JP5808724B2 - Die quench apparatus and die quench method for aluminum alloy material - Google Patents
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Description
本発明は、アルミニウム合金材のダイクエンチ装置およびダイクエンチ方法に関する。 The present invention relates to a die quench apparatus and a die quench method for an aluminum alloy material.
自動車用部品には、燃費向上や環境保護の面から、さらなる軽量化が求められている。そのため、鋼材から軽量なアルミニウム合金材への転換が進められている。 Automotive parts are required to be lighter in terms of fuel efficiency and environmental protection. Therefore, conversion from steel materials to lightweight aluminum alloy materials is being promoted.
現在、一般的に、アルミニウム合金材製の自動車部品は、冷間プレスによって成形されている。但し、アルミニウム合金材は、鋼材に比べて、強度が低い、又、延性が低く成形性が悪いという短所があるため、自動車部品用のアルミニウム合金材は下記のように製造されている。 Currently, automobile parts made of an aluminum alloy material are generally formed by cold pressing. However, since aluminum alloy materials have the disadvantages of lower strength and lower ductility and lower formability than steel materials, aluminum alloy materials for automobile parts are manufactured as follows.
(1)素材(ブランク材)として、圧延材(H材)を溶体化処理した後、自然時効処理したT4材を用いる;
(2)高強度化されているT4材は、成形性が悪い。したがって、T4材を多段階で冷間プレスする;
(3)冷間プレスされたT4材を、組み付けし、塗装焼付けをする。
(1) As a material (blank material), after a solution treatment of a rolled material (H material), a T4 material subjected to natural aging treatment is used;
(2) The T4 material having high strength has poor moldability. Therefore, T4 material is cold pressed in multiple stages;
(3) The cold-pressed T4 material is assembled and paint baked.
上記のような、多段階の冷間プレスは、工数が多いため生産性が低く、コストアップを招いている。このような課題を解決するため、アルミニウム合金材を加熱して成形する方法が提案されている。 The above-described multi-stage cold press has many man-hours, so the productivity is low and the cost is increased. In order to solve such a problem, a method of heating and forming an aluminum alloy material has been proposed.
特許文献1には、加熱されたアルミニウム合金材を、冷えた成形型内に搬入されてから、0.15秒未満内に成形する、成形装置が提案されている。
特許文献2には、水冷されているキャビティ型でアルミニウム合金材を挟んだ状態で、水冷されているコア型でアルミニウム合金材をダイクエンチする成形装置が開示されている。
特許文献3には、一次的な熱間プレスを行った後、二次的なダイクエンチ成形を行うアルミニウム合金材の多段階成形方法が提案されている。
以下の分析は、本発明によって与えられたものである。 The following analysis is given by the present invention.
特許文献1の成形装置によれば、極短時間で成形を実行する。しかしながら、成形型は、ダイクエンチされるアルミニウム合金材に対して熱容量が非常に大きいため、成形開始の際には、既に、アルミニウム合金材は成形型によって冷却されて、その温度は低下している。したがって、成形性はそれほど向上しない。また、極短時間の成形には、高速で動作する特殊なプレス装置が必要であるという設備上の問題が生じる。
According to the molding apparatus of
特許文献2の成形装置においても、特許文献1と同様に、成形開始の際には、既に、アルミニウム合金材の温度は低下しているため、成形性はそれほど向上していないという問題がある。
Also in the forming apparatus of
特許文献3の成形方法によれば、工数が多く、又、熱間プレス装置とダイクエンチ成形装置という二種類の成形装置が必要になるという問題がある。
According to the molding method of
本発明の目的は、アルミニウム合金材の成形性の向上に寄与する、アルミニウム合金材のダイクエンチ装置およびダイクエンチ方法を提供することである。 The objective of this invention is providing the die quench apparatus and die quench method of an aluminum alloy material which contribute to the improvement of the moldability of an aluminum alloy material.
本発明は、第1の視点において、下記の要素を含むアルミニウム合金材のダイクエンチ装置を提供する:
昇降される上型および定置される下型を有し、加熱されたアルミニウム合金材を前記上下型によって成形と同時に冷却する成形型;
前記上型の下面下方に配置される上ホルダおよび前記下型の上面上方に配置される下ホルダを有し、前記上下ホルダによって前記アルミニウム合金材をクランプして、前記成形型内に前記アルミニウム合金材をセットし、前記アルミニウム合金材が前記成形型内にセットされた状態で、前記アルミニウム合金材と前記成形型が接触しないよう、前記アルミニウム合金材をクランプするホルダ機構;
前記上型の前記下面と前記上ホルダの上面の間に配置される上断熱部と、前記下型の前記上面と前記下ホルダの下面の間に配置される下断熱部と、を有し、前記アルミニウム合金材をクランプしてセットするとき、前記上ホルダの下面は、前記上ホルダおよび前記上断熱部の厚み分、前記上型の下面から下方に離隔するよう構成される断熱部;
前記ホルダ機構を加熱する加熱機構。
In a first aspect, the present invention provides a die quench apparatus for an aluminum alloy material including the following elements:
A forming die having an upper die that is raised and lowered and a lower die that is stationary , and cooling the heated aluminum alloy material simultaneously with the forming by the upper and lower die;
An upper holder disposed below the lower surface of the upper mold and a lower holder disposed above the upper surface of the lower mold, the aluminum alloy material is clamped by the upper and lower holders, and the aluminum alloy is placed in the mold A holder mechanism that clamps the aluminum alloy material so that the aluminum alloy material and the mold do not come into contact with each other when the material is set and the aluminum alloy material is set in the mold ;
Possess an upper heat insulating portion disposed between the upper surface of the upper holder and the lower surface of the upper die, and a lower heat insulating portion disposed between the lower surface of the lower holder and the upper surface of the lower mold, When the aluminum alloy material is clamped and set, the lower surface of the upper holder is configured to be spaced downward from the lower surface of the upper mold by the thickness of the upper holder and the upper heat insulating portion;
A heating mechanism for heating the holder mechanism.
本発明は、第2の視点において、下記の工程を含むアルミニウム合金材のダイクエンチ方法を提供する:
アルミニウム合金材を加熱する工程;
昇降される上型の下面と定置される下型の上面との間に上下断熱部を介して配置された上下ホルダを用いて、前記アルミニウム合金材をクランプしてセットするとき、前記上ホルダの下面は、前記上ホルダおよび前記上断熱部の厚み分、下方に離隔し、かつ前記アルミニウム合金材が前記成形型内にセットされた状態で、前記アルミニウム合金材と前記成形型が接触しないよう加熱されたアルミニウム合金材をクランプする工程;
前記アルミニウム合金材のクランプ部を加熱するないし該部分の温度低下を抑制する工程;
前記上型の下面と前記下型の上面の間において、前記クランプ部が加熱された状態ないし該クランプ部の温度低下が抑制された状態で、前記上下型によって前記アルミニウム合金材をダイクエンチする工程。
In a second aspect, the present invention provides a die quenching method for an aluminum alloy material including the following steps:
Heating the aluminum alloy material;
When the aluminum alloy material is clamped and set using the upper and lower holders arranged via the upper and lower heat insulating portions between the lower surface of the upper mold to be lifted and the upper surface of the lower mold to be fixed , The lower surface is separated downward by the thickness of the upper holder and the upper heat insulating part, and is heated so that the aluminum alloy material and the mold do not contact with each other while the aluminum alloy material is set in the mold. Clamping the formed aluminum alloy material;
Heating the clamp part of the aluminum alloy material or suppressing the temperature drop of the part;
A step of die quenching the aluminum alloy material by the upper and lower molds in a state where the clamp part is heated or a temperature drop of the clamp part is suppressed between the lower surface of the upper mold and the upper surface of the lower mold.
本発明は、第1ないし第2の視点において、下記の効果に寄与する:
成形型内にセットされた、加熱されたアルミニウム合金材は、さらに、ホルダ機構を介して加熱されることによって、成形開始時点においても、アルミニウム合金材の温度は、所定温度以上、好ましくは、溶体化処理温度以上に維持されるため、良好な成形性が確保される。また、アルミニウム合金材は、ホルダ機構を介した加熱によって十分に高温に維持されたセット状態から、成形型によってダイクエンチないし急冷されるため、アルミニウム合金材において強度が必要な部分は十分に焼入れされる。
The present invention contributes to the following effects in the first and second viewpoints:
The heated aluminum alloy material set in the mold is further heated through a holder mechanism, so that the temperature of the aluminum alloy material is not less than a predetermined temperature, preferably a solution, even at the start of molding. Since it is maintained at a temperature equal to or higher than the heat treatment temperature, good moldability is secured. In addition, since the aluminum alloy material is die-quenched or rapidly cooled by the forming die from a set state maintained at a sufficiently high temperature by heating through the holder mechanism, a portion requiring strength in the aluminum alloy material is sufficiently quenched. .
以下、図面を参照して本発明の概要を説明する。なお、図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。 The outline of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the reference numerals in the drawings are added for convenience to each element as an example for facilitating understanding, and are not intended to limit the present invention to the illustrated embodiment.
図2を参照すると、本発明によるアルミニウム合金材のダイクエンチ装置1は、加熱されたアルミニウム合金材(素材、ブランク材)2を成形と同時に冷却する成形型3と、アルミニウム合金材2をクランプして、成形型3内にアルミニウム合金材2をセットするホルダ機構4と、ホルダ機構4を加熱する加熱機構5と、を備えている。
Referring to FIG. 2, an aluminum alloy material
図1および図2を参照すると、本発明によるアルミニウム合金材のダイクエンチ方法は、アルミニウム合金材2を加熱する工程(1)〜(2)と、加熱されたアルミニウム合金材2をクランプして成形型3内にセットする工程(3a)と、アルミニウム合金材2のクランプ部を加熱するないし該部分の温度低下を抑制する工程(4a)と、クランプ部が加熱された状態ないしクランプ部の温度低下が抑制された状態で、成形型3でアルミニウム合金材をダイクエンチする工程(4)と、を含んでいる。
Referring to FIGS. 1 and 2, the aluminum alloy material die quenching method according to the present invention includes steps (1) to (2) of heating the
このようなダイクエンチ装置1およびダイクエンチ方法によれば、ダイクエンチ開始時点でも、ホルダ機構4を介した加熱によって、アルミニウム合金材2が十分に高温に維持されているため、極短時間で成形を完了する必要性が解消され、比較的低速な汎用のプレス装置を用いても、ダイクエンチによる焼入れが確実に行われ、品質が安定する。
According to such a
また、ダイクエンチ開始時点で、アルミニウム合金材2が十分に高温に維持されることによって、ダイクエンチにおけるアルミニウム合金材の成形性も確保されている。なお、成形型3は、アルミニウム合金材2およびホルダ機構4に比べて、十分に熱容量が大きいため、ホルダ機構4によってアルミニウム合金材2が部分的に加熱されていても、アルミニウム合金材2において、強度が必要な部分は、成形型による急冷を受けて、確実に焼入れされる。
Moreover, the formability of the aluminum alloy material in die quenching is ensured by maintaining the
このようにして、本発明によれば、高強度で、スプリングバックを起こさない高精度で形状自由度が大きい製品を、低コストで製造することができる。 In this way, according to the present invention, a high-strength product that does not cause springback and has a high degree of freedom in shape can be manufactured at low cost.
さらに、図1の各工程について詳細に説明する。工程(1)および(2)は、アルミニウム合金材(ブランク材)2を加熱炉で加熱し、溶体化処理温度範囲に維持する溶体化処理工程である。これによって、アルミニウム合金材2中に含まれる各種元素が均一に固溶する。また、ダイクエンチ工程の直前に溶体化処理が実行されるため、素材として、溶体化処理されたアルミニウム合金材を用いる必要がなくなり、圧延材(H材)を用いることができる。
Furthermore, each process of FIG. 1 is demonstrated in detail. Steps (1) and (2) are solution treatment steps in which the aluminum alloy material (blank material) 2 is heated in a heating furnace and maintained in the solution treatment temperature range. Thereby, various elements contained in the
工程(3)は、加熱炉から成形型3内に溶体化処理されたアルミニウム合金材2を搬送する投入工程である。搬送中、アルミニウム合金材2の温度は低下するが、ホルダ機構4を介した加熱によって、アルミニウム合金材は加熱炉における温度と同等の温度に加熱されるため、アルミニウム合金材2が成形型3内にセットされた時点、すなわち、ブランクセット時点(3a)で、アルミニウム合金材2の温度は依然として、溶体化処理温度の範囲内に留まっている。
Step (3) is a charging step for conveying the
工程(4)は、溶体化処理温度範囲に維持されているアルミニウム合金材2をダイクエンチ、すなわち、成形型3によって成形および急冷するダイクエンチ工程である。成形開始時点(4a)で、アルミニウム合金材2の温度低下は抑制されて、その温度は、溶体化処理温度の範囲内に留まっている。
Step (4) is a die quench step in which the
工程(5)は、成形型3を開いて、アルミニウム合金材2を取り出す払出工程である。
Step (5) is a dispensing step in which the
工程(6)は、成形型3から払い出されたアルミニウム合金材2を人工時効処理する工程である。工程(6)は、工程(4)又は(5)の冷却途中で開始してもよい。
Step (6) is a step of subjecting the
さらに、工程(6)の後、好ましくは、加熱を伴う表面処理工程、例えば、塗装焼付けが実行されて、アルミニウム合金材2が再度時効処理され、最終的な製品の強度がさらに向上される。
Further, after the step (6), preferably, a surface treatment step with heating, for example, paint baking is performed, the
本発明の好ましい実施形態に係るダイクエンチ装置1は、成形型3とホルダ機構4の間を断熱する断熱部6を備えている。断熱部6により、ダイクエンチにおいて、成形型3による十分な急冷が担保される。
The die quench
本発明の好ましい実施形態において、ホルダ機構4は、アルミニウム合金材2の製品外となる部分をクランプする。したがって、ホルダ機構4によってクランプされるクランプ部2cは、急冷されなくてもよい、すなわち、焼入れされなくてもよく、却って切断容易となる。
In a preferred embodiment of the present invention, the
本発明の好ましい実施形態において、ホルダ機構4は、成形時、アルミニウム合金材2の周縁部が成形型3の開閉方向に直交する方向に変位可能に、前記周縁部をクランプする。これによって、アルミニウム合金材2の加工度が大きい部分に、過大な歪が蓄積されることが防止される。
In a preferred embodiment of the present invention, the
本発明の好ましい実施形態において、ホルダ機構4は、アルミニウム合金材2が成形型3内にセットされた状態で、アルミニウム合金材2と成形型3が接触しないよう、アルミニウム合金材2をクランプする。これによって、成形開始時点におけるアルミニウム合金材2の温度低下が防止される。
In a preferred embodiment of the present invention, the
本発明の好ましい実施形態において、成形型3は、上型3aと下型3bを有し、ホルダ機構4は、上型3aに一体的に支持されてアルミニウム合金材2の上面に当接自在な上ホルダ4aと、下型3bに弾性的に支持されてアルミニウム合金材2の下面に当接自在な下ホルダ4bと、を有する。このように、ホルダ機構4は、上型3aと下型3bを有する、一般的な構造を有する成形型3に適用することが容易である。
In a preferred embodiment of the present invention, the molding die 3 includes an
本発明の好ましい実施形態に係るダイクエンチ装置1は、成形型3内に設けられて成形型3を冷却する冷却路3cと、ホルダ機構4内に設けられてホルダ機構4を加熱するヒータ5と、を備える。これによって、成形型3による急冷と、ホルダ機構4による加熱の両方が、確実に実行される。なお、成形型3が十分に冷えた状態が確保される場合には、成形型3を自然冷却するだけでもよい。
A die quench
本発明によれば、ダイクエンチ工程における成形は、アルミニウム合金材が溶体化処理温度範囲に維持されている状態で開始されるため、すなわち、溶体化処理されて高温状態にあるアルミニウム合金材を成形するため、アルミニウム合金材をダイクエンチのために再加熱する必要がなく、省エネルギである。溶体化処理温度は、アルミニウム合金材を溶体化処理工程からダイクエンチ工程へ移送する際の温度低下や、ダイクエンチ工程において成形直前の温度低下を考慮すると、475℃〜580℃の範囲、特に、500℃〜560℃の範囲に設定することが好ましい。 According to the present invention, the forming in the die quench step is started in a state in which the aluminum alloy material is maintained in the solution treatment temperature range, that is, the aluminum alloy material in the high temperature state is formed by solution treatment. Therefore, it is not necessary to reheat the aluminum alloy material for die quenching, which saves energy. The solution treatment temperature is in the range of 475 ° C. to 580 ° C., particularly 500 ° C., considering the temperature drop when the aluminum alloy material is transferred from the solution treatment step to the die quench step and the temperature drop just before forming in the die quench step. It is preferable to set in the range of ˜560 ° C.
本発明の一実施形態によれば、アルミニウム合金材として、2000系、6000系および7000系のように、熱処理によって高強度が得られる材料を選択することが好ましい。製品の要求される強度に応じて、その他の材料を選択することもできる。 According to one embodiment of the present invention, it is preferable to select a material that can obtain high strength by heat treatment, such as 2000 series, 6000 series, and 7000 series, as the aluminum alloy material. Other materials can be selected depending on the required strength of the product.
本発明の一実施形態において、推奨される熱処理条件および成形条件の目安を下記に例示する。
(a)溶体化処理温度の範囲:450〜600℃、好ましくは475℃〜580℃の範囲、さらに好ましくは500℃〜560℃;
(b)溶体化処理温度範囲に維持する時間:数十秒〜5分、5分以上でもよい;
(c)ダイクエンチにおける急冷速度:10℃/s以上、好ましくは50℃/s以上、さらに好ましくは100℃/s以上;
(d)ダイクエンチ工程終了と人工時効処理工程開始の間隔:5分以下;
(e)人工時効処理の時効温度:70〜250℃、好ましくは200℃以下、特に、100〜200℃;
(f)人工時効処理時間:5分以上;
(g)人工時効処理時の冷却:大気中での放冷でよい。
In one embodiment of the present invention, recommended heat treatment conditions and guides for molding conditions are exemplified below.
(A) Solution treatment temperature range: 450-600 ° C, preferably 475 ° C-580 ° C, more preferably 500 ° C-560 ° C;
(B) Time to maintain in the solution treatment temperature range: tens of seconds to 5 minutes, 5 minutes or more may be sufficient;
(C) Rapid cooling rate in die quench: 10 ° C./s or more, preferably 50 ° C./s or more, more preferably 100 ° C./s or more;
(D) The interval between the end of the die quench step and the start of the artificial aging treatment step: 5 minutes or less;
(E) Aging temperature of artificial aging treatment: 70 to 250 ° C., preferably 200 ° C. or less, particularly 100 to 200 ° C .;
(F) Artificial aging treatment time: 5 minutes or more;
(G) Cooling during artificial aging treatment: Allowing to cool in the atmosphere.
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。なお、図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the reference numerals in the drawings are added for convenience to each element as an example for facilitating understanding, and are not intended to limit the present invention to the illustrated embodiment.
図2は、本発明の一実施例に係るアルミニウム合金材のダイクエンチ装置の構造を説明する図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating the structure of an aluminum alloy material die quenching apparatus according to an embodiment of the present invention.
図2を参照すると、本発明の一実施例に係るアルミニウム合金材のダイクエンチ装置1は、加熱されたアルミニウム合金材2を成形と同時に冷却する成形型3と、アルミニウム合金材2をクランプして、成形型3内にアルミニウム合金材2をセットする左右のホルダ機構4,4と、左右のホルダ機構4,4をそれぞれ加熱する複数の加熱機構5,5と、を備えている。
Referring to FIG. 2, an aluminum alloy material die quench
成形型3は、上型3aと下型3bを有している。上型3a内と下型3b内には、冷却流体が流通する冷却路3cが形成され、ダイクエンチ時、上型3aおよび下型3bを介して、アルミニウム合金材2が成形と同時に急冷される。
The molding die 3 has an
ホルダ機構4は、成形型3の左右両側にそれぞれ配置される。左右両側のホルダ機構4,4および加熱機構5,5は、対称な構造を有しているから、以下、主として、一側のホルダ機構4および加熱機構5について説明する。ホルダ機構4は、上型3aに一体的に支持されてアルミニウム合金材2の上面に当接自在な上ホルダ4aと、下型3bに弾性的に支持されてアルミニウム合金材2の下面に当接自在な下ホルダ4bと、を有している。
上ホルダ4aおよび下ホルダ4bは、鋼材から形成することができる。上ホルダ4aおよび下ホルダ4bには、加熱機構5として、ヒータ5が埋設されている。上ホルダ4aは、基本的には、上ホルダ4aに固定的に取り付けられ、下ホルダ4bは、クッション4cを介して、弾性的に取り付けられている。クッション4cとしては、ばね、又は、シリンダを採用することができる。
The
The
また、上型3aと上ホルダ4aの間には、断熱板6aが挟まれている。下型3bと下ホルダ4bの間には、断熱板6bが挟まれている。断熱板6a,6bは、断熱部6を構成している。断熱板6a,6bは、例えば、熱伝導率の低いセラミックスから形成することができ、厚さは、5〜20mm程度にすればよい。
Further, a
続いて、以上説明したダイクエンチ装置1の動作を説明する。図3は、図2に示したダイクエンチ装置の動作図である。図4は、図3に引き続く動作図である。
Then, operation | movement of the die quench
図1の工程(1)および(2)を参照すると、不図示の加熱炉でアルミニウム合金材を溶体化処理温度範囲に加熱する。図1の工程(3)を参照すると、溶体化処理されたアルミニウム合金材を、図2に示すダイクエンチ装置1に搬入する。搬入時、アルミニウム合金材2は若干温度低下するが、依然として、その温度は、溶体化処理温度範囲内である。
Referring to steps (1) and (2) in FIG. 1, the aluminum alloy material is heated to a solution treatment temperature range in a heating furnace (not shown). Referring to step (3) in FIG. 1, the solution-treated aluminum alloy material is carried into the die quench
図2を参照すると、溶体化処理温度範囲に加熱されたアルミニウム合金材2の製品とならない周縁部、左右のホルダ機構4,4にクランプさせ、成形型3内にセットする(図1のセット時点(3a参照))。以下、左右のホルダ機構4,4によって、クランプされる部分をクランプ部2c,2cと称する。クランプ部2c,2cは、圧縮ないし縮小状態のクッション4cによる圧力を受けながら、上下ホルダ4a,4bに当接している。左右のホルダ機構4は、ヒータ5によって加熱されている。これによって、アルミニウム合金材2の温度低下は防止され、アルミニウム合金材2の温度は、依然として、溶体化処理温度範囲に維持される。
Referring to FIG. 2, the
図2から図3を参照すると、図1の成形開始時点(4a)から、成形型3によるダイクエンチ工程(4)を開始し、具体的には、上型3aを下型3bに向かって降下させる。これに伴って、クッション4cは、さらに圧縮される。このとき、アルミニウム合金材は、そのクランプ部2c,2cが左右のホルダ機構4,4に組み込まれたヒータ5によって加熱されているため、高温に維持されている。特に、クランプ部2c,2cは、さらに、クランプ部2c,2cと中央部2aの間の中間部2b,2bは、高温で伸びやすい状態を維持している。
Referring to FIG. 2 to FIG. 3, the die quench step (4) by the
図3を参照すると、上型3aがさらに降下して、アルミニウム合金材2が、冷えた上型3aおよび下型3bと十分に接触すると、特に、下型3bと接触しているアルミニウム合金材2の中央部2aは、急冷されて硬化し、伸びにくい状態となる。しかし、加熱されているクランプ部2c,2cと、クランプ部2c,2cからの熱伝導によって加熱される中間部2b,2bとは、依然として高温に維持され、伸びやすく、成形性のよい状態が維持される。これによって、アルミニウム合金材2のクランプ部2c,2cは、成形型3の開閉方向に直交する方向に変位可能となり、アルミニウム合金材2の加工度が大きい部分に、過大な歪が集中することが防止され、又、割れの発生が防止される。
Referring to FIG. 3, when the
図3から図4を参照して、上型3aがさらに降下すると、アルミニウム合金材2の周縁部(外周部)は中央に向かって変位し、ホルダ機構4,4によるクランプ部2c,2cのクランプは解除され、中間部2b,2bおよびクランプ部2c,2cを含めたアルミニウム合金材2の全域が成形および冷却される。このように、アルミニウム合金材2の変位が許容されることによって、歪の集中が防止される。
3 to 4, when the
成形完了後、上型3aが上昇されて、アルミニウム合金材2は払い出され(図1の工程(5)参照)、製品外の部分であるクランプ部2c,2cは切断される。以降は、図1の人工時効処理工程(6)、さらには、塗装焼付け等、再度の時効処理を伴う表面処理工程が実行される。
After completion of the molding, the
以上、本発明の一実施形態等を説明したが、本発明は、上記した一実施形態等に限定されるものではなく、本発明の基本的技術的思想を逸脱しない範囲で、更なる変形・置換・調整を加えることができる。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described one embodiment and the like, and further modifications and modifications are possible without departing from the basic technical idea of the present invention. Replacement and adjustment can be added.
なお、上記の特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む)の多様な組み合わせ、ないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。 It should be noted that the disclosures of the above patent documents are incorporated herein by reference. Within the scope of the entire disclosure (including claims) of the present invention, the embodiments and examples can be changed and adjusted based on the basic technical concept. Further, various combinations or selections of various disclosed elements (including each element of each claim, each element of each embodiment or example, each element of each drawing, etc.) within the scope of the claims of the present invention. Is possible. That is, the present invention of course includes various variations and modifications that could be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the technical idea.
本発明により得られたアルミニウム合金材は、車両用のボディパネル、ピラー又はビームとして、好適に利用することができる。 The aluminum alloy material obtained by the present invention can be suitably used as a vehicle body panel, pillar, or beam.
1 ダイクエンチ装置
2 アルミニウム合金材(素材、ブランク材)
2a 中央部
2b,2b 中間部
2c,2c クランプ部
3 成形型
3a 上型
3b 下型
3c 冷却路
4 ホルダ機構
4a 上ホルダ
4b 下ホルダ
4c クッション
5 加熱機構、ヒータ
6 断熱部
6a,6b 断熱材
工程(1)および(2) 溶体化処理工程
工程(3) 投入工程
時点(3a) ブランクセット時
時点(4a) 成形開始時
工程(4) ダイクエンチ工程
工程(5) 払出工程
工程(6) 人工時効処理工程(予備時効処理工程)
1 Die quench
2a
Claims (7)
前記上型の下面下方に配置される上ホルダおよび前記下型の上面上方に配置される下ホルダを有し、前記上下ホルダによって前記アルミニウム合金材をクランプして、前記成形型内に前記アルミニウム合金材をセットし、前記アルミニウム合金材が前記成形型内にセットされた状態で、前記アルミニウム合金材と前記成形型が接触しないよう、前記アルミニウム合金材をクランプするホルダ機構と、
前記上型の前記下面と前記上ホルダの上面の間に配置される上断熱部と、前記下型の前
記上面と前記下ホルダの下面の間に配置される下断熱部と、を有し、前記アルミニウム合金材をクランプしてセットするとき、前記上ホルダの下面は、前記上ホルダおよび前記上断熱部の厚み分、前記上型の下面から下方に離隔するよう構成される断熱部と、
前記ホルダ機構を加熱する加熱機構と、
を備える、ことを特徴とするアルミニウム合金材のダイクエンチ装置。 A molding die that has an upper die that is raised and lowered and a lower die that is stationary , and which cools the heated aluminum alloy material simultaneously with the molding by the upper and lower die;
An upper holder disposed below the lower surface of the upper mold and a lower holder disposed above the upper surface of the lower mold, the aluminum alloy material is clamped by the upper and lower holders, and the aluminum alloy is placed in the mold A holder mechanism for clamping the aluminum alloy material so that the aluminum alloy material and the mold do not come into contact with the aluminum alloy material in a state where the material is set in the mold .
Possess an upper heat insulating portion disposed between the upper surface of the upper holder and the lower surface of the upper die, and a lower heat insulating portion disposed between the lower surface of the lower holder and the upper surface of the lower mold, When the aluminum alloy material is clamped and set, the lower surface of the upper holder is a heat insulating portion configured to be separated downward from the lower surface of the upper mold by the thickness of the upper holder and the upper heat insulating portion,
A heating mechanism for heating the holder mechanism;
A die quench apparatus for an aluminum alloy material, comprising:
前記下ホルダは、前記下型に弾性的に支持されて前記アルミニウム合金材の下面に当接自在である、
ことを特徴とする請求項1記載のアルミニウム合金材のダイクエンチ装置。 The upper holder is integrally supported by the upper mold and can freely contact the upper surface of the aluminum alloy material.
The lower holder is elastically supported by the lower mold and can contact the lower surface of the aluminum alloy material.
The die quench apparatus for an aluminum alloy material according to claim 1.
前記ホルダ機構内に設けられ、前記ホルダ機構を加熱するヒータと、
を備える、ことを特徴とする請求項1記載のアルミニウム合金材のダイクエンチ装置。 A cooling path provided in the mold and for cooling the mold;
A heater provided in the holder mechanism for heating the holder mechanism;
The die-quenching apparatus for an aluminum alloy material according to claim 1, comprising:
昇降される上型の下面と定置される下型の上面との間に上下断熱部を介して配置された上下ホルダを用いて、前記アルミニウム合金材をクランプしてセットするとき、前記上ホルダの下面は、前記上ホルダおよび前記上断熱部の厚み分、前記上型の下面から下方に離隔し、かつ前記アルミニウム合金材が前記成形型内にセットされた状態で、前記アルミニウム合金材と前記成形型が接触しないよう加熱されたアルミニウム合金材をクランプする工程と、
前記アルミニウム合金材のクランプ部を加熱するないし該部分の温度低下を抑制する工程と、
前記上型の下面と前記下型の上面の間において、前記クランプ部が加熱された状態ないし該クランプ部の温度低下が抑制された状態で、前記上下型によって前記アルミニウム合金材をダイクエンチする工程と、
を含む、ことを特徴とするアルミニウム合金材のダイクエンチ方法。 Heating the aluminum alloy material;
When the aluminum alloy material is clamped and set using the upper and lower holders arranged via the upper and lower heat insulating portions between the lower surface of the upper mold to be lifted and the upper surface of the lower mold to be fixed , The lower surface is spaced apart from the lower surface of the upper mold by the thickness of the upper holder and the upper heat insulating portion, and the aluminum alloy material and the molding are in a state where the aluminum alloy material is set in the molding die. Clamping the heated aluminum alloy material so that the mold does not contact ;
Heating the clamp part of the aluminum alloy material or suppressing the temperature drop of the part; and
Die-quenching the aluminum alloy material with the upper and lower molds in a state where the clamp part is heated or a temperature drop of the clamp part is suppressed between the lower surface of the upper mold and the upper surface of the lower mold; ,
A die quench method for an aluminum alloy material, comprising:
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