット断面または溝型断面)を有するとともに、天板14aが熱間プレス成形品14の高さ方向(天板14aに略直交する方向)への段差14eを有する熱間プレス成形品14を製造する。段差14eを境にして、天板14aには、前記高さの高い部分と、該高さの低い部分とに区画され、段差14eでは高さが変化する。   On the other hand, the hot press 12 performs hot press forming on the blank 20 by bending using the punch 16 and the die 18 to form the top plate 14a and two ridge lines 14b and 14b continuous to the top plate 14a. , And a cross section (for example, a hat cross section or a groove type cross section) including two vertical walls 14c and 14c continuous to two ridge lines 14b and 14b, and the top plate 14a has a height direction of the hot press-formed product 14 A hot press-formed product 14 having a step 14 e to a direction (a direction substantially orthogonal to the top plate 14 a) is manufactured. The top plate 14a is divided into a portion with a high height and a portion with a low height with the step 14e as a boundary, and the height changes in the step 14e.

パンチ15,16には本発明に係る熱間プレス用金型が用いられる。すなわち、パンチ15,16は、パンチ頂部15a,16aと、パンチ頂部15a,16aに連続する2つのパンチ肩R部15b,16bとを備える。   The mold for hot pressing according to the present invention is used for the punches 15 and 16. That is, the punches 15 and 16 have punch tops 15a and 16a, and two punch shoulder R-portions 15b and 16b continuous to the punch tops 15a and 16a.

熱間プレス装置11では2つのパンチ肩R部15bのうちの少なくとも一方は、プレス方向の平面視で曲部を有する。この曲部は、熱間プレス成形品13の曲部13dを成形するためのものである。図1は、パンチ15の曲部の位置での断面を示す。   In the hot pressing device 11, at least one of the two punch shoulder R portions 15b has a curved portion in plan view in the pressing direction. The curved portion is for forming the curved portion 13 d of the hot press-formed product 13. FIG. 1 shows a cross section at the position of the bend of the punch 15.

熱間プレス装置12によって成形されるプレス成形品14では、2つのパンチ肩R部16bによって形成される稜線14bが別の縦壁部に突き当たり、天板14aに段差14eが生じている。図2(b)は、パンチ肩R部16bよって形成される稜線14bが別の縦壁部に突き当たる近傍、すなわち段差14eを境にして天板14aにおける高さの低い部分での断面を示す。   In the press-formed product 14 formed by the hot press 12, the ridge line 14 b formed by the two punch shoulder R portions 16 b collides with another vertical wall portion, and a step 14 e is generated on the top plate 14 a. FIG. 2B shows a cross section in the vicinity of the ridge line 14b formed by the punch shoulder R portion 16b abutting another vertical wall portion, that is, the lower portion of the top plate 14a with the step 14e as a boundary.

パンチ15,16は、図1(b),図2(b)において、パンチ頂部15a,16aから所定量突出して配置されるインナーパッド21,21を備える。インナーパッド21,21は、ブランク20における天板13a,14aに成形される部分の一部(ブランク20における、パンチ肩R部近傍の縦壁13c,14cに成形される部位にプレス方向とは直交する方向に張力が付与される箇所の近傍)を支持すればよいが、この一部を除いた残余の部分(例えば全部)をも支持してもよい。   The punches 15 and 16 have inner pads 21 and 21 which are disposed so as to protrude from the punch tops 15a and 16a by a predetermined amount in FIGS. 1 (b) and 2 (b). The inner pads 21 and 21 are parts of portions of the blank 20 formed on the top plates 13 a and 14 a (portions of the blank 20 formed on the vertical walls 13 c and 14 c near the punch shoulder R portion are orthogonal to the pressing direction. (In the vicinity of the point where the tension is applied), but the remaining part (e.g. all) except this part may also be supported.

パンチ頂部15a,16aには、インナーパッド21,21を収容するための収容孔15c、16cが穿設されており、収容孔15c、16cの底部15d,16dには、インナーパッド21,21をパンチ頂部15a,16aから所定量突出して配置するためにばね15e,16eやガスクッションといった適当な加圧機構が設けられている。   Housing holes 15c, 16c for housing the inner pads 21, 21 are formed in the punch tops 15a, 16a, and the inner pads 21, 21 are punched in the bottom portions 15d, 16d of the housing holes 15c, 16c. Suitable pressing mechanisms such as springs 15e, 16e or gas cushions are provided for positioning by projecting a predetermined amount from the tops 15a, 16a.

インナーパッド21,21は、プレス成形の開始時には図1(b),図2(b)に示す位置に配置されており、プレス成形開始後にダイ17,18がパンチ15,16に接近するに伴ってダイ17,18に付勢されて徐々に上記位置から収容孔15c、16cの底部15d,16dへ向けて移動し、成形下死点においてパンチ頂部15a,16aに完全に収容されてパンチ頂部15a,16aの一部をなすように、配置される。   The inner pads 21 and 21 are disposed at the positions shown in FIG. 1 (b) and FIG. 2 (b) at the start of press molding, and as the dies 17 and 18 approach the punches 15 and 16 after the start of press molding. It is urged by the dies 17 and 18 and gradually moves from the above position toward the bottoms 15d and 16d of the accommodation holes 15c and 16c, and is completely accommodated in the punch tops 15a and 16a at the forming bottom dead center. , 16a are arranged.

なお、図1に示すように、ダイ17等に支持されるダイパッド17aを用い、ダイパッド17aとインナーパッド21によりブランク20を挟持することが好ましい。また、図2(b)においても(図示はしていないが)同様にダイパッドがあることが望ましい。
本発明に係る熱間プレス装置11,12は以上のように構成される。
As shown in FIG. 1, it is preferable to hold the blank 20 between the die pad 17a and the inner pad 21 using the die pad 17a supported by the die 17 or the like. Also in FIG. 2 (b) (not shown), it is desirable to have a die pad as well.
The hot pressing devices 11, 12 according to the present invention are configured as described above.

2.本発明に係る製造方法
本発明では、図1(a)および図1(b),図2(a)および図2(b)に示すように、加熱されたブランク20,20に熱間プレス装置11,12を用いてプレス成形を行うことによって、熱間プレス成形品13,14を製造する。
2. Manufacturing method according to the present invention In the present invention, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), 2 (a) and 2 (b), the heated blanks 20, 20 are hot pressed The hot press-formed articles 13 and 14 are manufactured by press-forming using 11 and 12.

図3は、パンチ31およびダイ32を備える従来の熱間プレス装置30を用いてブランク20に熱間プレス成形を行う状況を示す説明図であり、図4は、本発明に係る熱間プレス装置11,12を用いてブランク20に熱間プレス成形を行う状況を示す説明図である。   FIG. 3 is an explanatory view showing a situation in which the blank 20 is hot-pressed using the conventional hot-pressing apparatus 30 including the punch 31 and the die 32. FIG. 4 is a hot-pressing apparatus according to the present invention It is explanatory drawing which shows the condition which hot press-molds to the blank 20 using 11,12.

図3に示すように、熱間プレス装置30を用いる従来の熱間プレス成形時に、ブランク20の第1の部分20aはダイR部32aと接触することにより冷却されるとともに、第2の部分20bはパンチ肩R部31aと接触することにより冷却される。このため、ブランク20における、第1の部分20aと第2の部分20bとの間の第3の部分(プレス成形品における縦壁に成形される部分)20cは、狭い範囲で非温度低下部(高温部)の領域となり、曲部13dあるいは段差14eの成形される箇所(すなわち14d)においてひずみが集中するために板厚が大きく減少して割れが生じ易い。   As shown in FIG. 3, during the conventional hot press forming using the hot press 30, the first portion 20a of the blank 20 is cooled by coming into contact with the die R portion 32a, and the second portion 20b Is cooled by contact with the punch shoulder R portion 31a. Therefore, in the blank 20, the third portion (the portion formed on the vertical wall of the press-formed product) 20c between the first portion 20a and the second portion 20b has a narrow range of non-temperature reduction ( In the region of the high temperature portion), strain concentrates at the portion where the curved portion 13d or the step 14e is formed (i.e., 14d).

これに対し、図4に示すように、本発明では、曲部13d,段差14eを境として高さの低い天側の天板14aの熱間プレス成形は、ブランク20における天板13a,14aに成形される部位を、パンチ頂部15a,16aから所定量Sipだけ突出して配置されるインナーパッド21により支持しながら、パンチ15,16をダイ17,18に相対的に接近させて型締めすることにより、行われる。   On the other hand, as shown in FIG. 4, in the present invention, the hot press forming of the top plate 14a on the top side with a low height bordering on the curved portion 13d and the step 14e is performed on the top plates 13a and 14a of the blank 20. By holding the punches 15 and 16 relatively close to the dies 17 and 18 while supporting the portions to be molded by the inner pads 21 arranged so as to protrude from the punch tops 15 a and 16 a by a predetermined amount Sip Is done.

ブランク20の第1の部分20aはダイ型R部17a,18aと接触することにより冷却されるとともに,第2の部分20bはパンチ肩R部15a,16aではなくインナーパッド肩R部21aと接触することにより冷却される。   The first portion 20a of the blank 20 is cooled by contact with the die R portions 17a and 18a, and the second portion 20b contacts the inner pad shoulder R portion 21a instead of the punch shoulder R portions 15a and 16a. It is cooled by

この際、ブランク20は、インナーパッド21により所定量だけダイ17,18に接近した位置で支持されているため、ブランク20における、第1の部分20aと第2の部分20bとの間の第3の部分(プレス成形品における縦壁に成形される部分)20cは、図3に示す従来例よりも広い範囲で非温度低下部(高温部)の領域が形成されるため、曲部13dあるいは段差14eの成形される箇所において成形時にひずみが集中することが緩和され、これにより板厚減少率が軽減され、割れが解消する。   At this time, since the blank 20 is supported by the inner pad 21 at a position approaching the dies 17 and 18 by a predetermined amount, the third portion between the first portion 20 a and the second portion 20 b of the blank 20 is The portion 20c (portion formed on the vertical wall of the press-formed product) 20c has a non-temperature-reduced portion (high-temperature portion) region formed in a wider range than the conventional example shown in FIG. The concentration of strain at the time of molding is alleviated at the forming location of 14e, whereby the thickness reduction rate is reduced and cracking is eliminated.

図5(a)は、インナーパッドを用いない従来の熱間プレス成形法により製造された、図9(a)に示すプレス成形品2の成形下死点での板厚減少率分布の数値解析によるコンター図であり、図5(b)は、インナーパッドを用いない従来の熱間プレス成形法により製造された、図9(a)に示すプレス成形品2の成形下死点よりも4mm上方位置での各部温度の数値解析によるコンター図であり、図5(c)は、インナーパッドを用いる本発明に係る熱間プレス成形法により製造された、図2(a)に示すプレス成形品14の成形下死点での板厚減少率分布の数値解析によるコンター図であり、図5(d)は、インナーパッドを用いる本発明に係る熱間プレス成形法により製造された、図2(a)に示すプレス成形品14の成形下死点よりも4mm上方位置での各部温度の数値解析によるコンター図である。   FIG. 5 (a) is a numerical analysis of the plate thickness reduction rate distribution at the bottom dead point of the press-formed product 2 shown in FIG. 9 (a) manufactured by the conventional hot press-forming method without using the inner pad. FIG. 5 (b) is 4 mm above the molding bottom dead center of the press-formed product 2 shown in FIG. 9 (a) manufactured by the conventional hot press-forming method without using the inner pad. FIG. 5 (c) is a contour figure by numerical analysis of each part temperature at the position, and FIG. 5 (c) is a press-formed product 14 shown in FIG. 2 (a) manufactured by the hot press forming method according to the present invention using the inner pad. FIG. 5 (d) is a contour diagram by the numerical analysis of the plate thickness reduction rate distribution at the forming bottom dead center of FIG. 5 (d) is manufactured by the hot press forming method according to the present invention using the inner pad, FIG. From the molding bottom dead center of the press-formed product 14 shown in It is a contour diagram in accordance with the numerical analysis of each part temperature at 4mm upper position.

図5(b)および図5(d)を対比することから理解されるように、本発明は、従来例よりも、成形下死点よりも4mm上方位置で、プレス成形品14の段差部の縦壁14cに成形される部分の非温度低下部(高温部)が拡大されている。   As understood from the comparison of FIGS. 5 (b) and 5 (d), the present invention is the step difference portion of the press-formed product 14 at a position 4 mm above the molding bottom dead center than the conventional example. The non-temperature reduction part (high temperature part) of the part shape | molded by the vertical wall 14c is expanded.

このため、図5(a)および図5(b)に示すように、従来例では、プレス成形品14の段差部の縦壁14cの板厚減少率が割れを示す28.9%に達しているが、本発明ではこの板厚減少率が18.6%に抑制されており、段差部の縦壁14cに割れが生じないことがわかる。   Therefore, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), in the conventional example, the thickness reduction rate of the vertical wall 14c of the step portion of the press-formed product 14 reaches 28.9% indicating cracking. However, in the present invention, the reduction in thickness is suppressed to 18.6%, and it can be seen that no cracks occur in the vertical wall 14c of the step portion.

13 熱間プレス成形品
15 熱間プレス用金型
15a パンチ頂部
15b パンチ肩R部
20 ブランク
21 インナーパッド
13 Hot press-formed product 15 Hot press mold 15a Punch top 15b Punch shoulder R 20 Blank 21 Inner pad

Claims (7)

パンチ頂部、該パンチ頂部に連続するパンチ肩R部、および、前記パンチ頂部から前記パンチ頂部の外側に所定量突出して配置されるとともに成形下死点において前記パンチ頂部に収容されるインナーパッド、を含むパンチと、
前記パンチと協働してブランクにプレス加工を行うダイと、
前記プレス加工時において前記ブランクの外周端縁が前記パンチと前記ダイとで挟まれるまでの間前記外周縁部を非拘束の自由端にするための自由端配置空間形成部と、
を備えることを特徴とする熱間プレス用金型。
A punch top, a punch shoulder R continuous with the punch top, and an inner pad disposed so as to project from the punch top by a predetermined amount outside the punch top and being accommodated in the punch top at a forming bottom dead center; And punches,
A die for pressing a blank in cooperation with the punch;
A free end arrangement space forming portion for making the outer peripheral edge portion a non-restricting free end until the outer peripheral edge of the blank is sandwiched between the punch and the die at the time of the pressing;
A mold for hot pressing characterized by comprising:
前記パンチおよび前記ダイは、前記プレス加工によって前記ブランクをプレス成形品に成形し、
前記プレス成形品が、天板と、この天板に設けられた一対の稜線と、対応する稜線にそれぞれ連続する一対の縦壁と、を有する溝型断面部を含むように、且つ、前記稜線の延びる方向における前記溝型断面部の両端部が前記稜線の延びる方向に向けて開放された形状を有するように、前記パンチおよび前記ダイを配置している、請求項1に記載の熱間プレス用金型。
The punch and the die form the blank into a press-formed product by the pressing.
And the ridge line includes a grooved cross section having a top plate, a pair of ridge lines provided on the top plate, and a pair of vertical walls respectively continuous with the corresponding ridge lines, and The hot press according to claim 1, wherein the punch and the die are arranged such that both ends of the grooved cross section in the extending direction have a shape opened in the extending direction of the ridge line. Mold.
パンチ頂部、該パンチ頂部に連続するパンチ肩R部、および、前記パンチ頂部から前記パンチ頂部の外側に所定量突出して配置されるとともに成形下死点において前記パンチ頂部に収容されるインナーパッド、を含むパンチと、
前記パンチと協働してブランクにプレス加工を行うダイと、
前記ダイに形成された凹部から前記パンチ側に所定量突出するように配置されるとともに前記成形下死点において前記凹部に収容されるダイパッドと、
を備え、
前記ダイパッドおよび前記インナーパッドが前記ブランクを挟持した状態で前記パンチ頂部および前記ダイを相対移動することで、前記プレス加工が行われることを特徴とする、熱間プレス用金型。
A punch top, a punch shoulder R continuous with the punch top, and an inner pad disposed so as to project from the punch top by a predetermined amount outside the punch top and being accommodated in the punch top at a forming bottom dead center; And punches,
A die for pressing a blank in cooperation with the punch;
A die pad disposed so as to project from the recess formed in the die toward the punch by a predetermined amount, and accommodated in the recess at the molding bottom dead center;
Equipped with
The press work is performed by relatively moving the punch top portion and the die in a state in which the die pad and the inner pad sandwich the blank.
前記パンチおよび前記ダイは、天板と、この天板に設けられた稜線と、この稜線に連続し前記ダイとは交差するように延びる縦壁と、を含むプレス成形品を成形すべく前記ブランクをプレス加工するように構成され、
前記パンチ頂部は、前記天板の一部を形成する部分として設けられ、
前記パンチ肩R部は、前記稜線を形成する部分として設けられ、
前記パンチは、前記パンチ肩R部に連続し前記縦壁を形成する部分をさらに含み、
前記縦壁を形成する部分に隣接して前記インナーパッドが配置されることを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載された熱間プレス用金型。
The blank for forming a press-formed product, wherein the punch and the die include a top plate, a ridge line provided on the top plate, and a vertical wall continuous to the ridge line and extending to intersect the die. Configured to be pressed,
The punch top portion is provided as a portion forming a part of the top plate,
The punch shoulder R portion is provided as a portion forming the ridge line,
The punch further includes a portion continuous with the punch shoulder R portion to form the vertical wall,
The hot press die according to any one of claims 1 to 3, wherein the inner pad is disposed adjacent to a portion forming the vertical wall.
プレス方向の平面視で前記パンチ頂部の縁が前記パンチの外側に張り出して曲がっている箇所に、前記インナーパッドが配置されている、請求項4に記載された熱間プレス用金型。   The hot press die according to claim 4, wherein the inner pad is disposed at a position where an edge of the punch top portion protrudes and bends to the outside of the punch in a plan view in a press direction. 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載された熱間プレス用金型を備えることを特徴とする熱間プレス装置。   A hot press comprising the hot press die according to any one of claims 1 to 5. 加熱されたブランクに、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載された熱間プレス用金型を用いてプレス成形を行うことを特徴とする熱間プレス成形品の製造方法。
A method for producing a hot press-formed product, comprising press-forming a heated blank using the hot-pressing die according to any one of claims 1 to 5.
JP2019029574A 2019-02-21 2019-02-21 Manufacturing method for hot press dies, hot press equipment and hot press molded products Active JP6760417B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019029574A JP6760417B2 (en) 2019-02-21 2019-02-21 Manufacturing method for hot press dies, hot press equipment and hot press molded products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019029574A JP6760417B2 (en) 2019-02-21 2019-02-21 Manufacturing method for hot press dies, hot press equipment and hot press molded products

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015055070A Division JP6497150B2 (en) 2015-03-18 2015-03-18 Hot press mold, hot press apparatus, and hot press molded product manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019089132A true JP2019089132A (en) 2019-06-13
JP6760417B2 JP6760417B2 (en) 2020-09-23

Family

ID=66835536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019029574A Active JP6760417B2 (en) 2019-02-21 2019-02-21 Manufacturing method for hot press dies, hot press equipment and hot press molded products

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6760417B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7454433B2 (en) 2020-04-09 2024-03-22 東プレ株式会社 Manufacturing method for hat-shaped molded parts and mold

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11628483B2 (en) * 2017-09-08 2023-04-18 Nippon Steel Corporation Hot stamping formed article and method and device for manufacturing hot stamping formed article

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010075935A (en) * 2008-09-24 2010-04-08 Topre Corp Die quenched product, method and apparatus for manufacturing the same
JP2012051005A (en) * 2010-09-01 2012-03-15 Sumitomo Metal Ind Ltd Press molding device and method of manufacturing press molded product
WO2014148618A1 (en) * 2013-03-21 2014-09-25 新日鐵住金株式会社 Production method for press-molded member and press molding device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010075935A (en) * 2008-09-24 2010-04-08 Topre Corp Die quenched product, method and apparatus for manufacturing the same
JP2012051005A (en) * 2010-09-01 2012-03-15 Sumitomo Metal Ind Ltd Press molding device and method of manufacturing press molded product
WO2014148618A1 (en) * 2013-03-21 2014-09-25 新日鐵住金株式会社 Production method for press-molded member and press molding device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7454433B2 (en) 2020-04-09 2024-03-22 東プレ株式会社 Manufacturing method for hat-shaped molded parts and mold

Also Published As

Publication number Publication date
JP6760417B2 (en) 2020-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6497150B2 (en) Hot press mold, hot press apparatus, and hot press molded product manufacturing method
JP5151784B2 (en) Center pillar outer panel manufacturing method and center pillar outer panel blank
JP6702004B2 (en) Method and apparatus for manufacturing hot stamped product
WO2018174082A1 (en) Hat member and manufacturing method therefor
WO2015194401A1 (en) Cold press forming method
TW201637746A (en) Panel-shaped molded article and production method for panel-shaped molded article
JPWO2014106931A1 (en) Manufacturing method of press-molded products
JP6206620B2 (en) Manufacturing method of panel-shaped molded product
US11059085B2 (en) Manufacturing method and manufacturing apparatus for press-formed article
KR20170080681A (en) Manufacturing method and manufacturing device for press-molded article
JP5402562B2 (en) Hot press molded product, manufacturing apparatus and manufacturing method thereof
JPWO2015079644A1 (en) Steel plate material manufacturing method and manufacturing apparatus
KR102023541B1 (en) Method for manufacturing stretch-flange-formed component
JPWO2016136612A1 (en) Press forming method
JP6288378B2 (en) Panel-shaped molded product, vehicle door, and method for manufacturing panel-shaped molded product
JP2019089132A (en) Mold for hot press, hot press device, and production method of hot press molded article
CN111093852B (en) Hot press molded article, method and apparatus for producing the same
JP2009056491A (en) Press shaping method and press device for aluminum alloy plate
JP6729841B1 (en) Press molding method and press machine
JP2018024016A (en) Manufacturing method of hot press molding
JP6376318B1 (en) Hat member and manufacturing method thereof
JP7273355B1 (en) Structural member and its manufacturing method
JP7047890B1 (en) Press molding method
JP2022173890A (en) Manufacturing method of vehicle press component
KR20220134017A (en) Manufacturing method of press parts, metal plate for press forming, and high-tensile steel plate

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200107

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191226

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200309

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20200331

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200624

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20200624

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20200707

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20200714

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200804

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200817

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6760417

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151