(57)【要約】【課題】金属板（特に、高強度金属板）の温間プレス成形を行うに際して、金属板の破断を抑制することができる金属板の温間プレス成形方法を提供する。【解決手段】プレス成形開始時の金属板１の温度と金型（パンチ１４）の温度との差が２００℃以下になるように金型（パンチ１４）の温度を加熱・調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板を所定温度に加熱して金型でプレス成形するに際して、プレス成形開始時の金属板の温度と金型の温度との差が２００℃以下になるように、金型の温度を調整することを特徴とする金属板の温間プレス成形方法。
【請求項２】
プレス成形開始時の金属板の温度が４５０〜６５０℃であることを特徴とする請求項１に記載の金属板の温間プレス成形方法。
【請求項３】
プレス成形開始時の金型の温度が６００℃以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の金属板の温間プレス成形方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の金属板の温間プレス成形方法により製造されたことを特徴とするプレス成形品。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の金属板の温間プレス成形方法を実施するための温間プレス成形装置であって、金型を加熱する金型加熱手段を備えていることを特徴とする温間プレス成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板（特に、高強度金属板）を６００℃程度まで加熱した後にプレス成形する金属板の温間プレス成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高張力鋼やステンレス鋼などの高強度金属板（被成形材）をプレス成形するにあたり、高強度金属板（被成形材）の成形性不良を補うために、被成形材を６００℃程度まで加熱してプレス成形する温間プレス成形が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１４３９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
温間プレス成形においては、加熱された金属板（被成形材）が金型に接触すると、接触部分の熱が金型に奪われて温度が急激に低下する。一方、金型に接触しない部分は高温のままである。そして、被成形材に高温部と低温部が隣り合って存在する場合（すなわち、被成形材内の温度勾配が大きい場合）には、温間プレス成形中に高温部に歪が集中して破断に至る場合がある。
【０００５】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、金属板（特に、高強度金属板）の温間プレス成形を行うに際して、金属板の破断を抑制することができる金属板の温間プレス成形方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【０００７】
［１］金属板を所定温度に加熱して金型でプレス成形するに際して、プレス成形開始時の金属板の温度と金型の温度との差が２００℃以下になるように、金型の温度を調整することを特徴とする金属板の温間プレス成形方法。
【０００８】
［２］プレス成形開始時の金属板の温度が４５０〜６５０℃であることを特徴とする前記［１］に記載の金属板の温間プレス成形方法。
【０００９】
［３］プレス成形開始時の金型の温度が６００℃以下であることを特徴とする前記［１］または［２］に記載の金属板の温間プレス成形方法。
【００１０】
［４］前記［１］〜［３］のいずれかに記載の金属板の温間プレス成形方法により製造されたことを特徴とするプレス成形品。
【００１１】
［５］前記［１］〜［３］のいずれかに記載の金属板の温間プレス成形方法を実施するための温間プレス成形装置であって、金型を加熱する金型加熱手段を備えていることを特徴とする温間プレス成形装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、プレス成形開始時の金属板の温度と金型の温度との差が２００℃以下になるように金型の温度を調整しているので、温間プレス成形中に金型に接触した部分の温度が急激に低下することが防止されることから、温間プレス成形中に金属板に発生する温度勾配を小さくすることができ、金属板の破断を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態における温間プレス成形装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の一実施形態を以下に述べる。
【００１５】
本発明の一実施形態における金属板の温間プレス成形方法は、金属板（被成形材）を所定温度に加熱する工程と、加熱された被成形材を温間プレス成形装置に装着する搬送工程と、被成形材を金型でプレス成形するプレス成形工程よりなっている。なお、被成形材を温間プレス成形装置に装着してから加熱工程を行うことも可能である。
【００１６】
その上で、この実施形態においては、プレス成形開始時の金属板の温度と金型の温度との差（金属板の温度−金型の温度）が２００℃以下になるように、金型の温度を加熱・調整している。
【００１７】
その際に、金属板（被成形材）は、プレス成形開始時の温度が４５０〜６５０℃になるように、ガス加熱炉、電気炉、通電加熱装置、誘導加熱装置などによって、所定の温度に加熱され、温間プレス成形装置に装着される。
【００１８】
なお、金型の表面が酸化などのダメージを受けないようにしなければならないことから、プレス成形開始時の金型の温度は６００℃以下とすることが望ましい。また、プレス成形開始時の金属板の温度が４５０℃とすることから、プレス成形開始時の金型温度は２５０℃である。
【００１９】
ここで、金型の温度を加熱・調整するための金型加熱手段としては、通電加熱や誘導加熱などのジュール熱を利用して金型を加熱する方法、ガスバーナーなどの燃焼熱を用いて金型を加熱する方法、熱媒体を金型内に循環させて金型を加熱する方法（一定温度に保たれた加熱炉内からガスを金型内部に導く）など、一般的な方法をすべて利用することができる。
【００２０】
図１は、この実施形態における温間プレス成形装置の概略図である。図１に示すように、この実施形態における温間プレス成形装置１０は、被成形材（金属板）１の温間プレスを行うために、ダイ１１と、ホルダー１２と、ドロービード１３と、パンチ１４とを備えているとともに、金型（ここでは、パンチ１４）の温度を加熱・調整するための金型加熱手段として、パンチ１４の内部に電熱線１５を備えている。
【００２１】
なお、金型（パンチ１４）の温度は、熱電対やＩＲカメラなどの金型温度測定手段（図示せず）によってモニターされており、それによって、金型（パンチ１４）の温度は適正に制御される。
【００２２】
このようにして、この実施形態においては、プレス成形開始時の金属板１の温度と金型（パンチ１４）の温度との差が２００℃以下になるように金型（パンチ１４）の温度を加熱・調整しているので、温間プレス成形中に金型（パンチ１４）に接触した部分の温度が急激に低下することが防止されることから、温間プレス成形中に金属板１に発生する温度勾配を小さくすることができ、金属板１の破断を抑制することができる。
【実施例１】
【００２３】
本発明の実施例１を以下に述べる。
【００２４】
この実施例１においては、図１に示した温間プレス成形装置１０を用いて、３５０ｍｍ×３５０ｍｍ×１．２ｍｍの被成形材（引張強度９８０ＭＰａ級熱延鋼板）を温間プレス成形することとし、被成形材１を窒素雰囲気に保たれた電気炉で加熱した後、温間プレス成形装置１０にセットし、所定のプレス成形開始温度でプレス成形（張出成形）を行った。
【００２５】
その際に、温間プレス成形装置１０の金型（パンチ１４）は直径１８０ｍｍの球頭パンチで、内部に電熱線１５を備えており、所定温度までパンチ１４を加熱した。なお、プレス成形開始直前のパンチ１４の表面温度は接触式の温度計で測定した。
【００２６】
また、被成形材１はダイ１１とホルダー１２で保持されるとともに、ダイ１１とホルダー１２にはドロービード１３があり、ホルダー１２はしわ押さえ力１０ｔｏｎｆを負荷され、被成形材１の流入量がほとんど零での張出成形であった。
【００２７】
そして、プレス成形開始時の被成形材１の温度と金型（パンチ１４）の温度を各種組み合わせ、それぞれの場合について張出成形量を変えてプレス成形を行い、被成形材１の割れ（破断）の有無を判定した。その結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
表１に示すように、温間プレス成形開始時の被成形材温度４５０℃の場合、金型温度２５０℃以上で成形性が向上し、割れ無しで成形できる張出成形量が、金型温度２５０℃未満、温度差２２０℃以上では２６ｍｍであったのが、金型温度２５０℃以上、温度差２００℃以下では２７ｍｍ以上と増加した。また、プレス成形開始時の被成形材温度６５０℃の場合、金型温度４５０℃以上で成形性が向上し、割れ無しで成形できる張出成形量が、金型温度４５０℃未満、温度差２２０℃以上では２９ｍｍであったのが、金型温度４５０℃以上、温度差２００℃以下では３０ｍｍ以上と増加した。
【００３０】
すなわち、プレス成形開始時の被成形材１と金型（パンチ１４）の温度差が２００℃以下の場合（本発明例）は、プレス成形開始時の被成形材１と金型（パンチ１４）の温度差が２００℃超えの場合（比較例）に比べて、プレス成形性が向上している。
【００３１】
また、被成形材のプレス開始温度が４５０℃未満の場合、張出成形量は２６ｍｍにも満たなかった。
【００３２】
さらに、金型のプレス開始温度が６００℃を超えた場合、張出成形の金型表面の酸化が著しくて成形が困難であった。
【００３３】
これによって、本発明の有効性が確認された。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明により、難加工性の金属板を、割れの発生なく温間プレス成形することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１  被成形材（金属板）
１０  温間プレス成形装置
１１  ダイ
１２  ホルダー
１３  ドロービード
１４  パンチ
１５  電熱線
【図１】
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