TW201813735A

TW201813735A - 熱壓法及熱壓系統

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Publication number: TW201813735A
Application number: TW105132055A
Authority: TW
Inventors: 大塚研一郎
Original assignee: 新日鐵住金股份有限公司
Priority date: 2016-10-04
Filing date: 2016-10-04
Publication date: 2018-04-16
Also published as: TWI623361B

Abstract

本發明的熱壓法是使用具有衝頭、衝模及內墊的模具，將胚料予以熱壓來製造壓製成型品，其中該內墊是被賦予勢能成為朝向衝模突出的狀態；本發明的熱壓法藉由讓冷媒流動在冷媒路徑，以使內墊的表面溫度T，在從模具取出壓製成型品到將下一個胚料設置於模具之間，冷卻至以100℃為上限且滿足如下數式的溫度。 T£100´(2.3/t)´(h/100)´(l/30)´(W/2)´S T：內墊的表面溫度(℃) h：內墊的加壓方向尺寸(mm) t：胚料的厚度(mm) l：內墊的熱傳導率(W/mK) W：內墊內部的冷媒路徑的體積比率(mm³ /mm³ ) S：冷媒路徑中的冷媒流速(mm/sec)

Description

熱壓法及熱壓系統

發明領域本發明是關於一種熱壓法、及執行該熱壓法的熱壓系統。

發明背景例如從提升油耗及保護搭乘者的觀點來考量，要求汽車用構造構件謀求維持或提升機械強度，同時謀求輕量化。一般而言，材料若具有高機械強度，則壓製加工等成型加工時的成型性低，難以加工成複雜的形狀。具有高機械強度的材料謀求提升成型性的加工方法，可舉出如專利文獻1或專利文獻2所記載的熱壓法(有時稱為熱衝印法、熱壓榨法、模壓淬火法等)，該熱壓法是將已加熱的材料(胚料或預壓製成型品)，以壓製成型模成型並急速冷卻。若採用熱壓法，由於成型時材料因高溫而軟化，故成型性優良，藉由在壓製成型模內急速冷卻而淬火，可獲得機械強度高的壓製成型品。

然而，即使採用熱壓法，壓製成型品有時仍產生裂縫。為了防止壓製成型品裂開，於專利文獻3揭示了一種壓製成型品的製造方法，該壓製成型品的構件為剖面帽型，以正交於頂板的視線的俯視看來呈彎曲。於專利文獻4，揭示一種在藉由熱壓成型來成型剖面帽型的構件時，於模具(衝頭)內建圓弧狀的獨立動作衝頭，於成型下死點令獨立動作衝頭啟動的方法。於專利文獻5，揭示一種集中成型的熱壓成型法，其藉由於成型步驟，使用冷卻觸媒來冷卻材料的特定部分，以使成型性提升。然而，若將專利文獻3所記載的方法適用於熱壓法，則於衝頭肩部可能發生裂開。又，於專利文獻4所記載的方法，不能抑制在到達成型下死點前發生立壁部裂開。

又，使用一對模具的壓製成型中，有時採用藉由設於模具的內墊，來支撐胚料的方法。例如於專利文獻5至7，揭示一種在壓製成型時，藉由設於模具的內墊來壓住胚料的構成。然而，相較於模具主體，該內墊的體積較小，因此溫度容易上升。然後，若於內墊溫度上升的狀態下，進行熱壓成型，則製造的壓製成型品的淬火程度降低，機械強度可能降低。尤其在重複熱壓成型來製造複數個壓製成型品時，由於內墊溫度維持在上升狀態，因此製造的壓製成型品的機械強度可能降低。先行技術文獻

專利文獻專利文獻1：英國專利公報1490535號公報專利文獻2：日本特開平10-96031號公報專利文獻3：國際公開第2014-106932號小冊專利文獻4：日本特開2015-20175號公報專利文獻5：日本特開昭57-31417號公報專利文獻6：日本特開2010-149184號公報專利文獻7：日本實開平5-84418號公報

發明概要發明欲解決之課題有鑑於上述實情，本發明欲解決的課題在於提供一種熱壓法及熱壓系統，可謀求解決壓製成型品裂開並提升強度。

用以解決課題之手段本發明者經銳意檢討的結果，想到如下所示的發明諸態樣。

(1)一種熱壓法，使用具有上模、下模及內墊的模具，將胚料予以熱壓來製造壓製成型品，其中該內墊是可移動地收容於前述下模，被賦予勢能成為朝向前述上模突出的狀態；其特徵在於：於前述內墊的內部，設置冷媒的路徑；藉由讓冷媒流動在前述冷媒的路徑，以使前述內墊的表面溫度，在從前述模具取出壓製成型品到將下一個胚料設置於前述模具之間，冷卻至以100℃為上限且滿足如下數式的溫度。 T£100´(2.3/t)´(h/100)´(l/30)´(W/2)´S 在此， T：內墊的表面溫度(℃) h：內墊的加壓方向尺寸(mm) t：胚料的厚度(mm) l：內墊的熱傳導率(W/mK) W：內墊內部的冷媒路徑的體積比率(mm³ /mm³ ) S：冷媒路徑中的冷媒流速(mm/sec)

(2)如前述(1)所記載的熱壓法，其特徵為：將從前述模具取出壓製成型品到將下一個胚料設置於前述模具的時間，設為以5秒為下限且滿足如下數式的時間。 A³5´(t/2.3)´(100/h)´(30/l)´(2/W)´(1/s) 在此， A：從模具取出壓製成型品到將下一個胚料設置於模具的時間(sec) h：內墊的加壓方向尺寸(mm) t：胚料的厚度(mm) l：內墊的熱傳導率(W/mK) W：內墊內部的冷媒路徑的體積比率(mm³ /mm³ ) S：冷媒路徑中的冷媒流速(mm/sec)

(3)如前述(1)或(2)所記載的熱壓法，其特徵為：前述內墊的加壓方向尺寸是以100mm為下限且滿足如下數式。 h³100´(t/2.3)´(30/l)´(2/W)´(1/S) 在此， h：內墊的加壓方向尺寸(mm) t：胚料的厚度(mm) l：內墊的熱傳導率(W/mK) W：內墊內部的冷媒路徑的體積比率(mm³ /mm³ ) S：冷媒路徑中的冷媒流速(mm/sec)

(4)如前述(1)至(3)中任一項所記載的熱壓法，其特徵為：在從前述模具取出壓製成型品到將下一個胚料設置於前述模具之間，對前述內墊噴射流體的冷媒來冷卻前述內墊。

(5)如前述(1)至(4)中任一項所記載的熱壓法，其特徵為：於前述上模設置冷媒噴射孔，該冷媒噴射孔可朝向前述內墊噴射冷媒；在從前述模具取出壓製成型品到將下一個胚料設置於前述模具之間，使前述上模接近前述下模，從前述冷媒噴射孔，朝向設置於前述下模的前述內墊噴射冷媒，藉此冷卻前述內墊。

(6)一種熱壓系統，其特徵為具有：壓機，使用具有上模、下模及內墊的模具，將胚料予以熱壓，其中該內墊可移動地收容於前述下模，被賦予勢能成為朝向前述上模突出的狀態，且於內部設有冷媒的路徑；及冷卻控制部，控制冷卻前述內墊的冷媒的供給，前述冷卻控制部是藉由讓冷媒流動在前述冷媒的路徑，以使前述內墊的表面溫度，在從前述模具取出壓製成型品到將下一個胚料設置於前述模具之間，冷卻至以100℃為上限且滿足如下數式的溫度。 T£100´(2.3/t)´(h/100)´(l/30)´(W/2)´S 在此， T：內墊的表面溫度(℃) h：內墊的加壓方向尺寸(mm) t：胚料的厚度(mm) l：內墊的熱傳導率(W/mK) W：內墊內部的冷媒路徑的體積比率(mm³ /mm³ ) S：冷媒路徑中的冷媒流速(mm/sec)

(7)如前述(6)所記載的熱壓系統，其特徵為：將從前述模具取出壓製成型品到將下一個胚料設置於前述模具的時間，設為以5秒為下限且滿足如下數式的時間。 A³5´(t/2.3)´(100/h)´(30/l)´(2/W)´(1/s) 在此， A：從模具取出壓製成型品到將下一個胚料設置於模具的時間(sec) h：內墊的加壓方向尺寸(mm) t：胚料的厚度(mm) l：內墊的熱傳導率(W/mK) W：內墊內部的冷媒路徑的體積比率(mm³ /mm³ ) S：冷媒路徑中的冷媒流速(mm/sec)

(8)如前述(6)或(7)所記載的熱壓系統，其特徵為：前述內墊的加壓方向尺寸是以100mm為下限且滿足如下數式。 h³100´(t/2.3)´(30/l)´(2/W)´(1/S) 在此， h：內墊的加壓方向尺寸(mm) t：胚料的厚度(mm) l：內墊的熱傳導率(W/mK) W：內墊內部的冷媒路徑的體積比率(mm³ /mm³ ) S：冷媒路徑中的冷媒流速(mm/sec)

(9)如前述(6)至(8)中任一項所記載的熱壓系統，其特徵為進一步具有冷媒噴射部，該冷媒噴射部對前述內墊噴射冷媒；前述冷媒噴射部是在從前述模具取出壓製成型品到將下一個胚料設置於前述模具之間，對前述內墊噴射流體的冷媒來冷卻前述內墊。

(10)如前述(6)至(9)中任一項所記載的熱壓系統，其特徵為：於前述上模設置冷媒噴射孔，該冷媒噴射孔可朝向前述內墊噴射冷媒；在從前述模具取出壓製成型品到將下一個胚料設置於前述模具之間，前述壓機使前述上模接近前述下模，前述冷卻控制部使冷媒從前述冷媒噴射孔，朝向設置於前述下模的前述內墊噴射，藉此冷卻前述內墊。

發明效果藉由本發明，可謀求抑制壓製成型品裂開及強度提升。

用以實施發明之形態以下參考圖式來詳細說明本發明的實施形態。於本發明的實施形態，表示使用第1模具製造第1壓製成型品之例、及使用第2模具製造第2壓製成型品之例。為了便於說明，單純稱「模具」時，包含「第1模具」及「第2模具」雙方，稱「壓製成型品」時，包含「第1壓製成型品」及「第2壓製成型品」雙方。然後，於本發明的實施形態，以1次熱壓成型的循環來製造1個壓製成型品，藉由重複熱壓成型循環，來連續製造複數個壓製成型品。又，於各圖，以箭頭P表示加壓方向。再者，加壓方向P是指熱壓成型時，上模與下模的相對移動方向，於本發明的實施形態為上下方向。

＜壓製成型品＞首先說明藉由本發明實施形態的熱壓法所製造的壓製成型品8、9的構成例。作為藉由本發明實施形態的熱壓法所製造的壓製成型品8、9，舉例表示圖1所示的第1壓製成型品8、及圖2所示的第2壓製成型品9。第1壓製成型品8及第2壓製成型品9是藉由將胚料7的鋼板，予以熱壓成型而製造。胚料7所適用的鋼板，針對淬火性而言，以質量百分比表示的碳量為0.09～0.50%，更宜為0.11%以上，厚度在0.6～3.2mm的範圍，更宜約2.3mm。

如圖1及圖2所示，壓製成型品8、9分別具有帽形狀部分。帽形狀部分具有：頂板部81、91；2個稜線部82、92，其連續於頂板部81、91的兩側而形成；及2個縱壁部83、93，其連續於2個稜線部的各個而形成。頂板部81、91是例如延伸於大致與加壓方向P呈直角的方向的板狀部分。稜線部82、92係以預定曲率彎曲或屈曲的部分。縱壁部83、93是對於加壓方向P以預定角度傾斜，或平行於加壓方向P的部分。

進而言之，於第1壓製成型品8，如圖1所示，在2個稜線部82及2個縱壁部83各個的至少一方，設有曲部84，其就加壓方向視點看來，彎曲或屈曲成往預定方向伸出。又，第2壓製成型品9的頂板部91如圖2所示，具有高度方向位置(加壓方向位置)互異的部分。然後，頂板部91的高度較高的部分(以下稱為「頂板高部911」)與高度較低的部分(以下稱為「頂板低部912」)是由階差狀部分之頂板階差部913來劃分。

再者，圖1及圖2所示的壓製成型品8、9均是藉由本發明實施形態的熱壓法所製造的壓製成型品的例示。由本發明實施形態的熱壓法所製造的壓製成型品，不限定於圖1或圖2所示的形狀。

＜模具＞接著，參考圖3A～圖4來說明本發明實施形態的熱壓法所用的模具2、3的構成例。圖3A是模式性表示製造第1壓製成型品8所用的第1模具2的構成例的剖面圖，且是以與頂板部81的長度方向呈直角的面，切斷成型曲部84的衝頭曲部216的剖面圖。圖3B是模式性表示製造第1模具2的衝頭21的構成例的立體圖，且是表示成型曲部84部分的圖。圖4是模式性表示製造第2壓製成型品9所用的第2模具3的構成例的剖面圖，且是將成型頂板高部911、頂板階差部913及頂板低部912的部分，以平行於該等的排列方向的面切斷的剖面圖。

如圖3A、圖3B及圖4所示，模具2、3分別具有：作為下模的衝頭21、31；作為上模的衝模22、32；內墊23、33，其可來回移動於加壓方向P而設置於衝頭21、31；及賦予勢能機構24、34，將內墊23、33朝向衝模22、32側賦予勢能。

衝頭21、31具有：衝頭突部211、311，其朝向衝模22、32側突出；衝頭頂部212、312，其設置於衝頭突部211、311的前端；2個衝頭肩R角部213、313，其連續設置於衝頭頂部212、312；及2個衝頭縱壁部214、314，其連續設置於2個衝頭肩R角部213、313之各個。衝頭頂部212、312是成型壓製成型品8、9的頂板部81、91的部分，具有例如大致與加壓方向P呈直角的平面狀構成。衝頭肩R角部213、313是成型壓製成型品8、9的稜線部82、92的部分，所具有的曲面狀構成具有預定曲率半徑。衝頭縱壁部214、314是成型壓製成型品8、9的縱壁部83、93的部分，具有以預定角度往加壓方向P傾斜的平面狀構成，或平行於加壓方向P的平面狀構成。再者，衝頭21、31各部的具體形狀是因應製造的壓製成型品8、9的形狀等來規定，不限定於圖3A、圖3B或圖4所示形狀。

如圖3B所示，於第1模具2，在2個衝頭肩R角部213及2個衝頭縱壁部214各個的至少一方，為了成型曲部84而設置衝頭曲部216，該衝頭曲部216是彎曲或屈曲成在加壓方向視點看來，往預定方向伸出。又，如圖4所示，於第2模具3，為了成型頂板部91之高度互異的頂板高部911及頂板低部912，於衝頭頂部312設置高度不同的部分。具體而言，設置衝頭高頂部316及衝頭低頂部317，該衝頭高頂部316是用以成型頂板高部911的部分，其高度較高，衝頭低頂部317是用以成型頂板低部912的部分，其高度較低。

如圖3A所示，於第1模具2的衝頭21的衝頭頂部212，設置內墊收容孔215，於該內墊收容孔215，內墊23收容成可來回移動於加壓方向P，該內墊23是有別於衝頭21的另外構件。於內墊23設有：內墊頂部231，其位於與衝模22相對向側；及內墊肩R角部232，其連續於內墊頂部231的兩側。內墊肩R角部232具有曲面狀構成，該曲面狀構成具有預定的曲率半徑。

然後，內墊23是由賦予勢能機構24，朝向衝模22側被賦予勢能，內墊頂部231及內墊肩R角部232維持在，比衝頭頂部212更往衝模22側突出預定尺寸的狀態。內墊23的突出尺寸設定為，若在胚料7載置於內墊頂部231的狀態下，胚料7不會接觸衝頭頂部212及衝頭肩R角部213的尺寸。但具體的突出尺寸並未特別限定。又，內墊23若從衝模22側推壓，則進入內墊收容孔215的內部，內墊頂部231及衝頭頂部212成為相同高度。換言之，內墊頂部231及衝頭頂部212成為齊平面。於該狀態下，內墊頂部231成為衝頭頂部212的一部分。

如圖4所示，於第2模具3的衝頭31的衝頭頂部312，亦設有內墊收容孔315，於該內墊收容孔315，內墊33收容成可來回移動於加壓方向P，該內墊33是有別於衝頭31的另外構件。再者，於第2模具3，內墊收容孔315設置於衝頭低頂部317(成型頂板低部912的部分)。又，如圖4，衝頭高頂部316與內墊33是在與加壓方向P呈直角的方向(於圖4的紙面為左右方向)，空出預定距離而離隔。例如圖4所示，衝頭低頂部317介在衝頭高頂部316與內墊33之間。該距離設定為若在胚料7載置於內墊頂部231及衝頭高頂部316的狀態下，胚料7中的頂板階差部913及縱壁部93的部分(尤其是縱壁部93之中位於頂板階差部913附近的部分)不會接觸內墊33及衝頭高頂部316的距離。

然後，於第2模具3，內墊33是由賦予勢能機構34，朝向衝模32側被賦予勢能，內墊頂部331維持在比衝頭低頂部317更往衝模32側突出的狀態。該突出尺寸設定為，若在胚料7載置於內墊頂部331及衝頭高頂部316的狀態下，胚料7不會接觸衝頭低頂部317的尺寸。又，內墊33若從衝模32側推壓，則進入內墊收容孔315的內部，內墊頂部331及衝頭低頂部317成為相同高度。於該狀態下，內墊頂部331成為衝頭低頂部317的一部分。

再者，內墊23、33的構成若是可支撐胚料7之中，在熱壓成型後成為頂板部81、91的至少一部分的部分即可。尤其是內墊23、33的構成若是在熱壓成型時，可支撐胚料7之中，在與加壓方向P呈直角的方向，有張力加施的部分或其附近即可。又，其構成若可支撐胚料7之中，在熱壓成型後成為頂板部81、91的全體部分即可。於圖3B表示內墊23設置於衝頭曲部216及其附近的構成，但內墊設置遍及衝頭頂部212的全長的構成亦可。

又，賦予勢能機構24、34的構成若是可將內墊23、33，朝向衝模22、32側賦予勢能即可，不限定具體的構成。於賦予勢能機構24、34，可適用例如彈簧或氣墊等類之習知的各種賦予勢能機構。

於衝模22、32設有衝頭突部211、311可嵌入的衝模凹部221、321。於衝模凹部221、321的緣部，設有衝模肩R角部222、322。衝模肩R角部222、322具有曲面狀構成，該曲面狀構成具有預定的曲率半徑。於衝模凹部221、321的底部，在與收容於內墊收容孔215、315的內墊23、33相對向的位置，設有冷媒噴射孔223、323，其用以朝向內墊23噴射冷媒。冷媒噴射孔223、323是冷卻內墊23、33的內墊冷卻機構13(後述)的一部分。藉由從冷媒噴射孔223、323，朝向內墊23、33噴射水或空氣等冷媒，可冷卻內墊23、33。

＜內墊構成及冷卻方法＞在此，說明內墊23、33的詳細構成例及冷卻方法。於本發明的實施形態，藉由使用模具2、3，將升溫至700～950℃的溫度範圍，升溫至約750℃更佳的胚料7予以成型，並且冷卻，來製造壓製成型品8、9。然後，熱壓成型時，一面藉由內墊23、33支撐胚料7，一面藉由衝頭21、31及衝模22、32，成型為預定形狀。因此，熱壓成型時，胚料7的一部分會與內墊23、33接觸。

就如此製造的壓製成型品8、9而言，為了使熱壓成型接觸內墊23、33部分的強度達1500MPa以上，必須使該部分的冷卻速度達30℃/sec以上。然而，由於相較於衝頭21、31或衝模22、32，內墊23、33的體積小，因此熱壓成型時溫度容易上升。尤其是藉由重複熱壓成型的循環，來連續製造複數個壓製成型品8、9時，內墊23、33容易維持在升溫狀態。然後，若於內墊23、33升溫的狀態下實施熱壓成型，則胚料7之中接觸內墊23、33的部分的冷卻速度減慢，不能獲得預定強度。因此，於本發明的實施形態，藉由採用如下內墊23、33的構成及冷卻方法，可加快胚料7之中接觸內墊23、33的部分的冷卻速度，獲得預定強度。

內墊23、33的材質並未特別限定，宜是熱傳導率l在30W/mK以上、比熱C在4.3J/g×K以上的材料。該類材料可適用例如工具鋼等。又，如圖3A及圖4所示，於內墊23、33的內部，設有管路狀(亦即空洞狀)的冷媒路徑233、333。冷媒路徑233、333具有可讓水或空氣等流體冷媒流動的構成。冷媒路徑233、333的體積比率W(=冷媒路徑233、333的空間容積(mm³ )/內墊23、33的體積(mm³ ))宜為0.01～0.10。又，從內墊頂部231、331到冷媒路徑233、333的深度宜為10～30mm。依據該構成，藉由讓冷媒流動在設於內墊23、33的內部的冷媒路徑233、333，以使內墊頂部231、331的表面溫度(亦即接觸胚料7的面的表面溫度)，在從模具2、3取出壓製成型品8、9到設置下一個胚料7之間，冷卻至後述的預定溫度。

又，內墊23、33的加壓方向尺寸(高度)h，適用以100mm為下限且滿足如下數式(1)的尺寸。 h³100´(t/2.3)´(30/l)´(2/W)´(1/S) 數式(1) 在此， h：內墊的突出尺寸(mm) t：胚料的厚度(mm) l：內墊的熱傳導率(W/mK) W：內墊內部的冷媒路徑的體積比率(mm³ /mm³ ) S：冷媒路徑中的冷媒流速(mm/sec)

又，內墊頂部231、331(接觸胚料7的表面)的面積是因應製造的壓製成型品8、9的形狀等來規定，可適用例如3000～20000mm² 的範圍，更宜適用5000mm² 程度。藉由如此規定內墊23、33的尺寸，可抑制熱壓成型時內墊23、33的溫度上升，抑制胚料7的冷卻速度降低。亦即，若內墊23、33的體積小，則熱壓成型時由於胚料7的熱能而升溫，胚料7的冷卻速度減慢，唯恐淬火不足。因此，藉由將內墊23、33設為該尺寸，例如若是厚度0.6mm～3.2mm的胚料7，可確保30℃/sec以上的冷卻速度。

又，如前述，為了使熱壓成型時，接觸內墊23、33的部分的拉伸強度達1500MPa以上，必須使該部分的冷卻速度達30℃/sec以上。因此，熱壓成型開始前(亦即將胚料7設置於模具2、3的時點)，讓冷媒流動在內墊23、33的冷媒路徑233、333進行冷卻，以使內墊頂部231、331的表面溫度T成為預定溫度以下。具體而言，將熱壓成型開始前的內墊頂部231、331的表面溫度T，冷卻為以100℃為上限且滿足如下數式(2)。 T£100´(2.3/t)´(h/100)´(l/30)´(W/2)´S 數式(2) 在此， T：內墊的表面溫度(℃) t：胚料的厚度(mm) h：內墊的突出尺寸(mm) l：內墊的熱傳導率(W/mK) W：內墊內部的冷媒路徑的體積比率(mm³ /mm³ ) S：冷媒路徑中的冷媒流速(mm/sec) 若熱壓成型開始前的內墊頂部231、331的表面溫度T以100℃為上限，且滿足上述數式(2)，則可使熱壓成型時，接觸內墊23、33的部分的拉伸強度達1500MPa以上。

然後，藉由重複熱壓成型的循環，來製造複數個壓製成型品8、9時，為了滿足前述溫度條件，必須從模具2、3取出藉由前次的熱壓成型所製造的壓製成型品8、9，到下一個胚料7設置於模具2、3為止，設定用以冷卻內墊23、33的時間(以下稱為「待機時間A」)。於本發明的實施形態，該待機時間A是以5秒為下限且由以下數式(3)所示的時間。 A³5´(t/2.3)´(100/h)´(30/l)´(2/W)´(1/s) 數式(3) 在此， A：待機時間(sec) t：胚料的厚度(mm) h：內墊的突出尺寸(mm) l：內墊的熱傳導率(W/mK) W：內墊內部的冷媒路徑的體積比率(mm³ /mm³ ) S：冷媒路徑中的冷媒流速(mm/sec) 藉此，可使熱壓成型開始前的內墊頂部231、331的表面溫度T，成為上述溫度。

＜熱壓系統＞接著，說明可實施本發明實施形態的熱壓系統1的構成例。圖5是模式性表示熱壓系統1的構成例的圖。如圖5所示，熱壓系統1的構成包含：壓機11，其使用模具2、3將胚料7予以熱壓成型；加壓控制部12，其控制壓機11；內墊冷卻機構13，其冷卻內墊23、33；及冷卻控制部14，其控制內墊冷卻機構13。壓機11的模具2、3若在製造第1壓製成型品8時，適用第1模具2，若在製造第2壓製成型品9時，適用第2模具3。進而言之，熱壓系統1亦可具有工件搬送機構15，其對模具2、3設置胚料7並從模具取出已成型的壓製成型品8、9；及工件搬送控制部16，其控制工件搬送機構15。

壓機11若是可使用模具2、3，將胚料7予以熱壓成型的構成即可，具體構成並未特別限定。壓機11可適用習知的各種壓機。工件搬送機構15若可對模具2、3設置胚料7，並從模具2、3取出已成型的壓製成型品8、9即可，具體構成並未特別限定。例如工件搬送機構15可適用習知的各種搬送裝置或搬送機器人等。

內墊冷卻機構13的構成包含：內墊23、33的冷媒路徑233、333；設置於衝模22、32的冷媒噴射孔223、323；及對冷媒路徑233、333與冷媒噴射孔223、323供給冷媒的冷媒供給源131。於本發明的實施形態，冷媒可適用水或空氣等流體。再者，冷媒的溫度可為常溫(室溫)，但亦可使用溫度冷卻至低於常溫的冷媒。此時，內墊冷卻機構13進一步具有冷卻冷媒的冷媒冷卻機構。於本發明的實施形態，冷卻控制部14藉由控制冷媒供給，來控制內墊23、33的冷卻。例如冷卻控制部14控制對內墊23、33的冷媒路徑233、333，供給冷媒的時序及冷媒的流速，並控制從衝模22、32的冷媒噴射孔223、323噴射冷媒的時序及噴射的冷媒量。

再者，內墊冷卻機構13不限定於冷媒噴射孔223、323設置在衝模22、32的構成。在此，說明內墊冷卻機構13的其他構成例。圖6是模式性表示內墊冷卻機構13的其他構成例的圖。如圖6所示，內墊冷卻機構13具有冷媒噴射噴嘴132，來作為噴射冷媒的冷媒噴射部，以取代設置於衝模22、32的冷媒噴射孔223、323。冷媒噴射噴嘴132(冷媒噴射部)設置於模具2、3附近，以便可朝向內墊23、33噴射冷媒。此時，冷卻控制部14控制從冷媒噴射噴嘴132噴射冷媒的時序及噴射量。再者，冷媒噴射噴嘴132的具體構成並未特別限定，可適用習知的各種噴嘴。又，冷媒噴射噴嘴132亦可採可動式，其可藉由移動機構來移動。此時，移動機構依照冷卻控制部14的控制，在對內墊23、33噴射冷媒時，使冷媒噴射噴嘴132接近內墊23、33，在進行熱壓成型時，使冷媒噴射噴嘴132退避，以免干擾模具2、3。如此，對內墊23、33噴射冷媒的冷媒噴射部採用設置於模具2、3的構成，或有別於模具2、3而另外設置的構成均可。

於加壓控制部12、冷卻控制部14及工件搬送控制部16，分別適用具有電腦的裝置，其中該電腦包含CPU、ROM及RAM。在加壓控制部12的電腦的ROM，事先儲存有用來控制壓機的電腦程式。然後，CPU讀出儲存於ROM的電腦程式，並將RAM作為工作區使用而執行。藉此控制壓機11。關於冷卻控制部14及工件搬送控制部16亦同。然後，藉由加壓控制部12、冷卻控制部14及工件搬送控制部16的電腦協同動作，來執行本發明的實施形態的熱壓法。

＜熱壓法＞接著，說明本發明的實施形態的熱壓法。圖7A～圖7E是模式性表示使用第1模具2的熱壓法的剖面圖。圖8A～圖8E是模式性表示使用第2模具3的熱壓法的剖面圖。

於本實施形態，在設置於模具2、3的時序，使胚料7的溫度在700～950℃的溫度範圍，更宜在約750℃。又，在胚料7設置於模具2、3的時序，使模具2、3的表面溫度在100℃以下。尤其是內墊頂部231、331的表面溫度T如前述，設為以100℃為上限且滿足前述數式(2)的溫度。藉此，可使熱壓成型時的胚料7的冷卻速度達30℃/sec以上，可製造具預定的機械強度的壓製成型品8、9。

首先，說明使用第1模具2的情況。如圖7A所示，在加壓成型開始前的時序，內墊23由賦予勢能機構24維持在從衝頭頂部212，突出預定尺寸的狀態。因此，於熱壓成型開始前的時序，設置於第1模具2的胚料7之中成為第1壓製成型品8的稜線部82及縱壁部83的部分，維持在不接觸衝頭頂部212的狀態。因此，防止或抑制在熱壓成型開始前，該部分溫度降低。

接著，如圖7B所示，加壓控制部12控制壓機11，使衝模22接近衝頭21。當衝模22接近衝模21，衝模肩R角部222接觸胚料7。胚料7的該部分稱為「衝模肩接觸部71」。其中，在衝模肩R角部222剛接觸胚料7的衝模肩接觸部71後的時序，胚料7之與內墊肩R角部232接觸的部分(該部分稱為「內墊肩接觸部72」)與衝模肩接觸部71之間的部分(該部分稱為「非接觸部73」)，處於未接觸衝頭21及衝模22雙方的狀態。因此，防止或抑制該非接觸部73的溫度降低。然後，胚料7由內墊23支撐於較衝頭頂部212接近衝模22的位置，藉由該構成，可加大胚料7的衝模肩接觸部71與內墊肩接觸部72的距離，加大非接觸部73的範圍，亦即可加大防止或抑制溫度降低部分的範圍。

圖7C表示衝模22位於下死點的時序。若衝模22從圖7B所示時序的狀態，進一步接近衝頭21，則如圖7C所示，胚料7的非接觸部73被推至衝頭頂部212及衝頭肩R角部213。又，隨著衝模22接近衝頭21，內墊23受到推壓，內墊23從衝頭頂部212的突出尺寸變小。若衝模22到達下死點，則內墊頂部231與衝頭頂部212高度相同，成為衝頭頂部212的一部分。然後，非接觸部73成為第1壓製成型品8的稜線部82及縱壁部83，並且藉由接觸衝頭頂部212及衝頭肩R角部213而冷卻並淬火。再者，胚料7的衝模肩接觸部71藉由接觸衝模肩R角部222而冷卻並淬火，內墊肩接觸部72並非接觸衝頭肩R角部213，藉由接觸內墊肩R角部232及其附近而冷卻並淬火。

如此，內墊頂部231在熱壓成型開始時，從衝頭頂部212往接近衝模22側，突出預定尺寸，隨著衝模22接近衝頭21，經由胚料7被往衝模22推壓，突出尺寸變小，若衝模22到達下死點，則成為衝頭頂部212的一部分。然後，於本發明的實施形態的熱壓法，藉由一面以內墊23支撐胚料7，一面使衝模22接近衝頭21，來製造第1壓製成型品8。

接著，如圖7D所示，加壓控制部12控制壓機11，使衝模22移動至上死點。然後，工件搬送機構15依照工件搬送控制部16的控制，從第1模具2取出製造的第1壓製成型品8。其後，如圖7E所示，加壓控制部12控制壓機11，使衝模22接近衝頭21，於該狀態下，冷卻控制部14從設置於衝模22的冷媒噴射孔223噴射冷媒來冷卻內墊23。於本發明的實施形態，內墊頂部231的表面溫度T冷卻至以100℃為上限且滿足前述數式(2)所示的溫度。噴射冷媒時，使衝模22接近內墊23(從上死點往下死點側移動)，藉此可提高內墊頂部231表面的冷媒流速，縮短內墊頂部231冷卻至前述溫度的時間。內墊頂部231冷卻後，加壓控制部12控制壓機11，使衝模22移動至上死點。藉此，完成熱壓成型的一循環。

然後，工件搬送機構15依照工件搬送控制部16的控制，使待機時間A以5秒為下限且滿足前述數式(3)時，於第1模具2設置下一個胚料7。藉此，於第1模具2的表面溫度在100℃以下，尤其在內墊頂部231的表面溫度T冷卻至以100℃為上限且滿足前述數式(2)所示溫度的狀態下，於第1模具2設置下一個胚料7。因此，將下一個胚料7予以熱壓成型時，可使接觸內墊頂部231的部分的冷卻溫度達30℃/sec以上，可製造具預定強度(在此為1500MPa以上)的強度的第1壓製成型品8。

接著，說明使用第2模具3的例子。再者，關於與使用第1模具2的方法相同的方法，則省略說明。圖8A對應於圖7A，表示熱壓成型開始前的時序，胚料7設置於第2模具3的狀態。如圖8A所示，於熱壓成型開始前的時序，內墊33由賦予勢能機構34維持在從衝頭低頂部317，朝向衝模32側突出預定尺寸的狀態。藉此，於熱壓成型開始前的時序，設置於第2模具3的胚料7之中成為第2壓製成型品9的稜線部92及縱壁部93的部分(尤其是縱壁部93之中接近頂板階差部913的部分)，維持在不接觸衝頭低頂部317的狀態，防止或抑制在熱壓成型開始前的溫度降低。

如圖8B所示，加壓控制部12控制壓機11，使衝模32接近衝頭31。當衝模32接近衝模31，衝模肩R角部322接觸胚料7的預定部分(衝模肩接觸部71)。如圖示，胚料7在到達下死點前，由內墊頂部331及衝模32壓住。因此，可將位於衝頭高頂部316的胚料，在到達下死點前拉入衝頭低頂部317。藉此，可減低在下死點附近，在成型於頂板低部912的稜線部92與縱壁部93的胚料所產生，與加壓方向P呈直角方向的張力(紙面左右方向的張力)。

圖8C表示衝模32位於下死點的時序。若衝模32從圖8B所示時序的狀態，進一步接近衝頭31，如圖8C所示，若衝模32到達下死點，則內墊頂部331與衝頭低頂部317高度相同，成為衝頭低頂部317的一部分。

圖8D是對應於圖7D的圖。如圖8D所示，加壓控制部12控制壓機11，使衝模32移動至上死點。然後，工件搬送機構15依照工件搬送控制部16的控制，從第2模具3取出製造的第2壓製成型品9。

其後，如圖8E(圖8E是對應於圖7E的圖)所示，加壓控制部12控制壓機11，使衝模32接近衝頭31(從上死點移至下死點側)，於該狀態下，冷卻控制部14從設置於衝模32的冷媒噴射孔323噴射冷媒來冷卻內墊33。冷卻溫度與使用第1模具2時相同。內墊33冷卻後，加壓控制部12控制壓機11，使衝模32移動至上死點。藉此，完成熱壓成型的一循環。

然後，熱壓成型的循環完成後，執行下一熱壓成型的循環。再者，待機時間A與使用第1模具2時相同。藉由該方法，發揮與使用第1模具2時相同的效果。

＜藉由內墊抑制裂開＞接著，與使用不具有內墊23、33的比較例的模具5、6的例子對比，來說明內墊23、33的壓製成型品8、9的裂開抑制功能。若形成為諸如第1壓製成型品8的帽型，且具有曲部84的形狀，於曲部84的外周側的縱壁部83容易發生裂開。又，若如第2壓製成型品9，於帽型的頂板部91設有頂板階差部913的形狀，則於縱壁部93之中接近頂板階差部913的部分，容易發生裂開。該等部分具有如下特徵(i)～(iii)。 (i)熱壓成型中，張力不僅加施於加壓方向P，亦加施在與加壓方向P呈直角的方向。 (ii)由於未接觸模具2、3，故維持在高溫。 (iii)被模具2、3的衝模肩R角部222與衝頭肩R角部213夾住。

然後，於第1壓製成型品8，熱壓成型時，變形會集中在曲部84的外周側的縱壁部83。又，於第2壓製成型品9，熱壓成型時，變形會集中在接近縱壁部93之中的頂板階差部913(頂板部91的高度變化的部分)的部分。因此，在該等部分，板厚減少率變高，容易發生裂開。因此，於本發明的實施形態的熱壓法，藉由使用內墊23、33，於胚料7之中成為曲部84的外周側的縱壁部83的部分、或縱壁部93之中成為接近頂板階差部913部分的部分，擴大防止或抑制溫度降低的範圍。藉此，抑制變形集中在局部，防止或抑制發生裂開。

圖9是第1比較例的模具5的構成例的剖面圖，且是模式性表示不具有內墊23的模具的構成例。再者，對與第1模具2共通的構成，標示相同符號，並省略說明。如圖9所示，於第1比較例的模具5的衝頭51，未設置內墊23，於衝模52未設置冷媒噴射孔223。除此之外均適用與第1模具2相同的構成。

若使用不具有內墊23的第1比較例的模具5，來製造第1壓製成型品8時，胚料7是在由衝頭頂部212支撐的狀態下被予以熱壓成型。然後，胚料7的衝模肩接觸部71藉由接觸衝模肩R角部222而冷卻，衝頭肩接觸部74(胚料7之中接觸衝頭肩R角部213的部分)藉由接觸衝頭肩R角部213而冷卻。若採用該構成，相較於使用具有內墊23的第1模具2的方法，衝模肩接觸部71與衝頭肩接觸部74之間的非接觸部73的範圍窄。亦即，抑制溫度降低的部分的範圍窄。然後，變形集中於該小範圍，因此板厚減少率變高，容易發生裂開。進而言之，若於第1壓製成型品8設置曲部84而構成，顯著發生變形集中於位在縱壁部83的曲部84的部分。此係由於當稜線部82在加壓方向視點看來呈彎曲時，在熱壓成型時，胚料7的流動會變得不均。

相對於此，如圖7B所示，於本發明的實施形態，使用具有內墊23的第1模具2，藉由內墊23將胚料7之中成為頂板部81的部分支撐在，從衝頭頂部212往衝模22側突出預定尺寸的位置。於該狀態，在加壓方向視點看來，衝模肩R角部222與內墊肩R角部232的距離，大於衝模肩R角部222與衝頭肩R角部213的距離。若採該構成，相較於第1比較例的模具5，可增大非接觸部73的範圍。

然後，一面維持該狀態，一面使衝頭21與衝模22相對地接近而夾模，製造第1壓製成型品8。此時，胚料7的衝模肩接觸部71藉由接觸衝模肩R角部222而冷卻，內墊肩接觸部72並非藉由接觸衝頭肩R角部213而冷卻，其藉由接觸內墊肩R角部232而冷卻。依據該構成，可增大非接觸部73(亦即防止或抑制溫度降低的部分)的範圍的範圍，因此在胚料7之中成為曲部84的部分，抑制熱壓成型時變形集中。因此，減少板厚減少率，抑制發生裂開。

圖10A及圖10B是表示製造第1壓製成型品8時依據板厚減少率的數值分析的等高線圖。分別而言，圖10A表示使用第1模具2的情況，圖10B表示使用第1比較例的模具5的情況。又，圖中以四角圍住的數值表示板厚減少率。圖10C及圖10D是表示製造第1壓製成型品8時依據各部溫度的數值分析的等高線圖。分別而言，圖10C表示使用第1模具2的情況，圖10D表示使用第1比較例的模具5的情況。於圖10C及圖10D，塗黑底的區域表示衝模22位於下死點上方10mm的狀態下，溫度為650℃以上的區域。

對比圖10A與圖10B、以及圖10C與圖10D可得知，藉由熱壓成型製造第1壓製成型品8時，若藉由使用第1模具2的方法，相較於使用第1比較例的模具5的方法，在縱壁部83之中位於曲部84的部分，可擴大抑制溫度降低的部分的範圍。如此，可緩和變形集中於局部，抑制板厚減少率，可防止或抑制縱壁部83的曲部84發生裂開。

再者，於本發明的實施形態，第1壓製成型品8具有在加壓方向視點看來呈彎曲的曲部84，並表示於該曲部84，防止或抑制發生裂開的方法，但即使是該類形狀以外的壓製成型品，仍可防止或抑制發生裂開。例如本發明的實施形態的熱壓法亦可適用於製造具有在加壓方向視點看來，呈圓形、橢圓形、多角形等環狀稜線部的壓製成型品；該等形狀的成型品亦可防止或抑制發生裂開。

圖11是模式性表示第2比較例的模具6的構成例的圖，表示不具有內墊33的模具例。如圖11所示，於第2比較例的模具6的衝頭61，未設置內墊33，於衝模62未設置冷媒噴射孔323。

如圖11所示，若使用第2比較例的模具6來製造第2壓製成型品9，衝頭高頂部316比衝頭低頂部317先接觸胚料7，頂板高部911比頂板低部912先形成。然後，於熱壓成型進展，衝頭低頂部317接觸胚料7的時點，胚料7受到成型的衝頭高頂部316限制。因此，於縱壁部93之中接近頂板階差部913的部分，材料流入不足，於紙面左右方向發生張力，因此於該部分容易發生裂開。

於本發明的實施形態，藉由使用具有內墊33的第2模具3，於縱壁部93的部分(尤其是接近頂板階差部913的部分)，擴大防止或抑制溫度降低的部分的範圍。藉此，可緩和變形集中於局部，防止或抑制發生裂開。進而言之，如圖8A所示，一面藉由內墊33，支撐胚料7之中成為頂板部91的部分及成為頂板階差部913的部分及其附近，一面進行熱壓成型。藉此，胚料7之中位於衝頭高頂部316上側的部分、與位於頂板低頂部317上側的部分，大致同時成型為頂板高部911及頂板低部912。因此，熱壓成型時，可減少在非接觸部73產生的紙面左右方向的張力。

然後，藉由內墊33減少在胚料7產生的前述張力的作用，以及擴大胚料7的非接觸部73的範圍的作用，成型性大幅提升。如此，製造設有頂板高部911及頂板低部912的第2壓製成型品9時，藉由使用具有內墊33的第2模具3，可於縱壁部93之中接近頂板階差部913的部分(連續於頂板低部912的縱壁部93)，防止或抑制因張力加施在與加壓方向P呈直角的方向而造成發生裂開。

圖12A及圖12B是表示製造第2壓製成型品9時依據板厚減少率的數值分析的等高線圖。圖中以四角形包圍的數值是表示板厚減少率。分別而言，圖12A表示使用第2模具3的情況，圖12B表示使用第2比較例的模具6的情況。圖12C及圖12D是表示製造第2壓製成型品9時，衝模32位於下死點上方4mm的狀態下，溫度為650℃以上的區域的圖。分別而言，圖12C表示使用第2模具3的情況，圖12D表示使用第2比較例的模具6的情況。再者，塗黑底的區域表示溫度為650℃以下的區域。

對比圖12A與圖12B、以及圖12C與圖12D可得知，若使用第2模具3，相較於使用第2比較例的模具6，可擴大胚料7的非接觸部73的範圍，藉此可緩和變形集中於局部，抑制板厚減少率上升。因此，可防止或抑制縱壁部93之中接近頂板階差部913的部分發生裂開。

＜實施例＞接著，說明實施例。於本發明的實施例，將拉伸強度目標設為1500MPa，製造壓製成型品，針對如下(1)、(2)測定。(1)在胚料7設置於模具2、3的時序，內墊頂部231、331的表面溫度T，製造的壓製成型品8、9接觸內墊頂部231、331的部分的機械強度。(2)待機時間A(從模具2、3取出壓製成型品8、9到設置下一胚料7的時間)與內墊頂部231、331的表面溫度T的關係。

測定條件如下。胚料7與內墊23、33的接觸面積為5000mm² 。內墊23、33的加壓方向尺寸h為100mm。內墊23、33為工具鋼，熱傳導率l為30W/mK，比熱C為4.3J/g×K。內墊23、33的內部的冷媒路徑233、333的體積比率W為0.02。從內墊23、33的表面到冷媒路徑233、333的深度為20mm。胚料7使用以質量百分比表示的碳量為0.11%，厚度t為2.3mm的碳鋼板材。胚料7設置於模具2、3的時點，胚料7的溫度為750℃。冷媒使用水。冷媒路徑中233、333中的冷媒流速為1m/s。

圖13是表示將胚料7設置於模具2、3的時序的內墊頂部231、331的表面溫度T、與製造的壓製成型品8、9其接觸內墊頂部231、331的部分的機械強度的關係圖。再者，內墊頂部231、331的表面溫度T是利用前述數式(2)所計算的值。如圖13所示，確認於胚料7設置於模具2、3的時序，若內墊頂部231、331的表面溫度T為100℃以下，則熱壓成型時接觸內墊頂部231、331的部分的拉伸強度為1500MPa以上。尤其在100℃附近，拉伸強度急遽變高，因此確認宜將內墊頂部231、331的表面溫度T的上限設為100℃且滿足前述數式(2)。

圖14是表示待機時間A(從模具2、3取出壓製成型品8、9到設置下一個胚料7的時間)與內墊頂部231、331的表面溫度T的關係圖。再者，該待機時間A是利用前述數式(3)計算的值。如圖14所示，隨著待機時間A變長，內墊頂部231、331的表面溫度T變低。然後，在待機時間A超過5秒的範圍，內墊頂部231、331的表面溫度T幾乎不降低。如此，確認待機時間A宜設為以5秒為下限且滿足前述數式(3)。

圖15是表示內墊23、33的加壓方向尺寸h與內墊頂部231、331的表面溫度T的關係圖。再者，測定條件與上述條件相同。又，該加壓方向尺寸h的值是利用前述數式(1)計算的值。隨著內墊23、33的加壓方向尺寸h變大，內墊頂部231、331的表面溫度T變低。然後，在內墊23、33的加壓方向尺寸h為100mm以上的範圍時，即使加壓方向尺寸h變大，內墊頂部231、331的表面溫度T幾乎不降低。如此，確認內墊23、33的加壓方向尺寸h宜設為以100mm為下限且滿足前述數式(1)。

以上參考圖式，詳細說明了本發明的實施形態。然而，上述實施形態只是用以實施本發明的例示。本發明不受上述實施形態限定，可於不脫離其旨趣的範圍內，適宜變更上述實施形態來實施。

產業上之可利用性本發明可利用在與熱壓法、以及執行熱壓法的熱壓系統相關的產業。

1‧‧‧熱壓系統

2‧‧‧第1模具

3‧‧‧第2模具

5、6‧‧‧模具

7‧‧‧胚料

8‧‧‧第1壓製成型品

9‧‧‧第2壓製成型品

11‧‧‧壓機

12‧‧‧加壓控制部

13‧‧‧內墊冷卻機構

14‧‧‧冷卻控制部

15‧‧‧工件搬送機構

16‧‧‧工件搬送控制部

21、31、51‧‧‧衝頭

22、32、52‧‧‧衝模

23、33‧‧‧內墊

24、34‧‧‧賦予勢能機構

71‧‧‧衝模肩接觸部

72‧‧‧內墊肩接觸部

73‧‧‧非接觸部

74‧‧‧衝頭肩接觸部

81、91‧‧‧頂板部

82、92‧‧‧稜線部

83、93‧‧‧縱壁部

84‧‧‧曲部

131‧‧‧冷媒供給源

132‧‧‧冷媒噴射噴嘴

211、311‧‧‧衝頭突部

212、312‧‧‧衝頭頂部

213、313‧‧‧衝頭肩R角部

214、314‧‧‧衝頭縱壁部

215、315‧‧‧內墊收容孔

216‧‧‧衝頭曲部

221、321‧‧‧衝模凹部

222、322‧‧‧衝模肩R角部

223、323‧‧‧冷媒噴射孔

231‧‧‧內墊頂部

232‧‧‧內墊肩R角部

233、333‧‧‧冷媒路徑

316‧‧‧衝頭高頂部

317‧‧‧衝頭低頂部

911‧‧‧頂板高部

912‧‧‧頂板低部

913‧‧‧頂板階差部

A‧‧‧待機時間

h‧‧‧內墊的加壓方向尺寸

P‧‧‧加壓方向

S‧‧‧冷媒路徑中的冷媒流速

T‧‧‧內墊的表面溫度

t‧‧‧胚料的厚度

W‧‧‧內墊內部的冷媒路徑的體積比率

l‧‧‧內墊的熱傳導率

圖1是模式性表示第1壓製成型品的構成例的圖。圖2是模式性表示第2壓製成型品的構成例的圖。圖3A是模式性表示製造第1壓製成型品所用的第1模具的構成例的剖面圖。圖3B是模式性表示製造第1壓製成型品所用的第1模具的衝頭構成例的立體圖。圖4是模式性表示製造第2壓製成型品所用的第2模具的構成例的剖面圖。圖5是模式性表示熱壓系統的構成例的圖。圖6是模式性表示內墊冷卻機構的其他構成例的圖。圖7A是模式性表示使用第1模具的熱壓法在預定時序的狀態的剖面圖。圖7B是模式性表示使用第1模具的熱壓法在預定時序的狀態的剖面圖。圖7C是模式性表示使用第1模具的熱壓法在預定時序的狀態的剖面圖。圖7D是模式性表示使用第1模具的熱壓法在預定時序的狀態的剖面圖。圖7E是模式性表示使用第1模具的熱壓法在預定時序的狀態的剖面圖。圖8A是模式性表示使用第2模具的熱壓法在預定時序的狀態的剖面圖。圖8B是模式性表示使用第2模具的熱壓法在預定時序的狀態的剖面圖。圖8C是模式性表示使用第2模具的熱壓法在預定時序的狀態的剖面圖。圖8D是模式性表示使用第2模具的熱壓法在預定時序的狀態的剖面圖。圖8E是模式性表示使用第2模具的熱壓法在預定時序的狀態的剖面圖。圖9是模式性表示第1比較例的模具構成例的剖面圖。圖10A是表示使用第1模具製造第1壓製成型品時依據板厚減少率的數值分析的等高線圖。圖10B是表示使用第1比較例的模具製造第1壓製成型品時依據板厚減少率的數值分析的等高線圖。圖10C是表示使用第1模具製造第1壓製成型品時依據各部溫度的數值分析的等高線圖。圖10D是表示使用第1比較例的模具製造第1壓製成型品時依據各部溫度的數值分析的等高線圖。圖11是模式性表示第2比較例的模具構成例的圖。圖12A是表示使用第2模具製造第2壓製成型品時依據板厚減少率的數值分析的等高線圖。圖12B是表示使用第2比較例的模具製造第2壓製成型品時依據板厚減少率的數值分析的等高線圖。圖12C是表示使用第2模具製造第2壓製成型品時依據各部溫度的數值分析的等高線圖。圖12D是表示使用第2比較例的模具製造第2壓製成型品時依據各部溫度的數值分析的等高線圖。圖13是表示將胚料設置於模具的時序的內墊頂部的表面溫度T、與製造的壓製成型品其接觸內墊頂部的部分的機械強度的關係圖。圖14是表示待機時間A與內墊頂部的表面溫度T的關係圖。圖15是表示內墊的加壓方向尺寸h與內墊頂部的表面溫度T的關係圖。

Claims

一種熱壓法，使用具有上模、下模及內墊的模具，將胚料予以熱壓來製造壓製成型品，其中該內墊是可移動地收容於前述下模，被賦予勢能成為朝向前述上模突出的狀態；其特徵在於：於前述內墊的內部，設置冷媒的路徑；藉由讓冷媒流動在前述冷媒的路徑，以使前述內墊的表面溫度，在從前述模具取出壓製成型品到將下一個胚料設置於前述模具之間，冷卻至以100℃為上限且滿足如下數式的溫度； T£100´(2.3/t)´(h/100)´(l/30)´(W/2)´S 在此， T：內墊的表面溫度(℃) h：內墊的加壓方向尺寸(mm) t：胚料的厚度(mm) l：內墊的熱傳導率(W/mK) W：內墊內部的冷媒路徑的體積比率(mm³ /mm³ ) S：冷媒路徑中的冷媒流速(mm/sec)。
如請求項1之熱壓法，其中將從前述模具取出壓製成型品到將下一個胚料設置於前述模具的時間，設為以5秒為下限且滿足如下數式的時間； A³5´(t/2.3)´(100/h)´(30/l)´(2/W)´(1/s) 在此， A：從模具取出壓製成型品到將下一個胚料設置於模具的時間(sec) h：內墊的加壓方向尺寸(mm) t：胚料的厚度(mm) l：內墊的熱傳導率(W/mK) W：內墊內部的冷媒路徑的體積比率(mm³ /mm³ ) S：冷媒路徑中的冷媒流速(mm/sec)。
如請求項1之熱壓法，其中前述內墊的加壓方向尺寸是以100mm為下限且滿足如下數式； h³100´(t/2.3)´(30/l)´(2/W)´(1/S) 在此， h：內墊的加壓方向尺寸(mm) t：胚料的厚度(mm) l：內墊的熱傳導率(W/mK) W：內墊內部的冷媒路徑的體積比率(mm³ /mm³ ) S：冷媒路徑中的冷媒流速(mm/sec)。
如請求項1之熱壓法，其中在從前述模具取出壓製成型品到將下一個胚料設置於前述模具之間，對前述內墊噴射流體的冷媒來冷卻前述內墊。
如請求項1之熱壓法，其中於前述上模設置冷媒噴射孔，該冷媒噴射孔可朝向前述內墊噴射冷媒；在從前述模具取出壓製成型品到將下一個胚料設置於前述模具之間，使前述上模接近前述下模，從前述冷媒噴射孔，朝向設置於前述下模的前述內墊噴射冷媒，藉此冷卻前述內墊。
一種熱壓系統，其特徵為具有：壓機，使用具有上模、下模及內墊的模具，將胚料予以熱壓，其中該內墊可移動地收容於前述下模，被賦予勢能成為朝向前述上模突出的狀態，且於內部設有冷媒的路徑；及冷卻控制部，控制冷卻前述內墊的冷媒的供給，前述冷卻控制部是藉由讓冷媒流動在前述冷媒的路徑，以使前述內墊的表面溫度，在從前述模具取出壓製成型品到將下一個胚料設置於前述模具之間，冷卻至以100℃為上限且滿足如下數式的溫度； T£100´(2.3/t)´(h/100)´(l/30)´(W/2)´S 在此， T：內墊的表面溫度(℃) h：內墊的加壓方向尺寸(mm) t：胚料的厚度(mm) l：內墊的熱傳導率(W/mK) W：內墊內部的冷媒路徑的體積比率(mm³ /mm³ ) S：冷媒路徑中的冷媒流速(mm/sec)。
如請求項6之熱壓系統，其中將從前述模具取出壓製成型品到將下一個胚料設置於前述模具的時間，設為以5秒為下限且滿足如下數式的時間； A³5´(t/2.3)´(100/h)´(30/l)´(2/W)´(1/s) 在此， A：從模具取出壓製成型品到將下一個胚料設置於模具的時間(sec) h：內墊的加壓方向尺寸(mm) t：胚料的厚度(mm) l：內墊的熱傳導率(W/mK) W：內墊內部的冷媒路徑的體積比率(mm³ /mm³ ) S：冷媒路徑中的冷媒流速(mm/sec)。
如請求項6之熱壓系統，其中前述內墊的加壓方向尺寸是以100mm為下限且滿足如下數式； h³100´(t/2.3)´(30/l)´(2/W)´(1/S) 在此， h：內墊的加壓方向尺寸(mm) t：胚料的厚度(mm) l：內墊的熱傳導率(W/mK) W：內墊內部的冷媒路徑的體積比率(mm³ /mm³ ) S：冷媒路徑中的冷媒流速(mm/sec)。
如請求項6之熱壓系統，其中進一步具有冷媒噴射部，該冷媒噴射部對前述內墊噴射冷媒；前述冷媒噴射部是在從前述模具取出壓製成型品到將下一個胚料設置於前述模具之間，對前述內墊噴射流體的冷媒來冷卻前述內墊。
如請求項6之熱壓系統，其中於前述上模設置冷媒噴射孔，該冷媒噴射孔可朝向前述內墊噴射冷媒；在從前述模具取出壓製成型品到將下一個胚料設置於前述模具之間，前述壓機使前述上模接近前述下模，前述冷卻控制部使冷媒從前述冷媒噴射孔，朝向設置於前述下模的前述內墊噴射，藉此冷卻前述內墊。