JP4608420B2 - トランスファープレス装置 - Google Patents

Description

本発明は、加熱された金属鋼板を搬送しながら、複数の金型でプレスして加工するトランスファープレス装置に関する。

金属板材のプレス成形は、生産性が高く、高精度に加工できることから、自動車、産業機械、電気機器、輸送用機器などの製造に広く用いられている。この中でもトランスファープレスと呼ばれる技術は特に生産性が高い、一般的な方法であり、プレス成形の方法としては、熱間プレス成形方法も知られている。

この熱間プレス成形は、金属板材を誘電加熱などの加熱装置を用いて加熱し、この加熱された金属板材をダイス上に載置し、その上からポンチを下死点まで降下して、一定時間焼入れするという技術であり、このことにより、形状安定性及び強度の高い成形品を得ることができるとされている。

この熱間プレス成形においては、成形後の金属板材の冷却が生産性の観点から重要視されており、高温でのプレス成形後に冷媒を用いて冷却する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）
図８（ａ）は、従来の熱間プレス装置に用いられている金型の断面図であり、図８（ｂ）は、従来の熱間プレス成形装置に用いられている、冷媒排出機構を備えた下金型の斜視図であり、下金型の内側に配置された冷媒排出機構を点線にて図示している。

ダイス１０２の縦壁部には、ダイス１０２に当接する金属板材に対して冷媒を噴出するための噴出口１０３が形成されており、この噴出口１０３には、ダイス１０２の内側に形成された冷媒を供給するための供給管１０４の一端が連結されており、この供給管１０４の他端は、ダイス１０２の外側に配置される冷媒を収容した不図示の冷媒収容部に連結されている。

本図に示した熱間プレス成形装置を用いて金属板材１０６をプレス成形する場合は、ポンチ１０５を下死点まで降下させ、金属板材１０６に対するプレス状態をしばらく保持し、その状態で、供給管１０４を介して、該冷媒収容部に収容された冷媒を噴出口１０３から金属板材１０６に噴出させるようになっている。
特開２００５−１６９３９４号公報（第１図など）

しかしながら、熱間プレスの場合、一対のダイス１０２及びポンチ１０５の１回のプレス動作によって、金属板材１０６を成形品の形状に成形し、焼き入れを行うため、その成形反力に耐えうる、十分な金型強度が必要である。したがって、金型に供給管１０４や噴出口１０３を切削するのは成形精度や金型耐久寿命の点で好ましくない。

他方、金属板を搬送しながら、複数の金型でプレスして加工するトランスファープレス装置が知られており、このトランスファープレス装置には、各加工工程を分割することにより、成形反力をうけ成形を担う型と、成形反力をうけずに冷却を担う型とに分離して金型の強度を各々設計することが可能となる。すなわち、冷却のみを担う型については、ほとんどプレス時に力を受けないですむため、低強度な設計で構わないという利点がある。

一方、従来の熱間プレスの場合、焼入れを行う際に成形後しばらくその状態を保持していなければならない。これはタクトタイムを伸ばすことになり、トランスファープレスの高い生産性を阻害する。

そこで本願発明は、トランスファープレスの高生産性を活かし、熱間加工による高精度加工を施し、かつ、加工された成型品に所定の強度を持たせることのできる、トランスファープレス装置を提供することにある。

上記課題を解決するために本願発明のトランスファープレス装置は、加熱された金属板を搬送しながら、複数の金型でプレスし、該金属板を加工処理するトランスファープレス装置であって、前段で所定形状に成形された金属板に当接して該金属板を冷却する、上金型及び下金型からなる冷却金型を後段に有し、前記上金型及び前記下金型のうち少なくとも一方は、冷媒を収容した収容容器と、前記収容容器に収容された冷媒を前記金属板に対する当接面に供給するための複数の供給孔と、前記供給孔と前記収容容器との間に設けられた、冷媒の供給を制御する制御機構とを有し、前記収容容器は、前記上金型及び前記下金型のうち少なくとも一方の内側に収容されていることを特徴とするトランスファープレス装置。

ここで、前記制御機構に、弁の開閉状態を制御することにより、前記冷媒の供給制御機能を有するように構成するとよい。

また、前記各供給孔を、前記収容容器に設けられた第１の供給孔と、前記収容容器を有する前記少なくとも一方の金型に設けられた第２の供給孔と、から構成し、前記制御機構に、前記少なくとも一方の金型に対して前記収容容器を相対移動（例えば、直線移動、回転移動）させることによる、前記第１及び第２の供給孔を接続状態と非接続状態との間での切替機能を設けるとよい。

さらに、前記冷媒を、加圧した状態で前記収容容器に収容するとよい。

本願発明によれば、複数の金型を有するトランスファープレス装置を用いて、金属板に対する成形処理と冷却処理とを異なる金属板で連続的に行うことができるため、従来の熱間プレスを用いた場合よりも、処理効率を高めることができる。

また、冷却処理に用いる冷媒の収容容器と冷媒供給の制御機構が金型内に収容されているため、供給孔に対して制御機構と冷媒の供給源が近いことにより、冷媒を速やかに供給することができる。このことにより、短いタクトタイムでも焼きを入れることができる。

さらに、冷媒が金型内部に収容されているので、成型品に焼きが入りやすいように金型の表面温度を低く保つことができる。

本発明の装置で製造された成型品は、高温で成形されることから寸法精度が高く、成形品は後段の金型で確実に熱処理されるので所望する硬度のものになっている。

以下、図面を参照しながら、本発明に係るトランスファープレス装置の各種の実施例を用いて説明する。
（実施例１）
本願発明に係るトラスファープレス装置の実施例１について説明する。

本実施例のトランスファープレス装置には、異なる三つの金型が、搬送方向に並設されており、加熱状態で供給された金属板を、一段目の金型で所定形状に成形し、この成形された金属板を二段目の金型でピアッシング処理し、このピアッシング処理された金属板を三段目の金型で冷媒を用いて冷却処理するようになっている。

これにより、熱間プレスでは一つの金型を用いて行っていた、加熱された金属板の形状成形及び焼き入れを、異なる金型に分割して連続的に処理できるため、処理能力を高めることができる。

以下、図面を参照しながら、本トランスファープレス装置の構成について説明する。
図１は、トラスファープレス装置の搬送方向における部分断面図である。トランスファープレス装置１は、図中左側から順に、成形金型１１、ピアッシング金型１２及び冷却金型１３を有している。

成形金型１１ａは、凹形状の成形上金型１１ａ及び凸形状の成形下金型１１ｂからなり、ピアッシング金型１２は、凹形状のピアッシング上金型１２ａ及び凸形状のピアッシング下金型１２ｂからなり、冷却金型１３は、凹形状の冷却上金型１３ａ及び凸形状の冷却下金型１３ｂからなり、ピアッシング上金型１２ａの下端には、金属板２１をピアッシングするためのピアッシング突起部１２ｃが設けられている。

成形上金型１１ａ、ピアッシング上金型１２ａ及び冷却上金型１３ａは、不図示の直線動作機構によって一体となって、昇降駆動され、プレス時に、各金型１１〜１３に約１０ｔのプレス重量が働くようになっている。

これらの金型１１〜１３の間には、前段で加工又は処理した金属板２１を把持して後段に搬送するための、不図示の搬送フィンガーが設けられている。該搬送フィンガーによって、金属板２１は、成形金型１１→ピアッシング金型１２→冷却金型１３の順に、搬送される。

次に、トランスファープレス装置１の動作について、簡単に説明する。電気加熱炉、誘導加熱、通電加熱等の加熱装置で所定の温度（例えば、７００〜１０００℃）に加熱された金属板２１は、まず、成形金型１１において熱間プレスされ、ハット形状に成形される。

このハット形状に成形された金属板２１は、該搬送フィンガーによって把持され、後段のピアッシング下金型１２ｂに搬送される。

ピアッシング下金型１２ｂに載置された金属板２１は、下動するピアッシング上金型１２ａのピアッシング突起部１２ｃに当接してピアッシング処理される。

ピアッシング処理された金属板２１は、該搬送フィンガーによって把時され、後段の冷却下金型１３ｂに搬送される。冷却下金型１３ｂには、金型表面に冷媒を排出するための冷却手段が設けられている。

冷媒４１は主に水が使われることが多いが、潤滑油を含んだエマルションなども使用可能であり、水に限定しない。

図２を参照して、この冷却手段の構成を説明する。ここで、図２は、冷却金型１３の搬送方向における上下方向の断面図である。

この冷却下金型１３ｂの金型本体３１の内側には、冷媒収容容器３２が固定配置されており、この冷媒収容容器３２には、冷媒４１が加圧した状態で充填されている。

冷媒収容容器３２の縦壁部には、金型本体３１の金型表面に連通する複数の供給孔３３が形成されている。また、下端部には、トランスファープレス装置の外側に設けられた冷媒を送液するための冷媒供給ホース３４が設けられている。

各供給孔３３には、孔内に進退して冷媒４１の排出を制御する電磁弁３５（制御機構）が設けられており、この電磁弁３５の開閉状態を不図示の制御回路で制御することにより、金型表面への冷媒４１の供給を制御することができる。

冷却上金型１３ａが下死点に達すると、制御回路により電磁弁３５が閉じ状態から開き状態に設定される。

電磁弁３５が開き状態に設定されると、それまで供給孔３３の孔内に進入して冷媒４１の噴出を阻止していた電磁弁３５が、供給孔３３の孔外に退避する。そして、冷媒収容容器３２内外の圧力差により、冷媒４１が供給孔３３を通って金型表面に排出され、金型表面に加圧接触している金属板２１を約２００℃以下に冷却される。

このとき本願発明では、プレス時に金型１３に働く成形反力は熱間プレスする場合よりも低いため、冷却下金型１３ｂの内側に冷媒収容部３１を設けても、強度的に問題ない。また、冷媒収容容器と電磁弁が供給孔に近いため制御の応答が迅速である。この結果、冷却下金型１３ｂの外側に冷媒収容容器３２を配置した場合よりも、金型表面に、冷媒４１を速やかに供給することができる。

なお、本例では、複数の供給孔３３を、金型本体３１及び冷媒収容容器３２の縦壁部に形成しているが、横壁部、縦壁部および横壁部の双方に設ける構成であってもよい。

また、冷媒収容容器３２及び供給孔３３を、冷却下金型１３ｂにのみ設けたが、冷却上金型１３ａにのみ、又は、冷却上金型１３ａ及び冷却下金型１３ｂの双方に設けてもよい。さらに、冷却上金型１３ａ及び冷却下金型１３ｂのうち少なくとも一方に、冷媒収容容器３２内に冷媒を吸引する吸引装置を設けてもよい。

（実施例２）
次に、図３を参照して、冷却手段の実施例２について説明する。ここで、図３は、冷却金型１３の搬送方向における上下方向断面図であり、（ａ）が冷媒供給前の状態を図示しており、（ｂ）は冷媒供給の際の状態を図示している。

金型表面を含む金型本体５１の縦壁部には、複数の金型供給孔（第２の供給孔）５２が形成されており、金型本体５１の内側には、垂直方向の断面形状を矩形とした収容部５３が上下方向に延びるようにして設けられている。

この収容部５３には、垂直方向の断面形状を矩形とした冷媒収容容器５４が昇降移動可能に収容されており、冷媒収容容器５４の外周面は、収容部５３の縦周壁に対して僅かな隙間を空けた状態で配置されている。また、収容部５３には、冷媒収容容器５４を昇降駆動するための昇降装置５５が設けられている。

冷媒収容容器５４には、冷媒４１が加圧された状態で充填されており、その縦周壁部には、複数の容器供給孔（第１の供給孔）５６が形成されている。図３（ａ）に図示するように、冷媒収容容器５４は、冷媒供給前の状態において、金型供給孔５２及び容器供給孔５６が非接続の状態である待機位置に待機しており、冷却の際は上方に駆動され、図３（ｂ）に図示するように、金型供給孔５２及び容器供給孔５６が接続状態となる冷却位置に移動する。冷媒収容容器５４が冷却位置に移動すると、冷媒４１は、容器内外の圧力差により、金型供給孔５２及び容器供給孔５６を通って、金型表面に排出される。

なお、上述のように、冷媒収容容器５４の外周面と収容部５３の縦周壁との間には、僅かな隙間があるため、冷媒収容容器５４，収容部５３の摺動面の精度をよくしたり、ゴムなどの弾性体材料によるシールによって、冷媒４１が漏れないようにしたり、してもよい。

冷媒収容容器５４の下端部には、トランスファープレス装置の外側に設けられた冷媒を送液するための冷媒供給ホース５７が取りつけられ、その上流側には不図示のポンプが設けられている。

昇降装置５５は、収容部５３の底部に固定されたシリンダハウジング５５ｂとこのシリンダハウジング５５ｂに対して上下方向に進退するピストンロッド５５ａとを有しており、ピストンロッド５５ａの上端には、冷媒収容容器５４が固定されている。

冷却上金型１３ａが下死点に達すると、昇降装置５５のピストンロッド５５ａが伸長方向に駆動され、冷媒収容容器５４は、冷却位置に移動する。そして、金型供給孔５２及び容器供給孔５６が接続状態になると、容器内外の圧力差によって、冷媒４１は、金型供給孔５２及び容器供給孔５６を通って、金型表面に加圧接触している金属板２１に供給される。その結果、金属板２１は、約２００℃以下に冷却される。

これにより、上述の図２の実施例と同様の効果を得ることができる。また、供給孔に弁機構を設ける必要がないため、冷媒収容容器５４の容器体積を水平方向に増すことができる。

なお、本例では、複数の供給孔５２を、金型本体５１及び冷媒収容容器５４の縦壁部に形成しているが、横壁部、縦壁部および横壁部の双方に設ける構成であってもよい。

また、冷媒収容容器５４及び供給孔５２を、冷却下金型１３ｂにのみ設けたが、冷却上金型１３ａにのみ、又は、冷却上金型１３ａ及び冷却下金型１３ｂの双方に設けてもよい。

さらに、実施例１および２では収容容器が金型に対して上下方向にずれて供給孔を接続させたが、収容容器が矩形であれば、左右方向にずれて接続する機構になっても構わない。さらに、冷却上金型１３ａ及び冷却下金型１３ｂのうち少なくとも一方に、冷媒収容容器３２内に冷媒を吸引する吸引装置を設けてもよい。

（実施例３）
次に、図４を参照して、冷却手段の実施例３について説明する。ここで、図４は、冷却金型１３の搬送方向における上下方向断面図であり、（ａ）が冷媒供給前の状態を図示しており、（ｂ）は冷媒供給の際の状態を図示している。

金型表面を含む金型本体６１の縦壁部には、複数の金型供給孔（第２の供給孔）６２が形成されており、金型本体６１の内側には、垂直方向の断面形状を矩形とした収容部６３が上下方向に延びるようにして設けられている。

この収容部６３には、垂直方向の断面形状を矩形とした冷媒収容容器６４が上下方向に相対移動可能に収容されており、冷媒収容容器６４の外周面は、収容部６３の縦周壁に対して冷媒の漏れない程度の僅かな隙間を空けた状態で配置されている。また、冷媒収容容器６４は、金型支持部材６８に固定されており、金型本体６１と金型支持部材６８との間には、付勢バネ６９が介在している。金型本体６１は、図４（ａ）に図示するように、冷却上金型１３ａが金属板２１に加圧接触する前の状態において、付勢バネ６９の付勢力を受けて、金型支持部材６８から浮いた状態となっている。

冷媒収容容器６４には、冷媒４１が加圧された状態で充填されており、その縦周壁部には、複数の容器供給孔（第１の供給孔）６６が形成されている。図４（ａ）に図示するように、冷媒収容容器６４は、冷媒供給前の状態において、金型供給孔６２及び容器供給孔６６が非接続の状態である待機位置に待機しており、冷却の際は、図４（ｂ）に図示するように、金型供給孔６２及び容器供給孔６６が接続状態となる冷却位置に相対移動する。冷媒収容容器６４が冷却位置に相対移動すると、冷媒４１は、容器内外の圧力差により、金型供給孔６２及び容器供給孔６６を通って、金型表面に排出される。

なお、上述のように、冷媒収容容器６４の外周面と収容部６３の縦周壁との間には、僅かな隙間があるため、冷媒収容容器６４，収容部６３の摺動面の精度をよくしたり、ゴムなどの弾性体材料によるシールによって、冷媒４１が漏れないようにしたり、してもよい。

冷媒収容容器６４の下端部には、トランスファープレス装置の外側に設けられた冷媒を送液するための冷媒供給ホース６７が取りつけられ、その上流側には不図示のポンプが設けられている。

金型を昇降駆動する該エアーシリンダが伸長方向に駆動され、冷却上金型１３ａが金属板２１に接触すると、付勢バネ６９のバネ力に抗して冷却金型１３ｂの金型本体６１が下方に移動する。

そして、図４（ｂ）に図示するように、金型本体６１が冷却位置（下死点）に移動したときに、金型供給孔６２及び容器供給孔６６が接続状態となり、冷媒４１は、容器内外の圧力差により、金型供給孔６２及び容器供給孔６６を通って、金型表面に加圧接触している金属板２１に供給される。その結果、金属板２１は、約２００℃以下に冷却される。

これにより、上述の図２の実施例と同様の効果を得ることができる。また、供給孔に弁機構を設ける必要がないため、冷媒収容容器５４の容器体積を水平方向に増すことができる。

なお、本例では、複数の供給孔６２、６６を、金型本体６１及び冷媒収容容器６４の縦壁部に形成しているが、横壁部、縦壁部および横壁部の双方に設けてもよい。

また、冷媒収容容器６４及び供給孔６２、６６を、冷却下金型１３ｂにのみ設けたが、冷却上金型１３ａにのみ、又は、冷却上金型１３ａ及び冷却下金型１３ｂの双方に設けてもよい。

（実施例４）
次に、図５を参照して、冷却手段の実施例４について説明する。ここで、図５は、冷却金型１３の搬送方向における上下方向断面図であり、（ａ）が冷媒供給前の状態を図示しており、（ｂ）は冷媒供給の際の状態を図示している。

金型表面を含む金型本体７１の縦壁部７１ａ及び横壁部７１ｂにはそれぞれ、貫通形状の複数の金型縦供給孔７２ａ及び金型横供給孔７２ｂ（第２の供給孔）が形成されており、金型本体７１の内側には、垂直方向の断面形状を矩形とした収容部７３が上下方向に延びるようにして設けられている。

この収容部７３には、垂直方向の断面形状を矩形とした冷媒収容容器７４が昇降移動可能に収容されており、冷媒収容容器７４の外周面は、収容部７３の縦周壁に対して冷媒の漏れない程度の僅かな隙間を空けた状態で配置されている。また、収容部７３には、冷媒収容容器７４を昇降駆動するための昇降装置７５が設けられている。

冷媒収容容器７４には、冷媒４１が加圧された状態で充填されており、その縦壁部７４ａ及び横壁部７４ｂにはそれぞれ、複数の容器縦供給孔７６ａ及び容器横供給孔７６ｂ（第１の供給孔）が形成されている。図５（ａ）に図示するように、冷媒収容容器７４は、冷媒供給前の状態において、金型供給孔７２及び容器供給孔７６が非接続の状態である待機位置に待機しており、冷却の際は上方に駆動され、図５（ｂ）に図示するように、金型供給孔７２及び容器供給孔７６が接続状態となる冷却位置に移動する。冷媒収容容器７４が冷却位置に移動すると、冷媒４１は、容器内外の圧力差により、金型供給孔７２及び容器供給孔７６を通って、金型表面に排出される。

なお、上述のように、冷媒収容容器７４の外周面と収容部７３の縦周壁との間には、僅かな隙間があるため、冷媒収容容器７４，収容部７３の摺動面の精度をよくしたり、ゴムなどの弾性体材料によるシールによって、冷媒４１が漏れないようにしたり、してもよい。

下端部に円錐台形状の弁７９ａを有する弁機構７９は、容器横供給孔７６ｂ及び金型横供給孔７２ｂ内を上下方向に延びて、金型供給孔７２に対して固定されている。弁７９ａは、図５（ａ）に図示するように、冷媒供給前の状態において、容器横供給孔７６ｂの下端部に密着しており、この密着作用により冷媒収容容器７４から冷媒４１が排出されるのを防止している。

図５（ｂ）に図示するように、冷媒を供給するときは、昇降装置７５によって冷媒収容容器７４が上方に移動するため、それまで容器横供給孔７６ｂの下端部に密着していた弁７９ａがそこから離脱し、冷媒４１が容器内外の圧力差により容器横供給孔７６ｂを通って排出される。

冷媒収容容器７４の下端部には、トランスファープレス装置の外側に設けられた冷媒を送液するための冷媒供給ホース７７が取りつけられ、その上流側には不図示のポンプが設けられている。

昇降装置７５は、収容部７３の底部に固定されたシリンダハウジング７５ｂとこのシリンダハウジング７５ｂに対して上下方向に進退するピストンロッド７５ａとを有しており、ピストンロッド７５ａの上端には、冷媒収容容器７４が固定されている。

金型を昇降駆動する該エアーシリンダが伸長方向に駆動され、冷却上金型１３ａが下死点に達すると、昇降装置７５のピストンロッド７５ａが伸長方向に駆動され、冷媒収容容器７４は、冷却位置に移動する。そして、金型供給孔７２及び容器供給孔７６が接続されるとともに、容器横供給孔７６ｂの下端部にそれまで密着していた弁７９ａがそこから離脱し、容器内外の圧力差によって、冷媒４１は、金型供給孔７２及び容器供給孔７６を通って、金型表面に加圧接触している金属板２１に供給される。その結果、金属板２１は、約２００℃以下に冷却される。

これにより、上述の図２の実施例と同様の効果を得ることができる。また、弁機構７９によって、非冷却時に冷媒４１が容器横供給孔７６ｂから無駄に排出されるのを阻止できるため、冷却コストを削減できる。さらに、金型本体７１の縦壁部７１ａ及び横壁部７１ｂに複数の供給孔を設けて、金属板２１を冷却しているため、変形例１及び２よりも冷却効率を上げることができる。

実施例４の冷却手段を、上金型１３a、上金型１３a及び下金型１３ｂの双方に設けてもよい。

（実施例５）
次に、図６を参照して、冷却手段の実施例４について説明する。ここで、図６（ａ）は、冷却金型１３の搬送方向における上下方向断面図であり、図６（ｂ）は、冷媒供給前の冷却下金型１３ｂの水平断面図であり、図６（ｃ）は冷媒を供給するときの冷媒下金型１３ｂの水平断面図である。

金型表面を含む金型本体８１の縦壁部には、複数の金型供給孔（第２の供給孔）８２が形成されており、金型本体８１の内側には、水平方向の断面形状を円形とした収容部８３が上下方向に延びるようにして設けられている。

この収容部８３には、水平方向の断面形状を円形とした冷媒収容容器８４が昇降移動可能に収容されており、冷媒収容容器８４の外周面は、収容部８３の縦周壁に対して冷媒の漏れない程度の僅かな隙間を空けた状態で配置されている。また、収容部８３には、冷媒収容容器８４を回転駆動するための回転装置８５が設けられている。

冷媒収容容器８４には、冷媒４１が加圧された状態で充填されており、その縦周壁部には、複数の容器供給孔（第１の供給孔）８６が金型供給孔８２と同じ高さに形成されている。図６（ａ）に図示するように、冷媒収容容器８４は、冷媒供給前の状態において、金型供給孔８２及び容器供給孔８６が非接続の状態である待機位置に待機しており、冷却の際は回転駆動され、図６（ｂ）に図示するように、金型供給孔８２及び容器供給孔８６の位相が揃って接続状態となる冷却位置に移動する。冷媒収容容器８４が冷却位置に移動すると、冷媒４１は、容器内外の圧力差により、金型供給孔８２及び容器供給孔８６を通って、金型表面に排出される。

なお、上述のように、冷媒収容容器８４の外周面と収容部８３の縦周壁との間には、僅かな隙間があるため、冷媒収容容器８４，収容部８３の摺動面の精度をよくしたり、ゴムなどの弾性体材料によるシールによって、冷媒４１が漏れないようにしたり、してもよい。また、ここでいう、「金型供給孔８２及び容器供給孔８６が接続状態」とは、金型供給孔８２及び容器供給孔８６が、水平方向に並んで配置された状態を意味している。

冷媒収容容器８４の下端部には、トランスファープレス装置の外側に設けられた冷媒を送液するための冷媒供給ホース８７が取りつけられ、その上流側には不図示のポンプが設けられている。

金型を昇降駆動する該エアーシリンダが伸長方向に駆動され、冷却上金型１３ａが下死点に達すると、冷媒収容容器８４は、回転装置８５によって回転駆動され、冷却位置に移動する。そして、金型供給孔８２及び容器供給孔８６が接続状態になると、容器内外の圧力差によって、冷媒４１は、金型供給孔８２及び容器供給孔８６を通って、金型表面に加圧接触している金属板２１に供給される。その結果、金属板２１は、約２００℃以下に冷却される。

これにより、上述の図２の実施例と同様の効果を得ることができる。

なお、本例では、複数の供給孔８２、８６を、金型本体８１及び冷媒収容容器８４の縦壁部に形成しているが、横壁部、縦壁部および横壁部の双方に設ける構成であってもよい。

また、冷媒収容容器８４及び供給孔８２、８６を、冷却下金型１３ｂにのみ設けたが、冷却上金型１３ａにのみ、又は、冷却上金型１３ａ及び冷却下金型１３ｂの双方に設けてもよい。

以下、実施例１によって得られた成形品を評価することにより、本発明を更に具体的に説明する。

図1のトランスファープレス装置を用いて、炭素を０．２２％含有する鋼板を三段構成の金型で連続的にプレスして、ハット型の製品を試作した。このトランスファープレス装置の最終段に配置される冷却金型として、図２に図示する冷却下金型１３ｂを使用した。冷却上金型１３aの材質はＳ４５Ｃとした。

鋼板を約７５０℃まで加熱し、加熱後の鋼板を成形金型１１でハット形状に成形し、この所定形状に成形された鋼板を、搬送フィンガーで把持して、後段のピアッシング金型１２に送り込み、このピアッシング処理された鋼板を、搬送フィンガーで把持して、後段の冷却金型１３に送り込み、冷却した。図７に図示するように、搬送フィンガーの把持する箇所は、ハット形状に形成された鋼板の接触部９１とし、温度測定部９２を温度測定部位として、温度測定を行った。

得られた鋼板の製品硬度、鋼板のピアス部９３の残留応力を評価し、結果を図７に示している。製品硬度については、ビッカース硬さが４１０Ｈｖより大きい場合には良好とし、“○”で示し、４１０Ｈｖより小さい場合には不良とし、“×”で示した。また、製品硬度または成形性のうち、少なくとも一つの評価項目が不良であれば、総合評価も不良とし、“×”で示した。また、製品硬度及びビッカース硬さの評価項目がともに良好であれば、総合評価も良好とし、“○”で示した。

比較例として、図９に図示する、下金型９４及び上金型９５からなる熱間プレス成形装置を用いて、炭素を０．２２％含有する鋼板９６を絞り成形し、実施例と同様にハット型の製品を試作した。

鋼板は、実施例と同様に７５０℃まで加熱し、加熱後の鋼板を、パンチとダイスとの間の成形位置にセットし、熱間プレス成形を行い、下死点において所定時間（０秒、０．５秒、２秒、４秒）保持し、冷媒を噴出させて冷却した。

図７に示すように、実施例A〜Cは、製品硬度及び残留応力が良好であり、総合評価が良好であった。

他方、比較例A〜Dは、成形性としては良好であったが、硬度が出なかったため、全て総合評価が不良であった。

トランスファープレス装置の搬送方向の上下方向の断面図 実施例１の冷却下金型の搬送方向における上下方向の断面図であり、（ａ）が冷却前の状態を図示しており、（ｂ）が冷却するときの状態を図示している。 実施例２の冷却下金型の搬送方向における上下方向の断面図であり、（ａ）が冷却前の状態を図示しており、（ｂ）が冷却するときの状態を図示している。 実施例３の冷却下金型の搬送方向における上下方向の断面図であり、（ａ）が冷却前の状態を図示しており、（ｂ）が冷却するときの状態を図示している。 実施例４の冷却下金型の搬送方向における上下方向の断面図であり、（ａ）が冷却前の状態を図示しており、（ｂ）が冷却するときの状態を図示している。 （ａ）が実施例５の冷却下金型の搬送方向における上下方向の断面図であり、（ｂ）が非冷却時の冷却下金型の水平方向断面図であり、（ｃ）が冷却時の冷却下金型の水平方向断面図である。 実施例１と従来例との比較データ。 従来例の熱間プレス成形装置の断面図及び斜視図。 従来例の熱間プレス成形金型の断面図及び斜視図。

符号の説明

１１ 成形金型
１２ ピアッシング金型
１３ 冷却金型
２１ 金属板
３１ ５１ ６１ ７１ ８１ 金型本体
３２ ５４ ６４ ７４ 冷媒収容容器
３３ 供給孔
３４ ５７ ６７ ７７冷媒供給ホース
３５ 電磁弁
５２ ６２ ７２ ８２ 金型供給孔
５３ ６３ ８３ 収容部
５５ ７５ 昇降装置
５６ ６６ ７６ ８６ 容器供給孔
６８ 金型支持部材
６９ 付勢バネ
７９ 弁機構
８５ 回転装置
９１ 鋼板とフィンガーとの接触部
９２ 温度測定部
９３ ピアス部

Claims (5)

1. 加熱された金属板を搬送しながら、複数の金型でプレスし、該金属板を加工処理するトランスファープレス装置であって、
   前段で所定形状に成形された金属板に当接して該金属板を冷却する、上金型及び下金型からなる冷却金型を後段に有し、
   前記上金型及び前記下金型のうち少なくとも一方は、冷媒を収容した収容容器と、前記収容容器に収容された冷媒を前記金属板に対する当接面に供給するための複数の供給孔と、前記供給孔と前記収容容器との間に設けられた、冷媒の供給を制御する制御機構とを有し、前記収容容器は、前記上金型及び前記下金型のうち少なくとも一方の内側に収容されていることを特徴とするトランスファープレス装置。
2. 前記制御機構として、弁の開閉状態を制御することにより、前記冷媒の供給制御機能を有することを特徴とする請求項１に記載のトランスファープレス装置。
3. 前記各供給孔は、前記収容容器に設けられた第１の供給孔と、前記収容容器を有する前記少なくとも一方の金型に設けられた第２の供給孔と、から構成されており、
   前記制御機構は、前記少なくとも一方の金型に対して前記収容容器を相対移動させることによる、前記第１及び第２の供給孔を接続状態と非接続状態との間での切替機能を有することを特徴とする請求項１に記載のトランスファープレス装置。
4. 前記相対移動は、直線移動又は回転移動であることを特徴とする請求項３に記載のトランスファープレス装置。
5. 前記冷媒は、加圧された状態で前記収容容器に収容されていることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一つに記載のトランスファープレス装置。

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