JP5402562B2 - Hot press molded product, manufacturing apparatus and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、熱間プレス成形品、その製造装置および製造方法に関し、具体的には、鋼板を昇温炉などにより加熱して600℃以上の熱間状態でプレス成形を行うとともに焼き入れを行い、高強度のプレス成形品を製造することができる熱間プレス成形品の製造装置および製造方法と、熱間プレス成形品とに関する。   The present invention relates to a hot press-formed product, an apparatus for manufacturing the same, and a manufacturing method thereof. Specifically, the steel sheet is heated in a hot state of 600 ° C. or higher by heating with a temperature rising furnace or the like and quenched. The present invention relates to a hot press-formed product manufacturing apparatus and method capable of manufacturing a high-strength press-formed product, and a hot press-formed product.

近年、自動車用構造部材には、地球環境問題および衝突安全性能の観点から、薄肉化と高強度化とがともに求められている。これらの相反する要求を満足するために高強度鋼板の適用が拡大している。しかし、高強度鋼板を用いる場合の問題の一つとして、しわやスプリングバックをはじめとする成形不良があり、高強度鋼板の適用拡大の障害となっている。これら問題を解決する手法として、700℃以上の高温に加熱した鋼板(ブランク)をプレス成形し、次いで金型内もしくは金型外で焼入れを行うことにより高強度の成形品を製造する熱間プレス成形方法が知られている。   In recent years, structural members for automobiles are required to be both thin and strong from the viewpoint of global environmental problems and collision safety performance. In order to satisfy these conflicting requirements, the application of high-strength steel sheets is expanding. However, as one of the problems when using a high-strength steel sheet, there are molding defects such as wrinkles and springbacks, which is an obstacle to expanding the application of high-strength steel sheets. As a technique for solving these problems, a hot press for producing a high-strength molded product by press-molding a steel plate (blank) heated to a high temperature of 700 ° C. or higher and then quenching in the mold or outside the mold. A molding method is known.

熱間プレス成形は、鋼板の引張強度が低下する高温域で成形するために成形不良を容易に抑制または解消することができるとともに、成形後に焼入れを行うことにより高強度化を実現するため、引張強度が例えば1500MPa級といった超高強度の製品をも製造することができる。   Hot press forming is easy to suppress or eliminate forming defects because it is formed in a high temperature range where the tensile strength of the steel sheet decreases, and to achieve high strength by quenching after forming. An ultra-high strength product having a strength of, for example, 1500 MPa class can also be manufactured.

近年自動車用のバンパーレインフォースメントやドアインパクトビーム等の補強部材において軽量化のために強度を高める方法として熱間プレス成形の実用化が進んでいる。熱間プレス成形においては高強度かつ寸法精度の良好なプレス成形品が得られるものの、成形後の材料の延性や靱性が低いために衝突変形時にプレス成形品の端面等から破断が早期に発生してしまい、十分な吸収エネルギーを得られない場合がある。   In recent years, hot press molding has been put into practical use as a method for increasing the strength in order to reduce the weight of reinforcing members such as bumper reinforcements for automobiles and door impact beams. In hot press molding, a press-molded product with high strength and good dimensional accuracy can be obtained, but because of the low ductility and toughness of the material after molding, breakage occurs early from the end surface of the press-molded product during impact deformation. In some cases, sufficient absorbed energy cannot be obtained.

特許文献1には、ダイとパンチの表面に加熱された鋼板が接触しないように窪みを設け、部分的に焼き入れ硬度を低下させるプレス部品の焼き入れ方法に係る発明が開示されている。この発明は、成形品の部位毎に冷却速度を変更することにより成形品の硬度を部分的に低下させるものである。   Patent Document 1 discloses an invention relating to a method of quenching a pressed part in which a recess is provided so that a heated steel plate does not contact the surface of a die and a punch, and the quenching hardness is partially reduced. In the present invention, the hardness of a molded product is partially reduced by changing the cooling rate for each part of the molded product.

特許文献2には、板金素材の端部に15〜20°程度傾斜した開フランジ部を曲折形成し、形成した開フランジ部をそのまま板金素材の軸心方向へ据え込み、板厚方向にのみ増肉させて厚肉部を形成する局部肉厚増加方法に係る発明が開示されている。   In Patent Document 2, an open flange portion inclined by about 15 to 20 ° is bent at the end portion of the sheet metal material, and the formed open flange portion is directly installed in the axial direction of the sheet metal material and increased only in the sheet thickness direction. An invention relating to a local thickness increasing method for forming a thick part by making it thick is disclosed.

特開2003−328031号公報JP 2003-328031 A 特開平7−155883号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-155883

しかし、特許文献1により開示された発明に基づいても必ずしも充分な性能が得られない。また、この発明を実施するためには、複雑な構造の金型が必要になる上、量産時には金型の温度上昇に伴い成形品の硬度分布にバラツキが生じる恐れがあり、成形品の性能にもバラツキを発生し易い。   However, sufficient performance cannot always be obtained based on the invention disclosed in Patent Document 1. In addition, in order to carry out the present invention, a mold having a complicated structure is required, and the hardness distribution of the molded product may vary as the temperature of the mold increases during mass production. Are also susceptible to variations.

なお、成形品の端部の強度を高めるため、端部にフランジを設ける等の部品設計の面からの工夫も行われてはいるが、自動車の構成部品に要求される軽量化を阻害する要因となるため、望ましいものではない。   In addition, in order to increase the strength of the end part of the molded product, a device design aspect such as providing a flange at the end part has been devised, but the factor that obstructs the weight reduction required for automobile components Therefore, it is not desirable.

特許文献2により開示された発明は、特許文献2の段落0012、0017等に記載されるように、傾斜したフランジ部をその軸心方向へ据え込むことから折込み欠陥が不可避的に発生するので、この折込み欠陥をプレス成形品から除去する必要がある。しかし、熱間プレス成形品の成形後の硬度は極めて高いために、熱間プレス成形品から折込み欠陥を除去することは容易なことではない。このため、特許文献2により開示された発明により熱間プレス成形品を製造することは難しい。   Since the invention disclosed in Patent Document 2 inevitably causes a folding defect because the inclined flange portion is installed in the axial direction as described in Paragraphs 0012 and 0017 of Patent Document 2, It is necessary to remove this folding defect from the press-formed product. However, since the hardness of the hot press-formed product after molding is extremely high, it is not easy to remove the folding defect from the hot press-formed product. For this reason, it is difficult to manufacture a hot press-formed product by the invention disclosed in Patent Document 2.

本発明の目的は、高強度化と高寸法精度化を両立する熱間プレス成形の利点を生かしながら、衝突変形時のエネルギー吸収量が高められた熱間プレス成形品を製造することができる熱間プレス成形品の製造装置および製造方法と、熱間プレス成形品とを提供することである。   The object of the present invention is to produce a hot press-molded product with increased energy absorption at the time of impact deformation while taking advantage of hot press molding that achieves both high strength and high dimensional accuracy. An object is to provide an apparatus and method for producing a hot press-formed product, and a hot press-formed product.

本発明者らは、かかる目的を達成するために鋭意検討を重ね、熱間プレス成形後の熱間プレス成形品の端面性状ならびに端面形状に注目し、端面性状および端面形状を種々変更した熱間プレス成形品を用いて3点曲げ圧潰試験を行って、端面の耐割れ性に及ぼす影響を調査した。その結果、(a)熱間プレス成形の成形途中に素材の端面を略端面直交方向から押圧することにより端面が平滑化され、端面の耐割れ性ならびに吸収エネルギーが大幅に増加すること、(b)端面の押圧加工による端部の増肉により熱間プレス成形品のエネルギー吸収量がさらに増加することという知見を得て、本発明を完成した。   The inventors of the present invention have made extensive studies in order to achieve such an object, paying attention to the end face properties and end face shapes of hot press-molded products after hot press forming, and variously changing the end face properties and end face shapes. A three-point bending crush test was performed using the press-formed product, and the influence on the crack resistance of the end face was investigated. As a result, (a) the end face is smoothed by pressing the end face of the material from the direction substantially perpendicular to the end face during the hot press forming, and the crack resistance and absorbed energy of the end face are greatly increased. ) Obtaining the knowledge that the energy absorption of the hot press-molded product is further increased by increasing the thickness of the end by pressing the end face, and the present invention has been completed.

本発明は、プレス成形方向へ相対的に移動自在に配置されるダイおよびパンチを備え、加熱した鋼板にプレス成形と同時に焼入れを行うことによって底部とこの底部に連続する二つの側壁とからなる溝状の断面形状を有する成形品を製造するための熱間プレス成形品の製造装置であって、さらに、パンチに対してプレス成形方向へ相対的に移動自在にかつダイに対向して配置され、プレス成形により溝状の断面形状を有するように成形された中間品における側壁となる部分の端面を、プレス成形方向へ向けて押圧して成形品を製造するための端面押ダイを備えることを特徴とする熱間プレス成形品の製造装置である。 The present invention is provided with a die and a punch that are arranged to be relatively movable in the press forming direction, and a groove comprising a bottom portion and two side walls continuous to the bottom portion by quenching a heated steel plate simultaneously with press forming. An apparatus for manufacturing a hot press-formed product for producing a molded product having a cross-sectional shape, and is further disposed so as to be relatively movable in the press-molding direction with respect to the punch and facing the die, It is provided with an end face pressing die for manufacturing a molded product by pressing an end surface of a portion serving as a side wall in an intermediate product formed to have a groove-shaped cross-sectional shape by press molding in the press molding direction . It is a manufacturing apparatus of a hot press-formed product.

この本発明に係る熱間プレス成形品の製造装置では、端面押ダイが、パンチをプレス成形方向へ向けて付勢するパンチ作動手段を支持するベースに配置されることが望ましい。このパンチ作動手段として、スプリングまたはガスクッションを用いることが望ましい。   In the apparatus for manufacturing a hot press-formed product according to the present invention, it is desirable that the end face pressing die be disposed on a base that supports punch operating means for urging the punch in the press forming direction. It is desirable to use a spring or a gas cushion as the punch actuating means.

また、本発明に係る熱間プレス成形品の製造装置では、端面押ダイが、パンチにプレス成形方向へ向けて伸縮自在に配置される端面押ダイ作動手段に装着されることが望ましい。   In the apparatus for manufacturing a hot press-formed product according to the present invention, it is desirable that the end face pressing die is attached to an end face pressing die actuating means that is disposed on the punch so as to expand and contract in the press forming direction.

これらの発明に係る熱間プレス成形品の製造装置では、ダイの成形面を構成する側壁は、ダイの底部から開口側へ向かって形成される、第1の傾斜部と、この第1の傾斜部に連続するとともに第1の傾斜部の傾斜角度θ1よりも小さい傾斜角度θ2を有するように形成される第2の傾斜部と、この第2の傾斜部に連続するとともに第2の傾斜部の延長線より後退して形成される逃がし部とを有することが望ましい。   In the apparatus for manufacturing a hot press-formed product according to these inventions, the side wall constituting the molding surface of the die is formed from the bottom portion of the die toward the opening side, and the first slope portion. A second inclined portion formed so as to be continuous with the first inclined portion and having an inclination angle θ2 smaller than the inclined angle θ1 of the first inclined portion, and the second inclined portion while being continuous with the second inclined portion. It is desirable to have an escape portion formed to recede from the extension line.

ここで、第1の傾斜部の傾斜角θ1は0度以上20度以下であるとともに第2の傾斜部の傾斜角θ2は0度以上であることが望ましい。より望ましくは、傾斜角θ1は2度以上10度以下であるとともに傾斜角θ2は傾斜角θ1未満であってかつ2度以下である。さらに望ましくは、傾斜角θ2はプレス成形方向に略平行である。   Here, it is desirable that the inclination angle θ1 of the first inclined portion is 0 degree or more and 20 degrees or less and the inclination angle θ2 of the second inclination part is 0 degree or more. More desirably, the inclination angle θ1 is not less than 2 degrees and not more than 10 degrees, and the inclination angle θ2 is less than the inclination angle θ1 and not more than 2 degrees. More desirably, the inclination angle θ2 is substantially parallel to the press molding direction.

なお、本発明により成形品の端部の増肉加工を行う際には、端部の押圧方向と直交する成形品長手方向へ生じる材料の塑性流動によって成形品長手方向の端部に形状不良が生じることを防止するため、成形品長手方向の端部に対応する金型の端面に、塑性流動による材料のはみ出しを防止するためのストッパ(例えば剛体ブロック)を装着しておくことが望ましい。   In addition, when performing the thickness increase processing of the end portion of the molded product according to the present invention, there is a shape defect at the end portion in the longitudinal direction of the molded product due to plastic flow of the material generated in the longitudinal direction of the molded product perpendicular to the pressing direction of the end portion. In order to prevent the occurrence, it is desirable that a stopper (for example, a rigid block) for preventing the material from protruding due to plastic flow is attached to the end face of the mold corresponding to the end in the longitudinal direction of the molded product.

別の観点からは、本発明は、加熱した鋼板をプレス成形と同時に焼き入れして溝状の断面を有する成形品を得る熱間プレス成形品の製造方法であって、鋼板をダイとパンチとにより、底部とこの底部に連続する二つの側壁とからなる溝状の断面形状を有する中間品にプレス成形する第1の工程と、ダイとパンチとにより中間品を拘束しながらこの中間品の側壁の端面を、プレス成形におけるプレス成形方向へ向けて押圧して成形品を製造する第2の工程とを備えることを特徴とする熱間プレス成形品の製造方法である。 From another point of view, the present invention is a method for producing a hot press-formed product, which is obtained by quenching a heated steel plate simultaneously with press forming to obtain a formed product having a groove-shaped cross section. The first step of press-forming into an intermediate product having a groove-like cross-sectional shape composed of a bottom and two side walls continuous with the bottom, and the side wall of the intermediate product while constraining the intermediate product with a die and a punch And a second step of manufacturing a molded product by pressing the end face toward the press molding direction in press molding .

この本発明に係る熱間プレスの成形品の製造方法では、第1の工程は、鋼板を曲げ加工して溝状の断面を有する第1中間品を得る前工程と、第1中間品の側壁を曲げ加工してくの字状の側壁を有する中間品を得る後工程とからなることが望ましい。   In the method of manufacturing a hot press molded product according to the present invention, the first step includes a pre-process for bending a steel plate to obtain a first intermediate product having a groove-shaped cross section, and a side wall of the first intermediate product. It is desirable to include a post-process for obtaining an intermediate product having bent-shaped side walls by bending the material.

さらに別の観点からは、本発明は、鋼板の熱間プレス成形により製造され、底部とこの底部に連続するとともに熱間プレス成形におけるプレス成形方向に対する傾斜角θ1を有する第1の傾斜部、およびこの側壁の端面を含む端部を有するとともにプレス成形方向に対する傾斜角θ2を有する第2の傾斜部から構成される二つのくの字状の側壁とからなる溝状の断面形状を有すること、および、端面は、略端面直交方向からの押圧加工により平滑化された面性状を有することを特徴とする熱間プレス成形品である。この熱間プレス成形品は、側壁の端部の厚さが端部以外の他の側壁の厚さよりも厚いことが望ましく、例えば自動車の衝撃吸収部材を構成する部材であることが例示される。 From yet another aspect, the present invention provides a first inclined portion that is manufactured by hot press forming of a steel sheet, has a bottom portion and an inclination angle θ1 that is continuous with the bottom portion and has a tilt angle θ1 with respect to a press forming direction in hot press forming, and Having an end including the end face of the side wall and having a groove-like cross-sectional shape composed of two dog-shaped side walls composed of a second inclined portion having an inclination angle θ2 with respect to the press molding direction ; and The end face is a hot press-molded product characterized by having a surface property smoothed by a pressing process from a substantially orthogonal direction to the end face . In this hot press-formed product, it is desirable that the thickness of the end portion of the side wall is thicker than the thickness of the other side wall other than the end portion, and for example, it is exemplified as a member constituting an impact absorbing member of an automobile.

本発明により、衝突の際の端面割れが抑制され、高い衝突性能を得ることが可能となり、熱間プレス成形品の衝突エネルギー吸収性能を向上させることが可能となり、結果として自動車の安全性向上および車体軽量化による燃費改善を図ることができる。   According to the present invention, end face cracking during a collision is suppressed, it is possible to obtain a high collision performance, it is possible to improve the collision energy absorption performance of the hot press-formed product, and as a result, the safety improvement of the automobile and Fuel consumption can be improved by reducing the weight of the vehicle body.

また、本発明により、高い衝突特性を有する熱間プレス成形品を容易に得ることができ、生産性を向上することができる。   Further, according to the present invention, a hot press-formed product having high collision characteristics can be easily obtained, and productivity can be improved.

図1は、本発明により得られる熱間プレス成形品の形状の模式図であり、図1(a)は斜視図、図1(b)は断面図である。FIG. 1 is a schematic view of the shape of a hot press-formed product obtained by the present invention, FIG. 1 (a) is a perspective view, and FIG. 1 (b) is a cross-sectional view. 図2(a)は、本発明に係る熱間プレス成形品の製造装置の構造を模式的に示す概要図であり、図2(b)は、本発明に係る別の熱間プレス成形品の製造装置の構造を模式的に示す概要図である。FIG. 2 (a) is a schematic view schematically showing the structure of the apparatus for producing a hot press-formed product according to the present invention, and FIG. 2 (b) shows another hot press-formed product according to the present invention. It is a schematic diagram showing the structure of a manufacturing apparatus typically. 図3は、ダイの成形面を構成する側壁の一部の形状を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing the shape of a part of the side wall constituting the molding surface of the die. 図4は、ダイに形成した逃がし部を模式的に示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view schematically showing an escape portion formed on the die. 図5(a)〜図5(e)は、図2(a)、図3および図4に示す熱間プレス成形品の製造装置を用いて熱間プレス成形品を製造する方法を経時的に示す模式図である。5 (a) to 5 (e) show a method of manufacturing a hot press-formed product over time using the hot press-formed product manufacturing apparatus shown in FIGS. 2 (a), 3 and 4. It is a schematic diagram shown. 図6(a)〜図6(e)は、図2(b)、図3および図4に示す熱間プレス成形品の製造装置を用いて熱間プレス成形品を製造する方法を経時的に示す模式図である。6 (a) to 6 (e) show a method of manufacturing a hot press-formed product over time using the hot press-formed product manufacturing apparatus shown in FIG. 2 (b), FIG. 3 and FIG. It is a schematic diagram shown. 図7(a)〜図7(c)は、本発明により製造される熱間プレス成形品の各種の変形例を示す説明図である。Fig.7 (a)-FIG.7 (c) are explanatory drawings which show the various modifications of the hot press molded product manufactured by this invention. 図8は、チャンネル状部材の寸法仕様を示す二面図である。FIG. 8 is a two-side view showing the dimensional specifications of the channel-shaped member. 図9は、端面の割れ性ならびに吸収エネルギ量を評価するための3点曲げ試験の要領を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing the point of a three-point bending test for evaluating the cracking property of the end face and the amount of absorbed energy. 図10は、本発明例1および比較例について、3点曲げ試験により得られるインパクタストロークと、荷重または吸収エネルギ量との関係を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the relationship between the impactor stroke obtained by the three-point bending test and the load or the amount of absorbed energy for the present invention example 1 and the comparative example.

以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明に係る熱間プレス成形品の製造装置または製造方法により製造される熱間プレス成形品1の好適例の形状の模式図であり、図1(a)は斜視図、図1(b)は断面図である。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram of the shape of a preferred example of a hot press-formed product 1 manufactured by the apparatus or method for manufacturing a hot press-formed product according to the present invention. FIG. 1 (a) is a perspective view, FIG. 1 (b) is a sectional view.

図1(a)および図1(b)に示すように、熱間プレス成形品1は、底部2と、この底部2の両側に連続する二つの側壁3とから構成される。側壁3は、後述するダイ11の傾斜角θ1と同じ角度である傾斜角θ1を有する第1の傾斜部4と、ダイ11の傾斜角θ2と同じ傾斜角θ2を有する第2の傾斜部5とから構成されるくの字状に屈曲した断面形状を有する。なお、ダイ11の傾斜角θ1、θ2は、いずれも、ダイ11の移動方向(プレス方向)に対する角度である。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the hot press-formed product 1 includes a bottom portion 2 and two side walls 3 continuous on both sides of the bottom portion 2. The side wall 3 includes a first inclined portion 4 having an inclination angle θ1 that is the same as an inclination angle θ1 of the die 11 described later, and a second inclined portion 5 having the same inclination angle θ2 as the inclination angle θ2 of the die 11. It has a cross-sectional shape bent into a dogleg shape. The tilt angles θ1 and θ2 of the die 11 are both angles with respect to the moving direction (press direction) of the die 11.

側壁角度θ1は、0度以上で上限は特に限定されないが、通常20度以下であり、くの字状断面に高精度で成形する成形性の観点から傾斜角θ1は2度以上10度以下であることが望ましい。一方、傾斜角θ2は、0度以上であることが望ましく、傾斜角θ1未満で、かつ2度以下とであることが望ましい。側壁3の端面3aは平滑化された良好な面性状を有するため、衝突の際の端面3aの耐割れ性が向上し、衝突変形時の吸収エネルギーの吸収量が増加する。側壁3の端面3aを含む端部は、この端部以外の他の部位よりも肉厚となっていることが望ましい。   The side wall angle θ1 is 0 degree or more and the upper limit is not particularly limited, but is usually 20 degrees or less, and the inclination angle θ1 is 2 degrees or more and 10 degrees or less from the viewpoint of moldability to form a dogleg-shaped cross section with high accuracy. It is desirable to be. On the other hand, the inclination angle θ2 is desirably 0 degree or more, desirably less than the inclination angle θ1 and not more than 2 degrees. Since the end surface 3a of the side wall 3 has a smooth and excellent surface property, the crack resistance of the end surface 3a at the time of collision is improved, and the amount of absorbed energy at the time of collision deformation is increased. The end portion including the end surface 3a of the side wall 3 is desirably thicker than other portions other than the end portion.

図2(a)は、本発明に係る製造装置10の構造を模式的に示す概要図であり、図2(b)は、本発明に係る別の製造装置10−1の構造を模式的に示す概要図である。
図2(a)に示す製造装置10は、ダイ11、パンチ12、パッド13、ベース14、端面押ダイ15、スプリング16およびスプリング17を備える。
FIG. 2A is a schematic diagram schematically showing the structure of the manufacturing apparatus 10 according to the present invention, and FIG. 2B schematically shows the structure of another manufacturing apparatus 10-1 according to the present invention. FIG.
2A includes a die 11, a punch 12, a pad 13, a base 14, an end face pressing die 15, a spring 16, and a spring 17.

ダイ11とパッド13とにより上金型18が構成され、端面押ダイ15とパンチ12とにより下金型19が構成される。上金型18は、図示しない駆動機構により下金型19に対して昇降可能に設けられる。この製造装置10は、パンチ底部を先行して保持するパッド13およびスプリング16を備えるが、パッド13およびスプリング16は必ずしも用いる必要はない。   The die 11 and the pad 13 constitute an upper die 18, and the end face pressing die 15 and the punch 12 constitute a lower die 19. The upper mold 18 is provided so as to be movable up and down with respect to the lower mold 19 by a drive mechanism (not shown). The manufacturing apparatus 10 includes a pad 13 and a spring 16 that hold the punch bottom in advance, but the pad 13 and the spring 16 are not necessarily used.

パンチ12と固定配置されるベース14との間には、パンチ作動手段として伸縮可能なスプリング17が配置され、このスプリング17が発生するばね力によりパンチ12は、ベース14に対してプレス成形方向(図2(a)における上下方向)へ付勢されて移動する。   An elastic spring 17 is disposed as a punch actuating means between the punch 12 and the fixed base 14, and the punch 12 is pressed against the base 14 in the press molding direction by the spring force generated by the spring 17. It is urged and moved in the vertical direction in FIG.

端面押ダイ15は、パンチ12の裾部下方でかつダイ11のダイR部20のプレス方向直下に、ベース14に固定して配置される。端面押ダイ15は、上金型18とパンチ12とにより溝状断面に成形された被加工材21の端面を、プレス下死点近傍で押圧する。   The end face pressing die 15 is fixed to the base 14 below the bottom of the punch 12 and directly below the pressing direction of the die R portion 20 of the die 11. The end face pressing die 15 presses the end face of the workpiece 21 formed into a groove-shaped cross section by the upper mold 18 and the punch 12 in the vicinity of the press bottom dead center.

スプリング17の収縮によるパンチ12のストローク量S1は、被加工材21の端面の押圧量に応じて調整する必要があるが、端面押ダイ15により被加工材21の端面を押圧する際における、被加工材21の側壁の座屈を抑制するために20mm以下とすることが望ましい。また、パッド13のストローク完了後に成形下死点近傍でパンチ21を下降作動するストロークを行う必要があるため、スプリング17の初期背圧(初期反力)は、パッド13の終圧よりも高く設定することが望ましい。さらに、パンチ12およびベース14は、成形下死点にて底突きする構造としておくことが望ましい。   The stroke amount S1 of the punch 12 due to the contraction of the spring 17 needs to be adjusted according to the pressing amount of the end surface of the workpiece 21, but when the end surface pressing die 15 presses the end surface of the workpiece 21, In order to suppress the buckling of the side wall of the workpiece 21, it is desirable to set it to 20 mm or less. In addition, since it is necessary to perform a stroke for lowering the punch 21 in the vicinity of the bottom dead center of molding after the stroke of the pad 13 is completed, the initial back pressure (initial reaction force) of the spring 17 is set higher than the final pressure of the pad 13. It is desirable to do. Further, it is desirable that the punch 12 and the base 14 have a bottom-out structure at the bottom dead center.

なお、本実施の形態ではパンチ作動手段として、スプリング17を例示したが、ガスをパンチ12とべース14との間にガスを封入したガスクッションとすることもできる。
図2(b)に示す製造装置10−1は、ダイ11、パンチ12、パッド13、端面押ダイ15、スプリング16および端面押ダイ作動機構22により構成される。
In this embodiment, the spring 17 is exemplified as the punch actuating means. However, a gas cushion in which a gas is sealed between the punch 12 and the base 14 may be used.
The manufacturing apparatus 10-1 shown in FIG. 2B includes a die 11, a punch 12, a pad 13, an end face pressing die 15, a spring 16, and an end face pressing die operating mechanism 22.

ダイ11とパッド13とにより上金型18が構成され、端面押ダイ15とパンチ12とにより下金型19が構成される。上金型18は、図示しない駆動機構により下金型19に対して昇降可能に設けられる。   The die 11 and the pad 13 constitute an upper die 18, and the end face pressing die 15 and the punch 12 constitute a lower die 19. The upper mold 18 is provided so as to be movable up and down with respect to the lower mold 19 by a drive mechanism (not shown).

端面押ダイ15は、パンチ12の裾部下方かつダイ11のダイR部20のプレス方向直下に設けられ、端面押ダイ15とパンチ12との間には端面押ダイ作動機構22が配置される。端面押ダイ作動機構22は、プレス成形方向へ向けて伸縮自在に配置される。この端面押ダイ作動機構22の作動により端面押ダイ15をプレス成形方向へ向けて押し上げることができる。パンチ12は固定して設けられる。   The end face pressing die 15 is provided below the bottom of the punch 12 and directly below the pressing direction of the die R portion 20 of the die 11, and an end face pressing die operating mechanism 22 is disposed between the end pressing die 15 and the punch 12. . The end face pressing die operating mechanism 22 is disposed so as to be expandable and contractable in the press molding direction. The end surface pressing die 15 can be pushed up in the press molding direction by the operation of the end surface pressing die operating mechanism 22. The punch 12 is fixedly provided.

端面押ダイ作動機構22の押し上げによる端面押ダイ15のストローク量S2は、被加工材21の端面の押圧量に応じて調整する必要があるが、端面押ダイ15により被加工材21の端面を押圧する際における、被加工材21の側壁の座屈を抑制するために20mm以下とすることが望ましい。端面押ダイ作動機構22は、油圧、エア圧またはガス圧による駆動であってもよいし、あるいはカム機構を用いるものであってもよい。   The stroke amount S2 of the end face pressing die 15 due to the pushing up of the end face pressing die operating mechanism 22 needs to be adjusted according to the pressing amount of the end face of the workpiece 21, but the end face of the workpiece 21 is moved by the end face pressing die 15. In order to suppress buckling of the side wall of the workpiece 21 during pressing, it is desirable that the thickness be 20 mm or less. The end face pressing die operating mechanism 22 may be driven by hydraulic pressure, air pressure or gas pressure, or may be a cam mechanism.

図2(a)に示す製造装置10、または図2(b)に示す製造装置10−1のいずれにおいても、端面押ダイ15は、プレス成形により溝状の断面形状を有するように成形された中間品における、熱間プレス成形品1の側壁3となる部分の端面3aを、中間品における、熱間プレス成形品1の底部2となる部分が存在する方向へ向けて押圧して熱間プレス成形品1を製造するためのものである。   In either of the manufacturing apparatus 10 shown in FIG. 2A or the manufacturing apparatus 10-1 shown in FIG. 2B, the end face pressing die 15 is formed by press molding so as to have a groove-like cross-sectional shape. In the intermediate product, the end surface 3a of the portion that becomes the side wall 3 of the hot press-formed product 1 is pressed toward the direction in which the portion that becomes the bottom 2 of the hot press-formed product 1 exists in the intermediate product. This is for manufacturing the molded article 1.

図3は、ダイ11の成形面を構成する側壁11aの一部の形状を示す模式図である。
ダイ11の成形面を構成する側壁11aは、ダイの底部から開口側へ向けて、傾斜角θ1を有するように形成される第1の傾斜部23と、第1の傾斜部23に連続するとともに第1の傾斜部23の傾斜角度θ1よりも小さい傾斜角度θ2を有するように形成される第2の傾斜部24と、第2の傾斜部24に連続するとともに第2の傾斜部24の延長線より後退して形成される逃がし部25とを備える。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the shape of a part of the side wall 11 a constituting the molding surface of the die 11.
The side wall 11a constituting the molding surface of the die 11 is continuous with the first inclined portion 23 formed to have an inclination angle θ1 from the bottom of the die toward the opening side, and the first inclined portion 23. The second inclined portion 24 formed to have an inclination angle θ2 smaller than the inclination angle θ1 of the first inclined portion 23, and an extension line of the second inclined portion 24 that is continuous with the second inclined portion 24 And an escape portion 25 formed to be further retracted.

第1の傾斜部の傾斜角θ1は0度以上20度以下であるとともに第2の傾斜部の傾斜角θ2は0度以上であることが望ましい。より望ましくは、傾斜角θ1は2度以上10度以下であるとともに傾斜角θ2は傾斜角θ1未満であってかつ2度以下である。さらに望ましくは、傾斜角θ2はプレス成形方向に略平行である。   It is desirable that the inclination angle θ1 of the first inclined portion is 0 degree or more and 20 degrees or less, and the inclination angle θ2 of the second inclination part is 0 degree or more. More desirably, the inclination angle θ1 is not less than 2 degrees and not more than 10 degrees, and the inclination angle θ2 is less than the inclination angle θ1 and not more than 2 degrees. More desirably, the inclination angle θ2 is substantially parallel to the press molding direction.

また、第2の傾斜部24は、端部から5mm以上30mm以内の領域に、その長さL1が2mm以上20mm程度以下とするのが望ましい。第2の傾斜部24の長さL1が小さすぎると側壁11aのくの字の曲げ加工が不確実で端面の押圧が不十分となり、逆に大き過ぎると、くの字の曲げ加工が早期に生じるため、曲げから押圧までの時間が長くなり、パンチ12側への接触抜熱によって温度が低下し易くなり、降伏応力が上昇してしまうため、座屈が生じやすくなる恐れがある。   In addition, it is desirable that the length L1 of the second inclined portion 24 be in the range of 5 mm or more and 30 mm or less from the end portion with a length L1 of 2 mm or more and 20 mm or less. If the length L1 of the second inclined portion 24 is too small, the bending of the character on the side wall 11a is uncertain and the end face is not sufficiently pressed. Conversely, if it is too large, the bending of the character is accelerated. As a result, the time from bending to pressing becomes longer, the temperature tends to decrease due to heat removal from the punch 12 side, and the yield stress increases, so that buckling is likely to occur.

図4は、ダイ11に形成した逃がし部25を模式的に示す説明図である。
図4において、逃がし部25の幅L2は、板厚以上とし、板厚の3倍以下とするのが望ましい。幅L2が小さ過ぎると十分な増肉加工が得られない上、金型にかじりが生じる懸念がある。一方、幅L2が大きすぎると押圧変形時に座屈が生じやすくなる恐れがある。
FIG. 4 is an explanatory view schematically showing the relief portion 25 formed on the die 11.
In FIG. 4, the width L2 of the relief portion 25 is preferably not less than the plate thickness and not more than three times the plate thickness. If the width L2 is too small, sufficient thickness increase processing cannot be obtained, and there is a concern that galling may occur in the mold. On the other hand, if the width L2 is too large, buckling is likely to occur during pressure deformation.

図2〜4に示す例は、単動プレス機によりパッド13を用いて曲げ成形を行うものであるが、複動プレスであってもこの成形を行うことができる。また、必ずしも曲げ成形である必要はないが、ブランクホルダーを追加して絞り成形を行う場合には、ブランクホルダーとダイによる被加工材のホールドによって、成形の終期に押圧する予定の端面の温度が低下し、降伏応力が上がってしまうため、その後の押圧加工において座屈などの問題を生じる場合がある。   In the example shown in FIGS. 2 to 4, bending is performed using the pad 13 by a single-action press, but this molding can be performed even with a double-action press. In addition, it is not always required to bend, but when drawing by adding a blank holder, the temperature of the end face that is planned to be pressed at the end of molding by holding the workpiece by the blank holder and the die Since it decreases and the yield stress increases, problems such as buckling may occur in subsequent pressing.

次に、図2(a)に示す製造装置10を用いて熱間プレス成形品1を製造する方法の第1の例を説明する。
図5(a)〜図5(e)は、図2(a)、図3および図4に示す製造装置10を用いて熱間プレス成形品1を製造する方法を経時的に示す模式図である。なお、図5(a)〜図5(e)では、製造装置10の半分の断面を示す。
Next, the 1st example of the method of manufacturing the hot press-formed product 1 using the manufacturing apparatus 10 shown to Fig.2 (a) is demonstrated.
5 (a) to 5 (e) are schematic views showing a method of manufacturing the hot press-formed product 1 with the use of the manufacturing apparatus 10 shown in FIGS. 2 (a), 3 and 4. is there. 5A to 5E show a half cross section of the manufacturing apparatus 10.

まず、図5(a)に示す被加工材21を、例えば雰囲気炉、通電加熱装置、誘導加熱装置あるいは水蒸気加熱装置等の加熱装置により、所定の温度、例えば一般的な熱間プレス成形の加熱温度である900℃まで加熱する。なお、金型装置内に加熱装置を設け、金型上で被加工材21を加熱するようにしてもよい。   First, the workpiece 21 shown in FIG. 5A is heated at a predetermined temperature, for example, general hot press molding, by a heating device such as an atmospheric furnace, an electric heating device, an induction heating device, or a steam heating device. Heat to a temperature of 900 ° C. In addition, a heating device may be provided in the mold apparatus, and the workpiece 21 may be heated on the mold.

次いで、図5(a)に示すように、加熱した被加工材21を金型18、19に搬送し、位置決めを行い、ダイ11およびパッド13により構成される上金型18の下降に従い、まずパンチ12の上面部が、被加工材21を介してパッド13により押圧される。   Next, as shown in FIG. 5 (a), the heated workpiece 21 is transported to the molds 18 and 19, positioned, and as the upper mold 18 constituted by the die 11 and the pad 13 descends, The upper surface portion of the punch 12 is pressed by the pad 13 through the workpiece 21.

次いで、図5(b)に示すように、上金型18の下降に伴い、被加工材21における縦壁部をなす部分がパンチ肩部12aに巻き付く形で成形される。この際、被加工材21はパンチ肩部12aを起点に曲げられるので、被加工材21の端部21aは金型18、19と接触せず、高温が保持される。   Next, as shown in FIG. 5 (b), as the upper die 18 is lowered, the portion forming the vertical wall portion of the workpiece 21 is formed to wrap around the punch shoulder portion 12a. At this time, since the workpiece 21 is bent starting from the punch shoulder 12a, the end 21a of the workpiece 21 is not in contact with the molds 18 and 19, and the high temperature is maintained.

次いで、成形が進行すると、図5(c)に示すように、被加工材21における縦壁部をなす部分の全体はダイ11とパンチ12との間に挟まれる形となり、金型18、19による冷却が開始される。なお、この状態においても、被加工材21の端部21aはダイR部20に設けられた逃がし部25によって金型との接触が防止され、高温が保持される。   Next, as the molding proceeds, as shown in FIG. 5C, the entire portion of the workpiece 21 forming the vertical wall portion is sandwiched between the die 11 and the punch 12, and the molds 18, 19 The cooling by is started. Even in this state, the end 21a of the workpiece 21 is prevented from coming into contact with the mold by the relief portion 25 provided in the die R portion 20, and the high temperature is maintained.

次いで、図5(d)に示すように、成形が下死点に近づいてくると、上金型18のダイR部20の近傍に設けた第2の傾斜部24のR部によって、被加工材21の端部21aの近傍が曲げられる。このようにして、ダイ11とパンチ12とを用いるプレス成形により、溝状の断面形状を有する中間品が成形される。   Next, as shown in FIG. 5 (d), when molding approaches the bottom dead center, the workpiece is processed by the R portion of the second inclined portion 24 provided in the vicinity of the die R portion 20 of the upper mold 18. The vicinity of the end 21a of the material 21 is bent. In this way, an intermediate product having a groove-like cross-sectional shape is formed by press molding using the die 11 and the punch 12.

その後、図5(e)に示すように、中間品である被加工材21はダイ11およびパンチ12により拘束された状態でパンチ12のストロークが開始され、被加工材21の端部21aが端面押ダイ15に押し付けられる。これにより、図1(a)および図1(b)に示す、くの字状に屈曲した断面形状を有する熱間プレス成形品1が得られる。なお、より高温で成形を行うためには、図5(d)に示す工程において、第2の傾斜部24のR部により被加工材21の端部が曲げられた後直ちに図5(e)に示す工程の端面押圧加工を行うことが望ましい。   After that, as shown in FIG. 5 (e), the workpiece 21 that is an intermediate product starts the stroke of the punch 12 while being constrained by the die 11 and the punch 12, and the end 21a of the workpiece 21 is the end face. Pressed against the pressing die 15. As a result, a hot press-formed product 1 having a cross-sectional shape bent in a dogleg shape as shown in FIGS. 1A and 1B is obtained. In order to perform molding at a higher temperature, immediately after the end of the workpiece 21 is bent by the R portion of the second inclined portion 24 in the step shown in FIG. It is desirable to perform end face pressing in the process shown in FIG.

なお、パンチ12のストローク量S1を調整することにより、被加工材21の端部21aの増肉量を調整することができる。
次に、図2(b)に示す製造装置10−1を用いて熱間プレス成形品1を製造する方法の第2の例を説明する。
In addition, by adjusting the stroke amount S1 of the punch 12, the amount of increase in the thickness of the end 21a of the workpiece 21 can be adjusted.
Next, the 2nd example of the method of manufacturing the hot press-molded product 1 using the manufacturing apparatus 10-1 shown in FIG.2 (b) is demonstrated.

図6(a)〜図6(e)は、図2(b)、図3および図4に示す製造装置10−1を用いて熱間プレス成形品1を製造する方法を経時的に示す模式図である。なお、図6(a)〜図6(e)では、製造装置10−1の半分の断面構造を示す。   FIGS. 6A to 6E are schematic views showing a method of manufacturing the hot press-formed product 1 using the manufacturing apparatus 10-1 shown in FIGS. 2B, 3 and 4 over time. FIG. 6A to 6E show a half cross-sectional structure of the manufacturing apparatus 10-1.

プレス成形に先立って行う、被加工材21の加熱は、上述した内容と同じであるので、省略する。
図6(a)に示すように、加熱した被加工材21を金型18、19上に搬送して位置決めし、ダイ11およびパッド13により構成される上金型18の下降に従い、パンチ12の上面部が被加工材21を介してパッド13により押圧される。
The heating of the workpiece 21 prior to the press molding is the same as described above, and is therefore omitted.
As shown in FIG. 6A, the heated workpiece 21 is conveyed and positioned on the dies 18 and 19, and the punch 12 is moved as the upper die 18 constituted by the die 11 and the pad 13 descends. The upper surface portion is pressed by the pad 13 through the workpiece 21.

次いで、図6(b)に示すように、上金型18の下降に伴い、被加工材21における縦壁部となる部分がパンチ肩部12aに巻き付く形で成形される。被加工材21は、パンチ肩部12aを起点に曲げられるので、被加工材21の端部は金型18、19と接触せず、高温が保持される。   Next, as shown in FIG. 6B, as the upper die 18 is lowered, the portion to be the vertical wall portion of the workpiece 21 is formed to wrap around the punch shoulder portion 12a. Since the workpiece 21 is bent starting from the punch shoulder 12a, the end of the workpiece 21 does not contact the molds 18 and 19, and the high temperature is maintained.

次いで、図6(c)に示すように、成形の進行に伴い、被加工材21における縦壁部となる部分の全体はダイ11とパンチ12との間に挟まれる形となり、金型18、19による冷却が開始される。なお、この状態においても、被加工材21の端部21aはダイR部20の逃がし部25によって金型との接触が防止され、高温が保持される。   Next, as shown in FIG. 6 (c), as the molding progresses, the entire portion of the workpiece 21 that becomes the vertical wall portion is sandwiched between the die 11 and the punch 12, and the mold 18, Cooling by 19 is started. Even in this state, the end 21a of the workpiece 21 is prevented from coming into contact with the mold by the relief portion 25 of the die R portion 20, and the high temperature is maintained.

次いで、図6(d)に示すように、成形の下死点直前において、上金型18におけるダイR部20の近傍に設けた第2の傾斜部24のR部により、被加工材21の端部の近傍が曲げられる。このようにして、ダイ11とパンチ12とを用いるプレス成形により、溝状断面を有する中間品が成形される。   Next, as shown in FIG. 6 (d), immediately before the bottom dead center of the molding, the R portion of the second inclined portion 24 provided in the vicinity of the die R portion 20 in the upper mold 18 causes the workpiece 21 to be processed. The vicinity of the end is bent. In this way, an intermediate product having a groove-like cross section is formed by press molding using the die 11 and the punch 12.

その後、図6(e)に示すように、上型18が成形下死点に到達した後に、端面押ダイ昇降機構22により端面押ダイ15がプレス方向上方に押し出され、中間品である被加工材21は上型とパンチで拘束された状態で被加工材21の端部21aが端面押ダイ5に押し付けられ、図1に示すようなくの字状に屈曲した断面形状を有する熱間プレス成形品1が得られる。   Thereafter, as shown in FIG. 6 (e), after the upper die 18 reaches the bottom dead center of molding, the end surface pressing die 15 is pushed upward in the pressing direction by the end surface pressing die elevating mechanism 22, and the workpiece is an intermediate product. The material 21 is hot press-molded having a cross-sectional shape in which the end 21a of the workpiece 21 is pressed against the end face pressing die 5 while being constrained by the upper die and the punch, and is bent in a letter shape as shown in FIG. Product 1 is obtained.

なお、より高温で成形を行うためには、図6(d)に示す工程において、第2の傾斜部24のR部により被加工材21の端部21aが曲げられた後直ちに直ちに図6(e)に示す工程の端面押圧加工を行うことが望ましい。   In order to perform molding at a higher temperature, immediately after the end 21a of the workpiece 21 is bent by the R portion of the second inclined portion 24 in the step shown in FIG. It is desirable to perform end face pressing in the step shown in e).

なお、端面押ダイ昇降機構22のストローク量S2を調整することにより、被加工材21の端部21aの増肉量を調整することができる。
このように、図2(a)または図2(b)に示す金型18、19を用いることにより、被加工材21の端部21aは押圧開始直前まで金型と触れることなく高温が保持されるため、座屈などの問題を抑制しながら、高温での軟質な状態で端部21aの押圧加工を行うことができる。
In addition, the thickness increase amount of the edge part 21a of the workpiece 21 can be adjusted by adjusting the stroke amount S2 of the end face pressing die lifting mechanism 22.
As described above, by using the dies 18 and 19 shown in FIG. 2A or FIG. 2B, the end 21a of the workpiece 21 is maintained at a high temperature without touching the dies until immediately before pressing. Therefore, it is possible to press the end 21a in a soft state at a high temperature while suppressing problems such as buckling.

なお、この押圧加工は、成形品の端部全面に行う必要はなく、衝突時に優先的に部品の曲がり変形が生じる箇所に行うようにすればよい。
本発明は、図1(a)および図1(b)に示す形状の熱間プレス成形品1の製造に限定されるものではない。図7(a)〜図7(c)は、本発明により製造される熱間プレス成形品の各種の変形例を示す説明図である。
This pressing process does not need to be performed on the entire end portion of the molded product, and may be performed at a location where the bending deformation of the component preferentially occurs at the time of collision.
The present invention is not limited to the manufacture of the hot press-formed product 1 having the shape shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). Fig.7 (a)-FIG.7 (c) are explanatory drawings which show the various modifications of the hot press molded product manufactured by this invention.

図7(a)に示す熱間プレス成形品1−1は、底部2に凹状あるいは凸状の形状の部分6を有するものである。また、これらの底部2における凹状あるいは凸状の形状の部分6は、熱間プレス成形品1−1の長手方向の端部まで連続して形成されていてもよいし、あるいは長手方向に断続的に形成されていてもよい。   A hot press-formed product 1-1 shown in FIG. 7A has a concave portion 6 or a convex portion 6 on the bottom 2. Moreover, the concave-shaped or convex-shaped part 6 in these bottom parts 2 may be continuously formed to the edge part of the hot press molded product 1-1 in the longitudinal direction, or is intermittent in the longitudinal direction. It may be formed.

図7(b)に示す熱間プレス成形品1−2は底部2が凸状に湾曲しているものであり、図7(c)に示す熱間プレス成形品1−3は底部2が凹状に湾曲しているものである。
また、上述した熱間プレス成形品1、1−1、1−2および1−3を含む、本発明により製造される熱間プレス成形品は、底部の幅と側壁の長さの比(幅/長さ)は、0.5以上10以下であることが例示される。ここで、底部の幅とは、一方の底部および側壁の間に存在するR部分の周長方向の中央と、他方の底部および側壁の間に存在するR部分の周長方向の中央との、周長方向の距離を意味し、側壁の長さとは、底部および側壁の間に存在するR部分の周長方向の中央と側壁の端部との、周長方向の距離を意味する。
The hot press-molded product 1-2 shown in FIG. 7B has a curved bottom 2 and the hot press-molded product 1-3 shown in FIG. 7C has a concave bottom 2. Is curved.
Moreover, the hot press-molded products manufactured by the present invention including the hot press-molded products 1, 1-1, 1-2 and 1-3 described above are the ratio of the width of the bottom and the length of the side wall (width / Length) is 0.5 or more and 10 or less. Here, the width of the bottom portion refers to the center in the circumferential direction of the R portion existing between one bottom portion and the side wall, and the center in the circumferential direction of the R portion existing between the other bottom portion and the side wall. It means the distance in the circumferential direction, and the length of the side wall means the distance in the circumferential direction between the center in the circumferential direction of the R portion existing between the bottom and the side wall and the end of the side wall.

次に、本発明の実施例を説明する。
まず、端部の破断評価のために略コの字断面のチャンネル状部材を製作した。図8は、チャンネル状部材30の寸法仕様を示す二面図である。
Next, examples of the present invention will be described.
First, a channel-shaped member having a substantially U-shaped cross-section was manufactured for evaluation of end fracture. FIG. 8 is a two-side view showing the dimensional specifications of the channel-shaped member 30.

このチャンネル状部材30は、外側の部材31と内側の部材32とが30mm間隔でスポット接合されている。図8の右図における黒丸印はスポット溶接位置を示す。
このとき、内側の部材32は、板厚が1.2mmの440MPa級高張力鋼板をプレスブレーキ曲げにより冷間成形して製作したものである。
In this channel-shaped member 30, an outer member 31 and an inner member 32 are spot-bonded at intervals of 30 mm. The black circle mark in the right figure of FIG. 8 shows the spot welding position.
At this time, the inner member 32 is manufactured by cold forming a 440 MPa class high strength steel plate having a thickness of 1.2 mm by press brake bending.

外側の部材31は、本発明により製作したものである。外側の部材31を成形する成形金型には、図2(a)に示す製造装置10を用いた。このとき、パッド13を支持するスプリング16として、ストローク50mmのガススプリングを初期荷重がトータルで30トンとなるように複数配置した。   The outer member 31 is manufactured according to the present invention. As a molding die for molding the outer member 31, the manufacturing apparatus 10 shown in FIG. At this time, as the spring 16 for supporting the pad 13, a plurality of gas springs having a stroke of 50 mm were arranged so that the initial load was 30 tons in total.

また、パンチ12を支持するスプリング17として、初期荷重がトータルで100トンとなるようにガススプリングを複数配置した。スプリング17のストローク量は、端部の押圧量に応じて適宜調整した。   A plurality of gas springs were arranged as the springs 17 supporting the punch 12 so that the initial load was 100 tons in total. The stroke amount of the spring 17 was appropriately adjusted according to the pressing amount of the end portion.

ダイ11、パンチ12、パッド13さらには端面押ダイ15等の、成形時に材料と接触する部位の金型の材質は、全てSKD61の焼き入れ、焼き戻し材とした。端面押ダイ15の材料と接触する上面の粗度は、最大高さRzが5.0μm以下となるように仕上げた。   The die 11, the punch 12, the pad 13, and the end face pressing die 15, etc., were all made of SKD61 quenching and tempering materials at the parts that contact the material during molding. The roughness of the upper surface contacting the material of the end face pressing die 15 was finished so that the maximum height Rz was 5.0 μm or less.

この金型を、700トンの油圧式プレス機に取り付け、成形速度40mm/secの一定速度で熱間プレス成形を行った。
外側の部材31の素材として、C:0.21質量%、Si:0.25質量%、Mn:1.2質量%、B:0.0014質量%、残部Feおよび不純物からなる化学組成を有するとともに板厚が1.6mmである熱間プレス用鋼板を使用した。
This mold was attached to a 700-ton hydraulic press machine, and hot press molding was performed at a constant speed of 40 mm / sec.
The material of the outer member 31 has a chemical composition consisting of C: 0.21% by mass, Si: 0.25% by mass, Mn: 1.2% by mass, B: 0.0014% by mass, the balance Fe and impurities. And the steel plate for hot press whose plate | board thickness is 1.6 mm was used.

成形後に端部3aとなる部分のブランク加工はシャー切断により行い、そのときのせん断クリアランスは10%とした。ブランクサイズは、長さ600mm、幅170mmとした。   Blanking of the portion that becomes the end 3a after molding was performed by shear cutting, and the shear clearance at that time was 10%. The blank size was 600 mm long and 170 mm wide.

外側の部材31は、以下に説明するようにして製作した。外側の部材31の素材である熱間プレス用鋼板の加熱にはガス加熱炉を用い、空燃比0.85で燃焼させ、炉内温度を900℃に調整した。また、在炉時間を4分間とした。加熱完了後は、速やかに炉内から熱間プレス用鋼板を取り出し、800℃以上で成形を開始した。また、成形下死点では15秒間の保持を行った。焼入れ後の熱間プレス成形品の硬度はHv470程度(1490MPa相当)である。   The outer member 31 was manufactured as described below. A gas heating furnace was used to heat the hot-press steel plate as the material of the outer member 31, and it was burned at an air-fuel ratio of 0.85 to adjust the furnace temperature to 900 ° C. The in-furnace time was 4 minutes. After the heating was completed, the hot press steel sheet was quickly taken out from the furnace, and molding was started at 800 ° C. or higher. Further, the molding was maintained for 15 seconds at the bottom dead center. The hardness of the hot press-formed product after quenching is about Hv 470 (corresponding to 1490 MPa).

端部押圧量は、端面の平滑化を行う0.5mm(本発明例1)、端面平滑化と増肉を行う2.0mm(本発明例2)および端面処理無し(比較例)の3水準とした。
図9は、端面の割れ性ならびに吸収エネルギ量を評価するための3点曲げ試験の要領を示す説明図である。
The end pressing amount is 3 levels: 0.5 mm (invention example 1) for smoothing the end face, 2.0 mm (invention example 2) for end face smoothing and thickening, and no end face treatment (comparative example). It was.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the point of a three-point bending test for evaluating the cracking property of the end face and the amount of absorbed energy.

図9に示すように、端部の破断を生じ易くするために、外側の部材31と内側の部材32との間に、引張強さが590MPa級の材料からなる剛体ブロック33を、チャンネル状部材30の長手方向(図9における左右方向)の中央部に挿設した。この剛体ブロック33のサイズは、厚さ16mm、長さ70mm、幅70mmとした。インパクタ34は、1mm/secの速度で下降させた。   As shown in FIG. 9, a rigid block 33 made of a material having a tensile strength of 590 MPa class is provided between the outer member 31 and the inner member 32 in order to easily cause breakage of the end portion. It inserted in the center part of 30 longitudinal directions (left-right direction in FIG. 9). The size of the rigid block 33 was 16 mm thick, 70 mm long, and 70 mm wide. The impactor 34 was lowered at a speed of 1 mm / sec.

図10は、本発明例1(図10のグラフ中には「発明例1」として示す)および比較例について、3点曲げ試験により得られるインパクタストロークと、荷重または吸収エネルギ量との関係を示すグラフである。本実施例では、破断が生じた時のインパクタストローク量と破断までの吸収エネルギ量を評価した。試験の結果を表1にまとめて示す。   FIG. 10 shows the relationship between the impactor stroke obtained by the three-point bending test and the load or the amount of absorbed energy for the present invention example 1 (shown as “invention example 1” in the graph of FIG. 10) and the comparative example. It is a graph. In this example, the impactor stroke amount when the fracture occurred and the amount of energy absorbed until the fracture were evaluated. The test results are summarized in Table 1.

Figure 0005402562
Figure 0005402562

表1に示すように、端面処理無しの比較例に比べて、端面平滑化を行った本発明例1では、破断時のインパクタストローク量が増加し、結果として高い吸収エネルギを得られた。さらに、端部押圧量を増加させて端面の増肉を行った本発明例2では、本発明例1よりもさらに高い吸収エネルギを得られた。   As shown in Table 1, in Example 1 of the present invention in which end face smoothing was performed compared to the comparative example without end face treatment, the amount of impactor stroke at the time of fracture increased, and as a result, high absorbed energy was obtained. Furthermore, in the present invention example 2 in which the end face thickness was increased by increasing the end pressing amount, a higher absorbed energy was obtained than in the present invention example 1.

1−1、1−2、1−3 熱間プレス成形品
2 底部
3 側壁
3a 端面
4 第1の傾斜部
5 第2の傾斜部
6 凹状あるいは凸状の形状の部分
10、10―1 プレス成形装置
11 ダイ
11a 側壁
12 パンチ
12a パンチ肩部
13 パッド
14 ベース
15 端面押ダイ
16、17 スプリング
18 上金型
19 下金型
20 ダイR部
21 被加工材
22 端面押ダイ作動機構
23 第1の傾斜部
24 第2の傾斜部
25 逃がし部
30 チャンネル状部材
31 外側の部材
32 内側の部材
33 剛体ブロック
34 インパクタ
1-1, 1-2, 1-3 Hot press-formed product 2 Bottom part 3 Side wall 3a End face 4 First inclined part 5 Second inclined part 6 Concave or convex shaped part 10, 10-1 Press molding Device 11 Die 11a Side wall 12 Punch 12a Punch shoulder 13 Pad 14 Base 15 End face pressing dies 16, 17 Spring 18 Upper mold 19 Lower mold 20 Die R section 21 Work material 22 End face pressing die operating mechanism 23 First inclination Part 24 second inclined part 25 relief part 30 channel-like member 31 outer member 32 inner member 33 rigid block 34 impactor

Claims (9)

プレス成形方向へ相対的に移動自在に配置されるダイおよびパンチを備え、加熱した鋼板にプレス成形と同時に焼入れを行うことによって底部と該底部に連続する二つの側壁とからなる溝状の断面形状を有する成形品を製造するための熱間プレス成形品の製造装置であって、さらに、
前記パンチに対して前記プレス成形方向へ相対的に移動自在にかつ前記ダイに対向して配置され、前記プレス成形により前記溝状の断面形状を有するように成形された中間品における前記側壁となる部分の端面を、前記プレス成形方向へ向けて押圧して前記成形品を製造するための端面押ダイを備えること
を特徴とする熱間プレス成形品の製造装置。
A groove-like cross-sectional shape comprising a bottom and two side walls continuous to the bottom by quenching simultaneously with press forming on a heated steel plate, provided with a die and a punch that are relatively movable in the press-forming direction An apparatus for manufacturing a hot press-molded product for producing a molded product having:
It becomes the side wall in the intermediate product which is disposed so as to be relatively movable in the press molding direction with respect to the punch and is opposed to the die, and has the groove-like cross-sectional shape by the press molding. An apparatus for manufacturing a hot press-formed product, comprising: an end face pressing die for manufacturing the molded product by pressing an end surface of the portion toward the press molding direction .
前記端面押ダイは、前記パンチを前記プレス成形方向へ向けて付勢するパンチ作動手段を支持するベースに配置される請求項1に記載された熱間プレス成形品の製造装置。   2. The apparatus for manufacturing a hot press-formed product according to claim 1, wherein the end face pressing die is disposed on a base that supports punch operating means for urging the punch in the press forming direction. 前記端面押ダイは、前記パンチに前記プレス成形方向へ向けて伸縮自在に配置される端面押ダイ作動手段に装着される請求項1に記載された熱間プレス成形品の製造装置。   The apparatus for manufacturing a hot press-formed product according to claim 1, wherein the end face pressing die is attached to an end face pressing die actuating means that is disposed on the punch so as to be expandable and contractable in the press forming direction. 前記ダイの成形面を構成する側壁は、該ダイの底部から開口側へ向かって形成される、第1の傾斜部と、該第1の傾斜部に連続するとともに該第1の傾斜部の傾斜角度よりも小さい傾斜角度を有するように形成される第2の傾斜部と、該第2の傾斜部に連続するとともに該第2の傾斜部の延長線より後退して形成される逃がし部とを有する請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載された熱間プレス成形品の製造装置。   The side wall constituting the molding surface of the die is formed from the bottom portion of the die toward the opening side, and is continuous with the first inclined portion and the inclined portion of the first inclined portion. A second inclined part formed so as to have an inclination angle smaller than the angle, and a relief part formed continuously with the second inclined part and receding from an extension line of the second inclined part. The apparatus for manufacturing a hot press-formed product according to any one of claims 1 to 3. 加熱した鋼板をプレス成形と同時に焼き入れして溝状の断面を有する成形品を得る熱間プレス成形品の製造方法であって、鋼板をダイとパンチとにより、底部と該底部に連続する二つの側壁とからなる溝状の断面形状を有する中間品にプレス成形する第1の工程と、
前記ダイと前記パンチとにより前記中間品を拘束しながら該中間品の側壁の端面を、前記プレス成形におけるプレス成形方向へ向けて押圧して成形品を製造する第2の工程とを備えることを特徴とする熱間プレス成形品の製造方法。
A method of manufacturing a hot press-formed product, which is obtained by quenching a heated steel plate simultaneously with press forming to obtain a molded product having a groove-shaped cross section, wherein the steel plate is continuous with the bottom and the bottom by a die and a punch. A first step of press-molding into an intermediate product having a groove-like cross-sectional shape composed of two side walls;
A second step of manufacturing a molded product by pressing the end surface of the side wall of the intermediate product toward the press molding direction in the press molding while restraining the intermediate product by the die and the punch. A method for producing a hot press-molded product.
前記第1の工程は、前記鋼板を曲げ加工して溝状の断面を有する第1中間品を得る前工程と、該第1中間品の側壁を曲げ加工してくの字状の側壁を有する中間品を得る後工程とからなる請求項5に記載された熱間プレス成形品の製造方法。   The first step includes a step of bending the steel plate to obtain a first intermediate product having a groove-shaped cross section, and a middle step of bending the side wall of the first intermediate product to have a letter-shaped side wall. The method for producing a hot press-formed product according to claim 5, comprising a post-process for obtaining a product. 鋼板の熱間プレス成形により製造され、底部と該底部に連続するとともに前記熱間プレス成形におけるプレス成形方向に対する傾斜角θ1を有する第1の傾斜部、および該側壁の端面を含む端部を有するとともに前記プレス成形方向に対する傾斜角θ2を有する第2の傾斜部から構成される二つのくの字状の側壁とからなる溝状の断面形状を有すること、および、前記端面は、略端面直交方向からの押圧加工により平滑化された面性状を有すること
を特徴とする熱間プレス成形品。
A steel plate is manufactured by hot press forming of a steel plate, and has a bottom portion , a first inclined portion that is continuous with the bottom portion and has an inclination angle θ1 with respect to a press forming direction in the hot press forming, and an end portion including an end surface of the side wall. And having a groove-like cross-sectional shape composed of two side-shaped side walls composed of a second inclined portion having an inclination angle θ2 with respect to the press molding direction , and the end surface is substantially in a direction orthogonal to the end surface A hot press-molded product characterized in that it has a surface property smoothed by pressing .
前記側壁の端面を含む端部の厚さが該端部以外の側壁の厚さよりも厚い請求項7に記載された熱間プレス成形品。  The hot press-formed product according to claim 7, wherein the thickness of the end portion including the end face of the side wall is thicker than the thickness of the side wall other than the end portion. 前記傾斜角θ1は2度以上10度以下であるとともに、前記傾斜角θ2は、0度以上傾斜角θ1未満で、かつ2度以下である請求項7または請求項8に記載された熱間プレス成形品。The hot press according to claim 7 or 8, wherein the inclination angle θ1 is not less than 2 degrees and not more than 10 degrees, and the inclination angle θ2 is not less than 0 degrees and less than the inclination angle θ1 and not more than 2 degrees. Molding.
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