JP4900909B2 - Heating apparatus and method for press molding - Google Patents

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Description

本発明は、プレス成形前に被加工材を加熱するための装置および方法に関する。   The present invention relates to an apparatus and method for heating a workpiece prior to press molding.

自動車、家電製品および電子部品などに多用される高抗張力鋼、マグネシウム合金、チタン合金またはアルミニウムなどの材質の被加工材のプレス成形では、温間プレス成形または熱間プレス成形（以下、「温／熱間プレス成形」という）法が採用されることが多い。すなわち、被加工材の全体が成形に適した高温まで加熱され、その高温の被加工材に対しプレス加工が行なわれる。従来、温／熱間プレス成形のための被加工材の加熱方法としては、電気炉またはガス炉などの炉内で複数の被加工材を加熱するバッチ炉加熱法が、広く採用されている。しかし、炉中での被加工材の酸化を防止するために、不活性ガス炉または真空炉を用いる必要があり、設備コストが高い。また、バッチ炉加熱は、量産ラインでのインライン処理が不可能である。また、加熱時間として数分から数十分がかかる場合が多く、秒オーダなどの短時間に被加工材を所望温度まで加熱することは難しい。   In press molding of work materials made of materials such as high tensile strength steel, magnesium alloy, titanium alloy or aluminum, which are frequently used in automobiles, home appliances and electronic parts, warm press molding or hot press molding (hereinafter referred to as “warm / hot press molding”). In many cases, a method called “hot press molding” is employed. That is, the entire workpiece is heated to a high temperature suitable for molding, and the high temperature workpiece is pressed. Conventionally, a batch furnace heating method in which a plurality of workpieces are heated in a furnace such as an electric furnace or a gas furnace has been widely adopted as a heating method of the workpieces for warm / hot press forming. However, in order to prevent oxidation of the workpiece in the furnace, it is necessary to use an inert gas furnace or a vacuum furnace, and the equipment cost is high. Also, batch furnace heating cannot be performed in-line on a mass production line. Further, the heating time often takes several minutes to several tens of minutes, and it is difficult to heat the workpiece to a desired temperature in a short time such as a second order.

そこで、インラインで用いることができ、かつ、秒オーダの短時間に被加工材を所望温度まで加熱できる加熱方法として、被加工材に電流を流す通電加熱法が特許文献１に開示されている。この方法は、被加工材の複数箇所に電極を接触させ、それらの電極から直接被加工材に大電流を流すことで、被加工材を加熱するものである。
特開２００５−１３１６５６５号公報 Therefore, as a heating method that can be used in-line and can heat the workpiece to a desired temperature in a short time on the order of seconds, an energization heating method in which a current is passed through the workpiece is disclosed in Patent Document 1. In this method, an electrode is brought into contact with a plurality of portions of the workpiece, and the workpiece is heated by flowing a large current directly from the electrodes to the workpiece.
JP 2005-1316565 A

上述した従来の通電加熱の方法は、インラインで使用できる利点があるものの、被加工材の平面形状に関わらず被加工材の所望領域を加熱することが難しいという問題がある。この問題は、次の２つの側面に分けられる。   Although the above-described conventional heating method has an advantage that it can be used in-line, there is a problem that it is difficult to heat a desired region of the workpiece regardless of the planar shape of the workpiece. This problem can be divided into the following two aspects.

第1の側面は、被加工材の平面形状に関わらず、被加工材の全体領域を均一の温度に加熱することが難しいという問題である。一般に温／熱間プレス成形では、被加工材の全体領域を均一の温度に加熱することが要求される。被加工材が長方形の平面形状をもつ板である場合には、上述した従来の通電加熱の方法で、被加工材の全体領域を均一な温度に加熱することができる。しかし、被加工材が、長方形以外の平面形状をもつとか、内側に穴が開いているというような異形形状または複雑形状の板である場合、従来の通電加熱の方法では、被加工材の電流密度が不均一となり、被加工材の全体領域を均一な温度に加熱することが困難であり、また、通電中にスパークが発生したりもする。   The first side surface is a problem that it is difficult to heat the entire region of the workpiece to a uniform temperature regardless of the planar shape of the workpiece. In general, in warm / hot press molding, it is required to heat the entire region of the workpiece to a uniform temperature. When the workpiece is a plate having a rectangular planar shape, the entire region of the workpiece can be heated to a uniform temperature by the above-described conventional heating method. However, when the work piece is a plate having an irregular shape or a complicated shape such as a flat shape other than a rectangle or a hole formed inside, the current of the work piece can be reduced by the conventional electric heating method. The density becomes non-uniform, it is difficult to heat the entire region of the workpiece to a uniform temperature, and sparking may occur during energization.

第２の側面は、従来の通電加熱の方法では、被加工材の特定の部分領域だけを選択的に加熱するということができないことである。しかし、もし、被加工材の所望部分領域だけを選択的に加熱することが可能であれば、例えば以下のような新たな加工方法の可能性が開けてくる。すなわち、高抗張力鋼のように冷間プレス成形が困難な材料は、一般に温／熱間プレス法で成形される。しかし、冷間プレス成形において、被加工材の特定部分領域だけを選択的に加熱してその特定部分領域だけを選択的に塑性変形させることができるならば、高抗張力鋼のような冷間成形が困難な材料に対しても、順送加工法による冷間プレス成形が採用できるようになる。あるいは、温／熱間プレス成形においても、局部的なエンボス加工、局部抜き打ち、あるいは局部絞り加工などが一層容易に行なえるようになる。   The second aspect is that only a specific partial region of the workpiece cannot be selectively heated by the conventional energization heating method. However, if it is possible to selectively heat only a desired partial region of the workpiece, for example, the possibility of a new processing method as described below opens. That is, materials that are difficult to be cold-pressed, such as high strength steel, are generally formed by a warm / hot press method. However, in cold press forming, if it is possible to selectively heat only a specific partial region of the workpiece and selectively plastically deform only the specific partial region, cold forming such as high strength steel is possible. Therefore, it is possible to adopt cold press forming by progressive processing even for materials that are difficult to process. Alternatively, even in hot / hot press molding, local embossing, local punching, or local drawing can be performed more easily.

さらに、従来の通電加熱の問題点として、電気抵抗の低い材質の被加工材には適用が困難であるという点もある。   Furthermore, as a problem of conventional energization heating, there is also a point that it is difficult to apply to a workpiece having a low electrical resistance.

従って、本発明の目的は、プレス成形のための被加工材の加熱装置および方法において、インラインで使用でき、かつ、被加工材の所望領域を加熱できるようにすることにある。   Accordingly, it is an object of the present invention to be able to be used in-line in a workpiece heating apparatus and method for press molding and to heat a desired region of the workpiece.

本発明の別の目的は、被加工材の特定の部分領域を選択的に加熱できるようにすることにある。   Another object of the present invention is to enable selective heating of specific partial regions of the workpiece.

本発明のまた別の目的は、電気抵抗の低い材質の被加工材も加熱できるようにすることにある。   Another object of the present invention is to enable heating of a workpiece having a low electrical resistance.

本発明の第１の側面に従う、プレス成形のための被加工材の加熱装置は、プレス成形前の被加工材を相互間に挿入することが可能であり、且つ一方が他方に近づいたり離れたりするように動かし得る、少なくとも２枚の加熱プレートと、それらの加熱プレートを加熱する加熱手段と、上記加熱手段を制御する制御手段とを備える。そして、加熱プレートが加熱され且つ被加工材が加熱プレート間に挿入された場合、加熱プレートの一方が他方に近づいて、被加工材の所定領域の両面に密着するように被加工材をサンドイッチする。そして、加熱プレートが被加工材をサンドイッチした状態が、所定時間維持される。   The apparatus for heating a workpiece for press molding according to the first aspect of the present invention can insert a workpiece before press molding between them, and one of them approaches or separates from the other. And at least two heating plates that can be moved, heating means for heating the heating plates, and control means for controlling the heating means. When the heating plate is heated and the workpiece is inserted between the heating plates, the workpiece is sandwiched so that one of the heating plates approaches the other and is in close contact with both surfaces of a predetermined region of the workpiece. . And the state which the heating plate sandwiched the workpiece is maintained for a predetermined time.

この加熱装置によると、加熱された少なくとも２枚の加熱プレートが、プレス成形前の被加工材を両側からサンドイッチする。被加工材をサンドイッチしたとき、加熱プレートは、被加工材の所定領域の両面に密着する。このサンドイッチ状態が所定時間維持される。結果として、被加工材の平面形状にかかわらず、被加工材の所定領域を加熱することができる。また、被加工材が電気抵抗率の低い材質であっても、被加工材を良好に加熱することができる。また、この加熱装置は、生産ラインに（典型的にはプレス成形機械の直前に）組み込まれてインラインで使用することができる。   According to this heating apparatus, the heated at least two heating plates sandwich the workpiece before press molding from both sides. When the workpieces are sandwiched, the heating plate is in close contact with both surfaces of a predetermined region of the workpieces. This sandwich state is maintained for a predetermined time. As a result, a predetermined region of the workpiece can be heated regardless of the planar shape of the workpiece. Moreover, even if a workpiece is a material with a low electrical resistivity, a workpiece can be heated favorably. In addition, the heating device can be used in-line by being incorporated in a production line (typically immediately before a press molding machine).

一つの実施形態では、加熱プレートは凸部を有し、被加工材をサンドイッチしたときに、その凸部で被加工材の特定の部分領域の両面に密着する。その結果、被加工材の特定部分領域を選択的に加熱することができる。凸部は、加熱プレートに一体形成されたものであってもよいし、或は、別個の部品として用意されて加熱プレートに取り付けられたものであってもよい。凸部の材質は、加熱プレートの本体よりは電気抵抗率が十分に高いものにすることができ、また、加熱プレートの形状は直方体とすることができ、そうすると、通電加熱または誘導加熱の方法で、加熱プレートを高速に均一に加熱することが容易である。   In one embodiment, the heating plate has a convex portion, and when the workpiece is sandwiched, the heating plate adheres to both surfaces of a specific partial region of the workpiece. As a result, the specific partial region of the workpiece can be selectively heated. The convex portion may be formed integrally with the heating plate, or may be prepared as a separate part and attached to the heating plate. The material of the convex portion can be made to have a sufficiently high electrical resistivity than the main body of the heating plate, and the shape of the heating plate can be a rectangular parallelepiped, and if so, it can be conducted by means of current heating or induction heating. It is easy to heat the heating plate uniformly at high speed.

別の実施形態では、加熱プレートと被加工材の挿入位置との間に、接触板片が配置される。接触板片は、加熱プレートが加熱されるときには、加熱プレートから離れているが、加熱プレートが被加工材をサンドイッチしたときには、被加工材の所定の部分領域と加熱プレートとに挟まれて密着するようになっている。その結果、被加工材の特定部分領域を選択的に加熱することができる。加熱プレートの形状は直方体とすることができ、そうすると、通電加熱または誘導加熱の方法で、加熱プレートを高速に均一に加熱することが容易である。   In another embodiment, a contact plate piece is disposed between the heating plate and the insertion position of the workpiece. The contact plate piece is separated from the heating plate when the heating plate is heated. However, when the heating plate sandwiches the workpiece, the contact plate piece is sandwiched between the predetermined partial region of the workpiece and the heating plate. It is like that. As a result, the specific partial region of the workpiece can be selectively heated. The shape of the heating plate can be a rectangular parallelepiped, and it is easy to uniformly heat the heating plate at high speed by the method of current heating or induction heating.

本発明の第２の側面に従う、プレス成形のための被加工材の加熱方法は、少なくとも２枚の加熱プレートを加熱する加熱ステップと、それらの加熱プレートの間に、プレス成形前の被加工材を挿入する挿入ステップと、この挿入ステップ後に加熱プレートの一方を他方に近づけて、それらの加熱プレートが被加工材の所望領域の両面に密着するようにして被加工材をサンドイッチするサンドイッチステップと、加熱プレートが被加工材をサンドイッチした状態を所定時間維持する維持ステップとを有する。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a heating method for a workpiece for press molding, a heating step for heating at least two heating plates, and a workpiece before press molding between the heating plates. An insertion step of inserting a workpiece, and a sandwiching step of sandwiching the workpiece so that one of the heating plates is brought close to the other after the insertion step and the heating plates are in close contact with both sides of a desired region of the workpiece, And a maintaining step for maintaining the sandwiched state of the workpieces for a predetermined time.

この方法によると、被加工材の平面形状にかかわらず、被加工材の所定領域を加熱することができる。また、被加工材が電気抵抗率の低い材質であっても、被加工材を良好に加熱することができる。また、この加熱方法は、生産ラインにおいてインラインで（典型的にはプレス成形工程の直前で）使用することができる。   According to this method, a predetermined region of the workpiece can be heated regardless of the planar shape of the workpiece. Moreover, even if a workpiece is a material with a low electrical resistivity, a workpiece can be heated favorably. This heating method can also be used in-line in the production line (typically just before the press molding step).

本発明によれば、プレス成形前の被加工材の所望領域を加熱することができ、しかも、インラインで使用することができる。特に、加熱プレートが被加工材の特定の部分領域の両面に密着するようにした場合には、被加工材の特定の部分領域を選択的に加熱することができる。   According to the present invention, it is possible to heat a desired region of a workpiece before press molding, and it can be used in-line. In particular, when the heating plate is in close contact with both surfaces of a specific partial region of the workpiece, the specific partial region of the workpiece can be selectively heated.

また、本発明によれば、電気抵抗の低い材質の被加工材も加熱することができる。   In addition, according to the present invention, a workpiece having a low electrical resistance can be heated.

図１は、本発明の第1の実施形態にかかるプレス成形用の被加工材の加熱装置の要部の構成を示す。図２は、この加熱装置の全体の構成を示す。   FIG. 1 shows a configuration of a main part of a heating apparatus for a workpiece for press molding according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows the overall configuration of this heating apparatus.

図１に示すように、それぞれ直方体である（平面形状が長方形である）２枚の加熱プレート１０、１２（上加熱プレート１０と下加熱プレート１２）が、それぞれの主面（最も広い面であり、具体的には、上加熱プレート１０の下面と下加熱プレート１２の上面）が平行に向かい合うようにして、上下に配置される。図２に示すように、２枚の加熱プレート１０、１２は、この加熱装置用のプレス機械（被加工材１４のプレス成形用のプレス機械とは別のもの）４０に組み込まれる。２枚の加熱プレート１０、１２は、プレス機械４０により動かされて、一方が他方に近づいたり遠ざかったりする（つまり、加熱プレート１０、１２間の空間が狭くなったり広くなったりする）ようになっている。   As shown in FIG. 1, two heating plates 10 and 12 (upper heating plate 10 and lower heating plate 12) each having a rectangular parallelepiped (the planar shape is rectangular) are the main surfaces (the widest surface). Specifically, the upper heating plate 10 and the lower heating plate 12 are arranged vertically so that the lower surface of the upper heating plate 10 and the upper surface of the lower heating plate 12 face each other in parallel. As shown in FIG. 2, the two heating plates 10 and 12 are incorporated in a press machine 40 for this heating device (separate from the press machine for press molding the workpiece 14). The two heating plates 10 and 12 are moved by the press machine 40 so that one of them approaches or moves away from the other (that is, the space between the heating plates 10 and 12 becomes narrower or wider). ing.

この加熱装置での加熱対象となる被加工材１４は、典型的には、広い母板材から予め切り出された個別の板片であり、その平面形状は多種多様である。このような被加工材１４が、プレス成形前の平板状であるときに、被加工材搬送装置（図示せず）のフィンガー１６A、１６Bによって把持されて、下加熱プレート１２の上に置かれるようになっている。また、加熱プレート１０、１２による被加工材１４の加熱が終わると、下加熱プレート１２上の被加工材１４が、フィンガー１６A、１６Bによって再び把持されて、外へ取り出されたりするようになっている。被加工材１４に比べて、加熱プレート１０、１２は、平面サイズにおいて明らかに大きく、よって、後述するように加熱プレート１０、１２が被加工材１４をサンドイッチしたときには、加熱プレート１０、１２が被加工材１４の実質的に全周囲を包囲することになる。   The workpiece 14 to be heated by this heating apparatus is typically an individual plate piece cut in advance from a wide base plate material, and the planar shape thereof is various. When such a workpiece 14 has a flat plate shape before press molding, it is held by the fingers 16A and 16B of the workpiece conveying device (not shown) and placed on the lower heating plate 12. It has become. When the heating of the workpiece 14 by the heating plates 10 and 12 is finished, the workpiece 14 on the lower heating plate 12 is again gripped by the fingers 16A and 16B and taken out. Yes. Compared to the workpiece 14, the heating plates 10 and 12 are clearly larger in planar size. Therefore, when the heating plates 10 and 12 sandwich the workpiece 14 as will be described later, the heating plates 10 and 12 are not covered. The entire periphery of the workpiece 14 is surrounded.

加熱プレート１０、１２の加熱方法には、通電加熱、誘導加熱あるいは電熱線ヒータによるヒータ加熱などの方法を採用することができるが、この実施形態では、一例として通電加熱法を採用する。   As a method for heating the heating plates 10 and 12, a method such as energization heating, induction heating, or heater heating using a heating wire heater can be employed. In this embodiment, an energization heating method is employed as an example.

上加熱プレート１０の向かい合う両側面（４つの側面のうち、例えば面積の小さい方の２つの側面）に、それぞれ、通電加熱用の大電流を外部から上加熱プレート１０に流すための電極２０A、２０Bが接合されている。同様に、下加熱プレート１２の向かい合う両側面の全域にも、それぞれ、電極２２A、２２Bが接合されている。これらの電極２０A、２０B、２２A、２２Bの各々は、それが設けられた加熱プレート１０、１２の各側面の全域をカバーしている。これらの電極２０A、２０B、２２A、２２Bの頭部２４A、２４B、２６A、２６Bには、図２に示すように、電源回路６０からの加熱用電流を流す電流線６２、６４が接続される。   Electrodes 20 </ b> A and 20 </ b> B for flowing a large current for energization heating from the outside to the upper heating plate 10 on both opposite side surfaces of the upper heating plate 10 (for example, two side surfaces having a smaller area among the four side surfaces). Are joined. Similarly, electrodes 22A and 22B are joined to the entire area of the opposite side surfaces of the lower heating plate 12, respectively. Each of these electrodes 20A, 20B, 22A, 22B covers the entire area of each side surface of the heating plates 10, 12 on which it is provided. As shown in FIG. 2, current lines 62 and 64 for supplying a heating current from the power supply circuit 60 are connected to the heads 24A, 24B, 26A and 26B of the electrodes 20A, 20B, 22A and 22B.

いずれの加熱プレート１０、１２においても、加熱用電流は一方の側の電極２０Ａ、２２Ａから加熱プレート１０、１２内に入り、加熱プレート１０、１２内をその断面全域にわたり均等な電流密度で流れ、そして、反対側の電極２０Ｂ、２２Ｂへ流れ出ることになる。よって、いずれの加熱プレート１０、１２も、その全体領域がほぼ均等な温度に加熱されることになる。   In any of the heating plates 10 and 12, the heating current enters the heating plates 10 and 12 from the electrodes 20A and 22A on one side, and flows in the heating plates 10 and 12 at a uniform current density over the entire cross section. Then, it flows out to the opposite electrodes 20B, 22B. Therefore, the entire area of any of the heating plates 10 and 12 is heated to a substantially uniform temperature.

加熱プレート１０、１２の材質は、通電によりジュール熱を発生し易い、或る程度に電気抵抗率の高い金属である。一方、電極２０A、２０B、２２A、２２Bは、加熱プレート１０、１２よりも電気抵抗率が低く、大電流が流れてもあまり加熱されない金属である。加熱プレート１０、１２と電極２０A、２０B、２２A、２２Bとの接合には、接合面での電気抵抗を無視できる程度に小さく出来る方法、例えば、ボルトで強固に締結して押し付ける圧着法や、溶接のような冶金接合法などを採用することができる。   The material of the heating plates 10 and 12 is a metal having a certain degree of electrical resistivity, which easily generates Joule heat when energized. On the other hand, the electrodes 20A, 20B, 22A, and 22B are metals that have a lower electrical resistivity than the heating plates 10 and 12 and are not heated much even when a large current flows. For joining the heating plates 10 and 12 to the electrodes 20A, 20B, 22A and 22B, a method capable of reducing the electrical resistance at the joining surface to a negligible level, for example, a pressure bonding method in which the bolt is firmly fastened and pressed with a bolt, or welding. A metallurgical joining method such as can be employed.

電極２０A、２０B、２２A、２２Bには、また、図２に示す支柱４６A、４６Bを通すための貫通穴２８A、２８B、３０A、３０Bがそれぞれ穿たれている。加熱プレート１０、１２が熱膨張しても加熱プレート１０、１２が変形しないように、貫通穴２８A、２８B、３０A、３０Bの内径は支柱４６A、４６Bの外径よりも或る程度大きくて、貫通穴２８A、２８B、３０A、３０Bと支柱４６A、４６B間には、加熱プレート１０、１２の熱膨張を吸収するのに十分な大きさの隙間ができるようになっている。   The electrodes 20A, 20B, 22A, and 22B are also provided with through holes 28A, 28B, 30A, and 30B, respectively, through which the columns 46A and 46B shown in FIG. 2 are passed. The inner diameters of the through holes 28A, 28B, 30A, 30B are somewhat larger than the outer diameters of the columns 46A, 46B so that the heating plates 10, 12 do not deform even if the heating plates 10, 12 are thermally expanded. Between the holes 28A, 28B, 30A, 30B and the columns 46A, 46B, there are gaps large enough to absorb the thermal expansion of the heating plates 10, 12.

図２に示すように、加熱装置用のプレス機械４０のベース４２の上面に、断熱／絶縁板５２が敷かれる。また、ベース４２の上面には、加熱プレート１０、１２の位置を制御するためのガイド部材、例えば、絶縁材料製の２本の支柱４６A、４６Bが鉛直方向に立設される。下加熱プレート１２が断熱／絶縁板５２上に置かれ、下加熱プレート１２の両端の電極２２A、２２Bの貫通穴３０A、３０Bに、支柱４６A、４６Bがそれぞれ通される。断熱／絶縁板５２は、下加熱プレート１２とベース４２との間を断熱し、また、電気的に絶縁する。   As shown in FIG. 2, a heat insulating / insulating plate 52 is laid on the upper surface of the base 42 of the press machine 40 for the heating device. Further, on the upper surface of the base 42, guide members for controlling the positions of the heating plates 10 and 12, for example, two columns 46A and 46B made of an insulating material are erected in the vertical direction. The lower heating plate 12 is placed on the heat insulating / insulating plate 52, and the columns 46A and 46B are passed through the through holes 30A and 30B of the electrodes 22A and 22B at both ends of the lower heating plate 12, respectively. The heat insulating / insulating plate 52 insulates between the lower heating plate 12 and the base 42 and electrically insulates.

下加熱プレート１２の上方に、上加熱プレート１０が配置され、上加熱プレート１０の両端の電極２０A、２０Bの貫通穴２８A、２８Bに、支柱４６A、４６Bがそれぞれ通される。上加熱プレート１０は、支柱４６A、４６Bに沿って上下方向に移動できる。下加熱プレート１２と上加熱プレート１０との間に、上加熱プレート１０を上方に押し上げるためお押し上げ部材、例えば、コイル状のバネ４８A、４８Bが配置される。これらのバネ４８A、４８Bは、支柱４６A、４６Bに嵌装される。支柱４６A、４６Bの上端には、ストッパ５０A、５０Bが取り付けられる。ストッパ５０A、５０Bは上加熱プレート１０のこれ以上の上昇を止めて、上加熱プレート１０が支柱４６A、４６Bから抜け落ちるのを防止する。   The upper heating plate 10 is disposed above the lower heating plate 12, and the columns 46A and 46B are passed through the through holes 28A and 28B of the electrodes 20A and 20B at both ends of the upper heating plate 10, respectively. The upper heating plate 10 can move in the vertical direction along the columns 46A and 46B. Between the lower heating plate 12 and the upper heating plate 10, push-up members, for example, coiled springs 48 </ b> A and 48 </ b> B, are arranged to push the upper heating plate 10 upward. These springs 48A and 48B are fitted to the columns 46A and 46B. Stoppers 50A and 50B are attached to the upper ends of the columns 46A and 46B. The stoppers 50A and 50B prevent the upper heating plate 10 from rising further and prevent the upper heating plate 10 from falling off the support columns 46A and 46B.

図２に示すように、プレス機械４０のスライド４４は、上加熱プレート１０の真上に位置する。スライド４４の下面に断熱／絶縁板５４が取り付けられる。図示のように、スライド４４が上死点に位置するときには、スライド４４は上加熱プレート１０から離れ、上加熱プレート１０はバネ４８A、４８Bの作用で図示の最高点に位置し、上加熱プレート１０と下加熱プレート１２の間には、そこに被加工材１４を出し入れするための空間が大きく開いている。スライド４４が下降していくと、まず、スライド４４の下面の断熱／絶縁板５４が上加熱プレート１０の上面に接触し、そして、上加熱プレート１０を押し下げていく。上加熱プレート１０は、下加熱プレート１２が平行な姿勢で下降していく。上加熱プレート１０が一番低い位置まで来ると、上加熱プレート１０と下加熱プレート１２とが被加工材１４の全体領域の両面に密着する。その後、スライド４４が上昇すると、バネ４８A、４８Bの作用で、上加熱プレート１０も上昇して、図示の最高点で止まる。断熱／絶縁板５４は、上加熱プレート１０とスライド４４との間を断熱し、また、電気的に絶縁する。   As shown in FIG. 2, the slide 44 of the press machine 40 is located directly above the upper heating plate 10. A heat insulating / insulating plate 54 is attached to the lower surface of the slide 44. As shown in the figure, when the slide 44 is located at the top dead center, the slide 44 is separated from the upper heating plate 10, and the upper heating plate 10 is located at the highest point shown in the figure by the action of the springs 48A and 48B. And the lower heating plate 12 have a large space for taking the workpiece 14 in and out. When the slide 44 is lowered, first, the heat insulating / insulating plate 54 on the lower surface of the slide 44 comes into contact with the upper surface of the upper heating plate 10 and then the upper heating plate 10 is pushed down. The upper heating plate 10 descends with the lower heating plate 12 in a parallel posture. When the upper heating plate 10 reaches the lowest position, the upper heating plate 10 and the lower heating plate 12 are in close contact with both surfaces of the entire region of the workpiece 14. Thereafter, when the slide 44 is lifted, the upper heating plate 10 is also lifted by the action of the springs 48A and 48B and stops at the highest point shown in the figure. The heat insulating / insulating plate 54 insulates and electrically insulates between the upper heating plate 10 and the slide 44.

この加熱装置には、さらに、プレス機械４０、電源回路６０および被加工材搬送装置を制御するための制御装置６６が設けられる。その制御装置６６の制御により、以下に説明するような手順で、この加熱装置の動作が実行されるようになっている。   The heating device is further provided with a control device 66 for controlling the press machine 40, the power supply circuit 60, and the workpiece conveying device. Under the control of the control device 66, the operation of the heating device is executed in the procedure described below.

図３は、この加熱装置によって行われる、被加工材１４の加熱工程の１サイクルの動作の流れを示す。   FIG. 3 shows an operation flow of one cycle of the heating process of the workpiece 14 performed by the heating device.

図３に示すように、ステップS1で、上加熱プレート１０が最高点に位置している。ステップS2で、上加熱プレート１０と下加熱プレート１２のそれぞれに大電流が供給されて、これらの加熱プレート１０、１２が所定の加熱温度にまで加熱される。ここで、加熱プレート１０、１２の加熱温度は、被加工材１４の加熱予定温度（プレス成形に適した温度）よりも幾分高い、例えば５０℃から１００℃程度高い、温度である。被加工材１４の加熱予定温度は生産ラインによって違うので、それに応じて加熱プレート１０、１２の加熱温度も違ってくる。例えば、９００℃程度の温度で自動車用高抗張力鋼板を温間プレス成形するラインでは、加熱プレート１０、１２の加熱温度は、被加工材１４の加熱予定温度９００℃より幾分高い、例えば９５０℃程度に設定される。この他にも、本発明が適用できるラインには、例えば、６５０℃以上のマルテンサイト変態点以上の温度にて高抗張力鋼板をプレス成形するダイクエッチング方法を行なうライン、３００℃程度の温度にてマグネシウム板材をプレス成形するライン、４００℃以上の温度でアルミニウム板材をプレス成形するラインなど、様々な種類がある。いずれにしても、被加工材１４の加熱予定温度に応じて加熱プレート１０、１２の加熱温度が定められる。ステップS2では、秒オーダ程度の非常に短時間で、加熱プレート１０、１２を上記加熱温度まで昇温させることができる。前述したように、各加熱プレート１０、１２は直方体であるため、全体的にほぼ均一に上記加熱温度まで加熱される。   As shown in FIG. 3, in step S1, the upper heating plate 10 is positioned at the highest point. In step S2, a large current is supplied to each of the upper heating plate 10 and the lower heating plate 12, and the heating plates 10 and 12 are heated to a predetermined heating temperature. Here, the heating temperature of the heating plates 10 and 12 is a temperature somewhat higher than the expected heating temperature of the workpiece 14 (temperature suitable for press molding), for example, about 50 to 100 ° C. Since the scheduled heating temperature of the workpiece 14 varies depending on the production line, the heating temperature of the heating plates 10 and 12 varies accordingly. For example, in a line for warm press forming a high strength steel sheet for automobiles at a temperature of about 900 ° C., the heating temperature of the heating plates 10 and 12 is somewhat higher than the planned heating temperature 900 ° C. of the workpiece 14, for example, 950 ° C. Set to degree. In addition, the line to which the present invention can be applied includes, for example, a line for performing a dike etching method in which a high strength steel sheet is press-formed at a temperature of a martensite transformation point of 650 ° C. or higher, and a temperature of about 300 ° C. There are various types such as a line for press-molding a magnesium plate and a line for press-molding an aluminum plate at a temperature of 400 ° C. or higher. In any case, the heating temperature of the heating plates 10 and 12 is determined according to the expected heating temperature of the workpiece 14. In step S2, the heating plates 10 and 12 can be raised to the heating temperature in a very short time of the order of seconds. As described above, since each of the heating plates 10 and 12 is a rectangular parallelepiped, it is heated almost uniformly to the heating temperature as a whole.

加熱プレート１０、１２が上記加熱温度まで昇温すると、直ちに、ステップS3で、プレ成形前の平板状の被加工材１４が、フィンガー１６A、１６Bに把持されて下加熱プレート１２上に置かれる。フィンガー１６A、１６Bは、被加工材１４を下加熱プレート１２上に置くと、直ちに加熱プレート１０、１２間から退避する。   As soon as the heating plates 10 and 12 are heated to the above heating temperature, the plate-shaped workpiece 14 before pre-molding is held by the fingers 16A and 16B and placed on the lower heating plate 12 in step S3. The fingers 16 </ b> A and 16 </ b> B are immediately retracted from between the heating plates 10 and 12 when the workpiece 14 is placed on the lower heating plate 12.

続いて直ちに、ステップS4で、スライド４４が下降して上加熱プレート１０を押し下げ、被加工材１４を両加熱プレート１０、１２でサンドイッチする。続いて、ステップS5で、被加工材１４を両加熱プレート１０、１２でサンドイッチした状態を、所定の加熱時間だけ維持する。その間、被加工材１４が変形しない程度の微力な加圧力を上加熱プレート１０に加える。この加圧により、両加熱プレート１０、１２の主面が被加工材１４の全体領域の両面に密着して、両加熱プレート１０、１２からの熱が被加工材１４に伝わって被加工材１４を全体的に加熱するとともに、被加工材１４の両面を空気から遮断して、被加工材１４の両面の酸化を防止する。被加工材１４は均一温度に加熱された加熱プレート１０、１２にサンドイッチされているため、被加工材１４もその全体領域が均一な温度に加熱されることになる。   Immediately thereafter, in step S4, the slide 44 is lowered to push down the upper heating plate 10, and the workpiece 14 is sandwiched between the two heating plates 10 and 12. Subsequently, in step S5, the state in which the workpiece 14 is sandwiched between the two heating plates 10 and 12 is maintained for a predetermined heating time. In the meantime, a slight pressing force that does not deform the workpiece 14 is applied to the upper heating plate 10. By this pressurization, the main surfaces of both the heating plates 10 and 12 are brought into close contact with both surfaces of the entire region of the workpiece 14, and heat from both the heating plates 10 and 12 is transmitted to the workpiece 14 to be processed 14. And both surfaces of the workpiece 14 are shielded from the air to prevent oxidation of both surfaces of the workpiece 14. Since the workpiece 14 is sandwiched between the heating plates 10 and 12 heated to a uniform temperature, the entire area of the workpiece 14 is also heated to a uniform temperature.

上記サイドイッチ状態での加圧力の大きさは、被加工材１４が変形しない程度であること、被加工材１４の両面の酸化を防止できること、および、所望の短時間で被加工材１４を所定の加熱温度まで加熱できること、などの観点から選ばれる。例えば、被加工材１４が高抗張力鋼板であって、その加熱温度が９００℃程度である場合、被加工材１４は６００kg/cm2以上の圧力を加えると変形してしまうため、サイドイッチ状態での加圧力は４００〜５００kg/cm2程度以下、例えば３００kg/cm2程度が良いかも知れないし、あるいは、５０kg/cm2程度でもよいかもしれない。実際、発明者らが実験してみたところ、１００kg/cm2程度の微弱な加圧力であっても、９５０℃程度に予め加熱した両加熱プレート１０、１２でサンドイッチして、１０秒以下の短い時間で、被加工材１４である高抗張力鋼板を所定の加熱温度９００℃程度にまで加熱することができた。 The magnitude of the applied pressure in the side-switched state is such that the workpiece 14 is not deformed, the oxidation of both surfaces of the workpiece 14 can be prevented, and the workpiece 14 is predetermined in a desired short time. It is selected from the viewpoint of being able to be heated up to the heating temperature. For example, when the workpiece 14 is a high tensile strength steel plate and the heating temperature is about 900 ° C., the workpiece 14 is deformed when a pressure of 600 kg / cm 2 or more is applied. The applied pressure may be about 400 to 500 kg / cm 2 or less, for example, about 300 kg / cm 2 , or about 50 kg / cm 2 . In fact, when the inventors experimented, even with a weak pressure of about 100 kg / cm 2, it was sandwiched between both heating plates 10 and 12 preheated to about 950 ° C., and the time was shorter than 10 seconds. In time, the high strength steel sheet as the workpiece 14 could be heated to a predetermined heating temperature of about 900 ° C.

サンドイッチ状態を所定時間維持した後、ステップS6で、スライド４４が上昇して上加熱プレート１０が上昇する。続いて直ちに、ステップS7で、被加工材搬送装置（図示せず）が、そのフィンガー１６A、１６Bで、加熱された被加工材１４を把持して、下加熱プレート１０上から取り出し、そして直ちに、その被加工材１４をプレス成形用のプレス機械（図示せず）にセットする。その後、プレス成形用のプレス機械では、加熱温度になっている被加工材１４のプレス成形が行なわれる。   After maintaining the sandwich state for a predetermined time, in step S6, the slide 44 is raised and the upper heating plate 10 is raised. Subsequently, immediately at step S7, the workpiece conveying device (not shown) grips the heated workpiece 14 with its fingers 16A, 16B, removes it from the lower heating plate 10, and immediately, The workpiece 14 is set in a press machine (not shown) for press molding. Thereafter, in a press machine for press molding, press molding of the workpiece 14 at a heating temperature is performed.

以上のような１サイクルの加熱動作が、一つ一つの被加工材１４毎に繰り返される。   One cycle of the heating operation as described above is repeated for each workpiece 14.

上述した第1実施形態にかかる加工装置および方法によれば、インラインで被加工材１４を加熱することができ、従来のバッチ炉加熱よりも短時間で加熱することができ、さらに、被加工材１４の温度を均一な温度に加熱することができる。また、被加工材１４が、電気抵抗の低い材質であっても、これを加熱することができる。さらに、特許文献１に開示されたような被加工材１４に直接電流を流す通電加熱方法では、通電加熱中に被加工材１４の熱膨張に合わせて被加工材１４の両端を外側に引かないと、被加工材１４が熱膨張で変形するおそれがある。これに対し、第1実施形態にかかる加工装置および方法によれば、被加工材１４は両加熱プレート１０、１２の間で熱膨張できるので、被加工材１４が加熱中に変形するおそれがない。   According to the processing apparatus and method according to the first embodiment described above, the workpiece 14 can be heated in-line, and can be heated in a shorter time than the conventional batch furnace heating. The temperature of 14 can be heated to a uniform temperature. Moreover, even if the workpiece 14 is a material with a low electrical resistance, it can be heated. Further, in the energization heating method in which a current is directly applied to the workpiece 14 as disclosed in Patent Document 1, both ends of the workpiece 14 are not pulled outward in accordance with the thermal expansion of the workpiece 14 during energization heating. Then, the workpiece 14 may be deformed by thermal expansion. On the other hand, according to the processing apparatus and method according to the first embodiment, since the workpiece 14 can be thermally expanded between both the heating plates 10 and 12, there is no possibility that the workpiece 14 is deformed during heating. .

なお、変形例として、前述したように、誘導加熱あるいは電熱線ヒータによる加熱などの方法を加熱プレート１０、１２の加熱するようにしてもよい。例えば、加熱プレート１０、１２の近傍に、加熱プレート１０、１２に誘導電界を印加する高周波コイルを設けることで、加熱プレート１０、１２を誘導加熱の方法で加熱することができる。あるいは、加熱プレート１０、１２の内部に電熱線ヒータを埋め込むことで、その電熱線ヒータにより加熱プレート１０、１２を加熱することができる。   As a modification, as described above, the heating plates 10 and 12 may be heated by a method such as induction heating or heating with a heating wire heater. For example, by providing a high-frequency coil that applies an induction electric field to the heating plates 10 and 12 in the vicinity of the heating plates 10 and 12, the heating plates 10 and 12 can be heated by an induction heating method. Alternatively, by embedding a heating wire heater in the heating plates 10 and 12, the heating plates 10 and 12 can be heated by the heating wire heater.

図４は、本発明の第２の実施形態にかかる加熱装置に用いられる２枚の加熱プレートの構造を示し、特に、図４（A)は２枚の加熱プレートの配置関係を示す断面図、図４Bは各加熱プレートの平面構造例を示す平面図である。図５は、この第２の実施形態にかかる加熱装置で加熱被加工材のプレス成形結果の例を示す断面図である。図６は、この第２の実施形態にかかる加熱装置の全体構成を示す正面図である。なお、図６においては、図２に示された要素と機能的にほぼ同様の要素には、図２と同じ参照番号を付して、重複した説明は省略する。   FIG. 4 shows the structure of the two heating plates used in the heating device according to the second embodiment of the present invention. In particular, FIG. 4A is a cross-sectional view showing the positional relationship between the two heating plates. FIG. 4B is a plan view showing a planar structure example of each heating plate. FIG. 5: is sectional drawing which shows the example of the press molding result of a heating workpiece by the heating apparatus concerning this 2nd Embodiment. FIG. 6 is a front view showing the overall configuration of the heating apparatus according to the second embodiment. In FIG. 6, elements that are substantially the same in function as those shown in FIG. 2 are given the same reference numerals as those in FIG. 2, and redundant descriptions are omitted.

上述した第１の実施形態にかかる加熱装置は、被加工材を全体的に均一の温度に加熱するものであるが、これに対し、図４から図６に示す第２の実施形態にかかる加熱装置は、被加工材の特定の部分領域を選択的に加熱するものである。   The heating device according to the first embodiment described above heats the workpiece to a uniform temperature as a whole, whereas the heating according to the second embodiment shown in FIGS. 4 to 6. The apparatus selectively heats a specific partial region of the workpiece.

図４に示すように、２枚の加熱プレート７０、７２（上加熱プレート７０と、下加熱プレート７２）が平行に向かい合って配置される。この２枚の加熱プレート７０、７２は、図６に示すように、この加熱装置用のプレス機械４０に組み込まれて一方が他方に近づいたり離れたりする動きをするようになっている。そして、２枚の加熱プレート７０、７２間に被加工材７４が挿入されるようになっている。被加工材７４は、この加熱装置で加熱された後に、図５に示すように、その中の特定の部分領域８０A、８０Bだけが選択的にプレス成形される予定になっている。   As shown in FIG. 4, two heating plates 70 and 72 (an upper heating plate 70 and a lower heating plate 72) are arranged facing each other in parallel. As shown in FIG. 6, the two heating plates 70 and 72 are incorporated in the press machine 40 for the heating device so that one moves toward and away from the other. A workpiece 74 is inserted between the two heating plates 70 and 72. After the workpiece 74 is heated by this heating device, only specific partial regions 80A and 80B therein are selectively press-molded as shown in FIG.

図４に示すように、２枚の加熱プレート７０、７２の主面上に、被加工材７４のプレス加工予定部分領域８０A、８０Bにだけ接触するような凸部７６A、７６B、７６Cが形成されている。これらの凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bは、それぞれの加熱プレート７０、７２の本体部分と一体に形成されている。図４（A)に示すように、いずれの凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bも、メサ形（台形状）の形状を有し、その表面は被加工材７４の両面に密着することができるように平らである。また、図４Bに示すように、凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bの平面形状は、被加工材７４のプレス加工予定部分領域８０A、８０Bの平面形状にそれぞれ対応する。   As shown in FIG. 4, convex portions 76A, 76B, and 76C are formed on the main surfaces of the two heating plates 70 and 72 so as to come into contact with only the press-scheduled partial regions 80A and 80B of the workpiece 74. ing. These convex portions 76A, 76B, 76C, 78A, 78B are formed integrally with the main body portions of the respective heating plates 70, 72. As shown in FIG. 4A, each of the convex portions 76A, 76B, 76C, 78A, 78B has a mesa shape (trapezoidal shape), and its surface is in close contact with both surfaces of the workpiece 74. Be flat so that you can. Further, as shown in FIG. 4B, the planar shapes of the convex portions 76A, 76B, 76C, 78A, and 78B correspond to the planar shapes of the press work scheduled partial regions 80A and 80B of the workpiece 74, respectively.

図４（B）に示すように、加熱プレート７０、７２それ自体の平面形状は、凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bの平面配置（つまり、被加工材７４のプレス加工予定部分領域８０A、８０Bの平面配置）に応じた任意の形状であってよい。図４（B)に示した例では、上加熱プレート７０は、３つの凸部７６A、７６B、７６Cの配置に対応した三角形の平面形状を有する（図４（B)では、代表的に上加熱プレート７０だけを示すが、下加熱プレート７０も同様である）。   As shown in FIG. 4B, the planar shape of the heating plates 70, 72 themselves is the planar arrangement of the convex portions 76A, 76B, 76C, 78A, 78B (that is, the press work scheduled partial region 80A of the workpiece 74). , 80B planar arrangement). In the example shown in FIG. 4B, the upper heating plate 70 has a triangular planar shape corresponding to the arrangement of the three convex portions 76A, 76B, 76C (in FIG. Only the plate 70 is shown, but the lower heating plate 70 is the same).

加熱プレート７０、７２の加熱方法には、通電加熱、誘導加熱あるいは電熱線ヒータによる加熱などの方法を採用することができる。しかし、加熱プレート７０、７２は、凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bを有しており、さらには、その平面形状が長方形でなく、要するに単純な直方体の形状を有していない。そのため、加熱プレート７０、７２を全体的に均一温度に加熱すること、或は、少なくとも被加工材７４に接触することになる凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bを均一温度に加熱することは、通電加熱または誘導加熱では難しい。そこで、この実施形態では電熱線ヒータによる加熱を採用する。加熱プレート７０、７２を全体的に均一温度に加熱できるようにするために、或は、少なくとも凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bを均一温度に加熱できるようにするために、図４（B)に示すように、加熱プレート７０、７２の各々には、その全体領域にわたってほぼ均一な密度で電熱線ヒータ８２、８３が張り巡らされる。電熱線ヒータによる加熱法を採用する場合、加熱プレート７０、７２の材料は、金属でも絶縁体でもよい。   As a heating method of the heating plates 70 and 72, a method such as energization heating, induction heating, or heating with a heating wire heater can be employed. However, the heating plates 70 and 72 have convex portions 76A, 76B, 76C, 78A, and 78B, and the planar shape thereof is not rectangular, and in short, does not have a simple rectangular parallelepiped shape. Therefore, the heating plates 70 and 72 are generally heated to a uniform temperature, or at least the convex portions 76A, 76B, 76C, 78A, and 78B that are in contact with the workpiece 74 are heated to a uniform temperature. Is difficult by electric heating or induction heating. Therefore, in this embodiment, heating by a heating wire heater is employed. In order to be able to heat the heating plates 70 and 72 to a uniform temperature as a whole, or in order to heat at least the convex portions 76A, 76B, 76C, 78A and 78B to a uniform temperature, FIG. As shown in B), heating wire heaters 82 and 83 are stretched over each of the heating plates 70 and 72 with a substantially uniform density over the entire area. When the heating method using a heating wire heater is adopted, the material of the heating plates 70 and 72 may be a metal or an insulator.

図６に示すように、加熱装置用のプレス機械４０のベース７２上に、断熱／絶縁板５２を介して、下加熱プレート７２が固定される。下加熱プレート７２の側面にも、断熱／絶縁板７３A、７３Bが設けられる。また、上加熱プレート７０が、支柱４６A、４６Bに沿って移動可能なスライドホルダ９０A、９０B上に、断熱／絶縁板９１A、９１Bを介して、支持される。既に説明した第１の実施形態の場合と同様、スライド４４の下降と上昇により、上加熱プレート７０が下降したり上昇したりするようになっている。なお、加熱プレート７０、７２自体が電気絶縁性を有していたり、或は、加熱プレート７０、７２とその内部の電熱ヒータ８２、８３との間が絶縁されている場合には、断熱／絶縁板５２、５４、７３A、７３B、９１A、９１Bには、電気絶縁性がなくてもよい。被加工材搬送装置、例えば、２本の搬送バー９２A、９２Bは、２つのフィンガー９４A、９４Bを有し、そのフィンガー９４A、９４Bで被加工材７４を把持して、加熱プレート７０、７２の間に挿入して、下加熱プレート７２上に置くようになっている。尚、図６では、加熱プレート７０、７２に加熱用電流を流すための電源装置や配線は図示省略してある。   As shown in FIG. 6, a lower heating plate 72 is fixed on a base 72 of a press machine 40 for a heating device via a heat insulating / insulating plate 52. Also on the side surface of the lower heating plate 72, heat insulating / insulating plates 73A and 73B are provided. Further, the upper heating plate 70 is supported on the slide holders 90A and 90B movable along the columns 46A and 46B via the heat insulating / insulating plates 91A and 91B. As in the case of the first embodiment already described, the upper heating plate 70 is lowered or raised by the lowering and raising of the slide 44. If the heating plates 70 and 72 themselves have electrical insulation properties, or if the heating plates 70 and 72 are insulated from the electric heaters 82 and 83 inside the heating plates 70 and 72, they are insulated / insulated. The plates 52, 54, 73A, 73B, 91A, 91B may not have electrical insulation. A workpiece conveying device, for example, two conveying bars 92A and 92B have two fingers 94A and 94B, and grip the workpiece 74 with the fingers 94A and 94B, and between the heating plates 70 and 72. And placed on the lower heating plate 72. In FIG. 6, a power supply device and wiring for supplying a heating current to the heating plates 70 and 72 are not shown.

この加熱装置による被加工材７４の加熱工程の１サイクルの動作は、図３を参照して既に説明した動作と基本的に同じである。すなわち、まず、加熱プレート７０、７２が所定の加熱温度まで加熱される（図３、S1−S2）。続いて直ちに、プレス加工前の平板状の被加工材７４が下加熱プレート７２上に置かれる（S3)。続いて直ちに、加熱プレート７０、７２が被加工材７４をサンドイッチして（S4)、被加工材７４を加熱する（S5)。   The operation of one cycle of the heating process of the workpiece 74 by the heating device is basically the same as the operation already described with reference to FIG. That is, first, the heating plates 70 and 72 are heated to a predetermined heating temperature (FIG. 3, S1-S2). Immediately thereafter, the flat plate-like workpiece 74 before pressing is placed on the lower heating plate 72 (S3). Immediately thereafter, the heating plates 70 and 72 sandwich the workpiece 74 (S4) and heat the workpiece 74 (S5).

加熱プレート７０、７２が被加工材７４をサンドイッチすると、加熱プレート７０、７２の凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bだけが、被加工材７４のプレス加工予定部分領域８０A、８０Bの上下両面に密着することになる。その結果、被加工材７４のプレス加工予定部分領域８０A、８０Bだけが選択的に加熱される。その後、直ちに、そのプレス加工予定部分領域８０A、８０Bにだけプレス加工を施すことにより、図５に示すように、そのプレス加工予定部分領域８０A、８０Bにだけを選択的にプレス成形することができる。   When the heating plates 70, 72 sandwich the workpiece 74, only the convex portions 76 A, 76 B, 76 C, 78 A, 78 B of the heating plates 70, 72 are the upper and lower surfaces of the pressing target partial regions 80 A, 80 B of the workpiece 74. Will be in close contact. As a result, only the press planned partial regions 80A and 80B of the workpiece 74 are selectively heated. Immediately thereafter, by pressing only the press-scheduled partial areas 80A and 80B, as shown in FIG. 5, it is possible to selectively press-mold only the press-scheduled partial areas 80A and 80B. .

ところで、加熱プレート７０、７２の構造の変形例として、加熱プレート７０、７２を金属製にするとともに、その凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bにだけ不純物をドープするなどの方法により、電気抵抗率において、凸部７６A、７６B、７６C、７８A、７８Bだけを加熱プレート７０、７２の本体部分より十分高くするようにしてもよい。それに加え、加熱プレート７０、７２の平面形状を長方形（加熱プレート７０、７２の、本体部分を直方体）に形成してもよい。そのような構造を採用すると、加熱プレート７０、７２中電流が流れ得る部分は、実質的に直方体の本体部分に限定されるので、通電加熱または誘導加熱の方法で加熱プレート７０、７２を加熱した場合にも、加熱プレート７０、７２の全体領域を均一温度で加熱することが容易になる。   By the way, as a modified example of the structure of the heating plates 70 and 72, the heating plates 70 and 72 are made of metal, and the method is performed by doping impurities only to the convex portions 76A, 76B, 76C, 78A, and 78B. In terms of resistivity, only the convex portions 76A, 76B, 76C, 78A, 78B may be sufficiently higher than the main body portions of the heating plates 70, 72. In addition, the planar shape of the heating plates 70 and 72 may be formed in a rectangular shape (the main body portion of the heating plates 70 and 72 is a rectangular parallelepiped). When such a structure is adopted, the portion through which the current can flow in the heating plates 70 and 72 is substantially limited to the main body portion of a rectangular parallelepiped, and thus the heating plates 70 and 72 are heated by a method of electric heating or induction heating. Even in this case, it becomes easy to heat the entire region of the heating plates 70 and 72 at a uniform temperature.

上述した第２の実施形態にかかる加熱装置においては、被加工材７４は、図１に示した被加工材１４のような、大きい母板材から切り出された小さい個別板片であってもよいし、或は、母板材それ自体のような広い板材（例えば、順送加工の被加工材である長大な帯状の母板材）であってもよい。被加工材７４の所望部分領域だけを選択的に加熱することが可能であるために、この加熱装置を用いると、例えば以下のような新たな加工方法の可能性が開けてくる。すなわち、高抗張力鋼のように冷間プレス成形が困難な材料は、一般に温／熱間プレス法で成形される。しかし、順送加工法による冷間プレス成形ラインにおいて、成形用プレス機械の直前にこの加熱装置を組み込むと、被加工材である長大な帯状の母板材の特定部分領域だけを選択的に加熱して、その特定部分領域だけを成形用プレス機械で選択的に加工できるようになる。その結果、高抗張力鋼のような冷間成形が困難な材料に対しても、温／熱間プレス成形に代えて、冷間順送加工を適用することができる。また、温／熱間プレス成形のラインにおいても、この加熱装置を組み込むことで、局部的なエンボス加工、局部抜き打ち、あるいは局部絞り加工などが一層容易に行なえるようになる。   In the heating apparatus according to the second embodiment described above, the workpiece 74 may be a small individual plate piece cut out from a large base plate, such as the workpiece 14 shown in FIG. Alternatively, it may be a wide plate material such as the mother plate material itself (for example, a long strip-shaped mother plate material that is a material to be processed in a progressive manner). Since only a desired partial region of the workpiece 74 can be selectively heated, the use of this heating device opens up the possibility of a new processing method such as the following. That is, materials that are difficult to be cold-pressed, such as high strength steel, are generally formed by a warm / hot press method. However, if this heating device is incorporated immediately before the molding press machine in a cold press forming line using a progressive processing method, only a specific partial region of a long strip-shaped base material that is a workpiece is selectively heated. Thus, only the specific partial area can be selectively processed by a molding press machine. As a result, cold progressive processing can be applied to materials that are difficult to cold form, such as high strength steel, instead of warm / hot press forming. In addition, in the warm / hot press forming line, by incorporating this heating device, local embossing, local punching, or local drawing can be performed more easily.

図７は、本発明の第３の実施形態にかかる加熱装置で用いられる加熱プレートの構造を示す（代表的に一方の加熱プレートだけを示すが、他方の加熱プレートも同様である）。このうち、図７（A)は、加熱プレートの断面図であり、図７（B)は、加熱プレートの平面図である。   FIG. 7 shows the structure of a heating plate used in the heating apparatus according to the third embodiment of the present invention (only one heating plate is shown representatively, but the other heating plate is the same). 7A is a cross-sectional view of the heating plate, and FIG. 7B is a plan view of the heating plate.

この第３の実施形態にかかる加熱装置も、上述した第２の実施形態と同様に、被加工材の特定部分領域だけを選択的に加熱するためのものであり、その全体的な構成は、図６に示した第２の実施形態のそれと同様である。   Similarly to the second embodiment described above, the heating device according to the third embodiment is for selectively heating only a specific partial region of the workpiece, and the overall configuration is as follows. This is the same as that of the second embodiment shown in FIG.

図７に示すように、加熱プレート１００の主面に、被加工材の加熱したい特定部分領域にだけ接触する凸部１０２A、１２０Bが取り付けられる。これらの凸部１０２A、１２０Bは、加熱プレート１００からは分離された個別の部品として予め用意され、そして、加熱プレート１００の主面に取り付けられたものである。生産ラインや被加工材が異なれば、被加工材の加熱したい特定部分領域の位置、形状、サイズが異なるが、それぞれの要求に応じて凸部１０２A、１２０Bを用意することで、同じ加熱プレート１００を、異なる生産ラインや被加工材の加熱に利用することができる。   As shown in FIG. 7, convex portions 102 </ b> A and 120 </ b> B are attached to the main surface of the heating plate 100 so as to be in contact with only a specific partial region of the workpiece to be heated. These convex portions 102 </ b> A and 120 </ b> B are prepared in advance as individual components separated from the heating plate 100, and are attached to the main surface of the heating plate 100. If the production line and work material are different, the position, shape, and size of the specific partial region to be heated of the work material are different, but the same heating plate 100 is prepared by preparing the convex portions 102A and 120B according to the respective requirements. Can be used to heat different production lines and workpieces.

図７の例では、加熱プレート１００の方法として、加熱プレート１００の全体領域を均一温度で加熱するために、電熱線ヒータ１０４による加熱方法が採用される。しかし、加熱プレート１００の材料を金属とし、その形状を直方体とし、さらに、凸部１０２A、１２０Bを加熱プレート１００より電気抵抗率が十分に高い金属、半導体または絶縁体製とすれば、通電加熱または誘導加熱の方法で加熱プレート７０、７２を加熱した場合にも、加熱プレート１００の全体領域を均一温度で加熱することが容易になる。   In the example of FIG. 7, as a method of the heating plate 100, a heating method using the heating wire heater 104 is employed in order to heat the entire region of the heating plate 100 at a uniform temperature. However, if the material of the heating plate 100 is a metal, the shape thereof is a rectangular parallelepiped, and the protrusions 102A and 120B are made of a metal, a semiconductor, or an insulator having a sufficiently higher electrical resistivity than the heating plate 100, current heating or Even when the heating plates 70 and 72 are heated by the induction heating method, it becomes easy to heat the entire region of the heating plate 100 at a uniform temperature.

図８は、本発明の第４の実施形態にかかる加熱装置の全体構成を示す。なお、図８においては、図２、６に示された要素と機能的にほぼ同様の要素には、図２、６と同じ参照番号を付して、重複した説明は省略する。   FIG. 8 shows the overall configuration of a heating apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 8, elements that are substantially the same in function as those shown in FIGS. 2 and 6 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 2 and 6, and redundant description is omitted.

図８に示す加熱装置も、上述した第２の実施形態と同様に、被加工材７４の特定の部分領域を選択的に加熱するためのものであるが、加熱プレート１０，１２は、図１および図２に示した第１の実施形態のそれと同様の直方体の金属プレートである。加熱プレート１０，１２の加熱方法には、既に説明したいくつかの方法が採用できるが、この実施形態では、第１の実施形態と同様に通電加熱を採用する。加熱プレート１０，１２のそれぞれの両側面には、図１および図２に示した第１の実施形態の場合と同様、電源回路６０から供給される加熱用電流を加熱プレート１０，１２に流すための電極２０A、２０B、２２A、２２Bが接合されている（図８に示す電極２０A、２０B、２２A、２２Bの具体的形状は図１および図２に示したものとは若干異なるが実質機能は同様である。）。   The heating device shown in FIG. 8 is also for selectively heating a specific partial region of the workpiece 74 as in the second embodiment described above. And a rectangular parallelepiped metal plate similar to that of the first embodiment shown in FIG. Although several methods already demonstrated can be employ | adopted for the heating method of the heating plates 10 and 12, this embodiment employs energization heating as in the first embodiment. As in the case of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the heating current supplied from the power supply circuit 60 is caused to flow to the heating plates 10 and 12 on both side surfaces of the heating plates 10 and 12. Electrodes 20A, 20B, 22A, and 22B are joined (the specific shapes of the electrodes 20A, 20B, 22A, and 22B shown in FIG. 8 are slightly different from those shown in FIGS. 1 and 2, but the actual functions are the same). .)

また、上加熱プレート１０の主面の正面に、被加工材７４のプレス加工予定部分領域の上面に接触するため上接触板片１１０A、１１０Bが配置される。上接触板片１１０A、１１０Bは、支柱４６A、４６Bに沿って上下に移動可能なスライドホルダ１１１A、１１１Bにより支持される。伸縮自在のスペーサ１１４A、１１４Bが、スライドホルダ１１１A、１１１Bと上加熱プレート１０の電極２０A、２０Bとの間に設けられる。スペーサ１１４A、１１４Bは、例えば、支柱に４６A、４６Bに嵌装されたコイル状のバネである。スペーサ１１４A、１１４Bは、外力がかからない限り、上加熱プレート１０と上接触板片１１０A、１１０Bとを若干距離だけ離して配置する。   In addition, upper contact plate pieces 110 </ b> A and 110 </ b> B are disposed in front of the main surface of the upper heating plate 10 so as to come into contact with the upper surface of the region to be pressed of the workpiece 74. The upper contact plate pieces 110A and 110B are supported by slide holders 111A and 111B that are movable up and down along the columns 46A and 46B. Telescopic spacers 114A and 114B are provided between the slide holders 111A and 111B and the electrodes 20A and 20B of the upper heating plate 10. The spacers 114A and 114B are, for example, coiled springs that are fitted to the columns 46A and 46B. The spacers 114A and 114B are arranged such that the upper heating plate 10 and the upper contact plate pieces 110A and 110B are slightly separated from each other unless an external force is applied.

同様に、下加熱プレート１２の主面の正面に、被加工材７４のプレス加工予定部分領域の下面に接触するための下接触板片１１２A、１１２Bが配置される。下接触板片１１２A、１１２Bは、支柱４６A、４６Bに沿って上下に移動可能なスライドホルダ１１６A、１１６Bにより支持される。伸縮自在のスペーサ１１８A、１１８Bが、スライドホルダ１１８A、１１８Bと下加熱プレート１２の電極２２A、２２Bとの間に設けられる。スペーサ１１８A、１１８Bは、例えば、支柱に４６A、４６Bに嵌装されたコイル状のバネである。スペーサ１１８A、１１８Bは、外力がかからない限り、下加熱プレート１２と下接触板片１１２A、１１２Bとを若干距離だけ離して配置する。   Similarly, lower contact plate pieces 112 </ b> A and 112 </ b> B are disposed on the front surface of the main surface of the lower heating plate 12 so as to come into contact with the lower surface of the press work scheduled region of the workpiece 74. The lower contact plate pieces 112A and 112B are supported by slide holders 116A and 116B that are movable up and down along the columns 46A and 46B. Telescopic spacers 118A and 118B are provided between the slide holders 118A and 118B and the electrodes 22A and 22B of the lower heating plate 12. The spacers 118 </ b> A and 118 </ b> B are, for example, coiled springs that are fitted to the columns 46 </ b> A and 46 </ b> B. The spacers 118A and 118B are arranged such that the lower heating plate 12 and the lower contact plate pieces 112A and 112B are slightly separated from each other unless an external force is applied.

被加工材７４は、搬送バー９２A、９２Bのフィンガー９４A、９４Bにより把持されて、上接触板片１１０A、１１０Bと下接触板片１１２A、１１２Bとの間に挿入されて、下接触板片１１２A、１１２B上に降ろされるようになっている。   The workpiece 74 is gripped by the fingers 94A and 94B of the transport bars 92A and 92B, and inserted between the upper contact plate pieces 110A and 110B and the lower contact plate pieces 112A and 112B, so that the lower contact plate pieces 112A, 112B is lowered.

この加熱装置による加熱工程の１サイクルの動作は、図３を参照して既に説明した動作と基本的に同じである。すなわち、まず、加熱プレート１０、１２が所定の加熱温度まで加熱される（図３、S1−S2）。加熱プレート１０、１２は直方体であるから、通電加熱または誘導加熱の方法でも、加熱プレート１０、１２は全体的にほぼ均一温度に加熱される。続いて直ちに、被加工材７４が上接触板片１１０A、１１０Bと下接触板片１１２A、１１２Bとの間に挿入されて、下接触板片１１２A、１１２B上に降ろされる（S3）。被加工材７４が降ろされると、下接触板片１１２A、１１２Bが押し下げられて下加熱プレート１２に密着するとともに、被加工材７４の加工予定部分領域にも密着する。その後直ちに、スライド４４が下降して、上加熱プレート１０を下降させる（S4)。上加熱プレート１０が下降すると、上接触板片１１０A、１１０Bも押し下げられて、ついには、上接触板片１１０A、１１０Bが、被加工材７４の加工予定部分領域に密着するとともに、上加熱プレート１０にも密着する。これで、両加熱プレート１０、１２が被加工材７４をサンドイッチした状態になる。   The operation of one cycle of the heating process by this heating device is basically the same as the operation already described with reference to FIG. That is, first, the heating plates 10 and 12 are heated to a predetermined heating temperature (FIG. 3, S1-S2). Since the heating plates 10 and 12 are rectangular parallelepipeds, the heating plates 10 and 12 are generally heated to a substantially uniform temperature even by the method of current heating or induction heating. Subsequently, the workpiece 74 is immediately inserted between the upper contact plate pieces 110A and 110B and the lower contact plate pieces 112A and 112B, and lowered onto the lower contact plate pieces 112A and 112B (S3). When the workpiece 74 is lowered, the lower contact plate pieces 112 </ b> A and 112 </ b> B are pushed down and are brought into close contact with the lower heating plate 12, and are also brought into close contact with the planned processing partial area of the workpiece 74. Immediately thereafter, the slide 44 is lowered, and the upper heating plate 10 is lowered (S4). When the upper heating plate 10 is lowered, the upper contact plate pieces 110A and 110B are also pushed down. Finally, the upper contact plate pieces 110A and 110B are in close contact with the planned processing partial area of the workpiece 74, and the upper heating plate 10 Also stick to. As a result, both heating plates 10 and 12 sandwich the workpiece 74.

加熱プレート１０、１２が被加工材７４をサンドイッチすると、加熱プレート１０、１２の主面上の接触板片１１０A、１１０B、１１２A、１１２Bだけが、被加工材７４のプレス加工予定部分領域に密着することになる。その結果、加熱プレート１０、１２の熱が接触板片１１０A、１１０B、１１２A、１１２Bを通じて被加工材７４のプレス加工予定部分領域に供給されて、プレス加工予定部分領域だけが選択的に加熱される。   When the heating plates 10 and 12 sandwich the workpiece 74, only the contact plate pieces 110 </ b> A, 110 </ b> B, 112 </ b> A, and 112 </ b> B on the main surface of the heating plates 10 and 12 are in close contact with the press processing scheduled partial region of the workpiece 74. It will be. As a result, the heat of the heating plates 10 and 12 is supplied to the press work partial area of the workpiece 74 through the contact plate pieces 110A, 110B, 112A and 112B, and only the press work partial area is selectively heated. .

この加熱装置においては、加熱プレート１０、１２の通電中、加熱プレート１０、１２から接触板片１１０A、１１０B、１１２A、１１２Bが離れているので、接触板片１１０A、１１０B、１１２A、１１２Bとして熱伝導率の高い金属を用いることができる。   In this heating device, while the heating plates 10 and 12 are energized, the contact plate pieces 110A, 110B, 112A, and 112B are separated from the heating plates 10 and 12, so that the heat conduction is performed as the contact plate pieces 110A, 110B, 112A, and 112B. A high-rate metal can be used.

図９は、図２に示した第1の実施形態にかかる加熱装置の変形例の全体の構成を示す。図９において、図２に示した要素とほぼ同様の機能をもつ要素には同一の参照番号を付してある。以下、図９の加熱装置について、図２の加熱装置と異なる点を中心に説明する。   FIG. 9 shows an overall configuration of a modification of the heating apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 9, elements having substantially the same functions as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. Hereinafter, the heating device of FIG. 9 will be described focusing on differences from the heating device of FIG.

図９に示すように、下加熱プレート１２が、ベース４２に固定された支柱４６A、４６Bに沿って上下方向に移動できるようになっている。下加熱プレート１２と断熱／絶縁板５２との間に、下加熱プレート１２を上方へ押し上げて断熱／絶縁板５２から離間させる部材、例えばコイル状のバネ４８A、４８Bが配置される。これらのバネ４８A、４８Bは、支柱４６A、４６Bに嵌装される。支柱４６A、４６Bの上端には、ストッパ５０A、５０Bが取り付けられる。これらストッパ５０A、５０Bは、下加熱プレート１２のそれ以上の上昇を止めて、下加熱プレート１２の支柱４６A、４６Bからの脱落を防止する。   As shown in FIG. 9, the lower heating plate 12 can move in the vertical direction along columns 46 </ b> A and 46 </ b> B fixed to the base 42. Between the lower heating plate 12 and the heat insulating / insulating plate 52, members that push the lower heating plate 12 upward and separate from the heat insulating / insulating plate 52, for example, coiled springs 48A and 48B, are disposed. These springs 48A and 48B are fitted to the columns 46A and 46B. Stoppers 50A and 50B are attached to the upper ends of the columns 46A and 46B. These stoppers 50A and 50B prevent the lower heating plate 12 from further rising, and prevent the lower heating plate 12 from falling off the columns 46A and 46B.

スライド４４の下面に、断熱／絶縁板５４が取り付けられる。スライド４４の下面には、また、上加熱プレート１０の位置を制御するためのガイド部材、例えば、絶縁材料製の２本の支柱５３A、５３Bが、鉛直下方向に立設される。上加熱プレート１０は支柱５３A、５３Bに沿って上下方向に移動できる。上加熱プレート１０と断熱／絶縁板５４との間に、上加熱プレート１０を下方へ押し下げて断熱／絶縁板５４から離間させる部材、例えばコイル状のバネ５２A、５２Bが配置される。これらのバネ５２A、５２Bは、支柱５３A、５３Bに嵌装される。支柱５３A、５３Bの上端には、ストッパ５１A、５１Bが取り付けられる。これらストッパ５１A、５１Bは、上加熱プレート１０のそれ以上の加工を止めて、上加熱プレート１０の支柱５３A、５３Bからの脱落を防止する。   A heat insulating / insulating plate 54 is attached to the lower surface of the slide 44. On the lower surface of the slide 44, a guide member for controlling the position of the upper heating plate 10, for example, two support columns 53A and 53B made of an insulating material are erected vertically downward. The upper heating plate 10 can move in the vertical direction along the columns 53A and 53B. Between the upper heating plate 10 and the heat insulating / insulating plate 54, a member that pushes the upper heating plate 10 downward and separates it from the heat insulating / insulating plate 54, for example, coiled springs 52A and 52B is disposed. These springs 52A and 52B are fitted to the columns 53A and 53B. Stoppers 51A and 51B are attached to the upper ends of the columns 53A and 53B. These stoppers 51A and 51B stop further processing of the upper heating plate 10 and prevent the upper heating plate 10 from falling off the columns 53A and 53B.

図９に示すように、スライド４４が上死点に位置するときには、上加熱プレート１０は、バネ５２A、５２Bの作用で、スライド４４に取り付けられた断熱／絶縁板５４から離れ、また、下加熱プレート１２は、バネ４８A、４８Bの作用で、ベース４２に取り付けられた断熱／絶縁板５２から離れた状態にある。この離間状態により、上下加熱プレート１０、１２の断熱効果が良い。上加熱プレート１０と下加熱プレート１２との間には、そこに被加工材１４を出し入れするための空間が十分大きく開いている。   As shown in FIG. 9, when the slide 44 is located at the top dead center, the upper heating plate 10 is separated from the heat insulating / insulating plate 54 attached to the slide 44 by the action of the springs 52A and 52B. The plate 12 is separated from the heat insulating / insulating plate 52 attached to the base 42 by the action of the springs 48A and 48B. Due to this separated state, the heat insulating effect of the upper and lower heating plates 10 and 12 is good. Between the upper heating plate 10 and the lower heating plate 12, there is a sufficiently large space for taking the workpiece 14 in and out.

スライド４４が下降していくと、上加熱プレート１０と下加熱プレート１２とが、被加工材１４の全体領域の両面に接触する。さらにスライド４４が下降していくと、上加熱プレート１０は断熱／絶縁板５４に密着し、下加熱プレート１２は断熱／絶縁板５２に密着する。そして、上下加熱プレート１０、１２は、プレス機械４０によって、被加工材１４の全体領域の両面に、所定の圧力で押し付けられる。その後、スライド４４が上昇すると、バネ５２A、５２Bの作用で、上加熱プレート１０は断熱／絶縁板５４から離れ、同時に、バネ４８A、４８Bの作用で、下加熱プレート１２は断熱／絶縁板５２から離れる。   As the slide 44 descends, the upper heating plate 10 and the lower heating plate 12 come into contact with both surfaces of the entire region of the workpiece 14. When the slide 44 is further lowered, the upper heating plate 10 comes into close contact with the heat insulating / insulating plate 54, and the lower heating plate 12 comes into close contact with the heat insulating / insulating plate 52. And the up-and-down heating plates 10 and 12 are pressed by the press machine 40 on both surfaces of the whole area | region of the workpiece 14 with a predetermined pressure. Thereafter, when the slide 44 is raised, the upper heating plate 10 is separated from the heat insulating / insulating plate 54 by the action of the springs 52A, 52B, and at the same time, the lower heating plate 12 is moved from the heat insulating / insulating board 52 by the action of the springs 48A, 48B. Leave.

図１０は、この加熱装置によって行われる、被加工材１４の加熱工程の１サイクルの動作の流れを示す。   FIG. 10 shows an operation flow of one cycle of the heating process of the workpiece 14 performed by this heating apparatus.

図１０に示すように、ステップS11で、スライド４４が上死点で待機している。ステップS12で、上加熱プレート１０と下加熱プレート１２のそれぞれに大電流が供給されて、これらの加熱プレート１０、１２が所定の加熱温度にまで加熱される。加熱プレート１０、１２の加熱温度は、被加工材１４の加熱予定温度に応じて予め定められている。加熱プレート１０、１２は、秒オーダ程度の非常に短時間で、全体的にほぼ均一に上記加熱温度まで加熱される。   As shown in FIG. 10, in step S11, the slide 44 stands by at the top dead center. In step S12, a large current is supplied to each of the upper heating plate 10 and the lower heating plate 12, and the heating plates 10 and 12 are heated to a predetermined heating temperature. The heating temperature of the heating plates 10 and 12 is determined in advance according to the expected heating temperature of the workpiece 14. The heating plates 10 and 12 are heated to the heating temperature almost uniformly as a whole in a very short time on the order of seconds.

加熱プレート１０、１２が上記加熱温度まで昇温すると、直ちに、ステップS13で、プレ成形前の平板状の被加工材１４が下加熱プレート１２上に置かれる。続いて直ちに、ステップS14で、スライド４４が下降して上加熱プレート１０を押し下げ、被加工材１４を両加熱プレート１０、１２でサンドイッチする。続いて、ステップS15で、被加工材１４を両加熱プレート１０、１２でサンドイッチした状態を、所定の加熱時間だけ維持する。その間、被加工材１４が変形しない程度の微力な加圧力を上加熱プレート１０に加えて、両加熱プレート１０、１２の主面を被加工材１４の全体領域の両面に密着させる。被加工材１４は全体的に加熱されるとともに、被加工材１４の両面の酸化も防止される。   As soon as the heating plates 10 and 12 are heated to the above heating temperature, the plate-like workpiece 14 before pre-molding is placed on the lower heating plate 12 in step S13. Immediately thereafter, in step S14, the slide 44 is lowered to push down the upper heating plate 10, and the workpiece 14 is sandwiched between the two heating plates 10 and 12. Subsequently, in step S15, the state in which the workpiece 14 is sandwiched between the two heating plates 10 and 12 is maintained for a predetermined heating time. In the meantime, a slight pressing force that does not deform the workpiece 14 is applied to the upper heating plate 10, and the main surfaces of both the heating plates 10 and 12 are brought into close contact with both surfaces of the entire area of the workpiece 14. The workpiece 14 is heated as a whole, and oxidation of both sides of the workpiece 14 is also prevented.

サンドイッチ状態を所定時間維持した後、ステップS16で、スライド４４が上昇する。続いて直ちに、ステップS17で、加熱された被加工材１４が下加熱プレート１０上から取り出され、そして直ちに、その被加工材１４がプレス成形用のプレス機械（図示せず）にセットされる。その後、プレス成形用のプレス機械では、加熱温度になっている被加工材１４のプレス成形が行なわれる。   After maintaining the sandwich state for a predetermined time, the slide 44 moves up in step S16. Subsequently, immediately in step S17, the heated workpiece 14 is taken out from the lower heating plate 10, and the workpiece 14 is immediately set in a press machine (not shown) for press molding. Thereafter, in a press machine for press molding, press molding of the workpiece 14 at a heating temperature is performed.

図１１は、図６に示した本発明の第２の実施形態にかかる加熱装置の変形例の全体構成を示す正面図である。なお、図１１において、図６に示された要素と機能的にほぼ同様の要素には、図６と同じ参照番号が付されている。図１１では、加熱プレート７０、７２に加熱用電流を流すための電源装置や配線は図示省略してある。以下、図１１の加熱装置について、図６の加熱装置と異なる点を中心に説明する。   FIG. 11 is a front view showing an overall configuration of a modified example of the heating apparatus according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 6. In FIG. 11, elements that are substantially functionally similar to those shown in FIG. 6 are given the same reference numerals as in FIG. 6. In FIG. 11, a power supply device and wiring for supplying a heating current to the heating plates 70 and 72 are not shown. Hereinafter, the heating device of FIG. 11 will be described focusing on differences from the heating device of FIG.

図１１に示すように、ベース４２の上面に、断熱／絶縁板５２が敷かれる。また、ベース４２の上面に、支柱４６A、４６Bが鉛直上方に立設される。下加熱プレート７２が、支柱４６A、４６Bに沿って上下方向に移動できる。下加熱プレート１２の両側の側面にも、断熱／絶縁板７３A、７３Bが設けられる。下加熱プレート７２を押し上げてベース４２上の断熱／絶縁板５２から離間させるための部材、例えばコイル状のバネ４８A、４８Bが、支柱４６A、４６Bに嵌装される。ストッパ５０A、５０Bが、下加熱プレート７２の支柱４６A、４６Bからの脱落を防止する。   As shown in FIG. 11, a heat insulating / insulating plate 52 is laid on the upper surface of the base 42. Further, support posts 46A and 46B are erected vertically above the upper surface of the base 42. The lower heating plate 72 can move in the vertical direction along the columns 46A and 46B. Heat insulating / insulating plates 73A and 73B are also provided on both side surfaces of the lower heating plate 12. Members for pushing up the lower heating plate 72 and separating it from the heat insulating / insulating plate 52 on the base 42, for example, coiled springs 48A and 48B, are fitted into the columns 46A and 46B. The stoppers 50A and 50B prevent the lower heating plate 72 from falling off the columns 46A and 46B.

また、スライド４４の下面に、断熱／絶縁板５４が取り付けられる。スライド４４の下面には、また、支柱５３A、５３Bが鉛直下方に立設される。上加熱プレート７０が、支柱５３A、５３Bに沿って上下方向に移動できる。上加熱プレート７０の両側の側面にも、断熱／絶縁板９１A、９１Bが設けられる。上加熱プレート７０を押し下げてスライド４４上の断熱／絶縁板５４から離間させるための部材、例えばコイル状のバネ５２A、５２Bが、支柱５３A、５３Bに嵌装される。ストッパ５１A、５１Bが、上加熱プレート７０の支柱５３A、５３Bからの脱落を防止する。   A heat insulating / insulating plate 54 is attached to the lower surface of the slide 44. On the lower surface of the slide 44, struts 53A and 53B are erected vertically downward. The upper heating plate 70 can move in the vertical direction along the columns 53A and 53B. The heat insulating / insulating plates 91A and 91B are also provided on both side surfaces of the upper heating plate 70. Members for pushing down the upper heating plate 70 to be separated from the heat insulating / insulating plate 54 on the slide 44, for example, coiled springs 52A and 52B, are fitted to the columns 53A and 53B. The stoppers 51A and 51B prevent the upper heating plate 70 from falling off from the columns 53A and 53B.

この変形例にかかる加熱装置でも、図９に示した変形例にかる加熱装置と同様に、スライド４４が高い位置にあるときには、上加熱プレート７０がスライド４４上の断熱／絶縁板５４から離れ、下加熱プレート７２がベース４２上の断熱／絶縁板５２から離れているので、上下加熱プレート７０、７２の断熱効果が良い。スライド４４が下降すれば、上下加熱プレート７０、７２は被加工材７４に押し付けられる。   Also in the heating device according to this modification, when the slide 44 is at a high position, the upper heating plate 70 is separated from the heat insulating / insulating plate 54 on the slide 44, similarly to the heating device according to the modification shown in FIG. Since the lower heating plate 72 is separated from the heat insulating / insulating plate 52 on the base 42, the heat insulating effect of the upper and lower heating plates 70, 72 is good. When the slide 44 is lowered, the upper and lower heating plates 70 and 72 are pressed against the workpiece 74.

図１２は、図８に示した本発明の第３の実施形態にかかる加熱装置の変形例の全体構成を示す正面図である。なお、図１２において、図８に示された要素と機能的にほぼ同様の要素には、図８と同じ参照番号を付してある。以下、図１２の加熱装置について、図８の加熱装置と異なる点を中心に説明する。   FIG. 12 is a front view showing an overall configuration of a modification of the heating apparatus according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. In FIG. 12, elements substantially similar to the elements shown in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. Hereinafter, the heating device of FIG. 12 will be described focusing on differences from the heating device of FIG.

図１２に示すように、ベース４２の上面に、断熱／絶縁板５２が敷かれる。また、ベース４２の上面に、支柱４６A、４６Bが鉛直上方に立設される。下加熱プレート１２が、支柱４６A、４６Bに沿って上下方向に移動できる。下加熱プレート７２を押し上げてベース４２上の断熱／絶縁板５２から離間させるための部材、例えばコイル状のバネ４８A、４８Bが、支柱４６A、４６Bに嵌装される。さらに、下接触板片１１２A、１１２Bが、支柱４６A、４６Bに沿って上下に移動できる。下接触板片１１２A、１１２Bを押し上げて下加熱プレート１２から離間させるための部材、例えばコイル状のバネ１１８A、１１８Bが、支柱４６A、４６Bに嵌装される。ストッパ５０A、５０Bが、下加熱プレート１２と下接触板片１１２A、１１２Bの支柱４６A、４６Bからの脱落を防止する。   As shown in FIG. 12, a heat insulating / insulating plate 52 is laid on the upper surface of the base 42. Further, support posts 46A and 46B are erected vertically above the upper surface of the base 42. The lower heating plate 12 can move in the vertical direction along the columns 46A and 46B. Members for pushing up the lower heating plate 72 and separating it from the heat insulating / insulating plate 52 on the base 42, for example, coiled springs 48A and 48B, are fitted into the columns 46A and 46B. Further, the lower contact plate pieces 112A and 112B can move up and down along the columns 46A and 46B. Members for pushing up the lower contact plate pieces 112A and 112B and separating them from the lower heating plate 12, for example, coiled springs 118A and 118B, are fitted to the columns 46A and 46B. The stoppers 50A and 50B prevent the lower heating plate 12 and the lower contact plate pieces 112A and 112B from falling off from the columns 46A and 46B.

また、スライド４４の下面に、断熱／絶縁板５４が取り付けられる。スライド４４の下面には、また、支柱５３A、５３Bが鉛直下方に立設される。上加熱プレート１０が、支柱５３A、５３Bに沿って上下方向に移動できる。上加熱プレート１０を押し下げてスライド４４上の断熱／絶縁板５４から離間させるための部材、例えばコイル状のバネ５２A、５２Bが、支柱５３A、５３Bに嵌装される。さらに、上接触板片１１０A、１１０Bが、支柱５３A、５３Bに沿って上下に移動できる。上接触板片１１０A、１１０Bを押し下げて上加熱プレート１０から離間させるための部材、例えばコイル状のバネ１１４A、１１４Bが、支柱５３A、５３Bに嵌装される。ストッパ５１A、５１Bが、上加熱プレート７０と上接触板片１１０A、１１０Bの支柱５３A、５３Bからの脱落を防止する。   A heat insulating / insulating plate 54 is attached to the lower surface of the slide 44. On the lower surface of the slide 44, struts 53A and 53B are erected vertically downward. The upper heating plate 10 can move in the vertical direction along the columns 53A and 53B. Members for pushing down the upper heating plate 10 and separating it from the heat insulating / insulating plate 54 on the slide 44, for example, coiled springs 52A and 52B, are fitted to the support columns 53A and 53B. Further, the upper contact plate pieces 110A and 110B can move up and down along the columns 53A and 53B. Members for pushing down the upper contact plate pieces 110A, 110B and separating them from the upper heating plate 10, for example, coiled springs 114A, 114B, are fitted to the columns 53A, 53B. The stoppers 51A and 51B prevent the upper heating plate 70 and the upper contact plate pieces 110A and 110B from falling off from the columns 53A and 53B.

この変形例にかかる加熱装置でも、図９及び図１１にそれぞれ示した変形例にかる加熱装置と同様に、スライド４４が高い位置にあるときには、上加熱プレート１０がスライド４４上の断熱／絶縁板５４から離れ、下加熱プレート１２がベース４２上の断熱／絶縁板５２から離れているので、上下加熱プレート１０、１２の断熱効果が良い。スライド４４が下降すれば、上下加熱プレート１０、１２が上接触板片１１０A、１１０Bと下接触板片１１２A、１１２Bにそれぞれ押し付けられると共に、上接触板片１１０A、１１０Bと下接触板片１１２A、１１２Bが被加工材７４に押し付けられる。   Also in the heating device according to this modification, when the slide 44 is at a high position, the upper heating plate 10 is the heat insulating / insulating plate on the slide 44 as in the heating devices according to the modifications shown in FIGS. Since the lower heating plate 12 is away from the heat insulating / insulating plate 52 on the base 42, the heat insulating effect of the upper and lower heating plates 10, 12 is good. When the slide 44 is lowered, the upper and lower heating plates 10 and 12 are pressed against the upper contact plate pieces 110A and 110B and the lower contact plate pieces 112A and 112B, respectively, and the upper contact plate pieces 110A and 110B and the lower contact plate pieces 112A and 112B. Is pressed against the workpiece 74.

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は本発明の説明のための例示にすぎず、本発明の範囲をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱することなく、その他の様々な態様でも実施することができる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this embodiment is only the illustration for description of this invention, and is not the meaning which limits the scope of the present invention only to this embodiment. The present invention can be implemented in various other modes without departing from the gist thereof.

例えば、被加工材の搬送の邪魔になる支柱を無くすために、上加熱プレート１０の保持方法として、吊り下げなどの方法を採用することもできる。また、加熱プレートのほぼ均等温度に加熱される領域は、必ずしも加熱プレートの全体領域でなければならないわけではなく、少なくとも被加工材に作用する領域がカバーされていれば、部分的な領域であっても良い。   For example, a method such as hanging can be employed as a method of holding the upper heating plate 10 in order to eliminate a support that interferes with the conveyance of the workpiece. In addition, the area of the heating plate that is heated to a substantially uniform temperature does not necessarily have to be the entire area of the heating plate, and is a partial area if at least the area that acts on the workpiece is covered. May be.

本発明の第1の実施形態にかかるプレス成形用の被加工材の加熱装置の要部の構成を示す斜視図。1 is a perspective view showing a configuration of a main part of a heating apparatus for a workpiece for press molding according to a first embodiment of the present invention. 第1の実施形態にかかる加熱装置の全体の構成を示す正面図。1 is a front view showing the overall configuration of a heating device according to a first embodiment. 第1の実施形態にかかる加熱装置よって行われる、被加工材の加熱工程の１サイクルの動作の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of operation | movement of 1 cycle of the heating process of the workpiece performed by the heating apparatus concerning 1st Embodiment. 本発明の第２の実施形態にかかる加熱装置に用いられる２枚の加熱プレートの構造を示し、特に、図４（A)は２枚の加熱プレートの配置関係を示す断面図、図４Bは各加熱プレートの平面図。FIG. 4A shows the structure of two heating plates used in the heating device according to the second embodiment of the present invention. In particular, FIG. 4A is a sectional view showing the arrangement relationship of the two heating plates, and FIG. The top view of a heating plate. 第２の実施形態にかかる加熱装置で加熱された後の被加工材のプレス成形結果例を示す断面図。Sectional drawing which shows the press molding result example of the workpiece after heating with the heating apparatus concerning 2nd Embodiment. 第２の実施形態にかかる加熱装置の全体構成を示す正面図。The front view which shows the whole structure of the heating apparatus concerning 2nd Embodiment. 本発明の第３の実施形態にかかる加熱装置で用いられる加熱プレートの構造を示し、特に、図７（A)は加熱プレートの断面図、図７（B)は加熱プレートの平面図。The structure of the heating plate used with the heating apparatus concerning the 3rd Embodiment of this invention is shown, Especially FIG. 7 (A) is sectional drawing of a heating plate, FIG.7 (B) is a top view of a heating plate. 本発明の第４の実施形態にかかる加熱装置の全体構成を示す正面図。The front view which shows the whole structure of the heating apparatus concerning the 4th Embodiment of this invention. 第1の実施形態の変形例にかかる加熱装置の全体の構成を示す正面図。FIG. 6 is a front view showing an overall configuration of a heating device according to a modification of the first embodiment. 第1の実施形態の変形例にかかる加熱装置よって行われる、被加工材の加熱工程の１サイクルの動作の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of operation | movement of 1 cycle of the heating process of the workpiece performed by the heating apparatus concerning the modification of 1st Embodiment. 第２の実施形態の変形例にかかる加熱装置の全体の構成を示す正面図。The front view which shows the whole structure of the heating apparatus concerning the modification of 2nd Embodiment. 第４の実施形態の変形例にかかる加熱装置の全体の構成を示す正面図。The front view which shows the whole structure of the heating apparatus concerning the modification of 4th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０、７０、１００ 上加熱プレート
１２、７２、１００ 下加熱プレート
１４、７４ 被加工材
２０A、２０B、２２A、２２B 電極
４０ 加熱装置用のプレス機械
４２ ベース
４４ スライド
５２、５４ 断熱／絶縁板
６０ 電源回路
７６A、７６B、７６C、７８A、７８B、１０２A、１０２B、 加熱プレートの凸部
８０A、８０B 被加工材の加工予定部分領域
８４、１０４ 電熱線ヒータ
１１０A、１１０B 上接触板片
１１２A、１１２B 下接触板片 10, 70, 100 Upper heating plate 12, 72, 100 Lower heating plate 14, 74 Work material 20A, 20B, 22A, 22B Electrode 40 Press machine for heating device 42 Base 44 Slide 52, 54 Insulation / insulation plate 60 Power supply Circuit 76A, 76B, 76C, 78A, 78B, 102A, 102B, Heat plate convex part 80A, 80B Processed partial area of work material 84, 104 Heating wire heater 110A, 110B Upper contact plate piece 112A, 112B Lower contact plate Fragment

Claims (6)

プレス成形のための被加工材の加熱装置において、
プレス成形前の被加工材を間に挿入することが可能であり、且つ一方が他方に近づいたり離れたりするように動かし得る、少なくとも２枚の加熱プレート（７０、７２，１００）と、
前記加熱プレートを加熱する加熱手段と、
前記加熱手段を制御する制御手段（６６）と、
を備え、
前記加熱プレート（７０、７２、１００）が、前記被加工材（７４）の部分領域の両面に密着するための凸部（７６A、７６B、７６C、７８A、７８B、１０２A、１０２B）を有し、
前記加熱プレートが加熱され且つ前記被加工材が前記加熱プレート間に挿入された場合、前記加熱プレートの一方が他方に近づいて前記被加工材の前記部分領域の両面に前記凸部が密着するように前記被加工材をサンドイッチし、そして、前記加熱プレートが前記被加工材をサンドイッチした状態を所定時間維持する加熱装置。 In the heating device of work material for press molding,
At least two heating plates (70, 72, 100) in which the workpiece before press molding can be inserted, and one can be moved towards or away from the other;
Heating means for heating the heating plate;
Control means (66) for controlling the heating means;
With
The heating plate (70, 72, 100) has convex portions (76A, 76B, 76C, 78A, 78B, 102A, 102B) for adhering to both surfaces of the partial region of the workpiece (74);
When the heating plate is heated and the workpiece is inserted between the heating plates, one of the heating plates approaches the other so that the convex portions are in close contact with both surfaces of the partial region of the workpiece. A heating apparatus that sandwiches the workpieces and maintains the state where the heating plate sandwiches the workpieces for a predetermined time. プレス成形のための被加工材の加熱装置において、
プレス成形前の被加工材を間に挿入することが可能であり、且つ一方が他方に近づいたり離れたりするように動かし得る、少なくとも２枚の加熱プレートと、
前記加熱プレートを加熱する加熱手段と、
前記加熱手段を制御する制御手段（６６）と、
前記被加工材（７４）の部分領域の両面に密着するための接触板片（１１０A、１１０B、１１２A、１１２B）と、
を備え、
前記加熱プレートが加熱され且つ前記被加工材が前記加熱プレート間に挿入された場合、前記加熱プレートの一方が他方に近づいて、前記被加工材の特定の所定領域の両面に密着するように前記被加工材をサンドイッチし、そして、前記加熱プレートが前記被加工材をサンドイッチした状態を所定時間維持し、
接触板片（１１０A、１１０B、１１２A、１１２B）は、前記加熱プレート（１０、１２）が加熱されるときには前記加熱プレート（１０、１２）から離れており、前記加熱プレート（１０、１２）が前記被加工材をサンドイッチしたときには、前記被加工材（７４）の前記部分領域と前記加熱プレート（１０、１２）とに密着するようになっている、
加熱装置。 In the heating device of work material for press molding,
At least two heating plates capable of being inserted in between the workpieces prior to press molding and being moved so that one approaches or moves away from the other;
Heating means for heating the heating plate;
Control means (66) for controlling the heating means;
Contact plate pieces (110A, 110B, 112A, 112B) for adhering to both surfaces of the partial region of the workpiece (74);
With
When the heating plate is heated and the workpiece is inserted between the heating plates, one of the heating plates approaches the other and is in close contact with both sides of a specific predetermined region of the workpiece. Sandwiching the workpiece, and maintaining the state where the heating plate sandwiched the workpiece for a predetermined time;
The contact plate pieces (110A, 110B, 112A, 112B) are separated from the heating plate (10, 12) when the heating plate (10, 12) is heated, and the heating plate (10, 12) is When the workpiece is sandwiched, the partial region of the workpiece (74) and the heating plate (10, 12) are in close contact with each other.
Heating device. 請求項１記載の加熱装置において、
前記凸部（１０２A、１０２B）が、前記加熱プレート（１００）とは別個の部品として用意され、前記加熱プレート（１００）に取り付けられたものである加熱装置。 The heating device according to claim 1 , wherein
The heating device in which the convex portions (102A, 102B) are prepared as parts separate from the heating plate (100) and attached to the heating plate (100). 請求項２または３記載の加熱装置において、
前記加熱プレートがそれぞれ直方体であり、
前記加熱手段は、前記加熱プレート（１０、１２）に埋め込まれたヒータで加熱するヒータ加熱、前記加熱プレート（１０、１２）自体に電流を流す通電加熱、または前記加熱プレート（１０、１２）自体に誘導電界を加える誘導加熱の方法により、前記加熱プレート（１０、１２）の各々を、少なくとも前記被加工材に作用する領域にわたり、ほぼ均一温度に加熱する加熱装置。 The heating device according to claim 2 or 3 ,
Each of the heating plates is a rectangular parallelepiped,
The heating means includes heater heating for heating with a heater embedded in the heating plate (10, 12), energization heating for passing a current through the heating plate (10, 12) itself, or the heating plate (10, 12) itself. A heating apparatus that heats each of the heating plates (10, 12) to a substantially uniform temperature over at least a region acting on the workpiece by an induction heating method in which an induction electric field is applied to the substrate. プレス成形のための被加工材の加熱方法において、
少なくとも２枚の加熱プレートを加熱する加熱ステップと、
前記加熱プレートの間に、プレス成形前の被加工材を挿入する挿入ステップと、
前記挿入ステップ後に前記加熱プレートの一方を他方に近づけて、前記２枚の加熱プレートの凸部が前記被加工材の部分領域の両面に密着するようにして前記被加工材をサンドイッチするサンドイッチステップと、
前記加熱プレートが前記被加工材をサンドイッチし、前記凸部が前記部分領域の両面に密着した状態を所定時間維持する維持ステップと、
を有する加熱方法。 In the method of heating the workpiece for press molding,
A heating step of heating at least two heating plates;
An insertion step of inserting a workpiece before press molding between the heating plates;
A sandwiching step of sandwiching the workpiece so that one of the heating plates is brought close to the other after the inserting step and the convex portions of the two heating plates are in close contact with both surfaces of the partial region of the workpiece; ,
Maintaining the state where the heating plate sandwiches the workpiece, and the convex portions are in close contact with both surfaces of the partial region for a predetermined time;
A heating method comprising: プレス成形のための被加工材の加熱方法において、In the method of heating the workpiece for press molding,
少なくとも２枚の加熱プレートを加熱する加熱ステップと、A heating step of heating at least two heating plates;
前記加熱プレートの間に、プレス成形前の被加工材を挿入する挿入ステップと、An insertion step of inserting a workpiece before press molding between the heating plates;
前記挿入ステップ後に前記加熱プレートの一方を他方に近づけて、前記加熱プレートが前記被加工材をサンドイッチするサンドイッチステップと、A sandwich step in which one of the heating plates is brought close to the other after the inserting step, and the heating plate sandwiches the workpiece; and
接触板片を、前記加熱ステップ時には前記加熱プレートから離し、前記サンドイッチ時に、前記被加工材の部分領域と前記加熱プレートとに密着させる密着ステップと、The contact plate piece is separated from the heating plate at the time of the heating step, and at the time of the sandwich, the adhesion step to closely contact the partial region of the workpiece and the heating plate;
を有する加熱方法。A heating method comprising:


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