JPH04288998A - 熱間塑性加工用金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は熱間塑性加工用金型に
関するものであり、さらに詳しくは、Ｍｇ合金のような
、常温における塑性加工性に難点がある被加工材を熱間
において塑性加工するための熱間塑性加工用金型に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄系合金およびアルミ系合金の塑性加工
は、冷間で効率の良い塑性加工法が実際の生産現場で大
々的に取り入れられている。そして、これらの合金では
、冷間加工により大部分の塑性加工は対応できている。

【０００３】近年、電気機器をはじめとする各種製品の
小型化、薄型化の流れに加え、一層の軽量化の要求も強
まっている。これに伴って、Ａｌ合金材料の使用量も増
加傾向にある。この軽量化の流れに乗り、Ａｌより３０
％も軽く、かつ単位重量当たりの強度（引っ張り強さ、
耐力）も強いＭｇ合金が注目されてきている。

【０００４】このＭｇ合金は、冷間での曲げや絞りの加
工特性がきわめて悪く、これまでＭｇ合金の冷間塑性加
工による生産はほとんどなされていなかった。しかし、
このＭｇ合金も熱間（２００〜３００℃）で曲げ、絞り
を行うと、Ａｌ合金の冷間加工に劣らない加工特性を有
するようになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のプレ
ス機械を用いてこの熱間塑性加工を長時間行うと、機械
本体も金型からの熱伝達により加熱され、機械の機能が
損なわれる危険性があった。

【０００６】また、加熱した金型内に被加工材をセット
し、曲げ加工、絞り加工を行う場合、被加工材が十分に
加工温度に到達するまでに加工が終了してしまう。この
ため、被加工材に割れ、破断を生じるおそれがあった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、被加工材を
熱間で曲げ加工あるいは絞り加工する金型であって、加
工時に被加工材を挟持する上側加工部材および下側加工
部材と、これらの加工部材がそれぞれ取り付けられた上
型プレートおよび下型プレートとを備え、上型プレート
は、ラム固定板に設けられたガイドピンにより上下へ案
内移動されるように吊り下げられ、上側加工部材および
下側加工部材が被加工材を挟持した状態で上方へ案内さ
れてラム固定板に当接し、その後、上側加工部材を作動
させて被加工材を加工するようにされており、さらに、
上側加工部材および下側加工部材にそれぞれ設けられ被
加工材を加熱するヒーターと、上側加工部材と上型プレ
ートとの間および下側加工部材と下型プレートとの間に
それぞれ介在するように設けられた断熱部材とを具備し
てなる熱間塑性加工用金型である。

【０００８】この発明の熱間塑性加工用金型は、金型に
有効な断熱を施して従来のプレス機械を利用可能にする
とともに、コスト的にきわめて不利な予備加熱工程を金
型装置の工夫により省略可能にしたことを特徴とするも
のである。

【０００９】すなわち、被加工材に直接接する上下の加
工部材（ポンチ、ストリッパー、ダイなど）は、それら
の内部または表面に設けられたヒーターで加熱され高温
になる。これらの加工部材の熱が機械本体に伝達される
のを極力抑えるために、加工部材と上型プレート、下型
プレート間との断熱を十分に図る。また、被加工材がた
とえばＭｇ合金である場合、Ｍｇの熱容量はＡｌよりさ
らに小さいため、金型内でＭｇ板の両面を高温金型によ
り加熱すると、きわめて短時間に加工可能な温度に上昇
する。したがって、金型内にこの予備加熱機構を設ける
ことにより、加熱炉などによる別工程を省略できる。こ
れらにより、生産性の向上やコストダウンを図ることが
可能になる。

【００１０】ここで、上型プレートおよび下型プレート
にはそれぞれ、ガイドブッシュおよびガイドポストを設
けて、位置決めを容易にするのが好ましい。またヒータ
ーは、加工部材の内部に設けるのが好ましいが、加工部
材の表面に設けてもよい。ヒーターの設けられる加工部
材にはヒーターの温度制御を行うために温度制御用セン
サーを設けるのが好ましい。断熱部材としては公知の材
料が用いられる。その形状としては通常、板状である。

【００１１】

【作用】この発明により、新たに熱間塑性加工専用プレ
ス加工機を用意することなく、従来のプレス加工機を使
用できる。また、加工工程の短縮も図られる。

【００１２】

【実施例】以下、図面に示す１つの実施例に基づいてこ
の発明を詳細に説明する。なお、この発明はこれによっ
て限定されるものではない。

【００１３】図１において、被加工材としてのＭｇ合金
を熱間絞り加工するための金型は、基本的に上型と下型
からなる。下型の下型プレート３はプレス機械のボルス
ター２１に固定されている。この下型プレート３の左右
両端には、それぞれガイドポスト４が設けられている。 下型プレート３の中央部には、ダイ９が断熱板ａ１３お
よびセラミック製の補強兼断熱板ａ１４を挟んで下型プ
レート３に固定されている。また、ダイクッションプレ
ート１０がダイクッションピン１８を介して取り付けら
れている。

【００１４】一方、上型に関しては、プレスラム２２に
ラム固定板１が取り付けられている。そして、上型プレ
ート２は、ラム固定板１にねじこまれたストリッパーガ
イドピンａ１９を介して、摺動可能にラム固定板１から
吊り下げられている。この上型プレート２には、断熱板
ｂ１５およびセラミック製の補強兼断熱板ｂ１７を挟ん
でバッキングプレート６が固定されている。さらに、断
熱板ｃ１６を挟んでポンチ８がバッキングプレート６に
固定されている。ストリッパープレート７も、圧縮バネ
２３およびストリッパーガイドピンｂ２０を介して、上
下移動可能にバッキングプレート６に取り付けられてい
る。

【００１５】ダイ９、ダイクッションプレート１０、ポ
ンチ８およびストリッパープレート７にはそれぞれの内
部に加熱用ヒーター１１と温度センサー１２とが配設さ
れている。これにより、ダイ９などは２００〜３００℃
の高温に加熱保持されるようになっている。

【００１６】図２は、被加工材としてのＭｇ合金板２４
を下型面上にセットした後、上型部が下降し、ポンチ８
とストリッパープレート７とがＭｇ合金板２４に接触し
たところを示している。ポンチ８、ストリッパープレー
ト７、バッキングプレート６および上型プレート２はこ
のままの状態で保持される。一方、ラム固定板１はさら
に下降する。

【００１７】これら上下の型で保持された状態でＭｇ合
金板２４が加熱される。すると、Ｍｇ合金板２４はその
熱容量が小さいこともあり急速に加工可能温度（１８０
℃以上）に到達する。ラム固定板１と上型プレート２が
当接すると上型プレート２も下降を再開する。そして、
図３に示すような絞り加工が行われる。

【００１８】この熱間塑性加工用金型にあっては、中央
部を占めるストリッパー７、ポンチ８、ダイ９およびダ
イクッションプレート１０の内部にそれぞれ被加工材加
熱用ヒーター１１が配設されている。また、ストリッパ
ー７、ポンチ８、ダイ９およびダイクッションプレート
１０を固定している上型プレート２および下型プレート
３の間に、断熱板ａ１３、補強兼断熱板ａ１４、断熱板
ｂ１５、断熱板ｃ１６および補強兼断熱板ｂ１７が配設
されている。

【００１９】したがってこの金型によれば、被処理材で
あるＭｇ合金板２４を加熱すると、きわめて短時間に加
工可能な温度に上昇させることが可能になる。そして、
加熱炉などが省略できるので、生産性が向上するととも
にコストダウンを図ることができる。

【００２０】また、この金型によれば、プレス加工機へ
の熱伝達が抑えられるため、プレス加工機の機能が損な
われるおそれを防止することが可能になる。

【００２１】

【発明の効果】この発明の熱間塑性加工用金型は、加熱
部を上側加工部材および下側加工部材に設け、その加熱
部を有する加工部材とそれを固定している上下型プレー
ト間に断熱部材を備えている。したがって、この金型に
よれば、プレス機械の機能に支障のないように熱伝達を
抑え、既存のプレス機械を利用することが可能になる。 また、金型に上記のような２段の動作機能が付加されて
いるため、被加工材の予熱工程を省略することができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の１実施例の金型を示し、被加工材を
セットした状態の構成説明図である。

【図２】図１の金型において、上型部が下降し、絞り加
工を開始する前の状態の構成説明図である。

【図３】図１の金型において、絞り加工中の状態の構成
説明図である。

【符号の説明】

１　　　　　　ラム固定板 ２　　　　　　上型プレート ３　　　　　　下型プレート ４　　　　　　ガイドポスト ５　　　　　　ガイドブッシュ ６　　　　　　バッキングプレート ７　　　　　　ストリッパー（上側加工部材）８　　　
　　　ポンチ（上側加工部材）９　　　　　　ダイ（下
側加工部材） １０　　　　ダイクッションプレート（下側加工部材）
１１　　　　ヒーター １２　　　　温度センサー １３　　　　断熱板ａ（断熱部材） １４　　　　セラミック製の補強兼断熱板ａ（断熱部材
）１５　　　　断熱板ｂ（断熱部材） １６　　　　断熱板ｃ（断熱部材） １７　　　　セラミック製の補強兼断熱板ｂ（断熱部材
）１８　　　　ダイクッションピン １９　　　　ストリッパーガイドピンａ２０　　　　ス
トリッパーガイドピンｂ２１　　　　ボルスター ２２　　　　プレスラム ２３　　　　圧縮バネ ２４　　　　Ｍｇ合金板（被加工材）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被加工材を熱間で曲げ加工あるいは絞
   り加工する金型であって、加工時に被加工材を挟持する
   上側加工部材および下側加工部材と、これらの加工部材
   がそれぞれ取り付けられた上型プレートおよび下型プレ
   ートとを備え、上型プレートは、ラム固定板に設けられ
   たガイドピンにより上下へ案内移動されるように吊り下
   げられ、上側加工部材および下側加工部材が被加工材を
   挟持した状態で上方へ案内されてラム固定板に当接し、
   その後、上側加工部材を作動させて被加工材を加工する
   ようにされており、さらに、上側加工部材および下側加
   工部材にそれぞれ設けられ被加工材を加熱するヒーター
   と、上側加工部材と上型プレートとの間および下側加工
   部材と下型プレートとの間にそれぞれ介在するように設
   けられた断熱部材とを具備してなる熱間塑性加工用金型
   。