用于熱成型薄的半成品的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于熱成型鋼制半成品的方法，其中將該半成品加熱至成型溫度、輸送至成型工具并且在成型工具中進行熱成型、淬火或模壓淬火。
【背景技術(shù)】
[0002]通過使用硬化鋼能夠進一步減小為了提供特定、期望的剛性而所使用的板材的壁厚度，從而例如在汽車制造中提供了減重的可能性。在熱成型中，將半成品(例如裁切的扁坯或板材)加熱至高于度點的溫度并且引導(dǎo)至成型工具。由于成型的高溫板材的固有剛性卻這樣降低，即，特別在較小壁厚度且大面積的半成品或扁坯的情況下導(dǎo)致彎曲，這個彎曲在輸送扁坯過程中可能會造成問題。特別是在自動輸送的情況下，當(dāng)由于彎曲而在輸送中使這些扁坯卡住時，這可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的生產(chǎn)損失。從現(xiàn)有技術(shù)中已知該問題的不同解決方案。因此從歐洲專利申請EP 2 457 673 A1中已知，通過熱沖壓將增大剛性的結(jié)構(gòu)引入到扁坯中。由此產(chǎn)生的壁厚差卻導(dǎo)致了，也產(chǎn)生壁厚度大幅度減少的區(qū)域，以至于在特別小的壁厚度的區(qū)域中出現(xiàn)額外的不期望的彎曲的問題。雖然在不改變壁厚的情況下將結(jié)構(gòu)引入板材中的嘗試促使在具有減少壁厚度的區(qū)域方面的問題得以解決。不過，已證實其對于后續(xù)的熱成型過程而言的缺點在于，在熱成型期間必須使引入的結(jié)構(gòu)再次變形或平整。成型性能由此變差并且使可能的成型程度減小。從德國專利申請DE 101 28 200 A1中例如已知，引入以輸送方向取向的凹槽，這些凹槽一方面在其自身的輸送中作為扁坯的支承面并且另一方面在熱成型中一起成型。就此也應(yīng)該在成型工具中將一次性引入的凹槽平整，這對于扁坯后續(xù)的成型總體而言也是視為不利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]由此本發(fā)明的目的在于，提供一種熱成型鋼制半成品的方法，其中使極薄壁的扁坯也能夠毫無問題地以成型溫度得以輸送并且無缺陷地引導(dǎo)至成型工具，而不會對半成品的成型程度造成限制。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的第一種教導(dǎo)，上述目的通過一種方法實現(xiàn)，S卩，在熱成型或模壓淬火前在半成品中引入至少一個提高剛性的結(jié)構(gòu)并且提高半成品剛性的結(jié)構(gòu)至少局部地或者完全地設(shè)置在半成品的切邊區(qū)域中。
[0005]通過使提高半成品的剛性的結(jié)構(gòu)至少局部地設(shè)置在扁坯的切邊區(qū)域中，在熱成型過程期間不需要完全地使該結(jié)構(gòu)平整或變形。半成品的成型過程因此以幾乎不會受提高半成品剛性的結(jié)構(gòu)的影響的方式來進行。因此該結(jié)構(gòu)促成了，半成品能夠以減少半成品的固有剛性的成型溫度毫無問題地通過輸送設(shè)備輸送，例如以成型溫度從加熱爐輸送至成型工具。半成品的剛性在存在提高剛性的結(jié)構(gòu)以及薄的壁厚度的情況下是足夠的，即，不會造成導(dǎo)致生產(chǎn)缺陷或生產(chǎn)損失的彎曲。特別優(yōu)選地在半成品的切邊區(qū)域中全面地設(shè)置提高半成品的剛性的結(jié)構(gòu)，從而使所述結(jié)構(gòu)的任何部分都不能夠影響成型過程。特別是不會有任何剩余的所述結(jié)構(gòu)留在完成的、成型的以及切邊后的鋼件上。
[0006]當(dāng)成型具有最大1.2mm、最大1.0mm、最大0.8mm或最大0.5mm的壁厚度的半成品時，該方法是特別有利的。已證實的是，恰恰在這樣的壁厚度的情況下對于加熱至成型溫度的半成品的輸送是有困難的。
[0007]根據(jù)本方法的另一種設(shè)計方案，作為提高剛性的結(jié)構(gòu)而將至少一個凹處和/或至少一個凹槽引入到半成品中。凹處和/或凹槽是特別簡單的提高待成型的半成品的剛性的方式。優(yōu)選地，使凹槽和凹處在輸送方向上延伸，從而能夠例如通過輥道系統(tǒng)以半成品和輥子之間盡量少的接觸來實施輸送。
[0008]用于提高半成品剛性的另一種方式由此實現(xiàn)，S卩，作為提高剛性的結(jié)構(gòu)將至少一個彎邊引入半成品邊緣。這個例如在裁切的扁坯的邊緣處外側(cè)設(shè)置的彎邊引起了(例如在90°角的彎邊條件下)特別大幅度升高的剛性，因為由彎邊的深度確定了半成品的剛性。在這樣的切邊的較小深度的條件下，實現(xiàn)了剛性的明顯升高。
[0009]如果根據(jù)另一種設(shè)計方案作為提高剛性的結(jié)構(gòu)在半成品的切邊上引入較大的切削毛邊或者由于在扁坯切削中的回拉而引起的切邊彎曲部，能夠在半成品的切削過程中在一個工作步驟中引入提高半成品剛性的結(jié)構(gòu)。
[0010]作為本方法另一種有利的設(shè)計方案，能夠在半成品中引入半成品的邊緣的卷邊來作為提高剛性的結(jié)構(gòu)。盡管在所使用材料的高強度的情況下，卷邊例如也能夠在裁切為板材之前直接引入到帶材中，其中例如通過使用輥乳成型方法來引入。就此，一側(cè)的卷邊就已經(jīng)滿足了以足夠的程度來提高剛性。不過優(yōu)選地在裁切出的扁坯的兩個相對棱邊處設(shè)置卷邊。
[0011]作為另一種設(shè)計方案，在半成品中引入突出部作為提高剛性的結(jié)構(gòu)，該突出部如上述地基本在半成品的切邊區(qū)域中設(shè)置。突出部由于較大的壁厚度而在這些區(qū)域中引起了半成品較高的剛性，從而在高的成型溫度以及較小的壁厚度(例如最大1.2_)的條件下也能夠毫無問題地實現(xiàn)半成品的輸送。
[0012]根據(jù)本方法另一種設(shè)計方案，緊跟在熱成型或壓模淬火之后或者期間內(nèi)通過切邊至少部分地去除提高剛性的結(jié)構(gòu)。由此確保了，緊跟在熱成型或壓模淬火后能夠提供完成的構(gòu)件，而不會在熱成型過程中或在壓模淬火過程中使提高剛性的結(jié)構(gòu)限制了成型程度。
[0013]作為特別簡單的半成品而使用到裁切的平面扁坯。例如能夠如上述地，在裁切扁坯的過程中，通過較大的切削毛邊或者通過由扁坯切削引起的彎曲部而簡單地將提高剛性的結(jié)構(gòu)引入到半成品中。
[0014]最后，通過本方法的另一種設(shè)計方案，將半成品成型為汽車部件，特別是汽車的A柱、B柱或C柱的一部分。已證實的是，在汽車部件的制造中通常恰好滿足了使根據(jù)本發(fā)明的方法的應(yīng)用變得特別有利的兩個條件。一方面，為了實現(xiàn)較小的重量，汽車部件具有盡可能小的壁厚度。因此通常應(yīng)用例如由硬化鋼制成的、壁厚度最大1.2mm、最大1.0mm、最大0.8mm或最大0.5mm的薄扁還。另一方面，例如在為車身提供板材的情況下需要特別大面積的板材部分，從而半成品具有相應(yīng)較大的尺寸并且趨向于彎曲。
【附圖說明】
[0015]接下來結(jié)合附圖根據(jù)實施例來更詳細(xì)地說明本發(fā)明。其中:
[0016]圖1至圖4示意性示出了在切邊區(qū)域內(nèi)具有提高剛性的結(jié)構(gòu)的半成品的四種不同實施例的立體視圖；
[0017]圖5示出了具有提高剛性的結(jié)構(gòu)的半成品的另一種實施例的俯視圖；以及