WO2021200951A1 - 熱間プレスライン及び熱間プレス成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

熱間プレスライン（１００）は、加熱装置（３０）と、第１金型（１Ａ、１Ｂ）を有する第１プレス装置（１０）と、第２金型（２Ａ、２Ｂ）を有する第２プレス装置（２０）と、第１プレス装置へ金属板（Ｂ）を搬送する第１搬送装置（４１）と、第２プレス装置へ金属板（Ｂ）を搬送する第２搬送装置（４２）と、を備える。第１金型及び第２金型の一方の金型は、内側に凹んだクリアランス部（１Ａｃ）を有し、他方の金型は、一方の金型のクリアランス部（１Ａｃ）に相当する部分の少なくとも一部に下死点で金属板（Ｂ）に当接する当接面（２Ａｔ）を有する。

Description

熱間プレスライン及び熱間プレス成形品の製造方法

　本発明は、熱間プレスライン及び熱間プレス成形品の製造方法に関する。

　金属の構造部材では、強度等の特性を局所的に変化させる場合がある。例えば、車両骨格部材に高強度部材を適用する場合、部材の全ての部位を高強度化するのではなく、特定の箇所を低強度にすることがある。その理由はいくつかあげられる。例えば、低強度の箇所に穴あけ等の加工を行うことがある。また、他の事例では、部材が変形する際にその低強度の箇所を早期に変形させ、変形挙動を制御することもある。

　低強度部を有する部材の製造方法の１つに、異なる特性の鋼材を溶接したテーラードブランク（Tailor-Welded Blank）を熱間加工（ホットスタンプ）する方法がある。例えば、特許第５８６４４１４号公報には、一緒に溶接された別個の板からなる鋼板ブランクを熱間プレス成形する方法が記載されている。この方法では、加熱された鋼板ブランクを冷却された工具対の中で熱間プレス成形し、ブランクが工具対にまだある間に、形成された製品を硬化する。２枚の板の間の溶接部が、溶接部の両側の部分に関連して、減速された冷却速度で冷却される。これにより、マルテンサイト含有量が低い部分が溶接部に沿って形成される。冷却速度は、工具対と最終製品との間のギャップを保つことで減速される。

　また、特開２０１５－２２６９３６号公報には、金属構造コンポーネントの構造の局所的調節を可能にする製造方法が開示されている。この製造方法では、鋼部材が熱間成形されかつ工具表面との接触により少なくとも数セクションに亘って硬化される。工具表面の２つのセクションのうちの少なくとも一方が、熱伝導率を低下または増大させる表面コーティングを有している。熱伝導率が互いに異なる工具表面のセクションにより、互いに異なる冷却速度が発生する。冷却速度が異なる鋼部材の部分領域は、硬化後に顕微鏡組織が異なるものになる。

特許第５８６４４１４号公報 特開２０１５－２２６９３６号公報

　上記従来技術では、成形品と金型との間のギャップ（クリアランス）、又は、金型の表面の熱伝導率の分布により、金属板の冷却速度を部分的に減少させることができる。しかしながら、成形品を金型から取り出した際には、冷却速度が遅い部分の温度が高い。その後、その部分が冷却に伴って熱収縮することにより、成形品に形状不良が発生する場合がある。また、金型から成形品を取り出した際に成形品内の温度差が大きいと、熱収縮によって成形品が変形し、形状不良が生じてしまう場合がある。金型から取り出した際の成形品の温度、及び、成形品内の温度差を低減するためには、成形品内の温度が均一になるまで成形品を金型で保持し続けなければならない。一方で、製造コスト等の観点から金型による成形品の保持時間（下死点保持時間）は短い方が好ましい。すなわち、従来の方法では生産性と形状精度の両立は難しい。

　そこで、本開示は、熱間プレスにおいて、金型による成形品の下死点保持時間を長くしなくても、特性分布が付与された成形品の形状精度を確保できる熱間プレスライン、及び、熱間プレス成形品の製造方法を提供する。

　本発明の実施形態における熱間プレスラインは、金属板を加熱する加熱装置と、プレス方向に相対移動可能な一対の第１金型を有し、前記一対の第１金型をプレス方向に近づけることで前記加熱された金属板をプレス成形して下死点で保持する第１プレス装置と、プレス方向に相対移動可能な一対の第２金型を有し、前記第１プレス装置でプレス成形された前記金属板を、前記第２金型の下死点で保持する第２プレス装置と、前記加熱装置から前記第１プレス装置へ前記金属板を搬送する第１搬送装置と、前記第１プレス装置から前記第２プレス装置へ前記金属板を搬送する第２搬送装置と、を備える。前記第１金型及び前記第２金型の少なくとも一方の金型は、下死点において前記金属板との間にクリアランスを形成する内側に凹んだクリアランス部を有し、他方の金型は、前記一方の金型の前記クリアランス部に相当する部分の少なくとも一部に下死点で前記金属板に当接する当接面を有する。

　本開示によれば、熱間プレスにおいて、金型による成形品の下死点保持時間を長くしなくても、特性分布が付与された成形品の形状精度を確保できる。

図１は、本実施形態における熱間プレスラインの構成例を示す図である。 図２は、本実施形態における第１プレス装置の構成例を示す断面図である。 図３は、図２に示す第１プレス装置の下死点にある状態を示す図である。 図４は、本実施形態における第２プレス装置の構成例を示す断面図である。 図５は、図４に示す第２プレス装置の下死点にある状態を示す図である。 図６は、第１金型及び第２金型の構成の変形例を示す図である。 図７は、第１下死点保持期間に当接期間があり、第２下死点保持期間に非当接期間がある場合の例を示すグラフである。 図８は、第１下死点保持期間に非当接期間があり、第２下死点保持期間に当接期間がある場合の例を示すグラフである。 図９は、第１金型及び第２金型の構成の変形例を示す図である。 図１０は、第１金型及び第２金型の構成の変形例を示す図である。 図１１は、第１金型及び第２金型の構成の変形例を示す図である。 図１２は、第１金型及び第２金型の構成の変形例を示す図である。 図１３は、第１金型及び第２金型の構成の変形例を示す図である。 図１４は、本実施例の成形品における形状精度の評価位置を示す図である。 図１５は、成形品の硬度分布の結果を示すグラフである。 図１６は、成形品のねじれ角度の結果を示すグラフである。 図１７は、成形品の面外変形の結果を示すグラフである。

　（構成１）
　本発明の実施形態における熱間プレスラインは、金属板を加熱する加熱装置と、プレス方向に相対移動可能な一対の第１金型を有し、前記一対の第１金型をプレス方向に近づけることで前記加熱された金属板をプレス成形して下死点で保持する第１プレス装置と、プレス方向に相対移動可能な一対の第２金型を有し、前記第１プレス装置でプレス成形された前記金属板を、前記第２金型の下死点で保持する第２プレス装置と、前記加熱装置から前記第１プレス装置へ前記金属板を搬送する第１搬送装置と、前記第１プレス装置から前記第２プレス装置へ前記金属板を搬送する第２搬送装置と、を備える。前記第１金型及び前記第２金型の少なくとも一方の金型は、下死点において前記金属板との間にクリアランスを形成する内側に凹んだクリアランス部を有し、他方の金型は、前記一方の金型の前記クリアランス部に相当する部分の少なくとも一部に下死点で前記金属板に当接する当接面を有する。

　上記構成１によれば、第１プレス装置の第１金型の下死点における保持と、第２プレス装置の第２金型の下死点における保持とを合わせた下死点保持期間において、成形された金属板が急冷される。ここで、第１金型及び第２金型のうち少なくとも一方の金型は、クリアランス部が設けられ、他方の金型のクリアランス部に相当する部分には、下死点で金属板に当接する当接面が設けられる。そのため、第１金型の下死点保持と第２金型の下死点保持を合わせた下死点保持期間において、クリアランス部で金属板の一部が金型に接しない非当接期間と、金型が金属板の一部に接する当接期間が生じる。非当接期間において、冷却速度を遅く、すなわち緩冷却できる。また、下死点保持時間の金型が金属板の一部に当接する当接期間において、冷却速度を速くすなわち急冷できる。これにより、成形された金属板のクリアランス部に相当する部分と、下死点保持時間の全体にわたって金型が接する部分の冷却条件を異ならせながらも、金属板の温度分布を均一に近づけることができる。そのため、第２金型から取り出された成形後の金属板には、冷却条件の違いにより特性分布が付与されており、かつ、温度差による成形品の形状精度の低下が抑えられる。このようにして、金型による成形品の下死点保持時間を長くしなくても、特性分布が付与された成形品の形状精度を確保できる。

　従来のクリアランス又は金型表面の熱伝導率によって冷却速度を遅くする方法では、部材の一部を緩冷却させる場合の冷却条件は、金型の構成に基づいた所定の冷却条件となる。そのため、緩冷却により得られる金属組織構成や金型から取り出した部材の温度分布状態も金型の構成に依存する。これらを変更するためには金型の構成の修正や再製作をする必要がある。これに対して、上記構成１では、プレス条件又は搬送条件を変更することで、冷却条件を容易に調整できる。例えば、第１金型が下死点で金属板を保持する時間と、第２金型が下死点で金属板を保持する時間の長さを調整することで、冷却条件を制御できる。そのため、熱間プレスラインを用いたプレス加工において、成形された金属板の一部を緩冷却させる場合の冷却条件を容易に変更できる。

　第１金型と第２金型は、クリアランス部の構成が異なる。クリアランス部は、第１金型と第２金型の少なくとも一方に設けられる。一対の第１金型のプレス方向に互いに対向する一対の面（成形面）の形状と、一対の第２金型のプレス方向に互いに対向する一対の面（成形面）の形状とは、クリアランス部を除いて同じであってもよい。これにより、第１金型で成形された金属板のクリアランス部に相当する部分以外の形状を保った状態で、第２金型で下死点保持することができる。なお、第２金型は、第１金型でプレス成形された金属板の形状を保ったまま下死点保持できる形状であってもよい。

　（構成２）
　上記構成１において、前記第１金型は、前記クリアランス部を有し、前記第２金型は、前記第１金型のクリアランス部に相当する部分の少なくとも一部に前記当接面を有してもよい。これにより、第２金型の下死点保持期間において金属板の温度が比較的低い時期に金型を金属板に接して急冷できる。そのため、金属板の温度分布を均一に近づけやすい。すなわち、成形された金属板の全体における形状精度を確保しやすい。また、当接期間を制御することによる冷却条件の調整がしやすくなる。

　（構成３）
　上記構成１又は２において、前記第２金型は、前記クリアランス部を有し、前記第１金型は、前記第２金型のクリアランス部に相当する部分の少なくとも一部に前記当接面を有してもよい。これにより、第１金型の下死点保持期間において金属板の温度が比較的高く成形し易い時期に金型により金属板を成形できる。そのため、成形された金属板の金型のクリアランス部に対応する部分の局所的な形状精度を確保しやすい。

　（構成４）
　上記構成１～３のいずれかにおいて、前記一方の金型の前記クリアランス部は、前記金属板を挟んで対向する一対のクリアランス部を含んでもよい。この場合、前記他方の金型の前記当接面は、前記一方の金型の前記一対のクリアランス部に相当する部分の少なくとも一部において、前記金属板を挟んで対向する一対の当接面を含んでもよい。一方の金型のクリアランス部では、下死点において、金属板の両面にクリアランスが存在し、他方の金型では、下死点において、両面が金型に当接する。これにより、冷却条件のロバスト性を高めることができる。

　（構成５）
　上記構成１～４のいずれかにおいて、前記他方の金型の前記当接面は、前記プレス方向に対向する一対の当接面を含み、前記一対の当接面は、前記金属板を前記プレス方向へ曲げる形状を有する。これにより、金属板の一方の金型のクリアランス部に相当する部分を、他方の金型の一対の当接面に応じた形状に成形できる。

　例えば、他方の金型の一対の当接面の一方は、プレス方向に突出又は凹む凹凸を有してもよい。この場合、一方の当接面と対向する他方の当接面は、一方の当接面の凹凸に応じた形状を有してもよい。

　上記構成１～４のいずれかにおいて、前記一方の金型のクリアランス部に対応する他方の金型の当接面は、平面であってもよい。これにより、成形された金属板の平面状の部分に特性分布を付与することができる。

　（構成６）
　上記構成１～５のいずれかにおいて、前記一方の金型の前記クリアランス部に対向する金型の部分には、下死点において前記金属板に当接する前記当接面が配置され、前記他方の金型の前記当接面に対向する金型の部分には、下死点において前記金属板との間にクリアランスを形成する内側に凹んだ前記クリアランス部が配置されてもよい。

　前記一方の金型において前記クリアランス部の領域は、下死点において前記金属板に当接する領域の半分以下であることが好ましく、３０％以下であることがより好ましく、２０％以下であることがさらに好ましい。クリアランス部の割合が多くなりすぎると成形された金属板を下死点の金型で拘束する領域の割合が小さくなり、高い形状精度が得られにくくなる。

　一方の金型においてクリアランス部を構成する凹部の縁は、金型の加圧面で囲まれてもよい。加圧面は、下死点において金型が金属板に当接する面である。すなわち、クリアランス部は、金型が下死点において金属板Ｂに当接して加圧する面で囲まれる領域に設けてもよい。これにより、下死点において、成形された金属板Ｂのクリアランス部の周囲が金型で拘束される。そのため、成形された金属板Ｂの形状精度を確保しやすくなる。

　前記第２搬送装置は、前記第１金型から前記金属板が離型してから、前記第２金型へ配置されるまでの時間が、３０秒以内になるように搬送することが好ましく、１５秒以内がより好ましく、１０秒以内がさらに好ましい。これにより、第１金型の下死点保持の終了から第２金型の下死点保持開始までの時間を短くでき、この間の温度降下を小さくできる。

　上記構成１～６のいずれかにおいて、第１プレス装置及び第２プレス装置は、第１金型及び第２金型を冷却する冷却機構を備えてもよい。例えば、第１金型及び第２金型の少なくとも一方は、冷却媒体を通すための管又は溝を有してもよい。

　上記構成１～６のいずれかにおいて、熱間プレスラインは、第１プレス装置及び第２プレス装置を制御する制御部を備えてもよい。制御部は、例えば、第１プレス装置における第１金型の下死点での金属板の保持時間と、第２プレス装置における第２金型の下死点での金属板の保持時間を制御することができる。これにより、下死点保持期間の全体における非当接期間及び当接期間を調整することができる。すなわち、クリアランス部に対応する金属板の部分の冷却条件を調整することができる。

　前記制御部は、例えば、前記当接期間が、前記下死点保持期間全体の２０～９０％となるよう前記第１金型及び前記第２金型を制御してもよい。この場合、前記当接期間は、前記下死点保持期間全体の７０％以下であることが好ましく、５０％以下であることがより好ましい。

　（製造方法１）
　本発明の実施形態における熱間プレス成形品の製造方法は、金属板を加熱する工程と、第１プレス装置の一対の第１金型の間に加熱した前記金属板を配置する工程と、前記一対の第１金型をプレス方向において相対的に近づけることで、前記金属板をプレス成形する工程と、前記一対の第１金型の下死点において、前記金属板を保持する第１下死点保持工程と、前記第１下死点保持工程の後に、プレス成形された前記金属板を、第２プレス装置の一対の第２金型の間に搬送し配置する工程と、前記一対の第２金型が下死点において、前記第１プレス装置でプレス成形された前記金属板を保持する第２下死点保持工程とを含む。前記第１下死点保持工程及び前記第２下死点保持工程の一方の下死点保持工程において、前記金属板の表面は、下死点の金型と接しない非当接領域を有し、当該非当接領域の少なくとも一部は、他方の下死点保持工程で下死点の金型に接触する。

　上記製造方法１では、第１下死点保持工程及び第２下死点保持工程を合わせた下死点保持期間では、金属板の表面の非当接領域が下死点で金型と当接しない非当接期間と、下死点で金型と当接する当接期間との両方が存在する。下死点保持期間の非当接期間において、冷却速度を遅くできる。また、下死点保持時間の当接期間において冷却速度を速くできる。これにより、成形された金属板の非当接領域の冷却条件を、他の部分と異ならせながらも、金属板の温度分布を均一に近づけることができる。そのため、金型による成形品の下死点保持時間を長くしなくても、特性分布が付与された成形品の形状精度を確保できる。

　（製造方法２）
　上記製造方法１において、前記第１下死点保持工程の前記金属板の非当接領域の少なくとも一部が、前記第２下死点保持工程では前記第２金型に当接してもよい。これにより、第１下死点保持工程及び第２下死点保持工程を合わせた下死点保持期間の全体において、金属板の温度が比較的低い時期に金型を金属板に接して急冷できる。そのため、成形された金属板の全体における形状精度を確保しやすい。また、当接期間を制御することによる冷却条件の調整がしやすくなる。

　（製造方法３）
　上記製造方法１又は２において、前記第２下死点保持工程の前記金属板の非当接領域の少なくとも一部が、前記第１下死点保持工程では前記第１金型に当接してもよい。これにより、下死点保持期間の全体において、金属板の温度が比較的高い時期に金型を金属板に接して急冷できる。そのため、成形された金属板のクリアランス部に対応する部分の局所的な形状精度を確保しやすい。

　（製造方法４）
　上記製造方法１～２のいずれかにおいて、前記一方の下死点保持工程の前記金属板の非当接領域は、前記金属板の両面の対向する一対の領域を含み、当該非当接領域の一対の領域の各々の少なくとも一部は、他方の下死点保持工程で下死点の金型に接触してもよい。これにより、冷却条件のロバスト性を高めることができる。

　（製造方法５）
　上記製造方法１～４のいずれかにおいて、前記一方の下死点保持工程の前記金属板の非当接領域の少なくとも一部は、前記他方の下死点保持工程で下死点の金型に接触し、且つ前記プレス方向へ曲げる成形がなされてもよい。

　（製造方法６）
　上記製造方法１～５のいずれかにおいて、前記一方の下死点保持工程において、前記金属板の非当接領域の裏面の領域の少なくとも一部には、下死点の金型が当接し、前記非当接領域の裏面の領域の少なくとも一部は、前記他方の下死点保持工程において、金型が当接しない態様であってもよい。

　以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。

　（熱間プレスラインの構成例）
　図１は、本実施形態における熱間プレスラインの構成例を示す図である。熱間プレスライン１００は、加熱装置３０、第１搬送装置４１、第１プレス装置１０、第２搬送装置４２、第２プレス装置２０、及び制御部５を備える。

　加熱装置３０は、加熱対象物を加熱する装置である。加熱装置３０の例として、ガス加熱炉、遠赤外線加熱炉及び近赤外線加熱炉等が挙げられる。加熱装置３０は、加熱炉に限られず、例えば高周波誘導加熱装置、低周波誘導加熱装置や、加熱対象物に通電して加熱する通電加熱装置であってもよい。加熱装置３０は、加熱室を有してもよい。加熱装置３０は、図示しない駆動機構で回転駆動される複数の室内ローラー３１を加熱室の内部に備えてもよい。室内ローラー３１を回転させることにより、室内ローラー３１上の加熱対象物（本例では、プレス対象の金属板Ｂ）を搬送する。加熱装置３０の隣には、搬送ローラー２６が配置される。加熱装置３０で加熱された金属板Ｂは、搬送ローラー２６で加熱装置３０から運び出される。

　第１搬送装置４１は、金属板Ｂを、加熱装置３０から第１プレス装置１０へ搬送する。第１搬送装置４１は、例えば、マニピュレータである。第１搬送装置４１は、金属板Ｂを、持ち上げる、保持して移動する、及び、置く動作をする。なお、第１搬送装置４１は、マニピュレータに限られない。第１搬送装置４１は、例えば、フォークリフト、又は、ローラーコンベア等であってもよい。

　第１プレス装置１０は、プレス方向に相対移動可能な一対の第１金型１Ａ、１Ｂを有する。第１搬送装置４１は、第１プレス装置１０の一対の第１金型１Ａ、１Ｂの間に、金属板Ｂを配置する。第１プレス装置１０は、第１金型１Ａ、２Ａをプレス方向に近づけることで加熱された金属板Ｂをプレス成形して、下死点で保持する。

　第２搬送装置４２は、第１プレス装置１０から第２プレス装置２０へ金属板Ｂを搬送する。第２搬送装置４２は、第１搬送装置４１と同様に、マニピュレータ、フォークリフト、又は、ローラーコンベア等で構成することができる。

　第２プレス装置２０は、プレス方向に相対移動可能な一対の第２金型２Ａ、２Ｂを有する。第２搬送装置４２は、第１プレス装置１０でプレス成形された金属板Ｂを、一対の第２金型２Ａ、２Ｂの間に配置する。第２プレス装置２０は、第１プレス装置１０でプレス成形された金属板Ｂを、第２金型２Ａ、２Ｂの下死点で保持する。

　第１金型１Ａ、１Ｂ及び第２金型２Ａ、２Ｂの少なくとも一方の金型は、クリアランス部１Ａｃを有する。図１に示す例では、第１金型１Ａ、１Ｂがクリアランス部を有する。クリアランス部は、一対の金型のプレス方向に互いに対向する一対の対向面の少なくとも一方に設けられる。クリアランス部は、内側に凹んだ金型の凹部である。クリアランス部を有する一方の金型（図１の例では第１金型１Ａ、１Ｂ）とは別の他方の金型（図１の例では、第２金型２Ａ、２Ｂ）は、当接面２Ａｔを有する。当接面２Ａｔは、他方の金型の表面における一方の金型のクリアランス部に相当する部分の少なくとも一部である。当接面２Ａｔは、下死点で金属板に当接する。このように、第１金型１Ａ、１Ｂと第２金型２Ａ、２Ｂとでは、クリアランス部の構成が異なる。第１金型１Ａ、１Ｂの成形面と第２金型２Ａ、２Ｂの成形面とは、クリアランス部以外の構成は同じである。

　なお、図１に示す例は、クリアランスを有する一方の金型が第１金型１Ａ、１Ｂであり、他方の金型が第２金型２Ａ、２Ｂである場合の例である。これとは逆に、第２金型２Ａ、２Ｂがクリアランス部を有する一方の金型であり、第１金型１Ａ、１Ｂが、当接面を有する他方の金型であってもよい。

　制御部５は、熱間プレスライン１００を制御する。制御部５は、加熱装置３０、第１搬送装置４１、第１プレス装置１０、第２搬送装置４２、及び第２プレス装置２０の少なくとも１つを制御するよう構成されてもよい。制御部５は、プロセッサ及びメモリを有する１又は複数のコンピュータによって構成することができる。

　制御部５のプロセッサが、メモリに格納されたプログラムを実行することにより、加熱装置３０、第１搬送装置４１、第１プレス装置１０、第２搬送装置４２、及び第２プレス装置２０の少なくとも１つ（制御対象装置）に、制御情報を供給する機能を実現することができる。一例として、制御部５は、外部からの入力及び／又はメモリに予め記録されたデータに基づいて、制御対象装置を動作させる時期及び動作量（又は動作方向）を決定し、この移動に必要な制御情報を決定する。制御部５は、制御情報を、制御対象装置に出力する。

　熱間プレスライン１００では、加熱装置３０で加熱された金属板Ｂが、第１プレス装置１０でプレス成形され、第１金型１Ａ、１Ｂに下死点で保持される。これにより、金属板Ｂは、プレス成形された形状を保った状態で、金型で拘束され、急冷される。金属板Ｂの表面は、下死点において第１金型１Ａ、１Ｂのクリアランス部１Ａｃに対応する部分が金型と接触しない非当接領域となる。非当接領域では、金属板Ｂは、緩冷却される。非当接領域は、他の領域と冷却条件が異なる。第２プレス装置２０では、第１プレス装置１０でプレス成形された金属板Ｂが、下死点の第２金型２Ａ、２Ｂの間で保持される。これにより、成形された金属板Ｂは、第２金型２Ａ、２Ｂに拘束されて、急冷却される。この時、非当接領域の少なくとも一部にも第２金型２Ａ、２Ｂが当接する。これにより、非当接領域も急冷される。第１金型１Ａ、１Ｂによる下死点保持期間及び第２金型２Ａ、２Ｂによる下死点保持期間を合わせた全体の下死点保持期間により、成形された金属板Ｂが冷却され、焼入れされる。

　図１に示す例では、第１プレス装置１０の第１金型１Ａ、１Ｂと第２プレス装置の第２金型２Ａ、２Ｂは、互いに独立して動作するよう構成される。すなわち、第１プレス装置１０は、一対の第１金型１Ａ、１Ｂをそれぞれ支持する一対の支持部（例えば、スライドとボルスタ、図示略）と、これら一対の支持部の少なくとも一方をプレス方向に動かすアクチュエータ（図示略）とを備える。第２プレス装置２０は、第１プレス装置１０とは独立して、一対の第２金型２Ａ、２Ｂを支持する一対の支持部と、これら一対の支持部の少なくとも一方を動かすアクチュエータとを備える。

　第１プレス装置１０と第２プレス装置２０の形態は、これに限られない。例えば、第１金型１Ａ、１Ｂと第２金型２Ａ、２Ｂは、支持部を共有してもよい。すなわち、一方の第１金型１Ａ及び一方の第２金型２Ａを支持する共通の支持部（例えばスライダ）と、他方の第１金型１Ｂ及び他方の第２金型２Ｂを支持する共通の支持部（例えば、ボルスタ）と、これら支持部の少なくとも一方を動かす共通のアクチュエータが設けられてもよい。この場合、第１プレス装置１０と第２プレス装置２０は、支持部及びアクチュエータを共有する構成となる。この例として、第１プレス装置１０及び第２プレス装置２０は、第１金型１Ａ，１Ｂ及び第２金型２Ａ，２Ｂでトランスファープレスを行う１台のプレス装置で構成することができる。

　（第１プレス装置の構成例）
　図２は、図１に示す第１プレス装置１０の構成例を示す断面図である。図３は、図２に示す第１プレス装置１０の下死点の状態を示す図である。図２及び図３に示す例では、第１プレス装置１０は、一対の第１金型１Ａ、１Ｂの例として、ダイ１Ｂ及びパンチ１Ａを備える。ダイ１Ｂは、パンチ１Ａに対してプレス方向ＰＤに移動可能である。すなわち、ダイ１Ｂ及びパンチ１Ａは、互いに相対移動可能である。この相対移動の方向が、プレス方向となる。

　ダイ１Ｂは、昇降機構（アクチュエータ）８１により、パンチ１Ａに対してプレス方向に移動可能である。昇降機構８１は、例えば、油圧シリンダ、エアシリンダ、エアクッション又はカムを備えてもよい。なお、本例では、ダイ１Ｂがパンチ１Ａに対して移動するが、パンチ１Ａがダイ１Ｂに対して移動するよう構成されてもよい。或いは、ダイ１Ｂ及びパンチ１Ａの両方が移動するよう構成されてもよい。

　制御部５は、ダイ１Ｂ、及びパンチ１Ａを制御する。図２及び図３に示す例では、制御部５は、ダイ１Ｂの昇降機構８を制御することで、ダイ１Ｂとパンチ１Ａの相対移動を制御する。制御部５は、昇降機構（アクチュエータ）８、７に対して制御信号を供給して、この駆動を制御することができる。

　第１プレス装置１０は、ダイ１Ｂとパンチ１Ａの間に金属板Ｂを配置して、ダイ１Ｂとパンチ１Ａの両方から金属板Ｂを押すことで、金属板Ｂをプレス成形する。ダイ１Ｂは、その内側にプレス成形品の形状に対応した凹形状を有する。パンチ１Ａは、ダイ１Ｂの凹形状に対応する凸形状を有する。

　ダイ１Ｂのパンチ１Ａと対向する面は、金属板Ｂに接して加圧する加圧面１Ｂｕを含む。ダイ１Ｂのパンチ１Ａと対向する面において、凹部すなわちクリアランス部１Ｂｃを有する。クリアランス部１Ｂｃは、下死点でも金属板Ｂに当接しない。すなわち、クリアランス部１Ｂｃは、下死点において、金属板Ｂとの間のクリアランスを形成する。下死点で保持された金属板Ｂの表面のクリアランス部１Ｂｃに対応する部分は、非当接領域となる。

　パンチ１Ａのダイ１Ｂと対向する面は、金属板Ｂに接して加圧する加圧面１Ａｕを含む。パンチ１Ａのダイ１Ｂのクリアランス部１Ｂｃと対向する位置に、クリアランス部１Ａｃが設けられる。ダイ１Ｂのクリアランス部１Ｂｃとパンチ１Ａのクリアランス部１Ａｃは、互いに対向して配置される。プレス方向から見て、パンチ１Ａのクリアランス部１Ａｃの少なくとも一部は、ダイ１Ｂのクリアランス部１Ｂｃと重なる。

　図３に示すように、下死点において、金属板Ｂの表面は、ダイ１Ｂの加圧面１Ｂｕとパンチ１Ａの加圧面１Ａｕと当接する。クリアランス部１Ｂｃ、１Ａｃでは、金属板Ｂの表面は金型に当接しない。クリアランス部１Ｂｃ、１Ａｃに対応する金属板Ｂの表面の部分は、非当接領域Ｂｃとなる。図３に示す例では、クリアランス部１Ｂｃ、１Ａｃが互いに対向する位置にあるため、金属板Ｂの両面の互いに対向する部分にそれぞれ非当接領域Ｂｃが生じる。

　制御部５は、加熱された金属板Ｂが、互いに離間したダイ１Ｂ及びパンチ１Ａの間に配置された状態から、ダイ１Ｂとパンチ１Ａをプレス方向において相対的に近づけて下死点に到達するまで、移動させる。これにより、金属板Ｂをプレス成形する。その後、制御部５は、ダイ１Ｂとパンチ１Ａを下死点で保持する。これにより、第１プレス装置１０の下死点保持期間において、成形された金属板Ｂのダイ１Ｂとパンチ１Ａに接する部分は急速に冷却されて硬化する。クリアランス部１Ｂｃ、１Ａｃにおける金属板Ｂの非当接領域Ｂｃは、緩冷却される。

　図２に示す例では、第１プレス装置１０の一対の金型１Ａ、１Ｂのそれぞれは、冷却媒体を通す流路である管１１を有する。この管１１は、冷却装置の一例である。管１１は、例えば、金型１Ａ、１Ｂの貫通孔で形成される。管１１を通る冷却媒体の流量は、例えば、弁２１で制御される。流路は管１１に限られず、例えば、金型１Ａ、１Ｂの表面の溝であってもよい。流路を流れる冷却媒体により金型１Ａ、１Ｂは冷却される。冷却により金型１Ａ、１Ｂは、例えば、Ｍｆ点（約３００℃）以下に保たれる。なお、図２以外の金型１Ａ、１Ｂの図では、冷却装置の図示を省略する。

　（第２プレス装置の構成例）
　図４は、図１に示す第２プレス装置２０の構成例を示す断面図である。図５は、図４に示す第２プレス装置２０の下死点の状態を示す図である。図４及び図５に示す例では、第２プレス装置２０は、一対の第２金型２Ａ、２Ｂの例として、ダイ２Ｂ及びパンチ２Ａを備える。ダイ２Ｂは、パンチ２Ａに対してプレス方向ＰＤに移動可能である。

　ダイ２Ｂは、第１プレス装置１０のダイ１Ｂの形状と、クリアランス部１Ｂｃ以外は同じである。パンチ２Ａは、第１プレス装置１０のパンチ１Ａの形状と、クリアランス部１Ａｃ以外は同じである。ダイ２Ｂ及びパンチ２Ａを相対移動させる昇降機構（アクチュエータ）８２及び制御部５の構成も、第１プレス装置１０と同様にすることができる。

　ダイ２Ｂのパンチ２Ａと対向する面は、金属板Ｂに接して加圧する加圧面を含む。ダイ２Ｂの加圧面は、第１プレス装置１０のクリアランス部１Ｂｃに相当する部分である当接面２Ｂｔを含む。当接面２Ｂｔは、下死点において、金属板Ｂに当接する。すなわち、第２プレス装置２０のダイ２Ｂにおいて、クリアランス部１Ｂｃに相当する部分には、下死点において金属板Ｂの非当接領域Ｂｃが配置される。

　パンチ２Ａのダイ２Ｂと対向する面は、金属板Ｂに接して加圧する加圧面を含む。パンチ２Ａの加圧面は、第１プレス装置１０のクリアランス部１Ａｃに相当する部分である当接面２Ａｔを含む。当接面２Ａｔは、下死点において、金属板Ｂに当接する。第２プレス装置２０のパンチ１Ａにおいて、クリアランス部１Ａｃに相当する部分には、下死点において金属板Ｂの非当接領域Ｂｃが配置される。

　図５示すように、下死点において、金属板Ｂの表面は、ダイ２Ｂの加圧面とパンチ２Ａの加圧面と当接する。加圧面には、クリアランス部１Ｂｃ、１Ａｃに相当する当接面２Ｂｔ、２Ａｔも含まれる。第１プレス装置１０では、下死点の金型と当接していなかった金属板Ｂの非当接領域Ｂｃに、ダイ２Ｂ及びパンチ２Ａが当接する。図５の例では、金属板Ｂの両面の互いに対向する部分にそれぞれ有する非当接領域の両方に、金型すなわちダイ２Ｂ及びパンチ２Ａが当接する。

　制御部５は、第１プレス装置１０で成形された金属板Ｂが、互いに離間したダイ２Ｂ及びパンチ２Ａの間に配置された状態から、ダイ２Ｂとパンチ２Ａをプレス方向において相対的に近づけて下死点に到達するまで、移動させる。その後、制御部５は、ダイ２Ｂとパンチ２Ａを下死点で保持する。これにより、第２プレス装置２０の下死点保持期間において、成形された金属板Ｂのダイ２Ｂとパンチ２Ａに接する部分は急速に冷却されて硬化する。

　図４に示す例では、第２プレス装置２０の一対の金型２Ａ、２Ｂのそれぞれは、冷却媒体を通す流路である管１２を有する。この管１２は、冷却装置の一例である。管１２は、例えば、金型２Ａ、２Ｂの貫通孔で形成される。管１２を通る冷却媒体の流量は、例えば、弁２２で制御される。流路は管１２に限られず、例えば、金型２Ａ、２Ｂの表面の溝であってもよい。流路を流れる冷却媒体により金型２Ａ、２Ｂは冷却される。冷却により金型２Ａ、２Ｂは、例えば、Ｍｆ点（約３００℃）以下に保たれる。なお、図４以外の金型２Ａ、２Ｂの図では、冷却装置の図示を省略する。

　図２～図５に示す例では、第１プレス装置１０における下死点保持期間（以下、第１下死点保持期間と称する）と、第２プレス装置２０における下死点保持期間（以下、第２下死点保持期間と称する）を合わせた全下死点保持期間において、金属板Ｂが成形された形状で金型に拘束され、冷却される。全下死点保持期間において、金属板Ｂのクリアランス部１Ａｃ、１Ｂｃに対応する部分すなわち非当接領域Ｂｃは、非当接期間と当接期間を経ることになる。これにより、金属板Ｂの非当接領域Ｂｃの部分は、部分的に緩冷却され、他の部分と冷却条件が異なることになる。これにより、金属板Ｂの非当接領域Ｂｃの部分の特性を他の部分の特性と異ならせることができる。また、金属板Ｂの非当接領域Ｂｃの部分は、全下死点保持期間において、緩冷却される非当接期間と、急冷される当接期間を含むため、緩冷却されながらも、金型で拘束された状態である程度まで温度が低下する。そのため、非当接領域Ｂｃの部分と、非当接領域Ｂｃ以外の部分すなわち、全下死点保持期間において金型に当接して急冷された部分との温度差が低減する。これにより、形状精度を確保することが容易になる。

　（製造工程の例）
　ここで、熱間プレスライン１００を用いた、熱間プレス成形品の製造工程の例を説明する。まず、加熱装置３０で素材となる金属板Ｂを加熱する。なお、金属板Ｂは、例えば、平らな板であってもよいし、プレス成形された中間成形品であってもよい。金属板Ｂは、一例として、鋼板である。加熱工程では、金属板ＢをＡｃ３点以上に加熱して、金属組織をオーステナイト化させる。加熱された金属板Ｂは、第１搬送装置４１によって搬送され、第１プレス装置１０のダイ１Ｂとパンチ１Ａの間に配置される。

　第１プレス装置１０では、ダイ１Ｂとパンチ１Ａの間に加熱された金属板Ｂを配置して、ダイ１Ｂ及びパンチ１Ａの少なくともいずれかを下死点まで移動させる。これにより、金属板Ｂが熱間プレス成形される。成形された金属板Ｂは、下死点のダイ１Ｂとパンチ１Ａの間で保持される。この第１下死点保持期間において、ダイ１Ｂ及びパンチ１Ａに接する金属板Ｂは、急冷される。第１プレス装置１０の金型の一部には、クリアランス部として、ダイ１Ｂの凹部のクリアランス部１Ｂｃと、パンチ１Ａの凹部のクリアランス部１Ａｃが設けられている。下死点において、クリアランス部１Ａｃ、１Ｂｃに、金属板Ｂは当接しない。これにより、クリアランス部１Ａｃ、１Ｂｃに対応する金属板Ｂの部分すなわち非当接領域Ｂｃの部分は、ダイ１Ｂ及びパンチ１Ａに接触する部分に比べて、冷却速度が遅くなる。これにより、金属板Ｂの一部を緩冷却できる。

　第１下死点保持期間が終了すると、成形された金属板Ｂは、第２搬送装置４２によって、第２プレス装置２０のダイ２Ｂとパンチ２Ａの間に配置される。第２プレス装置２０は、ダイ２Ｂ及びパンチ２Ａの少なくともいずれかを下死点まで移動させる。成形された金属板Ｂは、下死点のダイ２Ｂとパンチ２Ａの間で保持される。ダイ２Ｂとパンチ２Ａには、クリアランス部はない。そのため、金属板Ｂの両面が全て金型に当接する。この第２下死点保持期間において、ダイ２Ｂ及びパンチ２Ａに接する金属板Ｂは、急冷される。

　第１プレス装置１０で、緩冷却された金属板Ｂの非当接領域Ｂｃは、第２下死点保持期間において、第２プレス装置２０の第２金型すなわちダイ２Ｂ及びパンチ２Ａに当接する。第２下死点保持期間では、金属板Ｂの非当接領域Ｂｃが急冷される。これにより、第２下死点保持期間の終了時の金属板Ｂにおける温度分布を均一に近づけることができる。

　第２下死点保持期間が終了すると、成形された金属板Ｂ（成形品）を金型（ダイ２Ｂ及びパンチ２Ａ）から取り出す。得られた成形品は、強度分布が付与されており、かつ形状精度に優れている。

　強度分布が付与されるメカニズムの詳細は次の通りである。第１プレス装置１０で熱間プレス加工中の金属板Ｂのうち、第１金型（ダイ１Ｂ及びパンチ１Ａ）のクリアランス部１Ｂｃ、１Ａｃに対応する部分すなわち非当接領域Ｂｃの部分の冷却様式は、（１）金属板Ｂ内の熱伝導、（２）金属板Ｂ－大気間の熱伝達、（３）金属板Ｂ－金型間の輻射、である。そのため、クリアランス部では、金型の当接による金属板Ｂ－金型間の熱伝達に比べ冷却速度が小さくなる。オーステナイトからの冷却速度が素材の鋼板によって決まる臨界冷却速度よりも小さいと鋼材中で拡散型変態が生じ、フェライトやベイナイトといった軟質な金属組織が生成される。一方、金型接触した部位は非拡散型変態によりマルテンサイト主体の硬質な金属組織が得られる。すなわち、金属板の一部において冷却速度を減少させることで、部分的に軟質化したプレス成形品が製造できる。

　金型から成形された金属板（成形品）を取り出した際に成形品内の温度差が大きいと、熱収縮によって成形品が変形し、形状不良が生じてしまう場合がある。これに対して、本実施形態では、第２プレス装置２０の第２下死点保持期間において、金属板Ｂの非当接領域Ｂｃに第２金型（ダイ２Ｂ及びパンチ２Ａ）が当接する。そのため、第２下死点保持期間終了時の成形品内の温度差を均一に近づけることができる。これにより、成形品全体の形状精度を確保しやすくなる。また、第２下死点保持期間の当接期間では、金型で金属板を拘束した状態で、冷却する。そのため、下死点保持期間に全く拘束しない場合に比べて、金型で拘束した部分の形状精度を確保しやすい。

　上記例では、全下死点保持期間の初期すなわち第１下死点保持期間に金型の一部を非当接領域として金属板Ｂから離間させ、その後、全下死点保持期間の終期すなわち第２下死点保持期間に金型を金属板Ｂの非当接領域に当接させる。

　上記例では、金属板Ｂの非当接領域は、全下死点保持期間の初期に金型に非当接であり、終期に金型に当接する。これとは逆に、金属板Ｂの非当接領域は、全下死点保持期間の初期に金型に当接し、終期に金型に非当接であってもよい。図６は、この場合の第１金型及び第２金型の構成の変形例を示す図である。図６に示す例では、第１プレス装置１０の第１金型（ダイ１Ｂ、パンチ１Ａ）は、クリアランス部を有さない。第２プレス装置２０の第２金型（ダイ２Ｂ、パンチ２Ａ）は、クリアランス部２Ｂｃ、２Ａｃを有する。第２プレス装置２０の下死点で、金属板Ｂの表面が金型を非当接になる非当接領域Ｂｃは、第１プレス装置１０の下死点では、金型の当接面１Ａｔ、１Ｂｔに当接する。すなわち、全下死点保持期間のうち、第１下死点保持期間では、金属板Ｂの非当接領域Ｂｃは、金型に当接して急冷され、第２下死点保持期間では、金属板Ｂの非当接領域Ｂｃは、金型に当接せず緩冷却される。この場合も、成形された金属板Ｂの非当接領域Ｂｃの部分の特性を他の部分と異ならせることができる。また、第２下死点保持期間終了時の成形品内の温度差を均一に近づけることができる。

　図７は、第１下死点保持期間に当接期間があり、第２下死点保持期間に非当接期間がある場合の例を示すグラフである。図７は、図６に示す第１金型及び第２金型で順次プレス成形をした場合の例である。図７において、線Ｌ１は、プレス成形される金属板Ｂのクリアランス部に対応する部分の温度を示す。線Ｌ２は、下死点保持期間の全体にわたって金型と当接する金属板Ｂの部分（他の部分）の温度を示す。

　図７に示す例では、第１下死点保持期間の開始時点から、クリアランス部を有さない第１金型が金属板Ｂに当接している。この時、金型と金属板Ｂとの間のクリアランスＣＬは０ｍｍとなる。第１下死点保持期間では、金属板Ｂは急冷される。第１下死点保持期間の終了後、金属板Ｂは、第１金型から取り外され、搬送されて、第２金型の間に配置される。第２金型は、金属板Ｂをプレス成形して下死点に到達した後、下死点で金属板Ｂを保持する。第２金型はクリアランス部を有する。下死点において、第２金型のクリアランス部に対応する金属板Ｂの部分は、金型に当接しない。すなわち、金属板Ｂのクリアランス部に対応する部分は、第２下死点保持期間において第２金型から離間し、第２下死点保持期間の終了時までずっと離間している。そのため、金属板Ｂのクリアランス部に対応する部分すなわち非当接領域の部分は、第１下死点保持期間すなわち当接期間の終了後は金型に当接しない。当接期間の後、下死点終了時までが非当接期間となる。第２下死点保持期間では、金属板Ｂの非当接領域の部分は、他の部分に比べて冷却速度が遅くなり、緩冷却される。

　このように、第１及び第２下死点保持期間は、金属板の一部を急冷する当接期間と緩冷却する非当接期間を含む。そのため、金属板Ｂにおいて緩冷却した一部と他の部分の温度差が抑えられる。これにより、成形品全体の形状精度が確保しやすくなる。また、緩冷却された部分も、第１下死点保持期間で金型に拘束されるため、緩冷却部分の形状精度を確保しやすくなる。

　図７に示す例では、第１下死点保持期間すなわち当接期間で、金属板Ｂの非当接領域の部分は、線Ｌ１で示すように急冷され、Ｍｓ点（マルテンサイト変態開始点）に達する前に第１金型から離間して緩冷却が始まる。その後、金属板Ｂの非当接領域の部分は、搬送、第２金型によるプレス成形及び第２下死点保持の間、金型に当接せず緩冷却される。これにより、軟質な金属組織が生成される。一方、線Ｌ２に示すように、金属板Ｂの非当接領域Ｂｃ以外の他の部分は、第１下死点保持期間及び第２下死点保持期間の双方において金型に当接し、急冷される。当該他の部分は、第２下死点保持期間において、Ｍｆ点（マルテンサイト変態終了点）以下まで冷却される。これにより、マルテンサイトを主体とする硬質な金属組織が生成される。このようにして、成形された金属板Ｂのクリアランス部に対応する部分と、他の部分とで特性（本例では、強度）を異ならせることができる。

　図７の例では、第１下死点保持期間の比較的温度が高い時期に当接期間で金属板Ｂの部分が急冷される。金属板Ｂの温度が高く、柔らかい時期に金属板Ｂを金型で拘束するため、拘束した部分の形状精度がより確保しやすくなる。

　図８は、第１下死点保持期間に非当接期間があり、第２下死点保持期間に当接期間がある場合の例を示すグラフである。図８は、図２に示す第１金型及び図４に示す第２金型で順次プレス成形をした場合の例である。図８において、線Ｌ３は、プレス成形される金属板Ｂのクリアランス部に対応する部分の温度を示す。線Ｌ２は、下死点保持期間の全体にわたって金型と当接する金属板Ｂの部分（他の部分）の温度を示す。図８に示す例では、第１金型はクリアランス部を有する。第１下死点保持期間の開始時点で、第１金型のクリアランス部は、金属板Ｂから離間している。第１下死点保持期間において、金属板Ｂのクリアランス部に対応する部分すなわち非当接領域Ｂｃの部分は、第１金型に当接せず離間している。第１下死点保持期間の終了後、成形された金属板Ｂは、第１金型から取り外され、搬送され、第２金型の間に配置される。第２金型は、金属板Ｂをプレス成形し下死点で保持する。この第２下死点保持期間において、金属板Ｂのクリアランス部に対応する部分の部分は、第２金型に当接する。このように、図８の例では、第１下死点開始時において非当接期間がある。搬送期間も非当接期間となる。第２下死点保持期間開始から第２下死点終了時までが当接期間となる。

　このように、第１及び第２下死点保持期間は、成形された金属板Ｂの一部を緩冷却する非当接期間と、急冷する当接期間を含む。そのため、金属板Ｂにおいて緩冷却した一部と他の部分の温度差が抑えられる。これにより、成形品全体の形状精度が確保しやすくなる。また、緩冷却された部分も、第２下死点保持期間で金型に拘束されるため、緩冷却部分の形状精度を確保しやすくなる。

　図８に示す例では、金属板Ｂの非当接領域Ｂｃの部分は、線Ｌ３に示すように、Ｍｓ点まで温度が降下する前に当接期間すなわち第２下死点保持期間が終了する。これにより、軟質な金属組織が生成される。一方、線Ｌ２に示すように、金属板Ｂの非当接領域Ｂｃ以外の他の部分は、第１及び第２下死点保持期間で急冷され、第２下死点保持期間終了時にはＭｆ点以下になるよう冷却される。これにより、マルテンサイトを主体とする硬質な金属組織が生成される。このようにして、成形された金属板Ｂのクリアランス部に対応する部分と、他の部分とで特性（例えば、強度）を異ならせることができる。

　図８の例では、第２下死点保持期間の比較的温度が低く、冷却速度が緩やかになった時期に当接期間で金属板Ｂのクリアランス部に対応する部分が急冷される。この場合、急冷による温度差が小さいので、温度制御がしやすい。また、金属板Ｂの温度が下がり、少し硬くなったときに拘束して急冷するため、形状精度がより確保しやすい。

　下死点保持期間の当接期間と非当接期間は、上記例に限られない。例えば、下死点保持期間内に離間した当接期間が２回以上あってもよい。一例として、下死点保持期間の初期と終期に、当接期間があり、初期と終期の間の中期に非当接期間があってもよい。例えば、クリアランス部を有しない第１金型でプレス成形し下死点保持した後、クリアランス部を有する第２金型で下死点保持し、さらに、再び、第１金型（又は、クリアランス部を有さない第３金型）で下死点保持してもよい。

　第１下死点保持期間及び第２下死点保持期間の合計である全下死点保持期間の長さは、これに限定されないが、例えば、２～９０秒とすることができる。下死点保持終了時の成形品の温度分布の均一化の観点からは、全下死点保持期間は長い方がよいが、製造効率の観点からは、短い方がよい。そこで、全下死点保持期間の下限は、１０秒が好ましく、１５秒がより好ましい。全下死点保持期間の上限は、９０秒が好ましく、３０秒がより好ましい。本実施形態では、全下死点保持期間に、当接期間と非当接期間が含まれるため、例えば、全下死点保持期間を３０秒以下としても、全下死点保持終了時の成形品の温度分布を均一化が容易となる。

　上記図７及び図８に示す例では、全下死点保持期間において、Ｂの非当接領域Ｂｃ以外の部分は、Ｍｆ点以下まで冷却される。これにより、焼入れが可能になる。第１プレス装置１０の金型１Ａ、１Ｂ及び第２プレス装置２０の金型２Ａ、２Ｂは、いずれも、冷却装置によってＭｆ点以下の温度に保つことができる。

　第１金型１Ａ、１Ｂのクリアランス部１Ａｃ、１Ｂｃ又は第２金型２Ａ、２Ｂのクリアランス部２Ａｃ、２ＢｃのクリアランスＣＬ、すなわち、金型と金属板との距離は、特に限定されないが、例えば、２ｍｍ以上とすることができ、４ｍｍ以上が好ましく、６ｍｍ以上がより好ましい。

　（金型の変形例）
　図９は、第１金型及び第２金型の構成の変形例を示す図である。図９に示す例では、第１金型及び第２金型のいずれもクリアランス部及び当接面を有する。第１金型であるダイ１Ｂ及びパンチ１Ａのクリアランス部１Ｂｃ、１Ａｃに対応する金属板Ｂの非当接領域Ｂｃには、第２金型のダイ２Ｂ及びパンチ２Ａの当接面２Ｂｔ、２Ａｔが下死点で当接する。また、第２金型のクリアランス部２Ａｃ、２Ｂｃに対応する金属板Ｂの非当接領域Ｂｃには、第１金型のダイ１Ｂ及びパンチ１Ａの当接面１Ｂｔ、１Ａｔが当接する。

　図９に示すように、第１金型のクリアランス部に相当する第２金型の部分の少なくとも一部は、下死点で金属板に当接する当接面を有し、且つ、第２金型のクリアランス部に相当する第１金型の部分の少なくとも一部は下死点で金属板に当接する当接面を有する構成とすることができる。この場合、金属板Ｂは、第１下死点保持期間で金型に当接し第２下死点保持期間で金型に非当接となる部分と、第１下死点保持期間で金型に非当接であり第２下死点保持期間で金型に当接する部分を両方含むことになる。

　図１０は、第１金型及び第２金型の構成の他の変形例を示す図である。図１０に示す例では、一対の第１金型１Ａ、１Ｂのうち一方の金型１Ｂに凹部であるクリアランス部１Ｂｃが設けられる。他方の金型１Ａのクリアランス部１Ｂｃに対向する部分は、クリアランス部すなわち凹部は設けられず、金属板Ｂに当接する加圧面１Ａｕの一部となっている。この場合、金属板Ｂの非当接領域Ｂｃは、クリアランス部１Ｂｃ側の面に生じ、非当接領域Ｂｃの裏面（対向面）には、非当接領域Ｂｃはない。

　図１０の例では、一対の第２金型２Ａ、２Ｂにおいて、第１金型１Ｂのクリアランス部１Ｂｃに相当する部分すなわち金属板Ｂの非当接領域Ｂｃが配置される部分は、第２金型２Ｂが当接する当接面２Ｂｔとなっている。このように、クリアランス部は、金属板Ｂの片面側に設けられる場合であっても、特性分布が付与された成形品の形状精度を確保できる、という効果を得ることができる。なお、図１０の例において、第１金型と第２金型が逆になってもよい。すなわち、第２金型の金属板Ｂの片側にクリアランス部が設けられ、第１金型において、第２金型のクリアランス部に相当する部分に当接面が設けられる構成であってもよい。

　図１１は、第１金型及び第２金型の構成の他の変形例を示す図である。図１１に示す例では、一対の第１金型１Ａ、１Ｂのうち一方の金型１Ｂに凹部であるクリアランス部１Ｂｃが設けられる。他方の金型１Ａのクリアランス部１Ｂｃに対向する部分は、クリアランス部すなわち凹部は設けられず、金属板Ｂに当接する。第２金型２Ｂでは、第１金型１Ｂのクリアランス部１Ｂｃに相当する部分は、金属板Ｂに当接する当接面２Ｂｔとなっている。この当接面２Ｂｔに対向する第２金型２Ａの部分は、凹部であるクリアランス部２Ａｃとなっている。この第２金型２Ａのクリアランス部２Ａｃに相当する第１金型１Ａの部分は、金属板Ｂに当接する当接面１Ａｔとなっている。このような構成の場合も、特性分布が付与された成形品の形状精度を確保できる、という効果を得ることができる。

　図１２は、第１金型及び第２金型の構成の他の変形例を示す図である。図１２に示す例では、第１金型１Ａ、１Ｂは、クリアランス部１Ａｃ、１Ｂｃを有する。第２金型２Ａ、２Ｂにおいて、第１金型１Ａ、１Ｂのクリアランス部１Ａｃ、１Ｂｃに相当する部分の一部がクリアランス部２Ａｃ、２Ｂｃであり、他の部分は金属板Ｂに当接している。言い換えれば、第２金型２Ａ、２Ｂでは、金属板Ｂの非当接領域Ｂｃが配置される部分の一部が当接面であり、他の部分がクリアランス部２Ａｃ、２Ｂｃになっている。この例では、第１金型及び第２金型はいずれもクリアランス部を有する。第１金型のクリアランス部と第２金型のクリアランス部は、互いに相当する位置に設けられるが、クリアランス部の面積が異なっている。これにより、例えば、クリアランス部の領域に応じた冷却条件を設定することができる。

　図１３は、第１金型及び第２金型の構成の他の変形例を示す図である。図１３に示す例では、第１金型１Ａ、１Ｂは、クリアランス部１Ａｃ、１Ｂｃを有する。第２金型２Ａ、２Ｂにおいて、第１金型１Ａ、１Ｂのクリアランス部１Ａｃ、１Ｂｃに相当する部分は、金属板Ｂの両面に当接する互いに対向する一対の当接面２Ａｐ、２Ｂｐとなっている。この一対の当接面２Ａｐ、２Ｂｐは、金属板Ｂをプレス方向へ曲げる形状を有する。一対の当接面のうち一方の当接面２Ａｐは、凸の形状であり、他方は、この凸の形状に対応した凹の形状となっている。このように、第２金型２Ａ、２Ｂの当接面２Ａｐ、２Ｂｐがプレス方向に凸又は凹の凹凸形状を有することで、この部分の金属板Ｂをこの凹凸形状に応じた形状に成形することができる。

　本実施形態における熱間プレス装置及び熱間プレス成形品の製造方法は、これに限定されないが、例えば、車両用構造部材の製造に適用できる。車両用構造部材は、強度分布が付与され、且つ形状精度が求められることがある。このような車両用構造部材に、実施形態を好適に適用することができる。例えば、車体の軽量化、高機能化等を達成するために単一部品内に部分的な軟化部を有する熱間プレス成形品（ホットスタンプ部材）である車両用構造部材を、本実施形態の熱間プレス装置で製造することができる。このような車両用構造部材の例として、軟質なフランジを有する高強度センターピラー、又は、軟化部の配置によって衝突時の折れモードを制御するリアサイドメンバー又はバンパビーム等が挙げられる。

　（実施例）
　クリアランス部を有するＢピラー金型（以下、クリアランス金型）及びクリアランス部を有しないクリアランス無し金型を作成し、試験を行った。クリアランス無し金型は、第１金型であり、図６に示す第１金型１Ａ、１Ｂと同様の構成とした。クリアランス金型は、第２金型として、図６に示す第２金型２Ａ、２Ｂと同様の構成とした。第１金型は、クリアランス部を有さない。第２金型は、Ｂピラーのフランジ部に相当する部位に、クリアランス部が存在する。第２金型のクリアランス部は、ダイ２Ｂの凹部（ギャップ）２Ｂｃと、これに対向するパンチ２Ａの凹部２Ａｃを含む。第２金型のクリアランス部に対応する金属板Ｂの部分は、下死点において、金型冷却されないため、緩冷却となり、金属組織は軟質化する。

　試験に際し、金属板はホットスタンプ（以下、ＨＳ）用熱延板（厚さ２．６ｍｍ）を使用した。金属板を９００℃設定の炉で５分間加熱し、第１金型及び／又は第２金型で成形、下死点保持、離型、放冷した。使用した第１金型及び／又は第２金型による下死点保持中のクリアランスの条件を、下記表１に示す（ａ）～（ｃ）の３つとした。

　表１において、（ａ）はクリアランスがない金型でプレス成形する条件であり、第１金型においてフランジ部も含めて金属板の全面が金型接触する一般的なＨＳの条件である。（ａ）では、金属板を加熱後に第１金型へ搬送し、下死点保持１０ｓ、その後離型し放冷した。（ｂ）は、フランジ対応部にクリアランス部を有する第２金型でプレス成形する条件である。（ｂ）では、金属板を加熱後に第２金型へ搬送し、１０ｓ下死点保持し、その後離型し放冷した。下死点保持期間の全期間にわたってクリアランス量は一定である。下死点保持期間の終了時に、フランジ対応部は高温の状態で離型される。（ｃ）の条件では、金属板を加熱後に第１金型へ搬送し、下死点到達後にただちに離型し、第２金型へ搬送し、３０ｓ下死点保持し、その後離型し放冷した。

　熱間プレス成形後の成形品を対象にフランジ部における硬度と形状精度を評価した。形状精度については、成形品におけるねじれとフランジ部における面外変形について評価を行った。本実施例の成形品における形状精度の評価位置を図１４に示す。形状精度の基準は、（ａ）のデータを基準として、条件（ｂ）（ｃ）について評価した。

　図１５は、成形品の硬度分布の結果を示すグラフである。（ａ）の条件の成形品と比較して、（ｂ）と（ｃ）の条件の成形品では、クリアランス部における硬度は低い。クリアランス部は、金型のクリアランス部に対応する成形品の部分である。図１５に示す結果から、クリアランス金型（１工程）ならびにクリアランス金型（２工程）のクリアランス部による部分軟化の効果がわかった。

　図１６は、成形品のねじれ角度の結果を示すグラフである。図１６のグラフのねじれ角度は、図１４に示すねじれ位置合わせ面Ｗ１で、（ａ）～（ｃ）の成形品の位置を合わせた場合に、ねじれ評価断面Ｃ１が（ａ）の成形品に対してどの程度ねじれているかを示す値である。

　図１６に示す結果では、（ｂ）のクリアランス金型（１工程）で成形した成形品では、（ａ）のクリアランスがない場合の条件よりねじれが大きくなる形状精度が悪化していることがわかる。一方、（ｃ）のクリアランス金型（２工程）を用いてプレス成形した成形品では、ねじれ角度が（ｂ）の半分以下となり、形状精度の改善が確認された。

　図１７は、成形品の面外変形の結果を示すグラフである。図１７のグラフに示す面外変形の量は、図１４に示す面外変形評価位置Ｆ１における面の（ａ）の成形品に対する変形量を示す。面外変形評価位置Ｆ１は、（ｂ）及び（ｃ）において、フランジ部の金型のクリアランス部に対応する部分を含む位置である。図１７に示す例では、クリアランス部に対応するフランジ部における局所的な形状精度も、（ｃ）のクリアランス金型（２工程）により改善していることがわかった。

　以上、本発明の一実施形態を説明したが、上述した実施形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施形態を適宜変形して実施することが可能である。

　１Ａ、１Ｂ：第１金型
　１Ａｃ、１Ｂｃ：クリアランス部
　１Ａｔ、１Ｂｔ：当接面
　１０：第１プレス装置
　１００：熱間プレスライン
　２Ａ、２Ｂ：第２金型
　２Ａｃ、２Ｂｃ：クリアランス部
　２Ａｔ、２Ｂｔ：当接面
　２０：第２プレス装置
　３０：加熱装置
　４１：第１搬送装置
　４２：第２搬送装置
　５：制御部
　Ｂ：金属板
　Ｂｃ：非当接領域

Claims (12)

1. 　金属板を加熱する加熱装置と、
   　プレス方向に相対移動可能な一対の第１金型を有し、前記一対の第１金型をプレス方向に近づけることで前記加熱された金属板をプレス成形して下死点で保持する第１プレス装置と、
   　プレス方向に相対移動可能な一対の第２金型を有し、前記第１プレス装置でプレス成形された前記金属板を、前記第２金型の下死点で保持する第２プレス装置と、
   　前記加熱装置から前記第１プレス装置へ前記金属板を搬送する第１搬送装置と、
   　前記第１プレス装置から前記第２プレス装置へ前記金属板を搬送する第２搬送装置と、を備え、
   　前記第１金型及び前記第２金型の少なくとも一方の金型は、下死点において前記金属板との間にクリアランスを形成する内側に凹んだクリアランス部を有し、他方の金型は、前記一方の金型の前記クリアランス部に相当する部分の少なくとも一部に下死点で前記金属板に当接する当接面を有する、熱間プレスライン。
2. 　請求項１に記載の熱間プレスラインであって、
   　前記第１金型は、前記クリアランス部を有し、前記第２金型は、前記第１金型のクリアランス部に相当する部分の少なくとも一部に前記当接面を有する、熱間プレスライン。
3. 　請求項１又は２に記載の熱間プレスラインであって、
   　前記第２金型は、前記クリアランス部を有し、前記第１金型は、前記第２金型のクリアランス部に相当する部分の少なくとも一部に前記当接面を有する、熱間プレスライン。
4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の熱間プレスラインであって、
   　前記一方の金型の前記クリアランス部は、前記金属板を挟んで対向する一対のクリアランス部を含み、前記他方の金型の前記当接面は、前記一方の金型の前記一対のクリアランス部に相当する部分の少なくとも一部において、前記金属板を挟んで対向する一対の当接面を含む、熱間プレスライン。
5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の熱間プレスラインであって、
   　前記他方の金型の前記当接面は、前記プレス方向に対向する一対の当接面を含み、前記一対の当接面は、前記金属板を前記プレス方向へ曲げる形状を有する、熱間プレスライン。
6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載の熱間プレスラインであって、
   　前記一方の金型の前記クリアランス部に対向する金型の部分には、下死点において前記金属板に当接する前記当接面が配置され、前記他方の金型の前記当接面に対向する金型の部分には、下死点において前記金属板との間にクリアランスを形成する内側に凹んだ前記クリアランス部が配置される、熱間プレスライン。
7. 　金属板を加熱する工程と、
   　第１プレス装置の一対の第１金型の間に加熱した前記金属板を配置する工程と、
   　前記一対の第１金型をプレス方向において相対的に近づけることで、前記金属板をプレス成形する工程と、
   　前記一対の第１金型の下死点において、前記金属板を保持する第１下死点保持工程と、
   　前記第１下死点保持工程の後に、プレス成形された前記金属板を、第２プレス装置の一対の第２金型の間に搬送し配置する工程と、
   　前記一対の第２金型が下死点において、前記第１プレス装置でプレス成形された前記金属板を保持する第２下死点保持工程とを含み、
   　前記第１下死点保持工程及び前記第２下死点保持工程の一方の下死点保持工程において、前記金属板の表面は、下死点の金型と接しない非当接領域を有し、当該非当接領域の少なくとも一部は、他方の下死点保持工程で下死点の金型に接触する、熱間プレス成形品の製造方法。
8. 　請求項７に記載の熱間プレス成形品の製造方法であって、
   　前記第１下死点保持工程の前記金属板の非当接領域の少なくとも一部が、前記第２下死点保持工程では前記第２金型に当接する、熱間プレス成形品の製造方法。
9. 　請求項７又は８に記載の熱間プレス成形品の製造方法であって、
   　前記第２下死点保持工程の前記金属板の非当接領域の少なくとも一部が、前記第１下死点保持工程では前記第１金型に当接する、熱間プレス成形品の製造方法。
10. 　請求項７～９のいずれか１項に記載の熱間プレス成形品の製造方法であって、
    　前記一方の下死点保持工程の前記金属板の非当接領域は、前記金属板の両面の対向する一対の領域を含み、当該非当接領域の一対の領域の各々の少なくとも一部は、他方の下死点保持工程で下死点の金型に接触する、熱間プレス成形品の製造方法。
11. 　請求項７～１０のいずれか１項に記載の熱間プレス成形品の製造方法であって、
    　前記一方の下死点保持工程の前記金属板の非当接領域の少なくとも一部は、前記他方の下死点保持工程で下死点の金型に接触し、且つ前記プレス方向へ曲げる成形がなされる、熱間プレス成形品の製造方法。
12. 　請求項７～１１のいずれか１項に記載の熱間プレス成形品の製造方法であって、
    　前記一方の下死点保持工程において、前記金属板の非当接領域の裏面の領域の少なくとも一部には、下死点の金型が当接し、前記非当接領域の裏面の領域の少なくとも一部は、前記他方の下死点保持工程において、金型が当接しない、熱間プレス成形品の製造方法。

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