特許 6180558 プレスシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6180558

(24)【登録日】2017年7月28日

(45)【発行日】2017年8月16日

(54)【発明の名称】プレスシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 24/00 20060101AFI20170807BHJP

   B21D 22/20 20060101ALI20170807BHJP

   B21D 37/16 20060101ALI20170807BHJP

   B21D 28/00 20060101ALI20170807BHJP

   C21D 1/18 20060101ALI20170807BHJP

   C22C 38/00 20060101ALI20170807BHJP

   C22C 38/04 20060101ALI20170807BHJP

【ＦＩ】

   B21D24/00 M

   B21D22/20 H

   B21D37/16

   B21D22/20 G

   B21D28/00 A

   C21D1/18 C

   C22C38/00 301T

   C22C38/04

【請求項の数】15

【外国語出願】

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2016-9070(P2016-9070)

(22)【出願日】2016年1月20日

(65)【公開番号】特開2016-185565(P2016-185565A)

(43)【公開日】2016年10月27日

【審査請求日】2016年4月19日

(31)【優先権主張番号】15382103.8

(32)【優先日】2015年3月9日

(33)【優先権主張国】EP

【早期審査対象出願】

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】515291203

【氏名又は名称】オートテック エンジニアリング エー．アイ．イー．

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】マルティン ゴンサレス， イグナシオ

(72)【発明者】

【氏名】ロペス レイジ， マヌエル

(72)【発明者】

【氏名】ラジャ サモラ， ペドロ

(72)【発明者】

【氏名】サンデン， アンナ

(72)【発明者】

【氏名】バーリルンド， ダニエル

(72)【発明者】

【氏名】イサクソン， ケネト

(72)【発明者】

【氏名】イサクソン， ソレン

【審査官】 豊島 唯

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１０−５２００５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０４７５２６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−１４４４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１３６５３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｄ ２４／００

Ｂ２１Ｄ ２２／２０

Ｂ２１Ｄ ２８／００

Ｂ２１Ｄ ３７／１６

Ｃ２１Ｄ １／１８

Ｃ２２Ｃ ３８／００

Ｃ２２Ｃ ３８／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱間成形構造コンポーネントを製造するためのプレス装置であって、前記装置は、固定式下部本体、可動式上部本体、並びに前記固定式下部本体に対して前記可動式上部本体の上向き及び下向きプレス行程を与えるように構成された機構を備え、
― あらかじめ加熱された半加工品を冷却するように構成された冷却ツールであって、
― 各冷却金型は使用時に前記半加工品に対面する一又は複数の作業面を備える上部と下部の嵌合冷却金型、及び
― 前記下部冷却金型を前記下部本体から所定の第１の距離にある位置へ向かって付勢するように構成された一又は複数の下部バイアスエレメントによって前記下部本体に接続された前記下部冷却金型、及び／又は、前記上部冷却金型を前記上部本体から所定の第２の距離にある位置へ向かって付勢するように構成された一又は複数の上部バイアスエレメントによって前記上部本体に接続された前記上部冷却金型
を備える冷却ツールと、
― 前記半加工品を引き込むように構成されたプレスツールであって、前記冷却ツールの下流に配置され、
― 各プレス金型は使用時に前記半加工品に対面する一又は複数の作業面を備える上部と下部の嵌合プレス金型、及び
― 前記上部本体に締結された前記上部プレス金型及び前記下部本体に締結された前記下部プレス金型
を備えるプレスツールと、
― 前記半加工品を前記冷却ツールから前記プレスツールまで移送する半加工品移送機構と
を備え、
前記冷却ツールと前記プレスツールとは前記装置内で一体化されていて、
前記下部バイアスエレメント及び／又は前記上部バイアスエレメントは、前記上部と下部の嵌合プレス金型が接触するより前に前記上部と下部の嵌合冷却金型が接触するように構成されることにより、ストロークサイクル中における嵌合冷却金型間の接触時間が増加する、プレス装置。

【請求項2】

トリミング及び／又は穿刺処理を実施するように構成された第１ポストオペレーションツールを更に備え、前記第１ポストオペレーションツールは前記プレスツールの下流に配置され、
― 各金型は使用時に前記半加工品に対面する一又は複数の作業面を備える上部及び下部第１ポストオペレーションツール嵌合金型、及び
― 前記上部本体に締結された前記上部第１ポストオペレーションツール金型と前記下部本体に締結された前記下部第１ポストオペレーションツール金型、及び
― 前記作業面上に配置された一又は複数の切断ブレードを備える前記金型、及び
― 前記半加工品を前記プレスツールから前記第１ポストオペレーションツールまで移送するように更に構成された前記半加工品移送機構
を備える、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

トリミング及び／又は穿刺処理を実施するように構成された第２ポストオペレーションツールを更に備え、前記第２ポストオペレーションツールは前記第１ポストオペレーションツールの下流に配置され、
― 各金型は使用時に前記半加工品に対面する一又は複数の作業面を備える上部及び下部第２ポストオペレーションツール嵌合金型、及び
― 前記上部本体に締結された前記上部第２ポストオペレーションツール金型と前記下部本体に締結された前記下部第２ポストオペレーションツール金型、及び
― 前記作業面上に配置された一又は複数の切断ブレードを備える前記金型、及び
― 前記半加工品を前記第１オペレーションツールから前記第２ポストオペレーションツールまで移送するように更に構成された前記半加工品移送機構
を備える、請求項２に記載の装置。

【請求項4】

前記第２ポストオペレーションツールは、上部金型と下部金型の各作業面に沿って、使用時に前記第２ポストオペレーションツールの位置に配置された前記半加工品を変形するために、前記上部金型と前記下部金型との間の距離を調整するように構成された調整装置を含み、前記調整装置は前記半加工品の厚みを検出するように構成されたセンサシステムに基づいて制御される、請求項３に記載の装置。

【請求項5】

前記第１ポストオペレーションツールは、一又は複数のヒーター又は高温流体を導くチャネルを備える、請求項２から４のいずれか一項に記載の装置。

【請求項6】

前記冷却ツールの前記金型は、一又は複数のヒーター又は高温流体を導くチャネルを備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。

【請求項7】

前記冷却ツールの前記金型及び／又は前記プレスツールの前記金型は、冷却水及び／又は空気を導くチャネルを備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。

【請求項8】

前記第１ポストオペレーションツールの前記金型は、冷却水及び／又は空気を導くチャネルを備える、請求項２から７のいずれか一項に記載の装置。

【請求項9】

前記冷却金型の、及び／又は前記プレス金型の、及び／又は前記第１ポストオペレーションツール金型の、及び／又は前記第２ポストオペレーション金型の温度は、前記金型で測定された温度に基づいて調整されるように構成されている、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。

【請求項10】

半加工品を冷却するための方法であって、
― 請求項１から９のいずれか一項に記載のプレス装置を提供すること、
― 亜鉛被覆を有する超高硬度鋼（ＵＨＳＳ）から熱間成形される半加工品を提供すること、
― 前記半加工品を加熱すること、
― 前記プレス機構を使用して開放位置に前記プレス上部本体を配置すること、
― 前記冷却ツールの上部嵌合金型と下部嵌合金型との間に前記半加工品を配置すること、
― バイアスエレメントを変形することによって前記半加工品をプレスするため、前記固定式下部本体に対する最終の所望位置に到達するまで、前記上部金型が前記下部金型に向かって移動されるように、前記固定式下部本体に対して前記可動式上部本体の下向きプレス行程を与えることによって、前記半加工品をプレスして冷却すること
を含む方法。

【請求項11】

前記ＵＨＳＳは約０．２２％のＣ、１．２％のＳｉ、２．２％のＭｎを含有する、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

請求項１０又は１１に記載の方法を含む半加工品を引き込む方法であって、
― 前記半加工品を前記冷却ツールから前記プレスツールまで移送すること、
― 前記半加工品を前記プレスツールの上部金型と下部金型との間に配置すること、
― 構造コンポーネントをプレスするため、前記プレス固定式下部本体に対する最終の所望位置に到達するまで、前記固定式下部本体に対して前記可動式上部本体の前向きプレス行程を与えることによって前記半加工品を引き込むこと
を更に含む方法。

【請求項13】

引き込み中、前記半加工品を冷却することを更に含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

請求項１２又は１３に記載の方法を含む半加工品を穿刺及び／又はトリミングするための方法であって、請求項２に従属するとき、
― 前記半加工品を前記プレスツールから前記第１ポストオペレーションツールまで移送すること、
― 成形される前記構造コンポーネントを前記第１ポストオペレーションツールの上部嵌合金型と下部嵌合金型との間に配置すること、
― 前記半加工品をプレスするため、前記プレス固定式下部本体に対する最終の所望位置に到達するまで、前記プレス固定式下部本体に対して前記プレス可動式上部本体の下向きプレス行程を与えること、
― 前記第１ポストオペレーションツールの前記切断ブレードを使用して前記半加工品を切断及び／又は穿孔すること
を更に含む方法。

【請求項15】

請求項１４に記載の方法を含む熱間成形された構造コンポーネントを更に穿刺及び／又はトリミング並びに校正して成形するための方法であって、請求項３に従属するとき、
― 前記構造コンポーネントを前記第１ポストオペレーションツールから前記第２ポストオペレーションツールまで移送すること、
― 前記構造コンポーネントをプレスするための最終の所望位置に到達するまで、前記プレス固定式下部本体に対して前記プレス可動式上部本体の下向きプレス行程を与えること、
― 前記切断ブレードを使用して前記構造コンポーネントを切断及び／又は穿孔すること、
― 前記構造コンポーネントが上部金型と下部金型の各作業面に沿って変形されうるように、前記上部金型と前記下部金型との間の距離を調整すること
を更に備える方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、熱間成形構造コンポーネントを製造するためのプレスシステム及びそのための方法に関する。

【背景技術】

【0002】

車両製造の分野では、軽量構造物の基準を満たすため、軽量な材料又はコンポーネントの開発及び実装がますます重要になっている。特に、ＣＯ_２排出削減目標によって、軽量化の要求が高まっている。また、乗員の安全に対する意識の高まりは、衝突時のエネルギー吸収を良くすると同時に、車両の完全性を高める材料の採用につながっている。

【0003】

熱間成形ダイクエンチング（ＨＦＤＱ）として知られるプロセス（ホットスタンピング又はプレスハードニングとしても知られる）は、超高強度鋼（ＵＨＳＳ）の特性を備え、例えば、１５００ＭＰａ又は最大２０００ＭＰａ以上もの引張強度を有するスタンピング済みコンポーネントを作成するため、ホウ素鋼板を使用する。他の材料と比較して強度が高いことにより、薄いゲージ材料として使用可能になり、結果として、従来のコールドスタンピングされた軟鋼コンポーネントよりも軽量化が実現された。

【0004】

鋼板は被覆済み、又は未被覆であってもよい。しかしながら、腐食保護を高めるため、ホットスタンピング中、又はホットスタンピングの前後に被覆が適用されうる。例えば、Ａｌ−Ｓｉ被覆又はＺｎ被覆が知られている。

【0005】

基礎となる鋼材料の組成によっては、高引張強度を実現するため、半加工品をクエンチすること（急速冷却されること）が必要になりうる。比較的遅い冷却速度の空冷によって、室温で硬化されうる鋼材料の例も知られている。

【0006】

ホットスタンピングプロセスは、熱間形成される半加工品が所定の温度まで加熱される方法で実施されうる。所定の温度とは、強度を下げるように、すなわち、ホットスタンピングプロセスを促進するように、炉システムなどによって実現されるオーステナイト形成温度である。熱間成形される半加工品は、例えば、半加工品と比較して低い温度（例えば、室温）を有するプレスシステムによって成形されてもよく、更に、温度制御、従って成形プロセス及び温度差を利用する熱処理が実施されうる。

【0007】

熱間成形エレメントを製造するための多段階プレスシステムの利用が知られている。多段階プレスシステムは、種々の処理を半加工品上で同時に実行するように構成された複数のツールを備えうる。このような構成により、複数の半加工品には、多段階プレスシステムを構成するツールを使用する各ストロークの間に種々の製造ステップが同時に実行され、これによりシステムの性能が向上しうる。

【0008】

多段階プレスシステムは、半加工品をプレスするように構成されたプレスツールに、加熱された半加工品を移送するコンベア又は移送装置を含みうる。加えて、熱間成形される半加工品を加熱して柔らかくする炉システムは、多段階プレスシステム又は装置の上流に備えられうる。更に、別個のレーザープロセスステップ又は別個の切断ツールも備えられており、スタンピング済み半加工品はプレスシステムから放出され、レーザープロセスステップへ送られ、切断及び／又はトリミング及び／又は穿刺及び／又は穿孔などの加工が行われるよう、別個の切断ツール内に配置される。

【0009】

概して、このようなシステムでは、熱間成形される半加工品をあらかじめ冷却するため、外部の予冷却ツールが使用される。例えば、亜鉛被覆鋼半加工品は、微小クラックなどの問題を軽減する或いは最小限に抑えるため、熱間成形プロセスの間に冷却される必要がある。半加工品は一旦冷却されると、外部の予冷却ツールから多段階プレス装置又はシステムに送られる。

【0010】

本開示は、多段階プロセス及びシステムに改善をもたらすことを目指している。

【発明の概要】

【0011】

第１の態様では、熱間成形構造コンポーネントを製造するためのプレスシステムが提供される。本システムは、固定式下部本体、可動式上部本体、並びに固定式下部本体に対して可動式上部本体の上向き及び下向きプレス行程を与えるように構成された機構を備える。本システムは、あらかじめ加熱された半加工品を冷却するように構成された冷却ツールを更に備える。当該冷却ツールは、各冷却金型が使用時に半加工品に対面する一又は複数の作業面を有する上部及び下部冷却嵌合金型を備え、下部冷却金型は、下部本体から所定の第１の距離にある位置に向かって下部金型を付勢するように構成された一又は複数の下部バイアスエレメントによって、下部本体に接続されており、且つ／又は、上部冷却金型は、上部本体から所定の第２の距離にある位置へ向かって上部金型を付勢するように構成された一又は複数の上部バイアスエレメントによって、上部本体に接続されている。本システムは、半加工品を引き込むように構成されたプレスツールを更に備える。当該プレスツールは、冷却ツールの下流に配置され、各々が使用時に半加工品に対面する一又は複数の作業面を有する上部及び下部嵌合プレス金型を備え、上部プレス金型は上部本体に締結され、下部プレス金型は下部本体に締結され、更に冷却ツールからプレスツールへ半加工品を移送する半加工品移送機構を備える。

【0012】

この態様によれば、プレスシステムは、冷却ツールと引き込みツールを組み合わせるように提供されている。

【0013】

製造プロセスを加速するため、プレスツール及び冷却ツールは同一の装置内で一体化されているが、これは冷却ストロークがプレス／引き込み又は成形ストロークと同期されなければならないことを示している。冷却ツールが十分迅速に半加工品を冷却できるように保証するため、冷却ツールは、ツールが閉じられる前に上部及び下部冷却金型を強制的に半加工品に接触させるバイアスエレメントによって、プレスツールが閉じられる前に「閉じられる」。したがって、冷却ツールの金型は、半加工品を適切に冷却するため、十分な時間だけ接触されてもよい。

【0014】

同一プレス内にツールを組み込むことにより、冷却ツールから引き込みツールまでの移送時間が短縮され、その結果、プロセスは最適化され、生産性は改善され、一方で半加工品にクラックなどを引き起こすことなく、満足のいく成形性能を維持しうる。

【0015】

冷却ツールの金型は何らかの形態の冷却手段を組み込んでおり、幾つかの例では、これらの冷却手段は冷却水を導く冷却チャネルとなりうる。幾つかの例では、冷却ツールの金型は付加的に一又は複数のヒーター又は高温の液体を導くチャネルを備えうる。これにより、例えば、極めて急速に冷却されうる非常に薄い半加工品を含む、種々の厚みの半加工品で、作業することが可能になりうる。

【0016】

第２の態様では、半加工品を冷却するための方法が提供されうる。本方法は、第１の態様によるプレスシステムを提供することを含む。本方法は、亜鉛被覆を有する超高硬度鋼（ＵＨＳＳ）から熱間成形される半加工品を提供することを更に含む。半加工品は加熱されうる。プレス上部本体は、プレス機構を使用して開放位置に配置される。次に、半加工品は冷却ツールの上部嵌合金型と下部嵌合金型との間に配置される。半加工品は、バイアスエレメントを変形させることによって半加工品をプレスするため、固定式下部本体に対する最終の所望位置に到達するまで、上部金型が下部金型に向かって動かされるように、固定式下部本体に対して可動式上部本体の下向きプレス行程を与えることによって、プレスされ冷却される。

【0017】

幾つかの例では、半加工品は約０．２２％のＣ、１．２％のＳｉ、２．２％のＭｎを含有する。この鋼組成により、半加工品は室温に達するまで、半加工品の温度の周囲空気によって受動的に硬化されうるため、最終プレス時間を短縮する。

【0018】

本開示の非限定的な例は、添付の図面を参照して以下で記述される。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施例による多段階プレスシステムを概略的に示す。

【図2a】実施例による半加工品を冷却するための方法の実施中に起こる一連の状況を概略的に示す。

【図2b】実施例による半加工品を冷却するための方法の実施中に起こる一連の状況を概略的に示す。

【図2c】実施例による半加工品を冷却するための方法の実施中に起こる一連の状況を概略的に示す。

【図2d】実施例による半加工品を冷却するための方法の実施中に起こる一連の状況を概略的に示す。

【図2e】実施例による同一半加工品を引き込むための方法の実施中に起こる一連の状況を概略的に示す。

【図2f】実施例による同一半加工品を引き込むための方法の実施中に起こる一連の状況を概略的に示す。

【図2g】実施例による同一半加工品を引き込むための方法の実施中に起こる一連の状況を概略的に示す。

【図2h】実施例による同一半加工品を引き込むための方法の実施中に起こる一連の状況を概略的に示す。

【図2i】実施例による同一半加工品を穿刺及び／又はトリミングするための方法の実施中に起こる一連の状況を概略的に示す。

【図2j】実施例による同一半加工品を穿刺及び／又はトリミングするための方法の実施中に起こる一連の状況を概略的に示す。

【図2k】実施例による同一半加工品を穿刺及び／又はトリミングするための方法の実施中に起こる一連の状況を概略的に示す。

【図2l】実施例による同一半加工品を穿刺及び／又はトリミングするための方法の実施中に起こる一連の状況を概略的に示す。

【図2m】実施例による同一半加工品を更に穿刺及び／又はトリミングするための方法の実施中に起こる一連の状況を概略的に示す。

【図2n】実施例による同一半加工品を更に穿刺及び／又はトリミングするための方法の実施中に起こる一連の状況を概略的に示す。

【図2o】実施例による同一半加工品を更に穿刺及び／又はトリミングするための方法の実施中に起こる一連の状況を概略的に示す。

【図2p】実施例による同一半加工品を更に穿刺及び／又はトリミングするための方法の実施中に起こる一連の状況を概略的に示す。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図１は、実施例による多段階プレスシステムを概略的に表わしている。システム１は、固定式下部本体２、可動式上部本体３、並びに固定式下部本体２に対して可動式上部本体３の上向き及び下向きプレス行程を与えるように構成された機構（図示せず）を備える。

【0021】

固定式下部本体２は、金属の大きなブロックでありうる。この具体例では、固定式下部本体２は据付型であってもよい。幾つかの実施例では、固定式下部本体２に組み込まれた金型クッション（図示せず）が提供されうる。このクッションは、半加工品ホルダの力を受け止めて制御するように構成されうる。可動式上部本体３はまた、中実の金属片となりうる。可動式上部本体３は、ストロークサイクル（上下運動）をもたらしうる。

【0022】

プレスシステムは毎分約３０ストロークを実施するように構成されており、したがって各ストロークサイクルは約２秒となりうる。ストロークサイクルは、更なる例では異なりうる。

【0023】

プレスの機構は、機械的に、油圧的に、又はサーボ機構的に駆動されうる。固定式下部本体２に対する可動式上部本体３の行程は、この機構によって決定されうる。この具体例では、プレスはサーボ機構プレスであって、その結果、ストローク中に一定のプレス力がもたらされうる。サーボ機構プレスには、無制限のスライド（ｒａｍ）速度及び位置制御が提供されうる。サーボ機構プレスにはまた、任意のスライド位置で充分に有効な範囲のプレス力が提供され、これによって、プレスの大きな柔軟性が実現されうる。サーボ駆動プレスは、金属成形時のプロセス条件及び生産性を改善する能力を有しうる。プレスは、例えば、２０００Ｔｎのプレス力を有しうる。

【0024】

幾つかの例では、プレスは機械プレスであってもよく、その結果、固定式下部本体２に向かうプレス力行程は、駆動及び蝶番系統に依存しうる。したがって、機械プレスは、単位時間あたり高いサイクルに到達しうる。別法として、油圧プレスも使用されうる。

【0025】

あらかじめ加熱された半加工品を冷却するように構成された冷却ツール１０が図１に示されている。冷却ツール１０は、上部嵌合金型１１及び下部嵌合金型１２を備えうる。各金型は、使用時に熱間成形される半加工品（図示せず）に対面する上部作業面１５及び下部作業面１６を備えうる。

【0026】

下部金型１２は、下部金型１２を下部本体２から所定の第１の距離にある位置へ付勢するように構成された、第１下部バイアスエレメント１３及び第２下部バイアスエレメント１４によって、下部本体２に接続されうる。幾つかの例では、単一の下部バイアスエレメントが提供されてもよく、或いは２つ以上の下部バイアスエレメントが提供されうる。バイアスエレメントは、例えば、機械ばねやガススプリングなどのばねを含みうるが、油圧機構などのその他のバイアスエレメントも可能でありうる。

【0027】

ここに示されていない他の例では、上部金型１１はまた、上部金型を上部本体から所定の第２の距離にある位置へ付勢するように構成された、一又は複数の上部バイアスエレメントによって、上部本体３に接続されうる。

【0028】

上部及び／又は下部バイアスエレメントの挿入により、上部金型１１と下部金型１２との間の接触時間は、ストロークサイクル（下部本体２に対する可動式上部本体３の上下運動）中に調整され増加しうる。

【0029】

冷却ツール内のバイアスエレメントにより、成形ツール（及び下流に配置された更なるツール）のプレス金型との接触の前に、上部冷却金型と下部冷却金型との間の接触がもたらされうる。その結果、ストロークサイクル中の冷却金型間の接触時間が増し、更なる冷却が可能になりうる。

【0030】

上部嵌合金型１１と下部嵌合金型１２は、例えば、チャネル（図示せず）を通って金型に供給される水及び／又は低温の圧縮空気などの、低温流体で満たされたチャネルを備えうる。

【0031】

加えて、冷却ツール１０は、一又は複数の電気ヒーター又は高温の流体を導くチャネル、並びに金型の温度を制御するための温度センサを備えうる。金型を高温で動作するように適合させる他の代替手段は、例えば、予測される埋め込み型カートリッジヒーターであってもよい。これにより、厚みの異なる半加工品で、例えば、極めて急速に冷却されうる非常に薄い半加工品で作業することが可能になり、その結果、冷却ツールの柔軟性が改善されうる。センサは熱電対であってもよい。

【0032】

更に、上部嵌合金型１１及び／又は下部嵌合金型１２には、各金型に対応して配置される冷却システムを備える上部作業面１５及び／又は下部作業面１６に対向する面に配置される冷却プレート（図示せず）がそれぞれ提供されうる。冷却システムは、冷却ツールの加熱を防止するため、又は少なくとも低減するため、或いは冷却ツールを更に冷却するため、冷水又は他の任意の冷却液を順次循環するための冷却チャネルを備えうる。

【0033】

実施例では、冷却ツールには、例えばピン及び／又は案内装置などのセンタリングエレメントが提供されうる。

【0034】

この例では、半加工品を成形する、又は引き込むように構成されたプレスツール２０も提供される。プレスツール２０は、冷却ツール１０の下流に配置される。プレスツール２０は、上部嵌合金型２１及び下部嵌合金型２２を備える。

【0035】

上部金型２１は、使用時に熱間成形される半加工品に対面する上部作業面２３を備えうる。下部金型２２は、使用時に熱間成形される半加工品に対面する下部作業面２４を備えうる。上部作業面２３に対向する上部金型の側面は、上部本体３に締結され、下部作業面２２に対向する下部金型の側面は、下部本体２に締結されうる。

【0036】

上部嵌合金型２１及び下部嵌合金型２２は、例えば、チャネルを通って金型に供給される水及び／又は低温の空気などの、低温流体で満たされたチャネルを備えうる。水チャネルの場合、チャネルでの水の循環速度は高速なことがあり、これにより水の蒸発は回避されうる。制御システムが更に提供されうるため、金型の温度は制御されうる。

【0037】

実施例では、プレスシステム２０には、半加工品を保持し、半加工品を下部金型２２の上に位置決めするように構成された半加工品ホルダが提供されうる。半加工品ホルダにはまた、半加工品ホルダを下部金型２２から所定の距離にある位置へ付勢するように構成された一又は複数のバイアスエレメントが提供されうる。

【0038】

トリミング及び／又は穿刺処理を実施するように構成された第１ポストオペレーションツール３０が提供されうる。第１ポストオペレーションツール３０は、プレスツール２０の下流に配置されうる。第１ポストオペレーションツール３０は、上部嵌合金型３２及び下部嵌合金型３１を含みうる。上部嵌合金型３２は上部作業面３３を備え、下部嵌合金型３１は下部作業面３４を備えうる。両作業面は使用時に半加工品に対面する。

【0039】

上部作業面３３に対向する上部金型３２の側面は上部本体３に締結され、下部作業面３４に対向する下部金型３１の側面は下部本体２に締結されうる。金型は、作業面上に配置された一又は複数のナイフ或いは切断ブレード（図示せず）を備えうる。

【0040】

第１ポストオペレーションツール３０は、一又は複数の電気ヒーター或いは高温流体を導くチャネル、並びに金型の温度を制御するための温度センサを備えうる。センサは熱電対であってもよい。幾つかの実施例では、使用時に上部金型と下部金型との間に配置される半加工品の温度は、所定の温度、例えば２００℃超に維持することが望ましい。

【0041】

２００℃又はこれに近い値では、０．２２％のＣ、１．２％のＳｉ、２．２％のＭｎ及び更なる元素を含有する亜鉛被覆を有する半加工品の強度は約８００ＭＰａで、これはブレードでの損傷を防止するための限界となりうる。このように、温度を２００℃超に保つことは切断ブレードでの損傷を防止しうる。この制御はオン・オフ制御であってもよいが、温度を維持するため他の何らかの制御も実装されうる。

【0042】

幾つかの実施例では、上部嵌合金型３２及び下部嵌合金型３１は、例えば、チャネルを通って金型に供給される水及び／又は低温の空気などの、低温流体で満たされたチャネルを備えうる。

【0043】

実施例では、第１ポストオペレーションツール３０には、半加工品を保持し、半加工品を下部金型３１の上に位置決めするように構成された半加工品ホルダ（図示せず）が提供されうる。半加工品ホルダにはまた、半加工品ホルダを下部金型から所定の距離にある位置へ付勢するように構成された一又は複数のバイアスエレメントが提供されうる。

【0044】

第２ポストオペレーションツール４０が提供される。第２ポストオペレーションツール４０はまた、更なるトリミング及び／又は穿刺処理を実施するように構成されうる。第２ポストオペレーションツール４０は、第１ポストオペレーションツール３０の下流に配置されうる。第２ポストオペレーションツール４０は、上部嵌合金型４２及び下部嵌合金型４１を備えうる。上部嵌合金型４２は上部作業面４３を備え、下部嵌合金型４１は下部作業面４４を備えうる。両作業面は使用時に、熱間成形される半加工品に対面しうる。作業面は平たんでないことがあり、例えば、作業面は突出部分又は凹部を含みうる。

【0045】

プレスツール４０での金型は、熱間成形される半加工品とは異なる温度を有することがあり、そのため、膨張が考慮されうる。このように、金型は、均衡を保つために、熱間成形される半加工品よりも２％高温になりうる。

【0046】

作業面４３に対向する上部金型４２の側面は、上部本体３に締結されうる。作業面４４に対向する下部金型４１は下部本体２に締結されている。

【0047】

金型は、作業面上に配置された一又は複数のナイフ或いは切断ブレードを備えうる。

【0048】

幾つかの実施例では、上部金型４２と下部金型４１との間の距離を調整するように構成された、調整装置（図示せず）が提供されうる。このように、使用時に上部金型４２と下部金型４１との間に配置された半加工品は、上部金型と下部金型の各々の作業面に沿って変形されうる。

【0049】

変形（及びその結果として、半加工品の校正）を行うために上部金型４２と下部金型４１との間の距離の調整が実施されると、熱間成形される半加工品の許容誤差が改善されうる。幾つかの実施例では、熱間成形される半加工品は、最適化されていない厚みの領域、例えば、半加工品の他の部分よりも大きな厚みの領域を有することがあるため、厚みは最適化されなければならない。

【0050】

平坦でない作業面のこの配置により、作業面の選択された部分（例えば、半加工品の湾曲部分の近傍）での距離は、最適化されていない厚みの領域又はその近傍で調整されることがあり、これにより、材料は変形されうる。すなわち、最適化されていない厚みの領域に隣接するゾーンに強制的に送られ、その結果、半加工品に沿って一定の厚みが実現されうる。

【0051】

実施例では、調整装置は、半加工品の厚みを検出するように構成されたセンサシステムに基づいて制御されうる。

【0052】

幾つかの実施例では、第２ポストオペレーションツール４０には、半加工品を保持し、半加工品を下部金型４１の上に位置決めするように構成された半加工品ホルダ（図示せず）が提供されうる。半加工品ホルダにはまた、半加工品ホルダを下部金型から所定の距離にある位置へ付勢するように構成された一又は複数のバイアスエレメントが提供されうる。

【0053】

更なる実施例では、ツールの金型がより低い或いはより高い温度で動作するように適合する他の方法が予想されうる。

【0054】

形状が実質的に正方形又は長方形を有する金型を表わしていても、ブロックは他の任意の形状を有すること、部分的に丸い形状を有することもありうることを理解されたい。

【0055】

自動移送装置（図示せず）、例えば、複数の産業用ロボット或いはコンベアはまた、ツール間で半加工品の移送を実施するように提供されうる。

【0056】

すべての実施例で、温度を制御するための温度センサ及び制御システムが、任意のツール又は移送システムに提供されうる。これらのツールにはまた、更なる冷却システム、半加工品ホルダなどが提供されうる。

【0057】

図２ａから図２ｄは、実施例に従って半加工品を冷却するための方法を実施する間の一連の状況を概略的に示している。同一の参照番号は同一のエレメントを示す。本方法は、図２ａから図２ｄによって示される一連の状況を参照して、以下で説明される。

【0058】

簡略化するため、角度への言及が図２ａ（及び以降の図）に関連する記述に含まれる場合もある。角度への言及は、下部本体に対する上部本体のおおよその位置を示すために使用されうる。したがって、例えば、上部本体が下部本体に対して０度の位置にあるという言及は、上部本体が下部本体に対して最高位置にあることを示し、また、１８０度は上部本体が下部本体に対して最低位置（完全に接触する位置）にあることを示す。３６０度は、上部本体が再び最高位置にあることを意味する。

【0059】

図２ａでは、亜鉛被覆を有する超高硬度鋼（ＵＨＳＳ）から熱間成形される半加工品１００が提供されうる。幾つかの実施例では、ＵＨＳＳは、例えば、約０．２２％のＣ、１．２％のＳｉ、２．２％のＭｎを含有しうる。Ｓｉ及びＭｎの量によって、室温での半加工品の硬化を可能にしうるため、クエンチングが回避されうる（また、その結果、半加工品の製造プレス時間が短縮されうる）。しかも、クエンチング段階での追加冷却の金型は冷却中に閉じられたままになっていないため、プレスストロークサイクルも短縮されうる。材料は、Ｍｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｂ、Ｐ、Ｓ、Ｎを種々の比率で更に含みうる。

【0060】

発明者らは、このような亜鉛被覆を有する超高硬度鋼（ＵＨＳＳ）は、８６０℃〜８７０℃の間にＡｃ３変態点（オーステナイト変態点、これ以降「Ａｃ３点」と呼ぶ）を有し、例えば、上述の鋼組成のＡｃ３は約８６７℃となりうることを明らかにした。Ｍｓ変態点（マルテンサイト開始温度、これ以降「Ｍｓ点」と呼ぶ）は、３８０℃〜３９０℃の間にありうる。上述の鋼組成では、Ｍｓは約３８６℃となりうる。Ｍｆ変態点（マルテンサイト終了温度、これ以降「Ｍｆ点」と呼ぶ）は、２７０℃又はこれに近い値となりうる。

【0061】

種々の鋼組成が使用されうる。特に、欧州特許ＥＰ２７３５６２０Ａ１に記載された鋼組成は好適とみなされうる。具体的な言及は、ＥＰ２７３５６２０の表１及び段落００１６から段落００２１、並びに段落００６７から段落００７９０の考察部分を参照されたい。

【0062】

半加工品１００は、少なくともオーステナイト形成温度に到達するように加熱されうる。加熱は、炉などの加熱装置（図示せず）で実施されうる。この具体的な実施例では、半加工品を加熱する最大温度は、被覆によって決定されうる。亜鉛の融点（及び、結果的に蒸発温度）は９１０℃又はこれに近い値になりうるため、加熱装置で半加工品１００を加熱する最大温度は、約９１０℃未満に設定されうる。このように、半加工品１００は、Ａｃ３よりも高いが、亜鉛の蒸発温度である９１０℃又はこれに近い値よりも低い温度まで加熱されうる。したがって、加熱は８６７℃から９１０℃の間、好ましくは８９０℃又はこれに近い値で実施されうる。加熱される時間は約６分間となることもあるが、半加工品の厚みに依存する。

【0063】

半加工品１００がこの図には示されていない所望の温度まで加熱されると、半加工品１００は冷却ツール１０まで移送される。これは、自動移送装置（図示せず）、例えば、複数の産業用ロボット又はコンベアによって実施されうる。炉（図示せず）と冷却ツール１０との間で半加工品を移送する時間は２〜３秒となりうる。

【0064】

幾つかの実施例では、冷却ツールの上流にピン及び／又は案内装置などのセンタリングエレメントが提供され、これによって半加工品は適切にセンタリングされうる。

【0065】

プレス上部本体３は、プレス機構を使用して開放位置（０度の位置）に配置されうる。半加工品１００は、上部金型１１と下部金型１２との間に配置されうる。幾つかの実施例では、半加工品は半加工品ホルダ上に配置されうる。下部金型１２は、第１下部バイアスエレメント１３及び第２下部バイアスエレメント１４を使用して、下部本体２に対して所定の距離で変位されうる。

【0066】

上述のように、バイアスエレメントは、例えば、機械ばねやガススプリングなどのばねを含みうるが、油圧機構などのその他のバイアスエレメントも可能でありうる。油圧機構は受動機構であってもよく、或いは能動機構であってもよい。

【0067】

このように、下部金型１２（及び、結果的に下部金型１２上に配置された半加工品１００）は、下部本体２から第１の所定の位置（下部金型が上部金型に対して９０度から１５０度の間で接触しうる位置）に配置されうる。

【0068】

図２ｂでは、プレスには、固定式下部本体に対する可動式上部本体の下向きプレス行程が与えられ、その結果、上部金型１１は下部金型１２に向かって移動されうる（また、結果的に、半加工品は下部金型上に配置される）。

【0069】

上部金型１１は、第１の所定の位置（９０度から１５０度の間の位置）で、冷却ツール上部金型１１と冷却ツール下部金型１２との間に配置された半加工品１００に接触しうる。

【0070】

図２ｃでは、半加工品に９０度から１５０度の間で接触すると、上部金型１１は半加工品１００の冷却を開始しうる。半加工品をプレスすることによって、第１下部バイアスエレメント及び第２下部バイアスエレメントは、半加工品１００をプレスして冷却する最終の所望位置（１８０度の位置）に到達するまで、変形されうる。

【0071】

図２ｄでは、最終の所望位置（１８０度の位置）に到達すると、プレス機構によって、上部本体の上向きプレス行程が与えられうる。上部金型と半加工品との間の最終接触は、下部本体に対して上部本体（及び、結果的に上部金型）が２１０度の位置と２７０度の位置との間になりうる。第１下部バイアスエレメント１３及び第２下部バイアスエレメント１４は、元の位置に戻りうる、すなわち、伸長されうる。このように、半加工品１００が上部金型にはじめて接触してから接触を終えるまでの時間、すなわち、半加工品が冷却される時間は、０．３３〜１秒となりうる。

【0072】

既に述べたように、半加工品１００がプレスされる間、半加工品は冷却機器を使用して冷却されうる。亜鉛被覆を有する超高硬度鋼（ＵＨＳＳ）は、プレスツールでの温度が６００℃を超えると微小亀裂を示すことがありうることが明らかにされている。このように、半加工品は、プレスツールへ移送される前に６００℃未満の温度まで、好ましくは５５０℃又はこれに近い値まで冷却されてもよく、その結果、微小亀裂は低減されうる。

【0073】

半加工品１００は、８９０℃又はこれに近い値まで、例えば、炉であらかじめ加熱されうることは、既に述べたとおりである。半加工品は冷却ツール１０へ移送されることがあり、その結果、移送期間中に温度は７５０℃から８５０℃まで低減されうる。このアレンジメントにより、半加工品１００は、７５０℃から８５０℃の間で冷却ツール１０に配置されうる。次いで、半加工品は、５７０℃又はこれに近い値まで冷却されうる。これにより、冷却速度は２００〜８００℃／秒となり、幾つかの実施例では、５００℃／秒又はこれに近い値になる。

【0074】

プレスシステム３に組み込まれた冷却ツール１０により、半加工品を外部の冷却ツールから移送するための余分な動きが回避されうるため、半加工品を冷却するための時間が最適化されうる。これはまた、時間も節約する。更に、ツール間での半加工品の動きは制限されうるため、冷却速度は容易に制御される。

【0075】

図２ｅから図２ｈは、実施例に従って半加工品を引き込むための方法を実施する間に起こる、一連の状況を概略的に示している。同一の参照番号は同一のエレメントを示す。本方法は、図２ｅから図２ｈによって示される一連の状況を参照して、以下で説明される。

【0076】

図２ｅでは、半加工品１００は既に冷却されているため、半加工品１００は冷却ツール１０からプレスツール２０まで移送される準備が整っている。移送は、自動移送装置（図示せず）、例えば、複数の産業用ロボット又はコンベアによって実施されうる。上述のように、半加工品は、５７０℃又はこれに近い温度で移送されうる。移送時間により、半加工品１００は、成形ツールに到達するときには、５５０℃又はこれに近い温度まで冷却されうる。半加工品１００は、移送装置によって、半加工品ホルダを使用する下部金型２２上に位置決めされうる。幾つかの実施例では、プレス下部金型２２に対する半加工品ホルダの距離は一又は複数のバイアスエレメントを使用して調整されうる。

【0077】

移送装置は同一のプレスシステムに組み込まれているため、移送時間はより短く、温度制御はより良好である。

【0078】

半加工品１００が下部金型２２へ移送される、又はその上に位置決めされる間、半加工品２００を冷却ツール１０へ提供するため、自動移送システムが動作されうる。その結果、冷却ツール１０は、半加工品を冷却するため、処理を開始しうる。この処理は、前述のように実施されうる。更に、この処理は、プレスツール２０の処理と同時に実施されうる。

【0079】

このように、プレス上部本体３は、プレス機構を使用して開放位置（０度の位置）に再度配置されうる。半加工品１００は、プレスツール上部金型２１とプレスツール下部金型２２との間に配置されうる。

【0080】

図２ｆでは、プレス１には、固定式下部本体２に対して、可動式上部本体３の下向きプレス行程が与えられ、その結果、上部金型２１は下部金型２２に向かって移動されうる。

【0081】

図２ｇでは、上部金型２１は、プレスツール上部金型２１とプレスツール下部金型２２との間に、約１８０度の位置で配置された半加工品１００に接触しうる。半加工品に接触すると、上部金型２１は半加工品１００のプレスと引き込みを開始しうる。

【0082】

図２ｈでは、最終の所望位置に到達すると、上向きのプレス行程が与えられる。成形ツールの上部金型の作業面と半加工品との間の最後の完全な接触（及び、結果的に引き込み処理の終わり）は、１８０度から２１０度の間の位置になりうる。半加工品と半加工品ホルダとの間の最後の接触は、例えば、２１０度から２７０度の間になりうる。

【0083】

半加工品１００の温度は、３００℃又はこれに近い温度に到達するまで、低減されうる。プレスツールには冷却システムが備えられうる。冷却ツールはコントローラによって制御されてもよく、その結果、半加工品１００の温度は所望の温度まで低減され維持されうる。

【0084】

同時に、半加工品２００は、冷却システム１０を使用して、プレスされ冷却されうる。半加工品２００を有する冷却ツール１０の処理は、上述と同じになりうる。

【0085】

図２ｉから図２ｌは、実施例による同一の半加工品を穿刺及び／又はトリミングするための方法を実施する間に発生する、一連の状況を概略的に示している。同一の参照番号は同一のエレメントを示す。本方法は、図２ｉから図２ｌによって示されている一連の状況を参照して、以下で説明される。

【0086】

図２ｉでは、半加工品１００はまた、既に引き込まれており、その結果、半加工品はプレスツール２０から第１ポストオペレーションツール３０、例えば、穿刺又はトリミングオペレーションツールへ移送される準備が整っている。移送は、自動移送装置（図示せず）、例えば、複数の産業用ロボット又はコンベアによって実施されうる。既に述べたように、半加工品１００はプレスツール２０を離れ、３００℃又はこれに近い温度で移送されうる。移送時間があるため、半加工品１００は２８０℃又はこれに近い温度まで冷却されることがあり、その結果、この温度で第１ポストオペレーションツールに配置される。半加工品１００は、下部金型３１の上、並びに下部金型３１と上部金型３２との間に配置されうる。

【0087】

図２ｊでは、半加工品１００が下部金型３１の上に移送又は位置決めされると、半加工品２００をプレスツール２０に供給するため、並びに半加工品３００を冷却ツール１０に供給するため、自動移送システムが操作されうる。その結果、冷却ツール１０は、上述ように半加工品３００をプレスして冷却するため、処理を開始しうる。同時に、プレスツール２０はまた、上述のように半加工品３００を引き込んで冷却するため、処理を開始しうる。

【0088】

このように、プレス上部本体３２は、プレス機構を使用して、開放位置（０度の位置）に配置されうる。プレス１には、固定式下部本体２に対する可動式上部本体３の下向きプレス行程が与えられ、その結果、上部金型３２は下部金型３１に向かって移動されうる。

【0089】

図２ｋでは、上部金型３２は、最終の所望位置（１８０度又はその近傍）に到達するまで、プレスツール上部金型３２とプレスツール下部金型３１との間に配置された半加工品１００に接触しうる。

【0090】

プレスが半加工品１００に接触している間に、切断ブレード又は他の何らかの切断エレメントを使用して、穿刺処理が実施されうる。穿刺処理が終了すると、トリミング処理が実施されうる。代替的な実施例では、トリミング処理は最初に実施されてもよく、トリミング処理が一旦終了した後に実施されてもよい。

【0091】

半加工品１００にポストオペレーションが行われている間に、半加工品は上述の加熱装置を使用することによって加熱されうる。亜鉛被覆を有する超高硬度鋼（ＵＨＳＳ）は、２００℃又はこれに近い温度で、８００ＭＰａ又はこれに近い値の強度を有しうる。これは、トリミング及び／又は穿刺処理などの処理を実施するために可能な最大強度となりうる。このように、温度制御システムを有する加熱システムが提供されるため、半加工品１００の温度は２００℃超に維持されうる。このアレンジメントにより、半加工品の強度は、穿刺及び／又はトリミングされるのに十分な値に維持されうる。

【0092】

図２ｌでは、最終の所望位置（１８０度の位置）に到達すると、上向きのプレス行程が与えられる。上部金型３２の作業面と半加工品１００との間の最後の完全な接触（及び、結果的に処理の終わり）は、１８０度から２１０度の間の位置になりうる。半加工品と半加工品ホルダとの間の最後の接触は２１０度から２７０度の間で起こりうる。

【0093】

図２ｍから図２ｐは、実施例に従う半加工品の更なる穿刺及び／又はトリミングのための方法の実施中に起こる一連の状況を概略的に示している。同一の参照番号は同一のエレメントを示す。本方法は、図２ｍから図２ｐで示した一連の状況を参照して、以下で説明される。

【0094】

図２ｍでは、半加工品１００は、第１ポストオペレーションツール３０から第２ポストオペレーションツール４０、例えば、穿刺、トリミング及び校正ツールへ移送されうる。移送は、自動移送装置（図示せず）、例えば、複数の産業用ロボット又はコンベアによって実施されうる。既に述べたように、半加工品１００は第１ポストオペレーションツール３０を離れ、２００℃又はこれに近い温度で移送されうる。

【0095】

図２ｎでは、半加工品１００は、例えば、半加工品ホルダを使用して、下部金型４１の上に配置される。半加工品は、下部金型４１と上部金型４２との間に配置されうる。

【0096】

半加工品１００が下部金型４１の上に移送又は位置決めされる間に、半加工品２００を第１ポストオペレーションツール３０に、半加工品３００をプレスツール２０に、並びに半加工品４００を冷却ツール１０に供給するため、自動移送システムが操作されうる。その結果、冷却ツール１０は、半加工品４００をプレスして冷却するために、処理を開始しうる。同時に、プレスツール２０及び第１ポストオペレーションツール３０は、それぞれその処理を開始しうる。ツールの処理は、既に述べたように、同じであってもよい。

【0097】

図２ｏでは、プレス上部本体４２は、プレス機構を使用して、開放位置（０度の位置）に配置されうる。プレス１には、固定式下部本体２に対する可動式上部本体３の下向きプレス行程が与えられ、その結果、上部金型４２は下部金型４１に向かって移動されうる。上部金型４２は、最終の所望位置（下部本体に対して上部金型が１８０度又はその近傍）で、上部金型４１と下部金型４２との間に配置される半加工品に接触しうる。

【0098】

プレスが半加工品１００に接触している間に、切断ブレードを使用して、穿刺処理が実施されうる。穿刺処理が終了すると、トリミング処理が実施されうる。代替的な実施例では、トリミング処理は最初に実施されてもよく、トリミング処理が一旦終了した後に実施されてもよい。

【0099】

加えて、校正処理が実施され、その結果、半加工品の許容誤差が改善されうる。このように、上部金型４２と下部金型４１との間の距離は、調整装置を使用して調整されうる。調整装置は、半加工品１００の厚みを検出するように校正されたセンサシステム（図示せず）に基づいて制御されうる。実施例に従って、半加工品は上部金型４２及び下部金型４１によってプレスされ、その結果、一定の厚みの半加工品が実現されうる。

【0100】

第２ポストオペレーションツールの処理が終了すると、半加工品１００は室温で移送されて硬化されうる。

【0101】

図２ｐでは、最終の所望位置（１８０度の位置）に到達すると、上向きのプレス行程が与えられる。上部金型３２の作業面と半加工品１００との間の最後の完全な接触（及び、結果的に第２の処理の終わり）は、１８０度から２１０度の間の位置になりうる。半加工品と半加工品ホルダとの間の最後の接触は２１０度から２７０度の間で起こりうる。

【0102】

プレスによって上向きの運動を適用することによって開放位置（０度の位置）に到達すると、半加工品１００は移送されて室温で硬化されうる。同時に、半加工品５００を冷却ツール１０に、半加工品２００を第２ポストオペレーションツール４０に、半加工品３００を第１ポストオペレーションツール３０に、並びに半加工品４００をプレスツール２０に供給するために、自動移送システムが操作されうる。その結果、すべてのツールは既に述べたように操作を開始しうる。

【0103】

幾つかの実施例では、半加工品１００の形状に応じて、引き込み及び他の処理、例えば、穿刺及び／又はトリミングなどの処理が提供されうる。更なる実施例では、ポストオペレーションの順序は交換可能である（例えば、最初に切断して次に校正する、或いはその逆）。

【0104】

完全を期すべく、本開示の様々な態様を、以下の付記に記載する。

【0105】

付記１． 熱間成形構造コンポーネントを製造するためのプレスシステムであって、前記システムは、固定式下部本体、可動式上部本体、並びに前記固定式下部本体に対して前記可動式上部本体の上向き及び下向きプレス行程を与えるように構成された機構を備え、
― あらかじめ加熱された半加工品を冷却するように構成された冷却ツールであって、
― 各冷却金型は使用時に前記半加工品に対面する一又は複数の作業面を備える上部及び下部嵌合冷却金型、及び
― 前記下部冷却金型を前記下部本体から所定の第１の距離にある位置へ向かって付勢するように構成された一又は複数の下部バイアスエレメントによって前記下部本体に接続された前記下部冷却金型、及び／又は、前記上部冷却金型を前記上部本体から所定の第２の距離にある位置へ向かって付勢するように構成された一又は複数の上部バイアスエレメントによって前記上部本体に接続された前記上部冷却金型
を備える冷却ツールと、
― 前記半加工品を引き込むように構成されたプレスツールであって、前記冷却ツールの下流に配置され、
― 各プレス金型は使用時に前記半加工品に対面する一又は複数の作業面を備える上部及び下部嵌合プレス金型、及び
― 前記上部本体に締結された前記上部プレス金型及び前記下部本体に締結された前記下部プレス金型
を備えるプレスツールと、
― 前記半加工品を前記冷却ツールから前記プレスツールまで移送する半加工品移送機構と
を備えるプレスシステム。

【0106】

付記２． トリミング及び／又は穿刺処理を実施するように構成された第１ポストオペレーションツールを更に備え、前記第１ポストオペレーションツールは前記プレスツールの下流に配置され、
― 各金型は使用時に前記半加工品に対面する一又は複数の作業面を備える上部及び下部第１ポストオペレーションツール嵌合金型、及び
― 前記上部本体に締結された前記上部第１ポストオペレーションツール金型と前記下部本体に締結された前記下部第１ポストオペレーションツール金型、及び
― 前記作業面上に配置された一又は複数の切断ブレードを備える前記金型、及び
― 前記半加工品を前記プレスツールから前記第１ポストオペレーションツールまで移送するように更に構成された前記半加工品移送機構
を備える、付記１に記載のシステム。

【0107】

付記３． トリミング及び／又は穿刺処理を実施するように構成された第２ポストオペレーションツールを更に備え、前記第２ポストオペレーションツールは前記第１ポストオペレーションツールの下流に配置され、
― 各金型は使用時に前記半加工品に対面する一又は複数の作業面を備える上部及び下部第２ポストオペレーションツール嵌合金型、及び
― 前記上部本体に締結された前記上部第２ポストオペレーションツール金型と前記下部本体に締結された前記下部第２ポストオペレーションツール金型、及び
― 前記作業面上に配置された一又は複数の切断ブレードを備える前記金型、及び
― 前記半加工品を前記第１オペレーションツールから前記第２ポストオペレーションツールまで移送するように更に構成された前記半加工品移送機構
を備える、付記２に記載のシステム。

【0108】

付記４． 前記第２ポストオペレーションツールは、上部金型と下部金型の各作業面に沿って、使用時に前記第２ポストオペレーションツールの位置に配置された前記半加工品を変形するために、前記上部金型と前記下部金型との間の距離を調整するように構成された調整装置を含み、前記調整装置は前記半加工品の厚みを検出するように構成されたセンサシステムに基づいて制御される、付記３に記載のシステム。

【0109】

付記５． 前記第１ポストオペレーションツールの前記金型は、一又は複数のヒーター又は高温流体を導くチャネルを備える、付記１から４のいずれか一項に記載のシステム。

【0110】

付記６． 前記ヒーター又は高温流体を導くチャネルは、前記金型で測定された温度に基づいて、前記半加工品の前記温度を２００℃超に維持するように構成されている、付記５に記載のシステム。

【0111】

付記７． 前記冷却ツールの前記金型は、一又は複数のヒーター又は高温流体を導くチャネルを備える、付記１から６のいずれか一項に記載のシステム。

【0112】

付記８． 前記冷却ツールの前記金型は、冷却水を導くチャネルを備える、付記１から７のいずれか一項に記載のシステム。

【0113】

付記９． 前記冷却ツールの前記金型は、空気を導くチャネルを備える、付記１から８のいずれか一項に記載のシステム。

【0114】

付記１０． 前記プレスツールの前記金型は、冷却水を導くチャネル及び／又は空気を導くチャネルを備える、付記１から９のいずれか一項に記載のシステム。

【0115】

付記１１． 前記第１ポストオペレーションツールの前記金型は、冷却水を導くチャネルを備える、付記１から１０のいずれか一項に記載のシステム。

【0116】

付記１２． 前記第１ポストオペレーションツールの前記金型は、空気を導くチャネルを備える、付記１から１１のいずれか一項に記載のシステム。

【0117】

付記１３． 前記冷却金型の、及び／又は前記プレス金型の、及び／又は前記第１ポストオペレーションツール金型の、及び／又は前記第２ポストオペレーションツール金型の温度は、前記金型で測定された温度に基づいて調整されるように構成されている、付記１から１２のいずれか一項に記載のシステム。

【0118】

付記１４． 前記金型は、前記金型の前記温度を測定するように構成されている一又は複数の熱電対を備える、付記１３に記載のシステム。

【0119】

付記１５． 半加工品を冷却するための方法であって、
― 付記１から１４のいずれか一項に記載のプレスシステムを提供すること、
― 亜鉛被覆を有する超高硬度鋼（ＵＨＳＳ）から熱間成形される半加工品を提供すること、
― 前記半加工品を加熱すること、
― 前記プレス機構を使用して開放位置に前記プレス上部本体を配置すること、
― 前記冷却ツールの上部嵌合金型と下部嵌合金型との間に前記半加工品を配置すること、
― バイアスエレメントを変形することによって前記半加工品をプレスするため、前記固定式下部本体に対する最終の所望位置に到達するまで、前記上部金型が前記下部金型に向かって移動されるように、前記固定式下部本体に対して前記可動式上部本体の下向きプレス行程を与えることによって、前記半加工品をプレスして冷却すること
を含む方法。

【0120】

付記１６． 前記半加工品は、８６０℃から９１０℃の間のオーステナイト形成温度まで加熱される、付記１５に記載の方法。

【0121】

付記１７． 前記ＵＨＳＳは、約０．２２％のＣ、１．２％のＳｉ、２．２％のＭｎを含む、付記１５又は１６に記載の方法。

【0122】

付記１８． 前記ＵＨＳＳは、Ｍｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｂ、Ｐ、Ｓ、Ｎを更に含む、付記１７に記載の方法。

【0123】

付記１９． 前記半加工品は、５００℃から６００℃の間の温度まで冷却される、付記１５から１８のいずれか一項に記載の方法。

【0124】

付記２０． 前記半加工品は、４００℃／秒から６００℃／秒の間の速度で冷却される、付記１５から１９のいずれか一項に記載の方法。

【0125】

付記２１． 付記１５から２０のいずれか一項に記載の方法を含む半加工品を引き込む方法であって、
― 前記半加工品を前記冷却ツールから前記プレスツールまで移送すること、
― 前記半加工品を前記プレスツールの上部金型と下部金型との間に配置すること、
― 構造コンポーネントをプレスするため、前記プレス固定式下部本体に対する最終の所望位置に到達するまで、前記固定式下部本体に対して前記可動式上部本体の前向きプレス行程を与えることによって前記半加工品を引き込むこと
を更に含む方法。

【0126】

付記２２． 引き込み中、前記半加工品を冷却することを更に含む、付記２１に記載の方法。

【0127】

付記２３． 前記半加工品は、３２０℃から２８０℃の間の温度まで冷却される、付記２２に記載の方法。

【0128】

付記２４． 付記２１から２３のいずれか一項に記載の方法を含む半加工品を穿刺及び／又はトリミングするための方法であって、付記２に従属するとき、
― 前記半加工品を前記プレスツールから前記第１ポストオペレーションツールまで移送すること、
― 成形される前記構造コンポーネントを前記第１ポストオペレーションツールの上部嵌合金型と下部嵌合金型との間に配置すること、
― 前記半加工品をプレスするため、前記プレス固定式下部本体に対する最終の所望位置に到達するまで、前記プレス固定式下部本体に対して前記プレス可動式上部本体の下向きプレス行程を与えること、
― 前記第１ポストオペレーションツールの前記切断ブレードを使用して前記半加工品を切断及び／又は穿孔すること
を更に含む方法。

【0129】

付記２５． 前記第１ポストオペレーションツールに配置された前記半加工品の温度は、２００℃超に維持される、付記２４に記載の方法。

【0130】

付記２６． 付記２４又は２５に記載の方法を含む熱間成形された構造コンポーネントを更に穿刺及び／又はトリミング並びに校正して成形するための方法であって、付記３に従属するとき、
― 前記構造コンポーネントを前記第１ポストオペレーションツールから前記第２ポストオペレーションツールまで移送すること、
― 前記構造コンポーネントをプレスするための最終の所望位置に到達するまで、前記プレス固定式下部本体に対して前記プレス可動式上部本体の下向きプレス行程を与えること、
― 前記切断ブレードを使用して前記構造コンポーネントを切断及び／又は穿孔すること、
― 前記構造コンポーネントが上部金型と下部金型の各作業面に沿って変形されうるように、前記上部金型と前記下部金型との間の距離を調整すること
を更に備える方法。

【0131】

付記２７． 付記２６に記載の方法によって入手可能である熱間成形構造コンポーネント。

【0132】

本明細書には幾つかの実施例のみが開示されているが、他の代替、修正、利用及び／又はこれらの均等物が可能である。更に、記載されている実施例の可能なすべての組み合わせも網羅される。したがって、本開示の範囲は特定の実施例によって限定されるべきではなく、これ以降の特許請求の範囲を正しく読むことによってのみ決定されるべきである。

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図2c】

【図2d】

【図2e】

【図2f】

【図2g】

【図2h】

【図2i】

【図2j】

【図2k】

【図2l】

【図2m】

【図2n】

【図2o】

【図2p】