TW201306962A - 熱軋成形方法及熱軋成形模 - Google Patents

Abstract

依據本發明，可提供一種使用上模與下模所構成之成形用模具而成形業經加熱之金屬板材之熱軋成形方法。本方法係將業經加熱之金屬板材配置於上模與下模之間，再使上模與下模接近以壓製夾持於兩模間之金屬板材。壓製金屬板材後，再經設於下模之複數供給孔而朝夾持於兩模間之金屬板材之表面供給液體狀或霧狀之冷媒，冷媒之供給結束後，則經複數供給孔而朝金屬板材之表面吹送氣體。藉此，即可儘速去除液狀冷媒之供給停止時附著於金屬板材之表面之液狀冷媒。

Description

熱軋成形方法及熱軋成形模 發明領域

本發明係有關於一種金屬板材之熱軋成形方法及熱軋成形模。

發明背景

近年，使用高張力鋼板之汽車零組件等之鋼板成形機構已擴大採用熱軋成形。熱軋成形係在高溫下成形鋼板，而在變形阻力較小之階段加以成形，然後，使之急冷而淬火硬化。藉熱軋成形，可壓製成形高強度且形狀精度較高之零件等，而不致發生成形後之變形等成形問題。

具體而言，熱軋成形方法係先朝壓製模供給已預先藉加熱爐加熱至預定溫度之鋼板。然後，在加以載置於下模(鑄模)上之狀態或藉設於內模內之夾鉗等夾具而呈自下模懸浮之狀態下，使上模(衝頭)下降至下死點。接著，在一定時間內(通常為10秒至15秒間)進行鋼板之冷卻，以將鋼板冷卻至所需溫度。然後，自鑄模取出結束冷卻之成形後之鋼板，再朝壓製模供給已加熱至預定溫度之新鋼板。鋼板則在上述冷卻過程中進行淬火、回火等所謂之熱處理。因此，熱軋成形時，就鋼板之熱處理特性之觀點而言，冷卻速度之控制自如甚為重要，就品質安定性之觀點而言，在鋼板全面上實現均一之冷卻速度甚為重要，且就生產率之觀點而言，縮短鋼板成形後之冷卻過程所需之時間甚為重要。

成形後之鋼板之冷卻時間之縮短方法已提案有不直接自鋼板傳熱至模具，而朝鋼板表面供給其它媒體諸如水之技術(諸如專利文獻1)。尤其，專利文獻1所揭露之熱軋成形裝置中，於模具內面上設有一定高度之複數之獨立凸部，且於模具內部設有與模具內面之複數部位連通之水之流道。藉此，而可經模具內部之流道而使冷媒流入藉凸部而形成之模具內面與鋼板之間之間隙。因此，可短時間進行金屬板材之冷卻，而提昇熱軋成形之生產率。且，藉上述急冷所致之淬火可提高鋼板之硬度，並大幅提昇成形品之強度。

又，鋼板成形後之冷卻過程所需之時間之縮短方法亦已提案有一種將收置有冷媒之收置容器儘可能配置於鋼板附近之技術(諸如專利文獻2)。尤其，專利文獻2所揭露之模具包含收置有冷媒之收置容器、用於朝鋼板供給收置容器所收置之冷媒之複數供給孔、設於收置容器與供給孔之間之冷媒之供給控制裝置。如上所述，將冷媒之收置容器配置於模具內，即可縮短冷媒之收置部位與冷媒之供給部位之間之距離。藉此，而可在對控制裝置發送冷媒之供給指示後立即對鋼板供給冷媒，並縮短鋼板之壓製至冷卻步驟結束為止之時間。

先行技術文獻 專利文獻

【專利文獻1】日本專利特開2005-169394號公報

【專利文獻1】日本專利特開2007-136535號公報

發明概要

然而，一般而言，液體之導熱率高於氣體之導熱率，故壓製後用於進行金屬板材之冷卻之冷媒使用液狀冷媒時，與使用氣體冷媒時相較，可迅速使金屬板材冷卻。由以上觀點而於上述專利文獻1、2中均使用液體尤其水作為冷媒。

但，使用液狀冷媒進行金屬板材之冷卻時，將形成在液狀冷媒之供給停止後仍於金屬板材之表面上殘留液狀冷媒之狀態。上述液狀冷媒並非均勻殘留於金屬板材之表面全面上，而呈附著於金屬板材之表面上局部之狀態。此時，殘留有液狀冷媒之領域可迅速冷卻，相對於此，未殘留液狀冷媒之領域則難以冷卻。因此，金屬板材之冷卻進行不均勻，結果則使金屬板材之強度不均。且，使用水等銹蝕性較高之液體(易使金屬等銹蝕之液體)作為液狀冷媒時，液狀冷媒若殘留於金屬板材之表面上，將招致金屬板材之銹蝕。

因此，為抑制強度不均及金屬板材之銹蝕，壓製後所進行之液狀冷媒之供給停止時附著於金屬板材之表面上之液狀冷媒，必須儘速加以除去。

故而，有鑑於上述問題，本發明之目的即在提供一種可儘速除去液狀冷媒之供給停止時附著於金屬板材之表面上之液狀冷媒之熱軋成形方法及熱軋成形模。

本發明人已就液狀冷媒之供給停止時附著於金屬板材之表面上之液狀冷媒之除去，檢討了各種熱軋成形方法及熱軋成形模。

其結果，則發現於熱軋成形用之模具設置可對金屬板材供給流體之複數供給孔，且不僅經上述供給孔而對金屬板材之表面供給液狀冷媒，亦朝金屬板材之表面吹送氣體，即可迅速除去液狀冷媒之供給停止時附著於金屬板材之表面上之液狀冷媒。

本發明即基於上述發現而設計者，其要旨如下。

(1)一種熱軋成形方法，係使用由第一模與第二模所構成之成形用模具而成形業經加熱之金屬板材，包含以下步驟：將業經加熱之金屬板材配置於前述第一模與前述第二模之間；使前述第一模與前述第二模接近而壓製夾持於兩模間之金屬板材；壓製前述金屬板材後，再經設於前述第一模及前述第二模中至少其一之複數供給孔，而朝夾持於兩模間之金屬板材之表面供給液體狀或霧狀之冷媒；及，前述冷媒之供給結束後，則經前述複數供給孔朝金屬板材之表面吹送氣體。

(2)如上述(1)所揭露之熱軋成形方法，在朝金屬板材之表面供給前述氣體之前，分離前述第一模與前述第二模。

(3)如上述(1)或(2)所揭露之熱軋成形方法，前述第一模及第二模中至少其一之內部設有可切換用於供入前述複數供給孔之前述冷媒與前述氣體之流體切換機構。

(4)如上述(3)所揭露之熱軋成形方法，前述第一模與前述第二模中至少其一包含設有前述供給孔之外模，以及配置成可於該外模內進行滑動之內模，前述外模內設有配設於前述外模及前述內模之滑動面與前述供給孔之間之外側配管，前述內模內設有配設於前述滑動面與冷媒供給源所連通之連通部之間之第1內側配管，以及配設於前述滑動面與氣體供給源所連通之連通部之間之第2內側配管，前述流體切換機構係使前述外模與前述內模相對進行滑動而連接前述外側配管與第1內側配管或第2內側配管，而切換用於供入前述複數供給孔之前述冷媒與前述氣體。

(5)如上述(1)~(4)之任一所揭露之熱軋成形方法，前述冷媒係水或防鏽油之任一種。

(6)一種熱軋成形模，可進行業經加熱之金屬板材之壓製及冷卻，包含有：外模，設有用於朝前述金屬板材供給流體之供給孔；及，內模，配置成可於該外模內進行滑動；前述外模內設有配設於該外模及該內模之滑動面與前述供給孔之間之外側配管，前述內模內設有配設於前述滑動面與氣體供給源所連通之連通部之間之第1內側配管，以及配設於前述滑動面與氣體供給源所連通之連通部之間之第2內側配管，前述外側配管、第1內側配管及第2內側配管係形成可在使前述外模與前述內模相對進行滑動而至少對前述外側配管連接第1內側配管之狀態及連接第2內側配管之狀態之間進行切換。

(7)如上述(6)所揭露之熱軋成形模，前述外側配管、第 1內側配管及第2內側配管係形成可在使前述外模與前述內模相對進行滑動而對前述外側配管連接第1內側配管之狀態、連接第2內側配管之狀態、不連接兩內側配管之狀態之間進行切換。

(8)如上述(6)或(7)所揭露之熱軋成形模，各外側配管之管線長度相等。

(9)如上述(6)~(8)之任一所揭露之熱軋成形模，前述內模及前述外模所構成之模具係使用作為壓製成形用之上模及下模中之至少任一種。

(10)如上述(6)~(9)之任一所揭露之熱軋成形模，前述冷媒係水、防鏽油及其等之霧劑之任一種。

依據本發明，可迅速除去液狀冷媒之供給停止時附著於金屬板材之表面上之液狀冷媒，其結果，則可抑制成形之金屬板材之強度不均及金屬板材之銹蝕。

圖式簡單說明

第1圖係概略顯示熱軋成形裝置之構造之側面圖。

第2圖係概略顯示熱軋成形裝置之構造之平面圖。

第3圖係概略顯示下模之構造之縱截面圖。

第4圖係概略顯示下模之構造之橫截面圖。

第5圖係顯示下模之成形面附近之構造之縱截面圖。

第6圖係概略顯示第2實施形態之熱軋成形模所使用之下模之構造之縱截面圖。

第7圖係概略顯示第2實施形態之熱軋成形模所使用之 下模之構造之橫截面圖。

第8圖係說明將上模下壓至下死點之狀態者。

第9圖係概略顯示第2實施形態之變更例之下模之構造之縱截面圖。

第10圖係概略顯示第2實施形態之變更例之下模之構造之橫截面圖。

第11圖係概略顯示第2實施形態之變更例之下模之構造之縱截面圖。

用以實施發明之形態

以下，參照圖示詳細說明本發明之實施形態。另，以下之說明中，就相同之構成要素附以相同之參照標號。

第1圖係概略顯示本發明第1實施形態之熱軋成形裝置之構造之側面圖。第2圖係概略顯示熱軋成形裝置1之構造之平面圖。

由第1及2圖可知，熱軋成形裝置1包含用於成形鋼板K之熱軋成形模10、可朝熱軋成形模10供給冷媒(本實施形態中為水)之冷媒供給源11、可供給用於朝熱軋成形模10吹送之氣體(諸如壓縮空氣)之氣體供給源12、可進行熱軋成形裝置1之控制之控制部13。

熱軋成形模10包含下側模具之下模20，以及上側模具之上模21。下模20配置於基台22上。上模21則構成於下模20之垂直上方與下模20對向而配置，並藉昇降機構23而可朝垂直方向昇降自如。昇降機構23則基於來自控制部13之 控制訊號而進行昇降動作。

下模20設有可在與鋼板K上預先設置之預穿孔P之間進行定位之定位銷30。定位銷30則配置成貫通下模20之內部而自下模20上面朝垂直上方突出。

定位銷30之上端部形成大致圓錐狀。因此，可對大致圓錐狀之上端部嵌合鋼板K之預穿孔P，而如第1圖中虛線所示，支持鋼板K並加以定位。尤其，定位銷30之上端部為大致圓錐狀，而可適當設定鋼板K之預穿孔P之大小，以在與下模20之間設有預定距離之間隙H之狀態下支持鋼板K。

又，定位銷30可對下模20滑動自如，且，藉未圖示之賦勢機構(諸如彈簧)而為基台22之上面所支持。因此，一旦上模21下降而下壓定位銷30，將一同朝下方下壓鋼板K與定位銷30。

第3圖係自正面方向觀察下模20之截面圖，第4圖係自側面方向觀察下模20之截面圖。如第3及4圖所示，下模20包含壓製時將與鋼板K接觸之成形面20a。下模20之內部設有與冷媒供給源11及氣體供給源12連通之集管40，以及在集管40與成形面20a之間貫通下模20內之複數配管41。構成如上之下模20中，自冷媒供給源11及氣體供給源12供入之流體將經集管40及配管41而供至鋼板K之表面。因此，配管41之成形面20a側之端部係作為對鋼板K表面供給流體之供給孔41a使用。另，第3圖所示之例中，為利於理解圖示，而僅將供給孔41a設於下模20之左右兩側，未設於中央部，但實際上宜均等配置於亦包含中央部之成形面20a全面上。

又，下模20之成形面20a上一如第5圖所示，在與鋼板K對向之領域全面上形成有一定高度之複數獨立之凸部42。反言之，下模20之成形面20a上，在與鋼板K對向之領域之全面上形成有凸部42間所形成之凹部。藉此，藉上模21將鋼板K之下面下壓至與下模20之成形面20a接觸之位置時，複數之凸部42間將形成成形面20a與鋼板K下面之間之間隙。因此，自配管41朝上述間隙供給冷媒，即可使鋼板K急冷。

集管40一如第4圖所示，經冷媒供給配管45而與冷媒供給源11連通，並經氣體供給配管46而與氣體供給源12連通。冷媒供給配管45設有閥體47，氣體供給配管46則設有閥體48。閥體47及閥體48分別連接控制部13，而藉控制部13進行閥體47及閥體48之開關操作。因此，開關設於冷媒供給配管45之閥體47，可進行冷媒之供給及停止之控制，開關設於氣體供給配管46之閥體48，則可進行氣體之供給及停止之控制。

另，第1、2、4圖所示之例中，分別於冷媒供給配管45及氣體供給配管46設有閥體47、48。然而，亦可於冷媒供給配管45與氣體供給配管46之合流部49設置三向閥，而控制朝集管40供給之流體。

又，本實施形態中，一如第3及4圖所示，下模20之成形面20a設有可抽吸經供給孔41a而供至鋼板K表面之冷媒等，並排出鋼板K表面周圍之冷媒之排氣抽吸孔50。排氣抽吸孔50則與抽吸管51連通，抽吸管51則與諸如真空泵等排 氣機構52連通。

另，為經排氣抽吸孔50而順暢排出自供給孔41a供入之冷媒等，排氣抽吸孔50為常壓以下即可。即，諸如使抽吸管51之排氣抽吸孔50之相反側之端部對大氣開放，則鋼板K表面周圍之多餘冷媒即可排出模具之外。因此，並非絕對必須設置排氣機構52。

另，本實施形態中，自冷媒供給源11供給之冷媒雖使用水，但除水以外亦可使用具防鏽功能之防鏽油等其它液狀冷媒，且，亦可使用水或防鏽油等之霧劑等霧狀冷媒。又，本實施形態中，自氣體供給源12供給之氣體雖使用壓縮空氣，但不限於此，舉例言之，若為藉常壓以上之壓力而供給之氣體，則亦可使用氮氣等空氣以外之氣體。尤其，自氣體供給源12供給之氣體使用氮時，可使鋼板K周圍形成非氧化之環境，故可進而抑制鋼板K之生鏽。

以下，說明藉構成如上之熱軋成形裝置1就鋼板K進行熱軋成形之方法。

首先，關閉閥體47、48以開始鋼板K之壓製成形。藉此，可形成不朝下模20之配管41供給冷媒及氣體之狀態。上述狀態下，將已預先加熱至預定溫度(諸如700℃~1000℃)之鋼板K藉搬送裝置(未圖示)配置於下模20與上模21之間。具體而言，係將鋼板K載置於定位銷30上，而將下模20之定位銷30嵌入預穿孔P。

接著，使上模21朝垂直下方移動以接近下模20，而進行夾持於上模21與下模20之間之鋼板K之壓製。上模21下降 至下死點而結束壓製時，則開放設於冷媒供給配管45之閥體47。一旦開放閥體47，則自冷媒供給源11經冷媒供給配管45、集管40、配管41、供給孔41a而朝鋼板K表面供給冷媒。藉此，而開始進行鋼板K之急冷。

其次，將上模21維持在下死點一定之時間，一旦鋼板K之溫度冷卻至諸如200℃以下，再關閉設於冷媒供給配管45之閥體47並開放設於氣體供給配管46之閥體48。一旦開放閥體48，則自氣體供給源12經氣體供給配管46、集管40、配管41、供給孔41a而朝鋼板K表面吹送氣體。此時，自各供給孔41a供給之氣體之壓力若過高將使加壓能力提高，反之若過低則無法自各供給孔41a均等噴出氣體，故宜為0.1~1.0MPa，而以0.3~0.7MPa為佳，0.4~0.5MPa則更佳。流量係依氣體之壓力及噴嘴形狀而決定，乃20~2000mL/sec，300~1000mL/sec較佳，400~700mL/sec則更佳。

又，自各供給孔41a供給之氣體溫度為200℃以下，常溫則較佳。即，藉冷媒將鋼板K冷卻至200℃以下而形成淬火狀態。因此，吹送200℃以上之氣體將使鋼板K之溫度達到200℃以上，而使鋼板K退火，導致硬度之降低。

又，本實施形態中伴隨閥體47之關閉或閥體48之開放，上模21將上昇至上死點。如上所述，一旦上模21上昇，原本因上模21而朝下方受壓之定位銷30將上昇，而使鋼板K與下模20之成形面20a分離。藉此，而於鋼板K下面與下模20之成形面20a之間形成間隙。

其次，朝鋼板K表面吹送氣體而去除鋼板K表面上之冷媒後，將藉搬送裝置(未圖示)而自定位銷30上取下成形後之鋼板K，並自熱軋成形裝置1加以取出。然後，藉搬送裝置(未圖示)而將業經加熱之新鋼板載置於熱軋成形裝置1之定位銷30上，並重複進行上述一連串之熱軋成形。

以下，說明上述實施形態之熱軋成形模及熱軋成形方法之效果。

依據上述實施形態，係於同一之熱軋成形模10上載置有鋼板K之狀態下，對鋼板K表面自冷媒供給源11供給冷媒及自氣體供給源12吹送氣體。因此，停止朝鋼板K表面供給冷媒後可立即朝鋼板K表面吹送氣體。因此，可迅速除去鋼板K表面上所附著之冷媒。

另，去除鋼板K表面上所附著之冷媒所需之時間則受成形後之鋼板K之溫度、板厚(即鋼板K之熱容量)所影響。舉例言之，將自各供給孔41a供給之氣體壓力設為0.4MPa，流量設為60~70mL/sec，溫度設為常溫，則板厚1.4mm之鋼板K之壓製後之溫度為150℃程度時，開始吹送氣體後3秒程度即可去除鋼板K上所附著之冷媒。而，若為板厚1.2mm之鋼板K，開始吹送氣體後7秒程度即可去除鋼板K上所附著之冷媒。

如上所述，可迅速除去鋼板K表面上所附著之冷媒，故可抑制鋼板K表面上殘留不均勻之冷媒所致鋼板K之冷卻不均，而可抑制鋼板K之強度不均。又，即便使用水作為冷媒時，亦可抑制鋼板K表面上所殘留之冷媒所致之生鏽。

又，藉熱軋成形模10進行壓製後，朝鋼板K表面吹送氣體，亦可去除因壓製等而產生於鋼板K表面上之軋鋼皮。尤其，自鋼板K表面去除冷媒而使鋼板K表面乾燥，即易於剝離軋鋼皮，故本實施形態可更有效率地去除軋鋼皮。

又，上述實施形態中，對鋼板K表面進行氣體吹送時將形成間隙H。如上所述，形成間隙H而可輕易排出自氣體供給源12經供給孔41a而供入之氣體，並提高流過鋼板K表面之氣體之流速。藉此，即可有效率地去除鋼板K表面所附著之冷媒。另，間隙H若過窄則難以混入周圍之氣體，反之若過寬則吹送之氣體將擴散而降低吹送效果，故設為1mm~100mm程度，5~20mm較佳，8~15mm則更佳。

以下，參照第6及7圖說明本發明之第2實施形態。第2實施形態之熱軋成形裝置之構造基本上與第1實施形態之熱軋成形裝置1之構造相同。惟，第2實施形態之熱軋成形裝置中，下模60之構造與第1實施形態之下模20之構造不同。

第6圖係概略顯示第2實施形態之熱軋成形裝置所使用之下模60而與第3圖相同之縱截面圖，第7圖係概略顯示下模60而與第4圖相同之橫截面圖。如第6及7圖所示，下模60包含具有與鋼板K接觸之成形面61a之外模61，以及設於外模61之內側而可對外模61滑動自如之內模71。本實施形態中，內模71具有矩形之截面形狀。另，第7圖為求圖示之方便而於第7圖之橫向上將外模61圖示成略短於內模71。

外模61設有自與鋼板K接觸之成形面61a至外模61與內 模71之滑動面63而貫通外模61內之複數外側配管64。外側配管64之成形面61a側之端部則與第1實施形態之供給孔41a相同，作為朝鋼板K表面供給流體之供給孔64a使用。因此，外側配管64可配設於供給孔64a與滑動面63之間。成形面61a則與第1實施形態之成形面20a相同，形成有複數凸部。

又，外模61係藉彈性體65而受支持於基台22上。彈性體65可使用諸如預定之行程長之彈簧。因此，一旦上模21下降而推壓外模61，將藉滑動面63導引外模61並朝下方予以下壓。外模61與內模71之滑動所需之導引機構亦可在滑動面63之外另行設置。

內模71之內部包含複數第1內側配管72、複數第2內側配管73、與複數第1內側配管72及冷媒供給源11連通之第1集管74、與複數第2內側配管73及氣體供給源12連通之第2集管75。第1內側配管72數量與外模61之外側配管64相同，並自滑動面63至第1集管74而貫通內模71內。第2內側配管73數量亦與外模61之外側配管64相同，並自滑動面63至第2集管75而貫通內模71內。

第1集管74一如第7圖所示，經冷媒供給配管45而與冷媒供給源11連通，故作為與冷媒供給源11連通之連通部使用。另，第2集管75則經氣體供給配管46而與氣體供給源12連通，故作為與氣體供給源12連通之連通部使用。冷媒供給配管45設有閥體47，氣體供給配管46則設有閥體48。閥體47及閥體48與第1實施形態相同，分別與控制部13連接， 而藉控制部13進行閥體47及閥體48之開關操作。

各第2內側配管73之滑動面63側之端部在外模61未受上模21所推壓之狀態下，配置成與各外側配管64之滑動面63側之端部成一列狀態。反之，各第1內側配管72之滑動面63側之端部在外模61未受上模21所推壓之狀態下，配置成不與各外側配管64之滑動面63側之端部成一列狀態。因此，在外模61未受上模21所推壓之狀態下，僅有第2內側配管73即僅有氣體供給源12與外側配管64連通。

另，各第1內側配管72之滑動面63側之端部在外模61已受上模21下壓至下死點之狀態下，配置成與各外側配管64之滑動面63側之端部成一列狀態。反之，各第2內側配管73之滑動面63側之端部在外模61已受上模21下壓至下死點之狀態下，配置成不與各外側配管64之滑動面63側之端部成一列狀態。因此，在外模61已受上模21下壓至下死點之狀態下，僅有第1內側配管72即僅有冷媒供給源11與外側配管64連通。

換言之，本實施形態中，外模61及內模71與上模21之動作連動而進行相對滑動，藉此而可在外側配管64連接第1內側配管72之狀態，以及連接第2內側配管73之狀態之間進行切換。另，僅藉金屬面之彼此滑動尚難以對抗冷媒之壓力而密封冷媒時，亦可於內側配管72、73之滑動面63側之端部或外側配管64之滑動面63側之端部設置橡皮圈等密封構件。

以下，說明藉構成如上之熱軋成形裝置就鋼板K進行熱 軋成形之方法。

首先，開始進行鋼板K之壓製成形時，關閉設於氣體供給配管46之閥體48，並開放設於冷媒供給配管45之閥體47。此時，外模61未受上模21之推壓，故呈現藉彈性體65而上抬之狀態。因此，外側配管64呈現與第2內側配管73連接之狀態。故而，即便開放閥體47，亦自冷媒供給源11僅朝第1內側配管72依預定壓力供給冷媒，而不朝外側配管64供給冷媒。換言之，供入第1內側配管72之冷媒將為外模61之滑動面63所阻止，而形成已依預定壓力充填至第1內側配管72之端部為止之狀態。另，閥體48已關閉，故即便連接第2內側配管73與外側配管64，亦不朝外側配管64供給氣體。

其次，藉搬送裝置(未圖示)將高溫之鋼板K載置於下模60之定位銷30上。接著，使上模21朝垂直下方移動以接近下模60，而如諸如第8圖所示，下降至下死點。隨之，將朝垂直下方下壓鋼板K與下模60之外模61，而進行夾持於上模21與下模60之間之鋼板K之壓製。

此時，將外模61下壓至下死點，外模61之外側配管64即可中斷與內模71之第2內側配管73之連接，並與第1內側配管72連接。藉此，而可自外側配管64直接朝鋼板K供給已充填至第1內側配管72端部之冷媒，並於鋼板K之壓製後立即開始進行鋼板K之急冷。

又，一旦將外模61下壓至下死點而中斷外側配管64與第2內側配管73之連接，則開放設於氣體供給配管46之閥體 48。因此，可朝第2內側配管73內供給預定壓力之氣體。換言之，已供入第2內側配管73之冷媒將為外模61之滑動面63所阻止，而形成已依預定壓力充填至第2內側配管73之端部之狀態。

其次，將上模21維持在下死點一定之時間，一旦鋼板K之溫度冷卻至諸如200℃以下，再使上模21上昇至上死點。一旦上模21上昇至上死點，支持外模61之彈性體65則朝垂直上方上推原已下壓至下死點之外模61。其結果，外側配管64將中斷與第1內側配管72之連接，而與第2內側配管73連接。因此，將立即停止自外側配管64朝鋼板K供給冷媒。此外，將自外側配管64直接朝鋼板K供給已充填至第2內側配管73之端部之氣體，而於冷媒之供給停止後立即開始朝鋼板K吹送氣體。此時，自供給孔64a供給之氣體壓力等之設定與第1實施形態相同。

然後，朝鋼板K表面吹送氣體而去除鋼板K表面上之冷媒後，則藉搬送裝置(未圖示)自定位銷30上取下成形後之鋼板K，並自熱軋成形裝置加以取出。然後，藉搬送裝置(未圖示)而將業經加熱之新鋼板K載置於熱軋成形裝置之定位銷30上，並重複進行上述一連串之熱軋成形。

以下，說明上述實施形態之熱軋成形模及熱軋成形方法之效果。

依據本實施形態，各外側配管64與各第1內側配管72及各第2內側配管73係藉使外模61與內模71相對滑動而切換連接、非連接狀態。因此，本實施形態中，可謂在下模之 內部設有可在冷媒與氣體之間切換用於朝複數供給孔64a供給之流體之流體切換機構。因此，各外側配管64與各第1內側配管72及各第2內側配管73之連接、非連接狀態之切換係在接近用於對鋼板K供給流體(冷媒及氣體)之供給孔64a之位置上進行。換言之，可在接近外模61之成形面61a之位置，即接近作為流體之供給對象之鋼板K之位置上，進行流體之供給、停止之控制。

因此，在已藉外模61之滑動面63而封閉第2內側配管73之狀態下，可預先朝第2內側配管73供給氣體而使氣體充滿至第2內側配管73之端部，然後，上推外模61而連接外側配管64與第2內側配管73。藉此，即可自外側配管64朝鋼板K迅速地吹送已充填於第2內側配管73內之氣體。因此，與第1實施形態相較，可在停止朝鋼板K表面供給冷媒後，更迅速地朝鋼板K表面吹送氣體。

同樣地，在已藉外模61之滑動面63而封閉第1內側配管72之狀態下，可預先朝第1內側配管72供給冷媒而使氣體充滿至第1內側配管72之端部，然後，下壓外模61至下死點而連接外側配管64與第1內側配管72。藉此，即可自外側配管64朝鋼板K迅速地吹送已充填於第1內側配管72內之冷媒。

又，舉例言之，第4圖所示之下模60中，自諸如閥體47、48至最接近閥體47、48之供給孔41a(第4圖右側之供給孔)之總管線長，與至最遠離閥體47、48之供給孔41a(第4圖左側之供給孔)之總管線長之長度差異甚大。因此，在接近閥體47、48之位置與遠離閥體47、48之位置上，鋼板K之冷卻 開始時間及氣體之吹送開始時間並不相同。相對於此，本實施形態之熱軋成形裝置可獲致與在各外側配管64之滑動面63側之端部設有閥體者相同之效果，故與第4圖所示之下模60相較，可使管線長之差異極小。

另，宜使外模61之各外側配管64之管線長相同。各外側配管64之管線長相同，即可使外側配管64與內側配管72、73之連接至開始朝鋼板K供給冷媒或氣體之時間相同。此時，則可使鋼板K之面內之冷卻開始時間及氣體吹送之開始時間均一化。其結果，則可使熱壓成形後之鋼板K之硬度在面內均一化。

另，第2實施形態之下模60可進行各種變更。以下，即說明下模60之變更例。

上述實施形態中，藉上模21下壓為彈性體65所支持之外模61，而使外模61對內模71進行滑動。然而，若可使外模61與內模71相對滑動，則亦可使內模71進行滑動，且，亦可使外模61與內模71之雙方均進行滑動。使內模71滑動時，則如諸如第9圖所示，可將外模61直接配置於基台22上面，並藉諸如致動器等驅動機構80而使內模71朝上下方向滑動。此時，可個別控制鋼板K之壓製結束時間與冷媒之供給開始時間。

又，使用驅動機構80時，除在外側配管64之滑動面63側之端部連接第1內側配管72之狀態，以及外側配管64之滑動面63側之端部連接第2內側配管73之狀態以外，亦可在外側配管64之滑動面63側之端部並未連接第1內側配管72及 第2內側配管73之任一之狀態(即，外側配管64之滑動面63側之端部與內模71之內側壁面之對面狀態)之間進行切換。此時，則無須配置閥體47、48。

又，上述實施形態中，係使模具61、71朝上下方向滑動而連接各外側配管64與各內側配管72、73。然而，各配管64、72、73之配置及模具61、71之相對滑動之方向均不受限於本實施形態，而可任意加以設定。舉例言之，使模具61、71朝水平方向滑動時，可如第10圖所示，在水平方向上錯開外模61與內模71而加以配置，並預先在水平方向上錯開各外側配管64與所對應之各內側配管72、73。其次，可使諸如內模71藉水平移動機構85而朝水平方向滑動，以連接第1內側配管72與外側配管64，或連接第2內側配管73與外側配管。又，亦可將諸如內模71構成大致圓筒形狀，並使內模71朝周緣方向滑動，而連接內側配管72、73與外側配管64。

或，亦可如第11圖所示，不於內模71設置第2內側配管73及第2集管75，而僅設置第1內側配管72及第1集管74。此時，第1集管74與第1實施形態之集管40相同，連通冷媒供給源11及氣體供給源12之雙方。將內模71構成如上時，冷媒之供給開始係藉驅動機構80使內模71對外模61滑動而進行，但氣體之供給開始係藉控制閥體47、48之開關而進行。

另，上述實施形態中，雖以外模61與內模71構成下模60，但亦可以外模與內模構成上模21。或，亦可藉外模與內模構成下模60與上模21之雙方。又，外模與內模所構成 之模具亦可使用於壓製成形所使用之凸模及凹模之任一種，或亦可使用於凸模及凹模之雙方。

又，上述實施形態中，內模71雖僅就各流體設置單一集管，但亦可就各流體設置複數集管。此時，諸如以冷媒為例，則僅就一部分集管停止供給冷媒時，可停止來自供給停止之第1集管74所連接之第1內側配管72及外側配管64之冷媒供給，而繼續自其餘之第1內側配管72及外側配管64供給冷媒。即，可選擇性地停止冷媒之供給。藉此，即可控制鋼板K所受冷媒供給之部位，而於鋼板K之面內改變硬度。

又，上述實施形態中，已就鋼板K之熱軋成形加以說明，但亦可應用於鋼板以外之金屬板材之熱軋成形。

另，雖已就本發明基於特定之實施形態加以詳細說明，但凡熟習本技術範疇之從業人員，即可在未逸脫本發明之申請專利範圍及技術思想之範圍內實施各種變更、修正等。

產業上之可利用性

本發明極為適用於鋼板之熱軋成形。

1‧‧‧熱軋成形裝置

10‧‧‧熱軋成形模

11‧‧‧冷媒供給源

12‧‧‧氣體供給源

13‧‧‧控制部

20‧‧‧下模

20a‧‧‧成形面

21‧‧‧上模

22‧‧‧基台

23‧‧‧昇降機構

30‧‧‧定位銷

40‧‧‧集管

41‧‧‧配管

41a‧‧‧供給孔

42‧‧‧凸部

45‧‧‧冷媒供給配管

46‧‧‧氣體供給配管

47‧‧‧閥體

48‧‧‧閥體

49‧‧‧合流部

50‧‧‧排氣抽吸孔

51‧‧‧抽吸管

52‧‧‧排氣機構

60‧‧‧下模

61‧‧‧外模

61a‧‧‧成形面

63‧‧‧滑動面

64‧‧‧外側配管

64a‧‧‧供給孔

65‧‧‧彈性體

71‧‧‧內模

72‧‧‧第1內側配管

73‧‧‧第2內側配管

74‧‧‧第1集管

75‧‧‧第2集管

80‧‧‧驅動機構

85‧‧‧水平移動機構

H‧‧‧間隙

K‧‧‧鋼板

P‧‧‧預穿孔

第1圖係概略顯示熱軋成形裝置之構造之側面圖。

第2圖係概略顯示熱軋成形裝置之構造之平面圖。

第3圖係概略顯示下模之構造之縱截面圖。

第4圖係概略顯示下模之構造之橫截面圖。

第5圖係顯示下模之成形面附近之構造之縱截面圖。

第6圖係概略顯示第2實施形態之熱軋成形模所使用之下模之構造之縱截面圖。

第7圖係概略顯示第2實施形態之熱軋成形模所使用之下模之構造之橫截面圖。

第8圖係說明將上模下壓至下死點之狀態者。

第9圖係概略顯示第2實施形態之變更例之下模之構造之縱截面圖。

第10圖係概略顯示第2實施形態之變更例之下模之構造之橫截面圖。

第11圖係概略顯示第2實施形態之變更例之下模之構造之縱截面圖。

1‧‧‧熱軋成形裝置

10‧‧‧熱軋成形模

11‧‧‧冷媒供給源

12‧‧‧氣體供給源

13‧‧‧控制部

20‧‧‧下模

21‧‧‧上模

23‧‧‧昇降機構

30‧‧‧定位銷

45‧‧‧冷媒供給配管

46‧‧‧氣體供給配管

47‧‧‧閥體

48‧‧‧閥體

H‧‧‧間隙

K‧‧‧鋼板

Claims (10)

1. 一種熱軋成形方法，係使用由第一模與第二模所構成之成形用模具而成形業經加熱之金屬板材，包含以下步驟：將業經加熱之金屬板材配置於前述第一模與前述第二模之間；使前述第一模與前述第二模接近而壓製夾持於兩模間之金屬板材；壓製前述金屬板材後，再經設於前述第一模及前述第二模中至少其一之複數供給孔，而朝夾持於兩模間之金屬板材之表面供給液體狀或霧狀之冷媒；及前述冷媒之供給結束後，則經前述複數供給孔朝金屬板材之表面吹送氣體。
2. 如申請專利範圍第1項之熱軋成形方法，在朝金屬板材之表面供給前述氣體之前，分離前述第一模與前述第二模。
3. 如申請專利範圍第1或2項之熱軋成形方法，前述第一模及第二模中至少其一之內部設有可切換用於供給至前述複數供給孔之前述冷媒與前述氣體之流體切換機構。
4. 如申請專利範圍第3項之熱軋成形方法，前述第一模與前述第二模中至少其一包含設有前述供給孔之外模，以及配置成可於該外模內進行滑動之內模，前述外模內設有配設於前述外模及前述內模之滑動面與前述供給孔之間之外側配管， 前述內模內設有配設於前述滑動面與冷媒供給源所連通之連通部之間之第1內側配管，以及配設於前述滑動面與氣體供給源所連通之連通部之間之第2內側配管，前述流體切換機構係使前述外模與前述內模相對進行滑動而連接前述外側配管與第1內側配管或第2內側配管，而切換用於供入前述複數供給孔之前述冷媒與前述氣體。
5. 如申請專利範圍第1~4項中任一項之熱軋成形方法，前述冷媒係水或防鏽油之任一種。
6. 一種熱軋成形模，可進行業經加熱之金屬板材之壓製及冷卻，包含有：外模，設有用於朝前述金屬板材供給流體之供給孔；及內模，配置成可於該外模內進行滑動；前述外模內設有配設於該外模及該內模之滑動面與前述供給孔之間之外側配管，前述內模內設有配設於前述滑動面與氣體供給源所連通之連通部之間之第1內側配管，以及配設於前述滑動面與氣體供給源所連通之連通部之間之第2內側配管，前述外側配管、第1內側配管及第2內側配管係形成可在使前述外模與前述內模相對進行滑動而至少對前述外側配管連接第1內側配管之狀態及連接第2內側配 管之狀態之間進行切換。
7. 如申請專利範圍第6項之熱軋成形模，前述外側配管、第1內側配管及第2內側配管係形成可在使前述外模與前述內模相對進行滑動而對前述外側配管連接第1內側配管之狀態、連接第2內側配管之狀態、不連接兩內側配管之狀態之間進行切換。
8. 如申請專利範圍第6或7項之熱軋成形模，前述各外側配管之管線長度相等。
9. 如申請專利範圍第6~8項中任一項之熱軋成形模，前述內模及前述外模所構成之模具係使用作為壓製成形用之上模及下模中之至少任一種。
10. 如申請專利範圍第6~9項中任一項之熱軋成形模，前述冷媒係水、防鏽油及其等之霧劑之任一種。