(57)【要約】【課題】熱間プレス加工により、板金材の一部分に形成されるプレス加工部から他部分をシャーリング切断して加工品を形成する場合に、シャーリング切断用の両刃に寿命上の問題点が生じることや、加工品に精度上の問題点が生じることを、より確実に防止できるようにする。【解決手段】熱間プレス加工装置は、互いに相対的に接近、離反可能に接近移動し、板金材２の一部分をプレス加工してプレス加工部３を形成する一対の金型４，５と、両金型４，５のうち、いずれか一方の金型に形成された固定刃２５と、固定刃２５に接近、離反可能に接近移動して板金材２におけるプレス加工部３から他部分３０をシャーリング切断する可動刃２６とを備える。固定刃２５に対する可動刃２６の接近移動を一方の金型が案内するようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに相対的に接近、離反可能に接近移動し、板金材の一部分をプレス加工してプレス加工部を形成する一対の金型と、これら両金型のうち、いずれか一方の金型に形成された固定刃と、この固定刃に接近、離反可能に接近移動して上記板金材における上記プレス加工部から他部分をシャーリング切断する可動刃とを備えた熱間プレス加工装置において、
上記固定刃に対する可動刃の接近移動を上記一方の金型が案内するようにしたことを特徴とする熱間プレス加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板金材の一部分をプレス加工してプレス加工部を形成し、このプレス加工部から上記板金材の他部分をシャーリング切断して所望の加工品を形成可能にする熱間プレス加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記熱間プレス加工装置には、従来、下記特許文献１，２に示されるものがある。これら各公報のものによれば、熱間プレス加工装置は、互いに相対的に接近、離反可能に接近移動し、板金材の一部分をプレス加工してプレス加工部を形成する一対の金型と、これら両金型のうち、いずれか一方の金型に形成された固定刃と、この固定刃に接近、離反可能に接近移動して上記板金材における上記プレス加工部から他部分をシャーリング切断する可動刃とを備えている。
【０００３】
そして、上記したように、板金材におけるプレス加工部から他部分をシャーリング切断することにより、例えば、車両の車体部品として所望の加工品が形成されるようになっている。
【０００４】
上記の場合、板金材は、予め、８５０℃〜１０５０℃程度に加熱され、プレス加工される板金材の引張強度が低くなることとされ、つまり、プレス加工時に生じる板金材の内部応力が低くなることとされている。これによれば、プレス加工部をプレス加工するときのスプリングバックを減少させることができ、もって、例えば、車体部品の軽量化と強度向上とを企図して、その板金材を引張強度の大きい（超）高張力鋼板にした場合でも、上記加工品の成形性や寸法精度が向上することとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−６８２８２号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７３１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記シャーリング切断をする場合は、板金材の切断予定部の面方向における上記固定刃に対する可動刃の離間寸法を、上記板金材の板厚の８〜１０％程度の範囲にすることが望ましいとされている。つまり、この所望範囲未満であれば、切断される板金材の部分の内部応力が過大となり、上記各刃への負荷が過大となることから、これら各刃の寿命が低下しがちとなる。一方、上記所望範囲を越えると、切断される板金材の部分に曲げ力が負荷されて、所望の剪断が得られず、成形品の寸法精度が低下しがちとなる。そこで、上記した両刃の離間寸法は上記所望範囲に維持することが望まれている。
【０００７】
しかし、上記熱間プレス加工時には、上記板金材の熱により上記両金型はそれぞれ加熱されて熱膨張しがちとなる。すると、これに伴い、上記両刃の相対位置が変化することから、上記両刃の離間寸法を上記所望範囲に維持することが困難になるおそれがある。そして、この場合には、前記した両刃に寿命上の問題点が生じたり、形成される加工品に寸法精度上の問題点が生じたりするおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、熱間プレス加工により、板金材の一部分に形成されるプレス加工部から他部分をシャーリング切断して加工品を形成する場合に、上記シャーリング切断用の両刃に寿命上の問題点が生じることや、上記加工品に精度上の問題点が生じることを、より確実に防止できるようにすることである。
【０００９】
請求項１の発明は、互いに相対的に接近、離反可能に接近移動し、板金材２の一部分をプレス加工してプレス加工部３を形成する一対の金型４，５と、これら両金型４，５のうち、いずれか一方の金型に形成された固定刃２５と、この固定刃２５に接近、離反可能に接近移動して上記板金材２における上記プレス加工部３から他部分３０をシャーリング切断する可動刃２６とを備えた熱間プレス加工装置において、
上記固定刃２５に対する可動刃２６の接近移動を上記一方の金型が案内するようにしたことを特徴とする熱間プレス加工装置である。
【００１０】
なお、この項において、上記各用語に付記した符号や図面番号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明による効果は、次の如くである。
【００１２】
請求項１の発明は、互いに相対的に接近、離反可能に接近移動し、板金材の一部分をプレス加工してプレス加工部を形成する一対の金型と、これら両金型のうち、いずれか一方の金型に形成された固定刃と、この固定刃に接近、離反可能に接近移動して上記板金材における上記プレス加工部から他部分をシャーリング切断する可動刃とを備えた熱間プレス加工装置において、
上記固定刃に対する可動刃の接近移動を上記一方の金型が案内するようにしている。
【００１３】
このため、上記した一対の金型を用いて板金材の熱間プレス加工をする際に、この板金材の熱により上記各金型が加熱されて熱膨張したとしても、一方の金型に形成された固定刃と、上記一方の金型に案内されて上記固定刃に接近移動する可動刃とは、共に上記一方の金型を介して関連するものであることから、上記板金材の切断予定部の面方向における上記両刃の間の離間寸法は所望範囲に維持可能とされる。
【００１４】
よって、熱間プレス加工により、板金材の一部分に形成されるプレス加工部から他部分をシャーリング切断して加工品を形成する場合に、上記シャーリング切断用の両刃に寿命上の問題点が生じることや、上記加工品に精度上の問題点が生じることは、より確実に防止可能とされる。
【００１５】
また、本発明によれば、上記諸問題点の発生の防止は、熱間プレス加工装置が備える金型と両刃との関連構成を工夫したことにより達成されるのであって、上記諸問題点の解決のためとして上記金型に別途の冷却用水路を形成するなど別途構成は設けないで足りる。よって、その分、上記した諸問題点の発生防止の効果は簡単な構成で達成でき、これは熱間プレス加工装置の生産性の点で有益である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図２（ｃ）の部分拡大図である。
【図２】熱間プレス加工装置による加工品の形成方法の前段を示す図である。
【図３】熱間プレス加工装置による加工品の形成方法の後段を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の熱間プレス加工装置に関し、熱間プレス加工により、板金材の一部分に形成されるプレス加工部から他部分をシャーリング切断して加工品を形成する場合に、上記シャーリング切断用の両刃に寿命上の問題点が生じることや、上記加工品に精度上の問題点が生じることを、より確実に防止できるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための形態は、次の如くである。
【００１８】
即ち、熱間プレス加工装置は、互いに相対的に接近、離反可能に接近移動し、板金材の一部分をプレス加工してプレス加工部を形成する一対の金型と、これら両金型のうち、いずれか一方の金型に形成された固定刃と、この固定刃に接近、離反可能に接近移動して上記板金材における上記プレス加工部から他部分をシャーリング切断する可動刃とを備える。上記固定刃に対する可動刃の接近移動を上記一方の金型が案内するようにしている。
【実施例】
【００１９】
本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図に従って説明する。
【００２０】
図１と図２（ｃ）とにおいて、符号１は、プレス加工により車両の車体部品である加工品を形成するための熱間プレス加工装置である。なお、下記する左右とは、図面に向かっての水平方向をいうものとする。
【００２１】
上記熱間プレス加工装置１は、上下方向で、互いに相対的に接近、離反可能に接近移動し、板金材２の一部分をプレス加工してプレス加工部３を形成する一対の下金型４と上金型５とを備えている。上記板金材２は（超）高張力鋼板で、プレス加工に先立ち、予め、加熱される。
【００２２】
上記プレス加工部３は、その横断面において、倒立Ｕ字形状をなす加工部本体部８と、この加工部本体部８の左右各下端部にそれぞれ一体的に形成される左右一対の外向きフランジ９，９とを有し、全体としてハット形状をなしている。
【００２３】
上記下金型４は、水平に延びる作業床１２上に固定される固定台１３と、この固定台１３の左右方向での中央部上面に突設される下金型本体１４とを有している。
【００２４】
上記上金型５は、上記下金型４の上方域で不図示の昇降機により駆動されて上下移動可能とされる移動台１７と、この移動台１７の左右方向の中央部下面に第１クランプ１８により連結、離脱可能に連結され、上記下金型４の下金型本体１４との上下方向での互いの接近により上記プレス加工部３をプレス加工する上金型本体１９とを有している。
【００２５】
上記下、上金型４，５の互いの接近により上記板金材２の一部分を挟み付けて上記プレス加工部３をプレス加工したとき、その状態のままで、このプレス加工部３の加工部本体部８を貫通して上記下、上金型４，５を互いに連結、離脱可能とする第２クランプ２２が設けられる。
【００２６】
上記上金型５の上金型本体１９において、上記プレス加工部３の各外向きフランジ９の上面側の部分に左右一対の固定刃２５，２５が形成される。一方、上記上金型５の上金型本体１９を左右から挟むように互いに別体の左右一対の可動刃２６，２６が設けられる。また、これら各可動刃２６の上端部は、上記移動台１７の左右各側部の下面にそれぞれ第３クランプ２７により連結、離脱可能とされる。また、上記各可動刃２６は、上記下金型４の固定台１３の左右各側部の上面に対し、スライダー２８を介しそれぞれ個別に水平方向に移動可能に載置される。
【００２７】
上記第１〜第３クランプ１８，２２，２７は、詳説しないが、これらにより連結しようとする二つの部材を水平方向でわずかに相対移動可能となるよう連結する一方、上下方向では相対移動できないよう連結するものである。
【００２８】
上記上金型５の移動台１７に第３クランプ２７により連結された各可動刃２６が上記移動台１７に連動して上、下方移動するとき、上記各可動刃２６は、上記各固定刃２５に接近、離反可能に接近移動して上記プレス加工部３における各外向きフランジ９の外端縁部から上記板金材２の上記一部分（プレス加工部３）を除く他部分３０をシャーリング切断して除去可能とする。
【００２９】
上記上金型５の上金型本体１９の左右側面は互いに平行に鉛直方向に直線的に延びる左右案内面３１，３１とされ、上記各可動刃２６は、上記各案内面３１に対し上下摺動可能となるよう面接触させられる。これにより、上記各固定刃２５に対する各可動刃２６の接近移動は、上記上金型５の上金型本体１９により所定方向に案内されるようになっている。
【００３０】
具体的には、上記板金材２の切断予定部である各外向きフランジ９の外端縁部側の面方向（水平方向）における上記各固定刃２５に対する各可動刃２６の離間寸法Ａが、上記外向きフランジ９の板厚の８〜１０％程度の所望範囲となるよう、上記各可動刃２６は上記上金型５の上金型本体１９の各案内面３１に対する摺動により案内される。
【００３１】
上記熱間プレス加工装置１により板金材２から加工品３３を形成する形成方法につき説明する。
【００３２】
図２（ａ）において、上記上金型５の移動台１７に上金型本体１９が第１クランプ１８により連結された状態で、上金型５を上方移動させて、この上金型５を上記下金型４および各可動刃２６から離間させ、上記下金型４の下金型本体１４上に板金材２を載置する。
【００３３】
図２（ｂ）において、上記上金型５を下方移動させて、上記下、上金型４，５により上記板金材２の一部分にプレス加工部３をプレス加工する。この場合、各可動刃２６の刃本体は上記プレス加工部３の各外向きフランジ９よりも下方に位置している。
【００３４】
図２（ｃ）および図１において、上記下金型４の下金型本体１４と上金型５の上金型本体１９との間にプレス加工部３を挟み付けたままで、上記下金型本体１４に上金型本体１９を第２クランプ２２により連結する一方、上記第１クランプ１８の離脱作用により、上記上金型５において移動台１７から上金型本体１９を離脱させる。また、上記上金型５の上金型本体１９の各案内面３１に上記各可動刃２６を上下摺動可能に当接させた状態で、これら各可動刃２６を上記上金型５の移動台１７に第３クランプ２７により連結する。
【００３５】
次に、上記移動台１７の上昇に連動させて、上記各可動刃２６を上方移動させ、上記各固定刃２５に接近移動させる。この際、図１で示すように、上記板金材２の切断予定部である各外向きフランジ９の外端縁部の面方向における上記両刃２５，２６の間の離間寸法Ａが所望範囲となるよう、上記各可動刃２６は上記上金型５の上金型本体１９の各案内面３１に対する摺動により案内される。
【００３６】
図３（ａ）において、上記上金型５の移動台１７に連動させて更に上記各可動刃２６を上方移動させると、上記両刃２５，２６により上記板金材２におけるプレス加工部３から他部分３０がシャーリング切断される。この切断された他部分３０は不図示のノズルからの噴出空気などにより、熱間プレス加工装置１の外部に排出される。なお、上記のように切断された他部分３０を一旦受け取る受取面を上記可動刃２６に形成し、上記受取面を傾斜面とし、切断された他部分３０がその自重により上記受取面上を摺動して、熱間プレス加工装置１の外部に排出されるようにしてもよい。
【００３７】
図３（ｂ）において、上記上金型５の移動台１７を下降させて上記各可動刃２６を下方移動させ、上記上金型５の移動台１７に上金型本体１９を第１クランプ１８により連結させる。
【００３８】
図３（ｃ）において、上記第２クランプ２２と第３クランプ２７とをそれぞれ離脱作用させ、次に、図２（ａ）と同様に、上金型５を上方移動させて、上記下金型４および各可動刃２６から離間させる。すると、上記下金型４の下金型本体１４上の加工品３３の上方域は開放された空間となる。そこで、この空間を利用して上記熱間プレス加工装置１から上記加工品３３を取り出せばよい。
【００３９】
なお、上記下、上金型４，５は上下が逆であってもよい。
【００４０】
上記構成によれば、熱間プレス加工装置が、互いに相対的に接近、離反可能に接近移動し、板金材２の一部分をプレス加工してプレス加工部３を形成する一対の金型４，５と、これら両金型４，５のうち、いずれか一方の金型に形成された固定刃２５と、この固定刃２５に接近、離反可能に接近移動して上記板金材２における上記プレス加工部３から他部分３０をシャーリング切断する可動刃２６とを備え場合において、上記固定刃２５に対する可動刃２６の接近移動を上記一方の金型が案内するようにしている。
【００４１】
このため、上記した一対の金型４，５を用いて板金材２の熱間プレス加工をする際に、この板金材２の熱により上記各金型４，５が加熱されて熱膨張したとしても、一方の金型に形成された固定刃２５と、上記一方の金型に案内されて上記固定刃２５に接近移動する可動刃２６とは、共に上記一方の金型を介して関連するものであることから、上記板金材２の切断予定部の面方向における上記両刃２５，２６の間の離間寸法Ａは所望範囲に維持可能とされる。
【００４２】
よって、熱間プレス加工により、板金材２の一部分に形成されるプレス加工部３から他部分３０をシャーリング切断して加工品３３を形成する場合に、上記シャーリング切断用の両刃２５，２６に寿命上の問題点が生じることや、上記加工品３３に精度上の問題点が生じることは、より確実に防止可能とされる。
【００４３】
また、本発明によれば、上記諸問題点の発生は防止は、熱間プレス加工装置１が備える金型４，５と両刃２５，２６との関連構成を工夫したことにより達成されるのであって、上記諸問題点の解決のためとして上記金型４，５に別途の冷却用水路を形成するなど別途構成は設けないで足りる。よって、その分、上記した諸問題点の発生防止の効果は簡単な構成で達成でき、これは熱間プレス加工装置１の生産性の点で有益である。
【符号の説明】
【００４４】
１    熱間プレス加工装置
２    板金材
３    プレス加工部
４    金型
５    金型
２５  固定刃
２６  可動刃
３０  他部分
３１  案内面
３３  加工品
Ａ    離間寸法
【図１】
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【図２】
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【図３】
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