专利名称：用热压机进行的钢板成型方法
技术领域：
本发明涉及一种用热压机进行的钢板成型方法，在该用热压机进行的钢板成型方法下,通过对已加热的钢板依次进行塑性加工、机械加工以及冷却,来获得已淬火的最后成型品。
背景技术：
近年来，汽车行业需求的是重量轻且安全性高的车身构造。为满足该需求，需要在不增加板厚的情况下得到高強度的车身构造，作为实现上述目标的方法，用热压机进行的钢板成型方法备受瞩目。例如，在专利文献I所公开的用热压机进行的钢板成型方法下，用一个模具经多个エ序从钢板获得了最后成型品。具体而言，通过进行沿上下方向对已被加热到高温的钢板施加压カ而使该钢板沿着模具的加压面塑性变形的塑性加工，获得一次成型品后，再对该一次成型品施加冲孔等机械加工，获得二次成型品，之后将模具維持在下死点上对所述二次成型品进行冷却来进行淬火，获得高強度的最后成型品。然而，在使用专利文献I中所公开的热压机的情况下，用一个模具依次进行塑性加工、机械加工以及冷却，所以为获得一个最后成型品非常花费时间。于是，可以考虑使用连续自动压カ机提高生产率的方法。也就是说，使用该连续自动压カ机时，依次设置好进行塑性加工的一次成型用模具、进行机械加工的二次成型用模具以及进行冷却的冷却用模具，并让这些模具同步工作。并且通过将钢板、一次成型品以及二次成型品依次搬到这些模具上来连续地获得最后成型品，提高生产率。所述连续自动压力机一般由生产率较高的机械式压カ机构成。该机械式压カ机是这样工作的，由马达驱动惯性轮，再由曲轴机构将该惯性轮的驱动カ变换为直线运动。在该动カ传递路径上设置有离合器、制动器等，惯性轮的驱动カ通过连接离合器会传递给曲轴机构，使安装在该压カ机上的模具上下移动，通过施加制动使所述模具停止上下移动。用热压机进行的对二次成型品的冷却(淬火)エ序与其他两エ序相比，花费的时间要长。因此，如果为了用连续自动压カ机对二次成型品进行冷却而将冷却用模具保持在下死点上且保持规定时间，则其他模具即一次成型用模具和二次成型用模具也会被保持在下死点上，时间与上述规定时间相等。这样ー来，所保持的一次成型品和二次成型品与各自的模具接触的时间就会超出需要，一次成型品和二次成型品的热会散发到各自的模具上，就要被搬到冷却用模具上的二次成型品的温度就会比淬火所需的淬火开始温度低。为避免上述现象，在专利文献2所公开的用热压机进行的钢板成型方法中，在将一次成型品和二次成型品保持在各自的模具上的状态下进行加热或保温，以便一次成型品和二次成型品的温度不比淬火开始温度低。现有技术文献专利文献专利文献1:特开2005-248253号公报(第0022段和图2)专利文献2 :特开2007 — 136533号公报(第0028段和图1)
发明内容
发明要解决的技术问题但是，根据专利文献2所公开的发明内容，因为要花费很多的能量去对一次成型品和二次成型品的温度进行管理，所以电费等设备运转费增高。若在使用连续自动压カ机进行的冷却エ序中使用机械式压力机，即使为了使模具在下死点停止而施加制动，也会由于上模和下模接触之际的冲击与正规的下死点的停止位置稍微错开，在依次用冷却用模具对二次成型品加压并保持该二次成型品之际，各二次成型品和冷却用模具的接触状态有可能出现偏差，在连续生产过程中就有可能导致各最后成型品的质量有偏差。虽然仅靠简单地加快冷却用模具的上下移动速度就有希望提高生产率，但在使用机械式压力机的时候，如果使该机械式压力机的动作加快，使冷却用模具停止上下移动的制动效果就会降低，在边对二次成型品加压边保持该二次成型品时二次成型品和冷却用模具的接触状态就有可能进ー步出现偏差。本发明正是鉴于上述问题而完成的。其目的在于提供一种用热压机进行的钢板成型方法，在该用热压机进行的钢板成型方法下，能够最大限度地降低能耗，抑制设备运转费，并且能够连续地获得质量稳定的最后成型品，生产率高。用以解决技术问题的技术方案为达成上述目的，在本发明中，用伺服马达控制的液压式压力机使冷却用模具与一次成型用模具和二次成型用模具无关联地単独工作。也就是说，在第一方面的发明中，连续进行一次成型エ序、二次成型エ序以及淬火エ序。在所述一次成型エ序中，进行用一次成型用模具的上模和下模对已加热的钢板施加规定时间的压力而使该已加热的钢板沿着所述上模和下模的加压面塑性变形的塑性加工，来成型一次成型品。在所述二次成型エ序中，将所述一次成型品搬到二次成型用模具上，用该二次成型用模具的上模和下模进行规定时间的机械加工来成型二次成型品。在所述淬火エ序中，将所述二次成型品搬到已安装在由伺服马达控制的液压式压力机上的冷却用模具上，并在比所述一次成型エ序和所述二次成型エ序还长的时间内用该冷却用模具的上模和下模边对所述二次成型品加压边保持所述二次成型品，由此来获得已淬火的最后成型品。所述淬火エ序被设定成与所述一次成型エ序和所述二次成型エ序无联系地单独进行。在所述淬火エ序中从开始淬火到淬火结束的时间内，所述一次成型エ序和所述二次成型エ序都已完成，所述一次成型用模具和所述二次成型用模具处于开模状态，使在所述一次成型エ序中进行了塑性加工的一次成型品和在所述二次成型エ序中进行了机械加工的二次成型品分别离开各自的模具的上模和下模中至少一方的加压面。第二方面的发明是这样的，在第一方面的发明中，所述一次成型用模具和所述ニ次成型用模具在机械式压力机中相互同步工作。第三方面的发明是这样的，在第二方面的发明中，准备两个所述冷却用模具，在正在用一冷却用模具对二次成型品进行冷却的时间内，将已用所述二次成型用模具进行了机械加工的下ー个二次成型品搬到另一冷却用模具上并进行冷却；在正在用该另ー冷却用模具对二次成型品进行冷却的时间内，从所述一冷却用模具中将已淬火的最后成型品取出来。第四方面的发明是这样的，在第一到第三方面任一方面的发明中，由温度调节部件对所述一次成型用模具和所述二次成型用模具中至少ー模具的温度进行调节，以便当该至少ー模具的温度比所述二次成型品的淬火开始温度低时，使该至少一模具的温度的温度上升，而当该至少ー模具的温度比所述二次成型品的淬火开始温度高时，则使该至少一模具的温度下降。第五方面的发明是这样的，在第一到第四方面任一方面的发明中，在所述淬火エ序中从开始淬火到淬火结束的时间内，由分离机构使所述一次成型品和所述二次成型品中至少一成型品离开上模和下模的两加压面。发明的效果根据第一方面的发明，在正用冷却用模具边对二次成型品加压边保持着该二次成型品时，能够使利用一次成型用模具和二次成型用模具成型的一次成型品和二次成型品与各自的模具的上模和下模中至少一方的加压面保持着非接触状态，所以能够避免发生一次成型品和二次成型品的热就会散到各自的模具的上模和下模中至少ー模具上二次成型品的温度比淬火开始温度低这样的不良现象。从而能够最大限度地降低像专利文献2所述的那样为将一次成型品和二次成型品的温度維持得较高而加热等所造成的能耗，抑制设备运转费。而且，通过利用由伺服马达控制的液压式压力机使冷却用模具上下移动，那么，即使提高冷却用模具上下移动的速度，冷却用模具也会在正规位置上停下来，所以能够使冷却用模具无偏差地在下死点位置停下来。結果，能够使从将二次成型品搬到冷却用模具上到取出已淬火的最后成型品为止的时间缩短，使生产率提高。而且，通过使连续搬到冷却用模具上的各个二次成型品和冷却用模具无偏差地压接，能够获得质量稳定的最后成型品。根据第二方面的发明，使用现有技术中在塑性加工或者机械加工中常用的机械式压カ机毫不影响一次成型品和二次成型品的成型。并且，通过使用不需要液压式压力机中所需要的复杂控制电路的机械式压力机，能够建立起一个低成本的生产线。根据第三方面的发明，在正在用一冷却用模具对二次成型品进行冷却的时间内，利用一次成型用模具和二次成型用模具分别成型下ー个一次成型品和二次成型品，在不増加一次成型用模具和二次成型用模具的情况下，即能够使整个生产线的产量为原来的两倍，使生产线紧凑且生产率高。根据第四方面的发明，当开始生产时室外温度较低，一次成型用模具和二次成型用模具的温度就较低时，或者一次成型用模具和二次成型用模具的温度因连续生产时的摩擦热而升高吋，一次成型用模具和二次成型用模具都能够被调节为淬火开始温度，从而能够抑制搬到冷却用模具上的二次成型品的温度出现偏差。这样ー来，能够无偏差地在冷却用模具上进行最后成型品的淬火，从而能够获得质量稳定的最后成型品。根据第五方面的发明，当正在用冷却用模具边对二次成型品加压边保持着该二次成型品时，利用一次成型用模具和二次成型用模具成型的一次成型品和二次成型品完全不会与各自的模具的上模和下模的两加压面接触，所以能够防止来自上模和下模的两加压面的热散发掉，从而能够避免出现二次成型品的温度比淬火开始温度低这样的不良现象，从而能够最大限度地降低像专利文献2所述的那样为将一次成型品和二次成型品的温度维持得较高而加热等所造成的能耗，抑制设备运转费。
图1是应用了本发明的第一实施方式所涉及的成型方法的生产线的平面布置图，图1 (a)是俯视图，图1 (b)是侧视图。图2示出应用了本发明的第一实施方式所涉及的成型方法的生产线的方框图。图3是沿图1中的A — A线剖开的剖视图，示出钢板、一次成型品以及二次成型品已被搬到上模已升上去的一次成型用模具、二次成型用模具以及冷却用模具上的状态。图4示出已使一次成型用模具、二次成型用模具以及冷却用模具的上模从图3所示的状态降下来，正在用一次成型用模具对钢板进行塑性加工、用二次成型用模具对一次成型品进行机械加工、用冷却用模具对二次成型品进行冷却(淬火)的状态。图5示出一次成型用模具和二次成型用模具的上模从图4所示的状态升上去，已 成型的一次成型品和二次成型品离开各自的模具的加压面，另ー方面，正在用冷却用模具对二次成型品进行冷却(淬火)的状态。图6示出冷却用模具的上模已从图5所示的状态升上去而成型出最后成型品的状态。图7示出已从图6所示的状态将最后成型品从冷却用模具上取下来、将二次成型品从二次成型用模具上取下来并搬到冷却用模具上、将一次成型品从一次成型用模具取下来并搬到二次成型用模具上、以及将钢板搬到一次成型用模具上的状态。图8是本发明的第二实施方式中相当于图1 (a)的图。图9 (a)是沿图8中的B — B线剖开的剖视图，(b)是沿图8中的C 一 C线剖开的剖视图，(c)是沿图8中的D — D线剖开的剖视图，分别示出钢板、一次成型品以及二次成型品已被搬到上模已升上去的一次成型用模具、二次成型用模具以及一冷却用模具上的状态。图10示出已使一次成型用模具、二次成型用模具以及一冷却用模具的上模从图9所示的状态降下来，正在用一次成型用模具对钢板进行塑性加工、用二次成型用模具对一次成型品进行机械加工、用一冷却用模具对二次成型品进行冷却(淬火)的状态。图11示出已使一次成型用模具和二次成型用模具的上模已从图10所示的状态升上去，已成型的一次成型品和二次成型品离开各自的模具的加压面，并且从二次成型用模具上取出二次成型品并将该二次成型品搬到另一冷却用模具上，从一次成型用模具上取出一次成型品并将该一次成型品搬到二次成型用模具上，将钢板搬到一次成型用模具上，另一方面，正在利用一冷却用模具对二次成型品进行冷却(淬火)的状态。图12示出一次成型用模具、二次成型用模具以及另ー冷却用模具的上模从图11所示的状态降下来，正在用一次成型用模具对钢板进行塑性加工、用二次成型用模具对一次成型品进行机械加工、用另ー冷却用模具对二次成型品进行冷却(淬火)的状态。图13示出一次成型用模具、二次成型用模具以及一冷却用模具的上模已从图12所示的状态升上去，并且从一冷却用模具上取出最后成型品，从二次成型用模具上取出ニ次成型品并将该二次成型品搬到ー冷却用模具上，一次成型用模具上取出一次成型品并将该一次成型品搬到二次成型用模具上，将钢板搬到一次成型用模具上的状态。图14 Ca)是仅将在本发明的第三实施方式所涉及的成型方法中使用的一次成型用模具取出描绘的相当于图3的图，(b)示出已使一次成型用模具的上模从(a)所示的状态降下来且正在对钢板进行塑性加工的状态，(C)示出已使一次成型用模具的上模从(b)所示的状态升上去，已成型的一次成型品离开上模和下模的两加压面的状态。
具体实施例方式下面，參照附图对本发明的实施方式做详细的说明。此外，以下实施方式仅仅是本质上优选的示例而已。(发明的第一实施方式)图1示出本发明的第一实施方式中的生产线I。该生产线I能够用热压机进行钢板S的成型。如图2所示，从该生产线I的上游ー侧开始，将成型前的钢板S搬进来并放好的搬入エ序2、对从该搬入エ序2搬入的钢板S加热的加热エ序3、对在该加热エ序3中已加热的钢板S进行规定时间的塑性加工的一次成型エ序4、对在该一次成型エ序4中成型的一次成型品Pl进行规定时间的冲孔等机械加工的二次成型エ序5、边对在该二次成型エ序5中进行机械加工而成型的二次成型品p2加压边保持着该二次成型品p2来进行淬火的淬火エ序6、将在该淬火エ序6中淬火了的最后成型品P取出放好的搬出エ序7按顺序布置在近似一条直线上。此外，上述塑性加工指的是拉深成型(drawing forming)、挤压成型(crash forming)以及弯曲成型(bending forming)等各种加工方法。而且,在所述二次成型エ序5中进行冲孔等机械加工之际，或多或少地要进行弯曲加工等。在所述搬入エ序2中具有第一托盘20，将在未图示的切割エ序中被切割加工成合适形状的钢板S以层叠多层的状态载放在第一托盘20上。在所述搬入エ序2和所述加热エ序3之间设置有是产业用机器人的第一机器人Rl,由该第一机器人Rl将擦放在所述第一托盘20上的多块钢板S依次运送到所述加热エ序3。在所述加热エ序3中包括从生产线I的上游侧沿着下游侧延伸、对所述钢板S加热的加热炉30。该加热炉30包括设置在下方的下侧炉体32、和与该下侧炉体32相对地位于上方的上侧炉体31。虽未图示，在所述下侧炉体32上设置有由马达驱动着旋转的多个辊和提高与所述上侧炉体31之间的环境气体的温度的加热器。用加热炉30内的多个辊将由所述第一机器人Rl运送到加热炉30的上游ー侧的钢板S运送到生产线I的下游ー侧。在这段时间内，该钢板S的温度被由加热器加热而升温的环境气体加热到约800°C 1000°C。在所述加热エ序3和所述二次成型エ序5之间，贯穿所述一次成型エ序4敷设有两条运送轨Sr。未图示的两台自动运送机能够移动地装载在该运送轨Sr上。各台所述自动运送机在将在加热炉30中已加热的钢板S运送到一次成型エ序4的同时，还将在一次成型エ序4已进行了塑性加工的一次成型品pi运送到二次成型エ序5。在所述一次成型エ序4中包括机械式压力机41，在该机械式压カ机41上安装有进行从上下方向上施加压カ而使钢板S塑性变形的塑性加工的一次成型用模具42。如图3到图6所示，所述机械式压カ机41使所述一次成型用模具42的上模43相对于下模44上下移动。 在所述下模44上形成有断面大致呈凸状的下侧加压面44a，在所述上模43上形成有与所述下模44的下侧加压面44a相对应的断面大致呈凹状的上侧加压面43a。将已加热钢板S安装到下模44的下侧加压面44a上，让上模43下降到下死点以后，即会从钢板S塑性加工出断面近似有边帽子形状的一次成型品pi。如图3到图6所示，在所述一次成型用模具42的下模44内部设置有管道46，在该管道46上连接有使温水等载热体在下模44和未图示的贮存槽之间循环的驱动部47。在所述一次成型用模具42上连接有温度传感器48。本发明的温度调节部件45由所述管道46、所述驱动部47以及温度传感器48构成。由所述温度传感器48检测一次成型用模具42的温度，由温度调节部件45调节在所述管道46中循环的载热体的温度，以便当该一次成型用模具42的温度比二次成型品p2的淬火温度(约650°C)低时使该一次成型用模具42的温度上升，而当该一次成型用模具42的温度比所述二次成型品p2的淬火温度高时使该一次成型用模具42的温度下降。在所述二次成型エ序5中包括机械式压力机51，该在该机械式压力机51上安装有对一次成型品Pl进行冲孔加工的二次成型用模具52。如图3到图6所示，所述机械式压カ机51的驱动源与所述机械式压カ机41的驱动源同步，一次成型用模具42和二次成型用模具52相互同步工作。在所述下模54上形成有与一次成型品Pl的背面ー侧的形状相对应的断面大致呈凸状的下侧加压面54a，在该下侧加压面54a的顶部形成有穿孔用孔54b。而且，在所述上模53上形成有与一次成型品pi的表面ー侧的形状相对应的断面大致呈凹状的上侧加压面53a，在该上侧加压面53a的底部突出设置有与所述穿孔用孔54b相对应的穿孔用突起53b。当使所述一次成型品pi的背面ー侧位于下模54 —侧地将所述一次成型品pi安装在所述下模54的下侧加压面54a上以后，一次成型品pi的背面一侧便紧密地贴着所述下侧加压面54a不动。若在该状态下让上模53下降到下死点，就能够用穿孔用孔54b和穿孔用突起53b在一次成型品pi上进行冲孔加工，二次成型品p2即成型。如图3到图6所示，在所述二次成型用模具52的下模54的内部设置有管道56，在该管道56上连接有使温水等载热体在下模54和未图示的贮存槽之间循环的驱动部57。所述二次成型用模具52上连接有温度传感器58。本发明的温度调节部件55由所述管道56、所述驱动部57以及温度传感器58构成，由所述温度传感器58检测二次成型用模具52的温度，由温度调节部件55调节在所述管道56中循环的载热体的温度，以便当该二次成型用模具52的温度比二次成型品p2的淬火温度低时使该二次成型用模具52的温度上升，而当该二次成型用模具52的温度比所述二次成型品p2的淬火温度高时使该二次成型用模具52的温度下降。在所述二次成型エ序5和所述淬火エ序6之间设置有是产业用机器人的第2机器人R2，由该第2机器人R2将在所述二次成型エ序5中成型的二次成型品p2依次运送到所述淬火エ序6。在所述淬火エ序6中包括液压式压力机61，在该液压式压カ机61上安装有进行冷却的冷却用模具62。所述淬火エ序6被设定成与所述一次成型エ序4和二次成型エ序5无关联地单独进行，所述液压式压カ机61在伺服马达的控制下工作，使所述冷却用模具62的上模63相对于下模64上下移动。在所述下模64上形成有与所述二次成型品p2的背面ー侧的形状相对应的断面大致呈凸状的下侧加压面64a。当使所述二次成型品p2的背面ー侧位于下模64 —侧地将所述二次成型品P2安装在所述下模64的下侧加压面64a上以后，二次成型品p2的背面一侧便紧密地贴着所述下侧加压面64a不动。而且，在所述上模63上形成有与二次成型品p2的表面ー侧的形状相对应的断面大致呈凹状的上侧加压面63a。将在已使所述冷却用模具62的上模63下降到下死点的状态下形成于上侧加压面63a和下侧加压面64a之间的间隙G设定为比所述二次成型品p2的板厚稍薄。因此，若在已将二次成型品p2安装在下模64上的状态下使上模63下降，冷却用模具62和二次成型品p2的表面背面就会压接在一起。如图3到图6所不,在所述上模63和下模64的内部设置有管道66,在该管道66上连接有使冷水等载热体在上模63和下模64与未图示的贮存槽之间循环的驱动部67。在所述冷却用模具62上连接有温度传感器68。本发明的冷却部件65由所述管道66、驱动部67以及温度传感器68构成，由所述温度传感器68检测冷却用模具62的温度，由冷却部件65调节在所述管道66中循环的冷水的温度，以便当该冷却用模具62的温度比淬火之际的设定管理温度高时，使该冷却用模具62的温度下降。
在所述淬火エ序6和所述搬出エ序7之间设置有是产业用机器人的第三机器人R3。由该第三机器人R3将在所述淬火エ序6中成型的最后成型品P依次取出，搬到所述搬出エ序7。在所述搬出エ序7中具有弟_■托盘70,在所述洋火エ序6中成型的最后成型品P载放在该第二托盘70上。能够将多个在所述淬火エ序6中依次成型的最后成型品P摞着载放在该第二托盘70上。接下来，对在生产线I上利用热压机从钢板S制成最后成型品P的方法做说明。图3示出以下状态，将在加热炉30中已加热的钢板S搬到一次成型用模具42上的状态、将用所述一次成型用模具42成型的一次成型品pi搬到二次成型用模具52上的状态、以及将用所述二次成型用模具52成型的二次成型品p2搬到冷却用模具62上的状态。首先，如图4所示，一次成型用模具42的上模43和二次成型用模具52的上模53从该图3所示的状态同步降下来了，冷却用模具62的上模63也在与所述上模43、53相同的同一时刻降下来了。于是，用一次成型用模具42从钢板S成型一次成型品pl，用二次成型用模具52从一次成型品pl成型二次成型品p2，并且用冷却用模具62边对二次成型品p2加压边保持着二次成型品p2地开始淬火。接下来，如图5所示，在冷却用模具62的上模63保持着降下状态地对二次成型品P2进行淬火的状态下，所述一次成型用模具42的上模43和二次成型用模具52的上模53与所述冷却用模具62无关联地相互同步升上来了，在一次成型エ序4中进行了塑性加工的一次成型品Pl和在二次成型エ序5中进行了冲孔加工的二次成型品p2在分别与各自的下模44、54的下侧加压面44a、54a接触的状态下离开各自的上模43、53的上侧加压面43a、53a。因此，当正在用冷却用模具62边对二次成型品p2加压边保持着该二次成型品p2时，能够使利用一次成型用模具42和二次成型用模具52成型的一次成型品pl和二次成型品P2与各自的上模43、53的上侧加压面43a、53a保持着非接触状态，所以一次成型品pl和二次成型品P2的热就会散发给各自的上模43、53的上侧加压面43a、53a，能够避免出现ニ次成型品P2的温度比淬火温度低这样的不良现象。结果是，能够最大限度地降低像专利文献2所述的那样为将一次成型品和二次成型品的温度維持得较高而加热等所造成的能耗，抑制设备运转费。此外，在模具的构造使得在一次成型エ序4中进行了塑性加工的一次成型品pl和在二次成型エ序5中进行了冲孔加工的二次成型品p2在开模状态下成为与各自的上模43、53的上侧加压面43a、53a接触、离开各自的下模44、54的下侧加压面44a、54a状态的情况下，也能够获得同样的效果。接下来，从图5所示的状态规定时间过去后，利用冷却用模具62结束淬火，成型最后成型品P。如图6所示，冷却用模具62的上模63升上去了。之后，由第三机器人R3从冷却用模具62上取出最后成型品P，由第2机器人R2从二次成型用模具52上取出二次成型品p2并将该二次成型品p2搬到冷却用模具62上，与此并行，由自动运送机(未图示)从ー次成型用模具42上取出一次成型品pl并将该一次成型品Pl搬到二次成型用模具52上，由自动运送机(未图示)从加热炉30中取出钢板S并将该钢板S搬到一次成型用模具42上。这样,通过按照一次成型エ序4、二次成型エ序5以及淬火エ序6这样的顺序连续进行该ー次成型エ序4、二次成型エ序5以及淬火エ序6，最后成型品P就会像流水线作业似地成型。在连续成型所述最后成型品P之际，由所述温度调节部件45、55对在管道46、56中循环的载热体的温度进行调节，以便做到当开始生产时室外温度较低，一次成型用模具42和二次成型用模具52的温度也就较低时使一次成型用模具42和二次成型用模具52的温度上升；而当一次成型用模具42和二次成型用模具52的温度由于连续生产时的摩擦热升高时使该一次成型用模具42和二次成型用模具52的温度下降。因此，能够利用温度调节部件45、55将一次成型用模具42和二次成型用模具52的温度调节为淬火开始温度，从而能够抑制搬到冷却用模具62上的二次成型品p2的温度有偏差。因此，能够利用冷却用模具62无偏差地进行最后成型品P的淬火，能够获得质量稳定的最后成型品P。如上所述，根据本发明的第一实施方式，通过利用由伺服马达控制的液压式压力机61使冷却用模具62上下移动，即使加快冷却用模具62的上下移动的速度，冷却用模具62也会在正规位置停下来，所以能够使冷却用模具62无偏差地在下死点位置停下来，因此能够从将二次成型品P2搬到冷却用模具62上到取出已淬火的最后成型品P的时间缩短，生产率提高。并且连续搬到冷却用模具62上的各二次成型品p2与冷却用模具62无偏差地被压接在一起，从而能够获得质量稳定的最后成型品P。使用现有技术中塑性加工或者机械加工中常用的机械式压力机，对一次成型品pl和二次成型品P2的成型不会带来任何不良影响。并且，通过使用不需要液压式压力机61中所需要的复杂控制电路的机械式压力机41、51，能够建立起一个低成本的生产线I。此外，在本第一实施方式中，使用温水等载热体将一次成型用模具42和二次成型用模具52加热。但是并不限于此，例如还可以利用通电发热等方法加热。在本第一实施方式中，在一次成型エ序4和二次成型エ序5中使用的是机械式压力机41、51。但并不限于此，还可以使用液压式压力机成型一次成型品pl和二次成型品p2。在本第一实施方式中，在一次成型エ序4和二次成型エ序5中，使一次成型用模具42和二次成型用模具52的上模43、53同步进行上下移动。但并不限于此，不同步地进行上下移动也是可以的。在本第一实施方式中，在加热炉30中使环境气体达到高温来对钢板S加热。但并不限于此，例如还可以使用感应加热等加热方法。在本第一实施方式中，是用自动运送机(未图不)将一次成型品pl从一次成型エ序4搬到二次成型エ序5，将钢板S从加热エ序3搬到一次成型エ序4的。但并不限于此，用产业用机器人搬送也是可以的。在本第一实施方式中，仅在一次成型用模具42和二次成型用模具52的下模44、54上设置了管道46、56，对各模具的温度进行调节。但并不限于此，将管道46、56设置在上模43、53上来对温度进行调节也是可以的。在本第一实施方式中，在一次成型用模具42和二次成型用模具52上分別设置了温度调节部件45、55。但并不限于此，只要能够调节至少一方的温度即可。(发明的第二实施方式)图8示出本发明的第二实施方式中的生产线1。在第二实施方式的生产线I中，搬人工序2、加热エ序3、淬火エ序6以及搬出エ序7分别并列设置有两套，这一点与第一实施方式不同，其它方面都和第一实施方式一祥。下面仅对不同部分做详细的说明。在并列设置的所述搬入エ序2和加热エ序3之间分别设置有第一机器人R1，在并列设置的所述淬火エ序6和搬出エ序7之间分别设置有第三机器人R3。在两个加热エ序3和一次成型エ序4之间，从各加热エ序3延伸到一次成型エ序4的运送轨Sr在中途连接，能够将在各加热エ序3中已加热的钢板S依次搬到一次成型エ序4。接下来，对在第二实施方式的生产线I上利用热压机从钢板S制成最后成型品P的方法进行说明。图9示出以下状态将在加热炉30中已加热的钢板S搬到一次成型用模具42上、将用所述一次成型用模具42成型的一次成型品pl搬到二次成型用模具52上、以及将用所述二次成型用模具52成型的二次成型品p2搬到两个冷却用模具62中之一冷却用模具62上的状态。首先，如图10所示，一次成型用模具42的上模43和二次成型用模具52的上模53从该图9所示的状态同步降下来了，并且ー冷却用模具62的上模63也在与所述上模43、53相同的同一时刻降下来了。于是，用一次成型用模具42从钢板S成型一次成型品pl，用ニ次成型用模具52从一次成型品pl成型二次成型品p2，并且由一冷却用模具62边对二次成型品P2加压边保持着该二次成型品p2地开始淬火。接下来，如图11所示，在一冷却用模具62的上模63保持降下状态地正在对二次成型品P2淬火的状态下，所述一次成型用模具42的上模43和二次成型用模具52的上模53与所述ー冷却用模具62无关联地相互同步升上去了，在一次成型エ序4中进行了塑性加エ的一次成型品Pl和在二次成型エ序5中进行了冲孔加工的二次成型品p2便离开各自的上模43、53的上侧加压面43a、53a。接下来，由第2机器人R2从二次成型用模具52上取出二次成型品p2并将该二次成型品P2搬到另一冷却用模具62上，与此并行，由自动运送机(未图示)从一次成型用模具42上取出一次成型品pl并将该一次成型品Pl搬到二次成型用模具52上，然后，由自动运送机(未图示)从加热炉30中取出钢板S并将钢板S搬到一次成型用模具42上。之后，如图12所示，一次成型用模具42的上模43和二次成型用模具52的上模53同步降下来了，另ー冷却用模具62的上模63也在与所述上模43、53相同的同一时刻降下来了。于是，利用一次成型用模具42从钢板成型一次成型品pl，利用二次成型用模具52从一次成型品Pl成型二次成型品P2，并且利用另ー冷却用模具62边对二次成型品p2加压边保持着二次成型品P2地开始淬火。之后，如图13所示，在另ー冷却用模具62的上模63保持着降下状态地正在对ニ次成型品P2淬火的状态下，所述一次成型用模具42的上模43和二次成型用模具52的上模53与所述另ー冷却用模具62无关联地相互同步升上去了，并且利用一冷却用模具62完成了淬火的最后成型品P成型，一冷却用模具62的上模63也在与所述上模43、53相同的同一时刻升上来了。由第三机器人R3从ー冷却用模具62上取出最后成型品P，与此并行，由第二机器人R2从二次成型用模具52上取出二次成型品p2并将该二次成型品p2搬到ー冷却用模具62上，由自动运送机(未图示)从一次成型用模具42上取出一次成型品pl并将该一次成型品Pl搬到二次成型用模具52上，再由自动运送机(未图示)从加热炉30中取出钢板S并将 该钢板S搬到一次成型用模具42上。通过这样按照一次成型エ序4、二次成型エ序5、两道淬火エ序6的顺序连续进行一次成型エ序4、二次成型エ序5、两道淬火エ序6，最后成型品P就会像流水线作业似地成型。如上所述，根据本发明的第二实施方式，在正在用一冷却用模具62对二次成型品P2进行冷却的时间内利用一次成型用模具42和二次成型用模具52分别成型下ー个一次成型品pl和二次成型品p2，因此在不増加一次成型用模具42和二次成型用模具52的情况下，即能够使整个生产线I的产量增加到原来的两倍，能够使生产线I紧凑且生产率高。(发明的第三实施方式)图14示出在本发明的第三实施方式的生产线I中使用的一次成型用模具42。在该第三实施方式中，仅仅是所述一次成型用模具42中的下模44的构造与第一实施方式的不同，其他方面都和第一实施方式一祥。下面仅对与第一实施方式不同的部分做详细的说明。在第三实施方式中的下模44上形成有多个沿上下方向延伸的凹部44c，该凹部44c内收纳有分离机构8。该分离机构8包括近似三角锥状的支撑部件81和朝着上方对该支撑部件81施力的螺旋弹簧82。如图14 (a)所示，在一次成型用模具42处于开模状态的情况下，由所述螺旋弹簧82朝着上方施力，所述支撑部件81就从下侧加压面44a上朝着上方突出。所述支撑部件81对从加热炉30运送来的钢板S进行支撑，使该钢板S从下侧加压面44a朝着上方浮起来而离开下侧加压面44a。如图14 (b)所示，在一次成型用模具42处于合模状态的情况下，所述支撑部件81被所述钢板S (上模43)朝着下方推压过去，并对抗所述螺旋弹簧82的弾力朝着下方沉下去而被收纳在所述凹部44c内。如图14 (C)所示，在一次成型用模具42处于开模状态的情况下，由所述螺旋弹簧82朝着上方施力，所述支撑部件81从下侧加压面44a朝着上方突出。所述支撑部件81便将所述一次成型品Pl顶起来，使该一次成型品Pl从下侧加压面44a朝着上方浮起来而离开下侧加压面44a。此外，在第三实施方式的生产线I中利用热压机从钢板S制成最后成型品P的方法，以下三点与第一实施方式不同，即被搬到处于开模状态的一次成型用模具42上的钢板S被支撑部件81朝向上方顶起来而离开下侧加压面44a这一点、与一次成型用模具42的合模动作联动支撑部件81被收纳在凹部44c内这一点、以及与一次成型用模具42的开模动作联动一次成型品Pl被支撑部件81朝向上方顶起来而离开下侧加压面44a这一点。其它方面都和第一实施方式一祥。下面详细说明省略。如上所述，根据本发明的第三实施方式，当正用冷却用模具62边对二次成型品p2加压边保持着该二次成型品P2吋，已利用一次成型模具42成型的一次成型品pl完全不会与一次成型用模具42的上模43和下模44的两加压面43a、44a接触，所以能够可靠地防止来自上模43和下模44的两加压面43a、44a的热散出去，避免出现二次成型品p2的温度比淬火开始温度低这样的不良现象，最大限度地降低像专利文献2所述的那样为将一次成型品和二次成型品的温度維持得较高而加热等所造成的能耗，抑制设备运转费。在本发明的第三实施方式中，在一次成型用模具42的下模44上设置了多个分离机构8。但并不限于此，在二次成型用模具52的下模54上设置多个分离机构8，使一次成 型品pl和二次成型品p2离开下侧加压面54a也是可以的。在本发明的第三实施方式中，分离机构8由多个支撑部件81和螺旋弹簧82构成。但并不限于此，例如还可以采用以下做法，使在突出端具有吸附垫的杆状部件自上模43、53朝着下方突出，由所述吸附垫吸附一次成型品Pl和二次成型品P2，由上模43、53吊住一次成型品Pl和二次成型品P2而使该一次成型品pl和二次成型品p2离开上侧加压面43a、53a和下侧加压面44a、54a。在本发明的第三实施方式中，分离机构8是利用螺旋弹簧82的伸缩使支撑部件81上下移动的。但并不限于此，例如还可以采用以下做法，利用与一次成型用模具42和二次成型用模具43的开模、合模动作相联动地伸縮的气缸使支撑机构上下移动。产业实用性本发明，特别适合在例如对已加热的钢板依次进行塑性加工、机械加工以及冷却而得到已淬火的最后成型品的热压中使用。符号说明4一次成型エ序5二次成型エ序6淬火ェ序8分离机构41 机械式压力机42 一次成型用模具43 上模43a 上侧加压面44 下模44a 下侧加压面45、55温度调节部件51 机械式压力机52 二次成型用模具53 上模
53a上侧加压面54下模54a下侧加压面61液压式压力机62冷却用模具pl一次成型品p2二次成型品·
权利要求
1.一种用热压机进行的钢板成型方法，其特征在于连续进行一次成型工序、二次成型工序以及淬火工序，在所述一次成型工序中，进行用一次成型用模具的上模和下模对已加热的钢板施加规定时间的压力而使所述已加热的钢板沿着所述上模和下模的加压面塑性变形的塑性加工， 来成型一次成型品，在所述二次成型工序中，将所述一次成型品搬到二次成型用模具上，用所述二次成型用模具的上模和下模进行规定时间的机械加工来成型二次成型品，在所述淬火工序中，将所述二次成型品搬到已安装在由伺服马达控制的液压式压力机上的冷却用模具上，并在比所述一次成型工序和所述二次成型工序还长的时间内用所述冷却用模具的上模和下模边对所述二次成型品加压边保持所述二次成型品，由此来获得已淬火的最后成型品，所述淬火工序被设定成与所述一次成型工序和所述二次成型工序无联系地单独进行， 在所述淬火工序中从开始淬火到淬火结束的时间内，所述一次成型工序和所述二次成型工序都已完成，所述一次成型用模具和所述二次成型用模具处于开模状态，使在所述一次成型工序中进行了塑性加工的一次成型品和在所述二次成型工序中进行了机械加工的二次成型品分别离开各自的模具的上模和下模中至少一方的加压面。
2.根据权利要求1所述的用热压机进行的钢板成型方法，其特征在于所述一次成型用模具和所述二次成型用模具在机械式压力机中相互同步工作。
3.根据权利要求2所述的用热压机进行的钢板成型方法，其特征在于准备两个所述冷却用模具，在正在用一冷却用模具对二次成型品进行冷却的时间内， 将已用所述二次成型用模具进行了机械加工的下一个二次成型品搬到另一冷却用模具上并进行冷却；在正在用所述另一冷却用模具对二次成型品进行冷却的时间内，从所述一冷却用模具中将已淬火的最后成型品取出来。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的用热压机进行的钢板成型方法，其特征在于 由温度调节部件对所述一次成型用模具和所述二次成型用模具中至少一模具的温度进行调节，以便当所述至少一模具的温度比所述二次成型品的淬火开始温度低时，使所述至少一模具的温度的温度上升，而当所述至少一模具的温度比所述二次成型品的淬火开始温度高时，则使所述至少一模具的温度下降。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的用热压机进行的钢板成型方法，其特征在于 在所述淬火工序中从开始淬火到淬火结束的时间内，由分离机构使所述一次成型品和所述二次成型品中至少一成型品离开上模和下模的两加压面。
全文摘要
本发明能够最大限度地降低能耗，抑制设备运转费，并且能够连续地获得质量稳定的最后成型品，生产率高。具体地，相继且连续地执行以下工序通过一次成型模具(42)对已加热的钢板进行规定时间的塑性加工而成型一次成型品(p1)的一次成型工序(4)、通过二次成型模具(52)对一次成型品(p1)进行规定时间的机械加工而成型二次成型品(p2)的二次成型工序(5)、以及在比一次成型工序(4)和二次成型工序(5)还长的时间内用安装在液压式压力机(61)内的冷却用模具(62)边对二次成型品(p2)加压边保持二次成型品获得最后成型品(P)的淬火工序(6)。淬火工序(6)与一次成型工序(4)和二次成型工序(5)无关联地单独进行。在淬火工序(6)结束前的时间内，一次成型工序(4)和二次成型工序(5)都完成，一次成型品(p1)和二次成型品(p2)离开各自的模具的加压面。
文档编号B21D24/00GK103025449SQ201180035740
公开日2013年4月3日 申请日期2011年6月21日 优先权日2010年7月21日
发明者高末铁干, 石田恭聪, 広中浩二, 山崎拓哉, 畠山健一, 久留主信一郎, 中岛章博, 中岛敏治 申请人:马自达汽车株式会社, 株式会社今西制作所, 株式会社积层金型, 希利股份有限公司