(57)【要約】【課題】合金材の成形にかかるコストの増大を抑制しつつ、合金材を好適に成形することができる合金材の成形方法を提供する。【解決手段】本発明の合金材の成形方法は、成形前の合金材（板材Ｗ）の全体を、成形温度域まで急速加熱する急速加熱工程Ｓ１と、成形温度域に達した急速加熱後の合金材（板材Ｗ）をプレス成形する合金材成形工程Ｓ３とを備える。合金材がアルミニウム合金材でＪＩＳ規格のＡ６０６１である場合、急速加熱工程Ｓ１において、急速加熱は、毎秒１３℃以上となる加熱速度となっており、合金材がアルミニウム合金材でＪＩＳ規格のＡ２０２４である場合、急速加熱工程Ｓ１において、急速加熱は、毎秒６℃以上となる加熱速度となっている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形前の合金材の全体を、成形温度域まで急速加熱する急速加熱工程と、
前記成形温度域に達した急速加熱後の前記合金材を成形する合金材成形工程と、を備えることを特徴とする合金材の成形方法。
【請求項２】
前記急速加熱工程における前記合金材の加熱速度は、急速加熱後の前記合金材の硬度が所定の硬度以上となるような加熱速度であることを特徴とする請求項１に記載の合金材の成形方法。
【請求項３】
前記合金材は、アルミニウム合金材であることを特徴とする請求項１または２に記載の合金材の成形方法。
【請求項４】
前記急速加熱工程では、
前記アルミニウム合金材がＪＩＳ規格のＡ２０２４である場合、前記成形温度域に達したときの前記アルミニウム合金材のビッカース硬さＨＶが１３５以上となるような加熱速度であり、
前記アルミニウム合金材がＪＩＳ規格のＡ６０６１である場合、前記成形温度域に達したときの前記アルミニウム合金材のビッカース硬さＨＶが１００以上となるような加熱速度であることを特徴とする請求項３に記載の合金材の成形方法。
【請求項５】
前記急速加熱工程では、
前記アルミニウム合金材がＪＩＳ規格のＡ２０２４である場合、前記加熱速度が、毎秒６℃以上となっており、
前記アルミニウム合金材がＪＩＳ規格のＡ６０６１である場合、前記加熱速度が、毎秒１３℃以上となっていることを特徴とする請求項４に記載の合金材の成形方法。
【請求項６】
前記成形温度域は、
前記アルミニウム合金材がＪＩＳ規格のＡ２０２４である場合、４００℃〜４５０℃であり、
前記アルミニウム合金材がＪＩＳ規格のＡ６０６１である場合、３００℃〜４５０℃であることを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の合金材の成形方法。
【請求項７】
前記合金材は、チタン合金材であることを特徴とする請求項１に記載の合金材の成形方法。
【請求項８】
前記合金材成形工程では、前記合金材を成形しつつ、前記合金材を急速冷却することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の合金材の成形方法。
【請求項９】
成形前の合金材の全体を、成形温度域まで急速加熱する加熱機構と、
前記成形温度域に達した急速加熱後の前記合金材を成形するプレス機構と、を備えることを特徴とするプレス成形機。
【請求項１０】
前記加熱機構による前記合金材の加熱速度は、急速加熱後の前記合金材の硬度が所定の硬度以上となるような加熱速度であることを特徴とする請求項９に記載のプレス成形機。
【請求項１１】
前記プレス機構は、前記合金材に接触する成形金型を有し、
前記成形金型は、常温となっていることを特徴とする請求項９または１０に記載のプレス成形機。
【請求項１２】
前記加熱機構により急速加熱された前記合金材を、前記プレス機構に搬送する搬送機構をさらに備えることを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載のプレス成形機。
【請求項１３】
前記加熱機構は、
前記合金材を挟む一対の挟持部材と、
前記合金材全体に高周波の電磁波を照射して、前記合金材を急速加熱する加熱部と、を有し、
一対の前記挟持部材は、その一方の前記挟持部材が、前記合金材とは異なる金属を含んで構成され、その他方の前記挟持部材が、断熱材を含んで構成されていることを特徴する請求項９から１２のいずれか１項に記載のプレス成形機。
【請求項１４】
前記加熱機構は、
内部に前記合金材を収容し、収容した前記合金材全体に赤外線を照射して、前記合金材を急速加熱する加熱炉を有し、
前記加熱炉は、内部に設けられる熱源が、前記合金材を均一に加熱可能な配置となっていることを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項に記載のプレス成形機。
【請求項１５】
前記加熱機構は、
前記合金材の両端をそれぞれ挟持すると共に、前記合金材全体に通電して、前記合金材を急速加熱する電極を有することを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項に記載のプレス成形機。
【請求項１６】
前記加熱機構は、
前記合金材の温度を計測する温度計を有することを特徴とする請求項１３から１５のいずれか１項に記載のプレス成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム合金またはチタン合金等の合金材の成形を行う合金材の成形方法及びプレス成形機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、合金材の成形方法として、アルミニウム合金板をプレス成形するアルミニウム合金板のプレス成形方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。このプレス成形方法では、プレス成形されるアルミニウム合金板のうち、シワ押さえ部分を加熱部とし、パンチが接触する部分を非加熱部としており、アルミニウム合金板の加熱部を加熱する部分的加熱処理を施して、プレス成形を行う。これにより、成形性が高く、また、生産性の高いプレス成形方法としている。
【０００３】
また、他のアルミニウム合金板のプレス成形方法として、特許文献２に示すアルミニウム合金板のプレス成形方法がある。このプレス成形方法では、ポンチ、ダイス、ブランクホルダーから成るプレス成形用金型を用いて、アルミニウム合金板をプレス成形している。このとき、プレス成形方法では、ブランクホルダーの温度を高くし、ポンチの温度をブランクホルダーの温度よりも低くして、アルミニウム合金板をプレス成形する。これにより、プレス加工時の割れの発生やシワの発生がなく、成形されたアルミニウム合金板を、十分な強度とするプレス成形方法としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２２７９５４号公報
【特許文献２】特開２００９−２４１１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の成形方法では、アルミニウム合金板を部分的に加熱することから、アルミニウム合金板を部分的に加熱するためのヒータを用意することになる。同様に、特許文献２の成形方法では、プレス成形用金型を部分的に加熱することから、アルミニウム合金板を部分的に加熱するヒータを組み込んだプレス成形用金型を用意することになる。この場合、部分的に加熱するヒータの構成が複雑となったり、ヒータによる加熱制御のための構成が複雑になったりすることから、成形にかかるコストが増大する可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は、合金材の成形にかかるコストの増大を抑制しつつ、合金材を好適に成形することができる合金材の成形方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の合金材の成形方法は、成形前の合金材の全体を、成形温度域まで急速加熱する急速加熱工程と、前記成形温度域に達した急速加熱後の前記合金材を成形する合金材成形工程と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この場合、前記急速加熱工程における前記合金材の加熱速度は、急速加熱後の前記合金材の硬度が所定の硬度以上となるような加熱速度であることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、急速加熱工程を行うことで、合金材全体を、成形温度域まで急速加熱することができる。ここで、成形温度域とは、所定の寸法公差内に収まるように合金材の成形を行うことができる温度域であり、急速加熱とは、合金材の組織に影響を与え難い、つまり、加熱後の合金材の硬度を所定の硬度以上にすることができる加熱速度である。また、所定の硬度とは、成形後の合金材に要求される要求硬度である。このため、急速加熱を行うことで、加熱後の合金材の硬度を所定の硬度以上にしつつ、成形温度域まで合金材を加熱することができる。この後、合金材成形工程を行うことで、成形温度域に達した合金材を成形することができる。このため、成形後の合金材を、所定の寸法公差内に収めつつ、所定の硬度以上となる合金材とすることができる。また、合金材全体を急速加熱すればよいため、部分的に加熱を行う加熱機構を設ける必要がなく、合金材の成形にかかるコストの増大を抑制することができる。なお、合金材の全体とは、成形する合金材のほぼ全ての部位という意味である。つまり、合金材の全体を急速加熱した結果、合金材の全ての部位が急速加熱される場合だけでなく、合金材の成形に影響を与えない一部が急速加熱されずに、合金材のほぼ全ての部位が急速加熱される場合も含む。
【００１０】
また、前記合金材は、アルミニウム合金材であることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、合金材として、アルミニウム合金材を適用することができる。
【００１２】
また、前記加熱速度は、前記アルミニウム合金材がＪＩＳ規格のＡ２０２４である場合、前記成形温度域に達したときの前記アルミニウム合金材のビッカース硬さＨＶが１３５以上となるような加熱速度であり、前記アルミニウム合金材がＪＩＳ規格のＡ６０６１である場合、前記成形温度域に達したときの前記アルミニウム合金材のビッカース硬さＨＶが１００以上となるような加熱速度であることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、アルミニウム合金材の種類に応じた適切な加熱速度にすることができる。このため、加熱後のアルミニウム合金材の硬度を所定の硬度以上にすることができる。
【００１４】
また、前記急速加熱工程では、前記アルミニウム合金材がＪＩＳ規格のＡ２０２４である場合、前記加熱速度が、毎秒６℃以上となっており、前記アルミニウム合金材がＪＩＳ規格のＡ６０６１である場合、前記加熱速度が、毎秒１３℃以上となっていることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、アルミニウム合金材に適した加熱速度で急速加熱を行うことができる。このため、アルミニウム合金材の組織に影響を与え難い、つまり、加熱後のアルミニウム合金材の硬度を所定の硬度以上にすることが可能な加熱速度で急速加熱を行うことができる。
【００１６】
また、前記成形温度域は、前記アルミニウム合金材がＪＩＳ規格のＡ２０２４である場合、４００℃〜４５０℃であり、前記アルミニウム合金材がＪＩＳ規格のＡ６０６１である場合、３００℃〜４５０℃であることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、アルミニウム合金材の種類に応じた適切な成形温度域にすることができる。このため、成形後のアルミニウム合金材を、所定の寸法公差内に収まるように成形することができる。
【００１８】
また、前記合金材は、チタン合金材であることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、合金材として、チタン合金材を適用することができる。
【００２０】
また、前記合金材成形工程では、前記合金材を成形しつつ、前記合金材を急速冷却することが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、合金材成形工程において、合金材を成形しつつ、合金材を急速冷却することができる。このため、加熱された合金材を迅速に除熱することができるため、熱による合金材の硬度の低下を抑制することができる。なお、好ましくは、成形温度域内で合金材を成形した後、成形後の合金材を急速冷却することがよい。
【００２２】
本発明のプレス成形機は、成形前の合金材の全体を、成形温度域まで急速加熱する加熱機構と、前記成形温度域に達した急速加熱後の前記合金材を成形するプレス機構と、を備えることを特徴とする。
【００２３】
この場合、前記加熱機構による前記合金材の加熱速度は、急速加熱後の前記合金材の硬度が所定の硬度以上となるような加熱速度であることが好ましい。
【００２４】
この構成によれば、加熱機構により、合金材全体を、成形温度域まで急速加熱することができる。このため、急速加熱を行うことで、加熱後の合金材の硬度を所定の硬度以上にしつつ、成形温度域まで合金材を加熱することができる。この後、プレス機構により、成形温度域に達した合金材を成形することができる。このため、成形後の合金材を、所定の寸法公差内に収めつつ、所定の硬度以上となる合金材とすることができる。また、合金材全体を急速加熱すればよいため、部分的に加熱を行う加熱機構を設ける必要がなく、合金材の成形にかかるコストの増大を抑制することができる。
【００２５】
また、前記プレス機構は、前記合金材に接触する成形金型を有し、前記成形金型は、常温となっていることが好ましい。
【００２６】
この構成によれば、成形金型にヒータ等の加熱機構を組み込む必要がなく、成形金型をそのまま使用することができるため、合金材の成形にかかるコストの増大をさらに抑制することができる。
【００２７】
また、前記加熱機構により急速加熱された前記合金材を、前記プレス機構に搬送する搬送機構をさらに備えることが好ましい。
【００２８】
この構成によれば、搬送機構により、急速加熱された合金材を、加熱機構からプレス機構に搬送することができる。
【００２９】
また、前記加熱機構は、前記合金材を挟む一対の挟持部材と、前記合金材全体に高周波の電磁波を照射して、前記合金材を急速加熱する加熱部と、を有し、一対の前記挟持部材は、その一方の前記挟持部材が、前記合金材とは異なる金属を含んで構成され、その他方の前記挟持部材が、断熱材を含んで構成されていることが好ましい。
【００３０】
この構成によれば、一対の挟持部材により合金材を挟持した状態で、加熱部により合金材全体に高周波の電磁波を照射して、合金材を急速加熱することができるため、合金材を均一に加熱することができる。このため、加熱後の合金材における温度のばらつきを抑制することができるため、合金材の急速加熱を好適に行うことができると共に、合金材の成形を好適に行うことが可能となる。
【００３１】
また、前記加熱機構は、内部に前記合金材を収容し、収容した前記合金材全体に赤外線を照射して、前記合金材を急速加熱する加熱炉を有し、前記加熱炉は、内部に設けられる熱源が、前記合金材を均一に加熱可能な配置となっていることが好ましい。
【００３２】
この構成によれば、加熱炉内に収容された合金材を、熱源を用いて合金材全体に赤外線を照射して、合金材を急速加熱することができるため、合金材を均一に加熱することができる。このため、加熱後の合金材における温度のばらつきを抑制することができるため、合金材の急速加熱を好適に行うことができると共に、合金材の成形を好適に行うことが可能となる。
【００３３】
また、前記加熱機構は、前記合金材の両端をそれぞれ挟持すると共に、前記合金材全体に通電して、前記合金材を急速加熱する電極を有することが好ましい。
【００３４】
この構成によれば、電極により合金材の両端をそれぞれ挟持した状態で、電極を介して合金材全体に通電を行って、合金材を急速加熱することができるため、合金材を均一に加熱することができる。このため、加熱後の合金材における温度のばらつきを抑制することができるため、合金材の急速加熱を好適に行うことができると共に、合金材の成形を好適に行うことが可能となる。
【００３５】
また、前記加熱機構は、前記合金材の温度を計測する温度計を有することが好ましい。
【００３６】
この構成によれば、温度計により、合金材が均一の温度になっているか否かを検出することができるため、加熱機構は、合金材の温度が均一の温度であることを保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、実施例１に係る合金材の成形方法に用いられるプレス成形機を側面から見たときの模式図である。
【図２】図２は、プレス成形機の加熱機構を正面から見たときの模式図である。
【図３】図３は、実施例１に係る合金材の成形方法の一連の動作を示すフローチャートである。
【図４】図４は、アルミニウム合金材としてＡ６０６１を用いた場合における、加熱温度と曲げ角度との関係を示すグラフである。
【図５】図５は、アルミニウム合金材としてＡ２０２４を用いた場合における、加熱温度と曲げ角度との関係を示すグラフである。
【図６】図６は、加熱時間とビッカース硬さとの関係を示すグラフである。
【図７】図７は、アルミニウム合金材としてＡ６０６１を用いた場合における、加熱温度とビッカース硬さとの関係を示すグラフである。
【図８】図８は、アルミニウム合金材としてＡ２０２４を用いた場合における、加熱温度とビッカース硬さとの関係を示すグラフである。
【図９】図９は、実施例１の合金材の成形方法における合金材の温度変化に関するグラフである。
【図１０】図１０は、実施例２に係るプレス成形機を側面から見たときの模式図である。
【図１１】図１１は、実施例２に係るプレス成形機の加熱機構を正面から見たときの模式図である。
【図１２】図１２は、実施例３に係るプレス成形機の加熱機構を正面から見たときの模式図である。
【図１３】図１３は、実施例４に係るプレス成形機の加熱機構を正面から見たときの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下に、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００３９】
図１は、実施例１に係る合金材の成形方法に用いられるプレス成形機を側面から見たときの模式図であり、図２は、プレス成形機の加熱機構を正面から見たときの模式図である。実施例１に係る合金材の成形方法は、合金材として、アルミニウム合金材が用いられ、板状のアルミニウム合金材をプレス成形している。なお、アルミニウム合金材は、例えば、大きさが２５０ｍｍ×３００ｍｍの長方形状に形成され、板厚が１．２７ｍｍ〜１．６ｍｍとなる板材Ｗである。なお、アルミニウム合金材の板材Ｗは、この大きさに限定されない。また、アルミニウム合金材の板材Ｗは、板厚が０．８ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲内であればよい。さらに、アルミニウム合金材としては、例えば、ＪＩＳ規格のＡ２０２４、ＪＩＳ規格のＡ６０６１が用いられる。
【００４０】
ここで、図１を参照し、合金材の成形方法に用いられるプレス成形機１について説明する。図１に示すように、プレス成形機１は、加熱機構５と、搬送機構６と、プレス機構７とを備え、これら各機構５，６，７が基台１１上に設置されている。プレス成形機１は、加熱機構５によりアルミニウム合金材の板材Ｗを加熱し、搬送機構６により板材Ｗを加熱機構５からプレス機構７に搬送し、プレス機構７により板材Ｗをプレス成形している。
【００４１】
図２に示すように、加熱機構５は、基台１１上に設けられる加熱台１２と、加熱台１２上に設けられる載置部材１３と、加熱台１２の内部に配置される加熱部１４と、を有している。この加熱機構５において、板材Ｗは、載置部材１３上に載置される。また、加熱機構５は、板材Ｗを挟んで、載置部材１３の反対側（上方側）に設けられる断熱部材１７を有し、断熱部材１７は、断熱部材１７の上方に設けられる上方支持部材１６により支持されている。このとき、加熱機構５において、載置部材１３と断熱部材１７とが、板材Ｗをその両面から挟持する一対の挟持部材となっている。
【００４２】
載置部材１３は、その上面が、板材Ｗを載置する載置面となっており、板材Ｗと異なる金属で構成されている。載置部材１３は、例えば、ステンレス鋼材またはチタン合金材を用いて構成されている。
【００４３】
加熱部１４は、載置部材１３上に載置された板材Ｗへ向けて、高周波の電磁波を照射する高周波加熱装置である。この加熱部１４は、板材Ｗの全体を、下記する合金材の成形方法に従って、急速加熱している。
【００４４】
この加熱機構５を用いて板材Ｗを急速加熱する場合、先ず、載置部材１３上に板材Ｗが載置される。この後、上方支持部材１６が下降することで、板材Ｗが載置部材１３と断熱部材１７により挟持され、この状態で、加熱部１４により、板材Ｗが急速加熱される。急速加熱された板材Ｗは、載置部材１３と断熱部材１７とにより挟持されていることから、温度分布が一様となる。このため、板材Ｗは、加熱機構５により均一に急速加熱される。
【００４５】
搬送機構６は、基台１１上に支持部材２２を介して設置されるキッカー２１と、加熱機構５とプレス機構７との間に配置される搬送ガイド２３とを有している。キッカー２１は、加熱機構５を挟んで、搬送ガイド２３の反対側に設けられている。キッカー２１は、載置部材１３上に載置された板材Ｗを側方から押すことで、搬送ガイド２３を介してプレス機構７へ向けて板材Ｗをスライド移動させている。搬送ガイド２３は、基台１１上に設置されており、その上面が、載置部材１３の上面と、鉛直方向において略同じ位置に形成されている。搬送ガイド２３は、キッカー２１によりスライド移動する板材Ｗを、プレス機構７へ向けて案内している。なお、実施例１において、搬送機構６は、搬送ガイド２３を有する構成としているが、加熱機構５とプレス機構７との間が、板材Ｗが移動可能に狭ければ、搬送ガイド２３を省いた構成であってもよい。
【００４６】
プレス機構７は、上成形金型２５と、下成形金型２６とを有しており、各成形金型２５，２６は、常温となっている。下成形金型２６は、基台１１上に設置されており、その上面に、加熱機構５から搬送ガイド２３を介してスライド移動した板材Ｗが載置される。上成形金型２５は、板材Ｗを挟んで、下成形金型２６の反対側（上方側）に設けられている。上成形金型２５は、上成形金型２５の上方に設けられる上方支持部材１６により支持されている。
【００４７】
このプレス機構７を用いて板材Ｗを成形する場合、下成形金型２６上に板材Ｗが設置された状態において、上方支持部材１６が下降する。すると、板材Ｗは、上成形金型２５と下成形金型２６とにより挟持されることで、所定の形状に成形される。
【００４８】
次に、図３を参照して、上記のプレス成形機１を用いて合金材を成形する合金材の成形方法について説明する。この合金材の成形方法では、急速加熱工程Ｓ１と、搬送工程Ｓ２と、合金材成形工程Ｓ３とが実行される。
【００４９】
急速加熱工程Ｓ１では、成形前の板材Ｗを、成形温度域まで急速加熱している。成形温度域とは、所定の寸法公差内に収まるように板材Ｗの成形を行うことが可能な温度域である。ここで、板材Ｗを成形加工することで得られる成形品としては、例えば、容器である。板材Ｗを成形加工して得られる容器は、その底面と側面との曲げ角度が、例えば、９０°となるように成形される。このとき、所定の寸法公差、つまり、スプリングバック角度は、±１°となっている。このため、実施例１の成形温度域は、板材Ｗを成形加工して得られる容器の底面と側面との曲げ角度を９０°とした場合、曲げ角度が９０°±１°内に収まるように板材Ｗの成形を行うことが可能な温度域となっている。
【００５０】
図４は、アルミニウム合金材としてＡ６０６１を用いた場合における、加熱温度と曲げ角度との関係を示すグラフであり、図５は、アルミニウム合金材としてＡ２０２４を用いた場合における、加熱温度と曲げ角度との関係を示すグラフである。図４及び図５は、その横軸が、加熱温度となっており、その縦軸が、曲げ角度となっている。なお、図４及び図５では、人工時効前と人工時効後との計測結果をプロットしている。
【００５１】
図４に示すように、アルミニウム合金材としてＡ６０６１を用いた場合、曲げ角度を９０°とし、所定の寸法公差（スプリングバック角度）を±１°とすると、成形温度域は、３００℃〜５００℃となる。一方で、板材Ｗを、４５０℃よりも大きい温度にすると、板材Ｗの組織の一部が液相となり、板材Ｗの強度が不足しまう。このため、アルミニウム合金材としてＪＩＳ規格のＡ６０６１を用いた場合、成形温度域は、３００℃〜４５０℃の温度域となる。つまり、成形温度域は、その下限温度が、板材Ｗの成形性によって規定され、その上限温度が、板材Ｗの強度によって規定される。
【００５２】
一方で、図５に示すように、アルミニウム合金材としてＡ２０２４を用いた場合、曲げ角度を９０°とし、所定の寸法公差（スプリングバック角度）を±１°とすると、成形温度域は、４００℃〜４５０℃となる。なお、図５においても、板材Ｗを、４５０℃よりも大きい温度にすると、板材Ｗの組織の一部が液相となり、板材Ｗの強度が不足してしまう。このため、アルミニウム合金材としてＪＩＳ規格のＡ２０２４を用いた場合、成形温度域は、４００℃〜４５０℃の温度域となる。
【００５３】
ここで、急速加熱とは、合金材の組織に影響を与え難い、つまり、加熱後の合金材の硬度が所定の硬度以上に維持することが可能な加熱速度となっている。なお、所定の硬度とは、成形後の合金材に要求される要求硬度である。図６は、加熱時間と合金材の硬度との関係を示すグラフである。図６は、その横軸が、加熱時間となっており、その縦軸が、合金材の硬度となっている。図６では、上記した成形温度域に達するまでの時間を変化させたときの、合金材の硬度の変化を示すグラフとなっている。
【００５４】
図６に示すように、アルミニウム合金材としてＡ６０６１を用いた場合、要求される硬度を、ビッカース硬さＨＶの１００とし、成形温度（加熱温度）を４００℃とする。この場合、ビッカース硬さＨＶを１００以上とするには、合金材の温度が常温から４００℃に達するまでの時間を、約３０秒よりも短くする必要があることが分かった。このため、加熱速度は、毎秒約１３℃以上となる。なお、アルミニウム合金材としてＡ６０６１を用いた場合、加熱速度は、毎秒２０℃以上が好ましく、毎秒６７℃以上が最も好ましい。
【００５５】
一方で、図５に示すように、アルミニウム合金材としてＡ２０２４を用いた場合、要求される硬度を、ビッカース硬さＨＶの１３５とし、成形温度（加熱温度）を４００℃とする。この場合、ビッカース硬さＨＶを１３５以上とするには、合金材の温度が常温から４００℃に達するまでの時間を、約６０秒よりも短くする必要があることが分かった。このため、加熱速度は、毎秒約６℃以上となる。なお、アルミニウム合金材としてＡ２０２４を用いた場合、加熱速度は、毎秒２０℃以上が好ましく、毎秒６７℃以上が最も好ましい。
【００５６】
次に、図７及び図８を参照し、板材Ｗを所定の成形温度域まで急速加熱したときの合金材の硬度の変化について説明する。図７は、アルミニウム合金材としてＡ６０６１を用いた場合における、加熱温度と合金材の硬度との関係を示すグラフである。図８は、アルミニウム合金材としてＡ２０２４を用いた場合における、加熱温度と合金材の硬度との関係を示すグラフである。図７及び図８は、その横軸が、加熱温度となっており、その縦軸が、合金材の硬度となっている。なお、図７では、急速加熱の合金材の硬度の変化について、３回分の計測結果をプロットしており、図８では、２回分の計測結果をプロットしている。
【００５７】
図７に示すように、アルミニウム合金材としてＡ６０６１を用いた場合、板材Ｗを所定の加熱温度まで急速加熱すると、板材Ｗの硬度（ビッカース硬さＨＶ）は、加熱温度に関わらず、３０ＨＶ程度の範囲内となることから、板材Ｗの硬度にほぼ変化がない。このため、所定の成形温度域（３００℃〜４５０℃）まで急速加熱を行った場合、板材Ｗの組織に影響を与え難い、つまり、加熱後の板材Ｗの硬度を所定の硬度（ビッカース硬さ１００）以上に維持できることが確認された。
【００５８】
図８に示すように、アルミニウム合金材としてＡ２０２４を用いた場合、板材Ｗを所定の加熱温度まで急速加熱すると、板材Ｗの硬度（ビッカース硬さＨＶ）は、図７と同様に、加熱温度に関わらず、１０ＨＶの範囲内となることから、板材Ｗの硬度にほぼ変化がない。このため、図８の場合も、所定の成形温度域（４００℃〜４５０℃）まで急速加熱を行った場合、板材Ｗの組織に影響を与え難い、つまり、加熱後の板材Ｗの硬度を所定の硬度（ビッカース硬さ１３５）以上に維持できることが確認された。
【００５９】
そして、急速加熱工程Ｓ１では、加熱機構５により、板材Ｗに対して高周波の電磁波を照射することで、板材Ｗの全体を上記の加熱速度で急速加熱している。急速加熱された板材Ｗは、その硬度が低下することなく、成形温度域まで加熱される。ここで、板材Ｗの全体とは、成形する板材Ｗのほぼ全ての部位という意味である。つまり、板材Ｗの全体を急速加熱した結果、板材Ｗの全ての部位が急速加熱される場合だけでなく、板材Ｗの成形に影響を与えない一部が急速加熱されずに、板材Ｗのほぼ全ての部位が急速加熱される場合も含む。
【００６０】
続いて、搬送工程Ｓ２では、搬送機構６により、成形温度域に達した急速加熱後の板材Ｗを、プレス機構７へ向けて搬送している。搬送機構６は、急速加熱後の板材Ｗを、キッカー２１により、搬送ガイド２３上をスライド移動させることで、プレス機構７の下成形金型２６に移動させる。なお、板材Ｗの加熱機構５からプレス機構７までの搬送時間は、数秒程度となっている。
【００６１】
合金材成形工程Ｓ３では、成形温度域に達した急速加熱後の板材Ｗを、上成形金型２５及び下成形金型２６によりプレス成形することで、所定の形状となる成形品、例えば容器を成形する。このとき、上成形金型２５及び下成形金型２６は、常温となっていることから、板材Ｗは、成形時に上成形金型２５及び下成形金型２６が接触することで、急速冷却される。このとき、成形開始から成形終了までの成形時間のうち、板材Ｗをプレス成形するプレス時間（つまり、上成形金型２５及び下成形金型２６により板材Ｗが挟持されるまでの時間）は、１秒未満となっており、残りの時間は、上成形金型２５及び下成形金型２６による挟持状態を維持する時間となる。なお、合金材成形工程Ｓ３において、板材Ｗの急速冷却の冷却速度は、板材Ｗの除熱を迅速に行うために、毎秒２０℃以上にすることが好ましい。
【００６２】
続いて、図９を参照して、上記の合金材の成形方法により成形される板材Ｗの温度変化について説明する。図９は、実施例１の合金材の成形方法における合金材の温度変化のグラフである。図９は、その横軸が時間となっており、その縦軸が合金材の温度となっている。図９に示すように、加熱開始時刻がｔ１、加熱終了時刻がｔ２、成形開始時刻がｔ３、成形終了時刻がｔ４となっている。急速加熱工程Ｓ１は、ｔ１からｔ２までの間で行われ、搬送工程Ｓ２は、ｔ２からｔ３までの間で行われ、合金材成形工程Ｓ３は、ｔ３からｔ４までの間で行われる。つまり、ｔ１からｔ２までの間は、加熱機構５による板材Ｗの急速加熱が行われ、ｔ２からｔ３までの間は、搬送機構６による板材Ｗの搬送が行われ、ｔ３からｔ４までの間は、プレス機構７による板材Ｗのプレス成形が行われる。
【００６３】
図９に示すように、成形前（加熱開始時刻ｔ１の前）の板材Ｗは常温となっている。この常温の板材Ｗを、加熱機構５を用いて、加熱開始時刻ｔ１から加熱終了時刻ｔ２まで急速加熱する。すると、板材Ｗは、その温度が、常温から成形温度域まで所定の加熱速度で急速加熱されることで、一定に温度上昇する。この後、急速加熱後の板材Ｗを、搬送機構６を用いて、加熱終了時刻ｔ２から成形開始時刻ｔ３までの間において、下成形金型２６上に設置させる。このとき、板材Ｗは、外気によって僅かに温度低下する。そして、下成形金型２６上に設置された板材Ｗを、プレス機構７を用いて、成形開始時刻ｔ３から成形終了時刻ｔ４までの間において、プレス成形を行う。このとき、上成形金型２５及び下成形金型２６は、常温であることから、急速加熱された板材Ｗは、上成形金型２５及び下成形金型２６によって急速冷却される。そして、板材Ｗは、成形開始時刻ｔ３から成形終了時刻ｔ４までの間で冷却されることで、常温となる。板材Ｗが常温になると、上成形金型２５と下成形金型２６とが離れ、成形後の板材Ｗが下成形金型２６から離型される。なお、板材Ｗは、必ずしも常温まで冷却せずともよく、成形温度域よりも低い所定の温度まで冷却したら、下成形金型２６から離型させてもよい。
【００６４】
以上のように、実施例１の構成によれば、加熱機構５を用いて急速加熱工程Ｓ１を実行することで、板材Ｗ全体を、成形温度域まで急速加熱することができる。このとき、成形温度域は、所定の寸法公差内に収まるように板材Ｗの成形を行うことが可能な温度域となっており、また、急速加熱は、板材Ｗの組織に影響を与え難い、つまり、加熱後の板材Ｗの硬度が所定の硬度以上となる加熱速度となっている。このため、急速加熱を行うことで、加熱後の板材Ｗの硬度を所定の硬度以上にしつつ、成形温度域まで板材Ｗを加熱することができる。この後、プレス機構７を用いて合金材成形工程Ｓ３を実行することで、成形温度域に達した板材Ｗをプレス成形することができる。このため、実施例１では、成形後の板材Ｗを、所定の寸法公差内に収めて成形することができ、また、所定の硬度以上となるように成形することができる。また、板材Ｗ全体を急速加熱すればよいため、加熱機構５において、部分的に加熱を行う機構を設ける必要がない。よって、実施例１の合金材の成形方法及びプレス成形機１では、板材Ｗの成形性を向上させることができ、また、板材Ｗの加熱に関するコストの増大を抑制することができる。
【００６５】
また、実施例１の構成によれば、アルミニウム合金材がＪＩＳ規格のＡ２０２４である場合、ビッカース硬度ＨＶが１３５以上となるような加熱速度にすることができ、アルミニウム合金材がＪＩＳ規格のＡ６０６１である場合、ビッカース硬度ＨＶが１００以上となるような加熱速度にすることができる。このため、アルミニウム合金材の種類に応じた適切な加熱速度にできることから、急速加熱後のアルミニウム合金材の板材Ｗの硬度を所定の硬度以上にすることができる。
【００６６】
また、実施例１の構成によれば、アルミニウム合金材がＪＩＳ規格のＡ２０２４である場合、急速加熱の加熱速度を、毎秒６℃以上とすることができ、アルミニウム合金材がＪＩＳ規格のＡ６０６１である場合、急速加熱の加熱速度を、毎秒１３℃以上とすることができるため、アルミニウム合金材に適した加熱速度で急速加熱を行うことができる。このため、アルミニウム合金材の組織に影響を与え難い、つまり、加熱後のアルミニウム合金材の硬度を所定の硬度以上にすることが可能な加熱速度で急速加熱を行うことができる。
【００６７】
また、実施例１の構成によれば、アルミニウム合金材がＪＩＳ規格のＡ２０２４である場合、成形温度域を４００℃〜４５０℃とし、アルミニウム合金材がＪＩＳ規格のＡ６０６１である場合、成形温度域を３００℃〜４５０℃とすることができる。このため、アルミニウム合金材の種類に応じた適切な成形温度域にできることから、成形後の板材Ｗを、所定の寸法公差内に収まるように成形することができ、板材Ｗの成形性を向上させることができる。
【００６８】
また、実施例１の構成によれば、合金材成形工程Ｓ３において、板材Ｗを成形しつつ、板材Ｗを急速冷却することができる。このため、加熱された板材Ｗを迅速に除熱することができるため、熱による板材Ｗの硬度の低下を抑制することができる。なお、好ましくは、成形温度域内で板材Ｗを成形した後、成形後の板材Ｗを急速冷却することがよい。また、冷却速度は、毎秒２０℃以上であることが好ましい。
【００６９】
また、実施例１の構成によれば、合金材成形工程Ｓ３において、板材Ｗの成形に用いられる上成形金型２５及び下成形金型２６を常温にすることができる。このため、上成形金型２５及び下成形金型２６に、ヒータ等の加熱機構を組み込む必要がなく、簡易な構成とすることができるため、コストの増大を抑制することができる。なお、上成形金型２５及び下成形金型２６は、合金材をプレス成形することにより温度上昇することから、上成形金型２５及び下成形金型２６の温度上昇を抑制するために、上成形金型２５及び下成形金型２６に、冷却機構を設けてもよい。
【００７０】
また、実施例１の構成によれば、載置部材１３及び断熱部材１７により、板材Ｗを挟持した状態で、加熱部１４により板材Ｗ全体に高周波の電磁波を照射して、板材Ｗを急速加熱することができるため、板材Ｗを均一に加熱することができる。このため、加熱後の板材Ｗにおける温度のばらつきを抑制することができるため、板材Ｗの急速加熱を好適に行うことができると共に、板材Ｗの成形を好適に行うことが可能となる。
【実施例２】
【００７１】
次に、図１０及び図１１を参照して、実施例２に係るプレス成形機５０について説明する。図１０は、実施例２に係るプレス成形機を側面から見たときの模式図であり、図１１は、実施例２に係るプレス成形機の加熱機構を正面から見たときの模式図である。なお、実施例１と重複した記載を避けるべく、実施例１と異なる部分についてのみ説明し、実施例１と同様の構成については、同じ符号を用いて説明する。実施例１のプレス成形機１において、加熱機構５は、板材Ｗに、高周波の電磁波を照射して、板材Ｗの全体を急速加熱したが、実施例２のプレス成形機５０において、加熱機構５１は、板材Ｗに、赤外線を照射して、板材Ｗの全体を急速加熱している。
【００７２】
図１０に示すように、実施例２にかかるプレス成形機５０は、加熱機構５１と、搬送機構５２と、プレス機構７とを備え、実施例１と同様に、これら各機構５１，５２，７が基台１１上に設置されている。
【００７３】
加熱機構５１は、基台１１上に設けられる加熱炉６１を有している。図１１に示すように、加熱炉６１は、いわゆる赤外線イメージ炉であり、内部に板材Ｗを収容する収容空間が形成され、熱源として、板材Ｗに赤外線を照射可能なヒータ６２が用いられている。加熱炉６１は、収容空間の一方に板材Ｗを投入する投入口が設けられ、収容空間の他方に板材Ｗを排出する排出口が形成されている。ヒータ６２は、収容された板材Ｗを均一に加熱可能な配置となっており、例えば、板材Ｗの全周に亘って設けられている。
【００７４】
この加熱機構５１を用いて板材Ｗを急速加熱する場合、先ず、加熱炉６１内に板材Ｗが収容される。この後、ヒータ６２により赤外線が照射されることで、板材Ｗが急速加熱される。急速加熱された板材Ｗは、加熱炉６１内に収容されながら加熱されることから、温度分布が一様となる。このため、板材Ｗは、加熱機構５１により均一に急速加熱される。
【００７５】
搬送機構５２は、例えば、ロボットアームを用いて構成され、加熱炉６１の排出口から板材Ｗを取り出すと共に、取り出した板材Ｗをプレス機構７の下成形金型２６の上面に設置する。
【００７６】
以上のように、実施例２の構成によれば、加熱炉６１内に収容された板材Ｗを、ヒータ６２を用いて、板材Ｗの全体に赤外線を照射して、板材Ｗを急速加熱することができるため、板材Ｗを均一に加熱することができる。このため、加熱後の板材Ｗにおける温度のばらつきを抑制することができるため、板材Ｗの急速加熱を好適に行うことができると共に、板材Ｗの成形を好適に行うことが可能となる。
【実施例３】
【００７７】
次に、図１２を参照して、実施例３に係るプレス成形機７０について説明する。図１２は、実施例３に係るプレス成形機の加熱機構を正面から見たときの模式図である。なお、実施例１と重複した記載を避けるべく、実施例１と異なる部分についてのみ説明し、実施例１と同様の構成については、同じ符号を用いて説明する。実施例１のプレス成形機１において、加熱機構５は、板材Ｗに、高周波の電磁波を照射して、板材Ｗの全体を急速加熱したが、実施例３のプレス成形機７０において、加熱機構７１は、板材Ｗに通電を行って、板材Ｗの全体を急速加熱している。
【００７８】
図１２に示すように、実施例３にかかるプレス成形機７０の加熱機構７１は、基台１１上に設けられる加熱台７２と、加熱台７２上に設けられる下絶縁部材７３と、下絶縁部材７３上に設けられる第１下方電極７４及び第２下方電極７５とを有している。この加熱機構７１において、板材Ｗは、第１下方電極７４及び第２下方電極７５上に設置される。また、加熱機構７１は、板材Ｗを挟んで、第１下方電極７４及び第２下方電極７５の反対側（上方側）に設けられる第１上方電極７６及び第２上方電極７７と、第１上方電極７６及び第２上方電極７７の上方に設けられる上絶縁部材７８とを有し、上絶縁部材７８は、上絶縁部材７８の上方に設けられる上方支持部材１６により支持されている。
【００７９】
下絶縁部材７３は、例えば、セラミック等を用いて構成され、基台１１及び加熱台７２と、第１下方電極７４及び第２下方電極７５とを絶縁している。第１下方電極７４は、第１上方電極７６と対向して設けられており、板材Ｗの一方の端部を挟持可能な位置に設けられている。また、第２下方電極７５は、第２上方電極７７と対向して設けられており、板材Ｗの他方の端部を挟持可能な位置に設けられている。上絶縁部材７８は、下絶縁部材７３と同様に、例えば、セラミック等を用いて構成され、上方支持部材１６と、第１上方電極７６及び第２上方電極７７とを絶縁している。
【００８０】
この加熱機構７１を用いて板材Ｗを急速加熱する場合、先ず、第１下方電極７４及び第２下方電極７５上に板材Ｗが設置される。この後、上方支持部材１６が下降することで、板材Ｗは、その一方の端部が第１下方電極７４と第１上方電極７６とにより挟持され、その他方の端部が第２下方電極７５と第２上方電極７７とにより挟持される。板材Ｗの両端部が各電極７４，７５，７６，７７によりそれぞれ挟持されると、第１下方電極７４及び第１上方電極７６により挟持された板材Ｗの一方の端部と、第２下方電極７５及び第２上方電極７７により挟持された板材Ｗの他方の端部との間に電位差が生じ、これにより、板材Ｗが通電される。板材Ｗが通電されると、板材Ｗの抵抗熱によって、板材Ｗが急速加熱される。
【００８１】
以上のように、実施例３の構成によれば、各電極７４，７５，７６，７７により板材Ｗの両端をそれぞれ挟持した状態で、各電極７４，７５，７６，７７を介して板材Ｗ全体に通電を行って、板材Ｗを急速加熱することができるため、板材Ｗを均一に加熱することができる。このため、加熱後の板材Ｗにおける温度のばらつきを抑制することができるため、板材Ｗの急速加熱を好適に行うことができると共に、板材Ｗの成形を好適に行うことが可能となる。
【実施例４】
【００８２】
次に、図１３を参照して、実施例４に係るプレス成形機８０について説明する。図１３は、実施例４に係るプレス成形機の加熱機構を正面から見たときの模式図である。なお、実施例１と重複した記載を避けるべく、実施例１と異なる部分についてのみ説明し、実施例１と同様の構成については、同じ符号を用いて説明する。実施例１のプレス成形機１において、加熱機構５は、板材Ｗに、高周波の電磁波を照射して、板材Ｗの全体を急速加熱したが、実施例４のプレス成形機８０において、加熱機構８１は、板材Ｗに当接する当接部材８２ａ，８２ｂに、高周波の電磁波を照射して、当接部材８２ａ，８２ｂを加熱し、加熱された当接部材８２ａ，８２ｂによって板材Ｗの全体を急速加熱している。
【００８３】
図１３に示すように、実施例４にかかるプレス成形機８０の加熱機構８１は、基台１１上に設けられる加熱台８３と、加熱台８３の上面に設けられる当接部材８２ａと、加熱台８３の内部に設けられる複数のコイル８４ａと、板材Ｗの下面の温度を計測する複数の熱電対（温度計）８５ａとを有している。また、加熱機構８１は、上方支持部材１６に支持される上構造部材８６と、上構造部材８６の下面に設けられる当接部材８２ｂと、上構造部材８６の内部に設けられる複数のコイル８４ｂと、板材Ｗの上面の温度を計測する複数の熱電対（温度計）８５ｂとを有している。
【００８４】
加熱台８３は、その上方側に中空の内部空間８３ａが形成されており、内部空間８３ａの上方側に当接部材８２ａが配置されている。この内部空間８３ａには、複数のコイル８４ａが配置されると共に、複数の熱電対８５ａが配置される。
【００８５】
加熱台８３の上方に設けられる当接部材８２ａは、上構造部材８６の下方に設けられる当接部材８２ｂに対向して設けられている。板材Ｗは、当接部材８２ａの平坦な上面と当接部材８２ｂの平坦な下面との間に挟まれ、この状態で加熱される。当接部材８２ａ及び当接部材８２ｂは、例えば、炭素材を用いて構成されており、板材Ｗよりも大きく形成されている。なお、当接部材８２ａ及び当接部材８２ｂは、炭素材に限らず、タングステンまたはニクロムといった融点、透磁率及び抵抗値が高い材料を用いて構成してもよい。
【００８６】
複数のコイル８４ａは、加熱台８３の内部空間８３ａに設けられており、当接部材８２ａへ向けて、高周波の電磁波を照射し、当接部材８２ａを急速加熱している。複数のコイル８４ａは、当接部材８２ａの面内において、所定の間隔を空けて配置されており、例えば、格子状または千鳥状に配置されている。
【００８７】
複数の熱電対８５ａは、板材Ｗの下面の温度を計測している。複数の熱電対８５ａは、板材Ｗの面内において、所定の間隔を空けて配置されており、例えば、格子状または千鳥状に配置されている。各熱電対８５ａは、その先端側を板材Ｗに当接させるべく、当接部材８２ａに形成される貫通穴から上方側へ突出可能となっている。このとき、各熱電対８５ａは、その基端側にスプリング８７ａが設けられており、スプリング８７ａは、各熱電対８５ａを先端側に付勢すると共に、各熱電対８５ａの後端側への移動を許容している。このため、板材Ｗの下面が当接部材８２ａの上面に当接すると、複数の熱電対８５ａは、スプリング８７ａにより先端側に付勢されることで、板材Ｗの下面に当接した状態に維持される。
【００８８】
上構造部材８６は、その下方側に中空の内部空間８６ａが形成されており、内部空間８６ａの下方側に当接部材８２ｂが配置されている。この内部空間８６ａには、複数のコイル８４ｂが配置されると共に、複数の熱電対８５ｂが配置される。
【００８９】
上構造部材８６の下方に設けられる当接部材８２ｂは、加熱台８３の上方に設けられる当接部材８２ａに対向して設けられている。当接部材８２ｂは、当接部材８２ａと同様の構成であるため、説明を省略する。
【００９０】
複数のコイル８４ｂは、上構造部材８６の内部空間８６ａに設けられており、当接部材８２ｂへ向けて、高周波の電磁波を照射し、当接部材８２ｂを急速加熱している。複数のコイル８４ｂは、複数のコイル８４ａと同様に、当接部材８２ｂの面内において、所定の間隔を空けて配置されており、例えば、格子状または千鳥状に配置されている。
【００９１】
複数の熱電対８５ｂは、板材Ｗの上面の温度を計測している。複数の熱電対８５ｂは、板材Ｗの面内において、所定の間隔を空けて配置されており、例えば、格子状または千鳥状に配置されている。各熱電対８５ｂは、熱電対８５ａと同様に、その先端側を板材Ｗに当接させるべく、当接部材８２ｂに形成される貫通穴から下方側へ突出可能となっている。このとき、各熱電対８５ｂは、その基端側にスプリング８７ｂが設けられており、スプリング８７ｂは、各熱電対８５ｂを先端側に付勢すると共に、各熱電対８５ｂの後端側への移動を許容している。このため、板材Ｗが当接部材８２ｂの下面に当接すると、複数の熱電対８５ｂは、スプリング８７ｂにより先端側に付勢されることで、板材Ｗに当接した状態に維持される。
【００９２】
この加熱機構８１を用いて板材Ｗを急速加熱する場合、先ず、当接部材８２ａ上に板材Ｗが載置される。この後、上方支持部材１６が下降することで、板材Ｗは、当接部材８２ａと当接部材８２ｂとにより挟持され、この状態で、コイル８４ａ及びコイル８４ｂにより、当接部材８２ａ及び当接部材８２ｂが急速加熱される。当接部材８２ａ及び当接部材８２ｂに挟持された板材Ｗは、急速加熱された当接部材８２ａ及び当接部材８２ｂから熱が伝達されることで急速加熱される。
【００９３】
このとき、加熱機構８１は、複数の熱電対８５ａにより、急速加熱された板材Ｗ（の下面）の温度を計測することで、板材Ｗが均一な温度になっているか否かを判定している。同様に、加熱機構８１は、複数の熱電対８５ｂにより、急速加熱された板材Ｗ（の上面）の温度を計測することで、板材Ｗが均一な温度になっているか否かを判定している。
【００９４】
以上のように、実施例４の構成によれば、当接部材８２ａと当接部材８２ｂとの間に板材Ｗを挟持し、複数のコイル８４ａにより、当接部材８２ａ及び当接部材８２ｂを急速加熱することで、当接部材８２ａ及び当接部材８２ｂからの熱伝達により、板材Ｗ全体を急速加熱することができるため、板材Ｗを均一に加熱することができる。このため、加熱後の板材Ｗにおける温度のばらつきを抑制することができるため、板材Ｗの急速加熱を好適に行うことができると共に、板材Ｗの成形を好適に行うことが可能となる。
【００９５】
また、実施例４の構成によれば、複数の熱電対８５ａ及び複数の熱電対８５ｂにより、板材Ｗが均一の温度になっているか否かを検出することができるため、加熱機構８１は、板材Ｗの温度が均一の温度であることを保証することができる。
【００９６】
なお、実施例４では、複数の熱電対８５ａ及び複数の熱電対８５ｂにより、板材Ｗが均一な温度になっているか否かを検出したが、加熱機構８１は、板材Ｗが均一な温度になっていない場合、複数の熱電対８５ａ及び複数の熱電対８５ｂの計測結果に基づいて、複数のコイル８４ａ及び複数のコイル８４ｂを制御してもよい。つまり、加熱機構８１は、急速加熱された板材Ｗ（の下面）が均一の温度となるように、複数の熱電対８５ａの計測結果に基づいて、複数のコイル８４ａによる当接部材８２ａの加熱を調整してもよい。同様に、加熱機構８１は、急速加熱された板材Ｗ（の上面）が均一の温度となるように、複数の熱電対８５ｂの計測結果に基づいて、複数のコイル８４ｂによる当接部材８２ｂの加熱を調整してもよい。
【００９７】
また、実施例４では、板材Ｗの上下面の温度を計測するものとして、熱電対８５ａ，８５ｂを適用したが、板材Ｗの上下面の温度を計測可能な温度計であれば、いずれの構成であってもよい。
【００９８】
なお、実施例１から４では、加熱機構５，５１，７１，８１により、板材Ｗ全体を急速加熱したが、この構成に限定されない。急速加熱を実行可能な加熱機構として、加熱された粒子が流動することで流動層が形成される加熱機構を用意し、板材Ｗを流動層に接触させて、板材Ｗ全体を急速加熱してもよい。
【００９９】
また、実施例１から４では、合金材として、アルミニウム合金材に適用して説明したが、チタン合金材に適用してもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１  プレス成形機
５  加熱機構
６  搬送機構
７  プレス機構
１１  基台
１２  加熱台
１３  載置部材
１４  加熱部
１６  上方支持部材
１７  断熱部材
２１  キッカー
２２  支持部材
２３  搬送ガイド
２５  上成形金型
２６  下成形金型
５０  プレス成形機（実施例２）
５１  加熱機構（実施例２）
５２  搬送機構（実施例２）
６１  加熱炉
６２  ヒータ
７０  プレス成形機（実施例３）
７１  加熱機構（実施例３）
７２  加熱台（実施例３）
７３  下絶縁部材
７４  第１下方電極
７５  第２下方電極
７６  第１上方電極
７７  第２上方電極
７８  上絶縁部材
８０  プレス成形機（実施例４）
８１  加熱機構（実施例４）
８２ａ，８２ｂ  当接部材
８３  加熱台（実施例４）
８４ａ，８４ｂ  コイル
８５ａ，８５ｂ  熱電対
８６  上構造部材
Ｗ  板材
ｔ１  加熱開始時刻
ｔ２  加熱終了時刻
ｔ３  成形開始時刻
ｔ４  成形終了時刻
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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