JP5435981B2 - Partial restoration processing equipment for aluminum sheet blank sheet for cold press forming - Google Patents
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Description
この発明は冷間プレス成形を施して使用されるAl−Mg−Si系(6000番系)のアルミニウム合金圧延板からなるブランクシートについて、部分的な復元処理のための熱処理を行う装置に関するものであり、特に自動車や船舶、航空機等の各種部材、部品、あるいは建築材料、構造材料、そのほか各種機械器具、電気製品の部材、部品など、とりわけ自動車のボデイシート、ボデイパネルに好適に用いられるAl−Mg−Si系のアルミニウム合金板ブランクシートについて、その冷間プレス成形性向上のために部分的復元処理を施す装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for performing a heat treatment for partial restoration processing on a blank sheet made of an aluminum alloy rolled plate of Al-Mg-Si (No. 6000) used by performing cold press forming. In particular, various members and parts of automobiles, ships, aircraft, etc., or building materials, structural materials, other various machinery and equipment, electrical products members, parts, etc., especially Al- which is suitably used for automobile body sheets and body panels The present invention relates to an apparatus that performs a partial restoration process for improving the cold press formability of an Mg—Si based aluminum alloy sheet blank sheet.
従来自動車のボデイシート、ボデイパネルとしては、冷延鋼板を使用することが多かったが、最近では地球温暖化抑制の観点からCO2ガス排出量の削減が強く求められると同時に、自動車の燃費の改善が求められており、そのため自動車の車体軽量化が強く要請されている。そこで、これらの自動車用のボデイシートやボデイパネルなどの用途については、従来の冷延鋼板に代えて、軽量なアルミニウム合金圧延板を使用することが望まれている。しかしながら、アルミニウム合金圧延板の成形性は、一般に冷延鋼板よりも劣るとされ、そのためアルミニウム合金圧延板は、高い成形性を必要としない部位のみに使用するに留まっているのが現状である。 Conventionally, cold rolled steel sheets were often used as body sheets and body panels for automobiles. Recently, however, reduction of CO 2 gas emissions has been strongly demanded from the viewpoint of suppressing global warming, and at the same time, the fuel efficiency of automobiles has been reduced. There is a need for improvement, and therefore there is a strong demand for weight reduction of automobiles. Therefore, for these uses such as body sheets and body panels for automobiles, it is desired to use light aluminum alloy rolled sheets instead of conventional cold-rolled steel sheets. However, the formability of an aluminum alloy rolled sheet is generally inferior to that of a cold-rolled steel sheet. For this reason, the aluminum alloy rolled sheet is currently used only for parts that do not require high formability.
ところで従来からアルミニウム合金圧延板の成形性、特に冷間プレス成形性を改善するための方策が、種々提案されている。そのうち、比較的有効にプレス成形性を向上させ得る最近の方策としては、温間異周速圧延を適用した集合組織改善材の開発、ヒーターを組み込んだプレス金型を用いてブランクシートを加温しながらプレスする温間プレス成形法(例えば特許文献1、特許文献2など)、あるいは温間ブロー成形法がある。しかしながらこれらの方策のうち、温間異周速圧延を適用する方法は、異周速圧延機の大型化が未だ図られていないことから、ボデイシートなどの大型部材への適用は未だ困難である。また後者の温間プレス成形法、温間ブロー成形法は、いずれもその成形速度が通常の冷間プレス成形と比較して格段に遅いことから、量産的規模での適用は困難で、少量生産の高級車に限られるのが実情である。
By the way, various measures for improving the formability of an aluminum alloy rolled sheet, particularly cold press formability, have been proposed. Among these, recent measures that can improve press formability relatively effectively include the development of a texture improving material using warm differential circumferential rolling, and the heating of blank sheets using a press die incorporating a heater. There is a warm press molding method (for example,
一方、最近になり、冷間プレス成形に供されるアルミニウム合金圧延板について、冷間プレス成形前に予め部分的に復元のための処理(部分的復元処理)を施しておくことにより、通常の冷間プレス成形を適用してもその成形性を飛躍的に向上させ得ることが見出され、その発明について本願出願人が特願2008−226006号として特許出願(未公開)している。 On the other hand, recently, with respect to aluminum alloy rolled sheets used for cold press forming, by performing a partial recovery process (partial recovery process) in advance before cold press forming, It has been found that even if cold press molding is applied, the formability can be dramatically improved, and the applicant of this application has filed a patent application (unpublished) as Japanese Patent Application No. 2008-226006.
ここで復元とは、この発明で対象としているAl−Mg−Si系アルミニウム合金で代表される時効硬化型のアルミニウム合金板を、溶体化処理後に急冷して、室温で合金元素を過飽和に固溶させた状態とした後に、室温(常温時効温度)もしくはこれより若干高い温度(人工時効温度)で保持することによりマトリクス中に極めて微細な析出物(主としてMg2Si系析出物)を析出させて強度を向上させた後において、この保持温度より高い温度に短時間加熱(復元加熱処理)することにより微細析出物が再固溶されて、強度が低下し、材料が軟化する現象を意味する。そしてそのような現象を生起させるために、溶体化処理−急冷、保持後の材料について加熱する処理を、復元処理と称している。またここで、部分的復元加熱処理とは、アルミニウム合金板ブランクの全体ではなく、その面内の予め定めた所定の部位(領域)についてのみ、選択的に加熱して復元させ、その所定部位のみを軟化させる処理を意味している。 Here, the term “restoration” means that an age-hardening type aluminum alloy plate represented by the Al—Mg—Si based aluminum alloy, which is the subject of the present invention, is rapidly cooled after solution treatment, and the alloying element is dissolved in a supersaturated state at room temperature. After making it into a state of being allowed to stand, at room temperature (ordinary aging temperature) or slightly higher (artificial aging temperature), extremely fine precipitates (mainly Mg 2 Si-based precipitates) are precipitated in the matrix. It means a phenomenon in which after the strength is improved, fine precipitates are re-dissolved by heating to a temperature higher than the holding temperature for a short time (restoration heat treatment), the strength is lowered, and the material is softened. And in order to raise | generate such a phenomenon, the process which heats the material after solution treatment-rapid cooling and holding | maintenance is called the restoration process. Here, the partial restoration heat treatment is not the entire aluminum alloy plate blank, but only a predetermined portion (region) in the plane thereof, which is selectively heated and restored, and only the predetermined portion. It means the treatment that softens.
そして前記特許出願の発明では、冷間プレス成形時においてアルミニウム合金板ブランクシートに要求される特性が、そのブランクの面内全体について均一ではなく、部分的に高強度が要求される部位と、部分的に低強度(軟質)で伸びが良好なことが要求される部位とがあることに着目し、冷間プレス成形前にアルミニウム合金板ブランクシートに部分的に復元処理を行なっておくことにより面内に強度差を付与する技術を基本としている。 And in the invention of the patent application, the properties required for the aluminum alloy sheet blank sheet during cold press forming are not uniform throughout the entire surface of the blank, and a part where high strength is required partially, Focusing on the fact that there are some parts that are required to have low strength (soft) and good elongation, the surface can be obtained by partially restoring the aluminum alloy sheet blank sheet before cold press forming. It is based on the technology that gives the difference in strength.
具体的には、前述のように溶体化処理後急冷して常温時効もしくは人工時効により全体として高強度化したAl−Mg−Si系アルミニウム合金圧延板ブランク全体のうち、プレス絞り成形用金型のパンチ肩部が接する領域よりも外側の領域の全部もしくはその少なくとも一部については、冷間プレス絞り成形時における絞り周囲の押さえ部からの材料流入を容易にするべく、部分復元処理における加熱対象部と定める一方、パンチ肩部が接する領域は、プレス時において破断しやすくならないように高強度を維持させるべく、部分的復元処理における加熱対象部から外して(すなわち非加熱対象部と定めて)、部分的復元処理を行い、これにより強度分布を最適化したブランクについて冷間深絞り成形を行うことにより、ブランク周囲からの材料流入を促進すると同時に材料の破断を防止して、板厚が均一でかつ深い絞りの成形品を製造することを可能としている。 Specifically, among the whole Al-Mg-Si-based aluminum alloy rolled sheet blanks that have been rapidly cooled after solution treatment as described above to increase the strength as a whole by room temperature aging or artificial aging, All or at least a part of the area outside the area where the punch shoulder contacts is heated in the partial restoration process in order to facilitate the inflow of material from the pressing part around the drawing during cold press drawing. On the other hand, the area where the punch shoulder contacts is removed from the heating target part in the partial restoration process (that is, determined as the non-heating target part) in order to maintain high strength so as not to break easily during pressing, By performing a partial restoration process and performing cold deep drawing on a blank that has been optimized for strength distribution, When promoting material inflow to prevent simultaneous rupture of the material, thereby enabling the plate thickness to produce a uniform and deep diaphragm of the molded article.
そして前記特許出願の発明によれば、Al−Mg−Si系アルミニウム合金板ブランクシートの面内に適切に強度差を付与することによって、冷間プレス成形性を向上させることが可能であるばかりでなく、このような部分的復元処理は、冷間プレス成形よりも前に別の工程として行なわれるため、プレス成形自体は従来の冷間プレス機により高速で行なうことができ、そのため温間成形を適用した場合のような、プレス機械の設備コストの増大や生産効率の低下がなく、しかも特殊な潤滑油の必要性もなくなる。さらには、シワ押さえ部分の強度低下により成形品の形状凍結性が向上し、また復元現象によって低強度となった部分(加熱対象部)は塗装焼付時の硬化速度が大きく、強度が急速に回復するため、高い塗装焼付硬化性(BH性)を得ることができ、そのため塗装焼付後の強度劣化を防止することができる。そしてまた、プレス成形後に成型品の一部に曲げ加工が施されることになる場合には、その曲げ加工が施されるべき部位をも、部分的復元処理における加熱対象部としておくことにより、成形品の曲げ加工性を向上させることも可能となる。 And according to the invention of the patent application, it is not only possible to improve the cold press formability by appropriately giving a strength difference in the plane of the Al—Mg—Si based aluminum alloy sheet blank sheet. However, since such partial restoration processing is performed as a separate process before cold press forming, press forming itself can be performed at high speed by a conventional cold press machine, and therefore, warm forming is performed. There is no increase in equipment cost or reduction in production efficiency as in the case of application, and there is no need for special lubricating oil. Furthermore, the shape freezing property of the molded product is improved due to the strength reduction of the wrinkle holding part, and the part that has become low strength due to the restoration phenomenon (the part to be heated) has a high curing speed at the time of paint baking, and the strength recovers rapidly. Therefore, high paint bake hardenability (BH property) can be obtained, and therefore strength deterioration after paint baking can be prevented. And, if bending is to be performed on a part of the molded product after press molding, by setting the part to be bent as a heating target part in the partial restoration process, It is also possible to improve the bending workability of the molded product.
なお前記特許出願の発明における具体的な部分的復元処理の条件としては、30℃/分以上(望ましくは50℃/分以上)の昇温速度で150〜350℃の範囲内の温度(望ましくは180〜350℃の範囲内の温度)に加熱し、その範囲内の温度で5分以下(0秒を含む)の保持を行なった後、30℃/分以上(望ましくは50℃/分以上、より望ましくは100℃/分以上)の冷却速度で100℃以下の温度に冷却することが必要であるとしている。 The specific partial restoration process conditions in the invention of the patent application include a temperature within a range of 150 to 350 ° C. (preferably at a temperature rising rate of 30 ° C./min or more (preferably 50 ° C./min or more)). (Temperature within the range of 180 to 350 ° C.), and after holding for 5 minutes or less (including 0 seconds) at the temperature within the range, 30 ° C./min or more (preferably 50 ° C./min or more, More desirably, it is necessary to cool to a temperature of 100 ° C. or lower at a cooling rate of 100 ° C./min or higher.
前記特許出願の発明で提案している部分的復元処理方法は、未だ開発の端緒に着いたばかりで、プロセス的な条件は確立したものの、その方法を実際の量産的規模で実施するために最適な装置は未だ確立していなかったのが実情である。 The partial restoration processing method proposed in the invention of the above-mentioned patent application has only just begun, and the process conditions have been established, but it is optimal for carrying out the method on an actual mass production scale. The fact is that the device has not yet been established.
ここで、前記特許出願による部分的復元処理方法では、ブランクシートの面内の一部(加熱対象部)のみを所定温度まで急速に加熱して微細析出物を固溶させ、かつその加熱後に急速に冷却して再析出を防止し、これにより充分に復元(軟化)させる必要がある一方、非加熱対象部については、上記加熱による影響を受けないようにして高強度を維持させる必要があるが、従来の一般的なアルミニウム合金板の熱処理のための加熱装置では、このような特殊な態様の熱処理を量産的規模で実施するには不適当であった。 Here, in the partial restoration processing method according to the above-mentioned patent application, only a part of the blank sheet in the plane (the heating target part) is rapidly heated to a predetermined temperature to dissolve the fine precipitate, and after the heating, Although it is necessary to prevent reprecipitation by cooling to this point and sufficiently restore (soften) it, it is necessary to maintain high strength so that it is not affected by the heating for the non-heating target part. The conventional heating apparatus for heat treatment of a general aluminum alloy sheet is not suitable for carrying out such a special embodiment of heat treatment on a mass production scale.
この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、前述のように冷間プレス成形用のAl−Mg−Si系合金ブランクシートについて、その冷間プレス成形前に施す部分的復元処理を実際に量産的規模で確実かつ有効に実施するに適した装置を提供することを課題とするものである。 This invention was made against the background of the above circumstances, and as described above, the partial restoration process performed before the cold press forming was actually performed on the Al-Mg-Si alloy blank sheet for cold press forming. It is an object of the present invention to provide an apparatus suitable for reliable and effective implementation on a mass production scale.
この発明の冷間プレス成形用アルミニウム合金板ブランクシートの部分的復元処理装置は、基本的には、請求項1で規定しているように、Al−Mg−Si系アルミニウム合金圧延板の板全体について、溶体化処理後急冷して常温時効もしくは人工時効を施して高強度化してなるアルミニウム合金板からなる冷間プレス成形用ブランクシートを対象とし、そのブランクシートの面内のうち、冷間プレス成形時にパンチ肩部が接触することとなる領域よりも外側の領域の全部もしくは少なくとも一部を加熱対象部と定めるとともに、少なくともパンチ肩部が接触することとなる領域を非加熱対象部と定めておき、前記加熱対象部を30℃/分以上の昇温速度で150〜350℃の範囲内の温度に加熱し、その範囲内の温度で5分以下(0秒を含む)の保持を行なった後、30℃/分以上の冷却速度で100℃以下の温度に冷却する一方、前記非加熱対象部は加熱しないようにして、部分的復元処理を行うための部分的復元処理装置において、
上面に平坦な支持面を形成した、前記ブランクシートを水平に支持するための台座と、
ヒータを備えていて、前記台座に接近、離隔するべく昇降可能でかつ下降時に前記支持面上のブランクシートの表面の前記加熱対象部に局部的に接して、その加熱対象部を、30℃/秒以上の昇温速度で150〜350℃の範囲内の温度に加熱するための加熱ブロックと、
前記加熱ブロックによる加熱対象部の加熱後にその加熱対象部を30℃/秒以上の冷却速度で100℃以下の温度に急速冷却するための加熱後冷却手段と、
前記加熱ブロックによる加熱対象部の加熱温度を検出するための温度センサと、
前記温度センサによる検出温度に応じて前記ヒータを制御するための制御手段、
とを有してなり、
前記加熱後冷却手段が、前記台座に形成された複数の小孔を経て台座の支持面上に冷却用流体を噴出す構成とされており、
前記ヒータにより加熱された加熱ブロックを、台座の支持面上に水平に支持されたブランクシートに向って下降させ、その下面をブランクシートの加熱対象部に押し当てて加熱対象部を局部的に加熱し、その後加熱ブロックを上昇させてブランクシートの加熱対象部から離隔させるとともに、前記加熱後冷却手段により加熱対象部を急速冷却するようにしたことを特徴とするものである。
また請求項2の発明の冷間プレス成形用アルミニウム合金ブランクシートの部分的復元処理装置は、請求項1に記載の冷間プレス成形用アルミニウム合金ブランクシートの部分的復元処理装置において、前記小孔から吹出される冷却用流体が、台座の支持面上にブランクシートを搬入、搬出させる際においてブランクシートを支持面上に浮上させる機能をも有していることを特徴とするものである。
The partial restoration processing apparatus for cold press-forming aluminum alloy sheet blank sheet according to the present invention basically has the entire Al-Mg-Si aluminum alloy rolled sheet as defined in
A pedestal for horizontally supporting the blank sheet, with a flat support surface formed on the upper surface ;
A heater is provided, which can be moved up and down to approach and separate from the pedestal, and is in local contact with the portion to be heated on the surface of the blank sheet on the support surface at the time of lowering. A heating block for heating to a temperature in the range of 150 to 350 ° C. at a temperature increase rate of at least 2 seconds;
After-heating cooling means for rapidly cooling the heating target part to a temperature of 100 ° C. or less at a cooling rate of 30 ° C./second or more after heating the heating target part by the heating block;
A temperature sensor for detecting the heating temperature of the part to be heated by the heating block;
Control means for controlling the heater according to the temperature detected by the temperature sensor;
And having
The cooling means after heating is configured to eject a cooling fluid onto a support surface of the pedestal through a plurality of small holes formed in the pedestal,
The heating block heated by the heater is lowered toward the blank sheet supported horizontally on the support surface of the pedestal, and the lower surface is pressed against the heating target part of the blank sheet to locally heat the heating target part. Then, the heating block is raised and separated from the heating target portion of the blank sheet, and the heating target portion is rapidly cooled by the post-heating cooling means.
Moreover, the partial restoration processing apparatus of the aluminum alloy blank sheet for cold press molding of invention of Claim 2 is the partial restoration processing apparatus of the aluminum alloy blank sheet for cold press molding of
さらにこの発明の冷間プレス成形用アルミニウム合金ブランクシートの部分的復元処理装置は、次の(1)〜(12)の態様を含んでいる。
(1)前記非加熱対象部を冷却するための非加熱対象部冷却手段を備えている部分的復元処理装置。
Furthermore, the partial restoration processing apparatus of the aluminum alloy blank sheet for cold press forming of this invention includes the following aspects (1) to (12).
(1) Before Symbol partial reversion processing apparatus that include a non-heat target portion cooling means for cooling the non-heated object part.
(2)前記加熱ブロックがブランクシートの加熱対象部に接してこれを加熱している間に、そのブランクシートにおける加熱対象部と非加熱対象部の境界領域での温度勾配が5℃/mm以上となるように構成した部分的復元処理装置。
(2) pre-Symbol heated while the block is heated it in contact with the heating target portion of the blank sheet, the temperature gradient is 5 ° C. / mm in the boundary area of the heating target portion and the non-heat target portion at that blank sheet A partial restoration processing apparatus configured as described above .
(3)前記(1)の冷間プレス成形用アルミニウム合金ブランクシートの部分的復元処理装置において、前記非加熱対象部冷却手段が、支持面上のブランクシートの非加熱対象部に冷却用流体を吹き付ける構成とされている部分的復元処理装置。
(3 ) In the partial restoration processing apparatus for cold-press-molding aluminum alloy blank sheet according to (1), the non-heating target part cooling means supplies a cooling fluid to the non-heating target part of the blank sheet on the support surface. A partial restoration processing apparatus configured to be sprayed.
(4)前記(3)の冷間プレス成形用アルミニウム合金ブランクシートの部分的復元処理装置において、前記非加熱対象部冷却手段が、前記冷却用流体を、支持面上のブランクシートの非加熱対象部における加熱対象部との境界位置近くの部分に向けて吹き付ける構成とされている部分的復元処理装置。
(4) In the partial restoration processing apparatus for cold-press forming aluminum alloy blank sheet according to (3) , the non-heating target portion cooling means supplies the cooling fluid to the non-heating target of the blank sheet on the support surface. The partial restoration processing apparatus made into the structure sprayed toward the part near the boundary position with the heating object part in a part.
(5)前記(3)もしくは(4)の冷間プレス成形用アルミニウム合金ブランクシートの部分的復元処理装置において、前記非加熱対象部冷却手段が、前記加熱後冷却手段を兼ねており、加熱ブロックがブランクシートの加熱対象部から離れた後も前記冷却用流体が吹付けられるようにした部分的復元処理装置。
(5) In the partial restoration processing apparatus of the aluminum alloy blank sheet for cold press forming according to (3) or (4) , the non-heating target part cooling means also serves as the post-heating cooling means, and a heating block A partial restoration processing apparatus in which the cooling fluid is sprayed even after the heater is separated from the heating target portion of the blank sheet.
(6)前記加熱後冷却手段として、ブランクシートの加熱対象部から加熱ブロックが離れた直後にブランクシートに向けて冷却用流体を吹付ける加熱後冷却用流体吹付け管が設けられている部分的復元処理装置。
(6) As the post-heating cooling means, a post-heating cooling fluid spray pipe that sprays a cooling fluid toward the blank sheet immediately after the heating block leaves the heating target portion of the blank sheet is partially provided. Restore processing device .
(7)前記(1)の冷間プレス成形用アルミニウム合金ブランクシートの部分的復元処理装置において、前記非加熱対象部冷却手段が、支持面上のブランクシートにおける非加熱対象部のうち、少なくとも加熱対象部との境界位置に近い領域に当接し得る冷却ブロックによって構成されている部分的復元処理装置。
(7) In the partial restoration processing apparatus for an aluminum alloy blank sheet for cold press forming according to (1) , the non-heating target part cooling means is at least heated among the non-heating target parts in the blank sheet on the support surface. The partial restoration processing apparatus comprised by the cooling block which can contact | abut to the area | region near a boundary position with an object part.
(8)前記加熱ブロックにおけるブランクシートと接するべき接触面が、冷間プレス成形におけるパンチの肩部の外側に沿うように全体として環状をなすように形成されている部分的復元処理装置。
(8) before Symbol contacting surface to contact with the blank sheet in the heating block, partial restoration processing devices that are formed so as to form an annular as a whole along the outer side of the shoulder portion of the punch in the cold press forming.
(9)前記加熱ブロックにおけるブランクシートと接するべき接触面が、冷間プレス成形におけるパンチ肩部の外側に沿う全体として環状の部分のほか、さらにパンチ肩部よりも内側に相当する領域にも局部的に形成されている部分的復元処理装置。
(9) The contact surface to be in contact with the blank sheet in the heating block is not only an annular portion as a whole along the outside of the punch shoulder in cold press molding, but also locally in a region corresponding to the inside of the punch shoulder. The partial restoration processing apparatus formed in an automatic manner .
(10)前記加熱ブロックが、分割可能な複数の小ブロックの組合せにより構成されている部分的復元処理装置。
(10) before Symbol heating block, partial reversion processing device is constituted by a combination of dividable plurality of small blocks.
(11)前記加熱ブロックの下面に、その加熱ブロックとは別部材でかつ高硬度、高熱伝導性材料からなるシートが貼着され、そのシートを介して加熱ブロックがブランクシートの加熱対象部に接触して、ブランクシートの加熱対象部が加熱されるように構成した部分的復元処理装置。
(11) to the lower surface of the front Symbol heating block, the separate member from the heating block and a high hardness, a sheet made of a highly heat conductive material is adhered, heating block through the sheet to be heated of the blank sheet The partial restoration processing apparatus comprised so that it might contact and the heating target part of a blank sheet might be heated.
(12)前記加熱ブロックを下降させてその加熱ブロックをブランクシートに接触させた状態での接触圧力を検出するための圧力検出手段と、その圧力検出手段の検出値に基いてブランクシートに対する加熱ブロックの接触圧力を制御するための圧力制御手段とを有してなる部分的復元処理装置。
(12) and pressure detecting means for detecting the contact pressure at lowers the pre Symbol heating block being in contact with the heating block to the blank sheet, heating of the blank sheet on the basis of the detected value of the pressure detecting means A partial restoration processing apparatus comprising pressure control means for controlling the contact pressure of the block.
この発明の部分的復元処理装置によれば、溶体化処理後急冷して保持することにより板全体として強度上昇したAl−Mg−Si系アルミニウム合金ブランクシートについて、冷間プレス成形前の部分的復元処理を、実際の製造現場において量産的規模で確実かつ有効に施すことができ、したがってこの発明の部分的復元処理装置を使用して冷間プレス成形前に部分的復元処理を行なえば、その後の通常の冷間プレス成形により、板厚が均一でかつ深い絞りの成形品を効率良く製造することが可能となる。 According to the partial restoration processing apparatus of the present invention, the Al-Mg-Si-based aluminum alloy blank sheet whose strength is increased as a whole by rapidly cooling and holding after the solution treatment is partially restored before cold press forming. The processing can be reliably and effectively performed on a mass production scale at an actual manufacturing site. Therefore, if the partial restoration processing apparatus of the present invention is used to perform partial restoration processing before cold press forming, By ordinary cold press forming, it is possible to efficiently produce a molded product having a uniform plate thickness and a deep drawing.
以下この発明を実施するための形態を、図1〜図3に示す実施例を参照しながら説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described with reference to the embodiments shown in FIGS.
図1は、この発明の部分的復元処理装置の基本的な構成を有する実施例を示すものであり、平板状の厚板からなる基台1上には、例えば図3に示すような平面形状を有するブランクシート3を実質的に水平に支持するための台座5が配設されている。この台座5は、断熱性の良好な耐火物等の材料からなるものであり、その表面(上面)はブランクシート3を載置する平坦かつ平滑な支持面5Aとされている。また台座5の表面近くには、部分的復元処理の加熱時においてブランクシート3の加熱温度を検出するための複数の熱電対等の温度センサ7が埋め込まれている。さらに台座5には、その支持面5A上へのブランクシート3を搬入、搬出させる際の搬入・搬出補助手段として、支持面5A上でブランクシート3をわずかに浮上させるべく支持面5Aから空気等の流体を吹出せるための多数の小孔9が形成されている。なおこの小孔9は、後述するように部分的復元処理における加熱後に急冷するための冷却用流体を吹出す加熱後冷却手段(第1の加熱後冷却手段)をも兼ねている。またこの台座5には、部分的復元処理時において後述する加熱ブロック15をブランクシート3に押し当てた時の圧力(荷重)を検出するためのロードセル等の圧力検出手段11が設けられている。
FIG. 1 shows an embodiment having a basic configuration of a partial restoration processing apparatus according to the present invention. On a
一方、前記基台1の周辺部の上面側には、後述する加熱ブロック15を着脱可能に組込んだ昇降台17の昇降を案内するための複数のガイド棒13が垂直に立設されており、これらのガイド棒13に案内されて昇降台17が加熱ブロック15とともに昇降し得るように、言い換えれば加熱ブロック15が台座5の支持面5Aに接近・離隔する方向に昇降台17が移動し得るように構成されている。なおこの昇降台17は、油圧シリンダあるいはモータ・スクリュー機構等の図示しない昇降駆動手段により昇降せしめられるようになっている。
On the other hand, on the upper surface side of the peripheral part of the
前記加熱ブロック15は、温度制御可能なヒータ(温調ヒータ)19を内蔵しており、その全体は熱伝導性が良好でかつ硬質な材料、例えばグラファイト等により作られていて、昇降台15に対し脱着可能に取付けられている。
The
ここで、加熱ブロック15は、部分的復元処理時において支持面5A上のブランクシート3の表面(上面)の予め定めた領域(加熱対象部3A)に接して、その部位のみを所定温度(後述するように150〜350℃、望ましくは180〜350℃の範囲内の温度)に加熱するためのものであって、図2に示すように下面側から見た平面形状(すなわち部分的復元処理時においてブランクシート15に接する平坦な部分15Aの平面的な形状)が、ブランクシート15の平面内の部分的復元処理において加熱すべき領域(加熱対象部3A;図3参照)に対応するように作られている。具体的には、その下側の平坦な面(接触面)15Aの形状が、冷間プレス成形時におけるパンチ肩部の外側に沿うような形状、すなわちパンチ肩部の輪郭と相似形状でかつパンチ肩部の輪郭より若干大きい形状をなすように、全体として矩形に近い略環状に作られている。
Here, the
さらに加熱ブロック15には、部分的復元処理時においてブランクシート3の加熱すべきでない領域、すなわち非加熱対象部3Bを冷却するための非加熱対象部冷却手段として、冷却用流体吹付け管21が設けられている。この冷却用流体吹付け管21は、加熱ブロック15における内壁面15Bに近い位置において冷却空気等の冷却用流体を下方に向けて(すなわちブランクシート3内の非加熱対象部3Bにおける加熱対象部3Aとの境界近くに向けて)吹き出すように構成されている。
Further, the
なおこのような非加熱対象部冷却手段(例えば冷却用流体吹付け管21)は、必ずしも設ける必要はないが、非加熱対象部冷却手段を設けておけば、後に改めて説明するように、加熱対象部3Aと非加熱対象部3Bとの境界位置付近における温度勾配を大きくすることができ、特に加熱対象部3Aの加熱昇温速度が高い場合、あるいは加熱対象部3Aの加熱到達温度での保持時間が比較的長い場合には、このような非加熱対象部冷却手段を設けておくことが、前述のように境界付近での温度勾配を大きくするために有効である。
Such a non-heating target part cooling means (for example, the cooling fluid spray pipe 21) is not necessarily provided. However, if the non-heating target part cooling means is provided, as will be described later, the heating target is cooled. The temperature gradient in the vicinity of the boundary position between the
そしてまた前記昇降台17には、装置の搬入側(図1の右側)において付着物除去用エアをブランクシート3の表面に右斜め下方に吹付けるための付着物除去用エア吹出管23が設けられている。さらに昇降台17には、装置の搬出側(図1の左側)において部分的復元処理後のブランクシート3を急速に冷却するために、前記第1の加熱後冷却手段とは別の加熱後冷却手段(第2の加熱後冷却手段)として、冷却空気等の冷却用流体を斜め下方に吹出するための冷却用流体吹付け管25が設けられている。
Further, the
なお前述の小孔9、付着物除去用エア吹出管23、冷却用流体吹付け管21、25は、それぞれ図示しない配管を介して冷却空気やエアを送り出すための1台もしくはそれ以上のポンプもしくはブロア等からなる流体送出し装置(図示せず)に接続されており、この流体送出し装置は、図示しない制御部によって各流体の吹出しタイミングや吹出し流量、あるいは流体温度等が制御されるようになっている。
The
一方、既に述べた加熱ブロック15に内蔵されているヒータ19、温度センサ7も上述の制御部(図示せず)に電気的に接続されていて、部分的復元処理時に温度センサ7により検出されたブランクシート温度に応じてヒータ19を制御するようになっている。また台座5に設けられたロードセル等の圧力検出手段11も制御部(図示せず)に電気的に接続されており、圧力検出手段11による検出圧力値(ブランクシート3に対する加熱ブロック15の押付け圧力)に応じて、昇降台17を駆動するための図示しない駆動源を制御するように構成されている。
On the other hand, the
以上のような図1〜図3に示される一実施例の部分的復元処理装置を用いて、冷間プレス成形用のAl−Mg−Si系合金ブランクシートに対し部分的復元処理を施す際の動作および作用について説明する。 When the partial restoration process is performed on the Al-Mg-Si alloy blank sheet for cold press forming using the partial restoration processing apparatus of one embodiment shown in FIGS. The operation and action will be described.
先ず処理対象となるブランクシートについて説明すれば、そのブランクシートの合金は、時効硬化性を有するAl−Mg−Si系合金であれば良く、具体的な成分組成は特に限定されるものではないが、通常は、既に述べた特願2008−226006号に記載されているように、Mg0.2〜1.5%、Si0.3〜2.0%を含有し、かつFe0.03〜1.0%、Mn0.03〜0.6%、Cr0.01〜0.4%、Zr0.01〜0.4%、V0.01〜0.4%、Ti0.005〜0.3%、Zn0.03〜2.5%、Cu0.01〜1.5%のうちから選ばれた1種または2種以上を含有し、残部がAlおよび不可避的不純物よりなるアルミニウム合金を用いることが望ましい。なお、一般のアルミニウム合金においては、鋳塊組織の微細化のためにTiと同時にBを添加することがあり、この発明の場合もBが500ppm程度以下含有されることは特に支障はない。 First, the blank sheet to be treated will be described. The alloy of the blank sheet may be an Al—Mg—Si alloy having age-hardening properties, and the specific component composition is not particularly limited. In general, as described in Japanese Patent Application No. 2008-226006 already mentioned, it contains Mg 0.2-1.5%, Si 0.3-2.0%, and Fe 0.03-1.0. %, Mn 0.03 to 0.6%, Cr 0.01 to 0.4%, Zr 0.01 to 0.4%, V 0.01 to 0.4%, Ti 0.005 to 0.3%, Zn 0.03 It is desirable to use an aluminum alloy containing one or more selected from -2.5% and Cu 0.01-1.5%, with the balance being Al and inevitable impurities. In general aluminum alloys, B may be added at the same time as Ti in order to refine the ingot structure. In the case of this invention, it is not particularly problematic that B is contained in an amount of about 500 ppm or less.
また部分的復元処理に供されるブランクシートのAl−Mg−Si系合金板は、所定の板厚まで冷間圧延した後、溶体化処理(望ましくは加熱到達温度480〜590℃の範囲内)を施して急冷してMg2Si、単体Si等を固溶させ、続いて室温もしくは室温近くの温度(通常は50℃以下)まで急冷して、Mg、Si等を室温において過飽和に固溶した状態とし、さらに1日程度以上の常温時効(自然時効;通常は0〜50℃の範囲の温度での時効)によりある程度の量のクラスタや微細析出物を析出させるか、あるいは人工時効処理(望ましくは140℃以下)により亜時効状態とし、これによって板全体の強度を、冷間圧延のままの状態よりも上昇させたものとする。 In addition, the blank sheet Al-Mg-Si alloy plate subjected to the partial restoration process is cold-rolled to a predetermined plate thickness, and then subjected to a solution treatment (desirably within a range of a heating temperature of 480 to 590 ° C). And rapidly cooled to dissolve Mg 2 Si, simple substance Si, etc., and then rapidly cooled to room temperature or a temperature close to room temperature (usually 50 ° C. or lower) to dissolve Mg, Si, etc. in a supersaturated state at room temperature. And a certain amount of clusters and fine precipitates are deposited by room temperature aging (natural aging; usually aging at a temperature in the range of 0 to 50 ° C.) for about 1 day or more, or artificial aging treatment (desirably The sub-aging state is set to 140 ° C. or lower), thereby increasing the strength of the entire plate as compared with the cold-rolled state.
このようなAl−Mg−Si系合金板からなるブランクシートについて、部分的復元処理を施すのであるが、その際には、その後に冷間プレス成形を行なうにあたって冷間プレス成形金型のパンチ肩部が当接するべき領域よりも外側の領域の全部または少なくとも一部(すなわち通常はシワ押さえによって挟まれるべき部分)を、部分的復元処理における加熱対象部3Aと定める一方、少なくともパンチ肩部が接すべき領域を非加熱対象部3B(通常は加熱対象部3Aより内側の領域の全部または加熱対象部3Aよりも内側の領域の少なくとも一部)を定めておく。そして部分的復元処理装置の加熱ブロック15として、その加熱対象部3Aの平面的な形状に対応するものを用意して、これを昇降台17にセットしておく。すなわち、加熱ブロック15として、少なくともその下側の平坦な接触面15Aの平面形状が部分的復元処理を施すべきブランクシートの加熱対象部3Aに対応するものを選択しておく。
A blank sheet made of such an Al—Mg—Si alloy plate is subjected to a partial restoration process. In this case, the cold shoulder forming punch shoulder of the cold press forming mold is performed thereafter. The whole or at least part of the area outside the area where the part should abut (that is, the part to be usually sandwiched by wrinkle pressing) is defined as the
このようなブランクシートを、図1に示す実施例の部分的復元処理装置により処理する状況について、図4の(イ)、(ロ)、(ハ)に段階的に示す。 The situation where such a blank sheet is processed by the partial restoration processing apparatus of the embodiment shown in FIG. 1 is shown step by step in (a), (b) and (c) of FIG.
図4の(イ)は、ブランクシート3を、図の右方から装置内に搬入しつつある状況を示すもので、昇降台17は上昇端にあり、加熱ブロック15は台座5の支持面5Aから離れた状態にある。そして台座5の多数の小孔9から空気等の流体を吹出し、台座5の支持面5A上においてブランクシート3を略水平を保ったまま浮上させながら搬入する。このとき、昇降台17に設けられた吹出管23から付着物除去用エアを吹出して、ブランクシート3の表面に存在する塵埃等を吹き飛ばす。
FIG. 4A shows a situation in which the
ブランクシート3が搬入されて、台座5の支持面5A上の所定の位置にブランクシート3が到来したときには、前述の小孔9からの浮上用の流体の吹出しを停止させ、ブランクシート3を支持面5Aに接触して水平に載置された状態とする。そして昇降台17を、加熱ブロック15の下面(接触面15A)がブランクシート3の表面に接してこれをある程度の圧力で押付けるまで下降させる。このときの状態を図4の(ロ)に示す。
When the
ここで上述のように昇降台17を下降させて加熱ブロック15をブランクシート3の表面に押付けるにあたっては、台座5に設けたロードセル等の圧力検出手段11によってその押付け圧力を検出し、適切な圧力となるように図示しない昇降駆動源をフィードバック制御する。すなわち、加熱ブロック15からブランクシート3の表面に充分に熱が伝達されるように、しかも加熱ブロック15の押し付け圧力によりブランクシート3の表面に局部的な変形が生じないように(例えば圧痕が生じないように)、両者間の接触圧力を適切な範囲内に調整する。
Here, when the
また前述のように昇降台17を下降させて加熱ブロック15をブランクシート3に押し付けるにあたっては、加熱ブロック15の下面15Aがブランクシート3の加熱対象部3Aに接触した瞬間にブランクシートの加熱対象部3Aの急速加熱が行われるように、具体的には、30℃/分以上(望ましくは50℃/分以上、より望ましくは100℃/分以上)の昇温速度で加熱対象部3Aが急速に温度上昇するように、接触開始以前から加熱ブロック15のヒータ19を作動させて、加熱ブロック15の表面温度を所定の温度まで高めておく。さらに、加熱ブロック15がブランクシート3の加熱対象部3Aに接触して加熱対象部3Aの加熱を開始したときに、その熱が同じブランクシート3内の隣接する非加熱対象部3Bに伝達されてその部分が温度上昇しないように、非加熱対象部冷却手段としての冷却用流体吹付け管21から冷却用流体、例えば冷却空気を予め吹出しておく。
Further, as described above, when the
前述のようにして加熱ブロック15の下面(接触面)15Aをブランクシート3の加熱対象部3Aに押付ければ、その加熱対象部3Aは急速に加熱されて温度上昇する。ここで、部分的復元処理における加熱対象部の加熱昇温速度は、前述のように、100℃/分以上がより望ましいが、予め加熱されている加熱ブロック15を加熱対象部3Aに押し当てて加熱対象部3Aを加熱した場合、実際上は30℃/秒以上の著しく高い昇温速度で急速に加熱することができる。
If the lower surface (contact surface) 15A of the
このように加熱対象部3Aに加熱ブロック15を押し当てる際には、台座5の表面近くに埋め込まれた温度センサ7により加熱温度を検出して、ブランクシート3の加熱対象部3Aの温度が予め定めた復元処理温度、すなわち150〜350℃(望ましくは180〜350℃)の範囲内の温度に到達するように、図示しない制御部によりヒータ19を制御する。これによりブランクシート3の加熱対象部3Aについての復元処理がなされる。すなわち、前述のように加熱対象部3A内において微細析出物がAlマトリックス中に再固溶され、その部分が軟化される。
In this way, when the
一方、ブランクシート3の非加熱対象部3Bについては、単に加熱ブロック15が接触しないばかりでなく、冷却用流体吹付け管21から冷却用流体、例えば冷却空気が吹付けられるため、温度上昇せず、したがってその部分は復元されて軟化することもない。但し、加熱対象部3Aの加熱昇温速度が比較的低い場合には、このような冷却用流体の吹付けを行わなくても済むこともある。
On the other hand, about the
ここで、加熱ブロック15の下面をブランクシート3の加熱対象部3Aに押し付けて、加熱対象部3Aが温度上昇したときには、ブランクシート3内において加熱対象部3Aから隣接する非加熱対象部3Bに向かって熱が伝達(熱拡散)される一方、非加熱対象部3Bは強制冷却されているから、加熱対象部3Aと非加熱対象部3Bとの境界付近の領域では、温度勾配が生じることを避け得ない。そして上記のような境界付近の温度勾配が小さければ、非加熱対象部3Bにおける加熱対象部3Aに近い部分の温度が高くなって、その部分が軟化する傾向を示してしまうが、既に述べたように非加熱対象部3Bは冷間プレス成形時にパンチ肩部に接する部分であるから、この部分が軟化(強度低下)してしまえば、プレス成形時に破断してしまうおそれが大きくなる。また同様に、上述の温度勾配が小さければ、加熱対象部3Aにおける非加熱対象部3Bに近い部分の温度が低くなる傾向を示し、その部分の復元(軟化)が充分ではなくなり、冷間プレス成形時においてその部分で充分な伸びが得られなくなってしまう。したがって加熱対象部3Aと非加熱対象部3Bとの境界付近における温度勾配は、できるだけ大きくすることが望ましい。本発明者等の実験によれば、通常自動車のボディパネルやボディシートして使用される大きさの絞り成形品(一般的には、各辺が1m×1m程度以上)の場合、境界部分での温度勾配が5℃/mm以上であれば、部分的復元処理による効果を充分に発揮し得ることが判明している。
Here, when the lower surface of the
このように境界付近の温度勾配を大きくするため、実施例の装置では、非加熱対象部冷却手段としての冷却用流体吹付け管21を、前述のように加熱ブロック15における内壁面5Bに近い位置で冷却用流体が吹出されるように、したがってブランクシート3における非加熱対象部3Bのうち、加熱対象部3Aとの境界に近い位置において冷却用流体が吹付けられるように構成している。そして実際の操業においては、冷却用流体の種類(冷却空気、あるいは冷却水等)、流体温度、吹付け流量、流速等を、適切に選択、調整することによって、前述のように境界付近の温度勾配が5℃/mm以上となるように制御すれば良い。
In order to increase the temperature gradient in the vicinity of the boundary in this way, in the apparatus of the embodiment, the cooling
但し、加熱対象部3Aの加熱昇温速度が比較的小さい場合には、このような非加熱対象部冷却手段により非加熱対象部3Bを強制的に冷却しなくても、前述のような境界付近の温度勾配をある程度大きく確保することも可能となることがある。
However, when the heating temperature rise rate of the
以上のように、ブランクシート3の非加熱対象部3Bを強制冷却しつつ、加熱ブロック15をブランクシート3の加熱対象部3Aに押付けて、その加熱対象部3Aを150〜350℃(望ましくは180〜350℃)の範囲内の温度で所定時間(5分以下、0秒を含む)加熱することによって、ブランクシート3に対する部分的復元処理がなされる。そして前記所定時間経過後、昇降台17を上昇させ、加熱ブロック15をブランクシート3の表面から離隔させる。なおこの際にも、前述の冷却用流体吹付け管21からは冷却用流体、例えば冷却空気や冷却水の吹出しを継続させる。また加熱ブロック15がブランクシート3の表面から離れると同時に、第2の加熱後冷却手段としての冷却用流体吹付け管25から冷却用流体、例えば冷却空気もしくは冷却水等を吹出す。さらに、これと同時またはその直後に、第1の加熱後冷却手段として台座5に形成された多数の小孔9からも冷却用の流体、例えば冷却空気を吹出す。
As described above, while forcibly cooling the
これによって、ブランクシート3はその全体(特に加熱対象部3A)が急速に冷却される。この際、加熱対象部3Aの冷却速度が30℃/分以上(望ましくは50℃/分以上、より望ましくは100℃/分以上)となるよう、また冷却到達温度が100℃以下となるように、各冷却流体の温度、流量、流速を調整しておく。
Thereby, the entire blank sheet 3 (particularly the
またここで、前述のように第1の加熱後冷却手段としての台座5の多数の小孔9から空気等の流体を吹出すことによって台座5上のブランクシート3が水平を保ったまま浮上するから、適宜搬出方向(図の左方)への推力を与えることにより、図4の(ハ)に示すようにブランクシート3を左方へ滑らかに搬出することができる。したがって第1の加熱後冷却手段として台座5の多数の小孔9から噴出される空気等の流体は、台座の支持面上にブランクシートを搬入、搬出させる際においてブランクシートを支持面上に浮上させる機能をも有している。
Also, as described above, the
以上の実施例においては、加熱ブロック15は、全体として略環状をなす一体物として説明したが、加熱ブロック15は分割可能な複数の小ブロックによって構成しても良い。すなわち、実際の製造現場においては、種々のサイズ、種々の形状の成形品を製造するのが通常であり、したがって冷間プレス成形におけるパンチの形状も種々のサイズ、形状のものとなるのが通常である。その場合、パンチ、成形品の各サイズ、各形状に応じた多数の加熱ブロックを用意しておくことは、コスト上昇の原因となる。そこで加熱ブロック15を複数の小ブロックの組合せにより構成するようにしておけば、異なるサイズ、異なる形状に対してもかなりの程度で共通の小ブロックにより対応することが可能となるため、コスト低減を図ることが可能となる。
In the above embodiment, the
また一方、前述の実施例においては、加熱ブロック15の下面(接触面15A)をブランクシート3の加熱対象部3Aに直接接触させる(押付ける)ものとして説明したが、場合によっては加熱ブロック15の下面に、高硬度、高熱伝導性のシート、例えばダイヤモンドシートを貼着しておき、そのシートを介して間接的に加熱対象部3Aを加熱するようにしても良い。
On the other hand, in the above-described embodiment, it has been described that the lower surface (
このように高硬度、高熱伝導性のシートを加熱ブロック15の下面に貼着することは、特に前述のように加熱ブロック15を複数の分割可能な小ブロックによって構成した場合に有効である。すなわち、加熱ブロック15を複数の小ブロックを組合わせることによって構成した場合、互いに隣接する小ブロックの隣接個所において、その下面(接触面)に若干の段差が生じたり、切欠状の小凹部が生じてしまったりすることがあり、その場合には、ブランクシートの表面に加熱ブロック(複数の小ブロックからなるもの)を押付けて加熱した際に、ブランクシート表面に圧痕等の変形が生じてしまうおそれがある。一方、その複数の小ブロックからなる加熱ブロックの下面全体をカバーするように前述のようなシートを貼着しておけば、押付け加熱時にブランクシート表面に圧痕等の変形が生じることを防止できる。
Thus, sticking a sheet having high hardness and high thermal conductivity to the lower surface of the
ここで、図5に、前述のように加熱ブロック15を複数の小ブロック27の組合せによって構成し、かつその複数の小ブロック27からなる加熱ブロック15の下面15Aに、その全体をカバーするように高硬度、高熱伝導性のシート29を貼着した例を示す。
Here, in FIG. 5, as described above, the
さらに、前述の実施例では、加熱ブロック15をブランクシート3の加熱対象部3Aに押付けて加熱対象部3Aを加熱するに際して、非加熱対象部3Bを強制冷却するための非加熱対象部冷却手段の具体的構成として、冷却用流体吹付け管25から非加熱対象部3Bに冷却用流体を吹付ける構成としているが、その代わりに非加熱対象部3Bに固体状の冷却ブロックを接触させる構成としても良い。すなわち、内部において冷却水等の冷却媒体を循環させるようにした金属等の高熱伝導材料からなる図示しない冷却ブロックを、加熱ブロック15の内側に配設しておき、その加熱ブロック15の下降とともに冷却ブロックが下降して、その下面がブランクシート3の非加熱対象部3Bの表面に押し当てられて、非加熱対象部3Bが、直接的に抜熱(冷却)されるように構成しても良い。このように冷却ブロックを用いれば、前述のように冷却用流体を吹き付ける場合よりも一層効果的に非加熱対象部3Bを冷却して、境界付近での温度勾配を大きくすることができる。なおこのようにブランクシート3の加熱対象部3Aと非加熱対象部3Bとの境界付近における温度勾配を大きくするためには、加熱ブロック15の内面にできるだけ近接して冷却ブロックを配設することが望ましい。
Furthermore, in the above-described embodiment, when heating the
また前述の実施例では、加熱ブロック15の形状を、全体的に略環状としており、これはブランクシート3の加熱対象部3Aの平面的な形状を、冷間プレス成形時におけるパンチ肩部の外側に沿うようにしているためであるが、プレス成形品の形状によっては、冷間プレス成形時にブランクシートの内側の一部もしくは数個所をも離れ小島的に絞ることもあり、その場合にはブランクシート3における前述のような非加熱対象部3Bの内側の一部もしくは数個所をも、離れ小島的に加熱対象部とすることがある。そしてその場合には、内側の離れ小島的な加熱対象部の形状に対応して、図6に示すように略環状の加熱ブロック15の内側にも、略環状の加熱ブロック15とは別に離れ小島的に1個所または数個所に小加熱ブロック31を設けておけば良い。
Moreover, in the above-mentioned Example, the shape of the
3 ブランクシート
3A 加熱対象部
3B 非加熱対象部
5 台座
7 温度センサ
9 小孔
11 圧力検出手段
15 加熱ブロック
15A 接触面
19 ヒータ
21 非加熱対象部冷却用流体吹付け管
25 加熱後冷却用流体吹付け管
31 小加熱ブロック
DESCRIPTION OF
Claims (2)
上面に平坦な支持面を形成した、前記ブランクシートを水平に支持するための台座と、
ヒータを備えていて、前記台座に接近、離隔するべく昇降可能でかつ下降時に前記支持面上のブランクシートの表面の前記加熱対象部に局部的に接して、その加熱対象部を、30℃/秒以上の昇温速度で150〜350℃の範囲内の温度に加熱するための加熱ブロックと、
前記加熱ブロックによる加熱対象部の加熱後にその加熱対象部を30℃/秒以上の冷却速度で100℃以下の温度に急速冷却するための加熱後冷却手段と、
前記加熱ブロックによる加熱対象部の加熱温度を検出するための温度センサと、
前記温度センサによる検出温度に応じて前記ヒータを制御するための制御手段、
とを有してなり、
前記加熱後冷却手段が、前記台座に形成された複数の小孔を経て台座の支持面上に冷却用流体を噴出す構成とされており、
前記ヒータにより加熱された加熱ブロックを、台座の支持面上に水平に支持されたブランクシートに向って下降させ、その下面をブランクシートの加熱対象部に押し当てて加熱対象部を局部的に加熱し、その後加熱ブロックを上昇させてブランクシートの加熱対象部から離隔させるとともに、前記加熱後冷却手段により加熱対象部を急速冷却するようにしたことを特徴とする、冷間プレス成形用アルミニウム合金ブランクシートの部分的復元処理装置。 Covering the whole sheet of Al-Mg-Si-based aluminum alloy rolled sheet for cold press forming blank sheet made of aluminum alloy sheet that is rapidly cooled after solution treatment and subjected to room temperature aging or artificial aging to increase strength. In the plane of the blank sheet, all or at least a part of the area outside the area where the punch shoulder is in contact during cold press molding is defined as the heating target area, and at least the punch shoulder is in contact The region to be used is determined as a non-heating target part, and the heating target part is heated to a temperature within a range of 150 to 350 ° C. at a temperature rising rate of 30 ° C./min or more, and the temperature within the range is 5 After holding for less than a minute (including 0 seconds), while cooling to a temperature of 100 ° C. or less at a cooling rate of 30 ° C./min or more, the non-heating target part is not heated, In the partial reversion processing apparatus for performing a partial restitution process,
A pedestal for horizontally supporting the blank sheet, with a flat support surface formed on the upper surface ;
A heater is provided, which can be moved up and down to approach and separate from the pedestal, and is in local contact with the portion to be heated on the surface of the blank sheet on the support surface at the time of lowering. A heating block for heating to a temperature in the range of 150 to 350 ° C. at a temperature increase rate of at least 2 seconds;
After-heating cooling means for rapidly cooling the heating target part to a temperature of 100 ° C. or less at a cooling rate of 30 ° C./second or more after heating the heating target part by the heating block;
A temperature sensor for detecting the heating temperature of the part to be heated by the heating block;
Control means for controlling the heater according to the temperature detected by the temperature sensor;
And having
The cooling means after heating is configured to eject a cooling fluid onto a support surface of the pedestal through a plurality of small holes formed in the pedestal,
The heating block heated by the heater is lowered toward the blank sheet supported horizontally on the support surface of the pedestal, and the lower surface is pressed against the heating target part of the blank sheet to locally heat the heating target part. Then, the heating block is raised and separated from the heating target portion of the blank sheet, and the heating target portion is rapidly cooled by the cooling means after heating, and the aluminum alloy blank for cold press forming is characterized in that Sheet partial restoration processing device.
前記小孔から吹出される冷却用流体が、台座の支持面上にブランクシートを搬入、搬出させる際においてブランクシートを支持面上に浮上させる機能をも有していることを特徴とする、冷間プレス成形用アルミニウム合金ブランクシートの部分的復元処理装置。 In the partial restoration processing apparatus of the aluminum alloy blank sheet for cold press forming according to claim 1,
The cooling fluid blown out from the small holes also has a function of floating the blank sheet on the support surface when the blank sheet is carried in and out of the support surface of the pedestal. Partial restoration processing equipment for aluminum alloy blank sheet for hot press forming.
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