特許ウォッチ

公開番号2024056613
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-23
出願番号2023127882
出願日2023-08-04
発明の名称ホットボックス交換能力及びその方法
出願人ザ・ボーイング・カンパニー,The Boeing Company
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B30B 15/02 20060101AFI20240416BHJP(プレス)
要約【課題】プレス用の交換可能且つ取り外し可能なホットボックス及びその使用方法を提供する。
【解決手段】取外可能ホットボックスが開示されており、この取外可能ホットボックスは、下側ハウジングをプレスにクランプするための複数の下側クランプ構造、及びプレス内に反復可能な配置を提供するための位置決構造を備える、下側ハウジングと、下側ハウジング内に収容される下側加熱プラテンとを備え、下側ハウジング又は下側加熱プラテンが、加熱システムへの下側電気接続を提供するための下側電気コネクタ、及び冷却システムへの下側冷却接続を提供するための下側冷却コネクタを備える、下側ホットボックス部分と、下側ホットボックス部分の上方に配置可能であり、上側ハウジングをプレスにクランプするための複数の上側クランプ構造を備える上側ハウジングと、上側ハウジング内に収容される上側加熱プラテンとを備える、上側ホットボックス部分とを含む。
【選択図】図2A
特許請求の範囲【請求項１】
プレス（１０４）から取り外し可能である取外可能ホットボックス（１０２）であって、
下側ハウジング（１０６）であって、前記下側ハウジングを前記プレスにクランプするための複数の下側クランプ構造（６０２）、及び前記プレス（１０４）内に反復可能な配置を提供するための１以上の位置決構造（６０４）を備える、下側ハウジングと、前記下側ハウジング内に収容され、下側ダイ（２１０４）を支持する下側加熱プラテン（８０４）とを備え、前記下側ハウジング又は前記下側加熱プラテン（８０４）が、加熱システムへの下側電気接続を提供するための１以上の下側電気コネクタ（２０２）、及び冷却システム（１４１０）への下側冷却接続を提供するための１以上の下側冷却コネクタを備える、下側ホットボックス部分と、
前記下側ホットボックス部分の上方に配置可能である上側ホットボックス部分であって、上側ハウジング（１０６）であって、前記上側ハウジングを前記プレスにクランプするための複数の上側クランプ構造を備える上側ハウジングと、前記上側ハウジング内に収容され、上側ダイを支持する上側加熱プラテンとを備え、前記上側ハウジング又は前記上側加熱プラテンが、前記加熱システムへの上側電気接続を提供するための１以上の上側電気コネクタ、及び前記冷却システムへの上側冷却接続を提供するための１以上の上側冷却コネクタを備える、上側ホットボックス部分と
を備える、取外可能ホットボックス。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記プレス内にないときに前記取外可能ホットボックスへの支持を提供するための上側内部フレーム及び下側内部フレームをさらに備え、
前記上側内部フレームが前記上側ハウジングに接続され、前記下側内部フレームが前記下側ハウジングに接続される、請求項１に記載の取外可能ホットボックス。
【請求項３】
接続された内部フレーム組立品をもたらすために前記上側内部フレームと前記下側内部フレームとを接続する１以上のフレームピンをさらに備える、請求項２に記載の取外可能ホットボックス。
【請求項４】
前記下側内部フレーム及び前記上側内部フレームが、前記プレスの外側で前記下側ホットボックス部分及び前記上側ホットボックス部分を格納することを可能にする、請求項２に記載の取外可能ホットボックス。
【請求項５】
前記下側内部フレームが、前記下側ホットボックス部分をダイカート又はシャトルから持ち上げることを可能にする、請求項２に記載の取外可能ホットボックス。
【請求項６】
前記複数の下側クランプ構造及び前記複数の上側クランプ構造が、前記下側ホットボックス部分及び前記上側ホットボックス部分を前記プレスに油圧クランプすることを可能にする、請求項１に記載の取外可能ホットボックス。
【請求項７】
前記下側ホットボックス部分が、前記下側ハウジングと前記下側加熱プラテンとの間に配置された下側絶縁層をさらに備え、
前記上側ホットボックス部分が、前記上側ハウジングと前記上側加熱プラテンとの間に配置された上側絶縁層をさらに備える、請求項１に記載の取外可能ホットボックス。
【請求項８】
前記下側ハウジングが、下側ベースプレートと、前記下側ベースプレートの上方に配置された下側側壁とを備え、
前記下側加熱プラテンが、前記下側加熱プラテンに対して前記下側ダイを動作可能に保持するための下側カプラを収容する下側スロットを画定し、
前記下側側壁が、前記下側カプラの動作可能な挿入及び取外しのために前記下側スロットへのアクセスを提供する下側アクセス通路を画定する、請求項７に記載の取外可能ホットボックス。
【請求項９】
前記下側ベースプレート、前記下側絶縁層、及び前記下側加熱プラテンが、前記下側ダイとの動作可能な係合及び前記下側ホットボックス部分からの前記下側ダイの分離のための少なくとも１つの下側ダイリフトピンを収容する少なくとも１つの下側リフトピン通路を集合的に画定する、請求項８に記載の取外可能ホットボックス。
【請求項１０】
前記下側ベースプレート、前記下側絶縁層、及び前記下側加熱プラテンが、下側ボルト通路を集合的に画定し、
前記下側ホットボックス部分が、前記下側ボルト通路を通って延伸する下側ボルトと、前記下側ボルトに動作可能に結合され、前記下側ホットボックス部分への損傷なしに前記下側ホットボックス部分が膨張及び収縮することを可能にするバネ荷重下側ナット組立品とをさらに備える、請求項９に記載の取外可能ホットボックス。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本出願は、プレス用のホットボックスに関し、特に、プレス用の交換可能且つ取り外し可能なホットボックス及びその使用方法に関する。
続きを表示（約 3,800 文字）【背景技術】
【０００２】
熱間成形プレスなど、従来のプレスには費用がかかる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば、航空宇宙産業では、大きな部品を加工することが可能な熱間成形プレスには、２５０万米ドルを超えるコストがかかり、１０００万米ドルものコストがかかる場合さえある。さらに、従来の熱間成形プレスは、費用がかかる整備を必要とし、予測不可能なダウンタイムを被り、これは、製造サイクル時間に悪影響を及ぼす。さらに、熱間成形プレスが動作に失敗した場合、しばしば、失敗時にプレスによって加工されている部品を費用をかけて再加工する必要がある。最悪のシナリオとして、そのような部品は廃棄されなければならず、その結果、著しい追加コストが生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示の例によれば、プレスから取り外し可能である取外可能ホットボックスが開示される。取外可能ホットボックスは、下側ハウジングであって、下側ハウジングをプレスにクランプするための複数の下側クランプ構造、及びプレス内に反復可能な配置を提供するための１以上の位置決構造を備える、下側ハウジングと、下側ハウジング内に収容され、下側ダイを支持する下側加熱プラテンとを備える下側ホットボックス部分であって、下側ハウジング又は下側加熱プラテンが、加熱システムへの下側電気接続を提供するための１以上の下側電気コネクタ、及び冷却システムへの下側冷却接続を提供するための１以上の下側冷却コネクタを備える、下側ホットボックス部分と、下側ホットボックス部分の上方に配置可能であり、上側ハウジングであって、上側ハウジングをプレスにクランプするための複数の上側クランプ構造を備える上側ハウジングと、上側ハウジング内に収容され、上側ダイを支持する上側加熱プラテンとを備える上側ホットボックス部分であって、上側ハウジング又は上側加熱プラテンが、加熱システムへの上側電気接続を提供するための１以上の上側電気コネクタ、及び冷却システムへの上側冷却接続を提供するための１以上の上側冷却コネクタを備える、上側ホットボックス部分とを備える。
【０００５】
以下の形態のうちの１以上を含む様々な追加の形態が、取外可能ホットボックスに含まれ得る。取外可能ホットボックスは、プレス内にないときにホットボックスへの支持を提供するための上側内部フレーム及び下側内部フレームをさらに備え、上側内部フレームは上側ハウジングに接続され、下側内部フレームは下側ハウジングに接続される。取外可能ホットボックスは、接続された内部フレーム組立品をもたらすために上側内部フレームと下側内部フレームとを接続する１以上のフレームピンをさらに備える。下側内部フレーム及び上側内部フレームは、プレスの外側で下側ホットボックス部分及び上側ホットボックス部分を格納することを可能にする。下側内部フレームは、下側ホットボックス部分をダイカート又はシャトルから持ち上げることを可能にする。複数の下側クランプ構造及び複数の上側クランプ構造は、下側ホットボックス部分及び上側ホットボックス部分をプレスに油圧クランプすることを可能にする。下側ホットボックス部分は、下側ハウジングと下側加熱プラテンとの間に配置された下側絶縁層をさらに備え、上側ホットボックス部分は、上側ハウジングと上側加熱プラテンとの間に配置された上側絶縁層をさらに備える。下側ハウジングは、下側ベースプレートと、下側ベースプレートの上方に配置された下側側壁とを備え、下側加熱プラテンは、下側加熱プラテンに対して下側ダイを動作可能に保持するための下側カプラを収容する下側スロットを画定し、下側側壁は、下側カプラの動作可能な挿入及び取外しのために下側スロットへのアクセスを提供する下側アクセス通路を画定する。下側ベースプレート、下側絶縁層、及び下側加熱プラテンは、下側ダイとの動作可能な係合及び下側ホットボックス部分からの下側ダイの分離のための少なくとも１つの下側ダイリフトピンを収容する少なくとも１つの下側リフトピン通路を集合的に画定する。下側ベースプレート、下側絶縁層、及び下側加熱プラテンは、下側ボルト通路を集合的に画定し、下側ホットボックス部分は、下側ボルト通路を通って延伸する下側ボルトと、下側ボルトに動作可能に結合され、下側ホットボックス部分への損傷なしに下側ホットボックス部分が膨張及び収縮することを可能にする、バネ荷重下側ナット組立品とをさらに備える。上側ホットボックス部分は上側ベースプレートを備え、上側ベースプレート、上側絶縁層、及び上側加熱プラテンは、上側ボルト通路を集合的に画定し、上側ホットボックス部分は、上側ボルト通路を通って延伸する上側ボルトと、上側ボルトに動作可能に結合され、上側ホットボックス部分への損傷なしに上側ホットボックス部分が膨張及び収縮することを可能にする、バネ荷重下側ナット組立品とをさらに備える。１以上の下側冷却コネクタ及び１以上の上側冷却コネクタは、冷却システムに対するノンスピルクイック接続及び接続解除を提供する。取外可能ホットボックスは、下側ホットボックス部分と上側ホットボックス部分との間の確実な接続を提供するための下側ホットボックス部分と上側ホットボックス部分との間のシール位置をさらに備える。
【０００６】
本開示の例によれば、交換可能な第１のホットボックス及び交換可能な第２のホットボックスを有するプレスを動作させるための方法が開示される。本方法は、オフライン加熱システムによって第１のホットボックスを第１の動作温度まで加熱することによって、動作のために第１のホットボックスを準備するステップと、第１のホットボックスをオフライン加熱システムから接続解除するステップと、第２のホットボックスをプレスから接続解除するステップと、プレス内で第２のホットボックスを第１のホットボックスと交換するステップと、第１のホットボックスをプレスに接続するステップと、第１のホットボックスを有するプレスを動作させるステップとを含む。
【０００７】
以下の形態のうちの１以上を含む様々な追加の形態が、本方法に含まれ得る。接続するステップは、第１のホットボックスの１以上の電気コネクタをプレスに接続するステップをさらに含む。接続するステップは、第１のホットボックスの１以上の冷却システムコネクタをプレスに接続するステップをさらに含む。交換するステップは、シャトルを使用して第２のホットボックスをプレスからオフライン冷却システムに移動させるステップをさらに含む。本方法は、シャトルを使用して第１のホットボックスをオフライン加熱システムからプレスに移動させるステップをさらに含む。第１の動作温度は、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼、又は、オーステナイトニッケル－クロム系超合金などの耐酸化腐食性材料で作られた部品を成形するための約８００°Ｆ～約２０００°Ｆの温度範囲を含む。本方法は、ノンスピルクイック接続及び接続解除を冷却システムに提供するために、１以上の下側冷却コネクタ及び１以上の上側冷却コネクタを冷却システムに接続するステップをさらに含む。
【０００８】
以下は、本発明による主題の、特許請求されてもよいし、そうでなくてもよい例の非網羅的なリストである。
【０００９】
本発明による主題の一例は、プレスに関する。プレスは、下側プレス組立品及び上側プレス組立品を備える。下側プレス組立品は、垂直軸線に沿って移動可能であり、下側ダイと、下側ダイを収容するように構成された下側ホットボックス部分とを備える。上側プレス組立品は、下側プレス組立品の上方で垂直軸線に沿って移動可能であり、上側ダイと、上側ホットボックス部分とを備える。上側ホットボックス部分は、上側ダイが下側ダイの反対側に配置されるように上側ダイを収容するように構成されている。下側ダイ及び上側ダイは、下側ダイと上側ダイとの間に収容された被加工物に成形圧力を印加するように構成されている。下側ホットボックス部分及び上側ホットボックス部分は、被加工物を加熱するように構成されている。
【００１０】
下側プレス組立品と上側プレス組立品との両方を垂直軸線に沿って移動可能にすることによって、被加工物に印加するための成形圧力（すなわち、プレスのトン数）を生成するために成形力を印加するプレスの構成要素は、被加工物の動作可能な配置及びプレスからの成形部品の取外しと成形力の印加との両方を考慮する著しいストローク長さを有する必要はない。同様に、成形圧力を生成するために成形力を印加するプレスの構成要素は、下側ダイ及び上側ダイの取外し及び交換をも考慮するストローク長さを有する必要はない。したがって、成形圧力を生成するために成形力を印加するプレスの構成要素は、同数のサイクルにわたって従来技術のプレスよりも小さい応力を受け、したがって、プレスの寿命にわたって必要とされる整備及び修理が少なくなる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許