特開 2022-142283 熱間プレス成形装置及び熱間プレス成形方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022142283

(43)【公開日】2022-09-30

(54)【発明の名称】熱間プレス成形装置及び熱間プレス成形方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 22/20 20060101AFI20220922BHJP

   B21D 24/00 20060101ALI20220922BHJP

   B21D 22/26 20060101ALN20220922BHJP

【ＦＩ】

B21D22/20 H

B21D24/00 M

B21D22/26 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021042405

(22)【出願日】2021-03-16

(71)【出願人】

【識別番号】000100805

【氏名又は名称】アイシン高丘株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121821

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 強

(72)【発明者】

【氏名】西尾 朋樹

(72)【発明者】

【氏名】堀 順哉

【テーマコード（参考）】

4E137

【Ｆターム（参考）】

4E137AA01

4E137AA11

4E137AA17

4E137BA01

4E137BB01

4E137BC01

4E137DA03

4E137EA01

4E137EA23

4E137EA35

4E137EA36

4E137EA40

4E137GA03

4E137GB03

4E137HA10

(57)【要約】

【課題】製造コストの増加を抑制しつつ、冷却通路による冷却を補完する冷却を行い、部分的に焼入れが不十分となる箇所が生じることを抑制できる熱間プレス成形装置及び熱間プレス成形方法を提供すること。
【解決手段】熱間プレス成形装置１０は、固定型である下型１１と、可動型である上型１２とを有し、上型１２が下型１１から離間して両型１１，１２の間に形成された型間空間１７にミストを噴霧するミスト噴霧部６１，６２を備えている。ミスト噴霧部６１，６２は、上下両型１１，１２とは別に設けられ、上型１２の上下動と干渉しないように、下型１１の外方に設置されている。ミスト噴霧部６１は、下型１１の成形部２５に向けてミスト噴霧する第１噴霧部６１と、上型１２の成形部２６に向けてミストを噴霧する第２噴霧部とを有している。ミストが蒸発する際の気化熱が吸収されることにより、各成形部２５，２６が冷却される。
【選択図】 図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

加熱された金属板材を金型によってプレス成形する熱間プレス成形装置であって、
相対移動する上型及び下型と、
前記上型と前記下型とが離間して両型の間に形成された型間空間にミストを噴霧するミスト噴霧部と、
を備え、
前記ミスト噴霧部は、前記上型及び前記下型とは別に、前記上型及び前記下型の相対移動と干渉しない位置に設置されている、熱間プレス成形装置。

【請求項2】

前記ミスト噴霧部は、前記上型及び前記下型の相対移動方向から見た場合に前記上型及び前記下型を挟んだ両側にそれぞれ設置されている、請求項１に記載の熱間プレス成形装置。

【請求項3】

固定された前記下型に向けて前記上型を移動させる上型駆動機構を有し、
前記ミスト噴霧部は、
前記上型が離間した前記下型の成形部に向けてミストを噴霧する第１噴霧部と、
前記下型から離間した前記上型の成形部に向けてミストを噴霧する第２噴霧部と、
を備え、
前記第２噴霧部はミスト噴射方向が斜め上に向けられている、請求項１又は２に記載の熱間プレス成形装置。

【請求項4】

前記下型及び前記上型は、
成形部に設けられた突条部と、
前記突条部に沿って設けられた冷却通路と、
をそれぞれ備えている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の熱間プレス成形装置。

【請求項5】

前記ミスト噴霧部からミストを噴霧している間、前記型間空間にエアを送る送風装置を備えている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の熱間プレス成形装置。

【請求項6】

加熱された金属板材を金型によってプレス成形するプレス成形工程と、
前記金型を型開きして、前記プレス成形工程によって成形された成形品を前記金型から搬出する搬出工程と、
前記金型の型開きによって形成された型間空間にミストを噴霧するミスト噴霧工程と、
ミストを噴霧した後に、前記型間空間に前記金属板材を投入する板材投入工程と、
を備えた熱間プレス成形方法。

【請求項7】

前記ミスト噴霧工程では、前記金型を挟んだ両側からミストを噴霧する、請求項６に記載の熱間プレス成形方法。

【請求項8】

前記ミスト噴霧工程では、前記金型を構成する可動上型の成形部に向けて斜め上にミストを噴霧する、請求項６又は７に記載の熱間プレス成形方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱間プレス成形装置及び熱間プレス成形方法に関する。

【背景技術】

【0002】

加熱された金属板材をプレス成形することで、プレスと同時に金属板材を急冷、焼入れしてその強度を向上させる熱間プレス成形が知られている。熱間プレス成形によって得られる成形品として代表的なものが、オーステナイト変態する９００～１０００℃まで加熱した鋼板を金型でプレス成形してマルテンサイト変態させたダイクエンチ鋼板である。

【0003】

熱間プレス成形では、金型の成形部に金属板材の熱が伝わるため、成形後に成形部の温度が高まる。そこで、金型による焼入れを行うため、プレス成形後に金型の成形部を冷却することが必要となる。この場合、自然冷却だけでは冷却に時間がかかりすぎるため、生産性を向上させるべく、金型には水等の冷却媒体を流通させる冷却通路を形成し、冷却媒体によって金型の成形部の冷却を促進している（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５－１８２０８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

金型の成形部には、成形品の形状に合わせて凹凸が形成されている。そして、冷却通路はドリル等の工具を用いて金型を加工することにより、直線状をなすように形成される。そのため、形成部の凹凸に合わせた複雑な冷却通路を設けることは、加工の難しさや金型の製造コストの増加を理由に困難となる。そのような場合、成形部の表面と冷却通路との間の距離が不均一となり、成形部の冷却が不十分な箇所が部分的に出てくる。冷却が不十分な部分でプレスされた箇所では十分な焼入れができず、必要な硬さや曲げ強度が部分的に得られない成形品となってしまう。

【0006】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、製造コストの増加を抑制しつつ、冷却通路による冷却を補完する冷却を行い、部分的に焼入れが不十分となる箇所が生じることを抑制できる熱間プレス成形装置及び熱間プレス成形方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、第１の発明の熱間プレス成形装置は、
加熱された金属板材を金型によってプレス成形する熱間プレス成形装置であって、
相対移動する上型及び下型と、
前記上型と前記下型とが離間して両型の間に形成された型間空間にミストを噴霧するミスト噴霧部と、
を備え、
前記ミスト噴霧部は、前記上型及び前記下型とは別に、前記上型及び前記下型の相対移動と干渉しない位置に設置されている。

【0008】

第２の発明では、前記ミスト噴霧部は、前記上型及び前記下型の相対移動方向から見た場合に前記上型及び前記下型を挟んだ両側にそれぞれ設置されている。

【0009】

第３の発明では、固定された前記下型に向けて前記上型を移動させる上型駆動機構を有し、
前記ミスト噴霧部は、
前記上型が離間した前記下型の成形部に向けてミストを噴霧する第１噴霧部と、
前記下型から離間した前記上型の成形部に向けてミストを噴霧する第２噴霧部と、
を備え、
前記第２噴霧部はミスト噴射方向が斜め上に向けられている。

【0010】

第４の発明では、前記下型及び前記上型は、
成形部に設けられた突条部と、
前記突条部に沿って設けられた冷却通路と、
をそれぞれ備えている。

【0011】

第５の発明では、前記ミスト噴霧部からミストを噴霧している間、前記型間空間にエアを送る送風装置を備えている。

【0012】

第６の発明の熱間プレス成形方法では、
加熱された金属板材を金型によってプレス成形するプレス成形工程と、
前記金型を型開きして、前記プレス成形工程によって成形された成形品を前記金型から搬出する搬出工程と、
前記金型の型開きによって形成された型間空間にミストを噴霧するミスト噴霧工程と、
ミストを噴霧した後に前記型間空間に前記金属板材を投入する板材投入工程と、
を備えている。

【0013】

第７の発明では、前記ミスト噴霧工程では、前記金型を挟んだ両側からミストを噴霧する。

【0014】

第８の発明では、前記金型を構成する可動上型の成形部に向けて斜め上にミストを噴霧する。

【発明の効果】

【0015】

第１の発明によれば、型間空間に噴霧されたミストが蒸発する際の気化熱が吸収されることにより、当該空間が冷却され、それに伴って上下両型の成形部が冷却される。これにより、成形部に凹凸があって冷却媒体の流通だけでは不十分となる冷却を補完し、部分的に焼入れが不十分な箇所が生じることを抑制できる。また、ミスト噴霧部が上下両型とは別にその両者の相対移動と干渉しない位置に設置されているため、ミスト噴霧の構成を金型に施す場合と比べて製造コストの増加を抑制できる。

【0016】

第２の発明によれば、両側のミスト噴霧部から型間空間に噴霧されたミスト同士がその型間空間において衝突するため、型間空間でのミストの滞留が促進され、ミスト濃度が濃くなる。これにより、上下両型の成形部の冷却効果が高められる。

【0017】

第３の発明によれば、下型及び上型のそれぞれの成形部に向けてミストが噴霧されるため、各成形部にミストが直接かかり、ミストが成形部上で蒸発して吸熱する。これにより、成形部の冷却効果が高められる。また、いったん第２噴霧部から上型の成形部に向けて噴霧されたミストがその自重によって降下しようとしても、第２噴霧部から後続して噴霧されるミストが衝突して巻き上げられる。そのため、ミスト噴霧中、ミストを型間空間の上部で濃度を高めた状態で滞留させることができる。これにより、上型の成形部の冷却効果を高めることができる。

【0018】

第４の発明における下型及び上型では、冷却通路が突条部に沿って設けられているため、当該冷却通路を流通する冷却媒体では突条部の中央部ほど冷却効果が低下する。そのため、上下両型の突条部によって成形される部分では、その中央部ほど焼き入れが不十分となる。その場合でも、ミスト噴霧部を有することにより、下型及び上型の間の型間空間にミストが噴霧され、そのミストが蒸発する際の気化熱が吸収される。これによって突条部が冷却されるため、冷却媒体の流通だけでは不十分となる冷却を補完し、部分的に焼入れが不十分な箇所が生じることを抑制できる。

【0019】

第５の発明によれば、送風によってミストの蒸発が促進されるため、冷却時間が短縮され、熱間プレス成形による成形品の生産性を向上させることができる。

【0020】

第６の発明によれば、型間空間に噴霧されたミストによって金型の成形部が冷却された後に新たな金属板材が金型に投入されるため、冷却媒体の流通だけでは不十分となる冷却を補完し、部分的に焼入れが不十分な箇所が生じることを抑制できる。

【0021】

第７の発明によれば、金型を挟んだ両側から噴霧されたミスト同士が型間空間において衝突するため、型間空間でのミストの滞留が促進され、ミスト濃度が濃くなる。これにより、金型の成形部の冷却効果が高められる。

【0022】

第８の発明によれば、可動上型の成形部に向けて噴霧されたミストがその自重によって降下しようとしても、後続して噴霧されるミストが衝突して巻き上げられる。そのため、ミスト噴霧中、ミストを型間空間の上部で濃度を高めた状態で滞留させることができる。これにより、可動上型の成形部の冷却効果を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】熱間プレス成形装置を示す概略図。

【図2】ドアインパクトビームを示す平面図。

【図3】図２におけるＡ－Ａ断面図。

【図4】上型及び下型のそれぞれの入れ子型を示す断面図。

【図5】ミスト噴霧部の配置を示す平面図。

【図6】型間空間にミストが噴霧された様子を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、熱間プレス成形装置の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

【0025】

図１に示すように、熱間プレス成形装置１０は、下型１１と上型１２とを有する金型１３と、上型１２を駆動する上型駆動機構１４とを備えている。なお、上型１２は可動上型に相当する。

【0026】

下型１１及び上型１２は、それぞれ型本体２１，２２と入れ子型２３，２４とを有している。本実施の形態では、各型１１，１２の入れ子型２３，２４はそれぞれ２つずつ設けられ、一度のプレスで同時に２つの成形品を得ることができる。下型１１の入れ子型２３はその上面側が重ね合わせ面となり、上型１２の入れ子型２４はその下面側が重ね合わせ面となっている。それぞれの重ね合わせ面同士が上下に対向している。下型１１の入れ子型２３の重ね合わせ面と、上型１２の入れ子型２４の重ね合わせ面とは、凹凸が形成された成形部２５，２６をそれぞれ有している。図１では成形部２５，２６の凹凸が単純化されている。

【0027】

図１に示すように、上型駆動機構１４は、下型１１に対して上型１２が離間するように上昇させたり、両型１１，１２の重ね合わせ面同士が重なり合う下死点まで上型１２を下型１１に向けて降下させる機構である。上型駆動機構１４は公知の技術により構成され、上型１２の型本体２２にロッド１５の先端が連結された油圧シリンダ１６を内蔵している。油圧シリンダ１６のロッド１５が出没することにより、上型１２は、下型１１から最も離間した上死点と両型１１，１２の重ね合わせ面同士が重なる下死点との間を移動する。

【0028】

本実施の形態では、金属板材として鋼板Ｗを用い、車体部品のドアインパクトビーム３０を熱間プレス成形装置１０によって成形される成形品の一例とする。なお、成形品は、骨格部品や補強部品等の車体部品、例えばバンパーリンフォース、アンダーランプロテクタ、クロスメンバ、フロアーリンフォース、ベルトラインリンフォース、ルーフリンフォース、サイドシル等であってもよい。また、成形品は車体部品に限定されない。

【0029】

ドアインパクトビーム３０は、引張強度が１６００ＭＰａ以上、好ましくは１８００ＭＰａとなる高張力鋼板が用いられ、熱間プレス加工によって成形される。図２に示すように、ドアインパクトビーム３０は全体として左右方向に延びる長尺状をなし、その長手方向に延びる本体部３１を備えている。本体部３１は、図２及び図３に示すように、長手方向に延びるハット形状を有しており、一対の膨出部３２を有している。膨出部３２が設けられた部分では、波形の断面形状を有している。膨出部３２が設けられた形状によって、本体部３１の強度が高められている。

【0030】

上記ドアインパクトビーム３０を成形する金型（入れ子型４１，４５）は、図４（ａ）に示すように、成形部４２，４６を有している。下型１１の入れ子型４１の成形部４２には、一対の突条部４３と両突条部４３の間の凹条部４４とが設けられている。上型１２の入れ子型４５の成形部４６には、一対の凹条部４７と両凹条部４７の間の突条部４８とが設けられている。下型１１の突条部４３は上型１２の凹条部４７と、下型１１の凹条部４４は上型１２の突条部４８とそれぞれ相対向する。図４（ｂ）に示すように、上型１２（入れ子型４５）が下死点まで降下して上下両型１１，１２が重ね合わされると、入れ子型４１，４５の一方に設けられた突条部４３，４８が他方に設けられた凹条部４４，４７に入り込む。これにより、鋼板Ｗは一対の膨出部３２を有する状態に成形される。

【0031】

下型１１の入れ子型４１と上型１２の入れ子型４５には、それぞれ冷却通路５１，５２が形成されている。冷却通路５１，５２はドリル等の工具を用いて直線状に形成され、下型１１について図５に示すように、長手方向に沿って設けられている。熱間プレスのライン稼働中、冷却通路５１，５２には下型１１及び上型１２の各短辺部側から導入された冷却媒体が流通する。冷却媒体は一般的に水が用いられるが、機械油等の水以外を用いてもよい。

【0032】

冷却通路５１，５２は、両型１１，１２の突条部４３，４８には内蔵されていない。その主な理由として、ドアインパクトビーム３０における膨出部３２が有する短手方向の幅では、突条部４３，４８の内部においてその長手方向全域に冷却通路５１，５２を設けると、突条部４３，３８の強度低下を招くからである。そのため、突条部４３，４８では先端ほど冷却通路５１，５２から離れ、成形部４２，４６では冷却効果に部分的な差が生じる。その結果、プレス時に下型１１の突条部４３と上型１２の突条部４８とが隣り合う箇所で成形される部位（図示のＸ部）では、焼入れが不十分となり、必要な硬さや曲げ強度が得られない。なお、成形部４２，４６に突条部４３，４８が設けられた場合だけでなく、成形部４２，４６に凹凸が形成されている場合であれば、このような状態が生じる。コストや強度の観点からすべての凸部分の内部に冷却通路５１，５２を形成できないため、冷却通路５１，５２と成形部４２，４６の表面との距離がバラつくからである。

【0033】

そこで、本実施の形態の熱間プレス成形装置１０では、図１に示すように、下型１１と上型１２との間の型間空間１７にミストを噴霧するミスト噴霧部６１，６２が設けられている。ミスト噴霧部６１は可撓ホースＨに接続され、水が供給される。ミスト噴霧部６１，６２は圧縮空気とともに水滴を放出することで、ザウター平均粒径で例えば１０～１００μｍの微細な粒径のミストを噴霧する（後述する図６参照）。噴霧されたミストが蒸発する際の気化熱が吸収されることにより、型間空間１７が冷却され、それに伴い、下型１１及び上型１２の凹凸ある成形部２５，２６，４２，４６が冷却される。

【0034】

ミストの蒸発を促進させるため、熱間プレス成形装置１０は、型間空間１７に風を送る送風装置６３も備えている。なお、図１では送風装置６３が簡略化して図示されている。送風装置６３の設置箇所や設置数は任意であり、図１に示したものに限定されない。

【0035】

ミスト噴霧部６１，６２は、下型１１の成形部２５，４２に向けてミストを噴霧する第１噴霧部６１と、上型１２の成形部２６，４６に向けてミストを噴霧する第２噴霧部６２とを有している。第１噴霧部６１及び第２噴霧部６２は両者１つずつで一組となり、図５にその設置箇所を具体的に示すように、平面視において矩形状をなす下型１１の型本体２１の４つの角部であって、平面視における型本体２１の外方に、それぞれ一組ずつ設置されている。ミスト噴霧部６１，６２がこの位置に設置されているため、ミスト噴霧部６１，６２は上型１２の上下動と干渉しない。なお、図５では成形部２５，４２の凹凸が省略されている。

【0036】

第１噴霧部６１と第２噴霧部６２は、熱間プレス成形装置１０の設置面に設けられた架台（図示略）にそれぞれ設置されている。架台において、第１噴霧部６１は、図１に示すように、下型１１の成形部２５，４２よりも設置面からの高さが若干高い位置に設けられ、水平方向又は若干斜め下向きにミストを噴霧するように設置されている。第２噴霧部６２は、第１噴霧部６１の設置高さと略同じ高さ位置において、上型１２の成形部２６，４６に向けて斜め上向きにミストを噴霧するように設置されている。

【0037】

また、図５に示すように、対角線上に設けられた一対の第１噴霧部６１は、一方の第１噴霧部６１が他方の第１噴霧部６１に向けてミストを噴霧するように、ミストの噴霧方向が設定されている。そのため、一方の第１噴霧部６１から噴霧されたミストは、他方の第１噴霧部６１から噴霧されたミストと型間空間１７において衝突する。同様に、対角線上に設けられた一対の第２噴霧部６２は、一方の第２噴霧部６２が他方の第２噴霧部６２に向けて、斜め上向きにミストを噴霧するように設置されている。そのため、一方の第２噴霧部６２から噴霧されたミストは、他方の第２噴霧部６２から噴霧されたミストと型間空間１７において衝突する。

【0038】

熱間プレス成形装置１０の構成は以上のとおりであり、これを用いて鋼板Ｗから成形品を得る熱間プレス成形方法について次に説明する。熱間プレス成形方法は、プレス成形工程、搬出工程、ミスト噴霧工程、板材投入工程とを有する。

【0039】

図１に示すように、上型１２が上死点にある状態で、加熱炉で所定温度まで加熱された鋼板Ｗを、搬送ロボット等の搬送装置（図示略）を用いて熱間プレス成形装置１０に投入する。投入された各鋼板Ｗは、それぞれ下型１１の入れ子型２３，４１の上に配置される。

【0040】

次いで、プレス成形工程を実施する。プレス成形工程では、上型駆動機構１４により油圧シリンダ１６のロッド１５が突出し、上型１２が下型１１に向けて降下する。上型１２が下死点まで降下して下型１１と重ね合わされると、加熱された鋼板Ｗはプレス成形されて成形品となる。この時、加熱された鋼板Ｗは、下型１１の成形部２５，４２及び上型１２の成形部２６，４６によって急冷、焼入れされる。

【0041】

続く搬出工程では、上型１２を上死点まで上昇させて型開きした後、プレス成形によって鋼板Ｗが成形された成形品を、搬送ロボット等の搬送装置（図示略）を用いて熱間プレス成形装置１０から搬出する。搬出した成形品は、余剰部分をトリミングしてドアインパクトビーム３０を得る後工程に送られる。

【0042】

成形品が熱間プレス成形装置１０から搬出された後、次のミスト噴霧工程を行う。ミスト噴霧工程では、図５及び図６に示すように、すべての第１噴霧部６１及びすべての第２噴霧部６２から、同時に型間空間１７にミストを噴霧する。この時、第１噴霧部６１からは下型１１の成形部２５，４２に向けてミストが噴霧され、第２噴霧部６２からは上型１２の成形部２６，４６に向けてミストが噴霧される。この場合、各噴霧部６１，６２でのミストの噴霧時間は２秒～６秒間、噴霧量は２０～６０Ｌ／時間とすることが好ましい。噴霧されたミストが蒸発する際の気化熱が吸収されることにより、型間空間１７とが冷却される。併せて、突条部４３，４８や凹条部４４，４７を有する凹凸のある成形部２５，２６，４２，４６も、その全体が冷却される。ミストの噴霧と同時に送風装置６３が駆動され、ミストが噴霧されている間、型間空間１７に向けて送風される。この送風によってミストの蒸発が促進され、成形部２５，２６，４２，４６の冷却効果がより高まる。

【0043】

図５に示すように、対角線上に設けられた一対の第１噴霧部６１のうち一方の第１噴霧部６１から噴霧されたミストは、下型１１の重ね合わせ面における中央領域やその上方において、他方の第１噴霧部６１から噴霧されたミストと衝突する。そのため、当該中央領域で両側から噴霧されたミストが滞留する。対角線上の両側からのミスト噴霧は交差する２方向で行われることも相まって、下型１１の重ね合わせ面の中央領域やその上方周辺ではミストの濃度がより高められる。

【0044】

同様に対角線上に設けられた一対の第２噴霧部６２のうち一方の第２噴霧部６２から噴霧されたミストは、上型１２の重ね合わせ面における中央領域やその下方において他方の第２噴霧部６２から噴霧されたミストと衝突し、当該中央領域で両側から噴霧されたミストが滞留する。対角線上の両側からのミスト噴霧が交差する２方向で行われることも相まって、上型１２の重ね合わせ面の中央領域やその下方周辺ではミストの濃度がより高められる。さらに、いったん第２噴霧部６２から噴霧されたミストが自重によって降下しようとしても、第２噴霧部６２から連続して噴霧されるミストがそれに衝突して巻き上げられる。そのため、ミスト噴霧中、ミストは型間空間１７の上部でその濃度が高められた状態で滞留する。

【0045】

このように、下型１１及び上型１２では、それぞれの重ね合わせ面の中央領域においてミストの滞留性や濃度が高められ、その領域での冷却性能が高められている。熱間プレスのライン稼働中、冷却通路５１，５２を流通する冷却水は、上下両型１１，１２の短辺部側から導入されて長手方向中央部へ流れるため、中央領域では冷却水による冷却効果は低下する。そのような箇所において、ミストによる冷却性能が高められる。

【0046】

その後の板材投入工程では、冷却媒体の流通とミスト噴霧とによって上下両型１１，２の成形部２５，２６，４２，４６が冷却された状態にある熱間プレス成形装置１０に、鋼板Ｗを再び投入する。その後は、プレス成形工程、搬出工程、ミスト噴霧工程、板材投入工程を再び実施し、これを繰り返す。鋼板Ｗが搬出されるたびにミスト噴霧によって成形部２５，２６，４２，４６の冷却が行われ、十分に冷却された状態の成形部２５，２６，４２，４６に鋼板Ｗが投入されるため、熱間プレス成形を行う際に部分的に焼入れが不十分な箇所が生じることを抑制できる。

【0047】

以上説明した本実施の形態の熱間プレス成形装置１０及びそれを用いた熱間プレス成形方法によれば、以下の作用効果が得られる。

【0048】

（１）型間空間１７にミストを噴霧するミスト噴霧部６１，６２が、下型１１及び上型１２とは別に、上型１２の上下動と干渉しない位置に設置されている。型間空間１７に噴霧されたミストが蒸発する際の気化熱により、当該型間空間１７が冷却され、それに伴って上下両型１１，１２の凹凸のある成形部２５，２６，４２，４６が冷却される。これにより、成形部２５，２６，４２，４６に凹凸があって冷却水の流通だけでは不十分となる冷却を補完し、部分的に焼入れが不十分な箇所が生じることを抑制できる。

【0049】

特に、ドアインパクトビーム３０を成形する場合のように、下上両型１１，１２の突条部４３，４８に冷却通路５１，５２がないと、冷却通路５１，５２を流通する冷却水では突条部４３，４８を十分に冷却できない。そのため、上下両型１１，１２の突条部４３，４８同士がプレス時に隣接する部分では、鋼板Ｗをプレスしても焼き入れが不十分となる。その場合でも、型間空間１７に噴霧されたミストが蒸発する際の気化熱が吸収されることにより、突条部４３，４８が冷却されるため好適となる。

【0050】

（２）ミスト噴霧部６１，６２は、上下両型１１，１２とは別に、上型１２の上下移動と干渉しない位置に設置されているため、ミスト噴霧の構成を上下両型１１，１２に施す場合と比べて製造コストの増加を抑制できる。

【0051】

（３）ミスト噴霧部６１，６２は、上型１２の移動方向に見て下型１１を挟んだ両側にそれぞれ設置され、当該両側からそれぞれ噴霧されたミスト同士が衝突するようにミストを噴霧している。両側のミスト噴霧部６１，６２から噴霧されたミスト同士が衝突することによりミストの滞留が促進され、ミスト濃度が濃くなって冷却効果がより高められる。

【0052】

そして、ミストが滞留するのは、両側のミスト噴霧部６１，６２同士の間となる。この領域は入れ子型２３，２４，４１，４５の成形部２５，２６，４２，４６が設けられ、加熱された鋼板Ｗとプレス時に接触して特に高温となる。また、上下両型１１，１２の内部を流通する冷却水は、短辺部の側部から長手方向の中央部に流通するため、中央領域ほど冷却媒体による冷却効果が低下する。そのため、上下両型１１，１２では重ね合わせ面の中央領域ほど高温となりやすい。そのような高温となりやすい箇所でミストが滞留するため、成形部２５，２６、４２，４６の冷却効果が高められる。

【0053】

（４）ミスト噴霧部６１，６２は第１噴霧部６１と第２噴霧部６２とを有し、第１噴霧部６１は下型１１の成形部２５，４２に向けてミストを噴霧し、第２噴霧部６２は上型１２の成形部２６，４６に向けてミストを噴霧する。第１噴霧部６１及び第２噴霧部６２は平面視における下型１１の外方に設けられ、第１噴霧部６１は水平又は若干斜め下向きに、第２噴霧部６２は斜め上向きにミストを噴霧する。

【0054】

上下両型１１，１２の各成形部２５，２６，４２，４６に向けてミストが噴霧されるため、各成形部２５，２６，４２，４６にミストが直接かかり、ミストが成形部２５，２６，４２，４６の上で蒸発するため、冷却効果が高められる。また、いったん第２噴霧部６２から上型１２の成形部２６，４６に向けて噴霧されたミストがその自重によって降下しようとしても、下側にある第２噴霧部６２から後続して噴霧されるミストが衝突して巻き上げられる。そのため、ミスト噴霧中、ミストを型間空間１７の上部で濃度を高めた状態で滞留させることができる。これにより、上型１２の成形部２６，４６の冷却効果を高めることができる。

【0055】

（５）第１噴霧部６１及び第２噴霧部６２は、それぞれ下型１１の型本体２１の４つの角部であって、平面視における型本体２１の外方に設けられている。そして、対角線上の両側からのミスト噴霧が交差する２方向で行われる。これにより、対角線が交差する中央領域では、一方の対角線上で噴霧されたミストと他方の対角線上で噴霧されたミストとが衝突する。そのため、両側からのミスト噴霧が平行に行われる場合と比較して、上下両型１１，１２の成形部２５，２６，４２，４６の中央領域ではよりミストが滞留しやすくなっている。これにより、中央領域での冷却効果をより高めることができる。

【0056】

（６）ミスト噴霧部６１，６２からミストを噴霧している間、型間空間１７にエアを送る送風装置６３を備えている。これによりミストの蒸発が促進されるため、冷却時間が短縮され、プレスのサイクルを短くすることができる。これにより、熱間プレス成形による成形品の生産性を向上させることができる。

【0057】

＜その他の実施の形態＞
上記実施の形態に限らず、例えば次のように実施されてもよい。

【0058】

（ａ）上記実施の形態では、ミスト噴霧部６１，６２は、下型１１の４つの角部に設けられている。ミスト噴霧部６１，６２の設置箇所は、上型１２の上下動と干渉しない任意の位置に設置できる。例えば、下型１１の短辺部分の外方や長辺部分の外方にミスト噴霧部６１，６２を設置したり、架台の高さを高くして、上型１２の側や型間空間１７の上下中央部等にミスト噴霧部６１，６２を設置したりしてもよい。

【0059】

（ｂ）上記実施の形態では、上下両型１１，１２について入れ子型２３，２４，４１，４５を有する構造としたが、下型１１及び上型１２は入れ子式でない構造であってもよい。

【0060】

（ｃ）上記実施の形態では、下型１１を固定型とし、上型１２を可動型としたが、固定型と可動型を上下逆にしてもよい。下型１１及び上型１２は相対移動する。

【符号の説明】

【0061】

１０…熱間プレス成形装置、１１…下型、１２…上型（可動上型）、１４…上型駆動機構、１７…型間空間、２５，４２…成形部、２６，４６…成形部、４３，４８…突条部、５１，５２…冷却通路、６１…第１噴霧部（ミスト噴霧部）、６２…第２噴霧部（ミスト噴霧部）、６３…送風装置、Ｗ…鋼板（金属板材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】