[发明专利]热压成型方法以及热压成型模具

说明书

技术领域

本发明涉及金属板材的热压成型方法以及热压成型模具。

背景技术

近年来，作为使用了高强度钢板的汽车零部件等的钢板成型方法，热压成型的采用正在扩大。热压成型为，通过在高温下对钢板进行成型，由此在变形阻力较低的阶段进行成型，之后使其急冷而使其淬火硬化。通过热压成型，能够不产生成型后的变形等成型不良情况、而以高强度对形状精度较高的部件等进行冲压成型。

具体而言，在热压成型方法中，首先，将预先通过加热炉加热至规定温度的钢板供给至冲压模具。之后，在载放于下模具(阴模)上的状态或者通过下模具所内置的升降机等工具而从下模具浮起的状态下，使上模具(冲头)下降至下止点。接着，进行一定时间(通常在10秒到15秒之间)的钢板冷却，将钢板冷却至所希望的温度。然后，当冷却完成了的成型后的钢板被从阴模取出时，被加热至规定温度的新的钢板被供给至冲压模具。在该冷却过程中，钢板被实施淬火、回火等所谓的热处理。因而，在热压成型中，从钢板的热处理特性的观点出发重要的是自如地控制冷却速度，从品质稳定性的观点出发重要的是在钢板整面上能够获得均匀的冷却速度，此外，从生产率的观点出发重要的是缩短钢板成型后的冷却过程所需要的时间。

作为缩短成型后的钢板的冷却时间的方法，提出有如下方法：不使模具直接从钢板夺取热，而向钢板的表面供给其他介质例如水(例如专利文献1)。尤其是，在专利文献1所记载的热压成型装置中，在模具的内面设置有一定高度的多个独立的凸部，并且在模具的内部设置有与模具内面的多个部位连通的水的流路。由此，能够通过模具内部的流路向由凸部形成的模具内面与钢板之间的间隙中流动制冷剂。因此，能够在短时间内进行金属板材的冷却，能够提高热压成型的生产率。此外，通过基于该急冷的淬火能够使钢板的硬度上升，能够大幅度提高成型品的强度。

此外，作为缩短钢板成型后的冷却过程所需要的时间的方法，提出有如下方法：将收容制冷剂的收容容器尽量配置在钢板附近(例如专利文献2)。尤其是，专利文献2所记载的模具具备：收容制冷剂的收容容器；将收容容器所收容的制冷剂向钢板供给的多个供给孔；以及设置在收容容器和供给孔之间的制冷剂的供给控制装置。通过如此地将制冷剂的收容容器配置在模具内，能够缩短制冷剂的收容部位与制冷剂的供给部位之间的距离。由此，能够在对控制装置发送制冷剂的供给指示之后立即对钢板供给制冷剂，能够缩短从钢板的冲压到冷却工序结束为止的时间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-169394号公报

专利文献2：日本特开2007-136535号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，一般情况下液体的传热率高于气体的传热率，因此在作为用于在冲压后进行金属板材的冷却的制冷剂而使用液状的制冷剂的情况下，与使用气体状的制冷剂的情况相比，能够迅速地冷却金属板材。从上述观点出发，在上述专利文献1、2中作为制冷剂均使用液体、尤其是水。

然而，在为了进行金属板材的冷却而使用液状制冷剂的情况下，在液状制冷剂的供给停止后，会成为在金属板材的表面上还残留有液状制冷剂的状态。上述液状制冷剂并不是均匀地残留在金属板材的表面整体上，而成为局部地附着在金属板材的表面上的状态。在该情况下，在残留有液状制冷剂的区域中进行迅速的冷却，与此相对，在未残留液状制冷剂的区域中几乎不进行冷却。因此，金属板材的冷却会不均匀地进行，结果金属板材的强度产生不均。此外，在作为液状制冷剂而使用水等腐蚀性较高的液体(容易使金属等腐蚀的液体)的情况下，当液状制冷剂残留在金属板材的表面上时，会导致金属板材的腐蚀。

因此，为了抑制强度的不均、金属板材的腐蚀，需要在冲压后进行的液状制冷剂的供给停止时尽早除去附着于金属板材的表面的液状制冷剂。

因此，鉴于上述课题，本发明的目的在于提供热压成型方法以及热压成型模具，能够在液状制冷剂的供给停止时尽早除去附着于金属板材的表面的液状制冷剂。

用于解决课题的手段

本发明人关于在液状制冷剂的供给停止时附着于金属板材的表面的液状制冷剂的除去，对各种热压成型方法以及各种热压成型模具进行了研究。

结果发现如下情况：通过在热压成型用的模具上设置能够对金属板材供给流体的多个供给孔，并且经由该供给孔不仅对金属板材的表面供给液状制冷剂、而且对金属板材的表面喷吹气体，由此能够在液状制冷剂的供给停止时迅速地除去附着于金属板材的表面的液状制冷剂。

本发明是基于上述见解而进行的，其主旨如下所述。