JPWO2010084864A1 - エンボスが形成された鋼板の加圧成形方法 - Google Patents

エンボスが形成された鋼板の加圧成形方法 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2010084864A1
JPWO2010084864A1 JP2010547490A JP2010547490A JPWO2010084864A1 JP WO2010084864 A1 JPWO2010084864 A1 JP WO2010084864A1 JP 2010547490 A JP2010547490 A JP 2010547490A JP 2010547490 A JP2010547490 A JP 2010547490A JP WO2010084864 A1 JPWO2010084864 A1 JP WO2010084864A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling medium
cavity
mold
passage
path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2010547490A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4861518B2 (ja
Inventor
行 須永
行 須永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FUKAI MFG. CO., LTD.
Original Assignee
FUKAI MFG. CO., LTD.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FUKAI MFG. CO., LTD. filed Critical FUKAI MFG. CO., LTD.
Priority to JP2010547490A priority Critical patent/JP4861518B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4861518B2 publication Critical patent/JP4861518B2/ja
Publication of JPWO2010084864A1 publication Critical patent/JPWO2010084864A1/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02Stamping using rigid devices or tools
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D13/00Corrugating sheet metal, rods or profiles; Bending sheet metal, rods or profiles into wave form
    • B21D13/10Corrugating sheet metal, rods or profiles; Bending sheet metal, rods or profiles into wave form into a peculiar profiling shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02Stamping using rigid devices or tools
    • B21D22/022Stamping using rigid devices or tools by heating the blank or stamping associated with heat treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/21Deep-drawing without fixing the border of the blank
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D31/00Other methods for working sheet metal, metal tubes, metal profiles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/16Heating or cooling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62Quenching devices
    • C21D1/673Quenching devices for die quenching

Abstract

【課題】エンボスが形成された鋼板でも、焼入れに十分な条件で冷却する。【解決手段】プレス上金型3とプレス下金型4との間に凸部2を形成した板体10を置いて、型締めした後に、第1循環ポンプの運転によってプレス上金型3の冷却媒体通路5A→連通路7A→キャビティS→連通路7B→冷却媒体通路5B→冷却媒体通路5C→連通路7C→キャビティS→連通路7D→冷却媒体通路5D→冷却媒体通路5E→連通路7E→キャビティS→連通路7F→冷却媒体通路5F→冷却媒体通路5Aというように、冷却水を循環させ、第2循環ポンプの運転によってプレス下金型4の冷却媒体通路6A→連通路8A→キャビティS→連通路8B→冷却媒体通路6B→冷却媒体通路6C→連通路8C→キャビティS→連通路8D→冷却媒体通路6D→冷却媒体通路6E→連通路8E→キャビティS→連通路8F→冷却媒体通路6F→冷却媒体通路6Aというように、冷却水を循環させる。【選択図】図4

Description

本発明は、エンボスが形成された鋼板の加圧成形方法に関する。詳述すると、自動車の構造部材、補強部材等の強度が必要とされる製品を製造するためのエンボスが形成された鋼板の加圧成形方法に関する。
従来、例えば自動車は、燃費向上のための車両の軽量化と、衝突時における安全性との両立を実現するため、構造部材、補強部材等に高張力鋼を採用しているが、この製造に際して、高張力鋼板を金型を用いてプレス成形する場合、加工後の製品にスプリングバック(元の状態に戻ろうとする変形)等が発生し、プレス成形後の形状保持性が悪く、良好な品質を備えた製品を製造することが難しかったので、予めスプリングバック量等を考慮した金型の形状修正を行ったり、形状修正のための加工工程を増やしていたので、経済的ではなかった。
このため、プレス部品の高強度化のために、加熱された鋼板を熱間状態で金型によりプレス成形(例えば、「ホットプレス」)することで、鋼板を金型による焼入れで高張力鋼にして製造する方法(例えば、特許文献1参照)や、高周波焼入れという技術が開発されている。ところが、高周波焼入れは、焼入れ及び冷却方法に高度なノウハウが必要であり、汎用化には至っていない。また、ホットプレスはこうした課題が比較的少ないことから、普及されて、汎用技術となってきている。
しかし、従来のホットプレスはプレス加工前に材料を加熱炉等の設備により融点未満の温度(950℃程度)まで加熱しておく工程と、プレス加工で上下金型間に入れた材料を成形と同時に急冷することにより焼入れに、1500MPa程度の高強度な製品を得るものであるが、高強度化するものの、鉄であることには変わりなく、ヤング率は一般鋼と呼ばれる引っ張り強度の低い鉄と何ら変わりがなく、静的剛性は材質が決まってしまえば、後は板厚に依存して決定されるため、高強度化したからといって安易に薄板化することができない場合が起こる。従って、これまでホットプレスが適用できるのは、元々剛性に十分な余裕のある製品か、又は断面積の拡大や断面形状の工夫といった設計的手法で、剛性を補う余地のある部品に限定されてしまっていた。
特開2005−205453号公報
このため、同一の材質や板厚でも同じ変位に対して大きな荷重を必要とするエンボス技術を曲げこわさの向上効果と看做して使うことが考えられるが、従来の金型による焼入れは金型のキャビティに近い部位に冷却媒体が供給される冷却媒体通路を形成して、冷却された金型のキャビティ形成面と板材とを接触させて熱交換させる構造であるため、エンボスが形成された鋼板の場合には、接触面積が小さく、熱交換は期待できず、焼入れの条件を満たさないという問題があった。
そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、エンボスが形成された鋼板でも、焼入れに十分な条件で冷却できるようにすることを目的とする。
このため本発明は、エンボスが形成された鋼板の加圧成形方法であって、上金型と下金型とで形成されるキャビティ内に前記鋼板を納めて、型締めすることにより加圧すると共に、前記キャビティに沿って少なくとも前記上金型又は下金型のいずれか一方に形成された複数の熱媒体通路内及び前記キャビティと前記熱媒体通路とを連通させるように形成された連通路内に冷却用媒体を供給して循環させることにより、前記鋼板を焼き入れすることを特徴とする。
本発明は、エンボスが形成された鋼板でも、焼入れに十分な条件で冷却できるようにするエンボスが形成された鋼板の加圧成形方法を提供することができる。
センターピラー補強部材の部分斜視図である。 センターピラー補強部材の部分平面図である。 プレス上金型とプレス下金型とが開いた状態を示す縦断面図である。 プレス上金型とプレス下金型とが閉じた状態を示す縦断面図である。
1 センターピラー補強部材
2 凸部
3 プレス上金型
4 プレス下金型
5、6 冷却媒体通路
7、8 連通路
10 板体
エンボスが形成された鋼板として、自動車の補強部材であるバンパー補強部材、ドアインパクト補強部材、センターピラー補強部材などが考えられるが、以下図1乃至図4に基づき、センターピラー補強部材についての本発明の実施の形態について、以下説明する。図1はエンボスを形成する凸部2を形成し、成形した後の自動車の補強部材であるセンターピラー補強部材1の部分斜視図で、図2はセンターピラー補強部材1の部分平面図である。前記センターピラー補強部材1は、長方形状の鋼板製の厚さが、例えば0.8mm以上〜2.2mm以内の板体で構成される。
次に、前記センターピラー補強部材1の製造方法、即ちセンターピラー補強部材1の加圧成形方法について説明するが、初めに鋼板製の板体10にエンボス成形によって多数の凸部2を該凸部2同士の間に平板部HMが直線状に残らないような配列状態で形成する。この凸部2は等間隔で形成されるが、平面視が、例えば正六角形を呈し、対角を形成する頂点を通る縦断面が円弧状を呈している。なお、前記凸部2は平面視円形を呈し、且つ縦断面が円弧状を呈するようなものでもよい。更には、板体10は凸部2に代えて凹部を形成したり、凸部及び凹部を形成したものでもよい。
そして、前記板体10の凸部2は、例えば以下のように形成する。即ち、前記板体10の凸部2の幅W1が例えば10mm以上〜50mm以内で、前記凸部2は凸部の高さH/凸部の幅W1が例えば12%以上〜20%以内となるように形成すると共に凸部2同士の間に平板部HMが直線状に残らないように配列し、また凸部2同士の間隔Cが、間隔C/2と前記凸部2の幅W1との和であるベース幅W2の例えば75%以下となるように形成する。
なお、本実施形態では、板体10に以上のような凸部2を形成したが、これに限らず、その他の形状(平面視の形状や、断面形状などにおいて)にしたり、その他の配列にしてもよく、板体10に形成する凸部又は凹部は種々の形態が考えられる。
そして、以上のような前記凸部2を形成した板体10をプレス加工前に加熱炉等の設備により、例えば850℃以上の温度に加熱して融点に達しない温度(850℃以上〜1100℃以下の範囲内)でオーステナイト変態させておいて、この板体10をセンターピラー補強部材1の最終形状に倣った所定の型間隙であるキャビティSを有するプレス上金型3、プレス下金型4内に納めて成形する。この際、上下の型面が所定のキャビティSを備えているので、型締めして加圧されたこの板体10の大部分は、凸部2が潰されることなく、所望の形状、例えば断面がコ字形状に成形される。
なお、図3及び図4に示すように、前記キャビティSに沿って且つキャビティSに近い部位に循環ポンプ(図示せず)により冷却媒体である冷却水が通過する複数の冷却媒体通路5、6をプレス上金型3、プレス下金型4に形成し、また各冷却媒体通路5、6はキャビティSと各連通路7、8を介してそれぞれ連通するように形成させる。更に、冷却媒体通路5Bと5Cとを、5Dと5Eとを、5Fと5Aとを連通させると共に、冷却媒体通路6Bと6Cとを、6Dと6Eとを、6Fと6Aとを連通させる。
そして、図3に示すようにプレス上金型3とプレス下金型4との間に凸部2を形成した板体10を置いて、図4に示すように、型締めして加圧されると、板体10は最終形状に倣った形状に折り曲げられる。
そして、最終製品としてのセンターピラー補強部材1の強度を1500MPa級の超強度鋼とするために、前記板体10が630℃以上の温度から、プレス上金型3とプレス下金型とを型締めして、冷却して焼入れを開始する。即ち、型締め後に、第1循環ポンプの運転によって、図4において、プレス上金型3の最左の冷却媒体通路5A→連通路7A→キャビティS→連通路7B→冷却媒体通路5B→冷却媒体通路5C→連通路7C→キャビティS→連通路7D→冷却媒体通路5D→冷却媒体通路5E→連通路7E→キャビティS→連通路7F→冷却媒体通路5F→冷却媒体通路5Aというように、供給された冷却水を循環させる。また、第2循環ポンプの運転によって、プレス下金型4の最左の冷却媒体通路6A→連通路8A→キャビティS→連通路8B→冷却媒体通路6B→冷却媒体通路6C→連通路8C→キャビティS→連通路8D→冷却媒体通路6D→冷却媒体通路6E→連通路8E→キャビティS→連通路8F→冷却媒体通路6F→冷却媒体通路6Aというように、供給された冷却水を循環させる。
これにより、プレス上金型3及びプレス下金型4のキャビティSに納められた板体10は、多数の凸部2が形成されてプレス上金型3及びプレス下金型4のキャビティ形成面との接触面積が小さくとも、循環する冷却水によって両面から十分に冷却して、焼入れを行う。この焼入れは、板体10が必要な温度となるまで、板体10の種類に応じて適宜行われる。
即ち、冷却水の循環を行って、板体10の温度を1秒間当り30℃以上減少させて、板体10が300℃以下の温度に達するまで焼き入れを行ったら、冷却水の供給及び循環を停止すると共に、この循環路内から冷却水を排出し、この排出を終えたら、型開きをして、キャビティS内からマルテンサイト変態した製品としてのセンターピラー補強部材1を取出す。
以上の実施形態のように、凸部を形成することによって、板厚を厚くすることなく必要な剛性を確保することができ、しかも凸部が形成された鋼板でも、焼入れに十分な条件で冷却できる。
なお、以上の実施形態では、複数の冷却媒体通路5、6をプレス上金型3、プレス下金型4に形成し、また各冷却媒体通路5、6はキャビティSと各連通路7、8を介してそれぞれ連通するように形成させたが、冷却媒体通路及び冷却媒体通路をプレス上金型3又はプレス下金型4のいずれか一方に形成して、焼入れするようにしてもよい。
以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
エンボスが形成された鋼板の加圧成形方法で、自動車の構造部材、補強部材等の強度が必要とされる製品を製造する際に供される。
本発明は、エンボスが形成された鋼板の加圧成形方法に関する。詳述すると、自動車の構造部材、補強部材等のように、必要な剛性を得るために多数の凸部、凹部又は凹凸部が連続する繰り返しパターンでエンボスが形成された鋼板の加圧成形方法に関する。
従来、例えば自動車は、燃費向上のための車両の軽量化と、衝突時における安全性との両立を実現するため、構造部材、補強部材等に高張力鋼を採用しているが、この製造に際して、高張力鋼板を金型を用いてプレス成形する場合、加工後の製品にスプリングバック(元の状態に戻ろうとする変形)等が発生し、プレス成形後の形状保持性が悪く、良好な品質を備えた製品を製造することが難しかったので、予めスプリングバック量等を考慮した金型の形状修正を行ったり、形状修正のための加工工程を増やしていたので、経済的ではなかった。
このため、プレス部品の高強度化のために、加熱された鋼板を熱間状態で金型によりプレス成形(例えば、「ホットプレス」)することで、鋼板を金型による焼入れで高張力鋼にして製造する方法(例えば、特許文献1参照)や、高周波焼入れという技術が開発されている。ところが、高周波焼入れは、焼入れ及び冷却方法に高度なノウハウが必要であり、汎用化には至っていない。また、ホットプレスはこうした課題が比較的少ないことから、普及されて、汎用技術となってきている。
しかし、従来のホットプレスはプレス加工前に材料を加熱炉等の設備により融点未満の温度(950℃程度)まで加熱しておく工程と、プレス加工で上下金型間に入れた材料を成形と同時に急冷することにより焼入れに、1500MPa程度の高強度な製品を得るものであるが、高強度化するものの、鉄であることには変わりなく、ヤング率は一般鋼と呼ばれる引っ張り強度の低い鉄と何ら変わりがなく、静的剛性は材質が決まってしまえば、後は板厚に依存して決定されるため、高強度化したからといって安易に薄板化することができない場合が起こる。従って、これまでホットプレスが適用できるのは、元々剛性に十分な余裕のある製品か、又は断面積の拡大や断面形状の工夫といった設計的手法で、剛性を補う余地のある部品に限定されてしまっていた。
特開2005−205453号公報
このため、同一の材質や板厚でも同じ変位に対して大きな荷重を必要とするエンボス技術を曲げこわさの向上効果と看做して使うことが考えられるが、従来の金型による焼入れは金型のキャビティに近い部位に冷却媒体が供給される冷却媒体通路を形成して、冷却された金型のキャビティ形成面と板材とを接触させて熱交換させる構造であるため、エンボスが形成された鋼板の場合には、接触面積が小さく、熱交換は期待できず、焼入れの条件を満たさないという問題があった。
そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、エンボスが形成された鋼板でも、焼入れに十分な条件で冷却できるようにすることを目的とする。
このため第1の発明は、必要な剛性を得るために多数の凸部、凹部又は凹凸部が連続する繰り返しパターンでエンボスが形成された鋼板の加圧成形方法であって、上金型と下金型とで形成されるキャビティ内に前記鋼板を納めて型締めすることにより前記鋼板と前記上金型又は前記下金型の前記キャビティ形成面との間に前記凸部、前記凹部又は前記凹凸部により空間を形成するように加圧すると共に、前記キャビティに沿って少なくとも前記上金型又は下金型のいずれか一方に形成された複数の熱媒体通路内及び前記キャビティと前記熱媒体通路とを連通させるように形成された連通路内に冷却用媒体を供給して、前記各冷却媒体通路、前記各連通路及び前記キャビティ内の前記上金型又は前記下金型の前記キャビティ形成面と前記鋼板との間の前記空間内を循環させることにより、前記鋼板を焼き入れすることを特徴とする。
また第2の発明は、必要な剛性を得るために多数の凸部、凹部又は凹凸部が連続する繰り返しパターンでエンボスが形成された鋼板の加圧成形方法であって、上金型と下金型とで形成されるキャビティ内にオーステナイト変態させた状態の前記鋼板を納めて型締めすることにより前記鋼板と前記上金型又は前記下金型の前記キャビティ形成面との間に前記凸部、前記凹部又は前記凹凸部により前記空間を形成するように加圧すると共に、前記キャビティに沿って少なくとも前記上金型又は下金型のいずれか一方に形成された複数の熱媒体通路内及び前記キャビティと前記熱媒体通路とを連通させるように形成された連通路内に冷却用媒体を供給して、前記各冷却媒体通路、前記各連通路及び前記キャビティ内の前記上金型又は前記下金型の前記キャビティ形成面と前記鋼板との間の前記空間内を循環させることにより、前記鋼板を焼き入れすることを特徴とする。
本発明は、エンボスが形成された鋼板でも、焼入れに十分な条件で冷却できるようにするエンボスが形成された鋼板の加圧成形方法を提供することができる。
センターピラー補強部材の部分斜視図である。 センターピラー補強部材の部分平面図である。 プレス上金型とプレス下金型とが開いた状態を示す縦断面図である。 プレス上金型とプレス下金型とが閉じた状態を示す縦断面図である。
エンボスが形成された鋼板として、自動車の補強部材であるバンパー補強部材、ドアインパクト補強部材、センターピラー補強部材などが考えられるが、以下図1乃至図4に基づき、センターピラー補強部材についての本発明の実施の形態について、以下説明する。図1はエンボスを形成する凸部2を形成し、成形した後の自動車の補強部材であるセンターピラー補強部材1の部分斜視図で、図2はセンターピラー補強部材1の部分平面図である。前記センターピラー補強部材1は、長方形状の鋼板製の厚さが、例えば0.8mm以上〜2.2mm以内の板体で構成される。
次に、前記センターピラー補強部材1の製造方法、即ちセンターピラー補強部材1の加圧成形方法について説明するが、初めに鋼板製の板体10にエンボス成形によって多数の凸部2を該凸部2同士の間に平板部HMが直線状に残らないような配列状態で形成する。この凸部2は等間隔で形成されるが、平面視が、例えば正六角形を呈し、対角を形成する頂点を通る縦断面が円弧状を呈している。なお、前記凸部2は平面視円形を呈し、且つ縦断面が円弧状を呈するようなものでもよい。更には、板体10は凸部2に代えて凹部を形成したり、凸部及び凹部を形成したものでもよい。
そして、前記板体10の凸部2は、例えば以下のように形成する。即ち、前記板体10の凸部2の幅W1が例えば10mm以上〜50mm以内で、前記凸部2は凸部の高さH/凸部の幅W1が例えば12%以上〜20%以内となるように形成すると共に凸部2同士の間に平板部HMが直線状に残らないように配列し、また凸部2同士の間隔Cが、間隔C/2と前記凸部2の幅W1との和であるベース幅W2の例えば75%以下となるように形成する。従って、図1及び図2に示すように、多数の凸部2が連続する繰り返しパターンで形成されることとなり、この凸部2に代えて凹部を形成したり、凸部及び凹部を形成した場合も同様である。
なお、本実施形態では、板体10に以上のような凸部2を形成したが、これに限らず、その他の形状(平面視の形状や、断面形状などにおいて)にしたり、その他の配列にしてもよく、板体10に形成する凸部又は凹部は種々の形態が考えられる。
そして、以上のような前記凸部2を形成した板体10をプレス加工前に加熱炉等の設備により、例えば850℃以上の温度に加熱して融点に達しない温度(850℃以上〜1100℃以下の範囲内)でオーステナイト変態させておいて、この板体10をセンターピラー補強部材1の最終形状に倣った所定の型間隙であるキャビティSを有するプレス上金型3、プレス下金型4内に納めて成形する。この際、上下の型面が所定のキャビティSを備えているので、型締めして加圧されたこの板体10の大部分は、凸部2が潰されることなく、所望の形状、例えば断面がコ字形状に成形される。
なお、図3及び図4に示すように、前記キャビティSに沿って且つキャビティSに近い部位に循環ポンプ(図示せず)により冷却媒体である冷却水が通過する複数の冷却媒体通路5、6をプレス上金型3、プレス下金型4に形成し、また各冷却媒体通路5、6はキャビティSと各連通路7、8を介してそれぞれ連通するように形成させる。更に、冷却媒体通路5Bと5Cとを、5Dと5Eとを、5Fと5Aとを連通させると共に、冷却媒体通路6Bと6Cとを、6Dと6Eとを、6Fと6Aとを連通させる。
そして、図3に示すようにプレス上金型3とプレス下金型4との間に凸部2を形成した板体10を置いて、図4に示すように、型締めして加圧されると、板体10は最終形状に倣った形状に折り曲げられる。
そして、最終製品としてのセンターピラー補強部材1の強度を1500MPa級の超強度鋼とするために、前記板体10が630℃以上の温度から、プレス上金型3とプレス下金型とを型締めして、冷却して焼入れを開始する。即ち、型締め後に、第1循環ポンプの運転によって、図4において、プレス上金型3の最左の冷却媒体通路5A→連通路7A→キャビティS→連通路7B→冷却媒体通路5B→冷却媒体通路5C→連通路7C→キャビティS→連通路7D→冷却媒体通路5D→冷却媒体通路5E→連通路7E→キャビティS→連通路7F→冷却媒体通路5F→冷却媒体通路5Aというように、供給された冷却水を循環させる。また、第2循環ポンプの運転によって、プレス下金型4の最左の冷却媒体通路6A→連通路8A→キャビティS→連通路8B→冷却媒体通路6B→冷却媒体通路6C→連通路8C→キャビティS→連通路8D→冷却媒体通路6D→冷却媒体通路6E→連通路8E→キャビティS→連通路8F→冷却媒体通路6F→冷却媒体通路6Aというように、供給された冷却水を循環させる。
これにより、プレス上金型3及びプレス下金型4のキャビティSに納められた板体10は、多数の凸部2が形成されてプレス上金型3及びプレス下金型4のキャビティ形成面との接触面積が小さくとも、循環する冷却水によって両面から十分に冷却して、焼入れを行う。この焼入れは、板体10が必要な温度となるまで、板体10の種類に応じて適宜行われる。
即ち、冷却水の循環を行って、板体10の温度を1秒間当り30℃以上減少させて、板体10が300℃以下の温度に達するまで焼き入れを行ったら、冷却水の供給及び循環を停止すると共に、この循環路内から冷却水を排出し、この排出を終えたら、型開きをして、キャビティS内からマルテンサイト変態した製品としてのセンターピラー補強部材1を取出す。
以上の実施形態のように、凸部を形成することによって、板厚を厚くすることなく必要な剛性を確保することができ、しかも凸部が形成された鋼板でも、焼入れに十分な条件で冷却できる。
なお、以上の実施形態では、複数の冷却媒体通路5、6をプレス上金型3、プレス下金型4に形成し、また各冷却媒体通路5、6はキャビティSと各連通路7、8を介してそれぞれ連通するように形成させたが、冷却媒体通路及び冷却媒体通路をプレス上金型3又はプレス下金型4のいずれか一方に形成して、焼入れするようにしてもよい。
以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
必要な剛性を得るために多数の凸部、凹部又は凹凸部が連続する繰り返しパターンでエンボスが形成された鋼板の加圧成形方法で、自動車の構造部材、補強部材等の製品を製造する際に供される。
1 センターピラー補強部材
2 凸部
3 プレス上金型
4 プレス下金型
5、6 冷却媒体通路
7、8 連通路
10 板体
このため第1の発明は、必要な剛性を得るために多数の凸部、凹部又は凹凸部が連続する繰り返しパターンでエンボスが形成された鋼板の加圧成形方法であって、上金型と下金型とで形成されるキャビティ内に前記鋼板を納めて型締めすることにより前記鋼板と前記上金型又は前記下金型の前記キャビティ形成面との間に前記凸部、前記凹部又は前記凹凸部により空間を形成するように加圧すると共に、前記キャビティに沿って少なくとも前記上金型又は下金型のいずれか一方に形成された複数の冷却媒体通路内及び前記キャビティと前記冷却媒体通路とを連通させるように形成された連通路内に冷却用媒体を供給して、前記各冷却媒体通路、前記各連通路及び前記キャビティ内の前記上金型又は前記下金型の前記キャビティ形成面と前記鋼板との間の前記空間内を循環させることにより、前記鋼板を焼き入れすることを特徴とする。
また第2の発明は、必要な剛性を得るために多数の凸部、凹部又は凹凸部が連続する繰り返しパターンでエンボスが形成された鋼板の加圧成形方法であって、上金型と下金型とで形成されるキャビティ内にオーステナイト変態させた状態の前記鋼板を納めて型締めすることにより前記鋼板と前記上金型又は前記下金型の前記キャビティ形成面との間に前記凸部、前記凹部又は前記凹凸部により前記空間を形成するように加圧すると共に、前記キャビティに沿って少なくとも前記上金型又は下金型のいずれか一方に形成された複数の冷却媒体通路内及び前記キャビティと前記冷却媒体通路とを連通させるように形成された連通路内に冷却用媒体を供給して、前記各冷却媒体通路、前記各連通路及び前記キャビティ内の前記上金型又は前記下金型の前記キャビティ形成面と前記鋼板との間の前記空間内を循環させることにより、前記鋼板を焼き入れすることを特徴とする。

Claims (1)

  1. エンボスが形成された鋼板の加圧成形方法であって、上金型と下金型とで形成されるキャビティ内に前記鋼板を納めて、型締めすることにより加圧すると共に、前記キャビティに沿って少なくとも前記上金型又は下金型のいずれか一方に形成された複数の熱媒体通路内及び前記キャビティと前記熱媒体通路とを連通させるように形成された連通路内に冷却用媒体を供給して循環させることにより、前記鋼板を焼き入れすることを特徴とするエンボスが形成された鋼板の加圧成形方法。
JP2010547490A 2009-01-23 2010-01-20 エンボスが形成された鋼板の加圧成形方法 Expired - Fee Related JP4861518B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010547490A JP4861518B2 (ja) 2009-01-23 2010-01-20 エンボスが形成された鋼板の加圧成形方法

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009012593 2009-01-23
JP2009012593 2009-01-23
PCT/JP2010/050585 WO2010084864A1 (ja) 2009-01-23 2010-01-20 エンボスが形成された鋼板の加圧成形方法
JP2010547490A JP4861518B2 (ja) 2009-01-23 2010-01-20 エンボスが形成された鋼板の加圧成形方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP4861518B2 JP4861518B2 (ja) 2012-01-25
JPWO2010084864A1 true JPWO2010084864A1 (ja) 2012-07-19

Family

ID=42355916

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010547490A Expired - Fee Related JP4861518B2 (ja) 2009-01-23 2010-01-20 エンボスが形成された鋼板の加圧成形方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8349100B2 (ja)
EP (1) EP2392419A4 (ja)
JP (1) JP4861518B2 (ja)
KR (1) KR101281740B1 (ja)
CN (1) CN102292173B (ja)
BR (1) BRPI1007351A2 (ja)
RU (1) RU2466817C1 (ja)
WO (1) WO2010084864A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017080758A (ja) * 2015-10-26 2017-05-18 マツダ株式会社 熱間プレス加工装置

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010012579B3 (de) 2010-03-23 2011-07-07 Benteler Automobiltechnik GmbH, 33102 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von gehärteten Formbauteilen
DE102011118491A1 (de) * 2010-11-26 2012-05-31 Salzgitter Flachstahl Gmbh Verfahren zur Herstellung von Bauteilen durch Warmumformung von Platinen
US9227238B2 (en) * 2011-06-29 2016-01-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hot-pressing apparatus
DE102011116715A1 (de) * 2011-10-22 2013-04-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zum Warmformen/Presshärten und Schneiden eines Blechmaterials in einem Werkzeug mit automatisierter Entnahme des Blechabfalls
DE102011055643A1 (de) * 2011-11-23 2013-05-23 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren und Umformwerkzeug zum Warmumformen und Presshärten von Werkstücken aus Stahlblech, insbesondere verzinkten Werkstücken aus Stahlblech
CN102847768A (zh) * 2012-10-31 2013-01-02 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种引导褶皱有利分布的热成形方法
JP6093630B2 (ja) * 2013-04-12 2017-03-08 東プレ株式会社 熱間プレス製品の製造方法
KR101716624B1 (ko) * 2013-09-10 2017-03-14 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 프레스 성형품의 제조 방법 및 프레스 성형품
RU2624753C2 (ru) * 2015-12-24 2017-07-06 Михаил Викторович Бедарев Способ формообразования с одновременной закалкой изделий из листового металла
CN105903877A (zh) * 2016-06-03 2016-08-31 太仓市顺昌锻造有限公司 一种锻造模具
CN105903876A (zh) * 2016-06-03 2016-08-31 太仓市顺昌锻造有限公司 一种可自动定位冷却的锻造模具
WO2019142783A1 (en) * 2018-01-16 2019-07-25 Neturen Co., Ltd. Method for heating steel plate and method for manufacturing hot-pressed product
CN109222620A (zh) * 2018-09-21 2019-01-18 武义华康电器有限公司 一种锅具及其制备方法
WO2020075310A1 (ja) * 2018-10-10 2020-04-16 ユニプレス株式会社 プレス成形品の製造方法、保持具、及びプレス成形品の製造システム
JP7120044B2 (ja) * 2019-01-24 2022-08-17 マツダ株式会社 熱間プレス加工装置
JP7151507B2 (ja) * 2019-01-24 2022-10-12 マツダ株式会社 熱間プレス加工装置
JP6748255B1 (ja) * 2019-03-28 2020-08-26 株式会社ジーテクト 金型および熱間プレス成型装置
CN110252897A (zh) * 2019-07-18 2019-09-20 上海凌云汽车模具有限公司 一种热成型模具冷却工艺及其热成型模具
CN114976199A (zh) * 2022-06-14 2022-08-30 上海兰钧新能源科技有限公司 锂电池壳体及其制备方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU376460A1 (ru) * 1970-12-14 1973-04-05 Штамп для закалки крупногабаритных деталей
JPS5669151A (en) 1979-11-12 1981-06-10 Sumitomo Metal Ind Emboss steel plate
SU1542665A1 (ru) * 1988-04-08 1990-02-15 Коммунарский горно-металлургический институт Заготовка дл выт жки
RU2023523C1 (ru) * 1991-09-06 1994-11-30 Научно-исследовательский институт авиационной технологии и организации производства Способ вытяжки полых изделий из листового металла
JP3332353B2 (ja) * 1998-11-04 2002-10-07 トヨタ車体株式会社 ヒートインシュレータ
DE10149221C1 (de) * 2001-10-05 2002-08-08 Benteler Automobiltechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung eines gehärteten Blechprofils
US7117708B2 (en) * 2003-06-04 2006-10-10 Kobe Steel, Ltd. Die set for press forming metal sheet and press forming method of metal sheet
JP2005007442A (ja) 2003-06-19 2005-01-13 Yoshihiro Kato プレス装置
DE10333166A1 (de) * 2003-07-22 2005-02-10 Daimlerchrysler Ag Pressgehärtetes Bauteil und Verfahren zur Herstellung eines pressgehärteten Bauteils
JP3863874B2 (ja) * 2003-10-02 2006-12-27 新日本製鐵株式会社 金属板材の熱間プレス成形装置及び熱間プレス成形方法
JP4833531B2 (ja) * 2003-11-11 2011-12-07 新日本製鐵株式会社 プレス成形加工装置、プレス成形加工方法、コンピュータプログラム及び記録媒体
CN1234975C (zh) * 2003-12-11 2006-01-04 高纪清 汽车离合器金属盘片零件成型压淬加工方法及设备
JP4700284B2 (ja) 2004-01-22 2011-06-15 新日本製鐵株式会社 ホットプレス用鋼板の加圧成形方法
DE102005025026B3 (de) * 2005-05-30 2006-10-19 Thyssenkrupp Steel Ag Verfahren zum Herstellen eines Metallbauteils mit aneinander angrenzenden Abschnitten unterschiedlicher Materialeigenschaften
JP4616737B2 (ja) * 2005-09-12 2011-01-19 新日本製鐵株式会社 熱間プレス成形用金型及び熱間プレス成形装置並びに熱間プレス成形方法
JP4795176B2 (ja) * 2006-09-01 2011-10-19 富士重工業株式会社 金型温度のシミュレーション方法及びシミュレーションプログラム
JP4388558B2 (ja) * 2007-01-24 2009-12-24 株式会社深井製作所 ヒートインシュレータ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017080758A (ja) * 2015-10-26 2017-05-18 マツダ株式会社 熱間プレス加工装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN102292173B (zh) 2014-06-18
EP2392419A1 (en) 2011-12-07
KR101281740B1 (ko) 2013-07-17
BRPI1007351A2 (ja) 2018-03-06
RU2466817C1 (ru) 2012-11-20
KR20110106393A (ko) 2011-09-28
EP2392419A4 (en) 2012-08-08
CN102292173A (zh) 2011-12-21
US8349100B2 (en) 2013-01-08
WO2010084864A1 (ja) 2010-07-29
US20110272068A1 (en) 2011-11-10
JP4861518B2 (ja) 2012-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4861518B2 (ja) エンボスが形成された鋼板の加圧成形方法
KR20070083585A (ko) 금속 시트의 열간 스탬핑 및 경화 방법
KR101494113B1 (ko) 프레스 성형품 및 그 제조 방법
JP5199805B2 (ja) ダイクエンチ加工製品とその製造方法及び製造装置
KR20110122679A (ko) 프레스 담금질 경화 금속 부품을 제조하기 위한 방법
KR101403294B1 (ko) 가압부를 구비하는 핫스템핑 성형장치와 이를 이용한 성형방법
KR20100096832A (ko) 프레스 경화용 금형의 냉각장치 및 이를 이용한 자동차 부품의 제조방법
JP4968208B2 (ja) 金属板の熱間プレス成形方法
JP2016175089A (ja) 熱間プレス用金型、熱間プレス装置および熱間プレス成形品の製造方法
CN109789467B (zh) 热冲压法以及热冲压系统
CN111918729B (zh) 热压加工方法及加工装置
KR101035796B1 (ko) 프레스 경화용 금형장치 및 프레스 경화 부품 제조방법
JP2014166645A (ja) 金属製構造材の製造方法
JP2019089132A (ja) 熱間プレス用金型、熱間プレス装置および熱間プレス成形品の製造方法
CN111918730B (zh) 热压加工方法及加工装置
JP6068934B2 (ja) プレス成形品の製造方法
WO2009096309A1 (ja) 板金プレス加工方法、その金型及び成形品
KR102513574B1 (ko) 핫 스탬핑용 금형 장치 및 핫 스탬핑 부품의 제조 방법
JP7477809B2 (ja) 金型及び熱間プレス成形品の製造方法
WO2021200923A1 (ja) 熱間プレス装置及び熱間プレス成形品の製造方法
JP5612993B2 (ja) プレス成形品およびその製造方法
JP2011240373A (ja) 熱間プレス装置及び熱間プレス製品
JP2023180687A (ja) 熱間プレス用ブランク材の製造方法及び熱間プレス用ブランク材
JP2019181486A (ja) プレス成形品の製造方法、プレス成形品、センターピラーアウター、熱間プレス成形金型
CN117858771A (zh) 用于制造车辆部件的工艺

Legal Events

Date Code Title Description
A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20111019

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111031

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111104

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4861518

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20171111

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees